JP5408450B2 - Scribing wheel - Google Patents
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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。 The present invention relates to a scribing wheel for scribing a brittle material substrate such as a glass substrate.
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。 In the conventional scribing wheel, the circumferential portion is cut obliquely from both sides of a cemented carbide or sintered diamond disc to form a V-shaped blade on the circumferential surface. The scribing wheel has a through hole at the center, and is used by being rotatably attached to a scribing head or the like of a scribing device.
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。
As shown in
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、スクライブ時には刃先が回転して溝部分は順次脆性材料基板に当接するが、刃先の稜線部に設けられた溝に脆性材料基板のスクライブ時に生じるカレットや微細粉(以下、パーティクルという)が入り込むことがある。パーティクルは多数の溝に均一には入り込まないので、刃先稜線部溝部分でのくい込み量(切込量)にばらつきが生じる。そのため脆性材料基板に生成される垂直クラックの深さが安定せず、分断の不良が生じたり、スクライビングホイールの寿命が短くなるという問題があった。 However, when scribing a brittle material substrate using a scribing wheel having such a groove, the cutting edge rotates during scribing and the groove portion sequentially contacts the brittle material substrate, but the groove provided in the ridge line portion of the cutting edge is brittle. There are cases where cullet and fine powder (hereinafter referred to as particles) generated when the material substrate is scribed. Since particles do not uniformly enter a large number of grooves, variations occur in the amount of biting (cutting amount) in the groove portion of the edge of the cutting edge. For this reason, the depth of vertical cracks generated in the brittle material substrate is not stable, resulting in problems such as failure of division and shortening of the scribing wheel life.
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溝に入り込むパーティクルによってスクライブへの悪影響を生じさせないスクライビングホイールを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a scribing wheel that does not adversely affect the scribe by particles entering the groove in the scribing wheel having the groove.
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、前記刃先の稜線部分に所定形状の溝を形成すると共に、前記溝の底面にスクライブ時に生じるパーティクルを退避させるための前記溝の底面より更に深い退避部を設けたものである。 In order to solve this problem, the present invention provides a scribing wheel in which a V-shaped cutting edge is formed along a circumferential portion of a disc-shaped wheel, and a groove having a predetermined shape is formed in a ridge line portion of the cutting edge. A retreating part deeper than the bottom surface of the groove for retreating particles generated during scribing is provided on the bottom surface of the groove .
ここで前記溝の退避部は、溝の底面からパーティクルを排出させるための排出溝であって、前記排出溝はスクライビングホイールの軸に垂直な方向から見て逆V字形であり、前記逆V字形の頂点が前記溝の底面よりも深く、前記排出溝の端部はV字形の刃先の斜面と連続しているようにしてもよい。 Here, the retreating portion of the groove is a discharge groove for discharging particles from the bottom surface of the groove, and the discharge groove has an inverted V shape when viewed from a direction perpendicular to the axis of the scribing wheel, and the inverted V shape. The end of the discharge groove may be continuous with the slope of the V-shaped cutting edge.
ここで前記溝の退避部は、溝の底面からパーティクルを排出させるための排出溝であって、前記排出溝はスクライビングホイールの回転軸に平行な平坦な溝であり、前記排出溝が前記底面よりも深く、前記排出溝の端部は前記V字形の刃先の斜面と連続しているようにしてもよい。 Here, the retreating portion of the groove is a discharge groove for discharging particles from the bottom surface of the groove, and the discharge groove is a flat groove parallel to the rotation axis of the scribing wheel, and the discharge groove is formed from the bottom surface. The end of the discharge groove may be continuous with the slope of the V-shaped cutting edge.
ここで前記溝の退避部は、溝の底面の内部に設けられて窪んだ形状のパーティクルポケットとしてもよい。 Here, the retracting portion of the groove may be a recessed particle pocket provided inside the bottom surface of the groove.
以上説明したように、本発明によれば、スクライビングホイールの刃先の稜線部に溝を形成し、更に溝にパーティクルを退避させるための排出溝やパーティクルポケットなどの退避部を設けている。このためスクライブ時にカレット等が生じた場合であってもパーティクルは排出されたりパーティクルポケットに入り込むため、スクライブ自体には悪影響を及ぼすことがなくなる。このためスクライブ不良や刃先の寿命を短くすることがなくなるという効果が得られる。 As described above, according to the present invention, a groove is formed in the ridge line portion of the cutting edge of the scribing wheel, and a retreat portion such as a discharge groove or a particle pocket for retreating particles is provided in the groove. For this reason, even when cullet or the like is generated at the time of scribing, the particles are discharged or enter the particle pocket, so that the scribe itself is not adversely affected. For this reason, the effect that the scribing failure and the life of the blade edge are not shortened can be obtained.
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。 FIG. 1 (a) is a front view of a scribing wheel according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a side view thereof. The scribing wheel 11 of the present embodiment is a disk-shaped member, and a through hole 12 for passing a rotating shaft is provided at the center thereof. The circumferential portion is cut at an angle from both sides to form a V-shaped cutting edge 13 on the circumferential surface.
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、図2(c)は図2(b)のC−C線断面図である。図2(a),(b)に示すように、刃先13の稜線部分にはほぼ均一にU字形に切欠いて多数の溝14が形成されている。
2A is a partially enlarged view showing a side surface of the ridge line portion of the scribing wheel shown in the small circle A of FIG. 1A, and FIG. 2B is a view seen from a direction perpendicular to the rotation axis of the scribing wheel. FIG. 2C is an enlarged view of a portion indicated by a small circle B in FIG. 1B, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a large number of
図2(c)に示すように溝14の中央部分には更に深い逆V字形の排出溝15が設けられている。排出溝15はスクライブ時にはカレット等のパーティクルが溝14に入り込んだ場合にパーティクルを外部に排出させるもので、パーティクルの退避部を構成している。
As shown in FIG. 2C, a deeper inverted V-
このような円周に沿った多数の切欠き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と排出溝を切り欠き、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、再び溝と排出溝を切り欠く処理を全周に渡って繰り返すことができる。このような溝は例えば円周稜線の全周に20〜500μmのピッチで形成する。溝及び排出溝の形成には、レーザ加工や放電加工を利用することもでき、例えば、グラインダにより溝を切り欠いた後、レーザ加工により排出溝を形成するようにしてもよい。 A number of such notches along the circumference are rotated by connecting a circular grindstone to a grinder motor and contacting the scribing wheel 11 perpendicularly to the grinder surface. It is possible to repeat the process of cutting out the groove and the discharge groove once, cutting the groove and the discharge groove once, and rotating the rotation angle corresponding to the pitch, and then cutting out the groove and the discharge groove again. Such grooves are formed, for example, at a pitch of 20 to 500 μm on the entire circumference of the circumferential ridgeline. For the formation of the groove and the discharge groove, laser machining or electric discharge machining can also be used. For example, after the groove is cut out by a grinder, the discharge groove may be formed by laser machining.
このような実施の形態によるスクライビングホイールを用いてスクライブを行った場合には、スクライビング装置の稼働によって粉塵やスクライブ時に生じるカレットなどのパーティクルが生じる。パーティクルはスクライビングホイール11の溝14に入り込むことがあるが、溝部分が脆性材料基板に当接する際、溝14の中のパーティクルは排出溝15からスクライビングホイールの外部に押し出される。そのためスクライビングホイールに加える荷重に応じた切込量とすることができ、パーティクルが溝14に入り込んだとしてもスクライビングに悪影響を及ぼすことがなくなる。
When scribing is performed using the scribing wheel according to such an embodiment, particles such as dust and cullet generated during scribing are generated by the operation of the scribing device. The particles may enter the
尚パーティクルの排出溝15は、図2(b),(c)に示すように稜線に対して左右対称に設けているが、いずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。
The
次にこの実施の形態の変形例について図3を用いて説明する。図3(a),(b),(c)は第1の実施の形態のスクライビングホイールによる変形例であり、退避部の形状のみが異なっている。この変形例では排出溝16は図3(c)に示すように回転軸に平行な平坦な溝とする。この場合も排出溝16からパーティクルを排出することができ、製造が容易となる。 Next, a modification of this embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 3A, 3B, and 3C are modifications by the scribing wheel of the first embodiment, and only the shape of the retracting portion is different. In this modification, the discharge groove 16 is a flat groove parallel to the rotation axis as shown in FIG. Also in this case, the particles can be discharged from the discharge groove 16, and the manufacture becomes easy.
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。全体構成は図1に示すものと同様であり、刃先の溝形状が異なっている。前述した第1の実施の形態ではパーティクルを外部に排出するための排出溝を設けているが、第2の実施の形態ではパーティクルを退避させるためのパーティクルポケットを退避部として設けている。即ち図4(a),(b)に示すように、刃先13の稜線部分にはほぼ均一にU字形に切欠いて多数の溝21が形成されている。さて本実施の形態では溝21の底には図示のようにパーティクルポケット22を形成する。パーティクルポケット22は、例えば、図4(b)に示すように溝21の最内部に形成される周囲が略円形の窪みとする。パーティクルポケット22はスクライブ時に溝21内に入り込むカレットなどのパーティクルを退避させるための退避部を構成している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The overall configuration is the same as that shown in FIG. 1, and the groove shape of the cutting edge is different. In the first embodiment described above, a discharge groove for discharging particles to the outside is provided. In the second embodiment, a particle pocket for retracting particles is provided as a retracting portion. That is, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a large number of
次に図5(a)及び(b)は第2の実施の形態によるスクライビングホイールの変形例であり、パーティクルポケットの形状のみが異なっている。この変形例ではパーティクルポケット23は図5(a)に示すように矩形波状に切欠かれたものであり、その他の構成は前述したものと同様である。
Next, FIGS. 5A and 5B are modifications of the scribing wheel according to the second embodiment, and only the shape of the particle pocket is different. In this modification, the
次に本発明の第3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、刃先の溝形状が異なっている。図6は第3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V字形の溝24を切欠き、これによって一定ピッチの突起が形成されている。溝24はV字状であるが、溝の最内部に更に急峻なV字形のパーティクルポケット25を設けている。パーティクルポケット25に代えて図7に示すようにV字形の溝24の最内部にU字形のパーティクルポケット26を設けてもよく、更に図8に示すようにパーティクルポケット27をより深い窪みとしてもよい。また、更なる変形例として、V字状の溝に、第1の実施の形態(図2)や第1の実施の形態の変形例(図3)のように、排出溝を形成することもできる。
Next, a scribing wheel according to a third embodiment of the present invention will be described. The overall configuration is the same as that shown in FIG. 1, and the groove shape of the cutting edge is different. FIG. 6 is an enlarged view showing a groove of a scribing wheel according to the third embodiment. As shown in this figure, V-shaped
このような円周に沿った多数の切欠き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し、更にパーティクルポケットをレーザ加工することで構成することができる。このような溝は例えば円周稜線の全周に20〜500μmのピッチで形成する。 A number of such notches along the circumference are rotated by connecting a circular grindstone to a grinder motor and contacting the scribing wheel 11 perpendicularly to the grinder surface. It can be configured by notching one groove, temporarily retracting it and rotating it by the rotation angle corresponding to the pitch, then repeating the process of notching the groove again over the entire circumference, and further laser processing the particle pocket. . Such grooves are formed, for example, at a pitch of 20 to 500 μm on the entire circumference of the circumferential ridgeline.
第2,第3の実施の形態によるスクライビングホイールを用いてスクライブを行った場合には、スクライビング装置の稼働によって粉塵やスクライブ時に生じるカレットなどのパーティクルが生じる。パーティクルはスクライビングホイールの溝21,24に入り込むことがあるが、溝部分が脆性材料基板に当接する際、溝の中のパーティクルは内側に押し込まれてパーティクルポケット22,23,25,26,27等に入り込む。そのためパーティクルを退避させることができ、スクライビングホイールに加える荷重に応じた切込量とすることができる。従ってパーティクルが溝に入り込んだとしてもスクライビングに悪影響が及ぶことがなくなる。ある距離をスクライブした後はスクライビングホイールに、例えば、空気を吹きつけて清掃を行うことにより、パーティクルポケットにたまったパーティクルを取り除くことができる。
When scribing is performed using the scribing wheels according to the second and third embodiments, particles such as dust and cullet generated during scribing are generated by the operation of the scribing device. Particles may enter the
尚刃先の溝形状は、U字形やV字形に限らず、例えば、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。 The groove shape of the blade edge is not limited to the U-shape or V-shape, and may be, for example, rectangular. However, there are two shapes in view of scribe performance, quality of the cross section, easiness of groove formation, wheel life, etc. It is preferable to have a U-shape or a V-shape having a flat portion on which the surface of the projection formed between the grooves is not sharp.
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。 The scribing wheel of the present invention described above can be used for hand-cut glass cutting in addition to a scribing device for scribing a brittle material substrate.
11 スクライビングホイール
12 貫通孔
13 刃先
14,21,24 溝
15,16 排出溝
22,23,25,26,27 パーティクルポケット
11 Scribing wheel 12 Through hole 13
Claims (4)
前記刃先の稜線部分に所定形状の溝を形成すると共に、前記溝の底面にスクライブ時に生じるパーティクルを退避させるための前記溝の底面より更に深い退避部を設けたスクライビングホイール。 In a scribing wheel formed by forming a V-shaped cutting edge along the circumference of the disc-shaped wheel,
A scribing wheel in which a groove having a predetermined shape is formed in a ridge line portion of the blade edge, and a retreating portion deeper than the bottom surface of the groove for retreating particles generated during scribing is provided on the bottom surface of the groove .
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