(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した張力が得られ、スライスされたチップ厚さが均等となる良好なスライシング品質を備えたスライシング装置を提供する。【解決手段】ワークピースのスライシングに用いるスライシング装置でり、少なくとも２つのローラー１１０及び１つの線材を含む。２つのローラー間は、スライシング経路１１２を形成し、ワークピースを通過させる。線材は２つのローラーに巻き付いて、複数の平行且つ間隔を空けて設けられたコイル１２２−１〜ｎを形成する。少なくとも２つのローラーが回転するのに併せてコイルが動くとき、ワークピースがスライシング経路に入るとともに、コイル中のスライシング経路に掛け渡される部分で押圧され、ワークピースがスライシングされる。各ローラーは円形断面を備えており、且つ各ローラーの円形断面の直径Ｄが各ローラーの長さＬ方向に沿って変化することにより、コイルの大きさを調整する。【選択図】図２
0003193030.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースをスライシングするためのスライシング装置であって、
前記ワークピースを通過させるためのスライシング経路が少なくとも２つのローラーの間に形成されている、少なくとも２つの前記ローラーと；
少なくとも２つの前記ローラーに巻き付けられていると共に互いに対して平行に離隔配置された複数のコイルを形成している線材であって、少なくとも２つの前記ローラーの回転に伴って前記コイルが動く場合に、前記ワークピースが、スライシング経路に進入すると共に、前記コイルの前記スライシング経路に掛け渡された部分において押圧されることによって、前記ワークピースがスライシングされる、前記線材と；
を含んでいる前記スライシング装置において、
前記ローラーそれぞれが円形断面を備えており、且つ、前記ローラーそれぞれの円形断面の直径が前記ローラーそれぞれの長さ方向に沿って変化し、前記コイルの大きさを調整することを特徴とするスライシング装置。
【請求項２】
前記ローラーそれぞれの円形断面の直径が、前記ローラーそれぞれの長さ方向に沿って小さいものから大きいものに変化する請求項１記載のスライシング装置。
【請求項３】
前記ローラーそれぞれが円形頂面及び円形底面を備え、前記円形底面の直径が前記円形頂面の直径よりも大きく、且つ前記少なくとも２つのローラーにおいて、前記等円形頂面は互いに位置が揃い、且つ前記等円形底面は互いに位置が揃っている請求項１記載のスライシング装置。
【請求項４】
前記線材が入線線分及び出線線分を備え、前記入線線分が前記コイル中の前記等円形頂面に最も近いものに繋がり、且つ前記出線線分が前記コイル中の前記等円形底面に最も近いものに繋がる請求項３記載のスライシング装置。
【請求項５】
前記ローラーそれぞれの円形断面の直径と前記ローラーそれぞれの長さが線形関係を呈する請求項１記載のスライシング装置。
【請求項６】
前記スライシング経路の上方で平行移動可能に設置され、前記ワークピースを固定するために用いられ、前記少なくとも２つのローラーの回転に併せて前記コイルが動くとき、前記ワークピースを平行移動し、前記ワークピースをスライシング経路に進入させる固定部材と；
前記固定部材の近傍に設けられ、研磨スラリーを前記コイルに噴き付ける噴付器とを更に含む請求項１記載のスライシング装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、カッティング装置に関するものであり、特にスライシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギー電池の需要は、人々のグリーンエネルギーに対する需要に伴い日増しに増加しており、中でもシリコン太陽電池は、その発展の主流である。シリコン太陽電池の製造過程において、先ず、一定純度のシリコン材を溶融後再結晶してシリコンインゴットとし、続いて、シリコンインゴットを複数のチップにスライスする。
【０００３】
スライシング作業は、スライシング装置によって行うことができる。一般的には、スライシング装置は、線材を入線張力で複数のローラー外周に巻き付け、複数のコイルを形成する。これらのコイルの一部分がローラーの間に掛け渡され、ローラーが回転するときにコイルが併せて動かされ、続いてシリコンインゴットが、コイルがローラーに掛け渡される部分で押圧されて、シリコンインゴットをカットする目的を達成する。
【０００４】
理想の状態では、入線張力は即ち各コイルの張力である。しかしながら、コイルは、シリコンインゴッドが押圧された後引き延ばされる可能性があり、また或いはコイルがシリコンインゴットとの間の摩耗により線径が変わる可能性がある。前述した様々な要因はどれも、各コイルの張力と入線張力の差異を招く。コイル張力が一致しない状況では、スライスされたチップの厚さが均等でなく、スライシング品質が不良となる問題が発生する可能性がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、良好なスライシング品質を備えたスライシング装置を提供する。
【０００６】
本考案は、ワークピースのスライシングに用いるスライシング装置である。スライシング装置は、少なくとも２つのローラー及び１つの線材を含む。２つのローラー間は、スライシング経路を形成し、ワークピースを通過させる。線材は２つのローラーに巻き付けられ、複数の平行且つ間隔を空けて設けられたコイルを形成する。少なくとも２つのローラーが回転するのに併せてコイルが動くとき、ワークピースがスライシング経路に進入するともに、コイル中のスライシング経路に掛け渡される部分で押圧され、ワークピースがスライシングされる。各ローラーは円形断面を備えており、且つ各ローラーの円形断面の直径が各ローラーの長さ方向に沿って変化することにより、コイルの大きさを調整する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の実施形態中、前記した各ローラーの円形断面の直径は、各ローラーの長さ方向に沿って小さいものから大きいものに変化する。
【０００８】
本考案の実施形態中、前記各ローラーは円形頂面及び円形底面を備え、且つ円形底面の直径は、円形頂面の直径より大きい。両ローラーにおいて、円形頂面は互いに位置が揃い、且つ円形底面は互いに位置が揃っている。
【０００９】
本考案の実施形態中、前記線材は、入線線分及び出線線分を備える。入線線分は、コイルの円形頂面に最も近いものに繋がり、且つ出線線分は、コイルの円形底面に最も近いものに繋がる。
【００１０】
本考案の実施形態中、前記ローラーの円形断面の直径は、各ローラーの長さと線形関係を呈する。
【００１１】
本考案の実施形態中、前記スライシング装置は、固定部材及び噴付器を含む。固定部材は、スライシング経路上に平行移動可能に設置され、ワークピースを固定する。少なくとも２つのローラーが回転して併せてコイルが動くとき、固定部材はワークピースを平行移動し、ワークピースをスライシング経路に進入させる。噴付器は固定部材の近傍に設置され、コイルに研磨スラリーを噴き付ける。
【考案の効果】
【００１２】
上記に基づき、本考案のスライシング装置において、ローラーの円形断面の直径の大きさは、その長さ方向に沿って変化し、これにより線材がローラーに巻き付けられることにより形成される複数のコイルの大きさを調整することができるとともに、更に各コイルの張力を調整して、例えば所定の入線張力値のような、各コイルの張力をある一定の値に近づける。これにより、スライシング装置は、安定した張力条件下で良好なスライシング品質を提供することができる。
【００１３】
本考案の上記特徴と優れた点を更に明確に理解できるよう、以下において実施形態を例示するとともに、図面と併せて以下のように詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の実施形態におけるスライシング装置の斜視図である。
【図２】図１のスライシング装置の平面図である。
【図３】図１のローラーの側面図である。
【図４】本考案の別の実施形態におけるスライシング装置の斜視図である。
【図５】本考案の別の実施形態におけるスライシング装置の斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本考案の実施形態におけるスライシング装置の斜視図である。図２は、図１に表わすスライシング装置の平面図である。構成を明確にするために、図２に表わす平面図では一部の部材が省略されている。図１及び図２を同時に参照すると、スライシング装置１００は、ワークピースＷをスライシングするために用いられる。本実施形態のスライシング装置１００は、例えば柱状晶シリコンのためのスライシング装置であり、ワークピースＷは、例えば円柱状のシリコンインゴット又はその他の柱状のシリコンインゴットである。
【００１６】
スライシング装置１００は、離隔配置された２つのローラー１１０、線材１２０、固定部材１３０、及び２つの噴付器１４０を含んでいる。２つのローラー１１０の間には、スライシング経路１１２が形成されており、ワークピースＷをスライシング経路１１２を通じて通過させ且つ線材１２０を両ローラー１１０に巻き付けることによって、互いに対して平行に且つ離隔配置された複数のコイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎが形成される。固定部材１３０は、スライシング経路１１２の上方に平行移動可能に設置され、ワークピースＷを固定するために用いられる。２つの噴付器１４０は、固定部材１３０の近傍に設けられ、研磨スラリーをコイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎに噴き付けるために用いられる。
【００１７】
２つのローラー１１０が、例えばモーター駆動によって回転され、これに伴ってコイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎも動かされる場合には、固定部材１３０は、送り方向Ｉに沿ってワークピースＷを平行移動させ、ワークピースＷをスライシング経路１１２に進入させる。この場合には、ワークピースＷは、コイル１２２のスライシング経路１１２に掛け渡された部分において押圧され、且つ、噴付器１４０によって噴き付けられた研磨スラリーが、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎ上に付着し、付着した研磨スラリーと共にローラー１１０によって併せて動かされる。このように、研磨スラリーがワークピースＷを摩擦し、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎと同時にワークピースＷをカッティングする。これにより、ワークピースＷは、複数のシート状物にスライシングされる。
【００１８】
ここで説明すべきこととして、本実施形態は、同一の形状、大きさ、及び長さを具備した２つのローラー１１０を例として説明し、長さ方向Ｌは、同時に２つのローラー１１０の長さ方向を表し、長さ方向Ｌは、送り方向Ｉに対して垂直である。さらに、本考案では、Ｎは任意の正の整数であり、コイルの数は制限されない。
【００１９】
図１及び図２に示す通り、各ローラー１１０は、円形断面Ａを備え、且つ各ローラー１１０の円形断面Ａの直径Ｄは、各ローラー１１０の長さ方向Ｌに沿って変化し、これによりコイル１２２の大きさを調整する。本考案において、各コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎは、長さ方向Ｌに沿って２つのローラー１１０の外周に順に巻き付けられるので、円形断面Ａの直径Ｄの大きさが各コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの大きさに影響する。且つ、線材１２０は、所定の長さで２つのローラー１１０に巻き付けられるので、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの大きさは、その張力の大きさに影響し、例えば、比較的大きなコイル１２２−ｎは比較的大きな張力を備え、小さなコイル１２２−１は小さな張力を備える。この実施形態において、線材１２０が形成する複数のコイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの大きさを調整することにより、各コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの張力を調整して、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎに対して、ワークピースＷの押圧又は摩耗により起こる張力条件の変化を補う。これにより、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの張力はある一定の値、例えば所定の入線張力値、に近づき、更にスライシング装置１００に良好なスライシング品質を備えさせる。
【００２０】
この実施形態において、各ローラー１１０の円形断面Ａの直径Ｄは長さ方向Ｌに沿って小さいものから大きいものに変化する。これにより、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの大きさは、ローラー１１０の長さ方向Ｌに沿って、小さいものから大きいものに変化し、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの張力を長さ方向Ｌに沿って小さいものから大きいものに変化させる。且つ、各ローラー１１０は、円形頂面Ａ１及び円形底面Ａ２を備え、そのうち円形底面Ａ２の直径Ｄ２は、円形頂面Ａ１の直径Ｄ１より大きい。２つのローラー１１０において、円形頂面Ａ１は、互いに位置が揃い、且つ円形底面Ａ２は互いに位置が揃い、円形頂面Ａ１をスライシング装置１００の片側に位置させ、円形底面Ａ２をスライシング装置１００の相対する他方側に位置させる。更には、この実施形態において、線材１２０は、入線線分１２４及び出線線分１２６を備える。入線線分１２４は、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎのうちの最も円形頂面Ａ１に近いもの、即ち図面中のコイル１２２−１に繋がる。出線線分１２６は、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎのうちの円形底面Ａ２に最も近いもの、即ち図面中のコイル１２２−ｎに繋がる。入線線分１２４は、例えば、更に入線ローラー（図示せず）に接続してもよく、且つ出線線分１２６は例えば更に出線ローラー（図示せず）に接続してもよい。このように、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの張力は、入線箇所から出線箇所に向けて大きくなる。
【００２１】
図３は、図１のローラーの側面図であり、図３を参照すると、具体的には、本実施形態において、各ローラー１１０の円形断面Ａの直径Ｄと各ローラー１１０の長さは、線形関係を呈し、ローラー１１０は円錐形の柱体（conical cylinder）である。図３が示す通り、ローラー１１０の側面は、二本の斜線１１４を含む。円形頂面Ａ１及び円形底面Ａ２の大きさを調整し、例えば、円形頂面Ａ１及び円形底面Ａ２の差の値を調整する、及び斜線１１４の傾斜度を調整することにより、円形断面Ａの直径Ｄのローラー１１０の長さ方向Ｌに沿った変化を調整することができる。これにより、スライシング装置１００が補うことを必要とする張力条件に基づいて、適切な直径Ｄの大きさを調整することができる。例えば、スライシング装置１００の所定の入線張力が２２Ｎのとき、前記した線形関係下において、円形頂面Ａ１の直径Ｄ１及び円形底面Ａ２の直径Ｄ２の差の値を０．５ｍｍとする。これにより、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの張力を、２２Ｎから２３．５Ｎの間とすることができる。或いは、スライシング装置１００の所定の入線張力が２２Ｎのとき、前記した線形関係下において、円形頂面Ａ１の直径Ｄ１及び円形底面Ａ２の直径Ｄ２の差の値を２ｍｍとする。これにより、コイル１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎの張力を、１７．５Ｎから２２Ｎの間とすることができる。
【００２２】
当然ながら、本考案は、ローラー１１０の円形断面の直径Ｄとローラー１１０の長さの間の関係を線形と制限するものではない。例えば、その他の実施形態において、ローラーを長さ方向に沿って複数の区間に分割し、各区間の円形断面の直径が同じ大きさを備え、各区間の間の円形断面の直径が異なる大きさを備えて、円形断面の直径が分段式の変化を呈してもよい。
【００２３】
以下の実施の形態は、前記実施の形態の部材符号及び一部内容を援用し、そのうち同じ符号を採用して同じ又は近似の部材を表し、且つ同じ技術内容の説明を省略する。省略部分の説明は、前記した実施形態を参考とし、以下の実施形態では重ねて描写は行わない。図４は、本考案の別の実施形態におけるスライシング装置の斜視図である。図４の実施形態と図１の実施形態は相似であり、両者の差異は主に、この実施形態のスライシング装置１００ａは、更に第３のローラー１１０ａを含むことにある。ローラー１１０、１１０ａは、三角形の配置を呈する。線材１２０は、三つのローラー１１０、１１０ａに巻き付けられ、複数の平行且つ間隔を空けて設けられたコイル１２２ａ−１、１２２ａ−２、１２２ａ−３、・・・、１２２ａ−ｎを形成する。この実施形態では、同じ形状、大きさ及び長さを備えているローラー１１０、１１０ａを例として説明するとともに、長さ方向Ｌは同時に三者の長さ方向を表す。この実施形態において、各ローラー１１０、１１０ａの円形断面の直径は長さ方向Ｌに沿って変化して、コイル１２２ａ−１、１２２ａ−２、１２２ａ−３、・・・、１２２ａ−ｎの大きさを調整する。これにより、コイル１２２ａ−１、１２２ａ−２、１２２ａ−３、・・・、１２２ａ−ｎの張力を調整することができ、更にスライシング装置１００ａに良好なスライシング品質を備えさせることができる。
【００２４】
図５は、本考案の別の実施形態におけるスライシング装置の斜視図である。この実施形態のスライシング装置１００ｂは、更に２つのローラー１１０ｂを含む。四つのローラー１００、１１０ｂは矩形配置を呈する。線材１２０は、ローラー１１０、１１０ｂに巻き付いて、複数の平行且つ間隔を空けて設けられたコイル１２２ｂ−１、１２２ｂ−２、１２２ｂ−３、・・・、１２２ｂ−ｎを形成する。前記の実施形態と類似して、この実施形態では、同じ形状、大きさ及び長さを備えているローラー１１０、１１０ｂを例として説明するとともに、長さ方向Ｌは同時に四者の長さ方向を表す。各ローラー１１０、１１０ｂの円形断面の直径は長さ方向Ｌに沿って変化して、コイル１２２ｂ−１、１２２ｂ−２、１２２ｂ−３、・・・、１２２ｂ−ｎの大きさを調整し、これにより、スライシング装置１００ｂに良好なスライシング品質を備えさせることができ、この部分の説明は前述の実施形態を参考とすることができ、ここでは、再度描写は行わない。ここで説明が必要なことは、本考案は、スライシング装置のローラーの数を制限するものでは無いことである。スライシング装置が必要とするスライス条件に基づき、ローラーの数及びその配置方法は適切に調整することができる。
【００２５】
上記をまとめると、本考案のスライシング装置において、ローラーの円形断面の直径の大きさはその長さ方向に沿って変化する。これにより、線材が２つのローラーの外周に巻き付けられて形成する複数のコイルの大きさを調整することができる。コイルの大きさを調整することにより、コイルの張力を調整して、各コイルの張力をある一定の値、例えば所定の入線張力の値に近づける。これに基づき、スライシング装置は、安定した張力条件のもと、良好なスライス品質を提供することができる。
【００２６】
本考案は、実施の形態を上記の通り開示しているが、それは本考案を制限するために用いるものではなく、いかなる当業者であっても、本考案の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その実用新案権保護の範囲は、実用新案請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００２７】
１００  スライシング装置
１１０  ローラー
１２０  線材
１３０  固定部材
１４０  噴付器
１１２  スライシング経路
１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・、１２２−ｎ  コイル
１２４  入線線分
１２６  出線線分
１００ａ  スライシング装置
１１０ａ  ローラー
１２２ａ−１、１２２ａ−２、１２２ａ−３、・・・、１２２ａ−ｎ  コイル
１００ｂ  スライシング装置
１１０ｂ  ローラー
１２２ｂ−１、１２２ｂ−２、１２２ｂ−３、・・・、１２２ｂ−ｎ  コイル
Ｗ  ワークピース
【図１】
0003193030.tif 000003
【図２】
0003193030.tif 000004
【図３】
0003193030.tif 000005
【図４】
0003193030.tif 000006
【図５】
0003193030.tif 000007