JP2009179528A - ガラス塊の製造方法及びガラス塊製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融ガラスの落下距離の延長を抑え、又は落下距離を短くしつつ、所望の組成を有するガラス塊をより確実に製造できるガラス塊の製造方法及びガラス塊製造装置を提供する。
【解決手段】ガラス塊の製造方法は、流路より溶融ガラスの液滴を落下しガラス塊を形成するガラス塊の製造方法であって、落下軌道の周囲から前記流路から離脱した後の液滴の落下軌道に向けて、流体を噴射する流体噴出工程を含むものである。また、ガラス塊製造装置は、溶融ガラスを滴下し又は流下する流路と、鉛直方向に等しい位置かつ前記溶融ガラスの落下軌道を囲んで水平方向に対称形状となる位置から、前記流路から離脱した後の液滴の落下軌道に向けて、略均等に流体を噴射する流体噴出装置と、を含むものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス塊の製造方法及びガラス塊製造装置に関する。

従来、ＤＶＤ、ＣＤ、及び光磁気ディスク等の光ピックアップレンズ、カメラ付携帯電話用レンズ、光通信用レンズ、光学機器等に用いられるレンズ、並びにＬＥＤ用レンズ部材等は、研磨により直接ガラスを球面加工して形成してきた。しかし、研磨には多大なコストがかかり、多くの時間を要した。そのため、微小な球状のガラスであるプリフォームから、精密プレスによりレンズを成形することが多くなり、球状に近い粒状のガラスを製造する技術が急速に求められている。

プリフォームをはじめ、球状に近い粒状のガラスを、高精度にかつ安価で大量に生産する方法として、溶融ガラスの液滴を落下する際に冷却しつつ粒状に整え、落下した液滴を地上で受けて回収する方法が検討されてきた。

ここで、特許文献１には、溶融ガラスをノズルから連続流として流下し、流下した溶融ガラスが落下する間に液滴状のガラス塊に変化した後に、これらガラス塊を回収し、プリフォームを製造する方法が開示されている。

特許文献２には、溶融ガラスに振動を付与しながら、溶融ガラスを保持する保持容器に設けられたオリフィスより溶融ガラスを気相中に排出して液滴を形成し、この液滴を落下させながら凝固させる球状ガラスの製造方法が開示されている。

特許文献３には、ノズル先端から溶融ガラスを滴下し、この溶融ガラスの液滴の表面温度が軟化温度より低い温度になるまで落下する、略球状のガラスゴブの製造方法が開示されている。
特開平０９−２３５１２２号公報 特開２００３−１０４７４４号公報 特開昭６１−１４６７２１号公報

しかしながら、特許文献１で開示された方法では、溶融ガラスをノズルから流下する際に、溶融ガラスを連続流として流下するには、ほぼ層流状態の連続流で流下する必要がある。このため、溶融ガラスを流下するノズルを細くする必要があり、形成されるガラス塊は小さくならざるを得なかった。その点、特許文献２及び特許文献３のように溶融ガラスをノズルから滴下する方法では、ノズルにおける流れの状態によらず、溶融ガラスの表面張力によって液滴の大きさが決まるため、形成されるガラス塊も大きくすることができるが、特に大きなガラス塊を形成するときには溶融ガラスの落下距離をより長くする必要があるため、落下による衝撃でガラス塊が破損しやすくなる問題点があった。

さらに、特許文献１〜３で開示された方法では、ノズルから流出したときの状態によっては、溶融ガラスが落下する軌道に振れが生じるため、落下したガラスの中には回収しきれないものが存在する問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、溶融ガラスの落下距離の延長を抑え、又は落下距離を短くしつつ、所望の組成を有するガラス塊をより確実に製造できるガラス塊の製造方法及びガラス塊製造装置を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、溶融ガラスの液滴又は連続流の落下軌道に向けて流体を噴射することによって、溶融ガラスの落下距離の延長を抑え、又は落下距離を短くしつつ、所望の組成を有するガラス塊をより確実に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

（１） 流路より溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流を流下することによりガラス塊を形成するガラス塊の製造方法であって、落下軌道の周囲から前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて、流体を噴射する流体噴出工程を含むガラス塊の製造方法。

（２） 流体を、鉛直方向に等しい位置及び／若しくは前記液滴又は前記連続流の落下軌道を囲んで水平方向に対称形状となる位置から、前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて、略均等に噴射する（１）記載のガラス塊の製造方法。

（３） 前記流体噴出工程を異なる高さで複数回行う（１）又は（２）記載のガラス塊の製造方法。

（４） 噴射する前の流体を冷却する工程をさらに含む（１）から（３）のいずれか記載のガラス塊の製造方法。

（５） 前記流路に向かう流体の流れを制限する工程をさらに含む（１）から（４）のいずれか記載のガラス塊の製造方法。

（６） 前記流路に向かう流体の流れを遮蔽する工程をさらに含む（５）記載のガラス塊の製造方法。

（７） 液体の微小飛沫に前記液滴又は前記連続流を通す工程をさらに含む（１）から（６）のいずれか記載のガラス塊の製造方法。

（８） 前記液体が水である（７）記載のガラス塊の製造方法。

（９） （１）から（８）のいずれか記載の方法により製造されるガラス塊を精密プレス成形する工程を含む光学素子の製造方法。

（１０） （１）から（８）のいずれか記載の方法により製造されるガラス塊を成形する工程を含むＬＥＤ用レンズ部材の製造方法。

（１１） 溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流を流下する流路を有する溶融ガラス滴下装置に対して、前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて流体を噴射するように流体噴出手段を設ける工程を含むガラス塊製造装置の組立方法。

（１２） 溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流として流下する流路と、前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて流体を噴射する流体噴出装置と、を含むガラス塊製造装置。

本発明によれば、溶融ガラスの液滴又は連続流の落下軌道に向けて流体を噴射することにより、溶融ガラスがガラス塊に変化する冷却速度が高まる。このため、溶融ガラスの落下距離の延長を抑え、又は落下距離を短くしつつ、所望の組成を有するガラス塊をより確実に製造することのできるガラス塊の製造方法及びガラス塊製造装置を提供することができる。

本発明のガラス塊の製造方法は、流路より溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流を流下することによりガラス塊を形成するガラス塊の製造方法であって、落下軌道の周囲から、流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて、流体を噴射する流体噴出工程を含む。

また、本発明のガラス塊製造装置は、溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流として流下する流路と、鉛直方向に等しい位置かつ前記溶融ガラスの落下軌道を囲んで水平方向に対称形状となる位置から、前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて、略均等に流体を噴射する流体噴出装置と、を含む。

以下、本発明のガラス塊製造装置及びガラス塊の製造方法の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。

［ガラス塊製造装置］
図１は、本発明のガラス塊製造装置１の概略を示した図である。本発明のガラス塊製造装置１は、溶融ガラスＡの液滴６を滴下し又は連続流を流下する流路４２と、流路４２から離脱した後の液滴６又は連続流の落下軌道６１に向けて流体を噴射する流体噴出手段として流体噴出装置２を有する。

流体噴出装置２は、流路４２から離脱した溶融ガラスＡの落下軌道６１の周囲から、落下軌道６１に向けて流体を噴射する装置である。この流体噴出装置２は、例えば図２に示すように、噴射口２１と、流体供給源２４と、これら噴射口２１及び流体供給源２４を接続する配管２３及び２５とから構成され、流体供給源２４からの流体を、配管２３及び２５を通じて噴射口２１から噴射することができる。なお、本実施形態及び図２においては、流路４２から落下する溶融ガラスＡを落下する態様として、液滴６を滴下する態様を例示しているが、これに限定されるものではなく、流路４２から溶融ガラスＡの連続流を流下してその後に液滴６に自然に分離してもよい。すなわち最終的に冷却手段に落下するまでに液滴状のガラスとなっていればよい。

ここで、噴射口２１は、流体を噴射する部材であり、落下軌道６１の周囲から落下軌道６１に向けて流体を噴射するように設けられる。噴射口２１は複数設けられていることが好ましく、これら複数の噴射口２１が各々鉛直方向に等しい位置及び／若しくは溶融ガラスＡの液滴６又は連続流の落下軌道６１を囲んで水平方向に対称形状となる位置に配置することがより好ましい。これら複数の噴射口２１から流体の噴射方向に向けて延長した線が、落下軌道６１に対して各々略等しい角度θを有することが最も好ましい。複数の噴射口２１を鉛直方向に等しい位置に配置することにより、流体噴出装置２を鉛直方向により薄くすることができる。また、複数の噴射口２１を、落下軌道６１を囲んで水平方向に対称形状となる位置に配置することにより、噴射する流体によって作用する水平方向の力が打ち消されるため、落下軌道６１の振れを全体的に小さくした状態で、流体噴出装置２から液滴６又は連続流を落下することができる。さらに、複数設けられた噴射口２１からの延長線と落下軌道６１とがなす角度θを各々略等しくすることにより、各々の噴射口２１から噴射した流体が互いにぶつかり合って上下方向に流れていくため、落下軌道６１を流体のぶつかり合う位置に近づけることができる。

噴射口２１と落下軌道６１との間隔は、１〜２０ｃｍであることが好ましく、１〜１０ｃｍであることがより好ましく、１〜５ｃｍであることが最も好ましい。噴射口２１と落下軌道６１との間隔を１ｃｍ以上とすることにより、溶融ガラスＡの落下軌道６１が乱れたときに、流体噴出装置２と液滴６又は連続流との接触を低減することができる。一方、噴射口２１と落下軌道６１との間隔を２０ｃｍ以下とすることにより、液滴６又は連続流と接触せずに拡散する流体が減少するため、噴射口２１から噴出すべき流体の量を低減することができる。

流体噴出装置２のハウジング２２のうち落下軌道６１と対向する面の厚さは、０．５〜１０ｃｍであることが好ましく、１〜８ｃｍであることがより好ましく、２〜７ｃｍであることが最も好ましい。さらに、落下軌道６１に対向する面の厚さを特に０．５ｃｍ以上とすることにより、噴射口２１から噴射した流体が上下方向に流れやすくなるため、噴射した流体による液滴６又は連続流への水平方向の影響を小さくすることができる。一方、落下軌道６１に対向する面の厚さを１０ｃｍ以下とすることにより、流体から流体噴出装置２への熱の移動が少なくなるため、溶融ガラスＡの冷却効率の低下を抑制することができる。なお、ハウジング２２の材質は、噴射口２１及び配管２３の内部で生じる圧力、流体による材質変化、及び、飛散した高温な溶融ガラスＡによる変形に耐えられる材質であればよく、例えば、金属やプラスチック等の公知の材質を用いることができる。

流体噴出装置２と流路４２との間隔Ｄ_１は、１〜８０ｃｍであることが好ましく、５〜５０ｃｍであることがより好ましく、６〜２０ｃｍであることが最も好ましい。間隔Ｄ_１を１ｃｍ以上とすることにより、流路４２にぶつかる流体が少なくなるため、流体がぶつかることによる流路４２及び流路先端４１の温度低下を抑えることができる。一方、間隔Ｄ_１を８０ｃｍ以下とすることにより、流体噴出装置２と落下軌道６１が振れた液滴６又は連続流との接触を低減することができる。なお、間隔Ｄ_１は、流路４２の下端と、ハウジング２２のうち落下軌道６１と対向する面の上端との垂直方向の間隔を指す。

また、流体噴出装置２は異なる高さに複数設けることが好ましい。流体噴出装置２を複数設けることにより、流体噴出工程を複数回行うことができる。ここで、複数の流体噴出装置２を設ける間隔Ｄ_２は、１〜５０ｃｍであることが好ましく、３〜３５ｃｍであることがより好ましく、５〜２０ｃｍであることが最も好ましい。間隔Ｄ_２を１ｃｍ以上とすることにより、流体噴出装置２から噴出した流体が溶融ガラスＡから奪った熱を効率よく逃がすことができる。一方、間隔Ｄ_２を５０ｃｍ以下とすることにより、溶融ガラスＡの落下軌道６１が乱れたときに、下方の流体噴出装置２と液滴６又は連続流との接触を低減することができる。なお、この流体噴出装置２は、ガラス塊製造装置１の中に何個設けてもよい。また、間隔Ｄ_２は、ハウジング２２のうち落下軌道６１と対向する面の下端と、落下軌道６１に沿った下方で隣接する流体噴出装置２のハウジング２２のうち落下軌道６１と対向する面の上端との垂直方向の間隔を指す。

流体噴出装置２の噴射口２１と流路４２との間には、例えば図４に示すような遮蔽板２６を設けることが好ましい。遮蔽板２６を設けることで、流体噴出装置２から上方向に向かう流体を制限して遮蔽することができる。ここで、遮蔽板２６は、図４のようにハウジング２２の上に載置して設けてもよく、ハウジング２２と一体的に設けてもよい。また、遮蔽板２６は、最も上方に設けられた流体噴出装置２のみに設けてもよい。

流路４２は、溶融ガラスＡを流路先端４１へと誘導し、流路先端４１から溶融ガラスＡを滴下し又は連続流として流下するものである。これにより、球状に成形されたガラス塊を得ることができる。流路４２及び流路先端４１としては、公知のガラス流出用ノズルの形状が使用できる。そして、この流路先端４１は、流路４２と連通するように、流路４２に接続する。ここで、流路先端４１は流路４２と一体となっていてもよい。

これらの流路４２及び流路先端４１には、図示しない加熱手段が設けられていることが好ましい。これにより、流路４２内の溶融ガラスＡの粘度が一定になり、一定量の溶融ガラスＡが流路先端４１から流出するため、一定の質量を有する球状粒を成形し易くすることができる。それとともに、流路４２及び流路先端４１が加熱されるため、流路４２及び流路先端４１の中で溶融ガラスＡが溶融した状態を保つことができる。

ここで、溶融ガラスＡは、例えば図１に示すように、上述の流路４２及び流路先端４１の他に、流路４２が下部に設けられた保持容器５１と、保持容器５１を支持して加熱する炉体５２と、を備えるガラス塊製造装置１を用いて作製することが好ましい。

保持容器５１は、溶融ガラスＡを作製して保持するものであり、例えば、耐火物容器、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝、イリジウム坩堝等の公知の保持容器を用いることができる。

この保持容器５１には、原料投入口５３が設けられている。原料投入口５３が閉じたときには、保持容器５１が密閉状態となることが好ましく、特に保持容器５１の内部の圧力を調整する圧力調整手段（図示せず）を保持容器５１に設ける場合には、保持容器５１が耐圧性を備えることがより好ましい。保持容器５１が耐圧性を備えることにより、圧力調整手段による加圧又は減圧に耐えることができる。なお、本実施形態では、原料投入口５３から原料が投入される構成としたが、これに限定されるものではなく、原料投入口５３から溶融ガラスが投入される構成であってもよい。

さらに、この保持容器５１には、ヒータ及び／又は攪拌機５４が設けられていることが好ましい。保持容器５１にヒータが設けられることで、保持した溶融ガラスＡを所定温度に保つことができる。また、保持容器５１に攪拌機５４を設けることで、溶融ガラスＡを攪拌して均質化することができる。

炉体５２は、保持容器５１の周囲を覆う耐火レンガ等の耐熱材からなり、図示しないタワーによって高所に設置される。炉体５２の材質等は、保持容器５１の温度に耐えることができれば、特に限定されない。

このガラス塊製造装置１には、図１に示すように、さらに落下したガラスを冷却する冷却手段を用いることが好ましい。冷却手段としては、例えば溶媒３２を充填した液体槽３１が挙げられる。ここで、液体槽３１は、溶媒３２を保持できる容器であればよく、例えば、金属やプラスチック等の公知の液体槽を使用することができる。また、液体槽３１の中に気体噴出口（図示せず）を設けることが好ましい。気体噴出口を設けることにより、液体槽３１に充填した溶媒３２の液面に気泡が形成される。このため、液面からガラスへと伝わる落下衝撃が気泡により軽減される。

［ガラス塊の製造方法］
本発明のガラス塊の製造方法は、溶融ガラスＡの液滴６又は連続流が落下する落下軌道６１の周囲から、流路４２から離脱した後の液滴６又は連続流の落下軌道６１に向けて、流体を噴射する流体噴出工程を有するものであり、例えば図１に示すような、上述のガラス塊製造装置１を用いて製造することができる。なお、上述した内容と重複する箇所については説明を省略する。

溶融ガラスＡは、例えばガラス原料を溶融して保持容器５１にて保持し、この保持容器５１から流路４２及び流路先端４１を経て、溶媒３２に向けて滴下し又は連続流として流下する。

溶融ガラスＡを保持容器５１にて保持する際には、攪拌機５４を回転させて、攪拌翼により溶融ガラスＡを攪拌し均質化することが好ましい。ここで、溶融ガラスＡは、他の溶融手段によってガラス原料を溶融して作製した後に保持容器５１に移し替えてもよく、保持容器５１の中でガラス原料を溶融して作製してもよい。

また、溶融ガラスＡを滴下し又は連続流として流下する際には、保持容器５１の内部の圧力を調整する圧力調整手段を作動して、溶融ガラスＡが流路先端４１から流出する量を調整することが好ましい。より具体的には、圧力調整手段を用いて、保持容器５１の中を加圧して溶融ガラスＡの流路４２への流出量を増加し、保持容器５１の中を減圧して溶融ガラスＡの流路４２への流出量を減少することができる。

流路４２から離脱した後の溶融ガラスＡの液滴６又は連続流の落下軌道６１に向けて、流体を噴射する流体噴出工程を行うことが好ましい。この流体噴出工程は、例えば流体噴出装置２を設けることにより行うことができる。落下軌道６１に向けて流体を噴射することにより、溶融ガラスＡの液滴６又は連続流に流体が接触し、この液滴６又は連続流の有する熱が奪われ、溶融ガラスＡの冷却速度が高められるため、短い落下距離でガラス塊を作製することができる。

この流体を、落下軌道６１の周囲から噴射口２１を介して噴射することが好ましく、鉛直方向に等しい位置及び／又は落下軌道６１を囲んで水平方向に対称形状となる位置から落下軌道６１に略均等に噴射することがより好ましい。このような位置から略均等に流体を噴射することにより、溶融ガラスＡの冷却速度が均等に高まり、ガラス塊の組成の偏りが抑えられるため、均一な組成を有するガラス塊をより確実に製造することができる。

この流体噴出工程は、異なる高さで複数回行うことが好ましい。流体噴出工程を複数回行うには、例えば複数の流体噴出装置２を設けることにより行うことができる。流体噴出工程を複数回行うことにより、溶融ガラスＡの冷却効率がより高められるため、より短い落下距離でガラス塊を作製することができる。

流体噴出工程において噴射する流体としては、溶融ガラスＡと混合せず、かつ、溶融ガラスＡよりも低温で流動性を有する液体、気体、又は超臨界流体を用いることが好ましい。その中でも、液滴６又は連続流から熱を吸収した後で容易に落下軌道６１から離脱できるため、流体として気体を用いることがより好ましく、コスト面から流体として圧縮空気を用いることが最も好ましい。

この流体に対しては、流体噴出装置２から噴出する前に冷却する工程を行うことが好ましい。流体を冷却する工程は、例えば空冷や水冷等により行うことができる。流体を冷却した後で液滴６又は連続流に噴射することにより、冷却した流体によって液滴６又は連続流の熱が効率よく奪われるため、溶融ガラスＡの冷却効率をより高めることができる。

こうした流体噴出工程に加えて、流体噴出装置２から流路４２に向かう流体の流れを制限する工程を行うことが好ましく、流路４２に向かう流体の流れを遮蔽する工程を行うことがより好ましい。流体の流れを制限し及び／又は遮蔽する工程は、例えば流体噴出装置２に遮蔽板２６を設けることにより行うことができる。流路４２に向かう流体の流れを制限し及び／又は遮蔽することにより、流路４２の温度低下が抑制され、溶融ガラスＡに含まれる成分の結晶化が抑えられる。このため、流路４２から滴下し又は流下する液滴６又は連続流の組成及び径の均一性を高めることができる。

流路先端４１から滴下した溶融ガラスＡは、落下しながら重力及び表面張力により球状に成形される。このとき、液滴６又は連続流を液体の微小飛沫の中に通しながら落下することが好ましい。液滴６又は連続流を液体の微小飛沫の中に通すことで、微小飛沫が液滴６又は連続流に徐々に付着して冷却するため、ガラス塊の組成等への悪影響を抑えつつ、溶融ガラスＡの冷却効率をより高めることができる。液体の微小飛沫としては水のミストを用いることがより好ましい。熱容量が大きい水をミストの状態で用いることで、溶融ガラスＡの冷却効率をさらに高めることができる。

落下により球状に形成されたガラスを、冷却手段を用いて略球状のまま冷却することが好ましい。ここで、冷却手段は、例えば液体槽３１に充填した溶媒３２で受けることが好ましく、液面に気泡を生じた溶媒３２でガラスを受けることがより好ましい。ガラスを溶媒３２で受けることにより、ガラスが溶媒３２の液面に衝突する際の落下衝撃が吸収されるため、落下したガラスが液面に接触したときの落下衝撃を軽減することができる。なお、溶媒３２の代わりにスポンジ等の緩衝材を用いてガラスを受けてもよい。

液体槽３１に充填する溶媒３２としては、落下したガラスと反応しにくく、かつ、落下したガラスを冷却することができれば特に限定されず、例えば、水、アルコール類、油等公知の種々の液体を用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。その中でも、熱容量が大きく、ガラスを効率良く冷却することができるため、水又はアルコール類若しくはその混合物等を用いることがより好ましい。その中でも特に、回収したガラス塊を洗浄することなく乾燥させ、又は、簡単に洗浄して乾燥させ、プリフォーム材又はレンズ等の光学素子として使用できるため、アルコール類を用いることが最も好ましい。アルコール類としては、エタノール、イソプロピルアルコール等の公知のアルコールが使用できる。

また、液体槽３１に充填する溶媒３２を加熱することも好ましい。溶媒３２を加熱することで、液体槽３１に回収されるガラス塊の温度と溶媒３２との温度差が小さくなるため、これらの温度差による影響を少なくすることができる。

冷却した後に回収されたガラス塊に対して、その後、精密プレス成形装置を用いて精密プレス成形する工程を行い、所望の光学素子を製造することができる。また、冷却した後に回収されたガラス塊を成形して、ＬＥＤ用レンズ部材を製造することもできる。

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

白金製の坩堝からなり、炉体５２で覆われている保持容器５１を設けるとともに、保持容器５１の下部に流路先端４１を有する流路４２を設けた。ここで、流路先端４１の内径は３ｍｍである。そして、流路４２の先端から鉛直下方に、溶融ガラスＡの液滴６が落下する落下軌道６１を中心軸にした流体噴出装置２を３個設けた。この流体噴出装置２のうち落下軌道６１と対向する面は、内径が５０ｍｍ、高さが３０ｍｍの円筒形状になっている。この円筒形状の下端から１０ｍｍ上方には、１６個の噴射口２１が鉛直方向に等しい位置になるように等間隔に設けられている。流体噴出装置２のうち落下軌道６１と対向する面の上端と流路４２の先端との鉛直方向の距離は２０ｃｍであり、流体噴出装置２のうち落下軌道６１と対向する面の下端と、落下軌道６１に沿った下方で隣接する流体噴出装置２のうち落下軌道６１と対向する面の上端との鉛直方向の距離は２０ｃｍである。

これら流体噴出装置２のうち、流路４２に最も近い流体噴出装置２の上に、流体噴出装置２と同軸の直径２０ｍｍの開口部を有する遮蔽板２６を設け、この噴射口２１から上方向への気流を遮蔽した。

一方、保持容器５１の中にガラス原料を投入し、Ｌａ_２Ｏ_３及びＢ_２Ｏ_３を主成分とする光学ガラス溶融物（溶融ガラスＡ）を調製し、１０００℃で保持した。保持容器５１から流路４２を通じて流路先端４１へと溶融ガラスＡを流出し、流路４２から溶融ガラスＡを滴下した。このとき、流体噴出装置２の噴射口２１からは圧縮空気を噴射した。

流路４２から滴下した溶融ガラスＡの液滴６は、流体噴出装置２の中心軸の近傍を通りながら２０ｍ落下させた後、液体槽３１に充填された溶媒３２で受けた。溶媒３２としては、イソプロピルアルコールを用いた。そして、液体槽３１の中に回収されたガラス塊を取り出して乾燥した後、ガラス塊の形状について評価した。

比較例として、流体噴出装置２を設けなかった場合についても実施例と同様の試験を行った。

その結果、流体噴出装置２を設けると、ガラス塊の形状は球形に近い形状になった。一方、流体噴出装置２を設けなかった場合は、ガラスが冷却して流動性を失う前に溶媒３２の液面に衝突しており、溶媒３２の液面に衝突する際の落下衝撃により、ガラス塊の形状は球形を有しないものが多かった。実施例と比較例のガラス塊の形状を比較すると、流体噴出装置２を設けると溶融ガラスの落下距離の延長を抑えられることがわかる。

本実施形態のガラス塊製造装置の概略を示す図である。 本実施形態の流体噴出装置の（ａ）平面図及び（ｂ）Ａ−Ａ’で切断した断面図である。 本実施形態の流体噴出装置の別の実施態様の断面図である。 本実施形態の遮蔽板を有する流体噴出装置の（ａ）平面図及び（ｂ）Ａ−Ａ’で切断した断面図である。

符号の説明

１ ガラス塊製造装置
２ 流体噴出装置
２１ 噴射口
２２ ハウジング
２３、２５ 配管
２４ 流体供給源
２６ 遮蔽板
３１ 液体槽
３２ 溶媒
４１ 流路先端
４２ 流路
５１ 保持容器
５２ 炉体
５３ 原料投入口
５４ 攪拌機
６ 液滴
６１ 落下軌道
Ａ 溶融ガラス

Claims (12)

1. 流路より溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流を流下することによりガラス塊を形成するガラス塊の製造方法であって、落下軌道の周囲から前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて、流体を噴射する流体噴出工程を含むガラス塊の製造方法。
2. 流体を、鉛直方向に等しい位置及び／若しくは前記液滴又は前記連続流の落下軌道を囲んで水平方向に対称形状となる位置から、前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて、略均等に噴射する請求項１記載のガラス塊の製造方法。
3. 前記流体噴出工程を異なる高さで複数回行う請求項１又は２記載のガラス塊の製造方法。
4. 噴射する前の流体を冷却する工程をさらに含む請求項１から３のいずれか記載のガラス塊の製造方法。
5. 前記流路に向かう流体の流れを制限する工程をさらに含む請求項１から４のいずれか記載のガラス塊の製造方法。
6. 前記流路に向かう流体の流れを遮蔽する工程をさらに含む請求項５記載のガラス塊の製造方法。
7. 液体の微小飛沫に前記液滴又は前記連続流を通す工程をさらに含む請求項１から６のいずれか記載のガラス塊の製造方法。
8. 前記液体が水である請求項７記載のガラス塊の製造方法。
9. 請求項１から８のいずれか記載の方法により製造されるガラス塊を精密プレス成形する工程を含む光学素子の製造方法。
10. 請求項１から８のいずれか記載の方法により製造されるガラス塊を成形する工程を含むＬＥＤ用レンズ部材の製造方法。
11. 溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流を流下する流路を有する溶融ガラス滴下装置に対して、前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて流体を噴射するように流体噴出手段を設ける工程を含むガラス塊製造装置の組立方法。
12. 溶融ガラスの液滴を滴下し又は連続流として流下する流路と、
    前記流路から離脱した後の液滴又は連続流の落下軌道に向けて流体を噴射する流体噴出装置と、を含むガラス塊製造装置。

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