JPH0687620A - ガラス塊の成形方法 - Google Patents

ガラス塊の成形方法

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JPH0687620A
JPH0687620A JP26308692A JP26308692A JPH0687620A JP H0687620 A JPH0687620 A JP H0687620A JP 26308692 A JP26308692 A JP 26308692A JP 26308692 A JP26308692 A JP 26308692A JP H0687620 A JPH0687620 A JP H0687620A
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秀夫 保井
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嘉巳 神尾
Kazuyuki Kishi
和之 岸
Shotaro Watanabe
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/10Cutting-off or severing the glass flow with the aid of knives or scissors or non-contacting cutting means, e.g. a gas jet; Construction of the blades used
    • C03B7/12Cutting-off or severing a free-hanging glass stream, e.g. by the combination of gravity and surface tension forces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融ガラスから連続的にガラス塊を成形する
に際し、広い重量範囲にわたって高い重量精度を有する
ガラス塊を成形し得る方法を提供すること。 【構成】 パイプから流下する溶融ガラスの投影形状を
光学的に測定し、その測定結果から得られる値が所定値
に達したとき、流下ガラスを切断し、得られた溶融ガラ
ス塊を成形型上に保持すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広い重量範囲にわたっ
て高い重量精度を有するガラス塊、特に上記精度に加え
表面にシャーマーク、折込み、汚れおよびキズ等の欠陥
のないガラス塊を溶融ガラスから直接成形する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、レンズ等のガラス体の製法とし
て、例えば導管から連続的に流出する溶融ガラスを切断
し、所望のレンズ等に近い形状の型で溶融ガラス塊をプ
レス成形し、得られたプリフォームを研削、研磨するこ
とによって作る方法が知られている。しかし、このよう
な製法では、上記溶融ガラスの流出速度の変動により溶
融ガラス塊の重量にバラツキを生じやすいので、研削、
研磨に多大の労力を要するという問題がある。また一
方、特開平2−14839号公報には、表面にキズや汚
れのないガラス体を溶融ガラスから直接成形するため、
流出パイプから流下する溶融ガラスを自然滴下させるこ
とによって、あるいは切断歯で切断することによって溶
融ガラス塊を落下させ、この落下塊を細孔を有する成形
型で細孔から気体を吹き出し非接触状態で受け、冷却し
て上記ガラス体を成形する方法が開示されている。しか
し、この方法においてもガラス体の重量にバラツキを生
じ、所期の高い精度を維持し難く、また表面欠陥のない
比較的重量の大きなガラス体を成形することは困難であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
にみられる諸欠点を解消し、広い重量範囲にわたって高
い重量精度を有するガラス塊、特に上記精度に加え、表
面にシャーマーク、折込み、汚れおよびキズ等の欠陥が
なく表面精度に優れたガラス塊を溶融ガラスから直接連
続的に一層容易に成形する方法を提供することを目的と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明にかかるガラス塊の成形方法の基本的構想は、
流出パイプから溶融ガラスを流下させ、この流下ガラス
の先端球形部または成形型流入部の投影形状を光学的に
測定し、その測定結果から得られる流下ガラスの直径、
面積または体積等の値が所定値に達したところで、上記
流下ガラスを切断し、得られた切断溶融ガラス塊を成形
型上に保持することにより、ガラス塊を成形することに
ある。上記本発明の成形方法により、ガラス塊の重量精
度は安定して一段と向上する。
【0005】本発明の方法の実施あたって、流出パイプ
から溶融ガラスを流下させるに際し、流出パイプからそ
のまま溶融ガラスを流下させ、その先端部を球形化させ
て切断する場合は、0.1〜5g程度の小重量のガラス
塊を得ることができるが、本出願人の出願になる特公昭
57−57415号公報に開示されているように、流出
パイプの下部に備えた制御盤の下面に溶融ガラスを蓄積
滞留させて自由流下を制御しつつ流下させ、同様に球形
化させると約15g程度までの一段と大きな重量のガラ
ス塊を得ることができ、また各切断工程間の時間差が大
きくとれ、成形操作を的確に行うことができるため、表
面特性に優れたガラス塊をより容易に連続成形すること
ができるので好ましい。なお、この制御盤は、上記のと
おり溶融ガラスの自由流下を制御し得る機能を有するも
のであれば、どの様な形状のものも採用し得る。
【0006】また、流下ガラスの切断にあたり、必要に
応じ公知の種々の人工切断方法を選択することができる
が、さらに表面特性に優れたガラス塊を成形するために
は、流下ガラスの先端球形部の上部を急速加熱するか、
または流下ガラスの成形型流入部を成形型とともに下方
ないし水平方向に急速移動して切断することが好まし
い。流下ガラスを成形型に流入させる場合は、取得ガラ
ス塊の重量は、成形型の設計により大容量のものまで得
ることができるが、この急速移動に際しては成形型流入
部の上部の流下ガラスを付加的に同様に急速加熱しても
よい。急速加熱の手段として、ガラス流の局部集中加熱
に適したレーザー、赤外放射、高周波または酸水素火炎
等のエネルギー源を適宜調整して利用し得る。これらの
エネルギーが瞬時に得られない場合は、予め所定エネル
ギーを放射しておき反射鏡等を作動させて照射してもよ
い。さらに、溶融ガラス塊を成形型上に保持するに際し
ては、成形型の成形面に開口する細孔から吹き出す気体
(空気、不活性ガス等)の圧力により、ガラスと成形面
を非接触状態に保ちつつ保持するか、または成形面を鏡
面加工した成形型上に保持するのが好適である。
【0007】
【実施例】以下、本発明のガラス塊の成形方法の実施例
を図面に即し説明する。
【0008】(実施例1)図1において、内径8mmの
流出パイプ1は、図示していないガラス溶融槽に接続さ
れており、白金または白金合金製であり、また図示して
いない公知の温度制御手段が付設されている。耐熱金属
製の成形型5は、鏡面仕上げした直径10mmの凹球面
状の成形面6を有し、流出パイプ1の下方に設置されて
いる。流下ガラス先端球形部3の投影形状を測定するC
CD受光素子を備えたビデオカメラ7と流下ガラス切断
用レーザービーム照射装置9が、流出パイプ1の左右に
配置されている。ビデオカメラ7は、演算装置8に接続
され、演算装置8はレーザービーム照射装置9に接続さ
れている。
【0009】上記成形装置を用い、まず流出パイプ1に
導かれて流下するバリウムクラウン系の溶融ガラス2を
流出パイプ1により加熱し、粘度42ポアズ相当の温度
に制御しながらパイプ1から流下させ、その先端部をガ
ラスの表面張力により滴状に球形化させる。この流下ガ
ラス先端球形部3の投影形状をビデオカメラ7により横
水平方向から測定し、その画像信号を演算装置8に送信
する。演算装置8により、上記画像信号から、0.1m
m間隔でカットした球形部3の各部の直径を求め、球形
部3が鉛直中心軸を回転軸とした回転体であるとして体
積を計算し、その計算値が所定の設定値に達したとき、
演算装置8からレーザービーム照射装置9に作動信号を
送信する。上記作動信号に基づき、レーザービーム照射
装置9からレーザービーム10を球形部3の上部の所定
位置に照射して急速加熱し、流下ガラス2を切断する。
切断により得られた溶融ガラス塊4は、図において破線
で示すとおり落下し、これを成形型5で受け保持する。
その後、直ちに成形型5を溶融ガラス塊4とともに横方
向に移動し、流出パイプ1の下方には、新たな成形型を
配置し、つぎの切断ガラス塊の落下に備える。成形型5
で受けた溶融ガラス塊4の表面が軟化点以下の温度まで
冷却した後、成形型5から取り出し、凸レンズ状のガラ
ス塊を得る。得られたガラス塊の重量は、729mg±
1.4mgであり、重量精度は±0.2%であった。こ
の精度は、連続成形中極めて安定していた。また、ガラ
ス塊の表面を光学顕微鏡で観察したところ、シャーマー
クや折込み、キズ等の欠陥がなく、モールドプレス成形
用プリフォームとしてそのまま使用できるものであっ
た。
【0010】(実施例2)図2は、本発明のガラス塊の
成形方法の他の実施例説明図である。図において、内径
10mmの流出パイプ1の先端に、直径16mmの水平
円板状の制御盤1′が取り付けられており、これらはい
ずれも白金または白金合金製である。制御盤1′の下部
には、耐熱金属製多孔質部材からなり、多数の細孔が開
口し、全体が平滑な凹球面状の成形面6′(直径25m
m)を有する成形型5′が用意されている。成形型5′
には気体圧入用ジャケット11が付帯されており、また
これらを下方に移動する図示していない移動装置が準備
されている。制御盤1′の左右には、斜め下方に向けた
ビデオカメラ7と赤外線瞬間加熱装置9′が備えられて
いる。ビデオカメラ7は演算装置8に接続しており、演
算装置8は加熱装置9′に接続している。
【0011】上記の成形装置を用いて、パイプ1に導か
れたフリント系の溶融ガラス2を粘度660ポアズ相当
温度に制御しながら流下させ、制御盤1′の下面に一次
蓄積滞留させる。ついで、制御盤1′の下面に滞留した
ガラスは自由流下を始め成形型5′に流入する。この
際、予めジャケット11内に空気を一定圧力で圧入して
成形面6′の細孔から噴出させ、成形型5′へのガラス
流入部3′と成形面6′との間に空気層を形成させてお
く。ついで、このガラス流入部3′の斜視方向からの投
影形状をビデオカメラ7により測定し、その楕円形状の
画像信号を演算装置8に送信して楕円形状の面積を求
め、その値が所定値に達したとき、演算装置8から赤外
線加熱装置9′に作動信号を送信し、図において破線で
示すとおり、赤外線10′をガラス流入部3′の上部の
所定位置に照射して急速加熱するとともに成形型5′を
ガラス流入部3′と一緒に下方へ急速移動して流下ガラ
スを切断し、凸レンズ状の溶融ガラス塊4を成形する。
得られたガラス塊の重量は、8.121±0.040g
であり、重量精度は±0.5%であった。この精度は連
続成形中極めて安定していた。また、ガラス塊の表面を
光学顕微鏡で観察したところ、表面にシャーマークや折
込み、キズ等の欠陥がなく、モールドプレス成形用プリ
フォームとしてそのまま使用できるものであった。
【0012】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明のガラス塊の製造方法は、上記実施例に限定
されることなく前記本発明の技術思想の範囲内で種々条
件変更して実施し得る。例えば、流出ガラスの投影形状
の測定にあたり同一水平面状の直角をなす二方向から二
台のビデオカメラを使用して測定し、その平均値を投影
形状の測定値として求め、測定精度を向上するようにし
てもよい。また、本発明のガラス塊の各製造過程におい
て、公知の技術を種々付加適用することができる。
【0013】
【発明の効果】上述のとおり、本発明のガラス塊の成形
方法は、流出パイプから溶融ガラスを流下させ、この流
下ガラスの投影形状を光学的に測定し、その測定結果か
ら得られる値が所定値に達したところで、上記流下ガラ
スを切断し、得られた溶融ガラス塊を成形型状に保持す
る方法であるから、広い重量範囲にわたって、重量精度
が高く、表面にシャーマークや折込み、キズ等の欠陥の
ない高品質のガラス塊を連続的に成形することができ
る。このガラス塊は、光学素子をモールドプレス成形す
る際のプリフォームとして用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の一実施例を示す一部側縦断面説
明図である。
【図2】本発明の方法の他の実施例を示す同様の説明図
である。
【符号の説明】
1 流出パイプ 1′ 制御盤 2 流下ガラス 3 先端球形部 3′ 成形型流入部 4 切断ガラス塊 5,5′成形型 7 ビデオカメラ 8 演算装置 9 レーザービーム照射装置 9′ 赤外線加熱装置 10 レーザービーム 10′ 赤外線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 昭太郎 神奈川県相模原市小山1丁目15番30号 株 式会社オハラ内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流出パイプから溶融ガラスを流下させ、
    この流下ガラスの先端球形部または成形型流入部の投影
    形状を光学的に測定し、その測定結果から得られる値が
    所定値に達したところで上記流下ガラスを切断し、得ら
    れた溶融ガラス塊を成形型上で保持することを特徴とす
    るガラス塊の成形方法。
  2. 【請求項2】 流出パイプから溶融ガラスを流下させる
    に際し、流出パイプの下部に備えた制御盤の下面に溶融
    ガラスを蓄積滞留させて自由流下を制御しつつ、流下さ
    せることを特徴とする請求項1に記載のガラス塊の成形
    方法。
  3. 【請求項3】 流下ガラスの先端球形部の上部を急速に
    加熱することにより、または流下ガラスの成形型流入部
    を成形型とともに急速移動することにより切断すること
    を特徴とする請求項1または請求項2に記載のガラス塊
    の成形方法。
  4. 【請求項4】 溶融ガラス塊を鏡面加工した成形型上に
    保持し、または細孔が開口し、平滑な成形面を有する成
    形型上に細孔からの噴出気体の圧力により非接触状態を
    保ちつつ保持することを特徴とする請求項1、請求項2
    または請求項3に記載のガラス塊の成形方法。
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