JP6383979B2 - 湾曲ガラス板の製造方法及びその湾曲ガラス板を用いて製造された合わせガラス - Google Patents

Description

本発明は、湾曲ガラス板の製造方法及びその湾曲ガラス板を用いて製造された合わせガラスに係り、特に加熱されたガラス板を成形型を用いて所望の湾曲形状に曲げ成形するガラス板の製造方法及びその湾曲ガラス板を用いて製造された合わせガラスに関する。

従来、ガラス板の曲げ成形方法としては、所望の湾曲面に対応する曲げ成形面を有する成形型に、平面状のガラス板を載置し、この状態で成形型を加熱炉内に搬入し、加熱炉内でガラス板をガラス軟化温度付近まで加熱する方法がある。この成形方法によれば、ガラス板は、軟化に伴い自重によって成形型の曲げ成形面に沿って湾曲するため、所望の湾曲面を有するガラス板に製造される。

一方、近年では、自動車用窓ガラスは、デザインの変化に伴って様々な形状、曲率を持つものが求められている。特に、より深い曲率を有する深曲げ形状のものなどが挙げられる。

これを受けて、特許文献１ではリング状の成形型に、あおり機構と呼ばれる可動フレームを設け、ガラス板が軟化した成形後半であおることで、ガラス板の周部を確実に曲げる方法が提案されている。

特表２０１１−５０６２４９号公報

しかしながら、引用文献１のようなあおり機構を備える焼き型の場合、可動フレームと固定フレームの継ぎ目との局所的な接触により、疵や歪が生じやすいという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ガラス板に局所的な疵や歪を発生させることなく、深曲げ形状を成形できる湾曲ガラス板の製造方法その湾曲ガラスを用いて製造された合わせガラスを提供することを目的とする。

上記目的を解決するため、本発明は、
加熱源によって軟化点付近に加熱されたガラス板を、成形型上に載置して曲げ成形する
湾曲ガラス板の製造方法において、
前記ガラス板は、第１のガラス板と、第２のガラス板と、を備え、
前記第１のガラス板を自重で所望の形状に曲げ成形する第１のガラス板の本成形工程と、
前記第２のガラス板を自重で予備成形する第２のガラス板の予備成形工程と、
前記予備成形された第２のガラス板を自重で所望の形状に曲げ成形する第２のガラス板の本成形工程と、
を有し、
前記第１のガラス板の本成形工程と前記第２のガラス板の予備成形工程は、同一の前記加熱源からの熱で同時に行われ、
前記第２のガラス板の予備成形工程は、前記第１のガラス板の本成形工程よりも前記加熱源に近い位置で行われる
ことを特徴とする湾曲ガラス板の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、ガラス板に局所的な疵や歪を発生させることなく、深曲げ形状を成形できる湾曲ガラス板の製造方法その湾曲ガラスを用いて製造された合わせガラスを提供することができる。

本発明の一態様における湾曲ガラス板の製造装置の概略図。 本発明の一態様における成形型の概略図。 第２のガラス板を所望の形状まで曲げ成形する第１実施形態のフロー図 第２のガラス板を所望の形状まで曲げ成形する第１実施形態のフローの概略図 本発明の一態様におけるヒータから放射された熱の様子を示した図。 第２のガラス板を所望の形状まで曲げ成形する第２実施形態のフロー図 第２のガラス板を所望の形状まで曲げ成形する第２実施形態のフローの概略図 第２のガラス板を所望の形状まで曲げ成形する第３実施形態のフロー図 第２のガラス板を所望の形状まで曲げ成形する第３実施形態のフローの概略図

以下、図面を用いて、本発明に係る湾曲ガラス板の製造装置及及び製造方法の具体的な実施の形態について説明する。なお、形態を説明するための図面において、方向について特に記載のない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の基準の方向は、記号、数字の方向に対応する。

＜湾曲ガラス板の製造装置＞
図１は、本発明の実施形態による湾曲ガラス板の製造装置の概略図であって、加熱炉１０１の縦断面図である。

加熱炉１０１は、予熱ゾーン１０２、成形ゾーン１０３及び徐冷ゾーン１０４に区分され、台車１０５と台車１０５上に載置されたリング状の成形型１０６を備える。

台車１０５は不図示の任意の搬送装置によって加熱炉１０１内を移動し、予熱ゾーン１０２、成形ゾーン１０３及び徐冷ゾーン１０４をこの順で通過する。

なお、本実施形態では徐冷ゾーン１０４は加熱炉１０１内に備えられているが、加熱炉１０１外に設けられた壁面に囲われた空間や、開放された空間であってもよい。また、予熱ゾーン１０２は備えていなくても良い。

加熱炉１０１の成形ゾーン１０３の内部は加熱源であるヒータ１０９によって、ガラス板を所望の湾曲面に成形できる軟化点付近の温度（例えば５５０℃〜７００℃）に加熱される。

なお、本実施形態ではヒータ１０９は加熱炉１０１の天井に設けられている例を示すが、これに限定されず、天井だけでなく炉床にも設けれ、ガラス板の上下両側から加熱してもよい。また、壁面に設けられ、ガラス板の側方から加熱してもよい。

また、ヒータ１０９は一つ一つ独立して温度制御可能な加熱素子を備え、任意の温度分布を意図的に形成できる構成でもよい。

成形型１０５は、本成形型１０７と予備成形型１０８とを備える。

本成形型１０７は、所望の湾曲形状を有するリング状に形成され、ガラス板を下方から支持する支持型である。

予備成形型１０８は、リング状に形成され、ガラス板を下方から支持する支持型である。予備成形型１０８は、本成形型１０７とヒータ１０９との間に配置されており、本実施例では、ヒータ１０９が天井に配置された例を示すため、予備成形型１０８は本成形型１０７の上方に配置される。

また、予備成形型１０８は、台車１０５を介して本成形型１０７と連結されており、本成形型１０７と連動する。しかし本実施形態に限定されず、予備成形型１０８と本成形型１０７が台車１０５を介して接続されてもよく、直接連結されていてもよい。また、「連動する」とは予備成形型１０８が本成形型１０７の動きに追従して移動することを指す。

予備成形型１０８と本成形型１０７は、互いの連動を解除できるように、分離可能な構成であってもよい。例えば、本実施形態では図２に示すように、予備成形型１０８は連結部２０１を備え、台車１０５に形成された孔に予備成形型１０８の連結部２０１を嵌合させることで、本成形型１０７と連結する。したがって、連結部２０１を孔から抜くことで予備成形型１０８と本成形型１０７を分離させ、連動を解除することが可能である。

なお、本実施形態において、「分離」とは分離した結果、予備成形型１０８と本成形型１０７の連動を解除した状態を指し、「連結」とは連結した結果、予備成形型１０８と本成形型１０７を連動できる状態を指す。

なお、連結部２０１の構成は本実施形態に限られず、例えば、台車１０５または本成形型１０７を挟持する構成であってもよい。

また、図２では台車１０５と本成形型１０７が一つの構造体として形成され、その構造体に予備成形型１０８が連結、分離可能な例を示すが、本実施形態に限定されない。例えば、台車１０５と予備成形型１０８が一つの構造体であって、本成形型１０７が連結部２０１を備えてその構造体に連結、分離可能な構成でもよい。また、本成形型１０７と予備成形型１０８の両者が連結部２０１を備え、台車１０５及びお互いに連結、分離可能な構成であってもよい。

なお、本実施形態では、本成形型１０７及び予備成形型１０８は、１枚のガラス板を支持する例を示すが、これに限定されない。例えば、合わせガラス用の内板と外板の２枚のガラス板を、セラミックス粉体などの離型剤を介して積層させて支持するなど、２枚以上のガラス板を支持可能である。

＜湾曲ガラス板の製造方法＞
（第１実施形態）
本実施形態におけるガラス板は、第１のガラス板Ｇ１と第２のガラス板Ｇ２とを備える。第１のガラス板Ｇ１と第２のガラス板Ｇ２とは、加熱炉前において、任意の載置手段によって、それぞれ本成形型１０７及び予備成形型１０８に載置される。

その後、台車１０５によって、第１のガラス板Ｇ１が載置された本成形型１０７と、第２のガラス板Ｇ２が載置された予備成形型１０８とは連動して加熱炉１０１内に搬送され、第２のガラス板Ｇ２は、第１のガラス板Ｇ１とヒータ１０９との間に配置された状態となる。第２のガラス板Ｇ２は、第１のガラス板Ｇ１よりもヒータ１０９に近い位置に設けられる。

ここで、第１のガラス板Ｇ１の本成形工程と、第２のガラス板Ｇ２の予備成形工程が同時に行われる。

第１のガラス板Ｇ１の本成形工程は、以下のような工程を指す。第１のガラス板Ｇ１が載置された本成形型１０７と、第２のガラス板Ｇ２が載置された予備成形型１０８とは、第２のガラス板Ｇ２の方が第１のガラス板Ｇ１よりもヒータ１０９に近いという位置関係を保ったまま予熱ゾーン１０２、成形ゾーン１０３に搬送される。そして、第１のガラス板Ｇ１が、自重により本成形型１０７のリングの湾曲形状（所望の湾曲形状）に沿った形状に変形する。以上が第１のガラス板Ｇ１の本成形工程である。

一方、第２のガラス板Ｇ２の予備成形工程は、第１のガラス板Ｇ１の本成形工程中に、第１のガラス板Ｇ１の成形に寄与する加熱源と同一の加熱源によって、第２のガラス板Ｇ２が予備加熱される工程である。ここで、第２のガラス板Ｇ２は自重によって撓み、例えば、第２のガラス板Ｇ２の所望の形状の１０〜９０％、好ましくは３０〜９０％、さらに好ましくは５０〜９０％成形されることが望ましい。

なお、第１のガラス板Ｇ１の成形に寄与する加熱源は複数あってもよく、例えば、第１のガラス板Ｇ１に対して最も近くに位置する加熱源であってもよい。

このように、第１のガラス板Ｇ１の本成形工程と同時に、第２のガラス板Ｇ２に予備成形工程を行っておくことで、後述する第２のガラス板Ｇ２の本成形工程において、ガラス板に局所的な疵や歪を発生させることなく、深曲げ成形をすることが可能となる。

第２のガラス板Ｇ２の予備成形工程を経た第２のガラス板Ｇ２は、予備加熱及び予備成形されたガラス板として、本成形型１０７に載せて、再び加熱炉１０１を通過させることで、第２のガラス板Ｇ２の本成形工程を経て、所望の湾曲形状に曲げ成形することができる。

以下に、図３のフロー図、及びそのフローの概念図である図４を用いて、第２のガラス板Ｇ２を所望の湾曲形状に成形するまでの流れについての一例を具体的に説明する。

なお、図３のフロー図において、矢印に沿った流れは、第２のガラス板Ｇ２が予備成形型１０８及び本成形型１０７とともに辿る工程を示し、横方向に同じ位置にある工程は、同じ時間軸上で行われるものとする。すなわち、点線で囲われた二つの工程は、同じ工程内で同時に行われる。

また、成形型１０７及び予備成形型１０８は、加熱炉１０１に搬入され、加熱炉１０１を通過し、通過後、加熱炉１０１の炉前まで搬送されることを一周期として、連続生産の場合にはそれが繰り返し行われるが、本実施形態では説明のため、第２のガラス板Ｇ２が製造される一部分のみを抜き出して説明するものとする（後述の第２、第３実施形態の説明も同様とする）。

まず、前述の通り、第２のガラス板Ｇ２は、予備成形型１０８に載置された状態で本成形型１０７とヒータ１０９との間に配置され、加熱炉１０１を通過する工程Ｓ３１（以後、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ３１という）を経る。このとき、同一の工程内で第１のガラス板Ｇ１は、本成形型１０７に載置され、加熱炉１０１を通過する工程Ｓ３２（以後、第１のガラス板の本成形工程Ｓ３２という）を経る。このとき、第２のガラス板Ｇ２は、第１のガラス板の成形に寄与する加熱源と同一の加熱源によって、予備加熱及び自重により撓むことで予備成形される。

その後、第１のガラス板Ｇ１が自重により所望の湾曲形状に曲げ成形され、ガラス板Ｇ１及びガラス板Ｇ２共に歪点以下まで徐冷された後、取り出し手段によって本成形型１０７から取り出される工程Ｓ３３（以後、取り出し工程Ｓ３３という）を経る。すなわち、本成形型１０７が何も載置していない空の状態となる。このとき、取り出し手段は任意の構成でよく、例えば第１のガラス板Ｇ１を棒で突き上げた後に支持アームによって第１のガラス板Ｇ１を支持して取り出す構成などでもよい。

次に、第２のガラス板Ｇ２は、載せ替え手段によって予備成形型１０８から本成形型１０７に載せ替えられる工程Ｓ３４（以後、載せ替え工程Ｓ３４という）を経る。すなわち、本成形型１０７は、第２のガラス板Ｇ２を載置した状態となり、予備成形型１０８は空の状態となる。この時、載せ替え手段は任意の構成であり、前述の取り出し手段と同一の装置でもよく、別の装置を設けてもよい。

次に、第２のガラス板Ｇ２は、本成形型１０７に載置された状態で、空の予備成形型１０８とともに、加熱炉１０１の手前に搬送される工程Ｓ３５（以後、搬送工程Ｓ３５という）を経る。

次に、空の予備成形型１０８に第３のガラス板Ｇ３を載置手段によって載置する工程Ｓ３６（以後、載置工程Ｓ３６という）を経る。載置手段は任意の構成であり、前述の取り出し手段及び載せ替え手段と同一の装置でも良く、別の装置を設けてもよい。

次に、第２のガラス板Ｇ２は本成形型１０７に載置された状態で加熱炉１０１を通過する工程Ｓ３７（以後、第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７という）を経る。この時、第３のガラス板Ｇ３は、予備成形型１０８に載置された状態で、本成形型１０７とヒータ１０９との間に配置され、加熱炉１０１を通過する工程Ｓ３８（以後、第３のガラス板の予備成形工程Ｓ３８という）を経る。第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７によって、第２のガラス板Ｇ２は自重により所望の湾曲形状に曲げ成形される。

その後、第２のガラス板Ｇ２は、歪点以下まで徐冷され、取り出し手段によって本成形型から取り出される工程Ｓ３９（以後、取り出し工程Ｓ３９という）を経る。

このように、第２のガラス板の立場から見れば、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ３１後、第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７が行われ、第２のガラス板Ｇ２は所望の形状に曲げ成形される。すなわち、第２のガラス板Ｇ２は載置される成形型を変えて加熱炉１０１を二周することで、所望の湾曲形状に曲げ成形される。

このように、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ３１で第２のガラス板Ｇ２を予備加熱することで、加熱炉１０１内でガラス板を予熱する予熱ゾーン１０２を短くできる。もしくは、予熱ゾーン１０２を設けなくともよくなる。またさらに加熱炉１０１全体の温度も下げられ、省エネルギーで生産が可能となるため、設備稼働時の製造コストを削減できる効果がある。

さらに、一周目で第２のガラス板Ｇ２を予備成形することで、二周目の第２の本成形工程Ｓ４７において、より複雑な形状や深曲げ形状に成形し易くなる。このとき、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ３１では第２ガラス板Ｇ２を、第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７において曲げ成形する所望の形状のうち１０〜９０％、好ましくは３０〜９０％、さらに好ましくは５０〜９０％変形するように予備成形することが望ましい。

なお、第１のガラス板Ｇ１の取り出し工程Ｓ３３を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、第１のガラス板の本成形工程Ｓ３２後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７前であれば、どのタイミングで行ってもよい。

第２のガラス板Ｇ２の載せ替え工程Ｓ３４を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、第１のガラス板Ｇ１の取り出し工程Ｓ３３後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７前であれば、どのタイミングで行ってもよい。

第２のガラス板Ｇ２の搬送工程Ｓ３５を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ３１及び第１のガラス板の本成形工程Ｓ３２後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７前であれば、どのタイミングで行ってもよい。また、搬送工程Ｓ３５の途中で取り出し工程Ｓ３３、載せ替え工程Ｓ３４が行われても良い。

第３のガラス板Ｇ３の載置工程Ｓ３６を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、第２のガラス板Ｇ２の載せ替え工程Ｓ３４後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７前であれば、どのタイミングで行ってもよい。また、第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７を行う際に、予備成形型１０８に第３のガラス板Ｇ３を載せる必要がない場合には、載置工程Ｓ３６は省略してもよい。

ところで、第２のガラス板Ｇ２を第１のガラス板Ｇ１とヒータ１０９との間に配置して成形することで、次のような効果がさらに得られる。

第１のガラス板Ｇ１とヒータ１０９との間に第２のガラス板Ｇ２が設けられると、ヒータ１０９から第１のガラス板Ｇ１に向けて直接放射される熱の一部が第２のガラス板Ｇ２によって吸収される。そして第２のガラス板Ｇ２を通過して第１のガラス板Ｇ１に放射された熱は、ヒータ１０９に形成された過度な温度分布を有していないものとなる。言い換えれば、ヒータ１０９が備える一つ一つの加熱素子の温度差が緩やかなものになる。

すなわち、第２のガラス板Ｇ２が均熱板及び遮熱板の役割を果たし、本成形型１０７上の第１のガラス板Ｇ１にヒータパターンが転写されることを抑制する。したがって、第１のガラス板Ｇ１に生じる歪みを低減し、見栄えの悪化を抑制できる。

さらに第２のガラス板Ｇ２が、第１のガラス板Ｇ１と同一の形状もしくは大きい形状の場合、第１のガラス板Ｇ１の全体にわたって過度な温度分布がつきにくくなるため、望ましい。

また、第１のガラス板Ｇ１が薄いガラス板である場合は、温度分布によって意図しない変形や光学的な歪が生じやすいため、特に効果がある。

なお、従来、深曲げやＳ字状曲げ等の複雑形状を成形するために、ヒータ１０９が備える加熱素子の温度を一つ一つ制御して意図的に温度分布を付けること、又は局所加熱を備えることが知られているが、本実施形態はそれらを妨げるものではない。

それらを備えた構成でも、本実施形態のような構成とすることで、急峻な温度勾配による、第１のガラス板Ｇ１の意図しない変形や光学的な歪の発生を抑制できる。

また、第１のガラス板Ｇ１及び第２のガラス板Ｇ２が、車体フランジとの接合部分を隠すために、周縁から所定の幅にかけて黒色遮蔽膜１１０を備えた構成である場合、さらに望ましい効果がある。

具体的に、第１のガラス板Ｇ１及び第２のガラス板Ｇ２が周縁部に黒色遮蔽膜１１０を備えた場合のヒータ１０９からの熱の伝達の模式図を図５に示し説明する。なお、図５では簡便のため、ヒータ１０９から直接放射される熱のうち、ヒータ１０９の直下に向けて放射される熱のみ矢印で図示する。また、黒色遮蔽膜１１０は、第１のガラス板Ｇ１に形成される第１の黒色遮蔽膜５０１と、第２のガラス板Ｇ２に形成された第２の黒色遮蔽膜５０２とを備える（以後、両者を区別しない場合は、黒色遮蔽膜１１０という）。

なお、図５では黒色遮蔽膜１１０の厚みは説明のために厚く記載しているが、実際にはガラス板の板厚に対して充分薄く、正確な縮尺ではない。

第２のガラス板Ｇ２が設けられていない場合、ヒータ１０９から第１の黒色遮蔽膜５０１が設けられた第１のガラス板Ｇ１に向けて熱が放射されると、第１の黒色遮蔽膜５０１が設けられた周辺領域Ａと、それ以外の面中央領域Ｂの熱の吸収率の違いから、第１の黒色遮蔽膜５０１が設けられた周辺領域Ａとガラス面内部の面中央領域Ｂとの境界で大きな歪が生じやすい。

しかし、図５のように第２の黒色遮蔽膜５０２が設けられた第２のガラス板Ｇ２が、第１のガラス板Ｇ１とヒータ１０９との間に配置された場合には、以下のようになる。

周辺領域Ａにおいては、ヒータ１０９から直接放射された熱のほとんどは、第２の黒色遮蔽膜５０２によって吸収され、第１のガラス板Ｇ１の第１の黒色遮蔽膜５０１には届かない。

一方、面中央領域Ｂにおいては、ヒータ１０９から直接放射された熱の約８０％は第２のガラス板Ｇ２で吸収されるが、約２０％の熱は透過して第１のガラス板Ｇ１に届く。

その結果、第１のガラス板Ｇ１に対してヒータ１０９から直接放射される熱は、面中央領域Ｂのみ加熱することになる。したがって、ヒータ１０９以外の物質からの熱の再放射が周辺領域Ａと面中央領域Ｂとで一様とすれば、面中央領域Ｂは周辺領域Ａよりも加熱されることになる。そのため、面中央領域Ｂと第１の黒色遮蔽膜３０１が設けられた周辺領域Ａの吸収率の差が、面中央領域Ｂと周辺領域Ａが受ける熱の差によって相殺され、両者の境界での歪が生じにくくなる。

以上より、黒色遮蔽膜１１０を備えたガラス板を成形する場合でも、ガラス板に生じる歪みを低減し、見栄えの悪化を抑制できる。

なお、本実施形態では、第２のガラス板Ｇ２は第１のガラス板Ｇ１よりも板厚が厚くなっている。このようにすることで、第１のガラス板Ｇ１よりも熱を受けやすい位置にある第２のガラス板Ｇ２の変形量を、第１のガラス板Ｇ１と同等もしくは少なくすることができる。第２のガラス板Ｇ２が第１のガラス板Ｇ１よりも変形して撓むことで、平面視で第１のガラス板Ｇ１の端部が、第２のガラス板Ｇ２の端部よりも外側になると、その端部において、図５で示すような均熱板及び遮熱板としての効果が得られなくなる。

したがって、第２のガラス板Ｇ２は第１のガラス板Ｇ１よりも、板厚が０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．７ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上厚いことが望ましい。第１のガラス板Ｇ１の板厚は、１．６ｍｍより薄いことが好ましく、さらに好ましくは１．３ｍｍ以下、さらに好ましくは１．１ｍｍ以下であることが望ましい。

また、第２のガラス板Ｇ２と第１のガラス板Ｇ１とは組成が異なり、第２のガラス板Ｇ２は、第１のガラス板Ｇ１よりも歪点などの耐熱温度が高いこと、または粘度が高いことが好ましい。

また、第１のガラス板Ｇ１と第２のガラス板Ｇ２とは、相似形でかつ同等の大きさもしくはやや大きいことが好ましい。第１のガラス板Ｇ１の全面積にわたって、ヒータ１０９との間に第２のガラス板Ｇ２が存在することで、第１のガラス板Ｇ１の表面に温度分布を付きにくくすることができる。

このような効果も考慮すると、図３の一周目（第２のガラス板の予備成形工程Ｓ３１）では、第２のガラス板Ｇ２は、予備成形型１０８に載置され、第１のガラス板Ｇ１の均熱板及び遮熱板として働くとともに、予備加熱と予備成形される。そしてその後の二周目（第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７）では本成形型１０７に載置され、第３のガラス板Ｇ３の均熱板としての効果により、光学的な歪の発生をさらに抑制されながら、所望の湾曲形状に曲げ成形される。

さらに、図５に示すように第２の黒色遮蔽膜５０２を備えたガラス板である場合、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ３１において、第２の黒色遮蔽膜５０２を焼成することができ、第２のガラス板の本成形工程Ｓ３７において、第２のガラス板Ｇ２の上に合わせガラス用に異なるガラス板を積層させた状態で曲げ成形することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
図６及び図７は、第２のガラス板Ｇ２を予備加熱及び予備成形されたガラス板として本成形する場合の第２実施形態を示した図である。以下、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

第１実施形態と同様に、図６は製造方法のフロー図を示し、図７はそのフローの概念図であり、第２のガラス板Ｇ２を所望の湾曲形状に成形するまでの流れについての一例を説明する。

また、本実施形態において、成形型１０６は、予備成形型１０８、第１の本成形型７０１及び第２の本成形型７０２とを備えている。予備成形型１０８は連結部２０１において、第１の本成形型７０１及び第２の本成形型７０２の両者と、互いに連結、分離可能な構成であるものとする。

なお、図６のフロー図において、矢印に沿った流れは、第２のガラス板Ｇ２が予備成形型１０８及び第２の本成形型７０２とともに辿る工程を示し、横方向に同じ位置にあり、かつ点線で囲われた二つの工程は、同じ工程内で行われる。

なお、フロー図の当初においては、予備成形型１０８と第１本成形型６０１とが連結している。

まず、第２のガラス板Ｇ２は、予備成形型１０８に載置された状態で第１の本成形型７０１とヒータ１０９との間に配置され、加熱炉１０１の成形ゾーン１０２を通過する工程Ｓ６０１（以後、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ６０１という）を経る。このとき、同時に第１のガラス板Ｇ１は、第１の本成形型７０１に載置され、加熱炉１０１の成形ゾーン１０３を通過する工程Ｓ６０２（以後、第１のガラス板の本成形工程Ｓ６０２という）を経る。ここで第２のガラス板Ｇ２は、第１のガラス板Ｇ１に対して均熱板及び遮熱板として働き、かつ第２のガラス板Ｇ２自身が予備加熱、予備成形される。

次に、予備成形型１０８と第１本成形型６０１は、分離手段によって互いに分離される工程Ｓ６０３（以後、分離工程Ｓ６０３という）を経る。このようにすることで、予備成形型１０８と第１本成形型６０１とが連動を解除され、別々の工程に進むことができる。

すなわち、第２のガラス板Ｇ２は、予備成形型１０８に載置された状態で、加熱炉前に搬送される工程Ｓ６０４（以後、搬送工程Ｓ６０４という）へと進み、一方、第１のガラス板Ｇ１は、第１本成形型６０１に載置された状態で、徐冷ゾーン１０４による徐冷後、第１本成形型６０１から取り出される工程Ｓ６０５（以後、取り出し工程Ｓ６０５という）へと進む。

このように、第２のガラス板Ｇ２は、成形ゾーン１０３を通過後、徐冷ゾーン１０４を通らずに、直ちに次の工程に進むことができる。したがって予備加熱によって上昇した温度をなるべく低下させずに、後述する第２の本成形工程Ｓ６０９へ進むことが可能となる。また、第１のガラス板Ｇ１は、第２のガラス板Ｇ２の温度低下を考慮することなく、充分な徐冷時間を確保できる。

なお、分離手段は任意の構成でよく、例えば予備成形型１０８を支持アームによって持ち上げて第１本成形型６０１から分離する構成などでもよい。

次に、予備成形型１０８は、第２の本成形型７０２と連結手段によって連結される工程Ｓ６０６（以後、連結工程Ｓ６０６ともいう）を経る。第２の本成形型７０２も第１本成形型６０１と同様に、予備成形型１０８の連結部２０１によって連結される部分を備え、予備成形型１０８と連結、分離可能である。予備成形型１０８は、成形ゾーン１０３におけるヒータ１０９と第２の本成形型７０２との間に配置されるように連結される。

すなわち、予備成形型１０８は、第１の本成形型７０１と第２の本成形型７０２のいずれと連結していても、ヒータ１０９と、第１の本成形型７０１または第２の本成形型７０２のいずれか連結している一方との間に配置される。

なお、連結手段は任意の構成でよく、例えば予備成形型１０８を支持アームによって持ち上げ、連結部２０１を第２の本成形型７０２に差し込んで連結させる工程であってもよい。また前述の分離手段と同一の装置でもよく、別の装置を設けてもよい。

次に、第２のガラス板Ｇ２は、載せ替え手段によって予備成形型１０８から第２の本成形型７０２に載せ替えられる工程Ｓ６０７（以後、載せ替え工程Ｓ６０７という）を経る。

なお、載せ替え手段は任意の構成でよく、例えば第２のガラス板Ｇ２を棒で突き上げた後に支持アームによって第２のガラス板Ｇ２を支持して載せ替える構成などでもよい。

次に、第３のガラス板Ｇ３が載置手段によって予備成形型１０８に載置される工程Ｓ６０８（以後、載置工程Ｓ６０８という）を経る。

なお、載置手段は任意の構成でよく、前述の載せ替え手段と同一の装置でもよく、別の装置を設けてもよい。

次に、第２のガラス板Ｇ２は第２の本成形型７０２に載置された状態で、加熱炉１０１の成形ゾーン１０３を通過する工程Ｓ６０９（以後、第２のガラス板の本成形工程Ｓ６０９という）を経る。この時、第３のガラス板Ｇ３は、予備成形型１０８に載置された状態で、第２の本成形型７０２とヒータ１０９との間に配置され、加熱炉１０１の成形ゾーン１０３を通過する工程Ｓ６１０（以後、第３のガラス板の予備成形工程Ｓ６１０という）を経る。このようにすることで第３のガラス板Ｇ３が均熱板及び遮熱板として働き、第２のガラス板Ｇ２は、意図しない変形による光学的な歪が発生することをさらに抑制され、所望の湾曲形状に曲げ成形される。

その後、予備成形型１０８と第２の本成形型７０２は互いに分離され連動を解除される工程Ｓ６１１（以後、分離工程Ｓ６１１という）を経て、第２のガラス板Ｇ２は、第２の本成形型７０２に載置された状態で、徐冷ゾーン１０４による徐冷後、第２の本成形型７０２から取り出される工程Ｓ６１２（以後、取り出し工程Ｓ６１２という）を経る。

以上のように、第２実施形態では、第１実施形態で得られる効果に加え、さらに、第２のガラス板Ｇ２が予備加熱によって加熱された状態をなるべく高い温度で保ったまま本成形工程へ進むことが可能となり、さらに省エネルギーで生産が可能となるため、設備稼働時の製造コストを削減できる効果がある。

なお、第２のガラス板の搬送工程Ｓ６０４を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、分離工程Ｓ６０３後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ６０９前であれば、どのタイミングで行ってもよい。

予備成形型１０８と第２の本成形型７０２の連結工程Ｓ６０６を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、分離工程Ｓ６０３より後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ６０９前であれば、どのタイミングで行ってもよい。

第２のガラス板の載せ替え工程Ｓ６０７を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ６０１後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ６０９前であれば、どのタイミングで行ってもよい。すなわち、分離工程Ｓ６０３を行う前に、第２のガラス板Ｇ２をまだ連結させていない第２の本成形型７０２に載せ替えてもよい。

第３のガラス板Ｇ３の載置工程Ｓ６０８を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、第２のガラス板Ｇ２の載せ替え工程Ｓ６０７後、かつ第２のガラス板の本成形工程６０９前であれば、どのタイミングで行ってもよい。

＜第３の実施形態＞
図８及び図９は、第２のガラス板Ｇ２を予備加熱及び予備成形されたガラス板として本成形する場合の第３実施形態を示した図である。以下、第１、第２実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

第１、第２実施形態と同様に、図８は製造方法のフロー図を示し、図９はそのフローの概念図であり、第２のガラス板Ｇ２を所望の湾曲形状に成形するまでの流れについての一例を説明する。

また、本実施形態において、成形型１０６は、第１の予備成形型９０１、第２の予備成形型９０２及び本成形型１０７とを備えている。第１の予備成形型９０１は、予備成形本成形兼用型であり（以後、第１の予備成形型９０１を、予備成形本成形兼用型９０１という）、本成形型１０７と同一の形状を有していることが好ましい。また、本実施形態では、第２の予備成形型９０２も予備成形本成形兼用型であり、成形型１０６全てが同じ形状である場合を示す。

また、予備成形本成形兼用型９０１は、本成形型１０７と連結する第１の結合部を備え、連結、分離可能である。

また、第２の予備成形型９０２は、予備成形本成形兼用型９０１と連結する第２の結合部を備え、連結、分離可能である。

なお、図８のフロー図において、矢印に沿った流れは、第２のガラス板Ｇ２が予備成形本成形兼用型９０１とともに辿る工程を示し、横方向に同じ位置にあり、かつ点線で囲われた二つの工程は、同じ工程内で行われるものとする。

なお、フロー図の当初においては、予備成形本成形兼用型９０１と本成形型１０７とが連結している。

まず、第２のガラス板Ｇ２は、予備成形本成形兼用型９０１に載置された状態で本成形型１０７とヒータ１０９との間に配置され、加熱炉１０１の成形ゾーン１０２を通過する工程Ｓ８０１（以後、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ８０１という）を経る。このとき、同時に第１のガラス板Ｇ１は、本成形型１０７に載置され、加熱炉１０１の成形ゾーン１０３を通過する工程Ｓ８０２（以後、第１のガラス板の本成形工程Ｓ８０２という）を経る。ここで第２のガラス板Ｇ２は、第１のガラス板Ｇ１に対して均熱板及び遮熱板として働き、かつ第２のガラス板Ｇ２自身が予備加熱、予備成形される。

しかし、予備成形工程Ｓ８０１では、第２のガラス板Ｇ２は予備成形にとどまり、完全に予備成形本成形兼用型９０１のリングの形状に沿うように、所望の形状まで変形はされない。

次に、予備成形本成形兼用型９０１と本成形型１０７は、分離手段によって互いに分離される工程Ｓ８０３（以後、分離工程Ｓ８０３という）を経る。このようにすることで、予備成形本成形兼用型９０１と本成形型１０７とが連動を解除され、別々の工程に進むことができる。この効果は、第２実施形態で述べた通りである。

次に、第２のガラス板Ｇ２は、予備成形本成形兼用型９０１に載置された状態で、加熱炉前に搬送される工程Ｓ８０４（以後、搬送工程Ｓ８０４という）を経る。一方、第１のガラス板Ｇ１は、本成形型１０７に載置された状態で、徐冷ゾーン１０４による徐冷後、本成形型１０７から取り出される工程Ｓ８０５（以後、取り出し工程Ｓ８０５という）を経る。

次に、予備成形本成形兼用型９０１は、第２の予備成形型９０２と連結手段によって連結される工程Ｓ８０６（以後、連結工程Ｓ８０６ともいう）を経る。第２の予備成形型９０２は、成形ゾーン１０３におけるヒータ１０９と予備成形本成形兼用型９０１との間に配置されるように連結される。

次に、第５のガラス板Ｇ５が載置手段によって第２の予備成形型９０２に載置される工程Ｓ８０７（以後、載置工程Ｓ８０７という）を経る。

ここで、予備成形本成形兼用型９０１は、本成形型と同一の形状、即ち所望の形状の曲率を有しているため、第２のガラス板Ｇ２はそのまま載置された状態でよい。したがって、載せ替え工程を省略することができる。

さらに、載せ替え工程が省略されたことで、載せ替え工程に制約されずに載置工程Ｓ８０７を行うことができるため、例えば、搬送工程Ｓ８０４の間に、第２の予備成形型９０１の上に第３のガラス板Ｇ３を載置させるなど、載置工程Ｓ８０７は何かの工程と同時に行うことができる。その結果、連結工程Ｓ８０６で連結する第２の予備成形型９０２には、予め第３のガラス板Ｇ３を載せられた状態で連結工程Ｓ８０６を行うことが可能となり、その結果二つの工程を省略できる。

その後、第２のガラス板Ｇ２は予備成形本成形兼用型９０１に載置された状態で、加熱炉１０１の成形ゾーン１０３を通過する工程Ｓ８０８（以後、第２のガラス板の本成形工程Ｓ８０８という）を経る。この時、第３のガラス板Ｇ３は、第２の予備成形型９０２に載置された状態で、予備成形本成形兼用型９０１とヒータ１０９との間に配置され、加熱炉１０１の成形ゾーン１０３を通過する工程Ｓ８０９（以後、第３のガラス板の予備成形工程Ｓ８０９という）を経る。このようにすることで第３のガラス板Ｇ３が均熱板及び遮熱板として働き、第２のガラス板Ｇ２は、意図しない変形による光学的な歪が発生することがさらに抑制され、所望の湾曲形状に曲げ成形される。

その後、予備成形本成形兼用型９０１と第２の予備成形型９０２は互いに分離され連動を解除される工程Ｓ８１０（以後、分離工程Ｓ８１０という）を経て、第２のガラス板Ｇ２は、予備成形本成形兼用型９０１に載置された状態で、徐冷ゾーン１０４による徐冷後、予備成形本成形兼用型９０１から取り出される工程Ｓ８１１（以後、取り出し工程Ｓ８１１という）を経る。

以上のように本実施形態では、第２実施形態の効果に加え、さらに載せ替え工程を省略でき、かつ載置工程Ｓ８０７をいずれかの工程と平行して行うことができるため、二つの工程を省略することができる。

なお、第２のガラス板の搬送工程Ｓ８０４を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、分離工程Ｓ８０３後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ８０８前であれば、どのタイミングで行ってもよい。

また、予備成形本成形兼用型９０１と第２の予備成形型９０２の連結工程Ｓ８０６を行うタイミングは、本実施形態に限定されず、分離工程Ｓ８０３より後、かつ第２のガラス板の本成形工程Ｓ８０８前であれば、どのタイミングで行ってもよい。

＜第１、第２、第３実施形態の変更例＞
また、本実施形態では、第１、第２、第３実施形態において、加熱炉１０１を二周する構成を示したが、これに限定されない。すなわち、加熱炉１０１の炉後に別の加熱炉を設置し、その間において、分離工程Ｓ６０３、Ｓ８０３、取り出し工程Ｓ４３、Ｓ６０５、Ｓ８０５、連結工程Ｓ６０６、Ｓ８０６、載せ替え工程Ｓ４４、Ｓ６０７、載置工程Ｓ４６、Ｓ６０８、Ｓ８０７が行われる構成であっても良い。この場合、搬送工程Ｓ４５、Ｓ６０４、Ｓ８０４は省略することが可能となる。

また分離工程Ｓ６０３、Ｓ８０３、取り出し工程Ｓ４３、Ｓ６０５、Ｓ８０５、連結工程Ｓ６０６、Ｓ８０６、載せ替え工程Ｓ４４、Ｓ６０７、載置工程Ｓ４６、Ｓ６０８、Ｓ８０７は、加熱炉の内外のいずれの場所で行われても良い。

さらに、第１のガラス板の予備成形工程Ｓ４１、Ｓ６０１、Ｓ８０１から第２のガラス板の本成形工程Ｓ４７、Ｓ６０９、Ｓ８０８の間に第２のガラス板Ｇ２の温度を保持ために、温度保持手段による温度保持工程を備えていても良い。例えば、搬送工程Ｓ４５、Ｓ６０４、Ｓ８０４の通路を壁面で囲い、温度保持炉を設けても良い。

また、第１、第２実施形態では、予備成形型１０８の形状として、平坦なものを図示したが、これに限定されない。予備成形型１０８を曲率を有した形状、特に本成形型１０７と同一の形状とすれば、予備成形工程Ｓ４１、Ｓ６０１において、最終的な所望の形状に近い形状まで予備成形できるため好ましい。

また、第２、第３実施形態では、分離工程Ｓ６０３、Ｓ８０３は、徐冷前に行う例を示したが、これに限定されない。例えば、徐冷ゾーン内で分離工程Ｓ６０３、Ｓ８０３を行うなど、徐冷と平行して行ってもよい。

また、第２のガラス板の予備成形工程Ｓ４１、Ｓ６０１、Ｓ８０１において、第１のガラス板Ｇ１の代わりに、第１のガラス板Ｇ１を合わせガラス用外板とし、その上にさらにもう一枚、合わせガラス用内板として第４のガラス板を積層させたガラス積層体としても良い。

同様に、第３のガラス板Ｇ３の載置工程Ｓ４６、Ｓ６０８、Ｓ８０７と同時に、第２のガラス板Ｇ２の上に、合わせガラス用内板として第５のガラス板を積層させ、第２のガラス板を合わせガラス用外板とし、第５のガラス板を合わせガラス用内板として同時に曲げ成形してもよい。

このとき、第４のガラス板と第２のガラス板Ｇ２、第５のガラス板と第３のガラス板Ｇ３は、互いに組成が異なり、第２のガラス板Ｇ２及び第３のガラス板Ｇ３の方がそれぞれ歪点などの熱特性が高い、または粘度が高いことが好ましい。

また、第２のガラス板Ｇ２の板厚は、第４のガラス板の板厚よりも厚いことが好ましい。同様に第３のガラス板Ｇ３の板厚は、第５のガラス板の板厚よりも厚いことが好ましい。好ましくは、第４、第５のガラス板の板厚よりもそれぞれ０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．７ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上厚いことが望ましい。

このような第２のガラス板Ｇ２、第３のガラス板Ｇ３を用いることで、第４、第５のガラス板と同一の加熱炉内を通過させても、第４、第５のガラス板は一周目で所望の形状に成形され、第３のガラス板Ｇ３は一周目は予備加熱、予備成形にとどまり、二周目で所望の形状に成形される。

すなわち、この周期を繰り返して連続生産した場合、合わせガラス用外板（第２のガラス板Ｇ２、第３のガラス板Ｇ３）は予備成形工程、本成形工程と二段階で成形され、合わせガラス用内板（第４、第５のガラス板）は本成形工程のみで成形される。

また、第２のガラス板の本成形工程Ｓ４７、Ｓ６０９、Ｓ８０８の後に、プレス型を使ってプレス成形し、所望の形状にしてもよい。

本発明は、加熱されたガラス板を成形型を用いて所望の湾曲形状に曲げ成形するガラス板の製造方法及びその湾曲ガラスを用いて製造された合わせガラスに関する。特に自動車用合わせガラスに好適に用いられるガラス板を提供する。

１０１ 加熱炉
１０２ 予熱ゾーン
１０３ 成形ゾーン
１０４ 徐冷ゾーン
１０５ 台車
１０６ 成形型
１０７ 本成形型
１０８ 予備成形型
１０９ ヒータ
１１０ 黒色遮蔽膜
２０１ 連結部
５０１ 第１の黒色遮蔽膜
５０２ 第２の黒色遮蔽膜
Ｓ３１、Ｓ３８、Ｓ６０１、Ｓ６１０、Ｓ８０１、Ｓ８０９ 第２のガラス板の予備成形工程
Ｓ３２、Ｓ６０２、Ｓ８０２ 第１のガラス板の本成形工程
Ｓ３７．Ｓ６０９、Ｓ８０８ 第２のガラス板の本成形工程
Ｓ６０３、Ｓ６１１、Ｓ８０３、Ｓ８１０ 分離工程
Ｓ３５、Ｓ６０４、Ｓ８０４ 搬送工程
Ｓ３３、Ｓ３９、Ｓ６０５、Ｓ６１２、Ｓ８０５、Ｓ８１１ 取り出し工程
Ｓ６０６、Ｓ８０６ 連結工程
Ｓ３４、Ｓ６０７ 載せ替え工程
Ｓ３６、Ｓ６０８、Ｓ８０７ 載置工程
７０１ 第１の本成形型
７０２ 第２の本成形型
９０１ 第１の予備成形型（予備成形本成形兼用型）
９０２ 第２の予備成形型
Ａ 周辺領域
Ｂ 面中央領域
Ｇ１ 第１のガラス板
Ｇ２ 第２のガラス板
Ｇ３ 第３のガラス板

Claims (14)

1. 加熱源によって軟化点付近に加熱されたガラス板を、成形型上に載置して曲げ成形する湾曲ガラス板の製造方法において、
   前記ガラス板は、第１のガラス板と、第２のガラス板と、を備え、
   前記第１のガラス板を自重で所望の形状に曲げ成形する第１のガラス板の本成形工程と、
   前記第２のガラス板を自重で予備成形する第２のガラス板の予備成形工程と、
   前記予備成形された第２のガラス板を自重で所望の形状に曲げ成形する第２のガラス板の本成形工程と、
   を有し、
   前記第１のガラス板の本成形工程と前記第２のガラス板の予備成形工程は、同一の前記加熱源からの熱で同時に行われ、
   前記第２のガラス板の予備成形工程は、前記第１のガラス板の本成形工程よりも前記加熱源に近い位置で行われる
   ことを特徴とする湾曲ガラス板の製造方法。
2. 前記成形型は、本成形型と、予備成形型と、を備え、
   前記第１のガラス板の本成形工程は、前記本成形型上で行われ、
   前記第２のガラス板の予備成形工程は、前記予備成形型上で行われ、
   前記第１のガラス板の本成形工程及び前記第２のガラス板の予備成形工程後、かつ前記第２のガラス板の本成形工程前に、
   前記第１のガラス板を、前記本成形型から取り出す取り出し工程と、
   前記取り出し工程後に、前記第２のガラス板を前記予備成形型から前記本成形型に載せ替える載せ替え工程と、
   を有し、
   前記第２のガラス板の本成形工程は、前記本成形型上で行われる請求項１に記載の湾曲ガラス板の製造方法。
3. 前記本成形型と前記予備成形型は同一形状である請求項２に記載の湾曲ガラス板の製造方法。
4. 前記成形型は、第１の本成形型と、第２の本成形型と、予備成形型と、を備え、
   前記第１のガラス板の本成形工程は、前記第１の本成形型上で行われ、
   前記第２のガラス板の予備成形工程は、前記予備成形型上で行われ、
   前記第１のガラス板の本成形工程及び前記第２のガラス板の予備成形工程後、かつ前記第２のガラス板の本成形工程前に、
   前記予備成形型と前記第１の本成形型とを分離させる分離工程と、
   前記分離工程後、前記予備成形型と前記第２の本成形型とを連結させる連結工程と、
   前記連結工程後、前記第２のガラス板を前記予備成形型から前記第２の本成形型に載せ替える載せ替え工程と、
   を有し、
   前記第２のガラス板の本成形工程は、前記第２の本成形型上で行われる請求項１に記載の湾曲ガラス板の製造方法。
5. 前記分離工程後、第１のガラス板を徐冷する徐冷工程を備える請求項４に記載の湾曲ガラス板の製造方法。
6. 前記第１の本成形型と前記第２の本成形型と前記予備成形型は同一形状である請求項４又は５に記載の湾曲ガラス板の製造方法。
7. 前記載せ替え工程後、前記予備成形型上に第３のガラス板を載置する載置工程を備える請求項２から６のいずれかに記載の湾曲ガラス板の製造方法。
8. 前記第１のガラス板の本成形工程及び前記第２のガラス板の予備成形工程後、かつ前記第２のガラス板の本成形工程前に、前記第２のガラス板の温度を保持する温度保持工程を備える請求項２から７のいずれかに記載の湾曲ガラス板の製造方法。
9. 前記第２のガラス板の予備成形工程は、前記第２のガラス板を、前記第２のガラス板の本成形工程における所望の形状のうち、１０〜９０％変形するように予備成形する請求項１から８のいずれかに記載の湾曲ガラス板の製造方法。
10. 前記第２のガラス板は、外周端から所定の幅にかけて黒色遮蔽膜を備え、
    前記予備成形工程は、前記黒色遮蔽膜の焼成工程を含む請求項１から９のいずれかに記載の湾曲ガラス板の製造方法。
11. 前記第１のガラス板と前記第２のガラス板は、互いに組成が異なる請求項１から１０のいずれかに記載の湾曲ガラス板の製造方法。
12. 前記第１のガラス板と前記第２のガラス板は、互いに板厚が異なる請求項１から１１のいずれかに記載の湾曲ガラス板の製造方法。
13. 前記第２のガラス板は、前記第１のガラス板よりも板厚が厚い請求項１から１２のいずれかに記載の湾曲ガラス板の製造方法。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の湾曲ガラス板を用いて製造された合わせガラス。

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