(57)【要約】【課題】質量の変動幅が非常に少ない球状粒を製造することができる球状粒成形装置および質量の変動幅が非常に少ない球状粒の製造方法を提供すること。【解決手段】溶融物を保持する保持容器と、保持容器を支持する炉体と、保持容器に接続され、溶融物を保持容器から流出させる誘導路と、誘導路中の溶融物を流出するノズルと、ノズルから流出した溶融物を落下させることにより球状粒に変化させ、球状粒を回収する回収手段と、外乱に起因する炉体、保持容器、ノズルのいずれか一つ以上の振動を抑制する振動抑制手段と、を備える球状粒成形装置により、一定形状、質量を有する球状粒を製造できる。【選択図】図１
2008110900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融物を保持する保持容器と、
前記保持容器を支持する炉体と、
前記保持容器に接続され、前記溶融物を前記保持容器から流出させる誘導路と、
前記誘導路中の前記溶融物を流出するノズルと、
前記ノズルから流出した前記溶融物を落下させることにより球状粒に変化させ、前記球状粒を回収する回収手段と、
外乱に起因する前記炉体、前記保持容器、前記ノズルのいずれか一つ以上の振動を抑制する振動抑制手段と、を備える球状粒成形装置。
【請求項２】
前記振動抑制手段を介して、前記炉体、前記保持容器、前記ノズルのいずれか一つ以上が支持されている請求項１に記載の球状粒成形装置。
【請求項３】
前記振動抑制手段は、１〜５００Ｈｚの少なくとも一部の振動を抑制する請求項１または２に記載の球状粒成形装置。
【請求項４】
前記振動抑制手段により振動を抑制後、前記ノズルの先端から１０ｍｍ上部の位置において、外乱に起因する、溶融物の落下方向の振動の１〜５００Ｈｚの各々の周波数成分の振幅を５μｍ以下とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【請求項５】
前記振動抑制手段は、防振ゴム、エアーダンパー、粘性流体ダンパー、能動型除振装置、またはこれらの複合からなる請求項１から４のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【請求項６】
前記保持容器中の前記溶融物の液面に付与する圧力を調整する圧力調整手段を備える請求項１から５のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【請求項７】
前記溶融物の液面に圧力を加え、前記溶融物を前記ノズルから流出させる流出量を一定にする請求項６に記載の球状粒成形装置。
【請求項８】
前記ノズルまたは誘導路を振動させる加振装置を有する請求項１から７のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【請求項９】
前記誘導路を加熱する加熱手段を有する請求項１から８のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【請求項１０】
前記ノズルの先端から前記回収手段における球状粒が最初に接する最上面との距離は、０．１〜１００ｍである請求項１から９のいずれかに記載の球状粒の成形装置。
【請求項１１】
前記溶融物が溶融ガラスである請求項１から１０のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の球状粒の成形装置を使用した球状粒の製造方法において、
前記炉体に伝わる外部からの振動を抑制することにより、前記球状粒の流出量を一定にする球状粒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状粒成形装置およびこの装置を使用した球状粒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ、ＣＤ、光磁気ディスク等の光ピックアップレンズ、カメラ付携帯電話用レンズ、光通信用レンズや光学機器等に用いられるレンズ等は、微小な球状のプリフォームから成形されることが多くなり、直径が約０．８〜４ｍｍ程度の球状のガラスを製造する技術が急速に求められている。
【０００３】
また、半導体装置等で行われるマイクロソルダリング用のはんだボール、熱間静水圧プレス成形等による焼結合金製造用の金属粉、マイクロマシン等に用いられる微細ボールベアリング用のボール、ハロゲン化金属ランプ用の封入発光粒子、スクリーン印刷や浸漬塗布、その他の一般塗布機用のペースト、クリームあるいはペイントに用いられる粉体等、非常に多くの分野で狭い粒度分布と高い真球度が要求される微細金属球のニーズが高まっている。
【０００４】
このような球状粒の製造方法として、例えば、特許文献１には、保持容器内に保持した溶融ガラスを、振動を付与しながら保持容器の一部に設けたオリフィスにより気相中に排出してガラス液滴を形成し、ガラス液滴を気相中または液相中を落下させながら凝固する球体ガラスの製造技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１０４７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の製造方法は、溶融ガラスに振動を付与することにより、排出口から連続する柱状のガラス流の側面において、柱状のガラス流の断面半径を小さくするように、振動に連動する窪みを形成し、窪みを形成した柱状のガラス流は、落下速度の増加にしたがって振動により形成を制御された窪み部分で分断され、体積の制御された液滴を形成する。
【０００６】
しかしながら、外乱に起因する振動の影響を受けやすく、溶融ガラスに付与する振動と外乱に起因する振動が干渉したり、オリフィスが意図しない乱雑な振動をし、一定の質量を有するガラス液滴とすることが困難であり、製造される球状ガラスの質量を一定にすることは困難であるといった課題があった。
【０００７】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、質量の変動幅が非常に少ない球状粒を製造することができる球状粒成形装置およびこの装置を使用した球状粒の製造方法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、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、外乱に起因して炉体に伝わる振動を抑制することにより、球状粒の質量等を一定に調整することができることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００９】
（１）  溶融物を保持する保持容器と、前記保持容器を支持する炉体と、前記保持容器に接続され、前記溶融物を前記保持容器から流出させる誘導路と、前記誘導路中の前記溶融物を流出するノズルと、前記ノズルから流出した前記溶融物を落下させることにより球状粒に変化させ、前記球状粒を回収する回収手段と、外乱に起因する前記炉体、前記保持容器、前記ノズルのいずれか一つ以上の振動を抑制する振動抑制手段と、を備える球状粒成形装置。
【００１０】
（２）  前記振動抑制手段を介して、前記炉体、前記保持容器、前記ノズルのいずれか一つ以上が支持されている（１）に記載の球状粒成形装置。
【００１１】
（３）  前記振動抑制手段は、１〜５００Ｈｚの少なくとも一部の振動を抑制する（１）または（２）に記載の球状粒成形装置。
【００１２】
（４）  前記振動抑制手段により振動を抑制後、前記ノズルの先端から１０ｍｍ上部の位置において、外乱に起因する、溶融物の落下方向の振動の１〜５００Ｈｚの各々の周波数成分の振幅を５μｍ以下とすることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【００１３】
（５）  前記振動抑制手段は、防振ゴム、エアーダンパー、粘性流体ダンパー、能動型除振装置、またはこれらの複合からなる（１）から（４）のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【００１４】
（６）  前記保持容器中の前記溶融物の液面に付与する圧力を調整する圧力調整手段を備える（１）から（５）のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【００１５】
（７）  前記溶融物の液面に圧力を加え、前記溶融物を前記ノズルから流出させる流出量を一定にする（６）に記載の球状粒成形装置。
【００１６】
（８）  前記ノズルまたは誘導路を振動させる加振装置を有する（１）から（７）のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【００１７】
（９）  前記誘導路を加熱する加熱手段を有する（１）から（８）のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【００１８】
（１０）  前記ノズルの先端から前記回収手段における球状粒が最初に接する最上面との距離は、０．１〜１００ｍである（１）から（９）のいずれかに記載の球状粒の成形装置。
【００１９】
（１１）  前記溶融物が溶融ガラスである（１）から（１０）のいずれかに記載の球状粒成形装置。
【００２０】
（１２）  （１）から（１１）のいずれかに記載の球状粒の成形装置を使用した球状粒の製造方法において、前記炉体に伝わる外部からの振動を抑制することにより、前記球状粒の流出量を一定にする球状粒の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、炉体、保持容器、またはノズルに伝わる外部からの振動を抑制することにより、外乱に起因する振動の影響を受けずにノズルから流出する柱状の溶融物を安定して球状粒に分離させることができ、また、ノズルが意図しない乱雑な振動をすることがなく、球状粒の質量の変動幅が非常に少ない球状粒を製造することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の球状粒成形装置は、溶融物を保持する保持容器と、保持容器を支持する炉体と、保持容器に接続され、溶融物を保持容器から流出させる誘導路と、誘導路中の溶融物を流出するノズルと、ノズルから流出した溶融物を落下させることにより球状粒に変化させ、球状粒を回収する回収手段と、外乱に起因する前記炉体、前記保持容器、前記ノズルのいずれか一つ以上の振動を抑制する振動抑制手段と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
以下、本発明の球状粒成形装置および球状粒の製造方法の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は、以下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。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。
【００２４】
［球状粒成形装置］
本発明の球状粒成形装置１によれば、炉体に伝わる振動を抑制する振動抑制手段１３を設けることにより、振動の影響を受けずに常に一定量の溶融物Ａを均等にノズル１５から流出させることができ、球状粒の質量の変動幅が非常に少ない球状粒を製造することができる。また、ノズル１５が意図しない乱雑な振動をすることも防止できる。
【００２５】
外乱に起因する振動は、炉体１２の支持部から炉体１２へと伝播し、最終的にノズル１５へと伝わる。この振動に起因して、溶融物Ａをノズル１５から流出して柱状の溶融物Ａが球状粒に分離する過程において、球状粒の形状や質量を乱し、一定の成形精度を有する球状粒を成形することが困難となる。したがって、振動制御手段１３を介し炉体１２（炉体１２の下部）、保持容器１１、ノズル１５のいずれか一つ以上を支持することで、効果的に外乱に起因する振動を抑制し易くなり、質量の変動幅が非常に少ない球状粒を製造することが容易となりやすい。
【００２６】
振動抑制手段１３は、振動エネルギーを熱に変換するものや、外乱に起因する振動と逆位相の振動を与えることにより振動を打ち消すもの等を使用できる。振動抑制手段１３としては、例えば、防振ゴム、エアーダンパー、粘性流体ダンパー、能動型除振装置等公知の種々の振動抑制手段１３を使用することができる。これらは、単独で使用してもよく、複数組み合わせて使用してもよい。
【００２７】
発明者らの鋭意研究の成果により、球状粒の質量を大きく変動させてしまう要因は、外乱に起因し、炉体１２、保持容器１１、ノズル１５のいずれか一つ以上に伝わる振動のうち、１〜５００Ｈｚの周波数成分であることが解明された。したがって、少なくとも１〜５００Ｈｚのいずれかの少なくとも一部の周波数成分を抑制することができれば、外乱による振動の影響を受けずに常に一定量の溶融物Ａを均等に誘導路１４へ流出させることができ、球状粒の質量等を一定の変動幅を小さくすることがより容易となる。
【００２８】
球状粒の質量の変動への影響する振動は、１〜５００Ｈｚの周波数成分が質量の変動への影響が大きく、１〜４００Ｈｚの周波数成分が質量の変動への影響がより大きく、１〜３００Ｈｚの周波数成分が質量の変動への影響が最も大きい。したがって、振動抑制手段１３により抑制する周波数は、製造しようとする球状粒により適宜変更することができるが、１〜４００Ｈｚの周波数成分の少なくとも一部を抑制することがより好ましく、１〜３００Ｈｚの周波数成分の少なくとも一部を抑制することが最も好ましい。
【００２９】
また、炉体１２に伝播した外乱に起因する振動はノズル１５へと伝わり球状粒の成形精度を変化させることから、振動抑制手段１３は最終的にノズル１５の振幅を小さくするものであることが好ましい。
【００３０】
ノズル１５の振幅は、振動抑制手段１３によりノズル１５の落下方向の振動を構成する１〜５００Ｈｚの各々の周波数成分の振幅を５μｍ以下とすることで、球状粒の質量の変動を小さくする効果を得やすくなる。上述したような効果を容易に得るためには、ノズル１５の落下方向の振動を構成する１〜５００Ｈｚの各々の周波数成分の振幅を３μｍ以下とすることがより好ましく、２μｍ以下とすることが最も好ましい。
【００３１】
各々の周波数成分の振幅とは、外乱の振動をＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析することによって得られた個々の周波数成分の振幅をいい、具体的にはＩＭＶ社製Ｃａｒｄ  Ｖｉｂｒｏ  Ｎｅｏ  ＶＭ−２００４Ｎｅｏ等のＦＦＴ解析機能を有する振動計測装置によって測定される各々の周波数成分の振幅をいう。
【００３２】
なお、ノズル１５の先端部（流出口付近）は振動計測装置の振動検出器を取り付けるのが困難であるため、振幅はノズル１５の先端部から１０ｍｍ上部（ノズル１５が鉛直方向に設置されていない場合は１０ｍｍ上流側）の位置を基準とすることが好ましい。ただし、ノズル１５の全長が１０ｍｍに満たない場合はノズル１５の先端部になるべく近い位置について測定した値とする。
【００３３】
また、球状粒成形に伴い溶融物Ａの流出を続け、保持容器１１内の溶融物Ａが減少すると、ノズル１５の先端部の静水圧が減少するため、単位時間当たりの溶融物Ａの流出量が減少する場合がある。
【００３４】
このような場合、保持容器１１中の溶融物Ａの液面に付与する圧力を調整する圧力調整手段１１２を備えることが好ましい。圧力調整手段１１２により、溶融物Ａの液面に付与する圧力を調整することにより、常に一定量の溶融物Ａをノズル１５から流出させることができ、一定の質量を有する球状粒を成形しやすくなる。
【００３５】
より質量の変動幅が小さい球状粒を製造するためには、振動抑制手段１３により外乱に起因する振動を抑制した上で、さらに制御された振動でノズル１５または誘導路１４を加振装置（図示せず）等で振動させることが好ましい。ノズル１５から柱状に流出された溶融物Ａを一定の質量を有する各々の球状粒へ正確に分離させることができるからである。具体的には、詳細は後述する加振器１７の振動をロッド等を介してノズル１５または誘導路１４に伝えるようにすればよい。
【００３６】
落下距離Ｈ（ノズル１６の先端から回収手段１７中の溶媒１７１の最上面の距離）は、溶融物Ａを球状粒に変化させることができる距離であれば特に限定されず、溶融物Ａの組成等に応じて適宜変更できるが、０．１〜１００ｍであることが好ましい。溶融物Ａを落下させる距離（落下距離Ｈ）の下限が０．１ｍ以上であれば、ノズル１５から流出した溶融物Ａが落下するまでの間に、表面張力によって球状となりやすい。上述したような効果をより得やすくするためには、溶融物Ａを落下させる距離の下限は、１ｍ以上がより好ましく、５ｍ以上が最も好ましい。また、溶融物Ａを落下させる距離としては、１００ｍ以上でも構わないが、設備費用が増大するので、溶融物Ａを落下させる距離Ｈの上限は１００ｍ以下が好ましいく、５０ｍ以下がより好ましく、３５ｍ以下が最も好ましい。
【００３７】
図１は、本発明の球状粒成形装置の断面図である。球状粒成形装置１は、ガラスや金属樹脂等からなる原料を溶融し、溶融物Ａを保持する保持容器１１と、保持容器１１を加熱し、保持容器１１を接続（支持）する炉体１２を備える。また、保持容器１１の下部には、溶融物Ａを流し込む誘導路１４が接続されており、溶融物Ａは、保持容器１１から誘導路１４に流し込まれ、ノズル１５から流出される。流出された柱状の溶融物Ａは、空中を落下し、落下している間に重力や表面張力により分離し、球状に形成される。球状に形成された溶融物Ａは、軌道を変更させる軌道変更手段１６により一旦球状に形成された球状粒同士が再び結合しないよう軌道を変更させられ、回収手段１７中の溶媒１７１中に落下する。
【００３８】
また、炉体１２は図示しないタワーによって高所に設置されるが、タワーと炉体１２の間には、振動抑制手段１３が設置されており、炉体１２は振動抑制手段１３を介してタワー上に支持されて、炉体１２が外乱により振動することを抑制する。なお、振動抑制手段は保持容器１１および／またはノズル１５に設置されていても本発明の目的を達成できる。
【００３９】
溶融物Ａは、球状粒を製造することができれば、特に限定されず、溶融ガラス、溶融金属、溶融樹脂等であってもよい。
【００４０】
保持容器１１は、保持容器１１内の溶融物Ａを攪拌するための攪拌機１１１と、加熱装置（図示せず）とを備えている。保持容器１１は、溶融物Ａを保持できればよく、例えば、耐火物容器、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝、イリジウム坩堝等公知の保持容器を使用することができる。他の溶融手段によって原料を溶融し溶融物Ａとしたものを保持容器１１に移し替えてもよいし、保持容器１１中で原料を溶融してもよい。
【００４１】
保持容器１１は、溶融物Ａが溶融ガラスの場合、ガラスを溶融、清澄することができると共に、例えばヒータ（図示せず）等周知のものを使用して、溶融物Ａの温度を所定の温度に保つことができるようにしてもよい。また、攪拌機１１１は、水平方向に回転して攪拌翼（図示せず）により溶融物Ａを攪拌して均質化するが、必要に応じて省略してもよい。
【００４２】
また、保持容器１１は、原料投入口（図示せず）が設けられている。図１に示すように、原料投入口が閉じられた場合は密閉状態となるような構造をとるようにしてもよい。さらに、保持容器１１に圧力調整手段１１２が設けられている場合、保持容器１１は、圧力調整手段１１２によって加圧または減圧された場合、構造的に耐えられるような耐圧性を備えた構造をとるようにしてもよい。
【００４３】
例えば、保持容器１１内の溶融物Ａの貯蔵量が多い場合、圧力調整手段１１２により保持容器１１内を減圧にし、溶融物Ａが誘導路１４へ大量に流出することを防ぐことができる。また、保持容器１１内の溶融物Ａの貯蔵量が少ない場合、圧力調整手段１１２により保持容器１１内に加圧し、溶融物Ａが誘導路１４へ流出しにくくなることを防ぐことができる。なお、炉体１２を密封構造として、炉体１２内部の圧力を調整してもよい。
【００４４】
保持容器１１の周囲を覆う耐火レンガ等の耐熱材からなる炉体１２は、保持容器１１の温度に耐えることができれば、材質等特に限定されない。
【００４５】
振動抑制手段１３の作用により、炉体１２の振動が抑制されると同時に保持容器１１、誘導路１４，およびノズル１５の振動も抑制され、常に一定量の溶融物Ａを誘導路１４内に流出させ、質量の変動幅が非常に少ない球状粒を製造することができる。なお、振動抑制手段１３の設置箇所は、振動発生源と炉体１２との間の外乱振動を伝播する経路の間であれば特に限定されない。主に外乱に起因する振動成分は地面から伝わるので、このような場合は地面に設置された建造物と炉体１２との間に設置すればよい。例えば、炉体１２の下部全体に設置したり、炉体１２の下部の四隅に設置したりしてもよい。
【００４６】
誘導路１４は、保持容器１１の下部に接続されており保持容器１１中の溶融物Ａをノズル１５へと誘導させる。誘導路１４には、図示しない加熱手段が設けられており、誘導路１４内の溶融物Ａの粘度を調整することによって一定量の溶融物Ａをノズル１５から流出させることができ、一定の質量を有する球状粒を成形しやすくなる。
【００４７】
ノズル１５は、誘導路１４と接続されており、誘導路１４内の溶融物Ａの流路とノズル１５内の流路とは連通している。ノズル１５は、先端に向かうにつれて細くなる円錐状となっており、先端部に溶融物Ａを流出する流出口が形成されている。なお、ノズル１５は、誘導路１４と一体となっていてもよい。
【００４８】
また、ノズル１５には、図示しないヒータが設けられていてもよく、ノズル１５の先端から流出される溶融物Ａの温度を制御して溶融物Ａの粘性を制御できるようになっている。また、ノズル１５はその先端の内径が例えば０．１〜５．０ｍｍであることが好ましく、ノズル１５の先端の内径を必要に応じて適宜変更することにより、流量、流速の調整と、連続流が液滴状に変化した球状粒の粒径（質量）を変更することができるようになっている。すなわち、ノズル１５の先端の内径を小さくすることにより、小さな球状粒を得ることができる。
【００４９】
また、加振装置を設置し、誘導路１４またはノズル１５を振動させることにより、制御された振動によってノズルから流出された柱状の溶融物Ａを一定質量で分割し易くすることができ、質量変動の少ない球状粒の製造が容易となる。なお、加振装置によりノズル１５を振動させる際、周波数は製造しようとする球状粒の大きさ等によって適宜変更することができる。なお、ノズル１５または誘導路１４を加振装置により振動させる場合は、振動抑制手段を炉体および／または保持容器１１に設置することが好ましい。
【００５０】
ノズル１５から溶融物Ａを流出し、回収手段１７に向けて落下させる。溶融物Ａを落下させることにより、重力と表面張力により、溶融物Ａを球状粒にする。
【００５１】
なお、必要に応じて、溶融物Ａが落下する途中に軌道変更手段１６を設けて溶融物Ａの落下軌道を変更させるようにしてもよい。軌道変更手段１６を設けることにより、分離した複数の球状粒が再びくっついたり合体したりすることを防止することができる。軌道変更手段１６は、落下している溶融物Ａにエアーを吹き付けて溶融物Ａの軌道を変更させるもの等公知の種々の軌道変更手段１６を使用することができ、これらは単独で使用してもよいが複数組み合わせて使用してもよい。
【００５２】
回収手段１７内は、溶媒１７１が満たされている。回収手段１７は、溶媒１７１内に球状に形成された溶融物Ａを落下させることにより、溶媒１７１により衝撃を吸収すると共に球状に形成された溶融物Ａを冷却して球状粒として回収する。
【００５３】
また、回収手段１７内に回収される球状粒の温度と溶媒１７１との温度差を減少させて温度差による影響を少なくするために加熱装置（図示せず）を設けて、回収手段１７内の溶媒１７１を加熱するようにしてもよい。
【００５４】
回収手段１７中の溶媒１７１は、球状粒と反応せず、落下した溶融物Ａを冷却することができれば、種類等は特に限定されず、例えば、水、イソプロピルアルコール、油等公知の種々の溶媒を使用することができる。これらは単独で使用してもよく、複数組み合わせて使用してもよい。なお、溶媒１７１の代わりにスポンジ等の緩衝材を使用してもよい。
【００５５】
なお、回収手段１７中の溶媒１７１は、溶融物Ａが放熱することによって低温の球状粒を回収できることから、水またはイソプロピルアルコールを用いることが好ましい。極めて低コストで、安全で取り扱いが非常に容易であり、環境負荷が小さいという観点からは水が好ましく、回収した球状粒を洗浄することなく乾燥させ、あるいは、簡単に洗浄して乾燥させ、プリフォーム材またはレンズ等の光学素子として使用できる観点からはイソプロピルアルコールを用いることが好ましい。また、球状粒成形装置１全体の高さ等の制約から、落下距離を短くして比較的高温の球状粒を回収しなければならない場合は、溶媒１７１はその沸点までしか加温できないので、落下する溶融物Ａとの温度差を小さくするために、沸点の比較的高い溶媒で、取り扱いおよび回収後の洗浄が容易な溶媒を用いてもよい。
【００５６】
［球状粒の製造方法］
本発明の球状粒の製造方法は、すでに上述した本発明の球状粒成形装置を使用して製造することができる。
【００５７】
まず、ガラスや金属、樹脂等からなる原料を溶融し、溶融物Ａを保持容器１１にて保持する。必要に応じて、攪拌機１１１を回転させて、攪拌翼により溶融物Ａを攪拌し均質化してもよい。他の溶融手段によって原料を溶融し溶融物Ａとしたものを保持容器１１に移し替えてもよいし、保持容器１１中で原料を溶融してもよい。
【００５８】
溶融物Ａは、保持容器１１から誘導路１４に流し込まれ、ノズル１５から流出される。なお、必要に応じて、圧力調整手段１１２を作動させ、溶融物Ａがノズル１５から流出する量を一定にしてもよい。また、炉体１２の下部には振動抑制手段１３が設けられているので、炉体１２に外乱による振動が抑制される。このため、保持容器１１から溶融物Ａが誘導路１４に流出する際、ノズル１５から流出される柱状の溶融物Ａから分離する球状粒の質量を一定にすることができる。なお、振動抑制手段１３を保持容器１１および／またはノズル１５に設けても本発明の目的を達成できる。
【００５９】
誘導路１４に流出した溶融物Ａは、ノズル１５から流出され、空中に落下する。ノズル１５を加振装置（図示せず）により振動させることにより、より質量の変動の少ない球状粒の製造を容易とすることができる。なお、誘導路１４およびノズル１５にヒータ（図示せず）を設け、誘導路１４およびノズル１５内で溶融物Ａが冷却してしまうことを防止してもよい。なお、ノズル１５または誘導路１４を加振装置により振動させる場合は、振動抑制手段１３を炉体および／または保持容器１１に設けることが好ましい。
【００６０】
空中に落下した溶融物Ａは、重力および表面張力により球状に成形される。ノズル１５から回収手段１７の間に設けられている軌道変更手段１６により、溶融物Ａの落下軌道を変更させるようにしてもよい。
【００６１】
ノズル１５より落下した溶融物Ａは、回収手段１７中の溶媒１７１に球状に形成された溶融物Ａを落下させることにより、溶媒１７１により衝撃を吸収すると共に球状に形成された溶融物Ａを冷却して球状粒として回収する。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
白金製のるつぼからなり、炉体で覆われている保持容器１１内にガラス原料を投入し、ガラス溶融物（溶融物Ａ）を調整、保持した。炉体１２の下部の隅には、振動抑制手段１３（Ｐ２Ｂ−１４０  特許機器（株））を設け、１〜４５０Ｈｚの外乱による振動を抑制できるようにした。振動抑制手段１３を挟んで炉体１２側の脚部分、および地面側の脚部分についての振動データを表１に示す。また、振動抑制手段１３を設けたときのノズル１５の先端から１０ｍｍ上部の位置における外乱に起因する溶融物Ａの落下方向の振動の各周波数成分の振幅データを表２に示す。
【００６４】
【表１】
2008110900.tif 000003
【００６５】
【表２】
2008110900.tif 000004
【００６６】
保持容器１１から誘導路１４へガラス溶融物Ａを流出させ、ノズル１５からガラス溶融物を滴下し、誘導路１３に接続されている加振器（（有）旭製作所社製ＳＬ−０５０５）によりノズル１５を１００Ｈｚで振動させながら２５ｍ落下させた。落下させた後、溶媒１７１中の球状ガラスを取り出し、乾燥したのち、任意に選んだ１００個について各球状ガラスの質量を測定し、最大質量、最小質量、標準偏差、変動係数を求めた。なお、溶媒１７１は、水を使用した。
【００６７】
比較例として、炉体１２の下部に振動抑制手段１３を設けなかった場合についても実施例と同様の試験を行った。以下、実施例と比較例の結果を使用したノズルの内径と共に表３に示す。なお、表３中の最大質量とは、１００個の球状ガラスの質量を測定した結果、最大の質量を有する球状ガラスの質量のことであり、最小質量とは、１００個の球状ガラスの質量を測定した結果、最小の質量を有する球状ガラスの質量のことである。
【００６８】
【表３】
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【００６９】
表３より、振動抑制手段１３を炉体１２の下部に設けると、１００個の球状粒（球状ガラス）の最大質量と最小質量がほぼ一定で精度が高いことがわかる。一方、振動抑制手段１３を設けていない場合は、外乱による振動により、最大質量と最小質量との差が大きく、精度が低いことがわかる。比較例と実施例の変動係数を比較すると、振動抑制手段１３を設けると球状粒の質量の精度を高められることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の球状粒成形装置の断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１      球状粒成形装置
１１    保持容器
１１１  攪拌機
１１２  圧力調整手段
１２    炉体
１３    振動抑制手段
１４    誘導路
１５    ノズル
１６    軌道変更手段
１７    回収手段
１７１  溶媒
Ａ      溶融物
【図１】
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