JP3885508B2

JP3885508B2 - ワイヤソーの清掃装置及び清掃方法

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Publication number: JP3885508B2
Application number: JP2001092872A
Authority: JP
Inventors: 信男元田; 誠治山崎; 美知夫亀山; 正樹松井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: JP2002283208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体材料やセラミック材料などに対し切断や溝入れのような加工を行うためのワイヤソー、特には、張設状態とされたワイヤを、その表面に遊離砥粒を含んだスラリーを供給しながら走行させるようにしたワイヤソーのための清掃装置及び清掃方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤソーは、加工用ローラによって直線方向に走行されるワイヤを、その表面に遊離砥粒を含むスラリーを供給しながらワークに押し付けて接触させ、これに伴う砥粒の転がりによるラッピング作用によってワークを切断するなどの加工が行われるものである。この場合、スラリーは、スラリータンクからスラリー供給ノズルを通じて供給された後に、順次スラリータンクに回収されて繰り返し使用される構成となっている。
【０００３】
上記のようなワイヤソーによる加工時には、ワイヤに付着したスラリーが周囲に飛び散るため、装置内部を汚したり、供給したスラリーをスラリータンクに回収できなくなってスラリータンク内のスラリー貯留量が不用意に減少するという問題点がある。このような問題点に対処するために、従来では、ワイヤの走行経路中に図６及び図７に示すような清掃装置を設けることが提案されている。
【０００４】
即ち、図６に示す清掃装置は、ワイヤ３１を包囲した筒状のガイドケース３２の周壁部に複数のエア噴射口３３が形成されており、このエア噴射口３３群からガイドケース３２内のワイヤ３１にエアを吹き付けることにより、そのワイヤ３１の表面に付着したスラリーを清掃除去する構成となっている。また、図７に示す清掃装置は、特開平１１−１８８５９８号公報に記載されたもので、ワイヤ３１の走行経路中に、そのワイヤ３１の外周面に接触する清掃部材３４を２個配置すると共に、各清掃部材をワイヤ３１方向に押圧する付勢部材（図示せず）を設けることにより、ワイヤ３１に付着したスラリーを清掃部材３２により拭いながら清掃除去する構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した従来構成のものでは、ガイドケース３２のエア噴射口３３群に高圧のエアを供給する必要があるため、そのための配管構成が複雑になるという問題点があり、しかも、エアの吹き付けのみではワイヤ３１の表面に付着したスラリーを効果的に清掃除去することが困難になるという問題点もあった。
【０００６】
また、図７に示した従来構成のものでは、図示しない付勢手段から清掃部材３４に作用する押圧力が常時において一定であるため、次のような欠点があった。
【０００７】
即ち、ワイヤソーにあってはワイヤを往復走行させる形式が一般的であり、そのワイヤ走行方向が切り替わる毎に、ワイヤの走行速度の減速及び停止が行われた後に再加速される動作が繰り返される。このため、図７の構成のものでは、ワイヤ３１と清掃部材３４との間に働く摩擦力が、そのワイヤ３１の停止毎に増大することになる（静止摩擦計数＞運動摩擦計数の関係による）。このため、図示しない付勢手段による押圧力が大きい値に設定された場合には、ワイヤ３１の停止毎に当該ワイヤ３１に大きな張力が作用してその断線を招く可能性があり、この逆に、上記押圧力が小さい値に設定された場合には、清掃部材３４による清掃能力が低下する恐れが出てくる。従って、付勢手段から清掃部材３４に作用する押圧力が常時において一定とされた図７の従来構成のものでは、ワイヤ３１の断線を防止しながら清掃能力を最大限に高めた状態に設定することが非常に難しく、この点が実用上の欠点になる。また、ワイヤ３１の清掃部材３４に対する接触位置が常に同じ状態であるため、その清掃部材３４の摩耗が進行して清掃能力が低下したときには、その清掃部材３４を新品に交換する必要が出てくる。つまり、清掃部材３４の寿命が比較的早期に尽きるものであるため、その交換部品代が嵩んだり部品交換作業の手間が増えるなど、メンテナンスコストが高くなるという欠点があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、ワイヤに付着したスラリーの清掃除去を、ワイヤの断線を防止しながら且つ清掃能力を最大限高めた状態で行い得るワイヤソーの清掃装置及び清掃方法を提供することにあり、第２の目的は、清掃部材の寿命を長期化できてメンテナンスコストの抑制を実現できるようになるワイヤソーの清掃装置及び清掃方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために請求項１に記載した手段を採用できる。この手段によれば、加工機構部の外部に位置するワイヤに対して、一対以上の清掃部材が異なる方向から接触されると共に、押圧機構により上記清掃部材にワイヤ方向への押圧力が付与されるから、ワイヤの走行時には、その表面に付着しているスラリーが清掃部材により拭われるようにして清掃除去される。この場合、押圧機構による押圧力を前記ワイヤの走行速度に応じて変化させる圧力調整機構が設けられているから、ワイヤに作用する張力が大きい状態時（例えばワイヤの走行停止時及び走行再開時）には清掃部材に作用する押圧力を低減させることにより、そのワイヤの断線を防止し、また、ワイヤに作用する張力が小さい状態時（例えばワイヤの定速走行時）には清掃部材に作用する押圧力を増大させることにより、その清掃能力を最大限高めることが可能になる。
【０００９】
前記第１及び第２の目的を達成するために請求項２に記載した手段を採用できる。この手段によれば、上記の作用効果に加えて、加工機構部の外部に位置するワイヤに対して、一対以上の清掃部材が異なる方向から接触されると共に、押圧機構により上記清掃部材にワイヤ方向への押圧力が付与されるから、ワイヤの走行時には、その表面に付着しているスラリーが清掃部材により拭われるようにして清掃除去される。この場合、各清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更させる移動機構が設けられているから、清掃部材におけるワイヤとの接触部分が摩耗して清掃能力が限度以上に低下したときには、上記移動機構によって、ワイヤが清掃部材における未摩耗部分に接触する状態に変更すれば、清掃部材による清掃能力を復元できるようになる。この結果、清掃部材の寿命を長期化できることになるため、その交換部品代が嵩んだり部品交換作業の手間が増える事態を未然に防止でき、以てメンテナンスコストの抑制を実現できるようになる。
【００１１】
請求項３記載の手段によれば、押圧機構から清掃部材に付与される押圧力がワイヤの走行速度が速い状態時ほど増大される構成となっているから、ワイヤに大きな張力が作用する走行停止時や走行開始時には、上記押圧力が小さい状態とされてワイヤの断線を確実に防止可能となる。また、走行速度が速い状態時、つまり清掃部材により除去するスラリーの量が増える状態時には、上記押圧力が増大されて清掃能力が高められるようになり、スラリーの除去を効果的に行い得るようになる。
【００１２】
請求項４記載の手段によれば、押圧機構から清掃部材に付与される押圧力の増大及び減少が、ワイヤの走行速度が所定値以上になったか否かに基づいて行われるから、ワイヤの断線防止及び清掃部材による清掃能力の向上を的確に実現可能になる。
【００１３】
請求項５記載の手段によれば、ワイヤの走行方向に応じて押圧機構から清掃部材に付与される押圧力が異なった状態となるから、例えば、スラリーが付着したワイヤ（例えば往方向に走行するワイヤ）と接触する清掃部材に対しては大きな押圧力を付与して十分な清掃能力を確保し、スラリの除去が行われたワイヤ（例えば復方向に走行するワイヤ）と接触する清掃部材に対しては小さな押圧力を付与することにより、清掃部材の無駄な摩耗や損傷を阻止できるといった有益な機能を得ることができる。
【００１４】
請求項６記載の手段によれば、移動機構によって、清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する際に、その変更が、清掃部材に対し押圧機構による押圧力が加えられている状態で行われるから、ワイヤに付着したスラリーの清掃除去を連続して行うことができる。
【００１５】
請求項７記載の手段によれば、移動機構によって、対をなす清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する際に、各清掃部材を互いに反対の方向へ移動させる構成となっているから、走行ワイヤに押し付けられている各清掃部材から当該ワイヤに対して異なる方向の摩擦力が作用することになる。このため、ワイヤの走行位置がずれる事態を未然に防止できる（対をなす清掃部材を同じ方向へ移動させたときには、その方向へワイヤの走行位置がずれてしまう）。
【００１６】
請求項８記載の手段によれば、移動機構によって、対をなす清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する際に、押圧機構が、清掃部材に対する押圧力を一旦解除すると共に、その後に清掃部材とワイヤとの接触位置が変更されたときに清掃部材に対し押圧力を付与する構成となっているから、清掃部材の清掃能力復元時においてワイヤの走行を阻害する恐れがなくなってその断線を未然に防止できると共に、清掃部材に通常時とは異なる方向の摩擦力が加わる恐れがなくなってその不用意な摩耗も未然に防止できる。
【００１７】
請求項９記載の手段のように、移動機構によって、対をなす清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する動作を、ワイヤの使用履歴が予め設定された条件を満たしたとき、若しくは任意設定時間が経過したときに行う構成とした場合には、その変更工程を自動化することが可能になって省力化を実現できると共に、常時において良好な清掃効率を維持できるようになる。
【００１８】
請求項１０記載の手段によれば、清掃部材により除去されたスラリーがエアによって吹き飛ばされるから、そのスラリーがワイヤに再付着する事態を未然に防止できる。
【００１９】
請求項１１及び１２記載の手段によれば、清掃部材は、ワイヤを包み込むように変形する弾性材料、若しくはワイヤより柔らかくて当該ワイヤにより切断されにくい材料より成るから、そのワイヤになじみやすくなって付着スラリーの清掃性が高くなる。また、清掃部材がワイヤから受けるダメージも小さくなるから、その清掃部材の長寿命化も期待できる。
【００２０】
請求項１３記載の手段によれば、対をなす清掃部材は互いに対向配置されて前記ワイヤを挟み込む形態で設けられているから、それら清掃部材によりワイヤの周囲全体を包み込んだ状態とすることができる。従って、ワイヤの表面に付着したスラリーを確実に清掃除去できるようになる。
【００２１】
前記第１の目的を達成するために請求項１４に記載した方法を採用できる。この方法によれば、加工機構部の外部に位置するワイヤに対して、一対以上の清掃部材を異なる方向から当接させ、各清掃部材からワイヤに作用する押圧力を当該ワイヤの走行速度に応じて変化させるようになっているから、ワイヤの走行時には、その表面に付着しているスラリーを清掃部材により拭うようにして清掃除去できる。この場合、ワイヤに作用する押圧力を、そのワイヤに作用する張力が大きい状態時（例えばワイヤの走行停止時及び走行再開時）には低減させることにより、そのワイヤの断線を防止し、また、ワイヤに作用する押圧力を、そのワイヤに作用する張力が小さい状態時（例えばワイヤの定速走行時）には増大させることにより、その清掃能力を最大限高めることが可能になる。
【００２２】
前記第２の目的を達成するために請求項１５に記載した方法を採用できる。この方法によれば、上記の作用効果に加えて、加工機構部の外部に位置するワイヤに対して、一対以上の清掃部材を異なる方向から当接させるようになるから、ワイヤの走行時には、その表面に付着しているスラリーを清掃部材により拭うようにして清掃除去できる。この場合、所定時期に、各清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更させるようになっているから、清掃部材におけるワイヤとの接触部分が摩耗して清掃能力が限度以上に低下した時期に、ワイヤが清掃部材における未摩耗部分に接触する状態に変更すれば、清掃部材による清掃能力を復元できるようになる。この結果、清掃部材の寿命を長期化できることになるため、その交換部品代が嵩んだり部品交換作業の手間が増える事態を未然に防止でき、以てメンテナンスコストの抑制を実現できるようになる。
【００２４】
請求項１６記載の方法によれば、清掃部材からワイヤに作用する押圧力が、そのワイヤの走行速度が速い状態時ほど増大される構成となっているから、ワイヤに大きな張力が作用する走行停止時や走行開始時には、上記押圧力が小さい状態とされてワイヤの断線を確実に防止可能となる。また、走行速度が速い状態時、つまり清掃部材により除去するスラリーの量が増える状態時には、上記押圧力が増大されて清掃能力が高められるようになり、スラリーの除去を効果的に行い得るようになる。
【００２５】
請求項１７記載の方法によれば、清掃部材からワイヤに作用する押圧力の増大及び減少が、ワイヤの走行速度が所定値以上になったか否かに基づいて行われるから、ワイヤの断線防止及び清掃部材による清掃能力の向上を的確に実現可能になる。
【００２６】
請求項１８記載の方法によれば、清掃部材からワイヤに作用する押圧力がワイヤの走行方向に応じて異なった状態となるから、例えば、スラリーが付着したワイヤ（例えば往方向に走行するワイヤ）と接触する清掃部材に対しては大きな押圧力を付与して十分な清掃能力を確保し、スラリの除去が行われたワイヤ（例えば復方向に走行するワイヤ）と接触する清掃部材に対しては小さな押圧力を付与することにより、清掃部材の無駄な摩耗や損傷を阻止できるといった有益な機能を得ることができる。
【００２７】
請求項１９記載の方法によれば、清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する際に、その変更が、清掃部材からワイヤに対し押圧力が作用している状態で行われるから、ワイヤに付着したスラリーの清掃除去を連続して行うことができる。
【００２８】
請求項２０記載の方法によれば、対をなす清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する際に、各清掃部材を互いに反対の方向へ移動させる構成となっているから、走行ワイヤに押し付けられている各清掃部材から当該ワイヤに対して異なる方向の摩擦力が作用することになる。このため、ワイヤの走行位置がずれる事態を未然に防止できる（対をなす清掃部材を同じ方向へ移動させたときには、その方向へワイヤの走行位置がずれてしまう）。
【００２９】
請求項２１記載の方法によれば、対をなす清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する際に、清掃部材からワイヤに作用する押圧力を一旦解除すると共に、その後に清掃部材とワイヤとの接触位置が変更されたときに清掃部材からワイヤに対し押圧力を付与する構成となっているから、清掃部材の清掃能力復元時においてワイヤの走行を阻害する恐れがなくなってその断線を未然に防止できると共に、清掃部材に通常時とは異なる方向の摩擦力が加わる恐れがなくなってその不用意な摩耗も未然に防止できる。
【００３０】
請求項２２記載の方法のように、対をなす清掃部材におけるワイヤとの接触位置を変更してその清掃能力を復元する動作を、ワイヤの使用履歴が予め設定された条件を満たしたとき、若しくは任意設定時間が経過したときに行う構成とした場合には、その変更工程を自動化することが可能になって省力化を実現できると共に、常時において良好な清掃効率を維持できるようになる。
【００３１】
請求項２３記載の方法によれば、清掃部材により除去されたスラリーがエアによって吹き飛ばされるから、そのスラリーがワイヤに再付着する事態を未然に防止できる。
【００３２】
請求項２４及び２５記載の方法によれば、ワイヤを包み込むように変形する弾性材料、若しくはワイヤより柔らかくて当該ワイヤにより切断されにくい材料より成る清掃部材をワイヤに当接させる構成となっているから、その清掃部材がワイヤになじみやすくなって付着スラリーの清掃性が高くなる。また、清掃部材がワイヤから受けるダメージも小さくなるから、その清掃部材の長寿命化も期待できる。
【００３３】
請求項２６記載の方法によれば、対をなす清掃部材は互いに対向配置されて前記ワイヤを挟み込む形態で設けられているから、それら清掃部材によりワイヤの周囲全体を包み込んだ状態とすることができる。従って、ワイヤの表面に付着したスラリーを確実に清掃除去できるようになる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるワイヤソーの清掃装置及びワイヤソーの清掃方法についての複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
図１及び図２には本発明の第１実施例が示されている。まず、ワイヤソーの模式的構造を概略的に示す図２において、ワイヤソー（マルチワイヤソー）の切断機構部１（本発明でいう加工機構部に相当）は、三角配置状に平行配列された３個の加工用ローラ２〜４並びに１本のワイヤ５を備えており、そのワイヤ５は、各加工用ローラ２〜４の外周面に所定ピッチで平行に形成された多数の環状溝（図示せず）に連続的に巻回されている。この場合、切断機構部１から引き出されたワイヤ５の両端は、それぞれガイドローラ６群を介して後述する清掃装置７内に案内された後に、図示しない巻き取り及び繰り出しリールに巻装されている。尚、図示しないが、ワイヤ５には張力付与機構を通じて所定の張力が付与されるものである。
【００３５】
また、加工用ローラ２は、ワイヤ走行用モータ８により回転駆動される駆動ローラとして機能し、他の加工用ローラ３、４はワイヤ５を介して回転される従動ローラとして機能する構成となっている。そして、加工用ローラ３、４間に対応した領域には、ワークテーブル９が上下移動可能に配置されるものであり、そのワークテーブル８上にセットされたワーク１０（被加工材に相当：例えば単結晶半導体インゴット）は、切断機構部１の運転時に当該ワークテーブル９の送り動作に応じて図中矢印Ａ方向へ移動される。このような切断機構部１の運転時には、ワイヤ５が加工用ローラ３、４間で直線方向に往復走行されてワーク１０に押し付け接触されるものであり、このときには、ダイヤモンドパウダなどの遊離砥粒を含むスラリーが、スラリータンクからスラリー供給ノズル（何れも図示せず）を通じてワイヤ５の表面に供給される。これにより、ワーク１０は、ワイヤ５の表面に付着した遊離砥粒のラッピング作用によってスライス加工される。尚、ワイヤ５の往復走行は、一定量だけ往方向へ走行した後にこれより少ない一定量だけ復方向へ走行するという動作を繰り返すことにより、全体として一方向へ歩進的に前進するように行われる。
【００３６】
図１には、前記清掃装置７の外観構造が示されており、以下これについて説明する。清掃装置７の本体ケース１１は、ワイヤ５が通過する前面及び背面にそれぞれ開口部（前面側の開口部１１ａのみ図示）を備えており、これらを閉鎖するようにして二点鎖線で示すカバー１２がそれぞれ装着される構成となっている。尚、カバー１２には、ワイヤ５が通過する部分を切り欠いたスリット１２ａが形成されている。
【００３７】
ワイヤ５は、本体ケース１１のほぼ中央部を貫通するように引き回されるものであり、そのワイヤ５を上下から挟む位置には、円環形状（肉厚な短円筒形状）をなす弾性材料製の一対の清掃部材１３及び１４が同軸状に対向配置されている。この場合、各清掃部材１３及び１４は、それらの中心軸に対応した位置をワイヤ５が通過するような配置とされるものである。つまり、各清掃部材１３及び１４は、互いに対向配置されてワイヤ５を挟み込む形態で設けられるものである。また、清掃部材１３に使用する素材は、ウレタンゴムが望ましいが、ワイヤ５に付着したスラリーを除去可能であれば、フェルトやシリコンゴム或いは軟質金属などのような弾性材料でも良く、要はワイヤ５を包み込むように変形し、且つワイヤ５より柔らかくて当該ワイヤ５により切断されにくい材質のものが好ましいものである。
【００３８】
上記各清掃部材１３及び１４は、それぞれ円板状の上部プレート部１５及び下部プレート部１６にねじ止めにより固定される。上部プレート部１５は、モータを内蔵した回転／上下移動機構１７（本発明でいう押圧機構、圧力調整機構、移動機構に相当）により中心軸回りに回転可能で且つ上下方向へ往復移動可能な構成とされている。また、下部プレート部１６も、モータを内蔵した回転／上下移動機構１８（押圧機構、圧力調整機構、移動機構に相当に相当）により中心軸回りに回転可能で且つ上下方向へ往復移動可能な構成とされている。このような回転／上下移動機構１７、１８が設けられた結果、ワイヤ５に対し清掃部材１３及び１４を上下から押圧接触させ得るものであり、このような接触状態ではワイヤ５の表面に付着しているスラリーがその走行に応じて清掃除去されることになる。また、このようなワイヤ５の清掃動作時において、回転／上下移動機構１７、１８により上部プレート部１５及び下部プレート部１６の上下移動量を変えることによって、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に加わる圧力を大小調節できることになる。
【００３９】
一方、清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置には、ワイヤ５から除去されたスラリーが溜まるようになるため、その後にワイヤ５が復方向へ走行する際に当該ワイヤ５に再付着してしまう恐れがある。このため、その滞留スラリーを排除するために、エアノズル１９（エア供給装置に相当）を設ける構成としている。尚、このエアノズル１９は、清掃部材１３及び１４に対しワイヤ５が切断機構部１側から接触する位置に向けてエアを吹き付けるように設けられるものである。具体的には、図１においては、清掃部材１３及び１４の外周縁部のうちワイヤ５が切断機構部１側から接触する位置に設けたエアノズル１９のみを図示しているが、実際には、清掃部材１３及び１４の内周縁部のうちワイヤ５が切断機構部１側から接触する位置（清掃部材１３及び１４の中央空間部分に対応した位置）にもエアを吹き付けるためのエアノズル（図示せず）が設けられている。
【００４０】
上記のようなエアの吹き出しにより吹き飛ばされたスラリーは下方に設けられた支持板２０上に落下するため、その支持板２０にはスラリーを前方の開口部まで案内する傾斜部２０ａが形成されており、吹き飛ばされたスラリーは当該傾斜部２０ａから図示しないスラリータンクへ戻される構成となっている。尚、前述したように、本体ケース１１の開口部１１ａには、ワイヤ５が通過する部分を切り欠いたスリット１２ａを備えたカバー１２が装着されるから、万一、エアノズル１９の吹き出し方向が適切な方向からずれた場合であっても、吹き飛ばされたスラリーが外部に飛び散る事態をカバー１２によって効果的に防止できることになる。
【００４１】
上記清掃装置７が有する回転／上下移動機構１７及び１８は、以下のように動作する構成となっている。
【００４２】
▲１▼ 内部にワイヤ５が引き込まれた状態では、上部プレート部１５及び下部プレート部１６をそれぞれ下方及び上方に移動させ、以て清掃部材１３及び１４に対しワイヤ５と当接する方向の押圧力を付与する（ワイヤ５は、清掃部材１３及び１４により上下から挟み込まれた状態となる）。このとき、表面にスラリーが付着したワイヤ５が図１中の矢印Ｂ方向（これを往方向とする）へ走行する状態では、清掃部材１３及び１４がワイヤ５の走行を妨げず、且つ上記スラリーを十分に清掃除去できる適正なレベルの押圧力を付与する。また、ワイヤ５が反矢印Ｂ方向（復方向）へ走行する状態、つまりワイヤ５の表面にスラリーがほとんど付着していない状態では、上記押圧力のレベルをワイヤ５が矢印Ｂ方向へ走行するときより小さくする。
【００４３】
▲２▼ ワイヤ５の走行方向が逆転するときには、その逆転のためにワイヤ５の走行速度が所定値未満となったときに、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に作用する押圧力を減少させ、ワイヤ５が走行停止したときに上記押圧力をゼロにする。また、この後にワイヤ５の逆方向への走行が開始されたときには、その走行速度が所定値以上となったときに、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に作用する押圧力を、そのワイヤ５の走行方向に応じたレベル（前記▲１▼参照）まで増大させる。但し、ワイヤ５の走行停止時に前記押圧力をゼロにする必要はなく、ワイヤ５が過大な張力により断線する事態を防止できる押圧力に設定すれば良いものであり、このような押圧力は、ワイヤ５の線径や設定されたワイヤテンションなどによって異なる。要するに、清掃部材１３及び１４に付与する押圧力は、ワイヤ５の走行速度が速い状態時ほど増大させるように制御すれば良い。
【００４４】
▲３▼ ワイヤ５の使用履歴（例えば通算駆動時間、或いは走行速度や走行方向を加味して補正された通算駆動時間など）が予め設定された条件を満たしたとき、若しくは任意設定時間が経過したときに、上部プレート部１５及び下部プレート部１６をそれぞれ所定角度だけ回転させることにより、清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置を変更する。この場合、本実施例では、上記のように上部プレート部１５及び下部プレート部１６を回転させる場合に、その回転を、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に対し押圧力を作用させたままの状態で行っている。また、本実施例では、上記のように上部プレート部１５及び下部プレート部１６を回転させる際に、それぞれ異なる方向（矢印Ｃ方向及びＣ′方向）へ回転させる構成、つまり各清掃部材１３及び１４を互いに反対の方向へ回転させる構成となっている。
【００４５】
従って、上記した本実施例によれば、以下に述べるような作用・効果が得られる。
即ち、切断機構部１１の外部を走行するワイヤ５に対して、一対の清掃部材１３及び１４を両側から当接させる共に、各清掃部材１３及び１４からワイヤ５に作用する押圧力を当該ワイヤ５の走行速度に応じて変化させる構成となっているから、ワイヤ５の走行時には、その表面に付着しているスラリーを清掃部材１３及び１４により拭うようにして効果的に清掃除去できる。この場合、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に作用する押圧力を、そのワイヤ５の走行速度が所定値未満となったとき（走行停止時及び走行再開時）のようにワイヤ５に作用する張力が大きい状態時には低減若しくはゼロにしているから、そのワイヤ５が過大な張力を受けて断線する事態を効果的に防止できる。また、その後にワイヤ５の走行速度が所定値以上に復帰したときには、ワイヤ５に作用する押圧力を増大されて清掃能力が高められるようになり、以てスラリーの除去を効果的に行い得るようになるから、その清掃能力を最大限高め得るようになる。しかも、このように、ワイヤ５に作用する押圧力の増大及び減少が、そのワイヤ５の走行速度が所定値以上になったか否かに基づいて行われるから、ワイヤ５の断線防止及び清掃部材による清掃能力の向上を的確に実現可能になる。
【００４６】
この場合、対をなす清掃部材１３及び１４は互いに対向配置されてワイヤ５を挟み込む形態で設けられているから、それら清掃部材１３及び１４によりワイヤ５の周囲全体を包み込んだ状態とすることができる。従って、ワイヤ５の表面に付着したスラリーを確実に清掃除去できるようになる。しかも、清掃部材１３及び１４は、ワイヤ５を包み込むように変形する弾性材料、若しくはワイヤ５より柔らかくて当該ワイヤ５により切断されにくい材料より成るものであるから、その清掃部材１３及び１４がワイヤ５になじみやすくなって付着スラリーの清掃性が高くなる。さらに、清掃部材１３及び１４がワイヤ５から受けるダメージも小さくなるから、その長寿命化も期待できる。また、清掃部材１３及び１４により除去されたスラリーをエアによって吹き飛ばす構成となっているから、そのスラリーがワイヤ５に再付着する事態を未然に防止できる。
【００４７】
清掃部材１３及び１４からワイヤ５に作用する押圧力は、そのワイヤ５の走行方向に応じて異なる構成、具体的には、表面にスラリーが付着したワイヤ５が図１中の矢印Ｂ方向へ走行するときには、比較的大きな押圧力が作用し、表面にスラリーがほとんど付着していない状態のワイヤ５が反矢印Ｂ方向へ走行するときには、上記押圧力のレベルが小さくされる構成となっている。この結果、スラリーが付着したワイヤ５と接触する清掃部材１３及び１４に対しては大きな押圧力を付与して十分な清掃能力を確保し、スラリが除去されたワイヤ５と接触する清掃部材１３及び１４に対しては小さな押圧力を付与することにより、清掃部材１３及び１４の無駄な摩耗や損傷を阻止できるといった有益な機能を得ることができ、その寿命長期化に寄与できるようになる。
【００４８】
所定時期に至ったとき、つまり、ワイヤ５の使用履歴が予め設定された条件を満たしたとき、若しくは任意設定時間が経過したときには、各清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置が変更される構成となっているから、清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触部分が摩耗して清掃能力が限度以上に低下したときに、清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置が未摩耗部分に変更されて、その清掃能力が復元されるようになる。この結果、清掃部材１３及び１４の寿命を長期化できることになるため、その交換部品代が嵩んだり部品交換作業の手間が増える事態を未然に防止でき、以てメンテナンスコストの抑制を実現できるようになる。勿論、切断機構部１による切断加工途中で清掃部材を交換する必要がなくなるため、その切断加工を効率良く行い得るようになる。また、このように、ワイヤ５の使用履歴が予め設定された条件を満たしたとき、若しくは任意設定時間が経過したときに各清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置を変更する構成によれば、その変更工程を自動化することが可能になって省力化を実現できると共に、常時において良好な清掃効率を維持できるようになる。
【００４９】
この場合、上記のように清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置を変更してその清掃能力を復元する際には、その変更が、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に対し押圧力が作用している状態で行われるから、ワイヤ５に付着したスラリーの清掃除去を連続して行うことができ、その清掃効果を常時において発揮する上で有益になる。しかも、このときには、各清掃部材１３及び１４が互いに反対の方向へ回転される構成となっているから、走行ワイヤ５に押し付けられている各清掃部材１３及び１４から当該ワイヤ５に対して反対方向の摩擦力が作用することになる。このため、ワイヤ５の走行位置がずれる事態を未然に防止できる（対をなす清掃部材１３及び１４を同じ方向へ回転させたときには、その方向へワイヤ５の走行位置がずれてしまう）。
【００５０】
また、ワイヤ５に対するスラリーの再付着を防止するためのエアノズル１９を設けると共に、吹き飛ばされたスラリーをスラリータンクへ戻すための傾斜部２０ａ、並びにスラリーの外部への飛散を防止するカバー１２が設けられているから、スラリーの回収量が増えるようになって、無駄なコスト増を抑制できるようになる。因みに、本実施例による清掃装置７を２台用意して図２に示すように配置し、切断機構部１によるワーク１０の切断動作を１５時間行ったところ、清掃装置７を設けていないものでは、約５リットルのスラリーが減少したが、本実施例では約５０ミリリットルの減少で済んだ。
【００５１】
（第２の実施の形態）
上記第１実施例では、円環形状の清掃部材１３及び１４を同軸状に対向配置して、これらを中心軸周りに回転させる構成としたが、本発明の第２実施例を示す図３のように、矩形状の清掃部材２１及び２２を用意し、これらをワイヤ５に対し両側から当接するように配置して当該ワイヤ５方向への押圧力が付与される構成とすると共に、各清掃部材２１及び２２におけるワイヤ５との接触位置を変更する際には、それらを、図３中に示すように互いに反対向きの矢印Ｄ及び矢印Ｄ′方向へ所定量だけ移動させる構成としても良い。
【００５２】
（第３の実施の形態）
図４には本発明の第３実施例が示されている。この図４において、円環形状の清掃部材２３及び２４は、それぞれ円板２５及び２６の外周に支持されている。この場合、円板２５及び２６は、ワイヤ５の走行方向に対し平行した状態で配置されており、以て清掃部材２３及び２４の外周面が当該ワイヤ５に両側から当接すると共に、円板２５及び２６を通じてワイヤ５方向への押圧力が付与される構成となっている。そして、各清掃部材２３及び２４におけるワイヤ５との接触位置を変更する際には、それらを、図４中に示すように互いに反対向きの矢印Ｅ及び矢印Ｅ′方向へ所定角度だけ回転させる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
図５には本発明の第４実施例が示されている。この図５において、一対の清掃部材２７及び２８は、長尺なシート状に形成されており、各両端がそれぞれに対応した巻軸２７ａ、２７ｂ及び２８ａ、２８ｂに巻回されている。また、清掃部材２７及び２８は、ワイヤ５の両側に交差状に配置され、途中部分が一対の押さえローラ２９及び３０によってワイヤ５に当接される構成となっている。そして、各清掃部材２７及び２８におけるワイヤ５との接触位置を変更する際には、図５中に示すように、清掃部材２７及び２８を互いに反対向きの矢印Ｆ及び矢印Ｆ′方向へ所定量だけ巻き取るものである。
【００５４】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
第１実施例では、清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置を変更する動作（上部プレート部１５及び下部プレート部１６を回転させる動作）を、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に対し押圧力を作用させたまま行っているが、回転／上下移動機構１７及び１８により、清掃部材１３及び１４からワイヤ５に作用する押圧力を一旦解除すると共に、その後に清掃部材１３及び１４におけるワイヤ５との接触位置が変更されたとき上記押圧を再付与する構成としても良い（この場合には、上部プレート部１５及び下部プレート部１６の回転方向は同一であっても良い）。このような構成によれば、清掃部材１３及び１４の清掃能力を復元させる際に、ワイヤ５の走行を阻害する恐れがなくなってその断線を未然に防止できると共に、清掃部材１３及び１４に通常時の方向（直径方向）とは異なる方向（周方向）の摩擦力が加わる恐れがなくなってその不用意な摩耗を未然に防止できるようになる。
清掃部材１３及び１４、２１及び２２、２３及び２４、２７及び２８は複数対設けても良く、この構成によれば清掃性をさらに高め得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す清掃装置の斜視図
【図２】ワイヤソーの模式的構造を概略的に示す斜視図
【図３】本発明の第２実施例を示す要部の斜視図
【図４】本発明の第３実施例を示す要部の斜視図
【図５】本発明の第４実施例を示す要部の斜視図
【図６】従来例を説明するための要部の断面図
【図７】異なる従来例を説明するための要部の斜視図
【符号の説明】
１は切断機構部（加工機構部）、２〜４は加工用ローラ、５はワイヤ、７は清掃装置、１０はワーク（被加工材）、１１は本体ケース、１２はカバー、１２ａはスリット、１３、１４は清掃部材、１７、１８は回転／上下移動機構（押圧機構、圧力調整機構、移動機構）、１９はエアノズル（エア供給装置）、２１、２２、２３、２４、２７、２８は清掃部材を示す。

Claims

ワイヤをその表面に遊離砥粒含有スラリーを供給しながら走行させることにより被加工材を切り込む加工機構部を備えたワイヤソーにおいて、
前記加工機構部の外部に位置するワイヤに対し異なる方向から接触される一対以上の清掃部材と、
これら清掃部材に対し前記ワイヤ方向への押圧力を付与する押圧機構と、
この押圧機構による押圧力を前記ワイヤの走行速度に応じて変化させる圧力調整機構とを備えたことを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
ワイヤをその表面に遊離砥粒含有スラリーを供給しながら走行させることにより被加工材を切り込む加工機構部を備えたワイヤソーにおいて、
前記加工機構部の外部に位置するワイヤに対し異なる方向から接触される一対以上の清掃部材と、
これら清掃部材に対し前記ワイヤ方向への押圧力を付与する押圧機構と、
この押圧機構による押圧力を前記ワイヤの走行速度に応じて変化させる圧力調整機構と、
前記各清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更させる移動機構を備えたことを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
請求項１または２記載のワイヤソーの清掃装置において、
前記圧力調整機構は、前記押圧機構による押圧力を前記ワイヤの走行速度が速い状態時ほど増大させることを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
請求項３記載のワイヤソーの清掃装置において、
前記圧力調整機構は、前記ワイヤの走行速度が所定値以上となったときに前記押圧機構による押圧力を増大させ、所定値未満となったときに押圧機構による押圧力を減少させることを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
請求項１ないし４の何れかに記載のワイヤソーの清掃装置において、
前記圧力調整機構は、前記ワイヤの走行方向に応じて前記押圧機構による押圧力を異ならせることを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
請求項２記載のワイヤソーの清掃装置において、
前記移動機構は、前記清掃部材に対し前記押圧機構による押圧力が加えられている状態で当該清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更させることを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
請求項６記載のワイヤソーの清掃装置において、
前記移動機構は、前記対をなす清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更するときに各清掃部材を互いに反対の方向へ移動させることを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
請求項２記載のワイヤソーの清掃装置において、
前記押圧機構は、前記移動機構が前記ワイヤとの接触位置を変更させる動作を行う際に、前記清掃部材に対する押圧力を解除すると共に、その後に前記移動機構によりワイヤとの接触位置が変更されたときに前記清掃部材に対し押圧力を付与することを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
請求項２、６、７、８の何れかに記載のワイヤソーの清掃装置において、
前記移動機構は、前記ワイヤの使用履歴が予め設定された条件を満たしたとき、若しくは任意設定時間が経過したときに前記清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更させる動作を行うことを特徴とするワイヤソーの清掃装置。
前記清掃部材に対し前記ワイヤが前記加工機構部側から接触する位置に向けてエアを吹き付けるエア供給装置を備えたことを特徴とする請求項１ないし９の何れかに記載のワイヤソーの清掃装置。
前記清掃部材は、前記ワイヤを包み込むように変形する弾性材料より成ることを特徴とする請求項１ないし１０の何れかに記載のワイヤソーの清掃装置。
前記清掃部材は、前記ワイヤより柔らかくて当該ワイヤにより切断されにくい材料より成ることを特徴とする請求項１１記載のワイヤソーの清掃装置。
前記対をなす清掃部材は互いに対向配置されて前記ワイヤを挟み込む形態で設けられることを特徴とする請求項１ないし１２の何れかに記載のワイヤソーの清掃装置。
ワイヤをその表面に遊離砥粒含有スラリーを供給しながら走行させることにより被加工材を切り込む加工機構部を備えたワイヤソーにおいて、
前記加工機構部の外部に位置するワイヤに対して一対以上の清掃部材を異なる方向から当接させ、
前記各清掃部材から前記ワイヤに作用する押圧力を当該ワイヤの走行速度に応じて変化させることを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
ワイヤをその表面に遊離砥粒含有スラリーを供給しながら走行させることにより被加工材を切り込む加工機構部を備えたワイヤソーにおいて、
前記加工機構部の外部に位置するワイヤに対して一対以上の清掃部材を異なる方向から当接させ、
前記各清掃部材から前記ワイヤに作用する押圧力を当該ワイヤの走行速度に応じて変化させると共に、所定時期に前記一対の清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更することを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
請求項１４または１５記載のワイヤソーの清掃方法において、
前記清掃部材から前記ワイヤに作用する押圧力を前記ワイヤの走行速度が速い状態時ほど増大させることを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
請求項１６記載のワイヤソーの清掃方法において、
前記ワイヤの走行速度が所定値以上となったときに前記清掃部材から前記ワイヤに作用する押圧力を増大させ、所定値未満となったときに上記清掃部材からワイヤに作用する押圧力を減少させることを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
請求項１４ないし１７の何れかに記載のワイヤソーの清掃方法において、
前記清掃部材から前記ワイヤに作用する押圧力を、当該ワイヤの走行方向に応じて異ならせることを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
請求項１５記載のワイヤソーの清掃方法において、
前記清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を、その清掃部材から上記ワイヤに対し押圧力が作用している状態で変更することを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
請求項１９記載のワイヤソーの清掃方法において、
前記対をなす清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更するときに各清掃部材を互いに反対の方向へ移動させることを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
請求項１５記載のワイヤソーの清掃方法において、
前記清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更するときには、その清掃材から上記ワイヤに作用する押圧力を解除すると共に、その後に清掃部材におけるワイヤとの接触位置が変更されたときに清掃部材からワイヤに対し押圧力を付与することを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
請求項１５、１９、２０、２１の何れかに記載のワイヤソーの清掃方法において、
前記ワイヤの使用履歴が予め設定された条件を満たしたとき、若しくは任意設定時間が経過したときに前記清掃部材における前記ワイヤとの接触位置を変更することを特徴とするワイヤソーの清掃方法。
前記清掃部材に対し前記ワイヤが前記加工機構部側から接触する位置に向けてエアを吹き付けることを特徴とする請求項１４ないし２２の何れかに記載のワイヤソーの清掃方法。
前記ワイヤを包み込むように変形する弾性材料より成る清掃部材を前記ワイヤに当接させることを特徴とする請求項１４ないし２３の何れかに記載のワイヤソーの清掃方法。
前記ワイヤより柔らかくて当該ワイヤにより切断されにくい材料より成る清掃部材を前記ワイヤに当接させることを特徴とする請求項２４記載のワイヤソーの清掃方法。
前記対をなす清掃部材は互いに対向配置されて前記ワイヤに対しこれを挟み込んだ状態で当接されることを特徴とする請求項１４ないし２５の何れかに記載のワイヤソーの清掃方法。