(57)【要約】【課題】加熱軟化壷の底部から気体を噴出させ、該加熱軟化壷の内壁に粘着している加熱軟化したガラス塊を剥離させて搬出する。【解決手段】加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０は、底部に通気孔１３が形成され、加熱軟化されたガラス塊１１を収容する加熱軟化壷１４と、この加熱軟化壷１４を支持する支持装置１５と、この支持装置１５により加熱軟化壷１４を支持した状態で通気孔１３から気体を噴出させ、加熱軟化壷１４の内壁に粘着しているガラス塊１１を剥離させる気体噴出装置１６とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に通気孔が形成され、加熱軟化されたガラス塊を収容する加熱軟化壷と、
該加熱軟化壷を支持する支持装置と、
該支持装置により前記加熱軟化壷を支持した状態で前記通気孔から気体を噴出させ、前記加熱軟化壷の内壁に粘着している前記ガラス塊を剥離させる気体噴出装置と、を備えている、
ことを特徴とする加熱軟化ガラス塊の搬出装置。
【請求項２】
前記通気孔は、前記加熱軟化壷の底部の略中心に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置。
【請求項３】
前記通気孔は、気体流入側の流入孔とこれに連通する気体噴出側の噴出孔とを有し、前記流入孔は少なくとも１つ形成され、前記噴出孔は複数分岐して形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置。
【請求項４】
前記通気孔は、気体流入側の流入孔とこれに連通する気体噴出側の噴出孔とを有し、前記流入孔は少なくとも１つ形成され、前記噴出孔は多孔質体である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置。
【請求項５】
前記支持装置を駆動する駆動手段を備え、
該駆動手段は、前記加熱軟化壷を、素材としてのガラス塊を加熱軟化する加熱部と、該加熱部にて加熱軟化されたガラス塊を成形する成形部と、の間を移動させる、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置。
【請求項６】
加熱軟化されたガラス塊を収容する加熱軟化壷の底部に通気孔を設け、
前記加熱軟化壷から前記ガラス塊を外部に搬出する際に、前記通気孔から気体を噴出させ、前記加熱軟化壷の内壁に粘着している前記ガラス塊を剥離させる、
ことを特徴とする加熱軟化ガラス塊の搬出方法。
【請求項７】
前記通気孔を、前記加熱軟化壷の底部の略中心に形成した、
ことを特徴とする請求項６に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱軟化壷からの加熱軟化ガラス塊の搬出方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学機器に使用されるガラスレンズを成形手段により成形する技術が開示されている。例えば特許文献１には、体積管理されたガラス予備素材を熱間加工により自重による変形と表面張力による変形とを組み合わせて概略球体状に加工し、これを研磨加工（冷間加工）により球体に加工する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、体積管理されたガラス素材を基盤上に配置し、該ガラス素材を加熱して軟化変形させ、表面張力によって球状化させる点が開示されている。
これらは、ガラス塊を載置する部材には、ガラスに濡れ難い素材、具体的には、窒化硼素やカーボンが示されている。
【特許文献１】特開平６−２２７８２８号公報（第２頁、図３−５）
【特許文献２】特開平１１−１９９２５０号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２の技術では、実際には、加熱軟化されたガラス塊は、窒化硼素やカーボン等の素材に対しても粘着してしまい、容易には離型することができないという課題があった。
【０００５】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、加熱軟化壷の底部から気体を噴出させ、該加熱軟化壷の内壁に粘着している加熱軟化したガラス塊を剥離させて搬出する加熱軟化ガラス塊の搬出方法とその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
底部に通気孔が形成され、加熱軟化されたガラス塊を収容する加熱軟化壷と、
該加熱軟化壷を支持する支持装置と、
該支持装置により前記加熱軟化壷を支持した状態で前記通気孔から気体を噴出させ、前記加熱軟化壷の内壁に粘着している前記ガラス塊を剥離させる気体噴出装置と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置において、
前記通気孔は、前記加熱軟化壷の底部の略中心に形成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置において、
前記通気孔は、気体流入側の流入孔とこれに連通する気体噴出側の噴出孔とを有し、前記流入孔は少なくとも１つ形成され、前記噴出孔は複数分岐して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置において、
前記通気孔は、気体流入側の流入孔とこれに連通する気体噴出側の噴出孔とを有し、前記流入孔は少なくとも１つ形成され、前記噴出孔は多孔質体であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の加熱軟化ガラス塊の搬出装置において、
前記支持装置を駆動する駆動手段を備え、
該駆動手段は、前記加熱軟化壷を、素材としてのガラス塊を加熱軟化する加熱部と、該加熱部にて加熱軟化されたガラス塊を成形する成形部と、の間を移動させることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る加熱軟化ガラス塊の搬出方法の発明は、
加熱軟化されたガラス塊を収容する加熱軟化壷の底部に通気孔を設け、
前記加熱軟化壷から前記ガラス塊を外部に搬出する際に、前記通気孔から気体を噴出させ、前記加熱軟化壷の内壁に粘着している前記ガラス塊を剥離させることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の加熱軟化ガラス塊の搬出方法において、
前記通気孔を、前記加熱軟化壷の底部の略中心に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、加熱軟化壷の底部の通気孔から気体を噴出させることで、該加熱軟化壷の内壁に粘着している加熱軟化したガラス塊を、可及的に変形を防止しつつ剥離させて搬出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０の外観図であり、図２は、これを斜め下方から見た図である。
【００１４】
図１及び図２において、加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０は、成形素材であるガラス塊を加熱軟化する加熱部としての加熱炉１２と、底部に通気孔１３が形成され加熱軟化されたガラス塊１１を収容する加熱軟化壷１４と、この加熱軟化壷１４を支持する支持装置１５と、この支持装置１５により加熱軟化壷１４を支持した状態で、該加熱軟化壷１４の内壁に粘着しているガラス塊１１を、加熱軟化壷１４の通気孔１３から気体を噴出させて剥離させる気体噴出装置１６と、を備えている。
【００１５】
支持装置１５は、鉛直方向に延びる支持部材１８と、この支持部材１８に保持部材３５を介して取付けられ、加熱軟化壷１４を把持する開閉自在な１対のチャックアーム１７ａ，１７ｂと、このチャックアーム１７ａ，１７ｂを保持部材３５の中心軸３１の周りに旋回自在に駆動する駆動手段としてのアクチュエータ１９と、を備えている。
【００１６】
また、支持部材１８は、図示しないアクチュエータにより、その縦軸線を中心として矢印Ａ、Ａ’方向に回動自在に支持されている。更に、チャックアーム１７ａ，１７ｂは、支持部材１８の縦軸方向に位置調整自在となっている。
【００１７】
そして、この支持装置１５により、加熱軟化壷１４は、前述した加熱炉１２と、加熱軟化されたガラス塊１１を成形する成形部２０との間を移動可能である。
この成形部２０は、例えば第１のローラ対（下型）２１と第２のローラ対（上型）２２と、これら第１のローラ対２１と第２のローラ対２２を駆動するモータ２３、２４等を備えている。また、図では、例えば第１のローラ対２１を加熱するヒータ２５、２６が設けられている。また、図１では、内容を把握し易いように、第２のローラ対２２を第１のローラ対２１に対して、退避した状態で示している。
【００１８】
なお、例えば第２のローラ対２２を加熱するヒータも設けられているが、これについては、図示を省略している。また、加熱炉１２、アクチュエータ１９、ヒータ２５、２６等は、不図示の制御部によって加熱温度や加熱時間、通電タイミング等が任意に制御されるようになっている。
【００１９】
なお、加熱前のガラス塊の形状としては、例えば多角柱、円柱、略球体形状、あるいはゴブ（ｇｏｂ）の形状のものが用いられる。そして、加熱炉１２において、このガラス塊は加熱軟化壷１４に収容された状態で、液状となる前の温度に加熱軟化される。若しも、ガラス塊を液状になるまで加熱すると、成形部２０においてガラス塊１１を転動させて球状等のガラス回転体に成形することが困難となるためである。
【００２０】
具体的には、ガラス塊の加熱炉１２における加熱は、その粘度が１０4〜１０12ポイズとなるような液状となる前の温度に加熱するのが望ましい。なお、粘度が１０4ポイズは、ガラスの流動点（１０5ポイズ）よりも少し粘度が低く（軟らかく）、また、粘度が１０12ポイズは、ガラス転移点（１０13〜１０15ポイズ）よりも少し粘度が低い（軟らかい）状態である。
【００２１】
これは、例えばガラス塊を加熱炉１２で加熱した状態から、成形部２０に搬送する際にガラス塊１１の温度が下がってしまうおそれがあるため、その分を見越して加熱するからである。更に、実際に成形する際は、ガラスの流動点からガラス転移点の範囲の粘度で成形するのが望ましい。
【００２２】
なお、ガラスの粘度が１０4ポイズというのは、ガラスの流動点よりも粘度が低い値であるが、溶融状態のガラスの粘度１０〜１０3ポイズよりは高い粘度であり、従って、ガラスの溶融状態とは明確に区別される。
【００２３】
また、成形時には、第１のローラ対２１の２つのローラは、モータ２３により同一方向に略同一速度で回転制御される。また、第２のローラ対２２の２つのローラも、モータ２４により同一方向に略同一速度で回転制御される。こうして、第１のローラ対２１と第２のローラ対２２の各ローラが回転することで、各ローラの円筒面がガラス塊１１に当接して該ガラス塊１１が転動し、ガラス回転体に成形される。
【００２４】
以上において、本実施形態では、気体噴出装置１６は、支持装置１５により加熱軟化壷１４を支持した状態で、該加熱軟化壷１４の内壁に粘着しているガラス塊１１を、通気孔１３から気体を噴出させて剥離させる役目をなす。
【００２５】
この気体噴出装置１６は、支持部材１８の下端部に鉛直面内で回動可能に軸着されたアーム部材２７と、このアーム部材２７の先端側に取付けられたノズル２８と、このノズル２８に気体を送り込むチューブ２９と、アーム部材２７を鉛直面内で揺動させるアクチュエータ３０と、を備えている。なお、ノズル２８からの噴出圧は種々の値に設計変更可能であるが、例えば２ｋｇ／ｃｍ2程度が用いられる。
【００２６】
図３は、加熱軟化壷１４の断面正面図を示している。
この加熱軟化壷１４は、カーボン、アルミナ、又は窒化硼素等からなり、外観が円筒状で内側には有底孔３４が形成されている。この有底孔３４は、球状の底壁３２とこれに連なる円錐状の側壁３３を有している。また、球状の底壁３２の略中央部には前述した通気孔１３が形成されている。この通気孔１３の径は、種々設計変更可能であるが、加熱軟化したガラス塊１１がφ３ｍｍ〜φ２０ｍｍの場合は、例えばφ０．５ｍｍ〜φ２ｍｍに設定される。
【００２７】
この通気孔１３に、気体噴出装置１６のノズル２８から気体が有底孔３４内に噴出される。この噴出圧により、加熱軟化壷１４の内壁（底壁３２及び／又は側壁３３）に粘着しているガラス塊１１を剥離させる。
【００２８】
図４及び図５は、加熱軟化したガラス塊１１の搬出工程を示す図である。
次に、図１及び図２を参照しながら、ガラス塊１１の搬出方法について説明する。
図１において、加熱前のガラス塊は加熱軟化壷１４に入れられ、次いで、この加熱軟化壷１４は加熱炉１２の中に入れられて加熱軟化される。加熱軟化されたガラス塊１１は、成形部２０に移送されるが、その前に、図２に示すように、アクチュエータ３０を駆動させて、ノズル２８を加熱軟化壷１４の通気孔１３に挿入する。なお、このノズル２８を通気孔１３に挿入するタイミングは、成形部２０に移送された後であってもかまわない。
【００２９】
次に、図４に示すように、図示しないアクチュエータにより、支持部材１８を矢印Ａ方向に旋回させる。この支持部材１８の旋回に伴い、チャックアーム１７ａ，１７ｂと加熱軟化壷１４が同方向に旋回して、加熱軟化壷１４を成形部２０の近傍に位置させる。このとき、加熱軟化したガラス塊１１を搬出する第１のローラ対２１の少し上方に、加熱軟化壷１４の開口部が位置するようにする。
【００３０】
次に、図５に示すように、アクチュエータ１９により、チャックアーム１７ａ，１７ｂを、保持部材３５の中心軸３１の周りに旋回させる。こうして、加熱軟化壷１４の開口部が斜め下方を向くようにする。このとき、同時に、加熱軟化壷１４の通気孔１３に挿入したノズル２８から気体を噴出する。この気体噴出は、加熱軟化壷１４の通気孔１３が鉛直方向を向いた状態、すなわち、第１のローラ対２１に対し加熱軟化したガラス塊１１を対向させた状態で行うのが好ましい。但し、加熱軟化壷１４の通気孔１３が、鉛直方向に対し傾斜状態で排出してもかまわない。
【００３１】
こうすることで、加熱軟化したガラス塊１１に対し、その中心位置から略均等にムラなく噴出圧力を付与することができる。また、通気孔１３が鉛直となった状態で、加熱軟化したガラス塊１１に気体を噴出させて、該ガラス塊１１を第１のローラ対２１の所定位置に正確に位置決めして搬出できるためである。このようにして、加熱軟化壷１４の内壁に粘着している加熱軟化したガラス塊１１を、変形させることなく剥離させ、第１のローラ対２１上に搬出する。
【００３２】
本実施形態によれば、加熱軟化壷の底部から気体を噴出させて、内壁に粘着している加熱軟化したガラス塊を容易に剥離させることができ、該ガラス塊の変形を防止することができる。また、加熱炉１２と成形部２０との間を移動させる場合に、加熱軟化したガラス塊１１を空中に浮上させて移動する場合に比して、安定した状態で移動させることができる。
（変形例）
図６は、加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０の変形例の外観を示す図である。この装置は、第１の実施の形態とは成形部の構成が相違する。
【００３３】
この変形例では、成形部４０は、対向配置された上型４１と下型４２とを有している。下型４２は基台４４に支持され、上型４１は枠体４５に支持されていて、この上型４１は昇降装置４３により昇降制御されるようになっている。
【００３４】
成形時には、下型４２上にガラス塊１１が載置された後、上型４１が接近移動してきて該ガラス塊１１は所望の形状に成形される。
このガラス塊１１を加熱軟化壷１４から下型４２の成形面に搬出するには、上型４１と下型４２を上下に離間させた状態で、第１の実施の形態と同様に行われる。すなわち、ノズル２８を加熱軟化壷１４の通気孔１３に挿入した状態で、支持部材１８を旋回させ、加熱軟化壷１４を下型４２の近傍に位置させる。そして、チャックアーム１７ａ，１７ｂを、保持部材３５の中心軸３１の周りに旋回させる。
【００３５】
こうして、加熱軟化壷１４の開口部が斜め下方を向くようにする。このとき、同時に、加熱軟化壷１４の通気孔１３に挿入したノズル２８から気体を噴出する。これにより、加熱軟化壷１４の内壁に粘着している加熱軟化したガラス塊１１を剥離させ、下型４２の成形面に搬出する。
【００３６】
このように、加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０は、加熱軟化したガラス塊１１を用いる成形装置に広く利用することができる。
（第２の実施の形態）
図７は、加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０に用いられる加熱軟化壷の第２の実施の形態を示している。
【００３７】
本実施形態における加熱軟化壷２１４の通気孔２１３は、気体流入側に１つの流入孔２１５と、気体噴出側に３つに分岐された噴出孔２１６が形成されている。
第１の実施の形態では、通気孔１３は気体流入側から気体噴出側に貫通するように単一の孔で形成されていたが、本実施形態では、気体噴出側の噴出孔２１６が３つに分岐されている。このため、加熱軟化されたガラス塊２１１に加わる気体圧が分散され、ガラス塊２１１の変形が低減される。
（第３の実施の形態）
図８は、加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０に用いられる加熱軟化壷の第３の実施の形態を示している。
【００３８】
本実施形態における加熱軟化壷３１４の通気孔３１３は、気体流入側に１つの流入孔３１５と、気体噴出側に多孔質体３１６を有している。この多孔質体３１６としては、多孔質焼結体やセラミック粉末の多孔質焼結体が考えられる。
【００３９】
この多孔質焼結体には、合金工具鋼、高速度鋼、ステンレス鋼、クロモリブデン鋼等があり、また、セラミック粉末の多孔質焼結体には、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、窒化珪素、炭化珪素等がある。
【００４０】
本実施形態によれば、多孔質体３１６には、多数の孔が形成されているので、これらの孔から気体が噴出することで、加熱軟化されたガラス塊３１１に加わる気体圧が分散され、ガラス塊３１１の変形がより低減される。
（第４の実施の形態）
図９は、加熱軟化ガラス塊の搬出装置１０に用いられる加熱軟化壷の第４の実施の形態を示している。
【００４１】
本実施形態における加熱軟化壷４１４は、前述した各実施形態よりも浅い皿状をなしていて、通気孔４１３は、気体流入側に１つの流入孔４１５と、気体噴出側に多孔質体４１６を有している。この多孔質体４１６により、多数の孔から気体が噴出するため、加熱軟化されたガラス塊４１１に加わる気体圧が分散され、ガラス塊４１１の変形が低減される。特に、自重の大きい大寸法のガラス塊４１１を対象とする場合に、その変形を低減することができる。
【００４２】
本実施形態の加熱軟化壷４１４は、より大きい寸法の加熱軟化されたガラス塊４１１を用いる場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】加熱軟化ガラス塊の搬出装置の外観図である。
【図２】同上の装置を斜め下方から見た図である。
【図３】加熱軟化壷の断面正面図である。
【図４】加熱軟化ガラス塊の搬出工程を示す図である。
【図５】加熱軟化ガラス塊の搬出工程を示す図である。
【図６】加熱軟化ガラス塊の搬出装置の変形例の外観図である。
【図７】加熱軟化壷の断面正面図である。
【図８】加熱軟化壷の断面正面図である。
【図９】加熱軟化壷の断面正面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    加熱軟化ガラス塊の搬出装置
１１    加熱軟化したガラス塊
２１１  加熱軟化したガラス塊
３１１  加熱軟化したガラス塊
４１１  加熱軟化したガラス塊
１２    加熱炉
１３    通気孔
２１３  通気孔
２１３’流入孔
２１３”噴出孔
３１３  通気孔
３１３’流入孔
３１３”噴出孔
４１３  通気孔
４１３’流入孔
４１３”噴出孔
１４    加熱軟化壷
２１４  加熱軟化壷
３１４  加熱軟化壷
４１４  加熱軟化壷
１５    支持装置
１６    気体噴出装置
１７ａ  チャックアーム
１７ｂ  チャックアーム
１８    支持部材
１９    アクチュエータ
２０    成形部
２１    第１のローラ対
２２    第２のローラ対
２３    モータ
２４    モータ
２５    ヒータ
２６    ヒータ
２７    アーム部材
２８    ノズル
２９    チューブ
３０    アクチュエータ
３１    中心軸
３２    底壁
３３    側壁
３４    有底孔
３５    保持部材
【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
2008063183.tif 000009
【図５】
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【図６】
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