JP2003039323A - 眼鏡レンズ加工用の研削水タンク装置及びこれを備える眼鏡レンズ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンク内の泡を減少させる。 【解決手段】 眼鏡レンズの周縁加工に使用される研削
液をタンクに貯蔵する循環式の研削水タンク装置におい
て、タンク内に蓄えられる研削水の水面より上に配置さ
れた噴射口を有し該噴射口よりタンク内に生じた泡に向
けて液体を噴射する液体噴射手段を備える。液体噴射手
段はタンク内の研削水を吸引するポンプと、該ポンプに
より吸引した研削水を前記噴射口に導く導水経路を備
え、噴射する液体としてタンク内の研削水を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡レンズの周縁
加工に使用される研削液を蓄える循環式の研削水タンク
装置、及びこれを備える眼鏡レンズ加工装置に関する。

【０００２】

【従来技術】眼鏡レンズの周縁を加工する装置では、レ
ンズの加工部分を冷却及び加工粕（屑）を取り除くため
に、研削水を供給しながら加工を行う。研削水の供給と
しては、タンクに貯水した研削水をポンプにより汲み上
げて加工装置本体側に供給し、加工に使用した排水を再
びタンクに導入することにより、研削水を循環して使用
する循環式のものが多く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、循環式
のタンクではプラスチックレンズを加工すると泡が発生
し、タンク内に泡が溜まるという問題がある。消泡剤を
使用しない場合は、少ない枚数のレンズを加工するだけ
でタンク内が泡で一杯になるので、タンク内の研削水を
頻繁に交換する必要がある。

【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
タンク内の泡を減少させることができる研削水タンク装
置、及びこれを備える眼鏡レンズ加工装置を提供するこ
とを技術課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。

【０００６】（１） 眼鏡レンズの周縁加工に使用され
る研削液をタンクに貯蔵し、該タンクの研削水を循環し
て再使用する循環式の研削水タンク装置において、前記
タンク内に蓄えられる研削水の水面より上に配置された
噴射口を有し該噴射口よりタンク内に生じた泡に向けて
液体を噴射する液体噴射手段を設けたことを特徴とす
る。（２） （１）の液体噴射手段は、前記タンク内の
研削水を吸引するポンプと、該ポンプにより吸引した研
削水を前記噴射口に導く導水経路を備えることを特徴と
する。

【０００７】（３） （１）の研削水タンク装置におい
て、前記液体噴射手段は液体を略水平方向に噴射する角
度に配置された噴射口を持つことを特徴とする。 （４） （１）の研削水タンク装置において、前記液体
噴射手段は液体の噴射方向を変更する構成としたことを
特徴とする。 （５） 眼鏡レンズの周縁を加工する切削具を持つ眼鏡
レンズ加工装置において、請求項１〜４の何れかの研削
水タンク装置を備えることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係る眼鏡レンズ加
工装置全体の概略構成を示す図である。眼鏡レンズ加工
装置は加工装置本体１と、加工装置本体１を載置するテ
ーブル１００と、循環式の研削水タンク部２００から大
略構成される。

【０００９】加工装置本体１の筐体内部には、被加工レ
ンズＬＥを保持する２つのレンズ回転軸２Ｒ，２Ｌ、レ
ンズ回転軸２Ｒ，２Ｌが回転可能に取付けられたキャリ
ッジ部３、レンズＬＥの周縁を加工するために回転軸６
に取付けられた砥石５等を持つ加工機構部１０が配置さ
れている。キャリッジ部３はレンズ回転軸の軸方向に移
動可能で、且つ砥石５に対して相対的に移動可能に構成
されている。なお、この加工機構部１０については、本
出願人による特開平５−２１２６６１号公報等において
周知の構成が使用できるので、詳細な説明は省略する。

【００１０】また、加工装置本体１の内部には防水カバ
ー８によって加工室９が形成されている。加工室９には
研削水を噴射するノズル１１が延びており、ノズル１１
はタンク部２００の吸水ポンプ２２０と送水ホース２２
１によって接続されている。レンズＬＥの加工中は、ノ
ズル１１から研削水が噴射され、噴射された研削水と研
削屑は防水カバー８によって受けられる。防水カバー８
の下部にある排水口には排水ホース２０１が接続され、
排水ホース２０１はタンク部２００の研削水貯蔵用のタ
ンク２１０側に延びている。

【００１１】タンク部２００の構成を図１〜図３に基づ
き説明する。図１において、２１１はタンク２１０内を
ほぼ密閉するための蓋であり、タンク２１０の上部の開
口部に着脱自在に嵌め込まれている。蓋２１１の中央に
は、タンク２１０内を排水投入室側２１０ａと吸水室側
２１０ｂに分ける仕切り板２３０が固定されている。た
だし、図２に示すように、仕切り板２３０とタンク２１
０の内側面及び底面との間には、研削水が流れる隙間が
設けられている。

【００１２】排水投入室側２１０ａの蓋２１１には排水
ホース２０１が接続される接続口２１２が設けられてお
り、排水ホース２０１によって導かれる排水がタンク２
１０内に投入される。吸水室側２１０ｂの蓋２１１に
は、加工装置本体１に研削水を供給するための吸水パイ
プ２１５が下方に延びるように取付けられている。吸水
パイプ２１５は吸水ホース２１７によって吸水ポンプ２
２０に接続されている。吸水ポンプ２２０の駆動により
吸水された研削水は送水ホース２２１を介して加工装置
本体１側のノズル１１に導かれる。

【００１３】なお、仕切り板２３０は排水に混入した加
工粕を吸水パイプ２１５の吸水口まで届きにくくし、加
工粕がタンク底部に沈殿しやすくするために設けたもの
である。これは必ずしも無くても良い。

【００１４】タンク部２００には液体（ここでは研削
水）の噴射により泡を潰す消泡装置３００が設けられて
いる。消泡装置３００は、吸水室側２１０ｂより研削水
を吸水するために蓋２１１に取り付けられた吸水パイプ
３０１、このパイプ３０１と吸水ホース３０３によって
接続された吸水ポンプ３０５、この吸水ポンプ３０５に
より汲み上げられた水を導くホース３０７、ホース３０
７からの水を排水投入室側２１０ａに噴射するノズル３
１０を備える。

【００１５】ノズル３１０は仕切り板２３０の上側に取
り付けられている。図２に示すように、ノズル３１０は
棒状の形状を持ち、水を略水平方向に向けて噴射するよ
うに、噴射口３１０ａがその長手方向の側面に多数個形
成されている。ホース３０７からの研削水は、ノズル３
１０の中心付近に設けられた接続口３１１から導入され
る。また、噴射口３１０ａは、タンク２１０内に研削水
が入れられたとき、その水面より上に位置するように設
けられている。図２示した横長のノズル３１０の場合、
噴射される水がタンク２１０内をできるだけカバーする
ように、噴射口３１０ａは中心部だでなく、タンク２１
０の両側の内壁近くまで配置することが好ましい。

【００１６】また、タンク部２１０には加工粕を沈殿し
やすくすると共に、加工粕を水と分離しその脱水を行う
加工粕分離装置３３０が設けられている。加工粕分離装
置３３０は、タンク２１０の底に設けられた濾過フィル
タ３３１、このフィルタ３３１を通してタンク２１０内
部の水を吸引する吸引ポンプ３３３、フィルタ３３１と
タンク２１０の底面とにより形成された中空部３３９に
繋がる吸引パイプ３３５、吸引パイプ３３５と吸引ポン
プ３３３とを接続するホース３３７、吸引ポンプ３３３
により吸引された研削水を再びタンク２１０内に導入す
るためのホース３４１を備える。ホース３４１はタンク
２１０の側面に取り付けられた接続口３４３に着脱自在
に接続されている。

【００１７】フィルタ３３１としては焼結多孔質体が好
ましく、本実施形態では軽量で耐久性が有り、加工性も
良いことから、プラスチックビーズを焼結して製作した
プラスチック焼結多孔質体のものを使用している。プラ
スチック焼結多孔質体は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を原材料としたも
のである。また、本実施形態ではフィルタ３３１の気孔
径を１５μｍ程度としたものを使用している。本発明者
が気孔径を１５μｍと７０μｍにしたものを実験したと
ころ、気孔径が７０μｍでは濾過した水が白色混濁して
おり、濾過精度が低いことが分かった。さらに濾過を続
けた結果、フィルタ内に微細な加工粕が詰まることによ
り、濾過速度を低下させることが分かった。一方、気孔
径が１５μｍのものは、濾過された水が透明であり、連
続濾過しても濾過速度に影響が少ないことが確認でき
た。したがって、濾過精度と濾過速度の点から気孔径が
７０μｍより小さい１５μｍ程度のフィルタを使用する
ことが好ましい。

【００１８】図３はフィルタ３３１を底面側から見たと
きの図である。フィルタ３３１は水平断面が円形状をし
たタンク２１０の底に設置され、タンク２１０の底の面
積と略同じ円形状の面積を持つ板状の形状をしている。
フィルタ３３１の上面に加工粕が体積する。フィルタ３
３１の厚みは７ｍｍであり、フィルタ３３１の下面には
深さ２ｍｍの格子状の溝３３１ａ（図３における斜線部
分）が形成されている。その中央部の溝には吸引パイプ
３３５に繋がる吸引口３３１ｂが設けられている。溝３
３１ａは濾過された水が通る通路となり、全て吸引口３
３１ｂに繋がるように形成されている。このフィルタ３
３１をタンク２１０の底面に設置すると共に、フィルタ
３３１の外周をシールドするようにタンク２１０の内壁
に接着することにより、タンク２１０の底面と溝３３１
ａとによってタンク内の研削液に対して密封された中空
部３３９が形成され、濾過した水を吸引する通路が確保
される。

【００１９】なお、フィルタ３３１の下面を溝構造とし
たのは、フィルタ３３１の上面に体積する加工粕及び研
削水の重量により、フィルタ３３１が破損又は変形しな
いようにするためであり、必ずしも溝構造となくても良
い。例えば、フィルタ３３１の底面も平坦面とし、図３
に示したものと同じような溝３３１ａを確保するよう
に、フィルタ３３１の底面にブロックを配置することに
より、中空部分３３９を形成しても良い。また、フィル
タ３３１にメッシュ構造をした木綿等の布フィルタを用
いることも可能である。この場合も中空部分３３９を形
成するように補強枠を設ければ良い。

【００２０】図１において、２０は加工装置装置本体１
の制御部である。制御部２０には砥石５を回転する駆動
ユニット２２、キャリッジ部３をの移動する駆動ユニッ
ト２１が接続されている他、各吸水ポンプ２２０，３０
５，３３３が接続されている。制御部２０はこれらを制
御する。

【００２１】次に、このような構成の装置の使用につい
て説明する。タンク２１０内には研削水を入れておく。
このとき、消泡装置のノズル３１０より水面が１〜２ｃ
ｍ下になるようにしておく。

【００２２】加工装置本体１によりレンズの加工を開始
すると、制御部２０によりポンプ２２０が駆動され、吸
水室側２１０ｂから吸い上げられた研削水がノズル１１
から噴射される。研削水と加工時に発生した加工粕は、
排水ホース２０１を介してタンク２１０の排水投入室側
２１０ａに排出される。

【００２３】レンズの加工時には加工粕分離装置３３０
によりタンク２１０内に排出された加工粕の沈殿を促進
するために、制御部２０に接続されたスイッチ２５によ
り吸水ポンプ３３３を駆動する。もちろん、吸水ポンプ
２２０の駆動と連動して吸水ポンプ３３３も駆動するよ
うに、制御部２０がコントロールしても良い。

【００２４】吸水ポンプ３３３を駆動すると、フィルタ
３３１の下に形成された中空部３３９に吸引圧が掛り、
フィルタ３３１を通してタンク２１０内の研削水が吸引
されると同時にフィルタ３３１により濾過される。吸水
ポンプ３３３が吸引した水は、ホース３４１を経て接続
口３４３からタンク２１０内に戻される。この吸引によ
って、加工粕がフィルタ３３１側に引っ張られ、加工粕
の沈殿が促進される。更に、沈殿した加工粕の固形化が
進むことによってタンク２１０内の研削水の混濁が抑え
ることができる。このため、加工粕を大量にタンク２１
０内に取り込むことが可能となる。

【００２５】また、プラスチックレンズの加工粕は、初
めに重量が重い大きな粕が沈殿する。タンクの底に配置
されたフィルタ３３１の上には始めに大きな粕が体積す
るので、フィルタの目詰まりを防止すると共に、その粕
が新たなフィルタとなる役目を果たすようになる。

【００２６】タンク２１０内に許容できる加工粕の量
は、吸引パイプ２１５，３０１の吸引口から沈殿した加
工粕が吸込まれないレベルまで可能である。吸引パイプ
２１５等の吸引口の高さにもよるが、２０リットルタン
クで５〜６リットル程度の加工粕を沈殿させることがで
きるとすれば、レンズ枚数にして２００枚もの加工が可
能となる。

【００２７】なお、フィルタ３３１の濾過速度は、濾過
開始時点では高いが、フィルタ３３１に加工粕が付着す
ると速度が低下する。また、濾過速度はポンプ性能にも
左右されるが、強力なポンプを使ってもフィルタの通過
損失が通過流量の増加によって急増する。このため、適
当な吸引力でポンプを駆動させることがポンプの過負荷
にならずに良い。本装置では吸引ポンプ３３３にＤＣモ
ータを使ったギヤポンプを採用し、これを定電流駆動さ
せる。こうしたポンプは、フィルタ抵抗（挿入損失）が
低い場合、モータ回転数が高くポンプ流量も多い。一
方、フィルタ抵抗が高くなり、モータに負荷が掛かり始
めると低電流動作となり、モータ回転数を抑えて過負荷
にならないように制御される。

【００２８】ところで、泡の発生を抑える目的で、通
常、循環式のタンクユニットの研削液には消泡剤が入れ
られる。しかし、消泡剤が含まれた研削液をフィルタ３
３１によって濾過する際、その濾過性能は消泡剤に含ま
れる界面活性剤によって大幅に低下する。これはフィル
タ３３１に加工粕が入り込み目詰まりを生じさせるため
である。これを防止するため、本装置では消泡剤を使わ
ないようにする。しかし、消泡剤を使わないと少量（２
０〜３０枚）のプラスチックレンズを加工するだけで泡
が大量に発生し、直ぐに研削液を交換する必要がでてく
る。

【００２９】研削液の交換を頻繁に行うことを避けるた
め、本装置では消泡剤を使わずに発生した泡を消泡装置
３００により抑える。加工によって発生した数ミクロン
以下のプラスチックの小さな加工粕は、水に溶け込まな
い。砥石の高速回転によって砥石表面には空気の層がで
きており、それに冷却用の研削水が加わることによって
水と空気が混ざり合い、排水ホース２０１からは水と空
気が一緒に排出される。この空気と水に溶け込まない加
工粕によって泡が作られる。一旦泡が作られると、その
泡に大きな粒径の加工粕も付着し、さらに潰れにくい泡
となる。このような泡の発生により、プラスチックレン
ズを何枚も加工すると、タンク２１０内（ここでは排水
投入室側２１０ａ）が泡で満たされるようになってしま
う。

【００３０】こうした泡の発生を抑えるために、吸水ポ
ンプ２２０の駆動と連動して吸水ポンプ３０５が駆動さ
れ、排水投入室側２１０ａにはノズル３１０が持つ噴射
口３１０ａから水が噴射される。吸水ポンプ３０５の駆
動により吸水室側２１０ｂから研削水が吸引され、その
水がノズル３１０にホース３０７を介して導かれる。噴
射口３１０ａからはタンク２１０の内側面に向けてシャ
ワーのように水が噴射される。噴射された水がタンク２
１０内にできた泡に衝突し、水の攪拌によって泡が潰さ
れる。こうして泡に含まれる沈殿可能な加工粕を分離
し、沈殿させることができるようになる。噴射口３１０
ａはタンク２１０の両側の内壁近くまで配置されている
ので、タンク２１０内に生じた泡の大部分に噴射した水
を当てることができる。

【００３１】なお、ノズル３１０の形状及び配置は上記
に限られるものでなく、次のようにしても良い。図４は
消泡装置３００の変容例を示す図である。図４（ａ）に
示すノズル３１３は半球状の形状をしており、その半球
面には多数の噴射口３１３ａが形成されている。ノズル
３１３は排水投入室側２１０ａの中心付近に位置するよ
うに、その接続口３１４が蓋２１１に取り付けられてい
る。吸水ポンプ３０５からの水はホース３０７、接続口
３１４を経てノズル３１３の噴射口３１３ａから噴射さ
れ、タンク２１０内の泡に当てられる。さらに、ノズル
３１３を回転する機構を設け、噴射方向が変わるように
すれば、タンク２１０内（水排水投入室側２１０ａ内）
の全体に行き渡るように水が噴射され、さらに泡を効率
良く潰すことができる。噴射口を持つノズルの回転は、
モータを使用する他、水圧や噴流の反力を利用して回転
する方式が採用できる。

【００３２】図４（ｂ）に示すノズルは噴流の反力を利
用した回転方式の例であり、図４（ａ）の接続口３１４
に回転支基３２１が取り付けられ、その回転支基３２１
に３本の棒状のノズル３２０が取り付けられている。各
ノズル３２０の側面には噴射口３２０ａが設けられてお
り、この噴射口３２０ａから噴射される水の反力により
回転支基３２１と共にノズル３２０が回転する。

【００３３】また、図１、図２で示したノズル３１０に
おいても、噴射口３１０ａから噴射される水の噴射角度
が水平方向からややした下向きに繰返し変わるように、
ノズル３１０を揺動するモータ等の機構を設けると、さ
らに泡を効率良く潰すことができる。また、消泡装置は
棒状の腕を持つ回転体を回転させる方式により、機械的
に泡を攪拌させる構成でも良い。これは、回転体の腕が
泡に衝突することにより、泡を破裂させる。

【００３４】次に、タンク２１０内に溜まった加工粕を
廃棄する場合を説明する。この場合、ホース３４１を接
続口３４３から外し、吸引ポンプ３３３により吸引した
水をタンク２１０内に戻さず、排水する。吸引ポンプ３
３３により吸引された水は、フィルタ３３１によりが十
分に濾過されているので、そのまま排水することもでき
るが、別途用意した排水受けのタンクに入れて再利用し
ても良い。スイッチ２５をＯＮしてポンプ３３３を駆動
する。タンク２１０内の研削水はフィルタ３３１を通し
て徐々に吸引されてタンク２１０外に排出される。最後
には加工粕に含有する水分も吸引される。加工粕の含有
水分量が低下すると、加工粕がひび割れて空気がフィル
タから直接吸引され、水を吸引できなくなる。水が排出
されなくなったらポンプ３３３の駆動を停止する。

【００３５】水を吸引できなくなったときの加工粕の含
水率は約４０〜５０％であり、加工粕は固形化してい
る。固形化している加工粕は、タンク２１０を逆さまに
すれば簡単に取り出すことができるので、ビニール袋等
に入れて廃棄すれば良い。含水率が５０％以下であれ
ば、加工粕から水が染み出てこないので廃棄処理の扱い
が容易となる。さらに含水率を下げるときは、放置して
自然乾燥させれば良い。加工粕は産業廃棄物として業者
に処理してもらう。

【００３６】以上、フィルタ３３１、ポンプ３３３等か
らなる加工粕分離装置は、タンク２１０と一体的に循環
式のタンク部２００に設けたが、単独のものとして構成
しても良い。図５はその構成例を示し、３５０はプラス
チック多孔質体からなるフィルタであり、その形状を円
筒形状とした例である。フィルタ３５０の両端にはその
内部を中空部３５１にする蓋３５２、３５３が固定され
ている。一方の蓋３５２には中空部３５１に繋がる吸引
パイプ３５５が取り付けてあり、この吸引パイプ３５５
は吸引ポンプ３５７にホース３５６により接続されてい
る。吸引ポンプ３５７により吸引された水はホース３５
８から排出される。タンク２１０に溜まった加工粕を廃
棄する場合、このフィルタ３５０をタンク２１０に入
れ、上記と同様に吸引ポンプ３５７を作動させることに
よって、タンク２１０内の研削水を濾過して吸引すれ
ば、加工粕を分離して取り出すことができる。

【００３７】加工粕の脱水を促進する場合には、こうし
た円筒状のフィルタ３５０を複数個用意すれば良い。も
ちろん、図１、図３等で図示した板状のフィルタ３３１
を使用し、中空部３３９を確保するようにフィルタ３３
１の底に密閉用の板を固定した構成にすれば、単独で用
いることができる。また、タンク２１０とは別に用意し
たタンク内にフィルタ３５０等を置くと共に、その中に
加工粕を含む研削水を流し込んで加工粕を脱水しても良
い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体噴射によりタンク内の泡を減少させることができ
る。さらに、タンク内の研削水を吸引して噴射すること
により、噴射する液体を循環して効率良く使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】眼鏡レンズ加工装置全体の概略構成を示す図で
ある。

【図２】消泡装置の構成を説明する図である。

【図３】フィルタを底面側から見たときの図である。

【図４】消泡装置の変容例を示す図である。

【図５】加工粕分離装置を単独のものとして構成した例
を示す図である。

【符号の説明】

１ 加工装置本体 ２００ 研削水タンク部 ２１０ タンク ２１１ 蓋 ３００ 消泡装置 ３０１ 吸水パイプ ３０５ 吸水ポンプ ３０７ ホース３０７ ３１０ ノズル ３１０ａ ノズル ３１１ 接続口３１１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼鏡レンズの周縁加工に使用される研削
   液をタンクに貯蔵し、該タンクの研削水を循環して再使
   用する循環式の研削水タンク装置において、前記タンク
   内に蓄えられる研削水の水面より上に配置された噴射口
   を有し該噴射口よりタンク内に生じた泡に向けて液体を
   噴射する液体噴射手段を設けたことを特徴とする研削水
   タンク装置。
2. 【請求項２】 請求項１の液体噴射手段は、前記タンク
   内の研削水を吸引するポンプと、該ポンプにより吸引し
   た研削水を前記噴射口に導く導水経路を備えることを特
   徴とする研削水タンク装置。
3. 【請求項３】 請求項１の研削水タンク装置において、
   前記液体噴射手段は液体を略水平方向に噴射する角度に
   配置された噴射口を持つことを特徴とする研削水タンク
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１の研削水タンク装置において、
   前記液体噴射手段は液体の噴射方向を変更する構成とし
   たことを特徴とする研削水タンク装置。
5. 【請求項５】 眼鏡レンズの周縁を加工する切削具を持
   つ眼鏡レンズ加工装置において、請求項１〜４の何れか
   の研削水タンク装置を備えることを特徴とする眼鏡レン
   ズ加工装置。