玻璃材料的制造方法和玻璃材料的制造装置与流程

本发明涉及玻璃材料的制造方法和玻璃材料的制造装置。

背景技术：

近年来，作为玻璃材料的制造方法，进行了关于无容器悬浮法的研究。例如，在专利文献1中记载了在气体悬浮炉中，对悬浮的钡钛系强介电体的试样照射激光束进行加热熔融后，通过冷却，使钡钛系强介电体的试样玻璃化的方法。在利用容器将玻璃熔融的现有的方法中，由于熔融玻璃与容器的壁面接触，所以有时会析出结晶，但在无容器悬浮法中，能够抑制由于与容器的壁面的接触引起的结晶化的进行。因此，即使是在使用现有的容器的制造方法中无法玻璃化的材料，有时也能够用无容器悬浮法进行玻璃化。因此，无容器悬浮法是作为能够制造具有新型组成的玻璃材料的方法值得注目的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－248801号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

无容器悬浮法的课题为提高玻璃材料的均质性。于是，在专利文献1所记载的方法中，使用多个激光对玻璃原料块的大范围进行激光照射。

然而，根据激光的照射状态，在玻璃原料块中会产生温度不均，有时会发生玻璃成分的挥发或产生未熔物。另外，玻璃原料块熔化得到的处于悬浮状态的熔融玻璃不希望地振动或揺动而与成型模具接触，由此有时会析出结晶。这样，根据专利文献1所记载的方法，有可能会析出未熔物或结晶，或者发生不希望的挥发，因此难以得到足够均质的玻璃。

另外，在利用无容器悬浮法制作玻璃材料时，存在批次间的特性的偏差大的问题。

本发明的主要目的在于提供能够利用无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。或者，本发明的主要目的在于提供能够利用无容器悬浮法制造批次间的特性的偏差小的玻璃材料的方法。

用于解决课题的方法

在本发明的第一玻璃材料的制造方法中，在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在成型面的上方的状态下，通过对玻璃原料块照射激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，得到玻璃材料。沿着与用于使玻璃原料块或熔融玻璃悬浮的悬浮用气体的喷出方向不同的方向，对玻璃原料块喷出控制用气体。通过这样操作，能够控制玻璃原料块或熔融玻璃的位置和姿势中的至少一者。由此，能够对玻璃原料块，均匀地照射激光。另外，能够抑制熔融玻璃与成型面接触。其结果，能够制造具有优异的均质性的玻璃材料。

在本发明的第一玻璃材料的制造方法中，从对玻璃原料块的表面均匀地照射激光的观点出发，优选在使玻璃原料块熔化的工序中，喷出控制用气体。

在本发明的第一玻璃材料的制造方法中，从抑制由于熔融玻璃与成型模具接触而析出结晶的观点出发，优选在将熔融玻璃冷却的工序中，喷出控制用气体。

在本发明的第一玻璃材料的制造方法中，通过对玻璃原料块喷出控制用气体，可以使玻璃原料块旋转，也可以使其振动或揺动。此时，能够对玻璃原料块的表面均匀地照射激光。

在本发明的第一玻璃材料的制造方法中，可以通过对熔融玻璃喷出控制用气体，限制熔融玻璃的位移。此时，能够有效地抑制熔融玻璃与成型模具接触。

在本发明的第一玻璃材料的制造方法中，可以对玻璃原料块或熔融玻璃沿着水平方向或从斜上方喷出控制用气体。

本发明的第二玻璃材料的制造方法包括在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在成型面的上方的状态下，通过对玻璃原料块照射激光，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，得到玻璃材料的工序，使玻璃原料块熔化后的来自气体喷出孔的气体流量少于玻璃原料块熔化前的来自气体喷出孔的气体流量。通过这样操作，能够使玻璃原料块和玻璃原料块熔化得到的熔融玻璃稳定地悬浮，能够抑制玻璃原料块和熔融玻璃与成型模具的接触，因此能够制造具有优异的均质性的玻璃材料。

在本发明的第二玻璃材料的制造方法中，优选在玻璃原料块完全熔化前，减少来自气体喷出孔的气体流量。此时，能够抑制熔融玻璃与成型模具接触，在熔融玻璃中生成结晶核等。

在本发明的第二玻璃材料的制造方法中，优选在停止激光的照射后，增加来自气体喷出孔的气体流量。通过这样设置，能够在冷却工序中使玻璃材料稳定悬浮。

本发明的第三玻璃材料的制造方法包括：将玻璃原料块配置在成型模具的成型面上，一边使气体从在成型面开口的气体喷出孔喷出，一边对玻璃原料块照射激光，由此使玻璃原料块熔化，得到熔融玻璃后，进行均质化的熔融工序；和将熔融玻璃冷却的冷却工序，在玻璃原料块接地于成型面的状态下，开始激光的照射，之后，通过气体，使其悬浮在成型面上。如果以玻璃原料块悬浮的状态照射激光，则由于玻璃原料块的位置变动，所以批次间的激光的照射状态变得不稳定。其结果，容易产生批次间的玻璃材料的特性的偏差。可以认为由激光的照射产生的玻璃成分的局部的挥发状态、玻璃原料块受到的热过程在批次间不同是其原因。另一方面，在本发明的玻璃材料的制造方法中，至少在刚照射激光后，玻璃原料块接地于成型面，因此玻璃原料块的位置不易变动。因此，能够抑制激光对玻璃原料块的照射状态的批次间的偏差。因此，能够制造批次间的特性偏差小的玻璃材料。

在本发明的第三玻璃材料的制造方法中，优选以玻璃原料块的熔化结束时或者在玻璃原料块的熔化结束以前，使玻璃原料块开始悬浮的方式，喷出气体。此时，能够抑制玻璃原料块熔化得到的熔融玻璃与成型面接触。由此，能够抑制玻璃材料中的结晶的析出。

在本发明的第三玻璃材料的制造方法中，优选逐渐增加气体的流量，直到玻璃原料块开始悬浮为止。此时，能够抑制对玻璃原料块喷出的气体的流量急剧变化。因此，能够更有效地抑制玻璃原料块的位置变动。

在本发明的第三玻璃材料的制造方法中，优选阶段性地增加气体的流量，直到玻璃原料块开始悬浮为止。在该情况下，也能够抑制对玻璃原料块喷出的气体的流量急剧变化。因此，能够更有效地抑制玻璃原料块的位置变动。

在本发明的第三玻璃材料的制造方法中，优选在开始激光的照射的同时开始气体的喷出。此时，由气体的冷却效果能够抑制成型模具的温度上升。作为结果，能够抑制熔融玻璃熔融粘着于成型模具的成型面。

在本发明的第三玻璃材料的制造方法中，也可以在开始激光的照射后，开始气体的喷出。此时，能够更有效地抑制玻璃原料块的位置变动。

本发明的玻璃材料的制造装置在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在成型面的上方的状态下，通过对玻璃原料块照射激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，来制造玻璃材料。本发明的玻璃材料的制造装置具备控制用气体喷出部，该控制用气体喷出部沿着与用于使玻璃原料块悬浮的气体的喷出方向不同的方向，对玻璃原料块喷出控制用气体。在本发明的玻璃材料的制造装置中，能够控制玻璃原料块或熔融玻璃的位置和姿势中的至少一者。因此，能够对玻璃原料块，均匀地照射激光。另外，能够抑制熔融玻璃与成型面接触。因此，能够制造具有优异的均质性的玻璃材料。

发明的效果

根据本发明，能够提供通过无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。或者，根据本发明，能够提供通过无容器悬浮法制造批次间的特性的偏差小的玻璃材料的方法。

附图说明

图1是第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

图2是第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式的成型面的一部分的略图式俯视图。

图3是表示第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式的玻璃材料的制造装置的一部分的示意俯视图。

图4是表示第一玻璃材料的制造方法的第二实施方式的玻璃材料的制造装置的一部分的示意俯视图。

图5是表示第一玻璃材料的制造方法的变形例的玻璃材料的制造装置的一部分的示意俯视图。

图6是第一玻璃材料的制造方法的第三实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

图7是第一玻璃材料的制造方法的第四实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

图8是表示第一玻璃材料的制造方法的第四实施方式的玻璃材料的制造装置的一部分的示意俯视图。

图9是第一玻璃材料的制造方法的第五实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

图10是第二玻璃材料的制造方法的第一实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

图11是第二玻璃材料的制造方法的第一实施方式的气体流量的时序图。

图12是第二玻璃材料的制造方法的第二实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

图13是第二玻璃材料的制造方法的第三实施方式中的气体流量的时序图。

图14是第三玻璃材料的制造方法的第一实施方式中的气体流量和激光的强度的时序图。

图15是第三玻璃材料的制造方法的第二实施方式中的气体流量和激光的强度的时序图。

图16是第三玻璃材料的制造方法的第三实施方式中的气体流量与激光的强度的时序图。

图17是第三玻璃材料的制造方法的第四实施方式中的气体流量和激光的强度的时序图。

图18是第三玻璃材料的制造方法的第五实施方式中的气体流量和激光的强度的时序图。

图19是第三玻璃材料的制造方法的第六实施方式中的气体流量和激光的强度的时序图。

图20是第三玻璃材料的制造方法的第七实施方式中的气体流量和激光的强度的时序图。

具体实施方式

以下，对于实施本发明的优选方式进行说明。但下述的实施方式仅为例示。本发明不受下述的实施方式任何限定。

另外，在实施方式等中参照的各附图中，实质上具有同一功能的部件用同一符号参照。另外，在实施方式等中参照的附图是示意性地记载的。附图中所绘制的物体的尺寸的比率等有时与现实的物体的尺寸的比率等不同。在附图相互间有时物体的尺寸比率等也不同。具体的物体的尺寸比率等应当参考以下的说明进行判断。

在以下的实施方式中，以通常的玻璃材料为首、即使是例如不含网格形成氧化物那样的、具有通过使用容器的熔融法不会玻璃化的组成的玻璃材料，也能够适合制造。具体而言，能够适合制造例如钛酸钡系玻璃材料、镧－铌复合氧化物系玻璃材料、镧－铌－铝复合氧化物系玻璃材料、镧－铌－钽复合氧化物系玻璃材料、镧－钨复合氧化物系玻璃材料等。

(1)第一玻璃材料的制造方法

(第一实施方式)

图1是第一实施方式的玻璃材料的制造装置1的示意剖面图。如图1所示，玻璃材料的制造装置1具有成型模具10。成型模具10具备曲面的成型面10a。具体而言，成型面10a为球面状。

成型模具10具有在成型面10a开口的悬浮用气体喷出孔10b。如图2所示，在第一实施方式中，设置有多个悬浮用气体喷出孔10b。具体而言，多个悬浮用气体喷出孔10b从成型面10a的中心以放射状排列。

此外，成型模具10也可以由具有连续气泡的多孔质体构成。此时，悬浮用气体喷出孔10b由连续气泡构成。

悬浮用气体喷出孔10b与气瓶等的气体供给机构11连接。气体从该气体供给机构11经由悬浮用气体喷出孔10b，被供给至成型面10a。

气体的种类没有特别限定。气体例如可以为空气或氧，也可以为氮气、氩气、氦气等不活泼气体。

在使用制造装置1制造玻璃材料时，首先，将玻璃原料块12配置在成型面10a上。玻璃原料块12例如可以为将玻璃材料的原料粉末通过加压成型等一体化得到的。玻璃原料块12可以为将玻璃材料的原料粉末通过加压成型等一体化后使其烧结得到的烧结体。另外，玻璃原料块12可以为与目标玻璃组成具有等同组成的结晶的集合体。

玻璃原料块12的形状没有特别限定。玻璃原料块12例如可以为透镜状、球状、圆柱状、多棱柱状、长方体状、椭球状等。

接着，通过使气体从悬浮用气体喷出孔10b喷出，使玻璃原料块12悬浮在成型面10a上。即，以玻璃原料块12不与成型面10a接触的状态，将玻璃原料块12保持在空中。在该状态下，从激光照射装置13对玻璃原料块12照射激光。由此，将玻璃原料块12加热熔融，得到熔融玻璃。然后，通过将熔融玻璃冷却，能够得到玻璃材料。此外，悬浮用气体的喷出持续到玻璃材料的温度至少达到软化点以下、优选达到玻璃化转变温度以下，优选抑制玻璃原料块12、熔融玻璃或玻璃材料与成型面10a接触。

如图1和图3所示，成型模具10具备构成控制用气体喷出部的控制用气体喷出孔10c。控制用气体喷出孔10c沿着与悬浮用气体喷出孔10b的延伸方向不同的方向延伸。具体而言，悬浮用气体喷出孔10b沿着铅直方向延伸，相对于此，控制用气体喷出孔10c沿着水平方向延伸。控制用气体喷出孔10c以向着悬浮在成型面10a之上的玻璃原料块12开口的方式设置。

在第一实施方式中，在使玻璃原料块12悬浮保持的状态下，使控制用气体从控制用气体喷出孔10c喷出。如上所述，控制用气体喷出孔10c的延伸方向与悬浮用气体喷出孔10b的延伸方向相互不同。因此，从控制用气体喷出孔10c喷出的控制用气体的喷出方向与从悬浮用气体喷出孔10b喷出的悬浮用气体的喷出方向不同。通过从控制用气体喷出孔10c喷出的控制用气体，控制悬浮的玻璃原料块12或熔融玻璃的位置和姿势中的至少一者。

通过采用上述构成，能够使激光的照射状态最佳化，能够抑制未熔物、结晶析出，或抑制不希望的挥发发生。因此，能够制造均质的玻璃材料。进行详述，则根据激光对玻璃原料块的照射状态，有时会在玻璃原料块产生温度不均。如果玻璃原料块的一部分过热，则有时会产生不希望的挥发，发生波筋、组成不均等的问题。另一方面，如果玻璃原料块的一部分的温度过低，则有时在所制造的玻璃材料中会产生未熔物。另外，如果处于悬浮状态的熔融玻璃不希望地振动或揺动，与成型模具接触，则有时所制造的玻璃材料中会析出结晶。因此，如上所述，在第一实施方式中对玻璃原料块12或熔融玻璃喷出控制用气体。由此，能够控制处于悬浮状态的玻璃原料块12或熔融玻璃的位置和姿势中的至少一者。

具体而言，在使玻璃原料块12熔化的工序中，能够通过喷出控制用气体，使玻璃原料块12旋转，或者在不与成型模具10接触的范围内振动或揺动。由此，能够在玻璃原料块12的表面均匀地照射激光。因此，玻璃原料块12容易被均匀地加热。作为结果，能够抑制由于玻璃原料块12的一部分变得过于高温而发生不希望的挥发、或由于玻璃原料块12的一部分变得过于低温而产生未熔物。

另外，在使玻璃原料块12熔化得到的熔融玻璃冷却的工序中，能够通过喷出控制用气体，限制熔融玻璃的位移。由此，能够抑制熔融玻璃与成型模具10的接触。其结果，能够抑制在所制造的玻璃材料中析出结晶。

此外，从更有效地抑制熔融玻璃的位移的观点出发，优选以熔融玻璃旋转的方式喷出控制用气体，更优选熔融玻璃以通过熔融玻璃的轴心(例如、铅直方向的轴心)为中心进行旋转的方式喷出控制用气体。

以下，对于本发明的优选实施方式的其他例子进行说明。在以下的说明中，对与上述第一实施方式实质上具有共通的功能的部件用共通的符号进行参照，省略说明。

(第二实施方式)

图4是表示第二实施方式的玻璃材料的制造装置的一部分的示意俯视图。

如图3所示，在第一实施方式中，对于仅设置有一个控制用气体喷出孔10c的例子进行说明。但本发明不限定于该构成。

如图4所示，在第二实施方式中，在设置有多个控制用气体喷出孔10c的点上与第一实施方式不同。具体而言，多个控制用气体喷出孔10c从俯视时成型面10a的中心以放射状设置。多个控制用气体喷出孔10c沿着周向大致等间隔设置。通过这样设置多个控制用气体喷出孔10c，能够更有效地限制熔融玻璃的位移。因此，能够更有效地限制熔融玻璃与成型模具10的接触。

另外，通过沿周向设置多个控制用气体喷出孔10c，还能够促进玻璃原料块12的旋转、振动或揺动。由此，能够对玻璃原料块12的表面更加均匀地照射激光。

从进一步促进玻璃原料块12的旋转的观点出发，如图5所示，优选以控制用气体喷出孔10c沿着与成型模具10的成型面10a的半径方向不同的方向延伸的方式设置控制用气体喷出孔10c。

(第三实施方式)

图6是第三实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

在第一和第二实施方式中，对于使控制用气体沿水平方向喷出的例子进行了说明。但本发明不限定于此。

如图6所示，在第三实施方式中，具有控制用气体喷出孔10c的控制用气体喷出喷嘴10d向着成型模具10的成型面10a的中心延伸至斜下方的点上，与第一和第二实施方式不同。因此，控制用气体从斜上方对玻璃原料块12喷出。此时，能够使玻璃原料块12例如以水平方向的轴心为中心旋转。

在使玻璃原料块12旋转的情况下，玻璃原料块12的上表面被加热，而下表面被从悬浮用气体喷出孔10b喷出的悬浮用气体冷却，因此在玻璃原料块12容易产生温度不均。因此，有可能会产生不希望的挥发、未熔物。相对于此，在第三实施方式中，由于使玻璃原料块12以水平方向的轴心为中心旋转，所以能够抑制在玻璃原料块12中产生温度不均。

(第四实施方式)

图7是第四实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图8是表示第四实施方式的玻璃材料的制造装置的一部分的示意俯视图。

在第四实施方式中，具有控制用气体喷出孔10c的多个控制用气体喷出喷嘴10d沿周向大致等间隔配置。各个控制用气体喷出喷嘴10d沿铅直方向延伸。因此，控制用气体沿与悬浮用气体的喷出方向(上方向)相反方向(下方向)喷出。多个控制用气体喷出喷嘴10d以从各个控制用气体喷出喷嘴10d喷出的控制用气体与玻璃原料块12的侧面接触的方式配置，因此能够有效地限制玻璃原料块12熔化得到的熔融玻璃的位移。

(第五实施方式)

图9是第五实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。

在第一～第四实施方式中，对于多个悬浮用气体喷出孔10b在成型面10a开口的例子进行了说明。但，本发明不限于该构成。例如，也可以如图9所示的玻璃材料的制造装置那样，设置在成型面10a的中央开口的一个悬浮用气体喷出孔10b。即使是一个悬浮用气体喷出孔10b，也能够通过从与气体供给机构11连接的悬浮用气体喷出孔10b喷出的悬浮用气体，将玻璃原料块12或熔融玻璃保持在成型模具10的成型面10a的上方。

(2)第二玻璃材料的制造方法

(第一实施方式)

图10是第一实施方式的玻璃材料的制造装置1a的示意剖面图。如图10所示，玻璃材料的制造装置1a具有成型模具10。成型模具10具备曲面的成型面10a。具体而言，成型面10a为球面状。

成型模具10具有在成型面10a开口的气体喷出孔10b。具体而言，在本实施方式中，设置有多个气体喷出孔10b。具体而言，与第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式(图2)同样地，多个气体喷出孔10b从成型面10a的中心以放射状排列。

此外，成型模具10也可以由具有连续气泡的多孔质体构成。此时，气体喷出孔10b由连续气泡构成。

气体喷出孔10b与气瓶等气体供给机构11连接。气体从该气体供给机构11经由气体喷出孔10b，被供给至成型面10a。在气体供给机构11与气体喷出孔10b之间设置有气体流量调整部11a。根据该气体流量调整部11a，能够控制从气体喷出孔10b喷出的气体的流量。气体流量调整部11a例如能够由阀等构成。

气体的种类能够使用与第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式相同的种类。

在使用制造装置1a制造玻璃材料时，首先将玻璃原料块12配置在成型面10a上。玻璃原料块12的形态、形状与第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式相同。

接着，通过使气体从气体喷出孔10b喷出，使玻璃原料块12悬浮在成型面10a上。即，以玻璃原料块12不与成型面10a接触的状态，将玻璃原料块12保持在空中。在该状态下，从激光照射装置13对玻璃原料块12照射激光。由此，将玻璃原料块12加热熔融，使其玻璃化，得到熔融玻璃。之后，通过将熔融玻璃冷却，能够得到玻璃材料。在将玻璃原料块12加热熔融的工序和熔融玻璃、进而玻璃材料的温度冷却到至少软化点以下的工序中，优选至少继续气体的喷出，抑制玻璃原料块12、熔融玻璃或玻璃材料与成型面10a接触。此外，在以下的说明中，将对玻璃原料块12或玻璃原料块12的熔融物照射激光的工序称为“熔融工序”。因此，在熔融工序中可以包括对玻璃原料块12照射激光而使玻璃原料块12熔化的工序；和对玻璃原料块12熔化得到的熔融玻璃照射激光，进行均质化的工序。

本发明的发明人等深入研究的结果，发现如果在熔融工序中使气体流量固定，则玻璃原料块12、熔融玻璃的悬浮状态会变化。具体而言，例如在设定为使玻璃原料块12稳定悬浮那样的气体流量的情况下，气体流量过大，因此有时熔融玻璃会过度振动或揺动，或者容易与成型模具10接触。另一方面，如果设定为使熔融玻璃稳定悬浮那样的气体流量，则气体流量会过小，因此有时玻璃原料块12难以充分悬浮。如果玻璃原料块12的悬浮不充分，则在玻璃原料块12中，有时局部熔化的部分与成型模具10接触，而成为结晶化的起点。另外，由于玻璃原料块12的位置难以变化，所以特定的部分容易局部被加热，产生由于玻璃成分的蒸发造成的组成偏差。

在本实施方式中，通过气体流量调整部11a，使玻璃原料块12熔化后的来自气体喷出孔10b的气体流量少于玻璃原料块12熔化前的来自气体喷出孔10b的气体流量。因此，能够适合地使玻璃原料块12和玻璃原料块12熔化得到的熔融玻璃的两者悬浮。由此，能够抑制玻璃原料块12和熔融玻璃与成型模具10接触。

具体而言，在本实施方式中，如图11所示，将在开始熔融工序前对玻璃原料块12喷出的气体流量设为L1。将玻璃原料块12完全熔化后的对熔融玻璃喷出的气体流量设为比L1低的L2。之后，停止气体从气体喷出孔10b的喷出。通过这样设置，能够抑制在熔融玻璃中产生结晶、结晶核。因此，能够制造均质的玻璃材料。

优选在玻璃原料块12完全熔化之前将气体的流量从L1减少到L2，优选在从玻璃原料块12的熔化开始到玻璃原料块12完全熔化成为熔融玻璃的期间中将气体的流量从L1减少到L2。通过这样设置，能够更有效地抑制熔融玻璃与成型模具10接触。

从得到更均质的玻璃材料的观点出发，优选L1/L2为1.05～1.5，更优选为1.1～1.2。此外，L1和L2例如能够根据玻璃原料块12的形状尺寸、气体喷出孔10b的形状等适当设定，L1、L2例如能够设为0.5L/分钟～15L/分钟左右。

(第二实施方式)

图12是第二实施方式的玻璃材料的制造装置1a的示意剖面图。

在第一实施方式中，对于多个气体喷出孔10b在成型面10a开口的例子进行了说明。但本发明不限定于该构成。例如，也可以如图12所示的玻璃材料的制造装置1b那样，设置在成型面10a的中央开口的一个气体喷出孔10b。

(第三实施方式)

图13是第三实施方式的气体流量的时序图。如图13所示，在本实施方式中，在停止激光的照射后，在冷却工序中，增加来自气体喷出孔10b的气体流量。具体而言，在停止激光的照射后，在冷却工序中，从熔融工序的气体流量L2增加到比流量L2多的流量L3。通过这样设置，在冷却工序中，能够使所形成的玻璃材料预先稳定地悬浮。例如，如果在冷却工序中也将气体的流量仍设为流量L2，则有时所形成的玻璃材料不能稳定悬浮。这是因为与熔融状态的玻璃块比较，由冷却形成的玻璃材料的密度更高，另外表面积小，气体接触的面积也变小，因此更难以悬浮的缘故。流量L3/流量L2优选为1.05～1.5，更优选为1.1～1.2。具体而言，流量L3根据玻璃原料块12的形状尺寸等而不同，但优选例如为1L/分钟～15L/分钟左右。

此外，流量L3更优选小于流量L1。玻璃原料块12通常为多孔质或形状歪斜，相对于此，所形成的玻璃材料为实心且整齐的形状，因此悬浮所需要的气体的流量少就够了。具体而言，流量L3/流量L1优选为0.98以下，更优选为0.95以下。

(3)第三玻璃材料的制造方法

(第一实施方式)

在本实施方式中，与第二玻璃材料的制造方法的第一实施方式同样，使用图10中记载的制造装置1a制造玻璃材料。

气体的种类能够使用与第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式相同的种类。

接着，对于使用制造装置1a的玻璃材料的制造方法进行说明。在本实施方式中，进行如下工序：熔融工序，在成型模具10的成型面10a上配置玻璃原料块12，通过一边使气体从在成型面10a开口的气体喷出孔10b喷出，一边对玻璃原料块12从照射装置13照射激光，使玻璃原料块12熔化，得到熔融玻璃后，进行均质化；和冷却工序，通过将熔融玻璃冷却来得到玻璃材料。在熔融工序中，在使玻璃原料块12接地于成型面10a的状态下，开始激光的照射，之后，通过气体使其悬浮在成型面10a上。

玻璃原料块12的形态、形状与第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式相同。

图14是第一实施方式的气体流量与激光的强度的时序图。在本实施方式中，如图14所示，开始激光的照射的同时开始气体的喷出。这里，在刚对玻璃原料块12开始激光的照射后，立即调整气体的流量，使得玻璃原料块12成为接地于成型面10a的状态。详细而言，在开始激光的照射的同时开始气体的喷出后，逐渐增加气体的流量，控制为在玻璃原料块12的熔化结束而成为熔融玻璃时，气体的流量成为适于使熔融玻璃稳定悬浮的流量L1。之后，为了玻璃的均质化，在保持一定时间该状态后，停止激光的照射，将熔融玻璃冷却，由此能够得到玻璃材料。

玻璃原料块12的熔化结束后，优选至少继续气体的喷出直到熔融玻璃、进而玻璃材料的温度至少达到软化点以下为止，抑制熔融玻璃或玻璃材料与成型面10a接触。另外，在停止气体的喷出时，优选逐渐减小气体的流量。

流量L1例如能够根据玻璃原料块12的重量、体积、气体喷出孔10b的形状尺寸等适当设定。流量L1例如能够设为0.5L/分钟～15L/分钟左右。

此外，在本实施方式中，将对玻璃原料块12或玻璃原料块12熔化得到的熔融玻璃照射激光的工序称为“熔融工序”。因此，在熔融工序中可以包括对玻璃原料块12照射激光使玻璃原料块12熔化的工序；和对玻璃原料块12熔化得到的熔融玻璃照射激光进行均质化的工序。

如以上说明的那样，在本实施方式中，在刚对玻璃原料块12照射激光后，玻璃原料块12接地于成型面10a。特别是在本实施方式中，玻璃原料块12在从刚开始激光的照射后到熔化结束期间，为接地于成型面10a的状态，玻璃原料块12的位置不易变动。因此，能够使对玻璃原料块12的激光照射状态在批次间大致一致。因此，能够制造批次间的特性偏差小的玻璃材料。

在本实施方式中，在开始激光的照射的同时开始气体的喷出。通过这样设置，能够通过气体的冷却效果抑制成型模具10的温度上升。作为结果，能够抑制熔融玻璃熔融粘着在成型模具10的成型面10a。

在本实施方式中，使气体的流量逐渐增加至玻璃原料块12悬浮的流量L1为止。因此，能够抑制对玻璃原料块12喷出的气体的流量急剧变化，能够有效地抑制玻璃原料块12(或熔融玻璃)的突发的运动。

在本实施方式中，在玻璃原料块12的熔化结束后，喷出气体使熔融玻璃悬浮。因此，能够抑制熔融玻璃与成型面10a接触而结晶化。因此，能够制造具有更优异的均质性的玻璃材料。

(第二实施方式)

图15是第二实施方式的气体流量和激光的强度的时序图。

在第一实施方式中，对于在玻璃原料块12的熔化结束时气体流量达到L1的例子进行了说明。但本发明不限定于此。例如，如图15所示，也可以在玻璃原料块12开始熔化后、玻璃原料块12完全熔化为止的期间，以气体流量成为L1的方式喷出气体。此时，能够抑制玻璃原料块12的熔化的部分与成型面10a接触而析出结晶。

(第三实施方式)

图16是第三实施方式的气体流量和激光的强度的时序图。

在第一和第二实施方式中，对于逐渐增加气体的流量直到玻璃原料块12开始悬浮为止的例子进行了说明。但本发明不限定于此。例如，如图16所示，也可以阶段性地增加气体的流量，直到玻璃原料块12开始悬浮为止。此时，也能够抑制对玻璃原料块12喷出的气体的流量急剧变化。

另外，在第一和第二实施方式中，对于在开始激光的照射的同时开始气体的喷出的例子进行了说明。但本发明不限定于此。例如，如图16所示，也可以在开始激光的照射之后开始气体的喷出。此时，能够更有效地抑制玻璃原料块12的位置变动。

(第四和第五实施方式)

图17是第四实施方式的气体流量和激光的强度的时序图。图18是第五实施方式的气体流量和激光的强度的时序图。

在第一和第二实施方式中，对于在开始激光的照射的同时开始气体的喷出的例子进行了说明。另外，在第三实施方式中，对于在开始激光的照射之后开始气体的喷出的例子进行了说明。但本发明不限定于此。例如，也可以如图17和图18所示，从开始激光的照射之前，使气体以能够保持玻璃原料块12接地于成型面10a的状态的流量喷出。此时，能够更有效地抑制成型模具10的温度上升。

(第六实施方式)

图19是第六实施方式的气体流量和激光的强度的时序图。

在第一～第五实施方式中，对于以在激光的强度达到最大时，玻璃原料块12的熔化结束的方式，提高激光的强度的例子进行了说明。但本发明不限定于此。例如，也可以如图19所示，以在激光的强度达到最大后，玻璃原料块12的熔融结束的方式，将激光的强度提高到最大强度为止。

(第七实施方式)

图20是第七实施方式的气体流量和激光的强度的时序图。

在第一～第六实施方式中，对于将激光的强度逐渐增加到最大强度为止的例子进行了说明。但本发明不限定于此。例如，也可以如图20所示，将激光的强度从零阶段性地提高到最大强度。

(第八实施方式)

在第一～第七实施方式中，对于多个气体喷出孔10b在成型模具10的成型面10a开口的例子进行了说明。但本发明不限定于该构成。例如，也可以如图12所示的玻璃材料的制造装置1b那样，设置在成型面10a的中央开口的一个气体喷出孔10b。

附图标记

1、1a、1b 制造装置

10 成型模具

10a 成型面

10b 悬浮用气体喷出孔

10c 控制用气体喷出孔

10d 控制用气体喷出喷嘴

11 气体供给机构

11a 气体流量调整部

12 玻璃原料块

13 激光照射装置