(57)【要約】    【課題】  ノズルから流出したガラスゴブの形状を崩すことなく熔融ガラスを分断して、ドーナツ形状等の複雑形状のガラスゴブを得るとともに、得られたガラスゴブに切断した痕跡が残らないという、ガラスゴブ製造装置、ガラスブランクス製造装置及び熔融ガラスの分断方法を提供する。    【解決手段】  熔融ガラスを貯蔵したタンクと、熔融ガラスをガラスゴブとして流出させるノズル開口部との間の途中経路において、熔融ガラスを分断する。【選択図】図１
2006306661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熔融ガラスを貯蔵したタンクと、
熔融ガラスをガラスゴブとして流出させるノズル開口部とを備え、
熔融ガラスの流れを一時的に分断するガラス分断手段を、タンクからノズル開口部までの途中経路に配設することを特徴とする、ガラスゴブ製造装置。
【請求項２】
前記ガラス分断手段は、途中経路にガスを噴出して熔融ガラスの流れを分断するガス噴出手段であることを特徴とする、請求項１記載のガラスゴブ製造装置。
【請求項３】
前記ガラス分断手段は、熔融ガラスの流れを機械的に分断する分断機構であることを特徴とする、請求項１記載のガラスゴブ製造装置。
【請求項４】
前記ノズル開口部の断面形状と、所望とするガラスゴブの断面形状とが、同じであるか近似していることを特徴とする、請求項１記載のガラスゴブ製造装置。
【請求項５】
前記ガラスゴブが大略ドーナツ形状をしていることを特徴とする、請求項１記載のガラスゴブ製造装置。
【請求項６】
前記大略ドーナツ形状をしたガラスゴブを後加工することによって情報記録媒体用基板として使用することを特徴とする、請求項５記載のガラスゴブ製造装置。
【請求項７】
熔融ガラスを貯蔵したタンクと、
熔融ガラスをガラスゴブとして流出させるノズル開口部と、
ガラスゴブからガラスブランクスを成形する金型と、を備え、
熔融ガラスの流れを一時的に分断するガラス分断手段を、タンクからノズル開口部までの途中経路に配設することを特徴とする、ガラスブランクス製造装置。
【請求項８】
前記ガラス分断手段は、途中経路にガスを噴出して熔融ガラスの流れを分断するガス噴出手段であることを特徴とする、請求項７記載のガラスブランクス製造装置。
【請求項９】
前記ガラス分断手段は、熔融ガラスの流れを機械的に分断する分断機構であることを特徴とする、請求項７記載のガラスブランクス製造装置。
【請求項１０】
前記ノズル開口部の断面形状と、所望とするガラスゴブの断面形状とが、同じであるか近似していることを特徴とする、請求項７記載のガラスブランクス製造装置。
【請求項１１】
前記ガラスゴブが大略ドーナツ形状をしていることを特徴とする、請求項７記載のガラスブランクス製造装置。
【請求項１２】
前記ガラスブランクスが大略平板リング状をしていることを特徴とする、請求項７記載のガラスブランクス製造装置。
【請求項１３】
前記平板リング状をしたガラスブランクスを後加工することによって情報記録媒体用基板として使用することを特徴とする、請求項１２記載のガラスブランクス製造装置。
【請求項１４】
熔融ガラスを貯蔵したタンクと、熔融ガラスをガラスゴブとして流出させるノズル開口部との間の途中経路において、熔融ガラスを分断することを特徴とする、熔融ガラスの分断方法。
【請求項１５】
前記熔融ガラスの分断は、ガスの噴出によって行うことを特徴とする、請求項１４記載の熔融ガラスの分断方法。
【請求項１６】
前記熔融ガラスの分断は、機械的に行うことを特徴とする、請求項１４記載の熔融ガラスの分断方法。
【請求項１７】
前記ノズル開口部の断面形状と、所望とするガラスゴブの断面形状とが、同じであるか近似していることを特徴とする、請求項１４記載の熔融ガラスの分断方法。
【請求項１８】
前記ガラスゴブが大略ドーナツ形状をしていることを特徴とする、請求項１７記載の熔融ガラスの分断方法。
【請求項１９】
前記大略ドーナツ形状をしたガラスゴブを後加工することによって情報記録媒体用基板として使用することを特徴とする、請求項１８記載の熔融ガラスの分断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熔融ガラスから、情報記録媒体用ガラス基板等に使用されるガラスゴブやガラスブランクスを製造するためのガラスゴブ製造装置、ガラスブランクス製造装置及び熔融ガラスの分断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスブランクスは、一般に、熔融ガラスを円筒状ノズルより送出させ、熔融ガラスが一定量となったところで切断刃（シャー）で熔融ガラスを切断してガラスゴブを作製し、このガラスゴブを金型でプレス成形することによって作製されている。
【０００３】
従来の熔融ガラスの分断方法では、切断刃（シャー）が円筒状ノズルの出口部分すなわちノズル開口部よりもさらに先方に設設されているために、切断刃（シャー）による切断でガラスゴブの形状が崩れてしまう、ずんぐりとした饅頭形状の単純塊状物しか得られなくて例えばドーナツ形状等の複雑形状物が得られない、あるいは、得られたガラスゴブに切断した痕跡が残るという問題がある。
【０００４】
ところで、高密度の情報記録媒体として、ガラス基板を用いたハードディスクが非常に注目されている。ガラス基板を用いたハードディスクは、平板リング状をしたガラス基板表面上に、下地層や記録層や保護層等が順次積層されたものである。ハードディスクは、モータによって回転駆動されるので、平板リング状のガラス基板の中央孔が回転駆動の中心として使用される。
【０００５】
従来、中央孔を有する平板リング状のガラス基板は、例えば、以下のような方法によって製造されている（例えば、特許文献１乃至３参照。）。
【０００６】
すなわち、熔融ガラスをノズルより送出させ、熔融ガラスが一定量となったところで切断刃（シャー）で熔融ガラスを切断してガラスゴブを作製する。そして、このガラスゴブを金型でプレス成形して、円板形状のガラスブランクスを作製する。そのあと、円板形状のガラスブランクスの中央部分に対して研削等を行うことによって、中央部分に穴を開けるという穴開け加工が施されていた。このような穴開け加工は、多数個のガラスブランクスに対して同時に行うことができないために、生産性を上げることが困難であり、非常にコストの高いものになっていた。
【特許文献１】特開２００３−５５００１号公報
【特許文献２】特開２００３−５４９６５号公報
【特許文献３】特開２００３−６３８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、ノズルから流出したガラスゴブの形状を崩すことなく熔融ガラスを分断して、ドーナツ形状等の複雑形状のガラスゴブを得るとともに、得られたガラスゴブに切断した痕跡が残らないという、ガラスゴブ製造装置、ガラスブランクス製造装置及び熔融ガラスの分断方法を提供することである。
【０００８】
本発明の解決すべき更なる技術的課題は、ガラスゴブやガラスブランクスの中央部分に対して穴開け加工することを不要とする、ガラスゴブ製造装置、ガラスブランクス製造装置及び熔融ガラスの分断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段および作用・効果】
【０００９】
上記技術的課題を解決するために、基本的な発明として、熔融ガラスを貯蔵したタンクと、熔融ガラスをガラスゴブとして流出させるノズル開口部との間の途中経路において、熔融ガラスを分断することを特徴とする、熔融ガラスの分断方法が提供される。
【００１０】
本発明に係る熔融ガラスの分断方法を具体的に実現したものとして、熔融ガラスを貯蔵したタンクと、熔融ガラスをガラスゴブとして流出させるノズル開口部と、を備え、熔融ガラスの流れを一時的に分断するガラス分断手段を、タンクからノズル開口部までの途中経路に配設するガラスゴブ製造装置が提供される。
【００１１】
上記構成によれば、タンクからノズル開口部までの途中経路に配設されたガラス分断手段によって、熔融ガラスの流れが途中経路において一時的に分断される。分断された熔融ガラス流は、ノズル開口部に導かれたあと、ノズル開口部から流出してノズル開口部の形状に近似したガラスゴブを形成する。粘性の低い熔融ガラスが途中経路で切断されるので、ガラスゴブに切断跡が残存することが防止されるとともに、ノズル開口部から流出した後に切断刃等の部材に接することがないので、ガラスゴブが変形することが防止される。
【００１２】
ガラス分断手段は、途中経路にガスを噴出して熔融ガラスの流れを分断するガス噴出手段である。
【００１３】
上記構成によれば、ガス噴出手段から途中経路に噴出したガスから形成される泡状体が途中経路を満たすことによって、途中経路内の熔融ガラスの流れが一時的に分断されて、分断された熔融ガラス流が形成される。なお、熔融ガラスは、基本的には、自重によってノズル開口部から流出するが、ガス噴出手段から噴出したガスは、熔融ガラスをノズル開口部に向けて押し出すために、熔融ガラスの流出を助長するという効果もある。
【００１４】
ガラス分断手段は、熔融ガラスの流れを機械的に分断する分断機構である。
【００１５】
上記構成によれば、分断機構によって、途中経路内の熔融ガラスの流れが一時的に分断されて、分断された熔融ガラス流が形成される。
【００１６】
ノズル開口部の断面形状と、所望とするガラスゴブの断面形状とが異なっているように構成することも可能であるが、ノズル開口部の断面形状と、所望とするガラスゴブの断面形状とが、同じであるか近似していることが好ましい。熔融状態のガラスゴブには、自身の形状を丸くさせるような凝集・変形力すなわち表面張力が作用するために、例えば、ガラスゴブの断面形状がリング形状のものを所望する場合、ノズル開口部の断面形状として、大きさの異なった同心の２つの正６角形を重ね合わせたものや、大きさの異なった同心の２つの星形を重ね合わせたものから構成することも可能であるが、大きさの異なった同心の２つの正８角形以上の多角形を重ね合わせたものや、長軸長と短軸長との比が１．１乃至２程度の同心の２つの楕円を重ね合わせたものや、径の異なった同心の２つの円形を重ね合わせたものから構成することが好ましい。
【００１７】
ガラスゴブが、ずんぐりとした饅頭形状の単純塊状であってもよいが、大略ドーナツ形状をしている。
【００１８】
大略ドーナツ形状をしたガラスゴブは、中央部分に対して穴開け加工することなく、プレス成形や研磨等の後加工を施すだけで、平板リング状の情報記録媒体用基板として使用することができる。したがって、ガラス原料や熔融コストの低減だけでなく、情報記録媒体用基板の製造コストの大幅な低減に寄与することができる。
【００１９】
本発明によれば、上述したガラスゴブ製造装置に、ガラスゴブをプレス成形してガラスブランクスを作製する金型をさらに備えたガラスブランクス製造装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の第一実施形態に係るガラスゴブ製造装置、ガラスブランクス製造装置及び熔融ガラスの分断方法について、図１及び４を参照しながら詳細に説明する。なお、本願では、情報記録媒体用ガラス基板等に使用されるガラスゴブやガラスブランクスについて説明するが、レンズ等の光学素子、瓶やグラス等の容器といった、熔融ガラスを切断してガラスゴブを作製することを行うガラス工業一般の分野でも利用可能できる。
【００２１】
図１は、本発明の第一実施形態に係る熔融ガラス２の分断方法を模式的に説明する図である。図４は、図１の方法で作製されたガラスゴブ４をプレス成形する様子を模式的に説明する図である。
【００２２】
ガラスゴブ製造装置１０は、熔融ガラス２をノズル２５のノズル開口部２６から滴下させるガラス滴下装置２０と、熔融ガラス２の流れを分断するガラス分断装置３０と、を備えている。
【００２３】
ガラス滴下装置２０は、装置の上部に配置されて熔融ガラス２を貯蔵するタンク２２と、装置２０の下部に配置されて所定の形状及び重量を有するガラスゴブ４を流出させるノズル２５と、タンク２２の熔融ガラス２をノズル２５に導く導管２４と、を備えている。したがって、ノズル２５及び導管２４は、タンク２２からノズル開口部２６までの途中経路を構成している。また、タンク２２、導管２４及びノズル２５の周辺には、それぞれ、不図示の加熱ヒータ及び温度センサが配設されており、各部位の温度が個別に管理されている。
【００２４】
ノズル２５は、先細形状に加工されており、ノズル２５の最下部には、ノズル開口部２６が設けられている。途中経路の一部分を構成するノズル２５の下部の内部には、ガラス分断装置３０の一部分を構成するガス貯蔵部３４とガス噴出孔３６とが配設されている。なお、このようなガス貯蔵部３４とガス噴出孔３６は、導管２４の内部に配設することも可能である。
【００２５】
ノズル開口部２６の断面形状は、所望とするガラスゴブ４の断面形状と、大略同じであるか近似した形状に加工されている。情報記録媒体用ガラス基板として、断面形状がリング形状のガラスゴブ４を所望する場合、大きさの異なった同心の２つの正８角形以上の多角形を重ね合わせたものや、長軸長と短軸長との比が１．１乃至２程度の同心の２つの楕円を重ね合わせたものや、径の異なった同心の２つの円形を重ね合わせたものから構成する。なお、断面形状がリング形状のガラスゴブ４を所望する場合でも、ノズル開口部２６の断面形状として、大きさの異なった同心の２つの正６角形を重ね合わせたものや、大きさの異なった同心の２つの星形を重ね合わせたものから構成することも可能である。
【００２６】
ガラス分断装置３０は、所定の圧力に調整された加圧ガス３を供給するガス供給管３２と、ガス供給管３２からのガス３を一時的に貯蔵するガス貯蔵部３４と、ガス貯蔵部３４の上部の中心軸上に設けられた開孔であってガス３を噴出させるガス噴出孔３６と、を備えている。一定の時間間隔でガス３が噴出するようにガス３の噴出量及び噴出タイミングを制御するためのガス制御手段（電磁弁やコントローラ）が、ガス供給管３２の上流側に設けられている。噴出ガス３は、様々な種類のものが使用可能であるが、空気又は、窒素やアルゴン等の不活性ガスが好適に使用される。
【００２７】
ガス供給管３２の下流端部は、ガス貯蔵部３４の側面に接続されている。ガス貯蔵部３４は、ノズル２５と同様に先細に構成されており、ガス貯蔵部３４の外側壁は、ノズル２５の内壁に沿って並行であり、所定の距離で離間するように構成されている。したがって、ノズル２５の内壁面とガス貯蔵部３４の外側壁とによって、熔融ガラス２の流出が規制されて流出通路となるノズル開口部２６が形成されている。そして、ノズル開口部２６の孔径は、プレス成形後に必要とされるガラスブランクス６の外径及び内径になるように調整されている。分断される熔融ガラスの粘度は、好適には、３×１０２乃至１×１０３ポアズである。
【００２８】
このようなガラスゴブ製造装置１０において、熔融ガラス２と接する部分には、白金又は白金系合金のバルク材料や、耐熱性が高くてガラスに融食されにくい金属材料やセラミックスの内壁面において白金又は白金系合金がコーティングされたものを使用することができる。
【００２９】
ガラスゴブ製造装置１０に、ガラスゴブ４をプレス成形する一対の金型６１，６２を加えることによって、ガラスブランクス製造装置１２が構成される。下型６１及び上型６２は、熱伝導性が良好で、耐熱衝撃性、耐酸化性、耐摩耗性等が良好である炭化タングステン若しくは金属窒化物等のセラミック製のものが好適に用いられる。情報記録媒体用ガラス基板を製造する場合には、平面の成形面を有する下型６１，上型６２が使用される。
【００３０】
下型６１がガラスゴブ製造装置１０のノズル開口部２６の直下に配置されており、ノズル開口部２６から滴下したガラスゴブ４を下型６１で受け止めるように構成されている。
【００３１】
次に、図１及び４を参照しながら、熔融ガラス２の分断方法、ガラスゴブ４の製造及びガラスブランクス６の製造について説明する。
【００３２】
タンク２２に貯蔵された熔融ガラス２は、導管２４中を伝わりながらノズル２５に供給される。所定のタイミングで電磁弁を開放すると、所定量のガス３が、ガス供給管を通ってガス貯蔵部３４に供給され、ガス噴出孔３６から上向きに噴出される。上向きに噴出したガス３は、上向きに成長する泡状体５になるが、泡状体５が大きくなるにしたがって泡状体５の浮力も大きくなり、泡状体５は、熔融ガラス２の重力に抗しながらノズル２５の内壁面までいっぱいに広がって、熔融ガラス２の流れを一時的に分断する。所定のタイミングで電磁弁を閉口すると、ガス３の噴出が一時的に中断され、上流側（タンク２２の側）の熔融ガラス２と、下流側（ノズル開口部２６の側）の熔融ガラス２との間に、ガス３の層が形成されて、下流側の熔融ガラス２が分断される。分断される熔融ガラスの粘度は、好適には、３×１０２乃至１×１０３ポアズである。
【００３３】
上流側の熔融ガラス２、泡状体５の層、下流側の熔融ガラス２は、それらの位置関係や状態を全体的に保ちながら下方に移動する。そして、下流側の熔融ガラス２は、ノズル開口部２６から滴下して、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４が形成される。当該ガラスゴブ４は、成形面が平面の下型６１で受け止められた後、成形面が平面の上型６２が下動して来て、下型６１，上型６２でプレス成形される。その結果、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、平板リング状のガラスブランクス６に変形される。プレス成形後、金型６１，６２が開放されて、成形されたガラスブランクス６が金型６１，６２から取り出される。
【００３４】
このような、熔融ガラス２の滴下、ガス３の噴出、熔融ガラス２の分断、ガラスゴブ４の作製、プレス成形、ガラスブランクス６の作製という一連のプロセスを繰り返すことによって、平板リング状のガラスブランクス６を極めて効率的に大量生産することができる。
【００３５】
次に、本発明の第二実施形態に係るガラスゴブ製造装置１０及び熔融ガラス２の分断方法について、図２を参照しながら説明するが、基本的な構成は上述した第一実施形態に係るものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００３６】
すなわち、上述した第一実施形態のものでは、ガス貯蔵部３４の外壁面が、ノズル開口部２６の内径を規制する内径規制部としても働くものであったが、第二実施形態のものでは、ガス貯蔵部３４のガス噴出孔３６を下向きに配置することによって、ガス貯蔵部３４とは別体のガラス分流部３８を配設したことを特徴としている。
【００３７】
ガラス分断装置３０のガス貯蔵部３４は、ノズル２５の下部の中央部に配置されているとともに、ガス噴出孔３６がガス貯蔵部３４の下面部の中央に設けられている。ガラス分流部３８は、ガス貯蔵部３４の下面部から離間配置されており、ノズル２５の下部の中央部に配置されている。ガラス分流部３８において、その上部がおおよそ円錐形状をしており、噴出したガス３をノズル２５の内壁面にスムーズに振り向けるガス振り向け部として働いている。それとともに、ガラス分流部３８の下部の壁面が、先細形状をしたノズル２５の内壁面に沿って延在しており、ノズル開口部２６の内径を規制する内径規制部として働いている。
【００３８】
第二実施形態に係るガラスゴブ製造装置１０では、ガス３が下向きに噴出されるときに、下向きに噴出したガス３は下向きに成長する泡状体５になるが、泡状体５が大きく成長するにしたがって泡状体５の浮力も大きくなり、泡状体５は、熔融ガラス２の重力とガス３の噴出圧力とに抗しながら泡状体５が押しつぶされたような状態でノズル２５の内壁面までいっぱいに広がって、熔融ガラス２の流れを一時的に分断する。
【００３９】
なお、熔融ガラス２は、基本的には、自重によってノズル開口部２６から自然に流出するが、泡状体５の大きさをさらに大きくすることによって、大きくなった泡状体５は、熔融ガラス２をノズル開口部２６に向けて押し出して熔融ガラス２の流出を助長するという効果もある。
【００４０】
ガス噴出孔３６をガス貯蔵部３４の下面部に配設することによって、泡状体５は、熔融ガラス２の重力に対して抗することに加えて、ガス３の噴出圧力に対しても抗することになって、泡状体５がより押しつぶされたような形態になることから、泡状体５がノズル２５の内壁面までより広がりやすくなるために、熔融ガラス２の分断が、第一実施形態のものと比較して、さらに容易になる。したがって、第一実施形態のものと比較して、熔融ガラス２の分断に要する時間が短縮されることから、ガラスゴブ製造やガラスブランクス製造の生産性が向上する。
【００４１】
上記第一実施形態と同様に、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、成形面が平面の下型６１で受け止められた後、成形面が平面の上型６２が下動して来て、下型６１，上型６２でプレス成形される。その結果、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、平板リング状のガラスブランクス６に変形される。プレス成形後、金型６１，６２が開放されて、成形されたガラスブランクス６が金型６１，６２から取り出される。
【００４２】
次に、本発明の第三実施形態に係るガラスゴブ製造装置１０及び熔融ガラス２の分断方法について、図３を参照しながら説明するが、基本的な構成は上述した第一実施形態及び第二実施形態に係るものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００４３】
すなわち、上述した第一実施形態及び第二実施形態のものでは、ガラス分断手段が泡状体５であったが、第三実施形態のものでは、タンク２２からノズル開口部２６までの途中経路において熔融ガラス２の流れを物理的に堰き止めて熔融ガラス２を機械的に分断する分断手段を配置したことを特徴としている。
【００４４】
図３において、ガラス分断装置３０のガス貯蔵部３４は、不図示の駆動手段によって、上下に移動することができるように構成されている。図３（Ａ）のように、ガス貯蔵部３４が上位置に位置するときには、ガス貯蔵部３４の下端面とノズル２５の上端面との隙間から、熔融ガラス２がノズル２５に流入する。図３（Ｂ）のように、ガス貯蔵部３４が最下部に位置したときには、ガス貯蔵部３４の下端面がノズル２５の上端面に当接する。ガス貯蔵部３４の下端面がノズル２５の上端面に当接することによって、熔融ガラス２の流れが物理的に分断されて、熔融ガラス２がノズル２５に流入することが防止されるとともに、ガス貯蔵部３４の内部空間とノズル２５の内部空間とが一体化した気密空間が形成される。
【００４５】
また、ガラス分流部３８は、ガス貯蔵部３４の下面部から離間配置されており、ノズル２５の下部の中央部に配置されている。ガラス分流部３８において、その上部がおおよそ円錐形状をしており、噴出したガス３をノズル２５の内壁面にスムーズに振り向けるガス振り向け部として働いている。それとともに、ガラス分流部３８の下部の壁面が、先細形状をしたノズル２５の内壁面に沿って延在しており、ノズル開口部２６の内径を規制する内径規制部として働いている。
【００４６】
第三実施形態に係るガラスゴブ製造装置１０において、図３（Ｃ）のように、ガス３を噴出すると、ガス３が気密空間内に広がって、気密空間の下部に存在していた熔融ガラス２が下方に向けて一気に押し出される。すなわち、ガス３は、熔融ガラス２の押し出し手段として用いられている。気密空間から押し出された熔融ガラス２は、ノズル開口部２６から滴下して、ガラスゴブ４を形成する。
【００４７】
第三実施形態に係るガラスゴブ製造装置１０は、熔融ガラス２の流れを機械的に分断したあと、ガス３の噴出圧力で熔融ガラス２を押し出すものであるので、泡状体５がある程度の大きさのものに成長することによって熔融ガラス２を分断するという第一実施形態及び第二実施形態のものとは異なっている。第三実施形態に係るガラスゴブ製造装置１０では、泡状体５が浮力によって上向きに逆流するという現象とは無関係であり、泡状体５が成長するまで待つという待ち時間の問題とも無関係であることから、ガラスゴブ製造やガラスブランクス製造の生産性が向上する。
【００４８】
上記第一実施形態と同様に、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、成形面が平面の下型６１で受け止められた後、成形面が平面の上型６２が下動して来て、下型６１，上型６２でプレス成形される。その結果、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、平板リング状のガラスブランクス６に変形される。プレス成形後、金型６１，６２が開放されて、成形されたガラスブランクス６が金型６１，６２から取り出される。
【００４９】
次に、本発明の第四実施形態に係るガラスゴブ製造装置、ガラスブランクス製造装置及び熔融ガラスの分断方法について、図５及び７を参照しながら詳細に説明する。
【００５０】
図５は、本発明の第四実施形態に係る熔融ガラス２の分断方法を模式的に説明する図である。図７は、図５の方法で作製されたガラスゴブをプレス成形する様子を模式的に説明する図である。
【００５１】
ガラスゴブ製造装置１０は、熔融ガラス２をノズル２５のノズル開口部２６から滴下させるガラス滴下装置２０と、熔融ガラス２の流れを規制するガラス流出規制装置４０と、を備えている。
【００５２】
ガラス滴下装置２０は、装置の右側部に配置されて熔融ガラス２を貯蔵するタンク（不図示）と、装置２０の左側部に配置されて所定の形状及び重量を有するガラスゴブ４を流出させるノズル２５と、タンクの熔融ガラス２をノズル２５に導く導管２４と、を備えている。したがって、ノズル２５及び導管２４は、タンクからノズル開口部２６までの途中経路を構成している。また、タンク、導管２４及びノズル２５の周辺には、それぞれ、不図示の加熱ヒータ及び温度センサが配設されており、各部位の温度が個別に管理されている。
【００５３】
ノズル２５の底面には、ノズル開口部２６が設けられている。ノズル開口部２６の開口形状は、所望とするガラスゴブの断面形状と、大略同じであるか近似した形状に加工されている。情報記録媒体用ガラス基板として、断面形状がリング形状のガラスゴブを所望する場合、大きさの異なった同心の２つの正８角形以上の多角形を重ね合わせたものや、長軸長と短軸長との比が１．１乃至２程度の同心の２つの楕円を重ね合わせたものや、径の異なった同心の２つの円形を重ね合わせたものから構成する。なお、断面形状がリング形状のガラスゴブを所望する場合でも、ノズル開口部の断面形状として、大きさの異なった同心の２つの正６角形を重ね合わせたものや、大きさの異なった同心の２つの星形を重ね合わせたものから構成することも可能である。
【００５４】
ガラス流出規制装置４０は、不図示の駆動手段によって、上下に駆動されるプランジャ４２を備えている。プランジャ４２の下端部の当接面４３は、ノズル開口部２６に嵌合可能なように寸法構成されている。プランジャ４２の下端部の当接面４３は、例えば、先細のテーパー形状とすることもできる。また、一定の時間間隔で熔融ガラス２が流出するように、プランジャ４２の上下動のタイミングを制御するためのプランジャ制御手段が、設けられている。
【００５５】
このようなガラスゴブ製造装置１０において、熔融ガラス２と接する部分には、白金又は白金系合金のバルク材料や、耐熱性が高くてガラスに融食されにくい金属材料やセラミックスの内壁面において白金又は白金系合金がコーティングされたものを使用することができる。
【００５６】
図７に示したように、ガラスゴブ製造装置１０に、ガラスゴブ４をプレス成形する一対の金型６１，６２を加えることによって、ガラスブランクス製造装置１２が構成される。下型６１及び上型６２は、熱伝導性が良好で、耐熱衝撃性、耐酸化性、耐摩耗性等が良好である炭化タングステン若しくは金属窒化物等のセラミック製のものが好適に用いられる。情報記録媒体用ガラス基板を製造する場合には、平面の成形面を有する下型６１，上型６２が使用される。
【００５７】
下型６１がガラスゴブ製造装置１０のノズル開口部２６の直下に配置されており、ノズル開口部２６から滴下したガラスゴブ４を下型６１で受け止めるように構成されている。
【００５８】
次に、図５及び７を参照しながら、熔融ガラス２の分断方法、ガラスゴブ４の製造及びガラスブランクス６の製造について説明する。
【００５９】
タンクに貯蔵された熔融ガラス２は、導管２４に沿ってノズル２５に供給される。図５（Ａ）のように、所定のタイミングでプランジャ４２を上昇させると、ノズル開口部２６が開口して、ノズル開口部２６から熔融ガラス２が流出し始める。所定のタイミングでプランジャ４２を押し下げると、プランジャ４２の下端部がノズル開口部２６に挿入される。そして、図５（Ｂ）のように、プランジャ４２の下端部の当接面４３がノズル開口部２６の摺接部２７に嵌合して、ノズル開口部２６が閉口されて、熔融ガラス２の流出が停止するとともに、熔融ガラス２が物理的に分断されて、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４となる。
【００６０】
大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、成形面が平面の下型６１で受け止められた後、成形面が平面の上型６２が下動して来て、下型６１，上型６２でプレス成形される。その結果、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、平板リング状のガラスブランクス６に変形される。プレス成形後、金型６１，６２が開放されて、成形されたガラスブランクス６が金型６１，６２から取り出される。
【００６１】
このような、熔融ガラス２の滴下、熔融ガラス２の分断、ガラスゴブ４の作製、プレス成形、ガラスブランクス６の作製という一連のプロセスを繰り返すことによって、平板リング状のガラスブランクス６を極めて効率的に大量生産することができる。
【００６２】
次に、本発明の第五実施形態に係るガラスゴブ製造装置１０及び熔融ガラス２の分断方法について、図６を参照しながら説明するが、基本的な構成は上述した第四実施形態のものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００６３】
すなわち、上述した第四実施形態のものでは、ガラス流出規制装置４０のプランジャが引き上げられた位置にあるときに熔融ガラス２が滴下するものであるのに対して、第五実施形態のものでは、ガラス流出規制装置４０のプランジャ４２が引き上げられた位置にあるときに熔融ガラス２の滴下を停止させるものであり、いわば下側から止め栓をするというものである。
【００６４】
図６において、ガラス流出規制装置４０は、不図示の駆動手段によって、上下に駆動されるプランジャ４２を備えている。プランジャ４２の下端には、プランジャ４２の外径よりも幅広の弁部４４を備えている。弁部４４の当接面４５は、ノズル開口部２６の摺接部２７に当接可能なように寸法構成されている。弁部４４の当接面４５は、例えば、断面視、半球状の傾斜面とすることもできる。あるいは、当接面４５は、断面視、円錐台における傾斜側面とすることもできる。いずれにしても、熔融ガラス２が当接面４５に沿って流出するので、当接面４５は、熔融ガラス２が流動しやすくて、熔融ガラス２を分断しやい形状に加工されている。また、一定の時間間隔で熔融ガラス２が流出するように、プランジャ４２の上下動のタイミングを制御するためのプランジャ制御手段が、設けられている。
【００６５】
ノズル２５の底面に設けられたノズル開口部２６は、プランジャ４２の外径よりも大きくて弁部４４の最大外径よりも小さな開口であり、例えば、円形形状をしている。したがって、上述した弁部４４付きプランジャ４２をノズル開口部２６に嵌挿した状態でプランジャ４２を引き上げると、弁部４４の当接面４５がノズル開口部２６の摺接部２７に当接して、ノズル開口部２６が閉口状態になる。
【００６６】
図６（Ａ）のように、弁部４４付きプランジャ４２が上部位置に位置するときには、ノズル開口部２６が閉口状態になっている。図６（Ｂ）のように、所定のタイミングでプランジャ４２を押し下げると、弁部４４の当接面４５と、ノズル開口部２６の摺接部２７との間に隙間ができて、熔融ガラス２がその隙間から流出し始める。所定のタイミングでプランジャ４２を引き上げると、図６（Ｃ）のように、プランジャ４２の弁部４４の当接面４５がノズル開口部２６の摺接部２７に当接して、ノズル開口部２６が閉口状態になる。熔融ガラス２の流出が停止するとともに、熔融ガラス２が物理的に分断されて、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４が形成される。
【００６７】
上記第四実施形態と同様に、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、成形面が平面の下型６１で受け止められた後、成形面が平面の上型６２が下動して来て、下型６１，上型６２でプレス成形される。その結果、大略ドーナツ形状をしたガラスゴブ４は、平板リング状のガラスブランクス６に変形される。プレス成形後、金型６１，６２が開放されて、成形されたガラスブランクス６が金型６１，６２から取り出される。
【００６８】
このような、熔融ガラス２の滴下、熔融ガラス２の分断、ガラスゴブ４の作製、プレス成形、ガラスブランクス６の作製という一連のプロセスを繰り返すことによって、平板リング状のガラスブランクス６を極めて効率的に大量生産することができる。
【００６９】
上述した実施形態において、熔融ガラスの流れを一時的に分断するガラス分断手段は、ノズル２５に配設された構成となっているが、タンクからノズル開口部までの途中経路に配設すればよく、例えば、導管２４に配設することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る熔融ガラスの分断方法を模式的に説明する図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る熔融ガラスの分断方法を模式的に説明する図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る熔融ガラスの分断方法を模式的に説明する図である。
【図４】図１乃至３の方法で作製されたガラスゴブをプレス成形する様子を模式的に説明する図である。
【図５】本発明の第四実施形態に係る熔融ガラスの分断方法を模式的に説明する図である。
【図６】本発明の第五実施形態に係る熔融ガラスの分断方法を模式的に説明する図である。
【図７】図５の方法で作製されたガラスゴブをプレス成形する様子を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００７１】
２  熔融ガラス
３  ガス
４  ガラスゴブ
５  泡状体
６  ガラスブランクス
１０  ガラスゴブ製造装置
２０  ガラス滴下装置
２２  タンク
２４  導管
２５  ノズル
２６  ノズル開口部
２７  摺接部
３０  ガラス分断装置
３２  ガス供給管
３４  ガス貯蔵部
３６  ガス噴出孔
３８  ガラス分流部
４０  ガラス流出規制装置
４２  プランジャ
４３  当接面
４４  弁部
４５  当接面
６１  下型
６２  上型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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