JP3968538B2 - ガラス板の曲げ成形方法および装置 - Google Patents
ガラス板の曲げ成形方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、船舶、鉄道、航空機などの輸送機器あるいは建築用その他各種用途のガラス板の曲げ成形方法および装置に関する。
【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湾曲した複数のローラにより搬送することによって、ガラス板を曲げ成形する方法が知られている（例えば米国特許４，１２３，２４６号明細書）。この場合、軟化したガラス板はその自重により垂れ下がるので、ローラの曲率に倣うように曲げられるものである。
【０００３】
また、加熱路において軟化点近くまで加熱したガラス板を、その搬送路が湾曲するように搬送方向に傾斜配置した複数のローラにより搬送することによって、ガラス板を曲げ成形する方法が知られている（例えば米国特許４，８２０，３２７号明細書）。この場合、軟化したガラス板はその自重により垂れ下がるので、搬送路の曲率に倣うように曲げられるものである。
【０００４】
一方、上記明細書に記載された方法によると、ガラス板は加熱炉を通過した後にローラにより形成された搬送路や湾曲ローラによって曲げ成形されるため、ガラス板が十分に加熱していないと、搬送路やローラの曲率に倣うことができない。そのためにガラス板の温度を上げてやると、今度はガラス板にローラの搬送跡等が残ってしまい、外観不良や光学歪の原因になってしまう。さらに、ガラス板のローラ上の搬送による曲げ成形であることから、搬送路やローラの曲率に倣うように十分な搬送距離を必要とする。そのため、たとえガラス板の温度を上げてやっても、ガラス板がローラに熱を奪われ要求されるガラス板の温度が得られないことがあった。また、十分な搬送距離を必要とするために、成形装置が大型化するという問題もあった。
【０００５】
加えて、上記明細書に記載された方法では、ガラス板の周縁領域の十分な曲げ成形が困難であった。すなわち、米国特許４，８２０，３２７号明細書に記載された方法では、ガラス板の搬送方向に曲率を有するように成形する。この場合、ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部と下流側縁部とが実質的な支持部分になってガラス板の中央領域が下方に落ちるように曲げ成形される。そのため、支持部分近傍の曲げ成形が十分になされず、搬送方向に対する上流側縁部領域と下流側縁部領域とに所望の曲率を与えることができない。
【０００６】
同様に、米国特許４，１２３，２４６号明細書に記載された方法では、ガラス板の搬送方向に垂直な方向に曲率を有するように成形する。この場合、ガラス板の搬送方向に平行な縁部が実質的な支持部分になってガラス板の中央領域が下方に落ちるように曲げ成形される。そのため、やはり支持部分（縁部）近傍の曲げ成形が十分になされず、搬送方向に平行な両側の縁部領域に所望の曲率を与えることができない。
【０００７】
そこで、例えば上記米国特許４，１２３，２４６号明細書に記載された方法にさらにガラス板を上下のローラにより挟み込むことが考えられる。これによって、ガラス板の外観不良が生じない程度の温度でもローラにガラス板が倣うようにすることができ、ガラス板の温度を上げすぎずに所望の曲率に曲げ成形されたガラス板を得ることができる。そして、縁部領域の成形不良を低減できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の自動車には少量多品種の要求が高まっているため、その型式毎にそれぞれ対応する曲率のガラス板が必要である。このために、上記米国特許４，１２３，２４６号明細書に記載された方法では、型式毎にその型式に見合った曲率のローラに交換する必要があった。この交換には時間がかかるものであり、しかも型式毎に求められる曲率のローラを用意する必要があった。米国特許４，８２０，３２７号明細書に記載された方法では、型式毎にその型式に見合った曲率の搬送路になるようにローラの配置を変更する必要があった。この変更には時間がかかるものであった。
【０００９】
さらに、特に自動車用の近年の窓は、一方向にだけではなく複数の方向に曲率を有するガラス板（複曲ガラス板）が用いられるようになってきている。上記米国特許４，１２３，２４６号明細書には、このような複曲ガラス板を得るために、加熱炉から出たガラス板を搬送する複数のローラを傾斜するように配置し、このローラの搬送方向に垂直な方向に設けられた曲率と搬送方向に設けられた傾斜とによって、複曲曲げ成形されたガラス板を得ている。
【００１０】
しかしながら、上記明細書に開示された方法では、ガラス板の搬送される方向において、部位に応じて異なる曲率を与えることができなかった。すなわち、例えば自動車用のリヤガラスの場合、左右辺の近傍は大きな曲率（小さな曲率半径）を有し、中央部は小さな曲率（大きな曲率半径）を有するガラス板が用いられることがある。この場合、ローラの端部の曲率を大きくしておき、リヤガラスの左右辺が搬送方向に向くようにガラス板を搬送することによって、左右辺の近傍に大きな曲率を有するガラス板が得られる可能性がある。しかし、この場合には、ローラの端部に大きな曲率を与えなければならないため、ローラの回転がスムースにいかなくなってしまう。そのため、ガラス板の搬送する向きを変えてやると、搬送方向に設けられた傾斜では一律の曲率しか与えられないため、結局部位によって異なる曲率を有するガラス板の曲げ成形が困難であった。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術が有していた欠点を解消することにあり、従来知られていなかったガラス板の曲げ成形方法および装置を新規に提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題に鑑みてなされたものであり、ガラス板を加熱炉内に搬送手段にて概略水平方向に搬送しながら成形温度まで加熱し、前記加熱炉の下流に設けられた成形手段によって曲げ成形するガラス板の曲げ成形方法において、前記成形手段は複数のローラがガラス板の搬送される搬送面の上下に配されたローラ群を備えてなり、これら上下のローラの間にガラス板を挟み込んで曲げ成形するとともに、上下のローラによりガラス板が挟み込まれる領域を変えるように前記複数のローラの位置を搬送方向に移動させながらガラス板を搬送し、ガラス板を所定の曲率に曲げることを特徴とするガラス板の曲げ成形方法を提供するものである。
【００１３】
また、本発明は、ガラス板を成形温度まで加熱する加熱炉と該加熱炉内にガラス板を概略水平方向に搬送する搬送手段とを有する加熱ステージと、前記加熱炉の下流に設けられたガラス板を曲げ成形する成形手段と、を含むガラス板の曲げ成形装置において、前記成形手段は、複数のローラが、前記ガラス板の搬送される搬送面の上下に、ガラス板の搬送方向に移動自在に配されたローラ群と、前記複数のローラをガラス板の搬送方向に移動させる移動手段と、前記加熱ステージから搬送されてきたガラス板を前記上下のローラで挟み込んで所定の曲率に曲げるとともに、上下のローラによりガラス板が挟み込まれる領域を変えてガラス板の曲げられる領域を変えながら、前記複数のローラの位置を搬送方向に移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、から成ることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供するものである。
【００１４】
このガラス板の曲げ成形方法及びその装置において、ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部領域および下流側縁部領域が、前記上下の複数のローラの間を通過する際に、前記両縁部領域を上ローラのローラ面に下ローラで倣わせるように上ローラと下ローラとを相対的に移動させることによって、前記両縁部領域を所定の曲率に曲げることができる。また、上下のローラを湾曲形状のローラにすることによって、ガラス板の搬送方向に垂直な方向の部位に応じた曲率を変えることができ、しかも、複雑な曲げ形状のガラス板にともなう搬送不良も減少させることができる。
【００１５】
そして、このガラス板の曲げ成形方法及びその装置において、下ローラをガラス板の搬送方向下流側ローラと搬送方向上流側ローラとの少なくとも２本のローラとし、ガラス板を下流側ローラおよび上流側ローラにより支持しながら、上ローラを下流側ローラと上流側ローラとの間に配してガラス板の上方からガラス板に当接させて、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形するとともに、下流側ローラおよび上流側ローラを搬送方向に移動させてガラス板を搬送方向に搬送しながら、上ローラを搬送方向に移動させて、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を変化させて曲げ成形すべきガラス板の全領域を順次曲げ成形することにより、搬送方向の所定の曲率をガラス板に与えることができ、かつ曲げ成形するゾーンを短ゾーン化できる。
【００１６】
また、このガラス板の曲げ成形方法及びその装置において、ガラス板の曲げ成形の後に冷却手段によりガラス板を急冷することにより、強化処理された曲げガラス板を得ることができる。この場合、ガラス板を急冷強化する冷却手段を、搬送手段によりも上方に設けて、ガラス板の搬送方向の湾曲形状に概略一致する経路を備えて、上下のローラをガラス板の搬送方向の湾曲形状に概略一致する経路を形成するように搬送手段と冷却手段との間を移動可能にすることによって、ガラス板の搬送をスムーズに、かつ曲げ成形するゾーンを短ゾーン化できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るガラス板の曲げ成形装置を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成を示す機略断面図である。
ガラス板１０は、加熱ステージＳＴ１において加熱炉１内に搬送され、成形温度まで加熱される。この際、加熱炉１内ではこのガラス板１０は第１の搬送手段１１によって搬送される。
【００１８】
加熱炉の下流には成形ステージＳＴ２が設けられている。この成形ステージＳＴ２には、ガラス板１０を搬送しながら曲げ成形する複数の湾曲ローラ２１（第１の成形手段＝第２の搬送手段）が搬送方向に下方に傾斜するように配されている。湾曲ローラ２１の後段には、搬送されるガラス板１０の上下に配された複数のローラ２２、２２’からなる第２の成形手段が備えられている。ガラス板１０は、湾曲ローラ２１上に搬送されることによって予備曲げ成形され、湾曲ローラ２２、２２’によって上下から挟み込まれることによって、複数の湾曲ローラ２１の傾斜配置によって設けられた搬送方向の予備曲率にさらに所望の曲率を与える。
【００１９】
こうして曲げ成形されたガラス板１０は、冷却ステージＳＴ３に搬送され、搬送面の上下に配された冷却風吹き付け装置から吹き付けられる冷却風によって冷却される。このとき、ガラス板の厚みに応じた冷却能を適宜選択することによる熱処理によって、ガラス板を急冷強化することは好ましい。
図２は、本発明における成形手段の一例を示す要部概略断面図である。複数の湾曲ローラ２２、２２’は、ガラス板１０が搬送される搬送面の上下に配されていて、ガラス板１０が搬送されてきたときにこのガラス板１０を挟み込む。このとき、湾曲ローラ２２、２２’は、ガラス板１０の搬送方向の曲率を部位によって変化させるために、搬送方向の水平成分方向（Ｘ軸方向）および垂直方向（Ｚ軸方向）にその位置を可変としている。
【００２０】
具体的には、例えばガラス板の搬送方向下流側の部位を大きな曲率に曲げ成形する場合には、ガラス板１０が湾曲ローラ２２の近傍に到達すると、湾曲ローラ２２はガラス板１０を押しつけるように搬送面よりも下方に位置を変える。一方、湾曲ローラ２２’は、図中左側に位置する湾曲ローラ２２’はさらに左側へ、図中右側の湾曲ローラ２２’はさらに右側へと、その位置を変化させる（図２（ａ）；点線の位置から実線の位置）。
【００２１】
次いで、さらにガラス板１０が搬送されると、湾曲ローラ２２は上方へ、湾曲ローラ２２’はそれぞれもとの場所へと、その位置を移動させる（図２（ｂ）点線の位置から実線の位置）。こうして、ガラス板１０の搬送方向下流側を大きな曲率（小さな曲率半径）とし、中央部を小さな曲率（大きな曲率半径）とするガラス板を得ることができる。このように、本例におけるガラス板の曲げ成形は、基本的にガラス板の搬送方向下流側ロ−ラと搬送方向上流側ロ−ラとの２本のローラを用いてガラス板を支持しながら、下流側ローラと上流側ローラとの間のガラス板のガラス板上面に上ローラを当接させて、ガラス板を曲げ成形するものである。すなわち、２本の下ローラによってガラス板を上方に向けて支持し、上ローラによってガラス板に下方に向かう押圧力を与えることによって、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形するものである。
【００２２】
なお、図２において、湾曲ローラ２２は１本、湾曲ローラ２２’は２本のみ図示してあるが、その本数は得ようとするガラス板の曲げ形状に応じて適宜決定される。本例のように、ガラス板の部位に応じて曲率を変える場合に、図示は省略したが上下に３本ずつ程度が、ガラス板の所望の形状が得られる点で好ましい。また、図において、便宜上湾曲ローラの径を大きく示したが、これらの湾曲ローラの径は、図面を用いてその特徴を限定して示すものではない。上下の湾曲ローラの径は、ともに同じ大きさであっても異なる大きさであってもよい。各々のローラが他のローラの動きを妨げないように、その径の大きさが決定されるものである。
上記のように、２本の下ローラによってガラス板を上方に向けて支持し、上ローラによってガラス板に下方に向かう押圧力を与え、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状と成るように曲げ成形する場合には、上ローラの径を下ローラの径よりも大きくすることが好ましい。
【００２３】
さらに、搬送方向における部位に応じて曲率を変化させるための湾曲ローラの移動は、得ようとするガラス板の形状データに基づき、行うことが好ましい。特に車両窓用のガラス板は、その形状がＣＡＤデータとして準備される。このＣＡＤデータを上記の湾曲ローラの移動を制御する装置にリンクさせることによって、自動的に所定のガラス板の曲げ形状を得ることができる。
【００２４】
上記例では、湾曲ローラ２１、２２、２２’はそれぞれ下に凸となる曲率を有する。したがって、予備曲げ成形たる湾曲ローラ２１上にガラス板を搬送することによって、ガラス板の中央部が下方に壁れ下がるように自重により曲げ成形される。
本発明においてこれら湾曲ローラは、上記例とは逆に上に凸形状であってもよい。この場合、ガラス板の周縁部が下方に垂れ下がることによって、ガラス板が自重により曲げ成形される。ガラス板の中央部が垂れ下がる場合と周縁部が垂れ下がる場合とを比べると、ガラス板の温度によっては後者の方がガラス板の中央部にローラ搬送による光学歪が形成されるおそれがある。また、ローラが上に凸である場合、上記の予備曲げ成形においては、複数の湾曲ローラ２１を上方に傾斜するように配置する方が、ガラス板の所望の曲げ形状を得やすい場合が多い。これらの事情から、湾曲ローラは下に凸形状に湾曲したものの方が好ましい。
【００２５】
本発明におけるガラス板は、加熱炉内において６００〜７００℃程度に加熱される。この場合、ガラス板は加熱炉内をローラによって搬送させてもよいし、加熱炉の下方から吹き出す加熱エアによりガラス板を浮揚させながら搬送させてもよい。次のステージ（成形ステージ）においてローラでガラス板を搬送する点から、加熱炉内でもローラで搬送することが好ましい。
【００２６】
上記例において、成形ステージにおける成形手段を２種類設けた。本発明において、上記例の第１の成形手段は必要に応じて設けられるものである。すなわち、予備曲げ成形をせずにガラス板を無理なく曲げ成形できるような形状であれば、第１の成形手段を介さずに、加熱炉で加熱されたガラス板を上記第２の成形手段で曲げ成形してもよい。この場合、加熱されたガラス板の温度が冷える前に第２の成形手段にて曲げ成形できるため、好ましい。
【００２７】
一方、曲げ形状によっては予備曲げ成形をしておいた後に、本曲げ成形として第２の成形手段を用いる必要性が生じる場合がある。このような場合には、第１の成形手段として第２の搬送手段たる湾曲ローラ上を搬送させることによって、まずガラス板をある程度予備曲げ成形し、次いで、第２の成形手段でガラス板の上下に配された湾曲ローラの位置を変化させながらガラス板を挟み込むことによって、ガラス板の所定の部位に所望の曲率を与えることができる。
【００２９】
さらに、上記のようにガラス板の搬送方向及び搬送方向に垂直な方向に所望の曲率を与えるように複数の湾曲ローラの位置を可変とすることは、次のような利点を有する。すなわち、型式ごとに形状が異なるガラス板を曲げ成形する場合の、成形手段の交換時間を大幅に短縮できることである。
【００３０】
図３は、本発明の第２の実施の形態のガラス板の曲げ成形装置３０を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成を示す斜視図であり、図４はその側面図である。なお、図３では、図４に示している多数の冷風吹付ノズル３２、３２…等を省略して示している。また、このガラス板の曲げ成形装置３０は、先に述べた予備曲げ成形をせずに曲げ成形できるガラス板、例えば自動車のドアガラスのような一方向に曲率を有するガラス板３４の曲げ成形を対象としている。したがって、当該成形装置３０で適用される成形用の３本のローラに、即ち上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０は湾曲ローラではなくストレートのものが使用される例を示している。また、第１の実施の形態と異なり、傾斜配置した湾曲ローラによる予備曲げ成形を行わない例である。前記ローラ３６、３８、４０については後述する。
【００３１】
次に、前記成形装置３０の構成について説明する。
図３、図４に示すように当該成形装置３０は、成形工程の上流から下流に向かって、第１搬送装置４２を有する加熱炉４４、成形用の３本のローラ３６、３８、４０、第２搬送装置４６、一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…、二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４８…、スライド移送装置５０（図５参照）、回転移送装置５２、及び第３搬送装置５４が順に配置されている。
【００３２】
ここで、上記各装置におけるガラス板３４の成形工程を説明すると、まず、曲げ成形前のガラス板３４は、第１搬送装置４２によって加熱炉４４内に搬送され、成形温度まで加熱される。そして、加熱されたガラス板３４は、加熱炉４４を出た直後に、前記３本のローラ３６、３８、４０で挟み込まれることによって、所望の一方向の曲率に曲げられる。
【００３３】
こうして、本例におけるガラス板の曲げ成形は、図１、図２に示した実施の形態と同様に、基本的に搬送方向下流側ローラ（第１下ローラ３８）と搬送方向上流側ローラ（第２下ローラ４０）との２本のローラを用いてガラス板３４を支持しながら、第１下ローラ３８と第２下ローラ４０との間のガラス板３４のガラス板上面に上ローラ３６を当接させて、ガラス板３４を曲げ成形するものである。すなわち、２本の下ロ−ラ３８、４０によってガラス板３４を上方に向けて支持し、上ロ−ラ３６によってガラス板３６に下方に向かう押圧力を与えることによって、ガラス板３４の第１下ローラ３８に支持される部位と第２下ローラ４０に支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形するものである。そして、ガラス板を搬送しながら少なくとも第１下ローラ３８を下流側に向かって移動させ、第１下ローラ３８と第２下ロ−ラ４０とのスパンを変化させて曲げ成形すべきガラス板の全領域を順次曲げ成形するものである。この場合、以下の図８、９に詳説する細かい動作は別として、ガラス板の曲げ成形されるべき曲率に沿った経路を形成するように、上下のローラ３６、３８、４０はＸ，Ｚ軸方向に移動する。
【００３４】
そして、曲げられたガラス板３４は、その曲率と同一の曲率を持って配設された第２搬送装置４６によって上昇搬送されながら、ガラス板３４の両側に配置された一次冷却用（急冷強化用）冷風吹付ノズル３２、３２…から吹き出される冷却風により急冷強化される。このガラス板３４の搬送中において、ガラス板３４の上面側に配置した一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…からのエア圧を、下面側に配置した一次冷却用冷風吹付ノズル３２´、３２´…からのエア圧よりも十分に高くして、その圧力差でガラス板３４を第２搬送装置４６に押し付けて搬送している。これにより、ガラス板３４は滑落することなく上昇搬送される。
【００３５】
前記一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…を通過したガラス板３４は、第２搬送装置４６によって継続して上昇搬送されながら、水平方向に上下に並んで配置された二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４８…からの冷却風で冷却される。このガラス板３４の搬送中において、ガラス板３４の左側に配置した二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４８…からのエア圧を、右側に配置した二次冷却用冷風吹付ノズル４９、４９…からのエア圧よりも十分に高くして、その圧力差でガラス板３４を第２搬送装置４６に押し付けて搬送している。これにより、ガラス板３４は、滑落することなく上昇搬送される。また、前記二次冷却用冷風吹付ノズル４８は、ガラス板３４が一次冷却により急冷強化されて形状が変化しない程度に冷却されており、ガラス板３４を風冷強化するものではないため、一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…よりも配置間隔が広く設定されている。
【００３６】
第２搬送装置４６で最上位置まで搬送されたガラス板３４は、図５のスライド移送装置５０（図３、図４には不図示）によって、図３の回転移送装置５２に移送される。移送されたガラス板３４は、回転移送装置５２の複数本のアーム５３、５３…に受け取られた後、回転移送装置５２の図上矢印で示す回転によって第３搬送装置５４上に載置される。そして、ガラス板３４は、第３搬送装置５４によって検査工程に搬送される。以上が、図３、図４に示した成形装置３０におけるガラス板３４の流れである。
【００３７】
なお、図４に示すように一次冷却用冷風吹付ノズル３２、第２搬送装置４６、二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４９、及びスライド移送装置５０（図５参照）は、ユニットとして一体に組み立てられている。また、一次冷却用冷風吹付ノズル３２、第２搬送装置４６、及び二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４９は互いに可撓自在に連結されている。このように構成されたユニットは、加熱炉４４の出口に設置された櫓５６に、その下部が回動自在に支持され、その上部が櫓５６の梁５８に高さ調整バー６０を介して連結されている。この高さ調整バー６０に対する上部の連結位置を変えると、第２搬送装置４６の曲率を変えることができる。これによって、ガラス板３４の型式に合った曲率に、第２搬送装置４６の曲率を合わすことができる。
【００３８】
図５は、前記成形装置３０の制御系を示すブロック図である。同図に示す制御装置７２は、装置全体を統括制御する制御装置である。同図の第１エア供給装置７４は、一次冷却用冷風吹付ノズル３２に冷却風を供給する装置であり、その供給量が前記制御装置７２に制御されている。また、第２エア供給装置７６は、二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４９に冷却風を供給する装置であり、その供給量が制御装置７２に制御されている。また、制御装置７２は、センサ７８からのガラス板検出信号に基づいて、上ローラ回転移動装置８０、第１下ローラ回転移動装置８２、及び第２下ローラ回転移動装置８４を制御する。なお、本実施の形態では、前記センサ７８を加熱炉４４の出口近傍に設けたが、これに限られるものではない。
【００３９】
前記上ローラ回転移動装置８０は図６に示すように、回転モータ８６（図上破線で示す）、Ｚ軸駆動モータ８８、及びＸ軸駆動モータ９０を主な構成としている。Ｘ軸駆動モータ９０は、図４に示した櫓５６に図示しない出力軸を水平に向けて固定され、その出力軸に連結された図示しないねじ棒に図６のスライダ９２が螺合されている。したがって、Ｘ軸駆動モータ９０を駆動すると、前記スライダ９２がねじの作用によって水平方向（Ｘ軸方向）にスライド移動する。
【００４０】
前記スライダ９２に下面には、前記Ｚ軸駆動モータ８８が固定されている。このＺ軸駆動モータ８８の図示しない出力軸は、ギアボックス９４に設けられた図示しない減速機構に連結され、この減速機構の出力端にはロッド９６が接続されている。したがって、Ｚ軸駆動モータ８８を駆動すると、ロッド９６が上下方向（Ｚ軸方向）に上下移動する。なお、前記ロッド９６は、ガイド筒９８によってガイドされて上下移動する。
【００４１】
前記ロッド９６の下端部には、ピン９９を介して上ローラ３６が回転自在に連結され、前記ピン９９に前記回転モータ８６の出力軸（図示せず）が連結されている。したがって、前記上ローラ３６は、回転モータ８６によって回転され、Ｚ軸駆動モータ８８によって上下移動され、Ｘ軸駆動モータ９０によって水平移動される。なお、上ローラ３６の回転速度は、上ローラ３６をどの位置に移動させても上ローラ３６とガラス板３４との間で速度差によるスリップが生じないように、前記制御装置７２によって制御されている。
【００４２】
第１下ローラ回転移動装置８２は、回転モータ１００（図上破線で示す）、Ｚ軸駆動モータ１０２、Ｘ軸駆動モータ１０４を主な構成としている。
Ｘ軸駆動モータ１０４は、架台１１２上に図示しない出力軸を水平に向けて固定され、その出力軸に連結された図示しないねじ棒にスライダ１０６が螺合されている。このスライダ１０６は、架台１１２上に水平方向にスライド移動自在に支持されている。したがって、Ｘ軸駆動モータ１０４を駆動すると、前記スライダ１０６がねじの作用によって水平方向（Ｘ軸方向）にスライド移動する。
【００４３】
スライダ１０６に上面には、前記Ｚ軸駆動モータ１０２が固定される。このＺ軸駆動モータ１０２の図示しない出力軸は、ギアボックス１０８に設けられた図示しない減速機構に連結され、この減速機構の出力端にはロッド１１０が接続されている。したがって、Ｚ軸駆動モータ１０２を駆動すると、ロッド１１０が上下方向（Ｚ軸方向）に上下移動する。なお、ロッド１１０は、ガイド筒１１２によってガイドされて上下移動する。
【００４４】
前記ロッド１１０の上端部には、ピン１１３を介して第１下ローラ３８が回転自在に連結され、前記ピン１１３に前記回転モータ１００の出力軸（図示せず）が連結されている。したがって、第１下ローラ３８は、回転モータ１００によって回転され、Ｚ軸駆動モータ１０２によって上下移動され、Ｘ軸駆動モータ１０４によって水平移動される。なお、第１下ローラ３８の回転速度は、第１下ローラ３８をどの位置に移動させても第１下ローラ３８とガラス板３４との間で速度差によるスリップが生じないように、前記制御装置７２によって制御されている。
【００４５】
第２下ローラ回転移動装置８４は、回転モータ１１４（図上破線で示す）、Ｚ軸駆動モータ１１６、Ｘ軸駆動モータ１１８を主な構成としている。
Ｘ軸駆動モータ１１８は、架台１１２上に図示しない出力軸を水平に向けて固定され、その出力軸に連結された図示しないねじ棒にスライダ１２０が螺合されている。スライダ１２０は、架台１１２上に水平方向にスライド移動自在に支持されている。したがって、Ｘ軸駆動モータ１１８を駆動すると、スライダ１２０がねじの作用によって水平方向（Ｘ軸方向）にスライド移動する。
【００４６】
スライダ１２０に上面には、前記Ｚ軸駆動モータ１１６が固定される。このＺ軸駆動モータ１１６の図示しない出力軸は、ギアボックス１２２に設けられた図示しない減速機構に連結され、この減速機構の出力端にはロッド１２４が接続されている。したがって、Ｚ軸駆動モータ１１６を駆動すると、ロッド１２４が上下方向（Ｚ軸方向）に上下移動する。なお、ロッド１２４は、ガイド筒１２６によってガイドされて上下移動する。
【００４７】
ロッド１２４の上端部には、ピン１２７を介して第２下ローラ４０が回転自在に連結され、前記ピン１２７に前記回転モータ１１４の出力軸（図示せず）が連結されている。したがって、第２下ローラ４０は、回転モータ１１４によって回転され、Ｚ軸駆動モータ１１６によって上下移動され、Ｘ軸駆動モータ１１８によって水平移動される。なお、第２下ローラ４０の回転速度は、第２下ローラ４０をどの位置に移動させても第２下ローラ４０とガラス板３４との間で速度差によるスリップが生じないように、前記制御装置７２によって制御されている。
制御装置７２による前記各ローラ３６、３８、４０の制御は、例えば数値制御によって行われている。ガラス板３４の曲げ形状はＣＡＤデータ等によってデータ化されている。このデータに基づき、ガラス板３４の搬送速度、ガラス板３４の搬送されている位置に応じて、各ローラ３６〜４０のＸ軸方向、Ｚ軸方向への移動距離を、それぞれ予め制御装置７２に入力しておく。これにより、ガラス板３４の逐次ガラス板３４の所定部位に上方から上ローラ３６が当接し、この上ローラ３６の搬送方向上下流側で下ローラ３８、４０がガラス板３４を支持して所定部位を所定曲率に曲げ成形できるように上下のローラ３６、３８、４０を所定位置に移動させることができる。この際、ガラス板３４の搬送速度及び各ローラ３６、３８、４０の移動速度に応じて、さらに各ローラ３６、３８、４０の回転速度を上述のように制御する。
【００４８】
次に、図７を参照して上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０によるガラス板３４の曲げ成形動作について説明する。
まず、図７（Ａ）に示すように、加熱炉４４からガラス板３４が搬出されてきたことをセンサ７８で検知すると、上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０は、ガラス板３４との間でスリップが生じないように、ガラス板３４と接触する直前でガラス板３４の搬送速度と同速度で回転され、そして、ガラス板３４の搬送方向に対する下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形を開始する。この下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形方法の詳細は後述する。
【００４９】
次に、下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形が終了すると、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、上ローラ３６は右方向に低速で移動し、第１下ローラ３８がそれよりも速く移動し、第１下ローラ３８と第２下ローラ４０とのスパンを広くして、そのスパンの中央部を通過するガラス板３４を上ローラ３６で押す。これにより、所定の曲率にガラス板３４を曲げ成形していく。
【００５０】
そして、図７（Ｄ）に示すように、ガラス板３４の上流側縁部領域３４Ｂがセンサ７８の下方を通過すると、第２下ローラ４０がガラス板３４と共に上ローラ３６に向けて移動していく。そして、第２下ローラ４０と上ローラ３６とによって前記上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形を開始する。この上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形方法の詳細は後述する。
【００５１】
そして、上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形が終了すると、図７（Ｅ）に示すように第２下ローラ４０が上流側縁部領域３４Ｂを支持しながら上ローラ３６を越えて移動する。そして、上流側縁部領域３４Ｂが第１下ローラ３８を通過すると、図７（Ｆ）に示すように上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０が図７（Ａ）に示した元の位置に復帰して停止する。そして、次のガラス板３４が搬送されてくるまでその位置に待機する。以上が、上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０による１枚のガラス板３４の曲げ成形動作である。
【００５２】
次に、図８を参照して上ローラ３６と第１下ローラ３８とによる下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形動作を説明する。
図８（Ａ）は、ガラス板３４の上流側縁部領域３４Ａが、上ローラ３６と第１下ローラ３８とに挟み込まれた直後の状態を示している。この状態から図８（Ｂ）で示すように、上ローラ３６はガラス板３４の搬送速度よりも若干遅い速度で搬送方向（矢印方向）に移動し、これと同期して第１下ローラ３８は、ガラス板３４の搬送速度よりも若干早い速度で反時計回り方向の円弧状軌跡に沿って移動する。これにより、下流側縁部領域３４Ａは、上ローラ３６のローラ面に第１下ローラ３８によって倣わせられて所定の曲率に成形される。ここで、本実施の形態の成形装置３０と従来装置とを比較すると、従来装置では、下流側縁部領域が実質的な支持部分となるためこの領域を所定の曲率に成形することができないが、本実施の形態の成形装置３０ではそれが可能となる。
【００５３】
図８（Ｃ）は、下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形が終了した直後の上ローラ３６と第１下ローラ３８との位置関係を示している。上ローラ３６は、若干量搬送方向に移動して、後続するガラス板３４の曲げ成形を行い、そして、第１下ローラ３８は、下流側縁部領域３４Ａを支持しながら搬送方向に移動する。この第１下ローラ３８が、曲げ成形された直後の下流側縁部領域３４Ａを支持することによって、下流側縁部領域３４Ａの自重による垂れ下がり変形を防止している。以上が、上ローラ３６、第１下ローラ３８による下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形動作である。
【００５４】
次に、図９を参照して上ローラ３６と第２下ローラ４０とによる上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形動作を説明する。
図９（Ａ）は、ガラス板３４の下流側縁部領域３４Ｂが、第２下ローラ４０を通過する直前の状態を示している。この状態から図９（Ｂ）で示すように、第２下ローラ４０は、ガラス板３４の搬送速度よりも若干早い速度で図上右斜め上方に移動する。これにより、上流側縁部領域３４Ｂは、上ローラ３６のローラ面に第２下ローラ４０によって倣わせられて所定の曲率に成形される。
【００５５】
図９（Ｃ）は、上流側縁部領域３４Ａの成形が終了した直後の上ローラ３６と第２下ローラ４０との位置関係を示している。同図に示すように第２下ローラ４０は、上流側縁部領域３４Ｂを支持しながら搬送方向に移動する。この第２下ローラ４０が、曲げ成形された直後の上流側縁部領域３４Ｂを支持することによって、上流側縁部領域３４Ｂの自重による垂れ下がり変形を防止している。以上が、上ローラ３６、第２下ローラ４０による上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形動作である。
【００５６】
以上の如く本実施の形態の成形装置３０は、従来装置では達成することのできない上流側縁部領域、下流側縁部領域に他の領域と同じように曲率を与えた曲げ成形を達成することができる。
本実施の形態においても、上下のローラの径は適宜決定できる。上記のように上ローラの面に倣わせるように曲げ成形する場合には、上ローラの曲率は得ようとするガラス板の曲率に合わせて決められる。上下のローラの移動可能域と得ようとするガラス板の曲率とに鑑みれば、通常は上ローラの径が下ローラの径よりも大きいことが好ましい。さらに、２本の下ローラによってガラス板を上方に向けて支持し、上ローラによってガラス板に下方に向かう押圧力を与え、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形する場合に鑑みても、上ローラの径を下ローラの径よりも大きくすることが好ましい。
【００５７】
なお、この成形装置３０における上下のローラの形状を湾曲形状として、ガラス板の搬送方向に垂直な方向に曲率を与えることもできる。この場合、上下のローラの移動および挟み込みによってガラス板の搬送方向に曲率が与えられ、ローラの湾曲形状に倣うようにガラス板の搬送方向に垂直な方向に曲率が与えられ、複曲曲げ形状のガラス板が得られる。また、上下のローラの移動のタイミングを適宜選択することによって、搬送方向に単一の曲率の曲げガラス板だけでなく、部位に応じて搬送方向の曲率が異なるガラス板を得ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、成形手段におけるガラス板を挟み込むローラの位置を移動可能にしているので、ガラス板の成形温度を必要以上に上昇させる必要がないため、ガラス板の外観不良を減少できる。この場合、上下のローラによる挟み込みによってガラス板を曲げ成形するので、成形ゾーンを実質的にガラス板の搬送方向の長さ分だけの長さにできるので、ガラス板からの放熱を抑えることができる。この点からも、ガラス板の温度を必要以上に上昇させる必要がない。
【００５９】
特に、型式毎にそれぞれ異なる曲率のガラス板を得るために、当該型式に応じた曲率に複数のローラの位置を移動させることによって、従来必要であった成形手段の交換作業を省くことができ、ローラの移動制御データを変更するだけで別の型式のガラス板の成形に変えるまでのジョブチェンジ時間を実質的になくすことができる。
【００６０】
更に、本発明において、ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部領域および下流側縁部領域が、上下の複数のローラの間を通過する際に、両縁部領域を上ローラのローラ面に下ローラで倣わせるように上ローラと下ローラとを相対的に移動させることによって、従来困難であった両縁部領域を所定の曲率に曲げることができる。これに加えて、上下のローラを湾曲形状のローラにすることによって、ガラス板の搬送方向に垂直な方向の部位に応じた曲率を変えることができる。しかも、複雑な曲げ形状のガラス板にともなう搬送不良も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るガラス板の曲げ成形装置を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成の一例を示す概略断面図
【図２】本発明における成形手段の一例を示す要部概略断面図
【図３】本発明の第２実施の形態に係るガラス板の曲げ成形装置を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成の一例を示す斜視図
【図４】図３に示したガラス板の曲げ成形装置の側面図
【図５】図３に示したガラス板の曲げ成形装置の制御系を示すブロック図
【図６】成形装置である各ローラの回転移動装置の構造図
【図７】上ローラ、第１下ローラ、第２下ローラの動作説明図
【図８】ガラス板の下流側端部領域を曲げ成形する上ローラと第１下ローラとの動作説明図
【図９】ガラス板の上流側端部領域を曲げ成形する上ローラと第２下ローラとの動作説明図
【符号の説明】
１、４４…加熱炉
１０、３４…ガラス板
１１、４２…第１搬送手段（第１搬送装置）
２１、２２…湾曲ローラ
３６…上ローラ
３８…第１下ローラ
４０…第２下ローラ
７２…制御装置
８０…上ローラ回転移動装置
８２…第１下ローラ回転移動装置
８４…第２下ローラ回転移動装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、船舶、鉄道、航空機などの輸送機器あるいは建築用その他各種用途のガラス板の曲げ成形方法および装置に関する。
【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湾曲した複数のローラにより搬送することによって、ガラス板を曲げ成形する方法が知られている（例えば米国特許４，１２３，２４６号明細書）。この場合、軟化したガラス板はその自重により垂れ下がるので、ローラの曲率に倣うように曲げられるものである。
【０００３】
また、加熱路において軟化点近くまで加熱したガラス板を、その搬送路が湾曲するように搬送方向に傾斜配置した複数のローラにより搬送することによって、ガラス板を曲げ成形する方法が知られている（例えば米国特許４，８２０，３２７号明細書）。この場合、軟化したガラス板はその自重により垂れ下がるので、搬送路の曲率に倣うように曲げられるものである。
【０００４】
一方、上記明細書に記載された方法によると、ガラス板は加熱炉を通過した後にローラにより形成された搬送路や湾曲ローラによって曲げ成形されるため、ガラス板が十分に加熱していないと、搬送路やローラの曲率に倣うことができない。そのためにガラス板の温度を上げてやると、今度はガラス板にローラの搬送跡等が残ってしまい、外観不良や光学歪の原因になってしまう。さらに、ガラス板のローラ上の搬送による曲げ成形であることから、搬送路やローラの曲率に倣うように十分な搬送距離を必要とする。そのため、たとえガラス板の温度を上げてやっても、ガラス板がローラに熱を奪われ要求されるガラス板の温度が得られないことがあった。また、十分な搬送距離を必要とするために、成形装置が大型化するという問題もあった。
【０００５】
加えて、上記明細書に記載された方法では、ガラス板の周縁領域の十分な曲げ成形が困難であった。すなわち、米国特許４，８２０，３２７号明細書に記載された方法では、ガラス板の搬送方向に曲率を有するように成形する。この場合、ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部と下流側縁部とが実質的な支持部分になってガラス板の中央領域が下方に落ちるように曲げ成形される。そのため、支持部分近傍の曲げ成形が十分になされず、搬送方向に対する上流側縁部領域と下流側縁部領域とに所望の曲率を与えることができない。
【０００６】
同様に、米国特許４，１２３，２４６号明細書に記載された方法では、ガラス板の搬送方向に垂直な方向に曲率を有するように成形する。この場合、ガラス板の搬送方向に平行な縁部が実質的な支持部分になってガラス板の中央領域が下方に落ちるように曲げ成形される。そのため、やはり支持部分（縁部）近傍の曲げ成形が十分になされず、搬送方向に平行な両側の縁部領域に所望の曲率を与えることができない。
【０００７】
そこで、例えば上記米国特許４，１２３，２４６号明細書に記載された方法にさらにガラス板を上下のローラにより挟み込むことが考えられる。これによって、ガラス板の外観不良が生じない程度の温度でもローラにガラス板が倣うようにすることができ、ガラス板の温度を上げすぎずに所望の曲率に曲げ成形されたガラス板を得ることができる。そして、縁部領域の成形不良を低減できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の自動車には少量多品種の要求が高まっているため、その型式毎にそれぞれ対応する曲率のガラス板が必要である。このために、上記米国特許４，１２３，２４６号明細書に記載された方法では、型式毎にその型式に見合った曲率のローラに交換する必要があった。この交換には時間がかかるものであり、しかも型式毎に求められる曲率のローラを用意する必要があった。米国特許４，８２０，３２７号明細書に記載された方法では、型式毎にその型式に見合った曲率の搬送路になるようにローラの配置を変更する必要があった。この変更には時間がかかるものであった。
【０００９】
さらに、特に自動車用の近年の窓は、一方向にだけではなく複数の方向に曲率を有するガラス板（複曲ガラス板）が用いられるようになってきている。上記米国特許４，１２３，２４６号明細書には、このような複曲ガラス板を得るために、加熱炉から出たガラス板を搬送する複数のローラを傾斜するように配置し、このローラの搬送方向に垂直な方向に設けられた曲率と搬送方向に設けられた傾斜とによって、複曲曲げ成形されたガラス板を得ている。
【００１０】
しかしながら、上記明細書に開示された方法では、ガラス板の搬送される方向において、部位に応じて異なる曲率を与えることができなかった。すなわち、例えば自動車用のリヤガラスの場合、左右辺の近傍は大きな曲率（小さな曲率半径）を有し、中央部は小さな曲率（大きな曲率半径）を有するガラス板が用いられることがある。この場合、ローラの端部の曲率を大きくしておき、リヤガラスの左右辺が搬送方向に向くようにガラス板を搬送することによって、左右辺の近傍に大きな曲率を有するガラス板が得られる可能性がある。しかし、この場合には、ローラの端部に大きな曲率を与えなければならないため、ローラの回転がスムースにいかなくなってしまう。そのため、ガラス板の搬送する向きを変えてやると、搬送方向に設けられた傾斜では一律の曲率しか与えられないため、結局部位によって異なる曲率を有するガラス板の曲げ成形が困難であった。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術が有していた欠点を解消することにあり、従来知られていなかったガラス板の曲げ成形方法および装置を新規に提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題に鑑みてなされたものであり、ガラス板を加熱炉内に搬送手段にて概略水平方向に搬送しながら成形温度まで加熱し、前記加熱炉の下流に設けられた成形手段によって曲げ成形するガラス板の曲げ成形方法において、前記成形手段は複数のローラがガラス板の搬送される搬送面の上下に配されたローラ群を備えてなり、これら上下のローラの間にガラス板を挟み込んで曲げ成形するとともに、上下のローラによりガラス板が挟み込まれる領域を変えるように前記複数のローラの位置を搬送方向に移動させながらガラス板を搬送し、ガラス板を所定の曲率に曲げることを特徴とするガラス板の曲げ成形方法を提供するものである。
【００１３】
また、本発明は、ガラス板を成形温度まで加熱する加熱炉と該加熱炉内にガラス板を概略水平方向に搬送する搬送手段とを有する加熱ステージと、前記加熱炉の下流に設けられたガラス板を曲げ成形する成形手段と、を含むガラス板の曲げ成形装置において、前記成形手段は、複数のローラが、前記ガラス板の搬送される搬送面の上下に、ガラス板の搬送方向に移動自在に配されたローラ群と、前記複数のローラをガラス板の搬送方向に移動させる移動手段と、前記加熱ステージから搬送されてきたガラス板を前記上下のローラで挟み込んで所定の曲率に曲げるとともに、上下のローラによりガラス板が挟み込まれる領域を変えてガラス板の曲げられる領域を変えながら、前記複数のローラの位置を搬送方向に移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、から成ることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供するものである。
【００１４】
このガラス板の曲げ成形方法及びその装置において、ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部領域および下流側縁部領域が、前記上下の複数のローラの間を通過する際に、前記両縁部領域を上ローラのローラ面に下ローラで倣わせるように上ローラと下ローラとを相対的に移動させることによって、前記両縁部領域を所定の曲率に曲げることができる。また、上下のローラを湾曲形状のローラにすることによって、ガラス板の搬送方向に垂直な方向の部位に応じた曲率を変えることができ、しかも、複雑な曲げ形状のガラス板にともなう搬送不良も減少させることができる。
【００１５】
そして、このガラス板の曲げ成形方法及びその装置において、下ローラをガラス板の搬送方向下流側ローラと搬送方向上流側ローラとの少なくとも２本のローラとし、ガラス板を下流側ローラおよび上流側ローラにより支持しながら、上ローラを下流側ローラと上流側ローラとの間に配してガラス板の上方からガラス板に当接させて、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形するとともに、下流側ローラおよび上流側ローラを搬送方向に移動させてガラス板を搬送方向に搬送しながら、上ローラを搬送方向に移動させて、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を変化させて曲げ成形すべきガラス板の全領域を順次曲げ成形することにより、搬送方向の所定の曲率をガラス板に与えることができ、かつ曲げ成形するゾーンを短ゾーン化できる。
【００１６】
また、このガラス板の曲げ成形方法及びその装置において、ガラス板の曲げ成形の後に冷却手段によりガラス板を急冷することにより、強化処理された曲げガラス板を得ることができる。この場合、ガラス板を急冷強化する冷却手段を、搬送手段によりも上方に設けて、ガラス板の搬送方向の湾曲形状に概略一致する経路を備えて、上下のローラをガラス板の搬送方向の湾曲形状に概略一致する経路を形成するように搬送手段と冷却手段との間を移動可能にすることによって、ガラス板の搬送をスムーズに、かつ曲げ成形するゾーンを短ゾーン化できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るガラス板の曲げ成形装置を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成を示す機略断面図である。
ガラス板１０は、加熱ステージＳＴ１において加熱炉１内に搬送され、成形温度まで加熱される。この際、加熱炉１内ではこのガラス板１０は第１の搬送手段１１によって搬送される。
【００１８】
加熱炉の下流には成形ステージＳＴ２が設けられている。この成形ステージＳＴ２には、ガラス板１０を搬送しながら曲げ成形する複数の湾曲ローラ２１（第１の成形手段＝第２の搬送手段）が搬送方向に下方に傾斜するように配されている。湾曲ローラ２１の後段には、搬送されるガラス板１０の上下に配された複数のローラ２２、２２’からなる第２の成形手段が備えられている。ガラス板１０は、湾曲ローラ２１上に搬送されることによって予備曲げ成形され、湾曲ローラ２２、２２’によって上下から挟み込まれることによって、複数の湾曲ローラ２１の傾斜配置によって設けられた搬送方向の予備曲率にさらに所望の曲率を与える。
【００１９】
こうして曲げ成形されたガラス板１０は、冷却ステージＳＴ３に搬送され、搬送面の上下に配された冷却風吹き付け装置から吹き付けられる冷却風によって冷却される。このとき、ガラス板の厚みに応じた冷却能を適宜選択することによる熱処理によって、ガラス板を急冷強化することは好ましい。
図２は、本発明における成形手段の一例を示す要部概略断面図である。複数の湾曲ローラ２２、２２’は、ガラス板１０が搬送される搬送面の上下に配されていて、ガラス板１０が搬送されてきたときにこのガラス板１０を挟み込む。このとき、湾曲ローラ２２、２２’は、ガラス板１０の搬送方向の曲率を部位によって変化させるために、搬送方向の水平成分方向（Ｘ軸方向）および垂直方向（Ｚ軸方向）にその位置を可変としている。
【００２０】
具体的には、例えばガラス板の搬送方向下流側の部位を大きな曲率に曲げ成形する場合には、ガラス板１０が湾曲ローラ２２の近傍に到達すると、湾曲ローラ２２はガラス板１０を押しつけるように搬送面よりも下方に位置を変える。一方、湾曲ローラ２２’は、図中左側に位置する湾曲ローラ２２’はさらに左側へ、図中右側の湾曲ローラ２２’はさらに右側へと、その位置を変化させる（図２（ａ）；点線の位置から実線の位置）。
【００２１】
次いで、さらにガラス板１０が搬送されると、湾曲ローラ２２は上方へ、湾曲ローラ２２’はそれぞれもとの場所へと、その位置を移動させる（図２（ｂ）点線の位置から実線の位置）。こうして、ガラス板１０の搬送方向下流側を大きな曲率（小さな曲率半径）とし、中央部を小さな曲率（大きな曲率半径）とするガラス板を得ることができる。このように、本例におけるガラス板の曲げ成形は、基本的にガラス板の搬送方向下流側ロ−ラと搬送方向上流側ロ−ラとの２本のローラを用いてガラス板を支持しながら、下流側ローラと上流側ローラとの間のガラス板のガラス板上面に上ローラを当接させて、ガラス板を曲げ成形するものである。すなわち、２本の下ローラによってガラス板を上方に向けて支持し、上ローラによってガラス板に下方に向かう押圧力を与えることによって、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形するものである。
【００２２】
なお、図２において、湾曲ローラ２２は１本、湾曲ローラ２２’は２本のみ図示してあるが、その本数は得ようとするガラス板の曲げ形状に応じて適宜決定される。本例のように、ガラス板の部位に応じて曲率を変える場合に、図示は省略したが上下に３本ずつ程度が、ガラス板の所望の形状が得られる点で好ましい。また、図において、便宜上湾曲ローラの径を大きく示したが、これらの湾曲ローラの径は、図面を用いてその特徴を限定して示すものではない。上下の湾曲ローラの径は、ともに同じ大きさであっても異なる大きさであってもよい。各々のローラが他のローラの動きを妨げないように、その径の大きさが決定されるものである。
上記のように、２本の下ローラによってガラス板を上方に向けて支持し、上ローラによってガラス板に下方に向かう押圧力を与え、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状と成るように曲げ成形する場合には、上ローラの径を下ローラの径よりも大きくすることが好ましい。
【００２３】
さらに、搬送方向における部位に応じて曲率を変化させるための湾曲ローラの移動は、得ようとするガラス板の形状データに基づき、行うことが好ましい。特に車両窓用のガラス板は、その形状がＣＡＤデータとして準備される。このＣＡＤデータを上記の湾曲ローラの移動を制御する装置にリンクさせることによって、自動的に所定のガラス板の曲げ形状を得ることができる。
【００２４】
上記例では、湾曲ローラ２１、２２、２２’はそれぞれ下に凸となる曲率を有する。したがって、予備曲げ成形たる湾曲ローラ２１上にガラス板を搬送することによって、ガラス板の中央部が下方に壁れ下がるように自重により曲げ成形される。
本発明においてこれら湾曲ローラは、上記例とは逆に上に凸形状であってもよい。この場合、ガラス板の周縁部が下方に垂れ下がることによって、ガラス板が自重により曲げ成形される。ガラス板の中央部が垂れ下がる場合と周縁部が垂れ下がる場合とを比べると、ガラス板の温度によっては後者の方がガラス板の中央部にローラ搬送による光学歪が形成されるおそれがある。また、ローラが上に凸である場合、上記の予備曲げ成形においては、複数の湾曲ローラ２１を上方に傾斜するように配置する方が、ガラス板の所望の曲げ形状を得やすい場合が多い。これらの事情から、湾曲ローラは下に凸形状に湾曲したものの方が好ましい。
【００２５】
本発明におけるガラス板は、加熱炉内において６００〜７００℃程度に加熱される。この場合、ガラス板は加熱炉内をローラによって搬送させてもよいし、加熱炉の下方から吹き出す加熱エアによりガラス板を浮揚させながら搬送させてもよい。次のステージ（成形ステージ）においてローラでガラス板を搬送する点から、加熱炉内でもローラで搬送することが好ましい。
【００２６】
上記例において、成形ステージにおける成形手段を２種類設けた。本発明において、上記例の第１の成形手段は必要に応じて設けられるものである。すなわち、予備曲げ成形をせずにガラス板を無理なく曲げ成形できるような形状であれば、第１の成形手段を介さずに、加熱炉で加熱されたガラス板を上記第２の成形手段で曲げ成形してもよい。この場合、加熱されたガラス板の温度が冷える前に第２の成形手段にて曲げ成形できるため、好ましい。
【００２７】
一方、曲げ形状によっては予備曲げ成形をしておいた後に、本曲げ成形として第２の成形手段を用いる必要性が生じる場合がある。このような場合には、第１の成形手段として第２の搬送手段たる湾曲ローラ上を搬送させることによって、まずガラス板をある程度予備曲げ成形し、次いで、第２の成形手段でガラス板の上下に配された湾曲ローラの位置を変化させながらガラス板を挟み込むことによって、ガラス板の所定の部位に所望の曲率を与えることができる。
【００２９】
さらに、上記のようにガラス板の搬送方向及び搬送方向に垂直な方向に所望の曲率を与えるように複数の湾曲ローラの位置を可変とすることは、次のような利点を有する。すなわち、型式ごとに形状が異なるガラス板を曲げ成形する場合の、成形手段の交換時間を大幅に短縮できることである。
【００３０】
図３は、本発明の第２の実施の形態のガラス板の曲げ成形装置３０を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成を示す斜視図であり、図４はその側面図である。なお、図３では、図４に示している多数の冷風吹付ノズル３２、３２…等を省略して示している。また、このガラス板の曲げ成形装置３０は、先に述べた予備曲げ成形をせずに曲げ成形できるガラス板、例えば自動車のドアガラスのような一方向に曲率を有するガラス板３４の曲げ成形を対象としている。したがって、当該成形装置３０で適用される成形用の３本のローラに、即ち上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０は湾曲ローラではなくストレートのものが使用される例を示している。また、第１の実施の形態と異なり、傾斜配置した湾曲ローラによる予備曲げ成形を行わない例である。前記ローラ３６、３８、４０については後述する。
【００３１】
次に、前記成形装置３０の構成について説明する。
図３、図４に示すように当該成形装置３０は、成形工程の上流から下流に向かって、第１搬送装置４２を有する加熱炉４４、成形用の３本のローラ３６、３８、４０、第２搬送装置４６、一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…、二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４８…、スライド移送装置５０（図５参照）、回転移送装置５２、及び第３搬送装置５４が順に配置されている。
【００３２】
ここで、上記各装置におけるガラス板３４の成形工程を説明すると、まず、曲げ成形前のガラス板３４は、第１搬送装置４２によって加熱炉４４内に搬送され、成形温度まで加熱される。そして、加熱されたガラス板３４は、加熱炉４４を出た直後に、前記３本のローラ３６、３８、４０で挟み込まれることによって、所望の一方向の曲率に曲げられる。
【００３３】
こうして、本例におけるガラス板の曲げ成形は、図１、図２に示した実施の形態と同様に、基本的に搬送方向下流側ローラ（第１下ローラ３８）と搬送方向上流側ローラ（第２下ローラ４０）との２本のローラを用いてガラス板３４を支持しながら、第１下ローラ３８と第２下ローラ４０との間のガラス板３４のガラス板上面に上ローラ３６を当接させて、ガラス板３４を曲げ成形するものである。すなわち、２本の下ロ−ラ３８、４０によってガラス板３４を上方に向けて支持し、上ロ−ラ３６によってガラス板３６に下方に向かう押圧力を与えることによって、ガラス板３４の第１下ローラ３８に支持される部位と第２下ローラ４０に支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形するものである。そして、ガラス板を搬送しながら少なくとも第１下ローラ３８を下流側に向かって移動させ、第１下ローラ３８と第２下ロ−ラ４０とのスパンを変化させて曲げ成形すべきガラス板の全領域を順次曲げ成形するものである。この場合、以下の図８、９に詳説する細かい動作は別として、ガラス板の曲げ成形されるべき曲率に沿った経路を形成するように、上下のローラ３６、３８、４０はＸ，Ｚ軸方向に移動する。
【００３４】
そして、曲げられたガラス板３４は、その曲率と同一の曲率を持って配設された第２搬送装置４６によって上昇搬送されながら、ガラス板３４の両側に配置された一次冷却用（急冷強化用）冷風吹付ノズル３２、３２…から吹き出される冷却風により急冷強化される。このガラス板３４の搬送中において、ガラス板３４の上面側に配置した一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…からのエア圧を、下面側に配置した一次冷却用冷風吹付ノズル３２´、３２´…からのエア圧よりも十分に高くして、その圧力差でガラス板３４を第２搬送装置４６に押し付けて搬送している。これにより、ガラス板３４は滑落することなく上昇搬送される。
【００３５】
前記一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…を通過したガラス板３４は、第２搬送装置４６によって継続して上昇搬送されながら、水平方向に上下に並んで配置された二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４８…からの冷却風で冷却される。このガラス板３４の搬送中において、ガラス板３４の左側に配置した二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４８…からのエア圧を、右側に配置した二次冷却用冷風吹付ノズル４９、４９…からのエア圧よりも十分に高くして、その圧力差でガラス板３４を第２搬送装置４６に押し付けて搬送している。これにより、ガラス板３４は、滑落することなく上昇搬送される。また、前記二次冷却用冷風吹付ノズル４８は、ガラス板３４が一次冷却により急冷強化されて形状が変化しない程度に冷却されており、ガラス板３４を風冷強化するものではないため、一次冷却用冷風吹付ノズル３２、３２…よりも配置間隔が広く設定されている。
【００３６】
第２搬送装置４６で最上位置まで搬送されたガラス板３４は、図５のスライド移送装置５０（図３、図４には不図示）によって、図３の回転移送装置５２に移送される。移送されたガラス板３４は、回転移送装置５２の複数本のアーム５３、５３…に受け取られた後、回転移送装置５２の図上矢印で示す回転によって第３搬送装置５４上に載置される。そして、ガラス板３４は、第３搬送装置５４によって検査工程に搬送される。以上が、図３、図４に示した成形装置３０におけるガラス板３４の流れである。
【００３７】
なお、図４に示すように一次冷却用冷風吹付ノズル３２、第２搬送装置４６、二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４９、及びスライド移送装置５０（図５参照）は、ユニットとして一体に組み立てられている。また、一次冷却用冷風吹付ノズル３２、第２搬送装置４６、及び二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４９は互いに可撓自在に連結されている。このように構成されたユニットは、加熱炉４４の出口に設置された櫓５６に、その下部が回動自在に支持され、その上部が櫓５６の梁５８に高さ調整バー６０を介して連結されている。この高さ調整バー６０に対する上部の連結位置を変えると、第２搬送装置４６の曲率を変えることができる。これによって、ガラス板３４の型式に合った曲率に、第２搬送装置４６の曲率を合わすことができる。
【００３８】
図５は、前記成形装置３０の制御系を示すブロック図である。同図に示す制御装置７２は、装置全体を統括制御する制御装置である。同図の第１エア供給装置７４は、一次冷却用冷風吹付ノズル３２に冷却風を供給する装置であり、その供給量が前記制御装置７２に制御されている。また、第２エア供給装置７６は、二次冷却用冷風吹付ノズル４８、４９に冷却風を供給する装置であり、その供給量が制御装置７２に制御されている。また、制御装置７２は、センサ７８からのガラス板検出信号に基づいて、上ローラ回転移動装置８０、第１下ローラ回転移動装置８２、及び第２下ローラ回転移動装置８４を制御する。なお、本実施の形態では、前記センサ７８を加熱炉４４の出口近傍に設けたが、これに限られるものではない。
【００３９】
前記上ローラ回転移動装置８０は図６に示すように、回転モータ８６（図上破線で示す）、Ｚ軸駆動モータ８８、及びＸ軸駆動モータ９０を主な構成としている。Ｘ軸駆動モータ９０は、図４に示した櫓５６に図示しない出力軸を水平に向けて固定され、その出力軸に連結された図示しないねじ棒に図６のスライダ９２が螺合されている。したがって、Ｘ軸駆動モータ９０を駆動すると、前記スライダ９２がねじの作用によって水平方向（Ｘ軸方向）にスライド移動する。
【００４０】
前記スライダ９２に下面には、前記Ｚ軸駆動モータ８８が固定されている。このＺ軸駆動モータ８８の図示しない出力軸は、ギアボックス９４に設けられた図示しない減速機構に連結され、この減速機構の出力端にはロッド９６が接続されている。したがって、Ｚ軸駆動モータ８８を駆動すると、ロッド９６が上下方向（Ｚ軸方向）に上下移動する。なお、前記ロッド９６は、ガイド筒９８によってガイドされて上下移動する。
【００４１】
前記ロッド９６の下端部には、ピン９９を介して上ローラ３６が回転自在に連結され、前記ピン９９に前記回転モータ８６の出力軸（図示せず）が連結されている。したがって、前記上ローラ３６は、回転モータ８６によって回転され、Ｚ軸駆動モータ８８によって上下移動され、Ｘ軸駆動モータ９０によって水平移動される。なお、上ローラ３６の回転速度は、上ローラ３６をどの位置に移動させても上ローラ３６とガラス板３４との間で速度差によるスリップが生じないように、前記制御装置７２によって制御されている。
【００４２】
第１下ローラ回転移動装置８２は、回転モータ１００（図上破線で示す）、Ｚ軸駆動モータ１０２、Ｘ軸駆動モータ１０４を主な構成としている。
Ｘ軸駆動モータ１０４は、架台１１２上に図示しない出力軸を水平に向けて固定され、その出力軸に連結された図示しないねじ棒にスライダ１０６が螺合されている。このスライダ１０６は、架台１１２上に水平方向にスライド移動自在に支持されている。したがって、Ｘ軸駆動モータ１０４を駆動すると、前記スライダ１０６がねじの作用によって水平方向（Ｘ軸方向）にスライド移動する。
【００４３】
スライダ１０６に上面には、前記Ｚ軸駆動モータ１０２が固定される。このＺ軸駆動モータ１０２の図示しない出力軸は、ギアボックス１０８に設けられた図示しない減速機構に連結され、この減速機構の出力端にはロッド１１０が接続されている。したがって、Ｚ軸駆動モータ１０２を駆動すると、ロッド１１０が上下方向（Ｚ軸方向）に上下移動する。なお、ロッド１１０は、ガイド筒１１２によってガイドされて上下移動する。
【００４４】
前記ロッド１１０の上端部には、ピン１１３を介して第１下ローラ３８が回転自在に連結され、前記ピン１１３に前記回転モータ１００の出力軸（図示せず）が連結されている。したがって、第１下ローラ３８は、回転モータ１００によって回転され、Ｚ軸駆動モータ１０２によって上下移動され、Ｘ軸駆動モータ１０４によって水平移動される。なお、第１下ローラ３８の回転速度は、第１下ローラ３８をどの位置に移動させても第１下ローラ３８とガラス板３４との間で速度差によるスリップが生じないように、前記制御装置７２によって制御されている。
【００４５】
第２下ローラ回転移動装置８４は、回転モータ１１４（図上破線で示す）、Ｚ軸駆動モータ１１６、Ｘ軸駆動モータ１１８を主な構成としている。
Ｘ軸駆動モータ１１８は、架台１１２上に図示しない出力軸を水平に向けて固定され、その出力軸に連結された図示しないねじ棒にスライダ１２０が螺合されている。スライダ１２０は、架台１１２上に水平方向にスライド移動自在に支持されている。したがって、Ｘ軸駆動モータ１１８を駆動すると、スライダ１２０がねじの作用によって水平方向（Ｘ軸方向）にスライド移動する。
【００４６】
スライダ１２０に上面には、前記Ｚ軸駆動モータ１１６が固定される。このＺ軸駆動モータ１１６の図示しない出力軸は、ギアボックス１２２に設けられた図示しない減速機構に連結され、この減速機構の出力端にはロッド１２４が接続されている。したがって、Ｚ軸駆動モータ１１６を駆動すると、ロッド１２４が上下方向（Ｚ軸方向）に上下移動する。なお、ロッド１２４は、ガイド筒１２６によってガイドされて上下移動する。
【００４７】
ロッド１２４の上端部には、ピン１２７を介して第２下ローラ４０が回転自在に連結され、前記ピン１２７に前記回転モータ１１４の出力軸（図示せず）が連結されている。したがって、第２下ローラ４０は、回転モータ１１４によって回転され、Ｚ軸駆動モータ１１６によって上下移動され、Ｘ軸駆動モータ１１８によって水平移動される。なお、第２下ローラ４０の回転速度は、第２下ローラ４０をどの位置に移動させても第２下ローラ４０とガラス板３４との間で速度差によるスリップが生じないように、前記制御装置７２によって制御されている。
制御装置７２による前記各ローラ３６、３８、４０の制御は、例えば数値制御によって行われている。ガラス板３４の曲げ形状はＣＡＤデータ等によってデータ化されている。このデータに基づき、ガラス板３４の搬送速度、ガラス板３４の搬送されている位置に応じて、各ローラ３６〜４０のＸ軸方向、Ｚ軸方向への移動距離を、それぞれ予め制御装置７２に入力しておく。これにより、ガラス板３４の逐次ガラス板３４の所定部位に上方から上ローラ３６が当接し、この上ローラ３６の搬送方向上下流側で下ローラ３８、４０がガラス板３４を支持して所定部位を所定曲率に曲げ成形できるように上下のローラ３６、３８、４０を所定位置に移動させることができる。この際、ガラス板３４の搬送速度及び各ローラ３６、３８、４０の移動速度に応じて、さらに各ローラ３６、３８、４０の回転速度を上述のように制御する。
【００４８】
次に、図７を参照して上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０によるガラス板３４の曲げ成形動作について説明する。
まず、図７（Ａ）に示すように、加熱炉４４からガラス板３４が搬出されてきたことをセンサ７８で検知すると、上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０は、ガラス板３４との間でスリップが生じないように、ガラス板３４と接触する直前でガラス板３４の搬送速度と同速度で回転され、そして、ガラス板３４の搬送方向に対する下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形を開始する。この下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形方法の詳細は後述する。
【００４９】
次に、下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形が終了すると、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、上ローラ３６は右方向に低速で移動し、第１下ローラ３８がそれよりも速く移動し、第１下ローラ３８と第２下ローラ４０とのスパンを広くして、そのスパンの中央部を通過するガラス板３４を上ローラ３６で押す。これにより、所定の曲率にガラス板３４を曲げ成形していく。
【００５０】
そして、図７（Ｄ）に示すように、ガラス板３４の上流側縁部領域３４Ｂがセンサ７８の下方を通過すると、第２下ローラ４０がガラス板３４と共に上ローラ３６に向けて移動していく。そして、第２下ローラ４０と上ローラ３６とによって前記上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形を開始する。この上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形方法の詳細は後述する。
【００５１】
そして、上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形が終了すると、図７（Ｅ）に示すように第２下ローラ４０が上流側縁部領域３４Ｂを支持しながら上ローラ３６を越えて移動する。そして、上流側縁部領域３４Ｂが第１下ローラ３８を通過すると、図７（Ｆ）に示すように上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０が図７（Ａ）に示した元の位置に復帰して停止する。そして、次のガラス板３４が搬送されてくるまでその位置に待機する。以上が、上ローラ３６、第１下ローラ３８、及び第２下ローラ４０による１枚のガラス板３４の曲げ成形動作である。
【００５２】
次に、図８を参照して上ローラ３６と第１下ローラ３８とによる下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形動作を説明する。
図８（Ａ）は、ガラス板３４の上流側縁部領域３４Ａが、上ローラ３６と第１下ローラ３８とに挟み込まれた直後の状態を示している。この状態から図８（Ｂ）で示すように、上ローラ３６はガラス板３４の搬送速度よりも若干遅い速度で搬送方向（矢印方向）に移動し、これと同期して第１下ローラ３８は、ガラス板３４の搬送速度よりも若干早い速度で反時計回り方向の円弧状軌跡に沿って移動する。これにより、下流側縁部領域３４Ａは、上ローラ３６のローラ面に第１下ローラ３８によって倣わせられて所定の曲率に成形される。ここで、本実施の形態の成形装置３０と従来装置とを比較すると、従来装置では、下流側縁部領域が実質的な支持部分となるためこの領域を所定の曲率に成形することができないが、本実施の形態の成形装置３０ではそれが可能となる。
【００５３】
図８（Ｃ）は、下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形が終了した直後の上ローラ３６と第１下ローラ３８との位置関係を示している。上ローラ３６は、若干量搬送方向に移動して、後続するガラス板３４の曲げ成形を行い、そして、第１下ローラ３８は、下流側縁部領域３４Ａを支持しながら搬送方向に移動する。この第１下ローラ３８が、曲げ成形された直後の下流側縁部領域３４Ａを支持することによって、下流側縁部領域３４Ａの自重による垂れ下がり変形を防止している。以上が、上ローラ３６、第１下ローラ３８による下流側縁部領域３４Ａの曲げ成形動作である。
【００５４】
次に、図９を参照して上ローラ３６と第２下ローラ４０とによる上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形動作を説明する。
図９（Ａ）は、ガラス板３４の下流側縁部領域３４Ｂが、第２下ローラ４０を通過する直前の状態を示している。この状態から図９（Ｂ）で示すように、第２下ローラ４０は、ガラス板３４の搬送速度よりも若干早い速度で図上右斜め上方に移動する。これにより、上流側縁部領域３４Ｂは、上ローラ３６のローラ面に第２下ローラ４０によって倣わせられて所定の曲率に成形される。
【００５５】
図９（Ｃ）は、上流側縁部領域３４Ａの成形が終了した直後の上ローラ３６と第２下ローラ４０との位置関係を示している。同図に示すように第２下ローラ４０は、上流側縁部領域３４Ｂを支持しながら搬送方向に移動する。この第２下ローラ４０が、曲げ成形された直後の上流側縁部領域３４Ｂを支持することによって、上流側縁部領域３４Ｂの自重による垂れ下がり変形を防止している。以上が、上ローラ３６、第２下ローラ４０による上流側縁部領域３４Ｂの曲げ成形動作である。
【００５６】
以上の如く本実施の形態の成形装置３０は、従来装置では達成することのできない上流側縁部領域、下流側縁部領域に他の領域と同じように曲率を与えた曲げ成形を達成することができる。
本実施の形態においても、上下のローラの径は適宜決定できる。上記のように上ローラの面に倣わせるように曲げ成形する場合には、上ローラの曲率は得ようとするガラス板の曲率に合わせて決められる。上下のローラの移動可能域と得ようとするガラス板の曲率とに鑑みれば、通常は上ローラの径が下ローラの径よりも大きいことが好ましい。さらに、２本の下ローラによってガラス板を上方に向けて支持し、上ローラによってガラス板に下方に向かう押圧力を与え、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形する場合に鑑みても、上ローラの径を下ローラの径よりも大きくすることが好ましい。
【００５７】
なお、この成形装置３０における上下のローラの形状を湾曲形状として、ガラス板の搬送方向に垂直な方向に曲率を与えることもできる。この場合、上下のローラの移動および挟み込みによってガラス板の搬送方向に曲率が与えられ、ローラの湾曲形状に倣うようにガラス板の搬送方向に垂直な方向に曲率が与えられ、複曲曲げ形状のガラス板が得られる。また、上下のローラの移動のタイミングを適宜選択することによって、搬送方向に単一の曲率の曲げガラス板だけでなく、部位に応じて搬送方向の曲率が異なるガラス板を得ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、成形手段におけるガラス板を挟み込むローラの位置を移動可能にしているので、ガラス板の成形温度を必要以上に上昇させる必要がないため、ガラス板の外観不良を減少できる。この場合、上下のローラによる挟み込みによってガラス板を曲げ成形するので、成形ゾーンを実質的にガラス板の搬送方向の長さ分だけの長さにできるので、ガラス板からの放熱を抑えることができる。この点からも、ガラス板の温度を必要以上に上昇させる必要がない。
【００５９】
特に、型式毎にそれぞれ異なる曲率のガラス板を得るために、当該型式に応じた曲率に複数のローラの位置を移動させることによって、従来必要であった成形手段の交換作業を省くことができ、ローラの移動制御データを変更するだけで別の型式のガラス板の成形に変えるまでのジョブチェンジ時間を実質的になくすことができる。
【００６０】
更に、本発明において、ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部領域および下流側縁部領域が、上下の複数のローラの間を通過する際に、両縁部領域を上ローラのローラ面に下ローラで倣わせるように上ローラと下ローラとを相対的に移動させることによって、従来困難であった両縁部領域を所定の曲率に曲げることができる。これに加えて、上下のローラを湾曲形状のローラにすることによって、ガラス板の搬送方向に垂直な方向の部位に応じた曲率を変えることができる。しかも、複雑な曲げ形状のガラス板にともなう搬送不良も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るガラス板の曲げ成形装置を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成の一例を示す概略断面図
【図２】本発明における成形手段の一例を示す要部概略断面図
【図３】本発明の第２実施の形態に係るガラス板の曲げ成形装置を含むガラス板の曲げ強化工程の全体構成の一例を示す斜視図
【図４】図３に示したガラス板の曲げ成形装置の側面図
【図５】図３に示したガラス板の曲げ成形装置の制御系を示すブロック図
【図６】成形装置である各ローラの回転移動装置の構造図
【図７】上ローラ、第１下ローラ、第２下ローラの動作説明図
【図８】ガラス板の下流側端部領域を曲げ成形する上ローラと第１下ローラとの動作説明図
【図９】ガラス板の上流側端部領域を曲げ成形する上ローラと第２下ローラとの動作説明図
【符号の説明】
１、４４…加熱炉
１０、３４…ガラス板
１１、４２…第１搬送手段（第１搬送装置）
２１、２２…湾曲ローラ
３６…上ローラ
３８…第１下ローラ
４０…第２下ローラ
７２…制御装置
８０…上ローラ回転移動装置
８２…第１下ローラ回転移動装置
８４…第２下ローラ回転移動装置
Claims (13)
- ガラス板を加熱炉内に搬送手段にて概略水平方向に搬送しながら成形温度まで加熱し、前記加熱炉の下流に設けられた成形手段によって曲げ成形するガラス板の曲げ成形方法において、
前記成形手段は複数のローラがガラス板の搬送される搬送面の上下に配されたローラ群を備えてなり、これら上下のローラの間にガラス板を挟み込んで曲げ成形するとともに、上下のローラによりガラス板が挟み込まれる領域を変えるように前記複数のローラの位置を搬送方向に移動させながらガラス板を搬送し、ガラス板を所定の曲率に曲げることを特徴とするガラス板の曲げ成形方法。 - 前記成形手段によりガラス板を曲げ成形した後に、前記成形手段の下流に設けられた冷却手段によってガラス板を冷却強化処理することを特徴とする請求項１記載のガラス板の曲げ成形方法。
- 前記ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部領域および下流側縁部領域が、前記上下の複数のローラの間を通過する際に、前記両縁部領域を上ローラのローラ面に下ローラで倣わせるように上ローラと下ローラとを相対的に移動させて、前記両縁部領域を所定の曲率に曲げることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス板の曲げ成形方法。
- 前記上下のローラを湾曲形状として、これらのローラの湾曲形状に倣うようにガラス板の搬送方向に垂直な方向にガラス板を曲げ成形し、上下のローラによる挟み込みによりガラス板の搬送方向にガラス板を曲げ成形することを特徴とする請求項１、２または３に記載のガラス板の曲げ成形方法。
- 前記下ローラはガラス板の搬送方向下流側ローラと搬送方向上流側ローラとの少なくとも２本のローラを有し、ガラス板を下流側ローラおよび上流側ローラにより支持しながら、上ローラを下流側ローラと上流側ローラとの間に配してガラス板の上方からガラス板に当接させて、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状となるように曲げ成形するとともに、ガラス板を搬送方向に搬送しながら下流側ローラと上流側ローラとのスパンを変化させて曲げ成形すべきガラス板の全領域を順次曲げ成形することを特徴とする請求項１、２、３または４に記載のガラス板の曲げ成形方法。
- 前記成形手段が設けられた成形ゾーンにおいて、ガラス板を所定のガラス板の曲率に概略一致した搬送方向に搬送するように、前記複数のローラを前記所定のガラス板の曲率に概略一致した搬送方向に移動させながらガラス板を所定の曲率に曲げることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載のガラス板の曲げ成形方法。
- ガラス板を成形温度まで加熱する加熱炉と該加熱炉内にガラス板を概略水平方向に搬送する搬送手段とを有する加熱ステージと、前記加熱炉の下流に設けられたガラス板を曲げ成形する成形手段と、を含むガラス板の曲げ成形装置において、
前記成形手段は、
複数のローラが、前記ガラス板の搬送される搬送面の上下に、ガラス板の搬送方向に移動自在に配されたローラ群と、
前記複数のローラをガラス板の搬送方向に移動させる移動手段と、
前記加熱ステージから搬送されてきたガラス板を前記上下のローラで挟み込んで所定の曲率に曲げるとともに、上下のローラによりガラス板が挟み込まれる領域を変えてガラス板の曲げられる領域を変えながら、前記複数のローラの位置を搬送方向に移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、
から成ることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。 - 前記成形手段の下流にガラス板を冷却強化処理する冷却ステージが設けられていることを特徴とする請求項７記載のガラス板の曲げ成形装置。
- 前記制御手段で前記移動手段を制御して、前記ガラス板の搬送方向に対する上流側縁部領域および下流側縁部領域を上ローラのローラ面に下ローラで倣わせるように上ローラと下ローラとを相対的に移動させることを特徴とする請求項７または８に記載のガラス板の曲げ成形装置。
- 前記上下のローラが、ガラス板の搬送方向に垂直な方向にガラス板を曲げ成形するように湾曲形状を呈していることを特徴とする請求項７、８または９に記載のガラス板の曲げ成形装置。
- 前記下ローラはガラス板の搬送方向下流側を支持する下流側ローラとガラス板の搬送方向上流側を支持する上流側ローラとの少なくとも２本のローラを有し、上ローラが、ガラス板の下流側ローラに支持される部位と上流側ローラに支持される部位との間の領域を下に凸形状に曲げ成形するように、ガラス板の上方からガラス板に当接可能に下流側ローラと上流側ローラとの間に配されるとともに、下流側ローラと上流側ローラとのスパンを変化させて曲げ成形すべきガラス板の全領域を順次曲げ成形するように、下流側ローラおよび上流側ローラが搬送方向に移動可能であることを特徴とする請求項７、８、９または１０に記載のガラス板の曲げ成形装置。
- 前記成形ゾーンにおいて、ガラス板が所定のガラス板の曲率に概略一致した搬送方向に搬送されるように、前記複数のローラは前記所定のガラス板の曲率に概略一致した搬送方向に移動可能であることを特徴とする請求項７、８、９、１０または１１に記載のガラス板の曲げ成形装置。
- 前記冷却手段は、搬送手段よりも上方に設けられ、ガラス板の搬送方向の湾曲形状に概略一致する経路を有しており、前記上下のローラは、ガラス板の搬送方向の湾曲形状に概略一致する経路を形成するように搬送手段と冷却手段との間を移動可能であることを特徴とする請求項７、８、９、１０、１１または１２に記載のガラス板の曲げ成形装置。
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1997
- 1997-11-20 JP JP32015297A patent/JP3968538B2/ja not_active Expired - Lifetime
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