JP4778452B2 - 精密プレス成形用プリフォーム製造装置、精密プレス成形用プリフォーム製造方法、ガラス成形品製造装置及びガラス成形品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、精密プレス成形用プリフォーム製造装置及び精密プレス成形用プリフォーム製造方法並びに当該プリフォームを精密プレス成形してなるガラス成形品製造装置及びガラス成形品製造方法に関する。一般に、精密プレス成形用プリフォームは、ガラス溶融炉の端部より流下する溶融ガラスを切断して製作される。

近年、光学素子、例えばデジタルカメラのレンズには、所定の形状に成形された光学レンズが用いられる。この光学レンズを高精度かつ大量に製造するため、例えば、以下のような方法が知られている。すなわち、まず、溶融ガラスを用いて、光学レンズの形状に近似した形状のプリフォームを取得し、その後、このプリフォームを成形型で熱間加工する。この方法によれば、溶融ガラスからプリフォームを経て光学レンズを成形するため、板状のガラスから切断、プレス、研削、および研磨等の多段階の工程を経て光学レンズを製造する方法に比べ、リードタイムを短縮できるとともに、前記各工程における加工不良による歩留まりの低下を抑えることができ、結果としてコストを大幅に削減できる、といった利点がある。

このようなプリフォームを製造するために、次の２つの製造方法が知られている。第１のプリフォーム製造方法は、板状ガラス等を研削、研磨等の冷間加工によりプリフォームを成形している。又、近年では、第２のプリフォーム製造方法として、精密プレス成形されるプリフォームは、流出パイプから滴下流出する溶融ガラス塊を成形型で受け、成形型上でそのまま冷却している。又は、流出パイプから滴下流出する溶融ガラス塊を成形型で受け、風圧を加えて浮上させながら成形されている（例えば、特許文献１参照）。更に、第１又は第２のプリフォーム製造方法で得られる冷却後又は冷却前のガラス塊を、更にプレスして両凹又は凹凸形プリフォームを成形してもよい。
特開平１１−１１６２５２号公報

第１のプリフォーム製造方法は、多品種・少量生産には好適であるが、品質の維持には人的要素も多く、更には、プリフォームを形成するに至るまでの工数が多く、生産性が低いとされている。第２のプリフォーム製造方法は、プリフォームを形成するに至るまでの工数が大幅に少なく、大量生産が可能であり、生産性が高いことから多くの企業が採用しているが、金型の交換時間を考慮すると、多品種・少量生産には、不向きとされている。そこで第１と第２のプリフォーム製造方法の各長所を生かし、短所を相互に補う方法が求められていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、異なる成形方法を有する複数の成形型をガラス成形装置に混在配置させることにより、多品種・少量生産が可能な精密プレス成形用プリフォーム製造方法及び精密プレス成形用プリフォーム製造装置、並びに当該プリフォームを精密プレス成形してなるガラス成形品製造装置及びガラス成形品製造方法を提供するものである。

本発明者らは、滴下成形方法による成形型及び／又は突上成形方法による成形型をガラス成形装置に適宜に組み込むことにより、効率的な多品種・少量生産が可能となることを見出し、これに基づいて、以下のような新たな精密プレス成形用プリフォーム製造方法及び精密プレス成形用プリフォーム製造装置、並びに当該プリフォームを精密プレス成形してなるガラス成形品製造装置及びガラス成形品製造方法を発明するに至った。

（１） 溶融ガラスから精密プレス成形用プリフォームを製造する装置であって、溶融ガラスを流下する流下装置と、この流下装置から流下する溶融ガラス塊を受容する複数の成形型と、を備える精密プレス成形用プリフォーム製造装置であって、前記複数の成形型は、一種類以上の滴下成形型、及び／又は一種類以上の突上成形型からなり、前記滴下成形型は、前記流下装置から流下して自重で滴下切断又は機械的切断された溶融ガラス塊を受容して精密プレス成形用プリフォームを成形し、前記突上成形型は、流下装置から流下した溶融ガラスを受容し、前記溶融ガラスが所定の重量に至ると下降することにより切断された溶融ガラス塊を精密プレス成形用プリフォームとして成形し、１種以上の重量を有する精密プレス成形用プリフォームを製造する精密プレス成形用プリフォーム製造装置。

（１）の発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置は、流下装置と複数の成形型を備えている。流下装置は溶融ガラスを流下する。成形型は、流下装置から流下する溶融ガラス塊を受容する。

ここで、流下装置は、溶融槽で溶融された溶融ガラスが流下する流出パイプを含み、後述する、流下装置の流出口を所定の高温雰囲気温度に維持するように囲うカバーを含むこともできる。

流出パイプにはその耐熱性よりその材料として白金又は白金合金が使用されることが好ましく、白金合金は金又は他の金属と白金との合金が使用できる。又溶融ガラスとの濡れ性を考慮し、白金合金の表面に金をメッキしても良い。

前記カバーの形状は円筒状でもよいしその他の形状でも良いし、材質等は特に限定するものでもなく、例えば特開平１０−１３１８号公報において使用されるような公知のカバーを使用することができる。

（１）の発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置は、滴下成形型が一つであって、突上成形型が他の全てであってもよく、突上成形型が一つであって、滴下成形型が他の全てであってもよいが、或いは全ての型が突上成形型又は滴下成形型のいずれかであってもよい。これらの成形型の総数は、成形品の種類や成形数により決定される。ただし、本発明の特徴を活かすためには複数種の成形型を有することが好ましい。

滴下成形型及び突上成形型のいずれにおいても、流下装置から滴下流出する溶融ガラス塊を成形型で受け、成形型上で精密プレス成形用プリフォームに風圧を加えて浮上させながら成形される、いわゆる浮上成形可能な成形型が好ましい。当該成形型はガス噴出用の細孔を有することが好ましく、当該細孔は、例えば特開２００３−４０６３２号公報のように成形型の下部に設けられるものでも良いし、特開２００２−２３４７３８号公報のように成形型自体が多孔質材料により作成されたものであっても良い。又、噴出される気体は特に限定されるものではなく、空気や窒素等本発明の技術分野において通常使用される気体が使用できる。

滴下成形による成形は、プリフォームの重量が流下装置（流出パイプ）の先端部の径や温度で略決定されるといってよく、流出パイプの先端部の温度を適正に制御することより、同重量のプリフォームが比較的短時間で大量生産可能である。そこで生産されるプリフォームの重量に見合った複数の滴下成形型が精密プレス成形用プリフォーム製造装置に配置される。一方、滴下成形による成形は、得られるガラス塊の重量の変更が困難であり、その都度、流出パイプ先端部の交換が必要となるため、多品種生産には不向きとされる。又、成形可能な重量範囲が狭く、比較的少量サイズに適した成形とも言える。また、滴下成形型によるガラス塊の分離において、シャー等を使用した機械的切断を採用することもできる。

突上成形による成形は、プリフォームの重量が、後述するように突上成形型が溶融ガラスを受容している待機時間で略決定されるといってよく、この待機時間を適正に制御することより、プリフォームの重量を変化させることができる。

（１）の発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置は、一種類以上の滴下成形型及び／又は一種類以上の突上成形型を既存の精密プレス成形用プリフォーム製造装置に混在配置し、各成形型で製造されるガラス成形品のサイクルタイムを適正に制御することにより、複数種の重量を有する精密プレス成形用プリフォームを連続して成形することができる。ここで、成形型の混在配置とは、要求されるプリフォームの重量の組合せに対して、滴下成形型と突上成形型を適正に配分することであり、目的に対応した配置であることを意味している。

（２） 前記一種類以上の突上成形型は、前記溶融ガラスを受容している待機時間を異ならせることにより、異なる重量の精密プレス成形用プリフォームを成形可能な（１）に記載の精密プレス成形用プリフォーム製造装置。

（３） 前記滴下成形型は滴下成形受皿を含み、前記突上成形型は突上成形受皿を含み、これら滴下成形受皿又は突上成形受皿を昇降可能とする支持軸を有する支持機構と、前記支持軸を上昇又は下降させる昇降装置と、を備える（１）又は（２）に記載の精密プレス成形用プリフォーム製造装置。

ここで、突上成形型による精密プレス成形用プリフォームの成形は、いわゆる強制切断のメカニズムからして、突上成形受皿を昇降させる必要があり、支持軸を有する支持機構と支持軸を上昇又は下降させる昇降装置を設けた。一方、滴下成形型による精密プレス成形用プリフォームの成形は、いわゆる自重切断のメカニズムからして、突上成形受皿を昇降させる必要はない。したがって、滴下成形受皿は、昇降可能としているが、昇降させないようにした。一方、突上成形受皿は必ず昇降させる必要がある。昇降装置の動作は、例えば書き換え可能なプログラムで指令される。

例えば、昇降装置は支持軸を上昇させるアクチェータを含み、支持軸を下降させる圧縮コイルばね等の付勢手段を含んでよく、アクチェータは空気シリンダや電磁ソレノイドが好適に用いられる。アクチェータが支持軸を上昇させる後の待機時間が、突上成形型が溶融ガラスを受容している待機時間となる。なお昇降の支持機構としては公知の技術が使用でき、上記例示されたものに限定されない。

（４） 前記複数の成形型を円周上に混在配置する回転テーブルを備え、
この回転テーブルを間欠的に回転する（１）から（３）のいずれかに記載の精密プレス成形用プリフォーム製造装置。

前記成形型の配置態様はコンベア上に配置する等、種々なものが考えられるが、回転テーブル上に配置するのが、装置の構造、スペース、他の機能との関連上、非常に効率的である。

（５） 前記流下装置は、ｌｏｇηが７．６５以下となるような粘度η（ポアズ）を有する溶融ガラスを流下する（１）から（４）のいずれかに記載の精密プレス成形用プリフォーム製造装置。

本発明において流下される溶融ガラスの粘度ηの対数ｌｏｇηが７．６５以下になると、ガラス流の切断や浮上成形が非常にスムーズに行うことができる。

（６） （１）から（５）のいずれかに記載の精密プレス成形用プリフォーム製造装置と、プリフォームを精密プレス成形する精密プレス成形装置と、を含むガラス成形品製造装置。

（７） 前記一の精密プレス成形用プリフォーム製造装置に対して、複数の精密プレス成形装置が連結されている（６）に記載のガラス成形品製造装置。

（８） 前記複数の精密プレス成形装置が、２種以上の精密プレス成形装置からなる請求項７に記載のガラス成形品製造装置。

前述のように、本発明の精密プレス成形用プリフォーム製造装置には、製造されプリフォームを精密プレス成形してガラス成形品を製造する精密プレス成形機を連結させることが好ましい。また、複数種のプリフォームを並行して製造する場合は、各種類のプリフォームに対応した複数種の精密プレス成形機を設置させることにより、異種のガラス成形品を同時に成形することができる。

（９） 流下装置を用いて溶融ガラスを流下する流下工程と、この流下装置から流下する溶融ガラス塊を受容する複数の成形型で成形する成形工程と、を含む精密プレス成形用プリフォーム製造方法であって、前記複数の成形型は、一種類以上の滴下成形型、及び／又は一種類以上の突上成形型からなり、前記滴下成形型を用いて、前記流下装置から流下して自重で滴下切断又は機械的切断された溶融ガラス塊を受容して精密プレス成形用プリフォームを成形し、及び／又は前記突上成形型を用いて、流下装置から流下した溶融ガラスを受容し、下降させることにより切断された溶融ガラス塊を精密プレス成形用プリフォームとして成形し、１種以上の重量を有する精密プレス成形用プリフォームを成形する精密プレス成形用プリフォーム製造方法。

（１０） 前記一種類以上の突上成形型を用いて、前記溶融ガラスを受容している待機時間を異ならせることにより、異なる重量の精密プレス成形用プリフォームを成形可能な請求項９に記載の精密プレス成形用プリフォーム製造方法。

（１１） 前記滴下成形型は滴下成形受皿を含み、前記突上成形型は突上成形受皿を含み、前記突上成形受皿は突上成形型に含まれる支持軸により支持され、前記支持軸は昇降手段により上昇又は下降させる（９）又は（１０）に記載の精密プレス成形用プリフォーム製造方法。

（１２） 前記複数の成形型を回転テーブルの円周上に混在配置し、前記回転テーブルを間欠的に回転する（９）から（１１）のいずれかに記載の精密プレス成形用プリフォーム製造方法。

（１３） 前記流下工程は、ｌｏｇηが７．６５以下となるような粘度η（ポアズ）を有する溶融ガラスを流下する（９）から（１２）のいずれかに記載の精密プレス成形用プリフォーム製造方法。

（１４） （９）から（１３）のいずれかに記載の精密プレス成形用プリフォーム製造方法によりプリフォームを製造する工程と、前記プリフォームを精密プレス成形する工程を含むガラス成形品製造方法。

（１５） 前記一のプリフォームを製造する工程に対して、複数の精密プレス成形する工程が連結された（１４）に記載のガラス成形品製造方法。

（１６） 製造される前記プリフォームの種類ごとに、複数種の精密プレス成形工程が設けられ、複数種のガラス成形品を並行して製造することができる（１５）に記載のガラス成形品製造方法。

本発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置及び精密プレス成形用プリフォーム製造方法は、一種類以上の滴下成形型及び／又は一種類以上の突上成形型を既存の精密プレス成形用プリフォーム成形装置に混在配置し、各成形型で製造される精密プレス成形用プリフォームのサイクルタイムを適正に制御することにより、複数種の重量を有する精密プレス成形用プリフォームを連続して成形することができる。

本発明によるガラス成形品製造装置およびガラス成形品製造方法は、一のプリフォーム製造工程によって製造されたプリフォームの種類ごとに複数種の精密プレス成形を行うことから、複数種の重量を有するガラス成形品を連続して成形することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。

［精密プレス成型用プリフォーム製造装置及び精密プレス成型用プリフォーム製造方法］
図１は、本発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置の一実施形態で用いられる滴下成形型の構成を示す縦断面図であり、滴下成形型による精密プレス成形用プリフォームの成形手順を示している。図２は、前記実施形態による精密プレス成形用プリフォーム製造装置で用いられる突上成形型の構成を示す縦断面図であり、突上成形型による精密プレス成形用プリフォームの成形手順を示している。図３は、前記実施形態による精密プレス成形用プリフォーム製造装置の流下装置と成形型の構成を示す正面図であり、流下装置と成形型を縦断面で示している。図４は、前記実施形態による精密プレス成形用プリフォーム製造装置のガラス装置と昇降装置の構成を示す正面図であり、ガラス装置と昇降装置を縦断面で示している。

最初に、本発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置の構成を説明する。図３において、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、流下装置２０と成形型３を備えている。流下装置２０は、溶融槽（図示せず）で溶融された溶融ガラスが流下する流出パイプ１を含み、流下装置２０の流出口を所定の高温雰囲気温度に維持するように囲うカバー２を含んでいる。成形型３は、流出パイプ１から滴下流出する溶融ガラス塊７を受容して成形する。

図３において、カバー２は図示されないリングガスバーナーで囲われていてもよい。リングガスバーナーから噴射する火炎流でカバー２内部の雰囲気温度が低下しないようになっていてもよい。ここで、流出パイプ１の先端部に設けられるノズルは、高温の雰囲気中にあって温度低下が防止され、所定の温度に制御されている。

精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は複数の成形型３を備え、これらの成形型３は、一種類以上の滴下成形型３１（図１参照）、及び／又は一種類以上の突上成形型３２（図２参照）から構成されている。滴下成形型３１は、流出パイプ１から流下して自重で滴下切断された溶融ガラス塊７を受容して精密プレス成形用プリフォームを成形する（図１参照）。突上成形型３２は、流出パイプ１から流下した溶融ガラスを受容し、溶融ガラスが所定の重量に至ると下降することにより切断された溶融ガラス塊７を精密プレス成形用プリフォームとして成形する（図２参照）。精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、複数種の重量を有する精密プレス成形用プリフォームを成形することができる。なお、溶融ガラス塊７の形成方法として、例えば特開平６−３２６２０号公報、特開平６−３２６２４号公報および特開平７−２３２９２７号公報等に記載されているような公知のシャー等を使用した機械的切断を用いて溶融ガラス塊７を形成するようにしてもよい。

次に、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０で用いられる滴下成形型３１の構成を説明する。図１において、滴下成形型３１は、その上面に曲面で形成される凹部が設けられおり、この凹部を滴下成形受皿（以下、受皿という）３１ａとすることができる。又、滴下成形型３１には、受皿３１ａに開口する細孔３１ｂが設けられている。細孔３１ｂからは、滴下する溶融ガラスに向かって、窒素ガス等の不活性ガスや空気が吹き出すようになっている。

次に、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０で用いられる滴下成形型３１による精密プレス成形用プリフォームの成形手順を説明する。図１において、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０の運転が定常状態では、図１（Ａ）に示される、受皿３１ａが空の滴下成形型３１は、溶融ガラスの流下位置に移動する（図１（Ｂ）参照）。図１（Ｂ）の状態では、細孔３１ｂから気体を吹き出しており、受皿３１ａ上にガスクッションを形成している。

その後、受皿３１ａ上にガスクッションに流出パイプ１から溶融ガラスを所定量流下させることによって、受皿３１ａに溶融ガラスを供給する。流出パイプ１から流下する溶融ガラスは、受皿３１ａ上に形成したガスクッションによって受け止められ、途中部分がくびれて除々に細くなり、くびれ部分が形成される（図１（Ｂ）参照）。やがて、溶融ガラスは、その自重でくびれ部分で切断され、受皿３１ａ上に溶融ガラス塊７が保持される（図１（Ｃ）参照）。溶融ガラス塊７が、受皿３１ａ上に保持された後、滴下成形型３１は移動する（図１（Ｄ）参照）。

図１（Ｄ）の移動位置では、その表面が軟化温度以下の温度まで冷却され精密プレス成形用プリフォームが成形される。その後、細孔３１ｂからの気体の吹き出しを終了させ、滴下成形型３１が図１（Ｅ）の位置に移動すると、図示されない移載装置で次工程に移載される。受皿３１ａが空の滴下成形型３１は、所定の間欠送りを経て、図１（Ａ）の状態に戻る。

次に、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０で用いられる突上成形型３２の構成、及び突上成形型３２による精密プレス成形用プリフォームの成形手順を説明する。図２において、突上成形型３２は、その上面に曲面で形成される凹部が設けられおり、この凹部を突上成形受皿（以下、受皿という）３２ａとすることができる。突上成形型３２は、流出パイプ１の直下に移動した後、図示しない昇降装置で上昇され（突き上げられ）、流出パイプ１の先端面と受皿３２ａの底面（受容面）が所定の距離になると、停止してその状態を維持する（図２（Ａ）参照）。

図２（Ａ）において、流出パイプ１の先端から、流出パイプ１の温度に対応した流量で溶融ガラスが流下している。流出パイプ１から流下する溶融ガラスは、受皿３２ａに受容される（図２（Ｂ）参照）。図２（Ｂ）において、溶融ガラスは、要求される所定の重量に至るまで、流出パイプ１から溶融ガラスを流下し続ける。ここで、溶融ガラスが要求される所定の重量に至るまでとは、突上成形型３２の待機時間で管理されている。所定の待機時間が過ぎると、突上成形型３２が下降され、溶融ガラスが強制切断されて、溶融ガラス塊７が形成される（図２（Ｃ）参照）。この後、突上成形型３２は所定の間欠送りを経ながら徐冷される。

図２において、突上成形による成形は、精密プレス成形用プリフォームの重量が、突上成形型３２が溶融ガラスを受容している待機時間で略決定されるといってよく、この待機時間を適正に制御することより、異なる重量の精密プレス成形用プリフォームが生産可能である。なお、切断のタイミングは、待機時間以外の要素により、例えば受型に付設された重量測定装置、或いはガラス塊の温度により管理されても良い。

下記表１から３は、本発明の装置における取得精密プレス成形用プリフォーム、成形方法、サイクル成形順序の一例を示すものである。

（成形数）
０．５０ｇ：２，５５０個
０．８０ｇ：２，５５０個
１．００ｇ：１，２７４個
１．５０ｇ：１．２７４個

（成形数）
１．００ｇ：４，０８５個
１．５０ｇ：３，２６７個
２．００ｇ：１，２２５個
２．５０ｇ：１．２２５個

（成形数）
０．５０ｇ：１３，０００個
１．００ｇ：１３，０００個

表１は、２個の滴下成形型３１と４個の突上成形型３２が混在する例を示している。１種類の滴下成形型と３種類の突上成形型を
０．５０ｇ：０．８０ｇ：１．００ｇ：１．５０ｇ＝２：２：１：１
の比率配分で混在させて成形し、４種類の成形型の比率配分と同等の成形品を取得した。

表２は、２４個の突上成形型３２が混在する例を示している。４種類の突上成形型を
１．００ｇ：１．５０ｇ：２．００ｇ：２．５０ｇ＝１０：８：３：３
の比率配分で混在させて成形し、４種類の成形型の比率配分と同等の成形品を取得した。

表３は、１２個の滴下成形型３１と１２個の突上成形型３２が混在する例を示している。１種類の滴下成形型と１種類の突上成形型を
０．５０ｇ：１．００ｇ＝１：１
の比率配分で混在させて成形し、４種類の成形型の比率配分と同等の成形品を取得した。なお、表１〜３のそれぞれにおいて、これらは表ごとに異なる構成成分を有する精密プレス成形用プリフォームを使用している。単位取得重量あたりのサイクルタイムが表により異なるのはそのためである。

滴下成形型３１で製造されるサイクルタイムは、流出パイプ１の先端部の温度に依存し、突上成形型３２で製造されるサイクルタイムは、溶融ガラスを受容している待機時間に依存する。言い換えれば、滴下成形型３１で製造される精密プレス成形用プリフォームの重量は、流出パイプ１の先端部の温度に依存し、突上成形型３２で製造される精密プレス成形用プリフォームの重量は、溶融ガラスを受容している待機時間に依存する。要求される精密プレス成形用プリフォームの重量の組合せに対して、前記異なるサイクルタイムを管理するプログラムで成形装置を制御することにより、異なる重量の精密プレス成形用プリフォームが連続生産できる。

本発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、滴下成形型と突上成形型の組合せは任意の数とすることができ、複数種の重量を有する精密プレス成形用プリフォームが繰返し連続生産できる。（１）の発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置は、大ロットから小ロットまで必要量に応じた受注生産が可能となり、従来のように見込み生産による在庫が発生することを防止できる。又、生産の平準化にもなり低コスト、短納期化も期待できる。

また、このように異なる重量のプリフォームを連続的に生産することが可能になると、例えば、図５に示すように本発明の精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０に複数の精密プレス成形機４０を連結させることにより、同一組成を有する一のガラス溶解工程内で、複数種の光学素子を製造する場合にきわめて有利である。

そして、本発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、既存の精密プレス成形用プリフォーム製造装置を改良することにより、多品種・少量生産用の精密プレス成形用プリフォーム製造装置が実施できることに優位性がある。例えば、図３において、ノズル１１の先端面と成形型３の受皿の底面との距離ｔは、複数の滴下成形型３１をのみを用いた既存の精密プレス成形用プリフォーム製造装置では、例えば距離ｔ＝１０ｍｍであるが、それより短く、例えば距離ｔ＝６ｍｍとすれば、突上成形型３２による精密プレス成形用プリフォームの成形も可能となる。

又、図４は、本発明の技術的思想を既存の精密プレス成形用プリフォーム製造装置に応用して改良した実施例を示している。図４において、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、滴下成形受皿３１ａ又は突上成形受皿３２ａを昇降可能とする支持軸４１を有する支持機構と、支持軸４１を上昇又は下降させる昇降装置４０と、を備えている。なお、図４では、突上成形型３２が例示されている。

図４において、突上成形型３２による精密プレス成形用プリフォームの成形は、前述した強制切断のメカニズムからして、突上成形受皿３２ａを昇降させる必要があり（図２参照）、支持軸４１を有する支持機構と、支持軸４１を上昇又は下降させる昇降装置４０および支持軸４１の上昇又は下降に伴って伸縮する伸縮部４３を設けている。一方、滴下成形型３１による精密プレス成形用プリフォームの成形は、前述した自重切断のメカニズムからして、突上成形受皿３１ａを昇降させる必要はない（図１参照）。したがって、滴下成形受皿３１ａは、昇降可能とする機構を共有しているが、昇降させないこととした。一方、突上成形受皿は必ず昇降させる必要がある。そして、昇降装置４０の動作は、例えば書き換え可能なプログラムで指令される。

図４において、昇降装置４０は、支持軸４１を上昇させるアクチェータを含み、支持軸４１を下降させる圧縮コイルばね等４２を含んでいる。アクチェータは空気シリンダや電磁ソレノイドが好適に用いられる。アクチェータが支持軸４１を上昇させる後の待機時間が、突上成形型３２が溶融ガラスを受容している待機時間となる。

図４において、更に、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、複数の成形型３を円周上に混在配置する回転テーブル５を備えており、回転テーブル５は、間欠的に回転される。例えば、滴下成形型３１と突上成形型３２とを含む２４個の成形型３が、回転テーブル５の円周上に混在配置されている。

図４において、浮上成形型となる滴下成形型３１に空気を供給するために、エアーフロー機構を回転テーブル５の下方に配置している。エアーフロー機構を回転テーブル５の下方に配置することにより、エアーフロー機構は、成形型３を保温する熱風の影響が減少すると考えられる。例えば、中空の支持軸４１を合成樹脂のエアーチューブで接続しても、このエアーチューブの変形が防止されると考えられる。

図４において、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、ｌｏｇηが７．６５以下のポアズで表した粘度ηを有する溶融ガラスを流下することができる。又、精密プレス成形用プリフォーム製造装置１０は、精密プレス成形用プリフォームの製造に限定されず、ガラス成形品を製造するようにしてもよい。

［ガラス成形品製造装置及びガラス成形品製造方法］
本発明のガラス成形品製造装置及びガラス成形品製造方法は、上述した精密プレス成型用プリフォーム製造装置１０と、精密プレス成形装置とを使用することができる。

図５に示すように、複数種のプリフォームを並行して製造する場合は、一のプリフォーム製造装置１０に対して、各種類のプリフォームに対応した複数種の精密プレス成形機５０を複数設置させることにより（図５では３機）、異種のガラス成形品を同時に成形することができる。精密プレス成形機５０の設置数は、ガラス成形品の製造目的等に応じて適宜変更することができる。

図５では、精密プレスプリフォーム製造装置１０でプリフォームＡからプリフォームＣの３種類のプリフォームを製造し、プリフォームＡからプリフォームＣを複数の精密プレス成形機５０にそれぞれ輸送し、プリフォームＡからプリフォームＣをそれぞれ成形することでガラス成形品を製造することができる。すなわち、精密プレス成形機５０がそれぞれ異なる重量等の成形品が所望の場合、プリフォームＡからプリフォームＣをそれぞれ異なる重量等に設定することができる。また、精密プレス成形機５０のそれぞれが同一のガラス成形品を成形したい場合は、プリフォームＡからプリフォームＣを同一のプリフォームとすればよい。

プリフォーム製造装置１０及び精密プレス成形装置５０間のプリフォームの輸送手段としては公知の手法が利用することができる。例えば、アームや吸着ハンドを利用したテイクアウト機構を利用しても良いし、コンベアを利用して輸送するものであっても良い。また、それらの組合せでもよい。

本発明による精密プレス成形用プリフォーム製造装置の一実施形態で用いられる滴下成形型の構成を示す縦断面図であり、滴下成形型による精密プレス成形用プリフォームの成形手順を示している。 前記実施形態による精密プレス成形用プリフォーム製造装置で用いられる突上成形型の構成を示す縦断面図であり、突上成形型による精密プレス成形用プリフォームの成形手順を示している。 前記実施形態による精密プレス成形用プリフォーム製造装置の流下装置と成形型の構成を示す正面図であり、流下装置と成形型を縦断面で示している。 前記実施形態による精密プレス成形用プリフォーム製造装置のガラス装置と昇降装置の構成を示す正面図であり、ガラス装置と昇降装置を縦断面で示している。 本発明のガラス成形品製造装置の概略図である。

符号の説明

１ 流出パイプ（流下装置）
２ カバー
３ 成形型
５ 回転テーブル
７ 溶融ガラス塊
１０ 精密プレス成形用プリフォーム製造装置
１１ ノズル
２０ 流下装置
３１ 滴下成形型
３１ａ 受皿
３１ｂ 細孔
３２ 突上成形型
３２ａ 受皿
４０ 昇降装置
４１ 支持軸
４２ 圧縮コイルばね等
４３ 伸縮部
５０ 精密プレス成形機

Claims (12)

1. 溶融ガラスから精密プレス成形用プリフォームを製造する精密プレス成形用プリフォーム製造装置と、プリフォームを精密プレス成形する精密プレス成形装置と、を備えるガラス成形品製造装置であって、
   前記精密プレス成形用プリフォーム製造装置は、ガラスを溶融する溶融槽及びこの溶融槽で溶融された溶融ガラスを流下する流出パイプを有する流下装置と、前記流出パイプから流下する溶融ガラス塊を受容する複数の成形型と、を備え、
   前記複数の成形型は、一種類以上の滴下成形型、及び／又は一種類以上の突上成形型からなり、
   前記滴下成形型は、前記流下装置から流下して自重で滴下切断又は機械的切断された溶融ガラス塊を受容して精密プレス成形用プリフォームを成形し、
   前記突上成形型は、流下装置から流下した溶融ガラスを受容し、前記溶融ガラスが所定の重量に至ると下降することにより切断された溶融ガラス塊を精密プレス成形用プリフォームとして成形し、
   前記精密プレス成形用プリフォーム製造装置は、前記溶融槽に一定量のガラスを加えてから当該一定量のガラスが全て前記複数の成形型に流下するまでの間、前記複数の成形型の種類に応じて前記溶融ガラスを受容している待機時間を異ならせる待機時間制御手段をさらに備え、
   一の前記精密プレス成形用プリフォーム製造装置に対して、複数の前記精密プレス成形装置が連結されているガラス成形品製造装置。
2. 前記一種類以上の突上成形型は、前記溶融ガラスを受容している待機時間を異ならせることにより、異なる重量の精密プレス成形用プリフォームを成形可能な請求項１に記載のガラス成形品製造装置。
3. 前記滴下成形型は滴下成形受皿を含み、
   前記突上成形型は突上成形受皿を含み、
   これら滴下成形受皿又は突上成形受皿を昇降可能とする支持軸を有する支持機構と、
   前記支持軸を上昇又は下降させる昇降装置と、を備える請求項１又は２に記載のガラス成形品製造装置。
4. 前記複数の成形型を円周上に混在配置する回転テーブルを備え、
   この回転テーブルを間欠的に回転する請求項１から３のいずれかに記載のガラス成形品製造装置。
5. 前記流下装置は、ｌｏｇηが７．６５以下となるような粘度η（ポアズ）を有する溶融ガラスを流下する請求項１から４のいずれかに記載のガラス成形品製造装置。
6. 前記複数の精密プレス成形装置が、２種以上の精密プレス成形装置からなる請求項１から５のいずれかに記載のガラス成形品製造装置。
7. ガラスを溶融する溶融槽と、この溶融槽で溶融された溶融ガラスを流下する流出パイプを有する流下装置を用いて溶融ガラスを流下する流下工程と、前記流出パイプから流下する溶融ガラス塊を受容する複数の成形型で精密プレス成形用プリフォームを成形する成形工程と、前記成形工程で成形した精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形する工程とを含むガラス成形品製造方法であって、
   前記複数の成形型は、一種類以上の滴下成形型、及び／又は一種類以上の突上成形型からなり、
   前記滴下成形型を用いて、前記流下装置から流下して自重で滴下切断又は機械的切断された溶融ガラス塊を受容して精密プレス成形用プリフォームを成形し、及び／又は前記突上成形型を用いて、流下装置から流下した溶融ガラスを受容し、下降させることにより切断された溶融ガラス塊を精密プレス成形用プリフォームとして成形し、
   前記成形工程では、前記溶融槽に一定量のガラスを加えてから当該一定量のガラスが全て前記複数の成形型に流下するまでの間、前記複数の成形型の種類に応じて前記溶融ガラスを受容している待機時間を異ならせる工程を行うことで１種以上の重量を有する精密プレス成形用プリフォームを成形し、
   前記成形工程で用いられる精密プレス成形用プリフォーム製造装置１台に対して、前記精密プレス成形する工程で用いられる精密プレス成形装置が複数台連結され、前記精密プレス成形する工程は、これら複数台の精密プレス成形装置で行われるガラス成形品製造方法。
8. 前記一種類以上の突上成形型を用いて、前記溶融ガラスを受容している待機時間を異ならせることにより、異なる重量の精密プレス成形用プリフォームを成形可能な請求項７に記載の精密プレス成形用プリフォーム製造方法。
9. 前記滴下成形型は滴下成形受皿を含み、
   前記突上成形型は突上成形受皿を含み、
   前記滴下成形型及び／又は突上成形受皿は支持軸により支持され、
   前記支持軸は昇降手段により上昇又は下降させる請求項７又は８に記載のガラス成形品製造方法。
10. 前記複数の成形型を回転テーブルの円周上に混在配置し、
    前記回転テーブルを間欠的に回転する請求項７から９のいずれかに記載のガラス成形品製造方法。
11. 前記流下工程は、ｌｏｇηが７．６５以下となるような粘度η（ポアズ）を有する溶融ガラスを流下する請求項７から１０のいずれかに記載のガラス成形品製造方法。
12. 製造される前記精密プレス成形用プリフォームの種類ごとに、複数種の前記精密プレス成形装置が設けられ、前記精密プレス成形する工程では、前記複数種の前記精密プレス成形装置を用いて複数種のガラス成形品を並行して製造する請求項７から１１のいずれかに記載のガラス成形品製造方法。

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