(57)【要約】【課題】端材切り取りの際の粉塵の発生を抑制するとともに簡単な機構で迅速に行うことのできる端材除去機能を備えた基板分断装置並びに基板分断方法を提供する。【解決手段】上、下ローラ１、２をそれぞれ保持してスクライブラインに沿って同期的に移動する上部並びに下部スクライブヘッド４、８を備え、下部スクライブヘッド８のスクライブ動作進行方向への移動に追従して、下ローラ２の進行方向後方側でかつ基板の端材領域下面近傍位置に、切り取られる端材Ｅを受け取る受ベルト１４が順次水平姿勢で引き出されるように形成されており、さらに端材Ｅを受け取る受ベルト１４の水平な部分が、その幅方向一端縁が傾斜下位となるように傾斜可能に形成され、受けベルト１４が傾斜したときの傾斜下位側の下方に受けベルトから滑り落ちた端材Ｅを受け取って端材集積容器２３に導入するシュータ２４が設けられている構成。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板の上下両面に分断用の上、下ローラを接触させてスクライブラインに沿って移動させることにより前記基板を分断して端材を切り取る基板分断装置であって、
前記分断用の上、下ローラをそれぞれ保持して前記スクライブラインに沿って同期的に移動する上部並びに下部スクライブヘッドを備え、
前記下部スクライブヘッドのスクライブ動作進行方向への移動に追従して、前記分断用下ローラの進行方向後方側でかつ前記基板の端材領域下面近傍位置に、切り取られる端材を受け取る受ベルトが順次水平姿勢で引き出されるように形成されており、
さらに端材を受け取る前記受ベルトの水平な部分が、その幅方向一端縁が傾斜下位となるように傾斜可能に形成され、
前記受けベルトが傾斜したときの傾斜下位側の下方に受けベルトから滑り落ちた端材を受け取って端材集積容器に導入するシュータが設けられており、
さらに前記受けベルトは前記下部スクライブヘッドの複動とともに元位置に格納されるように形成されている基板分断装置。
【請求項２】
前記受けベルトの一端が前記下部スクライブヘッドのブレイク動作進行方向始端側にある固定支柱に止着され、
前記受けベルトの他端は、前記固定支柱への止着位置と水平な位置で前記下部スクライブヘッドに連なる部分に保持された第１ローラから前記固定支柱の下部近傍に定置された第２ローラ、並びに前記下部スクライブヘッドのブレイク動作進行方向終端側にある固定枠に配置された第３ローラ、及び前記下部スクライブヘッドに連なる部分に取り付けられた第４ローラを経て前記固定枠に止着されており、
前記固定支柱から第１ローラに掛け渡された受けベルトの水平部分は、切り取るべき端材領域下面に近傍する位置となるように配設され、
さらに、前記第１ローラ並びに固定支柱への止着部分が、これらの間に掛け渡された受けベルトの巾方向一端縁が傾斜下位となるように傾動可能に形成されている請求項１に記載の基板分断装置。
【請求項３】
脆性材料基板の上下両面に分断用の上、下ローラを接触させてスクライブラインに沿って移動させることにより前記基板を分断して端材を切り取る基板分断方法であって、
前記分断用下ローラを保持する下部スクライブヘッドのブレイク動作進行方向への移動に追従して、前記分断用下ローラの進行方向後方側でかつ前記基板の端材領域下面近傍位置に受ベルトを順次水平姿勢で引き出して切り取られる端材を受けベルト上で受け取り、
次いで、前記端材を載せた受ベルトを、幅方向の一端縁が傾斜下位となるように傾斜させて端材を下方に滑り落とし、
次いで、滑り落ちた端材を、シュータを介して端材集積容器に導入するとともに、端材切り取り後に前記下部スクライブヘッドを上ローラとともに元位置まで複動させて前記受けベルトを元位置に戻すようにした基板分断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料基板から製品を切り出す際に生じる不要な端材を取り除く端材除去機能を備えた基板分断装置及び基板分断方法に関する。特に本発明は、ガラス基板や樹脂膜積層ガラス基板などの脆性材料基板から製品を切り出す際に、製品周辺部分の不要な端材を除去する端材除去機能を備えた基板分断装置及び基板分断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脆性材料基板を分断する基板分断装置で、マザー基板から製品を切り出す際に発生する不要な周辺部分の端材を基板から除去する装置として、例えば特許文献１や特許文献２などで開示されたものが知られている。
【０００３】
これら文献によれば、分断の際に発生する端材（切り片）は、基板の端部を上下の板状爪片からなるチャック部で掴み、引き離す方向にチャック部を移動させて端材を下方に設けた端材集積容器に落下させることにより、端材の分離、除去処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０８７４５８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００２／０５７１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の端材処理方法では、端材がチャック部から離れて集積容器に落下した際に端材が粉砕されて粉塵が舞い上がり、あるいは一部が容器外に落下するなどして、粉塵が下部カッターホイールのベアリングを含む走行部や運動機構部分に侵入して堆積し、走行不能や運動機能不全などの弊害をもたらすといった問題点があった。加えて、端材をチャック部で掴んで集積容器に放逐する動作に時間がかかり、一連の流れ作業に支障をきたすとともに、チャック部をロボットアームで正確に制御して駆動させる機構が複雑で高価であり、かつ、チャック位置調整やタイミング調整が面倒であるといった課題があった。
また、分断距離が長くなって端材の長さも長くなると、カッターホイールにより切り出された直後の落下前の細長い端材が自重で大きく下方に撓んだ状態でカッターホイールの後方側に残るようになり、基板に余分な力が加わることになって基板に割れが生じる等の不具合が生じるおそれもある。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題の解決を図り、端材切り取りの際の粉塵の発生や不具合の発生を抑制するとともに簡単な機構で迅速に端材除去を行うことのできる端材除去機能を備えた基板分断装置並びに基板分断方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明では、脆性材料基板の上下両面に分断用の上、下ローラを接触させてスクライブラインに沿って移動させることにより前記基板を分断して端材を切り取る基板分断装置であって、
前記分断用の上、下ローラをそれぞれ保持して前記スクライブラインに沿って同期的に移動する上部並びに下部スクライブヘッドを備え、前記下部スクライブヘッドのスクライブ動作進行方向への移動に追従して、前記分断用下ローラの進行方向後方側でかつ前記基板の端材領域下面近傍位置に、切り取られる端材を受け取る受ベルトが順次水平姿勢で引き出されるように形成されており、さらに端材を受け取る前記受ベルトの水平な部分が、その幅方向一端縁が傾斜下位となるように傾斜可能に形成され、前記受けベルトが傾斜したときの傾斜下位側の下方に受けベルトから滑り落ちた端材を受け取って端材集積容器に導入するシュータが設けられており、さらに前記受けベルトは前記下部スクライブヘッドの複動とともに元位置に格納されるように形成されている構成とした。
【０００８】
また本発明は、脆性材料基板の上下両面に分断用の上、下ローラを接触させてスクライブラインに沿って移動させることにより前記基板を分断して端材を切り取る基板分断方法であって、前記分断用下ローラを保持する下部スクライブヘッドのブレイク動作進行方向への移動に追従して、前記分断用ローラの進行方向後方側でかつ前記基板の端材領域下面近傍位置に受ベルトを順次水平姿勢で引き出して切り取られる端材を受けベルトで受け取り、次いで、前記端材を載せた受ベルトを、幅方向の一端縁が傾斜下位となるように傾斜させて端材を下方に滑り落とし、次いで、滑り落ちた端材を、シュータを介して端材集積容器に導入するとともに、端材切り取り後に前記下部スクライブヘッドを上ローラとともに元位置まで複動させて前記受けベルトを元位置に戻すようにした基板分断方法も特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上記のごとく構成したので、切り出される端材はスクライブヘッドの移動に追従して順次引き出されてくる受けベルトに一旦受け止められるとともに、受け止められた端材は、受けベルトの傾動によりシュータに滑り落とされて端材集積容器の内部まで導入されるので、容器内に落下したときの衝撃を緩和して粉塵の発生を抑えることができる。これにより、端材や端材の砕けた粉塵が下部スクライブヘッドを移動させるためのレールやベアリングを含む運動機構部分に侵入することを未然に防止することができる。
また、分断用ローラによる端材の切り取りに続いて、受けベルトの傾動による端材集積容器への投棄が連続して行われるので、作業時間が短縮されて作業の効率化を図ることができる。加えて、受けベルトの引き出しや元位置への収納機構はスクライブヘッドの移動と連動して機械的に行うように組成できるので、チャックで掴んで放棄する従来の端材除去装置のようなタイミング調整やチャック位置調整などを伴う複雑な機構を必要とせず、簡単な部品の組み合わせで形成することができるといった効果がある。
【００１０】
本発明において、前記受けベルトの一端が前記下部スクライブヘッドのブレイク動作進行方向始端側にある固定支柱に止着され、前記受けベルトの他端は、前記固定支柱への止着位置と水平な位置で前記下部スクライブヘッドに連なる部分に保持された第１ローラから前記固定支柱の下部近傍に定置された第２ローラ、並びに前記下部スクライブヘッドのブレイク動作進行方向終端側にある固定枠に配置された第３ローラ、及び前記下部スクライブヘッドに連なる部分に取り付けられた第４ローラを経て前記固定枠に止着されており、前記固定支柱から第１ローラに掛け渡された受けベルトの水平部分は、切り取るべき端材領域下面に近傍する位置となるように配設され、さらに、前記第１ローラ並びに固定支柱への止着部分が、これらの間に掛け渡された受けベルトの巾方向一端縁が傾斜下位となるように傾動可能に形成されている構成とするのがよい。
これにより、下部スクライブヘッドのスクライブ動作進行方向への移動に連動して、受ベルトが第１ローラにより順次水平姿勢で引き出し、逆方向への複動により、第４ローラで順次元の位置に引き戻すことができ、受けベルトの引き出しや元位置への収納動作を簡単な機構で機械的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる基板分断装置の端材切り取り動作の第一段階を示す正面図。
【図２】上記基板分断装置における端材切り取り動作の第二段階を示す正面図。
【図３】上記基板分断装置における端材切り取り動作の第三段階を示す正面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿って見た説明図。
【図５】スクライブヘッド部分の側面図。
【図６】分断用ローラで端材の分断する際の状態を示す断面図。
【図７】受けベルトの傾動姿勢を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の詳細を図に基づいて説明する。
図１〜図７は、本発明にかかる端材除去機能を備えた基板分断装置の実施例を示すものである。この基板分断装置は、分断すべき基板Ｗのスクライブラインを挟んで上方並びに下方に配置された分断用の上ローラ１と下ローラ２とを備えている。本実施例では分断すべき基板Ｗとして、図６に示すようなガラス板Ｗ１の表面に薄い樹脂膜Ｗ２を積層した樹脂膜積層ガラス基板を対象としたが、貼り合わせのガラス板等であってもよい。
【００１３】
上ローラ１は、昇降機構３を介して上部スクライブヘッド４に保持され、上部スクライブヘッド４はガイド５により基板ＷのスクライブラインＳに沿ったＹ方向に移動できるように装置の上部フレーム６aに保持されている（図５参照）。
【００１４】
下ローラ２は昇降機構７を介して下部スクライブヘッド８に保持され、下部スクライブヘッド８は、装置の下部フレーム６ｂの上面に形成されたレール９に沿ってＹ方向に移動可能な移動台１０に保持されている。移動台１０や上部スクライブヘッド４をモータ駆動するための機構は一般的なものを採用しており（例えばラックピニオン式の駆動機構）、図面の煩雑化を避けるためここでは省略した。
【００１５】
下ローラ２は、図６（ｂ）に示すように周面の中央が窪んだローラで形成されている。そして、図６（ａ）に示すように、テーブル１３にスクライブラインＳを含む端部をはみ出した姿勢で保持させた基板Ｗに対し、図６（ｂ）に示すように上ローラ１と下ローラ２とを対向姿勢で基板Ｗに接触させ、スクライブラインＳに沿って上ローラ１を押しつけながら下ローラ２とともに移動させることにより、基板Ｗを撓ませてスクライブラインＳに沿って分断して端材Ｅを切り取るように形成されている。なお、スクライブラインＳは、端材切り取り工程に先立って、前工程でガラス板Ｗ１と樹脂膜Ｗ２に形成されている。本実施例では、図１に示すように、樹脂膜用カッター１１とガラス板用カッターホイール１２とをそれぞれ上下のスクライブヘッド４、８に昇降可能に設けてこれらカッター１１及びカッターホイール１２を基板表面に押しつけながら移動させることによりスクライブラインを加工するように形成されている。なお、カッター１１やカッターホイール１２をなくして、別のスクライブ装置によりスクライブラインＳを加工するようにしてもよい。
【００１６】
さらに、下部スクライブヘッド８のスクライブ動作進行方向への移動に追従して、下ローラ２の進行方向後方側で、かつ、基板Ｗの端材領域下面近傍位置に、切り取られる端材を受け取る受ベルト１４が順次水平姿勢で引き出されるように形成されている。この構成を図１〜図３に基づいて以下に詳しく説明する。なお、図１〜図３では、基板Ｗを保持するテーブル１３の表示は省略した。
【００１７】
ベルト１４は長尺の帯状材で形成され、その一端が下部スクライブヘッド８のブレイク動作進行方向始端側にある固定支柱１５の上端の揺動アーム１５ａに止着されている。固定支柱１５は装置の下部フレーム６ｂに固定されている。ここで、ブレイク動作進行方向とは、上下のスクライブヘッド４、８に保持された分断用の上下ローラ１、２が基板Ｗを分断しながら進行する方向をいい、始端部とはその最初の位置、即ち、下部スクライブヘッド８並びにこれに連なる移動台１０が図１の位置にある状態を示す。
【００１８】
受けベルト１４は、固定支柱１５への止着位置から、移動台１０に立設されたポール１６の先端部分に揺動アーム１７ａを介して取り付けられた第１ローラ１７に掛け渡されている。第１ローラ１７と固定支柱１５への止着位置とは水平線上に配置され、これにより両者間に掛け渡された受けベルト部分は水平となるようにしてある。
【００１９】
さらに、受けベルト１４の他端は、上記第１ローラ１７から固定支柱１５の下部近傍で装置の下部フレーム６ｂに取り付けられた第２ローラ１８、並びに下部スクライブヘッド８のブレイク動作進行方向終端側にある固定枠１９に配置された第３ローラ２０、及び下部スクライブヘッド８に連なる移動台１０に取り付けられた第４ローラ２１を経て折り返し、固定枠１９に引張りスプリング２２を介在させて止着されている。固定枠１９は装置の下部フレーム６ｂに固定されている。また受けベルト１４は、上記引張りスプリング２２の張力により弛みのない状態で各ローラ間に掛け渡されている。
【００２０】
このような構成により、下部スクライブヘッド８のスクライブ動作進行方向への移動に追従して、受ベルト１４が、図２並びに図３に示すように第１ローラ１７により順次水平姿勢で引き出されるので、先行する分断用の上、下ローラ１、２による分断動作を邪魔することがない。また、下部スクライブヘッド８の複動時には、受けローラ１４は第４ローラ２１により順次図１の元位置に引き戻される。
【００２１】
さらに、第１ローラ１７のアーム１７ａ並びに受けベルト１４の一端を止着する固定支柱１５のアーム１５ａが、図示しない駆動機構によりそれぞれ軸１７ｂ、１５ｂを始点として回動して、これらの間に掛け渡された受けベルトの巾方向一端縁が傾斜下位となるように傾斜できるように形成されている（図７参照）。
【００２２】
また、受けベルト１４が傾斜したときの傾斜下位側の下方に、受けベルトから滑り落ちた端材Ｅを受け取って下部フレーム６ｂの内部に配置した端材集積容器２３に導入するシュータ２４が設けられている。
【００２３】
上記の構成により、切り出される端材Eは、スクライブヘッドの移動に追従して順次引き出されてくる受けベルト１４の水平部分で一旦受け止められるとともに、受け止められた端材Ｅは、受けベルト１４の傾動によりシュータ２４に滑り落とされて端材集積容器２３の内部まで導入される。これにより、確実に端材Ｅを容器２３内に投入することができる共に落下したときの衝撃を緩和して粉塵の発生を抑えることができ、砕けた粉塵が下部スクライブヘッドを移動させるためのレールやベアリングを含む運動機構部分に侵入することを未然に防止することができる。
【００２４】
また、分断用ローラによる端材の切り取りに続いて、受けベルトの傾動による端材集積容器への投棄が連続して行われるので、作業時間が短縮されて作業の効率化を図ることができる。
【００２５】
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではなく、本発明の請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜変更、修正を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、脆性材料基板から製品を切り出す際に生じる不要な端材を取り除く端材除去機能を備えた基板分断装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
Ｅ  端材
Ｓ  スクライブライン
Ｗ  基板
１  分断用上ローラ
２  分断用下ローラ
４  上部スクライブヘッド
６ｂ  装置の下部フレーム
８  下部スクライブヘッド
１０  移動台
１３  テーブル
１４  受けベルト
１５  固定支柱
１５ａ  固定支柱のアーム
１６  ポール
１７  第１ローラ
１７ａ  アーム
１８  第２ローラ
１９  固定枠
２０  第３ローラ
２１  第４ローラ
２３  端材集積容器
２４  シュータ
【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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【図６】
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【図７】
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