JPH11171557A - ガラス製大型予備形成品の製造方法及び装置 - Google Patents

ガラス製大型予備形成品の製造方法及び装置

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JPH11171557A
JPH11171557A JP25028798A JP25028798A JPH11171557A JP H11171557 A JPH11171557 A JP H11171557A JP 25028798 A JP25028798 A JP 25028798A JP 25028798 A JP25028798 A JP 25028798A JP H11171557 A JPH11171557 A JP H11171557A
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glass
gob
stem
crucible
tip
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JP25028798A
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Daniel R Gearing
ダニエル.アール・ギアリング
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/10Cutting-off or severing the glass flow with the aid of knives or scissors or non-contacting cutting means, e.g. a gas jet; Construction of the blades used
    • C03B7/12Cutting-off or severing a free-hanging glass stream, e.g. by the combination of gravity and surface tension forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/005Controlling, regulating or measuring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来製造可能であったものよりも大型の光学
構成部品を成形する際に使用するのに適している、大型
の(0.5グラムより大きな)ガラス予備形成品を製造
する。 【解決手段】 i)溶融ガラスを供給する容器のステム
の出口を通して溶融ガラスの重量を測定したゴブを射出
するステップと;ii )前記ゴブ及び捕捉工具を加熱し
ながら、前記ゴブを、重力により、前記出口から捕捉工
具へ供給するステップと;iii)ゴブが丸くなるまで、
前記ゴブ及び工具を継続して加熱するステップとからな
る、高品質の光学レンズ成形用のゴブ予備形成品の製造
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスレンズ素子
のような高品質のガラス製光学構成部品に関し、特に前
記構成部品の製造の際に使用されるガラス製大型予備形
成品の製造方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】ガ
ラスレンズ素子の成形は、圧縮ではなく(プラスチック
レンズ素子の成形の場合のように)射出により行われる
ので、ガラス予備形成品を成形するには、ゴブと呼ばれ
る重量を測定したガラスの塊が必要になる。二つのタイ
プのレンズ素子に匹敵する二つの形の基本的な予備形成
品が必要になる。負の倍率のレンズ素子の場合には、平
−平予備形成品(すなわち、二つの比較的に平らな表面
を持つ予備形成品)がありさえすればよい。これら予備
形成品は、研磨により比較的安価で大量に製造すること
ができる。正の倍率のガラスレンズ素子の場合には、通
常、ボールに似た形の予備形成品が必要になる。種々の
形及び倍率のガラスレンズ素子を成形する場合の最も重
要な要件は、シワや空洞ができるのを防止するために、
金型が、最初、柔らかくなっているガラスの中央部に接
し、それから縁部の方向に前記ガラスをプレスすること
である。
【0003】米国特許第 3,271,126 号及び米国特許第
3,293,017 号は、(本特許明細書においては、出口とも
呼ぶ)オリフィスから、一つ一つの粒状の溶融したガラ
スを捕捉/プレス/冷却機構に滴下することにより、小
さなガラスウェーハを製造する装置及び方法を開示して
いる。前記の溶融ガラスの個々の粒は、レンズ成形の際
に使用することができるガラスの小さな予備形成品を形
成する。しかし、前記方法で達成することができるガラ
スゴブ (glass gob) のサイズには制限があり、前記ゴ
ブから作ったガラスレンズ素子のサイズにも制限があ
る。前記方法を、遥かに大きいガラスゴブ(すなわち、
約0.5グラムまたはそれ以上のゴブ)に適用しようと
すると、粘度、失透及び表面張力及び重力のような基本
的物理学の種々の問題が絡んでくる。
【0004】もっと大きいガラスゴブに対しては、ガラ
ス産業は、レンズ素子に研磨するためのブランクを製造
するために、フロー・アンド・シャー法を長い間使用し
てきた。この方法によるガラスゴブには、せん断跡及び
尾部跡ができる。せん断跡は、あるサイズの予備形成品
を製造するために、ガラスを切断(すなわち、せん断)
するときにできる跡である。尾部跡は、溶融ガラスの尾
部がゴブの表面に吸収されるときに、その尾部によりで
きる跡である。この方法の場合には、ゴブの表面の品質
は非常に優れたものにはならない。何故なら、レンズ素
子の表面を後で研磨することにより、ゴブの表面の薄い
層が除去されるからである。しかし、レンズ素子成形法
で製造した場合、すなわち、研磨を行わない場合には、
ガラスゴブ上のせん断マーク及び尾部跡があるために、
使いものにはならない。
【0005】高温のガラスが捕捉工具の冷たい表面と接
触すると、冷却シワができる。ガラスの底の層は急速に
冷却し、ガラスの表面に波のような、またはシワのよう
な模様ができる。この場合も、レンズ素子を研磨すれ
ば、前記模様を除去することができる。また、ガラスレ
ンズ素子のような高品質の光学構成部品を成形する際
に、ガラスゴブを使用した場合、冷却シワのため使いも
のにならなくなる。
【0006】質が均等であることは、光学ガラスの最も
重要な特性の一つである。厚い普通のガラス片を調べて
みると、多くの場合、筋状になっているのが分かる。す
なわち、異なる密度のいくつかの層が、内部の不規則な
模様、すなわち、縞模様になっていて、それぞれの層
は、ガラスの隣接する部分より高いかまたは低い屈折率
を示す。多くの場合、前記筋状の層は非常に小さいの
で、ガラスが(例えば、レンズ素子に)研磨されるまで
検出することができない。これら筋状の層は、レンズシ
ステムが形成する画像の鮮明度に影響するので、筋状の
層を持つガラスは、光学装置では使用することができな
い。筋状の層は、溶融ガラスの一部が他の部分より急速
に冷却した場合に形成される。
【0007】均質でないガラス(すなわち、筋状の層を
持つガラス)から作られた予備形成品は、レンズ素子の
ような高品質の構成部品を成形する際には使用すること
ができない。
【0008】本発明の一つの目的は、従来製造可能であ
ったものよりも、大型の光学構成部品を成形する際に使
用するのに適している、大型の(0.5グラムより大き
な)ガラス予備形成品を製造することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴は、
溶融ガラスの重量測定済みのゴブを溶融ガラスの容器の
ステムの出口から射出し、ゴブがその予め定めた形にな
るまで、ゴブ及び捕捉工具を加熱しながら、前記捕捉工
具(すなわち、その上に、ボール状の形をとりながら、
測定した重量の溶融ガラスが流出することができる工
具)に重力により供給することができることである。
【0010】本発明の他の特徴は、尾部が形成されると
き、ゴブの表面に吸収され、跡を残さないでその中に癒
着するように、尾部を形成するガラスを正しく癒着させ
るために、前記容器のステムの出口が、ステムの残りの
部分とは独立して加熱されることである。
【0011】本発明の他の特徴は、ゴブの表面にひび割
れができるのを防止する目的で、ゴブの表面からの輻射
損失を少なくするために、熱シールドを設置することが
できることである。
【0012】本発明の他の特徴は、本発明の方法が、均
質にするために、ガラスを溶融し、作業用るつぼに供給
される溶融ガラスの量を制御し、前記溶融ガラスをかき
混ぜることである。
【0013】本発明は、光学ガラス成形目的に特に適し
ている、大型のガラス予備形成品を製造する改良型装置
及び方法を提供する。本発明により、せん断跡や冷却シ
ワのない高品質のレンズの製造に適している(0.5グ
ラム以上の)大型予備形成品を製造することができる。
この方法及び装置は、2グラムまたはそれ以上のガラス
予備形成品を製造する場合に特に役に立つ。
【0014】本発明の前記及び他の目的、特徴及び利点
は、添付の図面を参照しながら下記の説明を読めば明ら
かになるだろう。
【0015】
【発明の実施の形態】冷却シワが極めて少なく、分離跡
がなく(及び高い内部品質を維持していて)、そのため
製造した予備形成品を大型のガラス光学構成部品のガラ
ス成形に使用することができる、大型ガラス予備形成品
の製造方法について以下に説明する。
【0016】最初に、ガラスゴブ予備形成品の製造装置
について概略説明する。その後で、光学的品質が高い、
大型の予備形成品を製造することができる特定の実施形
態についても説明する。大型の予備形成品とは、約0.
5グラムまたはそれ以上の予備形成品を意味する。
【0017】図1について説明すると、貯蔵るつぼ10
のような貯蔵容器は、溶融ガラス8を含んでいる。貯蔵
るつぼ10の底部または底部近くのステム12は、作業
用るつぼ14のような他の容器に溶融ガラスを供給する
ことができる。作業用るつぼ14は、その底部にまたは
その近くにステム20を持ち、このステムによりその端
部の先端部19を通して溶融ガラス8を(捕捉工具2
2)を供給することができる。流速を調整するのを助け
るために、前記ステム及び先端は、正確な幾何学的な形
状に形成されている。
【0018】作業用るつぼ14は、その重量を制御する
ために、レバー付きシステム15上に支持されている。
作業用るつぼ14の重量が軽くなると、この作業用るつ
ぼは、貯蔵るつぼ10から、より多くの溶融ガラスを受
け取る。より詳細に説明すると、作業用るつぼ14内の
ガラスが少なくなると、計量システム(バランスビーム
型計量システムのような)が、ヒータ11から輻射され
る熱を規制する信号を発生し、貯蔵るつぼ10のステム
12に送るように、サーボフィードバックシステム18
が設置されている。ステム12のこの温度規制は、計量
弁の働きをし、作業用るつぼ14にガラスを補充する。
すなわち、この実施形態の場合には、前記サーボフィー
ドバック機構は、バランスビーム型計量システムによ
り、溶融ガラスの容積により生じた作業用るつぼ内の圧
力ヘッドを制御し、ガラスの流れを制御する。歪みゲー
ジ計量システムも、この目的のために使用することがで
きる。ガラスの流れを規制することができる、他のシス
テムも使用することができる。このようにして、作業用
るつぼ14に対する圧力ヘッドは一定に維持され、作業
用るつぼ14のステム20及び先端19を通るガラスの
流量を長い時間にわたって一定に制御することができ
る。これにより、ゴブサイズの再現性(すなわち、均一
性)が確実に維持される。例えば、約1.5グラムのゴ
ブ量を得るために、1秒当たり1グラム程度の流量を使
用することができる。
【0019】泡が発生するのを防止するために、作業用
るつぼ14にかき混ぜ機構17を使用することもでき
る。
【0020】小さなゴブを作るために、作業用るつぼ1
4のステム20の先端部19、及びステム20の出口
(本特許明細書においては、開口部またはオリフィスと
も呼ぶ)上の熱制御装置は、滴下するガラスが、適当で
再現性のあるサイズのガラス粒を形成するように設定さ
れる。大型のゴブを作るために、溶融ガラスがステム2
0の先端部19の開口部から捕捉工具22に滴り落ちる
のではなく、流れ落ちるように先端の幾何学的形状及び
オリフィスのサイズが調整または形成される。
【0021】先端部19の開口部の下で移動する回転テ
ーブル24(図2)の上には、複数の捕捉工具22が位
置している。前記回転テーブル24は、一定の予備形成
品タイプ(例えば、ガラスタイプ及びサイズ)に対して
定められた流量と一致する回転速度で、ロジック及び制
御装置(LCU)により指標がつけられる。適当なモー
タ駆動ドライブ(モータ手段Mにより駆動される)が、
前記テーブルを駆動するために設置されている。個々の
捕捉工具は、作業用るつぼステム弁20が、コイルヒー
タのようなヒータからの熱により作動している間に、ガ
ラスの重量を測定するために、適当な滞在時間の間、先
端部19の近くの加熱ゾーン30に、適当な引き上げ手
段により、カムによりまたは他の装置で引き上げられ
る。その後、捕捉工具は、尾部が依然として先端部の加
熱ゾーン30内に位置している間に、せん断の力を借り
ずに、個々の尾部を引き離すのに十分な距離だけ、手段
40により引き下げられるか、またはカムにより引き下
げられる。この熱は、図2に示す加熱螺旋ワイヤのよう
な他のヒータ32により発生することができる。加熱ゾ
ーン30からの熱は、捕捉工具上に位置するガラスの塊
と、ガラスの尾部の両方を高温状態に維持する。それ
故、ゴブ及び尾部の両方が高温状態に維持されている間
に尾部はゴブの表面に吸収され、ガラスのゴブが冷却し
た時には、ガラスの表面上に非常に少ない跡が残ってい
るか、または跡は全然残らない。それ故、せん断跡及び
尾部跡の両方を防止でき、非常に高品質の表面が得られ
る。
【0022】すでに説明したように、冷却シワは、高温
のガラスが捕捉工具の冷たい表面に触れた時にでき、ガ
ラスの底部層は、急速に冷却し、ガラスの表面上に波の
ような、またはシワのような模様ができる。要するに、
捕捉工具を加熱または予熱することにより冷却シワも防
止することができる。
【0023】予熱ステーション26で、捕捉工具を周囲
温度より高い温度(200℃またはそれ以上)に予熱す
ることにより、ガラスが余りに急速に冷却するのを防止
するのを助け、この特定のガラスの凝固点より高い温度
に維持するのを助け、尾部跡を作らないで、尾部をゴブ
の表面に吸収することができる。
【0024】捕捉工具の予熱は他の利点を持つ。何故な
ら、尾部が落込み、筋状の層(前記の均質に関連する問
題)が発生しないからである。質が均等であることは、
光学ガラスの最も重要な特性の一つである。厚い普通の
ガラス片を調べてみると、筋状になっているのが分か
る。すなわち、異なる密度のいくつかの層が、内部の不
規則な模様、すなわち、縞模様になっていて、それぞれ
の層は、ガラスの隣接する部分より高いかまたは低い屈
折率を示す。多くの場合、前記筋状の層は非常に小さい
ので、ガラスが(例えば、レンズ素子に)研磨されるま
で検出することができない。これら筋状の層は、レンズ
が形成する画像の鮮明度に影響するので、筋状の層を持
つガラスは、光学装置では使用することができない。そ
れ故、好適には、最も望ましい場合には、冷却シワが全
然発生せず、最も悪い場合でも、冷却シワが最低限度の
ものですむように、また筋状の層ができないように、ガ
ラスを受け取る前に捕捉工具の温度を上昇させるため
に、予熱ステーション26を先端ステーション28(本
特許明細書中では落下ステーションと呼ぶこともある)
の前に設置することが好ましい。(ある程度の冷却シワ
があっても、以降のプレスプロセスにおいては支障な
い。)
【0025】捕捉工具及び先端部の上に位置する他のヒ
ータまたは加熱ステーション32により、捕捉工具22
の熱は、落下ステーション28の先端部19のところで
維持される。効果を上げるために、好適には、捕捉工具
の温度を周囲温度より実質的に高い温度に上昇させるこ
とが好ましい。好適には、前記温度は少なくとも200
℃であることが好ましく、特に、例えば400〜1,2
00℃のように、200℃より遥かに高いことが好まし
い。好適には、図3に示す形の黒鉛の捕捉工具であるこ
とが好ましい。何故なら、黒鉛はガラスと化学的に相互
に作用しないからである。しかし、黒鉛は500℃で燃
焼するので、好適には、黒鉛捕捉工具それ自身は約40
0℃またはそれ以下の温度に加熱することが好ましい。
黒鉛の厚さは数ミリ程度である。この厚さにするのは、
捕捉工具は冷却せず、そのためガラスから熱を奪わない
からである。高温に耐えられるならば、黒鉛以外の材料
を使用して捕捉工具を作ることができる。例えば、アル
ミナ及びシリカのようなセラミックで作った捕捉工具を
使用することもできる。これら工具の加熱温度は1,0
00℃、または1,000℃を超えることができる。
【0026】より詳細に説明すると、本発明の好適な実
施形態の大型ゴブ予備形成品を製造するために、下記の
手順及び装置が使用される。
【0027】1.ある量の溶融ガラスが貯蔵るつぼ10
に入れられる。貯蔵るつぼ10は、ガラスを適当な温度
に維持するために、加熱コイルのようなヒータ11によ
り加熱される。前記ヒータは、貯蔵ステムまで延長する
ことができるし、または貯蔵ステムを加熱するために、
独立のヒータを使用することができる。ガラスの温度及
び貯蔵ステムの開口部のサイズにより、貯蔵るつぼから
の溶融ガラスの流出量が決まる。比較的に高い温度の場
合には、ガラスは速く流れ、比較的に低い温度の場合に
は、ガラスはゆっくり流れる。ガラスの温度が上昇する
につれて、ガラスの粘度が低下し、ガラスが、貯蔵ステ
ム12のあるサイズの開口部から、より容易に流出でき
るようになる。それ故、溶融ガラスの温度を制御するこ
とによって、貯蔵るつぼからのガラスの流出速度を制御
することができる。
【0028】2.ガラスは、貯蔵ステム12を通して、
貯蔵るつぼ10から作業用るつぼ14へ流出する。作業
用るつぼ14は、またガラスの粘度を、予め定めた数値
に維持するために加熱される。作業用るつぼは、適当な
量の溶融ガラスが流出する開口部を含む先端部19を持
つ作業用るつぼステム20を有する。ステム20の温度
を制御は、ガラスの流れを制御する弁動作と同じ働きを
する。作業用るつぼのステム20は、ガラスを必要な流
量で流出させるために、適当な温度に維持され、あるサ
イズのゴブ用の十分なガラスの塊が得られた場合に、ガ
ラスの流れを停止するための冷却される。好適には、ス
テム20及び先端部19用の独立の加熱手段を設置する
ことが好ましい。
【0029】大型のゴブ予備形成品を製造する際には、
先端部の温度を制御すると有利である。何故なら、この
ような制御は、尾部を形成するガラスの残りの部分の加
熱を助け、尾部を内部に吸収するのを、すなわち、ゴブ
の表面に溶け込ませるのを助けるからである。特定の実
施形態(図1及び図2)の場合には、ステム12及び2
0、並びに先端部19の温度を制御するのに、誘導ヒー
タ(加熱コイル)が使用される。前記誘導ヒータは、製
造中の個々のゴブタイプ(サイズ及びガラスタイプ)に
対して調整した同期タイミングシーケンスにより制御さ
れる。すなわち、加熱コイルへの電力は、捕捉工具の動
き及び回転テーブルの動きに同期してオン/オフされ、
先端部19及び/またはステム14及び20に、ほとん
ど瞬間的な熱を供給する。ステムまたは先端部の冷却
は、能動的な加熱を停止することによって行われる。
【0030】すでに説明したように、フィードバック機
構は、作業用るつぼ内の圧力ヘッドを制御する。作業用
るつぼ内のガラスの量は維持され、ガラスの量が必要な
レベル以下に下がった場合には、より多くの溶融ガラス
が貯蔵るつぼ10から供給される。このガラスの供給
は、ヒータ11から貯蔵ステム12に熱を供給して、貯
蔵るつぼ10からのガラスの流れを再スタートまたは増
加させることによって行われる。作業用るつぼ14内の
圧力は一定の割合に維持されているので、作業用るつぼ
14のステム20を通るガラスの流れも一定の割合に維
持される。これにより、ゴブのサイズの再現性が確実に
維持される。
【0031】回転テーブル(図2)上では、複数の捕捉
工具22が回転している。捕捉工具の捕捉面が球形をし
ている場合には、捕捉工具の上に載っているゴブの表面
(すなわち、ゴブの底部)も球形になる。ゴブの表面張
力により、ゴブ上面(すなわち、空気に触れている部
分)は球形になる。それ故、最終的なゴブの形は、球形
またはボール状になる。回転テーブルは、移送手段を使
用することにより水平面内で回転する。捕捉工具が作業
用るつぼステムの先端部に近づくと、適当な手段(また
はカム)により、予熱ステーション26に、上に向かっ
て移動する。例えば、捕捉工具を必要な温度に加熱する
ために、ワイヤの加熱されたコイルを使用することがで
きる。その後、加熱された捕捉工具22は、カムにより
下降し、落下ステーション28の下、もっと正確にいう
と、作業用るつぼのステムの下に移動する。前記捕捉工
具22は、作業用るつぼのステムの下に位置する加熱ス
テーション32に再び上昇する(カムにより上昇す
る)。この加熱ステーション32は、捕捉工具ばかりで
なく、捕捉工具の上の領域、すなわち、作業用貯蔵ステ
ムから流れてくる溶融ガラスを含む領域を加熱するのに
必要である。必要な量のガラスが捕捉ステーションに到
着すると、捕捉工具は、十分な距離だけゆっくりと下降
し(カムにより下に移動し)、ステムからのガラスの流
れが止まる。この動作により、「尾部」が形成され、こ
の尾部は、その後、作業用るつぼのステムから離れ、捕
捉工具上に載っているゴブの塊に吸収される。この「カ
ムによる下方への運動」ステップ中に、少量のガラスが
分離するが、尾部はゴブ内に吸収される。何故なら、尾
部は加熱ゾーンに位置しているからである。すなわち、
この加熱により、ガラスの尾部が、ガラスに吸収される
前に冷却したり、凝固するのが防止される。また前記加
熱により、ガラスの表面温度が凝固点より高く保たれ、
その結果、尾部が下方に移動した場合でも、筋状の層が
できない。捕捉工具22は、その後、テーブルの高さま
でさらにカムにより下降し、その後冷却ステーションに
移動する。それ故、捕捉工具をカムにより上下運動させ
たり、他の手段で上下運動させたりするための適当な手
段が必要である。特定の実施形態(図2)の場合、カム
運動を行う目的で、カム(図示せず)及びフォロア装置
に電力を供給するために、コンピュータ制御パルスモー
タが使用される。しかし、捕捉工具を上下運動させるた
めには、他の手段も使用することができる。
【0032】平−平予備形成品を作るために、表面が平
らな捕捉工具及び/または別のプレスステーションも使
用することができる。前記プレスステーションは、大型
ゴブを平らにし、平−平予備形成品を製造するために作
動するプレスヘッドを含む。
【0033】非常に大型のガラスゴブ予備形成品を製造
する場合には、空気に触れているガラスゴブの一部の表
面からの急激な熱の損失を最小限度まで少なくすること
が望ましい。そうすることにより、ガラスゴブの表面に
ひび割れができるのを防止することができる。ゴブが大
きければ大きいほど、ひび割れが発生する可能性も高
い。何故なら、熱損失は、T4 に比例するからである。
この場合、Tはガラスの温度である。ガラスは、断熱材
であるので、表面にひび割れを起こし易い。何故なら、
その表面が内部より急速に冷却し、応力を生じ、その結
果ひび割れを起こすからである。それ故、表面のひび割
れを防止するには、ガラスと空気の境界からの熱の損失
を最小限度に押えなければならない。(すなわち、ゴブ
の冷却速度を遅くしなければならない。)例えば、反射
面34のようなシールドを、高温のガラスゴブ予備形成
品を含む捕捉工具上に設置することができる。この反射
面は、ガラスから輻射される熱をガラスの方向に向け、
ガラスが急速に冷却するのを防止する。好適な実施形態
の場合には、ガラスゴブは、他の冷却手段を使用しない
で室温(すなわち、周囲温度)まで冷却させ、貯蔵する
こともできるし、直ちに成形作業に使用することもでき
る。あるサイズのゴブ及びあるガラスタイプの所用全冷
却時間は、いろいろに変化する。好適には、周囲温度ま
でガラスゴブを冷却するのに、少なくとも3分はかける
ことが望ましい。好適には、約5分から10分かけてガ
ラスゴブを冷却することが特に好ましい。
【0034】特定の好適な実施形態(図4)の場合に
は、約2グラムのLaF−71ガラスのゴブを形成する
ために使用される作業用るつぼの先端部は、プラチナ/
金合金(プラチナ95%、金5%)でできている。ステ
ム20の長さL1は、約3インチであり、テーパ状の先
端部19の長さL2 は、約0.5インチである。ステム
の内径d3 は、約0.3インチである。ステムの先端部
の出口(すなわち、オリフィス)は、テーパ状になって
いて、0.035インチの内部オリフィス直径d2 を持
つ。出口の外径d1は、0.374インチである。先端
部19の底部セクションは、平らである。これらパラメ
ータは重要であり、使用中のガラスのタイプ及び必要な
ゴブのサイズの関数として選択される。
【0035】貯蔵るつぼ及び作業用るつぼの温度は、一
定に維持される(LaF−71ガラスの場合には約1,
200℃である)。作業用るつぼは、筋を制御するため
に100rpmで回転するかき混ぜ機を有する。先端部
の温度は、周囲温度により100〜200℃低く、ガラ
スが失透する傾向がある。この温度は、作業用るつぼ内
のガラスの高さ及び先端部の開口部のサイズと共に、ガ
ラスの流量を制御する。流量、及びガラスが作業用るつ
ぼのステムを通って流れるのに要する時間により、ゴブ
サイズが決まる。作業用るつぼのステムは、前記るつぼ
の底部と先端部との間の細いチューブ接続部である。R
F誘導ヒータにより加熱されると、ガラスの流れの制御
を行う弁動作を行う。尾部を切断するために、ガラスゴ
ブが必要なサイズになってから、捕捉工具はカムにより
下方に移動する。分離ゾーンでの熱制御により、尾部は
ゴブ本体に吸収され、尾部跡は残らない。捕捉工具の予
熱を(約400℃)に制御することにより、冷却シワが
最小限度まで少なくなる。高品質のガラスレンズ成形用
の、適当な内部品質及び表面品質を持つ、直接使用でき
る予備形成品を製造するために前記すべての条件の調整
が行われる。
【0036】るつぼ、ステム及び工具の加熱は、RF
(無線周波)誘導加熱、抵抗加熱(例えば、交流電流の
ような)または前記加熱方法の組合せにより行うことが
できる。るつぼの加熱は、長時間にわたって一定の速度
で行われる。るつぼを加熱するのに、急速に熱を加える
必要はない。しかし、ステムや先端部には急速に熱を加
える必要がある。
【0037】好適には、加熱シーケンス及び回転テーブ
ルの運動はコンピュータにより制御することが好まし
い。
【0038】捕捉工具及び/またはるつぼステム及び先
端部の熱を感知するには、熱電対または放射温度測定法
の使用を含むがそれに限定されない、温度制御の当業者
にとっては周知の、種々の方法を使用することができ
る。特定の好適な実施形態の場合には、(Square D社
製の)「イルコン (Ircon) 」タイプのIR(赤外線)
画像化装置が使用される。疑似平−平予備形成品を製造
する目的で、大型ゴブを圧縮するために、プレスヘッド
が作動する回転テーブル上でのシーケンスに、別のプレ
スステーションを追加することができる。
【0039】例えば、いくつかの光学的に有用なガラス
(クラウン及びフリントの両方)の、10グラムまたは
それ以上の大型予備形成品をこの方法で作ることができ
る。前記予備形成品は、消費者カメラ、プリンタ、スキ
ャナ等に使用するのに適している高品質のガラスレンズ
素子にうまく成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適な実施形態に従ってガラス予備
形成品を製造するための例示としての装置の略図であ
る。
【図2】 図1の装置で使用される捕捉工具を含む回転
テーブルの略図である。
【図3】 図2の捕捉工具の垂直断面図の略図である。
【図4】 図1の装置で使用される作業用るつぼステム
の垂直断面図の略図である。
【符号の説明】
8 溶融ガラス 10 貯蔵るつぼ 11 ヒータ 12 貯蔵ステム 14 作業用るつぼ 17 かき混ぜ機構 18 サーボフィードバックシステム 19 先端部 20 ステム 22 捕捉工具 24 回転テーブル 26 予熱ステーション 28 落下ステーション 30 加熱ゾーン 32 加熱ステーション

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスゴブ製造装置であって、 i)容器本体と、容器本体からガラスの流れを供給する
    ためのもので、ガラスが先端部から滴下するのではな
    く、流出することができるような形の開口部を持つ前記
    先端部を持つステムとを含む作業用るつぼと、 ii )前記作業用るつぼへの溶融ガラスの供給を制御す
    る手段と、 iii)先端部の開口部から流出するガラスを受け取る捕
    捉工具と、 iv)冷却シワを最小限度まで少なくし、せん断跡ができ
    ないようにするために、捕捉工具の温度を上昇し、制御
    する手段と、 を備えることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の装置において、冷却シワ
    を最小限度まで少なくするために、前記ヒータが捕捉工
    具を予熱することを特徴とする装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の装置において、前記ヒー
    タが、前記捕捉工具の上及び前記ステムの下の領域を加
    熱することを特徴とする装置。
JP25028798A 1997-08-12 1998-07-31 ガラス製大型予備形成品の製造方法及び装置 Withdrawn JPH11171557A (ja)

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US90980897A 1997-08-12 1997-08-12
US909,808 1997-08-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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