JP2020015633A - 寄組ガラス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透明ガラスに別の薄いガラスの層を挟み込んだ多層薄板ガラスを用いて、任意の角度で傾斜した色の層が並んだ立体的な模様の板ガラスがないという課題を解決する。【解決手段】透明ガラスの間に別の薄いガラスの層が挟み込まれた多層薄板ガラスを製造し、これを任意に切断して傾斜させて組み合わせた状態で接合し、得られた複合材の表裏両面を平坦化させる。この複合材を切断し、組み合わせ、接合し、平坦化する工程を繰り返すことによって、任意の角度で傾斜した透明ガラスの層と別の薄いガラスの層が交互に並んだ立体的な模様の板ガラスである寄組ガラスが可能となる。【選択図】図１４

Description

本発明は、立体的に傾斜した色の層が並んだ模様を持つ寄組ガラス及びその製造方法に関する。

工芸用板ガラスの製法として主に使われているものは、クラウン法、円筒法、ロールアウト法、フロート法である。
クラウン法と円筒法は吹きガラス技法をベースにした板ガラスの製造方法である。どちらも、薄いガラスの層を透明ガラスで挟み込んだ構造の板の製造は可能であるが、厚みが均一で且つ２.０mm以下の厚みのものはできないという欠点があった。
ロールアウト法は、厚みが均一な板ガラスを大量生産するのに適した製造方法であり、且つ厚さが最薄で０.０２mmまで可能であるが、別の薄いガラスの層を間に挟むことができないため多層構造にできないという欠点があった（例えば特許文献１）。
フロート法も、均一な厚みの板ガラスを大量生産するのに適した製造方法で、板の厚みは最薄２mmから４mmまで可能であるが、別の薄いガラスの層を間に挟むことはできない（例えば特許文献２）。
従って、従来は、別の薄いガラスの層を間に挟み込んだ薄板ガラスを使ったガラス製品を製造することができなかった。
また、 多層構造の板ガラスでも、厚みが７mm程度以上あれば比較的容易に製造が可能であるが、分厚いガラス板は重く、取り扱いに難があり、しかも分厚い板ガラスでは繊細な色模様のデザインが困難である。

特開2015-187041 特開2016-204248

本発明は上記従来技術が有する問題に鑑み、透明ガラスの間に別の薄いガラスの層が挟み込まれた多層薄板ガラスを製造し、これを素材として用いた、 傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ立体的で繊細で複雑な模様を持つ板ガラスである寄組ガラス及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の寄組ガラスは、無色透明もしくは色付き透明ガラスの間に別の色付きガラスもしくは無色透明ガラスの層が挟み込まれた多層薄板ガラスを用いた、傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスであることを特徴とする。本発明の寄組ガラスの製造方法は、透明ガラスの間に別の薄いガラスの層が挟み込まれた多層薄板ガラスを作成する工程と、前記多層薄板ガラスを切断して複数の多層薄板ガラス材を得る工程と、これらの多層薄板ガラス材を組み合わせて接合し研磨することによって傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスを得る工程と、これらの傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスをさらに任意に切断後、組み合わせて接合し研磨することによって傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層がより複雑に交互に並んだ模様を有する板ガラスを得る工程を有することを特徴とする。

本発明に係る寄組ガラスは、薄い板ガラスの中に 傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ立体的で繊細で複雑な模様を有するため、これを材料にすることで立体的で繊細で複雑な模様のガラス製品の製造が可能になる。例えば、器、花瓶、装身具、調度品、芸術作品、照明器具等の材料として使用することができる。

透明ガラスブロックの作成方法の説明図であり、（a）は耐火石膏型と熔融前のガラスブロック、（b）は熔融後のガラスブロックである。 耐火石膏製プレス型の図である。 色ガラスの圧延方法の説明図であり、（a）は耐火石膏製プレス型と色ガラスの熔融前の断面図、（b）は耐火石膏製プレス型と色ガラスの熔融後の断面図である。 多層ガラスブロックの作成方法の説明図であり、（a）は耐火石膏型と熔融前のガラスブロックと薄板色ガラス、（b）は熔融後の多層ガラスブロックである。 耐火石膏製プレス型の図である。 耐火石膏製プレス型による多層薄板ガラスの作成方法の説明図であり、（a）は耐火石膏製プレス型と多層ガラスブロックの熔融前の断面図、（b）は耐火石膏製プレス型と多層ガラスブロックの熔融圧延後の断面図である。 多層薄板ガラス材の接合前の組み合わせ方の説明図であり、（a）は多層薄板ガラス材の接合前、（b）はその拡大図である。 多層薄板ガラス材の接合後の説明図であり、（a）は多層薄板ガラス材を接合して加工した後、（b）はその拡大図である。 上記で接合及び研磨加工した後の板ガラス（寄組ガラス甲）の切断の仕方の説明図である。 寄組ガラス甲を切断して作ったパーツ（寄組ガラス甲パーツ）の組み合わせ方の説明図であり、（a）は寄組ガラス甲パーツを１つおきに１８０°反転して配した図、（b）はその拡大図である。 寄組ガラス甲パーツの接合のための並べ方の説明図である。 寄組ガラス甲パーツの熔着の説明図であり、（a）は寄組ガラス甲パーツの熔着直後、（b）は熔着した寄組ガラス甲パーツの上に乗っている耐火石膏板を除去した後の図である。 寄組ガラス甲パーツの接着の説明図である。 接合した寄組ガラス甲パーツを研磨加工してできた板ガラスである寄組ガラス乙の図であり、（a）は接合した寄組ガラス甲パーツを研磨加工したもので、（b）はその拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形、置換及び改良を加えることができる。

以下に本実施形態の各工程について説明する。

多層薄板ガラスの作成に用いられるガラスの組成は、例えばソーダ石灰ガラスや鉛クリスタルガラス等から選択することができる。

図１で示したように、例えば上記２種のうち任意の１種の無色透明ガラスブロック１を例えば内径７０mm角の耐火石膏型２に入れ、８５０℃で熔融成形後常温まで徐冷し、熔融成型後の無色透明ガラスブロック１aを２つ作る。ソーダ石灰ガラスではガラス量は例えば８５g、鉛クリスタルガラスでは例えば１２５gにする。

図２で示したように、例えばマリンブルーの色ガラスを圧延成型するために、例えば直径２３０mmの耐火石膏製プレス型の上型３及び耐火石膏製プレス型の下型４を用いる。

図３（a）で示したように、ソーダ石灰ガラスと鉛クリスタルガラスの２種のガラス組成それぞれと膨張係数の合うマリンブルーの色ガラス塊から、例えば１０gの厚板色ガラス５を切り出す。これを耐火石膏製プレス型の上型３及び耐火石膏製プレス型の下型４の中央に配置し、例えば２３０mm角の陶板の重石６を乗せる。

図３（b）で示したように、上記厚板色ガラス５を８３０℃で圧延後常温まで徐冷する。こうして圧延されたマリンブルーの薄板色ガラス５aは、例えば厚さ２mm、直径６５mm程度となる。常温になったら石膏型から外し、表面の石膏を綺麗に落とす。

図４（a）で示したように、熔融成型後の透明ガラスブロック１a２つと例えばマリンブルーの薄板色ガラス５aを、熔融成型後の透明ガラスブロック１a２つで薄板色ガラス５aをサンドイッチするように重ねて耐火石膏型７の中央に配置する。

図４（b）で示したように、上記で配置したガラスを８５０℃で熔融成形後常温まで徐冷し、例えば直径１４０mm、ソーダ石灰ガラスならば例えば１８０g、鉛クリスタルガラスならば例えば２６０gの例えばマリンブルーの多層ガラスブロック８にする。

図５で示したように、上記多層ガラスブロック８を圧延成型するために、例えば直径２３０mmの耐火石膏製プレス型の上型３及び耐火石膏製プレス型の下型４を用いる。

図６（a）で示したように、上記の例えば直径２３０mmの耐火石膏製プレス型の下型４の中心に、多層ガラスブロック８を置き、耐火石膏製プレス型の上型３を置き、さらにその上に例えば２３０mm角の陶板の重石６を乗せる。

図６（b）で示したように、上記で配置した多層ガラスブロック８を、ソーダ石灰ガラスならば８７０℃、鉛クリスタルガラスならば８４０℃で熔融圧延後、常温まで徐冷して例えばマリンブルーの多層薄板ガラス８aにする。熔融温度をさらに高温の８９０℃以上にすると、多層薄板ガラスの中心部が極端に薄く、周縁部が極端に厚くなり、圧延のし過ぎによる泡が発生するため、目的の仕様の多層薄板ガラスを製造することができない。

上記で得られた多層薄板ガラス８aを型から外し、厚みが均一になるまで平面研磨機で研磨加工する。

以上にして得られる多層薄板ガラス８aは、側面から見て上段に透明ガラス、中段に例えばマリンブルーの層、下段に透明ガラスという三層構造である。

図７（a）で示したように、この多層薄板ガラス８aを帯板状等の任意の形の同じサイズに切断し、例えば１００mm x １０mm x １.５mmの例えばマリンブルーの多層薄板ガラス材８bにする。切断にはガラス用の切断機やガラスカッター等を用いる。この多層薄板ガラス材８bを水平面に対して例えば４５°の角度で立てて５２枚並べ、熔着ならば仮留め用接着剤で固定する。接着ならばガラス用接着剤で接合する。

多層薄板ガラス材８bを立てる角度は、水平面に対して０°から１８０°まで任意である。

図７（b）は、多層薄板ガラス材８bを並べて固定した状態の拡大図である。

図８（a）で示したように、上記で熔着のために仮留め固定した多層薄板ガラス材８bは、ソーダ石灰ガラスならば６７０℃、鉛クリスタルガラスならば６５０℃で熔着し、平面研磨機で平らになるまで研磨加工する。上記で接着した場合は、接着後、平面研磨機で平らになるまで研磨加工する。

上記で研磨加工して得られたガラス板は、例えば１００mm x １１０mm x ８mmの寄組ガラス甲１０である。図８（b）は寄組ガラス甲１０の拡大図である。

図９で示したように、上記で得られた寄組ガラス甲９の両端を垂直に切り落として、端材１２は廃棄する。残りの部分を例えば１０mm幅に切断し、１０mm x １００mm x ８mmの寄組ガラス甲パーツ１１を得る。

図１０（a）で示したように、上記の寄組ガラス甲パーツ１１を一つ置きに１８０°反転させる。図１０（b）は反転後の拡大図である。

図１１で示したように、上記で反転させて並べた寄組ガラス甲パーツ１１同士を隙間のないように並べる。

図１２（a）で示したように、上記の隙間なく並べた寄組ガラス甲パーツ１１同士を熔着するならば、隙間なく並べた寄組ガラス甲パーツ１１の上に例えば９８mm x ９８mm x １０mmの耐火石膏板１３を置いて軽く潰しながら７５０℃で熔着し、常温まで徐冷して、熔着後研磨加工前寄組ガラス甲パーツ１４を得る。

図１２（b）で示したように、上記の熔着後研磨加工前寄組ガラス甲パーツ１４の上に乗っている耐火石膏板１３を除去する。

図１３で示したように、上記の隙間なく並べた寄組ガラス甲パーツ１１同士を接着するならば、ガラス用接着剤で接着し、接着後研磨加工前寄組ガラス甲パーツ１５を得る。

図１４（a）で示したように、上記で得られた熔着後研磨加工前寄組ガラス甲パーツ１４及び接着後研磨加工前寄組ガラス甲パーツ１５の両面を平面研磨機で均一な厚みになるまで研磨加工し、寄組ガラス乙１６を得る。

こうして得られた寄組ガラス乙１６は、１０mmごとに色ガラスの層の向きが反転していることにより、見る角度によって色の見え方が変わるという視覚効果が得られる。

また、図１４（b）に示したように、寄組ガラス乙１６に含まれる、例えばマリンブルーの層９を持つ多層薄板ガラス材は、それぞれ水平面に対して４５°立ち上がっており、且つ色の層と色の層の間が無色透明ガラスになっているため、色の層が立体的に並んで見える。加えて、寄組ガラス乙１６を複数の色の層が重なる角度から見ると、色同士が混ざり合って濃くなって見える。

寄組ガラス甲を切断し、組み合わせて接合し、研磨して寄組ガラス乙を得るまでの一連の工程は、今度は寄組ガラス乙を切断し、組み合わせて接合し、研磨して寄組ガラス丙を得ることができ、寄組ガラス丙を切断し、組み合わせて接合し、研磨して寄組ガラス丁を得ることができるというように複数回繰り返すことができ、それによってより一層複雑な色の層が並ぶ模様が作り出せる。マリンブルー一色ではなく、複数の色を組み合わせれば、見る角度によって様々な色同士の重なりが生じ、美しい視覚効果が生まれる。

多層薄板ガラスを製造する際の透明ガラスには、無色透明のガラスと色付きの透明ガラスのどちらも使うことができ、間の薄いガラスの層には、透明色ガラスも不透明色ガラスも使うことができる。また、色付きの透明ガラスの間にならば無色透明の薄いガラスの層を入れることもできる。

多層薄板ガラスの成型方法として、耐火石膏型による圧延を用いたが、金型による圧延成型や、ローラーによる圧延成型等を用いても良い。

ガラス同士の接合方法として、接着又は熔着を用いたが、表面活性化法、原子拡散接合法等によって接合しても良い。

以上の工程によって得られた寄組ガラス乙１６は、立体的にマリンブルーの層が並んでおり、見る角度によって見え方が変わる他、複数のマリンブルーの層が重なり合う角度から見ると、色の層同士が混ざり合って濃い色に見える。また、透明色ガラスの間に別の色ガラスの層を挟み込むことによって、多層薄板ガラス１枚の中で複数の色が混ざり合う効果が生まれ、より複雑で繊細で多彩な色模様が可能となる。こうした様々な視覚効果により、これまでにないデザインのガラス製品の製造が可能となり、器、花瓶、装身具、調度品、芸術作品、照明器具等の材料として使用することができる。

本発明は、器、花瓶、装飾品、調度品、芸術作品、照明器具等の材料としての使用に関する。複数の多層薄板ガラス材を接合して研磨加工した寄組ガラスを、さらに違う色の多層薄板ガラス材や寄組ガラスと組み合わせて接合して研磨加工することによって、さらに立体的で繊細で複雑な色模様の寄組ガラスを作成し、これをまた任意に切断して組み合わせて接合して研磨加工する。この工程を繰り返すことにより、様々な意匠の寄組ガラスに仕上げることができる。こうしてでき上がった寄組ガラスは、吹きガラスの素材として使うこともできるし、これを加熱しながら曲げて器や花瓶や照明器具に加工したり、適宜加工して装飾品や調度品のパーツとするや芸術作品の制作に用いることもできる。こうして出来上がった製品に、切子やサンドブラスト、グラヴィールなどで加飾することもできる。

１ 透明ガラスブロック
１a 熔融成型後の透明ガラスブロック
２ 耐火石膏型
３ 耐火石膏製プレス型 上型
４ 耐火石膏製プレス型 下型
５ 厚板色ガラス
５a 薄板色ガラス
６ 重石
７ 耐火石膏型
８ 多層ガラスブロック
８a 多層薄板ガラス
８b 多層薄板ガラス８aから任意に切り出した多層薄板ガラス材
９ マリンブルーの層
１０ 寄組ガラス甲
１１ 寄組ガラス甲パーツ
１２ 寄組ガラス甲の端材
１３ プレス用耐火石膏板
１４ 熔着後研磨加工前寄組ガラス甲パーツ
１５ 接着後研磨加工前寄組ガラス甲パーツ
１６ 寄組ガラス乙

Claims (9)

1. 透明ガラスの間に別の薄いガラスの層が挟み込まれた多層薄板ガラスを用いた、傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスであることを特徴とする寄組ガラス。
2. 前記多層薄板ガラスは、厚さが約１.０mmから２.０mmであることを特徴とする請求項１に記載の寄組ガラス。
3. 透明ガラスの間に別の薄いガラスの層が挟み込まれた多層薄板ガラスを作成する工程と、前記多層薄板ガラスを切断して複数の多層薄板ガラス材を得る工程と、これらの多層薄板ガラス材を組み合わせて接合し研磨することによって、傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスを得る工程と、これらの傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスをさらに任意に切断後、組み合わせて接合し研磨することによって、傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層がより複雑に交互に並んだ模様を有する板ガラスを得る工程を有することを特徴とする寄組ガラスの製造方法。
4. 前記多層薄板ガラスから切り出した多層薄板ガラス材は、水平面に対して０°から１８０°までの間で任意に傾斜させた状態で複数枚組み合わせて配置し接合することを特徴とする請求項３に記載の寄組ガラスの製造方法。
5. 前記接合後の前記傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスの表裏両面を研磨して平坦化することを特徴とする請求項４に記載の寄組ガラスの製造方法。
6. 前記傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスを任意に切断し、これを複数個組み合わせて接合し、傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層がより複雑に交互に並んだ模様を有する板ガラスを得ることを特徴とする請求項５に記載の寄組ガラスの製造方法。
7. 前記接合後の前記傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別のガラスの層がより複雑に交互に並んだ模様を有する板ガラスの表裏両面を研磨して平坦化することを特徴とする請求項６に記載の寄組ガラスの製造方法。
8. 前記傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層がより複雑に交互に並んだ模様を有する板ガラスは、複数の隣接する傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラス同士で前記ガラスの層の傾斜の方向を異ならせることを特徴とする請求項６又は７に記載の寄組ガラスの製造方法。
9. 前記傾斜した透明ガラスの層と傾斜した別の薄いガラスの層が交互に並んだ模様を有する板ガラスの切断、接合及び研磨の工程は、複数回繰り返すことができることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の寄組ガラスの製造方法。
   
   
   
   

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