JPH03271127A - ガラス板の熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス板、特に板厚が１．５〜３．Ｏｎの薄
いガラス板において強度アップを図るようにしたガラス
板の熱処理方法に関し、詳細には加熱されたガラス板を
室温にまで冷却する間においてガラス板端縁周辺部のみ
に適宜平面圧縮応力を付与する熱処理方法に係るもので
あり、建築用はもちろん自動車用あるいは家具用等幅広
く用いられ、特に合せガラス用として有用なものとなる
ようにすることができるものである。

〔従来の技術〕

最近、建築用として例えば高層ビルディングあるいは住
宅等、さらには自動車用として例えばフロントあるいは
サイド等の窓ガラスに、各種ガラス板が採用されつつあ
り、特に薄板ガラスを初め多機能を有するガラス板状体
が広く採用されてきている。

このような情勢のなかで、ガラス板、特に薄板ガラスに
おいて、ガラス素板あるいは加工時または加工後、さら
に運搬時、さらにまた例えば自動車窓への嵌め込み時等
、各工程でガラス板エッヂ部に受ける衝撃により破損に
まで及ぶこともあり、そのため取扱いには非常な注意を
必要とするものであり、また薄板化が進むにつれ、こと
に薄板ガラスの合せ化も多くなる傾向を示し、それにつ
れ薄板ガラス自身の強度アップをも必要となってきてお
り、このなかでガラス板の端縁周辺部において平面圧縮
応力を高めるようにして前記要求を遠戚しようとする提
案が種々なされている。

例えば、特公昭３２−２６８４号公報には、屈曲しよう
とする硝子の平板を所望の輪郭に成形切断することと、
この成形切断した硝子板を屈曲型の上に支持し、この硝
子板をその屈曲温度に在る間に屈曲させて該屈曲型の曲
率に合致させることと、この屈曲した該硝子板の焼なま
しを行うに当ってこの焼なましの間に硝子板の冷却を制
御してその周縁部に圧縮帯を生じさせることとの各工程
の結合を特徴とする、周縁の破損に対し大きな抵抗力を
有する屈曲硝子板の製造法が記載され、また、２枚のガ
ラス板をプラスチック中間膜により積層した合せガラス
において、上記合せガラス板の周辺部のみに圧縮応力を
形成し強化することで、合せガラス板の取扱い時におけ
るガラス板周辺部よりの破砕、亀裂、破損に対し構造上
−層の抵抗力を有するためのものであることが記載され
ており、また特公昭６３−１７７７７号公報には、板厚
１．５ｍｍ乃至２．５間の２枚のガラス板を重ねて曲げ
型に載置し、このガラス板を５５０℃〜６５０℃に加熱
して２枚同時に底型する工程、重ね合わされたガラス板
を少なくともその徐冷域温度４５０℃〜５５０℃の間を
９０℃／分〜１５０℃／分の冷却速度で冷却し、ガラス
板の端部から１．５ｃｍ以内に２５０　ｋｇ／ｃｍ２〜
５００ｋｇ／ｃｍ２の平面圧縮応力を生せしめる工程、
周辺部に平面圧縮応力の与えられた上記２枚のガラス板
をその平面圧縮応力の形成された面をそれぞれ外側にし
、そのガラス板間にプラスチック中間膜を挟み合せガラ
ス組威体を用意する工程、この合せガラス組立体を熱圧
着し一体化する工程の各工程よりなる合せガラスの製造
法が記載されており、さらに特公昭５５−３１０９７号
公報には、積層された２枚の合せガラス素板を炉体内を
通して湾曲加工、強化加工するガラス板の加工装置にお
いて、炉体内の搬送口から搬出口に向って順次連続して
５００℃〜７５０℃の加熱帯と、１８０℃〜４００℃の
急冷帯と、２００℃以下の冷却帯とを設けると共に、上
記加熱帯と冷却帯の間には断熱冷却ダンパーを設け、急
冷帯には該急冷帯内の温度範囲に保持するための冷却装
置を設けてなり、積層された２枚の合せガラス素板を加
熱帯にいて湾曲加工し、急冷帯において上記合せガラス
素板の周辺部に平面圧縮層を形成する様にしたガラス板
の加工装置が記載され、徐冷温度４５０℃〜５５０℃の
間を９０℃／分〜１５０℃／分の冷却速度で、２枚重ね
て曲げ型に載置し２枚同時に上面下面の周辺部を冷却す
ることが記載されており、さらにまた実公昭６３−２１
５４１号公報には、加熱炉から水平状態で搬送されてき
た板ガラス周縁を保持して、曲げ底形を行うリングモー
ルドの上端部を、傾斜面を有する尖部とし、この尖部に
ステンレス鋼繊維からなる織布を被せるようにしたので
、板ガラスの周縁に接触するリングモールドの面積が小
さくなり、成形時に生じるを跡等を可及的に小さくでき
、また金属織布の間を冷却空気が通過するので、リング
モールドと板ガラスとの間に形成される空間、特に板ガ
ラス周縁部に形成される空間に冷却空気が籠ることがな
く急冷を有効に行なえ、板ガラス周縁部の強化度を高め
ることができるという板ガラスの底形用リングモールド
が記載されている等が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の特公昭３２−２６８４号公報に記載され
た方法においては、ガラス板全体の冷却を制御するとと
もに、型成形面を越してガラス板の全周縁部を外側に突
出しまた該表面と接触しないようにすることによって、
突出した全周縁部が急冷されるようにしたものであり、
型のレールに接触した部分が前記全周縁部に比して高温
となるというものであり、また特公昭６３１７７７７号
公報あるいは特公昭５５−３１０９７号公報に記載され
ている方法においては重ね合わされた二枚のガラス板の
周辺部の上下方向あるいは横方向より空気を吹き付ける
か、加熱炉から取出し放冷する等の手段で行うものであ
り、これらはいずれもガラス板の周辺部例えばガラス板
端縁部から１５ｎ＋ｍ以内を型とフリーにしておくこと
で行うもので、どちらかといえば不均一冷却となりやす
くソリあるいは変形を安定して充分に防ぐことができる
とは必ずしも言い難いものであり、ガラス板の中央域を
充分徐冷されたような状態にすることが必ずしもでき難
いものでもある。さらに実公昭６３−２１５４１号公報
に記載のものはリングモールドの上端と板ガラスとが密
接すると、急冷装置においてノズルから吹出す冷却空気
がリングモールド内に籠もってしまうため、ガラスの強
度に重大な影響を与えるガラス板周辺部の強化度が劣る
こととなるのを防ごうとするものであって、前記ガラス
板周辺部を他の部署と同等の強化度とを跡を付けること
がないものとしようとするもので積極的にガラス板周辺
部の強度をアップしようとするものではなく、単に該リ
ングモールドを通常の屈曲・強化方法に用いてもガラス
板周辺部のみの強度アップは遠戚でき難いものである等
の問題があるものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなしたも
ので、特定温度にある平らなまたは曲げ加熱ガラス板を
強制的に特定温度に制御した受け取りリングフレームで
受け取り、徐冷または徐冷に近い冷却をすることによっ
てガラス板端縁周辺部を強度アップすることができ、ど
ちらかといえばガラス板中央域では通常的な冷却で生板
に近い強度を有するものにするガラス板の熱処理方法を
提供するものである。

すなわち、本発明は、所望形状のガラス素板を加熱炉内
で５５０〜６５０℃に加熱し、平らな加熱ガラス板また
は該加熱ガラス板を屈曲成形した曲げ加熱ガラス板を冷
却して強度アップを図るガラス板の熱処理方法において
、前記率らなまたは曲げ加熱ガラス板の端縁周辺部を、
該加熱ガラス板の温度に比して１５０〜５００℃低い温
度を有するよう、前記受け取りリングフレームにヒータ
を付設し通電加熱することで制御した受け取りリングフ
レームで受け取す、つイテ５０〜５００℃に保持されて
いるアニーリング炉内で室温まで冷却するようにしたこ
とを特徴とするガラス板の熱処理方法。ならびに前記ガ
ラス板端縁周辺部において、５０〜５００ｋｇ／ａｄの
平面圧縮応力を生ぜしめるようにすることを特徴とする
前述したガラス板の熱処理方法を提供するものである。

ここで、前記率らなまたは曲げ加熱ガラス板の温度を５
５０〜６５０℃としたのは、通常屈曲成形、例えば曲げ
型に応じた形状に自重を利用して曲げ成型をする際また
はプレスによる曲げ成型をする際あるいは再徐冷を行う
際等において必要な温度であり、好ましくは５９０〜６
３０℃であって、この温度をそのまま利用するためであ
り、ガラス板としては特に板厚が１．５〜３．０ｍｍの
薄いガラス板において、ことにそのなかでも自動車用フ
ロントガラスとして用いる合せガラスの素板として有用
である。

また、前記受け取りリングフレームの温度を加熱ガラス
板の温度より１５０〜５００℃低い温度としたのは、１
５０℃未満の低い温度差であれば、ガラス板端縁周辺部
における平面圧縮応力がほとんど付与できず強度アップ
につながらないものであり、５００℃を超える高い温度
差とすると、ガラス板端縁周辺部における平面圧縮応力
が大きくなり過ぎ、例えば約６００〜７００ｋｇ／ｃ＋
ｗ”等となってその内側に生じる平面引張応力とのバラ
ンスあるいは中央域に及ぼす影響を考えると好ましくな
く、場合によってはガラス板端縁周辺部においてソリ等
の変形、さらにはハマカケやりラック等キズにつながる
ものであって、最悪の場合には破損を招くものであり、
好ましくは２００〜４５０℃低い温度差である。

また受け取りリングフレームの温度調節は例えば受け取
りリングフレームの上面シーズヒータを付設してその上
を下記のカバーをするようにし、受け取りリングフレー
ムが徐冷部で待機中に給電端子をエアーシリンダー等に
より、フレームに固定した接続端子に接続しヒータに通
電加熱し、所定の温度にＩ［ｊ、、その後給電端子が外
され、ガラス板を受け取るようになっているものである
。

さらに受け取りリングフレームの少なくとも天端部には
通常ＳＵＳの金網がカバーされており、そのままかさら
にその上に断熱保温材としてカーボンクロス、ガラスク
ロス等のカバーをして用いてもよいし、また断熱保温材
だけでもよいものであり、さらにまた受け取りリングフ
レームとのガラス板端縁周辺部の接触面は端縁から最大
約２０ｍｍ程度であり、好ましくは１０〜１５ｍｍ程度
である。

さらにアニーリング炉内の温度を５０〜５００℃とした
のは、受け取りリングフレームの加熱ならびに温度保持
、または前記加熱ガラス板を受け取りリングフレームで
受け取り後において徐冷または徐冷に近い条件とするた
めに必要であり、好ましくは５０〜４８０℃である。

さらにまた、前記平面圧縮応力が５０〜５００ｋｇ／ｄ
が好ましいとしたのは、５０ｋｇ／ｃｍ”未満ではガラ
ス板の強度アップにはつながり難いものであり、５００
　ｋｇ／ｃｍ”を超えるとその内側における平面引張応
力あるいは中央域に及ぼす影響またはエツジ部の補強に
よる強度アンプという所期の目的からみて必らずしも良
好な傾向ではなく、ガラス板全体としてのバランス上も
必要がないためである。

なお、本発明においては、ガラス板端縁周辺部を受け取
りリングフレームで以て受け取るようにしたので、上部
端縁のコーナ一部を別途用意した押え具を適宜用いるよ
うにすることもできて、よりガラス板の端縁周辺部にお
けるソリ等の変形がなく、所望形状への精度をさらに向
上せしめることができ、ことに三方曲げ等複雑な曲率を
要求されるものでも高精度のものとなり、例えば自動車
窓等に取り付けるに際しても歪み等発現することがなく
なり、作業性の向上、歩留アップをもたらすものとなる
ものであり、より好ましいものである。

〔作　用〕

上述したように本発明は、特定温度にある平らなまたは
曲げ加熱ガラス板の端縁周辺部を、この特定温度と特異
な温度範囲内で低く温度差をもたらすよう適宜ヒータを
もって強制的にコントロールした受け取りリングフレー
ムを用いて受け取り、徐冷または徐冷に近い状態で冷却
するようにしたことにより、風冷による冷却よりさらに
均一に確実で安定してソフトな急冷を行うことができ、
従来のように型枠における残存温度が冷却時に逆転して
ガラス板の型枠と接触しない部署より接触部署が斉くな
ってしまうこともなくすることができて、前記端縁周辺
部の平面圧縮応力とその内側に発現する平面引張応力な
らびに中央域への影響を従来に比してよりバランスがと
れたものとすることができ、しかも場合によってはガラ
ス板の端縁のコーナー部またはその附近等を軽く自由自
在に押えるようにすることで、多少強制的にもソリ等の
変形を発現しないようにできるとともに、上下面から冷
却するようになって、例えば板厚が厚くなったとしてま
たは２枚のガラス板を同時に冷却する場合でも確実に対
応できて冷却が行え所期の平面圧縮応力を得ることがで
きてガラス板端縁周辺部の強度をアップすることができ
る等、本発明によって種々の強度を有するガラス板を、
ソリ等の変形を発現せず、より高精度な成型品とするこ
とができ、運搬や合せ加工等の各種工程中あるいは自動
車窓に取り付は時等の作業においても、取り扱いにほと
んど支障がなくなり、破損等の発生もほとんど皆無にで
きるようになるものであり、さらに場合によっては従来
の設備と作業状況のままで本発明の所期の目的を達成で
きることとなるものである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面に基づき詳細に説
明する。

第１図は、曲げ加熱ガラス板を受け取る受け取りリング
フレームを示す拡大組立斜視図、第２図は第１図のＢ−
Ｂ視において加熱ガラス板を載置した際の（ａ）が部分
拡大縦断面図、（ｂ）がその部分拡大斜視図、第３図は
加熱・曲げ工程の全体を示す平面図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ視縦断面図を示すものである。

第３．４図に示す一連のガラス板の加熱・屈曲等の熱処
理装置は、ロールコンベアｌを具備し、ガラス素板２を
搬送しつつ加熱する加熱炉３と、加熱ガラス板２′を屈
曲するために該加熱炉の終端に配設する成形炉６内に吸
着具４を設け、下方より熱風を吹き上げる図示されない
風管を配設して、雰囲気温度が５７０〜６７０°Ｃの範
囲である成形部５と、該成形炉を挾んだ一方に曲げ型７
を載置する台車８を待機収容せしめるホット炉９と、そ
の反対側に成形炉６を挾んでシールチャンバー１０を介
してアニーリング炉である補助炉１）を配置するもので
ある。

加熱炉３に続く成形炉６に密着するシールチャンバーＩ
Ｏ内に、ワイヤで連結しシリンダーの作動で上下動する
ダンパー１２を設け、該チャンバーの空洞の底部に後述
する図示されない補助ロールを配設する。

このようにシールチャンバーｌＯと接合する補助炉１）
は、シールチャンバー１０側とその反対側の両側面に削
威し貫通する開口部を有し、該補助炉内を２００〜６０
０°Ｃの範囲で特定温度に設定可能な高温部１３と、３
００°Ｃ以下にセットする低温部１４とに区画する仕切
りダンパー１５を設け、該ダンパーは該補助炉の天井の
座に着座するシリンダーの作動で上下動し、該補助炉内
の天井および底面には図示されない電力供給線で繋がれ
た電熱ヒーターを配置し、さらに低温部１４の天井には
ダンパー付の複数の排気官２２を植設する。

補助炉１）の下側には該補助炉の摺動手段として、レー
ルを敷設する架台がリニアベアリングを介して該補助炉
を支持し、該架台に着座する摺動用シリンダーのロッド
は、該補助炉の片端に固着するピースとナツトで連結し
、摺動シリンダーの作動で補助炉１）はレールに沿って
左右に移動する。

補助炉１）の低・高温部一体な開口部は、図示されない
架構上に着座するシリンダーでワイヤを介して上下動す
るダンパー１６とシールチャンバーで塞ぐが、残りの部
分は支柱に取りつけたコ字状の高温部用の保温カバー１
７もしくは低温部用の保温カバー１８で両開口部を塞ぐ
ものである。

ダンパー１６の前方は、レールを敷設する架台を配設し
、該レールの上部にはフレーム２１で組立て取り外し可
能な受け取りリングフレーム１９を載置した受取台車２
０が、その端部のロールと架台上に立設する軸台に軸止
し回転自在な補助ロールとを介して載置し、レールに沿
って移動するが、補助炉１）内でのフレーム２１の支持
は前述したシールチ　センバー１０内の図示されない補
助ロールによって支えられ、受け取りリングフレーム１
９は成形部５内まで進入する。

レールに沿って移動する受取台車２０の駆動は、例えば
フレームのロール側端部と連結するチェーンで正逆に駆
動するモーターにより伝動し、該モーターは高熱から隔
離した位置に配するのが望ましい。

第１．２図は第３図に示している受け取りリングフレー
ム１９部の全体ならびに要部を拡大した各図であって、
着脱自在になる給電端子３１に接続できる接続端子３２
をフレーム２１ならびにフレーム架台に固定して設け、
ヒータ３０へ耐熱コード３３で接続している前記フレー
ム２１より支持バーを介してリング基台２８を設け、そ
の上にボルト２６で高さ調整自在にナツト２７でリング
フレーム２５を固定し、該リングフレーム２５の天端を
覆い包含するように、例えば先ずＳＵＳの金１）２４、
ついでその上にカーボンクロス等の各種クロスまたはフ
ェルト２３を最外表としてカバーし、そのなかにヒータ
３０を配設した構成の受け取りリングフレーム１９を用
い、曲げ加熱ガラス板２”の端縁周辺部２９が例えば２
０ａ＋以下が重なるように接触載置させた状態を部分拡
大して示したものであり、この前後の曲げ加熱ガラス板
を受け取る前で載置してない時点での受け取りリングフ
レームの全体をも拡大して示したものである。

上記ガラス板の熱処理装置を用いた際の実施例について
、その条件ならびにその結果を具体例として表１に例示
する。

すなわち、実施例では、板厚が約２■の所望形状に切断
したガラス素板を上記加熱炉で６１０〜６２０°Ｃに加
熱し、上記成形炉で屈曲成型し、室温またはアニーリン
グ用補助炉で適宜加熱されたＳＯ５金網あるいはカーボ
ンクロス等を被覆カバーしてなる受け取りリングフレー
ムで受け取り、受け取りリングフレームを加熱した温度
に保持されている補助炉でアニーリングを行い、例えば
３００〜２００°Ｃ程度まで降温させた時点で補助炉外
に搬送し、放冷し所要温度まで冷却するものであり、こ
の得られた曲げガラス板の端縁周辺部の全周について１
２〜１８点を決めて、例えば東芝製精密歪計（５ＶＰ−
３０−Ｉ＋　）を用いて測定し、この測定結果を平均し
、平均した平面圧縮応力によってガラス板の強度アップ
の程度を示したものである。

この実施例の結果からも明らかなように平面圧縮応力が
増加し、周辺部の強度アップが達成されていることを示
し、周辺部のうねりやソリ等の変形もなく、全体の曲率
も高精度で、受け取りリングフレームと接触したガラス
板端縁周辺部の表面も特に異常はなく平滑なものであっ
た。

比較例については、本発明の範囲外の条件におけるもの
で、クランクを発生したり、クランクが発生しなくても
ソリや変形を伴うこととなるものであったり、またガラ
ス板端縁周辺部の平面圧縮応力がほとんど変化なく強度
アップが図られたとは言い難いものである等であった。

なお、加熱炉、成形炉あるいは補助炉等については例示
した上記の熱処理装置にかぎらないことは言うまでもな
いことである。

−２二４」 ［発明の効果］ 本発明は、加熱ガラス板の端縁周辺部をヒータで温度コ
ントロールした受け取りリングフレームでもって直接受
け取るようにして必要最小限に効率よく急冷することが
できて、ガラス板の端縁周辺部に平面圧縮応力を制御し
て付与できることとなってガラス板の強度が充分あるも
のとなり、ソリ等の変形もなく高精度の底型をもたらし
、合せガラスの加工や運搬時などの取り扱い等の作業性
も向上し、窓などに取り付ける際も含め歩留と作業効率
がよくなり、自動車用窓ガラス等として用いた際にその
軽量化と安全性をも高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示し、第１図は本発明で用
いる受け取りリングフレームを示す組立斜視図、第２図
は第１図で示す受け取りリングフレームに曲げ加熱ガラ
ス板を受け取った際の（ａｌが部分拡大縦断面図、（ｂ
ｌがその一部を示す部分拡大斜視図、第３図は加熱・曲
げ工程の全体を示す平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ視
縦断面図を示すものである。 ２′・・・加熱ガラス板　　２”・・・曲げ加熱ガラス
板３・・・加熱炉　　１）・・・補助炉　　１３・・・
高温部１４・・・低温部　　１９・・・受け取りリング
フレーム２３・・・断熱保温材　　　２４・・・ｓＵｓ
金網２５・・・リングフレーム　　２９・・・端縁周辺
部３０・・・ヒータ　　３１・・・給を端子　　３２・
・・接続端子第１図 第３図 第２図 （ａ） （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望形状のガラス基板を加熱炉内で５５０〜６５
   ０℃に加熱し、平らな加熱ガラス板または該加熱ガラス
   板を屈曲成形した曲げ加熱ガラス板を冷却して強度アッ
   プを図るガラス板の熱処理方法において、前記平らなま
   たは曲げ加熱ガラス板の端縁周辺部を、該加熱ガラス板
   の温度に比して１５０〜５００℃低い温度を有するよう
   に、前記受け取りリングフレームにヒータを付設し制御
   される受け取りリングフレームで受け取り、ついで５０
   〜５００℃に保持されているアニーリング炉内で室温ま
   で冷却するようにしたことを特徴とするガラス板の熱処
   理方法。
2. （２）前記ガラス板端縁周辺部において、５０〜５００
   ｋｇ／ｃｍ＾２の平面圧縮応力を生ぜしめるようにする
   ことを特徴とする請求項１記載のガラス板の熱処理方法
   。