KR20070096870A - 유리 성형품 제조 장치 및 유리 성형품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료를 용융하여 유리 성형품을 제조하는 유리 성형품 제조 장치 및 유리 성형품의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 유리 성형품 제조 장치(10)는 원료를 용융하여 용융 유리로 하는 용융조와, 용융조에 접속되어 용융 유리를 용융조로부터 유출하는 유도로(200)를 가지는 용해 장치(100)와, 유도로(200)를 통하여 유출된 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하 장치(300)와, 흘러내린 용융 유리를 성형하는 복수의 성형형(成形型)을 가지는 유리 성형 장치(400)와, 복수의 성형형 각각에 의해 성형된 유리 성형품을 반송하는 반송 장치(800)와, 유리 성형품을 반송 장치(800)로 순차적으로 이재하는 제1 이재 장치(500)를 구비한다.

유리 성형, 프리폼, 용융, 유도로, 유하, 반송, 이재

Description

유리 성형품 제조 장치 및 유리 성형품의 제조 방법{MANUFACTURING DEVICE FOR GLASS MOLDED ARTICLE AND MANUFACTURING METHOD FOR GLASS MOLDED ARTICLE}

도 1은 본 발명에 관한 유리 성형품 제조 장치의 구성의 개략의 일례를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1에 나타낸 유리 성형품 제조 장치의 일부를 구성하는 용해 장치의 단면의 개략의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 1에 나타낸 유리 성형품 제조 장치의 일부를 구성하는 유도로 및 유하 파이프의 단면의 개략의 일례를 나타내는 도면이다.

도 4는 도 1에 나타낸 유리 성형품 제조 장치의 일부를 구성하는 유리 성형 장치의 구성의 개략의 일례이다.

도 5는 도 4에 나타낸 유리 성형 장치의 상면도이다.

도 6은 도 5에 나타낸 유리 성형 장치의 성형형의 구성의 수직 단면의 개략의 일례이다.

도 7은 도 1에 나타낸 유리 성형품 제조 장치의 일부를 구성하는 제1 이재 장치의 구성의 정면 개략의 일례이다.

도 8은 도 7에 나타낸 제1 이재 장치의 구성의 상면 개략의 일례이다.

도 9는 도 1에 나타낸 유리 성형품 제조 장치의 일부를 구성하는 반송 장치의 구성의 개략의 일례이다.

도 10은 도 3에 나타낸 유하 파이프로부터 성형형에 용융 유리가 적하되는 상태의 일례이다.

도 11은 도 10에 계속되는 상태의 일례이다.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시 형태에서의 유도로 내의 온도를 나타내는 그래프이다.

도 13은 본 발명의 실시 형태가 아닌 비교예의 유도로 내의 온도를 나타내는 그래프이다.

<부호의 설명>

10 : 유리 성형품 제조 장치

100 : 용해 장치

200 : 유도로

300 : 유하 장치

400 : 유리 성형 장치

500 : 제1 이재 장치

600 : 제2 이재 장치

700 : 중량 선별 장치

800 : 반송 장치

본 발명은 유리 성형품 제조 장치 및 유리 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 광학 소자 등의 원재료로서 이용되는 유리 프리폼(유리 고부(예비성형품), 유리덩어리, 유리 성형품)은 원료 유리를 용해 장치로 용해하여 얻어진 용융 유리를 적당한 크기로 성형함으로써 얻을 수 있다.

유리 프리폼의 제조 과정에서 이용되는 용해 방법으로는, 연속 용해 및 간헐 용해가 알려져 있다. 연속 용해에 있어서는, 유리 원료의 투입, 용해, 청징(淸澄), 및 교반의 각 공정을 연속적으로 실시할 수 있기 때문에 유리 프리폼을 대량으로 생산하는 경우 등에 적합하다. 한편, 간헐 용해에 있어서는, 유리 원료의 투입, 용해, 청징, 및 교반을 단일의 용해 포트로 간헐적으로 실시하기 때문에 총생산량이 적은 유리 프리폼을 생산하는 경우 등에 적합하다.

유리 프리폼의 제조에 있어서는 고정밀도에 균질로 일정한 광학 특성을 가지는 유리 프리폼을 제조하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 적절한 유리 원료의 선택 외에, 원료 유리의 용해, 청징, 및 교반 단계에서도 여러 가지로 배려를 할 필요가 있었다. 특히 간헐 용해에 의해 용융 유리를 공급하는 경우에 있어서는 원료 유리가 연속적으로 용해되지 않기 때문에, 기포나 맥리 등 또는 실투가 발생하기 쉽고, 유리 프리폼의 광학 특성이 불안정하게 되는 원인이 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래, 스크류 날개를 가지는 교반 기구를 이용하여 용융 유리에 대류를 일으켜 교반하는 등의 방법이 사용되어 왔다(특허문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본공개특허 평2－252626호 공보

그러나, 최근 구경이 작은 유리 프리폼의 제조가 가능하게 되자 종래에서는 볼 수 없었던 문제가 발생하게 되었다.

즉, 구경이 작은 유리 프리폼의 생산과 같이 단위시간당 용융 유리의 소비량이 적은 유리 제조 과정에서는 일단 용해한 용융 유리를 장시간에 걸쳐 성형하기 때문에 용융 유리가 장시간 용해된 상태에 놓여져 용융 유리에 맥리 등이 생겨서 용융 유리의 균질성이 손상된다는 문제가 발생하였다.

이것은 용융 유리 조성물의 비중의 차이로 용융 유리가 불균일하게 되기 때문에, 또는 용융 유리의 일부 성분의 휘발에 의해 용융 유리 표면 부근에서의 용융 유리의 조성이 불균일하게 되기 때문이었다.

이와 같이 생긴 용해 유리 중의 맥리가 그대로 유리 성형 장치로 이송되어 성형됨으로써, 맥리를 취입한 유리 프리폼이 성형되고, 굴절률 등의 광학 특성에 이상을 초래한 유리 프리폼이 생산되는 결과가 되었다. 그래서, 이러한 것이 본 발명의 과제라 할 수 있겠다.

본 발명은 이상과 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 원료를 용융하여 유리 성형품을 제조할 때에 생기는 맥리와 같은 결함이 적은 유리를 제조할 수 있 는 유리 성형품 제조 장치 및 유리 성형품의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

유리의 용융 성형 과정에 있어서, 전술한 바와 같은 맥리나 실투 현상이 생기는 이유가 반드시 명확한 것은 아니다. 그러나, 본 발명자들은 용융 유리를 유도로 중에 흘릴 때의 온도 구배 조건 등도 그 요인의 하나라는 것을 알 수 있었다.

그래서 본 발명자들은, 원료를 용융하는 용융조에 접속되어 원료가 용해되어 이루어진 용융 유리를 유하 장치까지 유도하는 유도로를 유도로의 긴 방향에 걸쳐서 소정의 온도 상태로 가열 제어함으로써, 용융 유리 및 당해 용융 유리를 성형한 유리 성형품을 균질화할 수 있다는 것을 찾아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

(1) 원료를 용융하여 용융 유리로 하는 용융조와, 용융조에 접속되어 용융 유리를 용융조로부터 유출하는 유도로(誘導路)를 가지는 용해 장치와, 유도로를 통하여 유출된 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하(流下) 장치와, 흘러내린 용융 유리를 성형하는 복수의 성형형(成形型)을 가지는 유리 성형 장치와, 용융 유리가 유동 방향을 따라 가면서 유도로의 온도가 낮아지도록 유도로의 온도 제어를 실시하는 유도로 제어 장치를 구비하는 유리 성형품 제조 장치.

(1)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 원료를 용융하여 용융 유리로 하는 용융조와, 용융조에 접속되어 용융 유리를 용융조로부터 유출하는 유도로를 가지는 용해 장치와, 유도로를 통하여 유출된 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하 장치와, 흘러내린 용융 유리를 성형하는 복수의 성형형을 가지는 유리 성형 장치와 용융 유리가 유동 방향을 따라 가면서 유도로의 온도가 낮아지도록 유도로의 온도 제어를 실시하는 유도로 제어 장치를 구비한다.

만일, 용융조로부터 나온 용융 유리가 유도로 안을 흐를 때에 그 용융 유리의 온도가 단조감소하지 않고 증가하는 것 같은 부분이 유도로에 있으면, 거품, 맥리 또는 실투가 용융 유리 안에 발생하기 쉬워진다.

본 발명의 방법에 의하면, 유도로의 내부의 온도는 용융 유리가 흐르는 방향으로 나아감에 따라 단조감소하기 때문에, 거품, 맥리 또는 실투가 용융 유리의 내부에 발생하기 어려워진다.

또한, 본 발명에 있어서 「용융 유리가 유동 방향을 따라 가면서 유도로의 온도가 낮아진다」란, 거시적으로 본 경우에 유도로 내의 온도가 단조감소하고 있다는 의미이다. 예를 들면, 아래와 같이 직접 가열을 이용한 경우, 엄밀하게는 특히 가열 개소 부근의 온도가 국소적으로 어쩔 수 없이 높아지는 경우가 있으나, 그러한 경우도 제외할 의도는 아니다.

다만, 본 발명에 있어서는 유도로의 온도가 유동 방향으로 나아감에 따라 국소적으로 단조감소하는 경향에 반하여 국소적으로 온도가 상승하는 개소가 있다고 해도, 당해 온도가 강하로부터 상승으로 변한 시점의 온도와 그 후의 온도의 극대치와의 온도차는, 유리 용융로 출구의 온도와 유도로 말단과의 온도차의 바람직하게는 15% 이내, 보다 바람직하게는 10% 이내이다. 무엇보다도 온도가 상승하는 점이 전혀 없는 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 용융 유리는 유도로를 통과하여 유하 장치에서 흘러내린다. 여기서 유도로(誘導路)란 예를 들면 소위 「파이프」이며, 유하 장치는 소위 「오리피스(orifice)」를 의도하고 있다. 소위 오리피스 자체는 파이프와 재질 및 형상이 다른 것이 많고, 오리피스의 온도는 파이프의 온도보다 높게 설정되는 일이 있다.

(2) 상기 유도로 제어 장치는, 상기 유도로에 장착된 온도 조정기와, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와, 온도 조정기의 가열 능력을 제어하는 온도 제어 수단을 구비하고, 상기 복수의 온도 측정기 각각은 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 온도 제어 수단에 출력하고, 상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 온도 조정기의 가열 능력을 제어하고, 상기 온도 조정기는 상기 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 유도로를 가열하는 청구항 1에 기재한 유리 성형품 제조 장치.

(2)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 상기 유도로 제어 장치가 유도로를 가열하는 온도 조정기, 온도 조정기의 가열 능력을 제어하는 온도 제어 수단을 구비하는 것이며, 온도 제어 수단은 유도로에 장착된 온도 측정기의 정보에 근거하여 제어한다. 그 때, 온도 제어 수단은 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 온도 조정기를 제어한다.

(2)의 발명에 의하면, (1)에 기재한 유리 성형품 제조 장치와 같이 유도로 내의 온도를 조절하기 위하여 유도로 내의 온도 측정기의 측정 온도를 피드백 시킬 수 있으므로 보다 섬세한 유도로의 온도 조절이 가능하다. 또한, 유도로에 장착하는 온도 측정기의 수는 1개보다 복수인 것이 바람직하다.

(3) 상기 유도로 제어 장치는, 상기 유도로에 서로 간격을 두도록 장착된 복수의 온도 조정기와, 각각이 인접하는 온도 조정기 사이에 설치된, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와, 전류를 상기 온도 조정기에 출력하는 전원 장치와, 상기 전원 장치에서 출력되는 전류를 제어하는 전원 제어 수단을 구비하고, 상기 복수의 온도 측정기 각각은 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 전원 제어 수단에 출력하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 전원 장치에서 출력되는 전류의 세기를 제어하고, 상기 전원 장치는 상기 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 복수의 온도 조정기 각각에 소정 세기의 전류를 출력하고, 상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 전원 장치로부터 출력되는 소정 세기의 전류에 의해 상기 유도로를 가열하는 (1) 또는 (2)에 기재한 유리 성형품 제조 장치.

(3)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 상기 유도로를 전류에 의해 직접 가열함으로써 제어하는 것이다. 이 장치에 있어서는, 유도로 제어 장치가 유도로에 서로 간격을 두도록 장착된 복수의 온도 조정기와, 각각이 인접하는 온도 조정기 사이에 설치된 복수의 온도 측정기와, 전류를 온도 조정기에 출력하는 전원 장치와, 전원 장치에서 출력되는 전류를 제어하는 전원 제어 수단을 구비한다. 그리고, 복수의 온도 측정기 각각이 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 전원 제어 수단에 출력하고, 전원 제어 수단이 온도 정보에 근거하여 유도로의 온도가 유동 방 향을 따라 가면서 낮아지도록 전원 장치에서 출력되는 전류의 세기를 제어하고, 전원 장치가 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 복수의 온도 조정기 각각에 소정 세기의 전류를 출력하고, 복수의 온도 조정기 각각이 전원 장치에서 출력되는 소정 세기의 전류에 의해 유도로를 가열한다.

이러한 직접 가열은 후술하는 간접 가열에 비해 유도로 주변의 공간을 필요로 하지 않는다는 특징을 가진다. 또한, 직접 가열에 의한 유도로의 온도 변화 속도는 간접 가열에 의한 유도로의 온도 변화 속도에 비해 빠르기 때문에 유도로를 짧은 시간에 원하는 온도로 조정할 수 있다.

(4) 상기 유도로 제어장치는, 상기 유도로에 인접하여 장착된 온도 조정기와, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와, 연료 및 공기를 상기 온도 조정기에 공급하는 연료 등 공급 장치와, 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료 및 공기량을 제어하는 온도 제어 수단을 구비하고, 상기 온도 조정기는 화염류를 유도로에 내뿜음으로써 유도로를 외부로부터 가열하고, 상기 복수의 온도 측정기 각각은 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 온도 제어 수단에 출력하고, 상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료량 및 공기량을 제어하고, 상기 연료 등 공급 장치는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 온도 조정기로 소정량의 연료 및 공기를 공급하고, 상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료를 연소시켜 상기 유도로를 가열하는 (1) 또는 (2)에 기재한 유리 성형품 제조 장치.

(4)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 상기 유도로를 외부로부터 화염류 등으로 간접 가열함으로써 제어하는 것이다. 이 장치에서는, 상기 유도로에 인접하여 장착된 온도 조정기와, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와, 연료 및 공기를 상기 온도 조정기에 공급하는 연료 등 공급 장치와, 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료 및 공기량을 제어하는 온도 제어 수단을 구비한다. 그리고 상기 온도 조정기는 화염류를 유도로에 내뿜음으로써 유도로를 외부로부터 가열하고, 상기 복수의 온도 측정기 각각은, 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 온도 제어 수단에 출력하고, 상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료량 및 공기량을 제어하고, 상기 연료 등의 공급 장치는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 온도 조정기에 소정량의 연료 및 공기를 공급하고, 상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료를 연소시켜 상기 유도로를 가열한다.

(4)의 발명은 (3)에 기재한 유리 성형품 제조 장치와 같은 직접 가열에 대하여, 소위 간접 가열이라 불린다. 간접 가열은 상기 직접 가열과 비교하면 유도로의 보다 광범위한 부분을 가열할 수 있다는 특징을 갖는다.

또한, 제조되는 유리의 착색성은 용융되는 유리나 유도로의 재질에 따라서는 직접적인 통전 과열보다 양호할 수 있다. 또, 유도로 자체의 수명도 길게 할 수 있다.

여기서 화염류 등이란 화염류에 더해 고온의 기체류를 포함하는 것을 의도하 는 것이며, 사용되는 온도 조절기로는 공지의 가스 버너, 중유 버너 등의 연료를 연소시킴으로써 유도로를 가열할 수 있는 가열기구를 상정하고 있다. 물론 (3)에 기재한 발명에서의 통전에 의한 직접 가열과 (4)에 기재한 간접 가열을 병용할 수도 있다.

(5) 또한, 복수의 성형형 각각에 의해 성형된 유리 성형품을 반송하는 반송 장치를 구비하는 (1)에서 (4) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 제조 장치.

(5)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 나아가 복수의 성형형 각각에 의해 성형된 유리 성형품을 반송하는 반송 장치를 구비한다. 이 반송 장치를 사용함으로써 성형형으로 성형된 유리 성형품을 다음 공정, 예를 들면 중량 측정 공정이나 포장 공정으로 반송할 수 있다.

(6) 또한, 유리 성형품을 유리 성형 장치로부터 반송 장치로 순차적으로 이재(移栽)하는 제1 이재 장치를 구비하는 (5)에 기재된 유리 성형품 제조 장치.

(6)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 또한 유리 성형품을 유리 성형 장치로부터 반송 장치로 순차적으로 이재하는 제1 이재 장치를 구비한다. 이 이재 장치를 사용함으로써 유리 성형형 상의 유리 성형품을 반송 공정으로 보낼 수 있다.

(7) 또한, 반송 장치에 의해 반송되는 유리 성형품의 중량을 측정하는 중량 측정 장치와 중량 측정 장치에서의 측정 결과에 근거하여 유리 성형품의 선별을 실시하는 선별 장치를 포함하는 중량 선별 장치와, 반송 장치와 중량 선별 장치와의 사이에서 유리 성형품을 이재하는 제2 이재 장치를 구비하는 (5) 또는 (6)에 기재 된 유리 성형품 제조 장치.

(7)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 나아가 반송 장치에 의해 반송되는 유리 성형품의 중량을 측정하는 중량 측정 장치와 중량 측정 장치에서의 측정 결과에 근거하여 유리 성형품의 선별을 실시하는 선별 장치를 포함하는 중량 선별 장치와, 반송 장치와 중량 선별 장치와의 사이에서 유리 성형품을 이재하는 제2 이재 장치를 구비한다. 이 중량 선별 장치를 구비함으로써 소정의 규격 범위 내에 있는 유리 성형품과 그렇지 않은 것을 선별할 수 있다.

(8) 유도로는 백금 또는 백금 합금제 파이프로 이루어지는 (1) 내지 (7) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 제조 장치.

(8)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 유도로가 백금 또는 백금 합금제 파이프로 이루어진다. 유도로는 백금 또는 백금 합금을 사용함으로써 고온의 용융 유리에도 견딜 수 있다.

(9) 복수의 성형형 각각에는 용융 유리를 받는 소정의 접수면이 형성되고, 접수면은 통기성을 가지는 다공 재료로 구성되고, 성형형 각각의 내부에는 소정의 기체 공급실이 형성되고, 나아가 기체 공급실에 연속하여 형성되는 기체 공급로와, 기체 공급로에 연결되어 기체 공급실에 기체를 공급 가능한 기체 공급원을 구비하는 (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 제조 장치.

(9)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 복수의 성형형 각각에는 용융 유리를 받는 소정의 접수면이 형성되고, 접수면은 통기성을 가지는 다공 재료로 구성되고, 성형형 각각의 내부에는 소정의 기체 공급실이 형성되고, 나아가 기체 공 급실에 연속하여 형성되는 기체 공급로와, 기체 공급로에 연결되어 기체 공급실에 기체를 공급 가능한 기체 공급원을 구비한다. 이러한 장치 형태에 의해, 용융 유리를 성형할 때에 용융 유리를 부상시켜 접수면과 유리 표면이 비접촉 상태가 되도록 성형할 수 있게 된다.

(10) 유도로 제어 장치는, 유도로의 소정 위치로부터 유도로의 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 유도로의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록 유도로를 온도 제어하는 (1) 내지 (9) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 제조 장치.

(10)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 유도로 제어장치가, 유도로의 소정 위치로부터 유도로의 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 유도로의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록 유도로를 온도 제어한다.

　(1)의 발명과 같이 유리 유도로 내의 온도는 유동 방향으로 나아감에 따라 단조감소하는 것이 바람직하다. 특히, 부(負)의 온도 구배의 절대치가 용융 유리가 유동 방향으로 나아감에 따라 작아지도록 온도 조정하면, 특히 유리 성형품은 거품, 맥리 또는 실투 등의 영향을 받기 어렵다. 즉 유도로의 온도 구배가 유동 방향으로 나아감에 따라 서서히 완만하게 되어 가는 것이 바람직하다.

또한 (1)의 경우와 같이, 「유도로의 소정 위치로부터 유도로의 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 유도로의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록」이란 거시적으로 본 경우이며, 예를 들면 아래와 같이 직접 가열을 이용한 경우와 같이, 엄밀하게는 특히 가열 개소 부근의 온도 구배가 국소적으로 완만하게 낮아지지 않았다고 하더라도, 그러한 경우도 제외하려는 의도는 아니다.

(11) 유도로 제어 장치는, 복수의 온도 측정기 각각에 의해 측정되는 온도 모두가 용융조의 온도보다 낮아지도록 유도로를 온도 제어하는 (2) 내지 (9) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 제조 장치.

(11)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 유도로 제어 장치가 복수의 온도 측정기 각각에 의해 측정되는 온도 모두가 용융조의 온도보다 낮아지도록 유도로를 온도 제어한다. 유도로 내의 온도가 용융조의 온도보다 커지면 용융 유리는 맥리 등의 영향을 받기 쉽다는 견해에 근거하는 것이다.

(12) 유도로 제어 장치는, 유도로의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위를 자연 냉각하고, 동시에 유도로의 소정 위치로부터 유도로의 하류측 단부까지의 범위를 자연 냉각보다 완만한 온도 구배가 되도록 온도 제어하는 (1) 내지 (11) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 제조 장치.

(12)의 발명에서의 유리 성형품 제조 장치는, 유도로 제어 장치가 유도로의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위를 자연 냉각하고, 동시에 유도로의 소정 위치로부터 유도로의 하류측 단부까지의 범위를 자연 냉각보다 완만한 온도 구배가 되도록 온도 제어한다. 유도로 내의 온도를 자연 냉각에 의한 유도로 내의 온도 구배보다 완만한 구배로 설정하면 용융 유리는 맥리 등의 영향을 받기 어렵다는 견해에 근거하는 것이다.

(13) 원료를 용융조 중에서 용융시켜 얻어진 용융 유리를 유도로를 통하여 유출하는 용해 공정과, 상기 유출된 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하 공정과, 상기 흘러내린 용융 유리를 성형하는 성형 공정을 포함하고, 상기 용해 공정에 있어서 상기 유도로는 유도로 제어 장치에 의해 유동 방향을 따라 가면서 온도가 낮아지도록 온도 제어되는 유리 성형 제품의 제조 방법.

(13)의 발명에서의 유리 성형 제품의 제조 방법은, 용해 장치에 의해 원료를 용융조 중에서 용융시켜 얻어진 용융 유리가 유도로를 통하여 유출되는 용해 공정과, 유하 장치에 의해 유출된 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하 공정과, 성형 장치에 의해 흘러내린 용융 유리를 성형하는 성형 공정을 포함하고, 용해 공정에 있어서 유도로는 유도로 제어 장치에 의해 유동 방향을 따라 가면서 온도가 낮아지도록 온도 제어된다.

(14)　(13)에 기재된 유리 성형 제품의 제조 방법으로,

상기 용해 공정에 있어서, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기에 의해 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 온도 제어 수단에 출력하고,

상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 유도로에 장착된 온도 조정기를 제어하고,

상기 온도 조정기는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 유도로를 가열하는 유리 성형품의 제조 방법.

(14)의 발명에 의하면, 유도로 내의 온도를 조절하기 위하여 유도로 내의 온도 측정기의 측정 온도를 피드백시킬 수 있으므로 보다 섬세한 유도로의 온도 조절이 가능하다. 또한, 유도로에 장착하는 온도 측정기의 수는 1개보다 복수인 것이 바람직하다.

(15)　(13) 또는 (14)에 기재한 제조 방법으로, 상기 유도로 제어 장치는 상기 유도로에 서로 간격을 두도록 장착된 복수의 온도 조정기와, 각각이 인접하는 온도 조정기 사이에 설치된, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와, 전류를 상기 온도 조정기에 출력하는 전원 장치와, 상기 전원 장치로부터 출력되는 전류를 제어하는 전원 제어 수단을 구비하고, 상기 복수의 온도 측정기는 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 전원 제어 수단에 출력하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 전원 장치에서 출력되는 전류의 세기를 제어하고, 상기 전원 장치는 상기 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 복수의 온도 조정기 각각에 소정 세기의 전류를 출력하고, 상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 전원 장치에서 출력되는 소정 세기의 전류에 의해 상기 유도로를 가열하는 유리 성형품의 제조 방법.

(15)의 발명에서의 유리 성형 제품의 제조 방법은, (13) 또는 (14)의 방법에 있어서 상기 유도로를 전류에 의해 직접 가열함으로써 제어하는 것이다. 즉 (13) 또는 (14)의 방법에 있어서, 상기 복수의 온도 측정기는 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 전원 제어 수단에 출력하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 온 도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 전원 장치로부터 출력되는 전류의 세기를 제어하고, 상기 전원 장치는 상기 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 복수의 온도 조정기 각각에 소정 세기의 전류를 출력하고, 상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 전원 장치에서 출력되는 소정 세기의 전류에 의해 상기 유도로를 가열한다.

(16)　(13) 내지 (15) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 제조 장치를 이용한 유리 성형품의 제조 방법으로, 상기 유도로 제어 장치는, 상기 유도로에 인접하여 장착된 온도 조정기와, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와, 연료 및 공기를 상기 온도 조정기에 공급하는 연료 등 공급 장치와, 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료 및 공기량을 제어하는 온도 제어 수단을 구비하고, 상기 복수의 온도 측정기는 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 온도 제어 수단에 출력하고, 상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 연료 등의 공급 장치로부터 공급되는 연료량 및 공기량을 제어하고, 상기 연료 등의 공급 장치는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 온도 조정기로 소정량의 연료 및 공기를 공급하고, 상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 연료 등의 공급 장치로부터 공급되는 연료를 연소시켜 상기 유도로를 가열하는 유리 성형품의 제조 방법.

(16)의 발명에서의 유리 성형 제품의 제조 방법은, (13) 내지 (15) 중 어느 것에 기재된 방법에 있어서 상기 유도로를 외부에서 화염류 등에 의해 간접 가열함으로써 제어하는 것이다. 즉 (13) 내지 (15) 중 어느 것에 기재된 방법에 있어서, 상기 복수의 온도 측정기는 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 온도 제어 수단에 출력하고, 상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 연료 등의 공급 장치로부터 공급되는 연료량 및 공기량을 제어하고, 상기 연료 등 공급 장치는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 온도 조정기로 해서 소정량의 연료 및 공기를 공급하고, 상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 연료 등의 공급 장치로부터 공급되는 연료를 연소시켜 상기 유도로를 가열한다.

(17) 나아가, 성형 공정에 의해 성형된 유리 성형품을 반송 장치에 의해 반송하는 반송 공정을 포함하는 (13) 내지 (16) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품의 제조 방법.

(17)의 발명에서의 유리 성형품의 제조 방법은, 나아가 성형 공정에 의해 성형된 유리 성형품을 반송 장치에 의해 반송하는 반송 공정을 포함한다.

(18) 나아가, 유리 성형품을 제1 이재 장치에 의해 반송 장치로 순차적으로 이재하는 제1 이재 공정을 포함하는 (13) 내지 (17) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품의 제조 방법.

(18)의 발명에서의 유리 성형품의 제조 방법은, 나아가 유리 성형품을 제1 이재 장치에 의해 반송 장치로 순차적으로 이재하는 제1 이재 공정을 포함한다.

(19) 용해 공정에서의 유도로는 백금 또는 백금 합금제 파이프로 이루어지고, 성형 공정에서의 복수의 성형형 각각에는 용융 유리를 받는 소정의 접수면이 형성되고, 접수면은 통기성을 가지는 다공 재료로 구성되고, 복수의 성형형 각각의 내부에는 소정의 기체 공급실이 형성되고, 나아가 기체 공급실에 연속하여 기체 공급로가 형성되고, 당해 기체 공급로에는 기체 공급실에 기체를 공급 가능한 기체 공급원이 연결되고, 기체 공급원으로부터 기체 공급실에 공급된 기체는 기체 공급실로부터 접수면 측으로 통기하고, 용융 유리는 접수면 측으로 통기한 기체에 의해 당해 접수면에 비접촉 상태로 성형되는 (13) 내지 (18) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품의 제조 방법.

(19)의 발명에서의 유리 성형품의 제조 방법은, 용해 공정에서의 유도로가 백금 또는 백금 합금제 파이프로 이루어지고, 성형 공정에서의 복수의 성형형 각각에는 용융 유리를 받는 소정의 접수면이 형성되고, 접수면은 통기성을 가지는 다공 재료로 구성되고, 복수의 성형형 각각의 내부에는 소정의 기체 공급실이 형성되고, 나아가 기체 공급실에 연속해서 기체 공급로가 형성되고, 당해 기체 공급로에는 기체 공급실에 기체를 공급 가능한 기체 공급원이 연결되고, 기체 공급원으로부터 기체 공급실에 공급된 기체는 기체 공급실로부터 접수면 측으로 통기하고, 용융 유리는 접수면 측으로 통기한 기체에 의해 당해 접수면에 비접촉 상태로 성형된다.

(20) 나아가, 중량 선별 장치에 의해 반송 공정에서의 유리 성형품의 중량을 측정하고 선별하는 중량 선별 공정과, 반송 공정에서의 반송 장치와 중량 선별 공정에서의 중량 선별 장치와의 사이에서 제2 이재 장치에 의해 유리 성형품을 이재하는 제2 이재 공정을 포함하는 (13) 내지 (19) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품의 제조 방법.

(20)의 발명에서의 유리 성형품의 제조 방법은, 중량 선별 장치에 의해 반송 공정에서의 유리 성형품의 중량을 측정하고 선별하는 중량 선별 공정과, 반송 공정에서의 반송 장치와 중량 선별 공정에서의 중량 선별 장치와의 사이에서 제2 이재 장치에 의해 유리 성형품을 이재하는 제2 이재 공정을 포함한다.

(21)　(13) 내지 (20) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 장치를 이용한 유리 성형품의 제조 방법으로며, 상기 유도로의 소정 위치로부터 상기 유도로의 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 상기 유도로의 상류측 단부로부터 상기 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록 유도로 제어 장치로 상기 유도로를 온도 제어하는 유리 성형품의 제조 방법.

(21)의 발명에서의 유리 성형품의 제조 방법은, 유도로 제어장치가, 유도로의 소정 위치로부터 유도로의 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 유도로의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록 유도로를 온도 제어한다.

(22) 상기 유도로 제어장치는, 상기 복수의 온도 측정기 각각에 의해 측정되는 온도 모두가 상기 용융조의 온도보다 낮아지도록 상기 유도로를 온도 제어하는 (13) 내지 (21) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품의 제조 방법.

(22)의 발명에 있어서의 유리 성형품의 제조 방법은, 유도로 제어장치가, 복수의 온도 측정기 각각에 의해 측정되는 온도 모두가 용융조의 온도보다 낮아지도록 유도로를 온도 제어한다. 유도로 내의 온도가 용융조의 온도보다 커지면 용융 유리는 맥리 등의 영향을 받기 쉽다는 견해에 근거하는 것이다.

(23)　(13) 내지 (22) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품 장치를 이용한 유리 성형품의 제조 방법으로, 상기 유도로의 상류측 단부로부터 상기 유도로의 소정 위치까지의 범위를 자연 냉각하고, 동시에 상기 유도로의 소정 위치로부터 상기 유도로의 하류측 단부까지의 범위를 자연 냉각보다 완만한 온도 구배가 되도록 유도로 제어장치로 온도 제어하는 유리 성형품의 제조 방법.

(23)의 발명에서의 유리 성형품의 제조 방법은, 유도로 제어장치가, 유도로의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위를 자연 냉각하고, 동시에 유도로의 소정 위치로부터 유도로의 하류측 단부까지의 범위를 자연 냉각보다 완만한 온도 구배가 되도록 온도 제어한다. 유도로 내의 온도를 자연 냉각에 의한 유도로 내의 온도 구배보다 완만한 구배로 설정하면 용융 유리는 맥리 등의 영향을 받기 어렵다는 견해에 근거하는 것이다.

(24)　(13) 내지 (23) 중 어느 것에 기재된 유리 성형품의 제조 방법에 의해 제조된 유리 성형품을 정밀 프레스 성형하는 정밀 프레스 공정을 포함하는 광학 소자의 제조 방법.

(24)의 발명에서의 광학 소자의 제조 방법은, 제조된 유리 성형품을 정밀 프레스 성형하는 정밀 프레스 공정을 포함한다.

(13) 내지 (20)의 방법에 의해 제조된 프리폼을 정밀 프레스 성형하는 경우는, 프리폼 제조 공정과 정밀 프레스 공정이 연결되어 있어 유리 용해로부터 광학 소자의 프레스까지가 연속적인 공정으로 되어 있을 수 있다. 반대로, 프리폼 제조와 정밀 프레스 공정이 불연속일 수도 있다.

[ 발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

[유리 성형품 제조 장치]

도 1에 나타낸 바와 같이, 유리 성형품 제조 장치(10)는 유리 원료를 용해하는 용해 장치(100)와, 용해 장치(100)에 의해 용해된 용융 유리(C)를 흘러내리게 하는 유하 장치(300)와, 유하 장치(300)에 의해 흘러내린 용융 유리(C)를 성형하는 유리 성형 장치(400)를 구비한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 유리 성형품 제조 장치(10)는 유리 성형 장치(400)에 의해 성형된 유리 성형품(E)을 반송하는 반송 장치(800)와, 유리 성형 장치(400)에 의해 성형된 유리 성형품(E)을 반송 장치(800)로 이재하는 제1 이재 장치(500)와, 반송 장치(800)에 의해 반송되는 유리 성형품(E)의 중량을 측정함과 동시에 그 측정 결과에 근거하여 선별하는 중량 선별 장치(700)와, 반송 장치(800)에 의해 반송되는 유리 성형품(E)을 중량 선별 장치(700)로 이재하는 제2 이재 장치(600)를 더 구비할 수 있다.

[용해 장치 및 유하 장치]

도 2에 나타낸 바와 같이, 용해 장치(100)는 용해로(120)를 내부에 구비한 용융조(110)와, 통전에 의해 발열하여 용해로(120)에 열을 공급하기 위한 발열체(116)와, 용해로(120)의 내부의 용융 유리(C)를 교반하기 위한 교반 기구(140)를 포함한다. 용해로(120)는 유리 원료의 투입, 용해, 청징, 및 교반을 행하기 위한 내화 도가니이다. 내화 도가니로는 예를 들면 금, 백금, 백금 합금, 석영 도가니가 바람직하다.

용융조(110)는 유리 원료를 용해시키고, 청징시키고, 균질화시키기까지의 기능을 가진 간헐식 간헐로를 구성하나, 이러한 기능을 유니트형에 연결한 연결식의 연결로를 구성할 수도 있다.

용해로(120)는 용해로(120)의 내부에 형성된 대류 교반실에 반구체와 원통체를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 반구체와 원통체란 반구체와 원통체와의 중심이 용해로(120)의 중심 선상에 위치하도록 용해로(120)의 내부에서 조합되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 용해로(120)의 내부에 형성된 대류 교반실은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 대류 교반실은 용융 유리(C)의 체류를 일으키지 않는 형상의 것이면 어떠한 것이어도 된다.

용해로(120)는, 또한 유리 원료를 투입하기 위한 투입부(126)와 투입부(126)의 최상부에 개구된 원형의 개구부(130)와, 개구부(130)를 덮는 덮개(128)를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 용해로(120)의 내부에 배치되는 교반 기구(140)는, 회전축(142)과 이 회전축에 일체적으로 고정된 스크류 날개(144)를 포함한다. 교반 기구(140)의 형상은 나선 모양 스크류형의 것만으로 이루어질 수 있다. 1개의 용해로(120) 주위의 교반 기구의 개수는 1개일 수도 있고, 또한 복수일 수도 있다. 용융 유리의 교반은 교반 기구에 의한 것이 아닐 수도 있고, 예를 들면 공기나 불활성 가스에 의한 버블링 등의 공지의 교반 방법을 사용할 수 있고, 산화안티몬 등의 탈포제를 이용하여 탈포제의 첨가와 교반을 동시에 행할 수도 있다.

용융조(110)는 유리 원료를 용해시키고, 청징시키고, 균질화하기 까지의 기 능을 가진 간헐식의 간헐로를 구성하나, 이러한 기능을 유니트형으로 연결한 연결식의 연결로를 구성할 수도 있다.

용해로(120)를 가열하는 가열 수단으로서 통전에 의해 발열하는 발열체(116)를 이용하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 가열 수단은 연료의 연소에 의해 가열하는 방법, 및 용해로(120)에 직접 통전시켜 가열하는 방법이나 고주파 유도가열법일 수도 있다. 즉, 가열 수단은 용해로(120)를 균일하게 가열할 수 있는 것이면 어떠한 것이어도 된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 유도로(200)의 일단은 용해로(120)의 전단 교반실(124)의 측면의 최하부에 접속하고 있다. 유도로(200)의 타단은 후술하는 유하 장치(300)를 구성한다. 유도로(200)는 일단에서 타단을 향해 거의 동일한 비율로 내려가는 직선 강하 파이프(210)와, 직선 강하 파이프(210)에 연속하여 접속되어 직선 강하 파이프(210)에 흐른 용융 유리를 수직 방향으로 전향시키는 전향 파이프(220)와, 일단이 전향 파이프(220)에 접속하고 타단이 용융 유리를 유리 성형 장치(400)의 성형형(430)(도 4 참조)에 적하시키는 유하 파이프(230)를 구비한다. 본 실시 형태에 있어서는, 전향 파이프(220) 및 유출 파이프에 의해 유하 장치(300)를 구성한다.

유도로(200)는 유도로 자체에 통전함으로써 가열하는 직접 가열 또는 외부의 가열기구에 의해 외측으로부터 가열하는 간접 가열의 어느 것이든 한편 또는 양쪽 모두를 이용하여 온도 제어할 수 있다.

유도로(200)를 직접 가열하는 경우는 이것에 직접 통전함으로써 가열되어, 유도로(200)의 내부를 흐르는 용융 유리의 점도를 소정의 값으로 조절할 수 있는 백금 또는 백금 합금으로 구성되어 있다. 유도로(200)는 가늘고 긴 파이프로 구성되어 있으나, 이것에 한정되지 않으며, 용융 유리가 흐르는 방향에 걸쳐 상부가 개방되어 있는 통과 같은 형상일 수 있다.

유도로(200)는 유도로 제어 장치에 의해 온도 제어된다. 유도로 제어 장치는 유도로(200)의 온도를 제어함으로써, 유하 장치(300)로부터 흘러내리는 용융 유리(C)의 단위시간당 유하량을 조정할 수 있다.

유도로 제어 장치는 용융 유리(C)의 유동 방향(F)을 따라 가면서 유도로(200)의 온도가 낮아지도록 온도 제어한다. 상세하게는, 유도로(200)의 소정 위치로부터 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 유도로(200)의 상류측 단부로부터 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록 유도로(200)의 온도를 제어한다. 예를 들면, 유도로(200)의 상류 단부로부터 소정 위치까지의 범위를 자연 냉각하고, 이 소정 위치로부터 하류 단부까지의 범위를 자연 냉각된 경우보다 완만한 온도 구배로 온도가 저하해 가도록 온도 제어할 수 있다.

유도로 제어 장치는, 예를 들면 유도로(200)의 표면에 서로 간격을 두도록 장착된 온도 조정기인 제1 리드판(251), 제2 리드판(252), 제3 리드판(253), 제4 리드판(254) 및 오리피스 리드판(255)과, 각각이 인접하는 온도 조정기의 사이에 설치된 제1 온도 측정기(256), 제2 온도 측정기(257), 제3 온도 측정기(258) 및 제4 온도 측정기(259)와, 상기 온도 조정기에 전류를 출력하는 미도시의 전원 장치와, 전원 장치에 의해 출력되는 전류를 제어하는 미도시의 전원 제어 수단을 구비 한다.

제1 리드판(251)은 용융조(110)에 가장 가까운 위치에 장착되어 있다. 제2 리드판(252)은 직선 강하 파이프(210)의 중앙에 장착되어 있다. 제3 리드판(253)은 직선 강하 파이프(210)와 전향 파이프(220)와의 연결부에 설치되어 있다. 제4 리드판(254)는 전향 파이프(220)와 유하 파이프(230)와의 연결부에 설치되어 있다. 오리피스 리드판(255)은 유하 파이프(230)의 최하부 근방에 설치되어 있다.

제1 리드판(251), 제2 리드판(252), 제3 리드판(253), 제4 리드판(254) 및 오리피스 리드판(255)에 소정의 전류를 인가함으로써, 유도로(200)가 전기저항으로 작용하여 발열하고, 나아가서는 유도로(200)가 가열한다. 이에 따라, 유도로 제어 장치는 유하 파이프(230)의 내부를 흐르는 용융 유리(C)의 유출량을 제어할 수 있다.

제1 온도 측정기(256), 제2 온도 측정기(257), 제3 온도 측정기(258) 및 제4 온도 측정기(259)는, 각각 제1 리드판(251)과 제2 리드판(252)과의 사이, 제2 리드판(252)과 제3 리드판(253)과의 사이, 제3 리드판(253)과 제4 리드판(254)과의 사이, 제4 리드판(254)과 오리피스 리드판(255)과의 사이에 배치된다.

제1 온도 측정기(256), 제2 온도 측정기(257), 제3 온도 측정기(258) 및 제4 온도 측정기(259)는 각각 장착된 위치에서의 유도로(200)의 온도를 측정한다. 그리고, 측정된 온도에 관한 온도 정보는 미도시의 전원 제어 수단에 출력된다.

미도시의 전원 제어 수단은, 제1 온도 측정기(256), 제2 온도 측정기(257), 제3 온도 측정기(258) 및 제4 온도 측정기(259) 각각으로부터 출력되는 온도 정보 에 근거하여 전원 장치로부터 출력되는 전류의 세기를 제어한다. 구체적으로는, 전원 제어 수단은 유도로(200)의 온도가 유동 방향(F)을 따라 가면서 온도가 낮아지도록, 전원 장치로부터 제1 리드판(251), 제2 리드판(252), 제3 리드판(253), 제4 리드판(254) 및 오리피스 리드판(255) 각각에 출력되는 전류의 세기를 제어한다.

미도시의 전원 장치는 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 소정 세기의 전류를 제1 리드판(251), 제2 리드판(252), 제3 리드판(253), 제4 리드판(254) 및 오리피스 리드판(255) 각각에 출력한다.

구체적으로는, 측정된 온도가 제1 온도 측정기(256), 제2 온도 측정기(257), 제3 온도 측정기(258) 및 제4 온도 측정기(259)의 순서로 높아지도록, 전원 장치로부터 제1 리드판(251), 제2 리드판(252), 제3 리드판(253), 제4 리드판(254) 및 오리피스 리드판(255) 각각에 소정 세기의 전류가 출력된다. 그 결과로서, 제1 온도 측정기(256), 제2 온도 측정기(257), 제3 온도 측정기(258) 및 제4 온도 측정기(259) 각각에 의해 측정되는 온도 모두가 용융조(110)에서의 용융 유리(C)의 온도보다 낮아지도록 온도 제어된다.

상세하게는, 제1 온도 측정기(256)에서 출력되는 온도 정보에 근거하여 제1 리드판(251)과 제2 리드판(252)에 출력하는 전류의 세기를 조정함으로써 제1 리드판(251)과 제2 리드판(252) 사이의 직선 강하 파이프(210)의 온도를 제어할 수 있다.

마찬가지로, 제2 온도 측정기(257)에서 출력되는 온도 정보에 근거하여 제2 리드판(252)과 제3 리드판(253)에 출력하는 전류의 세기를 조정함으로써 제2 리드 판(252)과 제3 리드판(253) 사이의 직선 강하 파이프(210)의 온도를 제어할 수 있다.

또, 제3 온도 측정기(258)에서 출력되는 온도 정보에 근거하여 제3 리드판(253)과 제4 리드판(254)에 출력하는 전류의 세기를 조정함으로써 제3 리드판(253)과 제4 리드판(254) 사이의 전향 파이프 220의 온도를 제어할 수 있다.

또한, 제4 온도 측정기(259)에서 출력되는 온도 정보에 근거하여 제4 리드판(254)과 오리피스 리드판(255)에 출력하는 전류의 세기를 조정함으로써 제4 리드판(254)로 오리피스 리드판(255) 사이의 유하 파이프(230)의 온도를 제어할 수 있다.

다음에 유도로(200)을 간접 가열하는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 유도로 내의 온도 조건은 직접 가열의 경우와 큰 차이는 없으나, 온도 제어를 위하여 유도로 주변에 온도 조절기, 예를 들면 가스 버너나 중유 버너가 복수 설치되어 있는 것이 바람직하다. 여기서 온도 조절기는 각각 연료 등의 공급 장치로부터 공급되는 연료를 사용하여 유도로를 가열할 수 있다. 온도 측정기(256~259)에 의해 공급되는 온도 정보를 온도 제어 수단이 받으면, 온도 제어 수단은 연료 등의 공급 장치로부터 공급되는 연료 등을 조절하고, 온도 조절기에 의한 가열 능력을 제한하여, 유도로의 온도 구배가 상기 형태가 되도록 조절한다.

본 발명에 있어서 유도로의 가열은 직접 또는 간접 또는 양쪽 모두를 사용할 수 있다. 간접 가열의 경우 복수의 온도 조절기를 사용하는 것이 바람직하나, 이것에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면 대형의 버너 등이면, 일정한 연소량 그대 로 유도로와의 거리를 부분적으로 조절함으로써 온도 조절이 가능하다.

[유리 성형 장치]

도 4는 유리 성형 장치(400)의 구성의 개략의 일례이다. 유리 성형 장치(400)는, 개략적으로, 회전 자유자재로 지지된 회전 테이블(422)과, 회전 테이블(422)의 주연부의 동심 위치 상에 배치되어 유하 파이프(230)의 하단에서 유출된 용융 유리를 받아들일 수 있는 복수의 성형형(430)을 포함한다.

구체적으로는, 유리 성형 장치(400)는 회전축(425)를 회전 자유자재로 지지되어 우회전 또는 좌회전으로 회전 가능한 원반상의 회전 테이블(422)과, 미도시의 회전용 구동원에 연결하는 회전축(425)을 포함한다. 유리 성형 장치(400)는 경우에 따라서는 회전축(425)의 주변에 냉각 장치(423)를 설치할 수도 있다.

유리 성형 장치(400)는, 나아가 성형형(430)의 오목형 성형면(430a)에 개구된 세공으로부터 가열된 기체가 분출하도록, 회전축(425)에 설치된 센터 파이프로부터 기체 파이프(427, 428, 429)를 포함하는 기체 공급로(426)를 통하여 성형형(430)의 내부(433, 도 6 참조)에 공급된다.

또한, 유리 성형 장치(400) 및 그 근방에는, 성형형(430)의 이동 경로 근방에 위치하고 성형형(430)의 이동 경로 상에 위치하는 용융 유리 공급 수단인 유하 파이프(230)와, 성형형(430)의 이동 경로 상에 위치하는 유리 성형품(E) 회수 수단인 제1 이재 장치(500)가 회전 테이블(422)의 회전 방향을 향해, 버너(450), 유하 파이프(230) 및 제1 이재 장치(500)의 순서로 배치되어 있다. 성형되는 유리의 종류에 따라 성형형(430)을 개별적으로 가열하는 성형형 가열 장치인 버너(450)를 설 치할 수도 있다.

버너(450)는 회전 테이블(422)이 정지 상태인 때에는 복수의 성형형(430) 가운데 하나의 성형형(430)을 향하여 화염을 조사할 수 있는 위치에 배치되어 있다.

유하 파이프(230)의 하단(230a)은 회전 테이블(422)이 정지 상태인 때에는, 복수의 성형형(430) 가운데 하나의 성형형(430)의 바로 위에 위치하고 있다.

제1 이재 장치(500)는 회전 테이블(422)이 정지 상태인 때에는 복수의 성형형(430) 가운데 하나의 성형형(430)의 바로 위에 위치하고 있다. 제1 이재 장치(500)는 수평 방향으로 180도 회전할 수 있고, 상하 방향으로 승강할 수 있다. 제1 이재 장치(500)는 테이크 아웃 장치로도 불린다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 복수의 성형형(430)은 회전 테이블(422)의 주연부의 동심 위치 상이 되도록 회전 테이블(422)에 배치되어 있다.

성형형(430)은 용융 유리(C) 및/또는 유리 성형품(E)를 받은 상태에서 소정의 온도 조건이 되도록 온도 제어된다. 예를 들면, 성형형(430)은 성형형 가열 장치인 버너(450)에 의해 용융 유리(C)를 받은 상태의 성형형(430) 및/또는 용융 유리(C)를 받고 있지 않은 상태의 성형형(430)이 가열되고 당해 성형형(430)이 용융 유리(C)를 받고나서 유리 성형품(E)이 제1 이재 장치(500)에 의해 반송 장치(800)로 이재될 때까지인 용융 유리(C) 및/또는 유리 성형품(E)을 받은 상태에서의 온도가 제어된다.

예를 들면, 성형형(430)이 용융 유리(C)를 받고 나서 유리 성형품(E)이 제1 이재 장치(500)에 의해 반송 장치(800)로 이재될 때까지인 용융 유리(C) 또는 유리 성형품(E)을 받은 상태에서의 소정시에, 용융 유리(C)를 받았을 때보다 높은 온도가 되도록 온도 제어된다.

또한, 예를 들면 성형형(430)이 용융 유리(C)를 받고 나서 유리 성형품(E)이 제1 이재 장치(500)에 의해 반송 장치(800)로 이재될 때까지인 용융 유리(C) 또는 유리 성형품(E)를 받은 상태에 있어서, 복수의 성형형(430) 각각에서의 최고 온도와 최저 온도와의 차이가 10℃ 이하가 되도록 온도 제어된다.

또한, 예를 들면 소정의 유리 성형품(E)을 받고 있는 성형형(430)의 온도가 당해 소정의 유리 성형품(E)이 제1 이재 장치(500)에 의해 이재되는 곳의 소정의 파레트(862)와 같은 수용 용기에서의 온도보다 높아지도록 온도 제어된다.

즉, 본 발명에 있어서 성형형을 가열하는 경우는, 가열 수단의 개수, 장소는 특별히 한정되는 것은 아니며, 유리의 성분에 의해 적당하게 변경하는 것이 바람직하다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 성형형(430)의 상면에는 접수면인 오목형 성형면(430a)이 형성되어 있다. 오목형 성형면(430a)은 유하 파이프(230)의 하단(230a)에서 유출된 용융 유리(C)를 받아들이는 면이다. 오목형 성형면(430a)에는 기체를 분출 가능한 세공(미도시)이 형성되는 통기성의 다공 재료체(431)로 구성되는 것이 바람직하다. 다공 재료체(431)의 내부(433)에는 공간이 형성되어 있다. 성형형(430)은 다공 재료체(431)의 내부(433)의 공간으로부터 세공을 통하여 오목형 성형면(430a)에 기체를 분출시킴으로써, 오목형 성형면(430a)에 있는 용융 유리를 부상시켜 프리폼을 성형시키도록 하기 위함이다.

또한 용융 유리를 부상 성형하기 위해서는, 반드시 성형형이 다공질 재료로 이루어진 것이 아닐 수도 있으며, 일본공개특허 제2003－40632호 공보에 기재된 것과 같은 것일 수도 있다.

본 발명에서의 성형형에 대해서는, 일본공개특허 제2003－20248호, 일본공개특허 제2000－95531호와 같은 공지의 수법을 사용할 수 있다.

또한, 성형하는 유리의 열특성에 의해 적당하게 성형형을 가열할 수도 있다.

[제1 이재 장치]

도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1의 이재 장치(500)는 회전 가능한 회전축(501)과, 회전축(501)에 지지되어 수평 방향과 동시에 서로 반대 방향으로 연장되어있는 한 쌍의 회전 암(521, 522)을 구비하고 있다. 회전 암(521, 522)은 그 선단에 한 쌍의 흡착 핸드(503c, 503d)를 구비하고 있다.

제1 이재 장치(500)는 회전축(501)을 승강, 이동시키는 이동 장치(504, 505, 506)를 포함한다. 이동 장치(506)는 장착되는 부재(506a)를 통하여 냉각 장치(423)에 조립되어 있다. 이 제1 이재 장치(500)를 승강, 회전시킴으로써 성형된 유리 성형품을 성형형 내로부터 꺼내어 이재할 수 있다.

본 발명에 있어서 사용되는 이재 장치의 유리 취출 방법은 흡착에 의한 것이 아닐 수도 있다.

[반송 장치]

도 9에 나타낸 바와 같이, 반송 장치(800)는 유리 성형품(E)을 수용하는 파레트(862)와 파레트(862)를 실어 이동시키는 용기 이동 장치인 2개의 벨트(864)를 가지는 벨트 컨베이어(860)와, 파레트(862)를 가열하는 용기 가열 장치(850)를 구비한다.

파레트(862)는, 예를 들면 4개의 유리 성형품(E)을 실을 수 있도록 표면에 4개의 오목형 형성면(862a)이 형성된다. 오목형 형성면의 개수는 임의의 수일 수 있다.

용기 가열 장치(850)는 유리 성형품(E)이 성형형(430)에서 복수의 파레트(862)로 이재되기 전에 당해 복수의 파레트(862) 각각을 가열한다. 이로써 유리 성형품(E)의 온도와의 차이를 작게 하여 온도차에 의한 악영향을 배제할 수 있다.

또한, 용기 가열 장치의 수는 임의의 수일 수 있고, 가열 방법도 가스 등의 연료에 의한 가열일 수도, 전기에 의한 가열일 수도 있다. 다만, 파레트의 재질은 당해 가열 장치에 의해 가열되어도 변형 등의 불이익을 받지 않는 것이 필요하다.

［제2 이재 장치］

제2 이재 장치(600)는 벨트 컨베이어(860)보다 높은 위치에 설치되어 있다. 벨트 컨베이어(860)의 긴 방향에 대해서 수직으로 연신하는 구조로 되어 있다. 벨트 컨베이어(860)는 레일(682)과, 레일(682)로부터 수직 방향으로 돌출되어 있는 천판(684)과, 천판(684)의 저면의 네 모퉁이로부터 연직 방향으로 연신하고 있는 4개의 흡인 파이프(692)를 포함한다. 또한, 제2 이재 장치(600)는 유리 고부(예비성형품) 이송 장치로도 불린다.

천판(684)은 벨트 컨베이어(860)의 바로 위에서 중량 선별 장치(700)의 4개의 칭량 장치(710)의 바로 위까지 레일(682)을 따라 수평 방향으로 이동 가능하다. 흡인 파이프(692)는 상하 방향으로 신축 가능한 구조로 되어 있다. 흡인 파이프(692)는 대기를 흡인, 토출 가능한 구조로 되고 있어, 대기를 흡인함으로써 유리 성형품(E)을 일정기간 흡인하고, 흡착 유지할 수 있고, 한편 대기를 토출함으로써 유리 성형품(E)을 흡인 파이프(692)로부터 방출할 수 있도록 되어있다.

제2 이재 장치(600)는, 벨트 컨베이어(860)에 의해 파레트(862)가 소정의 취출 위치인 이송 위치(864b)로 이재된 경우, 파레트(862)로부터 유리 성형품(E)을 꺼냄과 동시에, 칭량 장치(710)로 유리 성형품(E)을 이송한다(제1 이송 수단).

제2 이재 장치(600)는, 4개의 칭량 표시 장치(722)가 유리 성형품(E)의 중량이 소정의 기준 범위 내라고 판단한 경우에 소정의 칭량 위치로부터 유리 성형품(E)을 파레트(862)로 이송한다(제2 이송 수단).

또한, 제2 이재 장치(600)는 제1 이송 수단과 제2 이송 수단을 동일하게 하고 있지만, 별도로 제1 이송 수단과 제2 이송 수단을 설치할 수도 있다.

[중량 선별 장치]

중량 선별 장치(700)는, 유리 성형품(E)을 칭량하기 위하여 유리 성형품(E)의 중량을 전기신호로 변환하는 4개의 칭량 장치(710)와, 유리 성형품(E)을 칭량한 결과를 표시함과 동시에, 소정의 기준 범위 내인지 아닌지를 판단하는 칭량 표시 장치군(720)과, 기준 범위 내가 아닌 유리 성형품(E)을 흡인하여 유리 성형품 제조 장치(10)로부터 배출하는 4개의 진공 덕트(712)와, 이 진공 덕트(712) 각각에 연통하고 있는 4개의 진공 펌프(713)를 포함한다. 또한, 진공 덕트(712)는 그 일부를 생략하여 기재하고 있다.

칭량 장치(710)의 상면의 소정의 칭량 위치에 상당하는 위치에 오목형 형성면(710a)이 형성되어 있다. 제2 이재 장치(600)에 의해 이송된 유리 성형품(E)은 오목형 형성면(710a)에 실린다. 칭량 장치(710)는, 유리 성형품(E)이 오목형 형성면(710a)에 실리면 유리 성형품(E)을 칭량하고, 유리 성형품(E)의 중량에 대응하는 전기신호를 칭량 표시장치(722)에 전달한다. 신호의 전달 경로는 유선일 수도 무선일 수도 있다. 또한, 칭량 장치(710)는 전자 천칭의 일례이다.

칭량 표시장치군(720)은 4개의 칭량 표시장치(722)를 포함한다. 칭량 표시장치(722)는 액정 표시 장치(723)을 포함함과 동시에, CPU, ROM, RAM(모두 미도시) 등을 구비하고 있다. 이러한 칭량 표시장치(722)는 칭량 장치(710)로부터 송신된 전기신호에 근거하여 유리 성형품(E)의 중량을 산출하고, 당해 유리 성형품(E)이 소정의 기준 범위 내의 중량인지 아닌지를 판단한다. 즉, 칭량 표시장치(722)는 칭량 장치(710)에 의해 칭량된 결과가 소정의 기준 범위 내인지 아닌지를 판단(판정)하는 합격 여부 판단(판정) 수단으로서 기능한다.

진공 덕트(712)는, 그 말단부(712a)를 칭량 장치(710)의 근방에 설치된, 금속제의 단면이 직사각형인 통상체이나, 그 재질은 금속 이외, 예를 들면, 플라스틱 등일 수 있다.

진공 펌프(713)는, 미도시의 불량품 회수부를 경유하여 진공 덕트(712)로 연통하고 있다. 진공 펌프(713)의 전원이 투입되면, 진공 덕트(712)를 진공 상태로 해서 오목형 형성면(710a)에 실린 유리 성형품(E)이 흡인되어, 불량품 회수부에 유리 성형품(E)이 회수된다. 즉, 칭량 표시장치(722)가 유리 성형품(E)의 중량이 소 정의 기준 범위 내가 아니라고 판단한 경우에 진공 펌프(713)을 작동시켜, 유리 성형품(E)을 흡인하여 외부로 배출하게 된다. 또한, 진공 덕트(712) 및 진공 펌프(713)는 외부 배출 수단의 일례이다.

이상의 유리 성형품 제조 장치(10)는 이하와 같이 유리 성형품(E)를 제조한다.

유리 성형품(E)을 제조할 때는, 우선 컬릿(cullet) 등의 유리 원료를 투입부(126)로부터 용해로(120) 내에 투입한다. 발열체(116)를 통전에 의해 발열시킴으로써 용해로(120)에 열이 전해져, 용해로(120)와 용해로(120) 내부의 컬릿이 가열된다. 컬릿의 온도가 융점에 이르면, 컬릿은 용해를 시작하여 불균일 용융 유리가 된다.

컬릿이 용해되어 불균일 용융 유리가 된 후에는, 용해로(120) 내에 교반 기구(140)를 삽입하여 대류 교반을 실시한다. 대류 교반에서는, 회전축(142)이 회전함으로써 스크류 날개(144)가 회전하여 용융 유리의 액 중의 기포가 제거된다(탈포).

용융 유리에 대류가 일어나면, 용융 유리의 일부에 체류하고 있는 성분이 대류에 의한 교반으로 용융 유리의 전체에 퍼져 결과적으로 균일한 용융 유리를 얻을 수 있다.

그러나, 대류 교반에 의해 얻어진 균일한 용융 유리는 장시간 균일한 상태를 유지할 수 없다. 구체적으로는, 구경이 작은 유리 성형품(E)의 제조 과정에 있어서는, 단위시간당 유리 소비량이 적기 때문에 용융 유리가 장시간 용해된 상태에 놓여지게 된다. 그 결과, 용융 유리의 조성물의 비중의 차이로부터 용융 유리의 일부 성분의 부분적인 분리가 일어나거나, 또는 용융 유리의 일부 성분의 휘발에 의해 용융 유리의 표면 부근에서의 용융 유리의 조성이 불균일하게 되어 맥리가 발생한다.

맥리를 포함하는 용융 유리의 일부는, 전단 교반실(124)로 보내진다. 대류 교반실(122)과 전단 교반실(124)의 경계에 장벽(미도시)을 설치함으로써 전단 교반실(124)로 맥리를 포함하는 용융 유리가 대량으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 전단 교반실(124)에 보내진 용융 유리는 전단 교반에 의해 교반된다.

유도로(200)는 용융 유리의 유동 방향을 따라 가면서 유도로(200)의 온도가 낮아지도록 유도로 제어장치에 의해 온도 제어되고 있다.

구체적으로는, 직접 가열의 경우, 유도로 제어 장치는 제1 리드판(251)과 제2 리드판(252)에 인가하는 전압을 조절함으로써 제1 리드판(251)과 제2 리드판(252) 사이의 직선 강하 파이프(210)의 온도를 제어한다. 유도로 제어 장치는 제2 리드판(252)과 제3 리드판(253)에 인가하는 전압을 조절함으로써 제2 리드판(252)과 제3 리드판(253) 사이의 직선 강하 파이프(210)의 온도를 제어한다. 유도로 제어장치는 제3 리드판(253)과 제4 리드판(254)에 인가하는 전압을 조절함으로써 제3 리드판(253)과 제4 리드판(254) 사이의 전향 파이프(220)의 온도를 제어한다. 유도로 제어 장치는 제4 리드판(254)과 오리피스 리드판(255)에 인가하는 전압을 조절함으로써 제4 리드판(254)과 오리피스 리드판(255) 사이의 유하 파이프(230)의 온도를 제어한다. 간접 가열의 경우는, 이것에 더하여 유도로의 근방에 설치된 가스 버너 등의 온도 조절기에 의해 온도 조절된다.

따라서, 전단 교반실(124)에서 전단 교반되어 균일하게 된 용융 유리는 그 상태를 유지한 채로 유도로(200)을 통하여 유리 성형 장치(400)로 보내진다.

회전축(425)은 일정한 속도로 간헐적으로 회전한다. 회전축(425)이 회전함으로써 회전축(425)이 지지하는 회전 테이블(422)이 회전한다.

회전 테이블(422)에 배치된 성형형(430)은 회전 테이블(422)이 회전함으로써 유하 파이프(230)의 바로 아래로 이동한다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 유하 파이프(230)로부터 성형형(430)에 용융 유리가 적하되면, 도 11에 나타낸 바와 같이 성형형(430)에서 분출하는 기체의 압력에 의해 성형형(430)과 용융 유리(C)가 비접촉 상태로 유지되어 용융 유리(C)를 성형한다.

유하 파이프(230)가 성형형(430)에 용융 유리를 적하하면, 미도시의 센서가 용융 유리(C)를 검지하여 회전 테이블(422)를 회전시키고, 용융 유리(C)를 받아들인 성형형(430)이 회전 테이블(422)의 회전에 따라서 이동한다. 회전 테이블(422)의 회전에 따라서, 성형형(430)이 유하 파이프(230)의 바로 아래에서 제1 이재 장치(500)의 바로 아래로 이동한다. 이 사이에 용융 유리는 곡면체로 성형되고 냉각되어 유리 성형품(E)이 된다.

구체적으로는, 오목형 성형면(430a)에 받아들여진 용융 유리는 서서히 냉각, 고체화되어 유리 성형품(E)(유리고부, 유리덩어리, 유리 프리폼이라고도 함)이 됨과 동시에, 세공으로부터 분출된 기체에 의해 오목형 성형면(430a)으로부터 비접촉 상태의 위치로 부유하여 성형되어 간다.

또한, 급격한 온도 강하가 유리 성형품(E)의 성형이 한창일 때 생기면, 유리 성형품에 깨짐, 결함 등의 불이익을 가져온다. 이러한 경우에는, 임의의 개소에 가열 장치를 배치시켜 이 가열 장치에 의해 성형형을 소정의 온도가 되도록 가열하는 것이 바람직하다. 이로써 성형형의 급격한 온도 저하가 일어나지 않게 되어 결과적으로 유리 성형품의 불량률을 떨어뜨린다.

그리고, 형성된 유리 성형품(E)은 제1 이재 장치(500)에 의해 회수된다.

제1 이재 장치(500)는 흡착 핸드(503a, 503b, 503c, 503d)를 구비하고, 성형형 내의 유리 성형품을 흡착하고 회전축을 중심으로 회전함으로써, 반송 장치(800)로 이재한다.

제1의 이재 장치(500)이 유리 성형품(E)을 회수한 후의 비워진 성형형(430)은, 회전 테이블(422)의 회전에 따라 다시 버너(450)에 의한 화염의 조사 위치까지 이동하고, 버너(450)에 의해 가열할 수도 있다.

용융 유리를 받아들이는 성형형(430)이 버너(450)에 의해 가열됨으로써, 용융 유리(C)와 성형형(430)과의 온도차가 감소하여 용융 유리(C)가 급냉되지 않기 때문에, 용융 유리(C)의 급격한 체적 변화를 방지하고, 용융 유리(C)가 냉각되어 얻은 유리에 균열이 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 성형형(430)으로부터 기체를 분출시키고, 성형형(430)과 용융 유리(C)를 비접촉 상태로 유지하고, 용융 유리(C)를 회전시키면서 냉각하기 때문에, 성형형(430)과 용융 유리(C)가 접촉하지 않고, 용융 유리(C)가 냉각되어 얻은 유리의 표면에 접촉자국이 없는 유리 성형품(E)를 얻을 수 있다.

유리 성형 장치(400)에는, 유리 성형품(E)를 생산하고 있는 동안, 회전축(425)을 냉각하고, 회전축(425)의 그을음 등을 막기 위한 냉각 장치(423)를 설치할 수 있다.

그리고, 이 냉각 장치(423)가 있으면, 성형형(430)을 버너(450)에 의해 가열함으로써 회전축(425)가 간접적으로 가열되어도 회전 테이블(422)의 움직임을 매끄럽게 유지할 수가 있다.

다음에, 중량 선별 장치(700)의 동작에 대해 설명한다.

제1 이재 장치(500)에 의해, 성형형(430)으로부터 이송된 유리 성형품(E)은 벨트 컨베이어(860)의 벨트(864) 상의 이송 위치(864a)에서 파레트(862)에 실린다. 파레트(862)에 4개의 유리 성형품(E)이 실리면, 벨트 컨베이어(860)는 미도시의 모터를 구동시켜 벨트(864)를 소정 시간(소정 거리) 이동시킴으로써 파레트(862)를 이송 위치(864b)까지 반송한다.

파레트(862)가 이송 위치(864b)까지 반송되면, 4개의 흡인 파이프(692)의 말단부가 파레트(862)의 오목형 형성면(862a)의 윗쪽에 위치하도록 천판(684)이 평행이동 한다.

그리고, 흡인 파이프(692)에 의해 유리 성형품(E)이 흡착 보관 유지되면, 흡인 파이프(692)가 칭량 장치(710)의 윗쪽에 위치하도록 천판(684)이 평행이동 한다. 흡인 파이프(692)는 유리 성형품(E)을 방출하고, 유리 성형품(E)은 각각 칭량 장치(710)의 오목형 형성면(710a)에 실린다.

칭량 장치(710)는 오목형 형성면(710a)에 실린 유리 성형품(E)을 칭량 한다. 칭량 장치(710)는 유리 성형품(E)의 중량에 대응한 전기신호를 칭량 표시장치(722)에 전달한다. 이 전기신호에 근거하여 유리 성형품(E)의 중량을 산출한 칭량 표시장치(722)는 오목형 형성면(710a)에 실린 유리 성형품(E)이 소정의 기준 범위 내의 중량인지 아닌지를 판단한다. 기준 범위를 벗어난 유리 성형품은 배출된다.

진공 펌프(713)가 작동된 후에 흡인 파이프(692)가 승강하여 배출되지 않은 유리 성형품(E), 즉 기준 범위 내의 유리 성형품(E)은 파레트(862)로 돌린다.

반송 장치(800)는 반송된 파레트(862)로부터 유리 성형품(E)을 회수하여, 다음 공정으로 유리 성형품을 이송한다.

도 12는 본 발명의 실시 형태(실시예 1 및 2)의 유도로 내에 설치된 복수의 각 온도 측정점에서의 온도와 용융 유리의 유동 거리와의 관계를 도시한 것이다.

도 13은 본 발명의 규정에 반하는 실시 형태(비교예 1 및 2)의 유도로 내에 설치된 복수의 각 온도 측정점에서의 온도와 용융 유리의 유동 거리와의 관계를 도시한 것이다.

실시예 1 및 2, 및 비교예 1및 2에 있어서, 유리 용융조의 온도는 모두 1200℃로, 유도로 말단의 온도는 930℃로 공통되어 있다. 또한, 어느 예에 있어서도 유도로로는 백금 파이프를 사용하고, 백금 파이프에는 용융 유리의 유동 방향에 따라 No. 1 에서부터 No. 7의 온도 측정기가 설치되어 있다. No. 1은 용융조 출구 직후이며, No. 7은 파이프의 말단으로 오리피스와의 접합부 근방이다. 파이프의 가열은 직접 가열 및/또는 간접 가열에 의해 제어함으로써, 도 12 및 도 13의 온도 곡선을 실현하였다.

도 12에 있어서 실시예 1은 용융 유리류의 유동 방향을 향하여 유도로의 온도가 단조 감소하고, 동시에 그 구배도 서서히 완만하게 되어 있다. 이러한 온도 제어가 본 발명의 이상적인 실시 형태이다. 또한 실시예 2는 No. 6에서 유도로의 온도가 조금 상승하고 있다. 실시예 1 및 2의 형태에서 제조된 유리는 거품, 맥리, 실투의 어떤 것도 발생하지 않았고, 광학 소자의 성형에 적합한 것이었다.

한편, 도 13에 있어서 비교예 1은 유도로의 온도 구배가 서서히 커지고 있다. 이와 같이 유도로 내를 장시간 고온으로 유동한 결과, 얻어진 유리는 대량의 거품이 혼입해 있었다. 또한, 비교예 2는 유도로의 온도를 너무 내리고 급격하게 올린 경우이나, 이 경우 얻어진 유리에는 대량의 실투가 생기고 있어 광학유리로서 사용할 수 있는 것이 아니었다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.

본 발명에 의하면, 원료를 용융시켜 거품, 맥리 등이 적은 유리 성형품을 제조하는 유리 성형품 제조 장치 및 유리 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (24)

1. 원료를 용융하여 용융 유리로 하는 용융조와, 상기 용융조에 접속되어 상기 용융 유리를 상기 용융조로부터 유출하는 유도로(誘導路)를 포함하는 용해 장치와,

   상기 유도로를 통하여 유출된 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하(流下) 장치와,

   상기 흘러내린 용융 유리를 성형하는 복수의 성형형(成形型)을 포함하는 유리 성형 장치와,

   상기 용융 유리의 유동 방향을 따라 가면서 상기 유도로의 온도가 낮아지도록 상기 유도로의 온도 제어를 실시하는 유도로 제어 장치

   를 구비하는 유리 성형품 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유도로 제어장치는, 상기 유도로에 장착된 온도 조정기와,

   상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와,

   온도 조정기의 가열 능력을 제어하는 온도 제어 수단을 구비하고,

   상기 복수의 온도 측정기 각각은 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 온도 제어 수단에 출력하고,

   상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상 기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 온도 조정기를 제어하고,

   상기 온도 조정기는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 유도로를 가열하는 유리 성형품 제조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유도로 제어 장치는 상기 유도로에 서로 간격을 두도록 장착된 복수의 온도 조정기와,

   각각이 인접하는 온도 조정기의 사이에 설치된, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와,

   전류를 상기 온도 조정기에 출력하는 전원 장치와,

   상기 전원 장치에서 출력되는 전류를 제어하는 전원 제어 수단을 구비하고,

   상기 복수의 온도 측정기 각각은 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 전원 제어 수단에 출력하고,

   상기 전원 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 전원 장치에서 출력되는 전류의 세기를 제어하고,

   상기 전원 장치는 상기 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 복수의 온도 조정기 각각에 소정 세기의 전류를 출력하고,

   상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 전원 장치에서 출력되는 소정 세기의 전류에 의해 상기 유도로를 가열하는 유리 성형품 제조 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유도로 제어장치는, 상기 유도로에 인접하여 장착된 온도 조정기와

   상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와

   연료 및 공기를 상기 온도 조정기에 공급하는 연료 등의 공급 장치와

   상기 연료 등의 공급 장치로부터 공급되는 연료 및 공기량을 제어하는 온도 제어 수단을 구비하고,

   상기 온도 조정기는 화염류를 유도로에 내뿜음으로써 유도로를 외부로부터 가열하고,

   상기 복수의 온도 측정기 각각은 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 온도 제어 수단에 출력하고,

   상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료량 및 공기량을 제어하고,

   상기 연료등 공급 장치는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 온도 조정기에 소정량의 연료 및 공기를 공급하고,

   상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료를 연소시켜 상기 유도로를 가열하는 유리 성형품 제조 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 성형형 각각에 의해 성형된 유리 성형품을 반송(搬送)하는 반송 장치를 구비하는 유리 성형품 제조 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 유리 성형품을 유리 성형 장치로부터 상기 반송 장치로 순차적으로 이재(移載)하는 제1 이재 장치를 구비하는 유리 성형품 제조 장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 반송 장치에 의해 반송되는 유리 성형품의 중량을 측정하는 중량 측정 장치와 상기 중량 측정 장치에서의 측정 결과에 근거하여 상기 유리 성형품의 선별을 실시하는 선별 장치를 포함하는 중량 선별 장치와,

   상기 반송 장치와 상기 중량 선별 장치와의 사이에서 상기 유리 성형품을 이재하는 제2 이재 장치를 구비하는 유리 성형품 제조 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 유도로는 백금 또는 백금 합금제 파이프로 이루어지는 유리 성형품 제조 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 성형형 각각에는, 상기 용융 유리를 받는 소정의 접수면이 형성되고,

   상기 접수면은 통기성을 가지는 다공 재료로 구성되고,

   상기 성형형 각각의 내부에는 소정의 기체 공급실이 형성되고,

   나아가 상기 기체 공급실에 연속하여 형성되는 기체 공급로와, 당해 기체 공급로에 연결되어 상기 기체 공급실에 기체를 공급 가능한 기체 공급원을 구비하는 유리 성형품 제조 장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 유도로 제어 장치는, 상기 유도로의 소정 위치로부터 상기 유도로의 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 상기 유도로의 상류측 단부로부터 상기 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록 상기 유도로를 온도 제어하는 유리 성형품 제조 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 유도로 제어 장치는, 상기 복수의 온도 측정기 각각에 의해 측정되는 온도 모두가 상기 용융조의 온도보다 낮아지도록 상기 유도로를 온도 제어하는 유리 성형품 제조 장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 유도로 제어장치는, 상기 유도로의 상류측 단부로부터 상기 유도로의 소정 위치까지의 범위를 자연 냉각하고, 동시에 상기 유도로의 소정 위치로부터 상기 유도로의 하류측 단부까지의 범위를 자연 냉각보다 완만한 온도 구배가 되도록 온도 제어하는 유리 성형품 제조 장치.
13. 원료를 용융조 중에서 용해하여 얻어진 용융 유리를 유도로를 통하여 유출하는 용해 공정과,

    상기 유출된 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하 공정과,

    상기 흘러내린 용융 유리를 성형하는 성형 공정을 포함하고,

    상기 용해 공정에 있어서, 상기 유도로는 유도로 제어장치에 의해 유동 방향 을 따라 가면서 온도가 낮아지도록 온도 제어되는 유리 성형 제품의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 용해 공정에 있어서, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기에 의해 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 온도 제어 수단에 출력하고,

    상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 유도로에 장착된 온도 조정기를 제어하고,

    상기 온도 조정기는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 유도로를 가열하는 유리 성형품의 제조 방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,

    상기 유도로 제어장치는, 상기 유도로에 서로 간격을 두도록 장착된 복수의 온도 조정기와,

    각각이 인접하는 온도 조정기의 사이에 설치된, 상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와,

    전류를 상기 온도 조정기에 출력하는 전원 장치와,

    상기 전원 장치에서 출력되는 전류를 제어하는 전원 제어 수단을 구비하고,

    상기 복수의 온도 측정기는 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 전원 제어 수단에 출력하고,

    상기 전원 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 전원 장치에서 출력되는 전류의 세기를 제어하고,

    상기 전원 장치는 상기 전원 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 복수의 온도 조정기 각각에 소정 세기의 전류를 출력하고,

    상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 전원 장치에서 출력되는 소정 세기의 전류에 의해 상기 유도로를 가열하는,

    유리 성형품 제조 장치를 이용한 유리 성형품의 제조 방법.
16. 제13항 또는 제14항에 있어서,

    상기 유도로 제어 장치는, 상기 유도로에 인접하여 장착된 온도 조정기와,

    상기 유도로의 온도를 측정하는 복수의 온도 측정기와,

    연료 및 공기를 상기 온도 조정기에 공급하는 연료 등 공급 장치와,

    상기 연료등 공급 장치에서 공급되는 연료 및 공기량을 제어하는 온도 제어 수단을 구비하고,

    상기 복수의 온도 측정기는 상기 유도로의 온도에 관한 온도 정보를 상기 온 도 제어 수단에 출력하고,

    상기 온도 제어 수단은 상기 온도 정보에 근거하여 상기 유도로의 온도가 상기 유동 방향을 따라 가면서 낮아지도록 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료량 및 공기량을 제어하고,

    상기 연료 등 공급 장치는 상기 온도 제어 수단에서의 제어에 근거하여 상기 온도 조정기로 소정량의 연료 및 공기를 공급하고,

    상기 복수의 온도 조정기 각각은 상기 연료 등 공급 장치로부터 공급되는 연료를 연소시켜 상기 유도로를 가열하는,

    유리 성형품 제조 장치를 이용한 유리 성형품의 제조 방법.
17. 제13항에 있어서,

    나아가 상기 성형 공정에 의해 성형된 유리 성형품을 상기 반송 장치에 의해 반송하는 반송 공정을 포함하는 유리 성형품의 제조 방법.
18. 제13항에 있어서,

    나아가 상기 유리 성형품을 상기 제1 이재 장치에 의해 상기 반송 장치로 순차적으로 이재하는 제1 이재 공정을 포함하는 유리 성형품의 제조 방법.
19. 제13항에 있어서,

    상기 용해 공정에서의 상기 유도로는 백금 또는 백금 합금제 파이프로 이루어지고,

    상기 성형 공정에서의 상기 복수의 성형형 각각에는 상기 용융 유리를 받는 소정의 접수면이 형성되고,

    상기 접수면은 통기성을 가지는 다공 재료로 구성되고,

    상기 복수의 성형형 각각의 내부에는 소정의 기체 공급실이 형성되고,

    나아가, 상기 기체 공급실에 연속하여 기체 공급로가 형성되고, 당해 기체 공급로에는 상기 기체 공급실에 기체를 공급 가능한 기체 공급원이 연결되고,

    상기 기체 공급원으로부터 상기 기체 공급실에 공급된 기체는 상기 기체 공급실에서 상기 접수면 측으로 통기하고,

    상기 용융 유리는 상기 접수면 측으로 통기한 기체에 의해 당해 접수면에 비접촉 상태로 성형되는 유리 성형품의 제조 방법.
20. 제13항에 있어서,

    나아가 상기 중량 선별 장치에 의해 상기 반송 공정에서의 유리 성형품의 중량을 측정하고 선별하는 중량 선별 공정과,

    상기 반송 공정에서의 상기 반송 장치와 상기 중량 선별 공정에서의 중량 선 별 장치와의 사이에서 상기 제2 이재 장치에 의해 상기 유리 성형품을 이재하는 제2의 이재 공정을 포함하는 유리 성형품의 제조 방법.
21. 제13항에 있어서,

    상기 유도로의 소정 위치로부터 상기 유도로의 하류측 단부까지의 범위에서의 온도 구배가, 상기 유도로의 상류측 단부로부터 상기 유도로의 소정 위치까지의 범위에서의 온도 구배보다 완만하게 되도록 유도로 제어장치로 상기 유도로를 온도 제어하는, 유리 성형품 장치를 이용한 유리 성형품의 제조 방법.
22. 제21항에 있어서,

    상기 유도로 제어장치는, 상기 복수의 온도 측정기 각각에 의해 측정되는 온도 모두가 상기 용융조의 온도보다 낮아지도록 상기 유도로를 온도 제어하는 유리 성형품의 제조 방법.
23. 제13항에 있어서,

    상기 유도로의 상류측 단부로부터 상기 유도로의 소정 위치까지의 범위를 자연 냉각하고, 동시에 상기 유도로의 소정 위치로부터 상기 유도로의 하류측 단부까 지의 범위를 자연 냉각보다도 완만한 온도 구배가 되도록 유도로 제어 장치로 온도 제어하는, 유리 성형품 장치를 이용한 유리 성형품의 제조 방법.
24. 제13항 기재의 유리 성형품의 제조 방법에 의해 제조된 유리 성형품을 정밀 프레스 성형하는 정밀 프레스 공정을 포함하는 광학 소자의 제조 방법.

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