[發(fā)明專利]熔融物流出噴嘴

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710167227.5
• 申請(qǐng)日: 2007-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN101182103A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 工藤雄士;杉山勛;山方章正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 小原股份有限公司
• 主分類號(hào): C03B19/10
• 分類號(hào): C03B19/10;C03B7/08;B22F9/08;B05B1/02
• 代理公司: 北京匯智英財(cái)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 張俊閣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熔融物流出噴嘴，其用于使熔融玻璃等熔融物流出而成型為球狀、橢球狀、或扁平球狀等大致呈球狀的成型體。本發(fā)明尤其優(yōu)選涉及一種用來(lái)使微小的球狀顆粒成型的熔融物流出噴嘴，此微小的球狀顆粒用作通過(guò)精密壓制而獲得光學(xué)元件的預(yù)成型件材料或透鏡、或者半導(dǎo)體裝置等中的微型焊接所用的焊球等微型金屬球，所述光學(xué)元件包括DVD、CD、光磁碟(MO，magnetic?optical)等的光學(xué)讀取透鏡，附帶相機(jī)的手機(jī)用透鏡，光通信用透鏡或者用于光學(xué)設(shè)備等的透鏡或棱鏡等。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著微工程學(xué)的發(fā)展，正在開發(fā)用于設(shè)計(jì)、制造由微型透鏡等微小光學(xué)元件構(gòu)成的微小光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)。特別是從開始研究光通信系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用起，便開始廣泛地采用微型透鏡作為DVD、CD、光磁碟等的光學(xué)讀取透鏡、用于附帶相機(jī)的手機(jī)的透鏡、光通信用透鏡或用于光學(xué)設(shè)備等的透鏡或棱鏡等光學(xué)元件、或者光纖、半導(dǎo)體激光的成像元件，從而使得微透鏡得到實(shí)用化。

另一方面，隨著光盤及DVD的普及，對(duì)于用于光盤及DVD的讀取器的透鏡、或用于攝影機(jī)的透鏡等而言，即使其外徑小，還是被要求具有高精度的光學(xué)性能。

為了由玻璃加工出所述產(chǎn)品，之前例如是通過(guò)研磨來(lái)直接對(duì)玻璃進(jìn)行球面加工等加工的，但成本高，且加工時(shí)間也長(zhǎng)。

而且，在非常多的領(lǐng)域中，對(duì)于要求窄粒度分布及高球形度的微型金屬球的需求正在提高，例如半導(dǎo)體裝置等中所進(jìn)行的微型焊接用的焊球、利用熱等靜壓成型來(lái)制造燒結(jié)合金時(shí)所用的金屬粉、用于微型機(jī)械等的微型滾珠軸承用的滾珠、鹵化金屬燈用的封入發(fā)光粒子、以及絲網(wǎng)印刷及浸漬涂覆或其它一般涂覆機(jī)用的漿料、乳劑或者涂料中所用的粉體等。

因此，研究出了用于高精度且低成本地大量生產(chǎn)玻璃制的所述元件或微小金屬球的方法(例如專利文獻(xiàn)1、2)。

在專利文獻(xiàn)1所揭示的方法中，是在振動(dòng)熔融玻璃的過(guò)程中通過(guò)孔口將熔融玻璃排出到氣相中，形成玻璃液滴，并使此玻璃液滴在落下的過(guò)程中凝固，從而制造出微小的球狀顆粒。在此方法中，使熔融玻璃流出的孔口，即噴嘴前端的開口的直徑必須設(shè)置為小直徑的。然而，此種小直徑的噴嘴在強(qiáng)度方面存在問(wèn)題。如果為了解決此強(qiáng)度問(wèn)題，并考慮到加工性的問(wèn)題而使流出噴嘴前端形狀為錐形，則在此種制造微小球狀顆粒的方法中，多數(shù)情況下會(huì)因所述噴嘴的形狀而導(dǎo)致熔融物在噴嘴上浸潤(rùn)上升，從而無(wú)法流出一定流量和一定形狀的玻璃流。而且，浸潤(rùn)上升的玻璃會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持在此處，并因外部氣體而冷卻到一定溫度，會(huì)在此產(chǎn)生失透，這個(gè)產(chǎn)生了失透的熔融玻璃混入到落下的玻璃液滴中，容易使所獲得的微小球狀顆粒中產(chǎn)生因失透引起的缺陷。

而且，在專利文獻(xiàn)2所揭示的方法中，是由振動(dòng)噴嘴產(chǎn)生小液滴，并使此液滴固化，從而制造粒徑為5μm至5mm的球狀顆粒。在此方法中，例如揭示了具有0.12mm直徑的開口部的噴嘴，但由于噴嘴前端為錐形，因此在使用這樣的噴嘴時(shí)，當(dāng)在噴嘴處流出浸潤(rùn)性大的熔融物時(shí)，熔融物會(huì)在噴嘴處浸潤(rùn)上升，而且如果進(jìn)一步浸潤(rùn)上升的話，則熔融物會(huì)大量附著在噴嘴前端部，從而產(chǎn)生無(wú)法流出一定流量和一定形狀的玻璃流的問(wèn)題，同時(shí)也容易產(chǎn)生所述失透問(wèn)題。

因此，要求開發(fā)出一種噴嘴，其不存在強(qiáng)度上的問(wèn)題，不會(huì)導(dǎo)致玻璃等的熔融物浸潤(rùn)上升，可以流出一定流量和一定形狀的熔融物流，并且可以成型出微小的熔融物液滴或玻璃元件等的球狀顆粒。

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2003-104744號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開平4-227043號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度的熔融物流出噴嘴，其使用在以下方法或裝置中，即，使熔融物從熔融物流出噴嘴流出，在熔融物落下的過(guò)程中，利用重力及表面張力的作用來(lái)高精度地大量制造微小的球狀顆粒，本發(fā)明優(yōu)選提供一種在制造微小的球狀顆粒時(shí)熔融物朝向噴嘴的浸潤(rùn)上升的情況非常少的熔融物流出噴嘴。

為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明人等認(rèn)真反復(fù)地進(jìn)行了研究，最終發(fā)現(xiàn)，在使熔融物流出后形成微小球狀顆粒的裝置中所用的熔融物流出噴嘴中，將熔融物的流路內(nèi)表面設(shè)為朝向熔融物流出口變小的規(guī)定形狀，由此可以提高噴嘴的強(qiáng)度，也易于加工，而且?guī)缀醪粫?huì)發(fā)生熔融物浸潤(rùn)上升的情況，可以高精度且穩(wěn)定地大量形成微小的熔融物液滴等球狀顆粒，從而完成本發(fā)明。

更具體而言，本發(fā)明提供：