(57)【要約】      （修正有）【課題】ホイールと回転軸とを簡易かつ強固に接合することが可能なカッターホイール、およびこのようなカッターホイールを備えるホルダユニットを提供する。【解決手段】カッターホイール２００は、回転軸２２０と、回転軸２２０が挿入される軸孔２１１、および基板にスクライブラインを形成する刃先２１２を有するホイール２１０と、を備え、回転軸２２０は、少なくとも一部に、軸孔２１１の径よりも小さい径Ｌ１から軸孔２１１の径よりも大きい径Ｌ２に向かって広がるように形成されたテーパ部分Ｒ１を有し、回転軸２２０のテーパ部分Ｒ１が軸孔２１１に圧入されることにより、回転軸２２０とホイール２１０とが一体化されている。【選択図】図５
2020192717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面にスクライブラインを形成するためのカッターホイールであって、
回転軸と、
前記回転軸が挿入される軸孔、および前記基板に前記スクライブラインを形成する刃先を有するホイールと、を備え、
前記回転軸は、少なくとも一部に、前記軸孔の径よりも小さい径から前記軸孔の径よりも大きい径に向かって広がるように形成されたテーパ部分を有し、
前記回転軸の前記テーパ部分が前記軸孔に圧入されることにより、前記回転軸と前記ホイールとが一体化されている、ことを特徴とするカッターホイール。
【請求項２】
請求項１に記載のカッターホイールにおいて、
前記テーパ部分におけるテーパ比の値が、１／５以下である、
ことを特徴とするカッターホイール。
【請求項３】
請求項１に記載のカッターホイールにおいて、
前記テーパ部分におけるテーパ比の値が、１／１０以下である、
ことを特徴とするカッターホイール。
【請求項４】
基板の表面にスクライブラインを形成するためのカッターホイールと、
前記カッターホイールを回転可能に保持するホルダと、を備え、
前記カッターホイールは、
回転軸と、
前記回転軸が挿入される軸孔および前記基板に前記スクライブラインを形成する刃先を有するホイールと、を備え、
前記回転軸は、少なくとも一部に、前記軸孔の径よりも小さい径から前記軸孔の径よりも大きい径に向かって広がるように形成されたテーパ部分を有し、
前記回転軸の前記テーパ部分が前記軸孔に圧入されることにより、前記回転軸と前記ホイールとが一体化されている、
ことを特徴とするホルダユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のホルダユニットにおいて、
前記テーパ部分におけるテーパ比の値が、１／５以下である、
ことを特徴とするホルダユニット。
【請求項６】
請求項４に記載のホルダユニットにおいて、
前記テーパ部分におけるテーパ比の値が、１／１０以下である、
ことを特徴とするホルダユニット。
【請求項７】
請求項４ないし６の何れか一項に記載のホルダユニットにおいて、
前記ホルダは、前記回転軸の両端部を受ける受け部を備え、
前記回転軸は、先細り形状の端部を有しており、
前記受け部には、前記回転軸の前記端部の斜面と接触し、且つ、前記斜面とは異なる傾斜角の斜面が設けられている、
ことを特徴とするホルダユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面にスクライブラインを形成するためのカッターホイール、およびカッターホイールを備えるホルダユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板等の脆性材料基板の分断では、ホイールの刃先が基板の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、スクライブラインが形成される。ホイールとホイールの回転軸とが別体である場合、ホイールの軸孔と回転軸との間のクリアランスにより、ホイールの回転にがたつきが生じ、ホイールは安定して回転できない虞がある。ホイールの回転が安定しない場合、良好なスクライブラインを形成することは困難である。
【０００３】
そこで、回転軸とホイールとを一体化することにより、ホイールの軸孔と回転軸との間にクリアランスを生じさせないカッターホイールがある。このようなカッターホイールでは、ホイールの軸孔と回転軸との間にクリアランスが生じないよう、回転軸とホイールとを強固に接合する必要がある。
【０００４】
特許文献１のカッターホイールでは、二分割した回転軸のそれぞれにフランジ部が設けられ、そのフランジ部をホイールの側面で受けることにより、回転軸とホイールとが一体化されている。２つの回転軸の端部がそれぞれホイールの軸孔に挿入され、各回転軸のフランジ部でホイールが挟まれる。さらに、回転軸とホイールとが接着剤で固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０５８８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成では、２つの回転軸をそれぞれホイールの軸孔に挿入するといった煩雑な作業が必要となる。このような作業は、特に、ホイールの小型化に伴いホイールの厚みが小さくなると、極めて精緻なものとなり、かなりの手間がかかる。
【０００７】
かかる課題に鑑み、本発明は、ホイールと回転軸とを簡易かつ強固に接合することが可能なカッターホイール、およびこのようなカッターホイールを備えるホルダユニット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】
【０００８】
本発明の第１の態様は、基板の表面にスクライブラインを形成するためのカッターホイールに関する。この態様に係るカッターホイールは、回転軸と、前記回転軸が挿入される軸孔、および前記基板に前記スクライブラインを形成する刃先を有するホイールと、を備え、前記回転軸は、少なくとも一部に、前記軸孔の径よりも小さい径から前記軸孔の径よりも大きい径に向かって広がるように形成されたテーパ部分を有し、前記回転軸の前記テーパ部分が前記軸孔に圧入されることにより、前記回転軸と前記ホイールとが一体化されている。
【０００９】
本態様に係るカッターホイールによれば、回転軸のテーパ部分において、ホイールの軸孔の径より小さい側から、回転軸をホイールの軸孔に通すと、ホイールはテーパ部分において軸孔よりも大きい径の部分で止まる。この状態で、テーパ部分を軸孔に圧入することにより、ホイールを回転軸に強固に接合することができる。このように、回転軸にテーパ部分を設けることにより、ホイールの軸孔に回転軸を圧入するといった簡易な作業により、強固に、回転軸とホイールとを一体化することができる。
【００１０】
本態様に係るカッターホイールにおいて、前記テーパ部分におけるテーパ比の値は、１／５以下であることが好ましく、また、テーパ比の値が、１／１０以下であることがさらに好ましい。
【００１１】
テーパ部分のテーパ比が大きくなるほど、ホイールに対する回転軸の固定が不安定となる。すなわち、テーパ比が大きくなるとテーパ角が大きくなるため、軸孔に圧入された回転軸のテーパ部分が軸孔から抜けやすくなる。したがって、ホイールに対する回転軸の固定の安定化の観点から、テーパ部分のテーパ比は、ある程度の大きさに制限することが好ましい。この観点から、テーパ部分のテーパ比は、上記のように、１／５以下に設定されることが好ましく、１／１０以下に設定されることがさらに好ましい。これにより、ホイールに対して回転軸を安定的に固定できる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、ホルダユニットに関する。この態様に係るホルダユニットは、第１の態様に係るカッターホイールと、前記カッターホイールを回転可能に保持するホルダと、を備える。
【００１３】
この構成によれば、上記第１の態様と同様の効果を奏し得る。
【００１４】
上記第１の態様と同様、本態様においても、前記テーパ部分におけるテーパ比の値は、１／５以下であることが好ましく、また、テーパ比の値が、１／１０以下であることがさらに好ましい。
【００１５】
本態様に係るホルダユニットにおいて、前記ホルダは、前記回転軸の両端部を受ける受け部を備え、前記回転軸は、先細り形状の端部を有しており、前記受け部には、前記回転軸の前記端部の斜面と接触し、且つ、前記斜面とは異なる傾斜角の斜面が設けられている。
【００１６】
本態様に係るホルダユニットによれば、受け部によって、回転軸の両端部を、摩擦による制動力を抑制しながら回転可能に保持できる。よって、スクライブ動作時に、ホイールを円滑に回転させることができる。また、回転軸の両端が、受け部の斜面によって支持されるため、回転軸が長手方向に大きく移動することがない。このため、スクライブ動作時に、ホイールが回転軸に平行な方向に動くことが防がれる。よって、ホイールによるスクライブ性能を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のとおり、本発明によれば、ホイールと回転軸とを簡易かつ強固に接合することが可能なカッターホイール、およびこのようなカッターホイールを備えるホルダユニットを提供することができる。
【００１８】
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１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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は、実施形態に係るホルダユニットが適用されるスクライブ装置の構成を模式的に示す図である。図１（ｂ）は、実施形態に係るホルダユニットの側面図である。
【図２】図２は、実施形態に係るホルダユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係るホルダユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、実施形態に係るカッターホイールが、受け部に支持されている様子を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係るカッターホイールの構成を説明するための模式図である。図５（ａ）は、カッターホイールの構成を示す側面図であり、図５（ｂ）は、カッターホイールの回転軸の拡大図であり、図５（ｃ）は、カッターホイールの回転軸に形成されているテーパ部分に関する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、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。Ｚ軸は、鉛直方向に平行である。上方および下方は、それぞれＺ軸正方向およびＺ軸負方向に対応する。
【００２１】
＜スクライブ装置の構成＞
図１（ａ）は、ホルダユニット５０が適用されるスクライブ装置１の構成を模式的に示す図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、スクライブ装置１は、スクライブヘッド１０と、移動機構２０と、支持機構３０と、を備える。スクライブヘッド１０は、支持機構３０に支持された基板Ｆにスクライブラインを形成する。移動機構２０は、スクライブヘッド１０をスクライブ方向（Ｘ軸正方向）に移動させる。支持機構３０は、上面に基板Ｆが載せられ、基板Ｆを支持する。また、支持機構３０は、支持した基板Ｆをスクライブラインの形成ピッチでＹ軸方向に送る。
【００２３】
基板Ｆは、ガラス基板やセラミックス基板等の脆性材料基板である。あるいは、脆性材料基板の上に、ＰＥＴ、ポリイミド樹脂等の樹脂を積層した基板としてもよい。さらに、複数の脆性材料基板を、接着材層を介して貼り合わせた貼合せ基板としてもよい。
【００２４】
移動機構２０は、移動部材２１と、移送部２２と、支持部２３ａ、２３ｂと、駆動機構２４とを備える。
【００２５】
移動部材２１は、板状の部材からなり、スクライブヘッド１０を支持する。移送部２２は、移動部材２１をＸ軸方向に案内するレール等を備え、移動部材２１をＸ軸方向に移送する。支持部２３ａ、２３ｂは、移送部２２を支持する。駆動機構２４は、移送部２２の駆動源であり、モータからなっている。
【００２６】
支持機構３０は、テーブル３１と、ガイドレール３２ａおよび３２ｂと、駆動軸３３とを備える。テーブル３１は、上面に基板Ｆが載せられ、基板Ｆを支持する。ガイドレール３２ａおよび３２ｂは、テーブル３１をＹ軸方向に移送する。駆動軸３３は、外周にギア溝を有する軸であり、テーブル３１に形成された孔のギア溝と噛み合っている。図示しないモータにより駆動軸３３が回転されることにより、テーブル３１がＹ軸方向に駆動される。
【００２７】
スクライブヘッド１０は、基板Ｆの表面の上方（Ｚ軸正方向）の位置において、移動機構２０の移動部材２１に設置されている。スクライブヘッド１０は、移動部材２１に案内されてＸ軸方向に移動するように設置されている。スクライブヘッド１０の下端に、ホルダユニット５０が着脱可能に設置されている。
【００２８】
図１（ｂ）は、スクライブヘッド１０に対するホルダユニット５０の装着状態を示す図である。図１（ｂ）では、スクライブヘッド１０側の構成が、Ｘ−Ｚ平面に平行な平面で切断された断面図で示されており、ホルダユニット５０側の構成は側面図で示されている。
【００２９】
スクライブヘッド１０の下端に、ホルダジョイント４０が設置されている。ホルダジョイント４０は、軸４１およびジョイント４２を備える。軸４１は、ベアリング４３ａ、４３ｂで軸支されている。ベアリング４３ａ、４３ｂの間には、筒状のスペーサ４４が配置されている。ジョイント４２は、軸４１に固定されている。したがって、ジョイント４２は、ベアリング４３ａ、４３ｂの中心軸について、回転可能となっている。
【００３０】
ジョイント４２の下面には、Ｚ軸負側に開口する円形の穴４５が形成されている。穴４５の最奥部４５ａに磁石４６が設置されている。また、穴４５の内部には、穴４５の中心軸Ｍ１から径方向に変位した位置に、穴４５の中心軸Ｍ１と垂直な方向に位置決めピン４７が設けられる。穴４５にホルダユニット５０の突出部１０１が挿入されることにより、ホルダユニット５０がジョイント４２に装着される。すなわち、突出部１０１が穴４５に挿入されると、磁性材料からなる突出部１０１が磁石４６に吸引され、突出部１０１の傾斜面１０１ａがピン４７に当接する。これにより、ホルダユニット５０が、ホルダジョイント４０に装着される。
【００３１】
図２は、ホルダユニット５０の構成を示す分解斜視図である。図２に示すように、ホルダユニット５０は、ホルダ１００と、カッターホイール２００と、を備える。
【００３２】
ホルダ１００は、突出部１０１と、保持部１０２ａ、１０２ｂと、押しネジ１０３と、引きネジ１０４と、支持部材１１０ａ、１１０ｂと、を備えている。
【００３３】
突出部１０１と保持部１０２ａ、１０２ｂとによって、ホルダ１００の本体が構成される。突出部１０１および保持部１０２ａ、１０２ｂは、磁性材料によって一体形成されている。突出部１０１は、円筒状の形状を有する。上記のように、突出部１０１の外側面の一部が切り欠かれることにより、傾斜面１０１ａが形成されている。突出部１０１の下端に、保持部１０２ａ、１０２ｂがＹ軸方向に向き合って形成されている。
【００３４】
保持部１０２ａ、１０２ｂは、Ｙ軸方向から見た場合に、下端に向かって幅が狭くなる台形形状となっている。保持部１０２ａ、１０２ｂとの間に保持溝１０５が形成されている。Ｙ軸方向における保持溝１０５の幅は、カッターホイール２００の回転軸２２０よりもやや広い。
【００３５】
保持部１０２ａ、１０２ｂの下端には、円形の孔１０６ａ、１０６ｂが保持溝１０５を跨ぐようにして同軸上に形成されている。孔１０６ａ、１０６ｂの中心軸は、Ｙ軸に平行である。孔１０６ａ、１０６ｂの下端は、保持部１０２ａ、１０２ｂの下面まで切り欠かれている。
【００３６】
孔１０６ａ、１０６ｂには、カッターホイール２００の回転軸２２０を支持する円柱形状の支持部材１１０ａ、１１０ｂが装着される。支持部材１１０ａ、１１０ｂは、孔１０６ａ、１０６ｂよりもＹ軸方向の長さが長く、直径が孔１０６ａ、１０６ｂよりも僅かに大きい。支持部材１１０ａ、１１０ｂの一方の端部には、カッターホイール２００の回転軸２２０を受ける受け部１１１ａ、１１１ｂが設けられている。
【００３７】
カッターホイール２００は、支持部材１１０ａ、１１０ｂを介して孔１０６ａ、１０６ｂに保持される。上記のように、孔１０６ａ、１０６ｂは、中心軸が同軸かつＹ軸に平行となるように、保持部１０２ａ、１０２ｂに形成されている。このため、支持部材１１０ａ、１１０ｂは、中心軸が同軸かつＹ軸に平行となるように孔１０６ａ、１０６ｂに配置される。
【００３８】
保持部１０２ａの上部には、押しネジ１０３が挿入されるネジ孔１０７が形成されている。なお、ネジ孔１０７は、図２には図示されず、図３（ａ）に図示されている。また、Ｙ軸正側の保持部１０２ａの上部には、２つの引きネジ１０４がそれぞれ挿入される２つのネジ孔１０８ａが形成されている。また、Ｙ軸負側の保持部１０２ｂの上部には、２つの引きネジ１０４の頭部１０４ａがそれぞれ嵌まる円形の凹部１０８ｂが形成され、これら凹部１０８ｂの底部中央に、保持部１０２ｂのＹ軸正側の側面に貫通するネジ孔１０８ｃがそれぞれ形成されている。ネジ孔１０８ａとネジ孔１０８ｃは、保持溝１０５を跨ぐように同軸上に形成されている。
【００３９】
このように、本実施の形態では、引きネジ１０４が２つ用いられるため、ネジ孔１０８ａ、１０８ｃは、保持部１０２ａ、１０２ｂにＸ軸方向に２つ並んで形成されている。ネジ孔１０７、および２つのネジ孔１０８ａ、１０８ｃは、中心軸がＹ軸に平行となるように保持部１０２ａ、１０２ｂに形成されている。
【００４０】
押しネジ１０３は、球面状の当接部１０３ａと、ネジ部１０３ｂとを有しており、引きネジ１０４は、円柱状の頭部１０４ａと、ネジ部１０４ｂとを有する。押しネジ１０３の当接部１０３ａは、保持部１０２ｂの内側面に当接する。引きネジ１０４のネジ部１０４ｂは、保持部１０２ａ側のネジ孔１０８ａに噛み合う。引きネジ１０４の頭部１０４ａは、上記のように、保持部１０２ｂの凹部１０８ｂに嵌まる。
【００４１】
カッターホイール２００は、ホイール２１０と回転軸２２０とが一体化されることにより形成されている。よって、ホイール２１０と回転軸２２０とは、一体的に回転する。回転軸２２０をホイール２１０に圧入することにより、ホイール２１０と回転軸２２０とが接合される。ホイール２１０は、回転軸２２０が挿入される軸孔２１１と、ホイール２１０の外周に沿って設けられている刃先２１２と、を備えている。回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂは、先細りの形状に形成されている。ここでは、円錐状の傾斜面に球面状の曲面が続くように、端部２２０ａ、２２０ｂが形成されている。刃先２１２は、スクライブ動作時に基板Ｆに押し当てられ、回転軸２２０が回転すると基板Ｆの表面上にスクライブラインを形成する。
【００４２】
ホイール２１０は、刃先２１２が予め加工されたものが採用される。回転軸２２０は、ホイール２１０と接合された後、ホイール２１０を挟んで両側の長さが揃えられ、端部２２０ａ、２２０ｂが先細りの形状に加工される。
【００４３】
上記のとおり、支持部材１１０ａ、１１０ｂは、カッターホイール２００の回転軸２２０を支持する。具体的には、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂが支持部材１１０ａ、１１０ｂの受け部１１１ａ、１１１ｂで受けられる。すなわち、ホイール２１０と回転軸２２０が接合された状態で、カッターホイール２００が、保持部１０２ａ、１０２ｂ間の保持溝１０５に挿入される。このとき、回転軸２２０の両端が、それぞれ、孔１０６ａ、１０６ｂに向き合う。この状態で、支持部材１１０ａ、１１０ｂが、それぞれ、保持部１０２ａ、１０２ｂの外側から、孔１０６ａ、１０６ｂに嵌め込まれる。これにより、回転軸２２０の両端が、支持部材１１０ａ、１１０ｂの受け部１１１ａ、１１１ｂに受けられ、回転軸２２０が支持部材１１０ａ、１１０ｂに挟まれる。さらに、支持部材１１０ａ、１１０ｂが、接着剤で、保持部１０２ａ、１０２ｂに固定される。こうして、カッターホイール２００が、保持部１０２ａ、１０２ｂに支持される。
【００４４】
なお、支持部材１１０ａ、１１０ｂによるカッターホイール２００の支持方法に関しては、追って図４を参照して、さらに詳述する。また、カッターホイール２００の構成の詳細に関しては、追って図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【００４５】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、組み立て後のホルダユニット５０の構成を示す斜視図である。
【００４６】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、押しネジ１０３は、当接部１０３ａ側からネジ孔１０７に噛み合わされる。押しネジ１０３は、右回りに回転させると、押しネジ１０３の当接部１０３ａが保持部１０２ｂの内側面に当接し、さらに右回りに回転させると、保持部１０２ｂをＹ軸負側へ押し出す。これにより、保持溝１０５のＹ軸方向の幅が広がる。
【００４７】
一方、引きネジ１０４は、ネジ部１０４ｂがネジ孔１０８ｃに噛み合い、さらに、保持溝１０５を跨いでネジ孔１０８ａに噛み合っている。引きネジ１０４の頭部１０４ａは、凹部１０８ｂに嵌まっている。引きネジ１０４は、右回りに回転させると、保持部１０２ａをＹ軸負側へ引き込み、保持溝１０５のＹ軸方向の幅が狭められる。このように、押しネジ１０３および引きネジ１０４を回転させて、保持溝１０５のＹ軸方向の幅を調整することができる。すなわち、この保持溝１０５のＹ軸方向の幅の調整により、保持部１０２ａ、１０２ｂの開閉を調整でき、これにより、保持部１０２ａ、１０２ｂの孔１０６ａ、１０６ｂに装着されている支持部材１１０ａ、１１０ｂの開閉を調整することができる。
【００４８】
上記のとおり、支持部材１１０ａ、１１０ｂの受け部１１１ａ、１１１ｂは、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂを受ける。このため、押しネジ１０３および引きネジ１０４を回転させて、支持部材１１０ａ、１１０ｂが閉じる方向に移動した場合、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂと受け部１１１ａ、１１１ｂの間隔が狭められ、逆に、支持部材１１０ａ、１１０ｂが開く方向に移動した場合は、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂに対する受け部１１１ａ、１１１ｂの間隔が広げられる。これにより、ホイール２１０が安定して回転し得る適度な間隔で受け部１１１ａ、１１１ｂを回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂに接触させることができる。
【００４９】
図４は、スクライブ時にカッターホイール２００の回転軸２２０が、支持部材１１０ａ、１１０ｂに支持されている様子を示す模式図である。
【００５０】
図４に示すように、支持部材１１０ａ、１１０ｂには、先端に受け部１１１ａ、１１１ｂが形成されている。受け部１１１ａ、１１１ｂには、外方に向かって広がるテーパ状の斜面１１２ａ、１１２ｂが設けられている。受け部１１１ａ、１１１ｂの斜面１１２ａ、１１２ｂの傾斜角と、先細り形状の回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂの傾斜角とは、互いに相違している。これにより、受け部１１１ａ、１１１ｂの斜面１１２ａ、１１２ｂで回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂを、略線接触の状態で受けることができる。
【００５１】
スクライブ時には、基板からの反力によりカッターホイール２００が上方へ押し上げられるため、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂは、受け部１１１ａ、１１１ｂの斜面１１２ａ、１１２ｂの上側に接触する。図４の黒丸は、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂが受け部１１１ａ、１１１ｂの斜面１１２ａ、１１２ｂの上側と接触することを示している。このため、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂと受け部１１１ａ、１１１ｂの斜面１１２ａ、１１２ｂの下側との間に、微小な隙間１１３ａ、１１３ｂが生じる。
【００５２】
ここで、押しネジ１０３および引きネジ１０４を回転させて、支持部材１１０ａ、１１０ｂを閉じる方向（図４の矢印の方向）に移動させると、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂと受け部１１１ａ、１１１ｂとの間隔、たとえば、図４で示されている隙間１１３ａ、１１３ｂが小さくなり、回転軸２２０が回転しにくくなる。逆に、押しネジ１０３および引きネジ１０４を回転させて、支持部材１１０ａ、１１０ｂを開く方向に移動させると、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂと受け部１１１ａ、１１１ｂとの間隔、たとえば、図４で示されている隙間１１３ａ、１１３ｂが大きくなり、回転軸２２０が回転しやすくなる。ただし、支持部材１１０ａ、１１０ｂが開きすぎると、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂと受け部１１１ａ、１１１ｂとの間の間隔が大きくなりすぎ、回転軸２２０が長手方向にガタつきやすくなる。
【００５３】
したがって、受け部１１１ａ、１１１ｂと回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂとの間隔が、回転軸２２０がほとんどガタつくことなく滑らかに回転し得るように、押しネジ１０３および引きネジ１０４の回転が調整される。これにより、ホイール２１０を安定的に回転させることができる。
【００５４】
次に、カッターホイール２００の構成について説明する。図５（ａ）は、カッターホイール２００の構成を示す側面図であり、図５（ｂ）は、中央付近からＹ軸負側の回転軸２２０の拡大図であり、図５（ｃ）は、テーパ比の値について説明する模式図である。
【００５５】
上記のとおり、カッターホイール２００は、軸孔２１１と刃先２１２とを有するホイール２１０と、回転軸２２０とが一体化して構成されている。また、図５（ｂ）に示すように、回転軸２２０は、Ｙ軸負側からＹ軸正側に向かって径が広がるようにテーパ部分Ｒ１が形成されている。
【００５６】
テーパ部分Ｒ１は、最小径Ｌ１が軸孔２１１の径よりも小さく、最大径Ｌ２が軸孔２１１の径よりも大きくなるように形成されている。また、回転軸２２０において、テーパ部分Ｒ１を挟んでＹ軸負側に位置する回転軸部Ｒ２は、端部２２０ｂ以外の部分においてテーパ部分Ｒ１の最小径Ｌ１と等しい径を有するように形成されている。テーパ部分Ｒ１を挟んでＹ軸正側に位置する回転軸部Ｒ３は、端部２２０ａ以外の部分においてテーパ部分Ｒ１の最大径Ｌ２と等しい径を有するように形成されている。
【００５７】
ホイール２１０と回転軸２２０とを一体化する場合、ホイール２１０の軸孔２１１に、回転軸２２０を、テーパ部分Ｒ１の最小の径の側から挿入する。これにより、テーパ部分Ｒ１が軸孔２１１の内側に当接する。その後、回転軸２２０を軸孔２１１にさらに押し込む。これにより、テーパ部分Ｒ１が軸孔２１１に圧入される。これにより、ホイール２１０と回転軸２２０とが一体化される。
【００５８】
ホイール２１０と回転軸２２０とが一体化された後、ホイール２１０が回転軸２２０の中央に位置付けられるように、回転軸２２０は、ホイール２１０を挟んで回転軸部Ｒ２と回転軸部Ｒ３との長さが等しくなるように加工される。また、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂが、先細りの形状に加工される。
【００５９】
一般に、テーパ比は、テーパ部分の最大径をａ、最小径をｂ、ａとｂとの距離をｃとした場合、以下の演算式で算出される。
【００６０】
テーパ比＝（ａ−ｂ）／ｃ  …（１）
【００６１】
式（１）に基づいて算出されたテーパ比の値が大きいほどテーパ角は大きい。ここで、図５（ｂ）に示すテーパ部分Ｒ１のテーパ角が大きくなるほど、ホイール２１０の軸孔２１１に圧入されたテーパ部分Ｒ１は、軸孔２１１から抜け易くなる。このため、ホイール２１０が安定して回転軸２２０のテーパ部分Ｒ１に固定されるためには、テーパ比の値をある程度の大きさに制限することが好ましい。
【００６２】
また、テーパ比の値が小さいほどテーパ角は小さい。ここで、図５（ｂ）に示すテーパ部分Ｒ１のテーパ角が小さくなるほど、ホイール２１０の軸孔２１１に圧入されたテーパ部分Ｒ１は軸孔２１１から抜けにくくなる。このため、ホイール２１０に対する回転軸２２０の固定が安定化する。
【００６３】
しかしながら、テーパ比の値が小さい場合、ホイール２１０の軸孔２１１の径の公差によって、軸孔２１１に圧入される際のテーパ部分Ｒ１の挿入量にばらつきが生じる。テーパ部分Ｒ１におけるホイール２１０の軸孔２１１の挿入量が大きくばらつくと、テーパ部分Ｒ１をホイール２１０の軸孔２１１に圧入した後、回転軸部Ｒ２と回転軸部Ｒ３との長さを調整する工程において、回転軸部Ｒ２および回転軸部Ｒ３を端部から広い範囲で切断する必要がある。このような端部の切断は、回転軸２２０を無駄に消費することになるため、好ましくない。このため、テーパ比の値は、ある程度の小ささに制限することが好ましい。
【００６４】
そこで、本願発明者は、ホイール２１０の軸孔２１１の径の公差を考慮しつつ、ホイール２１０に対する回転軸２２０の固定の安定化の観点から、テーパ部分Ｒ１におけるテーパ比の値の最適な範囲を検討した。
【００６５】
＜テーパ比の値の検討＞
図５（ｃ）に示すように、本願発明者は、テーパ部分の最小の径が０．８０５ｍｍ、ホイールの軸孔の径が公差により０．８２〜０．８２２ｍｍの範囲でばらつく場合について検討した。図５（ｃ）において、Ｌは、テーパ部分にホイールの軸孔を挿入したときにホイールが固定される位置のばらつき量である。
【００６６】
テーパ比の値が、１／４、１／５、および１／１０の場合、ばらつき量Ｌは、それぞれ、０．００８ｍｍ、０．０１０ｍｍ、および０．０２ｍｍと算出された。また、テーパ比の値が、１／４、１／５、および１／１０の場合のテーパ角度は、それぞれ、１４.０４度、１１.３１度、および５．７１度であった。
【００６７】
この結果から、テーパ比の値が１／４の場合、ばらつき量Ｌを抑制できることが分かる。しかし、テーパ比の値が１／４の場合は、テーパ角度が１４．０４度と大きいため、スクライブ時のカッターホイールの転動に伴い、特に、軸方向への力がホイールに加わった場合にテーパ部分からホイールが脱落しやすくなると考えられる。これに対し、テーパ比が１／５の場合は、テーパ比が１／４の場合に比べて、ばらつき量Ｌがやや増加するものの、スクライブ時にテーパ部分からホイールが抜け落ちることを抑制することができる。さらに、テーパ比が１／１０の場合は、ホイールを回転軸により確実に接合できると考えられる。
【００６８】
この検証から、テーパ部分のテーパ比は、１／５以下であることが好ましく、１／１０以下であることがさらに好ましいと言える。
【００６９】
次に、テーパ比の値が、１／２００、１／１００、および１／７０の場合、ばらつき量Ｌは、それぞれ、０．４００ｍｍ、０．２００ｍｍ、および０．１４０ｍｍと算出された。また、テーパ比の値が、１／２００、１／１００、および１／７０の場合のテーパ角度は、それぞれ、０．２９度、０．５７度、および０．８２度であった。
【００７０】
この結果から、テーパ比の値が１／２００の場合、ばらつき量Ｌは０．４００ｍｍまで拡大することが分かった。この場合、テーパ部分をホイールの軸孔に圧入すると、回転軸の左右の長さを調整する際、回転軸の端部を広い範囲で切断することとなり、回転軸を無駄に消費する結果となる。これに対し、テーパ比が１／１００の場合、ばらつき量は、０．２００ｍｍに減少し、さらに、テーパ比が１／７０の場合、ばらつき量は、０．１４０ｍｍまで減少する。
【００７１】
この検証から、テーパ部分のテーパ比は、１／１００以上であることが好ましく、１／７０以上であることがさらに好ましいと言える。
【００７２】
以上２つの検討より、テーパ部分のテーパ比の値は、１／５〜１／１００の範囲に設定されることが好ましく、１／１０〜１／７０に設定されることがさらに好ましいことが分かった。テーパ部分のテーパ比の値が１／５〜１／１００の範囲に設定されると、ホイールに対して回転軸を安定的に固定できるとともに、圧入時における回転軸の挿入量のばらつきを抑制でき、且つ、回転軸の無駄な切断を抑制することができる。
【００７３】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
【００７４】
テーパ部分Ｒ１を軸孔２１１に圧入することにより、ホイール２１０を回転軸２２０に強固に接合することができる。回転軸２２０にテーパ部分Ｒ１を設けることにより、ホイール２１０の軸孔２１１に回転軸２２０を圧入するといった簡易な作業により、強固に、回転軸２２０とホイール２１０とを一体化することができる。
【００７５】
上記検証で示したとおり、テーパ部分Ｒ１におけるテーパ比の値は、１／５以下であることが好ましく、また、テーパ比の値が、１／１０以下であることがさらに好ましい。これにより、ホイール２１０に対して回転軸２２０を安定的に固定できる。
【００７６】
なお、上記検証で示したとおり、テーパ部分Ｒ１におけるテーパ比の値は、１／１００以上であることが好ましく、また、テーパ比の値が、１／７０以上であることがさらに好ましい。これにより、圧入時における回転軸２２０の挿入量のばらつきを抑制でき、回転軸２２０の無駄な切断を抑制することができる。
【００７７】
図４に示したように、回転軸２２０は、先細り形状の端部２２０ａ、２２０ｂを有しており、受け部１１１ａ、１１１ｂには、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂの斜面と接触し、且つ、この斜面とは異なる傾斜角の斜面１１２ａ、１１２ｂが設けられている。これにより、受け部１１１ａ、１１１ｂによって、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂを、摩擦による抵抗を抑制しながら回転可能に保持できる。よって、スクライブ動作時に、ホイール２１０を円滑に回転させることができる。また、回転軸２２０の両端が、受け部１１１ａ、１１１ｂの斜面によって支持されるため、回転軸２２０が長手方向に大きく移動することがない。このため、スクライブ動作時に、ホイール２１０が回転軸２２０に平行な方向に動くことが防がれる。よって、ホイール２１０によるスクライブ性能を高めることができる。
【００７８】
図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明したとおり、押しネジ１０３および引きネジ１０４の回転を調整することにより、保持溝１０５のＹ軸方向の幅を調整でき、支持部材１１０ａ、１１０ｂの開閉を調整することができる。これにより、回転軸２２０の端部２２０ａ、２２０ｂと受け部１１１ａ、１１１ｂとの間隔、たとえば、図４で示される隙間１１３ａ、１１３ｂを適切な大きさとすることができる。よって、ホイール２１０を安定的に回転させることができる。また、ホイール２１０が基板Ｆの表面を円滑に回転するため、刃先２１２の稜線が摩耗しにくくなる。よって、ホイール２１０の寿命を延ばすことができる。
【００７９】
＜変更例＞
上記実施の形態に係るカッターホイール２００では、回転軸２２０に１箇所のみテーパ部分Ｒ１が設けられたが、回転軸２２０にテーパ部分が２箇所以上設けられてもよい。
【００８０】
たとえば、図５（ｂ）において、テーパ部分Ｒ１が配置された領域に、テーパ角が異なる２段のテーパ部分が連続的に設けられてもよい。あるいは、図５（ｂ）のテーパ部分Ｒ１のテーパ角が狭められ、テーパ部分Ｒ１の隣にテーパ部分Ｒ１よりもテーパ角が大きいテーパ部分が追加されてもよい。回転軸２２０に設けられるテーパ部分は、３箇所以上であってもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、回転軸２２０の一部にテーパ部分Ｒ１が設けられたが、回転軸２２０全体がテーパ状に形成されてもよい。つまり、図５（ａ）、（ｂ）において、回転軸２２０は、長手方向の全ての範囲において、端部２２０ｂから端部２２０ａに向かって径が広がるように形成されてもよい。このように、回転軸２２０全体がテーパ形状であると、上記実施の形態に比べて、回転軸２２０を加工し易い。
【００８２】
また、上記実施の形態に係るカッターホイール２００では、回転軸２２０のテーパ部分Ｒ１が、直線状に傾いた形状であったが、テーパ部分Ｒ１は、曲線状に傾いていてもよい。たとえば、テーパ部分Ｒ１が外方に膨らむように傾斜する、軸孔２１１にテーパ部分Ｒ１を圧入により接合すると、外方に膨らんだテーパ部分Ｒ１の外側面と軸孔２１１とが面接触し易い。よって、軸孔２１１とテーパ部分Ｒ１との接触面積が増加するため、ホイール２１０を回転軸２２０のテーパ部分Ｒ１に圧入すると、より強固にホイール２１０と回転軸２２０とが接合される。
【００８３】
なお、回転軸２２０のテーパ部分Ｒ１をホイール２１０の軸孔２１１に圧入した後、たとえば、軸孔２１１とテーパ部分Ｒ１との境界部分に接着剤を塗布してもよい。これにより、ホイール２１０と回転軸２２０との接合を補強することができる。
【００８４】
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。
【符号の説明】
【００８５】
１  …スクライブ装置
５０  …  ホルダユニット
１００  …  ホルダ
１１１ａ、１１１ｂ  …  受け部
１１２ａ、１１２ｂ  …  受け部の斜面
２００  …  カッターホイール
２１０  …  ホイール
２１１  …  軸孔
２１２  …刃先
２２０  …  回転軸
２２０ａ、２２０ｂ  …回転軸の端部
Ｆ  …  基板
Ｌ１  …  テーパ部分の最小の径
Ｌ２  …  テーパ部分の最大の径
Ｒ１  …  テーパ部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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