JP2991582B2 - 遠心乾燥機のホルダアダプタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠心乾燥機のホルダに
被乾燥体を保持したキャリアを載置するときに用いられ
るホルダアダプタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レンズやプリズム等の光学部品の表面
に、真空蒸着やスパッタリングで光学薄膜を形成する際
には、光学特性を安定に維持しまた光学薄膜が剥離した
りすることがないように、予めその表面を清浄にしてお
く必要がある。このため光学部品の洗浄には、一般に超
音波洗浄機が用いられている。

【０００３】超音波洗浄工程では、洗浄用のキャリアに
複数のレンズを配列し、レンズをキャリアごと複数の洗
浄槽に順次に浸してゆく。洗浄槽にはトリクレン，アル
コール等の有機溶剤や純水等の洗浄液が満たされてお
り、キャリアを浸した状態で洗浄液に超音波振動が加え
られる。一般に最終洗浄には揮発性の高いフロン溶剤が
用いられるが、環境保全の観点から最近ではアルコール
や純水で最終洗浄を行うことが試みられている。

【０００４】ところが、アルコールや純水を最終洗浄に
用いた場合、これらの洗浄液で濡れているレンズを自然
乾燥させると、洗浄液中の不純物等の影響で乾燥ムラが
生じやすく、レンズ表面にシミや汚れが残ることが多
い。このような問題を解決するために、遠心乾燥機を用
いることが提案されている。遠心乾燥機は、有蓋の筒状
をした外装体の中に垂直な回転軸を配し、この回転軸に
対してブランコのように揺動自在なホルダを取り付けた
もので、ホルダにはレンズを保持したままの前記キャリ
アが載置される。そして回転軸をモータで５００〜１５
００ｒ．ｐ．ｍ程度の回転数で高速回転させるとこれに
伴って遠心力が生じ、この遠心力によってレンズに付着
した洗浄液は勢いよく跳ね飛ばされるようになる。さら
に、高速回転に伴う気流によってレンズ表面の乾燥が行
われる。

【０００５】図６は、超音波洗浄用のキャリアを示す。
キャリア２はステンレス製の枠体３に、ワーク支持用の
支持棒４ａ，４ｂを取り付けたもので、支持棒４ａはレ
ンズ７の下縁を保持するのに用いられ、支持棒４ｂはレ
ンズ７の側端を保持するのに用いられる。支持棒４ａ，
４ｂは真鍮棒にテフロン板６を固着したもので、各テフ
ロン板６には一定ピッチで切込み６ａが形成され、この
切込み６ａによってレンズ７の縁が支えられる。各支持
棒４ａ，４ｂの両端にはネジ条が形成されており、レン
ズ７の外径に対応した位置で各々ボルト５を締めつける
ことによって枠体３に固定される。図示したように、支
持棒４ａと２本の支持棒４ｂとの３本でレンズ７が保持
されるので、このキャリア２により約３０個程度のレン
ズ７を２列に配列して保持することができる。

【０００６】図７は、上記キャリア２をそのまま遠心乾
燥機のホルダにセットして乾燥処理を行うときの様子を
概略的に表している。遠心乾燥機の回転軸１０は垂直
で、その上部には回転軸１０と一体となって回転する保
持ブロック１１が設けられている。保持ブロック１１に
は水平方向にシャフト１２が挿通され、その両端にホル
ダ１３が揺動自在に取り付けられている。回転軸１０を
静止させた状態では、ホルダ１３はストッパ１４の規制
により二点鎖線で示した姿勢になっており、レンズ７を
配列したキャリア２をホルダ１３に容易に載置すること
ができる。

【０００７】乾燥処理のために回転軸１０を駆動する
と、保持ブロック１１と一体となってシャフト１２が水
平な回転面で回転する。回転速度が上がってくると、こ
れに伴って生じる遠心力によってホルダ１３は実線で示
したように揺動し、レンズ７の表面に付着していた洗浄
液も遠心力によって振り切られるようになる。また、左
右のホルダ１３にキャリア２をそれぞれ載置したとき、
その重量バランスが極端に相違していると回転軸１０を
駆動したときに振動が発生して危険なので、ある程度重
量パランスを調節しておく必要がある。なお、上述した
重量バランスがある程度相違していたとしても、保持ブ
ロック１１に組み込まれたバランス調整装置がシャフト
１２の両端に加わる遠心力がバランスするようにシャフ
ト１２を自動的に移動調整するので、細かい重量バラン
ス調整をマニュアルで行わなくても済むようになってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、回転軸１０
の回転速度は定常回転時には５００〜１５００ｒ．ｐ．
ｍ程度にまで達することから、レンズ７に加わる遠心力
も過大なもの（７０Ｇに達することもある）になる。こ
うして生じた遠心力はレンズ７を支持棒４ａに強く押し
つけ、図示したように支持棒４ａを外側に湾曲させるよ
うになる。支持棒４ａは、その両端でボルト５の緊締に
より枠体３に強固に固定されているため、支持棒４ａが
図示のように湾曲するとボルト５の緊締部分には大きな
ストレスが加わり、この部分で破損することがあった。
また、支持棒４ａが破損しなかったとしても、図示のよ
うに湾曲するとレンズ７の支持状態が変化してしまい、
乾燥処理を終えて再び支持棒４ａが元に戻ったときにレ
ンズ７が支持棒７ａ，７ｂ間に噛みついた状態になり、
乾燥後にレンズ７をキャリア２から外せなくなることが
あった。

【０００９】こうした不都合は、ワーク支持用の支持棒
４ａに剛性の高いものを使用すれば避けることができる
が、このためには超音波洗浄用にこれまで利用されてい
るキャリアを全て変えなくてはならず、そのために多大
のコストを見込まなくてはならない。

【００１０】本発明はこのような問題を解消するために
なされたもので、従来から用いられているキャリアをそ
のまま遠心乾燥機のホルダにセットしても、何ら不都合
なく乾燥処理を行うことができるようにした遠心乾燥機
のホルダアダプタを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、遠心乾燥機のホルダにアダプタをセットし
てから、その上にキャリアを載置するようにしたもの
で、アダプタにはキャリアの枠体に組み込まれたワーク
支持部材を底面側から受け、ワーク支持部材の遠心力に
よる変形を阻止する機能をもたせたものである。またワ
ーク支持部材が板状のものであるとき、ホルダに位置決
め用のピンを一体に設けておき、ワーク支持部材に形成
された穴にこのピンを係合させることにより、ワーク支
持部材が面内方向に移動しないように規制するのがよ
い。

【００１２】

【実施例】図３は遠心乾燥機の一例を示す。遠心乾燥機
の外装体２０の内部には基板２１，２２が固定されてい
る。外装体２０の内部は、隔壁２３によって乾燥室２４
と駆動室２５とに区画されている。基板２１，２２には
それぞれ軸受が設けられ、これらの軸受を貫通するよう
に垂直な回転軸２６が設けられている。基板２１にはモ
ータ２８が据え付けられ、プーリー２９，ベルト３０，
プーリー３１を介して回転軸２６を駆動するようになっ
ている。

【００１３】回転軸２６の上部には水平方向にシャフト
３２を貫通させた支持ブロック３３が設けられ、回転軸
２６と一体となって回転する。シャフト３２の両端には
それぞれアーム３４ａ，３４ｂが固着され、さらにこれ
らのアーム３４ａ，３４ｂにはホルダ３５ａ，３５ｂが
揺動自在に軸着されている。これらのホルダ３５ａ，３
５ｂには、支持棒４ａ，４ｂによってレンズ７を配列保
持したキャリア２（図６参照）が載置される。なお、支
持ブロック３３には自動バランス調整機構が内蔵されて
おり、回転軸２６を駆動したときにシャフト３２の両端
に加わる遠心力が多少相違していた場合にはシャフト３
２がスラスト方向に自動的に移動調整され、バランスが
とられるようになっている。

【００１４】超音波洗浄後、レンズ７を保持したキャリ
ア２をホルダ３５ａ，３５ｂにセットするときには、ま
ず外装体２０の上蓋に設けたドア３７を開放する。そし
てホルダ３５ａ，３５ｂを適当な位置まで回してから、
その上に図１及び図２に示したように、まずホルダアダ
プタ４０を載置する。なお、ホルダ３５ａ，３５ｂは全
く同様の構造であるので、以後は一方のホルダ３５ａを
元にして説明する。

【００１５】ホルダ３５ａの底部には４枚の受け板４１
が溶接等により強固に固定されており、これらの受け板
４１だけでもキャリア２を支持することができる。ホル
ダアダプタ４０は、厚み２ｍｍ程度のステンレス製の支
持板４３，４４を縦横に井桁状に組んで溶接したもの
で、各支持板４３，４４の両端部下縁には切欠４３ａ，
４３ｂが形成されている。そしてホルダアダプタ４０を
ホルダ３５ａにセットする際には、受け板４１がこれら
の切欠４３ａ，４３ｂに入り込んでホルダアダプタ４０
の位置決めを行う。

【００１６】こうしてホルダアダプタ４０をホルダ３５
ａにセットしてからキャリア２をホルダアダプタ４０に
載置する。ホルダアダプタ４０を構成している各支持板
４３，４４の長さは、キャリア２の枠体３の輪郭内に入
り込む寸法になっているから、図１に示したように、ホ
ルダアダプタ４０の支持板４４がキャリア２の支持棒４
ａを下から受け止める形でキャリア２が保持される。

【００１７】このようにホルダ３５ａにホルダアダプタ
４０をセットし、ホルダアダプタ４０にキャリア２を載
置して遠心乾燥機の駆動を開始すると、ホルダ３５ａは
垂直な回転軸２６とともに水平な回転面に沿って回転を
始める。そして回転軸２６の回転速度が速くなるにつれ
て遠心力も大きくなり、ホルダ３５ａはアーム３４ａと
の連結軸４８（図１）を中心にして底面が横向きになる
ように矢印Ｘ方向に揺動する。そしてレンズ７の表面に
付着していた洗浄液は、遠心力によって振り切られる。

【００１８】こうして振り切られた洗浄液は、キャリア
２及びホルダ３５ａの底の大きな開口から飛散され、洗
浄液の除去が行われる。また、ホルダ３５ａは高速で回
転されるため、これに伴って生じる気流によってレンズ
７の表面の乾燥を迅速に行うことができる。なお、外装
体２０の上蓋にフィルタ付きの吸気穴を設けるとともに
隔壁２３に排気穴を設けておき、排気穴から湿った空気
を排気するようにしておけば、より確実な乾燥処理を行
うことができる。また、ホルダアダプタ４０も支持板４
３，４４を井桁状に組んで構成され、充分な隙間がある
ため、洗浄液が遠心力で飛ばされる際に何ら邪魔になる
ことはない。

【００１９】ところで、上記乾燥処理を行っている間、
ホルダ３５ａ，キャリア２には遠心力が作用する。特
に、支持棒４ａにはレンズ７の重量及びその回転速度に
対応した非常に大きな遠心力が作用するが、ホルダアダ
プタ４０の支持板４４が支持棒４ａを複数個所で受け止
めているため、支持棒４ａが図７に示したように湾曲す
ることはない。したがって、従来の超音波洗浄に用いら
れていたキャリア２をそのまま遠心乾燥機に用いても、
その乾燥処理中に支持棒４ａが破損したりするような事
故を確実に防ぐことができる。

【００２０】図４及び図５は本発明の他の実施例を示
す。このホルダアダプタ５０は、プリズム専用のキャリ
ア５１に対応して用いられる。プリズム５２を超音波洗
浄するときに用いられるキャリア５１は、ステンレス製
の枠体５３と樹脂あるいはセラミック製の支持プレート
５４とからなり、支持プレート５４は枠体５３に固着さ
れた支持片５５とビス５６によって図示位置に止められ
ている。支持プレート５４には、プリズム５２を部分的
に受け入れ、周縁でプリズム５２を保持するための複数
の開口５８と、超音波洗浄工程中に洗浄槽からキャリア
５１を引き上げる際に洗浄液を迅速に流下させるための
複数の開口５９とが形成されている。

【００２１】ホルダアダプタ５０は、支持板６０，６１
を縦用に井桁状に組んで構成され、前述したホルダアダ
プタ４０と同様にしてホルダ３５ａの受け板４１で支持
されるようになっている。さらにこのホルダアダプタ５
０には、一対の位置決めピン６３が固着されている。ホ
ルダアダプタ５０をホルダ３５ａにセットした後、ホル
ダアダプタ５０にキャリア５１を載置すると、支持プレ
ート５４の底面がホルダアダプタ５０の支持板６０，６
１の上縁で支持される。また、位置決めピン６３は、支
持プレート５４に形成された開口５９に入り込み、支持
プレート５４がその面内方向で位置ズレすることを防
ぐ。

【００２２】上記によれば、遠心乾燥機を駆動し、プリ
ズム５２の重量とホルダ３５ａの回転速度に対応した遠
心力が支持プレート５４に加わったとしても支持プレー
ト５４はほとんど撓むことがないため、支持プレート５
４が破損したり、あるいはプリズム５２が開口５８の周
縁に噛みついたりすることがなく、安定してプリズム５
２の乾燥処理を行うことができる。また、乾燥工程中に
支持プレート５４が面内方向でずれた場合、プリズム５
２の稜線がホルダアダプタ５０の支持板６０，６１に擦
れるおそれがあるが、位置決めピン６３によって支持プ
レート５４を位置決めしているため、こうした不都合も
回避することができる。

【００２３】以上、図示した実施例をもとに本発明につ
いて説明してきたが、ホルダアダプタの形状，寸法につ
いては、超音波洗浄用のキャリア及び遠心乾燥機のホル
ダ形状を考慮して適宜設定することができる。また、遠
心乾燥機の回転数及びキャリアで保持される被乾燥体の
重量に対応して決まる遠心力に耐え得るものであれば、
本発明のホルダアダプタは、支持板４３，４４、あるい
は支持板６０，６１を井桁状に組み合わせたものに限定
されるものではない。なお、被乾燥体にしてもレンズや
プリズム等の光学部品に限定されない。

【００２４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、遠心乾燥機のホルダに載置したホルダアダプタで被
乾燥体を保持したワーク支持部材を受け止め、遠心力に
よってワーク支持部材が変形することを防ぐようにした
から、ワーク支持部材が破損したり、ワーク支持部材が
変形して被乾燥体がワーク支持部材と噛みつき状態にな
ったりすることがない。しかも、本発明のホルダアダプ
タを用いることによって、超音波洗浄に用いられていた
キャリアごと被乾燥体を遠心乾燥機にセットすることが
できるため、乾燥処理のためにわざわざ被乾燥体を他の
キャリアに詰め替える作業が不要になり、洗浄後の乾燥
処理を迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図３】遠心乾燥機の概略図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図６】超音波洗浄用のキャリアを示す斜視図である。

【図７】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

２，５１ キャリア ４ａ，４ｂ 支持棒 ７ レンズ ３５ａ ホルダ ４０，５０ ホルダアダプタ ４３，４４，６０，６１ 支持板 ５２ プリズム ５４ 支持プレート ６３ 位置決めピン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠体及びこの枠体に組み付けられたワー
   ク支持部材とからなり、被乾燥物の底部を前記ワーク支
   持部材により配列保持したキャリアを遠心力によって揺
   動する遠心乾燥機のホルダに載置するときに前記ホルダ
   にセットして用いられる遠心乾燥機のホルダアダプタで
   あって、このホルダアダプタは、その上に載置されるキ
   ャリアの前記ワーク支持部材に底面側から当接する支持
   部を備え、遠心乾燥機の駆動時にはホルダ及びキャリア
   とともに揺動して、前記支持部により、ワーク支持部材
   が遠心力で遠心乾燥機の回転中心から外向きに湾曲する
   ことを阻止するようにしたことを特徴とする遠心乾燥機
   のホルダアダプタ。
2. 【請求項２】 前記ワーク支持部材は、被乾燥物を内周
   縁で保持する開口と位置決め用の穴とが形成された板状
   部材であり、ホルダアダプタには、前記穴に係合してワ
   ーク支持部材が面内方向にずれることを阻止する位置決
   めピンが一体に設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の遠心乾燥機のホルダアダプタ。