JP2001002431A

JP2001002431A - ガラス板の曲げ成形装置

Info

Publication number: JP2001002431A
Application number: JP11171141A
Authority: JP
Inventors: Ken Nomura; 謙野村; Yoichi Nemugaki; 洋一合歡垣; Kazunari Yoda; 和成依田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラス板を三次元的に曲げ成形することができ
るガラス板の曲げ成形装置を提供する。【解決手段】ローラコンベア２０の複数のローラを交互
に傾斜させて配置することにより、ガラス板１８の搬送
面を搬送方向と直交する方向に湾曲させる。これによ
り、ローラの上下移動と合わせてガラス板１８を三次元
的に曲げ成形することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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からなるローラコン
ベアで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４，１２３，２４
６号明細書参照）。この方法によれば、軟化したガラス
板はその自重により垂れ下がるので、ガラス板はローラ
の曲率に倣うように曲げられる。この場合、ガラス板は
搬送方向に直交する方向に曲げ成形される。

【０００３】また、加熱炉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号明細書参照）。この方
法によれば、軟化したガラス板はその自重により垂れ下
がるので、ガラス板は搬送路の曲率に倣うように曲げら
れる。この場合、ガラス板は搬送方向に曲げ成形され
る。

【０００４】なお、本明細書において、「搬送方向に直
交する方向に曲げ成形される」とは、曲げ成形されたガ
ラス板の形状が、搬送方向軸のまわりに湾曲した形状に
なることを意味する。いいかえると、曲げ成形されたガ
ラス板は、搬送方向軸に垂直な断面が湾曲形状となる。
「搬送方向に沿って曲げ成形される」も同様に、曲げ成
形されたガラス板の形状が、搬送方向に直交する軸のま
わりに湾曲した形状になることを意味する。いいかえる
と、曲げ成形されたガラス板は、搬送方向に直交する軸
に垂直な断面が湾曲形状となる。以下に示す複数のロー
ラで形成される湾曲面の形状についても、「搬送方向に
（沿って）曲がった」「搬送方向に湾曲した」等の説明
は「搬送方向に（沿って）曲げ成形される」の意味と同
旨である。搬送方向に直交する方向に関する湾曲面の説
明も、「搬送方向に直交する方向に曲げ成形される」の
意味と同旨である。

【０００５】本明細書における「・・・方向に直交」
は、水平面上であって・・・方向に垂直な方向を意味す
る。本明細書における「上」、「下」は、水平面に対し
それぞれ「上」、「下」を意味する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の自動
車産業で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にな
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（以下’２４６の方法という）で
は、型式毎にその型式に対応し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。

【０００７】また、’２４６の方法では、ガラス板は曲
げられる方向に直交する方向に搬送される。この場合、
例えば自動車用サイドガラス板の曲げ成形において、自
動車への組付け状態における側辺方向がローラの延在方
向となる。そのため、ローラのガラス板への接触による
筋状のローラ歪が組付け状態における鉛直方向に形成さ
れ、ローラによる筋状の歪が目立ちやすい。

【０００８】米国特許４，８２０，３２７号明細書に記
載された方法（以下’３２７の方法という）では、型式
毎にその型式に対応し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】また、’３２７の方法では、ガラス板の搬
送方向を鉛直方向に変えるものである。そのため、’３
２７の方法に用いる設備全体が大きくなる。しかも重力
に逆らってガラス板を搬送するため、ガラス板を高速で
搬送することが困難であり、ローラ上でのガラス板の滑
りを防止する構造を特別に設けなければならない。さら
に、曲げ成形、風冷強化された後のガラス板は、鉛直方
向から水平方向へと搬送方向を変えなければならない。
この搬送方向を変える機構は複雑であり、ガラス板への
傷の発生が懸念される。加えて、ガラス板を複数の方向
に湾曲した形状（複曲形状）に曲げ成形するための機構
を設けると、装置全体がさらに複雑な構造になる。

【００１０】本発明の目的は、従来技術が有する上記課
題を解決することにあり、従来知られていなかったガラ
ス板の曲げ成形装置、特にガラス板を複曲形状に曲げ成
形する装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス板を曲
げ成形温度まで加熱する加熱炉と、該加熱炉の下流側に
設けられて前記ガラス板を所定の曲率に曲げ成形する複
数のローラからなるローラコンベアを備えた成形手段と
を含むガラス板の曲げ成形装置において、前記複数のロ
ーラは、水平面に対し傾斜し、かつ隣り合う各ローラの
傾斜方向が交互に異なるように配置可能とされており、
複数のローラで形成される搬送面に沿ってガラス板を自
重により搬送方向に直交する方向に曲げ成形することを
特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供する。

【００１２】本発明によれば、複数のローラは、水平面
に対し傾斜し、かつ隣り合う各ローラの傾斜方向が交互
に異なるように配置されている。そして、複数のローラ
で形成される搬送面に沿ってガラス板を自重により搬送
方向に直交する方向に曲げ成形する。したがって、ガラ
ス板を搬送しながらガラス板を搬送方向に曲げ成形する
装置に本発明における配置に係る複数のローラを用いる
ことによって、容易にガラス板を複曲形状に曲げ成形で
きる。

【００１３】本発明において、各ローラ自身を、ガラス
板の搬送にともない鉛直方向に上下動させることは好ま
しい。この上下動により、ガラス板が搬送されている位
置の複数の搬送ローラによって湾曲面を形成し、この湾
曲面がガラス板の搬送方向に進行する。いいかえると、
上記の湾曲面が波面に、各ローラの上下動ストローク長
が波の振幅にそれぞれ相当し、各ローラの位相差が与え
られた上下動によって、波を伝播させ湾曲面がガラス板
の搬送方向に進行する。

【００１４】各ローラの上下動は、鉛直方向における初
期位置から下降−上昇を経て初期位置に戻る動きを、１
周期の動きとすることが好ましい。この場合、各ローラ
は、（ａ；初期状態）１単位のガラス板の搬送方向前辺
が搬送されてきた時を下降の始まりとし、（ｂ）１単位
のガラス板が通過している間を下降−上昇の１周期の動
きとし、（ｃ；終状態）１単位のガラス板の搬送方向後
辺が搬送されてきた時にもとの位置に戻る。こうして、
１単位のガラス板があるローラ上を通過する間に、その
ローラは初期状態から終状態までの１周期の上下動を行
う。複数のガラス板を連続的に曲げ成形する際には、１
単位のガラス板が順次搬送されてくるので、次単位以降
のガラス板に対し、各ローラを（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
の順に繰り返し上下動させる。

【００１５】こうした各ローラの上下動により、１単位
のガラス板は次のように搬送される。ガラス板の搬送方
向前辺及び搬送方向後辺があるローラ上に位置する時、
そのローラは初期状態（終状態）にある。そのため、ガ
ラス板の搬送方向前辺及び搬送方向後辺の鉛直方向位置
は、各ローラの初期状態の位置に保たれる。初期状態に
ある各ローラで形成される仮想の面を、「搬送レベル」
と呼ぶこととする。一方、ガラス板の搬送方向前辺と搬
送方向後辺との間の部分であるガラス板の中央部分が位
置する各ローラは、１周期の上下動のうちの中間状態に
ある。そのため、ガラス板の中央部分は搬送レベルより
も下方に位置する（中央部分が下方に垂れ下がる）。し
たがって、１単位のガラス板は、搬送方向前辺と搬送方
向後辺とが搬送レベルに保たれながら、中央部分が搬送
レベルよりも下方に位置するように、搬送される。

【００１６】なお、「１単位のガラス板」とは、通常は
１枚のガラス板を意味する。必要に応じて２枚以上のガ
ラス板を積層した状態で搬送すると、２枚以上のガラス
板を同時に曲げ成形できる。このように、「１単位のガ
ラス板」は２枚以上のガラス板が積層された状態で搬送
される場合を含む。そして、本発明のガラス板の曲げ成
形方法及び装置は、１単位のガラス板の曲げ成形を順次
連続的に行い、複数単位のガラス板を連続的に曲げ成形
できる。１単位のガラス板が１枚のガラス板であるかガ
ラス板が複数枚積層された状態にあるかは、本発明のガ
ラス板の曲げ成形方法及び装置の基本的な動作に大きな
影響を与えない。そこで、本明細書では、「１単位」な
る語を省略することができる。

【００１７】こうして、複数のローラをガラス板の搬送
位置に応じて上下移動させることにより、複数のローラ
で形成される搬送面を湾曲させ、この湾曲した搬送面に
沿ってガラス板を自重により所定の曲率に曲げ成形す
る。これにより、本発明は、型式に応じた曲率の複数の
ローラを使用することなくガラス板を曲げ成形できるの
で、従来必要であったローラの交換作業を省くことがで
きる。さらに、ローラの上下移動制御データを変更する
だけで別の型式のガラス板を成形できるので、ジョブチ
ェンジ時間を実質的になくすことができる。

【００１８】なお、各ローラにより形成される湾曲面は
次の意味を持つ。まず、各ローラの中心軸線を仮想す
る。各中心軸線は搬送方向に直交する方向に延びている
ことから、各中心軸線を滑らかに結ぶと仮想の湾曲面が
できる。この仮想湾曲面が各ローラにより形成される湾
曲面に対応する。実際には、各ローラは有限の太さを有
するため、各ローラで形成される湾曲面は仮想湾曲面と
若干異なる。すなわち、各ローラで形成される湾曲面の
曲率半径は仮想湾曲面の曲率半径よりも若干（ローラの
半径程度）小さい。したがって、各ローラにより形成さ
れる湾曲面は、仮想湾曲面よりも若干曲率半径の小さい
湾曲面に相当する。

【００１９】そして、各ローラにより形成される所望の
湾曲面とは、ガラス板がローラ上の搬送されている位置
に応じて必要とされる湾曲面である。具体的には、ガラ
ス板を曲げ成形するゾーンのうちの最下流の位置では、
この位置の各ローラで形成される湾曲面は、ガラス板の
搬送方向についての最終的に得ようとするガラス板の曲
げ形状に概略一致した湾曲形状を呈する。

【００２０】１つの例として、最下流の位置よりも上流
に位置する各ローラで形成される湾曲面は、最下流の位
置での各ローラで形成される湾曲面よりも大きな曲率半
径を有する。さらに上流へいくに従って、上流位置の各
ローラで形成される湾曲面はさらに大きな曲率半径を有
する。

【００２１】他の例として、ガラス板を曲げ成形するゾ
ーンのすべての位置において、各ローラで形成される湾
曲面を最終的に得ようとするガラス板の搬送方向の曲げ
形状に概略一致した湾曲形状にすることもできる。いづ
れにしても、最終的に得ようとするガラス板の曲げ形状
にガラス板を曲げ成形するために、各ローラで形成され
る湾曲面は、ガラス板が搬送されている位置に応じて決
められる湾曲面とされる。この際、湾曲形状はガラス板
の厚みやガラス板の温度を考慮しながら決めるものであ
り、これらの各条件に応じて、どのように湾曲面の形状
を変えるか（または一定の湾曲形状とするか）を適宜設
定できるように装置を構成することは好ましい。

【００２２】ガラス板は瞬時には自重により曲がらない
ことが多い。そのため、各ローラで形成される湾曲面の
曲率半径を、上流側から徐々に小さな曲率半径にし、最
下流位置で最終的に得ようとするガラス板の湾曲形状に
することが、各ローラの搬送駆動力をガラス板に充分に
伝達できる点に鑑みて好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るガラス板の曲げ成形装置の好ましい実施の形態につい
て詳説する。

【００２４】図１は、本発明に係るガラス板の曲げ成形
装置の実施の形態の構造を示す斜視図である。まず、同
図に基づいて本実施の形態の曲げ成形装置１０によるガ
ラス板１８の曲げ成形工程の全体の流れについて説明す
る。

【００２５】曲げ成形前のガラス板１８は、加熱炉１２
の入口において搬送位置が位置決めされた後、図示しな
いローラコンベアによって加熱炉１２内に搬送される。
そして、その加熱炉１２内を搬送される過程で所定の曲
げ成形温度（６００〜７００℃程度）まで加熱される。

【００２６】所定の曲げ成形温度まで加熱されたガラス
板１８は、図示しないローラコンベアから曲げ成形用の
ローラコンベア２０に移載されて成形ゾーン１４に搬送
される。そして、この成形ゾーン１４を搬送される過程
で曲げ成形用のローラコンベア２０によって所定の曲げ
成形がなされる。なお、この曲げ成形用のローラコンベ
ア２０によるガラス板１８の曲げ成形動作については後
に詳述する。

【００２７】成形ゾーン１４で所定の曲げ成形がなされ
たガラス板１８は、曲げ成形用のローラコンベア２０か
ら風冷強化用のローラコンベア２２に移載されて風冷強
化装置１６に搬送される。そして、この風冷強化装置１
６によって風冷強化される。ここで、この風冷強化装置
１６は、風冷強化用のローラコンベア２２を挟んで配置
された上部吹口ヘッド２４と下部吹口ヘッド２６とを備
えている。ガラス板１８は、これらの吹口ヘッド２４、
２６から吹き出されるエアによって風冷強化される。な
お、風冷強化装置１６の冷却能は、ガラス板１８の厚み
に応じて適宜設定する。

【００２８】風冷強化装置１６によって風冷強化された
ガラス板１８は、風冷強化用のローラコンベア２２から
ローラコンベア２８に移載され、次工程の図示しない検
査装置に向けて搬送される。

【００２９】以上が本実施の形態の曲げ成形装置１０に
よるガラス板１８の曲げ成形工程の全体の流れである。

【００３０】次に、成形ゾーン１４に配設された曲げ成
形用のローラコンベア２０による曲げ成形の方法につい
て説明する。

【００３１】まず、曲げ成形用のローラコンベア２０の
構成について図１、図２を参照しながら説明する。

【００３２】曲げ成形用のローラコンベア２０は、スト
レート状に形成された複数本のローラ２０Ａ、２０Ｂ、
…によって構成されており、各ローラ２０Ａ、２０Ｂ、
…は所定の間隔をもって水平に搬送方向に並列配置され
ている。ガラス板１８は、これらのローラ２０Ａ、２０
Ｂ、…が回転することで、そのローラ２０Ａ、２０Ｂ、
…によって形成される搬送面上を搬送される。

【００３３】ここで、各ローラ２０Ａ、２０Ｂ、…は、
回転駆動手段によって各々が独立して回転されるととも
に、上下方向駆動手段によって各々が独立して上下方向
に移動される。また、各ローラ２０Ａ、２０Ｂ、…は、
チルト機構によって各々が独立して上下方向に傾斜でき
るように構成されている。

【００３４】図３は、ローラ２０Ａの回転駆動手段と上
下方向駆動手段及びチルト機構の構造を示した正面図で
ある。なお、各ローラ２０Ａ、２０Ｂ、…の回転駆動手
段、上下方向駆動手段及びチルト機構の構造は同一の構
造である。したがって、ここでは便宜上ローラ２０Ａの
回転駆動手段、上下方向駆動手段及びチルト機構の構造
のみを説明し、他のローラ２０Ｂ、２０Ｃ、…の各手
段、機構の説明は省略する。

【００３５】まず、チルト機構の構造について説明す
る。ローラ２０Ａの両端は一対の軸受３２、３２によっ
て回動自在に支持されている。この一対の軸受３２、３
２は、それぞれスライドブロック３３、３３上に設けら
れている。スライドブロック３３、３３は、ガイドブロ
ック３１、３１上に摺動自在に設けられている。そし
て、ガイドブロック３１、３１は、Ｕ字状に形成された
上下移動フレーム３０の頂部に固定されている。ここ
で、このガイドブロック３１のガイド面３１ａとスライ
ドブロック３３のスライド面３３ａは互いに円弧状に形
成されている。このため、スライドブロック３３をガイ
ドブロック３１のガイド面３１ａに沿って摺動させる
と、ローラ２０Ａは揺動する。この結果、ローラ２０Ａ
は水平状態から所定角度傾斜される。以上がチルト機構
の構造である。なお、ローラ２０Ａは、図示しないロッ
ク手段（セットスクリュー等）によってスライドブロッ
ク３３をガイドブロック３１に固定することにより、傾
斜された状態で固定される。

【００３６】次に、回転駆動手段の構造について説明す
る。前記ローラ２０Ａの一方端（図３において左端）に
は従動ギヤ３４が固着されている。この従動ギヤ３４
は、駆動ギヤ３６に噛合されている。そして、この駆動
ギヤ３６は、前記スライドブロック３３上に設けられた
サーボモータ３８のスピンドル４０に取り付けられてい
る。ローラ２０Ａは、このサーボモータ３８を駆動する
ことにより所定の角速度で回転される。以上が回転駆動
手段の構造である。

【００３７】次に、上下方向駆動手段の構造について説
明する。上下移動フレーム３０は、固定フレーム４２に
上下移動自在に支持されている。すなわち、上下移動フ
レーム３０の両側部にはガイドレール４４、４４が上下
方向に沿って配設されており、このガイドレール４４、
４４が固定フレーム４２に固着されたガイドブロック４
６、４６に係合されている。また、この上下移動フレー
ム３０には、両端下部にラック４８、４８が下側に向け
て突設されている。ラック４８、４８にはピニオン５
０、５０が噛合されており、ピニオン５０、５０は回転
軸５２に固定されている。回転軸５２は、両端が軸受５
４、５４に軸支されており、その一方端（図３において
左端）にはサーボモータ５６のスピンドル５８が連結さ
れている。回転軸５２は、このサーボモータ５６を駆動
することにより回転され、その回転運動がピニオン５０
とラック４８との作用によって直線運動に変換される。
この結果、上下移動フレーム３０が上下方向に移動され
る。そして、この上下移動フレーム３０が上下移動され
ることにより、ローラ２０Ａが上下方向に移動される。
以上が上下方向駆動手段の構造である。

【００３８】なお、図３において符号６０、６２は、成
形ゾーン１４に設けられたヒータを示している。

【００３９】上述した回転駆動手段と上下方向駆動手段
とは、他のローラ２０Ｂ、２０Ｃ、…全てに設けられて
いる。そして、これらの手段のサーボモータ３８、５６
が、すべてモーションコントローラによって制御されて
いる。

【００４０】モーションコントローラは、外部入力手段
からガラス板１８の型式が入力されると、その型式のガ
ラス板１８の曲率に対応するローラ２０Ａ、２０Ｂ、…
の角速度制御データ及び上下移動制御データを作成す
る。そして、この作成した角速度制御データに基づきサ
ーボモータ３８を制御し、上下移動制御データに基づき
サーボモータ５６を制御する。すなわち、モーションコ
ントローラは、ガラス板１８がローラ２０Ａ、２０Ｂ、
…による搬送中に所望の曲率で搬送方向に曲げ成形され
るように、各ローラ２０Ａ、２０Ｂ、…を多軸制御す
る。

【００４１】ところで、ローラが上下移動した場合、ガ
ラス板の水平方向成分の搬送速度は、ローラの上下位置
に依存することとなる。この場合、複数のローラの角速
度が一定であると、水平方向成分の搬送速度は、下方側
のローラの方が上側のローラよりも速くなる。このよう
な速度のアンバランス現象が生じると、ローラとガラス
板との間でスリップが発生し、ガラス板に傷を付けると
いう不具合が発生する。そこで、複数のローラを独立し
て回転させる回転駆動手段を備え、そして、制御装置に
よりガラス板の水平方向成分の搬送速度が等しくなるよ
うに前記回転駆動手段を制御することは好ましい。これ
により、前記不具合は解消するので、傷の無いガラス板
を得ることができる。

【００４２】ところで、水平に配置されたローラ２０
Ａ、２０Ｂ、…を上下移動させることによって曲げ成形
することができる方向は、ガラス板１８の搬送方向に沿
った方向だけである。したがって、この方法だけでは複
曲形状を有するガラス板を曲げ成形することはできな
い。そこで、複曲形状を有するガラス板を曲げ成形する
ために、次の設定を行う。

【００４３】上述したように、各ローラ２０Ａ、２０
Ｂ、…は、チルト機構によって上下方向に傾斜可能に設
けられている。そこで、この各ローラ２０Ａ、２０Ｂ、
…を隣り合う各ローラの傾斜方向が交互に異なる（搬送
方向下流側からみた正面視で右上がりと左上がり）よう
に傾斜させる（これを単に「交互に傾斜させる」とい
う）ことにより、図４に示すように、ガラス板１８の搬
送面をガラス板１８の搬送方向と直交する方向に湾曲さ
せる。これにより、ガラス板１８は、この湾曲した搬送
面に沿って撓み、前記各ローラの上下移動と伴って複曲
形状に曲げ成形される。

【００４４】なお、このローラ２０Ａ、２０Ｂ、…の傾
斜による搬送面の湾曲は、搬送経路の下流側に向かって
徐々に大きくなるように形成する。具体的には、搬送経
路の入口部から中間部にかけてはローラを傾斜させずに
搬送面を平坦に形成しておく。そして、中間部から出口
部にかけて徐々にローラの傾斜角度を大きくしてゆき、
出口部において最終的に得ようとする曲率の搬送面を形
成するようにする。これにより、ガラス板１８はローラ
コンベア２０で搬送される過程で、徐々に搬送方向と直
交する方向に所定の曲率で曲げ成形されてゆく。

【００４５】次に、上述したローラコンベア２０による
ガラス板１８の曲げ成形動作について説明する。

【００４６】上述したように、ローラコンベア２０のロ
ーラは、搬送経路の中間部辺りから交互に傾斜して配置
されている。そして、その傾斜角度は出口部に向かって
徐々に大きくなるように設定されている。このようにロ
ーラを交互に傾斜させることにより、ローラコンベア２
０の搬送面は、搬送方向と直交する方向に湾曲して形成
される。そして、この湾曲した搬送面の上をガラス板１
８が搬送されることにより、ガラス板１８は、搬送方向
と直交する方向に曲げ成形される。

【００４７】一方、ローラ２０Ａ、２０Ｂ、…は、ガラ
ス板１８の搬送に伴い搬送方向上流側から順に順次上下
移動する。このように、ローラ２０Ａ、２０Ｂ、…がガ
ラス板１８の搬送位置に応じて上下移動することによ
り、ローラコンベア２０の搬送面が搬送方向に沿って湾
曲する。そして、この湾曲した搬送面の上をガラス板１
８が搬送されることにより、ガラス板１８は搬送方向に
沿った方向に曲げ成形される。

【００４８】このように、ローラコンベア２０は、ロー
ラ２０Ａ、２０Ｂ、…の上下移動によってガラス板１８
を搬送方向に沿った方向に曲げ成形する一方、交互に傾
斜して配置されたローラ２０Ａ、２０Ｂ、…によってガ
ラス板１８を搬送方向と直交する方向に曲げ成形する。
そして、この両者の組み合わせによってガラス板１８を
複曲形状に曲げ成形する。図２を用いて具体的にガラス
板の曲げ成形方法を説明する。なお、説明中の（）内
の符号は、図２中の（）内の符号に対応する。

【００４９】初期状態において、全てのローラ２０Ａ、
２０Ｂ、…は最上位の位置に位置している（Ａ）。

【００５０】ガラス板１８の搬送が開始されると、ロー
ラ２０Ｄ〜２０Ｆが下降する（Ｂ）。これにより、ロー
ラ２０Ｄ〜２０Ｆで形成される搬送面が曲率半径の大き
い緩やかな湾曲状に変形する。ガラス板１８は、このロ
ーラ２０Ｄ〜２０Ｆ上を通過することにより、自重でロ
ーラ２０Ｄ〜２０Ｆの湾曲面に沿って撓み、搬送方向に
沿って曲げ成形される。

【００５１】ガラス板１８が更に搬送されると、ローラ
２０Ｆ〜２０Ｈが、先のローラ２０Ｄ〜２０Ｆよりも大
きく下降する（Ｃ）。これにより、ローラ２０Ｆ〜２０
Ｈで形成される搬送面が、先の湾曲面よりも曲率半径の
小さい湾曲状に変形する。ガラス板１８は、このローラ
２０Ｆ〜２０Ｈ上を通過することにより、自重でローラ
２０Ｆ〜２０Ｈの湾曲面に沿って更に撓み、搬送方向に
沿って曲げ成形される。

【００５２】ガラス板１８が更に搬送されると、ローラ
２０Ｈ〜２０Ｊが、先のローラ２０Ｆ〜２０Ｈよりも更
に大きく下降する（Ｄ）。これにより、ローラ２０Ｈ〜
２０Ｊで形成される搬送面が、先の湾曲面よりも曲率半
径の小さい湾曲状に変形する。ガラス板１８は、このロ
ーラ２０Ｈ〜２０Ｊ上を通過することにより、自重でロ
ーラ２０Ｈ〜２０Ｊの湾曲面に沿って更に撓み、搬送方
向に沿って曲げ形成される。

【００５３】ガラス板１８が更に搬送されると、ローラ
２０Ｊ〜２０Ｌが、先のローラ２０Ｈ〜２０Ｊよりも更
に大きく下降する（Ｅ）。そして、ローラ２０Ｊ〜２０
Ｌで形成される搬送面が、最終的に得ようとするガラス
板１８の曲率と同じ曲率の湾曲面に変形する。ガラス板
１８は、このローラ２０Ｊ〜２０Ｌ上を通過することに
より、最終的に得ようとする曲率に搬送方向に沿って曲
げ成形される。以後、ローラ２０Ｍ、２０Ｎ、…は、こ
の曲率の湾曲面を維持するように上下移動する。

【００５４】したがって、成形ゾーン１４内の各ローラ
は、１枚のガラス板１８の搬送の際に、ガラス板１８の
通過にともない１周期の下降・上昇運動を行う。これに
より、ガラス板１８が位置しているローラの群により下
に凸形状の波面を形成し、ガラス板１８の搬送ととも
に、この波面を進行させる。ガラス板１８の搬送方向前
辺及び搬送方向後辺は搬送レベルに保たれ、ガラス板１
８の中央部分は各ローラの下降位置に応じて搬送レベル
の下方に垂れ下がる。こうして、ガラス板１８は各ロー
ラにより搬送されながら、搬送方向に曲げ成形される。
この場合、ガラス板１８の搬送方向前辺及び搬送方向後
辺が搬送レベルに保たれていることから、ガラス板の搬
送方向は搬送レベルに平行な方向といえる。

【００５５】なお、ガラス板１８は、成形ゾーン１４の
下流へ行くにしたがって大きく曲げられるので、上記の
波面の振幅は下流ほど大きい。すなわち、各ローラの下
降・上昇運動による振幅は、成形ゾーン１４の下流ほど
大きい。

【００５６】一方、上述したようにローラコンベア２０
のローラ２０Ａ、２０Ｂ、…は、搬送経路の中間部辺り
から交互に傾斜して配置されている。そして、その傾斜
角度は出口部に向かって徐々に大きくなるように設定さ
れている。このようにローラを交互に傾斜させることに
より、ローラコンベア２０の搬送面は、搬送方向と直交
する方向に湾曲して形成され、この湾曲した搬送面の上
をガラス板１８が搬送されることにより、ガラス板１８
は、搬送方向と直交する方向に曲げ成形される。図５を
用いて、具体的にガラス板１８を搬送方向と直行する方
向に曲げ成形する方法を説明する。説明中（）内の符
号は、図５の（）内の符号に対応する。

【００５７】すなわち、搬送経路の入口部近傍において
は、ローラ２０Ａ、２０Ｂ、…は平坦に配置されている
ため、このローラ２０Ａ、２０Ｂ、…の上を通過して
も、ガラス板１８は搬送方向と直交する方向には曲げ成
形されない（Ａ）。

【００５８】搬送経路の中央部では、ローラ２０Ｅ、２
０Ｆが交互に傾斜して配置されているため、搬送面は搬
送方向と直交する方向に湾曲して形成される（Ｂ）。ガ
ラス板１８は、このローラ２０Ｅ、２０Ｆ上を通過する
ことにより、自重でローラ２０Ｅ、２０Ｆの形成する湾
曲面に沿って撓み、搬送方向と直交する方向に曲げ成形
される。

【００５９】ローラ２０Ｅ、２０Ｆの下流部側のローラ
２０Ｇ、２０Ｈのなす角度は、ローラ２０Ｅ、２０Ｆの
なす角度よりも更に大きくなっている（Ｃ）。そして、
ローラ２０Ｇ、２０Ｈの下流部側のローラ２０Ｉ、２０
Ｊのなす角度は、ローラ２０Ｇ、２０Ｈのなす角度より
も更に大きくなっている（Ｄ）。したがって、ガラス板
１８は、このローラ２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ、２０Ｊ上
を通過することにより、徐々に曲率半径が小さくなるよ
うに曲げ成形される。

【００６０】そして、搬送経路の出口部近傍では、ロー
ラ２０Ｋ、２０Ｌのなす角度が、先のローラ２０Ｉ、２
０Ｊのなす角度よりも更に大きく形成されており、この
ローラ２０Ｉ、２０Ｊによって形成される湾曲面が最終
的に得ようとするガラス板１８の曲率と同じ曲率で形成
されている（Ｅ）。ガラス板１８は、このローラ２０
Ｋ、２０Ｌ上を通過することにより、最終的に得ようと
する曲率に曲げ成形される。

【００６１】以後、ローラ２０Ｍ、２０Ｎ、…は、この
ローラ２０Ｋ、２０Ｌと同じ傾斜角度で交互に傾斜して
配置されており、曲げ形成した湾曲形状を維持するよう
にガラス板１８を搬送する。

【００６２】このように、ローラコンベア２０は、ロー
ラ２０Ａ、２０Ｂ、…の上下移動によってガラス板１８
を搬送方向に沿った方向に曲げ成形する一方、交互に傾
斜して配置されたローラ２０Ａ、２０Ｂ、…によってガ
ラス板１８を搬送方向と直交する方向に曲げ成形する。
そして、この両者の組み合わせによってガラス板１８を
三次元的に曲げ成形する。

【００６３】このように、本実施の形態のガラス板の曲
げ成形装置１０によれば、搬送方向に沿った方向の曲げ
成形に加え、搬送方向と直交する方向の曲げ成形を行う
ことができる。これにより、所望の三次元曲面を有する
ガラス板１８を曲げ成形することができる。

【００６４】また、装置構造もきわめてシンプルであ
り、ローラの傾斜角度を変えることにより、容易に曲率
を可変することができる。これにより、所望の複曲形状
を有するガラス板１８を容易に曲げ成形することができ
る。

【００６５】なお、上記の実施の形態では、ガラス板１
８が左右対称に曲げ成形されるようにするため、図４に
示すように、ローラを互いの中心部で交差させている
が、図６に示すように、中心から横方向に所定距離シフ
トさせた位置で交差させるようにしてもよい。また、図
７に示すように、ローラを交互に一方だけ傾斜させるよ
うにしてもよい。これにより、搬送方向と直交する方向
に所望の曲率で曲げ成形することができるようになる。

【００６６】また、本実施の形態では、ローラを上下移
動と組み合わせることにより、搬送方向に沿った方向に
も曲げ成形しているが、搬送方向と直交する方向にのみ
曲げ成形する場合は、ローラを上下移動させないでガラ
ス板１８を搬送する。

【００６７】さらに、本実施の形態では、ローラの傾斜
角度を可変させる手段が、円弧面上を摺動するガイドブ
ロック３１とスライドブロック３３とによって構成され
ているが、これに限定されるものではない。

【００６８】また、本実施の形態では、搬送経路の中間
部辺りからローラを交互に傾斜させ、徐々にその傾斜角
度を大きくするようにしているが、ローラを交互に傾斜
させる位置は特に限定されない。入口部から交互に傾斜
させて、徐々にその傾斜角度を大きくするようにしても
よい。

【００６９】図１に示す実施の形態では、成形ゾーン１
４が加熱炉１２の囲い中に設けられている。すなわち、
成形ゾーン１４が加熱炉１２内であって加熱炉１２の下
流側に設けられている。本発明におけるガラス板の曲げ
成形装置では、（ｉ）成形ゾーンを加熱炉内に設けるこ
との他に、（ｉｉ）加熱炉外に設けることも、（ｉｉ
ｉ）成形ゾーンの一部を加熱炉外に設けることもでき
る。こうした成形ゾーンを設ける位置は、ガラス板の寸
法や曲げ形状に応じて、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）から適
宜選択できる。

【００７０】まず、ガラス板の厚みと成形ゾーンの位置
との関係を説明する。ガラス板が曲げ成形された後の強
化処理は、ガラス板の厚みの影響を受ける。すなわち、
強化処理されたガラス板は、表面に圧縮応力が、内部に
引張応力が形成されている。これらの残留応力は、加熱
されたガラス板の急冷により生じるガラス板表面とガラ
ス板内部との温度差に起因する。ガラス板の厚みが小さ
いとこの温度差が得にくくなるので、厚みが小さいガラ
ス板の強化処理にあたっては、急冷時の冷却能を増加さ
せる必要がある。冷却能の増加のための手段の１つに
は、冷却風の吹付け圧や風量を増加することがあげられ
る。他に、急冷時のガラス板の温度を増加させる手段も
ある。

【００７１】（ｉ）の場合、ガラス板を加熱炉内で曲げ
成形できるので、曲げ成形後のガラス板をすぐに風冷強
化装置に搬送できる。そのため、ガラス板の温度が下が
ることなく風冷強化装置までガラス板を搬送できる。し
たがって、（ｉ）の成形ゾーンの配置は、厚みが小さい
ガラス板の曲げ成形・強化処理に優位である。

【００７２】次に、ガラス板の曲げ形状と成形ゾーンの
位置との関係を説明する。ガラス板を複曲形状に曲げ成
形する場合、成形ゾーンには、搬送方向に直交する方向
へのガラス板の曲げ成形をするための手段が設けられ
る。この手段を加熱炉内に設けようとすると、加熱炉内
の閉空間を確保しにくくなる。そのため、加熱炉内の温
度を所定の温度に保てないという不具合が生じる。そこ
で、この手段を加熱炉外に設けることによって、加熱炉
内の温度の安定化が実現できる。したがって、（ｉｉ）
の成形ゾーンの配置は、ガラス板を複曲形状に曲げ成形
する場合に優位である。

【００７３】さらに、厚みの小さいガラス板を複曲形状
に曲げ成形する曲げ成形・強化処理には、（ｉ）と（ｉ
ｉ）の折衷として（ｉｉｉ）が優位である。そして、
（ｉｉｉ）の曲げ成形ゾーンの配置は、単なる折衷案の
位置付けに留まらず、次の点で好ましい。すなわち、自
動車産業の少量多品種の要求により、１つのガラス板の
曲げ成形装置で多くの型式のガラス板を曲げ成形するこ
とも要求されている。型式に応じて、ガラス板の厚みは
多種にわたり、ガラス板の曲げ形状も多種にわたる。そ
のため、同じ仕様のガラス板の曲げ成形装置で、多種の
厚みの多種の曲げ形状のガラス板を成形できることは優
位である。そして、このような少量多品種の事情に適応
できる成形ゾーンの配置が、（ｉｉｉ）の配置である。

【００７４】本発明において、ガラス板の搬送方向に沿
った方向の曲げ成形には、従来から知られているか知ら
れていないかに限らず種々のものが使用できる。例え
ば、搬送方向に沿った方向に曲げ成形する方法として
は、’３２７の方法がある。しかし、この方法はガラス
板を水平面から鉛直方向に向けて搬送するものである。
そのため、設備全体が大きくなる。しかも、重力に逆ら
ってガラス板を搬送するため、ガラス板を高速で搬送す
ることが困難であり、ローラ上でのガラス板の滑りを防
止する機構を特別に設けなければならない。さらに、曲
げ成形、風冷強化された後のガラス板は、鉛直方向から
水平方向へと搬送方向を変えなければならない。この搬
送方向を変える機構は複雑であり、ガラス板への傷の発
生が懸念される。

【００７５】これに対し、上記実施の形態で説明した曲
げ成形装置では、ローラの上下移動制御データを変更す
るだけで別の型式のガラス板を成形できる。しかも、ガ
ラス板の搬送方向は水平方向であるため、ガラス板への
傷の発生を抑制できる。このように、上記実施の形態で
説明した曲げ成形装置は、ガラス板は搬送方向に沿った
方向に曲げ成形できる、設備全体の機構が簡素な曲げ成
形装置である。したがって、本発明におけるガラス板の
搬送方向に沿った方向への曲げ成形としては、上記実施
の形態であげた例が好ましい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るガラス
板の曲げ成形装置によれば、ローラコンベアの複数のロ
ーラが交互に傾斜して配置されることにより、ローラコ
ンベアの搬送面が搬送方向と直交する方向に湾曲する。
これにより、ガラス板を搬送方向と直交する方向に曲げ
成形することができ、さらに、ローラの上下移動による
搬送方向に沿った方向の曲げ成形と組み合わせることに
より、ガラス板を複曲形状に曲げ成形できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るガラス板の曲げ成形
装置の構造を示す斜視図

【図２】ローラコンベアによるガラス板の曲げ動作を示
す遷移図

【図３】ローラの回転駆動手段、上下方向駆動手段及び
チルト機構の構造を示す正面図

【図４】ローラの配置状態を示す正面図

【図５】ローラコンベアによるガラス板の曲げ動作を示
す遷移図

【図６】ローラの配置状態を示す正面図

【図７】ローラの配置状態を示す正面図

【符号の説明】

１０…ガラス板の曲げ成形装置、１２…加熱炉、１４…
成形ゾーン、１６…風冷強化装置、１８…ガラス板、２
０…ローラコンベア、２０Ａ〜２０Ｍ…ローラ、３８、
５６…サーボモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者依田和成愛知県知多郡武豊町字旭１番地旭硝子株式会社内Ｆターム(参考） 4G015 AA04 AB01 CA04 CA05 CB01 CC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス板を曲げ成形温度まで加熱する加熱
炉と、該加熱炉の下流側に設けられて前記ガラス板を所
定の曲率に曲げ成形する複数のローラからなるローラコ
ンベアを備えた成形手段とを含むガラス板の曲げ成形装
置において、前記複数のローラは、水平面に対し傾斜し、かつ隣り合
う各ローラの傾斜方向が交互に異なるように配置可能と
されており、複数のローラで形成される搬送面に沿って
ガラス板を自重により搬送方向に直交する方向に曲げ成
形することを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。
【請求項２】前記成形手段は、前記ガラス板を搬送する
ための搬送面を形成する複数のローラからなるローラコ
ンベアと、前記複数のローラを上下移動させる上下方向
駆動手段と、ガラス板が搬送されている位置の複数のロ
ーラにより、前記搬送面の少なくとも一部にガラス板の
搬送方向に湾曲した所望の湾曲面が形成されるととも
に、ガラス板の搬送にともない、順次複数のローラを上
下させて前記湾曲面がガラス板の搬送方向に進行するよ
うに前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、ガラ
ス板を湾曲面に沿うように搬送方向に曲げ成形する請求
項１に記載のガラス板の曲げ成形装置。