JP2004292312A - スクライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動アクチュエータの振動を利用してスクライブを行ない、しかもこの振動アクチュエータの過熱による故障を防止する。
【解決手段】 ボデイ１０の受部１５とホルダ２０の受部２１との間に配置された振動アクチュエータ４０からの振動を、カッタ３０（当接部材）に付与しながら、カッタ３０をワーク面に沿って移動させることにより、ワーク面に刻線を形成する。ボデイ１０にはエア通路１６が形成されている。このエア通路１６の一端開口１６ａは圧縮エア源に接続され、他端開口１６ｂは振動アクチュエータ４０の上端に臨んでいる。圧縮エアは他端開口１６ｂから吹き出し振動アクチュエータ４０とカバー１９との間を流れる過程で振動アクチュエータ４０を冷却する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、板ガラス等の硬質材料のワークの面に刻線を形成するスクライブ装置および方法に関する。

一般に、板ガラス等のワークを破断する場合には、ワークの面に予め刻線を形成し、この刻線に沿って破断するようにしている。この刻線の形成に用いられる従来のスクライブ装置は、例えば実開平１−１１０２３４号に開示されている。詳述すると、図１９に示すように、周縁が尖った円盤形状のカッタ９０（当接部材）と、このカッタ９０を回転自在に支持するホルダ９１と、このホルダ９１を介してカッタ９０を板ガラス１００（ワーク）の面に押しつけるとともに、板ガラス１００の面に沿って移動させる押圧，移動機構（図示しない）とを備えている。

上述のように、カッタ９０を板ガラス１００に押し付けた状態で移動させることにより形成された刻線１０５は、図１９（Ａ）に示すように、刃先進入部１０５ａと、リブマーク１０５ｂと、垂直クラック１０５ｃとを含んでいる。板ガラス１００の破断を容易にするためには、垂直クラック１０５ｃを深く形成する必要がある。そのためには、カッタ９０を板ガラス１００に押し付ける押圧力を大きくすればよい。ところが、カッタ９０を板ガラス１００に大きな押圧力で押し付けると、図１９（Ｂ）に示すように、板ガラス１００には垂直クラック１０５ｃを含む刻線１０５のみならず、この刻線１０５から左右方向に延びる水平クラック１０６が発生し、この水平クラック１０６によって刻線１０５近傍に欠けまたは剥離等が発生するという問題が生じる。
上記カッタ９０の板ガラス１００への押圧力を小さくすれば水平クラック１０６が発生することはないが、そのようにすると垂直クラック１０５ｃの深さが浅くなってしまい、板ガラス１００の破断を良好に行えなくなる。

そこで、振動を利用してスクライブを行う装置が開発されているが、振動アクチュエータの過熱の問題があった。

上記課題を解決するため、本発明のスクライブ装置において、（イ）ワークの面に当たる硬性の当接部材と、（ロ）上記当接部材に付与すべき振動を発生させる振動アクチュエータと、（ハ）上記振動アクチュエータにエアを流して振動アクチュエータを冷却するエア冷却構造とを備えている。

また、本発明のスクライブ装置は、（イ）受部を有するボデイと、（ロ）上記ボデイに移動可能に支持されるとともに、受部を有するホルダと、（ハ）上記ボデイとホルダの受部に挟まれ、上記ホルダに振動を付与する振動アクチュエータと、（ニ）上記ホルダに保持され、上記振動アクチュエータからホルダに付与された振動をワークに伝える硬性の当接部材と、（ホ）上記ボデイに設けられ、上記振動アクチュエータにエアを流して振動アクチュエータを冷却するエア冷却構造とを備えている。

好ましくは、上記振動アクチュエータが細長く形成され、上記冷却構造は、この振動アクチュエータの長手方向にエアを流す。
好ましくは、上記冷却構造は、上記ボデイに形成されたエア通路を含み、このエア通路の一端開口がエア圧源に接続され、他端開口が上記振動アクチュエータに臨む。

好ましくは、上記ホルダが上記ボデイに微小量の垂直方向のスライドを可能にして支持され、上記ボデイの受部とホルダの受部が垂直方向に対峙しており、上記振動アクチュエータはこの受部の対峙方向に細長く形成され、上記冷却構造は、上記ボデイに形成されたエア通路を含み、このエア通路の一端開口がエア圧源に接続され、他端開口が上記振動アクチュエータの上端に臨み、エアを上記振動アクチュエータの長手方向に沿って流す。
好ましくは、上記エア通路は下方に延びて上記他端開口に至る。
好ましくは、上記ボデイにカバーが取り付けられ、このカバーと振動アクチュエータとの間には隙間が形成されており、この隙間の上端が上記エア通路の他端開口に連なり、下端が開放されている。

振動アクチュエータの振動を利用してスクライブを行ない、しかもこの振動アクチュエータの過熱による故障を防止することができる。

以下、この発明の第１の実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、スクライブ装置は、移動台１（支持台）と、この移動台１を水平方向に移動させる移動機構２と、この移動台１に設けられたスライド機構３と、このスライド機構３により垂直方向に移動可能に支持されたボデイ１０と、このボデイ１０に微小量の垂直方向スライドを可能にして支持されたホルダ２０と、このホルダ２０の下端に設けられたカッタ３０（当接部材）と、ホルダ２０に垂直方向の振動を付与するピエゾアクチュエータ４０（振動アクチュエータ）と、を備えている。

以下、上記構成要素について順を追って説明する。上記移動機構２は、上記移動台１を、図１において左右方向，図２において紙面と直交する方向に水平に移動するようになっている。
上記スライド機構３は、ガイド４とスライダ５とを備えている。ガイド４は、四角形の取付板６を介して移動台１に固定されている。ガイド４は、垂直方向に延びるガイド溝４ａを有している。縦長のスライダ５はガイド溝４ａに入り込む凸部５ａを有しており、これにより、スライダ５は、ガイド４に垂直方向にスライド可能に支持されている。なお、このスライダ５は、ガイド４に設けられたストッパ（図示しない）により下限位置を決定されている。

図２，図３に示すように、上記スライダ５には、上下一対の水平をなす板バネ７ａ，７ｂ（弾性を有する振動緩衝部材）を介して上記ボデイ１０が取り付けられている。詳述すると、スライダ５には、上下にブラケット８ａ，８ｂが１つずつ固定されており、これらブラケット８ａ，８ｂに、上記板バネ７ａ，７ｂの中央がそれぞれ固定されている。他方、上記ボデイ１０には、上下に一対ずつブラケット９ａ，９ｂが固定されている。上側の一対のブラケット９ａは、このブラケット８ａから離れてブラケット８ａの両側に配置されており、上記板バネ７ａの両端に固定されている。同様に、下側の一対のブラケット９ｂも、ブラケット８ｂから離れてこのブラケット８ｂの両側に配置されており、上記板バネ７ｂの両端に固定されている。
なお、板バネ７ａ，７ｂの一方または両方が、中央をボデイ１０側に固定され、両端をスライダ５側に固定されるようにしてもよい。

上記ブラケット８ａは上方に突出しており、その上端面には、重り５０が着脱可能に取り付けられている。すなわち、この重り５０には、垂直に貫通孔５０ａが形成されている。ネジ５１を、この貫通孔５０ａに通しブラケット８ａの上端面に形成されたネジ穴８ｘにねじ込むことにより、重り５０が取り付けられている。

上記重り５０には、円筒形状の振動センサ５５が着脱可能に取り付けられている。すなわち、重り５０の横面には収容穴５０ｂが形成されており、この収容穴５０ｂに振動センサ５５が収容されている。重り５０には、垂直にネジ穴５０ｃが形成されており、このネジ穴５０ｃにネジ５６（図３にのみ示す）をねじ込んでその先端を振動センサ５５の外周面に押し付けることにより、振動センサ５５が固定される。

上記ボデイ１０は、垂直方向に細長い四角形のプレート１１と、このプレート１１の上部の正面側に固定されたケース部材１２と、プレート１１の下部正面に固定されたガイド１３とを有している。プレート１１とケース部材１２とで、収容空間１４が形成されている。上記ケース部材１２の下端には、上記ピエゾアクチュエータ４０のための浅い凹部からなる受部１５が形成されている。

上記ホルダ２０は、垂直方向に延びた幅の狭い平板形状をなしている。このホルダの中間部は、上記ガイド１３に形成された垂直に延びるガイド溝１３ａに嵌まっている。これにより、ホルダ２０は、垂直方向に微少量のスライドを可能にして、ボデイ１０に支持されている。本実施形態では、ホルダ２０の中心軸Ｌｂは、スライド軸と平行をなし、垂直に延びている。

上記ホルダ２０の長手方向の中間部の正面には受部材２１（ホルダ２０の受部）が固定されている。上記ピエゾアクチュエータ４０は、断面四角形で垂直方向に細長い形状をなし、その上端はボデイ１０の受部１５に嵌められるようにして受けられ、その下端はホルダ２０の受部材２１で受けられている。換言すれば、ピエゾアクチュエータ４０の中心軸Ｌａはホルダ２０の中心軸Ｌｂと平行をなして垂直に延び、垂直方向に対峙した上記受部１５と受部材２１との間に挟まれるようにして配置されている。ピエゾアクチュエータ４０は、高周波交流電圧を受けて垂直方向へ周期的に伸縮するものであり、その周期的伸縮によってホルダ２０を垂直方向に振動させるようになっている。

なお、ピエゾアクチュエータ４０の下端には、下面が凸球面をなす支持部材４５が固定されており、この支持部材４５の下面は、受部材２１に形成された円錐面または球面をなす受面２１ａに接している。これにより、ピエゾアクチュエータ４０の振動を偏りなくホルダ２０の中心軸Ｌｂ方向、すなわちスライド軸方向に付与することができる。

上記ホルダ２０の上端には、垂直に上方に延びるロッド２２がピン２２ｘを介して連結されている。
上記ロッド２２は、ボデイ１０のケース部材１２の上壁を貫通して上方に突出している。ケース部材１２の上壁には、ゴムや樹脂等の弾性材料からなるボール２３（球形状の付勢部材）と、その上下の球面受座２４，２５が配置されており、これらは上記ロッド２２に貫通された状態で支持されている。

上記ロッド２２の上端部には、雄ネジ２２ａが形成されており、この雄ネジ２２ａに上側の球面受座２４が螺合されている。この球面受座２４を締め付けることにより、下側の球面受座２５がケース部材１２の上面に当たった状態で、球面受座２４，２５で上記ボール２３を挟み付けて弾性変形させる。このボール２３の復元力が、ホルダ２０をボデイ１０に対して上方へ付勢する力となり、ひいてはホルダ２０の受部材２１を介して常時ピエゾアクチュエータ４０に付与される弾性力となる。
上記雄ネジ２２ａには、さらにロックナット２６が螺合されており、上側の球面受座２４の緩みを防止している。なお、上側の受座２４がロッド２２と螺合せずにロッド２２を貫通させるだけでもよい。この場合、ロックナット２６の締め付けによりボール２３を弾性変形させる。

上記ホルダ２０は、上記ボール２３の弾性により上方に付勢され、この付勢力をもって受部材２１がピエゾアクチュエータ４０を押し付けているので、ピエゾアクチュエータ４０は、ボデイ１０に安定して支持されている。ホルダ２０は、このボール２３の弾性変形の範囲で垂直方向にスライド可能（移動可能）である。上述した「微少量のスライド可能」の表現は、このことを意味している。

次に、上記ピエゾアクチュエータ４０のためのエア冷却構造について詳述する。図４に最も良く示されているように、上記ボデイ１０のケース部材１２には、エア通路１６が形成されている。エア通路１６の一端開口１６ａは、ケース部材１２の側面に位置し、この開口１６ａには、継手１７を介して圧縮エア源１８（エア圧源）が接続されている。
上記エア通路１６は、一端開口１６ａから水平に延びるとともに２つに別れて下方に延び、その他端開口１６ｂが、ケース部材１２の下面に位置している。より詳しくは、受部１５の２つの隅に位置している。上記ピエゾアクチュエータ４０の上端は、２つの他端開口１６ｂを部分的に塞ぐようになっている。

上記ケース部材１２の下端部の外面には、ピエゾアクチュエータ４０の正面と両側面を覆う横断面コ字形のカバー１９が取り付けられている。このカバー１９とピエゾアクチュエータ４０との間には隙間１９ａが形成されている。この隙間１９ａの上端は上記エア通路１６の他端開口１６ｂに連なり、下端は開放されている。

次に、上記カッタ３０の取付構造について説明する。上記ホルダ２０の下端部には、アタッチメント６０を介して上記カッタ３０が取り付けられている。図５に示すように、アタッチメント６０は、上側の取付部６１と、下側の把持部６２とを有している。
上記アタッチメント６０の取付部６１は、２つの起立壁６１ａ，６１ｂを有して縦断面がＵ字形をなしている。図２に示すように、これら起立壁６１ａ，６１ｂ間にホルダ２０の下端部が入り込むようになっている。取付部６１の一方の起立壁６１ａとホルダ２０の下端部を貫通するネジ６３を、他方の起立壁６１ｂにねじ込むことにより、アタッチメント６０がホルダ２０の下端部に連結される。

上記ネジ６３が緩められた状態では、アタッチメント６０はネジ６３を中心としてホルダ２０に対して回動可能である。このネジ６３を締めるとともに、上記起立壁６１ａにねじ込まれたネジ６４の先端をホルダ２０の下端部に押し付けることにより、アタッチメント６０はホルダ２０に対して固定される。このように、アタッチメント６０はホルダ２０の中心軸Ｌｂ（スライド軸）に対して角度調節可能である。

上記アタッチメント６０の把持部６２は、図５，図６に示すように、２つの平行をなす片６２ａ，６２ｂを有して横断面Ｕ字形をなしており、これら片６２ａ，６２ｂ間にカッタ３０の断面四角形をなすベース部３１を受け入れるようになっている。この状態で、ネジ６５を、把持部６２の一方の片６２ａの先端部を貫通させ、他方の片６２ｂの先端部にねじ込んで、両片６２ａ，６２ｂを互いに近づけるようにし、この両片６２ａ，６２ｂでベース部３１を締め付けることにより、カッタ３０がアタッチメント６０に着脱可能に固定される。
上記把持部６２は、水平をなす係止壁６２ｃを有しており、カッタ３０の固定状態において、この係止壁６２ｃにベース部３１の上面が当たるようになっている。

上記カッタ３０は、上記ベース部３１と、このベース部３１の下面中央に固定されたチップ部３２とを有している。チップ部３２の中心軸ＬｃはホルダＬｂと平行をなして垂直に延び、その下端（先端）が円錐形状をなして尖っている。なお、このチップ部３２の下端は角錐形状であってもよい。カッタ３０の下端には、角錐形状をなすダイヤモンド粒が固着されている。このダイヤモンド粒の頂点が真下を向いて、後述する板ガラス１００の面に当たるようになっている。

上記アタッチメント６０には、ガイド板３５（ガイド部材）が取り付けられている。このガイド板３５は、Ｕ字形のバネ材からなり、両端部が平坦な固定部３５ａとなり、中央部が凸に湾曲したガイド部３５ｂとなっている。これら一対の固定部３５ａが、アタッチメント６０の取付部６２の両側面に固定されている。
図１，図７に示されているように、上記ガイド部３５ｂの中央部には、穴３５ｃが形成されている。上記カッタ３０のチップ部３２は、この穴３５ｃを通って、ガイド部３５ｂより所定量（図８においてＨで示す）だけ下方に突出している。なお、図においてこの突出量は誇張して示されている。

図１，図３に示すように、上記取付板６にはエアシリンダ７０（押上機構）が垂直に取り付けられている。他方、ボデイ１０のケース部材１２の側面にはＬ字形のブラケット７５が固定されており、このブラケット７５には、垂直をなす短ロッド７６が螺合されている。この短ロッド７６と、上記エアシリンダ６０のロッド７１の上端が対峙している。

上記構成をなすスクライブ装置の作用を説明する。図８に示すように、水平の設置台８０に板ガラス１００（ワーク）を位置決めして水平にセットする。初期状態では、スクライブ装置のカッタ３０は、板ガラス１００の縁から水平方向に離れており、下限位置（スライダ５の下限位置に対応する位置）にある。この状態で、移動機構２を駆動させて、移動台１を水平方向（図８における矢印方向）に移動させると、ボデイ１０，ホルダ２０，カッタ３０が一緒になって同方向に移動する。すると、図８（Ａ）に示すように、ホルダ２０に取り付けられたガイド板３５の湾曲したガイド部３５ｂが、板ガラス１００の端縁に当たる。さらに移動台１を移動させると、ガイド部３５ｂが板ガラス１００の端縁に擦接しながら、その傾斜に沿って押し上げられ、ひいてはスライダ５，ボデイ１０，ホルダ２０，カッタ３０も押し上げられる。やがて、図８（Ｂ）に示すようにカッタ３０が板ガラス１００の端縁に達する。さらに若干量矢印方向に移動させることにより、カッタ３０のチップ部３２のテーパを介して、チップ部３２の下端が板ガラス１００の上面に載る。

上述したように、カッタ３０を板ガラス１００の上面の端縁近傍に載せた状態で、カッタ３０には板ガラス１００の上面に対する押圧力が常に付与されている。この押圧力は、ボデイ１０，ホルダ２０，スライダ５等の自重に起因するものである。

上記のように、ボデイ１０等の自重でカッタ３０を板ガラス１００の面に押し付けた状態で、スクライブを実行する。すなわち、移動機構２の駆動により移動台１を移動させてカッタ３０を図８において矢印方向（図９において紙面と直交する方向）に移動させるとともに、ピエゾアクチュエータ４０に高周波電圧を印加させて、ピエゾアクチュエータ４０を周期的に伸縮させる。すると、この周期的伸縮に伴うホルダ２０の振動がカッタ３０を介して板ガラス１００に伝達される。換言すれば、図１０に示すように、カッタ３０を介して板ガラス１００に付与される押圧力Ｐは、上記ボデイ１０等の自重に起因する静圧Ｐ１を下限値とし、ピエゾアクチュエータ４０の振動に起因して周期的に変動する。したがって押圧力Ｐは、周期的に非常に大きな力となり、カッタ３０の尖った下端を介して板ガラス１００に衝撃を付与することになり、図１１に示すように深い垂直クラック１０５ｃを有する刻線１０５を形成することができる。しかし、静圧Ｐ１が比較的小さいので、従来装置のような水平クラックの発生をほとんど皆無にすることができる。
ちなみに、本実施形態によって形成される刻線１０５は、図１１に示すように、従来とは異なった髭状のリブマーク１０５ｂを有する。

上記押圧力Ｐの周期、換言すればピエゾアクチュエータ４０に印加する高周波電圧の周波数は、板ガラス１００の材質，硬度，厚さ等に応じて、３〜３０ＫＨｚ程度に設定し、ピエゾアクチュエータ４０の伸縮量、つまり振幅は数μｍ〜２０μｍ程度に設定する。また、カッタ３０の送り速度は、上の周波数を採用する場合、１００〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定するのがよい。

上記刻線１０５の形成工程において、カッタ３０はボデイ１０等の自重に伴う押圧力をもって常に板ガラス１００の面に接した状態であり、この面から瞬間的に離れることがないので、刻線１０５の近傍の欠損をなくし、きれいな刻線１０５を形成することができる。また、ホルダ２０が剛体でありカッタ３０が弾性体を介在せずにホルダ２０に取り付けられているので、カッタ３０はホルダ２０と一体となって振動し、ピエゾアクチュエータ４０の振動エネルギーを良好にカッタ３０に伝達することができ、共振の可能性を減じることができ、カッタ３０の跳ね上げの可能性を減じることができる。

しかも、本実施形態では、ボデイ１０とスライダ５との間に板バネ７ａ，７ｂが介在されていて、振動を緩衝するので、共振の可能性をより一層減じることができる。
また、付勢部材としてボール２３を用いているので、耐久性が良く、確実にピエゾアクチュエータ４０に弾性力を付与することができる。

本実施形態では、重り５０を着脱可能にスライダ５に取り付けたので、上記静圧Ｐ１を、必要に応じて、すなわち板ガラス１００の材質，硬度，厚さ等に応じて、増大させることができる。しかも、この重り５０を変更することにより、静圧Ｐ１を変更することができる。
上記スライダ５と重り５０の自重は、板バネ７ａ，７ｂを介してカッタ３０に付与されるものである。換言すれば、ピエゾアクチュエータ４０の振動や、カッタ３０が受ける板ガラス１００からの反力は、板バネ７ａ，７ｂにより緩衝されるため、スライダ５および重り５０に起因する静圧ＰＩを安定させることができる。

重り５０に装着された振動センサ５５は、スライダ５に伝達された振動を検出し、これを図示しないモニターに送る。モニターには、振動波形が表示される。操作者は、この振動波形の振幅が共振に起因して極大となるのを避けるように、好ましくは極小ないしは最小になるように、ピエゾアクチュエータ４０に印加される高周波電圧の周波数を調節する。これにより、共振の可能性をより一層確実に防止することができる。
上記ピエゾアクチュエータ４０の振動は板バネ７ａ，７ｂにより減衰されて振動センサ５５に伝達されるので、振動センサ５５では、共振に伴う振幅の増大分を確実に検出することができる。
なお、振動センサ５５はボデイ１０に設けてもよい。

上記ピエゾアクチュエータ４０を駆動させている期間は、圧縮エア源１９からボデイ１０のエア通路１６に圧縮エアが供給される。これにより、エア通路１６の開口１６ｂからピエゾアクチュエータ４０に向かってエアが吹き出し、このエアはピエゾアクチュエータ４０とカバー１９との隙間１９ａを通り、この隙間１９ａの下端から排出される。この際、エアはピエゾアクチュエータ４０の正面と両側面に沿って流れるので、ピエゾアクチュエータ４０を冷却することができ、ピエゾアクチュエータ４０の過熱による故障を防止することができる。

上記カッタ３０による板ガラス１００への刻線形成が完了したら、ピエゾアクチュエータ４０に対する通電を停止するとともに、エアシリンダ７０を駆動させて、ボデイ１０を上方に押し上げ、カッタ３０をワック１００から離す。そして、板ガラス１００を設置台８０から取り外す。その後、移動台１を初期位置に戻すとともに、エアシリンダ７０を逆方向に駆動させて図１の状態、すなわちエアシリンダ５０のロッドの上端が短ロッド５６から離れた状態に戻すことにより、ボデイ１０を下限位置まで戻す。そして、上記と同様にして次の新しい板ガラス１００を設置台８０にセットし、再び、刻線形成の工程を実行する。

ここで、アタッチメント６０の作用について説明する。前述したように、アタッチメント６０は角度調節可能である。板ガラス１００の硬度が高い場合には、図示のようにカッタ３０のビット部３２の中心軸Ｌｃを垂直にし板ガラス１００の面と直交させる。これにより深い垂直クラックを形成できる。板ガラス１００の硬度が低い場合には、アタッチメント６０の角度調節により、ビット部３２の中心軸Ｌｃをカッタ３０の移動方向に傾斜させる。換言すれば板ガラス１００のカッタ３０に対する相対的移動方向と反対側に傾斜させる。これにより、ビット部３２の板ガラス１００へのめり込み量を浅くして、板ガラス１００への引っ掛かりを防止する。

上記カッタ３０のビット部３２のダイヤモンド粒が摩耗した時には、ネジ６５を緩めてカッタ３０をアタッチメント６０から取り外し、簡単に新しいカッタ３０と取り替えることができる。

参考までに、上記のようにして刻線１０５が形成された板ガラス１００は、図１２に示す破断装置を用いて破断する。この破断装置は、載置台１５０と、真空吸引装置１６０とから構成されている。載置台１５０の上面１５０ａには、浅い凹部１５１が形成されている。この凹部１５１は紙面と直交する方向に延び、その長さは刻線１０５の全長より若干短く設定されている。

上記載置台１５０の上面１５０ａには、凹部１５１を囲むようにして溝１５２が形成され、この溝１５２には、Ｏリング１５３が装着されている。載置台１５０には、凹部１５１に連なる真空引き孔１５４が形成されており、この真空引き孔１５４に、上記真空吸引装置１６０の連通管１６５の一端が接続されている。連通管１６５の他端には、第１の電磁バルブＶ１を介して大気に開放される大気開放管１６６と、第２の電磁バルブＶ２を介して真空タンク１６７に通じる吸引管１６８とが接続されている。真空タンク１６７は真空ポンプ（図示せず）に接続され、常時高い真空度に維持されている。

この破断装置を用いて板ガラス１００を破断する場合は、板ガラス１００を載置台１５０の上面１５０ａのＯリング１５３に密着するように載せる。この際、刻線１０５を、下に向けるとともに凹部１５１の幅方向中央に位置決めする。次に、第１の電磁バルブＶ１および第２の電磁バルブＶ２を交互に繰り返し短い周期で開閉操作し、刻線１０５を形成してある板ガラス１００の下面に衝撃的な吸引力を繰り返し作用させる。これにより、板ガラス１００を刻線１０５に沿って破断することができる。上述したように、刻線１０５は、深くきれいに形成されているので、上記破断を容易にかつ確実に刻線１０５に沿って行うことができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。これら実施形態において、第１実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。
図１３は、本発明の第２の実施形態を示す。この第２実施形態が前述した第１実施形態と大きく異なるのは、ピエゾアクチュエータ４０の中心軸Ｌａが、ホルダ２０の中心軸Ｌｂと一致し、一直線をなすことである。詳述すると、ホルダ２０には、厚み方向に貫通する穴２０ａ（収容空間）が形成されている。この穴２０ａは、ホルダ２０の長手方向に延びた細長い四角形をなし、この穴２０ａにピエゾアクチュエータ４０が収容されている。

上記穴２０ａの下縁の中央部が受部２１’となっており、この受部２１’が、ピエゾアクチュエータ４０の下端に取り付けれた支持部材４５を受けるために、円錐面ないしは球面をなしている。他方、ボデイ１０のケース部材１２の下端には、上記穴２０ａの上端部に入り込む突出部１５’が設けられており、この突出部１５’がピエゾアクチュエータ４０の上端を受けるための受部となっている。
上記第２実施形態では、ピエゾアクチュエータ４０の中心軸Ｌａが、ホルダ２０の中心軸Ｌｂと一致するため、ピエゾアクチュエータ４０の振動を効率良くホルダ２０に伝達することができる。

図１４は、本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態では、取付板６がブラケット８５を介して支持台８６に固定されている。ブラケット８５は、平面形状がＬ字形をなし、その一方の板部８５ａが上下２本ずつのネジ８７により支持台８６に固定されており、他方の板部８５ｂには、取付板６が固定されている。上記一方の板部８５ａと支持台８６との間にはワッシャ８８が介在されており、このワッシャ８８により板部８５ａは垂直面に対して傾いている。ワッシャ８８には上側のネジ８７が挿通しており、このワッシャ８８の厚さでブラケット８５の傾きを調節している。なお、図１４では、傾きを誇張して示す。

上記ブラケット８５の傾きは、取付板６に設けられた構成要素すなわち、スライド機構３のガイド４，スライダ５，ボデイ１０，ホルダ２０の傾斜をもたらす。すなわち、ホルダ２０の中心軸Ｌｂが傾斜しており、この中心軸Ｌｂと平行をなすホルダ２０のスライド軸，スライダ５のスライド軸，ピエゾアクチュエータ４０の振動軸も傾斜することになる。

上記第３実施形態では、設置台８０が移動機構２により移動され板ガラス１００のカッタ３０に対する水平移動がなされるようになっている。上記ホルダ２０の中心軸Ｌｂ（スライド軸）は、板ガラス１００の相対的移動方向の反対側に傾斜している。すなわち、図１４に示すように板ガラス１００が水平に左方向に進む場合には、ホルダ２０の中心軸Ｌｂは垂直軸（ワッシャ１００の移動方向と直交する軸）より右に倒れている。

上記第３実施形態では、ホルダ２０の中心軸Ｌｂが傾斜しており、カッタ３０から板ガラス１００への押圧力Ｐおよび振動エネルギーが図１５に誇張して示すように傾斜した方向から付与される。換言すれば、既に形成された刻線１０５の垂直クラック１０５ｃに向けて供給され、この垂直クラック１０５ｃを成長させるように働くので、より一層確実に深い垂直クラック１０５ｃを形成することができる。

上記第３実施形態において、アタッチメント６０の角度調節により、板ガラス１００に対するカッタ３０のビット部３２の中心軸Ｌｃ（角錐または円錐の中心軸）の傾斜を、調節することができる。すなわち、板ガラス１００の硬度が高い場合には、ビット部３２の中心軸Ｌｃとホルダ２０の中心軸Ｌｂとの交差角度を大きくすることにより、図１４に示すようにビット部３２の中心軸Ｌｃを板ガラス１００の面と直角またはそれに近い角度にする。また、板ガラス１００の硬度が低い場合には、ビット部３２の中心軸Ｌｃとホルダ２０の中心軸Ｌｂとの交差角度を小さくし、板ガラス１００に対する傾斜を大きくする。
なお、上記第３実施形態において、ブラケット８６を傾斜させる代わりに、取付板６に固定されるガイド４（図１参照）を傾斜させてもよい。

図１６には、本発明の第４実施形態の要部を示す。この実施形態では、エアシリンダ５９（付勢機構，押圧手段）が、例えば支持台１に直接または取付板６を介して間接的に固定されており、そのロッド先端がスライダ５に連結または当接されている。このエアシリンダ５９の駆動により、スライダ５ひいてはボデイ１０をワーク面に向けて付勢する。このエアシリンダ５９を用いれば、図１に示すボデイ１０，ホルダ２０を水平に倒し、ワーク面を垂直にした状態でスクライブを行うこともできる。

上記第１，第２，第４実施形態において、ボデイ１０を支持する支持台１を水平移動させずに所定位置に固定し、移動機構２を設置台８０に連結して、この設置台８０に設置された板ガラス１００を移動させてもよい。また、第３実施形態において、支持台８５を図１４において右方向に移動させてもよい。
上記の実施の形態においては、円錐状または角錐状をなすカッタ３０を用いているが、図１９に示すような円盤状のカッタ９０を用いてもよい。この場合、カッタ９０の周縁の一部が、ワークに当たる尖った先端として提供される。
付勢部材として、ボール２３の代わりに、重ねられた多数の皿バネ等を用いてもよい。

エア圧源としてバキューム機構であってもよい。この場合には、前述した実施形態の場合とエアの流れが逆になる。
ボデイ１０のワークに対する移動またはワークのボデイ１０に対する移動は、操作者の手で行ってもよいし、カッタ３０への押圧力の付与を操作者の手によりボデイ１０を介して行ってもよい。

図１７の実施形態では、設置台８０に凹部８０ａが形成されている。そして、板ガラス１００の刻線予定部位をこの凹部８０ａに一致させるようにして、板ガラス１００を設置台８０に載せ、スクライブを行う。このようにすれば、板ガラス１００の平坦度や設置台８０の平坦度が悪くても、安定して振動エネルギーを板ガラス１００に付与することができる。
図１８に示すように、板ガラス１００には厚み方向の中央部に圧縮層１００ａ（内部応力として圧縮応力が存在する層）が存在している。板ガラス１００が薄い場合には、この圧縮層１００ａを垂直クラック１０５ｃが横切るように刻線を形成するのが好ましい。そうすると、刻線形成後に、破線で示すように自然に垂直クラックが成長するので、前述したような破断工程を必要とせずに、ワークを破断することができる。
ワークとしては、板ガラスに限らず、セラミック製の板，シリコンウエハー等であってもよい。

この発明の一実施形態をなすスクライブ装置の正面図である。 図１においてII−II線に沿うスクライブ装置の縦断面図である。 同スクライブ装置の平面図である。 同スクライブ装置のボデイのケース部材を示し、（Ａ）は一部断面にして示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）においてIV−IV線に沿う断面図、（Ｃ）は底面図である。 同スクライブ装置において、カッタを保持するアタッチメントを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）においてV−V線に沿う断面図、（Ｃ）は底面図である。 図１においてVI−VI線に沿う横断面図である。 同スクライブ装置のカッタとガイド板の底面図である。 （Ａ），（Ｂ）はカッタを板ガラスの端縁まで案内する過程を順を追って示す拡大断面図である。 カッタと、ガイド板と、刻線を形成された板ガラスとを示す拡大断面図である。 カッタの板ガラスに対する押圧力を示す図である。 板ガラスの刻線に沿う各台断面図である。 刻線を形成した板ガラスを破断する装置の概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態をなすスクライブ装置の縦断面図である。 本発明の第３の実施形態をなすスクライブ装置を一部断面にして示す正面図である。 上記第３実施形態において、押圧力，振動エネルギーの付与方向と、ワークの移動方向との関係を示す図である。 本発明の第４の実施形態をなすスクライブ装置の要部断面図である。 スクライブ装置を用いて刻線を形成する工程の他の態様を示す図である。 スクライブ装置を用いて刻線を形成する工程のさらに他の態様を示す図である。 従来のスクライブ装置の説明図であって、（Ａ）は一部断面にして示す正面図（Ｂ）は側面図である。

符号の説明

２ 移動機構
１０ ボデイ
１５，１５’ 受部
１６ エア通路
１６ａ，１６ｂ 開口
１８ 圧縮エア源（エア圧源）
１９ カバー
１９ａ 隙間
２０ ホルダ
２１ 受部材（受部）
２１’ 受部
３０ カッタ（当接部材）
４０ ピエゾアクチュエータ（振動アクチュエータ）
１００ 板ガラス（ワーク）
１０５ 刻線

Claims (7)

1. （イ）ワークの面に当たる硬性の当接部材と、
   （ロ）上記当接部材に付与すべき振動を発生させる振動アクチュエータと、
   （ハ）上記振動アクチュエータにエアを流して振動アクチュエータを冷却するエア冷却構造とを備えたことを特徴とするスクライブ装置。
2. （イ）受部を有するボデイと、
   （ロ）上記ボデイに移動可能に支持されるとともに、受部を有するホルダと、
   （ハ）上記ボデイとホルダの受部に挟まれ、上記ホルダに振動を付与する振動アクチュエータと、
   （ニ）上記ホルダに保持され、上記振動アクチュエータからホルダに付与された振動をワークに伝える硬性の当接部材と、
   （ホ）上記ボデイに設けられ、上記振動アクチュエータにエアを流して振動アクチュエータを冷却するエア冷却構造とを備えたことを特徴とするスクライブ装置。
3. 上記振動アクチュエータが細長く形成され、上記エア冷却構造は、この振動アクチュエータの長手方向にエアを流すことを特徴とする請求項１または２に記載のスクライブ装置。
4. 上記冷却構造は、上記ボデイに形成されたエア通路を含み、このエア通路の一端開口がエア圧源に接続され、他端開口が上記振動アクチュエータに臨むことを特徴とする請求項２に記載のスクライブ装置。
5. 上記ホルダが上記ボデイに微小量の垂直方向のスライドを可能にして支持され、上記ボデイの受部とホルダの受部が垂直方向に対峙しており、上記振動アクチュエータはこの受部の対峙方向に細長く形成され、
   上記冷却構造は、上記ボデイに形成されたエア通路を含み、このエア通路の一端開口がエア圧源に接続され、他端開口が上記振動アクチュエータの上端に臨み、エアを上記振動アクチュエータの長手方向に沿って流すことを特徴とする請求項２に記載のスクライブ装置。
6. 上記エア通路は下方に延びて上記他端開口に至ることを特徴とする請求項５に記載のスクライブ装置。
7. 上記ボデイにカバーが取り付けられ、このカバーと振動アクチュエータとの間には隙間が形成されており、この隙間の上端が上記エア通路の他端開口に連なり、下端が開放されていることを特徴とする請求項５または６に記載のスクライブ装置。

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