(57)【要約】【課題】ガラス物品の品質を維持することを容易にしたガラス物品の製造方法及ノズル装置を提供する。【解決手段】ガラス物品ＧＡの製造方法は、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出させた溶融ガラスＭＧを板状に成形する方法である。ガラス物品ＧＡの製造方法は、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに加熱ガスＨＧを吹き付けながら、第１ノズル１２の先端開口１２ａから溶融ガラスＭＧを流出させる。ノズル装置１１は、溶融ガラスＭＧを流出させる先端開口１２ａを有する第１ノズル１２と、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに加熱ガスＨＧを吹き付ける第２ノズル１３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルの先端開口から流出させた溶融ガラスを板状に成形するガラス物品の製造方法であって、
前記ノズルの先端部外面に加熱ガスを吹き付けながら、前記ノズルの先端開口から前記溶融ガラスを流出させることを特徴とするガラス物品の製造方法。
【請求項２】
前記ノズルは、先端開口の形状がスリット状であることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項３】
前記ノズルにおける溶融ガラスの流れ方向を鉛直方向に対して傾斜させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項４】
前記加熱ガスの流路の断面積を前記加熱ガスの噴出口に向かうにつれて小さく設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項５】
前記ノズルの基端側から先端側に向けて前記加熱ガスを吹き付けることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項６】
前記加熱ガスの流路は、前記ノズルの外壁を含んで構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項７】
板状に成形される溶融ガラスを流出させる用途に用いられるノズル装置であって、
溶融ガラスを流出させる先端開口を有する第１ノズルと、前記第１ノズルの先端部外面に加熱ガスを吹き付ける第２ノズルと、を備えることを特徴とするノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス物品の製造方法及ノズル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズルの先端開口から流出させた溶融ガラスを板状に成形するガラス物品の製造方法が知られている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０２５１２０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、ノズルの先端開口から流出させた溶融ガラスを板状に成形するガラス物品の製造方法では、ノズルの先端開口から流出する溶融ガラスから揮発した成分が、ノズルの先端部外面に付着する場合がある。このようにノズルの先端部外面に付着した揮発物は、例えば、ノズルから流出させる溶融ガラスにスジを発生させたり、異物として溶融ガラスに混入したりするおそれがある。すなわち、ノズルの先端部外面の清浄性を保つことは、ノズルを用いて得られるガラス物品の品質を維持するうえで重要である。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス物品の品質を維持することを容易にしたガラス物品の製造方法及ノズル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するガラス物品の製造方法は、ノズルの先端開口から流出させた溶融ガラスを板状に成形するガラス物品の製造方法であって、前記ノズルの先端部外面に加熱ガスを吹き付けながら、前記ノズルの先端開口から前記溶融ガラスを流出させる。
【０００７】
この方法によれば、ノズルの先端部外面に吹き付けられる加熱ガスによって、ノズルの先端部外面に溶融ガラスから揮発した成分が付着することを抑えることができる。これにより、ノズルの先端部外面の清浄性を容易に保つことができる。
【０００８】
上記ガラス物品の製造方法において、前記ノズルは、先端開口の形状がスリット状であることが好ましい。
この方法によれば、板状のガラス物品を容易に製造することができる。
【０００９】
上記ガラス物品の製造方法において、前記ノズルにおける溶融ガラスの流れ方向を鉛直方向に対して傾斜させることが好ましい。
この方法によれば、ノズルの流路内における溶融ガラスの流速が抑えられ、ノズルの流路が溶融ガラスによって満たされ易くなる。これにより、ノズルの先端開口から溶融ガラスを好適に流出させることができる。
【００１０】
上記ガラス物品の製造方法において、前記加熱ガスの流路の断面積を前記加熱ガスの噴出口に向かうにつれて小さく設定することが好ましい。
この方法によれば、加熱ガスの噴出口に向かうにつれて加熱ガスの流速を高めることが容易となる。
【００１１】
上記ガラス物品の製造方法において、前記ノズルの基端側から先端側に向けて前記加熱ガスを吹き付けることが好ましい。
ここで、ノズルの先端開口から流出させた溶融ガラスがノズルの先端部外面に沿って這い上がることがある。このようにノズルの先端部外面に付着した溶融ガラスから失透物が生成される場合がある。こうした失透物が、ノズルから流出させた溶融ガラスに混入した場合、例えば、ガラス物品に脈理が生じ易くなる。
【００１２】
上記方法によれば、ノズルの先端部外面に溶融ガラスが這い上がることを好適に抑えることができる。
上記ガラス物品の製造方法において、前記加熱ガスの流路は、前記ノズルの外壁を含んで構成されることが好ましい。
【００１３】
この方法によれば、溶融ガラスの流路を有するノズルの外壁は、溶融ガラスの温度付近の温度に維持されるため、こうした外壁に加熱ガスが接することで加熱ガスの温度が維持され易くなる。
【００１４】
上記課題を解決するノズル装置は、板状に成形される溶融ガラスを流出させる用途に用いられるノズル装置であって、溶融ガラスを流出させる先端開口を有する第１ノズルと、前記第１ノズルの先端部外面に加熱ガスを吹き付ける第２ノズルと、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ガラス物品の品質を維持することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態におけるガラス物品の製造方法及びノズル装置を説明する概略図である。
【図２】（ａ）はノズル装置の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の２ｂ−２ｂ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、ガラス物品の製造方法及びノズル装置の実施形態について図面を参照して説明する。まず、板状に成形される溶融ガラスを流出させる用途に用いられるノズル装置及びそれを用いた製造設備について説明する。
【００１８】
図１に示すように、ノズル装置１１は、第１ノズル１２及び第２ノズル１３を備えている。第１ノズル１２は、溶融ガラスＭＧを流出させる先端開口１２ａを有している。第１ノズル１２の基端部には、ガラス溶融容器（図示せず）から第１ノズル１２に溶融ガラスＭＧを供給するガラス供給管１４が接続されている。第２ノズル１３は、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに加熱ガスＨＧを吹き付けるために設けられている。第２ノズル１３の基端部には、第２ノズル１３に加熱ガスＨＧを供給するガス供給管１５が接続されている。
【００１９】
ノズル装置１１は、溶融ガラスＭＧが流し込まれる板状の成形型Ｄの上方に設置される。成形型Ｄは、耐熱性材料からなり、その下流側には、成形型Ｄ上で冷却された板状のガラスを矢印方向に引き取る引取機構Ｔが設けられている。引取機構Ｔとしては、例えば、引取ローラー、及びコンベアが挙げられる。ノズル装置１１は、白金又は白金合金から構成される。ノズル装置１１は、通電加熱を行うことが可能な構成とすることもできる。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、第１ノズル１２における溶融ガラスＭＧの流路は、ノズル装置１１の正面視において先端開口１２ａに向かうにつれて幅広となるように形成され、第１ノズル１２の先端開口１２ａは、スリット状に形成されている。なお、図２（ｂ）に示すように、第１ノズル１２における流路の幅方向に直交する厚さ方向の寸法は、先端開口１２ａに向かうにつれて狭くなるように設定されている。
【００２１】
図１に示すように、第２ノズル１３の先端には、噴出口１３ａが形成されている。第２ノズル１３の噴出口１３ａは、第１ノズル１２の先端開口１２ａよりも第１ノズル１２の基端側に配置されている。第２ノズル１３は、図１に矢印で模式的に示すように、第１ノズル１２の基端側から先端側に向けて加熱ガスＨＧを吹き付けるように構成されている。
【００２２】
第２ノズル１３は、第１ノズル１２の幅方向の全体にわたって加熱ガスＨＧが吹き付けられるように構成されることが好ましい。本実施形態の第２ノズル１３（噴出口１３ａ）は、第１ノズル１２の先端部を取り囲む環状に形成され、第１ノズル１２の全周にわたって加熱ガスＨＧが吹き付けられるように構成されている。
【００２３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第２ノズル１３の流路は、第１ノズル１２を覆う外套部１３ｂと第１ノズル１２の外壁１３ｃとから構成されている。このように第２ノズル１３の流路は、第１ノズル１２の外壁１３ｃを含んで構成されている。第２ノズル１３における流路の断面積は、噴出口１３ａに向かうにつれて小さく設定されている。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態のノズル装置１１は、第１ノズル１２における溶融ガラスＭＧの流れ方向Ｆを鉛直方向（図１の上下方向）に対して傾斜させて配置される。詳述すると、ノズル装置１１は、第１ノズル１２における流路の幅方向が水平になるように、第１ノズル１２の流路を鉛直方向に対して傾斜させて配置されている。第１ノズル１２における溶融ガラスＭＧの流れ方向Ｆの傾斜角度は、鉛直方向に対して、例えば３°以上、８５°以下の範囲に設定される。
【００２５】
本実施形態のノズル装置１１は、例えば、７００℃において１００ｄＰａ・ｓ以下の粘度を有するガラスを用いる場合に好適である。なお、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出した直後の溶融ガラスＭＧの温度は、例えば、５００℃以上、１０００℃以下の範囲である。
【００２６】
第２ノズル１３に供給される加熱ガスＨＧとしては、例えば、加熱空気、及び加熱不活性ガスが挙げられる。加熱ガスＨＧは、例えば、ガス用ヒーターと加熱導管及びガス用ヒーターにガスを送るコンプレッサとを用いて得られる。第２ノズル１３の噴出口１３ａから噴出される加熱ガスＨＧの温度は、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出させる溶融ガラスＭＧの温度に近いことが好ましい。詳述すると、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出した直後の溶融ガラスＭＧの温度を温度Ｔ１とし、第２ノズル１３の噴出口１３ａから噴出した加熱ガスＨＧの出口温度を温度Ｔ２とした場合、温度Ｔ２（℃）は、温度Ｔ１（℃）±３００℃以内に設定されることが好ましい。温度Ｔ２（℃）を温度Ｔ１（℃）±３００℃以内とすることで、成形時に、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出する溶融ガラスＭＧの温度が低下しすぎたり、上昇しすぎたりするのを防止して、溶融ガラスＭＧの成形性を安定させることができる。
【００２７】
ノズル装置１１を用いて得られる板状のガラス物品ＧＡとしては、例えば、光学用のガラス物品ＧＡ等が挙げられる。板状のガラス物品ＧＡとしては、フッ素又はリン或いは硫黄を含有する光学用のガラス物品ＧＡが挙げられる。
【００２８】
次に、ガラス物品ＧＡの製造方法を主な作用とともに説明する。
ガラス物品ＧＡの製造方法は、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出させた溶融ガラスＭＧを板状に成形する方法である。詳述すると、第１ノズル１２の先端開口１２ａから連続的に流出させた溶融ガラスＭＧは、成形型Ｄ上で冷却される。冷却された板状のガラスは、引取機構Ｔにより矢印方向に引き取られることで、板状のガラス物品ＧＡが連続的に製造される。
【００２９】
ガラス物品ＧＡの製造方法では、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに加熱ガスＨＧを吹き付けながら、第１ノズル１２の先端開口１２ａから溶融ガラスＭＧを流出させる。この方法によれば、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに吹き付けられる加熱ガスＨＧによって、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに溶融ガラスＭＧから揮発した成分が付着することを抑えることができる。これにより、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂの清浄性を容易に保つことができる。
【００３０】
以上詳述した実施形態によれば、次のような作用効果が発揮される。
（１）ガラス物品ＧＡの製造方法は、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出させた溶融ガラスＭＧを板状に成形する方法である。ガラス物品ＧＡの製造方法では、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに加熱ガスＨＧを吹き付けながら、第１ノズル１２の先端開口１２ａから溶融ガラスＭＧを流出させる。この方法によれば、上記の作用が得られるため、ガラス物品ＧＡの品質を維持することが容易となる。
【００３１】
（２）ガラス物品ＧＡの製造方法では、先端開口１２ａの形状がスリット状の第１ノズル１２を用いることで、板状のガラス物品ＧＡを容易に製造することができる。
（３）ガラス物品ＧＡの製造方法において、第１ノズル１２における溶融ガラスＭＧの流れ方向Ｆを鉛直方向に対して傾斜させることが好ましい。この場合、第１ノズル１２の流路内における溶融ガラスＭＧの流速が抑えられることで、第１ノズル１２の流路が溶融ガラスＭＧによって満たされ易くなる。これにより、第１ノズル１２の先端開口１２ａから溶融ガラスＭＧを好適に流出させることができる。
【００３２】
特に、本実施形態のように、先端開口１２ａに向かうにつれて幅広となる形状の流路を有する第１ノズル１２を用いる場合、流路の幅方向が水平になるように、第１ノズル１２の流路を鉛直方向に対して傾斜させることが好ましい。この場合、第１ノズル１２における流路の幅方向に溶融ガラスＭＧが広がり易くなるため、例えば、スリット状の先端開口１２ａから溶融ガラスＭＧを好適に流出させることができる。従って、板状のガラス物品ＧＡを安定して製造することが可能となる。
【００３３】
（４）ガラス物品ＧＡの製造方法において、加熱ガスＨＧの流路の断面積を加熱ガスＨＧの噴出口１３ａに向かうにつれて小さく設定することが好ましい。この場合、加熱ガスＨＧの噴出口１３ａに向かうにつれて加熱ガスＨＧの流速を高めることが容易となる。これにより、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに流速を高めた加熱ガスＨＧを吹き付けることが可能となるため、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂの清浄性をさらに容易に保つことができる。従って、ガラス物品ＧＡの品質を維持することがさらに容易となる。
【００３４】
（５）第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出させた溶融ガラスＭＧが第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに沿って這い上がることがある。このように第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに付着した溶融ガラスＭＧから失透物が生成される場合がある。こうした失透物が、第１ノズル１２から流出させた溶融ガラスに混入した場合、例えば、ガラス物品に脈理が生じ易くなる。
【００３５】
本実施形態のガラス物品ＧＡの製造方法では、第１ノズル１２の基端側から先端側に向けて加熱ガスＨＧを吹き付けている。この場合、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに溶融ガラスＭＧが這い上がることを好適に抑えることができる。これにより、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに付着した溶融ガラスＭＧから失透物が生成されることが抑制される。すなわち、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂの清浄性をさらに高めることが可能である。従って、ガラス物品ＧＡの品質を維持することがさらに容易となる。
【００３６】
なお、上述した溶融ガラスＭＧが這い上がる現象は、比較的低粘度の溶融ガラスＭＧを成形する際に発生し易いため、例えば、７００℃において１００ｄＰａ・ｓ以下の粘度を有するガラスを用いる場合に、第１ノズル１２の基端側から先端側に向けて加熱ガスＨＧを吹き付ける方法は好適である。
【００３７】
（６）ガラス物品ＧＡの製造方法において、加熱ガスＨＧの流路は、第１ノズル１２の外壁１３ｃを含んで構成されることが好ましい。この場合、溶融ガラスＭＧの流路を有する第１ノズル１２の外壁１３ｃは、溶融ガラスＭＧの温度付近の温度に維持されるため、こうした外壁１３ｃに加熱ガスＨＧが接することで加熱ガスＨＧの温度が維持され易くなる。これにより、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出された溶融ガラスＭＧに加熱ガスＨＧを接触させたとしても、溶融ガラスＭＧが急激に冷却され難い。すなわち、溶融ガラスＭＧの流出に対して加熱ガスＨＧの影響を極力抑えることができる。従って、第１ノズル１２から溶融ガラスＭＧを安定して流出させることが容易となる。
【００３８】
（７）板状に成形される溶融ガラスＭＧを流出させるためのノズル装置１１は、溶融ガラスＭＧを流出させる先端開口１２ａを有する第１ノズル１２と、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに加熱ガスＨＧを吹き付ける第２ノズル１３とを備えている。この構成によれば、上記（１）欄で述べた作用効果が得られる。
【００３９】
（８）ノズル装置１１において、第２ノズル１３における加熱ガスＨＧの噴出口１３ａは、第１ノズル１２の先端開口１２ａよりも第１ノズル１２の基端側に配置されることが好ましい。この場合、例えば、第１ノズル１２の流路を鉛直方向に対して傾斜させた場合であっても、第１ノズル１２の先端開口１２ａから流出した溶融ガラスＭＧと、加熱ガスＨＧの噴出口１３ａとの接触を回避し易い。すなわち、第１ノズル１２の配置についての自由度を確保することが可能である。
【００４０】
（９）比較的低粘度のガラスを成形する場合、溶融ガラスＭＧ中の成分が揮発し易い傾向にあるため、このようなガラスを用いる際に、本実施形態のガラス物品ＧＡの製造方法及びノズル装置１１は好適である。また、フッ素又はリン或いは硫黄を含有するガラスを用いる場合、揮発する成分が比較的多く、フッ素又はリン或いは硫黄由来の成分が第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに付着し易いため、このようなガラスを用いる際に、本実施形態のガラス物品ＧＡの製造方法及びノズル装置１１は好適である。
【００４１】
（変更例）
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。なお、以下では、ガラス物品ＧＡの製造方法の変更例について説明するが、ノズル装置１１についても同様に変更することができる。
【００４２】
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、第１ノズル１２の基端側から先端側に向けて加熱ガスＨＧを吹き付けているが、加熱ガスＨＧを吹き付ける方向を適宜変更することもできる。例えば、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂと直交する方向から加熱ガスＨＧを吹き付けたり、第１ノズル１２の先端側から基端側に向けて加熱ガスＨＧを吹き付けたりすることもできる。この場合であっても、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに溶融ガラスＭＧから揮発した成分が付着することを抑えることができる。
【００４３】
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、加熱ガスＨＧの噴出口１３ａを第１ノズル１２の先端開口１２ａと同一平面上となる位置に配置してもよいし、加熱ガスＨＧの噴出口１３ａを第１ノズル１２の先端開口１２ａよりも突出するように配置してもよい。この場合、第２ノズル１３の流路を通過する加熱ガスＨＧが第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに吹き付けられる。
【００４４】
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、第１ノズル１２における溶融ガラスＭＧの流れ方向Ｆが鉛直方向に沿うように第１ノズル１２を配置してもよい。
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、加熱ガスＨＧの流路の断面積を加熱ガスＨＧの噴出口１３ａに向かうにつれて小さく設定しているが、これに限定されず、例えば、加熱ガスＨＧの流路の断面積を加熱ガスＨＧの噴出口１３ａに向かうにつれて大きく設定することもできる。
【００４５】
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、加熱ガスＨＧの流路は、第１ノズル１２の外壁１３ｃを含んで構成されているが、加熱ガスＨＧの流路は、第１ノズル１２の外壁１３ｃとは独立して構成されてもよい。
【００４６】
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂの全体に加熱ガスＨＧを吹き付けてもよいし、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂのうち、清浄性が低下し易い部分のみに加熱ガスＨＧを吹き付けてもよい。
【００４７】
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、第１ノズル１２の先端部外面１２ｂに加熱ガスＨＧを連続的に吹き付けてもよいし、間欠的に吹き付けてもよい。
・ガラス物品ＧＡの製造方法において、先端開口１２ａの形状がスリット状の第１ノズル１２を用いているが、これに限定されず、例えば、先端開口１２ａの形状が円形状の第１ノズル１２を用いることもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１１…ノズル装置、１２…第１ノズル、１２ａ…先端開口、１２ｂ…先端部外面、１３…第２ノズル、１３ａ…噴出口、１３ｃ…外壁、Ｆ…流れ方向、ＧＡ…ガラス物品、ＭＧ…溶融ガラス、ＨＧ…加熱ガス。
【図１】
2016216319.tif 000003
【図２】
2016216319.tif 000004