JP2011093188A

JP2011093188A - チップホルダユニット

Info

Publication number: JP2011093188A
Application number: JP2009248808A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Soyama; 正信曽山; Tadanobu Nakano; 忠信中野; Hiroyoshi Hayashi; 弘義林
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-29
Also published as: JP4960428B2

Abstract

【課題】スクライビングホイールの保持位置を安定させ、スクライブラインの直線性を向上させることができるチップホルダユニットを提供すること。
【解決手段】スクライビングホイール３０は円板状で中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を有する。チップホルダ１０はスクライビングホイール３０を挿入するための一定の幅を持つホルダ溝１２とピン孔１５，１６を有する。スクライビングホイール３０をピン３１で軸支し、その両側の側壁にカラー４２，４３を接触させ、ベアリング４１，４４によりスクライビングホイール３０とカラー４２，４３を回転自在に保持する。
【選択図】図７

Description

本発明は、脆性材料基板をスクライブするためのスクライビングホイールを保持するチップホルダユニットに関する。

脆性材料基板を所望の寸法にスクライブし、分断するためスクライブ装置が用いられる。スクライブ装置は、脆性材料基板と対向するスクライブヘッドにチップホルダユニットを備えている。図１は、従来のチップホルダユニットの側面図である。チップホルダユニット１００は、チップホルダ１１０、スクライビングホイール１２０、及びピン１３０を有し、チップホルダにスクライビングホイールを取り付けたものである。

図１に示すようにチップホルダ１１０の下部には、ホルダ溝１１１及びピン孔１１２が形成されている。スクライビングホイール１２０は円板状の部材であり、２つの円形の側面の中心を貫通する貫通孔を有し、スクライビングホイール１２０の外周部に沿ったＶ字形の刃を有する。Ｖ字形の刃先は、スクライビングホイール１２０の外周に沿った稜線を形成している。稜線の両側の傾斜面（外周辺部）は、通常、９０〜１６０°の角度（収束角）で相互に交差し稜線を形成する。ピン１３０は円柱形の部材であり、スクライビングホイール１２０の貫通孔及びホルダ１１０のピン孔１１２に挿入されて、スクライビングホイール１２０を回転自在に保持するものである。

チップホルダ１００は、ピン１３０を用いてスクライビングホイール１２０をホルダ溝１１１内で保持し、図示しない軸押さえカバーにより保持している。このようなチップホルダユニットを備えるスクライブ装置として、特許文献１に示すものがある。

国際特許公開ＷＯ２００７／０６３９７９号公報

従来のスクライビングホイールはピン溝を軸受としているため、スクライビングホイールの回転抵抗が大きくホルダ溝との間のクリアランスが大きければ、基板に形成するスクライブラインの直線性が低下する。直線性を適切に保った場合の転がり摩擦係数は、例えば０．２〜０．２５ｃＮ・ｃｍとなり、時間と共に摩擦係数が増加する傾向にあった。従ってスクライビングホイールを抵抗を少なくして安定して保持することが難しいという欠点があった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ピンによってスクライビングホイールを回転自在に保持するチップホルダユニットを用い、スクライビングホイールを安定して保持しつつ回転抵抗を少なくすることができるチップホルダユニットを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダユニットは、円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、互いに平行な対向する面を有する一対の支持部の間に前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記一対の支持部を同軸に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で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を有するホルダと、を具備するチップホルダユニットにおいて、スクライビングホイールの両側の側壁に接触する所定の厚さを有する円筒形状の一対のカラーと、前記一対のカラーと支持部との間に設けられ、前記カラー及び前記スクライビングホイールを回転自在に保持するベアリングと、を有するものである。

ここで前記カラーは、ベアリングに接触しないフランジを有するようにしてもよい。

このような特徴を有する本発明のチップホルダユニットによれば、スクライビングホイールに貫通するピンを一対のベアリングで保持している。このため転がり摩擦係数が小さくなり、回転を円滑にすることができる。転がり摩擦係数は長時間を経過しても増加することなく、円滑な回転を維持することができる。

図１は従来のホルダユニットの構成を示す図である。図２は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットの構成を示す正面図である。図３は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの構成を示す正面図である。図４は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの側面図である。図５は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの断面図である。図６は本発明の第１の実施の形態によるカバープレートの正面図である。図７は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットの構成を示す断面図である。図８は本発明の実施の形態によるカラーの一例を示す斜視図である。図９は本発明の第２の実施の形態によるチップホルダユニットの構成を示す断面図である。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットについて図面を用いて説明する。図２はチップホルダユニットの正面図である。チップホルダユニット１はチップホルダ１０とスクライビングホイール３０を有しており、チップホルダ１０の下端にスクライビングホイール３０を回転自在に保持するものである。チップホルダ１０は図３，図４，図５に示すように、下方が三角形状に形成された直方体状の部材であり、上部にチップホルダ１０を固定するための貫通孔１１を有している。チップホルダ１０の下方には三角形状のホルダ溝１２が下方を開放するように形成され、ホルダ溝１２を挟むこの三角形状の部分を支持部１３，１４とする。チップホルダ１０の支持部１３，１４の相対向する面はほぼ平行に形成され、ホルダ溝１２の間隔ｗはスクライビングホイール３０の幅より十分大きくなるようにしておく。

左右の支持部１３，１４の最下端には支持部１３，１４を夫々貫通するピン孔１５，１６が同軸に形成される。ピン孔１５，１６はホルダ溝１２と垂直に交差しており、スクライビングホイール３０のピンを保持する円形の貫通孔である。ピン孔１５，１６は下端がわずかに開放されたスリットとなっている。又この支持部１３，１４の左右には両側の支持部１３，１４を貫通するねじ溝１７，１８が形成されている。

スクライビングホイール３０は、例えば焼結ダイヤモンドで形成された、例えば厚さｄが約０．６５ｍｍの円板状の部材であって、中心に貫通孔を有している。またスクライビングホイール３０は、外周部に沿って稜線を形成するＶ字形の刃を有している。稜線の両側の傾斜面（外周辺部）は、通常、７５〜１７０°の角度、より好ましくは９０〜１５０°の角度（収束角）で相互に交差し稜線を形成する。ピン３１は、例えば、超硬合金等の金属、焼結ダイヤモンドで形成された円柱形の部材であって、一端が尖頭形状を有している。

図６はチップホルダの左右の支持部１３，１４の外側に取付けられるカバープレートを示す。カバープレートとしては同一形状の２枚のカバープレート２０Ａ，２０Ｂが用いられるので、以下カバープレート２０Ａについて説明する。カバープレート２０Ａは支持部１３とほぼ同一形状の略三角形状の平板状部材であり、支持部１３，１４のねじ溝１７，１８に対応する位置には、貫通孔２１，２２が形成されている。

さてこのチップホルダユニットの組立てについて図２及び図７を用いて説明する。まず支持部１３側よりプレート２０Ａをねじ２４Ａ，２５Ａによって取付け、ピン孔１５の一端を閉じる。次いでピン３１を尖頭形状の部分からピン孔１６、及びベアリング４１，図８（ａ）に示す円筒形状のカラー４２に挿入し、スクライビングホイール３０をホルダ溝１２内に挿入して保持しつつスクライビングホイール３０の貫通孔に挿入し、更にピン孔１５に挿入する。次いでピン３１にカラー４３，ベアリング４４を貫通させる。これにより図７に示すようにスクライビングホイール３０の右側壁にカラー４２を接触させ、カラー４２にベアリング４１の内輪を接触させ、ベアリング４１の外輪を支持部１３に接触させて配置することができる。同様にスクライビングホイール３０の左側壁に円筒形状のカラー４３を接触させ、カラー４３にベアリング４４の内輪を接触させ、ベアリング４４の外輪を支持部１４に接触するように配置する。即ちカラー４２，４３は夫々ベアリング４１，４４の内輪にのみ接触している。次にチップホルダ１０の支持部１４の外側より夫々カバープレート２０Ｂを図示しないねじ２５Ａと、ねじ２５Ｂによって取付けて固定する。これによりピン孔１６の左端を閉じることができ、ピン３１はピン孔から脱落することはなくなる。そしてカラー４２，４３の厚さを適宜選択しておくことにより、スクライビングホイール３０は軸方向にほとんど移動することなく、カラー４２，４３と共にベアリング４１，４４により回転自在に保持されることとなる。

ここでベアリング４１，４４は、例えば内径が０．７ｍｍ、外径が２．０ｍｍの小径のベアリングである。このような小径のベアリングでスクライビングホイールの両端を保持することによって、スクライビングホイールを回転させてスクライブする際に軸受部の摩擦が少なくなり、転がり摩擦係数を例えば０．０５〜０．０７ｃＮ・ｍのように大幅に少なくすることができる。そのため回転がスムーズとなり、スクライブ荷重を軽くすることができる。又スクライブ荷重がロスなくスクライビングホイールに伝わるため、スクライブラインの直線性を向上させることができる。

尚この実施の形態ではピン孔１５，１６の両側よりカバープレート２０Ａ，２０Ｂを用いてピンを保持するようにしているが、一方のピン孔の径を支持部外周側で狭くしてピンを保持するようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態ではカラー４２，４３は単なる円筒形の部材としたが、カラー４５（４６）として図８（ｂ）に示すようにベアリング４１，４４の外輪には接触しないフランジ４５ａ（４６ａ）を有するものとしてもよい。図９はこのカラー４５，４６を用いた第２の実施の形態によるチップホルダユニットの断面図である。こうすればフランジ４５ａ，４６ａによりベアリング４１，４４内にスクライブ時のカレットが混入する可能性を少なくすることができる。

本実施の形態によるチップホルダユニットは、自動的に脆性材料基板をスクライブする自動スクライブ装置に限らず、脆性材料基板を手切りする脆性材料切断用カッターに取り付けて用いることもできる。

本発明は、スクライブ中のスクライビングホイールの位置を安定させることができるので、スクライブを自動で行うスクライブ装置や、脆性材料基板を手切りする脆性材料切断用カッターに用いることができる。

１チップホルダユニット
１０チップホルダ
１１貫通孔
１２ホルダ溝
１３，１４支持部
１５，１６ピン孔
２０Ａ，２０Ｂカバープレート
２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂねじ
３０スクライビングホイール
３１ピン
４２，４３，４５，４６カラー
４１，４４ベアリング
４５ａ，４６ａフランジ

Claims

円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、
互いに平行な対向する面を有する一対の支持部の間に前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記一対の支持部を同軸に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で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を有するホルダと、を具備するチップホルダユニットにおいて、
スクライビングホイールの両側の側壁に接触する所定の厚さを有する円筒形状の一対のカラーと、
前記一対のカラーと支持部との間に設けられ、前記カラー及び前記スクライビングホイールを回転自在に保持するベアリングと、を有するチップホルダユニット。
前記カラーは、ベアリングに接触しないフランジを有する請求項１記載のチップホルダユニット。