(57)【要約】  液質制御の対象となる被液質制御液の液質値が第１の条件値よりも小さいときには当該被液質制御液を電解質溶液化し、上記液質値が第１の条件値以上の第２の条件値よりも大きいときには当該被液質制御液を純水化して、被液質制御液の液質値を所定範囲内にすると共に当該被液質制御液をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にすることにより、放電加工に用いられる所望液質の水系加工液を調製するにあたって導電率測定手段およびｐＨ測定手段のいずれか一方の省略を可能にする。
2007113915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電加工に用いられた使用済み水系加工液の液質、または放電加工に用いられる水系加工液の原料となる原液の液質を放電加工用の水系加工液の液質に変える液質制御方法であって、
液質制御の対象となる被液質制御液の液質値を求める液質測定工程と、
前記液質測定工程で求められた液質値が第１の条件値よりも小さいときには、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して当該被液質制御液を電解質溶液化し、前記液質測定工程で求められた液質値が前記第１の条件値以上の第２の条件値よりも大きいときには、前記被液質制御液を純水化する液質制御工程と、
を含み、
前記液質測定工程と前記液質制御工程とを繰り返して、前記被液質制御液の液質値を所定範囲内の値にすると共に、前記被液質制御液の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にすることを特徴とする液質制御方法。
【請求項２】
前記液質値は、前記被液質制御液のｐＨの値であることを特徴とする請求項１に記載の液質制御方法。
【請求項３】
前記被液質制御液の電解質溶液化は、当該被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンをアルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンで置換することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の液質制御方法。
【請求項４】
前記液質測定工程で求められたｐＨの値が第３の条件値よりも小さいときに、前記被液質制御液を電気分解すると共に該電気分解で生じたアルカリ水を前記被液質制御液に添加するサブ工程を更に含んでいることを特徴とする請求項３に記載の液質制御方法。
【請求項５】
前記被液質制御液の純水化は、当該被液質制御液中の不純物陽イオンを水素イオン（Ｈ+）で置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の液質制御方法。
【請求項６】
前記被液質制御液のｐＨの値を８．５〜１０．５の範囲内にすることを特徴とする請求項２に記載の液質制御方法。
【請求項７】
放電加工に用いられた使用済み水系加工液の液質、または放電加工に用いられる水系加工液の原料となる原液の液質を制御することで放電加工用の水系加工液を調製する液質制御装置であって、
液質制御の対象となる被液質制御液の液質値を求める液質測定部と、
前記被液質制御液中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して、前記被液質制御液の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にする電解質溶液化部と、
前記被液質制御液を純水化する純水化部と、
前記被液質制御液を前記電解質溶液化部または前記純水化部に供給する第１被液質制御液供給手段と、
前記液質測定部で求められた液質値に応じて前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記液質値についての第１の条件値と該第１の条件値以上の第２の条件値とが格納される記憶部と、前記第１の条件値および前記第２の条件値の各々と前記液質測定部で求められた液質値との大小関係に応じて前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御する液質制御部とを含む、
ことを特徴とする液質制御装置。
【請求項８】
前記液質値は、前記被液質制御液のｐＨの値であることを特徴とする請求項７に記載の液質制御装置。
【請求項９】
前記電解質溶液化部は、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンをアルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンで置換することにより、前記被液質制御液を電解質溶液化することを特徴とする請求項８に記載の液質制御装置。
【請求項１０】
前記純水化部は、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを水素イオン（Ｈ+）で置換することにより、前記被液質制御液を純水化することを特徴とする請求項８に記載の液質制御装置。
【請求項１１】
前記電解質溶液化部は、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換するＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔と、前記被液質制御液中の不純物陽イオンをアルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンで置換する陽イオン交換樹脂塔とを有し、
前記純水化部は、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換するＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔と、前記被液質制御液中の不純物陽イオンを水素イオン（Ｈ+）で置換するＨ+形陽イオン交換樹脂塔とを有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の液質制御装置。
【請求項１２】
前記電解質溶液化部を構成するＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔と、前記純水化部を構成するＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔とは、前記電解質溶液化部と前記純水化部とに共有される１つのＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔であることを特徴とする請求項１１に記載の液質制御装置。
【請求項１３】
前記第１被液質制御液供給手段は、前記被液質制御液を前記電解質溶液化部に供給する第１供給部と、前記被液質制御液を前記純水化部に供給する第２供給部とを有することを特徴とする請求項８に記載の液質制御装置。
【請求項１４】
前記第１被液質制御液供給手段は、前記被液質制御液の流路を前記電解質溶液化部側と前記純水化部側とに選択的に切り替える流路切替部と、該流路切替部に前記被液質制御液を供給するポンプとを有することを特徴とする請求項８に記載の液質制御装置。
【請求項１５】
前記液質制御部は、前記被液質制御液のｐＨの値が８．５〜１０．５の範囲内となるように前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御することを特徴とする請求項８に記載の液質制御装置。
【請求項１６】
前記液質制御部は、前記液質測定部で求められたｐＨの値が前記第１の条件値よりも小さいときには、前記被液質制御液が前記電解質溶液化部に供給されるように前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御し、前記液質測定部で求められたｐＨの値が前記第２の条件値よりも大きいときには、前記被液質制御液が前記純水化部に供給されるように前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御することを特徴とする請求項１５に記載の液質制御装置。
【請求項１７】
前記被液質制御液を電気分解してアルカリ水と酸性水とを生成する電解水製造部と、
前記電解水製造部に前記被液質制御液を供給する第２被液質制御液供給手段と、
を更に有し、
前記記憶部には、前記ｐＨの値についての第３の条件値が更に格納され、
前記制御部は、前記電解水製造部および前記第２被液質制御液供給手段それぞれの動作を制御して、前記液質測定部で求められたｐＨの値が前記第３の条件値よりも小さいときに前記電解水製造部および前記第２被液質制御液供給手段を作動させることを特徴とする請求項１５に記載の液質制御装置。
【請求項１８】
加工電極と被加工物との間に水系加工液を介在させた状態で前記加工電極と前記被加工物とに高周波パルス電圧を印加し、このときに前記加工電極と前記被加工物の間に生じる放電により前記被加工物を加工する加工機本体と、該加工機本体の動作を制御する制御装置と、使用済み水系加工液が貯留される汚液槽と、前記使用済み水系加工液の液質、または水系加工液の原料となる原液の液質を制御することで前記水系加工液を調製する液質制御装置とを備えた放電加工装置であって、
前記液質制御装置は、
液質制御の対象となる被液質制御液の液質値を求める液質測定部と、
前記被液質制御液中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して、前記被液質制御液の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にする電解質溶液化部と、
前記被液質制御液を純水化する純水化部と、
前記被液質制御液を前記電解質溶液化部または前記純水化部に供給する第１被液質制御液供給手段と、
前記液質測定部で求められた液質値に応じて前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記液質値についての第１の条件値と該第１の条件値以上の第２の条件値とが格納される記憶部と、前記第１の条件値および前記第２の条件値の各々と前記液質測定部で求められた液質値との大小関係に応じて前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御する液質制御部とを含む、
ことを特徴とする放電加工装置。
【請求項１９】
前記液質測定部は、前記被液質制御液加工液でのｐＨの値を求めるｐＨ測定部であることを特徴とする請求項１８に記載の放電加工装置。
【請求項２０】
前記電解質溶液化部は、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンをアルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンで置換することにより、前記被液質制御液を電解質溶液化することを特徴とする請求項１９に記載の放電加工装置。
【請求項２１】
前記純水化部は、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを水酸化物イオン（ＯＨ-）で置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを水素イオン（Ｈ+）で置換することにより、前記被液質制御液を純水化することを特徴とする請求項１９に記載の放電加工装置。
【請求項２２】
前記液質制御部は、前記被液質制御液のｐＨの値が８．５〜１０．５の範囲内となるように前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御することを特徴とする請求項１９に記載の放電加工装置。
【請求項２３】
前記液質制御部は、前記液質測定部で求められたｐＨの値が前記第１の条件値よりも小さいときには、前記被液質制御液が前記電解質溶液化部に供給されるように前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御し、前記液質測定部で求められたｐＨの値が前記第２の条件値よりも大きいときには、前記被液質制御液が前記純水化部に供給されるように前記第１被液質制御液供給手段の動作を制御することを特徴とする請求項２２に記載の放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放電加工に用いられた使用済み水系加工液の液質、または放電加工に用いられる水系加工液の原料となる原液の液質を制御することで放電加工用の水系加工液を調製する液質制御方法、この方法に基づく液質制御装置、およびこれを用いた放電加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金型加工等の精密加工に用いられるワイヤ放電加工装置や形彫放電加工装置等の放電加工装置では、加工電極と被加工物との間に加工液を介在させた状態下でこれら加工電極と被加工物とに高周波パルス電圧を印加し、このとき生じる放電により被加工物を微少量ずつ削っていって、当該被加工物を所望形状に成形する。【０００３】
この放電加工装置に使用される加工液は、絶縁油系加工液と水系加工液とに大別することができる。水系加工系は絶縁油系加工液に比べて冷却能力が高いので、放電加工装置の加工速度を向上させ易い。水系加工液および絶縁油系加工液のいずれを加工液として用いる場合も、加工液は一般には使い捨てにされずにリサイクルされる。ただし、加工液を一度使用すると、放電加工時に加工電極や被加工物から生じた金属イオン、あるいは大気中の成分が当該加工液に含有されることになるため、その液質は未使用の加工液の液質とは異なったものとなる。【０００４】
放電加工装置による加工精度を高く保つうえからは加工電極と被加工物との間の放電条件をできるだけ安定させることが望ましく、そのため加工液をリサイクルするにあたっては、その導電率（比抵抗）が所定の範囲内に収まるように当該加工液の液質が制御される。水系加工液では、その水素イオン濃度についても、被加工物を腐食させないように当該被加工物の材質に合わせて制御される。【０００５】
例えば特許文献１に記載された放電加工液循環供給装置では、特殊鋼や耐熱、耐食鋼からなる被加工物の放電加工に使用された加工液を再生処理するにあたり、加工液のｐＨおよび導電度をｐＨ検出器と導電度検出器とにより測定し、これらの測定結果に応じて必要時にはｐＨ調節装置（具体的にはイオン交換処理装置）で加工液を処理して、加工液のｐＨを６〜７程度に調節している。【０００６】
また、特許文献２に記載された加工液液質制御装置では、使用済みの加工液の液質を制御するにあたり、ｐＨ測定手段と比抵抗測定手段との測定結果に応じて加工液を陽イオン交換手段と陰イオン交換手段とに選択的に供給することにより、加工液のｐＨおよび比抵抗（導電率）を所定の範囲に制御している。【０００７】
加工液のｐＨと導電率の両方を制御するものではないが、特許文献３には、鉄系金属をワイヤ放電加工するにあたり、亜硝酸イオンと共に炭酸イオン、炭酸水素イオンおよび水酸化物イオンのうちの１種以上を固定した陰イオン交換樹脂を充填したカラムに加工液を循環通水することで、加工液の伝導度を上昇させることなく腐食性イオンを除去する鉄系金属の防食方法が記載されている。この他に、放電加工におけるものではないが、特許文献４では、テトラゾール化合物およびその塩からなる水溶性金属防食剤を水に添加して、超硬材料や金属材料の腐食を防止する方法が提案されている。
【特許文献１】特開昭６３−１９１５１４号公報
【特許文献２】特開平４−１４１３１９号公報
【特許文献３】特開２００２−３０１６２４号公報
【特許文献４】特開平７−１４５４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように、放電加工装置で使用される水系加工液をリサイクルするにあたっては、そのｐＨおよび導電率を制御することが必要であるが、特許文献１や特許文献２に記載されている装置ではｐＨ検出器（ｐＨ測定手段）と導電度検出器（比抵抗測定手段）とを用いるので、装置の製造コストおよびランニングコストが嵩む。【０００９】
また、特許文献３に記載された方法は導電率（伝導度）を変化させないものであるので、使用済み水系加工液をリサイクルするにあって当該方法を適用すると、得られる加工液の導電率が所望の範囲を外れることがある。さらに、特許文献３に記載された方法は鉄系金属のような不動態化金属の腐食を防止するうえでは有効であるが、超硬材料や銅（Ｃｕ）等の不動態化しない金属材料に対しては、亜硝酸イオンが腐食を促進させることから防食効果を期待することができない。【００１０】
特許文献４に記載された水溶性金属防食剤は、放電加工装置の水系加工液をリサイクルする際に一般に使用されるイオン交換樹脂に捕捉されてしまうことから、加工液に添加してもリサイクルの過程でその濃度が低下し、十分な防食効果を発揮できない。【００１１】
この発明は上記に鑑みてなされたものであり、放電加工に用いられる所望液質の水系加工液を低コストの下に調製することができる液質制御方法、液質制御装置、および放電加工装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の加工液の液質制御方法は、放電加工に用いられた使用済み水系加工液の液質、または放電加工に用いられる水系加工液の原料となる原液の液質を放電加工用の水系加工液の液質に変える液質制御方法であって、液質制御の対象となる被液質制御液の液質値を求める液質測定工程と、液質測定工程で求められた液質値が第１の条件値よりも小さいときには、前記被液質制御液中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して当該被液質制御液を電解質溶液化し、液質測定工程で求められた液質値が第１の条件値以上の第２の条件値よりも大きいときには、被液質制御液を純水化する液質制御工程と、を含み、液質測定工程と液質制御工程とを繰り返して、被液質制御液の液質値を所定範囲内の値にすると共に、被液質制御液の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にすることを特徴とするものである。【００１３】
また、この発明の液質制御装置は、放電加工に用いられた使用済み水系加工液の液質、または放電加工に用いられる水系加工液の原料となる原液の液質を制御することで放電加工用の水系加工液を調製する液質制御装置であって、液質制御の対象となる被液質制御液の液質値を求める液質測定部と、被液質制御液中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して、被液質制御液の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にする電解質溶液化部と、被液質制御液を純水化する純水化部と、被液質制御液を電解質溶液化部または純水化部に供給する第１被液質制御液供給手段と、液質測定部で求められた液質値に応じて第１被液質制御液供給手段の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、液質値についての第１の条件値と該第１の条件値以上の第２の条件値とが格納される記憶部と、第１の条件値および第２の条件値の各々と液質測定部で求められた液質値との大小関係に応じて第１被液質制御液供給手段の動作を制御する液質制御部とを含む、ことを特徴とするものである。【００１４】
そして、この発明の放電加工装置は、加工電極と被加工物との間に水系加工液を介在させた状態で加工電極と被加工物とに高周波パルス電圧を印加し、このときに加工電極と被加工物の間に生じる放電により被加工物を加工する加工機本体と、該加工機本体の動作を制御する制御装置と、使用済み水系加工液が貯留される汚液槽と、使用済み水系加工液の液質、または水系加工液の原料となる原液の液質を制御することで水系加工液を調製する液質制御装置とを備えた放電加工装置であって、液質制御装置は、液質制御の対象となる被液質制御液の液質値を求める液質測定部と、被液質制御液中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して、被液質制御液の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にする電解質溶液化部と、被液質制御液を純水化する純水化部と、被液質制御液を電解質溶液化部または純水化部に供給する第１被液質制御液供給手段と、液質測定部で求められた液質値に応じて第１被液質制御液供給手段の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、液質値についての第１の条件値と該第１の条件値以上の第２の条件値とが格納される記憶部と、第１の条件値および第２の条件値の各々と液質測定部で求められた液質値との大小関係に応じて第１被液質制御液供給手段の動作を制御する液質制御部とを含む、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の液質制御方法によれば、上述した液質測定工程と液質制御工程とを繰り返して、液質制御の対象となる被液質制御液の液質値を所定範囲内の値にすると共に、被液質制御液をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にするので、被液質制御液のｐＨのみを制御することで当該被液質制御液の導電率も制御することができる。あるいは、被液質制御液の導電率のみを制御することで当該被液質制御液のｐＨも制御することができる。その結果として、放電加工に用いられる所望液質の水系加工液を調製するにあたって導電率測定手段およびｐＨ測定手段のいずれか一方を省略することが可能になる。【００１６】
また、この発明の液質制御装置および放電加工装置は、それぞれ、上述の液質制御方法に基づいて水系加工液を調製するものであるので、放電加工に用いられる所望液質の水系加工液を調製するにあたって導電率測定手段およびｐＨ測定手段のいずれか一方を省略することができる。【００１７】
したがって、これらの発明によれば、導電率測定手段およびｐＨ測定手段のいずれか一方が不要となる分、水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置および放電加工装置それぞれの製造コスト、あるいは液質制御装置および放電加工装置それぞれのランニングコストを抑え易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液におけるｐＨと導電率との関係を示すグラフである。
【図２】図２は、この発明の液質制御装置の一例を概略的に示す構成図である。
【図３】図３は、図２に示した液質制御装置によって水道水から水系加工液を調製する際のｐＨおよび導電率それぞれの経時変化の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、この発明の液質制御装置のうちで電解質溶液化部および純水化部の各々が所定の陽イオン交換樹脂塔と所定の陰イオン交換樹脂塔とを並列に配置することで構成されている液質制御装置の一例を概略的に示す構成図である。
【図５】図５は、この発明の液質制御装置のうちで電解水製造部を備えた液質制御装置の一例を概略的に示す構成図である。
【図６】図６は、この発明の放電加工装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】図７は、この発明の放電加工装置の一例を概略的に示す構成図である。
【図８】図８は、図７に示した放電加工装置での液質制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図８に示したフローチャートに従って液質制御装置が動作したときでの液質測定部によるｐＨの値と、電解質溶液化部および純水化部それぞれの動作状態との対応関係を一覧にして示す図表である。
【図１０】図１０は、この発明の放電加工装置の他の例を概略的に示す構成図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した放電加工装置での液質制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、図１１に示したフローチャートに従って液質制御装置が動作したときでの液質測定部によるｐＨの値と、電解質溶液化部、純水化部、およびＯＨ-  生成部それぞれの動作状態との対応関係を一覧にして示す図表である。
【図１３】図１３は、この発明の放電加工装置の更に他の例を概略的に示す構成図である。
【図１４】図１４は、図１３に示した放電加工装置での液質制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、図１４に示したフローチャートに従って液質制御装置が動作したときでの液質測定部によるｐＨの値と、電解質溶液化部、純水化部、および電解水製造部それぞれの動作状態との対応関係を一覧にして示す図表である。
【符号の説明】
【００１９】
１  被液質制御液
５  液質測定部
７  Ｎａ+形陽イオン交換樹脂塔
８  ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔
１０Ａ，１０Ｂ  電解質溶液化部
１５  第１供給部
１７  Ｈ+形陽イオン交換樹脂塔
２０Ａ，２０Ｂ  純水化部
２５  第２供給部
３１  ポンプ
３５  流路切替部
４０  第１被液質制御液供給手段
５０  電解水製造部
６０  第２被液質制御液供給手段
６７  記憶部
６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ  液質制御部
７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ  制御部
８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ  液質制御装置
１２０  加工機本体
１３０  制御装置
１４０  汚液槽
１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ  放電加工装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を適宜参照して、この発明に係る液質制御方法、液質制御装置、および放電加工装置それぞれの実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。【００２１】
実施の形態１．
この発明の液質制御方法は、放電加工に用いられた使用済み水系加工液の液質、または放電加工に用いられる水系加工液の原料となる原液の液質を放電加工用の水系加工液の液質に変える液質制御方法であり、液質制御の対象となる被液質制御液の液質を制御して当該被液質制御液を所定の電解質溶液とすることで、上記水系加工液の調製に要するコストの削減を可能にする。そのために、この液質制御方法は、被液質制御液の液質値を求める液質測定工程と被液質制御液の液質値を制御する液質制御工程とを含んでいる。以下、上記の液質値がｐＨの値である場合を例に取り、工程毎に詳述する。【００２２】
（液質測定工程）
液質測定工程では、液質制御の対象となる被液質制御液のｐＨの値を求める。この値はｐＨ計等を用いて常法により求めることができるが、液質制御の自動化を図るうえからは、電気的方法によって自動計測することが好ましい。なお、ｐＨの値は直接測定してもよいし、水酸化物イオン濃度を測定して該水酸化物イオン濃度から算出してもよい。【００２３】
（液質制御工程）
液質制御工程では、液質測定工程で求められたｐＨの値が第１の条件値よりも小さいときには、被液質制御液中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して、被液質制御液を所定の電解質溶液、すなわち、ｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にする。また、液質測定工程で求められたｐＨの値が第２の条件値よりも大きいときには、被液質制御液を純水化する。この液質制御工程と上述の液質測定工程とは、周期的に、あるいは並行して連続的に行われる。【００２４】
上記第１の条件値および第２の条件値は、それぞれ、被液質制御液から得ようとする水系加工液において許容されるｐＨの値の範囲や、被液質制御液の液質を制御するために用いる機材の性能や被液質制御液の液量等に応じて、適宜選定可能である。このとき、第１の条件値と第２の条件値とを互いに同じ値にすることもできるし、互いに異なる値とすることもできる。【００２５】
例えば、炭化タングステン（ＷＣ）−コバルト（Ｃｏ）系等の超硬材料や銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）等のように不動態化しない金属材料からなる被加工物を放電加工する場合、水系加工液のｐＨが８．５未満では当該水系加工液によって被加工物が腐食し易くなり、１０．５を超えると水系加工液の導電率が高くなって（例えば７０μＳ／ｃｍを超えて）、放電加工する際に放電の安定性が低下し易くなる。このため、上記の超硬材料や不動態化しない金属材料からなる被加工物を放電加工する際に用いられる水系加工液を調製しようとする場合には、被液質制御液の液質を制御するために用いる機材の性能や当該被液質制御液の液量等に応じて、被液質制御液のｐＨの値が８．５〜１０．５の範囲内となるように上記第１の条件値および上記第２の条件値を適宜選定することが好ましい。なお、上記の超硬材料や不動態化しない金属材料を例えばワイヤ放電加工する場合、水系加工液の導電率は３〜６３μＳ／ｃｍ程度であることが好ましい。【００２６】
液質測定工程で求められたｐＨの値が第１の条件値よりも小さいときに行われる上記の電解質溶液化は、例えば、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂との混合物が充填されたイオン交換樹脂塔や、陽イオン交換樹脂が充填された領域と陰イオン交換樹脂が充填された領域とが直列または並列に配置されたイオン交換樹脂塔に被液質制御液を供給することにより行うことができる。【００２７】
上記の陽イオン交換樹脂としては、例えばＮａ+形やＫ+形等のアルカリ金属イオン形陽イオン交換樹脂や、Ｃａ2+形等のアルカリ土類金属イオン形陽イオン交換樹脂を用いることができ、陰イオン交換樹脂としては、例えばＯＨ-形陰イオン交換樹脂を用いることができる。これらのイオン交換樹脂を用いて被液質制御液を電解質溶液化した場合には、当該被液質制御液から水酸化物溶液が生成される。【００２８】
一方、液質測定工程で求められたｐＨの値が第２の条件値よりも大きいときに行われる上記の純水化は、例えばイオン交換樹脂を用いて行うことができる。イオン交換樹脂を用いた被液質制御液の純水化は、例えば、Ｈ+形陽イオン交換樹脂とＯＨ-形陰イオン交換樹脂との混合物が充填されたイオン交換樹脂塔や、陽イオン交換樹脂が充填された領域と陰イオン交換樹脂が充填された領域とが直列または並列に配置されたイオン交換樹脂塔に被液質制御液を供給することにより行うことができる。【００２９】
このとき、純水化後の液体（イオン交換水）に不純物イオンが実質的に残存しないようにして純水化を行うことも可能であるが、使用するイオン交換樹脂塔の大きさや性能を適宜制御して、純水化後の液体（イオン交換水）中に不純物イオンが所定量残存することになるようにして行うことが好ましい。この理由は後述する。【００３０】
この発明の液質制御方法では、上述した液質測定工程と液質制御工程とを繰り返して、被液質制御液のｐＨを所定範囲内の値にすると共に、被液質制御液の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にする。これにより、水系加工液が調製される。このようにして調製された水系加工液では、ｐＨと導電率との間に相関があるので、予めこの相関を実験的に把握しておくことにより、被液質制御液のｐＨを制御することのみでｐＨおよび導電率が制御された水系加工液を得ることができる。【００３１】
上記の電解質溶液が水酸化物溶液である場合には、ＯＨ-の濃度によって当該水酸化物溶液の導電率が規定されることとなるので、ｐＨを制御することのみで導電率も制御されたアルカリ性の水系加工液を調製することが可能になる。【００３２】
例えば水酸化物溶液の１つである水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液においては、図１に示すように、ｐＨと導電率との間に相関がある。このため、ＮａＯＨ水溶液のｐＨを求めれば、該ｐＨからその導電率を求めることができる。なお、図１は、ＮａＯＨ水溶液におけるｐＨと導電率との関係を示すグラフであり、図中の横軸はＮａＯＨ水溶液のｐＨを示し、縦軸はＮａＯＨ水溶液の導電率を示している。【００３３】
このように、この発明の加工液の液質制御方法によれば、被液質制御液のｐＨを制御することのみで導電率も制御された水系加工液を調製することができるので、液質制御の過程で被液質制御液の導電率を測定しなくても、放電加工時の放電の安定性が高く、かつ被加工物を腐食させ難い水系加工液を調製することが可能になる。導電率計等の導電率を測定するための手段が不要となる分、液質制御に用いる機器や該機器を備えた装置の製造コスト、あるいはランニングコストを低減させ易くなる。【００３４】
なお、前述したように、液質制御工程での純水化は、純水化後の液体（イオン交換水）に不純物イオンが所定量残存することになるようにして行うことが好ましい。このようにして純水化を行うと、当該純水化に用いる機材と前述した電解質溶液化に用いる機材とによって、リサイクルされていない未使用の水系加工液を調製することが可能になる。【００３５】
すなわち、リサイクルされていない未使用の水系加工液は、一般に、水道水や工業用水、地下水等の淡水を成分調整することで調製されるわけであるが、上述のように所定量の不純物イオンが残存するようにして上記の淡水を純水化すると、その後に前述の電解質溶液化を行うことによって所望のｐＨおよび導電率を有する水系加工液を調製することが可能になる。リサイクルされていない未使用の水系加工液を調製するための専用の機材が不要になるので、放電加工設備の構築に要するコストを低減させることが容易になる。なお、純水化後の液体（イオン交換水）に残存させる不純物イオンの量は、その後の電解質溶液化によって所望ｐＨの電解質溶液が得られるように、ｐＨの目標値に応じて適宜選定される。【００３６】
また、この発明の液質制御方法によって水酸化物溶液からなる水系加工液を調製しようとする場合には、必要に応じて、被液質制御液を電気分解すると共に該電気分解で生じたアルカリ水を被液質制御液に添加するサブ工程を更に含ませることができる。このサブ工程を含ませることにより、以下の技術的効果が更に得られる。【００３７】
すなわち、被液質制御液や水系加工液のｐＨの値は、たとえ放電加工を行っていないときでも、大気中の二酸化炭素が溶け込むことによって徐々に低くなるわけであるが、このような液質の変化に対しては前述の液質制御工程を行うことで対応するのではなく上記のサブ工程を行うことで対応することが可能になる。その結果として、所望の液質の水系加工液を調製するのに要するコストを抑え易くなる。また、前述の液質制御工程を行う際に上記のサブ工程も並行して行うようにすれば、上記のアルカリ水のｐＨの値が比較的大きいことから、被液質制御液のｐＨの値が第１の条件値より小さいときに当該ｐＨの値を第１の条件値以上にするのに要する時間を短縮することが可能になる。被液質制御液を電気分解するか否かの判断基準となる条件値（第３の条件値）は、電気分解に使用する機材の性能等に応じて、第１の条件値と同じ値にすることもできるし、第１の条件値とは異なる値にすることもできる。【００３８】
実施の形態２．
この発明の液質制御装置は、上述したこの発明の液質制御方法に基づいて、放電加工に用いられた使用済み水系加工液の液質、または放電加工に用いられる水系加工液の原料となる原液の液質を制御して水系加工液を調製するものであり、液質測定部、電解質溶液化部、純水化部、第１被液質制御液供給手段、および制御部を備えている。以下、実施の形態１で説明した液質制御方法に基づく液質制御装置であって、第１被液質制御液供給手段が第１供給部と第２供給部とによって構成された液質制御装置について詳述する。【００３９】
図２は、この発明の液質制御装置の一例を概略的に示す構成図である。同図に示す液質制御装置８０Ａは、液質制御の対象となる被液質制御液１が貯留される加工液槽３と、加工液槽３に貯留された被液質制御液１の液質（具体的にはｐＨ）を求める液質測定部５と、被液質制御液１の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液にする電解質溶液部１０Ａと、被液質制御液１を電解質溶液化部１０Ａに供給する第１供給部１５と、被液質制御液１を純水化する純水化部２０Ａと、被液質制御液１を純水化部２０Ａに供給する第２供給部２５とを備えている。上記の第１供給部１５と第２供給部２５とによって、第１被液質制御液供給手段が構成されている。【００４０】
また、液質制御装置８０Ａは、液質測定部５が求めたｐＨの値に応じて第１供給部１５および第２供給部２５それぞれの動作を制御する制御部７０Ａと、制御部７０Ａの起動や停止等を指示する操作部７５とを備えている。【００４１】
上記の液質測定部５は、被液質制御液１のｐＨを周期的に、または連続的に求め、その測定結果を有線または無線により制御部７０Ａに伝える。【００４２】
電解質溶液化部１０Ａは、被液質制御液１が第１供給部１５によって供給されてきたときに、当該被液質制御液１中の不純物陰イオンを所定の陰イオンで置換すると共に当該被液質制御液１中の不純物陽イオンを所定の金属イオンで置換して、被液質制御液１の液質をｐＨと導電率との間に相関がある電解質溶液、例えば水酸化物溶液にする。このような電解質溶液化部１０Ａは、例えば、所定の陽イオン交換樹脂と所定の陰イオン交換樹脂との混合物が充填されたイオン交換樹脂塔や、所定の陽イオン交換樹脂が充填された領域と所定の陰イオン交換樹脂が充填された領域とが直列または並列に配置されたイオン交換樹脂塔によって構成される。【００４３】
上記の陽イオン交換樹脂としては、例えば、Ｎａ+形やＫ+形等のアルカリ金属イオン形陽イオン交換樹脂や、Ｃａ2+形等のアルカリ土類金属イオン形陽イオン交換樹脂を用いることができる。例えばＮａ+形陽イオン交換樹脂の具体例としては、ローム・アンド・ハース社製のアンバーライトＩＲ１２０Ｂ  Ｎａ（商品名）や、三菱化学株式会社製のダイヤイオンＳＫ１Ｂ（商品名）等のように、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体やフェノールホルマリン樹脂等を基体とし、スルホン酸基をイオン交換基とするものが挙げられる。【００４４】
また、上記の陰イオン交換樹脂としては、例えばＯＨ-形陰イオン交換樹脂を用いることができ、その具体例としては、例えばローム・アンド・ハース社製のアンバーライトＩＲＡ４００Ｊ  Ｃｌ（商品名）をＯＨ-形としたものや、三菱化学株式会社製のダイヤイオンＳＡ１０Ａ（商品名）をＯＨ-形としたもの等のように、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体等を基体とし、トリメチルアンモニウム基、β−ヒドロキシエチルジメチルアンモニウム基等をイオン交換基とするものが挙げられる。なお、電解質溶液化部１０Ａの一端には排水管１０ａが接続されており、電解質溶液化部１０Ａで生成された水酸化物溶液は排水管１０ａを通じて加工液槽３に供給される。【００４５】
第１供給部１５は、制御部７０Ａによって動作を制御されるポンプ１１と、一端が加工液槽３内に配置され他端がポンプ１１に接続された取水管１２と、一端がポンプ１１に接続され他端が電解質溶液化部１０Ａに接続された給水管１３とを有しており、制御部７０Ａにより動作を制御されて被液質制御液１を電解質溶液化部１０Ａに供給する。【００４６】
一方、純水化部２０Ａは、第２供給部２５によって被液質制御液１が供給されてきたときに、該被液質制御液１を純水化する。純水化部２０Ａの一端には排水管２０ａが接続されており、当該純水化部２０Ａで生成された純水（イオン交換水）は排水管２０ａを通じて加工液槽３に供給される。【００４７】
この純水化部２０Ａは、例えば、Ｈ+形陽イオン交換樹脂とＯＨ-形陰イオン交換樹脂との混合物が充填されたイオン交換樹脂塔や、Ｈ+形陽イオン交換樹脂が充填された領域とＯＨ-形陰イオン交換樹脂が充填された領域とが直列または並列に配置されたイオン交換樹脂塔によって構成される。【００４８】
上記のＨ+形陽イオン交換樹脂としては、例えばスチレン−ジビニルベンゼン共重合体、フェノールホルマリン樹脂等を基体とし、スルホン酸基をイオン交換基とするＨ+形陽イオン交換樹脂を用いることができる。そして、このＨ+形陽イオン交換樹脂の具体例としては、ローム・アンド・ハース社製のアンバーライトＩＲ１２０Ｂ  Ｎａ（商品名）をＨ+形としたものや、三菱化学株式会社製のダイヤイオンＳＫ１Ｂ（商品名）をＨ+形としたもの等が挙げられる。また、上記のＯＨ-形陰イオン交換樹脂としては、電解質溶液化部１０Ａについての説明の中で述べたものと同じものを用いることができる。【００４９】
第２供給部２５は、制御部７０Ａによって動作を制御されるポンプ２１と、一端が加工液槽３内に配置され他端がポンプ２１に接続された取水管２２と、一端がポンプ２１に接続され他端が純水化部２０Ａに接続された第１給水管２３とを有しており、制御部７０Ａにより動作を制御されて被液質制御液１を純水化部２０Ａに供給する。【００５０】
制御部７０Ａは、液質測定部５が求めるｐＨの値についての条件値が格納された記憶部６７と、液質測定部５が求めたｐＨの値と上記の条件値との大小関係に応じて第１供給部１５および第２供給部２５それぞれの動作を制御する液質制御部６８Ａとを有している。上記の条件値としては、実施の形態１で説明した第１の条件値と第２条件値とが格納される。ただし、第１の条件値と第２の条件値とを互いに同じ値にする場合には、１つの値が第１の条件値および第２の条件値として格納される。【００５１】
上記の液質制御部６８Ａは、液質測定部５が求めたｐＨの値と記憶部６７に格納されている第１の条件値とを比較し、液質測定部５が求めたｐＨの値が第１の条件値よりも小さいときには第１供給部１５を動作させて、電解質溶液化部１０Ａにより被液質制御液１を電解質溶液化する。また、液質測定部５が求めたｐＨの値が第２の条件値よりも大きいときには第２供給部２５を動作させて、純水化部２０Ａにより被液質制御液１を純水化する。【００５２】
上述の構成を有する液質制御装置８０Ａでは、液質測定部５が周期的、または連続的に被液質制御液１のｐＨを求め、上記の電解質溶液化および純水化は周期的、連続的、または間欠的に行われる。その結果として、加工液槽３に貯留された被液質制御液１のｐＨが上記第１の条件値よりも小さいとき、または上記第２の条件値よりも大きいときには、当該ｐＨが自動的に所定範囲内の値に制御される。【００５３】
そして、電解質溶液化部１０Ａで生成される電解質溶液は前述のようにｐＨと導電率との間に相関を有しているので、加工液槽３内の被液質制御液１のｐＨを制御するだけで、放電加工時の放電の安定性が高く、かつ被加工物を腐食させ難い水系加工液を被液質制御液１から調製することができる。【００５４】
このように、液質制御装置８０Ａでは、被液質制御液１の液質を制御する過程でその導電率を導電率計等により測定する必要がないので、導電率を測定するための手段が不要となる分、水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置８０Ａ自体の製造コスト、あるいは液質制御装置８０Ａ自体のランニングコストを抑え易くなる。【００５５】
なお、実施の形態１において説明したように、純水化部２０Ａによる被液質制御液１の純水化は、純水化後の液体（イオン交換水）に不純物イオンが所定量残存することになるようにして行うことが好ましい。そして、このようにして純水化部２０Ａによる被液質制御液１の純水化を行う場合には、図２に示すように、水道水や工業用水、地下水等の淡水を純水化部２０Ａに供給するための第２給水管２４の一端をポンプ２１に接続しておくことが好ましい。第２給水管２４の他端は、上記の淡水の供給源（図示せず。）に接続される。【００５６】
液質制御装置８０Ａをこのように構成すると、リサイクルされていない未使用の水系加工液を当該液質制御装置８０Ａによって調製することが可能になる。リサイクルされていない未使用の水系加工液を調製する際には、まず、被液質制御液である水道水や工業用水、地下水等の淡水が、第２供給部２５により第２給水管２４、ポンプ２１、および第１給水管２３を介して純水化部２０に供給され、その中に不純物イオンが所定量残存するようにして当該純水化部２０Ａより純水化されてイオン交換水となり、このイオン交換水が加工液槽３に貯留される。このとき、液質制御装置８０Ａのユーザは操作部７５を操作して、上記淡水の供給に先だって制御部７０Ａによりポンプ２１を作動させる。【００５７】
例えば、上記の淡水中に不純物陽イオンとしてカリウムイオン（Ｋ+）が存在し、不純物陰イオンとして塩素イオン（Ｃｌ-）が存在しているときには、純水化部２０Ａを構成しているＨ+形陽イオン交換樹脂において下式（１）の反応が進行して、Ｋ+が水素イオン（Ｈ+）に置換される。また、純水化部２０Ａを構成しているＯＨ-形陰イオン交換樹脂において下式（２）の反応が進行して、Ｃｌ-がＯＨ-に置換される。これらの結果として、上記の淡水中の不純物が低減される一方で新たに水（Ｈ2Ｏ）が生成されて、イオン交換水が得られる。なお、下式（１），（２）中の「Ｒ」はイオン交換樹脂における基体を表している。【００５８】
Ｒ−ＳＯ3Ｈ+＋Ｋ+→Ｒ−ＳＯ3Ｋ+＋Ｈ+              ……（１）
Ｒ≡Ｎ−ＯＨ-＋Ｃｌ-→Ｒ≡Ｎ−Ｃｌ-＋ＯＨ-        ……（２）【００５９】
このようにして純水化部２０Ａで生成されたイオン交換水はほぼ中性であるので、加工液槽３に貯留されたイオン交換水のｐＨは第１の条件値よりも小さな値となる。すなわち、液質測定部５で求められるｐＨの値は第１の条件値よりも小さくなる。その結果、制御部７０Ａが第１供給部１５を作動させて、上記のイオン交換水を電解質溶液化部１０Ａにより電解質溶液化させる。このとき、所定量の不純物、例えばＫ+と硫酸イオン（ＳＯ42-）とが純水化後の淡水に含有されていることから、電解質溶液化部１０Ａを構成している陽イオン交換樹脂においては例えば下式（３）の反応が進行して、Ｋ+がナトリウムイオン（Ｎａ+）に置換される。また、電解質溶液化部１０Ａを構成している陰イオン交換樹脂においては例えば下式（４）の反応が進行して、ＳＯ42-がＯＨ-に置換される。なお、下式（３），（４）中の「Ｒ」はイオン交換樹脂における基体を表している。【００６０】
Ｒ−ＳＯ3Ｎａ+＋Ｋ+→Ｒ−ＳＯ3Ｋ+＋Ｈ+            ……（３）
Ｒ≡Ｎ−ＯＨ-＋ＳＯ42-→Ｒ≡Ｎ−ＳＯ42-＋ＯＨ-    ……（４）【００６１】
このようにして電解質溶液化部１０Ａでの電解質溶液化（水酸化物溶液化）が進行する結果として、上記のイオン交換水中の不純物が低減される一方で新たに水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液が生成されて、水酸化ナトリウム水溶液からなる水系加工液が得られる。すなわち、上述した淡水から、リサイクルされていない未使用の水系加工液が調製される。【００６２】
図３は、上述した液質制御装置８０Ａによって水道水から水系加工液を調製する際のｐＨおよび導電率それぞれの経時変化の一例を示すグラフである。同図中の横軸は水道水を注水した時刻（＝ｔ0）からの時間を示し、左側の縦軸は加工液槽３中の被液質制御液の導電率を示し、右側の縦軸は加工液槽中の液体のｐＨの値を示している。【００６３】
なお、同図に示すデータは、ローム・アンド・ハース社製のアンバーライトＩＲ１２０Ｂ  Ｎａ（商品名）と、同社製のアンバーライトＩＲＡ４００Ｊ（商品名）をＯＨ-形としたものとの混合物を用いて電解質溶液化部１０Ａを構成し、同社製のアンバーライトＩＲ１２０Ｂ  Ｎａ（商品名）をＨ+形としたものと、同社製のアンバーライトＩＲＡ４００Ｊ（商品名）をＯＨ-形としたものとの混合物を用いて純水化部２０Ａを構成したときのデータである。用いた水道水のｐＨは６．５であり、導電率は１４７μＳ／ｃｍである。また、制御部７０Ａを構成している記憶部６７には、第１の条件値および第２の条件値の各々として９．５のみを格納した。第１の条件値と第２の条件値とが互いに同じ値であるので、以下、これら第１の条件値および第２の条件値を単に「条件値」という。【００６４】
図３に示す時刻ｔ0は純水化部２０Ａに水道水を供給し始めた時刻であり、この時刻ｔ0から時刻ｔ1までは純水化部２０Ａのみが作動し、電解質溶液化部１０Ａは停止したままである。この間に水道水中の不純物イオンが除去されてｐＨ６．２のイオン交換水が生成されている。イオン交換水の生成量が増加するに従って加工液槽３中のイオン交換水の導電率は大きく低下するが、ｐＨには大きな変化はない。【００６５】
時刻ｔ1になると液質測定部５が作動して加工液槽３内のイオン交換水のｐＨの値を求め、この値が条件値よりも小さいことから制御部７０Ａが電解質溶液化部１０Ａを作動させる。その結果として、加工液槽３中のイオン交換水の電解質溶液化（水酸化物溶液化）が進行し始めて、液質測定部５により求められるｐＨの値が増加する。この値が条件値である９．５よりも大きくなると、制御部７０Ａが電解質溶液化部１０Ａを停止させて純水化部２０Ａを作動させることから、イオン交換水のｐＨの値が下がる。また、ｐＨの値が９．５よりも小さくなると純水化部２０Ａが停止して電解質溶液化部１０Ａが再び作動することから、ｐＨの値が再び増加し始める。時刻ｔ2以後はｐＨと導電率との間によい相関が現れ、ｐＨが８．５〜１０．５の範囲内で導電率が１４μＳ／ｃｍ程度の水系加工液が得られている。なお、純水化部２０Ａへの水道水の供給は、液質測定部５が求めるｐＨの値に拘わらず、所定量の水系加工液が得られるまで行った。【００６６】
このようにして調製された水系加工液にＷＣ−Ｃｏ系超硬材料、銅（Ｃｕ）、および鉄（Ｆｅ）をそれぞれ４日間浸漬して腐食の有無を確認したところ、これらＷＣ−Ｃｏ系超硬材料、銅（Ｃｕ）、および鉄（Ｆｅ）のいずれにおいても腐食は軽微であり、ごく僅かに変色した程度であった。一方、比較のため、純水化部２０Ａにのみ水道水を供給してｐＨが６．２、導電率が７．８μＳ／ｃｍのイオン交換水を調製し、このイオン交換水中に上記と同じ材質のＷＣ−Ｃｏ系超硬材料、銅（Ｃｕ）、および鉄（Ｆｅ）をそれぞれ４日間浸漬して腐食の有無を確認したところ、上記水系加工液に浸漬したときよりも腐食が進んでいることが目視でも確認できた。【００６７】
実施の形態３．
この発明の液質制御装置においては、被液質制御液の流路を電解質溶液化部側と純水化部側とに選択的に切り替える流路切替部と、該流路切替部に被液質制御液を供給する１つのポンプとにより第１被液質制御液供給手段を構成することもできる。また、電解質溶液化部および純水化部の各々を、所定の陽イオン交換樹脂塔と所定の陰イオン交換樹脂塔とを並列に配置することで構成することもできる。このとき、１つの陰イオン交換樹脂塔を電解質溶液化部と純水化部とで共有することができる。【００６８】
図４は、電解質溶液化部および純水化部の各々が所定の陽イオン交換樹脂塔と所定の陰イオン交換樹脂塔とを並列に配置することで構成されている液質制御装置の一例を概略的に示す構成図である。同図に示す構成要素のうちで図２に示した構成要素と共通するものについては、図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。【００６９】
図４に示す液質制御装置８０Ｂでは、互いに並列に配置されたＮａ+形陽イオン交換樹脂塔７とＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８とによって電解質溶液化部１０Ｂが構成されており、Ｎａ+形陽イオン交換樹脂塔７の一端には排水管７ａが接続され、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８の一端には排水管８ａが接続されている。また、上記のＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８と該ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８に並列に配置されたＨ+形陽イオン交換樹脂塔１７とによって純水化部２０Ｂが構成されており、Ｈ+形陽イオン交換樹脂塔１７の一端には排水管１７ａが接続されている。ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８は、電解質溶液化部１０Ｂの構成要素として機能すると共に、純水化部２０Ｂの構成要素としても機能する。すなわち、電解質溶液化部１０Ｂと純水化部２０Ｂとは、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８を共有している。【００７０】
なお、電解質溶液化部１０Ｂを構成する陽イオン樹脂塔は、例えば水酸化物を形成する金属イオンで被液質制御液１中の不純物陽イオンを置換することができるものであればよく、Ｎａ+形以外のアルカリ金属イオン形陽イオン交換樹脂塔や、アルカリ土類金属イオン形の陽イオン交換樹脂塔を用いることもできる。【００７１】
電解質溶液化部１０Ｂおよび純水化部２０Ｂへの被液質制御液１の供給は、第１被液質制御液供給手段４０によって行われる。該第１被液質制御液供給手段４０は、１つのポンプ３１と１つの流路切替部３５とを有しており、これらのポンプ３１および流路切替部３５それぞれの動作は、制御部７０Ｂを構成している液質制御部６８Ｂによって制御される。ポンプ３１には、一端が加工液槽３内に配置された取水管３２と、一端が流路切替部４０に接続された第１給水管３３と、一端が淡水の供給源（図示せず。）に接続された第２給水管３４が接続されており、流路切替部３５には３つの配管３６，３７，３８が接続されている。【００７２】
上記のポンプ３１は、加工液槽３内の被液質制御液１または上記の淡水を流路切替部３５に供給し、上記の流路切替部３５は、液質制御部６８Ｂにより動作を制御されて、ポンプ３１から供給される被液質制御液１または上記の淡水の流路を配管３６、配管３７、または配管３８に切り替える。このような流路切替部４０は、例えば１〜３つの電磁弁を用いて構成することができる。配管３６の一端はＮａ+形陽イオン交換樹脂塔７に接続され、配管３７の一端はＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８に接続され、配管３８の一端はＨ+形陽イオン交換樹脂塔１７に接続されている。【００７３】
液質測定部５が求めたｐＨの値が第１の条件値（記憶部６７に格納されている第１の条件値）よりも小さいときには、加工槽３内の被液質制御液１または上記の淡水が第１被液質制御液供給手段４０によりＮａ+形陽イオン交換樹脂塔７およびＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８に供給される。Ｎａ+形陽イオン交換樹脂塔７によりＮａ+を含有したイオン交換水が生成されて加工液槽３に供給され、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８によりＯＨ-を含有したイオン交換水が生成されて加工液槽３に供給される結果として、電解質溶液化部１０Ａにより水酸化ナトリウム水溶液が生成されたこととなり、加工液槽３内の被液質制御液１の電解質溶液化（水酸化物溶液化）が進行する。【００７４】
一方、液質測定部５が求めたｐＨの値が第２の条件値（記憶部６７に格納されている第２の条件値）よりも大きいときには、加工液槽３内の被液質制御液１または上記の淡水が第１被液質制御液供給手段４０によりＨ+形陽イオン交換樹脂塔１７およびＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８に供給される。Ｈ+形陽イオン交換樹脂塔１７によりＨ+を含有したイオン交換水が生成されて加工液槽３に供給され、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８によりＯＨ-を含有したイオン交換水が生成されて加工液槽３に供給される結果として、純水化部２０Ａにより純水（イオン交換水）が生成されたこととなり、加工液槽３内の被液質制御液１の純水化が進行する。【００７５】
このように、液質制御装置８０Ｂは、電解質溶液化部および純水化部それぞれの構成、ならびに電解質溶液化部および純水化部の各々に水系加工液を供給する第１被液質制御液供給手段の構成が異なる以外は図２に示した液質制御装置８０Ａと同様にして、加工液槽３内の被液質制御液１の液質を制御する。【００７６】
したがって、加工液槽３に貯留された被液質制御液１のｐＨの値が上記第１の条件値よりも小さいとき、または上記第２の条件値よりも大きいときには、図２に示した液質制御装置８０Ａにおけるのと同様に、当該ｐＨが自動的に所定範囲内の値に制御される。そして、加工液槽３内の被液質制御液１のｐＨを制御するだけで、放電加工時の放電の安定性が高く、かつ被加工物を腐食させ難い水系加工液を被液質制御液１から調製することができる。加工液槽３内の被液質制御液１の液質を制御する過程でその導電率を導電率計等により測定する必要がないので、導電率を測定するための手段が不要となる分、水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置８０Ｂ自体の製造コスト、あるいは液質制御装置８０Ｂ自体のランニングコストを抑え易い。【００７７】
なお、リサイクルされていない未使用の水系加工液を水道水や工業用水、地下水等の淡水から調製しようとする場合には、例えば水道水のように不純物陽イオンの大半がＮａ+である淡水については、Ｈ+形陽イオン交換樹脂塔１７には供給せずにＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８にのみ供給するようにしてもよい。【００７８】
また、制御部７０Ｂ（液質制御部６８Ｂ）によってポンプ３１および流路切替部３５それぞれの動作を制御することでＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８にのみ被液質制御液１を供給することが可能になるので、次の技術的効果を得ることもできる。【００７９】
すなわち、加工液槽３に貯留された被液質制御液のｐＨの値は、既に説明したように、たとえ放電加工が行われていないときでも大気中の二酸化炭素が溶け込むことによって徐々に小さくなるわけであるが、このような液質の変化に対しては、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８にのみ被液質制御液１を供給することで対応することが可能になる。その結果として、所望の液質の水系加工液を調製するのに要するコストを抑え易くなる。なお、放電加工が行われていないときにＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８にのみ被液質制御液１を供給するか否かの判断基準となる条件値（第３の条件値）は、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８の性能等に応じて、第１の条件値と同じ値にすることもできるし、第１の条件値とは異なる値にすることもできる。当該第３の条件値は、第１の条件値および第２の条件値と同様に、記憶部６７に格納される。【００８０】
実施の形態４．
この発明の液質制御装置においては、電解質溶液化部および純水化部に加えて電解水製造部を設けることができる。【００８１】
図５は、電解水製造部を備えた液質制御装置の一例を概略的に示す構成図である。同図と図２との対比から明らかなように、図５に示す液質制御装置８０Ｃは、図２に示した液質制御装置８０Ａに電解水製造部５０と第２被液質制御液供給手段６０とを付加した構造を有している。図５に示す構成要素のうちで図２に示した構成要素と共通するものについては、図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。【００８２】
電解水製造部５０は、水を電気分解してアルカリ水と酸性水とを生成するものであり、陽極側においては下式（５）で表される反応が進行して酸性水が生成され、陰極側では下式（６）で表される反応が進行してアルカリ水が生成される。このような電解水製造部５０は、例えばアクアシステム株式会社製のアルカリ＆酸性イオン生成器や、松下電工株式会社製のアルカリイオン整水器等、市販の電解水製造装置により構成することができる。【００８３】
２Ｈ2Ｏ→Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-……（５）
２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→Ｈ2＋２ＯＨ-      ……（６）【００８４】
電解水製造部５０には２本の排水管５２，５３が接続されており、当該電解水製造部５０で生成されたアルカリ水は排水管５２を介して加工液槽３に供給される。また、電解水製造部５０で生成された酸性水は排水管５３を介して廃棄してもよいし、所望の貯留槽に貯留してもよい。酸性水は、加工液槽３内の被液質制御液１を入れ替える際に当該被液質制御液１を中和する等の用途に利用することができる。【００８５】
第２被液質制御液供給手段６０は、制御部７０Ｃを構成している液質制御部６８Ｃによって動作を制御されるポンプ５６と、一端が加工液槽３内に配置され他端がポンプ５６に接続された取水管５７と、一端がポンプ５６に接続され他端が電解水製造部５０に接続された給水管５８とを有しており、液質制御部６８Ｃにより動作を制御されて加工液槽３内の被液質制御液１を電解水製造部５０に供給する。【００８６】
これらの電解水製造部５０および第２被液質制御液供給手段６０が付加されている液質制御装置８０Ｃでは、液質測定部５が求めたｐＨの値が第１の条件値（記憶部６７に格納されている第１の条件値）よりも小さいときには制御部７０Ｃ（液質制御部６８Ｃ）により第１供給部１５および第２被液質制御液供給手段６０が作動されて、被液質制御液１の電解質溶液化が進行する。一方、液質測定部５が求めたｐＨの値が第２の条件値（記憶部６７に格納されている第２の条件値）よりも大きいときには制御部７０Ｃ（液質制御部６８Ｃ）により第２供給部２５が作動されて、被液質制御液１の純水化が進行する。【００８７】
上述した構成を有する液質制御装置８０Ｃでは、図２に示した液質制御装置８０Ａにおけるのと同様に、加工液槽３に貯留された被液質制御液１のｐＨの値が上記第１の条件値よりも小さいとき、または上記第２の条件値よりも大きいときには、当該ｐＨが自動的に所定範囲内の値に制御される。そして、加工液槽３内の被液質制御液１のｐＨを制御するだけで、放電加工時の放電の安定性が高く、かつ被加工物を腐食させ難い水系加工液を被液質制御液１から調製することができる。加工液槽３内の被液質制御液１の液質を制御する過程でその導電率を導電率計等により測定する必要がないので、導電率を測定するための手段が不要となる分、水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置８０Ｃ自体の製造コスト、あるいは液質制御装置８０Ｃ自体のランニングコストを抑え易い。【００８８】
被液質制御液１に大気中の二酸化炭素が溶け込むことに起因する当該被液質制御液１の液質の変化に対しては、電解質溶液化部１０Ａおよび純水化部２０Ａをそれぞれ作動させることなく、電解水製造部５０および第２被液質制御液供給手段６０をそれぞれ制御部７０Ｃにより作動させることで対応することができるので、所望の液質の水系加工液の調製に要するコストを抑えることができる。放電加工が行われていないときに被液質制御液を電気分解するか否かの判断基準となる条件値（第３の条件値）は、電気分解に使用する機材の性能等に応じて、第１の条件値と同じ値にすることもできるし、第１の条件値とは異なる値にすることもできる。また、電解水製造部５０で生成されるアルカリ水のｐＨの値が比較的大きいことから、被液質制御液１のｐＨの値が第１の条件値より小さいときには、電解質溶液化部１０Ａに加えて電解水製造部５０も作動させることにより、被液質制御液１のｐＨの値を条件値以上にするのに要する時間を短縮することが可能になる。なお、上記第３の条件値は、第１の条件値および第２の条件値と同様に、記憶部６７に格納される。【００８９】
実施の形態５．
この発明の放電加工装置は、上述したこの発明の液質制御装置を備えたものであり、液質制御装置が必要な放電加工装置であれば、液質制御装置以外の構成は別段限定されるものではない。【００９０】
図６は、この発明の放電加工装置の構成を概略的に示すブロック図である。同図に示すように、この発明の放電加工装置１６０は、上述したこの発明の液質制御装置８０の他に、被加工物を放電加工する加工機本体１２０と、加工機本体１２０の動作を制御する制御装置１３０と、加工機本体１２０で使用された後の使用済み水系加工液が貯留される汚液槽１４０とを備えている。【００９１】
上記の加工機本体１２０は例えばワイヤ放電加工装置における加工機本体、または形彫放電加工装置における加工機本体であり、水系加工液が貯留される加工槽１０１を備えている。加工槽１０１に貯留された使用済み水系加工液は汚液槽１４０に送られ、固形異物を除去してから液質制御装置８０に供給される。そして、液質制御装置８０に供給された使用済み水系加工液は、既に説明したように当該液質制御装置８０によってその液質を制御され、その後、再び加工機本体１２０に供給されて放電加工時に使用される。なお、リサイクルされていない未使用の水系加工液を液質制御装置８０によって調製しようとする場合には、図６に示すように、水道水や工業用水、地下水等の淡水の供給源１６５が当該液質制御装置８０に接続される。【００９２】
図７は、この発明の放電加工装置の一例を概略的に示す構成図である。同図に示す放電加工装置１６０Ａは、実施の形態２で説明した液質制御装置８０Ａを備えたワイヤ放電加工装置である。【００９３】
この放電加工装置１６０Ａにおける加工機本体１２０は、使用済み水系加工液が一時的に貯留される加工槽１０１、加工槽１０１内に配置されたテーブル１０３、加工槽１０１内においてテーブル１０３の上方および下方に固定配置された一対のノズル１０５ａ，１０５ｂ、テーブル１０３の上方に配置されたワイヤボビン１０７、加工槽１０１の外に配置された引取りロール１０９、および加工槽１０１の外に配置された回収容器１１１を備えている。また、ノズル１０５ａ，１０５ｂの各々に水系加工液を供給する加工液供給装置１１３、該加工液供給装置１１３をノズル１０５ａ，１０５ｂの各々に接続する加工液供給管１１３ａ、図示を省略したテーブル駆動装置、および図示を省略した電源装置等を備えている。【００９４】
上記のテーブル１０３は、テーブル駆動装置により駆動されてＸ−Ｙ平面（水平面）上を移動するものであり、このテーブル１０３上に被加工物１７０が配置される。一対のノズル１０５ａ，１０５ｂの各々は、ワイヤボビン１０７から引き出されたワイヤ電極１０７ａを所定の位置に案内すると共に、加工液供給装置１３０から加工液供給管１１３ａを介して供給される水系加工液を放電加工時に被加工物１７０側に噴射して、ワイヤ電極１０７ａと被加工物１７０との間に水系加工液を介在させる。放電加工時には電源装置からワイヤ電極１０７ａおよび被加工物１７０に高周波パルス電圧が印加されて、ワイヤ電極１０７ａと被加工物１７０との間に放電が生じる。加工機本体１２０は、この放電により被加工物１７０を微少量ずつ除去して当該被加工物１７０を所定形状に加工する。【００９５】
一方、制御装置１３０は、被加工物１７０の放電加工に用いられ数値制御データが格納された記憶部（図示せず。）と、上記の数値制御データに基づいて加工液供給装置１１３、テーブル駆動装置、および電源装置それぞれの動作を制御する制御部（図示せず。）とを有しており、上記の数値制御データに基づいて加工機本体１２０の動作を制御する。【００９６】
加工機本体１２０によって被加工物１７０を放電加工する際に用いられた使用済み水系加工液１３８には、放電加工で生じた加工屑や、放電加工時にワイヤ電極１０７ａあるいは被加工物１７０から生じた金属イオンが含有されているので、当該使用済み水系加工液１３８は加工槽１０１から排水管１３５を介して汚液槽１４０へ送られ、ここに一旦貯留される。この汚液槽１４０には、使用済み水系加工液１３８を液質制御装置８０Ａに供給する送水手段１４５が付設されている。送水手段１４５は、ポンプ１４１と、一端が汚液槽１４０内に配置され他端がポンプ１４１に接続された取水管１４２と、一端がポンプ１４１に接続され他端が液質制御装置８０Ａの加工液槽３内に配置された送水管１４３とを備えている。送水管１４３の途中には、使用済み水系加工液１３８から固形異物を除去するフィルタ１５０が設けられている。【００９７】
汚液槽１４０内に貯留した使用済み水系加工液１３８の量が一定量を超えると送水手段１４５が作動して、この使用済み水系加工液１３８を液質制御装置８０Ａの加工液槽３内に送水する。加工液槽３に送水された使用済み水系加工液１３８は被液質制御液に相当するので、図７においては加工液槽３内の液体を参照符号１で示している。また、以下においては、加工液槽３内の液体を「被液質制御液１」という。【００９８】
液質制御装置８０Ａは、加工液槽３内の被液質制御液１の液質を制御して、放電加工時の放電の安定性が高く、かつ被加工物を腐食させ難い水系加工液を調製する。液質制御装置８０Ａの動作の詳細については実施の形態２で既に説明したので、ここではその説明を省略する。【００９９】
液質制御装置８０Ａにより使用済み水系加工液１３８から調製された水系加工液は、送水手段１５５により加工機本体１２０の加工液供給装置１１３に送られて、放電加工時に再利用される。送水手段１５５は、ポンプ１５１と、一端が加工液槽３内に配置され他端がポンプ１５１に接続された取水管１５２と、一端がポンプ１５１に接続され他端が加工液供給装置１１３に接続された送水管１５３とを備えており、ポンプ１５１が定期的に作動して、または制御装置１３０からの指示により作動して、加工液槽３内に調製された水系加工液を加工液供給装置１１３に送る。【０１００】
このように構成された放電加工装置１６０Ａでの液質制御装置８０Ａの起動および停止は、放電加工装置１６０Ａのユーザが液質制御装置８０Ａの操作部７５を操作することによって、または放電加工装置１６０Ａの制御装置１３０が液質制御装置８０Ａの制御部７０Ａの動作を制御することによって行われる。【０１０１】
図８は、放電加工装置１６０Ａでの液質制御装置８０Ａの動作を示すフローチャートである。同図は、第１の条件値と第２の条件値（実施の形態２参照）とが互いに同じ値（以下、単に「条件値」という。）に設定されている場合における液質制御装置８０Ａの動作を示すものである。図８に示すように、起動された液質制御装置８０Ａは、まず、液質測定部５（図７参照）が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいか否かを液質制御部６８Ａ（図２参照）で判断するステップＳ２０１を行い、ｐＨの値が条件値よりも大きいと判断したときにはステップＳ２０３に進んで、第１供給部１５を停止させた状態で第２供給部２５（図７参照）を作動させる。第２供給部２５の作動に伴って、純水化部２０Ａ（図７参照）による被液質制御液１の純水化が進行する。【０１０２】
一方、ステップＳ２０１で上記ｐＨの値が条件値よりも大きくないと判断したときにはステップＳ２０５に進んで、上記ｐＨの値が条件値よりも小さいか否かを判断する。そして、このステップＳ２０５でｐＨの値が条件値よりも小さいと判断したときにはステップＳ２０７に進んで、第２供給部２５を停止させた状態で第１供給部１５Ａを作動させる。第１供給部１５の作動に伴って、電解質溶液化部１０Ａによる被液質制御液１（図７参照）の電解質溶液化が進行する。なお、ステップＳ２０５で上記ｐＨの値が条件値よりも小さくないと判断したときには、上述のステップＳ２０１に戻る。【０１０３】
図９は、図８に示したフローチャートに従って液質制御装置８０Ａが動作したときでのｐＨ測定部によるｐＨの値と、電解質溶液化部１０Ａおよび純水化部２０Ａ（図７参照）それぞれの動作状態との対応関係を一覧にして示す図表である。図９に示すように、液質制御装置８０Ａは、液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいときには、電解質溶液化部１０Ａを停止させた状態で純水化部２０Ａを作動させ、液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも小さいときには、純水化部２０Ａを停止させた状態で電解質溶液化部１０Ａを作動させる。このようにして、液質制御装置８０Ａは被液質制御液１の液質を制御して水系加工液を調製する。【０１０４】
実施の形態２で説明したように、液質制御装置８０Ａは、被液質制御液１から水系加工液を調製するにあたって被液質制御液１の導電率を導電率計等により測定する必要がない装置であるので、この液質制御装置８０Ａを備えた放電加工装置１６０Ａでは、液質制御装置に導電率を測定するための手段を設けなくてよい分、水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置８０Ａおよび当該放電加工装置１６０Ａそれぞれの製造コスト、あるいは液質制御装置８０Ａおよび当該放電加工装置１６０Ａそれぞれのランニングコストを抑え易い。【０１０５】
実施の形態６．
図１０は、この発明の放電加工装置の他の例を概略的に示す構成図である。同図に示す放電加工装置１６０Ｂは、実施の形態３で説明した液質制御装置８０Ｂを備えたワイヤ放電加工装置であり、液質制御装置８０Ｂ以外の構成は、放電加工中であるか非放電加工中であるかを示す情報が制御装置１３０から制御部７５Ｂに伝えられるという点を除き、図７に示した放電加工装置１６０Ａでの構成と同じである。図１０に示した全ての構成要素は図４または図７を参照して既に説明しているので、これらの構成要素については、図４または図７で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。【０１０６】
図１１は、放電加工装置１６０Ｂでの液質制御装置８０Ｂの動作を示すフローチャートである。同図は、第１の条件値と第２の条件値（実施の形態３参照）とが互いに同じ値（以下、単に「条件値」という。）に設定されている場合における液質制御装置８０Ｂの動作を示すものである。図１１に示すように、起動された液質制御装置８０Ｂは、まず、制御装置１３０（図１０参照）からの情報に基づいて放電加工中であるか否かを判断するステップＳ２１１を行い、放電加工中のときにはステップＳ２１３に進んで、液質測定部５（図１０参照）が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいか否かを判断する。そして、このステップＳ２１３で上記ｐＨの値が条件値よりも大きいと判断したときにはステップＳ２１５に進んで、Ｈ+形陽イオン交換樹脂塔１７およびＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８（図１０参照）に被液質制御液１を供給する。これにより、純水化部２０Ｂ（図１０参照）による被液質制御液１の純水化が進行する。【０１０７】
また、ステップＳ２１３で上記ｐＨの値が条件値よりも大きくないと判断したときにはステップＳ２１７に進んで、上記ｐＨの値が条件値よりも小さいか否かを判断する。そして、このステップＳ２１７でｐＨの値が条件値よりも小さいと判断したときにはステップＳ２１９に進んで、Ｎａ+形陽イオン交換樹脂塔７（図１０参照）およびＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８に被液質制御液１を供給する。これにより、電解質溶液化部１０Ｂ（図１０参照）による被液質制御液１の電解質溶液化が進行する。なお、ステップＳ２１７で上記ｐＨの値が条件値よりも小さくないと判断したときには、上述したステップＳ２１１に戻る。【０１０８】
一方、ステップＳ２１１で加工中ではないと判断したときにはステップＳ２２１に進んで、液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいか否かを判断する。そして、このステップＳ２２１でｐＨの値が条件値よりも大きいと判断したときにはステップＳ２１５に進んで、Ｈ+形陽イオン交換樹脂塔１７およびＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８に被液質制御液１を供給する。これにより、被液質制御液１の純水化が進行する。【０１０９】
また、ステップＳ２２１で上記ｐＨの値が条件値よりも大きくないと判断したときにはステップＳ２２３に進んで、上記ｐＨの値が条件値よりも小さいか否かを判断する。そして、このステップＳ２２３でｐＨの値が条件値よりも小さいと判断したときにはステップＳ２２５に進んで、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８に被液質制御液１を供給する。これにより、被液質制御液１のｐＨがアルカリ性側に調節される。なお、ステップＳ２２３で上記ｐＨの値が条件値よりも小さくないと判断したときには、上述したステップＳ２１１に戻る。【０１１０】
図１２は、図１１に示したフローチャートに従って液質制御装置８０Ｂが動作したときでのｐＨ測定部によるｐＨの値と、電解質溶液化部１０Ｂ、純水化部２０Ｂ（図７参照）、およびＯＨ-生成部それぞれの動作状態との対応関係を一覧にして示す図表である。なお、ここでいう「ＯＨ-生成部」とは、図１０に示したＮａ+形陽イオン交換樹脂塔７およびＨ+形陽イオン交換樹脂塔１７の各々には被液質制御液１を供給せず、ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８にのみ被液質制御液１を供給したときの当該ＯＨ-形陰イオン交換樹脂塔８を意味している。【０１１１】
図１２に示すように、液質制御装置８０Ｂは、放電加工中であるか否かに拘わらず、液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいときには、電解質溶液化部１０ＢおよびＯＨ-生成部をそれぞれ停止させた状態で純水化部２０Ｂを作動させる。また、放電加工中であって、かつ液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも小さいときには、純水化部２０ＢおよびＯＨ-生成部をそれぞれ停止させた状態で電解質溶液化部１０Ｂを作動させる。そして、非放電加工中であって、かつ液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも小さいときには、電解質溶液化部１０Ｂおよび純水化部２０Ｂをそれぞれ停止させた状態でＯＨ-生成部を作動させる。このようにして、液質制御装置８０Ｂは被液質制御液１の液質を制御して水系加工液を調製する。【０１１２】
実施の形態３で説明したように、液質制御装置８０Ｂは、被液質制御液１から水系加工液を調製するにあたって被液質制御液１の導電率を導電率計等により測定する必要がない装置であるので、この液質制御装置８０Ｂを備えた放電加工装置１６０Ｂでは、液質制御装置に導電率を測定するための手段を設けなくてよい分、水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置８０Ｂおよび当該放電加工装置１６０Ｂそれぞれの製造コスト、あるいは液質制御装置８０Ｂおよび当該放電加工装置１６０Ｂそれぞれのランニングコストを抑え易い。【０１１３】
実施の形態７．
図１３は、この発明の放電加工装置の更に他の例を概略的に示す構成図である。同図に示す放電加工装置１６０Ｃは、実施の形態４で説明した液質制御装置８０Ｃを備えたワイヤ放電加工装置であり、液質制御装置８０Ｃ以外の構成は図１０に示した放電加工装置１６０Ｂでの構成と同じである。図１３に示した全ての構成要素は図５または図７を参照して既に説明しているので、これらの構成要素については、図５または図７で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。なお、図１３においては図示を省略しているが、電解水製造部５０で生成された酸性水は排水管５３を介して汚液槽１４０に供給される。【０１１４】
図１４は、放電加工装置１６０Ｃでの液質制御装置８０Ｃの動作を示すフローチャートである。同図は、第１の条件値、第２の条件値、および第３の条件値（実施の形態４参照）が互いに同じ値（以下、単に「条件値」という。）に設定されている場合における液質制御装置８０Ｃの動作を示すものである。図１４に示すように、起動された液質制御装置８０Ｃは、まず、制御装置１３０（図１３参照）からの情報に基づいて放電加工中であるか否かを判断するステップＳ２３１を行い、放電加工中のときにはステップＳ２３３に進んで、液質測定部５（図１３参照）が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいか否かを判断する。そして、このステップＳ２３３で上記ｐＨの値が条件値よりも大きいと判断したときにはステップＳ２３５に進んで、第１供給部１５および第２被液質制御液供給手段６０をそれぞれ停止させた状態で第２供給部２５（図１３参照）を作動させる。これにより、純水化部２０Ａ（図１３参照）による被液質制御液１の純水化が進行する。【０１１５】
また、ステップＳ２３３で上記ｐＨの値が条件値よりも大きくないと判断したときにはステップＳ２３７に進んで、上記ｐＨの値が条件値よりも小さいか否かを判断する。そして、このステップＳ２３７でｐＨの値が条件値よりも小さいと判断したときにはステップＳ２３９に進んで、第２供給部２５を停止させた状態で第１供給部１５および第２被液質制御液供給手段６０をそれぞれ作動させる。これにより、電解質溶液化部１０Ａ（図１３参照）による被液質制御液１の電解質溶液化が進行すると共に、電解水製造部５０による被液質制御液１のアルカリ性溶液化が進行する。なお、ステップＳ２３７で上記ｐＨの値が条件値よりも小さくないと判断したときには、上述したステップＳ２３１に戻る。【０１１６】
一方、ステップＳ２３１で加工中ではないと判断したときにはステップＳ２３１に進んで、液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいか否かを判断する。そして、このステップＳ２４１でｐＨの値が条件値よりも大きいと判断したときにはステップＳ２３５に進んで、第１供給部１５および第２被液質制御液供給手段６０をそれぞれ停止させた状態で第２供給部２５を作動させる。これにより、純水化部２０Ａによる被液質制御液１の純水化が進行する。【０１１７】
また、ステップＳ２４１で上記ｐＨの値が条件値よりも大きくないと判断したときにはステップＳ２４３に進んで、上記ｐＨの値が条件値よりも小さいか否かを判断する。そして、このステップＳ２４３でｐＨの値が条件値よりも小さいと判断したときにはステップＳ２４５に進んで、第１供給部１５および第２供給部２５をそれぞれ停止させた状態で第２被液質制御液供給手段６０を作動させる。これにより、被液質制御液１のｐＨがアルカリ性側に調節される。なお、ステップＳ２４３で上記ｐＨの値が条件値よりも小さくないと判断したときには、上述したステップＳ２３１に戻る。【０１１８】
図１５は、図１４に示したフローチャートに従って液質制御装置８０Ｃが動作したときでのｐＨ測定部によるｐＨの値と、電解質溶液化部１０Ａ、純水化部２０Ａ、および電解水製造部５０（図１３参照）それぞれの動作状態との対応関係を一覧にして示す図表である。同図に示すように、液質制御装置８０Ｃは、放電加工中であるか否かに拘わらず、液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも大きいときには、電解質溶液化部１０Ａおよび電解水製造部６０をそれぞれ停止させた状態で純水化部２０Ａを作動させる。また、放電加工中であって、かつ液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも小さいときには、純水化部２０Ａを停止させた状態で電解質溶液化部１０Ａを作動させると共に電解水製造部６０を作動させる。そして、非放電加工中であって、かつ液質測定部５が求めたｐＨの値が条件値よりも小さいときには、電解質溶液化部１０Ａおよび純水化部２０Ａをそれぞれ停止させた状態で電解水製造部６０を作動させる。このようにして、液質制御装置８０Ｃは被液質制御液１の液質を制御して水系加工液を調製する。【０１１９】
実施の形態４で説明したように、液質制御装置８０Ｃは、被液質制御液１から水系加工液を調製するにあたって被液質制御液１の導電率を導電率計等により測定する必要がない装置であるので、この液質制御装置８０Ｃを備えた放電加工装置１６０Ｃでは、液質制御装置に導電率を測定するための手段を設けなくてよい分、水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置８０Ｃおよび当該放電加工装置１６０Ｃそれぞれの製造コスト、あるいは液質制御装置８０Ｃおよび当該放電加工装置１６０Ｃそれぞれのランニングコストを抑え易い。【０１２０】
以上、この発明の液質制御方法、液質制御装置、および放電加工装置の各々について実施の形態を挙げて説明したが、これらの発明は上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形、修飾、組合せ等が可能である。例えば、電解質溶液化部および純水化部に被液質制御液を供給する第１被液質制御液供給手段は、電解質溶液化部および純水化部の各々を互いに別個のイオン交換樹脂塔で構成するときでも、１つのポンプと１つの流路切替部とを用いて構成することができる。【０１２１】
また、実施の形態１〜７の各々では、被液質制御液の液質値として当該被液質制御液のｐＨの値を求め、該ｐＨの値に応じて被液質制御液の液質（ｐＨ）を制御した液質制御方法、液質制御装置、または放電加工装置について説明したが、この発明においては、上記の液質値として被液質制御液の導電率（比抵抗）を用いることもできる。この場合、液質制御装置や放電加工装置における液質測定部としては、例えば導電率計が用いられる。また、この場合の第１の条件値、第２の条件値、および第３の条件値の各々は、被液質制御液から得ようとする水系加工液において許容される導電率の範囲や、被液質制御液の液質を制御するために用いる機材の性能や被液質制御液の液量等に応じて、適宜選定される。上記の液質値として被液質制御液の導電率（比抵抗）を用いたときには、放電加工に用いられる所望液質の水系加工液を調製するにあたってｐＨ測定手段を省略することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上説明したように、この発明の液質制御方法、液質制御装置、および放電加工装置によれば、放電加工に用いられる水系加工液の調製に要するコストや、液質制御装置および放電加工装置それぞれの製造コスト、あるいは液質制御装置および放電加工装置それぞれのランニングコストを抑え易くなるので、これらは放電加工により製造される種々の製品、特に超硬材料や不動態化しない金属材料から製造される種々の製品の製造コストを抑えるうえで有用である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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