JPH0948620A - 溶融ガラスの供給方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多品種少ロットの生産に対応可能な溶融ガラ
スの供給方法および装置を得る。 【解決手段】 坩堝２の下部に設けられたノズル１のノ
ズル先端部１ａは筒状のノズルを斜め下方に切断した切
断面に形成されている。ノズル先端部１ａの切断面には
シャッター部材５の遮断面５ａが接触してその切断面を
塞いでいる。遮断面５ａはノズル先端部１ａの切断面と
同一な角度に形成されている。シャッター部材５はシャ
ッター駆動部６によって保持され、シャッター部材５の
遮断面５ａはノズル先端部１ａの切断面に沿って移動す
るように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融したガラスを
所望の量だけ計量して成形型上に供給する溶融ガラスの
供給方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融したガラスを所望の量だけ計
量して成形型上に供給する方法としては、例えば特開昭
５３ー１２９２１１号公報および特開昭６３ー２９１８
２１号公報に記載される発明がある。

【０００３】特開昭５３ー１２９２１１号公報記載の発
明は、坩堝内に挿入した棒（以下、プランジャーとい
う）によって坩堝下部に設けたノズルの流入口を塞ぎ、
流入口の開閉量によって溶融ガラスの滴下量を調整する
ものである。

【０００４】また、特開昭６３ー２９１８２１号公報記
載の発明は、ノズル本体の先端部へ所望のガラス量を計
量できるノズル径を持ったノズルチップを取り付け、溶
融ガラスをノズルチップ先端部より滴下供給するもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
従来技術には以下のような欠点がある。すなわち、特開
昭５３ー１２９２１１号公報記載の発明においては、坩
堝内にプランジャーを挿入するため、プランジャーの先
端が溶融ガラスの流出口を完全に塞いでいるか確認でき
ず、溶融ガラスがノズルより流出してしまうことがあ
る。また、ガラス供給を停止した後でもノズル先端部に
残ったガラスが垂れてしまうことがあり、供給量制御が
正確に行えない。

【０００６】また、特開昭６３ー２９１８２１号公報記
載の発明においては、ノズル本体先端部およびノズルチ
ップに設けられたネジによってノズル本体とノズルチッ
プとが固定されているため、溶融ガラスを供給するため
にノズルおよび坩堝を加熱している間はノズルチップを
交換することができず、溶融ガラス供給中に供給量を変
更しなければならないような多品種少ロットの生産が困
難である。さらに、ノズルチップを交換するためにノズ
ルの温度を常温にした場合、ノズル本体とノズルチップ
との結合部に残留ガラスが付着して固化し、ノズルチッ
プの取り外しが困難になる。

【０００７】請求項１および２の課題は、プランジャー
無しでも溶融ガラスの流出による供給量制御が行え、液
滴によるガラス供給においてもノズルチップ等のアタッ
チメントをノズル本体に取り付けること無く、ノズルや
坩堝が加熱した状態でもノズル先端部の形状を変更でき
る溶融ガラスの供給方法および装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、溶融
したガラスを成形型上に供給してガラスレンズを得る際
の溶融ガラスの供給方法において、筒を側面から斜め下
方に切断した切断面を持つノズル先端部の開口部へ同一
角度の切断面を持つシャッター部材を接触させ、該シャ
ッター部材をノズル先端部の切断面に沿って移動させて
ノズル開口部とシャッター部材とが形成する開口断面積
を変更することにより、溶融ガラスの供給量を計量しつ
つ成形型上に供給することを特徴とする溶融ガラスの供
給方法である。

【０００９】請求項２の発明は、溶融したガラスを成形
型上に供給してガラスレンズを得る際の溶融ガラスの供
給装置において、ガラスを溶融する坩堝と、該坩堝下部
に設けられて先端に筒を側面から斜め下方へ切断した切
断面を持つノズルと、ノズル切断面と同一角度の切断面
を持ってノズル切断面と接触するシャッター部材と、該
シャッター部材を駆動する駆動部とを具備したことを特
徴とする溶融ガラスの供給装置である。

【００１０】図１および図２は本発明の概念を示し、図
１は概略構成図、図２は図１のＡ矢視図である。坩堝２
の下部にはノズル１が設けられている。ノズル１のノズ
ル先端部１ａは筒状のノズルを斜め下方に切断した切断
面に形成されている。ノズル先端部１ａの切断面にはシ
ャッター部材５の遮断面５ａが接触してその切断面を塞
いでいる。遮断面５ａはノズル先端部１ａの切断面と同
一な角度に形成されている。

【００１１】シャッター部材５はシャッター駆動部６に
よって保持され、シャッター駆動部６の水平方向および
垂直方向（図１中、矢印および方向）への動作によ
ってシャッター部材５の遮断面５ａはノズル先端部１ａ
の切断面に沿って移動（図１中、矢印方向）するよう
に構成されている。坩堝２の外周近傍には坩堝加熱炉３
が、ノズル１の外周近傍にはノズルヒータ４がそれぞれ
設置されている。

【００１２】以上の構成からなる装置は、坩堝２内で溶
融されたガラス７がノズルヒータ４によって加熱されて
いるノズル１内を経てノズル先端部１ａまで流出し、シ
ャッター部材５の遮断面５ａによって保持される。次
に、シャッター駆動部６の動作によってシャッター部材
５をノズル先端部１ａの切断面に沿って移動（図１中、
矢印方向）させ、ノズル先端部１ａの開口部１ｂを開
く（図２参照）。

【００１３】すると、ノズル先端部１ａのガラス７が自
重によって開口部１ｂから流出し、図示省略した成型用
金型上に供給される。所定量の溶融されたガラス７を成
型用金型上に供給した後、シャッター駆動部６を前記と
は逆に動作させてノズル先端部１ａの開口部１ｂを塞
ぐ。ガラス供給量の計量は、ノズル先端部１ａの開口部
１ｂの開口量と開口時間とを調整して行う。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（発明の第１の実施の形態）図３〜図５は本発明の実施
の形態を示し、図３は概略構成図、図４はシャッター部
の動作を示す部分正面図、図５は図４のＡ矢視図であ
る。ガラス７を所望の粘度に加熱する坩堝２はガラス７
と反応しにくいＰｔ等で形成され、フレーム８上に設置
された台座９に取り付けられている。坩堝２の外周部近
傍に設けられて坩堝２を加熱する坩堝加熱炉３はフレー
ム８上に設置されている。坩堝加熱炉３は焼結体等から
なるヒータ線（例えば、二ケイ化モリブデン等の焼結体
ヒータによれば１５００℃以上の温度が得られる）によ
って構成されており、ガラス７の粘度が１０¹ ポアズ
以下となる温度まで加熱できる能力を有している。

【００１５】坩堝２の下部には溶融したガラス７を流出
させるノズル１が設けられている。ノズル１の先端には
円筒を斜め方向から下方に切断した切断面を持つノズル
先端部１ａが設けられている。ノズル１の周囲にはノズ
ル１を加熱するノズルヒータ４が設置されている。本発
明の実施の形態ではノズルヒータ４として高周波加熱装
置を用いているが、焼結体（坩堝加熱炉３のような）等
のヒータによる雰囲気加熱でも良い。

【００１６】ノズル先端部１ａの切断面には、該切断面
と同一な角度で切断されたシャッター部材５の遮断面５
ａが接触しており、ノズル先端部１ａを塞いでいる。シ
ャッタ部材５はガラス７と反応しにくいＰｔ等で形成さ
れ、その背面には支柱６ａの先端が取り付けられてい
る。支柱６ａの基端側下部には台座６ｂに固定されてい
る。台座６ｂはリニアガイド６ｃ上に水平方向（図３
中、矢印方向）へ移動自在に設けられている。リニア
ガイド６ｃは略Ｌ字形状をした台座６ｄの水平面上に固
定されている。支柱６ａの基端にはバネ６ｅの一方が取
着され、バネ６ｅのもう一方は台座６ｄの垂直面に固定
されており、シャッター部材５の遮断面５ａがノズル先
端部１ａの切断面に常時一定の力で当て付くように付勢
されている。

【００１７】台座６ｄの垂直面側部にはガイド６ｇが設
けられている。また、台座６ｄの垂直面は、プレート６
ｈに固定されたリニアガイド６ｊに垂直方向（図３中、
矢印方向）へ移動自在に取り付けられている。プレー
ト６ｈの下部には台座６ｄを昇降させるモータ６ｉが設
置されている。ボールネジ６ｆの上部にはガイド６ｋが
設置されており、ガイド６ｋに支持されたボールネジ６
ｆは台座６ｄのガイド６ｇを通りモータ６ｉのシャフト
に連結されている。ここで、支柱６ａ〜ガイド６ｋをシ
ャッター駆動部６と総称する。

【００１８】以上の構成からなる装置は、まず坩堝２内
にガラス７を投入し、ガラス７が溶融する温度（溶融ガ
ラスの粘度が１０¹ 〜１０² ポアズ程度になる温
度）まで坩堝加熱炉３で加熱溶融する。この時、ノズル
１からのガラス７の流出を防ぐため、ノズルヒータ４で
は加熱しない。また、ノズル先端部１ａにはシャッター
部材５の遮断面５ａが当て付き、ノズル先端部１ａの切
断面を塞いでいる。

【００１９】十分にガラス７が溶融してから、坩堝加熱
炉３の温度を上昇させてガラス７の粘度が１０¹ ポア
ズ以下になるまで加熱する。同時に、ノズルヒータ４に
よってノズル１をガラス７が溶融して自重で流出してく
る温度（ガラス粘度が１０¹ポアズ以下となる温度）に
加熱する。

【００２０】次に、シャッター駆動部６のモータ６ｉを
駆動してボールネジ６ｆを回転させ、ガイド６ｇを介し
て台座６ｄを上昇（図４中、矢印方向）させる。台座
６ｄの上昇に伴って支柱６ａに支持されているシャッタ
ー部材５が上昇する。すると、シャッタ部材５の遮断面
５ａはノズル先端部１ａの斜め方向の切断面に沿って斜
め方向（図４中、矢印方向）に上昇する。シャッター
部材５が上昇することにより、図５に示すように、ノズ
ル先端部１ａと遮断面５ａとの間に開口部１ｂが形成さ
れることで、ノズル１内に溜まっていたガスをガラス７
の流出によって抜く。

【００２１】流出してきたガラス７によってノズル先端
部１ａが充填されたら、シャッター駆動部６のモータ６
ｉを逆に駆動してボールネジ６ｆを逆回転させ、ガイド
６ｇを介して台座６ｄを下降（図４中、矢印と逆方
向）させる。台座６ｄの下降に伴い、支柱６ａに支持さ
れているシャッター部材５の遮断面５ａはノズル先端部
１ａの切断面に沿って斜めに下降（図４中、矢印と逆
方向）し、ノズル先端部１ａの開口部１ｂを塞ぐ。この
時、シャッター部材５の上昇・下降に伴い、シャッター
部材５は水平方向（図３中、矢印方向）に移動する
が、バネ６ｅの伸縮によって吸収され、ノズル先端部１
ａと遮断面５ａとの接触状態は保持される。以上で、ガ
ラス供給の準備工程を終了する。

【００２２】ガラス供給に際しては、上記のようにシャ
ッター駆動部６によってシャッター部材５の遮断面５ａ
をノズル先端部１ａの切断面に沿って斜め上方へ上昇さ
せ、図５に示すように、ノズル先端部１ａと遮断面５ａ
との間に開口部１ｂを形成し、溶融ガラス７を開口部１
ｂより図示省略した成型用の金型に供給する。所定量の
溶融ガラス７を金型上に供給した後、シャッター駆動部
材６によりシャッター部材５の遮断面５ａをノズル先端
部１ａの切断面に沿って斜め下方へ下降させて開口部１
ｂを塞ぐ。

【００２３】液滴による滴下量の計量は開口部１ｂの断
面積の大きさによって行う。滴下量を少量にするなら
ば、シャッター駆動部６によってシャッター部材５の上
昇量を少なくし、開口部１ｂの開口部断面積を小さくす
る。また、滴下量を多量にするならば、シャッター駆動
部６によってシャッター部材５の上昇量を多くし、開口
部１ｂの開口部断面積を大きくすることによって調整す
る。

【００２４】自重流出による供給量の計量は、開口部１
ｂの開閉時間および量によって行う。少量のガラスを供
給する場合、シャッター部材５の動きを速く、微少にす
る。また、多量のガラスを供給する場合、シャッター部
材の動きを遅く、多くするようにシャッター駆動部６の
モータ６ｉの動作プログラムを調整する。

【００２５】本発明の実施の形態によれば、プランジャ
ー無しに溶融ガラスの自重による流出の供給制御が行え
る。また、ノズル先端部でガラス供給停止を行うため、
ノズル内残留ガラスの液ダレを防止できる。さらに、ノ
ズル先端部の開口部が塞がれているか確認できるため、
誤動作によるガラス流出を防止できる。

【００２６】一方、液滴による溶融ガラスの滴下供給に
おいても、ノズルチップ等のアタッチメントをノズル本
体に取り付けることなく、所望とするガラス滴下供給量
の計量ができる。従って、作業工程が簡単になるととも
に、ノズルや坩堝を加熱したままでもノズル先端部の形
状を変更でき、一度のガラス溶融で他種類のガラス供給
量が得られる。因って、液滴による多品種少ロットの溶
融ガラス成形に対するガラス供給にも対応できる。

【００２７】（発明の第２の実施の形態）図６〜図９は
本発明の実施の形態を示し、図６はノズル先端部とシャ
ッター部の正面図、図７は図６のＢ矢視図、図８は図６
のＡ矢視図、図９は図８の動作の説明図である。本発明
の実施の形態では図３を併用して説明する。本発明の実
施の形態における坩堝加熱部，ノズル加熱部およびシャ
ッター駆動部の構成は前記発明の第１の実施の形態と同
様であり、その説明を省略する。

【００２８】本発明の実施の形態のノズル１１は断面が
正方形の筒で、ノズル先端部１１ａは対角線方向から斜
め下方にノズル１１を切断した切断面に形成されてい
る。ノズル先端部１１ａの切断面にはシャッター部材１
５の遮断面１５ａが接触している。この遮断面１５ａは
ノズル先端部１１ａの切断面と同一な角度を有してい
る。シャッター部材１５には、図８および図９に示すよ
うな、ノズル１１の断面を対角線方向で半分にした形状
と同様な断面形状（頂角が９０°の２等辺３角形をした
凹部）を持つキリカキ１５ｂが遮断面１５ａから下面に
かけて垂直に形成されている。ノズル１１およびシャッ
ター部材１５は溶融ガラスと反応しにくいＰｔ等で形成
されている。

【００２９】上記構成の装置は、粘度が１０¹ ポアズ
以下になるまで坩堝２内で加熱されたガラス７が（図３
参照）、自重で流出する温度に加熱されたノズル１１内
を流れ 、シャッター部材１５の遮断面１５ａによって
塞がれているノズル先端部１１ａ まで流下し、ノズル
１１内を充填する。

【００３０】ガラス供給に際しては、前記発明の第１の
実施の形態と同様に、シャッター駆動部６のモータ６ｉ
を駆動してボールネジ６ｆを回転させ、ガイド６ｇを介
して台座６ｄを上昇させる。台座６ｄの上昇に伴い、支
柱６ａに支持されているシャッター１５の遮断面１５ａ
はノズル先端部１１ａの切断面に沿って接触した状態で
上昇する。この上昇により、図９に示すように、正方形
断面を持つノズル先端部１１ａと正方形を対角線方向に
切った形状のキリカキ１５ｂとによって断面が正方形の
開口部１１ｂが形成される。そして、開口部１１ｂより
溶融ガラス７が図示省略した成型用の金型上に供給され
る。供給量の調整は前記発明の第１の実施の形態と同様
にして行う。

【００３１】本発明の実施の形態によれば、前記発明の
第１の実施の形態と同様な効果が得られるとともに、正
方形の断面を持つノズルと同じ正方形の断面を対角線方
向に切断した形状を持つシャッター部材のキリカキとに
よって形成される開口部の開口面積が、シャッター部材
の移動量と比例関係になり、供給量の計量が前記発明の
第１の実施の形態よりも容易に設定できる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１および２の効果は、プランジャ
ー無しでも溶融ガラスの流出による供給量制御が行え、
プランジャーによる供給停止時のノズル内残留ガラスの
液ダレも防止できる。また、液滴によるガラス供給にお
いても、ノズルチップ等のアタッチメントをノズル本体
に取り付けることなく、所望とするガラス滴下供給量の
計量ができる。さらに、ノズルや坩堝を加熱したままで
もノズル先端部の形状を変更でき、一度のガラス溶融で
他種類のガラス供給量が得られる。因って、液滴による
多品種少ロットの溶融ガラス成形に対するガラス供給に
も対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念図である。

【図２】本発明の概念図である。

【図３】発明の第１の実施の形態を示す概略構成図であ
る。

【図４】発明の第１の実施の形態を示す部分正面図であ
る。

【図５】図４のＡ矢視図である。

【図６】発明の第２の実施の形態を示すノズル先端部と
シャッター部の正面図である。

【図７】図６のＢ矢視図である。

【図８】図６のＡ矢視図である。

【図９】図８の動作の説明図である。

【符号の説明】

１ ノズル ２ 坩堝 ３ 坩堝加熱炉 ４ ノズルヒータ ５ シャッター部材 ６ シャッター駆動部 ７ ガラス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融したガラスを成形型上に供給してガ
   ラスレンズを得る際の溶融ガラスの供給方法において、
   筒を側面から斜め下方に切断した切断面を持つノズル先
   端部の開口部へ同一角度の切断面を持つシャッター部材
   を接触させ、該シャッター部材をノズル先端部の切断面
   に沿って移動させてノズル開口部とシャッター部材とが
   形成する開口断面積を変更することにより、溶融ガラス
   の供給量を計量しつつ成形型上に供給することを特徴と
   する溶融ガラスの供給方法。
2. 【請求項２】 溶融したガラスを成形型上に供給してガ
   ラスレンズを得る際の溶融ガラスの供給装置において、
   ガラスを溶融する坩堝と、該坩堝下部に設けられて先端
   に筒を側面から斜め下方へ切断した切断面を持つノズル
   と、ノズル切断面と同一角度の切断面を持ってノズル切
   断面と接触するシャッター部材と、該シャッター部材を
   駆動する駆動部とを具備したことを特徴とする溶融ガラ
   スの供給装置。