JP6311504B2 - ガラス管の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態では、横断面が円形であるガラス管の製造方法について説明する。製造されるガラス管の厚みや内径は特に限定されない。製造されるガラス管の厚みは、例えば、1〜20mmとすることができる。製造されるガラス管の内径は、例えば、50〜1000mmとすることができる。
図1は、配置工程を説明するための略図的断面図である。図1に示すように、まず、成形型10の上に、ガラス板11を配する。成形型10の中心軸の延びる方向から視た際に、成形型10の中心軸Cの上方にガラス板11の長さ方向における中心が位置するようにガラス板11を配置する。従って、ガラス板11の中心軸Cの一方側に位置する部分の長さと、ガラス板11の中心軸Cの他方側に位置する部分の長さとは実質的に等しい。
図2は、第1の変形工程を説明するための略図的断面図である。配置工程に続いて第1の変形工程を行う。第1の変形工程では、ガラス板11を加熱することによりガラス板11の自重によりガラス板11を変形させる。その結果、ガラス板11は、成形型10の外周面12の上側部分に沿った形状に変形する。変形したガラス板11は、成形型10の外周面12の上側部分に沿った円弧状部15と、円弧状部15の一方側端部に接続された第1の平板部16と、円弧状部15の他方側端部に接続された第2の平板部17とを有する。円弧状部15は、冷却された成形型10に接触しているため、円弧状部15の温度は軟化点よりも低い。従って、円弧状部15は固化した状態にある。一方、第1及び第2の平板部16,17は、それぞれ、成形型10に接触していない。従って、第1及び第2の平板部16,17の温度は、円弧状部15の温度よりも高い。第1及び第2の平板部16,17は、変形可能な温度域にある。第1及び第2の平板部16,17は、それぞれの自重により、鉛直方向に沿って円弧状部15から下方に向かって延びている。
図3は、第2の変形工程を説明するための略図的断面図である。次に、第2の変形工程において、第1の押圧部材21を用いて第1の平板部16を成形し、第2の押圧部材22を用いて第2の平板部17を成形する。
図6は、第3の変形工程を説明するための略図的断面図である。図7は、図6のVII部分の略図的断面図である。
次に、略円筒状に成形されたガラス板11を成形型10から取り外す。その後、対面する端部31及び端部32を相互に接合して接合部44を形成する。その結果、図9に示すような略円筒状のガラス管40を完成させることができる。端部31と端部32との接合は、例えば、レーザー、バーナー、ハロゲンランプ等を用いて行うことができる。なかでも、レーザーを用いて端部31,32を接合することが好ましい。レーザーを用いた場合は、加熱される部分の面積を小さくできるため、高い形状精度を有するガラス管40を得やすいためである。
図11は、第2の実施形態に係るガラス板の配置工程を説明するための略式的断面図である。図12は、第2の実施形態に係る接合工程を説明するための略図的断面図である。
図13は、第3の実施形態に係る接合工程を説明するための略図的断面図である。
図14は、第4の実施形態に係る接合工程を説明するための略図的断面図である。
11:ガラス板
12:外周面
13:型本体
14:離型層
15:円弧状部
16:第1の平板部
17:第2の平板部
21:第1の押圧部材
22:第2の押圧部材
23:第1の変位規制部材
24:第2の変位規制部材
25:第3の変位規制部材
31,32:端部
33:第3の押圧部材
40:ガラス管
41:第1の部分
42:第2の部分
43:第3の部分
44:接合部
45:接合材
46:溝
Claims (15)
- 横断面が円形の外周面を有する成形型の上にガラス板を配する工程と、
前記ガラス板を加熱することにより前記ガラス板の自重により前記ガラス板を変形させ、前記ガラス板を前記成形型の外周面の上側部分に沿った形状に変形させる第1の変形工程と、
前記第1の変形工程の後に、前記ガラス板に形成された円弧状部を変位規制部材により前記成形型へ押圧した状態で、前記成形型の一方側に位置する第1の押圧部材により前記ガラス板の一方側部分を前記成形型側に押圧し、前記成形型の他方側に位置する第2の押圧部材により前記ガラス板の他方側部分を前記成形型側に押圧することにより前記ガラス板を環状に変形させる第2の変形工程と、
前記第2の変形工程の後に、対面する2つの端部を接合することによりガラス管を得る接合工程と、
を備える、ガラス管の製造方法。 - 前記第2の変形工程において、前記第1及び第2の押圧部材を前記成形型に押圧しながら前記成形型の外周面に沿って下方に向けて移動させる、請求項1に記載のガラス管の製造方法。
- 前記第1及び第2の押圧部材を冷却しながら前記第2の変形工程を行う、請求項1又は2に記載のガラス管の製造方法。
- 前記第2の変形工程の後であって、前記接合工程の前に、前記対面する2つの端部を第3の押圧部材により前記成形型の径方向に沿って前記成形型側に押圧する第3の変形工程を行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 前記成形型を冷却しながら前記変形工程を行う、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 前記ガラス板の成形型の上方に位置する部分を前記変位規制部材により前記成形型に押圧した状態で前記第2の変形工程を行う、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 前記ガラス板の前記成形型の上方に位置する部分のうち、前記成形型の中心軸の一方側に位置する部分を第1の変位規制部材により前記成形型に押圧すると共に、前記成形型の中心軸の他方側に位置する部分を第2の変位規制部材により前記成形型に押圧した状態で前記第2の押圧工程を行う、請求項6に記載のガラス管の製造方法。
- 前記ガラス板の前記成形型の中心軸の上方に位置する部分を第3の変位規制部材により前記成形型に押圧した状態で前記第2及び第3の変形工程の少なくとも一方を行う、請求項6又は7に記載のガラス管の製造方法。
- 前記変位規制部材を冷却しながら前記第2及び第3の変形工程を行う、請求項5〜8のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 前記接合工程において、前記対面する2つの端部をレーザー接合する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 厚みが1mm以上であるガラス管を製造する、請求項1〜10のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 内径が50mm以上であるガラス管を製造する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 前記接合工程は、
前記対面する2つの端部に跨がって接合材を配する工程と、
前記接合材を融解させて前記対面する2つの端部を接合する工程と、
を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のガラス管の製
造方法。 - 前記ガラス板の端部を、前記ガラス板の他の部分よりも薄くする、請求項1〜13のいずれか一項に記載のガラス管の製造方法。
- 前記接合材を、ガラス材により構成する、請求項13又は14に記載のガラス管の製造方法。
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