JP2001106541A - スクライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用に供する当接部材を簡単に交換できるス
クライブ装置を提供する。 【解決手段】 スクライブ本体Ａの振動発生部材１２に
よってカッタアタッチメントＢのサポート２０（支持部
材）を垂直軸線Ｌ１に沿う振動方向に振動させる。サポ
ート２０には、カッタホルダ３０（保持部材）が回転可
能に設けられ、このカッタホルダ３０に４５度置きに８
つ（複数）のカッタ４０（当接部材）が設けられてい
る。カッタホルダ３０は、割出機構によって４５度置き
に割り出される。これによって、上記８つのカッタ４０
のうちの１つがワークＷに垂直に突き当たる（所定の角
度で接触する）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板ガラス、セラ
ミックス板等の脆性材料からなるワークにスクライブ線
を形成する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平１１−１５７８６０号公
報に記載のスクライブ装置は、ピエゾアクチュエータな
どの振動発生部材を有するスクライブ本体を有してい
る。このスクライブ本体にアタッチメントが取り付けら
れている。このアタッチメントにカッタ（当接部材）が
設けられている。このカッタをワークに当てて振動発生
部材でワーク面と交差する方向に振動させながら、スク
ライブ本体を所定の軌跡に沿って移動させる。これによ
って、ワークに、連続したマイクロクラックからなるス
クライブ線が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上掲公報に記載の従来
構造では、１つのアタッチメントに１つのカッタが取り
付けられている。そのため、カッタが磨耗などによって
使えなくなった時は、装置の運転を停止して、その使用
済みカッタをアタッチメントから外し、新しいカッタに
付け替える作業を要し、運転が中断される時間が長いと
いう問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、第１の発明は、（イ）振動発生部材と、（ロ）こ
の振動発生部材によってワーク面と交差する方向に振動
を付与される支持部材と、（ハ）この支持部材に、上記
振動方向と交差する軸線まわりに回転可能に連結された
保持部材と、（ニ）この保持部材の周方向に離れて複数
設けられた当接部材と、（ホ）上記保持部材と支持部材
に形成され、上記保持部材を割り出すことによって、上
記複数設けられた当接部材のうちの１つを所定の角度で
ワーク面に接触させる割出機構とを備えたことを特徴と
する。

【０００５】第２の発明は、第１の発明において、上記
保持部材または支持部材に、ねじ込みによって上記保持
部材の回転を禁止するねじ部材を設けたことを特徴とす
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
に基づいて説明する。図１および図２は、本発明の第１
実施形態に係るスクライブ装置によってワークＷをスク
ライブする様子を示したものである。スクライブ装置
は、ワークＷを水平に支持するテーブル１と、移動機構
２と、垂直をなして移動機構２に接続されたベースプレ
ート３と、このベースプレート３にスライド機構４を介
して垂直方向にスライド可能に設けられたスクライブ本
体Ａと、このスクライブ本体Ａに取り付けられたカッタ
アタッチメントＢとを備えている。

【０００７】移動機構２は、ベースプレート３ひいては
スクライブ本体Ａをワーク面に沿う水平方向（スクライ
ブ方向）Ｘに移動させる。なお、移動機構２がテーブル
１をＸ方向の逆方向に移動させることによって、ベース
プレート３をワークＷに対してＸ方向に相対移動させて
もよい。

【０００８】スライド機構４は、ベースプレート３に固
定されて垂直に延びるガイド４ａと、このガイド４ａに
垂直方向にスライド可能に支持されたスライダ４ｂを有
している。このスライダ４ｂに、ブラケット５および板
ばね６を介してスクライブ本体Ａが支持されている。

【０００９】スクライブ本体Ａは、縦長の箱形状をなす
ボディ１０を備えている。このボディ１０が、上記ブラ
ケット５と板ばね６に接続されている。さらにスクライ
ブ本体Ａは、ボディ１０に収容されたホルダ１１と、こ
のホルダ１１に収容されたピエゾアクチュエータ等から
なる振動発生部材１２とを備えている。振動発生部材１
２によってホルダ１１に垂直軸線Ｌ１に沿う方向（振動
方向）の振動が付与される。

【００１０】ホルダ１１は、縦長の箱形状をなしてい
る。ホルダ１１の上端部は、ボディ１０の上端部に設け
たガイド部材１３により、軸線Ｌ方向に微少量スライド
可能に支持されている。ホルダ１１の内部空間の底面１
１ａ（受け部）には、振動発生部材１２の下端部が突き
当っている。

【００１１】ホルダ１１の下端部は、ボディ１０に架け
渡された板ばね１４と、ゴムや樹脂等の弾性材料からな
る球形のボール１５（予圧供給部材）により支持されて
いる。このボール１５は、ボディ１０に固定された受板
１６とホルダ１１との間に介在されている。ボール１５
は、その弾性復元力でホルダ１１を上方に付勢し、ホル
ダ１１の内部空間の底面１１ａと、上記ガイド部材１３
にねじ込まれた調節ねじ１７との間で振動発生部材１２
に予圧（振動発生部材１２を軸方向に圧縮する方向の
力）を付与している。

【００１２】上記ホルダ１１には、上記板ばね１４を跨
ぐようにして二股に分かれて下方に延びる一対の延長部
１１ｂが設けられている。この延長部１１ｂに上記カッ
タアタッチメントＢが接続されている。

【００１３】カッタアタッチメントＢは、サポート２０
（支持部材）と、このサポート２０に取り付けられたカ
ッタホルダ３０（保持部材）とを備えている。サポート
２０の上端部が、上記ホルダ１１の延長部１１ｂ間に挟
持されて連結されている。

【００１４】カッタホルダ３０は、中心孔３０ａを有す
る円盤形状をなしている。この中心孔３０ａにボルト３
１（ねじ部材）が挿通され、このボルト３１の先端がサ
ポート２０のねじ孔２０ａにねじ込まれている。ボルト
３１の軸線Ｌ２、すなわちカッタホルダ３０の軸線Ｌ２
は、水平をなして上記振動方向の垂直軸線Ｌ２と直交し
ている。ボルト３１においてカッタホルダ３０の中心孔
３０ａ内に位置する部分は、ねじの無い円柱状の回転軸
３１ａとなっている。ボルト３１を緩めた状態で、カッ
タホルダ３０は、回転軸３１ａのまわりに回転可能にな
っている。

【００１５】カッタホルダ３０の外周面には、４５度
（所定角度）置きに８つ（複数）のカッタ装着孔３０ｂ
が形成されている。これらカッタ装着孔３０ｂにカッタ
４０（当接部材）がそれぞれ嵌め込まれている。カッタ
４０の先端は、円錐形状をなしてカッタホルダ３０から
突出し、その最先端部にはダイヤモンド（詳細な図示は
省略）が埋め込まれている。

【００１６】サポート２０とカッタホルダ３０には、カ
ッタホルダ３０の回転角を割り出す割出機構が設けられ
ている。すなわち、カッタホルダ３０の裏面（ボルト３
１によってサポート２０に押し当てられる面）には、４
５度置きに８つの凹部３０ｃが形成されている。各凹部
３０ｃは、カッタ４０と同一半径上に配されている。一
方、サポート２０には、４５度置きに８つの収容孔２０
ｂが軸線Ｌ２と平行に形成されている。軸線Ｌ２から収
容孔２０ｂまでの距離は、カッタホルダ３０における軸
線Ｌ２から凹部３０ｃまでの距離に等しい。各収容孔２
０ｂには、球２１（係止部材）と、この球２１をカッタ
ホルダ３０に向けて付勢するばね２２（付勢手段）とが
収容されている。

【００１７】カッタホルダ３０を回転させると、４５度
置きに８つの回転角（割出位置）で凹部３０ｃが収容孔
２０ｂと一致する。この時、ばね２２の付勢によって球
２１が凹部３０ｃに係止する。これによって、カッタホ
ルダ３０が周方向に位置決めされる。その後、ボルト３
１を締め付ける。これによって、カッタホルダ３０がサ
ポート２０に圧接され、回転不能になる。なお、球２１
と凹部３０ｃとの嵌め合いだけで、スクライブ時にカッ
タホルダ３０の回転を阻止できる場合には、ボルト３１
を締め付ける必要はない。

【００１８】カッタホルダ３０の各割出位置において一
番下のカッタ４０（複数設けられた当接部材のうちの１
つ。以下、このカッタ４０を適宜符号４０Ａで示す。）
は、ワークＷの上面に突き当たる（接触する）。このカ
ッタ４０Ａは、垂直軸線Ｌ１上に位置し、ワーク面と直
交する。

【００１９】図３に示すように、カッタホルダ３０に
は、ガイド部材３２が設けられている。ガイド部材３２
は、カッタホルダ３０の前面（サポート２０の逆側を向
く面）に配された円形状の取付部３２ａと、この取付部
３２ａの外周縁に設けられた８つのガイド部３２ｂとを
有している。取付部３２ａは、その中心孔３２ｃを貫通
する上記ボルト３１によってカッタホルダ３０に固定さ
れている。取付部３２ａとボルト３１の頭部との間に、
ワッシャー３３が挟まれている。このワッシャー３３が
取付部３２ａをほぼ覆うことによって、取付部３２ａの
弾性変形が阻止されている。

【００２０】ガイド部３２ｂは、カッタホルダ３０の周
方向に沿う円弧形状をなし、隣り合う２つのカッタ４０
間にそれぞれ挿し入れられている。ガイド部３２ｂの内
周面とカッタホルダ３０との間には隙間が形成され、ガ
イド部３２ｂがカッタホルダ３０の径方向に弾性変形可
能になっている。ガイド部３２ｂよりカッタホルダ２０
の径方向外側に、カッタ４０の先端が突出している。

【００２１】上記のように構成されたスクライブ装置に
よってワーク１をスクライブする方法について説明す
る。初期状態で、スクライブ本体Ａは、垂直軸線Ｌ１が
ワークＷの縁から水平方向に離れ、スライダ４ｂでスラ
イド可能な下限位置にあるものとする。この状態からス
クライブ本体Ａを水平方向Ｘに移動させて行く。する
と、ガイド部材３２において、一番下のカッタ４０Ａと
このカッタ４０ＡからＸ方向に向かって隣のカッタ４０
との間に配されたガイド部３２ｂが、ワークＷの端縁に
当たる。そして、このガイド部３２ｂがワークＷの端縁
に摺擦しながら、その円弧状のカーブに沿って押し上げ
られる。これに伴い、スクライブ本体Ａも押し上げられ
る。やがて、カッタ４０ＡがワークＷの端縁に達する。
そして、このカッタ４０Ａの先端のテーパによってスク
ライブ本体Ａがさらに押し上げられ、カッタ４０Ａがワ
ークＷの上面に載る。

【００２２】その後、カッタ４０Ａは、ワークＷに突き
当たった状態でＸ方向にさらに移動する。振動発生部材
１２には、高周波電圧を印加しておく。これによって、
振動発生部材１２が軸線Ｌ方向に振動する。この振動エ
ネルギーが、ホルダ１１、サポート２０、ボルト３１、
カッタホルダ３０、およびカッタ４０Ａを順次伝って、
ワークＷに付与される。これによって、ワークＷに、マ
イクロクラックを有するスクライブ線Ｗａがカッタ４０
Ａの軌跡に沿って形成される。

【００２３】上記のようにして、１つのカッタ４０Ａで
多数のワークＷをスクライブすることができる。そし
て、カッタ４０Ａが磨耗などによって使えなくなった時
は、カッタホルダ３０を別の割出位置に回転させる。す
なわち、ボルト３１が締め付けられていれば、まずこれ
を緩める。そして、カッタホルダ３０を回す。この回転
に伴って、球２１が、凹部３０ｃの内周面によってばね
２２に抗して収容孔２０ｂ内に押し動かされ、やがて凹
部３０ｃから外れる。そして、カッタホルダ３０を例え
ば４５度回転させた時、球２１が４５度ずれた別の凹部
３０ｃに係止される。これによって、カッタホルダ３０
が４５度ずれた別の割出位置に位置され、上記使用済み
のカッタ４０Ａの隣のカッタ４０が一番下に位置され
る。以後、この新たに一番下に位置されたカッタ４０で
スクライブを行う。

【００２４】このように、使用に供するカッタ４０を簡
単に替えることができ、スクライブ装置の運転を極めて
短い時間だけ中断すれば済む。カッタ４０を使用不能に
なるまで使う場合に限らず、ワークＷの材質などに応じ
てカッタの種類を変更するような場合でも、カッタホル
ダ３０に複数種類のカッタを取り付けておくことによっ
て、簡単に対応することができる。

【００２５】８つのカッタ４０がすべて使用済みになっ
た場合には、ボルト３１を外してカッタホルダ３０を新
しいものと交換する。

【００２６】次に、本発明の他の実施形態を図４〜図６
にしたがって説明する。以下の実施形態において上記第
１実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号
を付して説明を省略する。

【００２７】図４は、本発明の第２実施形態を示したも
のである。この実施形態では、カッタホルダ３０におけ
る８つの凹部３０ｃの周方向の位置が、カッタ４０から
反時計回りに微小角度θだけずれている。（なお、図で
は、θを誇張して示してある。）このため、カッタ４０
が上記図１に示す第１実施形態に対して時計回りに角度
θだけずれた状態で、凹部３０ｃがサポート２０の球２
１と一致することによって、カッタホルダ３０が割り出
されている。これによって、軸線Ｌ２から一番下のカッ
タ４０Ａに向かう方向Ｌ３が、垂直軸線Ｌ１から角度θ
だけスクライブの進行方向Ｘの反対側に傾いている。

【００２８】この結果、ワークＷの硬度、材料（材
質）、厚みなどに応じて、ワークＷへのカッタ４０Ａの
適切な当たり角度を得ることができる。また、カッタホ
ルダ３０の割出位置を変えると、新しく一番下に来たカ
ッタ４０が常に角度θだけ傾いているので、その都度、
傾きの調節を行う必要がない。したがって、作業を極め
て簡略化でき、スクライブ装置の運転を中断する時間が
長くなることはない。

【００２９】図５および図６は、本発明の第３実施形態
を示したものである。この実施形態のカッタ４１は、算
盤玉形状、すなわち周端縁（エッジ）が尖った円形状を
なしている。カッタ４１は、その中心を貫くピン４２に
よって回動自在に支持されるとともに、軸線Ｌ２方向に
離れて一対をなすカッタホルダ３０Ａ，３０Ｂ間に挟ま
れている。ピン４２の両端部は、カッタホルダ３０Ａ、
３０Ｂにそれぞれ支持されている。ボルト３１には、カ
ッタホルダ３０Ａ，３０Ｂ間の間隔を維持するための環
状のスペーサ３４が嵌められている。

【００３０】サポート２０は、回転ジョイント機構５０
を介してホルダ１１に垂直軸線Ｌ１まわりに回転可能に
連結されている。回転ジョイント機構５０は、サポート
２０の上端部に軸線Ｌ１に沿って設けられた軸５１と、
この軸５１に上下に離して設けられたベアリング５２
Ａ，５２Ｂと、このベアリング５２Ａ，５２Ｂが収容さ
れた外筒５３とを備えている。この外筒５３の上端部
が、ホルダ１１に螺合されている。

【００３１】軸５１の上端部には、ボルト５４（予圧付
与手段）が設けられている。このボルト５４にワッシャ
ー５５を介して上側のベアリング５２Ａの内輪が当たっ
ている。下側のベアリング５２Ｂの内輪は、軸５１の下
端部の段差５１ａに当たっている。ベアリング５２Ａの
外輪の上端部とベアリング５２Ｂの外輪の下端部とに
は、径方向外側に突出する係止凸部５２ａ，５２ｂが設
けられ、これら係止凸部５２ａ，５２ｂが外筒５３にそ
れぞれ係止されている。そして、上記ボルト５４が締め
付けられることによって、ベアリング５２Ａ，５２Ｂの
内輪どうしが互いに接近する方向に付勢させられ、これ
らベアリング５２Ａ、５２Ｂに軸線Ｌ１に沿うスラスト
方向の予圧が付与されている。これによって、ホルダ１
１からサポート２０への振動伝達が確実に行われるよう
になっている。

【００３２】このスクライブ装置では、ワークＷに当た
る一番下のカッタ４１のエッジが、スクライブの進行方
向に対して斜めになっている場合には、サポート２０が
回転することによって、エッジが常にスクライブ方向に
向けられる。

【００３３】本発明は、上記実施の形態に限定されず、
種々の形態を採用可能である。例えば、割出機構は、保
持部材の回転角を測定する光学センサ（検出手段）と、
このセンサからのフィードバック信号を基に保持部材の
回転角を調節するモータ（駆動手段）などを備えた自動
制御機構でもよい。保持部材を微細なピッチで割出可能
にすることによって、当接部材のワークへの当たり角度
を調節できるようにしてもよい。保持部材の回転を禁止
するためのねじ部材は、保持部材の回転軸とは別体に、
しかもこの回転軸と直交するように配され、ねじ込みに
よって、上記回転軸に圧接するようにしてもよい。この
場合において、回転軸が支持部材と固定関係にあるとき
は、ねじ部材は保持部材に設けられ、回転軸が保持部材
と固定関係にあるときは、ねじ部材は支持部材に設けら
れる。

【００３４】サポート２０（支持部材）の球２１（係止
部材）およびばね２２（付勢手段）の数を、カッタホル
ダ３０（保持部材）の凹部３０ｃの数より少なくし、一
部の凹部３０ｃだけ球２１が嵌るようにしてもよい。第
２実施形態において、凹部３０ｃの位置をずらすのに代
えて、カッタ４０や収容孔２０ｂの位置を例えば時計回
りに角度θだけずらしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明では、
使用に供する当接部材を割出機構によって簡単に替える
ことができ、スクライブ装置の運転が中断される時間を
短縮することができる。第２の発明では、保持部材を、
割り出された状態で確実にロックすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るスクライブ装置の
正面図である。

【図２】上記スクライブ装置の側面図である。

【図３】上記スクライブ装置のガイド部材の斜視図であ
る。

【図４】本発明の第２実施形態に係るスクライブ装置の
正面図である。

【図５】本発明の第３実施形態に係るスクライブ装置の
要部の側面断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク １２ 振動発生部材 ２０ サポート（支持部材） ３０ カッタホルダ（保持部材） ３１ ボルト（ねじ部材） ４０，４１ カッタ（当接部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 巡 東京都豊島区北大塚１丁目12番15号 株式 会社ベルデックス内 Ｆターム(参考） 3C069 AA03 BA04 BB01 BB02 BB03 BB04 BC02 CA03 CA11 CB04 EA01 4G015 FA03 FB01 FC07 FC11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）振動発生部材と、（ロ）この振動発
   生部材によってワーク面と交差する方向に振動を付与さ
   れる支持部材と、（ハ）この支持部材に、上記振動方向
   と交差する軸線まわりに回転可能に連結された保持部材
   と、（ニ）この保持部材の周方向に離れて複数設けられ
   た当接部材と、（ホ）上記保持部材と支持部材に形成さ
   れ、上記保持部材を割り出すことによって、上記複数設
   けられた当接部材のうちの１つを所定の角度でワーク面
   に接触させる割出機構とを備えたことを特徴とするスク
   ライブ装置。
2. 【請求項２】 上記保持部材または支持部材に、ねじ込
   みによって上記保持部材の回転を禁止するねじ部材を設
   けたことを特徴とする請求項１に記載のスクライブ装
   置。