(57)【要約】  直線方向に少なくとも１メートルの寸法を有する基体の精密スライシングが可能な方法が開示され、この方法は、（１）上記工作物を台座に取り付け、（２）約１００μｍから約６００μｍまでの範囲の直径を有する本質的に平行かつ本質的に真直ぐな多重ワイヤを提供し、かつこれらの多重ワイヤを上記工作物の表面に接触させ、（３）随意的に切削スラリーを上記多重ワイヤ上に供給しながら、上記多重ワイヤを直線方向に移動させ、（４）上記工作物に対して上記多重ワイヤをスライシング方向に移動させる、諸ステップを含み、ステップ（４）においては、上記多重ワイヤが本質的に真直ぐにかつ互いに平行に保たれる。この方法は、直径が２メートルを超えるシリカガラス基体を、高い表面平面度および低い厚さ偏差をもってスライスするのに用いることができる。
2009535224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１メートルの直線方向寸法を有する工作物の精密スライシングが可能な方法であって、
（１）前記工作物を台座に取り付け、
（２）約１００μｍから約６００μｍまでの範囲の直径を有する本質的に平行かつ本質的に真直ぐな多重ワイヤを提供し、かつ該多重ワイヤを前記工作物の表面に接触させ、
（３）随意的に切削スラリーを前記多重ワイヤ上に供給しながら、前記多重ワイヤを直線方向に移動させ、かつ
（４）前記多重ワイヤを本質的に真直ぐにかつ本質的に互いに平行に保ちながら、前記工作物に対して前記多重ワイヤをスライシング方向に移動させる、
諸ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップ（２）において、前記多重ワイヤが本質的に同一直径を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップ（２）において、前記多重ワイヤが、単一の連続したワイヤの異なる複数のセグメントであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
ステップ（２）において、切削スラリーを溜めるために、前記多重ワイヤが、ねじられ、さもなければ窪みを備えていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
ステップ（２）において、前記多重ワイヤは、それ自体に研磨材粒子を備えていない場合に、ステップ（３）において切削スラリーが前記多重ワイヤの表面に供給され、かつ前記ワイヤとともに前記直線方向に移動せしめられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
ステップ（３）において、切削スラリーが前記多重ワイヤ上に供給され、前記切削スラリーは、ＳｉＣ、ダイアモンド、サファイヤ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣＢＮおよびそれらの混合物からなる群から選ばれた研削粒子を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
切溝損失が約２０％未満であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記スライシング工程中にソーイングワイヤに接する両面を伴って生成されたガラスプレートが、
約４００μｍ未満の表面平面度、
約４００μｍ未満の平均厚さ偏差、
約８００ｍｍを超える対角寸法、および
約１×１０−４未満の対角寸法に対する表面平面度の比、
のうちの少なくとも一つを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記多重ワイヤの位置が、スライスされる前記工作物の両側に配置されたワイヤガイドのガイド溝によって規定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
ステップ（１）において、前記工作物がＳｉＯ２ガラスからなることを特徴とする請求項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型工作物の切削に関する。特に本発明は、多数の細いワイヤからなるワイヤソーを用いることによる大型のガラスまたはガラスセラミックの精密スライシングに関するものである。本発明は、例えば大型のイメージマスク基板の製造に用いるための大型の薄いシリカガラス片の製造において、大型のシリカガラスの精密スライシングに有用である。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤソーは固体工作物を切断するための工具として知られている。一般にワイヤソーにおいては、研磨材粒子を植え付けた、またはワイヤとともに移動する切削スラリー中に分散された研磨材粒子を用いた細いワイヤまた多数の細いワイヤが、スライスされるべき加工物に接して配置され、かつ所定の圧力下で加工物に対して移動せしめられる。研磨材粒子と工作物との間の摩擦によっておよびそれによって生じる研磨材粒子の切削作用によって、工作物の幾ばくかの部分が取り除かれてそこに切れ目が生じ、これによって工作物が多数の片にスライスされる。従来技術において、固体対象物の精密なスライシングが行なわれているが、それは直径３０ｃｍ未満の比較的小さい工作物に関するもののみであった。
【０００３】
例えば特許文献１には、複数のソーイングワイヤによる半導体材料のワイヤソーイング装置が開示されている。このソーイング装置は、二つのワイヤガイド・シリンダによって支持されて交互にまたは連続的に移動する複数の平行なワイヤを備えている。上記シリンダのそれぞれは、固定軸の周りで回転する回転スリーブを備えている。このようにして、回転する材料に加えられる負荷が良好に分散され、熱源が低減し、ソーイングの精密度が改善され、分解および保守が大いに容易になる。しかしながら、この引用特許文献に開示された装置は、半導体チップおよび他のデバイスの製造のために、単結晶シリコン、ＧａＳ，ＩｎＰ、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・ガーネット）、合成サファイヤ等の半導体インゴットを切削するように構成されたものであった。これらのスライスされるべき材料は、一般に直径が５０ｃｍを超えるサイズを有するものではなかった。この特許文献に開示された装置は、明らかに直径が１メートルを超えるサイズを有するガラスおよびガラスセラミックの塊の精密ソーイングに用いることは不可能である。
【０００４】
近年、ＬＣＤディスプレー市場の急成長に伴って、ＬＣＤ薄膜トランジスタ・パネルの作製のためのイメージマスクの製造において１メートルを超える直径を有する大型で薄いガラス板の需要が増大している。薄いガラス板の多くは、ロール法およびフロート法等の旧来のガラス板製造法を利用することによっては製造不可能で、直径が１メートルを超え、かつ厚さが数十センチメートルを超える大きなガラス工作物をスライスし、次いで、スライスされたガラス板の精密な研磨によって生産しなければならない。
【０００５】
大型のガラス工作物、特に火炎加水分解法によって製造されたシリカからなる大型のガラス工作物は、先ず第１に極めて高価である。したがって、そのためのスライシング工程は、収率ができるだけ高く、かつ材料損失ができるだけ少ないことが望ましい。また、後工程でのラッピング作業および研磨作業を減らすために、スライス直後の板の表面粗さが低いことも望ましい。さらに、イメージマスク基板として用いられるこれらの精密なガラス板は、高い表面平面度および厚さの一様性が要求される。このため、スライシング工程の精密性も同様に高く望まれる。大事なことを言い忘れたが、大型のガラス工作物は嵩張るので、これらは通常数トンの重さがある。精密スライシング工程におけるこのような大きくて重いガラスの塊の操作および取扱いは厳しい難関である。スライシングの前後における高価な材料の保護に関し、かつこの材料と共に、またはそれの近辺で働く作業者に関し、安全問題は重要であり、かつ解決は容易ではない。
【０００６】
大型のガラス工作物における別の関心事は、切削スラリーが用いられる場合に、十分な量の切削スラリーとともに移動するワイヤの能力である。ワイヤは切削方向に長い距離移動するので、スライシング経路には切削スラリーが不十分な量しか供給されない可能性が極めて高い。不十分な量の切削スラリーは、切削速度の低下およびソーイングワイヤの過熱を招く。このような問題は、細い切削ワイヤが用いられる場合に特に顕著であるが、細いソーイングワイヤは材料損失を低くするために望ましいのである。
【０００７】
このような嵩高いガラス材料をスライスするために、従来は１本のワイヤを用いていた。その結果、低い生産性、多大の材料損失、厚さの非一貫性、およびスライス片の高い表面粗さを招き、それ故に、使用可能な薄いガラス製品を生産するためには、スライシング後のラッピングおよび研磨が必要とされていた。
【特許文献１】米国特許第５,７５８,６３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故に、大型の工作物の精密スライシングを可能にする方法が真実に必要とされている。本発明はこの要求に応えるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、本発明は、少なくとも１メートルの直線方向寸法を有する工作物の精密スライシングが可能な方法を提供するものであって、
（１）上記工作物を台座に取り付け、
（２）約１００μｍから約６００μｍまでの範囲の直径を有する本質的に平行かつ本質的に真直ぐな多重ワイヤを提供し、かつこの多重ワイヤを上記工作物の表面に接触させ、
（３）随意的に切削スラリーを上記多重ワイヤ上に供給しながら、上記多重ワイヤを直線方向に移動させ、かつ
（４）上記工作物に対して上記多重ワイヤをスライシング方向に移動させる、
諸ステップを含み、ステップ（４）においては、上記多重ワイヤが本質的に真直ぐにかつ互いに平行に保たれる。
【００１０】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、ステップ（２）において、上記多重ワイヤが本質的に同一直径を有する。
【００１１】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、ステップ（２）において、上記多重ワイヤが単一の連続したワイヤの異なるセグメントである。一部の特定の実施の形態においては、単一のワイヤはその始端がワイヤ供給スプールから供給され、かつ他端がワイヤ受容スプールに収容されている。一部の実施の形態においては、ステップ（２）、（３）および（４）において、ワイヤの一部は上記直線方向を反対にすることによって定期的に再循環される。
【００１２】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、ステップ（２）において、切削スラリーを溜めるために、ワイヤはねじられ、さもなければ窪みを備える。
【００１３】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、ステップ（３）において、ワイヤは本質的に同一直線速度で移動する。
【００１４】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、ステップ（２）において、上記多重ワイヤは、それ自体が研磨材粒子を備えていない場合には、ステップ（３）において、切削スラリーが上記多重ワイヤの表面に供給され、かつ上記ワイヤとともに上記直線方向に移動せしめられる。
【００１５】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、ステップ（３）において、切削スラリーが上記多重ワイヤ上に供給され、上記切削スラリーは、ＳｉＣ、ダイアモンド、ＣＢＮ、サファイヤ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、およびそれらの混合物からなる群から選ばれた研磨材粒子を含んでいる。
【００１６】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、切溝損失が約２０％未満であり、一部の実施の形態においては約１０％未満であり、一部の実施の形態においては約５％未満である。
【００１７】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、隣接するワイヤ間の間隔はほぼ等しく、スライシング工程中一定に保たれる。
【００１８】
本発明の方法の一部の実施の形態によれば、上記ワイヤの温度はスライシング工程中５０℃の範囲内に保たれる。
【００１９】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、上記直線方向は本質的にスライシング方向と直角である。
【００２０】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、スライシング工程中においてソーイングワイヤと接触する両面を備えたガラス板は、４００μｍ未満の、一部の実施の形態においては２００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては１００μｍ未満の厚さ偏差を有する。
【００２１】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、スライシング工程中においてソーイングワイヤと接触する両面を備えたガラス板は、４００μｍ未満の、一部の実施の形態においては２００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては１００μｍ未満の、なおも他の一部の実施の形態においては４０μｍ未満の表面平面度を有する。
【００２２】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、スライシング工程中においてソーイングワイヤと接触する両面を備えたガラス板は、４００μｍ未満の、好ましくは２００μｍ未満の、より好ましくは１００μｍ未満の平均厚さ偏差を有する。
【００２３】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、スライシング工程中においてソーイングワイヤと接触する両面を備えたガラス板は、８００ｍｍを超える対角寸法を有する。
【００２４】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、スライシング工程中においてソーイングワイヤと接触する両面を備えたガラス板は、約１×１０−４未満の、一部の実施の形態においては８×１０−５未満の、他の一部の実施の形態においては５×１０−５未満の、他の一部の実施の形態においては２×１０−５未満の、他の一部の実施の形態においては１×１０−５未満の対角寸法に対する表面平面度の比を有する。
【００２５】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、上記多重ワイヤの位置が、スライスされる上記工作物の両側に配置されたワイヤガイドのガイド溝によって規定される。
【００２６】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、ソーイングワイヤが取り付けられるワイヤガイドの表面がポリウレタンによって被覆される。
【００２７】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、ステップ（４）において、上記ワイヤが上記工作物の頂面から底面まで下方へ移動する。他の一部の実施の形態においては、ステップ（４）において、上記ワイヤが上記工作物の底面から頂面まで上方へ移動する。
【００２８】
本発明の方法の一部の実施の形態においては、ステップ（１）において、上記工作物の底面側のみが台座に取り付けられる。他の一部の実施の形態においては、さらに上記工作物の上側が支持体に取り付けられる。
【００２９】
本発明は、約１メートルと４メートルの間のような１メートルを超える対角寸法を有する大型のガラス工作物のスライシングが可能な効果を有する。本発明の方法は、低い切溝損失、複数の板間および単一の板内の高い厚さの一様性、ならびにスライシング直後における低い表面粗さを可能にする。
【００３０】
本発明のさらなる特徴および効果は、下記の詳細な説明に記載され、その一部は、当業者であれば該記載から明らかであり、かつ添付図面のみでなく説明内容および請求項に記載された本発明を実施することによって認識されるであろう。
【００３１】
上述の概説および下記の詳細な説明は、本発明の例示に過ぎず、請求項に示された本発明の性質および特徴を理解するための概観または概要を提供することを意図したものであることを理解すべきである。
【００３２】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を与えるために用意されたものであって、本明細書の一部を構成するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、ガラス、ガラスセラミック、金属、複合材料、プラスチック等の種々の材料からなる工作物のスライシングに用いることができる。本発明の説明は、シリカガラス等からなる大型工作物のスライシング法を参照してなされている。しかしながら、本発明の方法は、ガラス材料に限定されないこと理解すべきである。適正なワイヤおよび切削スラリーを選択することにより、本発明の方法はあらゆる形式の工作物材料に適用可能である。
【００３４】
ここで用いられている「直線方向」とは、ワイヤが工作物に接触しているときのワイヤの延長方向を意味する。ワイヤの全ては、それらが移動することができる二つの互いに反対の直線方向を有する。図１および図２を参照すると、直線方向はｘ方向およびｘ′方向を含む。これらのワイヤは、実質的に一つの平面内において工作物を貫通して移動する。ワイヤが移動する方向の一方は直線方向である。ワイヤが工作物を貫通して移動する方向は「スライシング方向」である。図１および図２を参照すると、スライシング方向はｙ方向およびｙ′方向である。
【００３５】
ここで用いられている工作物とは、本発明の方法によって処理される一般に固体状態の物質からなる材料片である。この工作物は、円柱形、四角形、球形などの種々の形状を採り得る。この工作物は、中空もしくは中空でないバルク材料片である。したがって、この工作物は、密実のガラス塊、ハニカム構造体、チューブ等であり得る。
【００３６】
図１および図２は、本発明の方法を実施中の概略図である。図１は側面図、図２は平面図である。図１のスライシング装置システム１０１においては、直線方向ｘおよびｘ′の寸法Ｄを有する工作物１０３は、工作物１０３に接触する多重ワイヤ１０９によってスライスされる。ワイヤ１０９は、２個のワイヤガイド１０５および１０７の間に張り渡されかつ延在可能である。ワイヤ１０９は、直線方向ｘまたはｘ′に移動可能である。切削スラリー１１５は、スラリー貯蔵・小出し器１１１からワイヤ表面へ供給される。ワイヤが工作物の塊を貫通して直線方向に移動するときには、ワイヤが工作物を切削して一定時間スライシング方向ｙに移動し、かつスライシングの終了時点で、反対方向ｙ′に移動するように力が加わる。図２は、図１と同じ装置の平面図である。本図には、ほぼ平行でかつほぼ一直線の多重ワイヤまたはワイヤセグメント１０９が示されている。ワイヤ１０９の平行性および間隔は、ワイヤガイド１０５および１０７のガイド溝によって保証されかつ規定されている。図１および図２から明らかなように、スライシング作業の終了時には、工作物がワイヤによって多数の薄片にスライスされる。
【００３７】
本発明の方法は、ガラス、ガラスセラミック、金属および木材等からなる大型の工作物をスライスすることができる。図１および図２を参照すると、このような大型の工作物は、１．５メートル、一部に実施の形態では２メートル、他の一部の実施の形態では３メートル、さらに他の実施の形態では４メートルと、少なくとも１ｍの直線方向寸法Ｄを有する。本発明の方法は、このような大型の工作物スライシングに特に適している。
【００３８】
第１ステップにおいて、スライスされるべき工作物が台座に固定される。工作物の台座に接する表面領域は、台座の接触表面領域と相補的な形状を有することが必須ではないが推奨される。すなわち、もし台座が本質的に平坦であれば、工作物の台座に接する領域が本質的に平坦であることが望ましい。したがって、本質的に円柱状の工作物に関しては、もしスライス方向が円柱の軸線と直角であることが望まれるならば、工作物の円柱状表面の一部分が、台座上に配置されるべき小さい平坦面を形成しているのが望ましい。もしスライス片が、平坦な側面を有しない円形であることが必要な場合は、工作物が収容される凹状の受け面を備えるように加工される。想像されるように、大型のガラス製工作物については、数トンもの重量を有するので、台座は、安定なように頑丈で重いことが強く要求される。工作物の台座への取付けは、例えば機械的クランプ、ねじ止め等によって、またはエポキシ樹脂等を用いた接着によって行なうことができる。スライシング工程の終了時点においてスライス片が落下するのを防止するために、工作物が強力な接着剤によって台座に固着されていることが好ましい。この接着剤は、スライシング工程の終了後に、化学的または機械的手段によって取り除かれる。台座の一部分は、スライシング工程中に切り込まれて犠牲にされる。
【００３９】
通常は、工作物の底部側または頂部側等の一方側のみが台座に取り付けられる。しかしながら、工作物が下側において台座に取り付けられ、さらに、ステップ（２）が開始される以前に、またはステップ（２）、（３）または（４）が開始された後に（すなわち、ワイヤの工作物への切込みが開始された後に）、例えばクランプされ、ねじ止めにされ、またはエポキシ樹脂等の接着剤を用いて接着されることによって、さらに工作物の上部領域が支持手段に安定化されることが除外されることはない。上方の支持手段の一部または全部は必要に応じて犠牲にされる。
【００４０】
本発明の方法において、多重ワイヤが設けられて、スライスされるべき工作物の表面に接触せしめられる。「多重」の意味は、スライシング時のワイヤまたはワイヤセグメントの総数が少なくとも２本、一部の実施の形態においては５本以上、別の一部の実施の形態においては１０本以上、一部の別の実施の形態においては２０本以上であることを意味する。本発明における切削ワイヤまたはワイヤセグメントの本数は、２本以上である限り、厳密なものではない。実際の本数は種々であり、スライスされるべき工作物のサイズ、生産されるスライスの望ましい厚さ等に応じて通常の当業者によって調節可能である。
【００４１】
本発明の方法に用いられるワイヤは一般に約１００〜６００μｍの直径を有する。これらのワイヤは本質的に互いに平行に、望ましくは本質的に同一平面内に支持されている。これらワイヤには、全切削工程の間において本質的に真直ぐになるように張力が加えられている。スライスされた薄片の高い表面平面度を得るために、切削工程中ワイヤは本質的に真直ぐに保たれる。直径が６００μｍを超える太いワイヤは高い切溝損失を招く。ここで用いられている「切溝損失」とは、スライシング工程中の工作物から失われる材料の重量％を意味する。直径が１００μｍ未満のワイヤは、それらを真直ぐに保つ張力に耐えるのに十分なほど強くないので望ましくない。さらに、上述のように、これらのワイヤは工作物をスライスするために、供給される切削スラリーとともに移動しなければならない。これらのワイヤは表面積が小さいので、十分な量の切削スラリーを運ぶには細過ぎる。切削スラリーは，摩擦による切削およびワイヤの冷却の二つの機能を有する。そのため細いワイヤは、スラリーの量が不十分でかつ冷却効果が効果的でないために、過熱し切断するおそれがある。より多くの切削スラリーまたは冷却液を運ぶためには、特に工作物が直線方向に大きな寸法を有する場合には、ワイヤがねじられ、さもなければ複数の表面凹凸（窪み等）が設けられる。高い表面平面度および厚さの一様性が要求されるスライシング工程に、ねじられたワイヤが特に適しているとは過去には思われなかったが、ねじられたワイヤが、下記に記載されている表面特性を備えたスライスされたガラス板の製造に用いることができ、実際に、研磨材スラリーの移送において優れた能力を示すことを本発明者等は発見した。
【００４２】
上述のように、切削ワイヤはそれ自体に植え付けられた研磨（切削）材粒子を備えることができる。このような研磨材粒子は、ワイヤに植え付けられた、あるいはワイヤ内に埋め込まれた、例えばＳｉＣ、ダイアモンド、サファイヤ、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣＢＮ（六方晶窒化硼素）およびそれらの混合物である。もし、これらのワイヤが用いられると、スライシング時には冷却液が用いられなければならない。図１および図２に示されかつ上述されたような切削スラリーと同様に、冷却液がワイヤ表面に供給される。あるいは、研磨材粒子が植え付けられていない通常のステンレス鋼ワイヤを用いてもよい。これらのワイヤは、スライスされる工作物のシリカ、その他のガラス、またはガラスセラミック等の材料よりも硬くないので、それら自体ではこれらの工作物を切削することはできない。それ故に、研磨材粒子を分散させた切削スラリーが用いられなければならない。このような研磨材粒子はＳｉＣ、ＳｉＮ、ダイアモンド、サファイヤ、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣＢＮおよびそれらの混合物である。これらの粒子は切削スラリー中に一様に分布されていることが高く望まれる。切削スラリー中の研磨材粒子のサイズおよび負荷量は変えてよい。一般に、より大きい粒子およびより高い負荷量は、所定のワイヤ速度およびワイヤ圧力において切削速度を高めることになる。もし、スライス片に高い表面平滑性が望まれるならば（ＬＣＤイメージマスク基板の場合のように）、小径の研磨材粒子が切削スラリー中に分散されることが望ましい。
【００４３】
複数のワイヤが本質的に同一サイズを有し、双方の直線方向（速度の方向は異なり、互いに反対方向であるが）およびスライシング方向に本質的に同一速度を有することが望ましい。スライシング中は複数のワイヤが同一張力を有することも高く望まれる。「本質的に同一サイズ」とは、複数のワイヤの直径が平均サイズ±２５％の範囲内にあること、あるいは平均サイズ±１０％の範囲内にあることを意味する。スライシング工程中においては、複数のワイヤは異なる度合いの摩滅に曝されて来ているので、それらの実際のサイズは変化するが、一般的に上述した範囲内にあることが望ましい。
【００４４】
本発明の方法は、一般に約２０％未満の、一部の実施の形態においては約１０％未満の、他の一部の実施の形態においては約５％未満の極めて低い切溝損失を可能にしていることが判明している。この低い切溝損失は、中でも、ワイヤ径が比較的小さいこと、スライシング中のワイヤの直線方向における移動経路が本質的に直線であること、スライシング中のワイヤの直線方向における移動経路の変動が少ないこと、ワイヤ運動がきっちりとガイドされていること、研磨材粒子のサイズ、切削ワイヤの温度によって実現される。したがって、本発明の方法は生産性が高いという効果を有する。スライシング中のワイヤの温度範囲は５０℃以内に、一部の実施の形態においては３０℃以内に、他の一部の実施の形態においては２０℃以内に、他の一部の実施の形態においては１０℃以内に保たれるのが望ましい。上述の温度範囲とは、最高温度と最低温度との差を意味する。
【００４５】
上述のように、本発明の方法は、直径が１メートルを超えるような大型の板の場合であってさえ、板全体に亘る高い厚さの一様性（したがって、スライスされた板の両主面の高い表面平行性）を備えたスライスされた板を生産することが可能である。本発明が開示される以前は、両ワイヤガイド間の間隔が長いために、スライシング工程中にワイヤ移動経路が直線状態から変動して折々に変化し、表面全体に亘る板の厚さが一様でなくなると思われていた。本発明によれば、上述のようにワイヤサイズを選ぶことにより、かつワイヤの張力のみでなく、ワイヤガイドのガイディング機能をきっちりと管理することにより、ワイヤ間の間隔のみでなくスライシング工程中の種々の時点における複数のワイヤの移動方向がほぼ一定に保たれることが可能なことが判明した。このような管理の結果、スライスされた板の両主面の高い平行性および板面全体に亘る厚さの一様性が得られる。
【００４６】
単一スライシング作業および多重スライシング作業中にスライスされる種々の板間の厚さの一様性を得るためには、隣接するワイヤ間の間隔を管理することが重要である。スライスされた板の平均厚さは、隣接するワイヤ間の間隔によって規定される。したがって、隣接するワイヤ間の間隔がより一様である程、スライスされた板の平均厚さがより一様になる。隣接するワイヤ間の間隔は、ワイヤガイド上の隣接するガイド溝間の間隔によって規定される。したがって、スライスされた板全体に亘る厚さの高い一様性を得るためには、スライシング工程中における隣接するワイヤ間の間隔が本質的に一定に保たれることが高く望まれる。このことは、何時の場合においても、スライシング工程中におけるワイヤの張力も同様に本質的に一定に保たれることを必要とする。
【００４７】
したがって、板間の厚さの高い均一性および個々の板における厚さの高い一様性を得るためには、ワイヤガイドの複数のガイド溝間の間隔が精密に管理され、かつスライシング作業中においてガイド溝の寸法が本質的に不変状態に保たれることが重要である。それ故に、双方のワイヤガイド、特にガイド溝が、圧力によっても摩擦によっても本質的に殆ど変形しない硬い材料でコーティングされる。このような材料は、例えばポリウレタンポリマーである。
【００４８】
多重切削ワイヤは、機械的および／または電子的機構によって、供給され、収容されかつ管理される独立したかつ自立性を有するワイヤとすることができる。この場合、もし板の厚さ、平面度等において高い一様性が望まれるならば、ワイヤサイズ、速度等が本質的に同一であることが重要である。もし多重の独立したワイヤが用いられるならば、ワイヤの動きが高度に同期されることが必要である。
【００４９】
本発明の特に有用な一つの実施の形態において、切削ワイヤは、１本の連続したワイヤの単にセグメントが異なるのみである。したがって、ワイヤは単一のワイヤスプールから供給され、単一のワイヤスプールに収容される。１本のワイヤは、ワイヤガイドのガイド溝上に巻き付けられることによって、同時に切削可能な多重切削ワイヤセグメントを提供する。隣接するワイヤセグメントは、如何なる任意の時点においても同一直線方向に、または反対の直線方向に移動する。一本のワイヤを、切削工程中の全ての時点において単一方向に移動させてもよい。使用されたワイヤは、作業の終了時に直線方向を反対にすることによって再循環される。あるいは、切削工程中に１本のワイヤが多方向に移動してもよい。すなわち、ワイヤが右方向に約１０メートル移動すると、次に約９メートル逆行させられ、次いで再び約１０メートル逆行させられ、次いで再び約９メートル逆行させられる等のようにしてもよい。この工程中リサイクリングの正味の効果は、一つの移動サイクルにおいて、より短い（例えば、約１メートル短い）ワイヤセグメントが一つの移動サイクルに用いられ、したがって、１個のワイヤスプールをより長く用いることができる。
【００５０】
本発明の方法は、主面全体に亘る厚さ偏差が約４００μｍ未満の、一部の実施の形態においては約２００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては約１００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては約５０μｍ未満の薄いガラス板を生産することができる。本発明の方法は、複数の板間の平均厚さの偏差が約４００μｍ未満の、一部の実施の形態においては約２００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては約１００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては約５０μｍ未満の薄いガラス板を生産することができる。
【００５１】
本発明の方法は、スライシング工程中にソーイングワイヤに接する両面の表面平面度が約４００μｍ未満の、一部の実施の形態においては約２００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては約１００μｍ未満の、他の一部の実施の形態においては約４０μｍ未満の薄いガラス板を生産することができる。
【００５２】
本発明の方法は、８００ｍｍを超える対角寸法を有するスライスされた板の生産に効果的に利用することができる。「対角寸法」とは、サンプルの板の主表面の面内における最も長い２点間の距離を意味する。それ故に、四角形の板に関しては、対角寸法は主表面の対角線の長さである。円形の主表面を有する板に関しては、対角寸法はその円の直径である。一部の実施の形態におけるこのような大型の板においては、スライスされた板の対角寸法に対する全体の平面度（双方が同一単位）比は、さらなるラッピングまたは研磨を行なう以前において、約１×１０−４未満、一部の実施の形態においては８×１０−５未満、他の一部の実施の形態においては５×１０−５未満、他の一部の実施の形態においては２×１０−５未満、他の一部の実施の形態においては１×１０−５未満である。
【００５３】
上述のように、スライスされた板の高い平面度のみでなく、スライスされた板の高い厚さの一様性を得るためには、工作物に接するワイヤが、スライシング工程の間本質的に真直ぐに保たれることが望ましい。「本質的に真直ぐ」とは、個々のワイヤの反りが、そのワイヤが直接に接触する加工物の幅の約１５％未満、好ましくは約１０％未満、一部の実施の形態において好ましくは５％未満であることを意味する。したがって、もし、加工物に接触するワイヤの長さがＬＷで、かつスライシングが行なわれる部位の幅がＷであれば、ワイヤの反り量は（ＬＷ−Ｗ）である。ワイヤを本質的に真直ぐに保つということは、（ＬＷ−Ｗ）／Ｗ×１００％が約１５％未満、好ましくは約１０％未満、一部の実施の形態において好ましくは８％未満であることを意味する。これはワイヤおよびガイド溝の張力の調整によって達成することができる。製品のスライシングには僅かな反りが必要であるが、大きすぎる反りは、ワイヤが意図される位置から逸脱するのを許容し、厚さの変動および平面度の低下を招く。
【００５４】
本発明の範囲および精神から離れることなしに種々の変形、変更が可能なことは当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、添付の実施の形態およびそれらの均等物の範囲内で行なわれた本発明の変形、変更をカバーすることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の方法によりスライスされる大型のガラス加工物の概略的側面図
【図２】本発明の方法によりスライスされる大型のガラス加工物の概略的平面図
【符号の説明】
【００５６】
１０１    スライシング装置システム
１０３    工作物
１０５，１０７    ワイヤガイド
１０９    多重ワイヤ
１１１    スラリー貯蔵・小出し器
１１３，１１５    切削スラリー
ｘ，ｘ′    直線方向
ｙ，ｙ′    スライシング方向
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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