(57)【要約】【課題】  低押圧力で薄板ガラス板をスクライブできるスクライブ装置を提供する。【解決手段】  スクライブ装置のスクライブユニット５０を加圧手段と、ボールスプラインを内設して前記加圧手段の真下に配設したボールスプライン取付けユニット５４と、前記ボールスプラインのボールスプライン軸５４ｂ１と直結して設けたカッターヘッド取付けユニット５６と、カッター５７ｂを取付けたカッターヘッド５７と、前記ボールスプライン取付けユニット５４に設けられてガラス板に付与される押圧力を減圧する減圧手段とから構成する。また、前記加圧手段には摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下のエアシリンダ５３を用い、前記減圧手段は錘５５ｂを用いて前記ボールスプライン軸５４ｂ１を上方に持ち上げる減圧装置５５からなる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブル上に載置したガラス板と平行に、ガラス板のＸ軸方向にスクライブユニットを移動する第１の移動装置と、前記ガラス板のＹ軸方向に前記スクライブユニットを移動する第２の移動装置と、前記ガラス板と垂直なるＺ軸方向に前記スクライブユニットを移動する第３の移動装置を備え、前記スクライブユニットのカッターヘッドに取付けたカッターで一定の押圧力を付与しながら前記ガラス板をスクライブするスクライブ装置において、
前記スクライブユニットは前記第３の移動装置の昇降ブラケットに取付けられて、加圧手段と、ボールスプラインを内設して前記加圧手段の真下に配設したボールスプライン取付けユニットと、前記ボールスプラインのボールスプライン軸と直結して設けたカッターヘッド取付けユニットと、前記カッターを取付けた前記カッターヘッドと、前記ボールスプライン取付けユニットに設けられて前記ガラス板に付与される押圧力を減圧する減圧手段と、を備えていることを特徴とするスクライブ装置。
【請求項２】
前記加圧手段は摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下のエアシリンダからなることを特徴とする請求項１に記載のスクライブ装置。
【請求項３】
前記ボールスプライン軸は前記加圧手段であるエアシリンダのシリンダ軸と略同一軸線上に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクライブ装置。
【請求項４】
前記減圧手段は前記ボールスプライン軸を上方に持ち上げる装置からなり、錘を配設したものからなることを特徴とする請求項１に記載のスクライブ装置。
【請求項５】
前記減圧手段は、前記ボールスプライン取付けユニットに取付けられる支持板と、該支持板に回動自在に取付けられるレバーと、該レバーの一方端側に取付けられる錘と、該レバーの他方端側に取付けられる昇降部材と、該昇降部材と間隙をもって係合して前記ボールスプライン軸に取付けられる昇降アームと、からなることを特徴とする請求項１又は４に記載のスクライブ装置。
【請求項６】
前記減圧手段は減圧力を調整できることを特徴とする請求項１又は４、５のいずれかに記載のスクライブ装置。
【請求項７】
前記減圧手段での減圧力の調整は錘の重さを変えることによって行うことを特徴とする請求項１又は４乃至６のいずれかに記載のスクライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクライブ装置に関し、特に薄板ガラスのスクライブに適したスクライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの薄型化、小型化、軽量化になるに従って使用するガラスの板厚は大変薄くなってきている。また、液晶表示パネル以外においても、タッチパネルなどに使用されるガラスは撓み変形が求められることから０．１〜０．２ｍｍの厚みなどのものが用いられるようになってきている。
【０００３】
ガラスをスクライブする際にはガラスの切り粉が発生する。特に、切込み量（切込みの深さ）が深過ぎると切り粉の量が多くなったり、細長いガラスの欠け片のような形状の切り粉などが発生する。また、意図しない方向への亀裂（クラック）なども発生したりする。
そして、発生した切り粉やガラスの欠け片などはカッターを取付けたカッターヘッドの間隙などに入り込んで堆積し、カッターの摩耗を早めたり、カッターヘッドの正常な動きを妨げたりするなど様々な問題を引き起こす要因になっている。
また、切込み量が浅過ぎるとスクライブ線が断続的になると云う不具合も生じる。
【０００４】
この切り粉問題を解決するスクライブ装置について様々提案されており、例えば下記の特許文献１に示されたスクライブ装置もその一つとして挙げられる。
【０００５】
特許文献１に示されたスクライブ装置の構成は、図８に示されるように、２方向からエアを吹き付けてガラスの切り粉を吹き飛ばす構成をなしたものである。１方向のエアの吹き付けは（カッター）刃８の進行方向から外部に配設したエアブロー管１７から吹き付け、もう１方向のエアの吹き付けは、エアシリンダ１４の押圧力を伝えるスクライブヘッド１のヘッド本体２に設けたベアリング４のヘッド軸３にエアブロー通路１２を設け、そのエアブロー通路１２を介してホルダのエア吹き付け口から刃の進行方向側に吹き付けるものである。
【０００６】
【特許文献１】特許公開２００５−８２４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のスクライブ装置はガラスの切り粉をエアで吹き飛ばして切り粉問題を解決するものである。
しかしながら、切り粉の発生量や切り粉の形状などはスクライブの切込み深さに影響を受ける。従って、切り粉の発生量を極力少なくし、クラックの発生しない適正な切込み量に設定することが求められる。
【０００８】
スクライブの切込み量はガラスの表面にかかる押圧力と密接に関係する。押圧力が大きいと切込み量が深くなり、一方、押圧力が小さいと切込み量は浅くなる。
また、押圧力はガラスの厚みによって調整することが必要で、ガラスの板厚が厚いと押圧力を大きくする必要があり、ガラスの板厚が薄いと押圧力を小さくする必要がある。
例えば、１ｍｍ以上の厚板ガラスをスクライブする場合は、押圧力は１ｋｇｆ以上必要とするが、０．２ｍｍ以下の薄板ガラスの場合は２００ｇｆ前後の押圧力が好ましいとされている。
【０００９】
特許文献１に示された構成においては、ガラス板の表面にかかる押圧力はエアシリンダ１４の押圧力と、シリンダ軸受け部材１６の自重、ヘッド本体２の自重、ホルダベース５の自重、ホルダ７の自重などが加算されて押圧力として作用する。シリンダ軸受け部材１６やヘッド本体２、ホルダベース５、ホルダ７などの材料は剛性が必要とされることから、鉄系材料が多く使われる。また、その構成部品の形状の大きさも制限される。このため、これらの材料の総重量が大きくなり、少なくとも材料分だけでも数１００ｇｆの押圧力が加えられる。そして更に、この押圧力にエアシリンダの押圧力が加わることになる。
このようなことから、特許文献１に示されたスクライブ装置の構成は、２００ｇｆ前後の押圧力でスクライブしなければならない薄板ガラスのスクライブには適さず、切り粉の問題は解決してもクラック発生の問題は残る。
【００１０】
また、エアシリンダの押圧力はタイプによって使用範囲があるために、所望の押圧力を得るにはタイプを選択して使用する必要がある。つまり、薄板から厚板の広範囲にわたるガラスに対して１つのエアシリンダで制御するのは困難で、スクライブするガラスの板厚に応じてエアシリンダを交換する必要がある。
【００１１】
更にまた、特許文献１の構成は、ヘッド軸３がベアリング４によって回転自在に支持されており、このヘッド軸３にホルダベース５が固定され、そして、このホルダベース５に刃８を取付けたホルダ７を固定した構成をなしている。つまり、ヘッド軸３の回転自在によって刃８も自在に回転にする構成をなしている。
【００１２】
しかしながら、このような構成にあっては、スクライブ中に振動などによって異常な外力がかかった時にはガイド軸の回動が生じて刃８の正常な動きにその影響を与えることが生じる。
また、ホルダベース５の重心バランスがホルダ７の回動に影響を与えることが考えられる。つまり、ホルダベース５の重心がヘッド軸３の軸線上から外れているとホルダベース５の重量の影響を受けてヘッド軸３及びホルダ７の回動に偏りなどが生じてきて、刃８の追従性を悪くすると云う問題が発生する。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、薄板ガラスのスクライブに好適なスクライブ装置を得ると共に安定したスクライブ品質を得ることを目的にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
課題を解決するための手段として、本発明の請求項１に係るスクライブ装置の特徴は、テーブル上に載置したガラス板と平行に、且つ、ガラス板のＸ軸方向にスクライブユニットを移動する第１の移動装置と、前記ガラス板のＹ軸方向に前記スクライブユニットを移動する第２の移動装置と、前記ガラス板と垂直なるＺ軸方向に前記スクライブユニットを移動する第３の移動装置を備え、前記スクライブユニットのカッターヘッドに取付けたカッターで一定の押圧力を付与しながら前記ガラス板をスクライブするスクライブ装置において、前記スクライブユニットは前記第３の移動装置の昇降ブラケットに取付けられて、加圧手段と、ボールスプラインを内設して前記加圧手段の真下に配設したボールスプライン取付けユニットと、前記ボールスプラインのボールスプライン軸と直結して設けたカッターヘッド取付けユニットと、前記カッターを取付けた前記カッターヘッドと、前記ボールスプライン取付けユニットに設けられて前記ガラス板に付与される押圧力を減圧する減圧手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のスクライブユニットの構成は、加圧手段の真下にボールスプライン取付けユニットを設けて、加圧手段の加圧力（押圧力）が直接にボールスプライン取付けユニットに内設したボールスプラインのボールスプライン軸に作用するようにしている。これにより、ボールスプライン軸には加圧手段の加圧力しかかからず、加圧手段の設定した加圧力でボールスプライン軸は運動する。
更に、ボールスプライン軸にカッターヘッド取付けユニットを直結させて、加圧手段の加圧力が直接的にカッターヘッド取付けユニットに及ぶようにしている。これにより、カッターヘッド取付けユニットにはボールスプライン軸から付与される加圧力のみで作用する。つまり、カッターヘッド取付けユニットに付与される加圧力は、他の外圧などの付与はないので最小に抑えることができる。
また更に、ボールスプラインなる転がり軸受けを採用する。低摩擦抵抗の下で直線運動する軸（ボールスプライン軸）を用いることで、軸の摺動摩擦抵抗を小さく抑えている。
【００１６】
更にまた、押圧力の減圧手段を設けることで、押圧力が大きい場合には減圧手段で押圧力を下げ、所要の押圧力を得ることができる。これにより、薄板から厚板のガラスまで所要の押圧力でスクライブできる効果を得る。
【００１７】
また、本発明の請求項２に係るスクライブ装置の特徴は、前記加圧手段は摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下のエアシリンダからなることを特徴とするものである。
【００１８】
摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下であると押圧力のバラツキが小さくなり、ガラス表面への切込み深さが一定して安定し、非常に安定したスクライブ品質が得られる。これが、５０ｇｆより大きくなると押圧力のバラツキが大きくなり、ガラス表面の切込み深さのバラツキが大きくなり、スクライブ品質が悪くなる。
【００１９】
また、本発明の請求項３に係るスクライブ装置の特徴は、前記ボールスプライン軸は前記加圧手段であるエアシリンダのシリンダ軸と略同一軸線上に配設されていることを特徴とするものである。
【００２０】
ボールスプラインのボールスプライン軸をエアシリンダのシリンダ軸と略同一軸線上に配設することでボールスプライン軸の軸面には隔たりのない均一な力がかかる。このため、摺動摩擦抵抗が増すことなく最小の摩擦抵抗でボールスプライン軸が動く。
【００２１】
また、本発明の請求項４に係るスクライブ装置の特徴は、前記減圧手段は前記ボールスプライン軸を上方に持ち上げる装置からなり、錘を配設したものからなることを特徴とするものである。
【００２２】
錘を用いてボールスプライン軸を上方に持ち上げる機構にすれば、押圧力に対する抗力が生まれて押圧力が小さくなる。単に錘を使っての簡単な構造の減圧装置ができるので、コスト的にも安く形成できる。
【００２３】
また、本発明の請求項５に係るスクライブ装置の特徴は、前記減圧手段は、ボールスプライン取付けユニットに取付けられる支持板と、該支持板に回動自在に取付けられるレバーと、該レバーの一方端側に取付けられる錘と、該レバーの他方端側に取付けられる昇降部材と、該昇降部材と間隙をもって係合して前記ボールスプライン軸に取付けられる昇降アームと、からなることを特徴とするものである。
【００２４】
上記の構成にすることで、錘を取付けたレバーの一方端が下がり、レバーの他方端に取付けた昇降部材が上方に上がる。そして、それと共に昇降アームが上がってボールスプライン軸が上方に持ち上がる。テコの原理を使った構造で、構成部品点数も少ないのでコスト的に安くできる。
【００２５】
また、本発明の請求項６に係るスクライブ装置の特徴は、前記減圧手段は減圧力が調整できることを特徴とするものである。
【００２６】
減圧力が調整できることによって所望の押圧力を得ることができる。前述したことではあるが、エアシリンダは使用圧力範囲が決まっているので、所定の押圧力を得るにはそれに適したエアシリンダを選択しなければならない。しかしながら、減圧力が調整できるようになれば、１個のエアシリンダでかなり広い範囲での押圧力を得ることができる。
つまり、ガラスの板厚によってはエアシリンダを交換しなければならないものが、交換せずに減圧力の調整で対応できるようになる。
また、減圧力の調整で所望の押圧量を得ることができ、スクライブ品質も高めることができると共に、安定したスクライブ品質を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の請求項７に係るスクライブ装置の特徴は、前記減圧手段での減圧力の調整は錘の重さを変えることによって行うことを特徴とするものである。
【００２８】
錘の重さで減圧力を調整する方法は、重さ別に錘の数を複数用意しておき、所要の重さの錘を使用すれば良い。錘の交換も容易で、コスト的にも安くできる。
【発明の効果】
【００２９】
以上、請求項の発明毎にその作用・効果を詳しく説明した。纏めると、本発明のスクライブ装置は薄板ガラスも容易にスクライブすることができ、安定したスクライブ品質を得ることができる。また、使用するエアシリンダのタイプ別の数を最小限に抑えることができ、コスト的にも安いコストでスクライブ装置を製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以降、実施形態と云う）を図１〜図６を用いて説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係るスクライブ装置の正面図、図２は図１におけるスクライブ装置の平面図、図３は図１における第３の移動装置とスクライブユニットの側面図を示している。図４は図３におけるボールスプライン取付けユニットの要部断面図、図５は図３におけるカッターヘッド取付けユニットとカッターヘッドの要部断面図、図６は図３における減圧装置の正面図と側面図で、図６の（ａ）は正面図、図６の（ｂ）は図６の（ａ）におけるＡ方向から見た側面図を示している。
【００３１】
図１、図２において、基台２０上にテーブル２１が設けられており、このテーブル２１上にガラス板２２が載置され、スクライブユニット５０に設けられているカッターでスクライブされる。
スクライブユニット５０はガラス板２２の表面に押圧力を付与する装置であるが、このスクライブユニット５０は第３の移動装置４０の昇降ブラケット４６に配設されており、図中矢印で示したＸ−Ｘ方向（以降、Ｘ軸方向と云う（図１参照））、Ｙ−Ｙ方向（以降、Ｙ軸方向と云う（図２参照））に移動する。このＸ軸方向とＹ軸方向はガラス板２２の面と平行をなして移動する。
また、このスクライブユニット５０はガラス板２２の面に対して垂直方向であるＺ−Ｚ方向（以降、Ｚ軸方向と云う（図１参照））にも移動する。
【００３２】
Ｘ軸方向の移動は第１の移動装置３０によって行われる。また、Ｙ軸方向の移動は第２の移動装置２５によって行われ、Ｚ軸方向の移動は第３の移動装置４０によって行われる。
【００３３】
ここで、それぞれの移動装置について簡単に説明する。
最初に、Ｙ軸方向の移動を行う第２の移動装置２５は、基台２０の左右の溝２３（図２参照）から突き出た２個の脚２６と、図示していないが、基台２０の内部に配設したサーボモータやボールネジ、及び、サーボモータやボールネジと係合する係合部材などを主要構成部品にして構成している。
突き出た左右２個の脚２６の上部には第１の移動装置３０が設けられていて、上記サーボモータが回転すると左右２個の脚が同時に同じ方向（Ｙ軸方向）に移動する。そして、それに併せて２個の脚２６上に設けられた第１の移動装置３０もＹ軸方向に移動する。
【００３４】
次に、第１の移動装置３０は、左右２個の脚２６の上部に設けた取付部材３２ａ、３２ｂと、この取付部材３２ａ、３２ｂに設けたサーボモータなるモータ３３とボールネジ３４、脚２６の上部に設けられたレール３５、及び、ブラケット３６などから構成している。ブラケット３６にはボールネジ３４やレール３５に係合する複数の係合部材が設けられており、これらの部材も含めて第１の移動装置３０を構成している。
ブラケット３６には第３の移動装置４０が取付けられていて、モータ３３の回転によってブラケット３６がＸ軸方向に移動し、それに併せて第３の移動装置４０もＸ軸方向に移動する。
【００３５】
次に、第３の移動装置４０は、図３に示すように、第１の移動装置のブラケット３６に設けられている。
第３の移動装置４０はサーボモータからなるモータ４３、モータ４３を取付ける取付台４２、モータ４３に連結されるボールネジ４４、ボールネジ４４を支持する支持台４１と支持板４５、ボールネジ４４の回動によって上下に昇降する昇降ブラケット４６、昇降ブラケット４６を正常な位置で円滑に動かすためのスライド基台４７とスライダー４８、そして、ストッパー４９などを主要構成部品にして構成している。
【００３６】
スライド基台４７はブラケット３６に固定され、スライド基台４７と係合して摺動するスライダー４８は昇降ブラケット４６に固定されている。スライド基台４７とスライダー４８との係合はスライド基台４７に設けたＶ溝にスライダー４８に設けた突起とが係合して円滑な摺動が行われるようになっている。
【００３７】
ボールネジ４４を支持する支持台４１と支持板４５は、支持台４１はブラケット３６に固定され、支持板４５は昇降ブラケット４６に固定されていて、ブラケット３６からの双方の位置は同一の距離になっている。そして、この支持台４１と支持板４５で支持されたボールネジ４４の回動によって昇降ブラケット４６が上下に昇降する。
【００３８】
ストッパー４９は後述するスクライブユニット５０のカッター５７ｂの下降限度をコントロールするために設けている。つまり、カッター５７ｂが規定以上に下降してガラス板２２に異常な押圧力がかからないようにするために設けている。このストッパー４９には電極４９ｂが設けられていて、スクライブユニット５０に設けたストッパー５６ａの電極５６ａ２と接触する。
【００３９】
第３の移動装置４０の昇降ブラケット４６にはスクライブユニット５０を設けている。また、この第３の移動装置４０はＺ軸方向、つまり、ガラス板に対して垂直方向に移動する。そして、第３の移動装置４０のＺ軸方向の移動に伴ってスクライブユニット５０もＺ軸方向に移動する。
【００４０】
次に、スクライブユニット５０は、図３に示すように、第３の移動装置４０の昇降ブラケット４６に固定された取付台５２と、この取付台５２に設けたエアシリンダ５３と、エアシリンダ５３の真下に設けたボールスプライン取付けユニット５４と、ボールスプライン取付けユニット５４のボールスプライン軸５４ｂ１に直結したカッターヘッド取付けユニット５６と、カッターヘッド取付けユニット５６に設けたカッターヘッド５７と、減圧装置５５とから構成している。
ボールスプライン取付けユニット５４は第３の移動装置４０の昇降ブラケット４６に固定されており、その内部にはボールスプラインを内設している。また、カッターヘッド取付けユニット５６に設けられるカッターヘッド５７は着脱可能に設けられており、カッターヘッド５７は回動可能になっている。
以下、それぞれの構成ユニット毎にその仕様を説明する。
【００４１】
エアシリンダ５３はガラス板２２の表面に押圧力を付与するための加圧手段として設けている。また、このエアシリンダ５３は摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下のエアシリンダを用いている。
ここで、摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下のものを使用すると、ガラス表面での押圧力のバラツキが小さくなり、スクライブ切込み深さが一定になってスクライブ品質が安定するからである。また、摺動摩擦抵抗が５０ｇｆより大きくなると、押圧力のバラツキが大きくなり、それに併せて切込み深さのバラツキも大きくなってスクライブ品質が悪くなってくる。
なお、摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下のエアシリンダとしてはＳＭＣ株式会社製のＭＱＰタイプの低摩擦シリンダなどが挙げられる。
【００４２】
ボールスプライン取付けユニット５４は、図４に示すように、取付部材５４ａにボールスプライン５４ｂを内設したものからなっている。
ボールスプライン５４ｂはボールスプライン軸５４ｂ１とボール５４ｂ２とスリーブ５４ｂ３とから構成されており、ボールスプライン軸５４ｂ１が軸方向のみに低摩擦抵抗の下で自在に移動する。本実施形態においては、摺動抵抗が１０ｇｆ以下のものを使用しているので、摺動摩擦抵抗も小さく、また、摺動摩擦抵抗のバラツキも非常に小さい。
なお、摺動抵抗とはボールスプライン軸５４ｂ１を可動方向（垂直方向）に動かすとき、止まっている状態から動き始めるときに生じる抵抗力を示している。
【００４３】
ボールスプライン５４ｂは取付部材５４ａに設けた穴に挿入して穴と係合させるが、この穴は摺り割付の穴になっており、ボールスプライン５４ｂを係合させた後にネジ（ボルト）５４ｃで摺り割り部を締め付けてボールスプライン５４ｂを固く穴に係合させている。
また、取付部材５４ａは第３の移動装置４０の昇降ブラケット４６に固く固定される。
【００４４】
ボールスプライン軸５４ｂ１の上端はエアシリンダ５３のシリンダ軸５３ｂの下端まで突出しており、ボールスプライン軸５４ｂ１の上端はシリンダ軸５３ｂの下端と常時接触している。
また、ボールスプライン軸５４ｂ１の下端はカッターヘッド取付けユニット５６と直結している。
【００４５】
本実施形態においては、ボールスプライン軸５４ｂ１とシリンダ軸５３ｂとは略同一軸線上に配置している。同一軸線上に配置することにより、シリンダ軸５３から付与される押圧力がボールスプライン軸５４ｂ１の軸面に均一にかかる。このため、ボールスプライン軸５４ｂ１とボール５４ｂ２との摺動面に偏りのある力がかからないために、ボールスプライン軸５４ｂ１の摺動摩擦抵抗は増えることなく最小限に抑えられる。
これが、同一軸線上から外れた位置のボールスプライン軸５４ｂ１に押圧力が付与されると、ボールスプライン軸５４ｂ１とボール５４ｂ２との摺動面に偏りのある力がかかり、摺動摩擦抵抗が増える。
なお、エアシリンダ５３のシリンダ軸５３ｂとボールスプライン５４ｂのボールスプライン軸５４ｂ１とは、部品の製作精度や組立精度などによって完全に同一軸線上に配置できるとは限らない。略同一軸線上としてあるのはこれらの誤差を含めたものとして定義している。
【００４６】
カッターヘッド取付けユニット５６は、図５に示すように、ストッパー５６ａとヘッド取付け部材５６ｂとから構成している。
ストッパー５６ａはカッター５７ｂの下降量を規制するために設けている。ストッパー５６ａはストッパー板５６ａ１に電極５６ａ２を設けたものからなり、ボールスプライン軸５４ｂ１に圧入方法にて固く係合している。
このストッパー５６ａの電極５６ａ２は第３の移動装置のストッパー４９の電極４９ｂと接触して電気信号が流れるようになっている。
【００４７】
ヘッド取付け部材５６ｂはカッターヘッド５７を取付けるために設けているもので、ボールスプライン軸５４ｂ１と固く係合している。このヘッド取付け部材５６ｂにはカッターヘッド５７が取付けられる。
【００４８】
カッターヘッド５７はカッター取付部材５７ａとカッター５７ｂとからなる。カッター取付部材５７ａはベアリング５７ａ２を配設するためのベアリング取付部材５７ａ１と、ベアリング５７ａ２と、ベアリングに係合するホルダ５７ａ３と、摺動部材５７ａ５を配設するためのピン５７ａ４と、摺動部材５７ａ５と、摺動部材５７ａ５にカッター５７ｂを取付けるためのピン５７ａ６とからなる。
【００４９】
ここで、ホルダ５７ａ３はベアリング５７ａ２の内輪に圧入されてベアリング５７ａ２に固定され、ベアリング５７ａ２はその外輪がベアリング取付部材５７ａ１に圧入されてベアリング取付部材５７ａ１と固定される。これにより、ホルダ５７ａ３はベアリング５７ａ２によって回動自在に支持される。
【００５０】
ベアリング取付部材５７ａ１はカッターヘッド取付けユニット５６のヘッド取付け部材５６ｂに設けた凹部に静合状態で取付けられ、図示していない止めネジなどによって固定される。従って、止めネジを緩めてヘッド取付け部材５６ｂからベアリング取付部材５７ａ１を取り外すことによって、カッターヘッド５７はカッターヘッド取付けユニット５６から着脱が自由に可能になる。
【００５１】
摺動部材５７ａ５は板状の形状をなして、その先端側には摺り割りが設けられ、その摺り割り部にカッター５７ｂがピン５７ａ６を介して回転可能に取付けられる。また、摺動部材５７ａ５はピン５７ａ４を介してホルダ５７ａ３に回動可能に取付けられる。これにより、カッター５７ｂを設けた摺動部材５７ａ５は中心軸Ｅから矢印でもって示したＦの方向やＦ’の方向に動くようになっている。
つまり、カッターヘッド５７が図中右側の方向に動くと、カッター５７ｂはガラス板２２との摩擦抵抗によりＦ方向に動いてガラス板２２をスクライブするようになっている。逆に、カッターヘッド５７が図中左側の方向に動くと、カッター５７ｂはガラス板２２との摩擦抵抗によりＦ’方向に動いてガラス板２２をスクライブする。
【００５２】
次に、図６に示す減圧装置５５は、ガラス板２２の表面での押圧力が大きかった場合に、押圧力を減圧して小さくするための手段として設けた装置である。
この減圧装置５５は、ボールスプライン取付けユニット５４に取付けられてレバー５５ｃを支持する支持板５５ａと、支持板５５ａに止めピン５５ｆを介して回動自在に設けられるレバー５５ｃと、レバー５５ｃの一方端側に設けられる錘５５ｂと、レバー５５ｃの他方端側に設けられる昇降部材５５ｅと、ボールスプライン取付けユニット５４のボールスプライン軸５４ｂ１に取付けられて昇降部材５５ｅと間隙をもって係合する昇降アーム５５ｄとから構成している。
【００５３】
錘５５ｂは、本実施形態においては、レバー５５ｃの端側に設けた穴とネジ及びナットを介してレバー５５ｃに固定して取付けている。また、昇降部材５５ｅは先端にミニチュアベアリングを設けたピンからなり、圧入方法でレバー５５ｃの他方端側に固定している。ピンの先端設けたミニチュアベアリングはボールスプライン軸５４ｂ１に取付けた昇降アーム５５ｄの溝の中に間隙をもって係合する。
【００５４】
レバー５５ｃの一方端側に錘５５ｂを取付けるとレバー５５ｃの一方端側は下がる。そして、レバー５５ｃの他方端側の昇降部材５５ｅは持ち上がる。そして、同時に昇降部材５５ｅと係合した昇降アーム５５ｄが持ち上がり、併せてボールスプライン軸５４ｂ１も上方に持ち上がる。
【００５５】
これによって、エアシリンダ５３からボールスプライン軸５４ｂ１に付与される押圧力に錘５５ｂから作用する抗力が働き、抗力の分だけ押圧力は減圧されて小さくなる。
従って、重さの異なる錘を各種用意しておき、減圧したい重量の錘を取付けることによって所望の押圧力が得られる。また、錘の重さを変えることによって押圧力を自由に調整することができる。
【００５６】
減圧していない状態において、カッター５７ｂを介してガラス板２２の表面にかかる押圧力は、エアシリンダ５３から付与される押圧力と、ボールスプライン軸５４ｂ１の重量とボールスプライン軸５４ｂ１の摺動抵抗、カッターヘッド取付けユニット５６の重量、カッターヘッド５７の重量の合算したものが押圧力としてガラス板２２の表面にかかる。
ボールスプライン軸５４ｂ１、カッターヘッド取付けユニット５６、カッターヘッド５７は剛性を必要とすることから、本実施形態においては、主に鉄系材料でもって形成している。また、これらの構成部品の形状の大きさも装置として支障のないバランスの取れた大きさに形成している。
そのため、ボールスプライン軸５４ｂ１の摺動抵抗が非常に小さいものを用いたにしても、ボールスプライン軸５４ｂ１の重量、カッターヘッド取付けユニット５６の重量、カッターヘッド５７の重量などからもたらされる押圧力は約３００ｇｆ前後になり、エアシリンダ５３の押圧力を加えると約４００ｇｆ前後の押圧力になる。
【００５７】
一方、０．２ｍｍ板厚のガラス板２２をスクライブするのに望ましい押圧力は２００ｇｆ位と云われている。
そこで、２００ｇｆ減圧する錘を用いることにより２００ｇｆの押圧力が得られる。
【００５８】
以上述べたように、スクライブユニットに上記の構成をなす減圧装置を設けることにより、所望の押圧力を得ることができる。特に、薄板ガラスのスクライブにおいては低押圧力が要求される。減圧装置にて所望の低押圧力を得ることができ、クラックの発生や細長いガラスの欠け片の発生などを防止することができる。また、ガラスの切り粉発生も最小限に抑えることができ、良好で安定したスクライブ品質を得ることができる。
また、スクライブにおける押圧力の最適値は、ガラスの板厚及び硬さにより変動する。つまり、同じ板厚でもガラスに配合される成分やガラスの表面に施した処理により、スクライブ時の押圧力を適宜変更する必要がある。ここでは、説明の煩雑さを避けるため、スクライブ時の荷重が小さい場合の一例として「０．２ｍｍ板厚のガラスをスクライブする際の押圧力は２００ｇｆ」と云う条件を挙げているが、ガラスの成分や表面処理によっては、これに限るものではない。
【００５９】
また、減圧装置も錘を使ってのテコの原理を利用した非常にシンプルな構造を取っているので、コスト的にも安くできる。
【００６０】
また、本実施形態においては、エアシリンダは摺動摩擦抵抗が５０ｇｆ以下のものを使用する。また、摺動抵抗が１０ｇｆ以下の非常に小さいボールスプラインを使用する。
なお、好ましくは、摺動摩擦抵抗が３０ｇｆ以下のシリンダを用いて、更に好ましくは、摺動摩擦抵抗が３０ｇｆ以下のシリンダと摺動抵抗が１０ｇｆ以下のボールスプラインを組合せて用いることにより、エアシリンダからカッターに至るまでの摺動摩擦抵抗の合計が５０ｇｆ以下となる構成を用いる。
このように、摺動摩擦抵抗の非常に小さい装置を用いることにより、押圧力のバラツキは非常に小さくなり、常に一定の安定した押圧力が得られる。このことはまた、スクライブ品質を安定させる効果を生む。
【００６１】
また、本実施形態においては、エアシリンダのシリンダ軸とボールスプラインのボールスプライン軸とを同一軸線上に配置する。同一軸線上に配置することで、シリンダ軸から付与される押圧力がボールスプライン軸の軸面に均一にかかる。つまり、ボールスプライン軸の摺動面に偏りのある力がかからないために、ボールスプラインの摺動摩擦抵抗は増えない。
【００６２】
また、本実施形態においては、エアシリンダの押圧力の伝達にボールスプラインを用いる。ボールスプラインはボールスプライン軸が軸周りに回転せずに軸方向に運動する。このため、振動などによる異常な力がかかっても、ボールスプライン軸はエアシリンダの押圧力が付与されており、しかも回動しないので、カッターの追従性に及ぼす影響は小さく抑えられる。
前述した従来技術にあっては、カッターはヘッド本体の回動自在に設けたヘッド軸に連結した構造をなしている。この構造の下では、振動などによる異常な力がかかった場合にヘッド軸が回動することが起きる。そして、その回動に併せてカッターが追従する危険が生じる。つまり、カッターの追従性に振動などによる異常な力の作用がもろに影響を及ぼす。
【００６３】
なお、本実施形態においては、加圧手段としてエアシリンダを用いたが、加圧手段としては特にエアシリンダに限るものではない。例えば、加圧力が一定で、調整する必要性が殆どない場合には、極端な例として加圧手段に錘を用いても支障はないものである。
【００６４】
また、本実施形態においては、減圧手段として、錘を用いた減圧装置で構成したが、必ずしも本実施形態の構成装置に限るものではなく、他の構成装置であっても良い。また、錘以外のものを用いた減圧手段であっても構わない。
【００６５】
次に、上記で説明した減圧手段での減圧力の調整方法は錘の重さを変えることによって行う調整方法を取っている。これは、重さが異なる錘を幾種類か用意しておき、重さの異なる錘を変えることによって減圧力を調整するものである。
【００６６】
減圧力の調整は他の調整方法も可能で、以下、減圧装置５５における他の調整方法を図７を用いて説明する。図７の（ａ）は錘の取付け位置を変えることによって減圧力を調整し、図７の（ｂ）は錘の取付け位置と錘の重さを変えることによって減圧力を調整する説明図を示している。
【００６７】
図７の（ａ）において、レバー５５ｃには複数の錘の取付け穴５５ｃ１、５５ｃ２、５５ｃ３、５５ｃ４を設けている。支持板５５ａに止めピン５５ｆを介して回動自在に取付けたレバー５５ｃの取付け位置Ｏを基点とし、基点Ｏからの取付け穴５５ｃ１、５５ｃ２、５５ｃ３の距離をそれぞれｌ１、ｌ２、ｌ３、・・とすると、同じ重さの錘５５ｂを用いても、錘５５ｂを取付ける穴の位置によって作用する力が異なる。これは、レバー５５ｃの重量が影響するためで、基点Ｏからの取付け距離が長くなるに従ってレバー５５ｃの重量が増し、それに錘５５ｂの重量が加わってくるためである。レバー５５ｃに錘５５ｂを取付けると、錘５５ｂ取付け側のレバー５５ｃが下降する。そして、反対側にある昇降部材５５ｅが上昇する。
錘５５ｂの取付け位置が基点Ｏから遠くになるに従って下降量が大きくなり、併せて昇降部材５５ｅの上昇量が大きくなる。そして、昇降部材５５ｅの上昇量が大きくなることによってボールスプライン軸５４ｂ１の持ち上がり量も大きくなり、減圧力が増える作用を生む。
【００６８】
錘の重さだけで減圧力を調整する方法は、重さの異なる錘を幾種類も用意する必要がある。しかしながら、錘の取付け位置を変える調整方法を取ると、用意する錘の種類を少なくすることができる。
【００６９】
図７の（ｂ）に示す調整方法は、錘を２種類用い、それぞれ取付け位置を異にした調整方法である。取付け穴５５ｃ１には錘５５ｂ１を取付け、取付け穴５５ｃ３には錘５５ｂ２を取付けている。錘５５ｂ１と錘５５ｂ２は重さが異なる錘であっても良い。
【００７０】
このように、錘の重さと取付け位置の両方を組み合わせた調整方法を取ると、減圧力の調整範囲を各段に広げることができるようになる。
【００７１】
本発明のスクライブ装置は、小さい押圧力を必要とする薄板ガラスのスクライブに最も適した装置である。しかしながら、大きい押圧力を必要とする厚板ガラスのスクライブにも適用することもできる。必要とする押圧力に応じて適するエアシリンダを選択する必要があるが、本発明のスクライブ装置は減圧力を調整して所望の押圧力を得ることができる故、用いるエアシリンダの種類の数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係るスクライブ装置の正面図である。
【図２】図１におけるスクライブ装置の平面図である。
【図３】図１における第３の移動装置とスクライブユニットの側面図である。
【図４】図３におけるボールスプライン取付けユニットの要部断面図である。
【図５】図３におけるカッターヘッド取付けユニットとカッターヘッドの要部断面図である。
【図６】図３における減圧装置の正面図と側面図で、図６の（ａ）は正面図、図６の（ｂ）は図６の（ａ）におけるＡ方向から見た側面図である。
【図７】減圧力を調整する他の方法を説明する説明図で、図７の（ａ）は錘の取付け位置を変えることによって減圧力を調整する説明図、図７の（ｂ）は錘の取付け位置と錘の重さを変えることによって減圧力を調整する説明図である。
【図８】特許文献１に示されたスクライブ装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
２０    基台
２１    テーブル
２２    ガラス板
２３    溝
２５    第２の移動装置
２６    脚
３０    第１の移動装置
３２ａ、３２ｂ、５４ａ    取付部材
３３、４３    モータ
３４    ボールネジ
３５    レール
３６    ブラケット
４０    第３の移動装置
４１    支持台
４２、５２    取付台
４５、５５ａ    支持板
４６    昇降ブラケット
４７    スライド基台
４８    スライダー
４９、５６ａ    ストッパー
４９ｂ、５６ａ２    電極
５０    スクライブユニット
５３    エアシリンダ
５３ｂ    シリンダ軸
５４    ボールスプライン取付けユニット
５４ｂ    ボールスプライン
５４ｂ１    ボールスプライン軸
５４ｂ２    ボール
５４ｂ３    スリーブ
５５    減圧装置
５５ｂ、５５ｂ１、５５ｂ２    錘
５５ｃ    レバー
５５ｃ１、５５ｃ２、５５ｃ３、５５ｃ４    取付け穴
５５ｄ    昇降アーム
５５ｆ    止めピン
５５ｅ    昇降部材
５６    カッターヘッド取付けユニット
５６ａ１    ストッパー板
５６ｂ    ヘッド取付け部材
５７    カッターヘッド
５７ａ    カッター取付部材
５７ａ１    ベアリング取付部材
５７ａ２    ベアリング
５７ａ３    ホルダ
５７ａ４、５７ａ６    ピン
５７ａ５    摺動部材
５７ｂ    カッター
６０    スクライブ装置
【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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