JPH10338533A - 曲げ強化ガラス板の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス板の自重を利用して成形する曲げ強化
ガラス板の成形自由度の拡大を簡便に実施する。 【解決手段】 急冷装置内のガラス搬送路を介して両側
に連続して設置される冷却気体吹きつけ手段を、その両
側でガラス板搬送方向最上流端の位置が相違するように
配置する。加熱炉から搬出された曲げ成形されたガラス
板は、まず一方の表面のみについて冷却が開始され、次
いで他方の表面の冷却が開始されて曲げ強化ガラスとな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲げ強化ガラス板
の製造方法および製造装置に関するものであり、さらに
詳しくは、建築用、自動車用ガラス等として有用な曲げ
強化ガラス板の製造方法および製造装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】建築物、自動車の窓ガラス等として、い
わゆる安全ガラスである強化ガラスが幅広く使用されて
いる。このような強化ガラスの製造方法としては、ガラ
スの軟化温度付近にまで加熱したガラス板に冷却エアを
吹きつけて急冷し、ガラス板表面に残留圧縮応力層を形
成する風冷強化法が広く実施されている。

【０００３】特に自動車用窓ガラスの分野では、自動車
のデザイン、空力特性等の要求から所定の形状に曲げ成
形された曲げガラスへの需要が多い。したがって、風冷
強化法において、加熱され軟化したガラス板には、冷却
エアを吹き付ける前に必要に応じて曲げ成形が施される
ことが多い。ガラス板の曲げ成形の方法としては、トン
グ（吊り具）により吊り下げ加熱軟化したガラス板を一
対の凸型、凹型のプレス型により挟み込んで成形する方
法、加熱炉中を水平搬送してきた軟化したガラス板を水
平姿勢を保持したまま上下プレス型により挟み込んで成
形する方法等が提案され実施されている。

【０００４】このような型によるプレスを伴う成形法に
おいては、ガラス板を加熱軟化する工程とガラス板を曲
げ成形する工程とが基本的には別工程とされているが、
これら両工程を同一の工程として実施する方法が提案さ
れている。この方法は、加熱炉中のロール、ベッドなど
のガラス板搬送手段に所定の曲率を付与し、加熱された
ガラス板が自重により徐々に垂れ下がり最終的には前記
曲率を有する曲面を構成するようにしたものである。こ
の曲げガラスは、加熱炉に隣接配置された急冷装置内で
急冷され強化ガラスとされる。この方法は、個々のガラ
ス板についてプレス成形を実施する必要がないという点
では優れた製造方法であり、この特長を活かすべく、従
来から種々の改良が行われ、実用に供されてきた（例え
ば、特公昭４４−１４８３２号公報、特公昭４８−５２
４２号公報、特開平７−２３７９２８号公報）。

【０００５】特に、特開平７−２３７９２８号公報に
は、加熱炉から搬出され急冷装置に至るまでのガラス板
の一方の表面に気体を吹きつけて、ガラス板の両面にそ
の軟化点以上の温度域で温度差を与えることにより、意
図的にガラス板両面の収縮率に相違を生じさせる方法が
開示されている。この方法は、ガラス搬送手段の形状に
限られることなくガラス板成形の自由度を向上させるも
のである点では優れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２３７９２８号公報に記載の方法は、ガラス板の急
冷装置とは別に、加熱炉と急冷装置との間に新たに気体
吹き付け手段を備えつけ、その気体吹き付け手段から、
基本的には冷却空気よりも大きな圧力で気体を吐出させ
ることが必要となり、従来の装置により簡便に実施し得
るとは必ずしも言い難いものであった。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑み、簡便にガラ
ス板成形の自由度を向上させ得る曲げ強化ガラス板の製
造方法および製造装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の曲げ強化ガラス板の製造方法は、ガラス板
を、加熱炉内を略水平方向に通過させながら加熱すると
ともに前記ガラス板の自重を利用して曲げ成形し、前記
加熱炉に連続して配置した急冷装置内で冷却気体をその
両面に吹きつけることにより急冷する曲げ強化ガラス板
の製造方法であって、冷却気体を前記ガラス板のいずれ
か一方の表面に先行して吹きつけることを特徴とする。

【０００９】このような方法とすることにより、ガラス
板の自重を利用して成形を行なう曲げ強化ガラス板の製
造方法におけるガラス板の成形自由度を簡便に向上させ
ることができる。本発明の方法は、冷却を開始する前の
ガラス表面温度をある程度低下させる方法による従来技
術とは発想を異にするものであり、冷却開始のタイミン
グをガラス板の両面で相違させることにより、そのタイ
ミングラグによりガラス板の成形自由度を向上させるも
のである。

【００１０】前記曲げ強化ガラス板の製造方法において
は、冷却エアをガラス板のいずれか一方の表面に先行し
て吹きつけるときに、前記ガラス板の他方の表面を支持
しながら前記冷却エアを吹きつけることが好ましい。こ
の好ましい例によれば、一方のみから吹きつけられる冷
却気体によりガラス板の搬送姿勢が大きく崩れることを
防止することができる。

【００１１】また、前記曲げ強化ガラス板の製造方法に
おいては、冷却気体をガラス板のいずれか一方の表面に
先行して吹きつけることにより、前記表面の温度を、前
記ガラス板の他方の表面に冷却気体が吹きつけられる前
に、前記ガラス板の軟化点以下とすることが好ましい。
さらに好ましくは前記ガラス板の歪点以下である。これ
らの好ましい例によれば、ガラス板冷却開始のタイミン
グのずれを顕著なものとしてガラス板成形の自由度を増
すことができる。

【００１２】また、前記目的を達成するために、本発明
の曲げ強化ガラス板の製造装置は、ガラス板を加熱する
加熱炉と、前記加熱炉のガラス板搬出口と隣接するガラ
ス板搬入口を有し、ガラス板搬送路に向けて冷却気体を
吐出する冷却気体吹き付け手段を前記搬送路を介して両
側に連続して配置した急冷装置と、前記加熱炉を通過し
て前記急冷装置にまでガラス板を搬送する、ガラス板搬
送方向と略垂直方向に曲率を有する搬送手段とを備えた
曲げ強化ガラス板の製造装置であって、前記冷却気体吹
き付け手段のガラス板搬送方向最上流端の位置を前記搬
送路の両側で相違させたことを特徴とする。

【００１３】このような装置とすることにより、従来使
用されてきた加熱炉と急冷装置に、基本的には新たな気
体吹き付け手段を追加して備えつけることなく、簡便に
成形自由度を向上させ得る曲げ強化ガラス板の製造装置
とすることができる。すなわち、本発明の装置によれ
ば、搬送手段により搬送されてきたガラス板は、急冷装
置において、いずれか一方の表面が先行して冷却される
こととなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の図
面を参照しながら説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明のガラス板の曲げ強
化方法を実施するための装置の一例を示した断面図であ
る。加熱炉１内には、ガラス板の搬送手段としてエアテ
ーブル１１が備えられている。このエアテーブル１１
は、多数のノズル孔を有し、このノズル孔から吹き出す
加熱された空気がガラス板下面に噴出し、ガラス板を支
持しながら搬送する。このホットエアは、ガラス板を浮
上させながら搬送する役割とガラス板を加熱して軟化さ
せる役割を担っている。加熱炉１内において、ガラス板
は加熱され、自重によってエアテーブルの表面形状に沿
うように変形し、一定の曲率を有するようになる。

【００１５】エアテーブル１１は、典型的には、ガラス
板搬送方向と垂直方向に曲率を有し、上方に凸となる形
状を有しているが、下方に凸となる形状を有していても
よく、目的とする強化ガラスが平板であれば平板状であ
ってもよい。また、ガラス板の搬送手段として、エアテ
ーブル１１に代えてロール等を用いても構わない。

【００１６】この装置においては、軟化したガラスを挟
み込んで成形するプレス型が必要ないため、加熱炉１と
急冷装置２とが隣接して配置されている点が特徴の一つ
であり、ガラス板の強度を向上させるという観点から、
加熱炉１と急冷装置２とは可能な限り近接して配置され
る。

【００１７】加熱炉１に隣接して搬送下流側に設置され
ている急冷装置２の内部には、複数のクエンチモジュー
ル２１、２２が上下からガラス板搬送路に向けて配設さ
れている。これらクエンチモジュール２１、２２から供
給される冷却気体（典型的には冷却空気）により、ガラ
ス板は搬送されながら強化される。なお、クエンチモジ
ュール２１、２２は、図１に示した形状に限られること
なくチューブ状等であってもよい。

【００１８】図１に示したように、第１の実施形態にお
いては、ガラス板搬送路上部のクエンチモジュール２２
は、ガラス板搬送路下部のクエンチモジュール２１より
もガラス板搬送方向下流側に後退して設けられている。
すなわち、搬送路下部のモジュールの最上流端が搬送炉
上部のモジュールの最上流端よりも搬送方向上流側に位
置している。

【００１９】通常、生産性を向上させるため、複数のガ
ラス板が連続して強化装置に供給され、それぞれが連続
的に加熱炉１内において加熱され、曲げ成形され、そし
て加熱炉１から急冷装置２へと搬送され、急冷装置２内
で急冷強化される。連続的に搬送されてくるガラス板に
対応するため、通常、急冷装置２内では冷却気体が連続
して吐出される。図１に示した装置においても、クエン
チモジュール２１、２２からの冷却気体は連続して吐出
される。

【００２０】したがって、加熱炉１から搬出されたガラ
ス板は、さらに急冷装置２内を搬送されながら、まずク
エンチモジュール２１から上方に向かって吐出する冷却
気体によりその下面のみの冷却が開始され、次いで、ク
エンチモジュール２２から下方に向かって吐出する冷却
気体によるその上面の冷却が開始され、上下面が急冷さ
れて強化ガラス板となる。

【００２１】このように、ガラス板の上面と下面とにお
いて、冷却開始のタイミングをずらしているために、ガ
ラス板表面の収縮率が上下面で異なることとなり、ガラ
ス板は、加熱炉から搬出されたときの形状（エアテーブ
ル１１の形状に追随することにより成形された形状）と
は幾分異なった形状に成形されることとなる。例えば、
ガラス板を上方に凸となるように成形する場合であっ
て、図１に示したようにガラス下面の冷却を先行させた
ときには、ガラス板の形状は、加熱炉から搬出されたと
きの形状よりも浅曲げの状態となる。このように、冷却
開始のタイミングをガラス上下面で相違させることによ
り、ガラス板成形の自由度を増大させることができる。

【００２２】加熱炉から出炉する際のガラス板の温度
は、好ましくはそのガラス板の軟化点付近の温度であ
る。そして、ガラス板の一方の表面のみに冷却気体が吹
きつけられることにより、この表面の温度が他方の表面
の温度よりも先行して低下することになり、他方の表面
に冷却気体が吹きつけられる前に、好ましくは、ガラス
板の軟化点以下、さらに好ましくはガラス板の歪点以下
にまで低下する。なお、加熱炉から出炉する際のガラス
板の温度は、さらに好ましくはそのガラス板の歪点以上
軟化点以下である。

【００２３】さらに、図１に示した装置には、ガラス搬
送路の上方に、リングローラー３が設置されている。こ
のリングーローラー３は、搬送されてきたガラス板が、
クエンチモジュール２１のみから吹きつけられる冷却気
体により上方に過度に持ち上げられることを防止する役
割を担うものである。このリングローラー３により、ガ
ラス板は姿勢が大きく崩れることなく安定して搬送され
る。リングローラー３は、一方のクエンチモジュールを
一定距離以上後退させた場合に有効に機能を発揮する
が、この距離は搬送するガラス板の重量、搬送速度等に
影響される。一般的な自動車用サイドガラスの場合に
は、一方のクエンチモジュールのみで冷却する距離が４
０ｍｍを超えた場合には、リングローラー３を設置する
ことが好ましい。

【００２４】なお、ガラス板の表面を支持する手段とし
ては、前述のリングローラが簡便な手段であるが、これ
に限られることなく加熱された気体（ホットエア）等で
あってもよい。

【００２５】ローラー類等の支持手段を用いる際には、
図１に示したように、この支持手段を、ガラス搬送路の
最も上流側に設置されたクエンチモジュールに対向する
位置に設置することが好ましい。ガラス板の搬送姿勢を
良好に保つために有効だからである。もっとも、ローラ
ー類等の支持手段は、図１に示したような単数の設置に
限られることなく、必要に応じて複数設置してもよい。

【００２６】図１に示した装置は、本発明の方法を実施
するために、ガラス板搬送路上方の急冷装置をガラス板
搬送下流側に後退させたものであるが、装置を後退させ
る代わりに、搬送上流側端部から一定距離にあるクエン
チモジュール２２に詰め物をする等の方法により、冷却
気体が吐出しないようにしてもよい。 （第２の実施形態）図２に示した装置は、図１に示した
装置とは反対に、ガラス板搬送路下方側の急冷装置を搬
送下流側に後退させたものであって、この装置により、
加熱炉から搬出されたガラス板は上方表面が先行して冷
却されることになる。

【００２７】この装置を用いてガラス板上面の冷却を先
行して実施すれば、例えば、ガラス板を上方に凸となる
ように成形する場合には、ガラス板の形状は、加熱炉か
ら搬出されたときの形状よりも深曲げの状態とすること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の曲げ強
化ガラスの製造方法によれば、冷却気体を前記ガラス板
のいずれか一方の表面に先行して吹きつけることによ
り、自重を利用して曲げ成形する強化ガラス板の成形の
自由度を、簡便かつ効果的に向上させることができる。
また、本発明の曲げ強化ガラスの製造装置は、前記方法
を実施する装置として好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のガラス板の曲げ強化方法を実施する
ための装置の一例を模式的に示す断面図である。

【図２】 本発明のガラス板の曲げ強化方法を実施する
ための装置の別の一例を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１ 加熱炉 ２ 急冷装置 １１ エアベッド １２ ホットエア ２１、２２ クエンチモジュール Ｇ ガラス板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス板を、加熱炉内を通過させながら
   加熱するとともに前記ガラス板の自重を利用して曲げ成
   形し、前記加熱炉に連続して配置した急冷装置内で冷却
   気体をその両面に吹きつけることにより急冷する曲げ強
   化ガラス板の製造方法であって、前記冷却気体を前記ガ
   ラス板のいずれか一方の表面に先行して吹きつけること
   を特徴とする曲げ強化ガラス板の製造方法。
2. 【請求項２】 冷却気体をガラス板のいずれか一方の表
   面に先行して吹きつけるときに、前記ガラス板の他方の
   表面を支持しながら前記冷却気体を吹きつける請求項１
   に記載の曲げ強化ガラス板の製造方法。
3. 【請求項３】 冷却気体をガラス板のいずれか一方の表
   面に先行して吹きつけることにより、前記表面の温度
   を、前記ガラス板の他方の表面に冷却気体が吹きつけら
   れる前に、前記ガラス板の軟化点以下とする請求項１ま
   たは２に記載の曲げ強化ガラス板の製造方法。
4. 【請求項４】 ガラス板を加熱する加熱炉と、 前記加熱炉のガラス板搬出口と隣接するガラス板搬入口
   を有し、ガラス板搬送路に向けて冷却気体を吐出する冷
   却気体吹き付け手段を前記搬送路を介して両側に連続し
   て配置した急冷装置と、 前記加熱炉を通過して前記急冷装置にまでガラス板を搬
   送する、ガラス板搬送方向と略垂直方向に曲率を有する
   搬送手段とを備えた曲げ強化ガラス板の製造装置であっ
   て、 前記冷却気体吹き付け手段のガラス板搬送方向最上流端
   の位置を前記搬送路の両側で相違させたことを特徴とす
   る曲げ強化ガラス板の製造装置。