JPH07330359A - ガラス容器の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予備成形体へ挿入される内型の温度制御性を
向上させる。 【構成】 棒状の内型１を外部のヒータ２内に挿入し、
ヒータ２によって加熱した後、予備成形体４内に進入さ
せ、外型３との間で予備成形体４をプレスする。内型１
の内部にヒータを設ける必要がなく、小型であっても制
御性の良い加熱ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス素材を加熱軟化し
てプレスすることにより所定の容器形状とするガラス容
器の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液の様な各種の試料とか試薬等の成分
および性質等を光を当てて分析、測定する場合、ガラス
で造ったセルに入れて分析、測定している。近年、この
セルを真空加工法等の手段により製造する方法が開発さ
れている。

【０００３】特公平４−３８０５５号公報に記載されて
いる方法は、ガラス素材で造った有底管内部に内型の機
能を果たす芯金を挿入し、この有底管の内部に常時真空
ポンプの吸引作用を及ぼしながら、内底部に加熱用のヒ
ータを配設した電気炉内部に徐々に降下させて挿入する
ことによって、有底管を芯金に合わせて底面側より順に
加熱成形している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
４−３８０５５号公報に記載されている方法では、芯金
を炉内に徐々に降下させながら成形するためにサイクル
タイムが長時間かかるという欠点がある。これに対し、
サイクルタイムを短くするためにガラス素材と成形型と
を個別に温度制御し、ガラス素材より温度の低い外型と
内型とを用いて押圧成形する方法がある。この温度制御
を行う方法においては、成形型内部にヒータを設置して
加熱している。

【０００５】ところが成形型が小さい場合には、ヒータ
も小型となるため、加熱性能に限界があり、温度制御が
困難となる。また、耐久性のあるヒータとすることが難
しい問題も有している。

【０００６】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、成形型が小さい場合でも十分に加熱でき、しか
も温度調整が数度レベルで可能としたガラス容器の成形
方法を提供することを目的とする。また、本発明は成形
型からの離型性を向上させることができるガラス容器の
成形方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】本発明のガラ
ス容器の成形方法は、棒状の内型を外部のヒータの内部
に挿入して所定温度に加熱する工程と、この加熱された
内型を前記ヒータから取り出し最終形状に近似した形状
の予備成形体内に挿入する工程と、この内型の挿入状態
で外型により予備成形体をプレスする工程とを備えてい
ることを特徴とする。

【０００８】図１ないし図３はこの成形方法を示し、予
備成形体４は最終形状に近似した有底形状となるように
ガラスにより予め成形されて、ガラス容器の成形に供さ
れる。１はこの予備成形体４の内部に挿入される棒状の
内型、３は予備成形体４を外部からプレスする外型であ
る。棒状の内型１は下降することにより予備成形体４内
に挿入される。この内型１の移動経路内にはヒータ２が
配置されている。ヒータ２は内型１、外型３とは別個の
外部のヒータを構成し、内型１はこの外部のヒータ２内
に挿入されて加熱された後、予備成形体４内に挿入され
る。なお、外型３は図示しない加熱手段により加熱され
ている。

【０００９】図１は予備成形体４を外型３内にセットし
た状態であり、この状態から内型１が下降して、図２に
示すようにヒータ２内に挿入される。ヒータ２の温度は
成形直前の内型１の表面の温度よりも高い温度に設定さ
れている。内型１は予備成形体４への挿入時における表
面温度が高くても、予備成形体４のガラス転移点（Ｔ
ｇ）以下となるようにヒータ２の内部で加熱される。ヒ
ータ２の内部で所定温度に加熱された内型１は、その
後、下降し、図３に示すように予備成形体４内に挿入さ
れ、加熱状態の外型３が予備成形体４をプレスし、ガラ
ス容器に成形する。

【００１０】かかる方法では、内型１を外部のヒータ２
で加熱するため、内部に熱電対などのヒータ部材を設け
る必要がない。このため内型１が小型であっても、その
温度調整を制御良く行うことができる。また、外型３に
よるプレス時には、内型１が加熱されていないため、早
く冷却され、これにより成形サイクルタイムを短くする
ことができる。

【００１１】本発明ではヒータ２を内型１の移動経路外
に退出させることができる。この場合には、内型１はそ
の加熱後にヒータ２の影響を受けることがない。このた
め、さらに早く冷却され、成形されたガラス容器と内型
との離型性が向上する。

【００１２】

【実施例１】図４および図５は本発明の実施例１を示
し、内型１と、ヒータ２と、外型３とを備えている。内
型１はアーム部材５から垂下するように取り付けられて
いる。この取り付けはアーム部材５に形成したねじ穴５
ａにねじを螺合することにより行われる。アーム部材５
は上下方向に移動する移動部材６に連結されており、移
動部材６の移動により、アーム部材５および内型１は上
下方向に駆動される。この移動部材６の移動は、ガイ
ド，ボールねじおよびモータ等（図示省略）により行わ
れるものである。本実施例において、内型１は図５に示
すように、角柱形状を有した棒状に成形されたものが使
用されている。

【００１３】ヒータ２はこの内型１の移動経路における
外型３の上方に配置されている。このヒータ２は断熱材
２ａと、断熱材２ａの内面に取り付けられた電熱線２ｂ
とを備え、全体が上下方向に貫通した円筒形状となって
いる。電熱線２ｂは内型１を加熱するものであり、温度
制御装置（図示省略）によりその加熱温度が制御されて
いる。このようにヒータ２を内型１の外部に設けた構成
では、内型１が小型であっても所望の温度に加熱制御で
き、しかも確実な加熱を行うことができる。

【００１４】図４において、９はヒータ２と直交するよ
うに配置されたサブヒータであり、ヒータ２と同様に断
熱材９ａと、断熱材９ａの内面に取り付けられ温度制御
された電熱線９ｂとを備えた円筒形状となっている。こ
のサブヒータ９は予備成形体４を加熱するものである。

【００１５】予備成形体４は搬送アーム７の段部に位置
決めされたホルダ８に保持された状態で、サブヒータ９
内に水平方向から挿入されて加熱され、この加熱後にサ
ブヒータ９から取り出されて内型１の直下の成形位置に
移動する。図示例において、予備成形体４はガラス転移
点（Ｔｇ）が５６０℃，ガラス軟化点が８００℃の硼珪
酸ガラスからなり、内型が１０ｍｍのＵ字形状に成形さ
れたものが使用されている。

【００１６】外型３は図５に示すように、内型１の両側
に配置されている。この外型３は内型１の角部に対向す
る直角Ｖ字形状の成形面を有し、エアシリンダ（図示省
略）により進退し、その進出により予備成形体４をプレ
スする。かかる外型３は温度制御装置（図示省略）によ
り、その温度が制御されている。

【００１７】上記構成において、サブヒータ９の温度が
１０００℃に設定されており、ホルダ８を介して搬送ア
ーム７に保持された予備成形体４は、このサブヒータ９
内で６０秒間、加熱された後、成形位置に搬送される。
この予備成形体４がサブヒータ９内に搬送されると同時
に、内型１は、移動部材６により、ヒータ２内に搬送さ
れる。ここでヒータ２の設定温度は６００℃であり、内
型１はこのヒータ２内で６０秒間加熱される。この加熱
により、内型１の表面温度は±３℃の誤差領域を有した
５００℃程度まで加熱される。

【００１８】そして予備成形体４が成形位置に搬送され
た後、内型１はヒータ２から下方に下降して予備成形体
４に進入する。その後、５００℃に加熱れた外型３が進
出して、予備成形体４を外側からプレスしてガラス容器
を成形する。このプレスの間、内型１はヒータ２の影響
を受けにくいため、短時間で冷却される。

【００１９】このような本実施例は、外部のヒータ２に
よって内型１を加熱するため内型１の内部にヒータを設
ける必要がなくなり、小型であっても温度精度を確保す
ることができる。また外型３のプレスの間、内型１はヒ
ータ２の影響を受けにくいので、短い時間での冷却が可
能で、これにより予備成形体４と内型１との離型性も向
上する。なお、本実施例では、内型１をアーム部材５に
固定的に取り付けているが、このアーム部材５にベアリ
ング、回転軸、モータ等の回転を伝達する部材を配設し
て内型１を取り付けても良い。これによりヒータ２で加
熱している間、内型１を回転させることができ、内型１
の成形面付近の温度分布差が小さくなり、プレスされた
ガラス容器の精度がさらに向上する。

【００２０】

【実施例２】図６は本発明の実施例２を示す。この実施
例では、内型１を加熱するヒータ２が取付板１０上に配
置されている。取付板１０は搬送装置１１に取り付けら
れており、搬送装置１１内のボールねじ、モータ等の搬
送部材（図示省略）の駆動により、水平方向に往復動
し、これによりヒータ２は実線および鎖線で示す位置を
往復動する。実線位置においては、内型１がヒータ２内
に挿入されて、その加熱が行われ、鎖線位置において
は、ヒータ２は内型１の移動経路から退出する。

【００２１】上記構成において、内型１が移動部材６に
よりヒータ２内に挿入されて加熱される。そして、予備
成形体４がサブヒータ９により加熱され、この加熱が終
了すると同時に、内型１はほぼ元の位置な上昇し、その
後ヒータ２は搬送装置１１により後退する。この作動の
間、加熱された予備成形体４は成形位置に搬送されてお
り、ヒータ２の後退後、内型１は予備成形体４内に挿入
され、外型３によりプレスされる。この本実施例では、
実施例１に比べ内型１が予備成形体４まで移動する時間
が長なるので、ヒータ２の設定温度を６３０℃に制御し
ている。

【００２２】このような本実施例では、内型１はヒータ
２を貫通した状態のままで予備成形体４内に搬入される
ことがないので、長さが短くなり、内型１の制作コスト
が安価になる。しかも、プレスの間、内型１はヒータ２
の外部にあってヒータ２の影響を全く受けないので、そ
の冷却時間がさらに短くなり、これにより離型性も向上
する。なお、本実施例では、成形前の予備成形体４はＵ
字形状であっても良いが、図７に示すような比較的最終
形状に近い形状となるようにブロー成形等で作製したも
のを使用してもよい。この場合は、プレス中の変形量が
少ないため、より高精度なガラス容器を成形できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、棒状の内型を外部のヒータに
より加熱するため、内型の内部にヒータを配設しなくて
も内型の温度精度の確保が可能になると共に、プレスの
間、内型はヒータの影響を受けにくいので、早く冷却さ
れ、予備成形体と内型との離型性も向上する。また、本
発明はヒータを内型の移動路から退出させることによ
り、プレスの間、内型がヒータの影響を全く受けないの
で離型性がさらに向上し、これにより生産性も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内型加熱前の断面図。

【図２】内型加熱時の断面図。

【図３】内型の予備成形体への挿入時の断面図。

【図４】本発明の実施例１の断面図。

【図５】実施例１の平面図。

【図６】実施例２の要部の断面図。

【図７】予備成形体の別例の断面図。

【符号の説明】

１ 内型 ２ ヒータ ３ 外型 ４ 予備成形体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状の内型を外部のヒータの内部に挿入
   して所定温度に加熱する工程と、この加熱された内型を
   前記ヒータから取り出し最終形状に近似した形状の予備
   成形体内に挿入する工程と、この内型の挿入状態で外型
   により予備成形体をプレスする工程とを備えていること
   を特徴とするガラス容器の成形方法。
2. 【請求項２】 前記外部のヒータを内型の予備成形体へ
   の挿入経路から退出させる工程を含むことを特徴する請
   求項１記載のガラス容器の成形方法。