JPH1110511A - スラリ循環装置、ワイヤソー及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークの切削中において、自動的にスラリの砥
粒濃度をほぼ一定にすることが可能なスラリ循環装置、
スラリ循環装置を備えたワイヤソー及びスラリ循環装置
を動作させるためのプログラムを記録した記録媒体を提
供すること。 【解決手段】ワーク２１の切削加工部に供給するスラリ
は、供給配管路３７中に配設された粘度計４１ａによっ
て測定される。スラリの粘度が上限値を超えている場合
は、制御部からの制御信号に基づいて第３バルブ４６ｂ
を全開にさせる。分散液用流量計４７は、流れる分散液
の量を測定する。その測定結果に応じて所定量の分散液
がスラリ貯留タンク３６内に供給されると、第３バルブ
４６ｂが閉じられる。このため、ワーク２１の切削時に
発生する熱によって分散液が蒸発して、スラリ中に含ま
れる遊離砥粒が相対的に上昇することはなく、ワイヤ１
５には均一の遊離砥粒が付着し、ワーク２１の切削効率
が低下することもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤを用いて、
半導体材料、磁性材料、セラミック等の硬脆材料のワー
クを切削加工するためのワイヤソーに装設されるスラリ
循環装置、そのスラリ循環装置を備えたワイヤソー及び
スラリ循環装置を動作させるためのプログラムを記録し
た記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤソーにおいては、複数の加工用ロ
ーラが所定間隔おきに配設され、それらのローラの外周
には複数の環状溝が所定ピッチで形成されている。ま
た、各加工用ローラ間において、環状溝には１本のワイ
ヤが順に巻回されている。そして、ワイヤが走行されな
がら、そのワイヤ上に遊離砥粒を含む水性または油性の
スラリが供給され、この状態でワイヤに対しワークが押
し付け接触されて、そのワークが切削されてウェハ状に
スライス加工される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記スラリ
はワークの切削時、発熱によって分散液（水や油）が蒸
発したりして、スラリ中に含まれる遊離砥粒の量が相対
的に上昇する。これは、特に分散液が水性である場合に
顕著であった。このため、スラリの粘度が高くなり、ス
ラリの流動性も低下する。その結果、遊離砥粒がワイヤ
に対して均一に付着せず、ワークの切削効率が低下する
とともに、ワークのスライス面の精度が低下していた。

【０００４】しかしながら、従来スラリの砥粒濃度を管
理する方法は、作業者の勘や経験に頼られていた。つま
り、スラリの砥粒濃度が大きくなると、作業者が装置を
一旦停止させて、スラリの一部または全部を廃棄し、ス
ラリを補充していた。このため、作業効率が低下すると
ともに、スラリが無駄に廃棄されることもあった。

【０００５】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたもので、その目的は、ワー
クの切削中において、自動的にスラリの砥粒濃度をほぼ
一定にすることが可能なスラリ循環装置、スラリ循環装
置を備えたワイヤソー及びスラリ循環装置を動作させる
ためのプログラムを記録した記録媒体を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、分散液に砥粒が混合されたスラリをワークの
切削加工部に供給した後、そのスラリを回収して再び切
削加工部に供給するスラリ循環装置において、切削加工
部に供給するスラリの砥粒濃度を測定する濃度測定手段
と、スラリ貯留部に分散液を供給する分散液供給手段
と、濃度測定手段による測定結果が上限値を超えたとき
分散液供給手段を動作させる制御手段とを備えた。

【０００７】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載のスラリ循環装置において、制御手段は、濃度
測定手段による測定結果と上限値との比較に基づいて分
散液供給量を自動的に決定する。

【０００８】請求項３に記載の発明においては、請求項
１または請求項２に記載のスラリ循環装置において、分
散液供給量を任意に設定可能な分散液供給量設定手段を
備えた。

【０００９】請求項４に記載の発明においては、請求項
１に記載のスラリ循環装置において、遊離砥粒をスラリ
貯留部に供給する砥粒供給手段を備え、制御手段は、濃
度測定手段による測定結果が下限値に満たないとき、砥
粒供給手段を動作させる。

【００１０】請求項５に記載の発明においては、請求項
１または請求項４に記載のスラリ循環装置において、ス
ラリ貯留部内におけるスラリをスラリ廃液部に排出する
スラリ排出手段と、スラリ貯留部に新しいスラリを供給
するスラリ供給手段とを備えた。

【００１１】請求項６に記載の発明においては、請求項
５に記載のスラリ循環装置において、スラリ定量交換指
令手段と、このスラリ定量交換手段により、スラリ排出
手段とスラリ供給手段とが動作されて、スラリ貯留部内
におけるスラリの定量交換を行い、その後に濃度測定手
段を実行する。

【００１２】請求項７に記載の発明においては、請求項
１〜請求項３のいずれか１項に記載のスラリ循環装置に
おいて、分散液供給手段による分散液の供給累積量が設
定量に達した場合は、スラリ排出手段及びスラリ供給手
段によりスラリ貯留部内におけるスラリをすべて新しい
スラリに交換する。

【００１３】請求項８に記載の発明においては、請求項
５〜請求項７のいずれか１項に記載のスラリ循環装置に
おいて、スラリ供給手段は、分散液供給手段と砥粒供給
手段とから構成される。

【００１４】請求項９に記載の発明においては、請求項
１〜請求項８のいずれか１項に記載のスラリ循環装置を
備えた。請求項１０に記載の発明においては、請求項１
〜請求項８のいずれか１項に記載のスラリ循環装置にお
いて、コンピュータにスラリ循環装置の動作を実行させ
るためのプログラムを記録した。

【００１５】なお、以下に述べる発明の実施の形態にお
いて、特許請求の範囲または課題を解決するための手段
に記載の「濃度測定手段」は粘度計４１ａに相当し、同
じく「スラリ供給手段を構成する分散液供給手段」は第
３バルブ４６ｂに相当し、同じく「スラリ供給手段を構
成する砥粒供給手段」はスクリューフィーダ４５ｂに相
当し、同じく「制御手段」及び「コンピュータ」はＣＰ
Ｕ５１ａ、ＲＯＭ５１ｂ、ＲＡＭ５１ｃに相当し、同じ
く「分散液供給量設定手段」は入力キー５１ｄに相当
し、同じく「スラリ定量交換指令手段」は定量交換指令
キー５１ｆに相当し、同じく「スラリ排出手段」はスラ
リ供給ポンプ３８、供給配管路３７、分岐配管路３７
ａ、第１バルブ３８ａ及び第２バルブ３８ｂに相当し、
同じく「スラリ貯留部」はスラリ貯留タンク３６に相当
し、同じく「スラリ廃液部」はスラリ回収タンク４２に
相当する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態について図面を用いて説明する。先ず、はじめにワ
イヤソーの構成について説明する。

【００１７】図１及び図２に示すように、切断機構１１
は装置基台１２上に装設されている。この切断機構１１
は平行に延びる加工用駆動ローラ１３及び加工用被動ロ
ーラ１４を備え、それらの外周には環状溝１３ａ，１４
ａが所定ピッチで形成されている。なお、図面において
は理解を容易にするために、環状溝１３ａ，１４ａの数
を実際よりも少なく描いてある。

【００１８】１本の線材よりなるワイヤ１５は前記加工
用ローラ１３，１４の各環状溝１３ａ，１４ａに連続的
に巻回されている。ワイヤ走行用モータ１６は装置基台
１２上に配設され、このモータ１６により加工用駆動ロ
ーラ１３が直接回転されると、ワイヤ１５を介して加工
用被動ローラ１４が回転される。そして、これらの加工
用ローラ１３，１４の回転によって、ワイヤ１５が所定
の走行速度で走行される。このワイヤ１５の走行は、一
定量前進（例えば１０ｍ）及び一定量後退（例えば９
ｍ）を繰り返し、全体として歩進的に前進するように行
われる。

【００１９】ワーク支持機構１９は前記切断機構１１の
上方に位置するように、装置基台１２上に立設されたコ
ラム２０に上下動可能に支持され、その下部には硬脆材
料よりなるワーク２１が着脱自在にセットされる。ワー
ク昇降用モータ２２はコラム２０上に配設され、このモ
ータ２２により図示しないボールスクリュー等を介して
ワーク支持機構１９が上下動される。スラリ供給機構３
４は切断機構１１の上方に対向配置され、加工用ローラ
１３，１４と平行に延び、ワーク２１の前後両側に位置
する複数のスラリ供給パイプ３５を備えている。

【００２０】そして、このワイヤソーの運転時には、ワ
イヤ１５が切断機構１１の加工用ローラ１３，１４間で
走行されながら、ワーク支持機構１９が切断機構１１に
向かって下降される。このとき、スラリ供給機構３４の
スラリ供給パイプ３５からワイヤ１５上へ、遊離砥粒を
含む水性または油性のスラリが供給されるとともに、そ
のワイヤ１５に対しワーク２１が押し付け接触され、ラ
ッピング作用によってワーク２１がスライス状に切削加
工される。切削加工部１７は、加工用ローラ１３，１
４、ワイヤ１５及びスラリ供給パイプ３５で構成されて
いる。

【００２１】リール機構２３は前記装置基台１２上に装
設され、ワイヤ１５を繰り出すための繰出しリール２４
と、ワイヤ１５を巻き取るための巻取りリール２５とを
備えている。回転方向及び回転速度を変更可能なサーボ
モータよりなる一対のリール回転用モータ２６，２７は
装置基台１２に配設され、それらのモータ軸には図示し
ない伝達機構を介してリール２４，２５が連結されてい
る。

【００２２】トラバース機構２８は前記リール機構２３
に隣接して装置基台１２上に装設され、繰出しリール２
４からのワイヤ１５の繰出し及び巻取りリール２５への
ワイヤ１５の巻取りを、上下にトラバースしながら案内
する。そして、前記リール機構２３の両リール２４，２
５の回転により、繰出しリール２４から切断機構１１へ
ワイヤ１５が繰り出されるとともに、加工後のワイヤ１
５が巻取りリール２５に巻き取られる。

【００２３】張力付与機構２９及びガイド機構３０は、
前記リール機構２３と切断機構１１との間に配設されて
いる。そして、切断機構１１の加工用ローラ１３，１４
間に巻回されたワイヤ１５の両端が、ガイド機構３０の
各ガイドローラ３１を介して張力付与機構２９に掛装さ
れている。この状態で、張力付与機構２９により、加工
用ローラ１３，１４間のワイヤ１５に所定の張力が付与
される。

【００２４】張力低減機構３２は前記リール機構２３と
張力付与機構２９との間に配設され、一対の回転ローラ
３３を備えている。そして、これらの回転ローラ３３に
はワイヤ１５が掛装され、両回転ローラ３３が回転され
ることによって、張力付与機構２９からリール機構２３
の各リール２４，２５側へ波及するワイヤ１５の張力が
低減される。

【００２５】次に、前記スラリ供給機構３４の構成につ
いて説明する。図３に示すように、ワイヤソーの下部に
位置するスラリ貯溜タンク３６は遊離砥粒を含む水性ま
たは油性のスラリを貯溜している。このスラリは、油性
または水性の分散液とＳｉＣ等の遊離砥粒とが調合され
ている。攪拌翼３６ｂは、スラリ貯溜タンク３６の内底
部に回転可能に配設され、この攪拌翼３６ｂがモータ
（図示略）によりスラリ攪拌のために回転する。

【００２６】また、スラリ貯留タンク３６には、スラリ
循環配管路４０ａが配設されている。そのスラリ循環配
管路４０ａには、三方バルブ４０ｂを介してスラリ貯留
タンク３６内のスラリを循環させるための循環ポンプ４
０ｃと、スラリを冷却するための熱交換器４０とが配設
されている。循環ポンプ４０ｃは、スラリ貯留タンク３
６内のスラリ温度が常に一定になるように、スラリ貯留
タンク３６内のスラリをスラリ循環配管路４０ａに供給
している。さらに、三方バルブ４０ｂには、スラリをス
ラリ廃液タンク３９へ排出するためのスラリ排出配管路
４０ｄが接続されている。

【００２７】スラリ貯溜タンク３６とスラリ供給パイプ
３５との間には、供給配管路３７が接続されている。供
給ポンプ３８は供給配管路３７中に配設され、スラリ貯
溜タンク３６内のスラリが、この供給ポンプ３８の動作
により、供給配管路３７を介してスラリ供給パイプ３５
からワイヤ１５上に供給される。

【００２８】第１バルブ３８ａは、供給配管路３７中に
配設されている。そして、第１バルブ３８ａの開閉量に
応じてスラリ供給パイプ３５に供給するスラリ量が調整
される。

【００２９】第２バルブ３８ｂは、供給配管路３７から
分岐した分岐配管路３７ａ中に配設されている。第１バ
ルブ３８ａが閉じているときに、この第２バルブ３８ｂ
を開くことにより、供給配管路３７中に存在するスラリ
が分岐配管路３７ａを介してワイヤソーの外部に位置す
るスラリ廃液タンク３９に排出される。

【００３０】流量計４１は、供給配管路３７中に配設さ
れ、この流量計４１により供給配管路３７内を流れるス
ラリの流量が測定される。粘度計４１ａは、供給配管路
３７中において、流量計４１の下流側に配設され、この
粘度計４１ａにより供給配管路３７内を流れるスラリの
粘度が検出されて、スラリ中の砥粒濃度が測定される。

【００３１】スラリ回収タンク４２は前記切断機構１１
の下方に配設され、このスラリ回収タンク４２とスラリ
貯溜タンク３６との間には、回収配管路４３が接続され
ている。回収ポンプ４４は回収配管路４３中に配設さ
れ、ワイヤ１５上からスラリ回収タンク４２内に落下し
たスラリが、この回収ポンプ４４の動作により、回収配
管路４３を介してスラリ貯溜タンク３６に戻される。

【００３２】スラリ貯留タンク３６の上部に位置する砥
粒タンク４５は遊離砥粒を収容し、スクリューフィーダ
４５ｂはその砥粒タンク４５の直下に配設され、砥粒タ
ンク４５から供給される遊離砥粒の量を調整する。供給
配管路４５ａは、スクリューフィーダ４５ｂに接続さ
れ、スクリューフィーダ４５ｂからの遊離砥粒をスラリ
貯留タンク３６に導く。

【００３３】スラリ貯留タンク３６の上部に位置する分
散液タンク４６は、水性または油性の分散液を貯留して
いる。供給配管路４６ａは、分散液タンク４６に接続さ
れ、分散液をスラリ貯留タンク３６に導く。第３バルブ
４６ｂは、供給配管路４６ａを開閉する。分散液用流量
計４７は供給配管路４６ａ中を流れる分散液の量を測定
する。

【００３４】次に、前記スラリ循環装置の制御回路図に
ついて説明する。図４に示すように、制御回路５０は制
御部５１、各タンク３６，３９，４２の液面レベルセン
サ３６ａ，３９ａ，４２ａ、流量計４１、粘度計４１
ａ、分散液用流量計４７、供給ポンプ３８、回収ポンプ
４４、第１バルブ３８ａ、第２バルブ３８ｂ、第３バル
ブ４６ｂ及びスクリューフィーダ４５ｂで構成されてい
る。

【００３５】制御部５１はＣＰＵ（Central Processing
Unit）５１ａ、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）５１ｂ、Ｒ
ＡＭ（Randam Access Memory）５１ｃ，入力キー５１ｄ
で構成されている。ＣＰＵ５１ａは制御回路５０全体の
制御を行う。ＲＯＭ５１ｂは制御回路５０の制御を行う
ためのプログラムを記憶している。ＲＡＭ５１ｃはフラ
ッシュメモリ等で構成され、プログラム実行時に発生す
る一時的なデータを記憶する。入力キー５１ｄは分散液
供給量等の設定入力に必要なテンキー等を備えている。
自動／手動設定キー５１ｅは分散液等の供給量やスラリ
の排出量の設定を自動または手動で行うかを設定するも
のである。定量交換指令キー５１ｆはスラリ定量交換を
実行させるものである。

【００３６】各液面レベルセンサ３６ａ，３９ａ，４２
ａは、それぞれの各タンク３６，３９，４２に備えら
れ、制御部５１に各タンク３６，３９，４２内における
スラリの情報（例えば所定量有り、空等）を示す旨の信
号を送出する。

【００３７】流量計４１、粘度計４１ａ及び分散液用流
量計４７は、それぞれ測定結果を制御部５１に送出す
る。供給ポンプ３８及び回収ポンプ４４は、制御部５１
からの制御信号に基づいて動作するように構成されてい
る。第１バルブ３８ａ、第２バルブ３８ｂ及び第３バル
ブ４６ｂも制御部５１からの制御信号に基づいて開閉動
作するように構成されている。

【００３８】スクリューフィーダ４５ｂは、制御部５１
からの制御信号に基づいて、所定時間、スクリュー（図
示略）を回転させることにより、砥粒タンク４５内の遊
離砥粒を供給配管路４５ａを介してスラリ貯留タンク３
６に供給する。また、第３バルブ４６ｂ及びスクリュー
フィーダ４５ｂは、スラリ定量交換或いは全量交換にお
けるスラリ供給手段を構成している。

【００３９】次に、前記のように構成されたワイヤソー
の動作を説明する。さて、このワイヤソーにおいては、
ワイヤ１５がリール機構２３の繰出しリール２４から繰
り出され、切断機構１１の加工用ローラ１３，１４間に
おいて歩進的に走行された後、巻取りリール２５に巻き
取られる。そして、スラリ供給機構３４のスラリ供給パ
イプ３５から、加工用ローラ１３，１４間のワイヤ１５
上に、遊離砥粒を含むスラリが供給されながら、ワーク
支持機構１９の下降により、ワイヤ１５に対してワーク
２１が押し付け接触される。これにより、ワーク２１が
所定の厚さに切削加工される。

【００４０】次に、スラリ貯留タンク３６内に分散液と
遊離砥粒とを供給する方法について、図５に示すフロー
チャートを用いて説明する。なお、このフローチャート
は制御部５１のＲＯＭ５１ｂに記憶されているプログラ
ムに基づいて、ＣＰＵ５１ａの制御のもとに進行する。
また、スラリの粘度を上限値以下に調整するために必要
な分散液の供給量は、粘度計４１ａの測定結果に対応し
ており、その対応関係はＲＯＭ５１ｂに記憶されてい
る。さらに、スラリの粘度を下限値に調整するために必
要な遊離砥粒の供給量は、粘度計４１ａの測定結果に対
応しており、その対応関係もＲＯＭ５１ｂに記憶されて
いる。

【００４１】Ｓ１においては、加工中或いは加工停止時
に行われ、粘度計４１ａの測定結果が予め規定した粘度
の上限値を超えているか否かが判断される。測定結果が
上限値を超えている場合、すなわち砥粒濃度が上限値を
超えている場合は、分散液が不足している場合であるた
め、Ｓ２に移行する。

【００４２】一方、測定結果が上限値以下の場合は、ス
ラリの濃度が適正な状態か、或いは遊離砥粒が不足して
いる場合であるため、Ｓ７に移行する。すなわち、通常
ワーク２１のスライス加工においては分散液の蒸発の方
が、遊離砥粒の不足よりも早いのが一般的であるが、遊
離砥粒の摩耗や何らかの原因によって遊離砥粒が早くに
不足する場合も想定して、Ｓ７以降の処理を設けている
訳である。

【００４３】Ｓ２においては、自動／手動設定キー５１
ｅが自動に設定されているか否かが判断される。自動に
設定されている場合は、Ｓ３に移行して第３バルブ４６
ｂが開らかれ、ＲＯＭ５１ｂに設定された粘度計４１ａ
の測定結果に対応する供給量の分散液がスラリ貯留タン
ク３６に供給される。一方、自動に設定されていない場
合、すなわち手動に設定されている場合は、Ｓ４に移行
して手動で供給量を設定し、その設定量の分散液の供給
が行われる。

【００４４】Ｓ５においては、分散液用流量計４７を流
れる分散液の流量が前記Ｓ１の測定結果に対応した流量
に達するまで待たれる。Ｓ６においては、前記Ｓ３にお
いて、分散液用流量計４７を流れる分散液の流量が前記
Ｓ１の測定結果に対応した流量に達したと判断して、第
３バルブ４６ｂが閉じられ、この処理を終了する。

【００４５】Ｓ７においては、粘度計４１ａの測定結果
が予め規定した粘度の下限値未満であるか否かが判断さ
れる。測定結果が下限値未満の場合、すなわち砥粒濃度
が下限値未満である場合は、遊離砥粒が不足している場
合であるため、Ｓ８に移行する。一方、測定結果がスラ
リの濃度が適正な状態であるため、この処理を終了す
る。

【００４６】Ｓ８においては、スクリューフィーダ４５
ｂが起動され、その回転が開始される。Ｓ９において
は、スクリューフィーダ４５ｂが前記Ｓ１の測定結果に
対応した回転回数に達するまで待たれる。

【００４７】Ｓ１０においては、スクリューフィーダ４
５ｂが停止され、この処理が終了される。次に、前記図
５のＳ４における手動操作について、図６に示すフロー
チャートを用いて説明する。

【００４８】Ｓ１１においては、作業者によって分散液
供給量が入力キー５１ｄにより設定される。Ｓ１２にお
いては、第３バルブ４６ｂが開かれる。

【００４９】Ｓ１３においては、分散液用流量計４７を
流れる分散液の流量が前記Ｓ１１における設定量に達す
るまで待たれる。Ｓ１４においては、前記Ｓ１１におい
て、設定量の分散液が供給されたと判断して、第３バル
ブ４６ｂが閉じられる。

【００５０】Ｓ１５においては、粘度が下限値〜上限値
の間になったか否かが判断される。下限値〜上限値の間
になった場合は、この処理を終了する。一方、下限値〜
上限値の間になった場合は、Ｓ１１に戻ってこの処理が
繰り返えされる。

【００５１】以上のフローチャートを次に述べるスラリ
定量交換動作後に続いて実行させるようにプログラムす
ることもできる。すなわち、図７のフローチャートに示
すように、Ｓ２０においては、作業者によって、定量交
換支持キー５１ｆが押下される。

【００５２】Ｓ２１においては、供給ポンプ３８が起動
される。Ｓ２２においては、第１バルブ３８ａが開かれ
るとともに、第２バルブ３８ｂが閉じられる。すなわ
ち、スラリ貯留タンク３６内のスラリをスラリ回収タン
ク４２へ排出するスラリ排出工程が開始される。

【００５３】Ｓ２３においては、流量計４１を通過する
スラリの量が定量に達するまで待たれる。Ｓ２４におい
ては、第１バルブ３８ａが閉じられるとともに、第２バ
ルブ３８ｂが開かれる。すなわち、スラリ貯留タンク３
６内のスラリをスラリ回収タンク４２へ排出するスラリ
排出工程が終了される。

【００５４】Ｓ２５においては、スクリューフィーダ４
５ｂが起動される。すなわち、遊離砥粒をスラリ貯留タ
ンク３６内に供給する砥粒供給工程が開始される。Ｓ２
６においては、スクリューフィーダ４５ｂが所定回数、
回転されることにより、所定量の遊離砥粒がスラリ貯留
タンク３６に供給されるまで待たれる。

【００５５】Ｓ２７においては、スクリューフィーダ４
５ｂが所定回数、回転されると、停止される。すなわ
ち、遊離砥粒をスラリ貯留タンク３６内へ供給する砥粒
供給工程が終了する。

【００５６】Ｓ２８においては、第３バルブ４６ｂが開
かれる。すなわち、分散液をスラリ貯留タンク３６内に
供給する分散液供給工程が開始される。Ｓ２９において
は、分散液用流量計４７によって、所定量の分散液がス
ラリ貯留タンク３６に供給されるまで待たれる。

【００５７】Ｓ３０においては、第３バルブ４６ｂが閉
じられる。すなわち、分散液をスラリ貯留タンク３６内
へ供給する分散液供給工程が終了される。ところで、分
散液の累積量が設定量に達するまでには、ワーク２１の
切削加工によってスラリ中にワーク２１の切削粉が混入
される。スラリ中に切削粉が混入すると、スラリ中に含
まれる遊離砥粒の割合が相対的に減少する。このため、
ワイヤ１５に対して遊離砥粒が付着しにくくなり、ワー
ク２１の切削効率が低下する。従って、累積した分散液
の供給量が所定量に達した場合は、スラリ中に含まれる
切削粉も増加して、スラリ中の遊離砥粒の量が相対的に
減少していると判断し、スラリ貯留タンク３６内のすべ
てのスラリをスラリ廃液タンク３９に排出させてから遊
離砥粒と分散液とをスラリ貯留タンク３６内に供給し
て、新しいスラリにする。

【００５８】以下に、スラリ貯留タンク３６内のすべて
のスラリをスラリ廃液タンク３９に排出させて、スラリ
貯留タンク３６内に遊離砥粒と分散液とを供給する方法
について説明する。

【００５９】先ず、制御部５１からの制御信号により、
第１バルブ３８ａが閉じられるとともに、第２バルブ３
８ｂが全開にされる。すると、供給配管路３７から供給
されるスラリは、分岐配管路３７ａを介してスラリ廃液
タンク３９への排出が開始される。スラリ貯留タンク３
６内のすべてのスラリが供給ポンプ３８によって、スラ
リ廃液タンク３９に排出されると、スラリ貯留タンク用
液面レベルセンサ３６ａにより、スラリ貯留タンク３６
内のほぼすべてのスラリがなくなり、空になった旨の信
号が制御部５１に送出される。すると、スクリューフィ
ーダ４５ｂのスクリューを制御部５１からの制御信号に
基づいて、スクリューの回転が開始されて遊離砥粒の供
給が開始されるとともに、第３バルブ４６ｂが全開にさ
れて分散液の供給が開始される。

【００６０】ところで、スラリ貯留タンク３６内に貯留
することができるスラリは、一定量であるため、スクリ
ューフィーダ４５ｂのスクリューを所定時間回転させる
ことにより、所定量の遊離砥粒がスラリ貯留タンク３６
内に供給される。また、分散液用流量計４７を流れる流
量により、分散液が測定され、スラリ貯留タンク３６に
供給される。そして、所定量の分散液が分散液用流量計
４７を流れると、分散液用流量計４７は、所定量の分散
液が流れた旨の制御信号を制御部５１に送出する。する
と、第３バルブ４６ｂが閉じられる。そして、スラリ貯
留タンク３６内に供給された遊離砥粒と分散液とは、攪
拌翼３６ｂによって攪拌されて、新しいスラリとなる。

【００６１】以上、詳述したように本実施形態によれ
ば、次のような効果を得ることができる。 ・ワーク２１の切削加工部に供給するスラリは、供給配
管路３７中に配設された粘度計４１ａによって測定され
る。そして、スラリの粘度が上限値を超えている場合
は、すなわち砥粒濃度が上限値を超えている場合は、制
御部５１からの制御信号に基づいて第３バルブ４６ｂを
全開にさせる。そして、粘度計４１ａの測定結果に応じ
た分散液がスラリ貯留タンク３６内に供給されると、第
３バルブ４６ｂが閉じられる。このため、ワーク２１の
切削時に発生する熱によって分散液（水や油）が蒸発し
て、スラリ中に含まれる遊離砥粒の量が相対的に減少す
ることはなく、スラリが無駄に廃棄されることもない。
故に、スラリの粘度が高くなり、供給配管路３７内にお
いてスラリの流動性が低下することもない。従って、ワ
イヤ１５には均一の遊離砥粒が付着し、ワーク２１の切
削効率が低下するとともなく、ワーク２１のスライス面
の精度が低下することもない。

【００６２】・スラリ貯留タンク３６内のスラリをスラ
リ廃液タンク３９に排出する際にも、通常ワイヤ１５に
スラリを供給するための供給ポンプ３８が用いられてい
る。すなわち、第１バルブ３８ａと第２バルブ３８ｂと
の開閉を制御部５１からの制御信号にて制御することに
より、スラリを分岐配管路３７ａに導いてスラリの排出
が行われている。このため、スラリ貯留タンク３６内の
スラリをスラリ廃液タンク３９に排出するための専用の
ポンプを設ける必要はない。

【００６３】・スラリ貯留タンク３６内に供給する遊離
砥粒と分散液とは、スラリ貯留タンク３６の上部に位置
している。このため、スクリューフィーダ４５ｂ及び第
３バルブ４６ｂを制御部５１からの制御信号によって調
整することにより、遊離砥粒と分散液とをスラリ貯留タ
ンク３６に供給することができる。従って、遊離砥粒と
分散液とを供給するための構成が簡単である。また、ス
クリューフィーダ４５ｂと第３バルブ４６ｂとを別々に
制御しているため、それぞれ独立させて動作させること
もできる。

【００６４】・スラリ貯留タンク３６内には、攪拌翼３
６ｂが配設され、常時攪拌されている。このため、予め
スラリ貯留タンク３６の外部で遊離砥粒と分散液とを調
合することはない。すなわち、別々にスラリ貯留タンク
３６内に供給しても遊離砥粒と分散液とが攪拌翼３６ｂ
により調合されてスラリとなる。また、スラリ貯留タン
ク３６内に貯留しているスラリの遊離砥粒が分散液から
分離して、スラリ貯留タンク３６の内底部に沈殿するお
それを確実に防止することができる。

【００６５】・定量交換指令キー５１ｆの押下によっ
て、ワーク２１の切削に供したスラリがスラリ回収タン
ク４２に排出される。そして、分散液と遊離砥粒とがス
ラリ貯留タンク３６内に供給され、スラリ貯留タンク３
６内は、新しいスラリとなる。さらに、スラリ中の砥粒
濃度が測定される。そして、スラリ中の砥粒濃度が下限
値〜上限値の間にないときは、再度スラリ中の砥粒濃度
が調整されるため、確実にスラリ中の砥粒濃度をほぼ一
定にすることができる。

【００６６】なお、前記本実施形態は次のように変更し
て具体化することも可能である。 ・分散液が水性の場合は、特に加工中に蒸発し易く、す
ぐに粘度が上限値を超えるため、分散液の補給が必要と
なる。しかしながら、頻繁にワイヤソーを停止させてい
ては、稼働率が低下してしまう。そこで、図５のフロー
チャートを実行する前に、図７に示すフローチャートに
代えて、図８に示すフローチャートを実行するように構
成しても良い。すなわち、ワーク２１を加工中は、スラ
リ供給ポンプ３８は起動され、第１バルブ３８ａが開か
れ、第２バルブ３８ｂが閉じられた状態である。

【００６７】この状態において、Ｓ３１においては、作
業者によって、定量交換指令キー５１ｆが押下される。
Ｓ３２においは、三方バルブ４０ｂのスラリ排出配管路
４０ｄ側のバルブが開かれる。

【００６８】Ｓ３３においては、スラリ貯留タンク３６
内のスラリがスラリ回収タンク４２へ排出されるのに伴
って、スラリ貯留タンク３６内のスラリが減少する。そ
して、スラリ貯留タンク３６内のスラリが所定量以下に
なるまで、換言すれば、液面レベルセンサ３６ａが制御
部５１に対して、排出レベルを検出した旨の信号を送出
するのが待たれる。

【００６９】Ｓ３４においては、三方バルブ４０ｂのス
ラリ排出配管路４０ｄ側のバルブが閉じられる。Ｓ３５
においては、前記Ｓ２５〜Ｓ２７に示した砥粒供給工程
と同様にスラリ貯留タンク３６内に遊離砥粒の供給が行
われる。

【００７０】Ｓ３６においては、前記Ｓ２８〜Ｓ３０に
示した分散液供給工程と同様にスラリ貯留タンク３６内
に分散液の供給が行われる。このように構成すれば、第
１バルブ３８ａを閉じることなく、スラリ貯留タンク３
６内のスラリをスラリ回収タンク４２に排出することが
できるとともに、ワーク２１の切削中に新しいスラリ
（分散液及び遊離砥粒）をスラリ貯留タンク３６内に供
給することができる。その結果、ワイヤソーを停止させ
ることなく、使用中のスラリを新しいスラリに交換する
ことができる。従って、ワイヤソーの稼働率が低下する
ことはない。

【００７１】・分散液の累積量が設定量に達するまでに
は、ワーク２１の切削加工によってスラリ中にワーク２
１の切削粉が混入される。スラリ中に切削粉が混入する
と、スラリ中に含まれる遊離砥粒の割合が相対的に減少
する。このため、ワイヤ１５に対して遊離砥粒が付着し
にくくなり、ワーク２１の切削効率が低下する。従っ
て、累積した分散液の供給量が設定量に達した場合は、
スラリ中に含まれる切削粉も増加して、スラリ中の遊離
砥粒の量が相対的に減少していると判断し、スラリ貯留
タンク３６内のすべてのスラリをスラリ廃液タンク３９
に排出させてから遊離砥粒と分散液とをスラリ貯留タン
ク３６内に供給して、新しいスラリにする必要がある。
そこで、図５及び図６に示すフローチャートが実行され
て分散液がスラリ貯留タンク３６内に供給される度に、
換言すれば、第３バルブ４６ｂが「開」になる度に、図
９に示すフローチャートを実行させるようにしても良
い。

【００７２】すなわち、Ｓ４１においては、スラリ貯留
タンク３６内に供給した分散液の累積が分散液用流量計
４７によって行われる。Ｓ４２においては、分散液の累
積量が予め設定した設定量以上になったか否かが判断さ
れる。累積量が設定量以上になった場合はＳ４３に移行
する。一方、累積量が設定量未満の場合は、Ｓ４１に戻
る。

【００７３】Ｓ４３においては、分散液の累積量がクリ
アされる。すなわち、スラリ定量交換が行われた後、図
５に示すフローチャートが実行されるため、累積量をク
リアさせている。

【００７４】Ｓ４４においては、図７または図８に示
す、スラリ定量交換が実行される。このように構成すれ
ば、設定量以上の分散液がスラリ貯留タンク３６内に供
給された場合は、図７または図８に示すフローチャート
が実行される。このため、スラリ中に含まれる遊離砥粒
の割合が相対的に減少して、ワイヤ１５に対して遊離砥
粒が付着しにくくなって、ワーク２１の切削効率が低下
させることがなく、スライス面の精度が低下することも
ない。

【００７５】・スラリ回収タンク４２の底面からスラリ
廃液タンク３９まで接続する廃液配管路４８を設け、そ
の廃液配管路４８中に第４バルブ４９ａを備える。この
ように構成すれば、スラリ回収タンク４２内のスラリを
より素早くスラリ廃液タンク３９に移送することができ
る。

【００７６】・供給ポンプ３８及び回収ポンプ４４の各
ポンプを２台備え、各ポンプを交互運転させても良い。
このように構成すれば、各ポンプの寿命が延命されると
ともに、万一各ポンプ３８，４４のうち一方のポンプ３
８，４４が故障しても他方のポンプ３８，４４でワイヤ
ソーを稼働させることができる。しかも、故障したポン
プ３８，４４はワイヤソーを稼働させながら修理するこ
とも可能である。

【００７７】・粘度計４１ａでスラリの粘度を測定する
方法に代えて、供給配管路３７中に配設された流量計４
１を流れる単位時間当たりの流量からスラリの流速を求
めてスラリの粘度を算出させ、分散液をスラリ貯留タン
ク３６に供給するように構成しても良い。

【００７８】・スラリ貯留タンク３６内のすべてのスラ
リをスラリ廃液タンク３９に排出するスラリ排出手段
と、遊離砥粒をスラリ貯留タンク３６に供給する砥粒供
給手段と、分散液をスラリ貯留タンク３６に供給する分
散液供給手段とを同時に動作させても良い。

【００７９】・スラリ定量交換におけるスラリ供給（分
散液及び遊離砥粒）は、第３バルブ４６ｂ，スクリュー
フィーダ４５ｂからではなく、外部に設けたミキシング
タンクに予め分散液と遊離砥粒とを調合させておき、そ
のミキシングタンクからスラリ貯留タンク３６内に所定
量のスラリを供給するようにしても良い。

【００８０】・図７に示すスラリ定量交換のフローチャ
ートにおいて、定量を全量とすれば、スラリ全量交換が
行われることは言うまでもない。さらに、前記本実施形
態から把握される請求項以外の技術的思想について、そ
の効果とともに以下に記載する。

【００８１】・請求項１〜請求項６に記載のスラリ循環
装置において、濃度測定手段は、供給配管路中に配設し
た流量計を流れる単位時間当たりの流量からスラリの粘
度を測定するスラリ循環装置。

【００８２】このように構成すれば、スラリの流量から
粘度を測定することができ、粘度を測定する専用の粘度
計を省略することができる。ところで、本明細書におい
て、記録媒体とは、読み出しが可能な半導体記憶装置、
磁気記憶装置の記録媒体、光磁気記憶装置の記録媒体な
ど、コンピュータのプログラムを記録できるものならど
のようなものでもよい。具体的には、半導体ＲＯＭ、フ
ロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁
気ディスク、相変化ディスク、磁気テープなどを含むも
のとする。

【００８３】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明
によれば、濃度測定手段の測定結果に基づいて、分散液
をスラリ貯留部に供給することができる。このため、ワ
ークの切削中において、自動的にスラリの砥粒濃度をほ
ぼ一定にすることができる。

【００８４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、上限値を超える場合、分
散液が自動的に供給することができる。請求項３に記載
の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明
の効果に加えて、分散液供給量設定手段により、スラリ
貯留部に供給する分散液を任意に設定することができ
る。

【００８５】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、分散液と遊離砥粒とをス
ラリ貯留部に供給することができる。このため、スラリ
貯留部で新しいスラリを作ることができる。

【００８６】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
または請求項４に記載の発明の効果に加えて、スラリ貯
留部内のすべてのスラリをスラリ排出手段によりスラリ
廃液部に排出させることができる。

【００８７】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の効果に加えて、スラリ定量交換手段によ
り、スラリ排出手段及びスラリ供給手段が実行された
後、濃度測定手段が実行される。このため、より一層確
実にスラリの砥粒濃度をほぼ一定にすることができる。

【００８８】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加え
て、ワークの切削効率が低下させることがなく、スライ
ス面の精度が低下することもない。

【００８９】請求項８に記載の発明によれば、請求項５
〜請求項７のいずれか１項に記載の発明の効果に加え
て、分散液供給手段及び砥粒供給手段を別々に動作させ
ることができる。

【００９０】請求項９に記載の発明によれば、ワークの
切削中において、スラリの粘度をほぼ一定にすることが
可能なスラリ循環装置を備えたワイヤソーを提供するこ
とができる。

【００９１】請求項１０に記載の発明によれば、ワーク
の切削中において、スラリの粘度をほぼ一定にすること
が可能なスラリ循環装置の動作を実行させるためのプロ
グラムを記録した記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態におけるワイヤソーの正面図。

【図２】同じく、ワイヤソーの平面図。

【図３】同じく、スラリ供給機構を示す配管図。

【図４】同じく、電気ブロック図。

【図５】分散液と遊離砥粒との供給動作を示すフローチ
ャート。

【図６】手動操作による分散液の供給動作を示すフロー
チャート。

【図７】スラリ定量交換の動作を示すフローチャート。

【図８】スラリ定量交換の動作を示すフローチャート。

【図９】分散液の累積量が設定量以上になったときの動
作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１７…切削加工部、３６…スラリ貯留部としてのスラリ
貯留タンク、３７…スラリ排出手段を構成する供給配管
路、３７ａ…スラリ排出手段を構成する分岐配管路、３
８…スラリ排出手段を構成する供給ポンプ、３８ａ…ス
ラリ排出手段を構成する第１バルブ、３８ｂ…スラリ排
出手段を構成する第２バルブ、３９…スラリ廃液部とし
てのスラリ廃液タンク、４１ａ…濃度測定手段としての
粘度計、４２…スラリ廃液部としてのスラリ回収タン
ク、４５ｂ…スラリ供給手段を構成する砥粒供給手段と
してのスクリューフィーダ、４６ｂ…スラリ供給手段を
構成する分散液供給手段としての第３バルブ、５１ａ…
コンピュータを構成するＣＰＵ、５１ｂ…コンピュータ
を構成するＲＯＭ、５１ｃ…コンピュータを構成するＲ
ＡＭ、５１ｄ…分散液供給量設定手段としての入力キ
ー、５１ｆ…スラリ定量交換指令手段としての定量交換
指令キー。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分散液に砥粒が混合されたスラリをワー
   クの切削加工部に供給した後、そのスラリを回収して再
   び切削加工部に供給するスラリ循環装置において、 切削加工部に供給するスラリの砥粒濃度を測定する濃度
   測定手段と、 スラリ貯留部に分散液を供給する分散液供給手段と、 濃度測定手段による測定結果が上限値を超えたとき分散
   液供給手段を動作させる制御手段とを備えたスラリ循環
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスラリ循環装置におい
   て、 制御手段は、濃度測定手段による測定結果と上限値との
   比較に基づいて分散液供給量を自動的に決定するスラリ
   循環装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のスラリ
   循環装置において、 分散液供給量を任意に設定可能な分散液供給量設定手段
   を備えたスラリ循環装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のスラリ循環装置におい
   て、 遊離砥粒をスラリ貯留部に供給する砥粒供給手段を備
   え、 制御手段は、濃度測定手段による測定結果が下限値に満
   たないとき、砥粒供給手段を動作させるスラリ循環装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項４に記載のスラリ
   循環装置において、 スラリ貯留部内におけるスラリをスラリ廃液部に排出す
   るスラリ排出手段と、 スラリ貯留部に新しいスラリを供給するスラリ供給手段
   とを備えたスラリ循環装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のスラリ循環装置におい
   て、 スラリ定量交換指令手段と、このスラリ定量交換手段に
   より、スラリ排出手段とスラリ供給手段とが動作され
   て、スラリ貯留部内におけるスラリの定量交換を行い、
   その後に濃度測定手段を実行するスラリ循環装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記
   載のスラリ循環装置において、 分散液供給手段による分散液の供給累積量が設定量に達
   した場合は、スラリ排出手段及びスラリ供給手段により
   スラリ貯留部内におけるスラリをすべて新しいスラリに
   交換するスラリ循環装置。
8. 【請求項８】 請求項５〜請求項７のいずれか１項に記
   載のスラリ循環装置において、 スラリ供給手段は、分散液供給手段と砥粒供給手段とか
   ら構成されるスラリ循環装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記
   載のスラリ循環装置を備えたワイヤソー。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項８のいずれか１項に
    記載のスラリ循環装置において、 コンピュータにスラリ循環装置の動作を実行させるため
    のプログラムを記録した記録媒体。