KR101205673B1

KR101205673B1 - 유리덩어리 제조장치, 유리덩어리의 제조방법 및 광학소자의 제조 방법

Info

Publication number: KR101205673B1
Application number: KR1020060017221A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 요시다
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2012-11-27
Also published as: US7578145B2; KR20060094048A; CN1840491B; JP2006232584A; CN1840491A; US20060283209A1; JP4309858B2

Abstract

열간 성형법에 있어서 맥리가 저감된 유리덩어리를 제조하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 장치 또는 방법을 이용하여 맥리가 저감된 유리덩어리를 프리폼으로 하고, 상기 프리폼을 정밀 프레스 성형하여 고품질 광학 소자를 제조할 수 있는 광학 소자의 제조 방법을 제공하는 것 또한 목적으로 하고 있다.

본 발명은 복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 구비하고, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로 주조 영역, 성형 영역, 꺼냄 영역을 경유하며, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되고, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을, 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리 제조 장치에 관한 것이다. 상기 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하거나, 상기 성형 영역을 복수로 구분하고, 상기 복수로 구분된 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해서 독립적으로 제어하는 공기 제어 기구를 갖추는 것을 특징으로 한다.

유리덩어리, 정밀 프레스 성형, 프리폼, 광학 소자, 성형틀

Description

유리덩어리 제조장치, 유리덩어리의 제조방법 및 광학 소자의 제조 방법{Devices for manufacturing glass preforms, methods for manufacturing glass preforms, and method for manufacturing optical elements}

도 1(a)은 회전 구동 기구를 가지는, 덩어리(gob) 성형틀을 얹어 놓은 턴테이블 상에 안내판 및 상부 커버가 이 순서로 장착된 성형 장치의 평면 사시도이고, 도 1(b)은 주조(casting) 영역에 정류(停留)하는 덩어리 성형틀과 노즐의 개관을 도시하는 측면도이며, 도 1(c)은 성형 영역에 있는 섹션(section)에 정류하는 덩어리 성형틀과 그 주변의 개관을 도시하는 측면도이다.

도 2는 도 1에서 도시하는 장치의 상부 커버를 떼어 놓은 개략도이다.

도 3은 도 1에서 도시하는 장치를 수평으로 전개한 단면도이다.

본 발명은 고품질 광학 소자를 제조하기 위해 이용되는 유리덩어리를 제조하는 장치와 방법 및 상기 장치 또는 방법에 의해 제조된 유리덩어리로부터 광학 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.

디지털 카메라, 카메라 기능을 가진 휴대전화 등 다양한 촬상(撮像) 기기의 보급에 따라 이들 기기에 사용되는 유리제품 렌즈에 대한 수요가 높아지고 있다. 이러한 기기에서는 적은 매수의 렌즈로, 또는 소형의 렌즈로 고화질의 영상을 촬영하기 위한 비구면 렌즈나 소형 렌즈가 요구되고 있다. 상기와 같은 렌즈를 고생산성 하에서 제공하기 위해 유리의 정밀 프레스 성형법이 채용되고 있다.

정밀 프레스 성형법에서는 프레스 성형품과 같은 양의 고품질 유리로 된 프리폼(preform)이라고 불리는 예비 성형체를 제작하고, 이 프리폼을 가열하여 프레스 성형틀에서 누르고(press), 프레스 성형틀의 성형면의 형상을 정밀하게 유리에 전사(轉寫)시킨다. 이 방법에 있어서의 생산성은 정밀 프레스 성형 공정의 생산성뿐만 아니라 프리폼 제조 공정의 생산성에 좌우된다.

일반적으로 프리폼의 제작법은 용융 유리를 주형에 부어 넣어 유리 블록을 성형한 후, 유리 블록을 절단하여 유리 조각으로 하고, 이 유리 조각을 연삭, 연마하는 냉간 가공법으로 불리는 방법, 용융 유리로부터 프리폼 한 개분의 용융 유리덩어리를 분리하고, 유리가 냉각되는 과정에서 프리폼으로 성형하는 열간 성형법이라고 불리는 방법이 있다(특허문헌 1 참조). 열간 성형법은 용융 유리로부터 직접 프리폼을 제조하기 때문에 냉간 가공법보다 고생산성을 가진다.

[특허문헌 1] 일본공개특허 제2003-40632호 공보

열간 성형법은 상기와 같이 우수한 방법이지만, 냉간 가공법에 비해 높은 기술력을 필요로 한다. 예를 들면, 초저분산의 불인산(弗燐酸) 유리로 된 프리폼을 성형할 경우, 성형중에 고온의 유리 표면에 있어서 유리 속의 불소가 공기와 반응 하여 휘발하고 프리폼 표면에 맥리(脈理)가 발생하는 일이 있다. 이러한 프리폼으로 렌즈를 성형하면 렌즈 표면에 광학적으로 불균일한 부분이 생겨 성능을 저하시켜 버린다. 또한, 알칼리 금속 성분이나 B₂O₃성분을 포함하는 유리로 용융 유리를 유출할 때의 온도가 높을 경우, 알칼리 금속 성분이나 B₂O₃성분의 휘발에 의해 성형한 프리폼에 맥리가 발생해 버린다. 이러한 맥리발생에 의한 프리폼의 생산성 저하 문제를 해결하기 위해서는 각종 유리에 적합한 맥리 저감 대책이 필요해진다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 열간 성형법에 있어서 맥리가 저감된 유리덩어리의 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 장치 또는 방법을 이용하여 맥리를 저감시킨 유리덩어리를 프리폼으로 하고, 상기 프리폼을 정밀 프레스 성형하여 고품질 광학 소자를 제조할 수 있는 광학 소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하는 수단은 이하와 같다.

[1] 복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 구비하고, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 보관 유지하면서 냉각시켜 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산(量産)하는 유리덩어리 제조장치에 있어서,

상기 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 공기 제어기구를 구비한 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.

[2] [1]에 있어서, 상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 성형 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.

[3] [1]에 있어서, 상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 주조 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.

[4] [1]에 있어서, 상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 꺼냄 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.

[5] 복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 구비하고, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 보관 유지하면서 냉각시켜 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리 제조 장치에 있어서,

상기 성형 영역을 복수로 구분(區分)하고, 상기 복수로 구분된 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 공기 제어 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.

[6] [5]에 있어서, 상기 공기 제어 기구는 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를 상기 구분마다 독립시켜 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조 장치.

[7] [1]～[6] 중 어느 하나에 있어서, 상부가 개구(開口)되어 있고, 덩어리 성형틀마다 덩어리 성형틀을 수용한 상태로 상기 성형틀과 함께 이동하는 수용 커버와,

상기 독립되어 공기 제어되는 구분 또는 영역에 있어서 상기 수용 커버의 개구 부분을 덮어 수용 커버 내부의 기밀성을 높이는 상부 커버와,

상기 수용 커버 내로 공기 가스를 공급하는 가스 공급기와,

를 구비한 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조 장치.

[8] [7]에 있어서, 덩어리 성형틀의 이송에 의해, 각 수용 커버의 개구 부분의 높이가 일정하게 유지되도록 수용 커버의 높이가 설정되고,

덩어리 성형틀의 이송과 함께, 상기 상부 커버의 아랫면을 수용 커버가 슬라이딩(sliding)하여 상기 독립되어 공기 제어되는 구분 또는 영역에 있어서의 수용 커버 내의 기밀성이 유지되는 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조 장치.

[9] 복수의 덩어리 성형틀을 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송하며, 상기 이송 사이에, 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리의 제조방법에 있어서,

상기 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해서 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.

[10] [9]에 있어서, 상기 독릭적으로 공기 제어되는 영역은 성형 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.

[11] [9]에 있어서, 상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 주조 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.

[12] [9]에 있어서, 상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 꺼냄 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.

[13] 복수의 덩어리 성형틀을 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송하며, 상기 이송 사이에, 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을, 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리의 제조방법에 있어서,

상기 성형 영역을 복수로 구분하고, 상기 복수로 구분된 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해서 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.

[14] [13]에 있어서, 상기 공기 제어는 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를 상기 구분마다 독립하여 제어하는 것에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.

[15] [1]～[8] 중 어느 하나에 기재된 장치를 이용하여 제작한 유리덩어리 또는 [9]～[14] 중 어느 하나에 기재된 제조방법에 의해 제작한 유리덩어리를 가열하여 정밀 프레스 성형하는 광학 소자의 제조방법.

발명을 실시하기 위한 바람직한 형태

이하, 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

［유리덩어리 제조장치］

본 발명의 제1의 유리덩어리 제조장치(이하, '장치 1'이라고도 한다)는, 복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 구비하고, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(주조 영역)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 보관 유지하면서 냉각시켜 유리덩어리로 성형하는 영역(성형 영역), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(꺼냄 영역)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에, 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리 제조장치에 있어서,

상기 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해서 독립적으로 제어하는 공기 제어 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치이다.

본 발명의 제２의 유리덩어리 제조장치(이하, '장치 2'라고도 한다)는, 복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 구비하고, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로, 융용 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(주조 영역)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 보관 유지하면서 냉각시켜 유리덩어리로 성형하는 영역(성형 영역), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(꺼냄 영역)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을, 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리 제조장치에 있어서,

상기 성형 영역을 복수로 구분하고, 상기 복수로 구분된 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해서 독립적으로 제어하는 공기 제어 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치이다. 또한, 본 발명에 있어서 공기의 제어라는 것은 공기 가스의 종류, 혼합 가스를 구성하는 가스마다의 분압, 공기의 압력을 원하는 상태로 제어(cotrol)하는 것을 의미한다.

장치 1 및 장치 2는 모두 복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 갖추며, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(주조 영역)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 보관 유지하면서 냉각시켜 유리덩어리로 성형하는 영역(성형 영역), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(꺼냄 영역)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을, 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리 제조장치이다. 이와 같이 열간 성형법에 의해 유리덩어리를 제조하는 경우에는, 휘발되기 쉬운 성분이 휘발되는 것에 의해 유리덩어리에 표면 맥리가 발생할 우려가 있다. 표면 맥리를 저감시키기 위해서는 휘발되기 쉬운 성분이 휘발되기 어려운 공기 중(예를 들면 고압, 질소 공기 등)에서 성형을 실시하는 것이 바람직하다. 그러나, 예를 들면 유리덩어리의 제조장치 전체를 공기 조정(調整)용의 챔버(chamber)로 둘러싸고 상기 챔버 내의 압력을 높이면, 노즐로부터의 용융 유리유(glass flow)의 유출이 방해를 받아 용융 유리의 주조이 어려워진다. 또한, 상술한 바와 같이 장치 전체를 공기 조정용의 챔버 내에 수용하고 공기 제어하면, 유리덩어리를 꺼낼 때에는 챔버의 공기가 대기에 노출된다. 그러나, 이와 같이 일단 챔버 내의 공기 제어가 해제되면, 챔버 내의 공기를 다시 제어하는 조작이 필요하게 되어 조작이 번잡해지고 생산성이 저하된다.

그래서, 장치 1은 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 공기 제어 기구를 구비한다. 이것에 의해, 예를 들면 성형 영역을 다른 영역(주조 영역, 꺼냄 영역)과 독립되게 휘발을 억제할 수 있는 공기로 제어할 수 있고, 맥리가 저감된 유리덩어리를 고생산성 하에서 제조할 수 있다.

장치 1에 있어서, 독립적으로 공기 제어되는 영역은 성형 영역, 주조 영역 및/또는 꺼냄 영역일 수 있다. 특히, 맥리 저감을 위해서는 성형 영역을 다른 영역에 대해 독립적으로 공기 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 주조 영역은 주조에 적합한 공기로 제어하는 것이 바람직하다. 꺼냄 영역은 꺼내기에 적합한 공기로 제어할 수 있으며, 또한, 후술하는 바와 같이 대기로 개방시킬 수도 있다.

또한, 장치 2는 복수로 구분된 성형 영역의 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 공기 제어 기구를 구비하고 있다. 이것에 의해, 성형 영역에서 유리가 노출되는 공기를 세분화된 구분마다 독립적으로 제어할 수 있으며, 또한, 성형 영역 이외의 영역(주조 영역, 꺼냄 영역)의 공기 가스의 혼입 등에 의해 성형 영역의 공기가 변동되는 것을 피할 수 있다. 특히, 맥리 저감을 위해서는, 장치 2에 있어서 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 상기 구분마다 독립적으로 제어하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 성형 장치 내의 적어도 한 개의 영역 또는 구분을 다른 영역 또는 구분에 대해 독립적으로 공기 제어하는 것에 의해, 성형 장치 전체를 공기 조정용의 챔버로 둘러싸고 공기 제어하는 경우에 비해 가스 치환되는 용적이 현저히 작기 때문에, 공기 가스 치환을 단시간에 달성할 수 있다.

또한, 주조 영역과 성형 영역의 공기를 공통으로 했을 경우, 성형 영역 공기 가스의 압력을 높이면 주조 영역에 있어서의 공기 가스의 압력도 높아져 버린다. 그 결과, 노즐 또는 파이프 내의 용융 유리에 가해지는 압력이 증가하여 용융 유리의 유출량이 설정치로부터 벗어나 버린다. 유출량이 변화하면, 유출되는 유리가 실투(devitrification)되어 버리거나 유리덩어리의 질량이 어긋나는 등의 부작용이 생기는 경우가 있다. 그에 대해, 본 발명에 따르면, 성형 영역과는 독립적으로 주조 영역의 공기 가스 압력을 유리 유출에 적절한 범위로 할 수 있으므로, 유리덩어리의 표면 맥리를 저감시키기 위해 성형 영역의 공기 가스의 압력을 증가시켜도 유리의 실투나 유리덩어리의 질량 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 성형 영역의 공기를 건조 가스나 질소 가스 등의 대기 이외의 가스로 하면서, 유리덩어리를 덩어리 성형틀로부터 꺼내는 것을 대기 중에서 실시할 수 있어 작업성을 저해하는 일 없이 유리덩어리를 제조할 수 있다.

다음으로, 장치 1, 장치 2의 구체적 태양(態樣)을 도면에 근거하여 설명한다. 단, 본 발명이 이 태양으로 한정되는 것은 아니다.

도 1(a)은 회전 구동 기구를 가지는, 덩어리 성형틀을 얹어 놓은 턴테이블(이하, 테이블이라 한다) 위에 안내판 및 상부 커버가 이 순서로 장착된 성형 장치의 평면 사시도이고, 도 1(b)은 주조 영역에 정류하는 덩어리 성형틀과 노즐의 개관을 도시하는 측면도이며, 도 1(c)은 성형 영역에 있는 섹션에 정류하는 덩어리 성형틀과 그 주변의 개관을 도시하는 측면도이다. 도 1에서 도시하는 장치를 수평으로 전개한 단면도를 도 3으로 도시한다. 단, 도 3에서는 성형 영역의 섹션을 일부 도시하지 않고 생략하고 있다. 도 1에서 도시하는 장치에서는 회전 구동 기구에 의해 테이블이 인덱스(index) 회전한다. 인덱스 회전은, 테이블 상의 덩어리 성형틀의 수와 같은 수의 정류 위치(이하, 섹션이라고 한다)에 테이블 상의 덩어리 성형틀을 동시에 이송하고 소정 시간 동안 정류시킨 후, 다음 정류 위치로 상기 덩어리 성형틀을 동시에 이송하는 동작을 순차적으로 실시하도록 테이블을 한 방향으로 회전시키는 것이다. 복수의 섹션 중 한 개를 주조 영역으로 할당하고 다른 한 개를 꺼냄 영역으로 할당한다. 주조 영역에서부터 테이블의 회전 방향을 향해 꺼냄 영역에 이르기 까지의 덩어리 성형틀의 이송 경로 중 적어도 일부가 성형 영역에 해당한다. 테이블의 회전 방향을 따라 주조 영역과 꺼냄 영역 사이의 섹션 수는, 꺼냄 영역에 유리덩어리가 이를 때까지, 유리덩어리가 덩어리 성형틀로부터 꺼내질 때의 외력에 의해 변형되지 않는 상태까지 냉각되도록 설정하는 것이 바람직하다.

도 1에서 도시하는 장치는, 상기 테이블 상에 후술하는 안내판 및 상부 커버 가 이 순서로 장착되어 있다. 도 2에 상부 커버를 떼어 놓은 장치의 개략도(안내판이 노출된 상태)를 도시한다. 안내판이 테이블의 인덱스 회전에 부수(付隨)하여 이동하는데에 반해, 상부 커버는 고정되어 있어 테이블이 인덱스 회전해도 움직이지 않는다. 이것에 의해, 후술하는 바와 같이 덩어리 성형틀의 이송시에도 수용 커버 내의 기밀성을 유지할 수 있다. 또한, 도 2에서 도시하듯이, 수용 커버 내에 틀 히터(heater)를 배치하여 덩어리 성형틀의 온도 제어를 실시할 수도 있다.

주조 영역의 섹션 상측에는 정화, 균질화된 용융 유리를 축적하는 용기로부터 용융 유리를 흘러내리게 하는 파이프와 그 하단 부분에 상당하는 노즐을 배치하고, 도 1(b)에서 도시하는 바와 같이, 용융 유리를 유출하는 노즐 유출구가 주조 영역에 정류하는 덩어리 성형틀의 홈 부 중심의 연직(鉛直) 상측에 위치하도록 양자의 위치를 조정한다. 덩어리 성형틀의 홈 부는 용융 유리를 받는 것과 동시에 유리를 안정하게 옮겨 유리덩어리로 성형하는 성형부의 역할을 갖는다.

도 1에서 도시하는 태양에서는, 유출 파이프 측면은 보온재로 둘러싸여 있고, 그 보온재의 하부에 석영 유리로 된 원통형의 커버가 노즐을 수용하도록 배치되어 있다(도 1(b) 참조). 석영 유리 커버의 바깥 주변부에는 히터(고주파 코일)가 감겨져 있는데, 코일에 고주파 전류를 흐르게 하여 각각 백금 합금제(製)의 노즐과 파이프 하부를 고주파 유도 가열시키고 있다. 이렇게 하여 주조 영역을 다른 영역의 공기에 대해 독립적으로 공기 제어할 수 있다.

본 태양에서는, 덩어리 성형틀마다 도 1(b)에서 도시하듯이 덩어리 성형틀을 수용한 상태로 상기 성형틀과 함께 이동하는 수용 커버를 설치한다. 수용 커버는 상부가 개구되어 있으며, 측면에 공기 가스의 도입구를 갖는다. 수용 커버의 하단은 덩어리 성형틀을 지지하는 동시에 테이블에 고정되어 있는 덩어리 성형틀 지지대의 하부 측면에 O－링 등으로 밀착 고정되어 있어 수용 커버 상부 개구를 덮은 상태로 수용 커버 내의 기밀성을 유지하도록 되어 있다.

본 태양의 유리덩어리 제조장치는, 도 1(b)에서 도시하듯이 안내판 위에 상부 커버를 구비하고 있다. 상부 커버는 복수의 개구가 동일 원주 상에 배치된 도너츠 원반 형상의 평판이다. 이 평판의 저면은 수평으로 배치되어 고정되어 있다. 상부 커버의 개구에는 가스 도입관을 장착할 수 있고, 또한, 내부가 관찰 가능한 재료를 장착할 수도 있으며, 예를 들면 꺼냄 영역에 있어서는 어느 것도 장착하지 않고 개방시킬 수도 있다. 그래서 덩어리 성형틀의 이송에 의해, 각 수용 커버의 개구 부분의 높이가 일정하게 유지되도록 수용 커버의 높이를 설정하면, 덩어리 성형틀과 함께 수용 커버를 이송해도 모든 수용 커버의 상부 개구 부분은 동일 평면 내를 이동한다. 이렇게 하면 수용 커버가 이동할 때, 수용 커버의 개구 부분이 항상 덮이기 때문에, 독립적으로 공기 제어된 영역 또는 구분에 있어서의 수용 커버 내를 기밀성이 높은 상태로 유지할 수 있다. 이러한 구조에 의해, 성형 영역을 한층 더 세분화하고, 유리가 노출되는 공기를 세분화된 섹션마다 독립적으로 제어할 수 있으며, 또한, 다음 섹션으로 이동할 때에 유리가 노출되는 공기에 대기가 혼입되는 것을 방지할 수도 있다.

상기 태양에서는, 수용 커버가 이동할 때 평판 저면, 즉 상부 커버의 아랫면에 있어서 수용 커버의 개구 부분이 슬라이딩되기 때문에, 상부 커버 아랫면 내를 상기 개구부가 접동(摺動)하게 된다. 이 접동을 원활하게 하는 동시에 슬라이딩에 의해 수용 커버 내의 기밀성이 저하되지 않도록 상부 커버 아랫면 및/또는 수용 커버의 접동 부분에 밀봉재를 설치하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 수용 커버와 상부 커버를 스테인레스(stainless) 제품으로 하고, 수용 커버의 개구 부분에 알루미늄 제품의 밀봉재를 설치하는 것으로, 접동을 원활하게 하는 동시에 슬라이딩 시에 있어서의 수용 커버 내의 기밀성 저하를 방지할 수 있다.

상기 슬라이딩을 보다 안정되게 실시하여 높은 기밀성을 유지하기 위해, 덩어리 성형틀의 수에 해당하는 개구를 가지고 각 개구에 수용 커버 개구 가장자리를 설치하고 윗면이 평면인 안내판(예를 들면 도너츠 원판 형상)을 구비하는 것이 바람직하다. 안내판은 수용 커버와 함께 이동하는데, 안내판의 윗면은 모든 수용 커버의 상부 개구 부분을 포함하는 평면과 면 접촉을 유지한 상태로 인덱스 회전하는 것으로 높은 기밀성을 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 안내판을 상술한 밀봉재로 할 수도 있다.

도 1(c)에서 도시하듯이, 성형 영역에서는 상술한 수용 커버가 덩어리 성형틀의 외측을 둘러싸고 있고, 수용 커버의 개구 부분은 수용 커버 내부의 기밀성을 높이기 위해서 상부 커버에 의해 덮여져 있다. 상술한 바와 같이, 상부 커버는 덩어리 성형틀을 이송하여도 움직이지 않고 고정되어 있다. 수용 커버 내, 즉 수용 커버와 상부 커버로 덮인 공간에 공기 가스를 공급하기 위해 상부 커버의 성형틀 정류 위치에 가스 도입관을 설치할 수 있다.

도 1에서 도시하는 태양에서는, 도 1(c)에서 도시하듯이 정류하는 덩어리 성 형틀 홈 부의 연직 상측에 가스 도입관을 설치하고, 성형 중인 유리 근방에서 공기 가스의 농도가 가장 높아지도록 하고 있다. 또한, 공기 가스를 유리에 내뿜는 것으로 유리의 냉각을 촉진시킬 수 있다. 도 1(c)에서 도시하는 태양에서는, 가스 도입관의 내경(內徑)이 공기 가스 공급구로 향하는 것에 따라 확대되도록 하고 있다. 후술하는 바와 같이 성형중의 유리에는 덩어리 성형틀 홈 부로부터 가스를 분출하고 윗 방향으로 풍압을 가해, 홈 부 위에 부상(浮上) 또는 단속적으로 부상시키고 있다. 이러한 상태에서 공기 가스를 유리에 강하게 내뿜으면 상기 부상 상태가 불안정하게 되어, 고품질 유리덩어리를 얻는데에는 바람직하지 않다. 가스 도입관의 내경을 상기와 같이 구성하면, 유리의 부상 상태를 불안정하게 하는 것이 없어 바람직하다.

도 1에서 도시하는 장치에서는, 주조 영역의 섹션에서 상부 커버가 덩어리 성형틀 상부를 덮고 있지는 않지만, 상부 커버 평판(平板)의 개구부에 전술한 석영 유리로 된 원통형의 커버 하단이 장착되어 있어 주조 영역의 섹션에 있어서 수용 커버 내의 기밀성을 높이고 있다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 원통형 커버에는 공기 가스의 도입구가 있어, 커버측으로부터도 공기 가스를 도입할 수 있는 구조를 하고 있다.

도 1에서 도시하는 장치에서는, 꺼냄 영역의 섹션에 있어서 정류 중의 덩어리 성형틀 상부는 상부 커버로 덮여 있지 않기 때문에, 유리덩어리를 원활히 꺼낼 수 있도록 되어 있다. 꺼냄 영역에 있어 대기의 유입을 억제하기 위해, 예를 들면, 유리덩어리를 꺼내는 데 연동시켜 셔터를 설치할 수도 있다.

테이블의 회전 방향을 따라 꺼냄 영역으로부터 주조 영역 사이의 영역(이하, 틀 반환 영역이라고 한다)에 있어서도 상부 커버로 덩어리 성형틀 및 수용 커버 상부를 덮도록 하여, 수용 커버 내의 기밀성을 높이도록 해도 된다. 특히, 주조 영역에서 수용 커버 내에 공기 가스가 도입되고, 꺼냄 영역에서 수용 커버 내의 기밀성이 깨지는 경우, 상기 구조는 효과가 있다. 이 경우, 도 3에서 도시하듯이, 틀 반환 영역에도 가스 도입관이 달린 상부 커버를 설치하여 수용 커버 내의 기밀성을 높이고, 주조 영역에서 수용 커버 내로 도입시키는 공기 가스와 같은 가스를 수용 커버 내에 대량 도입할 수도 있다. 이와 같이 하는 것으로 주조 영역에 있어서의 수용 커버 내의 공기 가스 치환을 단시간에 달성할 수 있다.

용융 유리로부터 유리를 냉각시키는 과정에서 유리덩어리를 성형하는 방법으로는, 일반적으로 유리를 실투(失透)시키지 않기 위해 용융상태의 유리를 급냉시킨다. 또한, 용융 유리를 노즐로부터 연속적으로 유출시켜야만 한다는 제약도 있다. 따라서, 주조 영역에서는 빈 덩어리 성형틀로 계속하여 유출되는 용융 유리를 받지 않으면 유리 유출에 대응하는 주조이 불가능하고, 덩어리 성형틀을 주조 영역으로 신속하게 반입, 반출하는 것이 어려워진다. 본 발명의 장치에 의하면, 이와 같이 신속한 덩어리 성형틀의 반입, 반출을 실시해도 주조 영역과 성형 영역의 공기를 독립적으로 제어할 수 있어 맥리가 저감된 유리덩어리를 고생산성 하에서 양산할 수 있다.

공기 제어의 자유도를 높이기 위해서는, 테이블의 회전 방향을 따라 주조 영역으로부터 꺼냄 영역에 이르는 각 섹션에 있어서, 상부 커버나 수용 커버에 가스 도입관을 장착하는 것이 바람직하다. 또한, 주조 영역과 꺼냄 영역을 제외한 모든 섹션에 있어서 상부 커버를 설치하고, 각 상부 커버에 가스 도입관을 장착하는 것이 바람직하다. 이들 가스 도입관에는 적합한 두 종류의 공기 가스를 공급하는 공기 가스 공급기를 설치해도 되고, 같은 종류의 공기 가스를 공급해도 된다.

또한, 수용 커버 내의 기밀성과 공급시의 공기 가스의 압력이나 도입 유량의 관계에 의해 수용 커버 내의 압력을 높일 수도 있다. 공기 압력을 높이는 것으로 용융 유리로부터의 성분 휘발을 억제하는 것이 가능해지며, 그 결과, 유리 표면에서 발생하는 맥리를 억제하는 것이 가능해진다.

유리 유출구나 유출 파이프는, 예를 들면 백금 또는 백금 합금으로 형성할 수 있고, 바람직하지는 1000℃ 전후로 가열되어 있다. 따라서, 온도를 유지하고 안정시키기 위해 통상은 내화(耐火) 단열재로 싸여져 보온된다. 내화 단열재는 통상 기공율이 높은 벌크(bulk) 형상이나 솜 형상의 것이 사용된다. 따라서, 유출구 주위를 완전히 기밀 용기화 시키는 것은 기술적으로 어렵기 때문에, 주조 영역 내의 내압을 대기압보다 현격히 높이는 것도 기술적으로는 어렵다. 그렇기 때문에, 주조 영역과 성형 영역을 함께 기밀 용기 내에 넣고 공기를 제어하려고 하면, 용기 내의 기밀성을 충분히 높이는 것이 어려워진다. 그에 반해, 장치 1에 의하면, 성형 영역에 있어서의 수용 커버 내의 기밀성을 충분히 높이는 것이나 수용 커버 내 공기의 압력을 충분히 높이는 것이 가능해진다.

또한, 상부 커버에 가스 도입관을 장착하는 경우는, 상기 가스 도입관을 착탈 가능하게 해 두는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의해 공기 제어 조건을 변경 했을 때, 다른 종의 공기 가스 공급기로부터의 가스 도입관으로 전환시킬 수도 있고, 상부 커버의 개구에 상기 가스 도입관을 장착하는 대신에 창 재료를 장착하여 밀폐시키고, 창 재료를 장착한 섹션에서는 수납 커버 내의 기밀성을 유지하는 동시에 내부 관찰이 가능한 상태로 해도 되고, 상기 가스 도입관을 장착하지 않고 수용 커버 내를 대기 공기로 해도 된다.

공기 이외의 성형 조건, 예를 들면, 성형틀의 온도나 용융 유리를 부상시키기 위한 부상 가스 유량 등은 성형 상태를 보면서 최적화시키는 것이 바람직하다. 그러나 성형 장치 전체를 챔버 내에 넣는 것과 같은 장치에서는, 성형 상태를 바로 위에서 보는 것 자체가 어려워지고, 조작성이 현저하게 악화된다. 그와 달리 장치 1, 2에서는, 가스 도입관을 떼어내고 성형 상태를 바로 위에서 보면서 공기 이외의 성형 조건을 결정하고, 그 후 가스 도입관을 장착하여 공기 조건의 최적화를 실시할 수 있다.

그 밖에, 유리덩어리 제조 장치가 구비할 수 있는 기능으로써는, 노즐로부터 유출되는 용융 유리로부터 유리덩어리 한 개분에 상당하는 질량의 용융 유리덩어리를 분리하는 기구를 들 수 있다. 예를 들면, 도 1(b)에서 도시하는 바와 같이 주조 영역에 덩어리 성형틀을 정류시킨 후, 덩어리 성형틀을 연직 윗쪽으로 상승시키고 노즐 선단(先端)에 소정 거리까지 접근시켜 보관 유지하고, 이 상태에서 노즐로부터 유출되는 용융 유리유(glass flow)의 하단부를 덩어리 성형틀 홈 부로 받아 지지하고, 용융 유리유(glass flow)의 노즐 측과 홈 부 측 사이에 잘록한 부분을 형성시킨다. 그리고 소정의 타이밍에 덩어리 성형틀을 연직 아랫쪽으로 급강하시키는 것에 의해 용융 유리유(glass flow)의 잘록한 부분에서 유리의 표면장력에 의해 분리가 일어나 상기 홈 부 상에 소정 질량의 용융 유리덩어리가 주조된다. 이 방법은 강하 절단법으로 불리는데, 절단자국을 남기지 않고 용융 유리유(glass flow)를 분리할 수 있는 방법이다. 급강하한 덩어리 성형틀은 상승 전의 높이까지 돌아와 용융 유리덩어리를 싣고 다음 섹션, 또 그 이후의 섹션으로 수평 방향으로 이송, 순환 사용된다. 단, 본 발명에 사용될 수 있는 용융 유리 분리법은 강하 절단법으로 한정되지 않으며, 주조 영역에 정류하는 덩어리 성형틀의 홈 부에 노즐로부터 용융 유리 방울을 적하 시키는 방법이어도 된다. 이 경우, 덩어리 성형틀을 상하로 움직여도 되고, 그렇게 하지 않아도 된다.

용융 유리덩어리를 성형틀 상에서 부상시키지 않고 성형했을 경우, 접촉 부분에서 유리가 국소적으로 급냉되어 수축해 버려서 유리덩어리에 주름이 생길 우려가 있다. 또한, 용융 유리덩어리가 성형틀과 접촉하면, 유리의 급냉에 의해 캔 균열이라고 불리는 파손이 일어나는 경우도 있다. 이러한 부작용을 방지하기 위해, 성형틀 상에서 용융 유리덩어리를 부상시켜 유리를 성형하는 것이 바람직하다. 부상 방법, 가스 분출구 등의 설계는 공지된 기술을 채용할 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 덩어리 성형틀의 홈 부에 홈 부 상의 유리에 윗 방향으로 풍압을 가하기 위한 가스를 분출하는 가스 분출구를 설치할 수 있다. 또한, 가스 분출구를 설치하는 대신에 성형틀의 성형면을 다공질 재료로 형성하고 성형면 전체로부터 가스를 분출하게 해도 된다. 이 가스는 부상 가스라고 불리며, 상기 풍압을 가하는 것으로 유리를 홈 부 상에서 부상시킬 수 있다. 부상 가스는 공기 가스와 같은 종 류의 가스로 하는 것이 바람직하지만, 목적에 따라 변경할 수 있다. 또한, 공기 가스의 압력을 높이는 경우는, 부상 가스의 압력도 높여서 유리의 부상이 가능해지는 풍압이 발생하도록 하는 것이 바람직하다.

꺼냄 영역에 있어서 유리덩어리를 덩어리 성형틀로부터 꺼내는 것은, 덩어리 윗면을 흡인(吸引)하여 꺼내는 방법 등과 같은 일반적인 방법을 이용할 수 있다. 이와 같이 하여 성형된 유리덩어리를 서냉(徐冷)시켜 유리덩어리를 얻을 수 있다.

본 발명의 장치는, 장치 전체를 용기 내에 수용시켜 공기 제어를 하는 경우와 달리, 각 영역 또는 구분마다 적절한 공기 제어를 할 수 있다. 또한, 수용 커버나 상부 커버를 떼어내면 전체 공정을 대기 중에서 실시하는 통상의 장치로 간단하게 되돌릴 수도 있다. 또한, 복수의 덩어리 성형틀을 테이블 상에 세팅하여 각 성형틀의 높이 등을 조정하고, 시운전을 실시하여 동작 확인을 한 후, 수용 커버나 상부 커버를 장착하고 공기 제어를 개시하면, 유리덩어리 제조 전의 준비작업을 용이하게 실시할 수도 있다.

［유리덩어리의 제조방법］

이어서, 본 발명의 유리덩어리의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명의 제1의 유리덩어리의 제조방법(이하, 「제법(製法) 1」이라고도 한다)은, 복수의 덩어리 성형틀을 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(주조 영역)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 유리덩어리로 성형하는 영역(성형 영역), 덩어리 성형틀로부터 성형된 유리덩어리를 꺼내는 영역(꺼냄 영역)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을, 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리의 제조방법에 있어서,

상기 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법이다.

본 발명의 제2의 유리덩어리의 제조방법(이하, 「제법 2」라고도 한다)은, 복수의 덩어리 성형틀을 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(주조 영역)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 유리덩어리로 성형하는 영역(성형 영역), 덩어리 성형틀로부터 성형된 유리덩어리를 꺼내는 영역(꺼냄 영역)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을, 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리의 제조방법에 있어서,

상기 성형 영역을 복수로 구분하고, 상기 복수로 구분된 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법이다.

그리고 상기 제법 1은 상술한 장치 1의 사용예이기도 하며, 제법 2는 상술한 장치 2의 사용예이기도 하다.

상술한 바와 같이, 휘발되기 쉬운 성질의 물질을 포함하는 유리로 된 덩어리를 성형하면, 고온의 유리 표면으로부터 상기 물질이 휘발하여 이 물질의 농도가 조금 감소한다. 그 결과, 유리덩어리 표면에는 표면 맥리라고 불리는, 광학적으로 불균질한 부분이 생겨 유리덩어리의 광학적 품질을 저하시켜 버린다. 휘발되기 쉬운 성질의 물질로써 대표적인 것은, 유리 성분으로써 도입되는 B₂O₃, Li₂O, Na₂O, K₂O 등과 같은 알칼리 금속 산화물, 불소 등이 있다. 특히 불소의 휘발은 현저하여, 지금까지 불소 함유 유리로 된 고품질 덩어리를 용융 유리로부터 직접 성형하는 데 있어서 큰 장해가 되고 있다.

본 출원인이 지금까지 독자적으로 개발해 온 유리덩어리의 맥리 저감 방법으로써는, 건조 공기 중에서 용융 유리를 성형하는 방법, 탄화수소를 포함한 공기 중에서 용융 유리의 유출(流出)을 실시하고 유리덩어리 한 개분에 상당하는 양의 분리된 용융 유리덩어리 전체 표면을 탄소막으로 덮어 유리 표면으로부터의 휘발을 방지하는 방법이 있다.

또한, 휘발하기 쉬운 성질을 가진 물질의 공기 중에 있어서의 농도를 미리 높여 유리 표면으로부터의 휘발을 저감시키거나, 공기의 압력을 높여 휘발하기 쉬운 성질을 가진 물질의 휘발을 저감시키는 방법 등도 있다.

이들 방법을 실시하는데 있어서는, 각 공정에서의 공기를 독립적으로 제어하는 것이 바람직하며, 본 발명의 방법은 이러한 요구에 따른 것이다.

이어서, 공기 제어의 구체적인 예를 설명한다.

본 발명에 있어서, 성형 영역 또는 성형 영역의 적어도 한 구분의 공기를 주조 영역의 공기에 대해 독립적으로 제어하는 예로써는, 이하와 같은 예를 들 수 있다

(ⅰ) 주조 영역의 공기를 질소와 탄화수소(예를 들면 크실렌(xylene))의 혼합 가스 공기로 하고, 성형 영역을 건조 질소 가스로 하여 불인산염(弗燐酸鹽)으로 된 유리덩어리를 성형하는 방법;

(ⅱ) 주조 영역의 공기를 대기로 하고, 성형 영역의 공기의 압력을 대기압보다 높게 하는 방법.

성형 영역 또는 성형 영역의 적어도 한 구분의 공기를 꺼냄 영역의 공기에 대해 독립적으로 제어하는 예로써는, 이하와 같은 예를 들 수 있다.

(ⅲ) 꺼냄 영역에 있어서의 공기를 대기로 하고, 성형 영역의 공기를 건조 질소 가스로 하는 방법;

(iｖ) 상기(ⅲ)에 있어서 건조 질소 가스의 압력을 대기압보다 높은 압력으로 제어하는 방법;

(ⅴ) 꺼냄 영역에 있어서의 공기를 대기로 하고, 성형 영역의 공기에 용융 유리를 축적한 용기 내의 공기를 도입하는 방법.

또한, 성형 영역 또는 성형 영역의 적어도 한 구분의 공기를, 주조 영역 및 꺼냄 영역의 공기에 대해 독립적으로 제어하는 방법으로써는, 상기 각 방법을 조합한 것을 예시할 수 있다.

또한, 성형 영역의 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 성형 영역의 다른 구분의 공기에 대해 독립적으로 제어하는 예로써는, 이하와 같은 예를 들 수 있다

(ⅵ) 용융 유리덩어리의 양산을 실시하기 전에, 성형 영역 내의 주조 영역 직후의 하나(또는 그 이상)의 구분에 있어서 공기 제어를 실시하지 않고, 다른 구분에 있어서 휘발하기 쉬운 성분의 휘발을 억제하도록 공기 제어를 실시하는 방법(이것에 의해, 공기 제어를 실시하지 않은 구분 내의 용융 유리의 상태를 공기 가스 공급기에 장착한 창 재료를 통해 육안으로 관찰하면서, 성형틀의 온도나 용융 유리덩어리를 부상 보관 유지하는 부상 가스 유량을 조정하여 성형 조건을 설정할 수 있다).

본 발명의 장치 및 방법에 적합한 유리로써는, 상기와 같이 불소 함유 유리, B₂O₃ 함유 유리, 알칼리 금속 산화물 함유 유리 등을 예시할 수 있다. 불소 함유 유리로써는 예를 들어 불인산염(弗燐酸鹽)이 있는데, 이 유리는 초저분산 유리로 광학 소자 재료로써 유용하다. B₂O₃ 함유 유리로써는, 예를 들면 La₂O₃ 등과 같은 희(希)토류 산화물을 함유하는 유리가 있으며, 이 유리는 고굴절률 유리로 광학 소자 재료로써 유용하다. 알칼리 금속 산화물 함유 유리로써는, 예를 들면 인산염 유리 등이 있는데, 고굴절률 고분산 유리 혹은 저분산 유리로 광학 소자 재료로써 유용하다.

본 발명의 방법은, 프레스 성형용 프리폼의 제법, 특히 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제법으로써 적합하다. 프레스 성형용 프리폼에서는 비교적 저온에서 프레스 성형 가능한 성질, 즉, 저온 연화성이 요구된다. 알칼리 금속 산화물은 저온 연화성을 유리에 부여하기 위해서 도입된다. 특히 정밀 프레스 성형 용도에서는 보다 저온에서 연화되는 성질이 요구되기 때문에, 알칼리 금속 산화물, 그 중에서도 매우 휘발하기 쉬운 Li₂O가 도입되는 경우가 많다.

또한, 정밀 프레스 성형 후에 성형 제품의 렌즈면 등과 같은 광학 기능면에는 기계 가공을 가하지 않기 때문에, 프리폼 표면의 일부에 맥리가 존재하면, 프레스 성형 제품은 불량품이 되어 버린다.

이와 같이, 프레스 성형용 프리폼, 특히 정밀 프레스 성형용 프리폼에는 전반에 걸쳐 높은 품질이 요구되기 때문에, 본 발명의 제조방법을 적용하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 유리덩어리를 상기 프리폼으로써 이용하는 경우, 유리덩어리의 형상을 구상(球狀), 회전체상(回轉體狀) 등으로 하는 것이 바람직하다.

구상의 유리덩어리를 성형하는데 있어서는, 상기의 성형틀 대신에, 예를 들면 일본 특허 제 2,746,567호 명세서에 기재된 바와 같은 나팔 형상의 가스 분출구를 가지는 성형틀을 이용하면 된다.

앞서 설명한 덩어리 표면에 탄소막을 형성했을 경우, 상기 산화막은 유리덩어리를 대기 중에서 풀림(anneal)할 때 산화되어 제거된다.

그 외의 제법 1, 2의 상세한 내용에 대해서는, 앞서 장치 1, 2에 대해서 설 명한 바와 같다.

［광학 소자의 제조방법］

이어서, 본 발명의 광학 소자의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명의 광학 소자의 제조방법은, 본 발명의 장치를 이용하여 제작한 유리덩어리 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제작한 유리덩어리를 가열하여 정밀 프레스 성형하는 광학 소자의 제조방법이다.

정밀 프레스 성형은 몰드 옵틱스(mold optics) 성형법이라고도 불리며, 프레스 성형에 의해 광학 기능면의 형상을 형성하는 방법으로, 이미 해당 발명이 속하는 기술 분야에 있어서는 잘 알려진 것이다. 광학 소자의 광선을 투과하거나, 굴절시키거나, 회절시키거나, 반사시키거나 하는 면을 광학 기능면이라고 한다. 예를 들어 렌즈를 예로 들면, 비구면 렌즈의 비구면이나 구면 렌즈의 구면 등과 같은 렌즈면이 광학 기능면에 해당한다. 정밀 프레스 성형법은, 프레스 성형틀의 성형면을 정밀하게 유리에 전사(轉寫)하는 것에 의해, 프레스 성형으로 광학 기능면을 형성하는 방법이다. 즉, 광학 기능면을 만들어 내기 위해 연삭이나 연마 등과 같은 기계 가공을 가할 필요가 없다.

정밀 프레스 성형법에서 사용하는 프레스 성형틀로써는, 공지된 것, 예를 들면 탄화규소, 초경(超硬) 재료 등과 같은 틀 재(材)의 성형면에 이형막(離型膜)을 설치한 것을 사용할 수 있다. 그 가운데서도 탄화규소로 된 프레스 성형틀을 이용하는 것이 바람직하다. 이형막으로써는 탄소 함유막, 귀금속 합금막 등을 사용할 수 있는데, 내구성, 비용면 등에서 볼 때 탄소 함유막을 이용하는 것이 바람직하다.

정밀 프레스 성형법에서는, 프레스 성형틀의 성형면을 양호한 상태에 유지하기 위해, 성형시의 공기를 비산화성 가스 공기로 하는 것이 바람직하다. 비산화성 가스로써는 질소, 질소와 수소의 혼합 가스 등을 이용하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 광학 소자의 제조방법에 특히 적합한 정밀 프레스 성형법에 대해서 설명한다.

(정밀 프레스 성형법 1)

이 방법은, 프레스 성형틀에 상기 프리폼을 도입하고, 상기 성형틀과 프리폼을 함께 가열하여 정밀 프레스 성형한다는 것이다(이하, 정밀 프레스 성형법 1이라고 한다).

정밀 프레스 성형법 1에 있어서, 프레스 성형틀과 상기 프리폼의 온도를 함께, 프리폼을 구성하는 유리가 10⁶～10¹²dPaㆍS의 점도를 나타내는 온도로 가열하여 정밀 프레스 성형을 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유리가 10¹²dPaㆍS 이상, 보다 바람직하게는 10¹⁴ dPaㆍS 이상, 한층 더 바람직하게는 10¹⁶ dPaㆍS 이상의 점도를 나타내는 온도로까지 냉각시킨 후, 정밀 프레스 성형 제품을 프레스 성형틀로부터 꺼내는 것이 바람직하다.

상기 조건에 의해, 프레스 성형틀 성형면의 형상을 유리에 의해 정밀하게 전사할 수 있는 동시에, 정밀 프레스 성형 제품을 변형시키는 일 없이 꺼낼 수도 있 다.

(정밀 프레스 성형법 2)

이 방법은 상기 프리폼을 가열한 후, 프레스 성형틀에 도입하여 정밀 프레스 성형하는, 즉, 프레스 성형틀과 프리폼을 따로 예열하고, 예열한 프리폼을 프레스 성형틀에 도입하여 정밀 프레스 성형하는 것이다(이하, 정밀 프레스 성형법 2라고 한다).

이 방법에 의하면, 상기 프리폼을 프레스 성형틀에 도입하기 전에 미리 가열하므로, 사이클 타임을 단축화시키면서, 표면 결함이 없는 양호한 면정밀도(面精度)의 광학 소자를 제조할 수 있다.

또한, 프레스 성형틀의 예열 온도를 프리폼의 예열 온도보다 낮게 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 프레스 성형틀의 예열 온도를 낮게 하는 것에 의해, 상기 틀의 소모를 저감시킬 수 있다.

또한, 이 방법에 의하면, 프리폼 가열을 프레스 성형틀 내에서 실시할 필요가 없기 때문에, 사용하는 프레스 성형틀의 수를 줄일 수도 있다.

정밀 프레스 성형법 2에 있어서, 상기 프리폼을 구성하는 유리가 10⁹dPaㆍs이하, 보다 바람직하게는 10⁹dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도로 예열하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 프리폼을 부상(浮上)시키면서 예열하는 것이 바람직하고, 또한, 상기 프리폼을 구성하는 유리가 10^5.5～10⁹dPaㆍs, 보다 바람직하게는 10^5.5dPaㆍ s이상, 10⁹dPaㆍs미만의 점도를 나타내는 온도로 예열하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 프레스 개시와 동시 또는 프레스의 도중부터 유리의 냉각을 개시하는 것이 바람직하다.

또한, 프레스 성형틀의 온도는 상기 프리폼의 예열 온도보다 낮은 온도로 온도 조절하지만, 상기 유리가 10⁹～10¹²dPaㆍs의 점도를 나타내는 온도를 기준으로 하면 된다.

이 방법에 있어서, 프레스 성형 후, 상기 유리의 점도가 10¹²dPaㆍs이상일 때까지 냉각시키고 나서 이형시키는 것이 바람직하다.

정밀 프레스 성형된 광학 소자는 프레스 성형틀에서 꺼내져 필요에 따라서 서냉된다. 또한, 렌즈를 성형했을 경우에는 외주(外周)를 깎는 가공을 실시해도 된다.

이와 같이 하여 본 발명에 의하면, 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 마이크로 렌즈 등과 같은 각종 렌즈, 회절 격자, 회절 격자 렌즈, 렌즈 어레이, 프리즘 등의 각종 광학 소자, 용도로써는 디지털 카메라나 필름 내장 카메라의 촬상 광학계를 구성하는 렌즈, 카메라 기능을 가진 휴대전화에 탑재된 촬상 렌즈, CD나 DVD를 비롯한 광기록식 매체의 데이터 독해 및/또는 데이터 기록용으로 사용하는 광선을 도광(導光)하기 위한 렌즈 등의 각종 광학 소자를 제작할 수 있다. 또한, 동 함유 유리제품의 프리폼을 사용하면, 반도체 촬상 소자의 색 보정 기능을 가지는 광학 소자를 제작할 수도 있다.

또한, 이들 광학 소자에는 필요에 따라서 반사 방지막, 전(全)반사막, 부분 반사막, 분광 특성을 가지는 막 등의 광학 박막을 설치할 수도 있다.

본 발명의 방법에 의하면, 맥리의 영향을 저감시켜 고품질 유리제품 광학 소자를 고생산성 하에서 제조할 수 있다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예에 의해 한층 더 구체적으로 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

굴절률(n_d)　1.497, 아베수(υd) 81.6에서 AlF₃, CaF₂, SrF₂, BaO를 주성분으로 하는 유리의 유리 부스러기(cullet)를 백금 도가니 안에 투입하고, 질소 공기 중 800℃에서 용해 후, 1000℃에서 탈포(脫泡) 정화, 교반(攪拌) 균질화시켜 불인산염계의 용융 유리를 얻었다. 이 용융 유리를 도가니 바닥부에 결합시키고 온도 제어된 백금 파이프를 통해 660℃의 백금 합금제 유출 노즐로부터 0.78㎏/시(時)의 유출 속도로 연속 유출시켰다. 한편, 도 1～도 3에서 도시하는 성형 장치를 이하와 같이 설정했다. 또한, 본 실시예에서는 액체 질소를 기화시켜 생성한 수분량이 적은 질소 가스를 사용했다.

우선, 주조 영역(제1 섹션)에 있어서, 유출구 주변을 싸는 석영 유리 용기 내에 걸어 맞추는 석영 유리제의 도입관이 달린 이중관을 삽입했다. 본 이중관은 유출 노즐을 싸서 보온하는 기능을 하는 동시에, 기울기 하부 중앙측, 즉 유리유와 그 아래의 용융 유리에 기체를 내뿜기 위해 이용한다. 본 이중관을 사용하여 3～5리터/분(分)의 질소를 석영 유리 용기 내로 흘렸다. 한편, 수용 커버 하부에 설치한 가스 도입구로부터 4리터/분의 질소 가스를 상시 흐르게 하여 수용 커버 내를 질소 가스로 채웠다. 또한, 성형 영역의 제2～제3섹션에서는 상부 커버에 장착하는 착탈 가능한 가스 도입관을 떼어낸 상태로 했다. 그 밖의 성형 영역(제4～9섹션)에서는 가스 도입관을 상부 커버에 장착하고, 상부 커버측으로부터 5～10리터/분의 질소 가스를 도입했다. 또한, 꺼냄 영역(제10섹션)에서는 상부 커버에 유리를 꺼내는 입구를 개구시켜 수용 커버 상부를 대기로 노출시켰다. 또한, 형태 반환 영역에 상당하는 공기 치환 영역(제11～12섹션)에서는, 꺼냄 영역에서 수용 커버 내로 혼입(混入)된 대기를 희석시키기 위해, 가스 도입관으로부터 20리터/분의 질소를 수용 커버 내로 도입해서 공기를 치환시켰다.

상기 설정에서 유출구의 바로 밑에 12개의 성형틀을 차례로 배급하고, 도 1(b)에서 도시하는 바와 같이 성형틀을 상승시켜 6.7초간 용융 유리유를 성형틀의 홈 부로 받은 후, 성형틀을 급강하시켜 용융 유리유를 절단하는 동시에 성형틀 홈 부에서 425㎣의 용융 유리덩어리를 얻었다. 동일한 조작을 반복하여 12개의 성형틀로 7.3초마다 용융 유리를 차례로 주조했다. 주조 영역에서부터 성형 영역으로 이송된 성형틀 상의 용융 유리를 제2, 제3섹션의 상부 커버의 구멍을 통해 눈으로 용융 유리의 상태를 관찰했다. 틀 위의 용융 유리의 형상이 비뚤어지거나 틀과 융착( 融着)하고 있는 경우, 그리고 캔 균열 등의 문제가 발생했을 경우는 여기에서 양호한 유리덩어리를 얻을 수 있을 때까지 성형틀의 온도나 용융 유리덩어리를 부상 보관 유지하는 부상 가스 유량을 조정할 수 있다. 용융 유리덩어리를 성형 영역 내를 이동시키면서 상부로부터의 냉각 가스(질소)로 냉각시켜 프리폼을 성형했다. 꺼냄 영역에 이른 단계에서, 유리덩어리가 200～300℃정도까지 냉각되도록 냉각 가스 유량(제4～9섹션)을 조정했다. 꺼냄 영역에서는, 상부 커버의 구멍으로부터 로봇의 진공 흡착 핸드(hand)에 의해 프리폼을 꺼냈다. 단, 본 프리폼은 제2, 제3섹션에서의 공기가 조정되지 않아 표면 맥리가 있었기 때문에, 그대로 폐기했다.

이렇게 하여 공기 가스 이외의 성형 조건을 결정한 후, 제2, 제3섹션의 상부 커버에 가스 도입관을 장착하여 제2, 제3섹션의 수용 커버 내의 공기를 조정했다. 또한, 본 실시예에서는 제2섹션에서 30리터/분, 제3섹션에서 10리터/분의 질소를 도입했다. 본 초종(硝種)에서는, 표면 맥리는 용융 유리의 온도가 높은 제2섹션에서 짙어지는 경향이 있다. 그래서 제2섹션에서는 특히 다량의 질소 가스를 도입했다. 그 결과, 제2섹션에서는 수용 커버 내의 내압이 높아지는 동시에, 용융 유리 표면의 냉각이 촉진되었다. 또한, 표면 맥리는 불소 성분의 휘발에 의한 것인데, 용융 유리 표면의 온도 저하나 성형 공기의 압력 상승에 의해 불소 성분의 휘발이 감소되어 결과적으로 표면 맥리를 억제할 수 있었다. 본 조건에서 얻어진 프리폼을 매칭 오일에 침지(digestion)시키고 표면 맥리를 관찰했다. 그 결과, 냉각 효과를 얻기 어려운 덩어리의 최외주부(最外周部)만은 얇은 표면 맥리가 관찰되었지만, 그 이외의 부위에서는 맥리가 관찰되지 않았다. 본 프리폼을 이용하여 렌즈를 프레스 성형한 결과, 맥리 부분이 렌즈 유효 지름의 외측이 되어 품질에 어떠한 문제도 없는 렌즈를 얻을 수 있었다.

[실시예 2]

유출구의 석영 유리 용기 내에 흐르게 하는 가스 종류를 이하와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 프리폼을 성형했다. 유리 용기에 넣은 크실렌의 액체를 준비하고, 이 용기의 상부에 두 개의 관을 장착했다. 또한, 한 개는 액체 표면 근방까지 관을 늘이고, 다른 한 개는 짧은 관으로 했다. 이 짧은 관으로 질소 가스를 도입하고, 긴 쪽의 관을 통해 크실렌 증기를 포함한 질소 가스를 배출시켰다. 이 크실렌 증기가 들어 있는 질소 가스를 유출구의 석영 유리 용기 내에 3리터/분으로 흐르게 하면서, 그 외의 것은 실시예 1과 동일한 조건으로 425㎣의 프리폼을 성형했다. 용융 유리에 크실렌 증기가 들어 있는 질소를 세계 내뿜으면, 고온의 용융 유리 표면에서 크실렌이 순간적으로 탄화되어 탄소막이 형성되었다. 탄소막 형성에 의해 용융 유리로부터 불소 성분이 휘발되는 것을 막을 수 있었다. 그 결과, 표면 맥리의 발생이 최소 한도로 억제되었다. 얻어진 프리폼을 대기 중에서 열처리하여 표면의 탄소막을 연소 제거했다. 프리폼의 최외주부에만 실시예 1보다 얇은 맥리가 관찰되었지만, 실용상 어떠한 문제도 없었다.

［실시예 3］

유출구의 석영 유리 용기 내에 흐르게 하는 가스 종류를 이하와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 프리폼을 성형했다. 용융 유리를 축적한 백금 도가니의 상부에 백금제 파이프를 삽입하여 용융 유리의 증기를 흡인(吸引)했다. 본 유리 증기를 석영 유리 용기 내에 3리터/분으로 흐르게 하면서, 그 외의 것은 실시예 1과 동일한 조건으로 425㎣의 프리폼을 성형했다. 유출구를 용융 유리 증기로 채운 상태에서는, 주조한 용융 유리로부터 불소 성분이 휘발되는 것이 억제되어 맥리를 얇게 할 수 있었다. 프리폼의 최외주부에만 실시예 1보다 얇은 맥리가 관찰되었지만, 실용상 어떠한 문제도 없었다.

［비교예 1］

실시예 1에서 사용한 수용 커버와 상부 커버, 그리고 유출구 주위의 석영 유리 용기를 모두 떼어내어 유리 유출구와 성형틀을 대기 중에 노출시켰다. 본 상태에서 실시예 1과 동일한 용융 유리를 유출 노즐로부터 동일한 조건으로 유출시키고, 성형틀의 홈 부로 6.7초간 용융 유리유를 받은 후, 성형틀을 급강하시켜 용융 유리유를 절단하는 동시에 성형틀 홈 부에서 425㎣의 용융 유리덩어리를 얻었다. 동일한 조작을 반복하여 12개의 성형틀로 7.3초마다 용융 유리를 차례로 주조했다. 또한, 성형틀 온도나 부상 가스 유량은 실시예 1과 동일한 조건으로 했다. 또한, 용융 유리를 냉각시키기 위해 제5섹션과 제7섹션에서는 용융 유리 상부로부터 10리터/분의 질소 가스를 세게 내뿜었다.

본 비교예에서 얻어진 프리폼에는, 비늘 모양 구름 형상의 두꺼운 표면 맥리가 전면에서 관찰되었다. 본 프리폼을 이용해 렌즈를 프레스 성형한 결과, 렌즈 전 면에 맥리에 의한 광 산란을 볼 수 있었으며, 렌즈로써 사용 불가능했다.

본 발명에 따르면, 열간 성형법을 이용하여 맥리가 저감된 유리덩어리를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 맥리가 저감된 유리덩어리를 프리폼으로써 이용하여 고품질 광학 소자를 제조할 수 있다.

Claims

복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 구비하고, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 보관 유지하면서 냉각시켜 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산(量産)하는 유리덩어리 제조장치에 있어서,

상기 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 공기 제어기구를 구비하며,

상부가 개구(開口)되어 있고, 덩어리 성형틀마다 덩어리 성형틀을 수용한 상태로 상기 성형틀과 함께 이동하는 수용 커버와,

독립되어 공기 제어되는 구분 또는 영역에 있어서 상기 수용 커버의 개구 부분을 덮어 수용 커버 내부의 기밀성을 높이는 상부 커버와,

상기 수용 커버 내로 공기 가스를 공급하는 가스 공급기를 구비한 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 성형 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 주조 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 꺼냄 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.
복수의 덩어리 성형틀과 상기 덩어리 성형틀을 이송하는 장치를 구비하고, 상기 복수의 덩어리 성형틀은 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 보관 유지하면서 냉각시켜 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송되며, 상기 이송 사이에 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 유리덩어리 제조장치에 있어서,

상기 성형 영역을 복수로 구분(區分)하고, 상기 복수로 구분된 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해 독립적으로 제어하는 공기 제어 기구를 구비하며,

상부가 개구(開口)되어 있고, 덩어리 성형틀마다 덩어리 성형틀을 수용한 상태로 상기 성형틀과 함께 이동하는 수용 커버와,

독립되어 공기 제어되는 구분 또는 영역에 있어서 상기 수용 커버의 개구 부분을 덮어 수용 커버 내부의 기밀성을 높이는 상부 커버와,

상기 수용 커버 내로 공기 가스를 공급하는 가스 공급기를 구비한 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.
제5항에 있어서,

상기 공기 제어 기구는 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를 상기 구분마다 독립시켜 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조장치.
삭제
제1항에 있어서,

덩어리 성형틀의 이송에 의해, 각 수용 커버의 개구 부분의 높이가 일정하게 유지되도록 수용 커버의 높이가 설정되고,

덩어리 성형틀의 이송과 함께, 상기 상부 커버의 아랫면을 수용 커버가 슬라이딩(sliding)하여 상기 독립되어 공기 제어되는 구분 또는 영역에 있어서의 수용 커버 내의 기밀성이 유지되는 것을 특징으로 하는 유리덩어리 제조장치.
복수의 덩어리 성형틀을 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송하며, 상기 이송 사이에, 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 제1항에 따른 유리덩어리 제조장치를 사용하는 유리덩어리의 제조방법에 있어서,

상기 주조 영역, 성형 영역 또는 꺼냄 영역에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해서 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 성형 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 주조 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 독립적으로 공기 제어되는 영역은 꺼냄 영역인 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.
복수의 덩어리 성형틀을 순차적으로, 용융 유리를 덩어리 성형틀에 주조하는 영역(이하, '주조 영역'이라고 한다)에서부터, 주조된 용융 유리를 덩어리 성형틀 상에서 유리덩어리로 성형하는 영역(이하, '성형 영역'이라고 한다), 덩어리 성형틀로부터 성형한 유리덩어리를 꺼내는 영역(이하, '꺼냄 영역'이라고 한다)을 경유하고, 상기 주조 영역으로 순환, 이송하며, 상기 이송 사이에, 상기 용융 유리의 주조, 유리덩어리로의 성형 및 유리덩어리를 꺼내는 각 공정을, 각 덩어리 성형틀마다 순차적으로 반복 실시하여 유리덩어리를 양산하는 제5항에 따른 유리덩어리 제조장치를 사용하는 유리덩어리의 제조방법에 있어서,

상기 성형 영역을 복수로 구분하고, 상기 복수로 구분된 적어도 한 구분에 있어서의 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를, 적어도 한 개의 다른 구분 및/또는 적어도 한 개의 다른 영역 공기에 대해서 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.
제13항에 있어서,

상기 공기 제어는 덩어리 성형틀 상의 유리가 노출되는 공기를 상기 구분마 다 독립하여 제어하는 것에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 유리덩어리의 제조방법.
제1항 내지 제6항 또는 제8항 중 어느 한 항에 기재된 장치를 이용하여 제작한 유리덩어리 또는 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 의해 제작한 유리덩어리를 가열하여 정밀 프레스 성형하는 광학 소자의 제조방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 장치를 이용하여 제작한 유리덩어리를 가열하여 정밀 프레스 성형하는 광학 소자의 제조방법.