JPH06500411A - エミッションなしに、特にｆｃｋｗの放出なしに精密光学装置または精密光学部品を清浄する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 エミッションなしに、特にＦＣＫＷの放出なしに精密光学装置または精密光学部 品を清浄する方法本発明は、有機溶媒を使用せずに、従って有害なエミッション を発生させずに、精密光学装置または精密光学部品を清浄する方法に関するもの である。特にＦＣＫＷ（Ｆｌｕｏｒ−Ｃｈｌｏｒ−Ｋｏｈｌｅｎｖａｓｓｅ＋ｓ ＋ｏｆｆｅ　フッ素・塩素・炭化水素）を発生させない清浄工程に関するもので ある。

精密光学装置の分野では、レンズ、プリズム及び他の光学部品を清浄するための 方法として古典的な超音波清浄方法を適用することが長年知られている。この場 合、水による清浄段階に続いて脱水処理と乾燥処理とが行われる。水による清浄 段階では、例えば、温度調整され湿潤剤を含んだ浴、或いは伝導率が１０μｓの 消イオン水を含んだ浸漬洗浄浴が使用される。脱水段階では、アルコール／イソ プロパツールから成る浸漬浴が使用される。

乾燥段階では、トリクロルエテンを用いた浸漬浴処理、またはトリクロルエテン 蒸気を用いた蒸気浴処理が行われる。乾燥は、例えば熱風を供給することにより ５０℃ないし８０℃の温度で行われる。この古典的な超音波清浄方法の欠点は、 主に、アルコールを使用する場合に爆発の危険があること、水と混合しやすいの で本来の望ましい脱水効果が得られず、ガラス表面上にある水の膜の厚さが温度 とガラス表面の物理化学的特性とに応じて減少するにすぎないことである。その 結果、研磨されたガラス表面が著しく腐食することも欠点であり、このことは特 にアルコール蒸気による処理の場合に言える。トリクロルエテンを使用すると、 申し分なく乾燥させるために多大な装置コストを要する。さらに、重金属の触媒 作用により生じる塩酸によって、ガラス表面が著しく腐食することがある。最後 に、いわゆる“安定剤”は、ガラス表面のコーティング、接着、または塗装処理 に支障を来す層を形成させる。その結果、処理された光学部品の接着性または耐 熱性が著しく低下する。

さらに、上記使用目的のための超音波清浄装置が知られている。この種の清浄装 置では、水溶液で前処理した後、アルコールまたはイソプロパツールを使用する 脱水段階が行われる。この場合、ガラス表面に付着している水の膜は希釈効果に よってではなく、排水によって離隔される。その際、例えば乳化剤を含んでいる ＦＣＫＷが重要な役割をする。

ＦＣＫＷの使用量を激減させねばならない必然性、厳密に言えば、ＦＣＫＷ及び 塩素を含む他の化合物を全く使用しないようにしなければならない必然性が、長 年知られている“古典的な”方法を再び復活させた。別の見方をすれば、地球規 模の生態学的理由から５０年ないし６０年来知られている方法に戻ったというこ とは、技術的には後退したことを意味する。しかしながらここで強調せねばなら ないのは、アルコール、ケトン、ケトエステル、エーテルなどの公知の溶媒は化 学的に安定なガラス類にしか適用できないことである。一方これまで知られてい るすべての方法は、上記の環境上の欠点ばかりでなく、次のような欠点をも有し ている。即ちガラスの種類に応じたガラス表面の清浄性の点でしばしば満足なも のが得られず、上記溶媒を使用してガラス表面を処理すると著しく腐食し、よっ て品質を著しく損なうことになる。

従って本発明の課題は、光学用の精密部品の環境に適した清浄方法を提供し、そ の際化学的安定性の少ない、または化学的安定性を低減させた種類のガラスをも 清浄できるような清浄方法を提供することである。特に、使用される処理浴から なんら物質が放出されないように、とりわけＦ　ＣＫ　Ｗが放出されないように この種の清浄方法を構成することである。

上記の課題は、本発明によれば、冒頭で述べた種類の方法において請求項１の特 徴部分によって解決される。

有利な構成は請求項２以下に記載されている。本発明による方法が適用される精 密光学装置または光学部品または光学部品群は、例えば光学ガラス、プラスチッ ク、金属、或いは非有機結晶または有機結晶から成っている。

清浄工程は、前処理工程（前段階）と主清浄工程とに分けることができる。まず 、湿潤剤としての界面活性剤を添加し緩衝剤で処理した水道水を含む浴の中で清 浄が行われる。この場合通常のｐＨ緩衝ではなく、０．５ないし２重量パーセン トの塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び（または）塩化アン モニウムを使用した一定イオン濃度の緩衝である。イオン濃度は、清浄されるべ きガラスの種類に応じて上記範囲内で最適にさせることができる。前記清浄浴は 転勤せしめられ、その際付加的に微細濾過が行われる。特に有利なのは、周波数 と振幅とを可変な超音波浴を使用することであり、このような超音波浴を使用す ると、一定の周波数域を連続的に作用させることができる。

前処理工程の第２段階では、緩衝剤で処理した水道水を含む浴の中での洗浄が行 われる。この浴は湿潤剤を含まない。前処理工程の段階（ａｌ）と（ａ２）は、 ガラスの中に含まれているアルカリイオンを浸出させるために用いる（ガラスの “腐食”の低減）。次に、化学的成分と適用パラメータとに関して前処理工程の 段階（ａｌ）の浴と同じ清浄浴での処理が行われる。次に、化学機構及び適用パ ラメータに関して前処理工程の段階（ａ２）の洗浄浴と同じ浴での洗浄が行われ る。次に、緩衝剤で処理され消イオンされた水を含む浴での洗浄が行われる。

最後に、このようにして前処理されただ光学部品は消イオン水のシャワー線で“ シャワー洗浄“される。この場合、緩衝剤で処理された消イオン水はガラス表面 から残らず離隔される。このようにしてガラス表面上での塩残滓の集積が効果的 に阻止される。

以後の清浄工程では、有機不純物と界面活性剤の残滓とが二酸化炭素（ＣＯ２） にまで分解される。この工程は、短波長の紫外線、または高加速度電子線、また はグロー放電により行われる。この場合にその都度選択される処理雰囲気は、常 圧の酸素雰囲気、または５ｂａｒ以下の酸素雰囲気、またはオゾン雰囲気（無圧 ）、またはオゾン雰囲気（２ｈａ＋以下）である。次に、有機基との反応、ガラ ス表面における分解反応、表面形状の変化（干渉計を用いる）に関しガラス表面 が調べられる。

次に本来の主処理工程が行われる。この主処理工程では、非揮発性で疎水性の反 応性物質であって工程段階（ａ）及び（ｂ）で述べた条件のもとにガラス表面上 に１０ないし１１００ｎ厚のフィルム層を形成させる反応性物質を用いて、或い は非揮発性で疎水性の物質であって工程段階（ｂ）で述べた条件のもとに容易に 分解可能な物質を用いて、ガラス表面上で水の排出が行われる。

次に、ガラス表面が紫外線及び（または）電子線によるフィルム形成により封印 され、次に最終的にガラス表面のコーティングが行われる。この場合、グロー放 電によりガラス表面の封印層が金属酸化物（例えば５ｉＯ２）に分解されるか、 或いはグロー放電によりガラス表面の封印層が活性化される。

本発明による清浄方法の変形例によれば、主処理工程の個々の段階は次のように 構成される。まず、特に水による前処理工程の際にガラス表面上に蓄積していた 水を、非揮発性で疎水性の容易に分解可能な溶媒を用いて排除させる。次に、紫 外線または電子線を放射することにより、排除された水の分解または二酸化炭素 （ＣＯ２）への転移を行う。これは、酸素雰囲気またはオゾン雰囲気の中で行う 。最後にガラス表面をコーティングする。この場合、グロー放電により、ガラス 表面上の封印層を金属酸化物（例えば５ｉＯ２）に分解させるか、もしくはグロ ー放電により、ガラス表面上の封印層を活性化させる。

本発明の他の変形例によれば、主処理工程において次のような構成も可能である 。まず、清浄されるべき部品を、約−２０℃の温度と約０　、００１ｍｂａｒの 圧力で冷凍乾燥処理する。次に第２の段階として、紫外線または電子放射による 精密洗浄と、酸素雰囲気またはオゾン雰囲気でのグロー放電を行う。前述の非揮 発性で疎水性の物質は珪素有機化合物、例えばポリシランまたはポリシロキサン 、もしくは過フッ化化合物（ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｅｒ＋ｅＶｅｒｂｉｎｄｕｎｇ ｅｎ　）である。

本発明による方法の特に好ましい変形例によれば、プラズマを作用させて、清浄 されるべき光学部品のガラス表面のアルカリイオンを欠乏化させることにより、 該ガラス表面上での排水を行う。光学部品が金属またはプラスチックから成る部 品である場合には、全清浄工程を行った後に光学部品を組み立てて完全な器具も しくはモジュールを形成させる（“組み立て直前の清浄”）。なお、光学部品が 光学ガラスから成っている場合にはコーティングを行う。例えば光学パテまたは 少なくとも一つのコーティング層を塗布する。

本発明にしたがってエミッションのない清浄方法を実施するため、他の中間的な 変形例も可能である。例えば、請求の範囲に記載されているような主処理工程に おける個々の段階を互いに交換させることもできる。

国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　シエーラー　フリードリヒドイツ連邦共和国　デー・６３３６ 　ゾルムス・ニーダ−ビール　ウルメンシュトラーセ１３

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．精密光学装置または精密光学部品をエミッションなしに清浄する方法におい て、以下の工程を含むこと、即ち （ａ）以下の段階から成る前処理工程：（ａ１）湿潤剤としての界面活性剤を添 加し緩衝剤で処理した水道水を含む浴の中での清浄段階であって、付加的な微細 濾過を行いながら浴を転動させ、有利には周波数と振幅とを可変な超音波による 作用が伴う清浄段階； （ａ２）湿潤剤を含まず緩衝剤で処理した水道水による洗浄段階であって、同時 に真水微細濾過を行い、且つ段階（ａ１）に従って超音波による作用が伴う洗浄 段階； （ａ３）前記段階（ａ１）による新たな清浄段階；（ａ４）前記段階（ａ２）に よる新たな洗浄段階；（ａ５）前記段階（ａ１）に従って超音波を作用させなが ら、緩衝剤で処理した消イオン水で洗浄する段階； （ａ６）真水微細濾過しながら消イオン水でシャワー処理する段階； （ｂ）有機不純物及び界面活性剤残滓を、（ｂ１）短波長の紫外線または （ｂ２）高加速度電子線または （ｂ３）グロー放電 を用いて二酸化炭素まで分解または転移させる段階であって、 （ｂ４）無圧の酸素雰囲気または （ｂ５）５ｂａｒ以下の圧力の酸素雰囲気または（ｂ６）無圧のオゾン雰囲気ま たは （ｂ７）２ｂａｒ以下の圧力のオゾン雰囲気を発生または維持させながら分解ま たは転移させる段階； （ｃ）ガラスからなる光学装置または光学部品の境界面を （ｃ１）有機基との反応に関して、 （ｃ２）ガラス表面での分解反応に関して、（ｃ３）表面温度の変化に関して、 検査する段階； （ｄ）以下の段階から成る主処理工程：（ｄ１）非揮発性で疎水性の反応性物質 であって前記段階（ａ）及び（ｂ）における条件のもとにガラス表面上に１０な いし １００ｎｍ厚のフィルム層を形成させる反応性物質を用いて、或いは非揮発性で 疎水性の物質であって前記段階（ｂ）における条件のもとに容易に分解可能な物 質を用いて、ガラス表面上の水を排除する段階； （ｄ２）紫外線または電子線によってフィルムを形成させることによりガラス表 面を封印する段階； （ｄ３）グロー放電によりガラス表面の封印層を金属酸化物に分解させるか、或 いはグロー放電によりガラス表面の封印層を活性化させる、ガラス表面のコーテ ィング段階； を含むことを特徴とする方法。
2. ２．主処理工程が以下の段階を含んでいること、即ち（ａ）非揮発性で疎水性の 容易に分解可能な溶媒を用いてガラス表面上の水を排除する段階；（ｂ）排除し た水を、酸素雰囲気またはオゾン雰囲気の中で紫外線または電子線により二酸化 炭素へ分解または転移させる段階； （ｃ）前記段階（ｃ３）に従ってガラス表面をコーティングする段階； を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ３．主処理工程が以下の段階を含んでいること、即ち（ａ）約−２０℃の温度と 約０．００１ｍｂａｒの圧力で冷凍乾燥させる段階； （ｂ）紫外線または電子線を用いて精密清浄し、酸素雰囲気またはオゾン雰囲気 でグロー放電させる段階； を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. ４．前記段階（ｄ１）における非揮発性で疎水性の物質が珪素有機化合物、例え ばポリシランまたはポリシロキサン、もしくは過フッ化化合物であることを特徴 とする、請求項１から３までのいずれか１つに記載の方法。
5. ５．プラズマを作用させて有利にはアルカリイオンに乏しいガラス表面を生じさ せることにより該ガラス表面上の水を排除させることを特徴とする、請求項１か ら４までのいずれか１つに記載の方法。
6. ６．主処理工程の終了後、清浄されたガラス表面をコーティングすること、例え ばパテ層または反射防止層を塗布することを特徴とする、請求項１から５までの いずれか１つに記載の方法。