(57)【要約】【課題】交換が必要となるワイヤー溝を有する円筒状外層体を容易かつ確実に離脱することができ、容易かつ低コストにローラをリサイクルすることを可能とするワイヤーソー用ローラの芯材、ワイヤーソー用ローラ、ワイヤーソー用ローラの製造方法、及びワイヤーソー用ローラのリサイクル方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のワイヤーソー用ローラの芯材は、略円柱状の中芯と、この中芯の周面に外挿される略円筒状の外筒と、この外筒の中心軸と中芯の中心軸とが一致するよう外筒を中芯に固定する位置決め手段とを備えるワイヤーソー用ローラの芯材である。上記位置決め手段が、楔締結機構を有しているとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状の中芯と、
この中芯の周面に外挿される略円筒状の外筒と、
この外筒の中心軸と中芯の中心軸とが一致するよう外筒を中芯に固定する位置決め手段と
を備えるワイヤーソー用ローラの芯材。
【請求項２】
上記位置決め手段が、楔締結機構を有している請求項１に記載のワイヤーソー用ローラの芯材。
【請求項３】
上記位置決め手段として、中芯の端面の少なくとも外縁部を覆うようネジ止めされ、中芯の中心軸方向内方への移動により外筒に半径方向外方又は内方への力を作用させる略円盤状の端面被覆板を備えている請求項２に記載のワイヤーソー用ローラの芯材。
【請求項４】
上記端面被覆板が、外筒と連結し、円錐状のテーパー面を有し、そのテーパー面で中芯に当接している請求項３に記載のワイヤーソー用ローラの芯材。
【請求項５】
上記端面被覆板が、円錐状のテーパー面を有し、そのテーパー面で外筒に当接している請求項３に記載のワイヤーソー用ローラの芯材。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたワイヤーソー用ローラの芯材と、
上記芯材の外周面に装着されるウレタン系樹脂製の円筒状外層体と
を備えるワイヤーソー用ローラ。
【請求項７】
略円柱状に形成され、端面側に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有するワイヤーソー用ローラの芯材用中芯。
【請求項８】
略円筒状に形成され、端部内面に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有するか、又は円錐状のテーパー面を有する略円盤状の端面被覆板が端部に連結されたワイヤーソー用ローラの芯材用外筒。
【請求項９】
略円筒状の外筒の外周面にウレタン系樹脂製の円筒状外層体を装着する工程、及び
上記外筒を略円柱状の中芯に外挿し、固定する工程
を備えるワイヤーソー用ローラの製造方法。
【請求項１０】
略円柱状の芯材の外周面にウレタン系樹脂製の円筒状外層体を装着したワイヤーソー用ローラをリサイクルするワイヤーソー用ローラのリサイクル方法であって、
上記芯材が、略円柱状の中芯と、この中芯の周面に外挿される外筒と、この外筒の中心軸と中芯の中心軸とが一致するよう外筒を中芯に固定する位置決め手段とを備え、
リサイクル対象である上記芯材から、円筒状外層体が装着されている外筒を離脱する工程、及び
上記外筒が離脱された芯材に、新しい円筒状外層体が装着された外筒を外挿し、固定する工程
を備えるワイヤーソー用ローラのリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーソー用ローラの芯材、ワイヤーソー用ローラ、ワイヤーソー用ローラの製造方法及びワイヤーソー用ローラのリサイクル方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インゴット（ＳｉＣ、サファイア、水晶、石英、磁性材料、セラミック等）等の各種のワーク（被加工物）を切断するために、ワイヤーソーが用いられている。ワイヤーソーにおいては、複数の円柱状のメインローラが所定間隔おきに平行に配設され、それらのメインローラの外周面には、ワイヤーを掛装可能なように複数のワイヤー溝が所定ピッチで形成されている。
【０００３】
ワイヤーソーによるインゴットの切断加工は、メインローラを回転させて掛装されたワイヤーを走行させながら、そのワイヤー上に砥粒を含むスラリーを供給し、この状態でワイヤーに対してワークを圧接することによって行われる。メインローラに掛装されるワイヤーとしてはピアノ線が広く使用されるが、ダイヤモンドを電着又はボンド等して得られた固定砥粒ワイヤーを使用する場合には、ワイヤー上に水性のクーラントを供給することにより、短時間でインゴットの切断加工をすることができる。
【０００４】
上述のようなワイヤーソーは、例えば結晶系太陽電池の製造に用いられる。この結晶系太陽電池の製造にあっては、単結晶又は多結晶シリコンインゴットを上記ワイヤーソーにより薄く切断してシリコンウエハを作製後、このシリコンウエハの外周面取り、研磨、不純物除去、鏡面研磨及び洗浄の各工程を経て、太陽電池セルが製造されている。この太陽電池において、光を電気に変換するための素子としての機能は、表面から数μｍ程度の部分が奏するが、上記ワイヤーソーによって切断されるシリコンウエハの厚みは通常１８０μｍ〜２００μｍ程度である。上述の太陽電池の制作コストにあっては、約４割がセル（シリコンウエハ）のコストであり、太陽電池の制作コスト低減のためには、インゴットの加工コストや消耗部品のコストを低減する必要がある。
【０００５】
メインローラは、ワイヤー溝を有する円筒状外層体と芯材とから構成されている。この円筒状外層体としては、ポリウレタン系樹脂、セラミックス等の材料が用いられる。円筒状外層体のワイヤー溝部は繰り返しの使用により摩耗するため、加工するシリコンウエハの厚み精度が得られなくなったとき、摩耗した円筒状外層体を芯材から離脱し、新たに円筒状外層体を形成して芯材に装着し、その外周にワイヤー溝を加工することによって芯材をリサイクルすることが考えられる。
【０００６】
このリサイクルに際しては、まず、芯材から円筒状外層体を離脱する作業が必要であるが、従来のワイヤーソー用ローラにあっては、芯材と円筒状外層体とが強固に接着されているため、円筒状外層体の離脱作業が煩雑かつ困難である。つまり、円筒状外層体の芯材への装着は、加硫系接着剤を塗布した芯材を金型に挿入した後、そこに円筒状外層体の原料を注入し、加熱・硬化と同時に加硫接着すること等により行われる。そのため、円筒状外層体を離脱するには、旋盤を用いて円筒状外層体を芯材から削り取り、円筒状外層体を削り取った芯材の外周面をブラスト処理して、さらにはブラスト処理後に芯材の外周面を洗浄することが必要である。この作業はワイヤーソーを使用する製造現場で行うことは難しく、ローラ加工工場への輸送が必要となる。特に、上記のような太陽電池の製造に用いられるワイヤーソー用ローラにあっては、芯材と円筒状外層体とを足し合わせたものは、１本当たり１００ｋｇ以上の重量物であるため、輸送をはじめ、上記削り取りやブラスト処理等の作業に必要な設備が巨額となり、多数の工程をも必要とするため、コスト増加が免れない。
【０００７】
また、ワイヤーソー用ローラの芯材への円筒状外層体の外嵌に関して、実開平５−４１６６４号公報には、円筒状外層体が、圧入、接着、圧入・接着等の固定手段により芯材に取り付けられることが記載されている。この実開平５−４１６６４号公報記載の円筒状外層体の取付方法を用いて円筒状外層体を芯材に接着する場合において、上述した加硫系接着剤のような接着剤を用いると、芯材から離脱するに際し、上述したものと同様に、円筒状外層体の削り取りの処理、芯材表面のブラスト処理及び洗浄処理が必要となる。この作業は工数が多く煩雑であり、また設備投資が必要でコスト削減を図ることができないという不都合がある。なお、実開平５−４１６６４号公報に記載の円筒状外層体の取付方法のうち、接着を行わずに圧入又は挿入のみにより円筒状外層体を取り付ける場合には、外嵌した円筒状外層体にワイヤー溝を形成する際に、円筒状外層体が芯材の表面を滑ってしまい、的確にワイヤー溝を形成できないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平５−４１６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、交換が必要となるワイヤー溝を有する円筒状外層体を容易かつ確実に離脱することができ、容易かつ低コストにローラをリサイクルすることを可能とするワイヤーソー用ローラの芯材、ワイヤーソー用ローラ、ワイヤーソー用ローラの製造方法、及びワイヤーソー用ローラのリサイクル方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた発明は、
略円柱状の中芯と、
この中芯の周面に外挿される略円筒状の外筒と、
この外筒の中心軸と中芯の中心軸とが一致するよう外筒を中芯に固定する位置決め手段と
を備えるワイヤーソー用ローラの芯材である。
【００１１】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、外筒にウレタン系樹脂製の円筒状外層体を装着することでワイヤーソー用ローラを形成することができる。当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、外筒と中芯とが位置決め手段で確実に固定されている。また、この位置決め手段を解除することによって中芯から外筒を離脱することができる。このため、ワイヤーソー用ローラをリサイクルするにあたって、中芯から外筒を離脱することで円筒状外層体を離脱することができる。そして、この外筒が離脱された中芯に、例えば新たな円筒状外層体が装着された外筒を外挿し固定することによって、当該ワイヤーソー用ローラの芯材の中芯を有効にリサイクルすることができる。さらに、当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、中芯から外筒を離脱できるので、リサイクルに際して、従来重量物である芯材全体で行っていた各種工程のうち一部の作業を、比較的に軽量な外筒のみで行うことができ、作業性の向上が図られ、さらにはリサイクルの各種工程間での輸送の手間やコスト等の低減が図られる。
【００１２】
上記位置決め手段が、楔締結機構を有しているとよい。当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、上記位置決め手段が楔締結機構を有することによって、中芯と外筒とを楔締結することができるため、中芯に外筒を容易かつ確実に固定することができる。
【００１３】
上記位置決め手段として、中芯の端面の少なくとも外縁部を覆うようネジ止めされ、中芯の中心軸方向内方への移動により外筒に半径方向外方又は内方への力を作用させる略円盤状の端面被覆板を備えているとよい。
【００１４】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、位置決め手段として上記のような構造を有する端面被覆板を備えることによって、この端面被覆板のネジ止めによる力によって外筒を楔締結して確実に固定でき、また、外筒の位置決めを容易かつ精度よく行うことができる。さらに、端面被覆板のネジ止めを解除することにより、容易に位置決め手段を解除することができ、中芯から外筒を容易に離脱することができる。
【００１５】
上記端面被覆板が、外筒と連結し、円錐状のテーパー面を有し、そのテーパー面で中芯に当接しているとよい。当該ワイヤーソー用ローラの芯材はこのような端面被覆板を位置決め手段として備えることにより、外筒と連結した端面被覆板をテーパー面で中芯に当接させて中心軸方向に押圧することで、外筒に半径方向外方又は内方への力を作用させて楔締結できるため、中芯と外筒とを端面被覆板を介して強固に固定することができ、さらには中芯と外筒との位置も精度よく決定することができる。
【００１６】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、上述のような端面被覆板を有していてもよいが、当該上記端面被覆板が、円錐状のテーパー面を有し、そのテーパー面で外筒に当接していてもよい。このような端面被覆板を位置決め手段として備えることによっても、当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、上記テーパー面によって外筒に半径方向外方又は内方への力を作用させて楔締結できるため、端面被覆板を介して中芯と外筒とを固定し、中芯と外筒との位置決めを確実にすることができる。
【００１７】
本発明は、上記ワイヤーソー用ローラの芯材と、上記芯材の外周面に装着されるウレタン系樹脂製の円筒状外層体とを備えるワイヤーソー用ローラを含む。当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、外筒と中芯とが位置決め手段で確実に固定されている。また、この位置決め手段を解除することによって中芯から外筒を離脱することができる。このため、ワイヤーソー用ローラをリサイクルするにあたって、中芯から外筒を離脱することで円筒状外層体を離脱することができる。そして、この外筒が離脱された中芯に、例えば新たな円筒状外層体が装着された外筒を外挿し固定することによって、中芯を有効にリサイクルすることができる。さらに、当該ワイヤーソー用ローラは、芯材の中芯から外筒を離脱できるので、リサイクルに際して、従来重量物である芯材全体で行っていた各種工程のうち一部の作業を、比較的に軽量な外筒のみで行うことができ、作業性の向上が図られ、さらにはリサイクルの各種工程間での輸送の手間やコスト等の低減が図られる。また、円筒状外層体がウレタン系樹脂製であるため、この円筒状外層体にワイヤー溝を形成することで、セラミックス製の円筒状外層体を用いた場合に比べて、加工が容易であり、また、ワイヤーの寿命も長くすることができるため、当該ワイヤーソー用ローラは、ウエハ等の加工コストを低減することが可能である。
【００１８】
また、上記課題を解決するためになされた発明は、
略円柱状に形成され、端面側に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有するワイヤーソー用ローラの芯材用中芯である。
【００１９】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材用中芯は、外周に外筒を外挿することで、ワイヤーソー用ローラの芯材を製造することができる。具体的に説明すると、上記外筒として、略円筒状に形成され、円錐状のテーパー面を有する略円盤状の端面被覆板が端部に連結されたワイヤーソー用ローラの芯材用外筒を用い、この端面被覆板が中芯の端面の少なくとも外縁部を覆うようにネジ止めすることで、テーパー面同士が楔締結機構として働き、当該芯材用中芯と外筒との位置決め及び固定することができる。このように製造されたワイヤーソー用ローラの芯材は、外筒と当該芯材用中芯とが上記のように固定されているので、端面被覆板のネジ止めを解除することで当該芯材用中芯から外筒を離脱することができる。このため、ワイヤーソー用ローラをリサイクルするにあたって、当該芯材用中芯から外筒を離脱することで円筒状外層体を離脱することができる。そして、この外筒が離脱された当該芯材用中芯に、例えば新たな円筒状外層体が装着された外筒を外挿し固定することによって、当該芯材用中芯を有効にリサイクルすることができる。さらに、当該芯材用中芯から外筒を離脱できるので、リサイクルに際して、従来重量物である芯材全体で行っていた各種工程のうち一部の作業を、比較的に軽量な外筒のみで行うことができ、作業性の向上が図られ、さらにはリサイクルの各種工程間での輸送の手間やコスト等の低減が図られる。また、当該芯材用中芯は、外筒と連結した端面被覆板がテーパー面で中芯に当接した状態で固定されるため、確実かつ強固な固定状態を得ることができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するためになされた発明は、
略円筒状に形成され、端部内面に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有するか、又は円錐状のテーパー面を有する略円盤状の端面被覆板が端部に連結されたワイヤーソー用ローラの芯材用外筒である。
【００２１】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材用外筒は、中芯の外周に外挿することで、当該芯材用外筒と中芯とが端部で着脱可能に固定されたワイヤーソー用ローラの芯材を製造することができる。具体的に説明すると、当該芯材用外筒が端部内面に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有する場合には、中芯の端面の少なくとも外縁部を覆うようネジ止めされ、円錐状のテーパー面を有する略円盤状の端面被覆板を用い、また、当該芯材用外筒が円錐状のテーパー面を有する略円盤状の端面被覆板が端部に連結されたものである場合には、上記中芯として、略円柱状に形成され、端面側に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有するワイヤーソー用ローラの芯材用中芯を用い、端面被覆板をネジ止めすることで、テーパー面同士が楔締結機構として働き、中芯と当該芯材用外筒との位置決め及び固定をすることができる。このように製造されたワイヤーソー用ローラの芯材は、当該芯材用外筒と中芯とが上記のように固定されているので、端面被覆板のネジ止めを解除することで中芯から当該芯材用外筒を離脱することができる。このため、ワイヤーソー用ローラをリサイクルするにあたって、中芯から当該芯材用外筒を離脱することで円筒状外層体を離脱することができる。そして、当該芯材用外筒が離脱された中芯に、例えば新たな円筒状外層体が装着された当該芯材用外筒を外挿し固定することによって、中芯を有効にリサイクルすることができる。さらに、中芯から当該芯材用外筒を離脱できるので、リサイクルに際して、従来重量物である芯材全体で行っていた各種工程のうち一部の作業を、比較的に軽量な当該芯材用外筒のみで行うことができ、作業性の向上が図られ、さらにはリサイクルの各種工程間での輸送の手間やコスト等の低減が図られる。また、当該芯材用中芯は、外筒と連結した端面被覆板がテーパー面で中芯に当接した状態で固定されるため、確実かつ強固な固定状態を得ることができる。
【００２２】
また、上記課題を解決するためになされた発明は、
略円筒状の外筒の外周面にウレタン系樹脂製の円筒状外層体を装着する工程、及び
上記外筒を略円柱状の中芯に外挿し、固定する工程
を備えるワイヤーソー用ローラの製造方法である。
【００２３】
当該ワイヤーソー用ローラの製造方法で製造されたワイヤーソー用ローラにあっては、芯材を構成する外筒と中芯とが位置決め手段で確実に固定されている。また、この位置決め手段を解除することによって中芯から外筒を離脱することができる。このため、ワイヤーソー用ローラをリサイクルするにあたって、中芯から外筒を離脱することで円筒状外層体を離脱することができる。そして、この外筒が離脱された中芯に、例えば新たな円筒状外層体が装着された外筒を外挿し固定することによって、上記中芯を有効にリサイクルすることができる。さらに、このワイヤーソー用ローラは、芯材の中芯から外筒を離脱できるので、リサイクルに際して、従来重量物である芯材全体で行っていた各種工程のうち一部の作業を、比較的に軽量な外筒のみで行うことができ、作業性の向上が図られ、さらにはリサイクルの各種工程間での輸送の手間やコスト等の低減が図られる。また、当該ワイヤーソー用ローラの製造方法は、円筒状外層体を外筒に装着した後で中芯に外筒を外挿し固定することによって、重量物である中芯の搬送の低減、表面処理等の省略が可能となるため、ワイヤーソー用ローラの製造コストを低減することができる。
【００２４】
さらに、上記課題を解決するためになされた発明は、
略円柱状の芯材の外周面にウレタン系樹脂製の円筒状外層体を装着したワイヤーソー用ローラをリサイクルするワイヤーソー用ローラのリサイクル方法であって、
上記芯材が、略円柱状の中芯と、この中芯の周面に外挿される外筒と、この外筒の中心軸と中芯の中心軸とが一致するよう外筒を中芯に固定する位置決め手段とを備え、
リサイクル対象である上記芯材から、円筒状外層体が装着されている外筒を離脱する工程、及び
上記外筒が離脱された芯材に、新しい円筒状外層体が装着された外筒を外挿し、固定する工程
を備えるワイヤーソー用ローラのリサイクル方法である。
【００２５】
当該ワイヤーソー用ローラのリサイクル方法によってリサイクルされたワイヤーソー用ローラにあっては、芯材を構成する外筒と中芯とが位置決め手段で確実に固定されている。また、この位置決め手段を解除することによって中芯から外筒を離脱することができる。そのため、外筒を中芯から離脱させることで円筒状外層体を容易かつ確実に離脱することができ、従来重量物である芯材全体で行っていた各種工程のうち一部の作業を、比較的に軽量な外筒のみで行うことができ、作業性の向上が図られ、さらにはリサイクルの各種工程間での輸送の手間やコスト等の低減が図られる。また、外筒から円筒状外層体を離脱して再利用する処理も芯材全体に対して行う場合に比べて低コストで実施することができる。さらに、ワイヤーソー用ローラの使用現場で交換用の円筒状外層体を装着した外筒を予めストックしておくことで、円筒状外層体を即時新しいものに交換することができ、ワイヤーソーの稼働率を向上させることができる。このストックは高価な中芯を含まないため、低コストで配備することができる。
【００２６】
なお、「円錐状のテーパー面」とは、円錐の側面を、この円錐の底面と、この底面と平行な面とで分離した面を意味する。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明のワイヤーソー用ローラの芯材は、ワイヤーソー用ローラに用いることによって、交換が必要なワイヤー溝を有する円筒状外層体を容易かつ確実に離脱可能とすることができ、容易かつ低コストにワイヤーソー用ローラをリサイクルすることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第一実施形態に係る本発明のワイヤーソー用ローラの芯材を示す図である。
【図２】図１のワイヤーソー用ローラの芯材の両端部付近を示す部分的な拡大断面図である。
【図３】図１のワイヤーソー用ローラの芯材とは異なる実施形態のワイヤーソー用ローラの芯材の両端部付近を示す部分的な拡大断面図である。
【図４】本発明のワイヤーソー用ローラを示す図である。
【図５】本発明のワイヤーソー用ローラの製造方法のフローチャートである。
【図６】図５の製造方法において、外挿工程の前の中芯、外筒及び円筒状外層体（外挿体）の斜視図である。
【図７】本発明のワイヤーソー用ローラを備えたワイヤーソー切断装置（ワイヤーソーにおけるワーク切断機構の部分）を示す斜視図である。
【図８】本発明のワイヤーソー用ローラのリサイクル方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳説する。
【００３０】
＜第一形態のワイヤーソー用ローラの芯材＞
図１及び図２で示す本実施形態のワイヤーソー用ローラの芯材１は、略円柱状の中芯２と、中芯２の周面に外挿される略円筒状の外筒３とを備える。また、上記芯材１は、中芯２の端面の少なくとも外縁部を覆うようネジ止めされ、中芯２の中心軸方向内方への移動により外筒３に半径方向外方への力を作用させる略円盤状の端面被覆板４を備え、さらに、中芯２と端面被覆板４とをネジ止めするボルト５とを備える。
【００３１】
上記中芯２は、中空の円柱形状を有し、端面側に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有する。具体的には、中芯２は一方の端面に周面と垂直をなす基準面２ａ及び端面から中心軸方向内方にかけて半径方向の幅が順次小さくなる円錐状のテーパー面を持つ中芯溝部２ｂを有する。このテーパー面は、中芯２と中心軸が一致する円錐の側面を、この円錐の底面と、この底面と平行な面とで分離した面である。上記中芯溝部２ｂは、芯材１の軸心と同心の円環状となるように形成されている。また、中芯２は端面に中心軸方向にボルト５の末端部が螺合されるネジ孔２ｃを有している。
【００３２】
上記中芯２の外径は、４０ｍｍ以上４９５ｍｍ以下とすることが好ましい。また、上記中芯２の中心軸方向長さは２００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下が好ましい。
【００３３】
上記中芯２の材料は、例えばクロム鋼及び鋳物から構成することができる。なお、上記中芯２の材料は、ワークの加工・切断時にかかる応力に耐えうると共に、回転による振れ精度を十分確保することができる程度の剛性を有するものである限り特に限定されず、例えばモリブデン鋼、ステンレス等の中から適宜選択することが可能である。中芯２の形成方法としては、特に限定されず、鋳造、鍛造、半溶融鍛造等の公知の方法を採用することができる。なお、本願発明にあっては、中芯２の材質として、例えばカーボンを用いることも可能であるが、本願発明にあっては後述の線膨張係数の観点から上記のような金属製の中芯２を用いることが好ましい。
【００３４】
上記基準面２ａの半径方向の幅としては、１０ｍｍ以上が好ましく、例えば２０ｍｍとすることができる。基準面２ａの半径方向の幅が上記範囲未満の場合、外筒３の位置決めが精密に行えないおそれがあり、また、後述するボルト５の末端部を螺合するネジ孔２ｃを形成するスペースが不足するおそれがある。
【００３５】
上記中芯溝部２ｂの基準面２ａからの中心軸方向の深さとしては、３０ｍｍ以上が好ましく、例えば５０ｍｍとすることができる。また、中芯溝部２ｂの中心軸方向外方端面における半径方向の幅としては、４０ｍｍ以上が好ましく、例えば６０ｍｍとすることができる。さらに、中芯溝部２ｂの中心軸方向内方端部における半径方向の幅としては、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、例えば１０ｍｍとすることができる。また、テーパー面の傾斜角度は５°以上４５°以下が好ましい。中芯溝部２ｂの中心軸方向の深さ又は端面における半径方向の幅が上記範囲未満の場合、中芯溝部２ｂと後述の端面被覆板４のテーパー面部４ａとの間に十分な摩擦力が発生せずに中芯２と端面被覆板４との結合力が低下し、十分に固定できないおそれがある。また、中心軸方向内方端部における半径方向の幅が上記範囲未満の場合、中芯溝部２ｂに挿入されるテーパー面部４ａの半径方向の厚みが薄くなって強度が低下するおそれがある。逆に、中心軸方向内方端部における半径方向の幅が上記範囲を超える場合、中芯溝部２ｂの傾斜角が小さくなって、テーパー面部４ａとの楔締結効果が低下するおそれがある。
【００３６】
なお、中芯溝部２ｂは、半径方向内方の面が外周と並行に形成され、これと対面する面が上述のような円錐状のテーパー面に形成されることが好ましい。中芯溝部２ｂをこのような形状とすることで、テーパー形状面に半径方向の応力がかかりやすくなり、楔締結効果を向上させることができる。また、ネジ孔２ｃよりも内方の中芯２の端面は、上記基準面２ａよりも中心軸方向内方に形成されており、後述の端面被覆板４の被覆面部４ｂとは当接せず、両者の間には空間が形成される。
【００３７】
上記中芯２の両端には、中心軸方向外方に突出し、ウレタン系樹脂製の円筒状外層体のワイヤー溝加工用治具と接続される突出部６が設けられている。この突出部６をワイヤー溝加工用の回転装置の治具と接続固定することで、中芯２を回転させることができる。これにより、中芯２に外筒３及び円筒状外層体を外挿した状態で上記円筒状外層体に切削装置等を用いてワイヤー溝加工を行うことができる。
【００３８】
上記外筒３は、略円筒状に形成され、中芯２の外周面に外挿される円筒状部３ａを有し、円錐状のテーパー面を有する略円盤状の端面被覆板４が端部に連結されている。具体的には、この端面被覆板４は外筒３と一体形成されている。
【００３９】
上記端面被覆板４は、円錐状のテーパー面及び中心孔を有する。具体的には、端面被覆板４は、中芯２の基準面２ａと一部が当接する被覆面部４ｂ及びこの被覆面部４ｂから中心軸方向内方に突設されたテーパー面部４ａを有する。テーパー面部４ａは芯材１の軸心と同心の円環状となるように形成されており、上記中芯溝部２ｂと対称に傾斜したテーパー面を有し、中芯溝部２ｂに挿入され楔締結されるように形成されている。また、被覆面部４ｂには中心軸方向にボルト５の軸部が挿通される貫通孔４ｃが形成されている。なお、外筒３及び端面被覆板４の材料としては、上記中芯２と同じものを使用することができる。
【００４０】
上記円筒状部３ａの内径は、５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下が好ましく、中芯２とのクリアランスは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましい。また、上記円筒状部３ａの厚みは、５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましい。厚みが上記範囲未満の場合、ワーク切断時に円筒状部３ａが変形するおそれがある。
【００４１】
上記被覆面部４ｂの半径方向の幅としては、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下が好ましく、例えば３０ｍｍとすることができ、被覆面部４ｂの中心軸方向の厚みとしては、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、例えば２０ｍｍとすることができる。上記テーパー面部４ａは、上記中芯溝部２ｂに挿入可能な長さ、幅等を有する形状に形成されている。具体的には、テーパー面部４ａの被覆面部４ｂとの接続面における半径方向の幅（厚み）としては、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下が好ましく、中心軸方向の長さとしては、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、内方端部における半径方向の幅（厚み）としては、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。また、上記中芯溝部２ｂと同様に、半径方向内方の面が中芯２の外周と並行に形成され、これと対面する面がテーパー形状に形成されることが好ましい。
【００４２】
上記ボルト５は中芯２及び被覆面部４を固定するネジ止め部材であり、芯材１の外部から被覆面部４ｂに形成された貫通孔４ｃを貫通する軸部と、被覆面部４ｂを中心軸方向内方に押圧する頭部とを有する。このボルト５の末端部を中芯２のネジ孔２ｃに螺合することによって、ボルト５の頭部が被覆面部４ｂを中心軸方向内方に押圧し固定する。ボルト５の軸部の径は、特に限定されないが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、例えば２０ｍｍとすることができる。また、ボルト５の数は、例えばそれぞれ４個とすることができる。ボルト５及びネジ孔２ｃを複数備える場合は、固定強度の観点から、各ネジ孔２ｃを円周方向に等間隔に配置されるような位置に形成することが好ましい。
【００４３】
以下、中芯２への外筒３の装着方法について説明する。まず、中芯２の中芯溝部２ｂが形成された端面側から、テーパー面部４ａが上記中芯溝部２ｂに挿入されるように外筒３を中芯２の外周を被覆するように外挿する。次に、基準面２ａと被覆面部４ｂの内面とが当接するように外筒３を中芯２の中心軸方向内方に押し込む。このとき上記テーパー面部４ａと中芯溝部２ｂとが楔締結され、テーパー面部４ａと中芯溝部２ｂとの間に楔効果（摩擦力）が発生する。その後、ボルト５を被覆面部４ｂに設けた貫通孔４ｃから挿入し、中芯２に設けたネジ孔２ｃに螺合して、中芯２と端面被覆板４とをネジ止めする。
【００４４】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材１においては、このように端面被覆板４が、外筒３の中心軸と中芯２の中心軸とが一致するよう外筒３を中芯２に固定する位置決め手段を構成する。また、端面被覆板４のテーパー面部４ａと、これに楔締結される中芯２の中芯溝部２ｂとが楔締結機構を構成し、中芯２と外筒３とが確実に固定される。
【００４５】
なお、上記外挿方法において、外筒３の中芯２の中心軸方向内方への押し込みを、ボルト５の螺合によってネジ止めと同時に行ってもよい。この場合は、ボルト５を螺合することによって、テーパー面部４ａと中芯溝部２ｂとが楔締結され、テーパー面部４ａと中芯溝部２ｂとの間に楔効果（摩擦力）が発生する。
【００４６】
＜第二形態のワイヤーソー用ローラの芯材＞
図３に示す本発明のワイヤーソー用ローラの芯材１１は、略円柱状の中芯１２と、中芯１２の周面に外挿される略円筒状の外筒１３とを備える。また、上記芯材１１は、中芯１２の端面の少なくとも外縁部を覆うようネジ止めされ、中芯１２の中心軸方向内方への移動により外筒１３の半径方向内方への力を作用させる略円盤状の端面被覆板１４を備え、さらに、中芯１２と端面被覆板１４とをネジ止めするボルト１５とを備える。
【００４７】
上記中芯１２は、中空の円柱形状を有し、その端面に中心軸方向にボルト１５の末端部が螺合されるネジ孔１２ｃを有している。また、ワイヤー溝加工用の突出部１６を端部に有する。中芯１２の材質、半径、厚み、長さ等は上記第一形態の中芯２と同様である。
【００４８】
上記外筒１３は、略円筒状に形成され、端部内面に中心軸が一致する円錐状のテーパー面を有する。具体的には、外筒１３は中芯１２の外周面に外挿される円筒状部１３ａを有し、上記円筒状部１３ａの端部内面に形成され内径が中心軸方向内方から外方にかけて順次大きくなる円錐状のテーパー面である外筒テーパー部１３ｂを有する。この外筒テーパー部１３ｂは、外筒１３と中心軸が一致する円錐の側面を、この円錐の底面と、この底面と平行な面とで分離した面である。外筒テーパー部１３ｂの中心軸方向長さは５ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましい。外筒１３の材質、円筒状部１３ａの半径、厚み、長さ等は上記第一形態の中芯２と同様である。
【００４９】
上記端面被覆板１４は、円錐状のテーパー面及び中心孔を有する円環状の板部材である。具体的には、外周に円錐状のテーパー面部１４ａを有し、このテーパー面部１４ａは、上記外筒テーパー部１３ｂと対称に傾斜したテーパー面を有し、外筒テーパー部と楔締結されるように形成されている。また、端面被覆板１４は、中心軸方向にボルト１５の軸部が挿通される貫通孔１４ｃが形成されている。
【００５０】
上記端面被覆板１４の中心軸方向の厚みは、特に限定されないが、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、例えば２０ｍｍとすることができる。また、端面被覆板１４の中心軸方向外方面の半径方向の幅は、上記円筒状部１３ａの外径に対して５％以上が好ましく、例えば１０％とすることができる。端面被覆板１４の上記幅が上記範囲未満の場合、中芯１２と端面被覆板１４との結合力が低下し、十分に固定できないおそれがあり、また、ボルト１５の軸部が挿通する貫通孔１４ｃを形成するスペースが不足するおそれがある。逆に、端面被覆板１４の上記幅が上記範囲を超える場合、上記突出部１６を形成するスペースが不足するおそれがある。
【００５１】
上記ボルト１５は中芯１２及び端面被覆板１４を中心軸方向に固定するネジ止め部材であり、芯材１１の外部から端面被覆板１４に形成された貫通孔１４ｃを貫通する軸部と、端面被覆板１４を中心軸方向内方に押圧する頭部とを有する。このボルト１５の末端部を中芯１２のネジ孔１２ｃに螺合することによって、ボルト１５の頭部が端面被覆板１４を中心軸方向内方に押圧し固定する。
【００５２】
当該芯材１１における中芯１２への外筒１３の外挿方法は以下のとおりである。まず中芯１２を被覆するように外筒１３を外挿し、外筒テーパー部１３ｄと端面被覆板１４のテーパー面部１４ａとが当接するように外筒１３と端面被覆板１４との位置関係を調節する。次に、ボルト１５を端面被覆板１４に設けた貫通孔１４ｃから挿入し、中芯１２に設けたネジ孔１２ｃに螺合して、中芯１２と端面被覆板１４とをネジ止めする。これにより、中芯１２、外筒１３及び端面被覆板１４が固定される。
【００５３】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材１１においては、このように端面被覆板１４が、外筒１３の中心軸と中芯１２の中心軸とが一致するよう外筒１３を中芯１２に固定する位置決め手段を構成する。また、端面被覆板１４のテーパー面部１４ａと、これに楔締結される外筒１３の外筒テーパー部１３ｄとが楔締結機構を構成し、端面被覆板１４を介して中芯１２と外筒１３とが確実に固定される。
【００５４】
＜ワイヤーソー用ローラ＞
図４に示すワイヤーソー用ローラ１００は、上記第一形態又は第二形態の構成からなる芯材１０１と、上記芯材１０１の外周面に装着されるウレタン系樹脂製の円筒状外層体１０４とを備えている。上記芯材１０１としては、上記第一形態の芯材１又は第二形態の芯材１１を用いることができ、略円柱状の中芯１０２と、この中芯１０２の外周面に外挿される略円筒状の外筒１０３とを有し、この中芯１０２と上記外筒１０３とは、上述した位置決め手段により固定されている。
【００５５】
上記円筒状外層体１０４は、図４に示すように、ワイヤー溝１０５及び仕切壁１０６を備えている。そして、この円筒状外層体１０４は、ウレタン系樹脂によって一体的に形成されている。なお、当該ワイヤーソー用ローラ１００は、上記のように円筒状外層体１０４がウレタン系樹脂からなるので、ワイヤーソーの運転時のワイヤーによる円筒状外層体１０４（ワイヤー溝１０５）の摩耗を低減することができる。また、ワイヤーの摩耗も低減することができる。
【００５６】
円筒状外層体１０４の径方向の厚み（肉厚）は、強度保持及び製造コスト低減の観点から、室温状態において、例えば１ｍｍ以上１５ｍｍ以下とすることが好ましく、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００５７】
上記円筒状外層体１０４の材料であるウレタン系樹脂としては、公知のものを使用することができる。ウレタン系樹脂の製造方法としては、プレポリマー法、擬プレポリマー法、ワンショット法、擬ワンショット法等が挙げられるが、プレポリマー法が最も一般的である。プレポリマー法においては、典型的に、イソシアネート化合物とポリオール化合物とを約５０〜１５０℃で反応させることによってウレタンプレポリマーを合成し、このウレタンプレポリマー及び適当量の硬化剤（並びに他の任意成分）を約５０〜１５０℃で加熱し反応・硬化させることによって、ウレタン系樹脂を製造することができる。ウレタン系樹脂は、所望の形状を有する金型に液状の原料（ウレタンプレポリマー及び硬化剤等）を注入し、加熱・硬化させることによって成形することができる。
【００５８】
ウレタン系樹脂を製造する際において、ポリオール化合物の水酸基に対するイソシアネート化合物のイソシアネート基のモル比は、１．０以上とすることが好ましい。ポリオール化合物の水酸基に対するイソシアネート化合物のイソシアネート基の当量比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が１．０以上となるようにイソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させることによって、ワイヤーソー用ローラの円筒状外層体としての使用に好適な弾性及び耐摩耗性を有するウレタン系樹脂を得ることができる。ウレタン系樹脂の表面硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度（ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠して２０℃で測定）において、８０以上であることが好ましい。表面硬度が高いウレタン系樹脂で円筒状外層体１０４を形成することによって、後述するワイヤー溝１０５の間の仕切壁１０６の剛性をさらに高めることができ、結果として、ワークの切断面が波打つことがなくなり、ワイヤーソーによる加工品の歩留まりを向上させることができる。
【００５９】
ウレタン系樹脂の合成に用いられるイソシアネート化合物の例としては、
フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’−トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）等の芳香族ジイソシアネート；
シクロペンタンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、メチル−２，４−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−２，６−シクロヘキサンジイソシアネート、ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート；
ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ペンタメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。
これらのイソシアネート化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００６０】
ウレタン系樹脂の合成に用いられるポリオール化合物の例としては、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール等が挙げられる。これらのポリオール成分は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００６１】
ポリエーテル系ポリオールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフラン等のアルキレンオキサイドの単独又は共重合体；テトラメチレンエーテルグリコールを含んでなる単独又は共重合体；ヒドロキシル基に対して炭素数２〜４のアルキレンオキサイド１〜５モルが付加した付加体等のビスフェノールＡ又は水添ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加体が挙げられる。
【００６２】
ポリエステル系ポリオールは、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸又はこれらのジアルキルエステル；アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸又はこれらのジアルキルエステル等から選択された少なくとも１種のジカルボン酸又はこれらのジアルキルエステルと、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の炭素数２〜１０のアルカンジオール、ジエチレングリコール等の炭素数２〜１０のジ又はトリアルカンジオール等から選択された少なくとも１種のアルカンジオール成分との反応により得ることができる。
【００６３】
アジピン酸をジカルボン酸成分のベースとしたポリエステル系ポリオールとしては、例えば、ポリエチレンアジぺート（ＰＥＡ）、ポリジエチレンアジぺート（ＰＤＡ）、ポリプロピレンアジペート（ＰＰＡ）、ポリテトラメチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキサメチレンアジペート（ＰＨＭＡ）、これらの成分を組み合わせた共重合体等が挙げられる。なお、ポリエステル系ポリオールには、ラクトン類（ε−カプワイヤーソー用ローラクトン、δ−バレワイヤーソー用ローラクトン、β−メチル−δ−バレワイヤーソー用ローラクトン等の炭素数３〜１４のラクトン）の単独重合体又は共重合体も含まれる。
【００６４】
ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、アルカンポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール等のポリオール、ジメチルカーボネート等の短鎖ジアルキルカーボネートとの反応により得られるポリカーボネートジオール等が挙げられる。ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、ポリヘキサメチレンカーボネート（ＰＨＣ）等が挙げられる。
【００６５】
また、ポリオレフィン系ポリオールとしては、例えば、ポリブタンジエンポリオール、水素化ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、ひまし油変性ポリオール、ブタジエンとスチレン若しくはアクリロニトリルとの共重合体の末端に水酸基を導入したもの等が挙げられる。
【００６６】
ポリオール化合物の分子量は、数平均分子量４００以上１０，０００以下、好ましくは５００以上８，０００以下、さらに好ましくは５５０以上５，０００以下である。また、ポリオール化合物は、結晶性であっても非結晶性であってもよい。
【００６７】
ウレタン系樹脂の合成に用いられる硬化剤としては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール，ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、分子量４００までのポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、分子量４００までのポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、分子量４００までのポリブチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ヒマシ油、４，４’−ジオキシジフェニルプロパン、ジオキシメチルヒロドキノン等の低分子量グリコール（上記のポリエステル系ポリオールと重複しない化合物）；
エチレンジアミン、１，４−テトラメチレンジアミン、ポリオキシポロピレントリアミン等の脂肪族ポリアミン；
４，４’−メチレン−ビス−２−メチルシクロヘキシルアミン等の脂環族ポリアミン；
１，４−フェニレンジアミン、２，６−ジアミノトルエン、１，５−ナフタレンジアミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１−メチル−３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−ジアミノベンゼン、１−メチル−３，５’−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼン、４，４’−メチレン−ビス−（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）、４，４’−メチレン−ビス−（オルト−クロロアニリン）、４，４’−メチレン−ビス―（２，３−ジクロロアニリン）、トリメチレングリコールジ−パラ−アミノベンゾエート、４，４’−メチレン−ビス−（２，６−ジエチルアニリン）、４，４’−メチレン−ビス−（２，６−ジイソプロピルアニリン）、４，４’−メチレン−ビス−（２−メチル−６−イソプロピルアニリン）、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、トリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、クロロアニリン変性ジクロロジアミノジフェニルメタン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミン、メチレンジアニリン／塩化ナトリウム錯体、１，２−ビス（２−アミノフェニルチオ）エタン、トリメチレングリコール−ジ−ｐ−アミノベンゼン等の芳香族ポリアミン等が挙げられる。
【００６８】
上記円筒状外層体１０４の材料であるウレタン系樹脂としては、ポリエステル系ポリオール化合物及び１，５−ナフタレンジイソシアネート化合物から得られたプレポリマーと、硬化剤とを反応させることによって得られたウレタン系樹脂が最も好ましい。このような組成のウレタン系樹脂は、格段に高い耐摩耗性及び耐荷重性を有し、耐熱性、耐油性等のその他の諸特性も優れている。従って、このようなウレタン系樹脂から形成された円筒状外層体１０４を用いることにより、ワイヤー溝１０５の間の仕切壁１０６の耐久性、ひいては円筒状外層体１０４の寿命をさらに高め、長期間にわたって加工品の歩留まりを高いレベルに維持することができる。
【００６９】
上記円筒状外層体１０４は、上記材料を遠心成形によって円柱状に形成し、その後芯材１０１の外筒１０３に外挿装着してもよいし、外筒１０３の外側に金型を同心で配置してこの間に材料を注入し、外筒１０３の外周面に直接成形することによって装着させてもよい。これらの装着方法については、後のワイヤーソー用ローラの製造方法において詳述する。
【００７０】
上記円筒状外層体１０４はポリウレタン系樹脂で形成されているため、その線膨張係数が上記外筒１０３の線膨張係数よりも大きい。そして円筒状外層体１０４は室温よりも高温で形成されるため、室温状態において、上記円筒状外層体１０４の内径が上記外筒１０３の外径よりも小さくなろうとする縮径力が作用する。具体的には、上記円筒状外層体１０４の線膨張係数は、１．１×１０−４であり、上記外筒１０３の線膨張係数は、１．１５×１０−５である。室温状態における円筒状外層体１０４の内径と外筒１０３の外径との差は、−０．３ｍｍ以上−０．７５ｍｍ以下（スリーブ厚み１．５〜３．０ｍｍを想定）とすることが好ましく、−０．４５ｍｍ以上−０．６５ｍｍ以下（スリーブ厚み２．０〜２．５ｍｍを想定）とすることがより好ましい。
【００７１】
上記ワイヤー溝１０５は、上記外筒１０３の外周面に上記円筒状外層体１０４が装着された後にその外周面に刻設され、上記円筒状外層体１０４の外周面において周方向に沿って形成された環状溝から構成されている。ワイヤー溝１０５の断面形状は、ワイヤーソーの運転中においてもワイヤーが安定して配置されうる限り特に限定されるものではない。ワイヤー溝１０５の断面形状の一般的な例としては、底部から上方の開口部に向かう方向で拡張しており、底部が半円状又は所定角度を有する多段状に形成されている断面形状を挙げることができる。またワイヤー溝１０５の底面周辺及び上部において、開口角度に変化を設けてもよい。
【００７２】
上記円筒状外層体１０４の外周面には、中心軸方向に複数の上記ワイヤー溝１０５が形成され、この複数のワイヤー溝１０５は本実施形態においては同一ピッチで配設されている。このワイヤー溝１０５のピッチＰは、ワークの切断・加工により製造する加工品の厚みの要求次第で変化させることができる。このように外周面に複数のワイヤー溝１０５を有する円筒状外層体１０４は、後述する遠心金型ドラムを用いて成形した場合には、内部に包含される微細気泡の密度が半径方向外方に向かう方向で漸進的に疎になるように形成されているため、ウレタン系樹脂が本来的に有する高度な耐摩耗性が確実に発揮され、結果として、後述する仕切壁１０６の剛性低下が抑制され、加工品の歩留まりも向上する。このような仕切壁の剛性低下の抑制は、ウレタン系樹脂の高度な耐摩耗性の発現によって、ワイヤー溝が溝底方向に向かう方向で均等に摩耗することに起因するものと考えられる。従って、このような構造を有する円筒状外層体１０４の外周面に形成されたワイヤー溝１０５のピッチＰは、１００μｍ以上１０００μｍ以下の程度にまで小さくすることが可能である。このように、加工品の良好な歩留まりを保ちつつワイヤー溝１０５のピッチＰを極めて小さい値にまで短小化することで、近年における太陽電池用のシリコンウエハに代表されるように加工品の薄膜化傾向に十分対応することができる。なお、ワイヤー溝１０５の底部から開口部までの垂直長さ（溝の深さ）は、特に限定されないが、例えば５０μｍ以上４００μｍ以下とすることができる。
【００７３】
仕切壁１０６は、ワイヤーソー用ローラの円筒状外層体１０４の外周面において周方向に形成された複数のワイヤー溝１０５を隔てる壁部である。仕切壁１０６は、ワイヤー溝１０５の各々にワイヤーが配置される際に、各ワイヤーの両側においてワイヤーに接触し保持する。仕切壁１０６の側面形状は、ワイヤー溝１０５が形成されることで規定される。また、仕切壁１０６の厚みは、形成されるワイヤー溝１０５のピッチＰ及び同溝の形成角度によって規定される。円筒状外層体１０４は、上述のように、遠心金型ドラムを用いて成形した場合には内部に包含される微細気泡の密度が半径方向外方に向かう方向で漸進的に疎になるように形成されているため、仕切壁１０６の剛性の低下が防止され、加工品の厚みのバラツキを抑制することができる。
【００７４】
このように、上記円筒状外層体１０４は、ウレタン系樹脂によって形成され、周方向に形成された複数のワイヤー溝１０５を外周面に有している。この円筒状外層体１０４を備えたワイヤーソー用ローラにあっては、ワイヤーソー運転時の耐摩耗性及びクーラントに対する耐膨潤性を付与することで、仕切壁１０６の剛性を長期間にわたって高いレベルに保つことができ、得られるシリコンウエハの厚みのバラツキを抑制することができる。
【００７５】
＜ワイヤーソー用ローラの製造方法＞
本発明のワイヤーソー用ローラは上記構成からなるが、次に、このワイヤーソー用ローラの製造方法について説明する。
【００７６】
当該ワイヤーソー用ローラの製造方法は、図５に示すように、まず略円筒状の外筒１０３とこの外筒１０３の外周面に装着されたウレタン系樹脂製の円筒状外層体１０４とを有する外挿体１１０を形成する外挿体形成工程Ｓ１０を有する。また当該ワイヤーソー用ローラの製造方法は、上記円筒状外層体１０４の外周面にワイヤー溝１０５を形成するワイヤー溝形成工程Ｓ２０及び加熱によって上記外筒１０３を略円柱状で線膨張係数が外筒よりも小さい中芯１０２に外挿する外挿工程Ｓ３０をさらに有する。
【００７７】
上記外挿体形成工程Ｓ１０は、外筒１０３にウレタン系樹脂製の円筒状外層体１０４を装着した外挿体１１０を形成する工程である。この外挿体形成工程Ｓ１０としては、円筒状外層体１０４を形成してから外筒１０３に外嵌する方法（外嵌方法）、又は外筒１０３の外周面に円筒状外層体１０４を積層する方法（積層方法）を用いることができる。
【００７８】
（外嵌方法）
上記外挿体形成工程Ｓ１０における外嵌方法は、円筒状外層体１０４を成形する成形工程と外筒１０３の外周面に成形した円筒状外層体１０４を外嵌する外嵌工程とを有する。
【００７９】
外嵌方法における上記成形工程は、遠心金型ドラムを用いて円筒状外層体１０４を遠心成形する工程である。上記遠心金型ドラムは、高速で回転可能な円筒体である。遠心金型ドラムの原理は、ドラム内部に成形原料を入れ、次いでドラムを高速で回転させることによって、成形原料に重力効果Ｇを与えてドラムの内壁方向に押し付けると共に、成形原料の内部に包含される気体（微細気泡）をドラムの中心軸方向（空気面）に追いやり、微細気泡を含まない成形体を製造するというものである。遠心金型ドラムの寸法は、特に限定されず、所望の成形体の大きさに合わせて設計される。
【００８０】
上記成形工程としては、具体的には、例えば以下の工程を用いることができる。まず、イソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させることによって得られたウレタンプレポリマーに適当な硬化剤を加え、空気が巻き込まれないように攪拌器（「アジター」と称される。）によって約３０〜１２０秒間、混合・攪拌する。次いで、遠心金型ドラムの内面に適宜離型剤を塗布し、金型温度を約５０〜１５０℃、ドラムの回転数を１００〜１，０００ｒｐｍに設定して、ウレタンプレポリマー及び硬化剤を混合した注型液を遠心金型ドラムに入れる。遠心金型ドラムにこの注型液を全て入れた時点で、ドラムの回転数を約５００〜５，０００ｒｐｍ（典型的には約９００〜３，５００ｒｐｍ）に上昇させて約２〜１０分間回転させる。この時のドラムの回転は、気泡の追いやり効果を最大化する観点から、好ましくは約１０以上３，０００以下の重力効果Ｇを生じるように行われる。次いで、ドラムの回転数を約２００〜５００ｒｐｍに下降させて約６０〜１２０分間回転させる。さらに遠心金型ドラムから脱型し、約５０〜１５０℃で約２〜６０時間のアフターキュアを行うことによって、ウレタン系樹脂の円筒状成形体を得ることができる。上記の重力効果Ｇは、数式Ｇ＝Ｆ／Ｗ＝ｒ（２πＮ／６０）２／ｇ（Ｆ＝遠心力（ｋｇ）；Ｗ＝重量（ｋｇ）；ｒ＝半径（ｃｍ）；Ｎ＝回転数（ｒｐｍ）；ｇ＝重力加速度（９８０ｃｍ／ｓｅｃ２））によって算出される無単位の値である。
【００８１】
外嵌方法における上記外嵌工程は、上記成形工程により円筒状外層体１０４を形成した後、外筒１０３の外周面に接着剤、粘着テープ等を塗布又は貼着し、円筒状外層体１０４を外嵌する工程である。この時に円筒状外層体１０４を温めるとよい。円筒状外層体１０４を温めることにより、円筒状外層体１０４の内径が外筒１０３の外径よりも大きくなりやすく、この状態で円筒状外層体１０４を外筒１０３に外嵌装着することで、作業をスムーズ且つ容易に行うことができ、また、歪の小さい状態で円筒状外層体１０４を装着することができる。この円筒状外層体１０４の加熱時には外筒１０３を加熱してもよく、この加熱源としては、例えばシリコンラバーヒーターやオーブンを用いることができる。また、円筒状外層体１０４の線膨張係数は外筒１０３の線膨張係数よりも大きいため、室温状態において、円筒状外層体１０４の内径が外筒１０３の外径よりも小さくなろうとする縮径力が発生する。これにより、円筒状外層体１０４を外筒１０３に隙間なく強固に接着することができる。
【００８２】
（積層方法）
上記外挿体形成工程Ｓ１０における積層方法は、例えば以下の工程を用いることができる。まず、ウレタンプレポリマーに架橋剤を加え、アジターによって約３０〜１２０秒間、混合・攪拌する。次いで、外筒１０３の外周面に接着剤等を塗布して接着処理を施し、外筒１０３の外側に離型処理を施した円筒状金型を設置し、この金型を約１〜３時間予熱する。そして、上記ウレタンプレポリマー及び架橋剤を混合した注型液を外筒１０３と金型との間に注入し、温度を約１００〜１５０℃として、約１〜３時間の型内架橋を行う。さらに金型から脱型し、ギアオーブンを用いて約１００〜１５０℃で１０〜３０時間のポストキュアーを行った後、室温で１〜３週間の熟成を行うことによって、外筒１０３の外周面に積層形成されたウレタン系樹脂の円筒状成形体を得ることができる。この積層方法にて円筒状外層体１０４を形成した場合には、外筒１０３への外嵌作業が不要であるため、外嵌方法と比べて工程が簡略化できると共に、歪みの少ない円筒状外層体１０４を形成することができる。
【００８３】
上記ワイヤー溝形成工程Ｓ２０は、上記のように外筒１０３の外周面に外嵌装着又は積層形成された円筒状外層体１０４の外周面にワイヤー溝１０５を、ＮＣ旋盤や研削機等の加工機によって形成する工程である。上記外挿体形成工程Ｓ１０における外嵌方法又は積層方法によって形成される円筒状外層体１０４はいずれも歪が小さいため、狙いの寸法交差範囲内でワイヤー溝を的確且つ容易に形成することができる。さらに、上記外嵌方法においては円筒状外層体１０４の内径が外筒１０３の外径よりも小さくなろうとする縮径力が発生しており、一方、上記積層方法においては円筒状外層体１０４が接着剤等によって外筒１０３に強固に結合しているため、このワイヤー溝１０５の形成に際して円筒状外層体１０４が外筒１０３の外周面を滑ることを的確に防止でき、正確にワイヤー溝１０５を形成することができる。
【００８４】
上記外挿工程Ｓ３０は、ワイヤー溝１０５を形成した円筒状外層体１０４及び外筒１０３からなる外挿体１１０を中芯１０２に外挿し固定する工程であり、この外挿方法は、上記本発明のワイヤーソー用ローラの芯材の実施形態において上述した手順を用いて、中芯１０２に外筒１０３を外挿し、固定することができる。
【００８５】
＜ワイヤーソー用ローラの使用方法＞
次に、上記ワイヤーソー用ローラの使用方法について説明する。
【００８６】
複数（図中３つを例示）のワイヤーソー用ローラ１００を水平配置し、図７に示すように、ワイヤーソー用ローラ１００の円筒状外層体１０４の外周面に設けられた複数のワイヤー溝１０５にワイヤー１０８を架け渡すことによって、ワイヤーソー切断装置１０７（ワイヤーソーにおけるワーク切断機構の部分）が構成される。このワイヤーソー切断装置１０７の運転においては、上記ワイヤー１０８を一方向又は双方向に走行させて、これにワーク（図中ではシリコンインゴット１０９を例示）を圧接すると共に、ワイヤー１０８上にスラリー（砥粒を含むクーラント溶液）を供給することによって、ワークを切断することができる。なお、上記外挿体形成工程において外嵌方法を用いてローラを製造した場合には円筒状外層体１０４の内径が外筒１０３の外径よりも小さくなろうとする縮径力が発生しており、一方、上記外挿体形成工程において積層方法を用いて製造した場合には円筒状外層体１０４が接着剤等によって外筒１０３に強固に結合しているため、上記ワーク切断作業等において円筒状外層体１０４は外筒１０３の表面を滑ることがない。
【００８７】
ワイヤー１０８としては、ワークの切断が可能である限り特に限定されるものではないが、一般的に、ピアノ線と称される鋼線が用いられる。また、ワイヤー１０８として、ダイヤモンドの砥粒がピアノ線の外周面に電着もしくはボンディングされているものを用いてもよい。ワイヤー１０８の直径としては、使用する円筒状外層体１０４のワイヤー溝１０５に安定して配置可能で、かつ断線のおそれがない限り特に限定されるものではないが、例えば５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。砥粒の例としては、ＳｉＣ、ＷＣ、ダイヤモンド、Ａｌ２Ｏ３、等が挙げられる。クーラントとしては、油性又は水性のものを用いることができる。油性クーラントの例としては、鉱物油が挙げられる。また水性クーラントの例としては、水及びジエチレングリコール若しくはプロピレングリコールの混合物が挙げられる。ワイヤー１０８としてピアノ線を用いる場合には、スラリー（砥粒を含むクーラント溶液）を用いることができる。また、ワイヤー１０８としてダイヤモンドの砥粒が固定されたピアノ線を用いる場合には、水系クーラントのみを用いることができる。
【００８８】
ワイヤーソー切断装置１０７によって切断・加工するためのワークとしては、半導体用インゴット、代表的にはシリコンインゴットが挙げられる。また、シリコンインゴットから得られる加工品の例としては、半導体用シリコンウエハ、太陽電池用シリコンウエハ等が挙げられる。太陽電池用シリコンウエハとしては、一般的に約０．１５〜０．３０ｍｍの厚みを有するものが要求されるため、この厚みにワイヤー１０８の直径及び砥粒の大きさを加えた程度のピッチを有する円筒状外層体１０４を備えたワイヤーソー切断装置１０７が必要とされる。上記外挿体形成工程において外嵌方法を用いてローラを製造した場合には、当該円筒状外層体１０４は、内部に包含される微細気泡の密度が半径方向外方に向かう方向で漸進的に疎になるように構成されるため、ワイヤー溝のピッチを極めて小さくした場合でも、仕切壁の剛性低下及びワイヤーの脱線を効果的に抑制することが可能であり、太陽電池用シリコンウエハに代表される加工物の薄膜化傾向に十分対応することができる。
【００８９】
＜ワイヤーソー用ローラのリサイクル方法＞
次に、上記ワイヤーソー用ローラをリサイクルする方法について説明するが、上述のワイヤーソー用ローラの製造方法と共通する工程については、その説明を省略することがある。なお、リサイクル対象であるワイヤーソー用ローラ（以下、要交換ローラということがある）は、ワイヤー溝のピッチが交差範囲外になったワイヤーソー用ローラの他、ワイヤー溝のピッチは交差範囲であるものの長期間にわたって使用されたワイヤーソー用ローラも含めることも可能である。
【００９０】
本実施形態のワイヤーソー用ローラのリサイクル方法は、図８に示すように、リサイクル対象である要交換ワイヤーソー用ローラの芯材１０１から、円筒状外層体１０４が装着されている外筒１０３を離脱する離脱工程Ｓ１０、及び上記外筒１０３が離脱された芯材１０２に、新しい円筒状外層体１０４が装着された外筒１０３を外挿し、固定する外挿工程Ｓ２０を備える。
【００９１】
上記離脱工程Ｓ１０は、交換が必要な円筒状外層体１０４が装着された外筒１０３（外挿体１１０）を芯材１０１から離脱する工程である。具体的には、芯材１０１として図２に示す芯材１を用いている場合には、ボルト５を取り外し、その後外筒３及び端面被覆板４を中芯２から離脱させる。芯材１０１として図３に示す芯材１１を用いている場合には、ボルト１５及び端面被覆板１４を取り外し、その後外筒１３を中芯１２から離脱させる。上記中芯２（１２）と上記外筒３（１３）とは、ネジ止め等の機械的方法で固定されているため、離脱後に比較的容易に再利用することが可能である。また、外挿工程Ｓ２０は、上述した中芯２（１２）を外筒３（１３）に外挿し固定する方法によって、新しい円筒状外層体１０２を有する外筒１０３（外挿体１１０）を中芯１０２に外挿し固定する工程である。
【００９２】
当該ワイヤーソー用ローラの芯材は、上述のような構造を有することから、外筒に円筒状外層体を装着することでワイヤーソー用ローラを形成することができる。また、当該ワイヤーソー用ローラは、外筒と中芯とが端面被覆板を用いた位置決め手段で固定されており、この位置決め手段を解除することによって中芯から外筒を離脱することができる。このため、当該ワイヤーソー用ローラをリサイクルするにあたって、中芯から外筒を離脱することで円筒状外層体を離脱することができる。そして、この外筒が離脱された中芯に、新たな円筒状外層体が装着された外筒（外挿体）を外挿し固定することによって、当該ワイヤーソー用ローラの中芯を有効にリサイクルすることができる。さらに、当該ワイヤーソー用ローラは、中芯から外筒を離脱できるので、リサイクルに際して、従来重量物である芯材全体で行っていた各種工程のうち一部の作業を、比較的に軽量な外筒のみで行うことができ、円筒状外層体の離脱作業等における作業性の向上が図られる。さらには、交換が必要な円筒状外層体と外筒とをリサイクル工場等に輸送すれば足りるため、リサイクルの各種工程間での輸送の手間やコスト等の低減が図られる。そして、当該ワイヤーソー用ローラはこのような嵌脱特性を有しながらも、中芯と外筒とがネジ止めとテーパー構造による位置決め手段によって、強固に固定され、かつ円筒状外層体が装着された外筒の中心軸方向の位置も精度よく保たれるため、高精度なワイヤーソー加工を行うことができる。
【００９３】
また、当該ワイヤーソー用ローラの製造方法は、外挿体形成工程で円筒状外層体を外筒に装着した後で上記ワイヤー溝形成工程を行い、その後上記外挿工程で中芯に外筒を外挿し固定することによって、ワイヤー溝加工時に重量物である中芯を搬送等する必要がなくなるため、ワイヤーソー用ローラの製造コストを低減することができる。
【００９４】
なお、当該ワイヤーソー用ローラの製造方法においては、外挿工程の後にワイヤー溝形成工程を実施することも可能である。このように、外挿体を中芯に外挿して固定した後にワイヤー溝の形成加工を行う場合は、ワイヤー溝加工前のローラが芯材と芯材に装着された円筒状外層体とから成るため、従来のワイヤーソー用ローラに用いるワイヤー溝加工設備をそのまま利用することができる。
【００９５】
また、当該ワイヤーソー用ローラのリサイクル方法によれば、新しい外挿体をストックとして用意しておくことで、要交換ローラの外挿体が回収された際にすぐに新しい外挿体をこのローラに装着することができるため、ワイヤーソー用ローラのリサイクルをより迅速化し、ワイヤーソーの稼働率を向上させることができる。
【００９６】
＜その他の実施形態＞
本発明のワイヤーソー用ローラの芯材は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下のような実施形態とすることもできる。
【００９７】
上記第一形態において、中芯溝部２ｂ及びテーパー面部４ａは、芯材１の端面の周方向全体に亘って円環状に形成される代わりに、端面の周上に部分的に形成されていてもよい。具体的には、例えば、外筒３の円筒状部３ａの内周の０．５倍以下の周方向長さを有する中芯溝部２ｂ及びテーパー面部４ａを間隔が略均等になるように中芯２及び端面被覆板４に複数形成したものを用いることができる。また、上記第一形態では、端面被覆板４を外筒３と一体形成としたが、これらを別々の部材として形成し、外筒３に端面被覆板４を螺着、嵌合、接着等により連結してもよい。
【００９８】
また、楔締結機構として、中芯の端面側に中心軸方向外方に突出し、中心軸方向外方に半径方向の幅が順次小さくなる円錐状テーパー面を形成し、端面被覆板に上記中芯のテーパー面と対称に傾斜し、中芯のテーパー面と楔締結されるテーパー面を溝状に形成した構造を用いることも可能である。
【００９９】
また、上記各実施形態において用いたネジ止め部材として、上述のボルト以外のネジ止め部材を用いることも可能である。このネジ止め部材としては、例えば、中芯に雄ネジを有するネジ部をネジ孔の代わりに形成し、このネジ部が被覆面部の貫通孔を挿通し、被覆面部の外部から雌ネジ（ナット）を螺合するようなネジ止め部材を挙げることができる。
【０１００】
また、端面被覆板としては、中心孔を有さない円盤状のものを用いることも可能である。端面被覆板をこのような形状とすることで、中心孔を有する円環状の端面被覆板に比べて強度を向上させることができる。
【０１０１】
さらに、上記ワイヤーソー用ローラの製造方法において、外筒を中芯に外挿してから円筒状外層体を外筒に装着することも可能である。
【実施例】
【０１０２】
以下、実施例によって当該発明をさらに具体的に説明するが、当該発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０３】
［実施例１］
以下の手順（１）〜（４）によってワイヤーソー用ローラを製作した。
【０１０４】
（手順（１）円筒状外層体の形成）
ポリエステル系ポリオールであるポリエチレンアジペート（商品名：Ｖｕｌｋｏｌｌａｎ２０００ＭＭ、住化バイエルウレタン株式会社製）１０００ｇを１００℃で４時間減圧乾燥したものと、１，５−ナフタレンジイソシアネート３００ｇとを混合し、窒素雰囲気下で１２５℃に加熱してプレポリマーを合成した。このプレポリマーに、１，４−ブタンジオール７０ｇを用いて６０秒間混合攪拌し、注型液を調製した。次に、遠心金型ドラムを用意し、内面に離型剤を塗布し、金型温度が１３５℃となるように予熱した。次に、遠心金型ドラムを３００ｒｐｍで回転させ、上記注型液の一部を遠心金型ドラムに投入し、遠心金型ドラムに蓋をした後、回転数を２，０００ｒｐｍに設定した。このときの遠心効果Ｇを遠心金型ドラムの半径と回転数とから算出すると２７１．６４であった。遠心金型ドラムの回転数を２，０００ｒｐｍに設定してから５分後、回転数を３００ｒｐｍに設定して９０分間回転させた。その後、得られたウレタン系樹脂を金型から離型し、１２０℃で２４時間ポストキュアーすることで、外径２１１．４ｍｍ、内径２０７．８ｍｍ、厚み１．８ｍｍのウレタン系樹脂製の円筒状外層体を得た。
【０１０５】
（手順（２）円筒状外層体の芯材外筒への外嵌）
外径２０７．０ｍｍ、厚み５．０ｍｍのＳＳ４００製の円筒状鋼材からなる外筒の外周面に、厚み０．１５ｍｍの両面テープ（商品名：１１１０、住友スリーエム株式会社製）を貼り付けた。次に、シリコンラバーヒーターを用いて、上記円筒状外層体を８０℃に加温し、上記外筒に外嵌し、外挿体を得た。なお、円筒状外層体の温度は温度記録計（商品名：ＴＤＳ−１０２、東京測定器株式会社製）で計測した。
【０１０６】
（手順（３）ワイヤー溝の加工）
上記外筒をワイヤーソー用ローラの中芯と同じサイズの加工用中芯に外挿し、研削砥石と円筒研削盤とを用いて、円筒状外層体のサラエ加工及びＶ溝加工（溝角度：４０±５°、溝深さ：０．３±０．０３ｍｍ、溝ピッチ：０．３３±０．００４ｍｍ、先端Ｒ：０．０５±０．０１ｍｍ）を施した。また、加工用中芯の基準端面から位置基準となるＶ溝までの距離を１０±０．００４ｍｍとした。
【０１０７】
（手順（４）外挿体の外挿）
上記ワイヤー溝加工を施した円筒状外層体を有する外筒からなる外挿体を加工用中芯から取り外し、ワイヤーソー用ローラの中芯に外挿した。
【０１０８】
［実施例２］
以下の手順（１）〜（３）によってワイヤーソー用ローラを製作した。
【０１０９】
（手順（１）外挿体の製作）
トリレンジイソシアネートと脂肪族ポリエステルポリオールとからなるプレポリマー（商品名：サイアナプレン、三井化学株式会社製）４，４００ｇを８０℃で４時間減圧乾燥を行った。このプレポリマーに架橋剤（商品名：ＭＯＣＡ、イハラケミカル工業株式会社製）３３０ｇを加え、大型アジターを用いて２分間攪拌混合を行って注型液を調製した。次に、外径１９３．０ｍｍ、厚み３．０ｍｍのＳＳ４００製の外筒の外周面を脱脂し、接着剤（商品名：ケムロック２０３、ロードファーイースト社製）を塗工した。さらに、この外筒の外側に、離型処理を施した内径２２１．０ｍｍの円筒状金型を設置し、１２０分間余熱した後、上記注型液を上記外筒とこの円筒状金型との間に注入し、１２０℃で２時間、型内架橋を行った。その後、上記円筒状金型を離脱し、ギアオーブンを用いて１１０℃で２４時間ポストキュアーを行い、さらに室温で２週間熟成し、上記外筒の外周面に形成されたウレタン系樹脂製の円筒状外層体を有する外挿体を得た。
【０１１０】
（手順（２）ワイヤー溝の加工）
上記外挿体をワイヤーソー用ローラの中芯と同じサイズの加工用中芯に外挿し、超硬バイトとＮＣ旋盤とを用いて、円筒状外層体のＶ溝加工（溝角度：６０±５°、溝深さ：０．３±０．０３ｍｍ、溝ピッチ：０．８５±０．００４ｍｍ、先端Ｒ：０．０５±０．０１ｍｍ）を施した。また、加工用中芯の基準端面から位置基準となるＶ溝までの距離を１０±０．００４ｍｍとした。
【０１１１】
（手順（３）外挿体の外挿）
上記ワイヤー溝加工を施した円筒状外層体を有する外筒からなる外挿体を加工用中芯から取り外し、ワイヤーソー用ローラの中芯に外挿した。
【０１１２】
＜評価＞
実施例１及び２で加工したＶ溝形状について、輪郭形状測定装置を用いて各パラメータを計測した。また、位置基準となるＶ溝の位置精度を専用の測定器で測定した。これらの計測は、ワイヤーソー用ローラの中芯に外挿し固定する前（加工用中芯に装着した状態）の外挿体と、外挿体をワイヤーソー用ローラの中芯に外挿し固定した芯材とを用いて行った。計測結果を表１に示す。
【０１１３】
【表１】
2013169634.tif 000003
【０１１４】
表１に示す通り、実施例１及び２共に、ワイヤーソー用ローラの中芯に外挿する前後で各パラメータの公差には変化が無く、当該製造方法において高いワイヤー溝の形成精度を得ることができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明のワイヤーソー用ローラの芯材は、ワイヤーソー用ローラに用いることによって、交換が必要となるワイヤー溝を有する円筒状外層体を容易かつ確実に離脱することができ、容易かつ低コストにローラをリサイクルすることを可能とすると共に、芯材を構成する中芯及び外筒を十分な強度で固定することができる。従って、本発明は、例えば半導体用シリコンウエハ、太陽電池用シリコンウエハやＬＥＤ基盤用サファイアウエハの製造のために好適に用いることができ、さらには電子写真用ワイヤーソー用ローラ、刃物カット用ワイヤーソー用ローラ等の広範な分野に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１、１１  芯材
２、１２  中芯
２ａ  基準面
２ｂ  中芯溝部
２ｃ、１２ｃ  ネジ孔
３、１３  外筒
３ａ、１３ａ  円筒状部
１３ｂ  外筒テーパー部
４、１４  端面被覆板
４ａ、１４ａ  テーパー面部
４ｂ  被覆面部
４ｃ、１４ｃ  貫通孔
５、１５  ボルト
６、１６  突出部
１００  ワイヤーソー用ローラ
１０１  芯材
１０２  中芯
１０３  外筒
１０４  円筒状外層体
１０５  ワイヤー溝
１０６  仕切壁
１０７  ワイヤーソー切断装置
１０８  ワイヤー
１０９  インゴット
１１０  外挿体
Ｃ  中心軸
【図１】
2013169634.tif 000004
【図２】
2013169634.tif 000005
【図３】
2013169634.tif 000006
【図４】
2013169634.tif 000007
【図５】
2013169634.tif 000008
【図６】
2013169634.tif 000009
【図７】
2013169634.tif 000010
【図８】
2013169634.tif 000011