JP7209349B2 - ホルダユニットおよびピン - Google Patents

Description

本発明はスクライブ加工に用いられるホルダユニットおよびピンに関する。

脆性材料基板等の被加工物に対するスクライブラインの形成にスクライブ装置が用いられる。スクライブ装置はホルダユニットを備える。ホルダユニットは被加工物をスクライブ加工するスクライビングホイールを備える。スクライブ加工では、スクライビングホイールが被加工物の表面に押し付けられた状態で被加工物とスクライビングホイールとが相対的に移動し、被加工物にスクライブラインが形成される。なお、従来のスクライブ装置の一例として特許文献１が挙げられる。

特開２０１７－１１９３４８号公報

従来のスクライブ装置を用いて被加工物をスクライブ加工した場合、被加工物の品質にばらつきが生じることがある。例えば、被加工物に形成されたスクライブラインの部位毎に垂直クラックの形成状態が異なる場合がある。好ましいクラックの形成状態では、スクライブラインの全体にわたり、垂直クラックにおける１次クラックの深さおよび２次クラックの深さが一定である。品質が低い被加工物では、例えば１次クラックの深さがスクライブラインの部位毎に異なり、他の部分と比較して１次クラックが浅い部分または深い部分が含まれる。クラックの形成状態は例えば被加工物のブレイクの状態に影響する。ブレイク後の被加工物の品質を向上させる点からもスクライブ加工された被加工物の品質が高いことが好ましい。

本発明に関するホルダユニットは、第１挿入孔を有するホルダと、第２挿入孔を有するスクライビングホイールと、前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入され、少なくとも前記第２挿入孔に対して非圧入の状態で挿入されるピンとを備え、前記ピンは前記スクライビングホイールの走査方向における前記スクライビングホイールに対する前記ピンの移動を規制する規制構造を含む。

スクライブ加工された被加工物の品質のばらつきの原因を検証するため、本願発明者はスクライブ加工時におけるピンの状態を観察した。この観察では、図１４に示されるように円形の第１挿入孔３１１を有するホルダ３１０と、円形の第２挿入孔３２１を有するスクライビングホイール３２０と、円柱型のピン３３０とを備える従来のホルダユニット３００を用いた。ピン３３０はホルダ３１０およびスクライビングホイール３２０のそれぞれに対して非圧入の状態で第１挿入孔３１１および第２挿入孔３２１に挿入される。図１４に示されるホルダ３１０、スクライビングホイール３２０、および、ピン３３０の関係は、第１挿入孔３１１の中心軸心３０１に直交する基準断面における通常のスクライブ加工時の関係である。

観察の結果、従来のホルダユニット３００では、通常のスクライブ加工時において第１挿入孔３１１およびピン３３０が少なくとも次の３つの関係を有することが確認された。１つ目の関係では、第１挿入孔３１１の内周面３１２とピン３３０の外周面３３１との接触点３０２が第１挿入孔３１１の中心軸心３０１に対してスクライビングホイール３２０の走査方向Ｄ１の後方、かつ、高さ方向Ｄ２の上方に位置する。高さ方向Ｄ２は基準断面において走査方向Ｄ１に直交する。２つ目の関係では、第１挿入孔３１１の中心軸心３０１に対して走査方向Ｄ１の前方に位置する第１挿入孔３１１の内周面３１２とピン３３０の外周面３３１との間に微小なクリアランス(以下「前方クリアランス３０３」という)が形成される。３つ目の関係では、高さ方向Ｄ２における第１挿入孔３１１の内周面３１２の頂点３１３とピン３３０の外周面３３１との間に微小なクリアランス(以下「上方クリアランス３０４」という)が形成される。なお、ここでは基準断面上での関係について記述しているため、内周面３１２と外周面３３１との関係を接触点と標記しているが、実際の内周面３１２と外周面３３１との関係は実質的な線接触、または、接触面積が微小な面接触である。

また、第２挿入孔３２１とピン３３０との間にも同様に３つの関係が存在する。１つ目の関係では、第２挿入孔３２１の内周面とピン３３０の外周面３３１との接触点３０５が第２挿入孔３２１の中心軸心３２２に対してスクライビングホイール３２０の走査方向Ｄ１の後方、かつ、高さ方向Ｄ２の下方に位置する。高さ方向Ｄ２は基準断面において走査方向Ｄ１に直交する。２つ目の関係では、第２挿入孔３２１の中心軸心３２２に対して走査方向Ｄ１の前方に位置する第２挿入孔３２１の内周面とピン３３０の外周面３３１との間に微小なクリアランス３０６が形成される。３つ目の関係では、高さ方向Ｄ２における第２挿入孔３２１の内周面の下端とピン３３０の外周面３３１との間に微小なクリアランスが形成される。

クラックの形成状態はスクライブ加工時におけるスクライビングホイール３２０の荷重の影響を受ける。スクライビングホイール３２０の荷重が安定していない場合、クラックの形成状態も安定しない。第１挿入孔３１１の内周面３１２とピン３３０の外周面３３１との関係はスクライビングホイール３２０の荷重の状態に影響を及ぼすと推定される。その機序は例えば次のように考えられる。スクライブ加工時にスクライビングホイール３２０が被加工物から受ける反力が低下する場合がある。これは、例えば被加工物の表面に存在する被加工物のたわみ、または、被加工物の加工条件に起因する被加工物のたわみにより生じる。被加工物のたわみに関係する被加工物の加工条件とは、例えば被加工物の厚さが薄い、積層状態で加工される被加工物において部分的に単層の部分が形成される、および、被加工物を搬送するコンベアの表面に存在するたわみ等である。

スクライビングホイール３２０の反力が低下した場合、走査方向Ｄ１におけるピン３３０に対する抵抗が低下し、第２挿入孔３２１内においてピン３３０の位置が走査方向Ｄ１の前方に変動しやすくなる。また、第１挿入孔３１１とピン３３０との間に前方クリアランス３０３が存在するため、ピン３３０に対する抵抗の低下にともないピン３３０が第１挿入孔３１１においてホルダ３１０に対して走行方向Ｄ１の前方に移動する。第１挿入孔３１１とピン３３０との間に上方クリアランス３０４が存在するため、ピン３３０は第１挿入孔３１１においてホルダ３１０に対して上方にも移動する。ピン３３０がホルダ３１０に対して上方に移動することにともないスクライビングホイール３２０が被加工物の表面から離れる方向に移動し、スクライビングホイール３２０が被加工物に加える荷重が低下する。スクライビングホイール３２０およびホルダ３１０に対するピン３３０の位置が再び安定した状態では、低下した荷重が増加する。このようにホルダ３１０に対するピン３３０の移動にともないスクライビングホイール３２０の荷重が変動することにより、クラックの形成状態が不安定になると考えられる。

本発明に関するホルダユニットではスクライビングホイールの走査方向におけるスクライビングホイールに対するピンの移動を規制する規制構造がピンに設けられるため、スクライブ加工時にスクライビングホイールが被加工物から受ける反力が低下した場合でも、走査方向におけるホルダに対するピンの移動が規制構造により規制される。

このため、被加工物の表面から離れる方向へのスクライビングホイールの移動も規制され、スクライビングホイールの荷重の低下が抑えられる。これにより、スクライブ加工時においてスクライビングホイールの荷重の変動が生じにくく、クラックの形成状態が安定し、スクライブ加工される被加工物の品質が向上する。

前記ホルダユニットでは、前記第２挿入孔の中心軸心に直交する基準断面における前記ピンの断面形状は前記第２挿入孔の内周面と前記ピンとが第１接触点および第２接触点の２点で接触するように決められ、前記規制構造を構成する。

スクライビングホイールがピンに対して２点で支持されることにより、スクライビングホイールの回転が安定する。また、ピンの断面形状により規制構造が構成されるため、規制構造が簡素である。

前記ホルダユニットの一例では、前記基準断面における前記ピンの断面形状は多角形である。
このため、規制構造を含むピンを容易に製造できる。ピンの断面形状が円形である場合と比較して歩留まりが向上する。断面形状が多角形のピンが用いられたホルダユニットでは、軸方向に直交する断面上においてピンが複数点でスクライビングホイールに接触する。スクライブ加工時にピンがピンの中心軸心まわりで実質的に回転せず、ピンの中心軸心まわりにおいてピンとスクライビングホイールとの接触点の位置が実質的に変化しない。これにより、スクライブ加工時におけるスクライビングホイールの回転が安定し、スクライブ加工された被加工物の品質が高くなる。

前記ホルダユニットの一例では、前記基準断面における前記ピンの断面形状は四角形である。
このため、第１接触点と第２接触点との距離を長く設定することができる。その距離が長くなるほど、スクライビングホイールの位置の安定性が高められる。また、規制構造を含むピンを容易に製造できる。

前記ホルダユニットの一例では、前記四角形は前記ピンの中心軸心に対して前記走査方向の後方かつ上方に位置する第１頂点、前記第１頂点よりも前記走査方向の前方に位置する第２頂点、ならびに、前記第１頂点および前記第２頂点とは別の第３頂点および第４頂点を含み、前記第１頂点は前記第２挿入孔の内周面との接触により前記第１接触点を形成し、前記第２頂点は前記第２挿入孔の内周面との接触により前記第２接触点を形成し、前記第３頂点および前記第４頂点は前記第２挿入孔の内周面に接触しない。

上記ホルダユニットによれば、第２挿入孔の内周面と第２頂点との接触により構成される第２接触点により、走査方向におけるスクライビングホイールに対するピンの移動が規制される。第３頂点および第４頂点が第２挿入孔の内周面に接触しないように構成されるため、スクライビングホイールに対するピンの挿入および抜き出しを容易に実施できる。

前記基準断面における前記ピンの断面形状は面取りを含む多角形である。
ピンにおけるスクライビングホイールとの接触部分はスクライビングホイールの回転にともない徐々に摩耗する。上記ホルダユニットでは、ピンに面取りが形成されているため、スクライビングホイールとの接触部分の摩耗が一層緩やかに進行する。これは例えばスクライビングホイールの回転の安定性に寄与する。

前記ホルダユニットの一例では、前記第２接触点は前記ピンの中心軸心に対して前記走査方向の前方に位置する。
このため、ホルダに対するピンの移動がより強く規制される。

本発明に関するピンは、第１挿入孔を有するホルダに保持され、第２挿入孔を有するスクライビングホイールに対して非圧入の状態で前記第２挿入孔に挿入されるピンであって、前記ピンの中心軸心に直交する断面における断面形状は多角形である。

上記ピンが用いられるホルダユニットでは、上記ホルダユニットと同様にスクライブ加工時においてスクライビングホイールの荷重の変動が生じにくく、クラックの形成状態が安定し、スクライブ加工される被加工物の品質が向上する。

本発明によれば、スクライビングホイールの回転中の姿勢が安定し、スクライブ加工される被加工物の品質が向上する。

第１実施形態のスクライビング装置の斜視図。 図１のホルダジョイントおよびホルダユニットの側面図。 図２のホルダユニットの断面図。 スクライブ加工時におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 非スクライブ加工時におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第２実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第３実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第４実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第５実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第６実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第７実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第８実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 第９実施形態におけるピン等の位置関係を示すモデル図。 従来のホルダユニットのピン等の位置関係を示すモデル図。

(第１実施形態)
スクライブ装置はスクライビングホイールを被加工物に押し付けた状態でスクライビングホイールと被加工物とを相対的に移動させることにより、被加工物の表面にスクライブラインを形成する。スクライブ装置におけるこの動作はスクライビングホイールの走査と称される。スクライビングホイールの走査方法は主に３つの方法に分類される。第１走査方法では、スクライブ加工時にスクライビングホイールの位置が保持され、スクライビングホイールに対して被加工物が搬送される。被加工物の搬送によりスクライビングホイールが被加工物の表面上で相対的に所定の走査方向に走査される。第２走査方法では、スクライブ加工時に被加工物の位置が保持され、被加工物に対してスクライビングホイールが所定の走査方向に走査される。第３走査方法では、第１走査方法と第２走査方法とが組み合わせられ、被加工物に対してスクライビングホイールが所定の走査方向に走査される。

被加工物の一例は脆性材料基板である。脆性材料基板の一例はガラス基板およびセラミックス基板である。ガラス基板の一例は無アルカリガラスの基板である。脆性材料基板から形成された無アルカリガラスの基板は例えばフラットパネルディスプレイに用いられる。フラットパネルディスプレイの一例はテレビ受信機のディスプレイおよびスマートフォンのディスプレイである。スマートフォンのディスプレイに用いられる無アルカリガラスの基板は特に薄い。スマートフォンのフラットパネルディスプレイに用いられる１枚のガラス基板の厚さは例えば０．１５ｍｍ～０．３０ｍｍの範囲に含まれる。液晶テレビジョンのフラットパネルディスプレイに用いられる１枚のガラス基板の厚さは例えば０．４ｍｍ～０．７ｍｍの範囲に含まれる。

スクライブ加工時にスクライビングホイールが被加工物に加える荷重の適正範囲は被加工物の厚みと相関する。荷重の適正範囲はスクライブ加工された被加工物のクラックの形成状態が好ましい状態となるように決められる。汎用的な脆性材料基板では、厚みが薄くなるほど荷重の適正範囲が狭くなる。これは薄い脆性材料基板ほどスクライビングホイールの荷重の変動にともなう品質の低下が生じやすいことを意味する。液晶テレビジョンのフラットパネルディスプレイの製造では、例えば厚さ０．５ｍｍの脆性材料基板が２枚積層された状態でスクライブ加工が実施される。この場合の荷重の適正範囲は１０Ｎ～１５Ｎである。スマートフォンのディスプレイの製造では、例えば厚さ０．１５ｍｍの脆性材料基板が２枚積層された状態でスクライブ加工が実施される。この場合の荷重の適正範囲は５Ｎ～６Ｎである。

図１では、被加工物Ｗが薄い場合でも適正な品質が得られるように被加工物Ｗをスクライブ加工するスクライブ装置１０の一例を示している。スクライブ装置１０はスクライビングホイール１２０(図３参照)に対して被加工物Ｗを搬送することにより被加工物Ｗにスクライブラインを形成する。スクライブ装置１０を構成する主な要素は搬送装置２０および加工装置３０である。搬送装置２０はレール２１、テーブル２２、直進駆動機構２３、回転駆動機構２４、および、真空吸引装置２５により構成される。以下の説明では、被加工物Ｗが搬送される方向を搬送方向ＤＡと称し、スクライブ装置１０の平面視において搬送方向ＤＡに直交する方向を幅方向ＤＢと称し、搬送方向ＤＡおよび幅方向ＤＢに直交する方向を高さ方向ＤＣと称する。搬送方向ＤＡには第１搬送方向、および、これとは反対の第２搬送方向が含まれる。幅方向ＤＢには第１幅方向、および、これとは反対の第２幅方向が含まれる。高さ方向ＤＣには上方および下方が含まれる。

図示される例では、スクライブ装置１０のベース(図示略)に一対のレール２１が配置される。レール２１の形状は搬送方向ＤＡを規定する直線である。一方のレール２１と他方のレール２１とは幅方向ＤＢに一定の間隔を空けて配置される。テーブル２２はスライダ２２Ａ、支柱２２Ｂ、および、天板２２Ｃに区分される。スライダ２２Ａはレール２１に沿って移動できるように各レール２１に連結される。支柱２２Ｂは内部に他の要素を配置できるように構成される中空の部分であり、スライダ２２Ａ上に設けられる。天板２２Ｃは被加工物Ｗを配置するための部分であり、支柱２２Ｂ上に設けられる。

直進駆動機構２３はテーブル２２をレール２１に対して移動させる。直進駆動機構２３は例えばモータ２３Ａおよび送りねじ２３Ｂにより構成される。モータ２３Ａはスクライブ装置１０のベース(図示略)に配置される。モータ２３Ａの出力軸はモータ２３Ａの回転中心軸まわりで送りねじ２３Ｂが回転するように送りねじ２３Ｂに連結される。送りねじ２３Ｂは一対のレール２１の間に配置される。送りねじ２３Ｂの長手方向はレール２１の長手方向に平行である。スライダ２２Ａは送りねじ２３Ｂの回転にともない送りねじ２３Ｂの長手方向に移動するように送りねじ２３Ｂに連結される。モータ２３Ａが回転することにより送りねじ２３Ｂが回転し、送りねじ２３Ｂの回転方向に応じてテーブル２２がレール２１に対して第１搬送方向または第２搬送方向に移動する。

回転駆動機構２４および真空吸引装置２５は支柱２２Ｂ内に配置される。回転駆動機構２４は高さ方向ＤＣに平行な中心軸心まわりで天板２２Ｃを支柱２２Ｂに対して回転させる。真空吸引装置２５は天板２２Ｃ上に配置された被加工物Ｗを天板２２Ｃに吸着させる。スクライブ加工は真空吸引装置２５により被加工物Ｗが吸着された状態で実施される。

加工装置３０は縦フレーム３１、横フレーム３２、スクライブヘッド３３、ホルダジョイント３４、ホルダユニット１００、横駆動機構３５、および、縦駆動機構３６により構成される。縦フレーム３１、横フレーム３２、スクライブヘッド３３、および、ホルダジョイント３４は例えばそれぞれの機能に適合する金属により構成される。

図示される例では、スクライブ装置１０のベース(図示略)に一対の縦フレーム３１が配置される。縦フレーム３１の長手方向は高さ方向ＤＣに平行である。一対の縦フレーム３１は一対のレール２１を挟むように幅方向ＤＢにおける各レール２１の外側に配置される。横フレーム３２は一対の縦フレーム３１の間に設けられる。横フレーム３２の長手方向は幅方向ＤＢに平行である。横フレーム３２は各縦フレーム３１に固定される。横フレーム３２にはガイド３２Ａが設けられる。ガイド３２Ａは例えば横フレーム３２の長手方向に平行な溝である。

スクライブヘッド３３はホルダジョイント３４を支持するベースである。スクライブヘッド３３は横フレーム３２に沿って幅方向ＤＢに移動できるようにガイド３２Ａに連結される。ホルダジョイント３４はスクライブヘッド３３の下部に連結される。ホルダジョイント３４はホルダユニット１００を着脱できるように構成される。

横駆動機構３５はスクライブヘッド３３を横フレーム３２に対して幅方向ＤＢに移動させる。横駆動機構３５は例えばモータ３５Ａおよび送りねじ３５Ｂにより構成される。モータ３５Ａは一方の縦フレーム３１に設けられる。モータ３５Ａの出力軸はモータ３５Ａの回転中心軸まわりで送りねじ３５Ｂが回転するように送りねじ３５Ｂに連結される。送りねじ３５Ｂは横フレーム３２内に配置される。送りねじ３５Ｂの長手方向は横フレーム３２の長手方向に平行である。スクライブヘッド３３は送りねじ３５Ｂの回転にともない送りねじ３５Ｂの長手方向に移動するように送りねじ３５Ｂに連結される。モータ３５Ａが回転することにより送りねじ３５Ｂが回転し、送りねじ３５Ｂの回転方向に応じてスクライブヘッド３３が横フレーム３２に対して第１幅方向または第２幅方向に移動する。ホルダジョイント３４およびホルダユニット１００はスクライブヘッド３３と一体的に幅方向ＤＢに移動する。

縦駆動機構３６はスクライブヘッド３３に設けられる。縦駆動機構３６は第１駆動機構３６Ａおよび第２駆動機構３６Ｂを含む。第１駆動機構３６Ａはスクライブヘッド３３を高さ方向ＤＣに移動させる。第２駆動機構３６Ｂはホルダジョイント３４をスクライブヘッド３３に対して移動させることにより被加工物Ｗにスクライブ荷重を付与する。第１駆動機構３６Ａは例えばモータおよび送りねじにより構成される。モータの出力軸はモータの回転中心軸まわりで送りねじが回転するように送りねじに連結される。送りねじの長手方向は高さ方向ＤＣに平行である。スクライブヘッド３３は送りねじの回転にともない送りねじの長手方向に移動するように送りねじに連結される。モータが回転することにより送りねじが回転し、送りねじの回転方向に応じてスクライブヘッド３３がガイド３２Ａに対して上方または下方に移動する。ホルダユニット１００はホルダジョイント３４と一体的に高さ方向ＤＣに移動する。第２駆動機構３６Ｂは例えばエアシリンダまたはサーボモータと、直動機構とにより構成される。第２駆動機構３６Ｂはスクライブヘッド３３内に配置される。エアシリンダまたはサーボモータは直動機構を高さ方向ＤＣに移動させる。ホルダジョイント３４は直動機構に取り付けられる。直動機構およびホルダジョイント３４は一体的に高さ方向ＤＣに移動する。

図２は幅方向ＤＢから見たホルダユニット１００の側面構造を示す。ホルダユニット１００を構成する主な要素はホルダ１１０、スクライビングホイール１２０、ピン１３０、連結軸３４Ａ、および、複数の転がり軸受３４Ｂである。連結軸３４Ａおよび複数の転がり軸受３４Ｂはそれぞれスクライブヘッド３３のホルダジョイント３４(図１参照)に支持される。連結軸３４Ａの中心軸心Ｃ１は高さ方向ＤＣに平行である。連結軸３４Ａはスクライブヘッド３３および複数の転がり軸受３４Ｂに対して回転する。一例では、複数の転がり軸受３４Ｂが高さ方向ＤＣに積層される。転がり軸受３４Ｂの一例はボールベアリングである。ホルダユニット１００は連結軸３４Ａに連結される。スクライビングホイール１２０の中心軸心ＣＢ(図４参照)は搬送方向ＤＡにおいて連結軸３４Ａの中心軸心Ｃ１に対してオフセットする。この関係は例えば中心軸心Ｃ１と基準線Ｃ２との関係により記述できる。基準線Ｃ２は搬送方向ＤＡおよび高さ方向ＤＣにより規定される平面において、高さ方向ＤＣに平行であり、スクライビングホイール１２０の中心軸心ＣＢを通過する。ホルダユニット１００がホルダジョイント３４に連結された状態では、基準線Ｃ２が中心軸心Ｃ１に対して搬送方向ＤＡにオフセットする。なお、連結軸３４Ａおよび複数の転がり軸受３４Ｂがホルダジョイント３４側に設けられる構成もあり得る。

図３は幅方向ＤＢおよび高さ方向ＤＣに平行な断面におけるホルダユニット１００の一部の構造を示す。ホルダ１１０には脱落防止機構が設けられる。脱落防止機構の一例はカバー１４０である。ホルダ１１０およびカバー１４０を構成する材料の一例は磁性体金属である。ホルダ１１０およびカバー１４０を構成する材料は個別に選択できる。スクライビングホイール１２０およびピン１３０を構成する材料の一例は焼結ダイヤモンド(PolyCrystalline Diamond)、超硬合金、単結晶ダイヤモンド、および、多結晶ダイヤモドである。スクライビングホイール１２０およびピン１３０を構成する材料は個別に選択できる。

ホルダ１１０はベース１１１および一対のアーム１１２に区分される。ベース１１１の形状は円柱または角柱である。ベース１１１はホルダジョイント３４の連結軸３４Ａ(図２参照)に対して着脱できる。一対のアーム１１２はベース１１１の下部から下方に延びる。アーム１１２の長手方向は高さ方向ＤＣに平行である。幅方向ＤＢにおいて一方のアーム１１２の内面１１２Ａと他方のアーム１１２の内面１１２Ａとの間には、スクライビングホイール１２０を配置するための空間１１３が形成される。幅方向ＤＢにおける一方のアーム１１２の内面１１２Ａと他方のアーム１１２の内面１１２Ａとの間隔はスクライビングホイール１２０の厚さよりも若干広い。各アーム１１２にはピン１３０が挿入される第１挿入孔１１４が形成される。第１挿入孔１１４はアーム１１２を幅方向ＤＢに貫通する円形の孔である。アーム１１２に形成される内周面１１５は第１挿入孔１１４を規定する。第１挿入孔１１４はアーム１１２の内面１１２Ａに開口する内開口部１１４Ａ、および、アーム１１２の外面１１２Ｂに開口する外開口部１１４Ｂを有する。

スクライビングホイール１２０は一対のアーム１１２間の空間１１３に配置される。スクライビングホイール１２０にはピン１３０が挿入される第２挿入孔１２１が形成される。第２挿入孔１２１はスクライビングホイール１２０を厚さ方向に貫通する円形の孔である。スクライビングホイール１２０に形成される内周面１２２は第２挿入孔１２１を規定する。第２挿入孔１２１はスクライビングホイール１２０の一方の側面１２３および他方の側面１２３のそれぞれに開口する開口部１２１Ａを有する。

ピン１３０はホルダ１１０およびスクライビングホイール１２０のそれぞれに対して非圧入の状態で各アーム１１２の第１挿入孔１１４およびスクライビングホイール１２０の第２挿入孔１２１に挿入される。ピン１３０の太さＲＣ(図４参照)は第１挿入孔１１４の直径ＲＡおよび第２挿入孔１２１の直径ＲＢよりも小さい。ピン１３０の長さは幅方向ＤＢにおける一方の第１挿入孔１１４の外開口部１１４Ｂと他方の第１挿入孔１１４の外開口部１１４Ｂとの間隔よりも若干短い。

カバー１４０はホルダ１１０とは別に構成される。カバー１４０は第１挿入孔１１４の外開口部１１４Ｂを開閉できるように固定手段１４１(図２参照)によりホルダ１１０に固定される。固定手段１４１の一例はねじである。カバー１４０はピン１３０の先端１３１が第１挿入孔１１４から飛び出さないように第１挿入孔１１４の外開口部１１４Ｂの一部または全部を閉じる。図示される例では、カバー１４０は第１挿入孔１１４の外開口部１１４Ｂの一部を閉じる。ピン１３０の長さは任意に選択できる。一例では、ピン１３０の長さが、幅方向ＤＢにおける一方の第１挿入孔１１４の外開口部１１４Ｂと他方の第１挿入孔１１４の外開口部１１４Ｂとの間隔よりも若干長く設定される場合があり得る。この場合、ピン１３０の両端部はそれぞれカバー１４０に接触する。各カバー１４０はホルダ１１０に対するピン１３０の移動、および、ホルダ１１０からのピン１３０の脱落を規制する。

スクライブ装置１０ではスクライビングホイール１２０を交換できる。スクライビングホイール１２０の交換方法として、例えば第１交換方法および第２交換方法が挙げられる。第１交換方法では、最初にカバー１４０がホルダ１１０から取り外される。次にピン１３０がホルダ１１０から抜き取られ、スクライビングホイール１２０がホルダ１１０の空間１１３から取り出される。次に新しいスクライビングホイール１２０がホルダ１１０の空間１１３に配置され、アーム１１２の第１挿入孔１１４およびスクライビングホイール１２０の第２挿入孔１２１にピン１３０が挿入される。スクライビングホイール１２０の厚さが各アーム１１２の間隔よりも薄いため、スクライビングホイール１２０を交換する作業を容易に実施できる。ピン１３０を交換する必要がある場合には、ホルダ１１０から抜き取られたピン１３０ではなく、新しいピン１３０が第１挿入孔１１４および第２挿入孔１２１に挿入される。非圧入の状態でホルダ１１０およびスクライビングホイール１２０に挿入できるようにピン１３０が構成されるため、ホルダ１１０に対するピン１３０の抜き出しおよび挿入を容易に実施できる。

第２交換方法はカバー１４０により構成される脱落防止機構に代えて、これとは異なる構成の脱落防止機構によりピン１３０がホルダ１１０に保持される場合に選択される。例えば、脱落防止機構はホルダ１１０に結合される爪部を含む。爪部がホルダ１１０に結合した状態では、脱落防止機構はホルダ１１０に固定され、ホルダ１１０に対して開閉動作できない。第２交換方法では、スクライビングホイール１２０およびピン１３０がホルダ１１０に保持された状態で一体のホルダユニット１００として交換される。具体的には、第２交換方法では、最初にホルダユニット１００がホルダジョイント３４から取り外される。次に新しいホルダユニット１００がホルダジョイント３４に取り付けられる。

スクライブ加工工程の開始前の状態では、スクライビングホイール１２０が被加工物Ｗに接触しないように、縦駆動機構３６(図１参照)はホルダユニット１００を高さ方向ＤＣの所定位置に保持する。スクライブ加工工程の開始にともない、スクライビングホイール１２０が被加工物Ｗの表面に接触するように縦駆動機構３６はホルダユニット１００を高さ方向ＤＣの所定位置から下方に移動させる。スクライビングホイール１２０が被加工物Ｗの表面に接触した状態では、スクライビングホイール１２０により被加工物Ｗに所定の荷重が加えられるように、縦駆動機構３６はホルダユニット１００の高さ方向ＤＣの位置を決める。

スクライビングホイール１２０の走査にともないスクライビングホイール１２０に反力が生じる。この反力によりホルダ１１０を連結軸３４Ａの中心軸心Ｃ１(図３参照)まわりで回転させるトルクがホルダ１１０および連結軸３４Ａに作用する。ホルダ１１０および連結軸３４Ａはスクライビングホイール１２０の中心軸心ＣＢに直交するスクライビングホイール１２０の回転中心面が走査方向ＤＤと平行となるようにスクライブヘッド３３に対して回転する。

図４は基準断面におけるスクライブ加工時のホルダ１１０の第１挿入孔１１４、スクライビングホイール１２０の第２挿入孔１２１、および、ピン１３０の関係の一例を示す。基準断面は第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡ、第２挿入孔１２１の中心軸心ＣＢ、および、ピン１３０の中心軸心ＣＣに直交する。図中の実線の円は第１挿入孔１１４を、破線の円は第２挿入孔１２１を、実線の四角はピン１３０をそれぞれ示す。なお、図４～図１２では第１挿入孔１１４、第２挿入孔１２１、および、ピン１３０の関係の説明のため、それぞれの寸法の相違を誇張して表現している。実際のホルダ１１０では第１挿入孔１１４、第２挿入孔１２１、および、ピン１３０の寸法の相違、ならびに、第１挿入孔１１４および第２挿入孔１２１とピン１３０との間に形成されるクリアランスは微小である。

ピン１３０はスクライビングホイール１２０の走査方向ＤＤにおけるスクライビングホイール１２０およびホルダ１１０に対するピン１３０の移動を規制する規制構造１３０Ａを含む。具体的には、規制構造１３０Ａはスクライブ加工時におけるスクライビングホイール１２０の走査時に、ピン１３０がスクライビングホイール１２０およびホルダ１１０に対して走査方向ＤＤの前後に移動することを規制する。

一例では、第２挿入孔１２１の中心軸心ＣＢに直交する基準断面におけるピン１３０の断面形状は、第２挿入孔１２１の内周面１２２とピン１３０とが第１接触点ＰＡおよび第２接触点ＰＢの２点で接触するように決められる。この断面形状は規制構造１３０Ａを構成する。第１接触点ＰＡは基準断面においてピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの後方に位置する。第２接触点ＰＢは基準断面において第１接触点ＰＡよりも走査方向ＤＤの前方に位置する。図示される例では、第２接触点ＰＢはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの前方に位置する。なお、ここでは基準断面上での関係について記述しているため、第２挿入孔１２１の内周面１２２とピン１３０との関係を接触点と標記しているが、実際の内周面１２２とピン１３０との関係は実質的な線接触、または、接触面積が微小な面接触である。以下の説明に示される接触点という記述も同様に実質的な線接触、または、接触面積が微小な面接触を意味する。

規制構造１３０Ａを構成するピン１３０の断面形状は任意に選択できる。一例では、基準断面におけるピン１３０の断面形状は多角形である。具体的には、ピン１３０の断面形状は四角形である。より具体的には、ピン１３０の断面形状は正四角形である。その他の多角形の具体例としては、長方形、六角形、および、八角形が挙げられる。ピン１３０の立体形状は規制構造１３０Ａを構成する断面形状に応じて決められる。ピン１３０の断面形状が任意の多角形である場合、ピン１３０の立体形状はその多角形に対応する多角柱である。ピン１３０の断面形状が四角形である場合、ピン１３０の立体形状はその四角形に対応する四角柱である。ピン１３０の断面形状が正四角形である場合、ピン１３０の立体形状は正四角柱である。断面形状が四角形のピン１３０では、断面形状が円形のピンと比較して製造工程を簡略化できる。断面形状が円形である円柱状のピンを作製する場合、ワイヤー放電加工等により基材から疑似円柱状のピンを切り出し、このピンが円柱状となるように研磨装置による精密な研磨加工を行う必要がある。特に耐摩耗性の高い素材に対して円柱状になるように研磨加工を行うことは容易ではない。これに対して、断面形状が四角形のピン１３０を製造する場合には、ワイヤー放電加工やレーザー加工だけでピン１３０の製造が可能であり、研磨装置による精密な研磨加工を省略できるため、容易にピン１３０を製造できる。このため、ピン１３０の素材に用いることができる材料の選択の幅が広くなる。例えば、粒径が大きい焼結ダイヤモンド(PolyCrystalline Diamond)、または、単結晶ダイヤモンド等をピン１３０の素材に用いることができる。この場合、ピン１３０の耐摩耗性が一層高くなる。

ピン１３０の正四角形は４つの頂点、すなわち、第１頂点ＶＡ、第２頂点ＶＢ、第３頂点ＶＣ、および、第４頂点ＶＤを含む。第１頂点ＶＡはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの後方かつ下方に位置する頂点である。第１頂点ＶＡは第２挿入孔１２１の内周面１２２との接触により第１接触点ＰＡを形成する。第１頂点ＶＡは第１挿入孔１１４の内周面１１５とは接触しない。第２頂点ＶＢは第１頂点ＶＡよりも走査方向ＤＤの前方に位置する頂点である。具体的には、第２頂点ＶＢはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの前方かつ下方に位置する。第２頂点ＶＢは第２挿入孔１２１の内周面１２２との接触により第２接触点ＰＢを形成する。第２頂点ＶＢは第１挿入孔１１４の内周面１１５とは接触しない。

第３頂点ＶＣおよび第４頂点ＶＤは第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢとは別の頂点である。具体的には、第３頂点ＶＣはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの後方かつ上方に位置する。第３頂点ＶＣは第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触しない。第３頂点ＶＣは第１挿入孔１１４の内周面１１５との接触により第３接触点ＰＣを形成する。第４頂点ＶＤはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの前方かつ上方に位置する。第４頂点ＶＤは第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触しない。第４頂点ＶＤは第１挿入孔１１４の内周面１１５との接触により第４接触点ＰＤを形成する。以下の説明では、各接触点ＰＡ、ＰＢ、および、各頂点ＶＡ～ＶＤを接触点等と総称する場合がある。

接触点等が第２挿入孔１２１の中心軸心ＣＢに対して前方、後方、上方、または、下方に位置する状態について、具体的には次のように記述できる。基準断面において中心軸心ＣＢを通過する高さ方向ＤＣに平行な仮想線を第１基準線ＬＡと称し、基準断面において中心軸心ＣＢを通過する走査方向ＤＤに平行な仮想線を第２基準線ＬＢと称する。接触点等が中心軸心ＣＢに対して後方に位置する状態とは、基準断面において接触点等が第１基準線ＬＡよりも走査方向ＤＤの後方に位置する状態である。接触点等が中心軸心ＣＢに対して前方に位置する状態とは、基準断面において接触点等が第１基準線ＬＡよりも走査方向ＤＤの前方に位置する状態である。接触点等が中心軸心ＣＢに対して上方に位置する状態とは、基準断面において接触点等が第２基準線ＬＢよりも高さ方向ＤＣの上方に位置する状態である。接触点等が中心軸心ＣＢに対して高さ方向ＤＣの下方に位置する状態とは、基準断面において接触点等が第２基準線ＬＢよりも高さ方向ＤＣの下方に位置する状態である。また、接触点等が第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡまたはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して前方、後方、上方、または、下方に位置する状態について、それぞれ中心軸心ＣＡ、ＣＣを通過する仮想線を用いて上記と同様に記述できる。

基準断面におけるスクライブ加工時の第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡ、第２挿入孔１２１の中心軸心ＣＢ、または、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりにおける接触点等の位置は基本的には非スクライブ加工時の接触点等の位置により決められる。図５は非スクライブ加工時の第１挿入孔１１４、第２挿入孔１２１、および、ピン１３０の関係の一例を示す。非スクライブ加工時とは、スクライビングホイール１２０が被加工物Ｗの表面に接触せず、スクライビングホイール１２０の重量がピン１３０により受けられる状態である。

第１頂点ＶＡはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの後方かつ下方に位置する。第２頂点ＶＢはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの前方かつ下方に位置する。第３頂点ＶＣはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの後方かつ上方に位置する。第４頂点ＶＤはピン１３０の中心軸心ＣＣに対して走査方向ＤＤの前方かつ上方に位置する。第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢは第１挿入孔１１４の内周面１１５に接触する。第３頂点ＶＣおよび第４頂点ＶＤは第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触する。スクライブ加工工程の開始にともないスクライビングホイール１２０が走査されることにより、各頂点ＶＡ～ＶＤと第１挿入孔１１４および第２挿入孔１２１との関係が図４に示される関係に変化する。

規制構造１３０Ａによれば、次のような作用および効果が得られる。スクライブ加工時にスクライビングホイール１２０が被加工物Ｗから受ける反力が低下した場合、走査方向ＤＤにおけるピン１３０に対する抵抗が小さくなる。ただし、図４に示されるように、ピン１３０の第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢが第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触し、２つの接触点である第１接触点ＰＡおよび第２接触点ＰＢを形成しているため、走査方向ＤＤにおけるスクライビングホイール１２０に対するピン１３０の移動が内周面１２２により規制される。スクライビングホイール１２０がピン１３０に対して２点で支持されるため、スクライビングホイール１２０の回転が安定する。同様にピン１３０の第３頂点ＶＣおよび第４頂点ＶＤが第１挿入孔１１４の内周面１１５に接触し、２つの接触点である第３接触点ＰＣおよび第４接触点ＰＤを形成しているため、走査方向ＤＤにおけるホルダ１１０に対するピン１３０の移動が内周面１１５により規制される。このため、ピン１３０がスクライビングホイール１２０に対しては上方に、ホルダ１１０に対しては下方に移動することも規制され、被加工物Ｗの表面から離れる方向へのスクライビングホイール１２０の移動も規制され、スクライビングホイール１２０の荷重の低下が抑えられる。これにより、スクライブ加工時においてスクライビングホイール１２０の荷重の変動が生じにくくなり、クラックの形成状態が安定し、スクライブ加工される被加工物Ｗの品質が向上する。また、スクライビングホイール１２０の荷重の変動幅が小さくなるため、被加工物Ｗが薄い場合でもスクライビングホイール１２０の荷重が適正範囲から外れにくく、この点からも被加工物Ｗの品質が向上する。

基準断面において多角形状のピン１３０の複数の頂点がホルダ１１０およびスクライビングホイール１２０に接触するため、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりにおけるピン１３０の回転が規制される。スクライブ加工時にピン１３０がピン１３０の中心軸心ＣＣまわりで実質的に回転せず、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりにおいてピン１３０とスクライビングホイール１２０との接触点の位置が実質的に変化しない。これにより、スクライブ加工時におけるスクライビングホイール１２０の回転が安定し、スクライブ加工された被加工物Ｗの品質が高くなる。

図４に示されるように、スクライビングホイール１２０はスクライブ加工時に回転方向ＤＲに回転する。スクライブ加工時にともない異物が発生する場合がある。異物とは例えば、被加工物Ｗから発生する切り屑、被加工物Ｗの表面から剥離した比較的大きな剥離物、スクライビングホイール１２０とピン１３０との摩耗により生じる摩耗粉、および、その他の異物である。スクライブ加工時には、ピン１３０とスクライビングホイール１２０との間に、第１頂点ＶＡを基準に区画された第１領域Ｑ１、および、第２頂点ＶＢを基準に区画された第２領域Ｑ２が形成される。第１領域Ｑ１は第１頂点ＶＡに対して回転方向ＤＲの後方に形成されるピン１３０とスクライビングホイール１２０との間のクリアランスであり、ピン１３０における第１頂点ＶＡと第２頂点ＶＢとの間の辺と、これに対向するスクライビングホイール１２０の内周面１２２との間に形成されるクリアランスである。第２領域Ｑ２は第２頂点ＶＢに対して回転方向ＤＲの後方に形成されるピン１３０とスクライビングホイール１２０との間のクリアランスであり、ピン１３０における第２頂点ＶＢと第４頂点ＶＤとの間の辺と、これに対向するスクライビングホイール１２０の内周面１２２との間に形成されるクリアランスである。

スクライビングホイール１２０とピン１３０とが接触する部分におけるこれらの間に異物が存在する場合、ピン１３０に対するスクライビングホイール１２０の位置が不安定になり、スクライビングホイール１２０の回転が安定しないおそれがある。ホルダユニット１００では、スクライブ加工時に発生した異物が第１領域Ｑ１または第２領域Ｑ２に入り込む場合がある。スクライビングホイール１２０とピン１３０とにより第１接触点ＰＡが形成され、第１接触点ＰＡの位置が変化しないため、スクライビングホイール１２０の回転にともない第１領域Ｑ１の異物が第１接触点ＰＡに対する回転方向ＤＲの後方に留まる。スクライビングホイール１２０とピン１３０とにより第２接触点ＰＢが形成され、第２接触点ＰＢの位置が変化しないため、スクライビングホイール１２０の回転にともない第２領域Ｑ２の異物が第２接触点ＰＢに対する回転方向ＤＲの後方に留まる。このため、スクライビングホイール１２０とピン１３０とが接触する部分におけるこれらの間に異物が巻き込まれることが抑えられる。スクライブ加工時にはスクライビングホイール１２０とピン１３０とが接触する部分におけるこれらの間に異物が実質的に存在しない状態が保たれる。このため、スクライブ加工時に異物が発生した場合でもスクライビングホイール１２０の回転が安定し、スクライブ加工された被加工物Ｗの品質が高くなる。

スクライブ加工時におけるピン１３０について、スクライビングホイール１２０との関係からピン１３０を接触領域と非接触領域とに区分できる。接触領域はピン１３０の軸方向におけるピン１３０の中間部に相当する。具体的には、接触領域はスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触するピン１３０の中間部であり、ピン１３０の軸方向における内周面１２２の幅と同程度の範囲を有する。非接触領域はピン１３０の軸方向において接触領域の外側の部分に相当する。スクライビングホイール１２０の回転にともないピン１３０の接触領域、および、ピン１３０の接触領域に接触するスクライビングホイール１２０の内周面１２２の摩耗が進行する。ピン１３０の摩耗によりピン１３０の第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢの角が削れ、曲面が形成される。摩耗したピン１３０の接触領域はピン１３０の非接触領域に対してピン１３０の中心軸心ＣＣ側に向けて窪んだ凹部を構成する。ピン１３０の摩耗の進行度合が大きくなるほど凹部の深さが深くなる。凹部と非接触領域との間には段差が形成される。ピン１３０に凹部が形成された状態では、スクライビングホイール１２０をピン１３０に対してピン１３０の軸方向に移動させる力が作用した場合、スクライビングホイール１２０の内周面１２２と上記段差との接触によりピン１３０に対するスクライビングホイール１２０の移動が規制される。スクライブ加工時におけるスクライビングホイール１２０の位置が安定し、スクライブ加工された被加工物Ｗの品質が向上する。

ホルダユニット１００では、ピン１３０が非圧入の状態で第１挿入孔１１４および第２挿入孔１２１に挿入されるため、スクライブ装置１０が停止した状態でピン１３０をピン１３０の中心軸心ＣＣまわりで回転させることにより、第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡまわりにおける各頂点ＶＡ～ＶＤの位置を容易に変更できる。これは例えば次のような状況に利用できる。スクライブ加工工程では、スクライビングホイール１２０がピン１３０に対して回転するため、ピン１３０の第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢが摩耗する。第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触する頂点の摩耗量が少ないことが好ましい場合、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりでピン１３０を１８０度回転させることにより、第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡまわりにおける第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢの位置と第３頂点ＶＣおよび第４頂点ＶＤの位置を入れ替えることができる。この場合、第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢよりも摩耗量が少ない、または、実質的に摩耗していない第３頂点ＶＣおよび第４頂点ＶＤがスクライブ加工時に第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触する。

ピン１３０の太さＲＣは例えばピン１３０の四角形における対角線の長さで示される。ピン１３０の四角形に長さが異なる複数の対角線が規定される場合、ピン１３０の太さＲＣは例えば最大の長さの対角線により規定される。図示される例では、ピン１３０の太さＲＣは第１頂点ＶＡと第４頂点ＶＤとを結ぶ対角線の長さ、または、第２頂点ＶＢと第３頂点ＶＣとを結ぶ対角線の長さに等しい。

ホルダユニット１００の各部の寸法は例えば次のように決められる。スクライビングホイール１２０の外径は１ｍｍ～７ｍｍの範囲から選択される。一例では、スクライビングホイール１２０の外径は２ｍｍである。スクライビングホイール１２０の厚さは０．４ｍｍ～１．２ｍｍの範囲から選択される。一例では、スクライビングホイール１２０の厚さは０．６４ｍｍである。幅方向ＤＢにおけるアーム１１２の間隔は０．４ｍｍ～１．３ｍｍの範囲から選択される。一例では、アーム１１２の間隔は０．６６ｍｍである。第１挿入孔１１４の直径ＲＡは０．４ｍｍ～１．５ｍｍの範囲から選択される。一例では、第１挿入孔１１４の直径ＲＡは０．８ｍｍである。第２挿入孔１２１の直径ＲＢは０．４ｍｍ～１．６ｍｍの範囲から選択される。一例では、第２挿入孔１２１の直径ＲＢは０．８ｍｍである。ピン１３０の太さＲＣは０．４ｍｍ～１．５ｍｍの範囲から選択される。一例では、ピン１３０の太さＲＣは０．７７ｍｍである。

(第２実施形態)
基準断面におけるスクライブ加工時の第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡ、第２挿入孔１２１の中心軸心ＣＢ、または、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりの各頂点および接触点の位置は任意に変更可能である。図６は各頂点および接触点の位置が第１実施形態とは異なる位置に決められた第２実施形態の構成を示す。

第１頂点ＶＡと第４頂点ＶＤとを結ぶ対角線は第１基準線ＬＡと平行であり、第１基準線ＬＡに対して走査方向ＤＤの前方に位置する。第２頂点ＶＢと第３頂点ＶＣとを結ぶ対角線は第２基準線ＬＢと平行であり、第２基準線ＬＢに対して下方に位置する。第１頂点ＶＡは第２挿入孔１２１の内周面１２２との接触により第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢは第２挿入孔１２１の内周面１２２との接触により第２接触点ＰＢを形成する。第３頂点ＶＣは第１挿入孔１１４の内周面１１５との接触により第３接触点ＰＣを形成する。第４頂点ＶＤは第１挿入孔１１４の内周面１１５との接触により第４接触点ＰＤを形成する。

(第３実施形態)
基準断面におけるスクライブ加工時の第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡ、第２挿入孔１２１の中心軸心ＣＢ、または、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりの各頂点および接触点の位置は任意に変更可能である。図７は各頂点および接触点の位置が第１実施形態とは異なる位置に決められた第３実施形態の構成を示す。

第１頂点ＶＡと第４頂点ＶＤとを結ぶ対角線は第２基準線ＬＢと平行であり、第２基準線ＬＢに対して下方に位置する。第２頂点ＶＢと第３頂点ＶＣとを結ぶ対角線は第１基準線ＬＡと平行であり、第１基準線ＬＡに対して走査方向ＤＤの後方に位置する。第１頂点ＶＡは第２挿入孔１２１の内周面１２２との接触により第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢは第２挿入孔１２１の内周面１２２との接触により第２接触点ＰＢを形成する。第３頂点ＶＣは第１挿入孔１１４の内周面１１５との接触により第３接触点ＰＣを形成する。第４頂点ＶＤは第１挿入孔１１４の内周面１１５との接触により第４接触点ＰＤを形成する。

(第４実施形態)
基準断面におけるスクライブ加工時の第１挿入孔１１４の中心軸心ＣＡ、第２挿入孔１２１の中心軸心ＣＢ、または、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりの各頂点および接触点の位置は任意に変更可能である。図８は各頂点および接触点の位置が第１実施形態とは異なる位置に決められた第４実施形態の構成を示す。

第１頂点ＶＡと第４頂点ＶＤとを結ぶ対角線は第１基準線ＬＡと一致する。第２頂点ＶＢと第３頂点ＶＣとを結ぶ対角線は第２基準線ＬＢと平行であり、第２基準線ＬＢに対して下方に位置する。第１頂点ＶＡは第２挿入孔１２１の内周面１２２との接触により第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢは第１挿入孔１１４の内周面１１５および第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触しない。第３頂点ＶＣは第１挿入孔１１４の内周面１１５および第２挿入孔１２１の内周面１２２に接触しない。第４頂点ＶＤは第１挿入孔１１４の内周面１１５との接触により第４接触点ＰＤを形成する。この例では、スクライビングホイール１２０とピン１３０との接触点が１点であるため、ピン１３０との接触によるスクライビングホイール１２０の動きを拘束する力が弱く、スクライビングホイール１２０の動きに対する制約が小さい。

(第５実施形態)
ピン１３０の断面形状は任意に変更可能である。第１例では、ピン１３０の断面形状は正四角形以外の多角形である。第２例では、ピン１３０の断面形状は各頂点の少なくとも１つに面取りが形成された形状である。面取りは例えばＣ面取りまたはＲ面取りである。第３例では、ピン１３０の断面形状は各頂点の少なくとも１つが所定の曲率半径により規定される曲線で示される形状である。曲線で示される頂点の形成方法として、例えば多角形の頂点を機械研磨、レーザー加工、または、放電加工などによりＲ加工する方法が挙げられる。好ましい例では、ピン１３０の材料に適した形成方法が選択される。

第５実施形態のホルダユニット１００は図９に示されるように第１実施形態のピン１３０とは断面形状が異なるピン２００を備える。正四角形は４つの頂点ＶＡ～ＶＤを含む。第１頂点ＶＡはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第２接触点ＰＢを形成する。第３頂点ＶＣはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第３接触点ＰＣを形成する。第４頂点ＶＤはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第４接触点ＰＤを形成する。

正四角形の各頂点ＶＡ～ＶＤには面取りが形成されている。ピン２００の構造は面取りが形成される点を除いては第１実施形態のピン１３０と同様である。各頂点ＶＡ～ＶＤは面取りにより形成された面ＶＸを含む。一例では、面取りはＣ面取りまたはＲ面取りである。各頂点ＶＡ～ＶＤにおいて各接触点ＰＡ～ＰＤを形成する部分は面ＶＸの面積に応じて異なる。面ＶＸの面積が第１所定範囲に含まれる場合、面ＶＸ全体がスクライビングホイール１２０の内周面１２２またはホルダ１１０の内周面１１５に接触する。各頂点ＶＡ～ＶＤにおいて各接触点ＰＡ～ＰＤを形成する部分は面ＶＸ全体である。面ＶＸの面積が第２所定範囲に含まれる場合、面ＶＸの一部がスクライビングホイール１２０の内周面１２２またはホルダ１１０の内周面１１５に接触する。各頂点ＶＡ～ＶＤにおいて各接触点ＰＡ～ＰＤを形成する部分は面ＶＸの一部である。第２所定範囲は第１所定範囲よりも広い。面ＶＸの面積が第３所定範囲に含まれる場合、面ＶＸに連続するピン２００の面と面ＶＸとの境界部分がスクライビングホイール１２０の内周面１２２またはホルダ１１０の内周面１１５に接触する。各頂点ＶＡ～ＶＤにおいて各接触点ＰＡ～ＰＤを形成する部分は上記境界部分である。第３所定範囲は第２所定範囲よりも広い。

スクライビングホイール１２０の回転にともないピン２００の接触領域が摩耗する。ピン１３０の各頂点に面取りが形成されているためピン２００の摩耗が緩やかに進行し、ピン２００の形状変化がスクライビングホイール１２０等に及ぼす影響の変化も緩やかになる。これはスクライビングホイール１２０の回転の安定性に寄与する。

(第６実施形態)
第６実施形態のホルダユニット１００は図１０に示されるように第１実施形態のピン１３０とは断面形状が異なるピン２１０を備える。ピン２１０の断面形状は長方形である。長方形の長辺２１１の長さは第１実施形態のピン１３０の正四角形の辺の長さよりも長い。長方形の短辺２１２の長さは第１実施形態のピン１３０の正四角形の辺の長さよりも短い。長方形は４つの頂点ＶＡ～ＶＤを含む。第１頂点ＶＡはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第２接触点ＰＢを形成する。第３頂点ＶＣはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第３接触点ＰＣを形成する。第４頂点ＶＤはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第４接触点ＰＤを形成する。

長方形の各頂点ＶＡ～ＶＤには面取りが形成されている。面取りは例えばＣ面取りまたはＲ面取りである。ピン２１０の構造は断面形状が長方形である点、および、面取りが形成される点を除いては第１実施形態のピン１３０と同様である。各頂点ＶＡ～ＶＤは面取りにより形成された面ＶＸを含む。各頂点ＶＡ～ＶＤにおいて各接触点ＰＡ～ＰＤを形成する部分は第５実施形態と同様に面ＶＸの面積に応じて異なる。ピン２１０の変形例では、ピン２１０の断面形状は面取りが形成されていない長方形である。

ピン２１０はホルダ１１０およびスクライビングホイール１２０に対して横向きに配置される。具体的には、長方形の長辺２１１は第２基準線ＬＢと平行である。長方形の短辺２１２は第１基準線ＬＡと平行である。ピン２１０が横向きに配置されるホルダユニット１００では、第１実施形態のホルダユニット１００と比較して、スクライブ加工時におけるスクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きくなる。これには、ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離が第１実施形態のホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離よりも長いことが影響していると考えられる。

スクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きい場合、スクライブ加工により被加工物Ｗに形成される垂直クラックの深さが深くなる。ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離を調節することにより、被加工物Ｗに形成される垂直クラックの深さを調節することができる。スクライビングホイール１２０の回転抵抗はスクライビングホイール１２０の寿命にも影響を及ぼす。スクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きくなるほどスクライビングホイール１２０の寿命が短くなる。ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離を調節することにより、スクライビングホイール１２０の寿命を調節することができる。

(第７実施形態)
第７実施形態のホルダユニット１００は図１１に示されるように第１実施形態のピン１３０とは断面形状が異なるピン２１０を備える。ピン２１０の断面形状は第６実施形態のピン２１０の断面形状と同様である。長方形は４つの頂点ＶＡ～ＶＤを含む。第１頂点ＶＡはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第２接触点ＰＢを形成する。第３頂点ＶＣはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第３接触点ＰＣを形成する。第４頂点ＶＤはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第４接触点ＰＤを形成する。ピン２１０の変形例では、ピン２１０の断面形状は面取りが形成されていない長方形である。

ピン２１０はホルダ１１０およびスクライビングホイール１２０に対して縦向きに配置される。具体的には、長方形の長辺２１１は第１基準線ＬＡと平行である。長方形の短辺２１２は第２基準線ＬＢと平行である。ピン２１０が縦向きに配置されるホルダユニット１００では、第１実施形態のホルダユニット１００と比較して、スクライブ加工時におけるスクライビングホイール１２０の回転抵抗が小さくなる。これには、ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離が第１実施形態のホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離よりも短いことが影響していると考えられる。

スクライビングホイール１２０の回転抵抗が小さい場合、スクライブ加工により被加工物Ｗに形成される垂直クラックの深さが浅くなる。ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離を調節することにより、被加工物Ｗに形成される垂直クラックの深さを調節することができる。スクライビングホイール１２０の回転抵抗はスクライビングホイール１２０の寿命にも影響を及ぼす。スクライビングホイール１２０の回転抵抗が小さくなるほどスクライビングホイール１２０の寿命が長くなる。ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離を調節することにより、スクライビングホイール１２０の寿命を調節することができる。

(第８実施形態)
第８実施形態のホルダユニット１００は図１２に示されるように第１実施形態のピン１３０とは断面形状が異なるピン２２０を備える。ピン２２０の断面形状は正三角形である。正三角形の辺２２１の長さは第１実施形態のピン１３０の正四角形の辺の長さよりも長い。正三角形は３つの頂点ＶＡ～ＶＣを含む。第１頂点ＶＡはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第２接触点ＰＢを形成する。第３頂点ＶＣはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第３接触点ＰＣを形成する。

正三角形の各頂点ＶＡ～ＶＣには面取りが形成されている。面取りは例えばＣ面取りまたはＲ面取りである。ピン２２０の構造は断面形状が正三角形である点、および、面取りが形成される点を除いては第１実施形態のピン１３０と同様である。各頂点ＶＡ～ＶＣは面取りにより形成された面ＶＸを含む。各頂点ＶＡ～ＶＣにおいて各接触点ＰＡ～ＰＣを形成する部分は第５実施形態と同様に面ＶＸの面積に応じて異なる。ピン２２０の変形例では、ピン２２０の断面形状は面取りが形成されていない正三角形である。

ピン２２０はホルダ１１０およびスクライビングホイール１２０に対して第３頂点ＶＣが第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢよりも上方に位置するように配置される。具体的には、第１頂点ＶＡと第２頂点ＶＢとの間の辺２２１は第２基準線ＬＢと平行である。第１頂点ＶＡと第３頂点ＶＣとの間の辺２２１、および、第２頂点ＶＢと第３頂点ＶＣとの間の辺２２１は第１基準線ＬＡおよび第２基準線ＬＢに交差する。このようにピン２２０が配置されるホルダユニット１００では、第１実施形態のホルダユニット１００と比較して、スクライブ加工時におけるスクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きくなる。これには、ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離が第１実施形態のホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離よりも長いことが影響していると考えられる。第６実施形態と同様に、ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離を調節することにより、被加工物Ｗに形成される垂直クラックの深さ、および、スクライビングホイール１２０の寿命を調節することができる。

(第９実施形態)
第９実施形態のホルダユニット１００は図１３に示されるように第１実施形態のピン１３０とは断面形状が異なるピン２３０を備える。ピン２３０の断面形状は二等辺三角形である。二等辺三角形の底辺２３１の長さは第１実施形態のピン１３０の正四角形の辺の長さよりも長い。二等辺三角形の等辺２３２の長さは第１実施形態のピン１３０の正四角形の辺の長さよりも短い、正四角形の辺の長さと等しい、または、正四角形の辺の長さよりも長い。二等辺三角形は３つの頂点ＶＡ～ＶＣを含む。第１頂点ＶＡはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第１接触点ＰＡを形成する。第２頂点ＶＢはスクライビングホイール１２０の内周面１２２に接触し、第２接触点ＰＢを形成する。第３頂点ＶＣはホルダ１１０の内周面１１５に接触し、第３接触点ＰＣを形成する。

二等辺三角形の各頂点ＶＡ～ＶＣには面取りが形成されている。面取りは例えばＣ面取りまたはＲ面取りである。ピン２３０の構造は断面形状が二等辺三角形である点、および、面取りが形成される点を除いては第１実施形態のピン１３０と同様である。各頂点ＶＡ～ＶＣは面取りにより形成された面ＶＸを含む。各頂点ＶＡ～ＶＣにおいて各接触点ＰＡ～ＰＣを形成する部分は第５実施形態と同様に面ＶＸの面積に応じて異なる。ピン２３０の変形例では、ピン２３０の断面形状は面取りが形成されていない二等辺三角形である。

ピン２３０はホルダ１１０およびスクライビングホイール１２０に対して第３頂点ＶＣが第１頂点ＶＡおよび第２頂点ＶＢよりも上方に位置するように配置される。具体的には、第１頂点ＶＡと第２頂点ＶＢとの間の底辺２３１は第２基準線ＬＢと平行である。第１頂点ＶＡと第３頂点ＶＣとの間の等辺２３２、および、第２頂点ＶＢと第３頂点ＶＣとの間の等辺２３２は第１基準線ＬＡおよび第２基準線ＬＢに交差する。このようにピン２２０が配置されるホルダユニット１００では、第１実施形態のホルダユニット１００と比較して、スクライブ加工時におけるスクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きくなる。これには、ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離が第１実施形態のホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離よりも長いことが影響していると考えられる。第６実施形態と同様に、ホルダユニット１００における第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離を調節することにより、被加工物Ｗに形成される垂直クラックの深さ、および、スクライビングホイール１２０の寿命を調節することができる。

(実施例)
スクライブ加工時のスクライビングホイール１２０のスクライブ初期における回転抵抗を評価する試験を実施した。試験の条件について記述する。第６実施形態のホルダユニット１００(図１０)または第７実施形態のホルダユニット１００(図１１)、被加工物Ｗを支持するテーブル、および、テーブルをホルダユニット１００に対して移動させるための移動装置を備えたスクライブ装置を用いた。移動装置は例えばエアシリンダである。第６実施形態のホルダユニット１００(図１０)を備えるスクライブ装置を用いた試験を第１試験と称する。第７実施形態のホルダユニット１００(図１１)を備えるスクライブ装置を用いた試験を第２試験と称する。ピン２１０の長辺２１１の長さは０．７ｍｍである。ピン２１０の短辺２１２の長さは０．４ｍｍである。スクライビングホイール１２０の外径は２ｍｍである。スクライビングホイール１２０のスクライブ荷重は５水準である。具体的には、スクライブ荷重として４Ｎ、６Ｎ、８Ｎ、１０Ｎ、１２Ｎの５水準を選択した。ホルダユニット１００以外の条件については第１試験および第２試験に共通である。

各試験の手順について記述する。スクライブ装置のテーブルに被加工物Ｗをセットする。試験の条件で設定したスクライブ荷重がかかるようにスクライビングホイール１２０を被加工物Ｗに押し付ける。被加工物Ｗに対するスクライビングホイール１２０の位置を保持し、移動装置によりスクライビングホイール１２０の走査方向ＤＤとは反対の方向にテーブルを移動させる。このときに移動装置がテーブルに与えた荷重(以下「移動荷重」という)を荷重測定装置により測定する。

第１試験の結果について記述する。スクライブ荷重４Ｎの場合の移動荷重は０．２６Ｎである。スクライブ荷重６Ｎの場合の移動荷重は０．４２Ｎである。スクライブ荷重８Ｎの場合の移動荷重は０．５６Ｎである。スクライブ荷重１０Ｎの場合の移動荷重は０．６８Ｎである。スクライブ荷重１２Ｎの場合の移動荷重は０．８４Ｎである。第２試験の結果について記述する。スクライブ荷重４Ｎの場合の移動荷重は０．１６Ｎである。スクライブ荷重６Ｎの場合の移動荷重は０．２２Ｎである。スクライブ荷重８Ｎの場合の移動荷重は０．３２Ｎである。スクライブ荷重１０Ｎの場合の移動荷重は０．３８Ｎである。スクライブ荷重１２Ｎの場合の移動荷重は０．４６Ｎである。第１試験の移動荷重は第２試験の移動荷重よりも高く、おおよそ１．８倍である。移動荷重はスクライビングホイール１２０の回転抵抗の影響を受ける。スクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きくなるほど移動荷重が大きくなる。第１試験および第２試験の結果から、ピン２１０が横向き配置された形態(図１０)では、ピン２１０が縦向き配置された形態(図１１)よりもスクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きいことが確認された。

上記試験では、断面形状が長方形のピン２１０の配置形態がスクライビングホイール１２０の回転抵抗に及ぼす影響が明らかにされた。これ以外のピン１３０に関連する所定因子も同様にスクライビングホイール１２０の回転抵抗に影響を及ぼすと考えられる。所定因子としては、例えばピン１３０の形状、ピン１３０の中心軸心ＣＣまわりにおける各頂点および接触点の位置、および、スクライビングホイール１２０とピン１３０との間の形成される第１接触点ＰＡと第２接触点ＰＢとの距離が挙げられる。スクライビングホイール１２０の回転抵抗に影響を及ぼす所定因子の調節により、スクライブ加工時のスクライビングホイール１２０の回転抵抗を調節し、被加工物Ｗの品質を高めることができる。

剛性が低く、かつ、薄いガラスを備える携帯機器が知られている。このガラスは薄板ガラスまたは超薄板ガラスと称される。携帯機器は例えば電子機器および携帯通信端末である。薄板ガラスまたは超薄板ガラスの素材となるガラス基板のブレイク加工では、スクライブラインの垂直クラックの深さがブレイク加工されたガラス基板の品質に影響する。垂直クラックの深さが深くなるほどブレイク加工されたガラス基板の品質が高くなる。ガラス基板のスクライブ加工時に、ガラス基板に深い垂直クラックを形成することによりブレイク加工でのガラス基板の品質を高めることができる。スクライブ加工では、スクライビングホイール１２０の回転抵抗が大きくなるほど被加工物Ｗに深い垂直クラックが形成されやすい。そのために上記のスクライビングホイール１２０の回転抵抗に影響を及ぼす所定因子の調節を利用することができる。

なお、上記各実施形態では本発明に関するホルダユニットおよびピンが取り得る形態を例示している。上記各実施形態の説明は本発明に関するホルダユニットおよびピンが取り得る形態を制限することを意図していない。本発明に関するホルダユニットおよびピンは各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、各実施形態に新たな構成を付加した形態である。

１０ ：スクライブ装置
１００ ：ホルダユニット
１１０ ：ホルダ
１１４ ：第１挿入孔
１１５ ：内周面
１２０ ：スクライビングホイール
１２１ ：第２挿入孔
１２２ ：内周面
１３０ ：ピン
１３０Ａ：規制構造
ＣＣ ：中心軸心
ＤＤ ：走査方向
ＶＡ ：第１頂点
ＶＢ ：第２頂点
ＶＣ ：第３頂点
ＶＤ ：第４頂点
ＰＡ ：第１接触点
ＰＢ ：第２接触点
ＰＣ ：第３接触点
ＰＤ ：第４接触点

Claims (7)

1. 第１挿入孔を有するホルダと、
   第２挿入孔を有するスクライビングホイールと、
   前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入され、少なくとも前記第２挿入孔に対して非圧入の状態で挿入されるピンとを備え、
   前記ピンは前記スクライビングホイールの走査方向における前記スクライビングホイールに対する前記ピンの移動を規制する規制構造を含み、
   前記第２挿入孔の中心軸心に直交する基準断面における前記ピンの断面形状は前記第２挿入孔の内周面と前記ピンとが第１接触点および第２接触点の２点で接触するように決められ、前記規制構造を構成する
   ホルダユニット。
2. 前記基準断面における前記ピンの断面形状は多角形である
   請求項１に記載のホルダユニット。
3. 前記基準断面における前記ピンの断面形状は四角形である
   請求項２に記載のホルダユニット。
4. 前記四角形は前記ピンの中心軸心に対して前記走査方向の後方かつ上方に位置する第１頂点、前記第１頂点よりも前記走査方向の前方に位置する第２頂点、ならびに、前記第１頂点および前記第２頂点とは別の第３頂点および第４頂点を含み、
   前記第１頂点は前記第２挿入孔の内周面との接触により前記第１接触点を形成し、
   前記第２頂点は前記第２挿入孔の内周面との接触により前記第２接触点を形成し、
   前記第３頂点および前記第４頂点は前記第２挿入孔の内周面に接触しない
   請求項３に記載のホルダユニット。
5. 前記基準断面における前記ピンの断面形状は面取りを含む多角形である
   請求項１に記載のホルダユニット。
6. 前記第２接触点は前記ピンの中心軸心に対して前記走査方向の前方に位置する
   請求項１～５のいずれか一項に記載のホルダユニット。
7. 第１挿入孔を有するホルダに保持され、第２挿入孔を有するスクライビングホイールに対して非圧入の状態で前記第２挿入孔に挿入されるピンであって、
   前記ピンの中心軸心に直交する断面における断面形状は多角形である
   ピン。

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