(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炎を用いて、ガラス容器温度を９００〜１５００℃に加熱して、ガラス容器表面を研磨するための火炎研磨装置において、
ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部とを備えるとともに、
当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線の片側領域に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあり、かつ、
前記移動仮想曲線における、前記複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側領域に、円筒状の断熱反射板が設けてあること
を特徴とするガラス容器用火炎研磨装置。
【請求項２】
前記ガラス用支持部を自転させるための自転駆動部をさらに備えてあることを特徴とする請求項１に記載のガラス容器用火炎研磨装置。
【請求項３】
二酸化炭素吸収装置が周囲に設けてあることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス容器用火炎研磨装置。
【請求項４】
ガラス容器用の製造ラインのバイパス部を構成するとともに、ガラス容器のラインから火炎研磨処理前のガラス容器を、ガラス容器用支持部に載置するための搬入装置と、ガラス容器用支持部からガラス容器の製造ラインへ火炎研磨処理したガラス容器を搬出するための搬出装置と、が設けてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス容器用火炎研磨装置。
【請求項５】
前記移動仮想曲線の終端部に、ガラス加飾用塗布装置が設けてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス容器用火炎研磨装置。
【請求項６】
ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部とを備えるとともに、当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線の片側領域に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあり、かつ、前記移動仮想曲線における、前記複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側領域に、円筒状の断熱反射板が設けてある火炎研磨装置を用いてなる火炎によりガラス容器温度を９００〜１５００℃に加熱して、ガラス容器の表面を研磨するための火炎研磨方法において、
前記ガラス容器をガラス容器支持部により円弧状に移動させるとともに、当該ガラス容器に対して、放射状に配置された複数の火炎放射部から火炎を噴射することを特徴とするガラス容器の火炎研磨方法。
【請求項７】
前記火炎を噴射する際に、前記ガラス容器を円弧状に移動させながら自転させることを特徴とする請求項６に記載のガラス容器の火炎研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス容器用火炎研磨装置（以下、単に、火炎研磨装置と称する場合がある。）、およびガラス容器の火炎研磨方法（以下、単に、火炎研磨方法と称する場合がある。）に関する。特に、ガラス容器の表面を均一かつ効果的に火炎研磨可能なガラス容器用火炎研磨装置、およびそれを用いたガラス容器の火炎研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、火炎を用いてガラス容器の表面を研磨するための火炎研磨装置が、特開昭５０−１７４１６号公報、特開平３−２４２３３８号公報、特開平５−８５７６３号公報、および米国特許３，１８８，１９０号公報等に開示されている。
このような火炎研磨装置の一例を図１２に示す。かかる火炎研磨装置２１０は、ガラス容器を直線状に移動させるためのベルトコンベヤー２２６と、当該ベルトコンベヤー２２６の両側に配列された複数のガスバーナー２１２と、から基本的に構成されており、ベルトコンベヤー２２６によって移動するガラス容器２２０の表面に、例えば１５００℃以上の火炎を２０〜３０秒程度吹き付けることによって、火炎研磨処理を実施していた。また、ガラス容器２２０の表面における温度分布がより均一になるように、図示はしないが、ベルトコンベヤー２２６上で、所望によりガラス容器２２０を回転させていた。
しかしながら、このような構成の火炎研磨装置２１０を用いても、均一な温度分布が得られるようにガラス容器を加熱することは困難であって、ガラス容器が歪んだり、ひび割れが発生したりするなどの問題が見られた。
また、このような構成の火炎研磨装置２１０を用いた場合、火炎研磨後のガラス容器の表面における凹凸は、平均値で約０．１〜０．２μｍ程度であって、平滑性としても不十分であった。
さらに、ガラス容器を移送させるためのベルトコンベヤー２２６についても、複数のガスバーナー２１２から、直接的に火炎が噴射されるため、ベルトコンベヤー２２６自体が熱劣化するという問題も見られた。
【０００３】
そのため、出願人は、すでに特開平９−４８６２５号公報において、燃焼ガスとして、炭化水素ガスおよび酸素ガス等を用い、これらの燃焼ガスをガスバーナーの出口の通過直後に混合して燃焼ガスにするとともに、燃焼させて得られた火炎を、概ね直線的に吹き付けることを特徴としたガラス容器の研磨方法を提案している。
かかる火炎研磨方法によれば、安価に、しかも精度良くガラス表面を研磨することができるという効果を得ることができる。また、火炎を概ね直線的に吹き付けるため、ベルトコンベヤーの熱劣化を少なくすることも可能である。
しかしながら、複数のガスバーナーを直線状に配置した場合、隣接するガスバーナーの間隙において、火炎が噴射されない個所（繋ぎ目）が生じ、ガラス容器の表面温度にばらつきが生じる場合が見られた。そのため、ベルトコンベヤーによるガラス容器の移動速度を比較的遅くすると、わずかではあるが、ガラス容器が歪んだり、ひび割れが発生したりするなどの問題（いわゆる繋ぎ目不良）が見られた。また、ベルトコンベヤーの熱劣化が少ないといっても、耐久性については、いまだ不十分であった。
【０００４】
そこで、本発明の発明者らはさらに鋭意検討した結果、ガラス容器用支持部を用いるとともに、火炎放射部を特定位置に配置するだけで、隣接するガスバーナーの間隙における繋ぎ目不良の問題や、ベルトコンベヤーの熱劣化の問題を解決できることを見出したものである。
すなわち、本発明は、簡易な構造であって、ガラス容器の表面を均一かつ効果的に火炎研磨処理可能なガラス容器用火炎研磨装置、およびそのような火炎研磨装置を用いたガラス容器の火炎研磨方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、火炎を用いてガラス容器表面を研磨するための火炎研磨装置において、ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部と、を備えるとともに、当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあるガラス容器用火炎研磨装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、ガラス容器温度を９００〜１５００℃に加熱して、ガラス容器表面を研磨するための火炎研磨装置において、ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部とを備えるとともに、当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線の片側領域に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあり、かつ、移動仮想曲線における、複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側領域に、円筒状の断熱反射板が設けてある火炎研磨装置を構成することにより、複数の火炎放射部からの火炎が、繋ぎ目なくかつ均一に噴射されるため、ガラス容器におけるひび割れ等の発生を有効に防止しながら、短時間で火炎研磨可能な火炎研磨装置を提供することができる。
また、このように火炎研磨装置を構成することにより、実質的に平面形状を円形とすることができるため、簡易な構造であって、しかも省スペースの火炎研磨装置を提供することができる。
【０００６】
また、本発明のガラス容器用火炎研磨装置を構成するにあたり、ガラス用支持部を自転させるための自転駆動部をさらに備えてあることが好ましい。
このように火炎研磨装置を構成することにより、ガラス容器の表面に対して、部分的に火炎が噴射されることがさらに少なくなり、ガラス容器の表面温度をより均一化できるとともに、短時間で火炎研磨可能な火炎研磨装置を提供することができる。
【０００７】
また、本発明のガラス容器用火炎研磨装置を構成するにあたり、移動仮想曲線の片側に、複数の火炎放射部が放射状に配置してあることが好ましい。
このように火炎研磨装置を構成することにより、ガラス容器の表面温度の制御が容易となるとともに、火炎研磨装置を経済的に提供することができる。また、このように火炎研磨装置を構成した場合、火炎研磨装置の設置スペースをさらに小さくすることができる。
【０００８】
また、本発明のガラス容器用火炎研磨装置を構成するにあたり、移動仮想曲線において、複数の火炎放射部が放射状に配置してある側と反対側に、実質的に円筒状の断熱反射板が設けてあることが好ましい。
このように火炎研磨装置を構成することにより、ガラス容器を一旦透過した熱が、断熱反射板により、反射されて戻ってくるため、表面温度をより均一化できるとともに、短時間で火炎研磨可能な火炎研磨装置を提供することができる。
【０００９】
また、本発明のガラス容器用火炎研磨装置を構成するにあたり、二酸化炭素吸収装置が周囲に設けてあることが好ましい。
このように火炎研磨装置を構成することにより、発生した二酸化炭素等を容易に回収することができ、周囲の酸素濃度を一定化させて、不完全燃焼が少ない火炎研磨装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明のガラス容器用火炎研磨装置を構成するにあたり、ガラス容器用の製造ラインのバイパス部を構成するとともに、ガラス容器のラインから火炎研磨処理前のガラス容器を、ガラス容器用支持部に載置するための搬入装置と、ガラス容器用支持部からガラス容器の製造ラインへ火炎研磨処理したガラス容器を搬出するための搬出装置と、が設けてあることが好ましい。
このように火炎研磨装置を構成することにより、従来のガラス容器の製造ラインにそのまま組み込むことができ、効率的かつ経済的に火炎研磨可能な火炎研磨装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明のガラス容器用火炎研磨装置を構成するにあたり、移動仮想曲線の終端部に、ガラス加飾用塗布装置が設けてあることが好ましい。
このように火炎研磨装置を構成することにより、火炎研磨に利用した火炎の熱を再利用して、ガラス容器の表面に塗装処理可能な火炎研磨装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の別の実施態様は、火炎を用いてガラス容器表面を研磨するための火炎研磨方法であって、ガラス容器をガラス容器支持部により円弧状に移動させるとともに、当該ガラス容器に対して、放射状に配置された複数の火炎放射部から火炎を噴射することを特徴とするガラス容器の火炎研磨方法である。
すなわち、ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部とを備えるとともに、当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線の片側領域に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあり、かつ、移動仮想曲線における、複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側領域に、円筒状の断熱反射板が設けてある火炎研磨装置を用いてなる火炎によりガラス容器温度を９００〜１５００℃に加熱して、ガラス容器の表面を研磨するための火炎研磨方法において、ガラス容器をガラス容器支持部により円弧状に移動させるとともに、当該ガラス容器に対して、放射状に配置された複数の火炎放射部から火炎を噴射することにより、複数の火炎放射部からの火炎が、繋ぎ目なくかつ均一に噴射されるため、ガラス容器の表面温度を均一化できるとともに、短時間に火炎研磨処理することができる。
【００１３】
また、本発明のガラス容器の火炎研磨方法を実施するにあたり、火炎を噴射する際に、ガラス容器を円弧状に移動させながら自転させることが好ましい。
このように火炎研磨方法を実施することにより、ガラス容器の表面に部分的に火炎が噴射されることがなくなり、表面温度をより均一化できるとともに、短時間に火炎研磨処理することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
[第１の実施形態]
第１の実施形態は、火炎を用いてガラス容器表面を研磨するための火炎研磨装置であって、ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部とを備えるとともに、当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあるガラス容器用火炎研磨装置である。
すなわち、ガラス容器温度を９００〜１５００℃に加熱して、ガラス容器表面を研磨するための火炎研磨装置において、ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部とを備えるとともに、当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線の片側領域に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあり、かつ、移動仮想曲線における、複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側領域に、円筒状の断熱反射板が設けてある火炎研磨装置である。
以下、構成要件に分けて具体的に説明する。
【００１５】
１．ガラス容器用支持部
（１）形態
ガラス容器用支持部の形態は、ガラス容器を支持できるものであれば、特に制限されるものではないが、例えば、図１に示すように、実質的に円筒状容器からなるガラス容器用支持部１４であって、さらに円筒状容器の内部に窪み等からなる固定部１６を有することが好ましい。
このような形態であれば、ガラス容器用支持部１４の固定部１６にガラス容器を載置するだけで、強固に支持することが可能である。したがって、ガラス容器を円弧状に移送した場合や、自転させた場合であっても、転倒するおそれが少なくなる。
また、円筒状容器からなるガラス容器用支持部であれば、所定の高さを有するため、駆動部としてのベルトコンベアー等が火炎により直接的に加熱されることが少なくなる。したがって、ベルトコンベアー等の熱劣化を有効に防止することができ、火炎研磨装置を経済的に提供することができる。
【００１６】
また、かかるガラス容器用支持部は、火炎放射部からの火炎の一部が噴射される場合があるため、１５００℃以上の耐熱性を有する材料から構成することが好ましい。一例として、炭素繊維を３０〜６０体積％の範囲で含むとともに、１５００℃以上の高温で焼成したセラミック材料を使用することが好ましい。
さらに、かかるガラス容器用支持部は、熱伝導率が低い材料から構成してあることが好ましい。熱伝導率が高い材料、例えば、金属を使用した場合、ガラス容器からガラス容器用支持部への伝熱量が多くなり、ガラス容器温度が所望温度まで上昇するのが困難となるばかりか、ガラス容器が歪んだり、破損しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、ガラス容器用支持部の構成材料の熱伝導率を１〜１００ｋｃａｌ／（ｍ・ｈｒ・℃）の範囲内の値とすることが好ましく、５〜５０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈｒ・℃）の範囲内の値とすることがより好ましい。
【００１７】
（２）自転駆動部
また、ガラス容器用支持部は、火炎を噴射させてより均一に加熱できるように、ガラス容器を自転させるための自転駆動部を備えることが好ましい。
すなわち、図１のガラス容器用支持部には図示しないが、ガラス容器用支持部の下部や側方に、自転駆動部としてのモーターやローラー、あるいはベアリング等を設けて、ガラス容器用支持部を自転させることが好ましい。
【００１８】
２．火炎放射部
（１）形態
火炎放射部の形態は、特に制限されるものではないが、例えば、図３に示すような直線状にガス出口１０２、１０３が配置されたガスバーナー１２を使用することが好ましい。
すなわち、二種類のガス入口１０６、１０７と、大小のガス出口１０２、１０３と、バーナー本体１０１と、バーナー延長部１０５と、ガス流量計１１１と、弁１１０と、ガス貯蔵部１０８、１０９等からなるガスバーナー１２が好適である。そして、二種類のガス入口１０６、１０７から、ガス流量計１１１を介してそれぞれ導入された炭化水素ガス及び酸素等は、圧力損失が可及的に少なくなるように、ガス出口１０６、１０７付近まで混合されることがない、いわゆる先混合型バーナーであることが好ましい。
また、火炎を所定位置のみに噴射可能とし、予定外の箇所に放射されないよう、バーナー出口において、噴射方向、少なくとも噴射方向の上方側には、図３に示すように、制御板１０４を設けることが好ましい。
また、火炎放射部を放射状に配置した場合に、隣接する火炎放射部同士を機械的に結合できるように、例えば、フック状の結合部（図示せず。）をそれぞれ有することが好ましい。
さらに、火炎放射部を放射状に配置した場合に、隣接する火炎放射部同士を密着配置できるように、火炎放射部の中ほどを湾曲させて、円弧状の形態とすることも好ましい。
【００１９】
（２）数
また、火炎放射部の数は、火炎研磨処理時間や、火炎処理効果等を考慮して定めることが好ましいが、例えば、２〜３０個の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、火炎放射部の数が２個未満となると、放射状に配置することが困難となり、ガラス容器の表面温度を均一化したり、短時間で火炎研磨処理したりすることが困難となるためである。一方、火炎放射部の数が３０個を超えると、火炎研磨装置が過度に大きくなる場合があるためである。
したがって、火炎放射部の数を４〜２０個の範囲内の値とすることがより好ましく、６〜１５個の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、火炎放射部の数が比較的少ない場合、例えば５個以内の場合には、放射状に容易に配置できるように、上述した円弧状の形態を有する火炎放射部を使用することが好ましい。
【００２０】
（３）配置
第１の実施形態において、図１に示すように、ガラス容器用支持部１４が移動する移動仮想曲線（ラインＤ）、この場合は、所定間隔離れたベルトコンベアー１８の外周線とほぼ一致するが、かかる移動仮想曲線（ラインＤ）に沿って、複数の火炎放射部１２ａ〜１２ｇ（火炎放射部１２ｈは予備火炎放射部である。）が放射状に配置してあることが必要である。
この理由は、複数の火炎放射部１２ａ〜１２gを放射状に配置することにより、複数の火炎放射部からの火炎が、隣接する火炎放射部の間隙においても、継ぎ目なくかつ均一に噴射されるため、ガラス容器におけるひび割れの発生を有効に防止しながら、ガラス容器の表面温度を均一化できるとともに、短時間で火炎研磨処理することができるためである。
【００２１】
ここで、図５〜図１１を参照して、放射状に配置された各火炎放射部の位置と、ガラス容器の温度分布との関係を詳細に説明する。
図５〜図１１は、図１に示す火炎研磨装置の各火炎放射部１２ａ〜１２ｇ（１２ｈは不使用）における、火炎噴射中のガラス容器の赤外線温度測定装置により取得した温度分布図である。
例えば、図５は、最初の火炎放射部１２ａにおいて、図面上、右方向から火炎を噴射して、火炎噴射時間が０．４秒程度での温度分布図であって、全体的に緑色（指示温度領域：７００〜８２０℃）であることを示している。また、欄外に、ガラス容器表面の任意の地点Ｉ、Ｊ、ＫおよびＬの温度を示してあり、それぞれ８１７℃、８００．５℃、７８０．５℃および７１０℃である。
したがって、最初の火炎放射部１２ａにおけるガラス容器では、表面の各地点の温度差が最大１０７℃と比較的大きな値となっていることが理解される。
また、図６は、図１に示す第２の火炎放射部１２ｂにおいて、図面上、右方向から火炎を噴射して、火炎噴射時間が２秒程度での温度分布図であって、全体的に黄色色（指示温度領域：８２０〜８９０℃）であることを示している。また、欄外に、ガラス容器表面の任意の地点Ａ、ＢおよびＣの温度を示してあり、それぞれ９０５℃、８９８℃および８３０．５℃である。
したがって、第２の火炎放射部１２ｂにおけるガラス容器では、火炎噴射時間が長くなるにつれて、ガラス容器表面の各地点の温度が上昇するものの、その温度差は最大でも７４．５℃と比較的小さな値になっていることが理解される。
また、図７は、図１に示す第３の火炎放射部１２ｃにおいて、図面上、右方向から火炎を噴射して、火炎噴射時間が４秒程度での温度分布図であって、全体的に黄色〜オレンジ色（指示温度領域：８２０〜９９０℃）であることを示している。また、欄外に、ガラス容器表面の任意の地点Ｉ、ＪおよびＫの温度を示してあり、それぞれ９８６℃、９７５℃および９１０℃である。
したがって、第３の火炎放射部１２ｃにおけるガラス容器では、火炎噴射時間が長くなるにつれて、表面の各地点の温度が上昇するものの、その温度差は最大でも７６℃と比較的小さな値になっていることが理解される。
【００２２】
また、図８は、図１に示す第４の火炎放射部１２ｄにおいて、図面上、右方向から火炎を噴射して、火炎噴射時間が６秒程度での温度分布図であって、全体的に黄色〜オレンジ色（指示温度領域：８２０〜９９０℃）であることを示している。また、欄外に、ガラス容器表面の任意の地点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの温度を示してあり、それぞれ９８３．５℃、９７８．５℃、９６０．５℃、および９１６℃である。
したがって、第４の火炎放射部１２ｄにおけるガラス容器では、火炎噴射時間が長くなるにつれて、表面の各地点の温度はわずかに上昇するものの、その温度差は最大でも６７．５℃と比較的小さな値になっていることが理解される。
また、図９は、図１に示す第５の火炎放射部１２ｅにおいて、図面上、右方向から火炎を噴射して、火炎噴射時間が８秒程度での温度分布図であって、全体的にオレンジ色（指示温度領域：９６０〜１０３０℃）であることを示している。また、欄外に、ガラス容器表面の任意の地点Ａ、Ｂ、およびＣの温度を示してあり、それぞれ１０３１℃、１０１４．５℃および９６０℃である。
したがって、第５の火炎放射部１２ｅにおけるガラス容器では、火炎噴射時間が長くなるにつれて、表面の各地点の温度がわずかに上昇するものの、その温度差は最大でも７１℃と比較的小さな値になっていることが理解される。
【００２３】
また、図１０は、図１に示す第６の火炎放射部１２ｆにおいて、図面上、右方向から火炎を噴射して、火炎噴射時間が１０秒程度での温度分布図であって、全体的にオレンジ色（指示温度領域：９６０〜１０３０℃）であることを示している。また、欄外に、ガラス容器表面の任意の地点Ｉ、ＪおよびＫの温度を示してあり、それぞれ１０２４℃、１０１３℃、および９６０℃である。
したがって、第６の火炎放射部１２ｆにおけるガラス容器では、火炎噴射時間が長くなるにつれて、表面の各地点の温度がわずかに上昇するものの、その温度差は最大でも６４℃と比較的小さな値になっていることが理解される。
また、図１１は、図１に示す第７の火炎放射部１２ｇにおいて、図面上、右方向から火炎を噴射して、火炎噴射時間が１２秒程度での温度分布図であって、全体的にオレンジ色〜赤色（指示温度領域：９６０〜１０７０℃）であることを示している。また、欄外に、ガラス容器表面の任意の地点Ａ、Ｂ、およびＣの温度を示してあり、それぞれ１０６６℃、１０６４℃、および１００８℃である。
したがって、第７の火炎放射部１２ｇにおけるガラス容器では、火炎噴射時間が長くなるにつれて、表面の各地点の温度がわずかに上昇するものの、その温度差は最大でも５６℃と比較的小さな値となっていることが理解される。
【００２４】
一方、図１と同様の火炎放射部を、直線状に横一列に配置した場合、赤外線温度測定装置で測定したガラス容器の各地点の温度差は、火炎噴射時間が２秒程度では約１２０℃であり、火炎噴射時間が６秒程度に長くなっても約９０℃であることが判明している。
すなわち、複数の火炎放射部を放射状に配置することにより、複数の火炎放射部からの火炎が、隣接する火炎放射部の間隙においても、つなぎ目なく、かつ均一に噴射されるため、複数の火炎放射部を直線状に横一列に配置した場合と比較して、ガラス容器の表面温度をより均一化することができるとともに、より短時間で火炎研磨処理が可能であることが理解される。
【００２５】
また、放射状に配置された複数の火炎放射部において、最初の火炎放射部と、最後の火炎放射部とがなす角度を４５〜３２０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる角度が４５°未満の値となると、配置可能な火炎放射部の数が過度に制限されたり、ガラス容器への火炎噴射時間が短くなって、均一に火炎研磨したりすることが困難となる場合があるためである。一方、かかる角度が３２０°を超えると、製造ラインからの搬入口や、搬出口の大きさや形態が過度に制限されるとともに、火炎放射部の数が多くなって、製造ラインへの組み入れが困難となる場合があるためである。
したがって、最初の火炎放射部と、最後の火炎放射部とがなす角度を６０〜３００°の範囲内の値とすることがより好ましく、９０〜２５０°の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２６】
また、複数の火炎放射部を、図１に示すように、移動仮想曲線の片側に配置してあることが好ましい。
このように火炎放射部を配置することにより、ガラス容器の表面温度の制御が容易となるとともに、火炎研磨装置を経済的に提供することができる。また、このように火炎放射部を配置した場合、火炎放射部の設置スペースをより小さくすることができる。
さらに、火炎放射部を移動仮想曲線の片側に配置してあることにより、火炎放射部側の後方に赤外線温度測定装置等の測定機器を設けて、ガラス容器温度を実測することも可能となる。
なお、複数の火炎放射部を、移動仮想曲線の片側に配置した場合には、後述するように、移動仮想曲線における、複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側に、実質的に円筒状の断熱反射板を設けることが好ましい。
【００２７】
３．駆動部
また、ガラス容器用支持部は、ガラス容器を円弧状に移動させるために、それに対応した動作をする必要がある。そのため、ガラス容器用支持部に対して、円弧状の移転動作（公転）をさせるための駆動部を設けることが必要である。
このような駆動部としては、例えば、図１および図２に示すような、全体として円板状のガイドプレートに取り付けられたベルトコンベアー１８が挙げられる。そして、このようなベルトコンベアー１８によって、複数のガラス容器用支持部１４を、所定速度で同時かつ連続的に移送することが好ましい。なお、図２に示すように、かかるベルトコンベアー１８を動作させるためのモーター５２を別途設けることが好ましい。
また、ガラス容器用支持部がスム−ズに移送され、途中で転倒等しないように、駆動部に対して固定可能であることが好ましい。例えば、ボルト／ナットあるいは磁石等を用いて、ガラス容器用支持部を、駆動部に対して機械的あるいは物理的に固定することが好ましい。
【００２８】
４．断熱反射板
また、第１の実施形態のガラス容器用火炎研磨装置を構成するにあたり、移動仮想曲線に対して、複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側に、図１に示すような、実質的に円筒状の断熱反射板２０を設けることが好ましい。
このような断熱反射板を設けることにより、ガラス容器を一旦透過した熱が、断熱反射板により、反射されて戻ってくるため、火炎放射部と反対側からも加熱することができ、ガラス容器の表面温度をより均一化できるとともに、短時間に火炎研磨することが可能となる。
また、断熱反射板の形状が実質的に円筒状であれば、放射状に配置した火炎放射部との間の距離がほぼ一定となり、ガラス容器の表面温度をより均一化することができる。
さらに、断熱反射板の形態としては特に制限されるものではないが、例えば、ガラスウールを表面に積層したステンレス板から構成することが好ましい。このような断熱反射板であれば、軽量化が図られるとともに、優れた熱反射効果を発揮することができる。
【００２９】
５．二酸化炭素吸収装置
また、第１の実施形態の火炎研磨装置を構成するにあたり、例えば、図２に示すような二酸化炭素吸収装置５０が周囲、特に火炎研磨装置１０の上方に設けてあることが好ましい。
このように二酸化炭素吸収装置を設けることにより、火炎放射部において発生した二酸化炭素を初め、一酸化炭素やスス等についても容易に吸収することができ、火炎放射部を含む火炎研磨装置の周囲における酸素濃度を一定にすることができる。
したがって、火炎放射部における不完全燃焼等を有効に防止することができ、また、火炎放射部の周辺における人間の作業環境の整備をすることもできる。
【００３０】
６．ガラス用加飾塗布装置
また、第１の実施形態の火炎研磨装置を構成するにあたり、火炎放射部の一部に、例えば、図１に示すようなガラス加飾用塗布装置３４およびそれに連なる塗料タンク３６が設けてあることが好ましい。
このようにガラス加飾用塗布装置等を設けることにより、着色顔料を含むセラミック系塗料等の硬化性塗料を塗布装置の先端部から吹き付け、火炎研磨に利用した火炎の熱を再利用して乾燥、硬化等させることにより、ガラス容器の周囲を塗装して、加飾することが可能である。
また、このように硬化性塗料を乾燥、硬化等させることにより、ガラス容器が有する熱を急激に奪うため、ガラス容器温度の低下にも役立つことになる。
一方、移動仮想曲線の終端部におけるガラス容器は、通常、５００〜７００℃の温度を有するため、有機溶剤を多量に含んだ塗料を使用すると、過度に発泡して、均一な塗膜が得られない場合がある。したがって、できれば無溶剤型塗料を使用し、あるいは、溶剤の使用量を可及的に少なくして、溶剤の発泡による影響を排除することが好ましい。
また、図１上、ガラス加飾用塗布装置３４は、移動仮想曲線の終端部に、設けてあるが、例えば、火炎放射部１２ｆと、火炎放射部１２ｇとの間に設けることも好ましい。このように構成すると、一部火炎研磨処理を実施しながら、塗料の塗布および硬化を同時に行うことができる。
【００３１】
７．製造ライン
また、第１の実施形態の火炎研磨装置を構成するにあたり、図１に示すように、ガラス容器用の製造ライン２６のバイパス部を構成することが好ましい。そして、ガラス容器の製造ライン２６から火炎研磨処理前のガラス容器を、ガラス容器用支持部１４上に載置するための搬入装置２８と、ガラス容器用支持部１４からガラス容器の製造ライン２６へ火炎研磨処理したガラス容器を搬出するための搬出装置３０とがそれぞれ設けてあることが好ましい。
また、搬入装置２８は、湾曲したアームであって、側方に位置する回転ロール２２と協同して、矢印Ａが示す方向に移送されてきた火炎研磨処理前のガラス容器を、ガラス容器用支持部１４上に自動的に載置可能に構成してあることが好ましい。
さらにまた、搬出装置３０も湾曲したアームであって、側方に位置する回転ロール３２と協同して、火炎研磨処理後のガラス容器が、ガラス容器用支持部１４から、製造ライン２６上に、自動的に載置されて、矢印Ｂが示す方向に移送可能に構成してあることが好ましい。
このように火炎研磨装置１０を構成することにより、従来のガラス容器の製造ライン２６に、バイパス部として、そのまま組み込むことができる。すなわち、第１の実施形態の火炎研磨装置は、実質的に平面形状が円形であるため、火炎放射部の数が同一であれば、直線状の火炎研磨装置と比較して、必要スペースが全体として狭く、従来のガラス容器の製造ライン２６の一部に、搬入装置２８と、搬出装置３０とを近接して設けるだけで、組み込むことが可能である。
また、第１の実施形態の火炎研磨装置によれば、迅速かつ短時間に研磨処理が行えるため、ガラス容器の製造ラインの生産速度と、研磨処理速度とを実質的に一致させることができるため、火炎研磨装置を組み込んだとしても、製造ライン全体の生産効率を低下させるおそれが少なくなる。
よって、このように火炎研磨装置を構成することにより、従来のガラス容器の製造ラインのバイパス部として、ガラス容器を効率的かつ経済的に火炎研磨処理することが可能である。
【００３２】
[第２の実施形態]
第２の実施形態は、火炎を用いてガラス容器表面を研磨するための火炎研磨方法であって、ガラス容器をガラス容器支持部により円弧状に移動させるとともに、当該ガラス容器に対して、放射状に配置された複数の火炎放射部から火炎を噴射することを特徴とするガラス容器の火炎研磨方法である。
すなわち、ガラス容器用支持部と、複数の火炎放射部と、ガラス容器用支持部を円弧状に移動させるための駆動部とを備えるとともに、当該ガラス容器用支持部が移動する移動仮想曲線の片側領域に沿って、複数の火炎放射部が放射状に配置してあり、かつ、移動仮想曲線における、複数の火炎放射部が放射状に配置してある側とは反対側領域に、円筒状の断熱反射板が設けてある火炎研磨装置を用いてなる火炎によりガラス容器温度を９００〜１５００℃に加熱して、ガラス容器の表面を研磨するための火炎研磨方法において、ガラス容器をガラス容器支持部により円弧状に移動させるとともに、当該ガラス容器に対して、放射状に配置された複数の火炎放射部から火炎を噴射することを特徴とするガラス容器の火炎研磨方法である。
以下、構成要件に分けて具体的に説明する。
【００３３】
１．ガラス容器の移動工程
（１）移動速度
ガラス容器用支持部を円弧状に移送するにあたり、第１の実施形態で述べたように、全体として円板状であって、エンドレス型のベルトコンベアーを使用した場合、その回転速度を０．１〜１５ｒｐｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる回転速度が０．１ｒｐｍ未満の値となると、ガラス容器の生産効率が過度に低下したり、過度に火炎研磨処理を施したりする場合があるためである。一方、かかる回転速度が１５ｒｐｍを超えると、実質的な加熱時間が短くなり、均一に火炎研磨処理を施すことが困難となる場合があるためである。したがって、全体として円板状のベルトコンベアー等を使用した場合、その回転速度を０．５〜１０ｒｐｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１〜５ｒｐｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、駆動部に、円板状のベルトコンベアー等を使用しない場合であっても、回転速度と実質的に等価スピードでガラス容器用支持部を移送することが好ましい。
【００３４】
（２）自転速度
また、ガラス容器用支持部を円弧状に移送するにあたり、さらにガラス容器用支持部を自転させた場合、その自転速度を１０〜１５０ｒｐｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる自転速度が１０ｒｐｍ未満の値となると、ガラス容器の表面における温度分布が大きくなり、均一に火炎研磨処理を施すことが困難となる場合があるためである。一方、かかる自転速度が１５０ｒｐｍを超えると、均一に火炎研磨処理を施すことが困難となる場合があるためである。
したがって、ガラス容器用支持部の自転速度を５０〜１００ｒｐｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００３５】
２．火炎噴射工程
（１）火炎噴射時間
また、ガラス容器に対する火炎噴射時間を２〜６０秒の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる火炎噴射時間を２秒未満の値となると、ガラス容器の表面研磨が不十分となって、得られるガラス容器の表面平滑性が劣る場合があるためである。一方、かかる火炎噴射時間が６０秒を超えると、生産性が低下したり、ガラス容器が熱変形してしまい、所定形状を保持することが困難となる場合があるためである。また、火炎噴射時間が６０秒を超えると、ガラス容器温度が過度に上昇し、温度が低下するまでの放置時間も過度に長くなる場合があるためである。
したがって、火炎噴射時間を４〜３０秒の範囲内の値とすることがより好ましく、６〜１５秒の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
ここで、図４（Ａ）を参照して、ガラス容器温度に対する火炎噴射時間の影響を詳細に説明する。図４（Ａ）は、横軸に火炎噴射時間（秒）を採って示してあり、縦軸に、赤外線温度測定装置により測定したガラス容器の平均温度（℃）を採って示してある。
図４（Ａ）から容易に理解できるように、火炎噴射時間が長い程、ガラス容器の平均温度は高くなるものの、火炎噴射時間にかかわらず、ガラス容器温度が次第に一定になる傾向が見られた。
例えば、火炎噴射時間が２秒未満の値であると、ガラス容器温度は９００℃未満の値であるが、火炎噴射時間が２〜６秒未満の範囲内の値となると、ガラス容器温度は９００℃〜１０００℃程度の温度まで上昇し、さらに、火炎噴射時間が６〜１２秒の範囲内の値となると、ガラス容器温度は１０００℃〜１０３０℃程度の温度に上昇している。
したがって、ガラス容器に対する火炎噴射時間を２〜６０秒の範囲内の値とすることにより、ガラス容器温度を所定温度に上昇させることができ、均一に火炎研磨処理を実施することが可能である。
【００３７】
また、火炎噴射時間が、火炎噴射後のガラス容器温度にも影響することが判明している。そこで、図４（Ｂ）を参照して、火炎噴射後のガラス容器温度に対する放置時間の影響を詳細に説明する。
図４（Ｂ）は、横軸に火炎噴射後の放置時間（秒）を採って示してあり、縦軸に、赤外線温度測定装置により測定したガラス容器温度（℃）を採って示してある。
図４（Ｂ）から容易に理解できるように、放置時間が長い程、ガラス容器温度は低下するものの、次第にガラス容器温度が一定になる傾向が見られた。例えば、放置時間が２秒程度の場合には、１０００℃付近の温度が、８００℃程度まで、急激に温度が下降することが理解される。一方、その後は、放置時間が長くなっても、ガラス容器温度は徐々に低下するものの、７００℃程度に達するばかりである。
したがって、ガラス容器に対する火炎噴射時間を２〜６０秒の範囲内の値とすることにより、上述したようにガラス容器温度を所定温度に上昇させることができ、その後、放置時間を２秒以上とすることにより、ガラス容器温度を所定温度以下に低下させることができ、その後のガラス容器の取り扱いが容易となる。
【００３８】
（２）火炎噴射速度
また、火炎の噴射速度を調節して、ガラス容器の昇温速度を１００〜４００℃／１０秒の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるガラス容器の昇温速度が１００℃／１０秒未満の値となると、ガラス容器の表面研磨が不十分となって、表面平滑性が劣る場合があるためである。一方、かかるガラス容器の昇温速度が４００℃／１０秒を超えると、ガラス容器の内部に発生する歪みが大きくなって、ひび割れが発生しやすくなる場合があるためである。
したがって、火炎の噴射速度や燃焼ガスの種類等を調節して、ガラス容器の昇温速度を１５０〜３５０℃／１０秒の範囲内の値とすることがより好ましく、２００〜３００℃／１０秒の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３９】
（３）ガラス容器温度
また、ガラス容器を構成するガラスの種類にもよるが、上述した火炎噴射時間や火炎の噴射速度を調節して、ガラス容器温度を９００〜１５００℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、ソーダガラス等を使用した場合、かかるガラス容器温度が９００℃未満の値となると、ガラス容器の表面研磨が不十分となって、表面平滑性が劣る場合があるためである。一方、かかるガラス容器温度が１５００℃を超えると、ソーダガラス等を使用した場合に、ガラス容器が熱変形してしまい、所定形状を保持することが困難となる場合があるためである。
したがって、ガラス容器温度を９５０〜１３００℃の範囲内の値とすることがより好ましく、９８０〜１２００℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４０】
（４）燃焼ガス
また、ガラス容器に対する研磨処理速度が速くなるため、火炎放射部において、高発熱量の燃焼ガスを使用することが好ましいが、その主成分として、炭化水素ガス、例えば、天然ガス、都市ガス、プロパンガス（ＬＰＧ）、または水素を使用することが好ましい。そして、かかる主成分の燃焼ガスに対して、理論燃焼式に沿った酸素を併用することが好ましい。
また、上述したように、先混合型ガスバーナーを使用する場合であっても、炭化水素ガスや水素を予め、空気または酸素により、体積比で１／２〜１／５の割合に希釈してあることが好ましい。その場合、炭化水素ガスや水素の体積比率を、酸素、空気及び炭化水素の混合系において、８〜２０ｖｏｌ％の範囲内の値とすることが好ましい。
【００４１】
【実施例】
[実施例１]
（１）ガラス容器の火炎研磨処理
ガラス容器の製造ラインに組み入れられた図１に示す火炎研磨装置を用いて、ガラス容器の火炎研磨処理を実施した。
すなわち、自動製瓶機（ＩＳマシン）によって成型されたガラス容器を、製造ラインにおけるベルトコンベアーに乗せて、図１に示す火炎研磨装置の搬入口まで移送した。
次いで、搬入口において、搬入装置により、平面形状が円形状のガラス容器用支持部に対して、ガラス容器を自動的に載置した。なお、ガラス容器用支持部は、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円筒状容器であって、炭素繊維を４０ｖｏｌ％含有する１５００℃焼成セラミック材料（密度１．７ｇ／ｃｍ3、熱膨張係数１×１０-6／℃、熱伝導率１５ｋｃａｌ／（ｍ・ｈｒ・℃））から構成した。
次いで、２ｒｐｍの回転速度で円形状のベルトコンベアーを円弧状に回転移動させるとともに、ガラス容器用支持部を１５０ｒｐｍで自転させながら、ガスバーナーを放射状に配置した火炎放射部まで移送した。なお、火炎放射部では、ベルトコンベアーの縁から約５ｃｍ離されて、図３に示す先混合型のガスバーナーが８個設置されており、燃焼ガスとして、プロパンガス（ＬＰＧ）と、酸素とを体積比が１：５の割合となるように使用した。
次いで、１０秒間、燃焼ガスを燃やして得た火炎を噴射して、ガラス容器表面の火炎研磨処理を行った。
なお、赤外線温度測定装置であるサーモビュアー（日本電子（株）製）を用いて、火炎噴射１０秒後のガラス容器の表面温度を測定したところ、平均温度は約１０００℃であって、任意地点の温度差は約５０℃であった。
【００４２】
（２）ガラス容器の評価
▲１▼外観検査
得られたガラス容器の表面を、反射光と金属顕微鏡を使って外観観察した。その結果、ガラス容器の表面における凹凸やスジ等はほとんど消えており、美しい透明感を有するガラス表面が形成されていることが確認された。
【００４３】
▲２▼表面粗さ
得られたガラス容器の表面における凹凸を、針触式表面粗さ計を用いて、測定した。その結果、火炎照射前は、Ｒｍａｘが２μｍ以上の値であり、平均粗さが０．２μｍ程度の値であったものが、火炎照射後には、Ｒｍａｘが０．４μｍ以下の値であり、平均粗さが０．０３μｍ程度と、極めて平滑化されていることが確認された。
【００４４】
▲３▼再現性
上述した火炎研磨処理を１０，０００個のガラス容器に対して実施したところ、再現性良く、均一な表面平滑性を有するガラス容器が得られ、しかも、ガラス容器の変形やヒビ割れ等の不具合は特に観察されなかった。
【００４５】
[比較例１]
（１）ガラス容器の火炎研磨処理
比較例１では、実施例１において、放射状に配置された火炎放射部から構成された火炎研磨装置を使用した変わりに、直線状に横一列に配置された火炎放射部から構成された火炎研磨装置を用いたほかは、同様に火炎研磨処理を実施した。
なお、上述した赤外線温度測定装置を用いて、火炎噴射１０秒後のガラス容器の表面温度を測定したところ、平均温度は９００℃であって、任意地点の温度差は約１００℃であった。
【００４６】
（２）ガラス容器の評価
▲１▼外観検査
得られたガラス容器の表面を、反射光と金属顕微鏡を使って外観観察した。その結果、ガラス容器の表面における凹凸やスジ等はほとんど消えており、美しい透明感を有するガラス表面が形成されていることが確認された。ただし、いくつかのガラス容器にあっては、一部、スジ等が散見された。
【００４７】
▲２▼表面粗さ
得られたガラス容器の表面における凹凸を、針触式表面粗さ計を用いて、測定した。その結果、火炎照射前は、Ｒｍａｘが２μｍ以上の値であり、平均粗さが０．２μｍ程度の値であったものが、火炎照射後には、Ｒｍａｘが０．５μｍ以下の値であり、平均粗さが０．０５μｍ程度と、良好に平滑化されていることが確認された。ただし、一部のガラス容器にあっては、Ｒｍａｘが１μｍ以上の値であることが確認された。
【００４８】
▲３▼再現性
上述した火炎研磨処理を１０，０００個のガラス容器に対して実施したところ、再現性良く、均一な表面平滑性を有するガラス容器が得られた。ただし、一部のガラス容器にあっては、変形やヒビ割れ等の不具合が散見された。
【００４９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のガラス容器用火炎研磨装置によれば、簡易な構造でありながら、ガラス容器におけるひび割れの発生を有効に防止し、火炎放射部の間隙であっても、ガラス容器の表面を均一かつ効果的に研磨できる火炎研磨装置を提供できるようになった。
また、本発明のガラス容器用火炎研磨装置によれば、コンパクトであって、従来のガラス容器の製造ラインに容易に組み込むことができるため、火炎研磨装置を極めて経済的に提供できるようになった。
さらに、本発明のガラス容器用火炎研磨装置を用いた製造方法によれば、簡易な構造の火炎研磨装置を用いることにより、ガラス容器におけるひび割れの発生を有効に防止しながら、ガラス容器の表面を均一かつ効果的に研磨処理できるようになった。
【００５０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のガラス容器用火炎研磨装置の概略図である。
【図２】  二酸化炭素吸収装置の概略図である。
【図３】  火炎放射部（ガスバーナー）の一例を示す図である。
【図４】（ａ）  火炎噴射時間と、ガラス容器温度との関係を示す特性図である。
（ｂ）  放置時間と、ガラス容器温度との関係を示す特性図である。
【図５】  赤外線温度測定装置により測定したガラス容器（火炎噴射時間：０．４秒）の温度分布図である。
【図６】  赤外線温度測定装置により測定したガラス容器（火炎噴射時間：２秒）の温度分布図である。
【図７】  赤外線温度測定装置により測定したガラス容器（火炎噴射時間：４秒）の温度分布図である。
【図８】  赤外線温度測定装置により測定したガラス容器（火炎噴射時間：６秒）の温度分布図である。
【図９】  赤外線温度測定装置により測定したガラス容器（火炎噴射時間：８秒）の温度分布図である。
【図１０】  赤外線温度測定装置により測定したガラス容器（火炎噴射時間：１０秒）の温度分布図である。
【図１１】  赤外線温度測定装置により測定したガラス容器（火炎噴射時間：１２秒）の温度分布図である。
【図１２】（Ａ）  従来のガラス容器用火炎研磨装置の平面図である。
（Ｂ）  従来のガラス容器用火炎研磨装置の側面図である。
【００５０】
【符合の説明】
１０：ガラス容器用火炎研磨装置
１２：火炎放射部（ガスバーナー）
１４：ガラス容器用支持部
１６：固定部
１８：駆動部（ベルトコンベヤー）
２０：断熱反射板
２６：製造ライン
２８：搬入装置
３０：搬出装置
３４：ガラス加飾用塗布装置
５０：二酸化炭素吸収装置
【図１】
0003979815.tif 000002
【図２】
0003979815.tif 000003
【図３】
0003979815.tif 000004
【図４】
0003979815.tif 000005
【図５】
0003979815.tif 000006
【図６】
0003979815.tif 000007
【図７】
0003979815.tif 000008
【図８】
0003979815.tif 000009
【図９】
0003979815.tif 000010
【図１０】
0003979815.tif 000011
【図１１】
0003979815.tif 000012
【図１２】
0003979815.tif 000013