玻璃成形体的制造方法及压力成形用玻璃坯料的制造方法

专利名称：玻璃成形体的制造方法及压力成形用玻璃坯料的制造方法
技术领域：
本发明涉及由熔融玻璃成形实心状的玻璃成形体，例如棒状玻璃或板 状玻璃的方法、采用所述方法制造压力成形用玻璃坯料的方法、加热所述 压力成形用玻璃坯料并将其压力成形的光学元件的制造方法、及对所述玻 璃成形体实施机械加工制造光学元件的方法。
背景技术：
随着数码相机、摄像机等的普及，近年来，对由高折射率玻璃构成的光 学元件、或由低分散玻璃构成的光学元件的需求正在提高。
作为制造如此的光学元件的方法，已知有专利文献1所述的方法。在该 方法中，使清澄、均质化的熔融玻璃从管中连续流出，并使其流入在管下方 配置的铸型。流入铸型的熔融玻璃在铸型内沿水平方向扩展成板状而达到一 定厚度，同时从底面和侧面被铸型吸热，并从上面向气氛中散热而进行冷却， 从而成形为板状玻璃。从铸型沿水平方向拉出成形了的板状玻璃。接着，将 板状的玻璃切断成小方块状，磨圆边缘部分，使表面粗糙化，然后在整个表 面涂布粉末状的脱模剂，在大气中加热、软化，并压力成形而形成近似光学 元件的形状。然后，研磨、抛光压力成形品，精加工成光学元件。
专利文献1:日本国专利特开平10-25120号公报
为了摄像光学系统的小型化或光学元件的轻量化，需要折射率更高的 玻璃。但是，通常，如此的高折射率玻璃与以往的玻璃相比较，由于高折 射率赋予成分的含量相对于玻璃网状形成成分的含量的比例增大，所以作 为玻璃的稳定性低。在稳定性低的玻璃中，在使熔融玻璃从管中流出而成 形时，如果流出温度不高，则玻璃不透明。为了防止不透明，必须提高流 出温度，从而流出时的玻璃的粘性降低。
可是，在熔融玻璃流出管内的熔融玻璃流处于层流状态，与管中心轴
垂直的截面上的玻璃的流速分布在中心轴附近最大，随着远离中心轴而减 小，在与管内壁接触的部分达到最小。因此，即使是同时流入管内的玻璃， 也是沿管中心轴流动的玻璃比沿管内壁流动的玻璃先从管中流出。流出时 的玻璃的粘性越低，这种倾向越显著。
由于流入管内的玻璃的折射率随着时间微弱地变动(尤其在连续熔化 玻璃时变动)，所以如果因管内的玻璃的流动路径而在通过管所需的时间 上存在差，则在流出口的与管中心轴垂直的截面上产生玻璃的折射率分 布。即，在从管流出的熔融玻璃流的中心部和表面部之间产生微弱的折射 率差。该折射率差具有如下的倾向，即流出时的粘性越低，该折射率越变 大。
如此，如果如上所述使在中心部和表面部之间存在折射率差的熔融玻 璃流流入铸型，则熔融玻璃流的中心部的玻璃和表面部分的玻璃在铸型内 混合，在成形的玻璃中产生波筋。尤其，具有如下的倾向，即玻璃的折射 率越高，越容易作为波筋看到玻璃中的折射率差。因此，在使熔融玻璃从 管中流出，成形粘性低的玻璃时，波筋的问题成为重要问题。
不只是在如上所述成形高折射率玻璃时，在成形含氟玻璃时，也存在 波筋问题。在熔融状态的含氟玻璃中，氟从暴露在气氛中的玻璃表面挥发， 从而玻璃表面变质。如果从管中流出含氟玻璃，则由于玻璃暴露在成形气 氛中导致氟挥发，所以熔融玻璃表面变质。如果使如此的熔融玻璃流流入 铸型，则表面变质的部分进入玻璃内部，成为波筋。
如此，高折射率玻璃这样的流出时的粘性低的玻璃、含氟玻璃，都容 易产生波筋，从而成为制造要求高质量的光学元件用玻璃时的成品率提高 的障碍。
为了降低波筋，需要使熔融玻璃流的内部和表面部不在铸型内混合。 因此，希望尽量不妨碍流入铸型的玻璃的前进方向的流动，并且急冷铸型 内的玻璃侧面整体。
另外，在成形以含氟玻璃为代表的含有容易挥发的成分的玻璃时，只 要尽量减小铸型中的暴露在气氛中的高温的玻璃表面的面积即可，因此， 除玻璃的铸入口和取出成形了的玻璃的取出口外，最好利用铸型密闭高温 的玻璃。
如此，无论是低粘性的玻璃，还是含氟玻璃，只要除铸入口和取出成 形了的玻璃的取出口外用铸型密闭高温的玻璃表面，并且使铸型与密闭的 玻璃侧面接触而吸收热，从侧面急冷玻璃即可。
但是，即使如此降低、防止波筋产生，也存在以下的问题。
在上述方法中，由于在铸型内使玻璃表面的大部分与铸型接触进行急 冷，所以与从铸型取出的玻璃的表面温度相比，玻璃内部的温度高。在玻 璃固化时产生大的体积收縮，但如果在玻璃表面先固化，失去了流动性、 塑性变形性的状态下，内部延迟固化，产生大的体积收縮，则表面部分无 法追随内部进行塑性变形。由此，在玻璃成形体中产生大的应力。流出时 的粘性越低，这种应力越大，在高折射率玻璃这样的流出时的粘性低的玻 璃的情况下，有时这种应力增大到爆发性地破坏玻璃成形体本身的程度。
另外，在含氟玻璃的情况下，由于热膨胀系数大，所以如果以在内部 和表面之间存在大的温度差的状态固化玻璃，则在玻璃成形体内产生大的 应力，从而玻璃容易破损。
如此，如果任一的玻璃都要降低、防止波筋产生，则出现如下的问题 玻璃成形体容易因玻璃成形体的内部应力而爆发性地破坏，或玻璃成形体 容易因内部应力而破损D

发明内容
本发明是为解决以上的问题而提出的，其第l目的在于提供在不使由 容易产生波筋的玻璃尤其是流出时的粘性低的玻璃或含氟玻璃构成的光 学上均质的实心状的玻璃成形体破损的情况下对其进行稳定制造的玻璃 成形体的制造方法、采用所述制法制造压力成形用玻璃坯料的方法、压力 成形所述压力成形用玻璃坯料制造光学元件的方法、及机械加工所述玻璃 成形体制造光学元件的方法。
另外，在使熔融玻璃从管中流出而制造玻璃成形体的以前的方法中， 通过流出时的熔融玻璃的温度控制或管内径的调整来进行熔融玻璃的流 出量的控制。但是，通常玻璃在极高的温度区域，相对于温度变化的粘性 变化小。因此，难以在如此的高温区域，通过温度控制来控制玻璃的流出 量。另外，为了通过管内径控制极低粘度的熔融玻璃的流出量，必须制造
内径非常细的管。但是，难以制作如此的管，而且，由于制作精度下降， 因以难以实现要求的流出量。
本发明是为解决以上的问题而提出的，其第2目的在于提供尤其由流 出时的粘性低的玻璃来稳定制造光学上均质的玻璃成形体的制造方法、采 用所述制造方法制造压力成形用玻璃坯料的方法、压力成形所述压力成形 用玻璃坯料制造光学元件的方法、及加工所述玻璃成形体制造光学元件的 方法。
用于实现上述目的的方法如下所述。 一种玻璃成形体的制造方法，其采用具有贯通孔的铸型，使从管 中流出的熔融玻璃连续地流入所述贯通孔的入口，并将其从所述贯通孔的 出口连续地取出，成形为实心状的玻璃，其特征在于，
通过在所述贯通孔内的至少部分区域(以下，称为"冷却区域")，使 所述贯通孔内的玻璃侧面与所述贯通孔的内壁接触，从所述侧面吸收所述 玻璃的热，并且
通过使通过了所述冷却区域的玻璃在比所述玻璃的转变温度(Tg)低 15(TC的温度(Tg—15(TC)以上的环境下通过，使所述玻璃的中心部和侧
面的温度接近。如[l]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 所述玻璃成形体由液相温度时的粘度低于100dPa s的玻璃构成。 [3]如[2]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 所述玻璃成形体由液相温度时的粘度在10dPa s以下的玻璃构成。 [4]如[l]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 所述玻璃成形体由含氟玻璃构成。如[1] [4]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 使从所述出口取出的玻璃在比所述玻璃的转变温度(Tg)低15(TC的 温度(Tg—15(TC)以上的气氛中通过，使所述玻璃的中心部和侧面的温
度接近。如[1] [4]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 准备多个所述铸型，并且将其中一个配置在所述管的下方， 使熔融玻璃连续地流入配置在所述管的下方的铸型，成形玻璃成形体，
接着，重复进行以下的工序中断熔融玻璃向铸型的流入，从所述管 下方输出流入有熔融玻璃的铸型，从该输出的铸型取出玻璃成形体的工 序；
在所述输出后，将与所述流入有熔融玻璃的铸型不同的铸型输入并配 置在所述管下方，使熔融玻璃流入所述输入的铸型的工序。如[1] [6]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于，
所述贯通孔的所述入口和出口直线连接，
配置所述铸型，使所述铸型的所述入口位于比出口高的位置，
进行所述熔融玻璃的流入，使所述贯通孔内的熔融玻璃液面的高度保 持一定。如[7]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 配置所述铸型，使所述贯通孔的中心轴铅直。如[1] [8]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于，
所述玻璃成形体是具有3mm以上的厚度的板状玻璃。如[1] [8]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于，
所述玻璃成形体是具有3mm以上的外径的棒状玻璃。[11]如[1] [10]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在
于，
将进行了使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作后的玻璃成
形体切断或割断。如[ll]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 对进行了使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作后的玻璃成
形体的侧面实施划线加工，并且在实施了所述划线加工的部位割断玻璃成形体。如[i] [i2;i中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在
于，
保持从所述出口取出的实心状的玻璃的侧面，控制所述玻璃从贯通孔
的取出速度。如[1] [13]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在
于，
支撑从所述出口取出的实心状的玻璃的前端部，控制所述玻璃从贯通 孔的取出速度。 —种压力成形用玻璃坯料的制造方法，该压力成形用玻璃坯料用 于加热、软化从而压力成形，该压力成形用玻璃坯料的制造方法的特征在 于，
机械加工利用[1] [14]中任一项所述的玻璃成形体的制造方法制作
的玻璃成形体，形成玻璃坯料。如[15]所述的压力成形用玻璃坯料的制造方法，其特征在于， 所述玻璃成形体由棒状玻璃或板状玻璃构成，
所述机械加工包括与棒状玻璃或板状玻璃的中心轴垂直地切断或割 断玻璃成形体的加工。如[16]所述的压力成形用玻璃坯料的制造方法，其特征在于，
对所述棒状玻璃的侧面实施划线化工，并对实施了划线加工的部位及 夹持所述部位的两侧的棒状玻璃侧面在不妨碍夹持所述部位的两侧的棒 状玻璃相互离开的运动的状态下施加压力，从而在实施了所述划线加工的 部位割断棒状玻璃。 —种光学元件的制造方法，其加热玻璃坯料，并采用压力成形模 将所述玻璃坯料压力成形，其特征在于，
加热利用如[15] [17]中任一项所述的制造方法制作的压力成形用玻
璃坯料，并将其压力成形。 一种光学元件的制造方法，其由熔融玻璃成形玻璃成形体，并进 行机械加工，其特征在于，
利用[1] [14]中任一项所述的方法制作所述玻璃成形体。
用于实现上述目的的方法如下所述。 —种玻璃成形体的制造方法，其通过将熔融玻璃槽中的熔融玻璃 导入铸型的贯通孔内，在该贯通孔内冷却熔融玻璃，接着从铸型取出冷却 的玻璃，得到玻璃成形体，其特征在于，
连结熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过该流路将熔融玻 璃导入贯通孔内。 —种玻璃成形体的制造方法，其通过将熔融玻璃槽中的熔融玻璃 导入铸型的贯通孔内，在该贯通孔内冷却熔融玻璃，接着从铸型取出冷却 的玻璃，得到玻璃成形体，其特征在于，
通过控制导入贯通孔内的玻璃的移动速度，控制所述熔融玻璃向贯通 孔内的导入量。如[21]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 连结熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过该流路将熔融玻
璃导入贯通孔内。如[21]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 通过在使至少贯通孔一方的开口浸渍在熔融玻璃槽中的熔融玻璃中
的状态下，从所述熔融玻璃槽向贯通孔内提拉熔融玻璃，进行所述熔融玻
璃向贯通孔内的导入。如[21] [23]中的任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征
在于，
通过控制从铸型取出冷却的玻璃的速度，进行所述玻璃的移动速度的控制。 —种玻璃成形体的制造方法，其将熔融玻璃槽中的熔融玻璃连续 地导入铸型的贯通孔内，并将其从贯通孔出口连续地拉出，得到玻璃成形 体，其特征在于，
将导入所述贯通孔内的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口所述熔融玻璃 的至少表面固化的程度，
通过控制至少表面固化了的玻璃从贯通孔出口的拉出速度，控制熔融 玻璃向贯通孔内的导入量。如[25]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于，
通过在使至少贯通孔入口浸渍在熔融玻璃槽中的熔融玻璃中的状态 下，从所述熔融玻璃槽向贯通孔内提拉熔融玻璃，进行所述熔融玻璃向贯 通孔内的导入。 —种玻璃成形体的制造方法，其使从管流出口流出的熔融玻璃连 续地流入具有贯通孔的铸型的贯通孔入口 ，并将其从所述贯通孔的出口连 续地拉出，得到玻璃成形体，其特征在于，
密闭连结所述管流出口和贯通孔入口 ，
将流入所述贯通孔的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口所述熔融玻璃的 至少表面固化的程度，
控制至少表面固化了的玻璃从贯通孔出口的拉出速度。如[27]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 通过控制所述玻璃的拉出速度，控制熔融玻璃从所述管流出口的流出 —种压力成形用玻璃坯料的制造方法，该压力成形用玻璃坯料用 于加热、软化从而压力成形，该压力成形用玻璃坯料的制造方法的特征在 于，
机械加工利用如[20]、 [21]、 [25]、 [27]中任一项所述的制造方法制作 的玻璃成形体，形成玻璃坯料。如[29]所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 所述玻璃成形体由棒状玻璃或板状玻璃构成，
所述机械加工包括与棒状玻璃或板状玻璃的中心轴垂直地切断或割 断玻璃成形体的加工。 —种光学元件的制造方法，其加热玻璃坯料，并釆用压力成形模 将所述玻璃坯料压力成形，其特征在于，
加热利用如[29]所述的制造方法制作的压力成形用玻璃坯料，并将其 压力成形。 —种光学元件的制造方法，其加工利用如[20]、 [21]、 [25]、 [27] 中任一项所述的制造方法制作的玻璃成形体，制作光学元件。 (发明效果)
根据本发明，能够提供在不使光学上均质的实心状的玻璃成形体破损 的情况下对其进行稳定制造的玻璃成形体的制造方法、采用所述制法制造 压力成形用玻璃坯料的方法、压力成形所述压力成形用玻璃坯料制造光学 元件方法、及机械加工所述玻璃成形体制造光学元件的方法。


图1表示本发明的优选方式的一例； 图2表示控制玻璃从贯通孔的取出速度的方法的一例；
图3表示玻璃成形体的断开方法的具体列；
图4表示玻璃成形体的断开方法的具体列； 图5表示玻璃成形体的断开方法的具体列； 图6是侧压切断法的说明图； 图7是侧压切断法的说明图； 图8表示方法A的一例；
图9表示控制玻璃从贯通孔的取出速度的方法的一例； 图IO表示控制玻璃从贯通孔的取出速度的方法的一例; 图11表示间歇法的方式的一例； 图12表示成形装置的一例。
具体实施例方式
以下，更详细地说明本发明的第1方面。 [玻璃成形体的制造方法]
本发明第1方面的玻璃成形体的制造方法采用具有贯通孔的铸型，使 从管中流出的熔融玻璃连续地流入所述贯通孔的入口，并将其从所述贯通 孔的出口连续地取出，成形为实心状的玻璃，该玻璃成形体的制造方法的 特征在于，
通过在所述贯通孔内的至少部分区域(冷却区域)，使所述贯通孔内 的玻璃侧面与所述贯通孔的内壁接触，从所述侧面吸收所述玻璃的热，并
且
通过使通过了所述冷却区域的玻璃在比所述玻璃的转变温度(Tg)低 15(TC的温度(Tg—150。C)以上的环境下通过，使所述玻璃的中心部和侧
面的温度接近。
在本发明的玻璃成形体的制造方法中，采用具有贯通孔的铸型，使从 管中流出的熔融玻璃连续地流入所述贯通孔的入口，并将其从所述贯通孔 的出口连续地取出，成形为实心状的玻璃。
为了成形光学上均质的玻璃成形体，重要的是在铸型内也不使熔融玻 璃的流动紊乱。为了成形为中空状的玻璃，设置在铸型内部分地阻止玻璃
的流动的机构，使得熔融玻璃不流入中空部分即不填充玻璃的部分。例如， 在要将棒状玻璃成形体的中心轴部分成形为中空时，沿铸型的中心轴配置 与铸型同样的高耐热性的棒，使熔融玻璃以包围该棒的方式流入。此时， 相当于上述棒的阻止玻璃向中空部分填充的机构使熔融玻璃的流动紊乱。 另一方面，本发明的目的是得到光学上均质的玻璃成形体，因此玻璃成形 体也规定为不存在中空部分的实心状的玻璃成形体。
本发明使用的铸型具有贯通孔，所述贯通孔具备流入熔融玻璃的入口 和取出实心状的玻璃的出口。在本发明中，使从熔融玻璃流出管流出的熔 融玻璃连续地流入贯通孔的入口。然后，通过在所述贯通孔内的至少部分 区域(冷却区域)，使从熔融状态到至少表面固化的玻璃的侧面，即朝向 与玻璃作为整体移动的方向垂直的方向的面与所述贯通孔的内壁接触，从 侧面吸收玻璃的热。由此，能够降低或防止在容易产生波筋的玻璃、尤其 流出时的粘性低的玻璃或含氟玻璃中产生波筋。尤其，通过使侧面整周与 贯通孔的内壁接触，使得在侧面和贯通孔之间不产生间隙，能够有效地冷 却玻璃。
如后所述，为了防止玻璃的不透明，从管流出后流入贯通孔入口的熔 融玻璃的温度优选设定在液相温度附近以上的温度。具体是，流入贯通孔
入口的熔融玻璃的表面温度优选在(液相温度+l(TC) (液相温度+100 °C)的范围。流入贯通孔入口的熔融玻璃流的表面温度能够看作与流出管 下端的温度相同，流出管下端的温度能够用热电偶测定。另外，流入贯通 孔入口的熔融玻璃的中心部的温度能够通过在熔融玻璃内部插入热电偶 来测定。优选使如此测定的熔融玻璃流的表面温度和中心部的温度的温度 差在12(TC以内，更优选在6(TC以内，进一步优选在50'C以内。
铸型(贯通孔内壁)的温度优选考虑(1)玻璃不热粘接；(2)熔融 玻璃在贯通孔内无间隙地扩展、等方面而确定。在铸型上，为了控制温度， 根据需要设置加热器，也可以设置冷却器。在贯通孔出口的玻璃成形体表 面的温度过高的情况下，能够通过空冷铸型，或设置水冷板等冷却铸型来 进行调整，另外，在温度过低的情况下，能够通过利用加热器加热来进行 调整。
所述冷却区域的贯通孔上部内壁的温度例如能够设定为比成形的玻
璃的玻化温度低50 15(TC的温度。如后所述，在将贯通孔内的玻璃流路
整体设定为冷却区域时，贯通孔内壁的温度在入口附近能够设定为比成形
的玻璃的玻化温度低20 5(TC的温度，在使用成形炉时，在出口附近能够 设定为比玻化温度低100 400°C的温度，在入口和出口的中间部能够设定 为入口附近的温度以下且出口附近的温度以上。还有，贯通孔内壁的温度 能够通过在铸型上开孔，将热电偶插入到接近贯通孔内壁处来进行测定。
如此，通过在冷却区域，使玻璃侧面与贯通孔内壁接触来吸收热，能 够促进玻璃的冷却，防止或降低波筋的产生。但是，如前所述，尤其在流 出时的粘度低的玻璃或含氟玻璃中，如果从铸型取出的玻璃的内部和表面 的温度差过大，则有时玻璃因内部应力而破坏或破损。因此，在本发明中， 通过使通过了所述冷却区域的玻璃在比所述玻璃的转变温度(Tg)低150 。C的温度(Tg—150°C)以上的环境下通过，使所述玻璃的中心部和侧面 的温度接近。由此，能够防止为了降低、防止波筋而在冷却区域被急速冷 却的玻璃在通过冷却区域后因内部应力而破坏或破损。
所述冷却区域可以是贯通孔内的流路整体。在该情况下，所述(Tg 一15CTC)以上的环境可以是暴露从贯通孔出口取出的玻璃的气氛。如此， 在使从贯通孔出口取出的玻璃通过(Tg—15(TC)以上的气氛中，使玻璃 的中心部和侧面的温度接近时，优选从贯通孔出口取出的玻璃立即进入所 述气氛中。
另外，在本发明中，将贯通孔内大致分为入口侧和出口侧2个区域， 能够在入口侧的区域进行使玻璃侧面与贯通孔内壁接触，从侧面吸收玻璃 的热的操作，并且也能够将出口侧的区域的贯通孔内壁温度控制在比玻化 温度(Tg)低150。C的温度(Tg—150。C)以上。在该情况下，所述(Tg 一150'C)以上的环境是被进行了上述温度控制的出口侧的区域。此处， 也可以使入口侧的区域和出口侧的区域绝热，而容易地控制两区域的温 度。
在上述任一情况下，使玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作都优选 通过使玻璃在比玻化温度低IO(TC的温度(Tg—10(TC)以上的环境下通 过来进行，更优选通过使玻璃在比玻化温度低5(TC的温度(Tg—5(TC) 以上的环境下通过来进行，进一步优选通过使玻璃在玻化温度(Tg)的环
境下通过来进行。
如果所述环境的温度过低，则当在成形炉内进行使玻璃的中心部和侧 面的温度接近的操作时，必须加长加大炉体。另外，当在铸型内进行使玻 璃的中心部和侧面的温度接近的操作时，必须加长加大铸型。其结果是， 需要大的空间，并且变得难以控制玻璃从贯通孔出口的取出速度。
另外，在割断玻璃成形体时，如果玻璃的温度过低，则由于玻璃的杨 氏模量增加，因此难以割断。在本发明中，从熔融玻璃到形成玻璃成形体， 玻璃是连续体，如果用大的力割断玻璃成形体，则该冲击波及到铸型中的 熔融玻璃，使玻璃的流动等紊乱等，从而有对得到高品质的玻璃成形体产 生不良情况之患。虽然也能够利用钢丝锯或砂轮等切断，但必须将玻璃冷
却到室温附近，如此的冷却由于需要长度数十m的用于缓冷的空间，所以 不优选。为了良好地进行玻璃成形体的割断，优选玻璃的温度在转变温度 附近以下，更优选在比转变温度低150。C的温度以上且在转变温度以下， 进一步优选在比转变温度低IO(TC的温度以上且在转变温度以下，更进一 步优选在比转变温度低5(TC的温度以上且在转变温度以下，尤其优选在转 变温度附近进行。考虑到以上各点，在本发明中，在(Tg—15(TC)以上 的环境下进行使玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作。通过在进行了使 玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作后，即在降低变形后，进行玻璃成 形体的割断或切断，能够在期望的位置不使玻璃成形体破损地分离玻璃成 形体。
用于进行使玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作的温度的上限，只 要设定为通过玻璃侧面的急冷而形成的玻璃的外径形状(与取出方向垂直 的截面形状)不变形的温度即可，优选在玻璃的软化温度以下，更优选低 于软化温度。
当在气氛中进行上述操作时，只要将被称为成形炉的炉与贯通孔出口 连接，从贯通孔出口连续取出的玻璃原封不动地进入炉内，并在中心部和 侧面的温度达到接近的状态时，排出到炉外即可。另外，通过炉内的时间 只要设定为可将玻璃成形体的内部应力降低到不引发爆发性破坏的程度， 或降低到不因微小的热冲击或机械冲击而破坏的程度即可。因此，只要考 虑玻璃的取出时间和炉内通过时间，通过实验等适当确定沿玻璃的取出方
向的成形炉的长度即可。炉内的气氛温度控制例如能够通过控制向配置在 炉内的加热器流动的电流值或流动电流的时间来进行。
在本发明中，通过进行使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操
作，能够将玻璃中心部和侧面的温度差设定为例如0 150°C、优选0 100 °C、更优选0 5(TC。还有，使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操 作，与将玻璃缓冷到室温附近的操作即退火不同，是以玻璃的温度比室温 高得多的高温状态结束的操作。
下面，说明本发明中使用的铸型。
从防止玻璃的热粘接、扩展、弯曲等的观点考虑，在铸型中，优选将 内径相对于贯通孔的长度的比(内径/长度)设定在l/50 3倍的范围。 更优选在1/20 2倍的范围。另外，贯通孔内径应考虑到要得到的玻璃 成形体的外径而确定，例如，可以设定在为0 100mm。但是，并不是局 限于此尺寸的意思。
为了不妨碍玻璃在铸型内的运动，优选使铸型中的玻璃通过的任意部 分的与玻璃移动方向垂直的截面形状，与垂直于玻璃成形体的移动方向的 截面形状相等。在不控制铸型的温度分布时，由于成形中的铸型的入口侧 的温度高于出口侧的温度，所以如果在室温下一定地形成贯通孔的内径， 则因铸型的热膨胀，在成形时沿玻璃的移动方向的贯通孔的内径变得不一 定。在本发明中，优选随着从出口前进到出口，增大贯通孔内径，且考虑 到热膨胀而将贯通孔形成为锥度状，确定锥度的斜度，使得在成形时所述 内径沿玻璃的移动方向一定，或朝向出口稍微扩大。尤其，在成形流出时 的粘性低的玻璃时或使用由玻璃的润湿性高的材质构成的铸型时，为了不 使玻璃烧结在铸型上，最好加大锥形的斜度。
作为本发明中使用的铸型的材质，优选是碳、铸件、镍等耐热性金属。 在本发明中，从防止铸型的劣化的观点考虑，优选在惰性气氛中进行由熔 融玻璃制作玻璃成形体的工序。
如后述的含氟玻璃那样，在气氛影响玻璃成形体的品质的情况下，优 选包围管流出口和贯通孔入口之间的熔融玻璃流动的路径，控制其中的气 氛。在本发明中，由于高温的玻璃在气氛中暴露的面的面积不像以往的成 形方法那样较大，所以即使不密闭管前端和成形装置整体并置换其内部的
气氛，只要如上所述包围必要最小限的狭窄范围并将内部气氛置换成期望 的气体，则也能够达到控制气氛的目的。为了从高温的玻璃表面抑制挥发， 或降低、防止玻璃向管前端的外周面的润湿，从而提高玻璃成形体的品质， 优选将上述气氛形成为干燥气氛、惰性气体气氛或干燥状态的惰性气体气 氛。
该方法与有无使通过了冷却区域的玻璃在比所述玻璃的转变温度低
15(TC的温度以上的环境下通过，使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近 的操作无关，在制作由含有挥发成分例如氟成分的玻璃构成的成形体时， 作为降低、防止波筋的方法是优选的，尤其在成形氟磷酸玻璃上是优选的。
本发明的优选方式是采用具备入口和出口直线连接的贯通孔的铸型。 在该方法中，优选配置铸型使得入口位于比出口高的位置，并进行熔融玻 璃的流入使得贯通孔内的熔融玻璃液面的高度保持一定。
图1表示上述优选的方式的一例。如图1所示，在使沿管1内流下的 熔融玻璃流入铸型2，玻璃从高位置向低位置的移动的过程中，成形为玻 璃成形体。如图1所示，只要流入的玻璃通过的部分成为直线连接入口和 出口的贯通孔，则在铸型内熔融玻璃的流动更加流畅，流动不易紊乱，其 结果是能够更加稳定地制作光学上均质的玻璃成形体。
在本发明中，如图1所示，优选配置铸型2使得贯通孔的中心轴铅直 (与铅直线一致)。不过，也可以相对于铅直线倾斜配置所述中心轴。如 果使中心轴铅直地配置铸型2，则由于在管1中向铅直下方流下的熔融玻
璃的流动不改变作为整体的流动的朝向，在铸型内朝向出口方向前进，所 以能够更加降低铸型内的流动的紊乱，更加提高波筋降低效果。
另外，通过使熔融玻璃流入入口和出口直线连接的贯通孔，能够得到 笔直的玻璃成形体。笔直的玻璃成形体适合于加工玻璃成形体，制作压力 成形用玻璃坯料，或制作光学元件。如此，为了得到具有直线状的中心轴， 且与中心轴垂直的截面的形状、尺寸在任意的位置都相等的玻璃成形体， 最好使用具有直线连接入口和出口的贯通孔的铸型，并且均匀地冷却从铸 型取出的玻璃。通过进行均匀的冷却，能够使玻璃的收縮均匀，能够维持 玻璃成形体的直线前进性。另外，在本发明中，如前所述通过进行使玻璃 的中心部和侧面的温度接近的操作，也具有能够提高玻璃成形体的直线前
进性的优点。
为了使成形条件稳定化，优选使贯通孔内的熔融玻璃液面的高度一 定。因此，只要使熔融玻璃从管l流出的流出量一定，使从出口取出玻璃 的速度一定即可。不过，由于熔融玻璃的流出量有时随时间经过而微小地 变动，所以优选控制从铸型取出玻璃的速度，使得上述液面的高度始终保 持为一定。
下面，说明玻璃从贯通孔出口的取出。
在本发明中，作为从贯通孔出口取出玻璃的取出方法，可以采用利 用玻璃的自重产生的向下移动而从贯通孔出口拉出玻璃的方法、和除了作 用于玻璃的重力之外还对玻璃施加拉力的方法中的任一的取出方法。另 外，由于通过取出，玻璃几乎不延伸，所以所谓玻璃的取出速度相当于上 述取出的玻璃成形体的移动速度。所谓取出速度的控制是指，控制拉出玻 璃成形体的力使得取出速度达到期望的速度，或在玻璃利用自重而以比期 望的速度大的速度向下方移动玻璃的情况下，施加使玻璃成形体减速的力 来进行控制，使得取出速度达到期望的速度。
如果玻璃从贯通孔出口的取出速度过大，则贯通孔内的熔融玻璃液面 的高度变得不一定，在贯通孔内壁和玻璃之间形成间隙，从而玻璃成形体 的尺寸不稳定。在极端的情况下，熔融玻璃从铸型溢出，或玻璃成形体的 形状不良。因此，优选控制上述取出速度。
作为控制玻璃成形体的取出速度的一例，如图1所示，可列举保持从 贯通孔出口取出的玻璃的、由贯通孔内壁成形的面(侧面)，控制玻璃成 形体从出口取出的速度的方法。例如，在用多个滚子3夹持玻璃成形体的 侧面，滚子3和玻璃成形体侧面6不打滑的状态下，控制滚子3的旋转速 度，从而控制玻璃成形体向下方的移动速度。优选沿玻璃成形体的移动路 径配置多组上述多个滚子3，用多组滚子分散支撑作用于玻璃成形体的重 力。由此，能够更可靠地防止玻璃成形体在滚子间打滑而不能够控制取出 速度的现象。优选将上述滚子配置在上述成形炉7内。通过了成形炉7内 的玻璃成形体的变形被降低，并且滚子3下方的玻璃成形体处于被滚子3 保持的吊下状态。因此，即使从上部的玻璃分离滚子3下方的玻璃成形体， 也不对玻璃的取出速度的控制产生不良影响。另外，由于从成形炉7出来 的玻璃成形体的变形被降低，所以也不因玻璃成形体的分离而使玻璃破 损。进而，由于只要将进行了退火的玻璃成形体在通过了上述保持位置后 的位置切断或割断，则可不中断熔融玻璃向铸型的流入，所以是优选的。 于是，由于需保持的玻璃成形体的重量不变得过大，所以在玻璃的取出速 度控制方面是有利的，而且，能够一边成形玻璃成形体一边将断开的玻璃 成形体送入下一道工序，还能够提高玻璃成形体的生产率。
另一方面，在保持玻璃侧面控制取出速度的方法中，由于如果夹持玻 璃的力过大，玻璃会破损，所以不能施加规定的力以上的力。因此，如果 玻璃成形体的重量增大，则玻璃成形体在滚子间打滑，难以控制速度。为 了避免如此的现象，只要釆用通过支撑从贯通孔的出口取出的玻璃的前端 部，控制玻璃从贯通孔的取出速度的方法即可。图2表示该方法的一例。 由于该方法与保持侧面的方法不同，不是通过摩擦力保持玻璃成形体，所 以在大重量的玻璃成形体的成形上是优选的。
在上述任一的取出速度控制方法中，取出速度的控制都可以进行如下 的控制通过液面传感器4监视铸型内的熔融玻璃液面的高度，基于所述 监视信号，在液面的高度高于基准高度时增加取出速度，在液面的高度低 于基准高度时减少取出速度。例如，将上述监视信号输入取出速度控制器
5，在控制器5中比较基准高度和监视的液面的高度，并将比较结果反馈 给取出速度。在利用滚子3 (参照图1)夹持玻璃侧面从而控制取出速度 的方法中，能够将控制器5输出的控制信号输入于使滚子3旋转的电机的 控制器中，控制滚子3的旋转速度。在支撑从贯通孔出口取出的玻璃的前 端部从而控制取出速度的方法(参照图2)中，也能够向支撑前端部的机 构(支撑机构8)的致动器输入控制器5输出的控制信号而进行控制，使 得支撑玻璃前端部的部件的移动速度达到期望的速度。铸型内的熔融玻璃 液面的高度的监视的方法并不特别地限定，可以例示采用温度计或激光传 感器等的方法。
可是，如果增大贯通孔的中心轴和垂直线形成的角，则铸型贯通孔和 玻璃成形体侧面的摩擦力增加，即使玻璃成形体达到大重量，用保持玻璃 成形体侧面的方法也能够控制取出速度。因此，在由流出时的粘性不极低 的玻璃来成形大重量的玻璃成形体时，也能够以相对于垂直线倾斜贯通孔
的中心轴的方式配置铸型。
下面，说明取出中的玻璃成形体的分离方法。
从贯通孔出口取出的玻璃，通过使内部和侧面的温度接近的操作降低 内部应力，消除爆发性的破坏、或因微小的热冲击或机械冲击而破损的危 险。进而，为了将该玻璃冷却到室温，必须从铸型较长地拉出玻璃。因此， 存在如下的弊端在铸型的下方需要大的空间，或因玻璃成形体的重量过 大，难以进行取出速度的精密控制。因此，在本发明中，优选在玻璃成 形体的温度达到玻化温度的部位进行玻璃成形体的断开。
图3 图5表示断开方法的具体例。优选如下的方法如图3所示， 在规定的位置，在玻璃成形体的侧面的局部，通过划线加工，在与玻璃成 形体的取出方向垂直的方向上形成划线(刻线)，并夹着玻璃成形体的中 心轴的方式配置局部支撑施加了所述划线加工的位置的相反侧的侧面的 支点，利用所述支点限制上部的玻璃成形体从支点的运动，并且在玻璃成 形体侧面的划线加工位置的下方沿水平方向施加压力，如图4所示，使玻 璃成形体以支点为中心从施加了划线加工的部分断裂，从而割断玻璃成形 体。
另外，在割断外径大的玻璃成形体时，如图5所示，优选如下的方法 使在内部形成有水路的金属制的套与划线加工部位局部接触，利用热冲击 从划线朝玻璃内部产生裂纹，以夹着玻璃成形体的中心轴的方式用支点支 撑划线的相反侧的侧面，并对划线下方的玻璃成形体施加力，以裂纹朝向 由支点支撑的部位生长的方式使转矩作用，从而割断玻璃成形体。
在冷却过程中产生的内部应力的大小也可以根据玻璃成形体的形状 或尺寸变化。例如，在如光纤那样极细的玻璃成形体的情况下，难以产生 内部和表面的温度差。另外，厚度极薄的片状的玻璃也难产生内部和表面 的温度差。相反，在外径大的棒状玻璃或厚板状玻璃中，内部和表面的温 度差增大，在冷却过程中容易产生大的内部应力。作为如此的玻璃成形体， 有具有3mm以上的厚度的板状玻璃、或具有3mm以上的外径的棒状玻璃。 因此，本发明在具有3mm以上的厚度的板状玻璃的成形上是优选的，在 具有5mm以上的厚度的板状玻璃上是更优选的。另外，在具有3mm以上 的外径的棒状玻璃的成形上是优选的，在具有5mm以上的外径的棒状玻
璃的成形上是更优选的，在具有10mm以上的外径的棒状玻璃的成形上是 进一步优选的，在具有10mm以上的外径的棒状玻璃的成形上是更进一步 优选的。
另外，在本说明书中，所谓"棒状玻璃"是指具有圆、椭圆、正方形、 长边长度与短边长度的比(长边长/短边长)在2以下的长方形、多边形 等截面形状的玻璃成形体。另外，所谓"板状玻璃"是指宽度与厚度的比 (宽度/厚度)超过2的玻璃板。
另外，所谓棒状玻璃的外径是指在与棒状玻璃的中心轴垂直的截面 上，玻璃的厚度最薄的部分的长度。例如，在圆柱状玻璃中，由于与圆柱 的中心轴垂直的截面为圆，所以外径是所述圆的直径，在椭圆柱玻璃中， 由于与中心轴垂直的截面为椭圆，所以外径是所述椭圆的短径，在正四棱 柱状玻璃中，由于与中心轴垂直的截面为正方形，所以外径是所述正方形 的一边的长度。与中心轴垂直的截面为长方形的四棱柱状玻璃的外径相当 于所述方形的短边的长度。
前面说明的方法是不中途切断从管中流出的熔融玻璃，使其连续地流 入铸型的方法，是通过在流出熔融玻璃的管的流出口的下方配置1个铸型， 能够连续成形玻璃成形体的方法。
下面，说明使用多个铸型的方式。
在本发明中，也能够准备多个所述铸型，并且将其中的l个配置在所 述管的下方，使熔融玻璃连续地流入配置在所述管的下方的铸型，成形玻 璃成形体，接着，重复进行以下的工序中断熔融玻璃向铸型的流入，从 所述管下方输出流入有熔融玻璃的铸型，并从该输出的铸型取出玻璃成形 体的工序；在所述输出后，将与所述流入有熔融玻璃的铸型不同的铸型输 入并配置在所述管下方，使熔融玻璃流入所述输入的铸型的工序。
该方法在成形由流出时的粘性低的玻璃构成的大重量的玻璃成形体 的情况下是优选的。在该方法中需要多个铸型、将这些铸型依次移动到管 下方的机构、和用于中断熔融玻璃向铸型的流入的机构，但具有不用同时 进行熔融玻璃向铸型的流入、和从相同的铸型完全取出玻璃成形体的操作 的优点。因此，不用在玻璃成形体的长度达到规定长度时，中断熔融玻璃 向铸型的流入，从管的下方连同铸型一起输出玻璃成形体并切断、割断玻
璃成形体，能够从铸型将其取出。因此，由于能够支撑玻璃成形体的前端 部(下端部)，控制玻璃成形体的取出速度，所以与利用摩擦力保持玻璃 成形体侧面的方法不同，能够高精度地控制大重量的玻璃成形体的取出速 度。
为了中断所述熔融玻璃的流入，例如只要在管的流出口和贯通孔入口 之间插入由适合切断流出时的粘性低的熔融玻璃流的一枚刀片构成的切 断刀，切断玻璃成形体流的流动，在铸型的输入、输出结束时退避切断刀， 再开始熔融玻璃的流入即可。该方法也优选除上述熔融玻璃的流入中断以 外在不中途不切断从管流出的熔融玻璃的状态下使其流入铸型。
铸型的输送能够如下进行例如使用2个铸型，交替向管流出口输入、 输出铸型，或在转台等同步输送多个铸型的机构上载置3个以上的铸型， 分度旋转上述转台，使铸型依次停留在管流出口的下方。
无论在使用1个铸型的方法、还是使用多个铸型的方法，都优选铅直 地配置管，并配置铸型使得铸型内的熔融玻璃液面的中心位于管流出口的 中心的垂直下方。通过这样配置，能够使熔融玻璃在从入口侧朝向出口侧 一致的状态下在铸型内流动，在得到光学上均质的玻璃成形体上是优选 的。
成形对象的玻璃
下面说明在本发明中成为成形对象的玻璃。
就本发明的玻璃成形体的制造方法而言，所述间歇法、连续法的任一
方法作为制造由液相温度时的粘度(以下，称为"液相粘度")低于100dPas 的玻璃构成的玻璃成形体的方法都是优选的。由于只要采用液相粘度低于 100dPa "的玻璃，就能将层流状的管内的玻璃的流动在其原状态下固化， 因此能够防止因在玻璃的流动中混合折射率稍微不同的部分而产生的波 筋。另外，为了不使玻璃不透明，需要在比不透明温度区域高的温度流出 熔融玻璃，并急冷玻璃。玻璃的不透明温度区域并不一定限定于与液相温 度精密一致，但作为大致标准可将液相温度附近看作玻璃不不透明的流出 温度的下限。因此，为了在不不透明的状态下流出液相粘度低于100dPa" 的玻璃，需要使液相粘度低于100dPa's。因此，流出低粘性的玻璃，应 用本发明是有效果的。
从如此的观点考虑，本发明在成形液相粘度为50dPa，s以下的玻璃 上是优选的。在成形液相粘度为10dPa s以下的玻璃上是更优选的。
在液相粘度低于10dPa，s以下的玻璃中，包含高折射率玻璃。在如 此的玻璃中，有液相粘度在5dPa s以下的玻璃、或液相粘度在3dPa s 以下的玻璃、液相粘度在ldPa，s以下的玻璃，越是粘性低的玻璃，本发 明的应用效果越显著，但使用的玻璃的液相粘度的下限值并不特别限定， 可以将0.05dPa s作为1个大致标准。
液相粘度低的玻璃由于作为玻璃的稳定性低，所以从防止不透明的角 度考虑优选快速冷却。在本发明中，通过增大玻璃与贯通孔内壁的接触面 积的比例，快速吸取玻璃的热，也具有防止玻璃不透明的效果。
如上所述，就折射率高的玻璃而言，玻璃的稳定性低，液相粘度也低。 不过，玻璃的稳定性不只与折射率有关，也与分散有关。即使折射率相同， 如果分散降低则玻璃的稳定性降低，液相粘度也降低。因此，如果也考虑 分散而表示本发明的应用更有效的高折射率玻璃，则如下所述。
第1玻璃是色散系数(vd)在36以下，折射率(nd)在1.74以上的 光学玻璃。
第2玻璃是色散系数(vd)在36 50，折射率(nd)在由下式(1)
表示的范围的光学玻璃。
nd^l.9200 — 0.0050000xvd ...... (1)
第3玻璃是色散系数(vd)在50 55，折射率(nd)在由下式(2)
表示的范围的光学玻璃。
nd^l.8700 — 0.0040000xvd……(2)
第4玻璃是色散系数(vd)在55 62，折射率(nd)在由下式(3)
表示的范围的光学玻璃。
nd^l.8857 — 0.0042857xvd……(3)
第5玻璃是色散系数"d)在62 80，折射率(nd)在由下式(4) 表示的范围的光学玻璃。
nd^2.0333 —0扁6667xvd ...... (4)
这些玻璃相当于色散系数"d)在80以下的区域的高折射率玻璃， 但其中折射率高、液相粘度更低的玻璃如下所述。
(a) 色散系数"d)在50以上、折射率(nd)在1.725以上的光学玻璃。
(b) 色散系数(vd)在45 50、折射率(nd)在由下式(5)表示的 范围的光学玻璃。
nd^ 1.9750 —0.0050000xvd ...... (5)
(c) 色散系数(vd)在45以下、折射率(nd)在1.75以上的光学玻璃。
(d) 色散系数(vd)在45 50、折射率(nd)在由下式(6)表示的
范围的光学玻璃。
nd^2.0000 — 0.0050000xvd ...... (6)
(e) 色散系数(vd)在40 45、折射率(nd)在由下式(7)表示的
范围的光学玻璃。
nd^2.2500 —O.OlOOOOxvd ...... (7)
(f) 折射率(nd)在1.85以上的光学玻璃。
(g) 折射率(nd)在1.88以上的光学玻璃。
(h) 折射率(nd)在1.90以上的光学玻璃。
(i) 折射率(nd)在1.95以上的光学玻璃。 (j)折射率(nd)在2.00以上的光学玻璃。 (k)折射率(nd)在2.05以上的光学玻璃。
从组成方面考虑，是作为玻璃成分含有8203及1^203的光学玻璃、含 有1%205、 Ti02、 W03中的至少一种成分的磷酸盐光学玻璃，其中可例示 含有Nb205及Ti02的磷酸盐光学玻璃等。
作为含有8203及La203的光学玻璃，可例示按质量％表示含有
B203 2 45%
Si02 0 30%
Ge02 0 10%
La203 10 50%
Y203 0 15%
Yb203 0 10%
Gd203 0 20%
Ta205 0 18% Nb205 0 35%
Bi203 0 20%
Ti02 0 30%
W03 0 腦
Zr02 0 15%
ZnO 0 20%
BaO 0 35%
SrO 0 10%
CaO 0 8%
MgO 0 13%
Li20、 Na20及K20的合计量 0 2% A1203 0 10% Sb203 0 1%
SnO 0 1%
的玻璃。
另外，作为磷酸盐玻璃，可例示按质量％表示含有
P205 10 32%
Nb205 27 65%
Ti02 超过0%且20%以下
BaO 超过0%且30%以下
B203 0 12%
Li20、 Na20及K20的合计量 12%以下 W03 0 12%
Bi203 0 15% Si02 0 3% Zr02 0 4% Sb203 0 1% 的玻璃。
另外，本发明的方法在将液相粘度除以室温的玻璃的密度而得出的玻璃的动粘性率低于7xl0—Sn^/s的玻璃的成形上是优选的。在以降低、防 止玻璃成形体的波筋为主要目的时，有效的办法是，采用贯通孔的中心轴 为直线(入口和出口直线连接)的铸型，使铸型贯通孔的中心轴铅直而配 置铸型，从铸型贯通孔的入口连续地流入熔融玻璃，制作由上述动粘性率
低于7xl0—SmVs的玻璃构成的玻璃成形体。关于铸型贯通孔的形状、尺 寸、铸型的材质，能够直接采用上述的条件。而且，优选在贯通孔中使玻 璃侧面的整周与贯通孔内壁接触，从所述侧面吸收玻璃的热。在此方式中， 如上所述，也优选使流出熔融玻璃的管铅直。由此，能够使管中的玻璃的 流动、铸型中的玻璃的移动方向、及作用于玻璃的重力的方向一致。由此， 能够使玻璃表面和内部不混合，能够提高波筋的降低、防止效果。从提高 波筋的降低、防止效果的观点考虑，优选调整管和铸型的位置关系使得管 的中心轴和铸型贯通孔的中心轴一致，进行熔融玻璃的流入。
由于动粘性率低于7^10—5m2 / s的玻璃不仅液相粘度低，而且密度也 大，所以容易在玻璃成形体中产生波筋，但是根据上述方法，能够使波筋 在玻璃成形体的表层局部存在化，能够在大的体积上得到内部不含波筋的 光学上均质的玻璃成形体。如此得到的玻璃成形体如后所述，也能够加工 成压力成形用玻璃坯料，或加工成光学元件，或加热、压力成形上述压力 成形用玻璃坯料制作光学元件毛坯或光学元件，或加工所述光学元件毛坯 制作光学元件。
如要用以往的方法成形动粘性率低于3xl0—5m2/s的玻璃，则难以得 到用于光学玻璃及其它光学用途的水平的高品质的玻璃成形体。同样，在 动粘性率为4xl0—5m2/s以下的玻璃中，非常难以得到上述高品质的玻璃 成形体，在动粘性率在5xl0—51112/3以下的玻璃中，难得到上述高品质的 玻璃成形体。同样，在动粘性率在6.5x10—5m2/s以下的玻璃中，波筋造 成的不良部分增大。
相对于此，本发明的方法、尤其以上述波筋的降低、防止为目的的方 式在成形动粘性率为6.5x10—5m2/s以下的玻璃上是更优选的，在成形动 粘性率为5x10—5m2 / s以下的玻璃上是进一步优选的，在成形动粘性率为 4x10—5m2 / s以下的玻璃上是更进一步优选的，在成形动粘性率低于3^10 —5m2/s的玻璃上是尤其优选的。如此，即使是动粘性率小的玻璃，也能
够以大的体积得到高品质的玻璃成形体。
本发明的玻璃成形体的制造方法作为制造由含氟玻璃构成的玻璃成 形体也是优选的。如上所述，含氟玻璃富于挥发性，如果熔融玻璃表面暴 露在气氛中，则容易变质。但通过釆用本发明的方法，由于能够尽量不使 熔融玻璃表面暴露在气氛中，并且不使表面变质的部分与内部的玻璃混 合，所以能够降低、防止含氟玻璃中的波筋。
作为含氟玻璃的代表例，可举例氟磷酸玻璃。氟磷酸玻璃容易润湿流 出管外周，润湿的玻璃变质，进入熔融玻璃的表面，成为产生波筋的原因， 但本发明的方法，对降低、防止由如此的原因造成的波筋也是有效的。氟 磷酸玻璃可用作低分散玻璃，用作紫外线透射玻璃，通过添加铜离子可用 作吸收近红外线的滤色器(例如，半导体摄像元件的颜色修正用滤色器等) 用的玻璃等。上述玻璃由于热膨胀系数大，所以如果在固化时的玻璃中有 温度分布，则容易产生内部应力。尤其在本发明中，由于在高温的玻璃侧 面优选通过使侧面整周与贯通孔内壁接触而急冷表面，所以固化时的玻璃 的温度分布变大，容易产生大的内部应力。对如此的状态的玻璃成形体， 即使从外部施加微小的热冲击或机械冲击，玻璃也破损。相对于此，在本
发明中，如上所述通过使其在比玻璃的转变温度低150。C的温度以上的环 境下通过，使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近，能够在不使由光学上 均质的含氟玻璃构成的玻璃成形体破损且高生产率的基础下对其进行制 造。
还有，在含氟玻璃的成形上如前所述，优选配置容器使得其包围管流 出口和铸型入口之间的熔融玻璃的移动路径，并使所述容器内的气氛为干
燥气氛、惰性气体气氛、干燥状态的惰性气体气氛中的任一种，更优选使 其为干燥气氛、或干燥状态的惰性气体气氛。
氟磷酸玻璃的主要例是色散系数(vd)在80以上的低分散玻璃、紫 外线透射玻璃、吸收近红外线的含铜氟磷酸玻璃等。氟磷酸玻璃的在100 。C 300。C的平均线膨胀系数的值在140x10—7/。C以上，低分散的氟磷酸 玻璃或具有近紫外线吸收特性的含铜氟磷酸玻璃等在10(TC 30(TC的平 均线膨胀系数的值在145x10—7/ °C 185xlO—7/ °C。
如此，即使是平均线膨胀系数大的氟磷酸玻璃，也能够通过应用本发
明，降低、防止破损，并在高生产率的基础下制造高品质的玻璃成形体。 还有，有随着色散系数(Vd)的增加，阴离子中占有的F-离子的量的
比例变大，对挥发造成的波筋产生的影响变大，并且热膨胀系数也变大的
倾向，在玻璃的冷却时产生的内部应力容易变大。因此，本发明应用于含
氟量高的玻璃、色散系数(Vd)大的玻璃效果更好。
如此，根据本发明的玻璃成形体的制造方法，能够在不使由上述各种
光学玻璃构成的光学上均质的玻璃成形体破损的情况下高生产率地对其
进行制造。
下面，说明本发明的压力成形用玻璃坯料的制造方法。 本发明的压力成形用玻璃坯料的制造方法是用于加热、软化从而压力
成形的压力成形用玻璃坯料的制造方法，其特征在于，
机械加工利用本发明的玻璃成形体的制造方法制作的玻璃成形体，形
成玻璃坯料。
本发明的玻璃成形体的制造方法中的使玻璃的中心部和侧面的温度 接近的操作是为了防止玻璃成形体因大的内部应力而破坏的操作，不是使 以折射率为首的玻璃的光学特性与作为目标的值精密地一致的精密的退 火，也不是在炉内将玻璃缓冷到室温的退火。为了将从铸型取出的玻璃成 形体按原样进行上述退火，必须在铸型下方设置较长较大的退火炉，这是 不现实的。另外，如上所述，如果要在将玻璃成形体冷却到室温后割断， 则由于玻璃的杨氏模量增大，所以不能轻易割断。
因此，使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作，在玻璃的温度
(玻璃侧面的温度)达到比玻化温度低15(TC的温度之前，优选在达到比 玻化温度低IO(TC的温度之前，更优选在达到比玻化温度低50。C的温度之 前，进一步优选在玻化温度附近结束，优选在杨氏模量增大前的状态下割 断玻璃成形体。作为割断方法，如上所述可采用在玻璃成形体侧面通过划 线加工形成划线，对玻璃成形体施加转矩使得裂纹从划线朝向成形体内部 生长，从而割断玻璃成形体的方法。不过，如果玻璃成形体的外径达到 40mm以上，则只施加转矩难割断玻璃。在该情况下，优选利用玻璃成形 体处于高温这一点，通过局部冷却划线加工部位来施加热冲击，在使裂纹从划线加工部位向玻璃内部生长后施加转矩，从而割断玻璃玻璃成形体。
于是，即使是外径在40mm以上的玻璃成形体，也能够比较容易地割断。 为了对玻璃成形体施加转矩，只要以用支点支撑划线加工部位的相反侧的 玻璃成形体侧面，施加力使得划线加工部位扩展到支点之前的玻璃成形体 侧面即可。
由于通过使玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作，能够在降低玻璃 内部的变形的状态下进行割断，所以通过施加转矩，或通过并用热冲击， 可进行良好的割断。
将如此与从铸型或成形炉取出的玻璃成形体分离的前端部分的玻璃 输入缓冷炉内，缓冷到室温附近。
在使用所述的多个铸型的方法中，也将进行了使玻璃的中心部和侧面 的温度接近的操作的玻璃成形体输入缓冷炉内，缓冷到室温附近。
玻璃成形体向缓冷炉的输送只要采用自动机构等进行即可。此时，由 于如果在保持部分急冷玻璃，则有玻璃因热冲击而破损之患，所以最好用 比热小的材料构成保持玻璃成形体的部分，或设置用加热器加热保持部分 的机构，或用比热小的材料构成保持玻璃成形体的部分并且用加热器加热 保持部分。
在缓冷炉内将玻璃成形体缓冷到室温附近，除去变形。作为缓冷炉， 可使用被称为Lehr的连续式缓冷炉或被称为自发冷却的类型的缓冷炉等。
然后，将除去了变形的玻璃成形体分割成期望的大小。作为分割方法， 可以采用利用了钢丝锯、砂轮等的切断法、和以对要分割的部位实施划线 加工而形成划线，并对玻璃成形体施加压力使得断裂从划线扩张，从而割 断玻璃的方法等。
根据本发明，由于无论玻璃成形体是棒状玻璃还是板状玻璃，都能得 到具有中心轴、且与中心轴垂直的截面形状沿中心轴为相同形状的玻璃成 形体，所以优选进行与中心轴垂直地切断或割断玻璃成形体的加工。如果 将切断或割断的位置形成为等间隔，则能容易得到体积相等的玻璃块。另 外，如果改变切断或割断的位置的间隔，还能够根据该间隔的比率进行玻 璃块间的体积分配。在棒状玻璃的情况下，通过如此的从垂直方向切断中 心轴的加工，能够得到被称为切片的玻璃片。另外，在板状玻璃的情况下， 通过再切断或割断如此得到的玻璃块，能够得到称为切片的玻璃片。
也可以将上述各种切片作为压力成形用玻璃坯料，但优选对切片实施 研磨加工、抛光加工、研磨及抛光加工，形成压力成形用玻璃坯料。由于 切片具有锐利的边缘，所以通过上述机械加工能够磨圆边缘，为了在压力 成形时利用红外线均匀加热玻璃坯料，最好预先通过上述加工使玻璃坯料 粗糙化。通过粗糙化加工，也能够在玻璃坯料的整个表面均匀涂布压力成 形使用的粉末状脱模剂。如此的粗糙化加工适合采用滚磨。
在将压力成形用玻璃坯料用于精密压力成形时，最好将玻璃坯料的至 少转印精密压力成形模的成形面的面、优选整个表面通过抛光加工而精加
工成光滑的面。
通过如此加工，能够由玻璃成形体制作压力成形用玻璃坯料。 接着，说明作为缓冷过的玻璃成形体的割断方法特别优选的方法即侧 压切断法。该方法是使玻璃成形体为棒状玻璃，对棒状玻璃侧面的一部分 实施划线加工，对实施了划线加工的部位及夹着所述部位的两侧的棒状玻 璃侧面，在不妨碍夹着所述部位的两侧的棒状玻璃相互离开的运动的状态 下施加压力，从而在实施了所述划线加工的部位割断棒状玻璃的方法。
下面参照图6及图7说明其具体例。
首先，如图6所示，准备在侧面的要割断的位置进行了划线加工的棒 状玻璃(玻璃成形体)11和高压容器12。在该高压容器12上设置用于插 穿棒状玻璃的开口部和液体导入口，除所述开口部和液体导入口外，形成 密闭结构。而且，将棒状玻璃插穿所述开口部，闭塞开口部，并且使划线 加工部位到达高压容器12内的中央附近。在上述开口部密封高压容器和 棒状玻璃之间，使得在将液体装入高压容器，提高所述液体的压力时，液 体不从高压容器漏出。还有，上述密封规定为不妨碍棒状玻璃的纵向的运 动的密封。上述密封例如只要采用橡胶制的卡盘等即可。
接着，从高压容器12的液体导入口 13导入液体，用液体灌满所述高 压容器内，然后加压液体，提高密封的高压容器内的压力。对高压容器内 的棒状玻璃侧面的未进行划线加工的部分均等地施加压力，但在划线加工 部位所述压力以推开加工部位的方式作用，使裂纹沿与棒状玻璃的中心轴 垂直的方向生长，从而如图7所示，截断划线加工部位的两侧。
用侧压切断法能够比较容易地截断圆棒状玻璃，例如与中心轴垂直的 截面形状为圆、椭圆、长圆等棒状玻璃，但是由于用侧压切断法难截断方 棒状玻璃，所以优选侧压切断法应用于圆棒状玻璃的割断。
为了通过侧压切断法的割断而与中心轴垂直地截断棒状玻璃，预先通 过缓冷充分降低棒状玻璃中的变形是有效的。如此割断的棒状玻璃的割断 面成为镜面，另外，由于与切断不同，不需要切断余量，也没有切屑，所 以能够有效地利用玻璃。不局限于侧压切断法，割断法与通过切削来切断 玻璃的方法不同，由于通过使玻璃断裂而将其截断，所以不产生切屑，能 够有效地利用玻璃，并且还能够降低废弃物的量。
以如此得到的玻璃块为切片，如上所述进行加工，能够得到压力成形 用玻璃坯料。
还有，侧压切断法使用的液体是不使与玻璃表面、高压容器、密封材、 高压容器的液体导入口连接并提高液体压力的加压装置劣化的、完全填充 到划线加工部位内的、表面张力小的液体，优选是容易处理的液体。作为 上述液体，水是优选的。
另外，进行侧压切断时的液体的压力可以根据玻璃的机械性质、形状、
尺寸等适当调整，但只要以200kgf/cn^为大致标准即可，使用具备能充 分经受最高压力的耐压性(例如耐压500kgf/cm2)的高压容器。
压力成形用玻璃坯料的重量可以与作为目标的压力成形品的重量相 等，形状、尺寸可以考虑上述压力成形品的形状、压力成形模的形状等适 当确定。
下面说明本发明的光学元件的制造方法。本发明的光学元件的制造方 法由两种方式构成。
第一方式(以下，称为光学元件的制法I)是加热玻璃坯料，采用压 力成形模进行压力成形的光学元件的制造方法，其特征在于，加热利用上 述制造方法制作的压力成形用玻璃坯料，进行压力成形。
光学元件的制法I还能够再分为两种方式，第一方法是加热、软化压 力成形用玻璃坯料，导入压力成形模内压力成形，在将压力成形品缓冷后， 进行研磨、抛光，从而精加工成光学元件的方法。在该方法中，将玻璃坯
料压力成形为在光学元件的形状上增加了研磨余量、抛光余量的形状。能 够在大气中进行从加热、软化到缓冷的工序。在该方法中，使用整个表面 通过滚磨等而粗糙化的玻璃坯料，在玻璃坯料的整个表面均匀地涂布氮化 硼等粉末状脱模剂。然后导入加热炉内，在加热、软化后，导入压力成形 模。然后，用上模和下模加压成形后，打开模取出压力成形品，装入缓冷 炉，降低变形，并且使玻璃的折射率与作为目标的值精密地一致。在将成 形品冷却到室温后，采用作为用于制作玻璃制光学元件的研磨、抛光法的 众所周知的方法进行研磨、抛光加工，从而精加工成光学元件。于是，制 作球面透镜、棱镜等各种光学元件。也可以根据需要在光学元件的表面形 成反射防止膜等光学多层膜。
光学元件的制造方法I的第2方法是加热表面被光滑地精加工了的压 力成形用玻璃坯料，进行精密压力成形，从而制作光学元件的方法。精密 压力成形也称为模压光学成形，其是如下的方法具备具有精密加工的成 形面的模部件，使用高精度组装有所述模部件的压力成形模，成形光学元 件整体的形状，并且将所述成形面精密地转印于玻璃，从而形成光学功能 面。采用该方法，也能够高精度地成形多个光学功能面的位置精度。例如， 可成形抑制了透镜两面的光学功能面的中心轴的倾斜(tilt)及所述中心轴
的偏移(decenter)的透镜。在第2方法中，由于能够不依赖研磨或抛光 等机械加工形成使光线折射、或衍射、或反射、或透射的光学元件的表面， 所以能够在高生产率的情况下制造在非球面透镜等机械加工中耗费工时 和成本的光学元件。精密压力成形只要采用公知的方法进行即可。例如， 在压力成形用玻璃坯料的整个表面，形成碳膜等具有提高脱模性能、使玻 璃和模成形面的滑动性良好的功能的膜，在非氧化性气氛中加热所述玻璃 坯料，在该气氛中精密压力成形。接着，打开压力成形模，取出压力成形 品，并缓冷从而得到光学元件。也可以根据需要对如此得到的光学元件， 进行光学功能面的周围的部分例如透镜的定中心等机械加工。利用如此的 方法，能够在高生产率的情况下制造非球面透镜、球面透镜、透镜阵列、 微型透镜、衍射光栅、棱镜等光学元件。也可以根据需要在光学元件的表 面形成反射防止膜等光学多层膜。
本发明的光学元件的制造方法的第二方式(以下，称为光学元件的制
法II)是由熔融玻璃成形玻璃成形体，进行机械加工的光学元件的制造方 法，其特征在于，利用本发明的玻璃成形体的制造方法制造所述玻璃成形体。
首先，与上述的压力成形用玻璃坯料的制造方法的工序同样，精密退 火玻璃成形体，使折射率与期望的值精密地一致，并且降低玻璃中的变形， 切断或割断玻璃成形体，制作切片。作为玻璃成形体的形状可例示棒状玻 璃、板状玻璃等。与压力成形用玻璃坯料的制造方法同样，在与圆棒状玻 璃的中心轴垂直地进行玻璃的割断的情况下，最好采用侧压切断法。
接着，研磨切片，制作在光学元件的形状中增加了抛光余量的光学元 件毛坯，抛光该毛坯，从而精加工成光学元件。
在光学元件的制法II中，在使用棒状玻璃的情况下，优选棒状玻璃的 外径与光学元件的外径相等，或成形为在光学元件的外径上增加了研磨余 量或抛光余量的外径。还有，在光学元件的制法I中，在使用棒状玻璃的 情况下，也优选棒状玻璃的外径与压力成形用玻璃坯料的外径相等，或成 形为在压力成形用玻璃坯料的外径上增加了研磨余量或抛光余量的外径。
在制作滤色镜时，从玻璃成形体切下在滤色镜的厚度上增加了研磨余 量或抛光余量的厚度的玻璃板，研磨、抛光两面，形成平板状的滤色器。 该方法作为制造由含铜氟磷酸玻璃构成的半导体摄像元件的颜色修正滤 色器等近红外线吸收滤色器的方法是优选的。
于是，能够在不使玻璃破损的情况下高生产率地制造透镜、棱镜、滤 色器等各种光学元件。也可以在光学元件的表面形成反射防止膜等光学多层膜。
以下，更详细地说明本发明的第2方面。 [玻璃成形体的制造方法]
本发明的第2观点是一种玻璃成形体的制造方法(以下，称为"方法
m")，该方法通过将熔融玻璃槽中的熔融玻璃导入铸型的贯通孔内，在该 贯通孔内冷却熔融玻璃，然后从铸型取出冷却了的玻璃，得到玻璃成形体， 该方法的特征在于，
连结熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过该流路将熔融玻 璃导入贯通孔内。
一种玻璃成形体的制造方法(以下，称为"方法IV")，该方法通过将 熔融玻璃槽中的熔融玻璃导入铸型的贯通孔内，在该贯通孔内冷却熔融玻 璃，然后从铸型取出冷却了的玻璃，得到玻璃成形体，其特征在于，
通过控制导入贯通孔内的玻璃的移动速度，控制所述熔融玻璃向贯通 孔内的导入量。
在方法III中，连结熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过 该流路将熔融玻璃导入贯通孔内。如之前说明所述，在通过流出时的熔融 玻璃的温度控制或管内径的调整，控制熔融玻璃的流出量的方法中，尤其 对流出时的粘度低的玻璃难以得到期望的流出量。另一方面，即使是熔融 玻璃槽中的粘度极低的熔融玻璃，由于如果流入铸型贯通孔内，则因与贯 通孔内壁接触而被冷却并开始固化，所以能够容易地控制在贯通孔内的移 动速度。因而，只要连结熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过 该流路将熔融玻璃导入贯通孔内，就能够通过控制流入贯通孔内的玻璃的 移动速度，控制熔融玻璃从熔融玻璃槽的流出量。还有，关于熔融玻璃槽
和铸型的连结的详细情况，将在方法B中后述。
在方法IV中，通过控制导入贯通孔内的玻璃的移动速度，控制熔融 玻璃向贯通孔内的导入量。如上所述，即使是熔融玻璃槽中的粘度极低的 熔融玻璃，由于如果流入铸型贯通孔内，则因与贯通孔内壁接触而被冷却 并开始固化，所以能够容易地控制在贯通孔内的移动速度。因而，通过控 制流入贯通孔内的熔融玻璃的移动速度，即使是流出粘度极低的玻璃，也 能够实现期望的流入量。
方法IV中的熔融玻璃向贯通孔内的导入，与方法III同样，能够连结 熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过该流路来进行。
另外，方法IV中的熔融玻璃向贯通孔内的导入，也能够通过在将至 少贯通孔一方的开口浸渍在熔融玻璃槽中的熔融玻璃中的状态下，从所述 熔融玻璃槽向贯通孔内提拉熔融玻璃来进行。关于此点将在后述。
作为由熔融玻璃制造玻璃成形体的方法，有采用熔化炉等，由熔融玻 璃连续地制造玻璃成形体的方法(连续法)、和使用分批式的熔化槽，间 歇地制造玻璃成形体的方法(间歇法)。方法III、方法IV都是适合连续法、 间歇法中的任一的方法。
作为连续法的方式，可举例如下的玻璃成形体的制造方法(以下，称 为"方法A")，
该方法将熔融玻璃槽中的熔融玻璃连续地导入铸型的贯通孔内，并连 续地从贯通孔内拉出，从而得到玻璃成形体，该方法的特征在于，
将导入所述贯通孔内的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口所述熔融玻璃 的至少表面固化的程度，
通过控制至少表面固化了的玻璃从贯通孔出口的拉出速度，控制熔融 玻璃向贯通孔内的导入量。
方法A是适合采用连续熔化槽，连续制造玻璃成形体的方法，通过在 贯通孔出口使熔融玻璃的至少表面固化，能够控制玻璃从贯通孔出口的拉 出速度，由此能够控制在密闭空间内(铸型贯通孔内)的玻璃的移动速度， 控制从熔融玻璃槽提拉或拉出熔融玻璃并导入贯通孔入口的熔融玻璃量。
在方法A中包括从熔融玻璃槽提拉熔融玻璃，流入贯通孔入口的方 式；和从熔融玻璃槽向下方优选铅直下方拉出熔融玻璃，流入贯通孔入口 的方式。在前者的情况下，熔融玻璃向贯通孔入口的流入可以通过在将至 少贯通孔入口浸渍在熔融玻璃槽中的熔融玻璃中的状态下，从所述熔融玻 璃槽向贯通孔内提拉熔融玻璃来进行。图8表示该方法的一例。在该情况 下，在将贯通孔入口浸渍在熔融玻璃液面内的状态下，通过在贯通孔内产 生负压将熔融玻璃槽中的熔融玻璃吸引到贯通孔内，由此能够开始熔融玻 璃向贯通孔内的导入。还有，该方式具有不像后述的方法B那样要求密闭 连结管和铸型，能够在不使熔融玻璃暴露于大气中的情况下在密封空间内 进行成形的优点。
另外，作为从熔融玻璃槽拉出熔融玻璃，流入贯通孔入口的方式，可 列举如下的玻璃成形体的制造方法(以下，称为"方法B")，
该方法将从管流出口流出的熔融玻璃连续地流入具有贯通孔的铸型 的贯通孔入口，并从所述贯通孔的出口连续地拉出，从而得到玻璃成形体， 该方法的特征在于，
密闭连结所述管流出口和贯通孔入口，
将流入所述贯通孔的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口所述熔融玻璃的 至少表面固化的程度，
控制至少表面固化了的玻璃从贯通孔出口的拉出速度。 方法B是适合从熔融槽向下方优选铅直下方拉出熔融玻璃，流入铸型 贯通孔入口，连续制造玻璃成形体的方法。在方法B中，在密闭连结管流 出口和贯通孔入口后，使熔融玻璃连续地流入铸型贯通孔入口，将流入贯 通孔内的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口熔融玻璃的至少表面固化的程度。 在向下方拉出熔融玻璃的情况下，由于未固化的熔融玻璃因自重而流出， 所以难控制从贯通孔出口的拉出速度，但是通过使熔融玻璃的至少表面固 化，在从贯通孔出口拉出玻璃时，能够控制拉出速度。进而，在向下方拉 出熔融玻璃，流入铸型贯通孔的情况下，通过在密封空间内固化熔融玻璃 的至少表面，能够使固化了的玻璃作为密封空间的栓而发挥功能。由此， 通过控制固化了的玻璃的拉出速度，即密封空间的栓的移动速度，能够控 制熔融玻璃在密封空间内的移动速度，进而能够控制熔融玻璃从管流出口 的流出量。
还有，也能够向下方拉出熔融玻璃，铸入水平地配置贯通孔的铸型内。 在该情况下，使用贯通孔在入口附近的弯曲部弯曲为直角的铸型，入口朝 上地连结管和铸型的贯通孔入口。在管内流下的熔融玻璃进入铸型贯通孔 内，移动方向在弯曲部变成水平方向。成形了的玻璃从贯通孔出口水平拉 出。在该方法中，优选控制铸型贯通孔入口附近和弯曲部的温度，使得玻 璃直到通过弯曲部始终维持充分的流动性。根据该方法，能够将拉出的玻 璃成形体保持原状地导入半成品炉(横长的退火炉)，连续地退火。
还有，向铅直下方拉出熔融玻璃槽内的熔融玻璃，流入铅直配置的铸 型贯通孔，从铸型向铅直下方拉出成形了的玻璃的方法，在后述的液相粘
度低于100dPa's的玻璃的成形上是优选的。另一方面，水平地配置铸型 贯通孔而成形的上述方法，在氟磷酸玻璃等因从高温的玻璃表面的挥发而 容易产生显著的波筋的玻璃的成形上是优选的。 烙融玻璃的冷却
本发明使用的祷型具有贯通孔，所述贯通孔具备流入熔融玻璃的入口 和取出玻璃的出口。在本发明中，使熔融玻璃流入贯通孔的入口。而且， 在贯通孔内冷却流入到所述贯通孔的熔融玻璃。在方法A及B中，将流 入到所述贯通孔的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口熔融玻璃的至少表面固
化的程度。可以通过使玻璃的侧面即朝向与玻璃作为整体移动的方向垂直 的方向的面，与所述贯通孔的内壁接触，从侧面吸收玻璃的热来进行冷却。 尤其，通过使侧面整周与贯通孔的内壁接触，使得侧面和贯通孔内壁之间 不产生间隙，能够有效地冷却玻璃。
在方法B中，优选将管流出口的熔融玻璃的温度控制为熔融玻璃不结 晶化的温度。由此，能够防止玻璃的不透明。具体是，优选将管流出口的 熔融玻璃的温度设定为液相温度附近以上的温度。更具体的是，优选将管
流出口的熔融玻璃的表面温度设定在(液相温度+l(TC) (液相温度+100 °C)的范围。可以将管流出口的熔融玻璃的表面温度看作与流出管末端的 温度相同。流出管末端的温度可用热电偶测定。另外，管流出口的熔融玻 璃的中心部的温度能够通过在熔融玻璃内部插入热电偶测定。优选使如此
测定的熔融玻璃的表面温度和中心部的温度的温度差在12crc以内，更优
选在6(TC以内，进一步优选在5(TC以内。为了如上进行温度控制，优选 加热流出熔融玻璃的管。作为加热方法，可举例通电加热、利用来自发热 体的辐射热的加热、利用提高气氛温度的加热等。
在方法B中，从管流出口流出的熔融玻璃流入与管流出口密闭连结的 贯通孔入口。通过密闭连结管流出口和贯通孔入口，能够在从熔融玻璃流 入铸型到从铸型拉出之间，以不在大气中暴露熔融玻璃的方式在密封空间 进行成形。另外，在使贯通孔入口浸渍在熔融玻璃槽中的熔融玻璃液面内 进行提拉的方式中，也能够在从熔融玻璃流入铸型到从铸型拉出之间，以 不在大气中暴露熔融玻璃的方式在密封空间进行成形。如果熔融玻璃暴露 于大气中，则有引起熔融玻璃中的成分的挥发、或因与大气中的水分、氧 等的化学反应而造成的玻璃的变质之患，但是如果如上所述在密封空间进 行成形，则能够有效地防止起因于上述挥发或变质的波筋产生。因此，上 述方法在上述挥发激烈、容易引起玻璃的变质的氟磷酸玻璃等含氟玻璃的 成形上尤其有效。
在方法B中，密闭连结在沿其中移动的熔融玻璃不不透明的温度区域 利用通电加热等加热的管、和以流入的熔融玻璃快速通过不透明温度区域 的方式急冷玻璃的铸型，但是由于在两者中需将一方维持为高温、并将另 一方维持为低温，所以优选在管和铸型之间插入耐热性的绝热材，密闭连
结两者。
在方法A及B中，接着，将流入贯通孔入口的熔融玻璃冷却到在贯
通孔出口熔融玻璃的至少表面固化的程度。由此，如之前说明所述，能够 控制玻璃拉出速度，进而能够控制熔融玻璃向贯通孔内的导入量或熔融玻 璃从管流出口的流出量。尤其，如前所述，在向铅直下方拉出熔融玻璃的 情况下，能够使固化了的玻璃作为密封空间的栓而发挥功能，由此可控制 玻璃拉出速度及熔融玻璃流出量。另外，如上所述由于能够控制熔融玻璃 的流出，所以能够降低或防止因沿管内周面流动的玻璃和沿中心流动的玻 璃混合而产生的波筋。因此，上述方法对应对低粘性玻璃的波筋特别有效。
在连续法的方式中，优选考虑玻璃不热粘接等问题而确定铸型(贯通 孔内壁)的温度。在铸型上，为了控制温度，也可以根据需要设置冷却器。 在贯通孔出口的玻璃成形体表面的温度过高的情况下，优选空冷铸型，或 设置水冷板等来冷却铸型。
具体是，在连续法中，优选贯通孔出口的玻璃表面温度在比玻化温度
(Tg)低150。C的温度(Tg—150。C)以上且玻化温度以下，最好为在玻 璃不破裂的范围较低的温度。另一方面，优选在后述的间歇法中，将铸型 的温度设定在玻化温度(Tg)以上。
在连续法中，贯通孔入口的温度例如能够设定为比成形的玻璃的玻化 温度(Tg)低50 15(TC的温度。另外，在如后所述使用成形炉，进行从 贯通孔出口排出的玻璃被暴露的气氛的温度控制时，优选在成形炉出口附 近设定为玻化温度附近的温度。还有，贯通孔内壁的温度可以通过在铸型 上开孔，将热电偶插入到接近贯通孔内壁处进行测定。还有，在本发明中， 还可以均匀地控制铸型内壁整体的温度，也可以将铸型内壁分为多个区 域，对各区域进行温度控制。
为了防止产生不透明，需要通过使玻璃侧面与贯通孔内壁接触吸收 热，来促进玻璃的冷却。但是，如果从铸型取出的玻璃的内部和表面的温 度差过大，则有时玻璃因内部应力而破坏或破损。在连续法中，为了防止 如此的破坏或破损，优选在铸型内冷却玻璃后，进行使玻璃中心部和侧面 的温度接近的操作。能够通过使冷却的玻璃在比玻璃的转变温度低150°C 的温度(Tg—150。C)以上、优选低于玻璃的软化点的温度、更优选玻化
温度(Tg)附近的环境下通过来进行所述操作。由此，能够防止通过与铸 型内壁的接触而急剧冷却的玻璃因内部应力而破坏或破损。
所述(Tg—150°C)以上的环境可以是从贯通孔出口排出的玻璃被暴
露的气氛。如此，在使从贯通孔出口排出的玻璃通过(Tg—15(TC)以上 的气氛中，使玻璃的中心部和侧面的温度接近时，优选使从贯通孔出口排 出的玻璃立即进入所述气氛中。
另外，将贯通孔内大致分为入口侧和出口侧2个区域，能够进行在入 口侧的区域使玻璃侧面与贯通孔内壁接触，从侧面吸收玻璃的热的操作， 并且也能够将出口侧的区域的贯通孔内壁温度控制在比玻化温度(Tg)低 150。C的温度(Tg—15(TC)以上。此处，也可以绝热入口侧的区域和出口 侧的区域，容易地控制两区域的温度。
玻璃的拉出
在所述方法中，控制至少固表面化了的玻璃从贯通孔出口的拉出速 度。由此，能够控制在铸型内的熔融玻璃的移动速度，进而能够控制熔融 玻璃向贯通孔内的导入量或熔融玻璃从管流出口的流出量。拉出速度的控 制能够通过保持从贯通孔出口排出的玻璃的侧面，控制玻璃的拉出速度的 方法等来进行。
图9表示保持从贯通孔出口排出的玻璃的侧面，控制玻璃的拉出速度 的方法的一例。在该方式中，保持从贯通孔出口排出的玻璃的、在贯通孔 内冷却固化了的表面(侧面)，控制玻璃成形体从出口拉出的速度。通过 在铸型内，将玻璃冷却到在贯通孔出口至少表面固化的程度，可保持表面， 控制拉出速度。例如，在用多个滚子3夹持玻璃成形体的侧面，使滚子3 和玻璃成形体侧面6不打滑的状态下，控制滚子3的旋转速度，控制玻璃 成形体向下方的移动速度。优选沿玻璃成形体的移动路径多组配置上述多 个滚子3，用多组滚子分散支撑作用于玻璃成形体的重力。于是，能够更 可靠地防止玻璃成形体在滚子间打滑从而不能控制取出速度的现象。优选 将上述滚子配置在上述成形炉7内。通过了成形炉7内的玻璃成形体被降 低变形，并且滚子3下方的玻璃成形体处于被滚子3保持的吊下状态。因 此，即使将滚子3下方的玻璃成形体从上部的玻璃分离，对玻璃的取出速 度的控制也无不良影响。另外，由于从成形炉7出来的玻璃成形体的变形
被降低，所以也不因玻璃成形体的分离而破损玻璃。进而，由于如果在通 过了上述保持位置后的位置切断或割断进行了退火的玻璃成形体，则可不 用中断熔融玻璃向铸型的流入，所以是优选的。于是，由于需保持的玻璃 成形体的重量不变得过大，所以从玻璃的取出速度控制方面考虑是有利 的，而且，能够一边成形玻璃成形体一边将切下的玻璃成形体送入下一道 工序，也能够提高玻璃成形体的生产率。另外，在方法B的其它方式中， 能够基于上述方法，保持从贯通孔出口排出的玻璃的侧面，控制玻璃的拉 出速度。
图10表示支撑从贯通孔出口排出的玻璃的前端部，控制玻璃的取出
速度的方法的一例。在图IO所示的方式中，通过调整支撑从贯通孔出口 排出的玻璃的前端部的支撑机构的下降速度，能够控制拉出速度。
保持图9所示的玻璃的侧面来控制玻璃拉出速度的方法，具有能够连 续进行玻璃的拉出的优点。另一方面，在该方法中，由于如果夹持玻璃的 力过大，则玻璃破损，所以不能施加规定力以上的力。因此，如果玻璃成 形体的重量增大，则有时玻璃成形体在滚子间打滑，难以控制速度。通过 支撑图10所示的玻璃前端部来控制玻璃拉出速度的方法，由于不同于保 持侧面的方法，不通过摩擦力保持玻璃成形体，所以在大重量的玻璃成形 体的成形上是优选的。
熔融玻璃流出管、铸型
接着，说明可在本发明中使用的熔融玻璃流出管。
熔融玻璃例如在铂合金制的容器内加热、蓄积，通过与该容器连结的 管而导入流出口。优选管是铂或铂合金制。
如之前说明所述，以往，根据期望的玻璃成形体的外径或玻璃的种类 改变管内径，控制熔融玻璃的流出量。相对于此，根据本发明(优选方法 B)，即使改变玻璃成形体的外径或玻璃的种类，也能够在不改变管内径的 情况下控制熔融玻璃从管流出口的流出量。由于如果使管内径和贯通孔入 口的内径相同，则不使瑢融玻璃的流动紊乱，所以能够得到波筋被防止或 降低了的玻璃成形体。在该情况下，为了得到期望的外径的玻璃成形体， 只要使贯通孔入口的内径与管内径一致，并且在从贯通孔入口朝向出口侧 的适当位置设定可得到期望外径的玻璃成形体的贯通孔内径即可。以上说
明了成形圆柱状的玻璃成形体(圆棒状玻璃)时的情况。即使是方棒状玻 璃或板状玻璃等的成形，只要在使管内径和贯通孔入口的内径相同后，形 成贯通孔使得与贯通孔的玻璃的移动方向垂直的截面形状沿玻璃的移动 方向从圆形缓慢变成玻璃成形体的截面形状(与玻璃的移动方向垂直的截 面形状)即可。
接着，在本发明的第2方面使用的铸型，与在本发明的第l方面中说 明的铸型相同，因此省略其详细说明。
还有，在本发明的第2方面使用的铸型中，优选贯通孔的中心轴是直 线状。由此，由于在贯通孔内的熔融玻璃的流动流畅，流动不易紊乱，其 结果是能够更稳定地制作光学上均质的玻璃成形体。另外，通过使熔融玻 璃流入具有直线状的中心轴的贯通孔，能够得到笔直的玻璃成形体。笔直 的玻璃成形体在加工玻璃成形体制作压力成形用玻璃坯料，或制作光学元 件上是优选的。
为了得到如此具有直线状的中心轴、且与中心轴垂直的截面形状、尺 寸在任意的位置都相等的玻璃成形体，最好使用具备具有直线状的中心轴 贯通孔的铸型，并且均匀地冷却从铸型排出的玻璃。
通过进行均匀的冷却，能够使玻璃的收縮均等，能够维持玻璃成形体 的直线前进性。另外，通过进行所述的降低温度差的操作，也具有能够提 高玻璃成形体的直线前进性的优点。进而，在本发明中，为了降低波筋， 优选熔融玻璃流出管也具有直线状的中心轴，另外，优选配置管和铸型， 使得管的中心轴和铸型贯通孔的中心轴铅直且位于延长线上。在水平配置 贯通孔而进行成形的方法中，优选使贯通孔入口的中心和管中心轴一致。
在本发明中，优选采用具有与期望的玻璃成形体的形状对应的形状的 贯通孔的铸型。例如通过使用具有截面形状为圆形的贯通孔的铸型，能够 成形圆柱状的棒状玻璃。另外，通过使用具有截面形状为长方形的贯通孔 的铸型，能够成形板状玻璃。
在将从管流出的熔融玻璃暴露在大气中的方法中，如果铸型内径变 细，则由于玻璃相对于模的润湿角变小，所以事实上不能成形。因此，在 该方法中，例如成形小型透镜制造用的小径圆棒玻璃是非常困难的。相对 于此，在方法B中，由于固化了的玻璃作为密封空间的栓而发挥功能，并
通过下降压力而改善润湿问题，因此也能够成形小径圆棒玻璃。另外，即
使在方法A及B中，由于如果从熔融玻璃槽提拉熔融玻璃，则不受熔融
玻璃的自重的影响而进行成形，所以能够成形小径圆棒玻璃。如此，根据
本发明，例如能够制造外径3 10mm的小径的棒状玻璃。 玻璃成形体的分离
下面，说明连续法中的从贯通孔出口排出的玻璃成形体的分离方法。 为了将从贯通孔出口排出的玻璃冷却到室温，必须从铸型较长地拉出 玻璃。为此，有在铸型下方需要大的空间，或玻璃成形体的重量过大，难 以精确控制取出速度之患。因此，在连续法中，优选在玻璃成形体的温度 达到玻化温度附近处进行玻璃成形体的断开。为此，优选进行使所述玻璃 的中心部和侧面的温度接近的操作。通过该操作，能够降低内部应力，消 除爆发性破坏或因微小的热冲击或机械冲击而造成的破损的危险。 <间歇法〉
如上所述，在本发明中，如方法A及B所述包括采用连续熔化炉 等，由熔融玻璃连续地制造玻璃成形体的方法(连续法)；和例如使用分 批式的熔化槽，间歇地制造玻璃成形体的方法(间歇法)。以下，说明间 歇法的方式。
关于间歇法的方式，在方法IV中，可列举从熔融玻璃槽向具有贯通 孔的铸型的贯通孔入口提拉熔融玻璃，保持规定量的玻璃，在铸型内缓冷， 然后分割铸型等，从而取出玻璃成形体的方法。图ll表示该方法的一例。
在该方法中，如图11所示，能够通过在使至少贯通孔入口浸渍在熔 融玻璃槽中的熔融玻璃中的状态下，从所述熔融玻璃槽向贯通孔内提拉熔 融玻璃，使熔融玻璃流入贯通孔入口。此处，可通过在贯通孔内产生负压， 利用该负压吸引熔融玻璃槽中的熔融玻璃来进行所述熔融玻璃的提拉。通 过如此进行熔融玻璃的提拉，能够在不使熔融玻璃暴露于大气中的情况下 将其导入铸型内，由此能够防止玻璃的变质。
能够通过从与浸渍在熔融玻璃中的贯通孔入口相反的一侧(贯通孔出 口侧)吸引贯通孔内来产生所述负压。所述负压例如能够使用真空泵或直 接使用活塞等产生。另外，如图11所示，也能够使用在贯通孔内具有由 活塞和活塞杆构成的活塞机构的铸型，采用该活塞机构产生负压。在使用 具有所述活塞机构的铸型的情况下，通过控制活塞杆的提拉速度，控制活 塞(圆板部)的移动速度，由此能够容易控制流入贯通孔内的玻璃的移动速度。
然后，如上所述，使熔融玻璃流入贯通孔内，在将规定量的玻璃导入 贯通孔内后，在保持为导入的玻璃不落下的状态下保持，并在铸型内冷却， 由此能够进行玻璃的成形。还有，导入铸型内的玻璃量只要根据期望的玻 璃成形体的体积确定即可。
在该情况下，优选在贯通孔入口或入口附近设置例如闸板等可开闭的 遮蔽机构，通过关闭该遮蔽机构，分离熔融玻璃槽中的熔融玻璃和流入贯 通孔内的玻璃。由此，能够容易结束熔融玻璃向模内的导入，并且也能够 防止导入模内的玻璃落下。
能够通过空冷或设置水冷板等来进行保持在所述铸型内的玻璃的冷 却。所述冷却优选使结晶化的不稳定的温度区域急速降温。
然后，通过从铸型取出在铸型内被冷却成形的玻璃，可得到玻璃成形 体。可通过分割铸型进行玻璃成形体的取出。例如，通过采用可在与贯通 孔水平方向(纵向)上分割的铸型，可容易地进行玻璃成形体的取出。通 过以上的工序，能够利用间歇法得到玻璃成形体。所述间歇法作为由少量 高附加价值玻璃种构成的玻璃成形体的制造方法是优选的。另外，在间歇
法中，当然也能够采用多个铸型，依次进行成形，得到多个玻璃成形体D 成形对象的玻璃
下面说明在本发明中成为成形对象的玻璃。
本发明的玻璃成形体的制造方法，所述间歇法、连续法中的任一方法
作为制造由液相温度时的粘度(以下，称为"液相粘度")低于100dPa's 的玻璃构成的玻璃成形体的方法都是优选的。由于如果采用液相粘性低于 100dPa"的玻璃，则能够将层流状的管内的玻璃流在保持原样的状态下 固化，所以能够防止产生因在玻璃的流动中折射率稍微不同的部分混合而 导致的波筋。另外，为了不使玻璃不透明，需要以比不透明温度区域高的 温度流出熔融玻璃，急冷玻璃。玻璃的不透明温度区域不一定局限于与液 相温度精密地一致，但作为大致标准，可将液相温度附近看作是不使玻璃 不透明的流出温度的下限。因此，为了在不使液相粘度低于100dPa's的
玻璃不透明的情况下流出，需要流出时的粘性低于100dPa，s。因而，流 出低粘性的玻璃，本发明的应用是有效的。
从如此的观点考虑，即使在根据本发明的第2方面的例中，也优选釆 用与第1方面相同的玻璃。
能够在所述的连续法中进行的使从贯通孔出口排出的玻璃的中心部 和侧面的温度接近的操作，是为了防止玻璃成形体因大的内部应力而破坏 的操作，不是使以折射率为首的玻璃光学特性与作为目标的值精密地一致 的精密的退火，也不是在炉内将玻璃缓冷到室温的退火。为了将从铸型取 出的玻璃成形体按原样进行上述退火，必须在铸型下方设置较长较大的退 火炉，这是不现实的。另外，如上所述，如果要在将玻璃成形体冷却到室 温后割断，则由于玻璃的杨氏模量增大，所以不能轻易割断。
因此，在进行使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作时，只要 按在本发明的第1方面中详细说明所述进行加工即可。通过在利用使玻璃 的中心部和侧面的温度接近的操作而降低了玻璃内部的变形的状态下进 行割断，通过施加转矩，或通过并用热冲击，能够进行良好的割断。
将如此从由铸型或成形炉取出的玻璃成形体分离的前端部分的玻璃 输入缓冷炉内，缓冷到室温附近。玻璃成形体向缓冷炉的输送只要采用自 动机构等进行即可。此时，由于如果在保持部分急冷玻璃，则有玻璃因热 冲击而破损之患，所以最好用比热小的材料构成保持玻璃成形体的部分， 或设置用加热器加热保持部分的机构，或用比热小的材料构成保持玻璃成 形体的部分并且用加热器加热保持部分。
还有，不在通过铸型贯通孔成形玻璃成形体的方法中，而在在铸型内 成形玻璃后，从铸型取出玻璃成形体，然后将熔融玻璃重新导入贯通孔内 的方法中，可以连同铸型一起缓冷玻璃，也可以从铸型取出玻璃成形体缓 冷。此时，优选进行缓冷使得玻璃成形体的内部和表面的温度差不增大， 防止玻璃的自爆。
其它的方式与本发明的第1方面相同，省略详细的说明。
以下，通过实施例更详细地说明本发明。(例1)
在本例中，利用以下所示的方法，采用图12所示的装置，成形由光 学玻璃(称为光学玻璃Al)构成的圆棒状的玻璃成形体，该光学玻璃的
折射率(nd)为2.08313，色散系数(vd)为22.23，液相温度为127(TC， 液相温度时的粘度为0.9dPa *s，玻化温度为700°C，室温时的密度为4.78g /cm3，动粘性率为1.92x10—5m2/s，且其含有6%的B203、 4%的Si02、 32%的1^203、 27。/。的Ti02、 14%的BaO、 11%的>^205、 6%的Zr02。
首先，称量玻璃原料，在充分混合后，导入熔融容器内，加热熔化， 得到光学玻璃A1。然后，将充分清澄、均质化的熔融玻璃，以0.6dPa's 的粘度从铅直配置的管按一定的流出速度(15ml/分钟)连续不中断地送 入设在碳制的铸型上的贯通孔入口，该铸型如图12所示经由耐热性的绝 热材料与上述管密闭连结。还有，管内径和贯通孔内径相同，管的中心和
贯通孔入口的中心在精确一致地对位的状态下固定。还有，流入贯通孔入 口的熔融玻璃的温度为1320°C。铸型贯通孔的内径为012mm，贯通孔中 心轴与铅直方向一致，如上所述管的中心轴和贯通孔入口的中心轴一致。 铸型贯通孔的长度设定为300mm，为了进行良好的成形，冷却铸型的周围
(例如空冷)，调整所述冷却，将贯通孔内壁的温度控制在520 600°C。 用2个滚子夹持从贯通孔出口取出的圆棒状玻璃的侧面，控制圆棒状玻璃 的拉出速度。在本例中，设定圆棒状玻璃的拉出速度以达到2.2mm /分钟， 控制滚子的旋转速度，使所述设定速度保持为一定。
如此，从贯通孔出口连续地取出①12mm的圆棒状玻璃棒。将成形炉
配置在铸型的正下方，使从铸型取出的圆棒状玻璃立即移动到成形炉内。 在成形炉内配置有未图示的加热器，使炉内气氛的温度维持在7S(TC。将 上述滚子配置在成形炉内。成形炉的圆棒状玻璃的移动方向的长度为 360mm，圆棒状玻璃花费时间通过该炉中，由于在此期间使圆棒状玻璃的 中心部和表面的温度接近，所以能够在不产生爆发地破坏圆棒状玻璃本身 的内部应力，不使玻璃破损的情况下成形圆棒状玻璃。
接着在从成形炉取出的圆棒状玻璃的侧面的部分，沿与圆棒状玻璃的 中心轴垂直的方向，通过划线加工形成划线。然后，使在内部水路流动有 水的金属制套与划线加工部位接触，使得局部冷却形成有划线的部分，裂
纹从划线朝向中心延伸。此时，使金属制套追随圆棒状玻璃的运动，保持 与划线接触的状态。在裂纹生长的时刻，相对于圆棒状玻璃的中心轴，用 支点支撑形成有划线的部位的相反侧的部位，按压划线下方的玻璃成形体 侧面，从形成有划线的高度上方的圆棒状玻璃分离下方的圆棒状玻璃。还
有，由于本例的圆棒状玻璃的外径是012mm，比较细，所以即使不施加 因与金属制套接触而形成的热冲击，也能够进行良好的分离。
分离时，用自动臂保持分离的圆棒状玻璃的侧面，分离后，在用所述 臂保持的状态下将圆棒状玻璃输送到配置在铸型和成形炉的侧面的连续 式缓冷炉入口。在连续式缓冷炉内配置加热器和输送玻璃的带式传输机， 在控制了温度分布的炉中， 一边移动载置在带上的圆棒状玻璃一边缓冷， 除去变形。
切断从连续缓冷炉取出的圆棒状玻璃，抛光切断面并观察内部的结果 是，只在距表面0.5mm以内的极浅的层内发现波筋，在比此深的部分未发 现波筋。即圆棒状玻璃的大部分是光学上均质的。
同样，能够在不使由液相粘度为0.8dPa's、室温时的密度为4.83 g /cm3、动粘性率为1.7x10—5012/3的光学玻璃(称为光学玻璃A2)、和液 相粘度为l.OdPa 's、室温时的密度为4.86g/ cm3、动粘性率为2.1x10—5m2 / s的光学玻璃(称为光学玻璃A3)构成的圆棒状的玻璃破损的情况下对 其进行成形。在用连续式缓冷炉缓冷这些圆棒状玻璃后，从炉中取出并切 断，抛光切断面并观察内部的结果是，只在距表面0.5mm以内的极浅的层 内发现波筋，在比此深的部分未发现波筋。即圆棒状玻璃的大部分是光学 上均质的。 (例2)
接着，用与例l相同的方法，成形由光学玻璃(称为光学玻璃B)构 成的圆棒状的玻璃成形体，该光学玻璃的折射率(nd)为1.84666,色散 系数(vd)为23.8，液相温度为1123。C,液相温度时的粘度为5.4dPa's， 比重为3.5g/cm3，按质量％表示，含有25Q/。的Si02、 12%的他20、 1%的 CaO、 16。/。的BaO、 2%的Zr02、 30%的Ti02、 14%的Nb205。
在本例中，熔融玻璃的流出粘度为4.5dPa*s，管及铸型贯通孔内的 玻璃的移动速度为30ml/分钟，铸型贯通孔的内径为O30mm，铸型贯通 孔的长度为300mm，圆棒状玻璃的拉出速度为0.42mm /分钟。如此，从 贯通孔出口连续地取出①30mm的圆棒状玻璃棒。流入铸型的贯通孔入口 的熔融玻璃的温度为115(TC。另外，将贯通孔内壁的温度控制在500 550 °C。在配置在铸型的正下方的成形炉中设置将圆棒状玻璃的移动路径分隔 成2个的隔板(在玻璃通过的部分具有开口部，以便不妨碍圆棒状玻璃的 移动)，并控制成形炉内气氛温度以达到52(rC和71(TC。将成形炉的圆棒 状玻璃的移动方向的长度设定为540mm。圆棒状玻璃花费时间通过该炉 中，由于在此期间使圆棒状玻璃的中心部和表面的温度接近，所以能够在 不产生使圆棒状玻璃自身爆发性地破坏的内部应力，不使玻璃破损的情况 下成形圆棒状玻璃。
接着，与例1同样地割断从成形炉取出的圆棒状玻璃，采用自动臂输 送到连续式缓冷炉内，并在除去变形后取出圆棒状玻璃。
切断如此得到的圆棒状玻璃，抛光切断面并观察内部的结果是，只在 距表面0.5mm以内的极浅的层内发现波筋，在比此深的部分未发现波筋。 即圆棒状玻璃的大部分是光学上均质的。
接着，用与例l、 2相同的方法成形由氟磷酸玻璃(称为光学玻璃C) 构成的圆棒状的玻璃成形体，该氟磷酸玻璃的折射率(nd)为1.49700， 色散系数(vd)为81.6，液相温度为645°C ，液相温度时的粘度为320 dPa s， 玻化温度为455匸，在100 30(TC时的平均线膨胀系数为155x10—V。C。
在本例中，熔融玻璃的流出粘度为25dPa's，管及铸型贯通孔内的玻 璃的移动速度为80ml/分钟，铸型贯通孔的内径为O50mm，铸型贯通孔 的长度为200mm，圆棒状玻璃的拉出速度为40mm /分钟。流入铸型的贯 通孔入口的熔融玻璃的温度为720°C。另外，贯通孔内壁温度控制在400 450°C。
如此，从贯通孔出口连续地取出Q50mm的圆棒状玻璃棒。将配置在 铸型的正下方的成形炉内气氛温度维持在50(TC，将成形炉的圆棒状玻璃 的移动方向的长度设定为320mm。圆棒状玻璃花费时间通过该炉中，由于 在此期间使圆棒状玻璃的中心部和表面的温度接近，所以能够在不使玻璃 破损的情况下成形圆棒状玻璃。
接着，并用例1、 2所述的使金属制套与划线接触从而施加热冲击的 方法，割断从成形炉出来的圆棒状玻璃，采用自动臂输送到连续式缓冷炉 内。 一边在连续式缓冷炉内移动一边从炉中取出除去了变形的玻璃成形
体。本例的圆棒状玻璃的外径是50mm，较粗，但通过并用热冲击的方法 能够进行良好的割断。
切断如此得到的圆棒状玻璃，抛光切断面并观察内部的结果是，只在 距表面0.5mm以内的极浅的层内发现波筋，在比此深的部分未发现波筋。 即圆棒状玻璃的大部分是光学上均质的。 (例3，)
用以下方法成形由所述光学玻璃C构成的圆棒状的玻璃成形体。 以从熔融容器向下方拉出的熔融玻璃铸入配置为贯通孔水平的铸型 内的方式，变更如图12所示的装置，使用贯通孔在入口附近的弯曲部弯 曲为直角的铸型，入口朝上地连结管和铸型的贯通孔入口，除此之外，按 与例3相同的方法得到圆棒状玻璃。还有，由于配置铸型使得贯通孔水平， 所以能沿水平方向拉出玻璃成形体。
切断如此得到的圆棒状玻璃，抛光切断面并观察内部的结果是，只在 距表面0.5mm以内的极浅的层内发现波筋，在比此深的部分未发现波筋。 即圆棒状玻璃的大部分是光学上均质的。
用以下方法成形由所述光学玻璃A1 3、 B构成的圆棒状的玻璃成形体。
如图11所示，从铸型贯通孔的出口将活塞插入内部。然后，将贯通 孔入口浸渍在熔融玻璃中，使活塞上升，向贯通孔内上吸熔融玻璃。连同 铸型一起取出如此铸入成形的玻璃，在冷却为不自爆后，从铸型取出，得 到圆棒状玻璃。
切断如此得到的圆棒状玻璃，抛光切断面并观察内部的结果是，只在 距表面0.5mm以内的极浅的层内发现波筋，在比此深的部分未发现波筋。 即圆棒状玻璃的大部分是光学上均质的。 (例4)
使用按例l、 2、 3制作的缓冷过的各棒状玻璃，制作压力成形用玻璃
坯料。首先，在圆棒状玻璃侧面的割断部位，通过划线加工形成划线。然 后，将圆棒状玻璃插穿在高压容器中，将形成有划线的部位置于容器内中 央，以不限制中心轴方向的运动的方式利用橡胶密封在容器开口部卡紧圆 棒状玻璃，在容器内注入水，以气泡不进入内部的方式用水灌满容器内。
在该状态下将容器内的水压加压到200kgf/cm2，在划线的位置，与
圆棒状玻璃的中心轴垂直地截断玻璃。如此，按规定的间隔割断圆棒状玻 璃，制作成切片。
接着，滚磨上述切片，调整为与作为目标的压力成形品的重量相等的 重量，并且磨圆锐利的边缘，使表面粗糙化，作成为压力成形用玻璃坯料。
(例5)
研磨、抛光按例4制作的切片，制作表面光滑的压力成形用玻璃坯料。 (例6)
接着，在按例4制作的压力成形用玻璃坯料的整个表面均匀涂布由氮 化硼构成的粉末状脱模剂，装入加热炉内，在炉内一边输送一边在大气中 加热、软化。
将软化的玻璃坯料导入由上模、下模、中间模构成的压力成形模内， 在大气中压力成形，打开模，取出压力成形品，装入缓冷炉，进行精密退 火，冷却到室温，从而作成为光学元件。
接着，研磨、抛光上述毛坯，制作分别由光学玻璃A1、 A2、 A3、 B、 C构成的球面透镜。
在任一的透镜内部都未发现不透明、波筋，从而能够得到光学上均质 的光学元件。 (例7)
接着，在按例5制作的压力成形用玻璃坯料的整个表面形成碳膜，在 氮和氢的混合气体气氛中加热，采用在SiC制的模材的成形面上作为脱模 膜附带有碳膜的压力成形模，进行精密压力成形。接着，缓冷精密压力成 形品，得到由光学玻璃C构成的非球面透镜。
在透镜内部未发现不透明、波筋，能够得到光学上均质的光学元件。 (例8)
用侧压切断法，将按例1 3制作的精密退火过的圆棒状玻璃与中心 轴垂直地截断，制作切片。接着，研磨、抛光切片，制作由光学玻璃A1、
A2、 A3、 B、 C构成的球面透镜。
在任一的透镜内部都未发现不透明、波筋，能够得到光学上均质的光 学元件。
(工业上的可利用性)
根据本发明，能够高生产率地制造防止或降低了波筋的光学上均质的 玻璃成形体。尤其，根据本发明，能够由流出时的粘度低的玻璃稳定地制 造光学上均质的玻璃成形体。
权利要求
1.一种玻璃成形体的制造方法，其采用具有贯通孔的铸型，使从管中流出的熔融玻璃连续地流入所述贯通孔的入口，并将其从所述贯通孔的出口连续地取出，成形为实心状的玻璃，其特征在于，通过在所述贯通孔内的至少部分区域(以下，称为“冷却区域”)，使所述贯通孔内的玻璃侧面与所述贯通孔的内壁接触，从所述侧面吸收所述玻璃的热，并且通过使通过了所述冷却区域的玻璃在比所述玻璃的转变温度(Tg)低150℃的温度(Tg-150℃)以上的环境下通过，使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近。
2. 如权利要求1所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 所述玻璃成形体由液相温度时的粘度低于100dPa s的玻璃构成。
3. 如权利要求2所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 所述玻璃成形体由液相温度时的粘度在10dPa s以下的玻璃构成。
4. 如权利要求1所述的玻璃成形体的制造方法，'其特征在于， 所述玻璃成形体由含氟玻璃构成。
5. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，使从所述出口取出的玻璃在比所述玻璃的转变温度(Tg)低15(TC的 温度(Tg—15(TC)以上的气氛中通过，使所述玻璃的中心部和侧面的温 度接近。
6. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，准备多个所述铸型，并且将其中一个配置在所述管的下方， 使熔融玻璃连续地流入配置在所述管的下方的铸型，成形玻璃成形体，接着，重复进行以下的工序中断熔融玻璃向铸型的流入，从所述管 下方输出流入有熔融玻璃的铸型，从该输出的铸型取出玻璃成形体的工序；在所述输出后，将与所述流入有熔融玻璃的铸型不同的铸型输入并配 置在所述管下方，使熔融玻璃流入所述输入的铸型的工序。
7. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，所述贯通孔的所述入口和出口直线连接，配置所述铸型，使所述铸型的所述入口位于比出口高的位置，进行所述熔融玻璃的流入，使所述贯通孔内的熔融玻璃液面的高度保持一定。
8. 如权利要求7所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 配置所述铸型，使所述贯通孔的中心轴铅直。
9. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，所述玻璃成形体是具有3mm以上的厚度的板状玻璃。
10. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，所述玻璃成形体是具有3mm以上的外径的棒状玻璃。
11. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，将进行了使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作后的玻璃成 形体切断或割断。
12. 如权利要求11所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 对进行了使所述玻璃的中心部和侧面的温度接近的操作后的玻璃成形体的侧面实施划线加工，并且在实施了所述划线加工的部位割断玻璃成 形体。
13. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，保持从所述出口取出的实心状的玻璃的侧面，控制所述玻璃从贯通孔 的取出速度。
14. 如权利要求1 4中任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其特征 在于，支撑从所述出口取出的实心状的玻璃的前端部，控制所述玻璃从贯通 孔的取出速度。
15. —种压力成形用玻璃坯料的制造方法，该压力成形用玻璃坯料用 于加热、软化从而压力成形，该压力成形用玻璃坯料的制造方法的特征在 于，机械加工利用如权利要求1 4中任一项所述的制造方法制作的玻璃 成形体，形成玻璃坯料。
16. 如权利要求15所述的压力成形用玻璃坯料的制造方法，其特征在于，所述玻璃成形体由棒状玻璃或板状玻璃构成，所述机械加工包括与棒状玻璃或板状玻璃的中心轴垂直地切断或割 断玻璃成形体的加工。
17. 如权利要求16所述的压力成形用玻璃坯料的制造方法，其特征在于，对所述棒状玻璃的侧面实施划线化工，并对实施了划线加工的部位及 夹持所述部位的两侧的棒状玻璃侧面在不妨碍夹持所述部位的两侧的棒 状玻璃相互离开的运动的状态下施加压力，从而在实施了所述划线加工的 部位割断棒状玻璃。
18. —种光学元件的制造方法，其加热玻璃坯料，并采用压力成形模将 所述玻璃坯料压力成形，其特征在于，加热利用如权利要求1 4中任一项所述的制造方法制作的压力成形 用玻璃坯料，并将其压力成形。
19. 一种光学元件的制造方法，其由熔融玻璃成形玻璃成形体，并进 行机械加工，其特征在亍，利用如权利要求1 4中任一项所述的方法制作所述玻璃成形体。
20. —种玻璃成形体的制造方法，其通过将熔融玻璃槽中的熔融玻璃 导入铸型的贯通孔内，在该贯通孔内冷却熔融玻璃，接着从铸型取出冷却 的玻璃，得到玻璃成形体，其特征在于， 连结熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过该流路将熔融玻 璃导入贯通孔内。
21. —种玻璃成形体的制造方法，其通过将熔融玻璃槽中的熔融玻璃导入铸型的贯通孔内，在该贯通孔内冷却熔融玻璃，接着从铸型取出冷却 的玻璃，得到玻璃成形体，其特征在于，通过控制导入贯通孔内的玻璃的移动速度，控制所述熔融玻璃向贯通 孔内的导入量。
22. 如权利要求21所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 连结熔融玻璃槽和铸型，形成熔融玻璃的流路，通过该流路将熔融玻璃导入贯通孔内。
23. 如权利要求21所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 通过在使至少贯通孔一方的开口浸渍在熔融玻璃槽中的熔融玻璃中的状态下，从所述熔融玻璃槽向贯通孔内提拉熔融玻璃，进行所述熔融玻 璃向贯通孔内的导入。
24. 如权利要求21 23中的任一项所述的玻璃成形体的制造方法，其 特征在于，通过控制从铸型取出冷却的玻璃的速度，进行所述玻璃的移动速度的 控制。
25. —种玻璃成形体的制造方法，其将熔融玻璃槽中的熔融玻璃连续 地导入铸型的贯通孔内，并将其从贯通孔出口连续地拉出，得到玻璃成形 体，其特征在于，将导入所述贯通孔内的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口所述熔融玻璃 的至少表面固化的程度，通过控制至少表面固化了的玻璃从贯通孔出口的拉出速度，控制熔融 玻璃向贯通孔内的导入量。
26. 如权利要求25所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 通过在使至少贯通孔入口浸渍在熔融玻璃槽中的熔融玻璃中的状态下，从所述熔融玻璃槽向贯通孔内提拉熔融玻璃，进行所述熔融玻璃向贯 通孔内的导入。
27. —种玻璃成形体的制造方法，其使从管流出口流出的熔融玻璃连 续地流入具有贯通孔的铸型的贯通孔入口 ，并将其从所述贯通孔的出口连 续地拉出，得到玻璃成形体，其特征在于， 密闭连结所述管流出口和贯通孔入口 ，将流入所述贯通孔的熔融玻璃冷却到在贯通孔出口所述熔融玻璃的 至少表面固化的程度，控制至少表面固化了的玻璃从贯通孔出口的拉出速度。
28. 如权利要求8所述的玻璃成形体的制造方法，其特征在于， 通过控制所述玻璃的拉出速度，控制熔融玻璃从所述管流出口的流出
29. —种压力成形用玻璃坯料的制造方法，该压力成形用玻璃坯料用 于加热、软化从而压力成形，该压力成形用玻璃坯料的制造方法的特征在 于，机械加工利用如权利要求20、 21、 25、 27中任一项所述的制造方法 制作的玻璃成形体，形成玻璃坯料。
30. 如权利要求29所述的压力成形用玻璃坯料的制造方法，其特征在于，所述玻璃成形体由棒状玻璃或板状玻璃构成，所述机械加工包括与棒状玻璃或板状玻璃的中心轴垂直地切断或割 断玻璃成形体的加工。
31. —种光学元件的制造方法，其加热玻璃坯料，并采用压力成形模 将所述玻璃坯料压力成形，其特征在于，加热利用如权利要求29所述的制造方法制作的压力成形用玻璃坯料， 并将其压力成形。
32. —种光学元件的制造方法，其加工利用如权利要求20、 21、 25、 27中任一项所述的制造方法制作的玻璃成形体，制作光学元件。
全文摘要
提供在不使由容易产生波筋的玻璃构成的光学上均质的实心状的玻璃成形体破损的情况下对其进行稳定制造的玻璃成形体的制法、采用该制法制造压力成形用玻璃坯料的方法、压力成形压力成形用玻璃坯料制造光学元件的方法、及机械加工玻璃成形体制造光学元件的方法。玻璃成形体的制法是，采用具有贯通孔的铸型，使从管中流出的熔融玻璃连续地流入贯通孔的入口，并将其从贯通孔的出口连续地取出，成形为实心状的玻璃。通过在贯通孔内的至少部分区域(冷却区域)，使贯通孔内的玻璃侧面与贯通孔的内壁接触，从侧面吸收玻璃的热，并且通过使通过了冷却区域的玻璃在比玻璃的转变温度低150℃的温度以上的环境下通过，使玻璃的中心部和侧面的温度接近。
文档编号C03B11/08GK101096289SQ200610151840
公开日2008年1月2日 申请日期2006年9月13日 优先权日2006年6月28日
发明者内田一弥, 渡边义晴 申请人:Hoya株式会社