特許 6076770 ホルダーユニット及びスクライブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6076770

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】ホルダーユニット及びスクライブ装置

(51)【国際特許分類】

   B28D 5/00 20060101AFI20170130BHJP

   C03B 33/027 20060101ALI20170130BHJP

   B28D 1/24 20060101ALI20170130BHJP

【ＦＩ】

   B28D5/00 Z

   C03B33/027

   B28D1/24

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-24888(P2013-24888)

(22)【出願日】2013年2月12日

(65)【公開番号】特開2014-151598(P2014-151598A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年12月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】390000608

【氏名又は名称】三星ダイヤモンド工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000039

【氏名又は名称】特許業務法人アイ・ピー・ウィン

(72)【発明者】

【氏名】関島 孝志

(72)【発明者】

【氏名】地主 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】辻 淳一

【審査官】 塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０２３１１２２７（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３４７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０００９９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｄ ５／００

Ｂ２８Ｄ １／２４

Ｃ０３Ｂ ３３／０２７

Ｃ０３Ｂ ３３／１０

Ｈ０１Ｌ ２１／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スクライブラインを形成するため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を回転自在に保持するピンと、
前記スクライビングホイールを配置しておく保持溝を形成する一対の支持部を有し、前記一対の支持部に前記ピンを配置しておくピン孔が設けられたホルダーと、
を備え、
前記スクライビングホイールが前記ピン孔に配置されたピンに保持されているホルダーユニットであって、
前記ピンは、前記ピン孔において、前記ホルダーとの間にクリアランスを設けて配置されており、前記ピン孔に配置された前記ピンの外側に、前記ピンの抜け落ち防止のための爪部が設けられていることを特徴とするホルダーユニット。

【請求項2】

前記クリアランスは、０．０２５〜０．０５５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のホルダーユニット。

【請求項3】

前記ピンと前記爪部と間に当て板が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のホルダーユニット。

【請求項4】

前記ピンは、焼結ダイヤモンドからなることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のホルダーユニット。

【請求項5】

請求項１から４の何れか１項に記載のホルダーユニットと、
前記ホルダーユニットを着脱可能なジョイント部と、
を備えるスクライブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成するために用いるホルダーユニット及びスクライブ装置に関する。詳しくは、本発明は、ホルダーとスクライビングホイールとピンとが一体となっているホルダーユニット及びこのホルダーユニットを着脱できるジョイント部を備えたスクライブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス基板等の脆性材料基板の分断には、通常スクライビングホイールが用いられている。具体的には、このスクライビングホイールをガラス基板上に圧接転動させて基板表面にスクライブラインを形成し、これによって基板表面から垂直方向にクラックを生じさせ（スクライブ工程）、次いで基板に応力を加えてその垂直クラックを基板の裏面まで成長させて（ブレイク工程）、脆性材料基板の分断が行われている。

【0003】

基板表面にスクライブラインを形成すると、次第にスクライビングホイールの刃先が摩耗する。刃先が摩耗すると、スクライビングホイールの交換が必要になる。しかしながら、スクライビングホイールは外径が１．０〜５．０ｍｍ程度と小型なものであるため、ホルダーの先端に支持されているホイールの取り外しに際しては、極めて細いホイールを支持するピンの抜き差しが必要である等、スクライビングホイールの交換作業性が非常に悪い。

【0004】

そこで、スクライビングホイールの交換作業性を改善したホイールユニットとして、例えば特許文献１に記載されているチップホルダが知られている。

【0005】

このチップホルダは、ホルダーとスクライビングホイールとピンとを有している。より具体的には、チップホルダは、ホルダーのホルダー溝において、ピンでスクライビングホイールを回転自在に保持しており、ホルダーとスクライビングホイールとピンとを一体化した構成となっている。そして、マグネットが埋設されたホルダージョイントに対してチップホルダが簡単に着脱できるようになっている。

【0006】

したがって、スクライビングホイールの交換が必要な場合には、わざわざホルダーからスクライビングホイールを取り外したりする必要はなく、チップホルダごと交換するだけでよいので、スクライビングホイールの交換作業性が非常に良好となる。

【0007】

このように、特許文献１に開示されているチップホルダは、スクライビングホイールの交換が必要な場合には、チップホルダごと交換する構成となっているので、チップホルダを組立てた後はホルダーからスクライビングホイール及びピンを取り外す必要がない。そのために、特許文献１開示されているチップホルダは、ピンがホルダーのピン孔に取り外しできないように固定された構成になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−９９５号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、分断後のガラス基板においては、端面強度の高いものが望まれている。特に、表示用パネルは薄型化が進んでいるため、表示用パネルを構成するガラス基板もますます薄いものが用いられている。このような薄いガラス基板を用いる表示用パネルによれば、ガラス基板の端面強度が弱いと、表示面に外力が印加された際にガラス基板が簡単に破壊されてしまうことになる。したがって、分断された脆性材料基板の端面強度を向上させる要求は非常に大きい。

【0010】

本発明は、脆性材料基板のスクライブを行った場合に、分断された脆性材料基板の端面強度を向上できる、ホルダーとスクライビングホイールとピンとが一体になっているホルダーユニット及びスクライブ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、本発明のホルダーユニットは、スクライブラインを形成するため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を回転自在に保持するピンと、前記スクライビングホイールを配置しておく保持溝を形成する一対の支持部を有し、前記一対の支持部に前記ピンを配置しておくピン孔が設けられたホルダーと、を備え、前記スクライビングホイールが前記ピン孔に配置されたピンに保持されているホルダーユニットであって、前記ピンは、前記ピン孔において、前記ホルダーとの間にクリアランスを設けて配置されており、前記ピン孔に配置された前記ピンの外側に、前記ピンの抜け落ち防止のための爪部が設けられていることを特徴とする。

【0012】

本発明のホルダーユニットによれば、ピンは、ホルダーとの間にクリアランスが設けられてピン孔に配置されているため、回転可能になっている。これにより、本発明のホルダーユニットは、ピンが回転不可能に配置されているホルダーユニットに比べ、分断された脆性材料基板の端面強度が向上することになる。

【0013】

また、上記目的を達成するため、本発明のスクライブ装置は、スクライブラインを形成するため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を回転自在に保持するピンと、前記スクライビングホイールを配置しておく保持溝を形成する一対の支持部を有し、前記一対の支持部に前記ピンを配置しておくピン孔が設けられたホルダーと、を備え、前記ピンが、前記ピン孔において、前記ホルダーとの間にクリアランスを設けて配置されており、前記ピン孔に配置された前記ピンの外側に、前記ピンの抜け落ち防止のための爪部が設けられているホルダーユニットと、前記ホルダーユニットを着脱可能なジョイント部と、を備えることを特徴とする。

【0014】

本発明のスクライブ装置によれば、スクライビングホイールとピンとホルダーが一体化されたホルダーユニットと、このホルダーユニットを着脱可能なジョイント部を備えるスクライブ装置において、ピンがホルダーとの間にクリアランスが設けられて回転可能に配置されているので、端面強度が向上した分断された脆性材料基板を製造することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態１におけるスクライブ装置の概略図である。

【図2】実施形態１におけるスクライブ装置が有するホルダージョイントの正面図である。

【図3】実施形態１におけるホルダーユニットの斜視図である。

【図4】実施形態１におけるホルダーユニットの一部拡大図である。

【図5】実施形態１におけるスクライビングホイールの側面図である。

【図6】試験片の端面強度の測定方法の概略図である。

【図7】図７（ａ）はピンが回転可能なホルダーユニットを用いた場合の端面強度の測定結果のグラフであり、図７（ｂ）はピンが回転不可能なホルダーユニットを用いた場合の端面強度の測定結果のグラフである。

【図8】実施形態２におけるホルダーユニットをジョイント部に取り付ける前の状態を示す部分拡大斜視図である。

【図9】実施形態２におけるホルダーユニットをジョイント部に取り付けた状態の断面図である。

【図10】実施形態２におけるホルダーユニットの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための一例を示すものであり、本発明をこの実施形態に特定することを意図するものではない。本発明は、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも適応し得るものである。

【0017】

［実施形態１］
実施形態１に係るスクライブ装置１０の概略図を図１に示す。スクライブ装置１０は、移動台１１を備えている。そして、この移動台１１は、ボールネジ１３と螺合されており、モータ１４の駆動によりこのボールネジ１３が回転することで、一対の案内レール１２ａ、１２ｂに沿ってｙ軸方向に移動できるようになっている。

【0018】

移動台１１の上面には、モータ１５が設置されている。このモータ１５は、上部に位置するテーブル１６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするためのものである。脆性材料基板１７は、このテーブル１６上に載置され、図示しない真空吸引手段などによって保持される。なお、スクライブの対象となる脆性材料基板１７は、例えば、ガラス基板、セラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等である。

【0019】

スクライブ装置１０は、脆性材料基板１７の上方に、脆性材料基板１７の表面に形成されたアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８を備えている。そして、スクライブ装置１０には、移動台１１とその上部のテーブル１６を跨ぐように、ｘ軸方向に沿ってブリッジ１９が、支柱２０ａ、２０ｂによって架設されている。

【0020】

このブリッジ１９には、ガイド２２が取り付けられており、スクライブヘッド２１がガイド２２に沿ってｘ軸方向に沿って移動可能に設置されている。そして、スクライブヘッド２１には、ホルダージョイント２３を介して、ホルダーユニット３０が取り付けられている。

【0021】

図２は、ホルダーユニット３０が取り付けられたホルダージョイント２３の正面図である。また、図３は、ホルダーユニット３０の斜視図である。また、図４は、図３のＡ方向から観察したホルダーユニット３０の側面の一部を拡大した図である。

【0022】

ホルダージョイント２３は、略円柱状をしており、回転軸部２３ａと、ジョイント部２３ｂを備えている。スクライブヘッド２１にホルダージョイント２３が装着された状態で、この回転軸部２３ａには、ホルダージョイント２３を回動自在に保持するための二つのベアリング２４ａ、２４ｂが、円筒形のスペーサ２４ｃを介して取り付けられている。なお、図２には、ホルダージョイント２３の正面図が示されるとともに、回転軸部２３ａに取り付けられたベアリング２４ａ、２４ｂとスペーサ２４ｃの断面図が併せて示されている。

【0023】

円柱形のジョイント部２３ｂには、下端側に円形の開口２５を備えた内部空間２６が設けられている。この内部空間２６の上部にマグネット２７が埋設されている。そして、マグネット２７によって着脱自在なホルダーユニット３０が、この内部空間２６に挿入されて取り付けられている。

【0024】

このホルダーユニット３０は、ホルダー３１とスクライビングホイール４０とピン５０で含んで構成されている。つまり、ホルダーユニット３０は、ホルダー３１とスクライビングホイール４０とピン５０とが一体化されたものである。

【0025】

ホルダー３１は、図３に示すように略円柱形をしており、磁性体金属で形成されている。そして、ホルダー３１の上部には、位置決め用の取付部３２が設けられている。この取付部３２は、ホルダー３１の上部を切り欠いて形成されており、傾斜部３２ａと平坦部３２ｂを備えている。

【0026】

そして、ホルダー３１の取付部３２側を、開口２５を介して内部空間２６へ挿入する。その際、ホルダー３１の上端側がマグネット２７によって引き寄せられ、取付部３２の傾斜部３２ａが内部空間２６を通る平行ピン２８と接触することで、ホルダージョイント２３に対するホルダーユニット３０の位置決めと固定が行われる。また、ホルダージョイント２３からホルダーユニット３０を取り外す際には、ホルダーユニット３０を下方へ引くことで、容易に外すことができる。

【0027】

ホルダー３１の下部には、ホルダー３１を切り欠いて形成された保持溝３３が設けられている。そして、保持溝３３を設けるために切り欠いたホルダー３１の下部には、保持溝３３を挟んで支持部３４ａ、３４ｂが位置している。この保持溝３３には、スクライビングホイール４０が回転自在に配置されている。また、支持部３４ａ、３４ｂには、スクライビングホイール４０を回転時自在に保持するためのピン５０を支持しておくピン孔３５ａ、３５ｂがそれぞれ形成されている。なお、ピン孔３５ａは、内部に段部を有しており、保持溝３２側の開口の孔径が、他方側の開口の孔径よりも大きくなっている。

【0028】

次に、図５を用いてスクライビングホイール４０の詳細について説明を行う。図５は、ホルダー２４の先端に取り付けられているスクライビングホイール４０の側面図である。

【0029】

このスクライビングホイール４０は基材４１で形成されている。そして、基材４１には、基材４１の略中心に、ピン５０を貫通させるための貫通孔４２が形成されており、また、基材４１の円周部の両端を削って形成されている刃部４３が形成されている。

【0030】

基材４１は、例えば、超硬合金、焼結ダイヤモンド（Poly Crystalline Diamond. 以下、ＰＣＤと言う）、ステンレス、セラミック等、硬質なものからなる円板状の部材である。また、貫通孔４２は、基材４１の略中心を円形に削って形成されている。

【0031】

刃部４３は、円板状の基材４１の円周部の両端を削って形成された稜線４４と、稜線４４の両側の傾斜面４５を備えている。刃部４３の刃先角は、通常鈍角であり、９０〜１６０°、好ましくは９０〜１４０°の範囲である。なお、刃先角の具体的角度は、切断する脆性材料基板１７の材質、厚さ等から適宜設定される。

【0032】

このスクライビングホイール４０の寸法について説明する。スクライビングホイール４０の外径は、１．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは１．０〜５．０ｍｍ、さらに好ましくは１．０〜３．０ｍｍの範囲である。スクライビングホイール４０の外径が１．０ｍｍより小さい場合には、スクライビングホイール４０の取り扱い性が低下する。一方、スクライビングホイール４０の外径が１０．０ｍｍより大きい場合には、スクライブ時の垂直クラックが脆性材料基板１７に対して深く形成されないことがある。

【0033】

スクライビングホイール４０の厚さは、０．４〜１．２ｍｍ、好ましくは０．４〜１．１ｍｍの範囲である。スクライビングホイール４０の厚さが０．４ｍｍより小さい場合には、加工性及び取り扱い性が低下することがある。一方、スクライビングホイール４０の厚さが１．２ｍｍより大きい場合には、スクライビングホイール４０の材料及び製造のためのコストが高くなる。なお、スクライビングホイール４０の厚さに対して、ホルダー３１の保持溝３３の幅（支持部３４ａと支持部３４ｂとの距離）はわずかに大きくなっており、実施形態１においては、０．６５ｍｍのホイールに対する保持溝３３の幅はほぼ０．６７ｍｍと、約０．０２ｍｍのクリアランスが設けられている。

【0034】

スクライビングホイール４０の貫通孔４２の孔径は、０．８〜１．５ｍｍ程度となっている。

【0035】

次に、ピン５０について説明する。ピン５０は、円柱形の部材であって、図４に点線で示すように、一端が尖頭形状になっている。

【0036】

ピン５０の材料としては、スクライビングホイール４０の基材４１と同様に、超硬合金、ＰＣＤ、ステンレス、セラミック等、硬質なものが用いられる。また、この他に、ピン５０は、超硬合金等で形成した円柱状部材に対して、その表面に硬質粒子を含んだめっき被膜を形成したものでもよい。このように、表面に硬質粒子を含んだめっき被膜を形成することで、スクライビングホイール４０が回転することによるピン５０の摩耗を低減することができる。なお、硬質粒子は、例えば、単結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素等の硬質なものが適している。また、めっき被膜は、例えば、ニッケル被膜等が適している。

【0037】

そして、以上のようなホルダー３１とスクライビングホイール４０とピン５０とを用いてホルダーユニット３０が構成される。具体的には、ホルダーユニット３０は、図４に示すように、スクライビングホイール４０の貫通孔４２にピン５０を貫通させるとともに、ピン孔３５ａ、３５ｂにピン５０の両端を配置し、スクライビングホイール４０がホルダー３１に対して回転できるように配置されている。

【0038】

スクライビングホイール４０の交換が必要になると、実施形態１のような一体型のホルダーユニット３０は、スクライビングホイール４０を取り外すことなく、ホルダーユニット３０ごと交換を行うことになる。したがって、ホルダー３１とスクライビングホイール４０とピン５０とを一体化した後は、スクライビングホイール４０をホルダー３１からわざわざ取り外す必要がないため、ピン５０もピン孔３５ａ、３５ｂから外す必要がない。そのため、従来の一体型のホルダーユニットでは、ピン５０は、ピン孔３５ａ、３５ｂで固定され、回転できないように配置されていた。

【0039】

しかしながら、実施形態１のホルダーユニット３０は、ピン５０が回転できるようにピン孔３５ａ、３５ｂに配置されている。

【0040】

具体的には、ピン孔３５ａ、３５ｂに設置されたピン５０は、ホルダー３１との間に０．０２５〜０．０５５ｍｍのクリアランスが設けられている。このようなクリアランスを設けておくことで、ピン孔内に設置されたピン５０が、スクライビングホイール４０の回転の際などに、スクライビングホイール４０とともに回転することができる。なお、クリアランスが０．０２５ｍｍよりも小さくなるとピン５０の回転性が下がってしまい、クリアランスが０．０５５ｍｍよりも大きくなるとスクライブによって生じたカレットがクリアランスに入りやすくなり、かえってピン５０の回転性が下がってしまう。なお、スクライビングホイール４０の貫通孔４２におけるスクライビングホイール４０とピン５０とのクリアランスは、０．０３５〜０．０６５ｍｍ設けている。

【0041】

また、実施形態１のホルダーユニット３０は、図３や図４に示すように、ピン孔３５ｂ側において、ピン孔３５ｂの壁をカシメることで爪部３６を４箇所形成し、ピン５０がピン孔３５ｂから抜け落ちないように構成されている。そして、ピン孔３５ａ側では、内部に段部を有しており、保持溝３２側の開口の孔径が、他方側の開口の孔径よりも大きくなっている。この段部によってピン受部が形成され、ピン５０がピン孔３５ａから抜け落ちないようになっている。

【0042】

このような構成によって、ホルダーユニット３０は、ピン孔３５ａ、３５ｂに配置されたピン５０が回転できるようになっている。なお、実施形態１では爪部３６を４箇所形成しているが、４箇所よりも少なくても或いは多くても構わない。また、ピン孔３５ａ側でも、ピン孔３５ｂ側と同様に、ピン孔３５ａの壁をカシメ、爪部を形成する構成にしても構わない。

【0043】

次に、ピン孔３５ａ、３５ｂに配置されたピン５０が回転可能な状態であるホルダーユニット３０を用いて実際にスクライブを行い、分断した脆性材料基板１７の断面強度の測定を行った結果について説明する。

【0044】

まず、実際に用いたスクライビングホイール４０は、基材４１がＰＣＤからなるものを用いた。また、ピン５０もＰＣＤ製のものを用いた。

【0045】

なお、ＰＣＤは、微細なダイヤモンド粒子（粒子径は０．５〜２．０μｍ）、添加剤（タングステン、チタン、ニオブ、タンタル等の超微粒子炭化物）、結合材（コバルト、ニッケル、鉄等の鉄族元素）を混合し、ダイヤモンドが熱力学的に安定となる高温及び超高圧下において、混合物を焼結させて製造される。

【0046】

また、ピン５０としてＰＣＤ製のものを用いた理由は、ピン５０をよりスムーズに回転しやすくするためである。これは、一つは、ＰＣＤ製のピン、超硬合金製のピン、表面に硬質粒子を含んだめっき被膜を形成したピンの３つを実際に製造し、その表面粗さをみたところ、ＰＣＤ製のピンと超硬合金製のピンが表面粗さに関しては優れていたためである。なお、表面粗さを表すパラメータの一つである算術平均粗さ（Ｒａ）求めたところ、ＰＣＤは０．０６２μｍ、超硬合金は０．０２４μｍ、硬質粒子を含んだめっき被膜は０．９５４μｍであった。また、摩擦係数に関しては、ＰＣＤが超硬合金に比べ摩擦係数が低いためである。

【0047】

そして、ホルダーユニット３０との比較を行うために、比較のためのホルダーユニットＣを準備した。このホルダーユニットＣは、ホルダーユニット３０と同様に、ホルダー３１とスクライビングホイール４０とピン５０とを備えており、これらが一体化されたものである。

【0048】

また、ホルダーユニットＣがホルダーユニット３０と異なる点は、ピン孔３５ａ、３５ｂに配置されたピン５０が回転できないよう固定された状態になっている点である。具体的には、ホルダーユニットＣは、ピン５０をピン孔３５ａに圧入することで、ピン５０が回転できないよう固定されて構成されている。なお、比較用のホルダーユニットＣにおけるピン５０の固定は、この他に接着剤等による方法でも構わない。

【0049】

スクライビングホイール４０は、外径が３．０ｍｍ、厚さが０．６５ｍｍ、貫通孔４２の孔径が０．８ｍｍ、刃部４３の刃先角は１１０°のものを用いた。

【0050】

そして、ホルダーユニット３０と比較のためのホルダーユニットＣを、それぞれスクライブ装置１０のホルダージョイント２３に取り付けて、脆性材料基板１７を分断して試験片を作成し、試験片の断面強度の測定を行った。

【0051】

なお、試験片を作成した際の条件は、以下である。
スクライブ装置：三星ダイヤモンド工業株式会社製スクライブ装置（ＭＳタイプ）
切断速度：３００ｍｍ／ｓｅｃ
切込量：０．１ｍｍ
脆性材料基板：日本電気硝子株式会社製ガラス基板、厚さ０．３ｍｍ、３６０ｍｍ×４６０ｍｍ、ＯＡ−１０（商品名）
試験片サイズ：４０ｍｍ×５０ｍｍ

【0052】

また、端面強度は、各試験片の一方の面上の中心線（４０ｍｍ×２５ｍｍの大きさに２分割する線）から両側にそれぞれ５ｍｍ離れた２本の直線上及び反対側の面（裏面）上の中心線（表面の中心線に対面する線）から両側にそれぞれ１０ｍｍ離れた２本の直線に、試験片に対して垂直方向から圧力Ｆを加え、破壊される際の圧力（stress）を測定することにより、４点曲げ強度（単位：Ｎ）として求めた。なお、各試験片の曲げ強度の測定方法の概略を図６に示した。また、用いた４点曲げ試験機は、島津製作所製のＥｚ Ｔｅｓｔ／ＣＥであり、試験速度１ｍｍ／ｍｉｎで測定を行った。

【0053】

そして、ホルダーユニット３０とホルダーユニットＣとをそれぞれ用いて分断した試験片２０枚の４点曲げ強度を測定した。図７（ａ）はピン５０が回転可能なホルダーユニット３０を用いた場合の測定結果のグラフであり、図７（ｂ）はピン５０が回転不可能なホルダーユニットＣを用いた場合の測定結果のグラフである。なお、異なる３つのピン５０を用いて測定を行っており、図７（ａ）、（ｂ）のｎ＝１では同じピン５０を使用し、ｎ＝２、ｎ＝３でもそれぞれホルダーユニット３０とホルダーユニットＣで同じピン５０を使用した。

【0054】

また、図７においては２０枚の試験片について測定した時の最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）と平均値（Ａｖｅ）をグラフに記載している。そして、図７（ａ）に示すホルダーユニット３０を用いた場合に３つの平均強度は、８１．３Ｎであった。また、図７（ｂ）に示すホルダーユニットＣを用いた場合の３つの平均強度は、７１．３Ｎであった。

【0055】

この結果から明らかなように、ピン５０が回転可能な状態で設置されているホルダーユニット３０の方が、ピン５０が回転不可能な状態で設定されているホルダーユニットＣに比べ、試験片であるガラス基板の端面強度が高くなっている。具体的には、ホルダーユニット３０の端面強度の方が、ホルダーユニットＣの端面強度に比べ約１４％高くなっていた。

【0056】

つまり、ホルダー３１とスクライビングホイール４０とピン５０とが一体となったホルダーユニット３０の場合、ピン５０を回転可能な状態に配置することによって、分断された脆性材料基板１７の端面強度を向上することができる。

【0057】

また、いわゆる手動式のスクライブ装置のホルダージョイントに、ホルダーユニット３０とホルダーユニットＣとをそれぞれ取り付けて、ガラス基板にスクライブラインを形成してみたところ、ホルダーユニット３０に比べ、ホルダーユニットＣの方が重く感じた。

【0058】

以上のことから、ピン５０が固定された状態で配置されているホルダーユニットＣでは、スクライビングホイール４０の回転抵抗が大きくなっていると思われ、そのため端面に大きなクラックが多数発生してしまい、端面強度が低下するものと考えられる。

【0059】

［実施形態２］
次に実施形態２に係るホルダージョイント１２３と、ホルダーユニット１３０について図８〜図１０を用いて説明する。図８は、ホルダーユニット１３０をホルダージョイント１２３のジョイント部１２３ｂに取り付ける前の状態を示す部分拡大斜視図である。図９は、ホルダーユニット１３０をホルダージョイント１２３のジョイント部１２３ｂに取り付けた状態の断面図である。図１０は、ホルダーユニット１３０の正面図である。

【0060】

ホルダーユニット１３０は、ホルダー１３１とスクライビングホイール１４０とピン１５０とが一体化されたものである。

【0061】

ホルダー１３１は、略円柱形の金属又は樹脂で形成されている。ホルダー１３１には、ジョイント部１２３ｂへの挿入方向を容易に規制するとともに、脱着を容易にするために、側面から突出した操作バー１３２が形成されている。また、ホルダー１３１には、全周にわたって円環状の窪み１３３が形成されている。

【0062】

また、ホルダー１３１の下部には、切り欠いて形成された保持溝１３４が設けられている。そして、保持溝１３４を設けるために切り欠いたホルダー１３１の下部には、保持溝１３４を挟んで支持部１３５ａ、１３５ｂが位置している。この保持溝１３４には、スクライビングホイール１４０を回転自在に保持するためのピン１５０を支持しておくピン孔１３６ａ、１３６ｂがそれぞれ形成されている。なお、ピン孔１３６ａは、内部に段部を有しており、保持溝１３４側の開口の孔径が、他方側の開口の孔径よりも大きくなっている。また、スクライビングホイール１４０は、実施形態１のスクライビングホイール４０と同様である。また、ピン１５０は、実施形態１のピン５０と同様である。

【0063】

ホルダージョイント１２３のジョイント部１２３ｂには、ホルダーユニット１３０を挿入し保持するための開口１２４を備えた内部空間１２５とホルダー１３１の操作バー１３２を導入するためのバー導入溝１２６とが、形成されている。また、開口１２４には、例えばボールプランジャーやバネ部材などの弾性部材１２７（図９参照）が、設けられている。そして、この弾性部材１２７が、ホルダー１３１の円環状の窪み１３３に当接するようになっている。

【0064】

ホルダーユニット１３０は、操作バー１３２をバー導入溝１２６に導入しながら、開口１２４を介して内部空間１２５に挿入される。ホルダーユニット１３０が内部空間１２５に挿入されて、操作バー１３２がバー導入溝１２６内で引き上げられると、ホルダー１３１の上端が内部空間１２５内の天井部に当接する。この時、ホルダー１３１の窪み１３３に弾性部材１２７が係合することで、ホルダーユニット１３０は、ジョイント部１２３ｂに着脱可能に保持・固定される。また、操作バー１３２は、バー導入溝１２６で回転方向の動きが抑止されるので、ホルダーユニット１３０は、ジョイント部１２３ｂの内部空間１２５内で正確に位置決めされる。なお、ホルダー１３１は、外周面部の全周に円環状の窪み１３３を備えるのではなく、弾性部材１２７が当接する位置にのみ窪み１３３を備えていてもよい。

【0065】

また、ホルダー１３１は、支持部１３５ｂに形成されたピン孔１３６ｂの外部側（保持溝１３４とは反対側）の径が大きくなっている。そして、この大きくなった径の部分にピン１５０よりも径の大きい円板状の当て板１３７が配置されている。この当て板１３７は、ピン孔１３６ｂの外部側の壁を４箇所においてカシメることによって形成された爪部１３８によって、抜けることがないように保持されている。なお、この当て板１３７は、ピン１５０をピン孔１３６ｂ側から挿入した後で配置され、爪部１３８によって保持される。

【0066】

また、ホルダー１３１は、ピン孔１３６ａ側では、内部に段部を有しており、保持溝１３４側の開口の孔径が、他方側の開口の孔径よりも大きくなっている。ホルダー１３１は、この段部によってピン受部が形成され、ピン１５０がピン孔１３６ａから抜け落ちないようになっている。

【0067】

また、ピン１５０は、実施形態１のホルダーユニット３０と同様にホルダーユニット１３０においても、ピン孔１３６ａ、１３６ｂにおいて、ホルダー１３１との間に０．０２５〜０．０５５ｍｍのクリアランスが設けられて配置されている。

【0068】

このような構成によって、ホルダーユニット１３０は、ピン孔１３６ａ、１３６ｂに配置されたピン１５０が回転できるようになっている。したがって、実施形態１のホルダーユニット３０と同様、ホルダー１３１とスクライビングホイール１４０とピン１５０とが一体となったホルダーユニット１３０の場合も、ピン１５０が回転可能な状態に配置されているため、分断された脆性材料基板の端面強度を向上することができる。

【0069】

また、ホルダーユニット１３０においては、当て板１３７が、ピン孔１３６ｂの外部側の内周壁をカシメて形成した爪部１３８によって保持されている。このため、ピン１５０のピン孔１３６ｂ側の端部は、直接爪部１３８に接触することはなく、当て板１３７と接触することになる。したがって、ピン１５０が爪部１３８に直接当たると、爪部１３８による段差によりピン１５０の回転が不規則になったり減速したりすることが生じるおそれがあるが、実施形態２ではこのような問題が生じない。

【0070】

なお、当て板１３７は鋼材で形成されている。なお、ピン孔１３６ａ、１３６ｂ内で固定されていないピン１５０と接触することもあるので、ＰＣＤ製のものや基材にＤＬＣ（diamond-like carbon）膜が成膜されたものなど、より摩擦係数の低いもので形成してもよい。あるいは、ピンとの接触による磨耗や破損を防止するため、硬度の高い超硬合金等を用いてもよい。

【0071】

また、スクライブラインの形成時にスクライブ速度が速くなるとスクライビングホイール１４０の回転によりピン１５０が共回りし易くなり、ピン１５０に大きな外力が印加されることになる。この時、ピン１５０が直接爪部１３８と接触すると、ピン１５０が爪部１３８を突き破るおそれがある。しかしながら、実施形態２では、ピン１５０は当て板１３７と接触し外力が分散されることになるので、ピン１５０が抜け落ち難くなる。

【0072】

なお、実施形態２では、当て板１３７として円板状のものを使用した例を示したが、ピン孔１３６ｂからピン１５０が抜け出すこと防止できる形状であればよく、当て板１３７は、例えば、楕円形状の平板、多角形状の平板等であってもよい。

【0073】

また、実施形態２では、爪部１３８によって当て板１３７を保持していたが、ホルダーユニット１３０は、例えば、接着剤によって当て板１３７をピン孔１３６ｂに保持する構成や、溶接によって当て板１３７をピン孔１３６ｂに保持する構成でも構わない。

【0074】

また、ホルダーユニット１３０は、ピン孔１３６ａ側においても、ピン１５０に対する当て板を用いる構成でも構わない。

【符号の説明】

【0075】

１０・・・スクライブ装置
１１・・・移動台
１２ａ、１２ｂ・・・案内レール
１３・・・ホールネジ
１４、１５・・・モータ
１６・・・テーブル
１７・・・脆性材料基板
１８・・・ＣＣＤカメラ
１９・・・ブリッジ
２０ａ、２０ｂ・・・支柱
２１・・・スクライブヘッド
２２・・・ガイド
２３、１２３・・・ホルダージョイント
２３ａ・・・回転軸部
２３ｂ、１２３ｂ・・・ジョイント部
２４ａ、２４ｂ・・・ベアリング
２４ｃ・・・スペーサ
２５、１２４・・・開口
２６、１２５・・・内部空間
２７・・・マグネット
２８・・・平行ピン
３０、１３０・・・ホルダーユニット
３１、１３１・・・ホルダー
３２・・・取付部
３２ａ・・・傾斜部
３２ｂ・・・平坦部
１３２・・・操作バー
３３、１３４・・・保持溝
３４ａ、３４ｂ、１３５ａ、１３５ｂ・・・支持部
３５ａ、３５ｂ、１３６ａ、１３６ｂ・・・ピン孔
３６、１３８・・・爪部
４０、１４０・・・スクライビングホイール
４１・・・基材
４２・・・ピン孔
４３・・・刃部
４４・・・稜線
４５・・・傾斜面
５０、１５０・・・ピン
１２６・・・バー導入溝
１２７・・・弾性部材
１３３・・・窪み
１３７・・・当て板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図8】

【図9】

【図10】

【図7】