JP2004082076A

JP2004082076A - 洗浄装置

Info

Publication number: JP2004082076A
Application number: JP2002250341A
Authority: JP
Inventors: Naoyasu Hanamura; 花村　尚容; Katsura Imamura; 今村　桂
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】レンズ等の被洗浄物に対して「潜傷」の発生を抑え、高い清浄度で洗浄すると共に、被洗浄物の面全体および両面を均一な清浄度に洗浄する。
【解決手段】被洗浄物８を保持する保持具９と、被洗浄物８に対し超音波が印加された洗浄液を吐出する吐出手段とを具備する。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を利用した光学レンズ等の被洗浄物の洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の枝術】
レンズ等の光学部品の生産工程においては、研磨工程で付着した研磨材を洗浄工程において十分に除去した後、次の工程に送る必要がある。研磨材を除去するための一般的な洗浄装置としては、各種の洗浄液を充填した８〜１５槽の洗浄槽の内部に超音波振動子を設置した構造のものが用いられる。
【０００３】
このような洗浄装置によって洗浄を行う場合、アルカリ洗浄液や中性洗浄液、市水、純水、溶剤等の洗浄液が充填された洗浄槽に被洗浄物を一定時間浸漬し、超音波振動子によって洗浄液に超音波を印加する工程を各洗浄槽に被洗浄物を順次搬送して繰り返す。このことにより、洗浄液が研磨材を溶解する力と、超音波が研磨材を引き離す物理的な力との双方を作用させて洗浄を行っている。
【０００４】
しかしながら、耐アルカリ性や耐水性に劣る硝材からなるレンズでは、アルカリ洗浄剤や水に浸漬すると、レンズ表面が容易に浸食され、研磨工程中に形成された微細な傷が拡大されて表面に顕在化してくる、いわゆる「潜傷」と呼ばれる不具合が発生する。この「潜傷」は、超音波を併用した場合、超音波の物理力によりさらに拡大する問題がある。
【０００５】
このようなことから、アルカリ洗浄剤等の水系洗浄剤を使用することなく、塩素系洗浄剤や炭化水素系溶剤に代表される非水系洗浄剤や、アルコール類に代表される準水系洗浄剤のみを用いて洗浄を行うこともなされている。このような洗浄では、クリーニングペーパーや布等にアルコール等を染み込ませ、人手で拭きき上げることがなされている。
【０００６】
特開平６−２６２１５１号公報には、研磨工程終了後にレンズを回転させながら洗浄液を吐出供給すると共に、拭き取り具を回転させながらレンズに当接させて洗浄することが開示されている。
【０００７】
特開平９−２３４４３１号公報には、人手によらずロボットによる走査型洗浄機構を備えた洗浄装置を用いることにより、洗浄を効率良く、しかも高い生産性で行うことが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にはそれぞれ以下のような問題点がある。
【０００９】
水系洗浄剤を使用しない洗浄では、研磨材や手脂等を完全に除去することが困難であり、例えば蒸着膜を設ける場合に求められる高い清浄度を満足するような洗浄品質を得ることはできない。
【００１０】
人手で拭き上げる方法では、洗浄品質をある程度高めることはできるが、洗浄工程に非常に時間がかかり生産性が悪い。また、レンズの全面を清浄に拭き上げるためには、作業者にある程度の熟練が要求される。
【００１１】
特開平６−２６２１５１号公報記載の方法によれば、研磨材や手脂等の洗浄にはある程度有効であるが、拭き取り具の汚れ等により研削油等の完全な除去が困難なため、高い清浄度は望めない。
【００１２】
特開平９−２３４４３１号公報記載の方法によれば、形状の異なるレンズを頻繁に扱う生産工程では、ロボットの制御が複雑になったり、専用のロボットを何台も用意しなくてはならず、設備等における多額の費用が必要である。また、ロボットによる洗浄では、習熟した作業者の手で拭き上げるような高い清浄度を得ることは困難である。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、汚れが固着しないうちに洗浄することにより、短時間で容易に被洗浄物の汚れを除去することが可能な洗浄装置を提供することを目的とする。また本発明は、耐アルカリ性や耐水性に劣る被洗浄物の洗浄においても、「潜傷」の発生を抑え、高い清浄度の被洗浄物を高い生産性で供給することが可能な洗浄装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明の洗浄装置は、被洗浄物を保持する保持具と、被洗浄物に対し超音波が印加された洗浄液を吐出する吐出手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１５】
このような洗浄装置によれば、保持具に保持された被洗浄物に対し超音波が印加された洗浄液をかけ流すため、耐アルカリ性や耐水性に劣る被洗浄物の洗浄においても、「潜傷」の発生を抑え、高い清浄度および高い生産性を達成することができる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載の洗浄装置であって、前記吐出手段を洗浄液の吐出方向と略直交する平面内で移動させる移動手段を有することを特徴とする。
【００１７】
このような洗浄装置によれば、請求項１の発明による効果に加え、被洗浄物の全面を均一に洗浄することができる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１記載の洗浄装置であって、前記保持具を被洗浄物を保持したままで反転させる反転手段を有することを特徴とする。
【００１９】
このような洗浄装置によれば、請求項１の発明による効果に加え、被洗浄物の両面を同等の清浄度で洗浄することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を用いて、本発明の一実施の形態の洗浄装置について説明する。図１は、この実施の形態の洗浄装置を用いた被洗浄物の洗浄システムを示す。
【００２１】
図１において、研磨加工機１により研磨加工された被洗浄物としてのレンズ８（図２及び図３参照）は、この実施の形態の吐出手段としての流水式高周波超音波発振装置２により研磨材及び水が除去された後、中性または弱アルカリ性の水系洗浄液が充填された洗浄槽３内に投入され油脂類が除去される。そして、純水が充填されたリンス槽４、５、６に順次、投入され洗浄液を完全に除去された後、乾燥槽７内で温風乾燥される。
【００２２】
図２及び図３は、上述した流水式高周波超音波発振装置２によるレンズ８の洗浄状態を示す。被洗浄物としてのレンズ８は、硝材として商品名「ＦＰＬ５１（（株）オハラ製）」を用いた直径（φ）４６ｍｍの両凸のガラスレンズが使用される。このレンズ８を酸化セリウムからなる研磨材を用いて研磨した後、図２に示すポリアセタールやテフロン（登録商標）等の耐薬品性の高い樹脂からなる保持具９により挟持する。保持具９は、レンズ８の側面を挟持するものであり、上下のレンズ面は露出した状態となっている。この挟持状態で、保持具９を流水式高周波超音波発振装置２の下方に位置させる。なお、研磨後のレンズ８には研磨材である酸化セリウムと水が付着している。
【００２３】
次に、図３に示すように、流水式高周波超音波発振装置２（島田理化工業（株）製）によって周波数８５０ｋＨｚの超音波を印加した流水１１をノズル１０からレンズ８に向かって流出させて洗浄を行う。流水式高周波超音波発振装置２は、図示しないサーボモータ、エアシリンダ等の移動手段により、図３の矢印Ｘで示すようにレンズ８の外径に応じて流水の流出方向と略直交する平面内で移動するようになっている。
【００２４】
また、保持具９は図示しない回転モータ等の反転手段により反転可能となっており、これにより流水をレンズ８の両面に当てることができる。この実施の形態においては、流水として水道水（流量３リットル／分）を用いているが、汚れの状況によっては純水や水系洗浄液（界面活性剤）、準水系洗浄液、非水系洗浄液を用いることもできる。
【００２５】
次に、レンズ８を保持具９によって保持したままで洗浄槽３に搬送し、６０秒間浸漬洗浄を行う。洗浄槽３内には液温約２５℃の商品名「ＥＥ−１１１０（オリンパス光学工業（株）製）」からなる中性水系洗浄液が充填され、また４０ｋＨｚの浸漬型超音波発振器が設置されている。これにより、流水式高周波超音波発振装置２での洗浄によっても若干残留している油脂汚れを完全に除去することができる。
【００２６】
その後、レンズ８を保持具９で保持したままで洗浄槽３から純水が充填されているリンス槽４，５，６に順次搬送し、それぞれ６０秒間リンスを行う。
【００２７】
最後に、レンズ８を保持具９で保持したままでリンス槽６から清浄なエアーが循環する乾燥槽７内に搬送し、６０秒間温風による乾燥を行い洗浄の全工程を終了する。
【００２８】
表１は、流水式高周波超音波発振装置２による洗浄時間を、レンズ８の片面当たり１５秒、３０秒、９０秒（両面ではそれぞれ３０秒、６０秒、１８０秒）とした場合の結果を示す。表１によると、流水式高周波超音波発振装置２による洗浄をレンズ８の片面当たり３０秒以上実施することにより、研磨材が完全に除去されることがわかる。
【００２９】
【表１】

【００３０】
以上説明した実施の形態の洗浄装置によれば、超音波が印加された洗浄液を被洗浄物に対し均一に吐出することにより、洗浄を効率的に行うことができ、潜傷の発生を抑えることができる効果を有する。
【００３１】
なお、以上の実施の形態では、移動手段によって流水式高周波超音波発振装置２を移動させているが、必要がない場合には、移動手段を省いても良く、反転手段も同様である。
【００３２】
以上の実施の形態から、本発明では、以下のような技術的思想が導き出される。
【００３３】
（付記項１）　被洗浄物を保持する保持具と、被洗浄物に対し超音波が印加された洗浄液を吐出する吐出手投とを具備し、吐出手段を被洗浄物の研磨加工装置に隣接させて設けたことを特徴とする洗浄装置。
【００３４】
付記項１の洗浄装置によれば、研磨工程直後であって汚れが被洗浄物に固着する前に洗浄を行うため、短時間で汚れを除去することができる。
【００３５】
（付記項２）　前記保持具により被洗浄物を前記研磨加工装置から前記吐出手段へ１個ずつ搬送することを特徴とする付記項１記載の洗浄装置。
【００３６】
付記２の洗浄装置によれば、付記項１の洗浄装置の効果に加え、１個ずつ洗浄を行うため確実にレンズの全面を洗浄することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、保持具に保持された被洗浄物に対し超音波が印加された洗浄液を吐出することにより、耐アルカリ性や耐水性に劣る被洗浄物の洗浄においても、「潜傷」の発生を抑え、高い清浄度および高い生産性を達成することができる。また、被洗浄物の面全体および両面を均一な清浄度に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態が組み込まれた洗浄システムのブロック図である。
【図２】レンズを保持した状態の保持具を示す平面図である。
【図３】レンズの洗浄状態を示す側面図である。
【符号の説明】
２　流水式高周波超音波発振装置
８　レンズ
９　保持具

Claims

被洗浄物を保持する保持具と、被洗浄物に対し超音波が印加された洗浄液を吐出する吐出手段と、を具備したことを特徴とする洗浄装置。
前記吐出手段を洗浄液の吐出方向と略直交する平面内で移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
前記保持具を被洗浄物を保持したままで反転させる反転手段を有することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。