JPH09124328A - ガラスセルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスセルの光学的に必要な内面および外面
にうねりのないガラスセルを製造する。 【解決手段】 有底筒状のガラス容器１０の内部に金型
１１を挿入して、ガラス容器１０の底面１０ｂが上にな
るように保持する。その後、ガラス容器１０の内部を減
圧しつつ、ガラス容器１０の底面１０ｂを上にして金型
１１と共に上昇して加熱炉１５内に挿入し、ガラス容器
１０の底面１０ｂから側面１０ｃを開口部１０ａに向か
って加熱軟化することにより、ガラス容器１０の内部の
吸引作用によりガラス容器１０の内面を金型１１に沿わ
せて成形する。さらにガラス容器１０の外側面１０ｃは
保持部１２に向かい自重ダレを起こし、大きなうねりを
生じさせない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス容器を加熱
軟化した後に吸引成形するガラスセルの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラスセルを製造する方法として
は、特公平１−３８０５５号公報に記載された技術があ
る。この方法は、図３に示すように、有底のガラス容器
１内に金型２を挿入し、ガラス容器１の開口部１ａから
内部に常時真空ポンプ（吸引口３）の吸引作用を及ぼし
ながら、ガラス容器１を加熱炉４内に挿入してヒータ５
でガラス容器１の底部１ｂから加熱することにより、ガ
ラス容器１の底部１ｂおよび側面１ｃを金型２に合わせ
るように底部１ｂから徐々に加熱成形するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガラスセルの製造方法によれば、ガラス容器１内に
金型２を挿入した後ガラス容器１を徐々に加熱し、吸引
作用によりガラス容器１の底部１ｂから金型２に合わせ
て加熱成形しているが、上記吸引はガラス容器１の開口
部１ａを上にした状態で開口部１ａから行っているた
め、ガラス容器１の底部１ｂから強制的な吸引作用を用
いても、ガラス容器１は金型２に沿って加熱成形でき
ず、またガラス容器１の外面が自重によりダレを生じ、
成形したガラスセルの内面および外面に大きなうねりが
生じる問題点があった。

【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、ガラスセルの光学的に必要な内面およ
び外面にうねりのないガラスセルの製造方法を提供する
ことを目的とする。また、本発明は成形時間を短縮する
ことができるガラスセルの製造方法を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下のように構成した。請求項１の発明
は、有底筒状のガラス容器の内部に金型を挿入し、加熱
軟化したガラス容器の内部に吸引作用を施すことにより
ガラス容器を金型に沿わせてガラスセルを製造する方法
において、上記ガラス容器の底面が上になるように金型
を挿入して保持した後、上記ガラス容器の内部を減圧し
つつ、上記ガラス容器の底面を上にして上記金型と共に
上昇して加熱炉内に挿入し、上記ガラス容器の底面と側
面を加熱軟化することにより成形してガラスセルを得る
こととした。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、予
め加熱した金型にガラス容器を挿入して保持することと
した。

【０００７】本発明の作用を説明する。請求項１の構成
にあっては、ガラス容器を、底面が上になるように開口
部を金型根端部に設けてある保持部に挿入、保持した
後、ガラス容器と金型と共に上昇してヒータを配設した
加熱炉内に挿入し、ガラス容器の底部と側面を加熱軟化
させつつ、真空ポンプの吸引作用を及ぼしながら上記ガ
ラス容器の軟化される底部および側面を加熱成形する。
ガラス容器は底面を上にして、底面および側面が加熱さ
れるので吸引作用により底面側から保持部側へ順次金型
に沿って良好に転写され、外面は保持部に向かい自重ダ
レを起こすことにより大きなうねりを生じることがな
く、光学的に必要な外面も良好な面が得られる。

【０００８】請求項２の構成によれば、請求項１の発明
の作用に加えて、予め加熱した金型にガラス容器を挿入
して保持するので、成形時間が短縮できる。さらに、成
形時間が短くできるので、ガラス容器の外面の自重ダレ
が少なくなり、外面がさらに良好になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を詳細に説明する。 ［発明の実施の形態１］本発明の実施の形態１を図１に
基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態１の実施
に用いるガラスセル製造装置の概略構成を示す断面図
で、ガラス容器を加熱軟化しつつ成形している状態を示
している。

【００１０】図において１０はガラス容器で、このガラ
ス容器１０は一方に開口部１０ａを設けた有底状で、内
部に挿入する金型１１に対して予め大きめに作られてい
る。金型１１は、ガラス容器１０の開口部１０ａを設置
および保持する保持部１２と吸引用の吸引口１３により
構成されており、その材質は超硬合金、ステンレス系金
属からなっている。金型１１は金型駆動装置（図示省
略）に連結されており、図示を省略したガイド、ボール
ネジ、モータ等により上下方向に移動可能に構成され、
モータの回転を制御することにより、金型１１の上下動
速度および位置が制御されるようになっている。また、
金型１１の上方にはヒータ１４を内面に配設した加熱炉
１５が設けられている。加熱炉１５には、金型１１が下
方から挿入し得るように下壁に挿入口１５ａが設けられ
ており、この挿入口１５は金型１１の保持部１２に保持
したガラス容器１０が挿通可能な大きさとなっている。

【００１１】上記金型１１の保持部１２は、金型１１と
同軸となるように金型根端部１６上に設けられている。
保持部１２はガラス容器１０とほぼ同寸法形状をなして
おり、内側面でガラス容器１０の開口部１０ａ側の外側
面を保持することにより金型１１との位置決めを可能に
している。また、保持部１２の内側面にはガラス容器１
０の開口部１０ａ端を保持する段部１７が設けられてお
り、金型１１に対する高さ方向の位置決めが可能になっ
ている。さらに、保持部１２は、上記加熱炉１５の挿入
口１５ａを挿通できない大きさとなっており、金型１１
を上昇した際の位置制御が可能となっている。一方、上
記吸引口１３は保持部１２の内側に位置するようにして
金型根端部１６に設けられており、吸引作用を行うため
の真空ポンプ（図示省略）が連結されている。

【００１２】次に、ガラスセルの製造方法を説明する。
まず、金型１１の先端（上部）側からガラス容器１０を
金型１１に挿入し、ガラス容器１０の開口部１０ａ端を
保持部１２の段部１７上に設置した後、吸引口１３を介
して不図示の真空ポンプからガラス容器１０の内部に吸
引作用を及ぼして保持する。その後、金型駆動装置（図
示省略）により金型１１を上昇してガラス容器１０をガ
ラス容器１０の軟化点以上の温度に設定した加熱炉１５
内に徐々に挿入し、ヒータ１４によりガラス容器１０の
底面１０ｂから開口部１０ａに向かって軟化する。加熱
軟化されたガラス容器１０は、その内部が吸引されてい
るため、軟化した底部から金型１１の形状に沿って変形
する。そして、金型１１の上昇に伴ってガラス容器１０
の側面１０ｃが順次加熱軟化されつつその側面１０ｃが
金型１１に沿って変形し、保持部１２の上端面１２ａが
加熱炉１５の下壁に接触する位置で金型１１の上昇を停
止する。これにより、ガラス容器１０の内面が金型１１
によって成形される。このとき、ガラス容器１０の底部
１０ｂを含む外側面１０ｃには加熱軟化により自重ダレ
が発生するが、保持部１２方向にダレることにより光学
的に必要な面には大きなうねりを生ずることがない形状
に成形される。

【００１３】成形されたガラス容器は、金型駆動装置
（図示省略）により加熱炉１５内から出されて冷却され
た後、保持部１２および金型１１から抜き取られ、必要
な長さに切断して、例えば図２に示す切断位置Ａで切断
して所望のガラスセル１８が得られる。

【００１４】次に、ガラスセルを製造する具体的な方法
を説明する。本製造方法では、ガラス容器１０として、
材質が硼珪酸ガラス（軟化点８２０℃、転移点５６０
℃）からなり、内径寸法６×７ｍｍ、外径寸法７×８ｍ
ｍ、長さ１００ｍｍの角状の筒形状のものを使用した。
また、ガラス容器１０を挿入する金型１１は、横断面形
状５×６ｍｍ、長さ１００ｍｍからなる角柱状とし、保
持部１４の内側面寸法はガラス容器１０の外径寸法とほ
ぼ同様の７×８ｍｍとした。

【００１５】まず、ガラス容器１０を金型１１に挿入
し、ガラス容器１０の開口部１０ａを金型１１の金型根
端部１６に設けた保持部１２の段部１７上に設置した
後、真空ポンプ（図示省略）により吸引口１３からガラ
ス容器１０の内部に吸引作用を施す。これにより、保持
部１２の段部１７に設置したガラス容器１０は底面１０
ｂを上に向けた状態で金型１１に対し位置決めされた
後、吸引作用により保持される。

【００１６】ガラス容器１０を吸引保持しつつ、金型駆
動装置（図示省略）によりガラス容器１０を上昇して、
ガラス容器１０の底面１０ｂからヒータ１４を配設した
加熱炉１５内に挿入し、ガラス容器１０の底面１０ｂお
よび側面１０ｃをヒータ１４により加熱軟化する。加熱
炉１５はガラス容器１０の軟化点以上の温度である１２
００℃に設定し、金型駆動装置によるガラス容器１０の
上昇時間を５０秒とし、保持部１２の上端面１２ａと加
熱炉１５の下壁が接触する位置でガラス容器１０の上昇
を５秒間停止した後、上昇と同様の時間にて下降してガ
ラス容器１０を加熱炉１５から外へ出す。このとき、ガ
ラス容器１０の加熱炉１５内への搬入により、ガラス容
器１０は底部から開口部１０ａに向かって順次加熱軟化
されると同時に真空ポンプの吸引作用により底面１０ｂ
側から金型８の形状に沿ってガラス容器１０の内面は成
形され、また、ガラス容器１０の外面は、ガラス容器１
０が底面１０ｂを上にして加熱軟化されるので、保持部
１２方向にダレが発生し、光学的に必要な面にダレによ
る大きなうねりのない形状が形成される。

【００１７】金型１１に沿って成形されたガラス容器
は、金型駆動装置により加熱炉１５内から出された後、
冷却され、保持部１２および金型１１より抜き取られ、
必要な長さに切断して図２に示すガラスセル１８が得ら
れる。

【００１８】本発明の実施形態１によれば、光学的に必
要な面に大きなうねりの発生がなく、機能上問題のない
良好な面を有するガラスセルを製造することができる。

【００１９】［発明の実施の形態２］本発明の実施形態
２は、予め金型を加熱した後、ガラス容器を金型に挿入
してガラスセルを製造した点が上記本発明の実施形態１
と異なっている。なお、ガラスセルの製造にあたり実施
形態１に用いたガラスセル製造装置と同様の構成からな
る装置を使用しており、以下の説明においては図１を用
いて説明する。

【００２０】まず、金型１１を金型駆動装置（図示省
略）により上昇し、挿入口１５ａからヒータ１４を配設
した加熱炉１５内に挿入する。金型駆動装置の上昇時間
は３０秒に設定してあり、保持部１２の上端面１２ａが
加熱炉１５の下壁に接触する位置で５秒間停止する。こ
のとき、加熱炉１５は１２００℃に温度設定してあり、
金型１１は５６０℃に加熱された後、上昇と同様の時間
にて下降され加熱炉１５内から外へ出される。

【００２１】次に、加熱した金型１１にガラス容器１０
を上記実施形態１と同様に挿入し、ガラス容器１０の開
口部１０ａを金型１１の金型根端部１６に設けた保持部
１２の段部１７に設置した後、真空ポンプ（図示省略）
により吸引口１３からガラス容器１０の内部に吸引作用
を施し、ガラス容器１０を保持する。

【００２２】保持されたガラス容器１０は金型駆動装置
によりヒータ１４を配設した加熱炉１５内に上昇されて
加熱軟化される。加熱炉１５はガラス容器１０の軟化点
以上の温度、本実施形態２では１２００℃に設定してあ
る。そして、金型駆動装置の上昇時間は３０秒に設定さ
れ、保持部１２の上端面１２ａと加熱炉１５の下壁が接
触する位置で５秒間停止した後、上昇と同様の時間にて
下降して加熱炉１５内から成形したガラス容器と金型１
１を外に出す。このとき、ガラス容器１０は上記実施形
態１と同様に、底部より加熱軟化されると同時に真空ポ
ンプ（図示省略）の吸引作用により、金型１１の形状に
沿って成形される。その後、所定の長さに切断してガラ
スセルを得る。

【００２３】本発明の実施形態２によれば、予め金型１
１を加熱することによりガラスセルの成形時間の短縮を
図ることができる。さらに、ガラス容器１０の加熱軟化
する時間が短くなり、成形の際に生じる外面のダレを少
なくすることができ、より良好な光学的に必要な面を有
するガラスセルを製造することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば以下の効
果を得ることができる。請求項１の発明によれば、ガラ
ス容器の開口部を下方に向け底面を上にして金型に保持
することにより、加熱軟化されたガラス容器はダレによ
る影響を受けず吸引作用により無理なく金型に沿って金
型形状を転写することができ、良好なガラスセルを製造
することができる。

【００２５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加え、成形時間を短縮することができる。さら
にダレを少なくすることができ、より良好なガラスセル
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の実施に使用するガラスセ
ル製造装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態１で製造したガラスセルを示
す断面図である。

【図３】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ガラス容器 １０ａ 開口部 １０ｂ 底面 １０ｃ 側面 １１ 金型 １２ 保持部 １３ 吸引口 １４ ヒータ １５ 加熱炉

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底筒状のガラス容器の内部に金型を挿
   入し、加熱軟化したガラス容器の内部に吸引作用を施す
   ことによりガラス容器を金型に沿わせてガラスセルを製
   造する方法において、上記ガラス容器の底面が上になる
   ように金型を挿入して保持した後、上記ガラス容器の内
   部を減圧しつつ、上記ガラス容器の底面を上にして上記
   金型と共に上昇して加熱炉内に挿入し、上記ガラス容器
   の底面と側面を加熱軟化することにより成形してガラス
   セルを得ることを特徴とするガラスセルの製造方法。
2. 【請求項２】 上記ガラス容器は、予め加熱した金型に
   挿入して保持することを特徴とする請求項１記載のガラ
   スセルの製造方法。