(57)【要約】【課題】所定のオフセット量を変化させてスクライブラインを形成することができるスクライブ装置およびスクライブ方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板Ｆの表面Ｈにスクライビングホイール４０でスクライブラインを形成するスクライブ装置１であって、スクライビングホイール４０を保持し、回転軸５３の周りに回転可能なホルダユニット３０と、ホルダユニット３０を支持する支持部を介して保持するスクライブヘッド２０と、スクライブ方向における基板Ｆの表面Ｈと回転軸５３の軸心Ｓとのなす角を調節するための傾き調節部６０と、を備え、基板Ｆの表面Ｈと回転軸５３の軸心Ｓとのなす角を変化させることで、スクライビングホイール４０が基板Ｆの表面Ｈと接触する点を通り且つ回転軸５３の軸心に平行な軸Ｒと、回転軸５３の軸心Ｓとの距離である実質のオフセット量を変化させることを特徴とする。【選択図】図４
2019177642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面にスクライビングホイールでスクライブラインを形成するスクライブ装置であって、
前記スクライビングホイールを保持し、回転軸の周りに回転可能なホルダユニットと、
前記ホルダユニットを支持する支持部を介して保持するスクライブヘッドと、
スクライブ方向における前記基板の表面と前記回転軸の軸心とのなす角を調節するための傾き調節部と、を備え、
前記基板の表面と前記回転軸の軸心とのなす角を変化させることで、前記スクライビングホイールが前記基板の表面と接触する点を通り且つ前記回転軸の軸心に平行な軸と、前記回転軸の軸心との距離である実質のオフセット量を変化させる、
ことを特徴とするスクライブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスクライブ装置において、
前記傾き調節部は、前記支持部と接合する接合部を備え、
前記接合部は、前記基板の表面に垂直な線に対して傾斜したガイドと、前記ガイドに係合する係合部と、が設けられている、
ことを特徴とするスクライブ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のスクライブ装置において、
前記傾き調節部は、前記スクライブヘッドに接続するベース部と、前記ベース部に連結する連結部と、を備え、
前記ベース部は、前記基板の表面に垂直な線に対して傾斜したガイドと、前記ガイドに係合する係合部と、が設けられている、
ことを特徴とするスクライブ装置。
【請求項４】
回転軸の周りに回転可能なホルダユニットにスクライビングホイールが保持されたスクライブヘッドを用いて基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ方法であって、
スクライブ条件に応じて、スクライブ方向における前記基板の表面と前記回転軸の軸心とのなす角を変更することにより、前記スクライビングホイールが前記基板の表面と接触する点を通り且つ前記回転軸の軸心に平行な軸と、前記回転軸の軸心との距離である実質のオフセット量を変化させて、前記スクライブラインを形成する、
ことを特徴とするスクライブ方法。
【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スクライブ装置、およびスクライブラインを形成するスクライブ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の脆性材料基板の分断において、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。脆性材料基板の分断工程は、基板の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の表面に所定の力を付加することで基板を分断するブレイク工程とからなる。スクライブ工程では、スクライブヘッドに設けられているスクライビングホイールの刃先が、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る。
【０００３】
通常、スクライブヘッドは、スクライビングホイールが所定のラインに沿って進みやすいように構成されている。そのような構成として、たとえば、スクライビングホイールの中心を通り、基板の表面に垂直な線（中心軸とする）に対し、ホルダユニットを回転可能にする回転軸の軸心がスクライブ方向前方に位置するよう構成されているスクライブヘッドがある。この中心軸と軸心との距離は、「オフセット量（偏心量）」と称される。このようにオフセット量を設けることで、スクライブ時にスクライビングホイールがスクライブヘッドに追従しやすくなることが知られており、この効果はキャスター効果と呼ばれている。
【０００４】
以下の特許文献１には、所定の偏心量が予め設定されており、基板上のスクライブラインに直線部分および曲率を有する部分がある場合でも、このラインに沿って正確に切断することができるスクライブ装置が開示されている。このスクライブ装置は、スクライビングホイールと、スクライビングホイールを保持するホルダと、ホルダの上部に設けられるベアリングと、ベアリングに通される回転軸と、回転軸およびベアリングの上方に設けられ、スクライビングホイールを駆動する際、駆動源によって加圧される軸ホルダと、を備える。このスクライブ装置では、回転軸の中心軸線は、スクライビングホイールの中心軸線から約１〜１．５ｍｍ離れた位置にあり、スクライビングホイールの中心軸線と軸ホルダの中心軸線とが一致する。このように、回転軸の中心軸線は、スクライビングホイールの中心軸線に対してオフセットされた位置にあり、スクライビングホイールの中心軸線は軸ホルダの中心軸線と一致するため、スクライビングホイールをスクライブラインに沿って正確に駆動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１４−５０３４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
オフセット量は、形成するスクライブラインの形状、スクライビングホイールの材質およびサイズ、基板の種類等により、最適な値に設定される。そのため、スクライブラインを形成するときの条件によって、所定のオフセット量となるように調整されたスクライブヘッドをその都度、交換して使用する必要がある。この点、特許文献１のスクライブ装置では、オフセット量が固定されている。このため、この範囲から外れるようなオフセット量のスクライブラインを形成したい場合、特許文献１のスクライブ装置においても、所定のオフセット量となるように調整されたスクライブヘッドをその都度、交換して使用する必要がある。
【０００７】
かかる課題に鑑み、本発明は、所定のオフセット量を変化させてスクライブラインを形成することができるスクライブ装置およ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】
【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スクライブ装置に関する。この態様に係るスクライブ装置は、基板の表面にスクライビングホイールでスクライブラインを形成するスクライブ装置であって、前記スクライビングホイールを保持し、回転軸の周りに回転可能なホルダユニットと、前記ホルダユニットを支持する支持部を介して保持するスクライブヘッドと、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部と、スクライブ方向における前記基板の表面と前記回転軸の軸心とのなす角を調節するための傾き調節部と、を備え、前記基板の表面と前記回転軸の軸心とのなす角を変化させることで、前記スクライビングホイールが前記基板の表面と接触する点を通り且つ前記回転軸の軸心に平行な軸と、前記回転軸の軸心との距離である実質のオフセット量を変化させるよう構成されている。
【０００９】
本態様の構成であれば、回転軸を所定の角度傾ければ、スクライビングホイールにおいて基板に接触する位置が変わる。このため、基板の表面とスクライビングホイールとが接触した点を通り且つ回転軸に平行な線と回転軸の軸心との距離が変化する。つまり、オフセット量を変更することができる。このように、回転軸を傾けた状態にすれば、新たにオフセット量を設定することができる。よって、たとえば、スクライビングホイールの種類やサイズ、またスクライビングホイールの位置等を変更することなく、オフセット量を変更することができる。
【００１０】
本態様に係るスクライブ装置において、前記傾き調節部は、前記支持部と接合する接合部を備え、前記接合部は、前記基板の表面に垂直な線に対して傾斜したガイドと、前記ガイドに係合する係合部と、が設けられるよう構成され得る。
【００１１】
本態様の構成であれば、スクライブヘッドを傾けることにより、スクライブ方向における基板の表面と回転軸の軸心とのなす角を変えることができる。よって、オフセット量を変えることができる。また、この構成であれば、既存のスクライブヘッドに傾き調節部を設ければよいため、簡単に構成することがきる。
【００１２】
本態様に係るスクライブ装置において、前記傾き調節部は、前記スクライブヘッドに接続するベース部と、前記ベース部に連結する連結部と、を備え、前記ベース部は、前記基板の表面に垂直な線に対して傾斜したガイドと、前記ガイドに係合する係合部と、が設けられるよう構成され得る。
【００１３】
本態様の構成であれば、スクライブヘッド全体を傾斜させることができる。つまり、スクライブヘッドを移動部に固定した状態で、回転軸を傾かせて、スクライブ方向における基板の表面と回転軸の軸心とのなす角を変えることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、スクライブラインを形成するスクライブ方法に関する。この態様に係るスクライブ方法は、回転軸の周りに回転可能なホルダユニットにスクライビングホイールが保持されたスクライブヘッドを用いて基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ方法であって、スクライブ条件に応じて、スクライブ方向における前記基板の表面と前記回転軸の軸心とのなす角を変更することにより、前記スクライビングホイールが前記基板の表面と接触する点を通り且つ前記回転軸の軸心に平行な軸と、前記回転軸の軸心との距離である実質のオフセット量を変化させて、前記スクライブラインを形成する。
【００１５】
本態様であれば、第１の態様と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明によれば、所定のオフセット量を変化させてスクライブラインを形成することができるスクライブ装置およびスクライブ方法を提供することができる。
【００１７】
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】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態１に係るスクライブ装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係るスクライブ装置におけるスクライブヘッドの側面図および正面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係るスクライブ装置におけるホルダユニットの正面図および側面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係るスクライブ装置の傾き調節部を説明するための模式図である。図４（ｃ）は、実施形態１に係るスクライブ装置において、ホルダユニットが取り付けられたスクライブヘッドの模式図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係るスクライブ装置において、オフセット量の変化を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係るスクライブ装置において、オフセット量の変化を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係るスクライブ装置において、回転軸の傾きとオフセット量との関係を検証した検証結果である。
【図８】図８（ａ）は、実施形態２に係るスクライブ装置におけるスクライブヘッドと傾き調節部との接続を説明する模式図である。図８（ｂ）、（ｃ）は、実施形態２に係るスクライブ装置において、ホルダユニットが取り付けられたスクライブヘッドの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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、カッターホイールの中心軸に垂直である。また、図２（ａ）〜図７（ｃ）中の実線Ｈは、基板Ｆの表面Ｈを示している。また、図５（ａ）〜図７（ｃ）中の矢印は、スクライブ方向を示す。
【００２０】
＜実施形態１＞
［スクライブ装置の構成］
図１は、実施形態１に係るスクライブ装置１の構成を模式的に示す図である。スクライブ装置１は、移動台１０と、スクライブヘッド２０と、を備えている。移動台１０は、ボールネジ１１と螺合されている。移動台１０は、一対の案内レール１２によってＹ軸方向に移動可能に支持されている。モータの駆動によりボールネジ１１が回転することで、移動台１０が、一対の案内レール１２に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００２１】
移動台１０の上面には、モータ１３が設置されている。モータ１３は、上部に位置する載置部１４をＸＹ平面で回転させて所定角度に位置決めする。モータ１３により水平回転可能な載置部１４は、図示しない真空吸着手段を備えている。載置部１４上に載置された基板Ｆは、この真空吸着手段によって、載置部１４上に保持される。
【００２２】
基板には、たとえば、ガラス基板、低温焼成セラミックスや高温焼成セラミックスからなるセラミックス基板、シリコン基板、化合物半導体基板、サファイア基板、石英基板等がある。また、基板Ｆは、基板の表面または内部に薄膜あるいは半導体材料を付着させたり、含ませたりしたものであってもよい。また、基板Ｆは、その表面に脆性材料に該当しない薄膜等が付着されていてもよい。
【００２３】
スクライブ装置１は、載置部１４に載置された基板Ｆの上方に、この基板Ｆの表面Ｈに形成されたアライメントマークを撮像する二台のカメラ１５を備えている。また、移動台１０とその上部の載置部１４とを跨ぐように、ブリッジ１６が支柱１７ａ、１７ｂに架設されている。
【００２４】
ブリッジ１６には、レール１８が取り付けられている。レール１８とスクライブヘッド２０とは、移動部１９を介して接続され、移動部１９がレール１８をスライド移動することにより、スクライブヘッド２０は、Ｘ軸方向に移動するように設置されている。
【００２５】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係るスクライブ装置１におけるスクライブヘッド２０の正面図および側面図である。スクライブヘッド２０は、支持部２１と、エアーシリンダ２２と、取付ブロック２３と、スライドガイド２４と、スライダ２５と、ホルダジョイントブラケット２６と、支持板２７を備えている。スクライビングホイール４０が保持されているホルダユニット３０は、支持部２１を介してスクライブヘッド２０に取り付けられている。エアーシリンダ２２は、内部に円柱状の空間が形成されており、この空間にピストンが上下方向に移動可能に嵌っている。エアーシリンダ２２は、取付ブロック２３に挿通されている。ホルダジョイントブラケット２６は、傾き調節部６０の接合部６３を介して支持部２１と接続されている。支持板２７には、孔２７ａが４つ形成されており、４つの孔２７ａにネジを通して、移動部１９に支持板２７が取り付けられる。傾き調節部６０に関しては、追って図４に基づいて説明する。
【００２６】
スクライブ装置１を用いて基板Ｆにスクライブラインを形成する場合、まず、スクライビングホイール４０が取り付けられたホルダユニット３０がスクライブヘッド２０の支持部２１に取り付けられる。
【００２７】
次に、スクライブ装置１は、一対のカメラ１５によって基板Ｆの位置決めを行う。そして、スクライブ装置１は、スクライブヘッド２０を所定の位置に移動させ、スクライビングホイール４０に対して所定の荷重を印加して、基板Ｆの表面Ｈへ接触させる。その後、スクライブ装置１は、スクライブヘッド２０をＸ軸方向に移動させることにより、基板Ｆの表面に所定のスクライブラインを形成する。なお、スクライブ装置１は、必要に応じて載置部１４を回動ないしＹ軸方向に移動し、上記の場合と同様にしてスクライブラインを形成する。
【００２８】
上記の実施の形態においては、スクライブヘッド２０がＸ軸方向に移動し、載置部１４がＹ軸方向に移動すると共に、回転するスクライブ装置について示したが、スクライブ装置１はスクライブヘッド２０と載置部１４とが相対的に移動するものであればよい。たとえば、スクライブヘッド２０が固定され、載置部１４がＸ軸、Ｙ軸方向に移動し、かつ回転するスクライブ装置１であってもよい。また、この場合、カメラ１５はスクライブヘッド２０に固定されていてもよい。
【００２９】
次に、ホルダユニット３０の構成について、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）は、ホルダユニット３０をＸ軸正側から見た正面図、図３（ｂ）は、ホルダユニット３０をＹ軸正側から見た側面図である。
【００３０】
ホルダユニット３０は、スクライビングホイール４０と、ホルダ５０と、２つのベアリング５１ａ、５１ｂと、回転軸５３と、が一体となって構成されている。回転軸５３は、ホルダ５０の天面側から鉛直方向に延び、ベアリング５１ａ、５１ｂに挿通されている。ホルダユニット３０においては、ホルダ５０が回転軸５３により回転可能となっている。
【００３１】
ホルダ５０は、図３（ｂ）に示すように、下部が側面視において下端に向かって幅が狭くなる台形形状となっている。また、ホルダ５０の台形形状部分には、それぞれ保持部５４ａ、５４ｂが形成され、保持部５４ａ、５４ｂとの間に保持溝５５が形成されている。保持溝５５の互いに対向する内側面５６ａ、５６ｂは、水平面（ＸＹ平面）に垂直である。
【００３２】
なお、図３（ａ）、（ｂ）の構成では、ホルダ５０が、１つの基材で構成されているが、たとえば、保持部５４ａ、５４ｂをそれぞれ有する２つの基材を固定することでホルダ５０が形成されてもよい。
【００３３】
保持部５４ａ、５４ｂには、支持軸５２が挿入される孔５７ａ、５７ｂが、保持溝５５を跨ぐように形成されている。孔５７ａ、５７ｂの径は、支持軸５２の径よりも僅かに大きい。本実施の形態においては、孔５７ａ、５７ｂの中心が中心軸Ｌ上に位置するように孔５７ａ、５７ｂが形成されている。
【００３４】
スクライビングホイール４０が保持溝５５に挿入された状態で、スクライビングホイール４０の貫通孔４１と孔５７ａ、５７ｂとに支持軸５２が挿入される。
【００３５】
保持部５４ａのＹ軸正側の側面には、止め金５８ａがネジ５９ａで取り付けられ、保持部５４ｂのＹ軸負側の側面には、止め金５８ｂがネジ５９ｂで取り付けられて、孔５７ａ、５７ｂを閉塞する。
【００３６】
図１に示すように、ホルダユニット３０のベアリング５１ａ、５１ｂは支持部２１の開口部２１ａに挿入され、ホルダ５０がスクライブヘッド２０の下端から露出するように、スクライブヘッド２０に取り付けられる。このとき、ホルダユニット３０は、回転軸５３を中心として回転自在となっている。
【００３７】
スクライビングホイール４０は、たとえば、焼結ダイヤモンドや超硬合金等で形成された、円板状の部材である。スクライビングホイール４０には、支持軸５２が挿入される貫通孔４１が形成されている。貫通孔４１は、スクライビングホイール４０の両側面の中心を貫通するように形成されている。また、スクライビングホイール４０には、稜線を形成するＶ字状の刃が外周部に形成されている。スクライビングホイール４０は、たとえば、厚さが０．４〜１．１ｍｍ程度、外径が１．０〜５．０ｍｍ程度である。また、貫通孔４１の径は、たとえば、０．４〜１．５ｍｍ程度、刃の刃先角は、９０〜１５０°程度である。
【００３８】
ホルダ５０は、ステンレスや炭素工具鋼から構成されている。また、支持軸５２は、たとえば、焼結ダイヤモンドや超硬合金等で形成された、円柱状の部材であり、一端または両端が尖頭形状になっている。支持軸５２の径は、スクライビングホイール４０の貫通孔４１の径よりもやや小さい。支持軸５２の径は、たとえば、貫通孔４１の径が０．８ｍｍのとき０．７７ｍｍ程度である。支持軸５２が貫通孔４１に挿入された状態では、支持軸５２と貫通孔４１との間に隙間（クリアランス）が生じる。
【００３９】
図３（ｂ）において、一点鎖線は、回転軸５３の中心線である軸心Ｓを示す。二点鎖線は、支持軸５２を通り、回転軸５３に平行な方向にスクライビングホイール４０の中心軸を通る中心軸Ｌである。また、点Ａは、基板Ｆの表面Ｈにスクライビングホイール４０が接触したときの位置であり、軸心Ｓと基板Ｆの表面Ｈとのなす角が９０°のとき、中心軸Ｌ上に位置する。図３（ｂ）に示したホルダユニット３０では、軸心Ｓおよび中心軸Ｌは、基板Ｆの表面Ｈに対して垂直に延びており、互いに一致せず、ずれた位置に配置されている。つまり、軸心Ｓは、中心軸Ｌから距離Ｄ１だけ前方にオフセットされている。ここで、本明細書において、この距離Ｄ１について、「中心軸Ｌと軸心Ｓとのオフセット量はＤ１である」、あるいは、「オフセット量Ｄ１」と表現する場合がある。また、オフセット量Ｄ１を、「初期のオフセット量」と表現する場合もある。
【００４０】
次に、傾き調節部６０について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係るスクライブ装置１の傾き調節部６０を説明するための模式図である。図４（ｃ）は、実施形態１に係るスクライブ装置１において、ホルダユニット３０が取り付けられたスクライブヘッド２０の模式図である。上記にて説明したが、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、傾き調節部６０は、支持部２１とホルダジョイントブラケット２６との間に配置されている。
【００４１】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、傾き調節部６０は、矩形状の部材であるホルダジョイントブラケット２６の正面側に形成されている孔６１およびガイド６２と、接合部６３と、を備えている。孔６１は、ホルダジョイントブラケット２６において、Ｘ軸正側且つＺ軸正側に形成されている。ガイド６２は、ホルダジョイントブラケット２６において、Ｘ軸負側且つＺ軸負側であって孔６１と対向する位置に、基板Ｆの表面Ｈから垂直に延びる線に対してＸ軸負側に傾斜するような形状に形成されている長孔である。
【００４２】
接合部６３は、矩形状の部材である。接合部６３のサイズは、接合部６３をホルダジョイントブラケット２６に重ねた場合、ホルダジョイントブラケット２６の孔６１およびガイド６２の少なくとも一部が接合部６３の背面内に収まるようなサイズであればよい。接合部６３は、Ｘ軸正側且つＺ軸正側に孔６４が形成されており、孔６４の対角線上に孔６５が形成されている。接合部６３をホルダジョイントブラケット２６に接続する際、まず、孔６１と孔６４とが連通するようにして接合部６３をホルダジョイントブラケット２６に重ねて、孔６１および孔６４にネジ６６を通して固定する。次に、図３（ｂ）に示すように、接合部６３の孔６４を中心として、接合部６３の孔６５がガイド６２に沿うように回動させて、孔６５とガイド６２とに係合部６７を通して固定する。このようにして、ホルダジョイントブラケット２６に接合部６３を接続する。図３（ｂ）に示すように、接合部６３は、孔６４を中心として回動可能であるため、ガイド６２における係合部６７の位置によって接合部６３の傾きを変えることができる。なお、係合部６７は、たとえば、ネジである。このようにして、ホルダジョイントブラケット２６と接合部６３とが接続される。
【００４３】
上記のように構成された傾き調節部６０により、たとえば、図４（ｃ）に示すように、スクライブヘッド２０に、支持部２１およびホルダユニット３０を傾けた状態で取り付けることができる。
【００４４】
なお、上記の構成では、ホルダジョイントブラケット２６に孔６１およびガイド６２が形成されているが、これらを接合部６３に形成してもよい。この場合、ホルダジョイントブラケット２６に、孔６４および孔６５が形成される。
【００４５】
［オフセット量に関する考察］
次に、上記のオフセット量に関して本発明者が得た新たな知見について、以下、検証結果を含めて説明する。図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係るスクライブ装置１において、オフセット量の変化を説明するための図である。ここで、実施形態１において、「回転軸５３の軸心Ｓを基板Ｆの表面Ｈに対して傾ける」を、「回転軸５３を基板Ｆに対して傾ける」と表現する場合があり、また、「回転軸５３の軸心Ｓと基板Ｆの表面Ｈとのなす角」は、「軸心Ｓと基板Ｆとのなす角」と表現する場合がある。
【００４６】
回転軸５３を基板Ｆに対して傾ける、すなわち、ホルダユニット３０を基板Ｆに対して傾けると、スクライビングホイール４０は、基板Ｆの表面Ｈと接触する位置が変わる。たとえば、図２（ｂ）において、点Ａは、ホルダユニット３０を傾ける前、基板Ｆの表面Ｈにスクライビングホイール４０が接触したときの位置である。この点Ａに対し、図５（ａ）に示すように、回転軸５３を基板Ｆに対して傾けた場合、すなわち、軸心Ｓと基板Ｆのなす角が８５度の場合、スクライビングホイール４０が基板Ｆの表面Ｈと接触する位置は、点Ｂである。図５（ａ）中の実線は、点Ｂを通り且つ回転軸５３と平行な軸Ｒである。このように、回転軸５３を基板Ｆに対して傾けた場合、スクライビングホイール４０において基板Ｆの表面Ｈと接触する位置が変化する。
【００４７】
上記と同様に、図５（ｂ）は、基板Ｆと軸心Ｓのなす角を７５度に、図６（ａ）は、６５度、図６（ｂ）は、１０５度（つまり、−７５度である。）に設定した場合を示している。図５（ａ）、（ｂ）、および図６（ａ）に示すように、スクライブ方向とは反対方向に回転軸５３を傾けると、点Ｂの位置はスクライブ方向と反対方向にシフトし、軸Ｒと軸心Ｓとの距離は、Ｄ１に比べて大きくなる。一方、図６（ｂ）に示すように、スクライブ方向と同方向に回転軸５３を傾けると、軸Ｒと軸心Ｓとの距離は、Ｄ１に比べて小さくなる。図５（ａ）〜図６（ｂ）においてＤ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５は、それぞれ、軸心Ｓと軸Ｒとの距離である。なお、オフセット量が０より小さい（軸Ｒが軸心Ｓよりもスクライブ方向前方に位置する）場合には、キャスター効果が得られなくなり、スクライビングホイール４０の姿勢が安定しにくくなる。
【００４８】
上記したとおり、オフセット量は、「スクライビングホイール４０と基板Ｆの表面Ｈと接触する点を通り且つ軸心Ｓに平行な軸と、軸心Ｓとの距離」である。このことから、本発明者は、回転軸５３を傾けたことにより、スクライビングホイール４０と基板Ｆの表面Ｈと接触する点は変化するため、オフセット量も変化するのではないかと予測し、スクライビングホイール、ホルダユニット、及び支持部を拡大した模型を製作し、以下のような検証を行った。
【００４９】
＜検証＞
［検証１］
ホルダユニットの姿勢とスクライビングホイールの挙動の関係を確認するため、スクライブ開始時にホルダ及びスクライビングホイールをスクライブ方向に対して９０°回転させた状態からスクライブラインを形成させ、スクライブラインの形成開始時のスクライブラインを撮像した。なお、検証１のホルダユニットの姿勢は、図３（ｂ）に示されたホルダユニットのように、ホルダユニットと基板表面とのなす角が９０°となる姿勢であった。また、スクライビングホイールの模型の大きさは外径２５ｍｍ、初期のオフセット量は５．３ｍｍとした。
【００５０】
［検証２］
検証２は、ホルダユニットを基板の表面に対して７５度傾けた状態にした後、基板にスクライブラインを形成させ、スクライブラインの形成開始時のスクライブラインを撮像した。その他の条件は、検証１と同様である。なお、検証２のホルダユニットの姿勢は、図５（ｂ）に示されたホルダユニットの姿勢であった。
【００５１】
［検証３］
検証３は、ホルダユニットを基板の表面に対して１０５度（−７５度）傾けた状態にした後、基板にスクライブラインを形成させ、スクライブラインの形成開始時のスクライブラインを撮像した。その他の条件は、検証１と同様である。なお、検証２のホルダユニットの姿勢は、図６（ｂ）に示されたホルダユニット姿勢であった。
【００５２】
［検証１〜３の結果］
検証１〜３において撮像された写真を図７（ａ）〜（ｃ）に示す。図７（ａ）〜（ｃ）の写真は、それぞれ、検証１〜検証３に対応する。図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、スクライブラインの形成開始時においては、緩やかな曲線がガラス基板にスクライブされ、徐々に一直線状となっていた。本検証においては、スクライブ開始時にホルダ及びスクライビングホイールをスクライブ方向に対して９０°回転させている。スクライブ開始後、スクライブヘッドの移動に伴いホルダユニットがスクライブヘッドに追従して緩やかな曲線がスクライブされ、徐々にスクライブラインが一直線状となる。本検証においては、ホルダユニットの角度の効果を確認するため意図的にホルダユニットを回転させてスクライブを行ったが、通常のスクライブにおいてもスクライビングホイールが基板に接触したとき、ホルダユニットの向きがスクライブ方向と一致しない場合がある。この場合にも、スクライブヘッドの移動とともにホルダユニットの向きがスクライブ方向と一致するまでホルダユニットが回転することとなり、曲線のスクライブラインが形成される。スクライブラインの形成において、スクライブラインの形成開始位置と、スクライブラインが一直線状になった最初の位置との距離は、一般に、「倣い量」と称される。倣い量は、オフセット量によって変化することが知られている。図７（ａ）〜（ｃ）において、倣い量をそれぞれ、ｄ１、ｄ２、ｄ３とする。
【００５３】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ホルダユニットを傾けた場合、倣い量が変化した。上記のとおり、倣い量は、オフセット量によって変化することが知られている。
よって、検証１〜３の結果から、ホルダユニットを傾ける、すなわち、回転軸を基板の表面に対して傾けた場合、スクライビングホイールのガラス基板と接触する点が変わるため、この点を通り且つ軸心Ｓに平行な軸と回転軸の軸心との距離こそが、オフセット量であることが判明した。このようなオフセット量を、当初設定されていたオフセット量に対するオフセット量として、「実質のオフセット量」と称する。図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）におけるＤ２〜Ｄ５が、この実質のオフセット量に相当する。検証２および３では、実質のオフセット量は、検証２では、８．２ｍｍ、検証３では、２．０ｍｍであった。
【００５４】
以上より、例えば外径２．５ｍｍの実際のスクライビングホイールを用いた場合、軸心Ｓを９０°からスクライブ方向前後へ１５°傾けると、スクライブ前後方向へ約０．３ｍｍオフセット量が変化すると推定される。実質のオフセット量については、スクライビングホイールの外径に応じて変化し、計算によって求めることができる。
【００５５】
また、検証１〜３の結果によれば、スクライブ方向と同じ方向に回転軸を傾けた場合（検証３）、倣い量が最も小さかった。したがって、スクライブ方向に対して同一または反対のどちらの方向に傾けるかによっても、オフセット量の変化に影響することが分かった。
【００５６】
＜実施形態１の効果＞
（１）図５（ａ）、図６（ａ）、（ｂ）、および図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、回転軸５３を傾ければ、オフセット量を変化させることができる。よって、所定のオフセット量に設定されていたスクライブ装置であっても、回転軸５３の軸心Ｓと基板Ｆの表面Ｈとのなす角を調節することにより、所望のオフセット量に変化させることができる。これにより、スクライビングホイール４０の材質、サイズ、あるいは、基板Ｆの材質等に応じて、オフセット量の異なるホルダユニットを使い分ける必要がなくなる。
【００５７】
（２）図７（ａ）、（ｂ）に示すように、回転軸５３をスクライブ方向と反対方向に傾けた場合、回転軸５３を傾けない場合に比べて、倣い量は大きかった。倣い量が大きい場合、キャスター効果がより確実に生じるため、特にスクライブ速度が高速の場合においてもホルダユニット３０及びスクライビングホイール４０の姿勢が安定しやすくなる。
【００５８】
また、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、回転軸５３をスクライブ方向に傾けた場合、回転軸５３を傾けない場合に比べて、倣い量は小さかった。したがって、スクライブ開始からより短い距離でスクライブラインを一直線状にすることができる。
【００５９】
（３）図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ホルダユニット３０は、傾き調節部６０により、傾きが調節されて、ホルダジョイントブラケット２６に取り付けられる。このように、簡単に回転軸５３の傾きを調節できる。
【００６０】
（４）図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、スクライブヘッド２０には、傾き調節部６０が設けられる。このため、スクライブ装置１に、傾き調節部６０の構成を追加すれば、既存のホルダユニット３０を傾かせることができ、回転軸５３の傾きを調節することができる。よって、オフセット量を所望の値に設定することができる。
【００６１】
＜実施形態２＞
上記実施形態１は、支持部２１にホルダユニット３０を取り付けて、支持部２１とホルダジョイントブラケット２６に介在する傾き調節部６０により、支持部２１およびホルダユニット３０を傾ける、つまり、回転軸５３を傾け、オフセット量を変更した。実施形態２では、スクライブヘッド２０の支持板２７の背面に傾き調節部７０を設けることにより、回転軸５３を傾けることが可能な構成とする。
【００６２】
図８（ａ）は、実施形態２に係るスクライブ装置１において、傾き調節部７０とスクライブヘッド２０との接続を説明する模式図である。図８（ｂ）、（ｃ）は、実施形態２に係るスクライブ装置において、ホルダユニットが取り付けられたスクライブヘッドの模式図である。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、傾き調節部７０は、ベース部７１と、連結部７２と、を備えている。なお、図８（ｃ）では、連結部７２を省略している。
【００６３】
ベース部７１は、上端部に孔７３が形成されており、図示しない昇降機構にネジ７４で取り付けられる。昇降機構は、移動部１９に接続され、スクライブヘッド２０を昇降させる。ベース部７１には、孔７５とガイド７６とが形成されている。孔７５は、ベース部７１において、Ｘ軸正側且つＺ軸正側に形成されている。ガイド７６は、ベース部７１において、Ｘ軸負側且つＺ軸負側であって孔７５と対向する位置に、基板Ｆの表面Ｈから垂直に延びる線に対してＸ軸負側に傾斜するような形状に形成されている長孔である。
【００６４】
連結部７２は、矩形状の部材である。連結部７２のサイズは、連結部７２をベース部７１に重ねた場合、ベース部７１の孔７５およびガイド７６の少なくとも一部が連結部７２の背面内に収まり、また、支持板２７の孔２７ａに重なるサイズであればよい。
【００６５】
連結部７２は、Ｘ軸正側且つＺ軸正側に孔７７が形成されており、孔７７の対角線上に孔７８が形成されている。連結部７２をベース部７１に接続する際、まず、孔７５と孔７７とが連通するようにして連結部７２をベース部７１に重ねて、孔７５および孔７７にネジ７９を通して固定する。次に、連結部７２の孔７７を中心として、連結部７２の孔７８がガイド７６に沿うように回動させて、孔７８とガイド７６とに係合部８０を通して固定する。このようにして、ベース部７１に連結部７２を接続する。図８（ａ）に示すように、連結部７２は、孔７７を中心として回動可能であるため、ガイド７６における係合部８０の位置によって連結部７２の傾きを変えることができる。なお、係合部８０は、たとえば、ネジである。このように、スクライブヘッド２０を移動部１９に固定した状態で、ホルダユニット３０の傾きを変えて、オフセット量を変更することができる。
【００６６】
上記した実施形態１では、スクライブヘッド２０は移動部１９に固定された状態でホルダユニット３０を傾ける構成としたが、実施形態２では、スクライブヘッド２０全体を傾ける構成である。このような構成は、傾き調節部７０を追加すればよいため、既存のスクライブヘッド２０を実施形態２のように、簡単に構成することができる。
【００６７】
＜その他＞
（１）実施形態１において、ホルダジョイントブラケット２６には、接合部６３が回動可能なようにガイド６２を長孔で構成としたが、複数の孔を配列してもよい。この場合も、接合部６３を回動させて、ホルダジョイントブラケット２６に形成されている孔のうち適切な孔と接合部６３の孔６５とが連通するように移動部１９に接合部６３を重ね、ネジで止める。このように、段階的に接合部６３の傾きを調節することができ、回転軸５３の傾きを変更できる。したがって、オフセット量を変更できる。また、孔６４に対応するホルダジョイントブラケット２６の孔６１に代えて、長孔又は複数の孔をホルダジョイントブラケット２６に設けることにより、接合部６３の角度を変更するようにしてもよい。実施形態２においても同様である。
【００６８】
（２）実施形態１において、図３（ｂ）に示すように、オフセット量をＤ１として設定されていたが、オフセット量が０、つまり、軸心Ｓと中心軸Ｌとを一致させたホルダユニット３０を構成してもよい。このような場合、ホルダユニット３０をスクライブ方向後方へ傾けると、スクライビングホイール４０において基板Ｆの表面Ｈと接触する位置は変わるので、オフセット量を変えることができる。ただし、軸心Ｓと中心軸Ｌが一致した状態から軸心Ｓをスクライブ方向前方へ傾けると、軸Ｒが軸心Ｓよりもスクライブ方向前方へ位置することとなる。この場合、実質のオフセット量が０よりも小さくなるため、キャスター効果が得られなくなり、スクライビングホイールの姿勢が安定しにくくなる。
【００６９】
（３）図３（ｂ）に示すように、実施形態１に係るホルダユニット３０は、軸心Ｓに対して重量が相違する。このため、回転軸５３を傾斜させると、ホルダユニット３０は回転軸５３を中心に回転して、重量の重い方が基板Ｆに近づく姿勢をとる。よって、スクライビングホイール４０を基板Ｆの表面Ｈに接触させると、ホルダユニット３０は回転軸５３を中心に回転して、直ちに、自重により軸心Ｓに対して重量の重い方が基板Ｆに近づくような姿勢をとる。つまり、ホルダユニット３０は、スクライブ方向に対して後方側が基板Ｆの表面Ｈに近づくように傾く。このように、ホルダユニット３０の姿勢が安定化する。
【００７０】
したがって、スクライブ装置１を用いて基板Ｆの表面Ｈにスクライブラインを形成する場合、図５（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）に示すように、ホルダユニット３０をスクライブ方向とは反対方向に傾斜させれば、ホルダユニット３０の姿勢が安定した状態でスクライブラインを形成することができる。実施形態２においても同様である。
【００７１】
（４）上記（２）の場合であっても、ホルダユニット３０の重量バランスを中心軸Ｌに対して相違するよう構成することができる。たとえば、中心軸Ｌに対して、一方の側に錘を設ける。これにより、ホルダユニット３０は、中心軸Ｌに対して２つの部分の重量が互いに相違する。よって、回転軸５３を傾斜させると、ホルダユニット３０は回転軸５３を中心に回転して、錘を設けた方が自重により基板Ｆの表面Ｈに近づくような姿勢をとる。よって、ホルダユニット３０の姿勢が安定する。
【００７２】
また、ホルダユニット３０において、支持軸５２の位置を中心軸Ｌと相違させたり、ホルダ５０を中心軸Ｌに対して非対称な形状としたりすることにより重量を相違させることができる。これにより、回転軸５３を傾斜させると、ホルダユニット３０は回転軸５３を中心に回転して、重量の重い側が自重により基板Ｆの表面Ｈに近づくような姿勢をとる。よって、ホルダユニット３０の姿勢が安定する。
【符号の説明】
【００７３】
１…スクライブ装置
２０…スクライブヘッド
２１…支持部
３０…ホルダユニット
４０…スクライビングホイール
５３…回転軸
６０、７０…傾き調節部
６２、７６…ガイド
６３…接合部
８０…係合部
７１…ベース部
７２…連結部
Ｆ…基板
Ｈ…基板の表面
Ｌ…中心軸
Ｒ…軸心Ｓと平行な軸
Ｓ…軸心
【図１】
2019177642.tif 000003
【図２】
2019177642.tif 000004
【図３】
2019177642.tif 000005
【図４】
2019177642.tif 000006
【図５】
2019177642.tif 000007
【図６】
2019177642.tif 000008
【図７】
2019177642.tif 000009
【図８】
2019177642.tif 000010