JP5673042B2 - Method for bending glass plate and forming apparatus therefor - Google Patents
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本発明は、ガラス板の曲げ成形方法およびその成形装置に係り、詳しくは、加熱軟化されていない状態で可撓性を有するガラス板を、曲面からなる成形面を有する成形型を用いて所要の曲面形状に曲げ成形するための技術に関する。 The present invention relates to a method for bending a glass plate and a molding apparatus therefor, and more specifically, a glass plate having flexibility in a state where it is not softened by heating, using a molding die having a curved molding surface. The present invention relates to a technique for bending into a curved shape.
周知のように、自動車用や建築用の窓ガラスあるいは電子部品の透光用ガラス等としては、曲面形状を有するガラス板が比較的高頻度で使用されるに至っているが、この種の湾曲ガラス板は、平板状のガラス板を軟化点付近まで再加熱して二次成形を加えることにより得られるのが通例である。 As is well known, a glass plate having a curved shape has been used relatively frequently as a window glass for automobiles or buildings, or a light-transmitting glass for electronic parts. The plate is usually obtained by reheating a flat glass plate to the vicinity of the softening point and applying secondary forming.
この湾曲ガラス板の成形方法としては、従来より種々のものが開発され且つその改良がなされている。その具体例として、例えば特許文献1によれば、搬送台車の支持台上に耐熱シートを張設し、その耐熱シート上にガラス板を載置すると共に、この状態で炉内の加熱セクションにてガラス板を軟化点付近まで加熱してその自重により重量曲げ加工し、然る後、プレス成形型の上型と下型との間でガラス板を耐熱シートと共に所望の曲面にプレス加工することが開示されている。
Various methods have been developed and improved as methods for forming the curved glass plate. As a specific example, according to
また、例えば、特許文献2の第4図には、可撓性を有する多孔部材13と、該多孔部材13を被覆する緩衝部材12とからなる耐熱シート(支持部材)を、台枠4に張設すると共に、この耐熱シート上にガラス板3を載置した状態で、上型(プランジャ)7の成形面と耐熱シートの支持面との間で、ガラス板3をプレス成形する構成が開示されている。詳述すると、耐熱シートの湾曲した支持面上に載置されたガラス板3は、加熱炉1内を移動する間に、ガラスの変形温度である700〜750℃に加熱されて、耐熱シートと共にガラス板3の中央部が下方に湾曲した状態で、下向きの凸状曲面からなる成形面を有する上型7と、耐熱シートの周縁部を下方より支承する下型8との間に介設される。そして、上型7と下型8との間に、加熱軟化されたガラス板3が搬送された時点で、上型7が下降してガラス板3の上から耐熱シートに向かって押圧し、ガラス板3を上型7の成形面と耐熱シートの支持面との間でプレス成形すると共に、下型8が耐熱シートの周縁部下面に当接してプレス成形時の耐熱シートを支承する構成とされている。
Further, for example, in FIG. 4 of
ところで、特許文献1、2に開示された成形方法は何れも、成形前のガラス板を耐熱シート上に載置した状態で、ガラス板を加熱軟化させてその自重により曲げを生じさせた後に、ガラス板を耐熱シートと共にプレス成形するものである。
By the way, in any of the molding methods disclosed in
この場合、ガラス板の板厚が1.5mmを超える厚肉であると、加熱軟化された成形前のガラス板は、理論上は、耐熱シートの湾曲した支持面上で自重により正規の位置に維持され、外部からの振動入力等に対して位置ズレの発生が抑止されると考えられる。しかしながら、この場合であっても、加熱軟化されたガラス板は、耐熱シートが張設された台枠等が搬送されている時に、耐熱シート上で僅かではあるが位置ズレを来たすことが懸念される。 In this case, if the thickness of the glass plate is more than 1.5 mm, the glass plate before molding that has been heat-softened is theoretically placed in a normal position by its own weight on the curved support surface of the heat-resistant sheet. It is considered that the occurrence of positional deviation is suppressed against external vibration input or the like. However, even in this case, there is a concern that the heat-softened glass plate may be slightly displaced on the heat-resistant sheet when the frame or the like on which the heat-resistant sheet is stretched is conveyed. The
これに対して、ガラス板の板厚が1.5mm以下(特に0.3mm以下)の薄肉であると、ガラス板の自重が小さくなることに起因して、その自重によるガラス板の変形が、耐熱シートの湾曲した支持面形状に追随しなくなる。そのため、ガラス板と耐熱シートの支持面とが密着しなくなり、両者間の滑り摩擦抵抗が低下することに起因して、耐熱シート上に載置されているガラス板の位置保持が不安定な状態となる。 On the other hand, when the plate thickness of the glass plate is 1.5 mm or less (particularly 0.3 mm or less), the glass plate is deformed by its own weight due to the reduced weight of the glass plate. It becomes impossible to follow the curved support surface shape of the heat-resistant sheet. Therefore, the glass plate and the support surface of the heat-resistant sheet are not in close contact with each other, and the sliding frictional resistance between them is reduced, so that the position holding of the glass plate placed on the heat-resistant sheet is unstable. It becomes.
そして、このように耐熱シート上にガラス板が不安定な状態で載置されていると、外部からの振動入力等に起因して、耐熱シートに対するガラス板の位置に大きなズレが生じることになり、このような位置ズレが生じたままの状態でガラス板のプレス成形が行われたのでは、目的とする曲面形状の湾曲ガラス板を得ることができないという問題を惹き起こす。 And when the glass plate is placed in an unstable state on the heat-resistant sheet in this way, a large shift occurs in the position of the glass plate with respect to the heat-resistant sheet due to external vibration input or the like. If the glass plate is press-molded in a state in which such a positional deviation has occurred, there arises a problem that a curved glass plate having a desired curved shape cannot be obtained.
また、このような薄肉のガラス板を、上記の如く台枠等に張り渡されたにすぎない耐熱シート上に載置して加熱を進行させる手法では、ガラス板が薄肉であるが故に軟化状態に達する時間が短縮され、特にガラス板の端縁部周辺が極めて短時間で軟化状態に達する。そのため、当該ガラス板の端縁部周辺と中央部とでは軟化度に大きな差が生じ、これに起因してガラス板に歪みが発生するという問題を招く。 In addition, in the method of placing such a thin glass plate on a heat-resistant sheet that is only stretched over a frame or the like as described above and proceeding with heating, the glass plate is thin, so that it is in a softened state. The time required to reach is shortened, and in particular, the periphery of the edge of the glass plate reaches the softened state in a very short time. For this reason, there is a large difference in the degree of softening between the periphery of the edge of the glass plate and the central portion, and this causes a problem that the glass plate is distorted.
以上の観点から、本発明の課題は、薄肉のガラス板であっても、成形型を用いて曲げ成形する際のガラス板の位置ズレ、及びガラス板の部位の相違により軟化度の差が生じることによる当該ガラス板の歪みの発生を抑止することにある。 From the above viewpoints, the problem of the present invention is that, even for a thin glass plate, a difference in softening occurs due to the positional deviation of the glass plate when bending using a forming die and the difference in the portion of the glass plate. This is to suppress the occurrence of distortion of the glass plate.
上記課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、加熱軟化されていなくとも可撓性を有するガラス板を、曲面からなる成型面を有する成形型を用いて曲げ成形するガラス板の曲げ成形方法において、成形に要する温度まで加熱されていない前記成形型の成形面に、加熱軟化されていない前記ガラス板を予め沿わせた状態に保持し、然る後、前記成形型を成形に要する温度に加熱すると共に前記ガラス板を加熱軟化させて、該ガラス板を前記成形面に倣う曲面形状に成形することに特徴づけられる。 The method according to the present invention, which was created to solve the above problems, is a method of bending a glass plate that is flexible without being softened by heating, using a mold having a curved molding surface. In the bending method, the glass plate that has not been heat-softened is held in advance on the molding surface of the molding die that has not been heated to the temperature required for molding, and then the molding die is molded. It is characterized in that the glass plate is heated and softened by heating to a required temperature, and the glass plate is formed into a curved shape following the forming surface.
このような方法によれば、ガラス板を加熱軟化させる前に、当該ガラス板を予め成形型の成型面に沿わせておき、その後に、その状態を維持して成形型(またはガラス板及び成形型)を加熱して、ガラス板を加熱軟化させることが行われる。これにより、ガラス板の加熱軟化の前段階で、当該ガラス板を、成形型の成形面に対して正確な位置に沿わせるように予め位置決めすることができ、且つその正確な位置を維持して加熱することができるため、ガラス板の成形面に対する位置ズレが生じる要因を可及的に低減させることができる。しかも、加熱時においては、ガラス板への熱の受け渡しが、専ら成形型とガラス板とのやりとりに依拠するものとなるため、ガラス板の加熱時における温度分布に偏りが生じ難くなる。これにより、ガラス板の端縁部周辺が中央部よりも短時間で軟化されるという事態、及びこれに起因して端縁部周辺と中央部との間で軟化度に大きな差が現れるという事態が生じ難くなる。その結果、ガラス板の全域が均等に昇温して軟化度の不当な相違を招くことがなくなるため、ガラス板に歪みが発生するという不具合を効果的に回避することが可能となる。以上の観点から、この曲げ成形方法によれば、高品位の湾曲ガラス板を得る上で有利となると共に、特に板厚の薄いガラス板を曲げ成形する際に顕著な効果を得ることができる。 According to such a method, before the glass plate is heated and softened, the glass plate is placed along the molding surface of the mold in advance, and then the state is maintained and the mold (or the glass plate and the mold is formed). The mold is heated to soften the glass plate by heating. Thereby, in the previous stage of heat softening of the glass plate, the glass plate can be positioned in advance so as to follow an accurate position with respect to the molding surface of the mold, and the accurate position is maintained. Since it can heat, the factor which a position shift with respect to the molding surface of a glass plate can be reduced as much as possible. In addition, during heating, the transfer of heat to the glass plate depends exclusively on the exchange between the mold and the glass plate, so that the temperature distribution during the heating of the glass plate is less likely to occur. As a result, the situation where the periphery of the edge of the glass plate is softened in a shorter time than the center, and the situation where a large difference appears in the degree of softening between the periphery of the edge and the center due to this. Is less likely to occur. As a result, since the entire area of the glass plate is heated uniformly and an unduly different degree of softening is not caused, it is possible to effectively avoid the problem that the glass plate is distorted. From the above viewpoints, this bending method is advantageous in obtaining a high-quality curved glass plate, and can provide a remarkable effect particularly when bending a thin glass plate.
この場合、前記ガラス板は、片面または表裏両面が耐熱シートで覆われていることが好ましい。 In this case, the glass plate is preferably covered with a heat-resistant sheet on one side or both sides.
このようにすれば、例えば、成形型の成型面(凸曲面からなる成形面)に、加熱軟化していないガラス板を予め沿わせた状態に保持する際に、耐熱シートで該ガラス板の表面側を覆って、その耐熱シートの張力により該ガラス板を前記成型面に押し付けるようにすることができる。これにより、成形に要する装置を、単一の成形型と耐熱シートとから構成することが可能となる。また、このような動作に代えて或いはこのような動作と共に、例えば、成形型の成型面とガラス板との間に耐熱シートを介在させた状態で、該ガラス板を前記成型面に押し付けるようにすることができる。これにより、ガラス板の裏面に成形型からの型跡が付かなくなり、面性状に優れた湾曲ガラス板を得ることが可能となる。 In this way, for example, when the glass plate that has not been heat-softened is held in advance on the molding surface of the molding die (molding surface formed of a convex curved surface), the surface of the glass plate with the heat-resistant sheet is maintained. It is possible to cover the side and press the glass plate against the molding surface by the tension of the heat-resistant sheet. Thereby, it is possible to configure a device required for molding from a single mold and a heat-resistant sheet. Further, instead of or together with such an operation, for example, with the heat-resistant sheet interposed between the molding surface of the mold and the glass plate, the glass plate is pressed against the molding surface. can do. Thereby, the trace of a mold from a shaping | molding die is not attached to the back surface of a glass plate, and it becomes possible to obtain the curved glass plate excellent in surface property.
この場合に使用される耐熱シートとしては、アラミド繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、金属繊維、セラミックス繊維、またはそれらの混合物からなる織布あるいはフェルトを挙げることができる。 Examples of the heat-resistant sheet used in this case include woven fabric or felt made of aramid fiber, glass fiber, silica fiber, metal fiber, ceramic fiber, or a mixture thereof.
このような耐熱シートであれば、耐熱性の面で十分なものとなるのは勿論のこと、強度面および可撓性の面においても十分なものとなる。 Such a heat-resistant sheet is sufficient in terms of heat resistance as well as strength and flexibility.
以上の方法において、成形型としては、前記曲面が凸曲面からなる成形面を有する成形型を1つだけ用いるようにしてもよい。 In the above method, as the mold, only one mold having a molding surface in which the curved surface is a convex curved surface may be used.
このようにすれば、単一の成形型の成型面に、例えば耐熱シートなどの押さえ部材を使用して、ガラス板を予め沿わせるようにして保持した後、加熱により軟化させて、当該ガラス板を成型面に倣う曲面形状に成形することができるため、成形に要する装置の簡素化や部品点数の削減が図られる。 If it does in this way, after using a pressing member, such as a heat-resistant sheet, for example, holding a glass plate so that it may follow along beforehand, it will be softened by heating, and the glass plate Can be formed into a curved surface shape following the molding surface, so that the apparatus required for molding can be simplified and the number of parts can be reduced.
また、以上の方法において、前記ガラス板を前記成形型の曲面からなる成形面に倣う曲面形状に成形した後、そのガラス板を、該成形型の成形面とこれに対向する他の成形型の成形面との間に挟み込んで仕上げ成形するようにしてもよい。 Further, in the above method, after forming the glass plate into a curved shape that follows the molding surface formed of the curved surface of the molding die, the glass plate is placed on the molding surface of the molding die and another molding die facing the molding die. You may make it finish-mold by inserting | pinching between shaping | molding surfaces.
このようにすれば、一旦曲げ成形された湾曲ガラス板に対して、一対の成形型により仕上げ成形が施されることになるため、より精密な曲面を有する湾曲ガラス板が得られると共に、表裏両面の温度分布をより均等にして、反りなどの異常変形を矯正することができる。なお、一対の成形型により仕上げ成形をする場合には、湾曲ガラス板の表裏両面を耐熱シートで覆っておくことが好ましい。 In this way, the curved glass plate once bent is subjected to finish molding by a pair of molds, so that a curved glass plate having a more precise curved surface is obtained, and both the front and back surfaces are obtained. Thus, the temperature distribution can be made more uniform, and abnormal deformation such as warping can be corrected. In addition, when performing finish shaping | molding with a pair of shaping | molding die, it is preferable to cover the front and back both surfaces of a curved glass plate with a heat resistant sheet.
更に、以上の方法において、成形型として、凸曲面及びこれに対応する凹曲面からなる成型面をそれぞれ有する一対の成形型を用い、これら成形型の成形面の相互間で、前記ガラス板を前記成型面に予め沿わせた状態に保持した後、前記加熱軟化により前記成形面に倣う曲面形状に成形するようにしてもよい。 Further, in the above method, a pair of molding dies each having a convex curved surface and a corresponding concave curved surface are used as the molding dies, and the glass plate is placed between the molding surfaces of these molding dies. After being kept in a state of being preliminarily aligned with the molding surface, it may be molded into a curved shape following the molding surface by the heat softening.
このようにすれば、ガラス板を一方の成形型の成型面に押し付けなくとも、一対の成形型の成型面の相互間にガラス板を介在させて両成形型を接近動させるだけで、ガラス板を両成型面に予め沿った状態に保持することができる。そして、この後に、加熱を行うことによりガラス板が軟化して、両成形面に倣う曲面形状の湾曲ガラス板が得られる。この場合にも、ガラス板の表裏両面は、耐熱シートで覆われていることが好ましい。 In this way, even if the glass plate is not pressed against the molding surface of one mold, the glass plate is simply moved between the molding surfaces of the pair of molds by interposing the glass plates between them. Can be held in a state along the molding surfaces in advance. Then, after this, the glass plate is softened by heating, and a curved glass plate having a curved shape following both molding surfaces is obtained. Also in this case, it is preferable that both front and back surfaces of the glass plate are covered with a heat-resistant sheet.
以上の方法において、ガラス板の板厚は、1.5mm以下である場合に上述の有用な効果を発揮する。 In the above method, when the plate thickness of the glass plate is 1.5 mm or less, the above-described useful effect is exhibited.
なお、ガラス板の板厚が、0.8mm以下であれば、より大きな効果を発揮し、さらに、0.2mm以下であれば、その柔軟性を利用してより奥行きの深い湾曲ガラス板を適正に製作することができる等のさらなる効果を発揮することができる。 In addition, if the plate | board thickness of a glass plate is 0.8 mm or less, a bigger effect will be exhibited, and if it is 0.2 mm or less, a curved glass plate with a deeper depth will be appropriate using the softness | flexibility. Further effects such as being able to be manufactured can be exhibited.
一方、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る装置は、加熱軟化されていなくとも可撓性を有するガラス板を、曲面からなる成型面を有する成形型を用いて曲げ成形するように構成したガラス板の曲げ成形装置において、成形に要する温度まで加熱されていない前記成形型の成形面に、加熱軟化されていない前記ガラス板を予め沿わせておいた状態で、前記成形型を成形に要する温度に加熱すると共に前記ガラス板を加熱軟化させて、該ガラス板を前記成形面に倣う曲面形状に成形するように構成したことに特徴づけられる。 On the other hand, an apparatus according to the present invention, which was created to solve the above technical problem, bends a flexible glass plate that is not heat-softened by using a mold having a curved molding surface. In the glass plate bending apparatus configured to perform the molding in a state in which the glass plate that has not been softened by heating is placed in advance on the molding surface of the mold that has not been heated to the temperature required for molding. It is characterized in that the mold is heated to a temperature required for molding and the glass plate is heated and softened so that the glass plate is formed into a curved shape following the molding surface.
この装置の構成については、上述の本発明に係る方法のうち冒頭で述べた方法の構成と実質的に同一であるので、作用効果を含む説明事項は、当該方法について既に述べた説明事項と実質的に同一である。 Since the configuration of this device is substantially the same as the configuration of the method described at the beginning of the method according to the present invention described above, the explanation items including the operational effects are substantially the same as the explanation items already described for the method. Are identical.
以上のように本発明によれば、ガラス板を加熱軟化させる前に、当該ガラス板を成形型の成型面の正確な位置に沿わせるように予め位置決めすることができ、且つその正確な位置を維持して加熱することができるため、ガラス板の成形面に対する位置ズレが生じる要因を可及的に低減させることができる。しかも、加熱時においては、ガラス板への熱の受け渡しが、専ら成形型とガラス板とのやりとりに依拠するものとなるため、ガラス板の加熱時における温度分布に偏りが生じ難くなり、ガラス板に歪みが発生するという不具合を効果的に回避することが可能となる。 As described above, according to the present invention, before the glass plate is heated and softened, the glass plate can be positioned in advance so as to follow the exact position of the molding surface of the mold, and the exact position can be determined. Since it can maintain and heat, the factor which a position shift with respect to the molding surface of a glass plate can be reduced as much as possible. In addition, during heating, since the transfer of heat to the glass plate depends exclusively on the exchange between the mold and the glass plate, the temperature distribution during the heating of the glass plate is less likely to occur, and the glass plate Therefore, it is possible to effectively avoid the problem that distortion occurs.
以下、本発明の実施形態に係るガラス板の曲げ成形方法およびその装置を添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、板厚が0.2mm以下のガラス板を成形対象とする。 Hereinafter, a glass sheet bending method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, a glass plate having a plate thickness of 0.2 mm or less is a molding target.
図1(a)〜(d)は、本発明の第1実施形態に係る曲げ成形装置1(曲げ成形方法の実施状況)を例示している。図1(a)に示すように、この曲げ成形装置1は、主たる構成要素として、成形対象物たるガラス板2が載置される第1耐熱シート3と、そのガラス板2の上方を覆う第2耐熱シート4と、これらの耐熱シート3、4の下方に配置され且つ凸曲面からなる成形面5aが上向きとされた単一の成形型5とを有する。
1A to 1D illustrate a bending apparatus 1 (implementation status of a bending method) according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, the
第1耐熱シート3および第2耐熱シート4は何れも、アラミド繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、金属繊維、セラミックス繊維、またはそれらの混合物からなる織布あるいはフェルトで構成されている。したがって、これらの耐熱シート3、4は、耐熱性に優れているのみならず、強度面および可撓性の面においても優れている。
Each of the first heat-
第2耐熱シート4の外端部(外周端部)は、該シート4に引張り力(張力)を作用させる複数の把持手段6により把持されている。なお、この把持手段6は、第2耐熱シート4の外周囲を取り囲んで把持する単一の部材で構成することもでき、また例えば左右方向の両端部をそれぞれ把持する一対の部材で構成することもできる。更に、図示しないが、第1耐熱シート3の外端部(外周端部)も、同様の構成とされた把持手段により把持されているが、この把持手段が第1耐熱シート3に作用させる引張り力は、上述の把持手段6が第2耐熱シート4に作用させる引張り力と異なっていてもよい。
The outer end portion (outer peripheral end portion) of the second heat-
ガラス板2、第1、第2耐熱シート3、4および成形型5は、ガラス板2が加熱軟化されない低温雰囲気(曲げ成形に要する温度よりも低い低温雰囲気)からガラス板2が加熱軟化する高温雰囲気(曲げ成形に要する温度である高温雰囲気)までの温度調節が可能な炉内に収容されている。そして、成形型5は、静止状態で炉内に設置され、この成形型5の成形面5aは、本実施形態では、同図左右方向に湾曲しているのみならず、前後方向(紙面と直交する方向)にも湾曲しており、その成形面5aの平面視での輪郭形状は、円形(楕円形を含む)または矩形とされている。なお、この成形面5aは、一方向に対してのみ湾曲していてもよい。
The
次に、上記構成を備えてなる曲げ成形装置1の作用(ガラス板の曲げ成形方法)を説明する。
Next, the operation of the
先ず、第1、第2耐熱シート3、4により保持されているガラス板2は、室温程度または予熱がなされた状態で、成形型5が収容されている低温雰囲気の炉内に投入され、図1(a)に示すように、成形型5の真上に離隔して配置される。そして、炉内が低温雰囲気に維持されている時に、第1、第2耐熱シート3、4が下動することにより、同図(b)に示すように、ガラス板2は、第1耐熱シート3を介して成形型5の成形面5aに押し付けられた状態となる。
First, the
このような状態の下では、ガラス板2を表側から覆っている第2耐熱シート4が、成形型5の表側外端部(表側外周端部)5aaから、成形面5aの仮想延長面5axよりも裏側に向かって曲げられた状態となるように、把持手段6により引っ張られ、これによりガラス板2は成形面5aに予め沿った態様となる。換言すれば、第2耐熱シート4は、その張力によって、成形面5a側から成形型5を包み込むような態様(或いは成形型5の成形面5aを包み込むような態様)で、ガラス板2の全領域を成形面5aに押圧することにより、ガラス板2が成形面5aにまとわり付いた状態となる。なお、第1耐熱シート3については、把持手段によって引っ張られて張力が付与されることにより、シワなどのゆがみが生じない状態で成形面5aに密着した状態に維持される。
Under such a state, the second heat-
このような動作が行われる際には、ガラス板2は、成形型5の成形面5aに対して正確な位置に沿うように位置決めがなされる。そして、同図(c)に示すように、第2耐熱シート4の張力によってガラス板2の全域が成形型5の成形面5aに確実に押し付けられた状態を維持して、炉内を高温雰囲気とすることにより、成形型5が加熱されると共に、ガラス板2が加熱軟化される。このように、ガラス板2は、既に位置決めされた正確な位置を維持して加熱軟化されるため、外部から振動等が入力されても、ガラス板2の成形面5aに対する不当な位置ズレが生じることはない。
When such an operation is performed, the
しかも、この加熱時においては、ガラス板2への熱の受け渡しが、専ら成形型5とガラス板2とのやりとりに依拠するものとなるため、ガラス板2の加熱時における温度分布に偏りが生じ難くなる。これにより、ガラス板2の端縁部周辺が中央部よりも短時間で軟化されるという事態、及びこれに起因して端縁部周辺と中央部との間で軟化度に大きな差が現れるという事態が生じ難くなる。その結果、ガラス板2は、全域に亘って均等に昇温して軟化度の不当な相違がなくなるため、ガラス板2に歪みが発生するという不具合が効果的に回避される。
In addition, during this heating, the transfer of heat to the
また、第2耐熱シート4による押圧力は、ガラス板2の全域に亘って十分に作用するため、軟化しているガラス板2の端縁部周辺に延伸不足等が生じ難くなる。したがって、ガラス板2は、全域に亘って復元力(内部復元力)が確実に消え失せた状態で、予定されている湾曲形状に固定化される。
Moreover, since the pressing force by the second heat-
そして、この曲げ成形時においては、ガラス板2は、二枚の耐熱シート3、4によって表裏両面が覆われているため、ガラス板2の表裏の温度を均等に分散させることが可能となると共に、ガラス板2の裏面に成形型5の成形面5aからの型跡が付かなくなるため、ガラス板2の高品質化が図られる。
At the time of this bending, the front and back surfaces of the
この後においては、曲げ成形が完了したガラス板2を第1、第2耐熱シート3、4により保持させた状態で炉から搬出し、然る後、第1、第2耐熱シート4を剥離すれば、最終的に得られるガラス板2には歪みが生じず、薄肉であるにも拘らず、成形型5の成形面5aに対して位置ズレが生じなかったことによって、成形面5aの湾曲形状に的確に合致した湾曲形状となる。
After this, the
この場合、図1(c)に示すように、炉内で、成形型5を加熱すると共にガラス板2を加熱軟化させて、該ガラス板2を成型面5aに倣う湾曲形状に曲げ成形した後に、図1(d)に示すように、上記成形面5aに対応する凹曲面からなる成形面7aを有する他の成形型7を使用して、仕上げの曲げ成形(後追成形)を行うようにしてもよい。
In this case, as shown in FIG. 1C, after the
このようにすれば、ガラス板2の表裏両面の温度分布をより均等にして、反りなどの異常変形を矯正することができ、より精密な曲面を有するガラス板が最終的に得られる。この場合における他の成形型7は、上記成形面5aの外周部が対向する成型面を有するリングモールドであってもよい。
In this way, the temperature distribution on both the front and back surfaces of the
本実施形態における上記の説明では、図1(a)に示す状態から同図(b)に示す状態にする方策として、成形型5を静止状態とした上で、第1、第2耐熱シート3、4を下動させるようにしたが、これとは別に、第1、第2耐熱シート3、4の把持部位の高さを一定位置に保持(把持部位の水平方向に沿う移動は可能に保持)した上で、成形型5を上動させることによっても、同様の作用を行わせることができる。また、成形型5を上動させると共に、第1、第2耐熱シート3、4を下動させることも可能である。
In the above description of the present embodiment, as a measure for changing from the state shown in FIG. 1A to the state shown in FIG. However, apart from this, the height of the gripping part of the first and second heat-
図2(a)〜(d)は、本発明の第2実施形態に係る曲げ成形装置1(曲げ成形方法の実施状況)を例示している。この第2実施形態に係る曲げ成形装置1が、上述の第1実施形態に係るそれと相違しているところは、第2耐熱シート4上にガラス板2を載置した点と、ガラス板2の真上に離隔した位置に、成形面5aが下向きの成形型5を配置した点とである。したがって、炉内で、図2(a)に示す状態から同図(b)に示す状態になるように、第1、第2耐熱シート3、4を上動させること(或いは成形型5を下動させること)による作用効果、同図(b)に示す状態から同図(c)に示す状態になるように、炉内を高温雰囲気にしてガラス板2を加熱軟化させる際の作用効果、および、同図(d)に示すように、凹曲面からなる成形面7aを有する他の成形型7を使用して仕上げの曲げ成形を行うことによる作用効果は、上述の第1実施形態における場合と同一である。なお、この第2実施形態に係る曲げ成形装置1と、上述の第1実施形態に係る曲げ成形装置1との共通の構成要件については、同一符号を付してその説明を省略する。この場合、この第2実施形態に係る曲げ成形装置1においては、下方側が、成形型5の表側になり、上方側が、成形型5の裏側になる。また、この第2実施形態では、第1耐熱シート3に張力を付与してシワ等が生じない状態で該シート3を成型面5aに貼り付け固定してもよく、或いは、第1耐熱シート3を設けなくてもよい。
2A to 2D illustrate a bending apparatus 1 (implementation state of a bending method) according to the second embodiment of the present invention. The
図3(a)〜(c)は、本発明に係る第3実施形態に係る曲げ成形装置1(曲げ成形方法の実施状況)を例示している。この第3実施形態に係る曲げ成形装置1が、上述の第1実施形態に係るそれと相違しているところは、図3(a)に示すように、ガラス板2の表裏両面を覆っている第1、第2耐熱シート3、4の上方に離隔した位置に、成形型5の成形面5aの端縁部周辺と対応する凹曲面からなる成形面8aを有するリングモールド8が配置されている点と、同図(b)に示すように、第1、第2耐熱シート3、4が下動してガラス板2が成形型5の成形面5aにまとわり付いた後にリングモールド8が下動してそのガラス板2の端縁部周辺を押圧する点と、同図(c)に示すように、リングモールド8がガラス板2の端縁部周辺を押圧した状態を維持して、炉内を高温雰囲気にすることによりガラス板2が加熱軟化する点とである。したがって、ガラス板2の端縁部周辺には、第2耐熱シート4の張力による押圧力に加えて、リングモールド8による押圧力も作用することになる。これにより、ガラス板2の端縁部周辺は、成形型5の成形面5aにより確実に押圧された状態で加熱軟化する。なお、この第3実施形態に係る曲げ成形装置1と、上述の第1実施形態に係る曲げ成形装置1との共通の構成要件については、同一符号を付してその説明を省略する。この第3実施形態では、ガラス板2の加熱軟化の前段階でガラス板2の端縁部周辺を押圧するために、リングモールド8を使用したが、これとは別に、ガラス板2の加熱軟化後における仕上げの曲げ成形(後追成形)で、リングモールド8を使用してもよい。
FIGS. 3A to 3C illustrate a bending apparatus 1 (implementation status of the bending method) according to the third embodiment of the present invention. The
図4(a)〜(c)は、本発明の第4実施形態に係る曲げ成形装置1(曲げ成形方法の実施状況)を例示している。この第4実施形態に係る曲げ成形装置1が、上述の第3実施形態に係るそれと相違しているところは、第2耐熱シート4上にガラス板2を載置した点と、ガラス板2の真上に離隔した位置に、成形面5aが下向きの成形型5を配置した点と、ガラス板2の真下に離隔した位置に、成形面8aが上向きのリングモールド8を配置した点とである。したがって、炉内で、図4(a)に示す状態から同図(b)に示す状態になるように、第1、第2耐熱シート3、4を上動させること(或いは成形型5を下動させること)、および、その後にリングモールド8を上動させることによる作用効果は、上述の第3実施形態における場合と同一である。なお、この第4実施形態に係る曲げ成形装置1と、上述の第3実施形態に係る曲げ成形装置1との共通の構成要件については、同一符号を付してその説明を省略する。この場合、この第4実施形態に係る曲げ成形装置1においては、下方側が、成形型5の表側になり、上方側が、成形型5の裏側になる。なお、この第4実施形態においても、第1耐熱シート3に張力を付与してシワ等が生じない状態で該シート3を成型面5aに貼り付け固定してもよく、或いは、第1耐熱シート3を設けなくてもよい。また、この第4実施形態でも、ガラス板2の加熱軟化の前段階でガラス板2の端縁部周辺を押圧するために、リングモールド8を使用したが、これとは別に、ガラス板2の加熱軟化後における仕上げの曲げ成形(後追成形)で、リングモールド8を使用してもよい。
4A to 4C illustrate a bending apparatus 1 (implementation state of the bending method) according to the fourth embodiment of the present invention. The
図5(a)〜(c)は、本発明の第5実施形態に係る曲げ成形装置1(曲げ成形方法の実施状況)を例示している。この第5実施形態に係る曲げ成形装置1が、以上の実施形態に係るそれと相違しているところは、凸曲面からなる成型面5aを有する成型型(以下、上型という)5に加えて、この成型面5aに対応する凹曲面からなる成型面5a´を有する成型型(以下、下型という)5´を備えた点と、炉内が低温雰囲気にある時に、同図(a)に示すように、第2耐熱シート4上に載置され且つ第1耐熱シート3により表面側が覆われたガラス板2を、上型5と下型5´との間に介在させた状態から、同図(b)に示すように、上型5と下型5´とを接近動させて、ガラス板2をプレス成形する点と、同図(b)に示すように、ガラス板2の全域が上型5と下型5´との両成形面5a、5a´によって確実に押圧された状態を維持して、同図(c)に示すように、炉内を高温雰囲気にすることによりガラス板2を加熱軟化する点とである。なお、同図(b)、(c)に示す状態の下では、第1、第2耐熱シート3、4には、張力が付与されている。そして、このガラス板2の加熱軟化時における作用効果、および、最終的に得られるガラス板2の長所などは、上述の第1実施形態における場合と同様である。なお、この第5実施形態に係る曲げ成形装置1と、上述の各実施形態に係る曲げ成形装置1との共通の構成要件については、同一符号を付してその説明を省略する。
5A to 5C illustrate a bending apparatus 1 (implementation status of the bending method) according to the fifth embodiment of the present invention. The
以上の実施形態では、板厚が0.2mm以下のガラス板2を成形対象としたが、1.5mm程度のガラス板2であっても、本発明に係る曲げ成形装置1により好適に曲げ成形を行うことが可能である。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、成形型5(5´)とガラス板2とを両者共に炉内で同時に加熱するようにしたが、成形型5(5´)のみを加熱することに伴ってガラス板2を加熱軟化させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the mold 5 (5 ′) and the
[実施例1]
本発明の実施例1として、以下に示すような具体的手法を試みた。すなわち、ガラス板2としては、ソーダガラスであって、軟化点が約750℃、板厚が0.2mmのものを使用すると共に、成形型5としては、ステンレス製のものを使用し、且つ、第1、第2耐熱シート3、4としては、ステンレス繊維を編み込んだものを使用した。この場合、図6に示すように、成形型としては、凸曲面からなる成形面5aが下向きとされた上型5と、凹曲面からなる成形面5a´が上向きとされた下型5´とを備え、これらの成形面5a、5a´は、曲率半径が1000mmのシリンドリカル曲面とされている。
[Example 1]
As Example 1 of the present invention, the following specific method was tried. That is, the
そして、先ず、図6に符号Aで示すように、冷間(室温中)で平板状のガラス板2を第2耐熱シート4上に載置すると共に、同図に符号Bで示すように、そのガラス板2の表面を第1耐熱シート3で覆い、その後、同図に符号Cで示すように、第1、第2耐熱シート3、4により保持されたガラス板2を、低温雰囲気にある炉9内に投入して、上型5と下型5´との相互間に介在させる。そして、炉9内が低温雰囲気にある時に、同図に符号Dで示すように、上型5と下型5´とを接近動させてガラス板2を押圧することにより、ガラス板2が成形面5a、5a´に沿った状態とする。更に、この状態を維持して、同図に符号Eで示すように、炉9内を軟化点近くの高温雰囲気とすることにより、上型5および下型5´を加熱すると共に、ガラス板2を加熱軟化させて曲げ成形する。そして、この曲げ成形が完了して、炉9から取り出されたガラス板2は、同図に符号Fで示すように、成形面5a、5a´の湾曲形状に的確に合致し且つ歪みが生じていない高品位の湾曲ガラス板2であることを確認した。
And first, as shown by the code | symbol A in FIG. 6, while mounting the
[実施例2]
本発明の実施例2として、以下に示すような具体的手法を試みた。すなわち、ガラス板2としては、無アルカリガラスであって、軟化点が約950℃、板厚が0.1mmのものを使用すると共に、成形型5としては、ステンレス製のものを使用し、且つ、第1、第2耐熱シート3、4としては、シリカ繊維を編み込んだものを使用した。この場合、図7に示すように、成形型としては、凸曲面からなる成形面5aが上向きとされた下型5のみを使用し、この下型5の凸曲面は、曲率半径が700mmのシリンドリカル曲面とされている。
[Example 2]
As Example 2 of the present invention, the following specific method was tried. That is, the
そして、先ず、図7に符号Aで示すように、ガラス板2は、第1耐熱シート3上に載置され且つその表面が第2耐熱シート4で覆われた状態で、低温雰囲気にある炉9内に投入され、下型5の真上に離隔して配置される。この状態から、同図に符号Bで示すように、第1、第2耐熱シート3、4を下動させ、ガラス板2を、第2耐熱シート4の張力によって下型5の成形面5aに沿わせた状態とする。その後、この状態を維持して、同図に符号Cで示すように、炉9内を軟化点近くの高温雰囲気とすることにより、下型5を加熱すると共に、ガラス板2を加熱軟化させて曲げ成形する。なお、この曲げ成形が完了して、炉9から取り出されたガラス板2は、成形面5aの湾曲形状に的確に合致し且つ歪みが生じていない高品位の湾曲ガラス板2であった。
First, as shown by a symbol A in FIG. 7, the
[実施例3]
本発明の実施例3として、以下に示すような具体的手法を試みた。すなわち、ガラス板2としては、無アルカリガラスであって、軟化点が約950℃、板厚が0.2mmのものを使用すると共に、成形型5としては、ステンレス製のものを使用し、且つ、第1、第2耐熱シート3、4としては、シリカ繊維を編み込んだものを使用した。この場合、図8に示すように、成形型としては、凸曲面からなる成形面5aが上向きとされた下型5と、その上方に配置されたリングモールド8とから構成され、下型5の凸曲面は、曲率半径が700mmのシリンドリカル曲面とされている。
[Example 3]
As Example 3 of the present invention, the following specific method was tried. That is, the
そして、先ず、図8に符号Aで示すように、ガラス板2は、第1耐熱シート3上に載置され且つその表面が第2耐熱シート4で覆われた状態で、低温雰囲気にある炉9内に投入され、下型5とリングモールド8との相互間に介在して配置される。この状態から、同図に符号Bで示すように、第1、第2耐熱シート3、4を下動させ、ガラス板2を、第2耐熱シート4の張力によって下型5の成形面5aに沿わせた状態とすると共に、リングモールド8も下動させてガラス板2の端縁部周辺を押圧する。その後、この状態を維持して、同図に符号Cで示すように、炉9内を軟化点近くの高温雰囲気とすることにより、下型5およびリングモールド8を加熱すると共に、ガラス板2を加熱軟化させて曲げ成形する。なお、この曲げ成形が完了して、炉9から取り出されたガラス板2は、成形面5aの湾曲形状に的確に合致し且つ歪みが生じていない高品位の湾曲ガラス板2であった。
First, as shown by a symbol A in FIG. 8, the
[実施例4]
本発明の実施例4として、以下に示すような具体的手法を試みた。すなわち、ガラス板2としては、無アルカリガラスであって、軟化点が約950℃、板厚が0.1mmのものを使用すると共に、成形型5としては、ステンレス製のものを使用し、且つ、第1、第2耐熱シート3、4としては、シリカ繊維を編み込んだものを使用した。この場合、図9に示すように、成形型としては、凸曲面からなる成形面5aが下向きとされた上型5のみを使用し、この上型5の凸曲面は、曲率半径が700mmのシリンドリカル曲面とされている。
[Example 4]
As Example 4 of the present invention, the following specific method was tried. That is, the
そして、先ず、図9に符号Aで示すように、ガラス板2は、第2耐熱シート3上に載置され且つその表面が第1耐熱シート4で覆われた状態で、低温雰囲気にある炉9内に投入され、上型5の真下に離隔して配置される。この状態から、同図に符号Bで示すように、第1、第2耐熱シート3、4を上動させ、ガラス板2を、第2耐熱シート4の張力によって上型5の成形面5aに沿わせた状態とする。その後、この状態を維持して、同図に符号Cで示すように、炉9内を軟化点近くの高温雰囲気とすることにより、上型5を加熱すると共に、ガラス板2を加熱軟化させて曲げ成形する。なお、この曲げ成形が完了して、炉9から取り出されたガラス板2は、成形面5aの湾曲形状に的確に合致し且つ歪みが生じていない高品位の湾曲ガラス板2であった。
First, as shown by a symbol A in FIG. 9, the
1 曲げ成形装置
2 ガラス板
3 耐熱シート(第1耐熱シート)
4 耐熱シート(第2耐熱シート)
5 成形型(凸曲面からなる成形面を有する成形型)
5a 成形面(凸曲面からなる成形面)
5´ 成形型(凹曲面からなる成形面を有する成形型)
5a´ 成形面(凹曲面からなる成形面)
6 把持手段
7 他の成形型(凹曲面からなる成形面を有する成形型)
7a (凹曲面からなる成形面)
8 リングモールド
8a リングモールドの凹曲面からなる成形面
9 加熱炉
DESCRIPTION OF
4 Heat-resistant sheet (second heat-resistant sheet)
5 Mold (mold with a convex surface)
5a Molding surface (molding surface consisting of convex curved surface)
5 'mold (mold with a concave curved surface)
5a 'molding surface (molding surface consisting of concave curved surface)
6 Grasping means 7 Other molding die (molding die having a molding surface comprising a concave curved surface)
7a (Molding surface consisting of concave curved surface)
8
Claims (8)
成形に要する温度まで加熱されていない前記成形型の成形面に、加熱軟化されていない前記ガラス板を予め沿わせた状態に保持し、然る後、前記成形型を成形に要する温度に加熱すると共に前記ガラス板を加熱軟化させて、該ガラス板を前記成形面に倣う曲面形状に成形することを特徴とするガラス板の曲げ成形方法。 In a glass sheet bending method in which a flexible glass plate is not heated and softened by using a mold having a curved molding surface,
The glass plate that has not been heated and softened is held in advance on the molding surface of the mold that has not been heated to the temperature required for molding, and then the mold is heated to the temperature required for molding. And a glass plate bending method, wherein the glass plate is heated and softened, and the glass plate is formed into a curved shape following the forming surface.
成形に要する温度まで加熱されていない前記成形型の成形面に、加熱軟化されていない前記ガラス板を予め沿わせておいた状態で、前記成形型を成形に要する温度に加熱すると共に前記ガラス板を加熱軟化させて、該ガラス板を前記成形面に倣う曲面形状に成形するように構成したことを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。 In a glass plate bending apparatus configured to bend a glass sheet having flexibility even when not softened by heating, using a mold having a curved molding surface,
The glass plate is heated to the temperature required for molding while the glass plate not softened by heating is placed in advance on the molding surface of the mold not heated to the temperature required for molding. An apparatus for bending a glass plate, wherein the glass plate is formed into a curved shape following the forming surface by heating and softening.
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