(57)【要約】【課題】光学素子の蒸気乾燥装置および方法光学素子を迅速かつ良好に乾燥させることができ、しかも溶剤の消費量を低減することができるようにする。【解決手段】光学素子１２ａに蒸気乾燥処理を施すため、溶剤蒸気５Ａが満たされた蒸気乾燥槽部２Ａと、蒸気乾燥槽部２Ａの上部において溶剤蒸気５Ａを冷却する冷却管６と、冷却管６を挟んで蒸気乾燥槽部２Ａの上側に設けられ、蒸気乾燥槽部２Ａにおいて蒸気乾燥処理された光学素子１２ａを加熱乾燥処理する加熱乾燥槽部２Ｂと、加熱乾燥槽部２Ｂを通過した溶剤蒸気５Ｂを、加熱乾燥槽部２Ｂの上側で冷却する冷却管１０と、を備える、蒸気乾燥装置１を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子に蒸気乾燥処理を施すため、溶剤蒸気が満たされる蒸気乾燥槽部と、
該蒸気乾燥槽部の上部において前記溶剤蒸気を冷却する第１の冷却部と、
該第１の冷却部を挟んで前記蒸気乾燥槽部の上側に設けられ、前記蒸気乾燥槽部において蒸気乾燥処理された光学素子を加熱乾燥処理する加熱乾燥槽部と、
該加熱乾燥槽部を通過した溶剤蒸気を、前記加熱乾燥槽部の上側で冷却する第２の冷却部と、
を備える、光学素子の蒸気乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子の蒸気乾燥装置において、
前記蒸気乾燥槽部と前記加熱乾燥槽部とは、少なくとも光学素子が昇降可能な空間で連通された一続きの処理槽内に設けられた、光学素子の蒸気乾燥装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学素子の蒸気乾燥装置において、
前記第２の冷却部は、冷却された溶剤蒸気を回収する蒸気回収部を備える、光学素子の蒸気乾燥装置。
【請求項４】
蒸気乾燥槽部に溶剤蒸気を満たし、前記蒸気乾燥槽部の上部を冷却して前記溶剤蒸気を前記蒸気乾燥槽部内に閉じ込める溶剤蒸気閉じ込め工程と、
前記溶剤蒸気が閉じ込められた後の前記蒸気乾燥槽部に未乾燥の光学素子を導入して、該光学素子に蒸気乾燥処理を施す蒸気乾燥処理工程と、
前記蒸気乾燥処理が施された後の前記光学素子を前記蒸気乾燥槽部の上方に設けられた加熱乾燥槽部に移動させる移動工程と、
前記加熱乾燥槽部に移動された前記光学素子に加熱乾燥処理を施すとともに、前記加熱乾燥槽部の上部を冷却して加熱時に発生する溶剤蒸気を前記加熱乾燥槽部内に閉じ込める加熱乾燥処理工程と、
を備える、光学素子の蒸気乾燥方法。
【請求項５】
請求項４に記載の光学素子の蒸気乾燥方法において、
前記加熱乾燥槽部に閉じ込められていた前記溶剤蒸気を液状化して回収する溶剤回収工程を備える、光学素子の蒸気乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の蒸気乾燥装置および方法に関する。例えば、水系洗浄剤などを用いて洗浄された光学素子を溶剤の蒸気によって乾燥させる光学素子の蒸気乾燥装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ガラス基板、光学レンズ、光学フィルター等の光学素子の製造工程においては、光学素子を洗浄剤によって洗浄し、さらに純水等でリンスした後、リンスされた光学素子を乾燥させる乾燥工程を行っている。この乾燥工程には、多くの場合、溶剤を使用した蒸気乾燥装置が用いられている。使用される溶剤としてはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が広く用いられる。
このような蒸気乾燥装置では、ＩＰＡは、加熱部によって例えば約８２度程度に加熱されることで蒸気化されて処理槽内に滞留し、処理槽内にＩＰＡの蒸気雰囲気が形成される。このような蒸気雰囲気に、洗浄後の光学素子を搬入すると、洗浄後の光学素子の物体温度は蒸気雰囲気の温度より低いため、急激に光学素子表面にＩＰＡ蒸気が凝集し、凝集したＩＰＡが光学素子表面の水分とともに落下したり揮発したりして、光学素子が徐々に乾燥されていく。また、それと共にＩＰＡ蒸気の密度が低くなる。その結果、処理槽内の上側のＩＰＡ蒸気面が低下し、光学素子の温度が上昇して表面から水分がなくなると凝集が終了し、ＩＰＡ蒸気面はもとの高さに戻る。
光学素子は、ＩＰＡ蒸気雰囲気中に所定時間保持された後、ＩＰＡ蒸気雰囲気から引き上げられ、ＩＰＡ蒸気面の上部で冷却乾燥される。
しかしながら、光学素子の形状は多様化し複雑な形状が多くなっており、これに応じて洗浄工程や乾燥工程に用いる搬送治具の形状も複雑化している。このため、光学素子表面の一部に未乾燥の溶剤が残りやすくなっている。未乾燥の溶剤が充分乾燥されない状態でＩＰＡ蒸気面の上部や処理槽外へ搬送されると、残存した溶剤がゆっくり乾燥していく間に周囲雰囲気中の汚れを取り込み、シミ不良が発生してしまうことになる。
このような乾燥シミを低減し得る蒸気乾燥装置として、例えば、特許文献１には、半導体ウエハを被処理物とする蒸気乾燥装置であって、処理槽内からの被処理物の搬出部に補助加熱乾燥手段を備えてなる蒸気乾燥装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−９８６２３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蒸気乾燥装置を光学素子の蒸気乾燥に用いるためには、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、被処理物を溶剤蒸気雰囲気から引き上げた後、補助加熱乾燥手段によって、被処理物の表面に残存した溶剤等を乾燥させることができるものの、被処理物の移動とともに溶剤蒸気が漏れないように、処理槽の上部にシャッター機構を設けているため、装置が大型化するという問題がある。また、被処理物の移動に際してシャッター機構を開閉する工程が必要となるため、被処理物の移動に時間がかかってしまい、迅速な乾燥を行うことができないという問題がある。
また、可動部を有するシャッター機構は動作時に粉塵を発生するおそれがあり、洗浄が済んだ光学素子を汚損するおそれがあるという問題がある。
【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、光学素子を迅速かつ良好に乾燥させることができる光学素子の蒸気乾燥装置および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、本発明の光学素子の蒸気乾燥装置は、光学素子に蒸気乾燥処理を施すため、溶剤蒸気が満たされる蒸気乾燥槽部と、該蒸気乾燥槽部の上部において前記溶剤蒸気を冷却する第１の冷却部と、該第１の冷却部を挟んで前記蒸気乾燥槽部の上側に設けられ、前記蒸気乾燥槽部において蒸気乾燥処理された光学素子を加熱乾燥処理する加熱乾燥槽部と、該加熱乾燥槽部を通過した溶剤蒸気を、前記加熱乾燥槽部の上側で冷却する第２の冷却部と、を備える構成とする。
【０００７】
また、本発明の光学素子の蒸気乾燥装置では、前記蒸気乾燥槽部と前記加熱乾燥槽部とは、少なくとも光学素子が昇降可能で連通された一続きの処理槽内に設けられたことが可能である。
【０００８】
また、本発明の光学素子の蒸気乾燥装置では、前記第２の冷却部は、冷却された溶剤蒸気を回収する蒸気回収部を備えることが可能である。
【０００９】
本発明の光学素子の蒸気乾燥方法は、蒸気乾燥槽部に溶剤蒸気を満たし、前記蒸気乾燥槽部の上部を冷却して前記溶剤蒸気を前記蒸気乾燥槽部内に閉じ込める溶剤蒸気閉じ込め工程と、前記溶剤蒸気が閉じ込められた後の前記蒸気乾燥槽部に未乾燥の光学素子を導入して、該光学素子に蒸気乾燥処理を施す蒸気乾燥処理工程と、前記蒸気乾燥処理が施された後の前記光学素子を前記蒸気乾燥槽部の上方に設けられた加熱乾燥槽部に移動させる移動工程と、前記加熱乾燥槽部に移動された前記光学素子に加熱乾燥処理を施すとともに、前記加熱乾燥槽部の上部を冷却して加熱時に発生する溶剤蒸気を前記加熱乾燥槽部内に閉じ込める加熱乾燥処理工程と、を備える方法である。
【００１０】
また、本発明の光学素子の蒸気乾燥方法では、前記加熱乾燥槽部に閉じ込められていた前記溶剤蒸気を液状化して回収する溶剤回収工程を備えることが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学素子の蒸気乾燥装置および方法によれば、蒸気乾燥処理を施した光学素子を加熱乾燥槽部によって加熱して加熱乾燥処理を行うとともに、加熱乾燥処理によって蒸発した溶剤を加熱乾燥槽部上で冷却することにより外部に漏れないようにすることができるため、光学素子を迅速かつ良好に乾燥させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る光学素子の蒸気乾燥装置の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光学素子の蒸気乾燥装置の動作説明図である。
【図３】本発明の実施形態の変形例に係る光学素子の蒸気乾燥装置の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の実施形態に係る光学素子の蒸気乾燥装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る光学素子の蒸気乾燥装置の構成を示す模式的な断面図である。
【００１５】
本実施形態の蒸気乾燥装置１は、図１に示すように、適宜の洗浄工程によって洗浄された光学素子１２ａを、溶剤蒸気５Ａによって乾燥させる装置である。光学素子１２ａとしては、例えば、ガラス基板、光学ガラス、光学フィルターなどの光学素子を挙げることができる。
以下では、光学素子１２ａの一例として、光学機器用レンズを乾燥させる場合の例で説明する。光学機器用レンズは、小型のものが多いため、複数個の光学素子１２ａを搬送治具１２ｂに収容して搬送し、光学素子１２ａおよび搬送治具１２ｂの両方に対して洗浄工程および乾燥工程を行うことが多い。この場合、搬送治具１２ｂと複数の光学素子１２ａとは、被洗浄物１２を構成している。
被洗浄物１２の洗浄工程は、一般に複数の工程からなるが、最終の洗浄工程では純水等によってリンスが行われる。蒸気乾燥装置１は、このようなリンスを行った後に、被洗浄物１２の表面に付着した水分を乾燥させて除去できるようにしたものである。
【００１６】
蒸気乾燥装置１は、上端に処理槽上部開口２ａを有し、鉛直方向に沿って延ばされた有底筒状の処理槽２を備え、処理槽２の底部側から、蒸気乾燥槽部２Ａ、加熱乾燥槽部２Ｂ、および処理槽出口部２Ｃがこの順に設けられたものである。
また、処理槽２の中心部には、上端の処理槽上部開口２ａと底面部との間に、少なくとも被洗浄物１２を昇降移動させることができる連通空間Ｓが設けられている。
また、蒸気乾燥装置１には、被洗浄物１２を把持し、把持された被洗浄物１２を、処理槽上部開口２ａから処理槽２の内部に出し入れするとともに、連通空間Ｓ内を鉛直方向に昇降移動させるハンドリングロボット１１が装備されている。
【００１７】
蒸気乾燥槽部２Ａは、処理槽２においてその底部を含む下端部に設けられ、処理槽上部開口２ａを通して導入された被洗浄物１２に蒸気乾燥処理を施すため、一定温度の溶剤蒸気５Ａを満たすことができるようにしたものである。
蒸気乾燥槽部２Ａの内部には、処理槽２の底部に設けられた加熱体３と、加熱体３上に配置され、液体状の溶剤５を貯留するため上側が開口された容器からなる溶剤貯留部４と、蒸気乾燥槽部２Ａの上部において溶剤蒸気５Ａを冷却する冷却管６（第１の冷却部）とが配置されている。
溶剤５は、蒸気乾燥処理に用いる適宜の有機溶剤、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）等を採用することができる。本実施形態では、一例としてＩＰＡを採用している。
【００１８】
加熱体３の構成は、加熱体３上に配置された溶剤貯留部４内に貯留された溶剤５を加熱して、蒸気乾燥処理に必要な温度の溶剤蒸気５Ａを生成することができれば特に限定されない。例えば、ヒータが内蔵されたブロック状の発熱体を採用することができる。
本実施形態では溶剤５としてＩＰＡを採用しているため、加熱体３は、溶剤５をＩＰＡの沸点である８２．４℃の近傍の温度に加熱できるようになっている。
【００１９】
冷却管６は、蒸気乾燥槽部２Ａの上部の内側において、連通空間Ｓの周囲を囲む螺旋状に設けられ、内部に、例えば、水などの冷媒を流すことができるようになっている。また、特に図示しないが、冷却管６には、冷媒の温度を制御しながら循環させるチラー装置が接続されている。
本実施形態では、冷却管６は螺旋状に２段に巻かれた金属パイプを採用している。
【００２０】
冷却管６の表面温度は、表面に接触した溶剤蒸気５Ａが結露するとともに、冷却管６の内周側に、溶剤蒸気５Ａが冷却管６を通り抜けて上昇できない程度の低温層が形成できる温度に設定する。
本実施形態では、冷却管６のチラー装置は後述する冷却管１０と共用されている。冷媒の温度はチラー装置の出口で２５℃となるように設定されている。このため、冷却管６を通過した後の冷却管１０でも充分な冷却効果が得られるようになっている。
このような構成により、冷却管６の内周側には、溶剤蒸気５Ａが、冷却管６の最上端を越えて上昇できない低温層が形成されるため、溶剤蒸気５Ａは、蒸気乾燥槽部２Ａの内部に閉じ込められることになる。
【００２１】
冷却管６の下方には、溶剤蒸気５Ａが冷却管６の表面に結露され液状に戻った溶剤を回収溶剤５Ｃとして受ける溶剤受け部７ａと、溶剤受け部７ａに受けられた回収溶剤５Ｃを装置外部に回収する回収管路７ｂとからなる蒸気回収部７が設けられている。
回収溶剤５Ｃは、本実施形態では、不図示の回収処理装置によって不純物を除去した後、清浄な溶剤５として溶剤貯留部４に投入され再利用される。
なお、この回収処理装置は、蒸気乾燥装置１に併設されていてもよいし、併設されていなくてもよい。例えば、蒸気乾燥装置１には、回収された回収溶剤５Ｃを貯める回収タンクのみを設けておき、ある程度、回収量がまとまったら回収処理装置を有する回収設備に送って不純物除去の処理を行うようにしてもよい。
【００２２】
加熱乾燥槽部２Ｂは、冷却管６を挟んで蒸気乾燥槽部２Ａの上側に設けられ、蒸気乾燥槽部２Ａにおいて蒸気乾燥処理された被洗浄物１２を、加熱手段によって加熱乾燥処理するものである。加熱乾燥槽部２Ｂにおける加熱乾燥処理は、蒸気乾燥槽部２Ａ内で充分乾燥しきれず、被洗浄物１２の表面に残存した溶剤成分を蒸発させて乾燥させるための処理である。
本実施形態では、加熱乾燥槽部２Ｂの加熱手段は、処理槽２内の冷却管６の上方において、連通空間Ｓの周囲を囲む螺旋状に設けられ、内部に温水が流されることで加熱を行う温水加温管８を採用している。温水加温管８に流す温水の温度は８０℃としている。
これにより、少なくとも、加熱乾燥槽部２Ｂに移動される被洗浄物１２を囲む範囲には、８０℃近くに加熱された空気による加熱雰囲気が形成されるようになっている。
【００２３】
処理槽出口部２Ｃは、加熱乾燥槽部２Ｂを通過した溶剤蒸気５Ｂを処理槽２の内部に閉じ込めるため、溶剤蒸気５Ｂを加熱乾燥槽部２Ｂの上側で冷却する冷却管１０（第２の冷却部）と、冷却管１０によって冷却された溶剤蒸気５Ｂを回収する蒸気回収部９とを備える。
溶剤蒸気５Ｂは、後述するように被洗浄物１２に付着した未乾燥の溶剤５から生成された溶剤蒸気５Ｅ（図２参照）がほとんどを占めるが、加熱乾燥槽部２Ｂから上方に移動しようとするすべての溶剤蒸気が含まれる。例えば、冷却管６の冷却が不十分で溶剤蒸気５Ａを回収しきれないために、もしくは被洗浄物１２の引き上げ速度が速いために、溶剤蒸気５Ａが蒸気乾燥槽部２Ａから上方に流出した場合には、この流出した溶剤蒸気５Ａも含まれる。
【００２４】
冷却管１０は、冷却管６と同様に、処理槽出口部２Ｃの内側において、連通空間Ｓの周囲を囲む螺旋状に設けられ、内部に、例えば、水などの冷媒を流すことができるようになっている。
冷却管１０は冷却管６とは独立した構成も採用することができるが、本実施形態では、不図示のチラー装置を冷却管６と共用するため、冷却管６と連結された構成を採用している。すなわち、冷却管１０の入口は冷却管６の出口と連結されており、冷却管１０の出口は、チラー装置と連結されている。これにより、チラー装置から冷却管６に流入した冷媒は、冷却管６、１０を順次流れてチラー装置に還流されるようになっている。
このような構成では、冷却管１０内の冷媒の温度は、上流側の冷却管６内の温度よりも上昇するため、冷却管６と同等以上の冷却能力を確保するため、冷却管１０の段数は冷却管６よりも増やされている。本実施形態では、冷却管１０として、４段に巻かれた螺旋状の金属パイプを採用している。
【００２５】
蒸気回収部９は、冷却された溶剤蒸気を回収するものであり、溶剤蒸気５Ｂが冷却管１０の表面に結露され液状に戻った溶剤を回収溶剤５Ｄとして受ける溶剤受け部９ａと、溶剤受け部９ａに受けられた回収溶剤５Ｄを装置外部に回収する回収管路９ｂとを備える。溶剤受け部９ａ、回収管路９ｂは、それぞれ、溶剤受け部７ａ、回収管路７ｂと同様の構成を採用することができる。
また、回収管路９ｂで回収された回収溶剤５Ｄは、回収溶剤５Ｃと同様にして再利用される。
【００２６】
また、処理槽上部開口２ａの上方には、処理槽上部開口２ａから外部に漏れる溶剤蒸気の濃度を検出し、許容濃度を越える溶剤蒸気の漏れが検知された場合に、アラーム音を鳴らして警告するともに、加熱体３および温水加温管８による加熱を停止するガス濃度計１３が設けられている。
【００２７】
次に、蒸気乾燥装置１の動作を本発明の実施形態に係る蒸気乾燥方法を中心として説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る光学素子の蒸気乾燥装置の動作説明図である。
【００２８】
本実施形態の蒸気乾燥方法は、蒸気乾燥装置１を用いて、被洗浄物１２に対して、溶剤蒸気閉じ込め工程、蒸気乾燥処理工程、移動工程、および加熱乾燥処理工程を順次行うものである。
【００２９】
溶剤蒸気閉じ込め工程は、図１に示すように、蒸気乾燥槽部２Ａに溶剤蒸気５Ａを満たし、蒸気乾燥槽部２Ａの上部を冷却して溶剤蒸気５Ａを蒸気乾燥槽部２Ａ内に閉じ込める工程である。
溶剤蒸気５Ａは、蒸気乾燥装置１において、溶剤５が貯留された溶剤貯留部４を加熱体３によって加熱することによって、溶剤５が蒸気化されることにより生成される。本実施形態では、約８２℃の溶剤蒸気５Ａが生成されるように加熱体３の加熱温度を制御している。
溶剤蒸気５Ａは、蒸気乾燥槽部２Ａ内を上昇する。
溶剤蒸気５Ａの冷却は、不図示のチラー装置から冷却管６に２５℃の冷媒を供給することによって行う。これにより、冷却管６の近傍の雰囲気が冷却され、冷却管６で囲まれた螺旋の内周側の領域に低温層が形成される。
【００３０】
冷却管６の表面まで到達した溶剤蒸気５Ａは、冷却管６の表面で熱交換して液化され、蒸気回収部７の溶剤受け部７ａに落下し、回収管路７ｂによって回収溶剤５Ｃとして回収される。
また、冷却管６の表面に到達しない溶剤蒸気５Ａも、冷却管６の高さまで上昇すると低温層の雰囲気と熱交換して冷却され、高密度となるため、溶剤貯留部４側に下降される。
このようにして、溶剤蒸気５Ａは、回収溶剤５Ｃとして回収されるか、または、蒸気乾燥槽部２Ａ内で対流するため、蒸気乾燥槽部２Ａから上方に流出することはない。この結果、蒸気乾燥槽部２Ａ内に、閉じ込められた溶剤蒸気５Ａの雰囲気が形成される。
【００３１】
次に、蒸気乾燥処理工程を行う。本工程は、溶剤蒸気５Ａが閉じ込められた後の蒸気乾燥槽部２Ａに未乾燥の被洗浄物１２を導入して、光学素子１２ａを含む被洗浄物１２に蒸気乾燥処理を施す工程である。
まず、ハンドリングロボット１１を用いて、洗浄工程が終了した被洗浄物１２を把持し、処理槽上部開口２ａから連通空間Ｓを通して下降させ、蒸気乾燥槽部２Ａに形成された溶剤蒸気５Ａの加熱雰囲気内に導入する。そして、ハンドリングロボット１１の位置を保持して、一定時間、被洗浄物１２を加熱雰囲気中に留置する。
溶剤蒸気５Ａ内に導入された被洗浄物１２は、溶剤蒸気５Ａに比して低温であるため、周囲の溶剤蒸気５Ａが被洗浄物１２の表面に凝集する。凝集した溶剤蒸気５Ａは、被洗浄物１２に付いた水分を加熱して蒸発させたり、水分を取り込んで液化し取り込んだ水分とともに落下したりする。
被洗浄物１２の温度が溶剤蒸気５Ａの雰囲気温度と熱平衡に達するまでこれらが繰り返されることによって、被洗浄物１２が乾燥されていく。すなわち、被洗浄物１２の表面の水分が、水分に含まれる汚れ成分とともに被洗浄物１２から除去されていく。
なお、本工程において、溶剤蒸気５Ａの凝集が進行するにつれて、溶剤蒸気５Ａの上側の界面である蒸気面は、一時的に低下するものの、冷却管６によって冷却されるため、蒸気面が冷却管６よりも上側に上昇することはない。したがって、溶剤蒸気５Ａは蒸気乾燥処理工程を行う間、蒸気乾燥槽部２Ａ内に閉じ込められている。
また、冷却管６の表面に到達して液化された溶剤蒸気５Ａは、蒸気回収部７によって回収溶剤５Ｃとして回収して再利用することができるため、溶剤５の消費量を低減することができる。
【００３２】
一定時間が経過したら、蒸気乾燥処理工程を終了し、次に移動工程を行う。本工程は、蒸気乾燥処理が施された後の被洗浄物１２を蒸気乾燥槽部２Ａの上方に設けられた加熱乾燥槽部２Ｂに移動させる工程である。
まず、移動に先立って、温水加温管８に８０℃の温水を循環させておき、温水加温管８で囲まれた内周側に加熱雰囲気を形成しておく。
次に、図２に示すように、ハンドリングロボット１１を上昇させて、被洗浄物１２を加熱乾燥槽部２Ｂに移動させ、温水加温管８で囲まれた連通空間Ｓの中心部に停止させる。
これにより、被洗浄物１２は、溶剤蒸気５Ａの蒸気面の上方に移動され、冷却管６による低温層を通過して、８０℃の加熱雰囲気中に移動される。
このとき、被洗浄物１２の周囲の溶剤蒸気５Ａは、低温層を通過できないため、蒸気乾燥槽部２Ａ内の溶剤蒸気５Ａは、加熱乾燥槽部２Ｂには移動されない。
また、被洗浄物１２は、溶剤蒸気５Ａ中で約８２℃に昇温されているため加熱乾燥槽部２Ｂの加熱雰囲気よりも高温である。このため、加熱乾燥槽部２Ｂ内の加熱雰囲気に水分等が含まれていても水分が被洗浄物１２に結露することはない。
【００３３】
次に加熱乾燥処理工程を行う。本工程は、加熱乾燥槽部２Ｂに移動された被洗浄物１２に加熱乾燥処理を施すとともに、加熱乾燥槽部２Ｂの上部を冷却して加熱時に発生する溶剤蒸気５Ｅを加熱乾燥槽部２Ｂ内に閉じ込める工程である。
加熱乾燥槽部２Ｂに移動された被洗浄物１２は、例えば、光学素子１２ａと搬送治具１２ｂとの間の隙間に未乾燥の溶剤５が付着されている場合がある。また、光学素子１２ａの形状が複雑な場合には、光学素子１２ａの表面の溝や凹部にも未乾燥の溶剤５が残っている場合がある。
このような未乾燥の溶剤５は、加熱乾燥槽部２Ｂ中に形成された８０℃の加熱雰囲気によって急速に蒸気化されて溶剤蒸気５Ｅが発生する。
このとき、例えば室温などの低温で徐々に蒸発する場合とは異なり、未乾燥の溶剤５に含まれた水分や汚れ成分などの不純物も、溶剤蒸気５Ｅとともに蒸発し、光学素子１２ａの表面から除去されていく。この結果、被洗浄物１２は、光学素子１２ａの表面にシミ不良などを発生させることなく乾燥される。
【００３４】
被洗浄物１２上に付着された溶剤５から発生した溶剤蒸気５Ｅは上方に拡散する。また、加熱乾燥槽部２Ｂの上方には、冷却管６を通過した冷媒が流れている冷却管１０が配置されているため、冷却管１０の内周側に低温層が形成されている。
このため、冷却管１０の表面まで到達した溶剤蒸気５Ｅは、冷却管１０の表面で熱交換して液化され、蒸気回収部９の溶剤受け部９ａに落下し、回収管路９ｂによって回収溶剤５Ｄとして回収される。これにより、加熱乾燥槽部２Ｂに閉じ込められていた溶剤蒸気５Ｅを液状化して回収する溶剤回収工程が行われている。
また、冷却管１０の表面に到達しない溶剤蒸気５Ｅも、冷却管１０の高さまで上昇すると低温層の雰囲気と熱交換して冷却され、高密度となるため、加熱乾燥槽部２Ｂ側に下降される。このため、許容濃度以上の溶剤蒸気５Ｅが冷却管１０を越えて上側に流出することはない。この結果、溶剤蒸気５Ｅは処理槽出口部２Ｃ内に閉じ込められる
また、下降した溶剤蒸気５Ｅは、加熱乾燥槽部２Ｂ内では再び加熱されるため、加熱乾燥槽部２Ｂ内を対流し、やがて冷却管１０の表面に到達して、蒸気回収部９により回収される。
このように、許容濃度以上の溶剤蒸気５Ｅが処理槽上部開口２ａから外部に流出することがないため、蒸気乾燥装置１の設置環境を良好な環境に保つことができる。
また、蒸気乾燥処理工程で未乾燥の溶剤５が被洗浄物１２上に残ったとしても、回収溶剤５Ｄとして回収して再利用することができるため、溶剤５の消費量を低減することができる。
【００３５】
被洗浄物１２の未乾燥の溶剤５が充分乾燥できたら、ハンドリングロボット１１を上昇させ、被洗浄物１２を処理槽上部開口２ａから搬出する。
以上で、被洗浄物１２の蒸気乾燥が終了する。他に乾燥させる被洗浄物１２があれば、蒸気の各工程を同様にして繰り返す。
【００３６】
［実験例１］
次に、蒸気乾燥装置１を用いて蒸気乾燥を行った具体例について実験例１および比較例１に基づいて説明する。
実験例１では、光学素子１２ａとしてφ３ｍｍの両平面レンズ、溶剤５としてＩＰＡを用い、蒸気乾燥装置１による蒸気乾燥を行った。溶剤蒸気５Ａの雰囲気温度は８２℃、蒸気乾燥処理工程の乾燥時間は４０秒、温水加温管８の加熱温度は８０℃、乾燥時間は６０秒とした。また、冷却管６、１０には２５℃の水を流して冷却を行った。
比較例１では、蒸気乾燥装置１から冷却管１０を取り外す改造を行った以外は、実験例１と同様にして蒸気乾燥を行った。
評価としては、ガス濃度計１３のアラームの発生の有無の評価と、目視による乾燥された光学素子１２ａのシミの有無の評価とを行った。
これらの実験条件および評価結果を下記の表１に示す。なお、表１において、「シミ」欄の○はシミが発生しなかったことを意味し、「濃度計アラーム」欄の○はアラーム音が鳴らなかったこと、×はアラーム音が鳴ったことを示す（後出の表２も同様）。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１に示すように、実験例１では、光学素子１２ａにシミは発生せず、ガス濃度計１３のアラーム音も鳴らなかった。
一方、比較例１では、実験例１と同様に光学素子１２ａにシミは発生しなかったが、ガス濃度計１３のアラーム音が鳴った。
このように、蒸気乾燥装置１では、蒸気乾燥処理工程に継いで加熱乾燥処理工程を行うことにより、シミを発生させることなく光学素子１２ａを乾燥させることができた。
一方、実験例１および比較例１におけるアラーム音の有無の差は、冷却管１０の有無の差である。したがって、冷却管１０を備えることで加熱乾燥時に発生する溶剤蒸気５Ｅが許容濃度を越えては処理槽２の外部に流出しないことが確かめられた。
【００３９】
以上に説明したように、本実施形態の蒸気乾燥装置１によれば、蒸気乾燥処理を施した光学素子１２ａを加熱乾燥槽部２Ｂによって加熱して加熱乾燥処理を行うとともに、加熱乾燥処理によって蒸発した溶剤蒸気５Ｅを加熱乾燥槽部２Ｂ上で冷却することにより外部に漏れないようにすることができるため、光学素子１２ａを迅速かつ良好に乾燥させることができる。さらに、本実施形態の蒸気乾燥装置１によれば、溶剤の消費量を低減することができる。
【００４０】
また、蒸気乾燥装置１では、溶剤蒸気５Ａ、５Ｅの流出を防止するため、シャッターなどの可動部を有する開閉機構を使用していないため、可動部によって発生する粉塵などが光学素子１２ａに付着することはない。このため、粉塵などの付着による光学素子１２ａの不良率を低減することができる。
また、蒸気乾燥装置１では、蒸気乾燥槽部２Ａ、加熱乾燥槽部２Ｂ、処理槽出口部２Ｃが、被洗浄物１２が昇降可能な空間である連通空間Ｓで連通される一続きの処理槽２に設けられている。このため、被洗浄物１２を連通空間Ｓ内で昇降させるのみで本実施形態の蒸気乾燥方法の各工程を実施することができる。このため、迅速、かつ効率的な蒸気乾燥を行うことができる。
また、蒸気乾燥槽部２Ａ、加熱乾燥槽部２Ｂ、処理槽出口部２Ｃが一体化されているため、装置構成が簡素であり、それぞれを別体に設けた場合に比べて、溶剤蒸気５Ａ、５Ｅが流出しにくい装置とすることができる。
【００４１】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例の蒸気乾燥装置について説明する。
図３は、本発明の実施形態の変形例に係る光学素子の蒸気乾燥装置の構成を示す模式的な断面図である。
【００４２】
本変形例の蒸気乾燥装置２０は、図３に示すように、上記実施形態の蒸気乾燥装置１の処理槽２、処理槽出口部２Ｃに代えて、処理槽２２、処理槽出口部２２Ｃを備える。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
処理槽２２は、後述する処理槽出口部２２Ｃの構成に応じて、上記実施形態の処理槽２の高さを低減したものである。
処理槽出口部２２Ｃは、上記実施形態の処理槽出口部２Ｃの冷却管１０、蒸気回収部９に代えて、冷却管２４（第２の冷却部）、蒸気回収部２３を備える。
【００４３】
冷却管２４は、処理槽出口部２２Ｃの内側において連通空間Ｓの周囲を囲む位置に、下方側から上方側に縮径する螺旋状に設けられ、内部に、例えば、水などの冷媒を流すことができるようになっている。
このため、下面側から冷却管２４を見ると、各段における冷却管２４が中心に向かう渦巻きを描いており、冷却管２４の各下面の一部が下方側に露出されている。このような構成により下方側から上昇する溶剤蒸気５Ｅは、冷却管２４の各段に接触し易くなっており、溶剤蒸気５Ｅの冷却効率を向上することができる。
また、冷却管２４は、冷却管１０に比べて最小内径が小さくなっている。このため、低温層を形成するべき範囲も狭くなっているため、低温層をより容易に形成することができる。この結果、冷却管１０と同様の冷却効果を、少ない段数で実現することが可能となっている。具体的には、本変形例では、冷却管１０より２段少ない２段に巻かれた螺旋状の金属パイプを採用している。
このため、処理槽出口部２２Ｃは、冷却管２４の段数が少なくなった分だけ高さを低く抑えることができ、蒸気乾燥装置２０の小型化を図ることができる。
【００４４】
蒸気乾燥装置２０によれば、蒸気乾燥装置１とまったく同様にして被洗浄物１２を蒸気乾燥させることができる。ただし、冷却管２４の最小内径が冷却管１０よりも小さくなっているため、搬送治具１２ｂは、冷却管２４の最小内径に合わせてサイズが調整された搬送治具１２ｃを用いる。
【００４５】
［実験例２］
次に、蒸気乾燥装置２０を用いて行った具体的な実験例２および比較例２に基づいて説明する。
実験例２は、上記実験例１の蒸気乾燥装置１を蒸気乾燥装置２０に代えたのみで、他は同様な条件で蒸気乾燥を行った例である。
比較例２では、蒸気乾燥装置２０から冷却管２４を取り外す改造を行った以外は、実験例２と同様にして蒸気乾燥を行った。
また、行った評価は、上記実験例１と同様である。
これらの実験条件および評価結果を下記の表２に示す
【００４６】
【表２】
2011196575.tif 000004
【００４７】
表２に示すように、実験例２では、光学素子１２ａにシミは発生せず、ガス濃度計１３のアラーム音も鳴らなかった。
一方、比較例２では、実験例２と同様に光学素子１２ａにシミは発生しなかったが、ガス濃度計１３のアラーム音が鳴った。
すなわち、蒸気乾燥装置２０でも、実験例１と同様に、シミを発生させることなく光学素子１２ａを完成させることができた。また、冷却管２４を備えているため、加熱乾燥時に発生する溶剤蒸気５Ｅが許容濃度を超えては処理槽２２の外部に流出しないことが確かめられた。
【００４８】
このように、蒸気乾燥装置２０は、蒸気乾燥装置１より小型であっても、光学素子１２ａを迅速かつ良好に乾燥させることができる。さらに、蒸気乾燥装置２０は、溶剤の消費量を低減することができる。
【００４９】
なお、上記の説明では、被洗浄物１２が、搬送治具１２ｂに保持された光学素子１２ａの場合の例で説明されたが、光学素子１２ａをハンドリングロボット１１によって直接保持できる場合には、被洗浄物１２は、光学素子１２ａのみであってもよい。
【００５０】
また、上記の説明では、第１および第２の冷却部が、冷媒を通す冷却管が螺旋状に巻かれた場合の例で説明したが、溶剤蒸気を冷却するとともに内周側に低温層を形成できれば、冷却部の形態はこれには限定されない。例えば、全体として円筒状に設けられ、表面に放熱フィンが形成された放熱体の内部に、冷媒を適宜循環させる流路が形成された構成などでもよい。
【００５１】
また、上記の実施形態、変形例で説明した構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１、２０  蒸気乾燥装置
２、２２  処理槽
２Ａ  蒸気乾燥槽部
２Ｂ  加熱乾燥槽部
２Ｃ、２２Ｃ  処理槽出口部
２ａ  処理槽上部開口
３  加熱体
４  溶剤貯留部
５  溶剤
５Ａ、５Ｂ、５Ｅ  溶剤蒸気
５Ｃ、５Ｄ  回収溶剤
６  冷却管（第１の冷却管）
７、９、２３  蒸気回収部
８  温水加温管
１０、２４  冷却管（第２の冷却管）
１２  被洗浄物
１２ａ  光学素子
１２ｂ  搬送治具
１３  ガス濃度計
Ｓ  連通空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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