(57)【要約】【課題】ワークの切断完了時点でも、ワークを接着層により拘束できるようにして、ワイヤに対する端材の干渉や、メインローラの溝に対する端材の入り込みを無くする。【解決手段】複数の平行なメインローラ２の間に多重に巻き掛けられたワイヤ３を走行させ、走行状態のワイヤ３に、接着層６によりホルダー５に固定されているワーク４を押し当てることによって、ワーク４を目標の厚みｔに切断するワイヤソー１において、ワーク４の目標の厚みｔ方向で、ワーク４の両端部に接着層６を部分的に残しながら、ワーク４について必要な寸法（切断高さＨ、切断長さＬ、切断幅Ｗ）を確保できる範囲に、ワーク切断域Ａを設定しておき、このワーク切断域Ａ内でワイヤ３のワイヤピッチＰを目標の厚みｔに対応する値に設定するとともに、ワーク切断域Ａ以外をワイヤ飛ばし域Ｂとし、このワイヤ飛ばし域Ｂでワーク４と干渉する範囲にワイヤ３を不存在とする。【選択図】図４
2010253664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の平行なメインローラの間に多重に巻き掛けられたワイヤを走行させ、走行状態のワイヤに、接着層によりホルダーに固定されているワークを押し当てることによって、ワークを目標の厚みに切断するワイヤソーにおいて、
ワークの目標の厚み方向で、ワークの両端部に接着層を部分的に残しながら、ワークについて必要な寸法を確保できる範囲に、ワーク切断域を設定しておき、このワーク切断域内でワイヤのワイヤピッチを目標の厚みに対応する値に設定するとともに、ワーク切断域以外で、部分的に残された接着層を含む範囲をワイヤ飛ばし域とし、このワイヤ飛ばし域でワークと干渉する範囲にワイヤを不存在とする、ことを特徴とするワーク切断方法。
【請求項２】
必要な寸法をワークの切断高さ、切断長さ、切断幅、およびそれらの組み合わせのうち何れか１つとする、ことを特徴とする請求項１記載のワーク切断方法。
【請求項３】
複数の平行なメインローラの間に多重に巻き掛けられたワイヤを走行させ、走行状態のワイヤに、接着層によりホルダーに固定されているワークを押し当てることによって、ワークを目標の厚みに切断するワイヤソーにおいて、
ワークの目標の厚み方向で、ワークの両端部に接着層を部分的に残しながら、ワークについて必要な寸法を確保できる範囲に、ワーク切断域を設定しておき、このワーク切断域内でワイヤのワイヤピッチを目標の厚みに対応する値に設定するとともに、ワーク切断域以外で、部分的に残された接着層を含む範囲をワイヤ飛ばし域とし、ワイヤ飛ばし域でメインローラの外側にスキップローラを配置し、ワイヤをスキップローラに巻き掛けることによって、ワイヤをメインローラの中心線の方向に変位させ、ワイヤ飛ばし域においてワークと干渉する範囲でワイヤを不存在とする、ことを特徴とするワーク切断用ワイヤ巻き変更装置。
【請求項４】
必要な寸法をワークの切断高さ、切断長さ、切断幅、およびそれらの組み合わせのうち何れか１つとする、ことを特徴とする請求項３記載のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置。
【請求項５】
隣り合うワークのワイヤ飛ばし域内に、２個のスキップローラを配置し、２個のスキップローラの軸線をメインローラの中心線に対し平行とするとともに、２個のスキップローラの間に複数のガイドローラを配置し、これらのガイドローラの軸線をメインローラの中心線に対して交差させ、２個のスキップローラおよびガイドローラにワイヤを順次に巻き掛けて、ワイヤ飛ばし域においてワークと干渉する範囲でワイヤを不存在とする、ことを特徴とする請求項３記載のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置。
【請求項６】
隣り合うワークのワイヤ飛ばし域内に、１または２個のスキップローラを配置し、スキップローラの軸線をメインローラの中心線に対し斜め方向に設定し、スキップローラにワイヤを巻き掛けて、ワイヤ飛ばし域においてワークと干渉する範囲でワイヤを不存在とすることを特徴とする請求項３記載のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置。
【請求項７】
スキップローラを異なるブラケットにより回転自在に保持し、それぞれのブラケットをメインローラに対し平行なレールに移動自在に取り付ける、ことを特徴とする請求項３、請求項５または請求項６記載のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置。
【請求項８】
スキップローラを同じブラケットによって回転自在に保持し、そのブラケットをメインローラに対し平行なレールに移動自在に取り付ける、ことを特徴とする請求項３、請求項５または請求項６記載のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置。
【請求項９】
スキップローラをブラケットに対して傾斜軸受けホルダーおよび支点軸によって傾斜角度調整自在に取り付ける、ことを特徴とする請求項６記載のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤソーにおいて、ワークを切断する方法、およびワークを切断する過程でワイヤの巻き状態、特に一部のピッチをワークの形状に応じて変更する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤソーは、メインローラの間にワイヤを多重に巻き掛け、走行状態のワイヤをシリコンインゴットなどのワークに押し当てることによって、ワークを所定の厚みの製品に切断する。その切断過程で、複数のワークの同時切断は、作業能率の向上から望ましい態様となる。
【０００３】
図１および図２は、従来のワイヤソーにおいて、複数例えば４個のワーク４を同時に切断するときの一般的な方法を示している。それぞれのワーク４は、上面の接着層６によってガラス製のホルダー５に保持される。これらのワーク４は、ホルダー５を介してワークプレート１１の下面に、ワイヤ３の走行方向に対して直交方向に所定の間隔を置いて接着され、ワークプレート１１は、図示しない適当なクランプ手段によりワイヤソーのワークテーブルに固定される。
【０００４】
ワイヤ３は、図示しない送り出し装置から引き出され、溝付きの案内ローラ２３を経由して、複数のメインローラ２の間に、各メインローラ２の溝２ａにそって多重に平行な状態として巻き掛けられてから、溝付きの案内ローラ２４を経由して図示しない巻き取り装置に送り出される。メインローラ２の各溝２ａは、図２の円中の拡大断面図に示すように、一般にＶ字形の環状溝であり、メインローラ２の外周面で独立している。このため、ワイヤ３は、ワーク４に向き合う切断域、すなわち図示の例で上側域でメインローラ２の中心線に対して直交しているが、ワーク４に向き合わない域、すなわち図示の例で下側域で、隣り合う一方の溝２ａから他方の溝２ａへと変位し、メインローラ２の中心線に対し斜行している。なお、ワイヤ３の斜行部分は、図２上では上下の線の複雑化を避けるために、省略されている。
【０００５】
切断加工時に、ワイヤ３は、メインローラ２の回転によって走行状態となり、複数のワーク４に押し当てられる。これによって、ワーク４は、ワイヤ３の間のワイヤピッチＰ、すなわちメインローラ２の溝ピッチに応じて目標の厚みｔに切断される。このときの切り口は、図１の左側端のワーク４に示すように、平行な切断線Ｃにより表される。
【０００６】
ワーク４が端部で凹凸を形成していたり、あるいは図１に示すように、例えば菱形のように変形していると、切断完了時点で、ワーク４の両端に厚みｔ未満の端材４ｂが発生しており、それらの端材４ｂの間で目標の厚みｔの良品４ａが得られる。なお、端材４ｂは、通常、良品４ａの切断高さＨよりも短いものとなっている。
【０００７】
端材４ｂの一部は、切断中に接着層６を失ってホルダー５から分離して離散し、その途中でワイヤ３に干渉したり、メインローラ２の溝２ａに入ったりして、ワイヤ飛びや、ワイヤ断線を起こし、あるいは回転部品に干渉したりして、回転部分の不良を引き起こす。このため、端材４ｂの離散は、ワイヤソーの機能保持、危険防止の観点からも問題であり、未然に防止しなければならない。
【０００８】
一方、特許文献１は、メインローラの外側において、ワイヤをピッチ移動させることでメインローラへ戻すワイヤ巻き掛け位置を全体に１ピッチずらす、ことを開示している。しかし、その技術は、端材の分離や離散、これによるワイヤソーの機能保持や、危険防止を意図したものではない。したがって、上記の問題は、特許文献１の技術をただ単にそのまま転用しても、解決できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−４９６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の課題は、ワークの切断中および切断完了時点でも、ワークの端材を接着層により拘束し、離散しないようにして、ワイヤに対する端材の干渉や、メインローラの溝に対する端材の入り込み、端材と回転部品との干渉を無くし、ワイヤ飛びや、ワイヤ断線、さらに回転部分の不良を未然に防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題のもとに、本発明は、ワイヤソーによるワークの切断過程において、端材の発生位置でワイヤをメインローラの溝について飛び越し（スキップ）させ、切断完了後においても、端材を接着層により拘束し、離散しないようにしている。
【００１２】
具体的に記載すると、本発明に係る複数ワーク切断方法は、複数の平行なメインローラの間に多重に巻き掛けられたワイヤを走行させ、走行状態のワイヤに、接着層によりホルダーに固定されているワークを押し当てることによって、ワークを目標の厚みに切断するワイヤソーにおいて、ワークの目標の厚み方向で、ワークの両端部に接着層を部分的に残しながら、ワークについて必要な寸法を確保できる範囲に、ワーク切断域を設定しておき、このワーク切断域内でワイヤのワイヤピッチを目標の厚みに対応する値に設定するとともに、ワーク切断域以外で、部分的に残された接着層を含む範囲をワイヤ飛ばし域とし、このワイヤ飛ばし域でワークと干渉する範囲にワイヤを不存在としている（請求項１）。
【００１３】
ここでワークについて必要な寸法は、ワークの切断高さ、切断長さ、切断幅、およびそれらの組み合わせのうち何れか１つとする（請求項２）。したがって、ワーク切断域は、切断高さのみ、切断長さのみ、切断幅のみのほか、切断高さ・切断長さの組み合わせ、切断高さ・切断幅の組み合わせ、切断長さ・切断幅の組み合わせ、切断高さ・切断長さ・切断幅の組み合わせ、の７つの態様によって決定される。
【００１４】
また、本発明は、複数の平行なメインローラの間に多重に巻き掛けられたワイヤを走行させ、走行状態のワイヤに、接着層によりホルダーに固定されているワークを押し当てることによって、ワークを目標の厚みに切断するワイヤソーにおいて、ワークの目標の厚み方向で、ワークの両端部に接着層を部分的に残しながら、ワークについて必要な寸法を確保できる範囲に、ワーク切断域を設定しておき、このワーク切断域内でワイヤのワイヤピッチを目標の厚みに対応する値に設定すると共に、ワーク切断域以外で、部分的に残された接着層を含む範囲をワイヤ飛ばし域とし、このワイヤ飛ばし域でメインローラの外側にスキップローラを配置し、スキップローラにワイヤを巻き掛けることにより、ワイヤをメインローラの中心線の方向に変位させ、ワイヤ飛ばし域においてワークと干渉する範囲でワイヤを不存在として、ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置を構成している（請求項３）。
【００１５】
このワーク切断用ワイヤ巻き変更装置においても、ワークについて必要な寸法は、ワークの切断高さ、切断長さ、切断幅、およびそれらの組み合わせのうち何れか１つとする（請求項２）。したがって、ワーク切断域は、切断高さのみ、切断長さのみ、切断幅のみのほか、切断高さ・切断長さの組み合わせ、切断高さ・切断幅の組み合わせ、切断長さ・切断幅の組み合わせ、切断高さ・切断長さ・切断幅の組み合わせ、の７つの態様によって決定される。
【００１６】
さらに、ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、本発明は、隣り合うワークのワイヤ飛ばし域内に、２個のスキップローラを配置し、スキップローラの軸線をメインローラの中心線に対し平行とするとともに、スキップローラの間に複数のガイドローラを配置し、ガイドローラの軸線をメインローラの中心線に対して交差させ、スキップローラおよびガイドローラにワイヤを順次に巻き掛けて、ワイヤ飛ばし域においてワークと干渉する範囲でワイヤを不存在としている（請求項５）。
【００１７】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、本発明は、隣り合うワークのワイヤ飛ばし域内に、１または２個のスキップローラを配置し、スキップローラの軸線をメインローラの中心線に対し斜め方向に設定し、スキップローラにワイヤを巻き掛けて、ワイヤ飛ばし域においてワークと干渉する範囲でワイヤを不存在としている（請求項６）。
【００１８】
また、ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、本発明は、スキップローラを異なるブラケットにより回転自在に保持し、それぞれのブラケットをメインローラに対し平行なレールに移動自在に取り付けている（請求項７）。
【００１９】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、本発明は、スキップローラを同じブラケットにより回転自在に保持し、そのブラケットをメインローラに対し平行なレールに移動自在に取り付けている（請求項８）。
【００２０】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、本発明は、スキップローラをブラケットに対して傾斜軸受けホルダーおよび支点軸により傾斜角度調整自在に取り付けている（請求項９）。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るワーク切断方法によると、ワーク切断域でワークが目標の厚みで必要な寸法の良品として切断され、良品が接着層によってホルダーに固定されており、また、ワークの両端部のワイヤ飛ばし域において切断後に端材が発生するが、それらの端材は、ワイヤ飛ばし域でのワイヤの不存在によって、細かく切断されず、良品と同様に接着層によりホルダーに固定されたままになっている。したがって、ワイヤによるワークの切断過程において、端材がホルダーから分離して離散しないため、ワイヤに対する端材の干渉や、メインローラの溝に対する端材の入り込みがなくなり、端材と回転部品との干渉もなくなることから、ワイヤ飛びや、ワイヤ断線、さらに回転部分の不良が未然に防止できる（請求項１）。
【００２２】
本発明に係るワーク切断方法において、切断域Ａが切断高さ、切断長さ、切断幅などを考慮して決定されると、ワークとしてのシリコンインゴットなどの形状や製品の品質に応じて、適切な切断域が設定できる（請求項２）。
【００２３】
本発明に係るワーク切断用ワイヤ巻き変更装置によると、上記のワーク切断方法と同様にワーク切断域でワークが目標の厚みで必要な寸法の良品として切断され、良品が接着層によりホルダーに固定されており、またワークの両端部のワイヤ飛ばし域において切断後に端材が発生するが、それらの端材は、ワイヤ飛ばし域でのワイヤの不存在によって切断されず、良品と同様に、接着層によってホルダーに固定されている。したがって、ワイヤによるワークの切断過程において、端材がホルダーから分離せず、離散もしない。このため切断の完了後に、端材は良品とともにホルダーと一緒に回収できることになる。また、ワイヤに対する端材の干渉や、メインローラの溝に対する端材の入り込みがなく、端材と回転部品との干渉もなくなり、ワイヤ飛び、ワイヤ断線、さらに回転部分の不良が未然に防止できる（請求項３）。特に、ワイヤ飛ばし域がメインローラの外側に配置したスキップローラにワイヤを巻き掛けることによって形成できるから、メインローラなどの構成を変える必要がなく、切断加工の実施が容易となる（請求項３）。
【００２４】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置においても、ワーク切断方法と同様に、切断域が切断高さ、切断長さ、切断幅などを考慮して決定されると、ワークとしてのシリコンインゴットなどの形状や製品の品質に応じて、適切な切断域が設定できる（請求項４）。
【００２５】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、２個のスキップローラがワイヤ飛ばし域に配置されており、スキップローラの間に複数のガイドローラが介在しているから、ワイヤ飛ばし域の寸法の変化に対して、スキップローラの位置変更によって簡単に対応でき、しかもスキップローラ直径は、小さいもので足りる（請求項５）。
【００２６】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、隣り合うワークのワイヤ飛ばし域内に、１または２個のスキップローラがメインローラの中心線に対し斜め方向に配置されていると、スキップローラの斜め方向の角度の調節により、ワイヤ飛ばし域の寸法の変化に柔軟に対応でき、しかも、２個のスキップローラのときに、それらの直径は小さいもので足りる（請求項６）。
【００２７】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、スキップローラが異なるブラケットによって回転自在に保持され、それぞれのブラケットがメインローラに対し平行なレールに移動自在に取り付けていると、ワーク切断域の範囲の変化や、ワイヤ飛ばし域の範囲の変化、換言すると、ワークの寸法の変化や、ワークの配置時の間隔の変化に対しても柔軟に対応できる（請求項７）。
【００２８】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、スキップローラが同じブラケットによりレールに移動自在に取り付けていると、ワーク切断域の寸法が変化するが、ワイヤ飛ばし域が殆ど変化しないときに、レールに対するブラケットの移動によって、ワイヤ飛ばし域を変化させないまま、切断工程のセッテングが簡単にできる（請求項８）。
【００２９】
ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において、スキップローラがブラケットに対して傾斜軸受けホルダーおよび支点軸により傾斜角度調整自在に取り付けていると、ワーク切断域およびワイヤ飛ばし域の寸法の変化に対して、傾斜軸受けホルダーの傾斜角度の調整によって両方の寸法の変化に対して、同時に対処できるため、それらの寸法の変化に対して、柔軟に対応できる（請求項９）。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来のワーク切断方法の側面図である。
【図２】従来のワーク切断方法の平面図である。
【図３】本発明のワーク切断方法の側面図である。
【図４】本発明のワーク切断方法の平面図である。
【図５】本発明のワーク切断方法の他の例の側面図である。
【図６】本発明のワーク切断方法の他の例の側面図である。
【図７】本発明のワーク切断方法の他の例の平面図である。
【図８】図７の例の正面図である。
【図９】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置の一方の側面図である。
【図１０】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置の他方の側面図である。
【図１１】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置においてワイヤ経路の正面図である。
【図１２】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置においてブラケットとレールとの連結部分の拡大断面図である。
【図１３】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置においてスキップローラの保持例の側面図である。
【図１４】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置においてスキップローラの他の保持例の側面図である。
【図１５】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において他のワーク形状を示しており、（１）はワークの側面図、（２）はワークの平面図である。
【図１６】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において３本のメインローラの配置例の側面図である。
【図１７】本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置において４本のメインローラの配置例の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図３および図４は、本発明に係るワーク切断方法によって、複数、例えば４個のワーク４を同時に切断するときの態様を示している。これらの図３および図４において、ワイヤソー１は、一例として２本の平行なメインローラ２の間で多重に巻き掛けられたワイヤ３を走行させ、走行状態のワイヤ３に４個のワーク４を押し当てることによって、ワーク４を目標の厚みｔに切断する。
【００３２】
ワイヤ３は、図示しない送り出し装置から引き出され、溝付きの案内ローラ２３を経由して、複数のメインローラ２の間に、各メインローラ２の溝２ａにそって多重に巻き掛けられ、ワーク４に向き合う位置で平行な切断域を形成してから、溝付きの案内ローラ２４を経由して図示しない巻き取り装置に送り出される。
【００３３】
メインローラ２の各溝２ａは、図４の円中の拡大断面図に示すように、Ｖ字形の環状溝であり、メインローラ２の外周面でワイヤピッチＰに対応して形成され、互いに独立している。すべてのワイヤ３は、ワーク４に向き合う切断域、すなわち図示の例で上側域で、２本のメインローラ２の対応する溝２ａに納まって平行な状態となっているから、メインローラ２の中心線に対して直交しているが、ワーク４に向き合わない非切断域、すなわち図示の例で下側域で、隣り合う一方の溝２ａから他方の溝２ａへと変位しているため、メインローラ２の中心線に対して斜行していることになる。このワイヤ３の斜行部分は、図４上では線の複雑化を避けるために、部分的に省略されている。
【００３４】
ワーク４は、上面の接着層６によって例えばガラス製のホルダー５に固定されており、このホルダー５を介してワークプレート１１にワイヤ３の走行方向に対し直交方向に所定の間隔を置いて配置され、図示しない適当なクランプ手段によりワイヤソーのワークテーブルに取付けられる。
【００３５】
そして、本発明のワーク切断方法は、図３に示すように、ワーク４の切断前に、各ワーク４毎に、切断線Ｃに平行な線によってワーク切断域Ａを設定し、また４個のワーク４の間およびワーク４の配置方向の端部毎に、切断線Ｃに平行な線によってワイヤ飛ばし域Ｂを設定する、ことを特徴としている。ワーク切断域Ａは、ワーク４の目標の厚みｔの方向、つまり４個のワーク４の配置方向において、ワーク４の両端部でホルダー５に対するワーク４の接着層６を部分的に残しながら、ワーク４について必要な寸法すなわち切断高さＨを確保できる範囲でワーク４毎に設定される。このワーク切断域Ａ内で、ワイヤピッチＰは目標の厚みｔに対応する値に設定される。
【００３６】
また、ワイヤ飛ばし域Ｂは、ワーク切断域Ａ以外、すなわち隣接する２つのワーク４の間および配置方向の端部位置のワーク４でワーク切断域Ａの外側に、ワーク４の両端部および部分的に残された接着層６を含み、かつワーク４について必要な切断高さＨを確保できる範囲に設定される。このワイヤ飛ばし域Ｂの設定のために、例えば１個の溝付きのスキップローラ７１が用いられる。スキップローラ７１は、両端部のワイヤ飛ばし域Ｂ以外の３つのワイヤ飛ばし域Ｂ内で、メインローラ２の外側に配置され、スキップローラ７１の軸線をメインローラ２の中心線に対して斜め方向に設定されている。両端部のワイヤ飛ばし域Ｂでは、そこにワイヤ３を巻き掛けないことによって、ワイヤ飛ばし域Ｂが設定される。
【００３７】
図示の例において、ワイヤ３は、一方のワーク切断域Ａから出て、メインローラ２から離れ、スキップローラ７１に巻き掛けられてから、他方のワーク切断域Ａに入り、メインローラ２に巻き掛けられるため、あたかもオープンベルトのようになっている。したがって図３から明らかなように、スキップローラ７１の直径は、一方のワーク切断域Ａから出るワイヤ３の位置（アウト側の位置）と他方のワーク切断域Ａに入るワイヤ３の位置（イン側の位置）とをつなぐ対角線の長さに相当する寸法のものが好ましいが、許容範囲内で対角線の長さよりも小さい寸法の直径での運用もあり得る。このようにして、ワイヤ３は、ワイヤ飛ばし域Ｂでスキップローラ７１に巻き掛けられるため、ワイヤ飛ばし域Ｂでメインローラ２の複数の溝２ａを飛び越して、大きな間隔を形成しており、ワイヤ飛ばし域Ｂにおいて、不存在となっている。
【００３８】
ワーク４の切断時に、ワイヤソー１は、メインローラ２の間で多重に巻き掛けられたワイヤ３を走行させ、走行状態のワイヤ３に４個のワーク４を同時に押し当てることにより、ワーク切断域Ａの範囲で対応のワーク４を目標の厚みｔに切断する。切断の完了時点での切り口は、図３の左側端のワーク４に関して例示すように、平行な複数の切断線Ｃにより表される。
【００３９】
ワーク切断域Ａ内で、目標の厚みｔに切断されたワーク４は、複数枚の良品４ａとなる。それぞれの良品４ａは、切断の完了後も、接着層６によってホルダー５に固定されているため、そこから分離しない。したがって、複数枚の良品４ａは、ホルダー５と共に製品として取り外せる状態になってる。
【００４０】
一方、ワイヤ飛ばし域Ｂにおいて、目標の厚みｔに切断されたワーク４は、端材４ｂとなる。端材４ｂは、各ワーク４の両端部に発生するが、良品４ａと同様に、接着層６を失っておらず、依然として接着層６によりホルダー５に固定されたままであり、そこから分離せず、離散することもない。
【００４１】
したがって、端材４ｂは、ワイヤ３に干渉したり、メインローラ２の溝２ａに入ったり、あるいは回転部品に干渉したりして、ワイヤ飛びや、ワイヤ断線、さらに回転部分の不良を引き起こすことはない。しかも、切断完了後に、両端の端材４ｂは、良品４ａとともにホルダー５と一緒に回収できることになる。
【００４２】
ワイヤ飛ばし域Ｂの範囲内において、ワーク４の存在しない位置、例えば２つのワーク４の間隔空間の位置にワイヤ３が存在したとしても、ワーク切断時に、その位置のワイヤ３は、ワーク４と干渉せず、もちろんワーク４を切断することもないから、その範囲において端材４ｂの離散という問題はありえない。したがって、ワイヤ飛ばし域Ｂの範囲内において、ワイヤ３は、実質的には、ワーク４と干渉する範囲で不存在であればよいことになる。なお、ワーク４が図３の例のように、菱形に変形している場合に、もし、切断後において、端材４ｂが切断高さＨを満たしていないとき、その端材４ｂは、図１の左端の端材４ｂと同じとなり、離散するものとなる。このことから、図３の例によると、端材４ｂについても切断高さＨは必要といえる。
【００４３】
図５は、図３および図４の１個のスキップローラローラ７１に代えて、小さな２個のスキップローラ７２、７３をアウト側のワイヤ３の位置およびイン側のワイヤ３の位置に斜めに配置し、これらのスキップローラ７２、７３にワイヤ３を斜めに巻き掛けて、ワイヤ飛ばし域Ｂにおいてワイヤ３を不存在とする、例を示している。この例によると、２個のスキップローラ７２、７３の直径は、小さいもので足りる。
【００４４】
図６は、ワイヤ３のアウト側の位置およびイン側の位置において、小さな２個のスキップローラ７２、７３を配置し、それらの軸線をメインローラ２の中心線に対して平行とするとともに、スキップローラ７２、７３の間に２個のガイドローラ８１、８２を配置し、ガイドローラ８１、８２の軸線をメインローラ２の中心線に対して交差させ、アウト側のスキップローラ７２、ガイドローラ８１、８２およびイン側のスキップローラ７３にワイヤ３を順次に巻き掛けて、ワイヤ飛ばし域Ｂにおいて、ワイヤ３を不存在とする、例を示している。この図６の例によると、２個のスキップローラ７２、７３は、小さいもので足りる。しかも、スキップローラ７２、７３の軸線の方向は、ワイヤ飛ばし域Ｂの幅寸法の変化にかかわらず、常にメインローラ２の中心線に対して平行となり、ワイヤ飛ばし域Ｂの寸法の変化のときに、変更しなくてもよくなる。
【００４５】
さらに図７および図８は、２個のスキップローラ７１を非切断域のワイヤ３よりも外側、この例によると下方に配置し、２個のスキップローラ７１間で１本のワイヤ３を一方のワーク切断域Ａから他方のワーク切断域Ａへ飛び越しさせる例である。この結果、ワイヤ３は、ワイヤ飛ばし域Ｂの下方において、一方のスキップローラ７１から他方のスキップローラ７１へと斜行し、一方のメインローラ２から他方のメインローラ２に巻き掛けられる間に、ワイヤ飛ばし域Ｂを飛び越すことになる。ちなみに、前記図３ないし図６の例によると、ワイヤ３は、各メインローラ２に対してワイヤ３のアウト側の位置からイン側の位置に移行する過程でワイヤ飛ばし域Ｂを飛び越している。なお、２点鎖線で示すように、２個のスキップローラ７１に巻き掛けたワイヤ３が非切断域のワイヤ３より外側に位置すれば、スキップローラ７１の位置は、想像線で例示するように、適当に設定できる。もちろん、スキップローラ７１の間にアイドルローラを介在させることもできる。
【００４６】
次に、図９ないし図１２は、上記のワーク切断方法を実際に実施するために、図６の例を基本的な構成として、その構成、すなわち２個の溝付きのスキップローラ７２、７３を採用しながら、これに３個の溝付きのガイドローラ８１、８２、８３を付加して、本発明のワーク切断用ワイヤ巻き変更装置１０を構成した具体例を示している。なお、図９および図１０において、各図の後ろ側の一部部品は、前側の部分と重なり合って複雑になることから省略されている。
【００４７】
図９および図１０において、上側のスキップローラ７２および上側の溝付きのガイドローラ８１は、それぞれ軸部分で軸受けホルダー１３により回転自在に保持され、一方のブラケット９１に取り付けられている。また、下側のスキップローラ７３および下側の溝付きのガイドローラ８３は、それぞれ軸部分で軸受けホルダー１３によって回転自在に保持され、他方のブラケット９２に取り付けられている。
【００４８】
上側の軸受けホルダー１３は、上下の長孔１４、長孔１４ごとの取り付けボルト１５によって対応のブラケット９１に対してメインローラ２の中心線方向に位置調整自在に取り付けられ、ブラケット９１と各軸受けホルダー１３との間に取り付けたアジャストスクリュウ１６によって、メインローラ２の中心線の方向に位置調整できるようになっている。
【００４９】
なお、中間位置の溝付きのガイドローラ８２は、軸受けホルダー１７により回転自在に保持され、ブラケット９１に対して支軸１８によって回動自在に取り付けられ、円弧孔１９と締め付けボルト２０によって、必要に応じてワイヤ３をゆるめるために、変位自在に取り付けられている。
【００５０】
下側の軸受けホルダー１３は、上側の軸受けホルダー１３と同様に、上下の長孔１４、長孔１４ごとの取り付けボルト１５によって対応のブラケット９２に対してメインローラ２の中心線方向に位置調整自在に取り付けられ、ブラケット９２と各軸受けホルダー１３との間に取り付けたアジャストスクリュウ１６によって、メインローラ２の中心線の方向に位置調整できるようになっている。
【００５１】
図１２に示すように、２個のブラケット９１、９２は、それぞれ下部でメインローラ２に対し平行な断面Ｃ形のレール１２に対し、各ブラケット９１、９２側の固定ボルト２１とレール１２の内部の抜け止めスライドナット２２によって適当な位置に固定できるようになっている。２個のブラケット９１、９２の位置調整によって、ワイヤ飛ばし域Ｂは自由に設定できる。
【００５２】
図９に示すように、ワイヤ３は、図示しない送り出し側のリールから引き出され、入口側で溝付きの案内ローラ２３を経て、メインローラ２の溝に巻き掛けられ、４個のワーク４に対応させてワーク切断域Ａを形成し、ワーク４の間および配列端でワイヤ飛ばし域Ｂを形成した後、出口側で溝付きの案内ローラ２４を経て、図示しない巻き取り側のリールに巻き取られる。ワーク４の間でのワイヤ飛ばし域Ｂは、３箇所であるから、対となるスキップローラ７２、７３は、３箇所に設置されている。
【００５３】
なお、溝付きの案内ローラ２３、２４も、案内用のブラケット２９、３０に回転自在に保持され、ブラケット９１、９２と同様に、断面Ｃ形のレール１２に対し、固定ボルト２１とレール１２の内部の抜け止めスライドナット２２によって適当な位置に固定できるようになっている。
【００５４】
図１１に示すように、ワーク切断域Ａとワイヤ飛ばし域Ｂとの境界位置において、ワイヤ３は、あたかもクロスベルト掛けのようにメインローラ２と上下のスキップローラ７２、７３との間で交差する状態として巻き掛けられる。この交差状態の巻き掛けは、メインローラ２に対するワイヤ３の巻き掛け角度を大きくして、メインローラ２の溝２ａの内部でのワイヤ３の不安定な動きをなくするために採用されている。なお、ワイヤ３の切断域の下方に、ワーク４に対応させて、端材４ｂなどを収容するために、受け箱３１が設置されている。
【００５５】
図９ないし図１２の例によっても、ワーク４の切断動作は、図３および図４の方法と同様に行われる。図９ないし図１２の例によると、上下のスキップローラ７２、７３が異なるブラケット９１、９２により独立に支持されているから、ワーク切断域Ａやワイヤ飛ばし域Ｂの範囲の変化、換言すると、ワーク４の寸法の変化や、ワーク４の配置間隔の変化に対して柔軟に対応できる。
【００５６】
次に、図１３は、スキップローラ７２、７３を同じブラケット９３により回転自在に保持し、そのブラケット９３をメインローラ２に対し平行なレール１２に移動自在に取り付ける例である。
【００５７】
図１３の例によると、ワーク切断域Ａの寸法が変化するが、ワイヤ飛ばし域Ｂが殆ど変化しないときに、レール１２に対するブラケット９３の移動によって、ワイヤ飛ばし域Ｂを変化させないまま、簡単にセッテングができる。
【００５８】
さらに、図１４は、図５の２個のスキップローラ７２、７３に対応する例であり、スキップローラ７２、７３を共通のブラケット９３に対して傾斜軸受けホルダー２５および支点軸２６により傾斜角度調整自在に取り付けた具体例である。調整後の傾斜軸受けホルダー２５の位置は、傾斜軸受けホルダー２５の円弧状孔２７に対してブラケット９３側の位置決めボルト２８を締め付けることによって固定される。
【００５９】
図１４の例において、２個のスキップローラ７２、７３は、図３および図４のような１個のスキップローラ７１によって置き換えることも可能である。
【００６０】
図１４の例によると、ワーク切断域Ａおよびワイヤ飛ばし域Ｂの寸法の変化に対して、傾斜軸受けホルダー２５の傾斜角度の調整によって両方の寸法の変化に対し同時に対処できるため、それらの寸法の変化に対して、柔軟に対応できる。
【００６１】
以上の例は、ワーク４から良品４ａを切断するために、切断高さＨのみを考慮して、切断域Ａを決定している。しかし、切断域Ａは、立方体のワーク４から良品４ａを切断するときに、ワーク４の形状や、側面の凹凸形状の有無にもよるが、切断高さＨの外に、切断長さＬや、切断幅Ｗも必要な寸法となる。
【００６２】
図１５は、他の形状のワーク４を示している。図１５において、ワーク４は、平面形状として逆台形であり、端部の三角形の上面で他の上面よりも下がり傾向にあり、ゆるやかな傾斜面となっている。このため、両端部の傾斜面は、接着層５から離れており、切断時に端材４ｂとなって離散する。
【００６３】
したがって、図１５の例において、切断域Ａは、必要な切断高さＨの寸法の外に、有効な切断長さＬを考慮して決定される。さらに同様な理由から、切断幅Ｗも、所定の良品４ａを得るために、切断域Ａを決定するときに考慮すべき寸法となることもある。このように切断域Ａの設定に際して、ワーク４について必要な寸法は、ワーク４としてのシリコンインゴットの形状や、製品の品質、特に側面の凹凸形状の有無に応じて、切断高さＨ、切断長さＬもしくは切断幅Ｗ、またはそれらの組み合わせということになる。実際には、切断高さＨのみ、切断長さＬのみ、または切断幅Ｗのみを確保すれば、事実上、切断域Ａは、殆ど有為に設定できることが多い。
【００６４】
なお、メインローラ２は、２本に限らず、それ以上、例えば３本、あるいは４本であってもよい。図１６は、３本のメインローラ２を三角形の各頂角の位置に平行に配置した例であり、また図１７は、４本のメインローラ２を四角形の各頂角の位置に平行に配置し、ワイヤ３の上下の位置を切断域とし、ワーク４を上下に２段としてに配置する例である。これらの例でも、受け箱３１は、各ワーク４の下に設置されている。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上の具体例は、配列状態の複数のワーク４を同時に切断する態様を示しており、作用効果および切断効率は、複数のワーク４の同時切断の態様において顕著である。しかし、本発明の目的すなわち端材４ｂの離散防止は、１個のワーク４を切断するときにも成り立つから、本発明は、複数のワーク４の同時切断の態様に限定されず、１個のワーク４の切断態様を含む。
【符号の説明】
【００６６】
１  ワイヤーソー
２  メインローラ    ２ａ  溝
３  ワイヤ
４  ワーク    ４ａ  良品    ４ｂ  端材
５  ホルダー
６  接着層
７１、７２、７３  スキップローラ
８１、８２、８３  ガイドローラ
９１、９２、９３  ブラケット
１０  ワーク切断用ワイヤ巻き変更装置
１１  ワークプレート
１２  レール
１３  軸受けホルダー
１４  長孔
１５  取り付けボルト
１６  アジャストスクリュウ
１７  軸受けホルダー
１８  支軸
１９  円弧孔
２０  締め付けボルト
２１  固定ボルト
２２  抜け止めスライドナット
２３  案内ローラ
２４  案内ローラ
２５  傾斜軸受けホルダー
２６  支点軸
２７  円弧状孔
２８  位置決めボルト
２９  ブラケット
３０  ブラケット
３１  受け箱
【００６７】
Ａ  ワーク切断域
Ｂ  ワイヤ飛ばし域
Ｃ  切断線
Ｈ  切断高さ
Ｌ  切断長さ
Ｐ  ワイヤピッチ
Ｗ  切断幅
ｔ  目標の厚み
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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