(57)【要約】【課題】平板状のワークをその表面に付けたけがき線に沿って容易かつ短時間に押圧して折り取り切断することができる押圧切断装置を提供する。【解決手段】少なくとも外周縁付近を球面凹状に形成した支持面１３ａを有する支持部材１３と、その支持部材１３に接離可能に対向配置され、少なくとも外周縁付近を球面凸状に形成した押圧面１８ａを有する押圧部材１８とを備える。支持部材１３の支持面１３ａ上に平板状のワークＷを支持した状態で、押圧部材１８を支持部材１３側に接近移動させることで、ワークＷを押圧部材１８の押圧面１８ａにより支持面１３ａ側に押圧し、その表面に付けたけがき線に沿って折り取り切断する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも外周縁付近を球面凹状に形成した支持面を有する支持手段と、
その支持手段の支持面上に平板状のワークを支持した状態で、そのワークを表面のけがき線に沿って折り取り切断するように、支持手段に対して接離可能に対向配置され、ワークを前記支持面に対して押圧するための押圧面を有する押圧手段と
を備えたことを特徴とする押圧切断装置。
【請求項２】
前記支持手段には、支持面とワークとの間の空間からエアを逃がすためのエア逃がし路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の押圧切断装置。
【請求項３】
けがき線をつけたワークを凹状の支持面上に隙間を介して載置し、そのワークを支持面に対して押圧することにより、前記ワークをけがき線のところで折り取ることを特徴とした押圧切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平板状のワークをその表面に付けたけがき線に沿って折り取り切断するための押圧切断装置及び押圧切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図５及び図６に示すように、例えば、ワークとしてのガラス３１を複数の小片３１ａに切断して分離する場合、両ガラスの表面にけがき線３３が付けられる。従って、それらのガラス３１をけがき線３４に沿って折り取り切断することにより、ガラス３１が複数の小片３１ａに分離される。
【０００３】
また、図７に示すように、ワークとしてのシリコンウェハ３６上に複数の回路パターン３７を印刷した状態で、シリコンウェハ３６の表面にけがき線３８を付け、そのシリコンウェハ３６をけがき線３８に沿って折り取り切断するようなことも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらのガラス３１やシリコンウェハ３６を折り取るための従来方法においては、作業者が手作業でガラス３１やシリコンウェハ３６をけがき線３４，３８に沿って折り取り切断していた。あるいは、端部側のけがき線のところから機械的に順次折り取り切断していた。このため、その折り取り切断作業が非効率的で時間がかかるという問題があった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、平板状のワークをその表面に付けたけがき線に沿って折り取り切断する作業を効率的に実行することができる押圧切断装置及び押圧切断方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも外周縁付近を球面凹状に形成した支持面を有する支持手段と、その支持手段の支持面上に平板状のワークを支持した状態で、そのワークを表面のけがき線に沿って折り取り切断するように、支持手段に対して接離可能に対向配置され、ワークを前記支持面に対して押圧するための押圧面を有する押圧手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、支持手段の支持面上に平板状のワークを支持した状態で、押圧手段が支持面に向かって接近移動されることで、ワークが押圧手段の押圧面により押圧されて、その表面に付けたけがき線に沿って折り取り切断される。この場合、けがき線が多数本であっても、その各けがき線部分がほぼ同時に折り取られる。よって、ワークを手作業によることなく効率的に短時間で折り取り切断することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記支持手段には、支持面とワークとの間の空間からエアを排出するためのエア逃がし路を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
従って、この請求項２に記載の発明によれば、ワークが押圧面により支持面側に押圧される際に、支持面とワークとの間の空間内でエアが圧縮されるのを抑制することができ、ワークに対してエアによる反発力が生じることなく、スムーズに折り取り切断することができる。
【００１０】
請求項３に記載の押圧切断方法においては、けがき線をつけたワークを凹状の支持面上に隙間を介して載置し、そのワークを支持面に対して押圧することにより、前記ワークをけがき線のところで折り取ることを特徴としたものである。
【００１１】
従って、請求項３に記載の発明においては、前記請求項１と同様な作用を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、基台１１の上面には枠状のフレーム１２が立設固定されている。フレーム１２内において基台１１上には支持手段としての金属製の支持部材１３が配設され、その上面全体には所定曲率を有する球面凹状の支持面１３ａが形成されている。この第１実施形態においては、支持面１３ａは、その全体が所定半径の円弧球面に形成されている。そして、この支持部材１３の支持面１３ａ上には、図３に示すように、ガラスやシリコンウェハ等の複数の平板状をなすワークＷがその表面にけがき線Ｌを付けた状態で支持されるようになっている。
【００１４】
前記支持部材１３の上方において、前記フレーム１２には昇降板１４が複数のガイドロッド１５を介して支持され、シリンダ１６の駆動により昇降されるようになっている。基台１１上には複数のストッパ１７が高さ位置調節可能に突設され、シリンダ１６により昇降板１４が下降されたとき、これらのストッパ１７にガイドロッド１５の下端が当接して、昇降板１４の下降位置が規制されるようになっている。
【００１５】
前記支持部材１３と接離可能に対応するように、昇降板１４の下面には押圧手段としての押圧部材１８が取り付けられ、その下面には所定曲率を有する球面凸状の押圧面１８ａが形成されている。この押圧面１８ａは、前記支持面１３ａと同一半径の円弧球面をなしている。また、この実施形態においては、前記支持部材１３がアルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成されるとともに、押圧部材１８が支持部材１３よりも合成樹脂材料で形成され、支持部材１３よりも低い硬度を有している。さらに、押圧部材１８の押圧面１８ａには、アルミニウム合金等の金属材料のコーティング１９が施されている。
【００１６】
そして、前記支持部材１３の支持面１３ａ上にワークＷを支持した状態で、シリンダ１６により昇降板１４が下降されて、押圧部材１８が支持部材１３に向かって接近移動されたとき、ワークＷが押圧部材１８の押圧面１８ａにより支持面１３ａ側に押圧される。この押圧により、ワークＷがその表面に付けたけがき線Ｌにおいて折り取り切断されるようになっている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、前記支持部材１３の支持面１３ａと下面との間には、複数のエア逃がし路２０が貫通形成されている。そして、ワークＷが押圧部材１８の押圧面１８ａにより支持部材１３の支持面１３ａに向かって押圧される際に、支持面１３ａとワークＷとの間の空間内に存在するエアがエア逃がし路２０を介して逃がされる。このエアの逃がしにより、ワークＷに対してエアによる反発力が作用するのが抑制されるようになっている。このエア逃がし路２０は、必ずしも複数設ける必要はなく、少なくとも支持面１３ａの中心に１つ存在すれば、その機能をほぼ達成することができる。もちろん、複数設けられていれば、その機能sをより確実に達成できる。
【００１８】
前記押圧部材１８にはエア通路２１が形成され、このエア通路２１と押圧面１８ａとの間には吸着手段としての複数の吸着孔２２が貫通形成されるとともに、エア通路２１は図示しない切換バルブを介して同じく図示しないブロアの吸引側に接続されている。そして、ワークＷの折り取り切断後に、前記ブロアの吸引作用によって、エア通路２１を介して各吸着孔２２からエアが吸引されることにより、図２に鎖線で示すように、折り取り切断後のワーク片Ｗａが支持面１３ａ上から押圧面１８ａ側に吸着されるようになっている。
【００１９】
また、この実施形態においては、前記複数の吸着孔２２が清掃手段としての清掃用エアの吹付け孔を兼用するようになっている。そして、ワークＷの折り取り切断に先立って、前記切換バルブが切換られてエア通路２１がブロアの排気側に接続される。このため、これらの吹付け孔兼用の吸着孔２２から支持部材１３の支持面１３ａに向かってエアが吹き付けられて、支持面１３ａ上に残留している折り取り切断屑等が清掃除去されるようになっている。
【００２０】
図２に示すように、受け板２３は、支持部材１３と上昇位置にある押圧部材１８との間に位置と、そこから離隔した押圧切断装置の外部の位置との間を移動可能に設けられている。
【００２１】
次に、前記のように構成された押圧切断装置の動作を説明する。
さて、この押圧切断装置において、ガラスやシリコンウェハ等のワークＷを押圧して折り取り切断する場合には、図３に示すように、複数のワークＷをその表面にけがき線Ｌを付けた状態で、支持部材１３の支持面１３ａ上に支持する。この状態では、ワークＷはそのコーナ部以外の部分が支持面１３ａから浮上している。そして、この状態で装置が起動されると、シリンダ１６の突出動作により昇降板１４が下降され、押圧部材１８が下方の支持部材１３に向かって接近移動される。この接近移動により、ワークＷが球面凸状の押圧面１８ａにて球面凹状の支持面１３ａ側に押圧されて、その表面に付けたけがき線Ｌに沿って折り取り切断される。
【００２２】
この場合、支持部材１３が金属材料で形成されるとともに、押圧部材１８が支持部材１３よりも柔らかい合成樹脂材料で形成されている。また、押圧部材１８の押圧面１８ａには金属材料のコーティング１９が施されている。このため、ワークＷに対して滑りが生じることなく押圧力が効果的に付与されるとともに、その押圧力によってワークＷが表面を傷付けられることはなく、ワークＷは確実に押圧して折り取り切断される。
【００２３】
さらに、この押圧部材１８によるワークＷの押圧変形時には、支持部材１３に形成された複数のエア逃がし路２０を介して、支持面１３ａとワークＷとの間の空間内に存在するエアが排出される。このため、支持面１３ａとワークＷとの間の空間でエアが圧縮されることがなく、押圧部材１８に対して大きな反発抵抗が発生するおそれはない。
【００２４】
そして、ワークＷの折り取り切断が終了すると、押圧部材１８側のエア通路２１を介して複数の各吸着孔２２からエアが吸引され、折り取り切断後のワーク片Ｗａが押圧部材１８の押圧面１８ａに吸着される。その後、シリンダ１６の没入動作により昇降板１４が上昇されると、押圧部材１８が支持部材１３から離間移動され、図２に鎖線で示すように、ワーク片Ｗａが押圧面１８ａに吸着された状態で、支持部材１３の支持面１３ａ上から持ち上げられる。
【００２５】
この状態で、図２に鎖線で示すように、押圧部材１８の下方に受け板２３が移動配置され、この状態で吸着孔２２によるワーク片Ｗａの吸着を解放すれば、ワーク片Ｗａが押圧面１８ａから離脱されて受け板２３上に受け渡される。よって、この受け板２３を押圧部材１８の下方位置から外側に退出移動させれば、折り取り切断後のワーク片Ｗａを容易に取り出すことができる。
【００２６】
また、このワーク片Ｗａの取り出し後には、押圧部材１８が支持部材１３に接近する。そして、切換バルブの切換により、吹付け孔を兼用する吸着孔２２から支持部材１３の支持面１３ａに向かってエアが吹き付けられて、支持部材１３の支持面１３ａ上に残留している折り取り切断屑等が清掃除去される。このため、球面凹状の支持面１３ａに折り取り切断屑等が残留して、ワークＷの折り取り切断に支障を来すおそれもなく、前記のようなワークＷの折り取り切断動作を繰り返し連続して行うことができる。
【００２７】
以上のように、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（ａ）  この押圧切断装置においては、球面凹状の支持面１３ａを有する支持部材１３と、その支持部材１３に接離可能に対向配置され、球面凸状の押圧面１８ａを有する押圧部材１８とが設けられている。
【００２８】
このため、支持部材１３の支持面１３ａ上に平板状のワークＷを支持した状態で、押圧部材１８が支持部材１３側に接近移動されることで、ワークＷが表面に付けたけがき線Ｌに沿って折り取り切断される。よって、ワークＷを手作業によることなく容易かつ短時間に折り取り切断することができる。
【００２９】
（ｂ）  この押圧切断装置においては、前記支持部材１３に、支持面１３ａとワークＷとの間の空間からエアを排出するためのエア逃がし路２０が形成されている。このため、ワークＷが押圧面１８ａにより支持面１３ａ側に押圧される際に、支持面１３ａとワークＷとの間の空間内でエアが圧縮されるのを抑制することができ、ワークＷに対して反発抵抗が生じることがなく、スムーズに折り取り切断することができる。従って、このことは、ワークＷと支持面１３ａとの間に閉空間が形成されやすい場合に有効で、例えば、シリコンウェーハ等のように、ワークＷが大きく、円形をなす場合に有効である。
【００３０】
（ｃ）  この押圧切断装置においては、前記支持部材１３が金属材料で形成されるとともに、押圧部材１８が支持部材１３よりも柔らかい合成樹脂材料で形成されている。このため、ワークＷが押圧面１８ａにより支持面１３ａ側に押圧される際に、ワークＷの表面に傷が付くおそれを防止することができる。
【００３１】
（ｄ）  この押圧切断装置においては、前記押圧部材１８の押圧面１８ａに金属材料のコーティング１９が施されている。このため、押圧面１８ａが損傷するのを抑制することができる。
【００３２】
（ｅ）  この押圧切断装置においては、前記押圧部材１８に、折り取り切断後のワーク片Ｗａをエアの吸引力にて吸着するための複数の吸着孔２２が形成されている。このため、ワークＷの折り取り切断後に、複数のワーク片Ｗａを支持面１３ａ上から吸着除去することができて、作業を効率よく実行することができる。
【００３３】
（ｆ）  この押圧切断装置においては、前記複数の吸着孔２２が清掃用エアの吹付け孔を兼用し、支持部材１３の支持面１３ａをエアの吹き付けにより清掃するようになっている。このため、ワークＷの押圧して折り取り切断に先立って、支持面１３ａに残留する折り取り切断屑等を清掃除去することができ、切断屑等によるワークＷの損傷等を未然に防止できる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３５】
さて、この第２実施形態においては、図４に示すように、支持部材１３の支持面１３ａの外周縁付近のみが所定曲率の球面凹状に形成され、支持面１３ａの中心部分は平面状に形成されている。同様に、押圧部材１８の押圧面１８ａについても、外周縁付近のみが所定曲率の球面凸状に形成され、中心部分は平面状に形成されている。よって、この実施形態においては、シリコンウェハ等の大きな１枚のワークＷを押圧して折り取り切断する場合に適している。
【００３６】
従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態における（ａ）〜（ｆ）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３７】
・支持部材１３の上面に所定の曲率を有する複数の支持面１３ａを形成するとともに、押圧部材１８の下面に支持面１３ａと凹凸の関係で対応する複数の押圧面１８ａを形成すること。従って、各支持面１３ａ上にワークＷを各別に支持した状態で、そのワークＷを各押圧面１８ａにて押圧して折り取り切断することができる。
【００３８】
・  支持部材１３として、アルミニウムまたはアルミニウム合金以外の金属、例えば、鉄系金属を用いること。
・  支持部材１３として、硬質合成樹脂を用いること。この場合は、支持面１３ａに金属コーティングを施して、その支持面１３ａの摩擦係数を低下させるとともに、硬度をアップさせるのが望ましい。
【００３９】
・  押圧部材１８として、アルミニウム，アルミニウム合金，鉄系金属等の金属を用いること。
・  支持面１３ａ及び押圧面１８ａの形状を楕円凹状及びそれと対応する楕円凸状にすること。この場合、楕円の長径が水平方向に沿うように凹状面及び凸状面を形成する。
【００４０】
・  前記実施形態では、けがき線Ｌを直線として描いたが、曲線であってもよい。
・  複数枚のワークＷを積層し、その状態で押圧により折り取るようにすること。このようにすれば、より効率的な作業が可能になる。なお、この場合、積層されたワークＷを何らかの手段を用いて積層状態で保持する必要がある。
【００４１】
（別の技術的思想）
さらに、上記実施形態により把握される請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果とともに記載する。
【００４２】
（１）  前記押圧手段を支持手段よりも柔らかい材料で形成した請求項１または請求項２に記載の押圧切断装置。
この構成によれば、ワークが押圧面により支持面側に押圧される際に、ワークの表面に傷が付くおそれを防止することができる。
【００４３】
（２）  前記支持手段を金属材料で形成し、押圧手段を合成樹脂材料で形成した前記（１）項に記載の押圧切断装置。
この構成によれば、簡単な構成により、前記（１）項の効果を発揮させることができる。
【００４４】
（３）  前記押圧手段の押圧面に金属材料のコーティングを施した前記（２）項に記載の押圧切断装置。
この構成によれば、ワークを押圧面に傷が付くのを抑制できる。
【００４５】
（４）  前記押圧手段には、折り取り切断後のワーク片をエアの吸引力にて吸着するための吸着手段を設けた請求項１または請求項２、前記（１）〜（３）項のうちのいずれか一項に記載の押圧切断装置。
【００４６】
この構成によれば、ワークの折り取り切断後に、複数のワーク片を支持面上から容易に吸着除去することができる。ここで、吸着手段は、吸着孔２２を含む。
（５）  前記吸着手段が支持手段の支持面をエアの吹き付けにより清掃するための清掃手段を兼用している前記（４）項に記載の押圧切断装置。
【００４７】
この構成によれば、ワークの折り取り切断に先立って、支持面に残留する折り取り切断屑等を容易に清掃除去することができる。ここで、清掃手段は、吸着孔２２を含む。
【００４８】
（６）  支持面が所定曲率の球面凹状をなすとともに、押圧面が前記支持面と対応する所定曲率の球面凸状をなす請求項１または２，前記（１）〜（５）項のいずれかに記載の押圧切断装置。
【００４９】
（７）  ワークに対する折り取り切断にさきだって支持面をエアにより清掃することを特徴とした請求項３に記載の押圧切断方法。
【００５０】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明においては、平板状のワークをその表面に付けたけがき線に沿って、効率よく折り取り切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の押圧切断装置を示す断面図。
【図２】図１の装置の支持部材及び押圧部材を拡大して示す断面図。
【図３】図１の装置における支持部材の拡大平面図。
【図４】第２実施形態の装置の支持部材及び押圧部材を示す断面図。
【図５】折り取り切断対象のワークとしてのガラスを示す平面図。
【図６】図５の液晶パネルの断面図。
【図７】折り取り切断対象のワークとしてのシリコンウェハを示す平面図。
【符号の説明】
１１…基台、１２…フレーム、１３…支持手段としての支持部材、１３ａ…支持面、１４…昇降板、１６…シリンダ、１８…押圧手段としての押圧部材、１８ａ…押圧面、１９…コーティング、２０…エア逃がし路、２２…清掃手段としてのエア吹付け孔を兼用する吸着手段としての吸着孔、Ｗ…ワーク、Ｌ…けがき線。
【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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