JP2000351641A - ガラスのレリーフ形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 美観を損なわずにガラス表面に凸状のレリー
フを形成する方法を提供する。 【解決手段】 ガラス部材の少なくとも一部分を軟化さ
せることにより、当該部分を加工可能な状態にする工程
と、ガラス加工可能な状態となったガラス部材の当該部
分のガラス表面にレリーフ形成部材を接着させる工程
と、当該レリーフ形成部材を引っ張ることによりガラス
表面にレリーフ形成部材に対応する形状を有する凸状の
レリーフを形成する工程と、凸状のレリーフを形成後、
当該凸状のレリーフに接着しているレリーフ形成部材を
レリーフから剥離する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の属する技術分野は、
ガラス部材の加工、特にガラス部材に凸状のレリーフを
形成する方法に関するものてあり、クリスタルガラス等
の装飾方法として有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラス部材の表面に凸状のレリーフを形
成する方法としては、先ず、ガラス成形型を用いる方法
が考えられる。この方法は、転写されるレリーフが施さ
れた成形型を用いて、熔融したガラスをこの成形型に供
給し、ガラスをプレス成形法やブロー成形法により、ガ
ラス部材を形成すると同時に成形型のレリーフをガラス
部材に転写して凸状のレリーフが施されたガラス製品を
製造する方法である。

【０００３】また、２以上のガラスを融着することによ
りガラス部材に凸状のレリーフを施すという方法が考え
られる。この方法は、プレス成形法やブロー成形法によ
り成形されたガラス部材と予め任意の形状に加工された
ガラス片とを用いて、ガラス部材及びガラス片を加熱す
ることにより、ガラス部材とガラス片を熱融着し、ガラ
ス部材の表面に凸状のレリーフが施されたガラス製品を
製造する方法てある。

【０００４】さらに、特公平６ー２３０５８号公報に
は、切欠部を有し、内部に空所を有する容器状に形成さ
れた外部部材を用意し、その外部部材の空所に加熱し軟
化したガラス塊を入れ、そのガラス塊を外部部材の中で
ブロー成形により膨らませ、前記外部部材の内面にガラ
スを密着させ、さらにブローを続けることにより外側部
材の切欠部からガラスが外へ膨出するようにして、レン
ズ状のレリーフが施されたガラス製品を製造する方法が
開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レリー
フが施された成形型を用いて、プレス成形やブロー成形
により成形型のレリーフを転写させる方法では、形成さ
れたガラス部材を成形型から取出す必要があるため、凸
状のレリーフの形状が限定されてしまう。より複雑な凸
状のレリーフを形成しようとした場合は、成形型として
割り型を使用することになるが、この割り型を使用した
場合は、型と型との合せ部がガラスに転写されてガラス
製品に線状の痕跡が残る。このため、得られるガラス製
品の美観が損なわれるという問題が生じる。この美観の
問題は特に美観を重要視するクリスタルガラスでは大き
な問題てある。また、この線状の痕跡は、バーナー等に
よるファイヤーポリッシュにより目立たなくすることも
可能てあるが、痕跡を完全に消すことは困難であり、さ
らに、ファイヤポリッシュでは凸状のレリーフ部分が熱
により変形することもある。

【０００６】次に、ガラス部材とガラス片を融着する方
法では、同種又は異種のガラスを融着させることが可能
であり、色彩及び形状について種々のバリエーションの
凸状のレリーフを有するガラス製品を製造できるという
利点がある。しかし、ガラス部材とガラス片ともに同種
のガラス素材を使用した場合でも、融着の境界面が残り
美観を損なうという問題がある。この方法では、境界面
がガラス内部に生ずるため、上記したファイヤーポリッ
シュにより境界面を消去することはできない。

【０００７】また、この方法では、ガラス部材から滑ら
かな曲線により凸状のレリーフが施されているようなガ
ラス製品を製造することが困難である。さらに、特公平
６ー２３０５８号公報に記載の方法では、外部部材とし
て金属等を用いた場合は、融着の境界面の問題は生じな
いが、外部部材としてガラスを用いた場合は、上記のガ
ラス片を融着する方法と同様に境界面が残るという間題
が生じる。また、形成された凸状のレリーフは、レンズ
状であるため、レリーフを任意の形状とすることができ
ず、さらに、ブロー成形により膨出したガラスが外部部
材の下縁を覆うことになるので、ガラス部材から滑らか
な曲線により凸状のレリーフが施されたガラス製品を製
造することが困難である。

【０００８】そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、美観を損なわずにガ
ラス表面に凸状のレリーフを形成する方法を提供するも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の工程を
含むことを特徴とするガラスのレリーフの形成方法であ
る。第１には、ガラス部材の少なくとも一部分を軟化さ
せることにより、当該部分を加工可能な状態にする工程
と、ガラス加工可能な状態となったガラス部材の当該部
分のガラス表面にレリーフ形成部材を接着させる工程
と、当該レリーフ形成部材を引っ張ることによりガラス
表面にレリーフ形成部材に対応する形状を有する凸状の
レリーフを形成する工程と、凸状のレリーフを形成後、
当該凸状のレリーフに接着しているレリーフ形成部材を
レリーフから剥離する工程と、を含むことを特徴とす
る。第２には、ガラス加工可能な状態として、ガラスの
粘性が１０^９ｐｏｉｓｅ〜１０^４ｐｏｉｓｅであること
を特徴とする。第３には、ガラス加工可能な状態とし
て、ガラスの粘性が１０^８ｐｏｉｓｅ〜１０^６ｐｏｉｓ
ｅであることを特徴とする。第４には、レリーフ形成部
材のガラス部材と接着する部分が少なくとも金属である
ことを特徴とする。第５には、凸状のレリーフ及びレリ
ーフ形成部材を冷却し、レリーフ形成部材に衝撃を与え
ることにより凸状のレリーフからレリーフ形成部材を剥
離することを特徴とする。

【００１０】本願発明によれば、ガラス部材の少なくと
も表面を加熱により軟化させ、そこに予め加熱しておい
たレリーフ形成部材を付着させることによりガラス部材
とレリーフ形成部材とが一時的に接着（融着）する。そ
して、このレリーフ形成部材をガラス部材が存在する方
向とは逆の方向に引張ることにより、ガラス部材の一部
がレリーフ形成部材に伴って引張られ、凸状のレリーフ
が形成されることになる。そして、レリーフ形成部材の
ガラス部材と接着する部分の形状と同一の形状にガラス
部材の一部が引張られるので、例えば、レリーフ形成部
材のガラス部材と接触する部分の表面形状を星型やハー
ト型とすることによりガラス部材に凸状の星型やハート
型のレリーフが形成されることになる。

【００１１】なお、レリーフ形成部材のガラス部材と接
触する部分は、平面でも良く、また、ガラス部材の曲面
等に合わせて、曲面としても良い。ガラス部材とレリー
フ形成部材とが接着するのは、ガラスが軟化しているた
めであり、そのときのガラスの粘性は、１０^９ｐｏｉｓ
ｅ〜１０^４ｐｏｉｓｅが望ましい。１０^９ｐｏｉｓｅよ
り粘性が高いとガラスとレリーフ形成部材とが接着し難
く、１０^４ｐｏｉｓｅより粘性が低いとガラスが流動し
て成形し難いからである。特に、接着に適しているのは
ｌ０^８ｐｏｉｓｅ〜１０^６ｐｏｉｓｅである。

【００１２】レリーフ形成部材を引張ってガラス部材に
レリーフが形成された後は、ガラス部材及びレリーフ形
成部材とを冷却し、ガラス部材の流動性がなくなった後
にガラス部材とレリーフ形成部材とを剥離する。冷却
は、自然放冷でも良く、また、ガラス部材が割れない程
度の速さで空冷しても良い。

【００１３】ガラス部材とレリーフ形成部材とを剥離す
る方法としては、ガラス部材の熱膨張係数と異なる熱膨
張係数を有するレリーフ形成部材を使用することによ
り、レリーフ形成部材に衝撃を与えるだけで容易に剥離
することができるので好ましい。

【００１４】ガラス部材の熱膨張係数と異なる熱膨張係
数を有するレリーフ形成部材としては、金属（合金、超
硬合金等を含む。）があり、特に鉄やステンレスが好ま
しい。これらの金属は、融点が比較的高く、ガラスと接
着しても変形し難いからである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を図
面にしたがって説明する。図１〜図５は、本発明に係る
ガラスのレリーフ形成方法の概略を示す図である。図１
はガラス部材であるガラス容器１の胴の一部分に上方か
らガスバーナ３により熱を加え、当該胴の一部分のガラ
スを軟化し、軟化部分２を作製している様子をあらわし
たものである（加熱・軟化工程）。ガラス部材としての
ガラス容器１は、例えば、宙吹き、型吹き等の公知の方
法により製造することができる。図１では、宙吹きによ
りガラス容器を成形し、宙吹き竿４がガラス容器１に接
合しているものを宙吹き竿４をほほ水平に保持し、ガラ
ス容器１を横にしている状態をあらわしている。

【００１６】なお、ガラス部材の一部分を加熱し軟化部
分２を作製する方法としては、ガスバーナによる加熱に
限らず、部分的にガラス部材を軟化できるものであれば
特に制限されない。また、図１では、宙吹き竿４をほぼ
氷平にしてガラス容器１を横にし、ガスバーナ３をガラ
ス容器１の上方向からガラス容器１の胴の一部分を加熱
して軟化部分２を作製しているが、これは、ガラスが軟
化し、自重でガラス容器が変形する可能性があるのでこ
れを防ぐためであり、特に上方からガラス部材を加熱す
る方法に限られるということはない。

【００１７】図２は、ガラス容器１の軟化部分２に、レ
リーフ形成部材５の先端部分５１（型）を接着させてい
るところをあらわしたものである（型融着工程）。レリ
ーフ形成部材５は、ガラス容器１の軟化部分２と接着さ
せるため、事前にその先端部分５１を軟化部分２の加熱
部分よりも高い温度に加熱しておくのが良い。レリーフ
形成部材５の先端部分５１の温度はガラス容器１のガラ
スの種類によっても異なるが、例えば、軟化部分２より
も２０〜８０℃高い温度が良い。

【００１８】なお、図２では、宙吹き竿４をほぼ鉛直に
移動させた後、軟化部分２とレリーフ形成部材５の先端
部分５１と接着させている。これは、接着作業を容易に
するためであり、宙吹き竿４をほぼ水平のまま同様の作
業を行っても構わない。ガラス容器１の軟化部分２とレ
リーフ形成部材５の先端部分５１とは、通常数秒で接着
（融着）する。

【００１９】図３は、ガラス容器１の胴の軟化部分２に
接着したレリーフ形成部材５をガラス容器１とは反対側
に引張って、ガラス容器１の胴の一部に凸状のレリーフ
６を形成しているところをあらわしたものである（凸部
成形工程）。レリーフ６の凸部の高さＸは、レリーフ形
成部材５を引張る長さ、すなわち、レリーフ形成部材５
の移動距離により調整することができる。

【００２０】また、レリーフ６の凸部の裾の曲率Ｒは、
高さＸ、ガラス容器ｌの胴の軟化部分２の面積、レリー
フ形成時の軟化部分２のガラスの粘性により決めること
ができる。例えば、高さＸを低くすると曲率Ｒは大きく
なり、高さＸを高くすると曲率Ｒは小さくできる。ま
た、軟化部分２の面積を大きくすると曲率Ｒは大きくな
り、軟化部分２の面積を小さくすると曲率Ｒは小さくで
きる。

【００２１】凸状のレリーフ６を所望の高さに形成した
ら、レリーフ形成部材５を引張るのを止め、その状態で
レリーフ６が形成されたガラス容器１の軟化部分２及び
レリーフ形成部材５の先端部分５１を冷却する。冷却方
法としては、放冷の他に、図４に示すように凸状のレリ
ーフ部分（軟化部分２）を、空冷装置７により、局部的
に冷却する方法（強制空冷）がある。ただし、強制空冷
の場合、冷却速度を速くし過ぎるとガラスが割れる可能
性があるので、注意する必要がある。

【００２２】ガラス容器１の凸状のレリーフ６の部分
（軟化部分２）が固まり、レリーフ６が変形する心配が
なくなり、レリーフ形成部材５の先端部分５１がある程
度冷却されたら、図４に示すようにレリーフ形成部材５
に衝撃を与えて、ガラス容器ｌのレリーフ６の部分とレ
リーフ形成部材５の先端部分５１とを剥離する（型切り
離し工程）。ここで、ガラスが固まったとは、例えばガ
ラスの粘性が約１０^１２ｐｏｉｓｅ付近以下の温度にな
り，ほぼガラス変形の心配がなくなった状態をいう。

【００２３】図５は、レリーフ形成部材５の先端部分５
１を剥離した後のガラス容器ｌをレリーフ６が施された
方向から見た状態を示したもので、形成されたレリーフ
６の形状は、レリーフ形成部材５の先端部分５１の形
状、例えば、先端部分５１が星の形状であれば星の形
状、ハートの形状であればハートの形状を良く転写した
ものとなる。

【００２４】次に、ガラス容器１を容器としての製品に
するため、宙吹き竿４に接触している部分のガラス（容
器として不要な部分）を例えば、ダイヤモンドにより傷
を付け、その部分をバーナー等により加熱してカットす
る方法（火切り方法）等によりカツトし、ガラス容器と
する。

【００２５】また、凸状のレリーフ６の形状を整えるた
め、レリーフ形成部材５の先端部分５１と接触していた
部分を通常の研摩方法により研摩して、最終製品とす
る。

【００２６】（実施例）本発明の実施例を以下に示す。
ガラス容器１のガラス材料としては、クリスタルガラス
を用いて、溶融状態のガラスを宙吹き竿４にとり、図示
しない通常の宙吹き方法によりガラスを容器形状に整
え、ガラス容器ｌを作製する。このとき、ガラス容器ｌ
の胴の厚さを約２０ｍｍとするようにする。

【００２７】このガラス容器１を横、すなわち、宙吹き
竿４をほぼ水平にして、ガラス容器１の胴の部分を上方
からガスバーナ３により熱を加え軟化し、軟化部分２を
作製する（図１参照）。ガスバーナ３による加熱は、ガ
ラス容器１の胴の一部分（軟化部分２）の粘性が約１０
^８ｐｏｉｓｅ（約６００℃）になったら、加熱するのを
止める。そして、予め、約６５０℃に加熱しておいたレ
リーフ形成部材５の先端部分５１を軟化部分２と接着さ
せる（図２参照）。

【００２８】このときのレリーフ形成部材５として、鉄
製のものを用い、ガラス容器ｌと接着する先端部分の形
状を星型とし、接着面は平面とした。ガラス容器１の軟
化部分２とレリーフ形成部材５の先端部分５１とを接着
（融着）させ、その状態で約５秒問保持した。その後、
宙吹き竿４を固定し、レリーフ形成部材５をガラス容器
ｌとは反対側に約２０ｍｍ引張り、約２０ｍｍの高さの
凸状レリーフ６（Ｘ＝２０ｍｍ）を形成した（図３参
照）。

【００２９】ガラス容器１の軟化部分２及びレリーフ形
成部材５の先端部分５１を空冷装置７により強制的に空
冷し、ガラスが固まってレリーフが変形する心配がなく
なったところ（ガラスの粘性が１０^１２ｐｏｉｓｅ以下
になったところ）で、レリーフ形成部材５に衝撃を与え
て、ガラス容器１のレリーフ形成部分（軟化部分２）と
レリーフ形成部材５の先端部分５１とを剥離する（図４
参照）。

【００３０】レリーフ形成部材５を剥離した後のガラス
容器１は、レリーフ形成部材５に施された星型を良く転
写していた（図５参照）。また、レリーフ６の凸部の裾
の曲率は、滑らかに立上がつていた。

【００３１】その後、ガラス容器１を最終形状とするた
め、宙吹き竿４が付いている不要なガラス部分を通常の
方法、例えば、ダイヤモンドにより傷を付け、その部分
をバーナー等により加熱してカットする方法（火切り方
法）等によりカツトし、次に、凸状レリーフ６のレリー
フ形成部材５の先端部分５１と接着していた面を研摩し
て、最終製品とする。

【００３２】なお、ガラス部材の加熱部分をレリーフ形
成部材の先端部分より小さい面積にしたり、加熱部分の
熱勾配を設けたりすることにより、レリーフ形成部材の
先端部分とは異なったレリーフとし、レリーフに変化を
持たせることができる。

【００３３】また、上記実施の形態及び実施例では、上
記方法の主たる工程を手作業で実施する場合を想定した
説明を行ったが、上記一連の工程を自動化することも勿
論可能である。

【発明の効果】本発明の方法によれば、美観を損なわず
に凸状のレリーフをガラス表面に形成することが可能と
なる。特に、美観が重要視されるクリスタルガラスにお
いて、美観に優れたレリーフを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガラス容器の一部分を軟化している様子を表し
た図である。

【図２】ガラス容器とレリーフ形成部材とを接着させて
いるところを表した図である。

【図３】ガラス容器にレリーフを形成しているところを
表した図である。

【図４】ガラス容器とレリーフ形成部材とを剥離してい
る状態を表した図である。

【図５】星型のレリーフが施されたガラス容器を表した
図である。

【符号の説明】

１ ガラス容器 ２ ガラス容器１の胴の軟化部分 ４ 宙吹き竿 ５ レリーフ形成部材 ５１ レリーフ形成部材５の先端部分 ５２ レリーフ形成部材５の取手部分 ６ レリーフ ７ 空冷装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス部材の少なくとも一部分を軟化さ
   せることにより、当該部分を加工可能な状態にする工程
   と、 ガラス加工可能な状態となったガラス部材の当該部分の
   ガラス表面にレリーフ形成部材を接着させる工程と、 当該レリーフ形成部材を引っ張ることによりガラス表面
   にレリーフ形成部材に対応する形状を有する凸状のレリ
   ーフを形成する工程と、 凸状のレリーフを形成後、当該凸状のレリーフに接着し
   ているレリーフ形成部材をレリーフから剥離する工程
   と、を含むことを特徴とするガラスのレリーフ形成方
   法。
2. 【請求項２】 ガラス加工可能な状態として、ガラスの
   粘性が１０^９ｐｏｉｓｅ〜１０^４ｐｏｉｓｅであること
   を特徴とする請求項１記載のガラスのレリーフ形成方
   法。
3. 【請求項３】 ガラス加工可能な状態として、ガラスの
   粘性が１０^８ｐｏｉｓｅ〜１０^６ｐｏｉｓｅであること
   を特徴とする請求項ｌ記載のガラスのレリーフ形成方
   法。
4. 【請求項４】 レリーフ形成部材のガラス部材と接着す
   る部分が少なくとも金属であることを特徴とする請求項
   １、２又は３の何れか一項に記載のガラスのレリーフの
   形成方法。
5. 【請求項５】 凸状のレリーフ及びレリーフ形成部材を
   冷却し、レリーフ形成部材に衝撃を与えることにより凸
   状のレリーフからレリーフ形成部材を剥離することを特
   徴とする請求項ｌ、２、３又は４の何れか一項に記載の
   ガラスのレリーフの形成方法。