JP5332344B2 - チップホルダ及びホルダユニット - Google Patents

Description

本発明は、脆性材料基板を分断するためのスクライブラインを形成するスクライブ装置のチップホルダ（スクライビングホイール用ホルダ）及びホルダユニット（チップホルダユニット）に関する。

脆性材料基板を所望の寸法にスクライブするためのスクライブ装置がある。スクライブ装置は、脆性材料基板と対向するスクライブヘッドにホルダユニットを備えており、ホルダユニットにはスクライビングホイールを有するチップホルダが取り付けられている。図１は、従来のチップホルダの構成を示す図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は下面を表す図である。チップホルダ１００は、ホルダ１０１、スクライビングホイール１０２、及びピン１０３を有している。

図１に示すようにチップホルダ１００の下部には、ホルダ溝１０４及びピン孔１０５が形成されている。スクライビングホイール１０２は円板状の部材であり、２つの円形の側面の中心を貫通する貫通孔、及びスクライビングホイール１０２の外周部に沿ったＶ字形の刃を有するものである。Ｖ字形の刃先は、スクライビングホイール１０２の外周に沿った稜線を形成している。稜線の両側の傾斜面（外周辺部）は、通常、９０〜１６０°の角度（収束角）で相互に交差し稜線を形成する。ピン１０３は円柱形の部材であり、スクライビングホイール１０２の貫通孔及びホルダ１０１のピン孔１０５に挿入されて、スクライビングホイール１０２を回転自在に保持するものである。

チップホルダ１００は、スクライビングホイール１０２をホルダ溝１０４内で保持し、ピン１０３をピン孔１０５、及びスクライビングホイール１０２の貫通孔に挿入して固定している。このようなチップホルダを備えるスクライブ装置として、特許文献１に示すものがある。
国際特許公開 ＷＯ２００７／０６３９７９号公報

スクライビングホイールの厚みは例えば０．６５ｍｍ程である。ホルダ溝の幅はスクライビングホイールの厚みよりも例えば０．０２ｍｍ程広く、スクライビングホイールとホルダ溝との間にはクリアランスが確保されている。このクリアランスによりスクライビングホイールは、ホルダ溝内でピンに沿って０．０２ｍｍ程度移動することができる。しかしクリアランスが設けられているため、スクライブラインの形成位置が安定せず所望の位置からずれる原因となっていた。

本発明は、このような従来のスクライブ装置において、スクライブラインの形成位置がずれるという問題点に鑑みてなされたものであって、スクライブラインの形成位置を安定させ、所望の位置からのずれが生じない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、本発明のチップホルダは、円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、前記スクライビングホイールの回転により前記スクライビングホイールと前記ピンとの間に発生する摺動摩擦力に前記ピンが影響を与えることによって前記スクライビングホイールを前記ピンに沿って前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるものである。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダは、円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、前記ピンは、円柱状であってその外周に沿って螺旋状の溝が設けられており、前記スクライビングホイールの回転によって前記スクライビングホイールを前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるものである。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダは、円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、前記ピンは、円柱状かつテーパー状であり、前記スクライビングホイールの回転によって前記スクライビングホイールを前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるものである。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダは、円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、前記ホルダのピン孔は、垂直から傾けて形成されたものであり、前記スクライビングホイールの回転によって前記スクライビングホイールを前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるものである。

ここで前記スクライビングホイールは、前記貫通孔を有する２つの側面の間で、厚さ方向の真中よりも一方の側面寄りにＶ字形の稜線をなす刃先を有するようにしてもよい。

ここで前記スクライビングホイールは、稜線面に垂直な面と前記一方の曲面とが交わってできる線の、前記稜線面に対する角度、及び前記稜線面に垂直な面と前記他方の曲面とが交わってできる線の、前記稜線面に対する角度とが、相互に異なるようにしてもよい。

ここで前記スクライビングホイールは、前記スクライビングホイールの貫通孔の壁面に沿って螺旋状の溝を有するようにしてもよい。

この課題を解決するために、本発明のホルダユニットは、前記のチップホルダと、前記チップホルダが取り付けられるホルダジョイントと、を有するホルダユニットであって、前記ホルダジョイントは、ベアリングと、前記ベアリングに取り付けられ、前記チップホルダのスクライビングホイールが前記ベアリングの中心軸から一定距離を隔てた位置に配置されるように前記チップホルダを保持する保持部と、を具備するものである。

このような特徴を有する本発明によれば、脆性材料基板上のスクライブラインの形成位置を安定させることができ、スクライブラインの形成精度のばらつきを解消することができる。

（第１の実施の形態）
本発明のチップホルダ及びホルダユニットの第１の実施の形態について図２〜図７を用いて説明する。図２は、本実施の形態のスクライブヘッド及びホルダユニットの構成を示す図である。スクライブヘッド１の下部には、チップホルダ１０Ａ及びホルダジョイント２０からなるホルダユニットが取り付けられている。

図３及び図４は、チップホルダ及びホルダジョイントを示す図である。図３に示すようにチップホルダ１０Ａは、ホルダ１１Ａの上部を切り欠いてできた取付部、及びホルダ１１Ａの下部にスクライビングホイール１２Ａを有している。

次にホルダジョイント２０は、図３及び図４に示すように、上部にベアリング２１ａ、２１ｂを有しており、下部がチップホルダを保持する保持部２２となっている。ホルダジョイント２０の保持部２２には、図示のように円形の開口２３が形成されており、その内側にマグネット２４が埋設されている。又開口２３の内部には中心軸から隔てた位置に中心軸と垂直な平行ピン２５が設けられる。平行ピン２５は円柱の部材であって、図示のようにホルダ１１Ａの取付部に接してチップホルダ１０Ａを位置決めするものである。

このチップホルダ１０Ａをホルダジョイント２０に取付ける際には、図４に示すようにホルダジョイント２０の開口２３にチップホルダ１０Ａをその取付部から挿入する。そうすればチップホルダ１０Ａの先端部がマグネット２４によって吸引され、更に取付部が平行ピン２５に接触して位置決め固定される。

このようにホルダジョイント２０に固定されたチップホルダ１０Ａは、ベアリング２１ａ、２１ｂの中心軸周りに保持部２２とともに回転自在となる。通常、チップホルダ１０Ａのスクライビングホイール１２Ａの中心は、ベアリング２１ａ、２１ｂの中心軸から一定距離を隔てた位置にオフセットして配置される。このオフセットによって保持部２２は、スクライブ中にスクライブの方向が変化しても、スクライビングホイール１２Ａが常にホルダジョイント２０の移動方向に向かってベアリング２１ａ、２１ｂの中心軸の後方に位置するように、ベアリング２１ａ、２１ｂによって回転する。よって、スクライブ中のスクライビングホイール１２Ａは、一定の方向に回転する。

図５は、チップホルダ１０Ａの構成を簡便に示す図である。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は下面を示す図である。図中矢印で示すＸ軸方向は紙面水平方向を示し、Ｙ軸方向は紙面上下方向を示す。図５（ａ）及び（ｂ）のチップホルダ１０Ａは、上面及び下面がＸ軸方向と平行になるように描かれている。チップホルダ１０Ａは、ホルダ１１Ａ、スクライビングホイール１２Ａ、及びピン１３Ａを有している。

ホルダ１１Ａは、例えば金属で形成された円柱形の部材であって、図５（ｂ）に示すように、上部の一部が切り欠かれてできた取付部を有している。図５（ａ）に示すように、ホルダ１１Ａはホルダ溝１４を有している。ホルダ溝１４は例えば幅約０．６７ｍｍであって、Ｙ軸方向に平行に形成されている。さらにホルダ１１Ａはピン孔１５Ａを有している。ピン孔１５Ａは円形の貫通孔であって、Ｘ軸方向に平行にホルダ１１Ａを貫通してホルダ溝１４と垂直に交差している。さらにピン孔１５Ａは、図５（ａ）の右端の開口付近に段部を有している。この段部によって、一方の開口は他方の開口よりも口径が小さくなっている。

スクライビングホイール１２Ａは、例えば焼結ダイヤモンドで形成された、例えば厚さ約０．６５ｍｍの円板状の部材であって、中心に貫通孔を有している。またスクライビングホイール１２Ａは、外周部に沿ってＶ字形の刃を有するものであり、Ｖ字形の刃先はスクライビングホイール１２Ａの外周に沿った稜線を形成し、スクライビングホイール１２Ａの厚さ方向の真中に位置している。稜線の両側の傾斜面（外周辺部）は、通常、９０〜１６０°の角度（収束角）で相互に交差し稜線を形成する。

図６は、ピン１３Ａを示す図である。ピン１３Ａは、例えば、超硬合金等の金属、焼結ダイヤモンドで形成された円柱形の部材であって、一端が尖頭形状を有している。またピン１３Ａの表面には、螺旋状の溝が刻まれている。螺旋状の溝の溝幅及び溝の深さは、ともに例えば数μｍとする。

スクライビングホイール１２Ａをホルダ溝１４内に挿入して保持し、ピン１３Ａを尖頭形状の部分からピン孔１５Ａ、及びスクライビングホイール１２Ａの貫通孔に挿入する。ピン１３Ａの尖頭形状の部分が、ピン孔１５Ａの一方の開口付近にある段部と接するところでピン１３Ａをピン孔１５Ａに固定する。これによってスクライビングホイール１２Ａはピン１３Ａに回転自在に保持され、図５に示すチップホルダ１０Ａが得られる。

このチップホルダ１０Ａをホルダジョイントに取り付け、更にスクライブヘッドに固定して、スクライビングホイール１２Ａを脆性材料基板に当接させながらチップホルダ１０Ａを脆性材料基板と相対移動させると、スクライビングホイール１２Ａはチップホルダ１０Ａの移動にしたがって回転しながら脆性材料基板上を相対移動することとなり、脆性材料基板上にスクライブラインが形成される。このとき回転するスクライビングホイール１２Ａとピン１３Ａとの間で摺動摩擦力が発生し、この摺動摩擦力がピン１３Ａ表面のスパイラル溝から受ける影響によって、スクライビングホイール１２Ａはピン１３Ａに沿って図５（ａ）の右方向に移動する。移動したスクライビングホイール１２Ａは、図７に示すようにホルダ溝１４の側面と接するところまで移動して、スクライブラインを形成し続ける。

本実施の形態では、スクライビングホイール１２Ａがホルダ溝１４の側面と接すると、接していない側面との間に約０．０２ｍｍの隙間が生じるが、スクライビングホイール１２Ａが回転している間は、この状態が維持される。よってスクライビングホイール１２Ａのホルダ溝１４内での位置が安定するので、スクライビングホイール１２Ａの進行方向に対する左右のぶれがなくなり、形成されるスクライブラインの位置が安定する。

なお、本実施の形態のスクライビングホイール１２Ａの貫通孔の内壁に、ピン１３Ａのような螺旋状の溝を刻んでもよい。スクライビングホイール１２Ａの回転方向を考慮して螺旋状の溝を刻む方向を決定すれば、より確実にスクライビングホイール１２Ａをホルダ溝１４の側面と接する位置まで移動させ保持することができる。

また、スクライビングホイール１２Ａの貫通孔の内壁に螺旋状の溝を刻み、かつピン１３Ａの表面を平滑な状態にしてチップホルダ１０Ａを構成しても、本実施の形態と同じ効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態によるチップホルダについて図８〜図１０を用いて説明する。本実施の形態によるスクライブヘッドの構成は、第１の実施の形態と同じである。図８は、本実施の形態によるチップホルダ１０Ｂの構成を示す正面図である。チップホルダ１０Ｂは、ホルダ１１Ｂ、スクライビングホイール１２Ａ、及びピン１３Ｂを有している。第１の実施の形態で用いられた構成要素と同じのものについては同一の符号を付している。

ホルダ１１Ｂの構成は、第１の実施の形態のホルダ１１Ａとほぼ同じであり、ホルダ溝１４及びピン孔１５Ｂを有している。ピン孔１５Ｂは、第１の実施の形態のピン孔１５Ａと同様にＸ軸方向に平行にホルダ１１Ｂを貫通してホルダ溝１４と垂直に交差するが、形状は第１の実施の形態のピン孔１５Ａとは異なっており、図８に示すようにテーパー状になっている。ホルダ１１を貫通するピン孔１５Ｂは、第１の実施の形態のピン孔１５Ａと同様に図８の右端の開口付近に段部を有している。

図９は、ピン１３Ｂを示す図である。ピン１３Ｂは、例えば、超硬合金等の金属製、焼結ダイヤモンド製等のテーパー状に形成された部材であって、径の小さな右端は尖頭形状である。ピン孔１５Ｂの内径とピン１３Ｂの外径とは、ピン１３Ｂをピン孔１５Ｂに隙間なく挿入することができる大きさとなっている。

これらホルダ１１Ｂ、スクライビングホイール１２Ａ、及びピン１３Ｂを用いてチップホルダ１０Ｂを構成する。スクライビングホイール１２Ａをホルダ溝１４内に挿入して保持し、ピン１３Ｂをその尖頭形状の部分からピン孔１５Ｂ、及びスクライビングホイール１２Ａの貫通孔に挿入する。ピン１３Ｂの尖頭形状の部分が、ピン孔１５Ｂの開口付近にある段部と接するところでピン１３Ｂをピン孔１５Ｂに固定する。これによってスクライビングホイール１２Ａはピン１３Ｂに回転自在に保持され、図８に示すチップホルダ１０Ｂが構成される。

このチップホルダ１０Ｂをホルダジョイントに取り付け、更にスクライブヘッドに固定して、チップホルダ１０Ｂのスクライビングホイール１２Ａを脆性材料基板に当接させながらチップホルダ１０Ｂを脆性材料基板と相対移動させると、スクライビングホイール１２Ａはチップホルダ１０Ｂの移動にしたがって回転ながら脆性材料基板上を相対移動することとなり、脆性材料基板上にスクライブラインが形成される。このとき回転するスクライビングホイール１２Ａは、図中右方向のピン１３Ｂの径が小さな方向へ移動する。移動したスクライビングホイール１２Ａは、図１０に示すようにホルダ溝１４の側面と接するところまで移動して、スクライブラインを形成し続ける。

本実施の形態においてもスクライビングホイール１２Ａのホルダ溝１４内での位置が安定するので、スクライビングホイール１２Ａの進行方向に対する左右のぶれがなくなり、形成されるスクライブラインの位置が安定する。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態によるチップホルダについて図１１〜図１３を用いて説明する。本実施の形態によるスクライブヘッドの構成は、第１の実施の形態と同じである。図１１は、本実施の形態によるチップホルダ１０Ｃの構成を示す正面図である。チップホルダ１０Ｃは、ホルダ１１Ｃ、スクライビングホイール１２Ｂ、及びピン１３Ｃを有している。第１の実施の形態で用いられた構成要素と同じのものについては同一の符号を付している。

ホルダ１１Ｃの構成は、第１の実施の形態のホルダ１１Ａとほぼ同じであり、ホルダ溝１４及びピン孔１５Ｃを有している。ピン孔１５Ｃは、第１の実施の形態のピン孔１５Ａと同様の円形の貫通孔であるが、図面左側から右側に向かってＹ軸方向上側に変位している。その結果ホルダ１１Ｃの表面にある２つの開口のうち、図面右側の開口は図面左側の開口に比べてＹ軸方向上側に変位している。なお、ピン孔１５Ｃは、第１の実施の形態のピン孔１５Ａと同様に２つの開口のうちの１つの開口付近に段部を有している。

ピン１３Ｃは第１の実施の形態のピン１３Ａと同様の形状を有するものであるが、表面は螺旋状のスパイラル溝を有しておらず、図１２に示すように平滑である。

スクライビングホイール１２Ｂは、第１の実施の形態のスクライビングホイール１２Ａと同様の構成を有するものであるが、スクライビングホイール１２Ａの貫通孔よりも直径の大きい貫通孔を有している。この貫通孔によってスクライビングホイール１２Ｂは、Ｘ軸方向に対して傾斜して配置されるピン１３Ｃを貫通孔に通しても、スクライビングホイールを回転自在に保持することができる。

これらホルダ１１Ｃ、スクライビングホイール１２Ｂ、及びピン１３Ｃを用いてチップホルダ１０Ｃを構成する。スクライビングホイール１２Ｂをホルダ溝１４内で保持し、ピン１３Ｃを尖頭形状を有する部分からピン孔１５Ｃ、及びスクライビングホイール１２Ｂの貫通孔に挿入する。ピン１３Ｃの尖頭部分が、ピン孔１５Ｃの開口付近にある段部と接するところでピン１３Ｃをピン孔１５Ｃに固定する。これによってスクライビングホイール１２Ｂはピン１３Ｃに回転自在に保持され、図１１に示すチップホルダ１０Ｃが構成される。

このチップホルダ１０Ｃをホルダジョイントに取り付け、更にスクライブヘッドに固定して、チップホルダ１０Ｃのスクライビングホイール１２Ｂを脆性材料基板に当接させながらチップホルダ１０Ｃを脆性材料基板と相対移動させると、スクライビングホイール１２Ｂはチップホルダ１０Ｃの移動にしたがって回転ながら脆性材料基板上を相対移動することとなり、脆性材料基板上にスクライブラインが形成される。このとき回転するスクライビングホイール１２Ｂは、ピン１３Ｃに沿ってＹ軸方向上側へ移動する。移動したスクライビングホイール１２Ｂは、図１３に示すようにホルダ溝１４の側面と接するところまで図中右方向へ移動して、スクライブラインを形成し続ける。

本実施の形態においてもスクライビングホイール１２Ｂのホルダ溝１４内での位置が安定するので、スクライビングホイール１２Ｂの進行方向に対する左右のぶれがなくなり、形成されるスクライブラインの位置が安定する。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態によるチップホルダについて図１４〜図１６を用いて説明する。本実施の形態によるスクライブヘッドの構成は、第１の実施の形態と同じである。チップホルダ１０Ｄは、ホルダ１１Ａ、スクライビングホイール１２Ｃ、及びピン１３Ｃを有している。ホルダ１１Ａ、ピン１３Ｃなど、第１及び第３の実施の形態で用いられた構成要素と同じものについては同一の符号を付している。

スクライビングホイール１２Ｃは、例えば超硬合金、焼結ダイヤモンドで形成された部材である。スクライビングホイール１２Ｃは、互いに合同な底面を有し且つ高さの異なる２つの円錐台を底面で重ね合わせた形状であり、対向する２つの円形の側面１２ａ、１２ｂと、円錐台の側面である曲面１２ｃ、１２ｄを有している。側面１２ａ、１２ｂは、中心を貫く貫通孔を有している。曲面１２ｃ、１２ｄはＶ字形の刃を形成しており、曲面１２ｃ、１２ｄの接線には刃先の稜線が形成されている。この稜線は、図１４に示すようにスクライビングホイール１２Ｃの厚さ方向の真中ではなく側面１２ａ寄りに形成されている。

図１５は、スクライビングホイール１２Ｃを側面１２ａ、１２ｂの貫通孔の中心軸を通る平面で切断したときの断面を、拡大して示す断面図である。図１５は、曲面１２ｃ、１２ｄ、及び貫通孔を示している。破線は紙面背後に隠れた稜線である。図１５の破線は、稜線を含む平面（図示せず、以下、稜線面という）の位置と一致している。この稜線面に垂直な面、即ち図１５の紙面に平行な面と曲面１２ｃとが交わる部分にできる線の、稜線面に対する角度を角度θ１とする。また、図１５の紙面に平行な面と曲面１２ｄとが交わる部分にできる線の、稜線面に対する角度を角度θ２とする。スクライビングホイール１２Ｃは、角度θ１と角度θ２が等しくなるように構成されている。

なお、稜線面に垂直な面と曲面１２ｃ及び１２ｄとが交わる部分にできる線は、少なくとも稜線面との交点部分では直線状であるので、角度θ１及び角度θ２を定義することができる。

これらホルダ１１Ａ、スクライビングホイール１２Ｃ、及びピン１３Ｃを用いてチップホルダ１０Ｄを構成する。スクライビングホイール１２Ｃをホルダ溝１４内に挿入して保持し、ピン１３Ｃをその尖頭形状を有する部分からピン孔１５Ａ、及びスクライビングホイール１２Ｃの貫通孔に挿入する。ピン１３Ｃは、尖頭部分がピン孔１５Ａの開口付近にある段部と接するところでピン孔１５Ａに固定される。これによってスクライビングホイール１２Ｃはピン１３Ｃに回転自在に保持され、図１４に示すチップホルダ１０Ｄが構成される。

このチップホルダ１０Ｄをホルダジョイントに取り付け、更にスクライブヘッドに固定して、チップホルダ１０Ｄのスクライビングホイール１２Ｃを脆性材料基板に当接させながらチップホルダ１０Ｄを脆性材料基板と相対移動させると、スクライビングホイール１２Ｃはチップホルダ１０Ｄの移動にしたがって回転しながら脆性材料基板上を相対移動することとなり、脆性材料基板上にスクライブラインが形成される。このとき回転するスクライビングホイール１２Ｃは、刃先の稜線が厚さ方向の真中には無いため、ピン１３Ｃに沿って稜線に近い側面の方向へ向かって移動する。移動したスクライビングホイール１２Ｃは、図１６に示すようにホルダ溝１４の側面と接するところまで図中右側の側面１２ａの方向に移動して、スクライブラインを形成し続ける。

本実施の形態においてもスクライビングホイール１２Ｃのホルダ溝１４内での位置が安定するので、スクライビングホイール１２Ｃの進行方向に対する左右のぶれがなくなり、形成されるスクライブラインの位置が安定する。

スクライビングホイール１２Ｃの第１の変形例について説明する。図１７（ａ）は、第１の変形例であるスクライビングホイール１２Ｄを拡大して示す図である。スクライビングホイール１２Ｄは、例えば超硬合金、焼結ダイヤモンドで形成された部材である。スクライビングホイール１２Ｄは、互いに合同な底面を有し且つ高さの等しい２つの円錐台を底面で重ね合わせた形状であり、対向する２つの円状の側面１２ｅ、１２ｆと、円錐台の側面である曲面１２ｇ、１２ｈを有している。側面１２ｅ、１２ｆは、中心に円筒状の貫通孔を有している。曲面１２ｇ、１２ｈはＶ字形の刃を形成しており、曲面１２ｇ、１２ｈの接線には刃先の稜線が形成されている。この稜線は、図１７（ａ）に示すようにスクライビングホイール１２Ｄの厚さ方向の真中に形成されている。

図１７（ｂ）は、スクライビングホイール１２Ｄを側面１２ｅ、１２ｆの貫通孔の中心軸を通る平面で切断したときの断面を、拡大して示す断面図である。図１７（ｂ）は、曲面１２ｇ、１２ｈ、及び貫通孔を示している。破線は紙面背後に隠れた稜線である。図１７（ｂ）の破線は、稜線面（図示せず）の位置と一致しており、稜線面に垂直な面と曲面１２ｇ、１２ｈとが交わる部分にできる２本の線の、稜線面に対する角度をそれぞれ角度θ３、θ４とする。スクライビングホイール１２Ｄは、角度θ３と角度θ４が異なるように構成されている。図１７（ｂ）では、θ３＜θ４となっており、角度θ３と角度θ４は、例えば角度θ３を４５°〜６５°（例えば、５５°）とし、角度θ４を５５°〜７５°（例えば、６５°）とすることができる。

スクライブラインを形成する際に、スクライビングホイール１２Ｄをスクライビングホイール１２Ｃの代わりに用いても、スクライビングホイール１２Ｄはピン１３Ｃに沿って図面右側の側面１２ｅの方向へ移動するので、スクライビングホイール１２Ｃと同様の効果を得ることができる。

スクライビングホイール１２Ｃの第２の変形例について説明する。図１８（ａ）は、第２の変形例であるスクライビングホイール１２Ｅを拡大して示す図である。スクライビングホイール１２Ｅは、例えば超硬合金、焼結ダイヤモンドで形成された部材である。スクライビングホイール１２Ｅは、互いに合同な底面を有し且つ高さの異なる２つの円錐台を底面で重ね合わせた形状であり、対向する２つの円状の側面１２ｉ、１２ｊと、円錐台の側面である曲面１２ｋ、１２ｌを有している。側面１２ｉ、１２ｊは、中心に円筒状の貫通孔を有している。曲面１２ｋ、１２ｌはＶ字形の刃を形成しており、曲面１２ｋ、１２ｌの接線には刃先の稜線が形成されている。この稜線は、図１８に示すようにスクライビングホイール１２Ｅの厚さ方向の真中ではなく側面１２ｉ寄りに形成されている。

図１８（ｂ）は、スクライビングホイール１２Ｅを側面１２ｉ、１２ｊの貫通孔の中心軸を通る平面で切断したときの断面を、拡大して示す断面図である。図１８（ｂ）は、曲面１２ｋ、１２ｌ、及び貫通孔を示している。破線は紙面背後に隠れた稜線である。図１８（ｂ）の破線は、稜線面（図示せず）の位置と一致しており、稜線面に垂直な面と曲面１２ｋ、１２ｌとが交わる部分にできる２本の線の、稜線面に対する角度をそれぞれ角度θ５、θ６とする。スクライビングホイール１２Ｅは、角度θ５と角度θ６が異なるように構成されている。図１８（ｂ）では、θ５＜θ６となっている。角度θ５と角度θ６は、例えば、角度θ５を４５°〜６５°（例えば、５５°）とし、角度θ６を５５°〜７５°（例えば、６５°）とすることができる。

スクライブラインを形成する際に、スクライビングホイール１２Ｅをスクライビングホイール１２Ｃの代わりに用いても、スクライビングホイール１２Ｅはピン１３Ｃに沿って図面右側の側面１２ｉの方向へ移動するので、スクライビングホイール１２Ｃと同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態のスクライビングホイール１２Ｃ〜１２Ｅの貫通孔の内壁に、第１の実施の形態のピン１３Ａのような螺旋状の溝を刻んでもよい。これによって確実に、スクライビングホイール１２Ｃ〜１２Ｅをホルダ溝１４の側面と接するところまで移動させることができる。

また、本実施の形態の平滑な表面のピン１３Ｃの代わりに、第１の実施の形態のピン１３Ａを用いてもよい。これによって確実に、スクライビングホイール１２Ｃ〜１２Ｅをホルダ溝１４の側面と接するところまで移動させることができる。

第１〜第４の実施の形態で例示したスクライビングホイールの厚み及びホルダ溝の幅は、この例示に限らず任意に選択できるものであることは言うまでもない。

第１〜第４の実施の形態によるチップホルダは、自動的に脆性材料基板をスクライブする自動スクライブ装置に限らず、脆性材料基板を手切りする脆性材料切断用カッターに取り付けて用いることもできる。

本発明は、スクライブ中のスクライビングホイールの位置を安定させることができるので、スクライブを自動で行うスクライブ装置や、脆性材料基板を手切りする脆性材料切断用カッターに用いることができる。

従来のチップホルダの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるスクライブヘッドの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるホルダユニットの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるホルダジョイントにチップホルダを挿入するときの状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの構成を示す図である。 チップホルダに用いられるピンを示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるチップホルダのスクライビングホイールの移動を示す図である。 本発明の第２の実施の形態によるチップホルダの構成を示す図である。 チップホルダに用いられるピンを示す図である。 本発明の第２の実施の形態によるチップホルダのスクライビングホイールの移動を示す図である。 本発明の第３の実施の形態によるチップホルダの構成を示す図である。 チップホルダに用いられるピンを示す図である。 本発明の第３の実施の形態によるチップホルダのスクライビングホイールの移動を示す図である。 本発明の第４の実施の形態によるチップホルダの構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態によるスクライビングホイール１２Ｃの断面を拡大して示す図である。 本発明の第４の実施の形態によるチップホルダのスクライビングホイールの移動を示す図である。 本発明の第４の実施の形態の第１の変形例によるスクライビングホイール１２Ｄ及びその断面を拡大して示す図である。 本発明の第４の実施の形態の第２の変形例によるスクライビングホイール１２Ｅ及びその断面を拡大して示す図である。

符号の説明

１ スクライブヘッド
１０Ａ〜１０Ｄ チップホルダ
１１Ａ〜１１Ｃ ホルダ
１２ａ、１２ｂ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｉ、１２ｊ 側面
１２ｃ、１２ｄ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｋ、１２ｌ 曲面
１２Ａ〜１２Ｅ スクライビングホイール
１３Ａ〜１３Ｃ ピン
１４ ホルダ溝
１５Ａ〜１５Ｃ ピン孔
２０ ホルダジョイント

Claims (8)

1. 円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、
   前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、
   前記スクライビングホイールの回転により前記スクライビングホイールと前記ピンとの間に発生する摺動摩擦力に前記ピンが影響を与えることによって前記スクライビングホイールを前記ピンに沿って前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるチップホルダ。
2. 円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、
   前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、
   前記ピンは、円柱状であってその外周に沿って螺旋状の溝が設けられており、
   前記スクライビングホイールの回転によって前記スクライビングホイールを前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるチップホルダ。
3. 円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、
   前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、
   前記ピンは、円柱状かつテーパー状であり、
   前記スクライビングホイールの回転によって前記スクライビングホイールを前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるチップホルダ。
4. 円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、
   前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記ホルダ溝の形成部を直線状に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備し、
   前記ホルダのピン孔は、垂直から傾けて形成されたものであり、
   前記スクライビングホイールの回転によって前記スクライビングホイールを前記ホルダ溝の一方の側面に移動させ当接させるチップホルダ。
5. 前記スクライビングホイールは、前記貫通孔を有する２つの側面の間で、厚さ方向の真中よりも一方の側面寄りにＶ字形の稜線をなす刃先を有する請求項１に記載のチップホルダ。
6. 前記スクライビングホイールは、稜線面に垂直な面と前記一方の曲面とが交わってできる線の、前記稜線面に対する角度、及び前記稜線面に垂直な面と前記他方の曲面とが交わってできる線の、前記稜線面に対する角度とが、相互に異なる請求項１に記載のチップホルダ。
7. 前記スクライビングホイールは、前記スクライビングホイールの貫通孔の壁面に沿って螺旋状の溝を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載のチップホルダ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のチップホルダと、前記チップホルダが取り付けられるホルダジョイントと、を有するホルダユニットであって、
   前記ホルダジョイントは、
   ベアリングと、
   前記ベアリングに取り付けられ、前記チップホルダのスクライビングホイールが前記ベアリングの中心軸から一定距離を隔てた位置に配置されるように前記チップホルダを保持する保持部と、を具備するホルダユニット。

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