(57)【要約】【課題】砥石軸を揺動する機構を持ちながら、簡素な構造で研磨液の容器からのこぼれを防ぎつつ、研磨液を確実に回収することのできる研磨装置を提供する。【解決手段】本発明の研磨装置１は、研磨液を用いて所望の曲率に荒削りされたガラス材の表面を研磨する研磨装置であって、前記ガラス材の表面を研磨する砥石３と、前記ガラス材を所定の圧力で前記砥石３に対して加圧する押圧軸２と、前記砥石３に固着され、前記押圧軸２を含む平面上で球芯揺動する砥石軸４と、前記砥石軸４と所定の距離だけ離間して設けられた回転機構６と、前記回転機構６に設けられ、前記砥石軸４と接触せずに前記回転機構６の回転力を前記砥石軸４に伝達する伝達機構７と、前記砥石軸４に設けられ、前記回転力を受容して前記砥石軸４を回転させる受容機構８と、前記伝達機構７と前記受容機構８との間に介装され、前記研磨液を回収する容器５とを備えている。【選択図】図１
2008093776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨液を用いて所望の曲率に荒削りされたガラス材の表面を研磨する研磨装置であって、
前記ガラス材の表面を研磨する砥石と、
前記ガラス材を所定の圧力で前記砥石に対して加圧する押圧軸と、
前記砥石に固着され、前記押圧軸を含む平面上で球芯揺動する砥石軸と、
前記砥石軸と所定の距離だけ離間して設けられた回転機構と、
前記回転機構に設けられ、前記砥石軸と接触せずに前記回転機構の回転力を前記砥石軸に伝達する伝達機構と、
前記砥石軸に設けられ、前記回転力を受容して前記砥石軸を回転させる受容機構と、
前記伝達機構と前記受容機構との間に介装され、前記研磨液を回収する容器と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記伝達機構は磁界を発生する第１磁気部材を有し、前記受容機構は前記磁界を受ける第２磁気部材を有することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記容器の上方から、前記容器の内部を密閉するカバーをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス材等の表面を研磨するための研磨装置、特に表面加工に使用する研磨液の飛散やこぼれを防止する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスレンズ等の研磨加工においては、加工するレンズの曲率に合った形状を持つ砥石を、レンズに一定の圧で押し付けた状態で、研磨液をかけながらレンズと砥石とを相対的に揺り動かす方法が取られている。
【０００３】
レンズと砥石とを相対的に揺り動かす方法を採用した代表的な研磨装置の例を、図４に示す。
図４に示す研磨装置１０１は、図示しない筐体に、押圧軸１０２と、砥石１０３と、砥石軸１０４と、タライ（容器）１０５と、モータ１０６とが設けられて構成されている。押圧軸１０２の下方に設けられたレンズホルダ１０７にレンズ１０８が保持され、砥石１０３に押圧される。砥石１０３は砥石軸１０４の先端に設けられた砥石ホルダ１０９の上方に固定されている。砥石軸１０４は、図示しない揺動機構によって、砥石１０３の曲率中心を軸として球芯揺動可能に構成されている。タライ１０５は、砥石１０３の周囲を覆うような形状に形成されており、砥石１０３の下方に配置される。砥石軸１０４の下方に配置されたモータ１０６の回転軸（図示せず）は、タライ１０５の底面に固定された機械式カプラ１１０を介して、タライ１０５の底面を貫通した砥石軸１０４と連結されている。
【０００４】
レンズ１０８の研磨時には、砥石１０３とレンズ１０８との接触面付近に設けられたノズル１１１から研磨液が接触面に供給される。研磨液はタライ１０５に回収された後、タライ１０５の底面に設けられた図示しない配管を通って、モータ１０６の下方に設けられたタンク１１２に貯留される。貯留された研磨液は、タンク１１２に設けられたポンプ１１３によって、図示しない配管を通って再度ノズル１１１から接触面に供給される。
【０００５】
上述したような研磨装置１０１におけるタライ１０５の構成に関して、特許文献１には、研磨液槽を主液槽と補助液槽とからなる２体構造とし、回転研磨皿の傾斜角度に応じてそれぞれの液槽を任意の位置に配置する技術が開示されている。
【特許文献１】特公平５−５８８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図４に示した従来の研磨装置１０１においては、研磨液を回収するために設けられたタライ１０５が、砥石軸１０４とともに揺動する。そのため、特に大きく揺動した際や、多量の研磨液を使用してレンズ１０８を研磨する場合に、タライ１０５から研磨液がこぼれてしまうという問題があった。
上記問題を解決するために、特許文献１に開示されるように、複数の液槽でタライを構成し、各液槽の配置を最適化しつつ研磨を行う技術も存在するが、装置の構造が複雑になり、故障の原因が増える問題がある。また、液槽間の隙間を完全に塞ぐことは難しいため、運転時間が長くなると、隙間から研磨液が染み出すことがある。染み出した研磨液に含まれる研磨剤が装置の駆動部に付着すると、故障の原因となる。
また、タライを筐体に固定して、揺動する軸と蛇腹で連結する方法も行われているが、蛇腹の隙間にたまったスラッジの除去が困難であり、蛇腹が破損するなどの不具合が発生することがある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、砥石軸を揺動する機構を持ちながら、簡素な構造で研磨液の容器からのこぼれを防ぎつつ、研磨液を確実に回収することのできる研磨装置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】
【０００８】
本発明の第１の態様は、研磨液を用いて所望の曲率に荒削りされたガラス材の表面を研磨する研磨装置であって、前記ガラス材の表面を研磨する砥石と、前記ガラス材を所定の圧力で前記砥石に対して加圧する押圧軸と、前記砥石に固着され、前記押圧軸を含む平面上で球芯揺動する砥石軸と、前記砥石軸と所定の距離だけ離間して設けられた回転機構と、前記回転機構に設けられ、前記砥石軸と接触せずに前記回転機構の回転力を前記砥石軸に伝達する伝達機構と、前記砥石軸に設けられ、前記回転力を受容して前記砥石軸を回転させる受容機構と、前記伝達機構と前記受容機構との間に介装され、前記研磨液を回収する容器とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の研磨装置においては、回転機構と砥石軸が機械的に接続されていない状態であっても、伝達機構および受容機構を介して、回転機構の回転力を砥石軸に伝達させることができる。そのため、研磨液を回収する容器を揺動させることなく、砥石軸のみを揺動させることが可能である。
【００１０】
前記伝達機構は磁界を発生する第１磁気部材を有し、前記受容機構は前記磁界を受ける第２磁気部材を有してもよい。この場合、回転機構から砥石軸への回転力の伝達は、第１磁気部材が発生する磁界が第２磁気部材に作用することによって行われる。したがって、研磨液が充満する容器内部に電気的な部材を構成させなくても、砥石軸を回転させることが可能となる。
【００１１】
本発明の研磨装置は、前記容器の上部に設けられ、前記容器の内部を密閉するカバーをさらに備えてもよい。この場合、レンズと砥石との接触面を、カバーによって外部から密閉遮断することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の研磨装置によれば、容器が砥石軸とともに揺動することがないので、研磨液が容器からこぼれたり、あふれたりする心配がなく、研磨液を確実に回収することができる。
また、砥石軸と回転機構とが完全に分離されるので、従来の研磨装置のように、タライの底面に砥石軸を貫通させるための孔を設ける必要がない。したがって、タライ底面の孔のシール不備などによる、研磨液の回転機構への浸入およびそれに伴う回転機構の破損の心配がない。
さらに、カバーを設けた場合は、容器上部からの研磨液の飛散が、カバーを装着することによって防止される。そのため、カバーによって容器を完全に密閉することができるので、作業者の作業環境を良好に保つことが可能となる。加えて、研磨液中の研磨剤が回転機構等の部材に付着することによって破損する心配がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る第１の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。図１は本実施形態の研磨装置の左側面図であり、図２は同装置の正面図である。
本実施形態の研磨装置１は、押圧軸２と、砥石３と、砥石軸４と、タライ（容器）５と、モータ６（回転機構）と、第１磁気カプラ７（伝達機構）と、第２磁気カプラ８（受容機構）とを備えて構成されている。
【００１４】
押圧軸２は、砥石軸４が鉛直方向に向いたときに、その加圧軸心が砥石軸４の軸線と同一軸線上に並ぶように、砥石軸４の上方に配置されており、図示しない筐体に対して上下動自在に固定されている。押圧軸２の下端には、吸引やコレットチャックなどでレンズ１０を保持するレンズホルダ９が設けられている。
【００１５】
砥石３は、砥石軸４の先端に設けられた砥石ホルダ１１の上方に固定されている。砥石軸４は、図２に示すように、Ｌ字状の第1アングル１２上に、その一部を貫通させて固定される。同様に、モータ６はＬ字状の第２アングル１３に固定される。第１アングル１２と第２アングル１３とは、揺動軸１４に固定されている。揺動軸１４は、その軸心が、砥石軸４の揺動中心を通り、砥石軸４の揺動面と直交するように配置されており、図示しない筐体に固定された揺動モータ１５の回転軸１６と連結されている。
【００１６】
モータ６は、砥石軸４の下方に、砥石軸４と所定の距離だけ離間して設けられており、モータ６の回転軸１７には、第１磁気カプラ７（伝達機構）が設けられている。砥石軸４の下端には、第２磁気カプラ８（受容機構）が設けられている。第１磁気カプラ７と第２磁気カプラ８とは永久磁石で構成されており、その磁力による吸着力が得られる方向と位置に配置されている。第１磁気カプラ７は電磁石によって構成されてもよい。研磨液を貯留するタライ５は、砥石軸４の揺動面における断面が円弧状に形成されており、第１磁気カプラ７と第２磁気カプラ８との間に介装された状態で、図示しない筐体に固定されている。
【００１７】
モータ６の下方には、研磨液を貯留するタンク１８が設けられており、図示しないホース等の配管によって、タライ５の底面と接続されている。タンク１８に設けられたポンプ１９からは図示しない配管が上方に向かって延びており、その先端にノズル２０が設けられている。ノズル２０の先端は、砥石３とレンズ１０との接触面に向かって研磨液を吐出可能に配置されている。
【００１８】
以上の構成を備えた本実施形態の研磨装置１の動作について、以下に説明する。
まず、砥石３の上方から、レンズホルダ９に保持させたレンズ１０を、押圧軸２による一定の押圧力で砥石３に押し付ける。揺動モータ１５を起動すると、揺動モータ１５の回転軸１６は、所望の回転角および速度で正転と逆転を繰り返す。揺動モータ１５の回転軸１６に連結された揺動軸１４と、揺動軸１４に固定された第１アングル１２および第２アングル１３とは、一体となって揺動モータ１５の運動に連動して、正転と逆転を繰り返す。その結果、砥石軸４とモータ６とは、揺動軸１４を揺動中心として揺動する。砥石軸４の上端に保持された砥石３は、その曲率中心を軸として揺動運動を行う。
【００１９】
モータ６は、揺動モータ１５の回転運動に伴い揺動運動を行いつつ、モータ６の回転軸１７も所望の速度で回転し、その結果、回転軸１７に設けられた第１磁気カプラ７が回転する。そして、第１磁気カプラ７から発生した磁界が、砥石軸４に設けられた第２磁気カプラ８に作用することによって、第１磁気カプラ７の回転力が第２磁気カプラ８に伝達され、第２磁気カプラ８と砥石軸４とが連れ回り回転を行う。すなわち、砥石３は揺動運動をするとともに回転運動を行う。
【００２０】
この状態で、ノズル２０から研磨液を砥石３とレンズ１０との接触面に供給しながら研磨作業を行う。上記の一連の動作中、砥石軸４とモータ６とは揺動するものの、タライ５は筐体に固定されており、砥石軸４に対して不動であるため、タライ５から研磨液がこぼれたりすることがない。ノズル２０から供給された研磨液は、タライ５に捕捉された後、タンク１８に貯留され、ポンプ１９によって汲みだされ、ノズル２０から再びレンズ１０と砥石３との接触面に供給される。このため、研磨液の循環が効率よく行われる。
【００２１】
本実施形態の研磨装置１によれば、タライ５を揺動させることなく研磨が可能であるため、タライ５から研磨液がこぼれる心配がない。また、砥石軸４を揺動させるために、タライ５の内部に電気的な構成部材を設ける必要がないため、漏電などの可能性が軽減される。さらに、タライ５の形状は揺動面における断面が円弧状に形成されており、従来の機械式カプラを用いた研磨装置のように、タライの底面に孔をあける必要がない。このため、強固で水漏れの心配ない構造のタライ５を用いて装置を構成することができる。
【００２２】
加えて、従来の装置のように、砥石軸と、タライと、モータとが、機械的に連結されていないため、連結部の部材の磨耗の心配もなく、修理、点検時等においても連結部を分解する必要がない。そのため、装置のメンテナンスが容易である。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施形態について図３を参照しながら説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。
図３に示す本実施形態の研磨装置３１は、図１に示す第１実施形態の研磨装置１にミスト飛散防止用のカバー３２がさらに設けられて構成されている。
【００２４】
タライ３５の上部には、タライ３５の開口部と略同一の形状の開口部を有するカバー３２が設けられており、開口部の縁の一部がヒンジ３３によって連結されている。カバー３２の上部には押圧軸２を通すための図示しない孔が設けられており、押圧軸２とカバー３２との間に生じる隙間は、図示しない幌等で塞がれている。また、カバー３２は押圧軸２の上下動に連動して開閉するように構成されている。
【００２５】
上記構成を有する研磨装置３１の動作について、以下に説明する。
レンズ１０を加工しない際には、押圧軸２を操作して上昇させるが、この上昇運動に伴ってカバー３２も同時に持ち上げられる。このとき、タライ３５は図示しない筐体に固定されているため、ヒンジ３３を回動中心として、カバー３２の前面だけが持ち上げられ、カバー３２が開く。
【００２６】
レンズホルダ９に保持されたレンズ１０を交換し、再び押圧軸２を砥石３に向かって下降させると、カバー３２は押圧軸２に連動して下降する。このときもカバー３２は、ヒンジ３３を回動中心として回動し、タライ３５の開口部を隙間なく閉じる。押圧軸２とカバー３２との駆動ストロークに遊びを設けておくと、レンズ１０の厚さが変わった際等においても、押圧軸２の下降ストロークの差をカバー３２が吸収することができるため、押圧軸２の下降操作の微調整が不要となり、操作性が向上する。
【００２７】
本実施形態の研磨装置３１によれば、レンズ１０を研磨する際には、タライ３５とカバー３２とが隙間なくレンズ１０と砥石３との接触面を密閉し、研磨終了後にレンズ１０の着脱を行う際には、押圧軸２の上昇に連動してカバー３２が開く。このため、押圧軸２を操作するだけで、レンズ１０と砥石３との接触面の周囲に大きな開口部を得ることができる。したがって、研磨液の飛散による装置の不具合の発生を防止できるとともに、良好な作業性を確保することができる。
【００２８】
さらに、レンズ１０を研磨する際に、砥石３とレンズ１０との接触面の上方がカバー３２によって覆われるため、レンズ１０と砥石３との接触面に向かってノズル（図示省略）から供給された研磨液の飛沫をカバー３２の内面で捕捉して、タライ３５の内部に回収することができる。したがって、研磨液をさらに効率よく回収することが可能となり、装置の経済性を向上させることができる。
【００２９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、第１アングル１２と第２アングル１３とが別部材によって構成されているが、これらを一体成形した部材を揺動軸１４に固定してもよい。また、上記実施形態では、タライ３５とカバー３２とがヒンジ３３を介して連結されているが、ヒンジを設けず、タライ３５とカバー３２との縁にパッキンを設け、カバー３２を押圧軸２に連動して単純上下動させることによって、レンズ１０と砥石３との接触面を隙間なく開閉するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ガラス材等の表面を研磨するための研磨装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る研磨装置の構成を示す左側面図である。
【図２】同実施形態の研磨装置を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る研磨装置の構成を示す右側面図である。
【図４】従来の研磨装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…研磨装置、２…押圧軸、３…砥石、４…砥石軸、５…タライ（容器）、６…モータ（回転機構）、７…第１磁気カプラ（伝達機構）、８…第２磁気カプラ（受容機構）、３２…カバー
【図１】
2008093776.tif 000003
【図２】
2008093776.tif 000004
【図３】
2008093776.tif 000005
【図４】
2008093776.tif 000006