JP4474018B2 - ガラス流出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学用途に用いるガラスゴブ（ガラス塊）を溶融ガラス流から分離切断して作る際のガラス流出装置に関するものであり、特に、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、直方体などの一定方向に長尺である形状のガラスゴブを得る際に、切断痕、脈理、泡などの光学的欠陥を発生させずに、そのガラスゴブを得るための、ガラス流出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高精度な光学レンズの製造方法として、プレス成形によって、レンズを成形する方法が実用化されている。これによれば、非球面ガラスレンズやプリズムが安価に製造可能である。このプレス成形で使用するガラス素材としては、冷間で、一度、球面や平面に研磨もしくは切断したものを使用する場合もあるが、更なるコストダウンのためには、溶融ガラス流から分離して得た、所定の重量のガラスゴブを使用するのが有効である。
【０００３】
従来、溶融ガラス流からガラスゴブを得るために、一対の切断刃を用いて、流出口から流下するガラス流を切断する方法が一般的に用いられてきた。この方法では、ゴブ表面に切断痕が残るので、押圧成形によってレンズを作るには、成形前に、予め切断痕を除去するための前加工、例えば、研削・研磨工程などが必要とされ、製造時間とコストが増大するという問題があった。
【０００４】
これに対して、ガラス流から切断痕（シャーマーク）のないガラスゴブを得る方法として、特公昭５１−２４５２５号公報に所載の方法が知られている。ここには、オリフィスと、成形されるガラスゴブの表面との位置関係を、所定に維持しながら、成形型を徐々に降下させ、所望量のガラスが成形型内に入った後、成形型を急速に下降させて、ガラス流を括れさせ、自然に切断する方法が開示されている。
【０００５】
また、同様の方法は、特開平２−３４５２５号公報にも開示されている。また、本発明者らによっても、特開平７−３００３１９号公報において、切断刃を使わず、切断痕を残さずに、ガラスゴブを得る方法が提案されている。これは、流出口から流下する溶融ガラス流を受け部材で受け、所定の重量に達した所で、前記の受け部材を２段階の下降速度で下降させて、ガラス流が冷えて固まらない内にガラス流を分離切断するというものである。
【０００６】
すなわち、前記受け部材を第一の下降速度で下降させて、ガラス流に括れ部を生じさせた後に、前記受け部材を前記第一の下降速度より遅い第二の下降速度で下降させ（場合によっては、第二の下降速度は実質的にゼロとする）、その時点で、前記括れの箇所で、ガラスの自重とその表面張力により、ガラス流を分離切断するというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、光学素子としてよく知られている形状には、カメラなどの撮影用レンズで用いられる外周が円形のレンズがある。また、光ファイバーの接続用に球形のレンズが使用されることがある。
【０００８】
押圧成形によって、これらの円形あるいは球形のレンズを得るには、プレス成形用素材としてのガラスゴブの形状も、レンズ形状に近似した円形あるいは球形であることが望ましい。しかるに、前述の公報記載のガラス流の切断方法によれば、ガラス流出ノズル先端の流出口の断面形状には、特に断わりがなく、ノズル同様に、円形の断面形状と考えられるので、必要とされる円形あるいは球形のガラスゴブを比較的容易に得ることができる。
【０００９】
すなわち、ガラスをゴブ成形型に鋳込んだ後、成形型を下降させて、ガラス流を引き伸ばして切断する時に、引き伸ばされたガラスは、ごく細い糸状になり、容易に溶けて、吸収されるので、突起状に残ったり、成形の結果において、脈理や泡などの光学的な欠陥を発生させないゴブを得ることができる。
【００１０】
一方、円形あるいは球形以外の長尺形状の光学素子として、例えば、レーザービームプリンターにおいて、レーザービームの断面ビーム径を一定にするために使われる、トーリックレンズ（ｆθレンズ）のような、一定方向に長尺である形状の光学素子が知られている。
【００１１】
このような長尺形状のレンズを、前述同様に、押圧成形によって得る場合も、プレス成形用素材としてのゴブ形状は、できるだけ、その長尺形状に近い形状であることが望ましいことになる。
【００１２】
しかしながら、前述の公報に記載の、ガラス流の切断方法によって、円形の断面形状の流出口からガラスを流出して、長尺形状のゴブを得ようとすると、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を設けて、受け型の上で、一定方向にガラス流を延長させなければならなかった。
【００１３】
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、切断痕、脈理、泡がなく、光学的品質の良好なガラスゴブ、特に、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、直方体などの長尺形状のガラスゴブを、特別な移動装置などを用いることなく、しかも、容易に得るためのガラス流出装置を提供するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的達成のため、本発明では、ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受け、その成形型で一定重量のガラス溜りを受けた後に、前記ガラス流に括れを生じさせ、その後、前記ガラス流と前記ガラス溜りとを分離切断して長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、ノズル流出口の水平断面形状が、一定の方向に長尺となる断面形状としたことを特徴とする。
【００１５】
このような構成により、流出ガラスの受け型を、成形すべきガラスゴブの長尺形状に合わせ、特別な移動装置を用いて、移動制御することなく、しかも、長尺形状のガラスゴブを、切断痕、脈理、泡がなく、光学的品質の良好な状態で容易に得ることができる。
【００１６】
なお、本発明の実施の形態として、ノズル流出口の下端縁部あるいは下端縁部の一部が水平面に関して、下方に突出していること、また、下方に突出したノズル流出口の下端縁部の、下方に突出している部分が、前記一定方向の両側で、下向きの頂点を形成していること、更には、ノズル流出口の下端縁部の、下方に突出している部分が、前記ノズル流出口の長尺方向に亘って設けられていることが、ガラス流出装置において、それぞれ、有効である。
【００１７】
これにより、ガラス流とガラス溜りとを分離・切断する際に生じる括れの位置が流出口の突起部付近に限定されて、括れの形状が長い薄板状にならずに、細い糸状になる。この結果、切断痕のない状態で、ガラス流の分離・切断が容易になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態での、ガラスゴブの製造方法を、図面を参照して説明する。なお、図１の（ａ）は、本発明で使用するガラス流出装置のノズル部分の概念図（立面図）であり、図１の（ｂ）は、このノズル部分を下方から眺めた様子を示す底面図である。また、図２の（ａ）〜（ｅ）は、この実施の形態における製造過程を、順次、図解したものである。
【００１９】
図１において、符号１はガラス流出ノズルで、これは溶融ガラスの収容容器、所謂、溶融炉（図示せず）の下部に取付けられていて、先端の流出口２から溶融ガラス流３が流出されるようになっている。また、ノズル１と先端部５とは、スカート状の接合部４によって接合されている。
【００２０】
また、図示しないが、流出ノズル１、接合部４、先端部５には、それぞれ、直接通電加熱用の電極が複数個、設けられており、それらの電極を通じて電流を流すことで、流出ノズルから先端部にかけての温度を調節できるようになっている。
なお、例えば、この実施の形態では、流出ノズル１は、内径：１２ｍｍ、長さ：１０００ｍｍであり、接合部４の長さは４０ｍｍで、下部に続く先端部５に近づくほど、全体として、一定方向に広がる、長尺形状になっている。また、先端部５は、側面から見ればストレート形状をしており、その長さは１５ｍｍである。先端部５の流出口２の水平方向の断面形状は、内寸で８ｍｍ×４０ｍｍの長方形をしている。また、ノズル、接合部、流出口は、いずれも白金などの貴金属で作られていて、いずれも肉厚が１ｍｍである。
【００２１】
次に、本発明の特徴である、流出口２の下端縁部の形状について説明する。図１の（ｂ）で示すように、下方から眺めると長方形をしているが、図１の（ａ）で示すように、側面から眺めると２つの長辺６ａ，６ｂは下向きの二等辺三角形（底辺４２ｍｍ、高さ４ｍｍ）で、その頂点８ａ，８ｂが流出口の最下点となり、長辺方向に亘って傾斜しており、残る２つの短辺側７ａ，７ｂは平坦面となっている。
【００２２】
符号９は、ガラス流３を受けるためのゴブ成形型であり、適当な駆動装置（図示せず）により、流出ガラスを受ける位置とプレス成形装置（図示せず）との間で、ゴブ成形型９を、上下および水平方向に動かすことができる。また、ゴブ成形型９には、ガラス流から分離切断されたガラスゴブの下面を所要の形状に成形するための、ガラス接触面１０が形成されている。なお、この実施の形態では、成形型９の材料に、高密度カーボンを用いており、そのガラス接触面１０は研磨仕上げをしてある。また、ゴブ成形型の接触面１０は、内寸が８ｍｍ×４０ｍｍ×深さ１６ｍｍの直方体の窪みからなり、ガラスとの接触面については、研磨仕上げを施したものを使用した。
【００２３】
次に、図１に示すガラス流出装置を使用して、光学素子用のガラスゴブを製造する工程を、図２（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明する。なお、ここで製造されるガラスゴブの材料には、室温での比重が約３．０であり、温度が１２００℃の時に粘度が１０1.6 （ｄＰａ・ｓ）、１０００℃の時に１０2.2 （ｄＰａ・ｓ）、８９０℃の時に１０2.9 （ｄＰａ・ｓ）、６１０℃の時に１０7.6 （ｄＰａ・ｓ）、４９８℃の時に１０13（ｄＰａ・ｓ）となるような特性を持ったバリウムホウケイ酸塩系のガラスを用いている。
【００２４】
まず、前記のガラス原料を、前述のガラス収容容器に投入し、溶融、清澄（脱泡）した後、攪拌均質化を継続しながら、温度：９６０℃に調整した。次に、流出ノズル１と接合部４は８５０℃、先端部５は１０５０℃とした。この時のガラス流出量は、８７ｇ／分であった。また、ガラス流３の水平断面形状は、流出口２の水平方向の断面形状に、ほぼ類似の長尺形状を有していた。
【００２５】
この状態のもとで、図２の（ａ）に示すように、ゴブ成形型９を流出口２の直下にもって行き、更に、図２の（ｂ）のように、成形型９を流出口２に接近させ、ガラス流３を受ける。次に、成形型９上に溶融ガラスが十分溜まって、ガラス溜り１１が形成されたところで、図２の（ｃ）に示すように、平均１２０ｍｍ／秒の速度で、成形型９を２８ｍｍ下降させて、ガラス流に括れ１２を発生させる。
【００２６】
この状態で、成形型の位置（高さ）を０．３秒保つと、図２（ｄ）に示すように、括れは、ガラスの表面張力とガラス溜り１１の自重により分離切断される。切断直後には、切断痕１３ａ，１３ｂが発生するが、この切断痕は、ガラスの熱と表面張力により、ガラス流３とガラスゴブ１４に吸収されて消滅する（図２の（ｅ）参照）。
【００２７】
この一連の操作に１０秒を要し、得られたガラスゴブの重量は、１４．５ｇであった。このガラスゴブの形状は、ほぼ直方体の長尺形状をしており、寸法はおよそ８ｍｍ×４０ｍｍ×１５．５ｍｍで、稜線は多少の丸みを帯びていた。また、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて、光学的に良好な品質を有しており、例えば、トーリックレンズをプレス成形で作る際の素材として好適であった。
【００２８】
なお、本発明を実施するに当たって、流出ノズルや接合部、先端部の大きさ、更に、ガラス材料の種類に制限がないことはいうまでもない。
【００２９】
次に、比較実験を試みた。ここで用いたガラス流出装置を図６に示す。なお、ノズルの流出口に下向きの突起を設ける際に、流出口の下端縁部の短辺側６１ａ，６１ｂを二等辺三角形（底辺１０ｍｍ、高さ４ｍｍ）にしたことを除けば、それ以外のノズルの仕様やガラスゴブ製造条件は、基本的に第１の実施の形態と同じである。また、流出口の下端縁部の長辺側６２ａ，６２ｂは、水平面に沿っている。
【００３０】
この比較実験において、成形型を下降させて括れ部を形成しようとすると、図７に示すように、引き伸ばされたガラス流６４は、二等辺三角形の頂点６３ａ，６３ｂを結ぶ水平方向にわたって、横（長尺方向）に長い薄板状になってしまい、成形型で流出ガラスを受けた際、ガラス流６６とゴブ６７には、それぞれ、放熱によって急速に冷えたガラスが、薄板状に残ってしまった（符号６４，６５で図解する）。
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受けて、一定重量のガラス溜りを形成した後、成形型を下降させて括れ部を生じさせ、その後、ガラス流とガラス溜りとを分離して、流出ガラスを括れさせ、これにより、自然に切断して、長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、そのノズル流出口の断面形状を長尺形状としている。これにより、水平断面が長尺形状のガラス流が容易に得られるようになる。
【００３２】
また、第１の実施の形態においては、ノズル流出口の下端縁部の一部が下方に突出しており、流出口の下端縁部の一部は下向きの二等辺三角形の頂点を形成している。また、その、流出口の下端縁部の下方に突出した部分は、流出口断面の長手方向に設けられている。
【００３３】
これにより、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の突起部（前述の下方に突出した部分）付近に限定されて、括れの形状が、比較例のように、長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、切断痕の残らない状態で、ガラス流の分離・切断が容易にできる。
【００３４】
従って、本発明では、新たに、長尺形状のゴブを得るために、通常のノズルの下において、成形型を、その長尺方向に移動するための装置を装備しなくても、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、平面視で、長方形などの、長尺形状のガラスゴブを容易に得ることができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、上述の第１の実施の形態における流出口の下端部の突起形状を、別の形状に変えたガラス流出装置を、第２の実施の形態として、以下に提示する。ここでは、第１の実施形態の場合と同様に、１４．５ｇの長尺形状のガラスゴブを製造するための実施形態であって、使用したゴブ成形型や、溶融したガラス原料は第１の実施の形態の場合と同じものである。
【００３６】
ここで使用した流出口端面の形状を、図３を参照して、説明する。下方から眺めた形状は、図３の（ｂ）で示すように長方形をしており、流出口３３の水平方向の断面形状については、第１の実施の形態と同じく、その内寸が８ｍｍ×４０ｍｍである。一方、側面から眺めると、図３の（ａ）で示すように、２つの長辺の中央部のみに、小さな下向きの突起３１（ここでは、底辺：６ｍｍ、高さ：４ｍｍの三角形）が設けられ、その頂点３２ａ，３２ｂが、流出口の最下点となり、残る２つの短辺側は、平坦面となっている。
【００３７】
このノズルの構造を持ったガラス流出装置を用いて、長尺形状のゴブの製造について実験した。製造条件は、基本的に第１の実施の形態と同じであり、ガラス流出量を８７ｇ／分に設定し、１０秒の間に一連の操作を終えて、１４．５ｇのガラスゴブを得た。この時、ガラス流からゴブを分離切断するために、成形型を下降させてガラス流に括れ部を生じさせる時に、括れの位置が流出口の突起部３１の直下付近に限定されて、括れの形状が、長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離切断を容易に行うことができた。
【００３８】
このガラスゴブの形状は、第１の実施の形態で得られたのと同様に、ほぼ直方体の長尺形状をしており、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて光学的に良好な品質を有しており、例えば、トーリックレンズをプレス成形で作る際の素材として好適であった。
【００３９】
以上説明したように、本発明のガラス流出装置によれば、流出口の下端縁部の下方に突出した部分を、流出口の水平断面に関して、その比較的に長手の方向に設けることにより、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の下向きの突起部付近に限定される。このため、括れの形状が比較例のように、長い薄板状にならず、細い糸状になり、禍根のないガラス流の分離切断を容易に行うことができる。
【００４０】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための特別な装置を装備しなくても、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、直方体などの長尺形状のガラスゴブを容易に製造することかできる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係わる第３の実施の形態を、図４に示すガラス流出装置について具体的に説明する。図４の（ｂ）に示すように、ノズルの流出口４３を、下方から眺めると、その水平方向の断面形状が、円弧の沿って湾曲した長尺形状をなしており、また、図４の（ａ）で示すように、流出口の長辺側の下端縁部に突起４１が設けられていて、その突起形状は、第２の実施の形態の場合の形状に準じており、下向きの三角形（底辺：５ｍｍ、高さ：３ｍｍ）となっている。
【００４２】
そして、その三角形の突起の頂点４２（４２ａ，４２ｂ）が流出口の下端縁部の最下点となり、残る流出口の下端縁部は水平面に沿う平坦面となっている。
【００４３】
流出ノズル４４は、内径：３．５ｍｍ、長さ：４５０ｍｍで、先端部４５の長さは２０ｍｍで、下に行くほど広がった形状をしている。先端の流出口４３の水平方向の断面形状は、内寸で幅：４ｍｍ、また、湾曲に沿った長尺方向の長さ：２５ｍｍである。また、長尺方向の両端部には適当なＲがついている（この実施の形態では、内寸で半径：２ｍｍのＲ）。なお、ノズル、先端部、流出口は、いずれも、白金などの貴金属で作られていて、ここでは、いずれも、肉厚が０．８ｍｍである。
【００４４】
ガラス流を受けるためのゴブ成形型は、その図解を省略するが、流出口の断面形状に対応した、相似の長尺形状であって、その窪みの内寸は、幅：７ｍｍ、湾曲に沿った長尺方向の長さ：３０ｍｍ、深さ：１０ｍｍである。なお、ゴブ成形型の材料は、高密度カーボンを用い、そのガラス接触面は、研磨仕上げをしてある。また、前述した実施の形態と同様に、ゴブ成形型は、適当な駆動装置（図示せず）により、上下、水平方向に動かすことができる。
【００４５】
この実施の形態では、ガラスゴブの材料として、室温での比重が約３．５であり、その温度が１０５０℃の時に１０0.0 （ｄＰａ・ｓ）、９５０℃の時に１０0.5 （ｄＰａ・ｓ）、８００℃の時に１０1.9 （ｄＰａ・ｓ）、７００℃の時に１０3.5 （ｄＰａ・ｓ）、５２０℃の時に１０13（ｄＰａ・ｓ）となるような粘度特性を持ったランタンホウ酸塩系のガラスを用いた。
【００４６】
まず、前記のガラス原料をガラス収容容器（図示せず）に投入し、溶融、清澄（脱泡）した後、攪拌均質化を継続しながら１０００℃に調整した。この時の流出ノズル４４の温度は９５０℃、先端部４５の温度は１１５０℃に調整した。この時のガラス流出量は４０ｇ／分であった。また、ガラス流（図示せず）の水平断面形状は、流出口４３の水平方向の断面形状に相似の、湾曲した長尺形状をなしている。
【００４７】
この装置を用いて、湾曲した長尺形状のゴブの製造実験を行った。それには、第１の実施の形態と同様の、一連の操作を６秒の間に終えるのである。そして、４．０ｇのガラスゴブを得た。この時、ガラス流からゴブを分離切断するために、成形型を下降させて、ガラス流に括れ部を生じさせる時に、括れの位置が流出口の突起部４１の直下付近に限定されて、括れの形状が、長い薄板状にならずに細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離切断を容易に行うことができた。
【００４８】
この結果、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて、光学的に良好な品質を有する、湾曲した長尺形状（幅：７ｍｍ、湾曲に沿った長尺方向の長さ：３０ｍｍ、高さ：９ｍｍ）のガラスゴブが得られた。
【００４９】
なお、ノズル流出口の断面形状は、上述のような連続曲線に沿って湾曲させた形状に限るものではなく、Ｌ字型、コの字型などに屈折させた形状にすることも可能で、この場合は、必要に応じて、ゴブ成形型の形状を、流出口の断面形状に合わせた相似の形状にすることで、屈曲形状のガラスゴブを製造することが可能である。
【００５０】
また、流出口の下端縁部の下方に、突出した部分を設ける場合は、流出口の水平断面に関して、その比較的、長手の方向に設けることにより、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の突起部付近に限定されて、括れの形状が、長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離、切断が容易になる。
【００５１】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を装備しなくとも、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、湾曲（あるいは屈曲）した長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができる。
【００５２】
（第４の実施の形態）
ここで用いたガラス流出装置は、図５に示されている。ノズル５２の仕様は、基本的に第３の実施の形態の場合と同様であるが、流出口５１の下端縁部は、平坦（水平面）になっている。下方から眺めた流出口の形状は、図５の（ｂ）で示すように長方形をしており、流出口の水平方向の断面形状は、内寸で６ｍｍ×１０ｍｍである。なお、スカート状の先端部５３については、長さ：２０ｍｍであって、下方に向かっての広がり方が、第３の実施の形態とは若干異なる。
【００５３】
また、ゴブ成形型（図示せず）は、高密度カーボン製で、内寸が７ｍｍ×１２ｍｍ×深さ６ｍｍの直方体の窪みを設けたもので、ガラスとの接触面については研磨仕上げを施したものを使用した。
【００５４】
また、ガラスゴブの製造条件であるが、ノズルの温度を９２０℃、その先端部の温度を１１３０℃に設定しており、この時のガラス流出量は３０ｇ／分であった。このとき、ガラス流（図示せず）の水平断面形状は、流出口５１の水平方向の断面形状に相似の長尺形状にしてある。
【００５５】
次いで、５秒の間に一連の操作、すなわち、ゴブ成形型でガラス流を受けてガラス溜りを形成した後、成形型を下降させて、括れ部を形成し、その位置（高さ）で成形型を保持して、ガラス流を分離切断する操作を終えた。この結果、２．５ｇの、ほぼ直方体（７ｍｍ×１２ｍｍ×高さ５ｍｍ）のガラスゴブが得られた。このガラスゴブには、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて光学的に良好な品質を有していた。
【００５６】
以上説明したように、本発明のガラス流出装置では、ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受けて一定重量のガラス溜りを形成した後、成形型を下降させて、括れ部を生じさせ、その後、ガラス流とガラス溜りとを分離切断して、長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、そのノズルの流出口の断面形状を、長尺形状としている。これにより、水平断面が長尺形状のガラス流が容易に得られるようになる。
【００５７】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を装備しなくとも、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、
１．ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受け、その成形型で一定重量のガラス溜りを受けた後に、前記ガラス流に括れを生じさせ、その後、前記ガラス流と前記ガラス溜りとを分離切断して長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、ノズル流出口の水平断面形状を長尺形状としているので、水平断面が長尺形状のガラス流が容易に得られる。
【００５９】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を装備しなくとも、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができる。
【００６０】
２．ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受け、その成形型で一定重量のガラス溜りを受けた後に、前記ガラス流に括れを生じさせ、その後、前記ガラス流と前記ガラス溜りとを分離切断して、長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、ノズル流出口の水平断面形状を長尺形状として、ノズル流出口の下端縁部の一部が下方に突出しているので、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の突起部付近に限定されて、括れの形状が長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離切断が容易になる。
【００６１】
従って、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる第１の実施の形態でのガラス流出装置を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図２】上記ガラス流出装置の使用態様を示す説明図である。
【図３】同じく、本発明に係わる第２の実施の形態を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図４】同じく、本発明に係わる第３の実施の形態を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図５】同じく、本発明に係わる第４の実施の形態を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図６】本発明との比較のために提示された立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図７】上述の比較例で、ガラスゴブを成形した時の様子を示す立面図である。
【符号の説明】
１ 流出ノズル
２ 流出口
３ ガラス流
４ 接合部
５ 先端部
６ （６ａ，６ｂ）流出口端面の長辺側
７ （７ａ，７ｂ）流出口端面の短辺側
８ （８ａ，８ｂ）流出口端面の下向きの頂点
９ ゴブ成形型
１０ ガラス接触面
１１ ガラス溜り
１２ 括れ
１３ （１３ａ，１３ｂ）切断痕
１４ ガラスゴブ
３１ 下向きの突起
３２ （３２ａ，３２ｂ）突起の頂点
３３ 流出口
４１ 下向きの突起
４２ （４２ａ，４２ｂ）突起の頂点
４３ 流出口
４４ 流出ノズル
４５ 先端部
５１ 流出口
５２ 流出ノズル
５３ 先端部
６１ （６１ａ，６１ｂ）流出口端面の短辺側
６２ （６２ａ，６２ｂ）流出口端面の長辺側
６３ （６３ａ，６３ｂ）二等辺三角形の頂点
６４ 引き伸ばされたガラス流（薄板状に残ったガラス）
６５ 薄板状に残ったガラス
６６ ガラス流
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学用途に用いるガラスゴブ（ガラス塊）を溶融ガラス流から分離切断して作る際のガラス流出装置に関するものであり、特に、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、直方体などの一定方向に長尺である形状のガラスゴブを得る際に、切断痕、脈理、泡などの光学的欠陥を発生させずに、そのガラスゴブを得るための、ガラス流出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高精度な光学レンズの製造方法として、プレス成形によって、レンズを成形する方法が実用化されている。これによれば、非球面ガラスレンズやプリズムが安価に製造可能である。このプレス成形で使用するガラス素材としては、冷間で、一度、球面や平面に研磨もしくは切断したものを使用する場合もあるが、更なるコストダウンのためには、溶融ガラス流から分離して得た、所定の重量のガラスゴブを使用するのが有効である。
【０００３】
従来、溶融ガラス流からガラスゴブを得るために、一対の切断刃を用いて、流出口から流下するガラス流を切断する方法が一般的に用いられてきた。この方法では、ゴブ表面に切断痕が残るので、押圧成形によってレンズを作るには、成形前に、予め切断痕を除去するための前加工、例えば、研削・研磨工程などが必要とされ、製造時間とコストが増大するという問題があった。
【０００４】
これに対して、ガラス流から切断痕（シャーマーク）のないガラスゴブを得る方法として、特公昭５１−２４５２５号公報に所載の方法が知られている。ここには、オリフィスと、成形されるガラスゴブの表面との位置関係を、所定に維持しながら、成形型を徐々に降下させ、所望量のガラスが成形型内に入った後、成形型を急速に下降させて、ガラス流を括れさせ、自然に切断する方法が開示されている。
【０００５】
また、同様の方法は、特開平２−３４５２５号公報にも開示されている。また、本発明者らによっても、特開平７−３００３１９号公報において、切断刃を使わず、切断痕を残さずに、ガラスゴブを得る方法が提案されている。これは、流出口から流下する溶融ガラス流を受け部材で受け、所定の重量に達した所で、前記の受け部材を２段階の下降速度で下降させて、ガラス流が冷えて固まらない内にガラス流を分離切断するというものである。
【０００６】
すなわち、前記受け部材を第一の下降速度で下降させて、ガラス流に括れ部を生じさせた後に、前記受け部材を前記第一の下降速度より遅い第二の下降速度で下降させ（場合によっては、第二の下降速度は実質的にゼロとする）、その時点で、前記括れの箇所で、ガラスの自重とその表面張力により、ガラス流を分離切断するというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、光学素子としてよく知られている形状には、カメラなどの撮影用レンズで用いられる外周が円形のレンズがある。また、光ファイバーの接続用に球形のレンズが使用されることがある。
【０００８】
押圧成形によって、これらの円形あるいは球形のレンズを得るには、プレス成形用素材としてのガラスゴブの形状も、レンズ形状に近似した円形あるいは球形であることが望ましい。しかるに、前述の公報記載のガラス流の切断方法によれば、ガラス流出ノズル先端の流出口の断面形状には、特に断わりがなく、ノズル同様に、円形の断面形状と考えられるので、必要とされる円形あるいは球形のガラスゴブを比較的容易に得ることができる。
【０００９】
すなわち、ガラスをゴブ成形型に鋳込んだ後、成形型を下降させて、ガラス流を引き伸ばして切断する時に、引き伸ばされたガラスは、ごく細い糸状になり、容易に溶けて、吸収されるので、突起状に残ったり、成形の結果において、脈理や泡などの光学的な欠陥を発生させないゴブを得ることができる。
【００１０】
一方、円形あるいは球形以外の長尺形状の光学素子として、例えば、レーザービームプリンターにおいて、レーザービームの断面ビーム径を一定にするために使われる、トーリックレンズ（ｆθレンズ）のような、一定方向に長尺である形状の光学素子が知られている。
【００１１】
このような長尺形状のレンズを、前述同様に、押圧成形によって得る場合も、プレス成形用素材としてのゴブ形状は、できるだけ、その長尺形状に近い形状であることが望ましいことになる。
【００１２】
しかしながら、前述の公報に記載の、ガラス流の切断方法によって、円形の断面形状の流出口からガラスを流出して、長尺形状のゴブを得ようとすると、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を設けて、受け型の上で、一定方向にガラス流を延長させなければならなかった。
【００１３】
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、切断痕、脈理、泡がなく、光学的品質の良好なガラスゴブ、特に、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、直方体などの長尺形状のガラスゴブを、特別な移動装置などを用いることなく、しかも、容易に得るためのガラス流出装置を提供するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的達成のため、本発明では、ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受け、その成形型で一定重量のガラス溜りを受けた後に、前記ガラス流に括れを生じさせ、その後、前記ガラス流と前記ガラス溜りとを分離切断して長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、ノズル流出口の水平断面形状が、一定の方向に長尺となる断面形状としたことを特徴とする。
【００１５】
このような構成により、流出ガラスの受け型を、成形すべきガラスゴブの長尺形状に合わせ、特別な移動装置を用いて、移動制御することなく、しかも、長尺形状のガラスゴブを、切断痕、脈理、泡がなく、光学的品質の良好な状態で容易に得ることができる。
【００１６】
なお、本発明の実施の形態として、ノズル流出口の下端縁部あるいは下端縁部の一部が水平面に関して、下方に突出していること、また、下方に突出したノズル流出口の下端縁部の、下方に突出している部分が、前記一定方向の両側で、下向きの頂点を形成していること、更には、ノズル流出口の下端縁部の、下方に突出している部分が、前記ノズル流出口の長尺方向に亘って設けられていることが、ガラス流出装置において、それぞれ、有効である。
【００１７】
これにより、ガラス流とガラス溜りとを分離・切断する際に生じる括れの位置が流出口の突起部付近に限定されて、括れの形状が長い薄板状にならずに、細い糸状になる。この結果、切断痕のない状態で、ガラス流の分離・切断が容易になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態での、ガラスゴブの製造方法を、図面を参照して説明する。なお、図１の（ａ）は、本発明で使用するガラス流出装置のノズル部分の概念図（立面図）であり、図１の（ｂ）は、このノズル部分を下方から眺めた様子を示す底面図である。また、図２の（ａ）〜（ｅ）は、この実施の形態における製造過程を、順次、図解したものである。
【００１９】
図１において、符号１はガラス流出ノズルで、これは溶融ガラスの収容容器、所謂、溶融炉（図示せず）の下部に取付けられていて、先端の流出口２から溶融ガラス流３が流出されるようになっている。また、ノズル１と先端部５とは、スカート状の接合部４によって接合されている。
【００２０】
また、図示しないが、流出ノズル１、接合部４、先端部５には、それぞれ、直接通電加熱用の電極が複数個、設けられており、それらの電極を通じて電流を流すことで、流出ノズルから先端部にかけての温度を調節できるようになっている。
なお、例えば、この実施の形態では、流出ノズル１は、内径：１２ｍｍ、長さ：１０００ｍｍであり、接合部４の長さは４０ｍｍで、下部に続く先端部５に近づくほど、全体として、一定方向に広がる、長尺形状になっている。また、先端部５は、側面から見ればストレート形状をしており、その長さは１５ｍｍである。先端部５の流出口２の水平方向の断面形状は、内寸で８ｍｍ×４０ｍｍの長方形をしている。また、ノズル、接合部、流出口は、いずれも白金などの貴金属で作られていて、いずれも肉厚が１ｍｍである。
【００２１】
次に、本発明の特徴である、流出口２の下端縁部の形状について説明する。図１の（ｂ）で示すように、下方から眺めると長方形をしているが、図１の（ａ）で示すように、側面から眺めると２つの長辺６ａ，６ｂは下向きの二等辺三角形（底辺４２ｍｍ、高さ４ｍｍ）で、その頂点８ａ，８ｂが流出口の最下点となり、長辺方向に亘って傾斜しており、残る２つの短辺側７ａ，７ｂは平坦面となっている。
【００２２】
符号９は、ガラス流３を受けるためのゴブ成形型であり、適当な駆動装置（図示せず）により、流出ガラスを受ける位置とプレス成形装置（図示せず）との間で、ゴブ成形型９を、上下および水平方向に動かすことができる。また、ゴブ成形型９には、ガラス流から分離切断されたガラスゴブの下面を所要の形状に成形するための、ガラス接触面１０が形成されている。なお、この実施の形態では、成形型９の材料に、高密度カーボンを用いており、そのガラス接触面１０は研磨仕上げをしてある。また、ゴブ成形型の接触面１０は、内寸が８ｍｍ×４０ｍｍ×深さ１６ｍｍの直方体の窪みからなり、ガラスとの接触面については、研磨仕上げを施したものを使用した。
【００２３】
次に、図１に示すガラス流出装置を使用して、光学素子用のガラスゴブを製造する工程を、図２（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明する。なお、ここで製造されるガラスゴブの材料には、室温での比重が約３．０であり、温度が１２００℃の時に粘度が１０1.6 （ｄＰａ・ｓ）、１０００℃の時に１０2.2 （ｄＰａ・ｓ）、８９０℃の時に１０2.9 （ｄＰａ・ｓ）、６１０℃の時に１０7.6 （ｄＰａ・ｓ）、４９８℃の時に１０13（ｄＰａ・ｓ）となるような特性を持ったバリウムホウケイ酸塩系のガラスを用いている。
【００２４】
まず、前記のガラス原料を、前述のガラス収容容器に投入し、溶融、清澄（脱泡）した後、攪拌均質化を継続しながら、温度：９６０℃に調整した。次に、流出ノズル１と接合部４は８５０℃、先端部５は１０５０℃とした。この時のガラス流出量は、８７ｇ／分であった。また、ガラス流３の水平断面形状は、流出口２の水平方向の断面形状に、ほぼ類似の長尺形状を有していた。
【００２５】
この状態のもとで、図２の（ａ）に示すように、ゴブ成形型９を流出口２の直下にもって行き、更に、図２の（ｂ）のように、成形型９を流出口２に接近させ、ガラス流３を受ける。次に、成形型９上に溶融ガラスが十分溜まって、ガラス溜り１１が形成されたところで、図２の（ｃ）に示すように、平均１２０ｍｍ／秒の速度で、成形型９を２８ｍｍ下降させて、ガラス流に括れ１２を発生させる。
【００２６】
この状態で、成形型の位置（高さ）を０．３秒保つと、図２（ｄ）に示すように、括れは、ガラスの表面張力とガラス溜り１１の自重により分離切断される。切断直後には、切断痕１３ａ，１３ｂが発生するが、この切断痕は、ガラスの熱と表面張力により、ガラス流３とガラスゴブ１４に吸収されて消滅する（図２の（ｅ）参照）。
【００２７】
この一連の操作に１０秒を要し、得られたガラスゴブの重量は、１４．５ｇであった。このガラスゴブの形状は、ほぼ直方体の長尺形状をしており、寸法はおよそ８ｍｍ×４０ｍｍ×１５．５ｍｍで、稜線は多少の丸みを帯びていた。また、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて、光学的に良好な品質を有しており、例えば、トーリックレンズをプレス成形で作る際の素材として好適であった。
【００２８】
なお、本発明を実施するに当たって、流出ノズルや接合部、先端部の大きさ、更に、ガラス材料の種類に制限がないことはいうまでもない。
【００２９】
次に、比較実験を試みた。ここで用いたガラス流出装置を図６に示す。なお、ノズルの流出口に下向きの突起を設ける際に、流出口の下端縁部の短辺側６１ａ，６１ｂを二等辺三角形（底辺１０ｍｍ、高さ４ｍｍ）にしたことを除けば、それ以外のノズルの仕様やガラスゴブ製造条件は、基本的に第１の実施の形態と同じである。また、流出口の下端縁部の長辺側６２ａ，６２ｂは、水平面に沿っている。
【００３０】
この比較実験において、成形型を下降させて括れ部を形成しようとすると、図７に示すように、引き伸ばされたガラス流６４は、二等辺三角形の頂点６３ａ，６３ｂを結ぶ水平方向にわたって、横（長尺方向）に長い薄板状になってしまい、成形型で流出ガラスを受けた際、ガラス流６６とゴブ６７には、それぞれ、放熱によって急速に冷えたガラスが、薄板状に残ってしまった（符号６４，６５で図解する）。
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受けて、一定重量のガラス溜りを形成した後、成形型を下降させて括れ部を生じさせ、その後、ガラス流とガラス溜りとを分離して、流出ガラスを括れさせ、これにより、自然に切断して、長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、そのノズル流出口の断面形状を長尺形状としている。これにより、水平断面が長尺形状のガラス流が容易に得られるようになる。
【００３２】
また、第１の実施の形態においては、ノズル流出口の下端縁部の一部が下方に突出しており、流出口の下端縁部の一部は下向きの二等辺三角形の頂点を形成している。また、その、流出口の下端縁部の下方に突出した部分は、流出口断面の長手方向に設けられている。
【００３３】
これにより、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の突起部（前述の下方に突出した部分）付近に限定されて、括れの形状が、比較例のように、長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、切断痕の残らない状態で、ガラス流の分離・切断が容易にできる。
【００３４】
従って、本発明では、新たに、長尺形状のゴブを得るために、通常のノズルの下において、成形型を、その長尺方向に移動するための装置を装備しなくても、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、平面視で、長方形などの、長尺形状のガラスゴブを容易に得ることができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、上述の第１の実施の形態における流出口の下端部の突起形状を、別の形状に変えたガラス流出装置を、第２の実施の形態として、以下に提示する。ここでは、第１の実施形態の場合と同様に、１４．５ｇの長尺形状のガラスゴブを製造するための実施形態であって、使用したゴブ成形型や、溶融したガラス原料は第１の実施の形態の場合と同じものである。
【００３６】
ここで使用した流出口端面の形状を、図３を参照して、説明する。下方から眺めた形状は、図３の（ｂ）で示すように長方形をしており、流出口３３の水平方向の断面形状については、第１の実施の形態と同じく、その内寸が８ｍｍ×４０ｍｍである。一方、側面から眺めると、図３の（ａ）で示すように、２つの長辺の中央部のみに、小さな下向きの突起３１（ここでは、底辺：６ｍｍ、高さ：４ｍｍの三角形）が設けられ、その頂点３２ａ，３２ｂが、流出口の最下点となり、残る２つの短辺側は、平坦面となっている。
【００３７】
このノズルの構造を持ったガラス流出装置を用いて、長尺形状のゴブの製造について実験した。製造条件は、基本的に第１の実施の形態と同じであり、ガラス流出量を８７ｇ／分に設定し、１０秒の間に一連の操作を終えて、１４．５ｇのガラスゴブを得た。この時、ガラス流からゴブを分離切断するために、成形型を下降させてガラス流に括れ部を生じさせる時に、括れの位置が流出口の突起部３１の直下付近に限定されて、括れの形状が、長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離切断を容易に行うことができた。
【００３８】
このガラスゴブの形状は、第１の実施の形態で得られたのと同様に、ほぼ直方体の長尺形状をしており、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて光学的に良好な品質を有しており、例えば、トーリックレンズをプレス成形で作る際の素材として好適であった。
【００３９】
以上説明したように、本発明のガラス流出装置によれば、流出口の下端縁部の下方に突出した部分を、流出口の水平断面に関して、その比較的に長手の方向に設けることにより、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の下向きの突起部付近に限定される。このため、括れの形状が比較例のように、長い薄板状にならず、細い糸状になり、禍根のないガラス流の分離切断を容易に行うことができる。
【００４０】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための特別な装置を装備しなくても、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、直方体などの長尺形状のガラスゴブを容易に製造することかできる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係わる第３の実施の形態を、図４に示すガラス流出装置について具体的に説明する。図４の（ｂ）に示すように、ノズルの流出口４３を、下方から眺めると、その水平方向の断面形状が、円弧の沿って湾曲した長尺形状をなしており、また、図４の（ａ）で示すように、流出口の長辺側の下端縁部に突起４１が設けられていて、その突起形状は、第２の実施の形態の場合の形状に準じており、下向きの三角形（底辺：５ｍｍ、高さ：３ｍｍ）となっている。
【００４２】
そして、その三角形の突起の頂点４２（４２ａ，４２ｂ）が流出口の下端縁部の最下点となり、残る流出口の下端縁部は水平面に沿う平坦面となっている。
【００４３】
流出ノズル４４は、内径：３．５ｍｍ、長さ：４５０ｍｍで、先端部４５の長さは２０ｍｍで、下に行くほど広がった形状をしている。先端の流出口４３の水平方向の断面形状は、内寸で幅：４ｍｍ、また、湾曲に沿った長尺方向の長さ：２５ｍｍである。また、長尺方向の両端部には適当なＲがついている（この実施の形態では、内寸で半径：２ｍｍのＲ）。なお、ノズル、先端部、流出口は、いずれも、白金などの貴金属で作られていて、ここでは、いずれも、肉厚が０．８ｍｍである。
【００４４】
ガラス流を受けるためのゴブ成形型は、その図解を省略するが、流出口の断面形状に対応した、相似の長尺形状であって、その窪みの内寸は、幅：７ｍｍ、湾曲に沿った長尺方向の長さ：３０ｍｍ、深さ：１０ｍｍである。なお、ゴブ成形型の材料は、高密度カーボンを用い、そのガラス接触面は、研磨仕上げをしてある。また、前述した実施の形態と同様に、ゴブ成形型は、適当な駆動装置（図示せず）により、上下、水平方向に動かすことができる。
【００４５】
この実施の形態では、ガラスゴブの材料として、室温での比重が約３．５であり、その温度が１０５０℃の時に１０0.0 （ｄＰａ・ｓ）、９５０℃の時に１０0.5 （ｄＰａ・ｓ）、８００℃の時に１０1.9 （ｄＰａ・ｓ）、７００℃の時に１０3.5 （ｄＰａ・ｓ）、５２０℃の時に１０13（ｄＰａ・ｓ）となるような粘度特性を持ったランタンホウ酸塩系のガラスを用いた。
【００４６】
まず、前記のガラス原料をガラス収容容器（図示せず）に投入し、溶融、清澄（脱泡）した後、攪拌均質化を継続しながら１０００℃に調整した。この時の流出ノズル４４の温度は９５０℃、先端部４５の温度は１１５０℃に調整した。この時のガラス流出量は４０ｇ／分であった。また、ガラス流（図示せず）の水平断面形状は、流出口４３の水平方向の断面形状に相似の、湾曲した長尺形状をなしている。
【００４７】
この装置を用いて、湾曲した長尺形状のゴブの製造実験を行った。それには、第１の実施の形態と同様の、一連の操作を６秒の間に終えるのである。そして、４．０ｇのガラスゴブを得た。この時、ガラス流からゴブを分離切断するために、成形型を下降させて、ガラス流に括れ部を生じさせる時に、括れの位置が流出口の突起部４１の直下付近に限定されて、括れの形状が、長い薄板状にならずに細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離切断を容易に行うことができた。
【００４８】
この結果、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて、光学的に良好な品質を有する、湾曲した長尺形状（幅：７ｍｍ、湾曲に沿った長尺方向の長さ：３０ｍｍ、高さ：９ｍｍ）のガラスゴブが得られた。
【００４９】
なお、ノズル流出口の断面形状は、上述のような連続曲線に沿って湾曲させた形状に限るものではなく、Ｌ字型、コの字型などに屈折させた形状にすることも可能で、この場合は、必要に応じて、ゴブ成形型の形状を、流出口の断面形状に合わせた相似の形状にすることで、屈曲形状のガラスゴブを製造することが可能である。
【００５０】
また、流出口の下端縁部の下方に、突出した部分を設ける場合は、流出口の水平断面に関して、その比較的、長手の方向に設けることにより、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の突起部付近に限定されて、括れの形状が、長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離、切断が容易になる。
【００５１】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を装備しなくとも、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、湾曲（あるいは屈曲）した長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができる。
【００５２】
（第４の実施の形態）
ここで用いたガラス流出装置は、図５に示されている。ノズル５２の仕様は、基本的に第３の実施の形態の場合と同様であるが、流出口５１の下端縁部は、平坦（水平面）になっている。下方から眺めた流出口の形状は、図５の（ｂ）で示すように長方形をしており、流出口の水平方向の断面形状は、内寸で６ｍｍ×１０ｍｍである。なお、スカート状の先端部５３については、長さ：２０ｍｍであって、下方に向かっての広がり方が、第３の実施の形態とは若干異なる。
【００５３】
また、ゴブ成形型（図示せず）は、高密度カーボン製で、内寸が７ｍｍ×１２ｍｍ×深さ６ｍｍの直方体の窪みを設けたもので、ガラスとの接触面については研磨仕上げを施したものを使用した。
【００５４】
また、ガラスゴブの製造条件であるが、ノズルの温度を９２０℃、その先端部の温度を１１３０℃に設定しており、この時のガラス流出量は３０ｇ／分であった。このとき、ガラス流（図示せず）の水平断面形状は、流出口５１の水平方向の断面形状に相似の長尺形状にしてある。
【００５５】
次いで、５秒の間に一連の操作、すなわち、ゴブ成形型でガラス流を受けてガラス溜りを形成した後、成形型を下降させて、括れ部を形成し、その位置（高さ）で成形型を保持して、ガラス流を分離切断する操作を終えた。この結果、２．５ｇの、ほぼ直方体（７ｍｍ×１２ｍｍ×高さ５ｍｍ）のガラスゴブが得られた。このガラスゴブには、切断痕がなく、脈理、泡も認められず、外観も含めて光学的に良好な品質を有していた。
【００５６】
以上説明したように、本発明のガラス流出装置では、ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受けて一定重量のガラス溜りを形成した後、成形型を下降させて、括れ部を生じさせ、その後、ガラス流とガラス溜りとを分離切断して、長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、そのノズルの流出口の断面形状を、長尺形状としている。これにより、水平断面が長尺形状のガラス流が容易に得られるようになる。
【００５７】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を装備しなくとも、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、
１．ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受け、その成形型で一定重量のガラス溜りを受けた後に、前記ガラス流に括れを生じさせ、その後、前記ガラス流と前記ガラス溜りとを分離切断して長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、ノズル流出口の水平断面形状を長尺形状としているので、水平断面が長尺形状のガラス流が容易に得られる。
【００５９】
従って、新たに、ゴブ成形型を長尺方向に移動するための装置を装備しなくとも、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができる。
【００６０】
２．ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受け、その成形型で一定重量のガラス溜りを受けた後に、前記ガラス流に括れを生じさせ、その後、前記ガラス流と前記ガラス溜りとを分離切断して、長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、ノズル流出口の水平断面形状を長尺形状として、ノズル流出口の下端縁部の一部が下方に突出しているので、ガラス流とガラス溜りとを分離切断する際に生じる括れの位置が、流出口の突起部付近に限定されて、括れの形状が長い薄板状にならずに、細い糸状になり、この結果、ガラス流の分離切断が容易になる。
【００６１】
従って、切断痕、脈理、泡を発生させずに、円形あるいは球形以外の立体形状、例えば、長尺形状のガラスゴブを容易に製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる第１の実施の形態でのガラス流出装置を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図２】上記ガラス流出装置の使用態様を示す説明図である。
【図３】同じく、本発明に係わる第２の実施の形態を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図４】同じく、本発明に係わる第３の実施の形態を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図５】同じく、本発明に係わる第４の実施の形態を示す立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図６】本発明との比較のために提示された立面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図７】上述の比較例で、ガラスゴブを成形した時の様子を示す立面図である。
【符号の説明】
１ 流出ノズル
２ 流出口
３ ガラス流
４ 接合部
５ 先端部
６ （６ａ，６ｂ）流出口端面の長辺側
７ （７ａ，７ｂ）流出口端面の短辺側
８ （８ａ，８ｂ）流出口端面の下向きの頂点
９ ゴブ成形型
１０ ガラス接触面
１１ ガラス溜り
１２ 括れ
１３ （１３ａ，１３ｂ）切断痕
１４ ガラスゴブ
３１ 下向きの突起
３２ （３２ａ，３２ｂ）突起の頂点
３３ 流出口
４１ 下向きの突起
４２ （４２ａ，４２ｂ）突起の頂点
４３ 流出口
４４ 流出ノズル
４５ 先端部
５１ 流出口
５２ 流出ノズル
５３ 先端部
６１ （６１ａ，６１ｂ）流出口端面の短辺側
６２ （６２ａ，６２ｂ）流出口端面の長辺側
６３ （６３ａ，６３ｂ）二等辺三角形の頂点
６４ 引き伸ばされたガラス流（薄板状に残ったガラス）
６５ 薄板状に残ったガラス
６６ ガラス流
Claims (3)
- ノズルから流出する溶融ガラス流をゴブ成形型で受け、その成形型で一定重量のガラス溜りを受けた後に、前記ガラス流に括れを生じさせ、その後、前記ガラス流と前記ガラス溜りとを分離切断して長尺形状のガラスゴブを製造する装置であって、ノズル流出口の水平断面形状が、一定の方向に長尺となる断面形状であり、かつ、ノズル流出口の下端縁部あるいは下端縁部の一部が水平面に関して、下方に突出していることを特徴とするガラス流出装置。
- 請求項１に記載のガラス流出装置において、下方に突出したノズル流出口の下端縁部の、下方に突出している部分が、前記一定方向の両側縁で、下向きの頂点を形成していることを特徴とするガラス流出装置。
- 請求項１あるいは２に記載のガラス流出装置において、ノズル流出口の下端縁部の、下方に突出している部分が、前記ノズル流出口の長尺方向に亘って設けられていることを特徴とするガラス流出装置。
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