JPH0948625A

JPH0948625A - ガラス表面の研磨方法

Info

Publication number: JPH0948625A
Application number: JP19861995A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hasunuma; 一雄蓮沼; Tetsuo Endo; 鉄男遠藤; Shigeharu Ishigame; 重治石亀
Original assignee: Koa Glass Co Ltd
Current assignee: Koa Glass Co Ltd
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラス表面に対して、火炎を放射することに
より、短時間に、精密に、そして経済的かつ、安全にガ
ラス表面を研磨する方法の提供を課題とする。【解決手段】火炎を用いてガラス表面を研磨する方法
において、燃料ガスの主成分として、炭化水素ガスと酸
素ガスおよび／または炭化水素ガスと空気を用い、さら
に当該炭化水素ガスと酸素ガスがバーナーの出口近傍ま
で混合されることなく、それぞれのガス供給源から別個
に導入され、そしてそれぞれ別個のガス出口の通過直後
に混合された後、燃料ガスとして燃焼させて得られた火
炎を、概ね直線的にガラス表面に吹き付けることにより
研磨するガラス表面の研磨方法の手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火炎を用いてガラ
スびん等のガラス成型体の表面を研磨する方法であっ
て、特に、短時間に、精密に、かつ経済的にガラス成型
体の表面を研磨することが可能なガラス表面の研磨方法
である。

【０００２】

【従来の技術】ガラスびん等のガラス成型体は、成型工
程におけるガラス成型時の熱収縮により、金型面の影響
を受け、ガラス表面がいわゆる“オレンジ肌”等の荒れ
た表面になっており、ガラス表面がざらついている。そ
のため、ガラス成型体の安全性、表面印刷性、使用性、
及び外観性等の観点から、一般にガラス表面を平滑化す
るいわゆる研磨処理が行われている。

【０００３】ここで、従来、ガラス表面を平滑化する加
工技術には、研削粉体を使う機械的な研磨方法、フッ化
水素酸溶液に浸漬する化学的腐食方法、燃焼火炎を応用
する研磨方法（いわゆるファイアーポリッシュ）等があ
り、ガラス成型体の製造において実施されてきた。

【０００４】しかし、機械的な研磨方法や化学的腐食方
法では、作業を単純化することが困難であり、研磨程度
のばらつきも大きく、精密研磨に不向きであるという問
題があった。また作業の複雑さや危険な薬品を大量に使
用することから、自動製造ラインを作り上げるのが困難
であったり、ガラス表面の削りかすの処理の必要性から
環境汚染防止の設備や水洗工程が別途必要になったり、
さらには研磨加工速度を上げられないために、加工費が
高価になったりして、結果として経済的でないという問
題があった。

【０００５】そこで、燃焼火炎を応用する研磨方法が種
々提案、実施されている。例えば、特開昭５０−１７４
１６号公報には、ガラス成型体を端部で支えながら回転
させて、上向きのバーナーのみで火炎を応用する研磨方
法が提案されている。しかしながら、短時間にかつ精密
に研磨することは困難であった。

【０００６】また、特開平３−２４２３３８号公報に
は、ガラス成型体をホルダーで支え、ベルトコンベアー
を用いて回転させながら、上下方向のバーナーで火炎研
磨する方法が提案されている。しかしながら、装置が複
雑になったり、また精密にかつムラなく研磨することは
困難であった。

【０００７】さらに、特開平５−８５７６３号公報に
は、ガラス成型体を上下方向にチャックで支えながら回
転させて、さらに相対的に移動可能な酸水素炎でガラス
表面を研磨方法が提案されている。しかしながら、装置
が複雑となり、ガラス成型体の形状が限定されたり、あ
るいは短時間にかつ精密に研磨することは困難等の問題
が見られた。また、酸水素炎を使用するために、燃料ガ
ス代が高かったり、あるいは炎の直線性に乏しいという
問題もあった。

【０００８】そこで、ＵＳＰ３，１８８，１９０号公報
には、水素の代わりにプロパンガスや天然ガスを空気や
酸素と混合して燃料ガスとして使用し、しかも断続的
に、ガラス成型体の上方からびん口を対象として火炎研
磨する方法が開示されている。

【０００９】しかしながら、後述するように、予混合バ
ーナーを用いており、大容量のプロパンガスや天然ガス
の燃焼は困難であったり、また酸素等と混合しても燃焼
範囲内に均一に希釈できず、不完全燃焼を起こす等の問
題があった。また、上方からガラス成型体のびん口等を
対象として、火炎処理することを意図しており、装置
上、側部の研磨処理は困難であった。さらに、装置上、
短時間にかつ精密にガラス成型体の表面を研磨すること
は困難であり、温度ムラも大きくなりやすく、深度加熱
により、ガラス製品が変形する等の問題も見られた。

【００１０】そこで、ＵＳＰ３，１８８，１９０号公報
を踏まえて、特開昭６０−７１５３４号公報には、対流
による熱移動から生じる熱エネルギーが、輻射による熱
移動から生じる熱エネルギーよりも大であるような火炎
を使用するガラス製品表面の研磨方法を提案しており、
酸素−炭化水素火炎は、温度ムラが大きくなりやすく、
深度加熱により、ガラス製品が変形するおそれがあるた
め使用できず、具体的に酸素−水素火炎が好適であるこ
とを開示している。

【００１１】しかしながら、特開平５−８５７６３号公
報におけると同様に、水素を使用するため燃料ガス代が
高く、また水素の密度が空気と比べて、極端に軽く、炎
が上空に上昇してしまい、炎の直線性が乏しくなった
り、水平方向から、火炎を照射することが困難になると
いう問題があった。

【００１２】従って、装置が複雑になったり、限定され
たり、あるいは研磨の短時間処理が困難となったり、さ
らには温度ムラが生じやすい等の問題も見られた。ま
た、その他、水素は、燃焼速度が早くて、爆轟範囲が著
しく広いため（空気混合の場合で、１５〜９０ｖｏｌ
％）、ブタン（空気混合の場合で、２．８〜３１ｖｏｌ
％）等の炭化水素と比べて、著しく安全性に乏しいとい
う問題もあった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の問題
に鑑みなされたものであり、短時間に、精密に、そして
経済的かつ、安全にガラス表面を研磨することを特徴と
するガラス表面の研磨方法を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、火炎を用いて
ガラス表面を研磨する方法において、炭化水素ガスと酸
素ガスおよび／または炭化水素ガスと空気が燃料ガスの
主成分として用い、さらに当該炭化水素ガスと酸素ガス
をバーナーの出口近傍まで混合することなく、それぞれ
のガス供給源から別個にバーナー内に導入され、そして
それぞれのガスをガス出口の通過直後に混合し、燃料ガ
スとして燃焼させて得られた火炎を、概ね直線的にガラ
ス表面に吹き付けることにより研磨することを特徴とす
る、ガラス表面の研磨方法である。以下、本発明を構成
要件ごとに詳細に説明する。

【００１５】（ガラス成型体）本発明が適用されるガラ
ス成型体の種類は、特に限定されるものではない。例え
ば、ガラス瓶、ガラス人形、ガラス細工、板ガラス等が
本発明の対象として好適である。

【００１６】また、かかる成型体をつくるガラス原料も
特に限定されるものではなく、ソーダ石灰ガラス、鉛ガ
ラス、硼珪酸ガラス等があり、特に、軟化点の温度が、
約７００〜７５０℃と適当であって、安価である点でソ
ーダ石灰ガラス（Ｎａ_２０−Ｃａ０−Ｓｉ０_２）が最適
である。

【００１７】（燃料ガス）本発明の、燃料ガスの主成分
としては、炭化水素ガスと酸素ガスおよび／または炭化
水素ガスと空気である。炭化水素ガスは、水素等と異な
り、空気や酸素との密度差が小さく、水平方向から照射
した場合でも容易に上昇することなく、優れた直線性が
得られまた、容易に空気や酸素と混合して燃焼可能とす
るためである。

【００１８】具体的には、水素と比較して、炭化水素の
密度は、空気や酸素の密度と近く、水素の密度が、０
℃、１気圧の条件で、空気の密度を１とすると、０．０
６９５となるのに対し、炭化水素、例えばブタンの密度
は、２．０７１であり、空気によりあらかじめ１／２．
７５に希釈すると１．３６となり、かなり空気の密度に
近いことになる。また、酸素の密度は、空気の密度を１
とすると、１．１０５３であり、密度の近い炭化水素と
酸素は、より容易に混合しやすく、後述するが、混合室
やミキサーは特に必要でなくなるためである。

【００１９】また、直線的に与えられた火炎は、スポッ
ト的に、ガラス表面を加熱し、またガラス表面が複雑形
状を呈していたとしても、細部にわたって火炎が入り込
んで、平滑なガラス表面とすることが可能となり、結果
として精密で優れた研磨効果が得られるためである。

【００２０】本発明が炭化水素ガスを使用する別な理由
は、水素と比べて、極めて高い発熱量が得られるためで
ある。例えば、ブタンの発熱量は、約３２０００Ｋｃａ
ｌ／Ｎｍ^３であり、水素のそれが約３０００Ｋｃａｌ／
Ｎｍ^３であるのと比べると、約１０倍以上の高い発熱量
が得られるものである。従って、同一温度にガラス成型
体を加熱するには、水素流量と比較して、炭化水素ガス
の場合、約１／１０で済むことになる。

【００２１】なお、火炎を用いてガラス表面を研磨する
方法において、ガラス表面を一部溶解させる必要があ
り、従って、火炎の温度も重要な燃料ガスの決定要因と
なるが、炭化水素、例えばブタンガスの酸素付加による
理論火炎温度は、２７００〜２８００℃であり、酸素−
水素系の理論火炎温度と同等であり、火炎温度は問題と
ならない。また、特開昭６０−７１５３４号公報におい
て、炭化水素ガスの使用は、温度ムラが大きくなりやす
く、深度加熱により、ガラス製品が変形するおそれがあ
るため使用できないと否定しているが、本発明によれ
ば、短時間で、均一な火炎照射が可能となるため、かか
る問題はない。

【００２２】さらに、本発明において、炭化水素ガスを
使用する別な理由は、水素に比較して、極めて炭化水素
は安価であり、前述のとおり炭化水素ガス使用量も少な
くてすみ、また後述するように、工程が簡便化される点
であり、結果として、安価なガラス製品の供給が可能と
なり、従来品と比較して、極めて有利となるためであ
る。すなわち、極めて安価なガラス製品が要求される今
日において、それに対応して安価な材料を使用して、安
価なガラス製品を供給できるという点は、極めて有利で
あり、産業の発達に直接的に影響するものである。

【００２３】ここで、炭化水素ガスは、主に炭素と水素
からなる、室温で気体状の物質と定義される。具体的に
は、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペン
タン、エチレン、プロピレン等及びこれらの混合ガスが
本発明に好適に使用可能である。また、特にブタン（Ｃ
_４Ｈ_１０）は、密度が比較的高く、発熱量も多く、その
上、安価で、安全性も高い点で、本発明に最適である。

【００２４】一方、本発明において、酸素または空気
は、助燃剤としての役割を果たすが、炭化水素の種類に
より、爆発限界が異なっているため、それに適合させて
バーナーのガス出口にて混合されることになる。但し、
炭化水素ガスの種類や酸素または空気を混合するかによ
り、炭化水素ガスの爆発範囲が異なり、燃料ガス中の好
適比率は若干変化するが、例えばブタンの場合には、酸
素及び空気の混合において、８〜２０ｖｏｌ％、空気混
合において、１．８〜８．０ｖｏｌ％の範囲が好適であ
る。かかる範囲を越えると、十分に燃料ガスが燃焼せ
ず、燃料ガスが無駄になったり、あるいは不完全燃焼に
ともなう、すすがガラス成型体に付着するおそれが生じ
るためである。したがって、本発明において、バーナー
のガス出口にて、かかる好適比率になるよう、後述する
ガス圧力や流量を調整して、炭化水素ガスと酸素等を混
合することが必要となる。

【００２５】また、炭化水素ガスは、空気または酸素に
より、体積比で１／２〜１／５にあらかじめ希釈されて
いることが好適である。

【００２６】一般に、炭化水素ガスの爆発範囲は、空気
混合の場合に１０ｖｏｌ％以下、酸素混合で２０ｖｏｌ
％以下と低いために、炭化水素ガスを希釈せずに、後述
するバーナーを用いて、かかる炭化水素ガスの爆発限界
以下とすることは困難であり、燃焼ムラが生じるおそれ
があるためである。また、前述のとおり、あらかじめ炭
化水素ガスを空気で希釈すると、より空気の密度に近く
なり、混合が迅速かつ容易になり、燃焼ムラが小さくな
ったり、あるいは燃料ガスの特別な混合操作等が不要と
なるためである。

【００２７】次に、燃料ガスの圧力について説明する。
すなわち、燃料ガスの圧力は、ガス供給源から噴射され
た後の、ボイル−シャルルの法則に基づく体積変化に強
い影響を示すため、かかる燃料ガスの体積変化は火炎の
直進性を妨げる要素となるためである。一方、燃料ガス
の圧力が低すぎると、火炎の強さや発生熱量および、直
進性が逆に低下するため燃料ガスの圧力があまりに低く
くても問題が生じることになる。

【００２８】従って、かかるバランスを考慮して、好適
な炭化水素ガスのガス圧力の範囲は、０．１〜２．０Ｋ
ｇ／ｃｍ^２であり、酸素ガスのガス圧力の好適範囲は、
１．０〜３．０Ｋｇ／ｃｍ^２である。

【００２９】（バーナー）本発明において、バーナー
は、炭化水素ガスと酸素ガスおよび／または炭化水素ガ
スと空気が出口近傍まで混合されることなく、それぞれ
のガス供給源から別個にバーナー内に導入され、そして
それぞれ別個のガス出口の通過直後に混合され、燃料ガ
スとして燃焼させて得られた火炎を、概ね直線的にガラ
ス表面に吹き付けることができるものと定義される（以
下、先混合型バーナーと呼ぶ）。

【００３０】具体的な先混合型バーナーは、図１または
２に示すように、ガス入口７，６、ガス分配管路（図示
せず）、ガス出口２，３、バーナー本体１、バーナー延
長部５、点火部（図示せず）、回転支持部１３等からな
るものが好適である。そして、ガス入口７，６から、導
入された炭化水素ガス及び酸素等は、圧力損失を可及的
に減少すべく、そのままガス出口まで混合されることが
ないので、ガス分配管路を通って、ガス入口７，６に送
られることになる。

【００３１】また、火炎をさらに所定の位置に放射可能
とし、予定外の箇所に放射されないよう、バーナー出口
において、放射方向、少なくとも上方側に制御板４を設
けることも好適である。例えばガラス瓶のボトルネック
部には、一般に事前にねじ切りがされ、ねじ部が設けら
れているが、かかるねじ部を予期せぬ火炎により損傷さ
せないためである。

【００３２】ここで、一般のバーナーは、少なくとも出
口手前において、均一な燃焼を得るために、燃料ガスと
空気や酸素等の助燃剤との混合室またはミキサーが設け
られているのが普通であるが（予混合型バーナー）、本
発明ではかかるバーナーは不適である。なんとならば、
混合室等を設けると、その箇所で、ガスが一定時間滞留
することになり、圧力損失を生じ、極めて大容量の燃料
ガスを噴出することは困難となるためである。したがっ
て、予混合型バーナーとして、代表的にはベンチュリー
ミキサー管等があるが、大容量ガスに対応困難であり、
また実作業上、火炎調整も困難であり、研磨作業の精密
性に劣るなどの問題も見られたためである。

【００３３】すなわち、本発明のように炭化水素ガスを
燃料ガスとして用いる系では、大容量の酸素または空気
が必要となり、研磨作業の精密性も要求されるため、従
来の予混合型バーナーを用いることは困難となるもので
ある。そのため、図１を用いて説明すると、ガス入口
７，６から、導入された炭化水素ガス及び酸素等は、そ
のまま混合されることなく、可及的に圧力損失を減じつ
つ、ガス分配管路を通って、別個にガス入口７，６に送
られる必要が生じるのである。

【００３４】さらに、本発明において、先混合型バーナ
ーを用いる利点は、送ガスの律速段階となる混合室また
はミキサーがガス出口以前に設けられていないため、バ
ーナー本体の大きさがコンパクトになったり、形状等の
制限がなくなったりするためであり、また混合室等の大
きさに応じて、炭化水素ガスと酸素ガス等のガス出口の
数が制限されこともなく、さらには横方向や縦方向の大
きさを、用途に応じて容易に変更することが可能とな
り、使用勝手が広がるためである。

【００３５】例えば、バーナー本体の形状をガス出口方
向から見た場合に、水平部と斜め部を設け、いわゆる
“ヘ”の字状にし、バーナーの水平部において、比較的
丹念に研磨処理を必要とするボトルネック部を火炎の照
射時間を長くすることにより処理し、同様にバーナーの
斜め部において、ボトルネック部以下のガラス表面を研
磨処理することが可能となる点で好適である。なお、バ
ーナーの水平部と斜め部は独立していても良く、また任
意の角度に配置可能なように、回転可能に連結固定され
ていても良い。

【００３６】但し、先混合型バーナーにおいても、空気
中に噴出された炭化水素ガスと酸素ガスおよび／または
炭化水素ガスと空気等は、一定の濃度に混合されなけれ
ば、適度な燃焼範囲にならず、燃料ガスが不完全燃焼等
するおそれが生じる。

【００３７】そのため、個々の炭化水素ガスと酸素ガス
等の燃焼ガスの出口は、かかる燃料ガスの原料ガスが混
合容易なように、隣接していることが好適である。すな
わち、炭化水素ガスの種類により異なるものの、炭化水
素ガスは酸素等とガス出口通過後、急激に混合され、燃
焼させられ、最後に火炎として直線的にガラス表面に供
給されることが可能となる。具体的には、隣接する炭化
水素ガスと酸素等とのガス出口の距離は、０．５〜５ｍ
ｍが好適であり、最適には、１〜３ｍｍの範囲である。

【００３８】また、本発明において、かかる燃料ガスの
別個の出口が、横方向に組をなして複数個並列して、配
置されていることが好適である。大発熱量が期待でき、
より短時間で、確実にガラス表面の研磨ができるためで
ある。また、ガス出口を複数個並べたものは、ガラス成
型体の大きさや形状に則して、図２に示すようにガラス
成型体の進行方向に対して一定の角度を持たせて、斜め
に配置することにより、火炎の照射位置や有効発熱量を
任意に変えることが可能となり、結果として高さが低
く、小容量のガラス成型体から、高さが高く、大容量
の、複雑なガラス成型体に対しても、フレキシブルにか
つ確実にガラス表面の研磨ができるという利点が得られ
るためである。

【００３９】具体的には、一般的なガラス成型体の高さ
としての範囲が、２０〜２００ｍｍであることを考慮し
て、炭化水素ガスと酸素ガス等のガス出口を１組とし
て、横方向に、２〜２００組設けることが好適であり、
さらに好適には、２０〜１００組並列して、配置されて
いることである。

【００４０】また、炭化水素ガスと酸素ガス等の別個の
ガス出口は、縦方向に複数個並列して、配置されている
ものも好適である。より短時間にガラス表面の研磨がで
き、また密度差に基づく混合効果により、より均一に炭
化水素ガスと酸素ガス等が混合され、さらには、ガラス
成型体の高さ等に関係なく、確実にガラス表面の研磨が
できるという利点があるためである。

【００４１】具体的には、炭化水素ガスと酸素ガス等の
ガス出口を１組として、縦方向に、２〜２００組設ける
ことが好適であり、さらに好適には、２０〜１００組縦
列して配置されていることである。

【００４２】さらに、出口の大きさも特に限定されるも
のではないが、炭化水素ガスと酸素等の混合比を考慮す
ると、出口面積で、酸素等のほうが、炭化水素ガスより
も好適には１．２〜３．０倍であり、最適には、１．５
〜２．５倍である。具体的に、炭化水素ガスの出口の直
径としては、ガスの必要混合比等が容易に得られる点か
ら、０．２〜１．０ｍｍ、酸素等の場合には、０．５〜
２．０ｍｍの範囲が好適である。

【００４３】その他、本発明において、ガス出口が、概
ね矩形状の筺体に固定されてバーナーを形成しており、
かつ該バーナーがガラス表面に対して、回動可能に設置
されていることが好適である。前述のとおり、ガス出口
を横方向に複数組並列させたものを、ガラス成型体の進
行方向に対して、斜めに容易に配置可能となり（図２参
照）、ガラス成型体の大きさや形状にかかわらず、容易
に火炎研磨処理が可能となり、利便性が著しく向上する
ためである。

【００４４】なお、回動可能な設置方法としては、得に
限定されるものではないが、ガス入口の邪魔とならない
よう、バーナーが筺体になっている場合に、かかる筺体
に延長部を設け、延長部をねじまたはチャック等により
他の支持部材に回転支持することが好適である。

【００４５】また、ガラス成型体の上部には、ねじ部等
が設けられていたり、下部には、土台等が設けられてい
る場合もあり、かかる場合に、火炎を所定場所に正確に
照射可能とすべく、バーナー筺体が上下移動可能なよう
に、前記他の支持部材が上下可動支持部（図２参照）で
あって、かかる部材に固定されていることが好適であ
る。

【００４６】さらに、かかるバーナーの配置について、
特に限定されるものではないが、例えば、ガラス成型体
をベルトコンベア上に乗せて進行させた場合に、ガラス
成型体が乗ったベルトコンベアを挟んで、両側に少なく
とも１対のバーナーを配置するのが好適である。ガラス
表面の大量研磨処理が可能となるとともに、ガラス成型
体における温度差が少なくなり、結果として熱膨張差に
よるひび割れや破壊のおそれがないためである。但し、
空気を混合して使用する場合、一定の外炎の大きさがあ
るため、外炎で対向するバーナーを加熱しないよう、ガ
ラス成型体の進行方向にずらして配置することが好適で
ある。あるいは、ガラス成型体の進行方向に対して、対
向するバーナーの一方は、右さがりで、一方は右上がり
として、交差する位置には、ガス出口を一定間隔設けな
いようにすることも好適である。

【００４７】また、特に、ガラス成型体の上部のねじ部
下の近傍のように、特に念入りに研磨処理したい場合に
は、斜め方向のバーナーとは別に、水平方向の照射を可
能とするバーナーを設けて、火炎研磨することが好適で
ある。

【００４８】その他、ベルトコンベアー上で、進行に伴
って耐火物トレー等も回転移動すれば、バーナーは一つ
であっても十分にかつムラなくガラス成型体を研磨可能
である点で好適である。

【００４９】なお、先混合型バーナーは、使用方法を誤
ると、逆火（ｂｌｏｗ−ｂａｃｋ）によるガスの逆流お
よび連続引火等を生じるおそれがなきにしもあらずであ
るが、ガス配管、少なくとも炭化水素ガス配管途中にガ
ス逆火防止器を取り付けることにより、かかる問題点も
解消する。具体的なガス逆火防止器としては、テイサン
（株）製、角丸式可燃性ガス安全逆止弁ＳＤ型等が好適
である。

【００５０】（吹き付け方法）本発明は、火炎を、概ね
水平方向から、ガラス表面に直線的に吹き付けることに
より研磨することを特徴としている。すなわち、概ね水
平方向から、直線的に火炎を照射することにより、短時
間にかつ均一にガラス表面の研磨を可能とするためであ
る。また、ガラス成型体を移動させるために一般に下部
に設置される、例えばベルトコンベアーやあるいは上部
に設置されるチャック等を直接加熱することを防止し、
工程を極めて簡易にかつ経済的なものとするためであ
る。

【００５１】これに対して、従来は、燃料ガスとして、
軽量の水素等を利用していたため、火炎が上昇してしま
い、利用しようとしても、水平方向に火炎を、噴射する
ことが事実上困難であり、そのため、一般的には、特開
平３−２４２３３８号公報に記載されているように、上
下方向から、ガラス成型品を火炎加熱し、研磨していた
ものである。

【００５２】ここで、火炎の方向としての概ね水平方向
とは、ガラス成型体に対して、火炎が水平方向から照射
されることを意味し、特にガラス成型体の進行方向に対
して、燃料ガスの圧力損失が小さい点で、概ね直角とな
るような方向が好適である。

【００５３】また、前述のガス出口が、角度を持たせ
て、ガラス成型体の進行方向に対して、ガラス成型体の
比較的下部から加熱するよう斜めに配置された場合には
（図示せず）、ガラス成型体の上部も同時に伝熱により
暖めることになり、発熱を有効利用できる点で好適であ
り、ガラス成型体の比較的上部から加熱するよう斜めに
配置された場合には（図２）、加熱溶融されたガラスが
自重により、均一に下部に向かって落下するため、より
均一平滑なガラス表面が得られたり、より外観が優れて
いる点で好適である。

【００５４】次に、火炎の吹き付け方法において、火炎
の内炎、外炎及びガラス成型体との関係を説明する。す
なわち、燃焼ガスに空気を併用した場合、一般に火炎長
は、２０〜３０ｃｍに達する場合もあるが、高温度域
は、バーナー先端から２〜３ｃｍの内炎であり、従っ
て、最も高温の内炎部先端でガラス成型体の表面を研磨
することが好適である。また、内炎部先端で研磨処理し
ようとすると、外炎は、例えばガラス成型体が乗せられ
る、ベルトコンベアー上の耐火物台座等を加熱すること
になり、該台座を繰り返し使用する場合、成型直後の熱
いガラス成型体と該台座との温度差が小さくなり、熱衝
撃によりガラス成型体がクラックが生じることもなく好
適である。

【００５５】さらに次に、火炎の吹き付け時間について
説明すると、本発明において、短時間で燃焼火炎を用い
て研磨処理が可能となるが、具体的には、１０秒以内に
処理することが好適であり、更に好適には、１〜５秒、
最適には、２〜４秒である。処理時間が１０秒を越える
と、生産性が低下したり、あるいはガラス成型体が変形
するおそれがあるためである。

【００５６】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明する。

【００５７】（実施例１）炭化水素ガスとしてブタンを
用い、まずかかるブタンを空気を用いて、１１，６００
Ｋｃａｌ／Ｎｍ^３の発熱量を有する燃料ガスとなるよう
希釈し（ブタン／空気＝１／２．７５希釈）、ガス供給
源とする。次に、図１に示すように、縦３ｃｍ、横３ｃ
ｍ、長さ２５ｃｍの概ね矩形状の筺体のバーナーを用意
し、バーナーと空気希釈済みブタンガスおよび酸素ガス
の供給源とを連結する。

【００５８】その際、かかる、バーナーは、直径０．７
ｍｍの燃料ガス用出口と直径１．０ｍｍの酸素ガス用出
口が、２．０ｍｍ間隔で隣接して、８５組並んでいる。
そして、縦方向にも、２段、燃料ガス用出口と酸素ガス
用出口が千鳥状に並んでおり、上下段の燃料ガス用出口
と酸素ガス用出口がそれぞれ同じ種類のガス出口が並列
しないように配置されている。

【００５９】また、バーナーは、矩形状の筺体のガス出
口と反対側に、バーナー延長部が設けられ、その中に燃
料ガス用入口と酸素ガス用入口が挿入されて、配管によ
りガス供給源と連結されている。そして、概ね矩形状の
バーナーは、ガラス瓶を通過させるベルトコンベアーの
進行方向の両側に、お互いの外炎が当たらないようにず
れて配置され、それぞれのバーナーが、水平方向に対し
て、約２０°の角度を有するように、バーナー延長部に
おいて、ねじにより上下可動支持部に回転支持されてい
る。これは、瓶の肩部から底部までの高さが９ｃｍであ
って、平均肉厚約３ｍｍのガラス瓶を、溝切りされてい
るボトルネック部を除いて全体に均一に加熱し、一部ガ
ラスを溶解させ、研磨するためである。

【００６０】次に、ガス供給源のコックを開き、燃料ガ
ス用出口と酸素ガスガスを、流量計で調節しながら、そ
れぞれの流量が３．５Ｎｍ^３／ｈｒと７．８Ｎｍ^３／ｈ
ｒとなるように流し、点火装置を用いて点火する。

【００６１】そして、自動製瓶機（ＩＳマシン）で成型
された直後の、まだ熱いガラス瓶を、ベルトコンベアー
に耐火物製のベルトコンベアー（あるいは回転板）上に
乗せて、２〜４秒間火炎が、ガラス瓶に均一にあたるよ
うに水平移動させる。

【００６２】その後、徐冷操作の終わったガラス瓶の表
面を、反射光と金属顕微鏡を使って観察すると、表面の
凹凸はほとんど消えて、美しい透明感をもつガラス表面
になっていることが確認された。また、表面粗さ計を用
いて、ガラス表面凹凸を測定したところ、火炎照射前
は、Ｒｍａｘで２μｍ以上、平均粗さで０．２μｍ以あ
ったものが、火炎照射後には、Ｒｍａｘで０．５μｍ以
下、平均粗さで０．０５μｍ以下と極めて平滑となって
いることが確認された。

【００６３】また、上述の実施例を１０００回繰り返し
たところ、再現性良く迅速に研磨効果が得られ、特にガ
ラス成型体の変形減少等は見られなかった。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、ガラス成型体のガラス
表面に対して、火炎を直線的に、かつ水平方向に照射す
ることが可能となったため、火炎の発熱量を有効に使用
でき、短時間に、精密に、そして経済的かつ安全にガラ
ス表面を研磨することが可能となった。

【００６５】また、同様に火炎を直線的に、かつ水平方
向に照射することが可能となったため、ガラス成型体を
移動させるため一般に下部に設置される、例えばベルト
コンベアーやあるいは上部に設置されるチャック等を直
接高温加熱することを防止できるようになり、工程上安
全になり、またかかるベルトコンベアー等の加熱防止手
段が不要になったため、工程が極めて簡易かつ経済的と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】バーナーの概略を示す図である。

【図２】本発明の１実施例を示す図である。

【符号の説明】

１：バーナー本体２：酸素用出口３：炭化水素用出口４：制御板５：バーナー延長部６：酸素用入り口７：炭化水素用入り口８：酸素供給源９：炭化水素供給源１０：流量計／コック１１：ガス逆火防止器１２：上下可動支持部１３：回転支持部１４：斜めに配置されたバーナー１５：ベルトコンベアー１６：耐火物トレー１７：ガラス成型体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】火炎を用いてガラス表面を研磨する方法
において、燃料ガスの主成分として、炭化水素ガスと酸
素ガスおよび／または炭化水素ガスと空気を用い、さら
に当該炭化水素ガスと酸素ガスをバーナーの出口近傍ま
で混合することなく、それぞれのガス供給源から別個に
バーナー内に導入し、そしてガス出口の通過直後に混合
し、燃料ガスとして燃焼させて得られた火炎を、概ね直
線的にガラス表面に吹き付けることにより研磨すること
を特徴とする、ガラス表面の研磨方法。
【請求項２】前記炭化水素ガスが、空気または酸素に
より、体積比で１／２〜１／５にあらかじめ希釈されて
いることを特徴とする請求項１に記載のガラス表面の研
磨方法。
【請求項３】前記炭化水素ガスの比率が、酸素、空気
及び炭化水素の混合系において、燃料ガス中、８〜２０
ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１または２に記
載のガラス表面の研磨方法。
【請求項４】前記火炎を、概ね水平方向から、ガラス
表面に吹き付けることにより研磨することを特徴とする
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス表面の研磨
方法。
【請求項５】前記炭化水素ガスが、ブタンガスである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
ガラス表面の研磨方法。
【請求項６】前記別個のガス出口が、横方向に複数個
並列して、配置されていることを特徴とする請求項１〜
５のいずれか１項に記載のガラス表面の研磨方法。
【請求項７】前記別個のガス出口が、縦方向に複数個
並列して、配置されていることを特徴とする請求項１〜
６のいずれか１項に記載のガラス表面の研磨方法。
【請求項８】前記別個のガス出口が、筺体内に配置さ
れており、かつ該筺体が、ガラス表面に対して回動可能
に設置されていることを特徴とする請求項１〜７のいず
れか１項に記載のガラス表面の研磨方法。