JPH046117A

JPH046117A - ガラス成形体の連続製造方法

Info

Publication number: JPH046117A
Application number: JP10693190A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Kaite; 買手　良一; Shigeo Kikko; 重雄橘高; Masashi Kaneko; 昌史金子
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-10

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】［産業上の利用分野］本発明は、切断・研削・研磨等による機械的加工工程を
経ることなく、軟化状態のガラスを成形することにより
薄板状、円柱状、あるいは異形状のガラス体を連続的に
製造する方法に関する。この内、薄板は光軸方向屈折率
分布型レンズを製作するための母材ガラス基板に、また
円柱状ガラス体は半径方向屈折率分布型レンズを製作す
るための母材として用いることができる。

［従来技術］近年、光学機器の光学系を簡素化、軽■化するために従
来の球面レンズは非球面レンズ、あるいは屈折率分布型
レンズに代替されつつある。

屈折率分布型レンズ（以下ＧＲＩＮレンズと略すす）は
大別して以下の３種に分類できる。

ｌ）光軸方向屈折率分布型レンズ（以下、Ｚ−ＧＲＩＮと略す）２）半径方向屈折率分布型レンズ（以下、ｒ−ＧＲＩＮレンズと略す）３）球心方向屈折率分布型レンズ（以下、５−ＧＲＩＮレンズと略す）上記ＧＲＩＮレンズの母材は、溶融ガラスを成形して得
たバルクガラス（ガラスブロック）から、脈理や泡など
の欠点の無い均質部を精密切断機によって切り出し、厚
み精度が高い板状ガラス体を得ている。また、直径が４
〜５ｍｍ以下の円柱状ガラス体はガラス流出ノズルから
流下する溶融ガラスを直接線引きして得ることができる
。しかし、前記直径よりも太い円柱状ガラス体は曲がり
や直径変動が生じ、高精度のものは得られていない。

溶融技術の改善によって脈理や泡などの欠点の無いバル
クガラスが得られるようになってきているが、板状や円
柱状ガラス体、あるいは異形状のガラス体のいずれもが
効率よく成形できる技術は確立されていないのが現状で
ある。

［発明が解決しようとする問題点］厚み精度の高い板ガラスはフロート法で大規模に製造さ
れている。また、コーニンググラス社の７１−ジョン法
も高精度の板状ガラスを製造することができる。これら
の方法はいづれも板状ガラス体を製造するには優れた技
術であるが、円柱状ガラス体を得るには不適当である。

一方、特開昭６０−２５１１３６には円柱状ガラス体の
成形方法の一例が開示されている。これは成形型の流入
口におけるガラスレベルを一定に保ちながら、内径が裾
広がりのテーパー状成形型内を通過させて円柱状ガラス
体を得る方法である。しかしながら、この方法は板状ガ
ラス体を得るには適していない。

本発明は同一の技術で、厚み精度の高い板状ガラス体、
直径精度の高い円柱状ガラス体、あるいは異形状ガラス
体を効率よく製造する方法を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ガラス流出ノズルから流下する溶融ガラスを、溶融塩な
どの媒質を含浸させた、連通した細孔を有する多孔質体
からなる双ローラー成形型の間に通過させて、被成形ガ
ラスを成形するようにした。

双ローラーの隙間をスリット状にすれば薄板が、また平
面的に見た間隙の形状が円形状であれば円柱状ガラス体
が得られる。さらにその間隙の形状が多角形であれば多
角形柱状ガラス体が得られる。

ここで、媒質を含浸させた多孔質体を用いた理由は、高
温の溶融ガラスがローラーと直接接してもガラスの融着
がなく、前記ガラスを所望の形状に成形できるためであ
る。金属や溶融塩を含浸していないセラミックスを用い
た場合は、ガラスが融着しない程度の低温であればガラ
スを所望の形状にすることができず、また、ガラスを所
望の形状に成形できる高温においてはガラスとの融着が
問題となるからである。

溶融ガラスを所望の形状に成形可能にする前記多孔質体
としては、アルミナ、あるいはジルコニアなどのセラミ
ックス質の焼結体が好適に用いられる。被成形ガラスの
成形に適した温度は、ガラスの粘度が１０’　〜１０２
Ｐａ−ｓ（１０７〜１０３ポアズ）に相当する温度範囲
、さらに好ましくは１０’　〜１０２Ｐａ−ｓ（１０６
〜ｌ　Ｏ’ポアズ）に相当する温度範囲である。被成形
ガラスの成形温度幅がフロートな場合は、前記温度範囲
の上限側、成形温度幅がロングな場合は、前記温度範囲
の下限側で成形することが好ましい。成形型の温度は被
成形ガラスの温度よりもやや低めが好ましいが、同じ温
度であっても特に問題は無い。従って、成形型の温度も
前記被成形ガラスの温度と同じ程度が好ましい。多孔質
体に含浸させる溶融塩としては硫酸塩、塩化物、臭化物
の単塩、あるいはこれら単塩の混合塩を好適に用いるこ
とができる。

［作用］媒質を含浸した多孔質体ローラーを用いると高温のガラ
スがローラーに融着しなくなり、軟化したガラスを所望
の形状に形成することができる。

また、本発明による多孔質体は空気はもちろんのこと、
溶融塩などの媒質も容易に透過させるから、被成形ガラ
スと成形型との間に空気や媒質をトラ、プすることがな
く、被成形ガラス体表面に凹みなどの欠点を発生しない
。

［実施例］以下本発明を図面に示した実施例に基づいて説明する。

第１および第２図は本発明によるガラス成形体の連続製
造法の要部を示す概略図である。

第１図において、坩堝１は板状ガラス体の成形に適した
スリット状ノズルを有する坩堝で第１−ａ図は正面断面
図、第ｉ−ｂ図は側面断面図を示す。

第２図の坩堝１は円柱状ガラス体の成形に適したバイブ
状ノズルを有する坩堝である。

内部に溶融ガラス攪拌用スタージ−２を備えた坩堝１の
底部に設けたガラス流出ノズル３から溶融ガラスを流下
させ、溶融塩を含浸させた多孔質体から成る第１の双ロ
ーラ−５Ａでガラスを概ね所望の形状に成形する。　　
さらに、下方に設置した第２の双ローラ−５Ｂの間を通
過させ、円柱状ガラス体の場合はその形状と直径を、板
状ガラス体の場合はその肉厚を微調整する。この様にし
て溶融ガラスから直接所望の形状を有するガラス成形体
を連続的に製造することができる。第１図および第２図
の坩堝ｌは、そのノズルはスリット状か、あるいはバイ
ブ状のいずれか一種類のみを有する坩堝の実施例を示し
ているが、本発明はこのことになんら制限を受けるもの
ではない。即ち、スリット状とバイブ状の二種類のノズ
ルを持つ坩堝を用いて、板状ガラス体および円柱状ガラ
ス体を同時に連続成形することもできる。

第３図は第２図の双ローラー５Ａ、５Ｂをそれぞれ軸心
を通る断面で見た平面図である。また、第４図はへ角形
状ガラス体を製造するときに用いられる双ローラ−５の
断面平面図である。本発明によると、双ローラーの断面
形状を変えることによって、その他の異形状ガラス体を
容易に得ることができる。

（実施例１）調合組成が重量％で表して５ｉＯ２６３％、Ａｌ２０３
１％、Ｎ　ａ　２０８％、Ｋ２Ｏ６％、ＣａＯ１％、Ｐ
ｂＯ２１％のガラスを１３００’Ｃで溶解し、白金スタ
ージーによる攪拌と無攪拌を繰り返しながら、脈理や泡
などの欠点の無い均質なガラス融液を得た。これを８４
０　’Ｃ（ガラスの粘度はｌ　Ｏ’Ｐａ−５）に保った
第１および第２図に示す白金ノズル下端から流下させ、
モル％で表してに２Ｓｏ４６０％、Ｚｎ５Ｏａ４０％の
組成を持つ溶融塩を含浸させた多孔質体から成る双ロー
ラーの間を通過させて、幅が１０ｃｍ、肉厚が１．７ｍ
ｍのガラス板を連続的に成形した。その後、水洗してガ
ラス基板を得た。

前記双ローラーは重量％で表してアルミナ９８％、ンリ
カ２％の組成で、気孔容積が０．４５Ｃｍ３／ｇの多孔
質体を精密加工したものを用いたが、厚みのバラツキは
２０μｍ以下の良好なガラス基板であった。

（実施例２）調合組成が重量％で表して５ｉ０２７２％、Ａｌ２０３
１％、Ｎａ２０２０％、Ｍｇ０３％、Ｃａ０４％の組成
を有するガラスを１３５０’Ｃで溶解し、白金スタージ
ーによる攪拌と無攪拌を繰り返しながら、脈理や泡など
の欠点の無い均質なガラス融液を得た。これを第３図に
示す１０１０　”Ｃ（ガラスの粘度は１０３Ｐａ−ｓ）
に保った白金ノズル下端から流下させ、モル％で表して
Ｎａ２５Ｏａ３０％、Ｋ２ＳＯ４３０％、Ｚｎ５Ｏｎ４
０％の組成を持つ溶融塩を含浸させた多孔質体から成る
、第４図に示す断面を持つ双ローラーの間を通過させて
、直径が２ｃｍのガラス棒を連続的に製造した。

前記双ローラーは重量％で表してジルコニア９５％、ン
リカ５％の組成を有し、気孔容積が０、　６９０ｍ３７
ｇの多孔質体を精密加工したものを用いたが、直径のバ
ラツキは１５μｍ以下の良好なガラス棒であった。

（実施例３）調合組成が重量％で表して５ｉ０２５２．０％、８２０
３４、　５％、Ｋ２Ｏ２６，７％、ＺｎＯ１６゜８％の
組成を有するガラスを１３５０”Ｃで溶解し、白金スタ
ージーによる攪拌と無攪拌を繰り返しながら、脈理や泡
などの欠点の無い均質なガラス融液を得た。これを第１
および第２図に示す１１００℃（ガラスの粘度は１．　
６　ｘ　１０２Ｐａ−ｓ）に保った白金ノズル下端から
流下させ、媒質はモル％で表してに２Ｓ０４５５％、Ｍ
ｇ５Ｏ＊２０％、ＫＣＩ２５％の組成を持つ溶融塩を含
浸させた多孔質体から成る双口〜ラーの間を通過させて
、幅が１０ｃｍ、肉厚が１．７ｍｍのガラス板を連続的
に成形した。その後、水洗してガラス基板を得た。

前記双ローラーは重量％で表してアルミナ９５％、粘土
（主成分はカオリナイト）５％の組成で気孔容積が０．
　２４　ｃｔ＋３／ｇの多孔質体を精密加工したものを
用いたが、厚みのバラツキは２０μｍ以下の良好なガラ
ス基板であった。

（実施例４）調合組成が重量％で表して５ｊ０２７２％、Ａ１２０３
１％、Ｎａ２０２０％、Ｍｇ０３％、Ｃａ０４％の組成
を有するガラスを１３５０℃で溶解し、白金スターシー
による攪拌と無攪拌を繰り返しながら、脈理や泡などの
欠点の無い均質なガラス融液を得た。これを８４０　”
Ｃ（ガラスの粘度は１０　’Ｐａ−５）に保フた白金ノ
ズル下端から流下させ、モル％で表してＮａ２５Ｏａ３
０％、Ｋ２ＳＯ４３０％、Ｚｎ５Ｏａ４０％の組成を有
する溶融塩を含浸させた多孔質体から成る第５図に示す
断面を持つ双ローラーの間を通過させて、−辺が１ｃｍ
の六角形状ガラス体を連続的に製造した。

前記双ローラーは重置％で表してジルコニア９５％、ソ
リ力５％の組成を有し、気孔容積が０．６９　ｅ＋ｎ３
／ｇの多孔質体を精密加工したものを用いたか、対辺の
長さのバラツキは２０μｍ以下の良好な六角形状ガラス
体であった。

［発明の効果］本発明による溶融塩を含浸した多孔質体から成る双ロー
ラーを用いると、精度の高い板状、円柱状ガラス体が効
率良く連続的に製造することがでる。これらガラス基板
あるいはガラス母材を用いると、Ｚ　　ＧＲＩＮＩ／７
ズあるいはｒ−ＧＲＩＮレンズを廉価に製造することが
できる。また異形状ガラス体も容易に作製できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例によるガラス成形
体を製造する主要部を示す断面図であり、第３と第４図
は双ローラーの断面図である。ｌ・・・白金坩堝　　　　２・・・白金スターシー３・
・・白金ノ　ズル　　４・・・ヒーター５、　５Ａ、　
　５Ｂ・・・双ローラー第１−ａｖ！Ｊ第１−ｂ図６・・・ガラス成形体。

Claims

【特許請求の範囲】１）ガラス流出ノズルから流下する溶融ガラスを、液状
媒質を含浸させた、連通した細孔を有する多孔質体から
なる双ローラー成形型の間に通過させて、軟化状態のガ
ラスを成形することを特徴とするガラス成形体の連続製
造方法。２）前記多孔質体として、セラミックスから成る焼結体
を用いる請求項第１項に記載のガラス成形体の連続製造
方法。３）前記多孔質体として、主成分がアルミナ又はジルコ
ニアから成る焼結体を用いる請求項第１項に記載のガラ
ス成形体の連続製造方法。４）前記軟化状態のガラスの成形を、ガラスの粘度が１
０＾６〜１０＾２Ｐａ・ｓ（１０＾７〜１０＾３ポアズ
）に相当する温度範囲で行う請求項第１項に記載のガラ
ス成形体の連続製造方法。５）前記媒質は、硫酸塩、塩化物、臭化物の単塩、又は
これら単塩の混合塩を用いる請求項第１項に記載のガラ
ス成形体の連続製造方法。