JP2914275B2

JP2914275B2 - ガラスゴブの製造方法

Info

Publication number: JP2914275B2
Application number: JP8046180A
Authority: JP
Inventors: 和之岸; 健児杉▲崎▼; 哲也青木
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2016-03-04
Also published as: JPH09235122A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器に用いら
れるレンズやプリズム等の光学ガラス素子のモールド成
形に用いられるプリフォーム材やレンズなどとしてのガ
ラスゴブの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学素子のコスト削減のために、
ガラス成形後の研磨工程を削除した無研磨レンズの製造
が行われている。上記無研磨レンズの製造は、ガラス溶
融炉において、溶解されたガラスをノズルから流出さ
せ、流出したガラスを何らかの方法で分割するとともに
冷却してガラスゴブを製造し、次いで、加熱された型等
によりプレス成形するものである。

【０００３】なお、ノズル先端から流出するガラスを分
割する基本的な方法には、以下の二つの方法がある。一
つの方法は、上記ノズル先端から流出する溶融ガラスの
流量を絞り込んで、上記ノズル先端から溶融ガラスを滴
下させ、液滴状になったガラス塊をガラスゴブとする方
法である。また、もう一つの方法は、ノズルから溶融ガ
ラスを連続流として流下させ、連続流として流下したガ
ラスをシャー・ブレード等により切断して分割し、分割
されたガラス塊をガラスゴブとする方法である。

【０００４】そして、上記ガラスゴブの製造において
は、プレス成形後の研磨を省略するために、製造された
ガラスゴブの表面が、傷や汚れやしわなどのない平滑な
状態になっている必要があり、このことから、ガラスゴ
ブの製造においては、既に、様々な提案がなされてい
る。例えば、特開昭６１−１４６７２１号公報に記載の
ガラスゴブの製造方法においては、ノズル先端から溶融
ガラスを滴下し、該ガラス滴の表面温度が軟化温度より
低い温度になるまで自然落下させることにより、表面が
平滑で、かつ、高い重量精度を有するガラスゴブが得ら
れるとしている。

【０００５】また、特開平２−１４８３９号公報に記載
されたガラス体の成形方法は、流出パイプから流下する
溶融ガラスを自然滴下、あるいは切断刃で切断すること
によって、溶融ガラス塊を落下させ、該ガラス塊を凹部
を有する成形型で受けるものであるが、上記成形型の凹
部に、空気、不活性ガス等の気体を吹き出す細孔が形成
されており、溶融ガラス塊を受ける際に、上記細孔から
気体を吹き出させることにより、溶融ガラス塊と成形型
の内面との間に気体の層を作り、溶融ガラス表面を金型
と非接触状態に保持するものである。このような方法に
より、表面に傷や汚れのないガラスゴブが得られるとし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光学ガラス
素子には、微少なもの、例えば、数十ｍｇ〜数ｍｇのガ
ラス体からなるものもあり、このような光学ガラス素子
を上述の方法で製造する際には、溶融ガラスを微細に分
割する必要がある。しかし、上述の溶融ガラスをノズル
先端から滴下して分割する方法においては、ノズルから
溶融ガラスを小さな流量で流出させた際に、まず、流出
した溶融ガラスが表面張力（付着力）により、ノズル先
端にガラス滴として付着した状態となり、次いで、ノズ
ルから連続的に流出する溶融ガラスによりノズル先端に
付着したガラス滴が成長し、上記ガラス滴の重量が表面
張力により大きくなった段階で、ガラス滴が滴下するこ
とになる。

【０００７】従って、ノズル先端に付着したガラス滴の
重量がある程度大きくならないと、溶融ガラスが滴下し
ないので、滴下可能なガラス滴の重量の最小値に限界が
ある。なお、滴下可能なガラス滴の重量の最小値は、様
々な要因により変動するものと思われる。また、上記特
開昭６１−１４６７２１号公報では、ノズル先端径を、
ガラス滴の重量を左右する一因子としており、ガラス滴
の重量が概ね、ｍｇ＝２πｒγ （ｍ：重量、ｒ：ノズル先端径、γ：
表面張力）で表されるものとしている。そして、上記公報において
は、ノズル先端径を小さくすることにより、ガラス滴の
重量を小さくできるものとしているが、加工できるノズ
ル先端径に実施的な限界があり、ガラス滴の重量の最小
値を５０ｍｇ程度としており、溶融ガラスを滴下する方
法によりガラスゴブの重量を数１０ｍｇ以下にすること
が困難なことを示している。

【０００８】また、溶融ガラスを滴下するには、溶融ガ
ラスが連続流とならないように、流速を調整する必要が
あるとともに、一つのガラス滴が滴下してから次のガラ
ス滴が滴下するまで、上述のようにガラス滴が成長する
時間を必要とするので、一つ一つのガラスゴブの製造に
時間がかかり、ガラスゴブの製造速度が遅いといった問
題があった。また、溶融ガラスを滴下する方法では、ノ
ズル先端に付着したガラス滴の重量がある程度大きくな
れば、ガラス滴が滴下してしまうので、製造できるガラ
スゴブの重量の最大値にも限界がある。

【０００９】それに対して、上述のシャーブレード（切
断刃）等によりノズルから流出する溶融ガラスの連続流
を切断して分割する方法においては、特開平２−１４８
３９号公報にも記載されているように、溶融ガラスを滴
下して分割する場合よりも、大きな溶融ガラス塊を得る
ことができる。

【００１０】しかし、切断による分割においては、例え
ば、シャー・ブレードが溶融ガラス流に接触することに
なり、溶融ガラスを小さく分割した場合に、分割された
溶融ガラスがシャー・ブレードに付着するなどの問題が
発生する可能性があるとともに、シャー・ブレードを高
い精度で作動させる必要があるなどの問題があり、切断
による溶融ガラスの分割は、小粒径のガラスゴブの製造
には向いていない。また、切断による溶融ガラスの分割
においては、ガラスゴブにシャーマークが生じるので、
溶融ガラスを滴下した場合に比較してガラスゴブの表面
の平滑性に問題が生じる。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、小粒径のガラスゴブを、高い重量精度で、か
つ、速い生産速度で容易に製造できるガラスゴブの製造
方法を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ガラスゴブの製造方法は、溶融ガラスをノズルから流出
させ、流出する溶融ガラスを分割してガラス塊とし、該
ガラス塊からガラスゴブを製造するものであり、上記ノ
ズルから溶融ガラスを連続流として流出させ、連続流と
して流出した溶融ガラスが流下中に液滴状のガラス塊に
変化した後に、これらガラス塊をそれぞれ回収すること
を上記課題の解決手段とした。

【００１３】すなわち、本発明のガラスゴブの製造方法
は、ノズル先端から溶融ガラスを滴下することにより溶
融ガラスを分割するものでも、ノズル先端から流出する
溶融ガラスの連続流をシャー・ブレード等により切断す
るものでもなく、ノズル先端から溶融ガラスを連続流と
して流下させ、該溶融ガラスの連続流が表面張力により
液滴状に変化した段階で、これらの液滴状のガラス塊を
回収するものである。

【００１４】液体をほぼ層流状態の連続流として流下さ
せた場合に、ある程度液体が連続流として流下した段階
で、空気の抵抗や液体の表面張力等により連続流が乱流
状態となり、さらに、多数の液滴や飛沫となることが知
られているとともに、この際に流下する液体の流量等を
調整することにより、ある程度液体が流下したところ
で、連続流が表面張力により一列に落下する比較的均質
な液滴となることが知られている。

【００１５】本発明者は、鋭意試験研究の結果、ノズル
からの溶融ガラスの流出においても、流量、流速等を調
整することにより、ノズルから連続流として流下したガ
ラスを、一列に落下する液滴状のガラス塊に変化させる
ことができることを見いだし、かつ、液滴状となったガ
ラス塊をガラスゴブとして有用に利用できることを見い
だした。そして、ノズルから連続流として流下した後
に、液滴状に変化した溶融ガラスは、ノズルに付着した
状態となっていないので、ノズルへの付着力に抗する重
量とならなくとも、液滴状とすることが可能であり、ノ
ズル先端から溶融ガラスを滴下した場合よりも、容易に
小粒径のガラス滴とすることが可能である。

【００１６】従って、連続流から一列に落下する液滴状
のガラス塊に変化した溶融ガラスを回収することによ
り、微細な光学ガラス素子の製造に好適な小粒径のガラ
スゴブとなるガラス塊が容易に得られる。また、溶融ガ
ラスの連続流が空気抵抗等により砕けた状態となって多
数の液滴となるのではなく、ノズルから流出する溶融ガ
ラスの連続流の流量や流速や粘性等を調整することによ
り、連続流から一列に落下する液滴に変化するようにし
た場合には、各液滴が比較的均質な状態となり、比較的
高い精度でほぼ同じ重量のガラスゴブを得ることができ
る。

【００１７】また、ノズル先端から溶融ガラスを滴下さ
せる場合には、上述のように、一つのガラス滴が滴下し
た後に、次のガラス滴が滴下するまで、ある程度の間隔
が必要となり、ガラス滴からなるガラスゴブを製造する
のに長いタクトを必要とするが、溶融ガラスの連続流を
液滴状のガラス塊に変化させた場合には、連続流からほ
ぼ連続的に液滴状のガラス塊に変化していくので、一つ
のガラス塊が生成した後に、次のガラス塊が生成するま
で、ほとんど時間がかからず、短いタクトでガラスゴブ
を製造することができる。

【００１８】なお、上記ガラスゴブの製造において、そ
の製造装置は、基本的にガラスを溶融する溶融炉と、溶
解したガラスを流出させるためのノズルとが必要となる
が、これら溶融炉及びノズルの形状や構成等は、特に限
定されるものではなく、周知のものを用いることができ
る。また、溶融ガラスは、基本的に外部からの動力を用
いずに自然に流下させるので、溶融ガラスの流量及び流
速は、溶融炉の温度、ノズルの温度、溶融炉からノズル
に至る経路（導管）の温度、溶融炉における溶融ガラス
の量（液面の高さ）、上記導管やノズルの内径、ガラス
の組成等の要因により変動することになる。

【００１９】また、流量及び流速の条件として溶融炉の
温度、ノズルの温度、導管の温度を挙げたが、これは温
度により溶融ガラスの粘性が変化するためである。すな
わち、各部の温度により溶融ガラスの温度が変化すると
ともに、溶融ガラスの粘性が変化することにより、溶融
ガラスの流量及び流速に影響がでることになる。また、
溶融ガラスの連続流が一列に落下する液滴状のガラス塊
に変化するようにするには、ガラスの粘性も影響してお
り、連続流として流下した際のガラスの粘性を調整でき
るようにすることが好ましいが、これは、上述のように
温度を調整することで実現できる。

【００２０】従って、ガラスゴブの製造装置において
は、溶融炉の温度を制御できることは言うまでもなく、
導管及びノズルの温度を制御できることが好ましい。ま
た、ノズルや導管の温度の制御は、外部からの加熱によ
っても良いし、ノズルに直接通電してノズルを加熱でき
るようにしても良い。

【００２１】そして、ノズル及び導管の温度を制御する
ことにより、溶融ガラスの粘性を制御できるとともに、
溶融ガラスの粘性の変化に伴って流速及び流量も変化さ
せることができ、溶融ガラスを連続流から一列に滴下す
る液滴状のガラス塊に変化させる際の条件を調整するこ
とができる。また、ここで用いられるガラスの組成は、
特に限定されるものではないが、ガラスの組成により粘
性が異なるので、溶融ガラスを連続流から一列に滴下す
る液滴状のガラス塊に変化させる際の条件が異なる可能
性がある。

【００２２】本発明の請求項２記載のガラスゴブの製造
方法においては、上記ノズル先端部の内径が０．１〜
５．０ｍｍであることを上記課題の解決手段とした。上
述のように溶融ガラスの連続流を一列に落下する液滴状
のガラス塊に変化させる際に、溶融ガラスの連続流の径
を大きくすると、すなわち、ノズルの内径を大きくし、
該ノズルから溶融ガラスを連続流として流出させた際の
流量を大きなものとすると、長い距離に渡って連続流の
ままの状態となるので、連続流を切断せずにガラスゴブ
として回収することが困難である。

【００２３】また、長い距離に渡って連続流として流下
した後に液滴状に変化することがあっても、長い落下距
離が必要となるので、ガラスゴブとしての回収が実質的
に困難である。従って、ノズルの内径を５ｍｍより大き
なものとした場合には、上述のような理由により液滴状
のガラス塊としてガラスゴブを回収することが実質的に
困難となるので、ノズル先端の内径を５ｍｍ以下とする
ことが好ましい。

【００２４】また、溶融ガラスの連続流の径を小さくす
ると、すなわち、ノズルの内径を小さくすると、該ノズ
ルから溶融ガラスを流出させた際の流量が極めて小さく
なり、連続流が得られにくい。従って、ノズルの内径を
０．１ｍｍより小さくすると、連続流が得られず、表面
張力により、ノズル先端に溶融ガラスがガラス滴として
付着した状態となり、上述のように重量の小さなガラス
塊が得られない。

【００２５】本発明の請求項３記載のガラスゴブの製造
方法においては、上記ノズルから流出する溶融ガラスの
粘性がｌｏｇη＝０．０１〜３．０であることを上記課
題の解決手段とした。上述のように溶融ガラスの連続流
を一列に落下する液滴状のガラス塊に変化させる際に、
溶融ガラスの粘性を大きなものとすると、例えば、粘性
の高い組成のガラスを用いるとともに、ノズルから流出
する際の溶融ガラスの温度を低いものとした場合には、
連続流として流出する溶融ガラスを表面張力の作用によ
り液滴状に変化させることができない可能性がある。

【００２６】従って、流出ガラスの粘性がｌｏｇη＝
３．０より大きいと、液滴状のガラス塊としてガラスゴ
ブを回収することが困難であり、流出ガラスの粘性がｌ
ｏｇη＝３．０以下であることが好ましい。また、表面
張力の作用により溶融ガラスの連続流を効率的に液滴状
のガラス塊に変化させる上では、流出ガラスの粘性をｌ
ｏｇη＝２．０以下とすることがさらに好ましい。

【００２７】また、流出ガラスの粘性が低い場合には、
固化させるのに時間がかかり、液滴状に変化したガラス
塊を落下中にある程度冷却して堅くなった段階で回収す
るためには落下距離を長くしなければならず、上述のよ
うに回収が困難なものとなる。また、溶融ガラスの粘性
を下げるのには限界があるとともに、必要以上に粘性を
下げるためには、流出ガラスの温度を極めて高温にする
必要があり、設備やコスト的に問題がある。従って、流
出ガラスの粘性がｌｏｇη＝０．０１以上であることが
好ましい。

【００２８】本発明の請求項４記載のガラスゴブの製造
方法においては、上記ノズルから連続流として流出した
溶融ガラスが流下中に液滴状のガラス塊に変化した後
に、該ガラス塊を水、油等の液体中に落下させて回収す
ることを上記課題の解決手段とした。上述のように溶融
ガラスを連続流の状態で流出させた後にガラス滴に変化
させた場合には、溶融ガラスの落下距離が長くなる可能
性があるとともに、それによってガラス塊の落下速度も
大きくなる可能性があり、この場合に、受け型等でガラ
ス滴を受けるとガラス滴に大きな衝撃力がかかる可能性
があるとともにガラス滴が変形する可能性がある。

【００２９】従って、連続流として流出した後に液滴状
に変化した溶融ガラスを回収する際に、なるべく、ガラ
ス塊に衝撃を与えないように液体中に落下させて回収す
ることが好ましい。なお、比較的高温のガラス塊を液体
中に落下させた際に、ガラス塊と液体との温度差が極め
て大きい場合には、ガラス塊が急激に冷却されて悪影響
を受ける可能性があるので、液体として比較的に沸点の
高い液体を選択し、該液体を加熱して液体とガラス塊と
の温度差を減少させたり、ガラス塊を長い距離に渡って
落下させて放熱させることによりガラス塊を冷却して液
体とガラス塊との温度差を減少させたりすることが好ま
しい。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例を図面を参照して説明する。なお、ここで、この実施
の形態の一例のガラスゴブの製造方法を説明する前に、
ガラスゴブの製造方法に用いられる製造装置を説明する
が、この製造装置は、本発明のガラスゴブの製造方法を
試みるために実験的に用いられるものであり、本発明の
ガラスゴブの製造方法が、この製造装置を用いることに
限定されるものではない。

【００３１】図１は、本発明のガラスゴブの製造方法を
用いてガラスゴブを実験的に製造するための製造装置を
示すものである。図１に示すように、この実施の形態の
一例のガラスゴブの製造方法に用いられるガラスゴブの
製造装置は、ガラスを溶融させるための溶融炉１と、溶
融ガラスＡを流出させるノズル２と、溶融炉からノズル
２への溶融ガラスの経路（導管）となる白金パイプ３
と、ノズル２から流出した溶融ガラスＡを受ける液槽４
とを有するものである。

【００３２】上記溶融炉１は、ガラスを溶融する際の容
器となる白金製ルツボ５と、ルツボ５の周囲を被う耐熱
材からなる炉体６と、炉体６の底部上に配置されてルツ
ボ５を支持する台座７と、ルツボ５の温度を上中下の三
つの高さでそれぞれ測定するための熱電対８、９、１０
と、ルツボ５内の溶融ガラスＡを攪拌するための攪拌ペ
ラ１１と、図示しない加熱装置とからなるものである。

【００３３】そして、溶融炉１は、ガラスを溶融させる
ことができるとともに、溶融ガラスＡの温度を所定の温
度に保てるように加熱を制御できるようになった周知の
ものである。上記導管となるパイプ３には、図示しない
加熱装置が設けられており、パイプ３の温度を制御でき
るようになっている。そして、パイプ３の温度を制御す
ることにより、パイプ３中の溶融ガラスの粘性を制御す
るとともに、パイプ３中の溶融ガラスＡの流速を制御で
きるようになっている。

【００３４】上記ノズル２は、例えば、図２（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示すような断面形状のものを用いるこ
とができる。上記図２に示すノズル２は、基本的に、ノ
ズル２の先端部が先端に向かうにつれて細くなる円錐状
となっており、円錐状の先端部の先端に溶融ガラスを流
出する流出口２ａが形成されている。

【００３５】なお、図２（Ａ）に示すノズル２Ａにおい
ては、円錐状の先端部の肉厚が先端にいくに従って薄く
なるように形成されており、図２（Ｂ）（Ｃ）において
は、ノズル２Ｂ、２Ｃ先端部の肉厚がほぼ均一なものと
なっている。また、図２（Ｂ）に示すノズル２Ｂに比較
して図（Ｃ）示すノズル２Ｃは、先端が急激に細くなる
ような形状となっている。

【００３６】また、ノズル２には、図示しない加熱装置
が設けられており、ノズル２の温度を制御できるように
なっており、ノズル２先端から流出される溶融ガラスＡ
の温度を制御して溶融ガラスＡの粘性を制御できるよう
になっている。また、上記ノズル２は、その先端の内径
が０．１〜５．０ｍｍであることが好ましい。

【００３７】また、ノズル２先端の内径を変更すること
により、流量、流速の調整と、連続流が液滴状に変化し
たガラス塊の粒径（重量）を変更することができる。す
なわち、ノズル２先端の内径を小さくすることにより、
小さなガラスゴブを得ることができる。上記液槽４に
は、シリンダー油４ａが入れられているとともに、シリ
ンダー油４ａを加熱することができるように図示してい
ない加熱装置が設けられている。

【００３８】上記液槽４は、そのシリンダー油４ａ内に
ガラス塊を落下させることにより、シリンダ油４ａによ
り衝撃を吸収するとともにガラス塊を冷却して、ガラス
塊をガラスゴブとして回収するものである。また、ガラ
ス塊は、落下中に放熱することになるが、まだ、比較的
高温の状態となっているので、液槽４内に落下した際
に、温度差による影響を受けることになるが、液槽内の
シリンダー油４ａを加熱しておくことにより、温度差を
減少して、温度差による影響を最小限にすることができ
る。

【００３９】なお、ガラスゴブ製造装置においては、基
本的に溶融ガラスＡをノズル２に供給できるとともに、
ノズル２から流出する溶融ガラスＡの流速及び流量を、
例えば、溶融ガラスＡの温度を制御することによりある
程度の範囲で調整することができるとともに、ノズル２
から流出する溶融ガラスの粘性を同じく溶融ガラスＡの
温度を制御することによりある程度の範囲で調整するこ
とができ、かつ、ノズル２先端の内径が０．１〜５．０
ｍｍの範囲であれば、その構成を限定されるものではな
い。

【００４０】例えば、溶融ガラスＡへの影響を考慮して
ルツボ５、パイプ３、ノズル２等を白金製としたが、必
ずしもこれらが白金製に限定されるものではない。ま
た、ルツボ５における溶融ガラスＡの上面の高さやパイ
プ３の径によっても、溶融ガラスＡの流速及び流量が変
化するが、上記温度の調整との組み合わせにより、後述
するようにノズル２から流出する溶融ガラスＡの連続流
を液滴状に変化させることができる範囲ならば、ルツボ
５の形状及びルツボ５内の溶融ガラスＡの量及びパイプ
３の内径等も限定されるものではない。

【００４１】また、上記各加熱装置は、電気による電熱
器や、ガス等の燃焼による加熱するものなどを用いるこ
とができるが、パイプ３及びノズル２部分は、直接電気
を通電して加熱できるようになっていることが好まし
い。また、溶融炉１、パイプ３、ノズル２において溶融
ガラスＡを加熱できるようになっているが、ノズル２先
端から流出する際の溶融ガラスＡの粘性がｌｏｇη＝
０．０１〜３．０となるように加熱されることが好まし
い。

【００４２】また、溶融炉１においては、ルツボ５にお
いて溶融した溶融ガラスＡをバッチ式でノズル２に供給
するものとしても、ルツボ５にガラスを追加できる構成
として連続式に溶融ガラスＡをノズル２に供給するもの
としても良い。また、上記液槽４に入れられる液体は、
シリンダ油４ａに限定されるものではないが、液体は、
その沸点までしか加温できないので、落下するガラス塊
との温度差を小さくするためには、沸点の比較的高い液
体で、取り扱いが容易な液体が好ましい。また、ガラス
塊の落下距離を長くすれば、ガラス塊が放熱してガラス
塊の温度が低下するので、沸点の比較的低い液体を液槽
に入れても温度差を小さなものとすることができ、シリ
ンダ油に代えて水を用いることもできる。

【００４３】また、上記落下するガラス塊を回収する際
には、落下するガラス塊にシャワー状の水等の液体をか
けたり、水等の液体を噴霧したり、エアーを吹き付けた
りしてガラス塊を冷却するようにしても良い。また、落
下するガラス塊を受ける際に、必ずしも液体中に受ける
必要はなく、ガラス塊を各種の受け部材に受けても良
い。また、受け部材の受け面を斜面もしくは湾曲した斜
面としてガラス塊を転がすように受けたりしても良い。

【００４４】また、受け部材を冷却したり加熱したりし
ても良い。また、受け部材として耐熱性の弾性部材を用
いても良い。また、エアーによりガラス塊の落下速度を
低下させてから受け部材に受けても良い。次に、上記製
造装置を用いてガラスゴブを製造する方法を説明する。
まず、溶融炉１において、ガラスを溶融して溶融ガラス
Ａとする。

【００４５】次に、上記溶融ガラスＡをパイプ３からノ
ズル２に導き、ノズル２から溶融ガラスＡを流出させ
る。この際に、溶融炉１、パイプ３、ノズル２の加熱温
度を調節することにより、ノズル２から溶融ガラスＡが
連続流として流出し、液槽４に達する前に、溶融ガラス
Ａの連続流が液滴状のガラス塊に変化するように、溶融
ガラスＡの粘性、流量等を調整する。すなわち、溶融ガ
ラスＡがノズル２先端から滴下する状態となっている場
合には、例えば、溶融炉１、パイプ３、ノズル２、特に
パイプ３の加熱温度を高くして、ノズル２から溶融ガラ
スＡから連続流として流出するように溶融ガラスＡの流
量及び流速を高めるようにする。

【００４６】また、ノズル２から流出する溶融ガラスＡ
が連続流のまま、液槽４に至る場合には、溶融炉１、パ
イプ３、ノズル２、特にパイプ３の加熱温度を低くし
て、溶融ガラスＡの流量及び流速を低くするか、ノズル
２の部分の加熱温度を高くして、溶融ガラスＡの粘性を
低めるなどの制御を行う。また、場合によっては、ノズ
ル２から液槽４に至る距離を長くして、ノズル２からさ
らに下方で連続流が液滴状となるか否かを確認し、さら
に下方で液滴状に変化する場合には、液槽４の位置を連
続流が液滴状となった位置より下とする。

【００４７】なお、一度、連続流が液滴状となる条件が
決まった場合には、それ以後は、その条件となるように
溶融炉１、パイプ３、ノズル２の温度を設定し、ガラス
ゴブの製造を行う。また、ノズル２から連続流として流
下した後に液滴状に変化し、液槽４内に落下する溶融ガ
ラスＡの温度に対応して液槽４の温度を決定する。この
場合に、液槽４内の液体の沸点よりも液槽４内に落下す
る溶融ガラスＡの温度が極めて高く、溶融ガラスＡと液
槽４内の液体との温度差が極めて大きい場合には、液槽
４内の液体をもっと沸点が高い液体と交換し、液槽４内
の液体の温度を高くし、落下するガラス塊との温度差を
縮めるか、さらに液槽４の位置を下方として、落下する
ガラス塊の温度がある程度冷えてから液槽４内に落下す
るようにする。

【００４８】また、一度、液槽４内の液体の温度を決定
した後には、それ以後のガラスゴブの製造において、液
槽４内の液体の温度を決定した温度とする。なお、上記
各温度の設定は、例えば、ノズル２先端の内径を変更し
た場合や、溶融ガラスＡの組成を変更した場合や、所望
のガラスゴブの粒径を変更する場合などに再度行う必要
がある。

【００４９】そして、上述の各条件の設定により、ノズ
ル２から連続流として流出した溶融ガラスＡが、液槽４
に至る前に、一列に落下する液滴状のガラス塊に変化す
る状態で、ノズル２から溶融ガラスＡを流出させ、上記
液槽４にガラス塊を落下させて回収し、液槽４に落下し
たガラス滴をガラスゴブとする。すなわち、ノズル２先
端から溶融ガラスＡが滴下する状態ではなく、かつ、ノ
ズル２先端から連続流として流出した溶融ガラスＡをシ
ャー・ブレード等の切断刃により切断するのでもなく、
連続流が液滴状のガラス塊に変化した段階で、これらガ
ラス塊を回収することにより、溶融ガラスを分割した状
態で回収することができる。

【００５０】また、このように回収されたガラス塊から
なるガラスゴブは、ノズル２先端から溶融ガラスを滴下
した場合よりも、さらに小さな粒径とすることが可能で
あり、小さな光学ガラス素子を成形する際に好適に用い
ることができる。また、切断刃による切断を行っていな
いので、ガラスゴブにシャー・マークが生じることがな
く、平滑な表面を有するガラスゴブを得ることができ
る。

【００５１】また、ノズル先端からガラス滴を滴下した
場合のように、一滴のガラス滴が滴下してから次のガラ
ス滴が滴下するまで時間のかかるようなことがなく、ノ
ズル２から連続流として流下した溶融ガラスＡがほぼ連
続的に液滴状に変化するので、極めて短いタクトでガラ
スゴブを製造することができる。また、溶融ガラスの連
続流を流下中に一列に落下する液滴状のガラス塊に変化
させた際に、各ガラス塊が比較的均質な状態となり、ほ
ぼ同様の重量のガラス塊を得ることができる。

【００５２】

【実施例】以下、本発明のガラスゴブの製造方法に関す
る実施例について説明する。（実施例１）ガラスゴブの製造装置としては、基本的に
上記本発明の実施の形態で説明した図１に示すものを用
いた。

【００５３】また、上記溶融炉内の白金製ルツボ５とし
て内容積８リットルのものを用いた。また、上記白金パ
イプ３として、溶融炉の底部に接合された後端部３ａの
内径が１２ｍｍで、ノズル２が形成される先端部３ｂの
内径が６ｍｍのものを用いた。すなわち、先細りとなっ
た白金パイプ３を用いた。また、上記ノズル２として
は、図２（Ｃ）に示す形状で、先端の内径が０．３２〜
０．３３ｍｍのものを用いた。

【００５４】また、白金製ルツボ５で溶解するガラスと
して重ランタン・フリントガラス［株式会社オハラ製Ｌ
−ＬＡＨ５３］を用いた。また、ノズル２の下方約５ｍ
の位置に液槽４を配置するとともに、液槽４内にシリン
ダ油４ａを入れ、かつ、シリンダ油４ａを約１５０℃に
加熱した状態とした。この状態で、上記ガラス２６ｋｇ
を白金製ルツボ５に投入し、加熱溶融した。

【００５５】また、加熱溶融後の炉温を１０５０℃と
し、白金パイプ後端部３ａの温度を１０５０℃とし、白
金パイプ先端部３ｂの温度を１１００℃とし、ノズル２
先端部の温度を１２１０℃に保持した。また、上記状態
でのノズル２からの溶融ガラスＡの流出量（流量）は、
１．５ｋｇ〜１．６ｋｇ／ｈｒであった。

【００５６】なお、溶融ガラスの流出により、白金製ル
ツボ５内の液面が低下した場合には、流出量が低下する
ことなるが、上記流出量は、流出開始から１時間あまり
までの流出量である。また、今回の実験では、上記炉温
と、白金パイプ３及びノズル２の温度とを一定に保持す
るものとしたが、各温度を変更することにより、流出量
を変動させることができるとともに、逆に白金製ルツボ
５内の液面の低下に対応して温度を高めることにより、
流出量を安定させることも可能である。

【００５７】また、ノズル２先端から流出直後の溶融ガ
ラスＡの温度（硝温）は、１０９０℃であった。なお、
ノズル２先端部の温度を１２１０℃としているが、白金
パイプ３の温度は１０５０℃から１１００℃であり、ノ
ズル２先端部を短時間で通過してしまう溶融ガラスＡの
温度が、ノズル２先端部の温度まで上昇することはな
い。

【００５８】また、流出直後の溶融ガラスＡの温度の測
定には、放射温度計［ミノルタ社製ＴＲ４２０型］を用
いた。また、流出した溶融ガラスの温度の測定に際して
は、流出したガラスをステンレス製の板体上に受け、板
体状に溜まった溶融ガラスの温度を測定した。また、図
３に示す重ランタン・フリントガラスの粘性曲線から１
０９０℃の流出した直後の溶融ガラスＡの粘性をｌｏｇ
η＝０．１２と判断した。

【００５９】そして、以上のような条件でノズル２から
流出した溶融ガラスＡは、ノズル先端から約１０ｍｍ下
方まで連続流として流下し、それより下方においては、
一列に連続して並んだ液滴状のガラス塊に変化し、ガラ
ス塊として落下した。そして、上記ガラス塊は、さらに
液槽４内に落下し、シリンダ油４ａにより、衝撃を吸収
されるとともに冷却され、液槽４内に回収された。

【００６０】さらに、液槽４から回収したガラス塊、す
なわちガラスゴブを洗浄した。そして、ガラス表面を顕
微鏡下で観察したところ、ガラス表面にきずやしわ等の
欠陥がなく、平滑な状態であった。そして、回収された
ガラス塊（ガラスゴブ）は、そのままモールドプレス用
光学素材として利用可能な状態であった。

【００６１】また、得られたガラスゴブ３００個を検査
した結果、ガラスゴブの粒径は、１．２２〜１・２５ｍ
ｍ、重量は、４．２〜４．５ｍｇであり、比較的安定し
た粒径のガラスゴブを得ることができた。また、得られ
たガラスゴブの重量は、上述のように数十ｍｇより小さ
いものであり、極めて小粒径のガラスゴブを容易に得る
ことができた。

【００６２】（実施例２）上記実施例１とほぼ同様な方
法でガラスゴブの製造を行った。実施例１との相違点
は、ノズル２を図２（Ｂ）に示す形状で先端の内径が
０．５５ｍｍのものを用いた点と、ノズル２及び白金パ
イプ３の加熱温度を変更して、ノズル２から流出した直
後のガラスの温度（硝温）を１１２０℃とした点と、上
記ノズル２の径の変更とノズル２及び白金パイプ３の加
熱温度の変更により、溶融ガラスＡの流出量が３．５〜
４．０ｋｇ／ｈｒとなった点である。また、図３に示す
重ランタン・フリントガラスの粘性曲線から１１２０℃
の流出した直後の溶融ガラスＡの粘性をｌｏｇη＝０．
０６と判断した。

【００６３】そして、このような条件でノズル２から溶
融ガラスＡを流出させた場合には、実施例１の場合と同
様に、溶融ガラスＡがノズル２先端から連続流として流
下した後に一列に落下する液滴状のガラス塊に変化し、
該ガラス塊が液槽４に落下した。そして、液槽４から回
収したガラス塊、すなわちガラスゴブを洗浄した後に、
ガラス表面を顕微鏡下で観察したところ、ガラス表面に
きずやしわ等の欠陥がなく、平滑な状態であった。

【００６４】そして、回収されたガラス塊（ガラスゴ
ブ）は、実施例１と同様に、そのままモールドプレス用
光学素材として利用可能な状態であった。また、得られ
たガラスゴブ３００個を検査した結果、ガラスゴブの粒
径は、１．４５〜１・５５ｍｍ、重量は７．０〜８．６
ｍｇであり、比較的安定した粒径のガラスゴブを得るこ
とができた。

【００６５】また、得られたガラスゴブの重量は、上述
のように数十ｍｇより小さいものであり、極めて小粒径
のガラスゴブを容易に得ることができた。さらに、実施
例１及び実施例２の結果は、ノズル２の内径の変更や、
ノズル２及び白金パイプ３の加熱温度の変更等により、
得られるガラスゴブの粒径（重量）を変更することがで
きることを示すとともに、所望の粒径（重量）のガラス
ゴブを得ることも可能であることを示している。

【００６６】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のガラスゴブの製
造方法によれば、ノズル先端から溶融ガラスを滴下する
のでも、ノズル先端から連続流として流出した溶融ガラ
スを切断するのでもなく、ノズル先端から連続流として
流出した溶融ガラスが液滴状のガラス塊に変化した段階
で、該ガラス塊をガラスゴブとして回収しているので、
切断によるシャー・マークの生成がないとともに、ノズ
ル先端が溶融ガラスを滴下した場合に比較してガラスゴ
ブ一つ当たりの製造時間を短縮することができる。

【００６７】また、ノズル先端から連続流として流出し
た溶融ガラスが一列に落下する液滴状のガラス塊に変化
した段階で、該ガラス塊をガラスゴブとして回収した場
合には、ノズル先端から溶融ガラスを滴下した場合や、
ノズル先端から連続流として流出した溶融ガラスを切断
した場合に比較して、小粒径で、かつ、安定した粒径の
ガラスゴブを容易に得ることができる。

【００６８】本発明の請求項２記載のガラスゴブの製造
方法によれば、上記ノズル先端の内径を０．１〜５．０
ｍｍとすることにより、ノズル先端から連続流として流
出した溶融ガラスを液滴状のガラス塊に容易に変化させ
ることが可能となり、かつ、比較的安定した粒径のガラ
スゴブを得ることが可能となる。

【００６９】本発明の請求項３記載のガラスゴブの製造
方法によれば、上記ノズル先端からの流出ガラスの粘性
をｌｏｇη＝０．０１〜３．０とすることにより、ノズ
ル先端から連続流として流出した溶融ガラスを液滴状の
ガラス塊に容易に変化させることが可能となり、かつ、
比較的安定した粒径のガラスゴブを得ることが可能とな
る。

【００７０】本発明の請求項４記載のガラスゴブの製造
方法によれば、液滴状のガラス塊を液体中に落下させる
ことにより、落下するガラス塊に大きな衝撃を与えるこ
とがなく、衝撃によるガラス塊の変形等を防止ししてガ
ラスゴブを回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例のガラスゴブの製造
方法に用いられるガラスゴブの製造装置を示す断面図で
ある。

【図２】上記一例のガラスゴブの製造方法に用いられる
ガラスゴブの製造装置のノズルを示す断面図である。

【図３】上記一例のガラスゴブの製造方法における流出
した溶融ガラスの粘性を判断するための重ランタン・フ
リントガラスの粘性曲線を示す図面である。

【符号の説明】

１溶融炉２ノズル３パイプ（導管）４液槽

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−146721（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−297224（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−315524（ＪＰ，Ａ) 特開平８−133751（ＪＰ，Ａ) 特開平８−277120（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C03B 7/08 C03B 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融ガラスをノズルから流出させ、流出
する溶融ガラスを分割してガラス塊とし、該ガラス塊か
らガラスゴブを製造するガラスゴブの製造方法におい
て、上記ノズルから溶融ガラスを連続流として流出させ、連
続流として流出した溶融ガラスが流下中に液滴状のガラ
ス塊に変化した後に、これらガラス塊をそれぞれ回収す
ることを特徴とするガラスゴブの製造方法。
【請求項２】上記ノズル先端部の内径が０．１〜５．
０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のガラスゴ
ブの製造方法。
【請求項３】上記ノズルから流出する溶融ガラスの粘
性がｌｏｇη＝０．０１〜３．０であることを特徴とす
る請求項１または２記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項４】上記ノズルから連続流として流出した溶
融ガラスが流下中に液滴状のガラス塊に変化した後に、
該ガラス塊を水、油等の液体中に落下させて回収するこ
とを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載
のガラスゴブの製造方法。