(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光学素子成形方法であって、
前記加熱押圧を行う前に、前記金型組立体を金型収容部の内部に収容し、前記金型収容部を減圧してから、前記金型収容部内に導入管路を通して不活性ガスを導入して、前記金型収容部および前記金型組立体の内部の雰囲気を前記不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程と、
前記金型収容部に前記金型組立体を収容する前に、前記金型収容部の内面となる部位の塵埃除去を行う塵埃除去工程と、
を備え、
前記塵埃除去工程では、
前記金型収容部の内面となる部位に、前記減圧ガス置換工程における前記導入管路とは異なる吹き付け管路を通して、前記不活性ガスを吹き付けて塵埃除去を行う
ことを特徴とする光学素子成形方法。
【請求項２】
前記塵埃除去工程では、
前記吹き付け管路を通して吹き付けられた不活性ガスを吸引管路から吸引する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形方法。
【請求項３】
前記吹き付け管路からの前記不活性ガスの吹き付けの強度および前記吸引管路からの前記不活性ガスの吸引の強度のうちの少なくともいずれかを、周期的に変動させることを特徴とする請求項２に記載の光学素子成形方法。
【請求項４】
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光学素子成形装置であって、
前記金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部と、
前記金型収容部の内部を減圧する減圧部と、
前記金型収容部の内部の雰囲気を前記不活性ガスに置換するため、前記不活性ガスを導入する導入管路と、
前記金型収容部の内面となる部位の塵埃除去を行う塵埃除去部と、
を備え、
前記塵埃除去部は、
前記金型収容部の内面となる部位に、前記導入管路とは異なる吹き付け管路を通して不活性ガスを吹き付けるガス吹き付け部を備える
ことを特徴とする光学素子成形装置。
【請求項５】
前記塵埃除去部は、
前記吹き付け管路を通して吹き付けられた不活性ガスを吸引管路から前記金型収容部の外部に吸引するガス吸引部を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の光学素子成形装置。
【請求項６】
前記吹き付け管路および前記吸引管路は、前記金型収容部に設けられ、前記金型収容部が密閉された状態で、前記塵埃除去を行えるようにした
ことを特徴とする請求項５に記載の光学素子成形装置。
【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方法および成形装置に関する。
【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方法が種々知られている。このような光学素子成形方法として、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、押圧、冷却するガラスレンズ成形装置を用いた方法が記載されている。
このような光学素子成形方法は、一般的に循環式成形方法と呼ばれているが、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。
そのため、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方法および成形装置には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の循環式成形方法において、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、多数回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、飛散し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、減圧ガス置換工程における金型収容部内を清浄に保つことができ、光学素子成形品を歩留まり良く生産することができる光学素子成形方法および成形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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明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光学素子成形方法であって、前記加熱押圧を行う前に、前記金型組立体を金型収容部の内部に収容し、前記金型収容部を減圧してから、前記金型収容部内に導入管路を通して不活性ガスを導入して、前記金型収容部および前記金型組立体の内部の雰囲気を前記不活性ガスに置換する減圧ガス置換工程と、前記金型収容部に前記金型組立体を収容する前に、前記金型収容部の内面となる部位の塵埃除去を行う塵埃除去工程と、を備え、前記塵埃除去工程では、前記金型収容部の内面となる部位に、前記減圧ガス置換工程における前記導入管路とは異なる吹き付け管路を通して、前記不活性ガスを吹き付けて塵埃除去を行う方法とする。
【０００９】
また、本発明の吹き付け管路を通して不活性ガスを吹き付けて塵埃除去を行う光学素子成形方法では、前記塵埃除去工程は、前記吹き付け管路を通して吹き付けられた不活性ガスを吸引管路から吸引することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の不活性ガスを吸引管路から吸引する光学素子成形方法では、前記吹き付け管路からの前記不活性ガスの吹き付けの強度および前記吸引管路からの前記不活性ガスの吸引の強度のうちの少なくともいずれかを、周期的に変動させることが好ましい。
【００１１】
本発明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光学素子成形装置であって、前記金型組立体を密閉状態に収容する金型収容部と、前記金型収容部の内部を減圧する減圧部と、前記金型収容部の内部の雰囲気を前記不活性ガスに置換するため、前記不活性ガスを導入する導入管路と、前記金型収容部の内面となる部位の塵埃除去を行う塵埃除去部と、を備え、前記塵埃除去部は、前記金型収容部の内面となる部位に、前記導入管路とは異なる吹き付け管路を通して不活性ガスを吹き付けるガス吹き付け部を備える構成とする。
【００１４】
また、本発明のガス吹き付け部を備える光学素子成形装置では、前記塵埃除去部は、前記吹き付け管路を通して吹き付けられた不活性ガスを吸引管路から前記金型収容部の外部に吸引するガス吸引部を備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のガス吸引部を備える光学素子成形装置では、前記吹き付け管路および前記吸引管路は、前記金型収容部に設けられ、前記金型収容部が密閉された状態で、前記塵埃除去を行えるようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学素子成形方法および成形装置によれば、金型収容部に金型組立体を収容する前に、金型収容部の内面となる部位の塵埃除去を行うことができるので、減圧ガス置換工程における金型収容部内を清浄に保つことができ、光学素子成形品を歩留まり良く生産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】
【００１７】
【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のガス置換室を搬送方向手前側から見た模式的な部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形方法の塵埃除去工程の工程説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形方法の減圧ガス置換工程の工程説明図である。
【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変形例（第１および第２変形例）に係る塵埃除去部の模式的な側面図である。
【図６】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を搬送方向手前側から見た模式的な部分断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光学素子成形装置のガス置換室を搬送方向手前側から見た模式的な部分断面図である。
【図８】図７における模式的なＡ−Ａ断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る光学素子成形方法におけるガス吹き付けおよびガス吸引のタイミングチャート、およびその変形例（第３および第４変形例）のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態の変形例（第５変形例）に係る光学素子成形方法におけるガス吹き付けおよびガス吸引のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
［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のガス置換室を搬送方向手前側から見た模式的な部分断面図である。
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）。
【００２０】
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。
【００２１】
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１（ａ）、図４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１（ａ）、図４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。
【００２２】
投入室５１は、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、図１（ｂ）に示すように、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。
【００２３】
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２に示すように、ステージ５、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（導入管路）、塵埃除去部７、および搬送機構１７を備える。
【００２４】
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に当接する領域とその内側とからなる面領域５ｂは、凹凸構造を設けるとしても後述するシール部材６ｅやクリーニングローラ７ａなどの弾性部材が密着できるような微細な凹凸面とする。
【００２５】
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。
不活性ガスＧは、成形用素材６４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。
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。
【００２６】
可動チャンバー６は、ステージ上面５ａ上に搬送された金型組立体６０をステージ上面５ａ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。
このため可動チャンバー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、可動チャンバー６を密閉できるようになっている。
【００２７】
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、面領域５ｂの外周部にシール部材６ｅが押圧された状態でステージ上面５ａと当接される。このため、可動チャンバー６とステージ５とは、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、可動チャンバー６の内側面６ａ、天井面６ｂ、および面領域５ｂは、金型収容部の内面となる部位になっている。
【００２８】
また、可動チャンバー６の上面６ｃの中心部には、不活性ガス導入管路９が貫通して設けられ、不活性ガス導入管路９の下端側の開口が可動チャンバー６の内部側に突出されている。
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密閉空間内に不活性ガスＧを導入するためのものである。
本実施形態では、チャンバー５２ａの天井部、および可動チャンバー６の上面６ｃ、天井面６ｂに貫通して設けられている。そして、不活性ガス導入管路９の可動チャンバー６内部の端部は、天井面６ｂの中央部において下向きに開口されている。
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。
【００２９】
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。
【００３０】
塵埃除去部７は、金型収容部の内面となる部位の塵埃除去を行うもので、本実施形態では、図１（ｂ）、図２に示すように、ステージ５の側方に配置された塵埃除去部本体７ｃと、塵埃除去部本体７ｃのステージ５側の側面から搬送方向Ｍに直交する方向に伸縮可能に設けられた可動アーム７ｂと、可動アーム７ｂの先端に回動可能に保持され、軸方向が搬送方向Ｍに沿うように配置されたクリーニングローラ７ａとを備える。
【００３１】
塵埃除去部本体７ｃの内部には、不図示の配線により装置制御部５５に接続され、装置制御部５５からの制御によって可動アーム７ｂを伸縮させる駆動機構を内部に備えている。
可動アーム７ｂは、ステージ５の一方の側面の側からステージ上面５ａの上方に侵入し、他方の側面の近傍まで水平方向に進退できるようになっている。
可動アーム７ｂの配置高さは、可動アーム７ｂの先端に設けられたクリーニングローラ７ａが、ステージ上面５ａに当接して転動できる高さに設定されている。
【００３２】
クリーニングローラ７ａは、ステージ上面５ａで転動して進退されることで、ステージ上面５ａ上に堆積した塵埃を、少なくとも面領域５ｂから除去する部材である。
このため、クリーニングローラ７ａのローラ長さと進退範囲とは、クリーニングローラ７ａが、少なくとも面領域５ｂを覆う範囲を転動できるように設定されている。
なお、クリーニングローラ７ａの進退範囲には、金型組立体６０が投入室５１からガス置換室５２へ搬送される際の搬送路に相当するステージ上面５ａの範囲を含めてもよい。この場合、金型組立体６０がガス置換室５２に搬送されるのに先立って、搬送路上の塵埃も除去されるので、搬送路上に塵埃が堆積した場合でも、金型組立体６０によって搬送路上の塵埃が押し出されて面領域５ｂに移動されることを防止することができる。
【００３３】
クリーニングローラ７ａの材質は、面領域５ｂ上の塵埃を除去できれば適宜の材質を採用することができる。
本実施形態では、表面に粘着層を設けたシリコンゴムローラを採用している。他の好適な構成としては、静電気を帯電させた帯電ローラや帯電ブラシローラなどを挙げることができる。
また、クリーニングローラ７ａには、塵埃を掻き取りやすくなるようにローラの周方向に凹凸が変化する凹凸面や溝形状などを設けてもよい。
【００３４】
搬送機構１７は、装置制御部５５の制御に基づいて、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、面領域５ｂ内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４と同様の構成のシャッター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。
搬送機構１７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、塵埃除去部７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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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３は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形方法の塵埃除去工程の工程説明図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子成形方法の減圧ガス置換工程の工程説明図である。
【００４０】
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に搬送して塵埃除去工程を行う。次に、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。
【００４１】
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。
そして、ガス置換室５２において、塵埃除去工程を行う。
【００４２】
塵埃除去工程は、金型収容部に金型組立体６０を収容する前に、金型収容部の内側の塵埃除去を行う工程である。
本実施形態では、図３に示すように、装置制御部５５からの制御により、昇降アーム１４を収縮させて可動チャンバー６を上昇させた状態としておく。次に、装置制御部５５は塵埃除去部７の塵埃除去部本体７ｃを制御して可動アーム７ｂを伸縮させ、クリーニングローラ７ａをステージ上面５ａ上で転動させる動作を行う。
クリーニングローラ７ａの転動は、面領域５ｂの範囲を１往復以上の所定数だけ往復させる。所定数の往復が済んだら、可動アーム７ｂを収縮させて、図２に示すように、クリーニングローラ７ａをステージ５の側方に待機させる。
これにより、面領域５ｂ上に付着した塵埃が、クリーニングローラ７ａの転動とともに、クリーニングローラ７ａの表面に吸着されて、クリーニングローラ７ａの転動範囲に含まれる面領域５ｂ上の塵埃が除去される。
以上で、塵埃除去工程が終了する。
【００４３】
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の面領域５ｂの略中央に位置すると、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。
【００４４】
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４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が面領域５ｂに密着し、面領域５ｂ上に移動された金型組立体６０が、ステージ５と可動チャンバー６とによって形成される密閉空間内に収容される。
【００４５】
次に、装置制御部５５は、切替弁１２を制御して管路９ａを閉じ、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。
【００４６】
可動チャンバー６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が導入される。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。
このとき、導入初期には、可動チャンバー６内が低圧のため、不活性ガスＧは不活性ガス導入管路９から下方に向かって噴射されることになる。もし面領域５ｂ上に塵埃が堆積していると、この噴流によって塵埃が舞上がって金型組立体６０の内部に侵入するおそれがあるが、本実施形態では、本工程を行う前に、塵埃除去工程を行って面領域５ｂ上の塵埃を除去しているため、塵埃の舞上がりを防止できる。
可動チャンバー６内の不活性ガスＧの圧力が、不活性ガス導入口８を通して常時供給される不活性ガスＧによるガス圧と同じになったら、減圧ガス置換工程を終了する。
【００４７】
なお、万一、塵埃除去工程において面領域５ｂの塵埃が完全には除去されなかったとしても、クリーニングローラ７ａの所定数の転動を行った後に面領域５ｂ上に残存している塵埃は、ステージ上面５ａとの強固に密着している塵埃である。このため、不活性ガス導入管路９から一時的に噴射される噴射流程度では容易には舞い上がらないから、塵埃除去工程を行わない場合に比べて塵埃の飛散を格段に低減することができる。
【００４８】
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を金型組立体６０の上端よりも高く上昇させるとともに、シャッター２０を開放する。
また、装置制御部５５は、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を塵埃除去工程が行わ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、上記と同様にして塵埃除去工程および減圧ガス置換工程を行える状態となる。
【００４９】
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。
【００５０】
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ことで、本実施形態の光学素子成形方法が終了する。
なお、投入室５１には、１つの金型組立体６０による光学素子の完成を待つことなく、投入室５１が空き次第、順次、金型組立体６０が投入され、上記各工程が、並行的に行われるので、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。
【００５１】
本実施形態の光学素子成形方法では、減圧ガス置換工程の前に、金型収容部の内面を構成する面領域５ｂの塵埃除去工程を行うため、減圧ガス置換工程で面領域５ｂに堆積した塵埃が飛散して金型組立体６０の内部に付着することを防止できる。このため、減圧ガス置換工程における金型収容部内を清浄に保つことができ、光学素子成形品を歩留まり良く生産することができる。
また、本実施形態の光学素子成形方法では、減圧ガス置換工程を複数回行い、それぞれの減圧ガス置換工程の前に必ず塵埃除去工程を行うようにしている。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、次の塵埃除去工程によってその塵埃が除去されるので、面領域５ｂ上に、経時的に塵埃が堆積していくことはない。したがって、光学素子成形品の歩留まりが経時的に悪化することを防止することができる。
【００５２】
また、本実施形態の光学素子成形装置５０の塵埃除去部７は、ガス置換室５２に内蔵され、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、クリーニングローラ７ａを面領域５ｂ上で転動させ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。
【００５３】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図５（ａ）、（ｂ）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および第２変形例）に係る塵埃除去部の模式的な側面図である。
【００５４】
［第１変形例］
本実施形態の第１変形例の塵埃除去部７Ａは、図５（ａ）に示すように、上記第１の実施形態の塵埃除去部７のクリーニングローラ７ａに代えて、クリーニングブレード１５を備えるものである。塵埃除去部７Ａは、塵埃除去部７と同様に、上記第１の実施形態の光学素子成形装置５０に好適に用いることができる。
クリーニングブレード１５は、クリーニングローラ７ａと同様の長さを有する細長い板状の弾性部材を備えている。クリーニングブレード１５の材質としては、例えば合成ゴムなどを採用することができる。
クリーニングブレード１５は、長手方向が搬送方向Ｍに沿って図５（ａ）の紙面奥行き方向に延ばされ、短手方向の端部がステージ上面５ａと搬送方向Ｍに沿う線状または細長い帯状に密着するように、可動アーム７ｂの先端に固定されている。
本実施形態のクリーニングブレード１５は、ステージ上面５ａの法線および搬送方向Ｍを含む平面に対して、塵埃除去部本体７ｃ側に傾斜して取り付けられている。
なお、クリーニングブレード１５の柔軟性が高いために、長手方向に沿うたわみ変形が大きくなりすぎる場合には、長手方向の真直性を維持するため、金属板などの補強部材を介して可動アーム７ｂに固定されていてもよい。
【００５５】
本変形例によれば、クリーニングブレード１５は、ステージ上面５ａに対して線状または細長い帯状に密着され、可動アーム７ｂの進退によって、搬送方向Ｍと直交する方向に摺動移動可能に設けられている。
このため、可動アーム７ｂを伸縮させて、クリーニングブレード１５を進退させることで、クリーニングブレード１５によって面領域５ｂの表面に付着した塵埃を面領域５ｂ上から削ぎ落とすことができる。本実施形態では、クリーニングブレード１５の傾斜方向から、可動アーム７ｂを伸長する方向で、特に効率的に塵埃を掻き取り、伸長方向の前方に塵埃を移動することができるようになっている。
クリーニングブレード１５の傾斜方向は、一例であって、このような傾斜方向には限定されない。例えば、クリーニングブレード１５を反対方向に傾斜させれば、可動アーム７ｂが短縮する方向で、特に効率的に塵埃を掻き取り、短縮方向側に塵埃を移動することができる。
また、クリーニングブレード１５をステージ上面５ａに垂直に設ければ、可動アーム７ｂの伸縮に伴って、クリーニングブレード１５が伸長方向、短縮方向とそれぞれ反対側に撓んで塵埃を掻き取ることができる。
【００５６】
本変形例によれば、可動アーム７ｂを進退させることで、面領域５ｂ上の塵埃を、搬送方向Ｍに対する側方のステージ上面５ａ上に移動して、面領域５ｂから除去することができる。このため、減圧ガス置換工程では、面領域５ｂ上にあった塵埃は、面領域５ｂの外側に移動されているため、可動チャンバー６の内部で飛散して、金型組立体６０内の隙間に侵入することがない。
このようにして、金型組立体６０の成形を続けていくと、ステージ上面５ａ上の面領域５ｂの外部には徐々に塵埃が集積していく。しかしながら、これらの塵埃は、ステージ上面５ａに密着した可動チャンバー６の外部にあり、減圧ガス置換工程で発生する気流によって飛散したり、金型組立体６０の内部には侵入したりはしない。したがって、光学素子の歩留まりには影響しないため、適宜数の成形が終了した後に光学素子成形装置５０の動作を止めて行う定期清掃時などの際に除去すればよい。
【００５７】
本変形例によれば、クリーニングブレード１５を用いて塵埃をステージ上面５ａ上で移動して除去するため、クリーニングローラ７ａの表面に塵埃を吸着して塵埃を除去する上記第１の実施形態に比べて、クリーニングブレード１５の塵埃除去性能を長期間にわたって維持しやすい。また、塵埃除去性能を維持するためのメンテナンスが容易となる。
【００５８】
［第２変形例］
本実施形態の第２変形例の塵埃除去部７Ｂは、図５（ｂ）に示すように、上記第１の実施形態の塵埃除去部７のクリーニングローラ７ａに代えて、クリーニングパッド１６を備えるものである。塵埃除去部７Ｂは、塵埃除去部７と同様に、上記第１の実施形態の光学素子成形装置５０に好適に用いることができる。
【００５９】
クリーニングパッド１６は、両端部が可動アーム７ｂの先端に固定され、クリーニングローラ７ａと同様の長さを有する細長い板状の支持部材１６ｃと、支持部材１６ｃの下端に、断面円弧状で搬送方向Ｍに沿って延ばされた棒状のヘッド部１６ｂと、ヘッド部１６ｂの下端表面に交換可能に貼り付けられたクリーニング部材１６ａとを備える。
クリーニング部材１６ａの上下方向の取り付け位置は、クリーニング部材１６ａが可動アーム７ｂによってステージ５上に移動されるとき、クリーニング部材１６ａの下端部がステージ上面５ａに接触するとともにステージ上面５ａ上で摺動可能な程度にステージ上面５ａに押圧される位置関係に設定される。
クリーニング部材１６ａの材質は、ステージ上面５ａ上の塵埃をふき取ることができる材質であれば、特に限定されない。例えば、細かい繊維によって織られた布や、表面が起毛された布や、目の細かい不織布や、合成樹脂や合成ゴムなどで形成された柔軟性を有する多孔質部材などを採用することができる。
【００６０】
本変形例によれば、可動アーム７ｂを伸縮させて、クリーニングパッド１６を進退させることで、クリーニングパッド１６によって面領域５ｂの表面に付着した塵埃を面領域５ｂ上から擦り落とすことができる。
擦り落とされた塵埃は、少なくとも一部がクリーニング部材１６ａの内部に吸着される。吸着しきれない塵埃は、搬送方向Ｍに対する側方のステージ上面５ａ上に移動される。
このようにして、塵埃を面領域５ｂから除去することができる。このため、上記第１変形例と同様に、減圧ガス置換工程では、面領域５ｂ上にあった塵埃は、面領域５ｂの外側に移動されているため、可動チャンバー６の内部で飛散して、金型組立体６０内の隙間に侵入することがない。
【００６１】
本変形例によれば、クリーニングパッド１６を用いて塵埃をステージ上面５ａ上で移動して除去するため、ステージ上面５ａへの付着力が強い塵埃であっても、効率よく除去することができる。
吸着された塵埃が増えて塵埃除去性能が低下したクリーニング部材１６ａは、適宜交換することで、塵埃除去部７Ｂの塵埃除去性能を維持することができる。
【００６２】
［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６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を搬送方向手前側から見た模式的な部分断面図である。
【００６３】
本実施形態の光学素子成形装置５０Ａは、図１（ａ）に示すように、上記第１の実施形態の光学素子成形装置５０のガス置換室５２に代えて、ガス置換室５２Ａ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。
【００６４】
ガス置換室５２Ａは、図６に示すように、上記第１の実施形態のガス置換室５２の塵埃除去部７に代えて、塵埃除去部３０を備える。なお、図６では、見易さのため搬送機構１７の図示は省略している。
塵埃除去部３０は、不図示の不活性ガス源から供給される清浄な不活性ガスＧを高圧で送出する不活性ガス圧送部３１と、不活性ガス圧送部３１に接続され不活性ガス圧送部３１から供給される不活性ガスＧを先端側の噴射口３２ａから噴射してステージ上面５ａ上に吹き付ける噴射ノズル３２（吹き付け管路）と、チャンバー５２ａ内の不活性ガスＧを不活性ガスＧに巻き込まれた塵埃とともに吸引する吸引ダクト３５（吸引管路）とを備える。
不活性ガス圧送部３１の構成としては、例えば、装置制御部５５で制御されるコンプレッサおよび流量調整弁を備える構成を採用することができる。
【００６５】
噴射ノズル３２は、搬送方向Ｍに対するステージ５の一方の側方（例えば、搬送方向Ｍに向いたときの右側）に設けられたノズル移動保持部３３によって、ステージ５の一方の側部の上方に保持されている。
噴射ノズル３２の姿勢は、噴射口３２ａを他方の側部に向けて、噴射方向を斜め下方に向けた姿勢とされている。
噴射ノズル３２の噴射口３２ａの大きさは、ステージ上面５ａ上の塵埃を除去できる流量、流速の不活性ガスＧを噴射できる大きさであれば適宜の大きさを採用することができる。
例えば、噴射ノズル３２の噴射口３２ａの直径が、５ｍｍ程度のとき、不活性ガスＧの噴射圧は、大気圧＋０．３ＭＰａ〜大気圧＋０．５ＭＰａが好適である。
【００６６】
ノズル移動保持部３３は、噴射ノズル３２から噴射される不活性ガスＧを、少なくとも面領域５ｂの全面にわたって吹き付けるために、噴射ノズル３２を移動可能に保持するものである。
本実施形態では、チャンバー５２ａ底面上に搬送方向Ｍに沿って延ばして配置された保持台移動部３３ｂと、噴射ノズル３２を保持するとともに保持台移動部３３ｂ上を搬送方向Ｍに沿って往復移動するノズル保持台３３ａとからなる構成を採用している。
【００６７】
吸引ダクト３５は、ステージ５の他方の側方のチャンバー５２ａの側面に設けられ、不活性ガスＧを吸引する吸引口３５ａが、ステージ上面５ａの側方から上方側にかかる高さの範囲で噴射ノズル３２と対向する方向に向けて設置されている。
本実施形態の吸引口３５ａの搬送方向Ｍに沿う方向の開口幅は、面領域５ｂの搬送方向Ｍに沿う幅よりもやや広い幅に開口されている。
吸引ダクト３５は、チャンバー５２ａの外部側で、管路３６ａを介して吸引ダクト３５から不活性ガスＧの吸引を行う吸引ポンプ３７に接続されている。
吸引ポンプ３７の排気側には、吸引した不活性ガスＧ内に含まれる塵埃を捕集して除去する塵埃捕集器３８が接続されている。
塵埃捕集器３８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。
この塵埃捕集器３８の排気側に接続された管路３６ｂは、ステージ５の一方の側方のチャンバー５２ａ内に開口されている。
これにより、吸引ダクト３５、管路３６ａ、３６ｂは、ガス置換室５２内の不活性ガスＧをチャンバー５２ａの外部で循環させる吸引管路を構成している。
【００６８】
本実施形態では、不活性ガス圧送部３１およびノズル移動保持部３３は、金型収容部の内面となる部位に、不活性ガス導入管路９とは異なる噴射ノズル３２を通して不活性ガスＧを吹き付けるガス吹き付け部を構成している。
また、管路３６ａおよび吸引ポンプ３７は、噴射ノズル３２を通して吹き付けられた不活性ガスＧを吸引ダクト３５から金型収容部の外部に吸引するガス吸引部を構成している。
【００６９】
次に、本実施形態の光学素子成形装置５０Ａの動作について、本実施形態の光学素子成形方法を中心に説明する。
本実施形態の光学素子形成方法は、上記第１の実施形態と同様に、塵埃除去工程、減圧ガス置換工程、および成形工程を備える。ただし、本実施形態では、塵埃除去工程を、塵埃除去部７に代えて塵埃除去部３０を用いて行う点のみが異なる。
【００７０】
本実施形態の塵埃除去工程は、金型収容部の内面となる部位に、減圧ガス置換工程における不活性ガス導入管路９とは異なる吹き付け管路である噴射ノズル３２を通して、不活性ガスＧを吹き付けて塵埃除去を行う工程である。さらに、本工程では、このようなに不活性ガスＧの吹き付けるとともに、噴射ノズル３２を通して吹き付けられた不活性ガスＧを吸引ダクト３５から吸引することも行う。
【００７１】
すなわち、投入室５１に金型組立体６０が投入されると、図６に示すように、装置制御部５５から制御によって、昇降アーム１４を収縮させて可動チャンバー６を上昇させるとともに、塵埃除去部７Ａの不活性ガス圧送部３１を制御して噴射ノズル３２から不活性ガスＧを噴射させて、ステージ上面５ａ上に吹き付ける。
このとき、装置制御部５５は、ノズル移動保持部３３を制御して、ノズル保持台３３ａを搬送方向Ｍに沿って往復駆動させる。これにより、噴射ノズル３２から吹き付けられた不活性ガスＧは、面領域５ｂの全面にわたって吹き付けられる。
【００７２】
このように不活性ガスＧをステージ上面５ａ上に吹き付けることにより、ステージ上面５ａの上方に浮遊する塵埃やステージ上面５ａ上に付着した塵埃が、不活性ガスＧの気流に巻き込まれてステージ上面５ａ上から除去され、不活性ガスＧの気流とともにステージ５の他方の側方側に搬送される。
一方、これと並行して、装置制御部５５は吸引ポンプ３７を制御し、吸引口３５ａから不活性ガスＧの吸引を行う。このため、不活性ガスＧの気流に巻き込まれた塵埃は、不活性ガスＧとともに吸引口３５ａから吸引され、塵埃捕集器３８によって捕集される。
なお、清浄化された不活性ガスＧが管路３６ｂを通してチャンバー５２ａ内に還流される。
このようにして、面領域５ｂから十分に塵埃が除去されるまで一定時間、不活性ガスＧの吹き付けおよび吸引を継続した後、塵埃除去工程を終了する。
その後、上記第１の実施形態と同様にして、減圧ガス置換工程および成形工程を行う。
【００７３】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、減圧ガス置換工程を行う前に面領域５ｂの塵埃を除去することができるので、減圧ガス置換工程における金型収容部内を清浄に保つことができ、光学素子成形品を歩留まり良く生産することができる。
また、本実施形態では、不活性ガスＧの吹きつけにより塵埃を除去するため、ステージ上面５ａに固体を接触させることなく塵埃を除去することができる。このため、固体の接触によって新たな塵埃が発生することを防止することができ、より効率的に塵埃を除去することができる。
また、本実施形態では、吸引ダクト３５によって、噴射ノズル３２から噴射された気流のみならず、チャンバー５２ａ内の他の不活性ガスＧも合わせて吸引するので、面領域５ｂ上の塵埃以外にチャンバー５２ａ内に浮遊する塵埃も同様に除去することができる。
また、本実施形態では、塵埃捕集器３８がチャンバー５２ａの外部に設けられているため、塵埃捕集器３８のメンテナンスが容易となる。
【００７４】
［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７は、本発明の第３の実施形態に係る光学素子成形装置のガス置換室を搬送方向手前側から見た模式的な部分断面図である。図８は、図７における模式的なＡ−Ａ断面図である。
【００７５】
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の実施形態の光学素子成形装置５０のガス置換室５２に代えて、ガス置換室５２Ｂ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。
【００７６】
ガス置換室５２Ｂは、図７に示すように、上記第１の実施形態のガス置換室５２の塵埃除去部７に代えて、塵埃除去部４０を備える。なお、図７では、見易さのため搬送機構１７の図示は省略している。
塵埃除去部４０は、可動チャンバー６の下端側の側面に貫通して設けられた複数の噴射ノズル４２（吹き付け管路）、複数の吸引ノズル４３（吸引管路）、および、噴射ノズル４２に接続された管路４２ｂを介して複数の噴射ノズル４２にそれぞれ清浄な不活性ガスＧを供給する不活性ガス圧送部４１と、吸引ノズル４３に接続された管路４２ｂを介して吸引ノズル４３から可動チャンバー６の内部の不活性ガスＧを吸引する吸引ポンプ４４とを備える。
不活性ガス圧送部４１の構成は、不活性ガス圧送部３１と同様な構成を採用することができる。
【００７７】
本実施形態の噴射ノズル４２の水平方向の配置は、図８に示すように、可動チャンバー６を周方向に８等分する８箇所のうちの連続する４箇所に、ぞれぞれの噴射口４２ａが可動チャンバー６の中心側に向く放射状に配置されている。本実施形態では、一例として、搬送方向Ｍを見たときに左側に位置する４箇所に配置されている。
また、噴射ノズル４２の鉛直面内の配置は、図７に示すように、下側に向けて傾斜されている。噴射ノズル４２の傾斜角は、例えば水平面に対して０°より大きく３０°より小さい程度の浅い角度とされている。
このため、下面６ｄがステージ上面５ａに当接されたときに、ステージ上面５ａ上で、噴射口４２ａから噴射される不活性ガスＧの気流が、可動チャンバー６の内周部から中心側に向かってステージ上面５ａに沿って流れるようになっている。
【００７８】
また、本実施形態の吸引ノズル４３の水平方向の配置は、図８に示すように、可動チャンバー６を周方向に８等分する８箇所のうちの連続する４箇所に、ぞれぞれの噴射口４２ａが可動チャンバー６の中心側に向く放射状に配置されている。本実施形態では、一例として、搬送方向Ｍを見たときに右側に位置する４箇所に配置されている。
このため、各吸引ノズル４３は、それぞれ噴射ノズル４２に対して径方向に対向して配置されている。
また、吸引ノズル４３の鉛直面内の配置は、図７に示すように、下側に向けて、噴射ノズル４２と略同様の傾斜角で傾斜されている。このため、下面６ｄがステージ上面５ａに当接されたときに、ステージ上面５ａに沿って流れ、可動チャンバー６の内側面６ａの近傍で上側に舞い上がる気流を効率的に吸引できるようになっている。
また、噴射ノズル４２の形状は、噴射ノズル３２と同様の形状を採用することができる。
【００７９】
管路４２ｂ、４３ｂは、図７では模式的に直線で描いているが、可動チャンバー６の昇降に追従して移動できる適宜の長さおよび可撓性を有している。
また、不活性ガス圧送部４１は図示しない不活性ガス源と接続されており、吸引ポンプ４４は図示しない不活性ガス回収部に接続されている。
不活性ガス回収部は、上記第２の実施形態と同様に塵埃捕集器などを備え、不活性ガスＧを浄化した後、不活性ガス源に導入する循環経路を形成していてもよい。
また、図７では、不活性ガス圧送部４１と吸引ポンプ４４をガス置換室５２Ｂの外部に配置した場合の例で説明したが、不活性ガス源や不活性ガス回収部とともに、ガス置換室５２Ｂの内部に配置した構成としてもよい。
【００８０】
本実施形態では、管路４２ｂおよび不活性ガス圧送部４１は、金型収容部の内面となる部位に、不活性ガス導入管路９とは異なる噴射ノズル４２を通して不活性ガスＧを吹き付けるガス吹き付け部を構成している。
また、管路４３ｂおよび吸引ポンプ４４は、噴射ノズル４２を通して吹き付けられた不活性ガスＧを吸引ノズル４３から金型収容部の外部に吸引するガス吸引部を構成している。
【００８１】
次に、本実施形態の光学素子成形装置５０Ｂの動作について、本実施形態の光学素子成形方法を中心に説明する。
図９（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る光学素子成形方法におけるガス吹き付けおよびガス吸引のタイミングチャートである。
【００８２】
本実施形態の光学素子形成方法は、上記第１の実施形態と同様に、塵埃除去工程、減圧ガス置換工程、および成形工程を備える。ただし、本実施形態では、塵埃除去工程を、塵埃除去部７に代えて塵埃除去部４０を用いて行う点と、可動チャンバー６の昇降動作のみが異なる。
【００８３】
本実施形態の塵埃除去工程は、金型収容部の内面となる部位に、減圧ガス置換工程における不活性ガス導入管路９とは異なる吹き付け管路である噴射ノズル４２を通して、不活性ガスＧを吹き付けて塵埃除去を行う工程である。さらに、本工程では、このようなに不活性ガスＧの吹き付けるとともに、噴射ノズル４２を通して吹き付けられた不活性ガスＧを吸引ノズル４３から吸引することも行う。
【００８４】
すなわち、投入室５１に金型組立体６０が投入されると、図７に示すように、装置制御部５５の制御によって、昇降アーム１４を伸長させて、可動チャンバー６の下面６ｄがステージ上面５ａと当接するまで下降させる。
これにより、可動チャンバー６の内側がステージ上面５ａによって密閉される。装置制御部５５は、この状態で、塵埃除去部４０の不活性ガス圧送部４１を制御して、各噴射ノズル４２から不活性ガスＧを噴射させて、ステージ上面５ａ上に吹き付ける。
また、装置制御部５５は、吸引ポンプ４４を制御して、各吸引ノズル４３により、可動チャンバー６内の不活性ガスＧを吸引させる。
例えば、噴射ノズル４２の噴射口３２ａの直径が、５ｍｍ程度のとき、不活性ガスＧの噴射圧は、大気圧＋０．３ＭＰａ〜大気圧＋０．５ＭＰａが好適である。
また、吸引流量は、例えば、吸引ノズル４３の吸引口４３ａの直径が、５ｍｍ程度のとき、１５０Ｌ／ｍｉｎ程度が好適である。
このとき、塵埃を除去するための不活性ガスＧは、噴射ノズル４２から供給されるので、不活性ガス導入管路９は閉止しておくことができる。
【００８５】
このように噴射ノズル４２から不活性ガスＧを、ステージ上面５ａ上に吹き付けることにより、ステージ上面５ａの上方に浮遊する塵埃やステージ上面５ａ上に付着した塵埃が、不活性ガスＧの気流に巻き込まれてステージ上面５ａ上から除去され、径方向内側に搬送される。
一方、各噴射ノズル４２の対向位置には、吸引ノズル４３が配置されているため、径方向の中心に到達した塵埃を含む気流は、各吸引ノズル４３によって吸い込まれて、径方向の反対側に向かい、いずれかの吸引ノズル４３の吸引口４３ａから管路４３ｂ内に吸引され、可動チャンバー６の内部から除去される。
吸引ポンプ４４から排気された不活性ガスＧおよび塵埃は、不図示の不活性ガス回収部に回収される。不活性ガス回収部に塵埃捕集器が設けられている場合には、塵埃は、塵埃捕集器に捕集される。
【００８６】
このようにして、面領域５ｂから十分に塵埃が除去されるまで一定時間、不活性ガスＧの吹き付けおよび吸引を継続した後、塵埃除去工程を終了する。
本実施形態では、一例として、図９（ａ）の折れ線２００、２０１に示すように、時刻ｔ１において、噴射ノズル４２からの噴射と、吸引ノズル４３の吸引を開始し、時刻ｔ４（ただし、ｔ４＞ｔ１）において、それぞれの噴射と吸引とを同時に終了するタイミングを採用している。
【００８７】
塵埃除去工程の終了後、装置制御部５５は、吸引ノズル４３からの不活性ガスＧの吹き付け、および吸引ノズル４３からのガス吸引を停止し、昇降アーム１４を伸縮させて、可動チャンバー６を金型組立体６０の上部よりも高い位置に上昇させる。その後、上記第１の実施形態と同様にして、減圧ガス置換工程および成形工程を行う。
【００８８】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、減圧ガス置換工程を行う前に面領域５ｂの塵埃を除去することができるので、減圧ガス置換工程における金型収容部内を清浄に保つことができ、光学素子成形品を歩留まり良く生産することができる。
また、本実施形態では、不活性ガスＧの吹き付けにより塵埃を除去するため、上記第２の実施形態と同様に、固体の接触によって新たな塵埃が発生することを防止して、効率的に塵埃を除去することができる。
【００８９】
また、本実施形態では、可動チャンバー６を下降させて、ステージ上面５ａとの間で密閉空間を形成し、この密閉空間の内部で不活性ガスＧの吹き付けおよび吸引を行うので、塵埃除去工程の間で、可動チャンバー６の外部から塵埃が新たに侵入することがないため、効率よく塵埃を除去することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、不活性ガス導入管路９とは異なる吹き付け管路である噴射ノズル４２を通して、不活性ガスＧを吹き付けて塵埃除去を行うので、噴射ノズル４２と不活性ガス導入管路９を、それぞれ適切な位置に配置することができる。本実施形態では、噴射ノズル４２は、可動チャンバー６の下端側の側面に貫通して設けられているので、面領域５ｂの粉塵を効率的に除去できる。また、本実施形態では、不活性ガス導入管路９は、可動チャンバー６の上面６ｃの中心部を貫通し、不活性ガス導入管路９の下端側の開口が可動チャンバー６の内部側に突出されるように設けられているので、不活性ガス導入時に塵埃の巻上げを防止できる。
【００９１】
また、本実施形態では、噴射ノズル４２を通して吹き付けられた不活性ガスを、吸引ノズル４３から吸引するので、吹き付けられた不活性ガスＧの気流に巻き込まれた塵埃を、吸引ノズル４３が吸引する。したがって、不活性ガスＧの気流に巻き込まれた塵埃が可動チャンバーの内面に付着することを防止できる。
【００９２】
また、本実施形態では、噴射ノズル４２を通して吹き付けられた不活性ガスを、不活性ガス導入管路９とは異なる吹き付け管路である吸引ノズル４３から吸引するので、塵埃除去工程において、不活性ガス導入管路９内に塵埃が付着することを防止できる。したがって、減圧ガス置換工程において、不活性ガス導入管路９内から、可動チャンバー６内に塵埃が供給され、可動チャンバー６内に塵埃が付着することを防止できる。
【００９３】
また、本実施形態では、内側面６ａの内周の半分を占める領域に４つの噴射ノズル４２が設けられているため、これらから、同時に不活性ガスＧを噴射することで、ステージ上面５ａを一方の半円部から他方の半円部に向かう気流を同時に発生させ、他方の半円部では、複数の吸引ノズル４３で吸引を行うため、面領域５ｂを一方側から他方側に全面的に掃いていく定常的な気流が発生し、面領域５ｂ上の塵埃を全面的に除去できる。
このため、上記第２の実施形態の場合のように、吹き付け管路を移動させる必要がないため、迅速に塵埃を除去することができる。また吹き付け管路を移動させる可動部を設けないため、可動部の磨耗などによって新たな塵埃を発生させるおそれがなくなる。
【００９４】
次に、本実施形態の種々の変形例（第３〜第７変形例）について説明する。
図９（ｂ）、（ｃ）は、第３および第４変形例のタイミングチャートである。
【００９５】
本実施形態では、密閉空間内で不活性ガスＧの吹き付けと吸引とを行うため、塵埃を搬送する不活性ガスＧの安定した気流を形成するには、吹き付け（噴射）と吸引とは、ある程度重なる時間帯で並行して行われる必要はあるが、図９（ａ）に示すように、噴射と吸引とのタイミングが完全に重なっていなくともよい。
例えば、第３変形例として、図９（ｂ）に折れ線２０３で示すように、時刻ｔ１で噴射を開始し、時刻ｔ３で噴射を終了し、図９（ｂ）に折れ線２０４で示すように時刻ｔ２で吸引を開始し、時刻ｔ４で吸引を終了するようにしてもよい。ただし、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４とする（以下も同じ）。
本変形例では、噴射を先行してから吸引を行うため、噴射の衝撃によって塵埃を飛散させてから吸引が働くことになる。このため、塵埃をステージ上面５ａの表面から剥離させやすくなる。
なお、図９（ｂ）における噴射および吸引の終了タイミングは、一例であって、可動チャンバー６内が負圧にならなければ、どちらを先に終了させてもよい。
【００９６】
また、例えば、第４変形例として、図９（ｃ）に折れ線２０５で示すように、時刻ｔ２で噴射を開始し、時刻ｔ４で噴射を終了し、図９（ｃ）に折れ線２０６で示すように時刻ｔ１で吸引を開始し、時刻ｔ３で吸引を終了するようにしてもよい。
本変形例では、吸引を先行してから噴射を行うため、噴射後の気流が安定した気流になりやすく、塵埃をステージ上面５ａの表面に沿って移動させやすい。このため、塵埃の飛散が抑制されるので効率的な塵埃除去を行うことができる。
なお、図９（ｃ）における噴射および吸引の終了タイミングは、一例であって、可動チャンバー６内が負圧にならなければ、どちらを先に終了させてもよい。
【００９７】
次に、本実施形態の第５変形例について説明する。
図１０は、本発明の第３の実施形態の第５変形例に係る光学素子成形方法におけるガス吹き付けおよびガス吸引のタイミングチャートである。
【００９８】
本変形例は、塵埃除去工程において、不活性ガスＧの吹き付け（噴射）を間欠的に行い、これに併せて不活性ガスＧの吸引も間欠的に行うようにした場合の例である。
すなわち、装置制御部５５によって不活性ガス圧送部４１を制御して、図１０に折れ線２０７に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ４の間で、噴射のオンオフを繰り返すとともに、装置制御部５５によって吸引ポンプ４４を制御して、噴射タイミングに同期させて吸引のオンオフを繰り返す。
これにより、ステージ上面５ａ上にパルス状の噴射流が順次作用する。このため、ステージ上面５ａ上の塵埃には不活性ガスＧを介して繰り返しの衝撃力が作用するため、塵埃がステージ上面５ａから剥離しやすくなる。
すなわち、本変形例は、噴射ノズル４２からの不活性ガスＧの吹き付けの強度および吸引ノズル４３からの不活性ガスＧの吸引の強度を、周期的に変動させた場合の例となっている。
なお、塵埃に繰り返しの衝撃力を作用させるには、吹き付けおよび吸引を完全にオンオフさせなくてもよい。例えば、吹き付けの強度および吸引の強度が正弦波状に、山型状、ノコギリ波状などに変化されてもよい。また、周期的な変動は、正確に一定周期をもって変動する場合に限定されず、周期的な繰り返し変化であれば周期が変動してもよい。
【００９９】
次に、本実施形態の第６変形例について説明する。
本変形例は、複数の噴射ノズル４２の吹き付けタイミングにそれぞれ時間差を設けるようにした場合の変形例である。
本変形例では、不活性ガス圧送部の流量調整弁を装置制御部５５によって、各噴射ノズル４２に接続する管路４２ｂごとに噴射タイミングを制御できるように構成しておく。
そして、例えば、各噴射ノズル４２からの噴射タイミングを、周方向に並んだ順に時計回りあるいは反時計回りに順次切り替えて噴射を行う。
このように噴射タイミングを切り替えることで、内側面６ａに沿う半円上で、噴射ノズル４２を周方向に移動したのと同様な吹き付けを行うことができる。
この場合、一定位置の塵埃に吹き付けられる不活性ガスＧの気流の方向が時間的に変化するため、付着力の大きさに方向性がある塵埃の場合でも、容易に除去することができる。
また、新たな塵埃が発生しやすい機械的な可動部を備えることなく、噴射ノズル４２を移動させたのと同様な吹き付けを行うことができる。
【０１００】
次に、本実施形態の第７変形例について説明する。
本変形例は、塵埃除去工程において、不活性ガス導入管路９からも、噴射ノズル４２から噴射される不活性ガスＧに比べて低速の不活性ガスＧを流入させるようにした変形例である。
この場合、不活性ガス導入管路９からの不活性ガスＧの流入量によっては、可動チャンバー６内が正圧となって、不活性ガス導入管路９からの導入が困難になるので、吸引ノズル４３からの吸引流量を調整して、可動チャンバー６内が負圧にならない程度に吸引量を増加させておく。
本変形例によれば、不活性ガス導入管路９から導入される低速の不活性ガスＧによって、可動チャンバー６の天井面６ｂや内側面６ａに沿う方向の流れが発生する。
このため、天井面６ｂや内側面６ａに付着した塵埃も除去しやすくなる。また、ステージ上面５ａ上から飛散した塵埃が、天井面６ｂや内側面６ａに再付着しにくくなる。
不活性ガス導入管路９からの不活性ガスＧの流速は、ステージ上面５ａ上を搬送される塵埃の流れがこの上方からの流れによって乱されて、塵埃の大部分が上方に舞い戻ったりしない程度の流速に設定する。
【０１０１】
なお、上記の各実施形態、各変形例は本発明の技術的思想の範囲で適宜変形して実施することができる。
【０１０２】
上記第１〜第３の実施形態の説明では、投入室５１に金型組立体６０を投入して、シャッター４を開放してから塵埃除去工程を行う場合の例で説明した。この場合にはシャッター４の開放によって投入室５１から侵入する可能のある塵埃も含めて除去することができる。
ただし、例えば投入室５１内の雰囲気の清浄度が高い場合には、塵埃除去工程は、金型組立体６０を面領域５ｂ上に配置して減圧ガス置換工程を行う前であればいつ行ってもよい。すなわち、投入室５１に次の金型組立体６０を投入する前に行ってもよいし、シャッター４を開放する前に行ってもよい。
【０１０３】
また、上記第１〜第３の実施形態の説明では、シャッター４が開放されたときに、可動チャンバー６が上昇されている場合の例で説明した。この場合には、シャッター４が開放されると、ただちに塵埃除去工程を行うことができ、塵埃除去工程後ただちに面領域５ｂ上に金型組立体６０を移送できるため効率的である。
ただし、シャッター４が開放されたときには可動チャンバー６を下降させておき、シャッター４の開放後、一定の時間を置いてから可動チャンバー６を上昇させて塵埃除去工程を開始してもよい。すなわち、可動チャンバー６は、塵埃除去工程を行う前に下降させてステージ上面５ａ上に当接させておいてもよい。
この場合には、塵埃除去工程を開始する直前まで、密閉空間が構成されているため、シャッター４が開いたときに塵埃がチャンバー５２ａ内に流入しても、可動チャンバー６の内側面６ａや天井面６ｂには付着しない。そして流入した塵埃が下降するのを待って塵埃除去工程を行うことができる。
【０１０４】
また、上記第２の実施形態の説明では、ノズル移動保持部３３が、噴射ノズル３２を搬送方向Ｍ方向に往復移動させる場合の例で説明したが、噴射ノズル３２から噴射される不活性ガスＧが面領域５ｂの全面にわたって噴射されるようにすれば、噴射ノズル３２の移動形態はこれに限定されない。
例えば、噴射ノズル３２を水平方向面内で回動可能に保持して、水平方向に首振り動作ができる構成を採用してもよい。また、これに併せて、あるいはノズル移動保持部３３による搬送方向Ｍの移動と併せて、噴射ノズル３２を鉛直面内で回動可能に保持して鉛直面で首振り動作ができる構成を採用してもよい。
また、より迅速に面領域５ｂの全面にわたって噴射できるように、噴射ノズル３２を複数設けてもよい。
【０１０５】
また、上記第２の実施形態の説明では、吸引ダクト３５は１つの吸引口３５ａが搬送方向Ｍに沿って延びるように設けられた場合の例で説明したが、吸引ダクト３５は、複数の吸引口３５ａが近接もしくは離間して設けられていてもよい。
【０１０６】
また、上記の第２の実施形態の説明では、吸引管路が、ガス置換室５２Ａ内の不活性ガスＧを循環させる構成の場合の例で説明したが、吸引ダクト３５で吸引した不活性ガスＧは、適宜の不活性ガス回収部に回収し、ガス置換室５２Ａに戻さない構成としてもよい。
【０１０７】
また、上記の第２および第３の実施形態の説明では、噴射ノズル３２、４２は、ステージ上面５ａ上に不活性ガスＧを吹き付ける場合の例で説明したが、不活性ガスＧを吹き付ける部位は、面領域５ｂには限定されない。金型収容部の内面において塵埃の付着しやすい部位であれば、どの部位に吹き付けてもよい。例えば、可動チャンバー６の天井面６ｂや内側面６ａに沿う方向に不活性ガスＧを吹き付けるように噴射ノズル３２、４２を設けてもよい。
【０１０８】
また、上記の第３の実施形態の第５変形例の説明では、不活性ガスＧの吹き付けおよび吸引の強度を変動させる場合の例で説明したが、塵埃に不活性ガスＧを介して繰り返しの衝撃力を作用させることができればよいので、吹き付けおよび吸引のいずれかの強度を変動させるようにしてもよい。すなわち、吹き付けおよび吸引の少なくともいずれかの強度を周期的に変動させればよい。
【０１０９】
また、上記の第１〜第３の実施形態の説明では、すべての金型組立体６０に対して、減圧ガス置換工程を行う前に塵埃除去工程を行う場合の例で説明したが、塵埃の侵入量や歩留まりの許容値によっては、塵埃除去工程を行う回数を減らしてもよい。
【０１１０】
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、塵埃除去工程では、金型収容部の内面から塵埃が除去できればよいので、上記第２の実施形態において、吸引管路およびガス吸引部を削除した構成としてもよい。この場合、噴射ノズル３２による不活性ガスＧの吹き付けによって、面領域５ｂから塵埃が除去されるため、面領域５ｂ外のガス置換室５２Ａ内およびステージ上面５ａ上に塵埃が残存したとしても、減圧ガス置換工程において塵埃が金型組立体６０内の隙間に入り込むことはない。
【実施例】
【０１１１】
次に、上記第１〜第３の実施形態の光学素子成形方法の実施例１〜３について、比較例ともに説明する。
実施例１〜３、および比較例は、いずれも共通して、金型組立体６０として、外形が、外径３０ｍｍ×高さ３０ｍｍのものを用い、可動チャンバー６として、その内面の形状が、内径５０ｍｍ×高さ７０ｍｍのものを用いて、レンズのガラスプレス成形を、２０時間かけてそれぞれ１２００個行った。不活性ガスＧとしては、Ｎ２を採用している。
【０１１２】
実施例１は、上記第１の実施形態の塵埃除去部７を用いて塵埃除去工程を行った。クリーニングローラ７ａとしては、表面に粘着層を設けたシリコンゴムローラを採用した。
実施例２は、上記第２の実施形態の塵埃除去部３０を用いて塵埃除去工程を行った。噴射ノズル３２のノズル径は直径５ｍｍ、噴射圧は、大気圧＋０．３ＭＰａとした。
実施例３は、上記第３の実施形態の塵埃除去部４０を用いて塵埃除去工程を行った。各噴射ノズル４２のノズル径は直径５ｍｍ、噴射圧は、大気圧＋０．５ＭＰａとした。また各吸引ノズル４３の吸引流量は、１５０Ｌ／ｍｉｎとした。吹き付けと吸引とのタイミングは、図９（ａ）に示すように、同期させて行い、吹き付け時間は、１０秒とした。
また、比較例は、塵埃除去工程を行うことなく減圧ガス置換工程を行った。
【０１１３】
そして、実施例１〜３、比較例において、それぞれ成形されたレンズの外観検査を行って、塵埃の付着に起因すると判断された外観不良率を算出した。
外観不良率は、実施例１では５％、実施例２では４％、実施例３では３％とそれぞれ良好な結果を得た。一方、比較例の外観不良率は１５％であった。
このように、本発明の光学素子成形方法を用いた実施例１〜３では、比較例に比べて格段に外観不良率を低減することができた。
また、実施例１、２に比べて、特に実施例３が良好な結果が得られたのは、塵埃除去工程を密閉空間内で不活性ガスＧの吹き付けと吸引とを行うため、塵埃をより確実に除去することができるためと考えられる。
【符号の説明】
【０１１４】
４、２０  シャッター
５  ステージ（金型収容部）
５ａ  ステージ上面
５ｂ  面領域（金型収容部の内面となる部位）
６  可動チャンバー（金型収容部）
６ａ  内側面（金型収容部の内面となる部位）
６ｂ  天井面（金型収容部の内面となる部位）
６ｄ  下面
６ｅ  シール部材
７、７Ａ、７Ｂ、３０、４０  塵埃除去部
７ａ  クリーニングローラ
７ｂ  可動アーム
９  不活性ガス導入管路（導入管路）
１３  真空ポンプ（減圧部）
１４  昇降アーム
１５  クリーニングブレード
１６  クリーニングパッド
３１、４１  不活性ガス圧送部（ガス吹き付け部）
３２、４２  噴射ノズル（吹き付け管路）
３３  ノズル移動保持部（ガス吹き付け部）
３６ａ、４３ｂ  管路（ガス吸引部）
３５  吸引ダクト（吸引管路）
３７、４４  吸引ポンプ（ガス吸引部）
４２ａ  管路（ガス吹き付け部）
４３  吸引ノズル（吸引管路）
５０、５０Ａ、５０Ｂ  光学素子成形装置
５１  投入室
５２、５２Ａ、５２Ｂ  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
【図１】
0005508828.tif 000002
【図２】
0005508828.tif 000003
【図３】
0005508828.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005508828.tif 000006
【図６】
0005508828.tif 000007
【図７】
0005508828.tif 000008
【図８】
0005508828.tif 000009
【図９】
0005508828.tif 000010
【図１０】
0005508828.tif 000011