JPH10203832A - 溶融ガラスの成形方法 - Google Patents

溶融ガラスの成形方法

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JPH10203832A
JPH10203832A JP10053934A JP5393498A JPH10203832A JP H10203832 A JPH10203832 A JP H10203832A JP 10053934 A JP10053934 A JP 10053934A JP 5393498 A JP5393498 A JP 5393498A JP H10203832 A JPH10203832 A JP H10203832A
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glass
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Hiroshi Ito
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】シャーマークをガラス成形品の機能面に生じさ
せず、溶融ガラスを成形毎に捨てる無駄を低減させ、後
加工を必要としない高精度のガラス成形品が製造できる
ダイレクトプレス方式を可能とし、工程を大幅に簡素化
するとともに短時間成形を可能とすることで、製造コス
トを大幅に削減する。 【解決手段】ガラス溶融槽2に収容されている溶融ガラ
ス1を、ガラス溶融槽2の流出口4から流出させ、その
後、一対の成形型13、14で成形する溶融ガラスの成
形方法において、流出口4から流出された溶融ガラス1
を単体17に切断する工程と、単体17に切断された溶
融ガラスの切断部分以外を一対の成形型13、14で成
形する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融ガラスを流出
させて、その後、成形型で成形する溶融ガラスの成形方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、ガラス素材を加熱し押圧成形する
だけで、研削、研磨加工を必要としない高い形状精度と
表面品質を有するガラス成形品(プレスレンズ)の製造
方法が確立されつつある。かかる製造方法としては、す
でに実用化されているダイレクトプレス方式を応用した
製造方法が考えられている。この方法は、図10(a)
(b)(c)に示すごとく、図示を省略しているガラス
溶融炉のオリフィス31より10〜103 ポアズの粘度
で溶融ガラス32を流出させ、この溶融ガラス32を一
対の板状シャー33,34にて切断して溶融ガラス塊
(以下ゴブと称する)35をガラス転移点温度以下の比
較的低温の下型36、胴型37にて受け止めるとともに
上型(図示省略)を介して押圧成形してガラス成形品を
製造する方法である。
【0003】上記ダイレクトプレス方式によるガラス成
形品の製造方法によれば、溶融ガラスをそのまま金型に
受けて成形できるという利点があるが、この方式の場合
には、図10(a)(c)にて示す如く、一対の板状シ
ャー33,34にて切断する際にゴブ35の上下部にシ
ャーマーク38と称される空気の小泡が不可避的に巻き
こまれるという極めて大きな欠点があった。そのため
に、成形後のガラス成形品の機能面にシャーマーク38
が消えずに残り、かかる理由からダイレクトプレス方式
は多くの利点を有しながらも、後加工が不必要なガラス
成形品の製造方法として顧みられなかった。
【0004】従って、例えば、特公昭61−32263
号公報に開示されているような、研削オリフィス研磨加
工により表面粗さの向上したプリフォームを成形する方
法が一般に用いられている。また、前記ダイレクトプレ
ス方式の欠点を解決すべく、以下のような発明が開示さ
れている。
【0005】例えば、特開昭63−248727号公報
記載の発明においては、リング状胴型シャーと成形型に
よりオリフィスから流出させた溶融ガラスの下端部に存
在するシャーマーク部分が含まれないように切断した
後、前記胴型シャー内の成形型と前記成形型とで成形
し、成形されたガラス成形品の外周部のみシャーマーク
が生じ、機能面にはシャーマークを全く生じさせない方
法が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術には以下の様な問題点がある。特公昭61−3226
3号公報記載の発明については、溶融ガラスを直接成形
してガラス成形品を得る前記ダイレクトプレス方式によ
る製造方式に比較して工程が複雑化し、高価なガラス成
形品になるという問題点を有している。
【0007】また、特開昭63−248727号公報記
載の発明については、前記ダイレクトプレス方式とした
ことで、製造コストの低減は図られるものの、胴型シャ
ーは溶融ガラスとの融着を避けるためにガラスの転移点
温度以下の比較的低温領域に保持しなければならない。
一方、成形型の温度は成形品の面精度を向上させるため
にガラスの転移点温度あるいはそれ以上の温度領域とす
る必要がある。このため、胴型シャーと成形型の温度制
御機構が複雑となり、機械コストの増大や品質の劣化を
もたらす。また、溶融ガラスの下端部に存在するシャー
マーク部分を成形毎に切断して捨てるために、溶融ガラ
スの無駄が生じる。さらに、オリフィスから流出した溶
融ガラスの形状はオリフィスの断面形状、溶融ガラスの
粘度、自重等により決まる自由形状であり、所望の製品
形状との差異が大きいため、ガラスと型との接触が順次
広がっていくので、ガラスに温度分布が生じやすく、転
写性の劣化となる。また、無駄な溶融ガラスが生ずるこ
とになる場合がある。
【0008】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、請求項1に係る発明の課題は、シャーマーク
をガラス成形品の機能面に生じさせず、溶融ガラスを成
形毎に捨てる無駄を低減させ、後加工を必要としない高
精度のガラス成形品が製造できるダイレクトプレス方式
を可能とし、工程を大幅に簡素化するとともに短時間成
形を可能とすることで、製造コストが大幅に削減できる
溶融ガラスの成形方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、ガラス溶融槽に収容されて
いる溶融ガラスを、ガラス溶融槽の流出口から流出さ
せ、その後、一対の成形型で成形する溶融ガラスの成形
方法において、前記流出口から流出された溶融ガラスを
単体に切断する工程と、前記単体に切断された溶融ガラ
スの切断部分以外を前記一対の成形型で成形する工程と
を有するものである。
【0010】請求項1に係る発明の溶融ガラスの成形方
法によれば、ダイレクトプレス方式により成形を行う
際、成形品の光学的有効径外に、切断によるシャーマー
クを逃がした成形が可能であることにより、シャーマー
クをガラス成形品の機能面(成形面の有効径)に生じさ
せず、溶融ガラスを成形毎に捨てる無駄を低減させ、さ
らに、後加工を必要としない高精度のガラス成形品が得
られる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、具体的な実施の形態につい
て説明する。
【0012】(実施の形態1)図1〜図5は実施の形態
1を示し、図1はガラス成形品の製造装置の正面図、図
2はガラス成形品の製造装置の側面図、図3は図1のA
−A’断面図、図4は図2における部分的な一部を破断
した正面図、図5は成形工程を示す断面図である。
【0013】図1〜図4における製造装置において、溶
融ガラス1を収納したルツボ2の側面には加熱ヒーター
3が設けられている。このルツボ2の中央上部には、溶
融ガラス1の流出量を調節するプランジャー5が配設さ
れている。流出口4は相対する方向に可動し、流出する
溶融ガラス1’の幅を変化させる働きをする一対の規制
部材7,8および固定部材90で構成されている(図3
参照)。流出口4の下部には、溶融ガラス1’の先端位
置検出センサー100があり、コントローラ11に信号
を送る。規制部材7,8はルツボ2に固定された(図示
せず)エアシリンダー9,10を駆動源とし、コントロ
ーラ11により、その動作を任意に制御できるように構
成されている。以上が溶融ガラスの流出方法に関わる装
置であるが、次にこの溶融ガラスの成形に関わる装置に
ついて述べる。
【0014】図2において、12は円筒状のスリーブ
で、このスリーブ12は、その半径方向(つまり成形レ
ンズの外径方向)と前記規制部材7,8の可動方向を一
致させて、シャー6の下方に設けられ、上側面には溶融
ガラス1’の投入口12aが設けられており、投入口1
2aが前記流出口4の真下に位置するように配置されて
いる。また、スリーブ12の内径は所望のガラス成形品
外径値と等しい内径値に構成され、スリーブ12の内部
には一対の成形型13,14が滑動自在に嵌挿されてい
る。成形型13,14はSiC、超硬合金等の耐熱性材
料で形成され、その成形面13a,14aは所定の形状
に鏡面加工された後、溶融ガラスとの融着を防止する窒
化クロム(CrN)や窒化ホウ素(BN)等の窒化物コ
ーティングが施されている。また、スリーブ12の内周
面12bにも成形面13a,14aと同様の窒化物コー
ティングが施されている。
【0015】スリーブ12と成形型13,14の嵌挿ク
リアランスおよび成形型13,14の嵌挿部の長さはガ
ラス成形品における成形面同士の傾きが所望の値となる
ような寸法に構成されている。スリーブ12の一方の端
面には、押し当て部15が固接されている。押し当て部
15の中央部には穴15aが貫通し、穴15aをプッシ
ュロッド16が図示を省略した駆動源により出入自在に
構成されている。スリーブ12の外周面にはスリーブ1
2、成形型13,14および溶融ガラス塊17の温度を
自在に制御できるヒータ18が設けられている。
【0016】成形工程を示す図5において、19はプレ
スロッドで、このプレスロッド19は図示を省略したエ
アーシリンダー等の駆動源により成形型13,14の端
面部に当接し、成形型13,14および溶融ガラス塊1
7を移送するとともに、溶融ガラス塊17を加圧できる
ように構成されている。
【0017】以上の構成からなる装置を用いてのガラス
成形品の製造は、まず、ルツボ2に設けられた過熱ヒー
タ3により溶融ガラス1を10〜103 ポアズの粘度に
し、流出口4より流出する溶融ガラス1’の外周形状が
成形品形状に近似するように、先端位置検出センサ10
0の信号と連動させて、規制部材7,8の位置制御をコ
ントローラ11によって行い、流出口4から外周形状が
所望の形状に近似した溶融ガラス1’を流出させる。次
に、シャー6にて切断し、成形型13,14間に溶融ガ
ラス塊17を投入する(図4参照)。この時、溶融ガラ
ス塊17の切断により生ずるシャーマーク17aは溶融
ガラス塊17の上方部に位置し、前回の切断によって生
じたシャーマーク17bは下方部に位置しており(図5
参照)、成形型13,14の成形面13a,14aには
接触しない。この投入時における成形型13,14の温
度は溶融ガラス塊17との融着を防止するため、ガラス
転移点温度以下の比較的低温領域に保持することが望ま
しい。
【0018】次に、図5に示すように、プレスロッド1
9を成形型13の端面部に当接させ、成形型13、14
および溶融ガラス塊17をプレスロッド19によりスリ
ーブ12内の右方に移送し、押し当て部15に成形型1
4の端面部を当接させる。この移送により、溶融ガラス
塊17の投入口12aを避けた位置で、プレスロッド1
9により所定の圧力を溶融ガラス塊17に加圧し押圧成
形を行う。この時、溶融ガラス塊17の外周形状はほ
ぼ、成形品形状に近似しているので、外周のカットを行
う必要はなく、また、より少ないガラスの流動にて成形
を完了させることができる。この時の押圧成形条件は、
例えば、ヒータ18を制御してガラスの屈伏点(粘度で
1010.5ポアズ)の温度とし、圧力を20kg/cm2
として完全に成形が完了するまで保持した後、ガラスの
徐冷温度付近まで冷却する。この後、プッシュロッド1
6を成形型14の端面部に当接し、左方向に駆動させる
ことでスリーブ12内よりガラス成形品20を取り出
す。
【0019】本実施の形態によれば、研削、研磨加工が
一切不要な高精度のガラス成形品20を、ルツボ2のオ
リフィス4から流出する溶融ガラス1を外周形状を近似
させつつ切断すると同時にプレス成形するという極限ま
で簡素化された工程で、短時間かつ経済的に製造できる
ものである。
【0020】(実施の形態2)図6〜図7は実施の形態
2を示し、図6は装置の一部を破断して示す側面図、図
7は図6のB−B′断面図である。さて、図6に図示の
装置において、以下には実施の形態1と異なる構成部分
の説明をし、その他の同一構成部分については同一番号
を付し、その説明を省略する。
【0021】実施の形態1と異なるのは、成形すべきレ
ンズ形状の光学面方向に相当する、溶融ガラスの流出口
の断面形状が変更できるように、規制部材7,8を構成
した点である。規制部材7,8の端面形状は、概略成形
レンズの光学面の曲率半径としておく(図7参照)。溶
融ガラス塊17の流出にあたっては、溶融ガラス1’の
光学面形状が成形品形状に近似するように、先端位置検
出センサー100信号と連動させて、規制部材7,8の
位置制御をコントローラ11によって行い、流出口4か
ら光学面形状が所望の形状に近似した溶融ガラス塊17
を流出させる。しかして、流出した溶融ガラス塊17の
押圧成形については、実施の形態1と同様であるので、
説明を省略する。
【0022】本実施の形態によれば、成形型と溶融ガラ
ス塊17は、初期段階から比較的に、均一に接触しつつ
成形が行われるので、ガラス内部の温度分布が低減さ
れ、高精度の成形品を短時間で得ることができる。
【0023】(実施の形態3)図8〜図9は実施の形態
3を示し、図8は装置の一部を破断して示す側面図、図
9は図8のC−C’断面図である。さて、図8に図示の
装置において、以下には実施の形態1および実施の形態
2と異なる構成部分の説明をし、その他の同一構成部分
については同一番号を付し、その説明を省略する。
【0024】すなわち、本実施の形態は前記実施の形態
2における規制部材7,8の構成、およびその制御方法
が異なる。本実施の形態では、規制部材は溶融ガラスの
規制面内で各々独立に可動する規制部材7a,7b,7
c,7d,7eおよび8a,8b,8c,8d,8eよ
り構成されており、各々の駆動源である、エアシリンダ
ー9a,9b,9c,9d,9eおよび10a,10
b,10c,10d,10eに接続されており、コント
ローラ11によって各々の動きが制御される。
【0025】溶融ガラス1’の流出に当たっては、溶融
ガラス1’の光学面形状が成形品形状により近似するよ
うに、先端位置検出センサー100の信号と連動させ
て、各規制部材の位置制御をコントローラ11によって
行い、流出口4から光学面形状が所望の形状により近似
した溶融ガラス1’を流出させることができる。
【0026】本実施の形態によれば、前記実施の形態2
の効果をさらに向上させることができる。
【0027】なお、実施の形態1と実施の形態3の構成
を組み合わせることにより、成形品形状により近似した
溶融ガラスを流出させることが可能であることはいうま
でもない。
【0028】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、研削、研
磨加工が一切不要の高精度なガラス成形品を短時間かつ
経済的に製造することを可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1のガラス成形品の製造装置の正面
図である。
【図2】実施の形態1のガラス成形品の製造装置の側面
図である。
【図3】実施の形態1の図1のA−A’断面図である。
【図4】実施の形態1の図2における部分的な一部を破
断した正面図である。
【図5】実施の形態1の成形工程を示す断面図である。
【図6】実施の形態2の装置の一部を破断して示す側面
図である。
【図7】実施の形態2の図6のB−B’断面図である。
【図8】実施の形態3の装置の一部を破断して示す側面
図である。
【図9】実施の形態3の図8のC−C’断面図である。
【図10】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1 溶融ガラス 2 ルツボ 4 流出口 13 成形型 14 成形型 17 溶融ガラス塊

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス溶融槽に収容されている溶融ガラ
    スを、ガラス溶融槽の流出口から流出させ、その後、一
    対の成形型で成形する溶融ガラスの成形方法において、 前記流出口から流出された溶融ガラスを単体に切断する
    工程と、前記単体に切断された溶融ガラスの切断部分以
    外を前記一対の成形型で成形する工程とを有することを
    特徴とする溶融ガラスの成形方法。
JP10053934A 1998-03-05 1998-03-05 溶融ガラスの成形方法 Pending JPH10203832A (ja)

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Cited By (4)

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