JP2012115991A

JP2012115991A - スクライビングホイール

Info

Publication number: JP2012115991A
Application number: JP2010264694A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Maekawa; 和哉前川
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-06-21

Abstract

【課題】円周稜線に沿って溝が形成されたスクライビングホイールのスクライブ品質を向上させるようにすること。
【解決手段】スクライビングホイールの円周に沿ってＶ字形の刃先１３を形成する。刃先１３となる円周部分に一定のピッチで微小なＵ字形の溝１４を形成する。この溝１４の底面は一定の深さの平面部１５とする。こうすればこのスクライビングホイールを用いてスクライブしたときに、脆性材料基板への切込量を最大でも平面部１５の深さｄ１までに制限することができ、スクライブ性能や分断面の品質を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明はガラス基板等の脆性材料基板をスクライブするためのスクライビングホイールに関するものである。

従来のスクライビングホイールは、超硬合金製または焼結ダイヤモンド製の円板に対して円周部を両側より互いに斜めに削り込み、円周面にＶ字形の刃を形成している。スクライビングホイールは中心に貫通孔を有しており、スクライビング装置のスクライブヘッド等に回転自在に軸着して用いられる。

従来スクライビングホイールには特許文献１に示すように、打点衝撃を与えて脆性材料基板に対する浸透性（垂直クラックの伸展）を向上させるために刃先にＵ字形又はＶ字形の溝を形成し、その間を突起としたものが用いられている。そして溝の数を多くすれば浸透性を向上させることができ、円周上に所定の深さで例えば百数十個の溝を形成したスクライビングホイールも用いられている。

特許第３０７４１４３号公報

しかるにこのような溝を有するスクライビングホイールを用いて脆性材料基板をスクライブする場合、スクライビングホイールが脆性材料基板にくい込むこととなるが、このくい込む深さが荷重によって大きく異なっている。荷重が大きければ深く脆性材料基板にくい込むこととなり、脆性材料基板の損傷が起こり易くなるという問題点があった。又荷重が大きくなればスクライビングホイールよりも前にクラックが進行する（先走り）等の不具合が発生し、スクライブの品質やガラスの分断面の品質を低下させることがあるという問題点があった。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、溝を有するスクライビングホイールにおいて脆性材料基板へのくい込み量（切込量）を制限し、スクライブ品質を向上させるようにすることを目的とする。

この課題を解決するために、本発明は、円板状ホイールの円周部に沿ってＶ字形の刃先を形成してなるスクライビングホイールにおいて、前記刃先に所定形状の溝を形成すると共に、前記溝の底面を平面部とするものである。

ここで前記溝は、稜線の円周上に形成されたＵ字形の溝としてもよい。

ここで前記溝は、稜線の円周上に形成されたＶ字形の溝としてもよい。

以上説明したように、本発明は、スクライビングホイールの刃先の稜線部に溝を形成し、その溝の底に平面部を設けている。このため荷重の如何にかかわらず切込量は平面部に達する深さにまで制限されることとなり、刃先稜線部の脆性材料基板へのくい込みを制限することができる。このためスクライブ時に脆性材料基板に割れや先走りがなくなるという効果が得られる。

図１は本発明の第１の実施の形態によるスクライビングホイールの正面図及び側面図である。図２は本実施の形態によるスクライビングホイールの図１の小円Ａ，Ｂ部分を示す部分拡大図である。図３は従来例によるスクライビングホイールにおいて、図１の小円Ａ，Ｂに対応する部分を示す部分拡大図である。図４は本発明の第２の実施の形態によるスクライビングホイールにおいて、図１の小円Ａ，Ｂに相当する部分を示す部分拡大図である。

図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態によるスクライビングホイールの正面図、図１（ｂ）はその側面図である。本実施の形態のスクライビングホイール１１は円板状の部材であり、その中央部に回転軸を通すための貫通孔１２が設けられている。そして円周部分を両側より互いに斜めに削り込み、円周面にＶ字形の刃先１３を形成している。

図２（ａ）は図１（ａ）の小円Ａに示すスクライビングホイールの稜線部分の側面を示す部分拡大図であり、図２（ｂ）はスクライビングホイールの回転軸と垂直方向から見た図１（ｂ）の小円Ｂに示す部分の拡大図である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、刃先１３の稜線部分にはほぼ一定間隔でＵ字形に切欠いて多数の溝１４が形成されている。さて本実施の形態では溝１４の底面には夫々図示のように一定の深さｄ１の平面部１５を形成する。この平面部１５は図２（ｂ）に示すように長方形状の平面とする。

次に図３（ａ），（ｂ）は比較のため従来のＵ字形の溝を有するスクライビングホイールの小円Ａ，Ｂに相当する部分を拡大して示す図である。従来のスクライビングホイールでは例えば図３（ａ）に示すように稜線部に沿って周期的にＵ字形の溝１６が形成されているが、本発明のように平面部を有することはなく、Ｕ字形の溝１６の内面は全て曲面となっている。

本実施の形態の円周に沿った多数の溝はグラインダーモータに円形状の砥石を連結して回転させ、そのグラインダ面に直交してスクライビングホイール１１を当接させて、その刃先の稜線部に一つの溝を切り欠き、一旦退避させてピッチに相当する回転角だけ回転させた後、再び溝を切り欠く処理を全周に渡って繰り返すことで構成することができるが、溝形状の制御が容易なレーザ加工や放電加工、特にレーザ加工（アブレーション加工）によって形成することもできる。このとき円形の砥石の先端形状により、種々の形状の溝を形成することができる。

このようなスクライビングホイールは例えば外径が１〜２０ｍｍとし、稜線部の円周に形成する溝は例えば円周稜線の全周に２０〜５００μｍのピッチで形成する。溝１４の平面部１５までの深さｄ１は溝の側面の形状にかかわらず溝１６の深さよりも浅い任意の深さとすることができる。深さｄ１はスクライブ時にスクライビングホイール１１に加える荷重やスクライビングホイールを脆性材料基板にくい込ませたい深さに基づいて決めるものとし、例えば０．５〜５μｍとする。

本実施の形態によるスクライビングホイールは平面部１５を有しているため、スクライブ時には刃先荷重の大小にかかわらず脆性材料基板への切込量は深さｄ１までに制限することができる。そのためスクライブラインが安定して形成され、スクライブラインに沿った正確なブレイクが行え、歩留りが向上する。

次に本発明の第２の実施の形態によるスクライビングホイールについて説明する。全体構成は図１に示すものと同様であり、刃先の溝形状のみが異なっている。図４は第２の実施の形態によるスクライビングホイールの溝を示す拡大図である。本図に示すように刃先の稜線部１３に一定間隔で溝１７を切欠いている。図４（ａ）に示すように溝１７はＶ字状であるが、第１の実施の形態と同様に底面には深さｄ２が一定の平面部１８が形成されている。この実施の形態でも平面部１８を設けることによって、脆性材料基板への切込量を最大でも深さｄ２までに制限することができる。その他、刃先の溝形状は、矩形であってもよいが、スクライブ性能、分断面の品質、溝形成の容易さ、ホイールの寿命等の点より、２つの溝の間に形成される突起の溝を形成する面が切り立っていない平面部を有するＵ字状やＶ字状であることが好ましい。

上述した本発明のスクライビングホイールは、脆性材料基板をスクライブするスクライブ装置の他に手切りタイプのガラス切りに使用することもできる。

１１スクライビングホイール
１２貫通孔
１３刃先
１４，１７溝
１５，１８平面部

Claims

円板状ホイールの円周部に沿ってＶ字形の刃先を形成してなるスクライビングホイールにおいて、
前記刃先に所定形状の溝を形成すると共に、前記溝の底面を平面部としたスクライビングホイール。
前記溝は、稜線の円周上に形成されたＵ字形の溝である請求項１記載のスクライビングホイール。
前記溝は、稜線の円周上に形成されたＶ字形の溝である請求項１記載のスクライビングホイール。