(57)【要約】【課題】  潜傷が現れない保管方法及びこれを利用したガラス硝材の製造方法を提供する。【解決手段】  ガラス物品を水中に保管する方法において、ガラス物品を構成するガラス成分と同一の成分を１種以上含む水を保管液として使用することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス物品を水中に保管する方法において、ガラス物品を構成するガラス成分と同一の成分を１種以上含む水を保管液として使用することを特徴とするガラス物品の保管方法。
【請求項２】
ガラス物品がＢ2Ｏ3含有ガラスからなり、保管液がＢ成分を含む水であることを特徴とする請求項１のガラス物品の保管方法。
【請求項３】
ガラス物品がＲ2Ｏ（Ｒはアルカリ金属）含有ガラスからなり、保管液がＲ成分を含む水であることを特徴とする請求項１又は２のガラス物品の保管方法。
【請求項４】
ガラス物品がＲ’Ｏ（Ｒ’はアルカリ土類金属）含有ガラスからなり、保管液がＲ’成分を含む水であることを特徴とする請求項１〜３の何れかのガラス物品の保管方法。
【請求項５】
保管液が、ガラス物品を構成するガラス成分と同じ成分を１種以上含むガラス材を水中に添加して作製したものであることを特徴とする請求項１〜４のガラス物品の保管方法。
【請求項６】
ガラス材が、ガラス物品と同一組成のガラスからなることを特徴とする請求項５のガラス物品の保管方法。
【請求項７】
ガラス材が、粉末状であることを特徴とする請求項５又は６のガラス物品の保管方法。
【請求項８】
ガラス物品がレンズ硝材であることを特徴とする請求項１〜７の何れかのガラス物品の保管方法。
【請求項９】
レンズ硝材がモールドプレス成形用レンズ硝材であることを特徴とする請求項８のガラス物品の保管方法。
【請求項１０】
研磨工程を含むレンズ硝材の製造方法において、研磨工程後のレンズ硝材の保管が請求項１〜９の何れかの方法によって行われることを特徴とするレンズ硝材の製造方法。
【請求項１１】
ガラス材として、研磨工程で発生したガラス粉を使用することを特徴とする請求項１０のレンズ硝材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス物品、特にレンズ硝材の水中保管方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等の用途では、非球面形状のレンズが広く用いられている。この種の用途に使用されるガラスとして、例えばＢ2Ｏ3―Ｌａ2Ｏ3―ＺｎＯ―Ｇｄ2Ｏ5系ガラスが特許文献１に、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ’Ｏ−Ｒ2Ｏ系ガラスが特許文献２にそれぞれ記載されている。
【０００３】
上記非球面形状のレンズの作製方法として、例えば以下のような方法が知られている。まず、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して、液滴状ガラスを作製し（液滴成形）、研削、研磨、洗浄してレンズ硝材を作製する。または、溶融ガラスを急冷鋳造し一旦ガラスインゴットを作製し、研削、研磨、洗浄してレンズ硝材を作製する。続いて、レンズ硝材を加熱して軟化し、高精度な成形表面を持つ金型によって加圧成形し、金型の表面形状をガラスに転写してレンズを作製する。
【０００４】
このような作製方法は一般にモールドプレス成形法と呼ばれており、大量生産に適した方法として近年広く採用されている。
【特許文献１】特開２００７−１３７７０１号公報
【特許文献２】特開２００５−３５０２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記方法において作製されるレンズ硝材は、通常、一回又は複数回の研磨工程を経る。研磨工程後、或いは各研磨工程間のレンズ硝材の保管は、研磨材等が表面に固着することを防止するために水中保管されるのが一般的である。
【０００６】
ところがレンズ硝材を水中保管すると、潜傷と呼ばれるキズが表面に現れることがある。これは研磨によって形成された目に見えない微小なキズが、水によってアタックされ、大きく成長することによるものと考えられている。そこで従来は、研磨後の水中保管時間が極力短くなるように工程を改善したり、生産計画を調整したりして対処している。
【０００７】
本発明の目的は、長時間水中保管しても潜傷が現れない保管方法及びこれを利用したガラス硝材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のガラス物品の保管方法は、ガラス物品を水中に保管する方法において、ガラス物品を構成するガラス成分と同一の成分を１種以上含む水を保管液として使用することを特徴とする。本発明において「ガラス物品」とは、多成分系ガラスからなるガラス物品を意味する。
【０００９】
本発明の保管方法は、ガラス物品がＢ2Ｏ3含有ガラスからなり、保管液がＢ成分を含む水であることが好ましい。本発明において「Ｂ2Ｏ3含有ガラス」とは、Ｂ2Ｏ3をガラス組成に含むガラスを意味する。「Ｂ成分を含む水」とは、Ｂ元素をイオン状態で含む水を意味する。
【００１０】
本発明の保管方法は、ガラス物品がＲ2Ｏ（Ｒはアルカリ金属）含有ガラスからなり、保管液がＲ成分を含む水であることが好ましい。本発明において「Ｒ2Ｏ含有ガラス」とは、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏの少なくとも１種をガラス組成に含むガラスを意味する。「Ｒ成分を含む水」とは、ガラス中に含まれるアルカリ金属と同じ元素をイオン状態で含む水を意味する。
【００１１】
本発明の保管方法は、ガラス物品がＲ’Ｏ（Ｒ’はアルカリ土類金属）含有ガラスからなり、保管液がＲ’成分を含む水であることが好ましい。本発明において「Ｒ’Ｏ含有ガラス」とは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの少なくとも１種をガラス組成に含むガラスを意味する。「Ｒ’成分を含む水」とは、ガラス中に含まれるアルカリ土類金属と同じ元素をイオン状態で含む水を意味する。
【００１２】
これらの構成によれば、本発明方法の効果をより一層享受することができる。即ち、Ｂ2Ｏ3、Ｒ2Ｏ或いはＲ’Ｏはガラス中から溶出し易い成分であり、これらの成分を含むガラスは耐水性が低い場合が多い。それゆえ通常の保管方法であれば、この種のガラスは、水との接触によってガラスからＢ2Ｏ3、Ｒ2Ｏ或いはＲ’Ｏ成分が溶出し、ガラス表面の微細なキズが成長しやすいという不都合が生じる。そこでこのようなガラスに対して本発明の方法を適用すれば、ガラスの微細なキズの成長を効果的に防止することができる。
【００１３】
本発明の保管方法は、保管液が、ガラス物品を構成するガラス成分と同じ成分を１種以上含むガラス材を水中に添加して作製したものであることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ガラス物品を構成するガラス成分の少なくとも１種を含む水（保管液）を容易に作製することができる。
【００１５】
本発明の保管方法は、ガラス材がガラス物品と同一組成のガラスからなることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、ガラス物品を構成するガラスのどの成分の溶出が、ガラス物品のキズの成長に深く関わっているのか事前に確認しなくても、ガラスの微細なキズの成長を効果的に防止することができる。
【００１７】
本発明の保管方法は、ガラス材が粉末状であることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、ガラス材からガラス成分が溶出し易くなり、ガラス物品からのガラス成分の溶出をより一層抑制することができる。それゆえガラスの微細なキズの成長を効果的に防止することができる。
【００１９】
本発明の保管方法は、ガラス物品がレンズ硝材であることが好ましい。「レンズ硝材」とは、レンズ作製のための予備成形体を意味する。
【００２０】
この構成によれば、本発明方法の効果をより一層享受することができる。即ち、レンズ硝材に潜傷が存在していると、透過率の低下、画質の劣化等の不都合が生じるが、本発明の方法を適用すれば、ガラスの微細なキズの成長を防止することができることから、上記した不都合を効果的に回避することができる。
【００２１】
本発明の保管方法は、レンズ硝材がモールドプレス成形用レンズ硝材であることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、本発明方法の効果をより一層享受することができる。即ち、モールドプレス成形用レンズ硝材は、低温でのプレス成形を可能にするために、軟化点の低いガラスが使用される。このような低軟化点ガラスは、一般に化学耐久性が低いという特徴があり、水中保管によって潜傷が発生する可能性が高い。このようなガラスに対して本発明の方法を適用すれば、ガラスの微細なキズの成長を防止することができることから、上記した不都合を効果的に回避することができる。
【００２３】
本発明のレンズ硝材の製造方法は、研磨工程を含むレンズ硝材の製造方法において、研磨工程後のレンズ硝材の保管が上記方法によって行われることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、本発明方法の効果をより一層享受することができる。即ち、レンズ硝材の製造方法は、一般に研磨工程を含む。研磨工程後は洗浄工程を経て乾燥、梱包されるが、乾燥工程までのレンズ硝材の保管は、研磨材等が表面に固着することを防止するために水中保管される。それゆえ水中保管による潜傷の発生を極力防止することが重要となる。そこで本発明の製造方法を適用することにより、この要求を十分に満足させることができる。
【００２５】
本発明の製造方法は、ガラス材として、研磨工程で発生したガラス粉を使用することが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、ガラス材を別途準備する必要がないために経済的である。また粉末状であるために、ガラス材からガラス成分が溶出し易くなり、ガラス物品からのガラス成分の溶出をより一層抑制することができ、ガラスの微細なキズの成長を効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の保管方法では、保管液中に、ガラス物品を構成するガラスの成分と同じ成分を１種以上含んでいる。この成分が液中に存在することによって、同じ成分がガラス物品から溶出する事態を抑制することができる。それゆえ本発明の方法は、ガラス物品の潜傷を抑制可能な保管方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明のガラス物品の保管方法において、保管されるガラス物品には制限はないが、例えば研磨後のレンズ硝材のように、保管中の乾燥を嫌う物品であることが好ましい。研磨後のレンズ硝材の場合、乾燥すると研磨材等が表面に固着して、後の工程での除去が難しくなる。
【００２９】
ガラス物品がレンズ硝材の場合、例えばＢ2Ｏ3、アルカリ金属成分Ｒ2Ｏ（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ）、アルカリ土類金属成分Ｒ’Ｏ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）等を含む化学耐久性の低いガラスからなるものの方が、本発明方法の効果をより一層享受できるために好適である。より具体的にはこれらの成分が合量で２０質量％以上、特に２５質量％以上含むようなガラスを使用することが好ましい。なおこれらの成分の合量の上限は６０質量％以下、特に５５質量％以下であることが好ましい。
【００３０】
またレンズ硝材がモールドプレス成形される場合には、軟化点が６５０℃以下、特に６３０℃以下のガラスを使用することが望ましい。
【００３１】
モールドプレス成形用レンズ硝材に好適であり、しかも水中保管で潜傷が生じ易いガラスとしては、Ｂ2Ｏ3―Ｌａ2Ｏ3―ＺｎＯ―Ｇｄ2Ｏ5系ガラス、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ’Ｏ−Ｒ2Ｏ系ガラス等が例示される。
【００３２】
Ｂ2Ｏ3―Ｌａ2Ｏ3―ＺｎＯ―Ｇｄ2Ｏ5系ガラスとしては、質量％で、Ｂ2Ｏ3  ２４〜４５％、Ｌａ2Ｏ3  ５〜３５％、ＺｎＯ    １０〜３０％、Ｔａ2Ｏ5  ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ  ２〜１０％、Ｎａ2Ｏ  ０〜５％、Ｋ2Ｏ  ０〜５％、Ｒ2Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋの一種以上）  ０〜１５％、ＳｉＯ2  ６〜２０％、Ａｌ2Ｏ3  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１５％、Ｒ’Ｏ（Ｒ’はＭｇ、Ｂａ、Ｓｒの一種以上）  ０〜２５％、ＺｒＯ2  ０〜５％、Ｙ2Ｏ3  ０〜１５％、Ｇｄ2Ｏ3  ０．５〜２０％、Ｓｂ2Ｏ3  ０〜１％含有するガラスが例示される。
【００３３】
ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ’Ｏ−Ｒ2Ｏ系ガラスとしては、質量％で、ＳｉＯ2  ４２〜６０％、Ｂ2Ｏ3  ２〜１０％、ＣａＯ  ０．５〜１１％、ＢａＯ  ３〜１７％、ＳｒＯ  ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ  ２〜１０％、ＺｒＯ2  ０〜３％、Ｌａ2Ｏ3  ０〜２．５％含有し、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2ＯおよびＫ2Ｏの合量が３〜１２％であるガラスが例示される。
【００３４】
本発明のガラス物品の保管方法において、保管のために使用する保管液には、ガラス物品を構成するガラス成分と同一の成分を１種以上含む水を使用する。水中に含まれる成分としてはガラス物品から水に溶出し易い成分、例えばＢ2Ｏ3、アルカリ金属成分Ｒ2Ｏ（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ）、アルカリ土類金属成分Ｒ’Ｏ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）等が挙げられる。ただし、ガラス構成成分の水への溶出のし易さはガラスの組成系毎に異なるため、保管するガラス物品を予め調査し、適切な成分を選択することが重要である。
【００３５】
保管液は種々の方法で準備することができる。簡単な方法として、ガラス物品を構成するガラス成分と同じ成分を１種以上含むガラス材を水中に添加して作製する方法がある。上記のようなガラス材を水中に添加すれば、ガラス材中の各成分が水中に溶出することから、所定の保管液を得ることができる。例えばＢ2Ｏ3、アルカリ金属成分Ｒ2Ｏ（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ）、アルカリ土類金属成分Ｒ’Ｏ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）等を水中に含ませたい場合には、これらの成分を含むガラス材を採用すればよい。ガラス材として最も好ましい材質は、ガラス物品を構成されるガラスと同一組成である。
【００３６】
ガラス材の形状、サイズ等には特に制限はない。例えば塊状、棒状、粒状、粉末状、或いはガラス物品と同一形状（なんらかの事情で製品として使用することが困難になったガラス物品等）等種々の形状のガラス材が使用可能である。ガラス材の形状等の選択に当たっては、ガラス成分の溶出速度、溶出量等を考慮して決定すればよい。この点から言えば、比表面積の大きい形状、特に粉末状であることが望ましい。また実生産で使用する場合には、常に均質な保管液を得られるよう管理の容易さを考慮する必要がある。この観点から言えば、粒度（比表面積）を常に一定に管理することが重要となる。以上から、一定の粒度に管理された粉末状のもの、例えば２５０メッシュパス品を採用することが好ましい。
【００３７】
なお保管液を使用するに当たっては、ガラス材が含まれた状態のものを使用しても差し支えないが、不測の事態、例えばガラス材によってガラス物品を傷つけたりする事態を予防したい場合等には、ガラス材を除去した液、或いは上澄み液を使用することが望ましい。
【００３８】
本発明のレンズ硝材の製造方法は、レンズ硝材の研磨工程及び保管工程を含む。
【００３９】
例えばモールドプレス成形用のレンズ硝材の場合、モールドプレス成形を高精度に行うために高い真球度が要求される。この要求に応えるためにレンズ硝材に研磨が施される。成形時の硝材の真球度の程度に応じて、研磨の程度や回数が決定される。
【００４０】
研磨後のレンズ硝材は、水中で保管される。水中保管の方法については既述の通りである。なお水中保管される理由を以下に述べる。つまり研磨後のレンズ硝材は、最終的に洗浄、乾燥された後、梱包される。この洗浄工程に至るまでに、レンズ硝材の表面に除去不能な汚れが存在しないようにしておく必要がある。そこでこのような汚れ、具体的には研磨材の固着を防ぐことが水中に保管の目的となる。
【００４１】
使用する保管液としては既述の通りであるが、本製造方法においては、レンズ硝材の研磨によって発生したガラス粉をガラス材として用いて保管液を作製することが最も好ましい。研磨で発生したガラス粉を使用する場合、分級して粒度を一定にした後に使用することが好ましい。例えば２５０メッシュの篩をパスしたガラス粉を使用することができる。
【００４２】
なおレンズ硝材の成形に関しては、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して成形する方法、溶融ガラスを急冷鋳造し、一旦ガラスインゴットを作製した後、切り出す方法等、どのような方法を採用してもよい。
【００４３】
また水中保管後は、速やかに酸性溶液やアルカリ性溶液等を用いてレンズ硝材を洗浄し、乾燥後、梱包すればよい。
【００４４】
このようにして作製されたレンズ硝材は、例えば次の方法（モールドプレス成形法）によってレンズに成形することができる。
【００４５】
まずレンズ硝材を精密成形された金型中に入れる。次いで、レンズ硝材が軟化状態となるまで加熱しながら加圧し、金型の表面状態をガラスに転写させる。このようにして所望の形状のレンズに成形される。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の方法を実施例に基づいて詳細に説明する。表１は、本発明方法の実施例（試料Ｎｏ．２、３）及び比較例（Ｎｏ．１）を示している。
【００４７】
【表１】
2009167039.tif 000002
【００４８】
まず質量％でＢ2Ｏ3  ２５．０％、Ｌａ2Ｏ3  ７．１％、ＺｎＯ  ２８．５％、Ｇｄ2Ｏ5  ２．９％、Ｌｉ2Ｏ  ５．０％、ＳｉＯ2  ９．９％、ＢａＯ  ３．１％、ＳｒＯ  １４．５％、Ｔａ2Ｏ5  ２．１％、Ｙ2Ｏ3  １．９％の組成を有するＢ2Ｏ3―Ｌａ2Ｏ3―ＺｎＯ―Ｇｄ2Ｏ5系ガラス（軟化点５６４℃）の略球状成形体を用意した。次にこのガラス成形体を研磨し、真球度が１μｍのレンズ硝材（質量２３３ｍｇ／個）を作製した。
【００４９】
次に、このレンズ硝材５個（１１６５ｍｇ）を、表１に示す保管液（１０℃、０．０３Ｌ）中に１〜７２時間保管した。
【００５０】
表１の保管液１は、３０℃の純水に、レンズ硝材の粉砕物（２５０メッシュパス）を３ｇ添加し、１４０時間保持した後の上澄み液である。保管液２は、１０℃の純水に、レンズ硝材の粉砕物（２５０メッシュパス）を３ｇ添加し、１分間保持した後の上澄み液である。保管液１、２に含まれるガラス成分を表２に示す。
【００５１】
なお本実施例では、保管液の作製のためのガラス材としてレンズ硝材の粉砕物を使用したが、研磨により発生するガラス粉を使用してもよい。また保管液の作製及びレンズ硝材の液中保管にはガラス製ビーカーを使用したが、量産時には、例えばステンレス製容器のような劣化のない容器を使用すればよい。
【００５２】
【表２】
2009167039.tif 000003
【００５３】
保管後のレンズ硝材の表面状態を目視及び顕微鏡（１５倍）により観察した。結果を表１に示す。
【００５４】
表１から明らかなように、本発明方法を利用した試料２、３は、長期間に亘ってガラス表面に潜傷が現れなかった。
【００５５】
なおレンズ硝材の表面状態は、顕微鏡観察で潜傷が確認できなかったものを「○」、肉眼では確認できなかったが、顕微鏡で確認できたものを「△」、肉眼で潜傷が確認できた（ガラス表面に白い粉が吹き出たように見える）ものを「×」として表した。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のガラス物品の保管方法は、種々のガラス物品の保管方法に適用可能であり、例えばＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等といった光学レンズの硝材の製造工程における保管方法として使用できる。特にモールドプレス成形されるレンズ硝材の製造工程における保管方法として好適である。
【００５７】
また本発明のレンズ硝材の製造方法は、例えばＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等といった光学レンズの硝材の製造方法として使用できる。特にモールドプレス成形されるレンズ硝材の製造方法として好適である。