JPH1059729A - ガラスロッドの製造方法及びガラスロッドの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた線形精度を保ちながら、しかも転がり
にくく、磁気ヘッドのガラス接合作業における作業性を
低下させることのない角柱状のガラスロッドを得ること
ができるガラスロッドの製造方法及びガラスロッドの製
造装置を提供する。 【解決手段】 加熱溶融されたガラスを引き出すノズル
の開口部を、方形の四辺をそれぞれ略同一の曲率をもっ
て内方へ湾曲した形状にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばビデオテ
ープレコーダー（以下、「ＶＴＲ」と略称する。）等に
搭載される磁気ヘッドを構成する一対の磁気ヘッドコア
をガラス接合する際に用いられるガラスロッドの製造方
法及びガラスロッドの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ等に搭載される磁気ヘッドは、ガ
ラスを溶融させることにより一対の磁気コア半体同士を
接合させる、いわゆるガラス接合（「ガラスボンディン
グ」または、「ガラス融着」ともいう。）工程を経て、
製造される。

【０００３】このガラス接合には、円柱状に成形された
ガラスロッド１７が使用されている。そしてこの円柱状
ガラスロッド１７は、図５に示すように、円形の開口部
１８ａを有するノズル１８から加熱溶融されたガラスを
引き出し、冷却することによって製造している。

【０００４】この円柱状ガラスロッド１７は、優れた線
径精度及び優れた真円精度を有するので、ガラスロッド
径の正確な測定が可能である。従って、この円柱状ガラ
スロッド１７は、そのガラスロッド径からガラス量を正
確に算出することができるので、上記ガラス接合の際の
ガラス量の制御を容易にするとの利点を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの円柱
状ガラスロッド１７は、その形状により、転がり易く、
ピンセットで挟みにくい等の問題点を有し、ガラス接合
作業の作業性を低下させていた。

【０００６】こうした問題点を解消するために、図６に
示すように、長方形の開口部１９ａを有するノズル１９
から加熱溶融されたガラスを引き出し、冷却することに
よって、断面形状が楕円形の楕円柱ガラスロッド２０を
得るようにすることも行われている。

【０００７】この楕円柱ガラスロッドは、上記問題点を
解消してガラス接合作業の作業性を向上させることが可
能であるが、その一方で、ガラスロッド径にばらつきが
生じ、また、そのガラスロッド径の正確な測定が難し
く、ガラス接合の際のガラス量の制御を困難にするとの
問題点を有していた。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点を解決し、優
れた線径精度を保ちながら、しかも作業性を低下させる
ことのないガラスロッドを製造することが可能なガラス
ロッドの製造方法及びガラスロッドの製造装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、種々実験を
重ねた結果、ガラスロッドの断面形状を略方形とするこ
とにより、上記問題点が有効に解決されること、そし
て、この断面形状が略方形の角柱状ガラスロッドは、加
熱溶融されたガラスを引き出すノズルの開口形状を、方
形の四辺をそれぞれ略同一曲率をもって内方へ湾曲させ
た形状にすることにより得られることを見出した。

【００１０】本発明は、このような知見に基づいて完成
されたものであって、加熱溶融されたガラスをノズルよ
り引き出し、ノズルの開口形状に応じた断面形状のガラ
スロッドを製造するに際し、ノズルの開口形状を方形の
四辺をそれぞれ略同一曲率をもって内方へ湾曲させた形
状とし、断面形状が略方形となる角柱状ガラスロッドが
得られるようにしたことを特徴とするものである。

【００１１】この角柱状ガラスロッドは、優れた線径精
度を有しているので、そのガラスロッド径からガラス量
を正確に算出することができ、上記ガラス接合の際のガ
ラス量の制御を容易にする。またこの角柱状ガラスロッ
ドは、転がりにくく、ピンセットで挟み易い等の利点を
有し、ガラス接合作業の作業性を向上させる。

【００１２】また本発明の製造装置は、ガラス原料が投
入されるガラス原料溶融槽と、ガラス原料溶融槽の外周
囲に設けられる第１の加熱手段と、ガラス原料溶融槽か
ら供給されるガラスの断面形状を成形するための開口部
を有するノズルと、ノズルの外周囲に設けられる第２の
加熱手段と、ノズルの開口部からガラス原料を所定の線
径となるように引き出す一対のローラとを備え、上記ノ
ズルの開口形状を方形の四辺をそれぞれ略同一曲率をも
って内方へ湾曲させた形状としたことを特徴とするもの
である。

【００１３】この装置において、加熱手段により加熱溶
融されたガラスは、上記ノズルの開口形状に応じて、断
面が方形の四辺をそれぞれ略同一曲率をもって内方へ湾
曲した形状で、ノズル開口部から引き出される。このノ
ズルから引き出される溶融ガラスは、その表面張力によ
り丸くなろうとする力が働くので、ローラーによって引
き下げられ、冷却される際に内方へ湾曲した四辺がそれ
ぞれ外方へ引っ張られ、角柱状のガラスロッドとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】本発明のガラスロッドの製造方法は、図
１、図２に示すように、加熱溶融されたガラス１（以
下、溶融ガラス１という。）をノズル２より引き出し、
ノズルの開口形状に応じた断面形状のガラスロッド３を
製造するに際し、ノズルの開口形状を方形の四辺をそれ
ぞれ略同一曲率をもって内方へ湾曲させた形状とし、得
られるガラスロッド３の断面形状を略方形とするように
したものである。

【００１６】ガラスロッド３は、溶融ガラス１をノズル
２より引き出して冷却することによって得られる。溶融
ガラス１は、ノズル２の開口部２ａから引き出される際
に、その開口形状に応じた形状が付与される。そして、
このノズル開口部２ａから引き出された溶融ガラス１が
冷却されて、一定の断面形状のガラスロッド３が得られ
る。したがって、ガラスロッド３の断面形状は、ノズル
２の開口形状によって特定される。

【００１７】本発明では、図２（Ａ）に示すように、ノ
ズル２の開口形状を方形の四辺をそれぞれ略同一曲率を
もって内方へ湾曲させた形状とした。即ち、この四辺２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆは、その長さが２ｃ＝２ｄ＝２ｅ
＝２ｆの関係を有し、かつをこの四辺２ｃ、２ｄ、２
ｅ、２ｆを要素とする円Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｆを考え
た場合に、Ｃｃの半径Ｒｃと、Ｃｄの半径Ｒｄと、Ｃｅ
の半径Ｒｅ、とＣｆの半径Ｒｆとは、Ｒｃ＝Ｒｄ＝Ｒｅ
＝Ｒｆの関係を有するようにする。

【００１８】ノズルから引き出される溶融ガラス１は、
その表面張力により丸くなろうとする力が働く。したが
って、ノズルの開口部２ａにより、方形の四辺をそれぞ
れ略同一曲率をもって内方へ湾曲させた断面形状が付与
された溶融ガラス１は、冷却される際に、その内方へ湾
曲した四辺がそれぞれ外方へ引っ張られ、図２（Ｂ）に
示すような断面形状が略方形の角柱状のガラスロッド３
となる。

【００１９】図３は、角柱状のガラスロッドを製造する
ガラスロッドの製造装置１０を示している。このガラス
ロッドの製造装置１０は、ガラス原料４が投入されるガ
ラス原料溶融槽５と、ガラス原料溶融槽５の外周囲に設
けられる第１の加熱手段６と、ガラス原料溶融槽５から
供給される溶融ガラス１の断面形状を成形するための開
口部２ａを有するノズル２と、ノズル２の外周囲に設け
られる第２の加熱手段７と、ノズル２の開口部２ａから
ガラス原料１を所定の線径となるように引き出す一対の
ローラ８ａ、８ｂとを備え、上記ノズル２の開口形状を
方形の四辺をそれぞれ略同一曲率をもって内方へ湾曲さ
せた形状としている。

【００２０】ガラス原料溶融槽５は、略円筒形状を有し
ており、その外壁下方がそれぞれ円の中心方向へ屈曲し
た形状に成形されてなる。そして、ガラス原料溶融槽５
はその上端に外壁の上端縁により構成される広口部５ａ
を有している。また、ガラス原料溶融槽５はその下端
に、外壁の下端縁により構成される狭口部５ｂを有して
いる。そして、このガラス原料溶融槽５の下端狭口部５
ｂから、ノズル２が重力方向へ突出した状態で配置され
ている。

【００２１】第一の加熱手段６の加熱により溶融した溶
融ガラス１はこの下端狭口部５ｂからノズル２へ移動す
る。一方、このガラス原料溶融層５の上端広口部５ａ
は、ガラス原料４を投入する投入口として構成されてい
る。このガラス原料溶融槽５は図示しない支持機構によ
り支持されている。また、このガラス原料溶融槽５の外
周囲には、電熱ヒーター等により構成される第１の加熱
手段６が配設されている。このガラス原料溶融槽５に
は、上記した上端広口部５ａから、ガラス原料４が投入
される。このガラス原料４は、ガラス原料溶融槽５内
で、第１の加熱手段６により、溶解、撹拌、清澄（泡抜
き）が行われる。または、予め溶解、撹拌、清澄（泡抜
き）を行ったガラス原料４をガラス原料溶融槽５に投入
するようにしてもよい。

【００２２】上記第１の加熱手段６は、例えば、電熱ヒ
ーター等により構成される。そして、この第１の加熱手
段６は、ガラス原料溶融槽５をその外周囲から加熱でき
るように配置されている。ガラス原料溶融槽５内にガラ
ス原料４が投入されると、この第１の加熱手段６は、ガ
ラスの融着温度程度に温度設定されて、ガラス原料溶融
槽５内のガラス原料４を加熱して溶融ガラス１にする。
この溶融ガラス１は、重力に従って、ガラス原料溶融槽
５からその下端狭口部５ｂを通り、ノズル２へと移動す
る。

【００２３】上記ノズル２は中空の棒状体に成形され、
ガラス原料溶融槽５の下端狭口部５ｂから、重力方向に
向け突設されている。そして、その基端部２ｂは、ガラ
ス原料溶融槽５の下端狭口部５ｂと略同径となるように
成形され、この下端狭口部５ｂに接合されている。従っ
て、第１の加熱手段６の加熱により溶融された溶融ガラ
ス１は、重力に従い、ガラス原料溶融槽５の下端狭口部
５ｂからノズル２内へと適切に移動する。そして、第２
の加熱手段７の加熱により、一定の粘性が付与された溶
融ガラス１は、重力に従い、ノズル２の開口部２ａから
引き下げられる。なお、以上は、ノズル２とガラス原料
溶融槽５とを別々に形成し、ノズル２の基端部２ｂと、
ガラス原料溶融槽５の下端狭口部５ｂとを接合する例を
示したが、このノズル２は、上記ガラス原料溶融槽５と
一体に成形してもよい。

【００２４】ノズル２の外周囲には、第１の加熱手段６
と同様に電熱ヒーター等により構成される第２の加熱手
段７が、ノズル２をその外周囲から加熱できるように配
置されている。第１の加熱手段６により溶融した溶融ガ
ラス１がガラス原料溶融槽５内からノズル２内へと移動
すると、この第２の加熱手段７は、ノズル２内の溶融ガ
ラス１を加熱して、この溶融ガラス１に適度な粘性を付
与する。溶融ガラス１は、この粘性により、ノズル２の
開口形状により特定される一定の形状が付与された状態
で、ノズル２から引き出される。

【００２５】本発明のガラスロッドの製造装置１０のノ
ズル２は、その開口形状が、図２（Ａ）に示すように、
方形の四辺をそれぞれ略同一曲率をもって内方へ湾曲さ
せた形状に構成されている。即ち、この四辺２ｃ、２
ｄ、２ｅ、２ｆは、その長さが２ｃ＝２ｄ＝２ｅ＝２ｆ
の関係を有し、かつをこの四辺２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ
を要素とする円Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｆを考えた場合
に、Ｃｃの半径Ｒｃと、Ｃｄの半径Ｒｄと、Ｃｅの半径
Ｒｅ、とＣｆの半径Ｒｆとは、Ｒｃ＝Ｒｄ＝Ｒｅ＝Ｒｆ
の関係を有するようにする。本発明のガラスロッド製造
装置１０は、このようにノズル２の開口形状が、方形の
四辺をそれぞれ略同一曲率をもって内方へ湾曲させた形
状を有している。これにより、ノズル２から引き出され
る溶融ガラス１は、方形の四辺をそれぞれ略同一曲率を
もって内方へ湾曲させた断面形状を有する。

【００２６】ノズル２の下方（重力方向）には、ノズル
２の開口部からガラス原料１を所定の線形となるように
引き出す一対のローラ８ａ、８ｂが一定の間隔を存し
て、横並びの状態で設けられている。そして、この一対
のローラー８ａ、８ｂは、その間隔が、ノズル開口部２
ａの真下になるように配置されている。一対のローラー
８ａ、８ｂはそれぞれが一対の回転駆動軸９ａ、９ｂを
軸受けする軸受け穴を有し、この軸受け穴を介して回転
駆動軸９ａ、９ｂに連結されている。そして、この一対
のローラー８ａ、８ｂはそれぞれが、各回転駆動軸９
ａ、９ｂの回動に従い、上記溶融ガラス１を引き下げる
方向に、即ち、図３中矢印で示す方向に回動する。ノズ
ル２の開口部２ａから引き出される溶融ガラス１は、ロ
ーラー８ａ、８ｂ間の間隔に挟み込まれる。そして、こ
の溶融ガラス１はローラー８ａ、８ｂの回動によって引
き下げられる。このとき、溶融ガラス１はこれら一対の
ローラー８ａ、８ｂ間の間隔に規制され、一定の線径に
調整される。溶融ガラス１は、これらローラー８ａ、８
ｂによって引き下げられ、冷却されてガラスロッド３に
成形されるが、このとき、溶融ガラス１は、その表面張
力により丸くなろうとする。この表面張力により、溶融
ガラス１は、内方へ湾曲した四辺がそれぞれ外方へ引っ
張られ、断面形状が略方形の角柱状のガラスロッド１と
なる。

【００２７】上記ノズル２の口径や、上記第１及び第２
の加熱手段６、７の温度設定や、一対のローラー８ａ、
８ｂの間隔及び、回転駆動軸９ａ、９ｂの回転速度は、
ガラス原料４（溶融ガラス１）の物理特性及び所望する
のガラスロッド３の線径にあわせて設定される。換言す
ると、このガラスロッドの製造装置１０は、これらノズ
ル２の口径や、第１及び第２の加熱手段６、７の温度設
定、一対のローラー８ａ、８ｂの間隔及び、回転駆動軸
９ａ、９ｂの回転速度を適宜選択することにより、各種
の径のガラスロッドの製造に対応できる。

【００２８】以下、本実施の形態に係るガラスロッドの
製造装置１０を使用して、ガラスロッド３を製造する方
法について説明する。

【００２９】先ず、ガラス原料４が上端広口部５ａから
ガラス原料溶融槽５内に投入される。そして、第１の加
熱手段６がガラス溶融温度程度に温度設定される。ガラ
ス原料４は、ガラス原料溶融槽５内で、溶解、撹拌、清
澄（泡抜き）が行われる。または、溶解、撹拌、清澄
（泡抜き）工程を経たガラス原料４をガラス原料溶融槽
５内に投入するようにしてもよい。次いで、第２の加熱
手段７が所定の温度に温度設定される。上記ガラス原料
溶融槽５内にて第１の加熱手段６により溶融した溶融ガ
ラス１は、ガラス原料溶融槽５の下端狭口部５ｂを通っ
てノズル２内に移動する。溶融ガラス１は、このノズル
２内で第２の加熱手段７により加熱され、適度の粘性が
付与される。溶融ガラス１は、このように適度な粘性が
付与された状態でノズル２の開口部２ａから引き出され
る。他方、所望するガラスロッド１の線径や長さに合わ
せて、一対のローラー８ａ、８ｂ間の間隔と回転駆動軸
９ａ、９ｂの回転速度とが予め調整される。そして、溶
融ガラス１は、ローラー８ａ、８ｂ間に挟み込まれ、ノ
ズル２の開口部２ａから引き出される。このとき、溶融
ガラス１はこれら一対のローラー８ａ、８ｂ間の間隔に
規制され、一定の線径に調整される。ここで、上記ロー
ラー８ａ、８ｂ間の間隔、回転駆動軸９ａ、９ｂの回転
速度、第１及び第２の加熱手段７、８の設定温度、ノズ
ル２の口径等は、ガラス原料４（溶融ガラス１）の物理
特性並びに所望のガラスロッドの線径との関係によって
決定される。

【００３０】本発明のガラスロッドの製造装置１０はノ
ズル２の開口形状が、方形の四辺をそれぞれ略同一曲率
をもって内方へ湾曲した形状を有するように構成されて
いる。したがって、溶融ガラス１は、ノズル２の加工形
状に規制されて、その断面形状が略方形の四辺をそれぞ
れ略同一曲率をもって内方へ湾曲した形状を有するロッ
ド状となってノズル２の開口部２ａから引き出される。
この引き出された溶融ガラス１は、ローラー８ａ、８ｂ
により引き下げられ、冷却されてガラスロッド３に成形
されるが、このとき、溶融ガラス１は、その表面張力に
より丸くなろうとする。そして本発明のガラスロッドの
製造装置１０により生成される、横断面が方形の四辺を
それぞれ略同一曲率をもって内方へ湾曲した形状を有す
るロッド状の溶融ガラス１は、その表面張力により、内
方へ湾曲した四辺がそれぞれ外方へ引っ張られ、図２
（Ｂ）に示すような断面形状が略方形の角柱状のガラス
ロッド３となる。このように製造されたガラスロッド３
は所定の長さに切断されて使用されることになる。

【００３１】このガラスロッド３は、磁気ヘッドの製造
におけるガラス接合工程に使用される。このガラス接合
工程は以下のように行われる。

【００３２】図４（Ａ）に示すように、磁気コア半体１
１となる一対の磁気コア半体ブロック１２、１３が予め
製造される。この一対の磁気コア半体ブロック１２、１
３は、いずれか一方にガラス溝１４及び巻線溝１５が切
削形成され、このガラス溝１４及び巻線溝１５が形成さ
れた面を対向させて、突き合わせた状態におかれる。そ
の後、一方の磁気コア半体ブロック１２に形成されたガ
ラス溝１４と巻線溝１５に角柱状ガラスロッド３をピン
セットで挟んで、長手方向に貫通させる。このガラスロ
ッド３は加熱され、ガラス溝１４、巻線溝１５内にて溶
融する。そしてこの溶融したガラス１６が、図４（Ｂ）
に示すように、ガラス溝１４と磁気ギャップのデプス零
位置となる巻線溝１５の開放端付近に充填される。これ
により、一対の磁気コア半体ブロック１２、１３が接合
し、一体化して磁気コア半体ブック１１が形成される。

【００３３】角柱状のガラスロッド３は、優れた線形精
度を有し、ガラス量の制御が容易である。また、転がり
にくく、ピンセットでつかみ易く、ガラス接合作業の作
業性を高めることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るガラスロッドの製造方法及びガラスロッドの製造装置
によれば、ノズルの開口形状が、方形の四辺をそれぞれ
略同一曲率をもって内方へ湾曲した形状に構成されてい
ることから、得られるガラスロッドの断面形状は略方形
となる。この断面形状が略方形の角柱状ガラスロッド
は、優れた線形精度を有し、ガラス接合の際のガラス量
をガラスロッド径から容易に算出することができ、ガラ
ス量の制御が容易であるとともに、転がりにくく、ピン
セットで扱い易い等の利点を有し、磁気ヘッドのコアを
ガラス接合する作業の作業性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガラスロッドの製造装置の要部を説明
する模式図である。

【図２】同ガラスロッドの製造装置と製造されるガラス
ロッドの関係を説明する図であり、Ａは図１におけるＡ
ーＡ断面図、Ｂは図１におけるＢーＢ断面図である。

【図３】本発明に係るガラスロッドの製造装置により、
ガラスロッドを製造する様子を示す要部断面図である。

【図４】一対の磁気コア半体ブロックをガラス接合し、
磁気コア半体を作成する工程を説明する斜視図であり、
Ａはガラスロッドを ガラス溝、巻線溝の長手方向にに
貫通させる前の状態を示し、Ｂは溶融ガラスがガラス
溝、巻線溝の開放端付近に充填された状態を示す。

【図５】従来のガラスロッドの製造装置と製造されるガ
ラスロッドの関係を説明する図であり、Ａは同ガラスロ
ッドの製造装置の要部を示す模式図であり、ＢはＡにお
けるＡーＡ断面図、ＣはＡにおけるＢーＢ断面図であ
る。

【図６】従来の他のガラスロッドの製造装置と製造され
るガラスロッドの関係を説明する図であり、Ａは同ガラ
スロッドの製造装置の要部を説明する模式図であり、Ｂ
はＡにおけるＡーＡ断面図、ＣはＡにおけるＢーＢ断面
図である。

【符号の説明】

１ 溶融ガラス、２ ノズル、２ａ 開口部、３ ガラ
スロッド、４ ガラス原料、５ ガラス原料溶融槽、６
第１の加熱手段、７ 第２の加熱手段、８ａ、８ｂ
ローラー、１０ ガラスロッドの製造装置、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱溶融されたガラスをノズルより引き
   出し、ノズルの開口形状に応じた断面形状のガラスロッ
   ドを製造するに際し、 上記ノズルの開口形状を方形の四辺をそれぞれ略同一曲
   率をもって内方へ湾曲させた形状とし、得られるガラス
   ロッドの断面形状を略方形とすることを特徴とするガラ
   スロッドの製造方法。
2. 【請求項２】 ガラス原料が投入されるガラス原料溶融
   槽と、 上記ガラス原料溶融槽の外周囲に設けられる第１の加熱
   手段と、 上記ガラス原料溶融槽から供給されるガラスの断面形状
   を成形するための開口部を有するノズルと、 上記ノズルの外周囲に設けられる第２の加熱手段と、 上記ノズルの開口部からガラス原料を所定の線径となる
   ように引き出す一対のローラとを備え、 上記ノズルの開口形状が方形の四辺をそれぞれ略同一曲
   率をもって内方へ湾曲させた形状であることを特徴とす
   るガラスロッドの製造装置。