專利名稱：劃線輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種劃線輪，尤其是涉及一種刃尖與脆性基板之間的抓持性良好、可使所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度提升的劃線輪。
背景技術(shù)：
以往，在液晶顯示面板或有機(jī)電致發(fā)光(EL, electro luminescence)面板等平板顯示面板、太陽能電池等的制造步驟中，設(shè)置有母玻璃(mother glass)基板等脆性材料基板的切斷步驟。在上述切斷步驟中，一面對劃線輪施加與脆性基板的材質(zhì)或厚度等諸條件 相符的負(fù)荷，一面使劃線輪在脆性基板的表面上轉(zhuǎn)動(dòng)而形成劃線，通過對脆性基板施加特定的力而沿劃線切斷脆性基板，從而制造單個(gè)的面板或玻璃基板。作為這些劃線輪，一般使用沿圓盤狀輪的圓周部形成有V字形刃的劃線輪(參照下述專利文獻(xiàn)I)。在使用該先前例的劃線輪在玻璃基板上形成劃線時(shí)，通過負(fù)荷作用于劃線輪的刃尖而使刃尖抵接的玻璃基板的表面產(chǎn)生彈性變形，其次，隨著刃尖負(fù)荷的增大，在劃線輪的抵接部位產(chǎn)生塑性變形，如果刃尖負(fù)荷進(jìn)一步增大，則會超出塑性變形的極限點(diǎn)而產(chǎn)生脆性破壞，從而在玻璃基板的厚度方向上生長垂直裂痕。此時(shí)，通過增大刃尖負(fù)荷而使刃尖深入至玻璃基板表面的深度變大，用以產(chǎn)生垂直裂痕的能量變大，因此，垂直裂痕的長度也變長。然而，如果刃尖負(fù)荷超過一定大小，則可形成較長的垂直裂痕，但沿玻璃基板的表面的劃線的塑性變形區(qū)域的內(nèi)部應(yīng)變成為飽和狀態(tài)，從而產(chǎn)生水平裂痕而導(dǎo)致產(chǎn)生所不希望的切屑(玻璃屑)。因此，作為在形成較長的垂直裂痕的同時(shí)水平裂痕的產(chǎn)生較少的劃線輪，已知如下劃線輪，即沿著圓盤狀輪的圓周部形成V字形刃，并且在V字形刃的刃尖以固定間距形成固定高度的突起或固定深度的溝槽(參照下述專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該劃線輪，當(dāng)突起部分抵接于玻璃基板時(shí)可施加打點(diǎn)沖擊，因此，通過突起實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)接觸成為中心，劃線時(shí)在玻璃基板的表面方向產(chǎn)生的應(yīng)力較以往的情況少，因此，可一面在玻璃基板產(chǎn)生貫穿板厚的程度的極長的垂直裂痕而不產(chǎn)生無用的水平裂痕，一面連續(xù)地對玻璃基板進(jìn)行劃線。如下結(jié)構(gòu)的劃線輪也為人所周知，即相同地以沿著圓盤狀輪的圓周部V字形刃的脊線部成為連續(xù)的刃尖的方式形成，且在對玻璃基板形成劃線時(shí)，在刃尖的正下方的刃的傾斜面形成面向劃線的深度方向的切口凹部，由此在V字形刃的前端部分交替地形成薄壁部及厚壁部(參照下述專利文獻(xiàn)3)。此處，利用圖5及圖6對下述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪進(jìn)行說明。另外，圖5A是下述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪的側(cè)視圖，圖5B是剖視圖，圖5C是前視圖，圖是對玻璃基板形成劃線時(shí)的放大剖視圖。此外，圖6A是說明圖5所示的劃線輪的薄壁部的作用的圖，圖6B是說明厚壁部的作用的圖。該劃線輪50沿著圓盤狀的劃線輪50的外周緣部通過V字形狀的刃的傾斜面51無間斷地連續(xù)地形成有成為脊線部的刃尖51a。此外，在劃線輪50的中央部形成有貫穿孔52，成為旋轉(zhuǎn)軸的輪銷(wheel pin)(省略圖示)插入在該貫穿孔52中，劃線輪50由該輪銷軸支撐著轉(zhuǎn)動(dòng)。在刃尖51a的正下方的刃的傾斜面51，通過放電加工等適當(dāng)方法形成有在劃線輪50對玻璃基板54 (參照圖5D)形成劃線時(shí)面向該劃線S的深度方向的多個(gè)切口凹部53。另外，該劃線輪50中，形成切口凹部53的面的刃尖側(cè)部分53a以成為與形成脊線部的刃尖51a平行的狀態(tài)的方式形成。如圖ro所示，在形成在玻璃基板54的劃線S的通常的深度、即從玻璃基板54的表面至刃尖51a為止的深度為dl (約10 m以下，通常為5 m以下)的情況下，該切口凹部53是在刃的傾斜面51，將從退離刃尖51a的位置d2至退離玻璃基板54的表面的位置d3規(guī)定為凹陷的范圍而形成。此外，形成切口凹部53的面的刃尖側(cè)部分53a與玻璃基板54的表面實(shí)質(zhì)上成為垂直的配置關(guān)系。如上所述，通過在刃的傾斜面51的刃尖51a側(cè)形成切口凹部53，從而形成有切口凹部53的部分成為薄壁部51b，未形成有切口凹部53的部分成為厚壁部51c，成為交替地形成有薄壁部51b與厚壁部51c并且連續(xù)地形成有刃尖51a的狀態(tài)。 在利用該劃線輪50對玻璃基板54形成劃線時(shí)，通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部51b與厚壁部51c而交替地重復(fù)進(jìn)行劃線，一面使刃尖51a的深入深度逐漸變大一面進(jìn)行劃線處理直至劃線輪50的刃尖51a到達(dá)玻璃基板54的厚度方向的最低點(diǎn)為止。在形成在刃的前端側(cè)的薄壁部51b進(jìn)行劃線處理的狀態(tài)下，如圖6A所示，由于切口凹部53成為避讓凹部而不與劃線S的溝槽的傾斜面Sa接觸，所以成為所有負(fù)荷只集中在刃尖51a的前端部的狀態(tài)，從而有效地通過薄壁部51b進(jìn)行劃線。在通過該薄壁部51b進(jìn)行的劃線處理中，由于刃尖51a未接觸于沿劃線S的塑性變形區(qū)域，所以可將內(nèi)部應(yīng)變的產(chǎn)生抑制得較低，可防止水平裂痕的產(chǎn)生，在劃線S的底部形成較淺的垂直裂痕Sb。此時(shí)，厚壁部51c成為即將進(jìn)入至劃線S中的狀態(tài)。如果形成在刃的前端側(cè)的薄壁部51b通過后，厚壁部51c進(jìn)入至該劃線S中，則該厚壁部51c的前端的兩側(cè)部接觸于劃線S的溝槽的傾斜面Sa，刃尖負(fù)荷全部施加至該溝槽的傾斜面Sa。隨著厚壁部51c進(jìn)一步進(jìn)入，如圖6B所示，溝槽的傾斜面Sa受到擠壓而塑性變形并平坦化。此時(shí)，由于劃線S成為向左右擴(kuò)展的狀態(tài)，所以垂直裂痕Sb形成得更大。另夕卜，在厚壁部51c進(jìn)入至通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部51b而形成的劃線S中時(shí)，由于成為該厚壁部51c抵接于劃線S的溝槽的傾斜面Sa的形態(tài)，因此成為施加打點(diǎn)沖擊的狀態(tài)，從而促進(jìn)垂直裂痕Sb的形成。如此一來，因通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部51b與厚壁部51c交替地重復(fù)進(jìn)行劃線，由此向玻璃基板54的深入逐漸加深，所以能夠以與以往同等或者小于以往的刃尖負(fù)荷形成較以往深的垂直裂痕Sb。其結(jié)果，由于在劃線時(shí)能夠使對玻璃基板54施加的負(fù)荷減小，所以幾乎不會在玻璃基板54產(chǎn)生殘留應(yīng)力，從而發(fā)揮可抑制水平裂痕的產(chǎn)生的效果。[背景技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)I]日本專利特開平06-056451號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]專利第3074143號說明書[專利文獻(xiàn)3]日本專利特開2010-126382號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所要解決的問題]根據(jù)上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪50，由于刃尖51a與玻璃基板54之間的抓持性良好，可一面在劃線的塑性變形區(qū)域抑制水平裂痕的產(chǎn)生一面高效地形成垂直裂痕，所以發(fā)揮可獲得在進(jìn)行切斷處理時(shí)不會在端面產(chǎn)生凹凸的高成形品質(zhì)的玻璃基板的優(yōu)異效果。然而，根據(jù)本發(fā)明者的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下問題，即如果利用上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪50對玻璃基板54進(jìn)行劃線，則所獲得的玻璃基板的端面強(qiáng)度降低。本發(fā)明者為了探索上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪50的問題的產(chǎn)生原因而重復(fù)進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，結(jié)果得出以下知識見解，即因形成切口凹部53的面的刃尖側(cè)部分53a與玻璃基板54的表面實(shí)質(zhì)上成為垂直的配置關(guān)系，所以通過厚壁部51c進(jìn)行的打點(diǎn)沖擊過大，從而導(dǎo)致出現(xiàn)所述問題。因此，本發(fā)明者等進(jìn)一步進(jìn)行反復(fù)研究，為了使該打點(diǎn)沖擊并非完全不存在而是較上述專利文獻(xiàn)3所揭示的情況小，而重新研究形成在沿著圓盤狀的劃 線輪的外周緣部形成的V字形狀的刃的傾斜面上的切口凹部的形狀，由此，發(fā)現(xiàn)可一面使刃尖與脆性基板之間的抓持性良好，一面使所劃線的玻璃基板等脆性基板的端面強(qiáng)度提升，從而完成本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的目的在于提供一種刃尖與脆性基板之間的抓持性良好、使所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度提升的劃線輪。[解決問題的技術(shù)手段]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的劃線輪是以沿著圓盤狀輪的圓周部以V字形刃的脊線部成為連續(xù)的刃尖的方式形成，且在上述V字形刃的傾斜面，從與上述刃尖相隔特定距離的位置形成有切口凹部，在上述V字形刃的前端部分交替地形成有薄壁部與厚壁部；其特征在于上述切口凹部在將上述刃尖的角度設(shè)為01(其中01 >90° )，且將形成上述切口凹部的面的上述刃尖側(cè)部分與上述刃的傾斜面之間的角度設(shè)為0 2時(shí)，以180° > 92 >180° -(9 1)/2的方式形成。另外，本發(fā)明中的“ 0 2”是指也包括“形成切口凹部的面”為曲面的情況在內(nèi)，“形成切口凹部的面”在刃尖側(cè)部分與刃的傾斜面交叉的位置上的、形成在“形成切口凹部的面”的切面與“刃的傾斜面”的切面之間的角度。此外，91為鈍角(9 >90° )，優(yōu)選165。彡0 I > 90°的范圍。而且，在0 2 = 180 °的情況下為未形成有切口凹部的狀態(tài)，對應(yīng)于如上述專利文獻(xiàn)I所揭示般沿著圓盤狀輪的圓周部形成V字形刃的劃線輪。此外，在02 =180° -(9 1)/2的情況下為形成有切口凹部的面的刃尖側(cè)部分與形成脊線部的刃尖平行的狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于上述專利文獻(xiàn)3。即，本發(fā)明的劃線輪是在V字形刃的傾斜面從與刃尖相隔特定距離的位置形成有切口凹部，形成該切口凹部的面的刃尖側(cè)部分與刃的傾斜面之間的角度大于上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪。由此，與上述專利文獻(xiàn)I所揭示的劃線輪相比不易產(chǎn)生水平裂痕，與上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪相比垂直裂痕較淺。因此，根據(jù)本發(fā)明的劃線輪，刃尖與脆性基板之間的抓持性良好，可使所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度提升。此外，即便有與其他劃線交叉的情況，在交叉部亦不易產(chǎn)生缺口。另外，本發(fā)明的劃線輪可適當(dāng)選擇使用在超硬合金制、燒結(jié)金剛石制、或者鋼或超硬合金的表面通過物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法涂覆有單晶金剛石、多晶金剛石、CBN(Cubic Boron Nitride,立方氮化硼)等的構(gòu)件。此外，切口凹部由于尺寸較小，所以為了高精度地進(jìn)行加工，優(yōu)選通過激光加工來形成。此外，在本發(fā)明的劃線輪中，優(yōu)選切口凹部形成在兩側(cè)的V字形刃的傾斜面，但是也可視用途而采用只在單側(cè)的刃的傾斜面形成切口凹部的劃線輪。在本發(fā)明的劃線輪中，上述e 2優(yōu)選175°彡02彡180° -(01)/2+5°，更優(yōu)選175。彡 0 2 彡 180。-( 9 1)/2+45°。在02為180° > 92 > 175°的條件的情況下，形成切口凹部的效果較小，且在本發(fā)明的劃線輪與上述專利文獻(xiàn)I所揭示的劃線輪之間產(chǎn)生的效果差異也較小。此夕卜，在02為180° -(01)/2+5° >02彡180° _( 0 I)/2的條件的情況下，在本發(fā)明的劃線輪與上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪之間產(chǎn)生的效果差異較小。在02為175° ^ 02彡180° -(0 1)/2+45°的條件的情況下，可進(jìn)一步提升所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度。在本發(fā)明的劃線輪中，優(yōu)選同一形狀者在同一圓周上等間隔地形成有多個(gè)。在本發(fā)明的劃線輪中，即便形狀各不相同者在同一圓周上不等間隔或錯(cuò)開地形成有單個(gè)或多個(gè)，也可發(fā)揮相應(yīng)的效果。然而，如果同一形狀者在同一圓周上等間隔地形成有多個(gè)，則可遍及全長而形成均質(zhì)的劃線，并且在端部，與脆性基板抵接的劃線輪的接觸狀態(tài)實(shí)質(zhì)上均一，因此，可進(jìn)一步提升所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度。此外，即便有與其他劃線交叉的情況，也更難以在交叉部產(chǎn)生缺口。在本發(fā)明的劃線輪中，上述切口凹部優(yōu)選以沿上述刃的傾斜面的延伸方向的長度a與沿與上述刃的傾斜面正交的方向的長度b的比b/a成為b/a < I 的方式形成。如果切口凹部滿足b/a < I的條件，則切口凹部成為橢圓狀，且成為沿刃的傾斜面的延伸方向整齊排列的狀態(tài)。因此，根據(jù)本發(fā)明的劃線輪，由于可在刃的傾斜面形成多個(gè)切口凹部，因此所劃線的脆性基板的端面形狀更均質(zhì)，且可使端面強(qiáng)度進(jìn)一步提升。


圖I是實(shí)施方式的劃線輪的側(cè)視圖。圖2是圖I的劃線輪的前視圖。圖3是沿圖I的III-III線的放大剖視圖。圖4A是說明實(shí)施方式的劃線輪的薄壁部的作用的圖，圖4B是說明厚壁部的作用的圖。圖5A是先前例的劃線輪的側(cè)視圖，圖5B是剖視圖，圖5C是前視圖，圖是對玻璃基板形成劃線時(shí)的放大剖視圖。圖6A是說明圖5所示的劃線輪的薄壁部的作用的圖，圖6B是說明厚壁部的作用的圖。
[符號的說明]10劃線輪IOa 貫穿孔
IOb旋轉(zhuǎn)軸11主體部12刃的傾斜面12a 刃尖12b薄壁部12c厚壁部13切口凹部14玻璃基板S劃線Sa溝槽的傾斜面Sc垂直裂痕
具體實(shí)施例方式以下，利用圖式對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。但以下所示的實(shí)施方式表示用以使本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的劃線輪的一例，并非意圖將本發(fā)明特定為該劃線輪，也可同樣地適用于權(quán)利要求的范圍中所包含的其他實(shí)施方式的劃線輪。此外，在以下所示的圖式中，為了可容易理解地識別各構(gòu)成，針對各構(gòu)成部分適當(dāng)?shù)厥贡壤卟煌幢匕凑諏?shí)際的尺寸或角度進(jìn)行圖示。首先，參照圖I 圖3對實(shí)施方式的劃線輪進(jìn)行說明。另外，圖I是實(shí)施方式的劃線輪的側(cè)視圖。圖2是圖I的劃線輪的前視圖。圖3是沿圖I的III-III線的放大剖視圖。如圖I 圖3所示，實(shí)施方式的劃線輪10具有遍及沿圓盤狀輪的圓周部的全周而形成有V字形刃的形狀。更詳細(xì)地說，具有以下底面的面積較上底面大的2個(gè)圓錐臺的下底面彼此相互對向的方式配置的形狀，具有算盤珠形狀，且包括主體部11、刃的傾斜面12、及由刃的傾斜面形成的作為脊線部的刃尖12a。另外，該劃線輪10可適當(dāng)選擇使用在超硬合金制、燒結(jié)金剛石制、或者鋼或超硬合金的表面通過物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法涂覆有單晶金剛石、多晶金剛石、CBN等的構(gòu)件。如圖I及圖2所示，主體部11形成為圓盤狀，在主體部11的中心附近，沿旋轉(zhuǎn)軸IOb設(shè)置有貫穿主體部11的貫穿孔10a。此外，在主體部11的外周圓呈環(huán)狀地設(shè)置有刃的傾斜面12。如圖I所示，刃的傾斜面12是由以旋轉(zhuǎn)軸IOb為中心的同心圓狀的內(nèi)周及外周形成的圓環(huán)狀體。此外，如圖2所示，刃的傾斜面12在前視下呈V字狀。沿旋轉(zhuǎn)軸IOb的刃的傾斜面12的厚度隨著從旋轉(zhuǎn)軸IOb側(cè)朝向刃尖12a而逐漸減小。刃尖12a沿著刃的傾斜面12的最外周部設(shè)置。另外，與先前例同樣地，刃的傾斜面12可通過斜度研磨法(使用磨石的面進(jìn)行研磨而形成傾斜面的方法)形成。而且，本實(shí)施方式的劃線輪10是多個(gè)同一形狀的切口凹部13呈同心圓狀等間隔地形成在刃的傾斜面12。另外，在圖I及圖2中，為便于制圖，只分別圖示幾個(gè)切口凹部13。該切口凹部13由于尺寸較小，所以為了高精度地進(jìn)行加工，可通過激光加工法來形成。另夕卜，切口凹部13也可是不全為同一形狀，也可不為等間隔，此外，也可在刃的傾斜面的兩面分別位于不同的位置。此外，由于切口凹部13也包括形成切口凹部13的面13a (參照圖3)為曲面的情況，因此，形成切口凹部的面13a的刃尖側(cè)部分與刃的傾斜面12之間的角度02被定義為形成切口凹部的面13a在刃尖側(cè)部分上與刃的傾斜面12交叉的位置處的、形成在形成切口凹部的面的切面L與刃的傾斜面12的切面之間的角度。各切口凹部13以沿刃的傾斜面12的延伸方向的長度a與沿與刃的傾斜面12正交的方向的長度b的比b/a成為b/a < I的方式形成為橢圓形狀，在圖I及圖2中，表示了設(shè)為b/a <0.5以下的長橢圓形狀的例子。與上述專利文獻(xiàn)3所示的內(nèi)容同樣地，該多個(gè)切口凹部13在形成在玻璃基板14 (參照圖4)的劃線S的通常的深度、即從玻璃基板14的 表面至刃尖12a為止的深度為dl (約5 y m以下)的情況下，在刃的傾斜面12上將從退離刃尖12a的位置d2至退離玻璃基板14的表面的位置d3規(guī)定為凹陷的范圍而形成。此外，切口凹部13在V字形刃的傾斜面12從與刃尖12a相隔特定距離的位置形成，通過在刃的傾斜面12的刃尖12a側(cè)形成切口凹部13，而使形成有切口凹部13的部分成為薄壁部12b，未形成有切口凹部13的部分成為厚壁部12c，從而成為在V字形刃的前端部分交替地形成有薄壁部12b及厚壁部12c、并且連續(xù)地形成有刃尖12a的狀態(tài)。而且，本實(shí)施方式的劃線輪與上述專利文獻(xiàn)3所示的劃線輪不同，如圖3所示，切口凹部13在將刃尖12a的角度設(shè)為0 I，且將形成切口凹部13的面的刃尖側(cè)部分與刃的傾斜面12之間的角度設(shè)為0 2時(shí)，以180° > 02 >180° _(e I)/2的方式形成。該0 2是以如下方式規(guī)定者。S卩，在0 2 = 180°的情況下為未形成有切口凹部的狀態(tài)，且與如上述專利文獻(xiàn)I所揭示的沿著圓盤狀輪的圓周部形成有V字形刃的劃線輪為同一形狀。在這種情況下，通過增大刃尖負(fù)荷，而使刃尖12a深入至玻璃基板14的表面的深度變大，且用以產(chǎn)生垂直裂痕的能量變大，因此，垂直裂痕的深度也變大，但如果刃尖負(fù)荷超過一定大小，則會產(chǎn)生水平裂痕從而產(chǎn)生較多的所不希望的玻璃屑。另一方面，在0 2 = 180° -( 0 1)/2的情況下，與如上述專利文獻(xiàn)3所揭示的形成切口凹部13的面的刃尖側(cè)部分與形成脊線部的刃尖12a平行的狀態(tài)為同一形狀。S卩，形成切口凹部13的面的刃尖側(cè)部分與玻璃基板14的表面實(shí)質(zhì)上成為垂直的配置關(guān)系。在這種情況下，由于成為在厚壁部12c進(jìn)入至通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部12b形成的劃線中時(shí)施加打點(diǎn)沖擊的狀態(tài)，所以促進(jìn)垂直裂痕的形成。其結(jié)果，由于可使劃線時(shí)對玻璃基板14施加的負(fù)荷減小，所以在玻璃基板14幾乎不產(chǎn)生殘留應(yīng)力，且可抑制水平裂痕的產(chǎn)生，因此，可獲得在進(jìn)行切斷處理時(shí)不會在端面產(chǎn)生凹凸的高成形品質(zhì)的玻璃基板。反之，由于厚壁部12c進(jìn)入至通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部12b形成的劃線中時(shí)的打點(diǎn)沖擊較大，所以端面強(qiáng)度會降低。因此，在本實(shí)施方式中，為了成為形成有切口凹部13的狀態(tài)而采用180° >02的條件，此外，為了不使厚壁部12c進(jìn)入至通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部12b形成的劃線中時(shí)的打點(diǎn)沖擊過大而采用9 2 > 180° -( 0 1)/2的條件。利用圖4對使用本實(shí)施方式的劃線輪10對玻璃基板14形成劃線S時(shí)的作用進(jìn)行說明。另外，圖4A是說明實(shí)施方式的劃線輪的薄壁部的作用的圖，圖4B是說明厚壁部的作用的圖。與圖6所示的上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪的情況同樣地，通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部12b與厚壁部12c交替重復(fù)地進(jìn)行劃線，直至實(shí)施方式的劃線輪10的刃尖12a到達(dá)設(shè)定在玻璃基板14的厚度方向的深入深度為止。而且，在形成在刃的前端側(cè)的薄壁部12b進(jìn)行劃線處理的狀態(tài)下，如圖4A所示，雖然切口凹部13與劃線S的溝槽的傾斜面Sa接觸，但是成為所有負(fù)荷只集中在刃尖12a的前端部的狀態(tài)，從而有效地通過薄壁部12b進(jìn)行劃線。在通過該薄壁部12b進(jìn)行的劃線處理中，即便刃尖12a接觸到沿劃線S的塑性變形區(qū)域，也可將內(nèi)部應(yīng)變的產(chǎn)生抑制得較低，且可防止水平裂痕的產(chǎn)生，在劃線S的底部形成較淺的垂直裂痕Sc。此時(shí)，厚壁部12c成為即將進(jìn)入劃線S中的狀態(tài)。如果形成在刃的前端側(cè)的薄壁部12b通過后，厚壁部12c進(jìn)入至該劃線S中，則該 厚壁部12c的前端的兩側(cè)部與劃線S的溝槽的傾斜面Sa接觸，刃尖負(fù)荷全部施加至該溝槽的傾斜面Sa。隨著厚壁部12c進(jìn)一步進(jìn)入，如圖4B所示，溝槽的傾斜面Sa受到擠壓而塑性變形并平坦化。此時(shí)，由于劃線S成為向左右擴(kuò)展的狀態(tài)，所以垂直裂痕Sc形成得更大，而且，由于成為該厚壁部12c與劃線S的溝槽的傾斜面Sa抵接的形態(tài)，因此促進(jìn)垂直裂痕Sc的形成。如此一來，通過形成在刃的前端側(cè)的薄壁部12b與厚壁部12c交替重復(fù)地進(jìn)行劃線，能夠以與以往同等或者小于以往的刃尖負(fù)荷形成垂直裂痕Sc。其結(jié)果，由于在劃線時(shí)能夠使施加至玻璃基板14的負(fù)荷減小，所以幾乎不會在玻璃基板14產(chǎn)生殘留應(yīng)力，從而可抑制水平裂痕的產(chǎn)生。此外，在本實(shí)施方式的劃線輪10中，由于在刃尖角度0 I、與形成切口凹部13的面的刃尖側(cè)部分和刃的傾斜面12之間的角度0 2之間滿足0 2 > 180° -( 0 I)/2的條件，所以通過形成在刃的前端側(cè)的厚壁部12c進(jìn)行的打點(diǎn)沖擊與設(shè)為0 2 = 180° -( 0 I)/2的上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪的情況相比較小。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的劃線輪10，與上述專利文獻(xiàn)I所揭示的劃線輪相比不易產(chǎn)生水平裂痕，與上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪相比垂直裂痕較淺，并且與上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪同樣地，刃尖與玻璃基板等脆性基板之間的抓持性良好。而且，由于垂直裂痕較淺，所以可使所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度提升，并且即便有如與其他劃線交叉般的情況，也不易在交叉部產(chǎn)生缺口。另外，在本實(shí)施方式的劃線輪10中，在刃尖角度0 I、與形成切口凹部13的面的刃尖側(cè)部分和刃的傾斜面12之間的角度0 2之間，優(yōu)選175°彡02彡180° -(0 1)/2+5°，更優(yōu)選的是 175° 彡 02 彡 180° -( 9 1)/2+45°。在0 2為180° > 0 2 > 175°的條件的情況下，形成切口凹部13的效果較小，且實(shí)質(zhì)上在本實(shí)施方式的劃線輪與上述專利文獻(xiàn)I所揭示的劃線輪之間未產(chǎn)生效果的差異。此外，在02為180° -(01)/2+5° >02彡180° _( 0 I)/2的條件的情況下，實(shí)質(zhì)上在本實(shí)施方式的劃線輪與上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪之間未產(chǎn)生效果的差異。在0 2為175° ^ 0 2彡180° -(0 1)/2+45°的條件的情況下，由于垂直裂痕不會變得過深，所以可進(jìn)一步提升所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度。
另外，劃線輪10的外徑D(參照圖2)優(yōu)選I 5mm的范圍。在劃線輪10的外徑D小于Imm的情況下，劃線輪10的操作性及耐久性降低，并且工業(yè)上的生產(chǎn)也變得困難。另一方面，在劃線輪10的外徑D大于5_的情況下，劃線時(shí)的適當(dāng)負(fù)荷范圍偏向高負(fù)荷側(cè)，存在不易以較低的負(fù)荷形成劃線的傾向。此外，劃線輪10的厚度T優(yōu)選0. 5 I. 2mm的范圍。在劃線輪10的厚度T小于
0.5mm的情況下，存在加工性及操作性降低的情況。另一方面，在劃線輪10的厚度T大于
1.2mm的情況下，劃線輪10的制造所需的成本變高。 此外，刃尖12a的刃尖角度9 I通常為鈍角，優(yōu)選165°彡0 >90°的范圍。另外，刃尖角度eI的具體角度是根據(jù)所要切斷的脆性材料基板的材質(zhì)或厚度等而適當(dāng)設(shè)定。此夕卜，該切口凹部13的最佳形成位置只要是考慮到脆性材料基板的材質(zhì)及厚度、劃線輪的刃尖角度0 I及厚度，并且在小于從劃線時(shí)的脆性基板的表面至刃尖12a為止的深度的范圍、即I 5 iim左右的范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)性地適當(dāng)設(shè)定即可。此外，鄰接的切口凹部13間的間距不存在臨界極限，在20 200 y m的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇即可。另外，如果總結(jié)上述實(shí)施方式的劃線輪、上述專利文獻(xiàn)I所揭示的劃線輪(先前例I)、上述專利文獻(xiàn)3所揭示的劃線輪(先前例2)的特性的差異，則如下述表I所記載。[表 I]
劃線輪較長的垂直裂痕~端面強(qiáng)度抓持性 實(shí)施形態(tài) Xoo
先前例I X X
先前例2 oXO另外，在上述實(shí)施方式的劃線輪10中，表示了同一形狀的切口凹部13在同一圓周上等間隔地形成有多個(gè)的例子，但在本發(fā)明中，即便形狀各不相同的切口凹部13在同一圓周上不等間隔或錯(cuò)開形成有單個(gè)或多個(gè)，也可發(fā)揮相應(yīng)的效果。然而，如果同一形狀的切口凹部13在同一圓周上等間隔地形成有多個(gè)，則可遍及全長形成均質(zhì)的劃線，并且由于在端部上與玻璃基板等脆性基板抵接的劃線輪的接觸狀態(tài)實(shí)質(zhì)上均一，所以可進(jìn)一步提升所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度，并且即便有如與其他劃線交叉般的情況，也更不易在交叉部產(chǎn)生缺口。在上述實(shí)施方式的劃線輪10中，作為切口凹部13而表示了沿刃的傾斜面12的延伸方向的長度a與沿與刃的傾斜面12正交的方向的長度b的比b/a為b/a < 0. 5的長橢圓狀的例子。然而，在本發(fā)明中，作為切口凹部13，即便為b/a ^ I的條件，亦可發(fā)揮相應(yīng)的效果，不過如果至少滿足b/a < I的條件，則切口凹部13的形狀成為橢圓狀，且成為沿與刃的傾斜面12正交的方向整齊排列的狀態(tài)，因此，可在刃的傾斜面12形成多個(gè)切口凹部13，所劃線的脆性基板的端面形狀變得更均質(zhì)，且可使端面強(qiáng)度進(jìn)一步提升。
權(quán)利要求
1.一種劃線輪，是以沿著圓盤狀輪的圓周部以V字形刃的脊線部成為連續(xù)的刃尖的方式形成，且在上述V字形刃的傾斜面，從與上述刃尖相隔特定距離的位置形成有切口凹部，在上述V字形刃的前端部分交替地形成有薄壁部及厚壁部；其特征在于 上述切口凹部在將上述刃尖的角度設(shè)為01(其中01 >90° )，且將形成上述切口凹部的面的上述刃尖側(cè)部分與上述刃的傾斜面之間的角度設(shè)為0 2時(shí)，以180° > 02 >180° -( 0 1)/2 的方式形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的劃線輪，其特征在于 上述Q 2為 175° ^ 9 2 ^ 180° -( 9 1)/2+5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的劃線輪，其特征在于 上述Q 2為 175。≥ 0 2 ≥ 180。-( 9 1)/2+45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的劃線輪，其特征在于 上述切口凹部是同一形狀者在同一圓周上等間隔地形成有多個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的劃線輪，其特征在于 上述切口凹部是同一形狀者在同一圓周上等間隔地形成有多個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的劃線輪，其特征在于 上述切口凹部是同一形狀者在同一圓周上等間隔地形成有多個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的劃線輪，其特征在于 上述切口凹部是以沿上述刃的傾斜面的延伸方向的長度a與沿與上述刃的傾斜面正交的方向的長度b的比b/a成為b/a < I的方式形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種刃尖與脆性基板之間的抓持性良好、可使所劃線的脆性基板的端面強(qiáng)度提升的劃線輪。本發(fā)明的劃線輪(10)，是以沿著圓盤狀輪的圓周部以V字形刃的脊線部成為連續(xù)的刃尖(12a)的方式形成，且在V字形刃的傾斜面(12)上，從與刃尖(12a)相隔特定距離的位置形成有切口凹部(13)，在V字形刃的前端部分交替地形成有薄壁部(12b)與厚壁部(12c)，切口凹部(13)在將刃尖(12a)的角度設(shè)為θ1，且將形成切口凹部(13)的面的刃尖側(cè)部分與刃的傾斜面(12)之間的角度設(shè)為θ2時(shí)，以成為180°＞θ2＞180°-(θ1)/2的方式形成。
文檔編號C03B33/10GK102964060SQ20121026302
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者中垣智貴, 近藤干夫 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司