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JP5121165B2 - Manufacturing method of polarizing glass - Google Patents

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JP5121165B2 JP2006131919A JP2006131919A JP5121165B2 JP 5121165 B2 JP5121165 B2 JP 5121165B2 JP 2006131919 A JP2006131919 A JP 2006131919A JP 2006131919 A JP2006131919 A JP 2006131919A JP 5121165 B2 JP5121165 B2 JP 5121165B2
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/037Re-forming glass sheets by drawing

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Description

本発明は、光通信などに利用される小型の光アイソレータ、あるいは、液晶・電気光学結晶・ファラデーローテータなどの組み合わせからなる光スイッチや電気磁気センサ等の偏光子として用いられる偏光ガラスの製造方法に関する。   The present invention relates to a manufacturing method of a polarizing glass used as a polarizer for a small optical isolator used for optical communication or the like, or an optical switch or an electromagnetic sensor composed of a combination of a liquid crystal, an electro-optic crystal, and a Faraday rotator. .

配向、分散された形状異方性を有する微細な金属粒子、例えば銀粒子や銅粒子を分散含有するガラスは、その金属の光吸収波長帯が入射偏光方向によって異なるために、偏光子になることが知られている。そのような偏光ガラスは、伸長されたハロゲン化銅粒子含有ガラスあるいはハロゲン化銀粒子含有ガラスを還元することで作製できることも知られている。   Glass that contains finely dispersed metal particles with oriented and dispersed shape anisotropy, such as silver particles and copper particles, becomes a polarizer because the light absorption wavelength band of the metal differs depending on the incident polarization direction. It has been known. It is also known that such polarizing glass can be produced by reducing the stretched glass containing copper halide particles or glass containing silver halide particles.

例えば、ハロゲン化銅粒子含有ガラスから偏光ガラスを作製する方法が、特許文献1に開示されている。この方法は、ガラスの粘度が10〜1010Pa・Sの範囲になる温度においてハロゲン化銅粒子を伸長し、次いで還元雰囲気下で熱処理することによりハロゲン化銅粒子を還元して、伸長された形状異方性の金属銅粒子を含有する偏光ガラスを製造するというものである。 For example, Patent Document 1 discloses a method for producing polarizing glass from glass containing copper halide particles. In this method, the copper halide particles are elongated at a temperature at which the viscosity of the glass is in the range of 10 7 to 10 10 Pa · S, and then the copper halide particles are reduced by heat treatment in a reducing atmosphere. A polarizing glass containing metallic copper particles having a shape anisotropy is produced.

また、上記形状異方性の金属銅粒子を含有する偏光ガラスの製造方法を改良した方法として、ハロゲン化金属粒子含有ガラスを線引きする方法が、特許文献2に提案されている。この方法は、金属ハロゲン化粒子が分散されているガラスプリフォームを線引きする際に、伸長したガラスの冷却(自然冷却)を伸長と同時に行い、伸長したガラスを効率良く自然冷却することによって、伸長したハロゲン化金属粒子の再球状化を防止し、優れた偏光特性を有する偏光ガラスを製造するというものである。   Further, Patent Document 2 proposes a method of drawing a metal halide particle-containing glass as an improved method of producing a polarizing glass containing metal copper particles having shape anisotropy. In this method, when drawing a glass preform in which metal halide particles are dispersed, the stretched glass is cooled (natural cooling) at the same time as stretching, and the stretched glass is naturally cooled efficiently. This prevents the re-spheroidization of the metal halide particles thus produced and produces a polarizing glass having excellent polarization characteristics.

ところで、従来の、アイソレーションが35dB程度求められる高性能幹線系光アイソレータの部品として使用される偏光ガラスは、平面の寸法が1.0〜1.2mm角のものであった。そして、この偏光ガラスを、同サイズのファラデー素子の結晶に個々に位置合わせして接着することにより、光アイソレータ用の非相反素子を製造していた。これ以下のサイズの部品は、ハンドリングがしにくく、例えば、偏光ガラスとファラデー素子の結晶との接着作業が容易ではなく、実用化が難しいとされていた。   By the way, the conventional polarizing glass used as a component of a high performance trunk optical isolator requiring about 35 dB of isolation has a plane size of 1.0 to 1.2 mm square. And this non-reciprocal element for optical isolators was manufactured by aligning and adhere | attaching this polarizing glass on the crystal | crystallization of the same Faraday element individually. Parts having a size smaller than this are difficult to handle. For example, it is not easy to bond the polarizing glass and the crystal of the Faraday element, and it is difficult to put it into practical use.

それに対して最近では、メトロ系の光アイソレータ用として、平面の寸法が0.5〜0.6mm角程度の小さい部品が使用されるようになってきた。その製造方法は、まず10mm角程度のファラデー素子結晶と、同程度の寸法を有する偏光ガラスとを、位置合わせして貼り付ける。次いで、それを0.5〜0.6mm角程度の多数の部品にカットするというものである。この方法によれば、前記の従来品に較べて、約1/4の平面面積で済む部品を、多数、簡便に作製できるようになった。   On the other hand, recently, small parts having a plane size of about 0.5 to 0.6 mm square have been used for metro type optical isolators. In the manufacturing method, first, a Faraday element crystal of about 10 mm square and a polarizing glass having the same size are aligned and pasted. Next, it is cut into a large number of parts of about 0.5 to 0.6 mm square. According to this method, it is possible to easily produce a large number of parts that require a plane area of about 1/4 as compared with the conventional product.

ところが、平面の寸法が小さい偏光ガラスを同サイズのファラデー素子結晶に個々に位置合わせして接着する場合は問題とならなかったが、10mm角程度の比較的大きめのサイズの偏光ガラスを使用する場合、ガラス面内での偏光軸ずれの問題が無視できなくなってきた。即ち、ガラス面内に偏光軸のずれた部分が存在すると、その部分では、偏光軸がずれた状態でファラデー素子と貼り合わされることになり、光アイソレータとしての偏光特性が損なわれるからである。   However, there was no problem when polarizing glasses with small plane dimensions were individually aligned and bonded to the same size Faraday element crystal, but when a relatively large size polarizing glass of about 10 mm square was used. The problem of polarization axis misalignment in the glass plane cannot be ignored. That is, if there is a portion where the polarization axis is shifted in the glass surface, the portion is bonded to the Faraday element in a state where the polarization axis is shifted, and the polarization characteristics as an optical isolator are impaired.

従来、偏光ガラスにおける偏光軸ずれを低減する方法として、特許文献3に記載の方法が知られている。この方法は、延伸に使用する加熱炉の温度分布を、延伸方向に垂直な方向における両端部の温度が中央部より低くなるように設定すると共に、プリフォームのガラス厚を4mm以上と厚くすることで、延伸時の幅方向両端部のガラスの冷却速度を中心部より相対的に速くして、両端部の構造の凍結を速め、それにより、両端でのハライド金属延伸軸のハの字の開きを抑えるというものである。   Conventionally, a method described in Patent Document 3 is known as a method for reducing polarization axis deviation in polarizing glass. In this method, the temperature distribution of the heating furnace used for stretching is set so that the temperature at both ends in the direction perpendicular to the stretching direction is lower than the central portion, and the glass thickness of the preform is increased to 4 mm or more. At the time of stretching, the cooling rate of the glass at both ends in the width direction is made relatively faster than the center, and the freezing of the structure at both ends is accelerated, thereby opening the half-shaped opening of the halide metal stretching axis at both ends. It is to suppress.

特許第2740601号公報Japanese Patent No. 2740601 特許第2849358号公報Japanese Patent No. 2849358 特開2004−224660号公報JP 2004-224660 A

しかしながら、特許文献3に記載のように、加熱炉の両端部の温度を低く設定してプリフォームガラスを延伸すると、延伸されたガラスの幅方向両端部が中心部に較べて粘度が高い状態で延伸されるので、両端部に中心部よりも大きな張力がかかり、そのため、両端部のハライド金属微粒子が中心部よりも大きく延伸されて、面内の消光比特性にバラツキや分布が生じてしまうという問題がある。   However, as described in Patent Document 3, when the temperature of both ends of the heating furnace is set low and the preform glass is stretched, both ends in the width direction of the stretched glass are higher in viscosity than the center portion. Since it is stretched, both ends are subjected to greater tension than the center, so that the halide metal fine particles at both ends are stretched more than the center, resulting in variations and distribution in the in-plane extinction ratio characteristics. There's a problem.

また、プリフォームガラスの厚さを厚くして延伸すると、相対的に幅方向の中心部に較べて両端部が早く冷却されるので、結果的に上述の加熱炉の端部の温度を低くして延伸することと同じことになり、面内の消光比特性にバラツキや分布が生じてしまうという問題がある。また、プリフォームガラスの厚さを厚くした場合、プリフォームの体積が増し、延伸時に、より大きな張力をかける必要が生じるので、延伸装置を、その張力に耐えるだけの大型の設備とする必要が出てくる。また、プリフォームの体積が増すことで、母材となるガラスも多く消費することになり、結果的にコストが上昇するという問題がある。   Further, when the preform glass is increased in thickness and stretched, both end portions are cooled relatively faster than the center portion in the width direction, and as a result, the temperature at the end portion of the heating furnace is lowered. Thus, there is a problem that variation and distribution occur in the extinction ratio characteristic in the surface. In addition, when the thickness of the preform glass is increased, the volume of the preform increases, and it is necessary to apply a larger tension during stretching. Therefore, it is necessary to make the stretching apparatus large enough to withstand the tension. Come out. Further, since the volume of the preform increases, a large amount of glass as a base material is consumed, resulting in a problem that the cost increases.

そこで、本発明の目的は、偏光ガラスの面内の偏光軸ずれを低減することができると共に、面内の消光比特性を高めることができ、しかも、均質で製造コストの安価な偏光ガラスの製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce the in-plane polarization axis deviation of the polarizing glass, improve the in-plane extinction ratio characteristic, and manufacture a polarizing glass that is homogeneous and inexpensive to manufacture. It is to provide a method.

請求項1の発明は、形状異方性を有する金属粒子がガラス中に配向して分散されている偏光ガラスの製造方法であって、金属ハロゲン化物粒子が分散されているガラスプリフォームを加熱し延伸する延伸工程と、該工程により得られたガラスシートを還元処理して、金属ハロゲン化粒子の一部又は全部を金属粒子とする還元工程と、を有し、前記延伸工程において、延伸途中のガラスシートを強制冷却手段によって強制冷却するとともに、前記強制冷却を、前記延伸途中のガラスシートの幅方向の中央部に対して行うことを特徴とする。 The invention of claim 1 is a method for producing a polarizing glass in which metal particles having shape anisotropy are oriented and dispersed in glass, and the glass preform in which metal halide particles are dispersed is heated. A stretching step of stretching, and a reduction step of reducing a part or all of the metal halide particles to a metal particle by reducing the glass sheet obtained by the step. In the stretching step, The glass sheet is forcibly cooled by forced cooling means, and the forced cooling is performed on a central portion in the width direction of the glass sheet being stretched .

請求項の発明は、請求項に記載の偏光ガラスの製造方法であって、前記強制冷却手段として、ガスの吹き付けノズルを設け、前記強制冷却を、前記延伸途中のガラスシートに対する前記ノズルからのガスの吹き付けにより行うことを特徴とする。 Invention of Claim 2 is a manufacturing method of the polarizing glass of Claim 1 , Comprising: As the said forced cooling means, the spray nozzle of gas is provided, The said forced cooling is from the said nozzle with respect to the said glass sheet in the process of extending | stretching. It is characterized in that it is performed by spraying a gas.

請求項の発明は、請求項に記載の偏光ガラスの製造方法であって、前記ガスとして、室温より低い温度のガスを使用することを特徴とする。 Invention of Claim 3 is a manufacturing method of the polarizing glass of Claim 2 , Comprising: The gas of temperature lower than room temperature is used as said gas, It is characterized by the above-mentioned.

請求項の発明は、請求項に記載の偏光ガラスの製造方法であって、前記強制冷却手段として、周囲より温度を低く制御した冷却部材を設け、前記強制冷却を、前記冷却部材を前記延伸途中のガラスシートの表面に近接させることにより行うことを特徴とする。 Invention of Claim 4 is the manufacturing method of the polarizing glass of Claim 1 , Comprising: As the forced cooling means, the cooling member which controlled temperature lower than the circumference | surroundings is provided, the said forced cooling is made into the said cooling member, It carries out by making it adjoin to the surface of the glass sheet in the middle of extending | stretching.

請求項1の発明によれば、延伸途中のガラスシートを、従来のように室温によって自然冷却(放冷)するのではなく、強制冷却手段によって強制的に冷却するので、延伸したガラスシートの冷却速度を速めることができ、延伸軸が凍結する速度を全体的に速めることによって、延伸ガラスシートの幅方向端部でのハライド金属微粒子の延伸軸上部の中心側への傾き(延伸軸のハの字の傾き)を小さく抑えることができる。そして、このガラスシートを還元することによって、延伸面内の幅方向における偏光軸ずれの小さな偏光ガラスを得ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the glass sheet in the middle of stretching is not naturally cooled (cooled) at room temperature as in the prior art, but is forcedly cooled by forced cooling means. By increasing the speed at which the stretching axis freezes as a whole, the inclination of the halide metal fine particles to the center side of the upper part of the stretching axis at the widthwise end of the stretched glass sheet (the stretching axis c) Character inclination) can be kept small. Then, by reducing the glass sheet, it is possible to obtain a polarizing glass having a small polarization axis deviation in the width direction in the stretched plane.

また、ガラスシートの冷却速度が速まることにより、延伸したハロゲン化金属粒子の延伸形状の戻りを防止でき、還元後、高い消光比の偏光ガラスを幅方向の全域で得られるようになる。また、特別に厚いプリフォームを用意する必要がないため、母材ガラスから採取するプリフォーム枚数も増やすことができ、製造コストを安価に抑えることができる。また、プリフォームの断面積を小さくできるので、引き取り装置にかかる荷重を小さくでき、大型の引取り装置も不要となるため、製造コストを低く維持できる。   Moreover, when the cooling rate of the glass sheet is increased, it is possible to prevent the stretched shape of the stretched metal halide particles from returning, and after reduction, a polarizing glass having a high extinction ratio can be obtained in the entire width direction. In addition, since it is not necessary to prepare a particularly thick preform, the number of preforms collected from the base glass can be increased, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the cross-sectional area of the preform can be reduced, the load applied to the take-up device can be reduced, and a large take-up device is not required, so that the manufacturing cost can be kept low.

請求項の発明によれば、延伸途中のガラスシートの幅方向中央部を強制冷却するので、中央部のガラス構造を端部よりも早く凍結させることによって、端部での延伸ハライド金属粒子上部の中心側に向かう力を小さくして、延伸軸のハの字の傾きを小さく抑えることができる。また、従来のような延伸ガラスシートの自然冷却(放冷)では、幅方向中央部が冷えにくく、端部が冷えやすいことにより、ガラス粘性の違いで中央部と端部で張力に差が生じ、結果的に消光比特性が中央部と端部で異なってしまう現象を生じていたが、延伸ガラスシートの中央部を強制冷却手段により強制冷却することで、幅方向の中心部と端部で冷却速度の差を小さくすることができる。よって、ハライド金属微粒子にかかる中央部と端部での張力の差が小さくなり、ハライド金属微粒子の延伸状態が幅方向で均一となり、還元後、偏光ガラスの消光比特性の幅方向でのバラツキや分布を小さくすることができる。 According to invention of Claim 1 , since the center part of the width direction of the glass sheet in the middle of extending | stretching is forcedly cooled, by making the glass structure of a center part freeze earlier than an edge part, the extended halide metal particle upper part in an edge part The force toward the center side of the film can be reduced, and the inclination of the cross-section of the stretching axis can be kept small. Also, with natural cooling (cooling) of stretched glass sheets as in the past, the central part in the width direction is difficult to cool and the end part is easy to cool, resulting in a difference in tension between the central part and the end part due to the difference in glass viscosity. As a result, the phenomenon that the extinction ratio characteristic is different between the center part and the end part has occurred, but by forcedly cooling the center part of the stretched glass sheet by the forced cooling means, at the center part and the end part in the width direction. The difference in cooling rate can be reduced. Therefore, the difference in tension between the central portion and the end portion of the halide metal fine particles becomes small, the stretched state of the halide metal fine particles becomes uniform in the width direction, and after reduction, the variation in the width direction of the extinction ratio characteristic of the polarizing glass The distribution can be reduced.

請求項の発明によれば、ノズルからガスを吹き付けることによりガラスシートを強制冷却するので、簡単な設備によって、容易にガラスシートの温度を制御することができる。 According to the invention of claim 2 , since the glass sheet is forcibly cooled by blowing gas from the nozzle, the temperature of the glass sheet can be easily controlled with simple equipment.

請求項の発明によれば、室温より低い温度のガスを吹き付けるので、速やかにガラスシートを冷却することができる。 According to invention of Claim 3 , since the gas of temperature lower than room temperature is sprayed, a glass sheet can be cooled rapidly.

請求項の発明によれば、周囲より温度を低く制御した冷却部材をガラスシートの表面に近接させることにより、ガラスシートを強制冷却するので、簡単な設備によって、容易にガラスシートの温度を制御することができる。 According to the invention of claim 4 , since the glass sheet is forcibly cooled by bringing the cooling member whose temperature is controlled lower than the surroundings close to the surface of the glass sheet, the temperature of the glass sheet can be easily controlled by simple equipment. can do.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第1実施形態の偏光ガラスの製造方法は、形状異方性を有する金属粒子がガラス中に配向して分散されている偏光ガラスを、金属ハロゲン化物粒子が分散されているガラスプリフォームを加熱し延伸する延伸工程と、得られたガラスシートを還元処理して、金属ハロゲン化粒子の一部又は全部を金属粒子とする還元工程と、を経て製造するものであって、その特徴として、延伸工程において、延伸途中のガラスシートを強制冷却手段によって強制的に冷却するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The method for producing a polarizing glass according to the first embodiment comprises heating a polarizing glass in which metal particles having shape anisotropy are oriented and dispersed in the glass, and a glass preform in which metal halide particles are dispersed. A stretching process for stretching and a reduction process in which the obtained glass sheet is subjected to a reduction treatment to form a part or all of the metal halide particles as metal particles. The glass sheet being stretched is forcibly cooled by forced cooling means.

図1は第1実施形態の偏光ガラスの製造方法の説明図であり、図中1はガラスプリフォーム、2はプリフォーム送り装置、3は加熱炉、4は引っ張りローラ、1Aはガラスシート、5はガス吹き付けノズル、6は防風カバーである。本製造方法では、強制冷却手段として、ガスの吹き付けノズル5を設け、強制冷却を、延伸途中のガラスシート1Aに対する前記ノズル5からのガスの吹き付けにより行うことを特徴としている。   FIG. 1 is an explanatory view of a polarizing glass manufacturing method according to the first embodiment, in which 1 is a glass preform, 2 is a preform feeding device, 3 is a heating furnace, 4 is a pulling roller, 1A is a glass sheet, 5 Is a gas spray nozzle, and 6 is a windproof cover. This manufacturing method is characterized in that a gas blowing nozzle 5 is provided as a forced cooling means, and forced cooling is performed by blowing gas from the nozzle 5 to the glass sheet 1A being stretched.

ここで形状異方性を有するとは、1を超えるアスペクト比を有することを意味している。金属粒子の金属としては、例えば銅、銀、金、及び白金等を挙げることができる。また、金属粒子のアスペクト比は、偏光ガラスに要求される物性、特に光吸収波長に応じて適宜決定できるが、例えば2:1〜100:1の範囲であることが好ましい。特に、光通信波長(1.31〜1.55μm)付近を吸収波長とするためには、10:1〜30:1の範囲であることが好ましい。   Here, having shape anisotropy means having an aspect ratio exceeding 1. Examples of the metal of the metal particles include copper, silver, gold, and platinum. The aspect ratio of the metal particles can be appropriately determined according to the physical properties required for the polarizing glass, particularly the light absorption wavelength, and is preferably in the range of 2: 1 to 100: 1, for example. In particular, in order to make the absorption wavelength near the optical communication wavelength (1.31 to 1.55 μm), the range of 10: 1 to 30: 1 is preferable.

偏光ガラスにおける形状異方性の金属粒子は、ガラス中に実質的に一方向に配向して分散される。母材であるガラスの種類としては、例えば、特にガラスの軟化温度がハロゲン化物の融点よりも高い、ケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス等を挙げることができる。   The metal particles having shape anisotropy in the polarizing glass are oriented and dispersed substantially in one direction in the glass. Examples of the type of glass that is a base material include silicate glass, borosilicate glass, borate glass, and the like in which the glass softening temperature is higher than the melting point of the halide.

また、原料としては、金属ハロゲン化物粒子が分散されているガラスを用いる。金属ハロゲン化物のハロゲンとしては、例えば塩素、臭素、ヨウ素を挙げることができる。金属ハロゲン化物としては、例えば塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、塩化金、臭化金、ヨウ化金、塩化白金、臭化白金、ヨウ化白金等を挙げることができる。金属ハロゲン化物粒子が分散されているガラスは、公知の方法により容易に製造することができる。   As a raw material, glass in which metal halide particles are dispersed is used. Examples of the halogen of the metal halide include chlorine, bromine and iodine. Examples of the metal halide include silver chloride, silver bromide, silver iodide, copper chloride, copper bromide, copper iodide, gold chloride, gold bromide, gold iodide, platinum chloride, platinum bromide, platinum iodide. Etc. Glass in which metal halide particles are dispersed can be easily produced by a known method.

このような金属ハロゲン化物粒子としては、粒径が50〜200nmの範囲のもの、特に70〜170nmの範囲のものが好ましい。粒径が上記範囲より小さくなると、線引きしたときに所定のアスペクト比が得られにくく、その結果、光通信用の波長での光吸収波長が得られ難くなる傾向がある。粒径が上記範囲よりも大きくなると、偏光ガラスとしたときにガラス内部に残存する金属ハロゲン化物による透過損失の影響が大きくなる傾向がある。また、金属ハロゲン化物の含有量は、所定の還元処理で得られる金属粒子により充分な消光比が得られ、かつ偏光ガラスとしたときにガラス内部に残存する金属ハロゲン化物による透過損失の影響が大きくならない程度に調整されることが好ましく、ガラス組成中のハロゲン化物を形成する金属とハロゲンの量を適宜調節することで変化させることができる。   Such metal halide particles preferably have a particle size in the range of 50 to 200 nm, particularly in the range of 70 to 170 nm. When the particle size is smaller than the above range, it is difficult to obtain a predetermined aspect ratio when drawing, and as a result, it tends to be difficult to obtain a light absorption wavelength at a wavelength for optical communication. When the particle size is larger than the above range, when a polarizing glass is used, the influence of transmission loss due to metal halide remaining in the glass tends to increase. In addition, the content of the metal halide is sufficiently affected by transmission loss due to the metal halide remaining in the glass when a sufficient extinction ratio is obtained by the metal particles obtained by the predetermined reduction treatment and the glass is made into a polarizing glass. It is preferably adjusted to such an extent that it does not become necessary, and can be changed by appropriately adjusting the amount of metal and halogen forming the halide in the glass composition.

ところで、10mm角程度の平板サイズの偏光ガラス面内での偏光軸ずれは、延伸工程で発生するものと考えられている。板状のプリフォームを加熱して延伸する際に、プリフォームに存在するハライド金属微粒子は、ガラス軟化温度付近(ハライド金属の融点以上)で棒状に延伸され、ガラス構造が凍結する温度(Tg付近)に冷却された時点で、延伸軸が固定される。その際に偏光軸ずれが発生する。そこで、その発生原理について説明する。   By the way, it is considered that the polarization axis deviation in the plane of a polarizing glass having a plate size of about 10 mm square occurs in the stretching process. When a plate-like preform is heated and stretched, the halide metal fine particles present in the preform are stretched into a rod shape near the glass softening temperature (above the melting point of the halide metal), and the glass structure freezes (around Tg) ), The stretching axis is fixed. At that time, the polarization axis shift occurs. Therefore, the generation principle will be described.

図2は板状のプリフォーム1をガラスシート1Aに延伸する段階の幅方向正面(図1のII矢印方向)から見た図である。板状のプリフォーム1は、加熱延伸により、その幅が除々に減少してゆく。このとき、プリフォーム1の幅の減少率が大きいA地点では、プリフォーム1の端部のハライド金属微粒子Pの延伸軸は、中央部に対して、上に開いた逆ハの字の形に大きく傾斜している。この傾きは、プリフォーム1の外形形状の変化に対応している。   FIG. 2 is a view as seen from the front in the width direction (in the direction of arrow II in FIG. 1) at the stage of extending the plate-like preform 1 to the glass sheet 1A. The plate-like preform 1 gradually decreases in width due to heat stretching. At this time, at the point A where the reduction rate of the width of the preform 1 is large, the stretching axis of the halide metal fine particles P at the end of the preform 1 is in the shape of a reverse C-shape opened upward with respect to the central portion. It is greatly inclined. This inclination corresponds to a change in the outer shape of the preform 1.

プリフォーム1の幅の減少が、緩やかになっている地点Bでは、上述の上に開いた逆ハの字の傾斜が、外形の変化の減少と共に小さくなっている。プリフォーム1の幅が一定になる直前の地点Cでは、プリフォーム1の端部での延伸軸の傾きが、中央部に対して平行になる。   At the point B where the decrease in the width of the preform 1 is gentle, the inclination of the inverted letter C opened above becomes smaller as the change in the outer shape decreases. At a point C just before the width of the preform 1 becomes constant, the inclination of the stretching axis at the end of the preform 1 is parallel to the center portion.

ガラス構造が凍結する直前(地点CとDの間)においては、図3に示すように、延伸面内の幅方向の中心部では、ハライド金属粒子Pが下方に大きな張力を受け、左右に等しい張力を受けるので、その延伸軸は延伸方向に平行である。しかし、延伸面内の幅方向の端部、例えば右端では、下方への大きな張力と左下へのわずかな張力がかかっており、その反力として、大きな上方への反力と、わずかな左上の反力が延伸微粒子Pに働いている。その結果、延伸面内の幅方向の右端では、延伸されたハライド微粒子は上側がわずかに左側(中心部側)に傾斜するようになる。同様に延伸面内の幅方向の左端では、延伸されたハライド微粒子は、右上へのわずかな反力のため、上側がわずかに右側に傾斜するようになる。   Immediately before the glass structure freezes (between points C and D), as shown in FIG. 3, the halide metal particles P are subjected to a large downward tension at the center in the width direction within the stretched surface and are equal to the left and right. Since it receives tension, its stretching axis is parallel to the stretching direction. However, at the end in the width direction in the stretched surface, for example, the right end, a large downward tension and a slight downward tension are applied, and the reaction force is a large upward reaction force and a slight upper left tension. A reaction force acts on the drawn fine particles P. As a result, at the right end in the width direction within the stretched surface, the stretched halide fine particles are inclined slightly to the left (center side) on the upper side. Similarly, at the left end in the width direction within the stretched surface, the stretched halide fine particles are inclined slightly upward on the right side due to a slight reaction force to the upper right.

そして、プリフォーム1の幅が最小になり、ガラス構造が凍結されるD地点では、上述のプリフォーム1の端部の中央部に向かう反力の影響で、A、B地点とは逆の下に開いたハの字に延伸軸が僅かに傾斜する。ガラス構造が凍結されてプリフォームの幅がD地点同様に最小になっているE地点では、延伸軸は下に開いたハの字にD地点と同じ傾斜で傾斜している。これが連続してゆくので、還元処理後、10mm角程度に切断した偏光ガラスには、面内に偏光軸のずれが生じることになっていた。   And, at the point D where the width of the preform 1 is minimized and the glass structure is frozen, the influence of the reaction force toward the center of the end portion of the preform 1 described above is opposite to the points A and B. The stretching axis is slightly inclined to the shape of the letter C opened in the middle. At point E, where the glass structure is frozen and the width of the preform is the same as that at point D, the stretching axis is inclined in the shape of the letter C, which opens downward, at the same inclination as point D. Since this continues, the polarization axis is shifted in the plane of the polarizing glass cut to about 10 mm square after the reduction treatment.

その点、本実施形態の方法では、金属ハロゲン化物粒子が分散されているガラスプリフォームを加熱し延伸する工程において、延伸されたガラスシートを冷却手段によって連続的に冷却することを特徴としている。ここでの冷却は、ガラスシートを室温にて自然冷却(放冷)するのではなく、強制的にガラスシートに冷却ガスを吹き付けて放熱を促すことを意味する。   In that respect, the method of this embodiment is characterized in that, in the step of heating and stretching the glass preform in which the metal halide particles are dispersed, the stretched glass sheet is continuously cooled by a cooling means. Cooling here does not mean that the glass sheet is naturally cooled (cooled) at room temperature, but rather means that cooling gas is forcedly blown onto the glass sheet to promote heat dissipation.

加熱炉3から引き出されたガラスシート1Aは、特許文献2に記載のように、ガラスプリフォーム1の変形開始位置から雰囲気温度が100℃になる位置まで120秒以内に移動させることによって、その冷却速度を延伸ハロゲン化微粒子が再球状化しないように調整できるが、さらに強制冷却することによって、その冷却速度を上げることができる。また、冷却速度を上げることによって、さらに延伸したハロゲン化金属微粒子の延伸形状の戻りを防止でき、還元後、高い消光比の偏光ガラスが得られる。   As described in Patent Document 2, the glass sheet 1A drawn out from the heating furnace 3 is cooled by moving it from the deformation start position of the glass preform 1 to a position where the ambient temperature becomes 100 ° C. within 120 seconds. Although the speed can be adjusted so that the stretched halogenated fine particles do not re-sphericalize, the cooling speed can be increased by further forced cooling. Further, by increasing the cooling rate, it is possible to prevent the stretched shape of the further stretched metal halide fine particles from returning, and a polarizing glass having a high extinction ratio can be obtained after the reduction.

また、冷却ガスの吹き付けによる強制冷却によって、延伸されたガラスの幅方向全域での冷却速度が上がり、延伸軸が凍結する速度が全体的に速まることによって、前述した延伸ガラスシート端部でのハライド金属微粒子延伸軸が中心部へ傾く(延伸軸のハの字の傾き)のを、小さく抑えることができる。即ち、強制的な冷却を、B地点から行うことによって、ガラス構造が凍結するD地点までの距離(B−D)を短くし、同時にプリフォーム端部の延伸軸が下に開くハの字の傾斜角度を小さく抑えることができる。そして、このガラスシートを還元することによって、延伸面内の幅方向で偏光軸のずれが小さい偏光ガラスが得られる。   In addition, by the forced cooling by blowing the cooling gas, the cooling rate in the entire width direction of the stretched glass is increased, and the rate at which the stretching axis freezes as a whole increases, so that the halide at the end of the stretched glass sheet described above. It is possible to suppress the metal fine particle stretching axis from being inclined toward the center (the inclination of the C of the stretching axis). That is, by performing forced cooling from point B, the distance (BD) to point D where the glass structure freezes is shortened, and at the same time, the stretching axis at the preform end opens downward. The inclination angle can be kept small. Then, by reducing the glass sheet, a polarizing glass having a small deviation of the polarization axis in the width direction in the stretched plane can be obtained.

特にこの場合、ガラスプリフォーム1を加熱し延伸する工程において、延伸されたガラスシート1Aの幅方向の中央部を冷却するのが効果的である。ここで幅方向の中央部とは、延伸されたガラスシート1Aの幅の中心点から両端部方向にシート半幅の2%から60%、好ましくは10〜50%の範囲を言う。延伸されたガラスの幅方向での中央部を冷却することによって、幅方向端部での延伸ハライド金属粒子上部の中心部に向かう反力を小さくし、反力による延伸方向との傾きを小さくし、延伸軸のハの字の傾きを小さく抑えることができる。   In this case, in particular, in the step of heating and stretching the glass preform 1, it is effective to cool the central portion in the width direction of the stretched glass sheet 1A. Here, the center portion in the width direction refers to a range of 2% to 60%, preferably 10 to 50% of the sheet half width from the center point of the width of the stretched glass sheet 1A toward both ends. By cooling the central portion of the stretched glass in the width direction, the reaction force toward the center of the upper portion of the stretched halide metal particles at the width direction end portion is reduced, and the inclination of the stretch direction due to the reaction force is reduced. The inclination of the C shape of the stretching axis can be kept small.

また、延伸されたガラスシートの幅方向の中心部と端部で冷却速度の差が小さくなるので、ハライド金属微粒子にかかる張力の大きさが中央部と端部で差が小さくなり、その延伸状態が幅方向で均一となり、還元後、偏光ガラスの消光比特性の幅方向でのバラツキや分布を小さくすることができる。   In addition, since the difference in cooling rate between the center portion and the end portion in the width direction of the stretched glass sheet is small, the difference in tension applied to the halide metal fine particles is small between the center portion and the end portion, and the stretched state Becomes uniform in the width direction, and after reduction, the variation and distribution in the width direction of the extinction ratio characteristic of the polarizing glass can be reduced.

延伸して得られるガラスシートは、次いで還元処理して、ガラス中の金属ハロゲン化物粒子の一部又は全部を金属粒子とする。この還元処理は、例えば、シート状のガラスを還元性のガス雰囲気中で熱処理することで行うことができる。還元性のガスとしては、例えば水素ガスやCO−COガス等を挙げることができる。還元の条件は、還元すべき金属ハロゲン化物の種類により異なる。但し、還元の温度が高すぎると、還元して得られる金属粒子が再球状化することを考慮して、還元温度は決められる。例えば、ハロゲン化銅の場合、約350〜550℃であることが適当である。また、還元の時間は、還元温度及び還元の程度を勘案して適宜決めることができる。通常、30分〜10時間の範囲で行うことができる。 The glass sheet obtained by stretching is then subjected to a reduction treatment so that part or all of the metal halide particles in the glass are converted into metal particles. This reduction treatment can be performed, for example, by heat-treating sheet-like glass in a reducing gas atmosphere. Examples of the reducing gas include hydrogen gas and CO—CO 2 gas. The reduction conditions vary depending on the type of metal halide to be reduced. However, if the reduction temperature is too high, the reduction temperature is determined in consideration of the re-sphericalization of the metal particles obtained by reduction. For example, in the case of copper halide, it is appropriate that the temperature is about 350 to 550 ° C. The reduction time can be appropriately determined in consideration of the reduction temperature and the degree of reduction. Usually, it can be performed in a range of 30 minutes to 10 hours.

この方法の場合、特別に厚いプリフォームを用意する必要がないため、母材ガラスから採取するプリフォーム枚数も増やすことができ、製造コストを安価に抑えることができる。また、プリフォームの断面積を小さくできるので、引き取り装置にかかる荷重を小さくでき、大型の引取り装置も不要となるため、製造コストを低く維持できる。   In this method, since it is not necessary to prepare a particularly thick preform, the number of preforms collected from the base glass can be increased, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the cross-sectional area of the preform can be reduced, the load applied to the take-up device can be reduced, and a large take-up device is not required, so that the manufacturing cost can be kept low.

前記の冷却ガスとしては、Air、Ar、N、O、H、混合ガス等、どのようなガスを用いてもよい。また、この冷却ガスを、コールドトラップ等に通すことによりガス中の水分を除き、ガラスに吹き付けるガス温度を室温より下げることによって、冷却速度を更に増すことができる。 As the cooling gas, any gas such as Air, Ar, N 2 , O 2 , H 2 , or a mixed gas may be used. Moreover, the cooling rate can be further increased by passing the cooling gas through a cold trap or the like to remove moisture in the gas and lowering the temperature of the gas sprayed onto the glass below room temperature.

また、冷却ガスを延伸したガラスに吹き付ける際に、加熱炉3への温度低下の影響がないように、下方に向かって角度を付けてガスを吹き付けることが好ましい。さらに、加熱炉3に冷却ガスが流れ込まないように、加熱炉3と延伸されたガラスの間に、図1に示すような防風カバー6を取り付けてもよい。   Further, when the cooling gas is sprayed on the stretched glass, it is preferable to spray the gas at an angle downward so that there is no influence of a temperature drop on the heating furnace 3. Further, a windproof cover 6 as shown in FIG. 1 may be attached between the heating furnace 3 and the stretched glass so that the cooling gas does not flow into the heating furnace 3.

なお、ノズル5の形状は、例えば内径0.5〜20mmΦ程度の円形管状でもよいし、20×2mm程度の矩形管状でもよい。また、延伸されるガラスの幅、厚さ、延伸速度等によって、ノズル5の形状やサイズを適宜調節することにより、吹き付け効果に変化をもたせることもできる。   The shape of the nozzle 5 may be, for example, a circular tube with an inner diameter of about 0.5 to 20 mmΦ or a rectangular tube with a size of about 20 × 2 mm. Further, the spraying effect can be changed by appropriately adjusting the shape and size of the nozzle 5 according to the width, thickness, stretching speed, and the like of the glass to be stretched.

また、ガスを吹き付ける際の流量は、例えば0.01〜5.0リットル/分程度の弱い吹き付けが可能なレベルに設定するのがよく、その流量も、ノズル5とガラスの距離、吹き付けの角度、吹き付けるガスの温度、ノズル形状、開口部面積、延伸速度等によって適宜調節するのがよい。あまり強く吹き付けると、上部の加熱炉3の温度を乱したり、延伸して強い歪がかかっているガラスの急激な冷却のため、破断が生じるので注意が必要である。   Also, the flow rate when the gas is blown is preferably set at a level at which a weak blow of, for example, about 0.01 to 5.0 liters / minute is possible, and the flow rate is also the distance between the nozzle 5 and the glass, and the angle of the blow. The temperature of the gas to be blown, the shape of the nozzle, the area of the opening, the stretching speed, etc. may be adjusted as appropriate. If it is blown too strongly, the temperature of the upper heating furnace 3 may be disturbed, or the glass that has been stretched and subjected to strong strain will be rapidly cooled, so care must be taken.

図4は本発明の第2実施形態の説明図である。
前記第1実施形態では、ノズルからのガスの吹き付けにより、延伸されたガラスシートを強制冷却するようにしたが、本実施形態では、延伸されたガラスシート1Aの冷却を、周囲よりも温度を低く制御した冷却部材7をガラスシート1Aの表面の間近に挿入してガラスシート1Aの熱を吸収することで行うようにしている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the second embodiment of the present invention.
In the first embodiment, the stretched glass sheet is forcibly cooled by blowing gas from the nozzle. However, in this embodiment, the stretched glass sheet 1A is cooled at a temperature lower than that of the surroundings. The controlled cooling member 7 is inserted close to the surface of the glass sheet 1A to absorb the heat of the glass sheet 1A.

冷却部材7は、その内部に冷却媒体を循環させることのできる構造になっており、外部に接続した温度制御装置8から冷却媒体が送り込まれることにより、周囲より温度が低い状態に保たれ、それにより、ガラスシート1Aの熱を吸収する。なお、ガラスシート1Aの発する熱を、冷却部材7で吸収し、循環している冷却媒体に伝わった熱を、温度制御装置8で放出するシステムであれば、使用する冷却部材7や冷却媒体の種類等は適宜選択可能である。   The cooling member 7 has a structure in which the cooling medium can be circulated therein. When the cooling medium is sent from the temperature control device 8 connected to the outside, the temperature is kept lower than that of the surroundings. Thus, the heat of the glass sheet 1A is absorbed. In addition, if the heat generated by the glass sheet 1A is absorbed by the cooling member 7 and the heat transmitted to the circulating cooling medium is released by the temperature control device 8, the cooling member 7 and the cooling medium to be used are used. The type and the like can be selected as appropriate.

このように、冷却部材7を使用することでも、ガラスシート1Aを強制冷却することができる。従って、上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、冷却部材7をガラスシート1Aの幅方向の中央部に対応させて配置することにより、中央部にガスを吹き付けて強制するのと同様の効果を得ることができる。   Thus, the glass sheet 1 </ b> A can be forcibly cooled also by using the cooling member 7. Therefore, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained. Further, by disposing the cooling member 7 so as to correspond to the central portion in the width direction of the glass sheet 1A, it is possible to obtain the same effect as forcing the central portion by blowing gas.

図5は本発明の第3実施形態の説明図である。
前記第1、第2実施形態では、加熱炉3から出てくるガラスシート1Aを、ノズル5からのガスの吹き付けや冷却部材7の近接配置により強制的に冷却する場合を示したが、本実施形態では、加熱炉3中の発熱体3aと延伸途中のガラスシート1Aとの間に、ガラスシート1Aの幅方向の中央部に対する発熱体3aからの熱輻射を遮断する遮熱部材9を挿入する。このようにすることで、ガラスシート1Aの幅方向の中央部の受熱量を制限することができ、同中央部を強制冷却するのと同様の温度分布を加熱炉3を出る段階のガラスシート1Aに与えることができる。従って、前記第1、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the third embodiment of the present invention.
In the first and second embodiments, the case where the glass sheet 1 </ b> A coming out of the heating furnace 3 is forcibly cooled by spraying gas from the nozzle 5 or the proximity of the cooling member 7 is shown. In the embodiment, a heat shield member 9 that blocks heat radiation from the heating element 3a to the central portion in the width direction of the glass sheet 1A is inserted between the heating element 3a in the heating furnace 3 and the glass sheet 1A being stretched. . By doing in this way, the amount of heat received at the central portion in the width direction of the glass sheet 1A can be limited, and the glass sheet 1A at the stage of exiting the heating furnace 3 has a temperature distribution similar to that for forcedly cooling the central portion. Can be given to. Therefore, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

加熱炉3からの熱輻射を遮る遮熱部材9としては、アルミナ、ジルコニア、石英等のセラミックスや、冷却したSUSなどの金属等、耐熱性と断熱性がある材料であれば良い。特にアルミナやジルコニア、石英等のセラミックスは、断熱性に特に優れ、形状加工性や耐熱性も良いので、遮熱材料として好ましい。   The heat shield member 9 that blocks heat radiation from the heating furnace 3 may be any material that has heat resistance and heat insulation, such as ceramics such as alumina, zirconia, and quartz, or a cooled metal such as SUS. In particular, ceramics such as alumina, zirconia, and quartz are particularly preferable as a heat shielding material because they are particularly excellent in heat insulation and have good shape workability and heat resistance.

また、厚さ0.3〜3mm程度のSUS板に、石英、ジルコニア、アルミナ等のセラミックス粉末を塗布して焼成した材料を遮熱部材9として利用することも、効率良く加熱炉3の輻射熱を遮る方法として好ましい。   Moreover, it is also possible to efficiently use the radiant heat of the heating furnace 3 by using a material obtained by applying a ceramic powder such as quartz, zirconia, alumina or the like on a SUS plate having a thickness of about 0.3 to 3 mm and baking it. It is preferable as a shielding method.

遮熱部材9の形状としては、例えば20×5mmの矩形形状や、上面6×下面4×高さ5mm等の台形形状、R数mm程度の面取りをした矩形形状や台形形状などを採用することができる。また、形状やサイズは、延伸されるガラスの幅、厚さ、延伸速度等によって適宜調節するのがよい。   As the shape of the heat shield member 9, for example, a rectangular shape of 20 × 5 mm, a trapezoidal shape such as an upper surface 6 × lower surface 4 × height 5 mm, a rectangular shape or a trapezoidal shape with a chamfer of about R several mm, etc. Can do. Further, the shape and size are suitably adjusted depending on the width, thickness, stretching speed, etc. of the glass to be stretched.

次に実施例について述べる。   Next, examples will be described.

実施例1では、次のように偏光ガラスを作成した。
(1)プリフォームの作成:
SiO59.6%、AlF2%、Al6.8%、B20%、NaO9.7%、NaCl1%、CuCl0.8%、SnO0.1%からなる組成のガラスを、5リットルの白金ルツボにて1410℃で溶解した後、鋳型に流し込み470℃で除冷し、ガラスブロックを作製した。このガラスブロックから適当な大きさに切り出し、750℃にて90分熱処理し、前記ガラスブロック中に平均粒径約100nmの塩化銅粒子を含むガラスを得た。このガラスを加工して、110×250×3mmtの面の両側を光学的に研磨した板状のガラスプリフォームを得た。
In Example 1, a polarizing glass was prepared as follows.
(1) Creating a preform:
Composition composed of SiO 2 59.6%, AlF 3 2%, Al 2 O 3 6.8%, B 2 O 3 20%, Na 2 O 9.7%, NaCl 1%, CuCl 0.8%, SnO 0.1% The glass was melted at 1410 ° C. in a 5 liter platinum crucible, poured into a mold, and cooled at 470 ° C. to prepare a glass block. The glass block was cut into an appropriate size and heat-treated at 750 ° C. for 90 minutes to obtain a glass containing copper chloride particles having an average particle diameter of about 100 nm in the glass block. This glass was processed to obtain a plate-like glass preform in which both sides of a 110 × 250 × 3 mmt surface were optically polished.

(2)延伸工程:
上記のプリフォームを線引き装置で加熱延伸した。図1に示すように、プリフォーム1を送り装置2に取り付け、プリフォーム1の下端部が、加熱炉3のほぼ中央にくるように位置をセットした。図示しない温度制御装置により加熱炉3内の温度を710℃まで昇温した。プリフォーム1下端には、針金が巻きつけてあり、前記炉3温度が安定した後、前記針金に加重をかけ、ガラスの伸長を開始し、引っ張り装置4のローラ部に伸長したガラスが達した後、針金の加重をはずした。
(2) Stretching process:
The above preform was heated and stretched with a drawing apparatus. As shown in FIG. 1, the preform 1 was attached to the feeding device 2, and the position was set so that the lower end portion of the preform 1 was substantially at the center of the heating furnace 3. The temperature in the heating furnace 3 was raised to 710 ° C. by a temperature control device (not shown). A wire is wound around the lower end of the preform 1. After the temperature of the furnace 3 is stabilized, the wire is applied with a load, the glass starts to stretch, and the stretched glass reaches the roller portion of the pulling device 4. Later, the weight of the wire was removed.

延伸してシート状になったガラスを、引っ張り装置4である駆動ローラに挟み、加熱炉3内の温度を690℃に再設定した。温度が安定した後、水平方向30mm、垂直方向5mmの開口部形状の吹き付けノズル5から室温の窒素ガスを0.5リットル/分の流速で、ガラスシート1Aに対して約45°の角度で吹き付けながら、プリフォーム送り装置2によりプリフォームを15mm/分で送り、同時にローラにより張力をかけて、連続的にガラスシート1Aを引っ張った。このときのガラスと吹き付けノズル5との距離は5mmで、引っ張り速度は40cm/分であった。得られたガラスシート形状は、幅18mm、厚さ0.6mmで、引っ張り応力は20.5MPaであった。   The stretched sheet-shaped glass was sandwiched between drive rollers as the pulling device 4, and the temperature in the heating furnace 3 was reset to 690 ° C. After the temperature is stabilized, nitrogen gas at room temperature is blown at an angle of about 45 ° with respect to the glass sheet 1A at a flow rate of 0.5 liter / min from a blowing nozzle 5 having an opening shape of 30 mm in the horizontal direction and 5 mm in the vertical direction. However, the preform was fed at 15 mm / min by the preform feeding device 2, and at the same time, tension was applied by the roller to continuously pull the glass sheet 1A. At this time, the distance between the glass and the spray nozzle 5 was 5 mm, and the pulling speed was 40 cm / min. The obtained glass sheet had a width of 18 mm, a thickness of 0.6 mm, and a tensile stress of 20.5 MPa.

(3)還元:
得られたガラスシート1Aを1気圧の水素ガス雰囲気中で、425℃で8時間熱処理して、偏光ガラスを作製した。幅方向の中心点と、そこから幅方向の両端部に5mm離れた点における1.31μmでの消光比と、中心点の偏光軸を基準角度とした偏光軸のずれを測定した結果を表1に示す。
(3) Reduction:
The obtained glass sheet 1A was heat-treated at 425 ° C. for 8 hours in a hydrogen gas atmosphere at 1 atm to produce a polarizing glass. Table 1 shows the measurement result of the extinction ratio at 1.31 μm at the center point in the width direction, the point 5 mm away from both ends in the width direction, and the deviation of the polarization axis with the polarization axis at the center point as the reference angle. Shown in

実施例2では、実施例1と同様のプリフォーム作製、加熱延伸を行った。ただし、冷却ガスとしては0℃の乾燥空気を用い、ノズル5は内径2mmφの円形管状のものを使用した。冷却するガラス面に対し、ノズル5の吹き付け角度を約60°に設定し、ガス流速は2.0リットル/分に設定した。得られたガラスシート1Aに対しては、実施例1と同様の還元を行った。測定した消光比と偏光軸ずれの結果を表1に示す。   In Example 2, preform preparation and heat stretching similar to Example 1 were performed. However, dry air of 0 ° C. was used as the cooling gas, and the nozzle 5 was a circular tube having an inner diameter of 2 mmφ. The spray angle of the nozzle 5 was set to about 60 ° with respect to the glass surface to be cooled, and the gas flow rate was set to 2.0 liters / minute. The obtained glass sheet 1A was subjected to the same reduction as in Example 1. Table 1 shows the results of the measured extinction ratio and polarization axis deviation.

実施例3では、実施例1と同様のプリフォーム作製、加熱延伸を行った。ただし、水平方向30mm、垂直方向10mmの矩形形状の銅製冷却部材7を、ガラスシート1Aから5mm離して、図4に示すように、ガラスシート1Aに対向させて配置し、ガラスシート1Aの冷却を行った。矩形形状の銅製冷却部材7は、内部に冷却水が循環する構造になっており、ガラスシート1Aを挟むそれぞれの冷却部材7には、それぞれ冷却水を循環させる二本のパイプが接続され、冷却水は、外部のチラー(冷却水温度制御装置8)に導かれ、15℃の冷却水が循環する。得られたガラスシートに対しては、実施例1と同様の還元を行った。測定した消光比と偏光軸ずれの結果を表1に示す。   In Example 3, the same preform production and heat stretching as in Example 1 were performed. However, a rectangular copper cooling member 7 having a horizontal direction of 30 mm and a vertical direction of 10 mm is placed 5 mm away from the glass sheet 1A and opposed to the glass sheet 1A as shown in FIG. 4 to cool the glass sheet 1A. went. The rectangular copper cooling member 7 has a structure in which cooling water circulates inside, and each cooling member 7 sandwiching the glass sheet 1A is connected to two pipes that circulate cooling water. Water is guided to an external chiller (cooling water temperature control device 8), and cooling water at 15 ° C. circulates. The obtained glass sheet was subjected to the same reduction as in Example 1. Table 1 shows the results of the measured extinction ratio and polarization axis deviation.

実施例4では、実施例1と同様のプリフォーム作製、加熱延伸を行った。ただし、図5に示すように、延伸したガラスシート1Aと加熱炉3の発熱体3aの間に、水平方向30mm、垂直方向20mm、厚さ3mmのZrO2製の遮熱部材9を2枚挿入した。そして、2枚の遮熱部材9を、ガラス面から5mmの距離をおいて対向させ、その下端を加熱炉3の下端に合わせて設置し、加熱炉3からの輻射熱を遮ることで、延伸したガラスシート1Aの幅方向の中心部を冷却した。得られたガラスシートに対しては、実施例1と同様の還元を行った。測定した消光比と偏光軸ずれの結果を表1に示す。   In Example 4, the same preform production and heat stretching as in Example 1 were performed. However, as shown in FIG. 5, two ZrO 2 heat shield members 9 having a horizontal direction of 30 mm, a vertical direction of 20 mm, and a thickness of 3 mm were inserted between the stretched glass sheet 1 A and the heating element 3 a of the heating furnace 3. . Then, the two heat shielding members 9 were opposed to each other with a distance of 5 mm from the glass surface, and the lower end thereof was installed in accordance with the lower end of the heating furnace 3 to extend the radiation heat from the heating furnace 3. The central portion of the glass sheet 1A in the width direction was cooled. The obtained glass sheet was subjected to the same reduction as in Example 1. Table 1 shows the results of the measured extinction ratio and polarization axis deviation.

実施例5では、実施例1と同様のプリフォーム作製、加熱延伸を行った。ただし、図5に示すように、延伸したガラスシート1Aと加熱炉3の発熱体3aの間に、ZrO2粉末を水平方向5mm、垂直方向30mm、厚さ2mmのSUS板両面に塗布して乾燥させた遮熱部材9を2枚挿入した。そして、2枚の遮熱部材9を、ガラス面から5mmの距離をおいて対向させ、その下端を加熱炉3の下端に合わせて設置し、加熱炉3からの輻射熱を遮ることで、延伸したガラスシート1Aの幅方向の中心部を冷却した。得られたガラスシート1Aに対しては、実施例1と同様の還元を行った。測定した消光比と偏光軸ずれの結果を表1に示す。   In Example 5, the same preform production and heat stretching as in Example 1 were performed. However, as shown in FIG. 5, between the stretched glass sheet 1A and the heating element 3a of the heating furnace 3, ZrO2 powder is applied to both sides of a SUS plate having a horizontal direction of 5 mm, a vertical direction of 30 mm, and a thickness of 2 mm and dried. Two heat shield members 9 were inserted. Then, the two heat shielding members 9 were opposed to each other with a distance of 5 mm from the glass surface, and the lower end thereof was installed in accordance with the lower end of the heating furnace 3 to extend the radiation heat from the heating furnace 3. The central portion of the glass sheet 1A in the width direction was cooled. The obtained glass sheet 1A was subjected to the same reduction as in Example 1. Table 1 shows the results of the measured extinction ratio and polarization axis deviation.

実施例6(比較例1)では、実施例1と同様のプリフォーム作製、加熱延伸を行った。ただし、延伸したガラスに対し、実施例1〜実施例5の手段(ノズル、冷却部材、遮熱部材による冷却や受熱調整)を講じなかった。得られたガラスシートに対しては、実施例1と同様の還元を行った。測定した消光比と偏光軸ずれの結果を表1に示す。   In Example 6 (Comparative Example 1), the same preform production and heat stretching as in Example 1 were performed. However, the means of Example 1 to Example 5 (cooling and heat receiving adjustment by a nozzle, a cooling member, and a heat shielding member) were not taken on the stretched glass. The obtained glass sheet was subjected to the same reduction as in Example 1. Table 1 shows the results of the measured extinction ratio and polarization axis deviation.

Figure 0005121165
Figure 0005121165

表1から分かるように、実施例1〜5では、実施例6(比較例1)と較べて、端部と中央部の消光比のバラツキが小さくなった。また、端部の偏光軸ずれ角度も小さくなった。   As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 5, the variation in extinction ratio between the end portion and the center portion was smaller than in Example 6 (Comparative Example 1). Also, the polarization axis misalignment angle at the end was reduced.

本発明の第1実施形態の説明図である。It is explanatory drawing of 1st Embodiment of this invention. 偏光軸ずれの元になる延伸軸の傾斜の発生メカニズムの説明図である。It is explanatory drawing of the generation | occurrence | production mechanism of the inclination of the extending | stretching axis | shaft used as the origin of a polarization axis shift. 偏光軸ずれの元になる延伸軸の傾斜の発生メカニズムの説明図でさる。It is an explanatory view of the mechanism of occurrence of the tilt of the stretching axis that causes the polarization axis deviation. 本発明の第2実施形態の説明図である。It is explanatory drawing of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の説明図である。It is explanatory drawing of 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:プリフォーム
1A:ガラスシート
3:加熱炉
5:ガス吹き付けノズル
7:冷却部材
9:遮熱部材
1: Preform 1A: Glass sheet 3: Heating furnace 5: Gas spray nozzle 7: Cooling member 9: Heat shield member

Claims (4)

形状異方性を有する金属粒子がガラス中に配向して分散されている偏光ガラスの製造方法であって、
金属ハロゲン化物粒子が分散されているガラスプリフォームを加熱し延伸する延伸工程と、
該工程により得られたガラスシートを還元処理して、金属ハロゲン化粒子の一部又は全部を金属粒子とする還元工程と、を有し、
前記延伸工程において、延伸途中のガラスシートを強制冷却手段によって強制冷却するとともに、前記強制冷却を、前記延伸途中のガラスシートの幅方向の中央部に対して行うことを特徴とする偏光ガラスの製造方法。
A method for producing a polarizing glass in which metal particles having shape anisotropy are oriented and dispersed in glass,
A stretching step of heating and stretching the glass preform in which the metal halide particles are dispersed;
Reducing the glass sheet obtained by the step to have a metal particle as a part or all of the metal halide particles,
In the stretching step, the glass sheet in the middle of stretching is forcibly cooled by a forced cooling means, and the forced cooling is performed on the central portion in the width direction of the glass sheet in the middle of stretching. Method.
請求項に記載の偏光ガラスの製造方法であって、
前記強制冷却手段として、ガスの吹き付けノズルを設け、前記強制冷却を、前記延伸途中のガラスシートに対する前記ノズルからのガスの吹き付けにより行うことを特徴とする偏光ガラスの製造方法。
It is a manufacturing method of polarizing glass according to claim 1 ,
A method for producing a polarizing glass, wherein a gas blowing nozzle is provided as the forced cooling means, and the forced cooling is performed by blowing gas from the nozzle to the glass sheet being stretched.
請求項に記載の偏光ガラスの製造方法であって、
前記ガスとして、室温より低い温度のガスを使用することを特徴とする偏光ガラスの製造方法。
It is a manufacturing method of polarizing glass according to claim 2 ,
A method for producing a polarizing glass, wherein a gas having a temperature lower than room temperature is used as the gas.
請求項に記載の偏光ガラスの製造方法であって、
前記強制冷却手段として、周囲より温度を低く制御した冷却部材を設け、前記強制冷却を、前記冷却部材を前記延伸途中のガラスシートの表面に近接させることにより行うことを特徴とする偏光ガラスの製造方法。
It is a manufacturing method of polarizing glass according to claim 1 ,
As the forced cooling means, a cooling member whose temperature is controlled to be lower than the surroundings is provided, and the forced cooling is performed by bringing the cooling member close to the surface of the glass sheet that is being stretched. Method.
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