JP4539560B2 - 複層ガラスの製造に使用するスペーサ形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、複層ガラスの製造に使用するスペーサ形成装置に関し、さらに詳しくは、安定した空気層の気密効果を確保し、かつホットメルトタイプ以外のスペーサ成形材料を使用することができる複層ガラスの製造に使用するスペーサ形成装置に関する。
建築分野などにおいて、断熱、結露防止、防音などを目的として、従来から複層ガラスが用いられている。このような複層ガラスとして、ガラス板の周縁部間に乾燥剤を混入したゴムや樹脂などからなるスペーサを設け、このスペーサによりガラス板間に外気と遮断した気密の空気層を形成した複層ガラスが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
上記複層ガラスは、例えば、所定の間隔に保持した２枚のガラス板間の周縁部に沿って押出機からスペーサ成形材料を押し出し成形した後、冷却することにより製造している（例えば、特許文献３参照）。
また、ラム加圧式装置を用いて、スペーサ成形材料を一方のガラス板上の周縁部に沿ってストリップ状に押し出し成形した後、他方のガラス板を圧着して複層ガラスを製造する方法がある。
しかしながら、前者は、押出機からスペーサ成形材料を直接押し出し成形するため、押し出し開始時及び終了時に押し出されたスペーサ成形材料の断面形状が安定しない。そのため、形成されたスペーサによる空気層の気密効果が安定しないという問題があった。
後者は、ラム加圧式装置を用いてスペーサ成形材料を塗布するため、スペーサ成形材料に使用される材料にはホットメルトタイプのものが必要であり、使用されるスペーサ成形材料の種類が制限されるという問題があった。
日本国特開平１０−１１００７２号公報 日本国特開２００１−３５４９４９号公報 日本国特開平８−６７５３７号公報
本発明の目的は、安定した空気層の気密効果を確保し、かつホットメルトタイプ以外のスペーサ成形材料を使用することが可能な複層ガラスの製造に使用するスペーサ形成装置を提供することにある。
本発明の第１のスペーサ形成装置は、複層ガラスのガラス板の周縁部間に設けたスペーサを形成するスペーサ形成装置であって、一方のガラス板を固定するガラス板固定手段と、スペーサ成形材料を塗布する塗布ヘッドと、スペーサ成形材料を溶融混練しながら押し出す押出手段と押出手段から押し出されたスペーサ成形材料を塗布ヘッドに供給する定容量式ポンプとを有するスペーサ成形材料供給手段と、塗布ヘッドをガラス板の周縁部に沿って移動させる多関節ロボットとを備え、前記塗布ヘッドが前記スペーサ成形材料を吐出する上下に延在する吐出口と該吐出口に連通する吐出路とを有すると共に、前記吐出口近傍の吐出路に吐出するスペーサ成形材料の流速を調整する流速調整手段を設け、かつ前記流速調整手段が上下に延在する開口を備えた流速調整板を有し、該開口の断面積を下側より上側が狭くなるようにしたことを特徴とする。
このようにスペーサ成形材料を塗布ヘッドに供給する定容量式ポンプを有するスペーサ成形材料供給手段を用いてスペーサを形成するため、常時定量のスペーサ成形材料を塗布ヘッドから塗布することができる。そのため、塗布開始時及び塗布終了時にも塗布されたスペーサ成形材料の断面形状が安定するので、安定した空気層の気密効果を得ることができる。
また、スペーサ成形材料を溶融混練しながら押し出す押出手段を有するスペーサ成形材料供給手段を採用することで、ホットメルトタイプ以外のスペーサ成形材料も押出手段により溶融混練して、塗布ヘッドに供給することができる。そのため、スペーサ成形材料がホットメルトタイプに限定されず、様々な種類のスペーサ成形材料を用いることができる。
本発明の第２のスペーサ形成装置は、複層ガラスのガラス板の周縁部間に設けた、両面にシーリング剤層を備えたスペーサを形成するスペーサ形成装置であって、一方のガラス板を固定するガラス板固定手段と、スペーサ成形材料とシーリング剤を積層状態にして塗布する塗布ヘッドと、スペーサ成形材料を溶融混練しながら押し出す押出手段と押出手段から押し出されたスペーサ成形材料を塗布ヘッドに供給する定容量式ポンプと、を有するスペーサ成形材料供給手段と、塗布ヘッドにシーリング剤を供給する定容量式ポンプを備えたシーリング剤供給手段と、塗布ヘッドをガラス板の周縁部に沿って移動させる多関節ロボットとを備え、前記塗布ヘッドが前記スペーサ成形材料を吐出する上下に延在する吐出口と該吐出口に連通する吐出路とを有すると共に、前記吐出口近傍の吐出路に吐出するスペーサ成形材料の流速を調整する流速調整手段を設け、かつ前記流速調整手段が上下に延在する開口を備えた流速調整板を有し、該開口の断面積を下側より上側が狭くなるようにしたことを特徴とする。
このようにスペーサ成形材料を塗布ヘッドに供給する定容量式ポンプを有するスペーサ成形材料供給手段と、シーリング剤を塗布ヘッドに供給する定容量式ポンプを有するシーリング剤供給手段を用いて、シーリング剤層を備えたスペーサを形成するため、常時定量のスペーサ成形材料とシーリング剤を塗布ヘッドから塗布することができる。そのため、塗布開始時及び塗布終了時にも塗布されたスペーサ成形材料とシーリング剤の断面形状が安定するので、安定した空気層の気密効果を得ることができる。
また、スペーサ成形材料を溶融混練しながら押し出す押出手段を有するスペーサ成形材料供給手段を採用するので、スペーサ成形材料がホットメルトタイプに限定さない。
〔図１〕本発明の第１のスペーサ形成装置を用いて製造される複層ガラスの一例を示す断
面図である。
〔図２〕本発明の第１のスペーサ形成装置を用いて製造される複層ガラスの他の例を示す
断面図である。
〔図３〕本発明の第２のスペーサ形成装置を用いて製造される複層ガラスの一例を示す断
面図である。
〔図４〕本発明の第２のスペーサ形成装置を用いて製造される複層ガラスの他の例を示す
断面図である。
〔図５〕本発明のスペーサ形成装置の概略平面図である。
〔図６〕図５のガラス板固定手段の一例を示す拡大平面図である。
〔図７〕図６の支持部材の拡大断面図である。
〔図８〕図６の吸着手段の拡大正面図である。
〔図９〕多関節ロボットの一例を示す側面図である。
〔図１０〕塗布ヘッドの一例を示す拡大断面図である。
〔図１１〕スペーサ成形材料供給手段とシーリング剤供給手段の説明図である。
〔図１２〕定容量式ポンプの一例を示す部分拡大説明図である。
〔図１３〕本発明のスペーサ形成装置を用いて図１及び図３の複層ガラスを製造する際の
塗布ヘッドの塗布工程を説明する平面図である。
〔図１４〕本発明のスペーサ形成装置を用いて図２及び図４の複層ガラスを製造する際の
塗布ヘッドの塗布工程を説明する平面図である。
〔図１５〕スペーサ成形材料供給手段とシーリング剤供給手段の好ましい例を示す説明図
である。
〔図１６〕本発明のダイを示す拡大断面図である。
〔図１７〕図１６のダイの吐出用板の拡大正面図である。
〔図１８〕図１６のダイの流速調整板の拡大正面図である。
面図である。
〔図２〕本発明の第１のスペーサ形成装置を用いて製造される複層ガラスの他の例を示す
断面図である。
〔図３〕本発明の第２のスペーサ形成装置を用いて製造される複層ガラスの一例を示す断
面図である。
〔図４〕本発明の第２のスペーサ形成装置を用いて製造される複層ガラスの他の例を示す
断面図である。
〔図５〕本発明のスペーサ形成装置の概略平面図である。
〔図６〕図５のガラス板固定手段の一例を示す拡大平面図である。
〔図７〕図６の支持部材の拡大断面図である。
〔図８〕図６の吸着手段の拡大正面図である。
〔図９〕多関節ロボットの一例を示す側面図である。
〔図１０〕塗布ヘッドの一例を示す拡大断面図である。
〔図１１〕スペーサ成形材料供給手段とシーリング剤供給手段の説明図である。
〔図１２〕定容量式ポンプの一例を示す部分拡大説明図である。
〔図１３〕本発明のスペーサ形成装置を用いて図１及び図３の複層ガラスを製造する際の
塗布ヘッドの塗布工程を説明する平面図である。
〔図１４〕本発明のスペーサ形成装置を用いて図２及び図４の複層ガラスを製造する際の
塗布ヘッドの塗布工程を説明する平面図である。
〔図１５〕スペーサ成形材料供給手段とシーリング剤供給手段の好ましい例を示す説明図
である。
〔図１６〕本発明のダイを示す拡大断面図である。
〔図１７〕図１６のダイの吐出用板の拡大正面図である。
〔図１８〕図１６のダイの流速調整板の拡大正面図である。
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１〜４は本発明のスペーサ形成装置を用いて製造する複層ガラスの例を示す。図１の複層ガラスＧ１は、ガラス板１，２の周縁部１ａ，２ａ間にスペーサ３を設け、ガラス板１，２間にスペーサ３に囲まれた気密の空気層４を形成した構造になっている。
図２の複層ガラスＧ２は、ガラス板１，２の周縁部１ａ，２ａ間にスペーサ３を設け、ガラス板１，２間にスペーサ３に囲まれた気密の空気層４を形成し、更にガラス板１，２間のスペーサ３の外周側にシーリング剤層７を設けたものである。
図３の複層ガラスＧ３は、ガラス板１，２の周縁部１ａ，２ａ間に、上下両面にシーリング剤層５，６を備えたスペーサ３を設け、ガラス板１，２間にスペーサ３に囲まれた気密の空気層４を形成したものである。
図４の複層ガラスＧ４は、ガラス板１，２の周縁部１ａ，２ａ間に上下両面にシーリング剤層（１次シーリング剤層）５，６を備えたスペーサ３を設け、ガラス板１，２間にスペーサ３に囲まれた気密の空気層４を形成し、更にガラス板１，２間のスペーサ３の外周側にシーリング剤層（２次シーリング剤層）７を設けたものである。
図５〜１２に上記複層ガラスを製造する際に使用するスペーサ形成装置の一実施例を示し、１１は一方のガラス板１を固定するガラス板固定手段、１３はガラス板１上にスペーサ成形材料とシーリング剤を積層状態にして塗布する塗布ヘッド、１５は塗布ヘッド１３をガラス板１の周縁部１ａに沿って移動可能な多関節ロボット、１７は塗布ヘッド１３にスペーサ成形材料を供給するスペーサ成形材料供給手段、１９は塗布ヘッド１３にシーリング剤を供給するシーリング剤供給手段である。
ガラス板固定手段１１は、図６に示すように、テーブル２１の上方に水平に配置した支持プレート２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ上にそれぞれガラス板１を支持する支持部材２５を所定の間隔で備えている。支持部材２５は、図７に示すように、回転自在な球２７を上部に有し、この球２７上にガラス板１を支持するようになっている。
支持プレート２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの外側には、ガラス板１を位置決めするための第１位置決め手段２９Ａと第２位置決め手段２９Ｂが設けられている。第１位置決め手段２９Ａは、前後方向（図の上下方向）に延在する基準線Ｙ−Ｙに沿ってガラス板１の一方の端面を位置決めするものであり、テーブル２１上立設した支持部材（不図示）上に固定した軸受け３０Ａ，３０Ｂに回転自在に取り付けられた、基準線Ｙ−Ｙに平行に延在する回転軸３１を備えている。
回転軸３１には所定の間隔で、回転自在なローラ３３がその回転中心軸を回転軸３１の回転中心軸と直交するようにして、配設されている。アクチュエータ３５の上下に延在するロッド３５ａが回転軸３１に連結され、ロッド３５ａを上下に移動させることにより、回転軸３１が回動する。回転軸３１の回動により、ローラ３３がその回転中心軸を上下方向とし、基準線Ｙ−Ｙに沿ってガラス板１の一方の端面を位置決めする位置決め位置（図６に示す位置）と、回転中心軸を水平方向とする待機位置との間を移動するようになっている。
第２位置決め手段２９Ｂは、図の左右方向に延在する基準線Ｘ−Ｘに沿ってガラス板１の他の端面を位置決めするものであり、第１位置決め手段２９Ａと同様の構成部材は番号にダッシュを付し、重複する説明は省略する。
この第２位置決め手段２９Ｂは、ローラ３３’が回転軸３１’に突出したブラケット３６に回転自在に取り付けられている。回転軸３１’の回動により、ローラ３３’がその回転中心軸を上下方向とし、基準線Ｘ−Ｘに沿ってガラス板１のもう一方の端面を位置決めする位置決め位置（図６に示す位置）と、回転中心軸を水平方向とする待機位置との間を移動するようになっている。
テーブル２１上には、位置決め手段２９Ａ，２９Ｂにより位置決めされたガラス板１を吸着保持する複数の吸着手段３７が設けられている。吸着手段３７は、図８に示すように、テーブル２１上に立設したアクチュエータ３９とそのロッド３９ａの上端に固定した吸着パッド４１を有している。ロッド３９ａが伸長すると吸着パッド４１が支持プレート２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃより上方に移動して、支持部材２５に支持されたガラス板１の下面を吸着し、保持する。
テーブル２１の上方には、更に支持プレート２３Ａと支持プレート２３Ｂ，２３Ｃとの間に、基準線Ｙ−Ｙと平行に延在するガイド部材４３に沿って移動可能な一対の位置決め用ローラ４５が設けられている。
また、テーブル２１の上方には、支持プレート２３Ａの前後両側に基準線Ｘ−Ｘと平行に延在するガイド部材４７，４９が設けられ、このガイド部材４７，４９に沿って移動可能なバー５１上に所定の間隔で位置決め用ローラ５３が設けられている。
支持部材２５上にガラス板１が搬入されると、位置決め手段２９Ａ，２９Ｂのローラ３３，３３’が位置決め位置に移動し、次いで、位置決め用ローラ４５が駆動手段（不図示）によりガイド部材４３に沿って手前側に移動する一方、位置決め用ローラ５３を取り付けたバー５１が駆動手段（不図示）により右側に移動し、ガラス板１を位置決め手段２９Ａ，２９Ｂのローラ３３，３３’に当接するように位置決めする。位置決めが終了すると、吸着パッド４１が上昇し、ガラス板１の下面を吸着保持する。吸着パッド４１による吸着が完了すると、位置決め手段２９Ａ，２９Ｂのローラ３３，３３’、位置決め用ローラ４５、位置決め用ローラ５３を取り付けたバー５１が待機位置に復帰する。
多関節ロボット１５は、図９に示すように、回転テーブル６１、第１旋回アーム６３、第２旋回アーム６５、第３旋回アーム６７を備えている。回転テーブル６１はベース部６９上に突設した回転軸７１の上端に固定されている。回転軸７１が上下に延在する回転中心軸７１ａを中心に回転することで、回転テーブル６１が回転するようになっている。
回転テーブル６１には、上下に延在する第１旋回アーム６３の下端部が連結されている。第１旋回アーム６３は、下端部の左右水平方向に延在する旋回中心軸６３ａを中心に前後（図９の左右）に旋回可能になっている。
第１旋回アーム６３の上端部に、前後に延在する第２旋回アーム６５の後部が連結されている。第２旋回アーム６５は、後部の左右水平方向に延在する旋回中心軸６５ａを中心に上下に旋回可能になっている。
第２旋回アーム６５は、第１旋回アーム６３に連結された連結アーム部６５Ｘとこの連結アーム部６５Ｘに回転可能に取り付けた回転アーム部６５Ｙとから構成されている。回転アーム部６５Ｙが、前後に延在する回転中心軸ｙを中心に回転するようになっている。
第２旋回アーム６５の先端に、上下に延在する第３旋回アーム６７の上端部が連結されている。第３旋回アーム６７は、上部の左右水平方向に延在する旋回中心軸６７ａを中心に前後に旋回可能になっている。
第３旋回アーム６７の下端に塗布ヘッド１３の上端が連結されている。塗布ヘッド１３は、上下に延在する回転中心軸１３ａを中心に回転可能になっている。
多関節ロボット１５は、不図示のアクチュエータにより作動し、回転テーブル６１、第１旋回アーム６３、第２旋回アーム６５、第３旋回アーム６７を適宜作動させることで、塗布ヘッド１３をセットされた一方のガラス板１の周縁部１ａに沿って移動させるようにしている。
図１０に塗布ヘッド１３の一例を示す。この塗布ヘッド１３は、上下に延在するスペーサ成形材料の主通路８１を備えた筒状のヘッド本体８３と、その外周側にシーリング機能を備えたベアリング８５を介して回転自在に取り付けた外筒８７を有している。主通路８１内には、上下に延在するロッド型弁８９が設けられている。ロッド型弁８９の上端部は、ヘッド本体８３の上端部に設けた密閉室部９１まで延在している。ロッド型弁８９の上端部には、ロッド型弁８９を上下動させるための円板体９３が固定されている。円板体９３は密閉室部９１の側壁面にシール用のＯリング９５を介して摺動自在に当接している。
円板体９３で区切られた密閉室部９１の上側室部９１Ａと下側室部９１Ｂには、それぞれエアを供給する供給路９７とエアを排出する排出路９９が連通している。エア供給源（不図示）から上側室部９１Ａにエアを供給されると、ロッド型弁８９が下方に移動し（図１０の状態）、それによりロッド型弁８９の下端傾斜面８９ａが主通路８１の傾斜壁面８１ａに当接して主通路８１を閉止する。下側室部９１Ｂにエアを供給すると、ロッド型弁８９が上方に移動し、それによりロッド型弁８９の下端傾斜面８９ａが主通路８１の傾斜壁面８１ａから離間して主通路８１を開にする。
ヘッド本体８３と外筒８７との間には、スペーサ成形材料供給手段１７から供給されたスペーサ成形材料を主通路８１に供給するための環状路１０１が形成されている。環状路１０１と主通路８１とは、径方向に延設した通路１０３により連通している。スペーサ成形材料供給手段１７から供給されたスペーサ成形材料は、外筒８７に形成した供給路１０５を経て環状路１０１に供給され、更に通路１０３を介して主通路８１に供給されるようになっている。
ヘッド本体８３と外筒８７との間には、更に、シーリング剤供給手段１９から供給されたシーリング剤の２つの環状路１０７，１０９が設けられている。上側の環状路１０７及び下側の環状路１０９には、それぞれヘッド本体８３の下端まで延在する第１通路１１１，１１３が連通している。環状路１０７，１０９には、外筒８７に形成した供給路１１５，１１７を介してシーリング剤供給手段１９からシーリング剤が供給されるようになっている。
ヘッド本体８３の下端には、ダイ１１９が固定されている。ダイ１１９の一側面１１９ａには、スペーサ成形材料を吐出する吐出口１２１が開口している。上下及び横方向に延在する吐出口１２１は、ダイ１１９内に形成した吐出路１２３を介して主通路８１に連通している。ダイ１１９には、第１通路１１３に連通する第２通路１２７が形成されている。第１通路１１３に連通する第２通路１２７は、吐出口１２１近傍の吐出路１２３の下壁面に開口し、この開口１２９から下側のシーリング剤層５を形成するシーリング剤を吐出する。
ダイ１１９の一側面１１９ａには、吐出口１２１を開閉するゲート１３１が上下に摺動自在に設けられている。ゲート１３１内には第１通路１１１に連通する第３通路１３５が形成されている。第３通路１３５がゲート１３１の下端に開口し、この開口１３７から上側のシーリング剤層６を形成するシーリング剤を吐出する。塗布ヘッド１３は、スペーサ成形材料を吐出口１２１から、シーリング剤を開口１２９，１３７から吐出することで、スペーサ成形材料とシーリング剤を積層状態にして塗布できるようになっている。
ゲート１３１の外側には、ゲート１３１を昇降させるための昇降体１３９が設けられている。昇降体１３９の上端部には、回転自在に支持されたローラ１４１が配設されている。ヘッド本体８３の下部には、筒体１４３が固定され、この筒体１４３の外周面１４３ａにローラ１４１が当接している。昇降体１３９の下端部に形成した凹部１３９ａにはバネ座金１４５を取り付けたピン１４６が配置され、バネ座金１４５によりゲート１３１がダイ１１９側に常時押圧されている。凹部１３９ａに先端が突出するボルト１４７を進退させることで、バネ座金１４５の押圧力を調整できるようにしている。
昇降体１３９には、筒体１４３の外周面１４３ａに設けた縦長の溝１４９に係合するストッパーピン１４９が突設され、誤って昇降体１３９が落下するのを防止している。昇降体１３９の上部の外側面には、後述するピニオン歯車と噛み合うラック部１５１が形成されている。
筒体１４３にはブラケット１５３，１５５が固定されている。一方のブラケット１５３には、昇降体１３９を上下動させるためのモータ１５７が取り付けられている。モータ１５７の回転軸１５７ａにはプーリ１５９が固設されている。
他方のブラケット１５５には、回転自在に支持された回転軸１６１に、ラック部１５１と噛み合うピニオン歯車１６１と、モータ１５７の回転を回転軸１６１に伝えるためのプーリ１６３が固定されている。プーリ１５９とプーリ１６３との間には、ベルト１６５が掛け回されている。ブラケット１５５には、ピニオン歯車１６１の下方に昇降体１３９をガイドするガイドローラ１６７が回転自在に配設されている。
モータ１５７が一方向に回転すると、昇降体１３９が降下し、それに係止されたゲート１３１が下方に移動して吐出口１２１の高さを減少させる。モータ１５７が他方向に回転すると、昇降体１３９が上昇し、それによりゲート１３１が上方に移動して吐出口１２１の高さを増加させる。このゲート１３１の昇降により吐出口１２１の高さを調整し、それにより吐出口１２１から吐出されるスペーサ成形材料の厚さが調整できるようになっている。
なお、１６８はダイ１１９の吐出路１２３内を流れるスペーサ成形材料の温度を測定するための温度測定手段、１６９は吐出路１２３内を流れるスペーサ成形材料を加熱するための加熱手段である。温度測定手段１６８で測定した温度が所定の温度以下になると、加熱手段１６９がオンになり、吐出路１２３内を流れるスペーサ成形材料を加熱するようにしている。
塗布ヘッド１３には、図１１に示すように、スペーサ成形材料を供給するスペーサ成形材料供給手段１７と、シーリング剤を供給するシーリング剤供給手段１９が接続されている。
スペーサ成形材料供給手段１７は、スペーサ成形材料を加熱溶融しかつ混練しながら押し出すスクリュー式押出機（押出手段）１７１、押出機１７１から押し出されたスペーサ成形材料を塗布ヘッド１３に供給するための定容量式ポンプ１７３、スペーサ成形材料のペレットを押出機１７１に供給するための供給部１７５、供給部１７５から供給されたスペーサ成形材料のペレットを乾燥させる乾燥手段１７７を有している。
定容量式ポンプ１７３は、図１２に示すように、ポンプハウジング１７９のポンプ室１８１内に摺動自在に挿入された押出ロッド１８２を備えている。ポンプ室１８１内のスペーサ成形材料を塗布ヘッド１３に供給する際に、押出ロッド１８２が駆動手段（不図示）により矢印で示す方向に前進するようになっている。押出機１７１からポンプ室１８１内にスペーサ成形材料を充填する時には、押出機１７１から押し出されたスペーサ成形材料の押出圧により押出ロッド１８２が後退するように構成されている。
押出機１７１と定容量式ポンプ１７３とを接続する配管１８３が、ポンプハウジング１７９の先端に接続されている。この配管１８３に入口側バルブ１８５が設けられている。定容量式ポンプ１７３と塗布ヘッド１３とを接続する配管１８７が、ポンプハウジング１７９の後部に接続されている。この配管１８７に出口側バルブ１８９を配置されている。
入口側バルブ１８５が開、出口側バルブ１８９が閉の状態で、押出機１７１から押し出されたスペーサ成形材料がポンプ室１８１内に充填される。入口側バルブ１８５が閉、出口側バルブ１８９が開の状態で、駆動手段（不図示）により矢印で示す方向に押出ロッド１８２が前進し、ポンプ室１８１内のスペーサ成形材料を押し出して塗布ヘッド１３に供給する。
このように押出機１７１に接続される配管１８３をポンプハウジング１７９の先端に接続する一方、塗布ヘッド１３に接続される配管１８７をポンプハウジング１７９の後部に接続する構成を採用することで、ポンプハウジング１７９の先端からポンプ室１８１内に充填されたスペーサ成形材料を、ポンプハウジング１７９の後部から順次塗布ヘッド１３に供給することができる。そのため、サイズの異なるスペーサ３を形成する時にも、常に先にポンプ室１８１内に充填されたスペーサ成形材料から塗布ヘッド１３に供給することができ、ポンプ室１８１内に先に充填されたスペーサ成形材料が滞留することがない。
シーリング剤供給手段１９は、ホットメルト型のシーリング剤の供給源２０１とこの供給源２０１のシーリング剤を塗布ヘッド１３に供給する２台の定容量式ポンプ２０３Ａ，２０３Ｂを備えている。供給源２０１は、シーリング剤を収容する容器２０５と、容器２０５内のシーリング剤を加熱する電熱ヒータなどの加熱手段２０７を有している。容器２０５内にはシーリング剤を加圧するためのラム２０９が配置され、このラム２０９を下方に押し下げることにより、容器２０５内のシーリング剤を加圧し、ラム２０９に接続した配管２１１からシーリング剤を定容量式ポンプ２０３Ａ，２０３Ｂに供給するようになっている。
定容量式ポンプ２０３Ａ，２０３Ｂは、上述した定容量式ポンプ１７３と同じ構造である。定容量式ポンプ２０３Ａ，２０３Ｂと供給源２０１とを接続する配管２１１、定容量式ポンプ２０３Ａ，２０３Ｂと塗布ヘッド１３を接続する配管２１３，２１５には、それぞれ入口側バルブ２１７と出口側バルブ２１９が取り付けられている。
以下、上述した本発明のスペーサ形成装置を用いて複層ガラスを製造する方法を説明する。
先ず、図３に示す複層ガラスＧ３の製造方法（第３の製造方法）を説明すると、ガラス板固定手段１１の支持部材２５上に一方のガラス板１を搬入し、上述したように位置決めしてセットする。多関節ロボット１５が作動し、塗布ヘッド１３を図１３に示すように、ガラス板１の上面１Ｘの周縁部１ａの塗布開始位置に塗布ヘッド１３を位置させる。
次いで、塗布ヘッド１３の吐出口１２１及び開口１２９，１３７からスペーサ成形材料とシーリング剤を吐出する一方、塗布ヘッド１３を周縁部１ａに沿って移動させる。塗布ヘッド１３からは、スペーサ３の上下両面にシーリング剤層５，６を積層したストリップ状の積層体となって、スペーサ成形材料とシーリング剤が周縁部１ａに塗布される。塗布ヘッド１３を周縁部１ａに沿って１周移動させることで、上下両面にシーリング剤層５，６を備えたスペーサ３が形成される。
スペーサ形成後、スペーサ付きのガラス板１を冷却工程に移動し、そこで冷却する。これにより、スペーサ成形材料が硬化し、空気層４の厚さを規定する所定の厚みが確保される。冷却後、他方のガラス板２を上側のシーリング剤層６を介してスペーサ３に圧着し、図３に示す複層ガラスＧ３が得られる。
図１に示す複層ガラスＧ１を製造する方法（第１の方法）は、上述した複層ガラスＧ３の製造方法において、シーリング剤を塗布ヘッド１３に供給せずに、スペーサ成形材料のみを塗布ヘッド１３に供給してスペーサ３を形成する。その他の工程は上記と同じである。そのため、複層ガラスＧ１の製造に用いるスペーサ形成装置は、塗布ヘッド１３にシーリング剤を供給するシーリング剤供給手段１９がなく、更に塗布ヘッド１３は、シーリング剤の通路がない構成であってもよい。
図４に示す複層ガラスＧ４を製造する方法（第４の方法）は、ガラス固定手段１１の支持部材２５上に一方のガラス板１を搬入し、上述したように位置決めしてセットする。多関節ロボット１５が作動し、塗布ヘッド１３を図１４に示すように、塗布ヘッド１３を周縁部１ａのエッジａから所定の間隔ｍだけあけた塗布開始位置に塗布ヘッド１３を位置させる。
次いで、図３の複層ガラスＧ３の製造方法と同様にして、スペーサ３を形成する工程と、冷却する工程、及び圧着する工程を行う。圧着工程終了後、ガラス板１，２間のスペーサ３外周側の空間に、１周にわたって２次シーリング剤塗布手段（不図示）から２次シーリング剤を塗布して２次シーリング剤層７を形成し、図４の複層ガラスＧ４が得られる。
図２に示す複層ガラスＧ２を製造する方法（第２の方法）は、上述した複層ガラスＧ４の製造方法において、シーリング剤を塗布ヘッド１３に供給せずに、スペーサ成形材料のみを塗布ヘッド１３に供給してスペーサ３を形成する。その他の工程は上記と同じである。従って、スペーサ形成装置は、塗布ヘッド１３にシーリング剤を供給するシーリング剤供給手段１９がなく、また塗布ヘッド１３がシーリング剤の通路がない構成であってもよい。
上述した第３と第４の方法では、スペーサ成形材料を塗布ヘッド１３に供給する定容量式ポンプ１７３を有するスペーサ成形材料供給手段１７と、シーリング剤を塗布ヘッド１３に供給する定容量式ポンプ２０３Ａ，２０３Ｂを有するシーリング剤供給手段１９を用いて、スペーサ３を形成するようにしたので、常時定量のスペーサ成形材料とシーリング剤を塗布ヘッド１３から塗布することができる。そのため、塗布開始時及び塗布終了時に塗布されたスペーサ成形材料とシーリング剤の断面形状が不安定になるのを回避することができる。従って、安定した空気層４の気密効果を確保することができる。
上述した第１と第２の方法でも、スペーサ成形材料を塗布ヘッド１３に供給する定容量式ポンプ１７３を有するスペーサ成形材料供給手段１７を用いて、スペーサ３を形成するようにしたので、スペーサ成形材料の断面形状が不安定になることがない。
また、スペーサ成形材料を溶融混練しながら押し出す押出機１７１を有するスペーサ成形材料供給手段１７を採用することで、ホットメルトタイプ以外のスペーサ成形材料も押出機１７１により溶融混練して、塗布ヘッド１３に供給することができる。そのため、スペーサ成形材料がホットメルトタイプに限定されず、様々な種類のスペーサ成形材料をスペーサ３に用いることができる。
また、塗布ヘッド１３の吐出口１２１に開閉可能なゲート１３１を設けたので、ゲート１３１の昇降により吐出口１２１から吐出されるスペーサ成形材料の厚さを、ダイ１１９を交換することなく容易に調整することができる。
図１５に、好ましいスペーサ成形材料供給手段１７とシーリング剤供給手段１９の例を示す。図１５のスペーサ成形材料供給手段１７は、２台の定容量式ポンプ１７３を並列に押出機１７１に接続したものである。
シーリング剤供給手段１９は２つのシーリング剤供給源２０１を有し、一方のシーリング剤供給源２０１を一方の定容量式ポンプ２０３Ａに、他方のシーリング剤供給源２０１を他方の定容量式ポンプ２０３Ｂに接続している。また、２つのシーリング剤供給源２０１に接続された２つの配管２１１が接続管２２１により接続されている。配管２１１には、更に開閉バルブ２２３がそれぞれ取り付けられている。
スペーサ成形材料供給手段１７において、一方の定容量式ポンプ１７３によりスペーサ成形材料を塗布ヘッド１３に供給中に、他方の定容量式ポンプ１７３に押出機１７１からスペーサ成形材料を充填することができるので、一方の定容量式ポンプ１７３を用いてスペーサ３を形成し、続いて他方の定容量式ポンプ１７３を用いて次のスペーサ３を形成することができる。そのため、図１１に示す１台の場合よりも生産性を高めることができる。定容量式ポンプ１７３の数は２台に限定されず、３台以上複数台設けてもよい。
また、シーリング剤供給手段１９において、接続管２２１により配管２１１を接続することで、一方のシーリング剤供給源２０１のシーリング剤が無くなった時に、他方のシーリング剤供給源２０１から２台の定容量式ポンプ１７３にシーリング剤を供給することが可能になる。そのため、図１１に示す１つのシーリング剤供給源２０１を配置した場合よりも生産性を向上することができる。
図１６に、ダイ１１９を拡大して示す。図１６のダイ１１９は、空気層４の厚さを１２ｍｍ以上にする場合に好ましく使用される。空気層４の厚さを１２ｍｍ以上となるようにスペーサ３を上述した塗布ヘッド１３を用いて形成すると、吐出路１２３内を流れるスペーサ成形材料の流速が、上側の流速の方が下側の流速より速くなる。そのため、塗布ヘッド１３の吐出口１２１から吐出されたスペーサ成形材料が、図１６の矢印で示すように、下側に湾曲して吐出される。
そこで、下側の流速に合わせて、塗布ヘッド１３を移動させると、スペーサ成形材料の塗布量が上側で多くなり過ぎる結果、スペーサ３に倒れが発生する。また、上側の流速に合わせて塗布ヘッド１３を移動させると、塗布されるスペーサ成形材料の下側が引っ張られるため、成形後にその引っ張られたスペーサ下側部分が収縮し、スペーサ３に捩れが発生する。
図１６に示すダイ１１９は、これらの問題を解決するものであり、ヘッド本体８３の下端に固定されるダイ本体２２１と、ダイ本体２２１に着脱自在に固定されたダイ副体２２３とから構成されている。ダイ副体２２３は、図１７に示すように、上記吐出口１２１を有する吐出用板２２５と、図１８に示すように、上下に延在する開口２２７を備えた、スペーサ成形材料を吐出する速度を調整する流速調整板（流速調整手段）２２９から構成されている。
流速調整板２２９の開口２２７には、上側からＶ字状に突出する突起部２３１が設けられ、この突起部２３１により開口２２７の断面積を下側から上側に向けて次第に狭くしている。吐出用板２２５と流速調整板２２９にはボルト孔２３３，２３５が形成されている。流速調整板２２９の開口２２７が吐出用板２２５の吐出口１２１と重なるように、２枚の板２２５，２２９を積層した状態で、ボルト孔２３３，２３５に挿通されるボルト（不図示）によりダイ副体２２３がダイ本体２２１に固定されている。ダイ本体２２１に固定された流速調整板２２９の開口２２７は、吐出口１２１近傍の吐出路１２３に位置している。図１６〜１８において、２３９はダイ１１９の第２通路１２７の部分を形成する吐出用板２２５の凹部、２４１はダイ１１９の第２通路１２７の部分を形成する流速調整板２２９の貫通孔である。
このように開口２２７の断面積を下側より上側で狭くした流速調整板２２９を設けることにより、吐出口１２１近傍で吐出路１２３内を流れるスペーサ成形材料の流速を上側の方を下側の方より遅くすることができる。そのため、吐出口１２１から吐出されるスペーサ成形材料の上下の流速差を小さくなり、スペーサ３の倒れや捩れの問題が改善され、外観を良好にすることができる。
上記開口２２７は、断面積を上側に向けて次第に狭くすることができれが、上述したＶ字状の突起部２３１に限定されず、他の態様であってもよい。開口２２７の断面積が異なる複数の流速調整板２２９を用意し、スペーサ成形材料の種類や粘度に応じて適宜付け替えるようにするのがよい。
本発明において、スペーサ３を構成するスペーサ成形材料としては、従来公知の乾燥剤を配合したゴム、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーなどからなるスペーサ成形材料を使用することができる。好ましくは、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性材料、例えば、日本国特開２０００−１１９５３７号公報に開示される熱可塑性エラストマー組成物や、日本国特開２００１−３５４９４９号公報に開示されるスペーサ機能とシーリング機能を備えたシーリング剤組成物などを好ましく挙げることができる。
シーリング層５，６に使用するシーリング剤としては、ガラス板１，２とのシーリング機能があれば特に限定されるものではなく、例えば、ブチル系シーリング剤組成物などのホットメルトタイプの接着剤などを用いることができる。
複層ガラスに使用されるガラス板１，２としては、通常、建材や車両などに広く使用されている窓、ドアなどのガラス板や、強化ガラス板、金属網入りガラス板、熱線吸収ガラス板などのように、内面に金属や他の無機物を薄くコーティングしたガラス板や、有機ガラス板と呼ばれるアクリル樹脂板、ポリカーボネート板などを例示することができる。
上述した実施形態では、２枚のガラス板１，２を有する複層ガラスについて説明したが、各ガラス板間にスペーサを介在させた３枚以上のガラス板を有する複層ガラスであってもよい。
上述した優れた効果を有する本発明は、建築分野や自動車分野などにおいて、断熱、結露防止、防音などを目的とする複層ガラスを製造するのに極めて有効に利用することができる。
Claims (5)
- 複層ガラスのガラス板の周縁部間に設けたスペーサを形成するスペーサ形成装置であって、
一方のガラス板を固定するガラス板固定手段と、スペーサ成形材料を塗布する塗布ヘッドと、スペーサ成形材料を溶融混練しながら押し出す押出手段と押出手段から押し出されたスペーサ成形材料を塗布ヘッドに供給する定容量式ポンプとを有するスペーサ成形材料供給手段と、塗布ヘッドをガラス板の周縁部に沿って移動させる多関節ロボットとを備え、前記塗布ヘッドが前記スペーサ成形材料を吐出する上下に延在する吐出口と該吐出口に連通する吐出路とを有すると共に、前記吐出口近傍の吐出路に吐出するスペーサ成形材料の流速を調整する流速調整手段を設け、かつ前記流速調整手段が上下に延在する開口を備えた流速調整板を有し、該開口の断面積を下側より上側が狭くなるようにしたスペーサ形成装置。 - 複層ガラスのガラス板の周縁部間に設けた、両面にシーリング剤層を備えたスペーサを形成するスペーサ形成装置であって、
一方のガラス板を固定するガラス板固定手段と、スペーサ成形材料とシーリング剤を積層状態にして塗布する塗布ヘッドと、スペーサ成形材料を溶融混練しながら押し出す押出手段と押出手段から押し出されたスペーサ成形材料を塗布ヘッドに供給する定容量式ポンプと、を有するスペーサ成形材料供給手段と、塗布ヘッドにシーリング剤を供給する定容量式ポンプを備えたシーリング剤供給手段と、塗布ヘッドをガラス板の周縁部に沿って移動させる多関節ロボットとを備え、前記塗布ヘッドが前記スペーサ成形材料を吐出する上下に延在する吐出口と該吐出口に連通する吐出路とを有すると共に、前記吐出口近傍の吐出路に吐出するスペーサ成形材料の流速を調整する流速調整手段を設け、かつ前記流速調整手段が上下に延在する開口を備えた流速調整板を有し、該開口の断面積を下側より上側が狭くなるようにしたスペーサ形成装置。 - 開口の断面積を上側に向けて次第に狭くした請求項１または２に記載のスペーサ形成装置。
- 塗布ヘッドは、吐出口を開閉可能なゲートを有する請求項１，２または３に記載のスペーサ形成装置。
- スペーサ成形材料が熱可塑性材料である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスペーサ形成装置。
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