JP6243788B2 - スクライブヘッドおよびスクライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板にスクライブラインを形成するために用いられるスクライブヘッドおよびスクライブヘッドを備えたスクライブ装置に関する。

従来、ガラス基板等の脆性材料基板の分断は、基板表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、形成されたスクライブラインに沿って基板表面に所定の力を付加するブレイク工程とによって行われる。スクライブ工程では、スクライビングホイールの刃先が、基板表面に押し付けられながら、所定のラインに沿って移動される。スクライブラインの形成には、スクライブヘッドを備えたスクライブ装置が用いられる。

上記スクライブ工程において、スクライブラインを形成するための刃先が、一の刃先から他の刃先へと切り替えられることがある。また、スクライブラインの形成の際に、刃先が押さえ付けられる面と反対側の面が、バックアップローラによって押さえられることもある。このような刃先の切り替えやバックアップローラの適用に円滑に対応するための構成として、たとえば、特許文献１に開示された構成を用いることができる。この構成では、一つのスクライブヘッドに、刃先やバックアップローラを保持するための２つのホルダが昇降可能に設けられる。

特開２０１１―１９４６２８号公報

上記特許文献１に開示された構成では、２つのホルダを切り替えるための切替モータが、ホルダを昇降させるための昇降モータとは別に、スクライブヘッドに設けられる。このため、スクライブヘッドの重量が増加し、また、切り替えと昇降とを連携させるための機構が複雑になる。また、このように機構が複雑なため、ホルダの切り替え動作に要する時間が長くなるとの問題も起こり得る。

かかる課題に鑑み、本発明は、簡素な構成により円滑にホルダを切り替えることが可能なスクライブヘッドおよびスクライブ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、基板のスクライブに用いられるスクライブヘッドに関する。この態様に係るスクライブヘッドは、基板に接近および離間可能に配された第１のホルダと、前記基板に接近および離間可能に配された第２のホルダと、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダを昇降させるためのモータと、前記モータによって回転される回転部と、前記回転部の回転を前記第１のホルダおよび前記第２のホルダに伝達する伝達機構と、を備える。前記伝達機構は、前記回転部の回転位置に応じて、前記第１のホルダと前記第２のホルダの前記基板に対する接近および離間を切り替える連携部を備える。

本態様に係るスクライブヘッドによれば、モータによって回転部が回転されることにより、第１のホルダと第２のホルダの何れか一方が基板に接近する。よって、簡単な構成により円滑に、スクライブ動作に用いるホルダを切り替えることができる。

第１の態様に係るスクライブヘッドにおいて、前記伝達機構は、前記回転部が第１の方向に中立位置から回転すると前記第１のホルダを前記基板に接近させ、前記回転部が前記第１の方向と反対の第２の方向に前記中立位置から回転すると前記第２のホルダを前記基板に接近させるよう構成され得る。こうすると、回転体の回転方向を切り替えることにより、スクライブ動作に用いるホルダを切り替えることができる。

第１の態様に係るスクライブヘッドにおいて、前記連携部は、前記回転部に設けられたカム面と、前記第１のホルダに設けられ前記カム面に当接する第１のカムフォロアと、前記第２のホルダに設けられ前記カム面に当接する第２のカムフォロアと、前記第１のカムフォロアおよび前記第２のカムフォロアを前記カム面に接近する方向に付勢する弾性部材と、を備える構成とされ得る。このようにカムとカムフォロアによってホルダを切り替える構成を用いることにより、伝達機構の簡素化を図ることができ、且つ、ホルダの昇降制御を良好に行うことができる。

この場合、前記第１のホルダが前記基板に接近する動作位置にあるとき、前記第２のカムフォロアは前記カム面と非接触であり、前記第２のホルダが前記基板に接近する動作位置にあるとき、前記第１のカムフォロアは前記カム面と非接触であることが望ましい。こうすると、一方のホルダがスクライブ動作に用いられる場合に他方のホルダのカムフォロアがカムの回転に負荷となることがなく、一方のホルダの昇降制御をより良好に行うことができる。

この場合、スクライブヘッドは、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダをそれぞれ前記非接触の状態に維持するためのストッパーを備える構成とされ得る。こうすると、簡素な構成により確実に、スクライブ動作に用いられない方のホルダのカムフォロアをカム面に対して非接触状態に維持することができる。

本発明の第２の態様はスクライブ装置に関する。第２の態様に係るスクライブ装置は、上記第１の態様のスクライブヘッドと、切断対象の基板を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記基板に対して前記スクライブヘッドを移動させる移動機構と、を備える。

本態様に係るスクライブ装置によれば、上記第１の態様のスクライブヘッドと同様の作用および効果が奏され得る。

この態様に係るスクライブ装置において、前記第１のホルダには、たとえば、スクライブラインを形成するための第１の刃先が保持され、前記第２のホルダには、たとえば、スクライブラインを形成するための第２の刃先または基板を押さえるためのローラが保持される。第２のホルダに第２の刃先が保持される場合、回転部を回転させることにより、スクライブ動作に用いる刃先を第１の刃先と第２の刃先との間で切り替えることができる。第２のホルダにローラが保持される場合、回転部を回転させることにより、スクライブ動作に用いる対象物を第１の刃先とローラとの間で切り替えることができる。

以上のとおり、本発明によれば、簡素な構成により円滑にホルダを切り替えることが可能なスクライブヘッドおよびスクライブ装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係るスクライブ装置の構成を示す模式図である。 実施の形態に係るスクライブヘッドの構成を示す一部分解斜視図である。 実施の形態に係るスクライブヘッドの構成を示す正面図である。 実施の形態に係るスクライブヘッドの構成を示す側面図である。 実施の形態に係るスクライブヘッドの構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るカッターホイールが下降されたときのスクライブヘッドの構成を示す正面図である。 実施の形態に係るカッターホイールが下降されたときのスクライブヘッドの構成を示す側面図である。 実施の形態に係るバックアップローラが下降されたときのスクライブヘッドの構成を示す正面図である。 実施の形態に係るバックアップローラが下降されたときのスクライブヘッドの構成を示す側面図である。 実施の形態に係るスクライブ装置の要部構成を示すブロック図、およびスクライブ装置の動作の流れを示すフローチャートである。 変更例に係るスクライブヘッドの駆動部と昇降部を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。Ｘ−Ｙ平面は水平面に平行で、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

本実施の形態において、コンベア１１は、特許請求の範囲に記載の「支持部」に相当し、サーボモータ２１１は、特許請求の範囲に記載の「モータ」に相当する。また、円筒カム２１２は、特許請求の範囲に記載の「回転部」に相当する。また、カム面２１２ａ、２１２ｂと、カムフォロア２２１、２３１と、弾性部材２２５ｂ、２３５ｂとは、特許請求の範囲に記載の「連携部」に相当する。また、連結部２２２、２３２と、押圧部２２４、２３４と、リニアガイド２２５ａ、２３５ａと、ホルダガイド２２６、２３６と、ホルダ保持体２２７、２３７は、特許請求の範囲に記載の「伝達機構」に相当する。また、ホイールホルダ２２８は、特許請求の範囲に記載の「第１のホルダ」に相当する。また、ホイールホルダ２３８は、特許請求の範囲に記載の「第２のホルダ」に相当する。また、カッターホイール２２９は、特許請求の範囲に記載の「第１の刃先」または「第２の刃先」に相当する。また、バックアップローラ２３９は、特許請求の範囲に記載の「ローラ」に相当する。ただし、上記特許請求の範囲と本実施の形態との対応付けにより、特許請求の範囲に係る発明が本実施の形態に限定されるものではない。

図１（ａ）、（ｂ）は、スクライブ装置１の構成を示す模式図である。図１（ａ）は、Ｙ軸正側からスクライブ装置１を見た模式図、図１（ｂ）は、Ｘ軸負側からスクライブ装置１を見た模式図である。

図１（ａ）を参照して、スクライブ装置１は、コンベア１１と、支柱１２ａ、１２ｂと、可動ガイド１３ａ、１３ｂと、可動ガイド１４ａ、１４ｂと、摺動ユニット１５、１６と、２つのスクライブヘッド２を備える。

図１（ｂ）に示すように、コンベア１１は、スクライブヘッド２が設けられている箇所を除き、Ｙ軸方向に延びるように設けられている。コンベア１１上には、マザー基板Ｇが載置される。マザー基板Ｇは、一対のガラス基板が相互に貼り合わされた基板構造を有する。マザー基板Ｇは、コンベア１１によりＹ軸方向に送られる。

支柱１２ａ、１２ｂは、スクライブ装置１のベースにコンベア１１を挟んで垂直に設けられている。可動ガイド１３ａ、１３ｂおよび可動ガイド１４ａ、１４ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向に平行となるように、支柱１２ａ、１２ｂの間に架設されている。摺動ユニット１５、１６は、それぞれ、可動ガイド１３ａ、１３ｂ、可動ガイド１４ａ、１４ｂに摺動自在に設けられている。可動ガイド１３ａ、１３ｂおよび可動ガイド１４ａ、１４には、それぞれ、所定の駆動機構が設けられており、この駆動機構により、摺動ユニット１５、１６がＸ軸方向に摺動される。

Ｚ軸負側のスクライブヘッド２は、駆動部２１と、昇降部２２、２３を備える。昇降部２２には、カッターホイール２２９（図３参照）が装着されており、昇降部２３には、バックアップローラ２３９（図３参照）が装着されている。駆動部２１は、昇降部２２と昇降部２３のどちらか一方を上昇させ、他の一方を下降させる。Ｚ軸正側のスクライブヘッド２も、Ｚ軸負側のスクライブヘッドと同様の構成を備える。２つのスクライブヘッド２は、一方のスクライブヘッド２のカッターホイール２２９と他方のスクライブヘッド２のバックアップローラ２３９とが互いに対向するように配置されている。

Ｚ軸負側のスクライブヘッド２の昇降部２２と、Ｚ軸正側のスクライブヘッド２の昇降部２３を、それぞれ、マザー基板Ｇに近接させることにより、Ｚ軸負側のカッターホイール２２９（図３参照）が、マザー基板Ｇの上面に圧接される。このとき、マザー基板Ｇの下面は、周面が平らなバックアップローラ２３９（図３参照）によって受け止められる。そして、所定の駆動機構（図示せず）により摺動ユニット１５、１６がＸ軸方向に送られる。これにより、Ｚ軸負側のカッターホイール２２９（図３参照）がマザー基板Ｇの上面に圧接された状態で移動し、マザー基板Ｇの上面にスクライブラインが形成される。マザー基板Ｇの下面にスクライブラインが形成される場合には、Ｚ軸正側のカッターホイール２２９（図３参照）と、Ｚ軸負側のバックアップローラ２３９（図３参照）が、マザー基板Ｇに近接される。

このように、一対のガラス基板が相互に貼り合わされたマザー基板Ｇに対して、スクライブラインが形成される場合、適宜、カッターホイール２２９（図３参照）と、バックアップローラ２３９（図３参照）を切り替える必要がある。また、樹脂基板を切断する場合には、樹脂基板をカッティングする際に盛り上がった樹脂を抑え込むために、圧潰ローラが用いられる。このように、スクライブヘッド２では、複数種類のツールが用いられ得る。そこで、本実施の形態では、簡易にツールを切り替えることができる構成が設けられている。

図２は、スクライブヘッド２の構成を示す一部分解斜視図である。

スクライブヘッド２は、駆動部２１と、昇降部２２、２３と、ベースプレート２４と、トッププレート２５と、ボトムプレート２６と、シール部材２７と、カバー２８とを備える。

ベースプレート２４は、Ｘ軸正方向に見たときに、略長方形の輪郭を有する。ベースプレート２４の２つの側面には、段部２４ａが形成されている。ベースプレート２４には、複数のネジ孔が形成されている。

トッププレート２５は、上面視において、略長方形の輪郭を有する。トッププレート２５の側面には、段部２５ａが形成されている。トッププレート２５の中央には、開口が形成されている（図示せず）。トッププレート２５の段部２５ａには、複数のネジ孔が形成されている。また、トッププレート２５には、給気用継手２５ｂが設けられている。

ボトムプレート２６は、上面視において、略長方形の輪郭を有する。ボトムプレート２６の側面には、段部２６ａが形成されている。ボトムプレート２６には、開口２６ｂ、２６ｃが形成されている。ボトムプレート２６の段部２６ａには、複数のネジ孔が形成されている。

図２の状態において、トッププレート２５とボトムプレート２６は、ネジによって、ベースプレート２４に螺着されている。この状態で、段部２４ａ、２５ａ、２６ａは、一続きとなっている。すなわち、トッププレート２５に形成された段部２５ａの両端が、ベースプレート２４の２つの側面に形成された段部２４ａの上端にそれぞれ繋がっている。また、ボトムプレート２６に形成された段部２６ａの両端が、ベースプレート２４の２つの側面に形成された段部２４ａの下端にそれぞれ繋がっている。

図２の状態において、ベースプレート２４は、Ｘ軸正側の側面とＸ軸負側の側面がそれぞれＹ−Ｚ平面（鉛直面）に平行となっている。また、トッププレート２５は、Ｚ軸正側の側面とＺ軸負側の側面がそれぞれＸ−Ｙ平面（水平面）に平行となっており、ボトムプレート２６は、Ｚ軸正側の側面とＺ軸負側の側面がそれぞれＸ−Ｙ平面（水平面）に平行となっている。すなわち、トッププレート２５とボトムプレート２６は、ベースプレート２４に垂直に繋がり、且つ、所定の間隔をおいて互いに正対向するように、ベースプレート２４に取り付けられている。

図３は、駆動部２１と昇降部２２、２３をＸ軸負側から見た構成を示す正面図である。図４（ａ）は、駆動部２１と昇降部２２をＹ軸正側から見た構成を示す側面図である。図４（ｂ）は、駆動部２１と昇降部２３をＹ軸負側から見た構成を示す側面図である。なお、図３、図４（ａ）、（ｂ）では、連結部２２２が透視された状態が示されている。また、図３、図４（ａ）、（ｂ）には、円筒カム２１２が中立位置にあるときの状態が示されている。

図３を参照して、駆動部２１は、サーボモータ２１１と、円筒カム２１２を備える。

サーボモータ２１１は、出力軸の軸心がＺ軸に平行となるように配されている。サーボモータ２１１は、出力軸が円筒カム２１２の上部に形成された穴に圧入されている。また、サーボモータ２１１の出力軸の付け根部分は、トッププレート２５に形成された開口の径よりもやや小さい円柱部となっている。サーボモータ２１１は、この円柱部がトッププレート２５の開口に略隙間なく挿入されるようにして、トッププレート２５の上面に設置されている。

円筒カム２１２は、円柱が２つの方向から斜めに切り欠かれた形状を有する。サーボモータ２１１の出力軸と円筒カム２１２は、ネジによって圧着固定されている。したがって、サーボモータ２１１が駆動されると、円筒カム２１２は、サーボモータ２１１の出力軸と一体となって、Ｘ−Ｙ平面に平行な方向に回転する。図４（ａ）に示すように、円筒カム２１２のカム面２１２ａは、Ｘ−Ｙ平面（水平面）に対して、所定の角度で傾斜している。また、図４（ｂ）に示すように、円筒カム２１２のカム面２１２ｂは、Ｘ−Ｙ平面（水平面）に対して、所定の角度で傾斜している。図３に示すように円筒カム２１２が中立位置にあるとき、カム面２１２ａとカム面２１２ｂは、互いに左右方向に対称な形状となっている。

図３を参照して、昇降部２２は、カムフォロア２２１と、連結部２２２と、ストッパー２２３ａ、２２３ｂと、押圧部２２４と、リニアガイド２２５ａと、弾性部材２２５ｂと、ホルダガイド２２６と、ホルダ保持体２２７と、ホイールホルダ２２８と、カッターホイール２２９を備える。同様に、昇降部２３は、カムフォロア２３１と、連結部２３２と、ストッパー２３３ａ、２３３ｂと、押圧部２３４と、リニアガイド２３５ａと、弾性部材２３５ｂと、ホルダガイド２３６と、ホルダ保持体２３７と、ホイールホルダ２３８と、バックアップローラ２３９を備える。昇降部２２と昇降部２３は、Ｘ−Ｚ平面に対して面対称となるように配されている。

カムフォロア２２１は、Ｙ軸に平行な固定軸２２２ａにより、連結部２２２に回転可能に軸支されている。円筒カム２１２のカム面２１２ａ（図４（ａ）参照）は、カムフォロア２２１の外周面に当接している。円筒カム２１２がサーボモータ２１１により回転されると、カム面２１２ａ（図４（ａ）参照）とカムフォロア２２１の当接位置が、Ｚ軸方向に変化する。これにより、カムフォロア２２１が上下方向（Ｚ軸方向）に移動される。

連結部２２２は、１つの角が切り欠かれた略長方体の形状を有する。連結部２２２の上側（Ｚ軸負側）には、カムフォロア２２１を軸支するための固定軸２２２ａが固着されており、連結部２２２の下側（Ｚ軸正側）には、押圧部２２４を連結固定するための２つの固定軸２２２ｂが固着されている。連結部２２２は、図示の如く、切り欠き部２２２ｃが押圧部２２４の上面に掛けられるようにして、カムフォロア２２１と押圧部２２４を連結している。したがって、カムフォロア２２１に伝えられた駆動力は、連結部２２２を介して、押圧部２２４に伝えられる。

図４（ａ）に示すように、ストッパー２２３ａは、ネジ状の部材であり、連結部２２２の上面中央に固着されている。ストッパー２２３ｂは、ネジ状の部材であり、トッププレート２５のストッパー２２３ａに対向する位置に固着されている。ストッパー２２３ａの上面およびストッパー２２３ｂの下面は、Ｘ−Ｙ平面に平行となっている。ストッパー２２３ａは、ストッパー２２３ｂと当接することにより連結部２２２に連結されたカムフォロア２２１の上側への移動を所定の範囲に制限する。すなわち、円筒カム２１２が所定以上に回転したとしても、ストッパー２２３ａがストッパー２２３ｂに当接することによって、連結部２２２およびカムフォロア２２１の上昇が抑制され、カムフォロア２２１とカム面２１２ａの間には、隙間が発生する。

押圧部２２４は、背面（Ｘ軸負側の面）にガイド受け部２２４ａが設けられている。ガイド受け部２２４ａは、ネジによって押圧部２２４に固着されている。押圧部２２４の下面（Ｚ軸正側の面）には、円筒部２２４ｂが形成されている。円筒部２２４ｂの外周の径は、ボトムプレート２６の開口２６ｂ（図２参照）の径よりもやや小さい。円筒部２２４ｂはボトムプレート２６の開口２６ｂに挿入される。円筒部２２４ｂの下端面は、ホルダ保持体２２７にネジ留めされている。

リニアガイド２２５ａは、Ｚ軸方向に延びるように、ベースプレート２４にネジによって固着されている。押圧部２２４のガイド受け部２２４ａは、リニアガイド２２５ａと噛み合っている。これにより、押圧部２２４は、リニアガイド２２５ａによって、上下方向（Ｚ軸方向）に案内される。弾性部材２２５ｂは、上端がトッププレート２５に固定されたネジの先端に形成された穴に掛けられており、下端が押圧部２２４の背面に形成された凸部に引っ掛けられている。なお、弾性部材２２５ｂは、Ｙ軸正側とベースプレート２４のＹ軸方向の中央付近に、それぞれ、設けられている。押圧部２２４は、弾性部材２２５ｂによって、上方向（Ｚ軸負方向）に付勢されている。弾性部材２２５ｂは、たとえば、コイルバネによって構成されている。

ホルダガイド２２６は、板部２２６ａと、円筒部２２６ｂからなっている。円筒部２２６ｂの内側は、上下方向（Ｚ軸方向）に貫通する開口となっている。ホルダガイド２２６の板部２２６ａは、ボトムプレート２６の下面（Ｚ軸正側）にネジによって螺着されている。円筒部２２６ｂの内周の径は、押圧部２２４の円筒部２２４ｂの外周の径よりも僅かに大きい。押圧部２２４が上下方向（Ｚ軸方向）に移動すると、押圧部２２４の円筒部２２４ｂが、円筒部２２６ｂの内周に沿って移動する。また、ホルダガイド２２６は、円筒部２２６ｂの外周に沿って、後述するホルダ保持体２２７を上下方向（Ｚ軸方向）に案内する。

ホルダ保持体２２７には、Ｚ軸正側とＺ軸負側に、それぞれ開口が形成されている。Ｚ軸負側の開口の径は、ホルダガイド２２６の円筒部２２６ｂの外周の径よりも僅かに大きい。Ｚ軸正側の開口の径は、Ｚ軸負側の開口の径よりも小さい。ホルダガイド２２６の円筒部２２６ｂがホルダ保持体２２７のＺ軸負側の開口に挿入されて、ホルダ保持体２２７は、ネジにより押圧部２２４の円筒部２２４ｂに螺着される。これにより、ホルダ保持体２２７は、押圧部２２４に組み付けられる。

ホイールホルダ２２８は、ホルダ保持体２２７によってＺ軸正側に保持されている。ホイールホルダ２２８は、ホイール形状のカッターホイール２２９を、Ｘ軸に平行な２つの支軸によって、回転可能に軸支する。カッターホイール２２９は、先端がマザー基板Ｇの表面にスクライブラインを形成するための刃となっている。

昇降部２３は、バックアップローラ２３９を除き、昇降部２２と略同様にして構成されている。昇降部２３のホイールホルダ２３８は、バックアップローラ２３９を、Ｘ軸に平行な２つの支軸によって、回転可能に軸支する。バックアップローラ２３９は、周面が平らな形状を有している。

図２に戻り、シール部材２７は、ゴム枠２７ａ〜２７ｄと、留め具２７ｅからなる。ゴム枠２７ａ〜２７ｄは、それぞれ、空気を通さない弾性部材である。ゴム枠２７ａは、トッププレート２５の段部２５ａに、ゴム枠２７ｂは、ボトムプレート２６の段部２６ａに嵌り込む形状を有している。ゴム枠２７ｃ、２７ｄは、それぞれ、ベースプレート２４のＹ軸負側の段部２４ａとＹ軸正側の段部２４ａに嵌り込む形状を有している。ゴム枠２７ａ〜２７ｄの厚みは、段部２４ａ、２５ａおよび２６ａの深さよりもやや小さい。留め具２７ｅは、ベースプレート２４の段部２４ａのＺ軸方向の幅よりもやや大きい。

カバー２８は、左カバー部２８ａと、右カバー部２８ｂからなる。左カバー部２８ａは、板状の左側面部２８ｃと、左側面部２８ｃのＸ軸負側の端部が折り曲げられた折り曲げ部２８ｄから構成されている。右カバー部２８ｂは、板状の右側面部２８ｅと前面部２８ｆと、右側面部２８ｅのＹ軸正側の端部がＸ軸負側に一段高い段部２８ｇから構成されている。

ゴム枠２７ａが段部２５ａに、ゴム枠２７ｂが段部２６ａに、ゴム枠２７ｃ、２７ｄが段部２４ａに嵌め込まれた状態で、左カバー部２８ａの上下の端部がゴム枠２７ａ、２７ｂ、２７ｄの表面に当てられる。そして、左カバー部２８ａの折り曲げ部２８ｄと右カバー部２８ｂの段部２８ｇの間にスポンジ２８ｈが挟み込まれるようにし、右カバー部２８ｂの上下の端部がゴム枠２７ａ、２７ｂ、２７ｃの表面に当てられる。この状態で、左カバー部２８ａ、右カバー部２８ｂの端縁に形成された孔を介して、ネジがベースプレート２４、トッププレート２５およびボトムプレート２６に螺着される。

そして、留め具２７ｅがゴム枠２７ａ、２７ｂ、２７ｃを覆うようにベースプレート２４のＹ軸負側の側面に取り付けられ、留め具２７ｅがネジによりベースプレート２４に螺着される。これにより、左側面部２８ｃの上下の端部がゴム枠２７ａ、２７ｂに押し付けられ、左側面部２８ｃのＸ軸正側の端部がゴム枠２７ａ、２７ｂ、２７ｄに押し付けられるようにして、左カバー部２８ａがベースプレート２４、トッププレート２５およびボトムプレート２６に固定される。また、前面部２８ｆおよび右側面部２８ｅの上下の端部がゴム枠２７ａ、２７ｂに押し付けられ、右側面部２８ｅのＸ軸正側の端部がゴム枠２７ａ、２７ｂ、２７ｃに押し付けられるようにして、右カバー部２８ｂがベースプレート２４、トッププレート２５およびボトムプレート２６に固定される。こうして、図５に示すようにスクライブヘッド２が組み立てられる。

図５は、スクライブヘッド２の構成を示す斜視図である。

図５に示すように、駆動部２１が収容されるベースプレート２４とトッププレート２５およびボトムプレート２６の間の空間がカバー２８により囲われている。このように、駆動部２１は、カバー２８と、ベースプレート２４とトッププレート２５と、ボトムプレート２６により形成された閉空間内に配されているため、スクライブヘッド２の側面等から駆動部２１にカレットや塵埃等が侵入することが抑制される。また、トッププレート２５の給気用継手２５ｂから空気が供給されることにより、閉空間内から外部に向かう空気の流れができ、カレットや塵埃等が駆動部２１に侵入することがさらに抑制される。

図１（ｂ）に示すように、一対のガラス基板が相互に貼り合わされたマザー基板Ｇに対して、スクライブラインが形成される場合、上下に一対のスクライブヘッド２が配されることにより基板が挟み込まれる。この場合、バックアップローラ２３９は、反対側に配されるスクライブヘッド２のカッターホイール２２９に対向し、カッターホイール２２９よって与えられる圧力を受けて基板を支持する。

図６〜図７（ｂ）を参照して、カッターホイール２２９を降下させる動作について説明する。

図６は、駆動部２１と昇降部２２、２３をＸ軸負側から見た構成を示す側面図である。図７（ａ）は、駆動部２１と昇降部２２をＹ軸正側から見た構成を示す側面図である。図７（ｂ）は、駆動部２１と昇降部２３をＹ軸負側から見た構成を示す側面図である。なお、図７（ａ）、（ｂ）では、連結部２２２が透視された状態が示されている。

図６を参照して、サーボモータ２１１が駆動され、サーボモータ２１１の出力軸がＺ軸負側から見て時計回りに回転すると、サーボモータ２１１の出力軸と一体的に装着された円筒カム２１２がＺ軸負側から見て時計回りに中立位置から回転する。これにより、図７（ａ）に示すように、カム面２１２ａとカムフォロア２２１の当接位置が斜面を下る方向に移動し、連結部２２２を介して押圧部２２４が下方向（Ｚ軸正側）に移動する。

このとき、図７（ｂ）に示すように、押圧部２３４は、弾性部材２３５ｂによって、上方向（Ｚ軸負方向）に付勢されているため、カム面２１２ｂとカムフォロア２３１の当接位置が斜面を昇る方向に移動する。押圧部２２４は、リニアガイド２２５ａに案内されて下方向に移動し、押圧部２２４の円筒部２２４ｂに固定されたホルダ保持体２２７は、ホルダガイド２２６の円筒部２２６ｂに案内されて下方向に移動する。同時に、押圧部２３４は、リニアガイド２３５ａに案内されて上方向に移動し、押圧部２３４の円筒部２３４ｂに固定されたホルダ保持体２３７は、ホルダガイド２３６の円筒部２３６ｂに案内されて上方向に移動する。

こうして昇降部２３が上方向に移動すると、間もなく、ストッパー２３３ａがストッパー２３３ｂに当接する。これにより、昇降部２３の上方向の移動が抑制され、カムフォロア２３１と円筒カム２１２のカム面２１２ｂの間に、隙間が発生する。したがって、他方の昇降部２２を下方向に移動させる際にカムフォロア２３１が負荷となることがなく、昇降部２２を円滑に下方向に移動させることができる。

図８〜図９（ｂ）を参照して、バックアップローラ２３９を降下させる動作について説明する。

図８は、駆動部２１と昇降部２２、２３をＸ軸負側から見た構成を示す側面図である。図９（ａ）は、駆動部２１と昇降部２２をＹ軸正側から見た構成を示す側面図である。図９（ｂ）は、駆動部２１と昇降部２３をＹ軸負側から見た構成を示す側面図である。なお、図９（ａ）、（ｂ）では、連結部２２２が透視された状態が示されている。

図８を参照して、サーボモータ２１１が駆動され、サーボモータ２１１の出力軸がＺ軸負側から見て反時計回りに回転すると、サーボモータ２１１の出力軸と一体的に装着された円筒カム２１２がＺ軸負側から見て反時計回りに中立位置から回転する。これにより、図９（ｂ）に示すように、カム面２１２ｂとカムフォロア２３１の当接位置が斜面を下る方向に移動し、連結部２３２を介して押圧部２３４が下方向（Ｚ軸正側）に移動する。

このとき、図９（ａ）に示すように、押圧部２２４は、弾性部材２２５ｂによって、上方向（Ｚ軸負方向）に付勢されているため、カム面２１２ａとカムフォロア２２１の当接位置が斜面を昇る方向に移動する。押圧部２３４は、リニアガイド２３５ａに案内されて下方向に移動し、押圧部２３４の円筒部２３４ｂに固定されたホルダ保持体２３７は、ホルダガイド２３６の円筒部２３６ｂに案内されて下方向に移動する。同時に、押圧部２２４は、リニアガイド２２５ａに案内されて上方向に移動し、押圧部２２４の円筒部２２４ｂに固定されたホルダ保持体２２７は、ホルダガイド２２６の円筒部２２６ｂに案内されて上方向に移動する。

こうして昇降部２２が上方向に移動されると、間もなく、ストッパー２２３ａがストッパー２２３ｂに当接する。これにより、昇降部２２の上方向の移動が抑制され、カムフォロア２２１と円筒カム２１２のカム面２１２ａの間に、隙間が発生する。したがって、他方の昇降部２３の下方向に移動させる際にカムフォロア２２１が負荷となることがなく、昇降部２３を円滑に下方向に移動させることができる。

こうして、円筒カム２１２が一方に回動されることにより、図１（ｂ）に示すように、Ｚ軸負側のマザー基板Ｇにカッターホイール２２９が圧接され、Ｚ軸正側のマザー基板Ｇにバックアップローラ２３９が圧接されて、Ｚ軸負側のマザー基板Ｇにスクライブラインが形成される。また、Ｚ軸正側のマザー基板Ｇにスクライブラインが形成される場合には、円筒カム２１２が他方に回動されることにより、Ｚ軸負側のマザー基板Ｇにバックアップローラ２３９が圧接され、Ｚ軸正側のマザー基板Ｇにカッターホイール２２９が圧接される。これにより、Ｚ軸正側のマザー基板Ｇにスクライブラインが形成される。

図１０（ａ）は、スクライブ装置１の要部構成を示すブロック図である。

制御部３は、制御プログラムに従って各部を制御する。移動機構４は、コンベア１１に載置されたマザー基板Ｇに対してスクライブヘッド２を移動させる機構部である。移動機構４は、図１に示す支柱１２ａ、１２ｂと、可動ガイド１３ａ、１３ｂと、可動ガイド１４ａ、１４ｂと、摺動ユニット１５、１６を含んでいる。

図１０（ｂ）は、スクライブ装置１の動作の流れを示すフローチャートである。

コンベア１１にマザー基板Ｇがセットされると、制御部３は、スクライブヘッド２を先頭のスクライブラインの開始位置に移動させる（Ｓ１１）。次に、制御部３は、移動機構４と駆動部２１を制御し、ホイールホルダ２２８またはホイールホルダ２３８をマザー基板Ｇに接近させる（Ｓ１２）。たとえば、図１０（ａ）において、上側のスクライブヘッド２のホイールホルダ２２８がマザー基板Ｇに接近され、下側のスクライブヘッド２のホイールホルダ２３８がマザー基板Ｇに接近される。この制御は、上記のように円筒カム２１２を中立位置から何れか一方の方向に所定の位置まで回転させることにより行われる。これにより、カッターホイール２２９とバックアップローラ２３９がマザー基板Ｇに圧接される。

そして、制御部３は、移動機構４と駆動部２１を制御し、マザー基板Ｇにカッターホイール２２９とバックアップローラ２３９が圧接された状態で、先頭のスクライブラインに対するスクライブ動作を実行する（Ｓ１３）。このとき、制御部３は駆動部２１のサーボモータ２１１に所定のトルクを維持させる。これにより、マザー基板Ｇ表面に現れる起伏が、サーボモータ２１１のトルクと、円筒カム２１２のカム面によって吸収される。

当該スクライブラインの終了位置までスクライブがなされると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御部３は、移動機構４と駆動部２１にスクライブ動作を終了させる（Ｓ１５）。そして、制御部３は、移動機構４と駆動部２１を制御し、ホイールホルダ２２８またはホイールホルダ２３８をマザー基板Ｇから離間させる（Ｓ１６）。たとえば、図１０（ａ）において、上側のスクライブヘッド２のホイールホルダ２２８がマザー基板Ｇから離間され、下側のスクライブヘッド２のホイールホルダ２３８がマザー基板Ｇから離間される。この動作により、円筒カム２１２が図３に示す中立位置に位置づけられる。したがって、上側のスクライブヘッド２のカッターホイール２２９およびバックアップローラ２３９と、下側のスクライブヘッド２のカッターホイール２２９およびバックアップローラ２３９は、何れも、マザー基板Ｇから離間した状態となる。

Ｓ１１〜Ｓ１６の動作は、マザー基板Ｇに設定された全てのスクライブラインに対するスクライブが完了するまで繰り返される（Ｓ１７）。マザー基板Ｇの下側に対して、スクライブラインが形成される場合、制御部３は、図１０（ａ）において、下側のホイールホルダ２２８がマザー基板Ｇに接近し、上側のホイールホルダ２３８がマザー基板Ｇに接近するように、駆動部２１を制御する。全てのスクライブラインに対するスクライブが完了すると（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御部３は、当該マザー基板Ｇに対するスクライブ動作を終了する。

＜実施形態の効果＞
以下、本実施の形態による作用および効果について説明する。

図６に示すように、サーボモータ２１１の出力軸がＺ軸負側から見て時計周りに回転されると、カッターホイール２２９が下降され、バックアップローラ２３９が上昇される。他方、図８に示すように、サーボモータ２１１の出力軸がＺ軸負側から見て反時計周りに回転されると、バックアップローラ２３９が下降され、カッターホイール２２９が上昇される。これらの昇降動作が１つのサーボモータ２１１と円筒カム２１２を備える駆動部２１によって行われる。このように、本実施の形態では、簡素な構成でカッターホイール２２９とバックアップローラ２３９を切り替えることができる。

また、図９（ａ）に示すように、バックアップローラ２３９を下降させた状態では、ストッパー２２３ａ、２２３ｂが互いに当接して、カムフォロア２２１とカム面２１２ａが非接触となる。このため、カムフォロア２２１とカム面２１２ａが円筒カム２１２の回転に負荷となることがない。よって、円滑かつ精度よく、バックアップローラ２３９の制御を行うことができる。また、図７（ｂ）に示すように、カッターホイール２２９を下降させた状態では、ストッパー２２３ａ、２３３ｂによって、カムフォロア２３１とカム面２１２ｂが非接触となる。このため、カムフォロア２３１とカム面２１２ｂが円筒カム２１２の回転に負荷となることがなく、カッターホイール２２９の制御を円滑に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、円筒カム２１２とカムフォロア２２１、２３１によって、ホイールホルダ２２８、２３８が昇降されたが他の駆動手段によって、ホイールホルダが昇降されても良い。たとえば、図１１に示すように、ラック・アンド・ピニオン方式によりホイールホルダが昇降されても良い。

図１１は、変更例に係るスクライブヘッドの駆動部と昇降部を示す模式図である。

変更例に係るスクライブヘッドは、駆動部５１と、昇降部５２、５３を含んでいる。駆動部５１は、歯車５１１を備え、歯車５１１の回転軸には、図示しないモータが接続されている。昇降部５２、５３は、それぞれ、上下方向に延びる板状のラックギア５２１、５３１と、ツールホルダ５２２、５３２と、カッターツール５２３、５３３を備える。歯車５１１は、ラックギア５２１、５３１に噛合している。

モータによって歯車５１１が回転されると、ラックギア５２１、５３１がそれぞれ、上下対称に駆動される。すなわち、昇降部５２が歯車５１１により下方向に送られる場合、昇降部５３が歯車により上方向に送られる。これにより、上記実施の形態と同様に、１つの駆動部５１により、２つのカッターツール５２３、５３３を適宜切り替えることができる。

また、上記実施の形態では、サーボモータ２１１の出力軸がＺ軸負側から見て時計周りに回転されると昇降部２２が下降され、サーボモータ２１１の出力軸がＺ軸負側から見て反時計周りに回転されると昇降部２３が下降されるように円筒カム２１２のカム面２１２ａ、２１２ｂが構成された。これに代えて、たとえば、円筒カム２１２の回転方向を反転させずに一方向に回転させながら、昇降部２２の切り替えが行われてもよい。たとえば、０度〜１８０度の回動範囲において、昇降部２２が下降され、１８０度〜３６０度の回動範囲で、昇降部２３が下降されるように、円筒カム２１２が制御されても良い。この場合、カム面の形状とカムフォロアの構成は、かかる制御の変更に伴って適宜変更され得る。

また、上記実施の形態では、図３に示すように、ストッパー２２３ａ、２２３ｂ、２３３ａ、２３３ｂは、それぞれ、別体として構成されたが、たとえば、連結部２２２、２２３の上面を上方向に突出させることによりストッパー２２３ａ、２２３ｂが形成されていても良いし、トッププレート２５の下面を下方向に突出させることによりストッパー２３３ａ、２３３ｂが形成されていても良い。この他、ストッパーは、円筒カム２１２のカム面２１２ａ、２１２ｂとカムフォロア２２１、２３１が非接触の状態にすることができれば、どのような形態であっても良い。

また、ストッパー２２３ａ、２２３ｂ、２３３ａ、２３３ｂを設けずに、円筒カム２１２のカム面２１２ａ、２１２ｂとカムフォロア２２１、２３１が常に接触するように構成することもできる。ただし、この場合は、スクライブラインの形成に用いられない方の昇降部のカムフォロアが円筒カム２１２の回転の負荷となり、スクライブラインの形成に用いられる方の昇降部の制御が安定になることが懸念される。よって、円滑かつ精度よく昇降部を制御するには、上記実施の形態のように、ストッパー２２３ａ、２２３ｂ、２３３ａ、２３３ｂによってカム面２１２ａ、２１２ｂとカムフォロア２２１、２３１とを非接触状態とするのが望ましい。

また、上記実施の形態では、ホイールホルダ２２８にカッターホイール２２９、ホイールホルダ２３８にバックアップローラ２３９が保持されたが、ホイールホルダ２３８にもカッターホイール２２９が保持されていても良い。

また、上記実施の形態では、マザー基板Ｇの表面にスクライブラインを形成するカッターとして、支軸周りに回転するカッターホイール２２９が用いられたが、スクライブラインを形成するカッターはこれに限られない。たとえば、マザー基板Ｇの表面に圧接しながら回転することなく移動するカッターを用いたスクライブヘッドにも、本発明を適用可能である。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１ … スクライブ装置
２ … スクライブヘッド
４ … 移動機構
１１ … コンベア
２１１ … サーボモータ
２１２ … 円筒カム
２１２ａ、２１２ｂ … カム面
２２１、２３１ … カムフォロア
２２２、２３２ … 連結部
２２３ａ、２２３ｂ、２３３ａ、２３３ｂ … ストッパー
２２４、２３４ … 押圧部
２２５ａ、２３５ａ … リニアガイド
２２５ｂ、２３５ｂ … 弾性部材
２２６、２３６ … ホルダガイド
２２７、２３７ …ホルダ保持体
２２８、２３８ … ホイールホルダ
２２９ … カッターホイール
２３９ … バックアップローラ
Ｇ … マザー基板

Claims (7)

1. 基板のスクライブに用いられるスクライブヘッドであって、
   前記基板に接近および離間可能に配された第１のホルダと、
   前記基板に接近および離間可能に配された第２のホルダと、
   前記第１のホルダおよび前記第２のホルダを昇降させるためのモータと、
   前記モータによって回転される回転部と、
   前記回転部の回転を前記第１のホルダおよび前記第２のホルダに伝達する伝達機構と、を備え、
   前記伝達機構は、前記回転部の回転位置に応じて、前記第１のホルダと前記第２のホルダの前記基板に対する接近および離間を切り替える連携部を備える、
   ことを特徴とするスクライブヘッド。
2. 請求項１に記載のスクライブヘッドにおいて、
   前記伝達機構は、前記回転部が第１の方向に中立位置から回転すると前記第１のホルダを前記基板に接近させ、前記回転部が前記第１の方向と反対の第２の方向に前記中立位置から回転すると前記第２のホルダを前記基板に接近させる、
   ことを特徴とするスクライブヘッド。
3. 請求項１または２に記載のスクライブヘッドにおいて、
   前記連携部は、
   前記回転部に設けられたカム面と、
   前記第１のホルダに設けられ前記カム面に当接する第１のカムフォロアと、
   前記第２のホルダに設けられ前記カム面に当接する第２のカムフォロアと、
   前記第１のカムフォロアおよび前記第２のカムフォロアを前記カム面に接近する方向に付勢する弾性部材と、を備える、
   ことを特徴とするスクライブヘッド。
4. 請求項３に記載のスクライブヘッドにおいて、
   前記第１のホルダが前記基板に接近する動作位置にあるとき、前記第２のカムフォロアは前記カム面と非接触であり、前記第２のホルダが前記基板に接近する動作位置にあるとき、前記第１のカムフォロアは前記カム面と非接触である、
   ことを特徴とするスクライブヘッド。
5. 請求項４に記載のスクライブヘッドにおいて、
   前記第１のホルダおよび前記第２のホルダをそれぞれ前記非接触の状態に維持するためのストッパーを備える、
   ことを特徴とするスクライブヘッド。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載のスクライブヘッドと、
   切断対象の基板を支持する支持部と、
   前記支持部に支持された前記基板に対して前記スクライブヘッドを移動させる移動機構と、を備える、
   ことを特徴とするスクライブ装置。
7. 請求項６に記載のスクライブヘッドにおいて、
   前記第１のホルダには、スクライブラインを形成するための第１の刃先が保持され、
   前記第２のホルダには、スクライブラインを形成するための第２の刃先または基板を押さえるためのローラが保持される、
   ことを特徴とするスクライブ装置。

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