JPH02289434A - 泡入りガラス製品の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ業上の利用分野） 本発明は、溶融工程において、清澄した溶融ガラス中に
気泡を分散させ、ガラス製品中に気泡を封入する泡入り
ガラス製品の製造方法、及び装置に関するものである。

（従来の技術） 工芸ガラスの分野では、ガラス製品中に気泡を封入する
ことにより、気泡が光の乱反射で白色に輝く効果を利用
する泡入りガラス製品が製造されている。

ガラス製品中に気泡を封入する方法としては、手工芸で
は、溶融ガラスを積層してその間に空気を含有させる方
法なども採用されているが、一般的には、ガラスの溶融
工程において、清澄された溶融ガラス中に炭酸カルシウ
ムもしくは炭酸ナトリウムまたは重炭酸ナトリウムのよ
うな発泡剤を添加して混合することにより、溶融ガラス
中に炭酸ガスの気泡を多数発生させ、製品ガラス中に気
泡を封入する方法を採用する場合が多い。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、手工芸における場合は別として、発泡剤を用い
て工業的に泡入りガラスを製造する場合は、発泡剤を添
加するための投入口を溶融炉の天井に設けなければなら
ないので、溶融炉の構造上及び操作上に難点があり、ま
たこの投入口に起因する炉の熱損失や耐火物の損耗が避
けられないという難点がある。

更に、発泡剤は均一に投入することが困難なため気泡の
大きさが揃いにくく、気泡の分布と大きさを均等にする
ためには添加発泡剤を溶融ガラス中で均一分散させる攪
拌操作が不可欠となって、その為の攪拌装置を設ける必
要があった。。

また、気泡の大きさ、気泡の数、あるいは気泡の封入位
置を任意に指定したり、途中で変化させたりすることは
実際上不可能である。

また本出願人が提案し既に実施しているように、送気管
を所謂ゴブフィーダ一部分に設けて、溶融ガラス中に外
部から空気を送り込む方式の泡入ガラス製品の製造方法
も知られているが、この方法は比較的大きな一つないし
少数の気泡を形成させることには適しているが、こまか
な多数の気泡を形成させることは難かしい。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解消し
、発泡剤の添加や攪拌操作を必要とせず、また気泡の大
きさ、数、などを簡単な操作で制御することが可能であ
り、しかも気泡発生の手段が極め−π簡易な新規な泡入
りガラスの製造方法、及び装置を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 一般に、原料ガラスの溶融部（ガラス溶融炉）・におい
ては、溶融ガラス中に数や大きさが異なる不規則な気泡
が発生し、これが製品ガラスの品質を低下させることが
知られていることから、清澄工程（いわゆる泡切り）に
おいて溶融ガラスを清澄化した後に、所定の型成形を行
なうためにガラスゴブを切落すゴブフィーダ−に導いて
いる。

電極を用いて直接通電する型の電気溶融炉においても同
様の発泡がみられ、電極表面で不規則な発泡も観察され
る。そこでこれらの泡は上記と同様の趣旨に基づいて清
澄工程で可能な限り除去している。

本発明者は、高温な原料ガラスの溶融部に於ける通電時
のこの発泡現象に着目し、全く観点を変えた逆転的発想
から、電極への通電による気泡生成の現象を、清澄され
た後の溶融ガラスに通用し、制御した条件下で、清澄さ
れた溶融ガラス中に気泡を発生させることにより、製品
中に気泡を封入する新規な泡入りガラスの製造方法を開
発するに至ったものである。

すなわち本発明の泡入ガラス製品の製造方法の特徴は、
清澄した溶融、之メテス中に浸漬させた耐熱性導電材に
通電することで該耐熱性導電材表面から気泡を発生させ
、この気泡を含むガラスゴブを用いて成形するところに
ある。

本発明方法は、フォアハースを流れる清澄した溶融ガラ
スをこのフォアハース下流のゴブフィーダ−のオリフィ
スからガラスゴブとして切断落下させ、落下したガラス
ゴブをガラス製品に成形するというガラスゴブの連続的
供給設備において特に好適に実施することができ、耐熱
性導電材への通電により気泡を発生させる位置は、清澄
した溶融ガラスが流れるフォアハウス内か、ゴブフィー
ダ−内とすることができる。

また本発明は、上記方法を実施するのに通した装置とし
て、ゴブフィーダ−のプランジャの下端に上記耐熱性導
電材を装着した装置を提供することを一つの特徴とし、
また上記耐熱性導電材を溶融ガラス中のオリフィス又は
オリフィスリング内周面近傍に配置した装置を提供する
ことをもう一つの特徴としている。

本発明において「清澄した溶融ガラス」とは、溶融部で
溶融された高温の溶融ガラスが清澄工程で気泡等の挟雑
物が除去された後のものであること、及び溶融部におけ
るよりは低温な溶融ガラスであることの二つの条件を満
足するものを意味している。溶融ガラスの温度は清澄工
程を経た後は溶融部よりも通常低温で粘度も高くなって
おり、発生した気泡の上方への抜けが遅い。

本発明は、代表的には直流電源の＋側に接続した耐熱性
導電材（電極）を清澄した溶融ガラス中に浸漬し、これ
に適当な電圧を印加して、溶融ガラスと耐熱性導電材の
境界面から気泡を発生させることにより、最終的に製品
ガラス中に気泡を封入させることができる。

この発泡現象は、理論的に明らかとされたものではない
が、溶融ガラスを電解質とした電気分解によると考えら
れる。

本発明の方法を工業的に特に好ましく実現するには、例
えば、タンク窯のフォアハース中を漬れる清澄した溶融
ガラス流中に、適宜の形態と表面積を有する白金線等の
耐熱性導電材を浸漬し、これに適宜の電圧（例えば１〜
３０Ｖ程度）を印加することで行なうことができる。こ
れにより耐熱性導電材の表面からは気泡が発生し、所望
の気泡流を含んだ溶融ガラスがフォアハースの下流のゴ
ブフィーダ−からガラスゴブとして切落され、例えばこ
のガラスゴブを落し込んだプレス成形型内で成形されて
気泡模様を含んだ泡入りガラス製品とされる。なお前記
＋電極のみを溶融ガラス中に浸漬することで本発明は十
分実施できるが、溶融ガラス中に更に一側電極を浸漬し
てもよい。

耐熱性導電材としては、例えば白金、白金ロジウム、酸
化錫、モリブデン、カーボンなど任意の耐熱性のものが
使用できるが特に白金線等が好ましい。耐熱性導電材に
は、一般にはガラスを着色しない材料を用いるが、着色
目的に従って着色する材料を用いてもよい。

耐熱性導電材に印加する電圧は任意に選択できるが、気
泡数と気泡の大きさは一般に印加する電圧に比例し、印
加電圧を高くすると気泡数は増加し、気泡の大きさも増
大する傾向があり、フォアハースの形態や清澄した溶融
ガラス流の流速等を考慮して、所望の気泡流が得られる
ように適宜の電圧を印加すればよい。

また、耐熱性導電材の個数、浸漬位置、形態、印加電圧
等を任意に変えることにより、意図する数の気泡や希望
する大きさの気泡を、製品ガラスの任意の位置に封入す
ることできる。

更に、工程中に印加電圧を変動させることにより、気泡
の数と大きさに複雑な変化を与えることもできる。

また、従来の発泡剤の添加法を併用したり、攪拌操作を
併用することも可能である。

気泡を含有させた溶融ガラスは、ゴブフィーダ−からガ
ラスゴブとして切落された後、プレス成形法、ブロー成
形法、流し込み成形法、遠心成形法、各種の板ガラス成
形法など、常法の成形法によって成形することできる。

（実　施　例） 本発明を図面に示す実施例に従って説明する。

実施例１ 第１図は、ガラス製品の製造に用いられる溶融ガラス供
給設備のガラス溶融炉１の端部からフォアハース、及び
その下流のゴブフィーダ−までの平面図、第２図は第１
図のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

第１図および第２図において、ガラス溶融炉の溶融部の
端部に直結したフォアハース２の下流に設けられたゴブ
フィーダ−２０は、ガラスゴブを下方に押し出すための
オリフィス（開口）８、およびこのオリフィス８に固定
したオリフィスリング９が設けられたスパウト３を有し
、更に、オリフィス８の上方に、耐火物製チューブ５と
その中を断続的に上下する耐火物製プランジャー４が設
けられている。このゴブフィーダ−の構造は既存のもの
と同じであり、フォアハース２中を図の左から右方向に
流れる溶融ガラス６は、ガラス溶融部１中で溶融中に発
生した気泡や挟雑物を除去した清澄した溶融ガラス流と
なっている。

本例の特徴は、以上の構成に加えて、溶融ガラス６中に
、フォアハース２の上方から５本の直径３ＩＩＩＩＨの
耐熱性導電材としての白金ロジウム線７を垂下し、その
各々を直流電源の＋側に接続したところにある。試験に
おいてこの各々に３Ｖの電圧を印加したところ、溶融ガ
ラス中に電流が通じ、溶融ガラス６と白金ロジウム線７
の境界面から気泡６゛が連続して発生した。この発生気
泡６′を含む溶融ガラス６は、フォアハース内を溶融ガ
ラスの流れに沿って下流に運ばれ、第３図に示したよう
に、プランジャー４の下方移動に伴いスパウト３の開口
８を通りオリフィスリング９から押し出され、シアー１
０で切断されて、多数の気泡を含むガラスゴブ１１とし
て図示しない成形型に供給される。これを常法によりプ
レス成形することで、肉厚中に気泡を含むガラス成形品
が製造される。第９図に本実施例の方法により製造した
泡入り模様をもつタンブラ−の−例を外観的に示したも
のである。

実施例２ 本実施例は第４図〜第６図で説明され、白金ロジウム線
７を除いて第１図乃至′ｓ２図に示したと同様の構造の
ガラス溶融炉１、フォアハース２、ゴブフィーダ−２０
を有する設備に、第４図乃至第６図に示したようにオリ
フィスリング９の開口部に、１本の直径２＋＋＋ｎ＋の
白金ロジウム線１２を、オリフィスリング９の中央を水
平方向に貫通するように固定して、その一端を直流電源
の＋側に接続した。本例においてこの白金ロジウム線１
２に９ｖの電圧を印加したところ、白金ロジウム線１２
と溶融ガラス６の境界面から気泡が連続的に発生し、プ
ランジャー４の下動に伴って、肉厚中に多数の気泡が平
面状に並んだガラスゴブ１３が形成された。

切落したこのガラスゴブをブロー成形したところ、製品
ごとに気泡の配置の異なった成形品が得られた。

なお、この実施例で白金ロジウム線を２本直角に配置し
たとき、十字形の気泡が垂直に形成された。

実施例３ 本実施例は第８図及び第９図で説明される。

すなわち実施例２の装置において、第８図に示したよう
に、白金ロジウム線１４．１４．・・・をオリフィスリ
ング９の４方向から径内方に若干突出させて溶融ガラス
中に臨ませて設け、実施例２の場合と同じ操作を行なっ
た。これにより第８図に示したように表面付近に縦方向
に４本の気泡の線が形成されたガラスゴブ１５が得られ
た。

なお以上の実施例において、白金ロジウム線の本数を任
意に選択して、任意の本数の気泡の線を形成することも
勿論可能である。

実施例４ 本実施例は第１０図〜第１２図により説明され、通常の
フォアハースのオリフィスリング９のテーパー付き内周
面の上に、第１１図に示したようにオリフィスリング９
の内径よりも若干小径の上下一対のリング３０ａ、３０
ｂとこれらを連結する斜材３０ｃの組合せにより所謂「
ごとく」型に形成された耐熱性導電材（白金ロジウム線
；直径２ｍｍ）からなる台３０を載置し、これに通電す
ることで、表面に限定して気泡が入ったガラスゴブ３１
を形成させる場合の例を示すものである。３０ｄは、こ
の台３０をオリフィスリング９内で固定させる支持部を
なすと共に、通電のための電極部分をなす腕である。

本例においてこの台３０に３ｖの電圧を印加したところ
、主にリング状の電極周囲で発泡が見られ、プランジャ
ー４の下動に従ってオリフィスリング９より押し出され
たガラスゴブは、上述した表面のみに気泡が形成された
ガラスゴブ３１として得られた。

このガラスゴブ３１をプレスアンドブロー成形法により
タンブラ−を成形したところ、プレス工程で第１２図の
中段で示したように下方のみに気泡が分散し、上方に気
泡の無いパリソン３２が成形され、更にこれを回吹成形
したところ第１２図の下段に示したように、下方のみに
気泡が分散したタンブラ−３３が形成された。

また同じガラスゴブ３１を用いてプレス成形法により皿
を成形したところ中央部に気泡が集中し、外側に向って
気泡の数が減少し、周縁部には気泡が無いという意匠的
美感に優れた泡模様入り皿３４が形成された。

実施例５ 本実施例は第１３図、第１４図で説明され、プランジャ
ー４０の下端及びその近傍の側面に千鳥格子状に耐熱性
導電材として白金ロジウム線（直径２ｍｍ）４１を固設
し、この白金ロジウム線４１に直流電源の＋側を接続し
て３■の電圧を印加した。これにより電極の表面より気
泡が発生し、オリフィスリグ９でガラス流が絞られるた
め気泡の流れも中心部に集って集束した。

これにより形成されたガラスゴブ４２は第１４図上段の
ように縦軸状に気泡が残留したガラスゴブ４２が形成さ
れた。

これをプレスアンドブロー成形法によりタンブラ−を成
形したところ、第１４図の下段のように底面をまたいで
側面に気泡の筋状模様が入ったタンブラ−４４が形成さ
れた。

また上記ガラスゴブ４２を用いてプレス成形法により皿
を形成したところ、第１４図の下段に示すように筋状の
気泡模様が入った皿４５が形成された。

実施例６ 本実施例は第１５図、第１６図で説明され、プランジャ
ー５０の下端に耐熱性導電材として白金ロジウム板５１
を固設し、この白金ロジウム板５１に直流電源の＋側を
接続して３■の電圧を印加したところ、プランジャー５
０の上下動毎に溶融ガラス中に気泡の集団が形成された
。この気泡の集団はガラスゴブの形成に従って該ガラス
ゴブ中に現われ、その気泡集団の位置はプランジャー５
０の上下摺動の設定位置により制御できた。例えば上下
動の設定位置を比較的上側にとると気泡の集団が中心部
に残留したガラスゴブ５２が得られ、また比較的下方に
とると気泡の集団が下方に残留したガラスゴブ５３が得
られた。

これをプレスアンドブロー成形法によりタンブラ−を成
形したところ、第１６図の下段に示したように、底面に
おける気泡の模様が異なったタンブラ−５６，５７が形
成された。

また上記ガラスゴブ５３を用いてプレス成形法により皿
を形成したところ、第１６図の下段に示すように底部の
中央に気泡の残留した皿５８が形成された。

以上は、ガラス溶融炉の溶融部からフォアハース及びゴ
ブフィーダ−を通してガラスゴブを形成させた後、ガラ
ス製品を製造する場合の例として説明したが、ルツボ溶
融の場合においても本発明の方法を通用できることは明
かである。この場合には、ルツボ開口部より耐熱性導電
材を２本挿入し、これを溶融ガラスに浸漬してその一方
を直流電源の＋側、他方をアースとすればよい。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、耐熱性導電材の形状、表面積、
配置または印加電圧を制御することにより、気泡の数や
大きさあるいは形状を任意に指定することがで性、また
ゴブの所望の位置に気泡を封入することが容易であり、
従来の方法では容易に得られず、また大量生産すること
ができなかった意匠的に優れた泡入りガラス製品を得る
ことかできるという効果がある。

更に、工程中で印加電圧を変化させることにより、気泡
の数と大きさを即時に変更し、発生する気泡の流れに複
雑な変化を与えることも容易であり、柿々の異なった製
品の形成が容易であるという効果もある。

また装置としても従来の既存のゴブフィーダ−で連続的
にガラスゴブを供給する設備に極めて簡単に適用できる
ため、その実施が容易かつ低コストで行なえるという効
果もある。

このように、本発明は、簡単な構成と操作によって、種
々の変化に富んだ模様を有する泡入リガラスを製造する
ことができ、工業的な工芸ガラス製品の製作に極めて有
用な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するために用いる実施例１
のガラス溶融部、フォアハース及びゴブフィーダ−から
なるガラスゴブ供給設備の一部平面図、第２図は第１図
のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 第３図は、第２図のゴブフィーダ−の拡大断面図であり
、ガラスゴブの切断直後を示している。 第４図〜第６図は実施例２のゴブフィーダ−のガラスゴ
ブを切落しする際の動作を順次に示した拡大図である。 第７図は、実施例３におけるオリフィスリングの底面図
であり、第８図は実施例３の方法により形成された気泡
模様をもつガラスゴブを示した図である。 第９図は実施例１の方法により製造した泡入り模様をも
つタンブラ−の−例を示した図である。 第１０図〜第１２図は実施例４を説明するものであり、
第１０図はゴブフィーダ−の拡大断面図、第１１図は耐
熱性導電材よりなる台の斜視図、第１２図はこの例で形
成されたガラスゴブ、パリソン、タンブラ−１皿を示し
た図である。 第１３図、第１４図は実施例５を説明するものであり、
第１３図はゴブフィーダ−の拡大断面図、第１４図はこ
の例で形成されたガラスゴブ、パリソン、タンブラ−１
皿を示した図である。 第１５図、第１６図は実施例６を説明するものであり、
第１５図はゴブフィーダ−の拡大断面図、第１６図はこ
の例で形成されたガラスゴブ、パリソン、タンブラ−１
皿を示した図である。 １・・・ガラス溶融部　　２・・・フォアハース３・・
・スパウト　　　　４・・・プランジャー７・・・白金
ロジウム線　８・・・オリフィス９・・・オリフィスリ
ング １０・・・シアー　　　　　１１・・・ガラスゴブ１２
、１４・・・白金ロジウム線 １３、１５・・・ガラスゴブ　２０・・・ゴブフィーダ
−３０・・・台　　　　　　　３０ａ、３０ｂ　リング
３０ｃ・・・斜材　　　　　３０ｄ・・・腕３１．４２
．５２・・・ガラスゴブ ３２．４３，５４．５５・・・パリソン３３．４４，５
６．５７・・・タンブラ−３４，４５，５８・・・皿 ５・・・チューブ　　　　６・・・溶融ガラス第 図 第 図 第 図 第 図 タンブラ−（吹） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、清澄した溶融ガラス中に浸漬させた耐熱性導電材に
   通電することで該耐熱性導電材表面から気泡を発生させ
   、この気泡を含むガラスゴブを用いて成形することを特
   徴とする泡入ガラス製品の製造方法。 ２、フォアハースを流れる清澄した溶融ガラスをこのフ
   ォアハース下流のゴブフィーダーのオリフィスからガラ
   スゴブとして切断落下させ、落下したガラスゴブをガラ
   ス製品に成形する製造方法において、上記清澄した溶融
   ガラス中に浸漬した耐熱性導電材に通電して耐熱性導電
   材の表面から溶融ガラス中に気泡を発生させることを特
   徴とする泡入りガラス製品の製造方法。 ３、耐熱性導電材への通電による清澄された溶融ガラス
   中への気泡発生を、フォアハース内で行なわせることを
   特徴とする請求項２に記載の泡入りガラス製品の製造方
   法。 ４、耐熱性導電材への通電による清澄された溶融ガラス
   中への気泡発生を、ゴブフィーダー内で行なわせること
   を特徴とする請求項２に記載の泡入りガラス製品の製造
   方法。 ５、オリフィスに対し上方に配置したプランジャーを上
   下動させることで溶融ガラスを該オリフィスからガラス
   ゴブとして下方に押し出しシアーで切断するゴブフィー
   ダーであって、上記耐熱性導電材をプランジャーの下端
   近傍表面に装着したことを特徴とする請求項４に記載の
   方法に用いるゴブフィーダー。 ６、オリフィスに対し上方に配置したプランジャーを上
   下動させて溶融ガラスを該オリフィスからガラスゴブと
   して下方に押し出し シアーで切断するゴブフィーダーであって、上記耐熱性
   導電材を溶融ガラス中のオリフィス又はオリフィスリン
   グ内周面近傍に配置したことを特徴とする請求項４に記
   載の方法に用いるゴブフィーダー。 ７、耐熱性導電材が白金又は白金の合金であることを特
   徴とする請求項５又は６に記載のゴブフィーダー。