(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃を取り付けた球体と、
前記球体を収容する収容部を有する把持部と、
前記刃の軸を元に戻す復元力を前記球体に付与するコイルバネと
を備え、
前記収容部は、前記球体を回転可能に収容する球状空間と、該球状空間に連続し、前記コイルバネを配設するコイルバネ収容部とを有し、
前記コイルバネは、一端が前記コイルバネ収容部の内面に支持されており、
前記球体の表面に突設された突起物が前記コイルバネの他端に挿入されている
ことを特徴とするカッター。
【請求項２】
刃を取り付けた球体磁石と、
前記球体磁石を収容する収容部を有する把持部と、
前記球体磁石との間に吸引力を発生させるように配置された柱状磁石とを備え、
前記球体磁石は、前記刃の軸の方向に着磁したものであり、
前記収容部は、前記球体磁石を回転可能に収容する球状空間と、該球状空間に連続し、前記柱状磁石を配設する柱状磁石収容部とを有し、
前記柱状磁石は、前記刃の軸を元に戻す復元力を前記球体磁石に付与する
ことを特徴とするカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
刃物を用いて、基板やウェハ等の対象物を任意の形状に切断したり、傷を付けたりすることがある。通常、刃物の方向は、切断方向に一致させる。
【０００３】
特許文献１には、往復運動刃及び固定刃からなる刃物をボールジョイントで固定した、医療用の揺動剃り刃（体毛剃り器）が開示されている。この揺動剃り刃は、ボールジョイントの揺動により、刃物の刃先を人体の皮膚表面に沿わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３９８９９７７号公報（段落００２２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の体毛剃り器では、皮膚（対象物）に沿って移動させることが想定されている。しかしながら、カッターで対象物を任意の形状に切断等する場合、カッターを固定し、刃先を立てた状態で対象物を移動させることもある。この場合には、カッターの刃の向きや傾斜角が対象物の形状に追従することが好ましい。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、刃の向きや傾斜角が対象物の形状に追従することができるカッター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】
【０００７】
前記目的を達成するために、第１発明のカッターは、刃（５）を取り付けた球体（２）と、前記球体を収容する収容部（４）を有する把持部（１ａ）と、前記刃の軸を元に戻す復元力を前記球体に付与するコイルバネ（３）とを備え、前記収容部は、前記球体を回転可能に収容する球状空間（４ａ）と、該球状空間に連続し、前記コイルバネを配設するコイルバネ収容部（４ｂ）とを有し、前記コイルバネは、一端が前記コイルバネ収容部の内面に支持されており、前記球体の表面に突設された突起物が前記コイルバネの他端に挿入されていることを特徴とする。
また、第２発明のカッターは、刃（５）を取り付けた球体磁石（１２）と、前記球体磁石を収容する収容部（１６）を有する把持部（１ｂ）と、前記球体磁石との間に吸引力を発生させるように配置された柱状磁石（１３）とを備え、前記球体磁石は、前記刃の軸の方向に着磁したものであり、前記収容部は、前記球体磁石を回転可能に収容する球状空間（４ａ）と、該球状空間に連続し、前記柱状磁石を配設する柱状磁石収容部（４ｂ）とを有し、前記柱状磁石は、前記刃の軸を元に戻す復元力を前記球体磁石に付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、刃の向きが対象物の形状に追従することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態であるカッターの断面図、及び底面図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるカッターの使用方法を説明する図である。
【図３Ａ】刃を移動させたときの対象物に罫書かれた罫書き線を示す図である。
【図３Ｂ】把持部を固定したときの対象物に罫書かれた罫書き線の動きを示す図である。
【図４】対象物の表面が把持部の軸に対して傾斜したときの状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるカッターの断面図、及び底面図である。
【図６】本発明の第３実施形態であるカッターの断面図、及び底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本実施形態を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態であるカッターの断面図、及び底面図である。
カッター１０は、把持部１ａと、回転体である球体２と、弾性部材３と、刃５とを備えて構成される。
把持部１ａは、円柱形状の樹脂で形成されている。なお、把持部１ａの形状は、容易に把持することができる形状であればよい。球体２は、樹脂製であり、刃５が取り付けられている。球体２の表面であって刃５の軸上に、略円柱形状の突起物２ａが延在している。
【００１２】
把持部１ａには、軽量化のために円柱状の空洞６が形成されている。把持部１ａの底部には、球体２及び弾性部材３を収容する収容部４が形成されている。収容部４は、開口部４ｄを備えた凹部であり、把持部１ａの底面に開口している。収容部４は、開口部４ｄ側に位置する球状空間４ａと、球状空間４ａよりも奥に位置する押圧部材収容部４ｂと、円柱状の突起物４ｃとを備えている。
【００１３】
球状空間４ａの直径は、球体２よりも僅かに大きい。球状空間４ａは、球体状の内面を備えており、刃５及び球体２の下部は、開口部４ｄから露出する。押圧部材収容部４ｂは、球状空間４ａに連続する略円柱状の空間であり、弾性部材３を収容する。弾性部材３は、両端部３ａ，３ｂがリング状に形成された圧縮コイルバネである。また、弾性部材３の端部３ａ，３ｂの内径は、突起物２ａ，４ｃの直径よりも僅かに大きい。このため、端部３ｂは、押圧部材収容部４ｂの奥側の内面に形成された突起物４ｃに回転自在に挿入（遊挿）される。これにより、弾性部材３の端部３ｂは、押圧部材収容部４ｂの奥側の内面で支持される。また、端部３ａは、球体２の突起物２ａに回転自在に挿入（遊挿）される。これにより、弾性部材３の端部３ａは、球体２の突起物２ａで支持される。
【００１４】
また、球状空間４ａの径は、球体２よりも大きい。このため、球体２は、軸中心に自在に回転することができる。また、球体２の中心Ｏは、開口部４ｃの内側に位置し、開口部４ｃの直径は、球体２の直径よりも短い。このため、球体２は、球状空間４ａに保持される。
【００１５】
弾性部材３の全長（いわゆる自由高）は、押圧部材収容部４ｂの奥行きＬよりも僅かに短い。そのため、弾性部材３は、圧縮・伸張しないが、軸ズレに対して、球体２の突起物２ａの位置を維持しようとする。つまり、弾性部材３は、位置を維持しようとする復元力を突起物２ａに付与する復元力付与部材として機能する。この復元力により、対象物の形状に応じて、刃５の軸が傾斜したとしても、カッター１１は、刃５の軸と把持部１ａの軸とが一致しようとする。そのため、刃５の傾斜角は、対象物２０（図２）の形状に追従しようとする。
【００１６】
なお、弾性部材３の全長（自由高）が押圧部材収容部４ｂの奥行きＬよりも僅かに短ければ、弾性部材３の端部３ａと球体２の突起物２ａとを嵌挿し、端部３ｂと突起物２ａとを嵌挿しても構わない。このとき、弾性部材３が僅かに伸張し、吸引力が働く。言い換えれば、弾性部材３は、反発力が働かない。
【００１７】
（使用方法）
図２は、本発明の第１実施形態であるカッターの使用方法を説明する図である。
カッター１０は、基板やウェハ等の対象物２０を切断したり、罫書き線を描いたりするものである。本実施形態においては、カッター１０を固定し、対象物２０を水平方向に移動させたり回転させたりするものとする。カッター１０では、刃５を固定する球体２が自在に回転するので、刃５を対象物２０に立てた状態で対象物２０を移動等させると、刃５の対象物２０の移動方向や回転方向に追従して球体２が回転し、刃５の先端部５ａの方向は、罫書き線の方向（対象物２０の移動方向や回転方向）に一致しようとする。
【００１８】
図３Ａは、刃を移動させたときの対象物に罫書かれた罫書き線の軌跡を示す図であり、図３Ｂは、把持部を固定したときの対象物に罫書かれた罫書き線の動きを示す図である。
図３Ａにおいて、刃５の位置を、例えば、５−ａ，５−２，５−３，５−４の順に移動させると、目的の罫書き線Ｌが描かれる。一方、把持部１ａを固定し、対象物２０（図２）を移動させると、それに伴い、刃５が罫書く罫書き線がＬ−１，Ｌ−２，Ｌ−３のように移動する。
【００１９】
図４は、対象物の表面が把持部の軸に対して傾斜しているときの状態を示す図である。
刃５の傾斜により、弾性部材３が変形するが、弾性部材３の復元力が突起部２ａに付与されるので、刃５の軸の傾斜が元に戻る。傾斜の戻りにより、刃５の軸と把持部１ａの軸とが一致する。なお、球体２の突起物２ａや弾性部材３が押圧部材収容部４ｂの壁面に当接すると、刃５のそれ以上の傾斜が阻止されるので、刃５が過度に傾斜することはない。
【００２０】
なお、弾性部材３の全長（自由高）が押圧部材収容部４ｂの奥行きＬ（図１）よりも長いときには、弾性部材３によって反発力が働き、刃５の軸が把持部１ａに対して傾斜する傾斜状態で安定する。
【００２１】
（第２実施形態）
前記第１実施形態では、弾性部材３の復元力で、刃５の軸を把持部１ａの軸方向に戻していたが、磁石の磁力で刃５の軸を戻すこともできる。
【００２２】
図５は、本発明の第２実施形態であるカッターの断面図、及び底面図である。
カッター１１は、前記第１実施形態のカッター１０と同様に、把持部１ｂと、刃５とを備えて構成される。しかしながら、カッター１１は、球体２の代わりに、球状磁石１２を備え、弾性部材３の代わりに柱状磁石１３を備えている点で相違する。把持部１ｂは、球状空間４ａと、球状空間４ａに連続する押圧部材収容部４ｂとから構成される収容部１６を有する。
【００２３】
球状磁石１２は、刃５を取り付けた部分がＳ極又はＮ極に着磁されており、反対側が逆極性に着磁されている。つまり、刃５の軸と球状磁石１２の軸とは、一致する。柱状磁石１３は、全体として円柱形状の磁石であり、その軸が把持部１ｂの軸と一致する。これにより、刃５の軸と把持部１ｂの軸とが一致する。球状磁石１２は、前記第１実施形態の球体２と同一の大きさであり、球状空間４ａに収容される。
【００２４】
また、柱状磁石１３の一方の端部は、球面状の凹部に形成されており、球状磁石１２が近接する。また、球状磁石１２と柱状磁石１３とを異極同士で近接させることにより、柱状磁石１３は、球状磁石１２の軸が変化したとき、変化した軸を元に戻す復元力を球状磁石１２に付与する復元力付与部材として機能する。
【００２５】
前記実施形態のカッター１０では、軸ズレに対して、球体２の突起物２ａの位置を維持しようとする復元力を突起物２ａに付与する弾性部材３を用いていたが、本実施形態では、球状磁石１２及び柱状磁石１３の磁力で元の軸位置に戻している。
【００２６】
（第３実施形態）
前記第１実施形態のカッター１０の球体２及び前記第２実施形態のカッター１１の球状磁石１２は、何れも球状であったが、回転楕円体にすることもできる。
【００２７】
図６は、本発明の第３実施形態であるカッターの断面図、及び底面図である。
カッター１５は、前記第１，２実施形態と同様に、把持部１ｃ及び刃５を備えており、刃５は、樹脂製の回転楕円体１４に取り付けられている。一方で、カッター１５は、弾性部材３や磁石１３を有しておらず、把持部１ｃの収容部４ｅは、回転楕円体空間のみで形成されている。
【００２８】
収容部４ｅは、回転楕円体１４よりも僅かに大きく、回転楕円体１４が回転可能である。このため、刃５は、把持部１ｃの軸を中心に回転する。また、カッター１５は、刃５の軸と把持部１ｃの軸とが一致する。また、カッター１５は、前記第１実施形態のカッター１０と同様に、刃５を固定する回転楕円体１４が自在に回転するので、刃５の方向は、罫書き線の方向に一致しようとする。
【符号の説明】
【００２９】
１ａ，１ｂ，１ｃ  把持部
２  球体（回転体）
２ａ，４ｃ  突起物
３  弾性部材（コイルバネ）
４，１６  収容部
４ａ  球状空間
４ｂ  押圧部材収容部（コイルバネ収容部、柱状磁石収容部）
４ｄ  開口部
４ｅ  収容部（回転楕円体空間）
５  刃
１０，１１，１５  カッター
１２  球状磁石
１３  柱状磁石
１４  回転楕円体
２０  対象物
【要約】
【課題】刃の向きが対象物の形状に追従する。
【解決手段】刃５取り付けた球体２と、回転体２を収容する収容部４ａを有する把持部１ａと、刃５の軸を元に戻す復元力を回転体２に付与する復元力付与する弾性部材３とを備える。収容部４ａは、球体２を回転可能に収容する球状空間４ａと、該球状空間４ａに連続し、弾性部材３を配設する押圧部材収容部４ｂとを有する。弾性部材３は、球体２に設けられた突起物２ａの位置が変化したときに、突起物２ａに復元力を付与する。
【選択図】図１【図１】
0006941399.tif 000002
【図２】
0006941399.tif 000003
【図３Ａ】
0006941399.tif 000004
【図３Ｂ】
0006941399.tif 000005
【図４】
0006941399.tif 000006
【図５】
0006941399.tif 000007
【図６】
0006941399.tif 000008