專利名稱：熔融玻璃滴微小化部件、玻璃凝塊制造方法、玻璃成型體制造方法,以及玻璃微小滴制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了得到熔融玻璃的微小滴而使熔融玻璃滴沖突的熔融玻璃滴微小 化部材、采用該熔融玻璃滴微小化部材的玻璃凝塊的制造方法和玻璃成型體的制造方法以 及玻璃微小滴的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，玻璃光學(xué)元件被廣泛用作數(shù)碼相機(jī)用透鏡、DVD等的光拾取透鏡、手機(jī)用 的相機(jī)透鏡、光通信用的耦合透鏡等。作為這種玻璃光學(xué)元件，較多采用用成型模具加壓成 型玻璃素材制造的玻璃成型體。作為通過加壓成型來制造玻璃成型體的方法，已知有再熱模壓法及液滴成型法的 2種方法。再熱模壓法是與成型模具一起對(duì)預(yù)先制作的具有所定質(zhì)量及形狀的玻璃預(yù)成型 品(預(yù)備成型品)進(jìn)行加熱加壓成型，這種方法因?yàn)椴恍枰Ａ廴跔t等設(shè)備，所以被廣泛 采用。作為再熱模壓法時(shí)使用的玻璃預(yù)成型品，以往大多采用經(jīng)研削研磨等機(jī)械加工制 造的研磨預(yù)成型品，但是，研磨預(yù)成型品的制作所要大量的勞力和時(shí)間，存在問題。因此，有 一種方法被提案，其中是冷卻、固化滴到下模上的熔融玻璃滴制作玻璃凝塊(玻璃塊)，將 得到的玻璃凝塊用作再熱模壓法的玻璃預(yù)成型品(凝塊預(yù)成型品)(請(qǐng)參照例如專利文獻(xiàn) 1)。液滴成型法是在已加熱到所定溫度的下模上滴下熔融玻璃滴，用該下模和上模加 壓成型滴下的熔融玻璃滴，得到玻璃成型體(請(qǐng)參照例如專利文獻(xiàn)2)。這種方法因?yàn)椴恍?要反復(fù)加熱和冷卻下模和上模等，能夠從熔融玻璃滴直接制造玻璃成型體，所以能大大縮 短1次成型的所需時(shí)間，受到矚目。近年來，由于各種光學(xué)裝置等的小型化，小型玻璃凝塊和玻璃成型體的需求越來 越高。作為制造這種小型玻璃凝塊和玻璃成型體時(shí)所必需的熔融玻璃微小滴的制造方法， 有一種方法被提案，其中，是使熔融玻璃滴沖突設(shè)有貫通孔的部件(以下又稱為熔融玻璃 微小化部件)，使熔融玻璃滴的一部分穿過貫通孔，分離(請(qǐng)參照專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1 特開昭61-146721號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開平1-308840號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開2002-154834號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明欲解決的課題用專利文獻(xiàn)3中記載的方法制作熔融玻璃微小滴時(shí)，從滴嘴滴下的熔融玻璃滴的 位置有偏差，滴到下模上的熔融玻璃微小滴的質(zhì)量和位置有偏差，存在問題。為了使制造 的玻璃凝塊和玻璃成型體的質(zhì)量安定，抑制這種微小滴的質(zhì)量偏差和位置偏差是非常重要的。專利文獻(xiàn)3中記載的是在熔融玻璃滴的沖突面上設(shè)圓錐，使圓錐的開角為30° 120°，由此能夠減小滴到下模上的玻璃微小滴的質(zhì)量偏差和位置偏差。但是，本發(fā)明者經(jīng)探討發(fā)現(xiàn)，微小滴的質(zhì)量偏差在圓錐開角為35° 90°時(shí)最 小，而位置偏差若不進(jìn)一步減小圓錐開角則不能充分減小。因此，上述方法不能使滴到下模 上的玻璃微小滴的質(zhì)量偏差和位置偏差同時(shí)減小到充分的程度，在玻璃凝塊和玻璃成型體 的制造中，不能充分確保安定的產(chǎn)品質(zhì)量，存在問題。本發(fā)明鑒于上述技術(shù)課題，目的在于提供一種能夠同時(shí)降低滴到下模上的熔融玻 璃微小滴的質(zhì)量偏差和位置偏差、能夠使制造的玻璃凝塊和玻璃成型體的產(chǎn)品質(zhì)量充分安 定的熔融玻璃滴微小化部件，并且，提供一種采用上述熔融玻璃滴微小化部件的玻璃凝塊 的制造方法和玻璃成型體的制造方法以及玻璃微小滴的制造方法。用來解決課題的手段為了解上述課題，本發(fā)明具有以下特征。(1) 一種熔融玻璃滴微小化部件，具有貫通孔，用來通過使熔融玻璃滴沖突到該貫 通孔的內(nèi)周面上、使該熔融玻璃滴的一部分穿過該貫通孔、分離，由此得到熔融玻璃的微小 滴，熔融玻璃滴微小化部件的特征在于，所述貫通孔的內(nèi)周面具有直徑向著熔融玻璃滴進(jìn)入的進(jìn)口展開、接受熔融玻璃 滴的圓錐部；直徑略一定的沖突到所述圓錐部的熔融玻璃滴穿過的筆直部；所述圓錐部中與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域由圓錐開角不同的多個(gè)區(qū)域組成，所述多個(gè)區(qū)域中越接近所述筆直部的區(qū)域圓錐開角越小。(2)上述(1)中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部的所述多 個(gè)區(qū)域中，最初與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域的圓錐開角在35° 90°范圍。(3)上述⑴或⑵中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部的 所述多個(gè)區(qū)域中，最接近所述筆直部的區(qū)域的圓錐開角在10° 30°范圍。(4)上述(3)中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部中，當(dāng)以 與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域整體的高度為h、圓錐開角在10° 30°范圍的區(qū)域的高度為S 時(shí)，有0.3 彡 s/h 彡 0.8。(5)上述(1)至(4)的任何一項(xiàng)中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所 述圓錐部的所述多個(gè)區(qū)域的境界部以及所述圓錐部與所述筆直部的境界部都實(shí)施了去角加工。(6) 一種熔融玻璃滴微小化部件，具有貫通孔，用來通過使熔融玻璃滴沖突到該貫 通孔的內(nèi)周面上、使該熔融玻璃滴的一部分穿過該貫通孔、分離，由此得到熔融玻璃的微小 滴，熔融玻璃滴微小化部件的特征在于，所述貫通孔的內(nèi)周面具有直徑向著熔融玻璃滴進(jìn)入的進(jìn)口展開、接受熔融玻璃 滴的圓錐部；直徑略一定的沖突到所述圓錐部的熔融玻璃滴穿過的筆直部；所述圓錐部中與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域是隨接近所述筆直部而圓錐開角連續(xù)性 地減小。(7)上述(6)中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部最初與熔融玻璃滴接觸的位置上的圓錐開角在35° 90°范圍。(8)上述(6)或(7)中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部中 與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域，其含所述貫通孔中心軸之截面的截面形狀為略圓弧狀或拋物線 狀。(9) 一種玻璃凝塊的制造方法，是使從滴嘴滴下的熔融玻璃滴沖突到具有貫通孔 的熔融玻璃滴微小化部件上，使該熔融玻璃滴的一部分穿過、分離，用下模接受分離的熔融 玻璃的微小滴，使之冷卻，玻璃凝塊制造方法的特征在于，所述熔融玻璃滴微小化部件是上 述(1) (8)的任何一項(xiàng)中記載的熔融玻璃滴微小化部件。(10) 一種玻璃成型體的制造方法，是使從滴嘴滴下的熔融玻璃滴沖突到具有貫通 孔的熔融玻璃滴微小化部件上，使該熔融玻璃滴的一部分穿過、分離，用下模接受分離的熔 融玻璃的微小滴，用該下模和上模加壓成型，玻璃成型體制造方法的特征在于，所述熔融玻 璃滴微小化部件是上述(1) (8)的任何一項(xiàng)中記載的熔融玻璃滴微小化部件。(11) 一種玻璃微小滴的制造方法，是使熔融玻璃滴落下，沖突到具有貫通孔的部 件的該貫通孔內(nèi)周面上，使該熔融玻璃滴的一部分穿過該貫通孔、分離，由此得到熔融玻璃 的微小滴，玻璃微小滴制造方法的特征在于，所述部件是上述(1) (8)的任何一項(xiàng)中記載 的熔融玻璃滴微小化部件。(12)上述(11)中記載的玻璃微小滴的制造方法，其特征在于，備有下述工序在 所述熔融玻璃滴的一部分穿過所述貫通孔之后，使所述部件上下顛倒，除去沒有穿過所述 貫通孔而殘留在所述部件上的剩余玻璃。發(fā)明的效果本發(fā)明的熔融玻璃滴微小化部件其貫通孔內(nèi)周面有圓錐部及筆直部，圓錐部中與 熔融玻璃滴接觸的區(qū)域是圓錐開角隨深度不同的所定的形狀。熔融玻璃滴最初接觸的區(qū)域 的圓錐開角比較大，所以微小滴的質(zhì)量偏差降低，同時(shí)，接近筆直部的區(qū)域的圓錐開角比較 小，這樣微小滴的位置偏差降低。因此，能夠同時(shí)降低滴到下模上的熔融玻璃滴微小滴的質(zhì) 量偏差和位置偏差，能夠使制造的玻璃凝塊和玻璃成型體的產(chǎn)品質(zhì)量充分安定。


圖1 本發(fā)明熔融玻璃滴微小化部件的第1實(shí)施方式模式示意圖(截面圖)。圖2 本發(fā)明熔融玻璃滴微小化部件的第2實(shí)施方式模式示意圖(截面圖)。圖3 本發(fā)明玻璃凝塊制造方法的一例流程示意。圖4 圖3的工序說明模式圖。圖5 本發(fā)明玻璃成型體制造方法的一例流程示意。圖6 圖5的工序S204說明模式圖。圖7 圖5的工序S206說明模式圖。符號(hào)說明IOUOb 微小化部材11 貫通孔12筆直部13 圓錐部
13a.,13b 區(qū)域
14進(jìn)口
15端面
16境界部
21下模
22上模
31熔融玻璃滴
32微小滴
33剩余玻璃
34玻璃成型體
35滴嘴
36熔融玻璃
37熔融槽
θ a. Qb開角
h、s高度
具體實(shí)施例方式下面參照?qǐng)D1 圖6，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。熔融玻璃滴微小化部件首先參照?qǐng)D1、圖2，對(duì)本發(fā)明的熔融玻璃滴微小化部件(以下簡(jiǎn)稱微小化部件) 作說明。圖1是本發(fā)明熔融玻璃滴微小化部件的第1實(shí)施方式模式示意圖(截面圖)。圖 1(a)表示熔融玻璃滴沖突到微小化部件時(shí)的狀態(tài)，圖1(b)表示微小滴分離后的狀態(tài)。圖1所示的微小化部件10的貫通孔11的內(nèi)周面，具有直徑向著熔融玻璃滴31進(jìn) 入的進(jìn)口 14展開的接受熔融玻璃滴31的圓錐部13和直徑略一定的沖突到圓錐部13的熔 融玻璃滴31穿過的筆直部12。圓錐部13中與熔融玻璃滴31接觸的區(qū)域由圓錐開角不同 的2個(gè)區(qū)域13a、13b構(gòu)成，接近筆直部12的區(qū)域13a的開角θ a，小于離開筆直部12的區(qū) 域13b的開角9 b。滴下的熔融玻璃滴31沖突到圓錐部13，這樣，因沖擊而熔融玻璃滴31的一部分穿 過貫通孔11，抵抗表面張力分離，由此得到熔融玻璃的微小滴32。此時(shí)，微小滴32分離后 的剩余玻璃33在貫通孔11內(nèi)冷卻固化。分離的微小滴32，其質(zhì)量偏差和位置偏差的大小受圓錐部13圓錐開角的影響。但 如上所述，微小滴32的質(zhì)量偏差是在圓錐開角35° 90°時(shí)最小，而位置偏差若不進(jìn)一步 減小圓錐開角則不能充分減小。本發(fā)明者通過銳意探討結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將圓錐部13分割成 圓錐開角不同的多個(gè)區(qū)域，并越接近筆直部12的區(qū)域越減小圓錐開角，由此能夠同時(shí)降低 微小滴32的質(zhì)量偏差和位置偏差?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)槲⑿〉?2的質(zhì)量偏差是圓錐部13 中熔融玻璃滴31最初沖突到的區(qū)域(離筆直部遠(yuǎn)的區(qū)域)的圓錐開角的影響大，而位置偏 差是接近筆直部12的區(qū)域的圓錐開角的影響大。從降低微小滴32的質(zhì)量偏差之觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使圓錐部13中最初與熔融玻璃滴 31接觸的區(qū)域13b的圓錐開角9b在35° 90°范圍，較優(yōu)選在35° 60°范圍。另外，
7從降低微小滴32的位置偏差之觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使圓錐部13中最接近筆直部12的區(qū)域13a 的圓錐開角θ a在10° 30°范圍，較優(yōu)選在20° 30°范圍。并且，為了平衡性良好地 降低微小滴32的質(zhì)量偏差和位置偏差雙方，較優(yōu)選使最初與熔融玻璃滴31接觸的區(qū)域13b 的圓錐開角θ b與最接近筆直部12的區(qū)域13a的圓錐開角θ a之差在5° 20°范圍。圖1中舉例出示了將圓錐部13分割成圓錐開角不同的2個(gè)區(qū)域13a、13b的情況， 區(qū)域的個(gè)數(shù)不局限于此，也可以分割成更多的區(qū)域。此時(shí)，只要構(gòu)成越接近筆直部圓錐開角 越小即可。另外，當(dāng)以圓錐部13中與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域整體的高度為h、圓錐開角在 10° 30°范圍的區(qū)域的高度為s時(shí)(請(qǐng)參照?qǐng)D1(a))，優(yōu)選使0.3彡s/h彡0.8，由此能 夠更加降低微小滴32的質(zhì)量偏差和位置偏差雙方。并且，優(yōu)選在圓錐開角不同的多個(gè)區(qū)域的境界部以及圓錐部13和筆直部12的境 界部都實(shí)施去角加工。通過去角加工，除去有可能成為熔融玻璃滴分離障礙的境界部棱線， 圓錐開角不同的區(qū)域平滑連接，這樣能夠進(jìn)一步降低微小滴的質(zhì)量偏差和位置偏差。去角 可以是C去角也可以是R去角。另外，熔融玻璃滴31大而微小化部件10上面的面與圓錐 部13的境界部16接觸熔融玻璃滴31時(shí)，優(yōu)選境界部16上也實(shí)施去角加工。貫通孔11內(nèi)周面中，熔融玻璃滴31進(jìn)入的進(jìn)口 14附近不接觸熔融玻璃滴31的 部分，因?yàn)椴挥绊懳⑿〉?2的質(zhì)量偏差和位置偏差，所以沒有特別的限制，可以構(gòu)成任意 的形狀。圖2是本發(fā)明熔融玻璃滴微小化部件的第2實(shí)施方式的模式示意圖(截面圖)。 圖2(a)表示熔融玻璃滴沖突微小化部件時(shí)的狀態(tài)，圖2(b)表示微小滴分離后的狀態(tài)。圖2所示的微小化部件10b，其貫通孔11的內(nèi)周面，具有直徑向著熔融玻璃滴31 進(jìn)入的進(jìn)口 14展開的接受熔融玻璃滴31的圓錐部13和直徑略一定的沖突到圓錐部13的 熔融玻璃滴31穿過的筆直部12。圓錐部13中，與熔融玻璃滴31接觸的區(qū)域，其含貫通孔 11中心軸之截面的截面形狀為略圓弧狀，隨接近筆直部12而圓錐開角連續(xù)性減小。如此，通過以伴隨接近筆直部12而圓錐開角連續(xù)性減小之形狀，來取代將圓錐部 13分割成圓錐開角不同的多個(gè)區(qū)域，可以得到與上述第1實(shí)施方式的情況相同的效果。此 時(shí)，從貫通孔11的精密加工容易之觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使含貫通孔11中心軸之截面的截面形狀 為略圓弧狀或拋物線狀。另外，從降低微小滴32的質(zhì)量偏差之觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使圓錐部13 最初與熔融玻璃滴接觸的位置上的圓錐開角在35° 90°范圍，較優(yōu)選在35° 60°范 圍。圖1所示的第1實(shí)施方式及圖2所示的第2實(shí)施方式的情況，其中，得到的微小滴 32的大小都受種種參數(shù)的影響。作為這種參數(shù)，可以舉出例如熔融玻璃的種類、粘度、表面 張力及比重、穿過貫通孔11時(shí)的熔融玻璃的溫度、沖突時(shí)的熔融玻璃滴31的速度、筆直部 12的直徑、筆直部12的長(zhǎng)度、圓錐部13的圓錐開角、貫通孔11內(nèi)周面的平滑度、微小化部 件10的熱容量和材質(zhì)等。因此，通過適當(dāng)調(diào)整上述參數(shù)，可以調(diào)整所需要的微小滴32的大 小。例如，如果增大筆直部12直徑，則得到的微小滴32也增大，如果減小筆直部12直徑， 則得到的微小滴32也變小。因此，通過適當(dāng)選擇筆直部12直徑，可以調(diào)整微小滴32的大 從降低微小滴32的位置偏差之觀點(diǎn)出發(fā)，筆直部12是必需的。優(yōu)選筆直部12的直徑為一定，但并不一定需要嚴(yán)密地一定，容許加工偏差等引起的直徑偏差和略微的圓錐。 另外，筆直部12的端面15上因去掉毛邊等而出現(xiàn)圓錐也可以。筆直部12的長(zhǎng)度從充分降 低微小滴32的位置偏差之觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選0. 5mm 15mm，更優(yōu)選Imm 10mm。另外，與貫通孔11的中心軸垂直的截面，其形狀并不一定要是圓形的，但為了進(jìn) 一步降低位置偏差，優(yōu)選截面是圓形的。作為微小化部件10、10b的材質(zhì)，可以使用各種金屬和陶瓷等，但優(yōu)選耐熱性高、 貫通孔11周邊不易因氧化等而劣化的材質(zhì)。另外，由于與熔融玻璃滴31的沖突等而微小 化部件10的溫度發(fā)生變化的話，筆直部12的直徑將發(fā)生變化，這樣微小滴32的質(zhì)量將發(fā) 生變化。因此，微小化部件10的材質(zhì)優(yōu)選線膨脹系數(shù)小的。其中尤其優(yōu)選采用鐵酸鹽類不 銹鋼、鎢合金等線膨脹系數(shù)在13X10_6/°C以下的材料。玻璃凝塊的制造方法接下去參照?qǐng)D3及圖4，對(duì)本發(fā)明的玻璃凝塊的制造方法作說明。圖3是本發(fā)明玻 璃凝塊制造方法的一例流程示意。圖4是本實(shí)施方式的工序說明模式圖，圖4(a)表示從滴 嘴35滴下熔融玻璃滴31的狀態(tài)，圖4(b)表示由微小化部件10分離微小滴32的狀態(tài)。如圖4(a)、(b)所示，在滴下熔融玻璃滴31的滴嘴35的下方配置微小化部件10， 在更下方配置下模(接受模)21用來接受由微小化部件10分離的微小滴32。滴嘴35連在 存放熔融玻璃36的熔融槽37下部。下模21可通過沒有圖示的加熱裝置加熱到所定溫度。加熱裝置可以適當(dāng)選擇使 用周知的加熱裝置。可以采用例如埋在下模21內(nèi)部使用的膽加熱器、接觸下模21外側(cè)使 用的片狀加熱器、紅外線加熱器、高頻感應(yīng)加熱裝置等。下模21的材料可以從作為熔融玻璃接受模的材料已周知的材料中，根據(jù)條件適 當(dāng)選擇采用。作為可優(yōu)選采用的材料，可以舉出例如各種耐熱合金(不銹鋼等)、以碳化鎢 為主要成分的超硬材料、各種陶瓷(碳化硅、氮化硅、氮化鋁等)、含碳的復(fù)合材料等。另外，為了下模21進(jìn)一步的耐久性提高和與玻璃的粘結(jié)防止等，優(yōu)選在表面設(shè)覆 蓋層。覆蓋層的材料沒有特別限制，可以采用例如各種金屬(鉻、鋁、鈦等)、氮化物(氮化 鉻、氮化鋁、氮化鈦、氮化硼等)、氧化物(氧化鉻、氧化鋁、氧化鈦等)等。覆蓋層的成膜方 法也沒有特別限制，可以從周知的成膜方法中適當(dāng)選擇使用?？梢耘e出例如真空鍍氣、濺 射、CVD等。以下按照?qǐng)D3中所示的流程，依次說明各工序。首先，將下模21加熱到所定溫度(工序S101)。下模21溫度太低的話，有時(shí)玻璃 凝塊下面的面(與下模21接觸的面)上會(huì)產(chǎn)生較大皺紋，還會(huì)因急劇冷卻而發(fā)生裂開和裂 縫。相反，溫度太高超出需要的話，玻璃和下模21之間會(huì)產(chǎn)生粘著，有可能縮短下模21的 壽命。實(shí)際上因玻璃種類、形狀、大小、下模21的材質(zhì)、大小等各種條件而合適溫度有所不 同，所以，優(yōu)選實(shí)驗(yàn)性求得合適溫度。通常，在以玻璃的玻璃轉(zhuǎn)移溫度為Tg時(shí)，優(yōu)選設(shè)定在 從 Tg-IOOt^Ij Tg+100°C程度的溫度。接下去，從滴嘴35滴下熔融玻璃滴31 (工序S102)。熔融玻璃滴31的滴下如下 進(jìn)行。由沒有圖示的加熱器加熱內(nèi)部存放著熔融玻璃36的熔融槽37。若在此狀態(tài)下將滴 嘴35加熱到所定溫度，熔融玻璃36便因自重而穿過滴嘴35內(nèi)部設(shè)有的流路，因表面張力 而蓄積在先端部。一旦蓄積到一定質(zhì)量的熔融玻璃，便自然從滴嘴35先端部分離，一定質(zhì)量的熔融玻璃滴31向下方滴下。滴下的熔融玻璃滴31的質(zhì)量可以通過滴嘴35先端部的外徑等調(diào)整，由于玻璃種 類而會(huì)有所不同，但能滴下0. Ig至2g程度的熔融玻璃滴31。還可以通過滴嘴35的內(nèi)徑、 長(zhǎng)度、加熱溫度等調(diào)整熔融玻璃滴31的滴下間隔。因此，通過適當(dāng)設(shè)定這些條件，能夠以所 望的間隔滴下所望質(zhì)量的熔融玻璃滴31。從滴嘴35滴下的熔融玻璃滴31的質(zhì)量只要大于所望的微小滴32、是沖突微小化 部件10能分離出微小滴32的大小即可。通常，熔融玻璃滴31的質(zhì)量與微小滴32的質(zhì)量 比太小的話，得到的微小滴32的質(zhì)量偏差有增大的傾向，所以，優(yōu)選使得從滴嘴35滴下的 熔融玻璃滴31的質(zhì)量是微小滴32質(zhì)量的2倍以上。能使用的玻璃種類沒有特別限制，可以根據(jù)用途，選擇并采用周知的玻璃?？梢耘e 出例如硼硅酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、磷酸玻璃、鑭類玻璃等光學(xué)玻璃。接下去，由微小化部件10分離微小滴32供給到下模21 (工序S103)。一旦熔融玻 璃滴31沖突到微小化部件10貫通孔11的內(nèi)周面，熔融玻璃滴31的一部分便由于沖擊而 穿過貫通孔11，分離為微小滴32。如上所述，因?yàn)槲⑿』考?0的圓錐部13是圓錐開角 隨深度不同的所定的形狀，所以，能夠同時(shí)降低滴到下模21上的熔融玻璃的微小滴的質(zhì)量 偏差和位置偏差。得到的微小滴32的質(zhì)量，隨沖突微小化部件10時(shí)的熔融玻璃滴31的溫度而變 化。提高玻璃溫度的話粘度下降，所以得到的微小滴32的質(zhì)量變大。相反，降低玻璃溫度 的話粘度上升，所以得到的微小滴32的質(zhì)量變小。一般來說玻璃溫度太低的話有時(shí)難以通 過沖突來分離出微小滴32。相反，玻璃溫度太高的話，在滴下過程中有時(shí)發(fā)生泡和成串，玻 璃內(nèi)部產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生問題。因此，優(yōu)選在考慮這些問題的基礎(chǔ)上，設(shè)定合適的溫度條件。另外，沖突時(shí)的沖擊力隨滴嘴35和微小化部件10間的距離變化。距離長(zhǎng)時(shí)得到 的微小滴32的質(zhì)量大，距離短時(shí)得到的微小滴32的質(zhì)量小。通過與上述溫度條件等相適 應(yīng)地合適選擇距離，便能夠得到所望質(zhì)量的微小滴32。滴嘴35的先端與微小化部件10之 間的距離，一般優(yōu)選在IOOmm 3000mm范圍，較優(yōu)選在200mm 2000mm范圍。接下去，在下模21上冷卻、固化微小滴32(工序S104)。被滴下(供給)的微小滴 32在下模21上被放置所定時(shí)間，在此期間，通過從接觸下模21的接觸面的放熱等，冷卻、固 化。接下去，回收固化的玻璃凝塊(工序S105)，廢棄微小化部件10上殘留的剩余玻璃 33(工序S106)，玻璃凝快的制造完成。剩余玻璃33的廢棄可以從例如用風(fēng)吹掉、上下顛倒 微小化部件10使之落下、吸取回收、夾取等方法中適當(dāng)選擇進(jìn)行。其中，尤其上下顛倒微小 化部件10之方法能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地除去剩余玻璃33，所以優(yōu)選。之后進(jìn)一步繼續(xù)進(jìn)行玻璃凝塊的制造時(shí)，可反復(fù)工序S102 工序S106。用本實(shí)施方式的制造方法制成的玻璃凝塊可以用作玻璃預(yù)成型品(凝塊預(yù)成型 品)等，用于通過再熱模壓法制造各種精密光學(xué)元件。玻璃成型體的制造方法參照?qǐng)D5 圖7，對(duì)本發(fā)明玻璃成型體的制造方法作說明。圖5是本發(fā)明玻璃成型 體制造方法的一例流程示意。圖6、圖7是本實(shí)施方式的工序說明模式圖，圖6表示由微小 化部件10分離微小滴32的狀態(tài)(工序S204)，圖7表示用下模21和上模22加壓成型微小滴32的狀態(tài)(工序S206)。圖6、圖7中，22是上模，用來與下模21 —起加壓成型微小滴32。上模22與下模 21相同，可通過沒有圖示的加熱裝置加熱到所定的溫度。優(yōu)選能夠分別對(duì)下模21和上模22 獨(dú)立進(jìn)行溫度控制。另外，上模22的材料可以從與下模21時(shí)相同的材料中適當(dāng)選擇。下 模21和上模22的材料可以相同也可以不同。下模21通過沒有圖示的驅(qū)動(dòng)裝置，能夠在微小化部件10下方接受微小滴32的位 置(滴下位置Pl)和對(duì)著上模22進(jìn)行加壓成型的位置(加壓位置P2)之間移動(dòng)。上模22 通過沒有圖示的驅(qū)動(dòng)裝置，能夠在與下模21之間加壓微小滴32的方向(圖中上下方向) 上移動(dòng)。下面按照?qǐng)D5所示的流程依次說明各工序。省略與上述玻璃凝塊制造方法相同的 工序的詳細(xì)說明。首先，加熱下模21及上模22至所定溫度(工序S201)。這里的所定溫度與上述玻 璃凝塊制造方法中的工序SlOl的情況相同，可以適當(dāng)選擇通過加壓成型能在玻璃成型體 上形成良好轉(zhuǎn)印面的溫度。下模21和上模22的加熱溫度可以相同也可以不同。接下去，移動(dòng)下模21到滴下位置Pl (工序S202)，然后從滴嘴35滴下熔融玻璃滴 31 (工序S203)，通過微小化部件10分離微小滴32，供給到下模21上(工序S204)。工序 S203及工序S204具體是與上述玻璃凝塊制造方法時(shí)的工序S102及工序S103相同。接下去，移動(dòng)下模21到加壓位置P2 (工序S205)，移動(dòng)上模22到下方，用下模21 和上模22加壓成型微小滴32 (工序S206)。滴到(供給)下模21上的微小滴32在加壓成型期間，通過從接觸下模21上模22 的接觸面的放熱等，冷卻、固化。直至冷卻到形成在玻璃成型體34上的轉(zhuǎn)印面形狀即使解 除加壓也不會(huì)走形的溫度后，解除加壓。根據(jù)玻璃種類、玻璃成型體的大小和形狀、所需精 度等有所不同，但通常冷卻到玻璃的Tg附近的溫度即可。加壓時(shí)負(fù)荷的荷重可以保持一定也可以有時(shí)間性變化。負(fù)荷的荷重大小可以根據(jù) 所制造的玻璃成型體34的尺寸等適當(dāng)設(shè)定。另外，使上模22上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置沒有特 殊限制，可以適當(dāng)選擇使用采用了汽缸、油壓缸、伺服馬達(dá)的電動(dòng)汽缸等周知的驅(qū)動(dòng)裝置。接下去使上模22退避，回收玻璃成型體34(工序S207)，廢棄殘留在微小化部件 10中的剩余玻璃33(工序S208)，玻璃成型體的制造完成。之后繼續(xù)進(jìn)行玻璃成型體制造 時(shí)，再次移動(dòng)下模21至滴下位置Pl (工序S202)，反復(fù)工序S203 工序S208即可。本發(fā)明玻璃成型體的制造方法除了在此說明的工序之外，還可以含有別的工序。 例如，在回收玻璃成型體之前可以設(shè)檢查玻璃成型體形狀的工序，在回收玻璃成型體之后 可以設(shè)清潔下模21和上模22的工序等。用本發(fā)明制造方法制造的玻璃成型體，可以用作數(shù)碼照相機(jī)等的攝像透鏡、DVD等 的光拾取透鏡、光通信用的耦合透鏡等各種光學(xué)元件。另外還可以用作用來通過再熱模壓 法制造光學(xué)元件的玻璃預(yù)成型品。實(shí)施例實(shí)施例1 9采用如圖1所示的具有由圓錐開角不同的2個(gè)區(qū)域13a、13b構(gòu)成的圓錐部13的 微小化部件10，按照?qǐng)D3所示的流程，在下模21上滴下微小滴32，制作玻璃凝塊。
玻璃材料采用Tg為530°C的磷酸類玻璃，從外徑為Φ 6mm的白金制滴嘴35滴下熔 融玻璃滴31。從滴嘴35滴下的熔融玻璃滴31的質(zhì)量為250mg。微小化部件10采用圓錐部13的圓錐開角及高度不同的9種(實(shí)施例1 9)。在 表1中分別出示最初接觸熔融玻璃滴31的區(qū)域13b的圓錐開角θ b、最接近筆直部12的 區(qū)域13a的圓錐開角θ a、圓錐部13中接觸熔融玻璃31的區(qū)域整體的高度h、圓錐開角在 10° 30°范圍的區(qū)域的高度S。筆直部12都是直徑Φ 2mm、長(zhǎng)度5mm。采用上述9種微小化部件10測(cè)定微小滴32被供給到下模21時(shí)的位置偏差(不 能偏差)，同時(shí)分別制作各100個(gè)玻璃成型體34。位置偏差是根據(jù)在垂直于重力的平面上 垂直配置2組激光傳感(株式會(huì)社* 一- > 7制造，LV-H300)測(cè)定的滴下位置計(jì)算的。另 外，用電子天平秤測(cè)定得到的玻璃成型體34的質(zhì)量，求質(zhì)量偏差(標(biāo)準(zhǔn)偏差)。結(jié)果并同出 示在表1中。[表1]
權(quán)利要求
一種熔融玻璃滴微小化部件，具有貫通孔，用來使熔融玻璃滴沖突到該貫通孔的內(nèi)周面上、使該熔融玻璃滴的一部分穿過該貫通孔、分離，由此得到熔融玻璃的微小滴，熔融玻璃滴微小化部件的特征在于，所述貫通孔的內(nèi)周面具有直徑向著熔融玻璃滴進(jìn)入的進(jìn)口展開、接受熔融玻璃滴的圓錐部；直徑略一定的沖突到所述圓錐部的熔融玻璃滴穿過的筆直部；所述圓錐部中與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域由圓錐開角不同的多個(gè)區(qū)域組成，所述多個(gè)區(qū)域中越接近所述筆直部的區(qū)域圓錐開角越小。
2.如權(quán)利要求1中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部的所述多 個(gè)區(qū)域中，最初與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域的圓錐開角在35° 90°范圍。
3.如權(quán)利要求1或2中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部的所述 多個(gè)區(qū)域中，最接近所述筆直部的區(qū)域的圓錐開角在10° 30°范圍。
4.如權(quán)利要求3中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部中，當(dāng)以與 熔融玻璃滴接觸的區(qū)域整體的高度為h、圓錐開角在10° 30°范圍的區(qū)域的高度為s時(shí)， 有0. 3 彡 s/h 彡 0. 8。
5.如權(quán)利要求1至4的任何一項(xiàng)中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓 錐部的所述多個(gè)區(qū)域的境界部以及所述圓錐部與所述筆直部的境界部都實(shí)施了去角加工。
6.一種熔融玻璃滴微小化部件，具有貫通孔，用來使熔融玻璃滴沖突到該貫通孔的內(nèi) 周面上、使該熔融玻璃滴的一部分穿過該貫通孔、分離，由此得到熔融玻璃的微小滴，熔融 玻璃滴微小化部件的特征在于，所述貫通孔的內(nèi)周面具有直徑向著熔融玻璃滴進(jìn)入的進(jìn)口展開、接受熔融玻璃滴的 圓錐部；直徑略一定的沖突到所述圓錐部的熔融玻璃滴穿過的筆直部；所述圓錐部中與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域是隨接近所述筆直部而圓錐開角連續(xù)性地減
7.如權(quán)利要求6中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部最初與熔 融玻璃滴接觸的位置上的圓錐開角在35° 90°范圍。
8.如權(quán)利要求6或7中記載的熔融玻璃滴微小化部件，其特征在于，所述圓錐部中與熔 融玻璃滴接觸的區(qū)域，其含所述貫通孔中心軸之截面的截面形狀為略圓弧狀或拋物線狀。
9.一種玻璃凝塊的制造方法，是使從滴嘴滴下的熔融玻璃滴沖突到具有貫通孔的熔融 玻璃滴微小化部件上，使該熔融玻璃滴的一部分穿過、分離，用下模接受分離的熔融玻璃的 微小滴，使之冷卻，玻璃凝塊制造方法的特征在于，所述熔融玻璃滴微小化部件是權(quán)利要求1至8的任何 一項(xiàng)中記載的熔融玻璃滴微小化部件。
10.一種玻璃成型體的制造方法，是使從滴嘴滴下的熔融玻璃滴沖突到具有貫通孔的 熔融玻璃滴微小化部件上，使該熔融玻璃滴的一部分穿過、分離，用下模接受分離的熔融玻 璃的微小滴，用該下模和上模加壓成型，玻璃成型體制造方法的特征在于，所述熔融玻璃滴微小化部件是權(quán)利要求1至8的任 何一項(xiàng)中記載的熔融玻璃滴微小化部件。
11.一種玻璃微小滴的制造方法，是使熔融玻璃滴落下，沖突到具有貫通孔的部件的該貫通孔內(nèi)周面上，使該熔融玻璃滴的一部分穿過該貫通孔、分離，由此得到熔融玻璃的微小 滴，玻璃微小滴制造方法的特征在于，所述部件是權(quán)利要求1至8的任何一項(xiàng)中記載的熔 融玻璃滴微小化部件。
12.如權(quán)利要求11中記載的玻璃微小滴的制造方法，其特征在于，備有下述工序在所 述熔融玻璃滴的一部分穿過所述貫通孔之后，使所述部件上下顛倒，除去沒有穿過所述貫 通孔而殘留在所述部件上的剩余玻璃。
全文摘要
本發(fā)明涉及熔融玻璃滴微小化部件、玻璃凝塊制造方法、玻璃成型體制造方法，以及玻璃微小滴制造方法微小化部件的貫通孔的內(nèi)周面具有直徑向著熔融玻璃滴進(jìn)入的進(jìn)口展開、接受熔融玻璃滴的圓錐部；直徑略一定的沖突到所述圓錐部的熔融玻璃滴穿過的筆直部。圓錐部中與熔融玻璃滴接觸的區(qū)域如下(a)由圓錐開角不同的多個(gè)區(qū)域構(gòu)成，越接近筆直部的區(qū)域圓錐開角越?。?b)隨接近筆直部而圓錐開角連續(xù)性減小。
文檔編號(hào)C03B19/10GK101959811SQ20098010726
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者小椋和幸, 釜田善浩 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社