JP6638656B2 - 合わせガラスの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のガラス板が積層された合わせガラスの製造方法に関する。
例えば、自動車用フロントガラスに用いられる、２枚のガラス板が積層された合わせガラスを構成するガラス板を、一枚ずつ曲げ成形して製造する方法及び装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。合わせガラスを形成する際に車内側に配置される内板用のガラス（以下、「内板ガラス」とも称す）と、車外側に配置される外板用のガラス（以下、「外板ガラス」とも称す）とでは、製造時に要求される所望形状が互いに異なることが一般的である。
上記特許文献１提案の技術では、内板ガラスを製造する際には、外板ガラス板を模したダミーのガラス板が成形面に取り付けられた状態で、内板ガラスが曲げ成形されると共に、外板ガラスを製造する際には、内板ガラスを模したダミーのガラス板が成形面に取り付けられた状態で、外板ガラスが曲げ成形される。また、上記特許文献２提案の技術では、合わせガラスを構成する内板ガラスと外板ガラスとが、互いに異なる成形型を用いて別々にプレス成形される。
実開平３−７８０２７号公報 米国特許第４００９０６４号
しかし、上記特許文献１及び特許文献２提案の技術では、合わせガラスを構成する内板ガラス及び外板ガラスを、一枚ずつ所望形状に曲げ成形する際に、それぞれ専用の成形型を用いる。このため、内板ガラス及び外板ガラスを一枚ずつ曲げ成形して製造する製造装置が大型化すると共に複雑化して、製造装置自体のコスト及び合わせガラスの製造コストが増大してしまう。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、合わせガラスを構成する複数のガラス板を一枚ずつ要求に合わせた所望形状に曲げ成形することが可能な合わせガラスの製造方法を提供することを１つの目的とする。
本発明の一観点によれば、複数のガラス板が積層された合わせガラスの製造方法であって、
第１ガラス板を第１軟化点以上まで加熱して主成形する、第１主成形工程と、
第２ガラス板を第２軟化点以上まで加熱して主成形する、第２主成形工程と、
前記第１主成形工程後、前記第１ガラス板を所望形状に曲げ成形する第１仕上げ成形工程と、
前記第２主成形工程後、前記第２ガラス板を所望形状に曲げ成形する第２仕上げ成形工程とを備え、
前記第１主成形工程と、前記第２主成形工程とは、同一の成形型によって行われ、
前記第１ガラス板を前記第１軟化点未満まで温度低下させるための第１条件と、前記第２ガラス板を前記第２軟化点未満まで温度低下させるための第２条件とが、互いに異なり、
前記第１及び第２主成形工程は、下方成形型と上方成形型とで前記第１及び第２ガラス板を挟持するプレス成形であり、
前記第１及び第２仕上げ成形工程は、前記第１及び第２ガラス板それぞれの自重変形である合わせガラスの製造方法が提供される。
本発明の一観点によれば、簡易な構成で、合わせガラスを構成する複数のガラス板を一枚ずつ要求に合わせた所望形状に曲げ成形することができる。
本発明の一実施形態における合わせガラスの製造方法で用いる合わせガラスの製造装置の一例を示す構成図である。 図１の合わせガラスの製造装置により製造されたガラス板を２枚積層した合わせガラスの構成図である。 図１の合わせガラスの製造装置の動作手順の一例を説明する図である。 図１の合わせガラスの製造装置において実行される制御ルーチンの一例を説明するフローチャートである。 変形し易さの異なる２枚のガラス板それぞれの主成形完了後の曲げ量の時間変化の一例を示す図である。 本実施形態において合わせガラスを構成する外板ガラス及び内板ガラスの、板厚とダブリ量とサグ時間との関係の一例を示す図である。 略同一の隠蔽層のパターンを有する外板ガラスと内板ガラスとを重ね合わせた一例を示す正面図である。 形状の異なる隠蔽層のパターンを有する外板ガラスと内板ガラスとを重ね合わせた一例を示す正面図である。
以下、図面を用いて、本発明に係る合わせガラスの製造方法の具体的な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態における合わせガラスの製造方法で用いる合わせガラスの製造装置１０の一例を示す構成図である。また、図２は、図１の合わせガラスの製造装置１０により製造されたガラス板１２を２枚積層した合わせガラス１４の構成図である。尚、図２中、（Ａ）は合わせガラス１４の斜視図であり、（Ｂ）は合わせガラス１４を（Ａ）に示す線III−IIIに沿ってで切断した断面図である。
図１に示す合わせガラスの製造装置（以下、単に「製造装置」とも称する）１０は、例えば、自動車、鉄道などの輸送車両のフロントガラス、建築用ガラスなどに使用される合わせガラス１４を構成する２枚のガラス板１２を製造する。製造装置１０は、２枚のガラス板１２のそれぞれを、平板形状から、要求される所望形状に合わせて曲げ成形する。
本実施形態において、合わせガラス１４は、成形後の湾曲形状の凸面側（又は、外側）に配置される外板ガラス１２ａと、成形後の湾曲形状の凹面側（又は、内側）に配置される内板ガラス１２ｂと、両ガラス板１２ａ，１２ｂの間に介在する中間膜１６とを有する。ガラス板１２は、例えばソーダライムガラスなどの無機ガラスで形成可能である。また、ガラス板１２は、表面（すなわち、凹面及び凸面の少なくとも一方）に機能性被膜が形成されていてもよい。例えば、機能性被膜が有する機能は、熱線反射機能、反射防止機能、Ｌｏｗ−Ｅ（低放射）機能などであってもよい。中間膜１６は、例えば、ポリビニルブチラールで形成されており、遮音性を高める素材、熱線反射性を高める素材などを含んでいてもよい。外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂは、互いに異なる組成、互いに異なる板厚、又は、互いに異なる組成及び互いに異なる板厚を有してもよい。
なお、以下の説明では、便宜上、外板ガラス板１２ａを第１ガラス板と称し、内板ガラス板１２ｂを第２ガラス板と称するが、第１及び第２のガラス板はこれらに限定されない。すなわち、第１ガラス板は、外板ガラス板１２ａであっても、内板ガラス板１２ｂであってもよい。つまり、第２ガラス板は、外板ガラス板１２ａ及び内板ガラス板１２ｂのうち、第１ガラス板を形成する一方のガラス板とは異なる他方のガラス板を指す。
尚、ガラス板１２（具体的には、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂ）は、ガラス板１２の搬送方向に曲げ成形されるものであっても、搬送方向と直交する直交方向に曲げ成形されるものでもあってもよく、更には、搬送方向と直交方向の両方向に曲げ成形されるものであってもよい。また、「搬送方向」とは、製造過程のガラス板１２が製造プロセスの上流側から下流側へ流れる方向である。また、「直交方向」とは、製造過程のガラス板１２の搬送方向と直交する方向のうち、地面に水平な方向である。
図１に示す如く、製造装置１０は、コントローラ２８と、加熱軟化されたガラス板１２を搬送する搬送コンベア２０とを備える。搬送コンベア２０は、所定形状に切り出された平板状のガラス板１２をプレスエリアまで搬送する。尚、所定形状に切り出された平板状のガラス板１２は、例えば加熱炉でヒータなどにより曲げ成形可能な温度（例えば、６００℃〜７００℃程度）に加熱されて軟化しながら、搬送コンベア２０により搬送される。すなわち、搬送コンベア２０は、加熱炉等で加熱され軟化されたガラス板１２をプレスエリアへ搬送する。
プレスエリアの所定位置には、プレス用下型の一例である雌型２４が設けられている。雌型２４は、ガラス板１２が上記の所定位置まで搬送されると、搬送コンベア２０の下方の待機位置から所定の上昇位置まで上昇する。従って、ガラス板１２は、上記の所定位置まで搬送されると、搬送コンベア２０から上昇位置まで上昇した雌型２４に移載される。
雌型２４は、ガラス板１２を下方から支持する。この例では、雌型２４は、ガラス板１２の周縁部（端面又は端面近傍）を支持するようにガラス板１２の輪郭に沿ってリング状に形成されたプレスリングである。尚、雌型２４の上面形状は、ガラス板１２の全周を支持するものであっても、ガラス板１２の一部を支持するものであってもよい。また、雌型２４の上面形状は、上記の搬送方向や直交方向に曲げ成形されるガラス板１２の湾曲形状に対応可能である。
プレスエリアの搬送コンベア２０の上方には、雄型３０が配設されている。雄型３０は、曲げ成形するガラス板１２の全面に対応した形状に形成された下面を有する。この例では、雄型３０は、下に向けて凸状に形成されたプレスモールドである。雄型３０の下面形状は、搬送方向や及び直交方向に曲げ成形されるガラス板１２の湾曲形状に対応可能である。雄型３０は、プレスエリアにおいて、水平方向へは移動せず、上下方向へは昇降装置（図示せず）により昇降可能に、炉内又は炉外に吊り下げられている。雄型３０は、待機エリアと、ガラス板１２をプレス成形するプレスエリアとの間で上下に往復移動が可能である。
雌型２４と雄型３０とは、ガラス板１２をプレス成形するための主成形プレス装置を構成する一対の型の一例である。雌型２４及び雄型３０は、搬送コンベア２０を挟んで上下に配置される。雌型２４の上面形状及び雄型３０の下面形状は、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂの双方に要求される共通の所定形状に合致する。尚、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂの双方に要求される共通の所定形状は、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂのそれぞれに要求される所望形状よりも浅い曲げ形状である。
雌型２４は、搬送コンベア２０の下方の待機位置と上方のプレス位置との間で昇降可能である。雌型２４は、所定の上昇位置にて搬送コンベア２０からガラス板１２が移載されると、その後、ガラス板１２を載置された状態で、所定の上昇位置から搬送コンベア２０の上方のプレス位置まで上昇する。
雄型３０の下面には、多数のエア吸引孔が密に形成されている。ガラス板１２は、これらのエア吸引孔を介したエア吸引により雌型２４側から雄型３０側へ吸引されて、雄型３０の下面に吸着保持される。尚、このエア吸引は、ガラス板１２を重力に抗して持ち上げて雄型３０の下面に吸着保持可能な程度に行われる。
製造装置１０は、プレス成形されたガラス板１２が載置される搬送シャトル３２を備える。搬送シャトル３２は、台座３４に取り付け固定された冷却型３６を有する。冷却型３６は、ガラス板１２を下方から支持する。この例では、冷却型３６は、ガラス板１２の周縁部（端面又は端面近傍）を支持するようにガラス板１２の輪郭に沿ってリング状に形成された雌型リングである。尚、冷却型３６の上面形状は、ガラス板１２の全周を支持するものであっても、ガラス板１２の一部を支持するものであってもよい。また、冷却型３６の上面形状は、上記の搬送方向及び直交方向に曲げ成形されるガラス板１２の湾曲形状に対応可能である。
搬送シャトル３２は、炉床に固定されたレール２６上を、上記のプレスエリアと、搬送シャトル３２の冷却型３６上のガラス板１２が冷却される冷却エリアとの間で往復移動可能である。
搬送シャトル３２は、雌型２４及び雄型３０によりガラス板１２がプレス成形されて雄型３０の下面に吸着保持され、かつ、雌型２４が上記の待機位置まで下降した後、上記のプレスエリアの雄型３０の直下まで移動される。搬送シャトル３２は、冷却型３６が雄型３０と上下で対向する位置（以下、「対向位置」とも称す）で移動停止が可能である。また、搬送シャトル３２は、冷却型３６が冷却エリアに進入する位置（以下、「冷却位置」とも称す）で移動停止が可能である。すなわち、搬送シャトル３２は、対向位置及び冷却位置のそれぞれで移動停止が可能であると共に、これらの対向位置及び冷却位置間で往復移動が可能である。
雄型３０の下面に吸着保持されたガラス板１２は、雄型３０の直下まで移動された搬送シャトル３２の冷却型３６に移載される。搬送シャトル３２は、雄型３０から冷却型３６へガラス板１２が移載された後、プレス成形されたガラス板１２を冷却エリアへ搬送する。
冷却エリアには、ガラス板１２を上下に挟むように冷却装置３８が配設されている。冷却装置３８は、搬送シャトル３２の冷却型３６上に載置されたガラス板１２に冷却エアを吹き付けることにより冷却型３６上のガラス板１２を冷却する。冷却装置３８による冷却エアの噴出タイミングは、コントローラ２８により制御される。冷却装置３８で冷却されたガラス板１２は、突き上げ棒、ハンガー、リフトジェットなどの離間手段（又は、離間機構、図示せず）によって仮支持される。
仮支持されたガラス板１２は、搬送シャトル３２がプレスエリアへ退避した以後に冷却エリアに進入する搬出用シャトル３９が有する型に移載される。この搬出用シャトル３９は、離間手段で支持されたガラス板１２が搬出用シャトル３９の有する型に移載された後、ガラス板１２を搬送コンベア２０及び検査エリアへ搬送する。
次に、図１の製造装置１０の動作の一例を、図３と共に説明する。図３は、図１の製造装置１０の動作手順の一例を説明する図である。
製造装置１０において、合わせガラス１４を構成する、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂの製造は、コントローラ２８によって制御され、合わせガラス１４は以下に説明する如く一枚ずつ製造される。まず、合わせガラス１４を構成する、所定形状に切り出された平板状のガラス板１２は、一枚ずつ搬送コンベア２０によってプレスエリアまで搬送される。搬送コンベア２０は、ガラス板１２をプレスエリアの所定位置まで搬送する。ガラス板１２が所定位置まで搬送されると、雌型２４が搬送コンベア２０下方から上昇してガラス板１２を下方から支持する。図３中、（Ａ）はこの状態にある製造装置１０を示す。
雌型２４がガラス板１２を下方から支持すると、その後、雄型３０が雌型２４上のガラス板１２をプレス成形できるように、昇降装置が雄型３０を下降させる。雄型３０が下降すると、雌型２４上のガラス板１２が雌型２４と雄型３０との間で挟持されてプレスされる。プレスが行われると、ガラス板１２は、要求される所望形状よりも浅い曲げ形状である所定形状へプレス成形される。
プレス成形の際、外板ガラス板１２ａは、外板ガラス板１２ａの軟化点（「第１軟化点」ともいう）以上まで加熱されている。また、内板ガラス板１２ｂは、内板ガラス板１２ｂの軟化点（「第２軟化点」ともいう）以上まで加熱されている。ここで、第１軟化点と第２軟化点は同じ場合もあり、異なる場合もある。第１軟化点と第２軟化点は、例えば、外板ガラス板１２ａと内板ガラス板１２ｂの組成、含有水分量などに依存して決定してもよい。
雌型２４と雄型３０とによるガラス板１２のプレス成形が完了すると、その後、雄型３０が昇降装置により上昇される。尚、この上昇の際、雄型３０は、エア吸引孔を介したエア吸引により、プレス成形されたガラス板１２を吸着保持する。このため、プレス成形されたガラス板１２は、雄型３０の下面に吸着保持された状態で上昇する。雄型３０は、所定の上昇位置に達すると、ガラス板１２が雄型３０の下面に吸着保持された状態で停止するので、所定の上昇位置を超えて上昇することはない。
雄型３０が雄型３０の下面にガラス板１２を吸着保持したまま上昇すると、その後、雌型２４が搬送コンベア２０下方の待機位置まで下降して停止する。図３中、（Ｂ）はこの状態にある製造装置１０を示す。また、雄型３０が上昇位置で上昇して停止すると、その後、搬送シャトル３２が、冷却位置から冷却型３６が雄型３０と上下で対向する対向位置へ向けて移動する。搬送シャトル３２は、上記の対向位置まで移動すると停止する。
搬送シャトル３２が上記の対向位置まで移動して停止することで、冷却型３６と雄型３０とが上下で対向すると、その後、雄型３０のエア吸引によるガラス板１２の吸着保持が解除される。ガラス板１２の吸着保持が解除されると、雄型３０の下面に吸着保持されていたガラス板１２が、雄型３０の下面から搬送シャトル３２の冷却型３６上へ移載される。図３中、（Ｃ）はこの状態にある製造装置１０を示す。
ガラス板１２が搬送シャトル３２の冷却型３６上に移載されると、その後、搬送シャトル３２が、冷却型３６が雄型３０と上下で対向する対向位置から冷却位置へ向けて移動する。搬送シャトル３２は、冷却位置まで移動して停止する。図３中、（Ｄ）はこの状態にある製造装置１０を示す。
搬送シャトル３２が冷却位置まで移動して停止すると、冷却装置３８が、搬送シャトル３２の冷却型３６上に載置されたガラス板１２に向けて冷却エアを吹き付ける。冷却エアの吹き付けは、冷却型３６上のガラス板１２が軟化点未満まで冷却されるまで行われる。このようにガラス板１２が冷却されると、ガラス板１２の変形が停止する。尚、ガラス板１２は、プレス成形が完了してから、冷却装置３８による冷却が開始されて軟化点未満に温度が低下するまで、自重により変形し得る。
上記の如くガラス板１２の冷却が完了すると、ガラス板１２が冷却型３６から離間手段により離間されて離間手段により仮支持される。その後、搬送シャトル３２がプレスエリアへ退避する。搬送シャトル３２がプレスエリアへ退避した後、搬出用シャトル３９が冷却エリアへ進入して、離間手段により仮支持されているガラス板１２が搬出用シャトル３９の型上へ移載される。ガラス板１２が搬出用シャトル３９の型上へ移載されると、その後、搬出用シャトル３９が搬送コンベア２０及び検査エリアへ搬出される。
合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとが一枚ずつ曲げ成形されて製造されると、その後、これらの外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとの間に中間膜１６が挿入されて、公知の方法によって圧着されることで、合わせガラス１４が製造される。
このように、本実施形態では、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂが一枚ずつ、加熱及び軟化後に成形され、かつ、冷却されることにより製造される。合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂは、同一のプレス成形型（具体的には、雌型２４及び雄型３０）を用いてプレス成形され、かつ、同一の冷却装置３８を用いて冷却される。
ところで、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂは、それぞれ、互いに異なる所望形状に形成されてもよい。例えば、合わせガラス１４の構造自体を考慮すると、外板ガラス１２ａに要求される所望形状は、内板ガラス１２ｂに要求される所望形状と比較して曲率半径が大きい。言い換えると、内板ガラス１２ｂに要求される所望形状は、外板ガラス１２ａに要求される所望形状と比較して曲率半径が小さい。一方、外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとを積層して合わせガラス１４を成形する際の組み立て性を向上するためには、外板ガラス１２ａに要求される所望形状は、曲率半径が比較的小さく、内板ガラス１２ｂに要求される所望形状は、曲率半径が比較的大きいことが望ましい。
このように、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとで、ダブリ量Ｗが互いに異なるように両ガラス板１２が形成されてもよい。ダブリ量Ｗは、最大曲深さ（Cross Curvature）と呼ばれることもあり、凸状に湾曲している合わせガラスの凸部側を下向きに配置すると共に、この合わせガラスにおける一対の対向する長辺の中点同士を結ぶように直線を引いたとき、湾曲部の底部における最も深い点から当該直線に引いた垂線の長さを例えばｍｍ単位で表した量である。
また、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとで、ダブリ量Ｗが互いに略同じなるように両ガラス板１２を形成するときにも、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂは、それぞれ互いに異なる板厚で形成されてもよい。更に、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂは、それぞれ互いに異なる組成、互いに異なる板厚、及び、ガラスの周縁部を隠蔽する隠蔽層のうち少なくとも１つが異なる条件で形成されてもよい。
本実施形態において、上記の如く、ガラス板１２は、プレス成形が完了してから、冷却装置３８による冷却が開始されて軟化点未満に温度が低下するまで、搬送シャトル３２の冷却型３６上に載置された状態で、ガラス板１２の自重により変形する。このように、ガラス板１２は、プレス成形が完了してから冷却が開始されるまで（或いは、温度が軟化点未満に低下するまで）の条件に応じて、ガラス板１２の自重により変形する。
例えば、プレス成形完了から冷却開始までの時間が長いほど、ガラス板１２の自重による変形が進行するので、ガラス板１２がより深く曲げられる。一方、ガラス板１２の自重によるガラス板１２の曲がり易さは、前述の様々な条件により変化する。ガラス板１２の自重による変形し易さは、ガラス板１２の組成、板厚、隠蔽層のパターン、機能性被膜の有無などの様々要因によって変化する。例えば、ガラス板１２の板厚が厚いほど、重量増に起因して自重による変形が進行し易くなる場合もあるが、板厚が厚い場合であっても、ガラス板１２の組成や形状によっては、ガラス板１２の自重による変形が進行し難いこともある。
例えば、外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとが、同一組成、同一隠蔽層パターン、相似形状又は同一形状であり、かつ、外板ガラス１２ａの板厚が、内板ガラス１２ｂの板厚より薄い場合、外板ガラス１２ａのプレス成形完了から冷却開始までの時間は、内板ガラス１２ｂのプレス成形完了から冷却開始までの時間よりも短くできる。これにより、両ガラス板１２ａ，１２ｂのそれぞれを要求に合わせた所望形状に曲げ成形すると共に、成形時間を短縮することができる。
上記の如く、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂが同一のプレス成形型（具体的には、雌型２４及び雄型３０）を用いてプレス成形される製造装置１０において、プレス成形が完了したガラス板１２を軟化点未満の温度まで低下させるための条件が、外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとの区別なく両ガラス板１２ａ，１２ｂで互いに同じ場合、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂの双方を、それぞれに要求される所望形状に曲げ成形することは困難である。
そこで、本実施形態では、合わせガラス１４を構成する複数のガラス板１２を一枚ずつ同一のプレス成形型を用いてプレス成形すると共に、各ガラス板１２ごとに、曲げ成形可能な所定温度に加熱された状態でプレス成形が完了したガラス板１２を軟化点未満の温度まで低下させるための条件を変更することにより、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂの双方を、それぞれに要求される所望形状に曲げ成形する。
具体的には、製造するガラス板１２が外板ガラス１２ａ用であるか或いは内板ガラス１２ｂ用であるかに応じて、プレス成形が完了してから冷却装置３８により冷却が開始されるまでの時間（以下、「サグ（ＳＡＧ）時間Ｔ」とも称す。）を変更する。サグ時間Ｔの間、ガラス板１２は、軟化点以上の温度に保たれ、自重により変形可能である。ガラス板１２の曲げ成形は、冷却が開始されてガラス板１２の温度が軟化点未満に低下した時点で終了する。
図４は、図１の製造装置１０においてコントローラ２８が実行する制御ルーチンの一例を説明するフローチャートを示す。図５は、変形し易さの異なる２枚のガラス板１２それぞれのプレス成形完了後の曲げ量の時間変化の一例を示す図である。
尚、図５において、縦軸はガラス板１２の変形量を、また、横軸はサグ時間を、それぞれ任意単位で示す。また、Ｔ０は、ガラス板１２の変形し易さにかかわらず、同一の形状にプレス成形（主成形）が完了した時点を示す。プレス成形完了後、プロセス上不可避な移載などを行う待機時間を経て、時点ＴＡにおいて冷却が開始されるとほぼ同時にサグによる変形が終了することにより、自重により変形し易いガラス板１２（例えば外板ガラス１２ａ）の曲げ成形が終了する。一方、自重により変形し難いガラス板１２（例えば内板ガラス１２ｂ）については、上記の時点ＴＡでは曲げ成形が十分ではなく、未だ所望形状が形成されていないので、所望形状が形成されるまでサグ時間をΔＴだけ延長する。この場合、サグ時間は、ＴＢ（＝ＴＡ＋ΔＴ）となる。
尚、上記サグ時間Ｔの変更手法は、特に限定されない。サグ時間Ｔは、例えば、プレス成形が完了したガラス板１２が雄型３０の下面に吸着保持される継続時間（すなわち、ガラス板１２のプレス成形が完了してからガラス板１２が雄型３０の下面から搬送シャトル３２の冷却型３６へ移載されるまでの時間）、プレス成形が完了したガラス板１２が冷却型３６上に載置された搬送シャトル３２が対向位置から冷却位置へ向けて移動する移動スピード、或いは、搬送シャトル３２が冷却位置で移動を停止してから冷却装置３８が冷却型３６上のガラス板１２の冷却を開始するまでの時間などを変更することで、変更可能である。
このように、図４に示す如く、コントローラ２８は、合わせガラス１４を構成するガラス板１２を製造する際、まず、製造するガラス板１２が外板ガラス１２ａ用であるか或いは内板ガラス１２ｂ用であるかを判定する（ステップ１００）。そして、製造するガラス板１２が外板ガラス１２ａ用であると判定した場合は、上記のサグ時間Ｔを外板ガラス１２ａ用のサグ時間Ｔ１に設定する（ステップ１０２）。一方、製造するガラス板１２が内板ガラス１２ｂ用のであると判定した場合は、上記のサグ時間Ｔを内板ガラス１２ｂ用のサグ時間Ｔ２に設定する（ステップ１０４）。ステップ１０２またはステップ１０４の後、制御ルーチンは終了する。
尚、外板ガラス１２ａ用のサグ時間Ｔ１及び内板ガラス１２ｂ用のサグ時間Ｔ２は、予め、互いに異なるように設定されればよく、それぞれコントローラ２８側に記憶されていればよい。また、これらのサグ時間Ｔ１，Ｔ２は、ガラス板１２が曲げ成形可能な所定温度（例えば、６２５℃）に加熱される場合について設定されていればよく、更に、所定温度に応じて可変としてもよい。更に、これらのサグ時間Ｔ１，Ｔ２は、所望形状、板厚、組成などの変形のし易さなどに応じて設定されればよい。
例えば、上記のサグ時間Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂが互いに同じ組成（例えば、ソーダライムガラス）にて形成され、かつ、両ガラス板１２ａ，１２ｂの板厚が互いに同じである一方、両ガラス板１２ａ，１２ｂに要求される所望形状（具体的には、冷却完了後、かつ、積層前に要求される形状）が互いに異なる場合には、両ガラス板１２ａ，１２ｂそれぞれに要求される所望形状に合わせて設定される。
また例えば、上記のサグ時間Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、外板ガラス１２ａの板厚と内板ガラス１２ｂの板厚とが互いに異なる場合は、両ガラス板１２ａ，１２ｂの板厚及び組成並びに形状に応じた変形のし易さに合わせて設定される。この場合、外板ガラス１２ａに要求される所望形状と内板ガラス１２ｂに要求される所望形状とが同じであり、内板ガラス１２ｂが外板ガラス１２ａに比べて変形し難いときは、例えば図５に示す如く、板厚が外板ガラス１２ａに比べて薄い内板ガラス１２ｂのサグ時間Ｔ２は、板厚が内板ガラス１２ｂに比べて厚い外板ガラス１２ａのサグ時間Ｔ１に対して所定時間分ΔＴだけ長く設定される。更に例えば、上記のサグ時間Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、外板ガラス１２ａの組成と内板ガラス１２ｂの組成とが互いに異なる場合は、両ガラス板１２ａ，１２ｂの組成に合わせて設定される。尚、上記のサグ時間Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、隠蔽層のパターン又は機能性被膜に影響される場合には、隠蔽層のパターン又は機能性被膜の影響を考慮した値に設定される。
図６は、本実施形態において合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂの、板厚とダブリ量とサグ時間との関係の一例を示す図である。尚、図６に示す例は何れも、自動車用ガラスに汎用として用いられるソーダライム組成のフロートガラスを用い、かつ、表面に熱線反射等の機能性被膜を有しないガラス板を用いた場合の測定結果の一例である。
図６中、（Ａ）に示す実施例１は、共に高鉄含有の高熱吸収ガラスを用いた外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂが、同一の板厚を有し、かつ、図７に示す如く略同一の隠蔽層のパターンを有する場合において、両ガラス板１２ａ，１２ｂが所望のダブリ量となるサグ時間の比を示す。図７は、略同一の隠蔽層のパターンを有する外板ガラスと内板ガラスとを重ね合わせた一例を示す正面図である。この例では、外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとの曲がり易さはほぼ同一であるため、所望の曲率半径及びダブリ量を得るために、外板ガラス１２ａのサグ時間を延長して、内板ガラス１２ｂのサグ時間に対して１０７％に設定した。このように、外板ガラス１２ａのサグ時間を内板ガラス１２ｂのサグ時間よりも長くすることで、適切なダブリ量を得ることができる。図７中、外板ガラス１２ａには例えば黒色セラミック（所謂「黒セラ」）の遮蔽層のパターン１２１Ａが形成されており、内板ガラス１２ｂには例えば黒色セラミックの遮蔽層のパターン１２１Ｂが形成されている。
図６中、（Ｂ）に示す実施例２は、高熱含有の高熱吸収ガラスを用いた外板ガラス１２ａ及びグリーンガラスを用いた内板ガラス１２ｂが異なる板厚を有し、かつ、図７に示す如く略同一の隠蔽層のパターンを有する場合において、両ガラス板１２ａ，１２ｂが所望のダブリ量となるサグ時間の比を示す。この例では、外板ガラス１２ａが内板ガラス１２ｂに比べて曲がり難いため、所望の曲率半径及びダブリ量を得るために、外板ガラス１２ａのサグ時間を延長して、内板ガラス１２ｂのサグ時間に対して１０７％に設定した。
図６中、（Ｃ）に示す実施例３は、共にグリーンガラスを用いた外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂが同一の板厚を有し、かつ、図８に示す如く形状の異なる隠蔽層のパターンを有する場合において、両ガラス板１２ａ，１２ｂが所望のダブリ量となるサグ時間の比を示す。図８は、形状の異なる隠蔽層のパターンを有する外板ガラスと内板ガラスとを重ね合わせた一例を示す正面図である。この例では、外板ガラス１２ａが内板ガラス１２ｂに比べて曲がり難いため、所望の曲率半径及びダブリ量を得るために、外板ガラス１２ａのサグ時間を延長して、内板ガラス１２ｂのサグ時間に対して１１７％に設定した。図８中、外板ガラス１２ａには例えば黒色セラミック（所謂「黒セラ」）の遮蔽層のパターン１２２Ａが形成されており、内板ガラス１２ｂには例えば黒色セラミックの遮蔽層のパターン１２２Ｂが形成されている。
図６中、（Ｄ）に示す実施例４は、共にグリーンガラスを用いた外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂが異なる板厚を有し、かつ、図８に示す如く形状の異なる隠蔽層のパターンを有する場合において、両ガラス板１２ａ，１２ｂが所望のダブリ量となるサグ時間の比を示す。この例では、外板ガラス１２ａが内板ガラス１２ｂに比べて曲がり難いため、所望の曲率半径及びダブリ量を得るために、外板ガラス１２ａのサグ時間を延長して、内板ガラス１２ｂのサグ時間に対して１１７％に設定した。
図６中、（Ｅ）に示す比較例は、上記（Ａ）〜（Ｄ）に示す実施例１〜４と比較される例である。比較例は、共にグリーンガラスを用いた外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂが同一の板厚を有し、かつ、図８に示す如く形状の異なる隠蔽層のパターンを有する場合において、本実施形態と異なりサグ時間を変更しない場合における両ガラス板１２ａ，１２ｂのダブリ量を示す。この例では、両ガラス板１２ａ，１２ｂのサグ時間を変更しないため、内板ガラス１２ｂのダブリ量が外板ガラス１２ａのダブリ量よりも大きい。
尚、所望の形状は、必ずしも外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとで同一ではなく、一般に内板ガラス１２ｂに比べて外板ガラス１２ａのダブリ量に代表される曲げ深さが若干大きい方が好ましい。これにより、前述の両ガラス板１２ａ，１２ｂを組み合わせて合わせガラス１４を製造する際の積層（lay-up）工程、圧着工程などでの割れを防止し、脱気性を向上させると共に、合わせガラス１４のガラス１２と中間膜１６との密着性を高めることができる。
本実施態様によれば、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂごとに、プレス成形が完了してから冷却装置３８により冷却が開始されるまでのサグ時間Ｔを変更又は調整することで、両ガラス板１２ａ，１２ｂに要求される所望形状、板厚、組成、及び隠蔽層パターンのうち少なくとも１つが両ガラス板１２ａ，１２ｂ間で互いに異なる場合であっても、両ガラス板１２ａ，１２ｂを一枚ずつ製造し、両ガラス板１２それぞれを要求に合わせた所望形状に曲げ成形することができる。
上記の如く、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂは、同一のプレス成形型（具体的には、雌型２４及び雄型３０）を用いてプレス成形される。従って、本実施形態で用いる製造装置１０によれば、両ガラス板１２ａ，１２ｂに要求される所望形状、板厚、組成、及び隠蔽層パターンのうち少なくとも１つが両ガラス板１２ａ，１２ｂ間で互いに異なる場合であっても、両ガラス板１２ａ，１２ｂを一枚ずつ同一のプレス成形型を用いてプレス成形し、両ガラス板１２それぞれを要求に合わせた所望形状に曲げ成形することができる。
すなわち、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂに要求される所望形状、板厚、組成、及び隠蔽層パターンのうち少なくとも１つが両ガラス板１２ａ，１２ｂ間で互いに異なる場合であっても、両ガラス板１２ａ，１２ｂそれぞれを要求に合わせた所望形状に曲げ成形するのに、両ガラス板１２ａ，１２ｂ間で共通したプレス成形型を用いることができる。
本実施形態によれば、製造装置１０の大型化、複雑化及び高コスト化を招くことなく、簡易な構成で、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂを一枚ずつ要求に合わせた所望形状に曲げ成形することができる。このため、要求精度に合致した外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂを重ね合わせて、精度の高い合わせガラス１４を製造することが可能である。
また、本実施形態では、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂの曲げ成形が一枚ずつ行われる。このため、本実施形態によれば、両ガラス板１２ａ，１２ｂを一つに重ね合わせてから一度に曲げ成形を行う場合と比べて、各ガラス板１２ａ，１２ｂ間の表面に付く傷を減少可能である。
ところで、上記の実施形態において、雌型２４及び雄型３０は、「同一の成形型」の一例である。また、外板ガラス１２ａは、「第１ガラス板」の一例であり、内板ガラス板１２ｂは、「第２ガラス板」の一例である。外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂをそれぞれ雌型２４及び雄型３０を用いてプレス成形する工程は、「第１主成形工程」及び「第２主成形工程」のそれぞれの一例である。また、両ガラス板１２ａ，１２ｂをそれぞれサグ時間Ｔを異ならせて要求に合わせた所望形状に曲げ成形する工程は、「第１仕上げ成形工程」及び「第２仕上げ成形工程」それぞれの一例である。要求される所望形状に曲げ成形されたガラス板１２を冷却装置３８を用いて冷却する工程は、「冷却工程」の一例である。外板ガラス１２ａの成形時のサグ時間Ｔは、「第１条件」及び「第１時間」の一例であり、内板ガラス１２ｂの成形時のサグ時間Ｔは、「第２条件」及び「第２時間」の一例である。また、冷却型３６は、「搬送型」の一例である。。
なお、本発明は上記の実施形態で示した具体例に限定されず、当業者であれば具体例を元に適宜実施形態の変更及び改良ができる。
尚、上記の実施形態では、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ及び内板ガラス１２ｂを同一成形型を用いて主成形としてのプレス成形しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとの区別なく成形する方法であってもよい。例えば、主成形として、プレス成形以外の重力成形などの主成形方法を用いてもよい。
また、上記の実施形態において、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとを順に所定枚数ずつ交互に搬送して製造してもよい。例えば、外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとを一枚ずつ交互に製造、すなわち、１番目の合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ→１番目の合わせガラス１４を構成する内板ガラス１２ｂ→２番目の合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ→２番目の合わせガラス１４を構成する内板ガラス１２ｂ→・・・の順に製造してもよい。また、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとを順に二枚ずつ交互に製造、すなわち、１番目の合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ→１番目の合わせガラス１４を構成する内板ガラス１２ｂ→２番目の合わせガラス１４を構成する内板ガラス１２ｂ→２番目の合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ→３番目の合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａ→３番目の合わせガラス１４を構成する内板ガラス１２ｂ→・・・の順に製造してもよい。
このように、ガラス板を所定枚数ずつ交互に搬送することで、成形前の素板ガラス（平板ガラス）の管理が簡便になる。例えば、一つのパレットに外板用の素板ガラスを積み、別のパレットに内板用の素板ガラスを積み、それぞれを一気に成形することが可能となる。外板用のガラス板群を先に成形し、後に内板用のガラス板群を成形することで、パレットへの積み替えなどの作業を削減することができる。
また、ガラス板を一枚ずつ交互に製造することで、第１及び第２仕上げ成形後、直ちに合わせガラスに組み合わせることが可能である。この場合、同一の成形型を使った工程により、連続して合わせガラスを製造することができる。
また、上記の実施形態では、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａと内板ガラス１２ｂとを順不同に製造してもよい。この場合、搬送された素板ガラスに応じて、前記第１条件と前記第２条件を変更しながらガラス板１２を製造することができる。これにより、例えばパレットに外板用の素板ガラスあるいは内板用の素板ガラスのいずれが積載されているかに関わらず、連続してガラス板１２を成形することが可能となる。
また、上記の実施形態では、合わせガラス１４を構成する各ガラス板１２のプレス成形、及び、そのプレス成形を行うプレスエリアから冷却型３６へのガラス板１２の移載を、ヒータなどを用いて加熱される炉内で行ってもよい。この変形例によれば、ガラス板１２が炉内でプレス成形されるので、プレス成形中のガラス板１２及びプレス成形直後のガラス板１２を冷え難くすることができ、その結果、ガラス板１２が温度低下に起因して曲げ成形し難くなるのを抑止できる。尚、この変形例において、ヒータは、炉内の天井や側壁又は床面に配置されればよく、また、曲げ成形されるガラス板１２の組成、形状、大きさ、厚さ等に応じて、ガラス板１２に与える温度を可変としてもよい。
一方、合わせガラス１４を構成する各ガラス１２のプレス成形、及び、そのプレス成形を行うプレスエリアから冷却型３６へのガラス板１２の移載を、ヒータなどを用いて加熱される炉の外で行ってもよい。この変形例によれば、ガラス板１２が炉外でプレス成形されるので、ガラス板１２をプレス成形するプレス成形型の耐熱性を下げることができ、その結果、プレス成形型の構成が複雑化するのを防止できる。尚、この変形例は、ガラス板１２に要求される所望形状が成形量の少ない浅い曲げ形状である場合に適用されることが望ましい。
また、上記の変形例では、ガラス板１２が加熱軟化後、プレス成形前、或いは、プレス成形中に冷え易くなるのを防止するため、ヒータなどの加熱装置を設けてもよい。すなわち、第１及び第２主成形工程は、第１及び第２ガラス板を加熱しながら行ってもよい。この変形例によれば、プレス成形型の構成が複雑化するのを防止し、プレス成形されるガラス板１２が温度低下に起因して曲げ成形し難くなるのを抑止できるので、ガラス板１２に要求される所望形状が成形量の多い深い曲げ形状である場合にも好適に適用可能となる。尚、上記したヒータなどの加熱装置は、例えばプレス成形型の上型（モールド）に配設すればよい。
また、上記の実施形態では、合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａの板厚と内板ガラス１２ｂの板厚とを同じとしても、互いに異ならせてもよい。両板ガラス１２ａ，１２ｂの板厚を互いに異ならせる場合は、外板ガラス１２ａの板厚と内板ガラス１２ｂの板厚との差を比較的大きなものとし、例えば０．５ｍｍ以上としてもよい。また、外板ガラス１２ａの板厚に対して内板ガラス１２ｂの板厚を薄くし、例えば、内板ガラス１２ｂの板厚を１．６ｍｍ未満としてもよい。このように合わせガラス１４を構成する外板ガラス１２ａの板厚と内板ガラス１２ｂの板厚とが互いに異なっていても、両ガラス板１２ａ，１２ｂそれぞれを一枚ずつ要求に合わせた所望形状に曲げ成形することができる。
また、上記の実施形態は、２枚のガラス板１２が積層される合わせガラス１４を構成する各ガラス板１２を製造する場合についての例であるが、３枚以上のガラス板が積層される合わせガラス１４を構成する各ガラス板１２を製造する場合についても同様に適用可能である。
本出願は、２０１４年１２月１０日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−２４９７００に基づくものであり、その出願を優先権主張するものであり、その出願の全ての内容を参照することにより包含するものである。
１０ 製造装置
１２ ガラス板
１２ａ 外板ガラス
１２ｂ 内板ガラス
１４ 合わせガラス
２０ 搬送コンベア
２４ 雌型
２８ コントローラ
３０ 雄型
３２ 搬送シャトル
３６ 冷却型
３８ 冷却装置
３９ 搬送用シャトル
１２１Ａ，１２１Ｂ，１２２Ａ，１２２Ｂ 遮蔽層のパターン

Claims (14)

  1. 複数のガラス板が積層された合わせガラスの製造方法であって、
    第１ガラス板を第１軟化点以上まで加熱して主成形する、第１主成形工程と、
    第２ガラス板を第２軟化点以上まで加熱して主成形する、第２主成形工程と、
    前記第１主成形工程後、前記第１ガラス板を所望形状に曲げ成形する第１仕上げ成形工程と、
    前記第２主成形工程後、前記第２ガラス板を所望形状に曲げ成形する第２仕上げ成形工程とを備え、
    前記第１主成形工程と、前記第２主成形工程とは、同一の成形型によって行われ、
    前記第１ガラス板を前記第１軟化点未満まで温度低下させるための第１条件と、前記第２ガラス板を前記第２軟化点未満まで温度低下させるための第２条件とが、互いに異なり、
    前記第１及び第２主成形工程は、下方成形型と上方成形型とで前記第１及び第２ガラス板を挟持するプレス成形であり、
    前記第１及び第２仕上げ成形工程は、前記第１及び第２ガラス板それぞれの自重変形であることを特徴とする合わせガラスの製造方法。
  2. 前記第１及び第２仕上げ成形工程後、前記第１及び第２ガラス板を、冷却装置を用いて冷却する冷却工程を更に備え、
    前記第１条件は、前記第１主成形工程後から前記冷却工程を開始するまでの第１時間であり、
    前記第２条件は、前記第２主成形工程後から前記冷却工程を開始するまでの第２時間である請求項１記載の合わせガラスの製造方法。
  3. 前記第１時間は前記第２時間よりも長い請求項２記載の合わせガラスの製造方法。
  4. 前記第１時間は前記第２時間よりも短い請求項２記載の合わせガラスの製造方法。
  5. 前記第１ガラス板と、前記第２ガラス板とを、順に所定枚数ずつ交互に搬送する工程を更に備え、
    前記第１及び第２仕上げ成形工程は、同一の装置によって行われ、
    前記第１及び第２仕上げ成形工程は、前記所定枚数毎に、前記第１条件と前記第２条件を変更しながら行われる請求項１乃至４の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
  6. 前記所定枚数は、一枚である請求項５記載の合わせガラスの製造方法。
  7. 前記第１ガラス板と、前記第２ガラス板とを、順不同で搬送する工程を更に備え、
    前記第１及び第２仕上げ成形工程は、同一の装置によって行われ、
    前記第１及び第２仕上げ成形工程は、前記搬送されたガラス板に応じて、前記第１条件と前記第２条件を変更しながら行われる請求項１乃至４の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
  8. 前記第１及び第２主成形工程後、主成形が完了した前記第１及び第２ガラス板を、前記第１及び第２仕上げ成形工程に搬送するための、搬送型への移載は、炉内で行われる請求項１乃至７の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
  9. 前記第１及び第２主成形工程後、主成形が完了した前記第１及び第２ガラス板を、前記第１及び第２仕上げ成形工程に搬送するための、搬送型への移載は、炉外で行われる請求項１乃至７の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
  10. 前記第１及び第２主成形工程は、前記第１及び第２ガラス板を加熱しながら行われる請求項１乃至８の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
  11. 前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、互いに異なる組成及び互いに異なる板厚のうち少なくとも一方を有する請求項１乃至１０の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
  12. 前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板のうち、少なくとも１枚のガラス板の、少なくとも一つの表面に機能性被膜が形成されている請求項１乃至１１の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
  13. 前記機能性被膜は、前記ガラス板の凹面に形成される熱線反射機能を備える請求項１２記載の合わせガラスの製造方法。
  14. 前記第１ガラス板の厚みと、前記第２ガラス板の厚みとの差が０．５ｍｍ以上である請求項１乃至１３の何れか一項記載の合わせガラスの製造方法。
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