(57)【要約】  スクライブ装置に回転機構（首振り機構）を設けた場合であっても、振動子の振動を減衰させることなくカッターに伝達することができるスクライブ装置を提供する。  スクライブ装置は、カッター１１を振動させるスクライブヘッド１２と、スクライブヘッド１２をワーク１７の表面に沿って移動させる移動機構１３と、を備える。スクライブヘッド１２は、ワーク１７の表面に当接可能なカッター１１と、カッター１１をワーク１７の表面と交差する方向に振動させる振動子１９と、振動子１９の振動方向Ｌの端部に密着して振動子１９の振動をカッター１１に伝える振動伝達部２２と、を有する。振動子１９、振動伝達部２２及びカッター１１が、振動子１９の振動方向Ｌと平行な軸線を中心にして一緒に回転できる。
2008044507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面にスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置であって、
カッターを振動させるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドをワークの表面に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備え、
前記スクライブヘッドは、ワークの表面に当接可能なカッターと、前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させるための振動子と、前記振動子の振動を前記カッターに伝える振動伝達部と、を有し、
前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターが、前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして一緒に回転できるスクライブ装置。
【請求項２】
前記カッターは、車軸を中心にして回転可能なカッターホイールであると共に、前記振動伝達部に着脱可能に取り付けられるホルダに保持され、
前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターホイールが前記軸線の回りを回転したとき、前記カッターホイールが前記軸線の回りを旋回するように、前記カッターホイールの前記車軸が、前記振動子の前記軸線からず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装置。
【請求項３】
前記スクライブ装置はさらに、
前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターを、前記軸線の回りを回転駆動させる駆動源と、
前記駆動源のトルクを、前記振動子の、前記振動伝達部が接触する振動子側の端部とは反対側の端部を受ける受け部に伝動して、前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターを回転させる伝動機構と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクライブ装置。
【請求項４】
前記スクライブヘッドはさらに、前記振動子、及び前記振動伝達部の少なくとも一部が収容されるハウジングと、前記振動子が前記ハウジングに対して前記軸線の回りを回転するのを案内する回転軸受と、前記振動伝達部が前記ハウジングに対して前記軸線の回りを回転し、かつ前記軸線の方向に往復運動するのを案内する回転・往復運動軸受と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスクライブ装置。
【請求項５】
前記スクライブヘッドはさらに、
前記振動子に予圧を付加する予圧付加部材と、
前記振動子、及び前記振動伝達部の少なくとも一部が収容されると共に、前記振動子が設けられる内側ハウジングと、前記内側ハウジングを覆う外側ハウジングと、前記外側ハウジングに対して前記内側ハウジングが前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして回転するのを案内する回転軸受と、を有する請求項１又は２に記載のスクライブ装置。
【請求項６】
ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置であって、
カッターを振動させるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドをワークの表面に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備え、
前記スクライブヘッドは、
ワークの表面に当接可能なカッターと、前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させる振動子と、前記振動子の振動方向の一端部に密着する受け部と、前記振動子の振動方向の他端部に密着して前記振動子の振動を前記カッターに伝える振動伝達部と、前記振動子、前記受け部の少なくとも一部、及び前記振動伝達部の少なくとも一部が収容されるハウジングと、前記振動子、前記受け部、及び前記振動伝達部が前記ハウジングに対して前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして回転するのを案内する回転軸受と、前記振動伝達部が前記ハウジングに対して前記軸線の回りを回転し、かつ前記軸線の方向に往復運動するのを案内する回転・往復運動軸受と、前記振動伝達部の前記ハウジングから露出する部分に取り付けられ、前記カッターを保持するホルダと、を有するスライブ装置。
【請求項７】
ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置であって、
カッターを振動させるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドをワークの表面に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備え、
前記スクライブヘッドは、
ワークの表面に当接可能なカッターと、前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させる振動子と、前記振動子の振動方向の一端部に密着する受け部と、前記振動子の振動方向の他端部に密着して前記振動子の振動を前記カッターに伝える振動伝達部と、前記振動子、前記受け部の少なくとも一部、及び前記振動伝達部の一部が収容される内側ハウジングと、前記内側ハウジングに設けられると共に、前記振動子に予圧を付加する予圧付加部材と、前記振動伝達部が前記内側ハウジングに対して前記振動子の振動方向と平行な軸線の方向に往復運動するのを案内する往復運動軸受と、前記振動伝達部の前記内側ハウジングから露出する部分に取り付けられ、前記カッターを保持するホルダと、前記内側ハウジングを覆う外側ハウジングと、前記外側ハウジングに対して前記内側ハウジングが前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして回転するのを案内する回転軸受と、を有するスライブ装置。
【請求項８】
ワークの表面にカッターを当接させ、振動子によって前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させながら前記カッターをワークの表面に沿って相対的に移動させて、ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ方法において、
前記カッターをワークの表面に沿って移動させる際に、前記振動子、前記カッター、並びに前記振動子の振動方向の端部に密着して前記振動子の振動を前記カッターに伝達する振動伝達部が、前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして一緒に回転できるスクライブ方法。
【請求項９】
前記カッターをワークの表面に沿って移動させる際に、前記振動子に予圧を付加する予圧付加部材も一緒に回転できることを特徴とする請求項８に記載のスクライブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス、半導体などの脆性材料からなるワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置及びスクライブ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
脆性材料からなる薄板状のワークを切断する際には、ワークの表面にはあらかじめスクライブ線が刻み付けられる。スクライブ線に沿ってワークを曲げると、表面のクラックが裏面まで到達し、ワークが切断される。【０００３】
ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ方法としては、算盤玉状の回転可能なカッターホイールをワークの表面に押し付け、加圧したままカッターホイールをワークの表面上で転がす方法や、カッターホイールを転がす間、さらにカッターホイールを振動させる方法が知られている。カッターホイールを振動させると、ワークの表面に深い垂直クラックを形成することができるので、フルカットが可能になる。【０００４】
ところで、カッターホイールは使用している間に劣化する。カッターホイールはホルダに回転可能に保持されていて、カッターホイールを交換するとき、カッターホイールはホルダごとスクライブ装置のホルダ取付け面に着脱される。ホルダ取付け面（カッターホイールの傾きと平行）とカッターホイールが走行する方向とが平行であるかどうかは、カッティング品質に重大な影響を及ぼす。カッターホイールの走行方向に対してカッターホイールが傾いていると、罫書き中のカッターホイールに無理な力がかかり、ワークのカッティング品質が悪くなる。したがって、ホルダ取付け面をカッターホイールの走行方向に対して精度よく平行にする作業が必要になる。後から精度が変わってもカッティング品質に悪影響を及ぼすので、平行であることを定期的に確認する必要がある。【０００５】
カッターホイールの傾きとカッターホイールの走行方向とを平行にするため、出願人は、図５に示されるように、カッターホイール１を水平面内で旋回させる回転機構（首振り機構）２を組み込んだスクライブヘッドを提案した（特許文献１参照）。このスクライブヘッドにおいては、振動子３によって振動させられるシャフト４とホルダ５との間に、シャフト４に対してホルダ５を水平面内で回転させる回転機構２が設けられる。振動子３の振動はシャフト４、ホルダ５を介してカッターホイール１に伝達される。カッターホイール１はシャフト４に対して水平面内で自由に回転できるので、ワーク６の表面上を転がるときに最も抵抗の少ない方向を向く。このため、カッターホイール１の傾きはカッターホイール１の走行方向に受動的にならう。
【特許文献１】特開２０００−３３５９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のスクライブヘッドにあっては、シャフト４とホルダ５との間に軸受７が介在されるので、ホルダ５に伝達するまでに振動子３の振動が減衰する。軸受７が振動を吸収するからである。たしかに軸受７の遊びを少なくすれば、振動が減衰するのを防止することができる。しかし、カッターホイールの振動データを測定してみると、たとえ軸受７の遊びを少なくしたとしても、首振り機構を設けたスクライブヘッドの振動の振幅は、首振り機構を設けないスクライブヘッドに比べて小さくなる。【０００７】
また、スクライブ線を閉曲線などの異形の曲線にする場合、罫書き中にカッターホイールの回転を制御する必要がある。上記従来のスクライブ装置において、回転機構２にベルトをかけてカッターホイールの回転を制御すると、ベルトまで振動してしまう。ベルトが振動すると、カッターホイールの回転を制御するのが困難になるし、ベルトをかけること自体がカッターホイールの振動を減衰させる。【０００８】
そこで、本発明は、スクライブ装置に回転機構（首振り機構）を設けた場合であっても、振動子の振動を減衰させることなくカッターに伝達することができるスクライブ装置及びスクライブ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】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークの表面にスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置であって、カッターを振動させるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドをワークの表面に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記スクライブヘッドは、ワークの表面に当接可能なカッターと、前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させるための振動子と、前記振動子の振動を前記カッターに伝える振動伝達部と、を有し、前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターが、前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして一緒に回転できるスクライブ装置である。【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスクライブ装置において、前記カッターは、車軸を中心にして回転可能なカッターホイールであると共に、前記振動伝達部に着脱可能に取り付けられるホルダに保持され、前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターホイールが前記軸線の回りを回転したとき、前記カッターホイールが前記軸線の回りを旋回するように、前記カッターホイールの前記車軸が、前記振動子の前記軸線からずれていることを特徴とする。【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のスクライブ装置において、前記スクライブ装置はさらに、前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターを、前記軸線の回りを回転駆動させる駆動源と、前記駆動源のトルクを、前記振動子の、前記振動伝達部が接触する振動子側の端部とは反対側の端部を受ける受け部に伝動して、前記振動子、前記振動伝達部及び前記カッターを回転させる伝動機構と、を備えることを特徴とする。【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のスクライブ装置において、前記スクライブヘッドはさらに、前記振動子、及び前記振動伝達部の少なくとも一部が収容されるハウジングと、前記振動子が前記ハウジングに対して前記軸線の回りを回転するのを案内する回転軸受と、前記振動伝達部が前記ハウジングに対して前記軸線の回りを回転し、かつ前記軸線の方向に往復運動するのを案内する回転・往復運動軸受と、を有することを特徴とする。【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載のスクライブ装置において、前記スクライブヘッドはさらに、前記振動子に予圧を付加する予圧付加部材と、前記振動子、及び前記振動伝達部の少なくとも一部が収容されると共に、前記振動子が設けられる内側ハウジングと、前記内側ハウジングを覆う外側ハウジングと、前記外側ハウジングに対して前記内側ハウジングが前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして回転するのを案内する回転軸受と、を有する。【００１４】
請求項６に記載の発明は、ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置であって、カッターを振動させるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドをワークの表面に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記スクライブヘッドは、ワークの表面に当接可能なカッターと、前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させる振動子と、前記振動子の振動方向の一端部に密着する受け部と、前記振動子の振動方向の他端部に密着して前記振動子の振動を前記カッターに伝える振動伝達部と、前記振動子、前記受け部の少なくとも一部、及び前記振動伝達部の少なくとも一部が収容されるハウジングと、前記振動子、前記受け部、及び前記振動伝達部が前記ハウジングに対して前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして回転するのを案内する回転軸受と、前記振動伝達部が前記ハウジングに対して前記軸線の回りを回転し、かつ前記軸線の方向に往復運動するのを案内する回転・往復運動軸受と、前記振動伝達部の前記ハウジングから露出する部分に取り付けられ、前記カッターを保持するホルダと、を有するスライブ装置である。【００１５】
請求項７に記載の発明は、ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置であって、カッターを振動させるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドをワークの表面に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記スクライブヘッドは、ワークの表面に当接可能なカッターと、前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させる振動子と、前記振動子の振動方向の一端部に密着する受け部と、前記振動子の振動方向の他端部に密着して前記振動子の振動を前記カッターに伝える振動伝達部と、前記振動子、前記受け部の少なくとも一部、及び前記振動伝達部の一部が収容される内側ハウジングと、前記内側ハウジングに設けられると共に、前記振動子に予圧を付加する予圧付加部材と、前記振動伝達部が前記内側ハウジングに対して前記振動子の振動方向と平行な軸線の方向に往復運動するのを案内する往復運動軸受と、前記振動伝達部の前記内側ハウジングから露出する部分に取り付けられ、前記カッターを保持するホルダと、前記内側ハウジングを覆う外側ハウジングと、前記外側ハウジングに対して前記内側ハウジングが前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして回転するのを案内する回転軸受と、を有するスライブ装置である。【００１６】
請求項８に記載の発明は、ワークの表面にカッターを当接させ、振動子によって前記カッターをワークの表面と交差する方向に振動させながら前記カッターをワークの表面に沿って相対的に移動させて、ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ方法において、前記カッターをワークの表面に沿って移動させる際に、前記振動子、前記カッター、並びに前記振動子の振動方向の端部に密着して前記振動子の振動を前記カッターに伝達する振動伝達部が、前記振動子の振動方向と平行な軸線を中心にして一緒に回転できるスクライブ方法である。【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のスクライブ方法において、前記カッターをワークの表面に沿って移動させる際に、前記振動子に予圧を付加する予圧付加部材も一緒に回転できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、振動子、振動伝達部及びカッターが一緒に回転するので、振動伝達部に回転機構を設ける必要がなくなる。振動子の振動が振動伝達部において減衰されることがないので、カッターに振動を確実に伝達することができる。【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、カッターホイールがワークの表面を走行すると、あたかも椅子に取り付けたキャスターの如く、カッターホイールの傾きがカッターホイールの進行方向にならう。よって、カッターホイールの傾きとカッターホイールの進行方向とを平行にするための作業が不要になる。【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、能動的にカッターの回転方向を制御することで、異形の形状にスクライブ線を形成することができる。また、伝動機構が駆動源のトルクを振動伝達部とは反対側の受け部に伝動するので、伝動機構が振動するのを防止することができる。【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ハウジングに対して、振動子、振動伝達部及びカッターを一緒に回転させることができる。【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、予圧付加部材が振動子に付与する圧力を回転軸受に作用させないようにすることができる。回転軸受に回転の抵抗になる圧力が作用しないので、カッターの向きをカッターの進行方向に受動的にならわすことが容易になる。【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、振動子、振動伝達部及びカッターが一緒に回転するので、振動伝達部に回転機構を設ける必要がなくなる。振動子の振動が振動伝達部において減衰されることがないので、カッターに振動を確実に伝達することができる。【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、振動子、振動伝達部及びカッターが一緒に回転するので、振動伝達部に回転機構を設ける必要がなくなる。振動子の振動が振動伝達部において減衰されることがないので、カッターに振動を確実に伝達することができる。また、予圧付加部材が振動子に付与する圧力を回転軸受に作用させないようにすることができるので、カッターの向きをカッターの進行方向に受動的にならわすことが容易になる。【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、振動子、振動伝達部及びカッターが一緒に回転するので、振動伝達部に回転機構を設ける必要がなくなる。振動子の振動が振動伝達部において減衰されることがないので、カッターに振動を確実に伝達することができる。【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、予圧付加部材が振動子に付与する圧力を回転軸受に作用させないようにすることができるので、カッターの向きをカッターの進行方向に受動的にならわすことが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一の実施形態におけるスクライブ装置の垂直方向断面図
【図２】回転・往復運動軸受を示す斜視図（一部断面図を含む）
【図３】カッターホイール及びホルダを示す詳細図
【図４】本発明の第二の実施形態におけるスクライブ装置の垂直方向断面図
【図５】従来のスクライブ装置のスクライブヘッドの垂直方向断面図
【符号の説明】
【００２８】
１１…カッターホイール
１１ａ…車軸
１２…スクライブヘッド
１３…移動機構
１６…テーブル
１７…ワーク
１８…ハウジング
１９…振動子
２１…受け部
２２…振動伝達部
２３，２６，４８…回転軸受
２５…ベルト（伝動機構）
２８…モータ（駆動源）
２９…回転・往復運動軸受
３７…ホルダ
４２…内側ハウジング
４３…外側ハウジング
４４…予圧付加部材
Ｌ…振動方向（軸線）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下添付図面に基づいて、本発明の一実施形態におけるスクライブ装置を詳細に説明する。図１は、スクライブ装置の垂直方向断面図を示す。【００３０】
スクライブ装置は、下端に設けられるカッターホイール１１を上下方向に振動させるスクライブヘッド１２と、スクライブヘッド１２を水平面内のＸ及びＹ軸方向に移動させる移動機構１３と、ワーク１７を吸着・保持するテーブル１６を備える。移動機構１３はベース１４を水平面内に移動させる。ベース１４には、スクライブヘッド１２が取り付けられる。リニアガイド１５はスクライブヘッド１２がベース１４に対して上下方向にスライドするのを案内する。【００３１】
スクライブ装置のテーブル１６上には、真空吸着あるいは治具によりワーク１７が固定される。ワーク１７の上面にカッターホイールに当接するまでスクライブヘッド１２を降下させ、移動機構によってスクライブヘッド１２をワーク１７の表面に沿って移動させると、ワーク１７の表面にスクライブ線が刻み付けられる。スクライブ線は、ワーク１７の表層に形成された垂直クラックが伝播したものである。なお、図示しないが、スクライブヘッド１２はエアーシリンダなどの加圧手段によって、ワーク１７に加圧されていてもよい。【００３２】
スクライブヘッド１２の筒状のハウジング１８には、振動子１９として、例えば外部電圧を加えると歪を生じる圧電素子（ピエゾアクチュエータ）が用いられる。圧電素子には電線２０が接続される。圧電素子に印加する電圧を所定の周波数で変化させると、圧電素子が周期的に伸縮する。この圧電素子の伸縮方向が振動方向Ｌになる。なお、振動子１９として、磁界を加えると磁性体に歪を生じる磁歪素子などの磁性材料を用いてもよい。磁歪素子に印加する磁界を所定の周波数で変化させると、磁歪素子が周期的に伸縮する。【００３３】
振動子１９を振動させる前に、あらかじめ圧力をかけてなじませてから、電圧をかけて振動子１９を伸縮させる必要がある。振動子１９に予圧を付加するため、受け部２１の外側には予圧付加部材３０が設けられる。予圧付加部材３０の外周には、雄ねじが加工される。ハウジング１８の筒状上部１８ａの内周面には、予圧付加部材３０に螺合する雌ねじが加工される。予圧付加部材３０を回転させると、ねじの作用によって、予圧付加部材３０が下方向へ移動する。予圧付加部材３０の下方向への押圧力は、外輪当接部材２４→回転軸受２３→受け部２１→振動子１９に順番に伝わる。予圧付加部材３０のねじ込み量を調整することで、振動子１９にかかる予圧の大きさを調整することができる。【００３４】
振動子１９の振動方向Ｌの上端部には、受け部２１が密着して設けられ、下端部には、振動伝達部２２が密着して設けられる。振動子１９は、受け部２１及び振動伝達部２２によって振動方向Ｌの両側から挟まれる。振動子１９の振動は振動伝達部２２に伝達され、受け部２１は振動の反作用を受ける。振動子１９は、受け部２１及び振動伝達部２２はハウジング１８に収容される。【００３５】
受け部２１は、振動子１９の振動方向Ｌに軸状に細長く伸びる。受け部２１の下端部には径を拡大させた大径部２１ａが設けられる。大径部２１ａの下面には、振動子１９を受け入れる凹部２１ｂが設けられる。受け部２１には、振動子１９の電線２０を通すための貫通孔２１ｃが空けられる。受け部２１の大径部２１ａはハウジング１８内に収容されるが、上端部はハウジング１８から露出する。受け部２１を回転駆動する伝動機構が設けられる場合には、この上端部に歯車が加工され、歯車にベルト２５が掛け渡される。勿論、伝動機構が設けられない場合には、受け部２１の上端部に歯車を加工する必要はない。受け部２１はハウジングに設けた回転軸受２３に回転可能に支持される。上述のように、受け部２１は振動の反作用を受ける。この反作用は、受け部２１→回転軸受２３の内輪２３ａ→転動体２３ｂ→回転軸受２３の外輪２３ｃ→外輪当接部材２４→ハウジング１８に順次伝わる。【００３６】
振動伝達部２２は、振動子１９の振動方向Ｌに軸状に細長く伸びる。振動伝達部２２の上端部には径を拡大させた大径部２２ａが設けられる。大径部２２ａの上面には、振動子１９を受け入れる凹部２２ｂが設けられる。振動伝達部２２の周囲には、振動子１９が回転するのを案内する回転軸受２６が設けられる。振動伝達部２２と回転軸受２６とは触れておらず、振動伝達部２２と回転軸受２６との間にはすきまが空く。振動伝達部２２の大径部２２ａと回転軸受２６の内輪２６ａとの間には、振動伝達部２２を振動子１９に押し付ける付勢部材として、皿ばね２７が設けられる。振動子１９が振動すると、振動子１９に密着する振動伝達部２２も振動する。皿ばね２７を設けることで、振動子１９の振動に振動伝達部２２の振動を追従させることができる。振動伝達部２２の振動によって、皿ばね２７が伸縮する。【００３７】
回転軸受２６は皿ばね２７を介して振動伝達部２２が回転運動するのを案内する。すなわち、上側の回転軸受２３は受け部２１が回転するのを案内し、下側の回転軸受２６は振動伝達部２２が回転するのを案内する。受け部２１と振動伝達部２２との間には振動子１９が挟まれているので、振動子１９は間接的に一対の回転軸受２３，２６によって回転するのを案内される。振動子１９が回転するときの軸線Ｌは、振動子１９の振動方向Ｌと平行である（この実施形態では一致している）。【００３８】
振動伝達部２２は軸線Ｌの回りを回転するだけでなく、軸線方向に往復運動する。このため、振動伝達部２２を直接的に回転軸受２６で支持することはできない。振動伝達部２２は、ハウジング１８に設けた回転・往復運動軸受２９に回転可能に、かつ振動方向Ｌに往復運動可能に支持される。【００３９】
図２は、回転・往復運動軸受２９の斜視図を示す。回転・往復運動軸受２９は、円筒形の外筒３１の内部に、ボールケージ３２とボール３３とを組み込んでなる。外筒３１の内面はボール３３が転がり運動するので精密に研削される。円筒形のボールケージ３２には、荷重を均等に負荷するためにボール３３が千鳥に配列される。外筒３１の内径の両端には、止め輪３４が設けられて、ボールケージ３２のオーバーランを防止している。ボール３３と振動伝達部２２、及びボール３３と外筒３１の内面とは点接触するので、ボール３３は極めて小さな摩擦係数で転がり運動する。回転・往復運動軸受２９は、振動伝達部２２の軸線Ｌの回りの回転運動と、軸線方向の往復運動を案内する。【００４０】
図１及び図３に示されるように、ハウジング１８から露出する振動伝達部２２の小径の下端部には、ホルダ保持部３６が固定される。ホルダ保持部３６は、ホルダ取付け面３６ａを有し、このホルダ取付け面３６ａにホルダ３７が着脱可能に取り付けられる。ホルダ３７は、カッターホイール１１を回転可能に保持する。ホルダ３７をホルダ取付け面３６ａに取り付けると、ホルダ取付け面３６ａとカッターホイール１１の傾きとが平行になる。【００４１】
図３に示されるように、カッターホイール１１は車軸１１ａを中心にして回転する。カッターホイール１１の車軸１１ａは軸線Ｌから水平方向に所定の距離ｈだけ離れている。ホルダが軸線Ｌの回りを水平面内で回転するとき、カッターホイール１１が水平面内で半径ｈの円形の軌道上を旋回する。【００４２】
図１に示されるように、ワーク１７の表面にスクライブヘッド１２のカッターホイールを載せ、カッターホイール１１を振動させながら、スクライブヘッド１２をワーク１７の表面に沿って移動させると、ワーク１７の表面にスクライブ線が刻み付けられる。カッターホイール１１がワーク１７の表面に沿って走行するとき、あたかも椅子に取り付けられたキャスターの如く、カッターホイール１１の傾きがカッターホイール１１の進行方向にならう。カッターホイール１１からワーク１７に無理な力がかからず、しかもカッターホイール１１が振動しているので、割れや欠けの少ない垂直クラックを形成することができる。よって、カッティング品質が向上する。【００４３】
カッターホイール１１が水平面内を旋回するとき、カッターホイール１１だけでなく、振動子１９、振動伝達部２２も軸線Ｌの回りを一緒に回転する。振動伝達部２２にカッターホイール１１を旋回させるための回転機構を設ける必要がないので、回転機構で振動が減衰することがなく、カッターホイール１１に振動を確実に伝達することができる。【００４４】
振動子１９を振動させたときに、受け部２１には反作用が働き、この反作用は上側の回転軸受２３にも伝わる。剛体で反作用を受ける場合に比べて、回転軸受２３で反作用を受けると、わずかに振動が減衰するかもしれない。しかし、固定側の受け部２１、ハウジング１８、リニアガイド１５などの質量は、振動側の振動伝達部２２、ホルダ３７、カッターホイール１１などの質量に比べてかなり大きい。固定側の振動はごく僅かであるから、回転軸受２３での振動の減衰もごく僅かなものになる。【００４５】
図１の二点鎖線にて示されるように、受け部２１にベルトを掛け渡し、受け部２１を駆動源としてのモータ２８で回転駆動させてもよい。モータ２８の出力軸と受け部２１との間には、伝動機構としてのベルト２５が掛け渡される。モータ２８でカッターホイール１１の回転方向を能動的に制御すれば、ワーク１７を異形に切断することができる。ベルト２５は固定側の受け部２１に掛け渡されているので、ベルト２５が振動することもない。【００４６】
図１に示される第一の実施形態のスクライブ装置においては、予圧付加部材３０のねじ込み量を調整することで、振動子１９にかかる予圧の大きさを調整することができる。予圧付加部材３０の押圧力は、回転軸受２３を介して振動子１９に伝わる。具体的には、予圧付加部材３０の押圧力は、外輪当接部材２４→外輪２３ｃ→転動体２３ｂ→内輪２３ａに伝わる。回転軸受２３が受けられる力が振動子１９にかかる予圧よりも大きければ、回転軸受２３が問題なく回転する。しかし、回転軸受２３が受けられる力が振動子１９にかかる予圧よりも大きければ、回転軸受２３の回転に抵抗が発生する。回転に抵抗が発生すると、カッターホイール１１の傾きをカッターホイール１１の進行方向に受動的にならわせるのが困難になる。【００４７】
この問題を解決するために、本発明の第二の実施形態のスクライブ装置においては、予圧付加部材を回転軸受２３の内側に配置し、予圧付加部材までも回転させる。図４は、第二の実施形態のスクライブ装置を示す。この実施形態のスクライブ装置も第一の実施形態のスクライブ装置と同様に、カッターホイール１１を上下方向に振動させるスクライブヘッド４１と、スクライブヘッド４１を水平面内で移動させる移動機構１３と、ワーク１７を吸着・保持するテーブル１６と、を備える。【００４８】
スクライブヘッド４１は、内側ハウジング４２と、内側ハウジング４２を覆う外側ハウジング４３と、から構成される。内側ハウジング４２の内部には、振動子１９，振動子１９の下端部に密着して振動子１９の振動をカッターホイール１１に伝える振動伝達部２２，振動子１９の上端部に密着する受け部２１が設けられる。振動子１９，受け部２１，振動伝達部２２の構造は、上記第一の実施形態のスクライブ装置と同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。【００４９】
内側ハウジング４２の筒状上部４２ａには、予圧付加部材４４が螺合する。予圧付加部材４４の外周面には、雄ねじが加工される。内側ハウジング４２の筒状上部４２ａの内周面には、予圧付加部材４４に螺合する雌ねじが加工される。予圧付加部材４４を回転させると、ねじの作用により、予圧付加部材４４が下降する。予圧付加部材４４は、受け部２１を押圧して、振動子１９に予圧を付与する。予圧量が所定値になったとき、予圧付加部材４４を筒状上部４２ａにねじ込むのを停止し、予圧付加部材４４に螺合するロックナット４５で予圧付加部材４４を固定する。【００５０】
内側ハウジング４２と振動伝達部２２との間には、内側ハウジング４２に対して振動伝達部２２が振動子の振動方向に振動（往復運動）するのを案内する往復運動軸受４６が設けられる。振動伝達部２２は、内側ハウジング４２に対して往復運動のみを行うので、往復運動軸受４６は、振動伝達部２２の往復運動のみを案内する。【００５１】
内側ハウジング４２と外側ハウジング４３との間には、外側ハウジング４３に対して内側ハウジング４２が回転するのを案内する上下に二つの回転軸受４８が設けられる。各回転軸受４８は、内輪４８ａと、外輪４８ｃと、内輪４８ａと外輪４８ｃとの間に介在される転動体４８ｂと、から構成される。内側ハウジング４２には、予圧付加部材４４、振動子１９、受け部２１の一部、振動伝達部２２の一部が収容される。振動伝達部２２には、ホルダ３７を介してカッターホイール１１が取り付けられる。これらは、振動子１９の振動方向と平行な軸線を中心にして一緒に回転する。【００５２】
この実施形態のスクライブ装置によれば、予圧付加部材４４が回転軸受４８の内側に配置されるので、予圧付加部材４４が振動子１９に付加する予圧が回転軸受４８に影響しない。回転軸受４８に余分な圧力がかかることがないので、カッターホイール１１の傾きを走行方向に対して受動的にならわすことが容易になる。【００５３】
なお本件発明は、上記実施形態に限られることなく、その要旨を変更しないで種々の実施形態に具現化できる。例えば、上記実施形態においては、ハウジング１８に対して、振動子１９、振動伝達部２２、カッターホイールが回転するようにしているが、振動子、振動伝達部及びカッターホイールはハウジングに対して回転できずに、振動子、振動伝達部及びカッターホイールが収容されるハウジングごと回転するようにしてもよい。さらに、カッターには、算盤玉状の回転可能なカッターホイールの他に、ホルダに固定される四角錐状のカッターを用いてもよい。【００５４】
さらに、上記実施形態においては、スクライブヘッドが図１の紙面に対して直交する方向に移動して、スクライブ線を形成しているが、ワークが図１の紙面の左右方向に移動してもよい。この場合、ホルダ及びカッターは水平面内で９０度回転した方向、すなわち図３の向きに取り付けられる。そして、移動機構はスクライブ装置のテーブルを移動させる。【００５５】
本明細書は、２００６年１０月５日出願の特願２００６−２７４４５６に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【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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【国際調査報告】
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