(57)【要約】【課題】成形品を芯金から引き抜く際、成形品の光学面となる部分と芯金との接触を回避し、成形品及び芯金への傷の発生を防止する。【解決手段】ガラス管１２内に、横断面矩形状で対向する一対の成形面２０ａ，２０ｂ及びその端部に面取り部２２ａ〜２２ｄを有する芯金１４を挿入し、ガラス管１２内の気体を吸引しつつ加熱軟化したガラス管１２を芯金１４に密着させて透明容器２６を成形する。この場合、芯金１４と成形後のガラス管１２とを、対向する一対の成形面２０ａ，２０ｂに形成された抜き勾配（例えば１°以下）よりも小さい抜き勾配を有する面取り部２２ａ〜２２ｄに沿って相対的に引き抜く。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底管内に、対向する少なくとも１対の成形面及びその端部にコーナー部を有する芯金を挿入し、前記有底管内の気体を吸引しつつ加熱軟化した前記有底管を前記芯金に密着させて成形される筒状容器の成形方法において、
前記芯金と成形後の前記有底管とを、前記対向する少なくとも１対の成形面に形成された抜き勾配よりも小さい抜き勾配を有する前記コーナー部に形成された面取り部、又は抜き勾配のない前記コーナー部に形成された面取り部、に沿って相対的に引き抜くようにした、
ことを特徴とする筒状容器の成形方法。
【請求項２】
有底管内に挿入され、対向する少なくとも１対の成形面及びその端部にコーナー部を有する芯金を備え、加熱軟化した前記有底管を前記芯金に密着させて成形する筒状容器の成形装置において、
前記コーナー部に、前記対向する少なくとも１対の成形面に形成された抜き勾配よりも小さい抜き勾配の面取り部、又は抜き勾配のない面取り部を形成した、
ことを特徴とする筒状容器の成形装置。
【請求項３】
前記面取り部を、角面取り又は丸面取りとした、
ことを特徴とする請求項２に記載の筒状容器の成形装置。
【請求項４】
前記対向する少なくとも１対の成形面の抜き勾配を１°以下とした、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の筒状容器の成形装置。
【請求項５】
前記芯金は、前記有底管の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する材質からなる、
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の筒状容器の成形装置。
【請求項６】
有底管内に、対向する少なくとも１対の成形面及びその端部にコーナー部を有する芯金を挿入し、加熱軟化した前記有底管を前記芯金に密着させて成形される筒状容器において、
前記コーナー部に形成された面取り部が転写された部分には、前記対向する少なくとも１対の成形面が転写された部分のテーパ角よりも小さいテーパ角が形成され、又はテーパ角がゼロである、
ことを特徴とする筒状容器。
【請求項７】
前記対向する少なくとも１対の成形面が転写された部分のテーパ角は１°以下である、
ことを特徴とする請求項６に記載の筒状容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有底管を加熱軟化させて筒状容器を成形する成形方法、その成形装置、及び成形して得られる筒状容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の各種試料や試薬の成分及び性質等を分析、測定するには、例えば、これら各種試料や試薬等を、有底筒状のガラスセルに入れて光を照射し、その透過率により試料の状態等を分析、測定することが行われている。この場合、ガラスセルの横断面が略矩形状をなしていると、そのコーナー部に試料等が付着して洗浄が厄介となる。
【０００３】
これに対し、例えば、特許文献１には、予め太めに作った有底管の内部に、横断面が略矩形状の芯金を挿入し、有底管の内部を常時真空に維持しながら、この有底管を底面側から加熱軟化させて芯金に合わせて成形し、冷却して容器から芯金を抜き出し、適当な長さに切断することにより、ガラスセルを得る技術が開示されている。
【０００４】
この従来技術によれば、ガラスセルの内側面がきれいに成形されて洗浄が容易であり、かつ底面部が正確に成形されるため、この底面部において、光が屈折したり乱反射することがないというものである。
【特許文献１】特公平１−３８０５５号公報（第２頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、成形された成形品としてのガラスセルから芯金を引き抜く際、芯金とガラスセルとの間の隙間が小さい等、不十分な隙間しかないため、引き抜き後のガラスセルにおいて、光を透過させるための対向する１対の光学面に傷が付いたり、或いは芯金の表面に傷が付くおそれがあった。
【０００６】
このように、ガラスセルの対向する１対の光学面に傷が付くと、この１対の光学面に光が照射されたとき、その光が不規則に屈折して試料等の分析、測定を正しく行うことができない。また、芯金の表面に傷が付くと、以後、その芯金を成形型として使用することができず、経済的にも損失となる。
【０００７】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、成形品を芯金から引き抜く際、成形品の光学面となる部分と芯金との接触を回避することで、成形品及び芯金への傷の発生を防止し得る筒状容器の成形方法、筒状容器の成形型、及び筒状容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
有底管内に、対向する少なくとも１対の成形面及びその端部にコーナー部を有する芯金を挿入し、前記有底管内の気体を吸引しつつ加熱軟化した前記有底管を前記芯金に密着させて成形される筒状容器の成形方法において、
前記芯金と成形後の前記有底管とを、前記対向する少なくとも１対の成形面に形成された抜き勾配よりも小さい抜き勾配を有する前記コーナー部に形成された面取り部、又は抜き勾配のない前記コーナー部に形成された面取り部、に沿って相対的に引き抜くようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
有底管内に挿入され、対向する少なくとも１対の成形面及びその端部にコーナー部を有する芯金を備え、加熱軟化した前記有底管を前記芯金に密着させて成形する筒状容器の成形装置において、
前記コーナー部に、前記対向する少なくとも１対の成形面に形成された抜き勾配よりも小さい抜き勾配の面取り部、又は抜き勾配のない面取り部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の筒状容器の成形装置において、
前記面取り部を、角面取り又は丸面取りとしたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の筒状容器の成形装置において、
前記対向する少なくとも１対の成形面の抜き勾配を１°以下としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の筒状容器の成形装置において、
前記芯金は、前記有底管の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する材質からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、
有底管内に、対向する少なくとも１対の成形面及びその端部にコーナー部を有する芯金を挿入し、加熱軟化した前記有底管を前記芯金に密着させて成形される筒状容器において、
前記コーナー部に形成された面取り部が転写された部分には、前記対向する少なくとも１対の成形面が転写された部分のテーパ角よりも小さいテーパ角が形成され、又はテーパ角がゼロであることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の筒状容器において、
前記対向する少なくとも１対の成形面が転写された部分のテーパ角は１°以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、芯金と成形品とを、芯金の対向する少なくとも１対の成形面に形成された抜き勾配よりも小さい抜き勾配等の面取り部に沿って相対的に引き抜くようにしたので、成形品の光学面となる部分と芯金との接触を回避して、成形品及び芯金への傷の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る成形装置の成形前の断正面図である。同図において、この成形装置１０は、有底管としての透明なガラス管１２と、このガラス管１２内に挿入される芯金１４と、これらガラス管１２及び芯金１４を開口部１５から搬入して加熱する加熱炉１６と、を有している。また、図示しないが、ガラス管１２内の空気を矢印方向に吸引して内部を略真空にする吸引手段としての真空ポンプが設けられている。
【００１６】
そして、成形時には、この真空ポンプにより、ガラス管１２内の空気を吸引しつつ加熱軟化したガラス管１２を芯金１４に密着させるようにする。このようにすることで、加熱軟化したガラス管１２の内壁を、芯金１４の周囲に隙間なく密着させることができる。なお、芯金１４は基盤１７により縦置状に配置され、また、ガラス管１２は、その開口縁部を保持部材１３にて保持されている。
【００１７】
有底管としてのガラス管１２は、芯金１４よりもやや太めの内径を有し、その底部１２ａは略半球状で有底筒状に形成されている。本実施形態では、ガラス管１２の材質はホウケイ酸ガラスが用いられている。但し、ガラス管１２の材質は、ガラスに限らず、例えば透明な合成樹脂、石英その他の部材を用いても良い。
【００１８】
また、芯金１４は、詳しくは図４等において説明するが、横断面が略矩形状をなし、少なくとも対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂと、その両端部のコーナー部に設けられた面取り部２２ａ〜２２ｄとを有している。
【００１９】
図２は、成形装置の成形中の断正面図である。
この場合、ガラス管１２を芯金１４に挿入した状態で、このガラス管１２を所定温度（例えばガラス転移点以上の温度）に加熱された加熱炉１６内に移動して搬入する。このとき、同時に不図示の真空ポンプによりガラス管１２内の空気を抜いて略真空状態とする。これにより、ガラス管１２が加熱軟化されて、その内面が芯金１４に隙間なく密着されて該芯金１４の成形面がガラス管１２に転写される。本実施形態では、ガラス管１２の略半球状をなす底部１２ａは、芯金１４の底面２４に密着して平坦な底部に成形される。
【００２０】
図３は、成形後に冷却してガラス管１２から芯金１４を引き抜く状態を示す図である。
後述するように、芯金１４は、ガラス管１２の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する材質からなるので、冷却時には芯金１４とガラス管１２との間に隙間が生じ、この隙間を介して芯金１４を引き抜く。しかし、この場合、ガラスは硬いため、芯金１４を引き抜く際に該芯金１４とガラス管１２とが摺接して傷が付きやすい。本実施形態では、この成形されかつ冷却後の引き抜き時に、ガラス管１２の内面や芯金１４の表面に傷が付かないようにしたものである。
【００２１】
本実施形態では、後述するように、成形後のガラス管１２（透明容器２６）から芯金１４を引き抜く時は、芯金１４と成形後のガラス管１２とを、例えば対向する一対の成形面２０ａ，２０ｂに形成された抜き勾配よりも小さい抜き勾配を有する面取り部２２ａ〜２２ｄに沿って相対的に引き抜くようにした。
【００２２】
なお、ガラス管１２は、加熱されて軟化した部分のみが芯金１４に密着しており、加熱軟化されない非成形部１２ｂは素材の状態で芯金１４の周囲を覆う状態となっている。そして、成形されたガラス管１２は、その底部から所定の長さ部分（Ｌ）の位置で切断され、非成形部１２ｂは廃棄される。
【００２３】
図４及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態での芯金１４は、横断面が略矩形状をなし、対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂと、これと略直交して対向する他の１対の成形面１８ａ，１８ｂ、及びこれらの成形面１８ａ，１８ｂと成形面２０ａ，２０ｂが接続されるコーナー部に設けられた面取り部２２ａ〜２２ｄと、底面２４を有している。この芯金１４は、ガラス管１２（例えばホウケイ酸ガラス）の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する材質からなる。
【００２４】
その理由は、ガラス管１２を成形した後の冷却時に、芯金１４が大きく収縮してガラス管１２の内壁との間に隙間を形成し、芯金１４を引き抜き易くして傷の発生を防止するためである。本実施形態では、芯金１４として炭素工具鋼（ＳＫ鋼）又は超硬合金が用いられている。
【００２５】
また、本実施形態において、芯金１４の対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂ（場合により底面２４も）は鏡面に仕上げられている。この対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂは、ガラス管１２に転写されて光学面として利用されるからである。そして、前記加熱炉１６内で加熱軟化したガラス管１２は、芯金１４に密着されて細長い角筒状の透明容器２６（例えば図８〜図１０参照）が成形される。
【００２６】
芯金１４の対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂには、テーパ角が１°以下の抜き勾配が形成されている。また、これと略直交して対向する他の１対の成形面１８ａ，１８ｂは、互いに平行（抜き勾配０）としている。なお、前記１対の成形面１８ａ，１８ｂは抜き勾配を形成しても良い。
【００２７】
更に、本実施形態では、芯金１４の前記コーナー部に、対向する一対の成形面２０ａ，２０ｂに形成された抜き勾配（１°以下）よりも小さい抜き勾配の面取り部２２ａ〜２２ｄ（又は抜き勾配のない面取り部２２ａ〜２２ｄ）を形成している。
【００２８】
すなわち、上述した図４及び図５（ａ）（ｂ）は、一対の成形面２０ａ，２０ｂの抜き勾配（１°以下）よりも小さい抜き勾配の面取り部２２ａ〜２２ｄを形成した実施の形態を示しており、図６（ａ）（ｂ）は、抜き勾配のないテーパ角０の面取り部（角面取り）２２ａ'〜２２ｄ'を形成した実施の形態を示している。
【００２９】
また、図７（ａ）（ｂ）は、芯金１４のコーナー部に、抜き勾配のないテーパ角０の面取り部（丸面取り）２２ａ"〜２２ｄ"を形成した実施の形態を示す。後述するように、冷却後の引き抜き時には、これらの面取り部２２ａ〜２２ｄ、２２ａ'〜２２ｄ'、２２ａ"〜２２ｄ"をガイドとして、成形品としての透明容器２６から芯金１４を引き抜く。
【００３０】
次に、図８〜図１０に基づき、本実施形態の芯金１４の作用を説明する。
なお、ここでの説明の便宜上、芯金１４の対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂには抜き勾配が形成されているが、これと略直交して対向する他の１対の成形面１８ａ，１８ｂ、及び面取り部２２ａ〜２２ｄには抜き勾配がないものとして説明する。
【００３１】
図８（ａ）（ｂ）は、成形して冷却後の芯金１４と透明容器２６の縦断面図と、そのI-I線に沿う断面図を示している。この状態では、芯金１４と透明容器２６との間には、線膨張係数の差によるわずかな間隔が生じている（図ではその間隔は省略している）。
【００３２】
次に、図９（ａ）（ｂ）は、芯金１４を長手方向に透明容器２６から所定量引き抜いたときの、該芯金１４と透明容器２６の縦断面図と、そのII-II線に沿う断面図を示している。
【００３３】
このとき、芯金１４は、その面取り部２２ａ〜２２ｄをガイドとして、透明容器２６から若干量図の左方に引き抜かれる。また、この状態では、芯金１４の対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂと透明容器２６の内面との間には、所定の隙間ｃが形成されている。このため、前記１対の成形面２０ａ，２０ｂと、これと対応する透明容器２６の内面とは接触していない。
【００３４】
次に、図１０（ａ）（ｂ）は、芯金１４を更に引き抜いたときの該芯金１４と透明容器２６の縦断面図と、そのIII-III線に沿う断面図を示している。
このとき、芯金１４は、その面取り部２２ａ〜２２ｄをガイドとして、透明容器２６から更に図の左方に引き抜かれる。また、この状態では、芯金１４の対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂと透明容器２６の内面との間の隙間ｃは、より大きくなっている。こうして、前記１対の成形面２０ａ，２０ｂと、これと対応する透明容器２６の内面とは接触せず、よって、双方に傷が付くのが防止される。
【００３５】
以上により成形された透明容器２６において、芯金１４の面取り部２２ａ〜２２ｄが転写された部分には、芯金１４の対向する一対の成形面２０ａ，２０ｂが転写された部分のテーパ角よりも小さいテーパ角（本実施の形態ではテーパ角０）が形成されることになる。また、この透明容器２６において、芯金１４の対向する一対の成形面２０ａ，２０ｂが転写された部分のテーパ角は１°以下となっている。
【００３６】
図１１は、芯金１４の面取り部２２ａ〜２２ｄに、対向する１対の成形面２０ａ，２０ｂの抜き勾配よりも小さい抜き勾配を形成し、芯金１４の線膨張係数をガラス管１２の線膨張係数よりも大きくした場合に、芯金１４を透明容器２６から所定量引き抜いたときの該芯金１４と透明容器２６との拡大した横断面を示す図である。
【００３７】
同図で明らかなように、芯金１４の線膨張係数は、ガラス管１２の線膨張係数よりも大きいため、成形後の冷却時に、芯金１４の方が大きく収縮してガラス管１２の内面との間に隙間が形成される。このため、芯金１４を途中まで引き抜いたときに、成形面２０ａ（及び２０ｂ）と透明容器２６の内面との間に隙間ｃ、ｃ'が形成されている。
【００３８】
すなわち、本実施形態では、芯金１４の面取り部２２ａ〜２２ｄの抜き勾配を成形面２０ａ，２０ｂの抜き勾配（１°以下）よりも小さくした（又は抜き勾配をなくした）ので、芯金１４は面取り部２２ａ〜２２ｄをガイドとして透明容器２６から引き抜かれる。これにより、芯金１４と透明容器２６の内面とは、面取り部２２ａ、２２ｄのみで接触し、成形面２０ａ、２０ｂに対応する透明容器２６の内面には傷が付かない。
【００３９】
これに対し、例えば図１２に示すように、芯金１４の成形面２０ａ，２０ｂと面取り部２２ａ〜２２ｄの抜き勾配を略等しくした場合には、引き抜き時に、芯金１４の成形面２０ａ、２０ｂとこれに対応する透明容器２６の内面とは接触するため、透明容器２６の内面（又は芯金１４の成形面２０ａ，２０ｂ）に傷が付いてしまうことになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態の成形装置の成形前の断正面図である。
【図２】同上の成形中の断正面図である。
【図３】同上の冷却後の引き抜き状態を示す図である。
【図４】芯金の外観斜視図である。
【図５】（ａ）は芯金の正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】（ａ）は芯金のコーナー部に抜き勾配のない角面取り部を形成した場合の正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図７】（ａ）は芯金のコーナー部に抜き勾配のない丸面取り部を形成した場合の正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図８】（ａ）は透明容器から芯金を引き抜く前の断正面図、（ｂ）はそのI-I断面図である。
【図９】（ａ）は透明容器から芯金を引き抜く途中の断正面図、（ｂ）はそのII-II断面図である。
【図１０】（ａ）は透明容器から芯金を引き抜く途中の断正面図、（ｂ）はそのIII-III断面図である。
【図１１】透明容器から芯金を引き抜く途中の拡大した横断面図である。
【図１２】透明容器から芯金を引き抜く途中の従来の拡大した横断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    成形装置
１２    ガラス管
１２ａ  底部
１２ｂ  非成形部
１４    芯金
１６    加熱炉
１８ａ  成形面
１８ｂ  成形面
２０ａ  成形面
２０ｂ  成形面
２２ａ  面取り部
２２ｂ  面取り部
２２ｃ  面取り部
２２ｄ  面取り部
２４    底面
２６    透明容器
ｃ      隙間
【図１】
2007153689.tif 000003
【図２】
2007153689.tif 000004
【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】
2007153689.tif 000012
【図１１】
2007153689.tif 000013
【図１２】
2007153689.tif 000014