(57)【要約】ガラス板に効率よく熱を与えることができ、またガラス面内における熱分布を精密に制御できるようにする。加熱炉１０内にガラス板を載置するステップと、複数のヒータエレメントを備えた電気ヒータ・アッセンブリ４０Ｃ、４０Ｄをガラス板に近づけるステップとを有し、各ヒータエレメントをそれぞれ独立して調整する。
2004099094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉内でガラス板を加熱する方法において、
加熱炉内にガラス板を載置するステップと、複数のヒータエレメントを備えた電気ヒータ・アッセンブリを前記ガラス板に近づけるステップとを有し、前記複数のヒータエレメントは、それぞれ独立して発熱量が調整可能であることを特徴とするガラス板の加熱方法。
【請求項２】
前記加熱炉を複数のゾーンに区分けするとともに、前記電気ヒータ・アッセンブリを前記ゾーンのそれぞれに設置し、
各ゾーンに設置された電気ヒータ・アッセンブリの昇降運動を、それぞれ独立して制御する請求項１に記載の加熱方法。
【請求項３】
前記電気ヒータ・アッセンブリを構成する前記複数のヒータエレメントを、２以上のグループに分類し、前記ヒータエレメントの昇降運動を前記グループ毎に独立して制御する請求項１または２に記載のガラス板の加熱方法。
【請求項４】
前記電気ヒータ・アッセンブリの複数のヒータエレメントは、複数の屈曲関節点を有する長尺の導電性部材を介して電源部に各々接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のガラス板の加熱方法。
【請求項５】
炉本体と、この炉本体内に設置されかつガラス板を支持するための曲げ型と、前記炉本体の内部の天井部に設置されかつ複数のヒータエレメントからなる電気ヒータ・アッセンブリと、前記電気ヒータ・アッセンブリを前記炉本体内で吊り下げた状態で支持する吊下部材と、この吊下部材に連結されかつ前記電気ヒータ・アッセンブリの昇降運動を行うための昇降装置と、ガラス板の搬送位置に応じた前記昇降装置の駆動制御および前記ヒータエレメントの発熱制御を行う制御装置とを備えたことを特徴とするガラス板の加熱炉。
【請求項６】
前記電気ヒータ・アッセンブリの複数のヒータエレメントは、複数の屈曲関節点を有する長尺の導電性部材を介して電源部に各々接続されていることを特徴とする請求項５に記載のガラス板の加熱炉。
【請求項７】
前記屈曲関節点は、導電性の第１および第２のリードからなるヒンジ構造と、このヒンジ構造に付勢力を与えるための導電性のバネ構造とを備えた給電関節機構で構成され、
前記バネ構造は、前記第１および第２のリードがなす挟角が所定角度を維持するように、前記第１および第２のリードを付勢する請求項６に記載のガラス板の加熱炉。
【請求項８】
前記電気ヒータ・アッセンブリは、複数ゾーンに区分けされた前記加熱炉の加熱ゾーンにそれぞれ設置され、
前記制御装置は、各ゾーンに設置された電気ヒータ・アッセンブリの上下駆動を、それぞれ独立して制御する請求項５〜７の何れか一項に記載のガラス板の加熱炉。
【請求項９】
前記曲げ型は、支持フレームと、この支持フレームに固定された固定フレームと、この固定フレームに傾動自在に連結された傾動フレームとで構成されている請求項５〜８の何れか一項に記載のガラス板の加熱炉。
【請求項１０】
前記ガラス板は、自動車用窓ガラスの製造に用いられる請求項５〜９の何れか一項に記載のガラス板の加熱炉。
【請求項１１】
導電性の第１および第２のリードからなるヒンジ構造と、このヒンジ構造に付勢力を与えるための導電性のバネ構造とを備え、
前記バネ構造は、前記第１および第２のリードがなす挟角が所定角度を維持するように、前記第１および第２のリードを付勢することを特徴とする給電関節機構。
【請求項１２】
複数のヒータエレメントからなる電気ヒータと、この電気ヒータの複数のヒータエレメントを各々昇降させるための昇降機構と、前記複数のヒータエレメント毎に接続された請求項１１に記載の給電関節機構とを備えたことを特徴とする昇降可変ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ガラス板の加熱方法及び加熱炉に関し、特に自動車の窓用ガラス板を所定の曲げ形状に成形するためにガラス板を軟化点温度以上に加熱するガラス板の加熱方法及び加熱炉に関する。
【背景技術】  従来、自動車の窓用ガラス板（特に合わせガラスに用いられるガラス板）を曲げ成形する場合、所定の寸法形状に切断した２枚のガラス板を、アルミナ粉等の離型剤を介して２枚重ねた状態でリング状の曲げ型上に載置して、トンネル状の加熱炉に搬送しながらガラス軟化点温度（通常６００〜７００°Ｃ程度）以上まで加熱している。これにより、ガラス板は軟化によって自重により垂れ下がり、曲げ型の形状に倣った形に曲げ成形される。
また、本願出願人は、加熱炉の天井面に複数の電気ヒータエレメントを設置し、各々のヒータエレメントの温度を制御することにより、ガラス板の表面に温度分布を付けてガラス板を曲げ成形する技術を提案している（例えば、特開平１０−２７９３２３号公報を参照）。
更に、本願出願人は、加熱炉の天井面から空気層を介してヒータを吊り下げ支持し、ヒータの温度をガラス板に応答性よく伝えるようにした技術も提案している（例えば、特開平１０−２８７４３６号公報を参照）。
特許文献２に記載された加熱炉は、加熱炉の炉壁にヒータが埋設された加熱炉と比較して、ヒータの熱をガラス板に効率よく伝える点で有利なものである。しかしながら、最近では、ガラス板の大きさや厚みに応じて更に効率よくガラス板に熱を与えることができる加熱炉が望まれている。特に、ガラス板をその自重を利用して曲げ成形する場合、ガラス面内における熱分布を精密に制御することが重要であり、熱分布の僅かな狂いが製品の曲げ成形精度を大きく左右する。
昨今の自動車業界においては、運転者の視界を広げるために、フロントピラー（フロントガラスの側辺を支持する金属材）の位置を車体後方にずらし、既存のフロントピラーの位置まで回り込むように湾曲させたフロントガラスの需要が生じつつある。このような側辺部に大きな曲率を有する合わせガラスを、上記従来技術で実現するのは非常に困難である。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ガラス板に効率よく熱を与えることができ、またガラス面内における熱分布を精密に制御できるようにしたガラス板の加熱方法及び加熱炉を提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明は、加熱炉内でガラス板を加熱する方法において、加熱炉内にガラス板を載置するステップと、複数のヒータエレメントを備えた電気ヒータ・アッセンブリを前記ガラス板に近づけるステップとを有し、前記複数のヒータエレメントは、それぞれ独立して発熱量が調整可能であることを特徴とするガラス板の加熱方法を提供する。
また、本発明の一態様として、前記加熱炉を複数のゾーンに区分けするとともに、前記電気ヒータ・アッセンブリを前記ゾーンのそれぞれに設置し、各ゾーンに設置された電気ヒータ・アッセンブリの昇降運動を、それぞれ独立して制御することが好ましい。
また、本発明の一態様として、前記電気ヒータ・アッセンブリを構成する前記複数のヒータエレメントを、２以上のグループに分類し、前記ヒータエレメントの昇降運動を前記グループ毎に独立して制御することが好ましい。
また、本発明の一態様として、前記電気ヒータ・アッセンブリの複数のヒータエレメントは、複数の屈曲関節点を有する長尺の導電性部材を介して電源部に各々接続されていることが好ましい。
また、本発明は、炉本体と、この炉本体内に設置されかつガラス板を支持するための曲げ型と、前記炉本体の内部の天井部に設置されかつ複数のヒータエレメントからなる電気ヒータ・アッセンブリと、前記電気ヒータ・アッセンブリを前記炉本体内で吊り下げた状態で支持する吊下部材と、この吊下部材に連結されかつ前記電気ヒータ・アッセンブリの昇降運動を行うための昇降装置と、ガラス板の搬送位置に応じた前記昇降装置の駆動制御および前記ヒータエレメントの発熱制御を行う制御装置とを備えたことを特徴とするガラス板の加熱炉を提供する。
また、本発明の一態様として、前記電気ヒータ・アッセンブリの複数のヒータエレメントは、複数の屈曲関節点を有する長尺の導電性部材を介して電源部に各々接続されていることが好ましい。
また、本発明の一態様として、前記屈曲関節点は、導電性の第１および第２のリードからなるヒンジ構造と、このヒンジ構造に付勢力を与えるための導電性のバネ構造とを備えた給電関節機構で構成され、前記バネ構造は、前記第１および第２のリードがなす挟角が所定角度を維持するように、前記第１および第２のリードを付勢することが好ましい。
また、本発明の一態様として、前記電気ヒータ・アッセンブリは、複数ゾーンに区分けされた前記加熱炉の各ゾーンにそれぞれ設置され、前記制御手段は、各ゾーンに設置された電気ヒータ・アッセンブリの上下駆動を、それぞれ独立して制御することが好ましい。
また、本発明の一態様として、前記曲げ型は、支持フレームと、この支持フレームに固定された固定フレームと、この固定フレームに傾動自在に連結された傾動フレームとで構成されていることが好ましい。
また、本発明の一態様として、前記ガラス板は、自動車用窓ガラスの製造に用いられることが好ましい。
また、本発明は、導電性の第１および第２のリードからなるヒンジ構造と、このヒンジ構造に付勢力を与えるための導電性のバネ構造とを備え、前記バネ構造は、前記第１および第２のリードがなす挟角が所定角度を維持するように、前記第１および第２のリードを付勢することを特徴とする給電関節機構を提供する。
また、本発明は、複数のヒータエレメントからなる電気ヒータと、この電気ヒータの複数のヒータエレメントを各々昇降させるための昇降機構と、前記複数のヒータエレメント毎に接続された前記給電関節機構とを備えたことを特徴とする昇降可変ヒータを提供する。
【図面の簡単な説明】  図１：本発明に係る加熱炉の一実施形態を示す説明図
図２：図１に示した加熱炉の各加熱ゾーンのヒータ配置を示す説明図
図３：ヒータの昇降装置の構造を示した斜視図
図４：リードの屈曲関節点の構成を示した拡大図
図５：図４に示した屈曲関節点の組立図
図６：ヒータの昇降装置の動作の一例を示した説明図
図７：加熱ゾーンＮｏ３，４におけるガラス板の加熱手順を示すフローチャート
図８：本発明に係る加熱炉の他の実施形態を示す説明図
図９（ａ）〜（ｄ）：電気ヒータ・アッセンブリの昇降動作を示す説明図
図９（ｅ）：電気ヒータ・アッセンブリを構成するヒータエレメントの配置レイアウトの一実施形態を示す平面図
図９（ｆ）：図９（ｅ）のＡ−Ａ’線断面図
図９（ｇ）：ヒータエレメントを示す斜視図
【符号の説明】
１０…加熱炉、１２…コンピュータ、１４…キーボード、１６…コンピュータ本体、１８…ディスプレイ、２０…曲げ型、４０…天井ヒータ、５０、５０Ａ、５０Ｂ…天井ヒータの昇降装置、５２…筐体、５４…ロッド（吊下部材）、５６…断熱ボックス、５８…昇降板、６０…ねじ棒、６２…スクリュウジャッキ（昇降装置）、６４、６８…サポートフレーム、６６…ケーブル、７３、７５、７７…屈曲関節点、７４、７６、７８、８０…リード、８６…ピン、８８…導電板、Ｎｏ．１、２…予備加熱ゾーン、Ｎｏ．３、４…成形ゾーン、Ｎｏ．５…徐冷ゾーン、Ｎｏ．６…冷却ゾーン
【発明を実施するための最良の形態】  以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板の曲げ成形方法および装置の好ましい実施の形態について説明する。
図１には、合わせガラスに用いられる湾曲ガラス板を製造するための加熱炉１０、電気ヒータ・アッセンブリ、及び搬送系装置等の被制御機器を統括制御するコンピュータ１２が示されている。
コンピュータ１２（請求項に記載の制御装置に相当）は、加熱炉１０の各加熱ゾーンに設けられた電気ヒータ・アッセンブリの各ヒータエレメントの発熱温度の設定条件、および曲げ対象ガラス板の大きさ、厚み、深曲げ部位等の諸条件を入力するためのキーボード１４と、前記諸条件に応じてガラス板に対する電気ヒータの各ヒータエレメントの高さ位置を算出するための算出プログラムを有するコンピュータ本体１６と、演算結果や加熱炉１０の各種機能及び稼働状況を表示するためのディスプレイ１８とを備えている。
加熱炉１０とコンピュータ１２とは、各種データの交換が可能に接続されており、キーボード１４で入力されたヒータ温度により、各加熱ゾーンの電気ヒータの各ヒータエレメントの発熱制御がなされ、また炉内の温度情報（図示しない放射温度計によって測定される）が伝送されてディスプレイ１８に表示される。
加熱炉１０は図１に示すように２階建てに構成され、２階部分がＮｏ．１〜Ｎｏ．５までの加熱ゾーンを構成し、１階部分が曲げ型２０の復路を構成している。なお、Ｎｏ．１、２の予備加熱ゾーンは、ガラス板を常温から軟化点温度まで加熱するためのゾーンであり、Ｎｏ．３、４の成形ゾーンにおいては、各ゾーンに搬送されて来たガラス板に電気ヒータを近づけることでガラス板の曲げ成形を行う。Ｎｏ．５は湾曲成形後のガラス板に応力緩和が生じない温度まで冷却するための徐冷ゾーンであり、Ｎｏ．６はさらにガラス板を冷やすための冷却ゾーンである。
加熱炉１０の１階と２階とは、その最上流及び最下流の位置でそれぞれエレベータ２２、２４によって連結されている。曲げ成形前のガラス板は、１階に位置するエレベータ２２上の曲げ型２０に載置された後、エレベータ２２の上昇移動によりＮｏ．１の予備加熱ゾーンの直前にある待機室２８まで搬送される。そして、ガラス板は、曲げ型２０と共に、搬送コンベア３０によってＮｏ．１の予備加熱ゾーンに搬送され、間欠搬送によってＮｏ．１〜Ｎｏ．４の各ゾーンを断続的に搬送されながら加熱される。
具体的には、予備加熱ゾーンＮｏ．１、２においては、上下動しない電気ヒータ４０Ａ、４０Ｂにより、曲げ成形に必要な温度まで加熱される。電気ヒータ４０Ａ等は、炉壁（炉床、天井および側壁）の各所に設置されたコイルヒータである。
一方、成形ゾーンＮｏ．３、４においては、搬入されたガラス板が停止すると（図７のステップＳ１，Ｓ２）、複数のヒータエレメントで構成された電気ヒータ・アッセンブリが天井から下降してガラス板の上面に接近し（図７のステップＳ３）、加熱処理を行う（図７のステップＳ４）。所定時間の加熱が行われると（図７のステップＳ５）、電気ヒータ・アッセンブリは再び炉の天井へ向けて上昇し（図７のステップＳ６）、天井近傍の所定位置で停止し、その間にガラス板は後段の次のゾーンへ搬送される（図７のステップＳ７）。なお、加熱炉の側壁に貫通孔を設け、この貫通孔を介してローカルヒータを炉内に挿入することで、ガラス板の所望部位を加熱してもよい。
徐冷ゾーンＮｏ．５においては、上下動しない電気ヒータにより成形ゾーンにおける加熱温度よりも低い温度でガラス板を輻射加熱し、ガラス板を徐々に冷却する。冷却ゾーンＮｏ．６においては、電気ヒータによる加熱は行われず、ガラス板をさらに冷却する。
このようにガラス板は、電気ヒータからの輻射熱及び該輻射熱で上昇した雰囲気温度を受熱することにより軟化し、ガラス板の自重によって曲げ型２０の形状に倣った形状に曲げ成形される。
冷却ゾーン３４に搬送されたガラス板は、エレベータ２４によって下降され、取り出し用のアーム３６上に載せられた後、このアーム３６の動作によって図示しない後工程に移送される。ガラス板が取り外された曲げ型２０は、１階に設けられた搬送コンベア３８によって、２階での搬送とは逆方向に搬送され、その終端位置であるエレベータ２２の位置まで移動される。そして、曲げ型２０は、エレベータ２２上において、曲げ成形前のガラス板が載置されるまで待機される。なお、エレベータ２２は、ガラス板がＮｏ．１の加熱ゾーンに搬送されると１階まで下降移動され、曲げ型２０が復帰位置するまでその位置に待機する。
図２は、加熱炉１０のＮｏ．１〜５までの各加熱ゾーンに設けられた電気ヒータのヒータエレメントの配置図の一例である。各加熱ゾーンは炉の天井から吊り下げられた天井ヒータ４０、炉の側壁に設置されたサイドヒータ４２、及び炉床に設置された床ヒータ４４を有している。各電気ヒータは１又は２以上のヒータエレメントで構成され、各ヒータエレメントの発熱温度は独立して制御されている。
Ｎｏ．１、２の天井ヒータ４０Ａ、４０Ｂは、それぞれガラス板の搬送方向と直交する方向に沿って順次並べられた３台のヒータエレメントＡ〜Ｃを備えている。Ｎｏ．３の天井ヒータ４０Ｃは、ガラス板の搬送方向と直交する方向に沿って順次並べられた５台のヒータエレメントＡ〜Ｅを備えている。
Ｎｏ．４の天井ヒータ４０Ｄは、ガラス板の搬送方向に沿って平行に配置されたヒータエレメントＡおよびＥと、これらのヒータエレメントＡ、Ｅ間にガラス板の搬送方向に沿って順次配設されたヒータエレメントＢ、ＣおよびＤを備えている。Ｎｏ．５の天井ヒータ４０ＥのヒータエレメントＡは１台であり、徐冷のために成形ゾーンのヒータエレメントと比較して低温に設定される。
Ｎｏ．１〜５までの各加熱ゾーンのサイドヒータ４２Ａ〜４２Ｅは、それぞれ１台のヒータエレメントＡを有している。Ｎｏ．１〜５までの各加熱ゾーンの床ヒータ４４Ａ〜４４Ｅはそれぞれ３台のヒータエレメントＡ〜Ｃを有し、それらの配置位置も同じ位置に設定されている。
成形前のガラス板は、Ｎｏ．１〜５の加熱ゾーンに順に断続的に搬送され、各ゾーンの各ヒータエレメントからの輻射加熱、およびゾーン内の雰囲気温度からの対流加熱によって加熱される。
なお、ヒータエレメントの配置、個数および大きさは、図２に示したものに限られず、適宜変更可能である。
図３は、天井ヒータの昇降装置５０を示す斜視図である。この昇降装置５０は、図２に示すＮｏ．３ゾーンの天井ヒータ４０Ｃのうちの電気ヒータ・アッセンブリＡの昇降を行なう支持装置である。なお、Ｎｏ．４の天井ヒータの各ヒータエレメントは、図３に示された昇降装置５０と略同一構造の昇降装置によって昇降移動自在に支持されているので、ここではその説明を省略する。
図３の如く、電気ヒータ・アッセンブリＡが収容された矩形状の筐体５２は、鉛直方向に配置された２本のロッド（請求項に記載の吊下部材に相当）５４、５４の下端部に固定される。これらのロッド５４、５４は、加熱炉１０の天井壁の一部を構成する断熱ボックス５６に貫通配置されるとともに、断熱ボックス５６の上方に配置された昇降板５８にその上端部が固定される。
また、昇降板５８の上面にはねじ棒６０が鉛直方向に固定され、このねじ棒６０に、加熱炉１０側に固定されたスクリュウジャッキ（請求項に記載の昇降装置に相当）６２が螺合されている。したがって、スクリュウジャッキ６２が回転駆動されると、ねじ棒６０の送りねじ作用によって電気ヒータ・アッセンブリＡの筐体５２が昇降板５８、及びロッド５４、５４を介して昇降される。これにより、Ｎｏ．３ゾーンにあるガラス板とヒータエレメントＡとの距離が調整される。
電気ヒータ・アッセンブリＡは、６台のヒータエレメント（不図示）に細分化されており、各ヒータエレメントは、筐体５２の上部に固定されたサポートフレーム６４の６本の電極（不図示）にケーブル６６、６６…を介して連結されている。一方で、断熱ボックス５６の下部には、同じく６本の電極（不図示）が設けられたサポートフレーム６８が固定されている。サポートフレーム６８の電極は、サポートフレーム６８上で整列配置されるとともに、サポートフレーム６８の碍子７０に整列配置された電極板７２、７２…を介して不図示の電源側に接続されている。
ところで、サポートフレーム６４、６８同士の各電極は、屈曲関節点７３、７５、７７を有する、それぞれ６本ずつ配置された長尺板状のリード（導電性部材）７４、７６、７８、８０を介して接続されている。これらのリード７４〜８０によって、前記電源からの電力が電気ヒータ・アッセンブリＡを構成する図示しない６台のヒータエレメントに供給される。なお、リードは、一定の剛性を有する長尺形状で有ればよく、その断面形状は、矩形、円、楕円またはその他の形状の何れであってもよい。
リード７４は逆Ｌ字状に形成され、その上端部がサポートフレーム６８の電極に連結されるとともに、その下端部が屈曲関節点７３を介してリード７６の左端部に連結される。リード７６は真直状に形成され、その右端部が屈曲関節点７５を介してリード７８の上端部に連結される。リード７８も真直状に形成され、その下端部が屈曲関節点７７を介してリード８０の右端部に連結される。リード８０も真直状に形成され、その左端部がサポートフレーム６４の電極に連結されている。各々６本ずつ配置されたリード７４〜８０は、隣接するリードとの接触を防止するために、隣接するリードが碍子８１、８２…を介して整列配置されている。
３ヶ所の屈曲関節点７３、７５、７７は同一構造なので、ここでは屈曲関節点７５について説明し、屈曲関節点７３、７７についてはその説明を省略する。
図４、図５に示す屈曲関節点７５は、リード７６の端部に形成された一対のピン挿通孔８２、８２の間に、リード７８の端部に形成されたピン挿通孔８４を挿入し、これらのピン挿通孔８２、８２、８４に１本のピン８６を嵌合することにより構成されている。リード７６、７８は、屈曲関節点７５をヒンジとしてその開放角度θが調整自在に連結されている。
また、屈曲関節点７５を囲むように、板材を円弧状に曲げ形成した導電板８８が設けられている。この導電板８８は、一端部８８Ａがリード７６に、他端部８８Ｂがリード７８に面接触され（溶接されていてもよい）、リード７６を介して流れてきた電流を導電板８８を介してリード７８に導くように構成されている。接触面積が小さいピン８６による屈曲関節点７５では、大容量の電流を流し難いからである。また、導電板８８は、それ自身がばね力を有しているので、リード７６とリード７８とのなす角度である開放角度θを小さくする方向にリード７６とリード７８とに付勢力を与えている。
次に、前記の如く構成された天井ヒータの昇降装置の作用について図６を参照しながら説明する。なお、図６の昇降装置は、図３に示した昇降装置５０と若干構成は異なるが、基本的な構成及び動作は同一である。
図６に示した加熱ゾーンには、加熱ゾーンの中央に配置された第１の昇降装置５０Ａと、この第１の昇降装置５０Ａの両側に配置された第２の昇降装置５０Ｂとを有している。第１の昇降装置５０Ａは、加熱ゾーンの中央に配置された３台のヒータエレメント９０、９０、９０の筐体９２を昇降させるもので、第２の昇降装置５０Ｂは、筐体９２の両側に配置された２台のヒータエレメント９４、９４の筐体９６、９６を昇降させるものである。
ヒータエレメント９０，９０，９０（第１グループ），９４および９４（第２グループ）が電気ヒータ・アッセンブリを構成する。これらの複数のヒータエレメントは、２以上のグループに分類され、グループ毎に昇降装置が連結されている。よって、ヒータエレメントの昇降運動をグループ毎に独立して行うことができ、ガラス板の形状に即してヒータエレメントの高さを調節することができる。これにより、ヒータエレメントとガラス板との距離を最適に保つことができる。
なお、筐体９６、９６は連結部材９８を介して連結され、１台の第２の昇降装置５０Ｂによって同期して昇降される。また、図６において、第１の昇降装置５０Ａ及び第２の昇降装置５０Ｂの各々のスクリュウジャッキ（図３において符号６２で示したスクリュウジャッキ）は省略している。
中央の３台のヒータエレメント９０、９０、９０を曲げ型２０に載置されたガラス板（不図示）に接近させる場合には、第１の昇降装置５０Ａのスクリュウジャッキを駆動し、筐体９２を昇降板５８及びロッド５４、５４を介して下降させ、筐体９２を図６上実線で示す下方位置に位置させる。これにより、３台のヒータエレメント９０、９０、９０は、円弧状に反って形成された曲げ型２０のボトム位置に接近し、曲げ型２０に載置されたガラス板の略中央部を効率よく加熱し、ボトム形状に倣った形状に深曲げする。
また、ヒータエレメント９０の位置は、スクリュウジャッキを制御することにより容易に変更可能である。曲げ型２０は、コンベア３０に搭載されかつ矩形枠状の支持フレーム２０ｃと、この支持フレーム２０ｃに固定されかつガラス板の中央領域を支持するための固定フレーム２０ａと、この固定フレーム２０ａに枢設されかつガラス板の周縁領域を支持する傾動フレーム２０ｂとの複数フレームで構成されている。傾動フレーム２０ｂは、ガラス板の曲げ成形の進行に応じて、その傾斜角度がガラス板の自重により急峻になる。なお、傾動フレーム２０ｂに駆動手段（サーボモータおよびクランクアーム等）をさらに連結し、強制力によってガラス板の周縁を曲げるようにしてもよい。
また、外側の２台のヒータエレメント９４、９４を曲げ型２０に載置されたガラス板（不図示）に接近させる場合には、第２の昇降装置５０Ｂのスクリュウジャッキを駆動し、筐体９６、９６を昇降板５８及びロッド５４、５４を介して下降させ、筐体９６、９６を図６の実線で示す中間位置に位置させる。これにより、２台のヒータエレメント９４、９４は、円弧状に反って形成された曲げ型２０の外周部に接近し、曲げ型２０に載置されたガラス板の外周部を効率よく加熱し、曲げ型２０の外周部形状に倣った形状に曲げ成型する。また、ヒータ９４の位置は、スクリュウジャッキを制御することにより容易に変更可能である。
このようなヒータエレメント９０、９４の下降移動時において、筐体９６、９８を支持するリード７４、７６、７８、８０は屈曲関節点７３、７５、７７を支点として、パンタグラフの如く円滑に屈伸動作する。これにより、ヒータエレメント９０、９４は、支障なく昇降動作する。
このように、実施の形態の加熱炉１０によれば、ガラス板に対する電気ヒータの距離を任意のタイミングで変更可能とするために、各々の電気ヒータを、ロッド５４、５４を介してスクリュウジャッキ６２に支持させ、スクリュウジャッキ６２によってガラス板に対する高さ位置を各々調節可能とした。これにより、ガラス板に対する電気ヒータの距離を、ガラス板の部位に応じて任意に設定できるので、ガラス板に効率よく熱を与えることができる。すなわち、厚みが厚い部位、深曲げ部位等、他の部位よりも大きい加熱量を必要とする部位に対応する電気ヒータを、個別にガラス板に接近させることができる。
また、本実施の形態の加熱炉１０では、複数のヒータエレメントを、屈曲関節点７３、７５、７７を有する長尺板状のリード７４、７６、７８、８０を介して電源に接続しているので、電気ヒータを昇降させても、リード７４、７６、７８、８０は屈曲関節点７３、７５、７７を支点に屈曲するだけで、隣接するリードに絡みつかない。よって、リード同士の干渉を防止できる。
なお、本実施の形態では、ガラス板を曲げ型２０に載置して加熱し、自重による垂れ下がりで曲げ成形する加熱炉１０について説明したが、本発明の加熱炉は、ガラス板の他の成形方法に用いることもできる。例えば、加熱されたガラス板をプレス機構によって曲げ成形する加熱炉や、加熱されたガラス板をある曲率を有するローラ上に搬送して曲げ成形をする場合等の曲げ成形を行う加熱炉にも適用できる。
また、加熱炉の側壁に貫通孔を設け、この貫通孔を介してローカルヒータを炉内に挿入し、ガラス板を部分的に加熱するようにしてもよい。また、ローカルプレスモールドを炉内に挿入し、ガラス板を局所的にプレスするようにしてもよい。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図８は、本発明に係る加熱炉の他の実施の形態を示す説明図である。同図に示す加熱炉１００は、図１の２階部分に相当し、耐火レンガ等で作られたトンネル状の炉本体１０１内に複数のゾーン（Ｎｏ．２〜５）を有する。各ゾーンには、炉壁に設置された固定ヒータ１０２、昇降ヒータ（電気ヒータ・アッセンブリ１０３ａおよび支持ロッド１０３ｂで構成される）等が設置されている。また、ガラス板Ｇは、ガラス板搬送治具（リング１０４ａ、支持脚１０４ｂおよび架台１０４ｃで構成される）１０４により加熱炉１００内を搬送される。ガラス板搬送治具１０４にはチェン１０５が連結され、このチェン１０５をサーボモータ等で駆動することで、ガラス板搬送治具１０４は炉内を進行する。
図９（ａ）〜（ｄ）は、昇降ヒータ１０３の動作を説明するための説明図である。同図（ａ）に示すように、図８の成形ゾーンＮｏ．３または４にガラス板搬送治具１０４が進入して来た際、昇降ヒータ１０３は、リング１０４ａ等に電気ヒータ・アッセンブリ１０３ａが接触しないようにするため、予め所定の高さまで待避している。その後、同図（ｂ）に示すようにガラス板搬送治具１０４が昇降ヒータ１０３の直下に到達すると、同図（ｃ）に示すように昇降ヒータ１０３が下降する。
その際、昇降ヒータ１０３の昇降運動は、電気ヒータ・アセンブリ１０３ａ毎に制御可能であり、ガラス板Ｇの形状等に応じて所望の高さに調整され、ガラス板Ｇの加熱処理が行われる。所定時間が経過して加熱処理が終了すると、昇降ヒータ１０３は再び所定の高さまで戻り、同図（ｄ）に示すようにガラス板搬送治具１０４は次のゾーンに搬送される。各ゾーンにおける昇降ヒータ１０３の高さは、ガラス板Ｇの曲げ形状等に応じて適宜変えられる。
なお、電気ヒータ・アッセンブリ１０３ａは、例えば同図（ｅ）に示すように２次元的に複数のヒータエレメントを配置した構成を有し、各ヒータエレメントの発熱量はそれぞれ独立して制御される。ヒータエレメントの構造は、例えば同図（ｆ）に示すとおりであり、絶縁性の架台１０３ａ−１に設置された碍子１０３ａ−３により縁部を支持された抵抗金属板１０３ａ−２で構成される。
このヒータ構造としては、例えば米国特許６，４９２，６２８号明細書に開示されているものが使用でき、同図（ｇ）に示すように交互にスリットの入った抵抗金属板１０３ａ−２を弾性力を利用して湾曲させたものである。各抵抗金属板１０３ａ−２を放物線状に湾曲させることで集熱性が高まり、ガラス板を局所的に集中加熱できる。よって、このようなヒータエレメント１０３ａを２次元的に複数配置することで、ガラス板の面内における温度分布を精密に制御できるようになる。ただし、本発明は、このようなヒータエレメントの使用に限定されるものではなく、必要に応じて他の形態のものを使用してもよい。
【産業上の利用可能性】  以上説明したように、本発明に係るガラス板の加熱炉によれば、各々の電気ヒータ・アッセンブリを、吊下部材を介して昇降装置に支持させ、昇降装置によってガラス板に対する高さ位置を各々調節可能としたので、ガラス板に対する電気ヒータの距離を、ガラス板の部位に応じて任意に設定でき、よって、ガラス板に効率よく熱を与えることができる。特に、昇降動作させる電気ヒータ・アッセンブリを、２次元的に配置した複数のヒータエレメントで構成することにより、ガラス板の表面における温度分布を精密に制御できる。
また、本発明は、複数のヒータを、屈曲関節点を有する長尺の導電性部材を介して電源部に接続したので、電気ヒータの昇降時における導電性部材同士の干渉を防止できる。
さらに、各ゾーンに搬入されてきたガラス板に天井ヒータを近づけて加熱することで、加熱効率を上げることができ、また加熱終了と同時に天井ヒータを上昇させることで、ガラス板を移動させる際に天井ヒータとガラス板等（ガラス板を支持する治具等を含む）が衝突することを防ぐことができる。
以上の本発明は、従来製造が困難であった、側辺部に大きな曲率を有する形状（例えば、既存のフロントピラーの位置まで回り込むように湾曲した形状）の自動車用フロントガラスの製造に好適である。
【図１】
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【図２】
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【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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【国際調査報告】
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