JP2016003171A - Apparatus for producing glass molding and method for producing glass molding - Google Patents

Apparatus for producing glass molding and method for producing glass molding Download PDF

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修志 池永
Nobuyuki Ikenaga
修志 池永
俊也 富阪
Toshiya Tomisaka
俊也 富阪
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for producing glass molding and a method for producing glass molding capable of producing glass moldings with favorable appearance.SOLUTION: The apparatus for producing glass molding produces a glass mold with a noncircular plan view. The apparatus for producing glass molding comprises: a lower mold 21; an upper mold 31 for rough pressure forming which deforms the surface of molten glass; and an upper mold 41 for production pressure forming which pressure-forms the surface of the molten glass deformed by the upper mold 31 for rough pressure forming. The upper mold 31 for rough pressure forming and the upper mold 41 for production pressure forming include a recessed part 32 and a recessed part 42, respectively. The opening surface 34 of the recessed part 32 of the upper mold 31 for rough pressure forming corresponds in shape to the opening surface of the recessed part 42 of the upper mold 41 for production pressure forming, and has smaller outer dimensions than the opening surface of the recessed part 42. The recessed part 32 curves from the circumference 37 of the bottom part 36 to the bottom part 36 such that the upper mold 31 for rough pressure forming comes closer to the lower mold 21 in a facing direction, and consequently has a step part 38 to provide a step between the opening surface 34 and the bottom part 36.

Description

この発明は、一般的には、ガラス成形体の製造装置およびガラス成形体の製造方法に関し、より特定的には、ガラス成形体の製造にダイレクトプレス法を用いるガラス成形体の製造装置およびガラス成形体の製造方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention generally relates to a glass molded body manufacturing apparatus and a glass molded body manufacturing method, and more specifically, to a glass molded body manufacturing apparatus and glass molding using a direct press method for manufacturing a glass molded body. The present invention relates to a method for manufacturing a body.

従来のガラス成形体の製造方法に関して、たとえば、特開2008−94654号公報には、溶融ガラスの中心部と端部との冷却速度を均一化して、高精度な光学面を有する光学素子を高い生産効率で製造することを目的とした、光学素子の製造方法が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示された光学素子の製造方法は、成形金型に供給された溶融ガラスの上面に冷却部材を接触させることにより、溶融ガラスを冷却する工程と、溶融ガラスを加圧成形する成形工程とを有する。   Regarding a conventional method for producing a glass molded body, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-94654 discloses that an optical element having a high-precision optical surface is made high by uniformizing the cooling rate at the center and end of molten glass. A manufacturing method of an optical element for the purpose of manufacturing with production efficiency is disclosed (Patent Document 1). The method for manufacturing an optical element disclosed in Patent Document 1 includes a step of cooling a molten glass by bringing a cooling member into contact with the upper surface of the molten glass supplied to a molding die, and molding for pressure-molding the molten glass. Process.

また、特開2008−230863号公報には、上型の成形面の転写による光学面が凸面である光学素子を製造する場合であっても、エアー溜まりの発生を防止し、高精度な光学面を有する光学素子を効率よく製造することを目的とした、光学素子の製造方法が開示されている(特許文献2)。   Japanese Patent Laid-Open No. 2008-230863 discloses a high-precision optical surface that prevents the occurrence of air accumulation even in the case of manufacturing an optical element having a convex optical surface by transfer of the molding surface of the upper mold. A method of manufacturing an optical element for the purpose of efficiently manufacturing an optical element having an optical element is disclosed (Patent Document 2).

特許文献2に開示された光学素子の製造方法は、側壁が組み合わされた下型上に溶融ガラスを供給する工程と、側壁を下型上から退避させる工程と、下型と上型とで溶融ガラスを加圧成形する工程とを有する。下型上に溶融ガラスを供給する工程時、側壁により、溶融ガラスの上面中央部の曲率半径が上型の成形面の中央部の曲率半径よりも小さくなるように、下型上の溶融ガラスを規制する。下型と上型とで溶融ガラスを加圧成形する工程時、溶融ガラスの上面中央部に上型の成形面を転写することにより、光学面を形成する。   The method of manufacturing an optical element disclosed in Patent Document 2 includes a step of supplying molten glass onto a lower mold combined with side walls, a step of retracting the side walls from the lower mold, and a lower mold and an upper mold. And pressing the glass. During the process of supplying the molten glass onto the lower mold, the molten glass on the lower mold is adjusted by the side wall so that the radius of curvature of the central portion of the upper surface of the molten glass is smaller than the radius of curvature of the central portion of the molding surface of the upper mold. regulate. In the step of pressure-molding the molten glass with the lower mold and the upper mold, the optical surface is formed by transferring the molding surface of the upper mold to the center of the upper surface of the molten glass.

また、特開2008−239423号公報には、上型の成形面の転写による光学面が凸面である光学素子を製造する場合であっても、エアー溜まりの発生を防止し、高精度な光学面を有する光学素子を効率よく製造することを目的とした、光学素子の製造方法が開示されている(特許文献3)。   Further, JP 2008-239423 A discloses a highly accurate optical surface that prevents the occurrence of air accumulation even in the case of manufacturing an optical element having a convex optical surface by transfer of the molding surface of the upper mold. A method for manufacturing an optical element for the purpose of efficiently manufacturing an optical element having an optical element is disclosed (Patent Document 3).

特許文献3に開示された光学素子の製造方法は、下型の受け面に溶融ガラスを供給する工程と、中央部の曲率半径が、上型の成形面の中央部の曲率半径よりも小さい凹面を有する変形用金型によって、溶融ガラスの上面を所定の凸形状に変形させる工程と、上型と下型とで溶融ガラスを加圧成形する工程とを有する。下型と上型とで溶融ガラスを加圧成形する工程時、溶融ガラスの上面に上型の成形面を転写することにより、光学面を形成する。   The method of manufacturing an optical element disclosed in Patent Document 3 includes a step of supplying molten glass to a receiving surface of a lower mold, and a concave surface in which the radius of curvature of the central portion is smaller than the radius of curvature of the central portion of the molding surface of the upper die And a step of deforming the upper surface of the molten glass into a predetermined convex shape and a step of pressure-molding the molten glass with an upper die and a lower die. At the time of pressure forming the molten glass with the lower mold and the upper mold, the optical surface is formed by transferring the molding surface of the upper mold to the upper surface of the molten glass.

特開2008−94654号公報JP 2008-94654 A 特開2008−230863号公報JP 2008-230863 A 特開2008−239423号公報JP 2008-239423 A

スマートフォンやタブレット端末に代表されるディスプレイ装置に具備されるカバーガラスが広く普及している。このようなカバーガラスが一例として挙げられるガラス成形体の製造に、金型により溶融したガラス素材(溶融ガラス)を加圧成形するダイレクトプレス法が利用されている。しかしながら、スマートフォンのカバーガラスのように、矩形等の非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する場合、以下に説明する理由から、形状そりや、隅部形状における転写性の低下、しわ、エア溜まりなどが発生して、良好な外観のガラス成形体を得ることができない。   Cover glasses provided in display devices typified by smartphones and tablet terminals are widely used. A direct press method in which a glass material (molten glass) melted by a mold is pressure-molded is used for manufacturing a glass molded body in which such a cover glass is an example. However, when manufacturing a glass molded body having a non-circular plan view such as a rectangle, such as a cover glass of a smartphone, from the reason described below, a shape warp, a decrease in transferability in a corner shape, wrinkles, An air pool etc. generate | occur | produces and the glass molded object of a favorable external appearance cannot be obtained.

ここで、下型に溶融ガラスを滴下し、上型に設けられた凹部により、矩形形状のカバーガラスを製造する場合を想定する。ダイレクトプレス法による加圧成形工程としては、粗型プレス工程なしで本プレス工程のみ行なう場合と、粗型プレス工程を実施し、その後、本プレス工程を行なう場合とが考えられる。   Here, it is assumed that molten glass is dropped on the lower mold and a rectangular cover glass is manufactured by the recess provided on the upper mold. As the pressure forming process by the direct press method, there are a case where only the main pressing process is performed without the rough pressing process and a case where the rough pressing process is performed and then the main pressing process is performed.

本プレス工程のみ行なう場合、本プレス前の溶融ガラスの温度が高いため(たとえば、1000〜1100℃)、溶融ガラスの粘性は低い。このため、本プレス工程時、カバーガラスに対応する形状を有する凹部の四隅に溶融ガラスを行き渡らせ、良好な隅部形状を得ることができる。しかしながら、金型の表面に溶融ガラスが融着し易く、形状そりが発生してしまう。   When performing only this press process, since the temperature of the molten glass before this press is high (for example, 1000-1100 degreeC), the viscosity of a molten glass is low. For this reason, at the time of this press process, a molten glass can be spread over the four corners of the recessed part which has a shape corresponding to a cover glass, and a favorable corner shape can be obtained. However, the molten glass easily adheres to the surface of the mold, and shape warpage occurs.

一方、粗型プレス工程を実施し、その後、本プレス工程を行なう場合、本プレス工程前の溶融ガラスの温度が低いため(たとえば、800〜900℃)、溶融ガラスの粘性が高い。この場合、上記の形状そりについては改善されるものの、溶融ガラスの低流動性により、隅部形状における転写性が低下したり、しわやエア溜まりが発生したりする。   On the other hand, when the rough mold pressing step is performed and then the main pressing step is performed, the temperature of the molten glass before the main pressing step is low (for example, 800 to 900 ° C.), so the viscosity of the molten glass is high. In this case, although the above-described shape warpage is improved, the transferability in the corner shape is lowered, and wrinkles and air accumulation are generated due to the low fluidity of the molten glass.

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、良好な外観のガラス成形体が得られるガラス成形体の製造装置およびガラス成形体の製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a glass molded body manufacturing apparatus and a glass molded body manufacturing method capable of obtaining a glass molded body having a good appearance.

この発明に従ったガラス成形体の製造装置は、非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する装置である。ガラス成形体の製造装置は、溶融ガラスが供給される第1金型と、第1金型に対向して配置され、第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させる第2金型と、第1金型に対向して配置され、第2金型により変形された溶融ガラスを加圧成形する第3金型とを備える。第2金型および第3金型には、それぞれ、溶融ガラスが充填され、第1金型に対向する側に開口する第1開口面を形成する第1凹部、および、溶融ガラスが充填され、第1金型に対向する側に開口する第2開口面を形成する第2凹部が設けられる。第2開口面は、第1金型側から見た場合に非円形の平面視を有する。第1開口面は、第1金型側から見た場合に、第2開口面に対応する形状であって、第2開口面よりも小さい外形を有する。第1凹部は、第1開口面と向かい合って設けられる第1底部と、第1底部の周縁から、第2金型が第1金型に対向する方向により近づくように曲がり、第1開口面と第1底部との間に段差を設ける段差部とを有する。   The manufacturing apparatus of the glass molded body according to this invention is an apparatus which manufactures the glass molded body which has a non-circular planar view. The apparatus for producing a glass molded body includes a first mold to which molten glass is supplied, a second mold that is disposed to face the first mold and deforms the surface of the molten glass on the first mold, A third mold for pressing the molten glass disposed opposite to the first mold and deformed by the second mold. Each of the second mold and the third mold is filled with molten glass, and is filled with a first recess that forms a first opening surface that opens to the side facing the first mold, and molten glass, A second recess is provided that forms a second opening surface that opens to the side facing the first mold. The second opening surface has a non-circular plan view when viewed from the first mold side. The first opening surface has a shape corresponding to the second opening surface and smaller than the second opening surface when viewed from the first mold side. The first recess is bent so that the second mold is closer to the first mold in the direction facing the first mold, and the first bottom provided to face the first opening, and the peripheral edge of the first bottom. And a step portion that provides a step between the first bottom portion.

なお、本発明において「非円形」とは、中心から外縁までの距離が一定である円形以外の形状を意味する。   In the present invention, “non-circular” means a shape other than a circle having a constant distance from the center to the outer edge.

このように構成されたガラス成形体の製造装置によれば、第2金型により第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させる工程時、段差部により第1凹部の内部で変形する溶融ガラスを取り囲むことによって、第1凹部の隅部にまで溶融ガラスを行き渡らせ、第1凹部を溶融ガラスにより充填する。これにより、平面視において、第2開口面に対応する形状であって、第2開口面よりも小さい外形の表面形状を有し、良好な隅部形状を備えたプリフォームを準備する。さらに、このプリフォームを第3金型を用いて加圧成形することにより、溶融ガラスを第2凹部の隅部にまで押し広げ、第2凹部の壁面によりガラス成形体の形状を画定する。これにより、良好な外観のガラス成形体を得ることができる。   According to the glass molded body manufacturing apparatus configured as described above, the molten glass is deformed inside the first recess by the step portion during the step of deforming the surface of the molten glass on the first die by the second die. The molten glass is spread to the corners of the first recesses, and the first recesses are filled with the molten glass. Accordingly, a preform having a shape corresponding to the second opening surface and having an outer shape smaller than the second opening surface in a plan view and having a favorable corner shape is prepared. Further, the preform is pressure-molded by using a third mold to spread the molten glass to the corner of the second recess, and the shape of the glass molded body is defined by the wall surface of the second recess. Thereby, the glass molded object of a favorable external appearance can be obtained.

また好ましくは、第1開口面および第2開口面を互いの中心を一致させて重ね合わせた場合に、第1開口面の周縁と第2開口面の周縁との間の隙間の長さは、1mm以上2mm以下の範囲である。   Preferably, when the first opening surface and the second opening surface are overlapped with each other centered, the length of the gap between the peripheral edge of the first opening surface and the peripheral edge of the second opening surface is: It is the range of 1 mm or more and 2 mm or less.

このように構成されたガラス成形体の製造装置によれば、第3金型を用いた加圧成形時、溶融ガラスが第2凹部の隅部まで充填し易くなる。   According to the glass molded body manufacturing apparatus configured as described above, the molten glass can be easily filled up to the corners of the second recesses during the pressure molding using the third mold.

また好ましくは、第1開口面からの第1凹部の深さは、第2開口面からの第2凹部の深さよりも大きい。   Further preferably, the depth of the first recess from the first opening surface is greater than the depth of the second recess from the second opening surface.

このように構成されたガラス成形体の製造装置によれば、第1凹部の壁面により表面形状が定められるプリフォームの部分の高さが、第2凹部の深さよりも大きくなる。これにより、第3金型を用いた加圧成形時、溶融ガラスが第2凹部の隅部まで行き渡るように、プリフォームをより円滑に変形させることができる。   According to the glass molded body manufacturing apparatus configured in this way, the height of the portion of the preform whose surface shape is determined by the wall surface of the first recess is greater than the depth of the second recess. Thereby, at the time of pressure molding using the third mold, the preform can be deformed more smoothly so that the molten glass reaches the corner of the second recess.

また好ましくは、第1底部は、第1金型から離れる方向に向けて凸となる湾曲面により構成される。   Preferably, the first bottom portion is configured by a curved surface that is convex in a direction away from the first mold.

このように構成されたガラス成形体の製造装置によれば、第1底部の壁面により表面形状が定められるプリフォームの部分が、第1金型から離れる方向に向けて凸となる湾曲形状に成形される。これにより、第3金型を用いた加圧成形時、ガラス成形体の表面にしわやエア溜まりが発生しないように、プリフォームをより円滑に変形させることができる。   According to the glass molded body manufacturing apparatus configured as described above, the preform portion whose surface shape is determined by the wall surface of the first bottom portion is formed into a curved shape that is convex in a direction away from the first mold. Is done. Thereby, at the time of pressure molding using the third mold, the preform can be more smoothly deformed so as not to cause wrinkles or air accumulation on the surface of the glass molded body.

また好ましくは、第2凹部は、第2開口面と向かい合って設けられる第2底部を有する。第1底部の曲率半径は、第2底部の曲率半径よりも小さい。   Preferably, the second concave portion has a second bottom portion provided to face the second opening surface. The curvature radius of the first bottom portion is smaller than the curvature radius of the second bottom portion.

このように構成されたガラス成形体の製造装置によれば、第3金型を用いた加圧成形時、ガラス成形体の表面にしわやエア溜まりが発生することをより確実に防止できる。   According to the glass molded body manufacturing apparatus configured as described above, the occurrence of wrinkles and air accumulation on the surface of the glass molded body can be more reliably prevented during pressure molding using the third mold.

また好ましくは、第1底部は、第1金型側から見た場合に、相対的に大きい長さの長手方向と、相対的に小さい長さの短手方向とを有する平面視を有する。長手方向における第1底部の曲率半径は、短手方向における第1底部の曲率半径よりも大きい。   Preferably, the first bottom portion has a plan view having a relatively large length in the longitudinal direction and a relatively small length in the short direction when viewed from the first mold side. The curvature radius of the 1st bottom part in a longitudinal direction is larger than the curvature radius of the 1st bottom part in a transversal direction.

このように構成されたガラス成形体の製造装置によれば、第3金型を用いた加圧成形の開始時、第1底部の壁面により表面形状が定められるプリフォームの部分を全体に渡って第2凹部の壁面に近接させることが可能となる。   According to the apparatus for manufacturing a glass molded body configured in this way, at the start of pressure molding using the third mold, the preform portion whose surface shape is determined by the wall surface of the first bottom portion is entirely covered. It becomes possible to make it approach to the wall surface of a 2nd recessed part.

また好ましくは、第1開口面および第2開口面を互いの中心を一致させて重ね合わせた場合に、第1開口面の周縁と第2開口面の周縁との間の隙間の長さが一定である。また好ましくは、第1開口面は、第2開口面の相似形である。   Preferably, the length of the gap between the peripheral edge of the first opening surface and the peripheral edge of the second opening surface is constant when the first opening surface and the second opening surface are overlapped with each other in the center. It is. Preferably, the first opening surface is similar to the second opening surface.

このように構成されたガラス成形体の製造装置によれば、第2金型により第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させる工程により、第3金型を用いた加圧成形に適した形状のプリフォームを準備することができる。   According to the glass molded body manufacturing apparatus configured as described above, the second mold is suitable for pressure molding using the third mold by the step of deforming the surface of the molten glass on the first mold by the second mold. Shape preforms can be prepared.

この発明に従ったガラス成形体の製造方法は、非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する方法である。ガラス成形体の製造方法は、第1金型に、溶融ガラスを供給する工程と、第1金型に対向して配置される第2金型により、第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させる工程と、第2金型により溶融ガラスの表面を変形させる工程の後、第1金型に対向して配置される第3金型により、第1金型上の溶融ガラスを加圧成形する工程とを備える。第2金型および第3金型には、それぞれ、溶融ガラスが充填され、第1金型に対向する側に開口する第1開口面を形成する第1凹部、および、溶融ガラスが充填され、第1金型に対向する側に開口する第2開口面を形成する第2凹部が設けられる。第2開口面は、第1金型側から見た場合に非円形の平面視を有する。第1開口面は、第1金型側から見た場合に、第2開口面に対応する形状であって、第2開口面よりも小さい外形を有する。第1凹部は、第1開口面と向かい合って設けられる第1底部と、第1底部の周縁から、第2金型が第1金型に対向する方向により近づくように曲がり、第1開口面と第1底部との間に段差を設ける段差部とを有する。   The method for manufacturing a glass molded body according to the present invention is a method for manufacturing a glass molded body having a non-circular plan view. The method for producing a glass molded body includes a step of supplying molten glass to a first mold, and a second mold disposed opposite to the first mold so that the surface of the molten glass on the first mold is formed. After the step of deforming and the step of deforming the surface of the molten glass by the second mold, the molten glass on the first mold is pressure-molded by the third mold disposed opposite to the first mold. And a step of performing. Each of the second mold and the third mold is filled with molten glass, and is filled with a first recess that forms a first opening surface that opens to the side facing the first mold, and molten glass, A second recess is provided that forms a second opening surface that opens to the side facing the first mold. The second opening surface has a non-circular plan view when viewed from the first mold side. The first opening surface has a shape corresponding to the second opening surface and smaller than the second opening surface when viewed from the first mold side. The first recess is bent so that the second mold is closer to the first mold in the direction facing the first mold, and the first bottom provided to face the first opening, and the peripheral edge of the first bottom. And a step portion that provides a step between the first bottom portion.

この発明の別の局面に従ったガラス成形体の製造方法は、第1金型と、第1金型に対向して配置され、第1金型と対向する側に開口する第1開口面を形成する第1凹部が設けられる第2金型と、第1金型に対向して配置され、第1金型と対向する側に開口する第2開口面を形成する第2凹部が設けられる第3金型とを用いて、非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する方法である。第2開口面は、第1金型側から見た場合に非円形の平面視を有する。第1開口面は、第1金型側から見た場合に、第2開口面に対応する形状であって、第2開口面よりも小さい外形を有する。ガラス成形体の製造方法は、第1金型に、溶融ガラスを供給する工程と、第2金型により第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させることによって、第1凹部に溶融ガラスを充填させる工程と、第2金型により溶融ガラスの表面を変形させる工程の後、第3金型により第1金型上の溶融ガラスを加圧成形することによって、溶融ガラスを第2凹部の隅部にまで押し広げ、第2凹部の壁面によりガラス成形体の形状を画定する工程とを備える。   According to another aspect of the present invention, a method for manufacturing a glass molded body includes a first mold and a first opening surface that is disposed to face the first mold and opens to a side facing the first mold. A second mold provided with a first recess to be formed, and a second mold provided with a second recess that is disposed opposite to the first mold and forms a second opening surface that opens on the side facing the first mold. This is a method for producing a glass molded body having a non-circular plan view using a three mold. The second opening surface has a non-circular plan view when viewed from the first mold side. The first opening surface has a shape corresponding to the second opening surface and smaller than the second opening surface when viewed from the first mold side. The method for producing a glass molded body includes a step of supplying molten glass to a first mold, and deforming the surface of the molten glass on the first mold by the second mold, whereby the molten glass is applied to the first recess. After the step of filling and the step of deforming the surface of the molten glass by the second mold, the molten glass on the first mold is pressure-molded by the third mold, thereby forming the molten glass at the corner of the second recess. And a step of defining the shape of the glass molded body by the wall surface of the second recess.

このように構成されたガラス成形体の製造方法によれば、良好な外観のガラス成形体を得ることができる。   According to the manufacturing method of the glass molded body comprised in this way, the glass molded body of a favorable external appearance can be obtained.

また好ましくは、第3金型により溶融ガラスを加圧成形する工程時、第3金型が最初に溶融ガラスに接触するタイミングにおいて、第1凹部の壁面により表面形状が定められた溶融ガラスの部分が、第2凹部の隅部の近傍に位置決めされる。   Further preferably, in the step of pressing the molten glass with the third mold, the portion of the molten glass whose surface shape is determined by the wall surface of the first recess at the timing when the third mold first contacts the molten glass. Is positioned near the corner of the second recess.

このように構成されたガラス成形体の製造方法によれば、第3金型を用いた加圧成形時、第2金型を用いて準備されたプリフォームを第2凹部の隅部にまで押し広げて、良好な外観のガラス成形体を得ることができる。   According to the method for producing a glass molded body configured as described above, the preform prepared using the second mold is pushed to the corner of the second recess during the pressure molding using the third mold. It can be spread out to obtain a glass molded article having a good appearance.

また好ましくは、第1金型に溶融ガラスを供給する工程時、第1金型上の溶融ガラスが、楕円形状の平面視を有する。   Preferably, the molten glass on the first mold has an elliptical plan view when supplying the molten glass to the first mold.

このように構成されたガラス成形体の製造方法によれば、第2金型により第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させる工程時、第1凹部に溶融ガラスを充填し易くできる。   According to the manufacturing method of the glass molded body comprised in this way, it can be easy to fill a 1st recessed part with molten glass at the time of the process of deforming the surface of the molten glass on a 1st metal mold | die by a 2nd metal mold | die.

以上に説明したように、この発明に従えば、良好な外観のガラス成形体が得られるガラス成形体の製造装置およびガラス成形体の製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, a glass molded body manufacturing apparatus and a glass molded body manufacturing method capable of obtaining a glass molded body having a good appearance can be provided.

この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the manufacturing apparatus of the glass molded object in embodiment of this invention. 図1中に示すガラス成形体の製造装置の平面的なレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the planar layout of the manufacturing apparatus of the glass forming body shown in FIG. 粗型プレス部において用いられる金型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the metal mold | die used in a rough mold press part. 粗型プレス部において用いられる金型を示す別の断面図である。It is another sectional view which shows the metal mold | die used in a rough mold press part. 粗型プレス部において用いられる粗型プレス用上型を下型側から見た底面図である。It is the bottom view which looked at the upper mold | type for rough | crude press used in a rough | crude press part from the lower mold | type side. 本プレス部において用いられる金型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the metal mold | die used in this press part. 本プレス部において用いられる金型を示す別の断面図である。It is another sectional view which shows the metal mold | die used in this press part. 本プレス部において用いられる本プレス用上型を下型側から見た底面図である。It is the bottom view which looked at the upper mold for this press used in this press part from the lower mold side. 図5中の粗型プレス用上型に設けられた凹部の開口面と、図8中の本プレス用上型に設けられた凹部の開口面とを重ね合わせた図である。FIG. 9 is a diagram in which an opening surface of a recess provided in the upper die for rough press in FIG. 5 and an opening surface of a recess provided in the upper die for press in FIG. 8 are superimposed. 図3中の2点鎖線Xで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the range enclosed with the dashed-two dotted line X in FIG. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の工程を示す図である。It is a figure which shows the process of the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of the manufacturing method of the glass forming body in embodiment of this invention. 実施例1〜4および比較例1〜3において、得られたガラス成形体の外観の評価を示す表である。In Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3, it is a table | surface which shows evaluation of the external appearance of the obtained glass molded object.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態)
図1は、この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造装置を示す概略構成図である。図2は、図1中に示すガラス成形体の製造装置の平面的なレイアウトを示す図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a glass molded body manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a planar layout of the glass molded body manufacturing apparatus shown in FIG.

図1および図2を参照して、まず、本実施の形態におけるガラス成形体の製造装置10の全体構成について説明する。ガラス成形体の製造装置10は、金型により溶融したガラス素材(溶融ガラス)を加圧成形してガラス成形体を得る、いわゆるダイレクトプレス法に基づくものである。ガラス成形体の製造装置10は、複数のガラス成形体を順次製造するものである。   With reference to FIG. 1 and FIG. 2, first, the whole structure of the manufacturing apparatus 10 of the glass molded object in this Embodiment is demonstrated. The glass molded body manufacturing apparatus 10 is based on a so-called direct press method in which a glass material (molten glass) melted by a mold is pressed to obtain a glass molded body. The glass molded body manufacturing apparatus 10 sequentially manufactures a plurality of glass molded bodies.

ガラス成形体の製造装置10は、素材供給部120(滴下ポジションP1)と、加圧成形部130(粗型プレスポジションP2および本プレスポジションP3)と、冷却部150(冷却ポジションP4)と、離型部160(離型ポジションP5)と、クリーニング部170(クリーニングポジションP6)とが組み合わさって構成されている。   The glass molded body manufacturing apparatus 10 includes a material supply unit 120 (dropping position P1), a pressure molding unit 130 (rough die press position P2 and main press position P3), a cooling unit 150 (cooling position P4), a separation unit. A mold part 160 (release position P5) and a cleaning part 170 (cleaning position P6) are combined.

素材供給部120は、ガラス素材を溶融させて、後に続く加圧成形部130に溶融ガラスを供給する。素材供給部120は、溶融炉槽181と、ノズル部182と、流出管183と、切断部140とを有する。   The material supply unit 120 melts the glass material and supplies the molten glass to the subsequent pressure forming unit 130. The material supply unit 120 includes a melting furnace 181, a nozzle unit 182, an outflow pipe 183, and a cutting unit 140.

溶融炉槽181は、ガラス素材を溶融させて溶融ガラスを貯留する。ノズル部182は、溶融炉槽181において貯留された溶融ガラスを流出管183に導入する。流出管183は、その下端に流出口を有しており、その流出口から鉛直下方に向けて連続的に溶融ガラス流を流出させる。   The melting furnace 181 melts the glass material and stores the molten glass. The nozzle unit 182 introduces the molten glass stored in the melting furnace 181 into the outflow pipe 183. The outflow pipe 183 has an outflow port at the lower end thereof, and allows the molten glass flow to flow out continuously from the outflow port vertically downward.

切断部140は、流出管183から流出する溶融ガラス流を切断して、適切な量の溶融ガラスを後述する下型21に滴下する。切断部140は、切断機構としてのカッター142と、カッター駆動機構143とを有する。   The cutting unit 140 cuts the molten glass flow flowing out from the outflow pipe 183 and drops an appropriate amount of molten glass onto the lower mold 21 described later. The cutting unit 140 includes a cutter 142 as a cutting mechanism and a cutter driving mechanism 143.

カッター142は、流出管183から流出する溶融ガラス流を切断するカッティング部材として設けられている。本実施の形態では、カッター142が、一対の平面形状の剪断刃によって構成され、これら一対の剪断刃が流出管183の下方において突き合わされることによって溶融ガラス流を切断する。   The cutter 142 is provided as a cutting member that cuts the molten glass flow flowing out from the outflow pipe 183. In the present embodiment, the cutter 142 is configured by a pair of planar shear blades, and the pair of shear blades are abutted below the outflow pipe 183 to cut the molten glass flow.

カッター駆動機構143は、カッター142を図1中の矢印DR1に示す方向に駆動する。カッター駆動機構143としては、カッター142を切断動作させることが可能な駆動機構であれば特に限定されないが、たとえば、エアシリンダ、サーボモータ、油圧シリンダ、リニアモータ、ステッピングモータ等が利用される。   The cutter driving mechanism 143 drives the cutter 142 in the direction indicated by the arrow DR1 in FIG. The cutter driving mechanism 143 is not particularly limited as long as it is a driving mechanism capable of cutting the cutter 142. For example, an air cylinder, a servo motor, a hydraulic cylinder, a linear motor, a stepping motor, or the like is used.

加圧成形部130は、素材供給部120により供給された溶融ガラスを金型30を用いて加圧成形する。加圧成形部130は、粗型プレス部130P(粗型プレスポジションP2)と、本プレス部130Q(本プレスポジションP3)とから構成されている。   The pressure molding unit 130 press-molds the molten glass supplied from the material supply unit 120 using the mold 30. The pressure molding unit 130 includes a rough press unit 130P (rough press position P2) and a main press unit 130Q (main press position P3).

加圧成形部130は、下型21、粗型プレス用上型31および本プレス用上型41と、下型駆動機構132、上型駆動機構131および上型駆動機構141とを有する。   The pressure molding unit 130 includes a lower die 21, a rough press upper die 31 and a main press upper die 41, a lower die drive mechanism 132, an upper die drive mechanism 131, and an upper die drive mechanism 141.

粗型プレス用上型31および下型21は、粗型プレス部130Pにおいて溶融ガラスを加圧成形する金型30を構成し、本プレス用上型41および下型21は、本プレス部130Qにおいて溶融ガラスを加圧成形する金型30を構成する。下型21は、滴下ポジションP1において、素材供給部120から滴下された溶融ガラスを受け止める。粗型プレス用上型31は、粗型プレスポジションP2において、下型21と対向して配置される。本プレス用上型41は、本プレスポジションP3において、下型21と対向して配置される。   The upper die 31 for rough press and the lower die 21 constitute a mold 30 for press-molding molten glass in the rough press portion 130P, and the upper die 41 for press and the lower die 21 are provided for the press portion 130Q. A mold 30 for press-molding molten glass is configured. The lower mold 21 receives the molten glass dropped from the material supply unit 120 at the dropping position P1. The upper die 31 for rough die pressing is arranged to face the lower die 21 at the rough die press position P2. The upper die 41 for the press is disposed to face the lower die 21 at the press position P3.

金型30を形成する材料としては、耐熱合金(ステンレス合金等)、炭化タングステンを主成分とする超鋼材料、各種セラミックス(炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等)、カーボンを含む複合材料等、ガラス成形品を製造するための金型として公知の材料の中から適宜選択して用いられる。下型21、粗型プレス用上型31および本プレス用上型41は、同一の材料にて構成されてもよいし、それぞれ別の材料にて構成されてもよい。   Examples of the material for forming the mold 30 include heat-resistant alloys (stainless alloys, etc.), super steel materials mainly composed of tungsten carbide, various ceramics (silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, etc.), composite materials containing carbon, etc. As a mold for producing a glass molded article, it is appropriately selected from known materials and used. The lower die 21, the rough die upper die 31 and the main die 41 may be made of the same material, or may be made of different materials.

金型30の表面は、耐久性の向上や、溶融したガラス素材との融着の防止を図る観点から、所定の被覆層にて覆われていることが好ましい。被覆層の材料は、特に制限されるものではないが、たとえば、種々の金属(クロム、アルミニウム、チタン等)、窒化物(窒化クロム、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化硼素等)、酸化物(酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化チタン等)等が用いられる。被覆層の成膜方法も、特に制限されないが、たとえば、真空蒸着法やスパッタ法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等が利用される。   The surface of the mold 30 is preferably covered with a predetermined coating layer from the viewpoint of improving durability and preventing fusion with a molten glass material. The material of the coating layer is not particularly limited. For example, various metals (chromium, aluminum, titanium, etc.), nitrides (chromium nitride, aluminum nitride, titanium nitride, boron nitride, etc.), oxides (oxidation) Chromium, aluminum oxide, titanium oxide, etc.) are used. The method for forming the coating layer is not particularly limited, and for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, or the like is used.

金型30は、図示しない加熱手段によって所定温度に加熱できるように構成されている。加熱手段としては、公知の加熱手段が適宜選択して用いられ、たとえば、被加熱部材の内部に埋め込んで使用するカートリッジヒータや、被加熱部材の外側に接触させて使用するシート状のヒータ、赤外線加熱装置、高周波誘導加熱装置等が用いられる。   The mold 30 is configured to be heated to a predetermined temperature by a heating unit (not shown). As the heating means, known heating means are appropriately selected and used. For example, a cartridge heater embedded in the heated member, a sheet heater used in contact with the outside of the heated member, infrared rays, for example A heating device, a high frequency induction heating device, or the like is used.

下型駆動機構132は、図1および図2中の矢印DR2に示す方向(水平方向)に下型21を移動させる。これにより、下型21は、溶融ガラスを下型21に滴下する位置(滴下ポジションP1)と、溶融ガラスを粗型プレスするために粗型プレス用上型31と対向する位置(粗型プレスポジションP2)と、溶融ガラスを本プレスするために本プレス用上型41と対向する位置(本プレスポジションP3)と、ガラス成形体を冷却するための位置(冷却ポジションP4)と、金型からガラス成形体を取り出すための位置(離型ポジションP5)と、下型21の表面を清掃するための位置(クリーニングポジションP6)との間で移動する。   The lower mold drive mechanism 132 moves the lower mold 21 in the direction (horizontal direction) indicated by the arrow DR2 in FIGS. As a result, the lower mold 21 has a position where the molten glass is dropped onto the lower mold 21 (dropping position P1) and a position facing the upper mold 31 for rough pressing in order to roughly press the molten glass (rough mold press position). P2), a position (main press position P3) facing the upper mold 41 for main pressing to press the molten glass, a position for cooling the glass molded body (cooling position P4), and glass from the mold It moves between a position for removing the molded body (release position P5) and a position for cleaning the surface of the lower mold 21 (cleaning position P6).

なお、下型21の移動方向は、図2中に示す旋回方向に限定されず、たとえば、直動方向であってもよい。   In addition, the moving direction of the lower mold | type 21 is not limited to the turning direction shown in FIG. 2, For example, a linear motion direction may be sufficient.

下型駆動機構132としては、下型21を移動させることが可能な駆動機構であれば特に限定されないが、たとえば、サーボモータ、エアシリンダ、油圧シリンダ、リニアモータ、ステッピングモータ、またはこれらの組み合わせが利用される。図2中では、下型駆動機構132が、ターンテーブル136と、ターンテーブル136を回転駆動させる図示しないモータとによって構成されている。   The lower mold drive mechanism 132 is not particularly limited as long as it can move the lower mold 21. For example, a servo motor, an air cylinder, a hydraulic cylinder, a linear motor, a stepping motor, or a combination thereof may be used. Used. In FIG. 2, the lower mold drive mechanism 132 includes a turntable 136 and a motor (not shown) that rotationally drives the turntable 136.

上型駆動機構131は、図1中の矢印DR3に示す方向(鉛直方向)に粗型プレス用上型31を移動させる。これにより、粗型プレス用上型31は、鉛直上側の位置と鉛直下側の位置との間を往復移動することになり、粗型プレス用上型31と下型21とが接近および離間する。上型駆動機構141は、図1中の矢印DR4に示す方向(鉛直方向)に本プレス用上型41を移動させる。これにより、本プレス用上型41は、鉛直上側の位置と鉛直下側の位置との間を往復移動することになり、本プレス用上型41と下型21とが接近および離間する。   The upper die drive mechanism 131 moves the upper die 31 for rough die pressing in the direction (vertical direction) indicated by the arrow DR3 in FIG. As a result, the upper die 31 for rough die press reciprocates between the position on the vertical upper side and the position on the lower vertical side, and the upper die 31 for coarse die press and the lower die 21 approach and separate from each other. . The upper die drive mechanism 141 moves the upper die 41 for the press in the direction (vertical direction) indicated by the arrow DR4 in FIG. As a result, the upper die 41 for the press reciprocates between the position on the vertical upper side and the position on the lower vertical side, and the upper die 41 for the press and the lower die 21 approach and separate from each other.

上型駆動機構131および上型駆動機構141としては、粗型プレス用上型31および本プレス用上型41を移動させることが可能な駆動機構であれば特に限定されないが、たとえば、サーボモータ、エアシリンダ、油圧シリンダ、リニアモータ、ステッピングモータ、またはこれらの組み合わせが利用される。   The upper die drive mechanism 131 and the upper die drive mechanism 141 are not particularly limited as long as the upper die 31 for rough press and the upper die 41 for main press can be moved. For example, a servo motor, An air cylinder, a hydraulic cylinder, a linear motor, a stepping motor, or a combination thereof is used.

冷却部150は、加圧成形部130により得られたガラス成形体を冷却する。本実施の形態では、冷却部150が、ガラス成形体を搭載した下型21の待機位置として設けられている。   The cooling unit 150 cools the glass molded body obtained by the pressure molding unit 130. In the present embodiment, cooling unit 150 is provided as a standby position for lower mold 21 on which a glass molded body is mounted.

離型部160は、加圧成形部130により得られたガラス成形体を金型30(下型21)から取り出す。離型部160は、吸着装置161を有する。吸着装置161は、離型ポジションP5に位置決めされた下型21と対向するように設けられている。吸着装置161としては、たとえば、真空吸着を利用した公知の手段が利用される。   The mold release part 160 takes out the glass molded body obtained by the pressure molding part 130 from the mold 30 (lower mold 21). The release part 160 has a suction device 161. The suction device 161 is provided so as to face the lower mold 21 positioned at the mold release position P5. As the adsorption device 161, for example, a known means using vacuum adsorption is used.

クリーニング部170は、下型21が粗型プレス用上型31および本プレス用上型41から分離された状態で、下型21の表面を清掃する。本実施の形態では、クリーニング部170が、クリーニングポジションP6に位置決めされた下型21の表面を吸引により清掃する。   The cleaning unit 170 cleans the surface of the lower die 21 in a state where the lower die 21 is separated from the rough press upper die 31 and the main press upper die 41. In the present embodiment, the cleaning unit 170 cleans the surface of the lower mold 21 positioned at the cleaning position P6 by suction.

クリーニング部170は、吸引ノズル171と、吸引ノズル駆動機構172と、吸引部173とを有する。   The cleaning unit 170 includes a suction nozzle 171, a suction nozzle drive mechanism 172, and a suction unit 173.

吸引ノズル171は、下型21と対向して設けられ、下型21の表面上に残るガラス屑を吸引する。吸引ノズル171は、下型21の表面と向かい合って開口し、周囲の空気とともにガラス屑を吸引する。吸引部173は、吸引ノズル171を通じてガラス屑を吸引するための負圧発生源と、吸引されたガラス屑を回収するガラス屑回収部とを備えて構成されている。   The suction nozzle 171 is provided so as to face the lower mold 21 and sucks glass waste remaining on the surface of the lower mold 21. The suction nozzle 171 opens facing the surface of the lower mold 21 and sucks glass waste together with the surrounding air. The suction part 173 includes a negative pressure generation source for sucking glass waste through the suction nozzle 171 and a glass waste recovery part for recovering the sucked glass waste.

吸引ノズル駆動機構172は、下型21の表面上で吸引ノズル171の吸引口171aが走査されるように、吸引ノズル171を移動させる。吸引ノズル駆動機構172としては、吸引ノズル171を移動させることが可能な駆動機構であれば特に限定されないが、たとえば、サーボモータ、エアシリンダ、油圧シリンダ、リニアモータ、ステッピングモータ、またはこれらの組み合わせが利用される。   The suction nozzle drive mechanism 172 moves the suction nozzle 171 so that the suction port 171 a of the suction nozzle 171 is scanned on the surface of the lower mold 21. The suction nozzle drive mechanism 172 is not particularly limited as long as the suction nozzle 171 can be moved. For example, a servo motor, an air cylinder, a hydraulic cylinder, a linear motor, a stepping motor, or a combination thereof can be used. Used.

ガラス成形体の製造装置10は、制御部180を有する。制御部180は、カッター駆動機構143、下型駆動機構132、上型駆動機構131、上型駆動機構141、吸着装置161、吸引ノズル駆動機構172および吸引部173など、ガラス成形体の製造装置10の各種機構の動作を制御する。制御部180は、カッター142による溶融ガラスの切断のタイミング、下型21の移動のタイミング、粗型プレス用上型31および本プレス用上型41の移動のタイミング、吸着装置161の動作のタイミング、吸引ノズル171の移動のタイミング、吸引部173の作動のタイミング等、ガラス成形品の製造に係る一連のシーケンスを制御する。   The glass molded body manufacturing apparatus 10 includes a control unit 180. The control unit 180 is a glass molded body manufacturing apparatus 10 such as a cutter driving mechanism 143, a lower mold driving mechanism 132, an upper mold driving mechanism 131, an upper mold driving mechanism 141, a suction device 161, a suction nozzle driving mechanism 172, and a suction unit 173. Control the operation of various mechanisms. The control unit 180 includes a timing for cutting the molten glass by the cutter 142, a timing for moving the lower die 21, a timing for moving the upper die 31 for rough die pressing and the upper die 41 for main press, and a timing for operating the suction device 161. A series of sequences relating to the manufacture of the glass molded product, such as the timing of movement of the suction nozzle 171 and the timing of operation of the suction unit 173, are controlled.

本実施の形態におけるガラス成形体の製造装置10を用いて製造されるガラス成形体、および後述の本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法により製造されるガラス成形体は、非円形の平面視を有する。非円形の形状としては、たとえば、矩形、台形、多角形、楕円、トラック形状(2つの半円を2本の直線で繋ぎ合せた形状)がある。   The glass molded body manufactured by using the glass molded body manufacturing apparatus 10 in the present embodiment and the glass molded body manufactured by the method for manufacturing a glass molded body in the present embodiment described later are in a non-circular plan view. Have Non-circular shapes include, for example, a rectangle, a trapezoid, a polygon, an ellipse, and a track shape (a shape in which two semicircles are connected by two straight lines).

上記ガラス成形体の一例として、スマートフォンに具備されるカバーガラスが挙げられる。カバーガラスは、代表的には、矩形の平面視を有する平板形状に形成されている。カバーガラスは、矩形の平面視に限られず、たとえば、矩形の角部が大きく面取りされた形状や多角形状の平面視を有してもよい。カバーガラスは、平板形状に限られず、たとえば、その外縁が全周に渡って一方の側に折り返されることによって、浅底の受け皿形状を有してもよい。   An example of the glass molded body is a cover glass provided in a smartphone. The cover glass is typically formed in a flat plate shape having a rectangular plan view. The cover glass is not limited to a rectangular plan view, and may have, for example, a shape in which a corner portion of the rectangle is chamfered or a polygonal plan view. The cover glass is not limited to a flat plate shape. For example, the cover glass may have a shallow saucer shape by folding the outer edge to one side over the entire circumference.

カバーガラスは、ガラス組成として、50重量%以上70重量%以下のSiO2と、5重量%以上15重量%以下のAl23と、0重量%以上5重量%以下のB23と、5重量%以上20重量%以下のNa2Oと、0重量%以上10重量%以下のK2Oと、0重量%以上10重量%以下のMgOと、0重量%以上10重量%以下のCaOと、0重量%以上5重量%以下のBaOと、0重量%以上5重量%以下のTiO2と、0重量%以上15重量%以下のZrO2とを含有してもよい。 The cover glass has a glass composition of 50% by weight to 70% by weight SiO 2 , 5% by weight to 15% by weight Al 2 O 3 , and 0% by weight to 5% by weight B 2 O 3 . 5 to 20% by weight Na 2 O, 0 to 10% by weight K 2 O, 0 to 10% by weight MgO, 0 to 10% by weight and CaO, and 0 wt% to 5 wt% of BaO, 0 and wt% to 5 wt% or less of TiO 2, it may be contained and ZrO 2 0 wt% to 15 wt% or less.

このような組成のガラスは、ガラス転移温度をTgとした場合に、加圧成形においてガラスに転写される形状に大きく影響を及ぼす(Tg−30)[℃]以上(Tg+150)[℃]以下の温度範囲において適切なガラス粘性を維持し、良好な転写性を確保した状態で面転写を完了させることができ、かつ、ガラスの熱収縮による割れを抑制することができる。   When the glass transition temperature is Tg, the glass having such a composition greatly affects the shape transferred to the glass in pressure molding (Tg-30) [° C.] or more and (Tg + 150) [° C.] or less. Surface transfer can be completed in a state where an appropriate glass viscosity is maintained in a temperature range and good transferability is ensured, and cracking due to thermal shrinkage of the glass can be suppressed.

ガラスの線膨張係数αは、100[℃]以上300[℃]以下の温度範囲において70以上110[×10-7/℃]以下であることが好ましい。たとえば、100℃以上300℃以下の範囲で98[×10-7/℃]の線膨張係数αを有するガラスを使用してもよい。また、ガラス粘性をη[dPa・s]とすると、logη=11.0〜14.5であることが好ましい。上記のような特性を持つガラスは、ダイレクトプレス法によるカバーガラスの成形に適している。 The linear expansion coefficient α of the glass is preferably 70 or more and 110 [× 10 −7 / ° C.] or less in a temperature range of 100 [° C.] or more and 300 [° C.] or less. For example, a glass having a linear expansion coefficient α of 98 [× 10 −7 / ° C.] in the range of 100 ° C. to 300 ° C. may be used. Further, when the glass viscosity is η [dPa · s], log η = 11.0 to 14.5 is preferable. Glass having the above characteristics is suitable for forming a cover glass by the direct press method.

続いて、矩形の平面視を有するカバーガラスの製造を想定して、粗型プレス部130Pおよび本プレス部130Qにおいて用いられる金型30の構造についてより詳細に説明する。   Next, assuming the production of a cover glass having a rectangular plan view, the structure of the mold 30 used in the rough press part 130P and the main press part 130Q will be described in more detail.

図3および図4は、粗型プレス部において用いられる金型を示す断面図である。図5は、粗型プレス部において用いられる粗型プレス用上型を下型側から見た底面図である。図3には、図5中のIII−III線上に沿った粗型プレス用上型の断面形状が示され、図4には、図5中のIV−IV線上に沿った粗型プレス用上型の断面形状が示されている。   3 and 4 are cross-sectional views showing a mold used in the rough die press section. FIG. 5 is a bottom view of the upper die for rough die press used in the rough die press portion as seen from the lower die side. 3 shows a cross-sectional shape of the upper die for rough pressing along the line III-III in FIG. 5, and FIG. 4 shows the upper shape for rough pressing along the line IV-IV in FIG. The cross-sectional shape of the mold is shown.

図3から図5を参照して、下型21は、素材供給部120により供給された溶融ガラスを溜め受ける金型である。下型21は、粗型プレス工程およびこれに続く本プレス工程において、それぞれ、粗型プレス用上型31および本プレス用上型41と協働して溶融ガラスを加圧成形する。   With reference to FIGS. 3 to 5, the lower mold 21 is a mold for storing the molten glass supplied by the material supply unit 120. The lower die 21 press-molds molten glass in cooperation with the upper die 31 for rough die press and the upper die 41 for main press in the rough die pressing step and the subsequent main pressing step, respectively.

下型21は、粗型プレス用上型31と対向する側に型面21aを有する。型面21aは、平面状に形成されている。   The lower die 21 has a die surface 21a on the side facing the upper die 31 for rough die pressing. The mold surface 21a is formed in a planar shape.

粗型プレス用上型31は、粗型プレス工程時に下型21上の溶融ガラスの表面を変形させ、本プレス工程に適した形状のプリフォームを得るための金型である。粗型プレス用上型31は、下型21と対向する側に型面31aを有する。型面21aおよび型面31aは、互いに対面して設けられている。   The upper die 31 for rough die pressing is a die for deforming the surface of the molten glass on the lower die 21 during the rough die pressing step to obtain a preform having a shape suitable for this pressing step. The upper die 31 for rough die pressing has a die surface 31 a on the side facing the lower die 21. The mold surface 21a and the mold surface 31a are provided facing each other.

粗型プレス用上型31には、粗型プレス工程時に溶融ガラスが充填される凹部32が設けられている。凹部32は、型面31aにおいて凹形状をなしている。凹部32は、下型21上の溶融ガラスに本プレス工程に適した形状を与える。凹部32は、下型21と対向する側に開口する開口面34を形成している。開口面34は、仮想上の面であり、型面31aにおいて凹形状をなす凹部32の開口縁33に取り囲まれた位置に規定されている。開口面34は、粗型プレス用上型31が下型21に対向する方向に直交する平面内で延在している。   The upper die 31 for rough die pressing is provided with a recess 32 filled with molten glass during the rough die pressing step. The concave portion 32 has a concave shape on the mold surface 31a. The recess 32 gives the molten glass on the lower mold 21 a shape suitable for the pressing process. The recess 32 forms an opening surface 34 that opens to the side facing the lower mold 21. The opening surface 34 is an imaginary surface and is defined at a position surrounded by the opening edge 33 of the recess 32 having a concave shape on the mold surface 31a. The opening surface 34 extends in a plane perpendicular to the direction in which the upper die 31 for rough die pressing faces the lower die 21.

図6および図7は、本プレス部において用いられる金型を示す断面図である。図8は、本プレス部において用いられる本プレス用上型を下型側から見た底面図である。図6には、図8中のVI−VI線上に沿った本プレス用上型の断面形状が示され、図7には、図8中のVII−VII線上に沿った本プレス用上型の断面形状が示されている。   6 and 7 are cross-sectional views showing a mold used in the press section. FIG. 8 is a bottom view of the upper die for the press used in the press portion as viewed from the lower die side. 6 shows a cross-sectional shape of the upper die for pressing along the line VI-VI in FIG. 8, and FIG. 7 shows the upper die for pressing along the line VII-VII in FIG. The cross-sectional shape is shown.

図6から図8を参照して、本プレス用上型41は、本プレス工程時に、粗型プレス工程で得られたプリフォームを加圧成形し、最終的な形状のガラス成形体を得るための金型である。本プレス用上型41は、下型21と対向する側に型面41aを有する。型面21aおよび型面41aは、互いに対面して設けられている。   With reference to FIG. 6 to FIG. 8, the upper die 41 for press is used to press-mold the preform obtained in the rough press process during the press process to obtain a final glass molded body. It is a mold. The upper die 41 for press has a die surface 41 a on the side facing the lower die 21. The mold surface 21a and the mold surface 41a are provided to face each other.

本プレス用上型41には、本プレス工程時に溶融ガラスが充填される凹部42が設けられている。凹部42は、型面41aにおいて凹形状をなしている。凹部42は、下型21上の溶融ガラスにガラス成形体の最終的な形状を与える。凹部42は、下型21と対向する側に開口する開口面44を形成している。開口面44は、仮想上の面であり、型面41aにおいて凹形状をなす凹部42の開口縁43に取り囲まれた位置に規定されている。開口面42は、本プレス用上型41が下型21に対向する方向に直交する平面内で延在している。   The upper die 41 for press is provided with a recess 42 filled with molten glass during the press process. The concave portion 42 has a concave shape on the mold surface 41a. The recess 42 gives the final shape of the glass molded body to the molten glass on the lower mold 21. The recess 42 forms an opening surface 44 that opens to the side facing the lower mold 21. The opening surface 44 is a virtual surface, and is defined at a position surrounded by the opening edge 43 of the concave portion 42 having a concave shape on the mold surface 41a. The opening surface 42 extends in a plane perpendicular to the direction in which the upper die 41 for pressing opposes the lower die 21.

開口面44は、下型21側から見た場合に、非円形の平面視を有する。矩形形状のカバーガラスの製造を想定した本実施の形態では、開口面44が、矩形の平面視を有する。凹部42は、その構成部位として、底部46を有する。底部46は、平面状に形成されている。底部46の壁面は、開口面44と平行に延在する平面である。底部46は、開口面44と向かい合って設けられている。凹部42(底部46)は、開口面44を基準にして深さh4を有する。   The opening surface 44 has a non-circular plan view when viewed from the lower mold 21 side. In the present embodiment assuming the production of a rectangular cover glass, the opening surface 44 has a rectangular plan view. The recessed part 42 has the bottom part 46 as the component. The bottom 46 is formed in a planar shape. The wall surface of the bottom 46 is a flat surface extending in parallel with the opening surface 44. The bottom 46 is provided to face the opening surface 44. The recess 42 (bottom 46) has a depth h4 with respect to the opening surface 44.

図9は、図5中の粗型プレス用上型に設けられた凹部の開口面と、図8中の本プレス用上型に設けられた凹部の開口面とを重ね合わせた図である。図3から図5および図9を参照して、開口面34は、下型21側から見た場合に、開口面44に対応する形状であって、開口面44よりも小さい外形を有する。   FIG. 9 is a diagram in which the opening surface of the recess provided in the upper die for rough press in FIG. 5 and the opening surface of the recess provided in the upper die for press in FIG. 8 are superimposed. Referring to FIGS. 3 to 5 and 9, opening surface 34 has a shape corresponding to opening surface 44 and smaller than opening surface 44 when viewed from the lower mold 21 side.

より具体的には、開口面34は、下型21側から見た場合に、開口面44よりも小さい外形の矩形形状を有する。開口面34と開口面44とを互いの中心を合わせて重ね合わせた場合に、開口面34の周縁となる開口縁33は、開口面44の周縁となる開口縁43の内側において、開口縁43に沿って周回している。本実施の形態では、開口縁33および開口縁43間の隙間の長さB(図9を参照のこと)が、開口縁33および開口縁43の全周において一定である。開口縁33および開口縁43間の隙間の長さBは、1mm以上2mm以下の範囲であることが好ましい。この場合、本プレス工程時に、凹部42の隅部まで溶融ガラスを充填し易くなる。   More specifically, the opening surface 34 has a rectangular shape with an outer shape smaller than the opening surface 44 when viewed from the lower mold 21 side. When the opening surface 34 and the opening surface 44 are overlapped with each other centered, the opening edge 33 serving as the periphery of the opening surface 34 is located inside the opening edge 43 serving as the periphery of the opening surface 44. It is circling along. In the present embodiment, the length B (see FIG. 9) of the gap between the opening edge 33 and the opening edge 43 is constant over the entire circumference of the opening edge 33 and the opening edge 43. The length B of the gap between the opening edge 33 and the opening edge 43 is preferably in the range of 1 mm to 2 mm. In this case, it becomes easy to fill the molten glass up to the corner of the recess 42 during the pressing process.

なお、開口縁33および開口縁43間の隙間の長さBが、開口縁33および開口縁43の周方向において一定でないように、開口面34および開口面44を構成してもよい。また、開口面44および開口面34を、互いが相似形の関係となるように構成してもよい。これらの場合であっても、開口縁33および開口縁43間の隙間の長さBは、1mm以上2mm以下の範囲に収まることが好ましい。   The opening surface 34 and the opening surface 44 may be configured such that the length B of the gap between the opening edge 33 and the opening edge 43 is not constant in the circumferential direction of the opening edge 33 and the opening edge 43. Moreover, you may comprise the opening surface 44 and the opening surface 34 so that it may become a similar relationship. Even in these cases, the length B of the gap between the opening edge 33 and the opening edge 43 is preferably within the range of 1 mm to 2 mm.

図10は、図3中の2点鎖線Xで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。図3から図5および図10を参照して、凹部32は、その構成部位として、底部36および段差部38を有する。   FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a range surrounded by a two-dot chain line X in FIG. With reference to FIGS. 3 to 5 and 10, the recess 32 has a bottom portion 36 and a stepped portion 38 as its constituent parts.

凹部32は、開口面34を基準にして深さh1を有する。凹部32は、下型21および粗型プレス用上型31の対向方向(鉛直方向)において、開口面34の中心が凹部32に投影される位置(図3および図4中の位置106)で、最大深さh1を有する。凹部32の深さh1は、図6および図7中の凹部42の深さh4よりも大きい(h1>h4)。   The recess 32 has a depth h <b> 1 with respect to the opening surface 34. The concave portion 32 is a position where the center of the opening surface 34 is projected onto the concave portion 32 (position 106 in FIGS. 3 and 4) in the opposing direction (vertical direction) of the lower die 21 and the upper die 31 for rough die pressing. It has a maximum depth h1. The depth h1 of the recess 32 is larger than the depth h4 of the recess 42 in FIGS. 6 and 7 (h1> h4).

底部36は、開口面34と向かい合って設けられている。底部36は、下型21から離れる方向に向けて凸となる湾曲面により構成されている。底部36は、開口面34からの深さが、下型21および粗型プレス用上型31の対向方向(鉛直方向)において、開口面34の中心が底部36に投影される位置(図3および図4中の位置106)で最大となり、その位置から半径方向に離れるに従って徐々に小さくなるような湾曲面により構成されている。底部36の曲率半径は、図6および図7中の底部46の曲率半径(本実施の形態では、無限大)よりも小さい。   The bottom portion 36 is provided so as to face the opening surface 34. The bottom portion 36 is configured by a curved surface that is convex toward the direction away from the lower mold 21. The bottom portion 36 has a depth from the opening surface 34 at a position where the center of the opening surface 34 is projected onto the bottom portion 36 in the opposing direction (vertical direction) of the lower die 21 and the rough die upper die 31 (see FIG. 3 and FIG. 3). It is configured by a curved surface that becomes maximum at a position 106) in FIG. 4 and gradually decreases as the distance from the position in the radial direction increases. The curvature radius of the bottom portion 36 is smaller than the curvature radius of the bottom portion 46 in FIGS. 6 and 7 (infinite in the present embodiment).

底部36は、下型21側から見た場合に、相対的に大きい長さの長手方向(図5中の矢印102に示す方向)と、相対的に小さい長さの短手方向(図5中の矢印103に示す方向)とを有する矩形形状の平面視を有する。その長手方向における底部36の曲率半径r1(図3を参照のこと)は、その短手方向における底部36の曲率半径r2(図4を参照のこと)よりも大きくなる。   When viewed from the lower mold 21 side, the bottom portion 36 has a relatively long length direction (direction shown by an arrow 102 in FIG. 5) and a relatively short length direction (in FIG. 5). A plan view of a rectangular shape having a direction indicated by an arrow 103 of FIG. The curvature radius r1 (see FIG. 3) of the bottom portion 36 in the longitudinal direction is larger than the curvature radius r2 (see FIG. 4) of the bottom portion 36 in the short direction.

段差部38は、底部36の周縁37から、図10中の矢印101に示す粗型プレス用上型31が下型21に対向する方向(以下、「粗型プレス用上型31の対向方向」ともいう)により近づくように曲がり、開口面34と底部36との間に段差を設ける。   The stepped portion 38 is a direction in which the upper die 31 for rough press shown in FIG. 10 is opposed to the lower die 21 from the peripheral edge 37 of the bottom portion 36 (hereinafter referred to as “opposite direction of the upper die 31 for rough die press”). And a step is provided between the opening surface 34 and the bottom portion 36.

より具体的には、段差部38は、底部36の周縁37および凹部32の開口縁33との間に設けられている。凹部32の壁面は、底部36と段差部38との境界の周縁37において折れ曲がっている。   More specifically, the stepped portion 38 is provided between the peripheral edge 37 of the bottom portion 36 and the opening edge 33 of the concave portion 32. The wall surface of the concave portion 32 is bent at the peripheral edge 37 at the boundary between the bottom portion 36 and the stepped portion 38.

開口面34を基準にして、段差部38は、底部36よりも急峻な勾配を有する。図10中には、底部36を周縁37から延長した仮想面36uが示されている。図10中の矢印101に示す粗型プレス用上型31の対向方向と、段差部38の壁面とがなす角度θ1は、図10中の矢印101に示す粗型プレス用上型31の対向方向と、仮想面36uとがなす角度θ2よりも小さい。図10中の矢印101に示す粗型プレス用上型31の対向方向と、段差部38の壁面とがなす角度θ1をプラスとした場合に、段差部38は、角度θ1がマイナスの範囲とならないように設けられている(角度θ1≧0)。粗型プレス用上型31の対向方向に直交する平面(水平面)により切断した場合の凹部32の開口面積は、凹部32が最大深さh1を有する位置から開口面34に近づくほど徐々に大きくなる。この際、凹部32の開口面積が増加する割合(増加率)は、底部36よりも段差部38において小さくなる。   The step portion 38 has a steeper slope than the bottom portion 36 with respect to the opening surface 34. In FIG. 10, a virtual surface 36 u obtained by extending the bottom portion 36 from the peripheral edge 37 is shown. The angle θ1 formed between the facing direction of the rough press upper mold 31 indicated by the arrow 101 in FIG. 10 and the wall surface of the stepped portion 38 is the facing direction of the rough press upper mold 31 indicated by the arrow 101 in FIG. And an angle θ2 formed by the virtual surface 36u. When the angle θ1 formed by the facing direction of the upper die 31 for rough press shown by the arrow 101 in FIG. 10 and the wall surface of the stepped portion 38 is positive, the stepped portion 38 does not have a negative angle θ1. (Angle θ1 ≧ 0). The opening area of the recess 32 when cut by a plane (horizontal plane) orthogonal to the opposing direction of the upper die 31 for rough die press gradually increases as the recess 32 approaches the opening surface 34 from the position having the maximum depth h1. . At this time, the rate of increase in the opening area of the recess 32 (increase rate) is smaller in the stepped portion 38 than in the bottom portion 36.

なお、図10中には、底部36の壁面と段差部38の壁面とが屈曲して繋がっている場合が示されているが、36の壁面と段差部38の壁面とは湾曲して繋がっていてもよい。また、図10中に示す断面において、段差部38は、単一の傾斜面により構成されているが、このような構成に限られず、傾きが異なる複数の傾斜面が組み合わされて構成されてもよい。段差部38(開口面34および周縁37の間の高さ)は、深さh2を有し、底部36(周縁37および底部36の最深部の間の高さ)は、深さh3を有する(h2+h3=h1)。本実施の形態では、底部36および段差部38が、h2>h3の関係を満たすように設けられている。このような構成に限られず、底部36および段差部38は、h2≦h3の関係を満たすように設けられてもよい。   FIG. 10 shows the case where the wall surface of the bottom portion 36 and the wall surface of the step portion 38 are bent and connected, but the wall surface of 36 and the wall surface of the step portion 38 are curved and connected. May be. In the cross section shown in FIG. 10, the stepped portion 38 is configured by a single inclined surface, but is not limited to such a configuration, and may be configured by combining a plurality of inclined surfaces having different inclinations. Good. The step part 38 (height between the opening surface 34 and the peripheral edge 37) has a depth h2, and the bottom part 36 (height between the peripheral edge 37 and the deepest part of the bottom part 36) has a depth h3 ( h2 + h3 = h1). In the present embodiment, the bottom portion 36 and the stepped portion 38 are provided so as to satisfy the relationship of h2> h3. The configuration is not limited to such a configuration, and the bottom portion 36 and the stepped portion 38 may be provided so as to satisfy the relationship of h2 ≦ h3.

続いて、この発明の実施の形態におけるガラス成形品の製造方法について説明する。図11は、この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法を示すフロー図である。図12から図18は、この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の工程を示す図である。   Then, the manufacturing method of the glass molded product in embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 11 is a flowchart showing a method for manufacturing a glass molded body in the embodiment of the present invention. 12 to 18 are views showing steps of the method for manufacturing a glass molded body in the embodiment of the present invention.

本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法は、いわゆるダイレクトプレス法に基づくものであり、上述した本実施の形態におけるガラス成形体の製造装置10を用いて好適に実施される。また、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法は、後述する一連の工程が繰り返されることにより、複数のガラス成形体を順次製造するものである。   The manufacturing method of the glass molded body in this Embodiment is based on what is called a direct press method, and is suitably implemented using the manufacturing apparatus 10 of the glass molded body in this Embodiment mentioned above. Moreover, the manufacturing method of the glass molded object in this Embodiment manufactures a several glass molded object sequentially by repeating the series of processes mentioned later.

図1を参照して、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法においては、金型30が、予め、上述した加熱手段によって所定の温度に加熱されている。ここで、所定の温度とは、ガラス成形体に良好な転写面が形成できる温度を意味する。   Referring to FIG. 1, in the method for manufacturing a glass molded body in the present embodiment, mold 30 is heated in advance to a predetermined temperature by the heating means described above. Here, the predetermined temperature means a temperature at which a good transfer surface can be formed on the glass molded body.

一般的に、金型30の温度が低すぎると、ガラス成形体に高精度な転写面を形成することが困難になる。逆に、必要以上に金型30の温度を高くしすぎることは、金型30と溶融ガラスとの間で融着が発生し易くなったり、金型30の寿命が短くなったりするおそれがあるため好ましくない。   Generally, if the temperature of the mold 30 is too low, it becomes difficult to form a highly accurate transfer surface on the glass molded body. On the other hand, if the temperature of the mold 30 is increased too much more than necessary, fusion may easily occur between the mold 30 and the molten glass, or the life of the mold 30 may be shortened. Therefore, it is not preferable.

たとえば、加圧成形するガラス材料のガラス転移温度Tg[℃]に対して、金型30の温度を(Tg−100)[℃]以上(Tg+100)[℃]以下の範囲に設定する。実際には、ガラス材料の種類、ガラス成形品の形状および大きさ、金型30の形成材料、保護膜の種類等、種々の条件を考慮に入れて適正な温度を決定する。金型30を構成する各型の加熱温度は、同一の温度であってもよいし、異なる温度であってもよい。   For example, the temperature of the mold 30 is set in the range of (Tg−100) [° C.] to (Tg + 100) [° C.] with respect to the glass transition temperature Tg [° C.] of the glass material to be pressure-molded. Actually, an appropriate temperature is determined in consideration of various conditions such as the type of glass material, the shape and size of the glass molded product, the forming material of the mold 30 and the type of protective film. The heating temperature of each mold constituting the mold 30 may be the same temperature or a different temperature.

本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法においては、金型30を所定の温度に加熱した後に、高温の状態にある溶融ガラスを金型30を用いて加圧成形する。この場合、金型30の温度を一定に保ったまま、後述する一連の工程を行なうことができる。さらに、金型30の温度を一定に保ったまま、複数のガラス成形体を順次製造することもできる。したがって、1つのガラス成形体を製造する毎に金型30の加熱と冷却とを繰り返す必要がないことから、極めて短時間で効率よく複数のガラス成形体を製造することができる。   In the method for manufacturing a glass molded body in the present embodiment, after the mold 30 is heated to a predetermined temperature, the molten glass in a high temperature state is pressure-molded using the mold 30. In this case, a series of steps to be described later can be performed while keeping the temperature of the mold 30 constant. Furthermore, it is possible to sequentially manufacture a plurality of glass molded bodies while keeping the temperature of the mold 30 constant. Therefore, since it is not necessary to repeat heating and cooling of the mold 30 every time one glass molded body is manufactured, a plurality of glass molded bodies can be efficiently manufactured in an extremely short time.

ここで、金型30の温度を一定に保つとは、金型30を加熱するための温度制御における目標設定温度を一定に保つという意味である。したがって、後述する各工程の実施中において、溶融ガラスの接触等による金型30の温度変動までをも防止しようとするものではなく、かかる温度の変動は許容できる。   Here, keeping the temperature of the mold 30 constant means that the target set temperature in the temperature control for heating the mold 30 is kept constant. Therefore, it is not intended to prevent even the temperature fluctuation of the mold 30 due to the contact of the molten glass or the like during the execution of each process described later, and such temperature fluctuation is allowable.

図11を参照して、まず、下型21を図1および図2中の滴下ポジションP1に移動させる(S101)。下型21の現在位置を検出した結果、下型21が既に滴下ポジションP1に配置されている場合には、下型21の移動を行なわない。一方、下型21の現在位置を検出した結果、下型21が滴下ポジションP1以外の位置に配置されている場合には、制御部180からの指令により下型駆動機構132を作動させ、下型21を滴下ポジションP1に移動させる。   Referring to FIG. 11, first, lower mold 21 is moved to dropping position P1 in FIGS. 1 and 2 (S101). As a result of detecting the current position of the lower mold 21, if the lower mold 21 is already arranged at the dropping position P1, the lower mold 21 is not moved. On the other hand, as a result of detecting the current position of the lower mold 21, when the lower mold 21 is arranged at a position other than the dropping position P 1, the lower mold driving mechanism 132 is operated by a command from the control unit 180, and the lower mold 21 is operated. 21 is moved to the dropping position P1.

次に、溶融炉槽181から溶融ガラスを流出させ、カッター142により切断する(S102)。溶融した状態で溶融炉槽181内に貯留されたガラス素材は、ノズル部182を経由して溶融炉槽181から流出し、自重により流出管183から、溶融ガラス流として液線状に落下する。流出管183から流出した溶融ガラス流をカッター142によって切断し、滴状の形状を有する溶融ガラスを得る。溶融ガラスは、下型21に向けて落下する。   Next, the molten glass is caused to flow out of the melting furnace 181 and cut by the cutter 142 (S102). The glass material stored in the melting furnace tank 181 in the melted state flows out of the melting furnace tank 181 via the nozzle part 182 and falls in a liquid line form as a molten glass stream from the outflow pipe 183 by its own weight. The molten glass flow flowing out from the outflow pipe 183 is cut by the cutter 142 to obtain molten glass having a drop-like shape. The molten glass falls toward the lower mold 21.

図11および図12を参照して、溶融ガラスを下型21に滴下する(S103)。カッター142により切断されて落下する溶融ガラスは、下型21上に受け止められ、受け止められた溶融ガラスは、下型21の型面21a上で濡れ広がる。この際、下型21上の溶融ガラスは、楕円形状の平面視を有することが好ましい。この場合、後に続く粗型プレス工程において、矩形形状の開口面34を形成する凹部32に溶融ガラスを充填し易くなる。なお、ここでいう「楕円形状」とは、数学的に規定された厳密な意味での楕円(平面上のある2定点からの距離の和が一定となるような点の集合から作られる曲線)を指すのではなく、たんに長軸と短軸とを有する長円形状を指す。   With reference to FIG. 11 and FIG. 12, molten glass is dripped at the lower mold | type 21 (S103). The molten glass that is cut and dropped by the cutter 142 is received on the lower mold 21, and the received molten glass wets and spreads on the mold surface 21 a of the lower mold 21. At this time, the molten glass on the lower mold 21 preferably has an elliptical plan view. In this case, in the subsequent rough pressing process, it becomes easy to fill the recessed glass 32 with the rectangular opening surface 34 with molten glass. The “elliptical shape” here means an ellipse in a strict sense mathematically defined (a curve formed from a set of points such that the sum of distances from two fixed points on a plane is constant). Rather than refer to, it simply refers to an oval shape having a major axis and a minor axis.

図11および図13を参照して、次に、下型21を滴下ポジションP1から粗型プレスポジションP2に移動させ、粗型プレス工程を実施する(S104)。制御部180からの指令により下型駆動機構132を作動させ、下型21を粗型プレスポジションP2に移動させる。これにより、下型21を粗型プレス用上型31と距離を設けて対向配置する。制御部180からの指令により上型駆動機構131を作動させ、粗型プレス用上型31を下型21へ向けて下降させる。溶融ガラスは、下型21の型面21aおよび粗型プレス用上型31の型面31aの間で押圧されながら加圧成形される。   Referring to FIGS. 11 and 13, next, lower die 21 is moved from dropping position P1 to rough die press position P2, and a rough die pressing step is performed (S104). The lower die drive mechanism 132 is operated by a command from the control unit 180, and the lower die 21 is moved to the rough die press position P2. As a result, the lower die 21 is disposed opposite to the upper die 31 for rough die pressing at a distance. The upper die driving mechanism 131 is operated by a command from the control unit 180, and the upper die 31 for rough die pressing is lowered toward the lower die 21. The molten glass is pressure-formed while being pressed between the mold surface 21 a of the lower mold 21 and the mold surface 31 a of the upper mold 31 for rough mold pressing.

好ましくは、ガラス転移温度をTgに対して、粗型プレス用上型31の温度を(Tg−40)℃以上(Tg+10)℃以下に設定し、下型21の温度を(Tg−20)℃以上(Tg+40)℃以下に設定する。たとえば、Tgが570℃である場合に、粗型プレス用上型31の温度を550℃に設定し、下型21の温度を580℃に設定する。   Preferably, the glass transition temperature is set to Tg, the temperature of the upper die 31 for rough die pressing is set to (Tg−40) ° C. or more and (Tg + 10) ° C. or less, and the temperature of the lower die 21 is set to (Tg−20) ° C. The temperature is set to (Tg + 40) ° C. or lower. For example, when Tg is 570 ° C., the temperature of the upper die 31 for rough die pressing is set to 550 ° C., and the temperature of the lower die 21 is set to 580 ° C.

粗型プレス用上型31が下型21に向けて近接移動するのに伴って、溶融ガラスは、凹部32を充填するように変形し、さらに凹部32から型面21aと型面31aとの間の空間に進入するように変形する。本実施の形態では、段差部38により凹部32の内部で変形する溶融ガラスを取り囲むことによって、凹部32の隅部にまで溶融ガラスを行き渡らせる。これにより、良好な隅部形状を備えたプリフォーム210を得る。プリフォーム210は、溶融ガラスが凹部32を充填することにより成形された部分210tを有する。   As the upper die 31 for rough die press moves closer to the lower die 21, the molten glass is deformed so as to fill the concave portion 32, and further between the die surface 21a and the die surface 31a from the concave portion 32. Deforms to enter the space. In the present embodiment, the molten glass is spread to the corners of the recess 32 by surrounding the molten glass deformed inside the recess 32 by the stepped portion 38. As a result, a preform 210 having a favorable corner shape is obtained. The preform 210 has a portion 210 t formed by melting glass filling the recess 32.

制御部180からの指令により上型駆動機構131を作動させ、粗型プレス用上型31を上昇させる。この際、粗型プレス工程で得られたプリフォーム210は、粗型プレス用上型31から離間し、下型21上に残る。   The upper die drive mechanism 131 is actuated by a command from the control unit 180 to raise the upper die 31 for rough die press. At this time, the preform 210 obtained in the rough die pressing step is separated from the upper die 31 for rough die pressing and remains on the lower die 21.

図11および図14および図15を参照して、次に、下型21を粗型プレスポジションP2から本プレスポジションP3に移動し、本プレス工程を実施する(S105)。制御部180からの指令により下型駆動機構132を作動させ、下型21を本プレスポジションP3に移動させる。これにより、下型21を本プレス用上型41と距離を設けて対向配置する。制御部180からの指令により上型駆動機構141を作動させ、本プレス用上型41を下型21へ向けて下降させる。先の工程で得られたプリフォーム210は、下型21の型面21aおよび本プレス用上型41の型面41aの間で押圧されながら加圧成形される。   Referring to FIGS. 11, 14, and 15, next, lower die 21 is moved from rough die press position P <b> 2 to main press position P <b> 3 to perform the main press step (S <b> 105). The lower mold drive mechanism 132 is actuated by a command from the controller 180, and the lower mold 21 is moved to the press position P3. As a result, the lower die 21 is disposed to face the upper die 41 for the press at a distance. The upper die drive mechanism 141 is operated by a command from the control unit 180, and the upper die 41 for pressing is lowered toward the lower die 21. The preform 210 obtained in the previous step is pressure-formed while being pressed between the mold surface 21a of the lower mold 21 and the mold surface 41a of the upper mold 41 for the press.

好ましくは、ガラス転移温度をTgに対して、本プレス用上型41の温度を(Tg−100)℃以上(Tg−40)℃以下に設定し、下型21の温度を(Tg−20)℃以上(Tg+40)℃以下に設定する。たとえば、Tgが570℃である場合に、本プレス用上型41の温度を500℃に設定し、下型21の温度を580℃に設定する。   Preferably, the temperature of the upper die 41 for press is set to (Tg-100) ° C. or higher and (Tg-40) ° C. or lower with respect to the glass transition temperature Tg, and the temperature of the lower die 21 is set to (Tg-20). It is set to ℃ or more and (Tg + 40) ℃ or less. For example, when Tg is 570 ° C., the temperature of the upper die 41 for press is set to 500 ° C., and the temperature of the lower die 21 is set to 580 ° C.

図14中には、下型21に向けて下降する本プレス用上型41が最初にプリフォーム210に接触したタイミングが示されている。凹部32を充填することにより成形されたプリフォーム210の部分210tは、平面視において、凹部42の開口面44に対応する形状であって、開口面44よりも小さい外形の表面形状を有する。このため、図14中に示す本プレス工程の開始時、プリフォーム210の部分210tが、凹部42の隅部の近傍に位置決めされる。プリフォーム210の部分210tと凹部42の隅部との間の水平方向における長さBは、1mm以上2mm以下の範囲であることが好ましい。   In FIG. 14, the timing when the upper die 41 for press that descends toward the lower die 21 first contacts the preform 210 is shown. The portion 210t of the preform 210 formed by filling the concave portion 32 has a shape corresponding to the opening surface 44 of the concave portion 42 and a smaller outer shape than the opening surface 44 in plan view. For this reason, at the start of this pressing step shown in FIG. 14, the portion 210 t of the preform 210 is positioned in the vicinity of the corner of the recess 42. The length B in the horizontal direction between the portion 210t of the preform 210 and the corner of the recess 42 is preferably in the range of 1 mm to 2 mm.

図15中には、本プレス用上型41が目標位置まで下降したタイミングが示されている。さらに本プレス用上型41を下降させると、図15中に示すように、プリフォーム210の部分210tが、凹部42の隅部まで押し広げられて凹部42に充填される。これにより、凹部42の壁面により形状が画定されたガラス成形体220を得る。   FIG. 15 shows the timing when the upper die 41 for the press is lowered to the target position. When the upper die 41 for press is further lowered, as shown in FIG. 15, the portion 210 t of the preform 210 is pushed up to the corner of the recess 42 and filled into the recess 42. Thereby, a glass molded body 220 whose shape is defined by the wall surface of the recess 42 is obtained.

本実施の形態では、上記のとおり、粗型プレス工程により凹部42の形状に合ったプリフォーム210を準備し、そのプリフォーム210を本プレスすることによって、特に隅部形状に優れた、良好な外観のガラス成形体220を得ることができる。   In the present embodiment, as described above, a preform 210 that matches the shape of the concave portion 42 is prepared by a rough press process, and the preform 210 is fully pressed, so that the corner shape is particularly excellent. An external glass molded body 220 can be obtained.

さらに本実施の形態では、粗型プレス用上型31および本プレス用上型41において、凹部32の深さh1を凹部42の深さh4よりも大きくすることによって、プリフォーム210の部分210tの高さが、底部46の深さよりも高くなる。また、粗型プレス用上型31において、底部36が下型21から離れる方向に向けて凸となる湾曲面により構成されるため、プリフォーム210の部分210tは、底部36の形状が転写されて同様の湾曲形状となる。このような形状を有するプリフォーム210を平面形状の底部46の壁面により押圧することによって、プリフォーム210の部分210tをその最頂部からその周辺に向けて順に押し広げる。これにより、溶融ガラスを凹部42の隅部にまで充填して、ガラス成形体220の隅部形状をさらに良好にできる。また、ガラス成形体220にしわやエア溜まりが発生することを効果的に防止できる。   Furthermore, in the present embodiment, the depth h1 of the concave portion 32 is made larger than the depth h4 of the concave portion 42 in the upper die 31 for rough pressing and the upper die 41 for main pressing, whereby the portion 210t of the preform 210 is formed. The height is higher than the depth of the bottom 46. Moreover, in the upper die 31 for rough die pressing, the bottom portion 36 is configured by a curved surface that protrudes in a direction away from the lower die 21, so that the shape of the bottom portion 36 is transferred to the portion 210 t of the preform 210. A similar curved shape is obtained. By pressing the preform 210 having such a shape with the wall surface of the bottom 46 having a planar shape, the portion 210t of the preform 210 is sequentially spread from the top to the periphery thereof. As a result, the molten glass is filled up to the corners of the recesses 42, and the corner shape of the glass molded body 220 can be further improved. Further, it is possible to effectively prevent wrinkles and air accumulation in the glass molded body 220.

制御部180からの指令により上型駆動機構141を作動させ、本プレス用上型41を上昇させる。この際、本プレス工程で得られたガラス成形体220は、本プレス用上型41から離間し、下型21上に残る。   The upper die drive mechanism 141 is actuated by a command from the control unit 180, and the upper die 41 for the press is raised. At this time, the glass molded body 220 obtained in the pressing process is separated from the pressing upper mold 41 and remains on the lower mold 21.

図11および図16を参照して、次に、下型21を本プレスポジションP3から冷却ポジションP4に移動し、冷却工程を実施する(S106)。制御部180からの指令により下型駆動機構132を作動させ、下型21を冷却ポジションP4に移動させる。下型21を冷却ポジションP4に待機させることによって、本プレス工程で得られたガラス成形体220を冷却する。   Referring to FIGS. 11 and 16, next, the lower die 21 is moved from the main press position P3 to the cooling position P4, and the cooling process is performed (S106). The lower mold drive mechanism 132 is operated by a command from the control unit 180, and the lower mold 21 is moved to the cooling position P4. By making the lower mold 21 stand by at the cooling position P4, the glass molded body 220 obtained in the present pressing process is cooled.

図11および図17を参照して、次に、下型21を冷却ポジションP4から離型ポジションP5に移動し、離型工程を実施する(S107)。制御部180からの指令により下型駆動機構132を作動させ、下型21を離型ポジションP5に移動させる。ガラス成形体220の離型作業は、たとえば、真空吸着を利用した吸引装置などの公知の離型装置を用いて行なう。これにより、下型21からガラス成形体220を取り出して回収する。下型21から回収されたガラス成形体220に対して、適当な切断工程および/または研磨工程が施されることによって、カバーガラス等のガラス製品の最終形状が得られる。   Referring to FIG. 11 and FIG. 17, next, the lower mold 21 is moved from the cooling position P4 to the mold release position P5, and a mold release process is performed (S107). The lower mold drive mechanism 132 is operated by a command from the control unit 180, and the lower mold 21 is moved to the mold release position P5. The mold release operation of the glass molded body 220 is performed using, for example, a known mold release device such as a suction device using vacuum suction. Thereby, the glass molded body 220 is taken out from the lower mold 21 and collected. The glass molded body 220 recovered from the lower mold 21 is subjected to an appropriate cutting step and / or polishing step, whereby a final shape of a glass product such as a cover glass is obtained.

図11および図18を参照して、次に、下型21を離型ポジションP5からクリーニングポジションP6に移動し、クリーニング工程を実施する(S108)。制御部180からの指令により下型駆動機構132を作動させ、下型21をクリーニングポジションP6に移動させる。図1中の吸引部173を作動させることによって、吸引ノズル171の吸引口171aに負圧を発生させる。吸引ノズル駆動機構172を作動させることによって、吸引ノズル171の吸引口171aを下型21の表面上で走査させる。   Referring to FIGS. 11 and 18, next, the lower mold 21 is moved from the mold release position P5 to the cleaning position P6, and a cleaning process is performed (S108). The lower mold drive mechanism 132 is operated by a command from the control unit 180, and the lower mold 21 is moved to the cleaning position P6. By operating the suction unit 173 in FIG. 1, a negative pressure is generated at the suction port 171 a of the suction nozzle 171. By operating the suction nozzle drive mechanism 172, the suction port 171 a of the suction nozzle 171 is scanned on the surface of the lower mold 21.

以上に説明した、この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造装置10の構造およびガラス成形体の製造方法の工程についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるガラス成形体の製造装置10は、非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する装置である。ガラス成形体の製造装置10は、溶融ガラスが供給される第1金型としての下型21と、下型21に対向して配置され、下型21上の溶融ガラスの表面を変形させる第2金型としての粗型プレス用上型31と、下型21に対向して配置され、粗型プレス用上型31により変形された溶融ガラスを加圧成形する第3金型としての本プレス用上型41とを備える。粗型プレス用上型31および本プレス用上型41には、それぞれ、溶融ガラスが充填され、下型21に対向する側に開口する第1開口面としての開口面34を形成する第1凹部としての凹部32、および、溶融ガラスが充填され、下型21に対向する側に開口する第2開口面としての開口面44を形成する第2凹部としての凹部42が設けられる。開口面44は、下型21側から見た場合に非円形の平面視を有する。開口面34は、下型21側から見た場合に、開口面44に対応する形状であって、開口面44よりも小さい外形を有する。凹部32は、開口面34と向かい合って設けられる第1底部としての底部36と、底部36の周縁37から、粗型プレス用上型31が下型21に対向する方向により近づくように曲がり、開口面34と底部36との間に段差を設ける段差部38とを有する。   The structure of the glass molded body manufacturing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention described above and the process of the glass molded body manufacturing method will be described together. The glass molded body manufacturing apparatus 10 in the present embodiment is as follows. It is an apparatus for producing a glass molded body having a non-circular plan view. The glass molded body manufacturing apparatus 10 includes a lower mold 21 serving as a first mold to which molten glass is supplied, and a second mold that is disposed to face the lower mold 21 and deforms the surface of the molten glass on the lower mold 21. An upper die 31 for rough die press as a die and a main die as a third die for press-molding molten glass which is arranged facing the lower die 21 and deformed by the upper die 31 for coarse die press An upper die 41 is provided. The upper die 31 for rough die press and the upper die 41 for main press are each filled with molten glass and form a first recess that forms an opening surface 34 as a first opening surface that opens to the side facing the lower die 21. And a concave portion 42 as a second concave portion that is filled with molten glass and forms an opening surface 44 as a second opening surface that opens to the side facing the lower mold 21. The opening surface 44 has a non-circular plan view when viewed from the lower mold 21 side. The opening surface 34 has a shape corresponding to the opening surface 44 when viewed from the lower mold 21 side, and has an outer shape smaller than the opening surface 44. The concave portion 32 is bent from the bottom portion 36 as the first bottom portion provided facing the opening surface 34 and the peripheral edge 37 of the bottom portion 36 so that the upper die 31 for rough die pressing approaches the lower die 21 in a closer direction. A step portion 38 is provided between the surface 34 and the bottom portion 36 to provide a step.

また、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法は、非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する方法である。ガラス成形体の製造方法は、第1金型としての下型21に、溶融ガラスを供給する工程と、下型21に対向して配置される第2金型としての粗型プレス用上型31により、下型21上の溶融ガラスの表面を変形させる工程と、粗型プレス用上型31により溶融ガラスの表面を変形させる工程の後、下型21に対向して配置される第3金型としての本プレス用上型41により、下型21上の溶融ガラスを加圧成形する工程とを備える。粗型プレス用上型31および本プレス用上型41には、それぞれ、溶融ガラスが充填され、下型21に対向する側に開口する第1開口面としての開口面34を形成する第1凹部としての凹部32、および、溶融ガラスが充填され、下型21に対向する側に開口する第2開口面としての開口面44を形成する第2凹部としての凹部42が設けられる。開口面44は、下型21側から見た場合に非円形の平面視を有する。開口面34は、下型21側から見た場合に、開口面44に対応する形状であって、開口面44よりも小さい外形を有する。凹部32は、開口面34と向かい合って設けられる第1底部としての底部36と、底部36の周縁37から、粗型プレス用上型31が下型21に対向する方向により近づくように曲がり、開口面34と底部36との間に段差を設ける段差部38とを有する。   Moreover, the manufacturing method of the glass forming body in this Embodiment is a method of manufacturing the glass forming body which has a non-circular planar view. The method for producing a glass molded body includes a step of supplying molten glass to a lower mold 21 as a first mold, and an upper mold 31 for rough mold pressing as a second mold disposed to face the lower mold 21. Thus, after the step of deforming the surface of the molten glass on the lower die 21 and the step of deforming the surface of the molten glass by the upper die 31 for rough mold pressing, the third mold disposed to face the lower die 21 And a step of press-molding the molten glass on the lower die 21 with the upper die 41 for the press. The upper die 31 for rough die press and the upper die 41 for main press are each filled with molten glass and form a first recess that forms an opening surface 34 as a first opening surface that opens to the side facing the lower die 21. And a concave portion 42 as a second concave portion that is filled with molten glass and forms an opening surface 44 as a second opening surface that opens to the side facing the lower mold 21. The opening surface 44 has a non-circular plan view when viewed from the lower mold 21 side. The opening surface 34 has a shape corresponding to the opening surface 44 when viewed from the lower mold 21 side, and has an outer shape smaller than the opening surface 44. The concave portion 32 is bent from the bottom portion 36 as the first bottom portion provided facing the opening surface 34 and the peripheral edge 37 of the bottom portion 36 so that the upper die 31 for rough die pressing approaches the lower die 21 in a closer direction. A step portion 38 is provided between the surface 34 and the bottom portion 36 to provide a step.

また、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法は、第1金型としての下型21と、下型21に対向して配置され、下型21と対向する側に開口する第1開口面としての開口面34を形成する第1凹部としての凹部32が設けられる第2金型としての粗型プレス用上型31と、下型21に対向して配置され、下型21と対向する側に開口する第2開口面としての開口面44を形成する第2凹部としての凹部42が設けられる第3金型としての本プレス用上型41とを用いて、非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する方法である。開口面44は、下型21側から見た場合に非円形の平面視を有する。開口面34は、下型21側から見た場合に、開口面44に対応する形状であって、開口面44よりも小さい外形を有する。ガラス成形体の製造方法は、下型21に、溶融ガラスを供給する工程と、粗型プレス用上型31により下型21上の溶融ガラスの表面を変形させることによって、凹部32に溶融ガラスを充填させる工程と、粗型プレス用上型31により溶融ガラスの表面を変形させる工程の後、本プレス用上型41により下型21上の溶融ガラスを加圧成形することによって、溶融ガラスを凹部42の隅部にまで押し広げ、凹部42の壁面によりガラス成形体の形状を画定する工程とを備える。   Moreover, the manufacturing method of the glass molded object in this Embodiment is arrange | positioned facing the lower mold | type 21 and the lower mold | type 21 as a 1st metal mold | die, and the 1st opening surface opened on the side facing the lower mold | type 21 The upper die 31 for rough pressing as a second die provided with a recess 32 as a first recess for forming an opening surface 34 as the side, and the side opposite to the lower die 21 and disposed on the lower die 21 Glass having a non-circular plan view using a main die 41 for press as a third mold provided with a recess 42 as a second recess for forming an opening surface 44 as a second opening surface opened in This is a method for producing a molded body. The opening surface 44 has a non-circular plan view when viewed from the lower mold 21 side. The opening surface 34 has a shape corresponding to the opening surface 44 when viewed from the lower mold 21 side, and has an outer shape smaller than the opening surface 44. The method for producing a glass molded body includes a step of supplying molten glass to the lower mold 21 and deforming the surface of the molten glass on the lower mold 21 with the upper mold 31 for rough mold pressing, whereby the molten glass is applied to the recess 32. After the step of filling and the step of deforming the surface of the molten glass with the upper die 31 for rough die pressing, the molten glass on the lower die 21 is pressure-molded by the upper die 41 for pressing so that the molten glass is recessed. And a process of demarcating to the corner of 42 and defining the shape of the glass molded body by the wall surface of the recess 42.

このように構成された、この発明の実施の形態におけるガラス成形体の製造装置10およびガラス成形体の製造方法によれば、粗型プレス工程により本プレス用上型41の凹部42の形状に合ったプリフォーム210を準備し、そのプリフォーム210を本プレスすることによって、隅部形状に優れ、形状そりやしわ、エア溜まり、脈理などの外観不良のないガラス成形体を得ることができる。   According to the glass molded body manufacturing apparatus 10 and the glass molded body manufacturing method in the embodiment of the present invention configured as described above, the shape of the concave portion 42 of the upper mold 41 for the press is matched by a rough pressing process. By preparing the preform 210 and subjecting the preform 210 to main press, a glass molded body having excellent corner shape and having no appearance defects such as shape warpage, wrinkles, air accumulation, striae, and the like can be obtained.

(実施例)
以上に説明した本実施の形態におけるガラス成形体の製造装置10を用いて、ガラス成形体を製造した。この際、実施例1〜4では、段差部38が設けられた粗型プレス用上型31を用いた。また、比較のため、比較例1〜2では、段差部38を設けられない粗型プレス用上型31を用い、比較例3では、凹部32の開口面34の外形が凹部42の開口面44の外形よりも大きい粗型プレス用上型31を用いた。具体的には、実施例1〜4および比較例1〜3において、下記の形状を有する粗型プレス用上型31を用いた(L1,L2,h2,h3については、図3〜図5を参照のこと)。
「比較例1」 型面31aが平面形状
「比較例2」 型面31aに、球面凹形状(φ58mm,中心深さ3mm)の凹部
「実施例1」 型面31aに、箱型凹形状(段差部38:118mm(L1)×58mm(L2),深さ2mm(h2)、底部36:平面形状)の凹部32
「実施例2」 型面31aに、箱型凹形状(段差部38:118mm(L1)×58mm(L2),深さ2mm(h2)、底部36:湾曲凹形状(深さ1mm(h3))の凹部32
「実施例3」 型面31aに、箱型凹形状(段差部38:116mm(L1)×56mm(L2),深さ2mm(h2)、底部36:湾曲凹形状(深さ1mm(h3))の凹部32
「実施例4」 型面31aに、箱型凹形状(段差部38:114mm(L1)×54mm(L2),深さ2mm(h2)、底部36:湾曲凹形状(深さ1mm(h3))の凹部32
「比較例3」 型面31aに、箱型凹形状(段差部38:122mm(L1)×62mm(L2),深さ2mm(h2)、底部36:湾曲凹形状(深さ1mm(h3))の凹部
また、実施例1〜4および比較例1〜3において、120mm(L3)×60mm(L4),深さ2mm(h4)の寸法を有する図6〜図8中の本プレス用上型41を用いた。
(Example)
A glass molded body was manufactured using the glass molded body manufacturing apparatus 10 in the present embodiment described above. At this time, in Examples 1 to 4, the upper die 31 for rough die press provided with the stepped portion 38 was used. For comparison, Comparative Examples 1 and 2 use the upper die 31 for rough pressing in which the stepped portion 38 is not provided. In Comparative Example 3, the outer shape of the opening surface 34 of the recess 32 is the opening surface 44 of the recess 42. The upper die 31 for rough press larger than the outer shape of was used. Specifically, in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, a rough press upper die 31 having the following shape was used (for L1, L2, h2, and h3, refer to FIGS. See
“Comparative Example 1” The mold surface 31a has a planar shape “Comparative Example 2”. The concave part “Example 1” having a spherical concave shape (φ58 mm, center depth 3 mm) is formed on the mold surface 31a. Portion 38: 118 mm (L 1) × 58 mm (L 2), depth 2 mm (h 2), recess 36 having a bottom portion 36 (planar shape)
Example 2 A box-shaped concave shape (stepped portion 38: 118 mm (L1) × 58 mm (L2), depth 2 mm (h2), bottom portion 36: curved concave shape (depth 1 mm (h3)) on the mold surface 31a Recess 32
Example 3 A box-shaped concave shape (stepped portion 38: 116 mm (L1) × 56 mm (L2), depth 2 mm (h2), bottom portion 36: curved concave shape (depth 1 mm (h3)) on the mold surface 31a Recess 32
Example 4 A box-shaped concave shape (stepped portion 38: 114 mm (L1) × 54 mm (L2), depth 2 mm (h2), bottom portion 36: curved concave shape (depth 1 mm (h3)) on the mold surface 31a Recess 32
“Comparative Example 3” Box-shaped concave shape (stepped portion 38: 122 mm (L1) × 62 mm (L2), depth 2 mm (h2), bottom portion 36: curved concave shape (depth 1 mm (h3)) Further, in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, the upper die 41 for the present press in FIGS. 6 to 8 having dimensions of 120 mm (L3) × 60 mm (L4) and a depth of 2 mm (h4). Was used.

実施例1〜4および比較例1〜3におけるガラス成形体の製造条件を、以下のように設定した。
「ガラス素材」 アルミノシリケートガラス
「ガラス転移温度Tg」 570[℃]
「線膨張係数α」 100[℃]以上300[℃]以下の温度範囲において98[×10-7/℃]
「ガラス成形体の寸法」 120×60×厚み2.0[mm]
「粗型プレス用上型31の温度」 550[℃]
「本プレス用上型41の温度」 500[℃]
「下型21の温度」 580[℃]
「粗型プレス時間」 0.8[s]
「粗型プレス圧力」 0.5[t]
「粗型プレス完了後のプリフォーム上面の中心表面温度」 870℃
「本プレス時間」 6.0[s]
「本プレス圧力」 2.0[t]
「本プレス完了後のガラス成形体上面の中心表面温度」 590℃
図19は、実施例1〜4および比較例1〜3において、得られたガラス成形体の外観の評価を示す表である。実施例1〜4および比較例1〜3により製造したガラス成形体の外観(形状そり、四隅形状、しわ、エア溜まり)を観察し、それぞれの評価を図19に示した。図19中では、評価がよかったものから順に、「A」「B」「C」および「D」と示した。
The manufacturing conditions of the glass molded bodies in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were set as follows.
“Glass material” Aluminosilicate glass “Glass transition temperature Tg” 570 [° C.]
“Linear expansion coefficient α” 98 [× 10 −7 / ° C.] in a temperature range of 100 ° C. to 300 ° C.
“Dimensions of glass molded body” 120 × 60 × thickness 2.0 [mm]
“Temperature of upper die 31 for rough press” 550 [° C.]
"Temperature of upper die 41 for this press" 500 [° C]
"Temperature of lower mold 21" 580 [° C]
"Rough die press time" 0.8 [s]
"Rough die press pressure" 0.5 [t]
"Center surface temperature of the upper surface of the preform after completion of rough press" 870 ° C
“Main press time” 6.0 [s]
"Pressing pressure" 2.0 [t]
“Center surface temperature of the upper surface of the glass molding after completion of this press” 590 ° C
FIG. 19 is a table showing the evaluation of the appearance of the glass molded bodies obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. The appearances (shape sled, four-corner shape, wrinkle, air reservoir) of the glass molded bodies produced according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were observed, and the respective evaluations are shown in FIG. In FIG. 19, “A”, “B”, “C”, and “D” are shown in order from the one with the best evaluation.

図19を参照して、段差部38が設けられた粗型プレス用上型31を用いた実施例1〜4において、形状そり、四隅形状、しわおよびエア溜まりのいずれにおいても評価が良好な外観のガラス成形体を得ることができた。特に、底部36が湾曲凹形状を有し、開口縁33および開口縁43間の隙間の長さBが1mm以上2mm以下の範囲となる実施例2および実施例3において、極めて優れた外観のガラス成形体を得ることができた。   Referring to FIG. 19, in Examples 1 to 4 using the upper die 31 for rough press provided with a stepped portion 38, the appearance is excellent in any of the shape sled, the four corner shape, the wrinkle, and the air reservoir. A glass molded body of was obtained. In particular, in Example 2 and Example 3 in which the bottom portion 36 has a curved concave shape and the length B of the gap between the opening edge 33 and the opening edge 43 is in the range of 1 mm to 2 mm, the glass having an extremely excellent appearance. A molded body could be obtained.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明は、主に、ダイレクトプレス法を用いたガラス成形体の製造に適用される。   The present invention is mainly applied to the production of a glass molded body using a direct press method.

10 ガラス成形体の製造装置、21 下型、21a,31a,41a 型面、30 金型、31 粗型プレス用上型、32,42 凹部、33,43 開口縁、34,44 開口面、36,46 底部、36u 仮想面、37 周縁、38 段差部、41 本プレス用上型、106 位置、120 素材供給部、130 加圧成形部、130P 粗型プレス部、130Q 本プレス部、131,141 上型駆動機構、132 下型駆動機構、136 ターンテーブル、140 切断部、142 カッター、143 カッター駆動機構、150 冷却部、160 離型部、161 吸着装置、170 クリーニング部、171 吸引ノズル、171a 吸引口、172 吸引ノズル駆動機構、173 吸引部、180 制御部、181 溶融炉槽、182 ノズル部、183 流出管、210 プリフォーム、210t 部分、220 ガラス成形体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Glass forming body manufacturing apparatus, 21 Lower mold | type, 21a, 31a, 41a Mold surface, 30 Mold, 31 Upper mold | type for rough type | mold press, 32, 42 Recessed part, 33, 43 Open edge, 34, 44 Open face, 36 , 46 Bottom, 36u Virtual surface, 37 Perimeter, 38 Stepped portion, 41 Upper mold for pressing, 106 Position, 120 Material supply unit, 130 Pressure forming unit, 130P Rough die pressing unit, 130Q Main pressing unit, 131,141 Upper mold drive mechanism, 132 Lower mold drive mechanism, 136 Turntable, 140 Cutting unit, 142 Cutter, 143 Cutter drive mechanism, 150 Cooling unit, 160 Mold release unit, 161 Suction device, 170 Cleaning unit, 171 Suction nozzle, 171a Suction 172, suction nozzle drive mechanism, 173 suction unit, 180 control unit, 181 melting furnace tank, 182 nozzle unit 183 Outflow pipe, 210 preform, 210t part, 220 glass molded body.

Claims (12)

非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する装置であって、
溶融ガラスが供給される第1金型と、
前記第1金型に対向して配置され、前記第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させる第2金型と、
前記第1金型に対向して配置され、前記第2金型により変形された溶融ガラスを加圧成形する第3金型とを備え、
前記第2金型および前記第3金型には、それぞれ、溶融ガラスが充填され、前記第1金型に対向する側に開口する第1開口面を形成する第1凹部、および、溶融ガラスが充填され、前記第1金型に対向する側に開口する第2開口面を形成する第2凹部が設けられ、
前記第2開口面は、前記第1金型側から見た場合に非円形の平面視を有し、
前記第1開口面は、前記第1金型側から見た場合に、前記第2開口面に対応する形状であって、前記第2開口面よりも小さい外形を有し、
前記第1凹部は、前記第1開口面と向かい合って設けられる第1底部と、前記第1底部の周縁から、前記第2金型が前記第1金型に対向する方向により近づくように曲がり、前記第1開口面と前記第1底部との間に段差を設ける段差部とを有する、ガラス成形体の製造装置。
An apparatus for producing a glass molded body having a non-circular plan view,
A first mold to which molten glass is supplied;
A second mold that is disposed opposite the first mold and deforms the surface of the molten glass on the first mold;
A third mold that is arranged opposite to the first mold and press-molds the molten glass deformed by the second mold;
Each of the second mold and the third mold is filled with molten glass, and a first recess that forms a first opening surface that opens to a side facing the first mold, and a molten glass is provided. A second recess is provided that forms a second opening surface that is filled and opens on a side facing the first mold;
The second opening surface has a non-circular plan view when viewed from the first mold side,
The first opening surface has a shape corresponding to the second opening surface when viewed from the first mold side, and has an outer shape smaller than the second opening surface;
The first recess is bent from a first bottom provided facing the first opening surface, and a peripheral edge of the first bottom so that the second mold is closer to a direction facing the first mold, An apparatus for manufacturing a glass molded body, comprising: a step portion that provides a step between the first opening surface and the first bottom portion.
前記第1開口面および前記第2開口面を互いの中心を一致させて重ね合わせた場合に、前記第1開口面の周縁と前記第2開口面の周縁との間の隙間の長さは、1mm以上2mm以下の範囲である、請求項1に記載のガラス成形体の製造装置。   When the first opening surface and the second opening surface are overlapped with each other centered, the length of the gap between the peripheral edge of the first opening surface and the peripheral edge of the second opening surface is: The manufacturing apparatus of the glass molded object of Claim 1 which is the range of 1 mm or more and 2 mm or less. 前記第1開口面からの前記第1凹部の深さは、前記第2開口面からの前記第2凹部の深さよりも大きい、請求項1または2に記載のガラス成形体の製造装置。   3. The glass molded body manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a depth of the first recess from the first opening surface is greater than a depth of the second recess from the second opening surface. 前記第1底部は、前記第1金型から離れる方向に向けて凸となる湾曲面により構成される、請求項1から3のいずれか1項に記載のガラス成形体の製造装置。   The said 1st bottom part is a manufacturing apparatus of the glass molded object of any one of Claim 1 to 3 comprised by the curved surface which becomes convex toward the direction away from the said 1st metal mold | die. 前記第2凹部は、前記第2開口面と向かい合って設けられる第2底部を有し、
前記第1底部の曲率半径は、前記第2底部の曲率半径よりも小さい、請求項4に記載のガラス成形体の製造装置。
The second recess has a second bottom portion provided to face the second opening surface,
5. The glass molded body manufacturing apparatus according to claim 4, wherein a curvature radius of the first bottom portion is smaller than a curvature radius of the second bottom portion.
前記第1底部は、前記第1金型側から見た場合に、相対的に大きい長さの長手方向と、相対的に小さい長さの短手方向とを有する平面視を有し、
前記長手方向における前記第1底部の曲率半径は、前記短手方向における前記第1底部の曲率半径よりも大きい、請求項4または5に記載のガラス成形体の製造装置。
The first bottom portion, as viewed from the first mold side, has a plan view having a relatively long longitudinal direction and a relatively small short length direction;
The glass molded body manufacturing apparatus according to claim 4 or 5, wherein a radius of curvature of the first bottom portion in the longitudinal direction is larger than a radius of curvature of the first bottom portion in the short direction.
前記第1開口面および前記第2開口面を互いの中心を一致させて重ね合わせた場合に、前記第1開口面の周縁と前記第2開口面の周縁との間の隙間の長さが一定である、請求項1から6のいずれか1項に記載のガラス成形体の製造装置。   When the first opening surface and the second opening surface are overlapped so that their centers coincide with each other, the length of the gap between the periphery of the first opening surface and the periphery of the second opening surface is constant. The manufacturing apparatus of the glass molded object of any one of Claim 1 to 6 which is. 前記第1開口面は、前記第2開口面の相似形である、請求項1から7のいずれか1項に記載のガラス成形体の製造装置。   The said 1st opening surface is a manufacturing apparatus of the glass molded object of any one of Claim 1 to 7 which is a similar shape of the said 2nd opening surface. 非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する方法であって、
第1金型に、溶融ガラスを供給する工程と、
前記第1金型に対向して配置される第2金型により、前記第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させる工程と、
前記第2金型により溶融ガラスの表面を変形させる工程の後、前記第1金型に対向して配置される第3金型により、前記第1金型上の溶融ガラスを加圧成形する工程とを備え、
前記第2金型および前記第3金型には、それぞれ、溶融ガラスが充填され、前記第1金型に対向する側に開口する第1開口面を形成する第1凹部、および、溶融ガラスが充填され、前記第1金型に対向する側に開口する第2開口面を形成する第2凹部が設けられ、
前記第2開口面は、前記第1金型側から見た場合に非円形の平面視を有し、
前記第1開口面は、前記第1金型側から見た場合に、前記第2開口面に対応する形状であって、前記第2開口面よりも小さい外形を有し、
前記第1凹部は、前記第1開口面と向かい合って設けられる第1底部と、前記第1底部の周縁から、前記第2金型が前記第1金型に対向する方向により近づくように曲がり、前記第1開口面と前記第1底部との間に段差を設ける段差部とを有する、ガラス成形体の製造方法。
A method for producing a glass molded body having a non-circular plan view,
Supplying molten glass to the first mold;
A step of deforming a surface of the molten glass on the first mold by a second mold disposed to face the first mold;
After the step of deforming the surface of the molten glass with the second mold, a step of pressure-molding the molten glass on the first mold with a third mold disposed opposite to the first mold And
Each of the second mold and the third mold is filled with molten glass, and a first recess that forms a first opening surface that opens to a side facing the first mold, and a molten glass is provided. A second recess is provided that forms a second opening surface that is filled and opens on a side facing the first mold;
The second opening surface has a non-circular plan view when viewed from the first mold side,
The first opening surface has a shape corresponding to the second opening surface when viewed from the first mold side, and has an outer shape smaller than the second opening surface;
The first recess is bent from a first bottom provided facing the first opening surface, and a peripheral edge of the first bottom so that the second mold is closer to a direction facing the first mold, The manufacturing method of a glass forming body which has a level | step difference part which provides a level | step difference between a said 1st opening surface and a said 1st bottom part.
第1金型と、前記第1金型に対向して配置され、前記第1金型と対向する側に開口する第1開口面を形成する第1凹部が設けられる第2金型と、前記第1金型に対向して配置され、前記第1金型と対向する側に開口する第2開口面を形成する第2凹部が設けられる第3金型とを用いて、非円形の平面視を有するガラス成形体を製造する方法であって、
前記第2開口面は、前記第1金型側から見た場合に非円形の平面視を有し、
前記第1開口面は、前記第1金型側から見た場合に、前記第2開口面に対応する形状であって、前記第2開口面よりも小さい外形を有し、
前記第1金型に、溶融ガラスを供給する工程と、
前記第2金型により前記第1金型上の溶融ガラスの表面を変形させることによって、前記第1凹部に溶融ガラスを充填させる工程と、
前記第2金型により溶融ガラスの表面を変形させる工程の後、前記第3金型により前記第1金型上の溶融ガラスを加圧成形することによって、溶融ガラスを前記第2凹部の隅部にまで押し広げ、前記第2凹部の壁面によりガラス成形体の形状を画定する工程とを備える、ガラス成形体の製造方法。
A second mold provided with a first mold and a first recess that is disposed opposite to the first mold and that forms a first opening surface that opens on a side facing the first mold; Non-circular plan view using a third mold provided opposite to the first mold and provided with a second recess forming a second opening surface that opens to the side facing the first mold. A method for producing a glass molded body having
The second opening surface has a non-circular plan view when viewed from the first mold side,
The first opening surface has a shape corresponding to the second opening surface when viewed from the first mold side, and has an outer shape smaller than the second opening surface;
Supplying molten glass to the first mold;
Filling the molten glass in the first recess by deforming the surface of the molten glass on the first mold by the second mold;
After the step of deforming the surface of the molten glass with the second mold, the molten glass is pressure-molded with the third mold to form the molten glass at the corner of the second recess. And a step of defining the shape of the glass molded body by the wall surface of the second recess.
前記第3金型により溶融ガラスを加圧成形する工程時、前記第3金型が最初に溶融ガラスに接触するタイミングにおいて、前記第1凹部の壁面により表面形状が定められた溶融ガラスの部分が、前記第2凹部の隅部の近傍に位置決めされる、請求項10に記載のガラス成形体の製造方法。   During the step of pressure-molding the molten glass with the third mold, at the timing when the third mold first contacts the molten glass, a portion of the molten glass whose surface shape is defined by the wall surface of the first recess is The method for producing a glass molded body according to claim 10, wherein the glass molded body is positioned in the vicinity of a corner of the second recess. 前記第1金型に溶融ガラスを供給する工程時、前記第1金型上の溶融ガラスが、楕円形状の平面視を有する、請求項9から11のいずれか1項に記載のガラス成形体の製造方法。   12. The glass molded body according to claim 9, wherein during the step of supplying molten glass to the first mold, the molten glass on the first mold has an elliptical plan view. Production method.
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