(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、
前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する第１接触部材と、前記縁部よりも内側の部分と接触する第２接触部材とから構成され、前記第１接触部材は前記第２接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造られていることを特徴とするガラス板プレス用支持リング。
【請求項２】
所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、
前記ガラス板プレス用支持リングには、前記ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第１断熱布が取り付けられ、前記縁部よりも内側の部分と接触する位置に第２断熱布が取り付けられ、前記第１断熱布は前記第２断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造られていることを特徴とするガラス板プレス用支持リング。
【請求項３】
所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、
前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する部分が切除され、前記縁部よりも内側の部分と接触する部分が形成されていることを特徴とするガラス板プレス用支持リング。
【請求項４】
所定温度にガラス板を加熱する加熱炉と、該加熱炉の下流側に配されていて、該加熱炉内に搬送されて所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持するガラス板プレス用支持リングと、該ガラス板プレス用支持リングの上方に配された下に凸形状の上型とを有し、前記ガラス板プレス用支持リングと上型とを相対的に近づく方向に移動させて、ガラス板プレス用支持リングに支持されたガラス板を上型に押し付けてガラス板を曲げ成形するガラス板の曲げ成形装置において、
前記ガラス板プレス用支持リングが、請求項１、２または３に記載されたガラス板プレス用支持リングであることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガラス板を曲げ成形する際に用いるガラス板プレス用支持リングおよびこれを用いたガラス板の曲げ成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱炉において軟化点近くまで加熱したガラス板を成形型によって曲げ成形するガラス成形装置が知られている。このガラス成形装置は、ガラス板プレス用支持リング（以下、「プレスリング」と称する。）によってガラス板下面の周面を支持した後、このプレスリングを、下に凸形状の上型に向けて移動してガラス板を上型に押し付けることにより、ガラス板を上型の凸形状に沿った形状に曲げ成形する。
【０００３】
このガラス成形装置で曲げ成形されたガラス板は、風冷強化装置に搬送され、ここで風冷強化された後、検査工程に搬送される。検査工程では、クラック等の欠陥の有無が検査され、欠陥の無いものは良品工程へ、そして、欠陥が発見されたものは不良品工程へ各々搬送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガラス成形装置では、プレスリングに支持されることによってガラス板が急激に冷やされ、ガラス板の端面からクラックが発生し、ガラス板の縁部に割れが発生するという欠点がある。
このようなガラス板の端面からのクラックの発生は、ガラス板の端面に存在する微小クラック（研削傷）によると考えられる。すなわち、ガラス板はその用途に応じて所定の形状に切断されている。切断されたガラス板の端面は鋭利であるため、必要に応じて面取り加工が施されている。面取り加工されたガラス板の端面の粗さもその用途に応じてまちまちであるが、端面が露出するような自動車用ガラス板（特にサイドウインド用ガラス板）では、細かい粗さで面取り加工されている。しかし、いかに細かく面取り加工されていても、微小なクラックは存在することになる。
【０００５】
上記微小なクラックは、ガラス板の使用にはまったく問題にならない大きさの凹凸である。しかし、通常の使用状態と異なる曲げ加工時のようなガラス板に急激な温度変化が加わった場合には、微小といえども問題になる。すなわち、所定温度まで加熱されたガラス板が急激に冷やされた場合、冷やされたガラス板の表面部分にテンションが加わり、端面に存在するクラックを進行させることになる。これにより、ガラス板の縁部に割れが発生することになる。
【０００６】
このようなガラス板の割れは、特に、プレスリングがガラス板を所定温度に加熱する加熱炉の外に配されていて、加熱炉外に搬送されてきた加熱されたガラス板を支持する場合に発生しやすい。この場合、プレスリングがガラス板の温度に比べて著しく低い。そのため、プレスリングがガラス板を支持した際の、プレスリングに支持されるガラス板の周面の縁部の温度低下が急激となり、ガラス板の割れの問題が大きい。
【０００７】
一方、端面が引っ張られないように、プレスリングにより支持する位置をガラス板の周面縁部のやや内周側とすることが考えられる。これにより、端面に近いガラス板の周面縁部を急激に冷やすことがないので、クラックの進行を防止できる。しかし、ガラス板をプレスリングで支持し、下に凸形状の上型にガラス板を押し付けて曲げ成形する場合、ガラス板の縁部を充分上型に押付けることができない。そのため、ガラス板の縁部の曲げ形状を所定の形状にできないという問題がある。特にガラス板を自動車窓に用いる場合、この縁部の形状はガラス板を車体に取付ける場合の取付け精度に大きな影響を与えるため、所定形状が得られないことは大きな問題である。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みて成されたもので、プレスリングに支持されたガラス板の縁部に発生する割れを防止することができるガラス板プレス用支持リングおよびこれを用いたガラス板の曲げ成形装置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、所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する第１接触部材と、前記縁部よりも内側の部分と接触する第２接触部材とから構成され、前記第１接触部材は前記第２接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造られていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記目的を達成するために、所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、前記ガラス板プレス用支持リングには、前記ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第１断熱布が取り付けられ、前記縁部よりも内側の部分と接触する位置に第２断熱布が取り付けられ、前記第１断熱布は前記第２断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造られていることを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明は、前記目的を達成するために、所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する部分が切除され、前記縁部よりも内側の部分と接触する部分が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、ガラス板の周面がガラス板プレス用支持リングに支持され、ガラス板が急激に冷やされた時にガラス板の端面に存在する微小クラックが進行してクラックが発生することをつきとめ、これを改善するために成されたものである。そこで、請求項１記載の発明のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する第１接触部材と、縁部よりも内側の部分と接触する第２接触部材とから構成し、第１接触部材を第２接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造ることにより、縁部の急冷を防止したので、クラックの進行を防止することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第１断熱布を取り付け、縁部よりも内側の部分と接触する位置に第２断熱布を取り付け、第１断熱布を第２断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造ることにより、縁部の急冷を防止したので、クラックの進行を防止することができる。
【００１４】
更に、請求項３記載の発明のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する部分を切除し、縁部よりも内側の部分と接触する部分を形成することにより、縁部の急冷を防止したので、クラックの進行を防止することができる。
【００１５】
【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プレス用支持リングおよびこれを用いたガラス板の曲げ成形装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、ガラス板の風冷強化装置を含むガラス板成形装置の構成を示す斜視図である。
【００１６】
前記ガラス板成形装置１０のガラス板搬送方向上流側には、加熱炉１２が設けられている。この加熱炉１２にはローラコンベア１４が配設されており、成形加工すべきガラス板１６は前記ローラコンベア１４によって加熱炉１２内を図上矢印Ａ方向に搬送され、加熱炉１２の出口において軟化点近く（約６４０℃）まで加熱される。
【００１７】
このように加熱されたガラス板１６は、前記ローラコンベア１４によってガラス板成形装置１０まで搬送される。ここでガラス板１６は、枠状でガラス板１６の輪郭形状に沿って形成されたプレスリング１８に下面の周面が支持される。このプレスリング１８については後述する。
プレスリング１８に支持されたガラス板１６は、図上矢印Ｂで示すプレスリング１８の上昇移動により上型２０に向けて移動される。前記上型２０は、下部に凸部（図示せず）が形成されており、これによってプレスリング１８で上昇されたガラス板１６は、上型２０の前記凸部に押し付けられて、凸部に沿った形状に曲げ成形される。なお、本実施の形態では、上型２０を固定しプレスリング１８を上昇させてガラス板１６を曲げ成形したが、これとは逆にプレスリング１８を固定し上型２０を下降移動させてガラス板１６を曲げ成形しても良い。
【００１８】
曲げ成形終了したガラス板１６は、プレスリング１８を水平方向に移動する移動装置２２により、プレスリング１８に支持された状態で図上矢印Ｃ方向に移動され、風冷強化装置２４に搬送される。この風冷強化装置２４は、ガラス処理ステージＳを挟んで上方に上部吹口ヘッド２６と下方に下部吹口ヘッド２８とを備えている。上部吹口ヘッド２６、及び下部吹口ヘッド２８にはダクト３０（上部吹口ヘッド２６のダクト３０のみ図示）が取り付けられ、このダクトには図示しないブロアが連結されている。したがって、ブロアから供給される冷却エアは、ダクト３０を介して上部吹口ヘッド２６及び下部吹口ヘッド２８からガラス処理ステージＳに向けて噴き出される。これにより、ガラス板１６はその両面が冷却されて風冷強化される。
【００１９】
風冷強化されたガラス板１６は、前記移動装置２２の図上矢印Ｄ方向の移動によって図示しない検査工程に搬送される。ここでガラス板１６は、クラック等の欠陥が検査され、欠陥の無いものは良品工程へ、そして、欠陥が発見されたものは不良品工程へ各々搬送される。
図２は、図１に示したプレスリング１８のＥ部拡大図であり、図３はその側面図である。
【００２０】
図２、図３に示すように前記プレスリング１８は、第１接触部材３２と第２接触部材３４とから構成されている。前記第１接触部材３２は、断面三角形状に形成され、前記第２接触部材３４の上面に接着されている。この第１接触部材３２は図３に示すように、ガラス板１６の下面の周面１７の縁部１７Ａと接触するものであり、その縁部１７Ａを急冷させないように、ポリイミド樹脂（商品名「ベスペル」）で造られている。
【００２１】
前記第２接触部材３４は、プレスリング１８の母材であり、前記第１接触部材３２よりも熱伝導率の大きい部材（例えば、ＳＵＳ３０４）で造られている。この第２接触部材３４には、ガラス板１６の前記縁部１７Ａに隣接する内側部分１７Ｂが接触される。これにより、プレスリング１８に支持されたガラス板１６の下面の周面は、第２接触部材３４に接触した部分１７Ｂが、第１接触部材３２に接触した縁部１７Ｂよりもはやく冷却される。
【００２２】
したがって、前記プレスリング１８を使用すると、ガラス板１６の縁部１７Ａに隣接した部分１７Ｂが急冷されるので、縁部１７Ａの温度低下が前記部分１７Ｂの温度低下に比べて急激でない。そのため、縁部１７Ａに発生するテンションを緩和することができるので、ガラス板１６の端面に存在する微小クラックが進行させるようなテンションの発生を防止できる。これにより、前記プレスリング１８によれば、前記縁部に発生するクラックを防止することができる。
【００２３】
図４、図５はプレスリングの第２の実施の形態を示す要部構造図である。同図に示すプレスリング１８Ａは、リング本体３６の上面（傾斜面）に第１断熱布３８と第２断熱布４０とを取り付けたものである。前記第１断熱布材３２は図５に示すように、ガラス板１６の下面の縁部１７Ａと接触するものであり、その縁部１７Ｂを急冷させないように、前述のポリイミド樹脂で造られている。
【００２４】
前記第２断熱布４０は、前記第１断熱布３８よりも熱伝導率の大きい布（例えば、ＳＵＳスクリーンメッシュ）で造られている。この第２断熱布４０には、ガラス板１６の周面１７の前記縁部１７Ａよりも内側の部分１７Ｂが接触される。これにより、プレスリング１８Ａに支持されたガラス板１６の下面の周面は、第２断熱布４０に接触した部分１７Ｂが、第１断熱布３８に接触した縁部１７Ａよりもはやく冷却される。
【００２５】
したがって、前記プレスリング１８Ａを使用しても、ガラス板１６の縁部１７Ａに隣接した部分１７Ｂが急冷されるので、縁部１７Ａの温度低下が前記部分１７Ｂの温度低下に比べて急激でない。そのため、縁部１７Ａに発生するテンションを緩和することができるので、ガラス板１６の端面に存在する微小クラックが進行させるようなテンションの発生を防止できる。これにより、前記プレスリング１８によれば、前記縁部に発生するクラックを防止することができる。
【００２６】
図６、図７はプレスリングの第３の実施の形態を示す要部構造図である。同図に示すプレスリング１８Ｂは、リング本体４２の上面４３を平坦に形成して、ガラス板１６の下面の縁部１７Ａと接触する部分を切除したものである。したがって、このプレスリング１８Ｂに支持されたガラス板１６の下面の周面は、リング本体４３に接触した部分１７Ｂが縁部１７Ａよりもはやく冷却される。
【００２７】
したがって、前記プレスリング１８Ｂを使用しても、ガラス板１６の縁部１７Ａに隣接した部分１７Ｂが急冷されるので、縁部１７Ａの温度低下が前記部分１７Ｂの温度低下に比べて急激でない。そのため、縁部１７Ａに発生するテンションを緩和することができるので、ガラス板１６の端面に存在する微小クラックが進行させるようなテンションの発生を防止できる。これにより、前記プレスリング１８によれば、前記縁部に発生するクラックを防止することができる。
【００２８】
前に述べたように、特にガラス板を自動車窓に用いる場合、ガラス板の縁部の形状精度には厳密性が要求される。そのため、プレスリングの形態としては、第１、第２の実施の形態に係るものが好ましい。これにより、プレスリングによりガラス板を支持した際に発生するガラス板の割れを防止できるとともに、所定の曲げ形状にガラス板を曲げ成形できる。
【００２９】
なお、図３に示すように、ガラス板１６の縁部１７Ａの長さＬ１と、縁部１７Ａに隣接する部分１７Ｂの長さＬ２との長さ関係は、例えばＬ１：Ｌ２≒１：２が例示できる。通常、プレスリングによりガラス板が支持される領域は端面から１０ｍｍ程度である。そこで、第１〜３の各実施の形態において、縁部１７Ａをガラス板の端面から３ｍｍ程度（Ｌ１）、隣接する部分１７Ｂを内側に向けて７ｍｍ程度（Ｌ２）としている。本発明は、上記寸法をはじめとする各種形状等がこれらの実施の形態に制限されるものではなく、ガラス板１６の縁部１７Ａと縁部１７Ａに発生するテンションを緩和するプレスリング１８、１８Ａ、１８Ｂの構造について説明したが、縁部１７Ａを前記部分１７Ｂよりも急冷させないものであればよい。
【００３０】
さらに、本発明のプレスリングは、種々のガラス板の曲げ成形の方法に利用可能である。そのうち、ガラス板を支持する際のプレスリングの温度とガラス板の温度との差が大きくなる、加熱炉外にプレスリングを配置するような曲げ成形には、本発明のプレスリングを用いる効果が大きい。また、本発明のプレスリング、特に第１、第２の実施の形態のプレスリングは、ガラス板を支持した際に発生するガラス板の割れを防止でき、かつ所定の曲げ形状にガラス板を曲げ成形できるので、ガラス板を下に凸形状の上型に押し付けて曲げ成形する場合に好適に用いることができる。
【００３１】
図８は、プレスリングの第４の実施の形態を示す要部構造図である。同図に示すプレスリング１８Ｃは、図６、図７に示したプレスリング１８Ｂを改良したものである。即ち、前記プレスリング１８Ｂは、ガラス板１６の縁部１７Ａと接触する部分が切除されているので、縁部１７Ａに厳密な形状精度が要求される場合の自動車窓用のプレスリングとして使用することは難しい。また、前記プレスリング１８Ｂを使用すると、プレスリング１８Ｂの輪郭状に極薄い歪みが縁部１７Ａに生じるという場合もある。この歪みは、プレスリング１８Ｂの外周側によるガラス板１６の押し付け力が与えられている部分と押し付け力が与えられない縁部１７Ａとで、加わる力が異なることにより発生するものと考えられる。
【００３２】
また、サポート板４６がないと、リング母材４２自身を例えば断熱性のよい材料により形成しても、どうしてもリング母材４２が接触する部分としない部分とで、ガラス板に温度差が生じてしまう。こうした温度差も、ガラス板のクラックの原因になると考えられる。そこで、この温度差が生じないように、ガラス板に押し付け力を与えるリング母材４２の表面に熱伝導率の良いサポート板４６を設け、このサポート板４６をガラス板１６の縁部１７Ａまで延在させているわけである。
【００３３】
そこで、図８に示したプレスリング１８Ｃでは、このような不具合を解消するために、熱容量が小さく、熱伝導が良い極薄のサポート板４６（チタン又はアルミ製）をリング母材４２とガラス板１６との間に介在させている。このサポート板４６は、ガラス板１６の縁部１７Ａまで延出形成されているので、ガラス板１６の縁部１７Ａはサポート板４６によって支持されると共にサポート板４６によって熱吸収が抑えられる。
【００３４】
これにより、前記プレスリング１８Ｃによれば、縁部１７Ａに厳密な形状精度が要求される自動車窓用のプレスリングとして使用することできるとともに、ガラス板１６の縁部１７Ａの歪みも防止することができる。
なお、前記サポート板４６は、その厚みが０．３〜０．５ｍｍと極薄であるため、リング母材４２の孔４５に貫通配置されたボルト４８によって、その延出形成された部分４６Ａが支持されている。また、前記ボルト４８は、ナット５０によってリング母材４２に固定されている。このように、リング母材４２から押し付け力を受ける部分とそれにより外周側の縁部１７Ａとで、ガラス板１６に発生する温度差を抑えることができるとともに、サポート板４６は極薄であるため、サポート板４６によりガラス板１６が奪われる熱を低減できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する第１接触部材と、縁部よりも内側の部分と接触する第２接触部材とからガラス板プレス用支持リングを構成し、第１接触部材を第２接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造ることにより、縁部の急冷により発生するテンションを緩和したので、クラックの発生を防止することができる。
【００３６】
また、請求項２記載のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第１断熱布を取り付け、縁部よりも内側の部分と接触する位置に第２断熱布を取り付け、第１断熱布を第２断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造ることにより、縁部の急冷により発生するテンションを緩和したので、クラックの発生を防止することができる。
【００３７】
更に、請求項３記載のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する部分を切除し、縁部よりも内側の部分と接触する部分を形成することにより、縁部の急冷により発生するテンションを緩和したので、クラックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】風冷強化装置を含むガラス板成形装置の実施の形態を示す斜視図
【図２】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第１の実施の形態を示す斜視図
【図３】図２に示したプレスリングの縦断面図
【図４】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第２の実施の形態を示す斜視図
【図５】図４に示したプレスリングの縦断面図
【図６】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第３の実施の形態を示す斜視図
【図７】図６に示したプレスリングの縦断面図
【図８】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第４の実施の形態を示す斜視図
【符号の説明】
１０…ガラス板成形装置
１２…加熱炉
１６…ガラス板
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ…プレスリング
２０…上型
２４…風冷強化装置
３２…第１接触部材
３４…第２接触部材
３８…第１断熱布
４０…第２断熱布
４６…サポート板
【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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