JP3220499B2 - 軟化ガラスの供給方法および装置 - Google Patents

軟化ガラスの供給方法および装置

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/10Cutting-off or severing the glass flow with the aid of knives or scissors or non-contacting cutting means, e.g. a gas jet; Construction of the blades used
    • C03B7/11Construction of the blades

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温に加熱軟化された
軟化ガラスを切断して型に供給する軟化ガラスの供給方
法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス成形に適した温度に調整さ
れたガラス流(軟化ガラス)を切断して型に供給するに
は、下降してきた軟化ガラスを挟む位置に、一対の対向
する切断刃を配設し、この一対の切断刃を軟化ガラスを
直角に横切る同一平面内で往復動させ、両切断刃で軟化
ガラスを挟み込んで切断し、型に供給するのが一般的で
ある。
【0003】ところが、このような軟化ガラスの供給方
法では、切断した軟化ガラスの表面部に、シャーマーク
と呼ばれる欠陥が発生してしまう。このため、光学ガラ
ス素子を製造する等の場合には、上記シャーマークを除
去するために、表面層を相当量研削した後に研磨すると
いう、繁雑で不経済な工程を必要としていた。
【0004】そこで、従来、このような問題点を解決す
るために、例えば特開昭63―256536号公報に開
示されるような技術が提案されている。この技術は、ガ
ラスの軟化点以上に加熱したシャーまたはワイヤーで軟
化ガラスを切断することで、切断される軟化ガラスが冷
却されてしまうことを防ぎ、シャーマークの発生を防止
しようとするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によれば、軟化ガラスがシャーとの接触面において冷却
されることを抑制できるため、シャーマークの発生をあ
る程度は防止できるものの、光学ガラス素子等を得る場
合には十分ではなかった。
【0006】すなわち、図10に示すように、るつぼ1
内に溶融された軟化ガラス2は、一対の切断刃3、4に
よって挟み込まれて切断されると、上下にくびれ形状を
有するガラスゴブ5となって型6上に落下する。そし
て、ガラスゴブ5のくびれて細くなったくびれ部5a、
5bは、型6上に落下した時点で折れ曲がって空気を巻
き込み、折れ込みという欠陥部5c、5dを生じること
になる。切断刃3、4を加熱することで、くびれ部5
a、5bが急冷されて固化することは防止できるが、上
記従来方法では基本的にガラスゴブ5の形状は同じであ
り、型6の中心部付近にて折れ込みを生じる可能性か高
い。特に型6と接触して急冷される下側のくびれ部5b
において、折れ込みの欠陥部5dを生じることが多い。
【0007】また、2枚の切断刃3,4を用いると、両
切断刃3,4が交叉する時に、切断刃3,4の間にガラ
スが挟まれて小片となり、切断刃3,4に付着して硬化
してしまう。このため、この小片が、次の切断動作の際
にガラスゴブ5の表面に付着したり、内部に巻き込まれ
たり、表面欠陥を発生させるという問題もあった。
【0008】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、成形時に成形品(ガラス表面)に欠陥が
生じることのない軟化ガラスの供給方法および装置を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、軟化ガラスを挟み込んで切断し、その切
断した軟化ガラスを型に供給する軟化ガラスの供給方法
において、切断刃とこの切断刃に対向配置した受け面を
有する温度制御可能な押圧部材とを相対的に直線移動さ
せることにより、切断刃と押圧部材の受け面とによって
軟化ガラスを挟み込んで切断するとともに、切断した軟
化ガラスの切断部を型の外周縁部に位置させて供給する
こととした。
【0010】また、軟化ガラスを挟み込んで切断し、そ
の切断した軟化ガラスを型に供給する軟化ガラスの供給
装置において、加熱軟化されて下降してきた軟化ガラス
を切断するための切断刃と、前記切断刃と対向する位置
に配設し、前記軟化ガラスを切断するときに、切断刃を
受ける受け面を有する温度制御可能な押圧部材と、切断
した軟化ガラスの切断部を型の外周縁部に供給するよう
に前記切断刃と押圧部材の少なくとも一方を直線移動さ
せる位置制御手段と、を具備することとした。
【0011】
【作用】本発明では、図1に示すように、るつぼ1内で
溶融された軟化ガラス2を、1枚の切断刃7とこの切断
刃7に対向配置した押圧部材8とによって挟み込んで切
断する。このような方法で切断したガラスゴブ9の形状
は、1枚の切断刃7によって押し切られることにより、
切断によるくびれた切断部9a,9bが常にガラスゴブ
9の一端側(押圧部材8側)にくる形状となる。したが
って、ガラスゴブ9をそのままの状態で型6上に落下さ
せると、切断部9a,9bは型の6の外周縁部に位置
し、折れ込みのような表面欠陥を成形品の外周部に近い
部分に位置させることができる。また、切断刃は1枚な
ので、従来のように2枚の切断刃の間にガラスの小片が
残るということがなくなり、その原因による表面欠陥も
発生しない。このため、成形品に欠陥が生じることはな
い。また、たとえ成形品の外周部に多少の表面欠陥を生
じたとしても、成形後の芯取り加工により、容易に表面
欠陥を除去することが可能になる。
【0012】さらに、図2に示すように、押圧部材8の
形状等を工夫することにより、ガラスゴブ9を90°回
転させて、型6上に落下させ、切断部9a,9bを確実
に型6の外周縁部に位置させるようにしてもよい。
【0013】
【実施例1】図3は、本実施例の軟化ガラスの供給装置
を示すもので、るつぼ1の外周壁部に装備した加熱ヒー
タ10により、軟化ガラス2は切断に適した温度に加熱
されている。また、るつぼ1の下端には、ノズル11が
設けられており、ここから軟化ガラス2が流出する。ノ
ズル11の下方には、切断刃(シャー)12と押圧部材
13とが対向して配置されており、シリンダー等から構
成される位置制御手段(図示省略)によって、切断刃1
2と押圧部材13とは、軟化ガラス2を挟み込んで押圧
切断するように動く。また、押圧部材13にはヒータ1
4が組み込まれており、このヒータ14を温調器15で
調節することで、押圧部材13の温度を制御することが
可能になっている。
【0014】軟化ガラス2を切断刃12と押圧部材13
とにより切断してできたガラスゴブ16は、下型17上
に落下する。下型17の外周には、先端部にテーパ加工
を施したスリーブ18が設置されている。また、下型1
7は、図4に示すように、ロータリーテーブル19の上
に配置されており、ガラスゴブ16が下型17上に供給
された後、ロータリーテーブル19が回転して、下型1
7は上型の直下に移動し、成形加工を行うようになって
いる。
【0015】上記供給装置を用いて光学素子の成形を行
った。SF系ガラスを原料とし、軟化ガラス2の温度を
切断部近傍で780℃となるように制御した。また、押
圧部材13の温度を500℃に制御した。ノズル11の
径は6mmとした。6秒毎に切断刃12と押圧部材13
とを駆動して下降してきた軟化ガラス2を切断した。下
型17の径を5.5mmとし、スリーブ18のテーパを
45°に設定して、成形を行った。
【0016】成形後に、成形品の外周部を径で1mm
(片側0.5mmずつ)芯取り加工を行ったところ、成
形品の表面にシャーマークが見られた不良品は1%程度
と極めて少なかった。
【0017】なお、本実施例の供給装置は、従来装置の
一方のシャー(切断刃)を押圧部材に変更するだけで良
く、ごく僅かの改造費でシャーマークによる不良をほと
んど発生させないものとすることが可能である。
【0018】
【実施例2】実施例1では、1%程度の不良が発生する
が、これは主にガラスゴブ16が供給される途中で回転
する等により姿勢が変化してしまったためである。本実
施例では、ガラスゴブ16の供給をより安定に行う方法
を示す。
【0019】本実施例では、押圧部材21は、図5およ
び図6に示すように、切断刃12を受ける受け面21a
が傾斜した直方体形状に形成されている。そして、押圧
部材21は、軟化ガラス2の流出口の下方に受け面21
aが位置するように固定配置されている。押圧部材21
の材質は、等方性グラファイトの上にP−BN(パイロ
リティック窒化ほう素)をCVD法によりコーティグし
たものであり、ガラスとの濡れ性が極めて悪くガラスが
融着することは無い。また、押圧部材21には、2ヶ所
に円柱状にヒータ挿入孔、22,23が形成されてお
り、これらヒータ挿入孔22,23には、発熱部24a
が円筒形状で、導線24bが温調器15a,15bに接
続されたカートリッジヒータ24が挿入されている。こ
れにより、押圧部材21の上部と下部の温度を別々に設
定することができ、上部を切断に適した温度に下部を適
した温度にそれぞれ設定する等のことができる。また、
下型17の位置が、切断されたガラスゴブ16を受け止
めやすいように押圧部材21の受け面21aの直下に移
動している。他の構成の実施例1と同様であるので、そ
の説明は省略する。
【0020】上記供給装置を用いて、光学素子の成形を
行った。上部のカートリッジヒータ24の温度を730
℃に、下部のカートリッジヒータ24の温度を640℃
に設定して、成形を行った。るつぼ1から流下してきた
軟化ガラス2は、押圧部材21に沿って除々に流れて行
く。そして、所定のタイミング毎に、切断刃12を前進
させ、軟化ガラス2を切断した。切断したガラスゴブ1
6は、押圧部材21の受け面21a上をすべり落ちて行
き、下端だった部分(前回の切断部)及び今回の切断部
が下型17の外周に位置するようになって止まる。その
後、上型を下降させて成形した。
【0021】成形後、成形品の外周部を1mm芯取り加
工したところ、成形品の表面にシャーマークが見られた
不良品は全くなかった。なお、上記供給装置において、
押圧部材21に超音波振動等の微振動を加えることで、
ガラスゴブ16が押圧部材21からすべり落ちやすくな
るため、より一層、ガラスゴブ16の姿勢が安定した状
態で下型17に供給することが可能である。
【0022】
【実施例3】図7は本実施例の供給装置を示すもので、
本実施例では、ガラス丸棒25を素材として用いる。ガ
ラス丸棒25の先端部はヒータ26により加熱される一
方、その他の部分が軟化しないように冷却管27がヒー
タ26のすぐに上に配設されており、冷却管27には温
調されたオイルが流されている。また、ヒータ26のす
ぐ下には、切断刃12が前後動可能に設けられており、
切断刃12と対向する位置には凹球面状の先端形状を持
つ押圧部材28が設けられている。さらに、押圧部材2
8を加熱できるように加熱できるようにヒータ29が設
置されている。押圧部材28は、前後動すると共に、軸
回りに180°回転できるように支持されている。ヒー
タ26とヒータ29との間の位置には、下型30および
スリーブ31と、上型32とが設けられており、上型3
2が上下動して成形することができるようになってい
る。上下型30,32は不図示のヒータにより、最高6
00℃まで加熱可能である。
【0023】以下、動作順序に基づいて説明する。ま
ず、ガラス丸棒25の先端部を加熱する。この時、押圧
部材28はヒータ29内にて加熱されている。また上下
型30,32も所定の温度に加熱しておく。次にガラス
丸棒25の先端部が切断できる粘度まで軟化した時、ガ
ラス丸棒25が下降し、先端部はヒータ26の下に出
る。その後、まず、押圧部材28が、続いて切断刃12
が前進し、ガラス丸棒25の先端部を切断する。この
時、切断跡は常に押圧部材28の外周部(図8では左
側)に位置するようになる(図8参照)。続いて、押圧
部材28は下型30の上に移動すると共に180°回転
して、ガラスゴブ33を下型30上に落下させる(図9
参照)。その後、押圧部材28が再度180°回転しな
がら後退してヒータ29内に戻ると共に、上型32が降
下してガラスゴブ33を形成する。
【0024】上記供給装置により、ガラス光学素子の成
形を行ったところ、有効径内にシャーマークによる表面
不良は全く発生しなかった。本実施例は押圧部材28の
先端部が球面状のため、所望の成形品と近似形状のガラ
スゴブ33を下型30に供給することができる。また、
一度押圧部材28でガラスを受け止めてから下型30に
供給するため、ガラスゴブ33の供給位置を正確に制御
することが可能である。落下時の衝撃によりガラスゴブ
33や下型30に傷が付くのを防止することもできる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明の軟化ガラスの供
給方法および装置によれば、切断刃による切断跡を常に
型の外周縁部に位置させて供給することとしたので、得
られた成形品には表面欠陥が発生しない。また、たとえ
成形品の最外周に切断跡が残ったとしても、芯取り加工
等により容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の軟化ガラスの供給装置を示す概略構成
図である。
【図2】本発明の軟化ガラスの供給装置の変形例を示す
要部概略構成図である。
【図3】本発明の実施例1の供給装置を示す概略構成図
である。
【図4】同実施例1の供給装置を具備した成形装置を示
す概略構成図である。
【図5】本発明の実施例2の供給装置を示す概略構成図
である。
【図6】同実施例2の要部を示す斜視図である。
【図7】本発明の実施例3の供給装置を示す概略構成図
である。
【図8】同実施例3の供給装置における切断時の状態を
示す概略構成図である。
【図9】同実施例3の供給装置におけるガラス供給時の
状態を示す概略構成図である。
【図10】従来の軟化ガラスの供給装置を示す概略構成
図である。
【符号の説明】
2 軟化ガラス 3,4,7,12 切断刃 5,9,16,33 ガラスゴブ 6 型 8,13,21,28 押圧部材 9a,9b 切断部 17,30 下型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−216925(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 7/00 - 11/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟化ガラスを挟み込んで切断し、その切
    断した軟化ガラスを型に供給する軟化ガラスの供給方法
    において、 切断刃とこの切断刃に対向配置した受け面を有する温度
    制御可能な押圧部材とを相対的に直線移動させることに
    より、切断刃と押圧部材の受け面とによって軟化ガラス
    を挟み込んで切断するとともに、切断した軟化ガラスの
    切断部を型の外周縁部に位置させて供給することを特徴
    とする軟化ガラスの供給方法。
  2. 【請求項2】 軟化ガラスを挟み込んで切断し、その切
    断した軟化ガラスを型に供給する軟化ガラスの供給装置
    において、 加熱軟化されて下降してきた軟化ガラスを切断するため
    の切断刃と、 前記切断刃と対向する位置に配設し、前記軟化ガラスを
    切断するときに、切断刃を受ける受け面を有する温度制
    御可能な押圧部材と、 切断した軟化ガラスの切断部を型の外周縁部に供給する
    ように前記切断刃と押圧部材の少なくとも一方を直線移
    動させる位置制御手段と、 を具備することを特徴とする軟化ガラスの供給装置。
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