(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を金型収容部内の配置領域に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部内の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して、光学素子を成形する光学素子成形装置であって、
前記配置領域よりも上方の前記金型収容部内に管路開口部を有し、該管路開口部から前記不活性ガスを前記金型収容部内に導入する不活性ガス導入管路と、
前記金型収容部内の前記配置領域よりも下方の位置に配置され、吸引口を有する板状部材と、
前記金型収容部内の雰囲気を前記不活性ガスに置換する際に、前記吸引口を介して前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気する吸引部と、
を備え、
前記吸引口は、網状部材の網目によって形成された
ことを特徴とする光学素子成形装置。
【請求項２】
光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を金型収容部内の配置領域に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部内の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して、光学素子を成形する光学素子成形装置であって、
前記配置領域よりも上方の前記金型収容部内に管路開口部を有し、該管路開口部から前記不活性ガスを前記金型収容部内に導入する不活性ガス導入管路と、
前記金型収容部内の前記配置領域よりも下方の位置に配置され、吸引口を有する板状部材と、
前記金型収容部内の雰囲気を前記不活性ガスに置換する際に、前記吸引口を介して前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気する吸引部と、
を備え、
前記配置領域は、前記金型組立体を載置する前記板状部材上に有り、
前記吸引口は、前記板状部材の厚さ方向に貫通され、前記金型組立体が配置された側から前記吸引部側に向かって縮径する貫通孔からなる
ことを特徴とする光学素子成形装置。
【請求項３】
前記吸引口は、前記吸引部側からの気流の逆流を防止する逆止弁を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の光学素子成形装置。
【請求項４】
前記吸引部による吸引停止時に、前記吸引口を閉止するシャッター機構を備える
ことを特徴とする請求項２または３に記載の光学素子成形装置。
【請求項５】
光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を金型収容部内の配置領域に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部内の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して、光学素子を成形する光学素子成形装置であって、
前記配置領域よりも上方の前記金型収容部内に管路開口部を有し、該管路開口部から前記不活性ガスを前記金型収容部内に導入する不活性ガス導入管路と、
前記金型収容部内の前記配置領域よりも下方の位置に配置され、吸引口を有する板状部材と、
前記金型収容部内の雰囲気を前記不活性ガスに置換する際に、前記吸引口を介して前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気する吸引部と、
を備え、
前記吸引口は、多孔質部材の孔部によって形成された
ことを特徴とする光学素子成形装置。
【請求項６】
前記吸引口は、前記配置領域を略環状に囲む位置関係に配置された
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学素子成形装置。
【請求項７】
前記不活性ガス導入管路の前記管路開口部は、前記配置領域を略環状に囲む位置関係に配置された
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子成形装置。
【請求項８】
前記吸引部は、前記吸引口から排気された前記不活性ガスに含まれる塵埃を除去する塵埃除去部を備える
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学素子成形装置。
【請求項９】
前記金型収容部内の気圧を検知する圧力検知部と、
該圧力検知部で検知された前記金型収容部内の気圧が、該金型収容部外の気圧に対して正圧となるように、前記不活性ガス導入管路からの前記不活性ガスの導入量および前記吸引部による前記不活性ガスの排気量を制御する制御部を備える
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学素子成形装置。
【請求項１０】
光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して光学素子を成形する成形工程を行う光学素子成形方法であって、
前記減圧ガス置換工程では、
前記金型組立体の上方側に配置された不活性ガス導入管路から不活性ガスを導入し、前記金型組立体の下方側に配置された板状部材に設けられ、網状部材の網目によって形成された吸引口を介して、前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気することにより、前記不活性ガスが前記金型組立体の表面に沿って該金型組立体上を通過する定常流を形成する
ことを特徴とする光学素子成形方法。
【請求項１１】
光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して光学素子を成形する成形工程を行う光学素子成形方法であって、
前記減圧ガス置換工程では、
前記金型組立体の上方側に配置された不活性ガス導入管路から不活性ガスを導入し、前記金型組立体の下方側に配置され前記金型組立体を載置する板状部材に設けられた吸引口を介して、前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気することにより、前記不活性ガスが前記金型組立体の表面に沿って該金型組立体上を通過する定常流を形成し、
前記吸引口は、前記板状部材の厚さ方向に貫通され、前記金型組立体が配置された前記板状部材の上面側から下面側に向かって縮径する貫通孔からなる
ことを特徴とする光学素子成形方法。
【請求項１２】
光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して光学素子を成形する成形工程を行う光学素子成形方法であって、
前記減圧ガス置換工程では、
前記金型組立体の上方側に配置された不活性ガス導入管路から不活性ガスを導入し、前記金型組立体の下方側に配置された板状部材に設けられ、多孔質部材の孔部によって形成された吸引口を介して、前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気することにより、前記不活性ガスが前記金型組立体の表面に沿って該金型組立体上を通過する定常流を形成する
ことを特徴とする光学素子成形方法。
【請求項１３】
前記減圧ガス置換工程を終了する際、前記吸引口からの吸引を停止した後に、前記金型収容部内を該金型収容部外の気圧に対して正圧に保つように前記不活性ガス導入管路からの前記不活性ガスの導入を続けてから、前記不活性ガスの導入を停止する
ことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光学素子成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不活性雰囲気下でガラス材料などの光学素材を加熱軟化させて押圧成形する光学素子成形装置および成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばガラス材料などの光学素材を加熱軟化させ成形型にて押圧成形する光学素子成形装置が種々知られている。このような光学素子成形装置として、例えば、特許文献１には、光学素材であるガラス素材と成形型とを胴型に一体に納めてなる成形ブロック（金型組立体）を用い、この成形ブロックを予備加熱する二つのステージと、予備加熱された成形ブロックの成形型を介して、光学素材に加圧成形および加圧冷却が可能な加圧ステージと、加圧冷却された成形ブロック全体を室温付近まで冷却させる冷却ステージと、これら各ステージに上下に対向した加熱、加圧、冷却の各ブロックを具備し、これら各ステージとブロックとを同一のチャンバー内に配設して、成形ブロックを各ステージに所望時間待機させ、その後、次のステージに成形ブロックを移動させることを繰り返すことで、成形ブロックを加熱、加圧、冷却するガラスレンズ成形装置が記載されている。
このような光学素子成形装置では、金型や装置内部などの酸化による劣化を防ぐために不活性ガス雰囲気下で成形が行われる。
成形機に金型組立体を投入した際、金型組立体内の大気を成形機内の不活性雰囲気下で拡散現象により自然置換させるには時間がかかる。このため、金型組立体によって成形工程を行う前に、金型を減圧可能なチャンバーである金型収容部に収容して金型収容部内を減圧した後に不活性ガスでパージする減圧ガス置換工程が行われる場合がある。
また、高精度の光学素子を得るためには、成形される成形素材、金型の成形面が清浄であることが求められる。このため、例えば特許文献２には、金型の成形面を覆って密閉空間を形成し、該密閉空間に清掃ガスを吹込んで前記成形面を清掃するとともに、該密閉空間内の清掃ガスを周囲に拡散させることなく排出することを特徴とする光学ガラス素子の金型清掃方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−６４５７１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０６６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の光学素子成形装置および成形方法には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の光学素子成形装置において、減圧ガス置換工程を行う場合、金型収容部では複数の金型組立体を入れ替えて、多数の減圧ガス置換工程が繰り返されるため、長期間使用することにより金型収容部内部に塵埃が堆積していく。
堆積された塵埃は、減圧ガス置換工程における減圧時もしくはガス導入時の急激な気圧変動及び不活性ガスの流れによって、舞い上がって金型組立体の内部に侵入し、光学素材もしくは金型の成形面に付着し、成形品を外観不良にしてしまう場合があるという問題がある。
金型組立体の入れ替えとともに堆積される塵埃は、金型組立体とともに外部から持ち込まれる塵埃の他にも、成形装置内で金型組立体を搬送する際に金型組立体の底面がこすれて発生する塵埃や、成形装置内部の可動部で発生する塵埃も含まれる。
したがって、成形装置をクリーンルームのようなクリーン環境に設置しても塵埃の堆積を防止することができないため、定期的に成形装置内、特に、金型組立体内に塵埃が侵入しやすい減圧ガス置換工程を行う金型収容部内を清掃する必要がある。
しかしながら、このような清掃を行うには、成形動作を中断させることが必要となり、頻繁に清掃を行うと生産性が低下してしまうという問題がある。
また、特許文献２に記載の技術は、成形用素材を金型面に配置して金型組立体を構成する前に行う金型清掃方法であり、金型面に成形用素材を配置して金型組立体を形成した後に侵入する塵埃の付着することや、金型組立体の外表面に付着する塵埃が金型収容部に侵入してすることを防止することはできないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、減圧ガス置換する際に金型収容部内に塵埃が侵入しても、金型組立体を清浄に保つことができ、塵埃の付着による光学素子の成形不良を低減することができる光学素子成形装置および成形方法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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の光学素子成形装置は、光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を金型収容部内の配置領域に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部内の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して、光学素子を成形する光学素子成形装置であって、前記配置領域よりも上方の前記金型収容部内に管路開口部を有し、該管路開口部から前記不活性ガスを前記金型収容部内に導入する不活性ガス導入管路と、前記金型収容部内の前記配置領域よりも下方の位置に配置され、吸引口を有する板状部材と、前記金型収容部内の雰囲気を前記不活性ガスに置換する際に、前記吸引口を介して前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気する吸引部と、を備え、前記吸引口は、網状部材の網目によって形成された構成とする。
【０００７】
本発明の第２の態様の光学素子成形装置は、光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を金型収容部内の配置領域に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部内の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して、光学素子を成形する光学素子成形装置であって、前記配置領域よりも上方の前記金型収容部内に管路開口部を有し、該管路開口部から前記不活性ガスを前記金型収容部内に導入する不活性ガス導入管路と、前記金型収容部内の前記配置領域よりも下方の位置に配置され、吸引口を有する板状部材と、前記金型収容部内の雰囲気を前記不活性ガスに置換する際に、前記吸引口を介して前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気する吸引部と、を備え、前記配置領域は、前記金型組立体を載置する前記板状部材上に有り、前記吸引口は、前記板状部材の厚さ方向に貫通され、前記金型組立体が配置された前記板状部材の上面側から下面側に向かって縮径する貫通孔からなる構成とする。
【０００８】
また、本発明の第２の態様の光学素子成形装置では、前記吸引口は、前記吸引部側からの気流の逆流を防止する逆止弁を備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の第２の態様の光学素子成形装置では、前記吸引部による吸引停止時に、前記吸引口を閉止するシャッター機構を備えることが好ましい。
【００１０】
本発明の第３の態様の光学素子成形装置は、光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を金型収容部内の配置領域に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部内の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して、光学素子を成形する光学素子成形装置であって、前記配置領域よりも上方の前記金型収容部内に管路開口部を有し、該管路開口部から前記不活性ガスを前記金型収容部内に導入する不活性ガス導入管路と、前記金型収容部内の前記配置領域よりも下方の位置に配置され、吸引口を有する板状部材と、前記金型収容部内の雰囲気を前記不活性ガスに置換する際に、前記吸引口を介して前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気する吸引部と、を備え、前記吸引口は、多孔質部材の孔部によって形成された
構成とする。
【００１１】
また、上記光学素子成形装置では、前記吸引口は、前記配置領域を略環状に囲む位置関係に配置されることが好ましい。
【００１２】
また、上記光学素子成形装置では、前記不活性ガス導入管路の前記管路開口部は、前記配置領域を略環状に囲む位置関係に配置されたことが好ましい。
【００１４】
また、上記光学素子成形装置では、前記吸引部は、前記吸引口から排気された前記不活性ガスに含まれる塵埃を除去する塵埃除去部を備えることが好ましい。
【００１５】
また、上記光学素子成形装置では、前記金型収容部内の気圧を検知する圧力検知部と、該圧力検知部で検知された前記金型収容部内の気圧が、該金型収容部外の気圧に対して正圧となるように、前記不活性ガス導入管路からの前記不活性ガスの導入量および前記吸引部による前記不活性ガスの排気量を制御する制御部を備えることが好ましい。
【００１６】
本発明の第４の態様の光学素子成形方法は、光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して光学素子を成形する成形工程を行う光学素子成形方法であって、前記減圧ガス置換工程では、前記金型組立体の上方側に配置された不活性ガス導入管路から不活性ガスを導入し、前記金型組立体の下方側に配置された板状部材に設けられ、網状部材の網目によって形成された吸引口を介して、前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気することにより、前記不活性ガスが前記金型組立体の表面に沿って該金型組立体上を通過する定常流を形成する方法とする。
【００１７】
本発明の第５の態様の光学素子成形方法は、光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して光学素子を成形する成形工程を行う光学素子成形方法であって、前記減圧ガス置換工程では、前記金型組立体の上方側に配置された不活性ガス導入管路から不活性ガスを導入し、前記金型組立体の下方側に配置され前記金型組立体を載置する板状部材に設けられた吸引口を介して、前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気することにより、前記不活性ガスが前記金型組立体の表面に沿って該金型組立体上を通過する定常流を形成し、前記吸引口は、前記板状部材の厚さ方向に貫通され、前記金型組立体が配置された側から、吸引されていく側に向かって縮径する貫通孔からなる方法とする。
【００１８】
本発明の第６の態様の光学素子成形方法は、光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部に収容し、該金型収容部内を減圧してから前記金型収容部の雰囲気を不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程を行った後、前記金型組立体を前記不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して光学素子を成形する成形工程を行う光学素子成形方法であって、前記減圧ガス置換工程では、前記金型組立体の上方側に配置された不活性ガス導入管路から不活性ガスを導入し、前記金型組立体の下方側に配置された板状部材に設けられ、多孔質部材の孔部によって形成された吸引口を介して、前記金型収容部内の前記板状部材より上側の雰囲気を吸引して、前記金型収容部の外部に排気することにより、前記不活性ガスが前記金型組立体の表面に沿って該金型組立体上を通過する定常流を形成する方法とする。
【００１９】
また、上記光学素子成形方法では、前記減圧ガス置換工程を終了する際、前記吸引口からの吸引を停止した後に、前記金型収容部内を該金型収容部外の気圧に対して正圧に保つように前記不活性ガス導入管路からの前記不活性ガスの導入を続けてから、前記不活性ガスの導入を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光学素子成形装置および成形方法によれば、減圧ガス置換する際に不活性ガスが金型組立体の表面に沿って金型組立体上を通過する定常流を形成することできるので、減圧ガス置換する際に金型収容部内に塵埃が侵入しても、金型組立体を清浄に保つことができ、塵埃の付着による光学素子の成形不良を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置の概略構成を示す正面視の模式的な部分断面図、および平面視の部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置による成形に用いる金型組立体の模式的な断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置のガス置換室の構成を示す模式的な部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置の吸引口の構成を示す模式的な平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置の模式的な動作説明図である。
【図６】本発明の第1の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第１変形例）に係る吸引口の構成を示す平面図およびそのＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置のガス置換室の主要部の構成を示す模式的な部分断面図およびそのＢ部詳細図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の吸引口の構成を示す模式的な平面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第２変形例）に係る吸引口の構成を示す模式的な部分平面図およびそのＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第３変形例）に係る吸引口の構成を示す模式的な部分平面図およびそのＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第４変形例）に係るガス置換室の主要部の構成を示す模式的な断面図およびそのＥ−Ｅ断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る光学素子成形装置に係るガス置換室の主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る光学素子成形装置の吸引口近傍の構成を示す模式的な平面図、そのＦ−Ｆ断面図、およびその動作説明図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態の変形例（第５変形例）に係る光学素子成形装置の吸引口近傍の構成を示す模式的な断面図、およびその動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２３】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置について説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置の概略構成を示す正面視の模式的な部分断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）における平面視の部分断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置による成形に用いる金型組立体の模式的な断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置のガス置換室の構成を示す模式的な部分断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置の吸引口の構成を示す模式的な平面図である。
なお、各図面は、模式図のため形状や寸法は誇張されている（以下の図面も同じ）。
【００２４】
本実施形態の光学素子成形装置５０は、光学素子を成形する成形面を有する金型内に成形用素材を配置した複数の金型組立体を順次搬送し、不活性ガスの雰囲気下で加熱押圧して、光学素子を成形するためのものである。
光学素子成形装置５０の概略構成は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、投入室５１、ガス置換室５２、成形室５３、および排出室５４が、この順に配列されてなる。
光学素子成形装置５０では、投入室５１に投入した金型組立体６０を、投入室５１から排出室５４に向かって搬送方向Ｍに沿って搬送する過程で、後述する本発明の光学素子成形方法の各工程を順次行えるようになっている。
また、これら各室には不図示の配線によって各工程の動作を制御するための装置制御部５５が接続されている。本実施形態の装置制御部５５の装置構成は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などを有するコンピュータを備え、これにより適宜の制御プログラムを実行することで各制御動作を実現できるようになっている。
【００２５】
光学素子成形装置５０に用いる金型組立体６０の一例としては、図２に示すように、光学素子の一方の素子面を成形する成形面６１ａが上端部に設けられ下端側にフランジ部を有する下型６１（金型）と、光学素子の他方の素子面を成形する成形面６２ａが下端部に設けられ上端側にフランジ部を有する上型６２（金型）と、下型６１および上型６２の側面を摺動可能に外嵌してそれぞれのフランジ部の間に挟まれた円筒状の胴型６３（金型）と、成形面６１ａ、６２ａの間に挟んで配置された成形用素材６４とからなる構成を採用することができる。
図２では、成形面６１ａ、６２ａは、一例として、光学素子が両凸レンズである場合に対応してそれぞれ凹球面形状に描いているが、光学素子の形状に応じて種々の面形状を採用することができる。
成形用素材６４は、光学素子を成形するための適宜のガラス硝材を採用することができる。
【００２６】
投入室５１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、光学素子成形装置５０の外部から金型組立体６０を受け入れて金型組立体６０をガス置換室５２に受け渡すためのものであり、直方体状のチャンバー５１ａの側面に装置制御部５５によって開閉動作が制御されるシャッター１を備え、チャンバー５１ａの内部に、ステージ２、および搬送機構３が設けられている。
シャッター１は、開放時に金型組立体６０より大きな開口部を形成し、閉止時にチャンバー５１ａを外部から気密に遮断できるようになっている。
ステージ２は、シャッター１の開口を通して投入された金型組立体６０を水平方向に摺動可能に載置する低摩擦の板状部材である。
搬送機構３は、装置制御部５５の制御によって、ステージ２上に載置された金型組立体６０を搬送方向Ｍに移動させて、投入室５１とガス置換室５２の間に設けられ装置制御部５５によって開閉動作が制御されるシャッター４の開放時に、金型組立体６０をガス置換室５２に移動させるものである。
搬送機構３の構成は、投入室５１とガス置換室５２との間を搬送方向Ｍに沿って往還可能に設けられた伸縮アーム３ｂと、金型組立体６０の側面を搬送方向Ｍに押圧するため伸縮アーム３ｂの先端に設けられた搬送ヘッド３ａとを備えている。
【００２７】
ガス置換室５２は、投入室５１から受け渡された金型組立体６０に対して後述する減圧ガス置換工程を行うためのものであり、図３に示すように、ステージ５（板状部材）、不活性ガス導入口８、可動チャンバー６、不活性ガス導入管路９、吸引ダクト７、および搬送機構１７を備える。
【００２８】
ステージ５は、シャッター４の開口を通して搬送された金型組立体６０を隣接する成形室５３に向かう水平方向に摺動可能に載置する低摩擦のステージ上面５ａを有する板状部材である。本実施形態のステージ上面５ａは平面から構成されている。
なお、ステージ上面５ａは、金型組立体６０を円滑に摺動させるために、例えば、上端が水平面に整列された凸球面状などの多数の突起や、搬送方向Ｍに延ばされた櫛歯状などの凹凸構造が表面に設けられていてもよい。ただし、後述する可動チャンバー６のシール部材６ｅに当接する領域は、凹凸構造を設けるとしてもシール部材６ｅが密着できるような微細な凹凸面とする。
【００２９】
金型組立体６０は、ガス置換室５２内では、減圧ガス置換工程を行うために、搬送機構３によってステージ上面５ａを搬送され、予め決められたステージ上面５ａ上の略中央の一定位置に移動される。以下、この一定位置において、金型組立体６０がステージ上面５ａ上で占める領域を、金型組立体６０のガス置換室５２における配置領域Ｓ、あるいは単に配置領域Ｓと称する。配置領域Ｓの設けられた一定位置は、例えば、配置領域Ｓの中心Ｏの座標などで表すことができる。
本実施形態では、下型６１の底面が円形であるため、配置領域Ｓは円領域になっている。図４において２点鎖線で図示された金型組立体６０は配置領域Ｓに搬送された金型組立体６０の底面の形状を示している。
【００３０】
また、ステージ５は、ガス置換室５２の底面部５２ｂ上に、ステージ上面５ａの裏面側のステージ下面５ｃが密着するように固定されている。
底面部５２ｂには、金型組立体６０の平面視の外形よりも大きな内径を有する円孔からなり、配置領域Ｓとの中心Ｏと同心となる位置で厚さ方向に貫通されたダクト取付孔５２ｃが設けられている。
またダクト取付孔５２ｃには、ダクト取付孔５２ｃの内径よりもわずかに小径の内径を有する円筒開口が形成された吸引ダクト７が下方側から取り付けられている。
そして、ステージ５には、図４に示すように、搬送方向Ｍを見たときの両側方において、配置領域Ｓを挟んで対向する位置関係に、ステージ５の厚さ方向に貫通された１対の吸引口５ｂが設けられている。これにより、吸引ダクト７の内部は、ステージ５の上方側の空間と連通されている。
１対の吸引口５ｂの平面視の形状は、それぞれ、配置領域Ｓ側において搬送方向Ｍに沿う直線と、搬送位置から離れる側に凸の円弧状の曲線とで構成される細長い半月状の形状に設けられている。
また、１対の吸引口５ｂの配置位置は、金型組立体６０が搬送方向Ｍに搬送される経路に重ならず、かつ吸引口５ｂがシール部材６ｅの当接する領域よりも内側に開口が形成されるように設定されている。
【００３１】
不活性ガス導入口８は、チャンバー５２ａ内に不活性ガスＧを導入してチャンバー５２ａの内部を正圧に保つようにするものである。これによりシャッター４の開放時にも、投入室５１に残留する大気雰囲気がチャンバー５２ａの内部に入りにくくなっている。
本実施形態の不活性ガス導入口８は、チャンバー５２ａの天井部において内部側に開口して設けられ、チャンバー５２ａの外部で管路８ａの一端部と接続されている。
管路８ａの他端部は、チャンバー５２ａ内を投入室５１に対して正圧に保つための調整弁１０を介して、不活性ガスＧを供給する不活性ガス源１１に接続されている。
不活性ガスＧは、成形用素材６４、成形面６１ａ、６２ｂと化学反応するなどして成形に影響を与えることがない不活性ガスであれば、適宜の不活性ガスを採用することができる。本実施形態では、窒素ガス（Ｎ２）を採用している。また、不活性ガスＧは光学素子の成形に影響を与える可能性のある塵埃が除去され、清浄化されたものが供給される。
【００３２】
可動チャンバー６は、ステージ上面５ａ上の配置領域Ｓに搬送された金型組立体６０を、ステージ５を挟んで吸引ダクト７との間に密閉状態に収容するためのもので、本実施形態では、中心軸が鉛直方向に配置された下向きに開口する有底円筒状部材からなる。
可動チャンバー６の内側面６ａおよび天井面６ｂで構成される可動チャンバー６の内側には、内側面６ａおよび天井面６ｂから間隔をあけて金型組立体６０を収容できる大きさの円柱状の空間が形成されている。
可動チャンバー６の下端部には、開口を取り囲むフランジ部が設けられ、このフランジ部を含む下面６ｄは、ステージ上面５ａに当接できる平面として形成されている。さらに下面６ｄには、周方向に沿って円環状の凹溝が形成され、この凹溝の内側に、例えばＯリングなどの弾性部材からなるシール部材６ｅが、凹溝から下面６ｄ側にわずかに突出するように取り付けられている。
これにより下面６ｄとステージ上面５ａとが当接されたとき、シール部材６ｅは、ステージ上面５ａと可動チャンバー６の凹溝との間で圧縮された状態で、ステージ上面５ａと密着されるようになっている。
【００３３】
可動チャンバー６の上方におけるチャンバー５２ａの天井部には、装置制御部５５の制御によって可動チャンバー６をステージ５の上方で昇降移動させる移動機構である昇降アーム１４が設けられている。
本実施形態の昇降アーム１４は、下端部が可動チャンバー６の上面６ｃに固定され、鉛直方向の長さを伸縮させる構成を採用している。
昇降アーム１４による可動チャンバー６の昇降範囲は、最も下降された状態では、可動チャンバー６の下面６ｄとステージ上面５ａとが当接するように設定される。また、上昇時には、少なくとも可動チャンバー６の下面６ｄをステージ５上に搬送される金型組立体６０の上端面よりも高い位置に保持できるように設定される。
このため、ステージ上面５ａに下面６ｄが当接するように下降された可動チャンバー６は、ステージ上面５ａ上でシール部材６ｅが押圧された状態でステージ上面５ａと当接される。
このとき、図４に示すように、内側面６ａの内側には、１対の吸引口５ｂが開口されているため、可動チャンバー６の内側は、吸引ダクト７の内側と吸引口５ｂを介して連通される。
【００３４】
不活性ガス導入管路９は、可動チャンバー６とステージ５とによって形成された空間内に不活性ガスＧを導入するためのものであり、可動チャンバー６の上面６ｃの中心部に貫通して設けられている。可動チャンバー６の内部側に突出された不活性ガス導入管路９の下端側には、鉛直下方側に開口された管路開口部９ｃが形成されている。
また、可動チャンバー６の外側に延出されチャンバー５２ａの内部に配置された不活性ガス導入管路９の中間部分は、可動チャンバー６の最下降時における可動チャンバー６の上面６ｃとチャンバー５２ａの天井部との間の距離以上の長さを有するか、もしくは可動チャンバー６の昇降に合わせて鉛直方向に伸縮あるいは進退する構成を備える。これにより、可動チャンバー６は、不活性ガス導入管路９が接続された状態で円滑に昇降できるようになっている。
【００３５】
また、チャンバー５２ａの上方の外部に延出された不活性ガス導入管路９は、装置制御部５５によって開閉が制御される切替弁１２を介して、可動チャンバー６内に不活性ガスＧを導入するため不活性ガス源１１に接続された管路９ａと、可動チャンバー６内を減圧するために真空ポンプ１３（減圧部）に接続された管路９ｂとに分岐されている。
また、可動チャンバー６の天井面６ｂには、可動チャンバー６内の気圧を測定するため、装置制御部５５に電気的に接続された圧力センサ１９（圧力検知部）が設けられている。
【００３６】
吸引ダクト７は、上端部においてダクト取付孔５２ｃに挿入して固定された円筒管部を有し、この円筒管部の下端部から下側に向かって管径が縮径されて円錐状をなし、円錐状の頂部に小径の開口部７ｂと開口部７ｂから下側に延びる吸引管路７ａが形成された、全体として漏斗状の管状部材である。このため、各吸引口５ｂを含むステージ下面５ｃは、下方側から吸引ダクト７によって覆われている。
吸引管路７ａには、吸引ダクト７の内部の雰囲気を吸引して吸引ダクト７の外部に排気するため、管路１５ａを介して吸引ポンプ１６（吸引部）が接続されている。管路１５ａ上には、調整弁１５が設けられ、管路１５ａの開閉および流量の調整を行えるようになっている。
また吸引ポンプ１６の排気側には管路１６ａを介して、排気内に含まれる塵埃を除去して捕集する塵埃除去部１８が設けられている。
塵埃除去部１８の構成としては、塵埃を捕集するためのフィルタが設けられているだけでもよいし、例えば電気集塵器などを用いてもよい。
塵埃除去部１８によって塵埃が除去された不活性ガスＧは管路１８ａを介して、光学素子成形装置５０の外部に設けられた不図示の不活性ガス回収部に排気されるようになっている。
【００３７】
このような構成により、本実施形態の可動チャンバー６および吸引ダクト７は、可動チャンバー６が下降されてステージ上面５ａ上に密着して当接された状態では、ステージ５を間に挟んで間を仕切られ、かつ吸引口５ｂを通して相互に連通する密閉空間が形成される。このため、可動チャンバー６、ステージ５、および吸引ダクト７は、金型組立体６０を密閉状態で収容する金型収容部を構成している。
また、本実施形態の吸引口５ｂは、金型収容部に収容される金型組立体６０の下方側かつ側方側の金型収容部内に設けられている。
【００３８】
搬送機構１７は、装置制御部５５の制御によって、投入室５１からステージ５上に搬送された金型組立体６０を配置領域Ｓに搬送するとともに、減圧ガス置換工程が終了した金型組立体６０を成形室５３との境界に設けられたシャッター２０の開口を通して成形室５３の内部に搬送するものである。シャッター２０は、シャッター４と同様の構成を採用することができる。
搬送機構１７の装置構成は、従来の光学素子成形装置において装置内で金型組立体を搬送する手段と同様の手段を採用することができる。本実施形態では、一例として、ステージ５の上方の空間で、搬送方向Ｍに直交する方向に進退するとともに、金型組立体６０の側面を押して金型組立体６０を搬送方向Ｍに移動させる平面視Ｌ字状の搬送ヘッド１７ａを備える。
【００３９】
成形室５３は、金型組立体６０を用いて、不活性ガスＧ雰囲気下で、光学素子の成形工程を行うものである。
すなわち、成形室５３には不活性ガス源１１に接続された不図示の管路によって、常時不活性ガスＧが満たされており、装置制御部５５の制御により搬送機構１７によってシャッター２０を通して搬入された金型組立体６０を加熱して、金型組立体６０内の成形用素材６４を軟化させ、その状態で、下型６１に対して上型６２を上側から押圧して、軟化された成形用素材６４を成形面６１ａ、６２ａに沿ってプレス加工し、成形面６１ａ、６２ａの形状が転写された後、除冷して、軟化された成形用素材６４を固化させるものである。
【００４０】
本実施形態の成形室５３の概略の装置構成は、金型組立体６０を順次搬送方向Ｍに沿って搬送させる搬送路を形成するとともに必要に応じて移送された金型組立体６０を加熱もしくは冷却する成形ステージ２１と、この成形ステージ２１の上方に進退可能に設けられ成形ステージ２１との間に金型組立体６０を保持するとともに必要に応じて金型組立体６０を加熱もしくは冷却する加圧板２２と、この加圧板２２を上下方向に進退させ必要に応じて金型組立体６０をプレスする圧力を加える加圧シリンダー２４とを備え、これらが搬送方向Ｍに沿って複数組配列されている。
また、成形ステージ２１および加圧板２２の内部には、図示しない加熱ヒータや冷却流路などの温度調整機構が設けられている。
【００４１】
また、特に図示しないが、成形室５３の各成形ステージ２１の側方には、成形室５３に搬送された金型組立体６０を、順次、隣接する成形ステージ２１に搬送するための搬送機構が設けられている。この搬送機構も、搬送機構１７と同様に従来の光学素子成形装置に用いられる適宜構成の搬送機構を採用することができる。
また、成形室５３の搬送方向Ｍの端部には、排出室５４との境界にシャッター４と同様な構成のシャッター２３が設けられている。これにより、シャッター２３に隣接する成形ステージ２１まで搬送された金型組立体６０は、不図示の搬送機構により、シャッター２３の開口を通して、排出室５４に搬送できるようになっている。
【００４２】
排出室５４は、成形室５３の不活性ガス雰囲気を維持したまま、成形工程が終了した金型組立体６０を光学素子成形装置５０の外部に取り出すためのもので、金型組立体６０を摺動可能に載置するステージ２６と、不図示の不活性ガス導入管路と、金型組立体６０を装置外部に取り出すためシャッター４と同様の構成を有するシャッター２５とを備えている。
【００４３】
次に、本実施形態の光学素子成形装置５０の動作について、本実施形態の光学素子成形方法とともに説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形装置の模式的な動作説明図である。
【００４４】
本実施形態の光学素子成形方法では、光学素子成形装置５０の投入室５１に投入した金型組立体６０をガス置換室５２の配置領域Ｓに搬送して、ガス置換室５２で減圧ガス置換工程を行い、その後、金型組立体６０を成形室５３に搬送して、複数の成形ステージ２１上で、順次、成形工程を行う。
このため、光学素子成形装置５０は、電源が投入されると装置制御部５５によってシャッター４、２０、２３が閉止され、これにより閉空間が構成されたガス置換室５２および成形室５３内を不活性ガスＧ雰囲気に置換する。このとき、ガス置換室５２では不活性ガス導入口８を通して、成形室５３では不図示の管路を通して、それぞれ不活性ガス源１１からの不活性ガスＧが導入される。これらの不活性ガスＧは、以下の動作中でも常時供給され続ける。
【００４５】
成形準備が整うと、作業者は、シャッター１を開放し、予め組み立てられた金型組立体６０のうち、最初に成形を行う金型組立体６０を投入室５１のステージ２上に投入し、シャッター１を閉止する。
次に、装置制御部５５はシャッター４を開放し、投入室５１とガス置換室５２とを連通させる。
【００４６】
次に、装置制御部５５は搬送機構３を制御して、伸縮アーム３ｂを搬送方向Ｍに伸長させる。これにより、伸縮アーム３ｂの先端に設けられた搬送ヘッド３ａによって金型組立体６０の側面が押圧される。このため、金型組立体６０はステージ２上を摺動移動され、シャッター４の開口を通してステージ５上に搬送される。
搬送機構３は、金型組立体６０がステージ５の配置領域Ｓに位置すると、伸縮アーム３ｂの伸長を停止し、伸縮アーム３ｂを短縮させて搬送ヘッド３ａを投入室５１内に後退させる。その後、装置制御部５５はシャッター４を閉止する。
【００４７】
次に、ガス置換室５２において減圧ガス置換工程を行う。
減圧ガス置換工程は、成形工程の加熱押圧を行う前に行う工程であり、金型組立体６０を金型収容部の内部に収容し、金型収容部内を減圧してから、金型収容部内に不活性ガス導入口８を通して不活性ガスＧを導入して、金型収容部および金型組立体６０の内部の雰囲気を不活性ガスＧに置換する工程である。
本実施形態では、図５に示すように、装置制御部５５が昇降アーム１４を制御して、可動チャンバー６を下降させ、ステージ上面５ａ上に下面６ｄを当接させる。これにより、下面６ｄに設けられたシール部材６ｅがステージ上面５ａに密着し、配置領域Ｓに移動された金型組立体６０が、可動チャンバー６、ステージ５、および吸引ダクト７によって形成される密閉空間内において、ステージ上面５ａと可動チャンバー６との間に収容される。
【００４８】
次に、装置制御部５５は、調整弁１５を制御して管路１５ａを閉じ、切替弁１２を制御して、管路９ａを閉じるとともに不活性ガス導入管路９と管路９ｂとを連通させ、真空ポンプ１３を駆動する。これにより可動チャンバー６および吸引ダクト７内の雰囲気が排気されて真空状態に減圧される。
この結果、金型組立体６０内に残存していた大気も金型組立体６０内の隙間を通して排気される。
【００４９】
可動チャンバー６および吸引ダクト７内が真空状態に減圧されたら、装置制御部５５は、切替弁１２を制御して管路９ｂを閉じ、不活性ガス導入管路９と不活性ガス源１１に接続された管路９ａとを連通させ、次いで、調整弁１５を開放するとともに吸引ポンプ１６の吸引を開始させる。
これにより、不活性ガス導入管路９を通して可動チャンバー６の内部に不活性ガスＧが導入され、導入された不活性ガスＧは、吸引ポンプ１６の始動とともに、吸引口５ｂを通して吸引ダクト７内に吸引される。すなわち、管路開口部９ｃから下方に噴出された不活性ガスＧは、吸引口５ｂに向かって吸引されるため、上側から下側に向かうとともに、金型組立体６０の外形に沿う不活性ガスＧの気流が形成される。
このとき、装置制御部５５は、可動チャンバー６内の気圧が吸引ダクト７内の気圧よりもわずかに正圧となり、かつ金型組立体６０の表面に沿って上側から下側に通過する定常流が形成されるように、切替弁１２および調整弁１５によって入出流量を制御する。
【００５０】
これにより、不活性ガスＧは可動チャンバー６内および金型組立体６０内の隙間に満たされる。また、金型組立体６０の表面に付着した塵埃は、不活性ガスＧの定常流があたることによって、金型組立体６０の表面から吹き飛ばされ、定常流とともに搬送されて吸引口５ｂを通して吸引ダクト７に吸引される。これにより、金型組立体６０の表面から塵埃が除去され、金型組立体６０が清浄化される。
また、吸引ダクト７内に吸引された塵埃は、吸引ダクト７内が可動チャンバー６内に対して負圧になっているため、吸引口５ｂから可動チャンバー６側に戻ることなく、吸引管路７ａ、管路１５ａを通して吸引ポンプ１６から排気され、管路１６ａを通して塵埃除去部１８に送出される。
塵埃除去部１８では、送出された不活性ガスＧから塵埃のみが除去され、塵埃が除去された不活性ガスＧのみが不図示の不活性ガス回収部に排気される。
【００５１】
また、金型組立体６０の表面近傍にこのような定常流が形成されると、可動チャンバー６内には、全体として上方から下方に向かう流れが形成される。このため、可動チャンバー６の内側面６ａや天井面６ｂ、ステージ５のステージ上面５ａ上に塵埃が付着していた場合には、内側面６ａや天井面６ｂに沿って上方から下方に向かう流れによって、それらの塵埃も吹き飛ばされて吸引ダクト７に吸引される。
本実施形態では、可動チャンバー６内に不活性ガスＧが満たされて、金型組立体６０の内部の大気が不活性ガスＧに置換された後でも、可動チャンバー６内および金型組立体６０の表面の塵埃を除去するために、予め決められた時間の間、不活性ガスＧの定常流を維持する。
【００５２】
予め決められた時間が経過したら、装置制御部５５は、切替弁１２および調整弁１５を制御して可動チャンバー６内が吸引ダクト７に対して正圧を保つように、不活性ガスＧの流量をしぼっていく。そして、可動チャンバー６内がチャンバー５２ａ内よりもわずかに正圧となるように不活性ガス導入管路９から不活性ガスＧを導入しつつ、吸引ポンプ１６を制御して吸引を停止する。
このような制御を行うことで、吸引ポンプ１６の停止時にも、吸引ダクト７に吸引された塵埃が吸引口５ｂから可動チャンバー６側に戻らないようにすることができる。
次に、装置制御部５５は、昇降アーム１４を制御して、可動チャンバー６をゆっくりと金型組立体６０の上端よりも高い位置まで上昇させる。
このとき、可動チャンバー６内は、チャンバー５２ａ内および吸引ダクト７内に対して正圧になっているので、可動チャンバー６の上昇に伴って、チャンバー５２ａや吸引ダクト７の側方から可動チャンバー６の内部側に向かって流入する流れや、吸引ダクト７の内部から上方に向かう流れは発生しない。
また、装置制御部５５は、可動チャンバー６がステージ５から離間したら、切替弁１２を閉じて、不活性ガス導入管路９からの不活性ガスＧの導入を停止する。これにより、不活性ガス導入管路９から導入される不活性ガスＧによって、チャンバー５２ａ内の雰囲気に乱れが生じないため、ガス置換室５２内に塵埃が堆積していたとしても塵埃が舞い上がらないようにすることができる。
以上で、減圧ガス置換工程が終了する。
【００５３】
次に、装置制御部５５は、シャッター２０を開放し、図３に示すように、搬送機構１７を制御して、搬送ヘッド１７ａを搬送方向Ｍと反対側の金型組立体６０の側方に進出させ、金型組立体６０を搬送方向Ｍに押し出す。これにより、金型組立体６０は成形室５３内の成形ステージ２１に搬送される。
金型組立体６０が成形室５３に搬送されたら、装置制御部５５は、シャッター２０を閉止し、搬送ヘッド１７ａをステージ５上から退避させて、ガス置換室５２を金型組立体６０がステージ５上に搬送される前の状態に復帰させる。
これにより、ガス置換室５２は、次に投入室５１に投入される金型組立体６０に対して、上記と同様にして減圧ガス置換工程を行える状態となる。
【００５４】
成形室５３に搬送された金型組立体６０は、成形室５３内に設けられた不図示の搬送機構によって、順次、成形ステージ２１上に搬送され、不活性ガスＧの雰囲気下で下型６１および上型６２に挟まれた成形用素材６４を加熱押圧して光学素子を成形する周知の成形工程が、成形室５３に搬入された金型組立体６０に対して、搬入された順に、順番をずらして並行的に行われていく。
すなわち、各成形ステージ２１上では、加圧シリンダー２４によって加圧板２２が昇降され、成形ステージ２１上に移動された金型組立体６０を成形ステージ２１と加圧板２２との間に挟持して一定圧力を加えて保持したり、加圧したりすることができる。
これにより、下型６１および上型６２を加熱して、成形用素材６４を昇温させ、成形用素材６４を軟化させる加熱工程と、金型組立体６０に上下方向から圧力を加えて軟化された成形用素材６４を成形面６１ａ、６２ａに沿ってプレス成形するプレス成形工程と、下型６１および上型６２に挟まれた成形済みの成形用素材６４が固化するまで除冷する除冷工程とを、搬送経路に沿って順次行う。
これらの工程は、金型組立体６０の搬送タクトができるだけ短くなるように、必要に応じて複数の成形ステージ２１に分けて行うように設定される。
【００５５】
このようにして、金型組立体６０が、シャッター２５に隣接する成形ステージ２１まで搬送されると、金型組立体６０に対してすべての成形工程が終了する。
金型組立体６０がこの成形ステージ２１に達すると、装置制御部５５は、シャッター２３を開放して、成形工程が終了した金型組立体６０を排出室５４内のステージ２６に移動させた後、シャッター２３を閉止する。
このとき、排出室５４のシャッター２５は閉止され、シャッター２３の開放に先立って、排出室５４内に不活性ガスＧが満たされているようにしておく。
次に、シャッター２５を開放させて、ステージ２６上の金型組立体６０を排出室５４から外部に取り出し、適宜の保管場所で適宜温度まで放冷させた後、金型組立体６０を分解して、成形された光学素子を取り出す。以上で本実施形態の光学素子成形方法が終了する。
なお、光学素子成形装置５０では、投入室５１が空き次第、順次、投入室５１に他の金型組立体６０を投入し、上記各工程が並行して行うことができる。このため、光学素子成形装置５０によって複数の光学素子が順次連続的に成形されていく。
【００５６】
本実施形態の光学素子成形装置５０では、減圧ガス置換工程において、金型組立体６０の表面に沿って金型組立体６０の上面６５および側面６６を通過する定常流を形成することによって、金型組立体６０の表面に付着した塵埃、および可動チャンバー６の内面やステージ上面５ａに付着した塵埃を除去することができる。
このため、減圧ガス置換する際に金型収容部内に塵埃が侵入しても、金型組立体を清浄に保つことができ、塵埃の付着による光学素子の成形不良を低減することができる。
また、本実施形態では、不活性ガスＧの定常流を金型組立体６０の上方側から下方側に向かって流れるように形成するので、定常流に搬送される塵埃は、重力が作用することと相俟って、例えば、水平方向に沿う定常流を形成する場合に比べて、より効率的に塵埃を吸引ダクト７内に吸引することができる。
また、本実施形態では、光学素子成形装置５０に複数の金型組立体６０が順次投入されて複数の金型組立体６０によって、光学素子が連続的にされる場合でも、投入される金型組立体６０ごとに、減圧ガス置換工程で、金型組立体６０、可動チャンバー６の内面、ステージ上面５ａに付着した塵埃が除去され、塵埃除去部１８によって外部に捕集される。
このため、ガス置換室５２に繰り返し金型組立体６０が搬送されることで、金型組立体６０の表面などに付着して塵埃が持ち込まれたり、金型組立体６０とステージ５との間の摩擦などによる塵埃が発生したりしても、各減圧ガス置換工程でその都度金型収容部内の塵埃が除去される。このため、塵埃の堆積、蓄積によって、光学素子の成形不良が経時的に悪化することを防止することができる。
【００５７】
また、本実施形態の光学素子成形装置５０では、装置制御部５５の制御によって不活性ガスＧ雰囲気下で自動的に塵埃除去を行うことができる。このため、人手によってガス置換室５２内の清掃を行う場合のように、光学素子成形装置５０の動作を停止させる必要がない。
作業者が入ってガス置換室５２内を清掃する場合には、ガス置換室５２を大気雰囲気に戻すとともに、成形室５３の加熱を停止して、ガス置換室５２内の温度を常温に下げる必要がある。したがって、光学素子成形装置５０のダウンタイムが増大して、光学素子成形品の生産性が著しく低下する。
一方、本実施形態では、従来の減圧ガス置換を行う時間に比べて、不活性ガスＧの定常流を維持するわずかな時間が増えるのみで、これに比べて格段に長い、光学素子成形装置５０の温度や雰囲気を変えるためのダウンタイムが不要になるため、作業者が入って装置内部に入って清掃を行う場合に比べて、生産性を向上することができる。
【００５８】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図６（ａ）は、本発明の第1の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第１変形例）に係る吸引口の構成を示す平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００５９】
［第１変形例］
本実施形態の第１変形例の光学素子成形装置５０Ａは、図１（ａ）に示すように、上記第１の実施形態のガス置換室５２のステージ５に代えて、ステージ５Ａを備えるものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６０】
本変形例のステージ５Ａは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第１の実施形態のステージ５の吸引口５ｂのステージ下面５ｃ側に、網状部材３０を設けたものである。
網状部材３０は、網目が吸引口５ｂの大きさに比べて十分小さく、ガス置換室５２内に侵入する可能性のある塵埃が通過可能な大きさの網目が複数形成されていれば、適宜の網状部材を採用することができる。
例えば、ステンレス鋼などのワイヤを網状に編んで形成された部材を採用することができる。また、金属や合成樹脂製の平板に、板厚方向に貫通する複数の貫通孔が設けられた部材でもよい。
【００６１】
本変形例によれば、吸引口５ｂの開口が、網状部材３０の網目によって細分化されている。このため、吸引ダクト７に吸引された塵埃は、吸引口５ｂの近傍に浮遊することがあっても、可動チャンバー６側に戻るには網状部材３０の網目を通過しなければならず、網状部材３０がない場合に比べて、塵埃が可動チャンバー６側に戻りにくくなっている。
したがって、減圧ガス置換工程において、可動チャンバー６内をより清浄に保ちやすくなる。
【００６２】
また、網状部材３０は、ステージ５Ａの厚さ方向において、ステージ下面５ｃ側に設けられている。このため、可動チャンバー６側から吸引された塵埃が、網状部材３０を通過できずに、網状部材３０上に付着した場合でも、ステージ上面５ａよりも低い位置に付着する。したがって、塵埃はステージ上面５ａに対する凹部に捕集された状態となり、不活性ガスＧの定常流が作用しても凹部からステージ上面５ａ側に戻りにくくなる。
【００６３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置について説明する。
図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置のガス置換室の主要部の構成を示す模式的な部分断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＢ部詳細図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の吸引口の構成を示す模式的な平面図である。
【００６４】
本実施形態の光学素子成形装置５０Ｂは、図１（ａ）に示すように、上記第１の実施形態のガス置換室５２のステージ５に代えて、ステージ５Ｂ（板状部材）を備えるものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６５】
本変形例のステージ５Ｂは、図７（ａ）、（ｂ）、図８に示すように、上記第１の実施形態のステージ５の吸引口５ｂを削除し、３以上の吸引口３１を備えるものである。
吸引口３１は、ステージ５Ｂの板厚方向に貫通され、ステージ上面５ａ側からステージ下面５ｃ側に向けて漸次縮径されたテーパ状の孔部である。ステージ上面５ａには相対的に大径の円状の上側開口３１ａが、ステージ下面５ｃには相対的に小径の円状の下側開口３１ｂが形成されている。下側開口３１ｂの内径は、塵埃が通過可能であれば適宜の大きさに設定することができる。
吸引口３１は、図８に示すように、ステージ上面５ａに当接したときの可動チャンバー６の内側面６ａと、配置領域Ｓとに、挟まれる円環領域内に略全周にわたって適宜分布して多数設けられている。
このため、吸引口３１は、金型組立体６０が配置された側から吸引ポンプ１６側に向かって縮径する貫通孔となっている。また、吸引口３１は、金型組立体６０を略環状に囲む位置関係に配置されている。
【００６６】
ここで、「略環状に囲む位置関係」とは、不活性ガス導入管路９の側（図７（ａ）の上方）から見て、隣接する吸引口３１の中心を線分で結んでいくとき、金型組立体６０を囲むように閉じた折れ線を引くことができる配列を意味するものとする。例えば、吸引口３１が３つの場合には、不活性ガス導入管路９の側から見て、各吸引口３１の中心を結んでできる三角形の内側に金型組立体６０が位置することを意味する。
したがって、「略環状」の形状は円環状に限定されず、吸引口３１は金型組立体６０の回りに径方向に１列で配置されていてもよいし、複数列をなして配置されていてもよい。また規則的に配列されていても、不規則に配列されていてもよい。
【００６７】
次に、本実施形態の光学素子成形装置５０Ｂの動作について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態では、減圧ガス置換工程において、定常流が不活性ガス導入管路９と吸引口３１との間に形成される点のみが上記第１の実施形態と異なる。
【００６８】
本実施形態のガス置換室５２では、上記第１の実施形態と同様にして、投入室５１から金型組立体６０を搬送し、図７（ａ）に示すように、配置領域Ｓに移動された金型組立体６０を、可動チャンバー６、ステージ５Ｂ、および吸引ダクト７によって形成される密閉空間内において、ステージ上面５ａと可動チャンバー６との間に収容する。
そして、装置制御部５５は、上記第１の実施形態と同様にして、この密閉空間内を真空状態に減圧させる。
【００６９】
可動チャンバー６および吸引ダクト７内が真空状態に減圧されたら、装置制御部５５は、上記第１の実施形態と同様にして吸引ポンプ１６の吸引を開始させる。
これにより、不活性ガス導入管路９を通して可動チャンバー６の内部に不活性ガスＧが導入され、導入された不活性ガスＧは、吸引ポンプ１６の始動とともに、複数の吸引口３１を通して吸引ダクト７内に吸引される。すなわち、管路開口部９ｃから下方に噴出された不活性ガスＧは、金型組立体６０を略環状に囲む位置関係に配置された各吸引口３１に向かって吸引されるため、上側から下側に向かうとともに、金型組立体６０の側面を略環状に囲む領域において金型組立体６０の外形に沿う不活性ガスＧの気流が形成される。
このとき、装置制御部５５は、可動チャンバー６内の気圧が吸引ダクト７内の気圧よりもわずかに正圧となり、かつ金型組立体６０の表面に沿って上側から下側に通過する定常流が形成されるように、切替弁１２および調整弁１５によって入出流量を制御する。
【００７０】
このようにして形成される定常流は、吸引口３１が金型組立体６０の側方を囲むように分布されているため、上記第１の実施形態における定常流に比べると、特に下端側では、金型組立体６０の側面を上端側から下端側に向かう斉一性の高い定常流が得られる。
また、吸引口３１の内部は、上側開口３１ａ側から下側開口３１ｂ側に向けて縮径されているため、吸引口３１内の流れが、上側から下側に向かって加速され、吸引口３１内に搬送された塵埃を、下側開口３１ｂを通して、吸引ダクト７の内部に向かって勢いよく射出することができる。このため、吸引ダクト７から吸引口３１へ逆流する流れが発生しにくいため、下側開口３１ｂが小径であることと相俟って、吸引ダクト７に射出された塵埃が上側開口３１ａ側に戻りにくくなっている。
また、吸引口３１の内径の変化によって下側開口３１ｂでの流速が大きくなるため、下側開口３１ｂにおいて、塵埃が目詰まりしにくくなる。
このようにして、金型組立体６０の表面に付着した塵埃は、不活性ガスＧの定常流に沿って、上側から下側に向かって、安定して搬送されて吸引口３１を通して吸引ダクト７に吸引される。これにより、金型組立体６０の表面から塵埃が除去され、金型組立体６０が清浄化される。
【００７１】
上記第１の実施形態と同様に予め決められた時間が経過したら、装置制御部５５は、切替弁１２および調整弁１５を制御して可動チャンバー６内が吸引ダクト７に対して正圧を保つように、不活性ガスＧの流量をしぼっていく。そして、最後には、可動チャンバー６内がチャンバー５２ａ内よりもわずかに正圧となるように不活性ガス導入管路９から不活性ガスＧを導入しつつ、吸引ポンプ１６を制御して吸引を停止し、上記第１の実施形態と同様にして、減圧ガス置換工程を終了する。
【００７２】
このように、本実施形態の光学素子成形装置５０Ｂでは、吸引口５ｂの代わりに吸引口３１を備えるため、上記第１の実施形態と同様の作用効果を備える。
さらに本実施形態では、減圧ガス置換工程において、金型組立体６０の表面に沿って、上方側から下方側に向かう略一定方向に沿って金型組立体６０上を通過する定常流を形成することができるので、金型組立体６０の表面に付着した塵埃、および可動チャンバー６の内面やステージ上面５ａに付着した塵埃をより効率よく除去することができる。
また、本実施形態では、吸引口３１の近傍の金型組立体６０の側面でも、上記第１の実施形態に比べて、より安定して上方側から下方側に流れる定常流が形成される。このため、定常流がエアカーテンの機能を有するため、内側面６ａやステージ上面５ａ上に付着した塵埃が舞い上がったとしても、金型組立体６０に再付着しにくくなっている。
【００７３】
［第２変形例］
次に、本発明の第２の実施形態に係る変形例（第２変形例）の光学素子成形装置について説明する。
図９（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第２変形例）に係る吸引口の構成を示す模式的な部分平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００７４】
本変形例の光学素子成形装置５０Ｃは、図１（ａ）に示すように、上記第２の実施形態のガス置換室５２のステージ５Ｂに代えて、ステージ５Ｃを備えるものである。以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７５】
本変形例のステージ５Ｃは、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第２の実施形態のステージ５Ｂの各吸引口３１に代えて、吸引口３２を備える。
吸引口３２は、ステージ５Ｃの板厚方向に貫通され、ステージ上面５ａ側からステージ下面５ｃ側に向けて、テーパ部３２ｃと円筒部３２ｄとをこの順に備える。
テーパ部３２ｃは、ステージ上面５ａ上に円状の上側開口３２ａが設けられて、ステージ５Ｃの中間部まで、漸次縮径されたテーパ状の孔部である。
円筒部３２ｄは、テーパ部３２ｃの下端側に接続され、テーパ部３２ｃの下端部の孔径と同径を有する円筒孔部であり、テーパ部３２ｃの下端部からステージ下面５ｃまで貫通されている。
このため、吸引口３２は、ステージ上面５ａには相対的に大径の円状の上側開口３２ａが、ステージ下面５ｃには相対的に小径の円状の下側開口３２ｂが形成されている。下側開口３２ｂの内径は、塵埃が通過可能であれば適宜の大きさに設定することができる。
また、吸引口３２は、吸引口３１と同様に、配置領域Ｓとステージ上面５ａに当接したときの可動チャンバー６の内側面６ａとに挟まれる円環領域内に、略全周にわたって適宜分布して多数設けられている。
【００７６】
本変形例によれば、吸引口３２がテーパ部３２ｃを有するため、上記第２の実施形態と同様の作用効果を備え、さらに、円筒部３２ｄを有するため、ステージ下面５ｃ側に、ステージ上面５ａ側に比べて狭隘な孔部が上下方向にわたって形成されている。このため、上記第２の実施形態に比べて、吸引ダクト７側に射出された塵埃が、ステージ上面５ａ側により戻りにくくなっている。
したがって、減圧ガス置換工程において、可動チャンバー６内をより清浄に保ちやすくなる。
【００７７】
［第３変形例］
次に、本発明の第２の実施形態に係る変形例（第３変形例）の光学素子成形装置について説明する。
図１０（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第３変形例）に係る吸引口の構成を示す模式的な部分平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【００７８】
本変形例の光学素子成形装置５０Ｄは、図１（ａ）に示すように、上記第２の実施形態のガス置換室５２のステージ５Ｂに代えて、ステージ５Ｄを備えるものである。以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７９】
本変形例のステージ５Ｄは、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第２の実施形態のステージ５Ｂの各吸引口３１に代えて、吸引口３３を備える。
吸引口３３は、ステージ５Ｄの板厚方向に、一定の内径で貫通された円筒状の孔部である。
このため、吸引口３３は、それぞれ同径の上側開口３３ａ、下側開口３３ｂが、それぞれステージ上面５ａ、ステージ下面５ｃに形成されている。上側開口３３ａ、下側開口３３ｂの内径は、塵埃が通過可能であれば適宜の大きさに設定することができる。
また、吸引口３３は、吸引口３１と同様に、配置領域Ｓとステージ上面５ａに当接したときの可動チャンバー６の内側面６ａとに挟まれる円環領域内に、略全周にわたって適宜分布して多数設けられている。
【００８０】
本変形例によれば、吸引口３３が、円筒孔から構成されるので、テーパ状の孔部からなる上記第２の実施形態に比べて、吸引口３３の配置ピッチを狭めることができる。このため、下側開口３３ｂが小径であっても、吸引口３３の配置密度を増大させることにより、流路抵抗を減らすことができる。したがって、吸引ポンプ１６の負荷を低減することができる。
【００８１】
［第４変形例］
次に、本発明の第２の実施形態に係る変形例（第４変形例）の光学素子成形装置について説明する。
図１１（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子成形装置の変形例（第４変形例）に係るガス置換室の主要部の構成を示す模式的な断面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００８２】
本変形例の光学素子成形装置５０Ｅは、図１（ａ）に示すように、上記第２の実施形態のガス置換室５２の不活性ガス導入管路９に代えて、不活性ガス導入管路９Ａを備えるものである。以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８３】
本変形例の不活性ガス導入管路９Ａは、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第２の実施形態の不活性ガス導入管路９の先端側において管路開口部９ｃとの間に、可動チャンバー６の天井面６ｂの中心部から径方向外側に放射状に延ばされ、その先端部でそれぞれ鉛直下方に屈曲された複数の分岐管路９ｄを備える。このため、不活性ガス導入管路９Ａの管路開口部９ｃは、これら分岐管路９ｄの端部のそれぞれにおいて鉛直下方に向けて開口されている。
また、管路開口部９ｃは、金型組立体６０の外形よりもわずかに大きな径を有し、配置領域Ｓの中心Ｏを中心とする円周上に整列して設けられている。
本実施形態の分岐管路９ｄは、一例として８本が、周方向に等角度で配置され、各管路開口部９ｃは、配置領域Ｓの中心Ｏを中心とする円周上を等分する位置に設けられている。
すなわち、不活性ガス導入管路９Ａの複数の管路開口部９ｃは、金型収容部に収容される金型組立体６０を略環状に囲む位置関係に配置されている。このため、管路開口部９ｃは、吸引口３１が分布する略円環状の領域と上下方向に略対向する位置に配置されている。
【００８４】
本変形例によれば、吸引口３１に加えて、不活性ガス導入管路９Ａの管路開口部９ｃも、金型収容部に収容される金型組立体６０を略環状に囲む位置関係に配置されているため、管路開口部９ｃから吸引口３１に向かう不活性ガスＧによって、金型組立体６０のより上方側から金型組立体６０の側面を囲んで上方側から下方側に流れる定常流を形成することができる。このため、金型組立体６０の側方での略一定方向に定常流が金型組立体６０を通過する全領域で形成される。すなわち、金型組立体６０の上端側の角部などでも剥離流などが発生しにくくなり、より安定した層状の流れが形成される。このため、金型組立体６０の表面に付着した塵埃、および可動チャンバー６の内面やステージ上面５ａに付着した塵埃をさらに効率よく除去することができる。
【００８５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る光学素子成形装置について説明する。
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る光学素子成形装置に係るガス置換室の主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【００８６】
本実施形態の光学素子成形装置５０Ｆは、図１（ａ）に示すように、上記第１の実施形態のガス置換室５２のステージ５に代えて、ステージ５Ｅ（板状部材）を備えるものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８７】
本変形例のステージ５Ｅは、図１２に示すように、上記第１の実施形態のステージ５の吸引口５ｂを削除し、ステージ上面５ａに当接したときの可動チャンバー６の内側面６ａの内側、かつ配置領域Ｓを包含する円領域内に、ステージ５Ｅの厚さ方向に貫通して嵌め込まれた円板状の多孔質部材３４を備えるものである。
本実施形態では、金型組立体６０を水平方向に摺動移動できるように、多孔質部材３４の上面は、ステージ上面５ａと同一平面上に整列されており、多孔質部材３４の中心で金型組立体６０の荷重を支えることが可能な強度を備えている。
多孔質部材３４の構成としては、塵埃が通過可能な大きさの孔部３４ａが、厚さ方向に連通されていれば、適宜の構成を採用することができる。
例えば、天然の多孔質材料や、合成樹脂の連続気泡性の発泡体材料や、合成樹脂の粒状体を固めて隙間に孔部を形成した材料や、繊維質材料を固めて隙間に孔部を形成した材料や、網状部材を上下方向に隙間が貫通するように多数重ねた材料などを採用することができる。
このため、多孔質部材３４の孔部３４ａは、その構成により異なるものの、厚さ方向に屈曲したり、孔径が変化したりしている。
【００８８】
次に、本実施形態の光学素子成形装置５０Ｆの動作について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態では、減圧ガス置換工程において、定常流が不活性ガス導入管路９と多孔質部材３４の孔部３４ａとの間に形成される点のみが上記第１の実施形態と異なる。
【００８９】
本実施形態のガス置換室５２では、上記第１の実施形態と同様にして、投入室５１から金型組立体６０を搬送し、図７（ａ）に示すように、配置領域Ｓに移動された金型組立体６０を、可動チャンバー６、ステージ５Ｅ、および吸引ダクト７によって形成される密閉空間内において、ステージ上面５ａと可動チャンバー６との間に収容する。
このとき、本実施形態では、多孔質部材３４が、可動チャンバー６の内側面６ａの内側、かつ配置領域Ｓを包含する円領域内に設けられているため、金型組立体６０は、多孔質部材３４上に載置され、金型組立体６０の側方側は、上下方向に通気可能な多孔質部材３４によって円環状に囲まれている。
そして、装置制御部５５は、上記第１の実施形態と同様にして、この密閉空間内を真空状態に減圧させる。
【００９０】
可動チャンバー６および吸引ダクト７内が真空状態に減圧されたら、装置制御部５５は、上記第１の実施形態と同様にして吸引ポンプ１６の吸引を開始させる。
これにより、不活性ガス導入管路９を通して可動チャンバー６の内部に不活性ガスＧが導入され、導入された不活性ガスＧは、吸引ポンプ１６の始動とともに、多孔質部材３４の孔部３４ａを通して吸引ダクト７内に吸引される。すなわち、管路開口部９ｃから下方に噴出された不活性ガスＧは、金型組立体６０を円環状に囲む位置関係に表面の孔部３４ａが露出する多孔質部材３４に向かって吸引されるため、上側から下側に向かうとともに、金型組立体６０の側面を円環状に囲む領域において金型組立体６０の外形に沿う不活性ガスＧの気流が形成される。
このとき、装置制御部５５は、可動チャンバー６内の気圧が吸引ダクト７内の気圧よりもわずかに正圧となり、かつ金型組立体６０の表面に沿って上側から下側に通過する定常流が形成されるように、切替弁１２および調整弁１５によって入出流量を制御する。
【００９１】
このようにして形成される定常流は、多孔質部材３４が金型組立体６０の側方を囲むように分布されているため、上記第２の実施形態と同様、上記第１の実施形態における定常流に比べると、特に下端側では、金型組立体６０の側面を上端側から下端側に向かう斉一性の高い定常流が得られる。
また、多孔質部材３４の孔部３４ａは、多孔質部材３４の構成に応じて、屈曲されたり、孔径が変化したりして、複雑な流路を形成しているため、孔部３４ａを通過した塵埃がステージ上面５ａ側に戻りにくくなっている。
このようにして、金型組立体６０の表面に付着した塵埃は、不活性ガスＧの定常流に沿って、上側から下側に向かって、安定して搬送されて孔部３４ａを通して吸引ダクト７に吸引される。これにより、金型組立体６０の表面から塵埃が除去され、金型組立体６０が清浄化される。
【００９２】
上記第１の実施形態と同様に予め決められた時間が経過したら、装置制御部５５は、切替弁１２および調整弁１５を制御して可動チャンバー６内が吸引ダクト７に対して正圧を保つように、不活性ガスＧの流量をしぼっていく。そして、最後には、可動チャンバー６内がチャンバー５２ａ内よりもわずかに正圧となるように不活性ガス導入管路９から不活性ガスＧを導入しつつ、吸引ポンプ１６を制御して吸引を停止し、上記第１の実施形態と同様にして、減圧ガス置換工程を終了する。
【００９３】
このように、本実施形態の光学素子成形装置５０Ｆでは、吸引口５ｂの代わりに多孔質部材３４の孔部３４ａを備えるため、上記第１の実施形態と同様の作用効果を備える。
さらに本実施形態では、減圧ガス置換工程において、金型組立体６０の表面に沿って、上方側から下方側に向かう略一定方向に沿って金型組立体６０上を通過する定常流を形成することができるので、上記第２の実施形態と同様に、金型組立体６０の表面に付着した塵埃、および可動チャンバー６の内面やステージ上面５ａに付着した塵埃をより効率よく除去することができる。
【００９４】
また、本実施形態では、多孔質部材３４が配置領域Ｓの内側にも設けられているため、金型組立体６０が、配置領域Ｓから多少ずれて搬送されても、多孔質部材３４上に搬送されていれば、配置領域Ｓに正確に搬送された場合と、略同様の塵埃の除去性能が得られる。したがって、搬送機構３の搬送位置精度を低減することができる。
また、金型組立体６０の大きさが多孔質部材３４の大きさの範囲で変化しても、金型組立体６０の側方には、常に孔部３４ａが分布するので、上方側から下方側に向かう略一定方向に沿って金型組立体６０の側面上を通過する定常流が形成されるので、異なるサイズの金型組立体６０を混合して用いても、同様な塵埃除去効果が得られる。
【００９５】
また、多孔質部材３４の孔部３４ａは、開口率や個々の最小孔径の条件が同じであれば、上記第２の実施形態のように上下方向に貫通する貫通孔のみからなる吸引口に比べて、塵埃が吸引ダクト７から可動チャンバー６側に戻る確率が格段に小さくなる。このため、可動チャンバー６の内部をより清浄に保ちやすくなる。
【００９６】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る光学素子成形装置について説明する。
図１３（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る光学素子成形装置の吸引口近傍の構成を示す模式的な平面図である。図１３（ｂ）、（ｃ）は、図１３（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図、およびその動作説明図である。
【００９７】
本実施形態の光学素子成形装置５０Ｇは、図１（ａ）に示すように、上記第２の実施形態のガス置換室５２のステージ５Ｂに代えて、ステージ５Ｆ（板状部材）を備えるものである。以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９８】
本実施形態のステージ５Ｆは、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第２の実施形態のステージ５Ｂの各吸引口３１に、可動チャンバー６から吸引ダクト７に向かう下降流を通過させ、吸引ダクト７から可動チャンバー６に向かう上昇流の通過を阻止する逆止弁４０を追加したものである。
逆止弁４０は、吸引口３１の大きさや構成に応じて適宜の構成を採用することができるが、ステージ下面５ｃ上の各吸引口３１の下側開口３１ｂ近傍に一端が固定され、下側開口３１ｂを下方側から覆う可撓性の弁体を設けた構成を採用している。
【００９９】
本実施形態によれば、減圧ガス置換工程において、可動チャンバー６内が正圧に保たれる間は、図１３（ｂ）に示すように、逆止弁４０が開放されて、不活性ガスＧが下側開口３１ｂから吸引ダクト７側に流れる。
一方、減圧ガス置換工程において、可動チャンバー６内が負圧になると、図１３（ｃ）に示すように、逆止弁４０が閉止されて、吸引ダクト７側から可動チャンバー６に向かって、不活性ガスＧや塵埃が移動できなくなる。
このため、減圧ガス置換工程の終了時などに、吸引口３１を通して、塵埃が可動チャンバー６側に戻らないため、可動チャンバー６の内部の清浄性を向上することができる。
また、本実施形態では、可動チャンバー６内の減圧時にも逆止弁４０が閉止されるので、万一、吸引ダクト７内に排出しきれない塵埃が含まれていたとしても、減圧時に可動チャンバー６内に戻らないようにすることができる。
【０１００】
［第５変形例］
次に、本発明の第４の実施形態の変形例（第５変形例）に係る光学素子成形装置について説明する。
図１４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態の変形例（第５変形例）に係る光学素子成形装置の吸引口近傍の構成を示す模式的な断面図、およびその動作説明図である。
【０１０１】
本変形例の光学素子成形装置５０Ｈは、図１（ａ）に示すように、上記第４の実施形態のガス置換室５２のステージ５Ｆに代えて、ステージ５Ｇ（板状部材）を備えるものである。以下、上記第４の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０２】
本変形例のステージ５Ｇは、上記第４の実施形態のステージ５Ｆの逆止弁４０に代えてシャッター４１（シャッター機構）を備えるものである。
シャッター４１は、ステージ５Ｂのステージ下面５ｃを、少なくとも吸引口３１が設けられた範囲にわたって覆うともに、ステージ下面５ｃ上で摺動可能に取り付けられた平板に、各吸引口３１の下側開口３１ｂと同じ配置パターンで同径同数の開口４１ａが貫通して設けられたものである。
シャッター４１は、その一端部が装置制御部５５によって制御される不図示の駆動機構によって水平方向に可動支持されている。このため、装置制御部５５の制御によって、図１４（ａ）示すように、各開口４１ａが各下側開口３１ｂに重なって、吸引口３１が開通する開状態と、図１４（ｂ）に示すように、各開口４１ａが各下側開口３１ｂからずれた位置に移動されることにより、吸引口３１が閉止される閉状態とが、選択的に切り換えられるようになっている。
【０１０３】
本変形例によれば、装置制御部５５によって、シャッター４１の位置を、開状態または閉状態に選択的に切り替えることによって、吸引口３１の開閉を行うことができる。
したがって、可動チャンバー６内を正圧にするタイミングに合わせて、吸引口３１を開状態とし、可動チャンバー６内を負圧にするタイミングに合わせて、吸引口３１を閉状態とすることによって、吸引口３１が、上記第４の実施形態と同様に開閉される。
この結果、上記第４の実施形態と同様に、可動チャンバー６の内部の清浄性を向上することができる。
【０１０４】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の技術的思想の範囲での設計変更等も含まれる。例えば、上記の各実施形態の説明では、複数の金型組立体を光学素子成形装置内に、順次投入して、光学素子の成形を行う場合の例で説明したが、金型収容部が設けられた場所で成形工程を行うようにしてもよい。すなわち、本発明の光学素子成形装置は、複数の金型組立体を連続搬送して複数の金型組立体を同時並行的に成形する構成には限定されない。
【０１０５】
また、板状部材に設けられる吸引口の形や配置位置および管路開口部の位置は、各実施形態で挙げられた例に限定されず、金型組立体の表面に沿って金型組立体上を通過する定常流を形成するのに適切な位置と形状であれば良い。さらに、定常流が上から下に流れるように吸引口を配置された金型よりも下方に配置し、管路開口部を金型よりも上方に配置した場合は、各実施形態で説明した例以外の、吸引口の形状や配置位置および管路開口部の位置であっても、定常流に搬送される塵埃に重力が作用することと相俟ってより効率的に塵埃を吸引することができる。
【０１０６】
また、各実施形態では、真空ポンプは、不活性ガスを導入するための導入管路を介して金型収容部内を減圧する例を説明したが、真空ポンプは、不活性ガスを導入するための導入管路と別の管路を介して金型収容部内を減圧してもよい。
【０１０７】
また、各実施形態では、可動チャンバと吸引ダクトがステージを間に挟んで密閉空間である金型収容部が形成される例を説明したが、金型収容部は、金型収容部内を仕切る部材に設けられた吸引口を通して相互に連通する密閉空間が形成されるよう構成されていれば問題なく、例えば可動チャンバと吸引ダクトが直接接触していても良い。
【０１０８】
また、上記第４の実施形態の説明では、８個の管路開口部９ｃが、円周上に等間隔に配置されることで、金型組立体を略環状に囲む位置関係に配置された場合の例で説明したが、管路開口部９ｃの個数を増やして、円周上にさらに密に設けてもよいし、多重の円周上に設けて円環状の領域に分布させてもよい。
また、管路開口部９ｃの開口形状を複数の円弧帯状、あるいは１つの円環状に設けてもよい。
【０１０９】
また、上記の各実施形態、各変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
例えば、第４の実施形態および第５変形例における吸引口３１は、第２の実施形態の第２〜第３の変形例の吸引口３２、３３に置き換えてもよい。
また、例えば、第３の実施形態の多孔質部材３４を網状部材３０に置き換えたり、第１の実施形態の第１変形例の網状部材３０を多孔質部材３４と同様な多孔質材料に置き換えたりしてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ  ステージ（金型収容部、板状部材）
５ａ  ステージ上面
５ｂ、３１、３２、３３  吸引口
６  可動チャンバー（金型収容部）
６ａ  内側面
６ｂ  天井面
６ｄ  下面
７  吸引ダクト（金型収容部）
９、９Ａ  不活性ガス導入管路
９ｃ  管路開口部
１３  真空ポンプ（減圧部）
１４  昇降アーム
１８  塵埃除去部
１９  圧力センサ（圧力検知部）
３０  網状部材
３２ｃ  テーパ部
３４  多孔質部材
４０  逆止弁
４１  シャッター（シャッター機構）
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆ、５０Ｇ、５０Ｈ  光学素子成形装置
５１  投入室
５２  ガス置換室
５２ａ  チャンバー
５３  成形室
５５  装置制御部
６０  金型組立体
６１  下型（金型）
６１ａ、６２ａ  成形面
６２  上型（金型）
６３  胴型（金型）
６４  成形用素材
Ｇ  不活性ガス
Ｍ  搬送方向
Ｓ  配置領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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