(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端にカッターホイールチップ(９)を回転自在に支持するチップホルダー(10)を保持するホルダー保持部(57)と、そのホルダー保持部に対して所望のスクライブ圧を与えるヘッド本体(52)とからなるスクライブヘッド(７)において、
ベローズ(53)の上端部をヘッド本体側に固定し、そのベローズの下端部をホルダー保持部に当接させ、前記ベローズ内に所定の圧力を与えることで、上記カッターホイールチップに所望のスクライブ圧を発生させることを特徴とするスクライブヘッド。
【請求項２】
上記ベローズに円筒状の部材を嵌挿してベローズの側方への変形を防止した請求項１記載のスクライブヘッド。
【請求項３】
ガラス板上でスクライブヘッドを相対的に移動させることにより、スクライブヘッドの下端に回転自在に設けたカッターホイールチップによりスクライブするガラススクライバーにおいて、
前記カッターホイールチップに所望のスクライブ圧を与える手段として、前記スクライブヘッドが、下端に前記カッターホイールチップ(９)を回転自在に支持するチップホルダ(10)を保持するホルダー保持部(57)と、そのホルダー保持部に対して所望のスクライブ圧を与えるヘッド本体(52)とからなり、さらに、上端部を前記ヘッド本体(52)側に固定し、下端部を前記ホルダー保持部(57)に当接させ、その内部に圧力を与えて内部を所定圧に保持したベローズを用いたことを特徴とするガラススクライバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラススクライバーにおけるスクライブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に従来の一般的な機構のガラススクライバーを示している。テーブル１は、これに挿通されたボールネジ２の軸回転により、２列のレール３，４に沿って紙面に垂直な方向(Ｙ方向)に移動する。そのテーブル１の上面にはガラス板５が真空吸着によって吸引固定されている。テーブル１の上方には、Ｘ方向にガイドバー６が延在し、そのガイドバー６に沿ってスクライブヘッド７がカッター軸モータ８によって往復動する。そのスクライブヘッド７は上部のヘッド本体７ａと下部のホルダー保持部７ｂとからなり、そのホルダー保持部７ｂの下端にはカッターホイールチップ９を回転自在に支持するチップホルダー１０が装着されている。
【０００３】
上記スクライブヘッド７の拡大断面図を図２に示している。チップホルダー１０に備えられた垂直方向の支軸２１は、ホルダー保持部７ｂの凹部７ｃに設けた鉛直方向の軸受ベアリング２２の内周体に挿通されており、これにより、本スクライブヘッド７の移動(図２では右方向の移動)に伴い、チップホルダー１０はその移動方向に倣うように首を振る。
【０００４】
そのホルダー保持部７ｂは僅かなギャップＧを隔てスクライブヘッド７の直下に位置している。前記ホルダー保持部７ｂの右側方の所定部にベアリング２３が紙面に直交方向に埋め込まれ、そのベアリング２３の中軸２３ａはヘッド本体７ａ側に固定されている。一方、ホルダー保持部７ｂの左下端部は、ストッパーＳにて係止されている。従ってホルダー保持部７ｂは、図示したギャップＧの範囲内でベアリング２３を支点として矢印Ａで示したような俯仰動作が可能であり、それに伴ってカッターホイールチップ１０も上下動する。
【０００５】
前記ヘッド本体７ａ内には上下方向に延在するエアシリンダー室２４が形成され、そのエアシリンダー室２４内にはピストン２５が嵌挿され、そのピストン２５の下端部に形成した凹部にベアリング２６が遊嵌状態に収められ、その中軸２６ａがピストン２５側に支持されている。従ってベアリング２６の外周体は自在に回転し、その下端部がホルダー保持部９に上方から当接している。ここでエアシリンダー室２４に所定圧の空気を通じることにより、ベアリング２６と共にピストン２４が下方に押下され、カッターホイールチップ９に所定のスクライブ圧(スクライブ荷重)が付与される。前記ベアリング２６は、ホルダー保持部７ｂが傾いた状況下にあっても、ピストン２５よりの押圧をホルダー保持部７ｂに対して常に直下方向に伝えるためのものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図２のスクライブヘッド７において、チップホルダー１０に所定のスクライブ圧を印加するために、ヘッド本体７ａ内のシリンダー室２４、そのシリンダー室２４に嵌挿されたピストン２５、ピストン２５の押圧力をホルダー保持部７ｂに伝えるためのベアリング２６が必要であり、部品点数が多いだけでなく、製作工程が煩雑なために高価となり、スクライブヘッド７自身の重量も大きくなった。又、ピストンを介してスクライブ圧を発生させるタイプのものでは、後で詳しいデータで示すように、スクライブヘッド７に与えたスクライブ圧に対し、実際にカッターホイールチップ９に発生するスクライブ圧がバラツキ、そのためスクライブ時におけるスクライブ圧を正確に管理できないという課題もあった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、新規な機構を採用することにより、安価でかつ軽量としたスクライブヘッドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
スクライブヘッド(50)は、ヘッド本体(52)と、その下部に位置するホルダー保持部(57)とからなり、このホルダー保持部(57)は、下端にカッターホイールチップ(９)を回転自在に支持している。そして、ヘッド本体側からホルダー保持部を押圧力を与えることで、カッターホイールチップに所望のスクライブ圧を発生させている。
その押圧力を与える手段として従来はピストンを用いていたが、本発明では、伸縮自在のベローズを用いており、この構成では、ピストンにあるような機械的な滑動摩擦を伴わないために、正確なスクライブ圧を設定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態を図３に示し、主要部の分解斜視図を図４に示す。５１は、取付け台であり、その取付け台５１に平板状のベース５２が固定されている。５３は伸縮自在のメタル製ベローズである。市販のベローズ５３ａは図４の楕円内に示すように筒体の形態で提供されるが、本実施形態では、その上下端に円板状のキャップ５３ｂ、５３ｃを接合し、更にそれらのキャップ５３ｂ、５３ｃに軸５３ｄ、５３ｆを取付け、上側の軸５３ｄは、ベローズ５３ｄ内へエァーを導けるように中空の軸としている。
【００１０】
５４は、ベース５２上の所定位置に設けた軸固定具であり、この軸固定具５４に前記軸５３ｄを挿通してナット５５でロックすることで、ベローズ５３が軸５３ｄの個所で固定される。５６は、前記軸５３ｄの上端をエァーチューブに接続するためのアタッチメントである。
【００１１】
５７はホルダー保持部であり、右端所定部に設けたベアリング５８を支点として矢印方向に回動可能に設けられ、そのホルダー保持部５７の左端下部はストッパーＳで係止される。これらの機構は図２の７ｂと同等である。そしてこのホルダー保持部５７のほぼ中央に設けた貫通孔５７ａに前記軸５３ｆが挿通され、又、左側の所定部に設けた孔５７ｂにはチップホルダー１０が挿入される。５９はチップホルダー１０を孔５７ｂ内で固定するための締め付け用のネジである。
【００１２】
かかる構成になるスクライブヘッド５０は、図５に示すように、ガイドバー６に沿って移動する移動部材６０に前記取付け台５１を介して固定される。表１にスクライブヘッド５０に設定したスクライブ圧(入力スクライブ圧▲１▼)と、ロードセルにて検出されたカッターホイールチップ９のスクライブ荷重(出力スクライブ荷重▲２▼)とのデータを示す。尚、参考のために従来のスクライブヘッド(図２)で検出されたスクライブ荷重(出力スクライブ荷重▲３▼)も示す。単位はいずれも kgf2 である。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
最初に、入力スクライブ圧▲１▼と従来のスクライブヘッドに対する出力スクライブ荷重▲３▼とを比較してみると、入力スクライブ圧▲１▼が比較的小さい０．６〜０．８kgf/cm2に対し、出力スクライブ荷重▲３▼の値が比例していない。一方、本発明では出力スクライブ荷重▲２▼のデータでわかるように、一般的なスクライブ時でのスクライブ圧の範囲(０．２〜１．２kgf/cm2)で入力スクライブ圧▲１▼と直線性が保たれており、従って正確なスクライブ圧を設定することができる。尚、スクライブラインの質およびスクライブ時のクラック発生量は従来のスクライブヘッドによるものと変わりはないことが認められた。
【００１５】
しかし、本発明においても入力スクライブ圧▲１▼が比較的大きい１．４〜２．０kgf/cm2に対し、出力スクライブ圧▲２▼の値が比例しなくなっている。ここで、出力スクライブ荷重▲２▼と▲３▼を比較すると、本発明に基づく出力スクライブ荷重▲２▼での誤差は測定毎に同じ結果になるのに対し、出力スクライブ圧▲３▼での誤差は測定毎に異なる結果が出てばらつく。従って、本発明の場合、入力スクライブ圧▲１▼の値を加減することにより、正確な出力スクライブ圧▲２▼を得ることができる。
【００１６】
図５に示したように、スクライブ時にはベローズ５３は撓んだ状態で使用される。そのベローズ５３を詳しく観察してみると、図６のような変形が生じていることがわかる。Ｂで示す密の個所とＣで示す疎の個所が生じており、このような変形が出力スクライブ荷重▲２▼を非直線性特性なものにしていると推測される。
【００１７】
そこでベローズ５３に図７に示したような上端が開口したキャッブ６１を下から被せるようにした。このキャップ６１の内径はベローズ５３の外径よりも少し大き目とする。図８はこのキャップ６１を備えたスクライブヘッド５０を示す。ベローズ５３が変形するとき、キャップ６１の内周面に沿って変形するため、図６のような撓み変形をなくすことができる。
【００１８】
このときの入力スクライブ圧▲１▼と、出力スクライブ圧荷重▲２▼とのデータを表２に示す。このデータからわかるように、入力スクライブ圧▲１▼と出力スクライブ荷重▲３▼とで直線性が完全に保たれるようになった。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
【発明の効果】
本発明のスクライブヘッドは、ヘッド本体側からホルダー保持部に押圧力を与える手段として機械的な滑動摩擦を伴わない伸縮自在のベローズを用いたので、ベローズ内に与えた圧力と、このベローズを介してホルダー保持部にあるカッターホイールチップに与えられるスクライブ荷重とが直線的に比例し、よってスクライブ精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のガラススクライバーの正面図
【図２】  従来のスクライブヘッドの断面図
【図３】  本発明の１実施形態を示したスクライブヘッドの正面図
【図４】  図３のスクライブヘッドにおける要部の分解斜視図
【図５】  図３のスクライブヘッドの使用状況を示した正面図
【図６】  ベローズ部における変形の様子を示した図
【図７】  ベローズに装着するキャップを示した図
【図８】  図５に対してキャップを装着したスクライブヘッドの正面図
【符号の説明】
５  ガラス板
９  カッターホイールチップ
１０  チップホルダー
５０  スクライブヘッド
５１  取付け台
５２  ベース
５３  ベローズ
５４  軸固定具
５５  ナット
５７  ホルダー保持部
６１  キャップ
【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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【図８】
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