JPH01122931A - 平滑面を有するガラス製品の成形方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は平滑面を有するガラス製品の成形方法、特に平
板テレビ用のデイスプレィ前面パネル等のように一部に
平滑面を有する深絞りガラス製品の成形方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、陰極線管の前面パネルには、例えば溶解させた
ガラス塊（ゴブ）を所定の型にプレス成形後、平滑面が
要求される部分を研磨する方法、あるいはガラス板を成
形型上に載置して加熱し、その後真空成形する方法など
がある。

［この発明が解決しようとする問題点コしかしながら、
この様な従来の成形方法のうち、ゴブをプレス成形する
方法においては、成形型による成形時に溶解したガラス
塊が成形型の面に押し付けられるため、ガラス製品の表
面に押し疵が発生してしまい１、このため、平滑面が要
求される部分に７いて成形後に研磨加工を施さなければ
ならなかった。その結果、工程数が増加し、生産効率が
低下し、コストも上昇するという問題があった。

一方、真空成形法にあっては、ガラス板の変形に寄与す
る力が真空力だけであるため、ガラス板の変形させる部
分を高温にする必要があり、この様な状態で真空成形す
ると、温度の高い変形部分の板厚が極めて薄くなり、ま
た変形部分近傍のガラス板部分に成形型との接触による
押し疵がつくという問題があった。

また、真空成形法においても雄型・雌型の間にガラス板
を挟んで成形する方法でも、凹型の上にガラス板を載置
し加熱すると、ガラス板の平坦部分に自重によるたわみ
が発生する事は避けられなかった。

他方、おす型・めす型の間にガラス板をはさんで加熱成
形する方法では、ガラス板には常時剪断力が作用してお
り、深絞り成形をすると、側面を構成するガラス板部分
が引き延ばされガラス板厚が薄くなり強度上問題となり
、蛍光表示管の様な浅い小物の成形に限定されるという
問題があった。

さらに、これらガラス板を再加熱して成形する方法に共
通する問題として、冷却開始時の温度不均一による冷却
中の熱割れや冷却後の反りが発生しやすく、これらの発
生を防ぐため、ガラス全体を変形部分と同一の温度に加
熱し成形すると成形品全面に熱によるたわみやインプレ
ジョンが発生するという問題があった。

［問題を解決するための手段］ この発明は、この様な従来の問題点を解決すべくなされ
たもので有り、高平坦度で平滑面に押し疵がない深絞り
成形品を側壁の肉厚を薄くすることなく低コストで効率
的に成形できる成形方法を提供する事を目的としている
。

この目的を達成するために、この発明はガラス製品の内
寸法に形成され、且つその内周縁部に接触する凸成形型
上にガラス板を乗せ、該ガラス板の変形させるべき外周
部分を、該ガラス製品の平滑面となる該ガラス板の中央
部分よりも高い温度に加熱して該凸成形型上に自重で変
形させ、該ガラス製品の外寸法に形成された凹成形型で
該変形したガラス板をプレスした後、ガラス成形品を該
凸成形型上に浮かした状態で、該ガラス製品に温度制御
された熱風を吹き付けガラス成形品の温度を均熱化する
平滑面を有するガラス製品の成形方法である。

本発明において、ガラス製品が大型になる場合には前記
凸成形型の要所に前記ガラス板の中央部分に２Ｉｌｌ１
幅以下で接触する中桟で支持することかできる。

［作　用コ この様な方法よりなる本発明においては、平滑面を構成
する部分を相対的に低温にした状態で、予めガラス板の
側壁を構成する部分を自重でたまわせ、その後、凹型・
凸型でプレスして形状を整えるため、側壁の成形時の引
き延ばしによる肉厚の減少が殆ど無く、また成形直後の
成形品内部の温度不均一を強制的に除いているため、押
し疵がない高平坦度の平滑面ををした深絞り成形品をガ
ラス板から効率的に成形することが出来る。

［実　施　例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明にかかる成形体の外観図を示したもの
であり、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面を示したもので
ある。このような深絞り成形品をガラス板から成形する
にあたっては、まず、第３図示されるような支持板（１
０）に取り付けられた成形型（１１）の上にガラス板（
Ｇ）を載せ、ガラス板全体を歪点より約１００℃低い温
度以上まで加熱する。このとき成形型は成形品の内部寸
法に形成されるか、または、類似の寸法の支持具を用い
、プレス成形する前に正規の成形型に移し替えるか、い
ずれでも構わない。

ついで、ガラス板の変形させる外周部分（Ｅ）を粘度表
示（ｌｏｇ　　η、ηはポイズ）で７．５きなる温度（
ソーダライムシリカガラスで約７４０°Ｃ）以上に加熱
し、成形品の平滑面を構成する部分（Ｃ）を前記粘度表
示で１４．５（約４９２℃）以下、望ましくは１３．５
（約５３０℃）以下１２．４（約５６０℃）以上まで選
択的に加熱する。

この時、平滑面を構成する部分の温度が、粘度表示で７
．５となる温度以下であるとプレス成形時にガラスにク
ラックが発生したり、割れたりする場合があり、成形が
十分にできない場合がある。

また、前記粘度表示で１２．４となる温度以上であるこ
と、加熱中にガラス板にたわみが発生し、クリアな平滑
面をえることが難しい。ガラス面に如何なるインプレジ
ョンも残さないためには前記粘度表示で１３．５となる
温度以下にＡ部分の温度を保つことが好ましい。

また、ガラス板の加熱中のたわみ変形を事実上発生させ
ないために、支持型の内部にガラス板支持用の中桟（１
２）を設けることは、ガラス板が大きいときは特に有効
である。もし、中桟（１２）が無いとガラス板の支持間
隔が長くなるため局部加熱の昇温スピードが遅い場合に
、ガラス板の温度上昇とともにたわみ変形が生じ易くな
る。

この時、中桟（１２）のガラスと接触する部分は幅が２
１１１以下、望ましくはｌ　ｍｗ以下にする必要がある
。中桟の幅が２１１１１より広いと常温のガラス板を成
形型の上に載せたとき、予め予熱されている中桟で局部
的にガラス板が急速に加熱され接触していない部分との
温度差で熱割れすることが有り問題となる。

このように変形させる部分（Ｅ）を局部加熱されたガラ
ス板は、第４図に示すように自重で変形する。この時変
形部分のガラス板の肉厚にはほとんど変化はない。この
ような状態で凹型（２０）と凸型（１０，１１）でガラ
ス板をプレスすると、予め前記の成形に好適な温度まで
加熱されていたガラス板の変形させる部分は容易に変形
し、側壁の成形時の引き延ばしに伴う肉厚減少の問題を
回避して深絞りガラス製品が成形できる。

このように成形されたガラス成形品をそのまま冷却する
と、ガラス板の外周部分と内部に１００°Ｃを越える大
きな温度差があるため、室温まで冷却したときに反りが
発生したり、冷却中に残留歪に起因して破損する恐れが
ある。このため、本発明の方法では、ガラス成形型の熱
容量及び熱伝導率の相違による温度不均一の発生を防ぐ
ため、第５図中４０で示されるガラス支持具をエアーシ
リンダ（４１）等の公知の手段で上昇させ、成形品（Ｇ
）を成形型から浮かせ、送風機（３３）と温度制御装置
（図外）をもつ加熱用ヒータ（３２）に導管（３１）で
連った熱風吐出口（３０）から前記ガラスの粘度表示で
１３．５以下１２．４以上となる温度（ソーダライムシ
リカガラスで約５３０〜５８０℃以下）の熱風を３０１
／ｍ２以上で、１２０ｌ／ｍｉｎ・ｍ２以上１２０１／
ｍ１ｎｅＴ１以下の量でガラス面に吹き付け成形品の温
度を均一にする。このとき、熱風温度が前記粘度表示で
１３．５と成るような温度（前記ガラスで５３０°Ｃ）
以下であると、熱風を吹き付けることにより、ガラス中
に残留歪を発生し易く適当でない。また、１２．４とな
る温度（前記ガラスで５６０°Ｃ）以上では均一温度処
理中にガラス温度が上がり、たわみ変形が発生すること
があり、不適当である。

風量としては、３０１／ｍ２以上で、１２０ｌ／ｍｉｎ
・ｍ２以下であると均一温度化に時間が掛かり適当でな
く、１２０１／ｍ２以上で、１２０ｌ／ｍｉｎ・ｍ２を
越えるとガラスに大きな風圧が作用し、高平坦度の成形
品には好ましくない。なお、成形品の両面から熱風を吹
き付けてもよく、この場合は、上下のバランスを精密に
調整すれば、風量を増加することもできる。熱風を吹き
付ける時間は、ガラスの温度分布で決まるが、通常１〜
２分以内で、ガラス製品をほぼ均一温度にすることがで
きる。

その後、成形品全体を徐冷または均一冷却し、ガラス製
品を得る。このような方法で、ガラスの歪点以上（前記
粘度表示の温度で１４．５となる温度以上）にガラス成
形品を保った上で、ガラス成形品の内部での温度差を３
０°Ｃ以下まで減少させ、ガラス製品の温度を前記表示
で１３．５以下１２．４以上となる温度（ソーダライム
シリカガラスで約５３０℃以上５６０℃以下）にするこ
とが出来る。もし、歪点以下の温度で温度差を小さくし
ても残留歪の低減には効果がなく、前記表示で１２．４
以下となるような高温ではガラスが変形し易く、工程が
複雑となる。また、温度差が３０℃より大きいと成形品
に残る反りが太き（なり、精密なガラス製品の成形には
適当でない。

この様な本発明の方法では、側壁の肉厚減少がほとんど
な（、従来の凹・凸型の間にガラスをセットし加熱成形
する方法や真空成形では不可能であった深絞り成形品を
成形することが可能になった。

発明者らは、４ｍｍフロートガラス板を用い、平坦面の
寸法が２９０Ｘ２１８で内面高さ（ｈ）が８０ｍ璽側面
への出張りとの比（ｈ／ｘ）が５．６７の成形品を前記
の方法で成形し、成形品の外周部分の温度が約７００℃
で、平滑面部分の温度が約５４０℃の状態で吐出口（３
０）から５３０℃の熱風を約６０１／ｍｉｎ＠♂の割で
ガラス内面に約２分間吹き付けた。その後、成形品を徐
冷炉に入れ室温まで均一冷却した。得られた成形品の反
りは約１００μｍ以下であった。また、側面の肉厚も約
３．７．、で素板との比が０．９以上であった。この成
形品の平滑面にはインプレジョンは認められなかった。

また、平滑面の寸法が９３０Ｘ６１０で内面高さ（ｈ）
が４４璽ｌで比（ｈ／ｘ）が１．５の成形体を成形し、
外周部分が約７００°Ｃ１平坦部分が約５１０℃の状態
で、吐出口から約５５０℃の熱風を１００１／ｍｉｎφ
♂の割で約１．５分間吹き付け面内の温度差を１０℃以
下にした。この状態で全体を徐冷して得られた成形品は
、反りは３００μｍ以下であり、側面は３．８−ｍ（素
板比０゜９５）以上あり、面内にインプレジョンは見ら
れなかった。

［発明の効果］ 以上に説明してきたように、本発明の方法によれば、ガ
ラス板から高平坦度のガラス成形品を側壁の肉厚減少を
ほとんど発生させることなく成形することができ、且つ
成形直後成形品内部の温度不均一により破損等が生じな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
深絞りガラス製品の斜視図、第２図は第１図Ａ−Ａ’断
面図、第３図は凸形成型上にガラス板を載置した状態を
示す横断面図、第４図は凸形成型上で加熱自重変形され
るガラス板と凹成形型との横断面図、第５図はガラス成
形品を成形型上に浮かせて支持した横断面図である。 Ｃニガラス製品の平滑面を構成する部分Ｅニガラス製品
の周縁部となる部分 Ｇニガラス板 １０：曲成形型９支持板、１１：凸成形型１２：中桟、
２０：凹成形型、３０：熱風吐出口、３１：導管、３２
：加熱用ヒータ、３３；送風機、４０ニガラス支持具、 ４１：シリンダ 第１図 第２図 第３図 ｊ 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス製品の内寸法に形成され、且つその内周縁
   部に接触する凸成形型上にガラス板を乗せ、該ガラス板
   の変形させるべき外周部分を、該ガラス製品の平滑面と
   なる該ガラス板の中央部分よりも高い温度に加熱して該
   凸成形型上に自重で変形させ、該ガラス製品の外寸法に
   形成された凹成形型で該変形したガラス板をプレスした
   後、ガラス成形品を該凸成形型上に浮かした状態で、該
   ガラス製品に温度制御された熱風を吹き付けガラス成形
   品の温度を均熱化する平滑面を有するガラス製品の成形
   方法。
2. （２）前記凸成形型の要所に前記ガラス板の中央部分に
   接触する中桟が設けられ、この中桟の該ガラス板と接触
   する幅を２ｍｍ以下にする特許請求の範囲第１項に記載
   の平滑面を有するガラス製品の成形方法。
3. （３）プレス成形時の前記ガラス板の中央部分のガラス
   の温度が粘度表示（ｌｏｇη、ηはポイズ）で１４．５
   以下１１．５以上となる温度で、該ガラス板の変形させ
   るべき外周部分の温度が該粘度表示で７．５となる温度
   以上であり、旦つ前記熱風の温度がガラスの前記粘度表
   示で１３．５以下で、１２．４以上となる温度である特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の平滑面を有す
   るガラス製品の成形方法。
4. （４）前記熱風の量が成形品の表面積に対し、３０ｌ／
   ｍｉｎ・ｍ＾２以上で、１２０ｌ／ｍｉｎ・ｍ＾２以下
   である特許請求の範囲第３項記載の平滑面を有するガラ
   ス製品の成形方法。
5. （５）前記ガラス成形品内の温度差が３０℃以下になっ
   た後、該ガラス成形品を均一に徐冷、または冷却する特
   許請求の範囲第３項または第４項に記載の平滑面を有す
   るガラス製品の成形方法。