(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをその軸方向に並ぶ複数の箇所で同時に切断するためのワイヤソーであって、
互いに平行に配置される複数の固定軸と、
各固定軸の周囲に回転可能に支持される複数のガイドローラと、
これらのガイドローラの間に、当該ガイドローラの軸方向に並ぶ複数の位置にわたって掛け渡される切断用ワイヤと、
前記固定軸と前記ガイドローラとの間に介在する複数の軸受と、
前記ワークを、その軸方向と前記ガイドローラの軸方向とが略平行となる姿勢で保持しながら、複数本の前記切断用ワイヤが並ぶ切断領域に対して前記ワークを切断送りすることにより前記切断用ワイヤに前記ワークを切断させるワーク送り手段とを備え、
前記軸受には、前記固定軸に対する前記ガイドローラの軸方向の相対変位を許容しながら当該ガイドローラの両端部をそれぞれ支持する第１の軸受と、これら第１の軸受同士の間の位置であって前記切断領域内の位置で前記固定軸に対する前記ガイドローラの軸方向の相対変位を規制しながら当該ガイドローラの中間部を支持する第２の軸受とが含まれることを特徴とするワイヤソー。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤソーにおいて、
前記第１の軸受は、前記ガイドローラのうち切断用ワイヤが掛け渡される領域の両端部分を支持することを特徴とするワイヤソー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワイヤソーにおいて、
前記ワーク送り手段に保持されるワークの軸方向中間部と、前記第２の軸受により支持されるガイドローラの前記中間部とが当該ガイドローラの軸方向の同じ位置となるように構成されていることを特徴とするワイヤソー。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のワイヤソーにおいて、
前記第１の軸受は、内輪と外輪との相対的な軸方向変位が可能な円筒コロ軸受からなることを特徴とするワイヤソー。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のワイヤソーにおいて、
前記第１の軸受は、転がり軸受からなり、この転がり軸受けの内輪若しくは外輪がその取付面と接触する部材に対して軸方向に相対変位可能に構成されていることを特徴とするワイヤソー。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のワイヤソーにおいて、
前記ガイドローラの内部に流体通路が形成され、この通路に、前記ガイドローラの温度調整用の流体が供給可能に構成されていることを特徴とするワイヤソー。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のワイヤソーにおいて、
前記固定軸の内部に流体通路が形成され、この通路に、前記固定軸の温度調整用の流体が供給可能に構成されていることを特徴とするワイヤソー。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のワイヤソーにおいて、
前記流体通路に供給される流体の温度調整を可能とする温調手段がさらに設けられていることを特徴とするワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイドローラ間に掛け渡された切断用ワイヤによりワークを多数枚の薄片に切断するワイヤソーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体インゴットからウエハを切り出す手段としてワイヤソーが一般に知られている。このワイヤソーでは、切断用ワイヤが多数本並んだ状態で張設され、かつその軸方向に高速駆動された状態で、この軸方向と直交する方向に半導体インゴット等のワークが切断送りされることにより、このワークから多数枚の薄片が同時に切り出される。
【０００３】
このワイヤソーには、ワイヤを案内する多数のガイド溝をもった多溝ローラ（ガイドローラ）が設けられるが、このガイドローラの支持構造としては、例えば特許文献１のような構造が用いられている。
【０００４】
図５は、その構造を示している。同図に示すように、ガイドローラ１０２は、側壁１００に支持された固定軸１０１の周囲に軸受を介して回転可能に支持されている。具体的には、ガイドローラ１０２のうち、ガイド溝が設けられる部分１０３（ガイド部１０３という）の両端とガイドローラ１０２の後端部分とがそれぞれ転がり軸受１０４，１０６を介して固定軸１０１に支持されている。これらの軸受１０４，１０６のうち、ガイドローラ後端部分の軸受１０６は、内輪と外輪との軸方向変位が不能な玉軸受とされている。他方、ガイド部１０３の両端の軸受１０４は、外輪と内輪との軸方向の相対変位が可能なコロ軸受とされ、これにより固定軸１０１に対するガイドローラ１０２の軸方向変位が可能となっている。すなわち、ローラ後端部分でガイドローラ１０２と固定軸１０１との軸方向変位を規制することによりガイドローラ１０２の軸方向の振れ（変動）を抑えて安定的な回転を担保しつつ、ガイド部１０３の部分ではガイドローラ１０２と固定軸１０１との軸方向変位を可能とし、これによって熱膨張に伴うガイドローラ１０２の伸縮（熱変位）を可能として熱応力の発生を抑制するように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−１１４２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の構成では以下のような課題がある。すなわち、切断中は、切断熱による熱膨張によりワーク１１０側も軸方向に延びる（伸縮する）が、その際、ワーク１１０は、図５中に矢印で示すように、その軸方向中間部Ｍ２を固定点として前後に延びることとなる。これに対して、ガイドローラ１０２は、その後端部分で固定軸１０１に対して軸方向に拘束されているため、当該後端部分（図中の符号Ｍ１の位置）を固定点として主に前側に伸びることとなる。従って、ワーク１１０の軸方向中間部を基準としてその前側ではワーク１１０の延び方向とガイドローラ１０２の伸び方向（つまり、ガイドローラ１０２に掛け渡されたワイヤの変位方向）とが一致するものの後側ではこれが逆方向となり、その結果、ワーク１１０から切り出される薄片の反り量が大きくしかもワーク前後でばらつくということが生じている。従って、ワイヤソーの切断品質を高める上では、この点を改善して、切断される薄片の反り量をより小さく、かつ均一にすることが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ワークから切断される薄片の反り量をより小さく、かつ均一にできるワイヤソーを提供することを特徴とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のワイヤソーは、ワークをその軸方向に並ぶ複数の箇所で同時に切断するためのワイヤソーであって、互いに平行に配置される複数の固定軸と、各固定軸の周囲に回転可能に支持される複数のガイドローラと、これらのガイドローラの間に、当該ガイドローラの軸方向に並ぶ複数の位置にわたって掛け渡される切断用ワイヤと、前記固定軸と前記ガイドローラとの間に介在する複数の軸受と、前記ワークを、その軸方向と前記ガイドローラの軸方向とが略平行となる姿勢で保持しながら、複数本の前記切断用ワイヤが並ぶ切断領域に対して前記ワークを切断送りすることにより前記切断用ワイヤに前記ワークを切断させるワーク送り手段とを備え、前記軸受には、前記固定軸に対する前記ガイドローラの軸方向の相対変位を許容しながら当該ガイドローラの両端部をそれぞれ支持する第１の軸受と、これら第１の軸受同士の間の位置であって前記切断領域内の位置で前記固定軸に対する前記ガイドローラの軸方向の相対変位を規制しながら当該ガイドローラの中間部を支持する第２の軸受とが含まれるものである。より具体的に、前記第１の軸受は、前記ガイドローラのうち前記切断領域の両端部分を支持するものである。
【０００８】
この構成によると、ガイドローラは、第２の軸受による支持位置を固定点としてその軸方向両側に熱変位（伸縮）する。従って、ガイドローラの軸方向の熱変位がその一端側で規制される従来装置に比べ、ガイドローラの熱変位の向きとワークの熱変位の向きとの整合性が高まる。
【０００９】
特に、前記ワーク送り手段に保持されるワークの軸方向中間部と、前記第２の軸受により支持されるガイドローラの前記中間部とが当該ガイドローラの軸方向の同じ位置にあるように構成されたものによれば、ガイドローラおよびワークが、ガイドローラの軸方向において同じ位置を基準として熱変位するため、ガイドローラの熱変位の向きとワークの熱変位の向きとが一致したものとなる。従って、前記切断領域にある切断用ワイヤが、その並び方向においてワークの熱変位に追従するように変位することとなる。
【００１０】
なお、固定軸に対してガイドローラの軸方向変位を可能とするには、前記第１の軸受として内輪と外輪との相対的な軸方向変位が可能な円筒コロ軸受を適用するようにしてもよいし、また、前記第１の軸受として上記以外の転がり軸受を適用し、この転がり軸受けの内輪若しくは外輪がその取付面と接触する部材に対して軸方向に相対変位可能となるように構成してもよい。
【００１１】
また、上記ワイヤソーは、前記ガイドローラの内部に流体通路が形成され、この通路に、前記ガイドローラの温度調整用の流体が供給可能に構成されているのが好適である。
【００１２】
このような構成によれば、ガイドローラの熱変位量（伸縮量）を制御することが可能となる。そのため、例えばワークの熱変位量とガイドローラの熱変位量とが等しくなるように、当該ガイドローラの変位量を制御することで、前記切断領域にある切断用ワイヤを、その並び方向においてワークの熱変位に良好に追従させることが可能となる。
【００１３】
なお、熱変位はガイドローラのみならず固定軸においても発生し得るため、上記ワイヤソーにおいては、前記固定軸の内部に流体通路が形成され、この通路に、前記固定軸の温度調整用の流体が供給可能に構成されているものであってもよい。
【００１４】
この構成によれば、固定軸の熱変位量を制御することが可能となる。そのため、例えば固定軸の熱変位によるガイドローラとワークとの当該ガイドローラの軸方向における相対変位（位置ずれ）を補正すること等が可能となる。
【００１５】
また、上記のようにガイドローラや固定軸に対して温度調整用の流体を供給可能な構成においては、前記流体通路に供給される流体の温度調整を可能とする温調手段がさらに設けられているものであってもよい。
【００１６】
この構成によれば、流体の温度を適宜調整することによりガイドローラや固定軸の熱変位量の制御の柔軟性が高まる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るワイヤソーによると、従来装置に比べ、ガイドローラの熱変位の向きとワークの熱変位の向きとの整合性が高まるため、切断領域にある切断用ワイヤを、その並び方向においてワークの熱変位により良好に追従させることが可能となる。従って、ワークから切り出される薄片の反り量が大きくしかもワーク前後でばらつくといった従来装置の問題を解消して、薄片の反り量をより小さく、かつ均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るワイヤソーの全体構成図である。この図に示すワイヤソーは、一対のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａ，１０Ｂ、ガイドプーリ１２Ａ，１２Ｂ、ガイドプーリ１４Ａ，１４Ｂ、ガイドプーリ１６Ａ，１６Ｂ、ワイヤ張力調節装置１８Ａ，１８Ｂ、ガイドプーリ２２Ａ，２２Ｂ、及び４つのガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂを備えている。
【００２０】
ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂは互いに同じ高さ位置に配され、ガイドローラ２６Ａ，２６Ｂはそれぞれガイドローラ２４Ａ，２４Ｂの下方の位置に配されており、ガイドローラ２６Ａが後に詳しく説明するように駆動モータ２５によって回転駆動されるようになっている。
【００２１】
各ワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａ，１０Ｂは、切断用のワイヤＷが巻かれるボビン９Ａ，９Ｂと、これを回転駆動するボビン駆動モータ１１Ａ，１１Ｂとを備えている。一方のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａのボビン９Ａから繰り出されたワイヤＷは、ガイドプーリ１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ、ワイヤ張力調節装置１８Ａのプーリ２０Ａ、及びガイドプーリ２２Ａの順に掛けられ、さらにガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ｂ，２６Ａの外周面のガイド溝（図示省略）に嵌め込まれながらこれらガイドローラの外側に多数回螺旋状に巻回された（巻き掛けられた）後、ガイドプーリ２２Ｂ、ワイヤ張力調節装置１８Ｂのプーリ２０Ｂ、ガイドプーリ１６Ｂ，１４Ｂ，１２Ｂの順に掛けられ、他方のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ｂのボビン９Ｂに巻き取られており、両ワイヤ張力調節装置１８Ａ，１８ＢによってワイヤＷに適当な張力が与えられている。そして、駆動モータ２５によるガイドローラ２６Ａの回転駆動方向と、各ボビン駆動モータ１１Ａ，１１Ｂによるボビン９Ａ，９Ｂの回転駆動方向が正逆に切換えられることにより、ワイヤＷがボビン９Ａから繰り出されてボビン９Ｂに巻き取られる状態と、ワイヤＷがボビン９Ｂから繰り出されてボビン９Ａに巻き取られる状態とに切換えられるようになっている。
【００２２】
すなわち、このワイヤソーにおいては、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂの間に多数本のワイヤＷが互いに平行な状態で張られながらその軸方向に往復駆動されるようになっている。
【００２３】
このガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られたワイヤＷの上方には、円柱状のワーク（例えば半導体インゴット）２８を移動させるワーク送り装置３０（本発明のワーク送り手段に相当する）が設けられている。このワーク送り装置３０は、ワーク保持部３２と、ワーク送りモータ３４とを備えている。ワーク保持部３２は、上記ワーク２８をその軸方向とワイヤ並び方向とが合致する向きに保持するものであり、ワーク送りモータ３４は、図略のボールネジとの組み合わせにより、上記ワーク保持部３２とワーク２８とを一体に昇降させる（すなわち切断送りする）ものである。
【００２４】
ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られたワイヤＷの上方において、ワーク２８の左右両側の位置には、砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂが設けられている。これらの砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂは、高速駆動される各ワイヤＷに対し、加工用砥粒が混合された加工液（スラリー）を同時供給し、ワイヤＷの表面に付着させるものである。
【００２５】
従って、このワイヤソーでは、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られた多数本のワイヤＷがその長手方向に同時高速駆動され、かつこれらのワイヤＷに砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂからスラリーが供給されながら、複数本の前記ワイヤＷが並ぶ切断領域に対してワーク２８が下方に切断送りされることにより、このワーク２８から一度に多数枚のウエハ（薄片）が同時に切り出される。
【００２６】
次に、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの構成及びこれらの支持構造等について説明する。なお、この実施の形態では、これらガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの構成等は略共通するため、以下、ガイドローラ２６Ａを例として説明する。
【００２７】
図２に示すように、ガイドローラ２６Ａの前後両側（同図では左右両側）には、支持部材３８Ｆ，３８Ｒが立設されている。そして、これら支持部材３８Ｆ，３８Ｒに亘って前後方向に延びる固定軸４０が支持され、この固定軸４０の周囲に前記ガイドローラ２６Ａが回転可能に支持されている。
【００２８】
固定軸４０は、その両端部分が支持部材３８Ｆ，３８Ｒに形成された挿通穴３９Ｆ，３９Ｒに挿入され、その後端部分だけが後側の支持部材３８Ｒに対して固定されている。つまり、固定軸４０の前端部は、前側の支持部材３８Ｆに対して軸方向に変位可能な状態で挿入されており、これにより熱膨張に伴う固定軸４０の伸縮が可能となっている。
【００２９】
ガイドローラ２６Ａは、金属製の本体部４１の外周面に合成樹脂製のガイド部４２が積層されたものである。ガイド部４２の外周面には前記ガイド溝（図示省略）が全周に亘って形成され、これらガイド溝に前記ワイヤＷが嵌め込まれるようになっている。
【００３０】
このガイドローラ２６Ａは複数の転がり軸受を介して前記固定軸４０の周囲に回転可能に支持されている。具体的には、ガイドローラ２６Ａの両端部分、詳しくはワイヤＷが掛け渡される領域である前記ガイド部４２の両端部分が円筒コロ軸受４４Ｆ，４４Ｒ（適宜、前側軸受４４Ｆ、後側軸受４４Ｒという；本発明の第１の軸受に相当する）により支持されるとともに、ガイドローラ２６Ａの中間部分、詳しくは前記軸受４４Ｆ，４４Ｒの中間部（ガイド部４２の中間部Ｍ１）が一対の玉軸受４５（適宜、中間軸受４５という；本発明に係る第２の軸受に相当する）により支持されている。
【００３１】
これらの軸受４４Ｆ，４４Ｒ，４５は、その外輪が前記本体部４１の内周面に内嵌される一方、内輪が前記固定軸４０に外嵌されており、これによりガイドローラ２６Ａと固定軸４０との間に介設されている。
【００３２】
ガイドローラ２６Ａの前記本体部４１の内周面のうち、前側軸受４４Ｆと中間軸受４５との間の部分には、周方向に亘って突条部４１ａが設けられており、前側軸受４４Ｆの外輪が、この突条部４１ａと前記本体部４１の前端面に固定される規制板５０との間に挟まれた状態で固定されている。中間軸受４５の外輪と後側軸受４４Ｒの外輪との間、および後軸受４４Ｒの外輪のさらに後側には、前記本体部４１の内側に嵌入されたスペーサ４８，４９が配置されており、これら外輪及びスペーサ４８，４９が前記突条部４１ａと前記本体部４１の後端面に固定される規制板５２との間に挟まれた状態で固定されている。これにより軸受４４Ｆ，４４Ｒ，４５の各外輪がガイドローラ２６Ａに対して固定されている。
【００３３】
一方、上記固定軸４０の外周面のうち、中間軸受４５と後側軸受４４Ｒとの間の部分には、周方向に亘って突条部４０ａが設けられており、後側軸受４４Ｒの内輪が、この突条部４０ａと固定軸４０に外嵌固定された固定用リング５８との間に挟まれた状態で固定されている。中間軸受４５の内輪と前側軸受４４Ｆの内輪との間には、固定軸４０に外嵌されたスペーサ４７が配置されており、これらの内輪及びスペーサ４７が前記突条部４０ａと固定軸４０に外嵌固定された固定用リング部材５６との間に挟まれた状態で固定されている。これにより軸受４４Ｆ，４４Ｒ，４５の各内輪が固定軸４０に対して固定されている。なお、図中符号５６ａ（５８ａ）は、固定用リング部材５６（５８）と軸受４４Ｆ（４４Ｒ）との間に介在する調整用スペーサである。
【００３４】
ここで、上記軸受４４Ｆ，４４Ｒは、所謂鍔無し円筒コロ軸受からなり、内輪と外輪との相対的な軸方向変位が可能に構成されている。詳しくは、図３に示すように、軸受４４Ｆ（４４Ｒ）の内輪６１には鍔６１ａが径方向外側に突設され、これら鍔６１ａ同士の間にコロ６０が挟み込まれることにより、これらコロ６０と内輪６１との軸方向変位が規制されている。これに対して、外輪６２には上記のような鍔は無く、コロ６０と外輪６２との軸方向変位が可能となっており、これにより上記軸受４４Ｆ，４４Ｒは、外輪と内輪との軸方向変位が可能となっている。
【００３５】
従って、軸受４４Ｆ，４４Ｒ，４５による固定軸４０の支持位置のうち、前側軸受４４Ｆ及び後側軸受４４Ｒの位置では、これら軸受４４Ｆ，４４Ｒの外輪がガイドローラ２６Ａに、内輪が固定軸４０にそれぞれ固定されるものの、各軸受４４Ｆ，４４Ｒの外輪と内輪との軸方向変位が上記の通り可能なことから、当該位置では、固定軸４０に対するガイドローラ２６Ａの軸方向の相対変位が可能となっている。他方、中間軸受４５の位置では、軸受４５の外輪がガイドローラ２６Ａに、内輪が固定軸４０にそれぞれ固定され、しかも軸受４５における外輪と内輪との軸方向変位が規制されており、従って当該位置では、固定軸４０に対するガイドローラ２６Ａの軸方向の相対変位が不能となっている。
【００３６】
なお、ガイドローラ２６Ａのうち固定軸４０に対して軸方向変位が規制される位置は、上述した通り前記ガイド部４２の軸方向中間部Ｍ１とされているが、このワイヤソーでは、この位置が、前記ワーク保持部３２に保持されるワーク２８の軸方向中間部Ｍ２と一致するように、ワーク保持部３２とガイドローラ２６Ａの前後方向の相対的な位置関係が設定されている。
【００３７】
ガイドローラ２６Ａにおける前記本体部４１の後端部には、図２に示すように、取付板５４を介して駆動プーリ５５が固定されている。この駆動プーリ５５には、前記駆動モータ２５の出力軸に組付けられたプーリ６６との間に駆動ベルト６７が掛け渡されており、これによって上記ワイヤＷの走行に同期して前記ガイドローラ２６Ａが回転駆動されるようになっている。なお、この駆動プーリ５５は、他のガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ｂには設けられていない。
【００３８】
ガイドローラ２６Ａを支持する前記固定軸４０には、その内部に冷却水を流通させるための通路が形成されている。詳しく説明すると、固定軸４０の内部には、軸方向に延びる円形断面を有する中空部４０ｂが略全域に亘って形成されており、筒状のスリーブ７１を有した流路構成部材７０が、前記スリーブ７１を前記中空部４０ｂに挿入した状態で固定軸４０の後端部に固定されている。この流路構成部材７０には、冷却水の導入用及び導出用の各ポート７０ａ，７０ｂと、導入用ポート７０ａに供給される冷却水をスリーブ７１の内側に案内する通路７２と、スリーブ７１の外周面と中空部４０ｂの内周面との隙間部分を前記導出用ポート７０ｂに連通する通路７３とが形成されている。これによりスリーブ７１の内外に固定軸４０の先端部分で互いに連通して軸方向に延びる冷却水通路が形成され、図２中に矢印で示すように、冷却水が導入用ポート７０ａ→通路７２→スリーブ７１の内側→スリーブ７１の外側→通路７３→導出用ポート７０ｂの経路に沿って流通するように構成されている。
【００３９】
なお、冷却水の供給系統は、ポンプ７７の駆動により供給通路７４を通じて導入用ポート７０ａに冷却水を供給し、固定軸４０を巡って導出用ポート７０ｂから導出される冷却水を、排出通路７５を通じて再度前記ポンプ７７に案内するように構成されている。つまり、固定軸４０に対して冷却水を循環させるように冷却水の供給系統が構成されている。
【００４０】
前記ポンプ７７は、詳しく図示していないが、冷却水の冷却部および加熱部を備えた温度調節装置７６に組み込まれている。そして、排出通路７５の途中部分に設けられた水温計８１による冷却水の検出温度に基づいてこの温度調節装置７６の作動（冷却水の流量や温度等）が制御装置８０によって制御されることにより、固定軸４０に供給される冷却水の温度や流量が調整されるように構成されている。つまり、ワイヤソーの稼働中は、軸受４４Ｆ，４４Ｒ，４５の摩擦熱により固定軸４０が熱膨張し、これに伴いガイドローラ２６Ａが軸方向に変位するが、上記の通り固定軸４０に供給される冷却水の温度や流量が調整されることにより、ガイドローラ２６Ａの変位量が制御されるようになっている。
【００４１】
以上のようなワイヤソーによると、ワイヤＷがその長手方向に同時高速駆動されることにより、これに伴いガイドローラ２６Ａが固定軸４０回りに回転する。この際、ガイドローラ２６Ａは、中間軸受４５を介して固定軸４０に対する軸方向変位が規制されているので、軸方向の振れ（変動）を伴うことなく安定的に回転することとなる。
【００４２】
また、ガイドローラ２６Ａは、中間軸受４５の位置でのみ固定軸４０に対する軸方向変位が規制されおり、その両側への熱変位、すなわち熱膨張に伴うガイドローラ２６Ａの軸方向の伸縮が可能となっている。従って、熱膨張発生時の熱応力の発生が効果的に抑制されることとなる。
【００４３】
しかも、ガイドローラ２６Ａのうちその軸方向変位を規制する位置はガイド部４２の中間部Ｍ１とされ、さらにこの規制位置とワーク２８の軸方向中間部Ｍ２とが一致するようにワーク保持部３２とガイドローラ２６Ａとの位置関係が設定されているので、上記のようなガイドローラ２６Ａの熱変位に際しては、ワーク２８の熱変位の向きとガイドローラ２６Ａの熱変位の向きとが一致することとなる。すなわち、ワーク２８は切断熱によりその軸方向中間部Ｍ２を固定点としてその前後両側に延びるが（図２中の白抜き矢印参照）、ガイドローラ２６Ａも同様にワーク２８の中間部Ｍ２を基準としてその前後両側に延びることとなる（図２中の白抜き矢印参照）。従って、ガイドローラ２６Ａに巻回されたワイヤＷは、ワーク２８の中間部Ｍ２を基準としてその前後で、当該ワーク２８の熱変位に追従するように変位することとなる。従って、ワーク２８から切断される薄片の反り量が大きく、しかもワーク前後で不均一になるといった従来装置の不都合を解消して、薄片の反り量をより小さく、かつ均一にすることができる。
【００４４】
特に、このワイヤソーでは、固定軸４０に対する冷却水の供給により、ガイドローラ２６Ａの熱変位量が制御可能な構成となっているので、例えばワーク切断中、ガイドローラ２６Ａとワーク２８との軸方向の位置関係が適正に保たれるようにガイドローラ２６Ａの変位量を制御することにより、ワーク２８の中間部Ｍ２に対するガイドローラ２６Ａの固定点（ガイド部４２の中間部Ｍ１）の軸方向のずれを抑えることが可能となる。従って、この場合には、ワーク２８の熱変位にワイヤＷをより精度よく追従させることが可能となり、切断される薄片の反り量をより一層小さく、かつ均一にすることができる。
【００４５】
次に、本発明に係るワイヤソーの第２の実施形態について図４を用いて説明する。
【００４６】
第２の実施形態は、第１の実施形態のワイヤソーにおいて上記ガイドローラ２６Ａ（２４Ａ，２４Ｂ，２６Ｂ）の内部に冷却用のエアが供給可能に構成されたものである。すなわち、ガイドローラ２６Ａの前記本体部４１の内部には、軸方向に貫通する複数の貫通穴４３が周方向に等間隔で設けられおり、前記固定軸４０の前端部に設けられる導入用ポート８２に供給されるエアを、固定軸４０等に形成される通路を通じて各貫通穴４３に導入する構成となっている。
【００４７】
エアを供給するための通路は、固定軸４０の外周面にその全周に亘って形成される溝８３と、前記溝８３内部と前記導入用ポート８２とを連通する固定軸側の通路８４と、規制板５０の内周面に開口部を有し、各貫通穴４３に個別に連通する規制板側の複数の通路５０ａとにより構成されている。ここで、規制板５０の内周面は固定軸４０の外周面に摺接しており、前記溝８３に対向するようにこの内周面に前記各通路５０ａの前記開口部が設けられている。この構成により、導入用ポート８２に供給されるエアを、固定軸４０側の通路８４，溝８３、規制板５０側の各通路５０ａを通じてガイドローラ２６Ａの各貫通穴４３に導入するようになっている。
【００４８】
一方、前記本体部４１後端に固定される上記取付板５４には、各貫通穴４３に個別に連通し、取付板５４の外周面に開口部を有する排気用の通路５４ａが形成されており、各貫通穴４３に導入されたエアが、この通路５４ａを通じて排出されるようになっている。
【００４９】
なお、エアの供給系統は、コンプレッサ等のエア供給源８７で生成される高圧エアを温度調節装置８６で所定温度に温度調整した後に、供給通路８５を通じて固定軸４０の前記導入用ポート８２に供給するように構成されている。温度調節装置８６は、詳しく図示していないが、エアの冷却部及び加熱部を有するとともに流量制御用の電磁バルブ等を含んでおり、前記制御装置８０による制御に基づき前記エアの温度や流量の調整を行うように構成されている。
【００５０】
このような第２実施形態の構成によれば、エアの供給により、ガイドローラ２６Ａの軸方向の熱変位量を制御することが可能となる。従って、例えば切断中、ワーク２８およびガイドローラ２６Ａの各変位量（伸び量）をセンサで検出し、ワーク２８の変位量とガイドローラ２６Ａの変位量とが等しくなるようにガイドローラ２６Ａの変位量を制御するようにすれば、薄片の反り量およびばらつきを効果的に抑えることができるようになる。
【００５１】
以上、ガイドローラ２６Ａについてのその構成および支持構造について作用効果と共に説明したが、この点は、上述した通り他のガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ｂについても同様である。
【００５２】
ところで、以上説明したワイヤソーは、本発明に係るワイヤソーの好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００５３】
例えば、上記各実施形態では、前側軸受４４Ｆ及び後側軸受４４Ｒとして鍔無し円筒ころ軸受が適用されており、これによって熱膨張に伴うガイドローラ２６Ａの軸方向変位が可能な構成となっているが、軸受４４Ｆ，４４Ｒとして上記以外の転がり軸受、例えば中間軸受４５と同様の玉軸受を用い、この玉軸受の内輪若しくは外輪をその取付面と接触する部材（すなわち、固定軸４０やガイドローラ２６Ａの本体部４１）に対して軸方向に相対変位可能に構成するようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、温度調整用の流体として冷却水を固定軸４０の内部に供給する構成となっているが、第２実施形態のようにエア等の気体を用いることも可能である。同様に、第２実施形態においては、ガイドローラ２６Ａの温度調整用の流体としてエアに代えて液体を用いることも可能である。その場合、固定軸４０の場合と同様に、液体をガイドローラ２６Ａに対して循環させるように構成してもよい。また、実施形態では、冷却水やエアの供給系統に温度調節機能が組み込まれ、冷却水等の温度が調整可能となっているが、このような機能を省略し、予め定められた特定温度の冷却水やエアを供給する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係るワイヤソー（第１の実施形態）の全体構成を示す概略図である。
【図２】ワイヤソーの要部（ガイドローラの支持構造）を示す断面図である。
【図３】ガイドローラの要部を示す断面拡大図である。
【図４】本発明に係るワイヤソー（第２の実施形態）の全体構成を示す概略図である。
【図５】従来のワイヤソーの要部（ガイドローラの支持構造）を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ  ガイドローラ
２８  ワーク
３２  ワーク保持部
３８Ｆ，３８Ｒ  支持部材
４０  固定軸
４４Ｆ，４４Ｒ，４５  軸受
Ｗ  ワイヤ
【図１】
0004997029.tif 000002
【図２】
0004997029.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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