(57)【要約】      （修正有）【課題】処理室内の部位による温度相異や経時による温度変動を防止して、処理室内の精緻な温度管理を実現し、光学素子の面精度や形状精度のさらなる向上を可能とする。【解決手段】処理室のケース５内に複数の加熱ユニット８ａ〜８ｄが設けられる。各加熱ユニット８ａ〜８ｄは、処理室内の上下方向の温度勾配や成形体４の移送方向の温度勾配が制御（緩和、抑制）するように算出された出力比や設定温度が設定される。制御用温度センサＳｄでの測定温度と設定温度記憶手段９１に記憶された温度とが比較手段９２で比較され、この結果にもとづいて、制御手段９３は、設定した出力比により、加熱ユニット８ａ〜８ｄを動作制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室と、成形素材を収容した成形型を、各前記処理室に順次移送させる移送手段とを備えたモールドプレス成形装置において、
少なくともいずれかの前記処理室内に設けられた、複数の加熱ユニットと、
予め設定した相対出力に基づいて、前記複数の加熱ユニットをそれぞれ動作させ、室内部の雰囲気を所定の温度にする制御手段とを備えたことを特徴とする、モールドプレス成形装置。
【請求項２】
前記複数の加熱ユニットが、前記処理室の内部において、上下方向に複数、及び／又は前記成形型の移送方向に複数、配列して設けられたものであることを特徴とする、請求項１に記載のモールドプレス成形装置。
【請求項３】
前記加熱ユニットが設けられた前記処理室内の所定位置における目標温度を設定温度として記憶する設定温度記憶手段と、
前記処理室内に配置された複数の温度測定手段と、
前記温度測定手段のうち、いずれか一の温度測定手段によって測定された温度と、前記設定温度記憶手段から出力された前記設定温度とを比較する比較手段とを備え、
前記制御手段が、前記比較手段からの比較結果と、前記予め設定した相対出力に基づいて、前記複数の加熱ユニットを動作させることを特徴とする、請求項１又は２に記載のモールドプレス成形装置。
【請求項４】
加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室に、成形素材を収容した成形型を移送し、前記成形型に対して加熱、プレス、冷却を含む各処理を施すことによって成形体とすることを含む光学素子の製造方法において、
少なくともいずれかの前記処理室内に、複数の加熱ユニットを設け、
前記複数の加熱ユニットの各々を、予め定めた相対出力によって動作させることにより、
前記いずれかの処理室における、上下方向又は移送方向の温度勾配を緩和することを特徴とする、
前記製造方法。
【請求項５】
前記いずれかの処理室内の所定位置における温度を測定し、測定した温度と予め設定した目標温度を比較し、比較の結果によって、前記複数の加熱ユニットを、前記予め定めた相対出力によって制御することを特徴とする、
請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記予め定めた相対出力は、各加熱ユニットの相対出力比であることを特徴とする、請求項４又は５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記成形型が上型と下型を備え、前記複数の加熱ユニットの各々を、予め定めた相対出力によって動作させることにより、上型と下型の温度差を緩和することを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
加熱室、プレス室、冷却室を含む前記複数の処理室のそれぞれにおいて、複数の成形型に対して同時に前記処理を施し、かつ、前記複数の成形型は、各処理室において移送方向に配列されることを特徴とする、請求項４〜７のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密加工を施した成形型によってガラス等の成形素材をプレス成形し、光学素子などの成形体を製造するモールドプレス成形装置、及びこのモールドプレス成形装置を用いた光学素子の製造方法に関し、特に、加熱室、プレス室、冷却室など、温度管理を要する複数の処理室を備えたモールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
精密加工された成形型を用い、軟化ガラスを融着させることなく、高精度ガラスレンズなどの光学素子をプレス成形する方法が種々開発されてきている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１は、並べて配置された加熱室、プレス室、冷却室等の処理室の中を成形型が順次移送することによって、成形素材（例えば、ガラスプリフォーム）をガラス成形体に製造する構成となっている。このような構成の装置によると、成形型の均熱性を維持し、成形体を連続的に高い処理スピードで製造することができるとされている。
【特許文献１】特開平１−１５７４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、モールドプレス成形装置によるプレスは高温で行われ、特に、成形素材がガラス素材である場合には、プレス温度は５００〜８００℃程度となる。このような高温下では、型素材（セラミック、超硬、金属など）や、その成形面に施された離型膜（炭素を主成分とするもの、貴金属を主成分とするものなど）を保護する目的で、プレス雰囲気は非酸化性とすることが必要である。
したがって、プレス成形の行われるプレス室等の高温となる処理室は、大気を排気して真空とするか、又は窒素、アルゴンなどの非酸化性ガス雰囲気とする。また、処理室の雰囲気を維持するため、成形型の取り出し、取入れに際しては、外部との気体の流通を防いだ状態で行う必要がある。
【０００４】
ここで、特許文献１に示す装置の構成を、図１及び２に基づいて説明する。
本装置は、チャンバー１の上部に配置された搬出入室Ｐ１と、チャンバー１内に、周方向に並べて配置された多数の処理室（第一加熱室Ｐ２，第二加熱室Ｐ３，均熱室Ｐ４，プレス室Ｐ５，第一徐冷室Ｐ６，第二徐冷室Ｐ７，急冷室Ｐ８）を有している。チャンバー１内、すなわち各処理室Ｐ２〜Ｐ８は、常時、非酸化性ガスの雰囲気下にあり、成形素材（被成形ガラス）を収容した成形型４が回転テーブル２の支持台３に載置され、各処理室Ｐ２〜Ｐ８を順次移送されるように構成されている。各処理室Ｐ２〜Ｐ８は、図示の如くシャッターＳ１〜Ｓ６（均熱室Ｐ４とプレス室Ｐ５の間には設けてない）によって区画されている。
【０００５】
回転テーブル２は、その中央に、図示していない回転軸とインデックスマシンを備えている。支持台３は、ベース部の下部突起３ａが、回転テーブル２の外周部に形成された取付孔２ａに係合されている。被成形ガラスを収容する成形型４は支持台３の上に載置されている。支持台３は、成形型４がチャンバー１内の各処理室Ｐ２〜Ｐ８のほぼ中央を通過するように配置されている。
【０００６】
処理室の一つである第一加熱室（Ｐ２）５は、図２に示すように、外側面部材５１，内側面部材５２，上面部材５３，底面部材５４によってケース状に形成されている。また、第一加熱室５の内部には、加熱手段である抵抗発熱体６と反射板（リフレクタ）７とが成形型移送方向の両側に配置されている。そして、底面部材５４には、周方向に延びるスリット５５が形成されている。
なお、第一加熱室Ｐ２以外の処理室（他の加熱室，プレス室，冷却室など）は、主に室内温度が違うだけで第一加熱室Ｐ２とほぼ同じ構造を有している。
【０００７】
このように、従来の回転式のモールドプレス成形装置では、支持台を通すスリットが、ケースの内側面部材ではなく底面部材に形成されている。このため、ケースの内側面部材の内面全体にヒータを配置することができ、しかも、スリットから逃げる熱量を少なくすることができる。これにより、処理室内の温度分布をある程度均一にすることができ、その結果、形状精度の高い成形体を得ることができると記載されている。
【０００８】
このように、特許文献１に記載の技術は、処理室内の温度分布を均一にするという効果が得られる点で有効な手段といえる。しかしながら、それは、ヒータ設置範囲の制限や熱量の漏洩といった従前の課題を解決することで得られたものであった。そのため、今日の光学素子に厳しく要求される面精度や形状精度の向上を実現するために必要とされる温度分布の均一性までは得ることができない。
そこで発明者は、処理室内の温度分布をさらに均一にすべく、精緻かつ厳格な温度管理を行うためには、どのようにすればよいかについて独自に研究を重ねた。その結果、処理室内の温度分布をさらに均一にする上での新たな課題として、処理室内の部位による温度相異の防止と、経時による温度変動の防止を図ることが必要不可欠であるとの認識に到達した。
【０００９】
モールドプレス成形装置においては、処理室内の雰囲気（通常、非酸化性のＮ２などを用いる）の対流によって、上下方向に温度相異が生じてしまうことを避けられない。これは、上下型の温度差となり、また収容された成形素材（例えば、ガラスプリフォーム）内部の温度不均一を発生させ、面精度を劣化させる要因となっていた。
また、モールドプレス成形装置では、成形型が順次移送される各処理室は、各々の処理に適した温度設定に、それぞれ独立に制御されるため、進行方向に隣接した処理室では、互いに、数十℃〜２００℃程度の温度差がある。このため、処理室の構成部材の熱伝導や、移送時の雰囲気ガスの混入によって、成形型の進行方向に温度勾配が生じることが避けられなかった。
さらにまた、図２に示すように第１加熱室Ｐ２内において、その下側に支持台３が配置され、中央に成形型４が配置され、上側は空間領域になっているが、支持台３と成形型４の材質（熱伝導率）の違いや物体の有無によって室内の温度、特に上下方向の温度に差異が生じる。このように成形型の移送方向の温度勾配や処理室内の上下方向の温度差が生じると、安定に品質が均一な成形品を生産することが困難となる。
【００１０】
なお、上記構成のモールドプレス成形装置においては、一つの成形型の必要とする熱サイクルの所要時間に対し、数分の１（処理室の数に応じて）の実質的な成形サイクルタイムで生産が可能であるため、量産上有利である。
ここで、生産効率を上げるために、複数の成形型を一の処理室内で同時に処理する場合が考えられる。ところが、このような場合、進行方向の温度勾配は極めて深刻となっていた。これは、進行方向に配列された複数の成形型の温度条件がそれぞれ異なってしまうためであった。
【００１１】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、処理室内の部位による温度相異や経時による温度変動を防止して、処理室内の精緻な温度管理を実現し、光学素子の面精度や形状精度のさらなる向上を可能とするモールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明のモールドプレス成形装置は、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室と、成形素材を収容した成形型を、各前記処理室に順次移送させる移送手段とを備えたモールドプレス成形装置において、少なくともいずれかの前記処理室内に設けられた、複数の加熱ユニットと、予め設定した相対出力に基づいて、前記複数の加熱ユニットをそれぞれ動作させ、室内部の雰囲気を所定の温度にする制御手段とを備えた構成としてある。
上記の加熱ユニットごとの相対出力は、個々の出力の相互関係であり、出力を、出力比又は出力差などで相対的に定めたものでもよく、また、個々の出力値の組合せでもよい。
相対出力は、処理室内の温度勾配を制御可能に算出され設定される。又、予備実験により求めてもよい。このため、その設定した出力比等の相対出力により各加熱ユニットを動作させることで、処理室内の温度勾配を制御（緩和、抑制）でき、処理室内の温度分布の均一化を図ることができる。したがって、光学素子の面精度や形状精度をさらに向上させることができる。
【００１３】
モールドプレス成形装置をこのような構成とすれば、処理室内に複数の加熱ユニットを設置するとともに、処理室内の温度勾配を制御（緩和、抑制）可能な出力をそれら複数の加熱ユニットごとにそれぞれ設定して動作させることができる。このため、処理室内の温度分布の均一化を図ることができ、したがって、処理室内の精緻な温度制御を実現して、光学素子の面精度や形状精度を向上させることができる。好ましくは、前記処理室のうち、加熱室、プレス室、徐冷室のすべてにおいて、上記の制御を行うことが有利である。
【００１４】
さらに、上記構成のモールドプレス成形装置においては、生産効率を上げるために、複数の成形型を一処理室内で同時に処理する場合が考えられる。この場合、進行方向の温度勾配は極めて深刻となるが、本発明によれば、処理室内の温度分布の均一化が図れるため、進行方向に配列された複数の成形型の温度条件が統一される。したがって、いずれの成形型においても、面精度や形状精度の非常に高い光学素子を得ることができる。
【００１５】
上記でいう処理室の温度勾配は、前記処理室内の上下方向の温度勾配、及び／又は、前記成形型の移送方向の温度勾配とすることができる。これを制御することにより、即ち上型、下型の温度差を生じさせるような処理室内の上下方向の温度勾配や成形型の移送方向の温度勾配を制御できる。このため、処理室内の温度分布の均一化を図ることができ、したがって、光学素子の面精度や形状精度をさらに向上させることができる。
【００１６】
また、本発明のモールドプレス成形装置は、加熱ユニットが、前記処理室の内部において、上下方向に複数、及び／又は、前記成形型の移送方向に複数、設けられた構成としてある。
モールドプレス成形装置をこのような構成とすれば、上下方向に複数設けられた加熱ユニットにより、上下方向の温度勾配を制御でき、一方、成形型の移送方向に複数設けられた加熱ユニットにより、その移送方向の温度勾配を制御できる。
【００１７】
処理室内の温度勾配には、同室内の熱の対流によるものと、隣接室との温度干渉によるものとがある。前者は、処理室内の上下方向の温度勾配として現われ、後者は、成形型の移送方向の温度勾配として現われる。このため、加熱ユニットを上下方向と左右方向とのそれぞれに複数設けることで、それら二種類の温度勾配をいずれも制御することができる。したがって、処理室内の部位による温度相異や経時による温度変動を防止でき、処理室内の精緻な温度管理が実現可能となり、これにより、光学素子の面精度や形状精度のさらなる向上を図ることができる。
【００１８】
また、本発明のモールドプレス成形装置は、前記加熱ユニットが設けられた前記処理室内の所定位置における目標温度を設定温度として記憶する設定温度記憶手段と、前記処理室内に配置された複数の温度測定手段と、前記温度測定手段のうち、いずれか一の温度測定手段によって測定された温度と、前記設定温度記憶手段から出力された前記設定温度とを比較する比較手段とを備え、前記制御手段が、前記比較手段からの比較結果と、前記予め設定した相対出力に基づいて、前記複数の加熱ユニットを動作させる構成としてある。
【００１９】
モールドプレス成形装置をこのような構成とすると、処理室内の実際の温度と目標値である設定温度とに差が生じた場合、予め設定した出力にもとづいて複数の加熱ユニットを動作させることができる。このため、経時の温度変動や処理室内の部位による温度相異に即座に対応して、その温度変動を最小に抑えることができる。
このように、本発明は、処理室内の精緻かつ厳格な温度管理を実現できることから、光学素子の面精度や形状精度を従来よりもさらに向上させることができる。
【００２０】
本発明のモールドプレス成形装置では、例えば加熱ユニットの近傍の温度を測定することにより、処理室内の温度変化を監視することができる。また、測定した温度の一つと設定温度とを比較してフィードバックし加熱ユニットを動作させることにより、処理室内の経時の温度変動を最小に抑えることができる。
しかも、そのフィードバック用の温度を一つとすることで、複数の加熱ユニットの相互干渉の影響を受けずに、処理室内の温度制御を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の光学素子の製造方法は、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室に、成形素材を収容した成形型を移送し、前記成形型に対して加熱、プレス、冷却を含む各処理を施すことによって成形体とすることを含む成形体の製造方法において、少なくともいずれかの前記処理室内に、複数の加熱ユニットを設け、前記複数の加熱ユニットの各々を、予め定めた相対出力によって動作させることにより、前記いずれかの処理室における、上下方向又は移送方向の温度勾配を緩和する方法としてある。
【００２２】
光学素子の製造方法をこのような方法とすると、処理室内に設けられた複数の加熱ユニットのそれぞれが、処理室内の温度勾配を緩和するように、加熱動作中の出力が設定されるため、処理室内の温度分布を均一に保つことができる。このように、本発明は、処理室内の部位による温度相異や経時による温度変動を防止して、処理室内の精緻な温度管理を実現できる。したがって、光学素子の面精度や形状精度をさらに向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記いずれかの処理室内の所定位置における温度を測定し、測定した温度と予め設定した目標温度を比較し、比較の結果によって、前記複数の加熱ユニットを、前記予め定めた相対出力によって動作する方法としてある。
【００２４】
光学素子の製造方法をこのような方法とすれば、処理室内の測定温度と、目標とされる設定温度とが比較され、この比較結果がフィードバックされて、加熱ユニットが動作制御される。このため、経時の温度変動を最小に抑制でき、処理室内の温度分布を均一に保持して、光学素子の面精度や形状精度をさらに高めることができる。
【００２５】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記予め定めた相対出力が、各加熱ユニットの相対出力比としてある。
光学素子の製造方法をこのようにすれば、相対出力比を予め定め、その相対出力比により加熱ユニットを動作させることができる。相対出力比は、加熱ユニットの加熱源の最大出力を１００としたときの設定出力の割合を示すものである。この相対出力比は、相対出力と同様に、処理室内の温度勾配を緩和できるような値で設定される。したがって、各加熱ユニットを相対出力比により動作させることで、処理室内の温度分布の均一化を図ることができ、光学素子の面精度や形状精度をさらに向上させることができる。
【００２６】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記成形型が上型と下型を備え、前記複数の加熱ユニットの各々を、予め定めた相対出力によって動作させることにより、上型と下型の温度差を緩和することとした方法としてある。
光学素子の製造方法をこのような方法とすると、上型と下型の温度差が緩和されることから、光学素子の面精度や形状精度をさらに向上させることができる。
【００２７】
また、本発明の光学素子の製造方法は、加熱室、プレス室、冷却室を含む前記複数の処理室のそれぞれにおいて、複数の成形型に対して同時に前記処理を施し、かつ、前記複数の成形型は、各処理室において移送方向に配列されることとした方法としてある。
光学素子の製造方法をこのような方法とすれば、一つの処理室内で複数の成形型に対し同時に処理を施す場合に、それら複数の成形型のいずれにおいても、面精度や形状精度の非常に高い光学素子を得ることができる。しかも、処理室内における成形型の移送方向の温度勾配を緩和することで、その移送方向に配列された複数の成形型のいずれに対しても均一な温度を与えることができる。したがって、それら複数の成形型のいずれにおいても、面精度や形状精度の非常に高い光学素子を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、処理室内に設けられた複数の加熱ユニットのそれぞれに対し、処理室内の温度勾配を制御（緩和、抑制）するように、加熱動作時の出力が設定され、しかも、加熱ユニット近傍の測定温度と予め記憶された設定温度とが比較され、この結果がフィードバックされて加熱ユニットを動作させる。これにより、処理室内の部位による温度相異や経時による温度変動を防止して、処理室内の精緻かつ厳格な温度管理を実現でき、ひいては、光学素子の面精度や形状精度のさらなる向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係るモールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
［モールドプレス成形装置］
まず、本発明のモールドプレス成形装置の実施形態について説明する。
本実施形態のモールドプレス成形装置は、既に図１で示した従来のモールドプレス成形装置と同様に、取出・挿入室Ｐ１と、複数の処理室（第一加熱室Ｐ２，第二加熱室Ｐ３，均熱室Ｐ４，プレス室Ｐ５，第一徐冷室Ｐ６，第二徐冷室Ｐ７）と、急冷室Ｐ８とを備えており、これらは円周に沿って配置されている。また、その円の中心を支点として回転する回転テーブル２を備えている。
【００３１】
次に、複数ある処理室のうち第一加熱室Ｐ２の加熱構造について、図３、図４を参照して説明する。
図３は、第一加熱室Ｐ２の内部構造を示す縦方向断面図（図１に示すモールドプレス成形装置のＡ−Ａ断面図）、図４は、図３に示した第一加熱室Ｐ２のＢ−Ｂ断面図である。
なお、この実施形態では、処理室の代表例として第一加熱室Ｐ２の構造について説明するが、他の処理室（他の加熱室，加圧室，徐冷室）においても、ほぼ同様の構造とすることもできる。ただし、各処理室の室内温度は、それぞれの処理内容に応じて個別に設定されている。
【００３２】
第一加熱室（Ｐ２）５は、図３に示すように、外側面部材５１と内側面部材５２と上面部材５３とによりケース状態に形成され、この内部に、反射板７と、加熱手段８とを配置してある。
加熱手段８は、図４に示すように、複数の加熱ユニット８ａ〜８ｄで構成されている。そして、各加熱ユニット８ａ〜８ｄは、帯状の抵抗発熱体８１が複数の支持部材８２により上下方向へ蛇行した状態で支持されている。
【００３３】
加熱ユニットは、成形型の移送方向に対して左右対称な状態で、ケース５の外側面部材５１の内面と、内側面部材５２の内面との双方に設けられる。例えば、加熱ユニットが、外側面部材５１の内面に四つ、内側面部材２２の内面に四つそれぞれ設けることができ、この場合、一つの処理室内には、加熱ユニットが計八つ設けられることになる。
また、加熱ユニットは、上下方向、移送方向の少なくともいずれかの方向に複数設けられる。上下方向に複数設けるのは、上下方向の温度勾配の制御を可能とするためである。また、成形型の移送方向に複数設けるのは、移送方向の温度勾配の制御を可能とするためである。
【００３４】
なお、図４においては、加熱ユニットが四つ設けられているが、四つに限るものではなく、二つ、三つ、あるいは五つ以上であってもよい。また、一つの処理室に設けられる加熱ユニットの数も、八つに限るものではなく、七つ以下や九つ以上であってもよい。
反射板７は、加熱手段８から発せられた熱を反射する。これにより、その熱を効率良く成形型４に与えることができる。
【００３５】
次に、加熱ユニットの制御系について、図５を参照して説明する。
加熱ユニットの制御系９は、温度センサ（温度測定手段）Ｓａ〜Ｓｄと、設定温度記憶手段９１と、比較手段９２と、制御手段９３とを有している。なお、比較手段９２と制御手段９３とを総称して「制御部Ａ」という。
【００３６】
温度センサＳａ〜Ｓｄは、例えば、熱電対などを用いることができ、一の加熱ユニットが加熱する範囲（以下、「加熱領域ＨＡ」という。）ごとに一つ以上設けられている。具体的には、図４に示すように、各加熱ユニット８ａ〜８ｄの近傍にそれぞれ設けることができる。
この温度センサＳａ〜Ｓｄを外側面部材５１の内面に複数設けた場合、一の温度センサ（本実施形態においては、温度センサＳｄ）は、設定温度との比較に用いる温度の測定用（制御用、フィードバック用）とされる。そして、他の温度センサ（本実施形態においては、温度センサＳａ〜Ｓｃ）は、処理室内の温度変動を監視するためのモニタ用とされる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、加熱ユニットが外側面部材５１の内面に四つ備えられる。このため、温度センサは、外側面部材５１の内面に計四つ以上（一の処理室内には、内側面部材５２の内面も含めて計八つ以上）設けられる。ただし、後述するように、設定温度と比較される温度は、四つの測定温度のうちの一つだけである。このため、温度センサは、最低限、処理室内に一つ以上設けられる。
また、本実施形態においては、加熱ユニット８ｄの近傍に設けられた温度センサＳｄを制御用の温度センサとしているが、制御用の温度センサは温度センサＳｄに限るものではなく、他の温度センサを用いることもできる。
【００３８】
設定温度記憶手段９１は、各加熱領域ＨＡにおける設定温度を記憶する。
設定温度は、図６に示すように、各加熱領域ＨＡごとに異ならせることができる。
具体的には、例えば、設定温度は、処理室の外側面部材５１の内面に向かって左上の加熱領域ＨＡａでは６８０℃、右上の加熱領域ＨＡｂでは７００℃、左下の加熱領域ＨＡｃでは７３０℃、右下の加熱領域ＨＡｄでは７５０℃などとすることができる。
【００３９】
比較手段９２は、制御用の温度センサＳｄから送られてきた測定温度と、設定温度記憶手段９１から取り出した設定温度とを比較し、この結果を制御手段９３へ伝える。
なお、本実施形態においては、加熱ユニットの近傍で測定される温度は複数あるものの、設定温度と比較する測定温度は一つとしてある。これは、複数の測定温度を用いて設定温度と比較しこれをフィードバックさせた場合、加熱ユニット同士の干渉がフィードバックに反映されてしまい温度制御が不安定になるためである。
【００４０】
制御手段９３は、比較手段９２から比較結果を受け取ると、この比較結果にもとづいて、加熱ユニット８ａ〜８ｄを動作させるか否かの判断を行う。判断の結果、動作させる場合は、予め設定した出力比にもとづいて各加熱ユニット８ａ〜８ｄを動作させる。
なお、複数の加熱ユニット８ａ〜８ｄには、処理室内の温度勾配を考慮して算出された出力比が予め設定されているため、複数の加熱ユニット８ａ〜８ｄのすべてに対して一度に動作制御を行うことが望ましい。
【００４１】
また、制御手段９３は、各加熱ユニット８ａ〜８ｄの出力比を設定・記憶する。
出力比は、加熱ユニットの加熱源の最大出力を１００としたときの設定出力の割合を示したものである。
なお、本実施形態においては、各加熱ユニットを動作させるときの設定出力を「出力比」で表すものとするが、その設定出力の表し方は、「出力比」に限るものではなく、例えば、「○○ｋＷ」などのように、比率ではなく、出力の数値の組合せで表すこともできる。
【００４２】
また、出力比は、図６に示すように、各加熱ユニット８ａ〜８ｄごとに異ならせることができる。
具体的には、例えば、加熱ユニット８ａの出力比は５５％、加熱ユニット８ｂは６０％、加熱ユニット８ｃは６５％、加熱ユニット８ｄは７０％などとすることができる。
これら出力比は、最も均熱性が得られるもの（処理室内に生じる温度勾配を抑止できるもの）として算出され、成形体の製造がモールドプレス成形装置で開始される前に予め設定される。このように算出・設定された出力比は、その後固定しておくことが望ましい。ただし、出力比は、成形する成形素材の体積や、成形体の形状などの依存する、成形条件によって、適宜変更可能なことはいうまでもない。
【００４３】
次に、出力比及び設定温度の設定について、図５及び図７を参照して説明する。
図５又は図７（ａ）に示すように、処理室内には四つの加熱領域ＨＡａ〜ＨＡｄ（左上の加熱領域ＨＡａ、右上の加熱領域ＨＡｂ、左下の加熱領域ＨＡｃ、右下の加熱領域ＨＡｄ）があるものとする。また、各加熱領域ＨＡａ〜ＨＡｄには、それぞれ温度センサＳａ〜Ｓｄが設けられている。
各温度センサＳａ〜Ｓｄからの測定温度にもとづいて、制御手段９３は、処理室内の温度分布を明らかにする。処理室内は、熱の対流により上下方向に温度勾配が生じるとともに、隣室との温度干渉により成形型の移送方向にも温度勾配が生じる。
【００４４】
図７（ｂ）に示すように、それら上下方向の温度勾配と成形型の移送方向の温度勾配を合成すると、処理室内の右下の加熱領域ＨＡｄが相対的に低温となり、左上の加熱領域ＨＡａが高温となる。
この場合、室内温度を均一にするためには、右下の加熱領域ＨＡｄに与えられる熱量を左上の加熱領域ＨＡａに与えられる熱量よりも多くするとよい。
【００４５】
そこで、図７（ｃ）に示すように、加熱ユニットの出力比は、右下の加熱領域ＨＡｄにある加熱ユニット８ｄについては相対的に高く設定し、一方、左上の加熱領域ＨＡａにある加熱ユニット８ａについては相対的に低く設定する。
例えば、右下の加熱領域ＨＡｄにある加熱ユニット８ｄについては７０％を設定し、左下の加熱領域ＨＡｃにある加熱ユニット８ｃについては６５％を設定し、右上の加熱領域ＨＡｂにある加熱ユニット８ｂについては６０％を設定し、左上の加熱領域ＨＡａにある加熱ユニット８ａについては５５％を設定する。
【００４６】
また、図７（ｄ）に示すように、各加熱ユニットの近傍の設定温度は、右下の加熱領域ＨＡｄにある加熱ユニット８ｄの近傍については相対的に高く設定し、一方、左上の加熱領域ＨＡａにある加熱ユニット８ａの近傍については相対的に低く設定する。
例えば、右下の加熱領域ＨＡｄにある加熱ユニット８ｄについては７５０℃を設定し、左下の加熱領域ＨＡｃにある加熱ユニット８ｃについては７３０℃を設定し、右上の加熱領域ＨＡｂにある加熱ユニット８ｂについては７００℃を設定し、左上の加熱領域ＨＡａにある加熱ユニット８ａについては６８０℃を設定する。
【００４７】
このように、処理室の上下方向の温度勾配や成形型の移送方向の温度勾配を考慮して出力比や設定温度を設定することにより、その温度勾配を制御して、処理室内の温度分布の均一化を図ることができる。
なお、設定温度は、設定温度記憶手段９１へ送られて記憶される。また、出力比は、制御手段９３で記憶される。
【００４８】
［光学素子の製造方法］
次に、本実施形態の光学素子の製造方法について、図８を参照して説明する。
同図は、本実施形態の光学素子の製造方法の動作手順を示すフローチャートである。
同図に示すように、本実施形態の光学素子の製造方法は、まず、相対出力設定工程（ステップ１０）と、設定温度記憶工程（ステップ１１）とが行われ、その後に、加熱工程（ステップ１２）、加圧成形工程（ステップ１３）、冷却工程（ステップ１４）などが行われる。
【００４９】
相対出力設定工程においては、処理室内の上下方向の温度勾配や成形型の移送方向の温度勾配を制御するように、複数の加熱ユニットの出力比が、各加熱ユニットごとに、制御手段９３において設定され、記憶される。
次いで、設定温度記憶工程においては、処理室内の所定位置における目標の温度が設定温度として設定温度記憶手段９１で記憶される。
なお、これら相対出力設定工程と設定温度記憶工程は、予備実験として行うこともできる。
【００５０】
その後、成形型に収容された成形素材を加熱する加熱工程、加熱軟化した成形素材をプレス成形する加圧成形工程、成形体を冷却する冷却工程が順次行われる。
そして、これら加熱工程、加圧成形工程、冷却工程が行われている間、各処理室においては、図９に示すように、温度測定工程（ステップ２０）、比較工程（ステップ２１）、加熱ユニット制御工程（ステップ２２）が行われる。
【００５１】
温度測定工程においては、処理室内の所定位置の温度が温度センサＳａ〜Ｓｄにより測定される。
比較工程においては、この温度測定工程で得られた測定温度と、設定温度記憶工程で記憶された設定温度とが比較される。すなわち、温度センサＳｄでの測定温度が比較手段９２へ送られると、この比較手段９２に設定温度記憶手段９１から出力された設定温度と測定温度とが例えば電圧にそれぞれ変換されて比較される。
【００５２】
加熱ユニット制御工程においては、比較工程での比較の結果にもとづいて、相対出力設定工程で設定された出力により、複数の加熱ユニットをそれぞれ動作させる。すなわち、比較手段９２での比較の結果が制御手段９３へ送られると、この制御手段９３において、その比較結果の内容が判断される。判断の結果、測定温度が設定温度を下回っている場合は、加熱ユニット８ａ〜８ｄを動作させる。
光学素子の製造方法をこのような方法とすることで、処理室内の精緻かつ厳格な温度管理を実現できることから、処理室内の温度分布を均一化して、光学素子の面精度、形状制度をさらに高めることができる。しかも、処理室内の温度が常に管理され、設定温度との差異が生じるとフィードバックされて加熱ユニットが動作するため、温度変動を最小に抑えることができる。
【００５３】
以上、本発明のモールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係るモールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
【００５４】
例えば、上述した実施形態では、処理室の代表例として第一加熱室について説明したが、図１に示すような構成は、第一加熱室に限るものではなく、他の処理室においても実現可能である。
また、図１においては、ケースに底面部材を設けていないが、底面部材を設けた処理室においても、本発明を実現できる。
さらに、上記の実施形態では、回転テーブル２を用いて成形型４を円形の搬送経路に沿って搬送して、各種処理を行う構成の成形装置を示したが、他の形態、例えば直線状の搬送経路を採用した成形装置にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、加熱手段を備えた処理室内の温度管理に関する発明であるため、所定空間内の温度管理が必要な装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】モールドプレス成形装置の全体構成を示す上面図である。
【図２】モールドプレス成形装置の従来の処理室の内部構造を示す縦方向断面図である。
【図３】本発明のモールドプレス成形装置における第一加熱室の内部構造を示す縦方向断面図である。
【図４】図３に示された第一加熱室のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】加熱ユニットの制御系を示すブロック図である。
【図６】出力比と設定温度の各設定値の具体例を示す図表である。
【図７】成形型の移送方向の温度勾配を制御するための出力比及び設定温度を求める手順を示す説明図であって、（ａ）は、複数の加熱領域に振り分けられた処理室の状態を示す図、（ｂ）は、成形型の移送方向の温度分布（温度勾配）を示すグラフ、（ｃ）は、加熱ユニットの出力比の相対関係を示す図、（ｄ）は、加熱ユニットの設定温度の相対関係を示す図である。
【図８】本発明の光学素子の製造方法であって、成形体の製造工程の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の光学素子の製造方法であって、加熱ユニットの動作制御の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１  チャンバー
３  支持台
４  成形型
５  ケース
７  反射板
８  加熱手段
８ａ〜８ｄ  加熱ユニット
９  加熱ユニットの制御系
９１  設定温度記憶手段
９２  比較手段
９３  制御手段
ＨＡａ〜ＨＡｄ  加熱領域
Ｓａ〜Ｓｄ  温度センサ（温度測定手段）
Ｐ２  第一加熱室
【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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