WO2011122679A1 - ガラス板の成形強化装置およびガラス板の製造方法 - Google Patents
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- C03B27/0442—Tempering or quenching glass products using gas for flat or bent glass sheets being in a horizontal position for bent glass sheets
- C03B27/0447—Tempering or quenching glass products using gas for flat or bent glass sheets being in a horizontal position for bent glass sheets the quench unit being variably adaptable to the bend of the sheet
Definitions
- the present invention relates to a glass sheet forming and strengthening device for increasing the strength of a glass sheet and a method for producing the glass sheet.
- a thin glass plate has been used to reduce the weight of the glass plate with glass for vehicle windows of automobiles and the like.
- a glass plate is strong against compressive stress but weak against tensile stress.
- a method for strengthening a glass plate as shown in Patent Document 1 is known. Yes.
- the method for strengthening a glass plate disclosed in Patent Document 1 includes a step of heating the glass plate to a temperature in the vicinity of the softening point of about 900 F to about 950 F (about 482 ° C. to about 510 ° C.), and about 0.
- high frequency heating high frequency dielectric heating
- radio frequency energy high frequency energy
- the glass plate conveyed on the roller is heated by a heating source such as an infrared lamp in the heating step. And in a cooling process, radio frequency energy is added from the electrode installed near the glass plate, and a glass plate is heated from the inside. At the same time, by supplying air or compressed air from the opening provided at the tip of the nozzle provided opposite to at least one surface of the glass plate, a temperature difference is generated between the center portion and the surface of the glass plate. I am letting. The glass plate heated at high frequency is then rapidly cooled in a rapid cooling step, and a strengthened glass plate is obtained.
- a heating source such as an infrared lamp
- a glass plate with a temperature difference generates a tensile stress on the surface side and a compressive stress on the center side, but the stress is relaxed due to the high temperature of the glass plate, resulting in a stress distribution in the thickness direction. Is known to disappear (relax). And when this glass plate is cooled rapidly, compressive stress remains on the surface side of the glass plate and tensile stress remains on the center side.
- bending stress is applied to the tempered glass plate configured as described above, the outer surface of the bent shape extends, but since compressive stress remains on the surface side, tensile stress is hardly generated on the glass plate. It has become.
- the glass plate is not broken because it is strong against compressive stress.
- the glass plate which made it hard to break by producing a fixed residual stress distribution in a glass plate is a tempered glass plate.
- tempered glass plates molded into various curved shapes have been used.
- a glass plate is heated to a desired temperature in a roller hearth furnace while being conveyed in a predetermined direction with a roller or the like, and then a predetermined plurality of glass plates are conveyed while being conveyed.
- the glass plate forming and strengthening device is used to shape the glass plate into the desired curved shape by the three-dimensional curved shape formed by the roller of the glass, and further strengthen the glass plate by generating a temperature difference in the thickness direction of the glass plate. ing.
- the glass plate when a high frequency voltage is applied to the electrode to perform high frequency heating, the glass plate itself also has a potential, so that a discharge occurs between points having a lower potential. For example, a discharge may occur between the electrode and the nozzle and between the electrode and the roller. Since high-frequency heating cannot be performed when discharge occurs, the upper limit of the high-frequency voltage that can be applied to the electrode is limited to a value that does not cause discharge. As a result, it becomes difficult to ensure the heating capacity necessary for the strengthening treatment of the glass plate.
- This invention is made in view of such a problem, Comprising:
- the glass plate conveyed on the reference plane which a conveyance means forms is the glass plate shape
- high-frequency heating and cooling can be performed according to the shape of the glass plate while it is being transported, and at that time, it is possible to prevent the discharge from the high-frequency heating electrode and suitably strengthen the glass plate.
- a glass plate forming / strengthening apparatus and a method for producing a glass plate are provided.
- the glass sheet shaping and strengthening apparatus of the present invention heats the glass plate formed in the curved shape, a conveying means for conveying the glass plate on a reference surface, a shaping means for shaping the glass plate into a curved shape.
- Heating means, and quenching means for rapidly cooling the glass plate by spraying a cooling medium on both sides in the thickness direction of the glass plate, wherein the heating means applies a high frequency to at least the glass plate and the glass plate
- An electrode part having an electrode for heating the electrode, a power supply part for applying a high frequency voltage to the electrode, and an electrode arrangement adjusting means capable of adjusting a distance of the electrode with respect to the reference plane, and the quenching means
- means exits, and a said electrode portion, said nozzle and said transfer means, is characterized in that it is electrically insulated.
- the electrode section includes a pair of electrodes facing each other in the plate thickness direction of the glass plate, the electrode and the nozzle are disposed close to each other, and the nozzle is formed of an insulator. Is more preferable.
- a plurality of the electrodes are arranged in a substantially straight line in a direction orthogonal to the conveying direction of the glass plate by the conveying means, and the electrode arrangement adjusting means makes the distance of each of the electrodes relative to the reference plane independent of each other. More preferably, it is configured to be adjustable.
- the electrode arrangement adjusting means supports each of the electrode portions so as to be rotatable independently of each other at least around a predetermined center point on a virtual plane substantially orthogonal to the transport direction.
- the electrode part is a planar electrode and can be deformed into a planar shape corresponding to the curved shape of the glass plate.
- the transport means includes a roller conveyor having a plurality of rollers, the plurality of rollers form the reference surface, and the roller is moved up and down according to the transport position of the glass plate to thereby move the reference surface. It is more preferable to form a desired curved surface by curving at least a part.
- the conveying means includes a roller conveyor having a plurality of rollers, the plurality of rollers forming the reference surface, and the rollers are substantially cylindrical or rotationally symmetric in the conveying direction of the glass plate by the conveying means. It is more preferable to form a conical shape and form a desired curved surface on the reference surface.
- the plurality of openings are arranged in a substantially straight line in a direction orthogonal to the conveyance direction of the glass plate by the conveyance unit to form an opening row, and the discharge unit supplies the cooling medium to the nozzle unit.
- the quenching means has nozzle arrangement adjusting means capable of adjusting the distance of the nozzle to the reference plane, and is arranged at a position where the opening of the nozzle portion overlaps the wind box in a plan view. More preferably. Moreover, it is more preferable that the plurality of openings of the nozzle portion are arranged at positions where the adjacent openings do not overlap when viewed from the conveying direction of the glass plate by the conveying unit.
- the transport unit has at least a part of the surface of the glass plate to support the glass plate, and at least a contact portion with the glass plate has a support made of an insulator.
- the electrode section is formed to extend in a direction intersecting with the conveying direction of the glass plate by the conveying means, and a plurality of feeding points provided at intervals in the intersecting direction with the electrode, An electrode wiring connected to the power supply unit and connected to each of the power supply points, the electrode wiring from the power supply unit to each of the supply electrode and the passive electrode More preferably, the distances to the points are formed so as to be substantially equidistant.
- the manufacturing method of the glass plate of this invention is characterized by using the shaping
- the glass plate conveyed on the reference surface formed by the conveying means is a glass plate formed into a three-dimensionally curved shape.
- high-frequency heating and cooling can be performed according to the shape of the glass plate while it is being transported, and at that time, it is possible to prevent the discharge from the high-frequency heating electrode and suitably strengthen the glass plate.
- a glass plate forming / strengthening apparatus and a method for producing a glass plate are provided.
- FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view of the A1-A1 cross section in FIG. 2. It is the longitudinal cross-sectional schematic diagram which expanded the B section in FIG. It is the cross-sectional schematic diagram which looked at the supply electrode in FIG. 2 from the A2 direction. It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram which shows the flow of the air (cooling medium) in the quenching means of the reinforcement
- heating refers to general heat generation by applying energy to a heating object, and is not necessarily limited to increasing the surface or internal temperature of the heating object.
- energy when energy is applied in the process of cooling an object to be heated that has been heated to a certain temperature, it may include cases where the temperature rises or falls due to the balance between heat generation due to the application of cooling capacity and energy. .
- the temperature reduction of the object to be heated is suppressed, the temperature is maintained approximately isothermal, and the temperature reduction rate is also included in the heating.
- the heating from the inside refers to the above-described general heating due to the heating object itself generating heat, and the heat generating part is not limited to the inside if the heating object generates heat. Even heat generated from the surface is included in heating from the inside.
- the cooling in the present invention includes known cooling methods and means in the conventional glass strengthening method.
- a cooling method for strengthening a glass plate that has been heated to a desired temperature in advance for example, an active cooling means such as air cooling with a blower or high-pressure gas, liquid cooling, mist cooling, or contact-type cooling.
- an active cooling means such as air cooling with a blower or high-pressure gas, liquid cooling, mist cooling, or contact-type cooling.
- Using to remove heat from the glass of the object to be cooled Using to remove heat from the glass of the object to be cooled.
- inevitable and passive temperature decrease in the process of cooling the glass plate for example, temperature decrease (cooling) due to the glass plate being transported and waiting on a transport device without heating means, etc. It also includes cooling.
- rapid cooling refers to the rapid removal of the heat to be cooled using the above-described active cooling means at a cooling rate that is at least equal to or higher than that of cooling.
- the rapid cooling means in this invention can remove the heat
- the quenching means can also be used as a cooling means for performing normal cooling or slow cooling that removes heat more slowly than quenching by adjusting the cooling capacity to be small. Can also be included when not rapidly cooled.
- This strengthening device is a device that forms a heated glass plate into a desired curved shape, and blows and strengthens the formed glass plate by a cooling medium such as air.
- the strengthening device 1 of the present embodiment includes a conveying unit 2 that conveys a glass plate on a reference surface S, a heating unit 3 that heats the glass plate, and a molding that shapes the glass plate into a curved shape.
- a means 5, a rapid cooling means 6 for rapidly cooling the glass plate, and a control means 7 for controlling the conveying means 2, the heating means 3, the forming means 5, and the rapid cooling means 6 are provided.
- the heating unit 3 includes a preheating unit 4 that heats the glass plate to a temperature near the softening point of the glass plate, and a high-frequency heating unit 8 that further heats the glass plate formed into a curved shape by the forming unit 5.
- the preheating means 4 and the forming means 5 are arranged in the same heating furnace.
- the reference plane is a plane defined by a plurality of transport rollers, and substantially coincides with a plane including a group of contact points between the transport rollers and the lower surface of the glass plate G to be transported.
- the reference surface S is a substantially horizontal surface
- a curved surface that is curved or inclined in the transport direction or the width direction as described later may be used as the reference surface.
- the transport direction X is set parallel to the reference plane S, that is, parallel to the horizontal plane.
- the width direction Y is parallel to the reference plane S and is orthogonal to the transport direction X.
- the transport means 2 is a roller conveyor in the present embodiment, and is arranged in parallel with the transport direction X for transporting the glass plate and supported by a plurality of rollers (supports) 9 and a roller 9 (not shown) that drives the rollers 9. And a roller drive motor.
- Each roller 9 is supported so as to be rotatable about an axis 9 a parallel to the width direction Y.
- At least the roller 9 provided adjacent to the high frequency heating means 8 is formed of an insulator such as ceramics and is electrically insulated from the high frequency heating means 8.
- the roller 9 is supporting the glass plate by contacting the lower surface (surface) of a glass plate.
- the conveying means 2 conveys the glass plate in the conveying direction X by rotating or stopping the plurality of rollers 9 around the axis 9a as desired by a roller driving motor, and preheating.
- the means 4, the forming means 5, the high-frequency heating means 8, and the rapid cooling means 6 can be passed in this order.
- the preheating means 4 has a heat source part 4a for heating the flat glass plate W1.
- the heat source unit 4a can heat the glass plate W1 to a temperature near the softening point (for example, about 720 ° C.) at which the glass plate can be formed.
- the temperature near the softening point mentioned here means at least a temperature of the annealing point (for example, about 550 ° C.) or more, more specifically, a temperature of the annealing point or more and the softening point or less. means.
- the forming means 5 has a known forming apparatus such as a press unit 5a, and forms the glass plate W1 into a curved glass plate W2 by the press unit 5a.
- the roller 9 may be stopped and deformed to function as a lower mold (receiving mold), or a separate lower mold 5b may be provided to support the glass plate instead of the roller 9.
- the press unit 5a curves the glass plate W1 so that the cross-sectional shape of the glass plate W2 becomes a desired shape.
- the 2A includes a forming means 5 'instead of the forming means 5 of the strengthening apparatus 1 in FIG.
- the forming means 5 ′ includes a roller forming unit 5 c for efficiently forming a glass plate while being conveyed instead of the press unit 5 a of the forming means 5. Forming by the roller forming unit 5c is performed by moving a plurality of rollers 9 arranged on the reference surface S vertically up and down perpendicularly to the transport surface S according to the transport position in the transport direction X of the glass plate. Form.
- FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the A1-A1 cross section in FIG.
- a plurality of transport rollers 9 arranged in the width direction Y are attached so as to be independently movable up and down by the position adjusting means 10, moved according to the transport position of the glass plate W ⁇ b> 2 and curved.
- the high-frequency heating means 8 includes an electrode unit 12 that applies a high frequency to the glass plate W2 to heat the glass plate W2, a power source unit 13 that applies a high-frequency voltage to the electrodes 16 and 17, and a reference plane of the electrodes 16 and 17.
- electrode arrangement adjusting means 14 capable of adjusting the distance to S.
- the electrode portion 12 includes a pair of supply electrodes 16 and a passive electrode 17 that are disposed to face each other with the glass plate W2 interposed therebetween, and is formed of a conductor such as metal.
- a conductor such as metal.
- five rows are arranged in the transport direction X and three rows are arranged in the width direction Y.
- each electrode portion 12 is opposed to the supply electrode 16 disposed above the glass plate W ⁇ b> 2 and the supply electrode 16 on the opposite side of the glass plate W ⁇ b> 2 from the supply electrode 16.
- the disposed passive electrode 17, the plurality of feed points 18 provided at intervals in the width direction Y on the supply electrode 16 and the passive electrode 17, and the power supply unit 13 are connected to each of the feed points 18.
- the electrode wiring 19 is provided. That is, among the electrodes 16 and 17 described above, the electrode disposed on the upper side (one side) with respect to the glass plate W2 is the supply electrode 16, and the electrode disposed on the lower side (the other side) is the passive electrode 17.
- the supply electrode 16 is formed in a flat plate shape, and is disposed above the reference surface S so as to be parallel to the reference surface S.
- the passive electrode 17 is formed in a flat plate shape, and is disposed below the reference plane S so as to face the supply electrode 16.
- the length in the conveyance direction X of the supply electrode 16 and the passive electrode 17 is set to about 30 mm.
- two feeding points 18 are provided on the upper surface of the supply electrode 16 in this embodiment.
- the electrode wiring 19 is formed so that the distances L1 and L2 along the electrode wiring 19 from the connection position P1 connected to the power supply unit 13 to each feeding point 18 are substantially equal.
- two feeding points 18 are provided on the lower surface of the passive electrode 17. Since the configuration of the electrode wiring 19 connected to the passive electrode 17 is the same as the configuration of the electrode wiring 19 connected to the supply electrode 16, description thereof is omitted. Since the passive electrode 17 does not have the above-described discharge problem, the arrangement of the electrode wiring 19 connected to the passive electrode 17 is not necessarily the same as that of the electrode wiring 19 connected to the supply electrode 16, but is similar. May be arranged.
- a conductor such as a frame may be disposed near the passive electrode 17.
- the supply electrode 16 is provided on the upper side of the glass plate W2 and the passive electrode 17 is provided on the lower side is shown.
- the arrangement of the electrodes 16 and 17 in the present invention is not limited to this, and the high frequency is from the bottom to the top.
- a supply electrode may be provided on the lower side of the glass plate W2 and a passive electrode may be provided on the upper side so as to be applied.
- the number of feeding points 18 provided on the supply electrode 16 and the passive electrode 17 is not limited and may be any number.
- the supply electrode 16 and the passive electrode 17 forming a pair constituting one electrode unit 12 are connected to the power supply unit 13 via a feeding point 18 and an electrode wiring 19.
- Each power supply unit 13 is configured to independently adjust a high-frequency voltage applied between a pair of the connected supply electrode 16 and passive electrode 17.
- the three electrode portions 12 arranged in the width direction Y constitute an electrode row 12A.
- the high-frequency heating unit 8 has a configuration in which five electrode rows 12A are arranged in the transport direction X.
- the number of electrode portions 12 arranged in the width direction Y per electrode row 12A may be any number as long as it is plural. Further, the number of electrode rows 12A arranged side by side in the transport direction X is not limited and may be any number.
- the electrode arrangement adjusting means 14 has a main body portion 14b and a pair of rod-shaped rack gears 14a that are slidable with respect to the main body portion 14b.
- Each rack gear 14a extends in the vertical direction, and one end thereof is driven by a rotation shaft of a gear drive motor (not shown) provided in the main body portion 14b, so that the rack gear 14a can move in the vertical direction. It has become.
- the rack gear 14a is formed of an insulator such as ceramics or PPS (polyphenylene sulfide resin).
- the electrode arrangement adjusting means 14 arranged above the reference plane S is arranged so that the rack gear 14 a is positioned below the main body 14 b, and the other end of each rack gear 14 a is connected to the supply electrode 16. Connected to the top surface. And the electrode arrangement
- the electrode arrangement adjusting means 14 arranged below the reference plane S is arranged so that the rack gear 14a is positioned above the main body 14b, and the other end of each rack gear 14a is connected to the passive electrode 17. Connected to the bottom surface. And the electrode arrangement
- each electrode arrangement adjusting means 14 independently adjusts the distance of the supply electrode 16 and the passive electrode 17 from the reference plane S by moving the supply electrode 16 and the passive electrode 17 in the vertical direction. It is configured to be able to.
- the high frequency heating means 8 can heat the glass plate W2 from the inside of the glass plate W2.
- the power supply unit 13 applies a high frequency voltage of 27.12 MHz to the electrode unit 12.
- the frequency of the high frequency voltage which can be applied in the power supply part 13 is not restricted to this.
- the frequency of the high-frequency voltage in the present invention can be appropriately determined based on the practical electrode voltage, the dielectric loss of the heating target, etc., but is preferably 1 MHz to 100 MHz, and more preferably 10 to 50 MHz.
- the frequency of the high-frequency voltage in the high-frequency heating is low, the standing wavelength in the electrode becomes long, which is advantageous for uniform heating, and if the frequency is high, it can be heated at a low voltage and is difficult to discharge.
- the rapid cooling means 6 has a plurality of nozzles 30 and 31 each having an opening 24 at the tip, and is arranged with the openings 24 facing both surfaces in the thickness direction (vertical direction) of the glass plate W2.
- Nozzle portion 25 chamber unit (discharge means) 26 for discharging air (cooling medium) from the opening 24, and nozzle arrangement adjusting means 27 (see FIG. 3) capable of adjusting the distance from the reference plane S of the nozzles 30 and 31.
- the nozzles 30 and 31 are formed of the same insulator as that of the rack gear 14 a and are electrically insulated from the high-frequency heating unit 8. Of the nozzles 30 and 31, the nozzle 30 is disposed above the glass plate W2, and the nozzle 31 is disposed below the glass plate W2.
- the nozzle 30 is formed in a tubular shape extending in the vertical direction, and an opening 24 is formed at the lower end of the nozzle 30.
- the nozzles 30 are arranged above the reference plane S, with 10 rows in the transport direction X and 3 rows in the width direction Y.
- the nozzle 31 is formed in a tubular shape extending in the vertical direction, and an opening 24 is formed at the upper end of the nozzle 31.
- the nozzle 31 is arranged below the reference plane S so that its own opening 24 and the opening 24 of the nozzle 30 face each other.
- the nozzle 30 and the nozzle 31 which become a pair facing the up-down direction are located in a line in the width direction Y, and comprise the nozzle row 30A.
- the rapid cooling means 6 has a configuration in which ten nozzle rows 30A are arranged in the transport direction X. Note that an opening row is formed by the openings 24 formed in the three nozzles 30 constituting one nozzle row 30A and the openings 24 formed in the three nozzles 31.
- ten nozzle rows 30 ⁇ / b> A arranged in the transport direction X are composed of five groups of adjacent nozzle rows 30 ⁇ / b> A, and each of the five electrode rows 12 ⁇ / b> A is transported in the transport direction. It is arranged so as to be sandwiched between X. Furthermore, as illustrated in FIG. 5, each nozzle 30 is disposed at a position where the openings 24 of the nozzles 30 adjacent to the transport direction X do not overlap when viewed from the transport direction X.
- the opening 24 of the nozzle 30a adjacent to the transport direction X and the opening 24 of the nozzle 30b do not overlap with the transport direction X, but the opening of the nozzle 30a adjacent to the transport direction X with the nozzle 30b interposed therebetween. 24 and the opening 24 of the nozzle 30c are configured to overlap in the transport direction X.
- the supply electrode 16 and the nozzle 30 and the passive electrode 17 and the nozzle 31 are arranged close to each other so as not to contact each other.
- the shortest distance L3 (see FIG. 5) between the supply electrode 16 and the nozzle 30 is preferably set to 1 mm or more and 30 mm or less.
- the chamber unit 26 includes a blower 34 that supplies air, and an air supply unit 35 that guides the air from the blower 34 to the nozzle unit 25.
- the air supply unit 35 includes a distribution duct 36 for distributing air from the blower 34, and an upper chamber (wind box) 37 that is disposed above the nozzle 30 and communicates with the distribution duct 36 and the upper end of the nozzle 30.
- a distribution duct 36 disposed below the nozzle 31 and a lower chamber (wind box) 38 communicating with the lower end of the nozzle 31 are provided.
- the upper chamber 37 and the lower chamber 38 are arranged side by side in the transport direction X, and supply air as a cooling medium to the nozzles 30 and 31, respectively.
- nozzles 30 and 31 constituting the set of adjacent nozzle rows 30A arranged so as to sandwich one electrode row 12A in the transport direction X, six nozzles 30 communicate with one upper chamber 37, and 6
- One nozzle 31 is configured to communicate with one lower chamber 38.
- the opening 24 and the supply electrode 16 of the nozzle 30 are arranged at a position overlapping the upper chamber 37 in plan view.
- the nozzle arrangement adjusting means 27 is attached in the upper chamber 37 and the lower chamber 38 (the nozzle arrangement adjusting means 27 attached to the lower chamber 38 is not shown). Then, the nozzle 30 is moved up and down by a nozzle position adjusting motor (not shown) included in the nozzle arrangement adjusting means 27 so that the distance from the reference plane S of the opening 24 of each nozzle 30 can be adjusted independently. ing.
- the nozzle arrangement adjusting means 27 can also move the nozzle 31 in the vertical direction.
- the supply electrode 16, the passive electrode 17, the nozzle 30 and the nozzle 31 can independently adjust the distance from the reference plane S by the electrode arrangement adjusting means 14 and the nozzle arrangement adjusting means 27.
- the control means 7 is electrically connected to the roller drive motor, the preheating means 4, the shaping means 5, the power supply unit 13, the gear drive motor, the blower 34, and the nozzle position adjusting motor (hereinafter referred to as “roller drive motor etc.”). Has been. And the control means 7 can control a roller drive motor etc. according to the information input from the input device not shown while supplying electric power to a roller drive motor etc.
- the control means 7 drives the gear drive motor of the electrode arrangement adjusting means 14 to move the supply electrode 16 and the passive electrode 17 in the vertical direction, thereby appropriately adjusting the supply electrode 16 and the passive electrode 17. Move to the correct position. Specifically, for example, the minimum value of the distance from each supply electrode 16 to the glass plate W2 and the minimum value of the distance from each passive electrode 17 to the glass plate W2 are set to desired values. The positions of the electrodes 16 and 17 are adjusted. Further, by driving the nozzle position adjusting motor, the positions of the nozzle 30 and the nozzle 31 are adjusted in the same manner as described above.
- the flat glass plate W1 is conveyed to the preheating means 4 by driving the roller drive motor of the conveying means 2, and is heated to a temperature at which it can be formed by the heat source unit 4a.
- the heated glass plate W1 is transported to the forming means 5 ′ and formed by moving the transport roller 9 in the vertical direction by the roller forming unit 5c. Thereby, the curved glass plate W2 is obtained.
- the glass plate W2 is transported between the supply electrode 16 and the passive electrode 17 when it is transported from the forming unit 5 ′ to the high-frequency heating unit 8 and the rapid cooling unit 6, and the power supply unit 13 supplies the supply electrode 16 and the passive electrode. 17 is appropriately heated by the high-frequency voltage applied between the glass plate W2 and the glass plate W2 so that the temperature of the glass plate W2 becomes a desired temperature regardless of the position in the transport direction X.
- the high-frequency heating causes the glass plate W2 to generate heat from the inside with the full thickness in the thickness direction of the glass plate W2, so that the glass plate W2 is heated to a desired temperature regardless of the position in the thickness direction.
- the glass plate W2 is heated by the electrode unit 12 at a position facing the glass plate W2, and at the same time, the opening 24 of the nozzle 30 and the opening 24 of the nozzle 31 are passed from the driven blower 34 through the air supply unit 35.
- the glass plate W2 is rapidly cooled by the air blown on both sides in the thickness direction of the glass plate W2.
- the nozzle 30 has one opening 24 at the tip thereof, and is arranged at a position where the openings 24 of the nozzles 30 adjacent to the transport direction X do not overlap when viewed in the transport direction X. Has been. For this reason, a part of the air blown downward from the nozzle 30 collides with the upper surface of the glass plate W ⁇ b> 2 as shown by an air stream line F, and then is exhausted through the space between the upper chambers 37. At this time, since the positions of the adjacent nozzles 30 do not overlap when viewed in the transport direction X, the air blown out from each nozzle 30 in the vicinity of the middle of the adjacent nozzles 30 between the upper chamber 37 and the glass plate W2. It is possible to suppress the flow velocity from decreasing due to the collision. As a result, the cooling efficiency is increased and the glass plate W2 can be efficiently strengthened.
- the nozzle 31 also has the same air flow as the nozzle 30 but will not be described.
- the glass plate W2 heated by high-frequency heating throughout the thickness direction and rapidly cooled with air on the surface side has a higher temperature on the center side and lower temperature on the surface side than the conventional strengthening method.
- a large temperature distribution occurs.
- compressive stress remains on the surface side of the glass plate W2
- tensile stress remains on the center side, and the strength of the glass plate W2 Is increased.
- it was possible to easily reinforce the glass plate and it became possible to reinforce a thin glass plate or a glass plate having high thermal conductivity, which was difficult to reinforce by conventional methods.
- the electrode unit 12 is configured by applying a high-frequency voltage from the power supply unit 13 to the electrodes 16 and 17 whose distance to the reference plane S is adjusted by the electrode arrangement adjusting unit 14.
- the glass plate W2 is heated by applying the high frequency generated from the glass plate W2, and at the same time, air is supplied from the chamber unit 26 to the nozzle unit 25 whose distance from the reference plane S is adjusted by the nozzle arrangement adjusting means 27. By blowing air from the opening 24, the surface of the glass plate W2 is rapidly cooled.
- the high frequency generated from the electrode part 12 generates heat not only from the surface side in the thickness direction of the glass plate W2 but also from the inside, so that the glass plate W2 is heated by high frequency heating regardless of the position in the thickness direction. Is done.
- the rapid cooling with air is performed on the surface of the glass plate W2.
- the glass plate W2 has a temperature distribution in which the temperature on the center side is high and the temperature on the surface side is low. Furthermore, since the distance between the electrode part 12 and the nozzle part 25 with respect to the reference surface S is adjusted, heating and cooling of the glass plate W2 are performed uniformly or with a desired distribution in the width direction Y.
- the glass plate W2 maintained at a temperature equal to or higher than the strain point is relieved of stress generated therein, and then the glass plate W2 is rapidly cooled, so that the surface of the glass plate W2 is compressed and stressed. A tensile residual stress is generated at the center of the direction, and the strength of the glass plate W2 is increased.
- the position of the electrode portion 12 can be adjusted by the electrode arrangement adjusting means 14, and the position of the nozzle portion 25 can be adjusted by the nozzle arrangement adjusting means 27, respectively. And the distance between the electrode and the distance between the glass plate and the nozzle can be adjusted.
- the electrode arrangement adjusting means 14 is driven up and down by a motor.
- the electrode arrangement and nozzle arrangement adjusting means are not limited to this, and various well-known methods such as manual operation, hydraulic pressure, pneumatic pressure, etc. Various adjustment means can be employed.
- the electrode part 12 and the nozzle part 25 of the high frequency heating means 8 and the electrode part 12 and the roller 9 are electrically insulated, the electrode part 12 of the high frequency heating means 8, the nozzle part 25 and the roller 9. It is possible to prevent discharge from occurring between the glass plate W2 and the glass plate W2 to be stably heated at high frequency.
- the supply electrode 16 and the nozzle 30 are disposed close to each other, and the nozzle 30 is formed of an insulator. Thereby, it is possible to prevent discharge from occurring between the supply electrode 16 and the nozzle 30, and at the same time, heating and cooling can be performed at close positions. As a result, the temperature difference in the thickness direction of the glass plate W2 can be increased, and the glass plate W2 can be tempered more suitably.
- a plurality of electrode arrangement adjusting means 14 are arranged along the width direction Y, and are configured such that the distances of the electrodes 16 and 17 from the reference plane S can be adjusted independently of each other.
- the glass plate to be heated is curved in the width direction Y as in the glass plate W2, for example, the minimum value of the distance from the electrodes 16, 17 to the glass plate W2 is the width direction Y. It can be adjusted to a desired value regardless of the position. Therefore, the glass plate W2 can be heated more uniformly in the width direction Y, or can be heated with a desired temperature difference.
- a plurality of electrode portions 12 are arranged in the transport direction X and the width direction Y. For example, in this embodiment, they are arranged in 5 rows in the transport direction X and 3 rows in the width direction Y. For this reason, when the temperature difference arises in the conveyance direction X in the glass plate W2, the amount of heat given to the glass plate W2 can be adjusted in the conveyance direction X. Moreover, since the power supply part 13 is comprised so that the high frequency applied to each electrode part 12 can be adjusted independently, the calorie
- the air blown downward from the opening 24 of the nozzle 30 mainly collides with the upper surface of the glass plate W2 and then flows horizontally along the glass plate W2 and then moves upward. Exhausted. For this reason, the position of the opening 24 and the position where the air is directed upward are shifted in plan view.
- FIG. 5 by arranging the opening 24 of the nozzle 30 so as to overlap the upper chamber 37, a space for discharging the air after cooling the glass is secured, and the flow of air is at the top. It can be prevented that it becomes difficult to flow under the influence of the chamber 37.
- the supply electrode 16 is disposed at a position overlapping the upper chamber 37, so that the air flow that collides with the blown glass plate W ⁇ b> 2 downward from the opening 24 and flows upward is supplied to the supply electrode 16 and the upper chamber 37. Can be suppressed.
- the same effect can be obtained with the lower chamber 38, the nozzle 31, and the passive electrode 17, but detailed description thereof is omitted.
- the conveying means 2 has a roller 9 formed of an insulator and supporting the glass plate W2. Therefore, discharge can be prevented from occurring between the electrodes 16, 17 and the glass plate W2 and the roller 9, and the glass plate W2 can be stably heated at high frequency.
- the electrode wiring 19 shown in FIG. 4 is formed so that the distances L1 and L2 along the electrode wiring 19 from the connection position P1 connected to the power supply unit 13 to the feeding point 18 are substantially equal. Thereby, conditions such as high-frequency voltage and phase at the respective feeding points 18 in the supply electrode 16 are matched. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of discharge between the electrode portion 12 and the glass plate W2.
- the electrode arrangement adjusting means 14 is configured to adjust the distance of the electrodes 16 and 17 from the reference plane S by moving the electrodes 16 and 17 in the vertical direction.
- each electrode arrangement adjusting unit 41 not only moves the electrodes 16 and 17 in the vertical direction, but also forms a pair of electrodes 16 and 17 on the virtual plane T orthogonal to the transport direction X. May be configured so as to be rotatable around a common center point 41a, and the electrodes 16, 17 may be configured to be rotatable with respect to different centers.
- the electrode arrangement adjusting means 41 is, for example, an electrode circuit (not shown) that rotates the gear drive motor of the electrode arrangement adjusting means 14 of this embodiment and the paired supply electrode 16 and passive electrode 17 around a common center point 41a. You may have a dynamic motor.
- the electrode arrangement adjusting means 41 in this way, the distance between the supply electrode 16 and the glass plate W2 can be made substantially constant regardless of the position in the width direction Y.
- the range in which the supply electrode 16 and the passive electrode 17 are opposed to each other can be widened as compared with the case where the supply electrode 16 and the passive electrode 17 that are paired do not rotate around a common center point.
- the curved glass plate W2 can be heated uniformly regardless of the position in the width direction Y. Furthermore, since the variation in the distance between the supply electrode 16 and the glass plate W2 becomes small, it is possible to prevent the discharge from occurring.
- the supply electrode (electrode) 45 and the passive electrode (electrode) 46 constituting the electrode portion 44 are each a planar electrode, and are deformed into a planar shape corresponding to the curved shape of the glass plate W2. It may be composed of possible electrodes.
- the surface shape corresponding to the curved shape of the glass plate W2 is, for example, a shape in which the distance between the upper surface of the glass plate W2 and the lower surface of the supply electrode 45 is a substantially constant distance L5 regardless of the position in the width direction Y. is there.
- the distal ends of support members (not shown) that are supported by the electrode arrangement adjusting means 14 and extend in the vertical direction and are arranged side by side in the width direction Y are fixed to the supply electrode 45, and the base ends of the respective support members Are movable independently in the vertical direction by a support member moving motor (not shown).
- the passive electrode 46 can have the same configuration.
- the electrode portion 44 By configuring the electrode portion 44 in this way, the glass plate W2 can be heated uniformly regardless of the position in the width direction Y. Furthermore, since the difference in distance between the supply electrode 45 and the passive electrode 46 and the glass plate W2 becomes small, it is possible to prevent discharge from occurring.
- the glass plate W1 is heated by the preheating means 4 and then formed by the forming means 5 ′.
- the glass plate W1 is first heated by the high frequency heating means 8, and then the heated glass plate W1 is conveyed by the conveying means 2 in the direction opposite to the conveying direction X, You may shape
- the electrode 16 and the nozzle 30 formed of an insulator and the roller 9 of the transport unit 2 are disposed close to each other.
- discharge from the electrode may be prevented by taking a sufficient distance between the electrode and a mechanism around the electrode unit such as a nozzle or a roller. This is because unnecessary discharge can be reduced if the distance between the electrode part and the conductor arranged closest to the electrode part is longer than the distance between the electrodes.
- the shortest distance L3 (see FIG. 5) between the electrode 16 and the nozzle 30 is the distance between the supply electrode 16 and the passive electrode 17 (when the distance between the supply electrode 16 and the passive electrode 17 is adjustable).
- Is preferably set to be longer than the longest distance that can be set between the electrodes 16 and 17, and if it is three times or more, no discharge occurs even if the nozzle 30 is not formed of an insulator. By configuring in this way, it is possible to more reliably prevent discharge from occurring between the electrode 16 and the nozzle 30.
- the user manually adjusts the vertical position of the supply electrode 16 and the passive electrode 17 and the vertical position of the opening 24 of the nozzle 30 and the opening 24 of the nozzle 31.
- the position may be fixed by tightening with a screw or the like.
- the reference surface S is a plane parallel to the horizontal plane.
- the reference surface S1 has a one-dimensional curvature upward as it goes to the downstream side in the transport direction X as shown in FIG. It may be a curved surface with a cylindrical outline having a curvature, and as shown in FIG. 11, the reference surface S2 may be a rotationally symmetric cone-shaped surface having a two-dimensional curvature.
- the desired curved shape can be obtained by the weight of the glass plate while moving on the reference surface without moving the individual rollers and high-frequency heating electrodes as the glass plate passes.
- the structure of a high frequency heating means is not limited to this, The structure of heating means, such as another well-known electrode and a power supply, is employ
- the above-mentioned embodiment demonstrated the example using the air discharged
- the cooling medium is not limited to air.
- the cooling medium may be a fluid, and a liquid, a gas, a mixture of a liquid and a gas, or the like can be appropriately employed. Further, the composition of the cooling medium is not particularly limited, and nitrogen, carbon dioxide, and the like can be used in addition to air.
- the present invention can increase the temperature difference between the surface and the center of the glass plate, the glass plate with a thinner plate thickness can be suitably strengthened. It can be suitably used as a safety glass plate for vehicle windows.
- a glass plate having a thickness of 2.8 mm or less can be efficiently strengthened. Since a 2.8 mm glass plate can be easily produced by a conventional molding method, it can be easily applied to existing production facilities and can efficiently produce a thin tempered glass plate.
- a tempered glass plate having a thickness of 2.5 mm or less or 2.0 mm or less it becomes possible to produce a tempered glass plate having a thickness of 2.5 mm or less or 2.0 mm or less, thereby realizing a production of a safety glass plate for a vehicle window having a thin plate thickness which has been difficult to produce.
- it contributes to weight reduction of the vehicle such as an automobile, and the fuel efficiency of the vehicle is improved.
- by reducing the thickness of the glass plate raw materials necessary for the production of the glass plate are also reduced, so that energy necessary for the production of the glass plate can be saved and an environmentally friendly tempered glass plate can be provided.
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Abstract
ガラス板を搬送しながらその形状に合わせて高周波加熱および急冷をおこなうことができるガラス板の成形強化装置を提供する。 ガラス板の成形強化装置1Aは、ガラス板W2を基準面S上で搬送する搬送手段2と、湾曲形状に成形されたガラス板を加熱する加熱手段と、ガラス板の板厚方向の両面に冷却媒体を吹き付けてガラス板を急冷する急冷手段6とを備え、加熱手段は、ガラス板に高周波を印加してガラス板を加熱する電極16、17を有する電極部12と、電極に高周波電圧を印加する電源部13と、電極の基準面に対する距離を調節可能な電極配置調節手段14とを備え、急冷手段は、先端に開口24が設けられた複数のノズル30、31を有し、ガラス板の板厚方向の両面に開口を向けて配置されたノズル部25と、ノズルの開口から冷却媒体を排出させる排出手段とを備え、電極部と、ノズルおよび搬送手段とは電気的に絶縁されている。
Description
本発明は、ガラス板の強度を高めるガラス板の成形強化装置およびガラス板の製造方法に関する。
近年、自動車等の車両窓用ガラスなどでガラス板を軽量化するために、板厚の薄いガラス板が用いられるようになっている。また一般的に、ガラス板は圧縮応力には強いが引張応力には弱いため、ガラス板の強度を高めることを目的として、たとえば、特許文献1に示すようなガラス板の強化方法が知られている。
特許文献1に示されるガラス板の強化方法は、ガラス板を、約900F~約950F(約482℃~約510℃)である軟化点近傍の温度に加熱する工程と、ガラス板に約0.1GHz~約2.0GHzの無線周波エネルギー(高周波エネルギー)を加えて高周波誘電加熱(以下、「高周波加熱」と称する。)により約1150F~約1250F(約621℃~約677℃)である成形温度まで加熱するとともに、ガラス板の少なくとも1つの外面を冷却する工程とを有している。
特許文献1のガラス板の強化方法を実施するための装置では、ローラー(搬送手段)上で搬送されたガラス板は、加熱工程において赤外線ランプ等の加熱源により加熱される。そして、冷却工程において、ガラス板近くに設置された電極から無線周波エネルギーを加えてガラス板を内部より加熱する。これとともに、ガラス板の少なくとも1つの表面に対向して設けられたノズルの先端に設けられた開口から空気または圧縮空気を与えることにより、ガラス板の中心部と表面との間に温度差を生じさせている。高周波加熱されたガラス板は、その後急冷工程で急冷され、強化されたガラス板が得られる。
特許文献1のガラス板の強化方法を実施するための装置では、ローラー(搬送手段)上で搬送されたガラス板は、加熱工程において赤外線ランプ等の加熱源により加熱される。そして、冷却工程において、ガラス板近くに設置された電極から無線周波エネルギーを加えてガラス板を内部より加熱する。これとともに、ガラス板の少なくとも1つの表面に対向して設けられたノズルの先端に設けられた開口から空気または圧縮空気を与えることにより、ガラス板の中心部と表面との間に温度差を生じさせている。高周波加熱されたガラス板は、その後急冷工程で急冷され、強化されたガラス板が得られる。
前述のように温度差が生じたガラス板には、表面側に引張応力、中心部側に圧縮応力が発生するが、ガラス板の温度が高いために応力が緩和されて板厚方向の応力分布が消滅(緩和)することが知られている。そして、このガラス板が急速に冷却されたときに、ガラス板の表面側に圧縮応力、中心部側に引張応力が残留する。
以上のように構成された強化ガラス板に曲げ応力を加えたときに、曲げた形状の外側となる表面が伸びるが、表面側に圧縮応力が残留しているためガラス板に引張応力が生じ難くなっている。また、ガラス板の内側の表面では圧縮応力が加わるが、ガラス板は圧縮応力には強いためガラス板が割れることはない。
このように、ガラス板内に一定の残留応力分布を生じさせることで、割れにくくしたガラス板が強化ガラス板である。
以上のように構成された強化ガラス板に曲げ応力を加えたときに、曲げた形状の外側となる表面が伸びるが、表面側に圧縮応力が残留しているためガラス板に引張応力が生じ難くなっている。また、ガラス板の内側の表面では圧縮応力が加わるが、ガラス板は圧縮応力には強いためガラス板が割れることはない。
このように、ガラス板内に一定の残留応力分布を生じさせることで、割れにくくしたガラス板が強化ガラス板である。
また、近年、ガラス板が用いられる製品及び意匠の多様化に伴い、様々な湾曲形状に成形した強化ガラス板が用いられるようになっている。湾曲した強化ガラス板を成形する装置の1つとして、ガラス板をローラー等で所定の方向に搬送しながら、ローラーハース炉で所望の温度まで加熱し、その後、ガラス板を搬送させながら所定の複数のローラーの形成する三次元湾曲形状によりガラス板を所望の湾曲形状に成形し、さらにガラス板の板厚方向に温度差を生じさせることによりガラス板を強化させるガラス板の成形強化装置が用いられている。
しかし、前記のガラス板の成形強化装置では、ガラス板の搬送方向に直交する断面を見たときに、ガラス板の幅方向においてガラス板と電極との距離、および、ガラス板とノズルとの距離が、ガラス板の湾曲形状に応じて調節されていない。このため、幅方向の位置によりガラス板と電極およびノズルとの距離が異なり、ガラス板の強化能力が不均一となってガラス板を好適に強化処理できない問題がある。
高周波加熱を用いてガラス板を加熱処理するにあたって、発明者らは以下の問題点があることを見出した。すなわち、高周波加熱を行うために電極に高周波電圧を印加すると、ガラス板自体も電位を持つため、より電位の低い点との間で放電が生じる。たとえば、電極とノズルとの間、電極とローラーとの間に放電が生じることがある。放電が生じると高周波加熱が行えなくなるため、電極に印加できる高周波電圧の上限は放電が生じない値に限定される。その結果、ガラス板の強化処理に必要な加熱能力を確保することが困難になる。
高周波加熱を用いてガラス板を加熱処理するにあたって、発明者らは以下の問題点があることを見出した。すなわち、高周波加熱を行うために電極に高周波電圧を印加すると、ガラス板自体も電位を持つため、より電位の低い点との間で放電が生じる。たとえば、電極とノズルとの間、電極とローラーとの間に放電が生じることがある。放電が生じると高周波加熱が行えなくなるため、電極に印加できる高周波電圧の上限は放電が生じない値に限定される。その結果、ガラス板の強化処理に必要な加熱能力を確保することが困難になる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、搬送手段が形成する基準面上を搬送されるガラス板が三次元状に湾曲した形状に成形されたガラス板であっても、ガラス板を搬送しながらその形状に合わせて高周波加熱および冷却をおこなうことができ、その際に高周波加熱用の電極から放電が生じるのを防止してガラス板を好適に強化処理することができるガラス板の成形強化装置およびガラス板の製造方法を提供する。
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のガラス板の成形強化装置は、ガラス板を基準面上で搬送する搬送手段と、前記ガラス板を湾曲形状に成形する成形手段と、前記湾曲形状に成形された前記ガラス板を加熱する加熱手段と、前記ガラス板の板厚方向の両面に冷却媒体を吹き付けて前記ガラス板を急冷する急冷手段と、を備え、前記加熱手段は、少なくとも前記ガラス板に高周波を印加して前記ガラス板を加熱するための電極を有する電極部と、前記電極に高周波電圧を印加するための電源部と、前記電極の前記基準面に対する距離を調節可能な電極配置調節手段と、を備え、前記急冷手段は、先端に開口が設けられた複数のノズルを有し、前記ガラス板の板厚方向の両面に前記開口を向けて配置されたノズル部と、前記ノズルの前記開口から前記冷却媒体を排出させる排出手段と、を備え、前記電極部と、前記ノズルおよび前記搬送手段と、は電気的に絶縁されていることを特徴としている。
本発明のガラス板の成形強化装置は、ガラス板を基準面上で搬送する搬送手段と、前記ガラス板を湾曲形状に成形する成形手段と、前記湾曲形状に成形された前記ガラス板を加熱する加熱手段と、前記ガラス板の板厚方向の両面に冷却媒体を吹き付けて前記ガラス板を急冷する急冷手段と、を備え、前記加熱手段は、少なくとも前記ガラス板に高周波を印加して前記ガラス板を加熱するための電極を有する電極部と、前記電極に高周波電圧を印加するための電源部と、前記電極の前記基準面に対する距離を調節可能な電極配置調節手段と、を備え、前記急冷手段は、先端に開口が設けられた複数のノズルを有し、前記ガラス板の板厚方向の両面に前記開口を向けて配置されたノズル部と、前記ノズルの前記開口から前記冷却媒体を排出させる排出手段と、を備え、前記電極部と、前記ノズルおよび前記搬送手段と、は電気的に絶縁されていることを特徴としている。
また、前記電極部は、前記ガラス板の板厚方向に対向するように対をなす電極を備え、前記電極と前記ノズルは近接して配設され、前記ノズルは絶縁体によって形成されていることがより好ましい。
また、前記電極は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に直交する方向に略直線状に複数配置され、前記電極配置調節手段は、それぞれの前記電極の前記基準面に対する距離を互いに独立して調節可能に構成されていることがより好ましい。
また、前記電極は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に直交する方向に略直線状に複数配置され、前記電極配置調節手段は、それぞれの前記電極の前記基準面に対する距離を互いに独立して調節可能に構成されていることがより好ましい。
また、前記電極配置調節手段は、それぞれの前記電極部を、前記搬送方向に略直交する仮想平面上で、少なくとも所定の中心点回りに互いに独立して回動可能に支持していることがより好ましい。
また、前記電極部は、面状電極であり、前記ガラス板の前記湾曲形状に対応した面形状に変形可能であることがより好ましい。
また、前記電極部は、面状電極であり、前記ガラス板の前記湾曲形状に対応した面形状に変形可能であることがより好ましい。
また、前記搬送手段は、複数のローラーを有するローラーコンベアを備え、前記複数のローラーは前記基準面を形成し、前記ローラーを前記ガラス板の搬送位置に応じて上下移動させることにより前記基準面の少なくとも一部を湾曲させて所望の湾曲面を形成することがより好ましい。
また、前記搬送手段は、複数のローラーを有するローラーコンベアを備え、前記複数のローラーは前記基準面を形成し、前記ローラーが前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向にほぼ円筒輪郭形または回転対称錐形をなし前記基準面に所望の湾曲面を形成することがより好ましい。
また、前記搬送手段は、複数のローラーを有するローラーコンベアを備え、前記複数のローラーは前記基準面を形成し、前記ローラーが前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向にほぼ円筒輪郭形または回転対称錐形をなし前記基準面に所望の湾曲面を形成することがより好ましい。
また、前記複数の開口は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に直交する方向に略直線状に並べて配置されて開口列をなし、前記排出手段は、前記冷却媒体を前記ノズル部に供給する風箱を有し、前記急冷手段は、前記ノズルの前記基準面に対する距離を調節可能なノズル配置調節手段を有し、前記ノズル部の前記開口が平面視において前記風箱に重なる位置に配置されていることがより好ましい。
また、前記ノズル部の複数の開口は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向から見たときに、隣接する前記開口が重ならない位置に配置されていることがより好ましい。
また、前記ノズル部の複数の開口は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向から見たときに、隣接する前記開口が重ならない位置に配置されていることがより好ましい。
また、前記搬送手段は、前記ガラス板の表面の少なくとも一部に接触して前記ガラス板を支持し、少なくとも前記ガラス板との接触部分が絶縁体からなる支持体を有することがより好ましい。
また、前記電極部は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に対して交差する方向に延びて形成され前記電極に前記交差する方向に間隔をおいて設けられた複数の給電点と、前記電源部に接続されるとともに、前記給電点のそれぞれに接続された電極配線と、を有し、前記電極配線は、前記供給電極と前記受動電極とのそれぞれに対して、前記電源部から前記給電点までの距離が略等距離となるように形成されていることがより好ましい。
また、前記電極部は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に対して交差する方向に延びて形成され前記電極に前記交差する方向に間隔をおいて設けられた複数の給電点と、前記電源部に接続されるとともに、前記給電点のそれぞれに接続された電極配線と、を有し、前記電極配線は、前記供給電極と前記受動電極とのそれぞれに対して、前記電源部から前記給電点までの距離が略等距離となるように形成されていることがより好ましい。
また、前記電極部に対して最も近接して配置された導体と前記電極部との間の距離は、前記電極間の距離よりも長いことがより好ましい。
また、本発明のガラス板の製造方法は、上記のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置を用いることを特徴としている。
また、本発明のガラス板の製造方法は、上記のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置を用いることを特徴としている。
本発明のガラス板の成形強化装置およびガラス板の製造方法によれば、搬送手段が形成する基準面上を搬送されるガラス板が三次元状に湾曲した形状に成形されたガラス板であっても、ガラス板を搬送しながらその形状に合わせて高周波加熱および冷却をおこなうことができ、その際に高周波加熱用の電極から放電が生じるのを防止してガラス板を好適に強化処理することができるガラス板の成形強化装置およびガラス板の製造方法を提供する。
本発明において加熱とは、加熱対象物にエネルギーを加えることによる発熱全般をさすこととし、必ずしも加熱対象物の表面や内部の温度を上昇させることに限定されない。例えば、一定の温度まで加熱された加熱対象物が冷却される過程でエネルギーを印加した場合に、冷却能力とエネルギーを印加したことによる発熱のバランスで温度が上昇する場合も下降する場合も含みうる。その結果として加熱対象物の温度低下が抑制され温度をほぼ等温に維持されることや、温度低下の速度を小さくなることも加熱に含むものとする。
また、本発明において内部からの加熱とは、加熱対象物自体が発熱することによる前述の加熱全般を指すこととし、加熱対象物からの発熱であれば、発熱する部位はその内側に限定されずその表面からの発熱であっても内部からの加熱に含むものとする。
また、本発明において内部からの加熱とは、加熱対象物自体が発熱することによる前述の加熱全般を指すこととし、加熱対象物からの発熱であれば、発熱する部位はその内側に限定されずその表面からの発熱であっても内部からの加熱に含むものとする。
さらに、本発明において冷却とは、従来のガラスの強化方法における公知の冷却の方法や手段を包含するものとする。具体的には、予め所望の温度まで加熱されたガラス板を強化する際の冷却方法、例えば、ブロアや高圧気体による空冷、液冷、ミスト冷却、接触式の冷却等の能動的な冷却手段を用いて冷却対象物のガラスから熱を除去することを含む。またこれに加えて、ガラス板を冷却する過程での不可避で受動的な温度低下、例えば加熱手段のない搬送装置上などでガラス板が搬送、待機されることによる温度低下(放冷)など、の冷却も含むものとする。また、本発明において急冷とは前述の能動的な冷却手段を用いて、少なくとも放冷以上の冷却速度で急速に冷却対象の熱を除去こと、を指すものとする。
また、本発明における急冷手段は、前述のように放冷以上の速度で急激に冷却対象の熱を除去することができる。また、急冷手段は、その冷却能力を小さく調節することで、急冷よりゆっくり熱を除去する通常の冷却や徐冷を行うための冷却手段として用いることも可能であり、急冷手段による冷却であっても急冷でない場合も含みうる。
また、本発明における急冷手段は、前述のように放冷以上の速度で急激に冷却対象の熱を除去することができる。また、急冷手段は、その冷却能力を小さく調節することで、急冷よりゆっくり熱を除去する通常の冷却や徐冷を行うための冷却手段として用いることも可能であり、急冷手段による冷却であっても急冷でない場合も含みうる。
以下、本発明に係るガラス板の成形強化装置(以下、「強化装置」と称する。)の実施形態を、図1から図11を参照しながら説明する。この強化装置は、加熱したガラス板を所望の湾曲形状に成形し、成形されたガラス板に空気などの冷却媒体を吹き付けて強化する装置である。
図1に示すように、本実施形態の強化装置1は、ガラス板を基準面S上で搬送する搬送手段2と、ガラス板を加熱する加熱手段3と、ガラス板を湾曲形状に成形する成形手段5と、ガラス板を急冷する急冷手段6と、搬送手段2、加熱手段3、成形手段5および急冷手段6を制御する制御手段7とを備えている。加熱手段3は、ガラス板の軟化点近くの温度までガラス板を加熱する予熱手段4と、成形手段5により湾曲形状に形成されたガラス板をさらに加熱する高周波加熱手段8とからなる。
なお、本実施形態では、予熱手段4および成形手段5は同一の加熱炉内に配置されている。また、本実施形態では、ガラス板にソーダライムガラスが用いられる例を用いて説明するが、ガラス板は、ホウケイ酸塩ガラスや無アルカリガラス等、任意のガラス材料を用いることができる。
また、基準面とは、複数の搬送ローラーによって規定される面であり、搬送ローラーと搬送されるガラス板Gの下面との接触点の群を含む面と略一致する。また、以下基準面Sがほぼ水平面である場合の例を用いて説明するが、後述するように搬送方向や幅方向に湾曲したり、傾斜をもったりした曲面を基準面としてもよい。また、本実施形態では、搬送方向Xは基準面Sに平行、すなわち、水平面に平行に設定されている。また、幅方向Yは、基準面Sに平行であるとともに搬送方向Xに直交する。
図1に示すように、本実施形態の強化装置1は、ガラス板を基準面S上で搬送する搬送手段2と、ガラス板を加熱する加熱手段3と、ガラス板を湾曲形状に成形する成形手段5と、ガラス板を急冷する急冷手段6と、搬送手段2、加熱手段3、成形手段5および急冷手段6を制御する制御手段7とを備えている。加熱手段3は、ガラス板の軟化点近くの温度までガラス板を加熱する予熱手段4と、成形手段5により湾曲形状に形成されたガラス板をさらに加熱する高周波加熱手段8とからなる。
なお、本実施形態では、予熱手段4および成形手段5は同一の加熱炉内に配置されている。また、本実施形態では、ガラス板にソーダライムガラスが用いられる例を用いて説明するが、ガラス板は、ホウケイ酸塩ガラスや無アルカリガラス等、任意のガラス材料を用いることができる。
また、基準面とは、複数の搬送ローラーによって規定される面であり、搬送ローラーと搬送されるガラス板Gの下面との接触点の群を含む面と略一致する。また、以下基準面Sがほぼ水平面である場合の例を用いて説明するが、後述するように搬送方向や幅方向に湾曲したり、傾斜をもったりした曲面を基準面としてもよい。また、本実施形態では、搬送方向Xは基準面Sに平行、すなわち、水平面に平行に設定されている。また、幅方向Yは、基準面Sに平行であるとともに搬送方向Xに直交する。
搬送手段2は本実施形態ではローラーコンベアであり、ガラス板を搬送する搬送方向Xに平行に並べて回動可能に支持された複数のローラー(支持体)9と、ローラー9を駆動する不図示のローラー駆動モータとを有している。それぞれのローラー9は、幅方向Yに平行な軸線9a回りに回動可能に支持されている。ローラー9のうち少なくとも高周波加熱手段8に隣接して設けられるものは、セラミックス等の絶縁体で形成されていて、高周波加熱手段8に対して電気的に絶縁されている。ローラー9は、ガラス板の下面(表面)に接触することでガラス板を支持している。
また、搬送手段2は、ローラー駆動モータにより、複数のローラー9を、それぞれ所望のように、軸線9a回りに回転させたり、停止させたりすることで、ガラス板を搬送方向Xに搬送し、予熱手段4、成形手段5、高周波加熱手段8および急冷手段6の順で通過させることができる。
また、搬送手段2は、ローラー駆動モータにより、複数のローラー9を、それぞれ所望のように、軸線9a回りに回転させたり、停止させたりすることで、ガラス板を搬送方向Xに搬送し、予熱手段4、成形手段5、高周波加熱手段8および急冷手段6の順で通過させることができる。
予熱手段4としては、本実施形態ではローラーハース炉が用いられている。予熱手段4は、平板状のガラス板W1を加熱する熱源部4aを有している。熱源部4aは、ガラス板W1をガラス板が成形可能な軟化点(たとえば、約720℃)近くの温度まで加熱することができる。なお、ここで言う軟化点近くの温度とは、少なくとも徐冷点(たとえば、約550℃)以上の温度のことを意味し、より詳しくは、徐冷点以上かつ軟化点以下の温度のことを意味する。
成形手段5は、プレスユニット5a等の公知の成形装置を有し、プレスユニット5aによりガラス板W1を湾曲したガラス板W2に成形する。このとき、ローラー9が停止および変形して下型(受け型)として機能してもよく、別途下型5bを備えてローラー9に代わりガラス板を支持してもよい。なお、本実施形態では、プレスユニット5aは、ガラス板W2の断面形状が所望の形状になるようにガラス板W1を湾曲させる。
成形手段5は、プレスユニット5a等の公知の成形装置を有し、プレスユニット5aによりガラス板W1を湾曲したガラス板W2に成形する。このとき、ローラー9が停止および変形して下型(受け型)として機能してもよく、別途下型5bを備えてローラー9に代わりガラス板を支持してもよい。なお、本実施形態では、プレスユニット5aは、ガラス板W2の断面形状が所望の形状になるようにガラス板W1を湾曲させる。
図2の強化装置(ガラス板のの成形強化装置)1Aは、図1の強化装置1の成形手段5に代えて成形手段5’を備えている。成形手段5’は、成形手段5のプレスユニット5aに代わり搬送しながら効率的にガラス板を成形するためにローラーフォーミングユニット5cを備える。ローラーフォーミングユニット5cによる成形は、基準面Sに配設された複数のローラー9をガラス板の搬送方向Xの搬送位置に応じて搬送面Sに垂直に上下移動させることにより、所望の湾曲面を形成する。
図3は、図2におけるA1-A1断面の縦断面模式図である。図3に示すように、幅方向Yに複数配置された搬送ローラー9は、位置調節手段10によりそれぞれが独立して上下に移動可能に取り付けられ、ガラス板W2の搬送位置に合わせて移動し湾曲形状を形成する。
高周波加熱手段8は、ガラス板W2に高周波を印加してガラス板W2を加熱する電極部12と、電極16、17に高周波電圧を印加するための電源部13と、電極16、17の基準面Sに対する距離を調節可能な電極配置調節手段14とを有している。
電極部12は、ガラス板W2を挟むように対向して配置される一対の供給電極16と受動電極17からなり、金属等の導体で形成される。本実施形態では、図2および図3に示すように、搬送方向Xに5列、幅方向Yに3列と、並べて配置されている。
図3および図4に示すように、各電極部12は、ガラス板W2に対して上方に配置された供給電極16と、ガラス板W2に対して供給電極16と反対側に供給電極16と対向配置された受動電極17と、供給電極16および受動電極17に幅方向Yに間隔をおいて設けられた複数の給電点18と、電源部13に接続されるとともに、給電点18のそれぞれに接続された電極配線19とを有している。すなわち、前述の電極16、17のうちガラス板W2に対して上方(一方側)に配置されたものが供給電極16、下方(他方側)に配置されたものが受動電極17となっている。
高周波加熱手段8は、ガラス板W2に高周波を印加してガラス板W2を加熱する電極部12と、電極16、17に高周波電圧を印加するための電源部13と、電極16、17の基準面Sに対する距離を調節可能な電極配置調節手段14とを有している。
電極部12は、ガラス板W2を挟むように対向して配置される一対の供給電極16と受動電極17からなり、金属等の導体で形成される。本実施形態では、図2および図3に示すように、搬送方向Xに5列、幅方向Yに3列と、並べて配置されている。
図3および図4に示すように、各電極部12は、ガラス板W2に対して上方に配置された供給電極16と、ガラス板W2に対して供給電極16と反対側に供給電極16と対向配置された受動電極17と、供給電極16および受動電極17に幅方向Yに間隔をおいて設けられた複数の給電点18と、電源部13に接続されるとともに、給電点18のそれぞれに接続された電極配線19とを有している。すなわち、前述の電極16、17のうちガラス板W2に対して上方(一方側)に配置されたものが供給電極16、下方(他方側)に配置されたものが受動電極17となっている。
図3に示すように、供給電極16は、平板状に形成され、基準面Sの上方に基準面Sに対して平行になるように配置されている。受動電極17は平板状に形成され、供給電極16に対向するように基準面Sの下方に配置されている。
なお、供給電極16および受動電極17の搬送方向Xにおける長さは、30mm程度に設定されていることが好ましい。
なお、供給電極16および受動電極17の搬送方向Xにおける長さは、30mm程度に設定されていることが好ましい。
図4に示すように、給電点18は、供給電極16の上面に、本実施形態では2つ設けられている。電極配線19は、電源部13に接続される接続位置P1からそれぞれの給電点18までの電極配線19に沿った距離L1、L2が、略等しくなるように形成されている。
同様に、図3に示すように、給電点18は、受動電極17の下面に2つ設けられている。受動電極17に接続された電極配線19の構成は、供給電極16に接続された電極配線19の構成と同一なため、説明を省略する。
受動電極17には上述した放電の問題がないため、受動電極17に接続された電極配線19の配置態様は供給電極16に接続された電極配線19と同様である必要はないが、同様の態様で配置されてもよい。このため、受動電極17の近くにフレーム等の導電体が配置されていてもよい。
なお、ここではガラス板W2の上側に供給電極16、下側に受動電極17を設ける例を示したが、本発明における電極16、17の配置はこれに限定されず、高周波が下から上に印加されるようにガラス板W2の下側に供給電極、上側に受動電極を設けてもよい。また、供給電極16および受動電極17に設けられる給電点18の数に制限はなく、いくつでもよい。
同様に、図3に示すように、給電点18は、受動電極17の下面に2つ設けられている。受動電極17に接続された電極配線19の構成は、供給電極16に接続された電極配線19の構成と同一なため、説明を省略する。
受動電極17には上述した放電の問題がないため、受動電極17に接続された電極配線19の配置態様は供給電極16に接続された電極配線19と同様である必要はないが、同様の態様で配置されてもよい。このため、受動電極17の近くにフレーム等の導電体が配置されていてもよい。
なお、ここではガラス板W2の上側に供給電極16、下側に受動電極17を設ける例を示したが、本発明における電極16、17の配置はこれに限定されず、高周波が下から上に印加されるようにガラス板W2の下側に供給電極、上側に受動電極を設けてもよい。また、供給電極16および受動電極17に設けられる給電点18の数に制限はなく、いくつでもよい。
1つの電極部12を構成する対となる供給電極16と受動電極17は、給電点18および電極配線19を介して電源部13に接続されている。各電源部13は、接続された供給電極16と受動電極17の対の間に印加させる高周波電圧を独立して調節することができるように構成されている。
幅方向Yに3つ並んだ電極部12は、電極列12Aを構成する。図2に示すように、本実施形態では、高周波加熱手段8は、搬送方向Xに5つの電極列12Aが並んだ構成を有している。
なお、電極列12Aあたりの幅方向Yに並べて配置される電極部12の数は、複数であればいくつでもよい。また、搬送方向Xに並べて配置される電極列12Aの数に制限はなくいくつでもよい。
なお、電極列12Aあたりの幅方向Yに並べて配置される電極部12の数は、複数であればいくつでもよい。また、搬送方向Xに並べて配置される電極列12Aの数に制限はなくいくつでもよい。
図4に示すように、電極配置調節手段14は、本体部14bと、本体部14bに対してスライド可能とされた棒状の一対のラックギア14aと、を有している。それぞれのラックギア14aは、上下方向に延設されるとともに、一方の端部が本体部14b内に備えられた不図示のギア駆動モータの回転軸により駆動されることで、上下方向に移動可能となっている。
ラックギア14aは、セラミックスやPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)等の絶縁体で形成されている。
ラックギア14aは、セラミックスやPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)等の絶縁体で形成されている。
基準面Sの上方に配置された電極配置調節手段14は、ラックギア14aが本体部14bに対して下方に位置するように配置されるとともに、それぞれのラックギア14aの他方の端部が供給電極16の上面に接続されている。そして、これら供給電極16に接続された電極配置調節手段14は、図3に示すように支持台20に固定されている。
基準面Sの下方に配置された電極配置調節手段14は、ラックギア14aが本体部14bに対して上方に位置するように配置されるとともに、それぞれのラックギア14aの他方の端部が受動電極17の下面に接続されている。そして、これら受動電極17に接続された電極配置調節手段14は、支持台21に固定されている。
基準面Sの下方に配置された電極配置調節手段14は、ラックギア14aが本体部14bに対して上方に位置するように配置されるとともに、それぞれのラックギア14aの他方の端部が受動電極17の下面に接続されている。そして、これら受動電極17に接続された電極配置調節手段14は、支持台21に固定されている。
以上のように、それぞれの電極配置調節手段14は、供給電極16および受動電極17を上下方向に移動させることで、供給電極16および受動電極17の基準面Sに対する距離を独立して調節することができるように構成されている。
そして、高周波加熱手段8は、ガラス板W2をガラス板W2の内部より加熱することができる。本実施形態では、電源部13は、27.12MHzの高周波電圧を電極部12へ印加する。
なお、電源部13において印加できる高周波電圧の周波数はこれに限られるものではない。本発明における高周波電圧の周波数は、実用的な電極電圧や加熱対象の誘電体損失などに基づいて適宜定めることができるが、1MHz~100MHzとすることが好ましく、10~50MHzがさらに好ましい。この範囲であれば、日本国内で法令により工業的に使用できる周波数で実施できる。高周波加熱における高周波電圧の周波数は、低ければ電極内の定在波長が長くなって均一な加熱に有利になり、周波数が高くなれば低い電圧で加熱することができ、放電し難くなる。
そして、高周波加熱手段8は、ガラス板W2をガラス板W2の内部より加熱することができる。本実施形態では、電源部13は、27.12MHzの高周波電圧を電極部12へ印加する。
なお、電源部13において印加できる高周波電圧の周波数はこれに限られるものではない。本発明における高周波電圧の周波数は、実用的な電極電圧や加熱対象の誘電体損失などに基づいて適宜定めることができるが、1MHz~100MHzとすることが好ましく、10~50MHzがさらに好ましい。この範囲であれば、日本国内で法令により工業的に使用できる周波数で実施できる。高周波加熱における高周波電圧の周波数は、低ければ電極内の定在波長が長くなって均一な加熱に有利になり、周波数が高くなれば低い電圧で加熱することができ、放電し難くなる。
図2に示すように、急冷手段6は、先端に開口24が設けられた複数のノズル30、31を有し、ガラス板W2の板厚方向(上下方向)の両面に開口24を向けて配置されたノズル部25と、開口24から空気(冷却媒体)を排出させるチャンバーユニット(排出手段)26と、ノズル30、31の基準面Sに対する距離を調節可能なノズル配置調節手段27(図3参照)とを有して構成されている。
ノズル30、31は、ラックギア14aと同様の絶縁体で形成されていて、高周波加熱手段8に対して電気的に絶縁されている。ノズル30、31のうち、ノズル30はガラス板W2に対して上方に配置されていて、ノズル31は、ガラス板W2に対して下方に配置されている。
ノズル30、31は、ラックギア14aと同様の絶縁体で形成されていて、高周波加熱手段8に対して電気的に絶縁されている。ノズル30、31のうち、ノズル30はガラス板W2に対して上方に配置されていて、ノズル31は、ガラス板W2に対して下方に配置されている。
図2および図5に示すように、ノズル30は上下方向に延びる管状に形成され、ノズル30の下端部に開口24が形成されている。本実施形態では、ノズル30は、基準面Sに対して上方に、搬送方向Xに10列、幅方向Yに3列と、並べて配置されている。
ノズル31は上下方向に延びる管状に形成され、ノズル31の上端部に開口24が形成されている。ノズル31は、基準面Sに対して下方に、自身の開口24とノズル30の開口24とが対向するように並べて配置されている。
そして、上下方向に対向して対となるノズル30とノズル31が、幅方向Yに3つ並んでノズル列30Aを構成する。すなわち、本実施形態では、急冷手段6は、搬送方向Xに10個のノズル列30Aが並んだ構成を有している。
なお、1つのノズル列30Aを構成する3つのノズル30に形成された開口24、および3つのノズル31に形成された開口24により、開口列が構成される。
ノズル31は上下方向に延びる管状に形成され、ノズル31の上端部に開口24が形成されている。ノズル31は、基準面Sに対して下方に、自身の開口24とノズル30の開口24とが対向するように並べて配置されている。
そして、上下方向に対向して対となるノズル30とノズル31が、幅方向Yに3つ並んでノズル列30Aを構成する。すなわち、本実施形態では、急冷手段6は、搬送方向Xに10個のノズル列30Aが並んだ構成を有している。
なお、1つのノズル列30Aを構成する3つのノズル30に形成された開口24、および3つのノズル31に形成された開口24により、開口列が構成される。
図2および図5に示すように、搬送方向Xに10個並んだノズル列30Aは、隣り合うノズル列30Aが組みになって5つの組を構成し、5つある電極列12Aをそれぞれ搬送方向Xに挟むように配置されている。
さらに、図5に示すように、それぞれのノズル30は、搬送方向Xから見たときに、搬送方向Xに隣接するノズル30の開口24が重ならない位置に配置されている。本実施形態においては、搬送方向Xに隣接するノズル30aの開口24とノズル30bの開口24とは搬送方向Xに重ならないが、間にノズル30bを挟んで搬送方向Xに隣り合うノズル30aの開口24とノズル30cの開口24とは搬送方向Xに重なるように構成されている。
さらに、図5に示すように、それぞれのノズル30は、搬送方向Xから見たときに、搬送方向Xに隣接するノズル30の開口24が重ならない位置に配置されている。本実施形態においては、搬送方向Xに隣接するノズル30aの開口24とノズル30bの開口24とは搬送方向Xに重ならないが、間にノズル30bを挟んで搬送方向Xに隣り合うノズル30aの開口24とノズル30cの開口24とは搬送方向Xに重なるように構成されている。
供給電極16とノズル30、及び受動電極17とノズル31、はそれぞれ接触しない程度に近接して配設されている。なお、供給電極16とノズル30との間の最短距離L3(図5参照)は、1mm以上30mm以下に設定されていることが好ましい。
図2に示すように、チャンバーユニット26は、空気を供給するブロア34と、ブロア34からの空気をノズル部25に導く送気部35とを有している。送気部35は、ブロア34からの空気を分配するための分配用ダクト36と、ノズル30の上方に配置され分配用ダクト36およびノズル30の上端部に連通する上部チャンバー(風箱)37と、ノズル31の下方に配置され分配用ダクト36およびノズル31の下端部に連通する下部チャンバー(風箱)38とを備えている。
上部チャンバー37および下部チャンバー38は、それぞれ搬送方向Xに5つずつ並べて配置されており、それぞれノズル30および31に冷却媒体としての空気を供給する。
1つの電極列12Aを搬送方向Xに挟むように配置されていた隣り合うノズル列30Aの組を構成するノズル30、31のうち、6つあるノズル30は1つの上部チャンバー37に連通し、6つあるノズル31は1つの下部チャンバー38に連通するように構成されている。
そして、図5に示すように、平面視においてノズル30の開口24および供給電極16が、上部チャンバー37に重なる位置に配置されている。
上部チャンバー37および下部チャンバー38は、それぞれ搬送方向Xに5つずつ並べて配置されており、それぞれノズル30および31に冷却媒体としての空気を供給する。
1つの電極列12Aを搬送方向Xに挟むように配置されていた隣り合うノズル列30Aの組を構成するノズル30、31のうち、6つあるノズル30は1つの上部チャンバー37に連通し、6つあるノズル31は1つの下部チャンバー38に連通するように構成されている。
そして、図5に示すように、平面視においてノズル30の開口24および供給電極16が、上部チャンバー37に重なる位置に配置されている。
図3に示すように、ノズル配置調節手段27は、上部チャンバー37内および下部チャンバー38内に取り付けられている(下部チャンバー38に取り付けられたノズル配置調節手段27は不図示)。そして、ノズル配置調節手段27が有する不図示のノズル位置調節モータでノズル30を上下方向に移動させることで、それぞれのノズル30の開口24の基準面Sに対する距離を独立して調節可能に構成されている。
なお、ノズル配置調節手段27は、ノズル31も上下方向に移動させることができる。
供給電極16、受動電極17、ノズル30およびノズル31は、電極配置調節手段14およびノズル配置調節手段27により、それぞれが独立して基準面Sに対する距離を調節できる。
なお、ノズル配置調節手段27は、ノズル31も上下方向に移動させることができる。
供給電極16、受動電極17、ノズル30およびノズル31は、電極配置調節手段14およびノズル配置調節手段27により、それぞれが独立して基準面Sに対する距離を調節できる。
制御手段7は、ローラー駆動モータ、予熱手段4、成形手段5、電源部13、ギア駆動モータ、ブロア34およびノズル位置調節モータ(以下、「ローラー駆動モータ等」と称する。)に電気的に接続されている。そして、制御手段7は、ローラー駆動モータ等に電力を供給するとともに、不図示の入力装置から入力された情報に従って、ローラー駆動モータ等を制御することができる。
次に、以上のように構成された強化装置1Aを用いた本実施形態のガラス板の成形強化装置を用いたガラス板の製造方法について図2及び図3を用いて説明する。
まず、使用者は、入力装置から湾曲したガラス板W2の形状の情報を制御手段7に入力する。
制御手段7は、入力された情報に基づいて、電極配置調節手段14のギア駆動モータを駆動させることにより供給電極16および受動電極17を上下方向に移動させ、供給電極16および受動電極17を適切な位置に移動させる。具体的には、たとえば、それぞれの供給電極16からガラス板W2までの距離の最小値、および、それぞれの受動電極17からからガラス板W2までの距離の最小値が、所望の値になるように電極16、17の位置を調節する。
また、ノズル位置調節モータを駆動させることにより、ノズル30およびノズル31の位置を上記と同様に調節する。
まず、使用者は、入力装置から湾曲したガラス板W2の形状の情報を制御手段7に入力する。
制御手段7は、入力された情報に基づいて、電極配置調節手段14のギア駆動モータを駆動させることにより供給電極16および受動電極17を上下方向に移動させ、供給電極16および受動電極17を適切な位置に移動させる。具体的には、たとえば、それぞれの供給電極16からガラス板W2までの距離の最小値、および、それぞれの受動電極17からからガラス板W2までの距離の最小値が、所望の値になるように電極16、17の位置を調節する。
また、ノズル位置調節モータを駆動させることにより、ノズル30およびノズル31の位置を上記と同様に調節する。
平板状のガラス板W1は、搬送手段2のローラー駆動モータを駆動させることにより予熱手段4に搬送され、熱源部4aにより成形可能な温度まで加熱される。
つぎに、加熱されたガラス板W1は、成形手段5’に搬送され、ローラーフォーミングユニット5cにより搬送ローラー9を上下方向に移動することにより成形される。これにより湾曲したガラス板W2を得る。
つぎに、加熱されたガラス板W1は、成形手段5’に搬送され、ローラーフォーミングユニット5cにより搬送ローラー9を上下方向に移動することにより成形される。これにより湾曲したガラス板W2を得る。
ガラス板W2は、成形手段5’から高周波加熱手段8および急冷手段6側に搬送されるときに、供給電極16と受動電極17との間を搬送され、電源部13により供給電極16と受動電極17との間に印加された高周波電圧により適宜加熱され、ガラス板W2の温度が搬送方向Xの位置によらず所望の温度になるように加熱される。
高周波加熱はガラス板W2の板厚方向の全厚でガラス板W2を内部から発熱させるため、ガラス板W2は板厚方向の位置によらず所望の温度に加熱される。
高周波加熱はガラス板W2の板厚方向の全厚でガラス板W2を内部から発熱させるため、ガラス板W2は板厚方向の位置によらず所望の温度に加熱される。
また、ガラス板W2は、ガラス板W2に対向する位置にある電極部12で加熱されると同時に、駆動されたブロア34から送気部35を通ってノズル30の開口24およびノズル31の開口24からガラス板W2の板厚方向の両面に吹き付けられる空気により急冷される。
図6および図7に示すように、ノズル30は、その先端に一つの開口24を備え、搬送方向Xに見たときに、搬送方向Xに隣接するノズル30の開口24が重ならない位置に配置されている。このため、ノズル30から下方に吹き出した空気の一部は、空気の流線Fで示すように、ガラス板W2の上面に衝突した後、上部チャンバー37の間などを通して排気される。このとき、隣接するノズル30の位置が搬送方向Xから見て重ならないため、上部チャンバー37とガラス板W2との間の隣接するノズル30の中間付近などで、それぞれのノズル30から吹き出された空気がぶつかって流速が低下することを抑制できる。その結果、冷却効率が高まり、効率的にガラス板W2を強化することが可能になる。
ノズル31についても、ノズル30と同じ空気の流れが生じるが説明を省略する。
ノズル31についても、ノズル30と同じ空気の流れが生じるが説明を省略する。
このように、板厚方向の全体にわたり高周波加熱で加熱され、表面側が空気で急冷されたガラス板W2には、中心部側の温度がより高く表面側の温度が低いという従来の強化法よりも大きな温度分布が生じる。この状態で、ガラス板W2の応力が緩和され、さらにガラス板W2が急速に冷却されると、ガラス板W2の表面側に圧縮応力、中心部側に引張応力が残留し、ガラス板W2の強度が高められる。
その結果、容易にガラス板を強化することができるとともに、従来の方法では強化が難しかった板厚の薄いガラス板や、熱伝導率の高いガラス板の強化が可能になった。
その結果、容易にガラス板を強化することができるとともに、従来の方法では強化が難しかった板厚の薄いガラス板や、熱伝導率の高いガラス板の強化が可能になった。
以上説明したように、本実施形態の強化装置1Aによれば、電極配置調節手段14で基準面Sに対する距離を調節させた電極16、17に電源部13から高周波電圧を印加して電極部12から発生する高周波をガラス板W2に作用させることで、ガラス板W2を加熱し、同時に、ノズル配置調節手段27で基準面Sに対する距離を調節させたノズル部25にチャンバーユニット26から空気を供給して開口24から空気を吹き出させることで、ガラス板W2の表面を急冷する。
電極部12から発生する高周波はガラス板W2の板厚方向の表面側だけでなく全厚でガラス板W2を内部から発熱させるため、ガラス板W2は板厚方向の位置によらず高周波加熱で加熱される。一方で、空気による急冷はガラス板W2の表面に対して行われる。このため、ガラス板W2には、中心部側の温度が高く表面側の温度が低いという温度分布が生じる。さらに、電極部12およびノズル部25の基準面Sに対する距離がそれぞれ調節されているため、ガラス板W2の加熱と冷却が幅方向Yにわたり均一または所望の分布をもって行われる。
この状態で歪点以上の温度に保持されたガラス板W2は内部に発生した応力が緩和され、その後、ガラス板W2が急速に冷却されることで、ガラス板W2の表面に圧縮応力、板厚方向の中心部に引張の残留応力が発生し、ガラス板W2の強度が高められる。
前述のように本発明は、電極配置調節手段14で電極部12の位置を、ノズル配置調節手段27でノズル部25の位置をそれぞれ調節することができ、ガラス板の湾曲形状に合わせてガラス板と電極との距離、およびガラス板とノズルとの距離が調節できる。その結果、電極及びノズル配置の調節手段を備えない従来のガラス板の成形強化装置とは異なり、湾曲したガラス板W2であっても幅方向Yにおける位置によらず好適に強化処理することができる。
なお、前述の態様では、電極配置調節手段14はモータにより上下に駆動する例を示したが、電極配置およびノズル配置の調節手段はこれに限定されず、手動、油圧、空圧など周知の様々な調節手段を採用することができる。
この状態で歪点以上の温度に保持されたガラス板W2は内部に発生した応力が緩和され、その後、ガラス板W2が急速に冷却されることで、ガラス板W2の表面に圧縮応力、板厚方向の中心部に引張の残留応力が発生し、ガラス板W2の強度が高められる。
前述のように本発明は、電極配置調節手段14で電極部12の位置を、ノズル配置調節手段27でノズル部25の位置をそれぞれ調節することができ、ガラス板の湾曲形状に合わせてガラス板と電極との距離、およびガラス板とノズルとの距離が調節できる。その結果、電極及びノズル配置の調節手段を備えない従来のガラス板の成形強化装置とは異なり、湾曲したガラス板W2であっても幅方向Yにおける位置によらず好適に強化処理することができる。
なお、前述の態様では、電極配置調節手段14はモータにより上下に駆動する例を示したが、電極配置およびノズル配置の調節手段はこれに限定されず、手動、油圧、空圧など周知の様々な調節手段を採用することができる。
さらに、高周波加熱手段8の電極部12とノズル部25、および、電極部12とローラー9、は電気的に絶縁されているため、高周波加熱手段8の電極部12と、ノズル部25およびローラー9との間で放電が生じるのを防止し、ガラス板W2を安定して高周波加熱することができる。
供給電極16とノズル30とは近接して配設され、ノズル30は絶縁体によって形成されている。これにより、供給電極16とノズル30との間で放電が生じるのを防止すると同時に、近接した位置で加熱と冷却を行うことができる。その結果、ガラス板W2の板厚方向の温度差を大きくして、ガラス板W2をより好適に強化処理することができる。
電極配置調節手段14は、幅方向Yにそって複数配置され、それぞれの電極16、17の基準面Sに対する距離を互いに独立して調節可能に構成されている。このため、ガラス板W2のように、加熱するガラス板が幅方向Yに湾曲している場合であっても、たとえば、電極16、17からガラス板W2までの距離の最小値が幅方向Yの位置によらず所望の値になるように調節することができる。そのため、幅方向Yにおいてガラス板W2をより均一に加熱したり、所望の温度差を付けて加熱したりすることができる。
電極配置調節手段14は、幅方向Yにそって複数配置され、それぞれの電極16、17の基準面Sに対する距離を互いに独立して調節可能に構成されている。このため、ガラス板W2のように、加熱するガラス板が幅方向Yに湾曲している場合であっても、たとえば、電極16、17からガラス板W2までの距離の最小値が幅方向Yの位置によらず所望の値になるように調節することができる。そのため、幅方向Yにおいてガラス板W2をより均一に加熱したり、所望の温度差を付けて加熱したりすることができる。
電極部12は図7に示すように、搬送方向X及び幅方向Yに複数配置される。たとえば、本実施例においては搬送方向Xに5列、幅方向Yに3列となるよう配置されている。このため、ガラス板W2に搬送方向Xに温度差が生じたとき等に、ガラス板W2に与える熱量を搬送方向Xで調節することができる。
また、電源部13は、それぞれの電極部12に印加させる高周波を独立して調節可能に構成されているため、ガラス板W2に与える熱量を搬送方向Xおよび幅方向Yの位置に応じて正確に調節することができる。
また、電源部13は、それぞれの電極部12に印加させる高周波を独立して調節可能に構成されているため、ガラス板W2に与える熱量を搬送方向Xおよび幅方向Yの位置に応じて正確に調節することができる。
また、図6に示したように、ノズル30の開口24から下方に吹き出した空気は、主にガラス板W2の上面に衝突した後でガラス板W2に沿って水平方向に流れてから上方に向かい排気される。このため、開口24の位置と空気が上方に向かう位置とは平面視においてずれている。このとき、図5に示したように、ノズル30の開口24が上部チャンバー37に重なる位置に配置することで、ガラスを冷却した後の空気を排出するための空間が確保され空気の流れが上部チャンバー37の影響を受けて流れにくくなるのを防止することができる。
また、供給電極16および上部チャンバー37が配置された位置では、開口24から吹き出して上方に向かう空気の流れが遮られる。このため、平面視において、供給電極16を上部チャンバー37に重なる位置に配置することで、開口24から下方に吹き出しガラス板W2に衝突して上方に向かう空気の流れを供給電極16と上部チャンバー37が遮るのを抑えることができる。
なお、下部チャンバー38、ノズル31、および受動電極17についても同様の効果が得られるが、詳細な説明は省略する。
また、供給電極16および上部チャンバー37が配置された位置では、開口24から吹き出して上方に向かう空気の流れが遮られる。このため、平面視において、供給電極16を上部チャンバー37に重なる位置に配置することで、開口24から下方に吹き出しガラス板W2に衝突して上方に向かう空気の流れを供給電極16と上部チャンバー37が遮るのを抑えることができる。
なお、下部チャンバー38、ノズル31、および受動電極17についても同様の効果が得られるが、詳細な説明は省略する。
搬送方向Xの一方側から他方側に見たときに、搬送方向Xに隣接するノズル部25の開口24が重ならない位置に配置されているため、搬送方向Xに隣接する開口24から吹き出した空気同士が衝突して流れにくくなることを防止して、ガラス板W2を効率よく冷却することができる。
さらに、搬送手段2は、絶縁体で形成されガラス板W2を支持するローラー9を有する。したがって、電極16、17と、ガラス板W2およびローラー9との間で放電が生じるのを防止し、ガラス板W2を安定して高周波加熱することができる。
さらに、搬送手段2は、絶縁体で形成されガラス板W2を支持するローラー9を有する。したがって、電極16、17と、ガラス板W2およびローラー9との間で放電が生じるのを防止し、ガラス板W2を安定して高周波加熱することができる。
図4に示した電極配線19は、電源部13に接続される接続位置P1から給電点18までの電極配線19に沿った距離L1、L2が、略等しくなるように形成されている。これにより、供給電極16におけるそれぞれの給電点18での高周波の電圧や位相等の条件が一致する。したがって、電極部12とガラス板W2との間で放電が生じるのを抑制することができる。
なお、本実施形態では、電極配置調節手段14が電極16、17を上下に鉛直方向で移動させることで、電極16、17の基準面Sに対する距離を調節するように構成されていた。しかし、図8に示すように、各電極配置調節手段41が、電極16、17を鉛直方向に移動させるだけでなく、搬送方向Xに直交する仮想平面T上で、対となる電極16、17を共通の中心点41a回りに回動可能に支持するようにそれぞれ構成してもよく、電極16、17それぞれが異なる中心を基準に回動可能に構成されてもよい。
電極配置調節手段41は、たとえば、本実施形態の電極配置調節手段14のギア駆動モータと、対となる供給電極16および受動電極17を共通の中心点41a回りに回動させる不図示の電極回動モータとを有してもよい。
電極配置調節手段41をこのように構成することで、供給電極16とガラス板W2との距離を幅方向Yの位置によらずよりほぼ一定にすることができる。また、対となる供給電極16および受動電極17が共通の中心点回りに回動しない場合に比べて、供給電極16と受動電極17とが対向する範囲を広げることができる。これにより、湾曲したガラス板W2を幅方向Yの位置によらず均一に加熱できる。さらに、供給電極16とガラス板W2との間の距離のバラツキが小さくなるため、放電が生じるのを防止することができる。
電極配置調節手段41は、たとえば、本実施形態の電極配置調節手段14のギア駆動モータと、対となる供給電極16および受動電極17を共通の中心点41a回りに回動させる不図示の電極回動モータとを有してもよい。
電極配置調節手段41をこのように構成することで、供給電極16とガラス板W2との距離を幅方向Yの位置によらずよりほぼ一定にすることができる。また、対となる供給電極16および受動電極17が共通の中心点回りに回動しない場合に比べて、供給電極16と受動電極17とが対向する範囲を広げることができる。これにより、湾曲したガラス板W2を幅方向Yの位置によらず均一に加熱できる。さらに、供給電極16とガラス板W2との間の距離のバラツキが小さくなるため、放電が生じるのを防止することができる。
さらに、図9に示すように、電極部44を構成する供給電極(電極)45および受動電極(電極)46が、それぞれ面状電極であり、ガラス板W2の湾曲形状に対応した面形状に変形可能な電極で構成されてもよい。
ガラス板W2の湾曲形状に対応した面形状とは、たとえば、ガラス板W2の上面と供給電極45の下面との距離が幅方向Yの位置によらずほぼ一定の距離L5になるような形状である。供給電極45には、たとえば、電極配置調節手段14に支持されて上下方向に延びるとともに幅方向Yに複数並べて配置された不図示の支持部材の先端が固定され、それぞれの支持部材の基端側は不図示の支持部材移動モータにより上下方向に互いに独立して移動可能とされている。このように構成することで、供給電極45をガラス板W2に対応した面形状に変形可能な構成とすることができる。また、受動電極46についても同様の構成とすることができる。
電極部44をこのように構成することで、ガラス板W2を幅方向Yの位置によらず均一に加熱することができる。さらに、供給電極45および受動電極46とガラス板W2との間の距離の差が小さくなるため、放電が生じるのを防止することができる。
ガラス板W2の湾曲形状に対応した面形状とは、たとえば、ガラス板W2の上面と供給電極45の下面との距離が幅方向Yの位置によらずほぼ一定の距離L5になるような形状である。供給電極45には、たとえば、電極配置調節手段14に支持されて上下方向に延びるとともに幅方向Yに複数並べて配置された不図示の支持部材の先端が固定され、それぞれの支持部材の基端側は不図示の支持部材移動モータにより上下方向に互いに独立して移動可能とされている。このように構成することで、供給電極45をガラス板W2に対応した面形状に変形可能な構成とすることができる。また、受動電極46についても同様の構成とすることができる。
電極部44をこのように構成することで、ガラス板W2を幅方向Yの位置によらず均一に加熱することができる。さらに、供給電極45および受動電極46とガラス板W2との間の距離の差が小さくなるため、放電が生じるのを防止することができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
たとえば、前述の実施形態では、ガラス板W1を予熱手段4で加熱してから成形手段5’で成形した。しかし、強化装置1Aに予熱手段4を備えずに、ガラス板W1を、まず高周波加熱手段8で加熱してから加熱されたガラス板W1を搬送手段2で搬送方向Xと逆方向に搬送し、成形手段5’で成形してもよい。
たとえば、前述の実施形態では、ガラス板W1を予熱手段4で加熱してから成形手段5’で成形した。しかし、強化装置1Aに予熱手段4を備えずに、ガラス板W1を、まず高周波加熱手段8で加熱してから加熱されたガラス板W1を搬送手段2で搬送方向Xと逆方向に搬送し、成形手段5’で成形してもよい。
また、前述の実施形態では、電極16と、絶縁体で形成されたノズル30や搬送手段2のローラー9とは近接して配設されていた。一方で、電極と、ノズルやローラー等の電極部周辺の機構との間に十分な距離を取ることにより電極との放電を防止してもよい。電極部と、電極部に最も近接して配置された導体との距離が、電極間の距離よりも長ければ、不要の放電を低減できるためである。たとえば、電極16とノズル30との間の最短距離L3(図5参照)は、供給電極16と受動電極17との距離(供給電極16と受動電極17との間の距離が調節可能な場合には、電極16、17間の設定可能な最長距離)よりも、長く設定されていることが好ましく、3倍以上であればノズル30を絶縁体で形成しなくても放電することが無くなる。
このように構成することで、電極16とノズル30との間で放電が生じるのをより確実に防止することができる。
このように構成することで、電極16とノズル30との間で放電が生じるのをより確実に防止することができる。
また、前述の実施形態では、供給電極16および受動電極17の上下方向の位置、および、ノズル30の開口24とノズル31の開口24の上下方向の位置を使用者が手動で調節し、これらの位置をネジで締め付ける等により固定してもよい。
さらに、前記実施形態では、基準面Sが水平面に平行な平面であるとしたが、基準面S1は、たとえば図10に示すように搬送方向Xの下流側に向かうにしたがって上方に一次元の曲率を持った湾曲するような円筒輪郭形の曲面であってもよく、さらに図11に示すように、基準面S2は、二次元の曲率を持った回転対称錐形の曲面であってもよい。これらの基準面を持つ搬送手段を用いると、ガラス板の通過に合わせて個々のローラーおよび高周波加熱用の電極を移動することなく、基準面上を移動させながらガラス板の自重により所望の湾曲形状に形成することができる。
なお、ここでは供給電極と受動電極を備える高周波加熱手段の例を示したが、高周波加熱手段の構成はこれに限定されず、他の公知の電極及び電源等の加熱手段の構成を採用することができる。
また、上述の実施形態では冷却媒体の例としてブロアなどにより排出される空気が用いられる例について説明したが、より圧力を高めた圧縮空気を用いて急冷をおこなってもよい。また、冷却媒体は空気に限られるものではない。すなわち、冷却媒体は流体であればよく、液体、気体、あるいは液体と気体との混合物、などを適宜採用することができる。また、冷却媒体の組成についても特に限定されるものではなく、空気以外にも、窒素、二酸化炭素、などを用いることができる。
さらに、前記実施形態では、基準面Sが水平面に平行な平面であるとしたが、基準面S1は、たとえば図10に示すように搬送方向Xの下流側に向かうにしたがって上方に一次元の曲率を持った湾曲するような円筒輪郭形の曲面であってもよく、さらに図11に示すように、基準面S2は、二次元の曲率を持った回転対称錐形の曲面であってもよい。これらの基準面を持つ搬送手段を用いると、ガラス板の通過に合わせて個々のローラーおよび高周波加熱用の電極を移動することなく、基準面上を移動させながらガラス板の自重により所望の湾曲形状に形成することができる。
なお、ここでは供給電極と受動電極を備える高周波加熱手段の例を示したが、高周波加熱手段の構成はこれに限定されず、他の公知の電極及び電源等の加熱手段の構成を採用することができる。
また、上述の実施形態では冷却媒体の例としてブロアなどにより排出される空気が用いられる例について説明したが、より圧力を高めた圧縮空気を用いて急冷をおこなってもよい。また、冷却媒体は空気に限られるものではない。すなわち、冷却媒体は流体であればよく、液体、気体、あるいは液体と気体との混合物、などを適宜採用することができる。また、冷却媒体の組成についても特に限定されるものではなく、空気以外にも、窒素、二酸化炭素、などを用いることができる。
また、本発明はガラス板の表面と中心部の温度差を大きくすることが可能となるためより板厚の薄いガラス板を好適に強化することができ、このように強化されたガラス板は、車両窓用安全ガラス板として好適に用いることができる。
例えば、本発明の製造方法及び強化装置によれば、板厚が2.8mm以下のガラス板を効率よく強化することができる。2.8mmのガラス板は、従来の成形方法で容易に生産できるため、既存の生産設備への適用が容易で効率的に板厚の薄い強化ガラス板の生産ができる。
また、本発明により2.5mm以下、あるいは2.0mm以下の強化ガラス板の生産が可能になり、これまで生産が難しかった板厚の薄い車両窓用安全ガラス板の生産を実現する。その結果、自動車など車両の軽量化に寄与し、車両の燃費が向上する。
また、ガラス板の板厚を薄くすることでガラス板の生産に必要な原料も減少するため、ガラス板生産時に必要なエネルギーも節約でき環境にやさしい強化ガラス板の提供が可能になる。
なお、2010年3月30日に出願された日本特許出願2010-079665号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
例えば、本発明の製造方法及び強化装置によれば、板厚が2.8mm以下のガラス板を効率よく強化することができる。2.8mmのガラス板は、従来の成形方法で容易に生産できるため、既存の生産設備への適用が容易で効率的に板厚の薄い強化ガラス板の生産ができる。
また、本発明により2.5mm以下、あるいは2.0mm以下の強化ガラス板の生産が可能になり、これまで生産が難しかった板厚の薄い車両窓用安全ガラス板の生産を実現する。その結果、自動車など車両の軽量化に寄与し、車両の燃費が向上する。
また、ガラス板の板厚を薄くすることでガラス板の生産に必要な原料も減少するため、ガラス板生産時に必要なエネルギーも節約でき環境にやさしい強化ガラス板の提供が可能になる。
なお、2010年3月30日に出願された日本特許出願2010-079665号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
1、1A 強化装置(ガラス板の成形強化装置)
2 搬送手段
3 加熱手段
5、5’ 成形手段
6 急冷手段
9 ローラー(支持体)
12、44 電極部
13 電源部
14、41 電極配置調節手段
16、45 供給電極(電極)
17、46 受動電極(電極)
18 給電点
19 電極配線
24 開口
25 ノズル部
26 チャンバーユニット(排出手段)
27 ノズル配置調節手段
30、31 ノズル
37 上部チャンバー(風箱)
38 下部チャンバー(風箱)
41a 中心点
L1、L2 距離
L3 最短距離
S、S1、S2 基準面
T 仮想平面
W1、W2 ガラス板
X 搬送方向
2 搬送手段
3 加熱手段
5、5’ 成形手段
6 急冷手段
9 ローラー(支持体)
12、44 電極部
13 電源部
14、41 電極配置調節手段
16、45 供給電極(電極)
17、46 受動電極(電極)
18 給電点
19 電極配線
24 開口
25 ノズル部
26 チャンバーユニット(排出手段)
27 ノズル配置調節手段
30、31 ノズル
37 上部チャンバー(風箱)
38 下部チャンバー(風箱)
41a 中心点
L1、L2 距離
L3 最短距離
S、S1、S2 基準面
T 仮想平面
W1、W2 ガラス板
X 搬送方向
Claims (13)
- ガラス板を基準面上で搬送する搬送手段と、
前記ガラス板を湾曲形状に成形する成形手段と、
前記湾曲形状に成形された前記ガラス板を加熱する加熱手段と、
前記ガラス板の板厚方向の両面に冷却媒体を吹き付けて前記ガラス板を急冷する急冷手段と、
を備え、
前記加熱手段は、少なくとも
前記ガラス板に高周波を印加して前記ガラス板を加熱するための電極を有する電極部と、
前記電極に高周波電圧を印加するための電源部と、
前記電極の前記基準面に対する距離を調節可能な電極配置調節手段と、
を備え、
前記急冷手段は、
先端に開口が設けられた複数のノズルを有し、前記ガラス板の板厚方向の両面に前記開口を向けて配置されたノズル部と、
前記ノズルの前記開口から前記冷却媒体を排出させる排出手段と、
を備え、
前記電極部と、前記ノズルおよび前記搬送手段と、は電気的に絶縁されている、ガラス板の成形強化装置。 - 前記電極部は、
前記ガラス板の板厚方向に対向するように対をなす電極を備え、
前記電極と前記ノズルは近接して配設され、
前記ノズルは絶縁体によって形成されている、請求項1に記載のガラス板の成形強化装置。 - 前記電極部は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に直交する方向に略直線状に複数配置され、
前記電極配置調節手段は、それぞれの前記電極の前記基準面に対する距離を互いに独立して調節可能に構成されている、請求項1または2に記載のガラス板の成形強化装置。 - 前記電極配置調節手段は、それぞれの前記電極部を、前記搬送方向に略直交する仮想平面上で、少なくとも所定の中心点回りに互いに独立して回動可能に支持している、請求項3に記載のガラス板の成形強化装置。
- 前記電極部は、面状電極であり、前記ガラス板の前記湾曲形状に対応した面形状に変形可能である、請求項1または2に記載のガラス板の成形強化装置。
- 前記搬送手段は、複数のローラーを有するローラーコンベアを備え、
前記複数のローラーは前記基準面を形成し、
前記ローラーを前記ガラス板の搬送位置に応じて上下移動させることにより前記基準面の少なくとも一部を湾曲させて所望の湾曲面を形成する、請求項1から5のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置。 - 前記搬送手段は、複数のローラーを有するローラーコンベアを備え、
前記複数のローラーは前記基準面を形成し、
前記ローラーが前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向にほぼ円筒輪郭形または回転対称錐形をなし前記基準面に所望の湾曲面を形成する、請求項1から5のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置。 - 前記複数の開口は、前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に直交する方向に略直線状に並べて配置されて開口列をなし、
前記排出手段は、前記冷却媒体を前記ノズル部に供給する風箱を有し、
前記急冷手段は、前記ノズルの前記基準面に対する距離を調節可能なノズル配置調節手段を有し、
前記ノズル部の前記開口が平面視において前記風箱に重なる位置に配置されている、請求項1から7のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置。 - 前記ノズル部の複数の開口は、
前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向から見たときに、隣接する前記開口が重ならない位置に配置されている、請求項1から8のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置。 - 前記搬送手段は、前記ガラス板の表面の少なくとも一部に接触して前記ガラス板を支持し、少なくとも前記ガラス板との接触部分が絶縁体からなる支持体を有する、請求項1から9のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置。
- 前記電極部は、
前記搬送手段による前記ガラス板の搬送方向に対して交差する方向に延びて形成され前記電極に前記交差する方向に間隔をおいて設けられた複数の給電点と、
前記電源部に接続されるとともに、前記給電点のそれぞれに接続された電極配線と、
を有し、
前記電極配線は、前記電極のそれぞれに対して、前記電源部から前記給電点までの距離が略等距離となるように形成されている、請求項1から10のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置。 - 前記電極部に対して最も近接して配置された導体と前記電極部との間の距離は、前記電極間の距離よりも長い、請求項1から11のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置。
- 請求項1から12のいずれかに記載のガラス板の成形強化装置を用いたガラス板の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010-079665 | 2010-03-30 | ||
| JP2010079665A JP2013126922A (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | ガラス板の成形強化装置およびガラス板の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011122679A1 true WO2011122679A1 (ja) | 2011-10-06 |
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2011
- 2011-03-30 WO PCT/JP2011/058128 patent/WO2011122679A1/ja not_active Ceased
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