カッター装置及びカッターホルダ
【課題】樹脂等を切断するカッター装置において、カッターホイールの交換を容易にすること。
【解決手段】カッターホイール３４Ａをカッターホルダ３０Ａの下端に保持する。ホルダジョイント４０Ａにはカッターホルダ３０Ａを保持する保持孔部４３を設ける。カッターホルダ３０Ａの上部には取付部３６を設け、ホルダジョイント４０Ａに装着する。これによってカッター装置にカッターホルダを着脱自在とすることができ、カッターホイールの交換を容易にすることができる。
【解決手段】カッターホイール３４Ａをカッターホルダ３０Ａの下端に保持する。ホルダジョイント４０Ａにはカッターホルダ３０Ａを保持する保持孔部４３を設ける。カッターホルダ３０Ａの上部には取付部３６を設け、ホルダジョイント４０Ａに装着する。これによってカッター装置にカッターホルダを着脱自在とすることができ、カッターホイールの交換を容易にすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカッターを用いてガラス等の脆性材料基板や金属材料以外の樹脂フィルム等を切断するカッター装置及びカッター装置に用いられるカッターホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にガラス等の脆性材料基板から成る被加工物を切断する場合には、外周面に刃先が形成されたスクライビングホイールを用い、スクライビングホイールを回転させながら圧接するようにしてガラス基板にスクライブラインを形成し、その後ブレイク装置にてブレイクすることによって切断していた。
【０００３】
一方樹脂材料やフィルム材料等の可撓性を有する被加工物を切断する場合には、スクライビングホイールを用いず、鉄、ステンレス製等の直線状の刃先を有するカッターを被加工物上に圧接しながら移動して切断するカッター装置が用いられている。その場合カッター装置を使用して切断を繰り返すと刃先が摩耗して切れ味が悪くなるため、カッターを交換する必要がある。
【０００４】
しかるにカッターが摩耗する毎に新しいカッターに交換する場合には、カッターの寿命が短く利用効率が低い。そこで特許文献１では円板形のカッターホイールを回転しないように固定し、刃先の一部で切断を行い、その部分が摩耗した時点でカッターホイールを少し回転させ、新たな刃先の一部で切断を行うようにしたカッター装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９２２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のカッター装置では、係止ピンが入り込む位置決め孔を変えることで所定角度をずらせてカッターホイールを使用している。しかしカッターホイールの側面と切り刃ベースの表側の面とはねじで押しつけて固定しているだけであり、ねじが緩みやすく、ねじの緩みがあれば使用する刃先部分も変わってしまうという欠点があった。
【０００７】
又カッターホイールの大きさは用途により異なるが、例えば直径２mm〜７mm程度と小さく取り扱い難い。従ってカッターホイールの角度の切り換えや交換には手間がかかるという欠点があった。又多種類の刃先を夫々の装置に付けて使用する工場内では、誤って異なった種類のカッターホイールを取付けてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は従来のカッター装置やカッター方法の問題点に着目してなされたものであって、カッターホイールと一体化したカッターホルダを用いることによって、このような欠点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明のカッター装置は、被加工物が設置される設置手段と、前記設置手段上の被加工物に対向するように設けられるカッターヘッドと、前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントと、取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するカッターホルダと、前記カッターヘッドを前記設置手段上の被加工物の面に垂直に上下動させる昇降手段と、前記カッターヘッド及び前記被加工物を相対的に被加工物の平面に沿った面内で移動させる相対移動部と、を具備し、前記カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するものである。
【００１０】
ここで前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有するようにしてもよい。
【００１１】
ここで前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有するようにしてもよい。
【００１２】
ここで前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有するようにしてもよい。
【００１３】
ここで前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有するようにしてもよい。
【００１４】
ここで前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものとしてもよい。
【００１５】
ここで前記カッター装置の被加工物は、脆性材料基板に可撓性を有する基板を貼り合わせた貼り合わせ基板であり、前記カッターホイールは、前記被加工物の脆性材料基板より硬度の低い材質で形成され、前記被加工物の可撓性を有する基板を切断するものであり、
前記カッター装置は、前記被加工物の脆性材料基板をスクライブするスクライブヘッドを更に有するようにしてもよい。
【００１６】
この課題を解決するために、本発明のカッターホルダは、被加工物に対向するように設けられるカッターヘッド、及び前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントを有し、カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するカッター装置に用いられるカッターホルダであって、取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するものである。
【００１７】
ここで前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有するようにしてもよい。
【００１８】
ここで前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有するようにしてもよい。
【００１９】
ここで前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、前記ホルダジョイントは、記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有するようにしてもよい。
【００２０】
ここで前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有するようにしてもよい。
【００２１】
ここで前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
このような特徴を有する本発明によれば、カッターホイールはカッターホルダに一体化して取付けられており、カッターホルダをホルダジョイントに着脱自在としている。従ってカッターホルダの交換を極めて容易に行うことができる。又請求項２，９では、２箇所の取付部を有するため、使用によってカッターホイールが摩耗した場合にもカッターホイールの取付方向を反転させることによって新たな刃先で被加工物を切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は発明の実施の形態１によるカッター装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１によるカッターホルダの構成を示す図である。
【図３】図３は本実施の形態によるカッターホルダの斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態によるカッターホイールの構成を示す図である。
【図５】図５は本実施の形態によるホルダジョイントを示す図である。
【図６】図６は本実施の形態によるホルダジョイントのカッターホルダ挿入時の斜視図である。
【図７】図７はカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図８】図８は本実施の形態によるカッター装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態２によるカッターホルダを示す図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態３によるカッターホイール、及びカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図１１】図１１は実施の形態３によるカッターホイールを用いて積層された被加工物を加工する状態を示す図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態４によるカッターホイールの斜視図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態４によるカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態５によるカッターホイールの斜視図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態５によるカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図１６】図１６は本発明の実施の形態６によるカッター装置により切断及びスクライブしている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるカッター装置を示す斜視図である。本実施の形態によるカッター装置１は、移動台１１が一対の案内レール１２ａ、１２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動自在に保持されている。ボ−ルネジ１３は移動台１１と螺合している。ボールネジ１３はモータ１４の駆動により回転し、移動台１１を案内レール１２ａ，１２ｂに沿ってｙ軸方向に移動させる。移動台１１の上面にはモータ１５が設けられている。モータ１５はテーブル１６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするものである。被加工物１７はこのテーブル１６上に載置され、図示しない真空吸引手段などにより保持される。カッター装置１の上部には、被加工物１７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８が設けられている。ここで移動台１１、テーブル１６は被加工物１７を設置する設置手段を構成している。
【００２５】
カッター装置１には、移動台１１とその上部のテーブル１６をまたぐようにブリッジ２０がｘ軸方向に沿って支柱２１ａ，２１ｂにより架設されている。カッターヘッド２２はブリッジ２０に設けられたガイド２３に沿ってｘ軸方向に移動可能となっている。モータ２４はカッターヘッド２２をｘ軸方向に沿って移動させるものである。カッターヘッド２２の先端部には、後述するカッターホルダ３０Ａがホルダジョイント４０Ａを介して取付けられている。ここでモータ１４と案内レール１２ａ，１２ｂ、ボールネジ１３はテーブルをｙ軸方向に移動させる移動部であり、ブリッジ２０、支柱２１ａ，２１ｂ、ガイド２３、モータ２４はカッターヘッドをｘ軸方向に移動させる移動部であり、モータ１５はテーブルを回転させる回転部であって、これらが相対移動部を構成している。
【００２６】
次に本実施の形態によるカッターヘッド２２に取付けられるカッターホルダ３０Ａの構成について説明する。図２は実施の形態１によるカッターホルダ３０Ａの本体部、図３はカッターホイールを取付けたカッターホルダ３０Ａを示す斜視図である。図４はカッターホイールを示す図である。これらの図に示すように、カッターホルダ３０Ａはカッターホイールを保持する略円筒形の部材である。カッターホルダ３０Ａの一端には平坦部３１ａ，３１ｂがいずれも中心軸に平行に設けられ、この平坦部３１ａ，３１ｂの中間に中心軸に沿った切欠き３２を有している。平坦部３１ａ，３１ｂの中央部分には面に垂直な方向のピン溝３３を有し、その側面は円弧状に形成されている。カッターホイール３４Ａは後述するように円板状であり、中心に貫通孔、円周部分の少なくとも一部に直線状の切欠き３４ａを有している。カッターホイール３４Ａは、中心の貫通孔にピン溝３３に挿入されたピン３５を貫通させ、直線状の切欠き３４ａを切欠き３２の内壁に当接することによりカッターホルダ３０Ａに固定される。カッターホイール３４Ａを固定した後は、カッターホイールの交換を要する場合にもカッターホイールを取り外さず、カッターホルダ３０Ａと共に交換される。一方カッターホルダ３０Ａの他端には位置決め用の取付部３６が設けられている。取付部３６はカッターホルダ３０Ａを切欠いて形成され、傾斜部３６ａ及びカッターホルダの軸と平行な平坦部３６ｂを有する。又カッターホルダ３０Ａはその上部の一部分が磁性体金属で構成されている。
【００２７】
次にカッターホイール３４Ａについて図４を用いて説明する。カッターホイール３４Ａは例えばホイール径が２．５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ程度の円板状の形状を有し、円周部分の断面が円錐形に形成される。又カッターホイール３４は中心に貫通孔を有し、円周部分の少なくとも一部に直線状の切欠き３４ａを有している。ここでカッターホイールの円周部の刃先の角度は例えば１０°〜８０°、特に１５°〜８０°とすることが好ましい。又カッターホイールの材質は被加工物の種類によって適宜選択されるが、例えば超硬合金、焼結ダイヤモンド、ＳＵＳ、ＳＫＨ（工具鋼）、サファイア等が用いられる。又後述するように貼り合わせ基板の樹脂フィルムを加工対象とする場合には、脆性材料基板よりも硬度の低い材質が用いられる。
【００２８】
次にホルダジョイント４０Ａについて説明する。図５はホルダジョイント４０Ａを示す図であり、図６はこのホルダジョイント４０Ａにカッターホルダ３０Ａを挿入する状態を示す斜視図である。これらの図に示すようにホルダジョイント４０は上部にベアリング４１ａ，４１ｂを有しており、下方がカッターホルダを保持する保持部４２となっている。ホルダジョイント４０Ａの保持部４２には、図示のように円形の保持孔部４３が形成されており、その内側にマグネット４４が埋設されている。又この保持孔部４３の内部には中心軸から隔てた位置に中心軸と垂直な平行ピン４５が設けられる。平行ピン４５はカッターホルダ３０Ａの傾斜部３６ａに接してカッターホルダ３０Ａを位置決めするものである。
【００２９】
このカッターホルダ３０Ａをホルダジョイント４０Ａに取付ける際には、図６に示すようにホルダジョイント４０Ａの保持孔部４３にカッターホルダ３０Ａをその取付部３６から挿入する。そうすればカッターホルダ３０Ａの先端部がマグネット４４によって吸引され、更に傾斜部３６ａが平行ピン４５に接触して位置決め固定される。図７はカッターホルダ３０Ａが取付けられた状態を示す部分断面図である。カッターホルダ３０Ａはマグネット４４によって吸引されているだけであるため、取付けが極めて容易であり、所定の位置に固定される。取り替える場合にもカッターホルダ３０Ａを引っ張るだけで容易に取り外すことができ、着脱が容易となる。
【００３０】
次に本実施の形態によるカッター装置１の構成について、ブロック図を用いて説明する。図８はカッター装置１の制御系を示すブロック図である。本図において２台のＣＣＤカメラ１８からの出力は画像処理部５１を介して制御部５２に与えられる。制御部５２はＸモータ駆動部５３、Ｙモータ駆動部５４を介して夫々モータ２４，１４を駆動するものである。又回転用モータ駆動部５５はモータ１５を駆動し、テーブル１６上に配置された被加工物１７を回転させると共に、角度ずれがあるときにその角度ずれを打ち消すものである。更に制御部５２にはカッターホルダ昇降部５６やモニタ５７が接続される。カッターホルダ昇降部５６は、カッターホルダ３０Ａを昇降させ、カッターホイール３４Ａが被加工物の表面を適切な荷重にて圧接するように駆動する昇降手段である。
【００３１】
カッターホルダ昇降部５６はカッターヘッド２２の内部に設けられ、例えば空気圧制御を用いるエアーシリンダーやリニアモータによる電動昇降部などで構成されている。カッターホルダ昇降部５６により、カッターホイール３４Ａを樹脂基板等の被加工物の表面に接触させて適切な荷重で圧接することができる。
【００３２】
次に実施の形態１によるカッター装置の動作について説明する。被加工物として樹脂フィルム、その積層物、低焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）、高温焼成セラミックス（ＨＴＣＣ）、シリコンウエハ等が考えられる。又ガラス基板等の被加工物に樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板のうち樹脂フィルムを対象とする場合もある。まず被加工物１７をテーブル１６上に設置し、図示しない真空吸着手段等で保持する。そして制御部５２はカッターヘッドを切断位置に移動するように相対移動部によりＸ軸又はＹ軸方向に移動すると共に回転制御し、所望の位置でカッターホルダ昇降部５６を制御してカッターヘッド２２を降下させる。こうすればカッターヘッド２２の先端に保持されているカッターホイール３４Ａが被加工物の表面に圧接される。これにより被加工物１７の内部にくい込むこととなる。こうした状態で相対移動部を移動させることで切断することができる。例えば、ガラス基板等の脆性材料基板に樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板のうち樹脂フィルムを切断する場合、カッターホイール３４Ａの材質等にもよるが、カッターホイール３４Ａが樹脂フィルムを貫通し、脆性材料基板と接触するまで、カッターホイール３４Ａをくい込ませると、樹脂フィルムを切断する工程で、脆性材料基板にも傷をつけてしまう場合がある。これを未然に防止したい場合、カッターホイール３４Ａが樹脂フィルムを貫通する直前のところ（例えば、樹脂フィルム厚さの９９％の深さ）までくい込ませた状態で切断することもできる。結果として、樹脂フィルムを切断する工程では樹脂フィルムが完全には切断されないことになるが、樹脂フィルムの材質に応じて切断されない部分の厚みを小さくすることにより、多くの場合、後工程での貼り合わせ基板全体の分離に対する悪影響をなくすことができる。
【００３３】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１によるカッターホルダ３０Ａは円筒部の一面に取り付け部３６の切欠きを有しているが、実施の形態２のカッターホルダ３０Ｂは、図９に示すように左右に対称に取付部３６Ａ，３６Ｂを形成する。その他の構成は前述した実施の形態１と同様である。この場合も実施の形態１と同様にカッターホルダ３０Ｂをホルダジョイント４０Ａに取付けて使用することができる。この場合に取付部３６Ａが平行ピン４５に接触して取付けられたとする。そして使用によって、カッターホイール３４Ａの刃先に摩耗が生じた場合に、カッターホルダ３０Ｂをその中心軸に沿って１８０°回転させて、取付部３６Ｂを平行ピン４５に接触させてホルダジョイント４０Ａに取付ける。こうすれば新たなカッター面とすることができ、カッターホイールの２箇所を切断に用いることができる。この切換えはカッターホイール自体を取り外す必要はないので、極めて容易に行うことができ、カッターホイールを一体化したカッターホルダを長寿命化することができる。
【００３４】
（実施の形態３）
次に実施の形態３におけるカッター装置について説明する。実施の形態３によるカッター装置はガラス基板の脆性材料基板と、樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板を被加工物とし、そのうちの樹脂フィルム等を切断する用途に適したものである。実施の形態３では図１０（ａ）にカッターホイール３４Ｂを示すように、カッターホイール３４Ｂの直線状切欠き部３４ａに加えて下面に平坦に切欠き３４ｂを形成しておく。又貼り合わせ基板の樹脂フィルムを加工対象とするため、カッターホイール３４Ｂには脆性材料基板よりも硬度の低い材質が用いられる。例えば、ガラス基板等の脆性材料基板に樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板のうち樹脂フィルムを実施の形態３によるカッター装置のカッターホイール３４Ｂを用いて切断する場合について説明する。この場合、カッターホイール３４Ｂが樹脂フィルムを貫通するまで、カッターホイール３４Ｂをくい込ませても、下面の平坦な切欠き３４ｂが脆性材料基板の表面に接触し、滑るような状態で移動することになるので、脆性材料基板に傷をつけることなく、樹脂フィルムを完全に切断することができる。
【００３５】
このカッターホイール３４Ｂは図１０（ｂ）に示すように、カッターホルダ３０Ｃに取付けられ、更にホルダジョイント４０Ａに取付けられる。その他の構成は実施の形態１と同様である。こうすれば図１１に示すようにガラス基板Ｇと樹脂フィルムＦとが積層された被加工物の樹脂フィルム側に切り込みを入れる際に、カッターホイール３４Ｂが樹脂フィルムＦに圧入されるが、ガラス基板Ｇの面にはくい込むことはない。従ってガラス基板の樹脂フィルム面側を傷つけることなく樹脂フィルムのみを切断することができ、ガラス面の損傷を防止することができる。
【００３６】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４によるカッター装置について説明する。図１２は本実施の形態４によるカッターホルダ３０Ｄの斜視図である。図１３は本実施の形態のカッターホルダ３０Ｄ、及びホルダジョイント４０Ｂの断面を示す図である。なお、図１３におけるホルダジョイント４０Ｂの断面は、多角形状の両側面の間を両側面に平行な面で切ったときの面である。
【００３７】
カッターホルダ３０Ｄは、略円柱形の磁性体金属でできており、外周面部の全周にわたって円環状に形成された窪み３７を有している。またカッターホルダ３０Ｄは、実施の形態１と同様にカッターホイール３４Ａを固定的に保持しており、またホルダジョイント４０Ｂへの挿入を容易にすると共に固定するために、側面から突出した操作バー３８を取付部として有している。
【００３８】
ホルダジョイント４０Ｂは、カッターホルダ３０Ｄを挿入し保持するための略円柱状の保持孔部４６、及びカッターホルダ３０Ｄの操作バー３８を導入するためのバー導入溝４７を有するものである。バー導入溝４７は、図１３におけるホルダジョイント４０Ｂの断面に一部分だけが図示されている。図１３に示すように、保持孔部４６には、例えばバネ部材などの弾性部材４８が設けられている。
【００３９】
カッターホルダ３０Ｄは、操作バー３８をバー導入溝４７に導入しながら、保持孔部４６に挿入される。カッターホルダ３０Ｄが保持孔部４６に挿入されて操作バー３８がバー導入溝４７の最上部にまで引き上げられたとき、図１３に示すようにカッターホルダ３０Ｄの窪み３７が保持孔部４６の弾性部材４８と係合し、カッターホルダ３０Ｄはホルダ取付け部４０Ｂに固定される。また、操作バー３８はバー導入溝４７で回転方向の動きが抑止されるので、カッターホルダ３０Ｄは、ホルダ取付け部４０Ｂの保持孔部４６内で正確に位置決めされる。その他の構成は前述した実施の形態１と同様であり、同様の効果が得られる。
【００４０】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について説明する。実施の形態４ではカッターホルダ３０Ｄに１つの操作バーを設けているが、実施の形態５のカッターホルダ３０Ｅにおいては、図１４に示すように、２つの操作バー３８Ａ，３８Ｂを左右に対称に形成する。この場合にはホルダジョイント４０Ｃについてもバー導入溝４７Ａ，４７Ｂを左右に形成する。又カッターホルダ３０Ｅを保持する弾性部材は図示しない側方に設けておく。こうすればカッターホルダ３０Ｅを挿入して被加工物の切断を行った後、カッターホイールの刃先が摩耗すると、実施の形態２と同様に挿入方向を１８０°回転させてカッターホルダ３０Ｅをホルダジョイント４０Ｃに取付けることができる。このためカッターホイールの２箇所を切断に用いることができる。この切換えはカッターホイール自体を取り外す必要はないので、極めて容易に行うことができ、カッターホイールを一体化したカッターホルダを長寿命化することができる。
【００４１】
（実施の形態６）
尚前述した各実施の形態では、１つのカッターヘッドを有するカッター装置について説明した。被加工物をスクライブするためのスクライブ装置に、図５等に示すホルダジョイントを取付けることができる場合には、そのままカッターホルダを取付けてカッター装置とすることができる。更に複数のヘッドを有するマルチスクライブ装置にも本発明のカッターホルダを適用して、切断機能とスクライブ機能を有するカッター装置とすることもできる。以下このようなカッター装置を実施の形態６として説明する。
【００４２】
スクライブ機能とカッター機能を有するカッター装置の場合には、貼り合わせ基板を被加工物とし、被加工物のうち脆性材料基板をスクライブし、樹脂フィルムをカッター機能によって切断する。例えば被加工物はガラス基板に樹脂フィルムが貼合わされたパネル基板が考えられる。この場合には上下に夫々カッターヘッドとスクライブヘッドが搭載されたカッター装置を用いて、図１６に示すように下方よりスクライブヘッド６１によってスクライブすると共に、カッターヘッド３４Ｂによって切断する。これによって貼り合わせ基板を容易に切断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は樹脂フィルム及びこれらが積層された基板等の被加工物をカットするカッター装置及びこれに用いるカッターホルダに関し、カッターホイールをカッターホルダと一体化しているため、交換容易にカッターホルダを実現することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ カッター装置
１１ 移動台
１６ テーブル
２２ カッターヘッド
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ カッターホルダ
３１ａ，３１ｂ，３６ｂ 平坦部
３２ 切欠き
３３ ピン溝
３４，３４Ａ，３４Ｂ カッターホイール
３５ ピン
３６ 取付部
３６ａ 傾斜部
３７ 窪み
３８，３８Ａ，３８Ｂ 操作バー
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ ホルダジョイント
４１ａ，４１ｂ ベアリング
４２ 保持部
４３ 保持孔部
４４ マグネット
４５ 平行ピン
４６ 保持孔部
４７，４７Ａ，４７Ｂ バー導入溝
５１ 画像処理部
５２ 制御部
５３ Ｘモータ駆動部
５４ Ｙモータ駆動部
５５ 回転用モータ駆動部
５６ カッターホルダ昇降部
５７ モニタ
【技術分野】
【０００１】
本発明はカッターを用いてガラス等の脆性材料基板や金属材料以外の樹脂フィルム等を切断するカッター装置及びカッター装置に用いられるカッターホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にガラス等の脆性材料基板から成る被加工物を切断する場合には、外周面に刃先が形成されたスクライビングホイールを用い、スクライビングホイールを回転させながら圧接するようにしてガラス基板にスクライブラインを形成し、その後ブレイク装置にてブレイクすることによって切断していた。
【０００３】
一方樹脂材料やフィルム材料等の可撓性を有する被加工物を切断する場合には、スクライビングホイールを用いず、鉄、ステンレス製等の直線状の刃先を有するカッターを被加工物上に圧接しながら移動して切断するカッター装置が用いられている。その場合カッター装置を使用して切断を繰り返すと刃先が摩耗して切れ味が悪くなるため、カッターを交換する必要がある。
【０００４】
しかるにカッターが摩耗する毎に新しいカッターに交換する場合には、カッターの寿命が短く利用効率が低い。そこで特許文献１では円板形のカッターホイールを回転しないように固定し、刃先の一部で切断を行い、その部分が摩耗した時点でカッターホイールを少し回転させ、新たな刃先の一部で切断を行うようにしたカッター装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９２２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のカッター装置では、係止ピンが入り込む位置決め孔を変えることで所定角度をずらせてカッターホイールを使用している。しかしカッターホイールの側面と切り刃ベースの表側の面とはねじで押しつけて固定しているだけであり、ねじが緩みやすく、ねじの緩みがあれば使用する刃先部分も変わってしまうという欠点があった。
【０００７】
又カッターホイールの大きさは用途により異なるが、例えば直径２mm〜７mm程度と小さく取り扱い難い。従ってカッターホイールの角度の切り換えや交換には手間がかかるという欠点があった。又多種類の刃先を夫々の装置に付けて使用する工場内では、誤って異なった種類のカッターホイールを取付けてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は従来のカッター装置やカッター方法の問題点に着目してなされたものであって、カッターホイールと一体化したカッターホルダを用いることによって、このような欠点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明のカッター装置は、被加工物が設置される設置手段と、前記設置手段上の被加工物に対向するように設けられるカッターヘッドと、前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントと、取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するカッターホルダと、前記カッターヘッドを前記設置手段上の被加工物の面に垂直に上下動させる昇降手段と、前記カッターヘッド及び前記被加工物を相対的に被加工物の平面に沿った面内で移動させる相対移動部と、を具備し、前記カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するものである。
【００１０】
ここで前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有するようにしてもよい。
【００１１】
ここで前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有するようにしてもよい。
【００１２】
ここで前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有するようにしてもよい。
【００１３】
ここで前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有するようにしてもよい。
【００１４】
ここで前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものとしてもよい。
【００１５】
ここで前記カッター装置の被加工物は、脆性材料基板に可撓性を有する基板を貼り合わせた貼り合わせ基板であり、前記カッターホイールは、前記被加工物の脆性材料基板より硬度の低い材質で形成され、前記被加工物の可撓性を有する基板を切断するものであり、
前記カッター装置は、前記被加工物の脆性材料基板をスクライブするスクライブヘッドを更に有するようにしてもよい。
【００１６】
この課題を解決するために、本発明のカッターホルダは、被加工物に対向するように設けられるカッターヘッド、及び前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントを有し、カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するカッター装置に用いられるカッターホルダであって、取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するものである。
【００１７】
ここで前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有するようにしてもよい。
【００１８】
ここで前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有するようにしてもよい。
【００１９】
ここで前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、前記ホルダジョイントは、記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有するようにしてもよい。
【００２０】
ここで前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有するようにしてもよい。
【００２１】
ここで前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
このような特徴を有する本発明によれば、カッターホイールはカッターホルダに一体化して取付けられており、カッターホルダをホルダジョイントに着脱自在としている。従ってカッターホルダの交換を極めて容易に行うことができる。又請求項２，９では、２箇所の取付部を有するため、使用によってカッターホイールが摩耗した場合にもカッターホイールの取付方向を反転させることによって新たな刃先で被加工物を切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は発明の実施の形態１によるカッター装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１によるカッターホルダの構成を示す図である。
【図３】図３は本実施の形態によるカッターホルダの斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態によるカッターホイールの構成を示す図である。
【図５】図５は本実施の形態によるホルダジョイントを示す図である。
【図６】図６は本実施の形態によるホルダジョイントのカッターホルダ挿入時の斜視図である。
【図７】図７はカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図８】図８は本実施の形態によるカッター装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態２によるカッターホルダを示す図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態３によるカッターホイール、及びカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図１１】図１１は実施の形態３によるカッターホイールを用いて積層された被加工物を加工する状態を示す図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態４によるカッターホイールの斜視図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態４によるカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態５によるカッターホイールの斜視図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態５によるカッターホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図である。
【図１６】図１６は本発明の実施の形態６によるカッター装置により切断及びスクライブしている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるカッター装置を示す斜視図である。本実施の形態によるカッター装置１は、移動台１１が一対の案内レール１２ａ、１２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動自在に保持されている。ボ−ルネジ１３は移動台１１と螺合している。ボールネジ１３はモータ１４の駆動により回転し、移動台１１を案内レール１２ａ，１２ｂに沿ってｙ軸方向に移動させる。移動台１１の上面にはモータ１５が設けられている。モータ１５はテーブル１６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするものである。被加工物１７はこのテーブル１６上に載置され、図示しない真空吸引手段などにより保持される。カッター装置１の上部には、被加工物１７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８が設けられている。ここで移動台１１、テーブル１６は被加工物１７を設置する設置手段を構成している。
【００２５】
カッター装置１には、移動台１１とその上部のテーブル１６をまたぐようにブリッジ２０がｘ軸方向に沿って支柱２１ａ，２１ｂにより架設されている。カッターヘッド２２はブリッジ２０に設けられたガイド２３に沿ってｘ軸方向に移動可能となっている。モータ２４はカッターヘッド２２をｘ軸方向に沿って移動させるものである。カッターヘッド２２の先端部には、後述するカッターホルダ３０Ａがホルダジョイント４０Ａを介して取付けられている。ここでモータ１４と案内レール１２ａ，１２ｂ、ボールネジ１３はテーブルをｙ軸方向に移動させる移動部であり、ブリッジ２０、支柱２１ａ，２１ｂ、ガイド２３、モータ２４はカッターヘッドをｘ軸方向に移動させる移動部であり、モータ１５はテーブルを回転させる回転部であって、これらが相対移動部を構成している。
【００２６】
次に本実施の形態によるカッターヘッド２２に取付けられるカッターホルダ３０Ａの構成について説明する。図２は実施の形態１によるカッターホルダ３０Ａの本体部、図３はカッターホイールを取付けたカッターホルダ３０Ａを示す斜視図である。図４はカッターホイールを示す図である。これらの図に示すように、カッターホルダ３０Ａはカッターホイールを保持する略円筒形の部材である。カッターホルダ３０Ａの一端には平坦部３１ａ，３１ｂがいずれも中心軸に平行に設けられ、この平坦部３１ａ，３１ｂの中間に中心軸に沿った切欠き３２を有している。平坦部３１ａ，３１ｂの中央部分には面に垂直な方向のピン溝３３を有し、その側面は円弧状に形成されている。カッターホイール３４Ａは後述するように円板状であり、中心に貫通孔、円周部分の少なくとも一部に直線状の切欠き３４ａを有している。カッターホイール３４Ａは、中心の貫通孔にピン溝３３に挿入されたピン３５を貫通させ、直線状の切欠き３４ａを切欠き３２の内壁に当接することによりカッターホルダ３０Ａに固定される。カッターホイール３４Ａを固定した後は、カッターホイールの交換を要する場合にもカッターホイールを取り外さず、カッターホルダ３０Ａと共に交換される。一方カッターホルダ３０Ａの他端には位置決め用の取付部３６が設けられている。取付部３６はカッターホルダ３０Ａを切欠いて形成され、傾斜部３６ａ及びカッターホルダの軸と平行な平坦部３６ｂを有する。又カッターホルダ３０Ａはその上部の一部分が磁性体金属で構成されている。
【００２７】
次にカッターホイール３４Ａについて図４を用いて説明する。カッターホイール３４Ａは例えばホイール径が２．５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ程度の円板状の形状を有し、円周部分の断面が円錐形に形成される。又カッターホイール３４は中心に貫通孔を有し、円周部分の少なくとも一部に直線状の切欠き３４ａを有している。ここでカッターホイールの円周部の刃先の角度は例えば１０°〜８０°、特に１５°〜８０°とすることが好ましい。又カッターホイールの材質は被加工物の種類によって適宜選択されるが、例えば超硬合金、焼結ダイヤモンド、ＳＵＳ、ＳＫＨ（工具鋼）、サファイア等が用いられる。又後述するように貼り合わせ基板の樹脂フィルムを加工対象とする場合には、脆性材料基板よりも硬度の低い材質が用いられる。
【００２８】
次にホルダジョイント４０Ａについて説明する。図５はホルダジョイント４０Ａを示す図であり、図６はこのホルダジョイント４０Ａにカッターホルダ３０Ａを挿入する状態を示す斜視図である。これらの図に示すようにホルダジョイント４０は上部にベアリング４１ａ，４１ｂを有しており、下方がカッターホルダを保持する保持部４２となっている。ホルダジョイント４０Ａの保持部４２には、図示のように円形の保持孔部４３が形成されており、その内側にマグネット４４が埋設されている。又この保持孔部４３の内部には中心軸から隔てた位置に中心軸と垂直な平行ピン４５が設けられる。平行ピン４５はカッターホルダ３０Ａの傾斜部３６ａに接してカッターホルダ３０Ａを位置決めするものである。
【００２９】
このカッターホルダ３０Ａをホルダジョイント４０Ａに取付ける際には、図６に示すようにホルダジョイント４０Ａの保持孔部４３にカッターホルダ３０Ａをその取付部３６から挿入する。そうすればカッターホルダ３０Ａの先端部がマグネット４４によって吸引され、更に傾斜部３６ａが平行ピン４５に接触して位置決め固定される。図７はカッターホルダ３０Ａが取付けられた状態を示す部分断面図である。カッターホルダ３０Ａはマグネット４４によって吸引されているだけであるため、取付けが極めて容易であり、所定の位置に固定される。取り替える場合にもカッターホルダ３０Ａを引っ張るだけで容易に取り外すことができ、着脱が容易となる。
【００３０】
次に本実施の形態によるカッター装置１の構成について、ブロック図を用いて説明する。図８はカッター装置１の制御系を示すブロック図である。本図において２台のＣＣＤカメラ１８からの出力は画像処理部５１を介して制御部５２に与えられる。制御部５２はＸモータ駆動部５３、Ｙモータ駆動部５４を介して夫々モータ２４，１４を駆動するものである。又回転用モータ駆動部５５はモータ１５を駆動し、テーブル１６上に配置された被加工物１７を回転させると共に、角度ずれがあるときにその角度ずれを打ち消すものである。更に制御部５２にはカッターホルダ昇降部５６やモニタ５７が接続される。カッターホルダ昇降部５６は、カッターホルダ３０Ａを昇降させ、カッターホイール３４Ａが被加工物の表面を適切な荷重にて圧接するように駆動する昇降手段である。
【００３１】
カッターホルダ昇降部５６はカッターヘッド２２の内部に設けられ、例えば空気圧制御を用いるエアーシリンダーやリニアモータによる電動昇降部などで構成されている。カッターホルダ昇降部５６により、カッターホイール３４Ａを樹脂基板等の被加工物の表面に接触させて適切な荷重で圧接することができる。
【００３２】
次に実施の形態１によるカッター装置の動作について説明する。被加工物として樹脂フィルム、その積層物、低焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）、高温焼成セラミックス（ＨＴＣＣ）、シリコンウエハ等が考えられる。又ガラス基板等の被加工物に樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板のうち樹脂フィルムを対象とする場合もある。まず被加工物１７をテーブル１６上に設置し、図示しない真空吸着手段等で保持する。そして制御部５２はカッターヘッドを切断位置に移動するように相対移動部によりＸ軸又はＹ軸方向に移動すると共に回転制御し、所望の位置でカッターホルダ昇降部５６を制御してカッターヘッド２２を降下させる。こうすればカッターヘッド２２の先端に保持されているカッターホイール３４Ａが被加工物の表面に圧接される。これにより被加工物１７の内部にくい込むこととなる。こうした状態で相対移動部を移動させることで切断することができる。例えば、ガラス基板等の脆性材料基板に樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板のうち樹脂フィルムを切断する場合、カッターホイール３４Ａの材質等にもよるが、カッターホイール３４Ａが樹脂フィルムを貫通し、脆性材料基板と接触するまで、カッターホイール３４Ａをくい込ませると、樹脂フィルムを切断する工程で、脆性材料基板にも傷をつけてしまう場合がある。これを未然に防止したい場合、カッターホイール３４Ａが樹脂フィルムを貫通する直前のところ（例えば、樹脂フィルム厚さの９９％の深さ）までくい込ませた状態で切断することもできる。結果として、樹脂フィルムを切断する工程では樹脂フィルムが完全には切断されないことになるが、樹脂フィルムの材質に応じて切断されない部分の厚みを小さくすることにより、多くの場合、後工程での貼り合わせ基板全体の分離に対する悪影響をなくすことができる。
【００３３】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１によるカッターホルダ３０Ａは円筒部の一面に取り付け部３６の切欠きを有しているが、実施の形態２のカッターホルダ３０Ｂは、図９に示すように左右に対称に取付部３６Ａ，３６Ｂを形成する。その他の構成は前述した実施の形態１と同様である。この場合も実施の形態１と同様にカッターホルダ３０Ｂをホルダジョイント４０Ａに取付けて使用することができる。この場合に取付部３６Ａが平行ピン４５に接触して取付けられたとする。そして使用によって、カッターホイール３４Ａの刃先に摩耗が生じた場合に、カッターホルダ３０Ｂをその中心軸に沿って１８０°回転させて、取付部３６Ｂを平行ピン４５に接触させてホルダジョイント４０Ａに取付ける。こうすれば新たなカッター面とすることができ、カッターホイールの２箇所を切断に用いることができる。この切換えはカッターホイール自体を取り外す必要はないので、極めて容易に行うことができ、カッターホイールを一体化したカッターホルダを長寿命化することができる。
【００３４】
（実施の形態３）
次に実施の形態３におけるカッター装置について説明する。実施の形態３によるカッター装置はガラス基板の脆性材料基板と、樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板を被加工物とし、そのうちの樹脂フィルム等を切断する用途に適したものである。実施の形態３では図１０（ａ）にカッターホイール３４Ｂを示すように、カッターホイール３４Ｂの直線状切欠き部３４ａに加えて下面に平坦に切欠き３４ｂを形成しておく。又貼り合わせ基板の樹脂フィルムを加工対象とするため、カッターホイール３４Ｂには脆性材料基板よりも硬度の低い材質が用いられる。例えば、ガラス基板等の脆性材料基板に樹脂フィルム等が積層された貼り合わせ基板のうち樹脂フィルムを実施の形態３によるカッター装置のカッターホイール３４Ｂを用いて切断する場合について説明する。この場合、カッターホイール３４Ｂが樹脂フィルムを貫通するまで、カッターホイール３４Ｂをくい込ませても、下面の平坦な切欠き３４ｂが脆性材料基板の表面に接触し、滑るような状態で移動することになるので、脆性材料基板に傷をつけることなく、樹脂フィルムを完全に切断することができる。
【００３５】
このカッターホイール３４Ｂは図１０（ｂ）に示すように、カッターホルダ３０Ｃに取付けられ、更にホルダジョイント４０Ａに取付けられる。その他の構成は実施の形態１と同様である。こうすれば図１１に示すようにガラス基板Ｇと樹脂フィルムＦとが積層された被加工物の樹脂フィルム側に切り込みを入れる際に、カッターホイール３４Ｂが樹脂フィルムＦに圧入されるが、ガラス基板Ｇの面にはくい込むことはない。従ってガラス基板の樹脂フィルム面側を傷つけることなく樹脂フィルムのみを切断することができ、ガラス面の損傷を防止することができる。
【００３６】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４によるカッター装置について説明する。図１２は本実施の形態４によるカッターホルダ３０Ｄの斜視図である。図１３は本実施の形態のカッターホルダ３０Ｄ、及びホルダジョイント４０Ｂの断面を示す図である。なお、図１３におけるホルダジョイント４０Ｂの断面は、多角形状の両側面の間を両側面に平行な面で切ったときの面である。
【００３７】
カッターホルダ３０Ｄは、略円柱形の磁性体金属でできており、外周面部の全周にわたって円環状に形成された窪み３７を有している。またカッターホルダ３０Ｄは、実施の形態１と同様にカッターホイール３４Ａを固定的に保持しており、またホルダジョイント４０Ｂへの挿入を容易にすると共に固定するために、側面から突出した操作バー３８を取付部として有している。
【００３８】
ホルダジョイント４０Ｂは、カッターホルダ３０Ｄを挿入し保持するための略円柱状の保持孔部４６、及びカッターホルダ３０Ｄの操作バー３８を導入するためのバー導入溝４７を有するものである。バー導入溝４７は、図１３におけるホルダジョイント４０Ｂの断面に一部分だけが図示されている。図１３に示すように、保持孔部４６には、例えばバネ部材などの弾性部材４８が設けられている。
【００３９】
カッターホルダ３０Ｄは、操作バー３８をバー導入溝４７に導入しながら、保持孔部４６に挿入される。カッターホルダ３０Ｄが保持孔部４６に挿入されて操作バー３８がバー導入溝４７の最上部にまで引き上げられたとき、図１３に示すようにカッターホルダ３０Ｄの窪み３７が保持孔部４６の弾性部材４８と係合し、カッターホルダ３０Ｄはホルダ取付け部４０Ｂに固定される。また、操作バー３８はバー導入溝４７で回転方向の動きが抑止されるので、カッターホルダ３０Ｄは、ホルダ取付け部４０Ｂの保持孔部４６内で正確に位置決めされる。その他の構成は前述した実施の形態１と同様であり、同様の効果が得られる。
【００４０】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について説明する。実施の形態４ではカッターホルダ３０Ｄに１つの操作バーを設けているが、実施の形態５のカッターホルダ３０Ｅにおいては、図１４に示すように、２つの操作バー３８Ａ，３８Ｂを左右に対称に形成する。この場合にはホルダジョイント４０Ｃについてもバー導入溝４７Ａ，４７Ｂを左右に形成する。又カッターホルダ３０Ｅを保持する弾性部材は図示しない側方に設けておく。こうすればカッターホルダ３０Ｅを挿入して被加工物の切断を行った後、カッターホイールの刃先が摩耗すると、実施の形態２と同様に挿入方向を１８０°回転させてカッターホルダ３０Ｅをホルダジョイント４０Ｃに取付けることができる。このためカッターホイールの２箇所を切断に用いることができる。この切換えはカッターホイール自体を取り外す必要はないので、極めて容易に行うことができ、カッターホイールを一体化したカッターホルダを長寿命化することができる。
【００４１】
（実施の形態６）
尚前述した各実施の形態では、１つのカッターヘッドを有するカッター装置について説明した。被加工物をスクライブするためのスクライブ装置に、図５等に示すホルダジョイントを取付けることができる場合には、そのままカッターホルダを取付けてカッター装置とすることができる。更に複数のヘッドを有するマルチスクライブ装置にも本発明のカッターホルダを適用して、切断機能とスクライブ機能を有するカッター装置とすることもできる。以下このようなカッター装置を実施の形態６として説明する。
【００４２】
スクライブ機能とカッター機能を有するカッター装置の場合には、貼り合わせ基板を被加工物とし、被加工物のうち脆性材料基板をスクライブし、樹脂フィルムをカッター機能によって切断する。例えば被加工物はガラス基板に樹脂フィルムが貼合わされたパネル基板が考えられる。この場合には上下に夫々カッターヘッドとスクライブヘッドが搭載されたカッター装置を用いて、図１６に示すように下方よりスクライブヘッド６１によってスクライブすると共に、カッターヘッド３４Ｂによって切断する。これによって貼り合わせ基板を容易に切断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は樹脂フィルム及びこれらが積層された基板等の被加工物をカットするカッター装置及びこれに用いるカッターホルダに関し、カッターホイールをカッターホルダと一体化しているため、交換容易にカッターホルダを実現することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ カッター装置
１１ 移動台
１６ テーブル
２２ カッターヘッド
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ カッターホルダ
３１ａ，３１ｂ，３６ｂ 平坦部
３２ 切欠き
３３ ピン溝
３４，３４Ａ，３４Ｂ カッターホイール
３５ ピン
３６ 取付部
３６ａ 傾斜部
３７ 窪み
３８，３８Ａ，３８Ｂ 操作バー
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ ホルダジョイント
４１ａ，４１ｂ ベアリング
４２ 保持部
４３ 保持孔部
４４ マグネット
４５ 平行ピン
４６ 保持孔部
４７，４７Ａ，４７Ｂ バー導入溝
５１ 画像処理部
５２ 制御部
５３ Ｘモータ駆動部
５４ Ｙモータ駆動部
５５ 回転用モータ駆動部
５６ カッターホルダ昇降部
５７ モニタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物が設置される設置手段と、
前記設置手段上の被加工物に対向するように設けられるカッターヘッドと、
前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントと、
取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するカッターホルダと、
前記カッターヘッドを前記設置手段上の被加工物の面に垂直に上下動させる昇降手段と、
前記カッターヘッド及び前記被加工物を相対的に被加工物の平面に沿った面内で移動させる相対移動部と、を具備し、前記カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するカッター装置。
【請求項２】
前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有する請求項１記載のカッター装置。
【請求項３】
前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、
前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有する請求項１又は２記載のカッター装置。
【請求項４】
前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、
前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有する請求項１又は２記載のカッター装置。
【請求項５】
前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有する請求項１〜４のいずれか１項記載のカッター装置。
【請求項６】
前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものである請求項１〜５のいずれか１項記載のカッター装置。
【請求項７】
前記カッター装置の被加工物は、脆性材料基板に可撓性を有する基板を貼り合わせた貼り合わせ基板であり、
前記カッターホイールは、前記被加工物の脆性材料基板より硬度の低い材質で形成され、前記被加工物の可撓性を有する基板を切断するものであり、
前記カッター装置は、前記被加工物の脆性材料基板をスクライブするスクライブヘッドを更に有する請求項１〜６のいずれか１項記載のカッター装置。
【請求項８】
被加工物に対向するように設けられるカッターヘッド、及び前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントを有し、カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するカッター装置に用いられるカッターホルダであって、
取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するカッターホルダ。
【請求項９】
前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有する請求項８記載のカッターホルダ。
【請求項１０】
前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、
前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有する請求項８又は９記載のカッターホルダ。
【請求項１１】
前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、
前記ホルダジョイントは、記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有する請求項８又は９記載のカッターホルダ。
【請求項１２】
前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有する請求項８〜１１のいずれか１項記載のカッターホルダ。
【請求項１３】
前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものである請求項８〜１２のいずれか１項記載のカッターホルダ。
【請求項１】
被加工物が設置される設置手段と、
前記設置手段上の被加工物に対向するように設けられるカッターヘッドと、
前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントと、
取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するカッターホルダと、
前記カッターヘッドを前記設置手段上の被加工物の面に垂直に上下動させる昇降手段と、
前記カッターヘッド及び前記被加工物を相対的に被加工物の平面に沿った面内で移動させる相対移動部と、を具備し、前記カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するカッター装置。
【請求項２】
前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有する請求項１記載のカッター装置。
【請求項３】
前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、
前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有する請求項１又は２記載のカッター装置。
【請求項４】
前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、
前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有する請求項１又は２記載のカッター装置。
【請求項５】
前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有する請求項１〜４のいずれか１項記載のカッター装置。
【請求項６】
前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものである請求項１〜５のいずれか１項記載のカッター装置。
【請求項７】
前記カッター装置の被加工物は、脆性材料基板に可撓性を有する基板を貼り合わせた貼り合わせ基板であり、
前記カッターホイールは、前記被加工物の脆性材料基板より硬度の低い材質で形成され、前記被加工物の可撓性を有する基板を切断するものであり、
前記カッター装置は、前記被加工物の脆性材料基板をスクライブするスクライブヘッドを更に有する請求項１〜６のいずれか１項記載のカッター装置。
【請求項８】
被加工物に対向するように設けられるカッターヘッド、及び前記カッターヘッドの先端に設けられるホルダジョイントを有し、カッターホイールを被加工物に圧接しながら走査することにより被加工物を切断するカッター装置に用いられるカッターホルダであって、
取付部を有し、前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、外周面に刃先が形成されたカッターホイールを固定するカッターホルダ。
【請求項９】
前記カッターホルダは、前記カッターホイールの取付方向を１８０°異ならせて前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けるため２箇所の取付部を有する請求項８記載のカッターホルダ。
【請求項１０】
前記カッターホルダの取付部は、前記カッターホルダの上部に形成された切欠き部であり、
前記ホルダジョイントは、前記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記切欠き部に係合するピンを有する請求項８又は９記載のカッターホルダ。
【請求項１１】
前記カッターホルダの取付部は、側方に突出する操作バーであり、
前記ホルダジョイントは、記カッターホルダが挿入される保持孔部、及び前記カッターホルダの前記操作バーが挿入されるバー導入溝を有する請求項８又は９記載のカッターホルダ。
【請求項１２】
前記カッターホイールは、前記カッターホルダより突出する部分に前記被加工物の面に平行な直線状の切欠きを有する請求項８〜１１のいずれか１項記載のカッターホルダ。
【請求項１３】
前記カッターホイールは円板状であって、その外周部に刃先角度が１０°〜８０°の刃を形成したものである請求項８〜１２のいずれか１項記載のカッターホルダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図１０】
【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１５８７３７（Ｐ２０１０−１５８７３７Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４５４（Ｐ２００９−１４５４）
【出願日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
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