JPH03223122A

JPH03223122A - 溶融ガラスの連続定量流出方法および装置

Info

Publication number: JPH03223122A
Application number: JP1759890A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 弘伊藤; Hitoshi Minegishi; 峯岸　仁
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1991-10-02

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、溶融ガラスを流出させる方法および装置に関
し、特に光学素子等の精密なガラス成形品を製造するた
めのものである。

〔従来の技術〕

近年、溶融ガラスを直接成形型にて精密プレスして、予
備成形や芯取り等の前後工程を一切必要としない光学素
子の成形法が行われるようになってきている。

この場合、成形型に供給される溶融ガラスの供給量のバ
ラツキを小さく抑える必要があり、押生地成形に用いら
れてきた従来の方法に代わって、特開昭６３−２９５４
４３号公報には溶融ガラスの精密な間欠的流出の可能な
流出部の構造が提示されている。

これは、第５図に示す如く溶融ガラス収容槽６２から溶
融ガラスＧを流出させる流出部６６の構造において、収
容槽接続部６６ａ、６６ｂ、６６Ｃと流出先端部６４と
の間に溶融ガラスＧに対し気体を接触させ、かつ該気体
の圧力を調節する流出制御手段８０が付設されている構
成となっており、気体の圧力を調節する流出制御手段８
０とガラスＧの粘度コントロールによってガラスの流出
量を制御する。

そして、前記溶融ガラス収容槽６２の周囲には温度調整
手段６４が付設されるとともに前記接続部の第１、第２
および第３部分６６ａ、６６ｂ。

６６ｃの周囲にはそれぞれ温度調整手段６日、６９．７
１が付設されている。

また、前記流出制御手段８０は、前記接続部の第２部分
６６ｂに付設され、第２部分６６ｂの上側に一端が接続
されたパイプ８０ａと、該パイプの他端に接続されたチ
ャンバ８０ｂと、該チャンバ内に設けられたベローズ８
０ｃと、前記チャンバ８０ｂに接続されたエアシリンダ
８０ｄと、該エアシリンダに接続されたピストン８０ｅ
から構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術の欠点として、気体の圧力を制御する流出
制御手段８０によりガラスＧに圧力が加えられ、流出ロ
ア４よりｇとして流出するが、溶融ガラス収容槽２が開
放状態であるために、前記のように流出制御手段８０に
よりガラスＧに圧力が加わると、圧力の一部は溶融ガラ
ス収容槽６２内のガラスＧにも加わりガラスＧの液面高
さは変化するが、装置各部における圧力損失（バラツキ
）の影響を受けて、流出ロア４よりの流出量のバラツキ
が生じる。

また、溶融ガラス収容槽６２内の残留ガラス量によって
も上記流出量のバラツキが生じる。

さらに、オリフィス部の溶融ガラス位置の制御手段につ
いては明示されておらず、その解決策が必要である。

本発明は上記の問題点に鑑みて溶融ガラスを直接成形型
にて精密プレスして、予備成形や芯取り等の前後工程を
一切必要としない精密なガラス成形品の製造を可能とす
る、流出量バラツキの極めて小さい溶融ガラスの連続定
量流出方法および装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明はガラ
ス溶融槽のオリフィス連接部以外の部分を密閉構造にし
、かつオリフィスより流出する溶融ガラスに作用する第
１の圧力制御手段と同期して作動する、ガラス溶融槽に
設けられた吸気弁、またはガラス溶融槽に設けられた第
２の圧力制御手段を介して溶融ガラスを連続定量流出す
る方法および装置である。

本発明によれば、ガラス溶融槽のオリフィス連接部以外
の部分が密閉構造となっているため、第１の圧力制御手
段により溶融ガラスに加わった圧力は、はとんどがオリ
フィスより溶融ガラスを流出させる作用として働き、こ
の圧力とガラス流出量の関係は非常に応答性の良好な特
性を示すようになる。

また、ガラス溶融槽内の残留ガラス量により、オリフィ
ス部の溶融ガラスに加わるガラス自重の圧力作用はガラ
ス溶融槽が密閉構造となっているためにほとんど発生せ
ず、残留ガラス量変動による流出量のバラツキがない。

さらに、溶融ガラスを前記オリフィスより流出させた後
にガラス溶融槽内の圧力検知器の圧力がほぼ一定に保た
れる初期設定を前提として、圧力制御手段と同期して吸
気弁が開く作用により、また第１の圧力制御手段を所定
の負圧に制御するのと同期して、第２の圧力制御手段を
所定の正圧に制御することにより、さらには圧力制御手
段と同期して、吸気弁が開き、かつオリフィスの弁が閉
じることにより、オリフィス部で切断された溶融ガラス
先端位置を常に一定に維持することが可能になり、流量
バラツキの極めて小さい溶融ガラスの連続定量流出が実
現できる。

〔実施例］以下には本発明の実施例を図面とともに説明する。

（第１実施例）第１図は本発明の第１実施例を示す流出装置の縦断面図
である。

１は、溶融ガラス２が収容されているガラス溶融槽であ
り、外周部に付設された加熱ヒータ３１により、溶融ガ
ラス２の粘度が数十ポアズ−１０’ポアズになるように
、適宜加熱されている。また、ガラス溶融槽１の上面部
には開閉自在で、かつ閉じた時には密閉状態となるよう
に銅、耐性ゴム等のバッキング５１を介して取付具５２
で圧着されるフタ４が設けられ、ガラス素材の投入口と
しての機能を有する。さらに、上面部にはシリンダ構造
を有した第２のシリンダ５が設けられ、これに気密を維
持しつつ摺動可能な第２のピストン６が嵌合した構造と
なっており、これはエアシリンダー等の駆動手段２４と
そのコントローラ２５にて動作を制御することができる
よう構成されている。

シリンダ５の下方側面部には空気穴１４が設けられ、電
磁弁１５が接続されており、この電磁弁１５は上記コン
トローラ２５により動作制御され、第２のピストン６の
動作と連動して制御される。

また、ガラス溶融槽内の圧力検知をする圧力検知器５０
が槽に設けられている。

ガラス溶融槽１の底部より溶融ガラスの流出口であるオ
リフィス７までは流出管８で構成されており、流出管８
とオリフィス７の中間部にシリンダ構造を有した第１の
シリンダ９が設けられ、これに気密を維持しつつ摺動可
能な第１のピストン１０が嵌合した構造となっており、
これはエアシリンダ等の駆動手段２６と上記したコント
ローラ２５にて、動作を制御することができるように構
成されている。

第１のピストンには調整可能なストッパ６０が固定ナツ
ト６１で固定されており、シリンダ９の当接面９ａに当
接して位置決めされる。なお、流出管および第１のシリ
ンダにて溶融ガラスの粘度を適宜制御できるように加熱
ヒータ１１が設けられている。

また、オリフィス７下方には流出した溶融ガラス１２を
切断するンヤー１３が設けられている。

次に以上の構成から成る流出装置における動作・作用に
ついて説明すると、フタ４は密閉状態とするとともに、
電磁弁１５を閉じ、かつ第２のピストン６は固定状態と
して、第１のピストン１０を所定量前進させる。ガラス
溶融槽２は密閉状態となっているので、第１のピストン
ｌＯの前進により溶融ガラス２に加わる圧力は、はとん
どがオリフィス７より溶融ガラスを流出させる作用とし
て働きストッパ６１の調整位置で決まる前進量に対応し
た容積の溶融ガラス２をオリフィス７より流出させるこ
とができる。この際、作用した圧力分取上の流出はせず
、またガラス溶融槽内の残留ガラスの自重作用による流
出バラツキがない。しかして、流出した溶融ガラス１２
はシャー１３により切断され、図示していない光学素子
の成形型により精密プレスされ、所定の冷却工程を経て
光学素子の精密ガラス成形品となる。

なお、流出する溶融ガラスの重量はストッパ６０の位置
に対応するので、両者の関係をあらかじめ計測しておく
。

次いで、第１のピストン１０は当初の所定位置に後退す
るが、この動作と同期して前記第１のピストン１０の後
退量に対応した容積に等しくなるようにコントローラ２
５の制御により、第２のピストン６を前進させる。この
時、圧力検知器５０の圧力が大気圧からの差がなるべく
小、さくなるように、ピストンを動作させることが望ま
しい。これにより、オリフィス部の溶融ガラス先端位置
を常に一定に維持することが可能になる。その後、電磁
弁１５が開き、第２のピストン６は元の所定位置に後退
してから電磁弁１５が閉じ、装置の一連の動作が終了す
る。連続作動は以上の一連の動作を反復することにより
行われる。

このように、本実施例によれば、溶融ガラスの流出量の
バラツキ要因を改善することができるので、極めて流量
バラツキの小さい連続定量流出が実現できる。

（第２実施例）第２図は、本発明の第２実施例を示す流出装置の縦断面
図である。

しかして、本実施例の流出装置において、以下には、第
１実施例と異なる点について述べる。

第１の圧力制御手段としてエア発生器１６および真空発
生器１７を用い、第２の圧力制御手段としてエア圧発生
器１８を用いる点である。エア圧発生器１６および真空
発生器１７はそれぞれパイプ１９および２０にてシリン
ダ９上端面に固定された三方電磁弁２１に接続され、両
者の弁の切り替え機能を有し、各々の弁の制御はコント
ローラ２５によって行われる。また、エア発生器１８は
バイブ２２にてガラス溶融槽１の上面部に固定された電
磁弁２３に接続されている。なお、前記エア発生器１６
．１８および真空発生器１７は各々図示していない圧力
制御器によって任意の圧力に調整可能である。

なお、エア発生器１６の圧力値は、圧力検知器７０によ
り調整できる。その他の構成中、第１実施例と同一構成
部分には同一番号を付してその説明を省略する。

因って以上の構成から成る流出装置の動作・作用につい
て以下に示す。

フタ４は密閉状態とし、電磁弁２３を閉じた状態で、電
磁弁２１によりエア発生器１６の適宜の正圧を所定時間
シリンダ９内に加えることにより、圧力値と加圧時間に
対応した流量の溶融ガラスをオリフィス７より流出させ
ることができる。あらかじめ、圧力値、加圧時間と流出
する溶融ガラスの重量の関係を計測しておき、圧力値、
加圧時間を設定する。

シャー１３により流出した溶融ガラス１２を切断した後
、電磁弁２１により真空発生器１７の適宜の負圧を所定
時間シリンダ９内に加えるのと同期して、電磁弁２３を
開いてエア発生器１８より圧力検知器５０の圧力がほぼ
大気圧に保たれるような適宜の正圧をガラス溶融槽内に
所定時間加えることにより、ガラス溶融槽内の溶融ガラ
スがシリンダ９内に送り込まれると同時にオリフィス部
の溶融ガラス先端位置を常に一定に維持することが可能
になる。

本実施例においても第１実施例同様の効果が得られる。

さらに第２の圧力制御手段では、ガラスに接触するシリ
ンダが不要であり構成を簡易化し得る。

（第３実施例）第３図は本発明の第３実施例を示す流出装置の縦断面図
である。

本実施例の流出装置の構成上、第１実施例と異なるのは
、第２のシリンダがなく、代わりにガラス溶融槽２の上
面部に外気を取り込む吸気弁３゜が設けられている点で
あり、コントローラ２５によって、その開閉動作を制御
し得るように構成されている。また、閉状態ではガラス
溶融槽２は底部のオリフィスに連結する穴を除いて密閉
状態となる。さらに、オリフィス７にコントローラ２５
および駆動源であるエアシリンダ４１により開閉自在に
制御される弁４０が設けられている。その他の構成は第
１実施例と同一の構成から成り同一番号を付してその説
明は省略する。

因って、本実施例の流出装置においては吸気弁３０を閉
にして弁４０を開きピストン１０を前進させて、前進量
に対応した溶融ガラスをオリフィスより定量流出させる
。そして第１実施例の流出装置と同様の作用により、流
量バラツキはない。

シャー１３により、溶融ガラス１２が切断された抜弁４
０を閉し、吸気弁３０を開いてがらピストンは当初の所
定位置に後退する。この時、ピストンの後退量に応じた
溶融ガラスが、ガラス溶融槽側から補給されるので、オ
リフィス部の溶融ガラス先端位置の変動がない。

本実施例の効果は第１実施例と比べ簡略化した、即ち設
備コストの低い装置にて、前述の従来技術に比べ、流量
バラツキを低減させることができる点である。また、オ
リフィス部に開閉自在の弁を設けたので第１実施例と同
様、さらに流量バラツキを低減させることができる。

なお、前記圧力制御手段としては、第２実施例と同様エ
ア圧発生！８１６．１８および真空発生器１７を用いて
もよい。

（第４実施例）第４図は本発明の第４実施例を示す流出装置の縦断面図
である。

本実施例の流出装置が第１実施例と異なるのは第１の圧
力制御手段としての第１のシリンダ９の構成を備えない
点で、その他の構成は第１実施例と同一構成から成り、
同一番号を付してその説明は省略する。

そこで、ピストン６が前進し、ストッパ６０の調整位置
で決まる前進量に対応した溶融ガラスをオリフィスより
定量流出させる。第１実施例と同様の作用により、流量
バラツキはない。

シャー１３により溶融ガラス１２が切断された後、電磁
弁１５が開いてからピストン２４は当初の所定位置に短
時間で後退した後、電磁弁１５は閉じる。この時、ピス
トン６の後退量に応じた容積の外気が電磁弁１５よりシ
リンダ５内に直接的に取り込まれるので、オリフィス部
での溶融ガラス先端位置を常に一定に保つことができる
。

なお、前記電磁弁１５にエア発生装置を付設して、ピス
トン後退時に同期してシリンダ内にエアを送り込み、溶
融槽内圧力を一定にすれば、よりこの効果は向上される
。

本実施例の効果としては、第１実施例と比べ簡易化した
、即ち設備コストの低い装置にて前述の従来技術に比べ
、流量バラツキを低減させることができる点である。

なお、前記圧力制御手段としては第２実施例と同様、エ
ア圧発生器１６．１８および真空発生器１７を用いても
よい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ガラス溶融槽のオリフィス連接部以外
の部分が密閉構造となっているため、第１の圧力制御手
段により溶融ガラスに加わった圧力は、はとんどがオリ
フィスより溶融ガラスを流出させる作用として働き、こ
の圧力とガラス流出量の関係は非常に応答性の良好な特
性を示すようになる。また、ガラス溶融槽内の残留ガラ
ス量により、オリフィス部の溶融ガラスに加わるガラス
自重の圧力作用はガラス溶融槽が密閉構造となっている
ためにほとんど発生せず、残留ガラス量変動による流出
量のバラツキがない。さらに、溶融ガラスを前記オリフ
ィスより流出させた後に圧力制御手段と同期して吸気弁
が開く作用により、また、第１の圧力制御手段を所定の
負圧に制御するのと同期して第２の圧力制御手段を所定
の正圧に制御することによりオリフィス部で切断された
溶融ガラス先端位置を常に一定に維持することが可能に
なる。

以上の結果として、流量バラツキの極めて小さい溶融ガ
ラスの連続定量流出が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１〜第４実施例を示す流出
装置の縦断面図、第５図は従来の流出装置を示す縦断面
図である。１・・・ガラス溶融槽２・・・溶融ガラス３．１１・・・加熱ヒータ４・・・フタ５・・・第２のシリンダ６・・・第２のピストン７・・・オリフィス８・・・流出管９・・・第１のシリンダ１０・・・第１のピストン１２・・・溶融ガラスＩ３・・・シャー１４・・・空気孔１５・・・電磁弁１６．１８・・・エア圧発生器１７・・・真空発生器１９．２０．２２・・・パイプ２１・・・三方電磁弁２３・・・電磁弁２４．２６・・・駆動手段２５・・・コントローラ５０．７０・・・圧力検知器５１・・・バッキング５２・・−取付具６０・−・ストッパ６１・・−固定ナノド

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶融ガラスが収容されたガラス溶融槽に連接した
オリフィスと前記ガラス溶融槽間に溶融ガラスに加わる
圧力を制御する第１の圧力制御手段を設けるとともに、
前記ガラス溶融槽のオリフィス連接部以外の部分を密閉
構造にし、かつガラス溶融槽内の圧力を制御する第２の
圧力手段を介して溶融ガラスを流出する方法であって、［１］前記第１の圧力制御手段により溶融ガラスに圧力
を加え、溶融ガラスを前記オリフィスより流出させる工
程、［２］前記第１の圧力制御手段を所定の負圧に制御する
のと同期して、前記第２の圧力制御手段を所定の正圧に
制御し、オリフィス部の溶融ガラス先端位置を一定に保
つ工程、を含むことを特徴とする溶融ガラスの連続定量流出方法
。
（２）溶融ガラスが収容されたガラス溶融槽に連接した
オリフィスと前記ガラス溶融槽間に溶融ガラスに加わる
圧力を制御する第１の圧力制御手段を設けるとともに、
前記ガラス溶融槽のオリフィス連接部以外の部分を密閉
構造にし、かつガラス溶融槽内の圧力を制御する第２の
圧力制御手段を設けた溶融ガラスの流出装置であって、
前記第１の圧力制御手段と第２の圧力制御手段を同期し
て作動可能に構成したことを特徴とする溶融ガラスの連
続定量流出装置。
（３）溶融ガラスが収容されたガラス溶融槽に連接した
オリフィスと前記ガラス溶融槽間に溶融ガラスに加わる
圧力を制御する圧力制御手段を設けるとともに前記ガラ
ス溶融槽のオリフィス連接部以外の部分を密閉構造にし
、かつガラス溶融槽に開閉制御自在の吸気弁および前記
オリフィスに開閉制御自在の弁を介して溶融ガラスを流
出する方法であって、［１］前記圧力制御手段により溶
融ガラスに圧力を加え、該溶融ガラスを前記オリフィス
より流出させる工程、［２］前記圧力制御手段を所定の負圧に制御するのと同
期して、前記吸気弁を開くとともに前記オリフィスの弁
を閉じてオリフィス部の溶融ガラスの先端位置を一定に
保つ工程、を含むことを特徴とする溶融ガラスの連続定
量流出方法。
（４）溶融ガラスが収容されたガラス溶融槽に連接した
オリフィスと前記ガラス溶融槽間に、溶融ガラスに加わ
る圧力を制御する圧力制御手段を設けるとともに前記ガ
ラス溶融槽のオリフィス連接部以外の部分を密閉構造に
し、かつガラス溶融槽に開閉制御自在の吸気弁および前
記オリフィスに開閉制御自在の弁を設けた溶融ガラスの
流出装置であって、前記圧力制御手段と前記吸気弁およ
び前記オリフィスの弁を同期して作動可能に構成したこ
とを特徴とする溶融ガラスの連続定量流出装置。
（５）溶融ガラスが収容されたガラス溶融槽に連接した
オリフィスを設けるとともに前記ガラス溶融槽のオリフ
ィス連結部以外の部分を密閉構造にし、かつガラス溶融
槽に圧力制御手段および吸気弁を介して溶融ガラスを流
出する方法であつて、［１］前記圧力制御手段により、溶融ガラスに圧力を加
え、該溶融ガラスを前記オリフィスより流出させる工程
、［２」前記圧力制御手段を所定の負圧に制御するとの同
期して、前記吸気弁を開き、オリフィス部の溶融ガラス
先端位置を一定に保つ工程、を含むことを特徴とする溶
融ガラスの連続定量流出方法。
（６）溶融ガラスが収容されたガラス溶融槽に連接した
オリフィスを設けるととともに前記ガラス溶融槽のオリ
フィス連結部以外の部分を密閉構造にし、かつガラス溶
融槽に圧力制御手段および吸気弁を設けた溶融ガラスの
流出装置であって、前記圧力制御手段と前記吸気弁を同
期して、作動可能に構成したことを特徴とする溶融ガラ
スの連続定量流出装置。