JP3296851B2 - ガラス素材の加熱軟化方法とその装置 - Google Patents

ガラス素材の加熱軟化方法とその装置

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/06Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with horizontal displacement of the products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms

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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、ガラスレンズ成形にお
けるガラス素材を加熱軟化させる加熱軟化方法とその装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス素材を加熱軟化した後、成
形型によりガラスレンズをプレス成形する方法におい
て、成形用のガラス素材が不定でプレス量が大きいと成
形が難しくなるとともに、ガラス素材の表面粗さが悪か
ったり体積のバラツキが大きい場合、成形されたガラス
レンズは充分な光学性能を満足しなくなる問題があっ
た。そのため、ガラス素材は予めカーブジェネレーター
により所望のレンズ形状に近似した形状に加工し、また
表面を研磨加工によりRmax0.05μm以下に仕上
げるとともに所定の大きさ(体積)に調寸する必要があ
った。
【0003】ところで上記のような研磨加工により、ガ
ラス素材表面に研磨材の残留や研磨によるヤケ,シミな
どの不具合を生ずることがあり、この対策として以下の
様な技術が提案されている。例えば特開平2−1202
42号公報記載の発明によれば、予め所望のレンズ形状
に形成された表面粗さの粗いガラス素材を転移点以上で
屈伏点以下の温度に予備加熱した後、ガラス素材の軟化
点以上に加熱された高温の気体をガラス素材の成形表面
に吹きつけることによりガラス素材の表層部を加熱軟化
し、表面の粗さRmax0.05μmの滑らかな面を得
る方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平2−120242号公報記載の方法は、900℃か
ら1050℃という非常に高温の熱風を短時間でガラス
表面に吹きかけるので、ガラス表面部の応力によりカン
やワレ等の問題が発生し易く、それを加熱条件により防
ぐことは難易度の高い技術が要求される。そのため、連
続的に安定した加熱軟化を行なうには問題があった。
【0005】因って、本発明は前記従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、従来技術のような熱衝撃による
ガラス表面部のカンやワレ等が発生しにくく、かつ連続
的に安定して加熱軟化が行なえるガラス素材の加熱軟化
方法とその装置の提供を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス素材を
加熱炉で加熱軟化するガラス素材の加熱軟化方法におい
て、前記加熱炉内を循環移動する複数の搬送パレット
に、前記ガラス素材の周辺を支持した搬送部材を供給す
る工程と、循環移動する前記ガラス素材を前記加熱炉で
常温から軟化点温度以上まで連続的に加熱し、前記ガラ
ス素材の表面粗さを小さくする工程と、表面粗さが小さ
くなった前記ガラス素材を前記搬送部材とともに、循環
移動する前記搬送パレットから排出する工程と、排出さ
れた表面粗さが小さくなった前記ガラス素材を前記搬送
部材とともに常温まで冷却する工程と、を有するもので
ある。
【0007】また、本発明は、ガラス素材を加熱軟化す
るガラス素材の加熱軟化装置において、前記ガラス素材
の周辺を支持する搬送部材と、前記搬送部材を着脱自在
に内装する複数の搬送パレットと、前記複数の搬送パレ
ットを搬送路上で循環移動させる駆動機構と、前記搬送
路上の搬送パレットに前記搬送部材を供給する供給機構
と、前記搬送路上を循環移動するガラス素材を常温から
軟化点温度以上まで連続的に加熱し、前記ガラス素材の
表面粗さを小さくする加熱炉と、前記加熱炉で表面粗さ
が小さくなった前記ガラス素材を前記搬送部材ととも
に、循環移動する前記搬送パレットから排出する排出機
構と、前記排出機構で排出された表面粗さが小さくなっ
た前記ガラス素材を前記搬送部材とともに常温まで冷却
する冷却機構と、を具備するものである。
【0008】
【作用】本発明では、急激な温度上昇により発生するガ
ラス表面部の応力によるカンやワレが発生しないよう
に、加熱炉内を連続的に循環移動させてガラス表面部の
急激な温度上昇を防ぐとともに、ガラス素材の加熱軟化
が安定して行えるように、搬送パレットを常時加熱炉内
で循環させて熱的に安定した状態を保つものである。
【0009】
【実施例】まず、本発明の具体的な実施例を説明する前
に、本発明の概要を説明する。本発明のガラス素材の加
熱軟化方法は、所望のレンズ形状に近似した形状に予備
加工された表面粗さの大きいガラス素材を加熱軟化する
ことによりその表面粗さを小さくする加熱軟化方法にお
いて、加熱炉内を循環移動する複数の搬送パレットに、
予備加工された表面粗さの大きい前記ガラス素材の周辺
を支持して収納した搬送部材を供給し、常温から前記ガ
ラス素材の軟化点温度以上まで連続的に加熱することに
より前記ガラス素材の表面粗さを小さくした後、前記循
環する搬送パレットより前記搬送部材を排出して冷却す
るようにした。また、本発明のガラス素材の加熱軟化装
置は、所望のレンズ形状に近似した形状に予備加工され
た表面粗さの大きいガラス素材を加熱軟化することによ
りその表面粗さを小さくする加熱軟化装置において、予
備加工された表面粗さの大きい前記ガラス素材の周辺を
支持して収納した搬送部材を着脱自在に内装する搬送パ
レットと、該搬送パレットを循環する搬送路および駆動
機構と、前記ガラス素材を常温から軟化温度まで加熱す
る加熱炉と、前記搬送部材を前記搬送パレットに搬出す
る搬送機構と、前記搬送部材を冷却するための冷却機構
とから構成した。このように、本発明は、急激な温度上
昇により発生するガラス表面部の応力によるカンやワレ
が発生しないように、トンネル状の加熱炉内を連続的に
通過させてガラス表面部の急激な温度上昇を防ぐととも
に、ガラス素材の加熱軟化が安定して行えるように、搬
送パレットを常時加熱炉内で循環させて熱的に安定した
状態を保つものである。次に、図1〜図3を用いて本発
明の実施例を説明する。図1〜図3は本実施例で用いる
軟化装置を示し、図1は平面図、図2は図1のA−A′
線端面図、図3は図1のB−B′線端面図である。ま
ず、図に基づき本装置の構成を説明する。本装置は図1
に示すように、ベース1上には、循環可能に配置された
各搬送路2,3,4,5と、前記搬送路2,3,4に配
置された加熱炉6,7,8と、前記搬送路5に設置され
た冷却機構としての冷却テーブル9と、前記搬送路2,
3,4,5上を移動可能な形状で内部にガラス素材10
を収納した搬送部材11を載置できる内径を有する搬送
パレット12と、前記搬送路2,3,4,5上を間欠的
に循環輸送する駆動機構としてのシリンダー13,1
4,15,16と、内部に前記ガラス素材10を収納し
た前記搬送部材11を循環する搬送パレット12に供給
する供給機構(搬送機構)としての移送ロボット17と
が構成されている。
【0010】前記搬送パレット12は、図2に示すよう
に前記ガラス素材10を内装した前記搬送部材11を着
脱自在に内装できる内径からなる収納部18と前記搬送
路間2〜5を移動することができる外径および厚さを有
する本体19とから形成されている。そして、前記搬送
パレット12を移動自在に保持する前記搬送路2〜5
は、図2に示すように四本のレール20とそれを支持す
る一対の基台21から形成され、加熱炉6〜8内のレー
ル20および基台21の上下にはヒーター26が設置さ
れており、ヒーター26は断熱材27で囲繞されてい
る。
【0011】また、前記搬送パレット12の送り機構で
ある前記シリンダー13〜16は、前記搬送パレット1
2を前記搬送路間2〜5へと順に送る事が可能となるよ
う前記搬送路2〜5の連設部に配置されている。さら
に、搬送路2〜5における送りシリンダー13〜16と
は反対側の端部にはストッパー28〜31が配置されて
いる。
【0012】また、前記搬送パレット12の前記収納部
18に収納保持される前記搬送部材11は内周部に前記
ガラス素材10を載置する載置部11aを設けることに
より形成されている。さらに、前記搬送路5の中央部下
方に設置されている前記冷却テーブル9は、図3に示す
ような排出機構としてのシューター22と冷却機構とし
ての冷却板23とにより形成されている。また、前記搬
送路5のレール20は前記冷却テーブル9上で前記搬送
部材11が落下するように切断されて落下孔32が形成
されている。
【0013】以上の構成からなる軟化装置を用いての加
熱軟化方法について以下に説明する。 まず、ガラス素
材10を収納した搬送部材11を移送ロボット17によ
って図示されていない搬送テーブルから搬送路2の供給
ポイント24上の搬送パレット12内に搬送投入する。
【0014】ここで、搬送パレット12は送りシリンダ
ー13により搬送路3に向けて一定間隔距離押し出され
ると、これに合わせて送りシリンダー14,15,16
も順に定ピッチで、同様に搬送路2から搬送路3,4,
5へと搬送パレット12を送り、これにより搬送路2〜
5の搬送パレット全部が一定間隔距離移動する。そし
て、この動作を繰り返すことにより、搬送パレット12
は搬送路2〜5上を常時循環する。さらに、搬送パレッ
ト12は一定ピッチで順に送られて来るので、移送ロボ
ット17による供給投入もそれに合わせて順次行なわれ
る。
【0015】さらに、搬送パレット12に収納されたガ
ラス素材は、前記の送り動作により加熱炉6〜8内を通
過して所望の温度まで徐々に加熱されて軟化し、表面粗
さが小さくなる。例えば、外径10mm,厚さ2mmの
大きさでガラス素材10としてBAL41(オハラ、軟
化点639℃、転移点535℃)を用いた場合、20秒
の送りピッチで搬送パレット12を循環させ、加熱炉6
〜8の温度をそれぞれ550℃,650℃,700℃に
設定し、ガラス素材10を加熱炉6で2分間、加熱炉7
で1分間、加熱炉8で2分間加熱することにより、ガラ
ス素材10の表面粗さを10ミクロンから0.1ミクロ
ンまで小さくできる。
【0016】上記のようにして、ガラス素材10を収納
した搬送パレット12が加熱炉8を通過し、搬送路5に
おける投下ポイント25まで送られると、冷却テーブル
9のシューター22上に搬送部材11のみが投下し、冷
却板23上にてガラス素材10は搬送部材11とともに
常温まで冷却され、ガラス素材の加熱軟化が完了する。
また、搬送パレット12は冷却されることなく、そのま
ま搬送路5上を送られ、次のガラス素材の供給が行なわ
れる。搬送パレット12を冷却せずに常時循環させるの
は、熱的に飽和状態を作るためであり、このことは安定
で再現性のよい加熱軟化を行なう上で重要である。
【0017】本実施例によれば、ガラス表面部における
カンやワレ等の発生を防止しつつ、連続的に安定したガ
ラス素材の加熱軟化が行なえる。
【0018】尚、本実施例においては、ガラス素材10
を載置した搬送部材11を搬送パレット12から排出す
るにあたり、シューター22によって自重落下させるこ
とにより排出しているが、これに限らず、例えば搬送ロ
ボットにて取り出すことにより排出してもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
ガラス素材の加熱軟化方法とその装置によれば、従来技
術に比べて熱衝撃によるガラス表面部のカンやワレ等が
発生しなくなるとともに、ガラス素材の加熱軟化を安定
して行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を示す平面図である。
【図2】図1のA−A′線端面図である。
【図3】図1のB−B′線端面図である。
【符号の説明】
1 ベース 2,3,4,5 搬送路 6,7,8 加熱炉 9 冷却テーブル 10 ガラス素材 11 搬送部材 12 搬送パレット 13,14,15,16 シリンダー 17 移送ロボット
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 29/04 C03B 11/00 C03B 35/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス素材を加熱炉で加熱軟化するガラ
    ス素材の加熱軟化方法において、 前記加熱炉内を循環移動する複数の搬送パレットに、前
    記ガラス素材の周辺を支持した搬送部材を供給する工程
    と、 循環移動する前記ガラス素材を前記加熱炉で常温から軟
    化点温度以上まで連続的に加熱し、前記ガラス素材の表
    面粗さを小さくする工程と、 表面粗さが小さくなった前記ガラス素材を前記搬送部材
    とともに、循環移動する前記搬送パレットから排出する
    工程と、 排出された表面粗さが小さくなった前記ガラス素材を前
    記搬送部材とともに常温まで冷却する工程と、 を有することを特徴とするガラス素材の加熱軟化方法。
  2. 【請求項2】 ガラス素材を加熱軟化するガラス素材の
    加熱軟化装置において、 前記ガラス素材の周辺を支持する搬送部材と、 前記搬送部材を着脱自在に内装する複数の搬送パレット
    と、 前記複数の搬送パレットを搬送路上で循環移動させる駆
    動機構と、 前記搬送路上の搬送パレットに前記搬送部材を供給する
    供給機構と、 前記搬送路上を循環移動するガラス素材を常温から軟化
    点温度以上まで連続的に加熱し、前記ガラス素材の表面
    粗さを小さくする加熱炉と、 前記加熱炉で表面粗さが小さくなった前記ガラス素材を
    前記搬送部材とともに、循環移動する前記搬送パレット
    から排出する排出機構と、 前記排出機構で排出された表面粗さが小さくなった前記
    ガラス素材を前記搬送部材とともに常温まで冷却する冷
    却機構と、 を具備することを特徴とするガラス素材の加熱軟化装
    置。
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