WO2022107650A1 - ガラスの製造方法 - Google Patents

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WO2022107650A1
WO2022107650A1 PCT/JP2021/041266 JP2021041266W WO2022107650A1 WO 2022107650 A1 WO2022107650 A1 WO 2022107650A1 JP 2021041266 W JP2021041266 W JP 2021041266W WO 2022107650 A1 WO2022107650 A1 WO 2022107650A1
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WO
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melt
glass
molding die
partition member
flowing
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PCT/JP2021/041266
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French (fr)
Inventor
和人 中塚
翼 加賀井
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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Publication date
Application filed by 日本電気硝子株式会社 filed Critical 日本電気硝子株式会社
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Priority to US18/035,799 priority patent/US20230406748A1/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/021—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/08—Feeder spouts, e.g. gob feeders
    • C03B7/094—Means for heating, cooling or insulation
    • C03B7/096—Means for heating, cooling or insulation for heating
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    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
    • C03B2201/86—Chalcogenide glasses, i.e. S, Se or Te glasses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
    • C03B2201/88—Chalcohalide glasses, i.e. containing one or more of S, Se, Te and one or more of F, Cl, Br, I

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing glass.
  • chalcogenide glass is known as a material preferably used in the field of infrared optics.
  • the chalcogenide glass is excellent in terms of mass productivity and cost reduction because it not only has the transparency of infrared rays but also can be molded by mold press.
  • optical members such as lenses
  • molten glass is quenched and cast to once produce a glass ingot, which is then ground, polished, and washed to produce preform glass.
  • an optical member such as a lens is manufactured by performing mold press molding or the like of preform glass.
  • Patent Document 1 discloses an example of a method for manufacturing a glass article.
  • a glass ingot is obtained by inflowing molten glass into a bottomed cylindrical molding die and performing casting molding.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing glass, which can easily suppress oxidation and increase productivity.
  • the method for producing glass according to the present invention includes a step of flowing a melt obtained by melting a raw material of glass into a molding die and a step of obtaining glass by cooling the melt, and a partition member is provided in the molding die. It is arranged and constitutes an inflow portion surrounded by a molding die and a partition member. In the process of flowing the melt into the molding die, the molding die is moved with respect to the partition member to increase the volume of the inflow portion. At the same time, it is characterized in that the melt flows into the inflow portion.
  • the thickness of the melt it is preferable to keep the thickness of the melt constant when the molding die is moved with respect to the partition member.
  • the glass is chalcogenide glass.
  • FIG. 1 (a) to 1 (c) are schematic cross-sectional views for explaining up to a step of heating a raw material in the method for producing glass according to the first embodiment of the present invention.
  • 2 (a) and 2 (b) are schematic cross-sectional views for explaining the step and subsequent steps of stirring the melt in the method for producing glass according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 (a) to 3 (d) are schematic cross-sectional views for explaining a step of flowing a melt into a molding mold in the method for producing glass according to the first embodiment of the present invention.
  • 4 (a) to 4 (d) are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing a glass of a reference example.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a molding mold used in the method for producing glass according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a molding mold used in the method for producing glass according to the third embodiment of the present invention.
  • the feature of this embodiment is a step of flowing a melt obtained by melting a raw material into a molding die.
  • the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to each figure.
  • 1 (a) to 1 (c) are schematic cross-sectional views for explaining a step of heating a raw material in the method for producing glass according to the first embodiment of the present invention.
  • 2 (a) and 2 (b) are schematic cross-sectional views for explaining the step and subsequent steps of stirring the melt in the method for producing glass according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 (a) to 3 (d) are schematic cross-sectional views for explaining a step of flowing a melt into a molding mold in the method for producing glass according to the first embodiment of the present invention.
  • the coil 10A or the coil 10B is omitted in a part of the drawing.
  • the manufacturing method of the present embodiment is a method of manufacturing chalcogenide glass as an example of the present invention.
  • the method of the present invention can also be applied to the production of glass other than chalcogenide glass.
  • a crucible as a container 1 is used.
  • the container 1 has a bottom portion 2 and a side wall portion 3.
  • the container 1 is preferably made of quartz glass. As a result, glass can be suitably formed in the following steps.
  • Piping 4 is connected to the bottom 2 of the container 1.
  • the mantle tube 5 is arranged so as to surround the pipe 4.
  • the pipe 4 passes through the mantle pipe 5.
  • the mantle tube 5 is made of Pt.
  • the mantle tube 5 may be made of an appropriate metal.
  • the glass raw material 6 is arranged in the container 1.
  • the raw material 6 is a mixture containing components constituting the chalcogenide glass.
  • the raw material 6 may contain a metal.
  • the "metal” includes a metal element, a semi-metal element, an alkali metal element, an alkaline earth metal element and the like. Details of the raw material 6 will be described later. It is preferable that a small amount of the raw material 6 is melted in advance to form a small amount of the melt 11 and a small amount of the melt 11 is discharged into the pipe 4. A small amount of the melt 11 is cooled in the pipe 4 and becomes a solidified product (solid glass). Thereby, the stopper 12 can be formed. By forming the stopper 12, the raw material 6 can be stably arranged even if the pipe 4 is connected to the bottom 2 of the container 1.
  • the lid 7 is arranged on the side wall portion 3 of the container 1.
  • a gas supply pipe 8 and a gas discharge pipe 9 are connected to the lid 7.
  • the gas in the container 1 is discharged from the gas discharge pipe 9 and the pressure is reduced.
  • the inert gas or the reducing gas is supplied into the container 1 from the gas supply pipe 8. By repeating this, the inside of the container 1 is made into an inert atmosphere or a reducing atmosphere.
  • the chalcogenide glass When forming chalcogenide glass, it is necessary to prevent the heated raw material 6 from reacting with oxygen and moisture. In the present embodiment, since the air in the container 1 is replaced with the inert gas or the reducing gas, oxygen and water are removed from the container. Therefore, the chalcogenide glass can be suitably formed without using a closed container kept in a vacuum state. In the present embodiment, as will be described later, since the formed glass can be discharged from the pipe 4 to the outside of the container 1, it is not necessary to destroy the container 1 in order to take out the formed glass, and the container 1 does not need to be destroyed. Can be reused.
  • the coil 10A is arranged so as to surround at least a part of the side wall portion 3 of the container 1. Specifically, the coil 10A is arranged so as to surround the portion of the container 1 in which the raw material 6 is arranged.
  • the raw material 6 is induced and heated by passing an electric current through the coil 10A. Specifically, an induced current is generated by an induced magnetic field generated by passing a current through the coil 10A.
  • the raw material 6 contains a metal, and the metal has an internal resistance. Therefore, when the induced current flows through the metal, the metal contained in the raw material 6 becomes a heat source, and the entire raw material 6 is heated. By this induction heating, the raw material 6 becomes the melt 11 as shown in FIG. 2 (a).
  • Lorentz force is applied to the melt 11 by generating an induced magnetic field and an induced current by passing a current through the coil 10A.
  • the Lorentz force can stir the melt 11.
  • the melt 11 can be stirred without using a means such as a stirrer or the like in which the member is directly brought into contact with the melt 11 to stir.
  • a stirrer or the like may be used for stirring the melt 11.
  • the melt 11 in the pipe 4 is cooled to become a solidified product (solid glass).
  • the plug 12 is formed. Therefore, a small amount of the melt 11 forming the plug 12 flows out into the pipe 4, but the outflow of the other melts 11 is stopped by the plug 12.
  • a lid, a plunger, or the like may be used instead of the stopper 12.
  • the coil 10B is arranged around the mantle tube 5.
  • the mantle tube 5 By passing an electric current through the coil 10B, the mantle tube 5 is induced and heated.
  • the radiant heat from the mantle tube 5 heats the pipe 4 and the plug 12 in the pipe 4.
  • the stopper 12 Since the stopper 12 is a solid glass and does not contain a single metal or alloy, it is not induced and heated. The above heating melts the stopper 12 and causes the melt 11 to flow out of the container 1.
  • FIGS. 1 (a) to 1 (c) and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are examples, and are used in a step of melting the raw material 6 and a step of flowing out the melt 11.
  • the method is not limited to the above.
  • the outflowed melt 11 is allowed to flow into the molding die 13.
  • the molding die 13 is a container having a rectangular parallelepiped outer shape.
  • the mold 13 has a bottom surface portion 14 and a wall portion 15.
  • the side facing the bottom surface portion 14 is open.
  • a rectangular parallelepiped partition member 16 is arranged in the molding die 13. Specifically, the partition member 16 is in contact with the bottom surface portion 14 and the wall portion 15 of the molding die 13.
  • the inflow portion 17 surrounded by the bottom surface portion 14 and the wall portion 15 of the molding die 13 and the partition member 16 is configured.
  • the wall portion 15 includes the facing portion 15a.
  • the facing portion 15a constitutes the inflow portion 17 and is a portion facing the partition member 16.
  • the melt 11 is allowed to flow into the inflow portion 17 until the melt 11 in the molding die 13 has a constant thickness (that is, a constant liquid level height).
  • the thickness of the melt 11 is schematically shown as the thickness up to the upper end of the wall portion 15, but the constant thickness of the melt 11 is limited to this. is not.
  • the step of flowing the melt 11 into the molding die 13 and the step of cooling the melt 11 described later are performed in an atmospheric atmosphere.
  • the heterogeneous layer 11a is composed of oxidizing impurities and / or devitrified substances and / or glass that has been rapidly cooled and solidified.
  • the molding die 13 is moved with respect to the partition member 16 while the melt 11 flows into the molding die 13.
  • the melt 11 flows into the molding die 13 while increasing the volume of the inflow portion 17.
  • the molding die 13 is slid while maintaining the state in which the partition member 16 is in contact with the bottom surface portion 14 and the wall portion 15 of the molding die 13.
  • the facing portion 15a on the wall portion 15 moves the molding die 13 in a direction away from the partition member 16.
  • the partition member 16 and the pipe 4 are not moved, but only the molding die 13 is moved. As a result, the opening area of the inflow portion 17 becomes large, and the volume of the inflow portion 17 becomes large.
  • the glass 18 is formed by cooling the melt 11 in the molding die 13.
  • a prismatic glass 18 can be obtained.
  • Preform glass can be produced by grinding, polishing, and cleaning the glass 18.
  • an optical member such as a lens can be manufactured by performing mold press molding or the like on the preform glass. It should be noted that the optical member such as a lens may be directly manufactured from the glass 18 without manufacturing the preform glass. Further, the foreign layer 11a can be removed by grinding, polishing or the like.
  • the feature of this embodiment is that the molding die 13 is moved with respect to the partition member 16 to allow the melt 11 to flow into the molding die 13 while increasing the volume of the inflow portion 17. Thereby, the oxidation of the melt 11 can be easily suppressed, and the productivity of the glass 18 can be increased. Furthermore, the pulse of the glass 18 can be suppressed.
  • the distance between the pipe and the liquid surface of the melt gradually shortens as the melt is supplied, but the melt is in a state where it is in contact with the outside air for a long time.
  • the liquid is supplied.
  • the melt supplied while being in contact with the outside air for a long time contains a foreign portion, and the liquid surface is constantly replaced by such a melt. Therefore, in the area corresponding to the opening area of the molding die, the melt containing the newly added heterogeneous portion and the previously supplied melt are always mixed, and the glass melt is deposited in an inhomogeneous state. go.
  • the melt 11 is introduced into the inflow portion 17 until the melt 11 in the molding die 13 has a constant thickness. After flowing into the mold 13, the melt 11 is made to flow into the molding die 13 while increasing the volume of the inflow portion 17.
  • the melt 11 has a certain thickness in the molding die 13
  • a heterogeneous layer 11a is formed on the liquid surface of the melt 11. Therefore, the melt 11 that has flowed in while increasing the volume of the inflow portion 17 flows into the space between the bottom surface portion 14 of the molding die 13 and the heterogeneous layer 11a without being in contact with the outside air for a long time.
  • the opening area of the inflow portion 17 increases, the area of the heterogeneous layer 11a also increases. As a result, even if the molding die 13 is slid, the inflow portion 17 is covered with the heterogeneous layer 11a. Therefore, the melt 11 newly introduced into the molding die 13 is suppressed from coming into contact with the outside air by the heterogeneous layer 11a. Therefore, the oxidation of the melt 11 is suppressed. Therefore, productivity can be increased.
  • the area in which the melt 11 comes into contact with the outside air is not the maximum from the beginning, but gradually increases by moving the molding die 13 with respect to the partition member 16. Therefore, the integrated value of the area where the melt 11 is in contact with the outside air and the time can be reduced. Therefore, oxidation can be easily suppressed without going through the step of creating an inert atmosphere. Therefore, productivity can be increased.
  • FIGS. 4 (b) and 4 (c) are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing glass as a reference example.
  • the melt 11 is allowed to flow into the inflow section 17.
  • the partition member 16 is moved to increase the volume of the inflow portion 17 while allowing the melt 11 to flow into the molding die 13.
  • the melt 11 is relatively easy to be cooled at the portion of the molding die 13 in contact with the facing portion 15a.
  • FIG. 4B the melt 11 that first flowed into the inflow portion 17 was cooled and solidified at the portion in contact with the facing portion 15a, and even after solidification, the vicinity of the solidified portion was formed.
  • the high temperature melt 11 continues to be supplied from the pipe 4. Therefore, a part of the solidified portion is melted by the high temperature melt 11. Further, as shown by the broken line arrow in FIG. 4 (b), a liquid in which a part of the solidified portion is melted is mixed with the supplied melt 11. Therefore, the melt 11 tends to be inhomogeneous. Further, as shown in FIG. 4D, the melt 11 as described above is cooled to form the glass 18, so that pulse is likely to occur.
  • the melt 11 is relatively easy to solidify at the portion of the molding die 13 in contact with the facing portion 15a.
  • the facing portion 15a is moved so as to be separated from the partition member 16 and the pipe 4. Therefore, when the melt 11 that first flows into the inflow portion 17 is cooled and solidified, the facing portion 15a is separated from the pipe 4. Therefore, the high-temperature melt 11 is unlikely to come into contact with the solidified portion. Therefore, it is difficult for a part of the solidified portion to be melted as in the reference example, and the melt 11 is unlikely to be inhomogeneous. Therefore, the pulse of the glass 18 can be suppressed.
  • the step of flowing the melt 11 into the molding die 13 it is desirable to keep the thickness of the melt 11 constant.
  • the distance between the tip of the pipe 4 and the surface of the melt 11 can be kept short, and the supplied melt 11 can be prevented from coming into excessive contact with the outside air. Thereby, the oxidation of the melt 11 can be effectively suppressed.
  • the melt 11 When the melt 11 is poured into the molding die 13, it is preferable to move only the molding die 13 as in the present embodiment. In other words, in the step of flowing the melt 11 into the molding die 13, it is preferable not to move the partition member 16. This makes it easier to keep the thickness of the melt 11 constant. Then, the solidification of the melt 11 in the vicinity of the pipe 4 can be suppressed more reliably, and the solidified portion can be more reliably suppressed from melting. Therefore, the pulse of the glass 18 can be suppressed more reliably.
  • the inflow of the melt 11 into the molding die 13 is started from a state where the bottom surface portion 14 of the molding die 13 is close to the pipe 4, and the melt 11 is moved while moving the molding die 13 away from the pipe 4.
  • the melt 11 may flow into the mold 13 while sliding the mold 13 as described above. .. This makes it possible to further prevent the melt 11 from coming into contact with the outside air. This is particularly suitable when the inflow portion 17 is thick.
  • the ratio of the materials contained in the raw material 6 of the present embodiment is adjusted so that the glass 18 has the following composition.
  • “%” means “mol%”.
  • the total content of A, B and C may be described as "content of A + B + C" or "A + B + C”.
  • the glass 18 formed by the method of the present embodiment has a glass composition of more than 0% to 50% for Ge, more than 0% to 50% for Ga, 30% to 90% for Te, and Ag + Al + Ti + Cu + In + Sn + Bi + Cr + Zn + Mn more than 0% to 40. % And F + Cl + Br + I 0% to 50%.
  • Ge is a component for forming a glass skeleton.
  • Ge is a metalloid element.
  • the content of Ge is more than 0% to 50%, preferably 2% to 40%, more preferably 4% to 35%, still more preferably 5% to 30%. It is even more preferably 7% to 25%, and even more preferably 10% to 20%. If the content of Ge is too small, it becomes difficult to vitrify. On the other hand, if the content of Ge is too large, Ge-based crystals tend to precipitate and the raw material cost tends to increase.
  • Ga is a component for enhancing the thermal stability (stability of vitrification) of glass.
  • Ga is a metal element.
  • the Ga content is more than 0% to 50%, preferably 1% to 45%, more preferably 2% to 40%, still more preferably 4% to 30%. It is even more preferably 5% to 25%, and even more preferably 10% to 20%. If the Ga content is too low, it will be difficult to vitrify. On the other hand, if the Ga content is too large, Ga-based crystals tend to precipitate and the raw material cost tends to increase.
  • Te which is a chalcogen element, is a component that essentially forms a glass skeleton.
  • Te is a metalloid element.
  • the content of Te is 30% to 90%, preferably 40% to 89%, more preferably 50% to 88%, still more preferably 60% to 86%. It is even more preferably 70% to 85%. If the content of Te is too small, it becomes difficult to vitrify. On the other hand, if the content of Te is too large, Te-based crystals are likely to precipitate.
  • Ag + Al + Ti + Cu + In + Sn + Bi + Cr + Zn + Mn are metal elements.
  • the content of Ag + Al + Ti + Cu + In + Sn + Bi + Cr + Zn + Mn is 0% to 40%, preferably more than 0% to 30%, more preferably more than 0% to 20%, and more preferably 0.1% to 10%. More preferred. If the content of Ag + Al + Ti + Cu + In + Sn + Bi + Cr + Zn + Mn is too small or too large, it becomes difficult to vitrify.
  • each component of Ag + Al + Ti + Cu + In + Sn + Bi + Cr + Zn + Mn is 0% to 40%, preferably 0% to 30% (at least one kind is more than 0%), and 0% to 20% (at least one kind is more than 0%). More than 0%), more preferably 0.1% to 10%. Above all, it is preferable to use Ag and / or Sn in that the effect of enhancing the thermal stability of the glass is particularly large.
  • the glass formed in the present embodiment may contain, for example, the following components.
  • F, Cl, Br, and I are also components that enhance the thermal stability of glass.
  • the content of F + Cl + Br + I is 0% to 50%, preferably 1% to 40%, more preferably 1% to 30%, still more preferably 1% to 25%, and 1%. It is particularly preferable that it is ⁇ 20%. If the content of F + Cl + Br + I is too large, it becomes difficult to vitrify and the weather resistance tends to decrease.
  • the content of each component of F, Cl, Br, and I is 0% to 50%, preferably 1% to 40%, and more preferably 1% to 30%. It is more preferably% to 25%, and particularly preferably 1% to 20%. Among them, it is preferable to use I because an elemental raw material can be used and the effect of enhancing glass stability is particularly large.
  • Si and Sb are metalloids.
  • Si + Sb + Cs is preferably 0% to 40%, more preferably 0% to 30%, further preferably 0% to 20%, and more preferably 0.1% to 10%. More preferred.
  • S is a component that easily expands the vitrification range and enhances the thermal stability of glass.
  • the content thereof is preferably 0% to 30%, more preferably 0% to 20%, further preferably 0 to 10%, and particularly preferably 0 to 3%. If the content of S is too large, the transparency of infrared rays having a wavelength of 10 ⁇ m or more tends to decrease.
  • Se and As are components that widen the vitrification range and enhance the thermal stability of glass.
  • the content thereof is preferably 0% to 10%, more preferably 0.5% to 5%, respectively.
  • these substances are toxic, it is preferable that they are not substantially contained from the viewpoint of reducing the influence on the environment and the human body as described above.
  • the glass does not substantially contain the toxic substances Cd, Tl and Pb.
  • substantially not contained means that the content is 0.1% or less.
  • the ratio of the metal to the raw material 6 is preferably 80% or more, 85% or more, particularly 90% or more in volume%. By doing so, the raw material 6 can be easily melted by induction heating. Therefore, the temperature can be raised or lowered more easily and at a higher speed than the heating by radiation, and the productivity can be improved.
  • the upper limit is not particularly limited, but may be, for example, 100%, 99%, and particularly 98% or less.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a molding mold used in the glass manufacturing method according to the second embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the outer shape of the molding die 23 is semi-cylindrical. Also in this embodiment, glass is formed in the same manner as in the first embodiment.
  • the mold 23 has a wall portion 25.
  • the wall portion 25 includes a portion of a curved surface having a semicircular columnar shape and a portion of a pair of semicircular surfaces.
  • a semi-cylindrical partition member 26 is arranged in the molding die 23. The partition member 26 is in contact with the wall portion 25 of the molding die 23. The portion of the wall portion 25 corresponding to one of the pair of semicircular surfaces is the facing portion 25a.
  • the molding die 23 may be supported by a guide rail, an appropriate support, or the like.
  • the shape of the molding die is not limited to the shapes in the first embodiment and the present embodiment.
  • the oxidation of the melt 11 can be easily suppressed, and the productivity of the glass can be increased. Furthermore, it is possible to suppress the pulse of glass.
  • a columnar glass having a semicircular bottom surface can be obtained.
  • Preform glass can also be produced by grinding, polishing, and cleaning the glass.
  • an optical member such as a lens can be manufactured by performing mold press molding or the like on the preform glass.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a molding mold used in the method for manufacturing glass according to the third embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the outer shape of the molding die 33 is substantially cylindrical. Also in this embodiment, glass is formed in the same manner as in the first embodiment.
  • the mold 33 has a wall portion 35.
  • the wall portion 35 includes a portion of a curved surface having a substantially columnar shape and a portion of a pair of substantially circular surfaces.
  • a substantially columnar partition member 36 is arranged in the molding die 33. The partition member 36 is in contact with the wall portion 35 of the molding die 33. The portion of the wall portion 35 that corresponds to one of the pair of substantially circular surfaces is the facing portion 35a.
  • the molding die 33 may be supported by a guide rail, an appropriate support, or the like.
  • the shape of the molding die is not limited to the shapes in the first embodiment and the present embodiment.
  • the oxidation of the melt 11 can be easily suppressed, and the productivity of the glass can be increased. Furthermore, it is possible to suppress the pulse of glass.
  • a glass having a substantially columnar shape can be obtained.
  • Preform glass can also be produced by grinding, polishing, and cleaning the glass.
  • an optical member such as a lens can be manufactured by performing mold press molding or the like on the preform glass. Since an optical member such as a lens often has a circular planar shape, if a substantially cylindrical glass is formed according to the present embodiment, the processing required for manufacturing the lens can be reduced and the yield can be improved. can.

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Abstract

酸化を容易に抑制することができ、生産性を高めることができる、ガラスの製造方法を提供する。　ガラスの原料を融解させた融液１１を成形型１３に流入させる工程と、融液１１を冷却することによりガラス１８を得る工程とを備え、成形型１３内に仕切り部材１６が配置されており、成形型１３及び仕切り部材１６に囲まれた流入部１７が構成されており、融液１１を成形型１３に流入させる工程において、成形型１３を仕切り部材１６に対して移動させ、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を流入部１７に流入させる。

Description

ガラスの製造方法
　本発明は、ガラスの製造方法に関する。
　近年、赤外線光学分野において好適に用いられる材料としては、カルコゲナイドガラスが知られている。カルコゲナイドガラスは、赤外線の透過性を有するだけでなく、モールドプレス成形が可能な点により、量産性や低コスト化の観点において優れている。
　レンズ等の光学部材を製造する際には、例えば、溶融ガラスを急冷鋳造して、一旦ガラスインゴットを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。続いて、プリフォームガラスのモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製する。
　下記の特許文献１には、ガラス物品の製造方法の例が開示されている。この製造方法においては、有底筒状の成形型に溶融ガラスを流入させ、鋳込み成形を行うことによって、ガラスインゴットを得る。
特開２０１５－２０９３６４号公報
　カルコゲナイドガラス等のガラスを形成する際には、酸化を抑制する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、成形型に流入した融液は、成形型の開口面積に相当する面積において、空気に接することとなる。そのため、酸化を抑制するためには、成形を行う環境を不活性雰囲気下とする等の工程を要し、生産性を高めることが困難となる。
　本発明の目的は、酸化を容易に抑制することができ、生産性を高めることができる、ガラスの製造方法を提供することにある。
　本発明に係るガラスの製造方法は、ガラスの原料を融解させた融液を成形型に流入させる工程と、融液を冷却することによりガラスを得る工程とを備え、成形型内に仕切り部材が配置されており、成形型及び仕切り部材に囲まれた流入部が構成されており、融液を成形型に流入させる工程において、成形型を仕切り部材に対して移動させ、流入部の容積を大きくしながら、融液を流入部に流入させることを特徴とする。
　融液を成形型に流入させる工程において、成形型を仕切り部材に対して移動させる際に、融液の厚みを一定に保つことが好ましい。
　融液を成形型に流入させる工程において、成形型のみを移動させることが好ましい。
　融液を成形型に流入させる工程を、大気雰囲気下において行うことが好ましい。
　ガラスがカルコゲナイドガラスであることが好ましい。
　本発明によれば、酸化を容易に抑制することができ、生産性を高めることができる、ガラスの製造方法を提供することができる。
図１（ａ）～図１（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、原料を加熱する工程までを説明するための模式的断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を撹拌する工程以降を説明するための模式的断面図である。 図３（ａ）～図３（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を成形型に流入させる工程を説明するための模式的断面図である。 図４（ａ）～図４（ｄ）は、参考例のガラスの製造方法を示す模式的断面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。 図６は、本発明の第３の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。
　以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
　（ガラスの製造方法）
　（第１の実施形態）
　本実施形態の特徴は、原料を融解させた融液を成形型に流入させる工程にある。以下において、各図を参照し、本実施形態の製造方法を説明する。
　図１（ａ）～図１（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、原料を加熱する工程までを説明するための模式的断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を撹拌する工程以降を説明するための模式的断面図である。図３（ａ）～図３（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を成形型に流入させる工程を説明するための模式的断面図である。なお便宜上、図面の一部において、コイル１０Ａまたはコイル１０Ｂを省略している。
　本実施形態の製造方法は、本発明の一例としての、カルコゲナイドガラスを製造する方法である。もっとも、本発明の方法は、カルコゲナイドガラス以外のガラスの製造にも適用することができる。
　図１（ａ）に示すように、本実施形態においては、容器１としてのるつぼを用いる。容器１は底部２及び側壁部３を有する。容器１は石英ガラスからなることが好ましい。これにより、以下の工程において、好適にガラスを形成することができる。
　容器１の底部２には配管４が接続されている。配管４を囲むように、外套管５が配置されている。配管４は外套管５内を通っている。本実施形態においては、外套管５はＰｔからなる。もっとも、外套管５は適宜の金属からなっていればよい。
　図１（ａ）に示すように、容器１内にガラスの原料６を配置する。本実施形態では、原料６は、カルコゲナイドガラスを構成する成分を含む混合物である。本実施形態においては、原料６が金属を含んでいればよい。なお、本発明において、「金属」は金属元素、半金属元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素等を含む。原料６の詳細は後述する。なお、あらかじめ少量の原料６を溶かして少量の融液１１とし、少量の融液１１を配管４内に流出させることが好ましい。少量の融液１１は、配管４内にて冷却され、固化物（固体のガラス）となる。これにより、栓１２を形成することができる。栓１２が形成されることにより、容器１の底部２に配管４が接続されていても、原料６を安定して配置することができる。
　次に、図１（ｂ）に示すように、容器１の側壁部３上に蓋７を配置する。蓋７にはガス供給管８及びガス排出管９が接続されている。ガス排出管９から容器１内の気体を排出し、減圧する。次に、ガス供給管８から不活性ガスまたは還元ガスを容器１内に供給する。これを繰り返すことにより、容器１内を不活性雰囲気または還元雰囲気とする。
　カルコゲナイドガラスを形成する場合には、加熱された原料６が酸素や水分と反応することを防ぐ必要がある。本実施形態においては、容器１内の空気を不活性ガスまたは還元ガスに置換するため、容器内から酸素や水分が除去される。よって、真空状態に保たれた、密閉された容器を用いずとも、カルコゲナイドガラスを好適に形成することができる。本実施形態においては、後述するように、形成されたガラスを配管４から容器１の外に流出させることができるため、形成されたガラスを取り出すために容器１を破壊する必要はなく、容器１を再利用することができる。
　ところで、図１（ｃ）に示すように、容器１の側壁部３の少なくとも一部を囲むように、コイル１０Ａが配置されている。具体的には、容器１における原料６が配置される部分を囲むように、コイル１０Ａが配置されている。コイル１０Ａに電流を流すことにより、原料６を誘導加熱する。具体的には、コイル１０Ａに電流を流すことにより生じた誘導磁場により、誘導電流が生じる。原料６は金属を含み、金属は内部抵抗を有する。そのため、誘導電流が金属に流れることにより、原料６に含まれる金属が熱源となって、原料６全体が加熱される。この誘導加熱により、原料６を、図２（ａ）に示すように融液１１とする。
　コイル１０Ａに電流を流すことによって誘導磁場及び誘導電流が生じることにより、融液１１にローレンツ力が加わる。このローレンツ力により融液１１を撹拌することができる。このように、本実施形態においては、スターラ等のような、融液１１に直接的に部材を接触させて撹拌する手段を用いずして、融液１１を撹拌することができる。もっとも、融液１１の撹拌には、スターラ等を用いてもよい。
　上述したように、融液１１の一部は、上記配管４内に流出する。配管４内の融液１１は冷却され、固化物（固体のガラス）となる。これにより、栓１２が形成される。よって、栓１２を形成する分の少量の融液１１は配管４内に流出するが、他の融液１１の流出は栓１２により止められる。もっとも、栓１２の代わりに、蓋やプランジャ等を用いてもよい。
　図２（ｂ）に示すように、上記外套管５の周囲にはコイル１０Ｂが配置されている。コイル１０Ｂに電流を流すことにより、外套管５が誘導加熱される。外套管５からの輻射熱により、配管４及び配管４内の栓１２が加熱される。なお、栓１２は固体のガラスであり、単体の金属及び合金を含まないため、誘導加熱されない。上記の加熱により栓１２が融解し、融液１１が容器１から流出する。
　なお、図１（ａ）～図１（ｃ）、並びに図２（ａ）及び（ｂ）に示した方法は一例であって、原料６を融解させる工程、及び融液１１を流出させる工程における方法は、上記に限定されるものではない。
　図３（ａ）に示すように、流出させた融液１１を、成形型１３に流入させる。本実施形態においては、成形型１３は外形が直方体状の容器である。成形型１３は底面部１４及び壁部１５を有する。成形型１３においては、底面部１４と対向する側は開口している。成形型１３内には、直方体状の仕切り部材１６が配置されている。具体的には、仕切り部材１６は、成形型１３の底面部１４及び壁部１５に接触している。これにより、成形型１３の底面部１４及び壁部１５、並びに仕切り部材１６により囲まれた、流入部１７が構成されている。なお、壁部１５は対向部１５ａを含む。対向部１５ａは、流入部１７を構成しており、かつ仕切り部材１６と対向している部分である。
　はじめに、図３（ａ）に示すように、成形型１３内における融液１１が一定の厚み（すなわち、一定の液面高さ）になるまで、融液１１を流入部１７に流入させる。図３（ａ）においては、融液１１の厚みは、壁部１５の上端に至るまでの厚みとして模式的に示されているが、融液１１の上記一定の厚みはこれに限定されるものではない。なお、本実施形態では、融液１１を成形型１３に流入させる工程、及び後述する融液１１を冷却させる工程は、大気雰囲気下で行う。この場合、カルコゲナイドガラスの融液１１においては、外気との接触時間が長くなるほど、表面に異質層１１ａが形成され易い。異質層１１ａは、酸化不純物及び／または失透物及び／または急冷されて固化したガラスから構成される。
　次に、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、融液１１の成形型１３への流入を行いながら、成形型１３を仕切り部材１６に対して移動させる。これにより、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させる。具体的には、成形型１３の底面部１４及び壁部１５に仕切り部材１６が接触している状態を維持しながら、成形型１３をスライドさせる。壁部１５における対向部１５ａが、仕切り部材１６から離れる方向に、成形型１３を移動させる。このとき、本実施形態においては、仕切り部材１６及び上記配管４は移動させず、成形型１３のみを移動させる。これにより、流入部１７の開口面積が大きくなると共に、流入部１７の容積が大きくなる。
　次に、図３（ｄ）に示すように、成形型１３内において融液１１を冷却させることによって、ガラス１８を形成する。本実施形態においては、角柱状のガラス１８を得ることができる。ガラス１８を研削、研磨、洗浄することにより、プリフォームガラスを作製することができる。また、プリフォームガラスに対しモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製することができる。なお、プリフォームガラスを作製せず、ガラス１８からレンズ等の光学部材を直接作製してもよい。また、異質層１１ａは研削・研磨等により除去することができる。
　本実施形態の特徴は、成形型１３を仕切り部材１６に対して移動させ、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させることにある。それによって、融液１１の酸化を容易に抑制することができ、ガラス１８の生産性を高めることができる。さらに、ガラス１８の脈理を抑制することができる。これらの詳細を以下において説明する。
　従来の成形型に融液を流入させる場合には、融液の供給に伴って、配管と融液の液面との距離が徐々に短くはなるものの、外気と接触する時間が長い状態で融液が供給される。外気と長時間接しながら供給された融液は、異質部分を含むことになり、このような融液によって液面が常に置き換えられていくこととなる。そのため、成形型の開口面積に相当する面積において、新たに追加された異質部分を含む融液と以前に供給された融液とが常に混ざり合い、不均質な状態でガラス融液が堆積していく。
　これに対して、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、本実施形態においては、成形型１３内における融液１１が一定の厚みになるまで、融液１１を流入部１７に流入させた後は、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させる。ここで、成形型１３内において融液１１が一定の厚みになった際、融液１１の液面には異質層１１ａが形成されている。よって、流入部１７の容積を大きくしながら流入させた融液１１は、外気と長時間接することなく、成形型１３の底面部１４と異質層１１ａとの間に流入する。なお、流入部１７の開口面積が大きくなるに伴って、異質層１１ａの面積も大きくなる。これにより、成形型１３をスライドさせても、流入部１７は異質層１１ａにより覆われる。そのため、成形型１３内に新たに導入された融液１１は、異質層１１ａにより、外気と接することが抑制される。よって、融液１１の酸化が抑制される。従って、生産性を高めることができる。
　また、本発明の方法によれば、融液１１が外気に接する面積は最初から最大ではなく、成形型１３を仕切り部材１６に対して移動させることにより、徐々に大きくなっていく。そのため、融液１１が外気に接する面積と時間との積算値を小さくすることができる。よって、不活性雰囲気とする工程を経なくとも、酸化を容易に抑制することができる。従って、生産性を高めることができる。
　以下において、本実施形態におけるガラスの脈理を抑制できる効果の詳細を説明する。
　図４（ａ）～図４（ｄ）は、参考例のガラスの製造方法を示す模式的断面図である。参考例では、図４（ａ）に示すように、融液１１を流入部１７に流入させる。次に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、仕切り部材１６を移動させ、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させる。このとき、融液１１は、成形型１３における対向部１５ａに接している部分では、比較的冷却され易い。そうすると、図４（ｂ）に示すように、最初に流入部１７に流入した融液１１が対向部１５ａに接している部分で冷却されて固化し、固化した後も、固化した部分付近に、高温の融液１１が配管４から供給され続ける。そのため、固化した部分の一部が高温の融液１１によって融解する。さらに、図４（ｂ）中の破線の矢印に示されるように、固化した部分の一部が融解した液体が、供給された融液１１に混合する。そのため、融液１１が不均質となり易い。また、図４（ｄ）に示すように、上記のような融液１１が冷却され、ガラス１８が形成されるため、脈理が生じ易くなる。
　これに対して、図３（ａ）～図３（ｄ）に示す本実施形態においては、成形型１３を移動させる。このとき、仕切り部材１６付近の部分においては、底面部１４と仕切り部材１６の相対位置が変化するため、仕切り部材１６付近の部分においては、直ちに融液１１の固化は生じ難い。
　一方で、融液１１は、成形型１３における対向部１５ａに接している部分では、比較的固化し易い。ここで、本実施形態においては、対向部１５ａを、仕切り部材１６及び配管４から離れるように移動させる。そのため、最初に流入部１７に流入した融液１１が冷却され、固化したときには、対向部１５ａが配管４から離れている。そのため、高温の融液１１は、固化した部分に接触し難い。よって、参考例のような、固化した部分の一部の融解が生じ難くなり、融液１１は不均質となり難い。従って、ガラス１８の脈理を抑制することができる。
　融液１１を成形型１３に流入させる工程においては、融液１１の厚みを一定に保つことが望ましい。これにより、配管４の先端と融液１１の表面との距離を短く保つことができ、供給される融液１１が外気と過剰に接触することを防止できる。それによって、融液１１が酸化することを効果的に抑制することができる。
　融液１１を成形型１３に流入させる際、本実施形態のように、成形型１３のみを移動させることが好ましい。言い換えると、融液１１を成形型１３に流入させる工程においては、仕切り部材１６を移動させないことが好ましい。それによって、融液１１の厚みを一定に保ちやすくなる。そうすると、配管４付近の融液１１の固化をより確実に抑制することができ、固化した部分が融解することを、より確実に抑制することができる。従って、ガラス１８の脈理をより確実に抑制することができる。
　なお、融液１１の成形型１３への流入を、成形型１３の底面部１４を配管４に近づけた状態から開始し、成形型１３を配管４から遠ざけるように移動させながら、融液１１を成形型１３に流入させ、成形型１３内において、融液１１が一定の厚みになった後、上記のように成形型１３をスライドさせながら、融液１１を成形型１３に流入させてもよい。これにより、融液１１が外気に接することをより一層抑制することができる。これは、流入部１７の厚みが厚い場合に特に好適である。
　本実施形態の原料６は、以下の組成のガラス１８となるように、含有する材料の比が調整されている。ガラス１８の組成の説明において、「％」は「モル％」を意味する。なお、例えば、Ａ、Ｂ及びＣの含有量の合計を「Ａ＋Ｂ＋Ｃの含有量」または「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と記載することがある。
　本実施形態の方法により形成されるガラス１８は、ガラス組成として、モル比で、Ｇｅ　０％超～５０％、Ｇａ　０％超～５０％、Ｔｅ　３０％～９０％、Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎ　０％超～４０％、及びＦ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉ　０％～５０％を含有する。
　Ｇｅはガラス骨格を形成するための成分である。また、Ｇｅは半金属元素である。Ｇｅの含有量は、０％超～５０％であり、２％～４０％であることが好ましく、４％～３５％であることがより好ましく、５％～３０％であることがさらに好ましく、７％～２５％であることがより一層好ましく、１０％～２０％であることがさらにより一層好ましい。Ｇｅの含有量が少なすぎると、ガラス化し難くなる。一方、Ｇｅの含有量が多すぎると、Ｇｅ系結晶が析出し易くなると共に、原料コストが高くなる傾向がある。
　Ｇａはガラスの熱的安定性（ガラス化の安定性）を高めるための成分である。また、Ｇａは金属元素である。Ｇａの含有量は、０％超～５０％であり、１％～４５％であることが好ましく、２％～４０％であることがより好ましく、４％～３０％であることがさらに好ましく、５％～２５％であることがより一層好ましく、１０％～２０％であることがさらにより一層好ましい。Ｇａの含有量が少なすぎると、ガラス化し難くなる。一方、Ｇａの含有量が多すぎると、Ｇａ系結晶が析出し易くなると共に、原料コストが高くなる傾向がある。
　カルコゲン元素であるＴｅはガラス骨格を必須形成する成分である。また、Ｔｅは半金属元素である。Ｔｅの含有量は、３０％～９０％であり、４０％～８９％であることが好ましく、５０％～８８％であることがより好く、６０％～８６％であることがさらに好ましく、７０％～８５％であることがより一層好ましい。Ｔｅの含有量が少なすぎると、ガラス化し難くなる。一方、Ｔｅの含有量が多すぎるとＴｅ系結晶が析出し易くなる。
　Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎは、金属元素である。ガラスが上記金属元素を含むことにより、熱的安定性を高めることができる。Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎの含有量は、０％～４０％であり、０％超～３０％であることが好ましく、０％超～２０％であることがより好ましく、０．１％～１０％であることがさらに好ましい。Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎの含有量が少なすぎると、あるいは多すぎると、ガラス化し難くなる。なお、Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎの各成分の含有量は、各々０％～４０％であり、０％～３０％（少なくとも１種は０％超）であることが好ましく、０％～２０％（少なくとも１種は０％超）であることがより好ましく、０．１％～１０％であることがさらに好ましい。中でも、ガラスの熱的安定性を高める効果が特に大きいという点で、Ａｇ及び／又はＳｎを使用することが好ましい。
　本実施形態において形成するガラスには、上記成分以外にも、例えば下記の成分を含有させることができる。
　Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉもガラスの熱的安定性を高める成分である。Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉの含有量は０％～５０％であり、１％～４０％であることが好ましく、１％～３０％であることがより好ましく、１％～２５％であることがさらに好ましく、１％～２０％であることが特に好ましい。Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉの含有量が多すぎると、ガラス化し難くなると共に、耐候性が低下し易くなる。なお、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの各成分の含有量は、各々０％～５０％であり、１％～４０％であることが好ましく、１％～３０％であることがより好ましく、１％～２５％であることがさらに好ましく、１％～２０％であることが特に好ましい。中でも、元素原料を使用可能であり、ガラス安定性を高める効果が特に大きいという点で、Ｉを使用することが好ましい。
　Ｓｉ、Ｓｂ、Ｃｓを含むことにより、熱的安定性を高めることができる。ここで、Ｓｉ及びＳｂは半金属である。Ｓｉ＋Ｓｂ＋Ｃｓは、０％～４０％であることが好ましく、０％～３０％であることがより好ましく、０％～２０％であることがさらに好ましく、０．１％～１０％であることがより一層好ましい。
　Ｓはガラス化範囲を広げ、ガラスの熱的安定性を高めやすい成分である。その含有量は０％～３０％であることが好ましく、０％～２０％であることがより好ましく、０～１０％であることがさらに好ましく、０～３％であることが特に好ましい。Ｓの含有量が多すぎると、波長１０μｍ以上の赤外線の透過性が低下しやすくなる。
　Ｓｅ、Ａｓはガラス化範囲を広げ、ガラスの熱的安定性を高める成分である。その含有量はそれぞれ０％～１０％であることが好ましく、０．５％～５％であることがより好ましい。ただし、これらの物質は毒性を有するため、上記のように、環境や人体への影響を低減する観点からは実質的に含有しないことが好ましい。
　なお、上記ガラスは、有毒物質であるＣｄ、Ｔｌ及びＰｂを実質的に含有しないことが好ましい。ここで、「実質的に含有しない」とは、含有量が０．１％以下であることをいう。
　原料６に占める金属の割合は、体積％で８０％以上、８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。このようにすれば、誘導加熱により原料６を容易に融解させることができる。よって、輻射による加熱よりも、昇温または降温を容易に高速に行うことができ、生産性を高めることができる。上限は特に限定されないが、例えば１００％、９９％、特に９８％以下とすることができる。
　（第２の実施形態）
　図５は、第２の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。本実施形態は、成形型２３の外形が半円柱状である点において第１の実施形態と異なる。本実施形態においても、第１の実施形態と同様にガラスを形成する。
　成形型２３は壁部２５を有する。壁部２５は、半円柱状の形状における曲面状の面の部分と、半円状の一対の面の部分とを含む。成形型２３内には、半円柱状の仕切り部材２６が配置されている。仕切り部材２６は、成形型２３の壁部２５に接触している。壁部２５における、半円状の一対の面のうち一方の面に相当する部分が、対向部２５ａである。成形型２３を、ガイドレールや適宜の支持体等により支持してもよい。なお、成形型の形状は、第１の実施形態及び本実施形態における形状には限定されない。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、融液１１の酸化を容易に抑制することができ、ガラスの生産性を高めことができる。さらに、ガラスの脈理を抑制することもできる。本実施形態によれば、半円状の底面を有する柱状ガラスを得ることができる。当該ガラスを研削、研磨、洗浄することによっても、プリフォームガラスを作製することができる。また、プリフォームガラスに対しモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製することができる。
　（第３の実施形態）
　図６は、第３の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。本実施形態は、成形型３３の外形が略円柱状である点において第１の実施形態と異なる。本実施形態においても、第１の実施形態と同様にガラスを形成する。
　成形型３３は壁部３５を有する。壁部３５は、略円柱状の形状における曲面状の面の部分と、略円状の一対の面の部分とを含む。成形型３３内には、略円柱状の仕切り部材３６が配置されている。仕切り部材３６は、成形型３３の壁部３５に接触している。壁部３５における、略円状の一対の面のうち一方の面に相当する部分が、対向部３５ａである。成形型３３を、ガイドレールや適宜の支持体等により支持してもよい。なお、成形型の形状は、第１の実施形態及び本実施形態における形状には限定されない。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、融液１１の酸化を容易に抑制することができ、ガラスの生産性を高めことができる。さらに、ガラスの脈理を抑制することもできる。本実施形態によれば、略円柱状のガラスを得ることができる。当該ガラスを研削、研磨、洗浄することによっても、プリフォームガラスを作製することができる。また、プリフォームガラスに対しモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製することができる。レンズ等の光学部材は平面形状が円形である場合が多いため、本実施形態に従い略円柱状のガラスを形成すれば、レンズを作製するために必要な加工を少なくでき、歩留まりを向上させることができる。
１…容器
２…底部
３…側壁部
４…配管
５…外套管
６…原料
７…蓋
８…ガス供給管
９…ガス排出管
１０Ａ…コイル
１０Ｂ…コイル
１１…融液
１１ａ…異質層
１２…栓
１３…成形型
１４…底面部
１５…壁部
１５ａ…対向部
１６…仕切り部材
１７…流入部
１８…ガラス
２３…成形型
２５…壁部
２５ａ…対向部
２６…仕切り部材
３３…成形型
３５…壁部
３５ａ…対向部
３６…仕切り部材

Claims (5)

  1. 　ガラスの原料を融解させた融液を成形型に流入させる工程と、
    　前記融液を冷却することによりガラスを得る工程と、
    を備え、
    　前記成形型内に仕切り部材が配置されており、前記成形型及び前記仕切り部材に囲まれた流入部が構成されており、
    　前記融液を前記成形型に流入させる工程において、前記成形型を前記仕切り部材に対して移動させ、前記流入部の容積を大きくしながら、前記融液を前記流入部に流入させる、ガラスの製造方法。
  2. 　前記融液を前記成形型に流入させる工程において、前記成形型を前記仕切り部材に対して移動させる際に、前記融液の厚みを一定に保つ、請求項１に記載のガラスの製造方法。
  3. 　前記融液を前記成形型に流入させる工程において、前記成形型のみを移動させる、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。
  4. 　前記融液を前記成形型に流入させる工程を、大気雰囲気下において行う、請求項１～３のいずれか一項に記載のガラスの製造方法。
  5. 　前記ガラスがカルコゲナイドガラスである、請求項１～４のいずれか一項に記載のガラスの製造方法。
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