玻璃塊成型裝置、玻璃塊的制造方法以及玻璃塊成型品的制造方法
【專利摘要】玻璃塊成型裝置(1)具有玻璃成型模具(102)，該玻璃成型模具(102)具有形成有多個(gè)貫通孔(102a)的凹部成型面(102e)，在從規(guī)定的氣體供給部送出的氣體經(jīng)由與多個(gè)貫通孔(102a)連通的氣體流路而從多個(gè)貫通孔(102a)噴出的狀態(tài)下，玻璃塊成型裝置(1)承托提供給凹部成型面(102e)的熔融玻璃并成型出規(guī)定形狀的玻璃塊。貫通孔(102a)具有緩沖部(102ab)，該緩沖部(102ab)在熔融玻璃被提供給凹部成型面(102e)時(shí)抑制從各貫通孔(102a)噴出的氣體的流量的變動(dòng)。通過該玻璃成型裝置(1)，能夠使熔融玻璃穩(wěn)定地浮起。
【專利說明】玻璃塊成型裝置、玻璃塊的制造方法以及玻璃塊成型品的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從熔融玻璃成型出具有規(guī)定的重量的玻璃塊的玻璃塊成型裝置以及使用了玻璃塊成型裝置的玻璃塊的制造方法，進(jìn)一步涉及對根據(jù)玻璃塊的制造方法得到的玻璃塊進(jìn)行再加熱、沖壓以得到玻璃成型品的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]公知有一邊在玻璃成型模具中以浮起狀態(tài)承托從熔融玻璃供給部流下的熔融玻璃一邊成型出精密沖壓成型用的玻璃塊(初步成型品)的玻璃塊成型裝置。這種成型裝置的具體結(jié)構(gòu)記載在例如專利文獻(xiàn)I (日本特開2003-20248號(hào)公報(bào))、2 (日本特開平9-52720號(hào)公報(bào))中。
[0003]專利文獻(xiàn)I (日本特開2003-20248號(hào)公報(bào))、2(日本特開平9-52720號(hào)公報(bào))中所記載的玻璃塊成型裝置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上沿圓周方向等間隔地配置有多個(gè)玻璃成型模具，通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，依次將各玻璃成型模具移送到規(guī)定的停留位置。由此，依次將熔融玻璃提供給各玻璃成型模具(澆鑄)、取出在玻璃成型模具內(nèi)成型的玻璃塊(取出)。這種玻璃塊成型裝置所用的玻璃成型模具具有凹部成型面，該凹部成型面具有多個(gè)噴出氣體(空氣或者惰性氣體)的細(xì)孔，一邊使氣體從每個(gè)細(xì)孔(貫通孔)噴出一邊承托從熔融玻璃供給部向凹部成型面流下的熔融玻璃，一邊冷卻一邊成型。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-20248號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開平9-52720號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]專利文獻(xiàn)I (日本特開2003-20248號(hào)公報(bào))、2(日本特開平9-52720號(hào)公報(bào))中所記載的玻璃成型模具一邊從配置于凹部成型面的多個(gè)細(xì)孔的每個(gè)細(xì)孔噴出一定量的氣體一邊承托熔融玻璃。此時(shí),熔融玻璃被澆鑄成從凹部成型面的中心部緩慢地流入并逐漸向周邊部擴(kuò)散(積存)。因此，在熔融玻璃被澆鑄到凹部成型面的瞬間，變?yōu)閮H從凹部成型面的中心部的細(xì)孔的氣體的噴出被熔融玻璃所阻礙的狀態(tài)，因此，從凹部成型面的中心部的細(xì)孔噴出的氣體的排氣壓力暫時(shí)比從周邊部的細(xì)孔噴出的氣體的排氣壓力低。換言之，在熔融玻璃被澆鑄到凹部成型面的瞬間，氣體變得難以從熔融玻璃的前端部所接近的凹部成型面的中心部的細(xì)孔噴出，因此，本來應(yīng)該從凹部成型面的中心部的細(xì)孔噴出的氣體從凹部成型面的周邊部的細(xì)孔漏出，從凹部成型面的中心部的細(xì)孔噴出的氣體的流量暫時(shí)減少。因此，有可能使得熔融玻璃暫時(shí)與玻璃成型模具瞬間接觸。在從凹部成型面的中心部的細(xì)孔噴出的氣體的流量不足以使熔融玻璃浮起的情況下，出現(xiàn)熔融玻璃與玻璃成型模具間的熔接，熔融玻璃由于玻璃成型模具而急速冷卻，因此，會(huì)出現(xiàn)成型后的玻璃上產(chǎn)生變形(表面的皺痕等)的不良狀況。并且，此時(shí)產(chǎn)生的變形可能會(huì)引起被稱為罐裂的玻璃的破損。
[0010]這樣，被指出有若從凹部成型面的各細(xì)孔噴出的氣體的流量有大幅變動(dòng)則熔融玻璃的浮起會(huì)變得不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，該發(fā)明(實(shí)施例)的目的在于，提供一種玻璃塊成型裝置，通過使從凹部成型面的各細(xì)孔(貫通孔)噴出的氣體的流量穩(wěn)定而使熔融玻璃能夠穩(wěn)定地浮起。并且，提供了使用了該玻璃塊成型裝置的玻璃塊的制造方法，還提供了用于對根據(jù)玻璃塊的制造方法而得到的玻璃塊進(jìn)行再加熱、沖壓以得到玻璃成型品的方法。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的玻璃塊成型裝置具有玻璃成型模具，該玻璃成型模具具有形成有多個(gè)貫通孔的凹部成型面，在從規(guī)定的氣體供給部所送出的氣體經(jīng)由與多個(gè)貫通孔連通的氣體流路而從多個(gè)貫通孔噴出的狀態(tài)下，該玻璃塊成型裝置承托提供給凹部成型面的熔融玻璃并成型出規(guī)定的形狀的玻璃塊。貫通孔具有緩沖部，該緩沖部在熔融玻璃被提供給凹部成型面時(shí)抑制從各貫通孔噴出的氣體的流量的變動(dòng)。
[0013]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在熔融玻璃被澆鑄到凹部成型面的瞬間，在各貫通孔中產(chǎn)生的氣體的排氣壓力的變動(dòng)被具有比第I孔部體積大的中間孔部所吸收，因此，對第I孔部側(cè)的壓力沒有影響。因此，即使在熔融玻璃被澆鑄的瞬間，從各貫通孔噴出的氣體的流量也被保持在穩(wěn)定的狀態(tài)，能夠以穩(wěn)定的浮起狀態(tài)承托熔融玻璃。由此，抑制了玻璃塊的成型不良的產(chǎn)生，提聞了成品率。
[0014]并且，貫通孔也可以采用如下結(jié)構(gòu):具有第I孔部、第2孔部和中間孔部，其中，第I孔部在氣體流路側(cè)具有第I直徑的開口，第2孔部在凹部成型面?zhèn)染哂械?直徑的開口，中間孔部連通第I孔部和第2孔部，并具有第3直徑。接著，在將第I直徑設(shè)為D1、將第2直徑設(shè)為D2、將第3直徑設(shè)為D3時(shí)，通過滿足下面的條件式(I)或者(2)，至少中間孔部成為緩沖部，Dl < D2 ^ D3……(I) ,Dl = D2 < D3……(2)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從各貫通孔噴出的氣體的流量進(jìn)一步被保持在穩(wěn)定的狀態(tài)，能夠以穩(wěn)定的浮起狀態(tài)承托熔融玻璃。
[0015]并且，玻璃成型模具也可以采用如下結(jié)構(gòu):具有第I成型模具和第2成型模具，其中，第I成型模具具有凹面成型面和第2孔部，第2成型模具具有第I孔部和中間孔部。在這種情況下，優(yōu)選構(gòu)成為第2成型模具的熱膨脹系數(shù)比第I成型模具的熱膨脹系數(shù)大，例如，優(yōu)選為第I成型模具由不銹鋼形成，第2成型模具由黃銅形成。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，第I成型模具和第2成型模具的抵接面被保持為高氣密性，因此，能夠防止氣體從抵接面漏出，能夠進(jìn)一步以穩(wěn)定的浮起狀態(tài)成型出玻璃塊。
[0016]并且，優(yōu)選第I直徑為0.15~0.25mm,第2直徑為0.15~0.90mm,第3直徑為
0.50 ~0.90mm。
[0017]并且，還可以采用如下結(jié)構(gòu):還具有使玻璃成型模具在垂直方向上移動(dòng)的成型模具移動(dòng)部，成型模具移動(dòng)部使玻璃成型模具接近熔融玻璃流出口，熔融玻璃被提供給凹部成型面，在熔融玻璃被調(diào)整到規(guī)定的重量的時(shí)刻，使成型模具急速下降來切斷熔融玻璃。
[0018]并且，本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的玻璃塊的制造方法是使用上述玻璃塊成型裝置成型出規(guī)定的形狀的玻璃塊的方法，其中，所述玻璃塊的制造方法包含如下工序:向凹部成型面提供熔融玻璃；以及通過使氣體從多個(gè)貫通孔噴出，一邊以浮起狀態(tài)承托提供給凹部成型面的熔融玻璃一邊成型出規(guī)定的形狀的玻璃塊。并且，在這種情況下，也可以采用通過玻璃成型模具和與玻璃成型模具相對的上模對熔融玻璃塊進(jìn)行沖壓的工序。根據(jù)該制造方法，可以得到在凹部成型面上穩(wěn)定地浮起成型或者在浮起狀態(tài)下沖壓成型的玻璃塊。
[0019]并且，本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的玻璃成型品的制造方法包含如下工序:將使用上述玻璃塊制造方法制造出的玻璃塊導(dǎo)入到規(guī)定的沖壓成型模具中；在使導(dǎo)入到規(guī)定的沖壓成型模具中的玻璃塊軟化的狀態(tài)下進(jìn)行沖壓成型；以及將所述沖壓成型后的玻璃成型品從沖壓成型模具中取出。根據(jù)該制造方法，能夠使用沒有成型不良的玻璃塊，所以能夠以高的成品率制造精度高的玻璃成型品。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明所涉及的玻璃塊成型裝置，從凹部成型面的各貫通孔噴出的氣體的流量穩(wěn)定，因此，能夠使熔融玻璃穩(wěn)定地浮起。并且，提供能夠在穩(wěn)定的浮起狀態(tài)下成型出玻璃塊的制造方法、以及能夠使用根據(jù)該方法制造出的玻璃塊來制造精度高的玻璃成型品的制造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式(第I實(shí)施方式)所涉及的玻璃塊成型裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0023]圖2是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的玻璃塊成型裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的玻璃塊成型裝置所具有的玻璃成型模具的首1J視圖。
[0025]圖4是說明圖3的玻璃成型模具的凹部成型面的圖。
[0026]圖5是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的變形例I所涉及的玻璃塊成型裝置所具有的玻璃成型模具的剖視圖。
[0027]圖6是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的變形例2所涉及的玻璃塊成型裝置所具有的玻璃成型模具的剖視圖。
[0028]圖7是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的變形例3所涉及的玻璃塊成型裝置所具有的玻璃成型模具的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下的說明中，在從熔融玻璃成型玻璃塊時(shí)，熔融玻璃與成型面有時(shí)瞬間接觸，但是，在熔融玻璃相對于成型面不出現(xiàn)熔接的范圍內(nèi)的接觸實(shí)質(zhì)上也是浮起狀態(tài)，因此，下述說明書中浮起狀態(tài)也包括此意。
[0030]<玻璃塊成型裝置以及玻璃塊的制造>
[0031]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式(第I實(shí)施方式)所涉及的玻璃塊成型裝置。
[0032]圖1是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式的玻璃塊成型裝置I的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖2是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的玻璃塊成型裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。如圖1、2所示，玻璃塊成型裝置I具有玻璃成型模具102、升降機(jī)103、熔融玻璃供給部104、旋轉(zhuǎn)臺(tái)106、直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)108、加熱爐110 (110a，IlOb)以及氣體配管116。
[0033]熔融玻璃供給部104的上部與省略圖示的作業(yè)槽、清洗槽、玻璃溶解槽連通。由此，溶解、清洗、均質(zhì)化后的熔融玻璃G被連續(xù)地提供給熔融玻璃供給部104。從熔融玻璃供給部104的前端(流出噴嘴104a)流下被控制成一定溫度的熔融玻璃。從流出噴嘴104a流下的熔融玻璃G被玻璃成型模具102所接收，成型為規(guī)定的形狀(例如，彈球狀或扁平形狀)的玻璃塊。
[0034]如圖2所示，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)106上繞著旋轉(zhuǎn)中心等間隔地設(shè)置有多個(gè)玻璃成型模具102。旋轉(zhuǎn)臺(tái)106假設(shè)由例如輕量且高強(qiáng)度的鋁合金制造。旋轉(zhuǎn)臺(tái)106由直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)108繞順時(shí)針方向間歇地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。由此，各玻璃成型模具102在停留位置(澆鑄位置)A或停留位置(取出位置)B停留規(guī)定的時(shí)間。
[0035]在旋轉(zhuǎn)臺(tái)106的下面?zhèn)仍O(shè)置有多個(gè)氣體配管116。各氣體配管116的一端與對應(yīng)的玻璃成型模具102連接，另一端與所有氣體配管共同的單一的氣體供給部(未圖示)連接。此外，在圖2中，為使圖面明了，用點(diǎn)劃線表示氣體配管116。
[0036]對通過玻璃塊成型裝置I成型出精密沖壓成型用的玻璃塊(初步成型品)的成型方法進(jìn)行說明。首先，為了從熔融玻璃G成型出規(guī)定的重量的玻璃塊，在澆鑄位置A，使清洗、均質(zhì)化后的熔融玻璃G從流出噴嘴104a連續(xù)地以一定速度流下。流下的熔融玻璃G由被依次移送到澆鑄位置A的玻璃成型模具102所承托。詳細(xì)情況將在后面敘述，從氣體供給部經(jīng)由氣體配管116而提供的氣體(例如空氣或者氮?dú)?從玻璃成型模具102噴出。因此，熔融玻璃G —邊由于氣體的噴出壓而以浮起狀態(tài)被各玻璃成型模具102承托，一邊成型為例如規(guī)定的扁平狀的玻璃塊。
[0037]在設(shè)有加熱爐 IlOa的區(qū)間，在玻璃成型模具102內(nèi)成型的玻璃塊不是急劇地被冷卻而是逐漸地被冷卻。然后，被搬送到取出位置B的玻璃成型模具102內(nèi)的玻璃塊由省略圖示的取出單元(例如，裝有吸附墊的機(jī)械臂)所取出。在加熱爐IlOb處，玻璃成型模具102被調(diào)節(jié)為適合玻璃塊成型的溫度。這樣，在各玻璃成型模具102中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)臺(tái)106的旋轉(zhuǎn)，依次進(jìn)行熔融玻璃G的澆鑄、玻璃塊的成型、玻璃塊的冷卻、玻璃塊的取出。各玻璃成型模具102在玻璃塊取出后，再次返回到澆鑄工序，被循環(huán)使用。
[0038]并且，在本實(shí)施方式中，作為向玻璃成型模具102澆鑄熔融玻璃G的方法，使用所謂的下降切斷法。各玻璃成型模具102被安裝成配置在升降機(jī)103上，該升降機(jī)103使各玻璃成型模具102在垂直方向上移動(dòng)。在玻璃成型模具102被移送到澆鑄位置A時(shí)，升降機(jī)103通過使玻璃成型模具102在垂直方向上(即，圖1的上下方向)上下移動(dòng)來切斷熔融玻璃G。例如，在制造體積大的Ig~2g的玻璃塊的情況下，升降機(jī)103使玻璃成型模具102上升到接近流出噴嘴104a的流出口，在玻璃成型模具102的成型面(后述的凹部成型面102e)上承托流出的熔融玻璃G，然后使玻璃成型模具102以規(guī)定的速度緩慢下降，使得流出噴嘴104a的前端不會(huì)沒入所流出的熔融玻璃G中。接著，在被澆鑄到玻璃成型模具102上的熔融玻璃G被調(diào)整到規(guī)定的重量的時(shí)刻，升降機(jī)103使玻璃成型模具102急速下降來切斷熔融玻璃G。并且,在制造體積小的10mg~2000mg的玻璃塊的情況下,升降機(jī)103使玻璃成型模具102上升到接近流出噴嘴104a的流出口，在玻璃成型模具102的成型面(后述的凹部成型面102e)上承托流出的熔融玻璃G，在被澆鑄到玻璃成型模具102上的熔融玻璃G被調(diào)整到規(guī)定的重量的時(shí)刻，使玻璃成型模具102急速下降來切斷熔融玻璃G。此外，關(guān)于上述的熔融玻璃G的體積的定義，雖然有一部分重疊的范圍，但是，關(guān)于該范圍，可以根據(jù)因熔融玻璃G比重而引起的容積、熔融玻璃G的粘性、以及使用的玻璃成型模具102的凹部成型面的曲率半徑的大小等分開使用適宜的熔融玻璃G的切斷方法。
[0039]圖3是示出熔融玻璃G被澆鑄到玻璃成型模具102時(shí)的狀態(tài)的玻璃成型模具102的剖面圖。如圖3所示，第I實(shí)施方式的玻璃成型模具102具有成型模具主體部102A和流量穩(wěn)定板102B，玻璃成型模具102的下部被固定在成型模具安裝部105上。
[0040]成型模具主體部102A是具有凹部成型面102e的耐熱鋼(例如，不銹鋼)制的成型模具，其中，凹部成型面102e承托由流出噴嘴104a的流出部澆鑄的熔融玻璃G并成型出玻璃塊。凹部成型面102e的表面構(gòu)成為:對應(yīng)要成型的玻璃塊的表面形狀,對凹部成型面102e進(jìn)行鏡面加工以形成剖面為規(guī)定的球面或非球面形狀的曲面，使其成型出的玻璃塊的表面不會(huì)留下傷痕和玷污。并且，在成型模具主體部102A的下面中央部形成凹部102d，圓柱狀的流量穩(wěn)定板102B被收納在凹部102d內(nèi)。并且，在玻璃成型模具102中，以流量穩(wěn)定板102B的下面與成型模具主體部102A的凹部成型面102e貫通的方式形成多個(gè)貫通孔102a，從氣體供給部經(jīng)由氣體配管116而提供的氣體通過貫通孔102a向凹部成型面102e嗔出。
[0041]圖4是說明圖3的玻璃成型模具102的凹部成型面102e的圖，是從流出噴嘴104a側(cè)看成型模具主體部102A的凹部成型面102e時(shí)的俯視圖。如圖3和圖4所示，本實(shí)施方式的凹部成型面102e是將成型模具主體部102A的上表面(流出噴嘴104a側(cè)的面)凹成半圓球面狀而形成的成型面。以與要成型的玻璃塊的表面形狀對應(yīng)的曲率半徑Rl形成將凹部成型面102e的中心軸AX(圖4)作為基準(zhǔn)中心的規(guī)定的半徑的圓的內(nèi)部，以比曲率半徑Rl小的曲率半徑R2形成圓的外部。即，凹部成型面102e在中心部與周邊部具有曲率半徑不同的2個(gè)球面部，通過這些球面部的連續(xù)而形成I個(gè)成型面。并且，在本實(shí)施方式中，在凹部成型面102e的中心軸AX ( P⑶O)上配置有I個(gè)凹部成型面102e的貫通孔102a，在以基準(zhǔn)中心(中心軸AX(圖4))為中心的2個(gè)同心圓(P⑶3和P⑶6)上分別按照一定的間隔配置有8個(gè)貫通孔102a。此外，詳細(xì)情況將在后面敘述，凹部成型面102e上的各貫通孔102a的直徑(開口)被設(shè)定為0.2~0.3mm。此外，凹部成型面102e的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，例如，凹部成型面102e的中心部的曲率半徑Rl也可以比周邊部的曲率半徑R2小，或者，凹部成型面102e也可以由曲率半徑不同的3個(gè)以上的球面組合而成。
[0042]在成型模具安裝部105的內(nèi)部，形成有用于向每個(gè)貫通孔102a提供加壓氣體的通氣孔105a (圖3)。并且，為了能夠提供加壓氣體給所有貫通孔102a而擴(kuò)大通氣孔105a的上端部的直徑，形成空間部105b。因此，從氣體供給部經(jīng)由氣體配管116、通氣孔106a而提供的氣體在空間部105b中暫時(shí)積存然后以規(guī)定的流量(即，規(guī)定的壓力)從各貫通孔102a噴出。此外，所謂規(guī)定的流量是玻璃塊與凹部成型面沒有熔接、并且不會(huì)妨礙熔融玻璃流從流出噴嘴104a排出的程度的流量。
[0043]如圖3所示，在澆鑄位置A，凹部成型面102e因氣體的噴出壓而以浮起狀態(tài)承托被澆鑄的熔融玻璃G。此時(shí)，熔融玻璃G從凹部成型面102e的中心部緩慢地流入并逐漸擴(kuò)散到周邊部(即，在凹部成型面102e的表面積存)。這里，在本發(fā)明的第I實(shí)施方式中，由于設(shè)有緩沖部(圖3的情況下，102ab)，所以即使在熔融玻璃G與成型模具主體部102A有瞬間接觸的情況下，也不會(huì)使從凹部成型面102e的中心部的貫通孔102a噴出的氣體的流量變動(dòng)，能夠確保使熔融玻璃G浮起的足夠流量，結(jié)果，熔融玻璃G從成型模具主體部102A瞬間脫離，因此，能夠得到在凹部成型面102e內(nèi)的穩(wěn)定的浮起狀態(tài)。但是，在從凹部成型面102e的中心部的貫通孔102a噴出的氣體的流量不足以使熔融玻璃G浮起的情況下，出現(xiàn)熔融玻璃G與成型模具主體部102A的熔接，產(chǎn)生成型不良。因此，在本實(shí)施方式的玻璃成型裝置I中，如圖3所示，在成型模具主體部102A的下側(cè)插入流量穩(wěn)定板102B，通過部分改變各貫通孔102a的內(nèi)徑而使各貫通孔102a具有緩沖功能從而解決所涉及的問題。此外，圖3所示出的例子是使所有貫通孔102a具有緩沖功能，但是也可以不使所有貫通孔102a具有緩沖功能。
[0044]流量穩(wěn)定板102B (圖3)是熱膨脹系數(shù)比成型模具主體部102A高的金屬制(例如，黃銅制)的部件，并且由成型模具主體部102A和成型模具安裝部105從上下方向夾持而保持在凹部102d內(nèi)。在流量穩(wěn)定板102B上形成有多個(gè)中間孔102ab和多個(gè)第I孔102aa，其中，中間孔102ab是通過鉆孔加工從流量穩(wěn)定板102B的上面?zhèn)瘸蛳旅鎮(zhèn)茹@出規(guī)定的深度而得到的，第I孔是通過鉆孔加工從流量穩(wěn)定板102B的下面?zhèn)瘸蛏厦鎮(zhèn)茹@出規(guī)定的深度而得到的。各中間孔102ab和第I孔102aa是在流量穩(wěn)定板102B的內(nèi)部連通的所謂的階梯孔，形成貫通孔102a的一部分。接著，當(dāng)流量穩(wěn)定板102B被保持在成型模具主體部102A的凹部102d內(nèi)時(shí)，構(gòu)成為多個(gè)第2孔102ac和流量穩(wěn)定板102B的中間孔102ab以及第I孔102aa分別連通，其中，第2孔102ac形成為貫通成型模具主體部102A的下表面(與流量穩(wěn)定板102B的上表面相對的面)和凹部成型面102e。即，各貫通孔102a由形成在成型模具主體部102A側(cè)的第2孔102ac和形成在流量穩(wěn)定板102B側(cè)的中間孔20Iab以及102aa構(gòu)成。此外，在本實(shí)施方式中，在設(shè)中間孔102ab的直徑為D3、設(shè)第2孔102ac的直徑為D2、設(shè)第I孔102aa的直徑為Dl的情況下，構(gòu)成為滿足以下的條件式(3)。
[0045]Dl < D2 < D3......(3)
[0046]并且詳細(xì)情況在后面敘述，在本實(shí)施方式中，根據(jù)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定中間孔102ab的直徑D3為0.5~0.9mm,第2孔102ac的直徑D2為0.2~0.3mm,第I孔102aa的直徑Dl為0.15~0.25_。
[0047]這樣，本實(shí)施方式的各貫通孔102a由各自直徑不同的第2孔102ac、中間孔102ab以及第I孔102aa構(gòu)成，并且構(gòu)成為位于氣體的供給口側(cè)的第I孔102aa的直徑Dl最小、中間孔102ab的直徑D3最大。因此，熔融玻璃G被澆鑄到凹部成型面102e的瞬間所發(fā)生的從各貫通孔102a噴出的氣體的排出壓力的變動(dòng)被具有比第I孔102aa大的體積的中間孔102ab所吸收，對第I孔102aa側(cè)(即，空間部105b)的壓力沒有影響。即，即使熔融玻璃G被澆鑄到凹部成型面102e并且熔融玻璃G的前端部只接近凹部成型面102e的中心部的貫通孔102a，也會(huì)使得本來應(yīng)從凹部成型面102e的中心部的貫通孔102a噴出的氣體只在貫通孔102a的中間孔102ab處暫時(shí)積存，而不會(huì)從其它的(周邊部的)貫通孔102a漏出。換言之，貫通孔102a的中間孔102ab(緩沖部)作為暫時(shí)積存氣體的緩沖來發(fā)揮功能。因此，即使在熔融玻璃G被澆鑄的瞬間，從各貫通孔102a噴出的氣體的流量也被保持為大致恒定，所以，能夠以穩(wěn)定的浮起狀態(tài)承托熔融玻璃G。此外，如上所述，本實(shí)施方式的流量穩(wěn)定板102B由熱膨脹系數(shù)比成型模具102A高的金屬制的部件構(gòu)成，因此，成型模具主體部102A和流量穩(wěn)定板102B的抵接面保持高氣密性。因此，氣體不會(huì)從成型模具主體部102A和流量穩(wěn)定板102B的抵接面漏出，從各貫通孔102a噴出的氣體的流量實(shí)質(zhì)上由具有最小直徑的第I孔102aa的直徑Dl所決定。此外，在對貫通孔102a的氣體的供給口側(cè)的開口部以及凹部成型面102e側(cè)的開口部實(shí)施倒角加工等的情況下，假設(shè)第I孔102aa的直徑Dl以及第2孔102ac的直徑D2不包含實(shí)施了倒角加工的孔部的直徑。該情況下，將第I孔102aa的直徑Dl作為能夠?qū)嵸|(zhì)上控制氣體流量的最小直徑。
[0048]這樣，在第I實(shí)施方式的玻璃塊成型裝置I中，熔融玻璃G與凹部成型面102e不接觸，并且，在即使熔融玻璃G與玻璃成型模具102的凹部成型面102e有瞬間接觸的情況下，熔融玻璃G也會(huì)由于從貫通孔102a噴出的氣體而從玻璃成型模具102瞬間脫離。因此，熔融玻璃G在各凹部成型面102e以穩(wěn)定的浮起狀態(tài)成型，因此，可以抑制成型不良的產(chǎn)生，提高成品率。此外，在熔融玻璃G與玻璃成型模具102有瞬間接觸的情況下，雖然熔融玻璃G的與玻璃成型模具102的凹部成型面102e接觸的表面附近被冷卻，但是被冷卻的表面部通過熔融玻璃G內(nèi)部的熱量而被加熱、使其粘度降低從而成為自由表面，由此與玻璃成型模具102的凹部成型面102e接觸的影響被消除，成型出所期望的玻璃塊。
[0049]<玻璃成型品的制造>
[0050]使用第I實(shí)施方式的玻璃塊成型裝置I所成型的玻璃塊(初步成型品)被導(dǎo)入到?jīng)_壓成型模具內(nèi)，與沖壓成型模具一同被加熱、軟化，在軟化后的狀態(tài)下被精密沖壓成型，轉(zhuǎn)印出沖壓成型模具的成型面，在沖壓成型模具內(nèi)加壓的狀態(tài)下被冷卻后從沖壓成型模具取出。由此，得到轉(zhuǎn)印出成型面的面形狀的非球面透鏡。根據(jù)需要，對這樣制造的非球面透鏡實(shí)施除心加工或者倒角加工等各種研削、研磨加工，或者實(shí)施染色加工、防止反射膜、隔絕紫外線等各種涂層加工而得到光學(xué)元件。
[0051 ] 以上是本實(shí)施方式的說明，本發(fā)明不限定于上述的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)各種變形都可以。例如，在本實(shí)施方式中，作為向玻璃成型模具102中澆鑄熔融玻璃G的方法使用了下降切斷法， 但是不限定于該結(jié)構(gòu)，也可以應(yīng)用例如由于自身重力而從流出噴嘴104a滴下熔融玻璃G的滴下切斷法。
[0052]并且，在本實(shí)施方式中，采用了只通過作為下模的玻璃成型模具102來浮起成型出精密沖壓成型用的初步成型品的結(jié)構(gòu)，但是，不限定于該結(jié)構(gòu)，例如，也可以使用與玻璃成型模具102相對的上模，在玻璃成型模具102的凹部成型面102e內(nèi)以熔融玻璃G浮起的狀態(tài)通過上模和玻璃成型模具102對熔融玻璃G進(jìn)行加壓成型。通過沖壓后冷卻，能夠制造出精密沖壓成型用的近似形狀的初步成型品。此外，也可以使用具有能夠噴出氣體的多孔質(zhì)體的上模，從上模和下模雙方噴出氣體進(jìn)行沖壓，或者也可以使用無孔的上模，不從上模噴出氣體進(jìn)行沖壓。
[0053]<第I實(shí)施方式的變形例I >
[0054]圖5是第I實(shí)施方式的變形例I的玻璃塊成型裝置I所具有的玻璃成型模具1021的剖視圖。如圖5所示，本變形例的玻璃成型模具1021構(gòu)成為形成在成型模具主體部1021A偵_第2孔1021ac的直徑D2與形成在流量穩(wěn)定板102B側(cè)的第I孔102aa的直徑Dl相等，這一點(diǎn)與第I實(shí)施方式不同。即，在本變形例中，以滿足以下的條件式(4)的方式設(shè)定各孔徑。
[0055]Dl = D2 < D3......(4)
[0056]并且，詳細(xì)情況在后面敘述，在本實(shí)施方式中，根據(jù)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定中間孔102ab的直徑D3為0.5~0.9mm,第2孔1021ac的直徑D2為0.15~0.25mm,第I孔102aa的直徑Dl為0.15~0.25_。
[0057]在本變形例中，與第I實(shí)施方式同樣，貫通玻璃成型模具1021的各貫通孔1021a也由第2孔1021ac、中間孔102ab以及第I孔102aa構(gòu)成，并且構(gòu)成為位于氣體的供給口側(cè)的第I孔102aa的直徑Dl最小、中間孔102ab的直徑D3最大。因此，與上述的第I實(shí)施方式同樣，熔融玻璃G被澆鑄到凹部成型面1021e的瞬間所發(fā)生的從各貫通孔1021a噴出的氣體的排出壓力的變動(dòng)被具有比第I孔102aa大的體積的中間孔102ab(緩沖部)所吸收。因此，即使在熔融玻璃G被澆鑄的瞬間，從各貫通孔1021a噴出的氣體的流量也被保持為大致恒定，所以能夠以穩(wěn)定的浮起狀態(tài)承托熔融玻璃G。此外，在本變形例中，由于第I孔102aa的直徑Dl最小，所以從各貫通孔1021a噴出的氣體的流量也由第I孔102aa的直徑Dl所決定。
[0058]并且，本變形例的第2孔1021ac與第I實(shí)施方式的第2孔102ac相比形成為更細(xì)，因此，熔融玻璃G被澆鑄到凹部成型面1021e的瞬間所發(fā)生的氣體的排出壓力的變動(dòng)與第I實(shí)施方式相比變得更小。
[0059]<第I實(shí)施方式的變形例2 >
[0060]圖6是第I實(shí)施方式的變形例2的玻璃塊成型裝置I所具有的玻璃成型模具1022的剖視圖。如圖6所示，本變形例的玻璃成型模具1022構(gòu)成為形成在成型模具主體部1022A側(cè)的第2孔1022ac的直徑D2與形成在流量穩(wěn)定板102B側(cè)的中間孔102ab的直徑D3相等，這一點(diǎn)與第I實(shí)施方式不同。即，在本變形例中，以滿足以下的條件式(5)的方式設(shè)定各孔徑。
[0061]Dl < D2 = D3......(5)
[0062]并且，詳細(xì)情況在后面敘述，在本實(shí)施方式中，根據(jù)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定中間孔102ab的直徑D3為0.5~0.9mm,第2孔1022ac的直徑D2為0.5~0.9mm,第I孔102aa的直徑Dl為0.15~0.25_。
[0063]在本變形例中，與第I實(shí)施方式同樣，貫通玻璃成型模具1022的各貫通孔1022a也由第2孔1022ac、中間孔102ab以及第I孔102aa構(gòu)成，并且構(gòu)成為位于氣體的供給口側(cè)的第I孔102aa的直徑Dl最小、中間孔102ab的直徑D3最大。因此，與上述的第I實(shí)施方式同樣，熔融玻璃G被澆鑄到凹部成型面1022e的瞬間所發(fā)生的從各貫通孔1022a噴出的氣體的排出壓力的變動(dòng)被具有比第I孔102aa大的體積的中間孔102ab和第2孔1022ac所吸收(該情況下的緩沖部是102ab以及1022ac)。因此，即使在熔融玻璃G被澆鑄的瞬間，從各貫通孔1022a噴出的氣體的流量也被保持為大致恒定，所以能夠以穩(wěn)定的浮起狀態(tài)承托熔融玻璃G。此外，在本變形例中，由于第I孔102aa的直徑Dl最小，所以從各貫通孔1022a噴出的氣體的流量也由第I孔102aa的直徑Dl所決定。
[0064]并且，本變形例的第2孔1021ac與第I實(shí)施方式的第2孔102ac相比形成為更粗。因此，由于向玻璃塊噴出的氣體的壓力變?nèi)?，所以不容易產(chǎn)生由于氣體的壓力而形成的凹凸。
[0065]在第I實(shí)施方式中，中間孔102ab的直徑D3、第2孔102ac的直徑D2、第I孔102aa的直徑Dl構(gòu)成為滿足條件(3)，但是，從變形例I以及2的說明可以明確，本發(fā)明不限定于該條件式。即，只要構(gòu)成為使第I孔102aa的直徑最小從而使得從各貫通孔102a(1021a、1022a)噴出的氣體的流量由第I孔102aa的直徑Dl所限制，并且構(gòu)成為在第I孔1022a的上側(cè)(即，氣體的下流側(cè))具有內(nèi)徑比第I孔1022a的直徑Dl大的中間孔102ab (緩沖部)，就能得到相同的效果。因此，中間孔102ab的直徑D3、第2孔102ac的直徑D2、第I孔102aa的直徑Dl只要滿足以下條件式(6)或(7)即可。
[0066]Dl < D2 芻 D3......(6)
[0067]Dl = D2 < D3......(7)
[0068]<第I實(shí)施方式的變形例3 >
[0069]圖7是第I實(shí)施方式的變形例3的玻璃塊成型裝置I所具有的玻璃成型模具1023的剖視圖。如圖7所示，本變形例的玻璃成型模具1023構(gòu)成為貫通玻璃成型模具1023的各貫通孔1023a的第I孔1023aa以及中間孔1023ab的長度根據(jù)凹部成型面1023e的中心部的貫通孔1023a和周邊部的貫通孔1023a而不同，這一點(diǎn)與第I實(shí)施方式不同。即，在本變形例中，構(gòu)成為各貫通孔1023a的第I孔1023aa的長度隨著往凹部成型面1023e的周邊去而變長、中間孔1023ab的長度隨著往凹部成型面1023e的周邊去而變短。在本變形例中，由于第I孔1023aa的直徑Dl最小，所以從各貫通孔1023a噴出的氣體的流量也由第I孔102aa的直徑Dl所決定，但是，如果第I孔1023aa的長度不同，則管內(nèi)阻力(即，氣體流動(dòng)的難易程度)會(huì)產(chǎn)生差。即，在本變形例中，越往第I孔1023aa的長度比較短的凹部成型面1023e的中心部，氣體流動(dòng)變得越容易(阻力小)，越往周邊部，氣體流動(dòng)變得越困難(阻力大)。因此，在本變形例中，在凹部成型面1023e的中心部的貫通孔1023a與周邊部的貫通孔1023a中氣體流入量產(chǎn)生差，越往中心部的貫通孔1023a，氣體的流量變得越多。并且，在本變形例中，構(gòu)成為隨著往凹部成型面1023e的周邊部去中間孔1023ab的長度變短，因此，越往凹部成型面1023e的中心部緩沖的容量變得越大。即，在中間孔1023ab(緩沖部)的長度為最長的凹部成型面1023e的中央部氣體流量的變動(dòng)幅度最大(即，沖擊吸收能力為最大)，而在中間孔1023ab的長度為最短的凹部成型面1023e的周邊部氣體流量的變動(dòng)幅度最小(即，沖擊吸收能力為最小)。這樣，在本變形例中，構(gòu)成為越往凹部成型面1023e的中心部氣體的流量越增加,并且緩沖的容量也越大。因此,熔融玻璃G被澆鑄到凹部成型面1023e時(shí)，凹部成型面1023e的中心部比周邊部噴出更多的氣體，根據(jù)熔融玻璃G的流下而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整(緩沖作用)氣體流量，在熔融玻璃G被提供給凹部成型面1023e時(shí)，以氣體流量為恒定的狀態(tài)(即，熔融玻璃G的重量與氣體流量平衡的狀態(tài))使熔融玻璃G浮起而被支持。另一方面，凹部成型面1023e的周邊部以比中心部小的氣體流量的變動(dòng)幅度且較少的氣體流量使熔融玻璃G浮起而被支持。
[0070]這樣，在本變形例中，從各貫通孔1023a噴出的氣體的流量以及緩沖能力根據(jù)貫通孔1023a的位置而不同，這一點(diǎn)與上述第I實(shí)施方式以及變形例不同，通過構(gòu)成為越往凹部成型面1023e的中心部氣體的流量越增加、并且緩沖的容量也越大，與上述第I實(shí)施方式以及變形例同樣，在吸收熔融玻璃G被澆鑄到凹部成型面1023e時(shí)的沖擊的同時(shí)，使各貫通孔1023a所需的氣體的流量穩(wěn)定、使熔融玻璃G在穩(wěn)定的狀態(tài)下浮起而被支持。
[0071]〈實(shí)施例〉
[0072]接著，關(guān)于上述的本發(fā)明的第I實(shí)施方式以及其比較例所涉及的玻璃成型模具，示出以下幾個(gè)實(shí)施例以及比較例，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對其與氣體流量的關(guān)系進(jìn)行說明。
[0073]表1是示出實(shí)施例(實(shí)施例1~9)以及比較例I的表。具體而言,表1示出實(shí)施例(實(shí)施例1~9)以及比較例I的各個(gè)中所設(shè)定的貫通孔102a(玻璃成型模具102(1021、1022)的第2孔102ac(1021ac、1022ac)、中間孔102ab以及第I孔102aa)的直徑。在以下的實(shí)施例(實(shí)施例1~9)以及比較例I中，準(zhǔn)備如表1所記載那樣形成各貫通孔102a的大小的玻璃塊成型模具，噴出氣體成型玻璃塊，使用顯微鏡來觀察成型出的玻璃塊的表面狀態(tài)，如果觀察的結(jié)果為玻璃塊的表面狀態(tài)良好(沒有熔接痕跡)，則判斷從貫通孔102a (1021a、1022a)噴出的氣體的流量為適宜。
[0074]【表1】
[0075]

【權(quán)利要求】
1.一種玻璃塊成型裝置，其具有玻璃成型模具，該玻璃成型模具具有形成有多個(gè)貫通孔的凹部成型面，在從規(guī)定的氣體供給部送出的氣體經(jīng)由與所述多個(gè)貫通孔連通的氣體流路而從所述多個(gè)貫通孔噴出的狀態(tài)下，所述玻璃塊成型裝置承托提供給所述凹部成型面的熔融玻璃并成型出規(guī)定的形狀的玻璃塊，其中， 所述貫通孔具有緩沖部，該緩沖部在所述熔融玻璃被提供給所述凹部成型面時(shí)，抑制從各所述貫通孔噴出的所述氣體的流量的變動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃塊成型裝置，其中， 所述貫通孔具有: 第I孔部，其在所述氣體流路側(cè)具有第I直徑的開口 ； 第2孔部，其在所述凹部成型面?zhèn)染哂械?直徑的開口 ；以及 中間孔部，其連通所述第I孔部和所述第2孔部，并具有第3直徑， 在設(shè)所述第I直徑為D1、所述第2直徑為D2、所述第3直徑為D3時(shí)，通過滿足下面的條件式(I)或者(2)，至少所述中間孔部成為所述緩沖部， Dl < D2 ^ D3......(I) Dl = D2 < D3......(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1或2所述的玻璃塊成型裝置，其中， 所述玻璃成型模具具有: 第I部件，其具有所述凹部成型面和所述第2孔部；以及 第2部件，其具有所述第I孔部和所述中間孔部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃塊成型裝置，其中， 所述第2部件的熱膨脹系數(shù)比所述第I部件的熱膨脹系數(shù)大。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的玻璃塊成型裝置，其中， 所述第I部件由不銹鋼形成，所述第2部件由黃銅形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任何一項(xiàng)所述的玻璃塊成型裝置，其中， 所述多個(gè)貫通孔在以所述凹部成型面的軸線為中心的同心圓上等間隔地配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玻璃塊成型裝置，其中， 配置于所述凹部成型面的中心部的貫通孔的所述中間孔部的長度形成為比配置于所述凹部成型面的周邊部的貫通孔的所述中間孔部的長度長。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所述的玻璃塊成型裝置，其中， 所述第I直徑為0.15~0.25mm,所述第2直徑為0.15~0.90mm,所述第3直徑為0.50 ~0.90mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任何一項(xiàng)所述的玻璃塊成型裝置，其中， 所述玻璃塊成型裝置還具有使所述玻璃成型模具在垂直方向上移動(dòng)的成型模具移動(dòng)部， 所述成型模具移動(dòng)部使所述玻璃成型模具接近所述熔融玻璃的流出口，所述熔融玻璃被提供給所述凹部成型面，在所述熔融玻璃被調(diào)整到規(guī)定的重量的時(shí)刻，使所述玻璃成型模具急速下降來切斷所述熔融玻璃。
10.一種玻璃塊的制造方法，使用權(quán)利要求1至9中的任何一項(xiàng)所述的玻璃塊成型裝置成型出規(guī)定的形狀的玻璃塊，其中，所述玻璃塊的制造方法包括如下工序: 向所述凹部成型面提供所述熔融玻璃；以及 在從所述多個(gè)貫通孔噴出氣體的狀態(tài)下，承托提供給所述凹部成型面的熔融玻璃，并成型出規(guī)定的形狀的玻璃塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的玻璃塊的制造方法，其中， 所述成型出規(guī)定的形狀的玻璃塊的工序是通過所述玻璃成型模具和與所述玻璃成型模具相對的上模對所述熔融玻璃塊進(jìn)行沖壓的工序。
12.—種玻璃成型品的制造方法，包括如下工序: 將使用根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的玻璃塊制造方法制造出的玻璃塊導(dǎo)入到規(guī)定的沖壓成型模具中； 在使導(dǎo)入到所述規(guī)定的沖壓成型模具中的玻璃塊軟化的狀態(tài)下進(jìn)行沖壓成型；以及 將所述沖壓成型后的玻璃 成型品從所述沖壓成型模具中取出。
【文檔編號(hào)】C03B7/14GK104080744SQ201380006795
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月25日
【發(fā)明者】井口義規(guī) 申請人:Hoya株式會(huì)社