(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、脆性材料の板材(以下、基板という)を人手により所望の寸法にスクライブする場合に用いられる手動工具として手切りカッターがある。従来の手切りカッターにおいては、その先端部にチップホルダを介してチップが取付けられる。
図1〜
図4は、従来の手切りカッターを示す図である。
図1は正面図、
図2は側面図、
図3は下部を斜めから見た斜視図、
図4は下部の拡大図である。
【0003】
図1に示す様に、手切りカッター101は、柄102、チップホルダ103、及びカプラー106を含んで構成されている。チップホルダ103は、先端に回転型のチップ104を装着しており、柄102に着脱可能に取り付けられるものである。柄102の下部には、カプラー106が設けられている。カプラー106の下には、図示しないスプリングとCリングとを介して、軸芯109が取付けられている。ホルダ本体103は、止めネジ105によって軸芯109に取付けられている。
【0004】
また
図4に示すように、チップ104は、ピン111によって、チップホルダ103の下端の溝穴に回転自在に取付けられている。チップ104は、脆性材料基板上に圧接しながら移動することで、スクライブラインを形成するものである。柄102の内部に形成された図示しない潤滑油溜めには、潤滑油が貯蔵されており、長軸の軸芯109の中央には油導入芯112が形成されている。脆性材料基板をスクライブすると、軸芯109の上部から潤滑油が供給されて、チップ104が円滑に回転するが、チップ104は、脆性材料基板をスクライブするにつれて磨耗し、劣化する。このため、手切りカッター101の磨耗したチップ104をチップホルダ103から取外して交換するか、新しいチップが取付けられた別の手切りカッター101に取り替える必要がある。また、加工対象の基板の材質、厚さが変わった場合には、基板に適した仕様のチップが取り付けられた手切りカッターに取り替える必要もある。
【0005】
図4に示すように、従来の手切りカッターでは、チップホルダ103の下端の溝穴107とチップ104の軸穴104aを一致させて両者にピン111を差し込むことによって、チップ104はチップホルダ103に取り付けられる。その後
図1に示すように、止めネジ105を用いて、チップホルダ103を軸芯109に固定する。チップ104の寸法は、例えば2〜3mmと小さいので、チップ104の軸穴104aにピン111を通すのは熟練者でなければ困難であった。このため、従来の手切りカッターを使用する者は、チップが磨耗した場合に、磨耗したチップを取外して新しいチップを取付けるという交換作業は行わず、磨耗したチップを有する手切りカッターを、新しいチップを有する手切りカッターに取り替えていた。このようなガラス切りとして、特許文献1に示すものがある。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】
図1は、従来の手切りカッターを示す正面図である。
【
図2】
図2は、従来の手切りカッターを示す側面図である。
【
図3】
図3は、従来の手切りカッター用のチップホルダを斜め下から見た斜視図である。
【
図4】
図4は、従来のチップホルダにチップを取り付けられた状態を示す一部拡大正面図である。
【
図5】
図5は、本発明の実施の形態1による手切りカッターの構成を示す正面図である。
【
図6】
図6は、本発明の実施の形態1による手切りカッターの側面図である。
【
図7】
図7は、本発明の実施の形態1によるカッターの下部の拡大正面図である。
【
図8】
図8は、本発明の実施の形態1によるチップホルダの構成を示す正面図である。
【
図9】
図9は、本発明の実施の形態1によるチップホルダの底面図である。
【
図10】
図10は、実施の形態1によるチップホルダの側面図である。
【
図11】
図11は、実施の形態1によるチップホルダの斜視図である。
【
図12】
図12は、実施の形態1によるホルダ取付け部にチップホルダを挿入する状態を示す拡大部分断面図である。
【
図13】
図13は、実施の形態1によるホルダ取付け部にチップホルダが装着された状態を示す拡大正面図である。
【
図14】
図14は、チップホルダへの2次元データの書込み及び読取り処理を示す概略図である。
【
図15】
図15は、本発明の実施の形態2によるチップホルダの斜視図である。
【
図16】
図16は、実施の形態2によるチップホルダをホルダ取付け部に挿入する状態を示す部分拡大斜視図である。
【
図17】
図17は、実施の形態2によるチップホルダおよびホルダ取付け部の構成を示す図である。
【
図18】
図18は、本発明の実施の形態3によるチップホルダおよびホルダ取付け部の構成を示す図である。
【
図19】
図19は、本発明の実施の形態4によるチップホルダおよびホルダ取付け部の構成を示す図である。
【
図20】
図20は、本発明の実施の形態5によるチップホルダおよびホルダ取付け部の構成を示す図である。
【
図21】
図21は、本発明の実施の形態6によるチップホルダおよびホルダ取付け部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
(実施の形態1)
図5は、本発明の実施の形態1による手切りカッター1の正面図である。
図6は、手切りカッター1の側面図である。また、
図7は、手切りカッター1の下部を示す拡大図である。
図5に示すように、手切りカッター1は、チップホルダ10、柄20、カプラー22、及びホルダ取付け部30を含んで構成されている。ホルダ取付け部30は、チップホルダ10を内部に固定して保持するものである。
【0016】
図5および
図6に示すように、柄20の内部には、潤滑油を貯蔵するための潤滑油溜め21が形成されている。柄20の下部には、カプラー22が設けられている。
図7に示すように柄20の下部には、カプラー22を介して軸芯23が設けられている。ホルダ取付け部30は、チップホルダ10を固定して保持する部材であって、軸芯23に取り付けられるものである。
【0017】
次にチップホルダ10について説明する。
図8は、本実施の形態によるチップホルダ10の正面図である。
図9は、チップホルダ10の底面図である。
図10は、チップホルダ10の側面図である。
図11は、チップホルダ10の底面の斜視図である。
【0018】
これらの図に示すように、チップホルダ10は、例えば磁性体金属で構成される略円柱形の部材であって、先端にチップ14を回転自在に装着するものである。略正方形状の平面部11a,11bはいずれも、チップホルダ10の一端に、チップホルダ10の中心軸に平行となるように設けられる。チップホルダ10は、これら平面部の間に中心軸に沿った切欠き12を有しており、かつ平面部11a,11bの下端にはその面に垂直な方向のピン溝13を有している。尚、平面部11aには、後述するように2次元コード17が印字される。
【0019】
また
図8に示すように、チップホルダ10の中心部には給油路18が形成されている。給油路18は、ピン溝13に取り付けられたピン15、及びピン15に取り付けられたチップ14に潤滑油を供給するものである。
【0020】
一方
図8及び
図10に示すように、チップホルダ10の他端には、チップホルダ10を切欠いてできた傾斜部16a及び平面部16bを有する位置決め用の取付け部16が設けられる。平面部16bはチップホルダ10の中心軸と平行であり、かつ下方の平面部11a及び11bと垂直である。この取付け部16は、後述するホルダ取付け部30に対して、チップホルダ10を正確に位置決めするためのものである。
【0021】
チップ14の形状は、例えばホイール径が2.5mm、厚さ0.5mm程度の円板状である。チップ14は、中心に貫通孔を有しており、直径に沿った切断面における円周部分が円錐形である。チップ14は、ピン溝13に挿入されたピン15を中心の貫通孔に通すことによって、チップホルダ10に回転自在に保持される。
【0022】
次に手切りカッターのホルダ取付け部30について説明する。
図12は、ホルダ取付け部30の断面、及びホルダ取付け部30に挿入されるチップホルダ10を示す拡大正面図である。
図13は、ホルダ取付け部30にチップホルダ10が装着されたときの、ホルダ取付け部30の断面、及びチップホルダ10を示す拡大正面図である。これらの図に示すように、ホルダ取付け部30の断面は多角形状であり、ホルダ取付け部30は、下方の一辺にチップホルダを保持する円筒形の保持孔部35を有する。
【0023】
ホルダ取付け部30は、取り付け孔部32、給油路33および34、保持孔部35、マグネット36A、固定ねじ孔37、及び固定ねじ38を有している。
【0024】
取り付け孔部32は、軸芯23と嵌合するものである。給油路33および34には、軸芯23の中心部に形成されかつ潤滑油溜め21と接続した油導入芯29から潤滑油が供給される。マグネット36Aは、保持孔部35の天井部に取り付けられており、チップホルダ10を磁力で保持するものである。固定部材である固定ねじ38は、固定ねじ孔37に挿入されてチップホルダ10に接触して押圧することで、保持孔部35内にチップホルダ10を固定するものである。
【0025】
このチップホルダ10をホルダ取付け部30に取付ける際には、
図12に示すように保持孔部35の開口にチップホルダ10を取付け部16から挿入する。そうすればチップホルダ10がマグネット36Aによって吸引される。更にチップホルダ10の傾斜部16aが固定ねじ38に押圧されると、チップホルダ10は、
図13に示すようにホルダ取付け部30に位置決めされるとともに固定される。このように、チップホルダ10はマグネット36Aに吸引されるので、ホルダ取付け部30への取付けが容易になる。また、チップホルダ10は、マグネット36に吸引されており、取り外しの際に不意に脱落することがないので安全に取り外すことができる。
【0026】
なおマグネット36Aを、ホルダ取付け部30ではなく、チップホルダ10の取付け部16に設けても、同様の構成を実現することができる。
【0027】
次にチップに関する各種データの記録方法について説明する。本実施の形態のチップホルダ10には、取り付けられたチップ14に固有の各種データが管理データとして記録される。チップ14に固有の各種データには、例えばチップの種類、製造年月日、及びロット番号などがある。使用されたチップホルダ10が製造工場へ戻ったときに、チップホルダ10に記録された管理データを読み込むことによって記録された各種データを読み取ることができる。その各種データを利用して、チップホルダに取り付けられているチップに対して最適な再生処理をすることができる。例えば使用済みのチップに対して研削や研磨処理を施して、使用可能なチップに再生する為の情報に利用される。また、製造年月日のデータから取替えたチップの履歴を知ることもでき、品質管理に役立てることもできる。
【0028】
本実施の形態では、例えば
図8に示すように、チップホルダの平面部11a又は11bにコードを記録する。このコードとして、1次元コードであるバーコードを用いてもよいが、記録面積が小さいため2次元コードを用いるのが好ましい。2次元コードは、1次元コードよりも狭い面積に多くの情報を記録することができる。また2次元コードはデータ復元機能を持っているので、コードの一部に汚れや破損が生じても、読み取り用センサが汚れや破損から2次元コードを復元して読み取ることが可能である。
【0029】
図14(a)及び
図14(b)は、チップホルダ10への2次元コードへの書込みと読出しを示す図である。
図14(a)において、レーザーマーカのコントローラ41によって記録するデータを設定して2次元コードのパターンを形成する。記録すべきデータとしては、例えばチップの種類、その製造年月日、及びチップの管理番号などがある。2次元コードのパターン形成後、ヘッド部42が、チップホルダ10の平面部11aに2次元コードを直接印字する。このようにして、
図8に示すような2次元コード17が平面部11aに印字される。
【0030】
印字された2次元コード17を読み出すときは、
図14(b)に示すように、読取器43で、2次元コード17を読み取る。これによってユーザは、2次元コード17に含まれるチップの種類、その製造年月日、あるいはチップの管理番号などのデータを確認することができる。
【0031】
またチップホルダ10は、手切りカッター以外にも各種スクライブ装置に用いることができる。自動スクライブ装置の場合、チップホルダの取付けや交換にチップとチップホルダを合わせた組立て精度を数値化した補正データが必要となる。このような補正データも2次元コード17に含ませておけば、手切りカッター及びスクライブ装置で用いられるチップホルダを共通化することができる。
【0032】
本実施の形態では、2次元コードをチップホルダ10に直接印字しているが、2次元コードを印字したラベルを張り付けるようにしてもよい。また本実施の形態では、チップホルダの平面部11a又は11bに2次元コードを印字しているが、傾斜部16aや平面部16bに記録してもよく、更に円柱部分の側面に記録することもできる。
【0033】
本実施の形態では、2次元コードとしてチップの種類、製造年月日、ロット番号などに関するデータを記録するようにしているが、それらデータの内のいずれか一種類だけを記録してもよい。更に本実施の形態のレーザーマーカのコントローラ41、ヘッド部42、及び読取器43は、2次元コードを記録し読み出す装置であれば他の装置であってもよく、読取器43の代わりにワイヤレスのハンディ型読取器を用いることもできる。
【0034】
更に本実施の形態では、チップホルダに固有のデータを2次元コードとして記録しているが、2次元コードの代わりに密着接触型のデータキャリア等を用いてもよい。この場合にはチップホルダの平面部16b等にデータキャリアを取付け、ホルダ取付け部30のデータキャリアに対向する部分に、データの読取りや書込み機能を有するリードライトユニットを配置する。こうすればデータの読出しにおいて記録器や読取り用センサ等を用いることなく、チップホルダに固有のデータを読み書きすることができる。
【0035】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2によるチップホルダ60Aおよびホルダ取付け部70Aを説明する。
図15は、本実施の形態2によるチップホルダ60Aの斜視図である。
図16は、チップホルダ60Aをホルダ取付け部70Aに挿入する前の状態を示す部分拡大斜視図である。
図17は、本実施の形態のチップホルダ60A、及びホルダ取付け部70Aの断面を示す図である。なお、
図17におけるホルダ取付け部70Aの断面は、多角形状の両側面の間を両側面に平行な面で切ったときの面である。
【0036】
チップホルダ60Aは、略円柱形の磁性体金属でできており、外周面部の全周にわたって円環状に形成された窪み62を有している。またチップホルダ60Aは、実施の形態1と同様のチップ14を回転自在に保持しており、またホルダ取付け部70Aへの挿入を容易にするために、側面から突出した操作バー61Aを有している。
【0037】
ホルダ取付け部70Aは、チップホルダ60Aを挿入し保持するための略円柱状の保持孔部72A、及びチップホルダ60Aの操作バー61Aを導入するためのバー導入溝71Aを有するものである。バー導入溝71Aは、
図17におけるホルダ取付け部70Aの断面に一部分だけが図示されている。
図17に示すように、保持孔部72Aには、例えばバネ部材などの弾性部材73が設けられている。
【0038】
チップホルダ60Aは、操作バー61Aをバー導入溝71Aに導入しながら、保持孔部72Aに挿入される。チップホルダ60Aが保持孔部72Aに挿入されて操作バー61Aがバー導入溝71Aの最上部にまで引き上げられたとき、
図17に示すように、チップホルダ60Aの窪み62が、保持孔部72Aの弾性部材73と係合し、チップホルダ60Aはホルダ取付け部70Aに固定される。また、操作バー61Aはバー導入溝71Aで回転方向の動きが抑止されるので、チップホルダ60Aは、ホルダ取付け部70Aの保持孔部72A内で正確に位置決めされる。
【0039】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3によるホルダ取付け部70B及びチップホルダ60Bについて、
図18を用いて説明する。
図18は、本実施の形態のホルダ取付け部70Bの断面、及びチップホルダ60Bを示す図である。なお、
図18におけるホルダ取付け部70Bの断面は、多角形状の両側面の間を両側面に平行な面で切ったときの面である。
【0040】
本実施の形態のホルダ取付け部70Bは、実施の形態2と同様の構成であるが、保持孔部72Bの上部にマグネット36Bを有し、保持孔部72B内に弾性部材73を持たない構成を有している。
【0041】
チップホルダ60Bは、略円柱形の磁性体金属でできており、下端に実施の形態1と同様のチップ14を回転自在に保持し、さらに側面に貫通孔を有している。この貫通孔には操作バー61Bが挿入されるが、操作バー61Bの一端は貫通孔から突き出ることなく、貫通孔内に留まる。よって
図18に示すように、貫通孔の一端には、窪みである操作バー孔部74Aが形成される。
【0042】
操作バー61Bをバー導入溝71Bに導入しながら、チップホルダ60Bを保持孔部72Bに挿入すると、マグネット36Bは、チップホルダ60Bを磁力によって吸着し、チップホルダ60Bを正確に位置決めしてホルダ取付け部70Bに確実に固定する。
【0043】
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4によるホルダ取付け部70C及びチップホルダ60Cについて、
図19を用いて説明する。
図19は、本実施の形態のホルダ取付け部70Cの断面及びチップホルダ60Cを示す図である。なお、
図19におけるホルダ取付け部70Cの断面は、多角形状の両側面の間を両側面に平行な面で切ったときの面である。
【0044】
本実施の形態のチップホルダ60Cは、実施の形態3のチップホルダ60Bと同様の構成であり、操作バー61Bと同様の操作バー61C、及び操作バー孔部74Aと同様の操作バー孔部74Bを有している。
【0045】
図19に示すように、ホルダ取付け部70Cは、保持孔部72C、水平孔部75A、及びバー導入溝71Cを有している。保持孔部72Cは、挿入されたチップホルダ60Cを保持するものである。水平孔部75Aは、保持孔部72Cに連通しており、支持当接部材であるボールプランジャ80Aが挿入される。バー導入溝71Cは、
図19に一部分が示されており、操作バー61Cが導入される。またホルダ取付け部70Cは、ボールプランジャ80Aをホルダ取付け部70Cに固定するためのビス穴を有している。このビス穴は
図19には示されていないが、プランジャ止めビス82Aの位置で紙面に垂直方向に、側面より水平孔部75Aまで設けられている。
【0046】
ボールプランジャ80Aは、略円筒状であり、左端に開口を有し、その開口から一部が突出した金属製のボール81Aを有している。ボール81Aは、ボールプランジャ80Aの内部のバネなどによって開口の外側に向かって付勢されている。
【0047】
操作バー61Cをバー導入溝71Cに導入しながら、このチップホルダ60Cを、ホルダ取付け部70Cの保持孔部72Cに挿入し、ボールプランジャ80Aを水平孔部75Aに挿入すると、ボールプランジャ80Aのボール81Aが、チップホルダ60Cの操作バー孔部74Bと嵌合する。この状態で、プランジャ止めビス82Aによってボールプランジャ80Aをホルダ取付け部70Cに固定すると、チップホルダ60Cはホルダ取付け部70Cに位置決めされて固定される。
【0048】
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5について、
図20を用いて説明する。
図20は、本実施の形態のホルダ取付け部70Dの断面及びチップホルダ60Dを示す図である。なお、
図20におけるホルダ取付け部70Dの断面は、多角形状の両側面の間を両側面に平行な面で切ったときの面である。
【0049】
本実施の形態のホルダ取付け部70Dは、実施の形態4での構成において、保持孔部72Dの上部にマグネット36Cを設けたものである。その他の構成は、実施の形態4と同様である。マグネット36Cは、保持孔部72Dに挿入されたチップホルダ60Dを磁力によって吸着し、ホルダ取付け部70Dに正確に位置決めして固定する。
【0050】
本実施の形態では、ボールプランジャ80Bに加えて、マグネット36Cによってもチップホルダ60Dをホルダ取付け部70Dに固定するので、実施の形態1と同様に、チップホルダ60Dの取付けが容易になる。また、マグネット36Cによって吸引されたチップホルダ60Dは、取り外しの際に不意に脱落することがないので安全に取り外すことができる。
【0051】
なおマグネット36Cを、ホルダ取付け部70Dではなく、チップホルダ60Dの上部に設けても、同様の構成を実現することができる。
【0052】
また、実施の形態4及び5における操作バー孔部は、必ずしも操作バーが貫入する貫通孔の位置になくてもよい。操作バー孔部の代わりに、ボールプランジャのボールと嵌合する窪みなどが適切な位置にあれば、チップホルダをホルダ取付け部に固定することができる。
【0053】
また、実施の形態4及び5におけるチップホルダにボールプランジャを内蔵し、バネで付勢されたボールをチップホルダの外側に突出させるように構成してもよい。保持孔部の適切な位置にボールプランジャのボールと嵌合する窪みなどを設ければ、実施の形態4及び5と同様に、ボールと窪みが嵌合することによってチップホルダをホルダ取付け部に固定することができる。
【0054】
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6によるホルダ取付け部70E及びチップホルダ60Eについて、
図21を用いて説明する。
図21は、本実施の形態のホルダ取付け部70Eの断面、及びチップホルダ60Eを示す図である。なお、
図21におけるホルダ取付け部70Eの断面は、多角形状の両側面の間を両側面に平行な面で切ったときの面である。
【0055】
図21に示すようにホルダ取付け部70Eは、実施の形態4のホルダ取付け部70Dとほぼ同様の構成であり、保持孔部72E及び水平孔部75Cを有している。保持孔部72Eは、挿入されたチップホルダ60Eを保持するものである。水平孔部75Cは、保持孔部72Eに連通しており、支持当接部材であるボルト90が挿入される。ホルダ取付け部70Eは、実施の形態4におけるホルダ取付け部70Dのバー導入溝71Dと同様に、チップホルダ60Eの操作バー61Eを導入するためのバー導入溝71Eを有する。
【0056】
チップホルダ60Eは、略円筒形の磁性体金属でできており、実施の形態1と同様のチップ14を回転自在に保持しており、さらに円柱の側面に貫通孔を有している。この貫通孔には操作バー61Eが挿入されるが、操作バー61Eの一端は貫通孔から突き出ることなく、貫通孔内に留まる。さらにチップホルダ60Eは、
図21に示すように、貫通孔の一端にボルト挿入孔部76を有している。ボルト挿入孔部76は、水平孔部75Cから挿入されるボルト90の直径とほぼ同じ直径を有しており、ボルト90と嵌合するものである。
【0057】
操作バー61Eをバー導入溝71Eに導入しながら、このチップホルダ60Eを、ホルダ取付け部70Eの保持孔部72Eに挿入し、ボルト90を水平孔部75Cに挿入すると、ボルト90が、チップホルダ60Eのボルト挿入孔部76と嵌合する。これによって、チップホルダ60Eはホルダ取付け部70Eに位置決めされて固定される。
【0058】
なお、本実施の形態のボルト90の代わりにコイルばねを用いてもよい。コイルばねがチップホルダ60Eを押圧することで、ホルダ取付け部70Eに固定することができる。
【0059】
また、本実施の形態におけるボルト挿入孔部76は、ボルト90と嵌合することができれば、必ずしも図に示すような位置になくてもよい。
【0060】
以上の実施の形態で説明した方法により、チップホルダをホルダ取付け部に位置決めして、固定することができるとともに、チップホルダだけを容易に交換することができる。
【0061】
なお、各実施の形態で説明したチップホルダの形状は略円柱であるが、これに限らず角柱でも、本願発明が有する効果を得ることができる。
【0062】
また、実施の形態1で説明した2次元コードやデータキャリアを、実施の形態2〜6のチップホルダに設けることができ、これによって、チップ固有の各種データを管理することができる。