(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板を加熱炉内に配設された複数の搬送ローラで搬送させて曲げ成形温度まで加熱した後、所定の形状に曲げ成形するガラス板の曲げ成形方法において、
前記ガラス板を加熱炉内の上流側で低速搬送して曲げ成形可能温度まで加熱し、下流側で高速搬送して前記曲げ成形可能温度よりも高めの温度に加熱することを特徴とするガラス板の曲げ成形方法。
【請求項２】
前記加熱炉内の上流側で低速搬送されるガラス板は、対流によって加熱されるとともに、前記加熱炉内の下流側で高速搬送されるガラス板は、輻射によって加熱されることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の曲げ成形方法。
【請求項３】
前記ガラス板の板厚が３ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のガラス板の曲げ成形方法。
【請求項４】
ガラス板の下面を支持しながらガラス板を搬送する複数の搬送ローラと、該搬送ローラで搬送中のガラス板を加熱する加熱手段とを備えたガラス板の曲げ成形用加熱炉において、
前記加熱炉内の上流側に配置されている前記搬送ローラのガラス板の搬送速度が低速に設定され、前記ガラス板を曲げ成形可能温度まで加熱する対流加熱炉と、
前記加熱炉内の下流側に配置されている前記搬送ローラのガラス板の搬送速度が、前記上流側の搬送ローラの速度よりも高速に設定され、前記ガラス板を前記曲げ成形可能温度よりも高めの温度に加熱する輻射加熱炉と、を備えたことを特徴とするガラス板の曲げ成形用加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用窓ガラスに適用される薄板のガラス板を曲げ成形するための曲げ成形方法及び曲げ成形用加熱炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のリヤガラスやサイドガラスに適用されるガラス板を曲げ成形する場合には、曲げ成形前に加熱炉で曲げ成形が可能な温度まで加熱する。加熱炉として知られているローラハース炉は、炉内に搬送ローラを備えており、この搬送ローラにガラス板を載置してガラス板をローラハース炉内に搬入すると、ガラス板は搬送ローラの上方に設けられた上部ヒータの輻射熱で加熱されるとともに、搬送ローラの下方に設けられた下部ヒータの輻射熱で加熱され、ローラハース炉の出口において曲げ成形可能な温度（例えば６００〜６５０℃）まで加熱される。
【０００３】
ところで、ガラス板の下面は、搬送ローラに接触しているので、搬送ローラの熱量がガラス板の下面に直接伝達される。このため、ガラス板の下面の温度が上面の温度より高くなり、ガラス板が上側に反るという問題点があった。
【０００４】
この問題点を解消するための一例として、搬送ローラの外周に一定間隔をもって環状溝を形成し、搬送ローラからガラス板の下面側に直接伝達される熱量を抑制し、かつ、ガラス板の上方に圧縮空気を注入してガラス板の上方に対流を生じさせて上部ヒータの輻射熱を効率よくガラス板の上面に伝達させることにより、ガラス板の下面と上面に吸収される熱量を均一にする方法が提案されている。
【０００５】
一方、自動車用に適用されるガラス板は、自動車の軽量化の目的から薄板（例えば厚み３ｍｍ以下）のものが要求されている。このような薄板のガラス板は、ローラハース炉の出口において曲げ成形可能な前記温度まで加熱しても、ローラハース炉から取り出されると、全体が直ぐに自然冷却されるため強化が入り難いという問題があった。そこで、薄板のガラス板の場合には、ローラハース炉の出口におけるガラス板の温度を、曲げ成形可能な前記温度よりも高め（例えば６８０〜６９５℃：以下「高温加熱」と称する）に設定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ローラハース炉においてガラス板を高温加熱すると、高温搬送時において、搬送ローラの表面に付着している塵等の異物の形状がガラス板の下面に転写するという、いわゆるローラインプリント（以下「ＲＩＰ」と略称する）が発生し、ガラス板の品質を低下させるという欠点があった。
【０００７】
また、従来のローラハース炉は、ガラス板の反りを防止するため、炉内全域にわたり対流加熱方式でガラス板を高温加熱していたので、即ち、ローラハース炉内に多数のファンを設けて対流を発生させていたので、イニシャルコスト及びランニングコストが膨大になるという欠点があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ガラス板を高温加熱してもＲＩＰの発生を防止できるガラス板の曲げ成形方法及び曲げ成形用加熱炉を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を加熱炉内に配設された複数の搬送ローラで搬送させて曲げ成形温度まで加熱した後、所定の形状に曲げ成形するガラス板の曲げ成形方法において、前記ガラス板を加熱炉内の上流側で低速搬送して曲げ成形可能温度まで加熱し、下流側で高速搬送して前記曲げ成形可能温度よりも高めの温度に加熱することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板の下面を支持しながらガラス板を搬送する複数の搬送ローラと、該搬送ローラで搬送中のガラス板を加熱する加熱手段とを備えたガラス板の曲げ成形用加熱炉において、前記加熱炉内の上流側に配置されている前記搬送ローラのガラス板の搬送速度が低速に設定され、前記ガラス板を曲げ成形可能温度まで加熱する対流加熱炉と、前記加熱炉内の下流側に配置されている前記搬送ローラのガラス板の搬送速度が、前記上流側の搬送ローラの速度よりも高速に設定され、前記ガラス板を前記曲げ成形可能温度よりも高めの温度に加熱する輻射加熱炉と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、ガラス板を搬送ローラに載置して、ガラス板を加熱炉に搬入し、ガラス板を加熱炉内の上流側で低速搬送することにより、充分にガラス板を曲げ成形可能温度まで加熱し、そして、このガラス板を加熱炉内の下流側で高速搬送して高温加熱した後、所定の形状に曲げ成形する。このように、ＲＩＰの発生するガラス板の高温加熱時において、ガラス板が炉内を通過する時間を最小限となるように高速搬送したので、ＲＩＰの発生を防止できる。
【００１２】
また、本発明によれば、ガラス板が低速搬送される加熱炉内の上流側の加熱方式として対流方式を採用したので、ガラス板の加熱時に生じる反りを防止することができる。そして、ガラス板が高速搬送される加熱炉内の下流側の加熱方式として輻射方式を採用したので、対流方式よりもイニシャルコスト及びランニングコストを低減することができる。よって、対流加熱のみを採用した従来の加熱炉と比較してイニシャルコストとランニングコストを低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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及び曲げ成形用加熱炉の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１４】
図１、図２に示す実施の形態の加熱炉１０は、自動車のリヤガラス及びサイドガラスに適用される薄板ガラス板１２を曲げ成形するために高温加熱する加熱炉である。この加熱炉１０は、上流側加熱炉と下流側加熱炉とに分離されており、上流側加熱炉が対流加熱方式による対流加熱炉１４、下流側加熱炉が輻射加熱方式による輻射加熱炉１６として構成されている。また、これらの加熱炉１４、１６は、各々の雰囲気温度が隣接する加熱炉の雰囲気温度に悪影響を与えないように仕切板１８によって仕切られている。
【００１５】
更に、加熱炉１４、１６には、ガラス板１２の搬送方向に沿って多数本の搬送ローラ２０、２０…が所定の間隔をもって配設される。対流加熱炉１４の入口部１５近傍の搬送ローラ２０、２０…に載置されたガラス板１２は、搬送ローラ２０、２０…の回転によって対流加熱炉１４の入口部１５から対流加熱炉１４に搬入される。ここでガラス板１２は、曲げ成形可能温度まで充分に加熱された後、仕切板１８の通過孔１９を通過して輻射加熱炉１６に搬入され、ここで高温加熱される。そして、高温加熱されたガラス板１２は、輻射加熱炉１６の出口１７から炉外に搬出されて不図示の曲げ成形装置に搬送され、ここで、所定の形状に曲げ成形される。成形装置として、ガラス板の周面を支持するプレス用支持リングと、このプレス用支持リングに支持されたガラス板１２に押し付けられる上型とを備えた曲げ成形装置を例示することができる。本願出願人は、かかる曲げ成形装置を特開平１１−２６３６３４号により提案している。
【００１６】
図２に示す対流加熱炉１４の搬送ローラ２０、２０…の下方には、加熱用電気ヒータ（加熱手段に相当）２２、２２…が設けられ、また、搬送ローラ２０、２０…の上方には加熱用ガスバーナ（加熱手段に相当）２４、２４が設けられている。本実施の形態では、下部加熱手段として電気ヒータ２２を用いたが、ガスバーナを用いてガラス板１２を加熱してもよい。
【００１７】
更に、搬送ローラ２０、２０…の上方には、対流加熱装置２６が設けられている。対流加熱装置２６はケーシング２８、ファン３０、及び吹出ノズル３２、３２…を備えている。ケーシング２８は上面に不図示の開口孔が形成され、この開口孔に加熱用ガスバーナ２４、２４…の不図示の吹出口が連結されている。
【００１８】
また、ケーシング２８の下面中央には、不図示の吸込口が形成され、吸込口の上方のケーシング２８内にファン３０が回動自在に設けられている。ファン３０がモータ３４によって回転されると、前記吸込口を介して対流加熱炉１４内から吸い込んだ吸気エアがケーシング２８内に拡散される。これにより、吸込口から吸い込んだ吸気エアと加熱用ガスバーナ２４の吹出口から吹き出された加熱エアとがケーシング２８内で混合され、この混合エアが吹出ノズル３２、３２…からガラス板１２に向けて吹き出される。したがって、ガラス板１２の上面に対流が発生し、ガラス板１２の上面が加熱される。なお、ガラス板１２の下面は、電気ヒータ２２の輻射熱によって加熱される。このような対流加熱炉１４として、本願出願人は、特開平７−１２６０２６号公報にその一例を開示している。
【００１９】
一方、輻射加熱炉１６の搬送ローラ２０、２０…の下方には、加熱用電気ヒータ（加熱手段に相当）３６、３６…が設けられ、また、搬送ローラ２０、２０…の上方にも加熱用電気ヒータ（加熱手段に相当）３８、３８…が設けられている。本実施の形態では、加熱手段として電気ヒータ３６、３８を用いたが、ガスバーナを用いてガラス板１２を加熱してもよい。しかし、ランニングコストを考慮すると、ガスバーナよりも電気ヒータが好ましい。
【００２０】
ところで、本実施の形態の加熱炉１０は、対流加熱炉１４におけるガラス板１２の搬送速度が低速に制御され、輻射加熱炉１６におけるガラス板１２の搬送速度が高速に制御されている。
【００２１】
かかる制御を可能とする構成は、搬送ローラ２０、２０…が図３の如く対流加熱炉用搬送ローラ２０Ａ、２０Ａ…と、輻射加熱炉用搬送ローラ２０Ｂ、２０Ｂ…とに区別されており、搬送ローラ２０Ａ、２０Ａ…と搬送ローラ２０Ｂ、２０Ｂ…とを別個のモータ４０、４２で駆動させることにより達成できる。即ち、搬送ローラ２０Ａの両端部にはスプロケット４４が固定され、このスプロケット４４に無端状チェン４６が噛合されるとともに、チェン４６にモータ４０の駆動スプロケット４８（図１）が噛合されている。これにより、モータ４０の駆動力が駆動スプロケット４８を介してチェン４６に伝達されると、チェン４６が周回移動し、これに伴って搬送ローラ２０Ａ、２０Ａ…が所定の回転数で回転するので、ガラス板１２が所定の低速で搬送される。なお、モータ４０及びチェン４６は、搬送ローラ２０Ａ、２０Ａ…の両サイドに配置されている。
【００２２】
図３に示す搬送ローラ２０Ｂの両端部にも、スプロケット５０が固定され、スプロケット５０に無端状チェン５２が噛合されるとともに、チェン５２にモータ４２の駆動スプロケット５４（図１）が噛合されている。これにより、モータ４２の駆動力が駆動スプロケット５４を介してチェン５２に伝達されると、チェン５２が周回移動し、これに伴って搬送ローラ２０Ｂ、２０Ｂ…が所定の回転数で回転するので、ガラス板１２が所定の高速で搬送される。なお、モータ４２及びチェン５２は、図１の如く搬送ローラ２０Ｂ、２０Ｂ…の両サイドに配置されている。
【００２３】
搬送ローラ２０Ａと搬送ローラ２０Ｂとの間には、加速用搬送ローラ２０Ｃ、２０Ｃ…が配置される。この搬送ローラ２０Ｃは、搬送ローラ２０Ａで低速搬送されてきたガラス板１２を高速搬送の搬送ローラ２０Ｂにスムーズに移送するために、搬送ローラ２０Ａによる低速度から搬送ローラ２０Ｂによる高速度にガラス板１２の搬送速度を加速させるための搬送ローラである。これらの搬送ローラ２０Ｃ、２０Ｃ…は、図２に示す仕切板１８の下部及びその近傍に配置されている。
【００２４】
また、搬送ローラ２０Ｃの両端部にも、図１に示すスプロケット５６が固定され、スプロケット５６に無端状チェン５８が噛合されるとともに、チェン５８にモータ６０の駆動スプロケット６２が噛合されている。したがって、モータ６０による駆動スプロケット６２の回転速度を増速していくと、チェン５８の周回移動速度が増速し、これに伴って搬送ローラ２０Ｃ、２０Ｃ…の回転速度も増速するので、ガラス板１２が搬送ローラ２０Ａによる低速度から搬送ローラ２０Ｂによる高速度に増速されて搬送される。なお、モータ６０及びチェン５８は、図１の如く搬送ローラ２０Ｃ、２０Ｃ…の両サイドに配置されている。
【００２５】
次に、前記の如く構成された加熱炉１０の作用について説明する。
【００２６】
例えば、対流加熱炉１４と輻射加熱炉１６の搬送経路長比を１：１とし、対流加熱炉１４と輻射加熱炉１６の搬送速度比を１：２に設定する。
【００２７】
そして、全ての搬送ローラ２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｂを駆動するとともに、加熱前のガラス板１２を、対流加熱炉１４の入口部１５の近傍に配設された搬送ローラ２０Ａ、２０Ａ…に載置する。これにより、このガラス板１２は、対流加熱炉１４内に搬入され、ここでの低速搬送によって、対流加熱装置２６及び電気ヒータ２２により充分に成形可能温度まで加熱される。
【００２８】
次に、充分に加熱されたガラス板１２は、搬送ローラ２０Ａから２０Ｃに受け渡され、搬送ローラ２０Ｃによって搬送ローラ２０Ｂの速度に増速された後、輻射加熱炉１６の搬送ローラ２０Ｂにスムーズに受け渡される。そして、ガラス板１２は、輻射加熱炉１６において、対流加熱炉１４の２倍の速度で搬送されながら電気ヒータ３６、３８によって高温加熱された後、輻射加熱炉１６の出口１７から炉外部に搬送され、不図示の曲げ成形装置で所定の形状に曲げ成形される。
【００２９】
このように、本実施の形態の加熱炉１０によれば、ガラス板１２の高温加熱時において、ガラス板１２を対流加熱炉１４の２倍の速度で高速搬送したので、低速で高温加熱する従来の加熱炉と比較して、ＲＩＰの発生を充分に抑えることができる。
【００３０】
また、本実施の形態の加熱炉１０によれば、ガラス板１２が低速搬送される加熱炉１０の上流側の加熱方式として対流方式を採用したので、ガラス板１２の加熱時に生じる反りを防止できる。そして、ガラス板１２が高速搬送される加熱炉の下流側の加熱方式として輻射方式を採用したので、対流方式よりもイニシャルコスト及びランニングコストを低減することができる。よって、対流加熱のみを採用した従来の加熱炉と比較して、加熱炉１０のイニシャルコストとランニングコストを低減できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガラス板の曲げ成形方法及び曲げ成形用加熱炉によれば、ガラス板を加熱炉内の上流側で低速搬送して曲げ成形可能温度まで加熱した後、加熱炉内の下流側で高速搬送して高温加熱し、その後に所定の形状に曲げ成形するので、ＲＩＰの発生を防止できる。
【００３２】
また、本発明によれば、加熱炉内の上流側の加熱方式として対流方式を採用したので、ガラス板の加熱時に生じる反りを防止でき、そして、ガラス板が高速搬送される加熱炉内の下流側の加熱方式として輻射方式を採用したので、対流方式よりもイニシャルコスト及びランニングコストを低減することができるとともに、加熱炉の全長寸法を小さくできる。よって、対流加熱のみを採用した従来の加熱炉と比較して加熱炉のイニシャルコストとランニングコストを低減できるとともに、加熱炉を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のガラス板の曲げ成形用加熱炉を透視した全体斜視図
【図２】本実施の形態のガラス板の曲げ成形用加熱炉の断面図
【図３】本実施の形態のガラス板の曲げ成形用加熱炉の搬送ローラの構造を示す平面図
【符号の説明】
１０…加熱炉、１２…ガラス板、１４…対流加熱炉、１６…輻射加熱炉、１８…仕切板、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…搬送ローラ、２２、３６、３８…加熱用電気ヒータ、２４…加熱用ガスバーナ、２６…対流加熱装置、２８…ケーシング、３０…ファン、３２…吹出ノズル、３４…モータ
【図１】
0004577597.tif 000002
【図２】
0004577597.tif 000003
【図３】
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