JP6910647B2 - スクライビングホイール、このスクライビングホイールを備えるチップホルダ、支持ピン、およびこの支持ピンを備えるチップホルダ - Google Patents

Description

本発明は、スクライビングホイール、支持ピン、およびこのスクライビングホイールまたは支持ピンを備えるチップホルダに関する。

ガラス基板等の脆性材料基板を切断するためのスクライブ装置として、例えば特許文献１のスクライブ装置が知られている。このスクライブ装置は、脆性材料基板にスクライブラインを形成するスクライビングホイールと、スクライビングホイールを回転可能に支持する支持ピンと、支持ピンを保持するホルダとを有するチップホルダを備える。スクライビングホイールには、支持ピンを挿入するための挿入孔が設けられている。

特開２０１２−１０６４７９号公報

スクライビングホイールの挿入孔を形成する内周面と支持ピンの外周面は従来円筒形に形成されており、スクライビングホイールの挿入孔を形成する内周面と支持ピンの外周面とが面接触となるため、支持ピンに対してスクライビングホイールが円滑に回転しない場合がある。

本発明の目的は、スクライビングホイールを円滑に回転させることができるスクライビングホイール、このスクライビングホイールを備えるチップホルダ、支持ピン、およびこの支持ピンを備えるチップホルダを提供することである。

（１）本発明に関するスクライビングホイールは、支持ピンが挿入される挿入孔が形成されるスクライビングホイールであって、前記挿入孔を形成する内周面は、少なくとも前記スクライビングホイールの厚さ方向における前記挿入孔の中央部を形成する曲面を含み、前記曲面は、前記厚さ方向における前記挿入孔の中央部の径が前記厚さ方向における前記挿入孔の端部の径よりも小さくなるように形成されている。

挿入孔に支持ピンが挿入された場合、挿入孔を形成する内周面と支持ピンの外周面とが線接触する。これにより、従来の支持ピンと挿入孔の内周面とが面接触する構成と比較して、支持ピンに対して挿入孔の内周面が摺動しやすくなるため、スクライビングホイールを円滑に回転させることができる。

（２）好ましい例では、（１）に記載のスクライビングホイールにおいて、前記スクライビングホイールは、外周部に形成された刃先部を有し、前記刃先部の先端、および、前記挿入孔の径が最も小さい最小径部は、前記厚さ方向における前記スクライビングホイールの中心上に形成されている。

刃先部の先端が脆性材料基板から離間した状態において、挿入孔の最小径部の位置において挿入孔の内周面と支持ピンとが接触するため、スクライビングホイールの厚さ方向の中心上に挿入孔の最小径部と刃先部の先端とが位置する。すなわち、鉛直方向に沿って、スクライビングホイールの厚さ方向の中心、挿入孔の最小径部、および、刃先部の先端が並べられる。これにより、刃先部の先端が脆性材料基板の表面に対して垂直に接触することができるため、脆性材料基板に形成されるクラックが脆性材料基板の表面に対して垂直方向に延びやすくなる。

（３）好ましい例では、（１）に記載のスクライビングホイールにおいて、前記スクライビングホイールは、外周部に形成された刃先部を有し、前記刃先部の先端は、前記厚さ方向における前記スクライビングホイールの中心に対して一方側にオフセットしている。

このため、チップホルダのホルダの溝部にスクライビングホイールの一部が収容される場合、スクライビングホイールは脆性材料基板の表面に対して傾いて溝部の内面に接触した状態となる。これにより、溝部によってスクライビングホイールの姿勢が維持されるため、スクライビングホイールは、安定した姿勢で脆性材料基板の表面を転がることができる。

（４）好ましい例では、（３）に記載のスクライビングホイールにおいて、前記刃先部は、前記厚さ方向において前記先端に対して互いに反対側に形成される第１斜面および第２斜面を含み、前記第１斜面は、前記先端に対して前記一方側に形成され、前記第２斜面は、前記先端に対して他方側に形成され、前記厚さ方向に沿う前記スクライビングホイールの断面において、前記スクライビングホイールの径方向に平行な線分と前記第１斜面とがなす第１角度は、前記線分と前記第２斜面とがなす第２角度よりも大きい。

このため、スクライビングホイールが脆性材料基板の表面に対して傾いて接触したとしても、刃先部の先端と脆性材料基板の表面との接触角度としての刃先部の第１斜面と脆性材料基板の表面との成す角度と、刃先部の第２斜面と脆性材料基板の表面との成す角度との差が小さくなる。これにより、脆性材料基板に形成されるクラックが脆性材料基板の表面に対して垂直方向に延びやすくなる。したがって、脆性材料基板を精度よく分断することができる。

（５）好ましい例では、チップホルダにおいて、（１）〜（４）のいずれか一つに記載のスクライビングホイールを備える。
このため、（１）〜（４）のいずれか一つに記載のスクライビングホイールの効果と同様の効果を得ることができる。

（６）好ましい例では、チップホルダにおいて、（４）に記載の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の一部が収容される溝部を有するホルダと、前記ホルダに取り付けられ、前記スクライビングホイールを回転可能に支持する支持ピンとを備えるチップホルダであって、前記スクライビングホイールが水平面に対して傾いた状態かつ前記スクライビングホイールが前記溝部に接触した状態で前記第１斜面と前記水平面とがなす角度と前記第２斜面と前記水平面とがなす角度とが等しい。

このため、刃先部の先端と脆性材料基板との接触角度としての刃先部の第１斜面と脆性材料基板の表面との成す角度と、刃先部の第２斜面と脆性材料基板の表面との成す角度とが互いに等しくなるため、刃先部の先端が脆性材料基板の表面に対して垂直方向に押し付けることになる。これにより、脆性材料基板に形成されるクラックが脆性材料基板の表面に対して垂直方向に延びる。したがって、脆性材料基板をより精度よく分断することができる。

（７）本発明に関する支持ピンは、スクライビングホイールを支持する支持ピンであって、前記支持ピンの径方向外方に膨らむように形成された湾曲部を含み、前記湾曲部の外径は、前記支持ピンの軸方向における前記湾曲部の端部から前記湾曲部の中央部に向けて大きくなる。

このため、スクライビングホイールにおいて支持ピンが挿入される挿入孔を形成する内周面と支持ピンの湾曲部の外周面とが線接触する。これにより、従来の支持ピンの外周面と挿入孔の内周面とが面接触する構成と比較して、支持ピンに対して挿入孔の内周面が摺動しやすくなるため、スクライビングホイールを円滑に回転させることができる。

（８）好ましい例では、チップホルダにおいて、（７）に記載の支持ピンを有し、前記支持ピンは、前記スクライビングホイールに形成される挿入孔に挿入される被挿入部を含み、前記被挿入部は、前記湾曲部を含む。

本発明のスクライビングホイール、このスクライビングホイールを備えるチップホルダ、支持ピン、およびこの支持ピンを備えるチップホルダは、スクライビングホイールを円滑に回転させることができる。

第１実施形態のスクライブ装置の斜視図。 チップホルダの一部の縦断面図。 （ａ）は脆性材料基板からスクライビングホイールが離間した状態のチップホルダの一部の縦断面図、（ｂ）は脆性材料基板に対して傾いた状態でスクライビングホイールが接触した状態のチップホルダの一部の縦断面図。 第２実施形態のチップホルダの一部の縦断面図。 第３実施形態のチップホルダの一部の縦断面図。 変形例のチップホルダの一部の縦断面図。

（第１実施形態）
図１および図２を参照して、第１実施形態のスクライブ装置１の構成について説明する。スクライブ装置１は、例えばガラス基板またはセラミックス基板等の脆性材料で形成された基板（以下、「脆性材料基板ＧＢ」）を分断するために脆性材料基板ＧＢの表面にスクライブラインを形成する装置である。本実施形態の脆性材料基板ＧＢは、無アルカリガラスである。無アルカリガラスは、フラットパネルディスプレイ等に多用されているガラス基板である。

図１に示されるように、スクライブ装置１は、脆性材料基板ＧＢを移動させるための移動装置１０と、移動装置１０に搭載された回転テーブル１４と、脆性材料基板ＧＢにスクライブラインを形成するためのチップホルダ２０と、チップホルダ２０を保持する保持機構１５とを備える。

移動装置１０は、回転テーブル１４が搭載される移動台１１を備える。移動台１１は、一対のレール１２上に載せられ、回転直進変換装置１３によって一対のレール１２に沿って移動可能である。回転直進変換装置１３の一例は、送りねじ装置であり、駆動源となるモータ１３Ａと、モータ１３Ａの出力軸に接続された送りねじ部１３Ｂとを備える。

回転テーブル１４は、回転中心軸Ｊを中心に回転可能なテーブル１４Ａと、テーブル１４Ａを回転させるためのモータ１４Ｂとを備える。脆性材料基板ＧＢは、テーブル１４Ａ上に載置され、真空吸引手段（図示略）によってテーブル１４Ａに吸着されることによりテーブル１４Ａに保持される。図１では、モータ１４Ｂはテーブル１４Ａ内に収容されている。モータ１４Ｂは、テーブル１４Ａを回転させることにより、テーブル１４Ａの回転方向における脆性材料基板ＧＢの位置を決める。

保持機構１５は、テーブル１４Ａを上方から跨ぐように設置されたブリッジ１６と、ブリッジ１６を支持する一対の支柱１７とを備える。ブリッジ１６には、ガイド１６Ａが設けられている。ガイド１６Ａには、スクライブヘッド１８が移動可能に取り付けられている。スクライブヘッド１８には、ホルダジョイント１９を介してチップホルダ２０が着脱可能に取り付けられている。

図２に示されるように、チップホルダ２０は、ホルダジョイント１９（図１参照）に取り付けられるホルダ３０と、ホルダ３０に一部が収容されるスクライビングホイール４０と、スクライビングホイール４０を回転可能に支持する支持ピン２１とを備える。なお、スクライビングホイール４０が消耗品であるため、定期的な交換が必要となる。本実施形態では、チップホルダ２０を交換することによりスクライビングホイール４０の交換が行われる。

ホルダ３０は、略円柱形状を有し、磁性体金属で形成されている。ホルダ３０は、スクライビングホイール４０の一部を収容するための溝部３１と、溝部３１に連通するようにホルダ３０を貫通する支持孔３２とを有する。溝部３１は、スクライブヘッド１８（図１参照）にホルダ３０が取り付けられた状態において、脆性材料基板ＧＢに向けて開口している。支持孔３２には、支持ピン２１が挿入されている。支持孔３２の内径は、支持ピン２１の外径よりも大きい。支持ピン２１にはスクライビングホイール４０が取り付けられている。

スクライビングホイール４０は、焼結ダイヤモンド（Poly Crystalline Diamond）、超硬合金、単結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド等から形成されている。スクライビングホイール４０は、超硬合金等の基材にダイヤモンド等の硬質材料の膜をコーティングしたものを用いることもできる。

スクライビングホイール４０は、円板状の本体部４１と、断面Ｖ字状の刃先部４２とを有する。刃先部４２は、スクライビングホイール４０の外周部に形成されている。本体部４１は、スクライビングホイール４０において刃先部４２よりも径方向内側の部分である。本体部４１と刃先部４２とは一体に形成されている。なお、断面Ｖ字状とは、スクライビングホイール４０の厚さ方向（以下、「厚さ方向ＤＴ」）に沿う平面でスクライビングホイール４０を切った断面において、スクライビングホイール４０の外周縁に向けて先細る形状である。スクライビングホイール４０の外径の一例は、φ１ｍｍ以上かつφ２０ｍｍ以下の範囲である。本実施形態のスクライビングホイール４０の外径は、φ２ｍｍである。またスクライビングホイール４０の厚さの一例は、０．６４ｍｍである。なお、溝部３１の厚さ方向ＤＴにおける長さ、すなわち溝部３１の内面のうち厚さ方向ＤＴに対面する２つの面の厚さ方向ＤＴの間の距離は、０．６６ｍｍである。

本体部４１の中心部には、本体部４１を厚さ方向ＤＴに貫通する挿入孔４３が形成されている。挿入孔４３には、支持ピン２１が挿入されている。本体部４１は、挿入孔４３の一端が形成される第１側面４１Ａと、挿入孔４３の他端が形成される第２側面４１Ｂとを有する。

刃先部４２は、本体部４１の外周縁部の全周に設けられている。刃先部４２は、断面Ｖ字状を形成する２つの斜面である第１斜面４２Ａおよび第２斜面４２Ｂを有する。第１斜面４２Ａは第１側面４１Ａと刃先部４２の先端とを繋ぎ、第２斜面４２Ｂは第２側面４１Ｂと刃先部４２の先端とを繋いでいる。言い換えれば、第１斜面４２Ａと第２斜面４２Ｂとの交線が刃先部４２の先端において稜線を形成している。本実施形態では、第１斜面４２Ａと第２斜面４２Ｂとの成す角である刃先角θは、９０°以上かつ１６０°以下の範囲、好ましくは１００°以上かつ１５０°以下であることが好ましい。刃先角θが９０°以上であれば、脆性材料基板ＧＢに表面剥離や先走りが発生しにくく、１６０°以下であれば、かかり不良が生じにくくなる。本実施形態の刃先角θは、１１０°である。

図２に示されるとおり、刃先部４２の先端、および、挿入孔４３を形成する内周面４３Ｃの径が最も小さい最小径部４３Ｘは、厚さ方向ＤＴにおけるスクライビングホイール４０の中心上に形成されている。すなわち、厚さ方向ＤＴにおいて、スクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中心位置と、刃先部４２の先端位置と、挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置が互いに等しい。スクライビングホイール４０の断面視において、厚さ方向ＤＴと直交する方向に沿う線分、すなわちスクライビングホイール４０の径方向に平行な線分ＣＬと第１斜面４２Ａとの成す第１角度θ１と、線分ＣＬと第２斜面４２Ｂとの成す第２角度θ２とは互いに等しい。

挿入孔４３は、鼓形状を有する。詳述すると、挿入孔４３は、厚さ方向ＤＴにおいて第１側面４１Ａおよび第２側面４１Ｂから本体部４１の中央に向けて内径が徐々に小さくなる曲面形状に形成されている。図２に示されるとおり、厚さ方向ＤＴと直交する平面で切ったスクライビングホイール４０の断面において、スクライビングホイール４０における挿入孔４３の内周面４３Ｃは、少なくとも厚さ方向ＤＴにおける挿入孔４３の中央部を形成する曲面を含む。この曲面は、厚さ方向ＤＴにおける挿入孔４３の中央部の径が厚さ方向ＤＴにおける挿入孔４３の端部の径よりも小さくなるように形成されている。

より詳細には、挿入孔４３の内周面４３Ｃは挿入孔４３の中心軸を中心として軸対称形状であるが、説明のため、厚さ方向ＤＴに沿う断面において上方の内周面を上方内周面４３ＣＵとし、下方の内周面を下方内周面４３ＣＬとする。上方内周面４３ＣＵは、挿入孔４３の厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央に向かうにつれて下方内周面４３ＣＬに向けて湾曲状に延び、挿入孔４３の厚さ方向ＤＴの中央から挿入孔４３の厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部に向かうにつれて下方内周面４３ＣＬから離れるように湾曲状に延びている。上方内周面４３ＣＵにおける厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央までの形状と、挿入孔４３における厚さ方向ＤＴの中央から厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部までの形状とは、線分ＣＬを中心とした線対称形状となる。下方内周面４３ＣＬは、挿入孔４３の厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央に向かうにつれて上方内周面４３ＣＵに向けて湾曲状に延び、挿入孔４３の厚さ方向ＤＴの中央から挿入孔４３の厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部に向かうにつれて上方内周面４３ＣＵから離れるように湾曲状に延びている。下方内周面４３ＣＬにおける厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央までの形状と、挿入孔４３における厚さ方向ＤＴの中央から厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部までの形状とは、線分ＣＬを中心とした線対称形状となる。本実施形態の挿入孔４３の上方内周面４３ＣＵおよび下方内周面４３ＣＬを含む全ての内周面４３Ｃはそれぞれ、単一または複数の曲率半径で形成されている。

挿入孔４３の内周面４３Ｃの曲率半径は、挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置と刃先部４２の先端縁との間の距離ＤＸよりも大きいことが好ましい。厚さ方向ＤＴにおける挿入孔４３の両端部にはテーパ部４３Ａ，４３Ｂが形成されている。テーパ部４３Ａは第１側面４１Ａに向けて拡径し、テーパ部４３Ｂは第２側面４１Ｂに向けて拡径している。挿入孔４３の内周面４３Ｃにおける最小内径（最小径部４３Ｘの径）は、支持ピン２１の外径よりも大きい。

本実施形態の挿入孔４３の最小内径（最小径部４３Ｘの径）は、φ０．８２ｍｍである。挿入孔４３において、厚さ方向ＤＴにおいてテーパ部４３Ａ，４３Ｂに挟まれた鼓形状の部分の厚さ方向ＤＴの長さＬＨは、０．４４ｍｍ以上かつ０．６ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。長さＬＨは、長くなるにつれてスクライビングホイール４０の支持ピン２１に対する傾きが小さくなる。挿入孔４３における鼓形状の部分の厚さ方向ＤＴの両端部と刃先部４２の先端縁との間の距離ＤＷと、挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置と刃先部４２の先端縁との間の距離ＤＸとの差である高低差ＤＹ（ＤＹ＝ＤＸ−ＤＷ）は、０．１μｍ以上かつ０．５μｍ以下であることが好ましい。高低差ＤＹは、小さくなるにつれてスクライビングホイール４０の支持ピン２１に対する傾きが小さくなる。

次に、図３を参照して、本実施形態の作用について説明する。
図３（ａ）に示されるように、スクライビングホイール４０が脆性材料基板ＧＢに接触していない場合、スクライビングホイール４０の自重により挿入孔４３の内周面４３Ｃの上方内周面４３ＣＵが支持ピン２１の外周面に接触する。この場合、挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置、すなわちスクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中央位置に支持ピン２１が接触することとなるため、スクライビングホイール４０が支持ピン２１に対して傾くことが抑制される。したがって、スクライビングホイール４０が脆性材料基板ＧＢに接触するときにスクライビングホイール４０が支持ピン２１に対して傾くことが抑制される。

図３（ｂ）に示されるように、仮に、スクライビングホイール４０が支持ピン２１に対して傾いた状態で脆性材料基板ＧＢに接触した場合、チップホルダ２０が脆性材料基板ＧＢに押し付けられることにより支持ピン２１がスクライビングホイール４０を脆性材料基板ＧＢに向けて押し付ける。この場合、支持ピン２１がスクライビングホイール４０の下方内周面４３ＣＬを押す力Ｆは、下方内周面４３ＣＬと支持ピン２１との接触点における下方内周面４３ＣＬの接線ＴＬに対する法線方向となる。支持ピン２１が下方内周面４３ＣＬを押す力の水平方向の分力Ｆ１が、スクライビングホイール４０が支持ピン２１に対して傾く方向とは反対方向に加えられることにより、脆性材料基板ＧＢと刃先部４２の先端縁との接触点を中心としてスクライビングホイール４０が揺動してスクライビングホイール４０の支持ピン２１に対する傾き量が低減される。

加えて、スクライビングホイール４０が支持ピン２１に対して傾いても挿入孔４３の下方内周面４３ＣＬと支持ピン２１とが接触する位置がスクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中央位置寄りとなるため、スクライビングホイール４０が溝部３１を押し付けるモーメントが小さくなる。したがって、仮に、スクライビングホイール４０が傾いて溝部３１に接触した状態でスクライビングホイール４０が回転しても、スクライビングホイール４０と溝部３１との摩擦力が小さい。

本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１−１）スクライビングホイール４０の挿入孔４３の内周面４３Ｃが厚さ方向ＤＴにおける挿入孔４３の中央部の径が厚さ方向ＤＴにおける挿入孔４３の端部の径よりも小さくなるように形成された曲面を有することにより、挿入孔４３を構成する内周面４３Ｃと支持ピン２１の外周面とが線接触する。これにより、支持ピンと挿入孔の内面とが面接触する構成と比較して、支持ピン２１に対して挿入孔４３の内周面４３Ｃが摺動しやすくなるため、スクライビングホイール４０を円滑に回転させることができる。加えて、挿入孔４３の内周面４３Ｃと支持ピン２１の外周面との接触面積が小さいため、脆性材料基板ＧＢにスクライブラインを形成するときに発生するガラスカレットや異物が挿入孔４３の内周面４３Ｃと支持ピン２１の外周面との間に入り込むことが抑制される。これにより、支持ピン２１に対するスクライビングホイール４０の回転が阻害されることを抑制できる。

（１−２）厚さ方向ＤＴにおいて挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置と刃先部４２の先端位置は、スクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中心上に形成されている。これにより、刃先部４２の先端が脆性材料基板ＧＢから離間した状態において、挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置において挿入孔４３の内周面４３Ｃと支持ピン２１とが接触する。このため、スクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中心上に挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置と刃先部４２の先端位置とが位置する。すなわち、鉛直方向に沿って、スクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中心、挿入孔４３の最小径部４３Ｘ、および、刃先部４２の先端が並べられる。これにより、挿入孔４３の先端が脆性材料基板ＧＢの表面に対して垂直に接触することができるため、脆性材料基板ＧＢに形成されるクラックが脆性材料基板ＧＢの表面に対して垂直方向に延びやすくなる。

（第２実施形態）
図４を参照して、第２実施形態のスクライブ装置１の構成について説明する。本実施形態のスクライブ装置１は、第１実施形態のスクライブ装置１に比べ、スクライビングホイール４０の形状が異なる。以下の説明では、第１実施形態のスクライブ装置１と異なる部分について詳細に説明し、第１実施形態のスクライブ装置１と共通する構成については共通の符号を付してその説明を省略する。

図４に示されるように、刃先部４２の先端は、厚さ方向ＤＴにおけるスクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中心に対して一方側にオフセットしている。図４では、刃先部４２は、その先端位置が挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置よりも第１側面４１Ａ寄りとなるように形成されている。言い換えれば、刃先部４２は、その先端位置がスクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中央位置よりも第１側面４１Ａ寄りとなるように形成されている。その結果、断面視において、刃先部４２の第１斜面４２Ａの長さＬＰ１は、第２斜面４２Ｂの長さＬＰ２よりも短くなる。第１側面４１Ａの長さＬＳ１は、第２側面４１Ｂの長さＬＳ２よりも長くなる。スクライビングホイール４０の断面視において、厚さ方向ＤＴと直交する方向に沿う線分ＣＬと第１斜面４２Ａとの成す第１角度θ１は、線分ＣＬと第２斜面４２Ｂとの成す第２角度θ２よりも大きい。

図４に示されるとおり、スクライビングホイール４０が脆性材料基板ＧＢに接触した場合、スクライビングホイール４０が支持ピン２１に対して傾く。スクライビングホイール４０の第１側面４１Ａおよび第２側面４１Ｂはそれぞれホルダ３０の溝部３１に接触する。この状態において、第１斜面４２Ａと水平面とがなす角度と第２斜面４２Ｂと水平面とがなす角度とが等しくなることが好ましい。言い換えれば、脆性材料基板ＧＢの表面と第１斜面４２Ａとが成す角度θ３と、脆性材料基板ＧＢの表面と第２斜面４２Ｂとが成す角度θ４とが互いに等しくなるように、第１角度θ１および第２角度θ２がそれぞれ設定されることが好ましい。

本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２−１）厚さ方向ＤＴにおいて、刃先部４２の先端位置と挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置とが互いに異なる。これにより、スクライビングホイール４０が脆性材料基板ＧＢの表面に対して傾いてホルダ３０の溝部３１の内面に接触した状態となる。これにより、溝部３１によってスクライビングホイール４０の姿勢が維持されるため、スクライビングホイール４０は、安定した姿勢で脆性材料基板ＧＢの表面を転がることができる。

加えて、スクライビングホイール４０が支持ピン２１に対して傾いても挿入孔４３の内周面４３Ｃと支持ピン２１とが接触する位置がスクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中央位置寄りとなるため、スクライビングホイール４０が溝部３１を押し付けるモーメントが小さくなる。したがって、スクライビングホイール４０の回転時におけるスクライビングホイール４０と溝部３１との摩擦力が小さくなるため、スクライビングホイール４０を円滑に回転させることができる。

（２−２）刃先部４２において第１角度θ１が第２角度θ２よりも大きい。これにより、スクライビングホイール４０が脆性材料基板ＧＢの表面に対して傾いて接触したとしても、刃先部４２の先端と脆性材料基板ＧＢの表面との接触角度としての第３角度θ３と、第４角度θ４との差が小さくなる。これにより、脆性材料基板ＧＢに形成されるクラックが脆性材料基板ＧＢの表面に対して垂直方向に延びやすくなる。したがって、脆性材料基板ＧＢを精度よく分断することができる。

（２−３）刃先部４２の先端と脆性材料基板ＧＢの表面との接触角度としての第３角度θ３と、第４角度θ４とが互いに等しい。これにより、脆性材料基板ＧＢに形成されるクラックが脆性材料基板ＧＢの表面に対して垂直方向に延びる。したがって、脆性材料基板ＧＢをより精度よく分断することができる。

（第３実施形態）
図５を参照して、第３実施形態のスクライブ装置１の構成について説明する。本実施形態のスクライブ装置１は、第１実施形態のスクライブ装置１に比べ、スクライビングホイール４０の挿入孔４３の形状および支持ピン２１の形状が異なる。以下の説明では、第１実施形態のスクライブ装置１と異なる部分について詳細に説明し、第１実施形態のスクライブ装置１と共通する構成については共通の符号を付してその説明を省略する。

図５に示されるように、スクライビングホイール４０の挿入孔４３は、その内径が厚さ方向ＤＴにおいて変化しない略円柱形状を有する。
挿入孔４３に挿入される支持ピン２１は、樽形状を有する。詳述すると、支持ピン２１は、ホルダ３０の一対の支持孔３２に挿入される一対の端部２１Ａと、ホルダ３０の溝部３１内に位置し、スクライビングホイール４０に挿入される被挿入部２１Ｂとを有する。被挿入部２１Ｂは、スクライビングホイール４０を回転可能に支持する。一対の端部２１Ａは、円柱形状を有する。

被挿入部２１Ｂは、樽形状を有する。詳細には、被挿入部２１Ｂは、支持ピン２１の径方向外方に膨らむように形成された湾曲部を含む。この湾曲部の外径は、支持ピン２１の軸方向における湾曲部の端部から湾曲部の中央部に向けて大きくなる。すなわち被挿入部２１Ｂは、厚さ方向ＤＴにおいて被挿入部２１Ｂの両端部から被挿入部２１Ｂの中央部に向けて徐々に外径が大きくなる曲面形状を有する。厚さ方向ＤＴにおいて、被挿入部２１Ｂの中央部の外径が最大となる。図５に示されるとおり、厚さ方向ＤＴと直交する平面で切った支持ピン２１の断面において、支持ピン２１の外周面２１Ｃのうち上方に位置する部分を上方外周面２１ＣＵとし、下方に位置する部分を下方外周面２１ＣＬとする。上方外周面２１ＣＵは、被挿入部２１Ｂの厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央に向かうにつれて下方外周面２１ＣＬから離れるように湾曲状に延び、被挿入部２１Ｂの厚さ方向ＤＴの中央から被挿入部２１Ｂの厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部に向かうにつれて下方外周面２１ＣＬに向けて湾曲状に延びている。上方外周面２１ＣＵにおける厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央までの形状と、上方外周面２１ＣＵにおける厚さ方向ＤＴの中央から厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部までの形状とは、線分ＣＬを中心とした線対称形状となる。下方外周面２１ＣＬは、被挿入部２１Ｂの厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央に向かうにつれて上方外周面２１ＣＵから離れるように湾曲状に延び、被挿入部２１Ｂの厚さ方向ＤＴの中央から被挿入部２１Ｂの厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部に向かうにつれて上方外周面２１ＣＵに向けて湾曲状に延びている。下方外周面２１ＣＬにおける厚さ方向ＤＴの第１側面４１Ａ側の端部から中央までの形状と、下方外周面２１ＣＬにおける厚さ方向ＤＴの中央から厚さ方向ＤＴの第２側面４１Ｂ側の端部までの形状とは、線分ＣＬを中心とした線対称形状となる。本実施形態の被挿入部２１Ｂはその中心軸を中心とした軸対称形状であり、上方外周面２１ＣＵおよび下方外周面２１ＣＬを含む全ての外周面はそれぞれ、単一または複数の曲率半径で形成されている。上方外周面２１ＣＵおよび下方外周面２１ＣＬの曲率半径の一例は、挿入孔４３の内周面４３Ｃと刃先部４２の先端位置との間の距離ＤＸよりも大きい。本実施形態では、被挿入部２１Ｂにおける樽形状の部分の厚さ方向ＤＴの長さは、スクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの長さよりも長い。

挿入孔４３の内周面４３Ｃは、被挿入部２１Ｂの外周面２１Ｃにおける厚さ方向ＤＴの中央部と接触する。この場合、挿入孔４３の内周面４３Ｃと被挿入部２１Ｂの外周面２１Ｃとは線接触する。本実施形態によれば、第１実施形態の効果と同様の効果が得られる。

（変形例）
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従うスクライビングホイール、このスクライビングホイールを備えるチップホルダ、支持ピン、およびこの支持ピンを備えるチップホルダが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。例えば以下のとおり変更してもよい。

・第３実施形態の支持ピン２１を第１実施形態および第２実施形態のチップホルダ２０に適用することもできる。
・第２実施形態において、挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置と、スクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中央位置とが互いに異なってもよい。また挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置は、刃先部４２の先端位置と異なる位置に形成されてもよい。この場合、例えば、図６に示されるように、厚さ方向ＤＴにおいて、刃先部４２の先端位置が挿入孔４３の最小径部４３Ｘの位置よりもスクライビングホイール４０の厚さ方向ＤＴの中央位置側に位置することが好ましい。

・上記各実施形態において、スクライビングホイール４０の刃先部４２には、円周方向に沿って互いに離間した多数の溝部が形成されてもよい。溝部は、刃先部４２の先端縁を跨ぐように形成されることが好ましい。

・上記各実施形態においては、ホルダ３０の形状は略多角柱状その他の形状でもよい。

２０ ：チップホルダ
２１ ：支持ピン
２１Ｂ：被挿入部
３０ ：ホルダ
３１ ：溝部
４０ ：スクライビングホイール
４２ ：刃先部
４２Ａ：第１斜面
４２Ｂ：第２斜面
４３ ：挿入孔
４３Ｃ：内周面
４３Ｘ：最小径部
ＧＢ ：脆性材料基板
ＣＬ ：線分
θ１ ：第１角度
θ２ ：第２角度
θ３ ：第３角度（第１斜面と水平面とがなす角度）
θ４ ：第４角度（第２斜面と水平面とがなす角度）

Claims (8)

1. 支持ピンが挿入される挿入孔が形成されるスクライビングホイールであって、
   前記挿入孔を形成する内周面は、少なくとも前記スクライビングホイールの厚さ方向における前記挿入孔の中央部を形成する曲面を含み、
   前記曲面は、前記厚さ方向における前記挿入孔の中央部の径が前記厚さ方向における前記挿入孔の端部の径よりも小さくなるように形成されている
   スクライビングホイール。
2. 前記スクライビングホイールは、外周部に形成された刃先部を有し、
   前記刃先部の先端、および、前記挿入孔の径が最も小さい最小径部は、前記厚さ方向における前記スクライビングホイールの中心上に形成されている
   請求項１に記載のスクライビングホイール。
3. 前記スクライビングホイールは、外周部に形成された刃先部を有し、
   前記刃先部の先端は、前記厚さ方向における前記スクライビングホイールの中心に対して一方側にオフセットしている
   請求項１に記載のスクライビングホイール。
4. 前記刃先部は、前記厚さ方向において前記先端に対して互いに反対側に形成される第１斜面および第２斜面を含み、
   前記第１斜面は、前記先端に対して前記一方側に形成され、
   前記第２斜面は、前記先端に対して他方側に形成され、
   前記厚さ方向に沿う前記スクライビングホイールの断面において、前記スクライビングホイールの径方向に平行な線分と前記第１斜面とがなす第１角度は、前記線分と前記第２斜面とがなす第２角度よりも大きい
   請求項３に記載のスクライビングホイール。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のスクライビングホイールを備える
   チップホルダ。
6. 請求項４に記載の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の一部が収容される溝部を有するホルダと、前記ホルダに取り付けられ、前記スクライビングホイールを回転可能に支持する支持ピンとを備えるチップホルダであって、
   前記スクライビングホイールが水平面に対して傾いた状態かつ前記スクライビングホイールが前記溝部に接触した状態で前記第１斜面と前記水平面とがなす角度と前記第２斜面と前記水平面とがなす角度とが等しい
   チップホルダ。
7. スクライビングホイールを支持する支持ピンであって、
   前記支持ピンの径方向外方に膨らむように形成された湾曲部を含み、
   前記湾曲部の外径は、前記支持ピンの軸方向における前記湾曲部の端部から前記湾曲部の中央部に向けて大きくなる
   支持ピン。
8. 請求項７に記載の支持ピンを有するチップホルダであって、
   前記支持ピンは、前記スクライビングホイールに形成される挿入孔に挿入される被挿入部を含み、
   前記被挿入部は、前記湾曲部を含む
   チップホルダ。

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