特許 7593070 ガラスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】ガラスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 19/00 20060101AFI20241126BHJP

【ＦＩ】

C03B19/00 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020191564

(22)【出願日】2020-11-18

(65)【公開番号】P2022080473

(43)【公開日】2022-05-30

【審査請求日】2023-06-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001232

【氏名又は名称】弁理士法人大阪フロント特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中塚 和人

(72)【発明者】

【氏名】加賀井 翼

【審査官】山本 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－００１５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２０６１１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０６－２７９０４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラスの原料を融解させた融液を成形型に流入させる工程と、
前記融液を冷却することによりガラスを得る工程と、
を備え、
前記ガラスがカルコゲナイドガラスであり、
前記成形型内に仕切り部材が配置されており、前記成形型及び前記仕切り部材に囲まれた流入部が構成されており、
前記融液を前記成形型に流入させる工程を、大気雰囲気下において行い、
前記融液を前記成形型に流入させる工程において、前記流入部に流入させた前記融液の液面に異質層を形成させながら、かつ前記成形型を前記仕切り部材に対して移動させ、前記流入部の容積を大きくしながら、前記融液を前記流入部における底の部分と前記異質層との間に流入させる、ガラスの製造方法。

【請求項2】

前記融液を前記成形型に流入させる工程において、前記成形型を前記仕切り部材に対して移動させる際に、前記融液の厚みを一定に保つ、請求項１に記載のガラスの製造方法。

【請求項3】

前記融液を前記成形型に流入させる工程において、前記成形型のみを移動させる、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、赤外線光学分野において好適に用いられる材料としては、カルコゲナイドガラスが知られている。カルコゲナイドガラスは、赤外線の透過性を有するだけでなく、モールドプレス成形が可能な点により、量産性や低コスト化の観点において優れている。

【0003】

レンズ等の光学部材を製造する際には、例えば、溶融ガラスを急冷鋳造して、一旦ガラスインゴットを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。続いて、プリフォームガラスのモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製する。

【0004】

下記の特許文献１には、ガラス物品の製造方法の例が開示されている。この製造方法においては、有底筒状の成形型に溶融ガラスを流入させ、鋳込み成形を行うことによって、ガラスインゴットを得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－２０９３６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

カルコゲナイドガラス等のガラスを形成する際には、酸化を抑制する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、成形型に流入した融液は、成形型の開口面積に相当する面積において、空気に接することとなる。そのため、酸化を抑制するためには、成形を行う環境を不活性雰囲気下とする等の工程を要し、生産性を高めることが困難となる。

【0007】

本発明の目的は、酸化を容易に抑制することができ、生産性を高めることができる、ガラスの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るガラスの製造方法は、ガラスの原料を融解させた融液を成形型に流入させる工程と、融液を冷却することによりガラスを得る工程とを備え、成形型内に仕切り部材が配置されており、成形型及び仕切り部材に囲まれた流入部が構成されており、融液を成形型に流入させる工程において、成形型を仕切り部材に対して移動させ、流入部の容積を大きくしながら、融液を流入部に流入させることを特徴とする。

【0009】

融液を成形型に流入させる工程において、成形型を仕切り部材に対して移動させる際に、融液の厚みを一定に保つことが好ましい。

【0010】

融液を成形型に流入させる工程において、成形型のみを移動させることが好ましい。

【0011】

融液を成形型に流入させる工程を、大気雰囲気下において行うことが好ましい。

【0012】

ガラスがカルコゲナイドガラスであることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、酸化を容易に抑制することができ、生産性を高めることができる、ガラスの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、原料を加熱する工程までを説明するための模式的断面図である。

【図2】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を撹拌する工程以降を説明するための模式的断面図である。

【図3】（ａ）～（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を成形型に流入させる工程を説明するための模式的断面図である。

【図4】（ａ）～（ｄ）は、参考例のガラスの製造方法を示す模式的断面図である。

【図5】本発明の第２の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。

【図6】本発明の第３の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

【0016】

（ガラスの製造方法）
（第１の実施形態）
本実施形態の特徴は、原料を融解させた融液を成形型に流入させる工程にある。以下において、各図を参照し、本実施形態の製造方法を説明する。

【0017】

図１（ａ）～図１（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、原料を加熱する工程までを説明するための模式的断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を撹拌する工程以降を説明するための模式的断面図である。図３（ａ）～図３（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラスの製造方法における、融液を成形型に流入させる工程を説明するための模式的断面図である。なお便宜上、図面の一部において、コイル１０Ａまたはコイル１０Ｂを省略している。

【0018】

本実施形態の製造方法は、本発明の一例としての、カルコゲナイドガラスを製造する方法である。もっとも、本発明の方法は、カルコゲナイドガラス以外のガラスの製造にも適用することができる。

【0019】

図１（ａ）に示すように、本実施形態においては、容器１としてのるつぼを用いる。容器１は底部２及び側壁部３を有する。容器１は石英ガラスからなることが好ましい。これにより、以下の工程において、好適にガラスを形成することができる。

【0020】

容器１の底部２には配管４が接続されている。配管４を囲むように、外套管５が配置されている。配管４は外套管５内を通っている。本実施形態においては、外套管５はＰｔからなる。もっとも、外套管５は適宜の金属からなっていればよい。

【0021】

図１（ａ）に示すように、容器１内にガラスの原料６を配置する。本実施形態では、原料６は、カルコゲナイドガラスを構成する成分を含む混合物である。本実施形態においては、原料６が金属を含んでいればよい。なお、本発明において、「金属」は金属元素、半金属元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素等を含む。原料６の詳細は後述する。なお、あらかじめ少量の原料６を溶かして少量の融液１１とし、少量の融液１１を配管４内に流出させることが好ましい。少量の融液１１は、配管４内にて冷却され、固化物（固体のガラス）となる。これにより、栓１２を形成することができる。栓１２が形成されることにより、容器１の底部２に配管４が接続されていても、原料６を安定して配置することができる。

【0022】

次に、図１（ｂ）に示すように、容器１の側壁部３上に蓋７を配置する。蓋７にはガス供給管８及びガス排出管９が接続されている。ガス排出管９から容器１内の気体を排出し、減圧する。次に、ガス供給管８から不活性ガスまたは還元ガスを容器１内に供給する。これを繰り返すことにより、容器１内を不活性雰囲気または還元雰囲気とする。

【0023】

カルコゲナイドガラスを形成する場合には、加熱された原料６が酸素や水分と反応することを防ぐ必要がある。本実施形態においては、容器１内の空気を不活性ガスまたは還元ガスに置換するため、容器内から酸素や水分が除去される。よって、真空状態に保たれた、密閉された容器を用いずとも、カルコゲナイドガラスを好適に形成することができる。本実施形態においては、後述するように、形成されたガラスを配管４から容器１の外に流出させることができるため、形成されたガラスを取り出すために容器１を破壊する必要はなく、容器１を再利用することができる。

【0024】

ところで、図１（ｃ）に示すように、容器１の側壁部３の少なくとも一部を囲むように、コイル１０Ａが配置されている。具体的には、容器１における原料６が配置される部分を囲むように、コイル１０Ａが配置されている。コイル１０Ａに電流を流すことにより、原料６を誘導加熱する。具体的には、コイル１０Ａに電流を流すことにより生じた誘導磁場により、誘導電流が生じる。原料６は金属を含み、金属は内部抵抗を有する。そのため、誘導電流が金属に流れることにより、原料６に含まれる金属が熱源となって、原料６全体が加熱される。この誘導加熱により、原料６を、図２（ａ）に示すように融液１１とする。

【0025】

コイル１０Ａに電流を流すことによって誘導磁場及び誘導電流が生じることにより、融液１１にローレンツ力が加わる。このローレンツ力により融液１１を撹拌することができる。このように、本実施形態においては、スターラ等のような、融液１１に直接的に部材を接触させて撹拌する手段を用いずして、融液１１を撹拌することができる。もっとも、融液１１の撹拌には、スターラ等を用いてもよい。

【0026】

上述したように、融液１１の一部は、上記配管４内に流出する。配管４内の融液１１は冷却され、固化物（固体のガラス）となる。これにより、栓１２が形成される。よって、栓１２を形成する分の少量の融液１１は配管４内に流出するが、他の融液１１の流出は栓１２により止められる。もっとも、栓１２の代わりに、蓋やプランジャ等を用いてもよい。

【0027】

図２（ｂ）に示すように、上記外套管５の周囲にはコイル１０Ｂが配置されている。コイル１０Ｂに電流を流すことにより、外套管５が誘導加熱される。外套管５からの輻射熱により、配管４及び配管４内の栓１２が加熱される。なお、栓１２は固体のガラスであり、単体の金属及び合金を含まないため、誘導加熱されない。上記の加熱により栓１２が融解し、融液１１が容器１から流出する。

【0028】

なお、図１（ａ）～図１（ｃ）、並びに図２（ａ）及び（ｂ）に示した方法は一例であって、原料６を融解させる工程、及び融液１１を流出させる工程における方法は、上記に限定されるものではない。

【0029】

図３（ａ）に示すように、流出させた融液１１を、成形型１３に流入させる。本実施形態においては、成形型１３は外形が直方体状の容器である。成形型１３は底面部１４及び壁部１５を有する。成形型１３においては、底面部１４と対向する側は開口している。成形型１３内には、直方体状の仕切り部材１６が配置されている。具体的には、仕切り部材１６は、成形型１３の底面部１４及び壁部１５に接触している。これにより、成形型１３の底面部１４及び壁部１５、並びに仕切り部材１６により囲まれた、流入部１７が構成されている。なお、壁部１５は対向部１５ａを含む。対向部１５ａは、流入部１７を構成しており、かつ仕切り部材１６と対向している部分である。

【0030】

はじめに、図３（ａ）に示すように、成形型１３内における融液１１が一定の厚み（すなわち、一定の液面高さ）になるまで、融液１１を流入部１７に流入させる。図３（ａ）においては、融液１１の厚みは、壁部１５の上端に至るまでの厚みとして模式的に示されているが、融液１１の上記一定の厚みはこれに限定されるものではない。なお、本実施形態では、融液１１を成形型１３に流入させる工程、及び後述する融液１１を冷却させる工程は、大気雰囲気下で行う。この場合、カルコゲナイドガラスの融液１１においては、外気との接触時間が長くなるほど、表面に異質層１１ａが形成され易い。異質層１１ａは、酸化不純物及び／または失透物及び／または急冷されて固化したガラスから構成される。

【0031】

次に、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、融液１１の成形型１３への流入を行いながら、成形型１３を仕切り部材１６に対して移動させる。これにより、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させる。具体的には、成形型１３の底面部１４及び壁部１５に仕切り部材１６が接触している状態を維持しながら、成形型１３をスライドさせる。壁部１５における対向部１５ａが、仕切り部材１６から離れる方向に、成形型１３を移動させる。このとき、本実施形態においては、仕切り部材１６及び上記配管４は移動させず、成形型１３のみを移動させる。これにより、流入部１７の開口面積が大きくなると共に、流入部１７の容積が大きくなる。

【0032】

次に、図３（ｄ）に示すように、成形型１３内において融液１１を冷却させることによって、ガラス１８を形成する。本実施形態においては、角柱状のガラス１８を得ることができる。ガラス１８を研削、研磨、洗浄することにより、プリフォームガラスを作製することができる。また、プリフォームガラスに対しモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製することができる。なお、プリフォームガラスを作製せず、ガラス１８からレンズ等の光学部材を直接作製してもよい。また、異質層１１ａは研削・研磨等により除去することができる。

【0033】

本実施形態の特徴は、成形型１３を仕切り部材１６に対して移動させ、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させることにある。それによって、融液１１の酸化を容易に抑制することができ、ガラス１８の生産性を高めることができる。さらに、ガラス１８の脈理を抑制することができる。これらの詳細を以下において説明する。

【0034】

従来の成形型に融液を流入させる場合には、融液の供給に伴って、配管と融液の液面との距離が徐々に短くはなるものの、外気と接触する時間が長い状態で融液が供給される。外気と長時間接しながら供給された融液は、異質部分を含むことになり、このような融液によって液面が常に置き換えられていくこととなる。そのため、成形型の開口面積に相当する面積において、新たに追加された異質部分を含む融液と以前に供給された融液とが常に混ざり合い、不均質な状態でガラス融液が堆積していく。

【0035】

これに対して、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、本実施形態においては、成形型１３内における融液１１が一定の厚みになるまで、融液１１を流入部１７に流入させた後は、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させる。ここで、成形型１３内において融液１１が一定の厚みになった際、融液１１の液面には異質層１１ａが形成されている。よって、流入部１７の容積を大きくしながら流入させた融液１１は、外気と長時間接することなく、成形型１３の底面部１４と異質層１１ａとの間に流入する。なお、流入部１７の開口面積が大きくなるに伴って、異質層１１ａの面積も大きくなる。これにより、成形型１３をスライドさせても、流入部１７は異質層１１ａにより覆われる。そのため、成形型１３内に新たに導入された融液１１は、異質層１１ａにより、外気と接することが抑制される。よって、融液１１の酸化が抑制される。従って、生産性を高めることができる。

【0036】

また、本発明の方法によれば、融液１１が外気に接する面積は最初から最大ではなく、成形型１３を仕切り部材１６に対して移動させることにより、徐々に大きくなっていく。そのため、融液１１が外気に接する面積と時間との積算値を小さくすることができる。よって、不活性雰囲気とする工程を経なくとも、酸化を容易に抑制することができる。従って、生産性を高めることができる。

【0037】

以下において、本実施形態におけるガラスの脈理を抑制できる効果の詳細を説明する。

【0038】

図４（ａ）～図４（ｄ）は、参考例のガラスの製造方法を示す模式的断面図である。参考例では、図４（ａ）に示すように、融液１１を流入部１７に流入させる。次に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、仕切り部材１６を移動させ、流入部１７の容積を大きくしながら、融液１１を成形型１３に流入させる。このとき、融液１１は、成形型１３における対向部１５ａに接している部分では、比較的冷却され易い。そうすると、図４（ｂ）に示すように、最初に流入部１７に流入した融液１１が対向部１５ａに接している部分で冷却されて固化し、固化した後も、固化した部分付近に、高温の融液１１が配管４から供給され続ける。そのため、固化した部分の一部が高温の融液１１によって融解する。さらに、図４（ｂ）中の破線の矢印に示されるように、固化した部分の一部が融解した液体が、供給された融液１１に混合する。そのため、融液１１が不均質となり易い。また、図４（ｄ）に示すように、上記のような融液１１が冷却され、ガラス１８が形成されるため、脈理が生じ易くなる。

【0039】

これに対して、図３（ａ）～図３（ｄ）に示す本実施形態においては、成形型１３を移動させる。このとき、仕切り部材１６付近の部分においては、底面部１４と仕切り部材１６の相対位置が変化するため、仕切り部材１６付近の部分においては、直ちに融液１１の固化は生じ難い。

【0040】

一方で、融液１１は、成形型１３における対向部１５ａに接している部分では、比較的固化し易い。ここで、本実施形態においては、対向部１５ａを、仕切り部材１６及び配管４から離れるように移動させる。そのため、最初に流入部１７に流入した融液１１が冷却され、固化したときには、対向部１５ａが配管４から離れている。そのため、高温の融液１１は、固化した部分に接触し難い。よって、参考例のような、固化した部分の一部の融解が生じ難くなり、融液１１は不均質となり難い。従って、ガラス１８の脈理を抑制することができる。

【0041】

融液１１を成形型１３に流入させる工程においては、融液１１の厚みを一定に保つことが望ましい。これにより、配管４の先端と融液１１の表面との距離を短く保つことができ、供給される融液１１が外気と過剰に接触することを防止できる。それによって、融液１１が酸化することを効果的に抑制することができる。

【0042】

融液１１を成形型１３に流入させる際、本実施形態のように、成形型１３のみを移動させることが好ましい。言い換えると、融液１１を成形型１３に流入させる工程においては、仕切り部材１６を移動させないことが好ましい。それによって、融液１１の厚みを一定に保ちやすくなる。そうすると、配管４付近の融液１１の固化をより確実に抑制することができ、固化した部分が融解することを、より確実に抑制することができる。従って、ガラス１８の脈理をより確実に抑制することができる。

【0043】

なお、融液１１の成形型１３への流入を、成形型１３の底面部１４を配管４に近づけた状態から開始し、成形型１３を配管４から遠ざけるように移動させながら、融液１１を成形型１３に流入させ、成形型１３内において、融液１１が一定の厚みになった後、上記のように成形型１３をスライドさせながら、融液１１を成形型１３に流入させてもよい。これにより、融液１１が外気に接することをより一層抑制することができる。これは、流入部１７の厚みが厚い場合に特に好適である。

【0044】

本実施形態の原料６は、以下の組成のガラス１８となるように、含有する材料の比が調整されている。ガラス１８の組成の説明において、「％」は「モル％」を意味する。なお、例えば、Ａ、Ｂ及びＣの含有量の合計を「Ａ＋Ｂ＋Ｃの含有量」または「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と記載することがある。

【0045】

本実施形態の方法により形成されるガラス１８は、ガラス組成として、モル比で、Ｇｅ ０％超～５０％、Ｇａ ０％超～５０％、Ｔｅ ３０％～９０％、Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎ ０％超～４０％、及びＦ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉ ０％～５０％を含有する。

【0046】

Ｇｅはガラス骨格を形成するための成分である。また、Ｇｅは半金属元素である。Ｇｅの含有量は、０％超～５０％であり、２％～４０％であることが好ましく、４％～３５％であることがより好ましく、５％～３０％であることがさらに好ましく、７％～２５％であることがより一層好ましく、１０％～２０％であることがさらにより一層好ましい。Ｇｅの含有量が少なすぎると、ガラス化し難くなる。一方、Ｇｅの含有量が多すぎると、Ｇｅ系結晶が析出し易くなると共に、原料コストが高くなる傾向がある。

【0047】

Ｇａはガラスの熱的安定性（ガラス化の安定性）を高めるための成分である。また、Ｇａは金属元素である。Ｇａの含有量は、０％超～５０％であり、１％～４５％であることが好ましく、２％～４０％であることがより好ましく、４％～３０％であることがさらに好ましく、５％～２５％であることがより一層好ましく、１０％～２０％であることがさらにより一層好ましい。Ｇａの含有量が少なすぎると、ガラス化し難くなる。一方、Ｇａの含有量が多すぎると、Ｇａ系結晶が析出し易くなると共に、原料コストが高くなる傾向がある。

【0048】

カルコゲン元素であるＴｅはガラス骨格を必須形成する成分である。また、Ｔｅは半金属元素である。Ｔｅの含有量は、３０％～９０％であり、４０％～８９％であることが好ましく、５０％～８８％であることがより好く、６０％～８６％であることがさらに好ましく、７０％～８５％であることがより一層好ましい。Ｔｅの含有量が少なすぎると、ガラス化し難くなる。一方、Ｔｅの含有量が多すぎるとＴｅ系結晶が析出し易くなる。

【0049】

Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎは、金属元素である。ガラスが上記金属元素を含むことにより、熱的安定性を高めることができる。Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎの含有量は、０％～４０％であり、０％超～３０％であることが好ましく、０％超～２０％であることがより好ましく、０．１％～１０％であることがさらに好ましい。Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎの含有量が少なすぎると、あるいは多すぎると、ガラス化し難くなる。なお、Ａｇ＋Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃｕ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｂｉ＋Ｃｒ＋Ｚｎ＋Ｍｎの各成分の含有量は、各々０％～４０％であり、０％～３０％（少なくとも１種は０％超）であることが好ましく、０％～２０％（少なくとも１種は０％超）であることがより好ましく、０．１％～１０％であることがさらに好ましい。中でも、ガラスの熱的安定性を高める効果が特に大きいという点で、Ａｇ及び／又はＳｎを使用することが好ましい。

【0050】

本実施形態において形成するガラスには、上記成分以外にも、例えば下記の成分を含有させることができる。

【0051】

Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉもガラスの熱的安定性を高める成分である。Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉの含有量は０％～５０％であり、１％～４０％であることが好ましく、１％～３０％であることがより好ましく、１％～２５％であることがさらに好ましく、１％～２０％であることが特に好ましい。Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉの含有量が多すぎると、ガラス化し難くなると共に、耐候性が低下し易くなる。なお、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの各成分の含有量は、各々０％～５０％であり、１％～４０％であることが好ましく、１％～３０％であることがより好ましく、１％～２５％であることがさらに好ましく、１％～２０％であることが特に好ましい。中でも、元素原料を使用可能であり、ガラス安定性を高める効果が特に大きいという点で、Ｉを使用することが好ましい。

【0052】

Ｓｉ、Ｓｂ、Ｃｓを含むことにより、熱的安定性を高めることができる。ここで、Ｓｉ及びＳｂは半金属である。Ｓｉ＋Ｓｂ＋Ｃｓは、０％～４０％であることが好ましく、０％～３０％であることがより好ましく、０％～２０％であることがさらに好ましく、０．１％～１０％であることがより一層好ましい。

【0053】

Ｓはガラス化範囲を広げ、ガラスの熱的安定性を高めやすい成分である。その含有量は０％～３０％であることが好ましく、０％～２０％であることがより好ましく、０～１０％であることがさらに好ましく、０～３％であることが特に好ましい。Ｓの含有量が多すぎると、波長１０μｍ以上の赤外線の透過性が低下しやすくなる。

【0054】

Ｓｅ、Ａｓはガラス化範囲を広げ、ガラスの熱的安定性を高める成分である。その含有量はそれぞれ０％～１０％であることが好ましく、０．５％～５％であることがより好ましい。ただし、これらの物質は毒性を有するため、上記のように、環境や人体への影響を低減する観点からは実質的に含有しないことが好ましい。

【0055】

なお、上記ガラスは、有毒物質であるＣｄ、Ｔｌ及びＰｂを実質的に含有しないことが好ましい。ここで、「実質的に含有しない」とは、含有量が０．１％以下であることをいう。

【0056】

原料６に占める金属の割合は、体積％で８０％以上、８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。このようにすれば、誘導加熱により原料６を容易に融解させることができる。よって、輻射による加熱よりも、昇温または降温を容易に高速に行うことができ、生産性を高めることができる。上限は特に限定されないが、例えば１００％、９９％、特に９８％以下とすることができる。

【0057】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。本実施形態は、成形型２３の外形が半円柱状である点において第１の実施形態と異なる。本実施形態においても、第１の実施形態と同様にガラスを形成する。

【0058】

成形型２３は壁部２５を有する。壁部２５は、半円柱状の形状における曲面状の面の部分と、半円状の一対の面の部分とを含む。成形型２３内には、半円柱状の仕切り部材２６が配置されている。仕切り部材２６は、成形型２３の壁部２５に接触している。壁部２５における、半円状の一対の面のうち一方の面に相当する部分が、対向部２５ａである。成形型２３を、ガイドレールや適宜の支持体等により支持してもよい。なお、成形型の形状は、第１の実施形態及び本実施形態における形状には限定されない。

【0059】

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、融液１１の酸化を容易に抑制することができ、ガラスの生産性を高めことができる。さらに、ガラスの脈理を抑制することもできる。本実施形態によれば、半円状の底面を有する柱状ガラスを得ることができる。当該ガラスを研削、研磨、洗浄することによっても、プリフォームガラスを作製することができる。また、プリフォームガラスに対しモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製することができる。

【0060】

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係るガラスの製造方法において用いられる成形型の模式的斜視図である。本実施形態は、成形型３３の外形が略円柱状である点において第１の実施形態と異なる。本実施形態においても、第１の実施形態と同様にガラスを形成する。

【0061】

成形型３３は壁部３５を有する。壁部３５は、略円柱状の形状における曲面状の面の部分と、略円状の一対の面の部分とを含む。成形型３３内には、略円柱状の仕切り部材３６が配置されている。仕切り部材３６は、成形型３３の壁部３５に接触している。壁部３５における、略円状の一対の面のうち一方の面に相当する部分が、対向部３５ａである。成形型３３を、ガイドレールや適宜の支持体等により支持してもよい。なお、成形型の形状は、第１の実施形態及び本実施形態における形状には限定されない。

【0062】

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、融液１１の酸化を容易に抑制することができ、ガラスの生産性を高めことができる。さらに、ガラスの脈理を抑制することもできる。本実施形態によれば、略円柱状のガラスを得ることができる。当該ガラスを研削、研磨、洗浄することによっても、プリフォームガラスを作製することができる。また、プリフォームガラスに対しモールドプレス成形等を行うことにより、レンズ等の光学部材を作製することができる。レンズ等の光学部材は平面形状が円形である場合が多いため、本実施形態に従い略円柱状のガラスを形成すれば、レンズを作製するために必要な加工を少なくでき、歩留まりを向上させることができる。

【符号の説明】

【0063】

１…容器
２…底部
３…側壁部
４…配管
５…外套管
６…原料
７…蓋
８…ガス供給管
９…ガス排出管
１０Ａ…コイル
１０Ｂ…コイル
１１…融液
１１ａ…異質層
１２…栓
１３…成形型
１４…底面部
１５…壁部
１５ａ…対向部
１６…仕切り部材
１７…流入部
１８…ガラス
２３…成形型
２５…壁部
２５ａ…対向部
２６…仕切り部材
３３…成形型
３５…壁部
３５ａ…対向部
３６…仕切り部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】