(57)【要約】【課題】ワイヤソーなどでリールに巻取られたワイヤなどの線材をリールから容易に解線する。【解決手段】線材１４を円筒形状に形成された胴部２の外周面に巻取る線材巻取りリール１であって、前記胴部２の両端に設けられた鍔８と、前記胴部２の外周面とは分離形成された昇降部材１０とを備え、前記昇降部材１０は、前記胴部２の外周面とほぼ一致する周面部１０ａを有し、前記胴部２の外周面に前記線材１４を巻取る際には、前記周面部１０ａを前記胴部２の外周面とほぼ一致するように位置させるようにし、前記線材１４を解線する際には前記周面部１０ａを下降させて前記外周面より内側に位置させるように構成し、前記昇降部材１０を下降させることで巻取った線材１４と胴部２の外周面との間に隙間を発生させて前記線材を解線する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を円筒形状に形成された胴部の外周面に巻取る線材巻取りリールであって、
前記胴部の両端に設けられた鍔と、
前記胴部の外周面とは分離形成された昇降部材とを備え、
前記昇降部材は、
前記胴部の外周面とほぼ一致する周面部を有し、  
前記胴部の外周面に前記線材を巻取る際には、前記周面部を前記胴部の外周面とほぼ一致するように位置させるようにし、前記線材を解線する際には前記周面部を下降させて前記外周面より内側に位置させるように構成し、
前記昇降部材を下降させることで巻取った線材と胴部の外周面との間に隙間を発生させて前記線材を解線するようにしたことを特徴とする線材巻取りリール。
【請求項２】
前記鍔の少なくともいずれか一方が前記胴部から脱着可能に設けられ、前記線材を解線する際に前記鍔を取り外すことで解線した線材が取り除かれるように構成したことを特徴とする請求項１記載の線材巻取りリール。
【請求項３】
前記昇降部材は、
その底部に穿設されその内部に雌ネジが刻まれたネジ穴を備え、
前記ネジ穴には、ボルトの先端が螺合され、
前記ボルトは、
前記胴部の支持部に下方から挿通されるとともに該支持部に回転可能に支持され、
前記ボルトの中間部に螺合されたナットと前記ボルトの頭部によって、前記支持部が挟持されるように構成し、
前記ボルトを締めることで前記昇降部材が上昇し、前記ボルトを緩めることで前記昇降部材が下降するように構成したことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の線材巻取りリール。
【請求項４】
線材巻取りリールの胴部の表面に巻取られた線材を解線する線材解線方法であって、
前記胴部の外周面の一部を、線材の解線に際し、下降させて前記外周面より内側に位置させることにより、巻取った線材と胴部部分との間に隙間を生じさせて線材を解線するようにしたことを特徴とする線材解線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リールに巻回されたワイヤなどの線材を取り除くための線材解線用リール及び線材解線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体インゴット等のワークからブロック状のワークを切り出すシングル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一本のワイヤが掛け渡されて一本のワイヤによるワーク切断部が形成され、該ワイヤを一方向走行または往復走行させながら、前記ワークを前記ワイヤに押し付けることで該ワークをブロック状に切り出すようになっている（例えば特許文献１）。
【０００３】
例えば図８のようにシングルワイヤソー２０は、立設された機枠２１の前面にそれぞれ軸支されたリール軸３０ａ、３０ｂと、前記両リール軸３０ａ、３０ｂにそれぞれ嵌挿固定される供給リール２２及び巻取りリール２３と、前記供給リール２２に巻回された１本のワイヤ１４を案内するガイドプーリ２４ａ、２４ｂと、前記ワイヤ１４に所定の張力を付与するテンションローラ２５ａ、２５ｂと、ワイヤ１４がそれぞれに掛け渡されることでワーク切断部２９を形成するとともに揺動枠２６に軸支されたガイドローラ２８ａ、２８ｂと、前記ワーク切断部２９の下方に設けられ切断するワーク３２を支持するワークテーブル３１などから構成されている。前記揺動枠２６は図示しない昇降機構により前記ガイドローラ２８ａ、２８ｂと一体に昇降するようになっており、前記ワーク切断部２９でワイヤ１４がワーク３２に押し付けられることで該ワーク３２が切断されるようになっている。
【０００４】
前記ワイヤ１４は、例えばダイヤモンドの砥粒が芯線に電着またはレジンボンドなどで固定された固定砥粒ワイヤを用いている。前記ワイヤ１４は、ガイドプーリ２４ａから繰出され、テンションローラ２５ａ、ガイドローラ２８ａ、２８ｂを経由してテンションローラ２５ｂ、ガイドプーリ２４ｂに案内され巻取り用リール２３に巻取られるようになっている。
【０００５】
また、前記ワイヤ１４が一方向または往復方向に走行しながら前記ワーク切断部２９でワイヤ１４が揺動枠２６と一体に下降することでワーク３２が、ガイドローラ２８ａ、２８ｂの間のワイヤ１４に押し付けられ前記ワーク３２が切断される。この時、前記ガイドローラ２８ａ、２８ｂ間のワイヤ１４に加工液が掛けられる。また、適宜揺動枠２６を揺動軸２７を中心に揺動させることでワイヤ１４に円弧運動が付与されるようになっている。
【０００６】
前記ワイヤ１４の走行方向が切り替わる際には、上記の供給側と巻取り側が逆の状態となって、ワイヤ１４の供給及び巻取りが行なわれる。そして、正逆回転でのワイヤ１４の供給の量に差が設けられることにより少しずつワイヤ１４が繰り出し側から巻取り側へと送られるようになっている。
【０００７】
また、前記ワイヤを複数の溝ローラに巻回してワイヤ列を形成し、前記ワイヤを一方向または往復方向に走行させながら前記ワークを前記ワイヤ列に押し付けることで前記ワークをウエハ状に切断し、多数枚のウエハを得るマルチワイヤソーも知られている。
【０００８】
前記両方式のワイヤソーにおいては、前記固定砥粒ワイヤの他にワイヤにブラスメッキ、銅メッキされた芯線を用い、前記ワイヤにダイヤモンド、シリコンカーバイド、ボロン、アルミナなどの砥粒を切削液に混合したスラリを掛けながら前記ワイヤにワークを押し付けて切断する遊離砥粒方式も知られている。
【０００９】
前記いずれのワイヤソーにおいても、切断に使用されたワイヤは巻取りリールに巻取られ、この使用済みワイヤは、廃棄されるか、使用限度を超えていない場合は再度利用される。前記使用済みワイヤを巻取りリールから取り外す（解線）に当たっては、主に前記ワイヤをバーナーなどで溶断することで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−２４０４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、最近では作業の簡素化やリール自体の慣性力を低減してワイヤに掛かる負担を低減するためにリールを軽量化することが行なわれてきている。前記リールの軽量化に当たり、リールの材質もアルミニウムなどの軽量金属や炭素繊維含有樹脂などの樹脂系の材料も用いられるようになってきている。
【００１２】
しかしながら、前記のようにアルミニウムや炭素繊維含有樹脂などで形成されたリールを用いた場合、使用済みのワイヤを溶断するとリールが変形したり、焼失したりする問題があった。このため、巻取り側のみ鉄製リールなどの耐熱性が高い材料を用いる必要があった。
【００１３】
ところで、前記鉄製リールを用いたとしてもワイヤソーにおいては各種材料を切断する場合がある。例えば、ＬＥＤなどに用いられるガリウム砒素を切断した場合、ワイヤを解線する際に高熱を掛けると有害物質が発生するため熱で溶断できない問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、リールに巻回されたワイヤ（線材に相当）を熱で溶断することなく、容易に取り外せるリールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、線材を円筒形状に形成された胴部の外周面に巻取る線材巻取りリールであって、
前記胴部の両端に設けられた鍔と、
前記胴部の外周面とは分離形成された昇降部材とを備え、
前記昇降部材は、
前記胴部の外周面とほぼ一致する周面部を有し、  
前記胴部の外周面に前記線材を巻取る際には、前記周面部を前記胴部の外周面とほぼ一致するように位置させるようにし、前記線材を解線する際には前記周面部を下降させて前記外周面より内側に位置させるように構成し、
前記昇降部材を下降させることで巻取った線材と胴部の外周面との間に隙間を発生させて前記線材を解線するようにした構成を採用する線材巻取りリールである。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記鍔の少なくともいずれか一方が前記胴部から脱着可能に設けられ、前記線材を解線する際に前記鍔を取り外すことで解線した線材が取り除かれるようにした構成を採用した線材巻取りリールである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の発明において、前記昇降部材は、その底部に一端が固定されるとともにその他端側が前記胴部に設けられた支持部に挿通されたボルトを備え、前記ボルトは、前記他端側にナット部材が螺合されることで前記支持部に支持されるように構成され、前記ナット部材を正逆回転させることで前記昇降部材が前記ボルトを介して昇降するようにした構成を採用した線材巻取りリールである。
【００１８】
請求項４の発明は、線材巻取りリールの胴部の表面に巻取られた線材を解線する線材解線方法であって、前記胴部の外周面の一部を、線材の解線に際し、下降させて前記外周面より内側に位置させることにより、巻取った線材と胴部部分との間に隙間を生じさせて線材を解線するようにした構成を採用した線材解線方法である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、線材巻取り時は胴部の外周面に沿って線材を巻取ることができ、線材を取り除くときは胴部の外周面の一部が胴部の周面よりも内側に位置することにより、線材と周面との間に隙間ができるので、線材が胴部に巻締まっていてもその巻締まりを解放することができ、容易に線材をリールから取り外すことができる。また、線材を溶断する必要がないので、有毒物が発生することがない。また、リールにアルミニウムなどの軽量金属や、炭素繊維含有樹脂などを用いることができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、胴部の両側に設けられた鍔の少なくともいずれか一方が胴部から脱着可能に設けられているので、線材を解線する際に鍔を取り外すことで容易に解線した線材をリールから取り除くことができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば胴部の一部に形成された昇降部材が、ボルトによって自在に昇降可能に構成されているので、線材を解線する際に昇降部材の位置をボルトで調整でき、容易に線材を解線することができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、線材巻取りリールの胴部の表面に巻取られた線材を解線する際に前記リールの前記胴部の外周面の一部を下降させて前記外周面より内側に位置させることにより、巻取った線材と胴部部分との間に隙間を生じさせるようにしたので線材を容易に短時間で解線することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】は、本発明の線材解線リールの正面図である。
【図２】は、図１のＡ−Ａ方向から見た側面図である。
【図３】は、図１のＢ−Ｂ方向矢視断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の線材解線リールの一部を切り欠いた斜視説明図である。
【図５】は、本発明の線材解線リールをシングルワイヤソーに装着し、ワイヤを巻取る状態を表す説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の線材解線リールに巻回されたワイヤを解線する状態を表す説明図である。
【図７】（ｃ）は、本発明の線材解線リールに巻回されたワイヤを解線する状態を表す説明図である。
【図８】は、従来のシングルワイヤソーの概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図１乃至４に基づき、本発明の線材巻取りリールについて説明する。なお、以下の実施形態は、線材としてワイヤソーに用いる固定砥粒ワイヤ（以下単にワイヤという）を用いた場合を例として説明する。また、背景技術で説明した部品等で本発明と共通する部品等には同一符号を用いている。
【００２５】
図１乃至図４のように本発明の線材巻取りリール１は、ワイヤ１４をその表面に巻取る胴部２と、前記胴部２の両側面に設けられ、ワイヤ１４が胴部２からはみ出して巻かれることを規制する鍔８、８と、前記胴部２の外周面の一部に前記胴部２と独立して設けられた昇降部材としての昇降ブロック１０などを備えて構成される。
【００２６】
前記胴部２は、その外周面の一部が内側方向に切欠かれて切欠き部２ａが形成されている。また、前記胴部２は、シングルワイヤソー２０のリール軸３０ｂが嵌装される軸嵌装部３が円筒状に形成されている。前記胴部２は、図３のように前記軸嵌装部３の周囲が凹状に形成された凹部７が形成されている。
【００２７】
前記凹部７は、前記嵌装部３の周囲に２箇所の矩形状の開口部６、６が設けられている。また、前記開口部６、６の上端側（図示上側）には、それぞれ支持部５、５が軸方向に沿って突出している。前記支持部５は、前記胴部２の両側面に設けられている。
【００２８】
前記鍔８は、前記胴部２の凹部７に沿った開口部８ｂと、前記昇降ブロック１０の昇降量を規制する矩形状の切欠き窓８ａとが設けられている。また、前記両鍔８、８の少なくともいずれか一方は、適宜のネジ（図示しない）によって前記胴部２から脱着可能に固定されている。
【００２９】
前記昇降ブロック１０は、前記胴部２の外周面に巻取られるワイヤ１４と胴部２との間に隙間を生じさせることで、前記ワイヤ１４が胴部２に巻締まる力を緩和するようになっている。前記昇降ブロック１０は、前記胴部２の外周面とほぼ一致する形状に形成された周面部１０ａを備えている。また、前記昇降ブロック１０の下方は前記胴部２の切欠き部２ａに嵌め込み可能に矩形状に形成され、その底部に軸方向に突出した基部１０ｂが設けられている。前記基部１０ｂは、突出部が前記鍔８の切欠き窓８ａに係合するようになっている。
【００３０】
図３のように前記昇降ブロック１０の基部１０ｂの底面にはネジ穴１０ｃが４箇所に穿設されている。前記ネジ穴１０ｃの深さは、少なくとも前記昇降ブロック１０の昇降ストローク以上に形成されている。前記ネジ穴１０ｃには、それぞれにボルト１１の一端が螺合されている。前記ボルト１１は、前記支持部５の下方から上方に向けて該支持部５に対して回転可能に挿通されている。また、前記ボルト１１は、前記支持部５の上方でナット１２に螺合された後、前記胴部２の上部壁２ｂに回転可能に挿通されている。前記ボルト１１の先端は、前記ネジ穴１０ｃに螺合されている。前記支持部５は、前記ボルト１１の頭部１１ａと前記ナット１２とで前記支持部５を挟持するようになっている。従って、前記ボルト１１を締め込むことで前記ボルト１１の先端がネジ穴１０ｃに螺合し、昇降ブロック１０が下方に引っ張られるので昇降ブロック１０が下降する。また、前記ボルト１１を緩めることで前記昇降ブロック１０が押し上げられて上昇するようになっている。
【００３１】
以上が、本発明の線材解線リール１の構成であり、次に当該線材解線リール１の一使用形態について図５乃至図７に基づいて以下に説明する。
【００３２】
まず、背景技術で説明した図８のようなシングルワイヤソー２０を用いてワーク３２を切断し、巻取りリール２３に使用済みワイヤ１４を巻取る。次に切断されたワーク３２をシングルワイヤソー２０から取り外す。続いて、使用済みワイヤ１４の巻かれた巻取りリール２３を図５のように供給側のリール軸３０ａに装着し、巻取り側のリール軸３０ｂに前記線材解線リール１を装着する。なおリール軸３０ａ、３０ｂへのリール１、２３の固定は、適宜の手段（図示しない）で行われる。なお、前記シングルワイヤソー２０に前記線材解線リール１を装着するに当たり、前記ボルト１１を緩めて昇降ブロック１０を上昇させておき、前記胴部２の外周面と前記昇降ブロック１０の周面部１０ａとがほぼ一致するようにしておく（このとき、鍔８の切欠き窓８ａの上端部に昇降ブロック１０の基部１０ｂが当接することで昇降部材１０の外周面と線材解線リール１の周面部１０ａとの高さがほぼ一致するようになっている。）。
【００３３】
次にシングルワイヤソー２０を正転駆動し、巻取りリール２３に巻かれたワイヤ１４を繰り出し、巻取り側に装着された線材解線リール１にワイヤ１４を巻き替える。なお、本実施形態では、一旦使用したワイヤ１４を線材解線リール１に巻き替えるようにしたが、切断時に線材解線リール１を巻取り側に装着して直接線材解線リール１に使用済みワイヤ１４を巻取るようにしても良い。前記線材解線リール１に直接使用済みワイヤ１４を巻取る場合は、供給側のリールと前記線材解線リール１の重量、バランス、強度をできるだけ揃えるようにすることが好ましい。切断時にリールが高速回転するため、そのバランスを安定させるためである。なお、供給リール２２側に前記線材解線リール１を装着し、巻取りリール２３側にワイヤ１４を巻取ったリールを装着するようにしてもよい。
【００３４】
次に使用済みワイヤ１４が巻取られた線材解線リール１をシングルワイヤソー２０のリール軸３０ｂから取り外す。
【００３５】
図６（ａ）は、取り外された線材解線リール１の状態であり、使用済みワイヤ１４が多重に巻き取られている（なお、理解が容易なようにワイヤ１４の直径は、通常より大きく描いてあり、巻取られたワイヤ１４の量も実際より少なく描いてある。）。
【００３６】
図６（ｂ）は、前記ボルト１１を締め上げることで昇降ブロック１０を下降させた状態である。なお、前記ボルト１１を回転させる際にスパナやレンチなどの工具が胴部２と干渉しないように開口部６（図１、図４参照）が設けられている。
【００３７】
上記のように昇降ブロック１０が下降することでワイヤ１４と昇降ブロック１０との間に隙間ができ、ワイヤ１４と線材解線リール１の巻締まり力が解放される。
【００３８】
次に図７（ｃ）のように鍔８の一方のネジ（図示しない）が緩められ、前記鍔８が胴部２から取り外され、前記ワイヤ１４が胴部２から容易に引き抜かれて取り外される。
【００３９】
以上が、本発明の実施形態であり、適宜、発明の範囲で変更できる。
【００４０】
本発明においてはボルト１１で昇降ブロック１０を昇降させるようにしたが、昇降ブロック１０をレール等で昇降可能に支持しておき、ピンやネジなどで昇降ブロック位置を変更できるようにしても良い。
【００４１】
また、本実施形態においては、１箇所に昇降ブロック１０を設けるようにしたが、２箇所以上に設けるようにすることもできる。この場合は、複数の昇降ブロックを軸芯に対して対称に設けるなど重量バランス等ができるだけ回転方向で均等になるようにすることが好ましい。
【００４２】
また、昇降ブロック１０の形状も本実施形態だけでなく、ワイヤ１４と胴部２の外周面との間に隙間が形成できるものであれば各種の形状のものを用いることができる。
【００４３】
また、本実施形態においてはシングルワイヤソーに用いるリールを例に説明したが、マルチワイヤソーやワイヤ巻線機など各種の巻き取り機に使用できる。また、金属ワイヤだけでなく糸や樹脂素材など各種の線材に使用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１    線材解線リール
２    胴部
２ａ  切欠き部
２ｂ  上部壁
３    軸嵌装部
５    支持部
６    開口部
７    凹部
８    鍔
８ａ  切欠き窓
８ｂ  開口部
１０    昇降ブロック（昇降部材）
１０ａ  周面部
１０ｂ  基部
１１    ボルト
１１ａ  頭部
１２    ナット
１４    ワイヤ
２０    シングルワイヤソー
２１    機枠
２２    供給リール
２３    巻取りリール
２４ａ  ガイドプーリ
２４ｂ  ガイドプーリ
２５ａ  テンションプーリ
２５ｂ  テンションプーリ
２６    揺動枠
２７    揺動軸
２８ａ  ガイドプーリ
２８ｂ  ガイドプーリ
２９    ワーク切断部
３０ａ  リール軸
３０ｂ  リール軸
３１    ワークテーブル
３２    ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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