JP2865539B2 - 結晶化ガラスの連続成形加工装置 - Google Patents
結晶化ガラスの連続成形加工装置Info
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- JP2865539B2 JP2865539B2 JP5278165A JP27816593A JP2865539B2 JP 2865539 B2 JP2865539 B2 JP 2865539B2 JP 5278165 A JP5278165 A JP 5278165A JP 27816593 A JP27816593 A JP 27816593A JP 2865539 B2 JP2865539 B2 JP 2865539B2
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- glass
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B32/00—Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products
- C03B32/02—Thermal crystallisation, e.g. for crystallising glass bodies into glass-ceramic articles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- Materials Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光、磁気ディスク基
板、耐熱耐蝕部品、電子部品、精密機器部品等に使用さ
れる結晶化ガラスを、ガラス原料から連続的に成形加工
する結晶化ガラスの連続成形加工装置に関する。
板、耐熱耐蝕部品、電子部品、精密機器部品等に使用さ
れる結晶化ガラスを、ガラス原料から連続的に成形加工
する結晶化ガラスの連続成形加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶化ガラスは通常のガラスに比して機
械的強度、耐熱性等に優れているため、近年、上述した
ような各種電気、電子部品等に使用されてきている。こ
のような結晶化ガラスにおいては、ガラスから微細な結
晶を析出させるために、ガラス原料中に結晶核の生成を
促進するもの（核形成成分）を添加しておくことが必要
である。したがって、結晶化ガラスを製造する場合、前
記核形成成分の添加効果を確実にするため、原料の前溶
解（カレット化）などの工夫がなされ、溶解されたガラ
スをブロック化した後、結晶化熱処理を施されるという
工程で製造されるのが一般的である。
械的強度、耐熱性等に優れているため、近年、上述した
ような各種電気、電子部品等に使用されてきている。こ
のような結晶化ガラスにおいては、ガラスから微細な結
晶を析出させるために、ガラス原料中に結晶核の生成を
促進するもの（核形成成分）を添加しておくことが必要
である。したがって、結晶化ガラスを製造する場合、前
記核形成成分の添加効果を確実にするため、原料の前溶
解（カレット化）などの工夫がなされ、溶解されたガラ
スをブロック化した後、結晶化熱処理を施されるという
工程で製造されるのが一般的である。
【０００３】図５および図６は、従来の、結晶化ガラス
を製造する工程の一例を示すものである。これらの図に
おいて符号１は溶解装置を示す。この溶解装置１で溶解
されたガラス原料は、流出管２を通して成形用の金型３
に供給され、この金型３で板状または角棒状に形成され
る。金型３によって成形された成形品は徐冷炉４に搬送
され、この徐冷炉４によってアニール（焼鈍）されて歪
が除去されるとともに、ガラスの均一化がなされる。
を製造する工程の一例を示すものである。これらの図に
おいて符号１は溶解装置を示す。この溶解装置１で溶解
されたガラス原料は、流出管２を通して成形用の金型３
に供給され、この金型３で板状または角棒状に形成され
る。金型３によって成形された成形品は徐冷炉４に搬送
され、この徐冷炉４によってアニール（焼鈍）されて歪
が除去されるとともに、ガラスの均一化がなされる。
【０００４】次いで、アニールされた成形品は、次工程
である切断工程５に搬送され、この切断工程５で所定形
状の複数のブロック６…に切断される。この切断の際に
ブロック６の両端部にはバリが発生するので、両端部を
研磨してこのバリを取り除く。その後、これらブロック
６…は単独炉７に搬送され、この単独炉７内でブロック
６…の結晶化が行われる。結晶化が終了したブロック６
…はさらに後加工工程８に搬送され、厚み研削や表面研
磨が施されて製品となる。
である切断工程５に搬送され、この切断工程５で所定形
状の複数のブロック６…に切断される。この切断の際に
ブロック６の両端部にはバリが発生するので、両端部を
研磨してこのバリを取り除く。その後、これらブロック
６…は単独炉７に搬送され、この単独炉７内でブロック
６…の結晶化が行われる。結晶化が終了したブロック６
…はさらに後加工工程８に搬送され、厚み研削や表面研
磨が施されて製品となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
結晶化ガラスの製造工程では、工程の大部分が別々の単
位工程として成り立っている、すなわちアニールされた
成形品は、徐冷炉４から離れたところに位置する切断工
程５に搬送され、また成形品が切断されてなるブロック
６…は、切断工程５から離れた位置にある単独炉７に搬
送されて結晶化がなされるので、結晶化ガラスの製造を
自動化、量産化するのが困難であり、品質の安定性も不
十分であるといった問題がある。また、切断工程５での
成形品の切断は、後工程である研削研磨工程８での研磨
代を残すため最終製品形状より大きな形状に行われるの
で、結晶化されたブロック６を製品形状に後加工するの
に多大の労力と工程を要し、製品のコスト高を招く要因
の一つとなっていた。
結晶化ガラスの製造工程では、工程の大部分が別々の単
位工程として成り立っている、すなわちアニールされた
成形品は、徐冷炉４から離れたところに位置する切断工
程５に搬送され、また成形品が切断されてなるブロック
６…は、切断工程５から離れた位置にある単独炉７に搬
送されて結晶化がなされるので、結晶化ガラスの製造を
自動化、量産化するのが困難であり、品質の安定性も不
十分であるといった問題がある。また、切断工程５での
成形品の切断は、後工程である研削研磨工程８での研磨
代を残すため最終製品形状より大きな形状に行われるの
で、結晶化されたブロック６を製品形状に後加工するの
に多大の労力と工程を要し、製品のコスト高を招く要因
の一つとなっていた。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、原料溶解から直ちに所定形状に成形加工し、付形す
るとともに結晶化処理工程も連続化することにより、上
述した課題を一挙に解決することができる結晶化ガラス
の連続成形加工装置を提供することを目的としている。
で、原料溶解から直ちに所定形状に成形加工し、付形す
るとともに結晶化処理工程も連続化することにより、上
述した課題を一挙に解決することができる結晶化ガラス
の連続成形加工装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の結晶化ガラスの連続成形加工装
置は、ガラスの原料を溶解する溶解装置と、この溶解装
置に接続されて、溶解装置で溶解された溶融ガラスを流
出するとともに、その流量を制御する流量制御装置と、
この流量制御装置の後段に設けられて、該流量制御装置
から流出した溶融ガラスを所定の形状にプレス加工する
プレス装置と、このプレス装置の後段に設けられて、プ
レス装置によって成形された成形品の重量または容量を
測定して、この測定値の、前記成形品の所定重量値また
は所定容量値である所定値に対する変化量に対応する信
号を前記流量制御装置にフィードバックする成形品チェ
ック装置と、この成形品チェック装置の後段に設けられ
て、成形品を結晶化させる結晶化装置と、前記プレス装
置と結晶化装置との間に設けられて、前記成形品チェッ
ク装置内を含む、プレス装置と結晶化装置との間ある成
形品をガラス転移点近傍の温度に保温する保温ゾーンと
を具備してなるものである。
に、本発明の請求項１の結晶化ガラスの連続成形加工装
置は、ガラスの原料を溶解する溶解装置と、この溶解装
置に接続されて、溶解装置で溶解された溶融ガラスを流
出するとともに、その流量を制御する流量制御装置と、
この流量制御装置の後段に設けられて、該流量制御装置
から流出した溶融ガラスを所定の形状にプレス加工する
プレス装置と、このプレス装置の後段に設けられて、プ
レス装置によって成形された成形品の重量または容量を
測定して、この測定値の、前記成形品の所定重量値また
は所定容量値である所定値に対する変化量に対応する信
号を前記流量制御装置にフィードバックする成形品チェ
ック装置と、この成形品チェック装置の後段に設けられ
て、成形品を結晶化させる結晶化装置と、前記プレス装
置と結晶化装置との間に設けられて、前記成形品チェッ
ク装置内を含む、プレス装置と結晶化装置との間ある成
形品をガラス転移点近傍の温度に保温する保温ゾーンと
を具備してなるものである。
【０００８】また、請求項２の結晶化ガラスの連続成形
加工装置は、請求項１において、結晶化装置を、成形品
を結晶核形成温度まで昇温する第１昇温ゾーンと、この
第１昇温ゾーンの後段に位置し、成形品を結晶核形成温
度に維持する核形成ゾーンと、この核形成ゾーンの後段
に位置し、成形品を結晶成長温度まで昇温する第２昇温
ゾーンと、この第２昇温ゾーンの後段に位置し、成形品
を結晶成長温度に維持する結晶成長ゾーンと、この結晶
成長ゾーンの後段に位置し、成形品の歪を除去するアニ
ールゾーンとにより構成したものである。
加工装置は、請求項１において、結晶化装置を、成形品
を結晶核形成温度まで昇温する第１昇温ゾーンと、この
第１昇温ゾーンの後段に位置し、成形品を結晶核形成温
度に維持する核形成ゾーンと、この核形成ゾーンの後段
に位置し、成形品を結晶成長温度まで昇温する第２昇温
ゾーンと、この第２昇温ゾーンの後段に位置し、成形品
を結晶成長温度に維持する結晶成長ゾーンと、この結晶
成長ゾーンの後段に位置し、成形品の歪を除去するアニ
ールゾーンとにより構成したものである。
【０００９】
【作用】請求項１の結晶化ガラスの連続成形加工装置に
あっては、ガラス原料が溶解装置で溶解され、この溶融
ガラスが流量制御装置によって所定量だけプレス装置に
導入され、プレス成形されて成形品となり、さらにその
重量あるいは容量を成形品チェック装置によってチェッ
クされた後、この成形品が結晶化装置に搬送され、この
結晶化装置によって結晶化される。つまり、原料溶解か
ら結晶化までの工程が自動的に行われる。特に、前記プ
レス装置と結晶化装置との間に設けられて、前記成形品
チェック装置内を含む、プレス装置と結晶化装置との間
ある成形品をガラス転移点近傍の温度に保温する保温ゾ
ーンを備えているので、プレス装置によるプレス工程後
から成形品チェック装置による成形品チェック工程を経
て結晶化装置に至るまでの間に成形品が急激に冷却され
ることがない。したがって、この急激な冷却に起因する
成形品のひびや割れが防止される。また、成形品が急激
に冷却されず、ガラス転移点近傍の温度に保温されてい
るので、前記結晶化装置において成形品が急激な温度上
昇を受けることがないので、これによっても成形品のひ
びや割れが防止される。
あっては、ガラス原料が溶解装置で溶解され、この溶融
ガラスが流量制御装置によって所定量だけプレス装置に
導入され、プレス成形されて成形品となり、さらにその
重量あるいは容量を成形品チェック装置によってチェッ
クされた後、この成形品が結晶化装置に搬送され、この
結晶化装置によって結晶化される。つまり、原料溶解か
ら結晶化までの工程が自動的に行われる。特に、前記プ
レス装置と結晶化装置との間に設けられて、前記成形品
チェック装置内を含む、プレス装置と結晶化装置との間
ある成形品をガラス転移点近傍の温度に保温する保温ゾ
ーンを備えているので、プレス装置によるプレス工程後
から成形品チェック装置による成形品チェック工程を経
て結晶化装置に至るまでの間に成形品が急激に冷却され
ることがない。したがって、この急激な冷却に起因する
成形品のひびや割れが防止される。また、成形品が急激
に冷却されず、ガラス転移点近傍の温度に保温されてい
るので、前記結晶化装置において成形品が急激な温度上
昇を受けることがないので、これによっても成形品のひ
びや割れが防止される。
【００１０】請求項２の結晶化ガラスの連続成形加工装
置にあっては、結晶化装置を、第１昇温ゾーン、核形成
ゾーン、第２昇温ゾーン、結晶成長ゾーン、アニールゾ
ーンの５つのゾーンによって構成することによって、ガ
ラスの結晶化に必要とされる熱処理サイクルを実現し
て、ガラスの結晶化を自動的に行う。そして、前記第１
昇温ゾーンで成形品を所定の温度勾配で核形成温度まで
加熱し、次いで、前記核形成ゾーンで成形品を核形成温
度に保持することで、微細な核を形成し、次いで、前記
第２昇温ゾーンで成形品を所定の温度勾配で結晶成長温
度まで加熱し、次いで、結晶成長ゾーンで成形品を結晶
成長温度に保持することで、均一に結晶を成長させ、最
後にアニールゾーンで成形品を所定の温度勾配で徐々に
冷却することで、結晶が形成された成形品から残留歪を
除去するとともにガラスの均一化を図る。このように、
成形品の熱処理サイクルを細分化して、熱処理の精度を
向上させることで、均一な制御された結晶を析出するこ
とができ、これにより結晶化ガラス製品の特性がバラツ
キのない均一なものとなる。
置にあっては、結晶化装置を、第１昇温ゾーン、核形成
ゾーン、第２昇温ゾーン、結晶成長ゾーン、アニールゾ
ーンの５つのゾーンによって構成することによって、ガ
ラスの結晶化に必要とされる熱処理サイクルを実現し
て、ガラスの結晶化を自動的に行う。そして、前記第１
昇温ゾーンで成形品を所定の温度勾配で核形成温度まで
加熱し、次いで、前記核形成ゾーンで成形品を核形成温
度に保持することで、微細な核を形成し、次いで、前記
第２昇温ゾーンで成形品を所定の温度勾配で結晶成長温
度まで加熱し、次いで、結晶成長ゾーンで成形品を結晶
成長温度に保持することで、均一に結晶を成長させ、最
後にアニールゾーンで成形品を所定の温度勾配で徐々に
冷却することで、結晶が形成された成形品から残留歪を
除去するとともにガラスの均一化を図る。このように、
成形品の熱処理サイクルを細分化して、熱処理の精度を
向上させることで、均一な制御された結晶を析出するこ
とができ、これにより結晶化ガラス製品の特性がバラツ
キのない均一なものとなる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の結晶化ガラス
の連続成形加工装置の一実施例を説明する。図１におい
て符号１０は溶解装置を示す。この溶解装置１０は、ガ
ラス原料を溶解する装置で、ガラス原料の溶解、清澄、
均質化までの機能をもった間欠式の間欠炉または、各々
の機能をユニット型に連結した連結式の連結炉の少なく
とも一方を有する装置である。
の連続成形加工装置の一実施例を説明する。図１におい
て符号１０は溶解装置を示す。この溶解装置１０は、ガ
ラス原料を溶解する装置で、ガラス原料の溶解、清澄、
均質化までの機能をもった間欠式の間欠炉または、各々
の機能をユニット型に連結した連結式の連結炉の少なく
とも一方を有する装置である。
【００１２】この溶解装置１０には、溶解された溶融ガ
ラスを流出する流出パイプ１１が炉の底部に接続されて
いる。この流出パイプ１１は白金あるいは白金合金製の
細長いパイプであり、直接通電により加熱され内部を流
れる溶融ガラスの粘度を所定の値に調節するようになっ
ている。流出パイプ１１を加熱する回路は少なくとも３
回路以上で構成され、それぞれが単独に温度制御できる
手段を備えている。さらに、少なくとも１回路は、後述
するプレス装置１３によって成形された成形品の所定重
量値に対する変化量に対応する信号が入力され、電気出
力に変換することで温度を可変とし、これによって、ガ
ラスの粘度を調節して流出パイプ１１内の流出量を制御
する流量制御装置１２を構成している。
ラスを流出する流出パイプ１１が炉の底部に接続されて
いる。この流出パイプ１１は白金あるいは白金合金製の
細長いパイプであり、直接通電により加熱され内部を流
れる溶融ガラスの粘度を所定の値に調節するようになっ
ている。流出パイプ１１を加熱する回路は少なくとも３
回路以上で構成され、それぞれが単独に温度制御できる
手段を備えている。さらに、少なくとも１回路は、後述
するプレス装置１３によって成形された成形品の所定重
量値に対する変化量に対応する信号が入力され、電気出
力に変換することで温度を可変とし、これによって、ガ
ラスの粘度を調節して流出パイプ１１内の流出量を制御
する流量制御装置１２を構成している。
【００１３】前記流量制御装置１２の後段には、該流量
制御装置１２から流出した溶融ガラスを所定の形状にプ
レス加工するプレス装置１３が設けられている。このプ
レス装置１３は、回転軸１４によって軸回りに回転せし
められる円盤１５の上面に、複数の成形用の金型１６…
を円盤１５の軸回りに所定角度で配設するとともに、円
盤１５の上方にプレス機を配設した構成のものである。
金型１６は、図３（ａ）に示すように、円筒状の胴型１
６ａと、この胴型１６ａ内で上下動可能に設けられた下
型１６ｂと、この下型１６ｂと対向して前記プレス機に
取り付けられた上型１６ｃとを主体として構成されてお
り、前記流出パイプ１１の先端から溶融ガラスが所定量
だけ胴型１６ａ内に導入され、図３（ｂ）に示すよう
に、上型１６ｃを下降させて胴型１６ａの上端面に当接
した後、図３（ｃ）に示すように、下型１６ｂを上昇さ
せて溶融ガラスを胴型１６ａ内で上下の型１６ｃ，１６
ｂでプレスすることによって、溶融ガラスに所定の形状
を付与するようになっている。
制御装置１２から流出した溶融ガラスを所定の形状にプ
レス加工するプレス装置１３が設けられている。このプ
レス装置１３は、回転軸１４によって軸回りに回転せし
められる円盤１５の上面に、複数の成形用の金型１６…
を円盤１５の軸回りに所定角度で配設するとともに、円
盤１５の上方にプレス機を配設した構成のものである。
金型１６は、図３（ａ）に示すように、円筒状の胴型１
６ａと、この胴型１６ａ内で上下動可能に設けられた下
型１６ｂと、この下型１６ｂと対向して前記プレス機に
取り付けられた上型１６ｃとを主体として構成されてお
り、前記流出パイプ１１の先端から溶融ガラスが所定量
だけ胴型１６ａ内に導入され、図３（ｂ）に示すよう
に、上型１６ｃを下降させて胴型１６ａの上端面に当接
した後、図３（ｃ）に示すように、下型１６ｂを上昇さ
せて溶融ガラスを胴型１６ａ内で上下の型１６ｃ，１６
ｂでプレスすることによって、溶融ガラスに所定の形状
を付与するようになっている。
【００１４】また、前記金型１６の表面の温度は、ガラ
ス転移点近傍に設定し、プレス後の成形品をガラス転移
点からそれより５０℃低い温度までの範囲内で保持する
ようになっている。なお、前記流出パイプ１１の先端部
近傍には、流出パイプ１１から流出している溶融ガラス
を一定時間毎に切断する切断刃１８が設けられている。
ス転移点近傍に設定し、プレス後の成形品をガラス転移
点からそれより５０℃低い温度までの範囲内で保持する
ようになっている。なお、前記流出パイプ１１の先端部
近傍には、流出パイプ１１から流出している溶融ガラス
を一定時間毎に切断する切断刃１８が設けられている。
【００１５】前記プレス装置１３の後段には、成形品チ
ェック装置１９が設けられている。この成形品チェック
装置１９は、プレス装置１３によって成形された成形品
の重量または容量を測定して、成形品の所定重量値に対
する変化量に対応する信号を前記流量制御装置１２にフ
ィードバックするもので、これによって、流量制御装置
１２では、前記入力された信号を電気出力に変換するこ
とで温度を可変とし、これによって、溶融ガラスの粘度
を調節して流出パイプ１１内の流出量を制御するように
なっている。なお、前記成形品の重量変化は、例えば電
子天秤等によて直接成形品を測定し、この測定値と所定
重量値との差をとることによって知ることができ、この
変化量を信号として前記流量制御装置１２に出力するよ
うになっている。また、成形品の容量変化は、レーザ等
によって厚み計測を間接的に行い、この計測値によって
知ることができる。これは、前記プレス装置１３による
成形品のプレス加工においては、金型１６が円筒状の胴
型１６ａと上下の型１６ｃ，１６ｂで構成されているの
で、成形品の直径は一定値となり、金型１６に導入され
る溶融ガラスの増減によって成形品の厚さに変化が生じ
るので、この厚みを計測することによって、成形品の容
量を測定することができるからである。なお、成形品の
変化量は、重量変化で５０mｇ以下、厚み（容量）で１
０μm以下とする。
ェック装置１９が設けられている。この成形品チェック
装置１９は、プレス装置１３によって成形された成形品
の重量または容量を測定して、成形品の所定重量値に対
する変化量に対応する信号を前記流量制御装置１２にフ
ィードバックするもので、これによって、流量制御装置
１２では、前記入力された信号を電気出力に変換するこ
とで温度を可変とし、これによって、溶融ガラスの粘度
を調節して流出パイプ１１内の流出量を制御するように
なっている。なお、前記成形品の重量変化は、例えば電
子天秤等によて直接成形品を測定し、この測定値と所定
重量値との差をとることによって知ることができ、この
変化量を信号として前記流量制御装置１２に出力するよ
うになっている。また、成形品の容量変化は、レーザ等
によって厚み計測を間接的に行い、この計測値によって
知ることができる。これは、前記プレス装置１３による
成形品のプレス加工においては、金型１６が円筒状の胴
型１６ａと上下の型１６ｃ，１６ｂで構成されているの
で、成形品の直径は一定値となり、金型１６に導入され
る溶融ガラスの増減によって成形品の厚さに変化が生じ
るので、この厚みを計測することによって、成形品の容
量を測定することができるからである。なお、成形品の
変化量は、重量変化で５０mｇ以下、厚み（容量）で１
０μm以下とする。
【００１６】前記成形品チェック装置１９の後段には、
成形品を結晶化させる結晶化装置２０が設けられてお
り、この結晶化装置２０とプレス装置１３との間には保
温ゾーン２１が設けられている。この保温ゾーン２１
は、成形品チェック装置内を含む、プレス装置１３と結
晶化装置２０との間ある成形品をガラス転移点近傍に保
持するためのもので、プレス装置１３から成形品チェッ
ク装置１９に成形品を自動的に搬送する搬送系２２、お
よび成形品チェック装置１９から結晶化装置２０に成形
品を自動的に搬送する搬送系２３を含んで設置されてい
る。
成形品を結晶化させる結晶化装置２０が設けられてお
り、この結晶化装置２０とプレス装置１３との間には保
温ゾーン２１が設けられている。この保温ゾーン２１
は、成形品チェック装置内を含む、プレス装置１３と結
晶化装置２０との間ある成形品をガラス転移点近傍に保
持するためのもので、プレス装置１３から成形品チェッ
ク装置１９に成形品を自動的に搬送する搬送系２２、お
よび成形品チェック装置１９から結晶化装置２０に成形
品を自動的に搬送する搬送系２３を含んで設置されてい
る。
【００１７】前記結晶化装置２０は、加熱炉２５と、プ
レス成形品を停滞することなく連続的に加熱炉２５内を
搬送させる搬送系２６とを主体として構成されており、
搬送系２６にはレヤーあるいはキャタピラーが使用され
ている。また、前記加熱炉２５は炉内が５つの機能を有
するマッフル式の独立した炉を成形品の搬送方向に連結
したもので、炉内は５つのゾーンに区分されている。す
なわち、加熱炉２５の最初の第１昇温ゾーン３０は、成
形品を結晶核形成温度まで昇温するゾーンであり、図４
に示すように、所定の温度勾配が設けられ、成形品が搬
送されるにしたがって、徐々に昇温されるようになって
いる。
レス成形品を停滞することなく連続的に加熱炉２５内を
搬送させる搬送系２６とを主体として構成されており、
搬送系２６にはレヤーあるいはキャタピラーが使用され
ている。また、前記加熱炉２５は炉内が５つの機能を有
するマッフル式の独立した炉を成形品の搬送方向に連結
したもので、炉内は５つのゾーンに区分されている。す
なわち、加熱炉２５の最初の第１昇温ゾーン３０は、成
形品を結晶核形成温度まで昇温するゾーンであり、図４
に示すように、所定の温度勾配が設けられ、成形品が搬
送されるにしたがって、徐々に昇温されるようになって
いる。
【００１８】前記第１昇温ゾーン３０の後段には、核形
成ゾーン３１が設けられている。この核形成ゾーン３１
は、成形品を核形成温度に維持するゾーンであり、一定
温度に保たれ、このゾーンで成形品中に核が形成される
ようになっている。核形成はガラス原料中に、例えばＰ
2Ｏ5、ＴｉＯ2等の核形成成分が予め添加されることに
よって行われるものである。核形成ゾーン３１の後段に
は、第２昇温ゾーン３２が設けられている。この第２昇
温ゾーン３２は核が形成された成形品を結晶成長温度ま
で昇温するゾーンであり、図４に示すように、所定の温
度勾配が設けられ、成形品が搬送されるにしたがって、
徐々に昇温されるようになっている。
成ゾーン３１が設けられている。この核形成ゾーン３１
は、成形品を核形成温度に維持するゾーンであり、一定
温度に保たれ、このゾーンで成形品中に核が形成される
ようになっている。核形成はガラス原料中に、例えばＰ
2Ｏ5、ＴｉＯ2等の核形成成分が予め添加されることに
よって行われるものである。核形成ゾーン３１の後段に
は、第２昇温ゾーン３２が設けられている。この第２昇
温ゾーン３２は核が形成された成形品を結晶成長温度ま
で昇温するゾーンであり、図４に示すように、所定の温
度勾配が設けられ、成形品が搬送されるにしたがって、
徐々に昇温されるようになっている。
【００１９】前記第２昇温ゾーン３２の後段には、結晶
成長ゾーン３３が設けられている。この結晶成長ゾーン
３３は、成形品を結晶成長温度に維持して結晶を成長さ
せるゾーンであり、一定温度に保たれ、このゾーンで成
形品中に結晶を形成するようになっている。結晶成長ゾ
ーン３３の後段には、アニールゾーン３４が設けられて
いる。このアニールゾーン３４は、結晶が形成された成
形品から残留歪を除去するとともにガラスの均一化をな
すゾーンであり、図４に示す温度勾配が設けられ、成形
品が搬送されるにしたがって、徐々に冷却されるように
なっている。
成長ゾーン３３が設けられている。この結晶成長ゾーン
３３は、成形品を結晶成長温度に維持して結晶を成長さ
せるゾーンであり、一定温度に保たれ、このゾーンで成
形品中に結晶を形成するようになっている。結晶成長ゾ
ーン３３の後段には、アニールゾーン３４が設けられて
いる。このアニールゾーン３４は、結晶が形成された成
形品から残留歪を除去するとともにガラスの均一化をな
すゾーンであり、図４に示す温度勾配が設けられ、成形
品が搬送されるにしたがって、徐々に冷却されるように
なっている。
【００２０】上記構成の加熱炉２５は、それぞれのゾー
ンにおいて、上部、側部、底部に加熱源３５…がそれぞ
れマッフルの外側に配設され、各ゾーンごとに単独の温
度制御が行えるようになっており、その精度も±２℃以
下のものである。これによって、結晶化工程の熱処理サ
イクルを確実に確保することができ、プレス成形された
成形品の結晶化を容易かつ確実に行うことができる。な
お、前記加熱源としては、ＳｉＣ発熱体、カンタルヒー
タ、ニクロムヒータ等、結晶化温度によって適宜選択さ
れ、また、結晶化に使用するプレス成形品の底板は、耐
火性を有し、ガラスに融着しにくい材質が望ましく、例
えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、カーボン
等が適している。
ンにおいて、上部、側部、底部に加熱源３５…がそれぞ
れマッフルの外側に配設され、各ゾーンごとに単独の温
度制御が行えるようになっており、その精度も±２℃以
下のものである。これによって、結晶化工程の熱処理サ
イクルを確実に確保することができ、プレス成形された
成形品の結晶化を容易かつ確実に行うことができる。な
お、前記加熱源としては、ＳｉＣ発熱体、カンタルヒー
タ、ニクロムヒータ等、結晶化温度によって適宜選択さ
れ、また、結晶化に使用するプレス成形品の底板は、耐
火性を有し、ガラスに融着しにくい材質が望ましく、例
えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、カーボン
等が適している。
【００２１】また、上記構成の結晶化装置２０の後段に
は、成形品を次工程である研削加工工程に搬送するベル
トコンベア３６が設けられており、このベルトコンベア
３６と、結晶化装置２０の搬送系２６との間には、加熱
炉２５内で結晶化されて搬送されてきた成形品をベルト
コンベア３６に自動的に次々に移送する搬送系３７が設
けられている。
は、成形品を次工程である研削加工工程に搬送するベル
トコンベア３６が設けられており、このベルトコンベア
３６と、結晶化装置２０の搬送系２６との間には、加熱
炉２５内で結晶化されて搬送されてきた成形品をベルト
コンベア３６に自動的に次々に移送する搬送系３７が設
けられている。
【００２２】そして、上記構成の結晶化ガラスの連続成
形加工装置では、ガラス原料が溶解装置１０で溶解さ
れ、この溶融ガラスが流量制御装置１２によって所定量
だけプレス装置１３に導入され、プレス成形されて成形
品となり、さらにその重量あるいは容量が成形品チェッ
ク装置１９によってチェックされた後、この成形品が結
晶化装置２０に搬送され、この結晶化装置２０によっ
て、順次、第１昇温、核形成、第２昇温、結晶成長、ア
ニールの工程を経て最終製品に近い成形品として結晶化
装置２０から搬出され、さらに、この成形品がベルトコ
ンベア３６によって、最終の研削工程に搬送される。
形加工装置では、ガラス原料が溶解装置１０で溶解さ
れ、この溶融ガラスが流量制御装置１２によって所定量
だけプレス装置１３に導入され、プレス成形されて成形
品となり、さらにその重量あるいは容量が成形品チェッ
ク装置１９によってチェックされた後、この成形品が結
晶化装置２０に搬送され、この結晶化装置２０によっ
て、順次、第１昇温、核形成、第２昇温、結晶成長、ア
ニールの工程を経て最終製品に近い成形品として結晶化
装置２０から搬出され、さらに、この成形品がベルトコ
ンベア３６によって、最終の研削工程に搬送される。
【００２３】したがって、この実施例の結晶化ガラスの
連続成形加工装置によれば、原料溶解から結晶化、アニ
ールまでの工程を自動的に行うことができるので、結晶
化ガラスの製造を自動化、量産化することができるとと
もに、品質の安定化を図ることができる。また、流量制
御装置１２によって所定量の溶融ガラスをプレス装置１
３に導入するとともに、プレス装置１３によって成形さ
れた成形品の重量または容量を測定して、成形品の所定
重量値に対する変化量に対応する信号を流量制御装置１
２にフィードバックして、溶融ガラスの導入量を補正す
るようにしたので、プレス装置１３で成形された成形品
は、結晶化装置２０による結晶化、アニールの後は仕上
げ研削だけを行えばよく、従来のような切断機による切
断工程を省略することができる。したがって、従来の切
断工程に要していた多大の労力を全く必要とせず、この
ため、製品コストの大幅な低減を図ることができる。
連続成形加工装置によれば、原料溶解から結晶化、アニ
ールまでの工程を自動的に行うことができるので、結晶
化ガラスの製造を自動化、量産化することができるとと
もに、品質の安定化を図ることができる。また、流量制
御装置１２によって所定量の溶融ガラスをプレス装置１
３に導入するとともに、プレス装置１３によって成形さ
れた成形品の重量または容量を測定して、成形品の所定
重量値に対する変化量に対応する信号を流量制御装置１
２にフィードバックして、溶融ガラスの導入量を補正す
るようにしたので、プレス装置１３で成形された成形品
は、結晶化装置２０による結晶化、アニールの後は仕上
げ研削だけを行えばよく、従来のような切断機による切
断工程を省略することができる。したがって、従来の切
断工程に要していた多大の労力を全く必要とせず、この
ため、製品コストの大幅な低減を図ることができる。
【００２４】さらに、結晶化装置２０の加熱炉２５が、
第１昇温ゾーン３０、核形成ゾーン３１、第２昇温ゾー
ン３２、結晶成長ゾーン３３、アニールゾーン３４の５
つのゾーンによって構成されているので、ガラスの結晶
化に必要とされる熱処理サイクルを容易に実現すること
ができ、よってプレス装置１３によって成形された成形
品結晶化の自動的を容易かつ確実に図ることができる。
第１昇温ゾーン３０、核形成ゾーン３１、第２昇温ゾー
ン３２、結晶成長ゾーン３３、アニールゾーン３４の５
つのゾーンによって構成されているので、ガラスの結晶
化に必要とされる熱処理サイクルを容易に実現すること
ができ、よってプレス装置１３によって成形された成形
品結晶化の自動的を容易かつ確実に図ることができる。
【００２５】加えて、プレス装置１３と、結晶化装置２
０との間に、保温ゾーン２１を設けたので、プレス加工
された成形品の温度をガラス転移点近傍の温度に容易に
保持することができ、よってプレス工程から結晶化工程
に移る際に、成形品に歪が生じることがなく、従来要し
ていた結晶化前のアニール工程を省略することができ、
工程の簡略化、コスト低減を図ることができる。
０との間に、保温ゾーン２１を設けたので、プレス加工
された成形品の温度をガラス転移点近傍の温度に容易に
保持することができ、よってプレス工程から結晶化工程
に移る際に、成形品に歪が生じることがなく、従来要し
ていた結晶化前のアニール工程を省略することができ、
工程の簡略化、コスト低減を図ることができる。
【００２６】また、プレス装置１３が、回転軸１４によ
って軸回りに回転せしめられる円盤１５の上面に、複数
の成形用の金型１６…を円盤１５の軸回りに所定角度で
配設した構成となっているので、円盤１５を間欠的に回
転させつつ、溶融ガラスの導入、成形および成形品の搬
出を連続的に行うことができ、結晶化ガラスの連続成形
加工装置の連続操業の効率化を図ることができる。
って軸回りに回転せしめられる円盤１５の上面に、複数
の成形用の金型１６…を円盤１５の軸回りに所定角度で
配設した構成となっているので、円盤１５を間欠的に回
転させつつ、溶融ガラスの導入、成形および成形品の搬
出を連続的に行うことができ、結晶化ガラスの連続成形
加工装置の連続操業の効率化を図ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の結晶化ガ
ラスの連続成形加工装置によれば、ガラス原料を溶解す
る溶解装置、溶融ガラスの流量を制御する流量制御装
置、溶融ガラスをプレス成形するプレス装置、成形品の
重量等をチェックする成形品チェック装置、および成形
品を結晶化する結晶化装置の５つの装置が連結されてい
るので、ガラス原料を溶解から結晶化、アニールされる
までの工程を自動的に行うことができ、よって結晶化ガ
ラスの製造を自動化、量産化することができるととも
に、品質の安定化を図ることができ、また、工程管理も
極めて容易に行うことができる。
ラスの連続成形加工装置によれば、ガラス原料を溶解す
る溶解装置、溶融ガラスの流量を制御する流量制御装
置、溶融ガラスをプレス成形するプレス装置、成形品の
重量等をチェックする成形品チェック装置、および成形
品を結晶化する結晶化装置の５つの装置が連結されてい
るので、ガラス原料を溶解から結晶化、アニールされる
までの工程を自動的に行うことができ、よって結晶化ガ
ラスの製造を自動化、量産化することができるととも
に、品質の安定化を図ることができ、また、工程管理も
極めて容易に行うことができる。
【００２８】また、流量制御装置によって所定量の溶融
ガラスをプレス装置に導入するとともに、プレス装置に
よって成形された成形品の重量または容量を測定して、
成形品の所定重量値に対する変化量に対応する信号を流
量制御装置にフィードバックして、溶融ガラスの導入量
を補正するようにしたので、プレス装置で成形された成
形品は、結晶化装置による結晶化、アニールの後は仕上
げ研削だけを行えばよく、従来のような切断機による切
断工程を省略することができる。したがって、従来の切
断工程に要していた多大の労力を全く必要とせず、この
ため、製品コストの大幅な低減を図ることができる。
ガラスをプレス装置に導入するとともに、プレス装置に
よって成形された成形品の重量または容量を測定して、
成形品の所定重量値に対する変化量に対応する信号を流
量制御装置にフィードバックして、溶融ガラスの導入量
を補正するようにしたので、プレス装置で成形された成
形品は、結晶化装置による結晶化、アニールの後は仕上
げ研削だけを行えばよく、従来のような切断機による切
断工程を省略することができる。したがって、従来の切
断工程に要していた多大の労力を全く必要とせず、この
ため、製品コストの大幅な低減を図ることができる。
【００２９】さらに、結晶化装置が、第１昇温ゾーン、
核形成ゾーン、第２昇温ゾーン、結晶成長ゾーン、アニ
ールゾーンの５つのゾーンによって構成されているの
で、ガラスの結晶化に必要とされる熱処理サイクルを容
易に実現することができ、よってプレス装置によって成
形された成形品の結晶化を自動的に容易かつ確実に図る
ことができる。また、前記第１昇温ゾーンで成形品を所
定の温度勾配で核形成温度まで加熱し、次いで、前記核
形成ゾーンで成形品を核形成温度に保持することで、微
細な核を形成し、次いで、前記第２昇温ゾーンで成形品
を所定の温度勾配で結晶成長温度まで加熱し、次いで、
結晶成長ゾーンで成形品を結晶成長温度に保持すること
で、均一に結晶を成長させ、最後にアニールゾーンで成
形品を所定の温度勾配で徐々に冷却することで、結晶が
形成された成形品から残留歪を除去するとともにガラス
の均一化を図ることによって、成形品の熱処理サイクル
を細分化して、熱処理の精度を向上させて、均一な制御
された結晶を析出することができ、これにより結晶化ガ
ラス製品の特性をバラツキのない均一なものとすること
ができる。
核形成ゾーン、第２昇温ゾーン、結晶成長ゾーン、アニ
ールゾーンの５つのゾーンによって構成されているの
で、ガラスの結晶化に必要とされる熱処理サイクルを容
易に実現することができ、よってプレス装置によって成
形された成形品の結晶化を自動的に容易かつ確実に図る
ことができる。また、前記第１昇温ゾーンで成形品を所
定の温度勾配で核形成温度まで加熱し、次いで、前記核
形成ゾーンで成形品を核形成温度に保持することで、微
細な核を形成し、次いで、前記第２昇温ゾーンで成形品
を所定の温度勾配で結晶成長温度まで加熱し、次いで、
結晶成長ゾーンで成形品を結晶成長温度に保持すること
で、均一に結晶を成長させ、最後にアニールゾーンで成
形品を所定の温度勾配で徐々に冷却することで、結晶が
形成された成形品から残留歪を除去するとともにガラス
の均一化を図ることによって、成形品の熱処理サイクル
を細分化して、熱処理の精度を向上させて、均一な制御
された結晶を析出することができ、これにより結晶化ガ
ラス製品の特性をバラツキのない均一なものとすること
ができる。
【００３０】加えて、プレス装置と、結晶化装置との間
に、保温ゾーンを設けて前記成形品チェック装置内を含
む、プレス装置と結晶化装置との間ある成形品をガラス
転移点近傍の温度に保温するようにしたので、プレス装
置によるプレス工程後から成形品チェック装置による成
形品チェック工程を経て結晶化装置に至るまでの間に成
形品が急激に冷却されることがない。したがって、この
急激な冷却に起因する成形品のひびや割れを防止するこ
とができるので、結晶化ガラスの歩留まりの向上を図る
ことができる。また、成形品が急激に冷却されず、ガラ
ス転移点近傍の温度に保温されているので、前記結晶化
装置において成形品が急激な温度上昇を受けることがな
いので、これによっても成形品のひびや割れを防止する
ことができる。
に、保温ゾーンを設けて前記成形品チェック装置内を含
む、プレス装置と結晶化装置との間ある成形品をガラス
転移点近傍の温度に保温するようにしたので、プレス装
置によるプレス工程後から成形品チェック装置による成
形品チェック工程を経て結晶化装置に至るまでの間に成
形品が急激に冷却されることがない。したがって、この
急激な冷却に起因する成形品のひびや割れを防止するこ
とができるので、結晶化ガラスの歩留まりの向上を図る
ことができる。また、成形品が急激に冷却されず、ガラ
ス転移点近傍の温度に保温されているので、前記結晶化
装置において成形品が急激な温度上昇を受けることがな
いので、これによっても成形品のひびや割れを防止する
ことができる。
【図１】本発明の結晶化ガラスの連続成形加工装置の一
実施例を示す概略図である。
実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例の結晶化ガラスの連続成形加
工装置による結晶化ガラスの製造工程図である。
工装置による結晶化ガラスの製造工程図である。
【図３】本発明の一実施例の結晶化ガラスの連続成形加
工装置におけるプレス装置の金型を示すもので、プレス
工程を示す工程図である。
工装置におけるプレス装置の金型を示すもので、プレス
工程を示す工程図である。
【図４】本発明の一実施例の結晶化ガラスの連続成形加
工装置における結晶化装置の温度勾配を示すグラフであ
る。
工装置における結晶化装置の温度勾配を示すグラフであ
る。
【図５】従来の結晶化ガラスの製造工程の一例を示す装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図６】従来の結晶化ガラスの製造工程の一例を示す製
造工程図である。
造工程図である。
１０ 溶解装置 １２ 流量制御装置 １３ プレス装置 １９ 成形品チェック装置 ２０ 結晶化装置 ３０ 第１昇温ゾーン ３１ 核形成ゾーン ３２ 第２昇温ゾーン ３３ 結晶成長ゾーン ３４ アニールゾーン
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 11/00 C03B 32/02
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス原料を溶解する溶解装置と、この
溶解装置に接続されて、溶解装置で溶解された溶融ガラ
スを流出するとともに、その流量を制御する流量制御装
置と、この流量制御装置の後段に設けられて、該流量制
御装置から流出した溶融ガラスを所定の形状にプレス加
工するプレス装置と、このプレス装置の後段に設けられ
て、プレス装置によって成形された成形品の重量または
容量を測定して、この測定値の、前記成形品の所定重量
値または所定容量値である所定値に対する変化量に対応
する信号を前記流量制御装置にフィードバックする成形
品チェック装置と、この成形品チェック装置の後段に設
けられて、成形品を結晶化させる結晶化装置と、前記プ
レス装置と結晶化装置との間に設けられて、前記成形品
チェック装置内を含む、プレス装置と結晶化装置との間
ある成形品をガラス転移点近傍の温度に保温する保温ゾ
ーンとを具備してなることを特徴とする結晶化ガラスの
連続成形加工装置。 - 【請求項２】 結晶化装置が、成形品を結晶核形成温度
まで昇温する第１昇温ゾーンと、この第１昇温ゾーンの
後段に位置し、成形品を結晶核形成温度に維持する核形
成ゾーンと、この核形成ゾーンの後段に位置し、成形品
を結晶成長温度まで昇温する第２昇温ゾーンと、この第
２昇温ゾーンの後段に位置し、成形品を結晶成長温度に
維持する結晶成長ゾーンと、この結晶成長ゾーンの後段
に位置し、成形品の歪を除去するアニールゾーンとによ
り構成されていることを特徴とする請求項１記載の結晶
化ガラスの連続成形加工装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278165A JP2865539B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 結晶化ガラスの連続成形加工装置 |
| US08/371,387 US5588979A (en) | 1993-11-08 | 1995-01-11 | Apparatus for continuously forming and processing a glass-ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278165A JP2865539B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 結晶化ガラスの連続成形加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133120A JPH07133120A (ja) | 1995-05-23 |
| JP2865539B2 true JP2865539B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17593498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5278165A Expired - Lifetime JP2865539B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 結晶化ガラスの連続成形加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2865539B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4836627B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-12-14 | 株式会社オハラ | ガラス成形品製造装置及びガラス成形品の製造方法 |
| JP2009179518A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Hoya Corp | 結晶化ガラス基板の製造方法及び両面配線基板の製造方法 |
| KR101541151B1 (ko) * | 2015-02-26 | 2015-08-03 | 주식회사 정관 | 리튬 이차전지용 고체 전해질 조성물의 제조 방법 |
| CN109369021A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-22 | 基智精密科技(深圳)有限公司 | 玻璃生产设备及玻璃制备方法 |
| CN109320056A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-12 | 基智精密科技(深圳)有限公司 | 玻璃生产设备及玻璃制备方法 |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP5278165A patent/JP2865539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07133120A (ja) | 1995-05-23 |
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