JP2010013297A - Glass producing method and glass producing apparatus - Google Patents

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JP2010013297A JP2008172189A JP2008172189A JP2010013297A JP 2010013297 A JP2010013297 A JP 2010013297A JP 2008172189 A JP2008172189 A JP 2008172189A JP 2008172189 A JP2008172189 A JP 2008172189A JP 2010013297 A JP2010013297 A JP 2010013297A
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Junichi Kuwabara
潤一 桑原
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Ohara Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass producing method and a glass producing apparatus in which the occurrence of striae can surely be suppressed. <P>SOLUTION: The glass producing apparatus 10 is provided with: a flow path 90 through which molten glass MG flows out; a heating device 20 for heating the flow path 90; and a mold 60. The heating device 20 is provided with: a cover member surrounding the tip 91 of the flow path 90 to keep a certain distance; and a communicating structure for communicating an inside space 29 surrounded by the cover member with the outside air at the lower end 26 of the cover member and a place 27 except the lower end 26. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガラス製造方法及びガラス製造装置に関する。   The present invention relates to a glass manufacturing method and a glass manufacturing apparatus.

一般的な溶融ガラス供給装置は、溶融ガラスを収容する保持容器を備え、この保持容器には流路が設けられている。これにより、保持容器内の溶融ガラスが流路から外部へと流出される。   A general molten glass supply apparatus includes a holding container for containing molten glass, and a flow path is provided in the holding container. Thereby, the molten glass in a holding | maintenance container flows out out of a flow path.

ここで、流路の温度が低いと、流路の内壁近傍に位置する溶融ガラスは重度に冷却される一方、内壁から離れた中心部に位置する溶融ガラスの冷却の程度は軽度になる。その結果、流路から流出される溶融ガラス内の温度分布が不均一になるため、脈理の発生が懸念される。また、ガラスの結晶が発生することで、製造されるガラス製品の光学特性が低下することも懸念される。   Here, when the temperature of the flow path is low, the molten glass located in the vicinity of the inner wall of the flow path is severely cooled, while the degree of cooling of the molten glass located in the central portion away from the inner wall is light. As a result, the temperature distribution in the molten glass flowing out from the flow path becomes non-uniform, and there is concern about the occurrence of striae. In addition, there is a concern that the optical characteristics of the glass product to be manufactured are deteriorated due to the generation of glass crystals.

そこで、流路の周囲にカバー部材を配置し、このカバー部材をヒータで加熱することで、輻射熱によって流路を加熱する対策が採られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−110880号公報
Therefore, a measure is taken to heat the flow path by radiant heat by disposing a cover member around the flow path and heating the cover member with a heater (see, for example, Patent Document 1).
JP 2008-110880 A

しかし、特許文献1に示される供給装置では、溶融ガラスの組成によっては、得られるガラス成形体(例えばプリフォーム)に生じる脈理を充分に抑制できない場合があった。   However, in the supply device shown in Patent Document 1, depending on the composition of the molten glass, striae occurring in the obtained glass molded body (for example, preform) may not be sufficiently suppressed.

本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、脈理の発生をより確実に抑制できるガラス製造方法及びガラス製造装置を提供することを目的とする。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。   This invention is made | formed in view of the above situation, and it aims at providing the glass manufacturing method and glass manufacturing apparatus which can suppress generation | occurrence | production of striae more reliably. Specifically, the present invention provides the following.

本発明者らは、驚くべきことに、加熱効率等を考慮して閉塞性を高めることが重要であると考えられてきたカバー部材の内部空間を、むしろ複数個所で外気と連通することにより、脈理の発生が抑制されることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。   The present inventors surprisingly, by communicating the internal space of the cover member, which has been considered to be important to enhance the obstructive property in consideration of heating efficiency and the like, rather than communicating with the outside air at a plurality of locations, The inventors have found that the occurrence of striae is suppressed, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.

(1) 流路の先端から溶融ガラスを流出し、ガラスを製造するガラス製造方法であって、
前記流路の先端をカバー部材で離間して包囲し、このカバー部材に包囲された内部空間を、前記カバー部材の下端を除く箇所及び前記下端にて外気と連通させた状態で、前記溶融ガラスを流出するガラス製造方法。
(1) A glass manufacturing method in which molten glass flows out from the tip of a flow path to manufacture glass,
The molten glass encloses the front end of the flow path with a cover member, and the inner space surrounded by the cover member is in communication with outside air at a position excluding the lower end of the cover member and at the lower end. The glass manufacturing method that flows out.

(2) 前記カバー部材の下端を、前記流路の先端と同じ高さ、又は前記流路の先端よりも下方に配置する(1)記載のガラス製造方法。   (2) The glass manufacturing method according to (1), wherein the lower end of the cover member is arranged at the same height as the end of the flow path or below the front end of the flow path.

(3) 前記カバー部材は、前記下端を除く箇所に設けられた開口部を有し、この開口部によって前記内部空間及び外気を連通させる(1)又は(2)記載のガラス製造方法。   (3) The glass manufacturing method according to (1) or (2), wherein the cover member has an opening provided at a place other than the lower end, and the internal space and the outside air are communicated with each other through the opening.

(4) 前記開口部による開口率を、前記カバー部材のうち前記流路の先端を囲む面の表面積に対して0.5〜30%にする(3)記載のガラス製造方法。   (4) The glass manufacturing method according to (3), wherein an opening ratio of the opening is set to 0.5 to 30% with respect to a surface area of a surface of the cover member surrounding a tip of the flow path.

(5) 前記カバー部材を加熱する工程を有する(1)から(4)いずれか記載のガラス製造方法。   (5) The glass manufacturing method according to any one of (1) to (4), including a step of heating the cover member.

(6) 前記溶融ガラスとして、アルカリ金属元素、B、F、P、Ti、Nb、Sb、Te、及びBiからなる群より選ばれる1種以上の元素成分を含有するガラスを用いる(1)から(5)いずれか記載のガラス製造方法。   (6) As the molten glass, a glass containing one or more elemental components selected from the group consisting of alkali metal elements, B, F, P, Ti, Nb, Sb, Te, and Bi is used. (5) The glass manufacturing method in any one.

(7) (1)から(6)いずれか記載のガラス製造方法で製造されたガラスを精密プレス成形する手順を有する光学素子製造方法。   (7) An optical element manufacturing method including a procedure for precision press-molding the glass manufactured by the glass manufacturing method according to any one of (1) to (6).

(8) 溶融ガラスを流出する流路を加熱する加熱装置であって、
前記流路の先端を離間して包囲可能なカバー部材と、
前記カバー部材に包囲された内部空間を、前記カバー部材の一端及び前記一端を除く箇所にて外気と連通させる連通構造と、を備える加熱装置。
(8) A heating device that heats the flow path through which the molten glass flows,
A cover member capable of separating and surrounding the tip of the flow path;
A communication apparatus comprising: a communication structure that communicates an internal space surrounded by the cover member with outside air at a portion other than one end of the cover member and the one end.

(9) 前記カバー部材は、前記カバー部材の一端を除く箇所に設けられた開口部を有し、この開口部によって前記内部空間及び外気が連通されている(8)記載の加熱装置。   (9) The heating device according to (8), wherein the cover member has an opening provided in a portion excluding one end of the cover member, and the internal space and the outside air are communicated with each other by the opening.

(10) 前記開口部による開口率は、前記カバー部材のうち前記流路の先端を囲む面の表面積に対して0.5〜30%である(9)記載の加熱装置。   (10) The heating device according to (9), wherein an opening ratio by the opening is 0.5 to 30% with respect to a surface area of a surface of the cover member surrounding a tip of the flow path.

(11) 前記カバー部材を加熱する加熱手段を更に備える(8)から(10)いずれか記載の加熱装置。   (11) The heating apparatus according to any one of (8) to (10), further including a heating unit that heats the cover member.

(12) 溶融ガラスを流出する流路と、(8)から(11)いずれか記載の加熱装置と、成形型と、を備え、
前記成形型は、前記流路から流出される溶融ガラスを成形するガラス製造装置。
(12) A flow path through which the molten glass flows out, the heating device according to any one of (8) to (11), and a molding die,
The said shaping | molding die is a glass manufacturing apparatus which shape | molds the molten glass which flows out out of the said flow path.

(13) 前記流路の先端は、前記カバー部材の一端と同じ高さ、又は一端よりも他端側に位置する(12)記載のガラス製造装置。   (13) The glass manufacturing apparatus according to (12), wherein a front end of the flow path is located at the same height as one end of the cover member or on the other end side from the one end.

(14) (12)又は(13)記載のガラス製造装置と、このガラス製造装置で製造されるガラスを精密プレスする精密プレス装置と、を備える光学素子の製造装置。   (14) An optical element manufacturing apparatus comprising: the glass manufacturing apparatus according to (12) or (13); and a precision pressing apparatus that precisely presses the glass manufactured by the glass manufacturing apparatus.

本発明によれば、カバー部材に包囲された内部空間を複数個所で外気と連通したことにより、脈理の発生をより確実に抑制できる。   According to the present invention, the occurrence of striae can be more reliably suppressed by communicating the internal space surrounded by the cover member with the outside air at a plurality of locations.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第1実施形態以外の各実施形態の説明において、第1実施形態と共通するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in description of each embodiment other than 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about what is common in 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る加熱装置20の斜視図であり、図2は図1の加熱装置20を備えるガラス製造装置10の概略構成図である。ガラス製造装置10は、加熱装置20、流路90、及び成形型60を備える。各構成要素について、以下詳細に説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a heating apparatus 20 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a glass manufacturing apparatus 10 including the heating apparatus 20 of FIG. The glass manufacturing apparatus 10 includes a heating device 20, a flow path 90, and a mold 60. Each component will be described in detail below.

流路90は管状の部材であり、その基部93が図示しない溶融ガラス製造装置に接続されている。この溶融ガラス製造装置から供給された溶融ガラスは、基部93を通って先端91から下方の成形型60へと落とされる。成形型60は、成形型容器63の内部に多孔体61が設けられた構成を有し、この多孔体61上で溶融ガラスからプリフォーム等のガラス成形体が成形される。本実施形態では、気体路65から供給された気体が多孔体61から溶融ガラスへと噴出され、これによりプリフォームが多孔体61から浮上するため、異物混入が抑制されたプリフォームを成形できるとともに、多孔体61の劣化を抑制できる。   The flow path 90 is a tubular member, and its base 93 is connected to a molten glass manufacturing apparatus (not shown). The molten glass supplied from this molten glass manufacturing apparatus passes through the base 93 and is dropped from the tip 91 to the lower mold 60. The mold 60 has a configuration in which a porous body 61 is provided inside a mold container 63, and a glass molded body such as a preform is molded from molten glass on the porous body 61. In the present embodiment, the gas supplied from the gas path 65 is ejected from the porous body 61 to the molten glass, and the preform floats up from the porous body 61, so that a preform with reduced contamination can be formed. The deterioration of the porous body 61 can be suppressed.

基部93には耐熱性に優れた断熱部材53が巻かれ、基部93を流れる溶融ガラスの放冷が抑制されている。かかる断熱部材53の下方には加熱装置20が配置されており、この加熱装置20は、断熱部材53の終端から延出する流路90の先端91を加熱する。   A heat insulating member 53 having excellent heat resistance is wound around the base portion 93, and cooling of the molten glass flowing through the base portion 93 is suppressed. The heating device 20 is disposed below the heat insulating member 53, and the heating device 20 heats the tip 91 of the flow path 90 extending from the end of the heat insulating member 53.

ここで、加熱装置20はスカート21を備え、このスカート21は流路90の先端91を離間して包囲する。これにより、スカート21が後述の加熱部30で加熱されると、スカート21から輻射される熱により先端91が温められるため、溶融ガラスが低温化されることに起因する脈理の発生を抑制できる。   Here, the heating device 20 includes a skirt 21, and the skirt 21 surrounds the tip 91 of the flow path 90 in a spaced manner. Thereby, when the skirt 21 is heated by the heating unit 30 described later, the tip 91 is warmed by the heat radiated from the skirt 21, so that the occurrence of striae due to the temperature reduction of the molten glass can be suppressed. .

具体的に、本実施形態におけるスカート21は筒状のスカート本体22を有しており、このスカート本体22の上端27側から流路90の基部93が挿入され、先端91がスカート本体22の内方に配置されている。そして、スカート本体22の外側には加熱部30のバーナ31が配置されており、これらバーナ31が生じる火炎でスカート本体22の外面223が高温に加熱されると、スカート本体22の内面221から先端91へと多量の熱が輻射される。なお、加熱部30の構成は特に図示のものに限定されないが、リングバーナのようにスカート本体22の外側を包囲し、スカート本体22の外面223を略均等に加熱できる構成であることが好ましい。あるいは、スカート本体22自体が発熱するような構成であってもよい。また、スカートの形状は筒状に限らず、加熱箇所、装置全体のレイアウト等に合わせて四角柱、楕円柱等の形状から適宜選ぶことができる。   Specifically, the skirt 21 in the present embodiment has a cylindrical skirt main body 22, and a base portion 93 of the flow path 90 is inserted from the upper end 27 side of the skirt main body 22, and a tip 91 is an inner part of the skirt main body 22. It is arranged in the direction. And the burner 31 of the heating part 30 is arrange | positioned on the outer side of the skirt main body 22, and when the outer surface 223 of the skirt main body 22 is heated by high temperature with the flame which these burners 31 generate | occur | produce, it will tip from the inner surface 221 of the skirt main body 22 to the front-end | tip. A large amount of heat is radiated to 91. The configuration of the heating unit 30 is not particularly limited to the illustrated one, but it is preferable that the outer side of the skirt main body 22 be surrounded like a ring burner and the outer surface 223 of the skirt main body 22 be heated substantially uniformly. Alternatively, the skirt body 22 itself may be configured to generate heat. Further, the shape of the skirt is not limited to a cylindrical shape, and can be appropriately selected from shapes such as a quadrangular column and an elliptical column according to the heating location, the layout of the entire apparatus, and the like.

なお、本実施形態では、スカート本体22の上端27に上鍔部23が、下端26に下鍔部25がそれぞれ設けられていて、これら上鍔部23及び下鍔部25の間にバーナ31が配置されている。これにより、バーナ31が生じる火炎のゆらぎが抑制され、加熱効率を向上できる。   In this embodiment, an upper collar portion 23 is provided at the upper end 27 of the skirt body 22, and a lower collar portion 25 is provided at the lower end 26. A burner 31 is provided between the upper collar portion 23 and the lower collar portion 25. Has been placed. Thereby, the fluctuation | variation of the flame which the burner 31 produces is suppressed, and heating efficiency can be improved.

本発明は、カバー部材に包囲された内部空間29が、カバー部材の下端26及び下端26を除く箇所にて外気と連通されていることを特徴とし、本実施形態では下端26及びスカート本体22の上端27にて外気と連通されている。具体的に、スカート21の下端26は開放口部40bを有し、この開放口部40bを介して内部空間29を外気に連通している。また、本実施形態におけるスカート21には係留具28a,28bが更に設けられていて、これら係留具28a,28bはスカート本体22から離れる方向(図1における上端27よりも上方向)に延び、後述の遮蔽部51に係止される。これにより、スカート本体22の上端27が遮蔽部51から離間し、この隙間CLを介して外気につながる開口部40aが形成される結果、内部空間29がスカート本体22の上端27でも外気と連通される。以上のスカート21、遮蔽部51、及び隙間CLは、カバー部材を構成する。   The present invention is characterized in that the internal space 29 surrounded by the cover member is communicated with the outside air at a place other than the lower end 26 and the lower end 26 of the cover member. The upper end 27 communicates with outside air. Specifically, the lower end 26 of the skirt 21 has an open port 40b, and the internal space 29 communicates with the outside air through the open port 40b. Further, the skirt 21 in the present embodiment is further provided with anchoring devices 28a and 28b, and these anchoring devices 28a and 28b extend in a direction away from the skirt body 22 (above the upper end 27 in FIG. 1). It is latched by the shielding part 51. As a result, the upper end 27 of the skirt body 22 is separated from the shielding part 51, and the opening 40a connected to the outside air is formed through the gap CL. As a result, the internal space 29 is communicated with the outside air also at the upper end 27 of the skirt body 22. The The above skirt 21, the shielding part 51, and the clearance CL constitute a cover member.

従来のように内部空間がカバー部材の下端でのみ外気と連通した構成では、スカート本体22からの輻射熱や、先端91から流出される溶融ガラスの気化成分が内部空間に高度に蓄積される結果、内部空間(例えば、圧力、温度、組成)が外気からかけ離れた異常状態になりやすく、かかる異常状態の内部空間が、先端91から流出される溶融ガラスに悪影響を与える可能性が考えられる。これに対し本実施形態のガラス製造装置10では、開口部40a及び開放口部40bを通じて内部空間29と外気との交換が促進される(図2に示したような気体の流れが想定される)結果、内部空間が異常化しにくく、脈理をより確実に抑制できると考えられる。ただし、以上の作用は推測であって、これに限定されるものではない。   In the configuration in which the internal space communicates with the outside air only at the lower end of the cover member as in the conventional case, the radiant heat from the skirt body 22 and the vaporized component of the molten glass flowing out from the tip 91 are highly accumulated in the internal space. It is considered that the internal space (for example, pressure, temperature, composition) tends to be in an abnormal state far away from the outside air, and the internal space in such an abnormal state may adversely affect the molten glass flowing out from the tip 91. On the other hand, in the glass manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the exchange of the internal space 29 and the outside air is promoted through the opening 40a and the opening 40b (a gas flow as shown in FIG. 2 is assumed). As a result, the internal space is unlikely to become abnormal, and the striae can be more reliably suppressed. However, the above operation is a guess and is not limited to this.

カバー部材(ここではスカート21)の下端26は、脈理の発生をより抑制できる点で、流路90の先端91と同じ高さ、又は本実施形態のように先端91よりも下方に配置されている、換言すれば、先端91が、スカート21の下端26と同じ高さ、又は下端26よりも上端27側に位置することが好ましい。特に、下端26は先端91よりも下方に配置されることがより好ましい。先端91から流出される溶融ガラスMGがスカート21で包囲されて充分に加熱されるため、脈理の発生が抑制される作用が推測されるが、これに限定されるものではない。   The lower end 26 of the cover member (here, the skirt 21) is disposed at the same height as the tip 91 of the flow path 90 or below the tip 91 as in the present embodiment in that the occurrence of striae can be further suppressed. In other words, the tip 91 is preferably located at the same height as the lower end 26 of the skirt 21 or on the upper end 27 side of the lower end 26. In particular, the lower end 26 is more preferably disposed below the front end 91. Since the molten glass MG flowing out from the tip 91 is surrounded by the skirt 21 and heated sufficiently, it is estimated that the occurrence of striae is suppressed, but the present invention is not limited to this.

下端26を先端91よりも下方に配置する場合、その間隔が過剰になると、先端91から成形型60への溶融ガラスの落下距離が長くなる結果、落下衝撃によって溶融ガラスMGが所望の形状から変形するおそれがある。そこで、下端26は、溶融ガラスの組成及び成形時の粘度等にもよるが、先端91よりも下方に15mm以下の位置に配置されることが好ましく、より好ましくは12mm以下、最も好ましくは10mm以下である。また、脈理をより充分に抑制できる点で、下端26は、先端91よりも下方に2mm以上の位置に配置されることが好ましく、より好ましくは4mm以上、最も好ましくは6mm以上である。   In the case where the lower end 26 is disposed below the tip 91, if the interval becomes excessive, the fall distance of the molten glass from the tip 91 to the mold 60 becomes long. As a result, the molten glass MG is deformed from a desired shape by a drop impact. There is a risk. Therefore, the lower end 26 is preferably arranged at a position 15 mm or less below the tip 91, more preferably 12 mm or less, and most preferably 10 mm or less, depending on the composition of the molten glass and the viscosity at the time of molding. It is. Moreover, it is preferable that the lower end 26 is arrange | positioned in the position below 2 mm rather than the front-end | tip 91 at the point which can suppress a striae more preferably, More preferably, it is 4 mm or more, Most preferably, it is 6 mm or more.

本実施形態では、上記のように開口部40a及び開放口部40bが連通構造として機能し、開口部40aが隙間CLによって外気につながっている。かかる態様は、開口部40aの開口面積が大きく確保でき且つ構成を簡略化できる点で好ましいが、これに限られるものではない。例えば図3に示すように、遮蔽部51の一部に開口部40aAを設け、これら開口部40aAをパイプ43によって外気へと連通してもよい。なお図3では、開口部40aAを2つのみ図示しているが、これに限られるものではなく、またパイプ43が遮蔽部51Aから断熱部材53Aを貫通する構成としたが、これに限られるものではない。   In the present embodiment, as described above, the opening 40a and the opening 40b function as a communication structure, and the opening 40a is connected to the outside air by the gap CL. Such an embodiment is preferable in that it can ensure a large opening area of the opening 40a and simplify the configuration, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 3, an opening 40 a </ i> A may be provided in a part of the shielding part 51, and the opening 40 a </ b> A may be communicated with outside air through a pipe 43. Although only two openings 40aA are shown in FIG. 3, the present invention is not limited to this, and the pipe 43 penetrates the heat insulating member 53A from the shielding part 51A. is not.

また、前記実施形態に示される開口部40a、40aAはスカート本体22の上端27に配置されており、かかる態様は、内部空間29及び外気の交換効率に優れるとともに、部品点数を低減できる点で好ましいが、これに限られるものではない。例えば、図4及び5に示すような態様も本発明に包含される。   In addition, the openings 40a and 40aA shown in the above embodiment are arranged at the upper end 27 of the skirt body 22, and this aspect is preferable in that the internal space 29 and the outside air can be exchanged efficiently and the number of parts can be reduced. However, it is not limited to this. For example, embodiments as shown in FIGS. 4 and 5 are also included in the present invention.

まず、図4に示される態様では、スカート21Bが上スカート本体22Ba及び下スカート本体22Bbに分割され、これら上スカート本体22Ba及び下スカート本体22Bbの間に開口部40Baが形成され、この開口部40Baは、上スカート本体22Baの下鍔部25Baと、下スカート本体22Bbの上鍔部23Bbとの隙間CLによって外気につながっている。   4, the skirt 21B is divided into an upper skirt body 22Ba and a lower skirt body 22Bb, and an opening 40Ba is formed between the upper skirt body 22Ba and the lower skirt body 22Bb, and the opening 40Ba. Is connected to the outside air by a gap CL between the lower collar portion 25Ba of the upper skirt body 22Ba and the upper collar portion 23Bb of the lower skirt body 22Bb.

この態様では、火炎が隙間CLから内部空間に侵入するのを防止するべく、隙間CLの位置を外してバーナを配置することが望ましく、図4に示される加熱部30Bは、上スカート本体22Baの外周に配置された上バーナ31Baと、下スカート本体22Bbの外周に配置された下バーナ31Bbとで構成されている。これにより、上バーナ31Ba及び下バーナ31Bbの火炎が隙間CLから内部空間に侵入するのを抑制しつつ、加熱を充分に行うことができる。   In this aspect, it is desirable to dispose the burner by removing the position of the gap CL in order to prevent the flame from entering the internal space from the gap CL. The heating unit 30B shown in FIG. The upper burner 31Ba is disposed on the outer periphery, and the lower burner 31Bb is disposed on the outer periphery of the lower skirt body 22Bb. Thereby, heating can be sufficiently performed while suppressing the flames of the upper burner 31Ba and the lower burner 31Bb from entering the internal space from the gap CL.

更に図5に示されるように、開口部40Caに延出部43Cを設け、この延出部43Cを上バーナ31Ca及び下バーナ31Cbの火炎の影響がない部位にまで延出すれば、火炎が内部空間に侵入することをより確実に防止できる。   Further, as shown in FIG. 5, if the extension portion 43C is provided in the opening 40Ca and the extension portion 43C is extended to a portion where the flame of the upper burner 31Ca and the lower burner 31Cb is not affected by the flame, Intrusion into the space can be prevented more reliably.

図4及び5で示した態様は、開口部を上端27以外の箇所に設けるための一態様にすぎず、これに限られるものではない。例えば、図4では、上スカート本体22Ba及び下スカート本体22Bbを別体として分割したが、これに限られず、図2に示されるスカート本体22に、その周方向の一部又は全部に延びる貫通孔を単に形成してもよい。また、図5では、先端91の周り全体に開口部40Caを設けたが、これに限られず、先端91の周りの一部にのみ開口部40Caを設けてもよい。   The mode illustrated in FIGS. 4 and 5 is merely one mode for providing the opening at a place other than the upper end 27, and is not limited thereto. For example, in FIG. 4, the upper skirt main body 22Ba and the lower skirt main body 22Bb are divided as separate bodies. However, the present invention is not limited to this, and the skirt main body 22 shown in FIG. May simply be formed. In FIG. 5, the opening 40 </ b> Ca is provided around the entire tip 91. However, the present invention is not limited to this, and the opening 40 </ b> Ca may be provided only at a part around the tip 91.

いずれの構成においても、開口部40a、40aAによる開口率は、カバー部材のうち流路90の先端91を囲む面の表面積に対して0.5〜30%であることが好ましい。開口率が過小になると、脈理の抑制が不充分になるおそれがある一方、過剰になると、内部空間29の温度低下により、逆に脈理が発生しやすくなり、また、流出するガラスに失透を生じやすくなるという、別の不具合が出る恐れがあるため好ましくない。開口率の上限は25%であることがより好ましく、最も好ましくは20%である。また、開口率の下限は2%であることがより好ましく、最も好ましくは5%である。ここで、カバー部材のうち流路90の先端91を囲む面の表面積とは、カバー部材の開口、隙間CL、流路90が挿通されている部分をも含む仮想表面の面積を指し、具体的には、図2〜5において2点鎖線で示した部分に該当する。   In any configuration, the opening ratio by the openings 40a and 40aA is preferably 0.5 to 30% with respect to the surface area of the surface surrounding the tip 91 of the flow path 90 in the cover member. If the aperture ratio is too low, the suppression of striae may be insufficient. On the other hand, if it is excessive, striae will easily occur due to the temperature drop of the internal space 29, and the glass that flows out will be lost. This is not preferable because there is a possibility that another problem of transparency will occur. The upper limit of the aperture ratio is more preferably 25%, and most preferably 20%. Further, the lower limit of the aperture ratio is more preferably 2%, and most preferably 5%. Here, the surface area of the surface surrounding the tip 91 of the flow path 90 in the cover member refers to the area of the virtual surface including the opening of the cover member, the gap CL, and the portion through which the flow path 90 is inserted. Corresponds to a portion indicated by a two-dot chain line in FIGS.

以上のガラス製造装置10を用いたガラス製造方法によれば、種々の組成の溶融ガラスを用いた場合において脈理を高確率で抑制できるが、溶融ガラスとしては、アルカリ金属元素、B、F、P、Ti、Nb、Sb、Te、及びBiからなる群より選ばれる1種以上の元素成分を含有するガラスを用いることが好ましい。溶融状態のガラスから揮発し易い成分を含有するガラスは、脈理が発生しやすいが、本発明の製造方法はこのようなガラスに有効である。特に、少なくともP成分を含有するガラス(リン酸系)を用いた場合等に特徴的に発生するシワ状の脈理は、本発明のガラス製造方法によって極めて効果的に抑制できる。   According to the glass manufacturing method using the above glass manufacturing apparatus 10, when using molten glass of various compositions, striae can be suppressed with high probability, but as the molten glass, alkali metal elements, B, F, It is preferable to use a glass containing one or more elemental components selected from the group consisting of P, Ti, Nb, Sb, Te, and Bi. A glass containing a component that easily volatilizes from a molten glass tends to cause striae, but the production method of the present invention is effective for such a glass. In particular, the wrinkle-like striae that are characteristically generated when glass containing at least a P component (phosphoric acid type) is used can be extremely effectively suppressed by the glass manufacturing method of the present invention.

本実施形態で製造されるガラスは、脈理の発生が充分に抑制されているため、光学素子に好適に使用でき、具体的には、ガラスを精密プレス成形することで光学素子を製造できる。なお、上記のガラス製造装置、及び精密プレス成形に使用される精密プレス装置は、光学素子の製造装置を構成する。   Since the glass produced in the present embodiment is sufficiently suppressed in occurrence of striae, it can be suitably used for an optical element. Specifically, an optical element can be produced by precision press-molding glass. The glass manufacturing apparatus and the precision press apparatus used for precision press molding constitute an optical element manufacturing apparatus.

[溶融ガラスの製造]
以下に示す組成で各成分を含有する溶融ガラスを製造した。つまり、質量%でPを48%、LiOを2%、Sbを3%含むリン酸系ガラスを、白金又は白金合金製の溶解ポットで、溶融温度1050℃で溶解、清澄及び撹拌混合した後、成形に適する温度である810℃に温度制御した。
[Manufacture of molten glass]
Molten glass containing each component was produced with the composition shown below. That is, a phosphoric acid glass containing 48% P 2 O 5 by mass%, 2 % LiO 2 and 3% Sb 2 O 3 is melted at a melting temperature of 1050 ° C. in a melting pot made of platinum or a platinum alloy, After clarifying and stirring and mixing, the temperature was controlled to 810 ° C., which is a temperature suitable for molding.

[溶融ガラスの流出及び成形]
製造した溶融ガラスを、図1及び2に示したガラス製造装置10を用いて白金又は白金合金製の流路90の先端91から、先端91の8〜20mm下方に配置した成形型60へと落下し、この成形型60上に浮上させつつプリフォームを成形した。なお、スカート21及び流路90の寸法は表1に示す通りである。
[Outflow and molding of molten glass]
The produced molten glass is dropped from the tip 91 of the flow path 90 made of platinum or platinum alloy to the forming die 60 disposed 8 to 20 mm below the tip 91 using the glass manufacturing apparatus 10 shown in FIGS. Then, the preform was molded while floating on the mold 60. The dimensions of the skirt 21 and the flow path 90 are as shown in Table 1.

ここで、各カバー部材を用いた場合について、遮蔽部51と上鍔部23の間に隙間によって形成される開口部40aを設け、係留具28a,28bの長さにより隙間CLの幅を0〜6.9mmの間で変更した。隙間CLの幅の変化に伴い、計算された開口率は0〜18.7%の値であった。その値に基づいて開口率を4つの群に分類し、表1に併記したように、開口部を設けないO群から、開口率が大きくなるに連れて、A群、B群、C群とした。実施例1〜3のそれぞれについて、各開口率群で成形したプリフォームにおいて観察された脈理の出現範囲及び濃さを点数化し、この点数をプリフォーム数と積算して得られる「脈理不良ポイント数」を図6に示す。評価のためのプリフォームの数は各開口率群につき8個とした。なお、点数化は、表2の基準に基づいて行い、実施例2のA群のポイント数は平均値である。   Here, in the case where each cover member is used, an opening 40a formed by a gap is provided between the shielding part 51 and the upper collar part 23, and the width of the gap CL is set to 0 through the length of the mooring tools 28a and 28b. Changed between 6.9 mm. With the change in the width of the gap CL, the calculated aperture ratio was 0 to 18.7%. Based on the values, the aperture ratios are classified into four groups. As shown in Table 1, as the aperture ratio increases from the O group having no openings, the A group, the B group, and the C group did. For each of Examples 1 to 3, the striae appearance range and the density observed in the preforms molded with each aperture ratio group were scored, and this score was added to the number of preforms to obtain “strange defects”. The “number of points” is shown in FIG. The number of preforms for evaluation was 8 for each aperture ratio group. In addition, scoring is performed based on the reference | standard of Table 2, and the point number of A group of Example 2 is an average value.

Figure 2010013297
Figure 2010013297

Figure 2010013297
Figure 2010013297

図6に示されるように、実施例1〜3のいずれにおいても、隙間CLがない(開口部40aが存在しない)条件に比べ、隙間CLが存在する条件においてシワ状脈理が激減することが分かった。これにより、カバー部材の下端26を除く箇所及び下端26にて内部空間29を外気と連通させた状態で、溶融ガラスを流出することで、脈理の発生をより確実に抑制できることが確認された。   As shown in FIG. 6, in any of the first to third embodiments, the wrinkled striae may be drastically reduced under the condition where the gap CL exists, compared to the condition where there is no gap CL (the opening 40a does not exist). I understood. Thereby, it was confirmed that the occurrence of striae can be more reliably suppressed by flowing out the molten glass in a state in which the inner space 29 is communicated with the outside air at the location excluding the lower end 26 of the cover member and the lower end 26. .

また、開口率A群に着目して各実施例を対比すると、図7に示されるように、カバー部材の下端26を流路90の先端91よりも下方に配置することで、脈理の発生を更に確実に抑制できることが分かった。   Further, when each embodiment is compared by paying attention to the aperture ratio A group, as shown in FIG. 7, the lower end 26 of the cover member is disposed below the front end 91 of the flow path 90, thereby generating striae. It was found that can be suppressed more reliably.

なお、以上の効果は上記リン酸系ガラスに限られるものではなく、質量%でPを12%、AlFを25%、CaFを20%含む弗リン酸系ガラスや、質量%でBiを81%、TeOを3%含むビスマス系ガラスでも同様の効果が奏されることが確認された。 The above effects are not limited to the above phosphoric acid-based glass, but the phosphoric acid-based glass containing 12% P 2 O 5 , 25% AlF 3 and 20% CaF 2 in mass%, Thus, it was confirmed that the same effect was exhibited even with a bismuth glass containing 81% Bi 2 O 3 and 3% TeO 2 .

本発明の一実施形態に係る加熱装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the heating device concerning one embodiment of the present invention. 図1の加熱装置を備えるガラス製造装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a glass manufacturing apparatus provided with the heating apparatus of FIG. 本発明の一変形例に係るガラス製造装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the glass manufacturing apparatus which concerns on one modification of this invention. 本発明の別の変形例に係るガラス製造装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the glass manufacturing apparatus which concerns on another modification of this invention. 本発明の更に別の変形例に係るガラス製造装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the glass manufacturing apparatus which concerns on another modification of this invention. 本発明の一実施例に係るガラス製造装置を用いて製造したガラスにおける脈理の程度を示すグラフである。It is a graph which shows the degree of striae in the glass manufactured using the glass manufacturing apparatus concerning one example of the present invention. 本発明の一実施例に係るガラス製造装置を用いて製造したガラスにおける脈理の程度を示すグラフである。It is a graph which shows the degree of striae in the glass manufactured using the glass manufacturing apparatus concerning one example of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 ガラス製造装置
20 加熱装置
21 スカート
22 スカート本体
221 内面
223 外面
23 上鍔部
25 下鍔部
26 下端
27 上端
29 内部空間
30 加熱部
31 バーナ
40a 開口部
40b 開放口部
43 パイプ
51 遮蔽部
53 断熱部材
60 成形型
61 多孔体
63 成形型容器
65 気体路
90 流路
91 先端
93 基部
CL 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Glass manufacturing apparatus 20 Heating apparatus 21 Skirt 22 Skirt main body 221 Inner surface 223 Outer surface 23 Upper collar part 25 Lower collar part 26 Lower end 27 Upper end 29 Internal space 30 Heating part 31 Burner 40a Opening part 40b Opening part 43 Pipe 51 Shielding part 53 Thermal insulation Member 60 Mold 61 Porous body 63 Mold container 65 Gas channel 90 Channel 91 Tip 93 Base CL Clearance

Claims (14)

流路の先端から溶融ガラスを流出し、ガラスを製造するガラス製造方法であって、
前記流路の先端をカバー部材で離間して包囲し、このカバー部材に包囲された内部空間を、前記カバー部材の下端を除く箇所及び前記下端にて外気と連通させた状態で、前記溶融ガラスを流出するガラス製造方法。
A glass production method for producing molten glass by flowing molten glass from the tip of a flow path,
The molten glass encloses the front end of the flow path with a cover member, and the inner space surrounded by the cover member is in communication with outside air at a position excluding the lower end of the cover member and at the lower end. The glass manufacturing method that flows out.
前記カバー部材の下端を、前記流路の先端と同じ高さ、又は前記流路の先端よりも下方に配置する請求項1記載のガラス製造方法。   The glass manufacturing method of Claim 1 which arrange | positions the lower end of the said cover member at the same height as the front-end | tip of the said flow path, or the downward direction rather than the front-end | tip of the said flow path. 前記カバー部材は、前記下端を除く箇所に設けられた開口部を有し、この開口部によって前記内部空間及び外気を連通させる請求項1又は2記載のガラス製造方法。   The glass manufacturing method according to claim 1, wherein the cover member has an opening provided at a place excluding the lower end, and the internal space and the outside air are communicated with each other through the opening. 前記開口部による開口率を、前記カバー部材のうち前記流路の先端を囲む面の表面積に対して0.5〜30%にする請求項3記載のガラス製造方法。   The glass manufacturing method of Claim 3 which makes the aperture ratio by the said opening part 0.5-30% with respect to the surface area of the surface surrounding the front-end | tip of the said flow path among the said cover members. 前記カバー部材を加熱する工程を有する請求項1から4いずれか記載のガラス製造方法。   The glass manufacturing method in any one of Claim 1 to 4 which has the process of heating the said cover member. 前記溶融ガラスとして、アルカリ金属元素、B、F、P、Ti、Nb、Sb、Te、及びBiからなる群より選ばれる1種以上の元素成分を含有するガラスを用いる請求項1から5いずれか記載のガラス製造方法。   The glass containing at least one elemental component selected from the group consisting of alkali metal elements, B, F, P, Ti, Nb, Sb, Te, and Bi is used as the molten glass. The glass manufacturing method as described. 請求項1から6いずれか記載のガラス製造方法で製造されたガラスを精密プレス成形する手順を有する光学素子製造方法。   The optical element manufacturing method which has the procedure of carrying out precision press molding of the glass manufactured by the glass manufacturing method in any one of Claim 1 to 6. 溶融ガラスを流出する流路を加熱する加熱装置であって、
前記流路の先端を離間して包囲可能なカバー部材と、
前記カバー部材に包囲された内部空間を、前記カバー部材の一端及び前記一端を除く箇所にて外気と連通させる連通構造と、を備える加熱装置。
A heating device that heats a flow path through which molten glass flows,
A cover member capable of separating and surrounding the tip of the flow path;
A communication apparatus comprising: a communication structure that communicates an internal space surrounded by the cover member with outside air at a portion other than one end of the cover member and the one end.
前記カバー部材は、前記カバー部材の一端を除く箇所に設けられた開口部を有し、この開口部によって前記内部空間及び外気が連通されている請求項8記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 8, wherein the cover member has an opening provided at a portion excluding one end of the cover member, and the internal space and the outside air are communicated with each other by the opening. 前記開口部による開口率は、前記カバー部材のうち前記流路の先端を囲む面の表面積に対して0.5〜30%である請求項9記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 9, wherein an opening ratio by the opening is 0.5 to 30% with respect to a surface area of a surface of the cover member surrounding a tip of the flow path. 前記カバー部材を加熱する加熱手段を更に備える請求項8から10いずれか記載の加熱装置。   The heating apparatus according to any one of claims 8 to 10, further comprising heating means for heating the cover member. 溶融ガラスを流出する流路と、請求項8から11いずれか記載の加熱装置と、成形型と、を備え、
前記成形型は、前記流路から流出される溶融ガラスを成形するガラス製造装置。
A flow path through which molten glass flows, the heating device according to any one of claims 8 to 11, and a mold.
The said shaping | molding die is a glass manufacturing apparatus which shape | molds the molten glass which flows out out of the said flow path.
前記流路の先端は、前記カバー部材の一端と同じ高さ、又は一端よりも他端側に位置する請求項12記載のガラス製造装置。   The glass manufacturing apparatus according to claim 12, wherein a front end of the flow path is located at the same height as one end of the cover member or on the other end side from the one end. 請求項12又は13記載のガラス製造装置と、このガラス製造装置で製造されるガラスを精密プレスする精密プレス装置と、を備える光学素子の製造装置。   An apparatus for manufacturing an optical element, comprising: the glass manufacturing apparatus according to claim 12 or 13; and a precision press apparatus for precisely pressing glass manufactured by the glass manufacturing apparatus.
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