JP2019011224A - ガラス成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半溶融状態の板状のガラス素材のプレス成形時におけるガラス素材の位置ずれを抑制することが可能なガラス成形装置を提供する。
【解決手段】このガラス成形装置１００ａは、下金型１２と、外側コア部材１３および内側コア部材１４からなる上金型１１とにより構成される金型１と、上金型１１を押圧することにより、板状のガラス素材Ｇ１をプレスするプレス部３１と、内側コア部材１４に当接し、下金型１２に対する内側コア部材１４の浮き上がりを規制する浮き上がり抑制部３２と、を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、ガラス成形装置に関し、特に、プレスによるガラス成形品の成形に用いられるガラス成形装置に関する。

従来、プレスによるガラス板（ガラス成形品）の製造装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、第１上型（外側コア部材）および第２上型（内側コア部材）と、下型とを備えるガラス板の製造装置が開示されている。第１上型は、第２上型の水平方向の外側に配置されている。第１上型および第２上型は、それぞれ、互いに独立して上下方向に移動可能に構成されている。すなわち、第１上型および第２上型は、それぞれ、別々の機構（プレス部）により下型に向けて押圧されて、ガラス素材のプレスを行うように構成されている。

上記特許文献１では、液状に溶融させたガラス素材をプレスする構成となっているが、この他に、従来より、板状のガラス素材を液状に溶融させることなく、元の形状が損なわれない程度の半溶融状態に加熱、軟化させて、半溶融状態の板状のガラス素材を下型に設置してプレスする成形処理が行われている。

特開２０１３−２３４０９１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたガラス板の製造装置を、ガラス素材を半溶融状態にして行う上記成形処理に適用した場合、板状の半溶融状態のガラス素材が第２上型（内側コア部材）から押圧されるよりも先に第１上型（外側コア部材）から押圧されると、液状のガラス材料とは異なり、板状の半溶融状態のガラス素材は硬さを有しているので、ひずみやゆがみによる反りが生じて、ガラス素材が下型から浮き上がり、ガラス素材の位置がずれてしまうという問題点があると考えられる。なお、金型内でガラス素材の位置ずれが生じるとプレス後のガラス成形品の成形不良の原因となる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、半溶融状態の板状のガラス素材のプレス成形時におけるガラス素材の位置ずれを抑制することが可能なガラス成形装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明によるガラス成形装置は、下金型と、外側コア部材および内側コア部材からなる上金型とにより構成される金型と、上金型を押圧することにより、板状のガラス素材をプレスするプレス部と、内側コア部材に当接し、下金型に対する内側コア部材の浮き上がりを規制する浮き上がり抑制部と、を備える。

このガラス成形装置は、上記のように、上金型を（下金型に向けて）押圧することにより、板状のガラス素材をプレスするプレス部と、内側コア部材に当接し、下金型に対する内側コア部材の浮き上がりを規制する浮き上がり抑制部とを設ける。これにより、浮き上がり抑制部により、プレス成形時における半溶融状態の板状のガラス素材の変形に伴う内側コア部材の浮き上がりを規制することができるので、半溶融状態の板状のガラス素材のプレス成形時におけるガラス素材の位置ずれを抑制することができる。

上記のガラス成形装置において、好ましくは、プレス部は、１つ設けられ、上金型の外側コア部材を下金型に向けて押圧することにより、板状のガラス素材をプレスするように構成されており、外側コア部材は、内側コア部材の上方から内側コア部材に当接する当接部を有する。ここで、内側コア部材と外側コア部材とを特許文献１のように別々のプレス部により押圧した場合、内側コア部材と外側コア部材とが互いに異なる不均一な圧力でガラス素材をプレスしてしまい、ガラス成形品の緻密さが不均一になったり、ガラス成形品の寸法にばらつきが生じたりするなどのガラス成形品の精度が低下する場合がある。そこで、上記のように構成することにより、従来（内側コア部材と外側コア部材とを別々のプレス部により押圧する場合）と比較して、１つのプレス部によって、外側コア部材を押圧するとともに、外側コア部材を介して内側コア部材を押圧することができるので、外側コア部材と内側コア部材とを均一に押圧することができる。その結果、ガラス素材を均一な圧力でプレスすることができるので、ガラス成形品の精度を向上させることができる。

この場合において、好ましくは、外側コア部材は、上金型の内方向に突出し、下面に当接部が設けられる上側突出部を有し、内側コア部材は、上金型の外方向に突出し、上側突出部の下側に対向配置された下側突出部を有し、上側突出部の当接部は、少なくとも、内側コア部材に形成された内側成形面および外側コア部材に形成された外側成形面がそれぞれガラス成形品に密着している状態で、下側突出部に当接している。このように構成すれば、プレス部により外側コア部材を押圧した後、上側突出部の当接部により下側突出部を押圧することによって、外側コア部材の下方への移動に、内側コア部材を容易に追随させることができる。

上記のガラス成形装置において、好ましくは、浮き上がり抑制部は、内側コア部材に形成された内側成形面の略中心軸上に配置されている。このように構成すれば、プレス時にガラス素材から内側コア部材が受ける力を、内側成形面の略中心軸上（略中心位置）で受けることができるので、内側コア部材（内側成形面）を傾かせることなく、内側コア部材の浮き上がりを抑制することができる。その結果、ガラス素材の位置ずれを効果的に抑制することができる。

上記のガラス成形装置において、好ましくは、浮き上がり抑制部は、内側コア部材に当接する下端部と、下端部を所定高さ位置に保持する位置保持部とを含む。このように構成すれば、位置保持部により下端部の内側コア部材への当接状態を保持することができるので、より確実に、内側コア部材の浮き上がりを抑制することができる。その結果、ガラス素材の位置ずれを効果的に抑制することができる。

この場合において、好ましくは、位置保持部は、空気圧または油圧によるシリンダ、モータ機構、および、弾性部材の少なくとも１つにより構成されている。このように構成すれば、簡易な構成により内側コア部材の浮き上がりを抑制して、ガラス素材の位置ずれを抑制することができる。また、空気圧シリンダは、高温環境下で安定した性能を発揮することができる。

上記のガラス成形装置において、好ましくは、外側コア部材は、浮き上がり抑制部および内側コア部材を取り囲む環状に形成されている。このように構成すれば、外側コア部材が浮き上がり抑制部および内側コア部材を取り囲む環状に形成されているので、平面視において、外側コア部材からの力を外側コア部材の内側を受けることができる。このため、内側コア部材（内側成形面）を傾かせることなく、内側コア部材の浮き上がりを抑制することができる。その結果、ガラス素材の位置ずれを効果的に抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、半溶融状態の板状のガラス素材のプレス成形時におけるガラス素材の位置ずれを抑制することができる。

一実施形態によるガラス成形装置を備える金型成形システムの全体構成を示した模式図である。 一実施形態によるガラス成形装置のプレスユニットおよび金型組を示した断面図である。 一実施形態によるガラス成形装置の上金型の模式的な底面図である。 一実施形態によるプレス動作について説明するための図であり、（Ａ）はプレス開始前の状態を示した図であり、（Ｂ）は浮き上がり抑制部が内側コア部材に接触した状態を示した図であり、（Ｃ）は駆動プレスプレートが外側コア部材に接触した状態を示した図であり、（Ｄ）はプレス完了時の状態を示した図である。 一実施形態の比較例によるプレス動作について説明するための図であり、（Ａ）はプレス開始前の状態を示した図であり、（Ｂ）は駆動プレスプレートが外側コア部材に接触した状態を示した図であり、（Ｃ）は外側コア部材によるプレス途中の状態を示した図であり、（Ｄ）はプレス完了時の状態を示した図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［実施形態］
図１〜図４を参照して、一実施形態によるガラス成形装置１００ａを備える金型成形システム１００の構成について説明する。

（金型分解システムの概略構成）
図１に示す本実施形態による金型成形システム１００は、金型成形システム１００内において、複数の金型１を循環させて、複数の金型１に対して所定の成形処理を施すことにより、金型１に保持されるガラス素材Ｇ１からガラス成形品Ｇ２を連続的に成形するシステムである。金型１とは、上金型１１と下金型１２とによりガラス素材Ｇ１（ガラス成形品Ｇ２）を挟み込んだ状態で保持し、金型成形システム１００内においてガラス素材Ｇ１（ガラス成形品Ｇ２）を搬送するためのアセンブリである。なお、ガラス成形品Ｇ２としては、たとえば、スマートフォンやタブレット端末に用いられるカバーガラスなどが挙げられる。この場合、ガラス素材Ｇ１としては、板状のガラスプレートなどが用いられる。

金型成形システム１００は、ガラス成形装置１００ａと、金型分解ユニット１００ｂと、ガラス成形品取出装置１００ｃと、ガラス素材設置装置１００ｄとを備えている。金型成形システム１００は、複数の金型１を、ガラス成形装置１００ａ、金型分解ユニット１００ｂ、ガラス成形品取出装置１００ｃおよびガラス素材設置装置１００ｄの順に連続的に循環させるように構成されている。

詳細には、ガラス成形装置１００ａは、金型１に保持されているガラス素材Ｇ１に所定の成形処理を行いガラス成形品Ｇ２を形成するように構成されている。金型分解ユニット１００ｂは、ガラス成形装置１００ａによる所定の成形処理後にガラス成形品Ｇ２を保持する金型１を分解するように構成されている。ガラス成形品取出装置１００ｃは、金型分解ユニット１００ｂにより分解された金型１（下金型１２）からガラス成形品Ｇ２を取り出すように構成されている。ガラス素材設置装置１００ｄは、ガラス成形品取出装置１００ｃによりガラス成形品Ｇ２が取り出された金型１に再びガラス素材Ｇ１を設置するように構成されている。ガラス素材Ｇ１が再設置された金型１は、ガラス成形装置１００ａに再び搬入される。このように、金型成形システム１００は、システム内で金型１を循環させて成形処理を連続的に行うように構成されている。ガラス成形装置１００ａは、ガラス素材Ｇ１（ガラス成形品Ｇ２）に対して、加熱処理を行う加熱ユニット２と、プレス処理を行うプレスユニット３と、冷却処理を行う冷却ユニット４とを備えている。

（金型組の構成）
次に、図１および図２を参照して、金型１の構成について説明する。

金型１は、上金型１１と、下金型１２とを備えている。

図２に示すように、上金型１１および下金型１２には、それぞれ、ガラス成形品Ｇ２（図１参照）を形作る成形面１１ａおよび１２ａが設けられている。すなわち、上金型１１および下金型１２は、互いに組み合わさることにより、ガラス成形品Ｇ２の外形形状に相当するキャビティ（空洞部分）を形成している。成形面１１ａおよび１２ａは、いずれも極めて高い面精度を有しており、ガラス成形装置１００ａ（図１参照）による成形処理後にガラス成形品Ｇ２が密着するような面精度により形成されている。

上金型１１は、外側コア部材１３と、外側コア部材１３の内側に配置される内側コア部材１４とを含んでいる。詳細には、図３に示すように、外側コア部材１３は、平面視において、内側コア部材１４および後述する浮き上がり抑制部３２を取り囲む矩形の環状に形成されている。内側コア部材１４は、平面視において、外側コア部材１３の内側に配置されるとともに、矩形状に形成されている。外側コア部材１３および内側コア部材１４は、たとえば、超硬質合金や、炭素材料により形成されている。

図２に示すように、外側コア部材１３には、成形面１１ａのうち外側に位置する外側成形面１３ａが設けられている。内側コア部材１４には、成形面１１ａのうち内側（外側成形面１３ａの内側）に位置する内側成形面１４ａが設けられている。なお、外側とは、水平方向において、内側コア部材１４に対して外側コア部材１３が位置する側であり、その逆側が内側である。一例ではあるが、本実施形態における内側成形面１４ａは、水平方向に延びる平坦面により形成されている。外側成形面１３ａは、内側が水平方向に延びる平坦面により形成され、外側が下方（下金型１２側）に湾曲する曲面により形成されている。下金型１２の成形面１２ａは、概して、内側成形面１４ａおよび外側成形面１３ａを所定距離だけ下側にオフセットした形状に形成されている。

外側コア部材１３は、プレス時において、プレスユニット３の後述する単一（１つ）のプレス部３１の駆動プレスプレート３１ａにより、下金型１２（下方）に向けて押圧されるように構成されている。また、内側コア部材１４は、プレス時において、駆動プレスプレート３１ａによって押圧される外側コア部材１３（下方）により、下金型１２（下方）に向けて押圧されるように構成されている。

外側コア部材１３は、上側突出部１３ｃを有している。上側突出部１３ｃは、上金型１１の内方向（内側コア部材１４から外側コア部材１３に向く方向）に突出している。また、上側突出部１３ｃは、外側コア部材１３の全内周に設けられている。また、外側コア部材１３には、下側に当接面１３ｄが設けられている。なお、当接面１３ｄは、特許請求の範囲の「当接部」の一例である。

内側コア部材１４は、下側突出部１４ｃを有している。下側突出部１４ｃは、上金型１１の外方向（外側コア部材１３から内側コア部材１４に向く方向）に突出している。また、下側突出部１４ｃは、内側コア部材１４の全外周に設けられている。また、下側突出部１４ｃは、上側突出部１３ｃの下側に配置され、平面視において、上側突出部１３ｃに重なっている。また、下側突出部１４ｃには、上側に被当接面１４ｄが設けられている。

外側コア部材１３（上側突出部１３ｃ）の当接面１３ｄは、プレス時において、内側コア部材１４（下側突出部１４ｃ）の被当接面１４ｄに上方から当接するように構成されている。これにより、外側コア部材１３は、内側コア部材１４を下金型１２に向けて押圧して、ガラス成形品Ｇ２を形作る所定高さ位置に内側コア部材１４を配置するように構成されている。したがって、上側突出部１３ｃの当接面１３ｄは、内側コア部材１４および外側コア部材１３がそれぞれガラス成形品Ｇ２に密着している状態で、下側突出部１４ｃに当接している。

図２に示すように、下金型１２には、外側コア部材１３の外側面に沿って設けられるスリーブ１５が設けられている。スリーブ１５は、平面視において環状に形成されており、外側コア部材１３が内側に嵌合されている。また、スリーブ１５は、内側に上下方向に延びる内壁面を有しており、外側コア部材１３の上下方向の移動を内壁面によりガイドするように構成されている。

下金型１２（スリーブ１５）には、１組の対向する外側面に一対の連結ピン１６が設けられている。連結ピン１６は、熱伝導率の小さい材質（たとえば、ステンレス鋼や窒化ケイ素など）により形成されている。図１に示すように、複数の金型１は、互いに連結ピン１６が接触するようにガラス成形装置１００ａ（後述する処理室５）内に隣接して配置される。複数の金型１は、連結ピン１６同士が搬送方向Ａに突き当り、複数の金型１を押し動かす搬送ユニット（図示せず）からの搬送力を互いに伝達し合うように構成されている。これにより、複数の金型１は、一定の間隔を保ったまま一体的に搬送方向Ａに移動されるように構成されている。

（ガラス成形装置の構成）
次に、図１および図２を参照して、ガラス成形装置１００ａの構成について説明する。

図１に示すように、ガラス成形装置１００ａは、加熱ユニット２と、プレスユニット３と、冷却ユニット４と、処理室５と、インポート部６と、アウトポート部７とを備えている。加熱ユニット２と、プレスユニット３と、冷却ユニット４とは、処理室５内に配置されている。

処理室５の上方には、処理室５に隣接するロードロック室（搬入室）５ａが設けられている。ロードロック室５ａは、処理室５内に配置されているインポート部６の直上に位置している。また、インポート部６は、上下方向に移動することによって、ロードロック室５ａ内と処理室５内との間を往復して、ロードロック室５ａから処理室５に金型１を運び入れる機構である。

ロードロック室５ａには、外部から金型１を搬入するために開閉するカバー（図示せず）と、ロードロック室５ａを処理室５と連通させる開口（図示せず）とが設けられている。

また、ロードロック室５ａには、真空ポンプ５１が設けられている。真空ポンプ５１は、ロードロック室５ａ内を真空引きするように構成されている。

詳細には、ガラス成形装置１００ａは、インポート部６をロードロック室５ａ内に移動させることによって、インポート部６（インポート部６に含まれるプレート）により開口を塞ぎ、処理室５を密閉するように構成されている。その後、ガラス成形装置１００ａは、カバーを開き、外部から金型１がインポート部６上に配置されるように構成されている。

さらに、ガラス成形装置１００ａは、カバーを閉じて、真空ポンプ５１により、ロードロック室５ａ内を真空引きするように構成されている。そして、ガラス成形装置１００ａは、後述する不活性ガス供給ユニット５２により、ロードロック室５ａ内に窒素ガスを供給した後、金型１とともにインポート部６を再び処理室５内に移動させて、金型１を加熱ユニット２に移動させるように構成されている。

処理室５の上方には、処理室５に隣接するロードロック室（搬出室）５ｂが設けられている。ロードロック室５ｂは、処理室５内に配置されているアウトポート部７の直上に位置している。また、アウトポート部７は、上下方向に移動することによって、ロードロック室５ｂ内と処理室５内との間を往復して、処理室５からロードロック室５ｂに金型１を運び出す機構である。

ロードロック室５ｂには、外部に金型１を搬出するために開閉するカバー（図示せず）と、ロードロック室５ｂを処理室５と連通させる開口（図示せず）とが設けられている。

また、ロードロック室５ｂには、不活性ガス供給ユニット５２が設けられている。不活性ガス供給ユニット５２は、ロードロック室５ｂ内に窒素ガスを供給するように構成されている。

詳細には、ガラス成形装置１００ａは、金型１が配置されたアウトポート部７をロードロック室５ｂ内に移動させることによって、アウトポート部７（アウトポート部７に含まれるプレート）により開口を塞ぎ、処理室５を密閉するように構成されている。その後、ガラス成形装置１００ａは、金型１が外部に搬出され、カバーを閉じるように構成されている。

さらに、ガラス成形装置１００ａは、不活性ガス供給ユニット５２により、ロードロック室５ｂ内に窒素ガスを供給するように構成されている。そして、ガラス成形装置１００ａは、アウトポート部７を再び処理室５内に移動させるように構成されている。なお、ガラス成形装置１００ａは、ロードロック室５ｂ内を真空引きしてから、ロードロック室５ｂ内に窒素ガスを供給してもよい。図１においては、不活性ガス供給ユニット５２を、互いに異なる管路により、ロードロック室５ａおよび５ｂに接続する構成を示している。各々の管路には、バルブが設けられている。なお、不活性ガス供給ユニット５２を、分岐部を有する１つのＴ字状の管路によりロードロック室５ａおよび５ｂに接続してもよい。また、一例ではあるが、Ｔ字状の管路の分岐部には、３方向バルブなどが設けられている。

処理室５には、加熱ユニット２と、プレスユニット３と、冷却ユニット４とが、この順で金型１の搬送方向Ａの上流側から下流側に一直線状に配置されている。なお、真空ポンプ５１および不活性ガス供給ユニット５２により、処理室５内には、酸素濃度が低く、不活性ガス濃度が高い成形処理を行うのに好ましい雰囲気が作られる。

加熱ユニット２は、プレスの前段階の処理として、金型１に保持されているガラス素材Ｇ１を加熱して軟化させるように構成されている。詳細には、加熱ユニット２には、ランプヒータが内蔵された加熱部２１が設けられている。加熱ユニット２は、一対の加熱部２１により金型１の上下方向から、ガラス素材Ｇ１を加熱して軟化させるように構成されている。これにより、ガラス素材Ｇ１は、半溶融状態になる。すなわち、プレス時に容易に変形される状態になる。なお、半溶融状態とは、液相のみの状態ではなく、液相と固相とが所定割合により混在している相状態である。半溶融状態のガラス素材Ｇ１は、加熱により単に軟化しているだけであり、下金型１２（図２参照）に設置された状態で、概して、元の形状（たとえば、カバーガラスを成形する場合は平板形状）が損なわれていない。なお、上記ランプヒータは、一例であり、ランプヒータに代えて高周波ヒータや、カートリッジヒータなどの他の加熱部を設けてもよい。また、加熱部２１の加熱方式としては、接触式および非接触式のいずれを採用してもよい。

図１に示すように、プレスユニット３は、加熱されたガラス素材Ｇ１を保持する金型１（上金型１１および下金型１２（図２参照））を型締めすることにより、ガラス素材Ｇ１をプレスしてガラス成形品Ｇ２を形成するように構成されている。

図２に示すように、プレスユニット３は、プレス部３１と、プレス部３１とは別個に設けられる浮き上がり抑制部３２とを含んでいる。プレス部３１は、平坦な板状の駆動プレスプレート３１ａおよび固定プレスプレート３１ｂと、プレート駆動部３１ｃ（図１参照）とを有している。駆動プレスプレート３１ａおよび固定プレスプレート３１ｂは、上下方向に互いに略重なる位置に配置され、上下方向に対向している。駆動プレスプレート３１ａは、固定プレスプレート３１ｂの上方に配置されている。プレート駆動部３１ｃは、駆動プレスプレート３１ａを上下方向に移動させるように構成されている。

プレス部３１は、固定プレスプレート３１ｂの上側で、かつ、駆動プレスプレート３１ａの下側に金型１を配置した状態で、駆動プレスプレート３１ａを固定プレスプレート３１ｂ側に移動させて上金型１１を下金型１２に向けて押圧することにより、金型１を型締めするように構成されている。これにより、プレス部３１は、板状のガラス素材Ｇ１をプレスして、ガラス成形品Ｇ２を形成するように構成されている。この際、プレスユニット３は、半溶融状態のガラス素材Ｇ１に、上金型１１および下金型１２の各成形面１１ａおよび１２ａを転写するように構成されている。駆動プレスプレート３１ａは、平面視において、少なくとも、内側コア部材１４よりも大きく形成されている。なお、プレス部３１には、ガラス素材Ｇ１を加熱する加熱部（たとえば、高周波ヒータ、カートリッジヒータ、面状ヒータ、シーズヒータなど）が内蔵されている。

駆動プレスプレート３１ａは、浮き上がり抑制部３２を通すための上下方向に延びる貫通穴３１１ａを有している。貫通穴３１１ａは、平面視において、駆動プレスプレート３１ａの略中心に設けられている。

浮き上がり抑制部３２は、内側コア部材１４の上面１４ｂに上方から当接することにより、プレス時において、下金型１２に対する内側コア部材１４の浮き上がりを規制するように構成されている。

浮き上がり抑制部３２は、内側コア部材１４の上面１４ｂに上方から当接する棒状部材３２ａと、棒状部材３２ａを所定高さ位置に保持するエアシリンダ（空気圧により駆動するシリンダ）３２ｂとを含んでいる。棒状部材３２ａは、上端がエアシリンダ３２ｂに接続されており、エアシリンダ３２ｂにより上下方向に移動可能に構成されている。また、棒状部材３２ａは、上下方向に延びる直線形状を有している。また、棒状部材３２ａは、下端が自由端になっている。浮き上がり抑制部３２と、駆動プレスプレート３１ａとは、互いに独立して上下方向に移動可能に構成されている。浮き上がり抑制部３２（棒状部材３２ａ）は、平面視において、内側コア部材１４の略中心（重心）位置で、かつ、内側成形面１４ａの略中心軸上（略中心位置）に配置されている。浮き上がり抑制部３２は、内側コア部材１４を積極的に下方に押圧するものではなく、ガラス素材Ｇ１の変形に伴ってガラス素材Ｇ１を上方へ移動させようとする力を受け止めるように構成されている。なお、棒状部材３２ａは、特許請求の範囲の「下端部」の一例である。また、エアシリンダ３２ｂは、特許請求の範囲の「位置保持部」の一例である。

図１に示すように、冷却ユニット４は、金型１が閉じられた状態を保持したまま、プレスされたガラス成形品Ｇ２を大気中でも酸化されない温度域まで冷却するように構成されている。詳細には、冷却ユニット４には、上下一対の平坦な板状の冷却プレート４１が設けられている。冷却ユニット４は、一対の冷却プレート４１により金型１を挟み込むことにより金型１を介してガラス成形品Ｇ２を冷却して硬化させるように構成されている。

（プレス動作）
次に、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）および図４（Ｄ）を参照して、プレス動作について説明する。

図４（Ａ）は、加熱ユニット２（図１参照）で加熱されたガラス素材Ｇ１を保持する金型１がプレスユニット３に送られてきた状態であり、プレス前の状態を示している。図４（Ａ）に示すように、金型１と、駆動プレスプレート３１ａおよび浮き上がり抑制部３２とは、互いに離間している。また、元の板状形状が損なわれていない半溶融状態のガラス素材Ｇ１の縁側の一部が下金型１２から離間した状態で配置されているため、外側コア部材１３は、図４（Ｄ）に示す型締め完了位置よりも上方位置に配置されている。内側コア部材１４の内側成形面１４ａは、ガラス素材Ｇ１に接触している。また、外側コア部材１３（上側突出部１３ｃ）の当接面１３ｄと、内側コア部材１４（下側突出部１４ｃ）の被当接面１４ｄとは、互いに離間している。

次に、図４（Ｂ）に示すように、エアシリンダ３２ｂにより棒状部材３２ａが下降されることにより、棒状部材３２ａの下端が内側コア部材１４の上面１４ｂに接触する。この際、棒状部材３２ａは、エアシリンダ３２ｂにより内側コア部材１４の上面１４ｂに接触する所定高さ位置に保持される。なお、図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）においては、一例として、固定プレスプレート３１ｂの上面から棒状部材３２ａの下端までの距離（高さ）Ｈとして図示している。

次に、図４（Ｃ）に示すように、プレート駆動部３１ｃ（図１参照）により駆動プレスプレート３１ａが下降されて、駆動プレスプレート３１ａが外側コア部材１３の上面１３ｂに接触する。そして、駆動プレスプレート３１ａが外側コア部材１３と共にさらに下降する。

この際、外側コア部材１３によりガラス素材Ｇ１の外側（縁部側）が変形されることによって、ガラス素材Ｇ１には、ガラス素材Ｇ１を水平方向へ移動させる力Ｆ１（図５（Ｃ）参照）、および、内側コア部材１４に接触する部分を上方へ移動させる力Ｆ２（図５（Ｃ）参照）が作用する。すなわち、上金型１１および下金型１２の間において、ガラス素材Ｇ１を位置ずれさせる力が作用する。しかしながら、ガラス素材Ｇ１は、浮き上がり抑制部３２によって所定位置に保持される内側コア部材１４と下金型１２との間に挟まれている状態であるため、位置ずれすることはない。すなわち、固定プレスプレート３１ｂの上面から棒状部材３２ａの下端までの距離（高さ）Ｈは、一定である。なお、高さ(距離)Ｈは、ガラス素材Ｇ１が変形する際に、ガラス素材Ｇ１から内側コア部材１４が上向きの力を受けて、一時的に僅かに上方に移動してもよい。

図４（Ｄ）に示すように、駆動プレスプレート３１ａが外側コア部材１３と共にさらに下降することにより、外側コア部材１３の当接面１３ｄが、内側コア部材１４の被当接面１４ｄに上方から接触する。そして、その状態から僅かに駆動プレスプレート３１ａが外側コア部材１３および内側コア部材１４と共にさらに下降することにより、プレス圧力が外側コア部材１３を介して内側コア部材１４にも伝わり、外側成形面１３ａおよび内側成形面１４ａの両方でガラス素材Ｇ１をプレスする。これにより、ガラス素材Ｇ１（ガラス成形品Ｇ２）には、外側成形面１３ａ、内側成形面１４ａおよび下金型１２の成形面１２ａが転写される。以上により、型締めが完了し、ガラス成形品Ｇ２が形成される。

（プレス動作の比較例）
次に、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）および図５（Ｄ）を参照して、プレス動作の比較例について説明する。比較例では、プレスユニット２０３に浮き上がり抑制部が設けられていないガラス成形装置２００ａについて説明する。なお、図５（Ａ）は、図４（Ａ）に対応する状態であり、図５（Ｂ）は、図４（Ｃ）に対応する状態であるため説明を省略する。

図５（Ｃ）は、外側コア部材２１３によるガラス素材Ｇ１のプレス途中の状態を示している。内側コア部材２１４は、外側コア部材２１３にプレスされることによって形成されたガラス素材Ｇ１の端部の変形によって、逆Ｕ字状に変形している（中央部が上方に反っている）。比較例では、上記実施形態とは異なり、浮き上がり抑制部が設けられていないため、内側コア部材２１４は、反ったガラス素材Ｇ１により、上方に持ち上げられている（浮かび上がっている）。この際、ガラス素材Ｇ１は、完全に型締めされていないため、ガラス素材Ｇ１の縁部において、外側コア部材２１３と下型２１２とにより挟持されておらず、水平方向の一方側にずれている。その結果、図５（Ｄ）に示すように、最終の形状であるガラス成形品Ｇ２が配置されるキャビティ内に空間部Ｋが形成されている。すなわち、ガラス成形品Ｇ２の空間部Ｋ側の端部が適切に成形されずに成形不良が生じている。

（実施形態の効果）
以下に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態では、上記のように、上金型１１を下金型１２に向けて押圧することにより、加熱により軟化された板状のガラス素材Ｇ１をプレスするプレス部３１と、プレス部３１とは別個に設けられ、内側コア部材１４の上面１４ｂに当接することにより、プレス時において、下金型１２に対する内側コア部材１４の浮き上がりを規制する浮き上がり抑制部３２とを設ける。これにより、浮き上がり抑制部３２により、プレス成形時における半溶融状態の板状のガラス素材Ｇ１の変形に伴う内側コア部材１４の浮き上がりを規制することができるので、半溶融状態の板状のガラス素材Ｇ１のプレス成形時におけるガラス素材Ｇ１の位置ずれを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、プレス部３１を、１つ設け、上金型１１の外側コア部材１３を下金型１２に向けて押圧することにより、板状のガラス素材Ｇ１をプレスするように構成し、外側コア部材１３に、プレス時において、内側コア部材１４に上方から当接する当接面１３ｄを設ける。ここで、内側コア部材１４と外側コア部材１３とを別々のプレス部３１により押圧した場合、内側コア部材１４と外側コア部材１３とが互いに異なる不均一な圧力でガラス素材Ｇ１をプレスしてしまい、ガラス成形品Ｇ２の緻密さが不均一になったり、ガラス成形品Ｇ２の寸法にばらつきが生じたりするなどのガラス成形品Ｇ２の精度が低下する場合がある。そこで、上記のように構成することにより、従来（内側コア部材１４と外側コア部材１３とを別々のプレス部３１により押圧する場合）と比較して、１つのプレス部３１によって、外側コア部材１３を押圧するとともに、外側コア部材１３を介して内側コア部材１４を押圧することができるので、外側コア部材１３と内側コア部材１４とを均一に押圧することができる。その結果、ガラス素材Ｇ１を均一な圧力でプレスすることができるので、ガラス成形品Ｇ２の精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、外側コア部材１３に、上金型１１の内方向に突出し、下面に当接面１３ｄを有する上側突出部１３ｃを設け、内側コア部材１４に、上金型１１の外方向に突出し、上側突出部１３ｃの下側に対向配置され、平面視において、上側突出部１３ｃに重なる下側突出部１４ｃを設け、上側突出部１３ｃの当接面１３ｄを、少なくとも、内側成形面１４ａおよび外側成形面１３ａがそれぞれガラス成形品Ｇ２に密着している状態で、下側突出部１４ｃに当接させる。これにより、プレス部３１により外側コア部材１３を押圧した後、上側突出部１３ｃの当接面１３ｄにより下側突出部１４ｃを押圧することによって、外側コア部材１３の下方への移動に、内側コア部材１４を容易に追随させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、浮き上がり抑制部３２は、平面視において、内側成形面１４ａの略中心軸上（略中心位置）に配置されている。これにより、プレス時にガラス素材Ｇ１から内側コア部材１４が受ける力を、内側成形面１４ａの略中心軸上（略中心位置）で受けることができるので、内側コア部材１４（内側成形面１４ａ）を傾かせることなく、内側コア部材１４の浮き上がりを抑制することができる。その結果、ガラス素材Ｇ１の位置ずれを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、浮き上がり抑制部３２に、内側コア部材１４に当接する棒状部材３２ａと、棒状部材３２ａを所定高さ位置に保持するエアシリンダ３２ｂとを設ける。これにより、エアシリンダ３２ｂにより棒状部材３２ａの内側コア部材１４への当接状態を保持することができるので、より確実に、内側コア部材１４の浮き上がりを抑制することができる。その結果、ガラス素材Ｇ１の位置ずれを効果的に抑制することができる。また、エアシリンダ３２ｂによって簡易な構成により内側コア部材１４の浮き上がりを抑制して、ガラス素材Ｇ１の位置ずれを抑制することができる。また、エアシリンダ３２ｂは、高温環境下で安定した性能を発揮することができる。

また、本実施形態では、上記のように、外側コア部材１３を、浮き上がり抑制部３２および内側コア部材１４を取り囲む環状に形成する。これにより、外側コア部材１３が浮き上がり抑制部３２および内側コア部材１４を取り囲む環状に形成されているので、外側コア部材１３からの力を外側コア部材１３の内側を受けることができる。このため、内側コア部材１４（内側成形面１４ａ）を傾かせることなく、内側コア部材１４の浮き上がりを抑制することができる。その結果、ガラス素材Ｇ１の位置ずれを効果的に抑制することができる。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の当接部を、外側突出部の当接面により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、当接部を、ピンなどの外側コア部材側から内側コア部材側に突出する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、外側コア部材を環状に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、外側コア部材をＣ字形状などの環状以外の形状に形成してもよい。

また、上記実施形態では、金型分解ユニットを、吸着により内側コア部材を保持するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、金型分解ユニットを、把持により内側コア部材を保持するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、本発明の位置保持部にエアシリンダを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の位置保持部に油圧シリンダや、モータ機構、弾性部材などのエアシリンダ以外を用いてもよい。

また、上記実施形態では、ガラス成形装置をシステム内で金型を循環させて各種成形（加熱、プレス、冷却）を異なる位置で順に行う金型成形システムの一構成とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガラス成形装置を、各種成形（加熱、プレス、冷却）を同じ位置で順に行う固定式のプレス装置としてもよい。

また、上記実施形態では、本発明の下端部を直線状に延びるように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の下端部をブロック形状に形成するなど、直線状に延びる形状以外の形状にしてもよい。

１ 金型
１１ 上金型
１１ａ 成形面
１２ 下金型
１３ 外側コア部材
１３ａ 外側成形面
１３ｃ 上側突出部
１３ｄ 当接面（当接部）
１４ 内側コア部材
１４ａ 内側成形面
１４ｂ 上面
１４ｃ 下側突出部
３１ プレス部
３２ 浮き上がり抑制部
３２ａ 棒状部材（下端部）
３２ｂ エアシリンダ（位置保持部）
１００ａ ガラス成形装置
Ｇ１ ガラス素材
Ｇ２ ガラス成形品

Claims (7)

1. 下金型と、外側コア部材および内側コア部材からなる上金型とにより構成される金型と、
   前記上金型を押圧することにより、板状のガラス素材をプレスするプレス部と、
   前記内側コア部材に当接し、前記下金型に対する前記内側コア部材の浮き上がりを規制する浮き上がり抑制部と、を備える、ガラス成形装置。
2. 前記プレス部は、１つ設けられ、前記上金型の前記外側コア部材を前記下金型に向けて押圧することにより、板状の前記ガラス素材をプレスするように構成されており、
   前記外側コア部材は、前記内側コア部材の上方から前記内側コア部材に当接する当接部を有する、請求項１に記載のガラス成形装置。
3. 前記外側コア部材は、前記上金型の内方向に突出し、下面に前記当接部が設けられる上側突出部を有し、
   前記内側コア部材は、前記上金型の外方向に突出し、前記上側突出部の下側に対向配置された下側突出部を有し、
   前記上側突出部の前記当接部は、少なくとも、前記内側コア部材に形成された内側成形面および前記外側コア部材に形成された外側成形面がそれぞれガラス成形品に密着している状態で、前記下側突出部に当接している、請求項２に記載のガラス成形装置。
4. 前記浮き上がり抑制部は、前記内側コア部材に形成された内側成形面の略中心軸上に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス成形装置。
5. 前記浮き上がり抑制部は、前記内側コア部材に当接する下端部と、前記下端部を所定高さ位置に保持する位置保持部とを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス成形装置。
6. 前記位置保持部は、空気圧または油圧によるシリンダ、モータ機構、および、弾性部材の少なくとも１つにより構成されている、請求項５に記載のガラス成形装置。
7. 前記外側コア部材は、前記浮き上がり抑制部および前記内側コア部材を取り囲む環状に形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス成形装置。

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