(57)【要約】  ガラス融液を分割するため及び光学的融液の流量及び透過率を高めるために、６７０℃以下の温度で１０７．６ｄＰａ・ｓの粘度を有する低粘度ガラス、特にブランクプレス用のガラス又は低Ｔｇガラスを正確に分割するための本発明の方法は、分割部分の平均重量を基準とした相対及び／又は絶対重量偏差が５％未満である０．２〜１０グラムの重量範囲の分割部分を、複数の出口（７）が設けられたノズル（３）を備えるクロック式ニードルフィーダ（１００）によって反復供給することである連続溶融プロセスに基づく。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最高６７０℃の温度で１０７．６ｄＰａ・ｓの粘度を有する低粘度ガラス、特にブランクプレス用のガラス又は低Ｔｇガラスを精密分割する方法であって、該方法の場合、分割部分（portions）の平均重量を基準とした相対及び／又は絶対重量偏差が５％未満である０．２〜１０グラムの範囲の重量の分割部分が、複数の出口開口を有するノズルを有するクロック式ニードルフィーダからの多重供給によって連続溶融プロセスから製造される、方法。
【請求項２】
前記ノズルは、側方から間接的に加熱されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ノズルは、下方から加熱されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
特に請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法によって、ガラス融液からガラス分割部分を同時多重分割する方法であって、該方法の場合、ガラス融液流が複数の出口開口を有するノズルから出て、該出口開口から流出する分流が前記ノズルの上流の弁のクロック式開閉による前記ガラス融液流の遮断によって遮断され、個別のガラス分割部分が前記出口開口から落下する、方法。
【請求項５】
前記ガラス分割部分は、浮揚凹所内に供給されて浮揚クッション上で支持されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記分流は、同じレベルで配置されている前記出口開口から出ることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記分流は、円に沿って配置されている前記出口開口から流出することを特徴とする、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記分流は、前記ノズルの入口から同じ半径方向距離に配置されている前記出口開口から出ることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ノズルは、誘導加熱されることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ノズルは、放射加熱されることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
熱放射が、反射体によって前記ノズルに逆反射されることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記誘導加熱若しくは前記放射加熱又は前記反射体が、供給中に前記ノズルから遠ざけられることを特徴とする、請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ガラス融液流は、ニードルフィーダを用いてクロック式に遮断されることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
力検知デバイス、好ましくは、前記フィーダニードル座に対する該フィーダニードルの、特にそのチップの位置決め中の少なくとも一部でｘ方向、ｙ方向、及び／又はｚ方向の測定を行う力検知デバイスが利用されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ガラス分割部分は、前記出口開口における分離縁部から落下することを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ガラス融液は、最高１０４ｄＰａ・ｓ、好ましくは最高１０３ｄＰａ・ｓの粘度で前記出口開口から出ることを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
表面上で支持されている間の前記ガラス分割部分の粘度は、冷却によって接着粘度以上まで上昇して、前記ガラス分割部分の内部で少なくとも軟化点未満に留まり、続いて、前記ガラス分割部分は、プレス型に入れられて該プレス型内で最終輪郭及び表面品質にプレスされることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
０．０５ｇ〜１５０ｇ、特に０．１ｇ〜１５０ｇの範囲の重量のガラス分割部分が分割されることを特徴とする、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記ガラス融液の静水圧は、特に連続溶融法によって前記出口開口において調節されることを特徴とする、請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記出口開口の貫流が、置換液の貫流の測定によって較正されることを特徴とする、請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
供給行程ごとに０．８〜２０グラムの範囲のガラスの量が分割されることを特徴とする、請求項１ないし２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
特に請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の方法を実行するための、最高６７０℃の温度で１０７．６ｄＰａ・ｓの粘度を有する低粘度ガラス、特にブランクプレス用のガラス又は低Ｔｇガラスを精密分割する装置であって、貴金属合金製のノズルを備え、該ノズルは、該ノズルの中央に中心がある円上に配置されている複数の出口開口を有する、装置。
【請求項２３】
前記ノズルを直接的又は間接的に側方から加熱する加熱デバイスを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記ノズルを下方から加熱するデバイスを特徴とする、請求項２２又は２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記ノズルの前記出口開口にそれぞれ割り当てられるガラス分割部分用の複数のレセプタクルを有する、浮揚凹所を特徴とする、請求項１ないし２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
特に請求項１ないし２５のいずれか１項による、ガラス融液からガラス分割部分を同時多重分割する装置であって、ガラス融液流を遮断する弁を有する弁デバイスと、前記ガラス融液流を遮断する弁の下流に接続されて複数の出口開口を有するノズルとを備える、装置。
【請求項２７】
前記出口開口は、同じレベルで配置されていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記出口開口は、円に沿って配置されていることを特徴とする、請求項２６又は２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記出口開口は、前記ノズルの入口から同じ半径方向距離に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし２８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
前記ノズルの内部及び前記出口開口の配置は、流入開口を通して又は前記ノズルの入口に対して垂直且つ中心に延びる対称軸に関して軸対称に構成されることを特徴とする、請求項１ないし２９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３１】
前記ノズルは、特に前記出口開口が突出している平坦なベースプレートを備えることを特徴とする、請求項１ないし３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３２】
前記ノズルは、内部の中央に配置されている凸部と、該凸部の周りに該凸部の中心から半径方向に離れて配置され、それにより特に好ましくは前記ノズルの垂直中心軸を中心に対称に配置される複数の出口開口とを有する、ベース部品を有することを特徴とする、請求項１ないし３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
前記ガラス融液を壁間で案内するための、二重壁状の下方に広がる漏斗形又はベル形のノズルを特徴とし、該ノズルの下縁部には、特に好ましくはこの場合は該ノズルの垂直中心軸を中心に対称に配置される複数の出口開口が設けられることを特徴とする、請求項１ないし３２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３４】
前記ノズルは、平面から突出する前記出口開口を有する管を有し、該管は、管長に対する内径の比が少なくとも０．３、好ましくは少なくとも０．４であることを特徴とする、請求項１ないし３３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３５】
前記ノズルは、前記出口開口を有する突出管を有し、外部を測定した管長に対する内径の比が０．１〜２の範囲にあることを特徴とする、請求項１ないし３４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３６】
前記出口開口は、内径が少なくとも０．５ミリメートル、好ましくは内径が１〜１２ミリメートルの範囲にあることを特徴とする、請求項１ないし３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３７】
前記ノズルは、前記出口開口を有し単一品からフライス削りされるベース要素を備えることを特徴とする、請求項１ないし３６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３８】
前記出口開口は、貴金属合金ベース要素に挿入されることを特徴とする、請求項１ないし３７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３９】
好ましくは貴金属合金製の、個別に交換可能な出口開口要素を有するノズルを特徴とする、請求項１ないし３８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４０】
前記出口開口へのチャネルがバリ取り及び研磨されることを特徴とする、請求項１ないし３９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４１】
前記ノズルの誘導加熱を特徴とする、請求項１ないし４０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４２】
前記ノズルの放射加熱を特徴とする、請求項１ないし４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４３】
熱放射を前記ノズルに逆反射させる反射体を特徴とする、請求項１ないし４２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４４】
前記誘導加熱、前記放射加熱、又は前記反射体を移動させるデバイスを特徴とする、請求項４１ないし４３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４５】
前記弁デバイスは、ニードルフィーダを備えることを特徴とする、請求項１ないし４４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４６】
前記フィーダニードル座に対する該フィーダニードルの、特にそのチップの位置決め中の少なくとも一部で、特にｘ方向、ｙ方向、及び／又はｚ方向で前記フィーダニードルに作用する力を測定するのに用いることが可能である力検知デバイスを特徴とする、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の方法を用いて、又は請求項２２ないし４６のいずれか１項に記載の装置を用いて製造可能な、特にブランクプレスされた表面及び／又は火造りの表面を有する少なくとも１００個の光学部品又はゴブのチャージであって、５％未満の前記光学部品又はゴブの最大重量偏差を特徴とする、チャージ。
【請求項４８】
最高１０グラムの重量の、光学ガラスのゴブ又はそこから製造される光学部品であって、該ゴブ又は光学部品の前記光学ガラスは、貴金属不純物による透過率の低下が２パーセント未満であることを特徴とする、光学ガラスのゴブ又はそこから製造される光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［説明］
本発明は、包括的には、特に光学部品のブランクプレス用のガラス融液の分割に関する。
【背景技術】
【０００２】
結像光学系は、例えばカメラ、投影システム、顕微鏡、望遠鏡等の対物レンズにおいて縮小又は拡大に用いられる。縮小結像又は拡大結像の品質に課される要求は、さらに高まりつつある。同時に、大衆市場向けにさらにより費用効果的に製品を作製できることが目標となっている。
【０００３】
結像の品質は、多くの場合、特別な画像処理ソフトウェアによってさらに何倍も改善され得るが、確かにこれらのシステムは多くの記憶容量と付加的なエネルギー消費を必要とする。それに応じて、大量生産品の場合でも高い基準が光学モジュールの結像特性に対して設けられる。これらの基準は、これまでは一部が特別な光学フィルタによってのみ保証されることができた。
【０００４】
これらの条件下で、大衆市場向けにも、予測された輪郭に対する高い輪郭精度、所望の非球面輪郭の経済的作成が可能であること、及びさまざまなガラスのできるだけ広いパレットの、特にその屈折率と部分分散に関する処理加工が可能であることが望ましい。このような結像光学系の製造方法にさらに求められるのは、移動電話のカメラ、写真／ビデオカメラ、家庭用投影システム等の大量生産品のために、単価が安いこと、及びロット量が１万個を超えることである。
【０００５】
結像光学系を製造するための従来の方法は下記の通りである。
１．分離、研削、及び研磨等、冷却又は凝固した状態でガラスブランクを再加工する。
２．例えば米国特許第４，９６９，９４４号及び同第４，７３４，１１８号に記載されているように、プレス型の中でガラスプリフォームを再加熱し、続いてブランクプレスする。
３．例えば米国特許第５，８７３，９２１号、同第６，００９，７２５号、及び同第４，８５４，９５８号に記載されているように、プレス型の外側でガラスプリフォーム又はガラスゴブを再加熱し、続いて予熱されたプレス型の中でブランクプレスする。
４．例えば米国特許第５，７６２，６７３号に記載されているように、熱間成形法によってガラス融液から直接成形する。
【０００６】
これらの方法の全て、特に再加熱されたガラスゴブによる作製は、ガラス融液ができる限り正確に分割されることを必要とする。分割に変動がある場合、これは、ブランクプレスされた部品の光学特性に直接反映される。このような変動は、不良品に、又は少なくとも価値の低い光学特性を有する製品に即座につながる。
【０００７】
ガラス分割部分が挟み切り又は剪断によって製造されることも、この場合は不利である。この目的で用いられる工具との接触は、概して、後に完成品で検出され得る痕及び製品特性の随伴的な欠陥に必然的につながる。
【０００８】
複数のガラス分割部分を同時に分割するため及びこれを回避するために、ノズルから自重によりガラス滴を落下させるプロセスによってガラスゴブを製造することが、特開平６−２０６７３０号から知られている。しかしながら、落下の瞬間がノズルサイズ及び粘度によって決まるため、これはガラス滴の重量を自由に選択できないという問題を招く。光学ガラスの粘度は、結晶化を回避するために非常に低いことが多いか又は非常に低く保たれなければならないため、この方法でも小さなガラスゴブしか製造できない。
【０００９】
さらに、小型精密光学系の製造は特に難題である。したがって、こうした光学系の光学素子（複数又は単数）のサイズは、例えば切抜き、研削、及び研磨等による機械的な再加工の限界をはるかに下回る。これは概して不経済であるばかりでなく、輪郭及び表面の品質に課される高い要求から見てほとんど達成することができない。ここで、ブランクプレスには、小さな光学系の場合でも輪郭精度及び表面品質に課される高い要求を満たす可能性がある。しかしながら、光学系に必要な品質とともに、ブランクプレスによる光学素子の製造材料である半製品又はゴブに課される要求も高まっている。ゴブは、高品質の光学系を製造するために、２ナノメートル未満の粗さ又は火造りの表面を必要とする。このような表面は、特に融液からゴブを非接触分割することによって行うことができる。ゴブの重量精度にも高い要求が課される。したがって、ゴブは、その平均重量を基準とした重量偏差が５％未満であるべきである。例えば重量選別等、ゴブの製造における付加的なステップのそれぞれがハンドリングに関連するため、費用及び時間がかかるだけでなく、例えば損傷を受けることによって表面品質が損なわれる危険性も高くなる。したがって、ゴブの製造時には、選別を行わなくてもよいように、５％未満の絶対及び相対重量変動での精密な供給が必要である。平均重量から５％未満の重量偏差で融液から好ましくは非接触で分割されて冷却されるゴブを、以下では精密ゴブと呼ぶ。
【００１０】
結像光学系のための低粘度ガラス融液のこれまでで最も精密な分割は、供給中に一定のガラス深さ、したがって一定の静水圧の連続融液に接続されるクロック式ニードル弁を有する、間接加熱ニードルフィーダを用いて行われてきた。しかしながら、フィーダの白金又は貴金属部分の製造の製造公差、及び比較的高温でのニードル及び弁座の歪みも、このようなフィーダの可能性を制限するため、０．２グラム未満の重量変動を達成することは概して不可能であった。こうした理由から、これまで、５％未満の重量変動という要求精度で４グラム未満の重量のゴブに分割することは不可能であり、１グラム未満の重量のゴブに分割することは完全に不可能であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、上述の問題に関するガラス融液の分割を改善すること、特に、特に小さなゴブのより正確な分割を達成することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
驚くほど極めて単純に、この目的は独立請求項の主題によって簡単に達成される。本発明の有利な改良形態及び発展形態は、従属請求項に記載されている。
【００１３】
この目的のために、本発明は、最高６７０℃の温度で１０７．６ｄＰａ・ｓの粘度を有する低粘度ガラス、特にブランクプレス用のガラス又は低Ｔｇガラスを精密分割する方法であって、当該方法の場合、分割部分の平均重量を基準とした相対及び／又は絶対重量偏差が５％未満である０．２〜１０グラムの範囲の重量の分割部分が、複数の出口開口を有するノズルを有するクロック式ニードルフィーダからの多重供給によって連続溶融プロセスから製造される方法を提供する。この方法を実行するために好適なそのような低粘度ガラスを精密分割する装置は、この目的のために、貴金属合金製のノズルを備え、当該ノズルは、当該ノズルの中央に中心がある円上に配置されている複数の出口開口を有する。
【００１４】
内部品質に対する、例えば屈折力、透過率及びアッベ数（Abbe dispersion number）の小さな変動、無脈理及び無気泡に対する高い要求は、概して、最小体積が約５０リットルの連続融液及びそれに関連する熱成形によって達成されることが明らかである。しかしながら、連続融液の場合の処理量は、分割速度によって制限される。さらに、分割速度は、分割中の（脈理を回避するための）ガラスの粘度によって、また個々の分割部分の重量によって制限される。したがって、小型ゴブの場合、４００グラム／分をはるかに下回る処理量となる。これはさらなる難題をもたらす。小型精密光学系のガラスタイプは、低い軟化温度を有する（いわゆる「低Ｔｇガラス」）だけでなく、非常に「極端な」光学特性も有するべきである。このような特性は、特に、非常に大きな屈折率及び／又はアッベ数であり得る。このようなガラスは、下限結晶化粘度（lower crystallization viscosity）（ＵＶＫ）も一貫して高いため、溶融時の粘度が非常に低い。これらのガラスは、その組成及びその低い粘度に起因して、溶融タンク炉の材料を大きく浸食する。間接加熱すなわち誘導加熱を同時に行いながら溶融リザーバ内の壁を冷却することで、溶融領域の材料への攻撃（attack：腐食）は減るが、この解決手段は、タンク炉全体にも装置全体にも技術的に有用ではない。移行管、精錬領域、及び状態調節領域で用いることができる材料群は、白金／イリジウム合金である。これらの合金も確かにガラス融液による攻撃を受け、白金イオン及び遊離粒子がガラスの透過率を損なわせ得るが、このプロセスは、４００グラム／分を上回る処理量で必要な透過値を達成するのに十分な遅さである。しかしながら、小型精密ゴブの製造中、タンク炉内での滞留時間が長すぎ、それに対応して融液への白金の侵入が多すぎるため、ガラスで製造される光学系に必要な高い透過率を達成することができない。
【００１５】
したがって、上述のガラス製造は、主に２つの点で限界に直面する。
４グラム未満のゴブの分割中に必要な重量精度が得られず、その一方で１グラム未満の重量のゴブは分割することさえできない。
低すぎる処理量及びそれに関連する白金の侵入に起因して、４グラム未満のゴブの透過率が許容不可能なほどまで低下し得る。
【００１６】
本発明は、同時多重供給によって精度及び処理量を同時に高めることにより、これらの問題に対する解決手段を生み出す。
【００１７】
ガラス産業における処理量を高める目的での同時多重供給の適用自体は、以前から知られているとはいえ、重量精度を高める目的での多重供給は、最初は不合理であるように思われる。既知の従来の多重供給法は全て、多重供給が単一供給と比較して重量精度を低下させることを示している。この理由は特に、個々のノズル間の温度勾配、及び異なる出口開口からのガラス融液の流量が異なることにある。事実上は常に８００℃を上回るガラスの熱成形の実質的温度では、ガラスの粘度が温度に大きく依存することを考えると、出口開口における貫流と変化する温度との間、又は、特にフィーダの流れ断面を考慮に入れない場合は不均一な温度場との間、には強い機能関係がある。これらの問題は、分割されるガラス融液の粘度が低いほどさらに深刻になる。高い表面品質を得るために、切断又は剪断、例えばレーザ、剪断機、又はバーナによる痕を回避することが望まれる場合、融液は落下しなければならず、糸も引くようなことがあってはならない。特に小さなゴブでは、滴サイズは出口開口の温度及び直径に大きく依存するため、開口の縁部には結晶及び／又は凝縮物が形成されてはならず、温度勾配は最低限に減らすべきである。しかしながら、本発明は、従来の複数のノズルの欠点を回避するとともに、例えばニードルフィーダ等のフィーダの精度を高めるために多重供給を用いる方法を示す。
【００１８】
加熱／冷却される部品の寸法が小さいほど、温度勾配は浅くなる。これは、対応して小さな出口開口の直径から、さらに同じく小さなノズル全体の直径から、小さなゴブを製造するのに有利であることが分かる。
【００１９】
温度分布を均一にするために、本発明の発展形態で特定の加熱概念も提供される。このために、ノズルは、赤外線放射によって側方から間接的に、又は誘導によって直接的に加熱される。ノズルを下方から加熱する装置、好ましくはノズルの方向に下方から移動可能であり供給動作の合間にのみノズルの前方に移動される赤外線バーナ又はフィッシュテールバーナが設けられれば、ノズルにおける温度場の均一化のための本発明の発展形態において非常に有利であることが分かる。
【００２０】
全ての出口開口への流れを均一にするために、出口開口は、ノズルの中心の上方に円形に配置される。この場合、出口開口の断面全体がフィーダの断面又はノズルへの入口の断面よりも小さく、好ましくはごくわずかだけ小さく選択されれば有利であることが分かる。本発明の一実施の形態によれば、ノズルは、融液への攻撃を減らすために、白金／イリジウム合金から作製される。この場合、ノズルは特に、中実の白金／イリジウム片からフライス削り及び／又は旋削され得る。この場合、ノズルは、ノズル体から突出する管に出口開口が設けられることが好ましい。さらに、出口開口は、特に好ましくはバリ取りされる。個々の出口開口は、低温状態での水を用いた貫流試験によって測定することができ、必要であれば、流量に関して研削及び研磨によって較正することができる。続いて、ノズルをフィーダ又は弁デバイスに締結、例えば溶接することができる。
【００２１】
これらの簡単な措置を用いて、上記で概説したようにして、ゴブの作製において驚異的な高精度を可能にする装置を提供することができる。ノズルには少なくとも３個の出口開口を設けることが特に好ましい。４グラムの所望重量から開始するゴブの場合に必要な最大５％の重量公差は、３個という少数の出口開口によって達成することができる。少なくとも６個の出口開口を有するノズルの場合（６個の出口開口を有するノズル及び１７個の出口開口を有するノズルを試験した）、これらの重量公差は、４〜０．２グラムの範囲の比較的小さなゴブでも達成することができる。精密ゴブの複数分割の場合の非接触供給及び冷却は、この場合、単一品からエロージョン加工されることによってゴブが載るガスクッションで非常に均一な空気分布を可能にする浮揚凹所を用いて行われた。さらに、４〜１０グラムの範囲の重量の比較的大きなゴブの精度を、本発明によって約３倍高めることができることが明らかである。
【００２２】
概して、本発明は、ガラス融液流を遮断する弁を有する弁デバイスと、ガラス融液流を遮断する弁の下流に接続されて複数の出口開口を有するノズルとを備える、ガラス融液からガラス分割部分を同時に複数分割する装置を提供する。したがって、単一の弁を切り替えることによって複数の出口開口の分割を行うことが提案される。
【００２３】
上記装置によって、ガラス融液からガラス分割部分を同時多重分割する本発明の方法を実行することが可能であり、当該方法の場合、ガラス融液流が複数の出口開口を有するノズルから出て、出口開口から流出する分流がノズルの上流の弁のクロック式開閉によるガラス融液流の遮断によって遮断され、個別のガラス分割部分が出口開口から落下する。
【００２４】
したがって、特開平６−２０６７３０号と比較して、本発明は、ガラス分割部分の重量が出口開口の寸法及びガラス融液の粘度によってのみ決まることがなくなるため、ガラス分割部分の重量をより柔軟に設定できるという利点をもたらす。さらに、ガラス分割部分が出口開口から自然に落下する瞬間は、出口開口の幾何学的形状及び融液の粘度に非常に大きく影響されるため、出口開口にわずかな機械的誤差があったり出口開口の温度が異なったりしても、著しい重量偏差として現れる。それに対して、本発明によれば、落下は弁デバイスによって確実に制御されるため、分割されたガラスゴブの重量公差をさらに小さくすることが可能である。同時に、ガラスストランドが挟み切られるか又は剪断されるときに生じるような欠陥が回避される。
【００２５】
出口開口においてできる限り同じ条件を作り出すことで、分割中の精度をさらに高めるために、本発明のさまざまな構成が可能である。１つの措置は、出口開口、特に全ての出口開口を同じレベルに配置することである。同じレベルに配置されている出口開口から分流が出る場合、全ての出口開口で静水圧も同じになるため、ノズルを通るガラス融液の流出速度が均等になる。この理由から、出口開口が同様である、特に同じサイズであることも有利である。
【００２６】
同じ条件を作り出すために、ノズル及び／又はガラス融液の流路ができる限り対称に配置されていることも有利である。この場合、出口開口、特に全ての出口開口を、ノズル内で円に沿って配置することが特に好ましい。さらに、このとき、出口開口がノズルの入口から同じ半径方向距離に配置されていれば有利である。出口開口は、円に沿って均等に離間していることも有利なはずである。概して、入口又はフィーダチャネルの中心軸を中心に回転対称になっているノズルが特に好まれる。これに関して、回転対称とは、少なくとも３６０度未満の回転角だけ軸を中心に回転させて対称であるものと理解される。特に、少なくともノズルの内部がこのような幾何学的形状を有することが可能である。したがって、好ましいのは、個々のノズルへのガラスの流路が同様であるようなノズルの対称配置である。対称設計は、特に円に沿った配置と組み合わせて、流路に関してこのようにして達成される。特に、このために、ノズルの内部及び出口開口の配置は、流入開口を通して又はノズルの入口に対して垂直且つ中心に延びる対称軸に関して軸対称に構成され得る。
【００２７】
個々の出口開口においてできる限り同様の条件を達成するためのさらなる措置は、出口開口へのチャネルをバリ取り及び研磨することである。例えばチャネルのバリ又は溝で生じ得る欠陥も、これによって回避される。
【００２８】
クロック式供給中に同じ条件を常に維持するために、出口開口におけるガラス融液の静水圧を調節することも有利である。しかしながら、調節は例えば、ノズルの弁デバイスを介して融液を供給する溶融リザーバのレベルを調節することによって可能である。これは、上流連続溶融法によって特に有利に簡単な方法で可能である。
【００２９】
さらに、出口開口の貫流が置換液の貫流の測定によって較正されれば有利である。これは、早くも製造中に、且つ／又はノズルが装置に取り付けられた後で行うことができる。例えば特に非常に低い粘度の融液を分割することが目的である場合は常に、適当な置換液は水である。
【００３０】
落下を容易にするために、ノズルが、特に下方に突出する出口開口を有するベースプレートを備えていれば有利であることがさらに分かっている。突出している出口開口は、ガラス分割部分をより容易に落下させることができる分離縁部又は落下縁部を形成する。分離縁部又は落下縁部は、特に切刃として設計することができ、切刃は、出口開口の鋭角縁部として概ね理解される。
【００３１】
ノズルが、例えば内部の中央に配置されている凸部と、凸部の周りにその中央から半径方向に離れて配置され、それにより特に好ましくはノズルの垂直中心軸を中心に対称に配置される複数の出口開口とを有するベース部品の形態のベースを有していれば、ゴブの精密供給に特に有利であることが分かっている。融液がノズル内を出口開口に向かって流出し易くするために、プレート形のベース部品を用いる場合に外側から見て凹部又は窪みであり得る中央の凸部が有利である。それにより、融液の流れのデッドゾーンが回避されるか又は少なくとも減る。
【００３２】
本発明の一改良形態は、二重壁状の下方に広がるファンネル形又はベル形のノズルを提供し、その場合、ガラス融液は、二重壁状ノズルの壁間を案内され、ノズルの下縁部には、特に好ましくはこの場合はノズルの垂直中心軸を中心に対称に配置される複数の出口開口が設けられる。第１にベース部品の中央に凸部があるもの、又はノズルがファンネル又はベルの形状の二重壁設計になっているもの、という本発明の上記２つの改良形態は、一方では中心軸又は入口に関して対称である出口開口の配置を得るために、他方ではガラス融液の最適な流れを得るために特に好ましい。ベル又はファンネルの形状の二重壁設計は、３グラム以下の重量の小さなゴブに特に好ましいことが分かる。さらに、中心入口を備えるチャンバと中央に内部凸部を備えるベースプレートとを有するノズルが、例えば０．３〜３０グラムの範囲の重量の比較的大きなゴブに特に有利である。
【００３３】
好ましい改良形態では、ノズルは、平面から突出する出口開口を有する管を備え、管は、管長に対する内径の比が少なくとも０．３、好ましくは少なくとも０．４であることが好ましい。この短い管の結果として、一方では落下縁部が形成され、他方では非常に短い管の温度差が小さくなる。
【００３４】
本発明のもう１つの好ましい改良形態によれば、ノズルから突出した出口開口を有する管の外部を測定した管長に対する内径の比は、０．１〜２の範囲にある。この範囲の管の幾何学的形状は、一方では管壁における融液の冷却を回避するために、他方ではガラス融液が膨張してノズルの下側が濡れるのを防止するために有利であることが分かる。
【００３５】
本発明の発展形態によれば、出口開口は、少なくとも０．５ミリメートルの内径、好ましくは１〜１２ミリメートルの範囲の内径を有する。このような直径では、特に、高い処理量で大衆市場向けの光学部品を製造するためのガラス分割部分を作製することが可能である。概して、本発明を用いて、０．１〜１５０ｇの範囲の、さらには０．０５ｇからの範囲の重量のガラス分割部分を分割することができ、そうすることで上述の利点が得られる。弁を用いて供給行程ごとに分割されるガラスの量は、０．８〜２０グラムの範囲にあることが好ましい。
【００３６】
さらに、本発明の装置は、必要に応じて比較的小さな開口を有するノズル又は比較的大きな開口を有するノズルが用いられる場合、異なる重量のガラスゴブを分割するために変更することができる。
【００３７】
特に好ましくは、ノズルは、単一品からフライス削りされる出口開口を有するベース要素も備える。高精度ベース要素は、例えば出口管が溶接された鍛造ベース要素とは対照的に、単一品からのフライス削りによって製造することができる。さらに、ノズルの材料として貴金属、特に貴金属合金を用いることが有利である。特に、出口開口は、白金合金ベース要素に挿入され得る。貴金属合金は特に耐熱性があり、本発明を用いて達することができる高処理量によって着色貴金属イオン（例えばＰｔ、Ｒｈ、Ａｕ等）の侵入を最小限に抑えることも同時に可能である。さらに、例えば結晶化を回避するために、ノズル及び出口開口における温度をできる限り細かく且つ制御可能に設定することができれば有利である。累積的に用いることもできる複数の措置も、この目的で可能である。第１の措置は、ノズルの誘導加熱である。ノズルは、放射によって加熱することもできる。最後に、熱損失を最小限に抑えることも可能である。このために、例えば、熱放射をノズルに逆反射させるための反射体を設けることができる。
【００３８】
これらの加熱又は反射装置は、可動に設計することもできる。したがって、例えば、誘導加熱及び／又は放射加熱及び／又は反射体がガラス分割部分を保持する支持台を妨害しないように、供給中にこれらのデバイスを遠ざけておくことができる。
【００３９】
弁デバイスの好ましい実施の形態は、ニードルフィーダをさらに備える。ガラス融液流のクロック式遮断による高精度分割は、このようなニードルフィーダを用いて達成することができる。このようなニードルフィーダの場合、ガラス融液流を遮断するためのニードルが座に沈下させられる。
【００４０】
フィーダニードルの正確な位置決めによって分割の精度を高めるために、フィーダニードルのチップに作用する力を検出する力検出デバイスを有利な発展形態でこの目的で設けることが可能である。特に、力検出デバイスを利用して、フィーダニードル座に対するフィーダニードルの、特にそのチップの位置決め中の少なくとも一部で、特にｘ方向、ｙ方向、及び／又はｚ方向でフィーダニードルに作用する力を測定することが可能である。このようなニードルフィーダは、出願番号第１０  ２００４  ０２６９３２号で発明の名称が「Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung einer Speisernadel sowie Speiser」［「フィーダニードルを位置決めする方法と装置、並びにフィーダ」］であるドイツ出願にもより正確に記載されており、その開示は、これに関して完全に本願の主題の一部でもある。
【００４１】
本発明の大きな利点は、非常に低い粘度の融液を正確に分割することも可能であることにある。これは、結晶化の可能性を伴うことなく低粘度で供給され得る光学ガラスのガラス融液に特に有利である。したがって、本発明の一実施の形態によれば、ガラス融液は、最高１０４ｄＰａ・ｓ、好ましくは最高１０３ｄＰａ・ｓの粘度で出口開口から出る。最高１０２ｄＰａ・ｓというさらに低い粘度さえも可能である。
【００４２】
本発明のさらなる発展形態によれば、ガラス分割部分は、ノズルの浮揚凹所を通して供給されて浮揚クッション上で支持され得る。この場合、さらに、ガラス分割部分が表面上で支持されている間にその粘度が冷却によって接着粘度以上まで上昇して、ガラス分割部分の内部で少なくとも軟化点未満に留まることが可能であり、続いて、ガラス分割部分はプレス型に入れられてプレス型内で最終輪郭及び表面品質にプレスされる。接着粘度は、概して、ガラスの場合は１０７．６ｄＰａ・ｓの軟化点にある。浮揚凹所上でガラス分割部分を支持し、その後ブランクプレスを行う装置及び方法は、「Herstellung von optischen Komponenten fur Abbildungsoptiken aus der Schmelze」（「融液からの結像レンズ系用光学較正部品の製造」）という発明の名称で出願番号第１０  ２００５  ０４６  ５５６．０号である本出願人によるドイツ出願により正確に記載されており、その開示は、これに関して完全に本発明の主題の一部でもある。
【００４３】
概して、本発明の方法を用いて又は装置を用いて本発明に従って作製することができ、且つブランクプレスされた表面を有する光学部品は、高い輪郭精度を特徴とする。これは、本発明によって達成可能な高精度分割によって達成される。したがって、例えば、火造りの表面及び／又はブランクプレスされた表面を有する光学部品の、又は本発明に従って製造された光学ガラスからできたゴブの、少なくとも１００個のチャージの場合、選別しなくても光学部品又はゴブの最大重量偏差を平均値から５％未満に、さらにはわずか１％以下にすることが可能である。このような小さな公差は、特に、０．５グラム以下の重量の光学部品又はゴブでも得ることができる。
【００４４】
本発明の同時多重分割は、製造されるゴブの重量、又は例えばゴブから製造されるレンズ等の光学部品の重量の公差を改善するために用いることができるだけではない。むしろ、特に小さな光学素子又はゴブの場合、多重分割で処理量の増加が達成されることで、フィーダの構成部品との接触時間が短くなる。その結果、重量公差が狭まるとともに、不純物の侵入も減る。これは、小さなゴブの場合に特に重要である。というのも、このようなゴブの製造時でも、確実に最少量の溶融ガラスを提供する必要があるからである。このガラス融液が非常に小さな分割部分に分割される場合、それに対応して処理量が低下し、したがってフィーダ内の融液の滞留時間が長くなるため、貴金属がフィーダ内のガラス接触材料から融液中に移る。単一の出口開口を有するノズルの使用に関連する低処理量の場合、ここでは特に小さなゴブに関して、ノズル内の融液の滞留時間が比較的長く、ノズル材料からの例えば白金イオンの侵入が多すぎるため透過率に基づく高い要求を満たすことができないという問題がある。
【００４５】
それに対して、本発明の方法又は装置での分割を用いて、最高１０グラムの重量の光学ガラスのゴブを得ること、又はそこから製造される光学部品を得ることが可能であり、その場合、ゴブ又は光学部品の光学ガラスは、貴金属不純物による透過率の低下が２パーセント未満であり、さらには１パーセント未満の場合もあることが明らかとなっている。多重供給の使用は、特に単純なフィーダと比較しても、３％以下の透過率の相対的改善を達成することを可能にし、これは、貴金属不純物の減少及び／又はタンク炉内の滞留時間の短縮によって達成される。さらに、１個の弁での分割の絶対精度は、通常、分割されるガラスの量にほとんど又は全く左右されない。これに対応して、相対重量偏差はゴブの重量が軽くなるほど大きくなる。しかしながら、複数のゴブが単一の弁によって分割される場合、これらの誤差はそれら複数のゴブにわたって分配され、それに応じて相対分割精度が高くなる。この場合、４グラム未満の重量のゴブを５％未満の重量公差の精度で製造することは、概して、単一のフィーダを用いてはほとんどできないことが明らかである。フィーダシステムの機械的慣性に起因して、特にゴブの重量が１グラムを大きく下回る場合に特別な差が生じる。しかしながら、これらの問題は、単一の弁を用いた本発明の多重供給によって解決される。
【００４６】
融液は、ロットからガラスを溶融及び／又は製造するために、るつぼ又は連続溶融タンク炉を経てノズルに供給され得る。
【００４７】
本発明の多重精密供給は、さらに、光学素子を製造するための精密ゴブだけでなく、他のガラス部品の、特に、好ましくは１０グラム以下の重量の小型ガラス部品のブランクプレスにも適している。
【００４８】
例示的な実施の形態を用いて図面を参照して、本発明をより詳細に後述する。同一及び同様の要素には同一の参照符号が設けられており、異なる例示的な実施の形態の特徴は互いに組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
ガラス融液からのガラス分割部分の同時多重分割のための装置１の第１の実施形態を示す図１を、以下で参照する。この装置の原理は、ガラス融液流を遮断する弁を有する弁デバイス１００と、ガラス融液流を遮断する弁の下流に配置される複数の出口開口７を有するノズル３とに基づく。
【００５０】
図１に示す例では、弁デバイス１００はフィーダニードル１０３を有するニードルフィーダとして特に設計される。さらに、この装置には力検知デバイス１０２が設けられ、これを用いて、フィーダニードル１０３の座に対するフィーダニードル１０３の、特にそのチップの位置決め中の少なくとも一部で、特にｘ方向、ｙ方向、及び／又はｚ方向でフィーダニードル１０３に作用する力を測定することが可能である。
【００５１】
装置１は、断熱材１１２内に配置されている、ヒータ１０６を用いて加熱され得る低粘度ガラス融液２０用のリザーバ１０４をさらに有する。ヒータ１０６を用いて、ガラスが、軟化して好ましくは最高１０４ｄＰａ・ｓ、好ましくは最高１０３ｄＰａ・ｓ、さらには最高１０２ｄＰａ・ｓの低粘度を有するほどのガラス温度Ｔｇを上回るまで加熱され、同じくこの低粘度で出口開口から出る。ガラスは、例えば不連続作動式のるつぼを経て、又は連続作動式の溶融タンク炉を経て供給され得る。最高６７０℃の温度で１０７．６ｄＰａ・ｓの粘度を有するいわゆる低Ｔｇガラスが処理加工されるが、これは特に、これらのガラスがブランクプレスに特に適しているからである。
【００５２】
フィーダニードル１０３を対向するｚ方向に移動させることにより、漏斗の形状で先細になっていることが好ましいリザーバ４の下端部で、フィーダニードル座１０７を解放することができ、その結果、加熱されたガラス２０がリザーバ４から特に管状構成の流出デバイス、具体的にはフィーダチャネル１０９に導かれる。したがって、フィーダニードル１０３は、このときフィーダニードル座１０７とともに弁としての役割を果たす。フィーダチャネル１０９の端部は、出口開口７を有するノズル３への入口５としての役割を果たし、ノズル３は、チャネル１０９及びフィーダニードル１０３の下方に配置され、フィーダニードル１０３を有する弁の下流に位置決めされる。
【００５３】
すると、ノズル３は、分割されたガラス融液２０をさらなる製造デバイスに放出することができる。さらなる製造デバイス（図示せず）は、任意のプレスデバイス、特に、ゴブ、光学部品、特にレンズ、フレネルレンズ、及び／又は平面、特に平行平面板を製造するための精密プレスデバイスであり得る。
【００５４】
ガラス融液２０からのガラス分割部分の同時多重分割のためのこの装置１を用いて実行される方法は、ガラス融液流が複数の出口開口７を有するノズル３を通って出て、出口開口７から流出する分流が、ノズルの上流にありフィーダニードル１０３及びフィーダニードル座１０７を有する弁のクロック式開閉によるガラス融液流の遮断によって遮断されることにより、個別のガラス分割部分が出口開口７から落下するようになることに基づく。
【００５５】
リザーバ１０４が、好ましくはフィーダチャネル１０９及びヒータ１０６も、断熱耐火材料で囲まれることにより、リザーバ１０４及びフィーダチャネル１０９内にあるガラス融液２０の非常に正確な温度設定を可能にする。
【００５６】
さらに、図１に示す装置１は、ガラス融液２０のレベルを調節するためのデバイスを有することができ、その結果、好ましくは軟化した材料又は溶融させるロットの充填によって高精度でフィーダニードル座７の上方の圧力を維持することが可能である。特に、この目的で融液充填物に連続溶融法を用いることが可能である。多くのフィーダ行程にわたって一定の流出速度を維持するために、このレベル調節により、特に出口開口７におけるガラス融液の静水圧の調節も達成される。
【００５７】
図１に示す実施形態では、フィーダニードル３は、自在懸架装置１１４によってガロース１１３に枢支される。
【００５８】
ガロース１１３は、リザーバ１０４に対して機械的に固定保持されるマスト１１５を有し、マスト１１５には、ｚ方向の正確な長手方向変位装置１１６が取り付けられ、これは、好ましくは制御デバイス（図示せず）を介してサーボモータによって制御して移動させることができ、フィーダチャネル１０９を流れる融液流のクロック式遮断が、フィーダニードルをフィーダニードル座１０７内に定期的に下ろすことによって行われる。この制御デバイスは、ローカルであってもネットワーク状であってもよく、特に当業者に既知の中央処理コントローラであり得る。
【００５９】
さらに、長手方向変位装置１１６は、ｚ方向のその正確な場所を検出して検出及び記憶デバイス１１７に中継する距離センサを有する。
【００６０】
自在懸架装置１１４は、ｘ−ｙ変位デバイス１１８に永久的に取り付けられ、ｘ−ｙ変位デバイス１１８は、ｘ方向及びｙ方向に規定の方法で移動させることができ、それ自体が変位デバイス１１６に永久的に保持される。
【００６１】
ｘ−ｙ変位デバイス１１８は、位置送信機も有し、これを用いてｘ−ｙ変位デバイスの位置を検出して検出及び記憶デバイス１１７に中継することができる。
【００６２】
さらに、ｘ−ｙ変位デバイス１１８は、サーボモータ駆動ユニットを有することが好ましく、制御デバイス（図示せず）によってその位置を規定の方法で移動させることができる。
【００６３】
この構成により、フィーダニードル１０３を規定の方法でｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向のいずれにも移動させることができ、その各位置を検出デバイス１１７に検出させて記憶させることができる。
【００６４】
さらに、複数の位置測定を互いに対して規定された時間で行うことにより、時間的に連続して又は特定の時間間隔でフィーダニードルの速度を決定するとともに加速度を決定することが可能である。
【００６５】
これにより、フィーダニードル１０３の速すぎる速度又は遅すぎる速度、並びに危険又は磨耗を引き起こす加速度を検出することが可能である。
【００６６】
特に、フィーダニードルチップ１１９のｚ方向の速度又は加速度は、その速度値が制御デバイスに中継されて制御デバイスが長手方向変位装置１１６に作用することによって制限されることで、最大値までに制限することができる。
【００６７】
これにより、フィーダニードルチップ１１９がリザーバ１０４の一部、特にフィーダニードル座１０７に突き当たるときに望ましくない強い力を回避することが可能である。
【００６８】
さらに、フィーダニードル１０３の場所が分かれば、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向の非常に速い速度が許される領域を画定することができ、例えばリザーバ１０４の壁近傍の、もっぱら遅い速度、特にフィーダニードル１０３又はリザーバ及び座１０７への損傷を回避する速度を用いる領域を画定することが可能である。
【００６９】
ノズル３の下方に、任意にヒータ３０が配置される。このヒータは、例えば、ノズルの放射加熱及び／又は誘導加熱用のデバイスであり得る。赤外線又はフィッシュテールバーナヒータが好ましい。デバイス３０は、赤外線用の反射体も備えることができ、これを用いて、熱損失を最低限に抑えるために熱放射をノズル３に逆反射させる。有利な発展形態では、デバイス３０は、ガラス分割部分を保持する支持台、例えばガスクッション上での支持及び状態調節のための浮揚凹所を有する支持台を妨害しないように供給中にデバイス３０をノズルから遠ざけておくために、可動設計でもあり得る。こうして、デバイス３０は、ノズル３を加熱するか又は少なくとも熱損失を減らすために、供給が行われていない工程時間中は所定位置に移動させることができる。
【００７０】
ノズル３の側部に配置されるさらなるヒータ１０５も設けられ、これを用いてノズルが加熱される。このヒータは、例えば、ノズルの直接誘導加熱用の誘導ヒータ、又は間接加熱用の放射ヒータであり得る。
【００７１】
図２は、図１の補足として本発明のノズル３を詳細に示す。ノズルは、フィーダチャネル１０９の下端部に配置されて平坦なベースプレート１１が取り付けられる円錐状の基本体１３を備える。出口開口７が、ベースプレート１１から下方に突出する。このために、ベースプレート１１は、平面から突出して出口開口７に通じる管９を有する。
【００７２】
ベースプレート１１の平面から下方に突出する様式の出口開口の設計は、できる限り正確な分割を得るために、フィーダニードルチップ１１９をフィーダニードル座１０７に載せることによる弁の閉鎖又はフィーダチャネル１０９の閉鎖時にガラスゴブの落下を支援する。この場合、管９の管端部は、ガラス分割部分の落下を容易にするための分離縁部を形成する。
【００７３】
さらに、出口開口７へのチャネル、したがってすなわち、図２に示す例の場合には管９の内壁は、研磨される。これにより、ガラスストランドの剪断時に同様に生じるような、内面１５の凹凸に起因したガラスゴブの欠陥の発生が防止される。この理由から、出口開口７及び内面１５のバリ取りが行われることも有利である。
【００７４】
図２からさらに分かるように、全ての出口開口が仮想円１７に沿って配置される。この場合、円１７の中心がフィーダチャネル１０９を通る中心軸と一致することで、さらに全ての出口開口７が入口５から、したがって図２に示す例の場合は特にフィーダチャネル１０９の端部又はノズル３への入口開口から同じ半径方向距離に配置されるようにもなる。
【００７５】
ノズル３の内部は、フィーダチャネル１０９を通る中心軸に関して対称に設計されることも好ましい。したがって、全体的な結果として、ノズルの内部及び出口開口の配置が、流入開口を通って又はノズル３の入口に対して垂直且つ中心に延びる対称軸に関して軸対称又は回転対称に設計されるような構成が得られる。その結果、出口開口７から流出する全分流も同様になる。このようにして、特に、全分流又はそこから製造されるガラス分割部分の温度分布もできる限り同一になる。
【００７６】
図１から明らかなように、ベースプレートの平面は、できる限り水平に配置される。特に、このとき、全ての出口開口７も同じレベルである。例えば出口開口の静水圧の相違に起因した状態の相違も、これにより回避される。
【００７７】
管９は、ガラス融液２０がそこを通るときに冷却されないように、できる限り短く保たれる。この場合、管は、管長に対する内径の比が少なくとも０．３、特に好ましくは少なくとも０．４であることが好ましく、これに関しては、ベース部品１１の外面から出口開口７までを外側から測定した管の長さを管長とする。
【００７８】
出口開口は、内径が少なくとも０．５ミリメートルであり、さらなる実施形態によれば少なくとも１．５ミリメートル、好ましくは１又は２〜１２ミリメートルの範囲でもある。これらの範囲は、大衆市場向けの従来サイズの光学部品のためにガラスを分割する際に高処理量を達成するために有利であることが分かっている。ベースプレートはさらに、通常は直径が２５〜６０ミリメートルであり、フィーダチャネル１０９は、直径が通常は３〜１６ミリメートルである。
【００７９】
ノズル３に好ましい材料は、貴金属合金である。特に、本発明の有利な発展形態によれば、その概念は、出口開口が挿入される貴金属合金ベース要素１１を用いることである。概して、ガラス融液を案内するために鍛造貴金属合金部品がこれまでは利用されてきた。
【００８０】
しかしながら、分割に必要な高精度を達成するために、少なくともベース要素には単一品からフライス削りされた部品が用いられる。出口開口がフライス削り又は穿孔されたこのような部品は、高精度で作製することができ、これは、製造されるガラス分割部分の小さな重量公差にも直接反映される。ベース部品１１が単一品から作製される場合、その結果として、短い管９も対応する厚さのプレートからフライス削りされる。
【００８１】
全ての出口開口を通るできる限り均等な貫流に関して、出口開口を有するベース部品１１を較正するために、置換液、例えば水で貫流試験を行うことが容易に可能である。この場合、ノズル１１の較正を行う１つの手順モードによれば、例えばリザーバ１０４を特定のレベルまで充填することによって所定量の置換液を供給し、個々の出口開口７を流れる液体の部分量を比較する。液体の量が互いに大きく異なりすぎる場合、各出口開口７を適宜再加工することができる。当然ながら、このような較正は、ガラス融液を用いて行うこともできるが、こうした試験は、置換液を用いた較正よりも幾分複雑である。
【００８２】
図３は、下方に支持台３５が配置されている装置１のノズル３を示す。支持台３５は特に、好ましくはそれぞれ１つのガラス分割部分を支持する浮揚凹所３６を有する単一体設計の膜３９を有する浮揚支持台として設計される。この場合、図３は、ガラス分割部分２がノズル３を経て凹所３６内に供給された後のレイアウトを示す。
【００８３】
本発明によれば、複数のガラス分割部分が凹所３６内に同時に供給されて共通の浮揚支持台３５上で支持される結果として、平行に支持された全てのガラス分割部分が、さらにできる限り同様に状態調節される。図３に示す例の場合、浮揚支持台３５が有する凹所お及びノズルが有する出口開口７はそれぞれ１０個である。
【００８４】
特に、単一体設計の膜３９はこの目的でも有利である。というのも、特に、調節デバイスを用いて全ての凹所３６へのガス流を平行に調節することがこのようにして可能だからである。浮揚凹所３６も、ノズル３の出口開口７に従った円に沿って配置される。
【００８５】
この例示的な実施形態では、ガラス分割部分を１つ又は複数のプレス型（図示せず）に渡すために、浮揚支持台３５は、移動ユニット１９の軸１８１、１８２を軸に回転させることができる揺動アーム１７１、１７２、１７３、１７４を用いて揺動させられ、浮揚支持台３５は、このとき揺動アーム１７１、１７２、１７３、１７４及び軸１８１、１８２の配置によって平行に案内される。このことは、揺動中、浮揚支持台の向きが維持されることを意味する。
【００８６】
ガラス分割部分を渡すために、浮揚支持台は、重力による加速度よりも大きな加速度で下方に揺動させられる。有利な平行案内により、揺動中の全ての凹所３６の移動は同様に高速である。
【００８７】
ガラス分割部分の下で凹所内に形成されるガスクッション上でのガラス分割部分の状態調節は、この場合、表面上で支持されている間のガラス分割部分の粘度が接着粘度以上への冷却によって上昇して、ガラス分割部分の内部で少なくとも軟化点未満に留まるように行われることが好ましい。こうして状態調節されたガラス分割部分は、続いてプレス型（図示せず）に入れてプレス型内で最終輪郭及び表面品質にプレスすることができる。
【００８８】
ノズル３の特に好ましい実施形態の例示的な実施形態を、図４に示す断面図に示す。図５は、図４に示すノズルのベースの下から見た平面図を示す。まさに図１〜図３に示すノズル３の場合のように、このノズルも、入口５又はフィーダチャネルを通る中心軸を基準に回転対称の設計である。この例では、ノズル３は、出口開口７を有するベース部品１１が下に接続される漏斗形のカバー３１を備える。まさに上述の例の場合のように、出口開口７は、入口５を通る中心軸５０上に中心がある円に沿って配置される。図５から分かるように、この例は、この円上に軸対称又は回転対称に分布する６個の放出開口を提供する。ベース部品の中央のノズルの内部には、同じく入口５の中心軸に関して回転対称に配置されている凸部３３が設けられる。これにより、入口５の中心軸５０を軸に６０度回転させても全体的に回転対称な設計が得られる。
【００８９】
ノズル３のベースの窪み３４は、ノズル内部の凸部３３に対応する。しかしながら、この窪みは必須ではなく、例えばベース部品が金属シートの整形によって製造されるときに指示される。内部の凸部３３には、ベースから凸部の周りに配置されている出口開口７の方向への融液の流出を改善する効果がある。これにより、例えば化学反応又はノズルからの材料の取り込みに起因して融液の変動を招き得る、流れの遅い領域、又はさらにはデッドゾーンが、融液の流れにおいて回避される。特に、耐火金属ノズルから融液に移る白金は、透明度に影響を与え得る。中央の凸部３３は、ガラスの透明度にとって、またゴブの成形性にとって、したがって最終的にはそこから製造されるレンズの寸法安定性にとって非常に有利であることが分かる。
【００９０】
まさに図１〜図３の例の場合のように、図５に示す例示的な実施形態では、出口開口はまた、ノズル体から下方に突出する短い管９の端部に配置される。管は、出口開口７まで円錐状に先細になっており、管端部の壁は、管端部が融液の落下を助ける分離縁部を形成するように、出口開口の鋭角縁部と同じく切刃のように設計される。
【００９１】
図４に示す例では、外部を測定した管長９１に対する出口開口の内径又は直径９２の比は、０．６である。適しているのは、外部を測定した管長に対する内径の比が０．１〜２の範囲の全体的に短い管である。
【００９２】
ノズル３のさらなる例示的な実施形態を、図６に断面で示す。図７は、このノズルのベースの平面図を示す。
【００９３】
図６及び図７に示すノズル３は、二重壁状の下方に広がる漏斗形又はベル形である。この場合、ガラス融液は、二重壁状ノズルの内壁３８と外壁３７との間を案内され、このとき、内壁３８及び外壁３７はほぼ平行に延びる。入口５から始まって、ノズルはまず漏斗形に下方に広がる。この漏斗形セクションに管状セクション３２が隣接し、その下縁部にはさらに、出口開口７を有する短い管９が配置される。まさに図４及び図５に示す例示的な実施形態の場合のように、上流の弁が融液の流れを遮断したときにガラス融液の落下を容易にするために、管は、出口開口７まで先端に向かって先細になる切刃の形態をとることにより分離縁部を形成する。
【００９４】
この例示的な実施形態では、入口及びノズル３の中心軸５０を中心とした円に沿って３６０度／１７＝２１．１８度の回転角で回転対称に配置される、１７個の出口開口７が設けられる。
【００９５】
一例として、この例示的な実施形態では、管９は、外部を測定した管長に対する内径の比が０．２である。
【００９６】
この二重壁状のベル形又は漏斗形のノズルは、０．０５〜０．５グラムの範囲、好ましくは０．１〜０．３グラムの範囲の重量の小さなゴブに特に有利であることが分かる。これに対して、図４及び図５を用いて一例として説明したようなノズルは、０．３グラムからの、好ましくは０．３〜２グラムの範囲の大きなゴブに特に適している。したがって、ゴブの重量に応じて、図４及び図５の例示的な実施形態の場合、上流の弁を用いて１行程ごとに分割されるガラスの量は、０．３〜２グラムの範囲のゴブの重量では６×０．３グラム＝１．８グラム〜６×２グラム＝１２グラムである。ゴブの重量に応じて、図６及び図７の例示的な実施形態では、０．１〜０．３グラムの範囲のゴブの重量で１行程ごとに分割されるガラスの量は、０．１〜０．３グラムの範囲のゴブの重量で０．１グラム×１７＝１．７グラム〜０．３グラム×１７＝５．１グラムである。
【００９７】
本発明は、上述の例示的な実施形態には限定されるのではなく多種多様な方法で変えることができることが、当業者には分かるはずである。特に、個々の例示的な実施形態の特徴を互いに組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の装置の例示的な実施形態を示す。
【図２】本発明の装置のノズルの図を示す。
【図３】複数の浮揚凹所を有する支持台が下方に配置されているノズルの図を示す。
【図４】ノズルの断面図を示す。
【図５】図４に示すノズルのベースの平面図を示す。
【図６】ノズルのさらなる例示的な実施形態の断面図を示す。
【図７】図６に示すノズルのベースの平面図を示す。
【図１】
2009511406.tif 000003
【図２】
2009511406.tif 000004
【図３】
2009511406.tif 000005
【図４】
2009511406.tif 000006
【図５】
2009511406.tif 000007
【図６】
2009511406.tif 000008
【図７】
2009511406.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月13日(2007.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最高６７０℃の温度で１０７．６ｄＰａ・ｓの粘度を有する低粘度ガラス、特にブランクプレス用のガラス又は低Ｔｇガラスを精密分割する方法であって、該方法の場合、分割部分（portions）の平均重量を基準とした相対及び／又は絶対重量偏差が５％未満である０．２〜１０グラムの範囲の重量の分割部分が、複数の出口開口を有するノズルを有するクロック式ニードルフィーダからの多重供給によって連続溶融プロセスから製造され、前記出口開口は該ノズルへの入口から同じ半径方向距離に配置されている、方法。
【請求項２】
前記ノズルは、側方から間接的に加熱されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ノズルは、下方から加熱されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ガラス分割部分は、浮揚凹所内に供給されて浮揚クッション上で支持されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記分流は、同じレベルで配置されている前記出口開口から出ることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記分流は、円に沿って配置されている前記出口開口から流出することを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記ノズルは、誘導加熱されることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ノズルは、放射加熱されることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
熱放射が、反射体によって前記ノズルに逆反射されることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記誘導加熱若しくは前記放射加熱又は前記反射体が、供給中に前記ノズルから遠ざけられることを特徴とする、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガラス融液流は、ニードルフィーダを用いてクロック式に遮断されることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
力検知デバイス、好ましくは、前記フィーダニードル座に対する該フィーダニードルの、特にそのチップの位置決め中の少なくとも一部でｘ方向、ｙ方向、及び／又はｚ方向の測定を行う力検知デバイスが利用されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ガラス分割部分は、前記出口開口における分離縁部から落下することを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ガラス融液は、最高１０４ｄＰａ・ｓ、好ましくは最高１０３ｄＰａ・ｓの粘度で前記出口開口から出ることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
表面上で支持されている間の前記ガラス分割部分の粘度は、冷却によって接着粘度以上まで上昇して、前記ガラス分割部分の内部で少なくとも軟化点未満に留まり、続いて、前記ガラス分割部分は、プレス型に入れられて該プレス型内で最終輪郭及び表面品質にプレスされることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
０．０５ｇ〜１５０ｇ、特に０．１ｇ〜１５０ｇの範囲の重量のガラス分割部分が分割されることを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガラス融液の静水圧は、特に連続溶融法によって前記出口開口において調節されることを特徴とする、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記出口開口の貫流が、置換液の貫流の測定によって較正されることを特徴とする、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
供給行程ごとに０．８〜２０グラムの範囲のガラスの量が分割されることを特徴とする、請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
特に請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の方法を実行するための、最高６７０℃の温度で１０７．６ｄＰａ・ｓの粘度を有する低粘度ガラス、特にブランクプレス用のガラス又は低Ｔｇガラスを精密分割する装置であって、
ガラス融液流を遮断する弁を有する弁デバイスと、貴金属合金製のノズルを備え、
該ノズルは、複数の出口開口を有し、
該複数の出口開口は、ガラス融液流を遮断する弁の下流に接続され、該ノズルの中央に中心がある円上に配置されている、
装置。
【請求項２１】
前記ノズルを直接的又は間接的に側方から加熱する加熱デバイスを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ノズルを下方から加熱するデバイスを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記ノズルの前記出口開口にそれぞれ割り当てられるガラス分割部分用の複数のレセプタクルを有する、浮揚凹所を特徴とする、請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記出口開口は、同じレベルで配置されていることを特徴とする、請求項１ないし２４に記載の装置。
【請求項２５】
前記出口開口は、前記ノズルの入口から同じ半径方向距離に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
前記ノズルの内部及び前記出口開口の配置は、流入開口を通して又は前記ノズルの入口に対して垂直且つ中心に延びる対称軸に関して軸対称に構成されることを特徴とする、請求項１ないし２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
前記ノズルは、特に前記出口開口が突出している平坦なベースプレートを備えることを特徴とする、請求項１ないし２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
前記ノズルは、内部の中央に配置されている凸部と、該凸部の周りに該凸部の中心から半径方向に離れて配置され、それにより特に好ましくは前記ノズルの垂直中心軸を中心に対称に配置される複数の出口開口とを有する、ベース部品を有することを特徴とする、請求項１ないし２７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
前記ガラス融液を壁間で案内するための、二重壁状の下方に広がる漏斗形又はベル形のノズルを特徴とし、該ノズルの下縁部には、特に好ましくはこの場合は該ノズルの垂直中心軸を中心に対称に配置される複数の出口開口が設けられることを特徴とする、請求項１ないし２８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
前記ノズルは、平面から突出する前記出口開口を有する管を有し、該管は、管長に対する内径の比が少なくとも０．３、好ましくは少なくとも０．４であることを特徴とする、請求項１ないし２９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３１】
前記ノズルは、前記出口開口を有する突出管を有し、外部を測定した管長に対する内径の比が０．１〜２の範囲にあることを特徴とする、請求項１ないし３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３２】
前記出口開口は、内径が少なくとも０．５ミリメートル、好ましくは内径が１〜１２ミリメートルの範囲にあることを特徴とする、請求項１ないし３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
前記ノズルは、前記出口開口を有し単一品からフライス削りされるベース要素を備えることを特徴とする、請求項１ないし３２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３４】
前記出口開口は、貴金属合金ベース要素に挿入されることを特徴とする、請求項１ないし３３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３５】
好ましくは貴金属合金製の、個別に交換可能な出口開口要素を有するノズルを特徴とする、請求項１ないし３４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３６】
前記出口開口へのチャネルがバリ取り及び研磨されることを特徴とする、請求項１ないし３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３７】
前記ノズルの誘導加熱を特徴とする、請求項１ないし３６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３８】
前記ノズルの放射加熱を特徴とする、請求項１ないし３７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３９】
熱放射を前記ノズルに逆反射させる反射体を特徴とする、請求項１ないし３８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４０】
前記誘導加熱、前記放射加熱、又は前記反射体を移動させるデバイスを特徴とする、請求項３７ないし３９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４１】
前記弁デバイスは、ニードルフィーダを備えることを特徴とする、請求項１ないし４０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４２】
前記フィーダニードル座に対する該フィーダニードルの、特にそのチップの位置決め中の少なくとも一部で、特にｘ方向、ｙ方向、及び／又はｚ方向で前記フィーダニードルに作用する力を測定するのに用いることが可能である力検知デバイスを特徴とする、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
最高１０グラムの重量の、光学ガラスのゴブ又はそこから製造される光学部品であって、該ゴブ又は光学部品の前記光学ガラスは、貴金属不純物による透過率の低下が２パーセント未満であることを特徴とする、光学ガラスのゴブ又はそこから製造される光学部品。
【国際調査報告】
2009511406.tif 000010
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