JPH09262824A - ワイヤソー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、従来のワイヤ線の巻付部と異なる
長さの被加工物を複数スライス切削加工する場合、切削
加工している間にワイヤ線に張力差を生じにくい構成と
して、切削加工精度の低下を防止できるようにしたワイ
ヤソー装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、被加工物１を保持するテーブ
ル２と支持ローラ６と制御盤５と案内ローラと、ワイヤ
線Ｓの供給機構と巻取機構とを具備して構成されるワイ
ヤソー装置であって、前記複数の支持ローラ６の周面に
渡るようにワイヤ線Ｓを所定のピッチで複数の支持ロー
ラに掛け渡した巻付部が、支持ローラ６の長さ方向に複
数、相互の間に間隔をあけて形成され、支持ローラ６の
近傍に支持ローラ上の１つの巻付部から他の巻付部に移
行する間のワイヤ線の一部を掛け渡すアイドルローラ１
１５、１１７が設けられてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセラミックまたはフ
ェライト等のブロックをスライス切削加工する場合に用
いて好適なワイヤソー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セラミックまたはフェライトのブ
ロック、あるいは、水晶、シリコン、ガラス等の脆性材
料ブロックの精密スライス切削加工を行う装置として、
線刃を構成するワイヤと砥液により切削を行う構成のワ
イヤソー装置が用いられている。図２２はこの種のワイ
ヤソー装置の一従来例を示すもので、この例のワイヤソ
ー装置Ａは、被加工物１’を設置する上下移動自在のテ
ーブル２を備え、このテーブル２の背面側に立設された
制御盤５と、この制御盤５の前面側に各々水平に設けら
れた３本の支持ローラ６、６、６と、これらの支持ロー
ラ６の背後側の制御盤前面に設けられた複数の案内ロー
ラ７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、
１６と、これらの案内ローラにワイヤ線Ｓを供給するた
めの送出リール１７および供給ローラ１８と、これらの
案内ローラから使用済みのワイヤ線Ｓを回収するための
巻取ローラ１９および巻取リール２０を主体として構成
されている。また、制御盤５の前面上部中央には中心軸
２１を軸心として上下に揺動するシーソー軸２２が設け
られ、このシーソー軸２２の端部に取り付けられた案内
ローラ１１と８を交互に上下に揺動できるように構成さ
れている。なお、前記複数の案内ローラのうち、制御盤
前面の右側に上から順に案内ローラ７、８、９が配置さ
れ、制御盤前面の左側に下から順に案内ローラ１０、１
１、１２が配置され、案内ローラ７、１２の間の部分の
制御盤前面に左右に隣接して案内ローラ１３、１５が配
置され、案内ローラ１３の下方に案内ローラ１４が、案
内ローラ１５の下方に案内ローラ１６がそれぞれ配置さ
れている。

【０００３】更に、前記のワイヤソー装置Ａにあって
は、送出リール１７から送り出されたワイヤ線Ｓを供給
ローラ１８、案内ローラ１５、１６を介して案内ローラ
７に送り、更に案内ローラ８、９を介して支持ローラ
６、６、６に送り込むようになっている。また、支持ロ
ーラ６、６、６のうち２本は下側で離間して水平に支持
され、残りの１本は他の２本の間の上方に水平に支持さ
れ、３本の支持ローラ６が図２２に示すように三角位置
に配置され、３本の支持ローラ６にかけてワイヤ線Ｓが
適当な幅にわたるように繰り返し巻き付けられている。
次に、前記支持ローラ６、６、６から引き出されたワイ
ヤ線Ｓは、案内ローラ１０、１１、１２を経て案内ロー
ラ１３、１４に巻き付けられ、更に巻取ローラ１９を介
して巻取リール２０に巻き取られるようになっている。
従って、送出リール１７と供給ローラ１８が供給機構を
構成し、巻取ローラ１９と巻取リール２０が巻取機構を
構成する。なお、前記各案内ローラ７、８、９、１０、
１１、１２、１３、１４、１５、１６と各支持ローラ６
の周面には、各々ワイヤ線Ｓを安定支持するための溝加
工が施されている。なおまた、前記ワイヤソー装置Ａに
おいてテーブル２の下部側はカバー部材３により覆わ
れ、スライス切削加工時の砥液の飛散を防止できるよう
になっているが、このカバー部材３は省略されても差し
支えない。なお、このカバー部材３の内側には、被加工
物１’に図示略の砥液供給装置から供給される砥液を回
収するための回収機構Ｋが設けられている。

【０００４】前記構成のワイヤソー装置Ａは、供給ロー
ル１７から順次送りだしたワイヤ線Ｓを巻取ロール２０
で巻き取るようにしてワイヤ線Ｓを順次移動し、被加工
物１を支持したテーブル２を順次上昇させることにより
下側の支持ローラ６、６の間に幾重にも懸架したワイヤ
線Ｓを被加工物１’に図２３に示すように押し付け、同
時に図示略の砥液供給装置から被加工物１’に砥液を供
給することで被加工物１を精密スライス切削加工できる
ようになっている。

【０００５】前記構成のワイヤソー装置Ａにあっては、
支持ローラ６、６、６に巻き付けるワイヤ線Ｓの張力を
調整するために、前段側の案内ローラ１５と後段側の案
内ローラ１３の間に例えば、１.１〜１.２：１程度の回
転差を生じさせ、回転差によってワイヤ線Ｓに張力を与
え、この張力を利用して支持ローラ６、６、６に巻き付
けたワイヤ線Ｓを強力に引っ張ることで被加工物１’の
スライス切削加工を可能としている。ここで、従来、こ
のワイヤ線Ｓの張力発生機構は、被加工物１’のスライ
ス切削精度に大きな影響を及ぼす重要な機構であるがた
めに、図２４に示すような特殊な構成のギア機構を用い
て張力調整を行っている。

【０００６】図２４に示すギア機構Ｂは、図２２に示す
制御盤５の裏面側に配置されたもので、案内ローラ１３
を支持するための回転軸２５と案内ローラ１５を支持す
るための回転軸２６とが相互に平行に離間してギヤボッ
クス２７に取り付けられ、ギアボックス２７における回
転軸２５、２６の間にこれらと平行に調整軸２８が軸支
され、この調整軸２８の回転数を調整する粉末クラッチ
装置３０がギアボックス２７の外部に取り付けられて構
成されている。前記回転軸２５、２６と調整軸２８はそ
れぞれギアボックスに設けられたベアリング２９…を介
して回転自在に支持され、ギアボックス２７内の回転軸
２５には歯車３１が、回転軸２６には歯車３２がそれぞ
れ取り付けられ、歯車３１、３２が調整軸２８に取り付
けられた歯車３３あるいは歯車３４に噛み合わされてい
る。前記調整軸２８はワンウエイクラッチを備えた２重
構造のもので、粉末クラッチ装置３０側が内部軸３５と
外部軸３６の２重構造とされ、内部軸３５が粉末クラッ
チ装置３０側に延出されて粉末クラッチ装置３０内の係
止板３７に接続され、外部軸３６が粉末クラッチ装置３
０側に延出されて粉末クラッチ装置３０内の回転部材３
８に接続され、ギアボックス２７内の外部軸３６の外周
に前記歯車３３が取り付けられている。なお、図２４に
おいて外部軸３６を粉末クラッチ装置３０側に延出した
部分の構造は簡略化して記載されている。

【０００７】粉末クラッチ装置３０は、周方向回転自在
に設けられた電磁石製の円盤状のクラッチ板３７と、そ
のクラッチ板３７を囲む中空円盤状電磁石からなる回転
部材３８とを具備し、クラッチ板３７と回転部材３８と
の間に磁性粉が充填されて構成され、クラッチ板３７と
回転部材３８との接続状況をこれらの電磁力の強さで調
整できるように構成されている。即ち、電磁力を強めて
磁性粉によるクラッチ板３７と回転部材３８の結合状態
を強めることによりクラッチ板３７の回転力を回転部材
３８に十分に効率よく伝達するか、電磁力を弱めて磁性
粉によるクラッチ板３７と回転部材３の結合状態を弱め
ることによりクラッチ板３７の回転力の一部のみを回転
部材３８に伝達するかを切り換えることができるように
構成されている。従って前記の粉末クラッチ装置３０に
よれば、クラッチ板３７と回転部材３８の回転数差を調
整することができ、これにより回転軸２５の回転数に対
して回転軸２６の回転数差を調整できるので、案内ロー
ラ１３、１５間の回転数差を生み出すことができ、この
回転数差を利用して前述の如くワイヤ線Ｓに張力を付加
することができる。

【０００８】一方、張力をかけて支持ローラ６、６、６
に巻き付けたワイヤ線Ｓで被加工物１’をスライス切削
加工している状態を図２５（Ａ）、（Ｂ）に示す。これ
らの図に示すようにワイヤ線Ｓは切削溝１ａを形成しな
がら被加工物１を切削してゆき、切削溝１ａが被加工物
１の底部まで到達すると加工は終了となる。また、切削
加工中において通常は、図２５（Ａ）の矢印に示す如く
上方から切削油と砥粒を混合したものを流し込み、切削
加工を円滑に行えるようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２３に示
す如く支持ローラ６、６、６の全長に近い領域にワイヤ
線Ｓを巻き付け、このワイヤ線Ｓでもって図２３に示す
大きさの被加工物１’をスライス切削加工する場合は問
題ないのであるが、この被加工物１’よりも小さい被加
工物をスライス切削加工する場合がある。例えば、図２
３に示す被加工物１’の幅の半分程の被加工物をスライ
ス切削加工する必要を生じた場合、従来は、固定治具等
に小さな被加工物を図２３に示す被加工物１’と同じ幅
になるように並べてテーブル２上に固定し、それらを一
度にワイヤ線Ｓでスライス切削加工するようにしている
が、このような小さな被加工物をワイヤ線Ｓでスライス
切削加工すると、支持ローラ６、６、６に巻き付けられ
たワイヤ線Ｓにおいてスライス切削加工中に被加工物に
接触するものとしないものが生じ、接触するワイヤ線Ｓ
と接触しないワイヤ線Ｓとの間に張力差を生じるため
に、支持ローラ６、６、６に巻かれたワイヤ線Ｓにゆる
みや締まり過ぎの部分が生じてしまい、これが原因とな
って被加工物のスライス切削精度を低下させてしまう問
題があった。

【００１０】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、従来のワイヤ線の巻付部と異なる長さの被加工物
を複数スライス切削加工する場合において、切削加工し
ている間にワイヤ線に張力差を生じにくい構成として、
切削加工精度の低下を防止できるようにしたワイヤソー
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、被加工物を保持するテーブル
と、テーブルの上方に前記被加工物に対向して設けられ
た複数の支持ローラと、前記テーブルの一側に立設され
た制御盤と、前記制御盤に設けられた複数の案内ローラ
と、前記制御盤の案内ローラにワイヤ線を供給するため
の供給機構と、前記制御盤の案内ローラを介して前記複
数の支持ローラに巻回されたワイヤ線を前記制御盤の他
の案内ローラを介して巻き取るための巻取機構とを具備
して構成され、前記被加工物と複数の支持ローラを接近
離間自在に構成して複数の支持ローラ間に懸架されたワ
イヤ線を被加工物に押し付けて被加工物をスライス切削
加工するワイヤソー装置であって、前記複数の支持ロー
ラの周面に渡るようにワイヤ線を所定のピッチで複数の
支持ローラに掛け渡した巻付部が、支持ローラの長さ方
向に複数、相互の間に間隔をあけて形成され、支持ロー
ラの近傍に支持ローラ上の１つの巻付部から他の巻付部
に移行する間のワイヤ線の一部を掛け渡すアイドルロー
ラが設けられてなるものである。次に請求項２記載の発
明においては、前記アイドルローラが支持ローラの近傍
に少なくとも一対設けられ、対になる一方のアイドルロ
ーラが下向きに他方のアイドルローラが上向きにそれぞ
れ傾斜され、支持ローラ上の１つの巻付部から他の巻付
部に移行する間のワイヤ線の一部が対になるアイドルロ
ーラの双方に掛け渡されてなるものである。請求項３記
載の発明においては、対になるアイドルローラが支持ロ
ーラの長さ方向に移動自在に支持され、傾斜された一方
のアイドルローラの周面の一部が支持ローラ上の１つの
巻付部の端部に、他方のアイドルローラの周面の一部が
支持ローラ上の他の巻付部の端部にそれぞれ近接されて
なるものである。請求項４記載の発明では、テーブル上
に支持ローラの長さ方向に沿って複数の被加工物が設置
され、支持ローラ上の１つの巻付部の幅がテーブル上の
１つの被加工物の長さとほぼ同じにされてなるものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明に係るワイヤ
ソー装置の一例を示すもので、この例のワイヤソー装置
Ｃの基本構成は先に図２２を基に説明した従来のワイヤ
ソー装置と同等であるので、同一の部分は同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。この例のワイヤソー装置
Ｃにおいて先の例のワイヤソー装置Ａと異なっているの
は、ワイヤ線Ｓに張力を付加する機構を図２と図３に示
す構成の張力発生機構Ｄに変更し、ワイヤ線Ｓの上下位
置調節のための間欠上下機構Ｅを設け、更に、支持ロー
ラ６、６、６に特別な状態でワイヤ線Ｓを巻回するため
のアイドラー機構Ｆを付加した点である。

【００１３】この例の張力発生機構Ｄには、図１に示す
制御盤５の中央上部側の案内ローラ１３に接続される図
２に示す第１の回転軸５１と、制御盤５の中央上部側の
案内ローラ１５に接続される第２の回転軸５２とが板状
の支持部材５３にそれぞれ離間して平行に、かつ、各々
回転自在に軸支されている。前記第１の回転軸５１と第
２の回転軸５２は、それぞれベアリング５４ところ部材
５５を介して支持部材５３に回転自在に軸支されてい
る。次に、前記第２の回転軸５２の一端部側に磁気トル
ククラッチ機構Ｇが設けられている。この磁気トルクク
ラッチ機構Ｇは、図３に示すように円筒状のケース５７
の中心部に設けられた円盤状の強磁性体からなるクラッ
チ板５８とこれを厚さ方向両側から挟むドーナツ盤状の
永久磁石部材５９、６０を具備して構成され、クラッチ
板５８の中心部に前記第２の回転軸５２の一端部が挿通
されて固定され、この回転軸５２の一端部がベアリング
６１、６２により回転自在に軸支されてクラッチ板５８
がケース５７の内部で回転自在に支持されている。ま
た、ケース５７は中央ケース５７ａと端部ケース５７ｂ
の２重構造とされていて、一方のケースに永久磁石部材
５９が他方のケースに永久磁石部材６０がそれぞれ取り
付けられ、一方のケースを他方のケースに対してそれら
の中心軸まわりに所定角度回動させることで永久磁石部
材５９、６０を平行に対向したままの状態でそれらの対
面位置を変更できるように構成されている。

【００１４】前記永久磁石部材５９は、図４に示すよう
に４つの扇形の永久磁石盤５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５
９ｄを接合して構成され、永久磁石部材６０は４つの扇
形の永久磁石盤６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを接合
して構成され、永久磁石部材５９、６０の各々において
それらの周方向に隣接する永久磁石盤５９ａ…、６０ａ
…の極性が異なるようにされている。従って永久磁石部
材５９、６０の対面位置を変更することにより、図５あ
るいは図６に示すようにクラッチ板５８に印加する永久
磁石盤５９ａ…、６０ａ…の磁力線数を変更することが
でき、これによりクラッチ板５８の回転時の回転抵抗を
調整できるように構成されている。

【００１５】次に、ケース５７の支持板５３側には、ケ
ース５７に一体化されたタイミングプーリ６５が取り付
けられ、このタイミングプーリ６５にタイミングベルト
（回転伝達部材）６６が巻き付けられるとともに、この
タイミングベルト６６は第１の回転軸５１の一端部に取
り付けられたタイミングプーリ６７に巻き付けられ、第
１の回転軸５１の回転力をタイミングプーリ６５に伝達
してケース５７を回転駆動できるように構成されてい
る。従って、以上の構成から、中央ケース５７ａと端部
ケース５７ｂの回動角度を調整することでクラッチ板５
８に作用させる磁力線の数を変更し、クラッチ板５８の
回転時の抵抗を増減することができ、これにより第１の
回転軸５１の回転数と第２の回転軸５２の回転数の間に
回転数差を生じさせることができるようになっている。

【００１６】次に図７は、この例のワイヤソー装置Ｃに
設けられた間欠上下移動機構Ｅの全体構成を示すもの
で、この例の間欠上下移動機構Ｅは、被加工物を保持す
るテーブル２の下部に設けられた支持台７０と、この支
持台７０の背面側から支持台７０の側方側に延出された
操作ロッド７１と、この操作ロッド７１の先端部側上方
に設けられた押下装置７２と、前記テーブル２を常に上
方に牽引するための引上装置７３を主体として構成され
ている。前記テーブル２は、詳細には図８に示すように
上面に支持治具７５を備え、この支持治具７５によって
被加工物１を把持できるように構成されるとともに、テ
ーブル２の下部側の支持台７０は操作盤５の下部側に設
けられた接続ブロック７６を介して操作盤５の裏面側に
延出され、この接続ブロック７６の背面側に前記操作ロ
ッド７１が接続され、接続ブロック７６は操作盤５の裏
面側に設けられた図示略の案内レールに沿って上下移動
自在に支持されている。また、前記支持治具７５は、テ
ーブル２上に固定された基板７８の両端部に支持片７
９、７９を備えた倒コ字状のもので、一方の支持片７９
に形成されたネジ孔に螺合されたねじ軸８０により支持
片７９、７９間に被加工物１を把持できるように構成さ
れている。

【００１７】前記引上装置７３は、前記接続ブロック７
６の背面側に接続された牽引ワイヤ８１と、接続ブロッ
ク７６の背面側上方に設けられて牽引ワイヤ８１が巻き
掛けられた支持ローラ８２と、この支持ローラ８２の側
方に設けられて牽引ワイヤ８１が巻き掛けられた支持ロ
ーラ８３と、この支持ローラ８３の下方に設けられて牽
引ワイヤ８１を引くための重鎮部材８５を主体として構
成され、前記テーブル２には常に上方に引き上げられる
ように力が作用されている。

【００１８】前記押下装置７２は、前記操作ロッド７１
の先端側上方に設置された押下ブロック９０と、この押
下ブロック９０の基端部上方に設けられた位置調整装置
９１と、押下ブロック９０の先端部に取り付けられたエ
アーシリンダ等の押下器具９２を主体として構成されて
いる。

【００１９】前記押下ブロック９０は、ブロック状の基
台部９５と、その上部側面側に基台部９５と一体に延設
された上部支持片９６と、基台部９５の下部に水平に貫
通された回動ピン９７を介して上下に旋回自在に設けら
れた下部支持片９８を主体として構成されている。な
お、更に詳しくは、基台部９５の底部に凹部が設けられ
この凹部にロッド状の下部支持片９８の基端部が挿入さ
れ、基台部９５と下部支持片９８の基端部を貫通する回
動ピン９７が設けられて回動ピン９７を中心として下部
支持片９８が旋回自在に支持されている。また、前記支
持片９６の先端部にはピストンロッド９９を下に向けて
エアーシリンダ等の押下器具９２が取り付けられ、この
押下器具９２のピストンロッド９９を伸張させることで
回動ピン９７を支点として下部支持片９８を下方に旋回
させることができるようになっている。更に、下部支持
片９８の先端部と前記回動ピン９７の取付部の間には棒
状の押下部材１００が設けられていて、下部支持片９８
が下方に旋回された際にこの押下部材１００で操作ロッ
ド７１を押し下げてテーブル２を所定の距離だけ下降で
きるように構成されている。

【００２０】次に、前記基台部９５の上方には、支持盤
１０１に支持されてモータ１０２が設けられ、このモー
タ１０２の回転軸にはねじ軸１０３が接続されるととも
に、このねじ軸１０３は下向きに向けられて支持盤１０
１を貫通し、基台部９５に上下方向に形成されたねじ孔
に螺合されていて、このねじ軸１０３の回転により基台
部９５が上下に移動できるように構成されている。な
お、図７に符号１０５で示すものは、操作ロッド７１の
先端部下方側に設けられた操作ロッド上下位置出し用の
マイクロメータであり、このマイクロメータ１０５の中
心軸１０６を上下させることで操作ロッド７１の上下位
置を精密に計測できるようになっている。

【００２１】以上のような間欠引上機構Ｅの構成によれ
ば、引上装置７３でテーブル２を常に上方に向けて牽引
しておくことができ、テーブル２の上昇を押下部材１０
０で抑止しておくとともに、この状態から下部支持片９
８を下方に旋回させて押下部材１００で操作ロッド７１
を下降させることにより、テーブル２を微小距離だけ下
降できるようになっている。

【００２２】次に、図１に示す制御盤５の前面中央部に
は、支持ローラ６、６、６に巻き付けるためのワイヤ線
Ｓを特別な巻付状態に制御するためのアイドラー機構Ｆ
が設けられている。このアイドラー機構Ｆは、図９に示
すように制御盤５の前面中央部に前進あるいは後退自在
に設けられた位置調整ブロック１１０と、この位置調整
ブロック１１０の前面左右側に設けられた角度調整ブロ
ック１１１、１１２と、角度調整ブロック１１１の前面
に突設された支持軸１１３に取り付けられたアイドルロ
ーラ１１５と、角度調整ブロック１１２の前面に突設さ
れた支持軸１１６に取り付けられたアイドルローラ１１
７とを具備して構成されている。前記角度調整ブロック
１１１の前面は若干下側に向いて傾斜されるとともに角
度調整ブロック１１２の前面は若干上側に向いて傾斜さ
れていて、アイドルローラ１１５は若干下向きに傾斜さ
れ、アイドルローラ１１７は若干上向きに傾斜されてい
る。そして、前記アイドルローラ１１５、１１７の周面
中央部にはワイヤ線Ｓを巻き付けるための周溝１１５
ａ、１１７ａが形成されている。

【００２３】次に、制御盤５の案内ローラ９に巻き付け
て引き出されたワイヤ線Ｓは最初に支持ローラ６、６、
６の後端部６ｂ側（制御盤５側）の周溝６ａ…に沿って
３本の支持ローラ６を囲むように巻き始められ、支持ロ
ーラ６、６、６に半分ほど巻かれた後で上方の支持ロー
ラ６から引き出されてアイドルローラ１１５の周溝１１
５ａ、アイドルローラ１１７の周溝１１７ａの順に巻き
付けられ、次いで、支持ローラ６、６、６の中央部側か
ら先端部側に向けて支持ローラ６、６、６に巻き付けら
れている。即ち、支持ローラ６、６、６に対してワイヤ
線Ｓは互いに離間した前後２つの巻付部６Ａ、６Ｂを有
するように巻き付けられている。なお、これらの巻付部
６Ａ、６Ｂの幅はほぼ等しくされ、かつ、後述する被加
工物１の長さとほぼ等しくされている。また、前記の如
く傾斜されたアイドルローラ１１５は、その周面の支持
ローラ６側を支持ローラ６の巻付部６Ａの終端部に向け
るように、また、アイドルローラ１１７は、その周面の
支持ローラ６側を支持ローラ６の巻付部６Ｂの始端部に
向けるように位置調節されて傾斜されている。なお、こ
れらのアイドルローラ１１５、１１７の前後位置調節
は、制御盤５に対する位置調整ブロック１１０の前後位
置調節により行い、アイドルローラの傾斜角度調節は、
傾斜角度の異なる角度調整ブロック１１１、１１２を複
数用意しておいて角度の異なる角度調整ブロックの交換
により行う。なお、傾斜したアイドルローラ１１５、１
１７は２つの巻付部６Ａ、６Ｂの間隔が大きい際に必要
であるので、巻付部６Ａ、６Ｂの間隔が小さい場合は傾
斜していないアイドルローラを用いても良い。更に、支
持ローラ６に設ける巻付部の数は３つ以上の複数でも良
いので、その場合は、巻付部の数に合わせた数のアイド
ルローラを別途に設けることで対応することができる。

【００２４】次に、この例のワイヤソー装置Ａによりス
ライス切削加工する被加工物１について以下に詳細に説
明する。図１０は、被加工物１の全体構造を示すもの
で、この例の被加工物１は図１２に示す構造の磁気ヘッ
ドＨを製造するためのブロックである。図１２に示す構
造の磁気ヘッドＨは、フェライトあるいはセラミックな
どからなる板状の磁気コア半体１２０、１２１の突部１
２０ａ、１２１ａ間にガラス等の溶着層１２２、１２２
に両側を挟まれた状態の磁気ギャップＧが設けられたも
のである。なお、この例の磁気ヘッドＨの厚さは例えば
０.１〜０.２ｍｍ程度のものである。この構成の磁気ヘ
ッドＨを製造するには、通常、セラミック製あるいはフ
ェライト製の２本のブロックバーに溝加工を施し、溝加
工部分に必要に応じて磁性膜やギャップ膜を成膜し、ギ
ャップ膜を介して両ブロックバーをガラス等の溶着材で
接合して製造している。ここで図１０に示す被加工物１
は、前記溶着材で一体化された２つのブロックバー１２
６、１２７からなり、２つのブロックバー１２６、１２
７に形成された複数の溝部を突き合わせて形成された接
合孔１２８にガラス溶着層１２９が設けられて２つのブ
ロックバー１２６、１２７が接合され、各ブロックバー
１２６、１２７の長さ方向に規則的に形成された多数の
突部１２６ａ、１２７ａの間に磁気ギャップＧが形成さ
れている。従ってこの例の被加工物１の長手方向に直交
する図１１に示す切断線１３０…で被加工物１をスライ
ス切削加工することにより、図１２に示す磁気ヘッドＨ
を同時に多数得ることができる。

【００２５】前記構造のワイヤソー装置Ａは、図１０に
示す被加工物１から、一度に多数の図１２に示す磁気ヘ
ッドＨをスライス切削加工により切り出して製造するた
めに使用する。また、前記構造の被加工物１を前記ワイ
ヤソー装置Ａでスライス切削加工するには、板状の図１
３に示す固定治具１３５を用い、この固定治具１３５に
複数の被加工物１を整列状態で接着剤等により固定し、
この固定治具１３５を図８に示す支持治具７５に固定
し、この固定状態の被加工物１…に前記ワイヤ線Ｓを押
し付けるとともに砥液を供給してスライス切削加工す
る。なお、図１３に示す板状の治具１３５の上面には、
図１３では略されているが図１１の２点鎖線に示すよう
な複数の突部１３６、１３７が形成されていて、これら
の突部１３６、１３７に被加工物１を沿わせて設置し、
被加工物１を接着剤により突部１３６、１３７に固定す
ることでスライス切削加工に供することができる。

【００２６】被加工物１のスライス切削加工を行うに
は、まず、多数の被加工物１を固定した図１３に示す治
具１３５を図８に示す支持治具７５の基板７８上に設置
し、ねじ軸８０を回転させて治具１３５を支持治具７５
の基板７８に押し付けて固定する。この状態で各被加工
物１の向きと支持ローラ６、６、６に巻き付けられたワ
イヤ線Ｓの向きは図１３に示すように直交し、更に、治
具１３５上に並ぶ２列の被加工物１、１と支持ローラ６
とワイヤ線Ｓの位置関係は図９に示すような関係とな
る。次に、ワイヤ線Ｓを図１に示すように供給ロール１
７から送り出し、案内ローラ１８、１５、１６、７、
８、９の順にそれぞれ所定の幅になるように複数回巻き
掛け、その後に案内ローラ９から支持ローラ６、６、６
の半分程に必要回数図９に示すように巻き掛け、次い
で、アイドルローラ１１５、１１７を経て再び支持ロー
ラ６、６、６の残り半分程に図９に示すように必要回数
巻き掛け、更に案内ローラ１０、１１、１２、１３、１
４の順に必要回数巻き掛け、案内ローラ１９を経て巻取
ロール２０で巻き取るようにしてワイヤ線Ｓを連続的に
所定の速度で移動させる。

【００２７】このワイヤ線Ｓの連続移動の際に、前述の
張力発生機構Ｄを作動させてワイヤ線Ｓに張力を付加す
る。ワイヤ線Ｓの張力発生機構Ｄにおいては、図３に示
すケース５７の中央ケース５７ａと端部ケース５７ｂの
回動角度を適宜の値に調整しておくことにより、クラッ
チ板５８に作用する磁力線の数を図５または図６に示す
ように変更できるので、第１の回転軸５１と第２の回転
軸５２との間に回転数差を生じさせることができる。こ
の回転数差において、（第１の回転軸５１の回転数）：
（第２の回転軸５２の回転数）＝１：１.１〜１.２の範
囲に設定することで、支持ローラ６、６、６に供給する
ワイヤ線Ｓの速度よりも支持ローラ６、６、６から巻き
取るワイヤ線Ｓの速度を必要かつ十分に早くできるの
で、結果的にワイヤ線Ｓに張力を発生させることができ
る。

【００２８】また、永久磁石部材５９、６０の対面位置
の変更によりクラッチ板５８を横切る磁力線数を調整す
ることでクラッチ板５８の回転を磁力線で抑制し、一方
の回転軸５１と他方の回転軸５２との間に回転数差を生
じさせるようにするならば、永久磁石部材５９、６０の
対面位置の微小調節によりクラッチ板５８の回転数微調
整を正確に行えるので、発生させる張力を所望の値に正
確に微調整することが可能であり、被加工物１から数分
の１ｍｍ程度の厚さの微細な磁気ヘッドを正確にスライ
ス切削加工する場合に被加工物１に対するうねりの発生
を抑制しつつ正確にスライス切削加工することができ
る。なお、ワイヤ線Ｓの移動中にシーソー軸２２を適宜
揺動させてワイヤ線Ｓの移動をできる限り円滑すること
が好ましい。

【００２９】前記張力を付加した状態のワイヤ線Ｓは支
持ローラ６、６、６に複数回巻き掛けられているので、
前記テーブル２を徐々に一定速度で上昇させることでこ
の巻き掛けたワイヤ線Ｓを被加工物１…に押し付けるこ
とができる。ここでワイヤ線Ｓを移動させるのと同時に
ワイヤ線Ｓと被加工物１に図示略の砥液供給装置から砥
液を供給する。前記テーブル２を上昇させるには、図７
に示す間欠上下機構Ｅのねじ軸１０３を回転させて押下
ブロック９０を徐々に上昇させることで操作ロッド７１
を押さえていた押下部材１００を徐々に上昇させること
ができるので、重鎮部材８５の牽引ワイヤ８１を介する
牽引力を利用してテーブル２を徐々に一定速度で上昇さ
せることができる。テーブル２が上昇して治具１３５上
の多数の被加工物１が支持ローラ６、６、６間に巻かれ
たワイヤ線Ｓに接触すると、ワイヤ線Ｓは多数の被加工
物１を同時に所定の間隔でスライス切削加工してゆく。

【００３０】この際に、支持ローラ６、６、６に巻き掛
けたワイヤ線Ｓは、図９に示すように被加工物１の長さ
と同程度の２つの巻付部６Ａ、６Ｂに掛けて巻き掛けら
れているので、支持ローラ６、６、６に巻き付けたワイ
ヤ線Ｓのほぼ全てをスライス切削加工用に使用すること
ができる。即ち、支持ローラ６、６、６に巻き掛けたワ
イヤ線Ｓにおいて被加工物１に接触しないワイヤ線Ｓを
できるだけ無くすることができる。このように支持ロー
ラ６、６、６に巻き付けたワイヤ線Ｓのほぼ全てに均等
に被加工物１…を押し付けつつスライス切削加工するこ
とができることで、ワイヤ線Ｓによる被加工物１の切断
精度を向上させることができる。この理由は、仮に支持
ローラ６、６、６の全長にわたりワイヤ線Ｓを巻き付け
る構成にすると、被加工物１に接触するワイヤ線Ｓと被
加工物１に接触しないワイヤ線Ｓが支持ローラ６、６、
６上に存在することなり、ワイヤ線Ｓに対する負荷バラ
ンスが崩れ、張力が上がったワイヤ線Ｓと張力が下がっ
たワイヤ線Ｓが支持ローラ６、６、６上に存在すること
になるので切削精度が低下することなる。

【００３１】また、支持ローラ６、６、６に巻き掛ける
ワイヤ線Ｓの本数をできる限り少なくすることで支持ロ
ーラ６、６、６の支持部分に対する負荷を少なくするこ
とができ、スライス切削加工精度の向上に寄与する。即
ち、１３０回巻きの可能な長さの支持ローラ６、６、６
にワイヤ線Ｓを全長にわたり巻き付けると、１３０回の
巻付回数になり、１回の巻き付けに当たり２ｋｇの巻付
力とすると、支持ローラ６、６、６には２６０ｋｇの力
が作用することになる。これに対して図９に示すように
被加工物１の形状に合わせて被加工物１の長さに対応し
た部分にのみワイヤ線Ｓを巻き付けるようにすると、１
００回程度の巻付回数で良くなり、その際に支持ローラ
６、６、６に負荷される力は２００ｋｇになる。これに
より、ローラ６、６、６の支持軸に対する圧力負荷は少
なくなり、支持軸の撓みやそりが少なくなり、その分、
支持ローラ６、６、６に巻き掛けられたワイヤ線Ｓの間
隔差が少なくなるのでスライス切削加工の加工精度が向
上する。

【００３２】次に、ワイヤ線Ｓに張力を負荷している張
力発生機構Ｄは、支持部材５３に２本の回転軸５１、５
２がそれぞれ１箇所のベアリング部分で軸支されている
のみであり、図２４に示す従来のギア機構Ｂで必要とさ
れていた３本よりも少ないので、正確な位置出しを行う
必要のある回転軸数と軸支部分が少なくなり、その分回
転軸の位置出し作業が容易になり、位置出し精度も向上
させることができる。また、基本的に支持部材５３にそ
れぞれ１箇所ずつ軸支された回転軸が２本軸支される構
成のために、各回転軸５１、５２の取り外し作業も従来
構造よりも容易に行うことができ、分解作業を伴うメン
テナンス作業も従来よりも容易に行うことができる。以
上のことから、第１の回転軸５１と第２の回転軸５２の
回転時の位置ずれ精度、偏芯精度を向上させることがで
き、これによりワイヤ線Ｓに付加する張力の値も安定化
できるので、被加工物１のスライス切削加工時の加工精
度も向上させることができる。すなわち、従来装置より
もうねりの少ない状態で被加工物１をスライス切削加工
できる。

【００３３】これに対し、前述の構成のギア機構Ｂにあ
っては、回転軸２５、２６と調整軸２８を設け、それぞ
れの軸を最低２箇所のベアリングで支持する必要があ
り、回転軸２５、２６の回転数差を調整するために３本
の軸と６個のベアリングが必要であるために、各軸を連
動させて偏差無く高い精度で回転させるためには、各軸
の位置決め精度が極めて高いレベルで要求される問題が
ある。また、ギアボックス内部の機構が複雑で分解が難
しいために、メンテナンスの必要が生じた場合に作業が
極めて煩雑になる問題がある。即ち、ギア機構Ｂのメン
テナンスを行う必要が生じた場合に各回転軸やギアの取
り外し、あるいは、部品の交換が極めて煩雑な問題があ
る。また、粉末クラッチ装置３０を用いた構成である
と、磁性粉によってクラッチ板３７と回転部材３８の回
転を連結する際に、磁性粉のクラッチ操作に対する追従
性に限界があるために、回転抵抗にムラを生じやすい問
題があり、ワイヤ線Ｓに張力ムラを生じ易い問題があっ
た。なお、ワイヤ線Ｓの張力ムラを生じるようである
と、被加工物１が小さくなった場合に被加工物１の切断
部分がうねりを生じやすくなる問題がある。

【００３４】次に、切削加工を続行している場合に、被
加工物１とワイヤ線Ｓの接触部分に砥液が十分に供給さ
れない状態が生じる場合がある。図１４は、ワイヤ線Ｓ
が被加工物１を切削している状態を示すが、この状態に
おいてワイヤ線Ｓには張力が与えられてはいるが、被加
工物１に押し付けられてもいるので、ワイヤ線Ｓは若干
上向きに湾曲しながら被加工物１と接触し、この状態で
加工が進行される。ここで被加工物１の周囲から砥液が
供給されると、砥液は被加工物１の切削溝１ａの入口側
までは容易に浸入するが、切削溝１ａの底部１ｂ側には
容易に浸入できなくなり、場合によっては切削溝１ａの
底部１ｂに砥液が供給されないままで切削が進行し、場
合によってはワイヤ線Ｓの断線を引き起こすおそれも生
じる。

【００３５】このような問題を解消するために、スライ
ス切削加工の進行に伴い、所定時間毎にワイヤ線Ｓを被
加工物１の切削溝１ａの底部１ｂから引き離す操作を行
う。この操作を行うために図７に示す前述の間欠上下機
構Ｅを作動させる。間欠上下機構Ｅの押下器具９０のピ
ストンロッド９９を伸張させて下部支持片９８を下降さ
せ、押下部材１００でテーブル２を微小距離だけ下降さ
せると、図１４に示すワイヤ線Ｓを図１５に示すように
切削溝１ａから外にはみ出ないように切削溝１ａの底部
１ｂから上昇させて離れさせことができるので、この離
れた部分に生じた隙間１４０から砥液を切削溝１ａの底
部１ｂに供給することができる。このような底部１ｂに
対する砥液の供給は一瞬のうちに行えるので、間欠上下
機構Ｅを作動させてテーブル２を下降させる操作は所定
の間隔毎に短時間行えばよい。このように操作すること
で砥液の供給不能に伴うワイヤ線Ｓの断線発生を防止で
きる。なお、切削の進行に伴い、被加工物１の切削溝１
ａにおいてワイヤ線Ｓの上には加工屑や加工スラッジ等
が生成し、これが堆積しようとするが、前記の間欠上下
機構Ｅによるワイヤ線Ｓの引上操作を行ない、これらを
ワイヤ線Ｓで上方に持ち上げると、被加工物１に吹きか
けられて被加工物１の表面を流れている砥液がこれらを
洗い流すので加工屑や加工スラッジを切削溝１ａから容
易に除去することができる。

【００３６】次に、下部支持片９８の下方旋回移動量は
押下機器９２のピストンロッド９９の上下移動量の微調
整により容易に調整することができ、これに合わせてテ
ーブル２の下降距離を微調整できるので、ワイヤ線Ｓを
切削溝１ａから出さないように必要な分だけ容易に上昇
させることができる。これにより、ワイヤ線Ｓを切削溝
１ａから外に出すことなくワイヤ線Ｓを切削溝１ａの底
部１ｂから確実に引き離すことができるので、切削溝１
ａの周縁部を傷めることなくワイヤ線Ｓの上下移動がで
きる効果がある。また、前記の構成に代えて、支持ロー
ラ６、６、６の支持部分を首振り自在に構成し、被加工
物１に対して支持ローラ６、６、６を若干の角度首振り
移動するようにしてワイヤ線Ｓを被加工物１から離間自
在に構成することもできるが、このように構成すると、
微細な切削溝１ａから外に出たワイヤ線Ｓが再び切削溝
１ａに入る際に切削溝１ａの開口部周縁に衝突するおそ
れがあり、この衝突を生じると切削溝１ａの開口部周縁
を欠けさせてしまうおそれがある。従って前記の構造の
ように上下間欠移動機構Ｅを設けてワイヤ線Ｓを切削溝
１ａの内部で若干上昇させるようにすることが重要であ
る。

【００３７】以上のようなスライス切削加工を続行し、
被加工物１をワイヤ線Ｓで切削してゆき、ワイヤ線Ｓが
被加工物１を支持する固定治具１３５に到達した時点で
スライス切削加工を終了する。加工終了後に固定治具１
３５を支持治具７５から取り外し、固定治具１３５と被
加工物１を接着剤溶解用の溶液に浸漬して接着剤を溶解
することで固定治具１３５から多数の図１２に示す磁気
ヘッドＨを同時に得ることができる。

【００３８】ところで、前記の例においては、図９に示
すように支持ローラ６に２つの巻付部６Ａ、６Ｂを設
け、巻付部６Ａ、６Ｂとほぼ同じ長さの被加工物１をス
ライス切削加工する場合について説明したが、被加工物
の長さが図９に示す被加工物１よりも更に小さいものの
場合は、支持ローラ６に図９よりも更に小さな巻付部を
必要数設けて目的の被加工物と同じ程度の長さの巻付部
を設け、その巻付部を用いて切削加工することが好まし
い。その場合、形成する巻付部によっては、アイドルロ
ーラ１１５、１１７の前後位置と傾斜角度を変更する必
要がある。その場合は、位置調整ブロック１１０の制御
盤５に対する前後位置調整と、角度調整ブロック１１
１、１１２の交換を行うことで対応することができる。
角度調整ブロック１１１、１１２は、それらの前面の傾
斜角度の異なるものを予め複数用意しておき、支持ロー
ラ６上に形成する巻付部６Ａ、６Ｂの位置や長さに対応
して交換する。交換に際し、アイドルローラ１１５の周
溝１１５ａの支持ローラ６側の部分が必要な巻付部の端
部に向くように、また、アイドルローラ１１７の周溝１
１７ａの支持ローラ６側の部分が他の必要な巻付部の端
部に向くようにすれば良い。このようにすることで、被
加工物の長さが異なった場合のスライス切削加工に対応
することができ、また、同じ長さの被加工物であって
も、固定治具１３５に取り付ける位置が異なる場合に容
易に対応することができ、いずれの場合においても支持
ローラ６上におけるワイヤ線Ｓの円滑な移動状態を確保
できる。

【００３９】

【実施例】

「実施例１」図１に示す構成のワイヤソー装置を用いて
フェライト製の棒状の被加工物をスライス切削加工した
場合のうねり量の発生状況について試験した。支持ロー
ラは、超高分子ポリエチレン製の外径６０ｍｍ、長さ５
０ｍｍ、周面溝数１３０個のものを用いた。ワイヤ線は
直径０.１３４ｍｍのピアノ線を用い、このワイヤ線を
支持ローラに５０ターンずつ長さ１５ｍｍにわたる２つ
の巻付部に巻き付けた。用いた砥液は、＃６０００の砥
粒を油の中に分散させたものであり、これに切削油を追
加して被加工物上方から供給した。この装置において、
図２４に示す従来のギア装置Ｂを用いてワイヤ線に張力
を負荷して４０個の被加工物を切削加工した場合と、図
２に示す張力発生機構Ｄを用いてワイヤ線に張力を負荷
して４０個の被加工物を切削加工した場合の張力変動値
を求めた結果を図１６に示す。なお、ワイヤ線に張力を
発生させるために図２４に示すギア装置Ｂの回転軸２
５、２６間の回転数差は１.２：１に設定し、図２に示
す回転軸５１、５２の回転数差は１.２：１に設定し
た。

【００４０】張力変動値は、ギア装置Ｂの回転軸２５を
固定し、回転軸２６を回転させるときの抵抗値をテンシ
ョンメータを用いて測定し、更に図２に示す回転軸５１
を固定し回転軸５２を回転させる抵抗値をテンションメ
ータにて測定した。図１６に示すように従来のギア装置
を用いた場合は、加工前と加工後において大きな張力変
動（８００ｇ程度）を生じたのに対し、張力発生機構Ｄ
を用いた場合は加工前と加工後において大きな張力変動
を生じていない（１００ｇ程度の変動）ことが判明し
た。即ち、従来のギア機構を用いた装置では加工進行と
ともに張力が低下するので、加工の最初から最後まで安
定した張力を負荷できないのに対し、本発明に係る張力
発生機構Ｄを用いることで加工の最初から最後までほぼ
一定の張力を印加しつつスライス切削加工できることが
明らかである。

【００４１】「実施例２」次に、図１７に示す形状の磁
気ヘッドＨを前記棒状の被加工物１からスライス切削加
工により得る場合において、うねりとワイヤ線の張力と
の関係、うねりと砥粒サイズとの関係、うねりと砥粒粘
度の関係、うねりと荷重（ワイヤ線による押し付け荷
重）の関係、うねりとワイヤ線の送る速度の関係、うね
りとワイヤーの往復の回数の関係を測定し、それらの結
果を図１８（Ａ）〜（Ｆ）に示した。図１８（Ａ）〜
（Ｆ）に示す結果から、うねりに及ぼす影響が大きいの
はワイヤ線の張力と砥粒サイズの大きさであることが判
明した。しかしながら、砥粒サイズは磁気ヘッドを製造
する場合に自由に選定できないパラメータであり、切削
するべき磁気ヘッドの素材に応じてほぼ決まったサイズ
の砥粒を用いなくてはならない制限がある。従って、前
記実施例１において用いた張力発生機構Ｄを用いてスラ
イス切削加工することが、うねりの少ない寸法精度の高
い磁気ヘッドを製造するために極めて重要であることが
明らかになった。

【００４２】「実施例３」次に被加工物１をスライス切
削加工する場合の間欠上下移動機構Ｅの効果について検
証する実験を行った。被加工物として単結晶フェライト
バーからなるものを用い、固定治具として多結晶フェラ
イトブロックからなるものを用い、両者を高硬度の瞬間
接着剤により接着して一体化し、これに対して単結晶フ
ェライトバーから固定治具の表面部分までスライス切削
加工する場合に、１分間のインターバルで０.２ｍｍだ
け被加工物を一瞬下げてから戻す操作（０.２ＡＴＦ）
の条件で間欠上下移動機構Ｅを作動させた場合と、１分
間のインターバルで０.４ｍｍだけ被加工物を一瞬下げ
てから戻す操作（０.４ＡＴＦ）の条件で間欠上下移動
機構Ｅを作動させた場合と、間欠上下移動機構Ｅを用い
ない場合において、切り込み位置と加工時間との関係を
求めた結果を図１９に示す。

【００４３】間欠上下移動機構Ｅを０.２ＡＴＦあるい
は０.４ＡＴＦの条件で作動させてスライス切削加工し
た場合と、作動させない状態のままでスライス切削加工
した場合において、単結晶フェライト製の被加工物自体
を切削完了するまでの間（図１９のＰ〜Ｑの部分）では
ほとんど差がないが、スライス切削加工が接着剤部分
（図１９のＲ部分）を超えて被加工物と固定治具の両方
をスライス切削する部分（図１９のＴ部分）まで及ぶよ
うになるとそれらの間に差が生じ、間欠上下移動機構Ｅ
を作動させた場合の方がより多く切削できていることが
明らかになった。従って間欠上下移動機構Ｅを作動させ
た方がスライス切削加工をより速い切削速度で行うこと
ができることが明らかになった。

【００４４】「実施例４」本発明に係るアイドラー機構
を設けて支持ローラに離間した２つのワイヤ線巻付部を
形成し、結果的に支持ローラに対するワイヤ線の巻付数
を少なくしたことによる効果について試験した。前記実
施例１で用いたものと同じ支持ローラに対して全長にわ
たり１３０回巻きしたものと、幅１５ｍｍの巻付部に５
０回ずつ、合計１００回巻きしたものを用意し、それぞ
れの巻き数の支持ローラを用いた場合のシャフト偏芯量
Ｗ（図２０参照）とローラ伸縮量Ｚおよび加工時の発熱
状態を測定した。その結果を以下の表１に記載する。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１に記載する結果から明らかなように１
３０回巻きの支持ローラを用いる場合よりも１００回巻
きの支持ローラを用いる方がローラシャフト偏芯量を１
／３程度に低減することができ、ローラ伸縮量を１／６
〜１／７程度に低減することができ、加工発熱も大幅に
低減できることが判明した。このように大幅に特性向上
できる原因は、ワイヤ線の支持ローラに対する巻付数を
削減して支持ローラに負荷される巻き圧力を減少させた
ことと、被加工物をスライス切削加工する場合に切削に
寄与していないワイヤ線を無くすることできることの相
乗効果であると思われる。また、巻き数が増加して支持
ローラのシャフトが撓むようであると回転抵抗が増加
し、それによる発熱が生じて結果的に加工発熱が上昇す
ることも予想されるので、この面においても巻き数を少
なくすることが有効であると思われる。

【００４７】「実施例５」前記実施例４で１００回巻き
の支持ローラを用いることでスライス切削加工して被加
工物から得られた磁気ヘッドの切断面粗さと、前記実施
例４で比較用に用いられた１３０回巻きの支持ローラを
用いることで得られた磁気ヘッドの切断面粗さをそれぞ
れ測定し、ロット単位で表面粗さのばらつきを求めた結
果を図２１に示す。図２１の棒グラフにおいて１つの棒
は試料１０本のばらつきを示す。図２１に示す結果から
明らかなように、巻線数の少ない支持ローラを用いた構
成を採用することにより、切削面の表面粗さのばらつき
を従来の５〜１３μｍの範囲から１〜５μｍの範囲に少
なくできることが明らかになった。これは、支持ローラ
に巻き付けたワイヤ線において、被加工物に接触するも
のと被加工物に接触しないものが存在すると、被加工物
に接触したワイヤ線と接触しないワイヤ線との間に緩み
が生じ、被加工物に対するワイヤ線の接触状態が部分的
に異なるようになり、これが原因となって切断面の凹凸
が大きくなることに起因していると思われる。なお、表
面粗さのばらつきが５〜１３μｍの範囲では磁気ヘッド
に要求される表面精度において不足であるので、更にラ
ップ加工を施して切断面の仕上げ加工を施してから次工
程に送る必要があるが、ばらつきが１〜５μｍの精度で
あればこのようなラップ加工を施さなくとも次工程に送
ることができるので、ラップ加工を省略することもでき
る効果がある。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の支持ローラにワイヤ線の巻付部を複数設け、複数の
巻付部間に巻付部から引き出したワイヤ線を掛け渡すア
イドルローラを設けたので、複数の巻付部に渡るワイヤ
線をそれぞれ円滑に移動できるとともに、円滑にワイヤ
線の移動を行う複数の巻付部をそれぞれ被加工物に押し
付けて被加工物をスライス切削加工することができる。
次に、ワイヤ線を巻き付けるアイドルローラを一対、個
々に下向きあるいは上向きに傾斜させて巻付部の間の部
分に設け、１つの巻付部から引き出したワイヤ線を２つ
のアイドルローラに掛け渡した後で他の巻付部に移動で
きるので、２つの巻付部が多少離れていてもワイヤ線に
無理な負荷をかけることなくワイヤ線を支持ローラ上の
１つの巻付部から他の巻付部に移行させることができ、
ワイヤ線の移動を円滑にできる。これにより、被加工物
の大きさに合わせて複数の巻付部を構成し、巻付部どう
しが多少離れていた場合であっても、１つの巻付部から
他の巻付部に円滑にワイヤ線を移行させることができ
る。

【００４９】また、前記の構成において対になる一方の
アイドルローラの周面の一部を１つの巻付部に近接さ
せ、他方のアイドルローラの周面の一部を他の巻付部に
近接させることでワイヤ線に無理な負荷をほとんどかけ
ることなくワイヤ線を１つの巻付部から他の巻付部に移
行させることができる効果がある。従って、被加工物の
大きさに合わせて複数の巻付部を構成し、巻付部どうし
が多少離れていた場合であっても、１つの巻付部から他
の巻付部に円滑にワイヤ線を移行させることができ、ス
ライス切削加工中にワイヤ線に対して無用な負荷をかけ
るおそれを少なくすることができる。次に、前記の構成
において被加工物の長さと巻付部の幅をほぼ同じにする
ことにより、被加工物のスライス切削加工中に被加工物
にワイヤ線のほとんど全てを接触させ、接触しないワイ
ヤ線を無くすることができ、スライス切削加工中のワイ
ヤ線のたるみや締まりすぎを無くすることができるため
に、被加工物をスライス切削加工する場合の切削加工精
度低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワイヤソー装置の一例を示す構成
図である。

【図２】図１に示すワイヤソー装置に設けられる張力発
生機構を示す断面図である。

【図３】図２に示す張力発生機構に組み込まれる磁気ト
ルククラッチ機構の一例を示す断面図である。

【図４】図３に示す磁気トルククラッチ機構に設けられ
る永久磁石部材の斜視図である。

【図５】図４に示す永久磁石部材から発生された磁力線
の向きの一例を示す説明図である。

【図６】図４に示す永久磁石部材から発生された磁力線
の向きの一例を示す説明図である。

【図７】図１に示すワイヤソー装置に設けられる間欠上
下移動機構の一例を示す構成図である。

【図８】図１に設けられるワイヤソー装置に設けられる
テーブル部分の斜視図である。

【図９】図１に設けられるワイヤソー装置に設けられる
支持ローラとアイドラー機構を示す側面図である。

【図１０】図１に示すワイヤソー装置でスライス切削加
工される被加工物の一例を示す斜視図である。

【図１１】図１０に示す被加工物を固定治具に固定した
状態を示す斜視図である。

【図１２】図１０に示す被加工物から得られる磁気ヘッ
ドの一例を示す平面図である。

【図１３】被加工物と固定治具とワイヤ線の相対位置関
係を示す説明図である。

【図１４】被加工物をワイヤ線がスライス切削加工して
いる状態を示す斜視図である。

【図１５】被加工物をスライス切削加工している状態に
おいてワイヤ線を上昇させた状態を示す斜視図である。

【図１６】従来装置と本発明装置において加工前と加工
後の張力変動状態を測定した結果を示す図である。

【図１７】図１７（Ａ）は被加工物からスライス切削さ
れた磁気ヘッドの側面図、図１７（Ｂ）は磁気ヘッドの
うねり量を示す図である。

【図１８】図１８（Ａ）はうねり量とワイヤ線張力の関
係を示す図、図１８（Ｂ）はうねり量と砥液の砥粒サイ
ズの関係を示す図、図１８（Ｃ）はうねり量と砥液の砥
粒粘度の関係を示す図、図１８（Ｄ）はうねり量と荷重
（被加工物に対するワイヤ線の押し付け荷重）の関係を
示す図、図１８（Ｅ）はうねり量とワイヤ線送り速度の
関係を示す図、図１８（Ｆ）はうねり量とドライブの回
転数の関係を示す図である。

【図１９】本発明に係る装置と従来装置を用いて被加工
物をスライス切削加工した場合の切り込み位置と下降時
間の関係を示す図である。

【図２０】支持ローラの撓み量と伸縮量を説明するため
の図である。

【図２１】支持ローラの全長にわたりワイヤ線を巻回し
た装置と支持ローラに２つの巻付部を形成して巻き付け
数を少なくした装置を用いて被加工物をスライス切削加
工した場合に得られた磁気ヘッドの切削面の表面粗さの
分布を示す図である。

【図２２】従来のワイヤソー装置の一例を示す構成図で
ある。

【図２３】従来のワイヤソー装置で被加工物をスライス
切削加工している状態を示す図である。

【図２４】従来のワイヤソー装置に用いられているギア
装置を示す断面図である。

【図２５】図２５（Ａ）はワイヤ線で被加工物を切削し
ている状態を示す拡大斜視図、図２５（Ｂ）は切削溝内
のワイヤ線と砥粒の関係を示す図である。

【符号の説明】

Ｃ ワイヤソー装置、 Ｄ 張力発生機構、 Ｅ 間欠上下移動機構、 Ｆ アイドラー機構、 Ｇ 磁気トルククラッチ機構、 Ｓ ワイヤ線、 １ 被加工物、 １ａ 切削溝、 １ｂ 底部、 ２ テーブル、 ５ 制御板、 ６ 支持ローラ、 ６Ａ、６Ｂ 巻付部、 ６ａ 周溝、 ７、８、９ 案内ローラ、 １０、１１、１２ 案内ローラ、 １３、１４、１５、１６ 案内ローラ、 １７ 供給ロール、 ２０ 巻取ロール、 ７１ 操作ロッド、 ７２ 押下装置、 ７３ 引上装置、 ８１ 牽引ワイヤ、 ８５ 重鎮部材、 ９０ 押下ブロック、 ９２ 押下器具、 ９５ 基台部、 ９７ 回動ピン、 ９８ 下部支持片、 １００ 押下部材、 １０５ マイクロメータ、 １１０ 位置調整ブロック、 １１１、１１２ 角度調整ブロック、 １１５、１１７ アイドルローラ、 １１５ａ、１１７ａ 周溝、 １１３、１１６ 支持軸。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を保持するテーブルと、テーブ
   ルの上方に前記被加工物に対向して設けられた複数の支
   持ローラと、前記テーブルの一側に立設された制御盤
   と、前記制御盤に設けられた複数の案内ローラと、前記
   制御盤の案内ローラにワイヤ線を供給するための供給機
   構と、前記制御盤の案内ローラを介して前記複数の支持
   ローラに巻回されたワイヤ線を前記制御盤の他の案内ロ
   ーラを介して巻き取るための巻取機構とを具備して構成
   され、前記被加工物と複数の支持ローラを接近離間自在
   に構成して複数の支持ローラ間に懸架されたワイヤ線を
   被加工物に押し付けて被加工物をスライス切削加工する
   ワイヤソー装置であって、 前記複数の支持ローラの周面に渡るようにワイヤ線を所
   定のピッチで複数の支持ローラに掛け渡した巻付部が、
   支持ローラの長さ方向に複数、相互の間に間隔をあけて
   形成され、支持ローラの近傍に支持ローラ上の１つの巻
   付部から他の巻付部に移行する間のワイヤ線の一部を掛
   け渡すアイドルローラが設けられてなることを特徴とす
   るワイヤソー装置。
2. 【請求項２】 前記アイドルローラが支持ローラの近傍
   に少なくとも一対設けられ、対になる一方のアイドルロ
   ーラが下向きに他方のアイドルローラが上向きにそれぞ
   れ傾斜され、支持ローラ上の１つの巻付部から他の巻付
   部に移行する間のワイヤ線の一部が対になるアイドルロ
   ーラの双方に掛け渡されてなることを特徴とする請求項
   １記載のワイヤソー装置。
3. 【請求項３】 対になるアイドルローラが支持ローラの
   長さ方向に移動自在に支持され、傾斜された一方のアイ
   ドルローラの周面の一部が支持ローラ上の１つの巻付部
   の端部に、他方のアイドルローラの周面の一部が支持ロ
   ーラ上の他の巻付部の端部にそれぞれ近接されてなるこ
   とを特徴とする請求項２記載のワイヤソー装置。
4. 【請求項４】 テーブル上に支持ローラの長さ方向に沿
   って複数の被加工物が設置され、支持ローラ上の１つの
   巻付部の幅がテーブル上の１つの被加工物の長さとほぼ
   同じにされてなることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載のワイヤソー装置。