(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をおいて配設された複数のガイドローラを含むガイドローラ組と、各ガイドローラの長手方向に間隔をあけてガイドローラ組に複数回巻き掛けられて複数条となり、ガイドローラ組のうちの一対の隣り合うガイドローラ間で互いに離間した複数の切断ワイヤ部分を構成するワイヤと、ワイヤの各条に接し、ワイヤの送り方向と同じ方向に向かって回転して共通の放電加工電力をワイヤの各条に給電する回転電極と、を含む複数の加工ユニットと、
各回転電極にそれぞれ放電加工電力を供給する加工電源と、を備え、
各加工ユニットの各ガイドローラは各回転軸の方向に隣接して同軸に配置され、隣接する各加工ユニットの各ガイドローラは互いに電気的に絶縁され、
各加工ユニットの各回転電極は各回転軸の方向に隣接して配置され、隣接する各加工ユニットの各回転電極は互いに電気的に絶縁され、
各回転電極は、その各外輪の外側に各電極部材が取り付けられる各導電性軸受と、各導電性軸受の各内輪が電気的に絶縁されて同軸に取り付けられるシャフトと、各導電性軸受の各内輪にそれぞれ電気的に接続される各給電部材と、を含んでおり、
各加工ユニットの各ワイヤを巻き掛け方向に送りながら各加工ユニットの各切断ワイヤ部分とワークとの間で放電を行ってワークを加工するマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各回転電極は、円筒状の導電体であること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各加工ユニットの各回転電極は同軸に配置されていること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
隣接する各加工ユニットの各回転電極は各ワイヤの巻き掛け方向に位置をずらして交互に配置されていること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各回転電極は、
その各外輪の外側に各電極部材が取り付けられる各導電性軸受と、
各導電性軸受の各内輪が電気的に絶縁して取り付けられる複数のシャフトと、
各導電性軸受の各内輪にそれぞれ電気的に接続される各給電部材と、を含み、
各シャフトは各加工ユニットの各ワイヤの巻き掛け方向に位置をずらして配置され、
隣接する各加工ユニットの各導電性軸受と各電極部材とは、各シャフトに交互に取り付けられていること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各加工ユニットは、各回転電極のワイヤ送り方向の上流側または下流側または両側或いは各回転電極に対向して配置され、各加工ユニットの各ワイヤの各条を各回転電極に押しつける複数のアイドルローラを備えること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項７】
請求項６に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各アイドルローラは、各回転電極との間に各加工ユニットの各ワイヤの各条を挟みこむこと、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各加工ユニットはそれぞれ複数の回転電極を含み、
各回転電極は、切断ワイヤ部分が伸びる方向の切断ワイヤ部分の中央からワイヤ巻き掛け方向に沿って互いに反対方向に向かって等距離の位置に配置されていること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
放電加工電力は、放電加工パルスと、放電加工パルスと逆電圧で放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスと、を含む高周波パルスであること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
加工電源は、放電加工パルスを発生させる少なくとも１つの主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの主直流電源と、放電加工後の残電荷を除去するために放電加工パルスと逆電圧の残留電荷除電パルスを発生させる少なくとも一つの副スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副直流電源と、を含み、各加工ユニットにそれぞれ放電加工電力を供給する複数の加工電源ユニットを備えること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各加工電源ユニットは、複数の主スイッチングトランジスタを含み、
各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらして放電加工パルスを順次発生させること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各加工電源ユニットの主スイッチングトランジスタの個数は各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタの個数と同じかそれより多いこと、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか１項に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各加工電源ユニットは、それぞれ複数の主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副スイッチングトランジスタとを含み、
各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらしてそれぞれ所定の周期でオンオフして放電加工パルスを順次発生させ、
各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタがオフになってから各加工電源ユニットの次の主スイッチングトランジスタがオンとなるまでの間にオンオフし、各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタによって発生した放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスを発生させること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか１項に記載のマルチワイヤ放電加工装置であって、
各加工電源ユニットは、それぞれ複数の主スイッチングトランジスタを含み、
各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらしてそれぞれ所定の周期でオンオフして放電加工パルスを順次発生させ、
各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニット毎に共通で、各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニットの主スイッチングトランジスタのオンオフの周期の各加工電源ユニットの主スイッチングトランジスタの個数分の一の周期でオンオフし、各放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスを順次発生させること、
を特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
【請求項１５】
間隔をおいて配設された複数のガイドローラを含むガイドローラ組と、各ガイドローラの長手方向に間隔をあけてガイドローラ組に複数回巻き掛けられて複数条となり、ガイドローラ組のうちの一対の隣り合うガイドローラ間で互いに離間した複数の切断ワイヤ部分を構成するワイヤと、ワイヤの各条に接し、ワイヤの送り方向と同じ方向に向かって回転して共通の放電加工電力をワイヤの各条に給電する回転電極と、を含む複数の加工ユニットと、スイッチングトランジスタを含み各回転電極にそれぞれ放電加工電力を供給する加工電源と、を備え、各加工ユニットの各ガイドローラは各回転軸の方向に隣接して同軸に配置され、隣接する各加工ユニットの各ガイドローラは互いに電気的に絶縁され、各加工ユニットの各回転電極は各回転軸の方向に隣接して配置され、隣接する各加工ユニットの各回転電極は互いに電気的に絶縁されるマルチワイヤ放電加工装置を用い、各回転電極は、その各外輪の外側に各電極部材が取り付けられる各導電性軸受と、各導電性軸受の各内輪が電気的に絶縁されて同軸に取り付けられるシャフトと、各導電性軸受の各内輪にそれぞれ電気的に接続される各給電部材とを含み、各加工ユニットの各ワイヤを巻き掛け方向に送りながら各加工ユニットの各切断ワイヤ部分と炭化ケイ素のインゴットとの間で放電を行って炭化ケイ素のインゴットから複数の炭化ケイ素板を切り出す炭化ケイ素板の製造方法であって、
加工電源のスイッチングトランジスタをオンオフさせて高周波パルスを発生させ、この高周波パルスを放電加工用電力として供給すること、
を特徴とする炭化ケイ素板の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の炭化ケイ素板の製造方法であって、
マルチワイヤ放電加工装置の加工電源は、放電加工パルスを発生させる少なくとも１つの主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの主直流電源と、放電加工後の残電荷を除去するために放電加工パルスと逆電圧の残留電荷除電パルスを発生させる少なくとも一つの副スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副直流電源と、を含み、各加工ユニットにそれぞれ放電加工電力を供給する複数の加工電源ユニットを備え、
各加工ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらして放電加工パルスを順次発生させること、
を特徴とする炭化ケイ素板の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の炭化ケイ素板の製造方法であって、
各加工電源ユニットは、それぞれ複数の主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副スイッチングトランジスタとを含み、
各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらしてそれぞれ所定の周期でオンオフして放電加工パルスを順次発生させ、
各加工電源ユニットの各副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタがオフになってから各加工電源ユニットの次の主スイッチングトランジスタがオンとなるまでの間にオンオフし、各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタによって発生した放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスを発生させること、
を特徴とする炭化ケイ素板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチワイヤ放電加工装置の構造及びそのマルチワイヤ放電加工装置を用いて炭化ケイ素板を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン等の円柱状インゴットからウェハを切り出す場合における切断手段として、砥粒を用いたワイヤソーが知られている。このワイヤソーは、複数のガイドローラ間に巻回された切断用ワイヤをその長手方向に高速駆動しながら、ワイヤに対してワークを切断送りすることにより、ワークから多数枚の薄片を同時に切り出すものである。
【０００３】
しかし、このようなワイヤソーでは、ガイドローラ間に形成された複数本の切断ワイヤ部分に対し、加工用砥粒が混合された加工液（スラリー）を同時供給する必要があり、その取扱いは容易でない。また、ワイヤがワークに直接接触することによる断線を抑制するために比較的太いワイヤを使用する必要があり、切断加工代が大きくなってしまうという問題があった。さらに、従来のワイヤソーは、インゴットからウェハを切り出すのに長時間を要する場合もあり、加工時間短縮のニーズが高まっている。
【０００４】
一方、近年、シリコンカーバイドが半導体の材料として注目されている。しかし、このシリコンカーバイドは硬質材料であるため、従来のワイヤソーでは、シリコンのインゴットを切断する以上の時間がかかってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、シリコンカーバイドのインゴットと切断用ワイヤとの間に電圧を断続的に印加し、各切断ワイヤ部分によってインゴットを放電加工の原理で切断する放電式ワイヤソーの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、単一の切断用ワイヤを複数のガイドローラに巻回することにより複数条の切断ワイヤ部分を形成し、通電部材を各条と接するように設け、各条と半導体インゴットとの間に電圧を印加して放電を発生させ、半導体インゴットを同時に３個以上に切断する方法が提案されている。
【０００６】
一方、インゴットからウェハを高速で切り出すことが要請されている。この要請に対してワイヤをガイドローラに巻回する回数を増やして切断ワイヤ部分の条数を多くし、各切断ワイヤ部分それぞれに放電加工電力を印加して各切断ワイヤ部分とワークとの間で同時に複数の放電を発生させることによって切断速度を上げることが考えられる。この場合、１本のワイヤをガイドローラに巻回して複数条のワイヤ切断部分を形成するので各切断ワイヤ部分は電気的に接続された状態となっている。このため、各切断ワイヤ部分それぞれに放電加工電力を印加するには各切断ワイヤ部分同士の間を何らかの方法で絶縁することが必要となってくる。そこで、各切断ワイヤ部分同士の間でワイヤをコイル状にすることによって各切断ワイヤ部分間のインピーダンスを高くして電気的な絶縁状態とすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、互いに磁気的に絶縁されたコアの周囲にコイル状にしたワイヤを配置し、切断ワイヤ部分同士の間の電気的な絶縁をより高めようとすることが提案されている（例えば、特許文献３参照）
【０００７】
特許文献２，３に記載された従来技術では、各切断ワイヤ部分それぞれに放電加工電力を印加することが必要となるので、各条のワイヤにそれぞれ接する切断ワイヤ部分と同数の導体ブロックと絶縁ブロックとが交互に並べて配置され、各ブロックをボルトで締め付けて一体化された電極ユニットが提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかし、ワイヤが導電ブロックと擦れることによって導電ブロックが磨耗してしまうので、頻繁に導電ブロックを交換することが必要であった。このため、マルチワイヤ放電加工装置において、導電体を硬質の超硬合金とする方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００８】
また、複数の切断ワイヤ部分を規定するローラに当接するスリップリングを設け、スリップリング及びローラを介して各切断ワイヤ部分に並列に通電する方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２４８７１９号公報
【特許文献２】特開２０００−９４２２１号公報
【特許文献３】特開２００６−７５９５２号公報
【特許文献４】特開２０００−１０７９４１号公報
【特許文献５】特開２００９−１６６２１１号公報
【特許文献６】特開平１０−５５５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１から６に記載されたような複数の切断ワイヤ部分を有するマルチワイヤ放電加工装置では、複数の切断ワイヤ部分は1本のワイヤを複数回ローラなどに巻きかけることによって形成されていることから、１本のワイヤが複数回ワークとの間で放電を行うこととなる。ワイヤ表面には放電のたびにワークの成分が付着するため、放電加工によってシリコンカーバイド等の硬質材料のスライスを行うと、シリコンカーバイドの粉が付着した切断ワイヤ部分が次のワイヤ切断部分まで送られ、給電のために導電ブロックに接触すると、ワイヤ表面に付着したシリコンカーバイドの粉がいわば砥石のような働きをして、導電ブロックの表面を磨耗させてしまうという問題があった。シリコンカーバイドは非常に硬質であることから、特許文献５に記載された従来技術のような超硬合金であってもその表面が簡単に磨耗してしまい、導電ブロックを頻繁に交換することが必要となる。また、特許文献１から５に記載された従来技術では、ワイヤと導電ブロックの表面との間に滑りがあるため、ワイヤと導電ブロックとの間に瞬間的に隙間ができ、ワイヤと導電ブロックとの間で放電が発生し、この放電により導電ブロックが削られてしまう場合がある。このため、特許文献１から５に記載された従来技術では直径の大きなシリコンカーバイド等の硬質材料のスライスを行う場合のような長時間の加工を安定して行うことが難しいという問題があった。
【００１１】
また、特許文献５に記載された従来技術のような超硬合金は電気伝導率が低いことから、ワイヤの各条に給電する電圧が低下し、電気伝導度の高い材料を電極に用いた場合に比較してインゴットの切断速度が低下してしまうという問題があった。また、直径の大きなシリコンカーバイド等の硬質材料のスライスを行う場合には、その加工時間が長時間となるため、切断ワイヤ部分を規定するローラに電気伝導率は高いが摩耗しやすい材料を用いると、加工中にローラが摩耗して切断ワイヤ部分とインゴットとの距離が変化し、放電が不安定となってしまう場合がある。このため、切断ワイヤ部分を規定するローラには電気伝導率が低く、ワイヤが巻き掛けられても摩耗が少ない硬度の高い材料が用いられるので、特許文献６に記載されたようにローラにスリップリングを介して放電加工電力を印加する場合にもワイヤの各条に給電する電圧が低下し、電気伝導度の高い電極によってワイヤに直接給電する場合に比較してインゴットの切断速度が低下してしまうという問題があった。更に、特許文献６に記載された従来技術では、スリップリングとローラとの接触による電気抵抗により更にワイヤの各条に給電する電圧が低下し、電気伝導度の高い電極によってワイヤに直接給電する場合に比較してインゴットの切断速度が低下してしまうという問題があった。
【００１２】
また、特許文献１から５に記載された従来技術では、放電加工を行うパルス電力は、ワークを電源のプラス側に接続し、スイッチングトランジスタを介してワイヤを電源のマイナス側に接続してスイッチングトランジスタをオンオフさせることによってワークとワイヤとの間に放電加工パルスを印加するものである。しかし、放電加工パルスが印加されても放電が発生しない場合があると、電源系統内に設けられているコンデンサ等に前回の放電加工パルスの印加による電荷が残留してしまい、その後の放電が不安定となる場合がある。この場合には放電パルスを印加する周期を長くして、残留している電荷がある程度放電した状態になってから次の放電加工パルスを印加するようにする方法が考えられる。しかし、放電加工の速度は所定の時間における放電の回数、すなわち所定時間における放電加工パルスの印加回数によるので、残電荷の放電を待って次の放電加工パルスを印加していたのでは加工時間を短くできないという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、ワイヤ放電加工装置において加工速度を向上させると共に長時間の加工を安定して行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置は、間隔をおいて配設された複数のガイドローラを含むガイドローラ組と、各ガイドローラの長手方向に間隔をあけてガイドローラ組に複数回巻き掛けられて複数条となり、ガイドローラ組のうちの一対の隣り合うガイドローラ間で互いに離間した複数の切断ワイヤ部分を構成するワイヤと、ワイヤの各条に接し、ワイヤの送り方向と同じ方向に向かって回転して共通の放電加工電力をワイヤの各条に給電する回転電極と、を含む複数の加工ユニットと、各回転電極にそれぞれ放電加工電力を供給する加工電源と、を備え、各加工ユニットの各ガイドローラは各回転軸の方向に隣接して同軸に配置され、隣接する各加工ユニットの各ガイドローラは互いに電気的に絶縁され、各加工ユニットの各回転電極は各回転軸の方向に隣接して配置され、隣接する各加工ユニットの各回転電極は互いに電気的に絶縁され、各回転電極は、その各外輪の外側に各電極部材が取り付けられる各導電性軸受と、各導電性軸受の各内輪が電気的に絶縁されて同軸に取り付けられるシャフトと、各導電性軸受の各内輪にそれぞれ電気的に接続される各給電部材と、を含んでおり、各加工ユニットの各ワイヤを巻き掛け方向に送りながら各加工ユニットの各切断ワイヤ部分とワークとの間で放電を行ってワークを加工することを特徴とする。
【００１５】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、各回転電極は、円筒状の導電体であること、としても好適である。
【００１６】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、各加工ユニットの各回転電極は同軸に配置されていること、としても好適である。
【００１８】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、隣接する各加工ユニットの各回転電極は各ワイヤの巻き掛け方向に位置をずらして交互に配置されていること、としても好適であるし、各回転電極は、その各外輪の外側に各電極部材が取り付けられる各導電性軸受と、各導電性軸受の各内輪が電気的に絶縁して取り付けられる複数のシャフトと、各導電性軸受の各内輪にそれぞれ電気的に接続される各給電部材と、を含み、各シャフトは各加工ユニットの各ワイヤの巻き掛け方向に位置をずらして配置され、隣接する各加工ユニットの各導電性軸受と各電極部材とは、各シャフトに交互に取り付けられていること、としても好適である。
【００１９】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、各加工ユニットは、各回転電極のワイヤ送り方向の上流側または下流側または両側或いは各回転電極に対向して配置され、各加工ユニットの各ワイヤの各条を各回転電極に押しつける複数のアイドルローラを備えること、としても好適であるし、各アイドルローラは、各回転電極との間に各加工ユニットの各ワイヤの各条を挟みこむこと、としても好適である。
【００２０】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、各加工ユニットはそれぞれ複数の回転電極を含み、各回転電極は、切断ワイヤ部分が伸びる方向の切断ワイヤ部分の中央からワイヤ巻き掛け方向に沿って互いに反対方向に向かって等距離の位置に配置されていること、としても好適である。
【００２１】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、放電加工電力は、放電加工パルスと、放電加工パルスと逆電圧で放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスと、を含む高周波パルスであること、としても好適である。
【００２２】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、加工電源は、放電加工パルスを発生させる少なくとも１つの主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの主直流電源と、放電加工後の残電荷を除去するために放電加工パルスと逆電圧の残留電荷除電パルスを発生させる少なくとも一つの副スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副直流電源と、を含み、各加工ユニットにそれぞれ放電加工電力を供給する複数の加工電源ユニットを備えること、としても好適であるし、各加工電源ユニットは、複数の主スイッチングトランジスタを含み、各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらして放電加工パルスを順次発生させること、としても好適であるし、各加工電源ユニットの主スイッチングトランジスタの個数は各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタの個数と同じかそれより多いこと、としても好適である。
【００２３】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、各加工電源ユニットは、それぞれ複数の主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副スイッチングトランジスタとを含み、各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらしてそれぞれ所定の周期でオンオフして放電加工パルスを順次発生させ、各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタがオフになってから各加工電源ユニットの次の主スイッチングトランジスタがオンとなるまでの間にオンオフし、各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタによって発生した放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスを発生させること、としても好適である。
【００２４】
本発明のマルチワイヤ放電加工装置において、各加工電源ユニットは、それぞれ複数の主スイッチングトランジスタを含み、各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらしてそれぞれ所定の周期でオンオフして放電加工パルスを順次発生させ、各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニット毎に共通で、各加工電源ユニットの副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニットの主スイッチングトランジスタのオンオフの周期の各加工電源ユニットの主スイッチングトランジスタの個数分の一の周期でオンオフし、各放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスを順次発生させること、としても好適である。
【００２５】
本発明の炭化ケイ素板の製造方法は、間隔をおいて配設された複数のガイドローラを含むガイドローラ組と、各ガイドローラの長手方向に間隔をあけてガイドローラ組に複数回巻き掛けられて複数条となり、ガイドローラ組のうちの一対の隣り合うガイドローラ間で互いに離間した複数の切断ワイヤ部分を構成するワイヤと、ワイヤの各条に接し、ワイヤの送り方向と同じ方向に向かって回転して共通の放電加工電力をワイヤの各条に給電する回転電極と、を含む複数の加工ユニットと、スイッチングトランジスタを含み各回転電極にそれぞれ放電加工電力を供給する加工電源と、を備え、各加工ユニットの各ガイドローラは各回転軸の方向に隣接して同軸に配置され、隣接する各加工ユニットの各ガイドローラは互いに電気的に絶縁され、各加工ユニットの各回転電極は各回転軸の方向に隣接して配置され、隣接する各加工ユニットの各回転電極は互いに電気的に絶縁されるマルチワイヤ放電加工装置を用い、各回転電極は、その各外輪の外側に各電極部材が取り付けられる各導電性軸受と、各導電性軸受の各内輪が電気的に絶縁されて同軸に取り付けられるシャフトと、各導電性軸受の各内輪にそれぞれ電気的に接続される各給電部材とを含み、各加工ユニットの各ワイヤを巻き掛け方向に送りながら各加工ユニットの各切断ワイヤ部分と炭化ケイ素のインゴットとの間で放電を行って炭化ケイ素のインゴットから複数の炭化ケイ素板を切り出す炭化ケイ素板の製造方法であって、加工電源のスイッチングトランジスタをオンオフさせて高周波パルスを発生させ、この高周波パルスを放電加工用電力として供給すること、を特徴とする。
【００２６】
本発明の炭化ケイ素板の製造方法において、マルチワイヤ放電加工装置の加工電源は、放電加工パルスを発生させる少なくとも１つの主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの主直流電源と、放電加工後の残電荷を除去するために放電加工パルスと逆電圧の残留電荷除電パルスを発生させる少なくとも一つの副スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副直流電源と、を含み、各加工ユニットにそれぞれ放電加工電力を供給する複数の加工電源ユニットを備え、各加工ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらして放電加工パルスを順次発生させること、としても好適である。
【００２７】
本発明の炭化ケイ素板の製造方法において、各加工電源ユニットは、それぞれ複数の主スイッチングトランジスタと少なくとも１つの副スイッチングトランジスタとを含み、各加工電源ユニットの各主スイッチングトランジスタはタイミングをずらしてそれぞれ所定の周期でオンオフして放電加工パルスを順次発生させ、各加工電源ユニットの各副スイッチングトランジスタは各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタがオフになってから各加工電源ユニットの次の主スイッチングトランジスタがオンとなるまでの間にオンオフし、各加工電源ユニットの一の主スイッチングトランジスタによって発生した放電加工パルスに続く残留電荷除電パルスを発生させること、としても好適である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、ワイヤ放電加工装置において加工速度を向上させると共に長時間の加工を安定して行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極と切断ワイヤ部分とを示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極とワイヤの付着物とを示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極の支持構造を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の加工電源の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の放電加工用の高周波パルスの波形を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の放電加工の状態を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極の支持構造を示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極の支持構造を示す説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極の支持構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極の支持構造を示す説明図である。
【図１２】本発明の他の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極の支持構造を示す説明図である。
【図１３】本発明の他の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の加工電源の構成を示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の放電加工用の高周波パルスの波形を示す説明図である。
【図１５】本発明の他の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の加工電源の構成を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の放電加工用の高周波パルスの波形を示す説明図である。
【図１７】本発明の他の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の加工電源の構成を示す説明図である。
【図１８】本発明の他の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の放電加工用の高周波パルスの波形を示す説明図である。
【図１９】本発明の他の実施形態におけるマルチワイヤ放電加工装置の回転電極の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００は、第１のワイヤ１５１が巻き掛けられて第１の切断ワイヤ部分２６１を含む第１の加工ユニット１０１と、第２のワイヤ１５２が巻き掛けられて第２の切断ワイヤ部分２６２を含む第２の加工ユニット１０２とが左右に並列に配置された構成となっている。第１の加工ユニット１０１は、送り出しモータ２５Ａによって回転駆動されて放電加工に用いられる黄銅、鉄線、タングステン線、モリブデン線などの金属線である第１のワイヤ１５１を送り出す送り出しボビン１０Ａと、滑りクラッチ２２を介して取り付けられた巻き取りモータ２５Ｈによって駆動されて第１のワイヤ１５１を巻き取る巻き取りボビン１０Ｂと、第１のワイヤ１５１の送り経路を規定するプーリ１１Ａ〜１１Ｉと、第１のワイヤ１５１の走行長さを調整して第１のワイヤ１５１の走行を安定させるダンサロール１２と、第１のワイヤ１５１が巻き掛けられる面にゴム製の滑り止め部材が設けられ、速度モータ２５Ｂによって駆動されて第１のワイヤ１５１の送り速度を規定する速度プーリ１６と、第１のワイヤ張力センサ１３Ａ、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂと、出力トルクを調整することができるトルクモータ２５Ｄによって駆動され、第１のワイヤ１５１が巻き掛けられている面にゴム製の滑り止め部材が取り付けられており、対向して設けられたクランプユニット１９のクランプローラ１９ａとの間に第１のワイヤ１５１を挟みこんで送り方向に引っ張り、第１のワイヤ１５１に張力を掛ける張力プーリ１８と、位置決めモータ２５Ｇによって軸方向に移動するワイヤ整列ユニット２１と、第１のワイヤ１５１が複数回巻き掛けられて複数の第１の切断ワイヤ部分２６１を構成する複数のガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1を含むガイドローラ組と、第１のワイヤ１５１が巻き掛けられて回転する複数の回転電極２００Ａ1、２００Ｂ1と、回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1の表面に第１のワイヤ１５１を押し付けるアイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1とを備えている。回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は回転しないよう固定された各シャフトの周りに回転するよう構成されている。
【００３１】
送り出しボビン１０Ａから図１に示す矢印Ｒの方向に繰出された第１のワイヤ１５１は、プーリ１１Ａ、ダンサロール１２、プーリ１１Ｂ，１１Ｃ、速度プーリ１６、プーリ１１Ｄ、第１のワイヤ張力センサ１３Ａ、プーリ１１Ｅ、１１Ｆの順に巻き掛けられ、プーリ１１Ｆを出た第１のワイヤ１５１は、多数のガイド溝をもつガイドローラ２４Ａ1から２４Ｆ1、回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1の外面にガイドローラ２４Ａ1、アイドルローラ３００Ａ1、回転電極２００Ａ1、ガイドローラ２４Ｂ1，２４Ｃ1、回転電極２００Ｂ1、ガイドローラ２４Ｄ1，２４Ｅ1，２４Ｆ1の順に巻きかけられる。ガイドローラ２４Ｆ1を出た第１のワイヤ１５１は最初にガイドローラ２４Ａ1に巻きかけられている第１のワイヤ１５１の部分とガイドローラ２４Ａ1の軸方向にピッチＰだけ離れた位置から再びガイドローラ２４Ａ1から２４Ｆ1に巻きかけられていく。最初に巻きかけられた第１のワイヤ１５１の部分と、次に巻き掛けられた第１のワイヤ１５１の部分との各ガイドローラ２４Ａ1から２４Ｆ1まで間の軸方向の間隔はいずれの場所でもピッチＰとなっている。このように第１のワイヤ１５１はガイドローラ２４Ａ1から２４Ｆ1、回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1に複数回巻き掛けられる。そして、第１のワイヤ１５１はガイドローラ２４Ａ1から２４Ｆ1、回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1に複数回巻き掛けされた後、プーリ１１Ｇ、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂ、プーリ１１Ｈ、張力プーリ１８、プーリ１１Ｉ、ワイヤ整列ユニット２１を通り、巻き取りボビン１０Ｂに巻き取られる。
【００３２】
図１に示すように本実施形態では、第１のワイヤ１５１はガイドローラ２４Ａ1から２４Ｆ1に５回巻き掛けられており、第１のワイヤ１５１は５条となっている。ここで、巻き掛け回数は、第１の切断ワイヤ部分２６１を規定するガイドローラ２４Ｂ1及び２４Ｃ1に巻き掛けられている回数である。従って、第１のワイヤ１５１の最後の巻き掛けのように第１のワイヤ１５１がガイドローラ２４Ｆ1からガイドローラ２４Ａ1に戻らずプーリ１１Ｇに向って延びてもガイドローラ２４Ｂ1及び２４Ｃ1に巻きかけられているので、巻き掛け回数は１回と数える。つまり、巻き掛けの回数はガイドローラ２４Ｂ1とガイドローラ２４Ｃ1との間に張られている第１の切断ワイヤ部分２６１の本数となり、本実施形態では、第１の切断ワイヤ部分２６１は５本となる。なお、本実施形態では、説明のために第１のワイヤ１５１の巻き掛け回数は５回、条数は５条、第１の切断ワイヤ部分２６１は５本として説明するが、巻き掛け回数、条数はこれ以上であってもよいし、これより少ない巻き掛け回数、条数であってもよい。
【００３３】
第２の加工ユニット１０２は先に説明した第１の加工ユニット１０１と同様の構成で、第２のワイヤ１５２の送りのために用いられる、送り出しボビン１０Ａと、巻き取りボビン１０Ｂと、プーリ１１Ａ〜１１Ｉと、ダンサロール１２と、速度プーリ１６と、第１のワイヤ張力センサ１３Ａ、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂと、トルクモータ２５Ｄと、クランプユニット１９、クランプローラ１９ａと、張力プーリ１８と、位置決めモータ２５Ｇと、ワイヤ整列ユニット２１とは、第１のワイヤ１５１の送りのための各機器と独立して、例えば上下方向に並列に設置されている。ただし、図１では、これらの第２のワイヤ１５２の送りのために用いられる各機器については、図示を省略している。
【００３４】
第２の加工ユニット１０２は、第２のワイヤ１５２が複数回巻き掛けられて複数の第２の切断ワイヤ部分２６２を構成する複数のガイドローラ２４Ａ2〜２４Ｆ2を含むガイドローラ組と、第２のワイヤ１５２が巻き掛けられて回転する複数の回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2と、回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2の表面に第２のワイヤ１５２を押し付けるアイドルローラ３００Ａ2，３００Ｂ2とを備えている。図１に示すように、第２の加工ユニット１０２の各ガイドローラ２４Ａ2〜２４Ｆ2は第１の加工ユニット１０１の対応する各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1と同軸で各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1，２４Ａ2〜２４Ｆ2の回転軸の方向に隣接して配置され、第２の加工ユニット１０２の各ガイドローラ２４Ａ2〜２４Ｆ2と隣接する第１の加工ユニット１０１の対応する各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1とは電気的に絶縁されている。また、第２加工ユニット１０２の各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2、アイドルローラ３００Ａ2，３００Ｂ2も第１の加工ユニット１０１の対応する各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、対応する各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1と同軸で各回転電極２００Ａ1、２００Ｂ1、２００Ａ2、２００Ｂ2、各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1，３００Ａ2，３００Ｂ2の回転軸の方向に隣接して配置され、第２の加工ユニット１０２の各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2、各アイドルローラ３００Ａ2，３００Ｂ2と隣接する第１の加工ユニット１０１の対応する各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1とは電気的に絶縁されている。
【００３５】
図１では、第１の加工ユニット１０１と第２の加工ユニット１０２とを区別して記載するために、第１の加工ユニット１０１の図１に示す第１のワイヤ１５１の一番左端の条と第２の加工ユニット１０２の一番右側の条との間の各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1，２４Ａ2〜２４Ｆ2の回転軸方向の間隔はピッチＰよりも広く描かれているが、本実施形態では、後で説明する図４に示すように、第１の加工ユニット１０１の図１に示す第１のワイヤ１５１の一番左端の条と第２の加工ユニット１０２の一番右側の条との間の各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1，２４Ａ2〜２４Ｆ2の回転軸方向の間隔はピッチＰとなっている。ただし、この間隔はピッチＰに限られず、これよりも広くても狭くてもよい。
【００３６】
本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００は、第１の加工ユニット１０１と第２の加工ユニット１０２とによって加工されるワークであるシリコンカーバイトのインゴット２８を各加工ユニット１０１，１０２の各切断ワイヤ部分２６１，２６２に向かって送るワーク送りユニット２７と、各加工ユニット１０１，１０２に放電加工電力をそれぞれ供給する電源２９と各加工ユニット１０１と、送りユニット２７と電源２９及び各加工ユニット１０１，１０２の各ワイヤ１５１，１５２の送りのための各機器を制御する制御部８０とを備えている。電源２９は、後で説明する図５に示すように、第１の加工ユニット１０１に放電加工電力を供給する第１の加工電源ユニット２９Ｒと、第２の加工ユニット１０２に放電加工電力を供給する第２の加工電源ユニット２９Ｌとを備えている。
【００３７】
図１に示すように、ガイドローラ２４Ｆ1，２４Ｆ2は共通のドローモータ２５Ｃによって回転駆動され、ワーク送りユニット２７はステッピングモータ２５Ｅによって駆動されるよう構成されている。また、マルチワイヤ放電加工装置１００の第１の加工ユニット１０１と第２の加工ユニット１０２とは、それぞれダンサロール１２の位置を検出する位置センサ３１と、ワイヤの断線を検出する断線検出センサ３２とを備えている。そして、各加工ユニット１０１，１０２のそれぞれの送り出しモータ２５Ａ、速度モータ２５Ｂ、ドローモータ２５Ｃ、トルクモータ２５Ｄ、巻き取りモータ２５Ｈは、ロータリーエンコーダを内蔵しており、その回転数を出力することができるモータである。また、各加工ユニット１０１，１０２の各位置決めモータ２５Ｆ，２５Ｇは、内部の回転子の回転角度を検出することができ、回転子の回転角度から各加工ユニット１０１，１０２のそれぞれのガイド１７、ワイヤ整列ユニット２１の位置を検出することができるよう構成されている。また、ワーク送りユニット２７は、各加工ユニット１０１，１０２の各切断ワイヤ部分２６１，２６２で各ワイヤ１５１，１５２の送り方向と直交する方向に向かってインゴット２８を移動させることができるよう配置され、ステッピングモータ２５Ｅによって駆動されるよう構成されている。ステッピングモータ２５Ｅは内部の回転子の回転角度を検出することができ、回転子の回転角度からインゴット２８の位置を検出することができるよう構成されている。電源２９の各加工電源ユニット２９Ｒ，２９Ｌは、それぞれプラス側出力線２９５によってインゴット２８に接続され、各マイナス側出力線２９６Ｒ，２９６Ｌから分岐した各第１の回転電極接続線２９６Ａ1，２９６Ｂ1、各第２の回転電極接続線２９６Ａ2，２９６Ｂ2によってそれぞれ第１の加工ユニット１０１の各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、第２の加工ユニット１０２の各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2に接続され、インゴット２８と各加工ユニット１０１，１０２の各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1，２００Ａ2，２００Ｂ2との間に各加工ユニット１０１，１０２の各放電加工電力を給電するよう構成されている。
【００３８】
本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００では、インゴット２８及び各加工ユニット１０１，１０２の各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1，２００Ａ2，２００Ｂ2は電気伝導率が調整された純水または油系の加工液に浸漬されており、各加工ユニット１０１，１０２の各切断ワイヤ部分２６１，２６２とインゴット２８の間の放電は水中で行われ、加工中にインゴット２８全体の温度の上昇を抑えることができるよう構成されている。また、電気伝導率が調整された純水または油系の加工液を各加工ユニット１０１，１０２の各切断ワイヤ部分２６１，２６２とインゴット２８の間にかける水掛によって加工中のインゴット２８全体の温度の上昇を抑えることとしてもよい。
【００３９】
各加工ユニット１０１，１０２の送り出しボビン１０Ａ、巻き取りボビン１０Ｂを回転させる送り出しモータ２５Ａ、巻き取りモータ２５Ｈと、速度プーリ１６を回転させる速度モータ２５Ｂと、ガイドローラ２４Ｆ1，２４Ｆ2を回転させるドローモータ２５Ｃと、張力プーリ１８を回転させるトルクモータ２５Ｄと、ステッピングモータ２５Ｅと、位置決めモータ２５Ｆ，２５Ｇと、電源２９とは制御部８０に接続され、制御部８０の指令によって動作するよう構成されている。また、各加工ユニット１０１，１０２の第１、第２のワイヤ張力センサ１３Ａ，１３Ｂと、ダンサロール１２の位置を検出する位置センサ３１と、ワイヤ１５の断線を検出する断線検出センサ３２とは制御部８０に接続され、各検出信号は制御部８０に入力されるよう構成されている。制御部８０は、内部の信号処理用のＣＰＵと制御用のプログラムやデータを格納するメモリを備えるコンピュータである。制御部８０は各加工ユニット１０１，１０２にそれぞれ設けられた断線検出センサ３２によって第１のワイヤ１５１、第２のワイヤ１５２の断線が検出された場合には、マルチワイヤ放電加工装置１００の動作を停止する。
【００４０】
図２に示す様に、以上のよう構成されたマルチワイヤ放電加工装置１００において、第１の加工ユニット１０１の第１のワイヤ１５１が図中の矢印Ｒの方向に送られると、ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｄ1、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1は、第１のワイヤ１５１の巻きかけられている各面が第１のワイヤ１５１の送り方向と同方向となるように、各ガイドローラ２４Ａ1、回転電極２００Ａ1、各ガイドローラ２４Ｂ1，２４Ｃ1，回転電極２００Ｂ1、ガイドローラ２４Ｄ1はそれぞれ回転軸１２４Ａ，２０３Ａ，１２４Ｂ，１２４Ｃ，２０３Ｂ，１２４Ｄの周りに時計方向に回転し、各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1はそれぞれ回転軸３０１Ａ，３０１Ｂの周りに反時計周りに回転する。各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｄ1、各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1はフッ素系材料、ナイロン系材料、セラミックス等耐磨耗性の高い材料が用いられている。また、回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1の円筒形の電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1には電気伝導度の高い銅、銅タングステン等の銅合金、銀タングステン等の銀合金等の材料が用いられている。各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1の円筒形の電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1は、その周速が第１のワイヤ１５１の送り速度と略同様となるように回転するので、第１のワイヤ１５１との相対速度が略ゼロであり、従来の固定式の電極のようなワイヤと電極との擦れが発生することはなく、電気伝導度の高い銅等の材料を用いた場合でも表面が磨耗してしまうことが抑制される。また、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1と第１のワイヤ１５１との間に滑りがないので第１のワイヤ１５と電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1との間に瞬間的に隙間ができて第１のワイヤ１５１と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1との間で放電が発生することが抑制され、第１のワイヤ１５１によって各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1が削られてしまうことが抑制される。図２は第１の加工ユニット１０１の第１のワイヤ１５１の巻き掛けと、各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｄ1、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1の回転について述べたが、図示しない第２の加工ユニット１０２のガイドローラ２４Ａ2〜２４Ｄ2、各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2もそれぞれ共通の回転軸１２４Ａ，２０３Ａ，１２４Ｂ，１２４Ｃ，２０３Ｂ，１２４Ｄの周りに時計方向に回転し、各アイドルローラ３００Ａ2，３００Ｂ2もそれぞれ共通の回転軸３０１Ａ，３０１Ｂの周りに反時計周りに回転し、各ガイドローラ２４Ａ2〜２４Ｄ2、各アイドルローラ３００Ａ2，３００Ｂ2は同様にフッ素系材料、ナイロン系材料、セラミックス等耐磨耗性の高い材料が用いられている。回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2の円筒形の電極部材２０１Ａ2，２０１Ｂ2には電気伝導度の高い銅、銅タングステン等の銅合金、銀タングステン等の銀合金等の材料が用いられている。第２の加工ユニット１０２の各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2の円筒形の電極部材２０１Ａ2，２０１Ｂ2は、その周速が第２のワイヤ１５２の送り速度と略同様となるように回転するので、第２のワイヤ１５２との相対速度も略ゼロであり、従来の固定式の電極のようなワイヤと電極との擦れが発生することはなく��電気伝導度の高い銅等の材料を用いた場合でも表面が磨耗してしまうことが抑制される。
【００４１】
複数の切断ワイヤ部分２６１を有するマルチワイヤ放電加工装置１００でシリコンカーバイド（炭化ケイ素）のインゴット２８を切断する場合、ワイヤの表面には放電のたびにシリコンカーバイドの成分が粉７０として付着する。図３に示すように、第１の加工ユニット１０１の放電加工ではインゴット２８を第１の切断ワイヤ部分２６１に向って送りながら行うので、第１のワイヤ１５１とインゴット２８との放電は第１のワイヤ１５１のインゴット２８側とインゴット２８の加工溝２８ａとの間で発生することが多い。このため、放電加工によって飛び散ったシリコンカーバイドの粉７０は主に第１のワイヤ１５１のインゴット２８側の表面に付着する。そこで、本実施形態ではシリコンカーバイドの粉７０の付着が少ないインゴット２８と反対側の第１のワイヤ１５１の表面が各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1の表面に設けられた溝２０６Ａ1，２０６Ｂ1に接するように各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1を配置している。このため、放電加工によって第１のワイヤ１５１に付着したシリコンカーバイドの粉７０が各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1の溝２０６Ａ1，２０６Ｂ1に接することが抑制され、電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1の溝２０６Ａ1，２０６Ｂ1が磨耗することが抑制される。これによって、直径の大きなシリコンカーバイド等の硬質材料のスライスを行う場合のように長時間の放電加工を行う場合でも繁雑に電極を交換することなく、安定して第１のワイヤ１５１に放電加工電力を給電し、放電加工をすることができる。以上、図３では第１の加工ユニット１０１について説明したが、第２の加工ユニット１０２も同様である。
【００４２】
図２に示すように、本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００の第１の加工ユニット１０１では、回転電極２００Ａ1の矢印Ｒで示すワイヤの送り方向の上流側にアイドルローラ３００Ａ1が配置され、回転電極２００Ａ1のワイヤ送り方向の下流側に第１の切断ワイヤ部分２６１を構成するガイドローラ２４Ｂ1が配置され、アイドルローラ３００Ａ1は、回転電極２００Ａ1の電極部材２０１Ａ1への第１のワイヤ１５１の巻き掛け角度が角度θ1（ｒａｄ）となるように配置されている。この場合、電極部材２０１Ａ1の直径をＤとすると、第１のワイヤ１５１は電極部材２０１Ａ1に（θ1×Ｄ／２）の長さだけ接触する。また、第１のワイヤ１５１には張力Ｔが掛かっていることから、張力Ｔにより、Ｆ1＝２×Ｔ×ｓｉｎ（θ1／２）、だけの力によって第１のワイヤ１５１が電極部材２０１Ａ1の表面に押し付けられる。回転電極２００Ｂ1も同様である。このように、本実施形態の各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1と第１のワイヤ１５１との接触長を長くとれると共に、第１のワイヤ１５１が各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1に押し付けられるので、放電加工電力を第１のワイヤ１５１の各条に給電する際の電気抵抗或いはインピーダンスが少なく、電圧を低下させずに放電加工電力を供給することができる。そして、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は第１のワイヤ１５１の送り方向と同方向に向かって回転するので各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1と第１のワイヤ１５１との相対速度がほとんどない状態で第１のワイヤ１５１と接触する。このため、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1に電気伝導度の高い銅等の材料を用いた場合でも、接触距離が長く、第１のワイヤ１５１が押し付けられた状態でもその表面が磨耗することがなく、第１のワイヤ１５１と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1との間に瞬間的に隙間ができて第１のワイヤ１５１と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1との間で放電が発生することが抑制され、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1が削られてしまうことが抑制される。このため、長時間安定して第１のワイヤ１５１に放電加工電力を給電し、放電加工をすることができる。また、電源２９から給電される放電加工電力の電圧を低下させずに第１のワイヤ１５１に給電することができ、放電加工速度が低下することを抑制することができる。以上、図２を参照して第１の加工ユニット１０１の第１のワイヤ１５１と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1との接触について説明したが、第２の加工ユニット１０２の第２のワイヤ１５２と各電極部材２０１Ａ2，２０１Ｂ2との接触についても同様である。
【００４３】
また、図２に示すように、第１の加工ユニット１０１の２つの隣り合う同一直径のガイドローラ２４Ｂ1，２４Ｃ1の間の直線の第１のワイヤ１５１は複数の第１の切断ワイヤ部分２６１を構成する。より詳細にはガイドローラ２４Ｂ1の下端と２４Ｃ1の上端との間の高さＹ1が第１の切断ワイヤ部分２６１の長さとなる。第１の切断ワイヤ部分２６１のＹ方向（上下方向）の中心は中心２６Ｃ1である。各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は各回転中心２０５Ａ，２０５Ｂ（各回転軸２０３Ａ，２０３Ｂの中心）がそれぞれ第１の切断ワイヤ部分２６１の中心２６Ｃ1からＸ方向（横方向）にＸ1で、Ｙ方向のプラス側、マイナス側にそれぞれＹ2の位置となるように配置されている。また、各ガイドローラ２４Ｂ1，２４Ｃ1と各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1の第１のワイヤ１５１の上流側と下流側とには第１の切断ワイヤ部分２６１の中心２６Ｃ1を通る中心線２８Ｄに対して上下対称で、中心２６Ｃ1からのＸ方向の距離が同様となるような位置にアイドルローラ３００Ｂ1が配置されている。このように、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1、ガイドローラ２４Ｂ1，２４Ｃ1を配置することにより、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は第１の切断ワイヤ部分２６１の中心から第１のワイヤ１５１の巻きかけられる経路に沿って同一距離に配置され、第１の切断ワイヤ部分２６１に対して均等に放電加工電力を供給することができる。そして、インゴット２８を切断する際には円筒状のインゴット２８の中心２８Ｃを第１の切断ワイヤ部分２６１のＹ方向の中心２６Ｃ1に合わせて各中心２６Ｃ1，２８Ｃを通ってインゴット２８の送り方向に延びる中心線２８Ｄに沿って送って放電加工を行うので、放電加工の際に、インゴット２８の上部と下部とを均等に加工することができる。以上、図２を参照して第１の加工ユニット１０１の各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1の配置について説明したが、第２の加工ユニット１０２についても同様である。
【００４４】
図４を参照しながら、本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００の回転電極２００Ａ1，２００Ａ2の支持構造について説明する。図４（ａ）に示すように、第１の加工ユニットの回転電極２００Ａ1，２００Ａ2は、マルチワイヤ放電加工装置１００のベースに取り付けられて回転しない基盤２５０Ａに固定された回転しない円筒状の絶縁シャフト２０３Ａの外周にそれぞれ２つの導電性軸受である導電性ベアリング２０２Ａ1，２０２Ａ2を介して電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2が取り付けられたものである。電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2は、電気伝導率が良い銅等の材料で構成された円筒状の導電体である。導電性ベアリング２０２Ａ1，２０２Ａ2は、絶縁シャフト２０３Ａの外周に固定される金属製の内輪２１１Ａ1，２１１Ａ2と、電極部材２０１Ａ1，２０２Ａ2の内面にそれぞれ嵌め込まれる金属製の外輪２１２Ａ1，２１２Ａ2と、内輪２１１Ａ1，２１１Ａ2と外輪２１２Ａ1，２１２Ａ2との間にそれぞれ挟みこまれ、周状に配置された金属製のボール２１３Ａ1，２１３Ａ2とによって構成されている。また、内輪２１１Ａ1，２１１Ａ2と外輪２１２Ａ1，２１２Ａ2との間には導電性グリス２１４Ａ1，２１４Ａ2が充填されている。絶縁シャフト２０３Ａの基盤２５０Ａには導電性ベアリング２０２Ａ1の取り付けられている部分よりも直径が大きい段部２１０Ａが設けられている。そして、段部２１０Ａと一方の導電性ベアリング２０２Ａ1の内輪２１１Ａ1との間には金属製のカラー２０８Ａが嵌めこまれ、カラー２０８Ａの基盤２５０Ａ側端と段部２１０Ａと間には、後で図５を参照して説明する電源２９の第１の加工電源ユニット２９Ｒに接続される第１の給電端子２２０Ａ1が接続され、金属製のカラー２０８Ａの基盤２５０Ａの反対側端は一方の導電性ベアリング２０２Ａ1の内輪２１１Ａ1に接続されている。また、他方の導電性ベアリング２０２Ａ1の内輪２１１Ａ1との間には、カラー２０８Ａよりも短い金属製のカラー２０８Ａ1が取り付けられており、２つの導電性ベアリング２０２Ａ1の各内輪２１１Ａ1は、金属製のカラー２０８Ａ，２０８Ａ1によって第１の給電端子２２０Ａ1に電気的に接続されている。金属製のカラー２０８Ａ，２０８Ａ1、第１の給電端子２２０Ａ1は、第１の給電部材を構成する。
【００４５】
また、絶縁シャフト２０３Ａの中心には金属製の導電シャフト２０４Ａが嵌めこまれている。そして、導電シャフト２０４Ａの基盤２５０Ａ側の端部には後で図５を参照して説明する電源２９の第２の加工電源ユニット２９Ｌに接続される第２の給電端子２２０Ａ2が接続されている。また、導電シャフト２０４Ａの基盤２５０Ａと反対側の端部には金属製のエンドリング２０８Ａ3が取り付けられている。エンドリング２０８Ａ3の外周側は絶縁シャフト２０３Ａの外周に嵌めあわされ、その軸方向の端面は１つの導電性ベアリング２０２Ａ2の内輪２１１Ａ2に接続されている。また、２つの導電性ベアリング２０２Ａ2の各内輪２１１Ａ2の間には金属製のカラー２０８Ａ2によって電気的に接続されており、２つの導電性ベアリング２０２Ａ2の各内輪２１１Ａ2は、カラー２０８Ａ2とエンドリング２０８Ａ3によって第２の給電端子２２０Ａ2に接続されている。金属製のカラー２０８Ａ2とエンドリング２０８Ａ3と導電シャフト２０４Ａと第２の給電端子２２０Ａ2は、第２の給電部材を構成する。
【００４６】
また、絶縁シャフト２０３Ａの外周で、互いに隣接する導電性ベアリング２０２Ａ1の内輪２１１Ａ1と導電性ベアリング２０２Ａ1の内輪２１１Ａ1との間には絶縁材料で形成された円筒状のスペーサ２０９が取り付けられ、互いに隣接する各回転電極２００Ａ1，２００Ａ2との間を電気的に絶縁するよう構成されている。
【００４７】
第１の給電端子２２０Ａ1から入力された放電加工電力の電流は、金属製のカラー２０８Ａ，２０８Ａ1から２つの導電性ベアリング２０２Ａ1の内輪２１１Ａ1、ボール２１３Ａ1、外輪２１２Ａ1を通って電極部材２０１Ａ1に達し、電極部材２０１Ａ1の外面に設けられた溝２０６Ａ1に接触している第１のワイヤ１５１の各条に流れていく。また、導電性ベアリング２０２Ａ1の内輪２１１Ａ1と外輪２１２Ａ1との間には導電性グリス２１４Ａ1が充填されているので、内輪２１１Ａ1に流れた電流は、導電性グリス２１４Ａ1の中を流れて外輪２１２Ａ1に達し、外輪２１２Ａ1から電極部材２０１Ａ1に達する。また、第２の給電端子２２０Ａ2から入力された放電加工電力の電流は、導電シャフト２０４Ａ、金属製のエンドリング２０８Ａ3、カラー２０８Ａ2から２つの導電性ベアリング２０２Ａ2の内輪２１１Ａ2、ボール２１３Ａ2、外輪２１２Ａ2を通って電極部材２０１Ａ2に達し、電極部材２０１Ａ2の外面に設けられた溝２０６Ａ2に接触している第２のワイヤ１５２の各条に流れていく。また、導電性ベアリング２０２Ａ2の内輪２１１Ａ2と外輪２１２Ａ2との間には導電性グリス２１４Ａ2が充填されているので、内輪２１１Ａ2に流れた電流は、導電性グリス２１４Ａ2の中を流れて外輪２１２Ａ2に達し、外輪２１２Ａ2から電極部材２０１Ａ2に達する。
【００４８】
このように、導電性ベアリング２０２Ａ1，２０２Ａ2は電気抵抗或いはインピーダンスが低くなるように構成されているので、各給電端子２２０Ａ1，２２０Ａ2から回転する各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2までに達するまで放電加工電力の電圧降下が少ない構造となっている。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2の外面にはそれぞれ第１のワイヤ１５１、第２のワイヤ１５２を巻き掛けるＶ字型の溝２０６Ａ1，２０６Ａ2が設けられており、各溝２０６Ａ1，２０６Ａ2の間隔はそれぞれ各ワイヤ１５１，１５２の間隔と同様、ピッチＰとなっている。また、電極部材２０１Ａ1の図４（ａ）の左側端の第１のワイヤ１５１と電極部材２０１Ａ2の図４（ａ）の右側端の第２のワイヤ１５２との間の間隔もピッチＰとなっており、第１のワイヤ１５１の各条と第２のワイヤ１５２の各条とはピッチＰの等間隔となるように配置されている。
【００５０】
以上の実施形態では、電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2の外面に設けられた溝２０６Ａ1，２００６Ａ2はＶ字形とすることとして説明したが、図４（ｃ）に示すように、各ワイヤ１５１，１５２の外面に沿った半円形の溝２０７Ａ1，２０７Ａ2としても良い。この場合には、各ワイヤ１５１，１５２を線ではなく面でサポートするため、各回転電極２００Ａ1，２００Ａ2に巻き掛けられることによる各ワイヤ１５１，１５２の負荷を低減し、各ワイヤ１５１，１５２の断線を抑制することができる。
【００５１】
以上説明した実施形態では、それぞれ１本の第１のワイヤ１５１が複数条に巻き掛けられる第１の加工ユニット１０１と１本の第２のワイヤ１５２が複数条に巻き掛けられる第２の加工ユニット１０２との２つの加工ユニットが左右に並列に配置された構成となっていることとして説明したが、加工ユニットの数は２つに限らず、それぞれ１本のワイヤが複数条に巻き掛けられる３つまたは４つ以上の加工ユニットを各加工ユニットの各ガイドローラ、各回転電極、各アイドルローラの各回転軸の方向に隣接して配置する様に構成してもよい。また、本実施形態では、第１の加工ユニット１０１の各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1、アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1は、第２の加工ユニット１０２の各ガイドローラ２４Ａ2〜２４Ｆ2、アイドルローラ３００Ａ2，３００Ｂ2とそれぞれ別個の部材であり、それぞれの回転軸方向に沿って同軸に隣接して互いに電気的に絶縁して配置されていることとして説明したが、各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1，２４Ａ2〜２４Ｆ2、各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1，３００Ａ2，３００Ｂ2がフッ素系材料、ナイロン系材料、セラミックス等耐磨耗性が高くかつ絶縁性材料で構成されている場合には、それぞれの回転軸に同軸に隣接して配置される各ガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1，２４Ａ2〜２４Ｆ2、各アイドルローラ３００Ａ1，３００Ｂ1，３００Ａ2，３００Ｂ2は別部材とせず、例えば、ガイドローラ２４Ａ1，２４Ａ2を一体とし図２に示す回転軸１２４Ａの周囲に回転自在に取り付けるように、隣接する各部材を一体として各回転軸１２４Ａ〜１２４Ｄ，３０１Ａ，３０１Ｂの周りにそれぞれ回転可能に配置するようにしてもよい。
【００５２】
図５を参照して、本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００に用いられる放電加工用の電源２９の構成と動作について説明する。図５に示すように、電源２９は、第１の加工ユニット１０１に放電加工電力を供給する第１の加工電源ユニット２９Ｒと、第２の加工ユニット１０２に放電加工電力を供給する第２の加工電源ユニット２９Ｌとを含んでいる。
【００５３】
第１の加工電源ユニット２９Ｒは、主直流電源２９２ａ1と、主直流電源２９２ａ1と直列に接続され、主直流電源２９２ａ1の出力を入り切りする主スイッチングトランジスタ２９１ａ1と、主直流電源２９２ａ1と並列で、プラスマイナスの方向が逆でその電圧が主直流電源２９２ａ1よりも低い副直流電源２９４ａ1と、副直流電源２９４ａ1と直列に接続され、副直流電源２９４ａ1の出力を入り切りする副スイッチングトランジスタ２９３ａ1と、を備えている。各スイッチングトランジスタ２９１ａ1，２９３ａ1の各ゲートは制御部８０に接続され、制御部８０の指令によってオンオフするよう構成されている。主直流電源２９２ａ1のプラス側にはプラス側出力線２９５Ｒが接続され、主直流電源２９２ａ1のマイナス側にはマイナス側出力線２９６Ｒが接続されている。プラス側出力線２９５Ｒは共通のプラス側出力線２９５を介してインゴット２８に接続され、マイナス側出力線２９６Ｒは第１の加工ユニットの２つの回転電極接続線２９６Ａ1，２９６Ｂ1に分岐し、回転電極接続線２９６Ａ1は回転電極２００Ａ1に接続され、回転電極接続線２９６Ｂ1は回転電極２００Ｂ1に接続されている。従って、第１の加工電源ユニット２９Ｒは各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1に共通の電源であり、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1には共通の第１の加工電源ユニット２９Ｒから同一の放電加工電力が給電される。
【００５４】
第２の加工電源ユニット２９Ｌは、第１の加工電源ユニット２９Ｒと同様の構成となっており、主直流電源２９２ａ2と、主直流電源２９２ａ2と直列に接続され、主直流電源２９２ａ2の出力を入り切りする主スイッチングトランジスタ２９１ａ2と、主直流電源２９２ａ2と並列で、プラスマイナスの方向が逆でその電圧が主直流電源２９２ａ2よりも低い副直流電源２９４ａ2と、副直流電源２９４ａ2と直列に接続され、副直流電源２９４ａ2の出力を入り切りする副スイッチングトランジスタ２９３ａ2と、を備えている。各スイッチングトランジスタ２９１ａ2，２９３ａ2の各ゲートは制御部８０に接続され、制御部８０の指令によってオンオフするよう構成されている。主直流電源２９２ａ2のプラス側にはプラス側出力線２９５Ｌが接続され、主直流電源２９２ａ2のマイナス側にはマイナス側出力線２９６Ｌが接続されている。プラス側出力線２９５Ｌは共通のプラス側出力線２９５を介してインゴット２８に接続され、マイナス側出力線２９６Ｌは第２の加工ユニットの２つの回転電極接続線２９６Ａ2，２９６Ｂ2に分岐し、回転電極接続線２９６Ａ2は回転電極２００Ａ2に接続され、回転電極接続線２９６Ｂ2は回転電極２００Ｂ2に接続されている。従って、第２の加工電源ユニット２９Ｌは各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2に共通の電源であり、各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2には共通の第１の加工電源ユニット２９Ｌから同一の放電加工電力が給電される。
【００５５】
図５に示すように、第１の加工電源ユニット２９Ｒと第２の加工電源ユニット２９Ｌとは共通の制御部８０で制御されるが、第１の加工電源ユニット２９Ｒの各スイッチングトランジスタ２９１ａ1，２９３ａ1と第２の加工電源ユニット２９Ｌの各スイッチングトランジスタ２９１ａ2，２９３ａ2は、各加工電源ユニット２９Ｒ，２９Ｌでそれぞれ独立に動作し、第１の加工ユニット１０１と第２の加工ユニット１０２とにはそれぞれ独立したタイミングで放電加工電力が供給される。第１の加工電源ユニット２９Ｒの各スイッチングトランジスタ２９１ａ1，２９３ａ1と第２の加工電源ユニット２９Ｌの各スイッチングトランジスタ２９１ａ2，２９３ａ2は互いに同期してオンオフするように動作しても良いし、互いに同期せずにオンオフの周期をずらして動作させるようにしてもよい。
【００５６】
図６を参照しながら、第１の加工電源ユニット２９Ｒから第１の加工ユニット１０１に供給される放電加工電力について説明する。図６に示すように、放電加工電力は、放電加工を行う放電加工パルス２９７と、放電加工後に電源系統内のコンデンサ等に残留している残電荷を除去するための放電加工パルス２９７と逆電圧の残留電荷除電パルス２９８とを含む高周波パルス２９９である。この高周波パルス２９９は次のように第１の加工電源ユニット２９Ｒの各スイッチングトランジスタ２９１ａ1，２９３ａ1を動作させることによって得られる。最初、各スイッチングトランジスタ２９１ａ1，２９３ａ1はオフとなっており、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力はでていない。図６の時間ｔ1に、主スイッチングトランジスタ２９１ａ1がオンとなると主直流電源２９２ａ1からの電流がプラス側出力線２９５Ｒから出力され、インゴット２８と各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1との間には放電加工パルス２９７の電圧Ｖ1が印加される。そして、時間Δｔ1の間だけ主スイッチングトランジスタ２９１ａ1のオン状態を継続した後、図６の時間ｔ2に主スイッチングトランジスタ２９１ａ1をオフとする。すると、プラス側出力線２９５Ｒから出力されていた主直流電源２９２ａ1からの電流が停止し、インゴット２８と各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1との間の印加電圧はゼロとなり放電加工パルス２９７は停止する。そして、所定の時間Δｔ2の間だけ印加電圧をゼロの状態に保持した後、時間ｔ3に副スイッチングトランジスタ２９３ａ1がオンとなると副直流電源２９４ａ1からの電流がマイナス側出力線２９６Ｒから出力され、インゴット２８と各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1との間にはマイナスの電圧Ｖ2の残留電荷除電パルス２９８が印加される。そして、時間Δｔ3の間だけ副スイッチングトランジスタ２９３ａ1のオン状態を継続した後、図６の時間ｔ4に副スイッチングトランジスタ２９３ａ1をオフとする。すると、マイナス側出力線２９６Ｒから出力されていた副直流電源２９４ａ1からの電流が停止し、インゴット２８と各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1との間の印加電圧はゼロとなり残留電荷除電パルス２９８は停止する。そして残留電荷除電パルス２９８の停止後、時間Δｔ4後の時間ｔ5に再度、主スイッチングトランジスタ２９１ａ1がオンとなる。このように、主スイッチングトランジスタ２９１ａ1、副スイッチングトランジスタ２９３ａ1を交互にオンオフしてプラス側の高圧の放電加工パルス２９７とマイナス側の低圧の残留電荷除電パルス２９８とを出力する。図６に示すように高圧の放電加工パルス２９７の周期はΔｔ0であり、その周波数は数１０ｋＨｚから数１００ｋＨｚの高周波である。また、低圧の残留電荷除電パルス２９８の周波数は高圧の放電加工パルス２９７との周波数と同じ周波数である。なお、図６では、残留電荷除電パルス２９８停止の後、時間Δｔ4後の時間ｔ5に再度、主スイッチングトランジスタ２９１ａ1がオンとなることとして説明したが、残留電荷除電パルス２９８の停止直後に再度、主スイッチングトランジスタ２９１ａ1がオンとなることとしてもよい。この場合には、高圧の放電加工パルス２９７の周期はΔｔ0が短くなるのでより高い周波数の放電加工パルス２９７とでき、放電���工の速度を上げることができる。以上、第１の加工電源ユニット２９Ｒから第１の加工ユニット１０１に放電加工電力を供給する場合について説明したが、第２の加工電源ユニット２９Ｌから第２の加工ユニット１０２に供給される放電加工電力についても第１の加工電源ユニット２９Ｒから第１の加工ユニット１０１に放電加工電力を供給する場合と同様である。
【００５７】
本実施形態では、各主直流電源２９２ａ1，２９２ａ2、各副直流電源２９４ａ1，２９４ａ2は電池等の単純な直流電源として説明したが、放電加工パルス２９７の電圧Ｖ1あるいは残留電荷除電パルス２９８の電圧Ｖ2をそれぞれ供給できるものであれば、例えば、コンデンサやトランスを用いて電力を蓄えておき、この蓄えた電力を直流電力として供給するようなものとしても良い。
【００５８】
図１から図４を参照して説明したような構造を有し、図５、図６を参照して説明した放電加工用の電源２９を備えている本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００の動作について図７を参照しながら説明する。図７は、第１の加工ユニット１０１の回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1、第２の加工ユニット１０２の回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2、インゴット２８と、第１の加工電源ユニット２９Ｒ、第２の加工電源ユニット２９Ｌの電気的な接続状態を模式的に表した図である。隣接する各回転電極２００Ａ1，２００Ａ2及び，各回転電極２００Ｂ1，２００Ｂ2は電気的に絶縁されており、第１の加工ユニット１０１の各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は１つのマイナス側出力線２９６Ｒに接続され、第２の加工ユニット１０２の各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2も１つのマイナス側出力線２９６Ｌに接続されていることから、各加工ユニット１０１，１０２の各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1，２００Ａ2，２００Ｂ2はそれぞれ第１のワイヤ１５１の各条及び第２のワイヤ１５２の各条に対してそれぞれ共通の電極となっている。また、第１の加工ユニット１０１の回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は第１の切断ワイヤ部分２６１の中心２６Ｃ1までの距離ＬA，ＬBが同一となるように配置されており、インゴット２８は、その中心２８Ｃと第１の切断ワイヤ部分２６１の中心２６Ｃ1を含む面内でインゴット２８の送り方向に沿って延びる中心線２８Ｄに沿って送り方向に移動していくので、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1からインゴット２８の中心２８Ｃまでの距離も同一となっている。従って、第１の加工ユニット１０１の各切断ワイヤ部分２６１とインゴット２８との間には同一の放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８が第１のワイヤ１５１の各条の２箇所から同時に印加されることとなる。同様に、第２の加工ユニット１０２の回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2は第２の切断ワイヤ部分２６２の中心２６Ｃ2までの距離ＬA，ＬBが同一となるように配置されており、インゴット２８は、その中心２８Ｃと第２の切断ワイヤ部分２６２の中心２６Ｃ2を含む面内でインゴット２８の送り方向に沿って延びる中心線２８Ｄに沿って送り方向に移動していくので、各回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2からインゴット２８の中心２８Ｃまでの距離も同一となっている。従って、第２の加工ユニット１０２の各切断ワイヤ部分２６２とインゴット２８との間には同一の放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８が第２のワイヤ１５２の各条の２箇所から同時に印加されることとなる。
【００５９】
図７に示すように、第１の加工電源ユニット２９Ｒから放電加工パルス２９７がインゴット２８に入力されると回転電極２００Ａ1と回転電極２００Ｂ1を通して第１の切断ワイヤ部分２６１とインゴット２８との間に同一の放電加工パルス２９７が印加される。回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1は電気抵抗あるいはインピーダンスが低くなるように構成されているので、このような高周波の放電加工パルス２９７が印加された場合でも、その電圧を低下させずに第１の切断ワイヤ部分２６１とインゴット２８との間に放電加工パルス２９７が印加される。１つの放電加工パルス２９７が印加された際、放電は第１の切断ワイヤ部分２６１の中で、点ａと点ａ´、点ｂと点ｂ´、点ｃと点ｃ´、点ｄと点ｄ´、点ｅと点ｅ´の間で示されるインゴット２８の中に入り込んでいる部分と、インゴット２８との間の距離が最も近くなる部分で１回だけ発生する。例えば、放電加工パルス２９７が入力された際に第１の切断ワイヤ部分２６１ａの点ａ側とインゴット２８との距離が他の第１の切断ワイヤ部分２６１ｂから２６１ｅよりも短い場合には、放電は第１の切断ワイヤ部分２６１ａとインゴット２８との間でのみ発生し、他の第１の切断ワイヤ部分２６１ｂから２６１ｅとインゴット２８との間では放電は発生しない。この場合、電流はインゴット２８から第１の切断ワイヤ部分２６１ａに流れ、点ａに近い側に配置されている回転電極２００Ａ1に流れる。この放電によって点ａの近傍が削られると、第１の切断ワイヤ部分２６１ａとインゴット２８との距離が他の部分よりも大きくなるので、次の放電加工パルス２９７が印加された際には点ａの近くではないところ、例えば、他の第１の切断ワイヤ部分２６１ｂの点ｂ近傍で放電が発生する。このように第１の加工ユニット１０１では１つの放電加工パルス２９７によって電圧が印加される都度１回だけ放電が発生し、その放電は第１の切断ワイヤ部分２６１ａ〜２６１ｅとインゴット２８との距離が一番近くなっている部分でランダムに発生するので、第１の切断ワイヤ部分２６１はインゴット２８を送り方向に均等に切断していくことができる。
【００６０】
また、同様に、第２の加工電源ユニット２９Ｌから放電加工パルス２９７がインゴット２８に入力されると回転電極２００Ａ2と回転電極２００Ｂ2を通して第２の切断ワイヤ部分２６２とインゴット２８との間に同一の放電加工パルス２９７が印加される。回転電極２００Ａ2，２００Ｂ2は電気抵抗あるいはインピーダンスが低くなるように構成されているので、このような高周波の放電加工パルス２９７が印加された場合でも、その電圧を低下させずに第２の切断ワイヤ部分２６２とインゴット２８との間に放電加工パルス２９７が印加される。１つの放電加工パルス２９７が印加された際、放電は第２の切断ワイヤ部分２６２の中で、点ｆと点ｆ´、点ｇと点ｇ´、点ｈと点ｈ´、点ｉと点ｉ´、点ｊと点ｊ´の間で示されるインゴット２８の中に入り込んでいる部分と、インゴット２８との間の距離が最も近くなる部分で１回だけ発生する。例えば、放電加工パルス２９７が入力された際に第２の切断ワイヤ部分２６２ｆの点ｆ側とインゴット２８との距離が他の第２の切断ワイヤ部分２６２ｇから２６２ｊよりも短い場合には、放電は第２の切断ワイヤ部分２６２ｆとインゴット２８との間でのみ発生し、他の第２の切断ワイヤ部分２６２ｇから２６２ｊとインゴット２８との間では放電は発生しない。この場合、電流はインゴット２８から第２の切断ワイヤ部分２６２ｆに流れ、点ｆに近い側に配置されている回転電極２００Ａ2に流れる。この放電によって点ｆの近傍が削られると、第２の切断ワイヤ部分２６２ｆとインゴット２８との距離が他の部分よりも大きくなるので、次の放電加工パルス２９７が印加された際には点ｆの近くではないところ、例えば、他の第２の切断ワイヤ部分２６２ｈの点ｇ近傍で放電が発生する。このように第２の加工ユニット１０２では１つの放電加工パルス２９７によって電圧が印加される都度１回だけ放電が発生し、その放電は第２の切断ワイヤ部分２６２ｆ〜２６２ｊとインゴット２８との距離が一番近くなっている部分でランダムに発生するので、第２の切断ワイヤ部分２６２はインゴット２８を送り方向に均等に切断していくことができる。
【００６１】
第１の加工電源ユニット２９Ｒと第２の加工電源ユニット２９Ｌとはそれぞれ独立して放電加工電力を第１、第２の加工ユニットの回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1，２００Ａ2，２００Ｂ2に供給するので、インゴット２８は第１の加工ユニット１０１の第１の切断ワイヤ部分２６１及び第２の加工ユニット１０２の第２の切断ワイヤ部分２６２において略同様に切り込まれていく。そして、第１の加工ユニット１０１の第１の切断ワイヤ部分２６１と第２の加工ユニット１０２の第２の切断ワイヤ部分２６２のそれぞれでインゴット２８が切断され、切断が終了すると各加工ユニット１０１，１０２においてそれぞれ複数枚のシリコンカーバイド（炭化ケイ素）の薄板を製造することができる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００は、電極を回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1，２００Ａ2，２００Ｂ2とすると共に、各給電端子２２０Ａ1，２２０Ａ2から各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1，２００Ａ2，２００Ｂ2の電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1，２０１Ａ2，２０１Ｂ2までの電気抵抗あるいはインピーダンスを少なくして高周波パルス２９９を印加してもその電圧を低下させずに各切断ワイヤ部分２６１，２６２とインゴット２８との間に印加することができるので、加工速度の低下を抑制するとともに長時間の加工を安定して行うことができるという効果を奏する。また、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1，２０１Ａ2，２０１Ｂ2と各ワイヤ１５１，１５２との間に滑りがないので各ワイヤ１５１，１５２と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1，２０１Ａ2，２０１Ｂ2との間に瞬間的に隙間ができて各ワイヤ１５１，１５２と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1，２０１Ａ2，２０１Ｂ2との間で放電が発生することが抑制され、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ｂ1，２０１Ａ2，２０１Ｂ2が削られてしまうことが抑制されると共に、各ワイヤ１５１，１５２の張力コントロールを容易に行うことができるという効果を奏する。
【００６３】
また、本実施形態では、第１の加工ユニット１０１と第２の加工ユニット１０２とを備え、加工ユニット１０１，１０２にそれぞれ独立して放電加工電力を供給する第１、第２の加工電源ユニット２９Ｒ，２９Ｌを備えていることから、第１の加工ユニット１０１、第２の加工ユニット１０２で同時にインゴット２８の切断を行うことができ、短時間に多くの枚数のシリコンカーバイド（炭化ケイ素）の薄板を製造することができる。また、長いインゴット２８の加工を行うことができるので、薄板製造の歩留まりを向上させることができる。本実施形態では、各加工ユニット１０１，１０２の各ワイヤ１５１，１５２の巻き掛け回数が５回、条数が５条、各切断ワイヤ部分２６１，２６２が５本として説明したが、本発明は各加工ユニット１０１，１０２のガイドローラ、回転電極の回転軸方向長さを増やしてそれぞれの加工ユニット１０１，１０２の各ワイヤ１５１，１５２の巻き掛け回数が数１０回、条数が数１０条、各切断ワイヤ部分２６１，２６２が数１０本の以上のマルチワイヤ放電加工装置にも適用でき、特に、このような多くの巻き掛け回数のマルチワイヤ放電加工装置に適用されるとその効果が更に顕著となる。
【００６４】
図８、図９を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。図１から図７を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付けて説明は省略する。図８に示すように、本実施形態では、第１、第２、第３の３つの加工ユニット１０１，１０２，１０３を備えており、各加工ユニット１０１，１０２，１０３はそれぞれ回転電極２００Ａ1，２００Ａ2，２００Ａ3と各回転電極２００Ａ1，２００Ａ2，２００Ａ3に対向するように配置された共通のアイドルローラ３００Ａとを含んでいる。各加工ユニット１０１，１０２，１０３は、それぞれ図１を参照して説明した、各ワイヤ１５１，１５２，１５３を送る送り出しボビン１０Ａ、巻き取りボビン１０Ｂ、プーリ１１Ａ〜１１Ｉ、ダンサロール１２、速度プーリ１６、第１のワイヤ張力センサ１３Ａ、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂ、トルクモータ２５Ｄ、クランプユニット１９、クランプローラ１９ａ、張力プーリ１８、位置決めモータ２５Ｇ、ワイヤ整列ユニット２１を備えている。また、各加工ユニット１０１，１０２，１０３は、各ワイヤ１５１，１５２，１５３が複数回巻き掛けられて複数の各切断ワイヤ部分２６１，２６２，２６３を構成する複数のガイドローラ２４Ａ1〜２４Ｆ1，２４Ａ2〜２４Ｆ2，２４Ａ3〜２４Ｆ3を含む各ガイドローラ組と、を備えている。図８においては、これらの部品は図示を省略している。図８に示す実施形態では、各加工ユニット１０１，１０２，１０３の各ワイヤ１５１，１５２，１５３は３回ずつ各ガイドローラ組に巻きかけられて、各ワイヤ１５１，１５２，１５３は３条の構成となっている。
【００６５】
図８、図９に示すように、回転電極２００Ａ1，２００Ａ2，２００Ａ3は共通の絶縁シャフト２７５の外周に円筒形の電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3が嵌め込まれている。各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3は互いに離間しており、電気的に絶縁されている。絶縁シャフト２７５は２つのボールベアリング２７６によって基盤２５０Ａに回転自在に取り付けられている。基盤２５０Ａに取り付けられた共通の絶縁シャフト２７３には各電極アーム２７０Ａ1，２７０Ａ2，２７０Ａ3が回転自在に取り付けられ、各電極アーム２７０Ａ1，２７０Ａ2，２７０Ａ3の先端側にはローラ形状の接続電極２７１Ａ1，２７１Ａ2，２７１Ａ3が回転自在に取り付けられている。各電極アーム２７０Ａ1，２７０Ａ2，２７０Ａ3はそれぞれ図示しないスプリングによって先端の各接続電極２７１Ａ1，２７１Ａ2，２７１Ａ3が各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3に押し付けられるように付勢されている。そして、各電極アーム２７０Ａ1，２７０Ａ2，２７０Ａ3は図示しない第１、第２、第３の加工電源ユニット２９Ｒ，２９Ｃ，２９Ｌの各回転電極接続線２９６Ｂ1，２９６Ｂ2，２９６Ｂ3に接続され、各加工電源ユニット２９Ｒ，２９Ｃ，２９Ｌからの放電加工電力は各電極アーム２７０Ａ1，２７０Ａ2，２７０Ａ3から各接続電極２７１Ａ1，２７１Ａ2，２７１Ａ3を介して電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3に供給される。各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3、各接続電極２７１Ａ1，２７１Ａ2，２７１Ａ3は電気伝導度の高い銅等の材料で構成されている。
【００６６】
図８に示すように、共通のアイドルローラ３００Ａはフッ素系材料、ナイロン系材料、セラミックス等耐磨耗性が高くかつ絶縁性材料で構成され、回転軸３０１Ａの周りに回転自在に取り付けられている。また、アイドルローラ３００Ａの外周面には、図４を参照して説明したような各ワイヤ１５１，１５２，１５３が巻き掛けられるＶ字型の溝が設けられている。各ワイヤ１５１，１５２，１５３の各条は、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3とアイドルローラ３００Ａの外周面との間に挟まれて各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3に押し付けられ、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3から放電加工電力が各ワイヤ１５１，１５２，１５３に供給されるよう構成されている。
【００６７】
本実施形態も各回転電極２００Ａ1，２００Ａ2，２００Ａ3が各ワイヤ１５１，１５２，１５３との相対速度がほとんどない状態で各ワイヤ１５１，１５２，１５３に給電することができるので、各ワイヤ１５１，１５２，１５３と電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3との間にすべりがなく各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3の磨耗を抑制できるとともに、アイドルローラ３００Ａによって各ワイヤ１５１，１５２，１５３を電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3との間に挟みこんでいるので各ワイヤ１５１，１５２，１５３と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3との間に瞬間的に隙間ができて各ワイヤ１５１，１５２，１５３と各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3との間で放電が発生することが抑制され、長時間の加工を安定して行うことができる。
【００６８】
また、各電極部材２０１Ａ1，２０１Ａ2，２０１Ａ3の外周面にも、図４（ｂ）または図４（ｃ）を参照して説明したような各ワイヤ１５１，１５２，１５３が巻き掛けられるＶ字型の溝２０６Ａ1，２０６Ａ2，２０６Ａ3或いは、半円形の溝２０７Ａ1，２０７Ａ2，２０７Ａ3を設けるようにしてもよい。
【００６９】
図１０から図１２を参照して本発明の他の実施形態について説明する。図１から図７を参照して説明した部分と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図１０に示すように、本実施形態は４つの加工ユニット１０１，１０２，１０３，１０４を備え、各切断ワイヤ部分２６１〜２６４にそれぞれ放電加工用電力を給電するそれぞれ回転電極１２００Ａ1，１２００Ａ2，１２００Ａ3，１２００Ａ4を備えている。各回転電極１２００Ａ1，１２００Ａ2，１２００Ａ3，１２００Ａ4は、絶縁部材で構成された共通のガイドローラ２４Ａと２４Ｂとの間に設けられ、それぞれ複数の切断ワイヤ部分２６ａから２６ｈに給電する複数の電極部材１２０９ｂ，１２０９ａ，１２１５ｂ，１２１５ａを備えている。各電極部材１２０９ｂ，１２０９ａ，１２１５ｂ，１２１５ａは回転可能な円筒形であり、その外面には各切断ワイヤ部分２６ａ〜２６ｈに延びる各ワイヤ１５１〜１５４が巻き掛けられている。本実施形態では、８本の切断ワイヤ部分２６ａ〜２６ｈは隣接する２本ずつが各加工ユニット１０１〜１０４の各切断ワイヤ部分２６１〜２６４となっている。図１０の一番右側から２条の切断ワイヤ部分２６ａ，２６ｂは第１の加工ユニット１０１の第１の切断ワイヤ部分２６１であり、図１０の一番右側から３，４条目の切断ワイヤ部分２６ｃ，２６ｄは第２の加工ユニット１０２の第２の切断ワイヤ部分２６２であり、図１０の一番右側から５，６条目の切断ワイヤ部分２６ｅ，２６ｆは第３の加工ユニット１０３の第３の切断ワイヤ部分２６３であり、図１０の一番右側から７，８条目の切断ワイヤ部分２６ｇ，２６ｈは第４の加工ユニット１０４の第４の切断ワイヤ部分２６４である。第１の切断ワイヤ部分２６１に伸びる第１のワイヤ１５１は共通のガイドローラ２４Ａと２４Ｂと、軸１２０２ｂの周りに回転する電極部材１２０９ｂに巻き掛けられており、第２の切断ワイヤ部分２６２に伸びる第２のワイヤ１５２はガイドローラ２４Ａと２４Ｂと、電極部材１２０９ｂと各ワイヤ１５１〜１５２の送り方向に向かってずれ、軸１２０２ａの周りに回転する電極部材１２０９ａに巻き掛けられており、第３の切断ワイヤ部分２６３に伸びるワイヤ１５３はガイドローラ２４Ａと２４Ｂと、電極部材１２０９ｂと同じ軸１２０２ｂの周りに回転する電極部材１２１５ｂに巻き掛けられており、第４の切断ワイヤ部分２６４に伸びるワイヤ１５４はガイドローラ２４Ａと２４Ｂと、電極部材１２０９ａと同じ軸１２０２ａの周りに回転する電極部材１２１５ａに巻き掛けられている。このように、それぞれ２条ずつの各切断ワイヤ部分２６１〜２６４は、それぞれワイヤ１５１〜１５４の長手方向に対して交互に位置をずらして配置された電極部材１２０９ｂ，１２０９ａ，１２１５ｂ，１２１５ａに巻き掛けられている。
【００７０】
図１１に示すように、軸１２０２ｂの周りに回転する電極部材１２０９ｂ，１２１５ｂに巻き掛けられている第１、第３の切断ワイヤ部分２６１，２６３は、軸１２０２ａの周りに回転する電極部材１２０９ａ，１２１５ａの間を通って各電極部材１２０９ｂ，１２１５ｂの外面に接触した後、ガイドローラ２４Ｂに巻きかけられる。また、逆に軸１２０２ａの周りに回転する電極部材１２０９ａ，１２１５ａに巻き掛けられている第２、第４の切断ワイヤ部分２６２，２６４は、ガイドローラ２４Ａから各電極部材１２０９ａ，１２１５ａの外面に巻き掛けられた後、軸１２０２ｂの周りに回転する電極部材１２０９ｂ，１２１５ｂの間を通ってガイドローラ２４Ｂに巻きかけられる。
【００７１】
図１０に示す各電極部材１２０９ｂ，１２０９ａ，１２１５ｂ，１２１５ａの各給電板１２０５ｂ，１２０５ａ，１２１１ｂ，１２１１ａは、それぞれ図示しない第１〜第４の加工電源ユニット２９Ｒ、２９Ｃ１，２９Ｃ２，２９Ｌのマイナス側あるいはグランド側と接続され、各電極部材１２０９ｂ，１２０９ａ，１２１５ｂ，１２１５ａは各ワイヤ１５１〜１５４の送りに従って回転し、各加工電源ユニット２９Ｒ、２９Ｃ１，２９Ｃ２，２９Ｌからの放電加工用電力を各加工ユニット１０１〜１０４の各切断ワイヤ部分２６１〜２６４にそれぞれ供給する。
【００７２】
図１２に示すように、軸１２０２ａは中心軸１２２０ａを持つ円柱で、基盤２５０Ａと反対の先端側に直径の細くなっている段部が設けられており、段部の外周には絶縁材で構成された絶縁スリーブ１２０３ａが軸１２０２ａに嵌め込み固定されている。絶縁スリーブ１２０３ａの外側の基盤２５０Ａ側には軸１２０２ａの段部と板状の給電板１２０５ａとの間を絶縁するための絶縁カラー１２０４ａが嵌めこみ固定されている。絶縁カラー１２０４ａの軸１２０２ａ先端側には導電性の導電カラー１２０６ａが嵌め込み固定されている。導電カラー１２０６ａの外周には溝が設けてあり、その溝に板状の給電板１２０５ａの内径側がはまり込み、給電板１２０５ａが導電カラー１２０６ａに固定されている。導電カラー１２０６ａの軸１２０２ａの先端側には導電性軸受けであるボールベアリング１２０７が嵌め込み固定されている。ボールベアリング１２０７は内輪１２０７ａと、外輪１２０８ａと、内輪１２０７ａと外輪１２０８ａとの間に接触するように設けられたボール１２１８ａとを含んでいる。内輪１２０７ａ，外輪１２０８ａ、ボール１２１８ａはすべて金属製であり、内輪１２０７ａと外輪１２０８ａとの間の空間には導電性のグリスが注入されている。このため、内輪１２０７ａと外輪１２０８ａとは電気的に接続された状態となっている。内輪１２０７ａの基盤２５０Ａ側の端面は、導電カラー１２０６ａの軸１２０２ａの先端側端面と接触しており、給電板１２０５ａと外輪１２０８ａとは電気的に接続された状態となっている。そして、外輪１２０８ａの外周側には円筒状の電極部材１２０９ａが嵌め込み固定され、電極部材１２０９ａは外輪１２０８ａと共に軸１２０２ａの周りに回転するよう構成されている。電極部材１２０９ａは銅、あるいはステンレス等の金属製であり外輪１２０８ａと電気的に接続される。電極部材１２０９ａの外周側には第２のワイヤ１５２が巻き掛けられる２本の半円断面の溝１２１７ａが設けられており、給電板１２０５ａから供給された高周波のパルス電流は、給電板１２０５ａから導電カラー１２０６ａ、ボールベアリング１２０７の内輪１２０７ａ、ボール１２１８ａ、外輪１２０８ａ、回転している電極部材１２０９ａの外面の溝１２１７ａに接触している第２のワイヤ１５２に流れ、第２の切断ワイヤ部分２６２（２６ｃ，２６ｄ）に給電される。
【００７３】
ボールベアリング１２０７の軸１２０２ａの先端側には、絶縁スリーブ１２０３ａに嵌め込み固定された絶縁カラー１２１０ａが設けられ、絶縁カラー１２１０ａの軸１２０２ａの先端側には、先に説明したと同様、導電カラー１２１２ａと、導電カラー１２１２ａの外周に嵌め込み固定された給電板１２１１ａと、導電カラー１２１２ａの軸１２０２ａ先端側に導電カラー１２１２ａと内輪１２１３ａとが接触するよう絶縁スリーブ１２０３ａに取り付けられたボールベアリング１２１３と、ボールベアリング１２１３の外輪１２１４ａと、外輪１２１４ａの外周に嵌め込み固定され、外輪１２１４ａと共に軸１２０２ａの周りに回転する電極部材１２１５ａが取り付けられている。ボールベアリング１２１３の内輪１２１３ａと外輪１２１４ａとの間にはボール１２１９ａが取り付けられており、内輪１２１３ａと外輪１２１４ａとの間には導電性グリスが注入されている。ボールベアリング１２１３の軸１２０２ａの先端側にはエンドプレート１２１６ａが取り付けられ、エンドプレート１２１６ａによって絶縁スリーブ１２０３ａ、絶縁カラー１２０４ａ、１２１０ａ、導電カラー１２０６ａ，１２１２ａ、ボールベアリング１２０７，１２１３が軸１２０２ａの段部に一体に固定されている。電極部材１２１５ａの外周側には第４のワイヤ１５４が巻き掛けられる２本の半円断面の溝１２１７ａが第４のワイヤ１５４の横方向のピッチＰと同様のピッチＰで設けられており、給電板１２１１ａから供給された高周波のパルス電流は、給電板１２１１ａから導電カラー１２１２ａ、ボールベアリング１２１３の内輪１２１３ａ、ボール１２１９ａ、外輪１２１４ａから回転している電極部材１２１５ａの外面の溝１２１７ａに接触している第４のワイヤ１５４に流れ、第４の切断ワイヤ部分２６４（２６ｇ，２６ｈ）に給電される。
【００７４】
給電板１２０５ａ、電極部材１２０９ａと給電板１２１１ａ、電極部材１２１５ａとは絶縁スリーブ１２０３ａ、絶縁カラー１２０４ａ，１２１０ａによって相互に電気的に絶縁されているので、第２の切断ワイヤ部分２６２，第４の切断ワイヤ部分２６４にはそれぞれ独立に各加工電源ユニットから高周波のパルス電力を供給することができる。
【００７５】
以上、軸１２０２ａに取り付けられた電極部材１２０９ａ，１２１５ａの構造について説明したが、中心軸１２２０ｂを持つ円柱の軸１２０２ｂに取り付けられた電極部材１２０９ｂ，１２１５ｂも同様の構成となっている。図１２では、軸１２０２ｂに取り付けられた各部品に対応する部品には同様の符号の最後にｂを付して示す。
【００７６】
図１２に示すように、軸１２０２ｂに取り付けられた電極部材１２１５ｂは、軸１２０２ａに取り付けられた電極部材１２１５ａ，１２０９ａの間の給電板１２１１ａの配置されている軸方向位置に配置され、電極部材１２０９ｂは電極部材１２０９ａの基盤２５０Ａ側の給電板１２０５ａの配置されている軸方向位置に配置され、各部品はエンドプレート１２１６ｂによって軸１２０２ｂの段部に一体に固定されている。そして、各電極部材１２０９ａ，１２１５ａ，１２０９ａ，１２１５ｂの外周に設けられた各２本の溝１２１７ａ、１２１７ｂはピッチＰで等間隔に配置されるよう構成されている。このように、電極部材１２０９ａ，１２１５ａと電極部材１２０９ｂ，１２１５ｂとを各ワイヤ１５１〜１５４の長さ方向に沿って位置をずらし、各電極部材１２０９ａ，１２１５ａの給電板１２０５ａ，１２１０ａの配置される位置に軸１２０２ｂに取り付けられる電極部材１２０９ｂ，１２１５ｂを配置することによって、各電極部材１２０９ａ，１２１５ａ，１２０９ｂ，１２１５ｂに設けられる溝１２１７ａ，１２１７ｂのピッチＰ、巻き掛けられた各ワイヤ１５１〜１５４の横方向のピッチＰを狭くすることができ、インゴット２８をより薄くスライスすることができる。
【００７７】
図１３を参照して、本発明の他の本実施形態のマルチワイヤ放電加工装置１００に用いられる放電加工用の電源２９の構成と動作について説明する。図１から図７を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図１３に示すように、電源２９は、第１の加工ユニット１０１に放電加工電力を供給する第１の加工電源ユニット２９Ｒと第２の加工ユニット１０２に放電加工電力を供給する第２の加工電源ユニット２９Ｌとを含んでいる。第１の加工電源ユニット２９Ｒは、それぞれ一組の主スイッチングトランジスタと主直流電源とこれと並列に接続された一組の副スイッチングトランジスタと副直流電源により構成される３つのＡ1系電源系統２９０Ａ1、Ｂ1系電源系統２９０Ｂ1、Ｃ1系電源系統２９０Ｃ1が並列に接続されたものである。Ａ1系電源系統２９０Ａ1は、Ａ1系主直流電源２９２Ａ1と、Ａ1系主直流電源２９２Ａ1と直列に接続され、Ａ1系主直流電源２９２Ａ1の出力を入り切りするＡ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ａ1と、Ａ1系主直流電源２９２Ａ1と並列で、プラスマイナスの方向が逆でその電圧がＡ1系主直流電源２９２Ａ1よりも低いＡ1系副直流電源２９４Ａ1と、Ａ1系副直流電源２９４Ａ1と直列に接続され、Ａ1系副直流電源２９４Ａ1の出力を入り切りするＡ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ａ1と、を備えている。各Ａ1系スイッチングトランジスタ２９１Ａ1，２９３Ａ1の各ゲートは制御部８０に接続され、制御部８０の指令によってオンオフするよう構成されている。Ｂ1系電源系統２９０Ｂ1、Ｃ1系電源系統２９０Ｃ1も同様の構成で、Ｂ1系電源系統２９０Ｂ1は、Ｂ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ｂ1、Ｂ1系主直流電源２９２Ｂ1、Ｂ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｂ1、Ｂ1系副直流電源２９４Ｂ1、を備えており、Ｃ1系電源系統２９０Ｃ1は、Ｃ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ｃ1、Ｃ1系主直流電源２９２Ｃ1、Ｃ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｃ1、Ｃ1系副直流電源２９４Ｃ1、を備えている。
【００７８】
各系電源系統２９０Ａ1，２９０Ｂ1，２９０Ｃ1の各系主直流電源２９２Ａ1，２９２Ｂ1，２９２Ｃ1のプラス側（各系副直流電源２９４Ａ1，２９４Ｂ1，２９４Ｃ1のマイナス側）は共通のプラス側出力線２９５Ｒに接続され、各系電源系統２９０Ａ1，２９０Ｂ1，２９０Ｃ1の各系主直流電源２９２Ａ1，２９２Ｂ1，２９２Ｃ1のマイナス側（各系副直流電源２９４Ａ1，２９４Ｂ1，２９４Ｃ1のプラス側）は共通のマイナス側出力線２９６Ｒに接続されている。プラス側出力線２９５Ｒはインゴット２８に接続され、マイナス側出力線２９６Ｒは回転電極接続線２９６Ａ1と回転電極接続線２９６Ｂ1とに分岐し、それぞれ第１の加工ユニット１０１の回転電極２００Ａ1、回転電極２００Ｂ1に接続されている。従って、第１の加工電源ユニット２９Ｒは各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1に共通の電源であり、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1には共通の第１の加工電源ユニット２９Ｒから同一の放電加工電力が給電される。
【００７９】
図１４に示すように、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される放電加工電力は、放電加工を行う電圧Ｖ1の高圧の放電加工パルス２９７と、放電加工パルス２９７と逆電圧の残留電荷除電パルス２９８とを含む高周波パルス２９９である。残留電荷除電パルス２９８は放電加工後に電源系統内のコンデンサ等に残留している残電荷あるいは放電が発生しなかった場合にコンデンサ等に残留している残電荷を除電するための逆電圧パルスであり、放電加工パルス２９７よりも低い電圧Ｖ2である。この高周波パルス２９９は次のように各系スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1，２９３Ａ1〜２９３Ｃ1を動作させることによって得られる。
【００８０】
図１４に示すように、最初、各系スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1，２９３Ａ1〜２９３Ｃ1はオフとなっており、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力はでていない。図１４の時間ｔ1に、Ａ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ａ1がオンとなるとＡ1系主直流電源２９２Ａ1からの電流がプラス側出力線２９５Ｒから出力され、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1とインゴット２８との間にはＡ1系放電加工パルス２９７Ａの電圧Ｖ1が第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される放電加工パルス２９７として印加される。そして、時間Δｔ3の間だけＡ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ａ1のオン状態を継続した後、図１４の時間ｔ2にＡ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ａ1をオフとする。すると、プラス側出力線２９５Ｒから出力されていたＡ1系主直流電源２９２Ａ1からの電流が停止し、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1とインゴット２８との間の印加電圧はゼロとなりＡ1系放電加工パルス２９７Ａは停止し、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される放電加工パルス２９７も停止する。そして、所定の時間Δｔ4の間だけ印加電圧をゼロの状態に保持した後、時間ｔ3にＡ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ａ1がオンとなるとＡ1系副直流電源２９４Ａ1からの電流がマイナス側出力線２９６Ｒから出力され、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1とインゴット２８との間にはマイナスの電圧Ｖ2のＡ1系残留電荷除電パルス２９８Ａが第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される残留電荷除電パルス２９８として印加される。そして、時間Δｔ5の間だけＡ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ａ1のオン状態を継続した後、図１４の時間ｔ4にＡ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ａ1をオフとする。すると、マイナス側出力線２９６Ｒから出力されていたＡ1系副直流電源２９４Ａ1からの電流が停止し、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1とインゴット２８との間の印加電圧はゼロとなりＡ1系残留電荷除電パルス２９８Ａは停止し、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される残留電荷除電パルス２９８も停止する。このように、Ａ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ａ1、Ａ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ａ1を交互にオンオフしてプラス側の高圧のＡ1系放電加工パルス２９７Ａとマイナス側の低圧のＡ系残留電荷除電パルス２９８Ａとを出力する。
【００８１】
そしてＡ1系残留電荷除電パルス２９８Ａの停止後、時間Δｔ6後の時間ｔ5に今度はＢ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ｂ1がオンとなり、先にＡ1系各スイッチングトランジスタ２９１Ａ1，２９３Ａ1と同様、Ｂ1系各スイッチングトランジスタ２９１Ｂ1，２９３Ｂ1がオンオフ動作して、図１４に示す時間ｔ5から時間ｔ8までのＢ1系放電加工パルス２９７ＢとＢ系残留電荷除電パルス２９８Ｂを発生させ、第１の加工電源ユニット２９Ｒからの放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８として出力する。そして、時間ｔ9に今度はＣ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ｃ1がオンとなり、先にＡ1系、Ｂ1系各スイッチングトランジスタ２９１Ａ1，２９１Ｂ1，２９３Ａ1，２９３Ｂ1と同様、Ｃ1系各スイッチングトランジスタ２９１Ｃ1，２９３Ｃ1がオンオフ動作して、図１４に示す時間ｔ9から時間ｔ12までのＣ1系放電加工パルス２９７ＣとＣ系残留電荷除電パルス２９８Ｃを発生させ、第１の加工電源ユニット２９Ｒからの放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８として出力する。
【００８２】
そして、時間ｔ13に再びＡ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ａ1がオンとなり、それ以降上記のＡ1系、Ｂ1系、Ｃ1系の各スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1，２９３Ａ1〜２９３Ｃ1は、それぞれ順次オンオフを行って各系放電加工パルス２９７Ａ〜２９７Ｃ、各系残留電荷除電パルス２９８Ａ〜２９８Ｃを順次第１の加工電源ユニット２９Ｒからの放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８として出力するサイクルを繰り返す。このように、それぞれ周期を時間Δｔ2だけをずらしてＡ1系、Ｂ1系、Ｃ1系の各スイッチングトランジスタを順次動作させ、３系統の出力を合わせて第１の加工電源ユニット２９Ｒからの出力とすることにより、各系スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1、２９３Ａ1〜２９３Ｃ1のオンの周期Δｔ1は第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８の周期Δｔ2の３倍となっている。また、周期Δｔ2は、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される高周波パルス２９９の周期となる。このため、各系スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1、２９３Ａ1〜２９３Ｃ1の動作回数が低減され、従来よりも周波数が高い高周波の放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８を出力することができる。図１４に示す第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される高圧の放電加工パルス２９７の周期はΔｔ2であり、その周波数は数１０ｋＨｚから数１００ｋＨｚの高周波である。また、低圧の残留電荷除電パルス２９８の周波数は高圧の放電加工パルス２９７との周波数と同じ周波数である。
【００８３】
本実施形態では、各系スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1、２９３Ａ1〜２９３Ｃ1の動作回数が低減されるので、各系スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1、２９３Ａ1〜２９３Ｃ1の温度上昇を抑制しながら高周波の放電加工パルス２９７、残留電荷除電パルス２９８を出力することができ、安定した放電加工を行うことができる。
【００８４】
なお、図１４では、Ａ1系残留電荷除電パルス２９８Ａ停止後、時間Δｔ6後の時間ｔ5にＢ1系主スイッチングトランジスタ２９１Ｂ1がオンとなることとして説明したが、各系の残留電荷除電パルス２９８Ａ〜２９８Ｃが停止後すぐに次の系統の主スイッチングトランジスタ２９１Ａ1〜２９１Ｃ1がオンとなるようにしてもよい。この場合には、高圧の放電加工パルス２９７の周期Δｔ1が時間Δｔ6だけ短くなるのでより高い周波数の放電加工パルス２９７とできる。
【００８５】
以上、第１の加工電源ユニット２９Ｒの構成と各トランジスタのスイッチング動作について説明したが、第２の加工電源ユニット２９Ｌも同様の構成で同様の動作をする。第２の加工電源ユニット２９Ｌの各素子、各直流電源は図１３において添え字２を付加したものである。
【００８６】
図１５、図１６を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。図１３、図１４を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図１５に示す実施形態は各加工電源ユニット２９Ｒ，２９Ｌをそれぞれ３つの各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1，２９１Ｄ2〜２９１Ｆ2と１つの副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｇ2の４つのスイッチングトランジスタによって構成するようにしたものである。
【００８７】
図１５に示すように、第１の加工電源ユニット２９Ｒは、それぞれ１つのスイッチングトランジスタと１つの直流電源を含む４つのＤ1系電源系統２９０Ｄ1、Ｅ1系電源系統２９０Ｅ1、Ｆ1系電源系統２９０Ｆ1、Ｇ1系電源系統２９０Ｇ1が並列に接続されたものである。Ｄ1系電源系統２９０Ｄ1からＦ1系電源系統２９０Ｆ1は、それぞれＤ1系からＦ1系の各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1と、各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1に直列に接続され、各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1の出力を入り切りする各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1を備えている。また、Ｇ1系電源系統２９０Ｇ1は、Ｄ1系からＦ1系の各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1とプラスマイナスの方向が逆になっているＧ1系副直流電源２９４Ｇ1と、Ｇ1系副直流電源２９４Ｇ1に直列に接続され、Ｇ1系副直流電源２９４Ｇ1の出力を入り切りするＧ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1を備えている。各系スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1，２９３Ｇ1の各ゲートは制御部８０に接続され、制御部８０の指令によってオンオフするよう構成されている。
【００８８】
各系電源系統２９０Ｄ1〜２９０Ｆ1の各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1のプラス側は共通のプラス側出力線２９５Ｒに接続され、各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1のマイナス側は共通のマイナス側出力線２９６Ｒに接続されている。また、Ｇ1系電源系統２９０Ｇ1はＧ1系副直流電源２９４Ｇ1のマイナス側が共通のプラス側出力線２９５Ｒに接続され、Ｇ1系副直流電源２９４Ｇ1のプラス側が共通のマイナス側出力線２９６Ｒに接続されている。プラス側出力線２９５Ｒはインゴット２８に接続され、マイナス側出力線２９６Ｒは回転電極接続線２９６Ａ1と回転電極接続線２９６Ｂ1とに分岐し、それぞれ第１の加工ユニット１０１の回転電極２００Ａ1、回転電極２００Ｂ1に接続されている。従って、第１の加工電源ユニット２９Ｒは各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1に共通の電源であり、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1には共通の第１の加工電源ユニット２９Ｒから同一の放電加工電力が給電される。
【００８９】
図１６に示すように、本実施形態の第１の加工電源ユニット２９Ｒにおいて、Ｄ1系からＦ1系の各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1は、それぞれのオンオフの周期Δｔ1の１／３の時間Δｔ2ずつずれて順次オンし、そのオン時間は時間Δｔ3である。そして、Ｇ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1はＤ1系からＦ1系の各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1のオンのタイミングと時間Δｔ3＋Δｔ4だけずれたタイミングでオンし、時間Δｔ2と同じ長さの時間Δｔ7の周期でオンオフを繰り返している。ここで時間Δｔ2は、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される高周波パルス２９９の周期となる。つまり、Ｇ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1は各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1の周期Δｔ1の１／３の周期でオンオフしている。このように、Ｇ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1は各系主スイッチングトランジスタの周期Δｔ1の各系主スイッチングトランジスタの個数分の１の周期Δｔ7でオンオフを繰り返すものである。そして、１つのＧ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1は、一の主スイッチングトランジスタ（例えば、２９１Ｄ1）がオフとなっている間になってから次のスイッチングトランジスタ（例えば、２９１Ｅ1）がオンとなるまでの間にオンオフし、一のスイッチングトランジスタ（例えば、２９１Ｄ1）によって発生した放電加工パルス（例えば、２９７Ｄ）に続く残留電荷除電パルス２９８Ｇを発生させるものである。
【００９０】
以上、第１の加工電源ユニット２９Ｒの構成と各トランジスタのスイッチング動作について説明したが、第２の加工電源ユニット２９Ｌも同様の構成で同様の動作をする。第２の加工電源ユニット２９Ｌの各素子、各直流電源は図１５において添え字２を付加したものである。
【００９１】
本実施形態も先に説明した実施形態と同様、各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1、２９３Ｄ1〜２９３Ｆ1の動作回数が低減され、従来よりも周波数が高い高周波の放電加工パルス２９７を出力することができると共に、その電圧、電流が低い残留電荷除電パルス２９８を１つの各系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｇ2によって発生させることによってスイッチングトランジスタの個数を削減し、より簡便な構成でマルチワイヤ放電加工装置１００の加工速度を向上させることができる。
【００９２】
図１７、図１８を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。図１５、図１６を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図１７に示す実施形態は各加工電源ユニット２９Ｒ，２９Ｌを３つの各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1，２９１Ｄ2〜２９１Ｆ2とそれぞれ２つのＧ1系，Ｇ12，Ｈ1，Ｈ2系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｇ2，２９３Ｈ1，２９３Ｈ2の５つのスイッチングトランジスタによって構成するようにしたものである。
【００９３】
図１７に示すように、第１の加工電源ユニット２９Ｒは、それぞれ１つのスイッチングトランジスタと１つの直流電源を含む５つのＤ1系電源系統２９０Ｄ1、Ｅ1系電源系統２９０Ｅ1、Ｆ1系電源系統２９０Ｆ1、Ｇ1系電源系統２９０Ｇ1，Ｈ1系電源系統２９０Ｈ1が並列に接続されたものである。Ｄ1系電源系統２９０Ｄ1からＦ1系電源系統２９０Ｆ1は、それぞれＤ1系からＦ1系の各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1と、各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1に直列に接続され、各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1の出力を入り切りする各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1を備えている。また、Ｇ1系電源系統２９０Ｇ1，Ｈ1系電源系統２９０Ｈ1は、Ｄ1系からＦ1系の各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1とプラスマイナスの方向が逆になっているＧ1系、Ｈ1系副直流電源２９４Ｇ1，２９４Ｈ1と、Ｇ1系、Ｈ1系副直流電源２９４Ｇ1，２９４Ｈ1に直列に接続され、Ｇ1系、Ｈ1系副直流電源２９４Ｇ1，２９４Ｈ1の出力を入り切りするＧ1系、Ｈ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｈ1を備えている。各系スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1，２９３Ｇ1，２９３Ｈ1の各ゲートは制御部８０に接続され、制御部８０の指令によってオンオフするよう構成されている。
【００９４】
各系電源系統２９０Ｄ1〜２９０Ｆ1の各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1のプラス側は共通のプラス側出力線２９５Ｒに接続され、各系主直流電源２９２Ｄ1〜２９２Ｆ1のマイナス側は共通のマイナス側出力線２９６Ｒに接続されている。また、Ｇ1系、Ｈ1系電源系統２９０Ｇ1，２９０Ｈ1はＧ1系、Ｈ1系副直流電源２９４Ｇ1，２９４Ｈ1のマイナス側が共通のプラス側出力線２９５Ｒに接続され、Ｇ1系、Ｈ1系副直流電源２９４Ｇ1，２９４Ｈ1のプラス側が共通のマイナス側出力線２９６Ｒに接続されている。プラス側出力線２９５Ｒはインゴット２８に接続され、マイナス側出力線２９６Ｒは回転電極接続線２９６Ａ1と回転電極接続線２９６Ｂ1とに分岐し、それぞれ第１の加工ユニット１０１の回転電極２００Ａ1、回転電極２００Ｂ1に接続されている。従って、第１の加工電源ユニット２９Ｒは各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1に共通の電源であり、各回転電極２００Ａ1，２００Ｂ1には共通の第１の加工電源ユニット２９Ｒから同一の放電加工電力が給電される。
【００９５】
図１８に示すように、本実施形態の第１の加工電源ユニット２９Ｒは、Ｄ1系からＦ1系の各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1はそれぞれのオンオフの周期Δｔ1の１／３の時間Δｔ2ずつずれて順次オンし、そのオン時間は時間Δｔ3である。ここで時間Δｔ2は、第１の加工電源ユニット２９Ｒから出力される高周波パルス２９９の周期である。そして、Ｇ1系、Ｈ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｈ1は放電加工パルス２９７と時間Δｔ3＋Δｔ4だけずれたタイミングで時間Δｔ2の２倍の長さ時間Δｔ8の周期で交互にオンオフを繰り返しており、各副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｈ1のオンオフのタイミングは相互に時間Δｔ2だけずれている。つまり、Ｇ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1は各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1の周期Δｔ1の２／３の周期Δｔ8でオンオフしている。
【００９６】
つまり、Ｇ1系、Ｈ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｈ1は、一のスイッチングトランジスタ（例えば、２９１Ｄ1）がオフになってから次のスイッチングトランジスタ（例えば、２９１Ｅ1）がオンとなるまでの間にオンオフし、一のスイッチングトランジスタ（例えば、２９１Ｄ1）によって発生した放電加工パルス（例えば、２９７Ｄ）に続く残留電荷除電パルス（例えば、２９８Ｇ）を発生させる動作を交互に繰り返すものである。そして、Ｇ1系、Ｈ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｈ1は、各系主スイッチングトランジスタの周期Δｔ1の［（各系副主スイッチングトランジスタの個数）／（各系主スイッチングトランジスタの個数分）］の周期Δｔ8でオンオフを繰り返すものである。これにより、２つのＧ1系、Ｈ1系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｈ1によって各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1がオフとなっている間に交互にそれぞれ低圧の残留電荷除電パルス２９８Ｇ，２９８Ｈを発生させるものである。
【００９７】
以上、第１の加工電源ユニット２９Ｒの構成と各トランジスタのスイッチング動作について説明したが、第２の加工電源ユニット２９Ｌも同様の構成で同様の動作をする。第２の加工電源ユニット２９Ｌの各素子、各直流電源は図１７において添え字２を付加したものである。
【００９８】
本実施形態も先に説明した実施形態と同様、各系主スイッチングトランジスタ２９１Ｄ1〜２９１Ｆ1、２９３Ｄ1〜２９３Ｆ1の動作回数が低減され、従来よりも周波数が高い高周波の放電加工パルス２９７を出力することができると共に、その電圧、電流が低い残留電荷除電パルス２９８を２つの各系副スイッチングトランジスタ２９３Ｇ1，２９３Ｈ1，２９３Ｇ2，２９３Ｈ2によって発生させることによってスイッチングトランジスタの個数を削減し、より簡便な構成でマルチワイヤ放電加工装置１００の加工速度を向上させることができる。
【００９９】
以上説明した各実施形態では、各加工ユニットの各回転電極は円筒形状として説明したが、回転電極の形状は円筒形に限らず、ワイヤの送り方向と同じ方向に向かって回転して共通の放電加工電力をワイヤの各条に給電することができる形状であれば他の形状でもよい。以下、図１９を参照して、円筒形状以外の形状の回転電極の実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は一例であって、他の形状としてもよい。図１から図１８を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
【０１００】
図１９に示す第１の加工ユニット１０１は、回転軸１２４Ａ〜１２４Ｄの周りにそれぞれ回転するガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄに第１のワイヤ１５１が複数回巻き掛けられ、ガイドローラ２４Ｂと２４Ｃとの間に複数本の切断ワイヤ部分２６１が形成されている。第１の加工ユニット１０１は、ベルト式電極２２００Ａ，２２００Ｂの二つの電極を備えている。ベルト式電極２２００Ａは、回転軸２２０３Ａ1の周りに回転する円筒形の電極部材２２０１Ａ1と、回転軸２２０３Ａ2の周りに回転する円筒形の電極部材２２０１Ａ2と、各電極部材２２０１Ａ1，２２０１Ａ2との間に張り掛けられた導電性の無端ベルト２２０２Ａとを備えている。同様に、ベルト式電極２２００Ｂは、回転軸２２０３Ｂ1の周りに回転する円筒形の電極部材２２０１Ｂ1と、回転軸２２０３Ｂ2の周りに回転する円筒形の電極部材２２０１Ｂ2と、各電極部材２２０１Ｂ1，２２０１Ｂ2との間に張り掛けられた導電性の無端ベルト２２０２Ｂとを備えている。
【０１０１】
図１９に示すように、各ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄが時計回りに回転すると、第１のワイヤ１５１が図中の矢印Ｒの方向に向かって送られる。一方、ベルト式電極２２００Ａの電極部材２２０１Ａ1，２２０１Ａ2はそれぞれ回転軸２２０３Ａ1，２２０３Ａ2の周りに反時計方向に回転し、各電極部材２２０１Ｂ1，２２０１Ｂ2との間に張り掛けられた導電性の無端ベルト２２０２Ａを反時計回りに回転させる。導電性の無端ベルト２２０２Ａは、ガイドローラ２４Ｂの表面に押しつけられるように配置され、ガイドローラ２４Ｂとの間に複数条の第１のワイヤ１５１の各条を挟み込んでいる。また、ベルト式電極２２００Ｂも同様の構成で、導電性の無端ベルト２２０２Ｂがガイドローラ２４Ｃの表面に押しつけられるように配置され、ガイドローラ２４Ｃとの間に複数条の第１のワイヤ１５１の各条を挟み込んでいる。導電性の無端ベルト２２０２Ａ，２２０２Ｂは、それぞれ第１のワイヤ１５１の矢印Ｒの方向ヘの送り速度と略同等の速度で回転し、これにより、第１の加工ユニット１０１のベルト式電極２２００Ａ，２２００Ｂは、第１のワイヤ１５１の送り方向と同じ方向に向かって各無端ベルト２２０２Ａ，２２００Ｂが回転して共通の放電加工電力を第１のワイヤ１５１の各条に給電する。
【０１０２】
本実施形態は、図１〜図７を参照して説明した実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態は、導電性の無端ベルト２２０２Ａ，２２０２Ｂをガイドローラ２４Ｂ，２４Ｃに押しつけて第１のワイヤ１５１の各条をその間に挟み込むように構成することとして説明したが、例えば、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂの間及びガイドローラ２４Ｃ，２４Ｄの間の第１のワイヤ１５１の近傍にそれぞれアイドルローラを配置し、導電性の無端ベルト２２０２Ａ，２２０２Ｂを各アイドルローラに押しつけて第１のワイヤ１５１の各条をその間に挟み込むように構成することとしてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０Ａ  送り出しボビン、１０Ｂ  巻き取りボビン、１１Ａ〜１１Ｉ  プーリ、１２  ダンサロール、１３Ａ，１３Ｂ  ワイヤ張力センサ、１６  速度プーリ、１７  ガイド、１８  張力プーリ、１９  クランプユニット、１９ａ  クランプローラ、２１  ワイヤ整列ユニット、２２  滑りクラッチ、２４Ａ1〜２４Ｆ1，２４Ａ2〜２４Ｆ2  ガイドローラ、２５Ａ  送り出しモータ、２５Ｂ  速度モータ、２５Ｃ  ドローモータ、２５Ｄ  トルクモータ、２５Ｅ  ステッピングモータ、２５Ｆ，２５Ｇ  位置決めモータ、２５Ｈ  巻き取りモータ、２６ａ〜２６ｈ，２６１〜２６４，２６１ａ〜２６２ｈ  切断ワイヤ部分、２６Ｃ1，２６Ｃ2，２８Ｃ  中心、２７  ワーク送りユニット、２８  インゴット、２８Ｄ  中心線、２８ａ  加工溝、２９  電源、２９Ｌ，２９Ｒ  加工電源ユニット、３１  位置センサ、３２  断線検出センサ、７０  粉、８０  制御部、１００  マルチワイヤ放電加工装置、１０１〜１０４  加工ユニット、１２４Ａ〜１２４Ｄ，２０３Ａ，２０３Ｂ，３０１Ａ，３０１Ｂ  回転軸、１５１〜１５４  ワイヤ、２００Ａ1〜２００Ｂ2，１２００Ａ1〜１２００Ａ4，２２００Ａ，２２００Ｂ  回転電極、２０１Ａ1〜２０１Ｂ2，１２０９ａ，１２１５ａ，１２０９ｂ，１２１５ｂ，２２０１Ａ1〜２２０１Ｂ2  電極部材、２０２Ａ1，２０２Ａ2  導電性ベアリング、２０３Ａ，２７３，２７５  絶縁シャフト、２０４Ａ  導電シャフト、２０５Ａ，２０５Ｂ  回転中心、２０６Ａ1〜２０７Ａ2，１２１７ａ，１２１７ｂ  溝、２０８Ａ，２０８Ａ1，２０８Ａ2  カラー、２０８Ａ3  エンドリング、２０９  スペーサ、２１０Ａ  段部、２１１Ａ1，２１１Ａ2，１２０７ａ，１２１３ａ  内輪、２１２Ａ1，２１２Ａ2，１２０８ａ，１２１４ａ  外輪、２１３Ａ1，２１３Ａ2，１２１８ａ，１２１９ａ  ボール、２１４Ａ1，２１４Ａ2  導電性グリス、２２０Ａ1，２２０Ａ2  給電端子、２５０Ａ  基盤、２７０Ａ1〜２７０Ａ3  電極アーム、２７１Ａ1〜２７１Ａ3  接続電極、２７６，１２０７，１２１３  ボールベアリング、２９０Ａ1〜２９０Ｈ1  電源系統、２９１ａ1，２９１ａ2，２９１Ａ1〜２９１Ｆ2  主スイッチングトランジスタ、２９３ａ1，２９３ａ2，２９３Ａ1〜２９３Ｈ2  副スイッチングトランジスタ、２９２Ａ1〜２９２Ｃ2，２９２ａ1，２９２ａ2  主直流電源、２９４ａ1，２９４ａ2，２９４Ａ1〜２９４Ｈ2  副直流電源、２９５，２９５Ｌ，２９５Ｒ  プラス側出力線、２９６Ａ1〜２９６Ｂ3  回転電極接続線、２９６Ｌ、２９６Ｒ  マイナス側出力線、２９７，２９７Ａ〜２９７Ｃ  放電加工パルス、２９８，２９８Ａ〜２９８Ｈ  残留電荷除電パルス、２９９  高周波パルス、３００Ａ，３００Ａ1〜３００Ｂ2  アイドルローラ、１２０２ａ，１２０２ｂ  軸、１２０３ａ  絶縁スリーブ、１２０４ａ，１２１０ａ  絶縁カラー、１２０５ｂ，１２０５ａ，１２１１ｂ，１２１１ａ  給電板、１２０６ａ，１２１２ａ  導電カラー、１２１６ａ，１２１６ｂ  エンドプレート、１２２０ａ，１２２０ｂ  中心軸，２２０２Ａ，２２０２Ｂ  無端ベルト。
【図１】
0005785409.tif 000002
【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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【図１８】
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【図１９】
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