JPH09110434A - ガラス光学素子用ゴブの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 滴下する溶融ガラスの量を正確に制御すると
共に、滴下位置を安定させてガラスゴブを精度良く製造
する。 【解決手段】 ルツボ４の底部に滴下口４ａを開口し、
ルツボ４内にプランジャ７を挿入する。プランジャ７の
先端部７ａを先尖形状とし、ルツボ４の滴下口４ａの下
方に突出させ、プランジャ７の上下動で滴下口４ａを開
閉する。ルツボ４内でガラス６を溶融し、プランジャ７
を上動し、プランジャ７の先端部７ａに伝ったガラスを
自重で受け部材８に滴下する。ガラスの滴下のためのノ
ズルが不要となり、流出に抵抗がなくなるため、ガラス
量を正確に制御でき、滴下位置も安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はルツボ内で溶融した
ガラスをルツボ底部の滴下口より滴下させて得るガラス
光学素子用ゴブの製造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス光学素子用ゴブの製造について、
従来、特開昭６１−１４６７２１号公報、特開平３−１
３７０２６号公報に記載の方法が知られている。特開昭
６１−１４６７２１号公報の方法は、ガラスを溶融する
ルツボの底部にノズルを設け、温度制御手段によってル
ツボ及びノズルの温度を制御すると共に、ノズルからの
溶融ガラスの滴下距離を滴下調整手段によって調整する
ものである。

【０００３】一方、特開平３−１３７０２６号公報の方
法は、溶融されたガラスを先端部からガラス滴として滴
下させるノズルをルツボの底部に設け、このノズルの先
端部に形成されるガラス滴に対して、送風手段がその下
方から送風し、これにより、重量の大きなゴブを成形す
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６１−１４６７
２１号公報の方法においては、ガラスの滴下量と滴下間
隔をノズルの温度によって制御しているが、実際にはガ
ラスが連続的にノズルより流出し、しかも糸引きを起こ
さずにノズル先端から滴下される温度範囲が非常に狭
い。このため、ノズル温度のみの制御により滴下間隔を
自由に制御することが難しい。また、滴下重量を大きく
するために、ノズル径を大きくすると、ノズルの縁から
ガラスが滴下することがあり、このためガラスの滴下位
置が不安定になる欠点がある。

【０００５】特開平３−１３７０２６号公報の方法で
は、ガラス滴に向けて送風することで得られるガラスゴ
ブの最大重量は６〜８ｇとなることが示されているが、
送風によりガラスに揚力を安定して作用させることは困
難である。従って、得られるガラスゴブの重量ばらつき
が大きいという欠点がある。

【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点を考
慮してなされたものであり、請求項１及び請求項２は、
滴下するガラスの流量を任意に正確に制御すると共に、
ガラスの滴下位置を安定させることを目的とする。

【０００７】請求項３は滴下するガラスの温度低下を防
止すると共に、ガラスの滴下量を安定させることを目的
とする。

【０００８】請求項４は以上の作用に加えて、より大き
な重量のガラスの滴下を可能とすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１の方法は、ルツボ内でガラスを溶融し、溶融したガ
ラスをルツボ底部の滴下口から滴下させて得るガラスゴ
ブの製造方法において、先端部が前記滴下口から下方に
突出するプランジャをルツボ内に設け、このプランジャ
の先端からガラスを滴下することを特徴とする。又、こ
の方法に適用される請求項２の装置は、底部に滴下口が
開口されたルツボと、先端部が先尖状に成形され、この
先端部が前記滴下口から下方に突出するようにルツボ内
に配置され、上下動によってルツボの滴下口を開閉する
プランジャと、を備えるものである。

【００１０】このような構成では、ガラスはルツボ内で
加熱されて溶融し、溶融したガラスがプランジャの上下
動による滴下口の開閉により、滴下口から先端部が突出
したプランジャを伝い、その先端部に到達する。この場
合、プランジャの先端部が先尖状に形成されているた
め、ガラスは重力によって常にプランジャ先端部の定位
置に集まり、ガラス自体の表面張力によってプランジャ
の先端部に保持される。そして、このガラスの自重が対
向する表面張力より大きくなると、プランジャの先端部
から滴下する。このように溶融ガラスの滴下が、常に一
定の位置から行われるので、受け型で溶融ガラスを受け
る際に、受け型の所望の位置に安定してガラスを滴下す
ることが可能となる。

【００１１】請求項３の装置は、底部に滴下口が開口さ
れたルツボと、先端部が先尖状に成形され、この先端部
が前記滴下口から下方に突出するようにルツボ内に配置
され、上下動によってルツボの滴下口を開閉するプラン
ジャと、このプランジャの先端部及び先端部の周囲の雰
囲気を加熱するヒータと、を備えていることを特徴とす
る。

【００１２】この構成において、プランジャの先端部及
びその周囲の雰囲気をヒータにより加熱することによ
り、ガラス滴下時におけるガラス温度の低下を防止する
ことができると共に、プランジャの先端部でガラスが固
化することがなくなるため、溶融ガラスの滴下量を安定
させることが可能となる。

【００１３】請求項４の装置は上述した請求項２及び３
の構成に加えて、プランジャの先端部を複数に分割する
と共に、各分割部分を先尖状に成形するものである。

【００１４】このようにプランジャの先端部を先尖状の
複数の分割部分に分割することで、ガラスが複数に分割
された分割部分に集まり、これらの複数のガラス滴が融
合して１つの大きなガラス滴を形成するため、より重量
の大きなガラス滴を滴下することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は実施の形態１におけるガラス光
学素子用ゴブの製造装置１を示す。この製造装置１は、
ガラスを溶融して流出、滴下するガラス溶融炉２と、滴
下されたガラスゴブを受ける受け部材３とを備えてい
る。

【００１６】ガラス溶融炉２は、ルツボ４と、高周波加
熱コイル５と、プランジャ７とから構成されている。ル
ツボ４は白金製からなり、上部が円筒形で、下部が円錐
状に絞られ、最下部分の底部にガラスが滴下される円形
の滴下口４ａが開口されている。高周波加熱コイル５は
このルツボ４の外周を取り巻くように螺旋状に設置さ
れ、ルツボ４をガラス粘度で１０ポアズ以下の温度に加
熱する。プランジャ７は上部がルツボ４の滴下口４ａよ
り径の大きな円柱形をなし、下部が円錐形をなしてお
り、全体が白金によって形成されている。そして、この
下部の先端部７ａが先尖に成形されている。このプラン
ジャ７は先端部７ａがルツボ４の滴下口４ａから下方に
突出するように、ルツボ４内に配置される。また、プラ
ンジャ７はその上下動によってルツボ４中のガラス６の
流量を制御し、一定容量、一定間隔でガラスを滴下口４
ａから流出させて滴下させるものである。

【００１７】受け部材３はルツボ４の滴下口４ａの下方
におけるプランジャ７との同軸位置に配置されている。
この受け部材３は所望の光学素子形状に加工された鏡面
状の受け面８ａを上面に有する受け型８と、この受け型
８の外周を取り巻くように螺旋状に設置された受け型加
熱ヒータ９とからなる。

【００１８】次に、この装置１を用いたガラスゴブ１０
の成形を説明する。プランジャ７を下降させて滴下口４
ａを閉塞し、この状態で、ルツボ４内にガラス６を投入
する。そして、高周波加熱コイル５によりガラス粘度で
１０ポアズ以下の温度に加熱してガラスを溶融し、溶融
ガラスが均質で泡のない状態にする。又、受け型８を予
めガラスの転移点以上、軟化点以下の温度となるように
受け型加熱ヒータ９により加熱する。

【００１９】次に、溶融されたガラス素材６の粘度によ
り決められた一定量、一定時間だけプランジャ７を上昇
させることにより、ルツボ４の底部の滴下口４ａとプラ
ンジャ７の間に一定時間隙間を形成する。このときプラ
ンジャ７の先端部７ａが鋭利に尖ってルツボ４の下方に
突出しているため、所望の量の溶融ガラス６ａがプラン
ジャ７を伝い、表面張力により一定量がプランジャ７の
先端部７ａに集まる。そしてガラスの自重が表面張力よ
りも大きくなると、ガラスは滴となってプランジャ７の
先端部７ａから受け型８の受け面８ａの中央に滴下す
る。この滴下した溶融ガラスは表面張力により球状とな
ったガラスゴブ１０となる。

【００２０】この場合、受け型８は予め加熱されてお
り、ガラスゴブ１０の下面の表面に生じる固化層の発生
を緩和するので、シワを生じさせることなく鏡面が形成
される。また、ガラスゴブ１０の上面が自由面となって
いるので、鏡面となる。このようにして、鏡面仕上げさ
れたガラス光学素子用ゴブを製造できる。

【００２１】以上のような実施の形態では、溶融ガラス
はプランジャ７を伝ってその先端部７ａから滴下するた
め、ルツボ４の滴下口４ａから流出滴下されるガラスの
量に関わらず、ガラスの滴下位置を一定にすることがで
きる。しかも、従来技術に示されたようなガラスの流出
の抵抗となるノズルを排除でき、これによりプランジャ
７の上下動のみで任意の流量の溶融ガラスの滴下を行う
ことができると共に、粘度の異なるガラスを流出滴下す
る場合に、異なる径のノズルに交換する必要がなくな
る。さらに、ノズルを有する従来技術では、ガラス素材
の種類を変えた場合に、ノズル内に付着したまま残った
ガラス素材を洗い流す必要が生じるが、この実施の形態
では、このようなノズルを必要としないため、ノズル内
部に付着したガラス素材を洗い流す必要がなくなる。こ
のため異種のガラスの成形を容易に行うことができる。

【００２２】（実施の形態２）図２は実施の形態２にお
ける製造装置のガラス溶融炉２の縦断面図を示す。この
製造装置のガラス溶融炉２においては、実施の形態１の
構成に加えて加熱ヒータ１１が配置されている。加熱ヒ
ータ１１はルツボ４の下方に突出するプランジャ７の先
端部７ａの周囲を囲むように配置されている。これによ
り、加熱ヒータ１１はプランジャ７の先端部７ａ及びそ
の周囲の雰囲気を加熱する。

【００２３】この実施の形態では、まず、ルツボ４にガ
ラス素材６を入れ、高周波加熱コイル５によりガラス粘
度で１０ポアズ以下に加熱して溶融し、溶融ガラスが均
質で泡のない状態にする。これと同時に、プランジャ７
の先端部７ａ及びその周囲の雰囲気を加熱ヒータ１１に
より、高周波加熱コイル５と同程度の温度に加熱する。
これによりルツボ４とプランジャ７の先端部７ａの温度
差を小さくする。

【００２４】このような構成では、加熱ヒータ１１によ
りプランジャ７の先端部７ａ及びその周囲の雰囲気を加
熱することにより、溶融ガラスの流出滴下時に、プラン
ジャ７の先端部７ａ周囲の低温の雰囲気により溶融ガラ
スの温度が低下し、受け型に溶融ガラスが滴下した時
に、ガラスの温度が必要以上に早く低下し、固化が早ま
るのを防ぐことができる。また、溶融ガラスの温度の低
下により、プランジャ７の先端部７ａで一部のガラスが
固化し、滴下量が不安定になるのを防止することができ
るため、滴下量を安定させることができる。

【００２５】（実施の形態３）図３は実施の形態３にお
ける製造装置のガラス溶融炉２の縦断面図を示す。この
実施の形態では、ルツボ４内に配置されるプランジャ１
２が実施の形態１及び２と異なっており、他の構成は同
様である。

【００２６】プランジャ１２はその先端部がルツボ４の
滴下口４ａから下方に突出するが、この先端部における
滴下口４ａよりも下方の部分が複数に分割（図示例では
３分割）され、これにより複数の分割部分１２ａ、１２
ｂ、１２ｃが形成されている。これらの分割部分１２
ａ、１２ｂ、１２ｃは同径の円筒形状に、且つそれぞれ
が接触することがないように分割されている。さらに各
分割部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃの先端部１２ｄ、１２
ｅ、１２ｆは、先端が円錐状の先尖形状に成形され、そ
の先端がプランジャ１２の中心軸方向に配向した構造と
なっている。

【００２７】上記構成において、加熱されて溶融された
ルツボ４内のガラス素材６は、プランジャ１２の上昇に
より、ルツボ４底部の滴下口４ａより流出し、プランジ
ャ１２の分割部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃを伝い、各分
割部分の先端１２ｄ、１２ｅ、１２ｆに達する。この先
端１２ｄ、１２ｅ、１２ｆにおいて、溶融ガラスはその
表面張力により３つのガラス滴となり、それぞれ次第に
径を増す。そして、ガラス滴の径が増し、隣り合うガラ
ス滴と接触する大きさになると、３つのガラス滴は融合
し、その自重によりプランジャの先端１２ｄ、１２ｅ、
１２ｆの中点（１２ｄ、１２ｅ、１２ｆの３点を通る円
の中心点）から、図示しない受け型に滴下し、ガラスゴ
ブとなる。

【００２８】このような構成では、プランジャ先端部を
２以上に分割し、それぞれの分割部分で、まずガラス滴
を形成した後、複数のガラス滴を融合させるため、重量
の大きなガラス滴を作製できる。これにより１つの先端
部だけでは作製できないような重量の大きなガラス滴を
作ることができ、より大きなガラスゴブの成形を行うこ
とができる。なお、この図示した形態では、プランジャ
１２の分割された分割部分の周囲に加熱ヒータ１１が配
置されているが、この加熱ヒータ１１を省いても良い。

【００２９】

【発明の効果】請求項１及び２は供給するガラスゴブの
滴下位置を安定させることができるため、受け型により
常に安定した形状のガラスゴブを成形することができ
る。また、ガラスの滴下量がプランジャの上下動のみに
より制御できるため、任意の流量の溶融ガラスを正確に
滴下することができる。

【００３０】請求項３はプランジャの先端部及びその周
囲を加熱することで、滴下するガラスの温度低下とプラ
ンジャ先端部でのガラスの固化を防ぐことができるた
め、常に安定した量のガラスを供給することができる。

【００３１】請求項４は以上の請求項１〜３に加えて、
さらに重量の大きなガラスを滴下することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の断面図である。

【図２】実施の形態２の断面図である。

【図３】実施の形態３の断面図である。

【符号の説明】

４ ルツボ ６ ガラス ７ プランジャ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ルツボ内でガラスを溶融し、溶融したガ
   ラスをルツボ底部の滴下口から滴下させて得るガラスゴ
   ブの製造方法において、先端部が前記滴下口から下方に
   突出するプランジャをルツボ内に設け、このプランジャ
   の先端からガラスを滴下することを特徴とするガラス光
   学素子用ゴブの製造方法。
2. 【請求項２】 底部に滴下口が開口されたルツボと、 先端部が先尖状に成形され、この先端部が前記滴下口か
   ら下方に突出するようにルツボ内に配置され、上下動に
   よってルツボの滴下口を開閉するプランジャと、を備え
   ていることを特徴とするガラス光学素子用ゴブの製造装
   置。
3. 【請求項３】 底部に滴下口が開口されたルツボと、 先端部が先尖状に成形され、この先端部が前記滴下口か
   ら下方に突出するようにルツボ内に配置され、上下動に
   よってルツボの滴下口を開閉するプランジャと、 このプランジャの先端部及び先端部の周囲の雰囲気を加
   熱するヒータと、を備えていることを特徴とするガラス
   光学素子用ゴブの製造装置。
4. 【請求項４】 前記ルツボの滴下口から下方に突出する
   プランジャの先端部が複数に分割されると共に、各分割
   部分が先尖状に成形されていることを特徴とする請求項
   ２又は３記載のガラス光学素子用ゴブの製造装置。