(57)【要約】【課題】ガラスの表層や内部に瑕疵がなく、カメラ映像を阻害することがないうえ、半球領域を超える部分も研磨することができ、視野を広げることができるドームガラスの製造方法、空冷装置、及びドームガラスを提供する。【解決手段】硼珪酸ガラスからなる板状のガラス素材１´をその屈伏点温度まで加熱する加熱工程と、ガラス素材を金型により半球状の凹面２ａと半球状の凸面２ｂを有するドーム部２とフランジ部４とを有するドーム状にプレスし、得られた成形品を金型内で所定温度で所定時間保持する成形工程と、成形品を加熱し室温まで除冷する応力除去工程と、成形品のドーム部の凸面の半球終端部とフランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部５を形成する加工工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硼珪酸ガラスからなる板状のガラス素材をその屈伏点温度まで加熱する加熱工程と、
前記ガラス素材を金型により半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドーム状にプレスし、得られた成形品を前記金型内で所定温度で所定時間保持する成形工程と、
前記成形品を加熱し室温まで除冷する応力除去工程と、
前記成形品の前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部を形成する加工工程とを含むことを特徴とするドームガラスの製造方法。
【請求項２】
前記成形品のドーム部の凹面と凸面を研磨する研磨工程をさらに含み、研磨皿の縁が前記逃げ部に重なるまで移動させることにより、半球領域を超える部分まで凸面を研磨することを特徴とする請求項１に記載のドームガラスの製造方法。
【請求項３】
前記研磨品を強化ピーク温度まで加熱し、前記凹面、前記凸面及び前記フランジ部の全面に空気ジェットを同時に吹き付けて冷却する風冷強化工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のドームガラスの製造方法。
【請求項４】
前記研磨品をＫＮＯ３またはＮａＮｏ３若しくはその混塩の浴に浸漬させて、前記ドーム部のアルカリイオンがそのイオン半径より大きいイオン半径を有するアルカリイオンに変換する化学強化工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のドームガラスの製造方法。
【請求項５】
前記請求項３に記載の半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドームガラスの製造方法で使用する空冷装置であって、
前記凹面を上にした状態で前記フランジ部を受けることにより前記ドームガラスを支持する支持部と、
前記凹面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第１ノズルと、
前記第１ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第１駆動機構と、
前記凸面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第２ノズルと、
前記第２ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第２駆動機構とを備えることを特徴とする空冷装置。
【請求項６】
前記請求項１から４のいずれかに記載の方法により製造されたドームガラスであって、
前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部が形成されていることを特徴とするドームガラス。
【請求項７】
前記ドーム部の凸面の凸面終端部は、前記ドーム部の半球中心を通る前記フランジ部と平行な半球終端面よりも、前記フランジ部側に延伸していることを特徴とする請求項６に記載のドームガラス。
【請求項８】
前記逃げ部は、円弧状の溝であることを特徴とする請求項６又は７に記載のドームガラス。
【請求項９】
前記逃げ部は、前記ドーム部の凸面の凸面終端部から１ｍｍ以下の深さを有することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のドームガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドーム型防爆監視カメラを収容するハウジングに適したドームガラスに関する。詳しくは、本発明は、公益社団法人産業安全技術協会（ＴＩＩＳ）が行う水素防爆検定試験に耐える耐圧性、耐衝撃性を有し、カメラ映像に歪みが生じない高精度で透明性と視認性に優れた映像を提供できるとともに、安全性の高いドームガラスの製造方法、当該製造方法に使用する空冷装置及び当該製造方法により製造されたドームガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非特許文献１、２に示すように、成形ガラスは、溶融釜で水飴状に溶解した半硬質ガラスやソーダガラス等のガラス塊（以下、「ゴブ」という。）を押し出してドーム状にプレス加工成形し、凹凸面の光学研磨をした後、風冷強化加工又は化学強化加工法により凹凸面を強化して得られる。
【０００３】
しかし、従来の製造方法により製造された成形ガラスは、品質管理が十分でなく、防爆型監視カメラのドームガラスとして使用することは困難であった。成形ガラスの内部に含有される硫化ニッケル等の異物や気泡が、カメラで撮像される映像を害したり、自爆の原因となったりするからである。
【０００４】
また、ゴブを金型に流し込んでプレス成型するので、板厚を厳密に制御することが困難であった。特に人工成形法では、その都度異なる大きさ（容量）のコブが金型に投入され、プレス圧もプレス毎に変化するので、板厚が正確且つ均一に管理されないという問題があった。機械成形法では、ゴブフィーダによりゴブが金型に投入されるので、ゴブの容量は一定になり、重量面でガラスの個体差が少なくなるが、凹面の僅かな波形は人工成形法と同様に解消することは困難であった。
【０００５】
また、成型時に、成形ガラスの部分的な肉厚や形状の違いにより、金型には温度の高い部分と低い部分が出来る。温度の高い部分では、ガラスが金型に焼き付いて型離れが悪くなり、温度の低い部分では、ガラスに亀裂や皺が生じる。このため、金型の温度を適正に保つ必要があるが、現実的に難しい。
【０００６】
金型に投入するゴブの温度は、ソーダガラスでは約１２００℃、半硬質ガラスでは約１３００℃である。ガラスを高温に溶融すると、溶融不良が少なくなるが、過度に高温に溶融すると、ガラスの内部に気泡等が生じ、後工程に支障を来すので好ましくない。
【０００７】
このように、従来の成形ガラスの製造方法は、表層や内部に部分的瑕疵が生じるので、光学特性に優れた歪の少ない３６０°旋回型の防爆監視カメラのドームガラスはその製造方法も含めてこれまで実現されていない。
【０００８】
ドームガラスの凹凸面の光学研磨では、砂掛け機で表面を滑らかなすりガラス状にした後、研磨機で表面の傷や荒れを除去するが、凸面の研磨時に研磨皿の外周縁が凸面の半球領域を超えた部分と干渉するために、半球領域を超えて研磨することができず、超半球領域までカメラの視野を広げられないという問題があった。
【０００９】
さらに、ドームガラスの風冷強化加工では、ドームガラスの加熱後、凹凸面に空気を吹き付けて冷却し、表層に引張応力、内部に圧縮応力を生じさせて強化する。ドームガラスにはカメラに取り付けるためのフランジ部が設けられているので、空気が触れない部分が生じるために、フランジ部も含めて凹凸面に空気を一様に吹き付けることが困難であり、風冷強化ガラスとして不安定なものとなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ガラス成型技術の概要、日本電気硝子（株）成形技術グループ
【非特許文献２】溶融ガラスの各種成形方法とその原理、日本電気硝子株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は斯かる従来の問題に鑑みてなされたもので、ガラスの表層や内部に瑕疵がなく、カメラ映像を阻害することがないうえ、半球領域を超える部分も研磨することができ、視野を広げることができるドームガラスの製造方法、空冷装置及びドームガラスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための第一手段として、本発明に係るドームガラスの製造方法は、
硼珪酸ガラスからなる板状のガラス素材をその屈伏点温度まで加熱する加熱工程と、
前記ガラス素材を金型により半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドーム状にプレスし、得られた成形品を前記金型内で所定温度で所定時間保持する成形工程と、
前記成形品を加熱し室温まで除冷する応力除去工程と、
前記成形品の前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部を形成する加工工程とを含むことを特徴としている。
【００１３】
本発明で使用するガラス素材は、従来のようなゴブを用いる人工成形や機械成形で使用される半硬質ガラスやソーダガラス等のガラス塊ではなく、ＴＥＭＰＡＸ（登録商標）、ＳＣＨＯＴＴ Ｎ−ＢＫ７（登録商標）又はその相当品等の硼珪酸ガラスを使用するため、ガラス内部に異物が少なく、瑕疵が少ないので、カメラ映像を阻害することがないドームガラスを製造できる。
また、ドーム部の凸面の半球終端部とフランジ部の間に逃げ部を形成するので、後の研磨工程で研磨皿がガラス面に干渉することがない。
【００１４】
また、本発明に係るドームガラスの製造方法は、前記成形品のドーム部の凹面と凸面を研磨する研磨工程をさらに含み、研磨皿の縁が前記逃げ部に重なるまで移動させることにより、半球領域を超える部分まで凸面を研磨することを特徴とする。
このため、研磨皿がガラス面に干渉することがなく、半球領域を超える部分も研磨することができ、視野の広きドームガラスを製造できる。
【００１５】
さらに、本発明に係るドームガラスの製造方法は、前記研磨品を強化ピーク温度まで加熱し、前記凹面、前記凸面及び前記フランジ部の全面に空気ジェットを同時に吹き付けて冷却する風冷強化工程をさらに含むことを特徴とする。
研磨品の凹面、凸面及びフランジ部の全面に空気ジェットを同時に吹き付けるので、フランジ部も含めて凹凸面に空気を一様に吹き付けることができ、風冷強化を確実に行うことができる。
【００１６】
風冷強化工程に代えて、前記研磨品をＫＮＯ３またはＮａＮｏ３若しくはその混塩の浴に浸漬させて、前記ドーム部のアルカリイオンがそのイオン半径より大きいイオン半径を有するアルカリイオンに変換する化学強化工程をさらに含めてもよい。
【００１７】
前記課題を解決するための第二手段として、本発明に係る半球状の凹面と半球状の凸面を有するドーム部とフランジ部とを有するドームガラスの製造方法で使用する空冷装置は、
前記凹面を上にした状態で前記フランジ部を受けることにより前記ドームガラスを支持する支持部と、
前記凹面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第１ノズルと、
前記第１ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第１駆動機構と、
前記凸面及び前記フランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第２ノズルと、
前記第２ノズルを前記ドームガラスの中心軸の回りに回転させる第２駆動機構とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、凹面及びフランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第１ノズルと、凸面及びフランジ部に空気ジェットを吹き付ける複数の第２ノズルとを、それぞれドームガラスの中心軸の回りに回転させるので、フランジ部も含めて凹凸面に空気を一様に吹き付けることができ、風冷強化を確実に行うことができる。
【００１９】
前記課題を解決するための第三手段として、本発明に係る前記第１手段の方法により製造されたドームガラスは、
前記ドーム部の凸面の半球終端部と前記フランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るドームガラスでは、前記ドーム部の凸面の凸面終端部は、前記ドーム部の半球中心を通る前記フランジ部と平行な半球終端面よりも、前記フランジ部側に延伸していることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係るドームガラスでは、前記逃げ部は、円弧状の溝であることを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明に係るドームガラスでは、前記逃げ部は、前記ドーム部の凸面の凸面終端部から１ｍｍ以下の深さを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明では、ドーム部の凸面の半球終端部とフランジ部の間に周方向に溝状の逃げ部が形成されているので、研磨工程で研磨皿がガラス面に干渉することがなく、半球領域を超える部分も研磨することができ、視野の広いドームガラスとなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るドームガラスの製造方法によれば、ガラスの表層や内部に瑕疵がなく、カメラ映像を阻害することがないうえ、半球領域を超える部分も研磨することができ、視野の広いドームガラスを製造することができる。
【００２５】
本発明に係る空冷装置によれば、フランジ部も含めて凹凸面に空気を一様に吹き付けることができ、風冷強化を確実に行うことができる。
【００２６】
本発明に係るドームガラスによれば、研磨工程で研磨皿がガラス面に干渉することがなく、半球領域を超える部分も研磨することができ、視野が広いので、３６０°旋回型の防爆監視カメラのドームガラスとして十分に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のドームガラスの製造方法を示すフローチャート。
【図２】ガラス素材の正面図（ａ）、プレス成型後のドームガラスの断面図（ｂ）、プレス成形後のドームガラスの斜視図（ｃ）。
【図３】逃げ部を加工したドームガラスの斜視図。
【図４】ドームガラスの逃げ部を示す拡大断面図。
【図５】ドームガラスの凸面研磨を実施する状況を示す断面図。
【図６】完成したドームガラスの断面図。
【図７】ドームガラスの風冷強化加工を実施する空冷装置の正面図。
【図８】図７の空冷装置により風冷強化を実施する状況を示す一部断面正面図（ａ）及びその一部拡大断面図（ｂ）。
【図９】図８（ａ）の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２９】
図１は、本発明のドームガラスの製造方法を示す。防爆監視カメラに使用されるドームガラスは、素材調整工程Ｓ１、加熱工程Ｓ２、プレス成形工程Ｓ３、応力除去工程Ｓ４、研磨工程Ｓ５及び強化加工工程Ｓ６を経て製造される。以下、これらの工程について詳述する。
【００３０】
（１）素材調整工程
素材調整工程Ｓ１では、まず、図２（ａ）に示すように、ガラス素材１´として、従来のようなゴブを用いる人工成形や機械成形で使用される半硬質ガラスやソーダガラス等のガラス塊ではなく、ＴＥＭＰＡＸ（登録商標）、ＳＣＨＯＴＴ Ｎ−ＢＫ７（登録商標）又はその相当品等の硼珪酸ガラスを選定する。
【００３１】
ＴＥＭＰＡＸは、その板厚によってフロート製法又はロールアウト製法で製造され、原材料の溶解温度が約１６００℃又はそれ以上であって、従来のゴブの溶融温度の約１２００℃から１３００℃よりも高いため、溶解不良が少なく、難溶性鉱物以外はその高温をもって溶解されている。このため、ガラス素材１´としてのＴＥＭＰＡＸは、ガラス内部の異物が少なく、カメラ映像を阻害しないし、風冷強化加工時の自爆を大幅に抑制することができる。
【００３２】
ＳＣＨＯＴＴ Ｎ−ＢＫ７は、組成に風冷強化加工時の自爆原因となる硫化ニッケルを含まないばかりか、高度に管理された溶融炉内で溶融されるために炉の耐火物に含まれる異物が混入していることはない。
【００３３】
このように瑕疵の少ないガラス素材１´を選定するが、成形前に、目視で検査し、泡や異物があれば、その部分を切断又は切削して除去するか、瑕疵がある部分を避けて円形に板取りする。続いて、後の加熱工程でガラス素材１´のエッジ部が先に溶けて折れ込むのを防止するために、図２（ａ）示すように、ガラス素材１´の面取りを行う。また、ガラス素材１´は、成形後の製品の体積となるように、ダイヤ式切削機で削ることにより重量調整を行う。
【００３４】
（２）加熱工程
加熱工程Ｓ２では、プレス成形の先立ち、所謂ヒケを抑止するために、ガラス素材１´を電気炉にて屈伏点程度の温度（１０００℃以上）まで加熱する。
【００３５】
（３）プレス成形
プレス工程Ｓ３では、板状のガラス素材１´から図２（ｂ）に示すようなドーム状のガラス製品（ドームガラス）をプレス成形できるように予め金型を作製しておく。５６０℃程度の一定温度に制御した金型に板状のガラス素材１´を設置してプレス加工し、図２（ｂ），（ｃ）に示すドームガラス１に成形する。成形されたドームガラス１は軟らかく変形しやすいため、５６０℃に温度制御された金型内で所定時間保持する。保持時間が短いと変形しやすく、保持時間が長すぎると金型とドームガラス１の冷却速度の違いで温度差が生じドームガラス１が割れやすくなるため、保持時間は４〜５分が好ましい。ドームガラス１は、図２（ｂ）に示すように、半径Ｒ１の半球状の凸面２ｂと、半径Ｒ２の半球状の凹面２ａとを有するドーム部２と、該ドーム部２に連続する円筒部３と、該円筒部３の端部から外方にフランジ部４とを有する
【００３６】
（４）応力除去工程
応力除去工程Ｓ４では、プレス成形されたドームガラス１を金型から取り出し、ガラス内部に残存している内部応力を除去するために、電気炉に搬入する。電気炉では、ドームガラス１を軟化状態に転移を開始する温度である除冷点まで加熱し、３℃/ｈｒから１０℃/ｈｒ程度の速度で緩やかに室温まで除冷する。
【００３７】
（５）研磨工程
応力除去されたドームガラス１の表面の傷や荒れを除去し透明性を持たせるために研磨を行う。研磨工程Ｓ５では、図１に示すように、まずステップＳ５−１で、ドームガラス１のフランジ部４を加工してその厚みを平坦化する。このために、図４に示すドームガラス１のフランジ部４の上面を基準とし、底面を平面研削機により研削する（このフランジ部加工を「ゼネ切り」という）。
【００３８】
次に、ステップＳ５−２で、ドームガラス１を横向きに支持して、ドーム部２の凹面研磨を行う。凹面研磨では、砂掛け機により粗い砂を使用して凹面２ａに砂掛けした後、細かい砂を使用して凹面２ａに砂掛けを行い、凹面２ａをすりガラス状に滑らかにする。続いて、研磨機により研磨剤を用いて凹面２ａを研磨する。凹面２ａは、図４に示すように、凹面終端部ｅ１が半球中心Ｏを通る半球終端面Ａの内半球終端部ａ１を超える領域まで研磨する。
【００３９】
ステップＳ５−３では、図４に示すように、リューターを用いて、ドームガラス１のドーム部２の凸面２ｂの外半球終端部ａ２とフランジ部４の間に周方向に溝状の逃げ部５を形成する。ドーム部２の凸面２ｂの凸面終端部ｅ２は、ドーム部２の半球中心Ｏを通るフランジ部４と平行な半球終端面Ａの外半球終端部ａ２よりも、フランジ部４側に延伸している。逃げ部５は、半径５ｍｍの円弧状の溝であり、ドーム部２の凸面２ｂの凸面終端部ｅ２から１ｍｍ以下の深さｄを有することが好ましい。
【００４０】
ステップＳ５−４では、ステップＳ５−２の凹面研磨と同様に、ドーム部２の凸面研磨を行う。凸面研磨では、砂掛け機により粗い砂を使用して凸面２ｂに砂掛けした後、細かい砂を使用して凸面２ｂに砂掛けを行い、凸面２ｂをすりガラス状に滑らかにする。続いて、研磨機により研磨剤を用いて凸面２ｂを研磨する。凸面２ｂは、凹面２ａと同様に、半球中心Ｏを通る半球終端面Ａの外半球終端部ａ２を超える領域まで研磨する。
【００４１】
凸面２ｂの研磨では、図５に示すように、ドーム部２の凸面２ｂの外半球終端部ａ２とフランジ部４の間に周方向に溝状の逃げ部５が存在するので、研磨皿６の外周縁がドーム部２の凸面２ｂの外半球終端部ａ２から円筒部３にかかっても該円筒部３と干渉することがなく、可動範囲が確保されため、外半球終端部ａ２を超える凸面終端部ｅ２まで凸面２ｂを完全に研磨することができる。
【００４２】
ステップＳ５−５では、超音波洗浄機を用いてドームガラス１の全面を洗浄し、砂や研磨剤を除去する。
【００４３】
研磨工程Ｓ５では、凹面研磨よりも凸面研磨を先に行ってもよく、工程順序は後先を問わない。また、砂掛け時の砂の代用として球状の人工ダイヤモンド粒を使用してもよい。
【００４４】
（６）強化加工
強化工程Ｓ６では、光学研磨後のドームガラス１に対し、風冷強化加工又は化学強化加工により靱性を向上させる。
【００４５】
風冷強化加工では、加熱炉でドームガラス１を強化ピーク温度まで加熱して熱処理した後、後述する空冷装置１１で冷却する。ガラス素材１´がＴＥＭＰＡＸの場合、その軟化温度８２０℃に対して強化ピーク温度を約７００℃に設定し、板厚１ｍｍにつき、約１分間加熱する。ドームガラス１の冷却時に、空気が触れない部分があると、風冷強化ガラスとして不安定になる。このため、ドームガラス１の冷却には、後述する空冷装置１１を用いて、ドームガラス１のドーム部２の凸面２ｂ、凹面２ａ、及びフランジ部４の全面に空気ジェットを同時に吹き付けて冷却する。空気ジェットによる冷却の際、ドームガラス１の表層温度のほうが内部温度よりも温度降下速度が速いため、ドームガラスの表層に引張応力が生じ、内部に圧縮応力が生じて、強度が向上する。
【００４６】
ガラス素材１´がＳＣＨＯＴＴ Ｎ−ＢＫ７若しくはその相当品、又はその他のガラスの場合、ＴＥＭＰＡＸの場合に準拠して、軟化点付近の温度で熱処理を行い、後述する空冷装置を用いて空気ジェットで冷却する。
【００４７】
化学強化加工では、ドームガラス１を、ＫＮＯ３の融点３３９℃の浴、又はＮａＮＯ３の融点３０８℃の浴に、通常４−６時間程度、浸漬させる。浸漬温度及び時間の条件は、応力層と応力地の指定により適宜変更することができる。化学強化加工により、ドームガラス１の表層のアルカリイオンが、そのイオン半径より大きいイオン半径を有するアルカリイオンに変換される。例えば、Ｎａ含有ガラスでは、ＫＮＯ３と接触すると、Ｎａ含有ガラス中のナトリウムイオンがカリウムイオンと変換される。また、Ｌｉ含有ガラスでは、ＮａＮＯ３又はその混塩と接触すると、Ｌｉ含有ガラス中のリチウムイオンがナトリウムイオンに変換される。これにより、ドームガラス１のアルカリイオンがイオン半径の大きいアルカリイオンに置換されるので、表層に圧縮応力が発生し、強度が向上する。
【００４８】
以上説明した製造方法により製造されたドームガラス１は、図６示すように、ドーム部２の凹面２ａの凹面終端部ｅ１は、ドーム部２の半球中心Ｏを通るフランジ部４と平行な半球終端面Ａの内半球終端部ａ１よりも、フランジ部４側に延伸している。同様に、ドーム部２の凸面２ｂの凸面終端部ｅ２は、ドーム部２の半球中心Ｏを通るフランジ部４と平行な半球終端面Ａの外半球終端部ａ２よりも、フランジ部４側に延伸している。
このため、ドームガラス１のドーム部２は半球領域を超えて存在するので、防爆型監視カメラのハウジングとして使用した場合に、カメラの中心位置Ｂを半球中心Ｏよりも深い位置に設けることができ、カメラの視野θを１８０℃から、最大、カメラ中心位置Ｂと凸面終端部ｅ２を結ぶ角度２αだけ広くすることができる。
【００４９】
次に、前述したドームガラス１の製造工程における風冷強化加工工程で使用する空冷装置１１について説明する。
【００５０】
図７に示すように、空冷装置１１は、架台１２と、図示しない加熱炉で熱処理されたドームガラス１を支持する支持台１３とを有する。
【００５１】
架台１２には、水平方向に延びる上アーム１４ａと下アーム１４ｂがそれぞれシリンダ１５により昇降可能に取り付けられている。
【００５２】
上アーム１４ａの基部には、モータ１６が設けられ、該モータ１６の駆動軸にスプロケット１７が取り付けられている。上アーム１４ａの先端部には、下方に延びる中空の回転軸１８が回転可能に取り付けられている。回転軸１８の中間には、スプロケット１９が設けられ、該スプロケット１９は、モータ１６のスプロケット１７とチェーン２０で連結されている。これにより、回転軸１８はモータ１６により回転駆動可能になっている。回転軸１８の下端には、４本のノズル２１が取り付けられている。４本のノズル２１は、図９に示すように、ドームガラス１のドーム部２の凹面２ａの経線方向に等間隔で設けられている。各ノズル２１は、図８に示すように、中空の回転軸１８に連通し、ドームガラス１のドーム部２の凹面２ａの緯線に沿って湾曲し、先端はフランジ部４に沿って水平に延伸している。ノズル２１にはドームガラス１のドーム部２の凹面２ａとフランジ部４に面する多数の噴射口２２が長手方向に等間隔で形成されている。
【００５３】
図７に戻ると、上アーム１４ａの先端の上面に突出する回転軸１８の上端にロータリージョイント２３が取り付けられている。ロータリージョイント２３には、図示しない圧縮空気源から供給される圧縮空気を受け入れる供給口２４が形成され、この供給口２４から中空の回転軸１８及び４本のノズル２１を通り、噴射口２２から空気ジェットをドームガラス１に吹き付けるように形成されている。
【００５４】
下アーム１４ｂは、ノズル２１の向きを除いて上アーム１４ａと上下対称に配置されている。下アーム１４ｂのノズル２１は、図９に示すように、ドームガラス１のドーム部２の凸面２ｂの経線方向に等間隔で設けられている。各ノズル２１は、図８に示すように、ドームガラス１のドーム部２の凸面２ｂの緯線に沿って湾曲し、先端はフランジ部４に沿って斜めに延伸している。ノズル２１にはドームガラス１のドーム部２の凸面２ｂとフランジ部４に面する多数の噴射口２２が長手方向に等間隔で形成されている。下アーム１４ｂの他の構成部材は、上アーム１４ａと同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
一方、支持台１３は、図７において左方向にある図示しない加熱炉で熱処理されたドームガラス１をフランジ部４を上にして支持したまま搬出して、架台１２の近傍まで搬送するようになっている。支持台１３は、ドームガラス１のフランジ部４を支持する円形の支持リング２５を有している。支持リング２５の上面には、図８（ｂ）に示すように、周方向の複数個所に、下アーム２４ｂのノズル２１の噴射口２２から噴射された空気ジェットが通過するように、切欠き２６が形成されている。
【００５６】
空冷装置１１の作用について説明すると、図７の左方にある図示しない加熱炉で熱処理されたドームガラス１が支持台１３に支持されて架台１２に接近すると、上アーム１４ａのノズル２１と下アーム１４ｂのノズル２１の間にドームガラス１が進入するように、架台１２の上下のシリンダ１５を駆動して、上アーム１４ａを上昇し、下アーム１４ｂを下降する。上アーム１４ａのノズル２１と、下アーム１４ｂのノズル２１との間にドームガラス１が位置すると、上アーム１４ａを下降してドームガラス１のノズル２１を凹面２ａに接近させるとともに、下アーム１４ｂを上昇させて、ドームガラス１のノズル２１を凸面２ｂに接近させる。
【００５７】
続いて、モータ１６を駆動し、チェーン２０を介して上アーム１４ａと下アーム１４ｂの回転軸１８を回転させる。これとほぼ同時に、図示しない圧縮空気源から圧縮空気を上アーム１４ａと下アーム１４ｂのロータリージョイント２３の供給口２４に供給し、上アーム１４ａのノズル２１と下アーム１４ｂのノズル２１のそれぞれの噴射口２２から空気ジェットを吹き付ける。
【００５８】
上アーム１４ａのノズル２１の噴射口２２から噴射された空気ジェットは、図８に示すように、ドームガラス１のドーム部２の凹面２ａとフランジ部４の底面（図８において上面）に接触し、ノズル２１の回転に伴って、ドームガラス１の全表面の表層を冷却する。同様に、下アーム１４ｂのノズル２１の噴射口２２から噴射された空気ジェットは、図８に示すように、ドームガラス１のドーム部２の凸面２ｂとフランジ部４の上面（図において下面）に接触し、ノズル２１の回転に伴って、ドームガラス１の全表面の表層を冷却する。ドームガラス１のフランジ部４は、支持リング２５に支持されているが、支持リング２１には複数の切欠き２６が形成されているので、これらの切欠き２６を通って空気ジェットが通過することになり、フランジ部４も均一に冷却される。
【００５９】
空気ジェットによる冷却の際、ドームガラス１の表層温度のほうが内部温度よりも温度降下速度が速いため、ドームガラス１の表層に引張応力が生じ、内部に圧縮応力が生じて、強度が向上する。
【００６０】
上アーム１４ａのノズル２１と、下アーム１４ｂのノズル２１は、同方向に回転させてもよいが、反対方向に回転させてもよい。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で、適宜修正、変更することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１´…ガラス素材
１…ドームガラス  
２ａ…凹面
２ｂ…凸面
２…ドーム部
３…円筒部
４…フランジ部
５…逃げ部
６…研磨皿
１１…空冷装置
１２…架台
１３…支持台
１４ａ…上アーム
１４ｂ…下アーム
１５…シリンダ
１６…モータ（駆動機構）
１７…スプロケット（駆動機構）
１８…回転軸（駆動機構）
１９…スプロケット（駆動機構）
２０…チェーン（駆動機構）
２１…ノズル（第１ノズル、第２ノズル）
２２…噴射口
２３…ロータリージョイント
２４…供給口
２５…支持リング（支持部）
２６…切欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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