玻璃流出装置和方法、及玻璃成型品和光学元件制造方法

玻璃流出装置和方法、及玻璃成型品和光学元件制造方法
【专利摘要】本发明提供玻璃流出装置和方法、及玻璃成型品和光学元件制造方法。在使具有挥发性的熔融状态的玻璃材料从管流出来制造预塑型坯的方法中，在预塑型坯中不产生波筋。玻璃流出装置(1)是用于流出熔融玻璃的玻璃流出装置，其具备：流出管(4)，其沿上下方向延伸，用于流出熔融玻璃；感应加热线圈(6)，其设在流出管(4)的外周侧；和环部件(14)，其设成在水平观察时包围流出管(4)的外侧，由能够利用感应加热线圈(6)感应加热的闭环状的导电体构成。
【专利说明】玻璃流出装置和方法、及玻璃成型品和光学元件制造方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃流出装置、玻璃流出方法、玻璃成型品的制造方法、以及光学元件的制造方法，特别涉及用于制造预塑型坯等玻璃成型品的玻璃流出装置、玻璃流出方法、玻璃成型品的制造方法、以及光学元件的制造方法。

【背景技术】
[0002]一直以来，作为透镜等玻璃制光学元件的制造方法，采用如下方法:成型出具有近似于光学元件的形状的预塑型坯，对该预塑型坯加热来进行冲压成型。作为在该方法中采用的预塑型坯的制造方法，广泛采用如下方法:利用玻璃流出装置，使在坩埚中熔融的熔融玻璃从流出管流出，并滴下到成型模具(铸件)上，在成型模具上成型、冷却(例如，参照专利文献I至4)。
[0003]图4是示出一直以来在预塑型坯的制造中使用的玻璃流出装置的一个例子的结构的竖直剖视图。如该图所示，一直以来使用的玻璃流出装置101具备:流出管104，其配置于外壳102内；感应加热线圈106，其配置于外壳102的外侧；以及外侧流路部件108和内侧流路部件110，它们界定吹出惰性气体的气体流路112。在使用所述装置制造预塑型坯时，使从玻璃熔融装置120供给来的熔融玻璃从流出管104流出，并向成型模具116滴下。此时，为了使熔融玻璃与外部气体隔离开，从玻璃流路112向流出管104的末端喷吹惰性气体，同时利用感应加热线圈106对流出管104进行加热，以使熔融玻璃的温度不降低。
[0004]在专利文献I记载的装置中，如专利文献I的图1(b)所示，利用石英玻璃罩包围流出管周围，同时成型模具的周围也被罩包围，从而能够对用于流出、成型熔融玻璃的空间内的环境进行控制。
[0005]在专利文献2记载的装置中，如专利文献2的图2所示，在流出熔融玻璃的喷嘴的周围设置喷嘴罩，使气体在喷嘴和喷嘴罩之间向下流动，对在喷嘴末端出现的熔融玻璃施加向下的风压，从而可滴下比自然滴下的重量轻的熔融玻璃滴。
[0006]在专利文献3记载的装置中，为了抑制熔融玻璃向流出管外周的浸润，如专利文献3的图2所示，形成使干燥气体向流出管的外周流动的结构。
[0007]在专利文献4记载的装置中，为了抑制来自流出的熔融玻璃的挥发，具有用于促进熔融玻璃表面的冷却而喷吹气体的结构。
[0008]专利文献1:日本特开2006-232584号公报
[0009]专利文献2:日本特开2002-121032号公报
[0010]专利文献3:日本特开2003-026424号公报
[0011]专利文献4:日本特开2006-248873号公报
[0012]近年来，作为玻璃材料，采用在熔融状态下表现出挥发性的玻璃材料。其中，氟酸玻璃、含硼酸玻璃、以及含碱金属玻璃等在熔融状态下表现出高挥发性。在使用上述玻璃流出装置从这样的具有挥发性的熔融玻璃连续地制造预塑型坯的情况下，若制造时间经过了长时间，则会突发地在预塑型坯产生波筋，产生预塑型坯的品质降低的问题。


【发明内容】

[0013]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供可使熔融玻璃从管流出来稳定地制作高品质的玻璃成型品的玻璃流出装置、玻璃流出方法及玻璃成型品的制造方法、以及使用了由所述方法制作出的玻璃成型品的光学元件的制造方法。
[0014]本案 申请人:根据试行错误的结果得知:预塑型坯中波筋的产生的原因是从熔融玻璃产生的挥发物附着于管外周，该附着物作为异物混入从管流出的熔融玻璃。
[0015]本发明的玻璃流出装置是根据上述 申请人:的认识而完成的，其是用于流出熔融玻璃的玻璃流出装置，其具备:管，其沿上下方向延伸，用于流出熔融玻璃；感应加热线圈，其设在管的外周侧；和环部件，其设成在水平观察时包围管的外侧，由可利用感应加热线圈感应加热的闭环状的导电体构成。
[0016]并且，本发明的玻璃流出方法是用于流出熔融玻璃的方法，在流出熔融玻璃的管的外周侧设有感应加热线圈，由可利用感应加热线圈感应加热的闭环状的导电体形成的环部件设成在水平观察时包围管的外侧，利用感应加热线圈对环部件进行感应加热，同时从管流出熔融玻璃。
[0017]并且，在本发明的玻璃成型品的制造方法是中，利用上述玻璃流出方法流出熔融玻璃，进行成型。
[0018]并且，本发明的光学元件的制造方法具备:利用上述玻璃流出方法流出熔融玻璃来制造冲压成型用预塑型坯的步骤；加热预塑型坯的步骤；以及对被加热的预塑型坯进行冲压成型的步骤。
[0019]根据上述结构的本发明，将环部件配置在流出管的外周，因此，能够利用感应加热线圈对该环部件进行加热，同时从流出管流出熔融玻璃。由此，能够将流出管的周围保持成高温，能够防止从熔融玻璃产生的挥发物附着到流出管的下端，能够防止在预塑型坯突发地产生波筋。
[0020]根据本发明的玻璃流出装置，能够提供可从熔融玻璃稳定制作出高品质的玻璃成型品的玻璃流出装置。
[0021]并且，根据本发明的玻璃流出方法，能够提供用于从熔融玻璃稳定制作出高品质的玻璃成型品的玻璃流出方法。
[0022]并且，根据本发明的玻璃成型品的制造方法，能够提供可从熔融玻璃稳定制作出高品质的玻璃成型品的玻璃成型品的制造方法。
[0023]而且，根据本发明的光学元件的制造方法，能够提供能够从熔融玻璃经过预塑型坯，稳定制作出高品质的光学元件的光学元件的制造方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1是示出第I实施方式的玻璃流出装置的结构的竖直剖视图。
[0025]图2是示出第2实施方式的玻璃流出装置的竖直剖视图，放大示出了流出管的周围。
[0026]图3是示出第3实施方式的玻璃流出装置的竖直剖视图，放大示出了流出管的周围。
[0027]标号说明
[0028]1:玻璃流出装置；
[0029]2:外壳；
[0030]4:流出管；
[0031]6:感应加热线圈；
[0032]8、30:外侧流路部件；
[0033]10:内侧流路部件；
[0034]12:玻璃流路；
[0035]14、34、44:环部件；
[0036]16:成型模具；
[0037]18:成型模具侧外壳；
[0038]20:玻璃熔融装置；
[0039]22:升降装置。

【具体实施方式】
[0040]以下，参照附图对本发明的第I实施方式进行详细地说明。
[0041]图1是示出本实施方式的玻璃流出装置的结构的竖直剖视图。本实施方式的玻璃流出装置I是接受在熔解炉中被加热熔解的熔融玻璃的供给，并使供给来的熔融玻璃滴下，由此制造玻璃成型品即预塑型坯的装置。
[0042]如图1所示，玻璃流出装置I具备:外壳2，其形成为圆筒状；流出管4，其配置在外壳2的中心；感应加热线圈6，其配置在外壳2的外侧；外侧流路部件8和内侧流路部件10，它们界定吹出惰性气体的气体流路12 ;以及环部件14，其配置在气体流路12内。并且，在玻璃流出装置I的流出管4的下方配置有支承于升降装置22的成型模具16。另外，本发明的玻璃成型品的制造装置构成为包括玻璃流出装置I和成型模具16。
[0043]外壳2是形成为圆筒状的部件，例如，由石英等导热性低的不良导热体材料形成。外壳2和成型模具侧外壳18 —起在内部形成气密空间。
[0044]流出管4与玻璃熔融装置20连接，并从玻璃熔融装置20接受熔融玻璃的供给。流出管4例如由钼金等耐腐蚀的导电体材料构成。流出管4的下端部的内径为与所制造的预塑型坯尺寸对应的规定的直径。流出管4将由玻璃熔融装置20供给来的熔融玻璃浇铸(cast)到成型模具16上。
[0045]感应加热线圈6是由成型成螺旋状的导电体构成的部件，并连接有电源(未图示)。当从电源向感应加热线圈6有电流流过时，在感应加热线圈6的内侧产生磁场。由此，在配置在感应加热线圈6的内侧的导电体产生电磁感应引起的涡电流，从而能够利用导电体的电阻来使导电体发热。
[0046]外侧流路部件8和内侧流路部件10例如通过石英等非导电材料形成为圆筒状来构成。内侧流路部件10以中心轴成为同轴的方式配置在外侧流路部件8内。并且，在内侧流路部件10及外侧流路部件8之间，以包围流路管4的方式界定水平截面呈圆环状的气体流路12。从外部的气体源向该气体流路12供给例如氮气等惰性气体。外侧流路部件8的下端朝向中心倾斜。由此，朝向流路管4的末端喷吹从气体流路12供给来的惰性气体。
[0047]环部件14是由导电体构成的闭环状的部件，配置在气体流路12内，并被设成在水平观察时包围流出管4的外侧。重金属或者重金属合金、例如钼金等材料适合作为构成环部件14的导电体，以抵抗从熔融玻璃挥发出的挥发气体的腐蚀。环部件14呈现在上下方向上振动的波形状，以使全长达到期望的长度。这样，通过增长环部件14的全长，能够防止环部件14达到过高温度而断裂。
[0048]成型模具16支承于升降装置22，利用该升降装置22可沿上下方向升降。
[0049]以下，对利用该玻璃流出装置I制造预塑型坯的方法进行说明。
[0050]在制造预塑型坯时，首先利用玻璃熔融装置20使玻璃材料熔融。作为玻璃材料，在本实施方式中，例如是氟酸玻璃、含硼酸玻璃、或者含碱金属玻璃等高挥发性的玻璃材料。被熔融的玻璃材料向流出管4供给。
[0051]并且，与此同时，向感应加热线圈6供给高频交流电流。由此，利用感应加热线圈6的电磁感应，对流出管4和环部件14进行加热。
[0052]而且，利用感应加热线圈6对流出管4和环部件14进行加热，同时使熔融玻璃从流出管4的下端流出。并且，此时，通过气体流路12，朝向流出管4喷射惰性气体。由于环部件14设在气体流路12内，所以在惰性气体被环部件14加热至高温的状态下，朝向流出管4喷吹惰性气体。通过这样地向流出管4喷吹高温的气体，能够将漂浮在流出管4的周围的挥发物吹飞。并且当流出管4的外周面的温度低时，挥发物容易以凝结的方式附着于外周面，但通过喷吹高温的气体，将流出管4的外周面的温度维持成高温，从而挥发物难以附着。而且，当流出管4的温度低时，熔融玻璃的流出量变化，容易发生单个预塑型坯的质量变动、或熔融玻璃容易结晶化等不良情况，但通过将喷吹到流出管4的气体加热成高温，能够避免这样的不良情况。
[0053]从流出管4的下端流出的熔融玻璃滞留在成型模具16上。滞留在成型模具16上的熔融玻璃达到规定量后，利用升降装置22使成型模具16急速下降，并将成型模具16上的熔融玻璃与流出管4分离开。被分离的熔融玻璃块成型、固化成规定的形状，由此能够制作出预塑型坯。
[0054]另外，这样形成的预塑型坯被成型成透镜等光学元件。作为成型成光学元件的方法，能够举例示出精密冲压成型法。在精密冲压成型法的一个例子中，首先，在将预塑型坯收纳到成型模具的状态下使其加热、软化，然后利用成型模具进行冲压。由此，能够得到与成型模具对应的形状的光学元件。
[0055]根据本实施方式，将环部件14配置在流出管4的外周，利用感应加热线圈6对该环部件14进行加热，同时使熔融玻璃从流出管4流出。由此，能够将流出管4的周围保持成高温，能够防止从熔融玻璃产生的挥发物附着到流出管4的下端。由此，能够防止突发地产生预塑型坯的波筋。
[0056]并且，当流出管4自身的温度过高时，在流出管4内流动的熔融玻璃的温度上升而粘度下降，因此无法维持适当的流出条件。对此，在本实施方式中，利用环部件14将流出管4的周围保持成高温，因此不会使熔融玻璃的温度上升，能够防止从熔融玻璃产生的挥发物附着到流出管4的下端。
[0057]并且，在以往的玻璃流出装置中也设有感应加热线圈6。因此，仅通过编入环部件14，就能够容易地将以往的玻璃流出装置变更成本实施方式的玻璃流出装置I。
[0058]并且，根据本实施方式，由于在气体流路12内设有环部件14，所以能够对喷吹到流出管4的惰性气体进行加热。由此，能够更可靠地防止从熔融玻璃产生的挥发物附着到流出管4的下端。
[0059]并且，根据本实施方式，将环部件14形成为在上下方向上振动的波形。由此，能够变更环部件14的全长，来对环部件14的加热时的温度进行调整。因此，能够防止环部件14因为过度的加热而断裂。
[0060]另外，在本实施方式中，将环部件14设在气体流路12，但设置环部件的位置只要是在流出管4的周围即可，不对此进行限定。
[0061]图2是示出第2实施方式的玻璃流出装置的竖直剖视图，放大示出了流出管4的周围。在本实施方式中，相对于的第I实施方式，环部件34的位置和形状、以及外侧流路部件30的下端位置不同，但对于其他结构是相同的。另外，在本实施方式中，对于具有与第I实施方式相同的功能、结构的结构要素，标以与第I实施方式相同的标号，并省略说明。
[0062]如图2所示，在本实施方式中，由石英形成的外侧流路部件30延伸至下端比流出管4的下端稍低的位置。在外侧流路部件30的下端形成有朝向内侧倾斜的倾斜部30A。并且，在本实施方式中，环部件34形成为圆环状，利用外侧流路部件30的倾斜部30A，保持成与流出管4的下端大致相同的高度。
[0063]当利用感应加热线圈6对流出管4加热时，由于线圈端部侧比线圈中心附近的放热量大，因此流出管4的下端部变得比中心部温度低。因此，在流出管4的下端部有可能附着有从熔融玻璃产生的挥发物。
[0064]对此，在本实施方式中，环部件34被配置成与流出管4的下端大致相同的高度，因此通过利用感应加热线圈6对环部件34进行加热，能够有效地对流出管4的下端进行加热。而且，由石英形成的外侧流路部件30延伸至下端比流出管4的下端稍低的位置，因此利用该外侧流路部件30对流出管4的末端部进行保温。
[0065]这样，根据第2实施方式，能够有效地对流出管4的下端进行加热，进而保温。
[0066]另外，在制造小型的预塑型坯的情况下，需要使流出管4的末端变细，并减小玻璃流出口。这样，变细的流出管4的末端放热量大，因此难以利用感应加热线圈6充分地加热，成为在预塑型坯的质量上产生偏差的原因。对此，如第2实施方式所示，通过将环部件34配置在与流出管4的下端大致相同的高度，能够将流出管4的末端附近的温度保持成高温，能够将预塑型坯的质量精度维持得高。
[0067]并且，在第I及第2实施方式中，将环部件配置在外壳2内，但也可以配置在外壳2的下方。
[0068]图3是示出第3实施方式的玻璃流出装置的竖直剖视图，放大示出了流出管4的周围。在本实施反射中，将环部件44配置在外壳2的下方。另外，对于其他结构，与第I实施方式相同地，对于具有与第I实施方式相同的功能、结构的结构要素，标以与第I实施方式相同的标号，并省略说明。
[0069]如图3所示，本实施方式的环部件44形成为圆环状，并配置在比外壳2的下端靠下方。并且，在本实施方式中，为了制造大型的预塑型坯，作为流出管4，使用了直径比第I及第2实施方式大的流出管。
[0070]在制造大型的预塑型坯的情况下，使熔融玻璃(玻璃材料)从流出管4流出的时间变长，因此成型模具16内的玻璃材料的温度降低，成为在预塑型坯产生变形的原因。
[0071]对此，在本实施反射中，将环部件44配置在外壳2的下方。由此，利用环部件44不仅对流出管4的下端进行加热，也能够对在成型模具16内浇铸的熔融玻璃(玻璃材料)进行加热。由此，即使在制造大型的预塑型坯的情况下，也能够制造出变形少的预塑型坯。
[0072]另外，在上述各实施方式中，对设置了单个环部件的情况进行了说明，但不限于此，也可以组合各实施方式的环部件来进行使用。
[0073]这里，发明人使用了参照图1说明的第I实施方式的具备环部件的玻璃流出装置(以下，称为试验例)、和不具备环部件的玻璃流出装置(以下，称为比较例)，进行作成氟酸玻璃、含硼酸玻璃、以及含碱金属玻璃制的预塑型坯的试验，因此以下进行说明。
[0074][第I实施方式的试验例]
[0075](试验例1-1:氟酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0076]最初，使用磷酸盐、氟化物等，以得到如下氟酸玻璃的方式配制玻璃原料，该氟酸玻璃包括作为阳离子成分，？5+为26%413+为20%、1%2+为10%、Ca2+为14%、Sr2+为15%,Ba2+为10%、Li+为4%、Y3+为I %，作为阴离子成分F—为64%、02_为36%，折射率nd为1.501、阿贝数为81.2。
[0077]接下来，将配制好的玻璃原料倒入玻璃熔融装置20的钼金制坩埚中，在850?1100°C的范围内花费数小时进行加热、熔融、澄清、均匀化，准备好熔融玻璃(玻璃材料)。
[0078]在上述钼金坩埚下安装有图1所示的玻璃流出装置。外壳2、外侧流路部件8、内侧流路部件10均为石英制。在外壳2的内部如图1所示地固定有钼金制的环部件14。环部件14形成为，呈现在上下方向上振动的波形状，在未施加有力的状态下，其水平观察时的直径比内侧流路部件10的外径稍小。以使环部件14的水平观察时的直径比内侧流路部件10的外径稍大的方式施加外力，在将环部件14套在内侧流路部件10的外周面后，通过解除外力，在环部件14中产生要缩径的弹力，从而环部件14被固定到内侧流路部件10的外侧。
[0079]当从玻璃流出装置流出钼金坩埚中的熔融玻璃时，在感应加热线圈6流过高频交流电流，并且在气体流路12中使干燥氮气以规定的流量朝向下方流动。成型模具侧外壳18内部也充满干燥氮气。
[0080]在由升降装置22支承在高位置的成型模具16的凹面承接从流出管4以规定的流量流出的熔融玻璃的下端，所需的量的熔融玻璃滞留在凹面后，利用升降装置22使成型模具16向垂直下方迅速下降。利用该动作，在从流出管4流出的熔融玻璃中分离出滞留在成型模具16的凹面的熔融玻璃，从而在成型模具16的凹面上得到与一个预塑型坯的量相当的熔融玻璃块。
[0081]利用多孔质体制作成型模具16的凹面，向多孔质体的背面供给高压的干燥氮气，由此使干燥氮气从凹面喷射出。利用从该凹面喷射出的干燥氮气的风压，使凹面上的熔融玻璃块在上浮状态下成型。
[0082]这样，将多个成型模具载置于旋转工作台上，使旋转工作台分度旋转，将成型模具依次移送至流出管4的下方，从连续流出的熔融玻璃中成型出一个个预塑型坯。使用旋转工作台移送成型模具的方面、成型模具侧外壳18的结构、用于从成型模具取出已成型的预塑型坯的结构等与专利文献I所记载的装置相同。
[0083]这样连续一天，流出熔融玻璃，陆续成型出预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透，从而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0084]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在300g±5mg的范围内。
[0085]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，卸下成型模具侧外壳18，并通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0086](试验例1-2:含硼酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0087]在本试验例1-2中，将钼金坩埚中的玻璃变成含硼酸玻璃，同时卸下成型模具侧外壳18，并在大气环境中进行玻璃的成型。除此之外与试验例1-1相同，流出熔融玻璃，陆续成型出由含硼酸玻璃形成的预塑型坯。
[0088]这样连续一天，流出熔融玻璃，陆续成型出预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透，从而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0089]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在1100g±15mg的范围内。
[0090]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0091](试验例1-3:含碱金属玻璃制预塑型坯的制造)
[0092]除了将钼金坩埚中的玻璃变成含碱金属玻璃之外，与试验例1-2相同地流出熔融玻璃，陆续成型出由含碱金属玻璃形成的预塑型坯。
[0093]这样连续一天，流出熔融玻璃，陆续成型出预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透，而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0094]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在4500g±25mg的范围内。
[0095]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0096][第I实施方式的比较例]
[0097](比较例1-1:氟酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0098]除了卸下环部件14之外，与试验例1-1相同地连续地成型出由氟酸玻璃形成的预塑型坯。
[0099]在开始成型后，在90分钟后突发地在预塑型坯产生波筋，一旦产生的波筋逐渐扩大，从而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0100]在停止熔融玻璃的流出、成型，卸下成型侧外壳18，并通过目视观察流出管4的外周部时，被认为是来自熔融玻璃的挥发物的白色附着物附着在从流出管4的外周部至玻璃流出口的范围内。
[0101]在除去该附着物后，安装成型侧外壳18，再次开始熔融玻璃的流出、成型时，暂时得到没有波筋的在光学上均匀的预塑型坯，但在成型再次开始30分钟后，再次突发地在预塑型坯产生波筋，一旦产生的波筋逐渐扩大，从而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0102]再次停止熔融玻璃的流出、成型，卸下成型侧外壳18，并通过目视观察流出管4的外周部时，白色附着物附着在从流出管4的外周部至玻璃流出口的范围内。
[0103](比较例1-2:含硼酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0104]除了卸下环部件14之外，与试验例1-2相同地连续地成型出由含硼酸玻璃形成的预塑型坯。虽然没有氟酸玻璃的流出、成型同样程度的频度，但突发地产生波筋，而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0105](比较例1-3:含碱玻璃制预塑型坯的制造)
[0106]除了卸下环部件14之外，与试验例1-3相同地连续地成型出由含碱金属玻璃形成的预塑型坯。虽然没有氟酸玻璃的流出、成型同样程度的频度，但突发地产生波筋，而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0107]接下来，发明人使用了参照图2说明的第2实施方式的具备环部件的玻璃流出装置(以下，称为试验例)、和不具备环部件的玻璃流出装置(以下，称为比较例)，进行作成含硼酸玻璃和含碱金属玻璃制的预塑型坯的试验，因此以下进行说明。
[0108][第2实施方式的试验例]
[0109](试验例2-1:含硼酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0110]使用在试验例1-2中使用的硼酸玻璃，从图2所示的玻璃流出装置流出熔融玻璃(玻璃材料)，从流出管4的下端的玻璃流出口滴下熔融玻璃，用未图示的成型模具承接该熔融玻璃滴，来成型出球状的预塑型坯。
[0111]流出管4变细，适合熔融玻璃滴的滴下的管径的方面；将环部件34形成为圆环状，并由外侧流路部件30的倾斜部30A保持在与流出管4的下端大致相同的高度的方面；不利用升降装置使成型模具上下移动，而利用旋转工作台使成型模具在同一水平面内分度旋转的方面；以及成型模具的凹面不是多孔质体，而是在底部具有I个气体喷出口的喇叭形的方面，与试验例1-2不同。熔融玻璃的成型环境为大气环境。
[0112]利用上述条件连续一天，从流出管的下端滴下熔融玻璃，陆续成型出球状的预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透，而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0113]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在15g±0.1mg的范围内。
[0114]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0115](试验例2-2:含碱金属玻璃制预塑型坯的制造)
[0116]使用在试验例1-3中使用的含碱金属玻璃，从图2所示的玻璃流出装置流出熔融玻璃(玻璃材料)，从流出管4的下端的玻璃流出口滴下熔融玻璃，用未图示的成型模具承接该熔融玻璃滴，来成型出球状的预塑型坯。
[0117]流出管4变细，适合熔融玻璃滴的滴下的管径的方面；将环部件34形成为圆环状，并由外侧流路部件30的倾斜部30A保持在与流出管4的下端大致相同的高度的方面；不利用升降装置使成型模具上下移动，而利用旋转工作台使成型模具在同一水平面内分度旋转的方面；以及成型模具的凹面不是多孔质体，而是在底部具有I个气体喷出口的喇叭形的方面，与试验例1-3不同。熔融玻璃的成型环境为大气环境。
[0118]利用上述条件连续一天，从流出管的下端滴下熔融玻璃，陆续成型出球状的预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透，从而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0119]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在25g±0.15mg的范围内。
[0120]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0121][第2实施方式的比较例]
[0122](比较例2-1:含硼酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0123]除了卸下环部件34之外，与试验例2-1相同地连续地成型出由含硼酸玻璃形成的预塑型坯。
[0124]预塑型坯的重量在15mg±0.3mg的范围内，重量的偏差大。
[0125](比较例2-2:含碱金属玻璃制预塑型坯的制造)
[0126]除了卸下环部件34之外，与试验例2-2相同地连续地成型出由含碱金属玻璃形成的预塑型坯。
[0127]预塑型坯的重量在25mg±0.4mg的范围内，重量的偏差大。
[0128]接下来，发明人使用了参照图3说明的第3实施方式的具备环部件的玻璃流出装置(以下，称为试验例)、和不具备环部件的玻璃流出装置(以下，称为比较例)，进行作成氟酸玻璃、含硼酸玻璃、以及含碱金属玻璃制的预塑型坯的试验，因此以下进行说明。
[0129][第3实施方式的试验例]
[0130](试验例3-1:氟酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0131]接下来，使用图3所示的玻璃流出装置制作预塑型坯。
[0132]所使用的玻璃是与试验例1-1相同的玻璃。图3所示的玻璃流出装置与在试验例1-1中使用的装置几乎相同，但为了制作大型的预塑型坯，流出管4的直径比试验例1-1中的流出管的直径粗，环部件44呈圆环状利用未图示的固定件固定在比覆盖流出管4的周围的外壳更为下端的位置。并且，由于成型出大型的预塑型坯，所以成型模具16的凹面的直径比图1的情况大。
[0133]熔融玻璃的成型环境与试验例1-1相同，利用干燥氮气充满成型模具侧的外壳的内部，由此形成干燥氮气环境。
[0134]成型模具16的凹面与试验例1-1相同地由多孔质体作成，并且喷出干燥氮气，对浇铸在凹面上的熔融玻璃块施加向上的风压，使其上浮同时成型出预塑型坯。
[0135]这样连续一天，从流出管的下端流出熔融玻璃，陆续成型出预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透，而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0136]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在11800g± 10mg 的范围内。
[0137]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，卸下成型模具侧外壳18，并通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0138](试验例3-2:含硼酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0139]将钼金坩埚中的玻璃变成含硼酸玻璃，同时卸下成型模具侧外壳18，并在大气环境中进行玻璃的成型，除此之外与试验例3-1同样地流出熔融玻璃，陆续成型出由含硼酸玻璃形成的预塑型坯。
[0140]这样连续一天，流出熔融玻璃，陆续成型出预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透以及变形扭曲形状，而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0141]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在9800g±80mg的范围内。
[0142]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0143](试验例3-3:含碱金属玻璃制预塑型坯的制造)
[0144]除了将钼金坩埚中的玻璃变成含碱金属玻璃之外，与试验例3-2相同地流出熔融玻璃，陆续成型出由含碱金属玻璃形成的预塑型坯。
[0145]这样连续一天，流出熔融玻璃，陆续成型出预塑型坯。在观察成型出的预塑型坯时，未看到波筋、失透以及变形扭曲形状，而能够连续一天制作出在光学上均匀性高的预塑型坯。
[0146]另外，在测定成型出的预塑型坯的质量时，全部的预塑型坯的质量在30000g±130mg 的范围内。
[0147]而且，在完成熔融玻璃的流出、成型后，通过目视观察流出管4的外周部时，没有来自熔融玻璃的挥发物的附着。
[0148][第3实施方式的比较例]
[0149](比较例3-1:氟酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0150]除了卸下环部件44之外，与试验例3-1相同地连续地成型出由氟酸玻璃形成的预塑型坯。
[0151]在开始成型后，在60分钟后突发地在预塑型坯产生波筋，一旦产生的波筋逐渐扩大，从而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0152]在停止熔融玻璃的流出、成型，卸下成型侧外壳，并通过目视观察流出管4的外周部时，被认为是来自熔融玻璃的挥发物的白色附着物附着在从流出管4的外周部至玻璃流出口的范围内。
[0153]在除去该附着物后，安装成型侧外壳，再次开始熔融玻璃的流出、成型时，暂时得到没有波筋的在光学上均匀的预塑型坯，但在成型再次开始30分钟后，再次突发地在预塑型坯产生波筋，一旦产生的波筋逐渐扩大，从而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0154]再次停止熔融玻璃的流出、成型，卸下成型侧外壳，并通过目视观察流出管4的外周部时，白色附着物附着在从流出管4的外周部至玻璃流出口的范围内。
[0155](比较例3-2:含硼酸玻璃制预塑型坯的制造)
[0156]除了卸下环部件44之外，与试验例3-2相同地连续地成型出由含硼酸玻璃形成的预塑型坯。虽然没有氟酸玻璃的流出、成型同样程度的频度，但随着时间而产生波筋。而且，预塑型坯的形状变形、扭曲，从而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0157](比较例3-3:含碱玻璃制预塑型坯的制造)
[0158]除了卸下环部件44之外，与试验例3-3相同地连续地成型出由含碱金属玻璃形成的预塑型坯。虽然不是氟酸玻璃的流出、成型时的频度，但随着时间的经过而产生波筋。而且，预塑型坯的形状变形、扭曲，从而无法得到在光学上均匀的预塑型坯。
[0159]而且，
【发明者】们使用了第I实施方式的呈现在上下方向上振动的波形状的环部件14、和第3实施方式的具备在外壳2的下方配置的环部件44的玻璃流出装置(以下，称为试验例)，进行作成氟酸玻璃制的预塑型坯的试验，因此以下进行说明。
[0160][第I实施方式和第3实施方式的组合]
[0161](试验例4)
[0162]在试验例3-1中，安装如试验例1-1那样呈现在上下方向上振动的波形状的钼金制的环部件，通过与环部件44 一起高频感应加热，对流出管4和流出的熔融玻璃进行辅助地加热。
[0163]在本试验例中，也能够连续一天地以高质量精度制作由氟酸玻璃形成的、不具有波筋的、在光学上均匀的预塑型坯。
[0164]最后，使用附图等总体概括第I实施方式。
[0165]如图1所示，第I实施方式的玻璃流出装置I是用于流出熔融玻璃的玻璃流出装置，其具备:流出管4，其沿上下方向延伸，用于流出熔融玻璃；感应加热线圈6，其设在流出管4的外周侧；和环部件14，其设成在水平观察时包围流出管4的外侧，由能够利用感应加热线圈6感应加热的闭环状的导电体构成。
[0166]并且，第I实施方式的玻璃流出方法是用于流出熔融玻璃的方法，在流出熔融玻璃的流出管4的外周侧设有感应加热线圈6，由能够利用感应加热线圈6感应加热的闭环状的导电体形成的环部件14设成在水平观察时包围流出管4的外侧，利用感应加热线圈6对环部件14进行感应加热，同时从流出管4流出熔融玻璃。
【权利要求】
1.一种玻璃流出装置，其用于流出熔融玻璃，其具备: 管，其沿上下方向延伸，用于流出所述熔融玻璃； 感应加热线圈，其设在所述管的外周侧；和 环部件，其设成在水平观察时包围所述管的外侧，由能够利用所述感应加热线圈感应加热的闭环状的导电体构成。
2.根据权利要求1所述的玻璃流出装置，其中， 所述环部件设于所述管的外周侧，并且设于所述感应加热线圈的内周侧。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃流出装置，其中， 所述环部件设成包围所述管的外周侧。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃流出装置，其中， 所述环部件呈现在上下方向上振动的波形状。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的玻璃流出装置，其中， 所述玻璃流出装置具备气体流路，该气体流路形成为包围所述管，并用于向所述管的末端附近喷吹惰性气体，所述环部件设于所述气体流路内。
6.一种玻璃成型品制造装置，其具备: 权利要求1至5中任意一项所述的玻璃流出装置；和 利用所述玻璃流出装置流出熔融玻璃并成型的成型装置。
7.一种玻璃流出方法，其为用于流出熔融玻璃的方法，其中， 在流出所述熔融玻璃的管的外周侧设有感应加热线圈， 由能够利用所述感应加热线圈感应加热的闭环状的导电体形成的环部件设成在水平观察时包围所述管的外侧， 利用所述感应加热线圈对所述环部件进行感应加热，同时从所述管流出所述熔融玻3? ο
8.根据权利要求7所述的玻璃流出方法，其中， 在所述管的末端附近沿着所述管的外周面以包围所述管的方式形成有用于供惰性气体流动的气体流路， 在所述气体流路中所述惰性气体朝向下方流动。
9.根据权利要求7或8所述的玻璃流出方法，其中， 所述环部件设在所述气体流路内。
10.一种玻璃成型品的制造方法，其中， 利用权利要求7至9中任意一项所述的玻璃流出方法流出熔融玻璃，进行成型。
11.根据权利要求10所述的玻璃成型品的制造方法，其中， 该玻璃成型品的制造方法将熔融玻璃成型成冲压成型用预塑型坯。
12.一种光学元件的制造方法，其具备: 利用权利要求11所述的玻璃成型品的制造方法流出熔融玻璃来制造冲压成型用预塑型坯的步骤； 加热所述预塑型坯的步骤；以及 对加热后的所述预塑型坯进行冲压成型的步骤。
【文档编号】C03B11/00GK104512996SQ201410497557
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】上崎敦司 申请人:Hoya株式会社