(57)【要約】【課題】設備を簡素化でき且つ真球度の高い球形ガラス塊の製造効率を向上できるガラス塊製造方法及びガラス塊製造装置を提供すること。【解決手段】溶融ガラスからガラス塊を製造するガラス塊製造装置１０は、気体が噴出される凹面２１ａ〜２１ｈを有し、これら凹面２１ａ〜２１ｈ上に溶融ガラスの液滴ＭＧを受ける受け型２０ａ〜２０ｈと、これら受け型２０ａ〜２０ｈを液滴受け位置から成形型４０が位置する塊排出位置へと移動する移動部３０と、を備える。この移動部３０は、凹面２１ａ〜２１の水平方向に関する位置をずらしつつ、凹面２１ａ〜２１の重力方向Ｇに対する角度を変化させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスからガラス塊を製造するガラス塊製造方法であって、
気体が噴出されている受け型の凹面上に、溶融ガラスの液滴を受ける受け工程と、
前記受け型を液滴受け位置から成形型が位置する塊排出位置へと移動しながら、液滴を冷却して溶融ガラス塊を作製する移動工程と、
前記溶融ガラス塊を前記塊排出位置で前記成形型へと排出し、この成形型でガラス塊を成形する成形工程と、を有し、
前記移動工程は、前記凹面の水平方向に関する位置をずらしつつ、前記凹面の重力方向に対する角度を変化することで、液滴を回転させる凹面変動工程を有するガラス塊製造方法。
【請求項２】
前記受け工程は、前記受け型の凹面から気体を噴出することで液滴を浮上状態で受ける工程を有し、前記移動工程は液滴を浮上状態で回転させる工程を有する請求項１記載のガラス塊製造方法。
【請求項３】
前記凹面変動工程は、所定径の軌道に沿って前記凹面を回転する回転工程を有する請求項１又は２記載のガラス塊製造方法。
【請求項４】
前記凹面変動工程は、前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に位置する受け型から、塊が脱落することを阻害する脱落阻害工程を有する請求項１から３いずれか記載のガラス塊製造方法。
【請求項５】
前記脱落阻害工程は、前記凹面の開口側から前記凹面に向けて気体を供給する気体供給工程を有する請求項４記載のガラス塊製造方法。
【請求項６】
前記気体の供給は、気体供給手段を前記凹面とともに移送しながら行う請求項５記載のガラス塊製造方法。
【請求項７】
前記気体の供給は、気体供給手段を前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に亘って固定して配置し、前記気体供給手段を用いて行う請求項５記載のガラス塊製造方法。
【請求項８】
請求項１から７いずれか記載のガラス塊製造方法により製造されたガラス塊を精密プレス成形する光学素子の製造方法。
【請求項９】
溶融ガラスからガラス塊を製造するガラス塊製造装置であって、
気体が噴出される凹面を有し、この凹面上に溶融ガラスの液滴を受ける受け型と、
前記受け型を液滴受け位置から成形型が位置する塊排出位置へと移動する移動手段と、を備え、
前記移動手段は、前記凹面の水平方向に関する位置をずらしつつ、前記凹面の重力方向に対する角度を変化する凹面変動手段を有するガラス塊製造装置。
【請求項１０】
前記受け型は、前記凹面から気体を噴出することで液滴を浮上状態で受け、前記移動手段は液滴を浮上状態で回転させる請求項９記載のガラス塊製造装置。
【請求項１１】
前記凹面変動手段は、所定径の軌道に沿って前記凹面を回転する回転手段を有する請求項９又は１０記載のガラス塊製造装置。
【請求項１２】
前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に位置する受け型について、前記凹面の開口側から前記凹面に向けて気体を供給する気体供給手段を更に備える請求項９から１１いずれか記載のガラス塊製造装置。
【請求項１３】
前記気体供給手段を前記凹面とともに移送する気体供給移送手段を更に備える請求項１２記載のガラス塊製造装置。
【請求項１４】
前記気体供給手段は、前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に亘って固定して配置されている請求項１２記載のガラス塊製造装置。
【請求項１５】
請求項９から１４いずれか記載のガラス塊製造装置と、このガラス塊製造装置で製造されるガラス塊を精密プレス成形する成形手段と、を備える光学素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス塊製造方法及びガラス塊製造装置に関し、特に光学素子の製造に有用なガラス塊を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子を安価に作製する技術として、軟化状態のガラス塊をプレス成形して光学素子を得る方法が汎用されている。特に比較的小型の光学素子を成形する場合には、軟化状態のガラス塊として球形のものが使用される。かかる球形ガラス塊は研磨法や双ロール成形法で作製されてきたが、これらの方法では作製コストが嵩んだり、ロールからの異物がガラス塊に混入したりといった問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、ガスが噴出する多孔質の成形型を用いた技術が開示されている。具体的には、成形型に溶融ガラスを供給し噴出ガスで浮上させつつ、成形型を回転する。これにより、溶融ガラスが成形型上で転動し、やがて球形へと成形される。
【０００４】
しかし、特許文献１に示される方法では、溶融ガラスが球形に成形されるまでに長時間がかかる。近年、ガラスの溶融時粘度が低下する傾向にあるため、成形時間の長期化は更に顕在化している。このような状況下、ガラス塊の製造量を増やすためには、極めて多数の成形型及びこれら成形型上の溶融ガラスを転動させる転動機構を設置する必要があり、設備が大幅に複雑化する。
【０００５】
そこで、溶融ガラスを受け型の凹部に一旦受け、粘度をある程度増加させて溶融ガラス塊を作製した後、この溶融ガラス塊を成形型に移し、この成形型上で転動させることで成形する技術が開発された（特許文献２参照）。この技術によれば、受け型にて粘度が予め増加するので、成形型での成形時間が短縮する。このため、成形型及び転動機構の設置点数が少なくて足り、設備の簡素化を目指し得る。
【特許文献１】特開平１１−１１６２５２号公報
【特許文献２】特開２０００−７３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２の技術では、溶融ガラス塊が球形から大きく外れた形状（通常、扁平形状）になる場合が多い。かかる場合、溶融ガラス塊の粘度が既に増加しているために、成形型での成形によっても充分な変形が起こらず、球形ガラス塊を得ることが困難である。
【０００７】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、設備を簡素化でき且つ真球度の高い球形ガラス塊の製造効率を向上できるガラス塊製造方法及びガラス塊製造装置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、気体が噴出されている受け型の凹面上に溶融ガラスの液滴を受けた状態で、凹面を所定形式で運動させることにより、略球形の溶融ガラス塊が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００９】
（１）  溶融ガラスからガラス塊を製造するガラス塊製造方法であって、
気体が噴出されている受け型の凹面上に、溶融ガラスの液滴を受ける受け工程と、
前記受け型を液滴受け位置から成形型が位置する塊排出位置へと移動しながら、液滴を冷却して溶融ガラス塊を作製する移動工程と、
前記溶融ガラス塊を前記塊排出位置で前記成形型へと排出し、この成形型でガラス塊を成形する成形工程と、を有し、
前記移動工程は、前記凹面の水平方向に関する位置をずらしつつ、前記凹面の重力方向に対する角度を変化することで、液滴を回転させる凹面変動工程を有するガラス塊製造方法。
【００１０】
（２）  前記受け工程は、前記受け型の凹面から気体を噴出することで液滴を浮上状態で受ける工程を有し、前記移動工程は液滴を浮上状態で回転させる工程を有する（１）記載のガラス塊製造方法。
【００１１】
（３）  前記凹面変動工程は、所定径の軌道に沿って前記凹面を回転する回転工程を有する（１）又は（２）記載のガラス塊製造方法。
【００１２】
（４）  前記凹面変動工程は、前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に位置する受け型から、塊が脱落することを阻害する脱落阻害工程を有する（１）から（３）いずれか記載のガラス塊製造方法。
【００１３】
（５）  前記脱落阻害工程は、前記凹面の開口側から前記凹面に向けて気体を供給する気体供給工程を有する（４）記載のガラス塊製造方法。
【００１４】
（６）  前記気体の供給は、気体供給手段を前記凹面とともに移送しながら行う（５）記載のガラス塊製造方法。
【００１５】
（７）  前記気体の供給は、気体供給手段を前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に亘って固定して配置し、前記気体供給手段を用いて行う（５）記載のガラス塊製造方法。
【００１６】
（８）  （１）から（７）いずれか記載のガラス塊製造方法により製造されたガラス塊を精密プレス成形する光学素子の製造方法。
【００１７】
（９）  溶融ガラスからガラス塊を製造するガラス塊製造装置であって、
気体が噴出される凹面を有し、この凹面上に溶融ガラスの液滴を受ける受け型と、
前記受け型を液滴受け位置から成形型が位置する塊排出位置へと移動する移動手段と、を備え、
前記移動手段は、前記凹面の水平方向に関する位置をずらしつつ、前記凹面の重力方向に対する角度を変化する凹面変動手段を有するガラス塊製造装置。
【００１８】
（１０）  前記受け型は、前記凹面から気体を噴出することで液滴を浮上状態で受け、前記移動手段は液滴を浮上状態で回転させる（９）記載のガラス塊製造装置。
【００１９】
（１１）  前記凹面変動手段は、所定径の軌道に沿って前記凹面を回転する回転手段を有する（９）又は（１０）記載のガラス塊製造装置。
【００２０】
（１２）  前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に位置する受け型について、前記凹面の開口側から前記凹面に向けて気体を供給する気体供給手段を更に備える（９）から（１１）いずれか記載のガラス塊製造装置。
【００２１】
（１３）  前記気体供給手段を前記凹面とともに移送する気体供給移送手段を更に備える（１２）記載のガラス塊製造装置。
【００２２】
（１４）  前記気体供給手段は、前記液滴受け位置の下流且つ前記塊排出位置の上流に亘って固定して配置されている（１２）記載のガラス塊製造装置。
【００２３】
（１５）  （９）から（１４）いずれか記載のガラス塊製造装置と、このガラス塊製造装置で製造されるガラス塊を精密プレス成形する成形手段と、を備える光学素子の製造装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、気体が噴出されている凹面に溶融ガラスの液滴を受けたので、液滴が冷却されて溶融ガラス塊が作製される。この間、凹面の水平方向に関する位置をずらしつつ、重力方向に対する角度を変化したので、凹面上の溶融ガラスの液滴が水平方向及び重力方向へと回転する。これにより、略球形の溶融ガラス塊が作製されるため、成形型において真球度の高い球状ガラス塊を製造できる。
また、溶融ガラス塊を作製するのに要する時間は、溶融ガラスから球状ガラス塊を一度に成形するのに要する時間よりも短い。このため、ガラス塊の製造量を増やす際にも、必要な受け型の設置点数が少なくて足りるし、溶融ガラス塊が略球形化されているため、成形型上の溶融ガラス塊を回転する機構の必要性が低い。よって、設備を簡素化でき且つガラス塊の製造効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第１実施形態以外の各実施形態の説明において、第１実施形態と共通するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るガラス塊製造装置１０の概略構成図である。図２（ａ）は図１のガラス塊製造装置１０の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。ガラス塊製造装置１０は、受け型２０、移動手段としての移動部３０、成形型４０、及び溶融ガラス供給装置５０を備える。説明の便宜上、図１には溶融ガラス供給装置５０を示していない。各構成要素について、以下詳細に説明する。なお、本明細書において、構成要素が複数存在する場合、ａ〜ｇ等の添字を付して説明する（例えば、受け型２０ａ）場合もあるし、総称として添字を付さずに説明する（例えば、受け型２０）場合もある。
【００２７】
〔移動部〕
移動部３０は板状の収容部３１を有し、この収容部３１の周面３１１には複数の嵌合穴３５ａ〜３５ｈが設けられている。また、収容部３１の側面３１３の中央には回転軸３３が突設され、この回転軸３３は図示しない駆動源（例えばモータ）に接続される。これにより、駆動源が稼動すると、回転軸３３が回転し、つれて収容部３１が回転させられることになる。
【００２８】
嵌合穴３５ａ〜３５ｈは回転軸３３の軸方向に角度をなす。本実施形態では、回転軸３３の軸方向に直交する方向で、収容部３１の中央から放射線状に配置され、一定間隔で設けられている。また、周面３１１の上方には溶融ガラス供給装置５０のノズル５１が配置され、このノズル５１から嵌合穴３５ａ〜３５ｈの方向へと溶融ガラスが滴下可能になっている。かかる嵌合穴３５ａ〜３５ｈの各々には後述の受け型２０ａ〜２０ｈが嵌合され、これら受け型２０ａ〜２０ｈでノズル５１からの溶融ガラスを受ける。このように、ノズル５１からの溶融ガラスを受ける位置を液滴受け位置と称する。
【００２９】
収容部３１の回転態様は、特に限定されないが、液滴受け位置において溶融ガラスの液滴ＭＧを確実に受け型２０で受けることができるよう、低速で回転させたり、通常速度状態の間に所定時間の停止もしくは徐行状態を挟んだりすることが好ましい。
【００３０】
嵌合穴３５ａ〜３５ｇは、いずれも略同一の構成を有する（これに限定されず、互いに異なっていてもよい）ため、嵌合穴３５ａについて以下説明する。嵌合穴３５ａの底部には連通路２４３ａが形成され、この連通路２４３ａの端部２４１ａは、導入管２４５を介して図示しないエアポンプに連通されている。これにより、エアポンプからの気体が嵌合穴３５の底部へと供給され、嵌合穴３５ａに嵌合された受け型２０ａの凹面２１ａから噴出されることになる。なお、図１では説明の便宜上、導入管２４５を１本のみ図示したが、実際にはすべての連通路の端部に導入管２４５が設けられている。これら気体供給源、端部２４１、連通路２４３及び導入管２４５を備える気体噴出部２４は、気体噴出手段を構成する。
【００３１】
なお、本実施形態における収容部３１は円板状であり、嵌合穴３５は４５°間隔で全８個設けられているが、これらに特に限定されるものではない。また、本実施形態では、連通路２４３の各々に独立して導入管２４５が設けられているが、これに限られず、連通路２４３が合流し、合流部分に導入管２４５を設けてもよい。
【００３２】
〔受け型〕
受け型２０ａ〜２０ｇは、いずれも略同一の構成を有する（これに限定されず、互いに異なっていてもよい）ため、受け型２０ａについて以下説明する。受け型２０ａは、凹面２１ａを有し、この凹面２１ａは特に限定されないが一般には多孔質で形成されている。かかる受け型２０ａは前述のように移動部３０の嵌合穴３５ａに嵌合され、気体噴出部２４ａから供給された気体が凹面２１ａから噴出される。これにより、凹面２１ａ上の溶融ガラスの液滴ＭＧが冷却され、ガラス塊が作製される。気体の噴出は、凹面２１ａの全体からなされることが好ましいが、部分球面状の底部２１１ａから少なくともなされていればよい。
【００３３】
なお、本実施形態では受け型２０を嵌合穴３５に嵌合することで移動部３０に装着したので、移動部３０から着脱可能である。これにより、受け型２０及び移動部３０全体ではなく、相対的に損傷が大きい受け型２０のみを個別に交換でき、維持費用を削減できる。ただし、これに限られず、受け型２０及び移動部３０を一体に形成してもよい。
【００３４】
移動部３０の嵌合穴３５に嵌合された受け型２０の凹面２１は、収容部３１の回転に伴い、その水平方向に関する位置がずれつつ、重力方向Ｇに対する角度が変化する。本実施形態では、液滴受け位置から塊排出位置への移動の間、受け型２０ａ〜２０ｃでは水平方向に関して図２（ａ）中の左方向へずれ、受け型２０ｃ〜２０ｅでは水平方向に関して図２（ａ）中の右方向へずれる。また、かかる水平方向のずれとともに、重力方向Ｇに対する角度が、２０ａでのゼロから、２０ｂでのα、２０ｃでのβ、２０ｄでのγと変化し、やがて塊排出位置にて１８０°に至る。
【００３５】
より具体的には、凹面２１は所定径の軌道に沿って回転する。本実施形態における所定径は回転軸３３から凹面２１への距離に依存し、軌道は円軌道である。ただし、回転軸３３が本実施形態のように真円柱ではない形状、例えば楕円や非円の場合には、凹面２１の移動軌道は、それぞれ楕円軌道、非円軌道となる。
【００３６】
なお、凹面２１の水平方向に関する位置のずれの有無は、凹面２１における任意点の位置変化の有無で判別すればよく、凹面２１の重力方向Ｇに対する角度は、重力方向Ｇと、凹面２１が形成する穴の軸方向、凹面２１の側部２１３が延びる方向、又は凹面２１の開口平面に直行する方向との差異で算出できる。
【００３７】
このように凹面２１の位置及び姿勢が変化するにつれ、凹面２１上の液滴ＭＧに作用する噴出気体の方向及び力が変動する。これにより、液滴ＭＧが様々な方向に回転し、略球状へと徐々に成形されてゆく。このとき、液滴ＭＧの回転がより円滑に行われ且つ凹面２１から液滴ＭＧへの異物混入を抑制できる点で、液滴ＭＧが凹面２１から浮上した状態が維持されることが好ましい。このためには、液滴ＭＧの質量、凹面２１の形状等を考慮して、気体の噴出量を調節することが好ましい。
【００３８】
凹面２１には排気孔２３が形成されており、後述の気体供給部６０から凹面２１内に供給される気体が排気孔２３を通じて外部へと排出される。本実施形態における排気孔２３は凹面２１の側部２１３に形成され、これにより凹面２１の底部に位置する溶融ガラスの液滴ＭＧが排気孔２３に侵入するおそれを軽減できる。より具体的には、排気孔２３は、後述の液滴受け位置の下流且つ塊排出位置の上流（特に２０ｃ〜２０ｅの姿勢）において上方に位置するよう形成され、これにより、液滴ＭＧが排気孔２３に侵入するおそれをより軽減できる。
【００３９】
〔成形型〕
成形型４０は型本体４１を有し、この型本体４１には成形凹部４３が設けられている。この成形凹部４３は特に限定されないが一般には多孔質で部分球面状に形成されている。一般に成形型４０には図示しない気体供給装置が設けられ、この気体供給装置から供給された気体が成形凹部４３から噴出される。このため、成形凹部４３に排出された溶融ガラス塊に気体が噴出され、溶融ガラスの成形凹部４３への付着を抑制できる。
【００４０】
成形型４０は、任意の箇所に配置されてよく、本実施形態では周面３１１の真下に配置されている。これにより、凹面２１内の溶融ガラス塊の落下軌道が常に真下で一定となるため、より確実に成形型４０へと排出できる。このように凹面２１内の溶融ガラス塊を成形型４０に排出する位置を、塊排出位置と称する。なお、溶融ガラス塊は、成形型４０に排出される時点で既に略球形化され、しかも比較的に高粘度化されているため、成形型４０において溶融ガラス塊を活発に回転させる必要性は低い。このため、成形型４０の設備は簡素なもので足りる。
【００４１】
〔気体供給部〕
本実施形態に係るガラス塊製造装置１０は、気体供給手段としての気体供給部６０を更に備える。気体供給部６０は、図示しない気体供給源から延びる気体供給管６１を有し、この気体供給管６１から導入された気体は送風機６３から放出される。送風機６３は、液滴受け位置の下流且つ塊排出位置の上流に位置する受け型２０に対向して配置されているため、受け型２０の凹面２１に向けて気体が供給されることになる。
【００４２】
本実施形態における気体供給部６０は、図示しない気体供給移送手段としての移送装置によって移送可能になっている。そして、受け型２０の移動に伴って移送されるため、凹面２１に気体が供給され続けることになる。このように、気体供給部６０の移動は凹面２１の位置と同調する必要があるため、かかる同調を行う制御装置を必要に応じて設けることが好ましい。なお、移送装置は、気体供給部６０を移送可能である限りにおいて、従来周知の手段であってよい。
【００４３】
気体供給部６０が移送される範囲は、液滴ＭＧが受け型２０から脱落しやすい範囲を含むことが好ましい。かかる範囲は、通常、凹面２１の側部２１３が水平方向よりも下方に傾斜する範囲であるが、凹面２１の姿勢、形状及び寸法等に応じて適宜設定されてよい。
【００４４】
気体供給部６０の個数は、送風機６３の形状及び寸法や気体の供給量を考慮し、液滴受け位置の下流且つ塊排出位置の上流に位置する全受け型２０からの液滴ＭＧの脱落を抑制できるよう設定される。本実施形態では、受け型の各々に気体供給部６０が対応するため、移送範囲に位置する受け型と同数の３個の気体供給部６０が順次移送され、循環して使用されている。
【００４５】
［使用方法］
次に、以上のガラス塊製造装置１０を用いたガラス塊製造方法について説明する。
【００４６】
まず、駆動源を稼動し、収容部３１の回転を通じて受け型２０の移動を開始する。受け型２０ａが液滴受け位置に移動してくると、ノズル５１から溶融ガラスの液滴ＭＧが落下し、凹面２１ａに受容される（受け工程）。すると、気体供給源から供給された気体が凹面２１ａから噴出されているため、気体が液滴ＭＧに作用し、液滴ＭＧを徐々に冷却してゆく。
【００４７】
続いて、液滴ＭＧを受けた受け型２０ａは、成形型４０が位置する塊排出位置へと移動させられる（移動工程）。この過程で、前述のように凹面２１ａの水平方向に関する位置がずれつつ、凹面２１ａの重力方向Ｇに対する角度が変化する（凹面変動工程）。すると、凹面２１上の液滴ＭＧに作用する噴出気体の方向及び力が変動するため、液滴ＭＧが様々な方向に回転し、略球状へと徐々に成形されてゆく。
【００４８】
前述したように、凹面２１から噴出された気体で液滴ＭＧを浮上状態で回転させることが好ましい。このためには、液滴ＭＧの質量、凹面２１の形状等を考慮して、気体の噴出量を調節することが好ましい。なお、浮上状態は、塊排出位置までの移動の間の全時間において維持されることが好ましいが、一部に非浮上状態が存在してもよい。
【００４９】
本実施形態では、凹面２１は所定径の軌道に沿って回転する（回転工程）。具体的には、所定径は回転軸３３から凹面２１への距離に依存し、軌道は円軌道である。
【００５０】
やがて受け型２０ａが２０ｃの位置を越えると、側部２１３ａが水平より下方に向くため、凹面２１ａ内の液滴ＭＧが脱落しやすくなる。このため、受け型から塊が脱落することを阻害する必要がある（脱落阻害工程）。本実施形態では、送風機６３ａが凹面２１ａの開口側から凹面２１ａに向けて気体を供給する（気体供給工程）。すると、送風機６３ａから凹面２１ａへ供給された気体が排気孔２３ａを通じて外部へと排出される間、塊を凹面２１ａの奥へと押しやるため、塊の脱落が阻害されることになる。ここで言う「塊」とは、溶融ガラスの液滴ＭＧから溶融ガラス塊に至る任意の段階のものを指す。
【００５１】
本実施形態では、気体の供給は、気体供給部６０ａを凹面２１ａとともに移送しながら行う。これにより、小型の気体供給部６０ａから比較的弱い風量の気体を供給するだけで、塊の脱落が阻害されるため、省エネルギ化を図ることができる。
【００５２】
液滴脱落の阻害は、以上のような気体供給によることが好ましいが、これに限られず、凹面２１ａの開口の一部又は全部を閉塞することによってもよい。
【００５３】
やがて、受け型２０ａが塊排出位置に到達すると、気体供給部６０ａからの気体供給がなくなり又は微弱化する。このため、凹面２１ａから溶融ガラス塊ＢＧが脱落して成形型４０へと排出され、この成形型４０にて更に硬化されることでガラス塊が成形される（成形工程）。このようにして製造されたガラス塊は、高い真球度を有するため、公知の精密プレス成形装置を用いて精密プレス成形することで優れた光学素子を製造できる。
【００５４】
［作用効果］
本実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
【００５５】
気体が噴出されている凹面２１に溶融ガラスの液滴ＭＧを受けたので、液滴ＭＧが冷却されて溶融ガラス塊ＢＧが作製される。この間、凹面２１の水平方向に関する位置をずらしつつ、重力方向Ｇに対する角度を変化したので、凹面２１上の溶融ガラスの液滴ＭＧが水平方向及び重力方向へと回転する。これにより、略球形の溶融ガラス塊ＢＧが作製されるため、成形型４０において真球度の高い球状ガラス塊を製造できる。
また、溶融ガラス塊ＢＧを作製するのに要する時間は、溶融ガラスから球状ガラス塊を一度に成形するのに要する時間よりも短い。このため、ガラス塊の製造量を増やす際にも、必要な受け型２０の設置点数が少なくて足りるし、溶融ガラス塊ＢＧが略球形化されているため、成形型４０上の溶融ガラス塊を回転する機構の必要性が低い。よって、設備を簡素化でき且つガラス塊の製造効率を向上できる。
【００５６】
液滴ＭＧを浮上状態で受けて回転させたので、液滴ＭＧの回転が円滑に行われる。これにより、より真球度が高い溶融ガラス塊が作製されるため、より真球度が高いガラス塊を製造できる。また、凹面２１との接触による異物混入や凹面２１の損傷が抑制されるため、高品質のガラス製品を製造できるし、ガラス塊製造装置１０の維持費用を削減できる。
【００５７】
凹面２１を所定径の軌道に沿って回転したので、この間常に、凹面２１の水平方向に関する位置がずれ、重力方向Ｇに対する角度が変化する。このため、液滴ＭＧの回転がより円滑になされ、より真球度が高い溶融ガラス塊が作製されるため、より真球度が高いガラス塊を製造できる。また、複数の受け型２０の移動を回転軸３３の回転だけで達成できるため、ガラス塊の製造効率を向上でき且つ移動装置の簡素化を図ることができる。
【００５８】
液滴受け位置の下流且つ塊排出位置の上流に位置する凹面２１の開口側から凹面２１に向けて気体を供給したので、塊の凹面２１からの脱落が阻害され、溶融ガラス塊の収率を向上できる。また、脱落阻害を気体によって行ったので、溶融ガラスへの異物混入のおそれを低減できる。
【００５９】
気体供給部６０を凹面２１とともに移送したので、小型の気体供給部６０ａから比較的弱い風量の気体を供給するだけで足り、気体供給における省エネルギ化を図ることができる。特に、気体供給を凹面２１ｃ〜２１ｅの範囲に限定したので、脱落阻害に関して無意味な位置での気体供給が行われず、省エネルギ化を更に促進できる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係るガラス塊製造装置１０Ａの断面図である。本実施形態は、気体供給部６０Ａの構成において第１実施形態と異なる。
【００６１】
即ち、気体供給部６０Ａは、液滴受け位置の下流且つ塊排出位置の上流に亘って固定して配置されている。具体的には、配置される範囲は、液滴ＭＧが受け型２０から脱落しやすい範囲を含むことが好ましい。本実施形態では、凹面２１の側部２１３が水平方向よりも下方に傾斜する範囲全体に亘って、送風機６３Ａが周面３１１と対向して配置されている。これにより、かかる範囲に開口が対向する凹面２１内に気体が供給され続けるため、液滴ＭＧの脱落が阻害される。なお、気体供給部６０Ａの配置範囲は、凹面２１の姿勢、形状及び寸法等に応じて適宜設定されてよい。
【００６２】
送風機６３Ａからの気体噴出量は、第１実施形態よりも多くなるため、これに伴って多量の気体が流通できるよう６１Ａは拡径されている。また、図示しないエアポンプの出力も高く設定されることが好ましい。
【００６３】
ここで「固定して配置」とは、第１実施形態のように気体供給部を凹面２１とともに移送することはないことを単に指し、着脱不能に固着する必要はない。
【００６４】
［作用効果］
本実施形態によれば、前述した第１実施形態に加えて、以下の作用効果が得られる。
【００６５】
気体供給部６０Ａを、液滴受け位置の下流且つ塊排出位置の上流に亘って固定して配置したので、凹面２１の移動とともに気体供給部６０Ａを移送する必要がなく、移送装置や、移送を凹面２１の移動と同調制御する制御装置を設置する必要性を低減できる。これにより、設備の簡素化をより促進できる。
【００６６】
気体供給を凹面２１ｃ〜２１ｅの範囲に限定したので、気体供給量を必要最低限に抑制でき、塊脱落によるガラス塊の収量低下の抑制及び省エネルギ化を両立できる。
【００６７】
＜第３実施形態＞
図４は、本発明の第３実施形態に係るガラス塊製造装置１０Ｂの概略構成図である。本実施形態は、受け型２０の移動方式において第１実施形態と異なる。
【００６８】
即ち、移動部３０Ｂの収容部３１Ｂは筒状体であり、嵌合穴３５は内周面３１１Ｂに設けられている。これら嵌合穴３５に受け型２０ａ〜２０ｈが嵌合され、凹面２１ａ〜２１ｈは収容部３１Ｂの中心方向に開口している。
【００６９】
このような凹面２１ａ〜２１ｈの開口方向の相違に伴って、ノズル５１は凹面２１が反重力方向（図４における上方向）側に開口する位置に配置され、かかる位置が液滴受け位置となる。本実施形態における液滴受け位置は、凹面２１が反重力方向と同一方向に開口する位置（図４における２０ａ）であり、これにより、溶融ガラスを凹面２１の底部へと高確率に滴下できる。
【００７０】
また、成形型４０は凹面２１が重力方向（図４における下方向）側に開口する位置に配置され、かかる位置が塊排出位置となる。本実施形態における塊排出位置は、凹面２１が重力方向と同一方向に開口する位置（図４における２０ｅ）であり、これにより、溶融ガラス塊ＢＧを成形凹部４３へと高確率に排出できる。
【００７１】
このような配置で、収容部３１Ｂを回転すると、凹面２１内の塊には、外方、つまり凹面２１の奥方向への遠心力が負荷される。これにより、受け型２０ａが２０ｃの位置を越え、側部２１３ａが水平より下方に向く間も、凹面２１ａ内の液滴ＭＧが脱落しにくい。このため、送風機６３ａ〜６３ｃから供給すべき気体量が少なくて足り、省エネルギ化を更に促進できる。
【００７２】
＜第４実施形態＞
図５は、本発明の第４実施形態に係るガラス塊製造装置１０Ｃの概略構成図である。本実施形態は、移動部３０Ｃの構造において第１実施形態と異なる。
【００７３】
即ち、移動部３０Ｃの収容部３１Ｃａは、１個の嵌合穴３５が設けられるのに必要充分な大きさであり、この嵌合穴３５に受け型２０が嵌合されている。この状態で収容部３１Ｃａはベルトコンベア３７上に載置され、このベルトコンベア３７の稼動に伴い、受け型２０は移動可能である。
【００７４】
収容部３１Ｃａがノズル５１の下方に移動してくると、ノズル５１から溶融ガラスが滴下され、これを凹面２１ａに受ける。その後、ベルトコンベア３７が再び稼動し受け型２０ａが所定位置に到達すると、アーム３４ａが収容部３１Ｃａを把持する。このアーム３４ａは回転軸３３に接続されているため、回転軸３３の回転に応じて、把持した収容部３１Ｃａを移動する。なお、図５では、収容部３１Ｃａがアーム３４ａで把持されると、そのままアーム３４ａが回転するように示したが、実際にはベルトコンベア３７から収容部３１Ｃａを所定距離持ち上げた後、回転させる。
【００７５】
本実施形態では、アーム３４ａが収容部３１Ｃａの側面を挟むことで把持する構成としたが、これに限られず、アーム上に収容部３１Ｃａを載せたり、磁気で収容部３１Ｃａを吸着したり（この場合、収容部３１Ｃａを磁性素材で形成する）、任意の方式であってよい。また、図５ではアームを３４ａ〜３４ｃの３個のみ示したが、これに限られず、任意の個数、配置、寸法を設定してよい。
【００７６】
また、駆動源の設置点数を減らすべく、送風機６３を回転軸３３に接続することが好ましい。このとき、アーム３４ａ〜３４ｃの間に接続すれば、別段の制御を行うことなく、受け型２０ａ〜２０ｃの移動と同調して送風機６３が移動し、設備の簡素化をより促進できる。
【００７７】
〔変形例〕
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００７８】
前記実施形態では、凹面が所定径の円軌道に沿って回転する構成のみ示したが、凹面の水平方向に関する位置をずらしつつ、凹面の重力方向に対する角度を変化する時間が少なくとも一部に設けられている限りにおいて特に限定されない。
【００７９】
例えば図６に示されるように、凹面２１の水平方向に関する位置がずれるが凹面２１の重力方向に対する角度が変化しない時間が存在してもよい。
【００８０】
また、図７に示されるように、凹面２１が部分円軌道に沿って往復し、受け型２０の側部２１３が重力方向側に傾斜する時間を介在させずに、受け型２０を移動する構成であってもよい。これにより、塊が凹面２１から脱落するおそれが小さいため、前述した気体供給部のような装置を設置する必要性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガラス塊製造装置の全体斜視図である。
【図２】図１の部分断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るガラス塊製造装置の部分断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るガラス塊製造装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るガラス塊製造装置の概略構成図である。
【図６】本発明の凹面変動工程の一変形例を示す図である。
【図７】本発明の凹面変動工程の別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  ガラス塊製造装置
２０  受け型
２１  凹面
３０、３０Ｂ、３０Ｃ  移動部（移動手段、凹部変動手段、回転手段）
４０  成形型
６０、６０Ａ  気体供給部（気体供給手段）
【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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