JP2954566B2 - スクライブ装置および方法 - Google Patents

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。

【０００２】

【従来の技術】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１−１１
０２３４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９
１と、このホルダ９１を介してカッタ９０を板ガラス１
００（ワーク）の面に押しつけるとともに、板ガラス１
００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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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１
００の破断を容易にするためには、垂直クラック１０５
ｃを深く形成する必要がある。そのためには、カッタ９
０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１０
５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。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１の発明は、スクライブ装置において、
（イ）受部を有するボデイと、（ロ）上記ボデイに、ワ
ーク面と交差するスライド軸方向に微少量スライド可能
に支持され、かつ上記ボデイの受部から上記スライド軸
方向に離間した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、上記スライド軸方向の振動
を上記ホルダに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、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、 を備えたスクライブ装
置において、上記ホルダの受部は、上記ボデイの受部と
ワークとの間に配置され、 さらに付勢部材を備え、こ
の付勢部材は、上記ホルダの受部がワークから遠ざかる
ようにかつ振動アクチュエータに向かうように、ホルダ
を弾性力をもって付勢することを特徴とする。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１に記載のスク
ライブ装置において、上記ボデイを、ワークに対してワ
ーク面に沿う方向に相対的に移動させることにより、上
記当接部材をワーク面に対して同方向に相対的に移動さ
せる移動機構を備えたことを特徴とする。請求項３の発
明は、請求項１に記載のスクライブ装置において、ガイ
ドと、このガイドに上記スライド軸方向にスライド可能
に支持されたスライダとを有するスライド機構を備え、
上記ボデイがこのスライダに設けられていることを特徴
とする。請求項４の発明は、請求項３に記載のスクライ
ブ装置において、上記ボデイまたはスライダに振動セン
サが取り付けられていることを特徴とする。

【０００６】請求項５の発明は、請求項３に記載のスク
ライブ装置において、上記スライド軸が略垂直に延び、
上記ボデイ，ホルダ，スライダの自重で上記当接部材を
ワーク面に押し付けることを特徴とする。請求項６の発
明は、請求項５に記載のスクライブ装置において、上記
スライダには、重りを着脱可能に取り付けることを特徴
とする。請求項７の発明は、請求項６に記載のスクライ
ブ装置において、上記重りに振動センサが取り付けられ
ていることを特徴とする。請求項８の発明は、請求項５
に記載のスクライブ装置において、上記スライダを押し
上げて、上記当接部材をワーク面から離すための押上機
構を備えていることを特徴とする。請求項９の発明は、
請求項３に記載のスクライブ装置において、上記スライ
ダをワーク面に向かって付勢して上記当接部材をワーク
面に押し付ける付勢機構を備えていることを特徴とす
る。

【０００７】請求項１０の発明は、請求項１に記載のス
クライブ装置において、上記ホルダの一端に上記当接部
材が取り付けられ、その他端に上記スライド軸方向に延
びるロッドが連結され、このロッドがボデイを貫通して
ボデイから突出しており、このロッドの突出部に上記付
勢部材が設けられていることを特徴とする。請求項１１
の発明は、請求項１０に記載のスクライブ装置におい
て、上記付勢部材が弾性材料のボールからなり、このボ
ールが一対の球面受座によって挟持されており、これら
ボール，一対の球面受座を上記ロッドが貫通しているこ
とを特徴とする。請求項１２の発明は、請求項１に記載
のスクライブ装置において、上記ボデイにはエア通路が
形成され、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んでいるこ
とを特徴とする。請求項１３の発明は、請求項１２に記
載のスクライブ装置において、上記ボデイには、上記振
動アクチュエータを覆うカバーが設けられ、このカバー
と振動アクチュエータとの間に、上記エア通路と連なる
隙間が形成されていることを特徴とする。請求項１４の
発明は、請求項１に記載のスクライブ装置において、上
記ホルダには収容空間が形成され、この収容空間に上記
振動アクチュエータが収容され、これらホルダと振動ア
クチュエータの軸線が一致するとともに上記スライド軸
方向に延びていることを特徴とする。

【０００８】請求項１５の発明は、請求項１に記載のス
クライブ装置において、上記ホルダにはアタッチメント
が上記スライド軸に対して角度調節可能に取り付けられ
ており、このアタッチメントに上記当接部材が固定され
ていることを特徴とする。請求項１６の発明は、請求項
１に記載のスクライブ装置において、上記ホルダにはア
タッチメントが取り付けられており、このアタッチメン
トは把持部を有し、この把持部は平行をなす一対の片を
有して断面Ｕ字形をなし、この把持部の一対の片の間に
上記当接部材を収容した状態で、一対の片の先端部をね
じで近づけることにより、上記当接部材が固定されるこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項１７の発明は、スクライブ方法にお
いて、請求項４または７に記載のスクライブ装置を用
い、振動センサで検出される振幅が極大になるのを回避
するように、振動アクチュエータへ供給する高周波電圧
の周波数を決定することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】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１
０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。

【００１１】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５
ａ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。

【００１２】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７
ａ，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。

【００１３】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５０
ａに通しブラケット８ａの上端面に形成されたネジ穴８
ｘにねじ込むことにより、重り５０が取り付けられてい
る。

【００１４】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５
０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。

【００１５】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１
１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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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２４，２
５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。

【００２０】上記ロッド２２の上端部には、雄ネジ２２
ａ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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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６
２ａ，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６２
ａ，６２ｂを互いに近づけるようにし、この両片６２
ａ，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６
２ｃにベース部３１の上面が当たるようになっている。

【００２７】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Ｌ
ｂ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。

【００２８】上記アタッチメント６０には、ガイド板３
５（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３
０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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】上述したように、カッタ３０を板ガラス１
００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。

【００３２】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。

【００３３】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、３〜３０
ＫＨｚ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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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５
０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７
ａ，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７
ａ，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。

【００３７】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。

【００３８】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１９
ａ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。

【００３９】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１
０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。

【００４０】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Ｌ
ｃ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３
０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。

【００４１】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。

【００４２】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１５
０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。

【００４３】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。

【００４４】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１
５０ａ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１０
０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。

【００４５】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１
３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２
０の長手方向に延びた細長い四角形をなし、この穴２０
ａにピエゾアクチュエータ４０が収容されている。

【００４６】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１
０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。

【００４７】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。

【００４８】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４
０の振動軸も傾斜することになる。

【００４９】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。

【００５０】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１０
５ｃを形成することができる。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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９
０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。

【００５４】ボデイ１０は板バネ７ａ，７ｂを介さずに
スライダ５に固定してもよいし、スライダ５と一体であ
ってもよい。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。

【００５５】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。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、振動アクチュエータの振動を利用することによ
り、刻線をワークに深く形成することができ、しかも水
平クラックの発生を防止することができるという効果が
得られる。しかも、付勢部材によりボデイとホルダの受
部間で振動アクチュエータを挟圧するので、振動アクチ
ュエータの振動エネルギーをホルダを介して効率良く当
接部材に伝達でき、良好に刻線を形成することができ
る。請求項２の発明によれば、移動機構を用いることに
より、スクライブ作業の自動化を促進することができ
る。請求項３の発明によれば、スライド機構を用いるこ
とにより、当接部材への押圧力の付与を容易に行うこと
ができる。請求項４の発明によれば、振動センサを用い
ることにより、共振を避けて確実にスクライブを行うこ
とができるようになる。請求項５の発明によれば、ボデ
イ等の自重により特別な付勢機構を用いずに当接部材を
押圧することができる。また、押圧力を付与するので、
当接部材は安定してワーク面に押し付けられ、跳ね上が
ることがないので、ワーク面における刻線近傍の欠損を
抑制することができ、より一層高精度に刻線を形成する
ことができる。請求項６の発明によれば、着脱可能な重
りを用いることにより、当接部材への押圧力を調節する
ことができる。請求項７の発明によれば、重りに振動セ
ンサを設けることにより、共振を避けて確実にスクライ
ブを行うことができるようになるとともに、振動センサ
の装着が容易となる。請求項８の発明によれば、スクラ
イブ終了後に自動的に当接部材をワークから離すことが
できる。請求項９の発明によれば、付勢機構を用いるこ
とにより、ワークやボデイ，，ホルダ，当接部材がどの
ような姿勢であっても、確実に当接部材に押圧力を付与
することができる。また、押圧力を付与するので、当接
部材は安定してワーク面に押し付けられ、跳ね上がるこ
とがないので、ワーク面における刻線近傍の欠損を抑制
することができ、より一層高精度に刻線を形成すること
ができる。請求項１０の発明によれば、ロッドを用いて
振動アクチュエータを確実に挟圧することができる。請
求項１１の発明によれば、ボールをなす付勢部材を用い
ることにより、耐久性が向上するとともに、確実に振動
アクチュエータに弾性力を付与することができる。請求
項１２の発明によれば、振動アクチュエータを冷却する
ことができるので、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。請求項１３の発明によれ
ば、カバーを用いることにより、エア冷却効果をより一
層高めることができる。請求項１４の発明によれば、ホ
ルダと振動アクチュエータの中心軸を一致させることに
より、振動アクチュエータの振動エネルギーを効率良く
ホルダを介して当接部材に伝達することができる。請求
項１５の発明によれば、アタッチメントの角度調節によ
り、ワークの硬度等に応じて当接部材のワークに対する
当たり角度を調節することができる。請求項１６の発明
によれば、当接部材が摩耗した時に、容易に交換するこ
とができる。請求項１７の発明によれば、振動センサか
らの振動情報に基づいて、共振を確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】図１においてIIーII線に沿うスクライブ装置の
縦断面図である。

【図３】同スクライブ装置の平面図である。

【図４】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ーIV線に沿う断面図、（Ｃ）は底面図
である。

【図５】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ーV線に沿う断面図、（Ｃ）は底面図で
ある。

【図６】図１においてVIーVI線に沿う横断面図である。

【図７】同スクライブ装置のカッタとガイド板の底面図
である。

【図８】（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。

【図９】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。

【図１０】カッタの板ガラスに対する押圧力を示す図で
ある。

【図１１】板ガラスの刻線に沿う各台断面図である。

【図１２】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。

【図１３】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。

【図１４】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。

【図１５】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。

【図１６】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。

【図１７】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。

【図１８】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。

【図１９】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 ３ スライド機構 ４ ガイド ５ スライダ ７ａ，７ｂ 板バネ（振動緩衝部材） 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 ２０ａ 穴（収容空間） ２１ 受部材（受部） ２１’ 受部 ２２ ロッド ２３ ボール（付勢部材） ２４，２５（球面受座） 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） ５０ 重り ５５ 振動センサ ５９ エアシリンダ（付勢機構） ６０ アタッチメント ６２ 把持部 ６２ａ，６２ｂ 片 ６５ ネジ ７０ エアシリンダ（押上機構） １００ 板ガラス（ワーク） １０５ 刻線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C03B 33/00 - 33/14

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （イ）受部を有するボデイと、 （ロ）上記ボデイに、ワーク面と交差するスライド軸方
   向に微少量スライド可能に支持され、かつ上記ボデイの
   受部から上記スライド軸方向に離間した受部を有するホ
   ルダと、 （ハ）上記ボデイとホルダの受部に挟まれ、上記スライ
   ド軸方向の振動を上記ホルダに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、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、を備えたスクライブ装置において、上記ホルダの受部
   は、上記ボデイの受部とワークとの間に配置され、 さらに付勢部材を備え、この付勢部材は、上記ホルダの
   受部がワークから遠ざかるようにかつ振動アクチュエー
   タに向かうように、ホルダを弾性力をもって付勢するこ
   とを特徴とするスクライブ装置。
2. 【請求項２】上記ボデイを、ワークに対してワーク面に
   沿う方向に相対的に移動させることにより、上記当接部
   材をワーク面に対して同方向に相対的に移動させる移動
   機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のスクラ
   イブ装置。
3. 【請求項３】 ガイドと、このガイドに上記スライド軸
   方向にスライド可能に支持されたスライダとを有するス
   ライド機構を備え、上記ボデイがこのスライダに設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載のスクライブ
   装置。
4. 【請求項４】 上記ボデイまたはスライダに振動センサ
   が取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載
   のスクライブ装置。
5. 【請求項５】 上記スライド軸が略垂直に延び、上記ボ
   デイ，ホルダ，スライダの自重で上記当接部材をワーク
   面に押し付けることを特徴とする請求項３に記載のスク
   ライブ装置。
6. 【請求項６】 上記スライダには、重りを着脱可能に取
   り付け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. 【請求項７】 上記重りに振動センサが取り付けられて
   いることを特徴とする請求項６に記載のスクライブ装
   置。
8. 【請求項８】 上記スライダを押し上げて、上記当接部
   材をワーク面から離すための押上機構を備えていること
   を特徴とする請求項５に記載のスクライブ装置。
9. 【請求項９】 上記スライダをワーク面に向かって付勢
   して上記当接部材をワーク面に押し付ける付勢機構を備
   えていることを特徴とする請求項３に記載のスクライブ
   装置。
10. 【請求項１０】 上記ホルダの一端に上記当接部材が取
    り付けられ、その他端に上記スライド軸方向に延びるロ
    ッドが連結され、このロッドがボデイを貫通してボデイ
    から突出しており、このロッドの突出部に上記付勢部材
    が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のス
    クライブ装置。
11. 【請求項１１】 上記付勢部材が弾性材料のボールから
    なり、このボールが一対の球面受座によって挟持されて
    おり、これらボール，一対の球面受座を上記ロッドが貫
    通していることを特徴とする請求項１０に記載のスクラ
    イブ装置。
12. 【請求項１２】 上記ボデイにはエア通路が形成され、
    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んでいることを特徴と
    する請求項１に記載のスクライブ装置。
13. 【請求項１３】 上記ボデイには、上記振動アクチュエ
    ータを覆うカバーが設けられ、このカバーと振動アクチ
    ュエータとの間に、上記エア通路と連なる隙間が形成さ
    れていることを特徴とする請求項１２に記載のスクライ
    ブ装置。
14. 【請求項１４】 上記ホルダには収容空間が形成され、
    この収容空間に上記振動アクチュエータが収容され、こ
    れらホルダと振動アクチュエータの軸線が一致するとと
    もに上記スライド軸方向に延びていることを特徴とする
    請求項１に記載のスクライブ装置。
15. 【請求項１５】 上記ホルダにはアタッチメントが上記
    スライド軸に対して角度調節可能に取り付けられてお
    り、このアタッチメントに上記当接部材が固定されてい
    ることを特徴とする請求項１に記載のスクライブ装置。
16. 【請求項１６】 上記ホルダにはアタッチメントが取り
    付けられており、このアタッチメントは把持部を有し、
    この把持部は平行をなす一対の片を有して断面Ｕ字形を
    なし、この把持部の一対の片の間に上記当接部材を収容
    した状態で、一対の片の先端部をねじで近づけることに
    より、上記当接部材が固定されることを特徴とする請求
    項１に記載のスクライブ装置。
17. 【請求項１７】 請求項４または７に記載のスクライブ
    装置を用い、振動センサで検出される振幅が極大になる
    のを回避するように、振動アクチュエータへ供給する高
    周波電圧の周波数を決定することを特徴とするスクライ
    ブ方法。