(57)【要約】【課題】微粒子を含む液体の固液分離を高い濾過速度で行うことができ，かつ，濾材に捕集された微粒子を容易に回収できる固液分離装置を提供する。【解決手段】固液分離装置３０に，一方の面３２ａを前記被処理液体の導入側に，他方の面３２ｂを分離された液体の排出側に配置した濾材３２を設ける。この濾材３２は，前記一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，前記他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べて形成されており，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる形状の目穴３４が形成されている。【選択図】図２
2017176976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材を使用した濾過により，微粒子を含む被処理液体を固液分離する方法において，
前記濾材を，該濾材の一方の面側を平坦面とし，他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤを，多数，平行に並べて形成し，
前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる目穴を形成し，
前記目穴の前記最狭幅を，回収する微粒子の粒径以下の幅に形成すると共に，前記濾材の前記一方の面側から前記他方の面側に向かって前記被処理液体を通過させることを特徴とする，固液分離方法。
【請求項２】
微粒子を含む液体を被処理液体とする固液分離装置において，
前記固液分離装置が，一方の面を前記被処理液体の導入側に，他方の面を分離された液体の排出側に配置した濾材を備え， 
前記濾材が，前記一方の面側を平坦面とし，前記他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤを平行に並べて形成されており，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる形状の目穴が形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に実施される，前記砥粒電着液の調整方法において，
前記砥粒の付着に使用中の砥粒電着槽に新たな砥粒電着液を供給してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽内の前記砥粒電着液が所定の電気伝導度の範囲内となるよう調整する電気伝導度調整処理と，
前記オーバーフローによって排出された砥粒電着液を，濾材を使用して濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収処理を含み，
前記砥粒回収処理に使用する前記濾材が，該濾材の一方の面側を平坦面とし，他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤを，多数，平行に並べることにより形成されており，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる目穴を有すると共に，
前記砥粒回収処理を，前記目穴の前記最狭幅を，回収する前記砥粒の粒径以下の幅に形成された前記濾材を使用すると共に，該濾材の前記一方の面側から前記他方の面側に向かって前記砥粒電着液を通過させて行うことを特徴とする，砥粒電着液の成分調整方法。
【請求項４】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に実施される，前記砥粒電着液の調整方法において，
前記砥粒電着液を貯溜した複数の砥粒電着槽を順次使用して前記砥粒付着工程を行うことにより，砥粒の電着に使用する砥粒電着液が所定の電気伝導度の範囲内となるよう調整する電気伝導度調整処理と，
使用済みの砥粒電着液を，濾材を使用して濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収処理を含み，
前記砥粒回収処理に使用する前記濾材が，該濾材の一方の面側を平坦面とし，他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤを，多数，平行に並べることにより形成されており，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる目穴を有すると共に，
前記砥粒回収処理を，前記目穴の前記最狭幅を，回収する前記砥粒の粒径以下の幅に形成された前記濾材を使用すると共に，該濾材の前記一方の面側から前記他方の面側に向かって前記砥粒電着液を通過させて行うことを特徴とする，砥粒電着液の成分調整方法。
【請求項５】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に使用され， 
前記砥粒電着液を貯溜する砥粒電着槽内に新たな砥粒電着液を導入してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽内の砥粒電着液の電気伝導度を所定の電気伝導度の範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段と，
オーバーフローした砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段を含み，
前記砥粒回収手段が，
一方の面をオーバーフローした前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面を分離された液体の排出側に配置した濾材を備え， 
前記濾材を，前記一方の面側を平坦面とし，前記他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤを平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる形状の目穴を形成したことを特徴とする，砥粒電着液の調整装置。
【請求項６】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に使用され， 
前記砥粒付着工程の実行時，前記砥粒電着液を貯溜した複数の砥粒電着槽を順次使用することにより，前記砥粒の付着に使用する前記砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段と，
使用済みの砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段を含み，
前記砥粒回収手段が，
一方の面を使用済みの前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面を分離された液体の排出側に配置した濾材を備え， 
前記濾材を，前記一方の面側を平坦面とし，前記他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤを平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる形状の目穴を形成したことを特徴とする，砥粒電着液の調整装置。
【請求項７】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程と，前記砥粒付着工程で砥粒が付着された芯線ワイヤの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定工程を含む固定砥粒ソーワイヤの製造方法において，
前記砥粒付着工程が，前記砥粒電着液の調整処理を更に含み，
前記調整処理が，
前記砥粒の付着に使用中の砥粒電着槽に新たな砥粒電着液を供給してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽内の前記砥粒電着液が所定の電気伝導度の範囲内となるよう調整する電気伝導度調整処理と，
前記オーバーフローによって排出された砥粒電着液を，濾材を使用して濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収処理を含み，
前記砥粒回収処理に使用する前記濾材が，該濾材の一方の面側を平坦面とし，他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤを，多数，平行に並べることにより形成されており，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる目穴を有すると共に，
前記砥粒回収処理を，前記目穴の前記最狭幅を，回収する前記砥粒の粒径以下の幅に形成された前記濾材を使用すると共に，該濾材の前記一方の面側から前記他方の面側に向かって前記砥粒電着液を通過させて行うことを特徴とする，固定砥粒ソーワイヤの製造方法。
【請求項８】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程と，前記砥粒付着工程で砥粒が付着された芯線ワイヤの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定工程を含む固定砥粒ソーワイヤの製造方法において，
前記砥粒付着工程が，前記砥粒電着液の調整処理を更に含み，
前記調整処理が，
前記砥粒付着工程の実行時，前記砥粒電着液を貯溜した複数の砥粒電着槽を順次使用することにより，前記砥粒の付着に使用する前記砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段と，
使用済みの砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段を含み，
前記砥粒回収手段が，
一方の面を使用済みの前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面を分離された液体の排出側に配置した濾材を備え， 
前記濾材を，前記一方の面側を平坦面とし，前記他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤを平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる形状の目穴を形成したことを特徴とする，固定砥粒ソーワイヤの製造方法。
【請求項９】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着装置と，前記砥粒付着装置で砥粒が付着された芯線ワイヤの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定装置を含む，固定砥粒ソーワイヤの製造装置において，
前記砥粒付着装置が，前記砥粒電着液の調整装置を更に含み，
前記調整装置が，
前記砥粒電着液を貯溜する砥粒電着槽内に新たな砥粒電着液を導入してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽内の砥粒電着液の電気伝導度を所定の電気伝導度の範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段と，
オーバーフローした砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段を含み，
前記砥粒回収手段が，
一方の面をオーバーフローした前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面を分離された液体の排出側に配置した濾材を備え， 
前記濾材を，前記一方の面側を平坦面とし，前記他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤを平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる形状の目穴を形成したことを特徴とする，固定砥粒ソーワイヤの製造装置。
【請求項１０】
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤの表面に砥粒を付着させる砥粒付着装置と，前記砥粒付着装置で砥粒が付着された芯線ワイヤの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定装置を含む固定砥粒ソーワイヤの製造装置において，
前記砥粒付着装置が，前記砥粒電着液の調整装置を更に含み，
前記調整装置が，
前記砥粒電着液を貯溜する複数の砥粒電着槽を順次使用することにより，前記砥粒の付着に使用する前記砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段と，
前記使用済みの砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段を含み，
前記砥粒回収手段が，
一方の面を使用済みの前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面を分離された液体の排出側に配置した濾材を備え， 
前記濾材を，前記一方の面側を平坦面とし，前記他方の面側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤを平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ間に，前記濾材の前記一方の面側を最狭幅とし，かつ，前記他方の面側に向かって幅を広げる形状の目穴を形成したことを特徴とする，固定砥粒ソーワイヤの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，固液分離方法，固液分離装置，前記固液分離方法を使用した砥粒電着液の調整方法及び調整装置，並びに，前記成分調整方法を工程中に含む固定砥粒型ソーワイヤの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン，水晶，サファイア，チタンカーバイトのインゴット等の硬質脆性材料からシリコンウェハー，水晶振動子，基板等の製品を切り出す際に「ソーワイヤ」が使用されている。
【０００３】
このようなソーワイヤとしては，表面に砥粒が固定されていないピアノ線等から成り，砥粒と水や油の懸濁液であるスラリーをかけながら使用する遊離砥粒型ソーワイヤと，芯線ワイヤの表面に予めダイヤモンド等の砥粒を付着させてある固定砥粒型ソーワイヤがある。
【０００４】
このうちの固定砥粒型のソーワイヤは，遊離砥粒型ソーワイヤに比べて切り出し速度を向上させることができると共に，ソーワイヤの使用量を大幅に減少させることができ，しかも，砥粒を含むスラリーの使用を必要としないために廃棄物の発生を大幅に減少できる利点があることから，その利用が普及しつつあるが，その一方で，固定砥粒型ソーワイヤは，遊離砥粒型ソーワイヤに比較して製造コストが高いことから，低価格で，より切断能力が高く，しかも，長寿命である固定砥粒型ソーワイヤの開発が要望されている。
【０００５】
このような固定砥粒型ソーワイヤを製造するためには，芯線ワイヤの表面に砥粒を固着させることが必要で，このような固着方法の一例として，ダイヤモンド等の硬質の砥粒を分散させた砥粒電着液中で芯線ワイヤ表面にめっきを行うことで，砥粒が埋設されためっき層を形成する方法も提案されている。
【０００６】
しかし，上記のように，めっきと同時に芯線ワイヤ表面に砥粒を付着させる方法では，芯線ワイヤの表面に対する砥粒の付着密度が小さく，ソーワイヤの切断能力が低いと共に短寿命となることから，本出願の出願人は，砥粒の付着密度が大きく，長寿命である固定砥粒型ソーワイヤを，高い生産率で提供することを目的として，負に帯電させた酸化物粉末を表面に付着させたダイヤモンドやＣＢＮ等の硬質の砥粒が分散された砥粒電着液を使用して芯線ワイヤ表面に対し高密度に砥粒を付着させた後，さらにめっき処理を行うことで，芯線ワイヤの表面に砥粒を定着させる固定砥粒型ソーワイヤの製造方法を既に出願している（特許文献１）。
【０００７】
なお，砥粒電着液の濾過に使用するものではないが，微小固形物と水とを，水の表面張力の影響なく分離するための固液分離装置として，機枠に微小篩網を縦方向に急傾斜に支持し，該篩網の上端篩上面上に汚水供給口を設け，該篩網の篩下面に止水板を突設し，該止水板とその上流側篩網との狭角部分に篩上面に向かう水又はエア放出口を並設したものが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−    ９３４３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９０５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ソーワイヤを使用した硬質脆性材料の切断は，ソーワイヤを毎分数十〜数百メートルという高速で繰り出して切断を行うため，使用するソーワイヤの全長は，数kmから数十kmにも及ぶ。
【００１０】
しかも，ソーワイヤの長さは年々，長くなる傾向にあり，現在では長さ５０km以上，場合によっては数百kmという長さのソーワイヤが使用される場合もある。
【００１１】
そのため，ソーワイヤの製造時間も長時間化しており，一例として５０kmのソーワイヤを２０m/minのライン速度で生産したと仮定すると，１本のソーワイヤを製造するためには４０時間以上もの時間が必要となる。
【００１２】
ここで，前掲の特許文献１に記載の方法で使用する砥粒電着液は，実施例において酸化チタンをアクリル酸エステルによって負に帯電させていると共に，アクリル酸エステルの粘着力によってダイヤモンド砥粒の表面に，負に帯電した酸化チタン粉末を付着させており，その結果，ワイヤに正，電着槽内の電極に負の電圧を印加すると，芯線ワイヤの表面に酸化チタン粉末と共に砥粒を付着させることができるようになっている。
【００１３】
しかし，数十kmにも亘る芯線ワイヤに対し，数十時間に亘ってこのような処理を行うと，砥粒電着液から芯線ワイヤの表面に付着した分の酸化チタン粉末や砥粒，アクリル酸エステルが失われるだけでなく，芯線ワイヤや芯線ワイヤ表面のめっき層から成分（例えば真鍮の銅，亜鉛イオン，及び鉄イオン等）が砥粒電着液中に溶出して，砥粒電着液の電気伝導度を上昇させてしまう。
【００１４】
そのため，砥粒電着液に対し酸化チタン粉末や砥粒，アクリル酸エステルを補充してこれらの成分を一定量に維持したとしても，時間の経過と共に砥粒電着液の電気伝導度が変化することで，芯線ワイヤの表面に対する砥粒の析出量が変化してしまい，印加する電圧や電流の調整のみでは，数十kmあるいは数百kmという長尺のソーワイヤの全長に亘って，一定量で砥粒を付着させることが困難となる。
【００１５】
このように，ソーワイヤの表面に対する砥粒の析出量が長手方向で変化すると，ソーワイヤの切断性能が長手方向で変化して切断状態にムラが生じるだけでなく，ソーワイヤは砥粒の析出量の少ない部分で切れ易くなることから，ソーワイヤのユーザーからは，全長に亘り，均一な品質のソーワイヤの供給が厳格に要求されている。
【００１６】
このような砥粒電着液の電気伝導度の変化に伴う砥粒の析出量の変化を防止するためには，電着槽内の砥粒電着液を随時新しいものに交換し，又は，電着槽に対し新たな砥粒電着液の供給を継続的又は間欠的に行ってオーバーフローさせて入れ替える等，砥粒電着槽内の砥粒電着液が一定の電気伝導度を維持するような調整が必要となる。
【００１７】
しかし，頻繁な交換やオーバーフローによって砥粒電着液の電気伝導度を一定に保とうとすれば，ダイヤモンドやＣＢＮ等の高価な砥粒を多量に含む砥粒電着液の使用量が増えることとなり，ソーワイヤの製造コストを高めることとなる。
【００１８】
そこで，本発明の発明者は，使用済み，あるいはオーバーフローさせた砥粒電着液から，ダイヤモンド等の高価な砥粒を回収して再利用することで，数十km，数百kmという長尺のソーワイヤを，一定した品質で製造できるようにしつつ，製造コストを抑えることができるようにすることを検討した。
【００１９】
ここで，砥粒電着液からの砥粒の回収方法として，濾過による固液分離を採用する場合，砥粒電解液中に含まれる砥粒は，一例として８〜１６μmと極めて微細なものであることから，これを捕集できる微細なフィルタを使用する必要がある。
【００２０】
そこで，微粒子の捕集能力が高い，濾布，濾紙，化繊紙等の不織布製の濾材を使用した濾過を試みたところ，この方法では，固液分離すること自体はできたものの，濾過速度が遅く，しかも，濾材の繊維間に深く入り込んで回収できなくなる砥粒が多く発生した。
【００２１】
上記不織布を使用した濾過の失敗を踏まえ，目開８μmのメッシュ状の金網を使用した濾過によって砥粒の回収を試みたところ，このようなメッシュ状の金網を使用した場合にも，濾過速度が遅いという問題が発生した。
【００２２】
また，このようなメッシュ状の金網を濾材として使用した場合においても，捕集された砥粒が目穴内に詰まってしまい，逆洗を行っても濾材より分離できずに回収できなくなる砥粒が多く発生すると共に，このような目詰まりの発生は，更なる濾過速度の低下を引き起こし，極短時間で濾材が使用できなくなるために実用に耐え得るものではなかった。
【００２３】
ここで，メッシュ状の金網を使用した際に生じる上記問題点のうち，濾過速度が遅いという問題は，濾材の目開が小さいために，砥粒電着液の溶媒である水が，表面張力によって目穴内に入り込み難くなっているために生じるものと考えられる。
【００２４】
すなわち，メッシュ状の金網としてステンレス（例えばＳＵＳ３０４）製のものを使用すると，ステンレス（ＳＵＳ３０４）に対する水の接触角は約８０°程あり，撥水性に近い表面となっているために，８μmという目開の小さな金網では，表面張力によって水が目穴内に入り込み難くなっていることが原因であると考えられる。
【００２５】
そこで本発明の発明者は，このような表面張力の影響を減少させて濾過速度を向上させることのできる金網型の濾材の構造を模索する過程で，金網を構成する濾材ワイヤの断面形状に種々の変更を加える試験を試みた結果，所定の断面形状を有する濾材ワイヤを，所定の向きに並べて形成した金網を濾材として使用することで，前述したように微細な目開の濾材であっても，濾過速度を大幅に向上させることができるだけでなく，殆ど目詰まりが生じず，かつ，逆洗によって捕集された砥粒を濾材から容易に引き離して回収できることを見出した。
【００２６】
本発明は，上記発明者による研究の結果得られた知見に基づき，前述した従来技術の欠点を解消するために成されたものであり，前掲の特許文献１として紹介した固定砥粒型ソーワイヤの製造に使用する砥粒電着液のように，ミクロンオーダーの微粒子を含む液体を固液分離し得る，微細な目開の濾材を使用するものでありながら，濾過速度を向上させることができ，従って微粒子を含む液体の固液分離を効率的に行うことができる固液分離方法及び固液分離装置を提供すると共に，このような固液分離方法をソーワイヤの製造に使用する前述の砥粒電着液に適用することで，ダイヤモンド等の高価な砥粒を容易且つ迅速に回収できるようにし，かつ，このような固液分離方法をソーワイヤの製造工程中に組み入れることで，経済的に砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内に維持して全長に亘り一定した品質のソーワイヤを製造することができる，砥粒電着液の成分調整方法，固定砥粒型ソーワイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に説明する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係を明らかにするために記載したものであり，言うまでもなく，本発明の特許請求の範囲の記載の解釈に制限的に用いられるものではない。
【００２８】
上記目的を達成するために，本発明の固液分離方法は，
濾材３２を使用した濾過により，微粒子を含む被処理液体を固液分離する方法において，
前記濾材３２を，該濾材３２の一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤ３３を，多数，平行に並べて形成し，
前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる目穴３４を形成し，
前記目穴３４の前記最狭幅δを，回収する微粒子の粒径以下の幅に形成すると共に，前記濾材３２の前記一方の面側から前記他方の面側に向かって前記被処理液体を通過させて行うことを特徴とする（請求項１）。
【００２９】
また，上記固液分離方法に使用する本発明の固液分離装置は，
微粒子を含む液体を被処理液体とする固液分離装置（実施形態における砥粒回収手段３０）において，
前記固液分離装置３０が，一方の面３２ａを前記被処理液体の導入側に，他方の面３２ｂを分離された液体の排出側に配置した濾材３２を備え， 
前記濾材３２が，前記一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，前記他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べて形成されており，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる形状の目穴３４が形成されていることを特徴とする（請求項２）。
【００３０】
また，上記目的を達成するための，本発明の砥粒電着液の調整方法は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に実施される，前記砥粒電着液の調整方法において，
前記砥粒の付着に使用中の砥粒電着槽１１に新たな砥粒電着液を供給してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽１１内の前記砥粒電着液が所定の電気伝導度の範囲内となるよう調整する電気伝導度調整処理と，
前記オーバーフローによって排出された砥粒電着液を，濾材３２を使用して濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収処理を含み，
前記砥粒回収処理に使用する前記濾材３２が，該濾材３２の一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤ３３を，多数，平行に並べることにより形成されており，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる目穴３４を有すると共に，
前記砥粒回収処理を，前記目穴３４の前記最狭幅δを，回収する前記砥粒の粒径以下の幅に形成された前記濾材３２を使用すると共に，該濾材３２の前記一方の面３２ａ側から前記他方の面３２ｂ側に向かって前記砥粒電着液を通過させて行うことを特徴とする（請求項３）。
【００３１】
また，本発明の別の砥粒電着液の調整方法は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に実施される，前記砥粒電着液の調整方法において，
前記砥粒電着液を貯溜した複数の砥粒電着槽（第１，第２砥粒電着槽１１１，１１２）を順次使用して前記砥粒付着工程を行うことにより，砥粒の電着に使用する砥粒電着液が所定の電気伝導度の範囲内となるよう調整する電気伝導度調整処理と，
使用済みの砥粒電着液を，濾材３２を使用して濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収処理を含み，
前記砥粒回収処理に使用する前記濾材３２が，該濾材３２の一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤ３３を，多数，平行に並べることにより形成されており，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる目穴３４を有すると共に，
前記砥粒回収処理を，前記目穴３４の前記最狭幅δを，回収する前記砥粒の粒径以下の幅に形成された前記濾材３２を使用すると共に，該濾材３２の前記一方の面３２ａ側から前記他方の面３２ｂ側に向かって前記砥粒電着液を通過させて行うことを特徴とする（請求項４）。
【００３２】
また，本発明の砥粒電着液の調整装置は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に使用され， 
前記砥粒電着液を貯溜する砥粒電着槽１１内に新たな砥粒電着液を導入してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽１１内の砥粒電着液の電気伝導度を所定の電気伝導度の範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段２０（図１参照）と，
オーバーフローした砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段３０を含み，
前記砥粒回収手段３０が，
一方の面３２ａをオーバーフローした前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面３２ｂを分離された液体の排出側に配置した濾材３２を備え， 
前記濾材３２を，前記一方の面側３２ａを平坦面３３１とし，前記他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる形状の目穴３４を形成したことを特徴とする（請求項５）。
【００３３】
更に，本発明の別の砥粒電着液の調整装置は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程を工程中に含むソーワイヤの製造において，前記砥粒付着工程の実行中に使用され， 
前記砥粒付着工程の実行時，前記砥粒電着液を貯溜した複数の砥粒電着槽（第１，第２砥粒電着槽１１１，１１２）を順次使用することにより，前記砥粒の付着に使用する前記砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段２０（図３参照）と，
使用済みの砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段３０を含み，
前記砥粒回収手段３０が，
一方の面３２ａを使用済みの前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面３２ｂを分離された液体の排出側に配置した濾材３２を備え， 
前記濾材３２を，前記一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，前記他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる形状の目穴３４を形成したことを特徴とする（請求項６）。
【００３４】
更に，本発明の固定砥粒ソーワイヤの製造方法は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程と，前記砥粒付着工程で砥粒が付着された芯線ワイヤＷの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定工程を含む固定砥粒ソーワイヤの製造方法において，
前記砥粒付着工程が，前記砥粒電着液の調整処理を更に含み，
前記調整処理が，
前記砥粒の付着に使用中の砥粒電着槽１１に新たな砥粒電着液を供給してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽１１内の前記砥粒電着液が所定の電気伝導度の範囲内となるよう調整する電気伝導度調整処理と，
前記オーバーフローによって排出された砥粒電着液を，濾材３２を使用して濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収処理を含み，
前記砥粒回収処理に使用する前記濾材３２が，該濾材３２の一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する濾材ワイヤ３３を，多数，平行に並べることにより形成されており，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる目穴３４を有すると共に，
前記砥粒回収処理を，前記目穴３４の前記最狭幅δを，回収する前記砥粒の粒径以下の幅に形成された前記濾材３２を使用すると共に，該濾材３２の前記一方の面３２ａ側から前記他方の面３２ｂ側に向かって前記砥粒電着液を通過させて行うことを特徴とする（請求項７）。
【００３５】
また，本発明の別の固定砥粒ソーワイヤの製造方法は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着工程と，前記砥粒付着工程で砥粒が付着された芯線ワイヤＷの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定工程を含む固定砥粒ソーワイヤの製造方法において，
前記砥粒付着工程が，前記砥粒電着液の調整処理を更に含み，
前記調整処理が，
前記砥粒付着工程の実行時，前記砥粒電着液を貯溜した複数の砥粒電着槽（第１，第２砥粒電着槽１１１，１１２）を順次使用することにより，前記砥粒の付着に使用する前記砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段２０と，
使用済みの砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段３０を含み，
前記砥粒回収手段３０が，
一方の面３２ａを使用済みの前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面３２ｂを分離された液体の排出側に配置した濾材３２を備え， 
前記濾材３２を，前記一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，前記他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる形状の目穴３４を形成したことを特徴とする（請求項８）。
【００３６】
更に，本発明の固定砥粒ソーワイヤの製造装置１は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着装置１０と，前記砥粒付着装置１０で砥粒が付着された芯線ワイヤＷの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定装置４０を含む，固定砥粒ソーワイヤの製造装置１において，
前記砥粒付着装置１０が，前記砥粒電着液の調整装置を更に含み，
前記調整装置が，
前記砥粒電着液を貯溜する砥粒電着槽１１内に新たな砥粒電着液を導入してオーバーフローさせることにより，前記砥粒電着槽１１内の砥粒電着液の電気伝導度を所定の電気伝導度の範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段２０（図１参照）と，
オーバーフローした砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段３０を含み，
前記砥粒回収手段３０が，
一方の面３２ａをオーバーフローした前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面３２ｂを分離された液体の排出側に配置した濾材３２を備え， 
前記濾材３２を，前記一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，前記他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる形状の目穴３４を形成したことを特徴とする（請求項９）。
【００３７】
また，本発明の別の固定砥粒ソーワイヤの製造装置１は，
砥粒を分散させた砥粒電着液を使用した電着により，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着装置１０と，前記砥粒付着装置１０で砥粒が付着された芯線ワイヤＷの表面に，電気めっきにより金属めっき層を形成する砥粒固定装置４０を含む固定砥粒ソーワイヤの製造装置１において，
前記砥粒付着装置１０が，前記砥粒電着液の調整装置を更に含み，
前記調整装置が，
前記砥粒電着液を貯溜する複数の砥粒電着槽（第１，第２砥粒電着槽１１１，１１２）を順次使用することにより，前記砥粒の付着に使用する前記砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内となるように調整する電気伝導度調整手段２０（図３参照）と，
前記使用済みの砥粒電着液を受け入れると共に濾過して該砥粒電着液に含まれる砥粒を回収する砥粒回収手段３０を含み，
前記砥粒回収手段３０が，
一方の面３２ａを使用済みの前記砥粒電着液の受け入れ側に，他方の面３２ｂを分離された液体の排出側に配置した濾材３２を備え， 
前記濾材３２を，前記一方の面３２ａ側を平坦面３３１とし，前記他方の面３２ｂ側に向かって徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べて形成し，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側に向かって幅を広げる形状の目穴３４を形成したことを特徴とする（請求項１０）。
【発明の効果】
【００３８】
以上で説明した本発明の構成により，本発明によれば以下の顕著な効果を得ることができた。
【００３９】
被処理液体の導入側を平坦面３３１と成すと共に，排出側に向かって徐々に幅を狭める断面形状の濾材ワイヤ３３を平行に並べることにより，濾材ワイヤ３３間に，被処理液体の導入側を最狭幅δとし，排出側に向かって徐々に幅を広げる形状の目穴３４を形成した濾材３２を使用して微粒子を含む液体を固液分離の対象としたことで，一般的な丸線形の濾材ワイヤによって形成した同サイズの目開のメッシュ状の金網（図５参照）を使用して濾過を行った場合に比較して，濾過速度を飛躍的に向上させることができた。
【００４０】
しかも，前述した構成の濾材３２を使用して濾過を行うことにより，濾材３２上に捕集された微粉末を，逆洗等によって容易に回収することができた。
【００４１】
すなわち，図５に示すように，丸線形のワイヤによって形成されたメッシュ状の金網を濾材として使用した場合，目穴は，中央部において最も細く，導入側（紙面上側）と排出側（紙面下側）でそれぞれ最も幅広となる。
【００４２】
そのため，目穴は，上向きに幅を広げる形状となっているために，目開（最狭幅Δ）を回収対象とする微粒子，例えば砥粒の粒径と同程度に形成すると，微粒子は，濾材ワイヤ間の比較的深い部分に迄入り込み，目詰まりが生じて逆洗しても回収できなくなる。
【００４３】
これに対し，本発明の構成では，図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように，濾材ワイヤ３３，３３間において濾材３２上に捕集された微粒子であっても，この微粒子は，濾材ワイヤ３３，３３間の隙間に入り込み難く，しかも，２本の濾材ワイヤ３３，３３の平坦面３３１の両端角部３３１ａ，３３１ｂと微粒子の外周とが点接触，あるいは線接触した状態で捕集されており，濾材ワイヤ３３と微粒子との接触面積は極めて小さなものとなっている。
【００４４】
しかも，目穴３４が，前述したようなテーパ形状を有しているため，微粒子を捕集した濾材３２に対し逆洗を行うと，目穴３４を徐々に幅狭となる方向に逆流して圧力が上昇した逆洗水によって，濾材３２の表面に捕集された微粒子を浮き上がらせることができ，これにより微粒子を濾材より比較的簡単に引き離すことが可能となる。
【００４５】
その結果，本発明の固液分離装置を，使用済みの砥粒電着液の処理に使用することで，粒径８〜１６μmという微粒子の状態で混入されているダイヤモンドやＣＢＮ等の高価な砥粒を，高効率で，且つ，容易に回収することができた。
【００４６】
また，本発明の砥粒電着液の調整方法及び装置，及びこの調整方法及び調整装置を含む固定砥粒型ソーワイヤの製造方法及び製造装置では，砥粒電着槽１１に対し新たな砥粒電着液を供給すると共にオーバーフローさせて，前記電着槽内の前記砥粒電着液が所定の電気伝導度の範囲内となるよう調整することで，全長５０kmを超える長尺の固定砥粒ワイヤを製造した場合であっても，製造された固定砥粒ワイヤを全長に亘り一定した品質のものとして製造することができただけでなく，オーバーフローさせた砥粒電着液を，前述した構造の濾材によって固液分離して砥粒電着液中に含まれるダイヤモンドやＣＢＮ等の高価な砥粒を回収することで，前述した電気伝導度の調整による砥粒電着液の使用量の増加によっても，ソーワイヤの製造コストを低く抑えることができた。
【００４７】
なお，前述した電気伝導度の調整処理は，前述したオーバーフローに代え，複数の電着槽を順次使用して砥粒の付着を行うことで，砥粒付着工程で使用する砥粒電着液の電気伝導度が所定の数値範囲内に収まるようにするものとしても良く，この場合においても使用済みの砥粒電着液を，前記構造の濾材を使用した濾過によって該砥粒電着液に含まれる高価な砥粒を回収することで，全長に亘って一定した品質のソーワイヤの製造を，製造コストを抑えつつ行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の固定砥粒型ソーワイヤの製造装置の説明図。
【図２】本発明の固液分離装置で使用する濾材の説明図であり，（Ａ）は平面図，（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】砥粒電着装置の変形例を示す正面図。
【図４】砥粒回収手段の変形例を示す説明図。
【図５】従来の濾材（メッシュ状の金網）における目詰まりの発生状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下に，本発明の固液分離装置を砥粒回収手段３０として装置構成中に組み込んだ，本発明の固定砥粒型ソーワイヤの製造装置１の構成例について説明する。
【００５０】
なお，本発明の固液分離装置は，固定砥粒型ソーワイヤの製造に使用する砥粒電着液から砥粒を回収する際に使用するだけでなく，他の微粒子を含む液体を固液分離の対象とする各種の処理に対し使用可能である。
【００５１】
〔全体構成〕
図１中の符号１は，本発明の固定砥粒型ソーワイヤの製造装置を示し，この固定砥粒型ソーワイヤの製造装置１は，所定の組成を有する砥粒電着液を使用して芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させる砥粒付着装置１０と，この砥粒付着装置１０によって砥粒の付着が行われた後の芯線ワイヤＷ表面に対し，Ｎｉめっき等の金属めっきを行うことで，砥粒を芯線ワイヤＷの表面に固定する，砥粒固定装置４０によって構成されている。
【００５２】
〔砥粒付着装置〕
前述の砥粒付着装置１０は，脱脂等の処理により表面に付着した汚れを除去した前述の芯線ワイヤＷの表面に対し，前述した砥粒の電着を行う。
【００５３】
図１に示す実施形態において，この砥粒付着装置１０は，後述する砥粒電着液を貯溜した砥粒電着槽１１と，前記砥粒電着槽１１内の砥粒電着液の電気伝導度を測定し，電気伝導度が所定の設定値を超えた場合に新液を導入することで砥粒電着槽１１内の砥粒電着液をオーバーフローさせて電気伝導度を一定の数値範囲内に維持する電気伝導度調整手段２０，及び，前記電気伝導度調整手段２０によってオーバーフローさせた砥粒電着液中に含まれる，ダイヤモンドやＣＢＮ等の砥粒を回収する，固液分離装置である砥粒回収手段３０を備えている。
【００５４】
（１）砥粒電着槽
砥粒電着槽１１は，前述した砥粒電着液を貯溜するもので，この砥粒電着液中に芯線ワイヤＷを浸漬させると共に通過させて，該芯線ワイヤＷの表面にダイヤモンドやＣＢＮ等の砥粒を付着させる。
【００５５】
この砥粒電着槽１１は，図１に示すように，砥粒電着槽１１の入口側及び出口側にそれぞれ設けられたガイドローラ１２ａ，１２ｂと，前記ガイドローラ１２ａ，１２ｂ間に配置され，２つのガイドローラ１２ａ，１２ｂ間に掛け渡された芯線ワイヤＷを，下向きに押し下げて砥粒電着液中に浸漬させるディップローラ１３を備え，芯線ワイヤＷを長手方向に送り込むことで，槽内に貯溜されている砥粒電着液中を通過させることができるようになっている。
【００５６】
この砥粒電着槽１１には，オーバーフロー流路１４が接続され，後述する電気伝導度調整手段２０に設けられたリザーバタンク２１から新しい砥粒電着液を導入することで，一定水位を超えた砥粒電着液をオーバーフローさせることができるように構成されている。
【００５７】
なお，図中，符号１５は攪拌翼であり，砥粒電着槽１１の底部付近で回転することで，砥粒電着液中に分散されている砥粒が沈降して底部に貯まることを防止している。
【００５８】
本実施形態にあっては，この砥粒電着槽１１を円筒状に形成すると共に，比較的深さのあるもの（一例として４００mm以上の深さ）として形成し，前述の攪拌翼１５を砥粒電着槽１１の底部付近に配置する一方，低部より離れた位置にディップローラ１３を配置して，砥粒電着槽１１の上層から中層に芯線ワイヤＷを通すようにした。
【００５９】
砥粒電着槽１１をこのように構成した目的は，直方体形状を有する箱型の砥粒電着槽とした場合，槽内の攪拌を充分に行ったとしても四隅に砥粒が沈降するために液中の砥粒濃度が低下して芯線ワイヤの表面に対する砥粒の析出量が減少する。
【００６０】
これに対し，砥粒電着槽１１を本実施形態のように円筒状とした場合には，攪拌によって砥粒の沈降を確実に防止することができ，また，砥粒電着槽１１の深さを深くしたことで，攪拌翼１５の回転によって底の方を攪拌して砥粒が上方に充分に行き渡るようにした場合であっても，芯線ワイヤＷが浸漬されている位置では，芯線ワイヤＷに対し電気的に引き寄せられる砥粒の動きを妨げる程の水流が発生することを防止でき，芯線ワイヤＷの表面に均一に砥粒を付着させることが可能となる。
【００６１】
（２）電気伝導度調整手段
前述した砥粒電着槽１１に貯溜されている砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内に維持するための前述の電気伝導度調整手段２０は，砥粒電着槽１１内に貯溜された砥粒電着液の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段２２と，砥粒電着槽１１に供給する新たな砥粒電着液を貯溜したリザーバタンク２１と，前記リザーバタンク２１内の新たな砥粒電着液を砥粒電着槽１１に供給する，電動ポンプ２５を備えた供給流路２４，及び前記電気伝導度測定手段２２が検出した電気伝導度に応じて，前記供給流路２４に設けた電動ポンプ２５の動作を制御する，電子制御装置であるコントローラ２６によって構成されている。
【００６２】
この電気伝導度調整手段２０に設けた前述のコントローラ２６は，前述した電気伝導度測定手段２２が検出した電気伝導度が，予め設定されている所定値以上になると電動ポンプ２５を始動してリザーバタンク２１内の新たな砥粒電着液を砥粒電着槽１１に供給して砥粒電着液をオーバーフローさせ，電気伝導度測定手段２２が検出した電気伝導度が前述した所定値未満になると電動ポンプ２５を停止する制御を行うことで，砥粒電着槽１１内に貯量されている砥粒電着液の電気伝導度が，前述した所定値に対し一定の数値範囲内となるように制御する。
【００６３】
なお，図１において，符号２７はリザーバタンク２１内に設けた攪拌翼であり，リザーバタンク２１内の底部付近で回転することにより沈降によってリザーバタンク２１の底部に砥粒が貯まることを防止している。
【００６４】
本実施形態にあっては，このリザーバタンク２１についても砥粒電着槽１１と同様も円筒状に形成することで，攪拌性を向上して砥粒の沈降が生じ難いものとした。
【００６５】
（３）砥粒回収手段（固液分離装置）
前述した電気伝導度調整手段２０による新たな砥粒電着液の供給によって砥粒電着槽１１よりオーバーフローさせた砥粒電着液は，固液分離装置である砥粒回収手段３０に導入されて，その中に含まれる砥粒が回収される。
【００６６】
この砥粒回収手段３０は，図示の例ではオーバーフローさせた砥粒電着液を受け入れる容器３１と，この容器３１内を上下に仕切る濾材３２によって構成されており，この容器３１の上部よりオーバーフローさせた砥粒電着液を注ぎ込むと，砥粒電着液中の砥粒が濾材３２上に捕集されると共に，その他の成分が容器３１の底部の貯まるように構成されている。
【００６７】
この砥粒回収手段３０に設けた前述の濾材３２は，図２に示すように，濾材３２の一方の面３２ａ側，図示の例では上面側を平坦面３３１とし，他方の面３２ｂ側（図示の例では下側）に徐々に幅を狭める断面形状を有する多数の濾材ワイヤ３３を平行に並べた構造を有し，前記濾材ワイヤ３３間に，前記濾材３２の前記一方の面３２ａ側（図示の例では上面側）を最狭幅δとし，かつ，前記他方の面３２ｂ側（図示の例では下側）に向かって幅を広げる形状の目穴３４が形成されている。
【００６８】
この濾材ワイヤ３３は，一例としてステンレス等の金属製のものを使用可能であるが，濾材ワイヤ３３の材質はこれに限定されず，各種材質のものを使用可能であり，より好ましくは水との接触角が小さいもの（濡れ性が良いもの）や，接触角を小さくする表面加工がされたものを使用するものとしても良い。
【００６９】
また，図示の例では各濾材ワイヤ３３の断面形状を逆台形状のものとした構成例を示したが，前述したように被処理液の流れ方向下流側に向かって幅を狭める断面形状を有するものであれば，濾材ワイヤ３３は逆三角形の断面形状を有するものであっても良く，又は，半円弧状の断面形に形成するものとしても良い。
【００７０】
各濾材ワイヤ３３は，その平坦面３３１の両端角部３３１ａ，３３１ｂ間の間隔（最狭幅）δを，回収対象とする砥粒の粒径以下，一例として粒径８〜１６μmの砥粒を含む砥粒電着液を処理対象とした本実施形態にあっては，この間隔（最狭幅）δを８μmとした。
【００７１】
なお，図１に示した例では，この砥粒回収手段３０を容器３１と濾材３２によって構成された単純な構造として示したが，この砥粒回収手段３０には，一例として図４に示すように逆洗機構を設け，濾材３２に捕集された砥粒を，逆洗によって濾材３２より分離して回収できるように構成しても良い。
【００７２】
このような構成として，図４に示す砥粒回収手段３０では，濾材３２を収容した容器３１を，入口３１ａと出口３１ｂを備えた密閉型の構造として形成し，容器３１の入口３１ａ側に設けた切替弁３５によって，入口３１ａをオーバーフロー流路１４と砥粒回収タンク３８のいずれか一方に連通可能と成すと共に，容器３１の出口３１ｂ側に設けた切替弁３６によって，出口３１ｂを，廃液タンク３７と逆洗水の供給源３９のいずれか一方に連通可能に構成している。
【００７３】
このように構成した砥粒回収手段３０では，砥粒電着液の濾過時には，オーバーフロー流路１４から容器３１の入口３１ａ及び出口３１ｂを通って廃液タンク３７に至る流路を形成すると共に，逆洗時には，逆洗水の供給源３９から容器３１の出口３１ｂ及び入口３１ａを通って砥粒回収タンク３８に連通する流路を形成することで，砥粒電着液の濾過と，濾過後の砥粒の回収を容易に行うことができるようになっている。
【００７４】
〔砥粒固定装置〕
図１に示すように，前述した砥粒電着装置１０の砥粒電着槽１１を通過して表面に砥粒が付着した芯線ワイヤＷは，その後，砥粒固定装置４０に送られ，この砥粒固定装置４０で更にＮｉめっき等の金属めっきが行われることで，芯線ワイヤＷの表面に，砥粒を埋設した状態のめっき層が形成されることで，芯線ワイヤＷの表面に砥粒が固定される。
【００７５】
この砥粒固定装置４０は，前述した金属めっきを行うためのめっき槽４１を備え，このめっき槽４１としては，電気めっきに使用する既知のめっき槽を使用することができる。
【００７６】
図示の実施形態にあっては，長尺の芯線ワイヤＷを連続して処理することができるよう，前述した砥粒電着槽１１と同様，このめっき槽４１にも２つのガイドローラ４２ａ，４２ｂと，このガイドローラ４２ａ，４２ｂ間に掛け渡された芯線ワイヤＷをめっき液に浸漬させるディップローラ４３を設けている。
【００７７】
〔その他の構成〕
なお，以上で説明した本発明の固定砥粒型ソーワイヤの製造装置１では，単一の砥粒電着槽１１を設けると共に，この砥粒電着槽１１に対し，電気伝導度調整手段２０のリザーバタンク２１より新たな砥粒電着液を供給してオーバーフローさせることで，砥粒電着槽１１に貯溜されている砥粒電着液の電気伝導度，従って，芯線ワイヤＷに対する砥粒の付着に使用している砥粒電着液の電気伝導度を一定に数値範囲内に保つ構成例を説明した。
【００７８】
しかし，この構成に代え，図３に示すように，複数（図示の例では２つ）の砥粒電着槽（第１砥粒弾着槽１１１，第２砥粒電着槽１１２）を設け，この複数ある砥粒電着槽のうちの一つを順に使用していくことで，砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内に維持できるようにしても良い。
【００７９】
すなわち，第１砥粒電着槽１１１内に貯溜されている砥粒電着液を使用した電着を，第１砥粒電着槽１１１内の砥粒電着液の電気伝導度が大幅に上昇する前に終了し，新しい砥粒電着液が貯溜されている第２砥粒電着槽１１２を使用した電着に移行することで，砥粒電着工程において使用する砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内に維持することが可能となる。
【００８０】
図３に示す例では，第１砥粒電着槽１１１と第２砥粒電着槽１１２に設けられているディップロール１３ａ，１３ｂをそれぞれ昇降可能に構成すると共に，この２つのディップロール１３ａ，１３ｂのいずれか一方を，選択的に液面下まで下降させることで，第１砥粒電着槽１１１を使用した砥粒の電着と，第２砥粒電着槽１１２を使用した砥粒の電着の切り替えを行うことで，砥粒電着工程で使用する砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内に維持する電気伝導度調整手段２０を設けている。
【００８１】
図３に示す実施形態において，この電気伝導度調整手段２０は，第１砥粒電着槽１１１に設けた電気伝導度測定手段２２ａと，前記ディップローラ１３ａ，１３ｂを昇降させる昇降モータ２８ａ，２８ｂと，前記電気伝導度測定手段２２ａが検出した電気伝導度に基づいて昇降モータ２８ａ，２８ｂの動作を制御するコントローラ２６によって構成されている。
【００８２】
前述のコントローラ２６は，電気伝導度測定手段２２ａによって第１砥粒電着槽１１１内の砥粒電着液の電気伝導度を監視し，電気伝導度が予め設定した所定値以上となったとき，第１砥粒電着槽１１１に浸漬しているディップロール１３ａを引き上げると共に，第２砥粒電着槽１１２に対しディップロール１３ｂを浸漬するよう，昇降モータ２８ａ，２８ｂを動作させることで，電気伝導度が上昇した砥粒電着槽が貯溜されている第１砥粒電着槽１１１による砥粒の電着を終了し，新しい砥粒電着液が貯溜されている第２砥粒電着槽１１２を使用した砥粒の電着に切り替えることで，砥粒電着工程で使用する砥粒電着液の電気伝導度を所定の数値範囲内に維持する。
【００８３】
図示の実施形態にあっては，第２砥粒電着槽１１２内に貯溜された砥粒電着液の電気伝導度を検出する電気伝導度測定手段２２ｂを更に設け，コントローラ２６は，第２砥粒電着槽１１２を使用した砥粒の電着実行中には，第２砥粒電着槽１１２内の砥粒電着液の電気伝導度を監視し，この電気伝導度が予め設定した前記所定値以上となったときに，第２砥粒電着槽１１２からディップローラ１３ｂを引き上げ，第１砥粒電着槽１１１に対しディップローラ１３ａを浸漬させるよう，昇降モータ２８ａ，２８ｂを動作させるように構成し，この動作を繰り返し行うことができるように構成した。
【００８４】
このように構成したことで，第１砥粒電着槽１１１を使用した砥粒の電着が終了して，第２砥粒電着槽１１２を使用した砥粒の電着を行っている間に，第１砥粒電着槽１１１内の使用済みの砥粒電着を新しい砥粒電着液に交換しておくことで，また，第１砥粒電着槽１１１を使用した砥粒の電着を行っている間に，第２砥粒電着槽１１２内の使用済みの砥粒電着を新しい砥粒電着液に交換しておくことで，どのような長尺のワイヤを製造する場合であっても，砥粒電着液の電気伝導度を一定の数値範囲内に維持することが可能である。
【００８５】
なお，使用済みの砥粒電着液は，図１，図２及び図４を参照して説明したと同様の構成を有する砥粒回収手段３０に導入して砥粒を回収することで，前述した砥粒電着液の電気伝導度を一定の範囲内に維持する処理を，経済的に行うことが可能となる。
【００８６】
〔固定砥粒ワイヤの製造方法〕
以上で説明した本発明の固定砥粒型ソーワイヤの製造装置１を使用した，固定砥粒型ソーワイヤの製造方法を以下に説明する。
【００８７】
（１）芯線ワイヤ
本発明で固定砥粒型ソーワイヤの芯線ワイヤＷとしては，固定砥粒型ソーワイヤの芯線ワイヤとして一般的に使用されているピアノ線や硬鋼線等の鋼線を使用することができるが，砥粒の電着時，及び砥粒の定着に際し電気めっきを行うに際し，芯線ワイヤＷは電極として機能するものである必要があることから，少なくともその表面が導電性を有することが必要である。
【００８８】
芯線ワイヤＷは，一種類の金属あるいは合金で構成したものであっても良いが，例えば，表面に付着させる砥粒や，後述するめっき層との馴染みを良くするために，表面にめっきが施されたもの等についても使用可能である。
【００８９】
使用可能な芯線ワイヤＷの線径等は特に限定されず，ソーワイヤとして使用可能な範囲であれば，如何なる太さのものであっても使用可能である。
【００９０】
このような芯線ワイヤＷは，必要に応じて脱脂等の処理が行われた後，前述した砥粒電着装置１０に送られて砥粒の電着が行われる。
【００９１】
（２）砥粒電着液
(2-1) 全体構造
前述した砥粒電着槽１１に貯溜する砥粒電着液は，ダイヤモンドやＣＢＮ等の砥粒を含み，電着によって芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させることができるもので，本実施形態にあっては，従来技術として説明した，特許文献１に記載の砥粒電着液を使用した。
【００９２】
この特許文献１に記載の砥粒電着液は，酸化物粉末をアクリル酸エステルによって負に帯電させると共に，アクリル酸エステルの粘着力によってダイヤモンド等の砥粒の表面に，負に帯電した酸化チタン粉末を付着させることで，芯線ワイヤＷに正，砥粒電着槽１１内の電極（図示せず）に負の電圧を印加することで，芯線ワイヤＷの表面に砥粒を付着させることができるように構成されている。
【００９３】
より詳細には，脱イオン水，純水，超純水等のイオンが除去された水を溶媒とし，この水１００００質量部に６〜４０nmの酸化物粉末１〜５０質量部と，砥粒５０〜７００質量部，及び，出来上がりの砥粒電着液の電気伝導度が３０〜５００μS/cmとなるようにアクリル酸エステルを０．５〜２５質量部の範囲で添加したものであり，このような配合により，コロイド粒子である酸化物粉末が所定の極性に帯電して安定した分散状態を有すると共に，中性あるいは略中性である砥粒電着液が得られる。
【００９４】
(2-2) 溶媒
前述の砥粒電着液では，溶媒としてイオンが除去された水を使用する。このような水は，一例として不純物を濾過した水道水中のイオンを，更にイオン交換樹脂によって除去して得た脱イオン水，あるいは純水，脱イオン水や純水では除去対象としない有機物や微粒子，気体などについても更に除去して得た超純水等はいずれも使用であり，前述したように水道水より精製して得る他，市販されている脱イオン水，純水（精製水），超純水を購入して使用しても良い。本実施形態にあっては，水道水よりイオン交換樹脂を用いて生成した脱イオン水を使用した。
【００９５】
なお，溶媒として使用する水は，イオンが除去された，イオンを殆ど含まないものであれば良く，pH７の中性であることが好ましいが，これに限定されず，弱酸性，弱アルカリ性等の，略中性，あるいは中性に近いものであっても使用可能である。
【００９６】
(2-3) 酸化物粉末(コロイド粒子)
ナノレベルの粒径を有する酸化物粉末としては，酸化チタンや，酸化ジルコニウムの粉末を使用することができる。
【００９７】
このうち酸化チタン（TiO2）としては，アナターゼ型，ルチル型，ブルッカイト型があり，これらのいずれ共に使用可能であるが，析出速度の点でルチル型，他に対しより優れているアナターゼ型の使用が好ましい。
【００９８】
使用する酸化物粉末の粒径は，６〜４０nmの範囲で，酸化物粉末の粒径は小さすぎても大きすぎても完全分散が難しくなる。
【００９９】
(2-4) 砥粒
砥粒電着液に添加する砥粒としては，ソーワイヤの用途に応じて各種の材質の砥粒を使用することができ，ダイヤモンド砥粒（Ｎｉ被覆，Ｔｉ被覆その他の金属被覆も含む），ｃＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒等の超硬質砥粒の他，切断対象とするワークの材質に対応し，Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＣ等のセラミック系砥粒を使用することも可能であり，本実施形態にあっては，ダイヤモンド砥粒を使用している。
【０１００】
使用する砥粒の粒径も，ソーワイヤの用途や切削対象とするワークとの関係で適宜決定可能であるが，粒径が過度に小さい砥粒を使用する場合，切断に時間がかかり切断性能が低下する一方，粒径の大きな砥粒では，砥粒電着液内で分散させることが難しくなることから，粒径８〜１２０μm程度の粒径の使用が好ましい。
【０１０１】
(2-5) アクリル酸エステル
アクリル酸エステルには，代表的なものとしてアクリル酸メチル，アクリル酸エチル，アクリル酸ブチル，アクリル酸2-エチルヘキシル，アクリル酸2-ジメチルアミノエチル，アクリル酸2-ヒドロキシエチルがあるが，これらは全て，本発明における分散剤として使用可能であると共に，その他のアクリル酸エステルについても使用可能である。
【０１０２】
このアクリル酸エステルは分散剤として添加するもので，コロイド粒子である酸化物粉末（酸化チタン粉末）を負に帯電させる本実施形態にあっては，アニオン系のアクリル酸エステルを使用した。
【０１０３】
アクリル酸エステルは，最終的に得られる砥粒分散液の電気伝導度が３０〜５００μS/cmの範囲となるよう，０．５〜２５質量部の範囲内で添加量を調整する。
【０１０４】
溶媒であるイオンが除去された水に，前述した酸化チタン粉末及び砥粒が添加されている状態で更に分散剤であるアクリル酸エステルを添加すると，添加されたアクリル酸エステルは，液体中の酸化物粉末及び砥粒に吸着し，これらの粒子の表面を覆うと共に，酸化チタン粉末を負に帯電させて酸化チタン粉末同士の反発によって粒子同士が凝集することを防ぐことで，分散剤として機能する。
【０１０５】
（３）砥粒の電着
以上のようにして得られた砥粒電着液を入れた砥粒電着槽１１内に芯線ワイヤＷを浸漬すると共に，芯線ワイヤＷと砥粒電着槽１１内の電極（図示せず）間に電圧，一例として５〜５０Vを印加することで，芯線ワイヤＷの表面に対する砥粒の付着が行われる。
【０１０６】
前述してように，アニオン系のアクリル酸エステルの添加によって酸化チタン粉末を負に帯電させた本実施形態にあっては，芯線ワイヤＷを正，砥粒電着槽１１内の電極に負の電圧を印加すると，芯線ワイヤＷの表面に酸化チタン粉末が引き寄せられる。
【０１０７】
この酸化チタン粉末は，吸着したアクリル酸エステルで覆われていると共に，砥粒も同様にアクリル酸エステルで覆われている。
【０１０８】
このように，酸化チタン粉末及び砥粒を覆うアクリル酸エステルは，粘接着剤等としても使用される高い粘着性を備えた材質であることから，酸化チタン粉末が芯線ワイヤに引き寄せられる際にその進路上にある砥粒に接触すると，砥粒の表面に付着し，このようにして酸化チタン粉末が付着した砥粒も，芯線ワイヤＷに向かって引き寄せられると共に，芯線ワイヤＷの表面に付着する結果，高い析出速度を実現することが可能となり，本発明の砥粒電着液を使用した砥粒の電着では，電極間に印加する電圧と，浸漬時間の調整により，芯線ワイヤＷの表面に対する砥粒の析出量を１００〜１０００個/mm2の範囲で調整することができる。
【０１０９】
このようにして，芯線ワイヤＷの表面に付着した砥粒や酸化チタン粉体は，単に芯線ワイヤＷの表面に堆積しているだけでなく，アクリル酸エステルが持つ粘着力によっても芯線ワイヤＷ表面に付着された状態となっている。
【０１１０】
その結果，このようにして芯線ワイヤＷの表面に付着した酸化チタン粉末や砥粒は，その後のめっき浴に対する浸漬によっても溶出や脱落がなく，芯線ワイヤＷの表面に付着した状態が維持される。
【０１１１】
以上のようにして，砥粒電着槽１１における砥粒の電着が行われている間，前述した電気伝導度調整手段２０に設けられたコントローラ２６は，砥粒電着液の電気伝導度を監視して電気伝導度が所定の数値範囲内となるよう，砥粒電着槽１１内に新液を導入してオーバーフローさせ（図１参照），又は，使用する砥粒電着槽１１１，１１２を順次切り替える（図４参照）。
【０１１２】
このようにして，オーバーフローさせた砥粒電着液や，使用済みの砥粒電着液は，図１又は図４に示した砥粒回収手段３０に導入されて濾過され，８〜１６μmの粒径を有する砥粒を濾材に捕集させると共に，その他の水，酸化チタン，アクリル酸エステルは濾材を透過させて容器３１の底部，あるいは廃液タンク３７に回収される。
【０１１３】
図２を参照して説明したように，砥粒回収手段３０に設けられている濾材３２を構成する濾材ワイヤ３３は，被処理液体の導入側に形成された平坦面３３１から下方に向かって徐々に幅を狭めるテーパ状の断面形状を有し，従って，この濾材ワイヤ３３と濾材ワイヤ３３との間には，被処理液の導入側から排出側に向かって幅を広げる形状の目穴３４が形成されている。
【０１１４】
このような目穴３４が形成された濾材３２を使用して濾過を行うことで，前述の砥粒回収装置（固液分離装置）では，同寸法の目開を有するメッシュ状の金網を使用して濾過を行う場合に比較して，飛躍的に濾過速度の向上を得ることができた。
【０１１５】
しかも，上記濾材ワイヤ３３の断面形状と目穴３４の形状により，濾材３２に捕集された砥粒は，目穴３４内に入り込むことなく，濾材３２を構成する濾材ワイヤ３３の平坦面３３１両端に形成された角部３３１ａ，３３１ｂと点接触，あるいは線接触した状態に保持されていることから，逆洗によって濾材より容易に引き離して回収することが可能である。
【０１１６】
〔砥粒固定工程〕
以上のようにして芯線ワイヤ表面に付着した砥粒は，アクリル酸エステルの粘着力によって芯線ワイヤ表面に付着されているとは言え，大きな力を加えれば，芯線ワイヤの表面より脱落してしまう。
【０１１７】
従って，前述した砥粒付着工程によって砥粒が表面に付着された芯線ワイヤを固定砥粒型ソーワイヤとして完成させるためには，更に金属めっきを行い，前述した方法で芯線ワイヤ表面に付着させた砥粒を，金属めっき層の形成によって芯線ワイヤの表面に対し強力に固定する必要がある（砥粒固定工程）。
【０１１８】
但し，前述した砥粒付着工程で付着させた砥粒は，金属めっきによる砥粒固定工程中，砥粒を芯線ワイヤ表面に付着させておくに十分な付着力を有し，めっき浴に浸漬した場合であっても酸化チタン粉末の溶出や砥粒の脱落が生じないことから，加熱や乾燥などの他に別段の処理を行うことなく，これをそのまま砥粒固定工程に付すことが可能である。
【０１１９】
本工程（砥粒固定工程）で形成する金属めっき層は，前述した方法で芯線ワイヤの表面に付着させた砥粒を，芯線ワイヤの表面に強固に固定することができるものであれば，各種の金属めっきを形成することができ，形成する金属めっき層の材質は特に限定されず，本実施形態では，一例としてＮｉめっき層を形成することにより，砥粒の固定を行っている。
【０１２０】
このＮｉめっき層の電着は，既知の各種の電気めっき法により行うことが可能である。もっとも，ニッケルめっきは，めっき浴の種類に応じて得られるニッケルめっき膜の硬さに違いが生じるが，本発明において得られるニッケルめっき膜は硬質である程好ましく，本実施形態にあっては，高硬度のめっき層を得ることができるスルファミン酸浴中でＮｉめっき層を形成した。
【０１２１】
めっき層の形成は，砥粒の全体がめっき層中に埋没するまで行うことなく，その一部が，めっき層の表面より露出する程度に行い，好ましくは，砥粒の直径に対し，めっき層の厚さが２０〜８０％程度となるように行う。
【０１２２】
このようにしてめっき層を形成することで，砥粒は芯線ワイヤの表面に強固に固着されて，本発明の固定砥粒型ソーワイヤが完成する。
【符号の説明】
【０１２３】
１  固定砥粒型ソーワイヤの製造装置
１０  砥粒付着装置
１１  砥粒電着槽
１１１  第１砥粒電着槽
１１２  第２砥粒電着槽
１２ａ，１２ｂ  ガイドローラ
１３，１３ａ，１３ｂ  ディップローラ
１４  オーバーフロー流路
１５  攪拌翼
２０  電気伝導度調整手段
２１  リザーバタンク
２２，２２ａ，２２ｂ  電気伝導度測定手段
２４  供給流路
２５  電動ポンプ
２６  コントローラ
２７  攪拌翼
２８ａ，２８ｂ  昇降モータ
３０  砥粒回収手段
３１  容器
３１ａ  入口
３１ｂ  出口
３２  濾材
３２ａ  一方の面（濾材の）
３２ｂ  他方の面（濾材の）
３３  濾材ワイヤ
３３１  平坦面
３３１ａ，３３１ｂ  角部
３４  目穴
３５，３６  切替弁
３７  廃液タンク
３８  砥粒回収タンク
３９  逆洗水供給源
４０  砥粒固定装置
４１  めっき槽
４２ａ  ４２ｂ  ガイドローラ
４３  ディップローラ
Ｗ  芯線ワイヤ
δ  最狭幅
【図１】
2017176976.tif 000003
【図２】
2017176976.tif 000004
【図３】
2017176976.tif 000005
【図４】
2017176976.tif 000006
【図５】
2017176976.tif 000007