(57)【要約】【目的】溶融ガラスを成形装置に供給するための溶融ガラス供給装置を提供する。【構成】溶融ガラスを成形装置に供給する樋状又はパイプ状の供給路の一部又は全部が、組成式：Ａｌ2ＴｉＯ5又はＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムにおける金属成分比と同様の金属成分比で含む、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物、必要に応じてＭｇ含有化合物を含む混合物（Ｘ成分）を酸化物換算量として１００質量部と、組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物、又はＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物（Ｙ成分という）を酸化物換算量として１〜１０質量部とを含有する原料混合物を１０００〜１７００℃で焼成したチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体、から形成されている。【選択図】図１
2005314185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを成形装置に供給する樋状又はパイプ状の供給路を有する溶融ガラス供給装置であって、該樋状又はパイプ状の供給路の一部又は全部が、
組成式：Ａｌ2ＴｉＯ5又はＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムにおける金属成分比と同様の金属成分比で含む、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物、必要に応じてＭｇ含有化合物を含む混合物（Ｘ成分）を酸化物換算量として１００質量部と、組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物、又はＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物（Ｙ成分）を酸化物換算量として１〜１０質量部とを含有する原料混合物を、１０００〜１７００℃で焼成したチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体、から形成されていることを特徴とする溶融ガラス供給装置。
【請求項２】
Ｘ成分がＡｌ2ＴｉＯ5で表わされるチタン酸アルミニウムにおける各金属成分比と同様の金属成分比率で含む、Ａｌ含有化合物及びＴｉ含有化合物を含む混合物であり、かつＹ成分が、（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石と、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物及び／又はＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物と、の混合物である請求項１に記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項３】
Ｘ成分がＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウムマグネシウムにおける金属成分比と同様の金属成分比で含む、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物及びＭｇ含有化合物を含む混合物であり、かつＹ成分が組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石である請求項１に記載の溶融ガラス供給装置。
【請求項４】
溶融ガラス供給装置が、光学用ガラス製品又はガラス容器等を成形するためのガラスゴブ供給装置である請求項１〜３のいずれかに記載の溶融ガラス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学用ガラス製品又はガラス容器等を成形するための溶融ガラスを成形装置に供給するときに使用される溶融ガラス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学用ガラス製品、ビンや食器などのガラス容器等を成形するときには、一定量の溶融ガラス塊（以下、ゴブという）をゴブ供給装置で成形装置に供給して行われる。このようなゴブ供給装置の一例を図１に従って説明する。このゴブ供給装置は、パイプ状のゴブガイド５、樋状のトラフ６と変向トラフ７とを連続させることによりゴブ供給路が形成されており、ゴブ４はゴブガイド５内を通って樋状のトラフ６に落下した後トラフ６の樋面に沿って落下し、さらに変向トラフ７の作用によって成形装置８に供給される。
【０００３】
従来、上記ゴブ供給装置の材質として種々の材料が知られている。例えば、特許文献１には、耐熱性のステンレス鋼やアルミニウムから鋳造されたゴブ供給装置が示されている。また、特許文献２には金属製のトラフや変向トラフの内側をテフロン（登録商標、以下同じ）樹脂で被覆し、ゴブが通過する際の抵抗を小さくすると共に、ゴブの温度低下を防いでいる。さらに、特許文献３には、ガラスの温度を低くすると失当が発生するランタンガラス又はリン酸ガラスのような特殊ガラスから光学素子を成形する場合、溶融ガラスを高温に保持するために、溶融ガラスを高温に耐えられる白金又は白金合金で形成した供給パイプで成形装置に供給することが示されている。
【特許文献１】特開２００３−１０４７３２号公報
【特許文献２】特開２００１−２３３６２３号公報
【特許文献３】特開２００２−２７４８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ゴブを成形装置に供給するゴブ供給装置を、上記したようにステンレス鋼などの耐熱鋼で形成した場合には、耐熱強度は優れているものの、比重が大きいためにゴブ供給装置が重量になると共に、ゴブがトラフの樋上を滑動又は摺動する際の接触抵抗が大きいため、トラフが磨耗してトラフの寿命が短縮されるばかりでなく、ゴブの供給制御が厳しく要求されるときには、特許文献２のようにトラフの表面を接触抵抗が小さいテフロン樹脂で被覆することが必要となり、その分トラフの製造加工が繁雑となり、しかもテフロン樹脂のため温度の制約を受けて、高温の溶融ガラス又はガラスゴブに対しては適用できないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献３のように溶融ガラスの供給装置を高価な白金又は白金合金で形成することは、製造コストが高騰するために、使用する場合でも光学ガラス製品のような小型の製品に限定される。
【０００６】
本発明は、上記の従来技術に鑑み、軽量で耐熱強度が大きく、高温の溶融ガラス又はガラスゴブに対する耐食性と耐熱衝撃性が優れている材料で形成された溶融ガラス供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討したところ、溶融ガラス供給装置の材料として、特定のチタン酸アルミニウム焼結体又はチタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体を使用することにより、上記の目的が達成できることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明者は、特定のチタン酸アルミニウム焼結体又はチタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体が、高温の溶融ガラス又はガラスゴブに対する耐熱性及び耐食性に優れ、小さい熱膨張係数を有するために温度変化に対する耐熱衝撃性にも優れ、かつ機械的強度も大きいために、高温の溶融ガラスと接触する溶融ガラス供給装置の材質として極めて優れていることを見出し、本発明に到達したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は次の溶融ガラス供給装置を提供する。
（１）溶融ガラスを成形装置に供給する樋状又はパイプ状の溶融ガラス供給装置であって、該樋状又はパイプ状の供給路の一部又は全部が、
組成式：Ａｌ2ＴｉＯ5  又はＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムにおける金属成分比と同様の金属成分比で含む、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物、必要に応じてＭｇ含有化合物を含む混合物（Ｘ成分）を酸化物換算量として１００質量部と、組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物、又はＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物（Ｙ成分という）を酸化物換算量として１〜１０質量部とを含有する原料混合物を、１０００〜１７００℃で焼成したチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体、から形成されていることを特徴とする溶融ガラス供給装置。
（２）Ｘ成分がＡｌ2ＴｉＯ5で表わされるチタン酸アルミニウムにおける各金属成分比と同様の金属成分比率で含む、Ａｌ含有化合物及びＴｉ含有化合物を含む混合物であり、かつＹ成分が、（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石と、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物及び／又はＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物と、の混合物である上記（１）の溶融ガラス供給装置。
（３）Ｘ成分がＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウムマグネシウムにおける金属成分比と同様の金属成分比で含む、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物及びＭｇ含有化合物を含む混合物であり、かつＹ成分が組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石である上記（１）の溶融ガラス供給装置。
（４）溶融ガラス供給装置が、光学用ガラス製品又はガラス容器等を成形するためのガラスゴブの供給装置である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の溶融ガラス供給装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による溶融ガラス供給装置では、溶融ガラスと接触する供給路が、高温の溶融ガラスに対する耐熱性及び耐食性に優れ、小さい熱膨張係数を有するために耐熱衝撃性も優れ、かつ従来のステンレス鋼に比べて軽量で、所望の機械的強度を有するセラミック素材から形成される。これにより、種々のガラス製品の成形装置に溶融ガラスを円滑に安定して供給でき、かつ白金や白金合金でないと対応できないような高温度の溶融ガラスをも供給できる。また、耐熱衝撃性が優れているため、溶融ガラス供給装置として繰り返し使用しても熱衝撃で破損を発生することなく、さらに高温の溶融ガラスと接触しても分解や反応が生じず、接触抵抗も小さいので、装置の寿命を長く保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、レンズや光学素子などの光学ガラス製品、ビンや食器などのガラス容器及び照明用管球などの各種のガラス製品を成形するための溶融ガラスを成形装置に供給する溶融ガラス供給装置に関する。ここで、成形装置に供給する溶融ガラスは、一定量の溶融ガラス塊に切断されたゴブとして一般的に供給するが、成形する製品の種類によっては溶融ガラスをゴブの形態にしないでそのままの状態で、すなわち非ゴブの状態で供給することもできる。本発明における溶融ガラスは、これらゴブ状及び非ゴブ状のいずれもの形態を含んでいる。
【００１２】
本発明における溶融ガラス供給装置は、これらのゴブ状又は非ゴブ状の溶融ガラスを成形装置に供給するための樋状又はパイプ状の供給路を有している。本発明は、かかる溶融ガラス供給装置において樋状又はパイプ状の供給路の一部又は全部を以下に詳述するセラミック素材から形成するものである。
【００１３】
本発明において、溶融ガラス供給装置の樋状又はパイプ状の供給路の一部又は全部は、上記のように、組成式：Ａｌ2ＴｉＯ5  、又はＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムにおける金属成分比と同様の金属成分比で含む、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物、必要に応じてＭｇ含有化合物を含む混合物（Ｘ成分）を酸化物換算量として１００質量部と、組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物、又はＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物（Ｙ成分という）を酸化物換算量として１〜１０質量部とを含有する原料混合物を１０００〜１７００℃で焼成したチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体から形成される。
【００１４】
上記におけるＸ成分を形成する、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物、及び必要に応じて含まれる、Ｍｇ含有化合物は、焼成により、組成式：Ａｌ2ＴｉＯ5、又はＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウム、又はチタン酸アルミニウムマグネシウムを形成する成分であれば特に限定なく使用できる。Ｍｇ含有化合物、Ａｌ含有化合物、及びＴｉ含有化合物としては、それぞれ別個の化合物でなくてもよく、２種以上の金属成分を含む化合物であってもよい。これらの化合物は、通常、アルミナセラミクス、チタニアセラミクス、マグネシアセラミクス、チタン酸アルミニウムセラミクス、チタン酸マグネシウムセラミクス、スピネルセラミクス、チタン酸アルミニウムマグネシウムセラミクスなどの各種セラミクスの原料として用いられるもののうちから適宜選択して用いることができる。このような化合物の具体例としては、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｇＯなどの酸化物、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ａｌ2ＴｉＯ5、ＭｇとＴｉを含む各スピネル型構造体などの２種類以上の金属成分を含む複合酸化物、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群から選ばれた１種又は２種以上の金属成分を含む化合物（炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩など）などを例示できる。
【００１５】
上記Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物、及びＭｇ含有化合物、の混合割合はこれらの化合物に含まれる金属成分の比率が、上記した組成式：Ａｌ2ＴｉＯ5、又は、ＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１であり、好ましくは０．２≦ｘ≦０．８である）で表わされるチタン酸アルミニウムマグネシウムにおけるＭｇ，Ａｌ及びＴｉの金属成分比と同様の比率、好ましくは実質的に同一の比率となるようにすればよい。このような割合で上記各化合物を混合して用いることによって、原料として用いた混合物における金属成分比と同様の金属成分比を有するチタン酸アルミニウム、又はチタン酸アルミニウムマグネシウムを得ることができる。
【００１６】
上記したＸ成分に対して、混合されるＹ成分は、アルカリ長石、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物、又はＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物からなる。Ｙ成分の１つであるアルカリ長石は、組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8で表わされるものが使用される。式中、ｙは、０≦ｙ≦１を満足し、０．１≦ｙ≦１が好ましく、特に、０．１５≦ｙ≦０．８５が好ましい。この範囲のｙ値を有するアルカリ長石は融点が低く、チタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの焼結促進に特に有効である。
【００１７】
別のＹ成分である、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物としては、例えば、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＭｇＴｉ2Ｏ4などを用いることができる。このようなスピネル型構造の酸化物としては、天然鉱物でもよく、またＭｇＯとＡｌ2Ｏ3を含む物質、ＭｇＯとＴｉＯ2を含む物質又は該物質を焼成して得たスピネル型酸化物を用いてもよい。また、異なる種類のスピネル型構造を有する酸化物を２種以上混合して用いてもよい。また、ＭｇＯ前駆体としては、焼成することによりＭｇＯを形成するものであるならばいずれも使用でき、例えば、ＭｇＣＯ3、Ｍｇ（ＮＯ3）2、ＭｇＳＯ4、又はその混合物などが挙げられる。
【００１８】
上記Ｘ成分とＹ成分との混合割合は重要であり、Ｘ成分１００質量部に対してＹ成分が１〜１０質量部とされる。なお、これは、Ｘ成分とＹ成分のそれぞれは、酸化物としての割合であり、酸化物以外の原料を使用した場合には、酸化物に換算した値とされる。Ｘ成分１００質量部に対するＹ成分が、１質量部より小さい場合には、Ｙ成分の添加効果が、焼結体の特性を改善する効果が小さい。逆に、１０質量部を越える場合にはチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウム結晶へのＳｉ又はＭｇ元素の固溶限を大きく超えるため、過剰に添加された余剰成分が焼結体に単独の酸化物として存在し、特に熱膨張係数を大きくする結果を招くことになり不適当である。なかでも、Ｘ成分１００質量部に対するＹ成分は、３〜７質量部が好適である。
【００１９】
本発明では、上記Ｘ成分が、組成式：Ａｌ2ＴｉＯ5で表わされるチタン酸アルミニウムにおける金属成分比と同様の金属成分比率で含む、Ａｌ含有化合物、及びＴｉ含有化合物を含む混合物であり、かつ、上記Ｙ成分が、組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石と、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物及び／又はＭｇＯ若しくはその前駆体と、の混合物である場合、優れた特性のチタン酸アルミニウム焼結体が得られるので好ましい。この場合、Ｙ成分である、上記アルカリ長石と、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物及び／又はＭｇＯ若しくはその前駆体と、の混合物は、前者／後者の比率が好ましくは、２〜６／８〜４、特には３．５〜４．５／６．５〜５．５とするのが好適である。
【００２０】
さらに、本発明では、上記Ｘ成分が、ＭｇxＡｌ2(1-x)Ｔｉ(1+x)Ｏ5（式中、０<ｘ<１）で表わされるチタン酸アルミニウムマグネシウムにおける金属成分比と同様の金属成分比率で含む、Ａｌ含有化合物、Ｔｉ含有化合物及びＭｇ含有化合物を含む混合物であり、かつ、上記Ｙ成分が、組成式：（ＮａyＫ1-y）ＡｌＳｉ3Ｏ8（式中、０≦ｙ≦１）で表わされるアルカリ長石である場合、特に優れた特性のチタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体が得られるので好ましい。
【００２１】
本発明では、上記のＸ成分及びＹ成分のほかに、必要に応じて他の焼結助剤を使用することができ、得られる焼結体の性質を改善できる。他の焼結助剤としては、例えば、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2 、ＦｅＯ3 、ＣａＯ、Ｙ2Ｏ3などが挙げられる。
【００２２】
上記のＸ成分及びＹ成分を含む原料混合物は、充分に混合し、粉砕される。原料混合物の混合、粉砕については、特に限定的でなく既知の方法に従って行われる。例えば、ボールミル、媒体攪拌ミルなどを用いて行えばよい。原料混合物の粉砕の程度は、特に限定的でないが、平均粒子径が好ましくは３０μｍ以下、特に好ましくは８〜１５μｍが好適である。これは、二次粒子が形成されない範囲であればできるだけ小さい方が好適である。
【００２３】
原料混合物には、好ましくは、成形助剤を配合することができる。成形助剤としては、結合剤、離型剤、消泡剤、及び解こう剤などの既知のものが使用できる。結合剤としては、ポリビニルアルコール、マイクロワックスエマルジョン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどが好ましい。離型剤としては、ステアリン酸エマルジョンなどが、消泡剤としては、ｎ−オクチルアルコール、オクチルフェノキシエタノールなどが、解こう剤としては、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどが好ましい。
【００２４】
成形助剤の使用量については特に限定的ではないが、本発明の場合には、原料として用いるＸ成分、Ｙ成分（酸化物として換算）の合計量１００質量部に対して、いずれも固形物換算でそれぞれ以下の範囲とするのが好適である。すなわち、結合剤を好ましくは０．２〜０．６質量部程度、離型剤を好ましくは０．２〜０．７質量部程度、消泡剤を好ましくは０．５〜１．５質量部程度、及び解こう剤を好ましくは０．５〜１．５質量部程度用いるのが好適である。
【００２５】
上記成形助剤を加えた原料混合物は、混合、混練して鋳込み成形、ＣＩＰ成形等の公知の成形方法により所定の形状の成形体に成形される。成形体は、好ましくは乾燥し、次いで１２５０〜１７００℃、好ましくは１３００〜１４５０℃にて焼成される。焼成雰囲気については特に限定がなく、通常採用されている空気中などの含酸素雰囲気が好ましい。焼成時間は、焼結が充分に進行するまで焼成すればよく、通常は１〜２０時間程度が採用される。
【００２６】
上記焼成の際の昇温速度や降温速度についても特に制限はなく、得られる焼結体にクラックなどが入らないような条件を適宜設定すればよい。例えば、原料混合物中に含まれる水分、結合剤などの成形助剤を充分に除去するために急激に昇温することなく、徐々に昇温することが好ましい。また、上記した焼成温度に加熱する前に、必要に応じて、好ましくは５００〜１０００℃程度の温度範囲において、１０〜３０時間程度の穏やかな昇温により焼成を行うことが好ましい。この場合、チタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムが形成する際におけるクラック発生の原因となる焼結体内の応力を緩和することができ、焼結体中のクラックの発生を抑制して緻密でかつ均一な焼結体を得ることができる。
【００２７】
このようにして得られる焼結体は、Ｘ成分から形成されるチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムを基本成分として、Ｙ成分である、アルカリ長石に含まれるＳｉ成分や、Ｍｇを含むスピネル型構造の酸化物、ＭｇＯ若しくは焼成によりＭｇＯに転化するＭｇ含有化合物に由来するＭｇ成分がチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの結晶格子中に固溶したものとなる。このような焼結体は、上記したように、高い機械的強度と低熱膨張係数を兼ね備え、しかも結晶構造が安定化されていることにより、優れた熱分解耐性を有する焼結体となる。
【００２８】
上記チタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの焼結体からなるセラミック素材は、軽量で耐熱性及び耐食性に優れ、かつ小さい熱膨張係数を有するために耐熱衝撃性にも優れており、本発明の溶融ガラス供給装置の材質として特に好適している。すなわち、上記セラミック素材の比重は約３．３で、従来使用されているステンレス鋼（比重：７．６）の約１／２である。また、該セラミック素材は溶融温度が約１７００℃以上であるので、溶融ガラス供給装置の素材として十分に使用できる。また、室温における熱膨張係数が約２．０×１０-6Ｋ-1以下と小さく、しかもこの熱膨張係数は室温からガラスの成形温度までの温度域においてほとんど変わらないので、大きい熱衝撃強度が得られる。さらに、化学的な特性として高温のガラスに接触しても分解や反応が一切生じないので、安心して溶融ガラス供給装置の素材として使用できる。
【００２９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。但し、以下の図面は、本発明の溶融ガラス供給装置の理解を容易にするために例示したものであり、本発明はこれに限定されないで、これらの変更や改善を含むものである。図１は、溶融ガラスをゴブの形態で成形装置に供給するゴブ供給装置の模式図、図２は図１のＡ−Ａにおける断面図である。
【００３０】
図１に示すように、本例のゴブ供給装置（以下、本装置という）は、ゴブガイド５とトラフ６と変向トラフ７とを具備しており、これらをゴブフィーダ１から成形装置８に向かってこの順序で連続して配設することによってゴブの供給路が得られる。本装置において、ゴブ４は、ゴブフィーダ１のオリフィス２から押し出される溶融ガラス素地を、オリフィス２の下部に設置したカッタ３で一定量の溶融ガラス塊に切断して得ることができる。そして、切断されたゴブ４は、前記ゴブ供給装置の供給路によって成形装置８に供給できる。このようなゴブ供給装置の構成は、従来のゴブ供給装置と実質的に同じであるので詳述しないが、ゴブ供給装置を理解するために以下に概説する。
【００３１】
本装置において、ゴブガイド５はゴブ４の横断面の最大径より大きい内径を有する円筒状体で、その上端の開口部がオリフィス２の真下になるようにカッタ３の下方に設置されていて、垂直落下してくるゴブ４を前記開口部から受容してトラフ６に確実に移乗させる役割を有している。ゴブガイド５の長さ（高さ）は、この役割が達成できるように決めればよく限定されない。
【００３２】
また、上記トラフ６は、図２に示すように断面の底部が曲率半径ｒの彎曲樋面を有する樋状をなしており、前記ゴブガイド５の下端から落下してくるゴブを、この樋面で受けた後、落下させながら成形装置に向かって方向が変えられるように、長手方向に緩やかに彎曲している。前記曲率半径ｒは供給するゴブの大きさによって適宜決めることができる。トラフ６の下端に連続して設置される変向トラフ７は、トラフ６と同様に樋状をなしているが、樋面の向きと長手方向における彎曲の方向が前記トラフ６と逆になっている。つまり、樋面の向きがトラフ６側に対向しており、トラフ６から斜め下方に落下してくるゴブをこの逆向きの樋面で受け止め、引き続いて変向トラフ７の樋面に沿って落下させる間にゴブの落下方向を下方に調整して成形装置８に投入する。
【００３３】
本装置において、ゴブ供給装置の形態は成形する製品の種類などにより変更できる。例えば、図示はしないが、ゴブガイド５を設けずにカッタ３で切断して得られたゴブ４を直接トラフ６で受けるようにしてもよい。また、ゴブ４を成形装置８の複数の成形ポジション又は複数の成形装置に順番に分配したい場合には、例えばトラフ６と変向トラフ７との間にスクープ（特開２００１−２３３６３２号公報参照）を設置し、トラフ６から送られてくるゴブを該スクープで受け取った後に、このスクープを前記成形ポジション又は成形装置の位置に合わせて回転させることによりゴブを分配できる。この場合のスクープも、云うまでもなくゴブ供給装置に含まれる。さらに、上記したセラミック素材で製作したゴブガイド５、トラフ６及び変向トラフ７に、必要に応じて他の部材を複合させることができる。この他の部材としては、取付けの利便性や補強などを目的として例えば耐熱鋼材が挙げられる。
また、本装置では１つのゴブフィーダ１に対して１個のゴブ供給装置を設けているが、ゴブフィーダ１に複数個（例えば２〜４個）のオリフィス２を設け、これらのオリフィス２にそれぞれゴブ供給装置を設けることにより、複数個の成形装置にゴブを同時に供給できる。
【００３４】
本装置ではゴブ供給装置を構成するゴブガイド５、トラフ６及び変向トラフ７をすべて、すなわち、ゴブ供給装置のゴブ供給路の全部を上記のセラミック素材で形成している。セラミック素材の特性を活用するために、通常は本例のようにゴブ供給路の全部を従来の素材に換えて上記のセラミック素材で形成するが、ゴブ供給装置の一部例えば本装置においてゴブガイド５を上記のセラミック素材以外の材料で形成することもできる。したがって、本発明はゴブ供給装置を構成するゴブガイド５、トラフ６及び変向トラフ７等の一部又は全部を、すなわち、ゴブ供給装置のゴブ供給路の一部又は全部を上記のセラミック素材で形成する。
【００３５】
図３は、本発明の他の実施形態に係わり、溶融ガラスを非ゴブの形態で成形装置に供給する装置の模式図である。図３に示すように、溶融ガラスはガラス溶解槽９から供給パイプ１０により非ゴブの形態で成形装置１１に供給される。前記したようにこのような溶融ガラス供給装置は従来から知られている。溶融ガラスを供給パイプ１０によって成形装置１１に供給する場合、溶融ガラスは本例のように成形装置１１に直接供給するほかに、供給パイプ１０と成形装置１１との間に溶融ガラスフィーダ（図示せず）を設け、該溶融ガラスフィーダから成形装置１１に供給してもよく、本発明はこのような形態をも含んでいる。
【００３６】
本発明は、前記供給パイプ１０の材質として上記したセラミック素材を使用することを特徴とする。この場合、供給パイプ１０の内面を上記のセラミック素材以外の材料で被覆することができる。例えば、溶融ガラス中に含まれる、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏ等のアルカリ成分の影響を排除もしくは軽減するために、供給パイプ１０の内面を例えば白金又は白金合金で被覆するのは好ましい方法の一つである。供給パイプ１０の材質がこのように本発明のセラミック素材に変わっても、供給パイプ１０の機能は同じである。供給パイプ１０の断面形状としては、円形、楕円形、略四辺形、多角形などが例示されるが、通常は製造加工の容易性と使い勝手のよさなどから円形又は略四辺形が一般的である。図３では供給パイプ１０が成形装置１１に向かって下がっているが、供給パイプ１０をほぼ水平に配置して溶融ガラスを供給することもできる。このように供給パイプ１０をほぼ水平に配置する場合には、溶融ガラスが流れる下半部を上記のセラミック素材で樋状に形成し、その上部を下半部と同じ材質又は異なる材質のカバーで覆ってもよい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されない。
【００３８】
実施例１
易焼結性α型アルミナを５６．１質量％（５０モル％）、及びアナターゼ型酸化チタンを４３．９質量％（５０モル％）からなる混合物１００質量部に対して、添加剤として（Ｎａ0.6Ｋ0.4）ＡｌＳｉ3Ｏ8で表されるアルカリ長石を４質量部、バインダーとしてポリビニルアルコールを０．２５質量部、解こう剤としてジエチルアミンを１質量部、消泡剤としてポリプロピレングリコール０．５質量部を加えてボールミルで３時間混合後、１２０℃の乾燥機で１２時間以上乾燥させて原料粉末を得た。
【００３９】
得られた原料粉末を平均粒径１０μｍ以下に粉砕し、鋳込み成形法により樋状のトラフ（図１のトラフ６）を成形し、この成形体を乾燥した後、１５００℃にて２時間大気中で焼成した。これにより肉厚１０ｍｍ、内面底部の曲率半径（図２のｒ）約５０ｍｍのトラフを得た。
【００４０】
なお、このトラフをゴブ供給装置のステンレス製のトラフと取り替えて、ゴブ供給を９０日間行った。その結果、軽量のためトラフの取り替えを楽に行うことができ、熱衝撃による破損を生じることなく、ゴブをステンレス製のトラフより円滑に供給できた。また、トラフの樋面にゴブによる磨耗はほとんど認められなかった。
【００４１】
実施例２
易焼結性α型アルミナを５６．１質量％（５０モル％）、及びアナターゼ型酸化チタンを４３．９質量％（５０モル％）からなる混合物１００質量部に対して、（Ｎａ0.6Ｋ0.4）ＡｌＳｉ3Ｏ8で表されるアルカリ長石を４質量部、化学式：ＭｇＡｌ2Ｏ4で表わされるスピネル化合物を６質量部、バインダーとしてポリビニルアルコールを０．２５質量部、解こう剤としてジエチルアミンを１質量部、消泡剤としてポリプロピレングリコール０．５質量部を加えてボールミルで３時間混合後、１２０℃で乾燥機で１２時間以上乾燥させて原料粉末を得た。
【００４２】
得られた原料粉末を使用して、実施例１と同様にして粉砕、成形、乾燥、及び焼成を行うことにより同じ寸法のトラフを得た。
【００４３】
実施例３(比較例)
実施例１において、アルカリ長石を使用しないほかは全く同様に実施することにより原料粉末を得た。得られた原料粉末を使用して、実施例１と同様にして粉砕、成形、乾燥、及び焼成を行うことにより同じ寸法のトラフを得た。
【００４４】
実施例４
易焼結性α型アルミナを２６．７質量％（２０モル％）、アナターゼ型酸化チタンを６２．８質量％（６０モル％）、及び天然鉱物として存在するペリクレース（periclase）型の酸化マグネシウムを１０．５質量％（２０モル％）からなる混合物１００質量部に対して、（Ｎａ0.6Ｋ0.4）ＡｌＳｉ3Ｏ8で表されるアルカリ長石を４質量部、バインダーとしてポリビニルアルコールを０．２５質量部、解こう剤としてジエチルアミンを１質量部、消泡剤としてポリプロピレングリコール０．５質量部を加えてボールミルで３時間混合後、１２０℃の乾燥機で１２時間以上乾燥させて原料粉末を得た。
【００４５】
得られた原料粉末を使用して、実施例１と同様にして粉砕、成形、乾燥、及び焼成を行うことにより同じ寸法のトラフを得た。
［特性試験］
上記の実施例１〜４で得られたトラフについて、室温から８００℃における熱膨張係数（×１０-6Ｋ-1）、水中投下法による耐熱衝撃抵抗（℃）、軟化温度（℃）、及び３点曲げ強度（ＭＰａ）を測定し、その結果を表１に示した。なお、熱膨張係数は、ＪＩＳＲ１６１８、耐熱衝撃抵抗は、ＪＩＳＲ１６４８、軟化温度は、ＪＩＳＲ２２０９、３点曲げ強度は、ＪＩＳＲ１６０１に準拠する方法で測定した。結果を表１に示す。
［熱分解耐性試験］
実施例１〜４のトラフから縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ１０ｍｍの試験片を切り出し、１１００℃の高温雰囲気に保持し、チタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの残存率β（％）の経時変化を調べることにより熱分解耐性試験を行った。
【００４６】
なお、チタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの残存率はＸ線回折測定（ＸＲＤ）のスペクトルから以下の方法により求めた。
【００４７】
まず、チタン酸アルミニウムが熱分解するときに、Ａｌ2Ｏ3（コランダム）とＴｉＯ2（ルチル）を生じ、また、チタン酸アルミニウムマグネシウムが熱分解するときには、ＭｇＡｌ２Ｏ４（スピネル）とＴｉＯ2（ルチル）を生じる。そのため、ルチルの（１１０）面の回折ピークの積分強度（ＩTiO2(110)）とチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの（０２３）面の回折ピークの積分強度Ｉ（０２３）を用いてチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムのルチルに対する強度比Ｒを下記式より求めた。
【００４８】
Ｒ  ＝  Ｉ（０２３）／（Ｉ（０２３）  ＋  ＩTiO2(110)）
更に、１１００℃における熱処理を行う前の焼結体についても同様の方法でチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムのルチルに対する強度比Ｒ０を求めた。次いで、上記方法で求めたＲとＲ０を用いて、下記式よりチタン酸アルミニウム又はチタン酸アルミニウムマグネシウムの残存率β（％）を求めた。
【００４９】
β  ＝  （Ｒ／Ｒ０）  ×  １００
実施例１〜４のトラフについて、１００時間経過後における各結晶の残存率βを表１に示す。
【００５０】
【表１】
2005314185.tif 000003
上記特性を有する実施例１、２及び４のセラミック素材から形成したトラフは、溶融ガラス供給装置として使用でき、優れた性能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ゴブ供給装置の模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ部の矢視断面図である。
【図３】溶融ガラス供給装置の模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：ゴブフィーダ                ２：オリフィス
３：カッタ                      ４：ゴブ
５：ゴブガイド                  ６：トラフ
７：変向トラフ                  ８：成形装置
９：ガラス溶融装置              １０：溶融ガラス供給パイプ
１１：成形装置
【図１】
2005314185.tif 000004
【図２】
2005314185.tif 000005
【図３】
2005314185.tif 000006