(57)【要約】【課題】溶融ガラスの脱泡における亜ヒ酸や酸化アンチモンの使用量を低減しつつ、溶融ガラスの製造において装置から溶出した白金等の貴金属を回収することができる溶融ガラスの供給装置、ガラス成形体製造方法等を提供する。【解決手段】本発明の溶融ガラス供給装置１は、ガラス原料が投入される溶融槽２４を有する溶融装置２０と、溶融槽２４から溶融ガラス５０を導出する導出部３０と、を備え、溶融装置２０のうち溶融ガラスに接触する接触部の少なくとも一部は、電気が供給される通電部を構成することを特徴とする。【選択図】図１
2010053004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを供給する溶融ガラス供給装置であって、
ガラス原料が投入される溶融槽を有する溶融装置と、前記溶融槽から溶融ガラスを導出する導出部と、を備え、
前記溶融装置のうち溶融ガラスに接触する接触部の少なくとも一部は、電気が供給される通電部を構成する溶融ガラス供給装置。
【請求項２】
前記通電部は陰極を構成し、
前記陰極は、この陰極から離間した陽極に対して電気的に接続されている請求項１記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項３】
前記溶融槽のうち溶融ガラスに接触する壁部の一部又は全部は白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金で形成され、当該壁部が陰極である請求項２記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項４】
前記溶融装置が溶融ガラスを撹拌する撹拌体を有する請求項２又は３記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項５】
前記撹拌体が陽極又は陰極であり、前記通電部は、前記撹拌体のうち溶融ガラスに接触する浸漬部を含む請求項４記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項６】
前記陽極と前記陰極との電位差を白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金の還元電位以上所定値以下に調節する電位差調節手段をさらに備える請求項２から５いずれか記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項７】
前記陽極より酸素を発生させることにより溶融ガラスの脱泡を行う請求項６記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項８】
前記陽極は、前記溶融槽とは別の槽にて溶融ガラスと接触する請求項３から６いずれか記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項９】
請求項１から８いずれか記載の溶融ガラス供給装置と、この溶融ガラス供給装置から供給される溶融ガラスを成形する成形型と、を備えるガラス成形体製造装置。
【請求項１０】
請求項９記載のガラス成形体製造装置と、このガラス成形体製造装置で製造されるガラス成形体をプレス成形するプレス成形手段と、を備える光学素子製造装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の光学素子製造装置で製造される光学素子を用いて光学機器を製造する光学機器製造装置。
【請求項１２】
ガラス原料が投入される溶融槽を有する溶融装置と、前記溶融槽から溶融ガラスを導出する導出部と、を備える溶融ガラス供給装置から供給される溶融ガラスを成形してガラス成形体を製造するガラス成形体製造方法であって、
前記溶融装置のうち溶融ガラスに接触する接触部の少なくとも一部である通電部に電気を供給するガラス成形体製造方法。
【請求項１３】
前記通電部を陰極とし、
前記陰極を、この陰極から離間した陽極に対して電気的に接続し、前記陽極と前記陰極との間に電流を流通させる請求項１２記載のガラス成形体製造方法。
【請求項１４】
前記溶融槽のうち溶融ガラスに接触する壁部の一部又は全部は白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金で形成され、当該壁部を陰極とする請求項１３記載のガラス成形体製造方法。
【請求項１５】
前記溶融装置が溶融ガラスを撹拌体にて撹拌する請求項１２から１４いずれか記載のガラス成形体製造方法。
【請求項１６】
前記撹拌体が陽極又は陰極であり、前記通電部は、前記撹拌体のうち溶融ガラスに接触する浸漬部を含む請求項１５記載のガラス成形体製造方法。
【請求項１７】
前記陽極と前記陰極との電位差を白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金の還元電位以上所定値以下に調節する電位差調節工程をさらに有する請求項１４から１６いずれか記載のガラス成形体製造方法。
【請求項１８】
前記陽極より酸素を発生させることにより溶融ガラスの脱泡を行う請求項１７記載のガラス成形体製造方法。
【請求項１９】
前記陽極を、前記溶融槽とは別の槽にて溶融ガラスに浸漬する請求項１４から１７いずれか記載のガラス成形体製造方法。
【請求項２０】
請求項１２から１９いずれか記載のガラス成形体製造方法で製造したガラス成形体を精密プレス成形する光学素子製造方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の光学素子製造方法で製造した光学素子を用いて光学機器を製造する光学機器製造方法。
【請求項２２】
白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金成分を含有する溶融ガラスに陰極を浸漬し、この陰極と陽極との間に白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金の還元電位以上の電位差を設けることで、前記陰極に白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金を回収する方法。
【請求項２３】
溶融ガラスを保持する溶融槽の内壁及び／又は溶融ガラスを撹拌する撹拌体を陰極とする請求項２２記載の白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金を回収する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融ガラス供給装置、ガラス成形体製造装置、光学素子製造装置、ガラス成形体製造方法、光学素子製造方法、光学機器製造方法及び溶融ガラス中から貴金属を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ガラス、光ファイバー用ガラス、赤外線透過性ガラス、紫外線透過性ガラス、レーザーガラス、太陽電池カバー用厚膜ガラス等の各種光機能性ガラス及び窓用ガラスや自動車用ガラスは、要求される特性が高く、気泡や筋、脈理等の欠陥がなく、均質で透光性の高いことが求められる。特に最近では、光機能を目的とした様々な機能性を持ったガラスが開発されており、これら光機能材料として用いられるガラスは、上記欠陥に対して今まで以上に高いレベルの性能が要求されている。これら欠陥のうち、ガラスの溶解時に生じる泡は、ガラスの透明性、電気絶縁性、平滑性、強度、耐熱性等に悪影響を与える重要な因子の一つである。
【０００３】
この泡はガラスを作製する過程で必然的に発生し、一般的に高い粘性を有する溶融ガラスにおいて消滅させることは非常に困難である。この溶融ガラス中に発生した泡を消滅させることを清澄といい、この清澄には、基本的に泡が溶融ガラス中を浮上して表面に達して破裂消滅、及び残存する泡中のガスが溶融ガラス中へ溶解するという二つの方法がある。清澄は、通常、清澄剤の添加と溶解条件（温度、時間）の最適化によって行われている。この清澄剤の種類と量、そしてそれに見合った適切な温度ではじめて泡のない状態となるが、これらの条件が少しでも外れると清澄不良を起こし、数多く泡が発生することになる。
【０００４】
このような清澄剤としては、亜ヒ酸（Ａｓ２Ｏ３）や酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）等が有用である。これらを使用すると、ガラス化反応が始まり融液が均質化される温度域で酸素（Ｏ２）ガスが多量に放出される。酸素ガスが多量に放出されると、それらは大きな酸素ガスの泡となって溶融ガラス中を浮上する。このとき融液中に存在している微小な泡は、大きな酸素ガスの泡に取り込まれることによって、酸素ガスとともに溶融ガラス中を浮上する。その結果、ガラス中の泡を著しく減少させることができる。
【０００５】
しかしながら、これら亜ヒ酸や酸化アンチモンには毒性があるため、環境問題等を考えるとその使用量は少ない方が良い。使用する亜ヒ酸や酸化アンチモンを減少させる方法として、例えば、特許文献１には、特定の清澄剤の組合せを用いることにより、砒素やアンチモンを使用しないか、又はこれらの使用量を少量としても清澄効果を得られる方法が提案されている。また、特許文献２には、特定の構造を有する減圧脱泡槽を使用して、溶融ガラス中に含まれる泡を取り除く方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２８４９４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４０９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これら提案されている方法を採用することにより、亜ヒ酸や酸化アンチモンの使用量を減少させることは確かに可能である。しかし、溶融ガラスを製造する過程において問題となるのは泡だけではない。一般に、溶融ガラスを製造する際は、ガラスの原料を１０００℃以上の高温で溶融させる必要があるので、耐食性の高い白金等の貴金属を使用した坩堝が使用される。ところが、いくら貴金属坩堝の耐食性が優れているといっても、溶融ガラスに長時間接触することにより坩堝から少しずつ貴金属が溶融ガラスへと溶け出すことは避けられず、ガラスが汚染される原因の一つになる。また、貴金属坩堝から貴金属が溶け出すことは、高価な貴金属が製造設備から失われることを意味する。
さらに、溶融ガラス中に貴金属が溶出すると、ガラスの透明性を悪化させる。従って、ガラスの透明性を維持するためにも、貴金属の溶融ガラス中への溶出を抑えることが必要である。
【０００７】
そこで本発明は、溶融ガラスの脱泡における亜ヒ酸や酸化アンチモンの使用量を低減しつつ、溶融ガラスの製造において装置から溶出した白金等の貴金属を回収することができる溶融ガラスの供給装置、ガラス成形体製造方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、溶融ガラス中に電極を設けてそれらに電流を通すことにより、陽極となった電極からは酸素ガスの泡が発生し、この酸素ガスの泡が清澄剤によって発生させる泡の代わりになることと、陰極となった電極にはガラス中に溶解していた溶融槽の成分である貴金属が析出することを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
なお、本明細書中において「貴金属」とは、白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金を意味する。
【０００９】
（１）  溶融ガラスを供給する溶融ガラス供給装置であって、
ガラス原料が投入される溶融槽を有する溶融装置と、前記溶融槽から溶融ガラスを導出する導出部と、を備え、
前記溶融装置のうち溶融ガラスに接触する接触部の少なくとも一部は、電気が供給される通電部を構成する溶融ガラス供給装置。
【００１０】
（２）  前記通電部は陰極を構成し、
前記陰極は、この陰極から離間した陽極に対して電気的に接続されている（１）記載の溶融ガラス供給装置。
【００１１】
（３）  前記溶融槽のうち溶融ガラスに接触する壁部の一部又は全部は白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金で形成され、当該壁部が陰極である（２）記載の溶融ガラス供給装置。
【００１２】
（４）  前記溶融装置が溶融ガラスを撹拌する撹拌体を有する（２）又は（３）記載の溶融ガラス供給装置。
【００１３】
（５）  前記撹拌体が陽極又は陰極であり、前記通電部は、前記撹拌体のうち溶融ガラスに接触する浸漬部を含む（４）記載の溶融ガラス供給装置。
【００１４】
（６）  前記陽極と前記陰極との電位差を白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金の還元電位以上所定値以下に調節する電位差調節手段をさらに備える（２）から（５）いずれか記載の溶融ガラス供給装置。
【００１５】
（７）  前記陽極より酸素を発生させることにより溶融ガラスの脱泡を行う（６）記載の溶融ガラス供給装置。
【００１６】
（８）  前記陽極は、前記溶融槽とは別の槽にて溶融ガラスと接触する（３）から（６）いずれか記載の溶融ガラス供給装置。
【００１７】
（９）  （１）から（８）いずれか記載の溶融ガラス供給装置と、この溶融ガラス供給装置から供給される溶融ガラスを成形する成形型と、を備えるガラス成形体製造装置。
【００１８】
（１０）  （９）記載のガラス成形体製造装置と、このガラス成形体製造装置で製造されるガラス成形体をプレス成形するプレス成形手段と、を備える光学素子製造装置。
【００１９】
（１１）  （１０）記載の光学素子製造装置で製造される光学素子を用いて光学機器を製造する光学機器製造装置。
【００２０】
（１２）  ガラス原料が投入される溶融槽を有する溶融装置と、前記溶融槽から溶融ガラスを導出する導出部と、を備える溶融ガラス供給装置から供給される溶融ガラスを成形してガラス成形体を製造するガラス成形体製造方法であって、
前記溶融装置のうち溶融ガラスに接触する接触部の少なくとも一部である通電部に電気を供給するガラス成形体製造方法。
【００２１】
（１３）  前記通電部を陰極とし、
前記陰極を、この陰極から離間した陽極に対して電気的に接続し、前記陽極と前記陰極との間に電流を流通させる（１２）記載のガラス成形体製造方法。
【００２２】
（１４）  前記溶融槽のうち溶融ガラスに接触する壁部の一部又は全部は白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金で形成され、当該壁部を陰極とする（１３）記載のガラス成形体製造方法。
【００２３】
（１５）  前記溶融装置が溶融ガラスを撹拌体にて撹拌する（１２）から（１４）いずれか記載のガラス成形体製造方法。
【００２４】
（１６）  前記撹拌体が陽極又は陰極であり、前記通電部は、前記撹拌体のうち溶融ガラスに接触する浸漬部を含む（１５）記載のガラス成形体製造方法。
【００２５】
（１７）  前記陽極と前記陰極との電位差を白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金の還元電位以上所定値以下に調節する電位差調節工程をさらに有する（１４）から（１６）いずれか記載のガラス成形体製造方法。
【００２６】
（１８）  前記陽極より酸素を発生させることにより溶融ガラスの脱泡を行う（１７）記載のガラス成形体製造方法。
【００２７】
（１９）  前記陽極を、前記溶融槽とは別の槽にて溶融ガラスに浸漬する（１４）から（１７）いずれか記載のガラス成形体製造方法。
【００２８】
（２０）  （１２）から（１９）いずれか記載のガラス成形体製造方法で製造したガラス成形体を精密プレス成形する光学素子製造方法。
【００２９】
（２１）  （２０）記載の光学素子製造方法で製造した光学素子を用いて光学機器を製造する光学機器製造方法。
【００３０】
（２２）  白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金成分を含有する溶融ガラスに陰極を浸漬し、この陰極と陽極との間に白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金の還元電位以上の電位差を設けることで、前記陰極に白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金を回収する方法。
【００３１】
（２３）溶融ガラスを保持する溶融槽の内壁及び／又は溶融ガラスを撹拌する撹拌体を陰極とする（２２）記載の白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金を回収する方法。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、溶融ガラスの脱泡における亜ヒ酸や酸化アンチモンの使用量を低減しつつ、溶融ガラスの製造において装置から溶出した白金等の貴金属を回収することができる溶融ガラスの供給装置、ガラス成形体製造方法等が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第一実施形態以外の説明において、第一実施形態と共通するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
＜第一実施形態＞
まず、本発明の第一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のガラス成形体製造装置の第一実施形態を示すブロック図である。
【００３５】
第一実施形態のガラス成形体製造装置２は、溶融ガラス５０を供給する溶融ガラス供給装置１、及び成形型４０からなる。溶融ガラス供給装置１は、ベルトコンベアーによりガラス原料５１を連続的又は間欠的に供給するガラス原料供給部１０と、ガラス原料供給部１０から供給されたガラス原料５１を溶融する溶融装置２０及び溶融ガラスを溶融槽より導出する導出部３０とを備える。成形型４０は、窪みを有し、溶融ガラス５０をその窪みの中に受けるように構成されており、成形型４０の窪みに溶融ガラス５０が存在する状態で、その溶融ガラス５０をプレス成形型（図示せず）によりプレスすることでガラス成形体が製造される。
【００３６】
溶融装置２０は、ガラス原料５１を加熱するためのヒーター（図示せず）と、ガラス原料５１を溶融させる溶融槽２４と、溶融槽２４の内部の溶融ガラス５０を均一に撹拌する撹拌体１１と、電極支持部２２ｂを介して電極支持体２２ａに支持された電極２１とを備える。電極２１は、電極支持架台２２によって溶融槽２４の内部空間に支持され、溶融槽２４とは接触していない。本実施形態では、電極２１を一つ設けているが、必要に応じ複数設けてもよい。
【００３７】
溶融槽２４の内部はガラスを溶解させるための坩堝となっており、溶融槽２４の内面のうち、溶融ガラス５０に接触する壁部の一部又は全部は、特に限定されないが、溶融ガラスに対する耐食性の点で白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金によって形成されていることが好ましい。これらの中でも、コスト及び入手の容易性という観点からは白金がより好ましい。
【００３８】
撹拌体１１の形状は、撹拌対象となる溶融ガラス５０の粘度及び溶融槽２４の大きさに応じて適宜選択すればよく、例えば、本実施形態のようなスクリュー状のもの等、周知の形状や構成のものを用いることができる。また、撹拌体１１は、必要に応じて複数設置することができる。撹拌体１１の材質は、特に限定されないが、白金、又は白金合金が例示される。
【００３９】
電極２１の材質は、特に限定されないが、白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金であることが好ましく、中でも白金又は白金合金がより好ましく、白金が最も好ましい。
【００４０】
本発明において、溶融装置２０のうち溶融ガラス５０に接触する接触部の少なくとも一部には、電気を供給するための通電部が形成される。第一実施形態において、通電部は、電極２１及び溶融槽２４の壁部に形成されており、電線２５を介して電源２３に接続されている。電極２１及び溶融槽２４の壁部の少なくとも一部は、常に溶融ガラス５０に接触しているので、電気的に接続されたこれらの通電部に電流を通すことによって、溶融ガラス５０の電気分解が行われる。なお、上記のように、溶融槽２４の壁部のうち、溶融ガラス５０と接触する接触部一部又は全部が白金等の導電体で形成されているので、溶融槽２４の壁部のうち溶融ガラス５０と接触する接触部が通電部となる。
【００４１】
本実施形態において、一方の通電部である電極２１は陽極であり、他方の通電部である溶融槽２４の壁部は陰極である。上記のように、電極２１は、溶融槽２４とは接触しない状態で設置されているので、陰極及び陽極は離間して設置されていることになる。両極が離間して設置されることにより、電流を通した際の短絡が防止され、溶融ガラス５０に通電を行うことができる。
【００４２】
陽極である電極２１では酸化反応が進行し、溶融ガラス５０に含まれる酸素イオン（Ｏ２−）が酸素（Ｏ２）に変換される。このため陽極付近では、酸素濃度が高くなるので、酸素ガスの泡６０が発生する。ここで発生した酸素ガスの泡６０は、清澄剤が熱によって分解した際に発生する酸素ガスの泡と同様に、溶融ガラス５０に含まれる微細な泡を内部に取り込みながら溶融ガラス５０の中を上昇するので、清澄作用を有する。すなわち、本実施形態のように、溶融ガラス５０の中に陽極である電極２１を設けることにより、清澄剤を添加しなかったり、添加量を低減したりした場合でも、十分な清澄作用が得られることになる。なお、溶融槽２４の全体に酸素ガスの泡６０を分布させて、溶融ガラス５０の清澄を促進させるという観点からは、陽極である電極２１を溶融槽２４の底面付近に横たわるように配置することが好ましい。
【００４３】
また、陰極である溶融槽２４の壁部では還元反応が進行し、溶融ガラス５０の中にイオンとして溶解している溶融槽２４の壁部を構成する金属が溶融槽２４の壁部に析出する。例えば、溶融槽２４の壁部を構成する金属として白金を使用している場合には、溶融ガラス５０の製造中に溶融槽２４の壁部から徐々に白金イオンが溶け出すことになるが、溶融槽２４を陰極として電気分解を行うことにより、溶け出した白金イオンが溶融槽２４の壁部に析出するので、溶融槽２４の減耗が防止され、溶融槽２４の寿命を大幅に向上することができる。また、溶融槽２４の壁部を陰極とすれば溶融槽２４の壁部が還元的な雰囲気となるので、溶融槽２４の壁部から白金イオンが溶け出すことを防止することもできる。
【００４４】
上記陽極と陰極との電位差は、溶融槽２４の壁部を構成する金属の還元電位以上であることが好ましい。陽極と陰極との電位差を、溶融槽２４の壁部を構成する金属の還元電位以上とすることにより、溶融ガラス５０の中にイオンとして溶解している溶融槽２４の壁部の金属を十分に析出させることができる。上記のように、溶融槽２４の壁部を構成する金属は、白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム若しくはオスミウム、又はこれらの合金が例示されるので、これらの中から実際に溶融槽２４の壁部に使用している金属の還元電位以上の値を陽極と陰極との電位差とすればよい。
【００４５】
なお、陽極と陰極との電位差は、副反応を抑制するために所定値以下とすることが好ましい。すなわち、陽極と陰極との電位差を所定の上限値以下とすることが必要であるが、この上限値は、溶融槽２４の壁部を構成する金属の還元電位、溶融ガラス５０に含まれる成分、ガラスの溶融温度等を考慮して適宜決定すればよい。このような上限値は、溶融するガラス成分により変動するものであり、ガラス構成成分元素の還元電位のうち最も低いもの以下であればよい。なお、ガラス構成成分には、溶融装置等の構成元素の溶出等により、意に反してガラス成分に含まれるものは含まない。陽極と陰極との電位差をこのような範囲とするために、電位差調整手段を備えることが好ましい。このような電位差調整手段は、公知の電位差調整装置により実現される。
なお、本発明において通電方法は直流に限られず交流でもよい。交流を使用した場合、陽極と陰極とが交流の極性変化に応じて交互に入れ替わることになる。
【００４６】
上記のように、陰極では、溶融ガラス５０の中に含まれる白金等が析出するが、電位差によっては、ガラスの構成成分までもが還元されて陰極に析出してしまう恐れがある。これを防止するために、溶融ガラス５０の温度や陽極と陰極との電位差等を調整することが必要である。
【００４７】
上記本実施形態のガラス成形体製造装置２を使用して製造されたガラス成形体は、気泡の含有量が少ない他、溶融槽２４の壁部等を構成する金属の溶解物からなる不純物の含有量が少ないものとなり、光学素子として好ましい性質を有する。したがって、このガラス成形体を精密プレス成形するプレス成形手段を備えることにより、光学素子製造装置が得られる。
【００４８】
さらに、そのような光学素子製造装置によって得られた光学素子は、良好な光学特性を有することになる。したがって、上記光学素子製造装置で製造された光学素子を原料として使用する光学機器製造装置により、品質の高い光学機器を生産することができる。
【００４９】
［製造方法］
次に、上記に述べた本実施形態のガラス成形体製造装置を用いたガラス成形体製造方法について説明する。
【００５０】
まず、ガラス原料供給部１０により、ガラス原料５１を、ガラス成形体製造装置２の溶融槽２４に投入し、ヒーター（図示せず）により加熱して溶解させる。このとき、撹拌体１１によって溶融ガラス５０を撹拌して均質化させる。溶融されたガラスは溶融ガラス５０となる。なお、ガラス原料５１を溶融槽２４に投入する場合、間欠的に投入する方法と連続的に投入する方法とがあるが、いずれの方法を採用してもよい。
【００５１】
既に述べた通り、溶融槽２４の壁部を構成する金属は、白金等の金属であり導電性を有する。したがって、溶融槽２４の壁部のうち、溶融ガラス５０と接触する接触部は通電部となる。また、電極２１を構成する金属も白金等の金属であるので、同じく通電部を形成する。すなわち、これらは互いに離間した通電部である。これらの通電部は、電線２５を介して電源に接続される。すなわち、両通電部は、電気的に接続される。
【００５２】
溶融槽２４の内部でガラスが溶融し、電極２１及び溶融槽２４の壁部が溶融ガラス５０に浸漬するようになってから、電極２１を陽極、溶融槽２４の壁部を陰極として通電を開始する。ガラス原料５１が溶融する前に通電を開始しても差し支えないが、ガラス原料５１が溶融して電極２１及び溶融槽２４の壁部に溶融ガラス５０が接触するまでの間は電気分解が起こらない。
【００５３】
既に述べたように、陽極と陰極の電位差は、溶融槽２４の壁部を構成する白金等の金属の還元電位以上であることが好ましく、副反応を防止するために所定値以下とすることが好ましい。陽極と陰極の電位差の上限である所定値は、溶融槽２４の壁部を構成する金属の還元電位、溶融ガラス５０に含まれる成分、ガラスの溶融温度等を考慮して適宜決定すればよい。陽極と陰極の電位差をこのような範囲とするために、電位差調節工程を有することが好ましい。電位差の調整を行うには、公知の電位差調整装置を使用すればよい。
【００５４】
通電を開始すると、溶融槽２４の内部に設けた陽極の表面から、酸素ガスの泡が発生する。この泡は、溶融ガラス５０の中の微細な泡を取り込みながら溶融ガラス５０の中を上昇し、溶融ガラス５０の表面で破裂する。このような作用により、溶融ガラス５０の微細な泡が取り除かれ、溶融ガラス５０の脱泡が行われる。したがって、溶融ガラス５０を製造している間、撹拌体１１により溶融槽２４の内部を常に撹拌しておけば、電極２１の表面に発生した酸素ガスの泡を溶融ガラス５０の全体にわたり均一に拡散させることができ、それにより溶融ガラス５０の全体から脱泡を行うことができるので好ましい。
【００５５】
得られた溶融ガラス５０は、溶融槽２４から導出部３０を通じて抜き出され、成形型４０に流出される。
【００５６】
既に述べたように、本実施形態のガラス成形体製造装置を使用して得られたガラス成形体は、気泡の含有量が少ない他、溶融槽２４の壁部を構成する金属の溶解物からなる不純物の含有量も少ないものとなる。このため、このような成形ガラスを精密プレス加工すれば、品質の良い光学素子を製造することができる。また、そのような光学素子を使用することにより、性能の優れた光学機器を製造することができる。
【００５７】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について図面を参照しながら説明する。図２は、本発明のガラス成形体製造装置の第二実施形態を示すブロック図である。
【００５８】
第二実施形態では、撹拌体１１が陰極を構成する点で第一実施形態と異なる。すなわち、金属製である撹拌体１１は導電体であり、その一部は溶融ガラス５０と常に接触しているので、撹拌体１１のうち溶融ガラス５０に接触する浸漬部に通電部として陰極を形成させる。
【００５９】
本実施形態がこのような構成を採用することにより、溶融ガラス５０が最も流動する領域に存在する撹拌体１１を陰極とすることができるので、電気分解反応を効率よく行うことができる。これにより、溶融槽２４の壁部から溶融ガラス５０の中に溶出した金属の回収が進むとともに、電極２１からの酸素の発生が促進されることになるので、溶融ガラス５０に含まれる微細な泡の除去も促進される。このため、不純物や泡の少ない溶融ガラス５０を得ることができる。
【００６０】
さらに、本実施形態のガラス成形体製造装置を使用することにより、撹拌体１１のうち溶融ガラス５０に接触する浸漬部を通電体とし、その通電体が陰極であるガラス成形体の製造方法が提供される。
【００６１】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について図面を参照しながら説明する。図３は、本発明のガラス成形体製造装置の第三実施形態を示すブロック図である。
【００６２】
第三実施形態では、第一実施形態及び第二実施形態で採用した電極２１を設けず、代わりに撹拌体１１が陽極を構成する点で第一実施形態及び第二実施形態と異なる。すなわち、撹拌体１１のうち溶融ガラス５０に接触する浸漬部に通電部として陽極を形成させ、溶融槽２４の壁部のうち溶融ガラス５０に接触する接触部に通電部として陰極を形成させる。
【００６３】
本実施形態がこのような構成を採用することにより、溶融ガラス５０が最も流動する領域に存在する撹拌体１１において酸素ガスの泡６０を発生させることができる。これにより、酸素ガスの泡６０を溶融ガラス５０の全体に分布させることができるので、溶融ガラス５０の清澄をより促進させることができる。
【００６４】
その一方で、溶融槽２４は陰極となるので、溶融槽２４の壁部から溶融ガラス５０の中に溶出した金属を溶融槽２４の壁部に析出させることができる。これにより、溶融槽２４の減耗を防止することができる。
【００６５】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００６６】
例えば、第一実施形態及び第二実施形態では、溶融槽２４の壁部及び撹拌体１１のいずれか一方を陰極としていたが、これら両方を陰極としてもよい。また、第一実施形態及び第二実施形態では、電極２１を陽極とし、かつ溶融槽２４の壁部又は撹拌体１１を陰極としていたが、電極２１を陰極とし、かつ溶融槽２４の壁部又は撹拌体１１を陽極としてもよい。このように構成することにより、溶融ガラス５０が最も流動する領域に存在する撹拌体１１において酸素ガスの泡６０を発生させることができる。これにより、酸素ガスの泡６０を溶融ガラス５０の全体に分布させることができるので、溶融ガラス５０の清澄をより促進させることができる。
【００６７】
また、第一実施形態及び第二実施形態では、電極２１を溶融槽２４の内部に配置していたが、電極２１を溶融槽２４とは別の槽に設けてもよい。この場合、別の槽に設けた電極２１が溶融ガラス５０と接触していなければならないことはいうまでもない。また、このような装置を使用したガラス成形体製造方法も本発明の一つである。
【００６８】
さらに、白金、金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等の貴金属又はこれらの合金を含有する溶融ガラス５０からこれら貴金属又はこれらの合金を回収する方法も本発明の一つである。この場合、これら貴金属又はこれらの合金を含有する溶融ガラス５０に陽極及び陰極を浸漬させ、この陽極と陰極との間にこれら貴金属又はこれらの合金の還元電位以上の電位差を設ければよい。陽極と陰極との間にこのような電位差を設ける方法は既に述べた通りである。また、上記のように、溶融槽２４の内壁及び／又は撹拌体１１を陰極としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明のガラス成形体製造装置の第一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明のガラス成形体製造装置の第二実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明のガラス成形体製造装置の第三実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    溶融ガラス供給装置
２    ガラス成形体製造装置
１０  ガラス原料供給部
２０  溶解装置
２１  電極
２２  電極支持架台
２３  電源
２４  溶融槽
２５  電線
３０  導出部
４０  成形型
５０  溶融ガラス
５１  ガラス原料
６０  酸素ガスの泡
【図１】
2010053004.tif 000003
【図２】
2010053004.tif 000004
【図３】
2010053004.tif 000005