JP5405727B2 - 眼鏡レンズ周縁加工用の研削水処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼鏡レンズ加工装置から排出された研削水から加工屑を分離処理する眼鏡レンズ加工用の研削水処理装置に関する。

眼鏡レンズ加工用の研削水処理装置としては、遠心分離機で研削水と加工屑とを分離するものが知られている（特許文献１、２参照）。特許文献１の遠心分離機は、脱水槽としての回転筒と、回転筒の上部に取り付けられ、回転中心に開口を持つ蓋部材とを有し、遠心力により蓋部材の開口から研削水を弾き飛ばす方式である。特許文献２の遠心分離機は、回転される脱水槽の側壁にフィルタを設け、このフィルタを通して遠心力により研削水を流出させる方式である。
特開２００２−２８３２３６号公報 特開２００５−１５３１３４号公報

後者（特許文献２）の遠心分離機の方式は、脱水層の研削屑をフィルタと一体的に取り出した後、ビニール袋等の廃棄袋に研削屑を入れなおして廃棄する必要があり、手間の問題と作業者の手が汚れやすい問題がある。

これに対して、前者（特許文献１）の方式は、回転筒に着脱可能なビニール袋等の内張袋を装着し、作業者の手が汚れずに研削屑を容易に取り出すことができる利点がある。しかし、上部から研削水を弾き飛ばす方式の従来装置においては、特許文献１のように、蓋部材の中心の開口のみから研削水を飛ばして外部に排出させているため、内部に水分が残り易く、取り出した研削屑に水分が多量に残りやすい問題がある。また、蓋部材の中心の開口のみから研削水を飛ばして外部に出していたため、その研削水には研削屑が混入しやすく、濾過効率が悪い問題があった。

さらに、従来の遠心分離機を使用した処理装置においては、研削屑が遠心分離機の内部に多量に溜まった場合、適切な取り出し処理の時期を知ることができなかった。

本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、研削屑の脱水効率、さらに濾過効率を向上させ、研削屑を容易に処理可能な研削水処理装置を提供することを技術課題とする。

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。

（１） 眼鏡レンズ加工装置からの研削屑を含む使用済みの研削水が導入される脱水槽を有し、脱水槽の回転により研削水と研削屑を分離する遠心分離機であって、前記脱水槽は底部を有し、前記脱水槽の回転中心の上部から使用済みの研削水を導入する排水管が設けられ、該排水管の回りの脱水槽の上部から遠心力により研削水を弾き飛ばす方式の遠心分離機を備える眼鏡レンズ周縁加工用の研削水処理装置において、
前記脱水槽の上部に取り付けられ、前記排水管が挿入される開口を持つリング状のフィルタであって、前記脱水槽の回転による遠心力によって上方へ押し上げられた研削水に含まれる研削屑を分離して水分を通過させる濾過機能を持つフィルタを備え、前記フィルタは通過する水分を霧状とし、水分を通過させる濾過機能の領域と前記脱水槽の底部との間に研削屑を堆積させる構成である、ことを特徴とする。
（２） （１）の研削水処理装置において、前記フィルタの開口と前記排水管との間には、前記脱水槽の内部に研削屑が溜まったときに前記フィルタにより濾過し切れなくなった研削水をオーバーフローさせる隙間を有し、該隙間は、前記脱水槽の回転による遠心力によってオーバーフローされる水量が前記排水管から導入される水量を上回る大きさに形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、研削屑の脱水効率と濾過効率が向上させ、研削屑を容易に処理できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第1実施形態＞
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、研削水処理装置２００から構成される。なお、図１の図示においては、説明の便宜上、加工装置本体１は研削水処理装置２００に対して概略的に縮小して描かれている。

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つのレンズチャック軸（レンズ回転軸）２Ｒ，２Ｌ、レンズチャック軸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スピンドル（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はレンズチャック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。

眼鏡レンズの周縁加工時、レンズＬＥ及び砥石５の研削部分にノズル１１から研削水が吹き付けられ、砥石５の研削部が冷却されるとともに研削屑が加工室９の底部に洗い流されるようになっている。２０１は加工室９の底部に接続された排水管であり、研削屑を含む研削水が加工室９の底部から排水される。

テーブル１００の下方には研削水処理装置２００が設けられている。研削水処理装置２００は筐体２０５を備え、筐体２０５の内部に遠心分離機２０６と、研削水を蓄えるタンク２１３とが配置されている。排水管２０１は、遠心分離機２０６の回転中心に位置し、筐体２０５の天板２０５ａに固定されている。筐体２０５の底面側には移動用のキャスター２０８が設けられており、研削水処理装置２００の移動が容易にされている。

また、研削水処理装置２００は、筐体２０５に固定された研削水補集ケース２１０を有する。研削水捕集ケース２１０は底壁２１０ａを有し、底壁２１０ａの中央部には上方に突出する内筒部２１０ｂが形成されている。また、底壁２１０ａの周縁部には、接続孔２１０ｃが形成されている。

遠心分離機２０６は、回転軸２１５と、回転軸２１５に固着された脱水槽２１６と、を有する。脱水槽２１６の底部２１６ａは中央部分が周辺部分に比べて高くなる構成とされている。これにより、底部の高さが均一な場合に比較して、脱水槽２１６の重心高さが高くなり、回転時における脱水槽２１６の安定性が高められる。

また、遠心分離機２０６は、筐体２０５の下側に取り付けられた仕切り板２２１と、回転軸２１５を筐体２０５及び仕切り板２２１に回転自在に保持しているベアリング２２３、２２４と、仕切り板２２１に取り付けられた駆動モータ２２５と、を有する。モータ２２５の出力軸２２５ａには回転軸２１５が取り付けられ、モータ２２５の駆動により脱水槽２１６が回転される。

脱水槽２１６の上部には、研削屑を含む排水から研削水を分離して濾過するための環状で，なおかつ平面形状のフィルタ２５０が配置されている。また、脱水槽２１６の内部には、研削屑を取り出しやすくするためのビニール等の袋２３２が装着されている。

遠心分離機２０６の上部に備えられたフィルタ２５０付近の要部について、図２を用いて説明する。脱水槽２１６には、まず、研削屑を蓄えさせるための袋２３２が被せられる。本実施形態では、研削屑を捨てる際には袋２３２ごと捨てるため、一般的なビニール製のものを用いる。さらに、脱水槽２１６の上部の環状部材２９０にはピン２３６が等間隔に６本植設されている。袋２３２には、これらのピン２３６に対応する穴２３８が開けられており、ピン２３６の各々に穴２３８を対応させることにより、脱水槽２１６に対する袋２３２の位置決めを容易に行える。

更に、袋２３２の上側には、排水管２０１を取り囲む筒状部材２４０及び、多数の孔（本実施例では、直径は３ｍｍ）２４２を有する円盤状部材２４４と、により構成される第１フィルタ保持部２５６が被せられる。なお、円盤状部材２４４の外径ｄ２４４は、脱水槽２１６の上部における第１環状部材２８０の内径ｄ２８０１より大きく、第１環状部材２８０の上に位置する第２環状部材２９０の内径ｄ２９０１よりも若干小さい構成とされている。

保持部２５６の上側には、円盤状部材２４４と略同一形状のフィルタ２５０が載せられる。フィルタ２５０は、使用済みの研削水から研削屑を下部で捕捉し、水分を上部へと分離するものであり、本実施例では不織布を用いる。フィルタ２５０は、１０μｍ程の濾過機能を持つものが使用されている。フィルタ２５０は、中心に開口２５０ａを持つ。開口２０５ａに筒状部材２４０が挿入され、さらに筒状部材２４０の中に排水管２０１が挿入される。本実施形態では筒状部材２４０を使用するものとするが、これを使用しない場合、開口２５０ａの大きさは、排水管２０１が挿入されたときに、僅かな隙間（３〜５ｍｍ）が確保されるものとされる。

筒状部材２４０はフィルタ２５０より下側に突出する下端２４０ａを持つ（図１、図５及び図６を参照）。本実施例においては、フィルタ２５０の下に位置する円盤状部材２４４に対して筒状部材２４０の下端２４０ａまでの長さL２５６が１５ｍｍ（図５及び図６を参照）とされている。長さL２５６を持つ筒状部材２４０は、脱水槽２１６の回転により上方へ押し上げられる研削水をできるだけフィルタ２５０に集める壁となる。

フィルタ２５０の上側には、多数の孔（本実施例では、直径は３ｍｍ）２６２を有し、なおかつフィルタ２５０（または、円盤状部材２４４）と略同一形状の第２フィルタ保持部２６６が被せられる。

更に、第２フィルタ保持部２６６の上側には、脱水槽２１６に対して、袋２３２と、第１フィルタ保持部２５６と、フィルタ２５０及び第２フィルタ保持部２６６を押さえつけるための環状蓋２７０が被せられる。

環状蓋２７０を下側より見た図を図３（a）に示す。また、脱水槽２１６を上側より見た要部を図３（ｂ）に示す。なお、図３（a）及び図３（ｂ）共に、便宜上、説明に関わる要部を大きめに記す。脱水槽２１６の上部には、第１環状部材２８０及び、さらに上側には、第１環状部材２８０の外径ｄ２８０２よりも小さめの外径ｄ２９０２を有する第２環状部材２９０が固着されている。

環状蓋２７０の内径ｄ２７０は、第１環状部材２８０の外形ｄ２８０２よりも若干大きい構成である。そして、環状蓋２７０には、外周より内側へ向けて等間隔に３本のピン２７２が植設されているが、ピン２７２の内側２７２aと接してなおかつ内径ｄ２７０と同心である円の内径（以下、ピン内径）をｄ２７２とする。ピン内径ｄ２７２は外径ｄ２９０２よりは若干大きく、外径ｄ２８０２より小さい構成とする。

さらに、第１環状部材２８０には、等間隔に３つのピン溝２８２が設けられており、これらのピン溝２８２は、環状蓋２７０のピン２７２に対応している。作業者は脱水槽２１６へ、袋２３２から第２フィルタ保持部２６６までをセットした後、ピン２７２のそれぞれをピン溝２８２に対応させるように、環状蓋２７０を脱水槽２１６に取り付ける。

図２において、脱水槽２１６はモータ２２５により矢印３０２の方向に回転されることで研削水の脱水を行う。脱水槽２１６が矢印３０２の方向へ回転するのに伴い、ピン２７２は作用・反作用の法則に従い矢印３０４の方向（矢印３０２に対して反対方向）へと誘導される。ピン溝２８２は、下側に向かうのに従って矢印３０４の方向へと傾斜するように形成されている。このため、脱水槽２１６に対して環状蓋２７０をネジ等で留めなくとも、脱水槽２１６の回転中に環状蓋２７０が外れることのない構成となっている。

なお、環状蓋２７０には、ピン２３６に対応するための略円弧状の長穴２７４が等間隔に６箇所設けられている。作業者は、ピン２３６の上部と長穴２７４の位置関係で環状蓋２７０が嵌っていることが確認できる。

図２のような組み付けにより、袋２３２及びフィルタ２５０が脱水槽２１６に容易に取り付けられる。第２フィルタ保持部２６６まで組み付けられた状態において、図１に示すように、排水管２０１の下側開口は、筒状部材２４０の下側開口（下端２４０ａ）より下に長さL２０１にて位置する。長さL２０１は、例えば、１０ｍｍとされている。この作用については、後述する。また、筒状部材２４０の内径と、排水管２０１の外径の差（以下、隙間）Δｄは、５ｍｍ程度であるが、こちらも詳細は後述とする。

図１において、研削水捕集ケース２１０には研削屑量検出機構４００が配置されている。研削屑量検出機構４００は、遠心分離機２０６より上側位置で、筐体２０５の天板２０５ａ付近に配置されている。図４は、研削屑量検出機構４００の概略構成図である。逆Ｌ字状のプレート４０２は、垂直方向に延びる第１プレート４０２ａと、水平方向に延びる第２プレート４０２ｂとからなり、軸４０４を中心に矢印Ａ方向に回転可能に支持部材４０８に支持されている。プレート４０２は、外部から一定以上の力（水圧）が与えられていないときは、軸４０４の回りに取り付けられたバネ４０９により、図４の状態で維持される。第２プレート４０２ｂの端部は、マイクロスイッチ４１０に当接されている。

脱水槽２１６の内部に研削屑が大量に溜まることに伴って、脱水層２１６から研削水が勢いよく飛ばされてくると、その水が第１プレート４０２ａに当たるようになる。第１プレート４０２ａに一定以上の水の力が加えられると、プレート４０２は軸４０４を中心に矢印Ａ方向に回転され、第２プレート４０２ｂの端部によってマイクロスイッチ４１０が押し下げられる。これにより、マイクロスイッチ４１０のスイッチ信号が制御部４２０に出力される。制御部４２０は、マイクロスイッチ４１０からの検知信号があると、脱水槽に研削屑が大量に溜まり、研削屑を取り出す必要がある旨を作業者に報知するために、その報知手段としての表示ランプ４２１を点灯すると共にブザー４２２により警告音を鳴らす。

また、研削水捕集ケース２１０にて捕集された研削水は、接続孔２１０ｃに接続されたホース２１２を経て、タンク２１３に貯蔵される。タンク２１３に貯蔵された研削水は、吸引ポンプ２１４により吸引され、吸引パイプ２１５を経て、加工装置本体１側に供給される。接続孔２１０ｃは床面に対して高めに位置する構成とされている。これにより、研削水捕集ケース２１０にて捕集された研削水を排水する（研削水として再使用しない）場合、図示無き排水口に至らせるまでにポンプ等を使用する手間が省けるという利点を有する（研削水が自然落下することで排水口まで流れる）。

次に、研削水処理装置２００の動作を説明する。加工装置本体１によりレンズLEの周縁加工を開始すると、制御部４２０により吸引ポンプ２１４が駆動され、タンク２１３側から汲み上げられた研削水がノズル１１から噴射される。噴射された研削水と加工時に発生した研削屑は、排水管２０１を介して脱水槽２１６側に導かれる。また、レンズLEの周縁加工を開始するのと同時に、制御部４２０によりモータ２２５が駆動され、脱水槽２１６が一体に回転させられる。

脱水槽２１６に出された研削屑が混入した研削水は、脱水槽２１６の回転による遠心力により研削屑と共に脱水槽２１６内を半径方向に移動させられる。研削屑は水より比重が大きいので、遠心力により脱水槽２１６の内壁側に押し付けられて堆積される。一方の水分である研削水は、遠心力により上方へ押し上げられ、第１フィルタ保持部２５６の孔２４２を通過後、フィルタ２５０によって研削水のうち研削屑のみ下側へと分離される。さらに研削水の水分は第２フィルタ保持部２６６の孔２６２を通過して研削水捕集ケース２１０にて捕集される。フィルタ２５０を通過する研削水は、細かな霧状とされる。

フィルタ２５０より内側に配置された筒状部材２４０による研削水と研削屑の分離の動作について、さらに図５を使用して説明する。図５は、フィルタ２５０及び筒状部材２４０の付近の拡大図である。脱水槽２１６の回転により、脱水槽２１６の内部の研削水は、矢印５０２に示すように放物線の一部のような軌跡を上向きに進む。このとき、仮に円盤状部材２４４、フィルタ２５０及び第２フィルタ保持部２６６等のように、研削水の流路に抵抗となる構成要素（以下、流路抵抗）５０４が存在しない場合、研削水は矢印５０２の略延長方向へと進む。しかしながら、実際には流路抵抗５０４の影響のために、一部の研削水の流路は矢印５０８に示すように、脱水槽２１６の内側へと曲げられる。

多くの枚数のレンズを加工すると、フィルタ２５０に捕捉された研削屑も増加する。研削屑の粒子は遠心力により、脱水槽２６０の側壁２６０ｂより、すなわち脱水槽２６０の外側より内側に向けて５１０、５１２、５１４の順に堆積する。

そして、研削屑の堆積量が増加するのに伴い、一部の研削水の流路の曲げられ方は大きくなる。例えば、研削水が、矢印５２２に示すような軌跡を進む場合、流路抵抗５０４の影響のために、矢印５２８に示すように、矢印５０８の場合と比較してさらに大きく、脱水槽２１６の内側へと曲げられる。

そこで、本実施例の装置においては、フィルタ２５０より下の円盤状部材２４４に対して筒状部材２４０の下端２４０ａが長さL２５６（１５ｍｍ）だけ下に位置している。長さL２５６を持つ下端２４０ａが形成されていない場合、すなわち円盤状部材２４４に対して筒状部材の下側までの距離が無い場合（きわめて短い場合を含む）、円盤状部材２４４より内側の部分には流路の抵抗となる要素が存在しないために、矢印５２８の流路を進んできた研削水は矢印５３０へと進みやすくなる。すると、フィルタ２５０を通過することによって研削屑が分離されていない、研削屑を多量に含んでいる状態の研削水が遠心分離機２０６から飛び出し、研削水捕集ケース２１０に捕集されてしまう。

これに対して、長さL２５６を持つ筒状部材２４０を設けることにより、研削屑が多く溜まった場合でも、研削屑が分離されていない状態の研削水が遠心分離機２０６から飛び出すのを抑え、できるだけフィルタ２５０を通過するようにしている。これにより、研削屑と研削水の濾過効率を向上させることができる。

次に、筒状部材２４０と排水管２０１の下側開口との位置関係による作用を、図６を用いて説明する。脱水槽２１６の回転により、脱水槽２１６の内部には強い気流が発生する。脱水槽２１６の内部に研削屑５５２が多量に蓄積されると、脱水槽２１６の内部の気流はフィルタ２５０を通過できず、筒状部材２４０と排水管２０１との隙間から上部に進む気流（矢印５４０）が増加する。ここで、図６（ａ）に示すように、排水管２０１の下側開口が筒状部材２４０の下端よりも上に位置していた場合、排水管２０１から落ちてくる排水が矢印５４０の気流により巻き上げられ、矢印５４２に示すように、研削屑を含んだ状態の研削水が筒状部材２４０と排水管２０１との隙間から上部に飛び出しやすくなる。この場合、研削屑の濾過効率が劣る。

これに対して、図６（ｂ）のように、排水管２０１の下側開口を筒状部材２４０の下端よりも下に位置させたことにより、排水管２０１から落ちてくる排水が矢印５４０の気流により巻き上げられても、筒状部材２４０と排水管２０１との隙間から上部に排出される割合が減少する。これにより、フィルタ２５０側に回り込む研削水の量が多くなり、濾過効率が向上される。筒状部材２４０に対する排水管２０１の下側開口の位置（長さL２０１）は、１０ｍｍ以上確保することが好ましい。

次に、脱水槽２１６に多量に研削屑が溜まったことを検出する研削屑量検出機構４００の動作を説明する。図７は、脱水槽２１６の内部に多量の研削屑５５２が堆積した状態を示す。この状態においては、フィルタ２５０のうちで研削屑の分離に用いることのできる領域は極めて狭くなっている。本実施例においては、排水管２０１に対して、フィルタ２５０等は脱水槽２１６と共に回転するために、筒状部材２４０と排水管２０１との間には隙間Δｄが、５ｍｍ程度設けられている。

研削屑の堆積が少ないときは、研削水がフィルタ２５０を通過し、フィルタ２５０の不織布の細かい繊維組織によって霧状に分散される量が多く、隙間Δｄの間を通過する研削水の量はほとんど無い。研削水がフィルタ２５０を通過して霧状に分散したときは、プレート４０２に当たった場合でも、その圧力が小さいためにプレート４０２がマイクロスイッチ４１０側へ回転されることはない。しかしながら、図７に示すように、脱水槽２１６の内部に多量の研削屑が蓄積されると、フィルタ２５０を通過できる研削水が減少し、隙間Δｄの間を通過して弾き飛ばされる量が急激に増える。このとき、隙間Δｄからは、水の塊として飛び出しやすい。隙間Δｄから飛び出した水は、天板２０５ａに当たり、矢印４５０のように勢いよく研削屑量検出機構４００側に弾き飛ばされる。研削水の塊として勢いよくプレート４０２に当たった場合は、プレート４０２はその圧力によりマイクロスイッチ４１０側に回転される。これがマイクロスイッチ４１０により検知され、表示ランプ４２１及びブザー４２２により、脱水槽２１６の内部に溜まった研削屑の取り出しの必要な時期がきたことが作業者に知らされる。これにより、遠心分離機２０６による研削屑の処理能力が限界に達する前に、作業者は研削屑の取り出しが必要な時期を知ることができ、研削屑を適切に処理できる。

なお、研削屑量検出機構４００のプレート４０２の配置位置は、実施形態の位置に限らず、筒状部材２４０と排水管２０１との間の隙間Δｄ（すなわち、フィルタ２５０の開口２５０ａ）から弾き飛ばされる研削水を受ける位置に配置されていれば良い。また、研削屑量検出機構４００の構成も、図示したものに限らず、フィルタ２５０の開口（隙間Δｄ）から弾き飛ばされる研削水の圧力の変化を検知するものであれば良い。

研削屑が脱水槽２１６に多量に溜まった場合、これを取り出す。このとき、図２に説明したように、遠心分離機２０６の環状蓋２７０を工具無しに簡単に取り外することができ、さらに、研削屑が溜まった袋２３２を容易に取り出すことができる。遠心分離機２０６の上部にフィルタ２５０が設けられていることにより、脱水効果が高められ、袋２３２内に残る研削水の量は少なくなっている。このため、そのまま研削屑を廃棄処理できる。また、袋２３２をまるごと廃棄処理できるので、作業者は処理作業を容易に行え、汚れることも少ない。
＜第２実施形態＞
第２実施形態を、図８〜図１３を用いて説明する。図８は、第２実施形態の研削水処理装置の全体概略構成図である。第１実施形態の図１に示された同一構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。図９は、研削水処理装置が備える遠心分離機２０６の要部拡大図である。

図９において、脱水槽２１６の中心に配置された回転軸２１５は脱水槽２１６の高さの略半分まで伸びており、回転軸２１５の上に形成された回転軸上部面２１６ａは脱水槽２１６の高さの半分より高い位置に形成されている。また、回転軸２１５及びその回りに形成された側部面２１６ｂの径は、脱水槽２１６の径の１／３以上で形成されている。これにより、脱水槽２１６内に研削水及び研削屑が多量に溜まった場合でも、脱水槽２１６の回転の安定性が確保される。この構成は図１の脱水槽２１６も同様である。

回転軸上部面２１６ａの上に配置された排水管２０１の下端には、回転軸上部面２１６ａに沿うようにして回転軸上部面２１６ａよりも低い位置まで延ばされた導入ガイド２０１ｆが形成されている。なお、導入ガイド２０１ｆは排水管２０１と一体的に形成して良いし、別部品として取り付けても良い。導入ガイド２０１ｆと回転軸上部面２１６ａ（側部面２１６ｂ）との間は、上方から投入される研削水が充分に導かれる隙間Δｄ２が確保されている。

脱水槽２１６の上部には、先の実施形態と同じく、排水管２０１を取り囲む筒状部材２４０と多数の孔２４２を有する円盤状部材２４４とにより構成される第１フィルタ保持部２５６が配置されている。円盤状部材２４４の上には、円盤状部材２４４と円盤状部材２４４と略同一外径のリング状のフィルタ６００（図８では網掛けで図示されている）が載せられている。またさらに、フィルタ６００の上側には、多数の孔（直径は３ｍｍ）を有し、円盤状部材２４４と同一形状の第２フィルタ保持部２６６が載せられる。

フィルタ６００は、使用済みの研削水から研削屑を下部で捕捉し、水分を上部へと分離するものであり、先の例のフィルタ２５０と同一素材で形成されている。フィルタ２５０のリング開口２５０ａが筒状部材２４０を通す大きさとされていたのに対して、フィルタ６００では濾過し切れなかった水分を通すための開口６０２が筒状部材２４０の外形よりも大きく形成されている。この実施形態では、導入ガイド２０１ｆの開口径をｄ１２０１、フィルタ６００の内径をｄ１６００とし、内径ｄ１６００は開口径ｄ１２０１よりも若干大きく採っている。内径ｄ１６００が開口径ｄ１２０１に対して小さ過ぎると、遠心分離された水の飛ばされる量が少なくなり、脱水効率が劣るようになる。

なお、この実施形態では、排水管２０１と筒状部材２４０との間の隙間は、遠心分離により水分を飛ばためでなく、回転をスムーズにするための隙間として主に機能する。

このような構成の遠心分離機２０６の動作を説明する。排水管２０１を通して導入される研削屑を含む研削水（排水）は、排水管２０１の下端の導入ガイド２０１ｆにガイドされて下側に流れ落ちる。ここで、導入ガイド２０１ｆが無い場合、排水管２０１から大量の研削水が勢いよく流れ落ちてくると、その研削水は回転軸上部面２１６ａに当たって跳ね返り、脱水槽２１６の横方向及び上方向に弾き飛ばされる。脱水槽２１６の内部に研削屑が多く溜まってくると、回転軸上部面２１６ａから横方向及び上方向に跳ね返された研削屑を含む研削水は、フィルタ６００の開口６０２を通って直接脱水槽２１６の外へ飛ばされやすくなる。

これに対して、図９のように導入ガイド２０１ｆが設けられた遠心分離機２０６においては、導入ガイド２０１ｆにガイドされた研削水は、隙間Δｄ２を通って矢印５６４の流路に従って回転軸上部面２１６ａよりさらに下側に導かれ、脱水槽２１６の周縁底部まで流れ込む。これにより、研削水の大部分は、脱水槽２１６の内部で、且つ開口ｄ１２０１よりも外周方向で遠心分離され、さらに研削水は矢印５６６で示される流路に従ってフィルタ６００を通過して研削屑が分離されやすくなる。

なお、図９では、導入ガイド２０１ｆを排水管２０１から延ばした形としたが、これに限るものではない。図１０は排水管２０１の径が脱水槽２１６の上部面２１６ａに対して細い場合であり、筒状部材２４０の下端を回転軸上部面２１６ａよりも低い位置までストレートに延ばして導入ガイド２４０ｆとした例である。この例でも回転軸上部面２１６ａから側面部２１６ｂに従って研削水がガイドされるように、導入ガイド２４０ｆと回転軸上部面２１６ａ（側部面２１６ｂ）との間は、上方から投入される研削水が充分に導かれる隙間Δｄ２が確保されている。また、フィルタ６００の内径（開口径）は、図９の場合と同様に、導入ガイド２４０ｆとなる筒状部材２４０の外形よりも大きくされ、フィルタ６００で濾過し切れなかった水分を通すための隙間Δｄ３が形成されている。隙間Δｄ３は、例えば、５ｍｍ程であるが、これに限定されるものではない。脱水槽２１６の内部の水分を十分に放出し（すなわち、フィルタ６００を通して研削水を濾過し切れなくなったときに、脱水槽２１６の回転により研削屑を含む研削水の量が排水管２０１から導入される排水の量を上回る大きさで形成され）、なおかつ出来る限り多くの研削屑を保持可能な寸法であることが好ましい。なお、第１実施形態の筒状部材２４０又はフィルタ２５０と排水管２０１との間に確保される隙間Δｄについても同様である。

また、脱水槽２１６の内部には、先の例の袋２３２に代えて、研削屑を捕集させるための捕集部７３２が入れられている。捕集部７３２の詳細について、図１１を用いて説明する。図１１（ａ）にて断面図で示される捕集部７３２は、脱水槽２１６の回転軸上部面２１６ａが挿入される開口部７３２ｃを有する底部７３２ａと側壁部７３２ｂからなり、不織布で構成されている。捕集部７３２が不織布であるため、脱水槽２１６に被せる時、ビニール袋に比べて密着させやすく、好ましくない皺の発生を低減できる。この皺は、脱水槽２１６の回転時に望まない振動が発生する原因となる場合があるため、皺の発生を抑えられる不織布は捕集部７３２の素材として、より適している。

また、研削屑の捕集は、脱水槽２１６の回転による遠心力の影響で、脱水槽２１６の外周から内周へと溜まる。そのため、回転軸上部面２１６ａを覆うような内側側壁部（点線にて図示）７３２ｄはなくても使用上の不都合はない。よって、本実施例では、捕集部７３２は、底部７３２ａと、外周側の側壁部７３２ｂのみによる構成としている。また、捕集部７３２は、繰り返して使用可能である。

本実施形態のように、捕集部７３２を、底部７３２ａと側壁部７３２ｂのみの構成とすることにより、不織布の面積を抑えられ、コスト削減に有効となる。また、図１１（ｂ）に示すように、１枚の不織布より、底部７３２ａと側壁部７３２ｂを切り取って貼り合わせることにより捕集部７３２を作成できるため、立体成型等の手間が不要となる利点も有する。またさらに、捕集部７３２は不織布としたが、これに限るものではなく、ゴム製やその他、研削屑の捕集が可能なものであればよい。

研削屑を取り出すときは、上記のように脱水を行うことにより、研削屑がドーナツ状になって捕集部７３２に塊として残るので、捕集部７３２を引き上げて取り出すことができる。

また、図８において、遠心分離機２０６の上部に位置する天板２０５ａには、円弧状の排水ガイド７７２が配置されている。排水ガイド７７２は、フィルタ６００の開口６０２を通って直接脱水槽２１６の外へ飛ばされる研削水を受け、遠心分離機２０６の横に設置された循環用タンク２１３に効率良く研削水を導くためガイドとして使用される。

図１２は、図８に示す排水ガイド７７２をＡ−Ａ断面より見た図である。排水ガイド７７２は、円弧状の側壁部７７２ａと底部７７２ｂにより構成されている。排水ガイド７７２の中心は、遠心分離機２０６の回転中心と一致している。側壁部７７２ａはフィルタ６００の外形と同程度のサイズで形成され、研削水を一時的に保持して流すための底部７７２ｂの内径は、フィルタ６００の開口６０２よりも大きく形成されている。これにより、開口６０２から弾き飛ばされる研削水を捕集ケース２１０内に撒き散らすことなく受けることができる。第２フィルタ保持部２６６と底部７７２ｂとの距離は、フィルタ６００により霧状になる水分を流す程度の隙間を確保して、できるだけ短い距離が好ましい。

また、円弧状の排水ガイド７７２は、捕集ケース２１０に備え付けられた接続孔２１０ｃの方向に研削水を集中的に導くための切れ目７７４が形成されている。フィルタ６００の開口６０２から弾き飛ばされた研削水は、一旦排水ガイド７７２の内側で保持されつつ、脱水槽２１６と同じ回転方向（図１２では反時計回りの回転方向）である矢印３０２の方向に旋回される。そして、排水ガイド７７２にガイドされた研削水の大部分が切れ目７７４より弾き飛ばされて、接続孔２１０ｃに向かう排出口７１０ｃに効率良く流される。排出口７１０ｃと切れ目７７４の位置関係は、脱水槽２１６の回転速度により矢印３０２のように弾き飛ばされて流れる研削水の速度によって設定する。なお、排水ガイド７７２の上部は天板２０５ａの下面により塞がれている。

このような排水ガイド７７２を設けたことにより、研削屑が脱水槽２１６に多く溜まり、フィルタ６００の開口６０２から弾き飛ばされる研削水の量が一時的に多くなった場合でも、捕集ケース２１０内に研削水を撒き散らさず、また、捕集ケース２１０の底部が受ける研削水の量を増大させず、効率良く排出口７１０ｃ側に研削水を流すことができる。なお、脱水槽２１６は回転体であるため、捕集ケース２１０の低部と脱水槽２１６の間には隙間が形成されている。このため、捕集ケース２１０の底部が受ける研削水の量が増大すると、その隙間から研削水が漏れ出すが、上記のような排水ガイド７７２により、これを軽減できる。

また、第２実施形態では、図４にて説明した研削屑量検出機構４００は、排水ガイド７７２の切れ目７７４から研削水が排出口７１０ｃ側に向かう間の経路に設けられている。図１２では研削屑量検出機構４００のプレート４０２ａが示されている。

ところで、遠心分離機２０６による研削屑の処理能力が限界に達せずとも、排水ガイド７７２から流れ出す研削水が勢いよく研削屑量検出機構４００が持つプレート４０２ａへ当たることがある。そして、脱水槽２１６の回転開始（すなわち、吸引ポンプ２１４の駆動開始により研削水の供給開始）からマイクロスイッチ４１０が押されるまでに要する時間と、脱水槽２１６の内部に捕集されている研削屑の量に依存性がある。研削屑の量が多い場合は短い時間でスイッチ４１０が押され、研削屑の量が比較的少ない場合はスイッチ４１０が押されるまでに長い時間を要する。

このため、本実施例では前記時間と研削屑の量の対応関係を制御部４２０に記憶させ、モータ２２５の駆動と連動するポンプ２１４の駆動開始よりマイクロスイッチ４１０が押されるまでに要した時間を制御部４２０が計測し、その計測時間に基づいて、表示ランプ４２１やブザー４２２によって研削屑の交換時期の目安（研削屑の溜まり具合）を作業者に知らせる。

またさらに、研削屑が細かい場合ほど、フィルタ６００の目詰まりが生じやすい。これは、脱水槽２１６の内部に捕集されている研削屑の量が少ない場合であっても、スイッチ４１０が押される傾向があることを意味する。そして、研削屑の細かさはレンズの材質に起因することが知られている。

そこで、さらに本実施例では、脱水槽２１６の内部に研削屑が含まれていない状態において起点とする旨を、加工装置本体１側のスイッチの操作により制御部４２０へ入力する。

特性値は、例えばレンズ材質がＣＲ−３９のように研削屑が細かくなりがちな材質の特性値は小さく設定する。他方、屈折率が１．６７の高屈折レンズの特性値は大きめに設定する。このようにして、レンズ材質ごとの特性値を制御部４２０に記憶させている。

そして、レンズが加工されるたびに、制御部４２０は加工装置本体１側に備えられる レンズ材料入力部による入力に基づいて、そのレンズ材質に対応する特性値を順次加算するという演算を行う。

スイッチ４１０が押されたときで、特性値の演算結果が所定の値よりも小さい場合、細かな研削屑がフィルタ６００の目詰まりを生じさせていることが考えられる。このため、スイッチ４１０が押されても、まだ脱水槽２１６内部には研削屑を保持できる空間の余裕があることを、表示ランプ４２１やブザー４２２により報知する。

あるいは、スイッチ４１０が押されても、表示ランプ４２１等により作業者に知らせない構成としてもよい。このように、レンズ材質によって、研削屑の溜まり具合を報知するタイミングを補正する。

次に、タンク２１３について、図１３にその断面図を示して説明する。タンク２１３は、仕切り板８０１によって、左側に示す排水投入室８０３及び、右側に示す吸水室８０５に分離される。またさらに、吸水室８０５は、仕切り板８０１によってタンク２１３の天板２１３ａよりも下側に仕切られている（以下、排水投入室８０３は、図中の斜線に示すように、タンク２１３内部における吸水室８０５以外の領域とする）。これにより、排水投入室８０３の水面上に溜まった泡８０７を広い面積で受けられるため、研削水の濾過において好ましくない泡を分散させやすい効果を有する。

また、排水投入室８０３の底部には、多数の孔を有するフィルタ保持部材８２１が備えられている。さらに、フィルタ保持部材８２１にはフィルタ８２３が備えられており、保持部材８２１の両端に固着された把持部８２１ａを持って上側に引き上げることにより、フィルタ８２３に捕集された研削屑を容易に回収することができる。

またさらに、フィルタ８２３でも捕集が困難な細かな研削屑を回収したい時は、排水投入室８０３に凝集材を投入すればよい。一般的に、凝集材は凝集対象物が混入している溶液中に投入後、撹拌される必要がある。本実施例においては、把持部８２１ａを持って保持部材８２１を上下に揺さぶるのみで撹拌が可能である。

そして、排水投入室８０３において、上側は泡が多く含まれた領域、下側は研削屑もしくは凝集物の沈殿物が多い領域となる。投入室側８０３の中間層は、泡や沈殿物等の不純物が最も少ない。

そして、仕切り板８０１には、不純物の少ない中間層の位置に、研削水が吸水室８０５側へと流れる流路を確保する隙間８０１ａが設けられている。これにより、不純物の少ない研削水を、ポンプ２１４から汲み上げられる。

なお、以上の実施形態においては、フィルタ２５０，６００の素材としては、不織布に限らず、ナイロンフィルタでもよい。しかし、ナイロンフィルタは高価であるため、繰り返し使用が多くできないものは経済的に不利である。これに対して、不織布は非常に安価に入手できるので、研削屑の廃棄毎に（又は裏表の２回使用で）交換する場合であっても、経済的に好ましい。

通気量９２（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の不織布のフィルタを使用して実験したところ、濾過された研削水は透明性が高い水であった。また、通気量１１４（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の不織布を使用して実験したところ、濾過された研削水はやや濁りを帯びていた。しかしながら、濾過された研削水をタンク２１３に戻し、循環させて使用したが、タンク２１３内に泡が発生することなく、また、レンズ周縁加工装置による鏡面加工時においても、その加工面はきれいであった。このため、この通気量のフィルタにより、大きな研削屑は濾過されているものと思われる。しかし、通気量１１４（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）を大きく超える不織布のフィルタでは、研削水の濁りが激しくなり、これが循環されることによりタンク２１３内に泡が発生しやすくなる。この実験によれば、不織布のフィルタにおいては、通気量１２０（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）以下のものが好ましい。

次に、通気量６２（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の不織布のフィルタを使用して実験したところ、濾過された研削水は非常に透明性が高いものであった。脱水効率は通気量９２（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の不織布のフィルタの場合と比べてやや劣ったものの、脱水槽２１６に入った研削水はフィルタから排出された。ただし、不織布のフィルタの粗さ（通気量）をこれよりも大幅に小さくしすぎると、研削屑によってはフィルタが詰まりやすくなり、フィルタを通過できる研削水の量が減り、脱水効率が低下する。フィルタの詰まりにより脱水効率が低下すると、脱水槽２１６に入る研削水がフィルタから排出されにくく、フィルタの内側と排水管２０１との間の隙間から研削屑を含む研削水がオーバーフローし易くなる。この実験によれば、通気量６０（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）までの不織布のフィルタが好ましい。

また、１１μm以下の研削屑を通過させるナイロン製のフィルタを用いて実験したところ、濾過された研削水はきれいな水であった。しかし、研削屑が脱水槽２１６に多く溜まっていない段階でもフィルタが詰まりやすくなっていた。このとき、研削水がフィルタを通過しにくいために、フィルタの内側と排水管２０１との間の隙間から、研削屑を含む研削水がオーバーフローし易くなる。以上により、通気量６０（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）程の不織布のフィルタにおいても、その濾過機能は１１μmを越える大きさのものとなっていることが分かる。

眼鏡レンズ加工装置全体を示す図である。 フィルタ付近の要部を説明する図である。 環状蓋の嵌め合わせを説明する図である。 研削屑量検出機構の概略構成図である。 フィルタ及び筒状部材付近の要部を説明する図である。 排水管と筒状部材の位置関係を説明する図である。 研削屑量検出機構の動作を説明する図である。 第２実施形態の全体概略構成図である。 遠心分離機の要部拡大図である。 別の遠心分離機の要部拡大図である。 研削屑の捕集部を説明する図である。 排水ガイドを説明する図である。 タンクを説明する図である。

符号の説明

１ 眼鏡レンズ加工装置本体
１００ テーブル
２００ 研削水処理装置
２０１ 排水管
２０６ 遠心分離機
２１０ 研削水捕集ケース
２１６ 脱水槽
２４０ 筒状部材
２４４ 円盤状部材
２５０ フィルタ
４００ 研削屑量検出機構

Claims (2)

1. 眼鏡レンズ加工装置からの研削屑を含む使用済みの研削水が導入される脱水槽を有し、脱水槽の回転により研削水と研削屑を分離する遠心分離機であって、前記脱水槽は底部を有し、前記脱水槽の回転中心の上部から使用済みの研削水を導入する排水管が設けられ、該排水管の回りの脱水槽の上部から遠心力により研削水を弾き飛ばす方式の遠心分離機を備える眼鏡レンズ周縁加工用の研削水処理装置において、
   前記脱水槽の上部に取り付けられ、前記排水管が挿入される開口を持つリング状のフィルタであって、前記脱水槽の回転による遠心力によって上方へ押し上げられた研削水に含まれる研削屑を分離して水分を通過させる濾過機能を持つフィルタを備え、
   前記フィルタは通過する水分を霧状とし、水分を通過させる濾過機能の領域と前記脱水槽の底部との間に研削屑を堆積させる構成である、
   ことを特徴とする研削水処理装置。
2. 請求項１の研削水処理装置において、前記フィルタの開口と前記排水管との間には、前記脱水槽の内部に研削屑が溜まったときに前記フィルタにより濾過し切れなくなった研削水をオーバーフローさせる隙間を有し、該隙間は、前記脱水槽の回転による遠心力によってオーバーフローされる水量が前記排水管から導入される水量を上回る大きさに形成されていることを特徴とする研削水処理装置。

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