(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送時にガラス板が搬送面に衝突することを防止し、かつ炉長の長大化を防止する。【解決手段】加熱炉内から外にかけて設置されたハースベッドの表面からエアを噴射し、このエアの噴射圧力によって浮上させられたガラス板を、ハースベッド上で所定の搬送方向Ｘに沿って搬送することで所望の曲げ形状に成形する。ハースベッドの表面は、ガラス板の搬送方向Ｘに沿って上り勾配になってから下り勾配に変化する領域を有し、ハースベッドの表面における勾配Ｆ′およびこの勾配Ｆ′の変化率Ｆ  ″は、下記式（１）を満たす。2006044951.tif 000007【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉内から外にかけて設置されたハースベッドの表面からエアを噴射し、このエアの噴射圧力によって浮上させられたガラス板を、前記ハースベッド上で所定の搬送方向Ｘに沿って搬送することで所望の曲げ形状に成形する装置において、
前記ハースベッドの表面は、前記ガラス板の搬送方向Ｘに沿って上り勾配になってから下り勾配に変化する領域を有し、
前記ハースベッドの表面における勾配Ｆ′およびこの勾配Ｆ′の変化率Ｆ″は、下記式（１）を満たすことを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。
【数１】
2006044951.tif 000005
【請求項２】
前記ハースベッドは、複数のハースブロックで構成されている請求項１に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項３】
前記ガラス板は、自動車用窓ガラスの製造に使用される請求項１または２に記載のガラス板の曲げ成形装置。
【請求項４】
加熱炉内から外にかけて設置されたハースベッドの表面からエアを噴射し、このエアの噴射圧力によって浮上させられたガラス板を、前記ハースベッド上で所定の搬送方向Ｘに沿って搬送することで所望の曲げ形状に成形する装置の設計方法において、
前記ハースベッドの表面は、前記ガラス板の搬送方向Ｘに沿って上り勾配になってからその後に下り勾配に変化する領域を有し、
前記ハースベッドの表面における勾配Ｆ′および勾配Ｆ′の変化率Ｆ″が、下記式（２）を満たすように前記ハースベッドの形状を設計することを特徴とするガラス板の曲げ成形装置の設計方法。
【数２】
2006044951.tif 000006
【請求項５】
請求項１〜３の何れか一項に記載のガラス板の曲げ成形装置を用い、湾曲した強化ガラスを製造することを特徴とする強化ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の曲げ成形装置およびその設計方法に関し、特に自動車用窓ガラスの製造に好適なガラス板の曲げ成形装置およびその設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湾曲したガラス板を製造する方法の一つとして、ガス炉（またはガスハース）と呼ばれる曲げ成形装置が使用されている。このガス炉は、加熱炉内に長尺（例えば３０ｍ以上）のハースベッドを備えた曲げ成形装置であり、ハースベッドの長手方向と直交する方向の曲率が加熱炉の上流から下流にかけて徐々に大きくなるように構成されている。
【０００３】
ハースベッドの表面には、無数のエア噴射口が設けられ、これらのエア噴射口から吹き出された加熱エアの吹き付け圧力により、ガラス板は浮上しハースベッドの表面にほとんど接触することなく加熱炉の上流から下流にかけて搬送される。その際に、ガラス板は、炉内に設置された電気ヒータから受ける輻射熱によって加熱軟化するとともに、その自重によってハースベッドの表面形状にならって湾曲し、搬送されながら所望の湾曲形状に成形される。
【０００４】
しかし、従来のガス炉においては、ガラス板の搬送方向と直交する方向の曲率のみが搬送上流から下流にかけて徐変するように構成されていたため、１方向のみに曲率を有するガラス板（以下、単曲ガラス板という）しか作ることができず、２方向に曲率を有するガラス板（以下、複曲ガラス板という）を作ることはできなかった。
【０００５】
そこで、本願出願人は、このような課題を解決すべく、上記構成に加えてガラス板の搬送方向の曲率を変化させることにより、ガラス板の搬送方向とそれに直交する方向との２方向の曲げ成形を実現し、その詳細を下記特許文献１に開示した。この文献に開示した装置は、「搬送方向と直交する方向の曲率」がハースベッドの表面が搬送方向に沿って徐々に大きくなるとともに、「搬送方向の曲率」が水平状態から徐々に上り勾配へと変化してから下り勾配に変化するように設計されている。よって、本装置によれば、ハースベッド上を搬送するだけで複曲ガラスを製造でき、従来のプレス成形装置よりも優れた生産効率を実現するものである。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１７３５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような曲げ成形装置においては、ハースベッドの形状をデザインする際に、次のような問題がある。すなわち、搬送面の上り勾配が急峻である場合、ガラス板の先端部が、上り勾配に差し掛かった時点でハースベッドの表面と衝突したり、擦られたりすることで傷付くことがある。また、逆に上り勾配が緩やかすぎると、所望の曲率が得られるまでに長距離を要し、炉長が長くなり過ぎるといった問題が生じる。そのため、従来においては、これらの不具合を解消すべく、何度も試作モデルを作り直しては試験を重ね、最適な上り勾配を決定する必要があり、ハースベッドの形状が決定されるまでに長時間および高コストがかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、ガラス板の搬送時にガラス板がハースベッドの表面に衝突することを防止したガラス板の曲げ成形装置を提供し、またこのような曲げ成形装置を短時間かつ安価で設計可能とするガラス板の曲げ成形装置の設計方法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】
【０００９】
以上の目的を達成するために本発明は、加熱炉内から外にかけて設置されたハースベッドの表面からエアを噴射し、このエアの噴射圧力によって浮上させられたガラス板を、前記ハースベッド上で所定の搬送方向Ｘに沿って搬送することで所望の曲げ形状に成形する装置において、前記ハースベッドの表面は、前記ガラス板の搬送方向Ｘに沿って上り勾配になってから下り勾配に変化する領域を有し、前記ハースベッドの表面における勾配Ｆ′およびこの勾配Ｆ′の変化率Ｆ″は、下記式（１）を満たすことを特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供する。
【００１０】
【数１】
2006044951.tif 000002
【００１１】
また、本発明に係る一態様において、前記ハースベッドは、複数のハースブロックで構成されていることが好ましい。また、前記ガラス板は、自動車用窓ガラスの製造に使用されることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、加熱炉内から外にかけて設置されたハースベッドの表面からエアを噴射し、このエアの噴射圧力によって浮上させられたガラス板を、前記ハースベッド上で所定の搬送方向Ｘに沿って搬送することで所望の曲げ形状に成形する装置の設計方法において、前記ハースベッドの表面は、前記ガラス板の搬送方向Ｘに沿って上り勾配になってからその後に下り勾配に変化する領域を有し、前記ハースベッドの表面における勾配Ｆ′および勾配Ｆ′の変化率Ｆ″が、下記式（２）を満たすように前記ハースベッドの形状を設計することを特徴とするガラス板の曲げ成形装置の設計方法を提供する。
【００１３】
【数２】
2006044951.tif 000003
【００１４】
また、本発明は、上記のガラス板の曲げ成形装置を用い、湾曲した強化ガラスを製造することを特徴とする強化ガラスの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したとおり本発明は、ハースベッドの表面形状を新たに規定したことにより、最適形状のハースベッドを容易に提供することができ、搬送中のガラス板がハースベッドの表面に衝突することなく曲げ成形を実施するものである。また、ハースベッドの長さが必要以上に長くなることを防ぐこともでき、曲げ成形装置の製造および管理に要するコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の一つの実施の形態について図を用いて説明する。
図１は、本発明に係るガラス板の曲げ成形装置で使用されるハースベッドの表面形状の一実施形態を示すグラフである。すなわち、このグラフは、長尺のハースベッドの所定位置において、ガラス板の搬送方向Ｘに沿って切断した切り口（縦断面）における表面形状を示す。図１から明らかなように、ハースベッドの表面形状は、同図のＺ軸よりも左側の領域から原点Ｏにかけては平坦な面形状であるが、原点Ｏから点Ｐ０およびＰ１にかけては搬送方向Ｘと直行する方向の曲率が徐々に大きくなるように作られている。すなわち、各点におけるハースベッドの横断面形状は、グラフの下方に図示するとおりである。
【００１７】
また、ハースベッドは、例えば５°未満の微小角度だけ水平面に対し傾斜している。よって、ハースベッド上を搬送されるガラス板は、その端部が常にガラス板を搬送するためのホルダと接し、ホルダの移動に伴ってガラス板が搬送され、ガラス板は、原点Ｏ、点Ｐ０およびＰ１を通過する間に、搬送方向Ｘと直行する方向にのみ曲率を持った単曲形状に成形される。その後、ハースベッドの表面形状が変曲点Ｐ１から頂点Ｐ３にかけて徐々に上り勾配となってから頂点Ｐ３から点Ｐ４にかけて下り勾配となっているため、ガラス板は、点Ｐ１からＰ４にかけて搬送される間に搬送方向Ｘに沿って曲率を持った形状に成形され、最終的に複曲ガラスに成形される。
【００１８】
なお、ハースベッドの表面形状の具体例としては、下記式（３）に示されるものを用いることができる。式中Ｒ０、Ｘ０は任意の一定値である。
【００１９】
【数３】
2006044951.tif 000004
【００２０】
次に、ハースベッドの詳細について説明する。
【００２１】
図２（ａ）および（ｂ）は、ハースベッドの詳細を示す。これらの図に示すように、加熱炉の内外に設置されるハースベッドは、１本の連続した長尺ベッドである必要はなく、例えば図２（a）に示すようにガラス板Ｇの搬送方向に沿っていくつかのブロック（ハースブロック１１、１２、下部の吹き口２２Ａ）に分割されていてもよい。複数のハースブロックで長尺のハースベッドを構成することにより、ハースベッドの製造が容易になる。ハースベッド上のガラス板Ｇは、駆動チェン（図示せず）に連結されたプッシャ１３およびホルダ（図１）によってその後端部および側端部がそれぞれ支持され、プッシャ１３に押されてハースベッド上を搬送される。すなわち、ガラス板は搬送されながら加熱炉１０内で十分に加熱軟化するとともにハースベッドの形状に合わせて自重曲げされ、炉外に設置された風箱２１および２２に取り付けられた吹き口２１Ａおよび２２Ａから噴射される冷却用のエアによって風冷強化処理が行われる。その後、風冷強化されたガラス板は、図示しない検査工程に搬送される。
【００２２】
なお、ハースベッドの形状は、図２（ａ）に示すように頂点（Ｆ´（Ｘ）＝０の点）が加熱炉１０内に位置するように設計されてもよいし、図２（ｂ）に示すように加熱炉１０外に位置するように設計されてもよい。何れの場合においても、頂点の位置を加熱炉の出口近傍（例えば出口を基準としてその位置から加熱炉の内外に数ｍ以内（好ましくは生産されるガラス板の最大長さ未満または１ｍ程度以内））にすることで、ハースベッドの上り勾配を利用した曲げ成形を効果的に実施することができる。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明の実施例について比較例とともに説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の比較例を模式的に示す説明図である。同図に示すように、搬送方向に沿って水平状態であったものから急激に曲率半径３００００ｍｍ（以下、３００００Ｒの要領で記す）に変化する搬送面を用意した。また、上記水平状態の搬送炉にわずかながら上り傾斜を付けることにより、後段の曲率半径３００００Ｒの斜面との接続が図３（ａ）の場合よりも滑らかとなるようにした。その結果、図３（ａ）の場合においては、ガラス板のほぼ中央部に搬送方向と平行に大きな（５６０ｍｍ）の擦り傷が生じるとともに、ガラス板の先端部近傍および後端部近傍にもそれぞれ擦り傷が生じてしまった（図４（ａ））。これらは何れも水平状態から曲率３００００Ｒの斜面に突入した際に、ガラス板の中央部および端部がハースベッドの表面と擦れることで生じたものと推測される。
【００２４】
一方、図３（ｂ）の場合においては、ガラス板の先端部に長さ１０ｍｍの傷、後端部近傍に長さ５〜１０ｍｍの傷が生じたものの（図４（ｂ））、ガラス板の中央部には目立った傷は生じなかった。ハースベッドの前半部に上り勾配をつけることで、ガラス板に生じる擦過傷の発生は見違えるほど改善された。しかし、この例においても前後の端部近傍に傷が生じていることから、本発明者らがさらに鋭意検討したところ、以下の実施例を用いることでこれらの傷を防げることを見出すに至った。
【００２５】
図５は、本発明の実施例を示すグラフである。同図に示すように、ハースベッドを複数のブロック（ＢＬＫ０，１，２，３および４）で構成し、当初平坦であったハースブロック（ＢＬＫ０）を徐々に上り勾配に変化させた後（ＢＬＫ１，２，３，４）、ＢＬＫ３においては２０００００Ｒの浅い凹状の曲率を持たせ（最大深さが０．３６ｍｍ）、その後、再び上凸形状に変化する搬送面を作ったところ、上記の擦過傷による問題が生じることはなくなった。なお、点ＡからＦにかけてのハースベッドの搬送方向Ｘと直交する方向の曲率は、一律に１０００Ｒとした。
以上のとおり、本発明者らは、上記実施例の結果と計算機シミュレーションの結果等を踏まえ検討することにより、ハースベッドの表面形状を上記数式（１）に示すものにすることで、従来技術の持つ各種問題を解決できることを見出すに至った。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上説明したとおり、本発明は、自動車用窓ガラスに製造に好適な曲げ成形装置およびその設計方法を提供する。特に、自動車のドアガラスとして使用されるような小型で曲率の浅いガラス板の製造に適している。また、鉄道車両、航空機、船舶、建築物等で使用される窓ガラスその他湾曲したガラス板の製造にも適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態を示すグラフである。
【図２】（ａ）、（ｂ）ハースベッドの詳細を示す側面断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）本発明の比較例を模式的に示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）図３の比較例によって作られたガラス板を示す平面図である。
【図５】本発明の実施例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１０：成形炉
１１、１２：ハースブロック
１３：プッシャ
２１、２２：風箱
２１Ａ，２２Ａ：吹き口
Ｇ：ガラス板
【図１】
2006044951.tif 000008
【図２】
2006044951.tif 000009
【図３】
2006044951.tif 000010
【図４】
2006044951.tif 000011
【図５】
2006044951.tif 000012