光学ガラスの製造方法及び製造装置
【課題】ソラリゼーションや白金シワの発生を抑制することができる光学ガラスの製造方法を提供する。
【解決手段】排気管２１６から本溶解装置２００内の空間における気体が排気されることによって、本溶解装置２００内の容積、具体的には、溶融炉２０２の容積を基準として、本溶解装置２００内の気体の置換を２〜２０回／分となるように行う（本溶解工程）。具体的には、図示しない減圧装置を使用して、本溶解溶融ガラスＤの上方の空間の圧力を０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとさせることにより、本溶解溶融ガラスＤの上方の空間にある気体を、ダクト２１０から排出させることにより、本溶解装置２００内の気体の置換を行う。
【解決手段】排気管２１６から本溶解装置２００内の空間における気体が排気されることによって、本溶解装置２００内の容積、具体的には、溶融炉２０２の容積を基準として、本溶解装置２００内の気体の置換を２〜２０回／分となるように行う（本溶解工程）。具体的には、図示しない減圧装置を使用して、本溶解溶融ガラスＤの上方の空間の圧力を０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとさせることにより、本溶解溶融ガラスＤの上方の空間にある気体を、ダクト２１０から排出させることにより、本溶解装置２００内の気体の置換を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐ソラリゼーション性に優れたＳｉＯ２系及び／又はＢ２Ｏ３系の光学ガラスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ガラスを製造する場合、複数種類のガラス原料を溶融させるカレット化工程及び／又は本溶融工程において、溶融物（素ガラスまたはガラス）を十分に撹拌することが重要である。溶融物を撹拌する方法としては、攪拌翼で溶融物を攪拌する機械撹拌法、気体バブリング装置を使用したバブリング法が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、バブリング法とは、気体バブリング装置を溶融槽または坩堝の底部に配置し、気体バブリング装置から酸素等の気体の気泡を吹き込ませて、気泡の上昇に伴って液体を移動させることにより、液体を撹拌する方法である。
【０００３】
また、高均質な光学ガラスを歩留り良く生産しようとする場合、上記気体バブリング装置や坩堝のような溶融装置からのコンタミネーションを防止する必要がある。このため、少なくとも溶融物と接する一部分または全部に、耐熱性及び耐食性に優れた白金または白金合金で構成された溶融装置を用いることが一般的である。
【特許文献１】特公昭４８−２７７２４号公報
【０００４】
しかしながら、溶融槽等の溶融装置を構成する部材や気体バブリング装置に白金又は白金合金を使用した場合、白金部分又は白金合金部分の一部が空気中の酸素と反応して、二酸化白金（ＰｔＯ２）が発生する。このＰｔＯ２は、気体となって気相中から溶融物表面を介して溶融物に溶け込む。また、溶融物と白金又は白金合金との界面からも、白金イオン（Ｐｔ４＋）が溶融物に溶け込む。結果として、溶融物に溶け込んだＰｔ４＋（ＰｔＯ２を含む）が、最終製品である光学ガラスに不純物として残存し、Ｐｔ４＋が光を吸収して着色し、得られた光学ガラスの透過率劣化（ソラリゼーション）を生じやすくなる。
【０００５】
溶融物に溶け込んだ白金又は白金イオンは、最終製品である光学ガラスに不純物として残存した場合、透過率の劣化やソラリゼーションを招くことになる。更に、最終製品である光学ガラス中で結晶化することにより、光学ガラス中に白金フシという異物として残留する場合がある。特に、ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を含有する光学ガラス、或いは溶融に高温を必要とする光学ガラスの場合は、白金又は白金合金と反応し易く、光学ガラス中に白金フシが残留し易い。
【０００６】
このような問題において、気相中からのＰｔＯ２の混入を防止することにより、耐ソラリゼーション性に優れた光学ガラスの製造方法が提供されている（特許文献２参照。）。
【特許文献２】特開平１１−１０６２３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の製造方法は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの導入等により、白金又は白金合金が空気中の酸素と反応することを防止したものであり、白金又は白金合金が酸素と反応して既にＰｔＯ２が発生した場合には、ＰｔＯ２を除去するものではないので、ソラリゼーション対策としては完全な方法であるとは言えなかった。
【０００８】
上記のように、光学ガラス、特にＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を含有する光学ガラスの製造方法においては、均質性を高めるとともに歩留向上を目的に、白金又は白金合金を材料とした溶融装置を使用することが望ましいものの、それでも透過率劣化やソラリゼーション及び白金フシの発生が問題となっていた。このため、白金又は白金合金を材料とした溶融装置を使用した溶融工程において、透過率劣化やソラリゼーション或いは白金フシの発生を抑制することができる光学ガラスの製造方法が求められていた。
【０００９】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、ソラリゼーションや白金フシの発生を抑制することができる光学ガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【００１１】
（１） 「バッチを溶融しカレットを得るカレット化工程」及び／又は「このカレット及び／またはバッチを溶融してガラスを得る工程」を有する光学ガラスの製造方法において、
得られるガラスの組成はＳｉＯ２及び／またはＢ２Ｏ３系を含有し、
且つ、前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程における溶融装置内の空間における気体を排出することを特徴とする光学ガラスの製造方法。
【００１２】
溶融物に溶け込んだＰｔＯ２は、最終製品である光学ガラスに不純物として残存した場合、光を吸収して着色し、ソラリゼーションを発生する原因となる。更には、不純物として含まれたＰｔＯ２が最終製品である光学ガラス中で結晶化することにより、白金フシという異物が光学ガラス中に残留する場合がある。
【００１３】
（１）の発明によれば、ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を含有する溶融物を得るためのカレット化工程及び／又は本溶融工程において、例えば、溶融物と接する部分に白金又は白金合金を使用した場合、その白金の一部と酸素とが反応してＰｔＯ２が発生したとしても、バッチ溶融物及び／又は本溶融物にＰｔＯ２が溶け込む前に、溶融装置内の空間における気体が排出されて除去されるため、ＰｔＯ２に基づくソラリゼーションや白金フシの発生を防止することが可能となる。
【００１４】
（２） 前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程において、前記バッチ及び／又は前記カレットを溶融するとともに、前記溶融装置内の空間における気体を排出する（１）に記載の光学ガラスの製造方法。
【００１５】
（３） 前記溶融装置内の空間容積を基準として該装置内の気体の置換を２〜２０回／分となるように行う（１）又は（２）に記載の光学ガラスの製造方法。
【００１６】
（３）の発明によれば、溶融装置内の空間容積を基準として該装置内の気体の置換を少なくとも２〜２０回／分行うので、例えば、白金又は白金合金を使用する装置があり、その装置の白金の一部と酸素とが反応してＰｔＯ２が発生したとしても、バッチ溶融物及び／又は本溶融物にＰｔＯ２が溶け込む前に、ＰｔＯ２が除去されるため、ＰｔＯ２に基づくソラリゼーションや白金フシの発生を防止することが可能となる。
【００１７】
（４） 光学ガラスの組成は、質量％で、３０％以上７０％以下のＳｉＯ２及び／又は３％以上２０％以下のＢ２Ｏ３を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００１８】
（５） 光学ガラスの組成は、質量％で、下記の成分を含有することを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
（ａ）ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜５％および／または
ＣａＯ：０〜２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜１３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜２３％および／または
ＢａＯ：０〜４２％および／または
ＺｎＯ：０〜７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
【００１９】
（６） 光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％であることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００２０】
（７） 光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００２１】
（８） 光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする（１）から（７）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００２２】
（９） ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を少なくとも含有する光学ガラスの製造装置であって、バッチ又はカレットを溶融して溶融物を得るための溶融槽と、当該溶融槽の周囲を覆うとともに前記バッチまたはカレットを投入する開口部を有する炉体と、前記開口部に連通し、前記溶融槽内の前記溶融物から発生する気体を排出するための排気手段を備えることを特徴とする光学ガラスの製造装置。
【００２３】
（９）の発明によれば、例えば、白金又は白金合金を使用する装置があり、その装置の白金の一部と酸素とが反応してＰｔＯ２が発生したとしても、バッチ溶融物に溶け込む前に、ＰｔＯ２が存在する溶融槽内の溶融物から発生する気体を排気するための排気手段によって排気するため、ＰｔＯ２に基づくソラリゼーションや白金フシの発生を抑制することが可能となる。
【００２４】
（１０） 光学ガラスの組成は、質量％で、
（ａ） ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜５％および／または
ＣａＯ：０〜２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜１３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜２３％および／または
ＢａＯ：０〜４２％および／または
ＺｎＯ：０〜７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
であることを特徴とする請求項９に記載の光学ガラスの製造装置。
【００２５】
（１１） 光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％である（９）から（１０）のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【００２６】
（１２） 光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする（９）から（１１）のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【００２７】
（１３） 光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする（９）から（１２）のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ソラリゼーションや白金フシの発生を抑制できる光学ガラスの製造方法を提供することが可能である。
【００２９】
この結果、半導体産業用（特にステッパー用）や、生物工学や医療等の様々な分野において用いられる光学ガラスとして、「初期光線透過率が良好な」および／または「光線照射後の光線透過率劣化が少ない」、従来にない光学ガラスを得ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００３１】
［光学ガラスの製造装置］
図１（Ａ）は、ガラス原料を溶融するバッチ溶融装置の平面図である。図１（Ｂ）は、カレットを溶融する本溶融装置の平面図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）のＩＶ−ＩＶに沿ったバッチ溶融装置の断面図である。図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）のＶ−Ｖに沿った本溶融装置の断面図である。
【００３２】
［バッチ溶融装置、バッチ溶融工程］
図１に示すように、バッチ溶融工程で使用されるバッチ溶融装置１００は、ＳｉＯ２系及び／又はＢ２Ｏ３系を少なくともが含有するバッチを溶融してバッチ溶融物Ａを得るための溶融炉１０２と、上記バッチ溶融物Ａ内のバブリングを行う気体バブリング装置１０６と溶融装置内の空間における気体を排出する排気手段の一例であるダクト１１０を備えている。
【００３３】
溶融炉１０２は、ガラス原料を溶融する際の容器となる溶融槽１２１と、この溶融槽１２１の周囲を被う炉体１２２と、加熱装置（図示しない）とを備えている。
【００３４】
溶融槽１２１は、バッチ溶融物Ａの溶融、清澄に必要な耐熱性、耐侵食性及びバッチ溶融物Ａの品質への影響が少ないこと等を考慮して、少なくともバッチ溶融物Ａに接する部分が、例えば、石英、白金（Ｐｔ）または白金合金（Ｐｔ合金）からなる溶融槽であることが好ましく、更に白金または白金合金からなる溶融槽であることがより好ましい。
【００３５】
炉体１２２は、溶融槽１２１の周囲を覆っており、耐火レンガ等の耐熱材から形成されている。この炉体１２２の上部には、ガラス原料を溶融槽１２１に投入するため開口部１２６が形成されている。また、開口部１２６は、溶融槽１２１内の本溶融物Ｄ内に残存する気体を、炉体１２２内部から排出する排出装置１２４に導入するための入口となっている。
【００３６】
気体バブリング装置１０６は、上記開口部１２６から溶融槽１２１に挿入される。すなわち、開口部１２６は、溶融物内のバブリングを行うための気体バブリング装置の挿入孔を兼ねている。気体バブリング装置１０６の構造は、バッチ溶融物Ａを十分に攪拌するために、できるだけ大型の気泡を発生することが可能な周知なものである。この気体バブリング装置１０６は、これらの耐熱性、バッチ溶融物Ａに対する耐侵食性及びバッチ溶融物Ａの品質への影響が少ないこと等を考慮して、例えば、少なくともバッチ溶融物Ａに接する部分が、石英、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることが好ましく、更には、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることがより好ましい。
【００３７】
溶融槽１２１のバッチ溶融装置１００を構成する部材や気体バブリング装置１０６のうち、バッチ溶融物Ａと接する部分が白金又は白金合金である場合、白金又は白金合金と酸素が反応してＰｔＯ２が発生するため、気体バブリング装置１０６を用いて行うバブリングに使用される気体としては、非酸化性気体が好ましい。非酸化性気体としては、酸素分圧が１％以下、好ましくは０．０１％以下、さらに好ましくは０．０００１％以下の気体であり、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）または窒素（Ｎ２）等の中性気体、もしくは一酸化炭素（ＣＯ）及び水素（Ｈ２）等の還元元性気体、または前記気体の中から選ばれる２種以上の混合気体が更に好ましい。
【００３８】
気体バブリング装置１０６を用いて非酸化性気体をバッチ溶融物Ａ内に吹き込ませる深さとしては、任意に設定可能であるが、バッチ溶融物Ａの液面から１００ｍｍ以上の深さで非酸化性気体をバッチ溶融物Ａ内に吹き込むことが好ましい。
【００３９】
またダクト１１０は、溶融炉１０２の上部に設けられている。このダクト１１０は、開口部１２６と略同じ形状の吸入口１１４が形成されている円錐部１１２と、この円錐部１１２とに連接されている排気管１１６とを、備えている。また、開口部１２６は、溶融槽１２１内の本溶融物Ｄ内に残存する気体を、炉体１２２内部から排出する排出装置１２４に導入するための入口となっている。
【００４０】
［本溶融装置、本溶融工程］
図２に示すように、本溶融工程で使用される本溶融装置２００は、原料バッチを溶融して本溶融物を得るため、またはバッチ溶融工程で得られたカレットを溶融して本溶融物（以下、カレット溶融物）Ｄを得るための溶融炉２０２と、カレット溶融物Ｄを排出する排出口２０３と、溶融炉２０２から次工程までのカレット溶融物Ｄの経路（導管）となるパイプ２０４と、上記カレット溶融物Ｄ内のバブリングを行う気体バブリング装置２０６と、カレット溶融物Ｄの上方の空間における気体を排気する排気手段の一例であるダクト２１０を備えている。
【００４１】
溶融炉２０２は、カレットを溶融する際の容器となる溶融槽２２１と、この溶融槽２２１の周囲を被う耐火レンガ等の耐熱材からなる炉体２２２と、加熱装置（図示しない）とを備えている。
【００４２】
溶融槽２２１は、カレット溶融物Ｄの溶融、清澄に必要な耐熱性、耐侵食性及びカレット溶融物Ｄの品質への影響が少ないこと等を考慮して、少なくともカレット溶融物Ｄに接する部分が、例えば、石英、白金または白金合金からなる溶融槽であることが好ましく、更には、白金または白金合金からなる溶融槽であることが好ましい。
【００４３】
炉体２２２は、溶融槽２２１の周囲を覆っており、耐火レンガ等の耐熱材からなる。この炉体２２２の上部には、カレットを溶融槽２２１に投入するため開口部２２６が形成されている。また、開口部２２６は、溶融槽２２１内のカレット溶融物Ｄ内に残存する気体を、炉体２２２内部から排出する排出装置２２４に導入するための入口となっている。
【００４４】
パイプ２０４には、図示しない加熱装置が設けられている。この加熱装置によって、パイプ２０４の温度が制御されることにより、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの粘性が制御されるとともに、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの流速が制御されることになる。また、パイプ２０４は、上述したように、本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、徐冷工程）までのカレット溶融物Ｄの導管となる。
【００４５】
気体バブリング装置２０６は、上記開口部２０６から溶融槽２２１に挿入される。その構造は、カレット溶融物Ｄを十分に攪拌するために、できるだけ大型の気泡を発生することが可能な周知なものである。この気体バブリング装置２０６は、これらの耐熱性、カレット溶融物Ｄに対する耐侵食性及びカレット溶融物Ｄの品質への影響が少ないこと等を考慮して、例えば、少なくともバッチ溶融物Ａに接する部分が、石英、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることが好ましく、特に、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることが好ましい。
【００４６】
気体バブリング装置２０６を用いて行うバブリングに使用される気体としては、任意に設定可能である。しかし、溶融槽２２１、パイプ２０４等の本溶融装置２００を構成する部材や気体バブリング装置２０６のうち、カレット溶融物Ｄと接する部分が白金又は白金合金である場合、白金又は白金合金と酸素が反応してＰｔＯ２が発生する。従って、気体バブリング装置２０６を用いて行うバブリングに使用される気体としては、非酸化性気体が好ましい。非酸化性気体としては、酸素分圧が１％以下、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０１％以下の気体であり、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）または窒素（Ｎ２）等の中性気体、もしくは、一酸化炭素（ＣＯ）または及び水素（Ｈ２）等の還元元性気体や、前記気体から選ばれる２種以上の混合気体がより好ましい。
【００４７】
気体バブリング装置２０６を用いて非酸化性気体をカレット溶融物Ｄ内に吹き込ませる深さとしては、任意に設定可能であるが、カレット溶融物Ｄの液面から１００ｍｍ以上の深さで非酸化性気体をカレット溶融物Ｄ内に吹き込ませることが好ましい。
【００４８】
ダクト２１０は、溶融炉２０２の上部に設けられている。このダクト２１０は、開口部２２６と略同じ形状の吸入口２１４が形成されている円錐部２１２と、この円錐部２１２とに連接されている排気管２１６とを、備えている。なお、ダクト２１０は、溶融槽２２１内のカレット溶融物から発生する気体を排気するための排気手段の一例である。
【００４９】
また、排気管２１６から本溶融装置２００内の溶融時空間における気体が排気されることによって、本溶融装置２００内の溶融時空間容積、具体的には、溶融炉２０２の溶融時空間容積を基準として、本溶融装置２００内の気体の排出を２〜２０回／分となるように行う（本溶融工程）。
【００５０】
具体的には、図示しない減圧装置を使用して、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間の圧力を０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとさせることにより、カレット溶融物Ｄの上方の空間にある気体を、ダクト２１０から排出させることにより、本溶融装置２００内の気体の排出を行う。
【００５１】
このように、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間内の圧力が大気圧と略同じか又は大気圧よりも低圧であるため、溶融槽２２１内のカレット溶融物Ｄ内に残存する気体、更には、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間にある気体は、炉体２２２内部から開口部２２６を介して、ダクト２１０の吸入口２１４に向かって排出されることになる。
【００５２】
なお、カレット溶融物Ｄ内に残存する気体としては、酸化性気体である酸素、気体バブリング装置２０６を用いて行うバブリングによって吹き込まれる気体、更には、白金又は白金合金と酸素が反応して発生するＰｔＯ２等がある。
【００５３】
パイプ２０４には、図示しない加熱装置が設けられている。この加熱装置によって、パイプ２０４の温度が制御されることにより、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの粘性が制御され、その結果として、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの流速が制御されることになる。また、パイプ２０４は、上述したように、本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、徐冷工程）までのカレット溶融物Ｄの導管となる。
【００５４】
なお、本実施形態において、気体バブリング装置１０６，２０６は、それぞれ炉体１２２，２２２の上部にある開口部１２６，２２６を介して、溶融槽１２１，２２１内に挿入されているが、これに限らず、例えば、気体バブリング装置１０６，２０６は、溶融槽１２１，２２１の側面部又は底部を貫通して設けるようにして、バッチ溶融物Ａ又はカレット溶融物Ｄ内のバブリングが行われるようにしてもよい。
【００５５】
また、本実施形態において、バッチ溶融工程及び本溶融工程のいずれの溶融工程においても、バッチ溶融物Ａ及びカレット溶融物Ｄ内を、各々気体バブリング装置１０６，２０６を用いてバブリングを行っているが、バッチ溶融工程又は本溶融工程のいずれかの工程のみバブリングを行うようにしてもよい。そして、バブリングを行わない工程においては、溶融槽（例えば、溶融槽１２１又は溶融槽２２１）内の溶融物（例えば、バッチ溶融物Ａ又はカレット溶融物Ｄ）を攪拌するための攪拌翼を供えた攪拌機を設けるようにしてもよい。この攪拌翼の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、スクリュー状のものなど、周知の形状や構成のものを用いることができる。
【００５６】
また、本実施形態において、バッチ溶融工程及び本溶融工程に設けたが、いずれか一つに排気手段を設けるようにしてもよい。
【００５７】
また、ダクト２１０は、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間にある気体を排出させる機能を有すれば、様々な形状や構成の周知のものを用いることができる。
【００５８】
また、本溶融装置２００を構成するパイプ２０４は、少なくともカレット溶融物Ｄと接する部分において、これらの耐熱性、ガラスに対する耐侵食性及びバッチ溶融物Ａ又はカレット溶融物Ｄの品質への影響が少ないことを考慮して白金または白金合金製であることが好ましいが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００５９】
また、溶融物の流速が、溶融物の粘性以外のパラメータ、例えば、溶融槽２２１内の圧力によって制御されている場合などは、パイプ２０４に設けられている加熱装置（図示せず）を設ける必要はない。
【００６０】
また、上記加熱装置は、電熱器、電気ヒーター、通電発熱体、高周波誘導加熱や、バーナー等を使用したガス等の燃焼により加熱するものなど周知のものを用いることができ、更には、パイプ２０４は、直接電気を通電して加熱できるようになっていることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００６１】
［ガラスの組成］
次に、本発明において、好ましい光学ガラスを製造することができる組成範囲について説明する。
【００６２】
各成分を前記組成範囲に限定した理由は以下のとおりである。
【００６３】
ＳｉＯ２成分を含有する光学ガラス、とりわけＳｉＯ２成分は、ガラス形成上有用な成分である。しかし、その重量％が３０％未満では、比較的多くＢ２Ｏ３やＢａＯ等の成分を必要とし、屈折率が高くなりすぎたり、化学的性質の劣化を招いたりするので好ましくない。また、７０％を超えると、ガラスの粘度が高くなりすぎ、均質なガラスを得にくくなる。そして、更に、屈折率、化学的性質の劣化性、ガラスの粘性等を考慮すれば、ＳｉＯ２成分は、下限が５０．５％以上であることが好ましく、更には、５５．３５％以上であることがより好ましく、上限は７０％以下であることが好ましい。
【００６４】
Ｂ２Ｏ３成分を含有する光学ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３成分は、ＳｉＯ２成分と同様にガラス形成酸化物であり、ガラスを低分散化したり、粘性を調節したりするのに有効である。しかし、その量が３％未満では、その効果は不十分であり、２０％を超えると、化学的性質が劣化するので好ましくない。そして、更に、ガラスの低分散性、粘性、化学的性質の劣化等を考慮すれば、Ｂ２Ｏ３成分は、３％以上１５％以下であることが好ましい。したがってＢ２Ｏ３成分の上限は２０％以下が好ましく、より好ましくは１５％以下であり、下限は３％以上であることが好ましい。
【００６５】
Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性の向上、粘度や屈折率の調整に有効である。しかし、その量が６％を超えると、ガラスの粘性が高くなり易い。そして、更に、ガラスの化学的耐久性、粘度や屈折率等を考慮すれば、Ａｌ２Ｏ３成分は、２．９％以下であることが好ましく、更には、２．３％以下であることより好ましい。
【００６６】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラス原料の溶融を促進する効果があるが、しかも他のアルカリ金属酸化物と比べて屈折率の低下を招きにくいので有効である。しかしその量が５％を超えるとガラスの失透性が増大し易いので好ましくない。そして、更に、粘性、屈折率、化学的性質の劣化等を考慮すれば、Ｌｉ２Ｏ成分は、５％以下であることが好ましく、更には、４．９％以下であることがより好ましく、３％以下であることが最も好ましい。
【００６７】
Ｎａ２Ｏ成分およびＫ２Ｏ成分は、ガラス原料の溶融促進に有効であり、多量にガラス中に含有させても安定なガラスをつくる。しかし、Ｎａ２Ｏ成分およびＫ２Ｏ成分の量が、それぞれ１３％および２３％を超えると化学的性質を悪化させ易いので好ましくない。
【００６８】
ＢａＯ成分は、ガラスの分散をあまり大きくすることなく（アッベ数をあまり小さくすることなく）、屈折率を向上させ、広い組成範囲において耐失透性の大きい安定なガラスを得ることができる。しかし、その量が４２％を超えるとガラスの化学的耐久性が極度に劣化し易い。
【００６９】
ＺｎＯ成分は、屈折率の向上、粘性の調整、耐失透性の向上等に有効な成分である、しかしその量が７％を超えると、短波長域における透過率の低下を招くことがあるので、好ましくない。
【００７０】
また、安定で化学的性質が優れ、かつ、短波長域まで透過率の良いガラスを得るためには、Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、ＢａＯ成分およびＺｎＯ成分の１種または２種以上の合計量の範囲％は１０％から４５％までが好ましい。
【００７１】
ＰｂＯ成分およびＴｉＯ２成分は、ＳｉＯ２成分及び／またはＢ２Ｏ３成分を含有する光学ガラス、とりわけ、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスにおいて、ソラリゼーションを防止するのに有効である。しかしこれらの成分は必要以上に多く含有させると短波長域の光線透過率を劣化させる原因になるので、これらの成分の量は、それぞれ２％および０．５％までとすることが好ましい。
【００７２】
Ａｓ２Ｏ３成分およびＳｂ２Ｏ３成分は、ガラスの清澄助剤としての効果があり、それぞれ任意に添加しうるが、上記効果を得るためには、それぞれ１％以下までで十分である。
【００７３】
フッ素成分は、一種または二種以上の上記酸化物の一部または全部と置換したフッ化物として任意に添加することができ、屈折率および粘度の調整に効果がある。しかし、上記フッ化物の合計量が１１％を超えると、ガラスが乳白化したり、屈折率が小さくなりすぎたり、溶融の際にフッ素成分の揮発が大きくなりすぎて、均質なガラスを得がたくなったりするので好ましくない。
【００７４】
また、上記各成分の他に、屈折率の調整や、ガラスの化学的性質の向上等を目的に、任意成分として、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＺｒＯ２成分をそれぞれ２％まで添加することができる。尚、これら成分を添加する場合は、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＺｒＯ２成分から選ばれる１種または２種以上を合計で２％までとすることがより好ましい。
【００７５】
また、Ｔｉ以外の遷移金属の合計含有量が３ｐｐｍ以下であることが好ましい。不純物として含まれた遷移金属イオン、具体的には、Ｆｅ３＋の吸収波長は３８０ｎｍ、Ｃｒ６＋の吸収波長は３５０ｎｍであり、かつ吸収計数が大きく、少量混入しても透過率の劣化を招く。従って、非酸化性気体を用いて溶融物をバブリングすることにより、Ｆｅ３＋、Ｃｒ６＋を低原子価状態にすることが必要である。
【００７６】
［光学ガラスの製造方法］
次に、上記に述べた溶融装置を用いて、本発明に係る光学ガラスの製造方法を図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて説明する。
【００７７】
まず、図２（Ａ）に示すように、質量％で、３０％以上７０％以下のＳｉＯ２および／または、３％以上２０％以下のＢ２Ｏ３を含有する光学ガラスとなるように配合されたバッチを、バッチ溶融装置１００の溶融槽１２１に投入し、溶融させる。このとき、気体バブリング装置１０６を用いて、ガラス原料を溶融（粗溶融）して得られたバッチ溶融物Ａ内を非酸化性気体でバブリングさせる。このバブリングは、溶融槽１２１内のバッチ溶融物Ａの液面から１００ｍｍ以上の深さにおいて、バッチ溶融物Ａの容積１リットルあたり、０．００２〜０．０５リットル／分の供給速度で、非酸化性気体を吹き込むことにより行う（カレット化工程）。得られたバッチ溶融物Ａを炉外にてキャストしカレットとして回収する。
【００７８】
次に、図２（Ｂ）に示すように、回収したカレットを、本溶融装置２００の溶融槽２２１に投入し、溶融させる。このとき、気体バブリング装置２０６を用いて、カレットを溶融（本溶融）して得られたカレット溶融物Ｄ内を非酸化性気体（例えば、アルゴンガス）でバブリングさせる。このバブリングは、溶融槽２２１内のカレット溶融物Ｄの液面から１００ｍｍ以上の深さにおいて、カレット溶融物Ｄの容積１リットルあたり、０．００２〜０．０５リットル／分の供給速度で、非酸化性気体を吹き込むことにより行う。また、カレットを溶融する工程においては、カレット溶融物Ｄの上方の空間の圧力が０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとなっていることにより、カレット溶融物Ｄの上方の空間にある気体は、ダクト２１０から吸入されて、大気中に放出される（本溶融工程）。得られたカレット溶融物Ｄは、当該本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移り、次工程で光学ガラスを製造する。
【００７９】
カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間の圧力を０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとさせることにより、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間にある気体は、ダクト２１０から排出される（本溶融工程）。これにより、溶融炉２０２内の溶融時空間容積を基準として、本溶融装置２００内の気体の置換が２〜２０回／分と行われることになる。得られたカレット溶融物Ｄは、当該本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移り、次工程で光学ガラスを製造する。
【００８０】
なお、本実施形態においては、バッチ溶融工程において、ガラス原料を溶融した後、急冷して固化させたカレットを製造し、この製造されたカレットを溶融槽２２１に投入して、カレット溶融物を得た後、次工程に連続的に溶融物を供給するようにしたが、本溶融工程を連続方式ではなく、バッチ方式で行うようにしてもよい。
【００８１】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００８２】
次に、本発明の製造方法によって製造した光学ガラスを実施例の光学ガラス、及び他の方法で製造した光学ガラスを比較例の光学ガラスに、超高圧水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）を照射した場合の透過率の変化について説明する。
【００８３】
［実施例１］
光学ガラス用原料（バッチ）を表１に示した組成の割合となるように秤量し、混合した。
【表１】
【００８４】
その後、ガラス原料をバッチ溶融装置１００の溶融槽１２１に投入し、１３００℃において、１４時間、カレット化工程を行った。このとき、バブリングは実施せずバッチ溶融物を冷却して、カレットとして回収した。この回収したカレットを、本溶融装置２００の溶融槽２２１に投入し、１１５０℃において、１５時間溶融させた。このとき、気体バブリング装置２０６を用いて、カレットを溶融（本溶融）して得られたカレット溶融物内をアルゴンガスでバブリングさせた。このバブリングは、ガラス１リットル当り気体の供給速度０．０２４リットル／分、バブリングする液面からの深さを５００ｍｍとした。また、このガラスブロックを溶融する工程においては、カレット溶融物Ｄの上方の空間を、大気圧と比較して減圧（カレット溶融物Ｄの上方の空間の圧力が０．３ｋＰａ）とすることにより、カレット溶融物の上方の空間にある気体を、ダクト２１０から吸入させ、大気中に排出させた（本溶融工程）。得られたカレット溶融物を、次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移し、次工程で本実施例の光学ガラスを製造した。
【００８５】
［比較例］
比較例の光学ガラスのガラス原料は、実施例１と同じ組成の割合となるように秤量し、混合した。その後、このガラス原料をバッチ溶融装置１００の溶融槽１２１に投入し１３００℃において、１４時間、カレット化工程を行った。このとき、バブリングは実施せずバッチ溶融物を冷却して、カレットとして回収した。この回収したカレットを、本溶融装置２００の溶融槽２２１に投入し、１１５０℃において、１５時間溶融させた。このとき、気体バブリング装置２０６を用いて、カレットを溶融（本溶融）して得られたカレット溶融物内を「酸素ガス」でバブリングさせた。このバブリングは、ガラス１リットル当り、気体の供給速度０．０２４リットル／分、バブリングする液面からの深さを５００ｍｍとした。また、このガラスブロックを溶融する工程においては、カレット溶融物Ｄの上方の空間からの排出は行わなかった（本溶融工程）。得られたカレット溶融物を、次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移し、次工程で本比較例の光学ガラスを製造した。
【００８６】
次に、図３を用いて、実施例の光学ガラスと比較例の光学ガラスにｉ線（３６５ｎｍ）を２．５Ｗ／ｃｍ２の条件で照射した場合の透過率の変化を説明する。透過率は波長３６５ｎｍにおける透過率をＵ−４０００（日立製作所製）により測定した。
【００８７】
図３は、実施例の光学ガラスと比較例の光学ガラスにｉ線（３６５ｎｍ）を照射した場合の透過率の変化を示した図である、図３に示すように、照射当初から比較例の光学ガラスは、実施例の光学ガラスよりも透過率の劣化率が大きい。また、照射時間が進行するにつれて、その傾向が顕著となっている。このように、ダクトを設けてカレット溶融物の上方の空間における気体を排出するとともに、気体バブリング装置を用いてバッチ溶融物及び／又はカレット溶融物内のバブリングを行うことによって、耐ソラリゼーション性に優れた光学ガラスを提供することができる。
【００８８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】（Ａ）は、ガラス原料を溶融するバッチ溶融装置の平面図である。（Ｂ）は、カレットを溶融する本溶融装置の平面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施形態のバブリング装置を使用するバッチ溶融装置の図１（Ａ）のＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。（Ｂ）は、本発明の実施形態のバブリング装置を使用する図１（Ｂ）のＩＶ−ＩＶに沿った本溶融装置の断面図である。
【図３】ｉ線照射時間と光学ガラスの透過率の劣化率を示す図面である。
【符号の説明】
【００９０】
１００ バッチ溶融装置
１０２，２０２ 溶融炉
１０４，２０４ パイプ
１０６，２０６ 気体バブリング装置
１２１，２２１ 溶融槽
１２２，２２２ 炉体
１２６，２２６ 開口部
２１６ 排出管
２００ 本溶融装置
１１０，２１０ ダクト
Ａ バッチ溶融物
Ｄ カレット溶融物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐ソラリゼーション性に優れたＳｉＯ２系及び／又はＢ２Ｏ３系の光学ガラスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ガラスを製造する場合、複数種類のガラス原料を溶融させるカレット化工程及び／又は本溶融工程において、溶融物（素ガラスまたはガラス）を十分に撹拌することが重要である。溶融物を撹拌する方法としては、攪拌翼で溶融物を攪拌する機械撹拌法、気体バブリング装置を使用したバブリング法が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、バブリング法とは、気体バブリング装置を溶融槽または坩堝の底部に配置し、気体バブリング装置から酸素等の気体の気泡を吹き込ませて、気泡の上昇に伴って液体を移動させることにより、液体を撹拌する方法である。
【０００３】
また、高均質な光学ガラスを歩留り良く生産しようとする場合、上記気体バブリング装置や坩堝のような溶融装置からのコンタミネーションを防止する必要がある。このため、少なくとも溶融物と接する一部分または全部に、耐熱性及び耐食性に優れた白金または白金合金で構成された溶融装置を用いることが一般的である。
【特許文献１】特公昭４８−２７７２４号公報
【０００４】
しかしながら、溶融槽等の溶融装置を構成する部材や気体バブリング装置に白金又は白金合金を使用した場合、白金部分又は白金合金部分の一部が空気中の酸素と反応して、二酸化白金（ＰｔＯ２）が発生する。このＰｔＯ２は、気体となって気相中から溶融物表面を介して溶融物に溶け込む。また、溶融物と白金又は白金合金との界面からも、白金イオン（Ｐｔ４＋）が溶融物に溶け込む。結果として、溶融物に溶け込んだＰｔ４＋（ＰｔＯ２を含む）が、最終製品である光学ガラスに不純物として残存し、Ｐｔ４＋が光を吸収して着色し、得られた光学ガラスの透過率劣化（ソラリゼーション）を生じやすくなる。
【０００５】
溶融物に溶け込んだ白金又は白金イオンは、最終製品である光学ガラスに不純物として残存した場合、透過率の劣化やソラリゼーションを招くことになる。更に、最終製品である光学ガラス中で結晶化することにより、光学ガラス中に白金フシという異物として残留する場合がある。特に、ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を含有する光学ガラス、或いは溶融に高温を必要とする光学ガラスの場合は、白金又は白金合金と反応し易く、光学ガラス中に白金フシが残留し易い。
【０００６】
このような問題において、気相中からのＰｔＯ２の混入を防止することにより、耐ソラリゼーション性に優れた光学ガラスの製造方法が提供されている（特許文献２参照。）。
【特許文献２】特開平１１−１０６２３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の製造方法は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの導入等により、白金又は白金合金が空気中の酸素と反応することを防止したものであり、白金又は白金合金が酸素と反応して既にＰｔＯ２が発生した場合には、ＰｔＯ２を除去するものではないので、ソラリゼーション対策としては完全な方法であるとは言えなかった。
【０００８】
上記のように、光学ガラス、特にＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を含有する光学ガラスの製造方法においては、均質性を高めるとともに歩留向上を目的に、白金又は白金合金を材料とした溶融装置を使用することが望ましいものの、それでも透過率劣化やソラリゼーション及び白金フシの発生が問題となっていた。このため、白金又は白金合金を材料とした溶融装置を使用した溶融工程において、透過率劣化やソラリゼーション或いは白金フシの発生を抑制することができる光学ガラスの製造方法が求められていた。
【０００９】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、ソラリゼーションや白金フシの発生を抑制することができる光学ガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【００１１】
（１） 「バッチを溶融しカレットを得るカレット化工程」及び／又は「このカレット及び／またはバッチを溶融してガラスを得る工程」を有する光学ガラスの製造方法において、
得られるガラスの組成はＳｉＯ２及び／またはＢ２Ｏ３系を含有し、
且つ、前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程における溶融装置内の空間における気体を排出することを特徴とする光学ガラスの製造方法。
【００１２】
溶融物に溶け込んだＰｔＯ２は、最終製品である光学ガラスに不純物として残存した場合、光を吸収して着色し、ソラリゼーションを発生する原因となる。更には、不純物として含まれたＰｔＯ２が最終製品である光学ガラス中で結晶化することにより、白金フシという異物が光学ガラス中に残留する場合がある。
【００１３】
（１）の発明によれば、ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を含有する溶融物を得るためのカレット化工程及び／又は本溶融工程において、例えば、溶融物と接する部分に白金又は白金合金を使用した場合、その白金の一部と酸素とが反応してＰｔＯ２が発生したとしても、バッチ溶融物及び／又は本溶融物にＰｔＯ２が溶け込む前に、溶融装置内の空間における気体が排出されて除去されるため、ＰｔＯ２に基づくソラリゼーションや白金フシの発生を防止することが可能となる。
【００１４】
（２） 前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程において、前記バッチ及び／又は前記カレットを溶融するとともに、前記溶融装置内の空間における気体を排出する（１）に記載の光学ガラスの製造方法。
【００１５】
（３） 前記溶融装置内の空間容積を基準として該装置内の気体の置換を２〜２０回／分となるように行う（１）又は（２）に記載の光学ガラスの製造方法。
【００１６】
（３）の発明によれば、溶融装置内の空間容積を基準として該装置内の気体の置換を少なくとも２〜２０回／分行うので、例えば、白金又は白金合金を使用する装置があり、その装置の白金の一部と酸素とが反応してＰｔＯ２が発生したとしても、バッチ溶融物及び／又は本溶融物にＰｔＯ２が溶け込む前に、ＰｔＯ２が除去されるため、ＰｔＯ２に基づくソラリゼーションや白金フシの発生を防止することが可能となる。
【００１７】
（４） 光学ガラスの組成は、質量％で、３０％以上７０％以下のＳｉＯ２及び／又は３％以上２０％以下のＢ２Ｏ３を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００１８】
（５） 光学ガラスの組成は、質量％で、下記の成分を含有することを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
（ａ）ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜５％および／または
ＣａＯ：０〜２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜１３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜２３％および／または
ＢａＯ：０〜４２％および／または
ＺｎＯ：０〜７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
【００１９】
（６） 光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％であることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００２０】
（７） 光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００２１】
（８） 光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする（１）から（７）のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【００２２】
（９） ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を少なくとも含有する光学ガラスの製造装置であって、バッチ又はカレットを溶融して溶融物を得るための溶融槽と、当該溶融槽の周囲を覆うとともに前記バッチまたはカレットを投入する開口部を有する炉体と、前記開口部に連通し、前記溶融槽内の前記溶融物から発生する気体を排出するための排気手段を備えることを特徴とする光学ガラスの製造装置。
【００２３】
（９）の発明によれば、例えば、白金又は白金合金を使用する装置があり、その装置の白金の一部と酸素とが反応してＰｔＯ２が発生したとしても、バッチ溶融物に溶け込む前に、ＰｔＯ２が存在する溶融槽内の溶融物から発生する気体を排気するための排気手段によって排気するため、ＰｔＯ２に基づくソラリゼーションや白金フシの発生を抑制することが可能となる。
【００２４】
（１０） 光学ガラスの組成は、質量％で、
（ａ） ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜５％および／または
ＣａＯ：０〜２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜１３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜２３％および／または
ＢａＯ：０〜４２％および／または
ＺｎＯ：０〜７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
であることを特徴とする請求項９に記載の光学ガラスの製造装置。
【００２５】
（１１） 光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％である（９）から（１０）のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【００２６】
（１２） 光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする（９）から（１１）のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【００２７】
（１３） 光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする（９）から（１２）のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ソラリゼーションや白金フシの発生を抑制できる光学ガラスの製造方法を提供することが可能である。
【００２９】
この結果、半導体産業用（特にステッパー用）や、生物工学や医療等の様々な分野において用いられる光学ガラスとして、「初期光線透過率が良好な」および／または「光線照射後の光線透過率劣化が少ない」、従来にない光学ガラスを得ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００３１】
［光学ガラスの製造装置］
図１（Ａ）は、ガラス原料を溶融するバッチ溶融装置の平面図である。図１（Ｂ）は、カレットを溶融する本溶融装置の平面図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）のＩＶ−ＩＶに沿ったバッチ溶融装置の断面図である。図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）のＶ−Ｖに沿った本溶融装置の断面図である。
【００３２】
［バッチ溶融装置、バッチ溶融工程］
図１に示すように、バッチ溶融工程で使用されるバッチ溶融装置１００は、ＳｉＯ２系及び／又はＢ２Ｏ３系を少なくともが含有するバッチを溶融してバッチ溶融物Ａを得るための溶融炉１０２と、上記バッチ溶融物Ａ内のバブリングを行う気体バブリング装置１０６と溶融装置内の空間における気体を排出する排気手段の一例であるダクト１１０を備えている。
【００３３】
溶融炉１０２は、ガラス原料を溶融する際の容器となる溶融槽１２１と、この溶融槽１２１の周囲を被う炉体１２２と、加熱装置（図示しない）とを備えている。
【００３４】
溶融槽１２１は、バッチ溶融物Ａの溶融、清澄に必要な耐熱性、耐侵食性及びバッチ溶融物Ａの品質への影響が少ないこと等を考慮して、少なくともバッチ溶融物Ａに接する部分が、例えば、石英、白金（Ｐｔ）または白金合金（Ｐｔ合金）からなる溶融槽であることが好ましく、更に白金または白金合金からなる溶融槽であることがより好ましい。
【００３５】
炉体１２２は、溶融槽１２１の周囲を覆っており、耐火レンガ等の耐熱材から形成されている。この炉体１２２の上部には、ガラス原料を溶融槽１２１に投入するため開口部１２６が形成されている。また、開口部１２６は、溶融槽１２１内の本溶融物Ｄ内に残存する気体を、炉体１２２内部から排出する排出装置１２４に導入するための入口となっている。
【００３６】
気体バブリング装置１０６は、上記開口部１２６から溶融槽１２１に挿入される。すなわち、開口部１２６は、溶融物内のバブリングを行うための気体バブリング装置の挿入孔を兼ねている。気体バブリング装置１０６の構造は、バッチ溶融物Ａを十分に攪拌するために、できるだけ大型の気泡を発生することが可能な周知なものである。この気体バブリング装置１０６は、これらの耐熱性、バッチ溶融物Ａに対する耐侵食性及びバッチ溶融物Ａの品質への影響が少ないこと等を考慮して、例えば、少なくともバッチ溶融物Ａに接する部分が、石英、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることが好ましく、更には、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることがより好ましい。
【００３７】
溶融槽１２１のバッチ溶融装置１００を構成する部材や気体バブリング装置１０６のうち、バッチ溶融物Ａと接する部分が白金又は白金合金である場合、白金又は白金合金と酸素が反応してＰｔＯ２が発生するため、気体バブリング装置１０６を用いて行うバブリングに使用される気体としては、非酸化性気体が好ましい。非酸化性気体としては、酸素分圧が１％以下、好ましくは０．０１％以下、さらに好ましくは０．０００１％以下の気体であり、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）または窒素（Ｎ２）等の中性気体、もしくは一酸化炭素（ＣＯ）及び水素（Ｈ２）等の還元元性気体、または前記気体の中から選ばれる２種以上の混合気体が更に好ましい。
【００３８】
気体バブリング装置１０６を用いて非酸化性気体をバッチ溶融物Ａ内に吹き込ませる深さとしては、任意に設定可能であるが、バッチ溶融物Ａの液面から１００ｍｍ以上の深さで非酸化性気体をバッチ溶融物Ａ内に吹き込むことが好ましい。
【００３９】
またダクト１１０は、溶融炉１０２の上部に設けられている。このダクト１１０は、開口部１２６と略同じ形状の吸入口１１４が形成されている円錐部１１２と、この円錐部１１２とに連接されている排気管１１６とを、備えている。また、開口部１２６は、溶融槽１２１内の本溶融物Ｄ内に残存する気体を、炉体１２２内部から排出する排出装置１２４に導入するための入口となっている。
【００４０】
［本溶融装置、本溶融工程］
図２に示すように、本溶融工程で使用される本溶融装置２００は、原料バッチを溶融して本溶融物を得るため、またはバッチ溶融工程で得られたカレットを溶融して本溶融物（以下、カレット溶融物）Ｄを得るための溶融炉２０２と、カレット溶融物Ｄを排出する排出口２０３と、溶融炉２０２から次工程までのカレット溶融物Ｄの経路（導管）となるパイプ２０４と、上記カレット溶融物Ｄ内のバブリングを行う気体バブリング装置２０６と、カレット溶融物Ｄの上方の空間における気体を排気する排気手段の一例であるダクト２１０を備えている。
【００４１】
溶融炉２０２は、カレットを溶融する際の容器となる溶融槽２２１と、この溶融槽２２１の周囲を被う耐火レンガ等の耐熱材からなる炉体２２２と、加熱装置（図示しない）とを備えている。
【００４２】
溶融槽２２１は、カレット溶融物Ｄの溶融、清澄に必要な耐熱性、耐侵食性及びカレット溶融物Ｄの品質への影響が少ないこと等を考慮して、少なくともカレット溶融物Ｄに接する部分が、例えば、石英、白金または白金合金からなる溶融槽であることが好ましく、更には、白金または白金合金からなる溶融槽であることが好ましい。
【００４３】
炉体２２２は、溶融槽２２１の周囲を覆っており、耐火レンガ等の耐熱材からなる。この炉体２２２の上部には、カレットを溶融槽２２１に投入するため開口部２２６が形成されている。また、開口部２２６は、溶融槽２２１内のカレット溶融物Ｄ内に残存する気体を、炉体２２２内部から排出する排出装置２２４に導入するための入口となっている。
【００４４】
パイプ２０４には、図示しない加熱装置が設けられている。この加熱装置によって、パイプ２０４の温度が制御されることにより、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの粘性が制御されるとともに、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの流速が制御されることになる。また、パイプ２０４は、上述したように、本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、徐冷工程）までのカレット溶融物Ｄの導管となる。
【００４５】
気体バブリング装置２０６は、上記開口部２０６から溶融槽２２１に挿入される。その構造は、カレット溶融物Ｄを十分に攪拌するために、できるだけ大型の気泡を発生することが可能な周知なものである。この気体バブリング装置２０６は、これらの耐熱性、カレット溶融物Ｄに対する耐侵食性及びカレット溶融物Ｄの品質への影響が少ないこと等を考慮して、例えば、少なくともバッチ溶融物Ａに接する部分が、石英、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることが好ましく、特に、白金または白金合金からなる気体バブリング装置であることが好ましい。
【００４６】
気体バブリング装置２０６を用いて行うバブリングに使用される気体としては、任意に設定可能である。しかし、溶融槽２２１、パイプ２０４等の本溶融装置２００を構成する部材や気体バブリング装置２０６のうち、カレット溶融物Ｄと接する部分が白金又は白金合金である場合、白金又は白金合金と酸素が反応してＰｔＯ２が発生する。従って、気体バブリング装置２０６を用いて行うバブリングに使用される気体としては、非酸化性気体が好ましい。非酸化性気体としては、酸素分圧が１％以下、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０１％以下の気体であり、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）または窒素（Ｎ２）等の中性気体、もしくは、一酸化炭素（ＣＯ）または及び水素（Ｈ２）等の還元元性気体や、前記気体から選ばれる２種以上の混合気体がより好ましい。
【００４７】
気体バブリング装置２０６を用いて非酸化性気体をカレット溶融物Ｄ内に吹き込ませる深さとしては、任意に設定可能であるが、カレット溶融物Ｄの液面から１００ｍｍ以上の深さで非酸化性気体をカレット溶融物Ｄ内に吹き込ませることが好ましい。
【００４８】
ダクト２１０は、溶融炉２０２の上部に設けられている。このダクト２１０は、開口部２２６と略同じ形状の吸入口２１４が形成されている円錐部２１２と、この円錐部２１２とに連接されている排気管２１６とを、備えている。なお、ダクト２１０は、溶融槽２２１内のカレット溶融物から発生する気体を排気するための排気手段の一例である。
【００４９】
また、排気管２１６から本溶融装置２００内の溶融時空間における気体が排気されることによって、本溶融装置２００内の溶融時空間容積、具体的には、溶融炉２０２の溶融時空間容積を基準として、本溶融装置２００内の気体の排出を２〜２０回／分となるように行う（本溶融工程）。
【００５０】
具体的には、図示しない減圧装置を使用して、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間の圧力を０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとさせることにより、カレット溶融物Ｄの上方の空間にある気体を、ダクト２１０から排出させることにより、本溶融装置２００内の気体の排出を行う。
【００５１】
このように、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間内の圧力が大気圧と略同じか又は大気圧よりも低圧であるため、溶融槽２２１内のカレット溶融物Ｄ内に残存する気体、更には、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間にある気体は、炉体２２２内部から開口部２２６を介して、ダクト２１０の吸入口２１４に向かって排出されることになる。
【００５２】
なお、カレット溶融物Ｄ内に残存する気体としては、酸化性気体である酸素、気体バブリング装置２０６を用いて行うバブリングによって吹き込まれる気体、更には、白金又は白金合金と酸素が反応して発生するＰｔＯ２等がある。
【００５３】
パイプ２０４には、図示しない加熱装置が設けられている。この加熱装置によって、パイプ２０４の温度が制御されることにより、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの粘性が制御され、その結果として、パイプ２０４中のカレット溶融物Ｄの流速が制御されることになる。また、パイプ２０４は、上述したように、本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、徐冷工程）までのカレット溶融物Ｄの導管となる。
【００５４】
なお、本実施形態において、気体バブリング装置１０６，２０６は、それぞれ炉体１２２，２２２の上部にある開口部１２６，２２６を介して、溶融槽１２１，２２１内に挿入されているが、これに限らず、例えば、気体バブリング装置１０６，２０６は、溶融槽１２１，２２１の側面部又は底部を貫通して設けるようにして、バッチ溶融物Ａ又はカレット溶融物Ｄ内のバブリングが行われるようにしてもよい。
【００５５】
また、本実施形態において、バッチ溶融工程及び本溶融工程のいずれの溶融工程においても、バッチ溶融物Ａ及びカレット溶融物Ｄ内を、各々気体バブリング装置１０６，２０６を用いてバブリングを行っているが、バッチ溶融工程又は本溶融工程のいずれかの工程のみバブリングを行うようにしてもよい。そして、バブリングを行わない工程においては、溶融槽（例えば、溶融槽１２１又は溶融槽２２１）内の溶融物（例えば、バッチ溶融物Ａ又はカレット溶融物Ｄ）を攪拌するための攪拌翼を供えた攪拌機を設けるようにしてもよい。この攪拌翼の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、スクリュー状のものなど、周知の形状や構成のものを用いることができる。
【００５６】
また、本実施形態において、バッチ溶融工程及び本溶融工程に設けたが、いずれか一つに排気手段を設けるようにしてもよい。
【００５７】
また、ダクト２１０は、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間にある気体を排出させる機能を有すれば、様々な形状や構成の周知のものを用いることができる。
【００５８】
また、本溶融装置２００を構成するパイプ２０４は、少なくともカレット溶融物Ｄと接する部分において、これらの耐熱性、ガラスに対する耐侵食性及びバッチ溶融物Ａ又はカレット溶融物Ｄの品質への影響が少ないことを考慮して白金または白金合金製であることが好ましいが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００５９】
また、溶融物の流速が、溶融物の粘性以外のパラメータ、例えば、溶融槽２２１内の圧力によって制御されている場合などは、パイプ２０４に設けられている加熱装置（図示せず）を設ける必要はない。
【００６０】
また、上記加熱装置は、電熱器、電気ヒーター、通電発熱体、高周波誘導加熱や、バーナー等を使用したガス等の燃焼により加熱するものなど周知のものを用いることができ、更には、パイプ２０４は、直接電気を通電して加熱できるようになっていることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００６１】
［ガラスの組成］
次に、本発明において、好ましい光学ガラスを製造することができる組成範囲について説明する。
【００６２】
各成分を前記組成範囲に限定した理由は以下のとおりである。
【００６３】
ＳｉＯ２成分を含有する光学ガラス、とりわけＳｉＯ２成分は、ガラス形成上有用な成分である。しかし、その重量％が３０％未満では、比較的多くＢ２Ｏ３やＢａＯ等の成分を必要とし、屈折率が高くなりすぎたり、化学的性質の劣化を招いたりするので好ましくない。また、７０％を超えると、ガラスの粘度が高くなりすぎ、均質なガラスを得にくくなる。そして、更に、屈折率、化学的性質の劣化性、ガラスの粘性等を考慮すれば、ＳｉＯ２成分は、下限が５０．５％以上であることが好ましく、更には、５５．３５％以上であることがより好ましく、上限は７０％以下であることが好ましい。
【００６４】
Ｂ２Ｏ３成分を含有する光学ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３成分は、ＳｉＯ２成分と同様にガラス形成酸化物であり、ガラスを低分散化したり、粘性を調節したりするのに有効である。しかし、その量が３％未満では、その効果は不十分であり、２０％を超えると、化学的性質が劣化するので好ましくない。そして、更に、ガラスの低分散性、粘性、化学的性質の劣化等を考慮すれば、Ｂ２Ｏ３成分は、３％以上１５％以下であることが好ましい。したがってＢ２Ｏ３成分の上限は２０％以下が好ましく、より好ましくは１５％以下であり、下限は３％以上であることが好ましい。
【００６５】
Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性の向上、粘度や屈折率の調整に有効である。しかし、その量が６％を超えると、ガラスの粘性が高くなり易い。そして、更に、ガラスの化学的耐久性、粘度や屈折率等を考慮すれば、Ａｌ２Ｏ３成分は、２．９％以下であることが好ましく、更には、２．３％以下であることより好ましい。
【００６６】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラス原料の溶融を促進する効果があるが、しかも他のアルカリ金属酸化物と比べて屈折率の低下を招きにくいので有効である。しかしその量が５％を超えるとガラスの失透性が増大し易いので好ましくない。そして、更に、粘性、屈折率、化学的性質の劣化等を考慮すれば、Ｌｉ２Ｏ成分は、５％以下であることが好ましく、更には、４．９％以下であることがより好ましく、３％以下であることが最も好ましい。
【００６７】
Ｎａ２Ｏ成分およびＫ２Ｏ成分は、ガラス原料の溶融促進に有効であり、多量にガラス中に含有させても安定なガラスをつくる。しかし、Ｎａ２Ｏ成分およびＫ２Ｏ成分の量が、それぞれ１３％および２３％を超えると化学的性質を悪化させ易いので好ましくない。
【００６８】
ＢａＯ成分は、ガラスの分散をあまり大きくすることなく（アッベ数をあまり小さくすることなく）、屈折率を向上させ、広い組成範囲において耐失透性の大きい安定なガラスを得ることができる。しかし、その量が４２％を超えるとガラスの化学的耐久性が極度に劣化し易い。
【００６９】
ＺｎＯ成分は、屈折率の向上、粘性の調整、耐失透性の向上等に有効な成分である、しかしその量が７％を超えると、短波長域における透過率の低下を招くことがあるので、好ましくない。
【００７０】
また、安定で化学的性質が優れ、かつ、短波長域まで透過率の良いガラスを得るためには、Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、ＢａＯ成分およびＺｎＯ成分の１種または２種以上の合計量の範囲％は１０％から４５％までが好ましい。
【００７１】
ＰｂＯ成分およびＴｉＯ２成分は、ＳｉＯ２成分及び／またはＢ２Ｏ３成分を含有する光学ガラス、とりわけ、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金属酸化物系ガラスにおいて、ソラリゼーションを防止するのに有効である。しかしこれらの成分は必要以上に多く含有させると短波長域の光線透過率を劣化させる原因になるので、これらの成分の量は、それぞれ２％および０．５％までとすることが好ましい。
【００７２】
Ａｓ２Ｏ３成分およびＳｂ２Ｏ３成分は、ガラスの清澄助剤としての効果があり、それぞれ任意に添加しうるが、上記効果を得るためには、それぞれ１％以下までで十分である。
【００７３】
フッ素成分は、一種または二種以上の上記酸化物の一部または全部と置換したフッ化物として任意に添加することができ、屈折率および粘度の調整に効果がある。しかし、上記フッ化物の合計量が１１％を超えると、ガラスが乳白化したり、屈折率が小さくなりすぎたり、溶融の際にフッ素成分の揮発が大きくなりすぎて、均質なガラスを得がたくなったりするので好ましくない。
【００７４】
また、上記各成分の他に、屈折率の調整や、ガラスの化学的性質の向上等を目的に、任意成分として、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＺｒＯ２成分をそれぞれ２％まで添加することができる。尚、これら成分を添加する場合は、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分およびＺｒＯ２成分から選ばれる１種または２種以上を合計で２％までとすることがより好ましい。
【００７５】
また、Ｔｉ以外の遷移金属の合計含有量が３ｐｐｍ以下であることが好ましい。不純物として含まれた遷移金属イオン、具体的には、Ｆｅ３＋の吸収波長は３８０ｎｍ、Ｃｒ６＋の吸収波長は３５０ｎｍであり、かつ吸収計数が大きく、少量混入しても透過率の劣化を招く。従って、非酸化性気体を用いて溶融物をバブリングすることにより、Ｆｅ３＋、Ｃｒ６＋を低原子価状態にすることが必要である。
【００７６】
［光学ガラスの製造方法］
次に、上記に述べた溶融装置を用いて、本発明に係る光学ガラスの製造方法を図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて説明する。
【００７７】
まず、図２（Ａ）に示すように、質量％で、３０％以上７０％以下のＳｉＯ２および／または、３％以上２０％以下のＢ２Ｏ３を含有する光学ガラスとなるように配合されたバッチを、バッチ溶融装置１００の溶融槽１２１に投入し、溶融させる。このとき、気体バブリング装置１０６を用いて、ガラス原料を溶融（粗溶融）して得られたバッチ溶融物Ａ内を非酸化性気体でバブリングさせる。このバブリングは、溶融槽１２１内のバッチ溶融物Ａの液面から１００ｍｍ以上の深さにおいて、バッチ溶融物Ａの容積１リットルあたり、０．００２〜０．０５リットル／分の供給速度で、非酸化性気体を吹き込むことにより行う（カレット化工程）。得られたバッチ溶融物Ａを炉外にてキャストしカレットとして回収する。
【００７８】
次に、図２（Ｂ）に示すように、回収したカレットを、本溶融装置２００の溶融槽２２１に投入し、溶融させる。このとき、気体バブリング装置２０６を用いて、カレットを溶融（本溶融）して得られたカレット溶融物Ｄ内を非酸化性気体（例えば、アルゴンガス）でバブリングさせる。このバブリングは、溶融槽２２１内のカレット溶融物Ｄの液面から１００ｍｍ以上の深さにおいて、カレット溶融物Ｄの容積１リットルあたり、０．００２〜０．０５リットル／分の供給速度で、非酸化性気体を吹き込むことにより行う。また、カレットを溶融する工程においては、カレット溶融物Ｄの上方の空間の圧力が０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとなっていることにより、カレット溶融物Ｄの上方の空間にある気体は、ダクト２１０から吸入されて、大気中に放出される（本溶融工程）。得られたカレット溶融物Ｄは、当該本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移り、次工程で光学ガラスを製造する。
【００７９】
カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間の圧力を０．１ｋＰａから１００．０ｋＰａとさせることにより、カレット溶融物Ｄの上方の溶融時空間にある気体は、ダクト２１０から排出される（本溶融工程）。これにより、溶融炉２０２内の溶融時空間容積を基準として、本溶融装置２００内の気体の置換が２〜２０回／分と行われることになる。得られたカレット溶融物Ｄは、当該本溶融工程から次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移り、次工程で光学ガラスを製造する。
【００８０】
なお、本実施形態においては、バッチ溶融工程において、ガラス原料を溶融した後、急冷して固化させたカレットを製造し、この製造されたカレットを溶融槽２２１に投入して、カレット溶融物を得た後、次工程に連続的に溶融物を供給するようにしたが、本溶融工程を連続方式ではなく、バッチ方式で行うようにしてもよい。
【００８１】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００８２】
次に、本発明の製造方法によって製造した光学ガラスを実施例の光学ガラス、及び他の方法で製造した光学ガラスを比較例の光学ガラスに、超高圧水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）を照射した場合の透過率の変化について説明する。
【００８３】
［実施例１］
光学ガラス用原料（バッチ）を表１に示した組成の割合となるように秤量し、混合した。
【表１】
【００８４】
その後、ガラス原料をバッチ溶融装置１００の溶融槽１２１に投入し、１３００℃において、１４時間、カレット化工程を行った。このとき、バブリングは実施せずバッチ溶融物を冷却して、カレットとして回収した。この回収したカレットを、本溶融装置２００の溶融槽２２１に投入し、１１５０℃において、１５時間溶融させた。このとき、気体バブリング装置２０６を用いて、カレットを溶融（本溶融）して得られたカレット溶融物内をアルゴンガスでバブリングさせた。このバブリングは、ガラス１リットル当り気体の供給速度０．０２４リットル／分、バブリングする液面からの深さを５００ｍｍとした。また、このガラスブロックを溶融する工程においては、カレット溶融物Ｄの上方の空間を、大気圧と比較して減圧（カレット溶融物Ｄの上方の空間の圧力が０．３ｋＰａ）とすることにより、カレット溶融物の上方の空間にある気体を、ダクト２１０から吸入させ、大気中に排出させた（本溶融工程）。得られたカレット溶融物を、次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移し、次工程で本実施例の光学ガラスを製造した。
【００８５】
［比較例］
比較例の光学ガラスのガラス原料は、実施例１と同じ組成の割合となるように秤量し、混合した。その後、このガラス原料をバッチ溶融装置１００の溶融槽１２１に投入し１３００℃において、１４時間、カレット化工程を行った。このとき、バブリングは実施せずバッチ溶融物を冷却して、カレットとして回収した。この回収したカレットを、本溶融装置２００の溶融槽２２１に投入し、１１５０℃において、１５時間溶融させた。このとき、気体バブリング装置２０６を用いて、カレットを溶融（本溶融）して得られたカレット溶融物内を「酸素ガス」でバブリングさせた。このバブリングは、ガラス１リットル当り、気体の供給速度０．０２４リットル／分、バブリングする液面からの深さを５００ｍｍとした。また、このガラスブロックを溶融する工程においては、カレット溶融物Ｄの上方の空間からの排出は行わなかった（本溶融工程）。得られたカレット溶融物を、次工程（清澄工程、攪拌工程、保冷工程）に移し、次工程で本比較例の光学ガラスを製造した。
【００８６】
次に、図３を用いて、実施例の光学ガラスと比較例の光学ガラスにｉ線（３６５ｎｍ）を２．５Ｗ／ｃｍ２の条件で照射した場合の透過率の変化を説明する。透過率は波長３６５ｎｍにおける透過率をＵ−４０００（日立製作所製）により測定した。
【００８７】
図３は、実施例の光学ガラスと比較例の光学ガラスにｉ線（３６５ｎｍ）を照射した場合の透過率の変化を示した図である、図３に示すように、照射当初から比較例の光学ガラスは、実施例の光学ガラスよりも透過率の劣化率が大きい。また、照射時間が進行するにつれて、その傾向が顕著となっている。このように、ダクトを設けてカレット溶融物の上方の空間における気体を排出するとともに、気体バブリング装置を用いてバッチ溶融物及び／又はカレット溶融物内のバブリングを行うことによって、耐ソラリゼーション性に優れた光学ガラスを提供することができる。
【００８８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】（Ａ）は、ガラス原料を溶融するバッチ溶融装置の平面図である。（Ｂ）は、カレットを溶融する本溶融装置の平面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施形態のバブリング装置を使用するバッチ溶融装置の図１（Ａ）のＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。（Ｂ）は、本発明の実施形態のバブリング装置を使用する図１（Ｂ）のＩＶ−ＩＶに沿った本溶融装置の断面図である。
【図３】ｉ線照射時間と光学ガラスの透過率の劣化率を示す図面である。
【符号の説明】
【００９０】
１００ バッチ溶融装置
１０２，２０２ 溶融炉
１０４，２０４ パイプ
１０６，２０６ 気体バブリング装置
１２１，２２１ 溶融槽
１２２，２２２ 炉体
１２６，２２６ 開口部
２１６ 排出管
２００ 本溶融装置
１１０，２１０ ダクト
Ａ バッチ溶融物
Ｄ カレット溶融物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
「原料混合物（以下、バッチという）を溶融しカレットを得る工程（以下、カレット化工程という）」及び／又は「このカレット及び／またはバッチを溶融してガラスを得る工程（以下、本溶融工程という）」を有する光学ガラスの製造方法において、
得られるガラスの組成はＳｉＯ２及び／またはＢ２Ｏ３系を含有し、
且つ、前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程における溶融装置内の空間における気体を排出することを特徴とする光学ガラスの製造方法。
【請求項２】
前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程において、前記バッチ及び／又は前記カレットを溶融するとともに、前記溶融装置内の空間における気体を排出する請求項１に記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項３】
前記溶融装置内の空間容積を基準として該溶融装置内の気体の置換を２〜２０回／分となるように行う請求項１又は２のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項４】
光学ガラスの組成は、質量％で、３０％以上７０％以下のＳｉＯ２及び／又は３％以上２０％以下のＢ２Ｏ３を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項５】
光学ガラスの組成は、質量％で、下記の成分を含有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
（ａ） ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜５％および／または
ＣａＯ：０〜２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜１３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜２３％および／または
ＢａＯ：０〜４２％および／または
ＺｎＯ：０〜７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
【請求項６】
光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項７】
光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項８】
光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項９】
ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を少なくとも含有する光学ガラスの製造装置であって、
バッチ又はカレットを溶融して溶融物を得るための溶融槽と、当該溶融槽の周囲を覆うとともに前記バッチまたは前記カレットを投入する開口部を有する炉体と、前記開口部に連通し、前記溶融槽内の前記溶融物から発生する気体を排出するための排気手段を備えることを特徴とする光学ガラスの製造装置。
【請求項１０】
光学ガラスの組成は、質量％で、
（ａ） ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜 ２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜 ６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜 ５％および／または
ＣａＯ：０〜 ２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜 １％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜 １％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜 １３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜 １２％および／または
ＢａＯ：０〜 ４２％および／または
ＺｎＯ：０〜 ７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
であることを特徴とする請求項９に記載の光学ガラスの製造装置。
【請求項１１】
光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％であることを特徴とする請求項９または１０のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【請求項１２】
光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【請求項１３】
光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【請求項１】
「原料混合物（以下、バッチという）を溶融しカレットを得る工程（以下、カレット化工程という）」及び／又は「このカレット及び／またはバッチを溶融してガラスを得る工程（以下、本溶融工程という）」を有する光学ガラスの製造方法において、
得られるガラスの組成はＳｉＯ２及び／またはＢ２Ｏ３系を含有し、
且つ、前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程における溶融装置内の空間における気体を排出することを特徴とする光学ガラスの製造方法。
【請求項２】
前記カレット化工程及び／又は前記本溶融工程において、前記バッチ及び／又は前記カレットを溶融するとともに、前記溶融装置内の空間における気体を排出する請求項１に記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項３】
前記溶融装置内の空間容積を基準として該溶融装置内の気体の置換を２〜２０回／分となるように行う請求項１又は２のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項４】
光学ガラスの組成は、質量％で、３０％以上７０％以下のＳｉＯ２及び／又は３％以上２０％以下のＢ２Ｏ３を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項５】
光学ガラスの組成は、質量％で、下記の成分を含有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
（ａ） ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜５％および／または
ＣａＯ：０〜２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜１％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜１３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜２３％および／または
ＢａＯ：０〜４２％および／または
ＺｎＯ：０〜７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
【請求項６】
光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項７】
光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項８】
光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。
【請求項９】
ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３を少なくとも含有する光学ガラスの製造装置であって、
バッチ又はカレットを溶融して溶融物を得るための溶融槽と、当該溶融槽の周囲を覆うとともに前記バッチまたは前記カレットを投入する開口部を有する炉体と、前記開口部に連通し、前記溶融槽内の前記溶融物から発生する気体を排出するための排気手段を備えることを特徴とする光学ガラスの製造装置。
【請求項１０】
光学ガラスの組成は、質量％で、
（ａ） ＳｉＯ２：３０〜７０％および／または
Ｂ２Ｏ３：３〜２０％および／または
ＰｂＯ：０〜 ２％および／または
Ａｌ２Ｏ３：０〜 ６％および／または
Ｌｉ２Ｏ：０〜 ５％および／または
ＣａＯ：０〜 ２％および／または
ＴｉＯ２：０〜０．５％および／または
Ａｓ２Ｏ３：０〜 １％および／または
Ｓｂ２Ｏ３：０〜 １％および／または
Ｎａ２Ｏ：０〜 １３％および／または
Ｋ２Ｏ：０〜 １２％および／または
ＢａＯ：０〜 ４２％および／または
ＺｎＯ：０〜 ７％
および
（ｂ）上記酸化物の一部又は全部を置換したフッ化物のＦの合計量が０〜１１％
であることを特徴とする請求項９に記載の光学ガラスの製造装置。
【請求項１１】
光学ガラスの組成は、質量％で、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１０〜４５％であることを特徴とする請求項９または１０のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【請求項１２】
光学ガラスの組成は、質量％で、
ＳｒＯ ０〜２％および／または
ＺｒＯ２ ０〜２％
であることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【請求項１３】
光学ガラスの組成は、質量％で、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｒＯ２が０〜２％であることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の光学ガラスの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１２６２９７（Ｐ２００７−１２６２９７Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１７８０７（Ｐ２００５−３１７８０７）
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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