JP4705713B2 - 硬質脆性板のスクライブ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのガラスセルやこれらのディスプレイ及びハードディスク記録装置の基板に用いられるガラス板を主とする硬質脆性板を分断する際に、その分断線に沿って硬質脆性板の表面に引っ掻き傷（スクライブ溝）を設ける装置に関するもので、特にスクライブ溝を設けるための刃体（尖針や回転刃）を分断しようとする硬質脆性板に押付ける部分の構造に特徴がある上記装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス板を分断する際に分断線に沿ってダイヤモンドの尖針で引っ掻き傷（スクライブ溝）を付け、その後このスクライブ溝を設けた部分に機械的な衝撃力や曲げ応力を加えることによってガラス板を分断する方法は古くから用いられている。
【０００３】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイパネルの分断においても、上記方法を機械化した装置によって上記方法と略同一の方法を用いて分断することが広く行われている。近時においては、硬質脆性板の分断線に沿ってレーザビームなどの加熱ビームを照射して、局部的な熱応力による割れを進行させることによって分断する方法が種々提唱されているが、このような局部的な熱応力による分断方法を採用する場合においても、予め分断線に沿ってスクライブ溝を設けておくことにより、分断精度や分断速度を向上させることができる。
【０００４】
硬質脆性板にスクライブ溝を形成するのに用いるスクライブ装置は、硬質脆性板を載置するテーブルと、このテーブルの上部にテーブル面と平行に設けた走行ガイドと、この走行ガイドに沿って走行する走行台と、この走行台にテーブル上の硬質脆性板に向けて付勢された刃体（尖針ないし回転刃）とを備えており、テーブル上に負圧空気などによって固定された硬質脆性板に向けて刃体を付勢しながら、走行台を走行ガイドに沿って走行させることにより、硬質脆性板の表面にスクライブ溝を形成する。
【０００５】
刃体を硬質脆性板に付圧する構造としては、付圧力が比較的小さいことと、付圧力の調整が必要なことから空気シリンダが用いられており、摩擦抵抗を小さくして応答性を高めるために、ダイヤフラム（ベローと呼ばれることもある）型の空気圧シリンダが用いられている。
【０００６】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用のディスプレイパネルは、１枚の（正確には表裏２枚の）ガラス板にマトリックス状に複数枚分の表示要素を形成して、これを縦横に分断することによって１個のディスプレイパネルを得るようにしている。近時のディスプレイの大面積化と生産性を高めるために、１枚のガラス板に配置されるパネル数の増大によりガラス基板が大面積化すると共に、軽量化と表示品質の向上のために、より薄いガラス板が用いられるようになっている。
【０００７】
そのため、これらのディスプレイセルの分断には、より繊細な技術が必要になってきており、スクライブ溝を刻設する際の刃体の押接力のばらつきが、分断不良による不良品の発生を増大させる傾向にある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、硬質脆性板の表面に刃体を押接して、硬質脆性板表面に沿って走行させることにより、硬質脆性板の表面にスクライブ溝を刻設するスクライブ装置において、硬質脆性板に対する刃体の押接力を、より正確に制御することができ、従って、より一定したばらつきのないスクライブ溝を刻設することを可能にして、分断不良による不良品の発生を可及的に減少させることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明では、シリンダ孔１０の内周面との間の隙間に流入する空気の静圧により、外周面を浮遊状態で案内されたラム１４の端面に作用する空気圧により、尖針や回転カッタなどの刃体を硬質脆性板２の表面に向けて付勢する。
【００１０】
シリンダ孔１０及びラム１４は平行に２本設けて、当該２本のラムにより付圧ブラケットを付勢する。また、刃体１は、付圧ブラケット１５に硬質脆性板の面直角方向の軸回りに、所定角度自由回転する旋回軸１７の下端にトレーリング方向にわずかに偏心させた位置に装着する。
【００１１】
好ましい態様のこの発明のスクライブ装置は、分断しようとする硬質脆性板２の表面に平行に走行する走行台３に尖針や回転カッタ１などの刃体を、当該刃体を硬質脆性板２に向けて付勢する付勢装置を介して装着した硬質脆性板のスクライブ装置において、走行台３に硬質脆性板の面直角方向に昇降する昇降ブラケット７が装着され、この昇降ブラケットに下端が開放されたシリンダ孔１０を備えたシリンダブロック９が装着され、このシリンダ孔にわずかな遊隙を持って嵌挿されたラム１４の下端に付圧ブラケット１５が装着され、この付圧ブラケットに刃体１が装着されている構造を備え、前記シリンダ孔の上部に刃体１を硬質脆性板に向けて付勢する付圧空気を供給すると共に、前記シリンダ孔の内周面にラム１４をシリンダ孔１０内で浮遊させる静圧空気を供給するものである。
【００１２】
この発明の構造によれば、刃体１が硬質脆性板２の表面の高さにならって昇降するときの摩擦抵抗を零にすることができ、摺動案内や回転案内を採用した場合に生ずる静摩擦と動摩擦の差に起因するスティックスリップ現象などによる刃体１の追従動作の不安定さを完全に解消でき、たとえ硬質脆性板の表面に凹凸があっても、安定した力で刃体１を硬質脆性板表面に付圧して、一定の深さのスクライブ溝を形成することができ、これにより、機械的応力ないし局部熱応力によるブレーク時における分断不良の発生を可及的に回避できるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、この発明の実施例を示した図である。この実施例の装置では、刃体として外周に鋭利な切刃を形成した回転カッタを用いている。この回転カッタ１は、硬質脆性板２の表面を転動して、その表面にスクライブ溝を刻設する。
【００１４】
走行台３は硬質脆性板を載置するテーブルの表面と平行に設けたガイドレールに沿って、図示されていない走行装置により、一定速度で走行する。この部分の構造は、従来装置と特に異なるところがないので、図示及び説明を省略する。
【００１５】
走行台３は、硬質脆性板２を載置するテーブル面と直交する方向（以下、「面直角方向」という）の２本のガイドレール４と、ボールねじ５と、このボールねじを回転駆動するサーボモータ６とを備えている。ガイドレール４には昇降ブラケット７が案内されており、この昇降ブラケットに設けたボールナット８がボールねじ５に螺合して、サーボモータ６の正逆転により昇降ブラケット７が昇降する。
【００１６】
昇降ブラケット７には、シリンダブロック９が固定されている。このシリンダブロック（図３参照）は、面直角方向の平行な２本のシリンダ孔１０を備えており、このシリンダ孔の下端は開口している。シリンダ孔１０の上端には、図示しない空気圧源に連通された付圧空気孔１１が開口している。また、シリンダ孔１０の内周には、複数個の円周溝１２が設けられ、この円周溝に前記空気圧源に連通された静圧空気孔１３が開口している。
【００１７】
シリンダ孔１０には、その下端開口からラム１４が挿入されている。このラム１４の外周は、シリンダ孔１０の内周面との間にミクロン代の隙間を形成する嵌め合い交差で嵌挿されている。２本のラム１４は、付圧ブラケット１５に一体的に立設されており、この付圧ブラケットと昇降ブラケット７との間に付圧ブラケットを懸吊する引張りコイルばね１６が装架されている。このようなばねを設ける代りに、付圧ブラケット１５の下方への脱落を防止するストッパを昇降ブラケット７に設けてもよい。
【００１８】
付圧ブラケット１５には、面直角方向の旋回軸１７がボールベアリング１８で軸支され、この旋回軸の下端に固定したホルダ１９の一端に立設した回り止めピン２０が軸受ホルダの下端に設けた回り止め孔２１に遊嵌しており、その遊隙に相当する角度だけ旋回軸１７が回動可能である。この回動角は数度程度である。回転カッタ１はホルダ１９の下面に旋回軸１７の軸心から走行台３の走行方向後方（トレーリング方向）に数ミリメートル偏心Ｈさせて自由回転可能に軸着されている。
【００１９】
上記構造において、硬質脆性板２にスクライブ溝を刻設するときは、硬質脆性板２の厚さに応じて、サーボモータ６で昇降ブラケット７の高さを設定し、付圧空気孔１１及び静圧空気孔１３に圧力空気を供給した状態で走行台３を走行させる。回転カッタ１は走行台３の走行に従って硬質脆性板２の表面を転動して、その外周の切刃により硬質脆性板の表面にスクライブ溝を刻設する。このとき、硬質脆性板２の厚さのわずかな相違によって、回転カッタ１が上動したり下動したりするとき、ラム１４は静圧空気によってシリンダ孔１０の周面から浮遊した状態を保持しているため、この上下動に対する摩擦付加が全く生じず、ミクロン代の上下動作であっても、その付圧力に変動を生じさせることがないから、深さの一定したスクライブ溝を刻設できる。また、刻設されるスクライブ溝の深さは、付圧空気孔から供給される空気の圧力を制御することによって制御できるが、この付圧力が力の把握が困難でかつ不安定な摩擦力による影響を受けないので、スクライブ溝の深さ制御を正確に行なうことが可能になる。
【００２０】
なお、シリンダ孔に積極的に静圧を供給しなくても、シリンダの奥端からシリンダの内周面とラムの外周面との間に漏出する空気でラムを浮上させることもできるが、積極的に静圧を供給する上記実施例の構造がより安定である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の側面図
【図２】図１の正面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
１ 回転カッタ
２ 硬質脆性板
３ 走行台
７ 昇降ブラケット
８ ボールナット
９ シリンダブロック
10 シリンダ孔
14 ラム
17 旋回軸
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのガラスセルやこれらのディスプレイ及びハードディスク記録装置の基板に用いられるガラス板を主とする硬質脆性板を分断する際に、その分断線に沿って硬質脆性板の表面に引っ掻き傷（スクライブ溝）を設ける装置に関するもので、特にスクライブ溝を設けるための刃体（尖針や回転刃）を分断しようとする硬質脆性板に押付ける部分の構造に特徴がある上記装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス板を分断する際に分断線に沿ってダイヤモンドの尖針で引っ掻き傷（スクライブ溝）を付け、その後このスクライブ溝を設けた部分に機械的な衝撃力や曲げ応力を加えることによってガラス板を分断する方法は古くから用いられている。
【０００３】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイパネルの分断においても、上記方法を機械化した装置によって上記方法と略同一の方法を用いて分断することが広く行われている。近時においては、硬質脆性板の分断線に沿ってレーザビームなどの加熱ビームを照射して、局部的な熱応力による割れを進行させることによって分断する方法が種々提唱されているが、このような局部的な熱応力による分断方法を採用する場合においても、予め分断線に沿ってスクライブ溝を設けておくことにより、分断精度や分断速度を向上させることができる。
【０００４】
硬質脆性板にスクライブ溝を形成するのに用いるスクライブ装置は、硬質脆性板を載置するテーブルと、このテーブルの上部にテーブル面と平行に設けた走行ガイドと、この走行ガイドに沿って走行する走行台と、この走行台にテーブル上の硬質脆性板に向けて付勢された刃体（尖針ないし回転刃）とを備えており、テーブル上に負圧空気などによって固定された硬質脆性板に向けて刃体を付勢しながら、走行台を走行ガイドに沿って走行させることにより、硬質脆性板の表面にスクライブ溝を形成する。
【０００５】
刃体を硬質脆性板に付圧する構造としては、付圧力が比較的小さいことと、付圧力の調整が必要なことから空気シリンダが用いられており、摩擦抵抗を小さくして応答性を高めるために、ダイヤフラム（ベローと呼ばれることもある）型の空気圧シリンダが用いられている。
【０００６】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用のディスプレイパネルは、１枚の（正確には表裏２枚の）ガラス板にマトリックス状に複数枚分の表示要素を形成して、これを縦横に分断することによって１個のディスプレイパネルを得るようにしている。近時のディスプレイの大面積化と生産性を高めるために、１枚のガラス板に配置されるパネル数の増大によりガラス基板が大面積化すると共に、軽量化と表示品質の向上のために、より薄いガラス板が用いられるようになっている。
【０００７】
そのため、これらのディスプレイセルの分断には、より繊細な技術が必要になってきており、スクライブ溝を刻設する際の刃体の押接力のばらつきが、分断不良による不良品の発生を増大させる傾向にある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、硬質脆性板の表面に刃体を押接して、硬質脆性板表面に沿って走行させることにより、硬質脆性板の表面にスクライブ溝を刻設するスクライブ装置において、硬質脆性板に対する刃体の押接力を、より正確に制御することができ、従って、より一定したばらつきのないスクライブ溝を刻設することを可能にして、分断不良による不良品の発生を可及的に減少させることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明では、シリンダ孔１０の内周面との間の隙間に流入する空気の静圧により、外周面を浮遊状態で案内されたラム１４の端面に作用する空気圧により、尖針や回転カッタなどの刃体を硬質脆性板２の表面に向けて付勢する。
【００１０】
シリンダ孔１０及びラム１４は平行に２本設けて、当該２本のラムにより付圧ブラケットを付勢する。また、刃体１は、付圧ブラケット１５に硬質脆性板の面直角方向の軸回りに、所定角度自由回転する旋回軸１７の下端にトレーリング方向にわずかに偏心させた位置に装着する。
【００１１】
好ましい態様のこの発明のスクライブ装置は、分断しようとする硬質脆性板２の表面に平行に走行する走行台３に尖針や回転カッタ１などの刃体を、当該刃体を硬質脆性板２に向けて付勢する付勢装置を介して装着した硬質脆性板のスクライブ装置において、走行台３に硬質脆性板の面直角方向に昇降する昇降ブラケット７が装着され、この昇降ブラケットに下端が開放されたシリンダ孔１０を備えたシリンダブロック９が装着され、このシリンダ孔にわずかな遊隙を持って嵌挿されたラム１４の下端に付圧ブラケット１５が装着され、この付圧ブラケットに刃体１が装着されている構造を備え、前記シリンダ孔の上部に刃体１を硬質脆性板に向けて付勢する付圧空気を供給すると共に、前記シリンダ孔の内周面にラム１４をシリンダ孔１０内で浮遊させる静圧空気を供給するものである。
【００１２】
この発明の構造によれば、刃体１が硬質脆性板２の表面の高さにならって昇降するときの摩擦抵抗を零にすることができ、摺動案内や回転案内を採用した場合に生ずる静摩擦と動摩擦の差に起因するスティックスリップ現象などによる刃体１の追従動作の不安定さを完全に解消でき、たとえ硬質脆性板の表面に凹凸があっても、安定した力で刃体１を硬質脆性板表面に付圧して、一定の深さのスクライブ溝を形成することができ、これにより、機械的応力ないし局部熱応力によるブレーク時における分断不良の発生を可及的に回避できるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、この発明の実施例を示した図である。この実施例の装置では、刃体として外周に鋭利な切刃を形成した回転カッタを用いている。この回転カッタ１は、硬質脆性板２の表面を転動して、その表面にスクライブ溝を刻設する。
【００１４】
走行台３は硬質脆性板を載置するテーブルの表面と平行に設けたガイドレールに沿って、図示されていない走行装置により、一定速度で走行する。この部分の構造は、従来装置と特に異なるところがないので、図示及び説明を省略する。
【００１５】
走行台３は、硬質脆性板２を載置するテーブル面と直交する方向（以下、「面直角方向」という）の２本のガイドレール４と、ボールねじ５と、このボールねじを回転駆動するサーボモータ６とを備えている。ガイドレール４には昇降ブラケット７が案内されており、この昇降ブラケットに設けたボールナット８がボールねじ５に螺合して、サーボモータ６の正逆転により昇降ブラケット７が昇降する。
【００１６】
昇降ブラケット７には、シリンダブロック９が固定されている。このシリンダブロック（図３参照）は、面直角方向の平行な２本のシリンダ孔１０を備えており、このシリンダ孔の下端は開口している。シリンダ孔１０の上端には、図示しない空気圧源に連通された付圧空気孔１１が開口している。また、シリンダ孔１０の内周には、複数個の円周溝１２が設けられ、この円周溝に前記空気圧源に連通された静圧空気孔１３が開口している。
【００１７】
シリンダ孔１０には、その下端開口からラム１４が挿入されている。このラム１４の外周は、シリンダ孔１０の内周面との間にミクロン代の隙間を形成する嵌め合い交差で嵌挿されている。２本のラム１４は、付圧ブラケット１５に一体的に立設されており、この付圧ブラケットと昇降ブラケット７との間に付圧ブラケットを懸吊する引張りコイルばね１６が装架されている。このようなばねを設ける代りに、付圧ブラケット１５の下方への脱落を防止するストッパを昇降ブラケット７に設けてもよい。
【００１８】
付圧ブラケット１５には、面直角方向の旋回軸１７がボールベアリング１８で軸支され、この旋回軸の下端に固定したホルダ１９の一端に立設した回り止めピン２０が軸受ホルダの下端に設けた回り止め孔２１に遊嵌しており、その遊隙に相当する角度だけ旋回軸１７が回動可能である。この回動角は数度程度である。回転カッタ１はホルダ１９の下面に旋回軸１７の軸心から走行台３の走行方向後方（トレーリング方向）に数ミリメートル偏心Ｈさせて自由回転可能に軸着されている。
【００１９】
上記構造において、硬質脆性板２にスクライブ溝を刻設するときは、硬質脆性板２の厚さに応じて、サーボモータ６で昇降ブラケット７の高さを設定し、付圧空気孔１１及び静圧空気孔１３に圧力空気を供給した状態で走行台３を走行させる。回転カッタ１は走行台３の走行に従って硬質脆性板２の表面を転動して、その外周の切刃により硬質脆性板の表面にスクライブ溝を刻設する。このとき、硬質脆性板２の厚さのわずかな相違によって、回転カッタ１が上動したり下動したりするとき、ラム１４は静圧空気によってシリンダ孔１０の周面から浮遊した状態を保持しているため、この上下動に対する摩擦付加が全く生じず、ミクロン代の上下動作であっても、その付圧力に変動を生じさせることがないから、深さの一定したスクライブ溝を刻設できる。また、刻設されるスクライブ溝の深さは、付圧空気孔から供給される空気の圧力を制御することによって制御できるが、この付圧力が力の把握が困難でかつ不安定な摩擦力による影響を受けないので、スクライブ溝の深さ制御を正確に行なうことが可能になる。
【００２０】
なお、シリンダ孔に積極的に静圧を供給しなくても、シリンダの奥端からシリンダの内周面とラムの外周面との間に漏出する空気でラムを浮上させることもできるが、積極的に静圧を供給する上記実施例の構造がより安定である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の側面図
【図２】図１の正面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
１ 回転カッタ
２ 硬質脆性板
３ 走行台
７ 昇降ブラケット
８ ボールナット
９ シリンダブロック
10 シリンダ孔
14 ラム
17 旋回軸
Claims (1)
- シリンダ孔(10)の内周面との間の隙間に流入する空気の静圧により外周面を浮遊状態で案内されたラム(14)を備え、このラムの奥端面に作用する空気圧により刃体(1)を硬質脆性板(2)の表面に向けて付勢するスクライブ装置において、
シリンダブロック(9)に下端を開放して平行に設けた２本の前記シリンダ孔と、付圧ブラケット(15)に一体的に立設した２本の前記ラム(14)とを備え、前記刃体は、前記シリンダ孔と平行な軸回りに所定角度自由回転する旋回軸(17)の軸心からトレーリング方向にわずかに偏心させて、前記付圧ブラケットに装着されていることを特徴とする、スクライブ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273586A JP4705713B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 硬質脆性板のスクライブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273586A JP4705713B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 硬質脆性板のスクライブ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002080234A JP2002080234A (ja) | 2002-03-19 |
| JP4705713B2 true JP4705713B2 (ja) | 2011-06-22 |
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ID=18759497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000273586A Expired - Fee Related JP4705713B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 硬質脆性板のスクライブ装置 |
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| KR102030404B1 (ko) * | 2017-11-13 | 2019-10-10 | 한국미쯔보시다이아몬드공업(주) | 복수의 헤드를 갖는 다기능 스크라이브 헤드 및 이를 이용하는 스크라이브 방법 |
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| JPH09295822A (ja) * | 1996-05-07 | 1997-11-18 | Hitachi Ltd | ガラス切断装置 |
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| JP2002080234A (ja) | 2002-03-19 |
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