(57)【要約】      （修正有）【課題】脆性材料で構成されるワークを効率的に割断するスリッタ装置を提供する。【解決手段】スリッタ装置１は、脆性材料で構成されるワークＷを搬送する搬送機構２と、ワークＷの搬送方向に延在するスクライブをワークＷに形成するスクライブ形成部３と、スクライブが形成されたワークＷの面に張力を作用させて接触するとともに、ワークＷの搬送方向への移動に伴って回転するローラ部材４と、を備え、ローラ部材４がワークＷに回転接触することで、スクライブが拡げられ、スクライブからワークＷが連続的に割断される。【選択図】図１
2015202989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料で構成されるワークを搬送する搬送機構と、
前記ワークの搬送方向に延在するスクライブを該ワークに形成するスクライブ形成部と、
前記スクライブが形成された前記ワークの面に張力を作用させて接触するとともに、該ワークの搬送方向への移動に伴って回転するローラ部材と、
を備え、
前記ローラ部材が前記ワークに回転接触することで、前記スクライブが拡げられ、該スクライブから該ワークが連続的に割断されることを特徴とするスリッタ装置。
【請求項２】
前記ローラ部材は、回転軸方向の位置によって外径が異なることを特徴とする請求項１に記載のスリッタ装置。
【請求項３】
前記ローラ部材は、回転軸方向の両端よりも該回転軸方向の中心側の方が、外径が大きいことを特徴とする請求項２に記載のスリッタ装置。
【請求項４】
前記スクライブが形成された前記ワークに接触し、該ワークの搬送方向の移動に伴って回転して、前記ローラ部材に向かう該ワークをガイドするガイドローラをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスリッタ装置。
【請求項５】
前記スクライブ形成部は複数配され、それぞれが前記ワークの幅方向の位置を異ならせて前記スクライブを形成し、
前記ローラ部材は、１つの前記スクライブ形成部に対して１つずつ設けられ、対応する該スクライブ形成部が形成したスクライブを拡げて前記ワークを割断することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスリッタ装置。
【請求項６】
複数の前記スクライブ形成部は、前記搬送方向の位置をずらして配され、
前記ローラ部材は、対応する該スクライブ形成部より前記搬送方向の下流側であって、他のいずれの該ローラ部材よりも該搬送方向の上流側に配されることを特徴とする請求項５に記載のスリッタ装置。
【請求項７】
前記スクライブ形成部は複数配され、それぞれが前記ワークの幅方向の位置を異ならせてスクライブを形成し、
前記ローラ部材は、前記ワークに、複数の前記スクライブを拡げる張力を作用させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスリッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料で構成されるワークを割断するスリッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスなどの脆性材料で構成されるワークを割断する技術が種々開発されている。例えば、特許文献１には、上下２枚のガラス基板の間に液晶が配置されているワークを割断して複数個の液晶パネルを製造する処理が記載されている。かかる処理では、一方のガラス基板の表面にカッタで罫書きを行ってき裂を生成し、加熱によってき裂を拡大した後、ガラス基板を押圧するとしている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のガラス基板の分割処理では、ガラス基板の表面側からダイシングによってハーフカットし、裏面側からスクライブ線を形成した後、ガラス基板を押圧して割断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２０４６０号公報
【特許文献２】特開平８−６４５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１、２に示されるように、ガラスなどの割断処理においては、例えば、矩形のガラス基板を個別に搬送し、割断装置で１つずつ割断していた。近年、ガラスは薄膜化が進んでおり、ロール状に巻き込まれたシート状のガラスを繰り出しながら、連続搬送（ウェブハンドリング）することが可能となった。このような連続搬送される脆性材料のワークを割断する際、割断処理の効率化が希求されている。
【０００６】
本発明の目的は、脆性材料で構成されるワークを効率的に割断することが可能なスリッタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のスリッタ装置は、脆性材料で構成されるワークを搬送する搬送機構と、ワークの搬送方向に延在するスクライブをワークに形成するスクライブ形成部と、スクライブが形成されたワークの面に張力を作用させて接触するとともに、ワークの搬送方向への移動に伴って回転するローラ部材と、を備え、ローラ部材がワークに回転接触することで、スクライブが拡げられ、スクライブからワークが連続的に割断されることを特徴とする。
【０００８】
ローラ部材は、回転軸方向の位置によって外径が異なってもよい。
【０００９】
ローラ部材は、回転軸方向の両端よりも回転軸方向の中心側の方が、外径が大きくてもよい。
【００１０】
スクライブが形成されたワークに接触し、ワークの搬送方向の移動に伴って回転して、ローラ部材に向かうワークをガイドするガイドローラをさらに備えてもよい。
【００１１】
スクライブ形成部は複数配され、それぞれがワークの幅方向の位置を異ならせてスクライブを形成し、ローラ部材は、１つのスクライブ形成部に対して１つずつ設けられ、対応するスクライブ形成部が形成したスクライブを拡げてワークを割断してもよい。
【００１２】
複数のスクライブ形成部は、搬送方向の位置をずらして配され、ローラ部材は、対応するスクライブ形成部より搬送方向の下流側であって、他のいずれのローラ部材よりも搬送方向の上流側に配されてもよい。
【００１３】
スクライブ形成部は複数配され、それぞれがワークの幅方向の位置を異ならせてスクライブを形成し、ローラ部材は、ワークに、複数のスクライブを拡げる張力を作用させてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、脆性材料で構成されるワークを効率的に割断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スリッタ装置の概略斜視図である。
【図２】ローラ部材の形状を説明するための説明図である。
【図３】変形例におけるローラ部材の形状を説明するための説明図である。
【図４】変形例におけるスリッタ装置を説明するための第１の図である。
【図５】変形例におけるスリッタ装置を説明するための第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
図１は、スリッタ装置１の概略斜視図である。スリッタ装置１は、脆性材料で構成される、例えばシート状（ウェブ状）のガラスなどのワークＷを搬送する。図１に示すように、スリッタ装置１は、搬送機構２を備える。搬送機構２は、ワークＷを連続搬送（ウェブハンドリング）する機構であって、繰出ローラ２ａと、２つの巻取ローラ２ｂ、２ｃと、ガイドローラ２ｄとを有する。
【００１８】
繰出ローラ２ａは、不図示の軸受機構によって回転自在に保持されており、ワークＷをロール状に巻き込んで保持する。ワークＷに図１中、白抜き矢印で示すように引張荷重が作用すると、繰出ローラ２ａが回転し、ワークＷが繰出ローラ２ａから繰り出される。
【００１９】
巻取ローラ２ｂ、２ｃは、繰出ローラ２ａに比して、回転軸方向の長さが大凡半分であって、不図示のモータによって駆動して回転することで、後述する割断処理がなされた後のワークＷを巻き取って保持する。
【００２０】
ガイドローラ２ｄは、ワークＷの搬送方向（以下、単に搬送方向と称す）における、繰出ローラ２ａと巻取ローラ２ｂ、２ｃとの間に、不図示の軸受機構によって回転自在に保持されている。そして、ガイドローラ２ｄは、繰出ローラ２ａから繰り出されたワークＷに当接し、ワークＷを押圧することでワークＷをガイドする。こうして、ワークＷの張力が適切に維持されるとともに、ガイドローラ２ｄとワークＷとの摩擦力によってワークＷの位置ずれが抑えられる。
【００２１】
スクライブ形成部３は、例えば、カッタで構成され、搬送方向における繰出ローラ２ａとガイドローラ２ｄとの間に配される。スクライブ形成部３は、搬送されているワークＷをワークＷの表面Ｗａ側から切り込む。そして、ワークＷの搬送方向の移動に伴って、スクライブ形成部３によるワークＷへの切り込み位置が搬送方向に移動する。こうして、スクライブ形成部３は、搬送方向に延在するスクライブ（溝）をワークＷに形成する。図１中、スクライブを破線で示す。
【００２２】
ローラ部材４は、搬送方向におけるガイドローラ２ｄと巻取ローラ２ｂ、２ｃとの間に配され、不図示の軸受機構によって回転自在に保持される。そして、ローラ部材４は、スクライブ形成部３によってスクライブが形成されたワークＷの裏面Ｗｂに接触し、ワークＷの表面Ｗａに張力を作用させながら、ワークＷの搬送方向への移動に伴って回転する。
【００２３】
スリッタ装置１におけるワークＷの割断処理では、ローラ部材４がワークＷに回転接触することで、スクライブが拡げられ、スクライブからワークＷが連続的に割断される。割断されたワークＷは、上記のように、それぞれ、巻取ローラ２ｂ、２ｃに巻き取られて保持される。
【００２４】
以下、ワークＷに回転接触してワークＷのスクライブを拡げるローラ部材４の形状について、詳述する。
【００２５】
図２は、ローラ部材４の形状を説明するための説明図であり、図２（ａ）には、スリッタ装置１のうち、繰出ローラ２ａ、巻取ローラ２ｂ、２ｃを省略した上面図を示し、図２（ｂ）には、図２（ａ）のＩＩ（ｂ）矢視図を示し、図２（ｃ）には、図２（ｂ）のＩＩ（ｃ）‐ＩＩ（ｃ）線断面を示す。
【００２６】
図２（ｃ）に示すように、ローラ部材４は、回転軸方向（図２（ｃ）中、左右方向）の位置によって外径が異なり、回転軸方向の両端よりも回転軸方向の中心側の方が、外径が大きい。
【００２７】
ローラ部材４は、図２（ａ）に破線で示すスクライブが表面Ｗａに形成されたワークＷに対し、表面Ｗａと反対側の裏面Ｗｂ（図２（ｃ）参照）に当接する。このとき、ローラ部材４のうち、外径が最大となる大径部Ｌが始めにワークＷの裏面Ｗｂに当接する。大径部Ｌが当接する裏面Ｗｂの部位は、スクライブが形成された部位の反対側に位置する。その後、ローラ部材４とワークＷの裏面Ｗｂの接触部位は、搬送方向の下流側に向かうに従って、回転軸方向の両端側に向かって徐々に拡がっていく。
【００２８】
ワークＷのうち、ローラ部材４に当接している部位は、図２（ｃ）に矢印で示すように、ローラ部材４の面に垂直な方向に押圧される。この押圧力には、図２（ｃ）中、左右にワークＷを離隔させる向きの成分が含まれることとなる。
【００２９】
そのため、ワークＷの表面Ｗａ側に形成されたスクライブが拡がり、スクライブを起点としてワークＷが割断される。ワークＷが搬送されるにつれ、ローラ部材４がワークＷの裏面Ｗｂに当接する部位も移り、ワークＷが搬送方向に沿って連続的に割断されることとなる。ワークＷは、ローラ部材４の大径部Ｌに当接後、ローラ部材４に当接しているいずれかの部位で割断される。
【００３０】
以上、説明したように、本実施形態のスリッタ装置１は、連続搬送されるワークＷを搬送しながら割断することができ、矩形の基板などを個別に割断する場合に比べ、ワークＷを効率的に割断することが可能となる。
【００３１】
図３は、変形例におけるローラ部材１４、２４の形状を説明するための説明図であり、図３（ａ）には、第１変形例におけるローラ部材１４の図２（ｃ）に対応する位置の断面を示し、図３（ｂ）には、第２変形例におけるローラ部材２４の図２（ｃ）に対応する位置の断面を示す。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、ローラ部材１４は、回転軸方向（図３（ａ）中、左右方向）の位置によって外径が異なり、回転軸方向の両端よりも回転軸方向の中心側の方が、外径が小さい。
【００３３】
上述した実施形態では、スクライブ形成部３は、ワークＷの表面Ｗａにスクライブを形成したが、第１変形例においては、スクライブ形成部３は、ワークＷの裏面Ｗｂにスクライブを形成する。
【００３４】
そして、ローラ部材１４は、ワークＷのうち、スクライブが形成された裏面Ｗｂに当接する。その結果、図３（ａ）に矢印で示すように、ワークＷは、ローラ部材１４の面に垂直な方向に押圧される。この押圧力には、図３（ａ）中、上向きの成分に加え、図３（ａ）中、左右方向の中心側にワークＷを近づける向きの成分が含まれることとなる。そのため、ワークＷの裏面Ｗｂ側に形成されたスクライブが拡がり、スクライブを起点としてワークＷが割断される。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、ローラ部材２４は、外径が大凡一定に形成され、回転軸方向（図３（ｂ）中、左右方向）の中心に、ローラ部材２４の径方向外側に突出する突出部２４ａが形成されている。
【００３６】
ローラ部材２４がワークＷの裏面Ｗｂに当接するとき、ワークＷの裏面Ｗｂのうち、突出部２４ａに当接する部位近傍は、図３（ｂ）に矢印で示す方向に引っ張られる。そのため、ワークＷの表面Ｗａ側に形成されたスクライブが拡がり、スクライブを起点としてワークＷが割断される。
【００３７】
突出部２４ａが、ワークＷの裏面Ｗｂに当接する部位は、ローラ部材２４の回転軸方向（図３中、左右方向）の位置が、ワークＷの表面に形成されたスクライブの位置と大凡等しいことが望ましいが、スクライブを拡げることができれば回転軸方向にずれていてもよい。
【００３８】
このように、ローラ部材４、１４、２４は、ワークＷの表面Ｗａに対し、表面Ｗａに形成されたスクライブを拡げる向きに張力を作用させて接触するとともに、ワークＷの搬送方向への移動に伴って回転すれば、どのような形状であってもよい。
【００３９】
図４は、変形例におけるスリッタ装置１１、２１を説明するための第１の図であり、図４（ａ）には、第３変形例のスリッタ装置１１の上面図を示し、図４（ｂ）には、第４変形例のスリッタ装置２１の上面図を示す。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、スリッタ装置１１においては、３つのスクライブ形成部３（図４（ａ）中、３ａ、３ｂ、３ｃで示す）が配され、それぞれがワークＷの幅方向（図４（ａ）中、上下方向）の位置を異ならせて、ワークＷにスクライブを形成する。
【００４１】
そして、ローラ部材４は、１つのスクライブ形成部３に対して１つずつ設けられる。ここでは、３つのローラ部材４（図４（ａ）中、４ａ、４ｂ、４ｃで示す）が設けられている。そして、ローラ部材４は、それぞれ、対応するスクライブ形成部３が形成したスクライブを拡げてワークＷを割断する。
【００４２】
第３変形例では、３つのスクライブ形成部３は、搬送方向の位置を等しくしてワークＷの幅方向に並設される。そして、搬送方向の上流に位置するローラ部材４ａは、ワークＷに形成された３つのスクライブのうち、１つのスクライブを拡げてワークＷを２つに割断する。２つに割断されたワークＷそれぞれには、スクライブが１つずつ形成されており、ローラ部材４ｂ、４ｃがそれぞれのワークＷを２つに割断する。
【００４３】
このように、スクライブ形成部３やローラ部材４を複数配することで、搬送中のワークＷを３以上の複数に連続的に割断することが可能となる。
【００４４】
第３変形例では、スクライブ形成部３およびローラ部材４がそれぞれ３つずつ配される場合について説明したが、スクライブ形成部３およびローラ部材４は、２つでもよいし、４つ以上であってもよい。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、第４変形例のスリッタ装置２１においても、３つのスクライブ形成部３（図４（ｂ）中、３ａ、３ｂ、３ｃで示す）と、スクライブ形成部３それぞれに対応する３つのローラ部材４（図４（ｂ）中、４ａ、４ｂ、４ｃで示す）が設けられている。
【００４６】
ただし、第４変形例では、対応するスクライブ形成部３とローラ部材４との間に、対応関係にない他のローラ部材４を挟まずに配置される。すなわち、それぞれのローラ部材４は、対応するスクライブ形成部３より搬送方向の下流側であって、他のいずれのローラ部材４よりも搬送方向の上流側に配される。
【００４７】
その結果、スクライブ形成部３ｃでスクライブが形成されたワークＷには、ローラ部材４ｃでワークＷが割断されるまで、他のローラ部材４ａ、４ｂによって押圧力が作用することはない。
【００４８】
そのため、スクライブが形成されたワークＷが、そのスクライブを形成したスクライブ形成部３に対応するローラ部材４以外のローラ部材４に押圧されて、当該スクライブから割断される事態を回避することが可能となる。
【００４９】
図５は、変形例におけるスリッタ装置３１を説明するための第２の図であり、図５（ａ）には、第５変形例におけるスリッタ装置３１のローラ部材３４の上面図を示し、図５（ｂ）には、第５変形例におけるスリッタ装置３１の上面図を示す。
【００５０】
図５（ｂ）に示すように、第５変形例においては、スクライブ形成部３（図５（ｂ）中、３ａ、３ｂで示す）は２つ配され、それぞれがワークＷの幅方向の位置を異ならせてスクライブを形成する。ローラ部材３４には、図５（ａ）に示すように、ローラ部材３４の回転軸方向（図５（ａ）中、上下方向）の両端側それぞれにテーパ面３４ａ、３４ｂが形成されている。
【００５１】
テーパ面３４ａ、３４ｂは、それぞれ、ローラ部材３４の回転軸方向の両端に向かうほど外径が小さくなる。そして、テーパ面３４ａ、３４ｂのうち、ローラ部材３４の回転軸方向の中心側には、テーパ面３４ａ、３４ｂに連続し、外径が一定となる円筒面３４ｃが形成されている。
【００５２】
スクライブ形成部３ａが形成したスクライブは、ワークＷの裏面Ｗｂのうち、当該スクライブの反対側の部位に、テーパ面３４ａと円筒面３４ｃとの境界が当接し、ワークＷの表面Ｗａにスクライブを拡げる向きに張力を作用させる。
【００５３】
また、スクライブ形成部３ｂが形成したスクライブは、ワークＷの裏面Ｗｂのうち、当該スクライブの反対側の部位に、円筒面３４ｃとテーパ面３４ｂとの境界が当接し、ワークＷの表面Ｗａにスクライブを拡げる向きに張力を作用させる。
【００５４】
このように、ローラ部材３４は、ワークＷの表面Ｗａに、２つのスクライブをそれぞれ拡げる張力を作用させる。２つのスクライブ形成部３によって、２つのスクライブが形成されたワークＷは、ローラ部材３４によって、３つに割断されることとなる。
【００５５】
このように、１つのローラ部材３４で複数のスクライブを拡げる張力をワークＷに作用させる構成により、複数のローラ部材４を配する構成に比べて、スリッタ装置３１の搬送方向の長さを短縮することが可能となる。
【００５６】
第５変形例では、ローラ部材３４は、テーパ面３４ａ、３４ｂ、円筒面３４ｃの３つの面で、ワークＷを３つに割断する場合について説明したが、ローラ部材３４は、複数のスクライブを拡げる向きにワークＷに張力を作用させることができれば、どのような形状であってもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態および変形例では、スクライブが形成されたワークＷに接触し、ワークＷの搬送方向の移動に伴って回転して、ローラ部材４、１４、２４、３４に向かうワークＷをガイドするガイドローラ２ｄを設ける場合について説明したが、ガイドローラ２ｄは、必須の構成ではない。ただし、ガイドローラ２ｄを設けることで、ローラ部材４、１４、２４、３４でスクライブからき裂が拡がるとき、搬送方向の上流側のワークＷまでき裂が進展しても、ガイドローラ２ｄの位置でき裂の進展を止めることが可能となる。
【００５８】
また、上述した実施形態および変形例では、スクライブ形成部３は、カッタで構成される場合について説明したが、スクライブ形成部３は、レーザで構成されてもよい。この場合、例えば、ワークＷの搬送開始時、ワークＷにカッタなどで初期き裂を生成し、レーザが初期き裂を搬送方向に進展させる形で、スクライブを形成することとなる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、脆性材料で構成されるワークを割断するスリッタ装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
Ｗ  ワーク
１、１１、２１、３１  スリッタ装置
２  搬送機構
２ｄ  ガイドローラ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ  スクライブ形成部
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、１４、２４、３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ  ローラ部材
【図１】
2015202989.tif 000003
【図２】
2015202989.tif 000004
【図３】
2015202989.tif 000005
【図４】
2015202989.tif 000006
【図５】
2015202989.tif 000007