JP7842463B2 - スクライブツール、スクライブ装置およびジョイント - Google Patents

Description

本発明は、スクライブツール、スクライブ装置およびジョイントに関するものである。

電子機器などの製品の製造工程において、脆性材料基板の分断のためにブレイク工程が行われることがある。例えば、表示装置の製造工程において、通常、ガラス基板のブレイク工程が行われる。ブレイク工程に先立って、脆性材料基板にスクライブラインを形成するスクライブ工程が行われる。ブレイク工程においては、このスクライブラインに沿って脆性材料基板がブレイクされる。よってスクライブラインは、ブレイク工程のために脆性材料基板上に形成される溝である。スクライブラインを効率的に形成するためには、スクライブ装置が用いられる。

例えば、国際公開第２００７／０６３９７９号（特許文献１）によれば、スクライブ装置は、脆性材料基板が設置される設置手段（例えば、テーブル、コンベア等）と、前記設置手段上の脆性材料基板に対向するように設けられるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドの先端に設けられるホルダジョイントと、一端が前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、他端に回転自在に取付けられたスクライブライン形成用のホイールチップとを備える。

国際公開第２００７／０６３９７９号

第１に、上記スクライブ装置は、ホイールチップ、すなわちホイール刃先を用いている。ホイール刃先は、脆性基板上を摺動ではなく転動するので、摩擦を受けにくい。よってホイール刃先は一般に寿命が長い。一方で、スクライブされた箇所での強度信頼性の低下を避ける観点では、通常、固定刃先の方が好ましい。しかしながら、ジョイントおよびホルダの組み合わせの構成について、上記のように刃先がホイール刃先の場合は検討がなされているものの、刃先が固定刃先の場合については、これまで十分に検討がなされてきていない。具体的には、脆性材料基板への刃先の姿勢を最適化するのに適した、ジョイントおよびホルダの組み合わせの構成について、これまで十分に検討がなされてきていない。

第２に、ホイール刃先とは異なり固定刃先は、基板上を転動ではなく摺動するので、強い摩擦を受ける。したがって、固定刃先は摩耗が進みやすく、よってその寿命が短い。例えば、典型的な固定刃先として、単結晶ダイヤモンドからなるポイント刃先が用いられて、ガラス基板がスクライブされる場合、刃先の交換なしでは数十ｍ程度のスクライブ距離しか確保できない場合がしばしばある。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その一の目的は、固定された刃先、ホルダおよびジョイントを有するスクライブツールであって、脆性材料基板への刃先の姿勢を最適化することができるスクライブツールを提供することである。また、さらなる目的は、摩耗に起因しての刃先の寿命を長くすることができるスクライブツールを提供することである。

本発明のスクライブツールは、ジョイントと、ホルダと、刃先とを有している。ジョイントは、第１軸の周りに回転可能に支持されている。ホルダは、第１軸から傾いた第２軸に沿ってジョイントに固定されている。刃先は、ホルダに固定されている。刃先は、第１軸上に位置するポイントである軸上ポイントを有する。刃先は、第２軸に沿った＜１００＞方位を有するダイヤモンドからなる。

好ましくは、ジョイントに対して第２軸の周りでのホルダの姿勢角が変更可能であり、姿勢角の変更によって軸上ポイントとされ得る複数のポイントを刃先が有している。

本発明によれば、第１軸の周りに回転可能に支持されたジョイントに、第１軸から傾いた第２軸に沿ってホルダが固定されている。ホルダは刃先を固定しており、刃先は、第１軸上に軸上ポイントを有する。これにより、第１軸上に軸上ポイントを有する刃先を、第１軸から傾いた第２軸に沿ったホルダによって固定することができる。よって、第１軸の方向が、スクライブ装置の仕様上、ひとつに限られる場合においても、第１軸に対する第２軸の角度の設計を適宜調整することによって、脆性材料基板への刃先の姿勢を最適化することができる。

刃先は、第２軸の周りでのホルダの姿勢角の変更によって、軸上ポイントとされ得る複数のポイントを有していることが好ましい。この場合、スクライブのための軸上ポイントとして複数のポイントを切り替えて用いることができる。よって、摩耗に起因しての刃先の寿命を顕著に長くすることができる。

実施の形態におけるスクライブ装置の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態におけるスクライブツールの構成を一の視点で概略的に示す図である。 実施の形態におけるスクライブツールの構成を他の視点で概略的に示す図である。 実施の形態におけるスクライブツールの構成をさらに他の視点で概略的に示す図である。 実施の形態におけるスクライブツールの構成をさらに他の視点で概略的に示す図である。 実施の形態におけるスクライブツールの構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態における、ホルダおよびそれに固定された刃先の構成を概略的に示す断面図である。 図６のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図６のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図６のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図６のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図６のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す一部断面斜視図である。 図６のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す一部断面斜視図である。 図６のスクライブツールにおいてジョイントに代わって予備ジョイントが取り付けられた構成を概略的に示す図である。 図６のスクライブツールの変形例を示す断面図である。 図１５のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図１５のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図１５のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図１５のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図１５のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 図１５のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す一部断面斜視図である。 図１５のスクライブツールの組立方法の一工程を概略的に示す一部断面斜視図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、いくつかの図において、方向の理解を容易とするために、直交座標系を表すｘｙｚ軸が示されている。

＜スクライブ装置の構成の例＞
図１は、実施の形態におけるスクライブ装置１の構成の例を概略的に示す斜視図である。本例においては、ｚ軸は重力に沿っての上方向であり、よってｘ軸およびｙ軸の各々は重力方向に垂直な水平方向であり、言い換えればｘｙ面が水平面である。

まずスクライブ装置１の主な構成について、以下に説明する。スクライブ装置１は、脆性材料基板１０７（例えば、ガラス基板）を支持するテーブル１０６と、スクライブヘッド１１２と、それに取り付けられたスクライブツール１１００とを有している。スクライブツール１１００は、ジョイント２１０と、ホルダ３１０Ｕと、刃先９００（図２を参照）とを有している。ジョイント２１０は、スクライブヘッド１１２の先端部（図１における下端部）に取り付けられている。ホルダ３１０Ｕは、ジョイント２１０に取り付けられており、これによりスクライブヘッド１１２にジョイント２１０を介して間接的に取り付けられている。ホルダ３１０Ｕの下端には、テーブル１０６に対向するように刃先が固定されている。スクライブ装置１は、脆性材料基板１０７上に刃先を押し付けつつテーブル１０６とスクライブヘッド１１２とをｘｙ面内方向において相対的に移動させることによって、脆性材料基板１０７をスクライブする。

スクライブヘッド１１２は、刃先９００の向きをｘｙ面において調整する目的で、ｚ軸周りにジョイント２１０が回転することができるようにジョイント２１０を保持している。この回転は、スクライブヘッド１１２に内蔵されたモータ（図示せず）によって行われてよい。ジョイント２１０がｚ軸周りに回転することによって、ｚ軸周りにおける刃先９００の向きを調整することができる。スクライブ動作中に刃先９００の向きを調整することによって、曲線に沿ったスクライブを安定的に行うことができる。なお、直線的なスクライブ工程が行われる場合のように、刃先９００の向きを調整する必要性が低い場合、スクライブヘッド１１２は、上記工程の間は上記モータが回転しないように上記モータを停止状態に維持することによって、ｚ軸周りにおけるジョイント２１０の向きを一定に維持してよい。

次にスクライブ装置１の細部の例について、以下に説明する。スクライブ装置１は、移動台１０１が１対の案内レール１０２ａ、１０２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動自在に保持されている。ボールネジ１０３は移動台１０１と螺合している。ボールネジ１０３はモータ１０４の駆動により回転し、移動台１０１を案内レール１０２ａ，１０２ｂに沿ってｙ軸方向に移動させる。移動台１０１の上面にはモータ１０５が設けられている。モータ１０５はテーブル１０６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするものである。脆性材料基板１０７はテーブル１０６上に載置され、例えば、真空吸引手段（図示せず）により保持される。スクライブ装置１の上部には、脆性材料基板１０７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１０８が設けられている。スクライブ装置１には、移動台１０１とその上部のテーブル１０６をまたぐようにブリッジ１１０がｘ軸方向に沿って支柱１１ｌａ，１１ｌｂにより架設されている。スクライブヘッド１１２は、ブリッジ１１０に設けられたガイド１１３に沿ってｘ軸方向に移動可能とされている。モータ１１４はスクライブヘッド１１２をｘ軸方向に沿って移動させるものである。ここで、モータ１０４と、案内レール１０２ａ，１０２ｂと、ボールネジ１０３とは、テーブル１０６をｙ軸方向に移動させる移動部であり、ブリッジ１１０と、支柱１１ｌａ，１１１ｂと、ガイド１１３とは、スクライブヘッド１１２をｘ軸方向に移動させる移動部であり、モータ１０５はテーブル１０６を回転させる移動部であり、これら移動部によってテーブル１０６とスクライブヘッド１１２とが相対的に移動可能とされている。

＜スクライブツールの構成＞
図２～図５は、スクライブツール１１００の構成を様々な視点で概略的に示す図であり、図６は、スクライブツール１１００の構成を概略的に示す断面図である。前述したように、スクライブツール１１００は、ジョイント２１０と、ホルダ３１０Ｕと、刃先９００とを有している。

ホルダ３１０Ｕは、複数の部品が組み立てられることによって構成されている。本実施の形態においては、これら複数の部品は、アウター部材３１０と、インナー部材４１０と、取付ネジ５００とを含む。インナー部材４１０は、本体部４１１と、刃先９００を把持する爪部４１２とを有している。インナー部材４１０は、アウター部材３１０の空洞部に挿入されている。この空洞部の一部は、取付ネジ５００のためのネジ穴を構成している。ネジ穴に挿入されることによって取付ネジ５００がアウター部材３１０に取り付けられている。取付ネジ５００の一方端には、レンチを挿入するための凹部５００ｈが設けられている。取付ネジ５００をレンチによって回すことによって、止めネジの他方端がインナー部材４１０の本体部４１１に衝突する。これにより、インナー部材４１０がアウター部材３１０に固定される。

前述したように、スクライブヘッド１１２は、ジョイント２１０がｚ軸周りに回転することができるようにジョイント２１０を保持している。本実施の形態においては第１軸ＡＸ１はｚ軸に沿っており、よってジョイント２１０は、スクライブヘッド１１２によって、第１軸ＡＸ１の周りに回転可能に支持されている。ジョイント２１０は、図示されているように、軸部ＭＡと、軸部ＭＡに固定された本体部ＭＭとを有していてよい。軸部ＭＡと本体部ＭＭとは、同一材料によって一体に形成されていてもよい。軸部ＭＡがスクライブヘッド１１２に把持されることによって、ジョイント２１０がスクライブヘッド１１２に固定される。軸部ＭＡは、第１軸ＡＸ１周りにおけるジョイント２１０の向きに対応した形状（図２においては、右上部の切欠き）を有していることが好ましい。軸部ＭＡは、第１軸ＡＸ１に沿って延びていることが好ましく、図２に示された構成においては、（切欠き部を無視するものとして）第１軸ＡＸ１に沿って延びる円筒形状を有している。本体部ＭＭは、第１軸ＡＸ１から傾いた第２軸ＡＸ２に沿って延びる空洞部２１０ｆを有している。

ホルダ３１０Ｕは、ジョイント２１０の空洞部２１０ｆに挿入されることによって、第２軸ＡＸ２に沿ってジョイント２１０に固定されている。第２軸ＡＸ２は第１軸ＡＸ１から傾いている。言い換えれば、第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２とがなす角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さい。第２軸ＡＸ２は第１軸ＡＸ１から５０°以上５５°以下傾いていることが好ましく、５１°以上５３°以下傾いていることがさらに好ましい。

刃先９００は、ホルダ３１０Ｕに固定されている。言い換えれば、刃先９００は、ホイール刃先ではなく固定刃先である。刃先９００は、第１軸ＡＸ１上に位置するポイントである軸上ポイントＰＡＸを有する。具体的には、刃先９００は複数のポイントとして少なくともポイントＰＴａ（第１ポイント）およびポイントＰＴｂ（第２ポイント）を有している。ジョイント２１０に対するホルダ３１０Ｕの、後述する姿勢角の変更によって、上記複数のポイントのいずれかが軸上ポイントＰＡＸとされ得る。なお図５は、ポイントＰＴａが軸上ポイントＰＡＸとして選択されている場合を示している。

刃先９００は、ダイヤモンドからなることが好ましい。言い換えれば、刃先９００はダイヤモンド片であることが好ましい。ダイヤモンドは、結晶学的に、第２軸ＡＸ２に沿った＜１００＞方位を有することが好ましい。

ジョイント２１０に対しての第２軸ＡＸ２の周りでのホルダ３１０Ｕの姿勢角は、変更可能である。具体的には、当該姿勢角が離散的にのみ変更可能であるように、ジョイント２１０とホルダ３１０Ｕとの間での嵌合構造が、ジョイント２１０の本体部ＭＭに設けられた空洞部２１０ｆによって構成されている。この嵌合構造において、ジョイント２１０の空洞部２１０ｆ（図６）に、ホルダ３１０Ｕが部分的に挿入されている。この挿入時におけるホルダ３１０Ｕの向きが変更されることによって、ホルダ３１０Ｕの姿勢角が変更可能である。

ジョイント２１０に対してホルダ３１０Ｕは、姿勢角として少なくとも第１姿勢角および第２姿勢角を取ることができる。具体的には、ホルダ３１０Ｕの第１姿勢角は、図５に示された姿勢角であり、ホルダ３１０Ｕの第２姿勢角は、図５においてホルダ３１０Ｕがジョイント２１０内で１８０°回転された場合の姿勢角である。第１姿勢角および第２姿勢角のそれぞれに対応して、ポイントＰＴａおよびポイントＰＴｂが軸上ポイントＰＡＸ（図６）となる。

刃先９００のポイントＰＴａおよびポイントＰＴｂ（図５）は、第２軸ＡＸ２の周りでのホルダ３１０Ｕの姿勢角を変更するだけで軸上ポイントＰＡＸ（図６）とされ得るように、配置されている。言い換えれば、ポイントＰＴａおよびポイントＰＴｂは、互いに異なる位置ではあるものの、第２軸ＡＸ２に沿った方向においては同じ位置に配置されており、かつ、第２軸ＡＸ２から同じ距離だけ離れている。このような寸法条件を満たすために、図７に示すように、ホルダ３１０Ｕの端面３１０ｐと、ポイントＰＴａおよびポイントＰＴｂの各々との間の距離が、ホルダ３１０Ｕの延在方向（図７における縦方向）に沿って共通して距離ＬＮとされる。このように寸法を管理するために、図７に示されたユニットが組み立てられた後に、刃先９００が精密に研磨されることが好ましい。なお、当該ユニットがジョイント２１０の空洞部２１０ｆ中に取り付けられた後は、距離ＬＮの方向（ホルダ３１０Ｕの延在方向）が、第２軸ＡＸ２に沿った方向となる。

ホルダ３１０Ｕは第２軸ＡＸ２の周りに回転対称性を有している。具体的には、図５からわかるように、ホルダ３１０Ｕは、第２軸ＡＸ２周りの２回対称性を有している。なお本明細書において、ジョイント２１０へのホルダ３１０Ｕの固定に実質的に影響しない構造（例えば、部材の方位を表すための小さな穴または切欠き）は、ホルダ３１０Ｕの回転対称性を考慮する際に無視されるものとする。また本実施の形態においては、２回対称性を有するホルダ３１０Ｕが例示されているが、対称性の回数は２回に限定されるものではない。

スクライブツール１１００は位置決めピン６００（位置決め部材）を有していることが好ましい。位置決めピン６００は、空洞部２１０ｆを部分的に塞ぐことによって、ジョイント２１０に対しての第２軸ＡＸ２に沿ってのホルダ３１０Ｕの位置を制限する。具体的には、ジョイント２１０に設けられた穴に挿入されることによって位置決めピン６００がジョイント２１０に取り付けられている。位置決めピン６００にホルダ３１０Ｕの端面３１０ｐが当たることによって、ホルダ３１０Ｕが第２軸ＡＸ２の方向において位置決めピン６００を超えて上方に位置することが禁止される。

スクライブツール１１００は止めネジ７００を有していることが好ましい。止めネジ７００は、位置決めピン６００によって規定された位置でジョイント２１０に対してホルダ３１０Ｕを固定する。具体的には、ジョイント２１０に設けられたネジ穴に挿入されることによって止めネジ７００がジョイント２１０に取り付けられている。止めネジ７００の一方端には、レンチを挿入するための凹部７００ｈが設けられている。止めネジ７００をレンチによって回すことによって、止めネジの他方端がホルダ３１０Ｕの一方の側部に衝突する。止めネジ７００をさらに回すことによって、ホルダ３１０Ｕの他方の側部が、ジョイント２１０の空洞部２１０ｆ（図６）のＶ字状の凹部ＳＶ（図５）に押し付けられる。その結果、ホルダ３１０Ｕがジョイント２１０に強固に固定される。

＜スクライブツールの組立方法＞
図９～図１３は、スクライブツール１１００（図６）の組立方法の工程を、この順に概略的に示す図である。図８を参照して、ジョイント２１０の穴に位置決めピン６００が挿入される。図９および図１０を参照して、インナー部材４１０の爪部４１２に刃先９００が取り付けられる。図１１を参照して、刃先９００が固定されたインナー部材４１０が、アウター部材３１０内に収められ、かつ、取付ネジ５００によって取り付けられる。共に一部断面図である図１２および図１３を参照して、ジョイント２１０の空洞部２１０ｆ内にホルダ３１０Ｕが部分的に挿入される。そしてホルダ３１０Ｕが止めネジ７００によってジョイント２１０に固定される。以上によりスクライブツール１１００が得られる。

＜予備ジョイントの利用＞
図１４は、スクライブツール１１００（図６）においてジョイント２１０に代わって予備ジョイント２１０Ｍが取り付けられた構成を概略的に示す図である。予備ジョイント２１０Ｍは、ジョイント２１０と交換されることによって第１軸ＡＸ１の周りに回転可能に支持されることになる。予備ジョイント２１０Ｍは、予備ジョイント２１０Ｍへホルダ３１０Ｕを第３軸ＡＸ３に沿って固定させるための嵌合構造を有している。第３軸ＡＸ３は第１軸ＡＸ１および第２軸ＡＸ２から傾いている。なお、予備ジョイント２１０Ｍの、上記以外の構成については、前述したジョイント２１０（図６）の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

＜変形例のスクライブツールの構成＞
図１５は、スクライブツール１１００（図６）の変形例であるスクライブツール１２００Ｍの構成を示す断面図である。スクライブツール１２００Ｍは、ジョイント２１０と、アウター部材３１０を含むホルダ３１０Ｕと（図６）に代わって、ジョイント２２０と、アウター部材３２０を含むホルダ３２０Ｕとを有している。

ホルダ３２０Ｕは少なくとも部分的に磁性体からなる。スクライブツール１２００Ｍはマグネット８００を有している。マグネット８００は、位置決めピン６００とホルダ３２０Ｕとが押し付け合うようにホルダ３２０Ｕへ作用する磁力を発生する。具体的には、ホルダ３２０Ｕの、刃先９００が固定される一方端（図中、左下の端）とは反対の他方端（図中、右上の端）に間隔を空けて対向するように、マグネット８００が配置されている。マグネット８００は、ジョイント２２０の空洞部２２０ｆ内に取り付けられている。またジョイント２２０に、マグネット８００を覆うカバープレート８８０が設けられていてよい。

本変形例においては、位置決めピン６００にホルダ３２０Ｕの側部傾斜面３２０ｐが当たることによって、ホルダ３２０Ｕが第２軸ＡＸ２の方向において位置決めピン６００を超えて位置することが禁止される。側部傾斜面３２０ｐは、マグネット８００とホルダ３２０Ｕとに挟まれた間隔から外れて配置されていることが好ましい。側部傾斜面３２０ｐは第２軸ＡＸ２に垂直な平面から傾いていてよい。

なお、ジョイント２２０と、アウター部材３２０を含むホルダ３２０Ｕと、の上記以外の構成については、前述した、ジョイント２１０と、アウター部材３１０を含むホルダ３２０Ｕと（図６）の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

＜変形例のスクライブツールの組立方法＞
図１６～図２１は、スクライブツール１２００Ｍ（図１５）の組立方法の工程を、この順に概略的に示す図である。図１６を参照して、ジョイント２１０の穴に位置決めピン６００が挿入される。また、ジョイント２２０の空洞部２２０ｆ内に配置されるように、マグネット８００がジョイント２２０に取り付けられる。またマグネット８００を覆うカバープレート８８０がジョイント２２０に取り付けられる。図１７および図１８を参照して、インナー部材４１０の爪部４１２に刃先９００が取り付けられる。図１９および図２０を参照して、刃先９００が固定されたインナー部材４１０が、アウター部材３２０内に収められ、かつ、取付ネジ５００によって取り付けられる。共に一部断面図である図２１および図２２を参照して、ジョイント２２０の空洞部２２０ｆ内にホルダ３２０Ｕが部分的に挿入される。ホルダ３２０Ｕが磁力によってマグネット８００の方へ引力を受けつつ、ホルダ３２０Ｕの側部傾斜面３２０ｐが位置決めピン６００に当たることによって、ホルダ３２０Ｕの位置が固定される。以上によりスクライブツール１２００Ｍが得られる。

＜効果＞
本実施の形態によれば、第１軸ＡＸ１の周りに回転可能に支持されたジョイント２１０に、第１軸ＡＸ１から傾いた第２軸ＡＸ２に沿ってホルダ３１０Ｕが固定されている。ホルダ３１０Ｕは刃先９００を固定しており、刃先９００は、第１軸ＡＸ１上に軸上ポイントＰＡＸを有する。これにより、第１軸ＡＸ１上に軸上ポイントＰＡＸを有する刃先９００を、第１軸ＡＸ１から傾いた第２軸ＡＸ２に沿ったホルダ３１０Ｕによって固定することができる。よって、第１軸ＡＸ１の方向がスクライブ装置１（図１）の仕様上ひとつに限られる場合（典型的には、第１軸ＡＸ１が、脆性材料基板１０７を支持するテーブル１０６（図１）の支持面に垂直な方向のみに限られる場合）においても、第１軸ＡＸ１に対する第２軸ＡＸ２の角度の設計を適宜調整することによって、脆性材料基板１０７への刃先９００の姿勢を最適化することができる。この最適化は、ジョイント２１０に対するホルダ３１０Ｕの姿勢の設計を調整することによって行われるので、ホルダ３１０Ｕに対する刃先９００の姿勢は変更する必要がない。よって、ホルダ３１０Ｕに対する刃先９００の姿勢として、ホルダ３１０Ｕに固定された刃先９００を研磨しやすい姿勢を、脆性材料基板１０７への刃先９００の姿勢にかかわらず、用いることができる。

なお上記本実施の形態においては、スクライブのための軸上ポイントＰＡＸ（図６）として複数のポイントＰＴａ，ＰＴｂ（図５）を切り替える場合について詳述したが、当該切替がなされない変形例においても、上述した効果は得られる。その場合、刃先は、軸上ポイントＰＡＸとなり得るポイントとして、１つのポイントのみを有していてもよい。

一方、本実施の形態によれば、刃先９００は、第２軸ＡＸ２の周りでのホルダ３１０Ｕの姿勢角の変更によって軸上ポイントＰＡＸ（図６）とされ得る複数のポイントＰＴａ，ＰＴｂ（図５）を有している。これにより、スクライブのための軸上ポイントＰＡＸとして複数のポイントを切り替えて用いることができる。よって、摩耗に起因しての刃先９００の寿命を顕著に長くすることができる。

上記姿勢角が離散的にのみ変更可能であるようにジョイント２１０とホルダ３１０Ｕとの間での嵌合構造が設けられている。これにより、これら離散的な姿勢角をホルダ３１０Ｕの最適な姿勢角としておくことで、最適な姿勢角からのずれの発生を防止することができる。具体的には、ホルダ３１０Ｕの第１姿勢角および第２姿勢角のそれぞれに対応して、刃先９００のポイントＰＴａおよびポイントＰＴｂ（図５）が軸上ポイントＰＡＸ（図６）となる。これにより、脆性材料基板１０７への軸上ポイントＰＡＸの姿勢のずれの発生を防止することができる。

刃先９００の複数のポイントＰＴａ，ＰＴｂ（図５）は、第２軸ＡＸ２の周りでのホルダ３１０Ｕの姿勢角を変更するだけで軸上ポイントＰＡＸ（図６）とされ得るように配置されている。これにより、姿勢角を変更する際に、第２軸ＡＸ２に沿った方向における位置を変える必要がない。特に、ジョイント２１０に対しての第２軸ＡＸ２に沿ってのホルダ３１０Ｕの位置を制限する位置決めピン６００が用いられる場合、このように制限された位置で、ホルダ３１０Ｕの姿勢角を変更することができる。止めネジ７００（図６）（変形例（図１５）においてはマグネット８００）を用いることによって、当該位置からのずれを防止することができる。

ホルダ３１０Ｕは第２軸ＡＸ２の周りに回転対称性（具体的には２回対称性）を有している。これにより、回転対称性に対応してホルダ３１０Ｕの姿勢角を変更することができる。

刃先９００は、結晶学的に、第２軸ＡＸ２に沿った＜１００＞方位を有するダイヤモンドからなる。これにより、＜１００＞方位から所定の角度傾いた面を刃先９００に形成するための加工を、第２軸ＡＸ２に対応する方向を基準とすることによって、容易に行うことができる。具体的には、図７に示されたユニットが組み立てられた後、端面３１０ｐの法線方向（ホルダ３１０Ｕの延在方向）を基準として、刃先９００に対して精密な加工を行うことによって、ポイントＰＴａ，ＰＴｂの各々の結晶学的な特性を精密に管理することができる。その一方で、第１軸ＡＸ１から傾いた第２軸ＡＸ２に沿ってホルダ３１０Ｕがジョイント２１０に固定されることによって、刃先９００の＜１００＞方位を第１軸ＡＸ１から傾けることができる。この傾きを最適化することによって、刃先９００の摩耗を抑制することができる。この傾き、すなわち第１軸ＡＸ１からの第２軸ＡＸ２の傾きは、５０°以上５５°以下が好ましく、５１°以上５３°以下がさらに好ましい。

また本実施の形態によれば、予備ジョイント２１０Ｍ（図１４）は、予備ジョイント２１０Ｍへホルダ３１０Ｕを第３軸ＡＸ３に沿って固定させるための嵌合構造を有しており、第３軸ＡＸ３は第１軸ＡＸ１および第２軸ＡＸ２（図６）から傾いている。ジョイント２１０（図６）を使用している間に無視できない程度に刃先９００の摩耗が進行してきた場合、ジョイント２１０に代わって予備ジョイント２１０Ｍを用いることで、刃先９００の姿勢が調整される。その結果、刃先９００と脆性材料基板１０７（図１）との接触角度が変化する。これにより、摩耗の影響を抑えつつスクライブをさらに継続することができるようになる。言い換えれば、ジョイント２１０（図６）に代わって予備ジョイント２１０Ｍ（図１４）を取り付けることによって、刃先９００の姿勢が調整され、その結果、刃先９００が特に摩耗しやすい箇所も変化する。よって、スクライブツールの一部としてジョイント２１０および予備ジョイント２１０Ｍの組を保有しておくことによって、摩耗に起因しての刃先９００の寿命を、より長くすることができる。

１１２ ：スクライブヘッド
２１０，２２０ ：ジョイント
２１０Ｍ ：予備ジョイント
３１０，３２０ ：アウター部材
３１０Ｕ，３２０Ｕ ：ホルダ
４１０ ：インナー部材
５００ ：取付ネジ
６００ ：位置決めピン
７００ ：止めネジ
８００ ：マグネット
９００ ：刃先
１１００，１２００Ｍ：スクライブツール
ＡＸ１～ＡＸ３ ：第１～第３軸
ＰＡＸ ：軸上ポイント
ＰＴａ，ＰＴｂ ：第１，第２ポイント

Claims (12)

1. 第１軸の周りに回転可能に支持されるジョイントと、
   前記第１軸から傾いた第２軸に沿って前記ジョイントに固定されたホルダと、
   前記ホルダに固定された刃先と、
   を備え、前記刃先は、前記第１軸上に位置するポイントである軸上ポイントを有し、
   前記刃先は、前記第２軸に沿った＜１００＞方位を有するダイヤモンドからなる、スクライブツール。
2. 前記ジョイントに対しての前記第２軸の周りでの前記ホルダの姿勢角が変更可能であり、
   前記刃先は、前記姿勢角の変更によって前記軸上ポイントとされ得る複数のポイントを有している、請求項１に記載のスクライブツール。
3. 前記姿勢角が離散的にのみ変更可能であるように前記ジョイントと前記ホルダとの間での嵌合構造が設けられている、請求項２に記載のスクライブツール。
4. 前記ジョイントに対して前記ホルダは前記姿勢角として少なくとも第１姿勢角および第２姿勢角を取ることができ、前記刃先は前記複数のポイントとして少なくとも第１ポイントおよび第２ポイントを有しており、前記第１姿勢角および前記第２姿勢角のそれぞれに対応して前記第１ポイントおよび前記第２ポイントが前記軸上ポイントとなる、請求項３に記載のスクライブツール。
5. 前記刃先の前記複数のポイントは、前記第２軸の周りでの前記ホルダの前記姿勢角を変更するだけで前記軸上ポイントとされ得るように配置されている、請求項２から４のいずれか１項に記載のスクライブツール。
6. 前記ジョイントに対しての前記第２軸に沿っての前記ホルダの位置を制限する位置決め部材をさらに備える、請求項５に記載のスクライブツール。
7. 前記位置決め部材によって規定された位置で前記ジョイントに対して前記ホルダを固定する止めネジをさらに備える、請求項６に記載のスクライブツール。
8. 前記ホルダは少なくとも部分的に磁性体からなり、前記位置決め部材と前記ホルダとが押し付け合うように前記ホルダへ作用する磁力を発生するマグネットをさらに備える、請求項６に記載のスクライブツール。
9. 前記ホルダは、前記第２軸の周りに回転対称性を有している、請求項１から８のいずれか１項に記載のスクライブツール。
10. 前記ジョイントと交換されることによって前記第１軸の周りに回転可能に支持されることになる予備ジョイントをさらに備え、
    前記予備ジョイントは、前記予備ジョイントへ前記ホルダを第３軸に沿って固定させるための嵌合構造を有しており、前記第３軸は前記第１軸および前記第２軸から傾いている、請求項１から９のいずれか１項に記載のスクライブツール。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載のスクライブツールと、
    前記スクライブツールの前記ジョイントを前記第１軸の周りに回転可能に保持するスクライブヘッドと、
    を備えるスクライブ装置。
12. 刃先が固定されたホルダを保持するためのジョイントであって、
    第１軸に沿った軸部と、
    前記軸部に固定された本体部と、
    前記ホルダを挿入するために前記本体部に設けられ、前記第１軸から傾いた第２軸に沿って延び、前記第２軸の周りでの前記ホルダの姿勢角が離散的にのみ変更可能となるように嵌合構造を構成する空洞部と、
    前記空洞部を部分的に塞ぐことによって前記第２軸に沿っての前記ホルダの位置を制限するための位置決めピンと、
    を備えるジョイント。