特許 7482530 スクライブヘッド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】

(24)【登録日】2024-05-02

(45)【発行日】2024-05-14

(54)【発明の名称】スクライブヘッド及びスクライブ装置

(51)【国際特許分類】

   B28D 5/00 20060101AFI20240507BHJP

【ＦＩ】

B28D5/00 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021207278

(22)【出願日】2021-12-21

(65)【公開番号】P2023092202

(43)【公開日】2023-07-03

【審査請求日】2022-12-16

(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】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】岡島 康智

(72)【発明者】

【氏名】阪口 良太

(72)【発明者】

【氏名】竹原 春香

【審査官】堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２６０２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３０３３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２８Ｄ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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ツールと、前記スクライビングツールを着脱自在に保持するホルダージョイントと、前記ホルダージョイントの上方に配備され且つ当該ホルダージョイントを上下方向軸心回りに回転可能に保持するホルダージョイント保持部と、を有するホルダー保持部を備えるスクライブヘッドにおいて、
前記ホルダージョイント保持部には、非通電時に前記ホルダージョイントの回転をロックして保持し且つ、通電時に前記ホルダージョイントを回転可能にする電磁ブレーキ部と、前記ホルダージョイントを保持する延長部材が設けられており、
前記電磁ブレーキ部は、
通電することで励磁され斥力を発生する電磁体と、
前記電磁体の下方に配備され且つ前記電磁体の斥力により反発する永久磁石と、
前記永久磁石の下方に配備され且つ前記ホルダージョイントを保持する非磁性体と、を有し、
前記非磁性体は、前記延長部材を固定する
ことを特徴とするスクライブヘッド。

【請求項2】

前記電磁体において前記永久磁石に対面する側に強磁性体が配設されていて、
非通電により前記電磁体が無励磁状態となることで、前記永久磁石が前記電磁体の強磁性体に吸着して固定状態となり、前記ホルダージョイントの回転をロックし、
通電することにより前記電磁体が励磁状態となり斥力を発生することで、前記永久磁石が前記電磁体に対して反発して非固定状態となり、前記ホルダージョイントが回転可能となる構成とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のスクライブヘッド。

【請求項3】

前記永久磁石は、前記電磁体が無励磁状態と励磁状態とに変わることよって、前記電磁体と非磁性体の間を上下方向に移動可能とされている
ことを特徴とする請求項２に記載のスクライブヘッド。

【請求項4】

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ツールと、前記スクライビングツールを着脱自在に保持するホルダージョイントと、前記ホルダージョイントの上方に配備され且つ当該ホルダージョイントを上下方向軸心回りに回転可能に保持するホルダージョイント保持部と、を有するホルダー保持部を備え、前記ホルダージョイント保持部には、非通電時に前記ホルダージョイントの回転をロックして保持し且つ、通電時に前記ホルダージョイントを回転可能にする電磁ブレーキ部と、前記ホルダージョイントを保持する延長部材が設けられているスクライブヘッドと、
前記スクライブヘッドと対向する位置に配備され且つ前記脆性材料基板が載置されるテーブルと、
前記テーブルを跨ぐように架設され且つ前記スクライブヘッドが取り付けられているビームと、を備え、
前記電磁ブレーキ部は、
通電することで励磁され斥力を発生する電磁体と、
前記電磁体の下方に配備され且つ前記電磁体の斥力により反発する永久磁石と、
前記永久磁石の下方に配備され且つ前記ホルダージョイントを保持する非磁性体と、を有し、
前記非磁性体は、前記延長部材を固定する
ことを特徴とするスクライブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脆性材料基板をスクライブするスクライブ装置に備えられたスクライブヘッドの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、脆性材料基板の分断には、その基板にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、スクライブラインに沿ってブレード（ブレーク刃）を押し付けて基板を分断するブレーク工程がある。そのうち、スクライブ工程ではスクライブ装置が用いられている。
スクライブ装置には、カッターホイールなどを用いたスクライビングツールがホルダージョイントを介してスクライブヘッドに取り付けられており、そのスクライビングツールにより脆性材料基板にスクライブラインを形成する。

【0003】

スクライブヘッドの中には、ホルダージョイントがベアリングを介して上下方向を向く軸心回りに回動自在とされているものもある。これにより、ホルダージョイントは無負荷のときフリーな状態であるが所定の方向に負荷がかかるとその方向に倣って走行する、すなわち椅子の脚に設けられたキャスターのような効果で、ホルダージョイントがスクライブヘッドに倣って移動することとなり、カッターホイールによって基板にスクライブラインが形成される。

【0004】

しかしながら、ホルダージョイントが回動自在であると、スクライブラインを形成する工程の途中でカッターホイールが揺動する首振り現象を起こしてしまい、スクライブラインが直線状にならずに、うねり状に形成されることがあり、基板分断の加工精度が低下する虞がある。このことより、スクライブラインを形成する工程でホルダージョイントの回転をロックすることが必要となる。

【0005】

ホルダージョイントの回転をロックする機構については、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
特許文献１は、ワークを支持するテーブルの上方に可動支持体を装着し、該可動支持体の下端部に対し、軸受機構を介してブラケットを垂直軸線の周りで往復回動可能に装着し、該ブラケットに対し垂直軸線から水平方向に所定距離変位した位置にスクライブ刃を取り付け、テーブル又はスクライブ刃を水平方向に移動してワークの上面にスクライブ溝を形成するスクライブ装置が開示されている。このスクライブ装置は、ブラケットが可動支持体の孔に対し軸受を介して回転可能に支持されている。

【0006】

スクライブ装置には、可動支持体に対しブラケット（ホルダージョイント）及びスクライブ刃が垂直軸線を中心として水平方向に揺動することを阻止するロック機構が設けられている。ロック機構は、支持軸の上端面に押圧されるピストンロッドを備えたエアシリンダーによって構成されている。また、ピストンロッドは、付勢部材により常に退避位置に付勢されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許４８４１９３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

さて、特許文献１は、エアーを供給することによりホルダージョイント（ブラケット）を固定しているが、停電時など給電が止まって不意にエアーの供給が停止された場合、ホルダージョイントは回動自在になってしまい、スクライブヘッドのツール位置が変わってしまう虞がある。給電が止まってもホルダージョイントを固定できる機構が望ましい。
また、下方向の応力を与えてしまい、給電が止まったときにホルダージョイントを固定することができない。つまり、ホルダージョイントを固定したときの振れや振動が多くなる虞がある。

【0009】

エアー駆動の応答性により、ホルダージョイントの固定とフリー状態の切り替えが遅くなる虞がある。また、エアー供給方式の装置は、ホルダージョイントが一体型となりツー
ル交換が煩雑となる。
すなわち、エアーを用いて支持軸を押し付ける方法は応答性が悪く、また押し付けにより下方向に応力を与えるため、ホルダージョイントを固定したときに振れや振動が生じる虞がある。また、ホルダージョイントに対して下方に押す圧力をかけすぎるとカッターホイールが基板を破損させてしまう虞がある。

【0010】

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、スクライブラインを形成するに際して、ホルダージョイントの上下方向軸心回りの回転をロックしても、スクライビングツールの応答性が高く且つ振れや振動を抑制することができるスクライブヘッド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】

上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかるスクライブヘッドは、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ツールと、前記スクライビングツールを着脱自在に保持するホルダージョイントと、前記ホルダージョイントの上方に配備され且つ当該ホルダージョイントを上下方向軸心回りに回転可能に保持するホルダージョイント保持部と、を有するホルダー保持部を備えるスクライブヘッドにおいて、前記ホルダージョイント保持部には、非通電時に前記ホルダージョイントの回転をロックして保持し且つ、通電時に前記ホルダージョイントを回転可能にする電磁ブレーキ部と、前記ホルダージョイントを保持する延長部材が設けられており、
前記電磁ブレーキ部は、
通電することで励磁され斥力を発生する電磁体と、
前記電磁体の下方に配備され且つ前記電磁体の斥力により反発する永久磁石と、
前記永久磁石の下方に配備され且つ前記ホルダージョイントを保持する非磁性体と、を有し、
前記非磁性体は、前記延長部材を固定することを特徴とする。

【0012】

好ましくは、前記電磁ブレーキ部は、通電することで励磁され斥力を発生する電磁体と、前記電磁体の下方に配備され且つ前記電磁体の斥力により反発する永久磁石と、前記永久磁石の下方に配備され且つ前記ホルダージョイントを保持する非磁性体と、を有しているとよい。
好ましくは、前記電磁体において前記永久磁石に対面する側に強磁性体が配設されていて、非通電により前記電磁体が無励磁状態となることで、前記永久磁石が前記電磁体の強磁性体に吸着して固定状態となり、前記ホルダージョイントの回転をロックし、通電することにより前記電磁体が励磁状態となり斥力を発生することで、前記永久磁石が前記電磁体に対して反発して非固定状態となり、前記ホルダージョイントが回転可能となる構成とされているとよい。

【0013】

好ましくは、前記永久磁石は、前記電磁体が無励磁状態と励磁状態とに変わることよって、前記電磁体と非磁性体の間を上下方向に移動可能とされているとよい。
本発明にかかるスクライブ装置は、上記のスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドと対向する位置に配備され且つ前記脆性材料基板が載置されるテーブルと、前記テーブルを跨ぐように架設され且つ前記スクライブヘッドが取り付けられているビームと、を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、スクライブラインを形成するに際して、ホルダージョイントの上下方向軸心回りの回転をロックしても、スクライビングツールの応答性が高く且つ振れや振動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のスクライブヘッドを示した斜視図である。

【図2】本発明のスクライブヘッドを示した正面図である。

【図3】本発明のスクライブヘッドを示した側面図である。

【図4】本発明のスクライブヘッドのホルダー保持部を示した側面図である。

【図5】本発明のスクライブヘッドのホルダー保持部を構成する電磁ブレーキ部の拡大図である。

【図6】本発明のスクライブ装置の概略を模式的に示した正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明にかかるスクライブヘッド及びスクライブ装置の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をも
って本発明の構成を限定するものではない。また、図面に関して、見やすくするため、構成部品の一部を省略して描いている。また、スクライブ装置５１におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向等については、図面に示す通りである。

【0017】

まず、本発明のスクライブヘッド１が備えられたスクライブ装置５１の概略について説明する。
図６は、本発明のスクライブヘッド１が備えられたスクライブ装置５１の概略を模式的に示した正面図である。なお、スクライブラインを形成する方向については、図６に示すように左側から右側へと向かうＸ軸方向である。

【0018】

図６に示すように、スクライブ装置５１は、脆性材料基板Ｆが載置されるテーブル５２（載置台）と、脆性材料基板Ｆの表面上にスクライブラインを形成するスクライブヘッド１と、を有している。
テーブル５２は、スクライブヘッド１と対向する位置に配備されている。テーブル５２は、モータが内蔵された支持部５３により下方から支持されている。テーブル５２は、当該テーブル５２上に載置された脆性材料基板Ｆを保持する真空吸引手段（図示せず）を備えている。

【0019】

支持部５３の内部には、モータ（図示せず）が格納されている。このモータは、テーブル５２の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。支持部５３は、移動台５４上に載置されている。
移動台５４は、一対の案内レール５５に沿って、Ｙ軸方向に移動自在に保持されている。この移動台５４は、ボ－ルネジ５６と螺合しており、モータの駆動によりボ－ルネジ５６が回転することにより、案内レール５５に沿ってＹ軸方向に移動する。

【0020】

また、スクライブ装置５１には、ビーム５７（ブリッジ）が一対の支柱５８により架設されている。ビーム５７は、移動台５４とその上部のテーブル５２を跨ぐようにＸ軸方向に沿って配備されている。支柱５８は、Ｘ軸方向に一対配備されていて、ビーム５７を下方から支持する。ビーム５７には、スクライブヘッド１をＸ軸方向に案内するガイドレール５９が取り付けられている。

【0021】

ガイドレール５９とスクライブヘッド１は、移送部６０を介して接続されている。その移送部６０がモータの駆動によりガイドレール５９に沿ってスライド移動することにより、ホルダー保持部２が取り付けられたスクライブヘッド１はＸ軸方向に移動可能となっている。また、スクライブヘッド１は、Ｚ軸方向にも移動可能となっている。
図１に、本発明のスクライブヘッド１の斜視図を示す。図２に、本発明のスクライブヘッド１の正面図を示す。図３に、本発明のスクライブヘッド１の側面図を示す。

【0022】

図１～図３などに示すように、スクライブヘッド１は、ホルダー保持部２と、ホルダー保持部２を格納するケース体３と、ケース体３を上下方向に移動させる上下移動機構（図示せず）と、上下移動機構が取り付けられ且つ上下方向に移動可能なスライド部材４と、上下移動機構を囲いダストなどの侵入を防いで保護する保護部材５と、ホルダー保持部２などを保持し且つ移送部６０に取り付けられるステー部材６と、を有している。

【0023】

ケース体３は、内部にホルダー保持部２を格納する空間が確保された筐体である。ケース体３内にホルダー保持部２を格納し、ケース体３の上部において取り付けネジ３１によりホルダー保持部２の上部を固定することで、ホルダー保持部２はケース体３内で保持される。
また、ケース体３には、Ｘ軸方向を向く貫通孔３ａが複数設けられている。貫通孔３ａには、取り付けネジ３２が挿入される。ケース体３は、取り付けネジ３２によりスライド部材４に取り付けられている。これにより、ケース体３とスライド部材４はともに、上下方向に移動可能となる。

【0024】

ケース体３の底部には、ホルダージョイント１２が取り付けられる取り付け部３ｂが形成されている。取り付け部３ｂは、上下方向に貫通した孔部であって、径が異なる（下部より上部が小径の）段差部が形成されている。その段差部にホルダージョイント１２を保持するリング部材７が取り付けネジ３３を介して取り付けられることにより、ホルダージョイント１２がケース体３の底部に取り付けられる。つまり、ホルダー保持部２は、ケース体３からホルダージョイント１２及びスクライビングツール１１が下方に突出するように配備される。

【0025】

リング部材７は、内周の大きさがホルダージョイント１２の外周より大きい周囲（ホルダージョイント１２が若干回転可能な大きさ）の空間が形成されている。本実施形態では、リング部材７の内周形状は略四角形状とされている。リング部材７の内周の範囲において、ホルダージョイント１２は少し回転する。
上下移動機構はスライド部材４に取り付けられていて、本実施形態ではリニアガイドを採用している。リニアガイドは案内レールに沿ってスライダーが移動するものであり、案内レールは軸心が上下（垂直）方向を向くように配備され、スライダーは案内レールに沿って上下（垂直）方向を移動する。

【0026】

スライド部材４は、ケース体３を取り付け可能にする広さを有する板部材である。スライド部材４には、リニアガイドのスライダーが取り付けられている。スライダーが垂直方向を移動することにより、スライド部材４とケース体３は垂直方向を移動する。ただし、保護部材５とステー部材６は、移送部６０を介してビーム５７に固定されている。
スライド部材４は、上方に設けられたエアシリンダー８に連結されている。スライド部材４とケース体３は、エアシリンダー８の駆動とリニアガイドにより上下方向に移動することできる。なお、エアシリンダー８の本体は支持部材９を介して、ステー部材６の第２取り付け壁６ｂに取り付けられている。

【0027】

保護部材５は、リニアガイドを囲うことができる大きさの環状の部材である。保護部材５には、内部に空気を送り込む孔部５ａが設けられている。孔部５ａには、空気を供給するエアホース１０が接続されている。この保護部材５は、内部に空気を送り込むことでダストなどの侵入を防いで保護するパージ部材となっている。
また、保護部材５とスライド部材４のＸ軸方向における位置については、若干の隙間を設けて配備されている。この隙間は、スライド部材４が上下方向に移動するために空けられたものである。またこの隙間は、保護部材５の内部に送り込まれた空気により壁ができた状態（シールされた状態）となっており、ダストなどの侵入を防いでいる。

【0028】

ステー部材６は、平面視で（Ｚ軸方向から見て）Ｌ字形状に形成された部材である。ステー部材６は、移送部６０に取り付けられる第１取り付け壁６ａと、その第１取り付け壁６ａの直交方向に立設され且つスクライブヘッド１が取り付けられる第２取り付け壁６ｂと、を有している。
第１取り付け壁６ａには、Ｙ軸方向を向く貫通孔６ｃが複数設けられている。貫通孔６ｃには、取り付けネジ３４が挿入される。第１取り付け壁６ａは、取り付けネジ３４により移送部６０に取り付けられている。これにより、ステー部材６は移送部６０に取り付けられる。

【0029】

第２取り付け壁６ｂは、第１取り付け壁６ａの一方縁から直交方向に立設されている。第２取り付け壁６ｂには、Ｙ軸方向を向く貫通孔６ｄが複数設けられている。貫通孔６ｄには、取り付けネジ３５が挿入される。第２取り付け壁６ｂは、取り付けネジ３５により移送部６０に取り付けられている。これにより、ステー部材６は移送部６０に取り付けられる。また、第２取り付け壁６ｂには、スライド部材４とリニアガイドの案内レールが取り付けられている。

【0030】

図３に示すように、Ｘ軸方向において、第２取り付け壁６ｂ、保護部材５（リニアガイド）、スライド部材４、ケース体３（ホルダー保持部２）の順に、積層するように配備されている。
スクライブヘッド１には、ホルダー保持部２が取り付けられている。ホルダー保持部２は、スクライブヘッド１全体のＺ軸方向の移動とは別に、ホルダー保持部２もＺ軸方向（垂直方向）に移動可能となっている。

【0031】

図４に、本発明のホルダー保持部２の側面図を示す。
図４に示すように、ホルダー保持部２は、脆性材料基板Ｆの表面上にスクライブラインを形成するスクライビングツール１１と、スクライビングツール１１を着脱自在に保持するホルダージョイント１２と、ホルダージョイント１２を上下方向軸心回りに回転可能に
保持するホルダージョイント保持部１３と、を有している。

【0032】

スクライビングツール１１は、脆性材料基板Ｆにスクライブラインを形成するカッターホイール１１ａ（スクライビングホイール１１ａ）と、カッターホイール１１ａを支持するホルダーである本体部１１ｂと、を有している。
カッターホイール１１ａは、円板形状の部材であって、円周部分の断面が尖った三角形状に形成され、円板の中心には貫通した孔部が形成されている。カッターホイール１１ａは、孔部に挿入されたピンの軸心（Ｙ軸方向）回りに回転自在に支持されている。つまり、カッターホイール１１ａは、Ｘ軸方向に走行可能となっている。

【0033】

本体部１１ｂは、磁性材料からなる略円柱形状の部材であって、先端（下端）においてカッターホイール１１ａを回転自在に支持する。
このように、カッターホイール１１ａとホルダーである本体部１１ｂが一体となったものが、スクライビングツール１１である。カッターホイール１１ａを備えたスクライビングツール１１は、ホルダージョイント１２に取り付けられる。

【0034】

ホルダージョイント１２は、スクライブヘッド１の下部に取り付けられている。ホルダージョイント１２は、平面視で（Ｚ軸方向から見て）略四角形状の部材であって、下部が開口され且つ上部が閉塞された有底筒状の部材である。ホルダージョイント１２は、外周の大きさがリング部材７の内周より小さい周囲とされている。ホルダージョイント１２は、リング部材７の内周において回転する。

【0035】

ホルダージョイント１２の下部の軸心中央には、円筒形状の挿入部１２ａが形成されている。その挿入部１２ａは、スクライビングツール１１を保持する保持部１２ａとなっている。その保持部１２ａの上端には、マグネット（図示せず）が設けられている。
ホルダージョイント１２の保持部１２ａにスクライビングツール１１の本体部１１ｂを挿入すると、本体部１１ｂの上端（基端）がマグネットによって吸引されて、スクライビングツール１１がホルダージョイント１２に固定される。

【0036】

ホルダージョイント１２の上部には、上方向に突出状の軸部材１２ｂが設けられている。軸部材１２ｂは、軸心が上下方向を向いた長尺のものであり、ホルダージョイント１２の上面中央から突設されている。軸部材１２ｂの上部は、延長部材１４の挿入部１４ａに挿入される。
軸部材１２ｂには、ベアリング１５が外嵌して取り付けられている。本実施形態では、ベアリング１５は２個配備され、軸部材１２ｂの上下方向中央から基端（下端）にかけて外嵌している。ホルダージョイント１２は、軸部材１２ｂに外嵌したベアリング１５により、上下方向の軸心回りに回動自在に支持されている。なお、図１～３においては、ベアリング１５はベアリングケースに格納されている。

【0037】

本実施形態では、ホルダー保持部２に延長部材１４が備えられており、その延長部材１４は電磁ブレーキ部１６（詳細は後述）の下部に取り付けられている。延長部材１４は、平面視で（Ｚ軸方向から見て）円形状の部材であって、下部が開口され且つ上部が閉塞された有底筒状の部材である。
延長部材１４の下部の軸心中央には、円筒形状の挿入部１４ａが形成されている。その挿入部１４ａは、ホルダージョイント１２を保持する保持部１４ａとなっている。延長部材１４の保持部１４ａにホルダージョイント１２の軸部材１２ｂを挿入し側方からネジ３６を締め付けることにより、軸部材１２ｂが保持部１４ａ内で固定され、ホルダージョイント１２が延長部材１４に固定される。

【0038】

延長部材１４の上部には、上方向に突出状の軸部材１４ｂが設けられている。軸部材１４ｂは、軸心が上下方向を向いた長尺のものであり、延長部材１４の上面中央から突設されている。軸部材１４ｂは、電磁ブレーキ部１６を構成する非磁性体１９の挿入部１９ａに挿入される。
図５に、ホルダー保持部２を構成する電磁ブレーキ部１６の拡大図を示す。

【0039】

図５に示すように、ホルダー保持部２は、電磁ブレーキ部１６を備えることにより、無励磁時においてはホルダージョイント１２を固定して回転させないようにし、励磁（通電）時においてはホルダージョイント１２を回転できるようにする。つまり、本発明は、ホルダー保持部２の内部に、無励磁時にブレーキが作動してホルダージョイント１２を固定する電磁ブレーキ部１６を設けている。本発明のスクライブヘッド１は、磁気式キャスターロックヘッドと呼べるものでもある。

【0040】

具体的には、ホルダージョイント保持部１３には、非通電時に無励磁状態にしてホルダージョイント１２（スクライビングツール１１）の回転をロックして保持し且つ、通電時に励磁状態にさせてホルダージョイント１２（スクライビングツール１１）を回転可能にする電磁ブレーキ部１６が設けられている。
電磁ブレーキ部１６は、電源ＯＮにして電磁コイルに通電することで励磁され斥力を発生する電磁体１７と、電磁体１７の下方に配備され且つ電磁体１７の斥力により反発する永久磁石１８と、永久磁石１８の下方に配備され且つホルダージョイント１２を保持する非磁性体１９と、を有している。上下方向（Ｚ軸方向）に積層されるように上から順に、電磁体１７、永久磁石１８、非磁性体１９が配備されている。

【0041】

電磁体１７においては、永久磁石１８に対面する側に強磁性体（電磁コイル）が配設されている。すなわち、本実施形態の電磁体１７は、リング状の電磁コイル（図示せず）と、電磁コイルを内蔵する円筒形状の筐体１７ａと、を有している。
筐体１７ａは、ステンレススチール製（鉄製）の部材とされており、磁性を有する。筐体１７ａは、所定の外径とされ且つ高さは所定のものとされている。また、筐体１７ａの内部は、電磁コイルが収納することができる広さを有している。

【0042】

また、電磁体１７の電磁コイルは、通電することで励磁されることにより斥力を発生する。
永久磁石１８は、電磁体１７の下方に配備され且つリング状のものとされている。永久磁石１８の外径は、電磁体１７の筐体１７ａの外径と略同じ外径とされている。なお、永久磁石１８の厚みは所定のものとされている。また、永久磁石１８は、ステンレススチール製（鉄製）の筐体にカバーされていてもよい。

【0043】

電磁体１７と非磁性体１９の間隔は、永久磁石１８の上下方向の厚みより広いものとされている。すなわち、永久磁石１８は、電磁体が無励磁状態と励磁状態とに切り替わることよって、電磁体１７と非磁性体１９の間を上下方向に移動可能とされている。
永久磁石１８は、電磁体１７の電磁コイルが通電され励磁されることにより反発する。つまり、永久磁石１８がＳ極とすると、電磁体１７の電磁コイルは励磁されてＳ極（斥力）となり、永久磁石１８は反発して下方に移動し非固定状態となる。

【0044】

非磁性体１９は、永久磁石１８の下方に配備されている。非磁性体１９は、平面視で（Ｚ軸方向から見て）円形状の部材であって、下部が開口され且つ上部が閉塞された有底筒状の部材である。非磁性体１９は、アルミニウム製のフランジ形状の部材である。非磁性体１９は、上部の外径が永久磁石１８の外径と略同じ径とされている。なお、非磁性体１９の下部は、上部の外径より小さい外径とされている。

【0045】

その非磁性体１９の下部の軸心中央には、円筒形状の挿入部１９ａが形成されている。その挿入部１９ａは、延長部材１４を保持する保持部１９ａとなっている。非磁性体１９の保持部１９ａに延長部材１４の軸部材１４ｂを挿入し側方からネジ３７を締め付けることにより、軸部材１４ｂが保持部１９ａ内で固定され、延長部材１４が非磁性体１９に固定される。
［電磁ブレーキ部の作動］
電磁ブレーキ部１６は、非通電（電源ＯＦＦ）により電磁体１７が無励磁状態となることで、永久磁石１８が電磁体１７の筐体１７ａに吸着して固定状態となり、ホルダージョイント１２の回転をロックする構成である。なお、永久磁石１８と非磁性体１９との間に隙間Ａができる（図５を参照）。

【0046】

また、電磁ブレーキ部１６は、通電（電源ＯＮ）することにより電磁体１７が励磁状態となり斥力を発生することで、永久磁石１８が電磁体１７に対して反発して下方の非磁性体１９側に移動して非固定状態となり、ホルダージョイント１２が回転可能となる構成である。なお、電磁体１７と永久磁石１８との間に隙間Ｂができる（図５を参照）。
詳しくは、電磁体１７のコイルに通電しない状態では、永久磁石１８が電磁体１７の筐
体１７ａに吸着することにより、電磁ブレーキ部１６はブレーキの作用を発現させている。

【0047】

電磁体１７の電磁コイルに通電すると、その電磁コイルの磁束は永久磁石１８側に働く永久磁束の磁束と反発するように逆方向の磁路を形成する。すると、永久磁石１８が電磁体１７の筐体１７ａからリリースされて電磁ブレーキ部１６によるブレーキが解放される。
すなわち、通電ＯＦＦのとき（無励磁時）は、永久磁石１８が電磁体１７の筐体１７ａに吸着されることで制動・保持している。また、通電ＯＮでは、電磁体１７内においてコイル磁束が永久磁石１８に反発して、電磁ブレーキ部１６によるブレーキが解放される。

【0048】

本発明のスクライブヘッド１に備えられた電磁ブレーキ部１６は、無励磁時においてホルダージョイント１２を保持するためのブレーキや、スクライブ装置５１の電源をＯＦＦしたとき（停電も含む）などの制動ブレーキ（ホルダージョイント１２の解放（回転可能）から瞬時ロック）に最適となる。
また、電磁ブレーキ部１６は、制動状態から励磁することにより、磁束の相乗効果で強制的に反発（解放）することができるようになる。

【0049】

まとめると、本実施形態の電磁ブレーキ部１６は、鉄製の筐体１７ａを備えた電磁体１７と、鉄製の筐体に覆われた永久磁石１８と、非磁性体１９と、を有している。なお、本実施形態では、非磁性体１９は、アルミニウム製の部材である。
電磁体１７内の電磁コイルに通電しないとき、電磁体１７は無励磁状態となって、永久磁石１８は電磁体１７の鉄製の筐体１７ａに吸着して電磁ブレーキ部１６のブレーキがかかり、ホルダージョイント１２はロック状態となるので、ホルダージョイント１２を回転させることはできない。この状態が通常時である。

【0050】

一方、電磁体１７内の電磁コイルに通電すると電磁コイルは励磁され、永久磁石１８は電磁体１７（電磁コイル）に対して反発することとなり、ホルダージョイント１２はフリー状態となり回転可能となる。
スクライブヘッド１に電磁ブレーキ部１６を備えた理由については、以下の通りである。

【0051】

スクライブ装置５１の電源を切ったとき又は、停電でスクライブ装置５１が停止したとき、スクライブヘッド１の状態を維持したいためである。すなわち、回転可能なホルダージョイント１２を固定し、スクライビングツール１１の状態（例えば、スクライビングツール１１の傾きなど）を維持するためである。言い換えれば、スクライブヘッド１の状態の維持は、椅子のキャスターを固定するようなイメージである。

【0052】

ホルダージョイント１２を固定していないと、スクライブ装置５１の電源をＯＮにした（稼働させた）ときに、スクライビングツール１１の調整が毎回必要となるためである。
また、電磁体１７内の電磁コイルに通電させると電磁コイルが発熱するため、長時間通電させた場合、冷却装置が必要となる。本発明では、電磁ブレーキ部１６の通電はスクライビングツール１１の調整や交換など短時間であるので、冷却装置を備える必要は無い。

【0053】

なお、通常では、電磁ブレーキ部１６に通電しない状態（無励磁状態）とし、ホルダージョイント１２を固定する。つまり、スクライブ装置５１の電源をＯＦＦにしたとき（停電を含む）及び、スクライブ装置５１を稼働させたとき、ホルダー保持部２を固定しておくことで、スクライビングツール１１が揺動する首振り現象を防ぎ、直線状のスクライブラインを形成する。また、通電させて電磁ブレーキ部１６を起動して励磁状態にし、ホルダー保持部２を回転可能とすることで、スクライビングツール１１の調整や交換を行うことができる。

【0054】

本発明は、無励磁式電磁ロックの構造を採用しており、停電時など不意に給電が止まった場合でも、非通電時には電磁ブレーキ部１６は無励磁としているのでホルダージョイント１２は固定され、ホルダー保持部２のスクライビングツール１１の位置が変わらず維持される。
また、スクライビングツール１１に下方向の応力を与えないので、ホルダージョイント１２を固定することができる。ホルダージョイント１２を固定したときの振れや振動が少
ない。

【0055】

また、電磁ブレーキ部１６の応答性により、ホルダージョイント１２の固定とフリー状態の切り替えが早くなる。
また、電磁式のホルダー保持部２は、ホルダージョイント１２が先端部分のみとなり、スクライビングツール１１の入れ替え（交換）や調整などが簡単にできる。
電磁ブレーキ部１６は、ホルダージョイント１２の軸部材１２ｂを直接固定していないため、ホルダージョイント１２部分をスクライビングツール１１の形状に合わせて交換することが可能となっている。

【0056】

以上、本発明によれば、電磁ブレーキ部１６を用いることで、ホルダージョイント１２の軸部材１２ｂを押圧しないため、下方向の応力を与えずにホルダージョイント１２を固定することが可能であり、固定時の振れや振動が少なく、スクライビングツール１１の応答性を高めることができる。
また、非通電時には電磁ブレーキ部１６は無励磁状態となってホルダージョイント１２がロックされるため、スクライブ装置５１を停止させたとき（停電も含む）でも固定可能となる。また、通電により電磁ブレーキ部１６は励磁状態となってホルダージョイント１２が回転可能になるため、ホルダー保持部２の調整が可能となる。

【0057】

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、作動条件や操作条件、構成物の寸法、重量などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

【符号の説明】

【0058】

１ スクライブヘッド
２ ホルダー保持部
３ ケース体
３ａ 貫通孔
３ｂ 取り付け部
４ スライド部材
５ 保護部材
５ａ 孔部
６ ステー部材
６ａ 第１取り付け壁
６ｂ 第２取り付け壁
６ｃ 貫通孔
６ｄ 貫通孔
７ リング部材
８ エアシリンダー
９ 支持部材
１０ エアホース
１１ スクライビングツール
１１ａ カッターホイール
１１ｂ 本体部
１２ ホルダージョイント
１２ａ 挿入部（保持部）
１２ｂ 軸部材
１３ ホルダージョイント保持部
１４ 延長部材
１４ａ 挿入部（保持部）
１４ｂ 軸部材
１５ ベアリング
１６ 電磁ブレーキ部
１７ 電磁体（電磁コイル）
１８ 永久磁石（マグネット）
１９ 非磁性体
１９ａ 挿入部（保持部）
Ｆ 脆性材料基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】