(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを供給する供給部と、前記供給部から溶融ガラスを供給されながら上下方向の軸線周りに回転する成形体とを備え、回転中の前記成形体から流下する溶融ガラスを下方に引くことによって管状ガラスを成形するガラス成形装置であって、
前記成形体は、回転中に供給された溶融ガラスを受ける上面を有し、
前記上面は、受けた溶融ガラスを流下させる外周縁を有することを特徴とするガラス成形装置。
【請求項２】
前記成形体が、回転中に前記外周縁から流下した溶融ガラスが流下する筒状の側面を有することを特徴とする請求項１に記載のガラス成形装置。
【請求項３】
前記側面が、下方に向かって漸次縮径する絞り部を有することを特徴とする請求項２に記載のガラス成形装置。
【請求項４】
前記上面は、前記外周縁から内周側に移行するに従って漸次高くなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のガラス成形装置。
【請求項５】
前記供給部は、前記上面の上方から回転方向下流側の前記上面に向かって溶融ガラスを供給することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のガラス成形装置。
【請求項６】
前記供給部を加熱する第１加熱手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のガラス成形装置。
【請求項７】
前記成形体を流下する溶融ガラスを加熱する第２加熱手段を備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のガラス成形装置。
【請求項８】
前記供給部を複数備え、
前記成形体が、上下方向に間隔を置いて複数の前記上面を有し、
前記上面のそれぞれが、前記供給部のそれぞれから供給された溶融ガラスを受けることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のガラス成形装置。
【請求項９】
上下方向の軸線周りに回転している成形体に、供給部から溶融ガラスを供給し、前記成形体から流下する溶融ガラスを下方に引くことによって管状ガラスを成形するガラス成形方法であって、
前記成形体に供給した溶融ガラスを、前記成形体の上面に受けさせ、前記上面の外周縁から流下させることを特徴とするガラス成形方法。
【請求項１０】
前記成形体が、回転中に前記外周縁から流下した溶融ガラスが流下する筒状の側面を有することを特徴とする請求項９に記載のガラス成形方法。
【請求項１１】
前記供給部を複数配設し、
前記成形体が、上下方向に間隔を置いて複数の前記上面を有し、
前記上面のそれぞれに、前記供給部のそれぞれから供給された溶融ガラスを受けさせることを特徴とする請求項９又は１０に記載のガラス成形方法。
【請求項１２】
複数の前記供給部のうち、上方に位置するものから順番に、溶融ガラスの供給を開始することを特徴とする請求項１１に記載のガラス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば蛍光灯等に使用される管状ガラスを成形するガラス成形装置及びガラス成形方法と、管状ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば蛍光灯等に使用される管状ガラスを成形する方法としては、ダンナー法やベロー法等が知られている（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００３】
ダンナー法は、傾斜した軸線周りに回転している円筒状の成形体の側面に、溶融ガラスを供給し、前記成形体から流下する溶融ガラスを横方向に引くことによって管状ガラスを成形する方法である。
【０００４】
一方、ベロー法は、溶融ガラス槽の底壁の貫通孔の下方に配置された成形体に、前記貫通孔から溶融ガラスを供給し、前記成形体から流下する溶融ガラスを下方又は横方向に引くことによって管状ガラスを成形する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２１９３４号公報
【特許文献２】特許第４１８８１９８号公報
【特許文献３】特開２００６−３２１７１３号公報
【特許文献４】特開２０１３−２３４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ダンナー法では、管状ガラスを大径化しようとした場合に、管状ガラスの自重により、横方向に引く際に撓む可能性が高くなる。
【０００７】
また、ベロー法では、成形体の上部から上方に延びるシャフトが、溶融ガラスを供給する貫通孔及び溶融ガラス槽に挿通されている。このため、管状ガラスの径の変更等で成形体を交換するために、溶融ガラス槽内の溶融ガラスを全て排出せねばならず、成形体の交換作業に要する時間が長い。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、成形体の交換時間を短縮すると共に管状ガラスを大径化することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラス成形装置は、溶融ガラスを供給する供給部と、前記供給部から溶融ガラスを供給されながら上下方向の軸線周りに回転する成形体とを備え、回転中の前記成形体から流下する溶融ガラスを下方に引くことによって管状ガラスを成形するガラス成形装置であって、前記成形体は、回転中に供給された溶融ガラスを受ける上面を有し、前記上面は、受けた溶融ガラスを流下させる外周縁を有することに特徴づけられる。
【００１０】
この構成であれば、成形体から流下する溶融ガラスを下方に引くので、管状ガラスを大径化しても、自重により撓むことを防止することができる。また、成形体を交換する場合に、供給部からの溶融ガラスの供給を停止するだけでよいので、ベロー法に比較して、成形体の交換作業に要する時間を短縮できる。このように、成形体の交換時間を短縮すると共に管状ガラスを大径化することができる。
【００１１】
上記の構成において、前記成形体が、回転中に前記外周縁から流下した溶融ガラスが流下する筒状の側面を有することが好ましい。
【００１２】
この構成であれば、筒状の側面を流下した溶融ガラスから管状ガラスを成形するので、溶融ガラスが管状ガラスの形状に成り易くなる。従って、管状ガラスをより安定して成形することができる。
【００１３】
上記の構成において、前記側面が、下方に向かって漸次縮径する絞り部を有するようにしてもよい。
【００１４】
管状ガラスを大径化する時には、同じ材質であれば、強度を確保するために、ガラスの厚さを厚くする必要がある。その一方で、本発明では、供給部から溶融ガラスを供給するので、成形体に供給される溶融ガラスの量は少なくなり易く、溶融ガラスの厚さを確保するのが難しくなる場合がある。そこで、本発明では、上記の構成のように、成形体の側面に、絞り部を設けている。絞り部の上方では、溶融ガラスの厚さが薄くても、絞り部では下方に向かって縮径しているので、絞り部の外周面を流下するにつれて溶融ガラスが集まるので、絞り部の下方で溶融ガラスが厚くなり易い。このため、供給部から溶融ガラスが供給される本発明でも、管状ガラスを大径化することが容易となる。
【００１５】
上記何れかの構成において、前記上面は、前記外周縁から内周側に移行するに従って漸次高くなることが好ましい。
【００１６】
この構成であれば、上面で、溶融ガラスが滞留することを抑制できる。これにより、上面で溶融ガラスが失透することを抑制できる。
【００１７】
上記何れかの構成において、前記供給部は、前記上面の上方から回転方向下流側の前記上面に向かって溶融ガラスを供給することが好ましい。
【００１８】
既に上面に供給された溶融ガラスは、成形体の回転に伴い、成形体の回転方向と同じ方向に移動している。そこに、供給部の供給口から真下の上面に溶融ガラスを供給すると、この新たに供給された溶融ガラスは、上面上で放射状に散乱し、少なくとも一部が、既に上面上を成形体の回転方向に移動している溶融ガラスに干渉し、溶融ガラスの流れに乱れが生じる。そこで、本発明では、上記の構成のように、供給口から回転方向下流側の上面に向かって溶融ガラスを供給する。これにより、上面に新たに供給された溶融ガラスが、既に成形体の回転方向に移動している溶融ガラスに干渉することを抑制できる。これによって、上面上で溶融ガラスの流れに乱れが生じることを抑制でき、より安定して管状ガラスを成形することができる。
【００１９】
上記何れかの構成において、前記供給部を加熱する第１加熱手段を備えていることが好ましい。
【００２０】
この構成であれば、第１加熱手段による供給部の加熱を調整することにより、供給部を流れる溶融ガラスの温度を調整することができる。これによって、供給部を流れる溶融ガラスの粘度を調整することができる。
【００２１】
上記何れかの構成において、前記成形体を流下する溶融ガラスを加熱する第２加熱手段を備えていることが好ましい。
【００２２】
この構成であれば、第２加熱手段による加熱を調整することにより、成形体を流下する溶融ガラスの温度を調整することができる。これによって、成形体を流下する溶融ガラスの粘度を調整することができる。
【００２３】
上記何れかの構成において、前記供給部を複数備え、前記成形体が、上下方向に間隔を置いて複数の前記上面を有し、前記上面のそれぞれが、前記供給部のそれぞれから供給された溶融ガラスを受けることが好ましい。
【００２４】
この構成であれば、上面のそれぞれが受けた溶融ガラスごとにガラス層を形成させれば、径方向に複数のガラス層が積層していることを特徴とする管状ガラスを成形して製造することが可能である。
【００２５】
上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラス成形方法は、上下方向の軸線周りに回転している成形体に、供給部から溶融ガラスを供給し、前記成形体から流下する溶融ガラスを下方に引くことによって管状ガラスを成形するガラス成形方法であって、前記成形体に供給した溶融ガラスを、前記成形体の上面に受けさせ、前記上面の外周縁から流下させることに特徴づけられる。
【００２６】
この構成によれば、冒頭のガラス成形装置と実質的に同様の作用効果を得ることができる。そして、この構成において、前記成形体が、回転中に前記外周縁から流下した溶融ガラスが流下する筒状の側面を有すれば、冒頭から２つ目のガラス成形装置の構成と実質的に同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
これらの何れかの構成において、前記供給部を複数配設し、前記成形体が、上下方向に間隔を置いて複数の前記上面を有し、前記上面のそれぞれに、前記供給部のそれぞれから供給された溶融ガラスを受けさせることが好ましい。
【００２８】
この構成であれば、上面のそれぞれが受けた溶融ガラスごとにガラス層を形成させれば、径方向に複数のガラス層が積層していることを特徴とする管状ガラスを成形して製造することが可能である。
【００２９】
この構成において、複数の前記供給部のうち、上方に位置するものから順番に、溶融ガラスの供給を開始することが好ましい。
【００３０】
この構成であれば、供給部が下方に位置する程、そこから供給された溶融ガラスが管状ガラスにおけるより外径側のガラス層になる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように本発明によれば、成形体の交換時間を短縮すると共に管状ガラスを大径化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガラス成形装置を示す概略正面図である。
【図２】（Ａ）が成形炉の縦断面図、（Ｂ）が成形炉の横断面図である。
【図３】成形体の縦断面図である。
【図４】成形体の変形例を示す縦断面図である。
【図５】成形体の平面図である。
【図６】（Ａ）が供給管の供給口周辺の正面図、（Ｂ）が供給管の供給口周辺の側面図である。
【図７】（Ａ）が管引き装置の正面図、（Ｂ）が管引き装置の側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るガラス成形装置の成形体の縦断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るガラス成形装置で製造される管状ガラスを示す図で、（Ａ）が軸方向断面図、（Ｂ）が径方向断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るガラス成形装置で製造される管状ガラスを示す図で、（Ａ）が軸方向断面図、（Ｂ）が径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態に係るガラス成形装置を示す概略正面図である。このガラス成形装置１は、例えば蛍光灯等に使用される管状ガラスＧｔを成形する。本実施形態で、成形される管状ガラスＧｔは、例えば、直径が１５〜１５０ｍｍで、ガラスの厚さが１．０ｍｍ〜３．０ｍｍである。
【００３５】
ガラス成形装置１は、溶解槽２と、供給管３と、成形炉４と、管引き装置５を主要な構成要素とする。溶解槽２は、溶融ガラスＧｍを生成及び貯留する。供給管３は、溶解槽２から溶融ガラスＧｍを成形炉４内に供給する供給部である。成形炉４は、その内部に、供給管３から溶融ガラスＧｍを供給されながら上下方向の軸線周りに回転する成形体６を有する。ここで、本実施形態では、成形体６の軸線は鉛直方向であり、この鉛直方向という文言には、鉛直方向に対する傾斜角度が±５°までの方向を含む。
【００３６】
そして、成形体６は、管状ガラスＧｔを連続的に成形する成形手段であり、成形体６は、その外表面に沿って溶融ガラスＧｍを流下させて管状ガラスＧｔを連続的に成形する。成形体６は、不図示の駆動装置によって回転駆動される。管引き装置５は、回転中の成形体６から流下する溶融ガラスＧｍを下方に引く。つまり、管引き装置５は、管状ガラスＧｔをその下流側で牽引するガラス牽引装置である。
【００３７】
また、ガラス成形装置１は、供給管３を加熱する第１加熱手段７を備えている。そして、供給管３は、溶解槽２から下方に延びる縦方向部３ａと、縦方向部３ａの下端の屈曲部から横方向に延びる横方向部３ｂと、横方向部３ｂの先端の絞り部から成形体６近傍まで横方向に延びる小径部３ｃとを有する。横方向部３ｂは、縦方向部３ａと同径であり、小径部３ｃは、横方向部３ｂより小径である。
【００３８】
本実施形態では、供給管３は、白金等の導電性金属で形成されており、この第１加熱手段７は、供給管３の横方向部３ｂに接続された電極であり、供給管３の横方向部３ｂを通電加熱する。第１加熱手段７による供給管３の横方向部３ｂの加熱を調整することによって、供給管３の横方向部３ｂ内を流れる溶融ガラスＧｍの温度を調整し、これにより、この溶融ガラスＧｍの粘度を調整する。
【００３９】
勿論、第１加熱手段７は、これに限定されず、例えば、供給管３の周囲に配置したヒータ等であってもよい。また、第１加熱手段７による加熱箇所は、横方向部３ｂに限定されず、縦方向部３ａや小径部３ｃでもよい。
【００４０】
供給管３から成形体６に供給される溶融ガラスＧｍの温度は、溶融ガラスＧｍの組成にもよるが、例えば１０００℃〜１３００℃である。１０００℃未満の場合には、粘度が高すぎてスムーズに溶融ガラスＧｍが流れない可能性がある。１３００℃を超える場合には、粘度が低すぎて溶融ガラスＧｍに十分な厚みが得られない可能性がある。
【００４１】
供給管３から成形体６に供給される溶融ガラスＧｍの粘度は、例えば１０3Ｐ〜１０4Ｐである。１０3Ｐ未満の場合には、粘度が低すぎて溶融ガラスＧｍに十分な厚みが得られない可能性がある。１０4Ｐを超える場合には、粘度が高すぎてスムーズに溶融ガラスＧｍが流れない可能性がある。
【００４２】
また、ガラス成形装置１は、成形炉４内を加熱する第２加熱手段８を有する。第２加熱手段８は、成形体６の外周側に配置され、成形炉４内を加熱することにより、成形体６を流下する溶融ガラスＧｍを加熱する。第２加熱手段８による成形炉４内の加熱を調整することによって、成形体６を流下する溶融ガラスＧｍの温度を調整し、これにより、この溶融ガラスＧｍの粘度を調整する。
【００４３】
図２に示すように、本実施形態では、第２加熱手段８は、均熱板８ａ（耐火物）と、均熱板８ａを外周側から加熱するヒータ８ｂとで構成されている。均熱板８ａは、成形炉４の周壁を構成する。また、均熱板８ａは、成形体６の周方向に沿って複数配設されており、成形体６の周方向では、同一の温度となるように構成されている。
【００４４】
図３に示すように、成形体６は、スリーブ部９と、スリーブ部９を下側から支持するメタルチップ１０を主要な構成要素とする。スリーブ部９は、例えば耐火物で構成され、本体部９ａと、本体部９ａの上端から上方に延びる軸部９ｂとを有する。スリーブ部９は、その内部に軸線方向に沿って延びる孔を有し、孔内には、例えば白金等の金属管１１が配設されている。金属管１１の上端は、不図示のエアコンプレッサに接続されている。金属管１１の下端には、メタルチップ１０が連結されている。メタルチップ１０は、例えば白金等の金属で構成されている。メタルチップ１０には、軸線方向に沿った貫通孔１０ａが形成されており、貫通孔１０ａは、金属管１１の内部に連通している。
【００４５】
スリーブ部９の軸部９ｂと、スリーブ部９内の金属管１１は、上方で、不図示の駆動装置から回転駆動力を付与され、これによって、スリーブ部９とメタルチップ１０は、同期して回転する。なお、本実施形態では、平面視で、成形体６は時計回りに回転する。
【００４６】
図３に示すように、成形体６は、スリーブ部９の本体部９ａの上側に、回転中に供給管３の小径部３ｃから供給された溶融ガラスＧｍを受ける上面１２を有する。上面１２は、受けた溶融ガラスＧｍを流下させる外周縁１２ａを有する。そして、成形体６は、スリーブ部９の本体部９ａ及びメタルチップ１０の外周面で構成される筒状の側面１３を有する。側面１３には、回転中に外周縁１２ａから流下した溶融ガラスＧｍが流下する。なお、本実施形態では、成形体６の上面１２及び側面１３は、その横断面の輪郭線が何れの軸方向位置でも真円形状である。
【００４７】
上面１２は、外周縁１２ａから内周側に移行するに従って漸次高くなる形状であり、本実施形態ではテーパ面である。上面１２の水平面に対する傾斜角度は、例えば１０°〜２０°である。上面１２の傾斜角度が、１０°未満の場合、溶融ガラスＧｍが外周縁１２ａから流下する速度が遅くなり、上面１２で溶融ガラスＧｍが失透する可能性がある。上面１２の傾斜角度が、２０°を超える場合、溶融ガラスＧｍが外周縁１２ａから流下する速度が速くなり、溶融ガラスＧｍが上面１２で周方向につながらない可能性がある。
【００４８】
本実施形態では、側面１３は、外周縁１２ａに接続する上側均一径部１３ａと、上側均一径部１３ａの下端に接続する絞り部１３ｂと、絞り部１３ｂの下端に接続する下側均一径部１３ｃとを有する。上側及び下側均一径部１３ａ，１３ｃは、軸方向で径が均一な部位である。下側均一径部１３ｃは、上側均一径部１３ａに比較して、径が小さく、また、軸線方向の長さが非常に短い。絞り部１３ｂは、下方に向かって漸次縮径する部位であり、本実施形態ではテーパ面である。本実施形態では、絞り部１３ｂと下側均一径部１３ｃは、メタルチップ１０の外周面で構成されている。本実施形態では、上面１２の水平面に対する傾斜角度に比較して、絞り部１３ｂの水平面に対する傾斜角度は大きい。
【００４９】
勿論、成形体６の形状は、図３で説明した形状に限定されるものでは無い。例えば、側面１３の上側均一径部１３ａを軸方向の途中で下方に向かって漸次縮径させてもよい。つまり、側面１３に、絞り部を複数設けてもよい。更に、例えば、図４（Ａ）に示すように、成形体６は、その側面１３が絞り部を有さずに、側面１３が均一径部だけで構成されてもよい。また、成形体６は、図４（Ｂ）に示すように、その上面１２に環状の凹部１２ｂが設けられ、凹部１２ｂに溶融ガラスＧｍが溜まるようにしてもよい。更には、成形体６は、図４（Ｃ）に示すように、その側面１３に環状の凸部１３ｄが設けられてもよい。更には、成形体６は、図４（Ｄ）に示すように、側面１３を有さなくてもよい。
【００５０】
なお、成形体６の回転速度は、例えば、３ｒｐｍ〜１５ｒｐｍである。成形体６の回転速度が３ｒｐｍ未満の場合、溶融ガラスＧｍが上面１２上で広がる前に側面１３に流下するため、側面１３に螺旋状の厚み分布が生じる可能性がある。１５ｒｐｍを超えると、遠心力に起因して上面１２から側面１３に溶融ガラスＧｍがスムーズに流下しなくなる可能性がある。
【００５１】
次に、図５、図６を参照して、本実施形態の供給管３の小径部３ｃについて説明する。なお、図３、図４では、供給管３の小径部３ｃを模式的に図示している。
【００５２】
図５に示すように、供給管３の小径部３ｃは、上面１２の上方に位置する供給口３ｄを有する。供給口３ｄは、供給管３において、溶融ガラスＧｍを排出する排出部である。そして、本実施形態では、溶解槽２側から延びてきた供給管３の小径部３ｃは、平面視で上面１２の上方で成形体６の回転方向下流側に屈曲し、その先端に供給口３ｄを有する。つまり、供給口３ｄは、成形体６の回転方向下流側に開口している。この供給口３ｄの開口方向により、供給管３は、白矢印Ａで示すように、供給口３ｄから回転方向下流側の上面１２に向かって溶融ガラスＧｍを供給する。
【００５３】
供給管３の小径部３ｃは、径が均一であると共に、図６（Ａ）に示すように、その横断面形状が丸（円）形状である。そして、図６（Ｂ）に示すように、供給口３ｄは、側面視で、下側が突出するように供給管３を斜めに直線状に切断した形状である。
【００５４】
図７に示すように、管引き装置５は、成形炉４によって連続的に成形された管状ガラスＧｔを、管状ガラスＧｔの下流側で、管状ガラスＧｔの軸線Ｊの方向に沿って牽引する牽引手段１４と、管状ガラスＧｔの軸線Ｊの周りに前記牽引手段１４を回転させる回転駆動手段１５とを備える。牽引手段１４と回転駆動手段１５は、連続的に成形された管状ガラスＧｔを、管状ガラスＧｔの下流側で、管状ガラスＧｔの軸線Ｊの方向に沿って牽引しながら管状ガラスＧｔの軸線Ｊの周りに回転させる牽引回転手段である。
【００５５】
本実施形態では、牽引手段１４は、管状ガラスＧｔの軸線Ｊ方向の定位置で、管状ガラスＧｔを挟持して回転する一対の回転部材で構成され、この回転部材は、管状ガラスＧｔを所定の長さに亘り連続して接触保持するベルト１４ａで構成されている。勿論、回転部材は、これに限定されず、例えば、管状ガラスＧｔを挟持して回転する複数対のローラを、管状ガラスＧｔの軸線Ｊ方向に沿って配設してもよい。
【００５６】
本実施形態では、各ベルト１４ａは、無端環状で、上下方向に配置された一対の大径プーリ１４ｂと、一対の大径プーリ１４ｂの間に配置された一対の小径プーリ１４ｃに掛け渡されている。小径プーリ１４ｃによって、所定の接触圧でベルト１４ａが管状ガラスＧｔに接触する。大径及び小径プーリ１４ｂ，１４ｃは、回転自在に取り付け板１４ｄに取り付けられている。取り付け板１４ｄは、回転テーブル１４ｅに固定されている。プーリ駆動手段１４ｆが、大径プーリ１４ｂを回転させ、この回転がベルト１４ａを介して小径プーリ１４ｃに伝搬され、小径プーリ１４ｃが回転する。プーリ駆動手段１４ｆも回転テーブル１４ｅに固定されている。
【００５７】
回転テーブル１４ｅは、不図示の回転支持部材を介して、回転自在に支持されている。そして、回転テーブル１４ｅは、回転駆動手段１５によって回転駆動され、これにより、ベルト１４ａは管状ガラスＧｔの軸線Ｊの周りに回転（旋回）する。
【００５８】
ベルト１４ａの旋回の中心線は、成形体６の回転の中心線に対し、同一直線上に位置する。ここで、同一直線上に位置するという文言には、成形体６の回転の中心線に対するベルト１４ａの旋回の中心線の傾斜角度が±５°までの状態を含む。
【００５９】
また、本実施形態では、回転駆動手段１５が、成形体６の回転方向と同一方向にベルト１４ａを回転（旋回）させる。つまり、ベルト１４ａは、平面視で、時計回りに旋回する。そして、回転駆動手段１５が、成形体６の回転速度より速い速度でベルト１４ａを旋回させる。ベルト１４ａの旋回速度は、例えば３ｒｐｍ〜２０ｒｐｍである。
【００６０】
次に、図１及び図３に基づいてガラス成形装置１による管状ガラスＧｔの成形方法について説明する。
【００６１】
あらかじめ、溶解槽２で、ガラス原料を溶融して、溶融ガラスＧｍを生成し貯留しておく。そして、第１加熱手段７で供給管３を所定の温度に加熱しておく。また、第２加熱手段で、成形炉４内を所定の温度に加熱しておく。そして、エアコンプレッサを起動して、金属管１１内にエアを供給する。金属管１１内に供給されたエアは、貫通孔１０ａを経由して、メタルチップ１０の下端から下方へ噴出する。また、管引き装置５を起動し、ベルト１４ａを、プーリ駆動手段１４ｆによって回転させながら、回転駆動手段１５によって旋回させる。
【００６２】
次に、不図示の駆動装置によって、成形体６を上下方向の軸線周りに回転させる。そして、溶解槽２から供給管３に溶融ガラスＧｍを供給し、供給管３の供給口３ｄから成形体６の上面１２に溶融ガラスＧｍを供給する。すると、溶融ガラスＧｍは、成形体６の上面１２に受けられ、上面１２の外周縁１２ａから流下する。そして、溶融ガラスＧｍは、成形体６の側面１３を流下する。側面１３の下側均一径部１３ｃの下端における溶融ガラスＧｍの厚さは、上面１２における溶融ガラスＧｍの厚さより厚くなる。
【００６３】
そして、成形体６の側面１３の下端から流下した溶融ガラスＧｍは管状となり、溶融状態の管状ガラスＧｔとなる。この際、成形体６のメタルチップ１０の下端から噴出するエアにより溶融ガラスＧｍは安定して管状となる。この溶融状態の管状ガラスＧｔが、徐々に固化しつつ、その下流側で、管引き装置５のベルト１４ａによって、その軸線Ｊの方向に沿って下方向に牽引されると同時に、その軸線Ｊの回りに回転させられる。これによって、管状ガラスＧｔの成形が完了する。
【００６４】
所定長さの管状ガラスＧｔの成形が完了した時点で、管状ガラスＧｔを切断する。この切断方法は、特に限定されるものでは無いが、例えば、カッター等で切り欠きを形成し、折り割り切断して良い。以降、管状ガラスＧｔの成形と切断を繰り返す。そして、所望の量の管状ガラスＧｔが得られたら、成形体６への溶融ガラスＧｍの供給を停止し、成形体６の回転と、管引き装置５を停止する。そして、エアコンプレッサ、第１及び第２加熱手段７，８も停止する。
【００６５】
以上のように構成されたガラス成形装置１では、成形体６から流下する溶融ガラスＧｍを下方に引くので、管状ガラスＧｔを大径化しても、自重により撓むことを防止することができる。また、成形体６を交換する場合に、供給管３からの溶融ガラスＧｍの供給を停止するだけでよいので、ベロー法に比較して、成形体６の交換作業に要する時間を短縮できる。このように、本実施形態のガラス成形装置１によれば、成形体６の交換時間を短縮すると共に管状ガラスＧｔを大径化することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２実施形態に係るガラス成形装置について説明する。
【００６７】
第２実施形態に係るガラス成形装置については、第１実施形態と異なり、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、供給管３を複数備え、成形体１６が、上下方向に間隔を置いて複数の上面１２を有する。図８（Ａ）の図示例では、供給部３を２つ備え、成形体１６が２つの上面１２を有し、図８（Ｂ）の図示例では、供給部３を３つ備え、成形体１６が３つの上面１２を有する。
【００６８】
詳述すれば、図８（Ａ）の図示例では、成形体１６は、図３に示す成形体６のスリーブ部９の本体部９ａと軸部９ｂとの間に、１つの上面１２と１つの側面１７を形成した本体部９ａを備えた構造である。側面１７は、上面１２の外周縁１２ａに接続する均一径部１７ａと、均一径部１７ａの下端に接続する絞り部１７ｂとを有する。均一径部１７ａと側面１３の上側均一径部１３ａは同径である。また、２つの上面１２のそれぞれが、２つの供給管３のそれぞれから供給された溶融ガラスＧｍ１，Ｇｍ２を受ける。
【００６９】
また、図８（Ｂ）の図示例では、成形体１６は、図３に示す成形体６のスリーブ部９の本体部９ａと軸部９ｂとの間に、２つの上面１２と２つの側面１８を形成した本体部９ａを備えた構造である。側面１８は、上面１２の外周縁１２ａに接続する均一径部１８ａのみで構成されている。上側の均一径部１８ａより、下側の均一径部１８ａが大径であり、下側の均一径部１８ａより側面１３の上側均一径部１３ａは大径である。また、３つの上面１２のそれぞれが、３つの供給管３のそれぞれから供給された溶融ガラスＧｍ３〜Ｇｍ５を受ける。本実施形態のガラス成形装置についてのその他の構成については、第１実施形態と同様であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７０】
本実施形態のガラス成形装置では、図９及び図１０に示すように、径方向に複数のガラス層１９，２０が積層している管状ガラスＧｌを成形して製造することが可能である。図９の図示例の管状ガラスＧｌは、径方向に２つのガラス層１９ａ，１９ｂが積層しており、図８（Ａ）の図示例の成形体１６を使用した場合に製造可能である。図１０の図示例の管状ガラスＧｌは、径方向に３つのガラス層２０ａ〜２０ｃが積層しており、図８（Ｂ）の図示例の成形体１６を使用した場合に製造可能である。
【００７１】
管状ガラスＧｌを製造する場合には、図８（Ａ）の図示例では、２つの供給管３のうち、上方に位置するものから順番に、溶融ガラスＧｍ１，Ｇｍ２の供給を開始する。すると、溶融ガラスＧｍ１が、内径側のガラス層１９ａとなり、溶融ガラスＧｍ２が、外径側のガラス層１９ｂとなる。そして、図８（Ｂ）の図示例では、３つの供給管３のうち、上方に位置するものから順番に、溶融ガラスＧｍ３〜Ｇｍ５の供給を開始する。すると、溶融ガラスＧｍ３が、最も内径側のガラス層２０ａとなり、溶融ガラスＧｍ４が、ガラス層２０ｂとなり、溶融ガラスＧｍ５が、最も外径側のガラス層２０ｃとなる。
【００７２】
なお、図８（Ａ）の図示例の２つの供給管３のうち、下方に位置するものから順番に溶融ガラスＧｍ２，Ｇｍ１の供給を開始してもよいし、図８（Ｂ）の図示例の３つの供給管３のうち、下方に位置するものから順番に溶融ガラスＧｍ５〜Ｇｍ３の供給を開始してもよい。これらの場合には、溶融ガラスＧｍ２がガラス層１９ａとなり、溶融ガラスＧｍ１がガラス層１９ｂとなる（図９参照）。そして、溶融ガラスＧｍ５がガラス層２０ａとなり、溶融ガラスＧｍ４がガラス層２０ｂとなり、溶融ガラスＧｍ３がガラス層２０ｃとなる（図１０参照）。
【００７３】
なお、本実施形態では、図８（Ａ）の図示例で、側面１７とその上端に接続する上面１２とを１つの単位部とした場合、成形体１６に１つの単位部しか設けられていないことになるが、上下方向に複数の単位部が設けられてもよい。また、図８（Ａ）の図示例で、側面１８とその上端に接続する上面１２とを１つの単位部とした場合、成形体１６に上下方向に２つの単位部が設けられていることになるが、上下方向に３つ以上の単位部が設けられてもよい。
【００７４】
また、成形体１６は一体構造であり、成形体１６の全体を一体で回転駆動するように構成しているが、成形体１６を上面１２と上面１２の間で分割して分割体を形成し、分割体ごとに別個に回転駆動するように構成してもよい。
【００７５】
また、図８（Ａ）と図８（Ｂ）の何れの図示例でも、複数の供給管３は、成形体１６に対して周方向で異なる（反対）位置に配置されているが、複数の供給管３は、成形体１６に対して周方向の同位置に配置されていてもよい。
【００７６】
図９及び図１０に示すような多層構造の管状ガラスＧｌには、各ガラス層１９，２０に使用するガラスの種類を工夫することにより、様々な特性を付与することが可能である。例えば、図９に示す２層構造の管状ガラスＧｌでは、内径側のガラス層１９ａに耐薬品性を有するガラスを使用し、外径側のガラス層１９ｂに高透過性を有するガラスを使用すれば、管状ガラスＧｌを、薬品の流通あるいは保存に好適なものにすることができる。耐薬品性を有するガラス層１９ａとしては、例えば硼珪酸ガラス等を用いることができる。この場合、外径側のガラス層１９ｂは、着色したガラスでもよいし、特定波長の光を選択に透過させるガラスであってもよい。
【００７７】
また、例えば、図１０に示す３層構造の管状ガラスＧｌでは、最も内径側と最も外径側のガラス層２０ａ，２０ｃに低膨張率のガラスを使用し、これらの間のガラス層２０ｂに高膨張率のガラスを使用する。最も内径側と最も外径側のガラス層２０ａ，２０ｃの３０〜３８０℃における平均熱膨張係数は、例えば、３２×１０-7／℃である。また、これらの間のガラス層２０ｂの３０〜３８０℃における平均熱膨張係数は、例えば、９４×１０-7／℃である。このような構成とすると、溶融ガラスＧｍ３〜Ｇｍ５が、温度が低下してガラス化した時に、最も内径側と最も外径側のガラス層２０ａ，２０ｃにおいて、図中黒矢印で示すように、圧縮応力がかかる。最も外径側のガラス層２０ｃの表層面に圧縮応力がかかっていることにより、管状ガラスＧｌを強化することができる。また、最も内径側および最も外径側のガラス層２０ａ，２０ｃと、これらの間のガラス層２０ｂとで応力のバランスをとることによって、管状ガラスＧｌの変形や破損を防止できる。
【００７８】
また、例えば、図１０に示す３層構造の管状ガラスＧｌで、最も内径側と最も外径側のガラス層２０ａ，２０ｃに耐候性を有するガラスを使用し、これらの間のガラス層２０ｂに高透過性を有するガラスを使用する。最も内径側と最も外径側のガラス層２０ａ，２０ｃには、耐候性を有するガラスとして、例えば無アルカリガラス等を用いることができる。この場合には、管状ガラスＧｌを、クリアで耐候性を有するランプ等の製造に好適なものにすることができる。
【００７９】
本実施形態で使用される溶融ガラスＧｍ１〜Ｇｍ５の粘度は、例えば、１０6Ｐａ・ｓ〜１０2.5Ｐａ・ｓである。
【００８０】
本発明は、上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。例えば、管引き装置５は、溶融ガラスを下方に引ければよく、管状ガラスＧｔの軸線Ｊの周りに牽引手段１４を回転させる回転駆動手段１５を備えていなくてもよい。また、溶融ガラスの供給部は、管状でなく、溝状やタンク状等であってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１      ガラス成形装置
２      溶解槽
３      供給管
３ａ    供給口
４      成形炉
５      管引き装置
６，１６      成形体
７      第１加熱手段
８      第２加熱手段
１２    上面
１２ａ  外周縁
１３，１７，１８  側面
１３ｂ，１７ｂ  絞り部
１９，２０    ガラス層
Ｇｍ，Ｇｍ１〜Ｇｍ５  溶融ガラス
Ｇｔ，Ｇｌ  管状ガラス
【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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【図１０】
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