JP3491984B2

JP3491984B2 - ガラス塊の成形装置

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Publication number: JP3491984B2
Application number: JP21741094A
Authority: JP
Inventors: 勇執行; 裕之久保; 瑞和余語; 昌之冨田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 2004-02-03
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: JPH0881228A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融ガラス流から光学
素子等のリヒートプレス成形に必要なガラス塊（プレフ
ォーム）を得る際に、溶融ガラス流から所要重量のガラ
ス塊を、切断刃等を用いずに（切断痕を残さずに）分離
するガラス塊の成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融ガラス流から所要重量のガラ
ス塊（プレフォーム）を得るためには、ガラス流出口か
ら導出されるガラス流を、一対の切断刃を用いて切断す
る方法が一般的に用いられている。

【０００３】一方、最近になって、カメラやビデオカメ
ラに用いられる非球面レンズ等の光学素子は、成形素材
となるガラス塊を高温の成形型に入れ、プレス成形して
得ているが、ここでは、この成形素材としてのガラス塊
のプレス成形前の表面状態がそのまま、成形された光学
素子の表面となるために、光学機能面となる面に切断痕
などの欠陥がないことが重要である。また、成形型の面
形状を正確に転写させると同時に、成形型の接合面の隙
間に余分なガラスが回り込んで、バリを発生させないよ
うにするためには、重量精度が良好であることが要求さ
れる。

【０００４】しかしながら、上述のように、従来の、ガ
ラス塊を得るのに用いられる受け型及びこれに関連する
機構を含む成形装置は、機能的には、単に切断されたガ
ラス塊を受け型で受け止めるだけで良いから、受け型の
動作は、連続的にガラス塊を受けるための、順送りの水
平方向の動きだけでよく、装置も比較的簡単なもので良
いが、一般的に行われている切断刃を用いて得られたガ
ラス塊には切断痕が残っているので、このガラス塊をプ
レス成形して光学素子のような精密ガラス成形品を得る
には、プレス成形の前か後に、この切断痕を除去するた
めの研削研磨工程が必要とされ、余分な時間とコストと
が増すという問題があった。

【０００５】そこで、比較的低粘性のガラス流から切断
痕のないガラス塊を得る方法として、特公昭５１−２４
５２５号公報や特開平２−３４５２５号公報に所載の成
形には、溶融ガラス流の下に受け型を配置し、この受け
型を徐々に下降させながらガラス流を受け取り、所望容
量のガラスが受け型に入った後、受け型を急速に下降さ
せて、ガラス流をくびれさせ、そのくびれを、ガラスの
自重と表面張力により成長させて切断する方法が採用さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】このように、くび
れによって切断したガラス塊は、前述のようなプレス成
形の素材としては、切断痕が無く、表面状態から見れば
最適なものといえる。しかし、前述のように、光学素子
成形の目的に用いるガラス塊には、厳しい重量精度が要
求され、基本重量に対し最低でも±１％以下、望ましく
は、限りなく零に近い許容範囲に納まるような、精密な
重量精度の管理が要求される。しかし、前述の公報の記
載の内容には、このような重量管理に対する技術的な開
示や、それらを達成するための技術の開示がなされてい
ない。

【０００７】即ち、このような切断刃を用いずにガラス
流を切断し、連続的に安定した重量のガラス塊を得るた
めには、一定の流出量で流出するガラス流を得ることは
勿論、正確なタイミングで受け型を流出口の下方で上昇
させ、ガラス流を受け、同様に正確なタイミングで、受
け型を下降させ、ガラス流のくびれによって、ガラス塊
を分離、切断することができるガラス塊の成形装置が必
要となる。

【０００８】因みに、溶融ガラスの流出量を一定とした
時、個々の受け型の上昇、下降のタイミング、特に、下
降タイミングで決定される成形タクトのばらつきは、そ
のまま、ガラス塊の重量ばらつきに反映され、例えば、
５秒タクトで、前記重量精度の範囲のガラス塊を得よう
とすると、タクトの許容誤差は±０．０５秒以下とな
り、更に、これも限りなく零に近いことが要求される。

【０００９】また、通常、このようなガラス流からのガ
ラス塊の成形は、一つの重量や形状に対応すれば良いの
では無く、その時々に要求される光学素子の大きさ、形
状によって、予め、これにガラス塊の重量や形状が対応
しなければならず、そのためには、受け型の上昇や下降
のタイミング、及び、昇降速度を任意に変更できる必要
があり、それでいて、そのような、様々な変更に対して
も、成形タクトのばらつきが極力生じないような、制御
が可能な構造のガラス塊の成形装置が必要となる。

【００１０】更に、各々の受け型の動きについて、その
ばらつきを抑えるのに、複数個の受け型を、共通する一
つの上下駆動機構で、同時に上下させるのは、上下動の
ための装置が大きくなり過ぎ、ガラス流の切断のための
迅速な動作が難しく、さらにこの構成では、一つの受け
型で、固化したガラス塊を取り出す時に、他の受け型が
切断のための動作を行っているから、昇降などのタイミ
ングが非常に取りにくいなどの問題がある。

【００１１】また、複数個の受け型に、それぞれ、上下
駆動機構を設けた場合には、装置そのものが複雑にな
り、さらに、上下駆動機構の相互間のばらつきを、必要
な許容値内に調整することに非常に手間、暇がかかり、
前述のような精度を維持するには多大の労力を必要と
し、実現性に乏しいという問題がある。

【００１２】また、このような切断形式で成形を行う時
には、受け型の上下動作に、決められた動作以外の衝撃
やふらつき等があってはならず、特に、下降する時の動
きが重要となる。また、複数の受け型についても、上記
の動きは、全て同じように、確実に制御された動作でな
ければならない。このように受け型の動作に厳しい制限
があるため、上下駆動機構をガラス流出口の下で停止す
る受け型の下方に置き、ガラス塊の切断成形時に下から
単純に成形型を押し上げるような方法では、上昇や下降
の開始時や停止時に、衝撃やふらつきを生じやすく、切
断成形のための下降時の急速な速度変化に追従するのが
難しく、個々の受け型間の動作のばらつきも大きくなる
という問題が生じる。

【００１３】

【発明の目的】そこで、本発明は、所望のガラス塊を得
るための、受け型の上昇・下降のタイミングや速度の条
件変更が容易に行え、更に、一定の条件下においては、
個々の受け型の上昇・下降のタイミングや速度のずれに
起因するタクトの変動を極力少なくし、どのような条件
下でも、重量変動が±１％以下、更には、限りなく零と
なり得るように構成し、連続的に安定した重量のガラス
塊を得ることができるガラス塊の成形装置を提供しよう
とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
複数の受け型を有し、それらがガラス流出口の下方の所
定位置に間欠的に順次搬送され、その位置で前記受け型
が上下方向の運動をすることにより、流出口から流出す
るガラスを受け取り、ガラス塊を形成するようにしたガ
ラス塊の成形装置において、前記受け型を保持する保持
部材と、前記保持部材を上下移動可能に保持すると共に
間欠動作して、前記保持部材と共に前記受け型をガラス
流出口の下方に順次搬送する搬送手段と、前記搬送手段
を間欠動作する間欠動作機構と、前記ガラス流出口の下
方の所定位置で前記保持部材に上下動作を与えるための
上下駆動機構とを具備している。

【００１５】この場合、その実施の態様として、前記搬
送手段は、周囲に所定ピッチで前記保持部材を上下方向
に案内する複数のガイドを備えたターンテーブルで構成
され、前記間欠動作機構は、前記テーブルを所要角度づ
つ間欠回動するインデックス・ユニットで構成されてい
る。また、搬送手段によって前記ガラス流出口の下方の
所定位置に受け型を搬送する過程で、その所定位置ま
で、あるいは、所定位置から間欠移動する前記保持部材
を上下方向に案内する上下案内機構を具備する。

【００１６】更に、要すれば、前記上下駆動機構は、前
記保持部材に設けたコロを、前記ガラス流出口の下方の
所定位置において、前記間欠動作で搬送される方向に導
入、導出し、その導入状態で上下方向に係合するガイド
部材を備え、受け型に受けたガラス塊の所要重量に対応
して、前記ガイド部材の上下動作およびその速度を制御
されるように駆動される構成になっているとよい。ま
た、前記上下案内機構は、前記保持部材のコロを、間欠
動作による搬送の過程で、前記ガラス流出口の下方の所
定位置において、前記ガイド部材に導入、あるいは、前
記ガイド部材から導出するように、上下方向を規制しな
がら案内するガイド部材を、前記搬送方向に向けて配設
しているとよい。また、搬送手段は必ずしもターンテー
ブルではなく、リンクなどを用いた搬送手段でも良い。

【００１７】

【作用】このような構成では、ガラス塊（プレフォー
ム）成形のための受け型は、搬送手段で間欠動作される
が、溶融ガラスの流出口の下方では、これに対応する単
一の上下駆動機構で制御されるので、装置全体としての
構造を簡素化できる。また、前記上下駆動機構は、個々
の受け型に共用されるので、その上昇、下降のタイミン
グ、特に、下降タイミングで決定される成形タクトのば
らつきがなく、容易に、タクトの許容誤差を±０．０５
秒以下にすることができ、即ち、ガラス塊の重量ばらつ
きがなく、高い重量精度の範囲でガラス塊が得られるこ
とになる。また、前記上下駆動機構は、独立して制御さ
れるので、その時々に要求される光学素子の大きさ、形
状によって、予め、これに対応するガラス塊の重量や形
状を得るための、受け型の上昇や下降のタイミング、及
び、昇降速度を任意に変更できる。

【００１８】この場合、特に、保持部材にコロを設け
て、間欠動作による搬送の過程で、上下駆動機構の上下
方向から案内するガイド部材に導入、導出する構成にす
ると、受け型の間欠動作時の、保持部材と上下駆動機構
の係合離脱の際に衝撃が発生することがなく、上昇・下
降の時には、保持部材と上下駆動機構とは、実質上、ほ
とんどバックラッシの無い状態でリンクさせることが可
能となり、上下駆動機構の動きを忠実に受け型へ伝える
ことができる。

【００１９】また、ガラス流出口の下方の所定位置に受
け型を搬送する過程で、前記保持部材を上下方向に案内
する上下案内機構を具備することにより、ガラス塊の形
成の際に必要な、切断、プレス、冷却、取り出しなどの
各工程に応じた高さに、前記受け型を位置することがで
き、また、上下駆動機構への保持部材の受け渡し、ある
いは、そこからの受け継ぎなどをスムースに実現でき
る。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の実施例を、図面を参照して
具体的に説明する。図１には、本発明のガラス塊の成形
装置の一例が示されており、この成形装置は、複数の受
け型Ｍ（図１（ｂ）に＃１〜＃１２で示す）を有し、そ
れらを溶融槽のガラス流出口１の下方の所定位置に間欠
的に順次搬送し、その位置で、前記受け型Ｍが上下方向
の運動をすることにより、流出口１から流出するガラス
を受け取り、ガラス塊を形成するようにしたものである
（図１（ａ）参照）。

【００２１】更に詳述すれば、ここで、符号２は各受け
型Ｍに対応して、これを保持する保持部材であり、保持
部材２は、ターンテーブルなどの搬送手段３によって、
上下移動可能に保持されており、また、インデックスユ
ニットなどの間欠動作機構４によって搬送手段３が間欠
的に回転駆動される時、所定ピッチで円軌跡上を間欠動
作して、前記受け型Ｍをガラス流出口１の下方に順次、
移動させるようになっている。特に、この実施例では、
搬送手段３は、その円筒体３１の周辺部に所定ピッチ
で、垂直にガイドレール３２が設けてあり、これに沿っ
て上下動作するように、保持部材２が、その摺動部２１
を摺動自在に嵌合させている。

【００２２】保持部材２は、その頂部に、個々の受け型
Ｍを保持するための型ユニット５を装備したもので、そ
の底板５１を、ステー２３を介して、架台２２の上に固
定している。型ユニット５は、断熱ブロック５２、５４
上にヒーターブロック５５を載せており、そのヒーター
ブロック５５の頂部に形成した凹溝に受け型Ｍをセット
し、キャップ５６をかぶせた状態で、保持している。こ
の保持の手段として、底板５１には、左右一対の型抑え
用ステー５７が取り付けてあり、それらの先端のフック
部がキャップ５６を介して受け型Ｍの縁を抑えて型ユニ
ット５全体を固定している。

【００２３】搬送手段３を間欠動作する間欠動作機構４
には、ＤＤモータが用いられており、受け型Ｍを全部使
用して、順次、１２ヘッドで運転したり、一つ措きに受
け型Ｍを用いて、６ヘッドで運転したり、更には、３ヘ
ッドで運転したりして、ガラス塊（プレフォーム）から
得られる成型品が必要とする条件を満足するような、切
断成形、冷却などの行程時間に応じて、自由に受け型Ｍ
の使用ヘッド数を切り替えられるように制御され、ま
た、インデックス時の加減速度時間や加減速曲線も、成
形中の軟化ガラスに悪影響を与えないように、配慮した
自由な設定がなされる。

【００２４】なお、間欠動作機構としては、古くから使
われているゼネバーギアなどを用いてもよいが、高温軟
化状態のガラスを搬送し、または、成形タクトなどの成
形条件を任意に変化させる必要があるものには、この実
施例で用いたインデックスユニットなどの、フィードバ
ック制御のできる駆動系や、サーボモーターなどを用い
るのが好ましい。

【００２５】更に、この実施例では、間欠動作機構４に
は、前述のヒーターブロック５５を加熱し、あるいは、
これを介して、もしくは、直接に受け型Ｍを冷却するた
めの、電力線や圧搾エアーなどのためのデストリビュー
タが組み込まれていて、これにより、受け型Ｍが、搬送
手段３の搬送過程の各位置で、任意の温度に制御される
ようになっている。なお、ここで、ヒーターブロック５
５には、ヒーターと冷却用のエアー配管と温度検出用の
熱電対とが（何れも図示せず）が取り付けられていて、
更に、これらのための配管配線が、前述の間欠動作機構
４のデストリビューターを介して、適当な温度制御器
（図示せず）に繋がれており、受け型Ｍの温度をコント
ロールできるようになっている。

【００２６】また、本発明の成形装置では、ガラス流出
口１の下方の所定位置で、保持部材２に上下動作を与え
るための、間欠動作機構４とは独立した、上下駆動機構
６が装備されている。上下駆動機構６には、保持部材２
の下端から下方に伸びるアーム２４に設けた、左右一対
のロール型カムフォローとして構成されたコロ２５を、
ガラス流出口１の下方の所定位置において、前述の間欠
動作機構４による間欠動作で搬送される方向に導入、導
出し、その導入状態で上下方向に係合するカム溝を内部
に形成するほぼチャンネル型のガイド部材６１が備えら
れており、そして、受け型Ｍに受けたガラス塊の所要重
量に対応して、ガイド部材６１の上下動作およびその速
度を制御されるように、適当な制御系で駆動される。ま
た、上下駆動機構には、ガイド部材６１を上下に駆動す
るため、モーターユニット６２と、このモーターユニッ
ト６２の動作で垂直軸方向にガイド部材６１を上下する
駆動シャフト６３とが設けられている。

【００２７】特に、この実施例では、モーターユニット
６２にはサーボモーターを使用し、成形するガラス塊の
重量や形状により必要とされる受け型Ｍの動きに自由に
対応できるようにしてある。また、このサーボモーター
の駆動源としては、いろいろと考えられるが、ここで
は、ガラス塊の重量や形状の変更に対応したり、常に、
安定的に同じ動作を繰り返す必要があることから、駆動
源としては、フィードバックのかかるサーボ系や、電気
的なパルスにより制御できるステッピングモーターなど
が、より好ましいものである。

【００２８】このような構成では、次のように、例え
ば、重量が１．６ｇｆであるガラス塊の成形が、１０秒
タクトで連続的になされる。なお、ここで成形されるガ
ラス塊の材料には、比重が３．０５であり、温度が１２
００℃の時に１０^1.6 ｄＰａ・ｓ、１０００℃の時に１
０^2.2 ｄＰａ・ｓ、８９０℃の時に１０^2.9 ｄＰａ・
ｓ、６１０℃の時に１０^7.6 ｄＰａ・ｓ、４９８℃の時
に１０¹³ｄＰａ・ｓの粘度となる粘性特性を持ったＢ₂
Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＢａＯ系のガラスが用いられる。

【００２９】先ず、ガラス原料をガラス溶解槽（図示せ
ず）に投入し、溶解、脱泡清澄、均質後、流出口１より
溶融ガラスを１．３６ｍｍ／秒の速度で流出させる。こ
の状態のもとで、間欠動作機構４により、図１（ｂ）に
示すような矢印方向に搬送手段３を動かし、図２（ａ）
の状態を経て、図２（ｂ）に示すように、その温度が４
５０℃に保たれている受け型Ｍを、流出口１の直下の所
定位置（図１（ｂ）に示す＃１の位置）に持って行く
（図４の工程１）。この場合、ガイド部材６１のガイド
溝の上下方向の寸法を、予め、コロ２５の外径よりも、
例えば、０．０５ｍｍ程度大きく設定して置くと共に、
更にコロ２５が導入、導出される出入口の部分に、上下
に広がる若干のテーパーを付けておく。これによって、
コロ２５をガイド部材６１に対して導入、導出する際の
動作をスムースに行うことができる。実際に、導入後
の、上下動作機構６による受け型Ｍの上下動の際にも、
上下方向に関する保持部材２の動作に、コロ２５とガイ
ド部材６１とのの遊びによる悪影響を、全く観察するこ
とができなかった。

【００３０】次に、モーターユニット６２を駆動させ、
受け型Ｍを平均１００ｍｍ／秒の速度で上昇させ（図４
の工程２）、図２（ｃ）に示すような、受け型Ｍのガラ
ス受け面の最下部（中央部）と流出口端部１ａとの距離
が１１．５ｍｍとなる状態にする。そして、この位置で
７．５秒間、静止状態を保ち（図４の工程３）、次に、
受け型Ｍを平均８．０ｍｍ／秒の速度で、４ｍｍだけ下
降させて（図４の工程４）、ガラス流とガラス塊の間に
くびれを発生させる。そして、このくびれが、ガラスの
表面張力とガラス塊の自重により切断するまで、この位
置を保った状態にして置く（図４の工程５）。ガラスが
くびれによって切断された後、直ちに、受け型Ｍを平均
９２ｍｍ／秒の速度で下降させ（図４の工程６）、軟化
状態のガラス塊Ｇを得た（図２（ｄ）参照）。その後、
間欠動作機構４を作動させて、順次、＃２、＃３の受け
型Ｍを流出口１の下方の所定位置に水平に移動させる。

【００３１】なお、この前段では、予め、間欠動作機構
４による搬送手段３の送りの過程で、ヒーターブロック
５５への通電をやめ、これに圧搾エアーを当てることに
より、受け型Ｍを間接的に冷やし、ガラス塊Ｇが、およ
そ３５０℃になる迄、冷却し、図１（ｂ）の＃１１の受
け型Ｍのある箇所でガラス塊Ｇを取り出す。そして、ガ
ラス塊の取り出し後に、再びヒーターブロック５５へ通
電を開始し、受け型Ｍが＃１の位置に来る前に、およそ
４５０℃の温度になるように加熱処理を行うのである。
この間、＃１の位置に来た受け型Ｍに対しては、前述の
切断、成形動作を次々と行い、ガラス塊Ｇの成形を連続
的に行うことができる。

【００３２】この連続成形時の各工程の動作を、実際の
成形過程で、詳細に分析検討した所、各受け型Ｍの動作
には、切断成形に悪影響を及ぼすような有害な衝撃など
の発生は皆無であり、また、各受け型Ｍ間の動作のばら
つきは、全て０．０１秒以内に納まり、従って、成形タ
クトのばらつきも全て±０．０１秒の範囲に納まり、得
られたガラス塊Ｇの重量は、１．６ｇｆ±０．０１ｇｆ
の範囲に納まっていることが明らかになった。また、受
け型Ｍの動作や成形タクトに起因する重量ばらつきは、
±０．００２ｇｆ以下となり、非常に良好な結果が得ら
れた。

【００３３】なお、図４において、受け型Ｍの上昇、下
降の経過線は、模式化され、直線的に描かれているが、
実際の実施に当たっては、これらは、受け型Ｍやガラス
塊に衝撃を与えないように工夫された所望の加減速を持
った線図として描かれることは勿論で、そこで用いられ
る加減速の曲線も必要に応じて設定されるものであり、
本発明において、特に限定されるものではない。

【００３４】また、この実施例では、左右のコロ２５
が、互いに共通レベルの支軸でアーム２４の下端に保持
されているが、このような構成だけに限定される必要は
なく、例えば、左右のコロ２５の支軸を上下にずらして
アームに配置し、それぞれのコロ２５をガイド部材６１
の内部カム溝の天井面、底面に各別に当たるようにし、
コロとガイド部材内部のカム溝との接触面の幅を、前記
カム溝の幅より若干狭く設定することで、嵌合した時
に、コロ相互に上下の予圧を与えられるようにして、バ
ックラッシをゼロとしたり、２つのコロの間にガイド部
材を挟み込むように構成し、上下方向への運動を規制し
たり、あるいは、この実施例において、上下駆動機構６
側にカムフロアーを取り付け、保持部材側にカム部材を
取り付けたりすることも、本発明の態様に含まれる。（実施例２）次に、図１、３を参照して、前述の実施例
とは別の実施例を説明する。通常、このような、くびれ
によるガラス塊の切断成形の際には、流出口下で、むや
みに受け型Ｍの上下ストロークの動作回数を多くする
と、振動などの発生による動作の不安定要素が増えた
り、成形タクトが長くなり、生産性が低下したり、最悪
の場合は、ガラス塊の切断後に、次のガラス塊のため
に、流出口から続けて流出してくるガラスを、次の受け
型Ｍで受けられなくなるなどの問題が生じる。このた
め、流出口下での成形装置と流出口との距離はできる限
り短い方が望ましい。しかしながら、この種の成形装置
は、ガラス溶融炉の下に置かれて使われるため、成形装
置上部に十分な占有空間が無く、ガラス塊の冷却や受け
型Ｍのメンテナンスに支障がある。そこで、この実施例
は、それらの問題を解決し、成形タクトをより迅速に達
成するため、実施例１のシステムに、搬送手段３によっ
てガラス流出口１の下方の所定位置に受け型Ｍを搬送す
る過程で、その所定位置まで、あるいは、所定位置から
間欠移動する保持部材２を上下方向に案内する上下案内
機構７を装備している。

【００３５】即ち、上下案内機構７は、保持部材２のコ
ロ２５を、間欠動作による搬送の過程で、ガラス流出口
１の下方の所定位置において、ガイド部材６１に導入、
あるいは、ガイド部材６１から導出するように、上下方
向を規制しながら案内するガイド部材７１、７２を、前
記搬送方向に向けて配設している構成である。特に、こ
の実施例では、図１（ａ）で示す＃３から＃９の受け型
Ｍが対応する位置で、それぞれのセクションの上部に、
ガラス塊冷却用の清浄エアーを噴出できる冷却ダクト
（図示せず）が設けられている。

【００３６】図３は、図１における成形装置を、その横
から＃１０から＃４にかけて展開した状態で、見たもの
である。この図において、ガイド部材７１は、＃１１か
ら＃１２の間で、間欠動作機構４の駆動に連れて、搬送
手段３が保持部材２を円軌跡上を回転方向に移動する
際、保持部材２を５０ｍｍ上に持ち上げられるような構
造になっており、＃１０に近い入口側は、コロ２５を導
入しやすくして、衝撃を発生しないようにテーパー状を
なしており、上下運動を伝達するためのガイド部材６１
との接続部分である出口側は、インデックス運動での通
過時に衝撃を発生しないよう、ストレートにガイド溝を
連通する精密加工、組立がなされている。

【００３７】また、同様に、ガイド部材７２は、入口側
がストレート状に、出口側がテーパー状に形成され、＃
２から＃３の間で、保持部材２がスムースに下降できる
ようなな形状に加工されて、取り付けられている。な
お、ここでは、コロ２５とガイド部材６１、７１、７２
との嵌合時のクリアランスが、実施例１と同じように、
０．０５ｍｍに設定している。また、この実施例では、
＃１の位置における上下駆動機構６の上下ストロークは
１０ｍｍに設定した。

【００３８】次に、このシステムを使用して、光学素子
用の重量が０．５ｇｆであるガラス塊を、４秒の成形タ
クトで連続的に成形する工程を、より具体的に説明す
る。なお、ここで成形されるガラス塊の材料には、実施
例１で用いたものと同じ硝材を用いる。

【００３９】まず、ガラス原料を、実施例１と同様にし
て溶融、清澄し、流出口１よりガラスを０．７１ｍｍ／
秒の速度で流出させた。この状態のもとで、間欠動作機
構４を動かし、温度が５００℃に保たれている受け型Ｍ
を流出口１の下端１ａの直下である＃１の位置に持って
行く。次に、モーターユニット６２を駆動させ、受け型
Ｍを平均５０ｍｍ／秒の速度で上昇させ、受け型Ｍのガ
ラス受け面の最下部（中央部）と流出口１の下端１ａと
の距離が６．０ｍｍとなる状態にした。更に、この位置
で３．０秒間、静止状態を保ち、次に、受け型Ｍを平均
５．０ｍｍ／秒の速度で、２．５ｍｍだけ下降させて、
ガラス流とガラス塊の間にくびれを発生させ、くびれが
ガラスの表面張力とガラス塊の自重により自然に切断す
るまで、０．３秒間、この位置を保った状態にしておい
た。

【００４０】切断完了後には、直ちに、受け型Ｍを平均
５０ｍｍ／秒の速度で下降させ、軟化状態のガラス塊４
４を得た。その後、間欠動作機構４を作動させ、搬送手
段３を間欠回動し、順次、受け型Ｍを、図１（ｂ）の＃
２、＃３の位置に移動させながら、ヒーターブロック５
５への通電をやめ、ヒーターブロック５５にエアーを当
てることにより、受け型Ｍを間接的に冷やすと共に、冷
却ダクトからガラス塊Ｇに冷却エアーを当て、これをお
よそ４００℃になる迄、冷却し、＃１０の位置で取り出
した。その後、ヒーターブロック５５へ通電を再開し、
受け型Ｍが再び＃１の位置に来る前に、およそ５００℃
の温度になるように加熱した。

【００４１】この間、＃１の位置に順次巡ってきた受け
型Ｍに対しては、前述の切断成形の動作を次々と行い、
ガラス塊４４の成形を連続的に行った。この連続成形時
の各工程の動作を詳細に分析検討した所、各受け型Ｍの
動作には、切断成形に悪影響を及ぼすような有害な衝撃
などの発生が皆無であり、また、各受け型Ｍ間の動作の
ばらつきは全て０．０１秒以内に納まり、成形タクトの
ばらつきも全て±０．０１秒の範囲に納まっており、そ
の結果、得られたガラス塊の重量は、０．５ｇｆ±０．
０３ｇｆの範囲に納まり、受け型Ｍの動作や成形タクト
に起因する重量ばらつきは±０．００２ｇｆ以下とな
り、非常に良好な結果が得られた。

【００４２】なお、ここで実施されたコロ２５とガイド
部材６１との構成も、これだけに限定されるものでは無
く、実施例１で述べたような応用範囲まで適用できるこ
とは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、以上説明した様に、複数の受
け型Ｍを有し、それらがガラス流出口の下方の所定位置
に間欠的に順次搬送され、その位置で前記受け型が上下
方向の運動をすることにより、流出口から流出するガラ
スを受け取り、ガラス塊を形成するようにしたガラス塊
の成形装置において、前記受け型を保持する保持部材
と、前記保持部材を上下移動可能に保持すると共に間欠
動作して、前記保持部材と共に前記受け型をガラス流出
口の下方に順次搬送する搬送手段と、前記搬送手段を間
欠動作する間欠動作機構と、前記ガラス流出口の下方の
所定位置で前記保持部材に上下方向から規制を加え、上
下動作を与えるための上下駆動機構とを具備しているの
で、所望のガラス塊を得るための、受け型の上昇・下降
のタイミングや速度の条件変更が容易に行え、更に、一
定の条件下においては、個々の受け型の上昇・下降のタ
イミングや速度のずれに起因するタクトの変動を極力少
なくし、どのような条件下でも、重量変動が±１％以
下、更には、限りなく零となり得るように構成し、連続
的に安定した重量のガラス塊を得ることができる。

【００４４】特に、保持部材にコロを設けて、間欠動作
による搬送の過程で、上下駆動機構のガイド部材に導
入、導出する構成にすると、受け型の間欠動作時の、保
持部材と上下駆動機構の係合離脱の際に衝撃が発生する
ことがなく、上昇・下降の時には、保持部材と上下駆動
機構とは、実質上、ほとんどバックラッシの無い状態で
リンクさせることが可能となり、上下駆動機構の動きを
忠実に受け型へ伝えることができる。

【００４５】また、ガラス流出口の下方の所定位置に受
け型を搬送する過程で、前記保持部材を上下方向に案内
する上下案内機構を具備することにより、ガラス塊の形
成の際に必要な、切断、プレス、冷却、取り出しなどの
各工程に応じた高さに、前記受け型を位置することがで
き、また、上下駆動機構への保持部材の受け渡し、ある
いは、そこからの受け継ぎなどをスムースに実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガラス塊の成形装置の一実施例を
（ａ）、（ｂ）で示す概略縦断面図及び平面図である。

【図２】本発明で用いられる一実施例のガラス流出口下
での受け型Ｍの動き示す動作説明図である。

【図３】本発明の他の実施例の受け型Ｍの上下動作を説
明するための側面展開図である。

【図４】本発明に用いられる受け型Ｍの１サイクルの動
作を示すタイムチャート図である。

【符号の説明】

Ｇガラス塊Ｍ受け型１ガラス流出口１ａ下端２保持部材２１摺動部２２架台２３ステー２４アーム２５コロ３搬送手段３１円筒体３２ガイドレール４間欠動作機構５型ユニット５１底板５２、５３、５４断熱ブロック５５ヒーターブロック５６キャップ５７ステー６上下駆動機構６１ガイド部材６２モーターユニット６３駆動シャフト７上下案内機構７１、７２ガイド部材

フロントページの続き (72)発明者冨田昌之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平２−34525（ＪＰ，Ａ) 特開平６−157051（ＪＰ，Ａ) 特公昭51−24525（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03B 11/00 C03B 7/12 C03B 7/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受け型を有し、それらがガラス流
出口の下方の所定位置に間欠的に順次搬送され、その位
置で前記受け型が上下方向の運動をすることにより、流
出口から流出するガラスを受け取り、ガラス塊を形成す
るようにしたガラス塊の成形装置において、前記受け型を保持する保持部材と、前記保持部材を上下
移動可能に保持すると共に間欠動作して、前記保持部材
と共に前記受け型をガラス流出口の下方に順次搬送する
搬送手段と、前記搬送手段を間欠動作する間欠動作機構
と、前記ガラス流出口の下方の所定位置で前記保持部材
に上下動作を与えるための上下駆動機構とを具備してい
ることを特徴とするガラス塊の成形装置。
【請求項２】前記搬送手段は、周囲に所定ピッチで前
記保持部材を上下方向に案内する複数のガイドを備えた
ターンテーブルで構成され、前記間欠動作機構は、前記
テーブルを所要角度づつ間欠回動するインデックス・ユ
ニットで構成されていることを特徴とする請求項１に記
載のガラス塊の成形装置。
【請求項３】搬送手段によって前記ガラス流出口の下
方の所定位置に受け型を搬送する過程で、その所定位置
まで、あるいは、所定位置から間欠移動する前記保持部
材を上下方向に案内する上下案内機構を具備することを
特徴とする請求項１に記載のガラス塊の成形装置。
【請求項４】前記上下駆動機構は、前記保持部材に設
けたコロを、前記ガラス流出口の下方の所定位置におい
て、前記間欠動作で搬送される方向に導入、導出し、そ
の導入状態で上下方向に係合するガイド部材を備え、受
け型に受けたガラス塊の所要重量に対応して、前記ガイ
ド部材の上下動作およびその速度を制御されるように駆
動される構成になっていることを特徴とする請求項１〜
３に記載のガラス塊の成形装置。
【請求項５】前記上下案内機構は、前記保持部材のコ
ロを、間欠動作による搬送の過程で、前記ガラス流出口
の下方の所定位置において、前記ガイド部材に導入、あ
るいは、前記ガイド部材から導出するように、上下方向
を規制しながら案内するガイド部材を、前記搬送方向に
向けて配設している構成であることを特徴とする請求項
４に記載のガラス塊の成形装置。