JP6775247B2 - ドームガラスの製造方法、空冷装置及びドームガラス - Google Patents
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Description
硼珪酸ガラスからなる板状のガラス素材をその屈伏点温度まで加熱する加熱工程と、
前記ガラス素材を金型により半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドーム状にプレスし、得られた成形品を前記金型内で所定温度で所定時間持する成形工程と、
前記成形品を加熱し室温まで徐冷する応力除去工程と、
前記成形品の前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部を形成する加工工程とを含むことを特徴としている。
また、ドーム部の凸面の半球終端部とフランジ部の間に逃げ部を形成するので、後の研磨工程で研磨皿がガラス面に干渉することがない。
このため、研磨皿がガラス面に干渉することがなく、半球領域を超える部分も研磨することができ、視野の広きドームガラスを製造できる。
研磨品の凹面、凸面及びフランジ部の全面に空気ジェットを同時に吹き付けるので、フランジ部も含めて凹凸面に空気を一様に吹き付けることができ、風冷強化を確実に行うことができる。
前記凹面を上にした状態で前記フランジ部を受けることにより前記ドームガラスを支持する支持部と、
前記凹面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第1ノズルと、
前記第1ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第1駆動機構と、
前記凸面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第2ノズルと、
前記第2ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第2駆動機構とを備えることを特徴とする。
前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部が形成されていることを特徴とする。
素材調整工程S1では、まず、図2(a)に示すように、ガラス素材1´として、従来のようなゴブを用いる人工成形や機械成形で使用される半硬質ガラスやソーダガラス等のガラス塊ではなく、TEMPAX(登録商標)、SCHOTT N−BK7(登録商標)又はその相当品等の硼珪酸ガラスを選定する。
加熱工程S2では、プレス成形の先立ち、所謂ヒケを抑止するために、ガラス素材1´を電気炉にて屈伏点程度の温度(1000℃以上)まで加熱する。
プレス工程S3では、板状のガラス素材1´から図2(b)に示すようなドーム状のガラス製品(ドームガラス)をプレス成形できるように予め金型を作製しておく。560℃程度の一定温度に制御した金型に板状のガラス素材1´を設置してプレス加工し、図2(b),(c)に示すドームガラス1に成形する。成形されたドームガラス1は軟らかく変形しやすいため、560℃に温度制御された金型内で所定時間保持する。保持時間が短いと変形しやすく、保持時間が長すぎると金型とドームガラス1の冷却速度の違いで温度差が生じドームガラス1が割れやすくなるため、保持時間は4〜5分が好ましい。ドームガラス1は、図2(b)に示すように、半径R1の半球状の凸面2bと、半径R2の半球状の凹面2aとを有するドーム部2と、該ドーム部2に連続する円筒部3と、該円筒部3の端部から外方にフランジ部4とを有する
応力除去工程S4では、プレス成形されたドームガラス1を金型から取り出し、ガラス内部に残存している内部応力を除去するために、電気炉に搬入する。電気炉では、ドームガラス1を軟化状態に転移を開始する温度である徐冷点まで加熱し、3℃/hrから10℃/hr程度の速度で緩やかに室温まで徐冷する。
応力除去されたドームガラス1の表面の傷や荒れを除去し透明性を持たせるために研磨を行う。研磨工程S5では、図1に示すように、まずステップS5−1で、ドームガラス1のフランジ部4を加工してその厚みを平坦化する。このために、図4に示すドームガラス1のフランジ部4の上面を基準とし、底面を平面研削機により研削する(このフランジ部加工を「ゼネ切り」という)。
強化工程S6では、光学研磨後のドームガラス1に対し、風冷強化加工又は化学強化加工により靱性を向上させる。
このため、ドームガラス1のドーム部2は半球領域を超えて存在するので、防爆型監視カメラのハウジングとして使用した場合に、カメラの中心位置Bを半球中心Oよりも深い位置に設けることができ、カメラの視野θを180℃から、最大、カメラ中心位置Bと凸面終端部e2を結ぶ角度2αだけ広くすることができる。
1…ドームガラス
2a…凹面
2b…凸面
2…ドーム部
3…円筒部
4…フランジ部
5…逃げ部
6…研磨皿
11…空冷装置
12…架台
13…支持台
14a…上アーム
14b…下アーム
15…シリンダ
16…モータ(駆動機構)
17…スプロケット(駆動機構)
18…回転軸(駆動機構)
19…スプロケット(駆動機構)
20…チェーン(駆動機構)
21…ノズル(第1ノズル、第2ノズル)
22…噴射口
23…ロータリージョイント
24…供給口
25…支持リング(支持部)
26…切欠き
Claims (9)
- 硼珪酸ガラスからなる板状のガラス素材をその屈伏点温度まで加熱する加熱工程と、
前記ガラス素材を金型により半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドーム状にプレスし、得られた成形品を前記金型内で所定温度で所定時間保持する成形工程と、
前記成形品を加熱し室温まで徐冷する応力除去工程と、
前記成形品の前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部を形成する加工工程とを含むことを特徴とするドームガラスの製造方法。 - 前記成形品のドーム部の凹面と凸面を研磨する研磨工程をさらに含み、研磨皿の縁が前記逃げ部に重なるまで移動させることにより、半球領域を超える部分まで凸面を研磨することを特徴とする請求項1に記載のドームガラスの製造方法。
- 前記研磨品を強化ピーク温度まで加熱し、前記凹面、前記凸面及び前記フランジ部の全面に空気ジェットを同時に吹き付けて冷却する風冷強化工程をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のドームガラスの製造方法。
- 前記研磨品をKNO3またはNaNО 3若しくはその混塩の浴に浸漬させて、前記ドーム部のアルカリイオンがそのイオン半径より大きいイオン半径を有するアルカリイオンに変換する化学強化工程をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のドームガラスの製造方法。
- 前記請求項3に記載の半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドームガラスの製造方法で使用する空冷装置であって、
前記凹面を上にした状態で前記フランジ部を受けることにより前記ドームガラスを支持する支持部と、
前記凹面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第1ノズルと、
前記第1ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第1駆動機構と、
前記凸面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第2ノズルと、
前記第2ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第2駆動機構とを備えることを特徴とする空冷装置。 - 半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドームガラスであって、
前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部が形成されていることを特徴とするドームガラス。 - 前記ドーム部の凸面の凸面終端部は、前記ドーム部の半球中心を通る前記フランジ部と平行な半球終端面よりも、前記フランジ部側に延伸していることを特徴とする請求項6に記載のドームガラス。
- 前記逃げ部は、円弧状の溝であることを特徴とする請求項6又は7に記載のドームガラス。
- 前記逃げ部は、前記ドーム部の凸面の凸面終端部から1mm以下の深さを有することを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載のドームガラス。
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JP2017042579A JP6775247B2 (ja) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | ドームガラスの製造方法、空冷装置及びドームガラス |
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