玻璃材料的制造方法和玻璃材料的制造装置制造方法及图纸

提供能够通过无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。在通过使气体从在成型模具(10)的成型面(10a)开口的气体喷出孔(10b)喷出，使玻璃原料块(12)悬浮保持在成型面(10a)的上方的状态下，通过对玻璃原料块(12)照射激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，得到玻璃材料。沿着与用于使玻璃原料块(12)或熔融玻璃悬浮的悬浮用气体的喷出方向不同的方向，对玻璃原料块(12)喷出控制用气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及玻璃材料的制造方法和玻璃材料的制造装置。
技术介绍
近年来，作为玻璃材料的制造方法，进行了关于无容器悬浮法的研究。例如，在专利文献1中记载了在气体悬浮炉中，对悬浮的钡钛系强介电体的试样照射激光束进行加热熔融后，通过冷却，使钡钛系强介电体的试样玻璃化的方法。在利用容器将玻璃熔融的现有的方法中，由于熔融玻璃与容器的壁面接触，所以有时会析出结晶，但在无容器悬浮法中，能够抑制由于与容器的壁面的接触引起的结晶化的进行。因此，即使是在使用现有的容器的制造方法中无法玻璃化的材料，有时也能够用无容器悬浮法进行玻璃化。因此，无容器悬浮法是作为能够制造具有新型组成的玻璃材料的方法值得注目的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006－248801号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题无容器悬浮法的课题为提高玻璃材料的均质性。于是，在专利文献1所记载的方法中，使用多个激光对玻璃原料块的大范围进行激光照射。然而，根据激光的照射状态，在玻璃原料块中会产生温度不均，有时会发生玻璃成分的挥发或产生未熔物。另外，玻璃原料块熔化得到的处于悬浮状态的熔融玻璃不希望地振动或揺动而与成型模具接触，由此有时会析出结晶。这样，根据专利文献1所记载的方法，有可能会析出未熔物或结晶，或者发生不希望的挥发，因此难以得到足够均质的玻璃。另外，在利用无容器悬浮法制作玻璃材料时，存在批次间的特性的偏差大的问题。本专利技术的主要目的在于提供能够利用无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。或者，本专利技术的主要目的在于提供能够利用无容器悬浮法制造批次间的特性的偏差小的玻璃材料的方法。用于解决课题的方法在本专利技术的第一玻璃材料的制造方法中，在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在成型面的上方的状态下，通过对玻璃原料块照射激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，得到玻璃材料。沿着与用于使玻璃原料块或熔融玻璃悬浮的悬浮用气体的喷出方向不同的方向，对玻璃原料块喷出控制用气体。通过这样操作，能够控制玻璃原料块或熔融玻璃的位置和姿势中的至少一者。由此，能够对玻璃原料块，均匀地照射激光。另外，能够抑制熔融玻璃与成型面接触。其结果，能够制造具有优异的均质性的玻璃材料。在本专利技术的第一玻璃材料的制造方法中，从对玻璃原料块的表面均匀地照射激光的观点出发，优选在使玻璃原料块熔化的工序中，喷出控制用气体。在本专利技术的第一玻璃材料的制造方法中，从抑制由于熔融玻璃与成型模具接触而析出结晶的观点出发，优选在将熔融玻璃冷却的工序中，喷出控制用气体。在本专利技术的第一玻璃材料的制造方法中，通过对玻璃原料块喷出控制用气体，可以使玻璃原料块旋转，也可以使其振动或揺动。此时，能够对玻璃原料块的表面均匀地照射激光。在本专利技术的第一玻璃材料的制造方法中，可以通过对熔融玻璃喷出控制用气体，限制熔融玻璃的位移。此时，能够有效地抑制熔融玻璃与成型模具接触。在本专利技术的第一玻璃材料的制造方法中，可以对玻璃原料块或熔融玻璃沿着水平方向或从斜上方喷出控制用气体。本专利技术的第二玻璃材料的制造方法包括在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在成型面的上方的状态下，通过对玻璃原料块照射激光，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，得到玻璃材料的工序，使玻璃原料块熔化后的来自气体喷出孔的气体流量少于玻璃原料块熔化前的来自气体喷出孔的气体流量。通过这样操作，能够使玻璃原料块和玻璃原料块熔化得到的熔融玻璃稳定地悬浮，能够抑制玻璃原料块和熔融玻璃与成型模具的接触，因此能够制造具有优异的均质性的玻璃材料。在本专利技术的第二玻璃材料的制造方法中，优选在玻璃原料块完全熔化前，减少来自气体喷出孔的气体流量。此时，能够抑制熔融玻璃与成型模具接触，在熔融玻璃中生成结晶核等。在本专利技术的第二玻璃材料的制造方法中，优选在停止激光的照射后，增加来自气体喷出孔的气体流量。通过这样设置，能够在冷却工序中使玻璃材料稳定悬浮。本专利技术的第三玻璃材料的制造方法包括：将玻璃原料块配置在成型模具的成型面上，一边使气体从在成型面开口的气体喷出孔喷出，一边对玻璃原料块照射激光，由此使玻璃原料块熔化，得到熔融玻璃后，进行均质化的熔融工序；和将熔融玻璃冷却的冷却工序，在玻璃原料块接地于成型面的状态下，开始激光的照射，之后，通过气体，使其悬浮在成型面上。如果以玻璃原料块悬浮的状态照射激光，则由于玻璃原料块的位置变动，所以批次间的激光的照射状态变得不稳定。其结果，容易产生批次间的玻璃材料的特性的偏差。可以认为由激光的照射产生的玻璃成分的局部的挥发状态、玻璃原料块受到的热过程在批次间不同是其原因。另一方面，在本专利技术的玻璃材料的制造方法中，至少在刚照射激光后，玻璃原料块接地于成型面，因此玻璃原料块的位置不易变动。因此，能够抑制激光对玻璃原料块的照射状态的批次间的偏差。因此，能够制造批次间的特性偏差小的玻璃材料。在本专利技术的第三玻璃材料的制造方法中，优选以玻璃原料块的熔化结束时或者在玻璃原料块的熔化结束以前，使玻璃原料块开始悬浮的方式，喷出气体。此时，能够抑制玻璃原料块熔化得到的熔融玻璃与成型面接触。由此，能够抑制玻璃材料中的结晶的析出。在本专利技术的第三玻璃材料的制造方法中，优选逐渐增加气体的流量，直到玻璃原料块开始悬浮为止。此时，能够抑制对玻璃原料块喷出的气体的流量急剧变化。因此，能够更有效地抑制玻璃原料块的位置变动。在本专利技术的第三玻璃材料的制造方法中，优选阶段性地增加气体的流量，直到玻璃原料块开始悬浮为止。在该情况下，也能够抑制对玻璃原料块喷出的气体的流量急剧变化。因此，能够更有效地抑制玻璃原料块的位置变动。在本专利技术的第三玻璃材料的制造方法中，优选在开始激光的照射的同时开始气体的喷出。此时，由气体的冷却效果能够抑制成型模具的温度上升。作为结果，能够抑制熔融玻璃熔融粘着于成型模具的成型面。在本专利技术的第三玻璃材料的制造方法中，也可以在开始激光的照射后，开始气体的喷出。此时，能够更有效地抑制玻璃原料块的位置变动。本专利技术的玻璃材料的制造装置在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在成型面的上方的状态下，通过对玻璃原料块照射激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，来制造玻璃材料。本专利技术的玻璃材料的制造装置具备控制用气体喷出部，该控制用气体喷出部沿着与用于使玻璃原料块悬浮的气体的喷出方向不同的方向，对玻璃原料块喷出控制用气体。在本专利技术的玻璃材料的制造装置中，能够控制玻璃原料块或熔融玻璃的位置和姿势中的至少一者。因此，能够对玻璃原料块，均匀地照射激光。另外，能够抑制熔融玻璃与成型面接触。因此，能够制造具有优异的均质性的玻璃材料。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供通过无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。或者，根据本专利技术，能够提供通过无容器悬浮法制造批次间的特性的偏差小的玻璃材料的方法。附图说明图1是第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图2是第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式的成型面的一部分的略图式俯视图。图3是表示第一玻璃材料的制造方法的第一实施方式的玻璃材料的制造装置的一部分的示意俯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃材料的制造方法，其特征在于：包括：在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在所述成型面的上方的状态下，通过对所述玻璃原料块照射激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将所述熔融玻璃冷却，得到玻璃材料的工序，沿着与用于使所述玻璃原料块或所述熔融玻璃悬浮的悬浮用气体的喷出方向不同的方向，对所述玻璃原料块或所述熔融玻璃喷出控制用气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.14 JP 2014-143809;2014.07.23 JP 2014-149611.一种玻璃材料的制造方法，其特征在于：包括：在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在所述成型面的上方的状态下，通过对所述玻璃原料块照射激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将所述熔融玻璃冷却，得到玻璃材料的工序，沿着与用于使所述玻璃原料块或所述熔融玻璃悬浮的悬浮用气体的喷出方向不同的方向，对所述玻璃原料块或所述熔融玻璃喷出控制用气体。2.如权利要求1所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：在使所述玻璃原料块熔化的工序中，喷出所述控制用气体。3.如权利要求1或2所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：在将所述熔融玻璃冷却的工序中，喷出所述控制用气体。4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：通过对所述玻璃原料块或所述熔融玻璃喷出所述控制用气体，控制所述玻璃原料块或熔融玻璃的位置和姿势中的至少一者。5.如权利要求4所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：通过对所述玻璃原料块喷出所述控制用气体，使所述玻璃原料块旋转。6.如权利要求4所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：通过对所述玻璃原料块喷出所述控制用气体，使所述玻璃原料块振动或揺动。7.如权利要求4所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：通过对所述熔融玻璃喷出所述控制用气体，限制所述熔融玻璃的位移。8.如权利要求1～7中任一项所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：对所述玻璃原料块或所述熔融玻璃沿着水平方向或从斜上方喷出所述控制用气体。9.一种玻璃材料的制造方法，其特征在于：包括：在通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在所述成型面的上方的状态下，通过对所述玻璃原料块照射激光，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将所述熔融玻璃冷却，得到玻璃材料的工序，所述玻璃原料块熔化后的来...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田朋子，佐藤史雄，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP