JPH035333A - ガラス板の熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス板、特に板厚が１．５〜３．０ｍｍの
薄いガラス板において強度アップを図るようにしたガラ
ス板の熱処理方法に関し、詳細には加熱されたガラス板
を室温にまで冷却する間においてガラス板端縁周辺部の
みに適宜平面圧縮応力を付与する熱処理方法に係るもの
であり、建築用はもちろん自動車用あるいは家具用等幅
広く用いられ、特に合せガラス用として有用なものとな
るようにすることができるものである。

〔従来の技術〕

最近、建築用として例えば高層ビルディングあるいは住
宅等、さらには自動車用として例えばフロントあるいは
サイド等の窓ガラスに、各種ガラス板が採用されつつあ
り、特に薄板ガラスを初め多機能を有するガラス板状体
が広く採用されてきている。

このような情勢のなかで、ガラス板、特に薄板ガラスに
おいて、ガラス素板あるいは加工時または加工後、さら
に運搬時、さらにまた例えば自動車窓への嵌め込み時等
、各工程でガラス板エッヂ部に受ける衝撃により破損に
まで及ぶこともあり、そのため取扱いには非常な注意を
必要とするものであり、また薄板化が進むにつれ、こと
に薄板ガラスの合せ化も多くなる傾向を示し、それにつ
れ薄板ガラス自身の強度アンプをも必要となってきてお
り、このなかでガラス板の端縁周辺部において平面圧縮
応力を高めるようにして前記要求を達成しようとする提
案が種々なされている。

例えば、特公昭３２−２６８４号公報には、屈曲しよう
とする硝子の平板を所望の輪郭に成形切断することと、
この成形切断した硝子板を屈曲型の上に支持し、この硝
子板をその屈曲温度に在る間に屈曲させて該屈曲型の曲
率に合致させることと、この屈曲した該硝子板の焼なま
しを行うに当ってこの焼なましの間に硝子板の冷却を制
御してその周縁部に圧縮帯を生じさせることとの各工程
の結合を特徴とする、周縁の破損に対し大きな抵抗力を
有する屈曲硝子板の製造法が記載され、また、２枚のガ
ラス板をプラスチック中間膜により積層した合せガラス
において、上記合せガラス板の周辺部のみに圧縮応力を
形成し強化することで、合せガラス板の取扱い時におけ
るガラス板周辺部よりの破砕、亀裂、破損に対し構造上
−層の抵抗力を有するためのものであることが記載され
ており、また特公昭６３−１７７７７号公報には、板厚
１．５ｍｍ乃至２．５ｍｍの２枚のガラス板を重ねて曲
げ型に載置し、このガラス板を５５０℃〜６５０℃に加
熱して２枚同時に成型する工程、重ね合わされたガラス
板を少なくともその徐冷域温度４５０℃〜５５０”Ｃの
間を９０℃／分〜１５０℃／分の冷却速度で冷却し、ガ
ラス板の端部から１．５ｃｍ以内に２５０ｋｇ／ｃｍ２
〜５００ｋｇ／ｃｍ”の平面圧縮応力を生ぜしめる工程
、周辺部に平面圧縮応力の与えられた上記２枚のガラス
板をその平面圧縮応力の形成された面をそれぞれ外側に
し、そのガラス板間にプラスチック中間膜を挟み合せガ
ラス組成体を用意する工程、この合せガラス組立体を熱
圧着し一体化する工程の各工程よりなる合せガラスの製
造法が記載されており、さらに特公昭５５−３１０９７
号公報には、積層された２枚の合せガラス素板を炉体内
を通して湾曲加工、強化加工するガラス板の加工装置に
おいて、炉体内の搬送口から搬出口に向って順次連続し
て５００℃〜７５０℃の加熱帯と、１８０℃〜４００℃
の急冷帯と、２００℃以下の冷却帯とを設けると共に、
上記加熱帯と冷却帯の間には断熱冷却ダンパーを設け、
急冷帯には該急冷帯内の温度範囲に保持するための冷却
装置を設けてなり、積層された２枚の合せガラス素板を
加熱帯にいて湾曲加工し、急冷帯において上記合せガラ
ス素板の周辺部に平面圧縮層を形成する様にしたガラス
板の加工装置が記載され、徐冷温度４５０℃〜５５０℃
の間を９０℃／分〜１５０℃／分の冷却速度で、２枚重
ねて曲げ型に載置し２枚同時に上面下面の周辺部を冷却
することが記載されており、さらにまた実公昭６３−２
１５４１号公報には、加熱炉から水平状態で搬送されて
きた板ガラス周縁を保持して、曲げ成形を行うリングモ
ールドの上端部を、傾斜面を有する尖部とし、この尖部
にステンレス鋼繊維からなる織布を被せるようにしたの
で、板ガラスの周縁に接触するリングモールドの面積が
小さ（なり、成形時に生じる聖跡等を可及的に小さくで
き、また金属織布の間を冷却空気が通過するので、リン
グモールドと板ガラスとの間に形成される空間、特に板
ガラス周縁部に形成される空間に冷却空気が籠ることが
なく急冷を有効に行なえ、板ガラス周縁部の強化度を高
めることができるという板ガラスの成形用リングモール
ドが記載されている等が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の特公昭３２−２６８４号公報に記載され
た方法においては、ガラス板全体の冷却を制御するとと
もに、型成形面を越してガラス板の全周縁部を外側に突
出しまた該表面と接触しないようにすることによって、
突出した全周縁部が急冷されるようにしたものであり、
型のレールに接触した部分が前記全周縁部に比して高温
となるというものであり、また特公昭６３−１７７７７
号公報あるいは特公昭５５−３１０９７号公報に記載さ
れている方法においては重ね合わされた二枚のガラス板
の周辺部の上下方向あるいは横方向より空気を吹き付け
るか、加熱炉から取出し放冷する等の手段で行うもので
あり、これらはいずれもガラス板の周辺部例えばガラス
板端縁部から１５１以内を型とフリーにしておくことで
行うもので、どちらかといえば不均一冷却となりやすく
ソリあるいは変形を安定して充分に防ぐことができると
は必ずしも言い離いものであり、ガラス板の中央域を充
分徐冷されたような状態にすることが必ずしもでき難い
ものでもある。さらに実公昭６３−２１５４１号公報に
記載のものはリングモールドの上端と板ガラスとが密接
すると、急冷装置においてノズルから吹出す冷却空気が
リングモールド内に籠もってしまうため、ガラスの強度
に重大な影響を与えるガラス板周辺部の強化度が劣るこ
ととなるのを防ごうとするものであって、前記ガラス板
周辺部を他の部署と同等の強化度と聖跡を付けることが
ないものとしようとするもので積極的にガラス板周辺部
の強度をアップしようとするものではな（、単に該リン
グモールドを通常の屈曲・強化方法に用いてもガラス板
周辺部のみの強度アップは達成でき難いものである等の
問題があるものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなしたも
ので、特定温度にある平らなまたは曲げ加熱ガラス板を
特定温度に制御した受け取りリングフレームで受け取り
、徐冷または徐冷に近い冷却をすることによってガラス
板端縁周辺部を強度アップすることができ、どちらかと
いえばガラス板中央域では通常的な冷却で生板に近い強
度を有するものにするガラス板の熱処理方法を提供する
ものである。

すなわち、本発明は、所望形状のガラス素板を加熱炉内
で５５０〜６５０℃に加熱し、平らな加熱ガラス板また
は該加熱ガラス板を屈曲成形した曲げ加熱ガラス板を冷
却して強度アップを図るガラス板の熱処理方法において
、前記平らなまたは曲げ加熱ガラス板の端縁周辺部を、
該加熱ガラス板の温度に比して１００〜６００℃低い温
度を有する受け取りリングフレームで受け取り、ついで
２００〜５００℃に保持されているアニーリング炉内で
３分以内滞留させた後、さらに室温まで冷却することを
特徴とするガラス板の熱処理方法ならびに前記ガラス板
端縁周辺部において、５０〜５００　ｋｇ／ｃｍ”の平
面圧縮応力を生ぜしめるようにすることを特徴とするガ
ラス板の熱処理方法を提供するものである。

ここで、前記平らなまたは曲げ加熱ガラス板の温度を５
５０〜６５０℃としたのは、通常屈曲成形、例えば曲げ
型に応じた形状に自重を利用して曲げ成型をする際また
はプレスによる曲げ成型をする際あるいは再徐冷を行う
際等において必要な温度であり、好ましくは５９０〜６
３０℃であって、この温度をそのまま利用するためであ
り、ガラス板としては板厚が５１１１１程度を中心に各
種ガラス板、特に板厚が１．５〜３．０ｍｍの薄いガラ
ス板において、ことにそのなかでも自動車用フロントガ
ラスとして用いる合せガラスの素板として有用である。

また、前記受け取りリングフレームの温度を加熱ガラス
板の温度より１００〜６００℃低い温度としたのは、１
００℃未満の低い温度差であれば、ガラス板端縁周辺部
における平面圧縮応力がほとんど付与できず強度アップ
につながらないものであり、６００℃を越える高い温度
差とすると、ガラス板端縁周辺部における平面圧縮応力
が大きくなり過ぎ、例えば約６００〜７００ｋｇ／ｃｍ
２等となってその内側に生じる平面引張応力とのバラン
スあるいは中央域に及す影響を考えると好ましくなく、
場合によってはガラス板端縁周辺部においてソリ等の変
形、さらにはハマカケやクラック等キズにつながるもの
であって、最悪の場合には破損を招くものであり、好ま
しくは２００〜５００℃低い温度差である。またその受
け取りリングフレームのアニーリング炉内での保持時間
は３分以下で充分であり、好ましくは１．５分以下、最
適には１公租度である。また受け取りリングフレームの
温度調節は例えば徐冷炉としての補助炉あるいは室温部
から、平らなまたは曲げ加熱ガラス板を受け取りに行く
こと等で行ってもよく、あるいは適時加熱または冷却装
置を別途設けて温度調節を行ってもよいことは言うまで
もない。

さらに受け取りリングフレームの少なくとも天端部には
通常ＳＯＳの金網がカバーされており、そのままかさら
にその上に断熱保温材としてカーボンクロス、ガラスク
ロス等のカバーをして用いてもよいものであり、さらに
また受け取りリングフレームとのガラス板＠縁周辺部の
接触面は端縁から最大約２０ｍｍ程度であり、好ましく
は１０〜１５ｍｍ程度である。

さらにアニーリング炉内の温度を２００〜５００℃とし
たのは、受け取りリングフレームの加熱ならびに温度保
持、または前記加熱ガラス板を受け取りリングフレーム
で受け取り後において徐冷または徐冷に近い条件とする
ために必要であり、好ましくは３００〜４８０℃である
。

さらにまた、前記平面圧縮応力が５０〜５００ｋｇ／ｃ
ｍ”が好ましいとしたのは、５０ｋｇ／ｃｍ”未満では
ガラス板の強度アップにはつながり難いものであり、５
００　ｋｇ／ｃｍ”を超えるとその内側における平面引
張応力あるいは中央域に及ぼす影響またはエツジ部の補
強による強度アップという所期の目的からみて必らずし
も良好な傾向ではなく、ガラス板全体としてのバランス
上も必要がないためである。

なお、本発明においては、ガラス板端縁周辺部を受け取
りリングフレームで以て受け取るようにしたので、上部
端縁のコーナ一部を別途用意した押え具を適宜用いるよ
うにすることもできて、よりガラス板の端縁周辺部にお
けるソリ等の変形がなく、所望形状への精度をさらに向
上せしめることができ、ことに三方曲げ等複雑な曲率を
要求させるものでも高精度のものとなり、例えば自動車
窓等に取り付けるに際しても歪み等発現することがなく
なり、作業性の向上、歩留アップをもたらすものとなる
ものであり、より好ましいものである。

〔作　用〕

上述したように本発明は、特定温度にある平らなまたは
曲げ加熱ガラス板の端縁周辺部を、この特定温度と特異
な温度範囲内で低く温度差をもたらすよう適宜コントロ
ールした受け取りリングフレームを用いて受け取り、徐
冷または徐冷に近い状態で冷却するようにしたことによ
り、風冷による冷却よりさらに均一に確実で安定してソ
フトな急冷を行うことができ、従来のように型枠におけ
る残存温度が冷却時に逆転してガラス板の型枠と接触し
ない部署より接触部署が高くなってしまうこともなくす
ることができて、前記端縁周辺部の平面圧縮応力とその
内側に発現する平面引張応力ならびに中央域への影響を
従来に比してよりバランスがとれたちのとすることがで
き、しかも場合によってはガラス板の端縁のコーナ一部
またはその附近等を軽く自由自在に押えるようにするこ
とで、多少強制的にもソリ等の変形を発現しないように
できるとともに、上下面から冷却するようになって、例
えば板厚が厚くなったとしてまたは２枚のガラス板を同
時に冷却する場合でも確実に対応できて冷却が行え所期
の平面圧縮応力を得ることができてガラス板端縁周辺部
の強度をアップすることができる等、本発明によって種
々の強度を有するガラス板を、ソリ等の変形を発現せず
、より高精度な成型品とすることができ、運搬や合せ加
工等の各種工程中あるいは自動車窓に取り付は時等の作
業においても、取り扱いにほとんど支障がなくなり、破
損等の発生もほとんど皆無にできるようになるものであ
り、さらに場合によっては従来の設備と作業状況のまま
で本発明の所期の目的を達成できることとなるものでも
ある。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面に基づき詳細に説
明する。

第１図は、曲げ加熱ガラス板を受け取る受け取りリング
フレームを示す拡大組立斜視図、第２図は第１図のＢ−
Ｂ視において加熱ガラス板を載置した際のｔａ＋が部分
拡大縦断面図、伽）がその部分拡大斜視図、第３図は曲
げ工程の全体を示す平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ視
縦断面図を示すものである。

第３．４図に示す一連のガラス板の加熱・屈曲等の熱処
理装置は、ロールコンベア１をＪ［し、ガラス素板２を
搬送しつつ加熱する加熱炉３と、加熱ガラス板２′を屈
曲するために該加熱炉の終端に配設する成形炉６内に吸
着具４を設け、下方より熱風を吹き上げる図示されない
風管を配設して、雰囲気温度が５７０〜６７０°Ｃの範
囲である成形部５と、該成形炉を挾んだ一方に曲げ型７
を載置する台車８を待機収容せしめるホット炉９と、そ
の反対側に成形炉６を挾んでシールチャンバー１０を介
してアニーリング炉である補助炉１１を配置するもので
ある。

加熱炉３に続く成形炉６に密着するシールチャンバー１
０内に、ワイヤで連結しシリンダーの作動で上下動する
ダンパー１２を設け、該チャンバーの空洞の底部に後述
する図示されない補助ロールを配設する。

このようにシールチャンバー１０と接合する補助炉１１
は、シールチャンバー１０側とその反対側の両側面に削
成し貫通する開口部を有し、該補助炉内を２００〜６０
０℃の範囲で特定温度に設定可能な高温部１３と、３０
０℃以下にセットする低温部１４とに区画する仕切りダ
ンパー１５を設け、該ダンパーは該補助炉の天井の座に
着座するシリンダーの作動で上下動し、該補助炉内の天
井および底面には図示されない電力供給線で繋がれた電
熱ヒーターを配置し、さらに低温部１４の天井にはダン
パー付の複数の排気官２２を植設する。

補助炉１１の下側には該補助炉の摺動手段として、レー
ルを敷設する架台がリニアベアリングを介して該補助炉
を支持し、該架台に着座する摺動用シリンダーのロンド
は、該補助炉の片端に固着するピースとナツトで連結し
、摺動シリンダーの作動で補助炉１１はレールに沿って
左右に移動する。

補助炉１１の低・高温部一体な開口部は、図示されない
架橋上に着座するシリンダーでワイヤを介して上下動す
るダンパー１６とシールチャンバーで塞ぐが、残りの部
分は支柱に取りつけたコ字状の高温部用の保温カバー１
７もしくは低温部用の保温カバー１８で両開口部を塞ぐ
ものである。

ダンパー１６の前方は、レールを敷設する架台を配設し
、該レールの上部にはフレーム２１で組立て取り外し可
能な受け取りリングフレーム１９を載置した受取台車２
０が、その端部のロールと架台上に立設する軸台に軸止
し回転自在な補助ロールとを介して載置し、レールに沿
って移動するが、補助炉１１内でのフレーム２１の支持
は前述したシールチ　センバー１０内の図示されない補
助ロールによって支えられ、受け取りリングフレームＩ
９は成形部５内まで進入する。

レールに沿って移動する受取台車２０の駆動は、例えば
フレームのロール側端部と連結するチェーンで正逆に駆
動するモーターにより伝動し、該モーターは高熱から隔
離した位置に配するのが望ましい。

第１．２図は第３図に示している受け取りリングフレー
ム１９部の全体ならびに要部を拡大した各図であって、
前記フレーム２１より支持バーを介してリング基台２８
を設け、その上にボルト２６で高さ調整自在にナツト２
７でリングフレーム２５を固定し、該リングフレーム２
５の天端を覆い包含するように、例えば先ずＳＵＳの金
１１ｉ１２４、ついでその上にカーボンクロス等の各種
クロスまたはフェルト２３を最外表としてカバーした構
成の受け取りリングフレーム１９を用い、曲げ加熱ガラ
ス板２”の端縁周辺部２９が例えば２０ｍ１ｌ以下が重
なるように接触載置させた状態を部分拡大して示したも
のであり、この前後の曲げ加熱ガラス板を受け取る前で
載置してない時点での受け取りリングフレームの全体を
も拡大して示したものである。

上記ガラス板の熱処理装置を用いた際の実施例について
、その条件ならびにその結果を具体例として表１に例示
する。

すなわち、実施例では、板厚が約２ｍｍの所望形状に切
断したガラス素板を上記加熱炉で６１０〜６２０℃に加
熱し、上記成形炉で屈曲成型し、室温またはアニーリン
グ用補助炉で適宜加熱されたＳＵＳ金網あるいはカーボ
ンクロス等を被覆カバーしてなる受け取りリングフレー
ムで受け取り、受け取りリングフレームを加熱した温度
に保持されている補助炉でアニーリングを行い、例えば
３００〜２００°Ｃ程度まで降温させた時点で補助炉外
に搬送し、放冷し所要温度まで冷却するものであり、こ
の得られた曲げガラス板の端縁周辺部の全周について１
２〜１８点を決めて、例えば東芝製精密歪計（５ＶＰ−
３０−ｎ　）を用いて測定し、この測定結果を平均し、
平均した平面圧縮応力によってガラス板の強度アップの
程度を示したものである。

この実施例の結果からも明らかなように平面圧縮応力が
増加し、周辺部の強度アップが達成されていることを示
し、周辺部のうねりやソリ等の変形もなく、全体の曲率
も高精度で、受け取りリングフレームと接触したガラス
板端縁周辺部の表面も特に異常はなく平滑なものであっ
た。

比較例については、本発明の範囲外の条件におけるもの
で、クラックを発生したり、クラックが発生しなくても
ソリや変形を伴うこととなるものであったり、またガラ
ス板端縁周辺部の平面圧縮応力がほとんど変化なく強度
アップが図られたとは言い難いものである等であった。

なお、加熱炉、成形炉あるいは補助炉等については例示
した上記の熱処理装置にかぎらないことは言うまでもな
いことである。

［発明の効果］ 本発明は、加熱ガラス板の端縁周辺部を直接受け取るよ
うにして必要最小限に効率よく急冷することができて、
ガラス板の端縁周辺部に平面圧縮応力を制御して付与で
きることとなってガラス板の強度が充分あるものとなり
、ソリ等の変形もなく高精度の成型をもたらし、合せガ
ラスの加工や運搬時などの取り扱い等の作業性も向上し
、窓などに取り付ける際も含め歩留と作業効率がよくな
り、自動車用窓ガラス等として用いた際にその軽量化と
安全性をも高めることができることになるガラス板の熱
処理方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示し、第１図は本発明で用
いる受け取りリングフレームを示す組立斜視図、第２図
は第１図で示す受け取りリングフレームに曲げ加熱ガラ
ス板を受け取った際のｆａｌが部分拡大縦断面図、偽）
がその一部を示す部分拡大斜視図、第３図は加熱・曲げ
工程の全体を示す平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ視縦
断面図を示すものである。 ２′・・・加熱ガラス板　　２″・・・曲げ加熱ガラス
板３・・・加熱炉　　１１・・・補助炉　　１３・・・
高温部１４・・・低温部　　１つ・・・受け取りリング
フレー２３・・・断熱保温材　　　２４・・・ＳＵＳ金
網２５・・・リングフレーム　　２９・・・端縁周辺部
時　許　出　願　人　セントラル硝子株式％式％

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望形状のガラス基板を加熱炉内で５５０〜６５
   ０℃に加熱し、平らな加熱ガラス板または該加熱ガラス
   板を屈曲成形した曲げ加熱ガラス板を冷却して強度アッ
   プを図るガラス板の熱処理方法において、前記平らなま
   たは曲げ加熱ガラス板の端縁周辺部を、該加熱ガラス板
   の温度に比して１００〜６００℃低い温度を有する受け
   取りリングフレームで受け取り、ついで２００〜５００
   ℃に保持されているアニーリング炉内で３分以内滞留さ
   せた後、さらに室温まで冷却することを特徴とするガラ
   ス板の熱処理方法。
2. （２）前記ガラス板端縁周辺部において、５０〜５００
   ｋｇ／ｃｍ＾２の平面圧縮応力を生ぜしめるようにする
   ことを特徴とする請求項１記載のガラス板の熱処理方法
   。