WO2013011853A1 - ガラス筐体の成形装置及び成形方法 - Google Patents

ガラス筐体の成形装置及び成形方法 Download PDF

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WO2013011853A1
WO2013011853A1 PCT/JP2012/067442 JP2012067442W WO2013011853A1 WO 2013011853 A1 WO2013011853 A1 WO 2013011853A1 JP 2012067442 W JP2012067442 W JP 2012067442W WO 2013011853 A1 WO2013011853 A1 WO 2013011853A1
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press
molding
heating
glass
glass material
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PCT/JP2012/067442
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Inventor
増田　賢一
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旭硝子株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06—Construction of plunger or mould
    • C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
    • C03B11/122—Heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
    • C03B11/125—Cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/80—Simultaneous pressing of multiple products; Multiple parallel moulds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to a molding apparatus and a molding method capable of continuously manufacturing a glass casing by press molding, and more particularly to a molding apparatus and a molding method for efficiently manufacturing a glass casing by shortening the cycle of the molding operation. .
  • the mold is kept at a predetermined temperature to maintain a heating temperature sufficient to process the molding material. Is cooled and solidified, and finally cooled to a temperature of 200 ° C. or lower so that the mold is not oxidized.
  • the shape of the molding die is accurately transferred to a glass material during press molding, and this is cooled and solidified to maintain the molding shape, thereby obtaining a press molded product with high shape accuracy.
  • the glass casing is manufactured by cutting, polishing, etc., it takes time to process the complicated and fine shape of the casing, and it is difficult to increase productivity. If such a glass casing can be manufactured by applying conventional press molding, a manufacturing efficiency can be improved and a casing with high shape accuracy can be manufactured.
  • the press plate used in press molding operates at a predetermined timing while repeatedly heating, pressing, and cooling the mold, the temperature increase / decrease cycle of the press plate and the mold is rate-limiting and the production exceeds a certain level. It was preventing the improvement of sex.
  • an object of the present invention is to provide a glass casing molding apparatus and molding method that can improve the productivity of the glass casing.
  • the glass casing molding apparatus of the present invention sequentially conveys a plate-shaped glass material to each stage of heating, press molding and cooling provided in the chamber, and in the press molding stage, an upper mold and a lower mold
  • a glass casing molding apparatus that press-molds the glass material with a molding die comprising a glass casing, and the molding apparatus places the glass material on each of the heating, press molding, and cooling stages.
  • Control means for controlling.
  • the press means has a lower press plate on which the lower mold transferred from the heating means is mounted, an upper press plate with the upper mold fixed to the lower press plate,
  • the two or more press plates are formed with respect to the two or more press plates. It has a sorting means for sorting and transporting the molds in order.
  • the glass casing molding method of the present invention uses the glass casing molding apparatus of the present invention described above to place the plate-shaped glass material on the molding surface of the lower mold, and the lower mold and A heating step of heating the glass material by a heating means, and the heated and softened glass material is moved up and down at least one of a pair of press plates of the pressing means and pressed by an upper die and a lower die to form a molding surface shape.
  • a glass casing molding method comprising: a pressing step of transferring; and a cooling step of cooling the glass material having the lower mold and the molding surface shape transferred after the pressing step by a cooling means, from the heating means to When transporting the lower mold and the glass material to the pressing means, there is a sorting step of sorting and transporting the lower mold on which the glass material is placed to the two or more pairs of press plates in order. And wherein the door.
  • the glass casing can be manufactured by press molding, and in press molding, the press plate heating / cooling cycle, which has conventionally been rate-limiting, is directly affected.
  • the cycle of the molding operation can be shortened as compared with the prior art. Therefore, the manufacturing of the glass casing is made efficient and the productivity is increased.
  • FIG. 5 is a graph of a temperature raising / lowering cycle of a press plate in the press molding process of FIGS. It is a schematic block diagram of the shaping
  • casing which is other embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a glass casing molding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the molding apparatus of FIG. 2 shows only the lower plate of each stage, and shows the positional relationship of the plates in each stage.
  • a glass casing molding apparatus 1 includes a chamber 2 serving as a molding chamber for molding a glass casing, a plate-shaped glass material 50 provided inside the chamber 2, and a glass material placed thereon.
  • the heated stage 3 that softens the glass material 50 by heating the lower mold 12, the press-molding stage 4 that press-molds the heat-softened plate-shaped glass material 50, and the glass that has been given a glass casing shape by press molding
  • a cooling stage 5 for cooling the material.
  • the chamber 2 which is a molding chamber, provides a place for molding the glass casing.
  • the chamber 2 is provided with an inlet 6 for taking in the glass material 50 and the lower mold 12 and an outlet 7 for taking out the molded glass material 50 and the lower mold 12 after the press molding is completed.
  • the intake port 6 and the extraction port 7 are provided with an intake shutter 6a and an extraction shutter 7a, respectively. If necessary, these shutters can be opened and closed to allow the mold 12 to be taken in and out of the chamber 2 and the atmosphere in the chamber 2 is maintained. Further, the intake port 6 and the extraction port 7 are provided with mold mounting tables 8 and 9 on which the lower mold 12 can be mounted outside the chamber 2, respectively.
  • a heating stage 3 Inside the chamber 2, a heating stage 3, a press forming stage 4 and a cooling stage 5 are provided in order to press-mold the glass casing, and the glass material is processed into a desired shape by sequentially processing each of these stages.
  • the lower mold 12 on which the plate-shaped glass material 50 is placed is taken into the chamber 2 from the intake port, and sequentially moves while being subjected to predetermined processing in each of the above stages. When the predetermined processing is completed, the lower mold 12 is taken out of the chamber 2 from the take-out port.
  • the interior of the chamber 2 is heated to a high temperature in order to soften the plate-shaped glass material 50 and facilitate deformation, so that an inert gas such as nitrogen is used so that the lower mold 12 and the upper mold 11 are not oxidized.
  • the atmosphere is maintained.
  • An inert gas atmosphere can be achieved by replacing the internal atmosphere with the chamber 2 having a sealed structure.
  • the chamber 2 has a semi-enclosed structure, and an inert gas is always supplied into the chamber 2 so that an external gas does not flow in while maintaining a positive pressure in the chamber to maintain an inert gas atmosphere. Good.
  • the intake shutter 6a and the extraction shutter 7a described above are effective for making the inside of the chamber 2 a semi-sealed state with a simple configuration.
  • the chamber 2 and the shutters 6a and 7a are preferably formed of a material that does not precipitate gas and impurities at a high temperature.
  • a material such as stainless steel or alloy steel is used. It is also possible to further suppress the air inflow from the outside to the chamber 2 by making the outer periphery of the shutters 6 a and 7 a (including the mold mounting bases 8 and 9) a sealed structure.
  • the molding die used for press molding of the glass material 50 is a set of moldings composed of the upper die 11 that forms the upper housing shape and the lower die 12 that forms the lower housing shape.
  • the upper die 11 is fixed on the press molding stage 4, and the lower die 12 can move on each stage with the glass material 50 placed thereon.
  • the mold may have a shape capable of obtaining one glass casing or a plurality of two or more glass casings by a single press operation.
  • the mold shown in FIGS. 1 and 2 shows an example in which six housings can be formed by a single press operation, but the present invention is not limited to this.
  • the mold is made of a material such as cemented carbide, ceramics, stainless steel, carbon, and the upper mold 11 and the lower mold 12 each have a molding surface for transferring the surface shape of the glass casing to be molded. It is not particularly limited as long as it has a shape that can be used as a product casing.
  • As the shape of the housing a shape having a free curved surface is particularly preferable, and the obtained housing is preferably an axially asymmetric shape. According to the conventional manufacturing by polishing or the like, it has been difficult or expensive to manufacture such a complicated shape, but in the present invention, it can be easily manufactured at low cost by press molding. .
  • the heating stage 3 of the present invention has a heating plate 3b in which a heater 3a is embedded in order to soften the glass material 50 placed on the lower mold 12.
  • the heating plate 3b heats the lower mold 12 by contacting the lower mold 12, and can indirectly heat the glass material 50 placed on the lower mold 12.
  • the heating stage 3 has a heater 3d for directly heating and softening the glass material 50.
  • the heater include a heating element capable of radiation heating such as a cartridge heater, a ceramic heater, a SiC heater, and a carbon heater. These heaters may be configured to be embedded in, for example, a metal plate such as stainless steel or ambiloy or a glass tube such as quartz.
  • the heating plate 3b is fixed to the bottom plate of the chamber 2 via the heat insulating plate 3c so that the heat of the plate itself is not transmitted to the chamber 2 as it is.
  • the press molding stage 4 of the present invention is characterized by having a plurality of upper and lower pairs of press plates, and in this embodiment, has two pairs of press plates 4b-1 and 4b-2 (however, in FIG. The schematic configuration diagram seen from the side of the apparatus is shown, and the press plate 4b-2 is shown, but the press plate 4b-1 is hidden behind 4b-2).
  • the upper die 11 and the lower die 12 are brought closer to each other, and the plate-like glass material 50 placed on the lower die 12 is softened. It is pressed and deformed as it is, and the molding surface shape of the upper mold 11 and the lower mold 12 is transferred to the glass material 50 to mold the glass casing.
  • the press molding stage 4 includes a pair of upper and lower press plates 4b-1 and 4b-2 in which a heater 4a is embedded.
  • the press using the press plates 4b-1 and 4b-2 is performed while maintaining the heating temperature in the previous stage.
  • a cooling mechanism may be provided between the pair of upper and lower press plates and the heat insulating plate so that the cooling rate of the plate and the mold can be controlled (so that the cooling can be accelerated).
  • the cooling means an air cooling system or a water cooling system can be used.
  • the upper and lower press plates 4b-1 and 4b-2 are independently connected to the shaft 4d, and the shaft 4d is connected to the press plates 4b-1 and 4b by a cylinder (not shown). -2 can be moved up and down. In this way, by moving both the upper and lower plates of the press plates 4b-1 and 4b-2 (or one of the upper and lower plates) up and down, the distance between the upper die 11 and the lower die 12 is reduced, depending on the molding die.
  • the glass material 50 can be press-molded. At this time, press molding is performed at a predetermined pressure, and a glass casing shape can be imparted to the plate-shaped glass material with high accuracy.
  • the upper and lower press plates 4b-1 and 4b-2 are connected to the shaft 4d via the heat insulating plate 4c so that the heat of the upper and lower press plates 4b-1 and 4b-2 is not directly transferred to the chamber 2.
  • the fixed press plates 4b-1 and 4b-2 are the same as the heating plate 3b.
  • the heat of the press plates 4b-1 and 4b-2 may be fixed on the chamber 2 via the heat insulating plate 4c so that the heat is not transferred to the chamber 2 as it is.
  • the cooling stage 5 of the present invention has a cooling plate 5b in which a heater 5a is embedded in order to cool and solidify the glass material 50 provided with the glass casing shape placed on the lower mold 12.
  • the cooling plate 5b can cool the lower mold 12 by being brought into contact with the lower mold 12 that has undergone the press molding process, and can also indirectly cool the glass material 50 placed on the lower mold 12. Since there is a case where the upper part of the glass casing placed on the lower mold 12 on the cooling plate 5b is in an open state and the cooling rate becomes too fast, heating like the heater 3d described in the heating stage is provided on the upper part of the glass material 50.
  • a cooling source can be controlled by providing a source.
  • the cooling plate 5b is fixed to the bottom plate of the chamber 2 via the heat insulating plate 5c so as not to transfer the heat of the cooling plate 5b to the chamber as it is.
  • the solidification of the plate-like glass material by bringing the cooling plate 5b into contact with the mold may be performed at a temperature below the glass transition point of the material, more preferably below the strain point.
  • cooling refers to the temperature at which the plate-like glass material is solidified so that the glass casing shape can be stably imparted.
  • the temperature is only about 50 to 150 ° C. lower than the press plate, and is still high. For this reason, the heater 5a is embedded in the cooling plate 5b.
  • press plates 4b-1 and 4b-2 are fixed to the shaft 4d via the heat insulating plate as described above, and the shaft 4d is connected to the cylinder.
  • the cylinder is only required to move up and down each plate.
  • a cylinder such as an electric servo cylinder, a hydraulic cylinder, and an electric hydraulic cylinder can be used.
  • the heating plate 3b, press plate 4b, and cooling plate 5b described above basically have a contact surface with the mold that is parallel to the horizontal plane.
  • a press plate is used in the press plates 4b-1 and 4b-2. If the contact surfaces of the plates 4b-1 and 4b-2 with the mold are inclined, the positions of the upper mold 11 and the lower mold 12 do not match, and the glass casing produced at this time becomes a defective product. Sometimes. Therefore, the management of the plate and the alignment of the lower mold at each stage are strictly performed.
  • the plate is made by inserting and fixing a cartridge heater inside a material such as stainless steel, carbide, alloy steel, etc., and heating the cartridge heater to raise the temperature of the plate to a desired temperature. Can be maintained.
  • the heat insulating plates 3c, 4c, 5c of each stage may be a known heat insulating plate such as ceramics, stainless steel, die steel, high-speed steel, etc., which has high hardness and is difficult to be deformed by pressure during press molding. Ceramics that do not generate a large amount are preferred. When using a metal-based material, it is preferable that the surface is coated with CrN, TiN, or TiAlN.
  • the heating stage 3, the press forming stage 4, and the cooling stage 5 described above each form a place (stage) where predetermined processing is performed.
  • type 12 is mounted in each stage by predetermined timing with a conveyance means (not shown) so that the process by each stage may be performed smoothly one by one. The timing of this movement is controlled by the control means.
  • the processing by the heating plate 3b, the press plates 4b-1 and 4b-2, and the cooling plate 5b is performed while the lower mold 12 is sequentially transported and moved onto each plate in the above order.
  • the stage that has been processed becomes empty.
  • the lower mold 12 on which another plate-shaped glass material is placed is further conveyed there, and a plurality of glass is continuously formed.
  • the molding operation of the casing proceeds at the same time.
  • the transport means for performing this process is not shown, for example, a robot arm may be used. If it is possible to move from the mold mounting table 8 to the heating stage 3, from the heating stage 3 to the press molding stage 4, from the press molding stage 4 to the cooling stage 5, and from the cooling stage 5 to the mold mounting table 9 by this conveying means. Good.
  • this control means In addition to the timing of the mold movement, this control means also controls the temperature of the pair of upper and lower plates in each heating, press molding, and cooling stage, the timing of vertical movement, etc., so that a series of molding operations can be performed smoothly. In addition, it is controlled so that it can be performed continuously. At this time, the opening and closing of the taking-in shutter and the taking-out shutter are also controlled. Furthermore, it is preferable to control the supply amount and timing of nitrogen so that the atmosphere in the chamber 2 is filled with an inert gas.
  • the glass casing molding apparatus 1 is a glass casing molding apparatus that performs predetermined processing while raising and lowering the temperature at one or more positions.
  • the characteristic part of the glass casing molding apparatus 1 of the present invention is that it has two or more pairs of a pair of press plates as pressing means as described in the press molding stage.
  • 1 and 2 illustrate the case where two pairs of press plates 4b are provided, the press plates 4b may be provided with a larger number of press plates.
  • the plurality of sets of press plates will be described in detail in the glass casing forming method to be described later, including the operation thereof.
  • the lower mold 12 heated sufficiently by the heating plate 3b is first applied to the press plate 4b-1.
  • another lower mold 12 is conveyed onto the heating plate 3b for continuous press molding, and the other lower mold 12 that has been sufficiently heated is Then, it is conveyed to the press plate 4b-2 and press forming processing is performed. That is, the press plates 4b-1 and 4b-2 perform operations for alternately press-molding.
  • the distribution means for alternately distributing the lower mold 12 to the press plates 4b-1 and 4b-2.
  • this distribution means is not shown in the figure, it is possible to control the operation of the conveying means such as the arm used for conveying the mold normally performed in the mold moving type press molding so that the operation is sequentially conveyed to the press molding plate. That's fine. Therefore, in the continuous press molding, the same press plate among two or more press plates is not used continuously, and even when one press plate is used, the next press molding is vacant. Since another press plate is used, it can be formed efficiently.
  • sorting by the sorting means may be performed by assigning to each press plate using one transport means, or the press plate in charge may be determined by using a plurality of transport means.
  • the moving distance from the heating plate 3b to the press plates 4b-1 and 4b-2 by the conveying means is as short as possible.
  • the heating plate 3b to the cooling plate 5b It is preferable to arrange two pairs of press plates 4b-1 and 4b-2 in parallel in a direction (up and down in FIG. 2) perpendicular to the transport direction (right to left in FIG. 2). Further, at this time, it is preferable that the press plates 4b-1 and 4b-2 arranged in parallel are equal to the left and right (up and down in FIG. 2) in the transport direction. If they are arranged uniformly in this way, the transport distance from the heating plate 3b to the press plates 4b-1 and 4b-2 and from the press plates 4b-1 and 4b-2 to be described later to the cooling plate 5b can be shortened in total.
  • the lower mold 12 is placed on the mold placing table 8 on the intake side, and the plate-like glass material 50 is placed on the lower mold 12.
  • the intake shutter 6a is opened to open the intake port, and the lower mold 12 is conveyed onto the heating plate 3b by the conveying means.
  • the lower mold 12 is heated to the same temperature as the heating plate 3b because it contacts the lower heating plate 3b.
  • a heater 3d is disposed above the lower mold 12 conveyed on the heating stage, and the glass material 50 placed on the lower mold 12 is heated by radiation heating with the heater 3d. To do.
  • the temperature of the heating plate 3b is set to a temperature at which the lower mold 12 can be heated to a temperature range from the glass transition point to the softening point of the glass material 50
  • the temperature of the heater 3d is set to a temperature at which the glass material 50 can be heated to a temperature range from the yield point to the melting point.
  • the lower mold 12 and the plate-shaped glass material 50 sufficiently heated by the heating stage 3 are transported and placed on the lower press plate 4b-1 (4b-2) by the transporting means.
  • the press plate 4b-1 (4b-2) is also heated to the same temperature as that of the heating plate 3b, and can be press-molded immediately.
  • the upper press plate 4b-1 (4b-2) is lowered to reduce the distance between the press plates 4b-1 (4b-2), thereby reducing the distance between the upper die 11 and the lower die 12,
  • the plate-shaped glass material 50 placed on the upper part of the lower mold 12 is deformed by applying pressure.
  • the upper mold 11 and the lower mold 12 are brought close to each other as described above, and press molding is performed by applying pressure from above and below the glass material 50.
  • type 12 is transcribe
  • the press in this pressing step has a heating temperature that is about the same as the temperature heated by the preceding heating stage.
  • the pressure applied to the plate-shaped glass material during pressing is preferably 100 N to 20 kN, and particularly preferably 1 kN to 10 kN, for example.
  • the upper and lower press plates 4b-1 (4b) are arranged so that the molded glass material 50 is released from the upper mold 11. -2), the temperature of the upper mold 11 and the lower mold 12 is decreased by heat transfer.
  • the temperature of the press plate 4b-1 (4b-2) can be changed by the heater 4a.
  • the temperature is lowered below the yield point of the glass material 50 using the temperature of the press plate 4b-1 (4b-2).
  • the mold is released using the difference in shrinkage between the press plate 4b-1 (4b-2) and the glass material 50.
  • a mechanism for forcibly releasing the mold may be provided on the upper shaft side to release the mold.
  • the released glass material 50 is placed again on the lower mold 12, and is conveyed from the press plate 4b-1 (4b-2) to the cooling plate 5b by the conveying means together with the lower mold 12.
  • This transport means is the same as the transport means described above.
  • the lower mold 12 is cooled by the cooling plate 5b, which is cooled by bringing the lower mold 12 into contact with the lower cooling plate 5b in the same manner as in the heating step.
  • the glass material 50 that has been molded and has an increased contact area with the molding surface of the lower mold 12 is cooled together with the lower mold 12.
  • the take-out shutter 7a is opened from the chamber 2 to open the take-out port, and the lower die 12 is taken out of the apparatus by the conveying means and placed on the mold placing table 9 on the take-out port side.
  • the cooling is preferably performed to a temperature below the glass transition point (Tg) of the plate-like glass material, and more preferably to a temperature below the strain point of the plate-shaped glass material.
  • the temperature lowering rate is preferably about 5 to 150 ° C./min.
  • the glass material 50 is formed into a glass casing shape through a series of operations including heating, press molding, and cooling processes. And this invention has the characteristics in the point which conveys the glass raw material 50 heated by the heating process using 2 or more in a press molding process, distributing.
  • FIGS. 3A to 3E are diagrams for explaining a molding operation when molding is performed using the molding apparatus of FIG. 1, and is a diagram in which the apparatus is seen in a plan view similarly to FIG.
  • the glass material 50 is transported through the apparatus while being placed on the lower mold 12.
  • the glass material 50 (1) is placed on the lower mold 12 on the mold placing table 8 on the intake 6 side, and preparation for press molding is made (FIG. 3A).
  • the glass material 50 (1) is introduced into the apparatus as it is from the intake 6 and is conveyed onto the heating plate 3b. On the heating plate 3b, the glass material 50 (1) is subjected to a heating process and heated to a predetermined temperature. At the same time, the glass material 50 (2) to be subjected to press molding next is placed on the lower die 12 on the mold placing table 8 (FIG. 3B).
  • the heated glass material 50 (1) is conveyed to the press plate 4b-1, and the glass material 50 (2) is conveyed onto the heating plate 3b.
  • the glass material 50 (1) is press-molded on the press plate 4b-1, and the glass material 50 (2) is heated to a predetermined temperature on the plate 3b.
  • the glass material 50 (3) to be subjected to press molding next is placed on the lower die 12 on the mold placing table 8 (FIG. 3C).
  • the press plate is reheated to the press forming temperature and then the next press forming is performed. Since two or more press plates are provided, the press molding operation can be performed immediately. That is, the temperature of the press plate 4b-1 is lowered and the mold release operation is performed. At the same time, the temperature of the other provided press plate 4b-2 is raised to a temperature at which press molding can be performed. Can be prepared as possible.
  • the press plate 4b-2 can be immediately subjected to press forming operation, and at the same time, the glass material 50 (1) which has been released by press forming is conveyed to the cooling plate 5b and heated in the heating process.
  • 50 (2) is conveyed to the press plate 4b-2, and the glass material 50 (3) is conveyed onto the heating plate 3b.
  • the glass material 50 (1) is sufficiently cooled to a predetermined temperature.
  • the glass material 50 (2) is press-molded, and on the heating plate 3b, The material 50 (3) is heated to a predetermined temperature.
  • the glass material 50 (4) to be subjected to press molding is placed on the lower mold 12 on the mold placing table 8 (FIG. 3D).
  • the cooled glass material 50 (1) is taken out of the apparatus from the take-out port 7, conveyed to the mold mounting table 9, and the glass material 50 (2) released from the press molding is conveyed to the cooling plate 5b. Then, the glass material 50 (3) heated in the heating process is conveyed to the press plate 4b-2, and the glass material 50 (4) is conveyed onto the heating plate 3b.
  • the glass material (1) is separated from the lower mold 12 on the mold mounting table 9, and is transported for post-processing. On the other hand, the lower mold 12 is moved to the inlet 6 side of the molding apparatus in order to perform the press molding process again.
  • the glass material 50 (2) is sufficiently cooled to a predetermined temperature, and on the press plate 4b-1, the glass material 50 (3) is subjected to press forming processing, and on the heating plate 3b.
  • the glass material 50 (4) is heated to a predetermined temperature.
  • the glass material 50 (5) to be subjected to press molding next is placed on the lower die 12 on the mold placing table 8 (FIG. 3E).
  • FIGS. 4A to 4F are diagrams for explaining the operation of the press molding process when molding is performed using the molding apparatus of FIG. 1, and the press plates 4b-1 and 4b-2 of FIG. It is the figure seen from the side.
  • the pair of press plates 4b-1 is heated to the press temperature, and prepared so that the press molding operation can be started immediately after the glass material 50 is conveyed.
  • the glass material 50 is sufficiently heated by the heating plate 3b, the lower mold 12 and the glass material 50 are conveyed onto the press plate 4b-1.
  • the other pair of press plates 4b-2 conveys the pressed glass material 50 to the cooling plate 5b (FIG. 4A).
  • the press plate 4b-1 starts a pressing operation and imparts the molding surface shape of the mold to the glass material 50.
  • the other pair of press plates 4b-2 is heated to the press temperature (FIG. 4B).
  • the press plate 4b-1 When the glass material 50 is pressed, the press plate 4b-1 is cooled to lower the temperature. At this time, distortion mainly occurs due to the difference in thermal shrinkage between the press plate 4b-1 and the pressed glass material 50, and the glass material 50 attached to the upper mold 11 is released from the upper mold 11. The glass material 50 is placed again on the lower mold 12.
  • the other pair of press plates 4b-2 is sufficiently heated up to the press temperature, and is maintained so that the press forming operation can be started as soon as the glass material 50 is conveyed (FIG. 4C).
  • the pressed glass material 50 is conveyed to the cooling plate 5b together with the lower mold 12.
  • the glass material 50 is conveyed from the heating plate 3b to the press plate 4b-2 (FIG. 4D).
  • the cooled press plate 4b-1 whose temperature has once decreased is raised to the press temperature again.
  • the press plate 4b-2 starts the pressing operation immediately after the glass material 50 is conveyed, and imparts the molding surface shape of the molding die to the glass material 50 (FIG. 4E).
  • the press plate 4b-1 is sufficiently heated up to the press temperature, and is maintained so that the press forming operation can be started immediately after the glass material 50 is conveyed.
  • the press plate 4b-2 is cooled to lower the temperature.
  • distortion mainly occurs due to the difference in thermal shrinkage between the press plate 4b-2 and the pressed glass material 50, and the glass material 50 adhered to the upper mold 11 is released from the upper mold 11.
  • the glass material 50 is placed again on the lower mold 12. (FIG. 4F).
  • the glass casing is continuously manufactured by repeating the operations of FIGS. 4A to 4F.
  • An example of the relationship between the temperature changes of the press plates 4b-1 and 4b-2 at this time is shown in FIG.
  • the press plates 4b-1 and 4b-2 both repeat the same heating-pressing-cooling (release) heating / cooling cycle, but they are out of phase and the pressing operations are performed alternately. Is called. This timing can be set arbitrarily.
  • the temperature step by step it is preferable to change the temperature step by step, and by providing one or more heating stages in the heating step, the temperature of the plate-shaped glass material is increased step by step.
  • heating is performed to the molding temperature.
  • the cooling process by providing one or more cooling stages, the temperature of the plate-like glass material is lowered stepwise to a temperature of 200 ° C. or lower. In this way, by performing heating and cooling step by step, the rapid temperature change of the plate-like glass material is suppressed, and the characteristics of the glass housing such as cracking and distortion are deteriorated. You can avoid it.
  • FIG. 6 shows an example of a glass casing forming apparatus using a plurality of heating stages and cooling stages in order to perform such a heating process and a cooling process.
  • the glass casing forming apparatus 21 shown in FIG. 6 includes a chamber 22, a first heating stage 23, a second heating stage 24, a third heating stage 25, a press forming stage 26, and a first cooling stage 27.
  • the apparatus has a second cooling stage 28 and a third cooling stage 29.
  • the lower mold 12 similarly to the glass casing molding device 1, has an inlet 30, an intake shutter 30 a that can be opened and closed, an outlet 31, an outlet shutter 31 a that can be opened and closed, and these inlets Mold mounting tables 32 and 33 are provided on the outside of 30 and the outlet 31.
  • the glass casing forming apparatus 21 has the same configuration as that of the glass casing forming apparatus 1 of FIG. 1 except that three heating stages and three cooling stages are provided and heated and cooled in stages. .
  • preliminary heating is performed in which a plate-like glass material is once heated to a temperature below the glass transition point, preferably about 50 to 200 ° C. lower than the glass transition point.
  • the third heating stage 25 is heated to a temperature higher than the yield point of the glass, preferably about 5 to 150 ° C. higher than the yield point.
  • a glass casing shape is imparted by performing a molding operation with a mold while maintaining the molding temperature, and in the first cooling stage 27, the glass transition point or less, preferably the strain point or less, of the molding material.
  • the second cooling stage 28 is further cooled to a temperature at which the mold of 200 ° C. or lower is not oxidized, and the third cooling stage 29 is cooled to room temperature.
  • the third cooling stage can be efficiently cooled by using a water-cooling plate provided with piping so that cooling water circulates instead of the heater in the other stage.
  • the glass material obtained by cooling is transferred in such a manner that a plurality of glass casing shapes are aligned and subjected to processing such as cutting and polishing in order to obtain individual glass casing shapes. And the final product.
  • the glass casing forming apparatus shown in FIGS. 1 and 6 exemplifies a case where both of the pair of press plates are provided.
  • the pair of press plates includes a plurality of press plates. A set may be provided.
  • each of these press plates may be operated while being shifted by a predetermined time. For example, if the tact time is shifted by a value obtained by dividing the tact time by the number of the pair of press plates, the press operation is performed at equal intervals. Can be manufactured.
  • Example 1 Using the glass casing molding apparatus 21 of FIG. 6, the glass casing was molded as follows.
  • the glass casing forming apparatus 21 used here uses a tungsten carbide 100 ⁇ 75 ⁇ 30 mm rectangular parallelepiped plate having three 1.5 kW cartridge heaters inside as a heating plate, a press plate, and a cooling plate.
  • As the heat insulating plate one obtained by superposing two 140 ⁇ 75 ⁇ 10 mm plate bodies made of SUS304 was used.
  • the cylinder that moves the upper plate up and down uses an air cylinder, and a shaft with a shaft diameter of 40 mm is connected and fixed to the upper plate.
  • the chamber was a box shape of 600 ⁇ 450 ⁇ 320 mm made of SS400, and the bottom plate of this chamber was 600 ⁇ 450 ⁇ 30 mm.
  • the mold is composed of an upper mold 11 and a lower mold 12 and is made of a cemented carbide made of tungsten carbide.
  • the shape of the glass casing obtained by press molding is a shape having a free curved surface on the upper and lower surfaces, and a molding die for molding this glass casing shape by one molding die was used.
  • a plate-like glass material containing an alkali metal oxide having a thickness of 90 ⁇ 60 mm and a thickness of 4 mm was placed on the lower mold 12.
  • the plate-like glass material has a strain point of 580 ° C., a glass transition point (Tg) of 620 ° C., and a yield point (At) of 700 ° C.
  • the lower mold 12 on which the plate-like glass material is placed is transported and placed on the first heating plate 23b by the transport means, and at the same time, the glass material 50 is heated by radiation from above with the upper heater 23d.
  • the lower mold 12 and the plate-shaped glass material are heated for 120 seconds, and then transported and placed on the second heating plate 24b, and at the same time, the glass material 50 is heated by the upper heater 24d for 120 seconds.
  • the glass material 50 was heated for 120 seconds by the upper heater 25d to soften the plate-like glass material.
  • the first heating plate 23b was set to 550 ° C.
  • the second heating plate 24b was set to 650 ° C.
  • the third heating plate 25b was set to 750 ° C.
  • the set temperature of the upper heater was 950 ° C.
  • the lower mold 12 is conveyed and placed on the press plate 26b-1, the upper press plate 26b-1 is lowered, and a pressure of 8 kN is applied to the plate-like glass material 50 by the air cylinder 26d.
  • Press molding was performed for 120 seconds.
  • the press plate 26b-1 is cooled to release the upper mold 11 and the glass material 50, and the lower mold 12 on which the released glass material 50 is placed is conveyed to the first cooling plate 27b.
  • the time was 60 seconds, and the press plate 26b-1 once cooled for mold release was again heated to the press temperature and maintained for 60 seconds.
  • the press temperature of the press plate 26b was 750 ° C.
  • the lower mold 12 conveyed on the first cooling plate 27b is cooled for 120 seconds, then the lower mold 12 is conveyed on the second cooling plate 28b and cooled for 120 seconds, and the lower mold 12 is further cooled. It was conveyed onto the third cooling plate 29b and cooled for 120 seconds.
  • the first cooling plate 17b was set to 450 ° C.
  • the second cooling plate 18b was set to 200 ° C.
  • the third cooling plate 19b was set to 20 ° C. (cooling water temperature).
  • press molding was continuously carried out while alternately using the press plates 4b-1 and 4b-2 in each molding cycle of heating-press molding-cooling.
  • the operation at this time is performed in the order and timing described with reference to FIGS. 3 to 5, and the tact time is 120 seconds as described above.
  • the glass material 50 was cooled to room temperature or lower by a cooling process and taken out of the apparatus.
  • the taken-out press-molded product was separated from the lower mold 12, and the press-molded product was cut, cut, polished, etc. to obtain a desired glass casing.
  • the glass casing can be efficiently manufactured with a simple operation by shortening the molding cycle by the glass casing forming apparatus and manufacturing method of the present invention. According to this apparatus and method, since it can shape
  • the apparatus for molding a glass casing of the present invention can be widely used when manufacturing a glass casing by press molding.
  • SYMBOLS 1 Glass housing molding apparatus, 2 ... Chamber, 3 ... Heating stage, 4 ... Press molding stage, 5 ... Cooling stage, 6 ... Inlet, 7 ... Outlet, 8, 9 ... Mold mounting base, 11 ... Upper mold, 12 ... lower mold, 50 ... glass material, 3a, 4a, 5a ... heater, 3b ... heating plate, 4b-1, 4b-2 ... press plate, 5b ... cooling plate, 3c, 4c, 5c ... heat insulating plate 4d ... shaft, 3d ... heater.

Abstract

本発明は、成形のサイクルを短縮化して、ガラス筐体の生産性を向上できるガラス筐体の成形装置及び製造方法を提供する。 そして、本発明は、ガラス素材（５０）を、加熱、プレス成形及び冷却の各ステージへ順次搬送し、上型（１１）及び下型（１２）からなる成形型でガラス素材をプレス成形するガラス筐体の成形装置であって、該成形装置は、ガラス素材を載置した下型を搭載し、搭載されたガラス素材に対して、それぞれ加熱、プレス成形及び冷却の各プロセスを行う加熱手段（３ｂ）、プレス手段（４ｂ）及び冷却手段（５ｂ）と、これらの各プロセスを制御する制御手段と、を備えるとともに、プレス手段は、一対のプレスプレートを２以上有するものであって、加熱手段からプレス手段へガラス素材を搬送する際、２以上のプレスプレートに順番に振り分ける振り分け手段を有する。

Description

ガラス筐体の成形装置及び成形方法
　本発明は、プレス成形により連続的にガラス筐体を製造可能な成形装置及び成形方法に係り、特に、成形操作のサイクルを短縮し、効率的にガラス筐体を製造する成形装置及び成形方法に関する。
　近年、成形型内に収容したガラス素材を、加熱軟化させてプレス成形し、ガラス製のプレス成形品を製造する方法が種々用いられるようになっている。そして、製造コストを低減するために、成形型を各処理ステージに搬送しながら複数のプレス成形品を連続的に成形する製造装置が提案され、これは、光学素子の製造によく用いられている（例えば、特許文献１～３参照）。
　これらプレス成形品の製造装置において、ガラス素材の加熱軟化時とプレス成形時には、成形型を所定の温度にして、成形素材を加工するのに十分な加熱温度を維持し、成形後は、ガラス素材を冷却して固化させ、最終的には、成形型が酸化されないような２００℃以下の温度にまで冷却する。上記のように、プレス成形時に成形型の形状をガラス素材に正確に転写して、これを冷却、固化させることで成形形状を保持し、形状精度の高いプレス成形品とする。
　一方、電子製品の進歩は目覚ましく、様々な携帯型の電子製品が開発され、その形状は小型化、薄型化しており、このようなコンパクトな電子製品の筐体として、樹脂製、金属製、ガラス製等の素材を用いたものが知られている。このような電子製品の筐体をガラス製の筐体とできると、意匠性に優れた外観や高い質感を備えることが可能となる、という利点があり、一部では切削、研磨等の手法により製造されている。
特開平８－２５９２４０号公報 特開２００８－６９０１９号公報 特開２００９－９６６７６号公報
　しかしながら、ガラス筐体の製造を切削、研磨等により行うと、筐体の複雑、微細な形状の加工に時間がかかり、生産性を高めることが困難であった。このようなガラス筐体を従来のようなプレス成形を適用して製造できれば、生産効率も向上し、形状精度も高い筐体を製造できる。しかし、プレス成形で用いるプレスプレートは、成形型の加熱、プレス、冷却を繰り返しながら所定のタイミングで動作しているため、このプレスプレート及び成形型の昇降温サイクルが律速となって一定以上の生産性の向上を妨げていた。
　本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、ガラス筐体の製造にあたって、プレス成形の律速となり得るプレスプレート及び成形型の昇降温サイクルによらず、成形のサイクルを短縮化することにより、ガラス筐体の生産性を向上できるガラス筐体の成形装置及び成形方法の提供を目的とする。
　本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明のガラス筐体の成形装置及び成形方法により、上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
　すなわち、本発明のガラス筐体の成形装置は、板状のガラス素材を、チャンバー内に設けた加熱、プレス成形及び冷却の各ステージへ順次搬送し、前記プレス成形ステージにおいて、上型及び下型からなる成形型で前記ガラス素材をプレス成形してガラス筐体とするガラス筐体の成形装置であって、前記成形装置は、前記加熱、プレス成形及び冷却の各ステージにおいて前記ガラス素材を載置した下型を搭載し、搭載された前記ガラス素材に対して、それぞれ加熱、プレス成形及び冷却の各プロセスを行う加熱手段、プレス手段及び冷却手段と、前記加熱、プレス成形及び冷却の各プロセスを制御する制御手段と、を備えている。
　そして、このガラス筐体の成形装置は、前記プレス手段が、前記加熱手段から移送される下型をその上部に搭載する下プレスプレートと、その下部に上型が固定された上プレスプレートと、で構成される一対のプレスプレートを２以上有するものであって、前記ガラス素材を載置した下型を前記加熱手段から前記プレス手段へ搬送する際に、前記２以上のプレスプレートに対して下型を順番に振り分けて搬送する振り分け手段を有することを特徴とする。
　また、本発明のガラス筐体の成形方法は、上記した本発明のガラス筐体の成形装置を用い、前記下型の成形面上に前記板状のガラス素材を載置し、前記下型及びガラス素材を加熱手段により加熱する加熱工程と、前記加熱され軟化したガラス素材を、前記プレス手段の一対のプレスプレートの少なくとも一方を上下動させて上型及び下型により加圧して成形面形状を転写するプレス工程と、プレス工程後、前記下型及び成形面形状が転写されたガラス素材を冷却手段により冷却する冷却工程と、を有するガラス筐体の成形方法であって、前記加熱手段から前記プレス手段へ前記下型及びガラス素材を搬送する際に、前記ガラス素材が載置された下型を、前記２以上の一対のプレスプレートに順番に振り分けて搬送する振り分け工程を有することを特徴とする。
　本発明のガラス筐体の成形装置及び成形方法によれば、ガラス筐体をプレス成形により製造可能とするとともに、プレス成形において、従来律速となっていたプレスプレートの昇降温サイクルに直接的に影響されないようにでき、従来よりも成形操作のサイクルを短縮できる。したがって、ガラス筐体の製造を効率化し、生産性が高められる。
本発明の一実施形態であるガラス筐体の成形装置の概略構成図である。 図１の成形装置を平面的に見た概略構成図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、成形操作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、成形操作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、成形操作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、成形操作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、成形操作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、プレス成形工程の動作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、プレス成形工程の動作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、プレス成形工程の動作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、プレス成形工程の動作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、プレス成形工程の動作を説明する図である。 図１の成形装置を用いて成形する際の、プレス成形工程の動作を説明する図である。 図４Ａ～Ｆのプレス成形工程におけるプレスプレートの昇降温サイクルのグラフである。 本発明の他の実施形態であるガラス筐体の成形装置の概略構成図である。
　以下、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるガラス筐体の成形装置の概略構成図であり、図２は、図１の成形装置を平面的に見た概略構成図である（共に、チャンバー２のみ断面で示している。また、図２は各ステージの下側のプレートのみを表わし、各ステージにおけるプレートの位置関係を示している。）。
　本発明のガラス筐体の成形装置１は、ガラス筐体を成形するための成形室となるチャンバー２と、該チャンバー２の内部に設けた、板状のガラス素材５０及び該ガラス素材を載置した下型１２を加熱してガラス素材５０を軟化させる加熱ステージ３と、加熱軟化した板状のガラス素材５０をプレス成形するプレス成形ステージ４と、プレス成形によりガラス筐体形状を付与されたガラス素材を冷却する冷却ステージ５と、を有する。
　ここで、成形室であるチャンバー２は、その内部において、ガラス筐体を成形操作する場を提供する。このチャンバー２には、ガラス素材５０及び下型１２を内部に取り入れる取入れ口６と、プレス成形が終了した後、成形されたガラス素材５０及び下型１２を取り出す取出し口７が設けられている。また、この取入れ口６及び取出し口７には、それぞれ取入れシャッター６ａ及び取出しシャッター７ａが設けられている。必要に応じて、これらシャッターを開閉し、成形型１２をチャンバー２から出し入れでき、チャンバー２内の雰囲気が維持される。また、この取入れ口６及び取出し口７には、そのチャンバー２外部にそれぞれ下型１２を載置できる成形型載置台８及び９が設けられている。
　このチャンバー２の内部には、ガラス筐体をプレス成形するために加熱ステージ３、プレス成形ステージ４及び冷却ステージ５が設けられており、これらの各ステージにより順次処理してガラス素材を所望の形状とする。実際には、板状のガラス素材５０を載置した下型１２が、取入れ口からチャンバー２内に取り入れられ、上記の各ステージにおいて所定の処理を施されながら順番に移動する。所定の処理が終了したら下型１２は、取出し口からチャンバー２の外部に取出される。
　このチャンバー２の内部は、板状のガラス素材５０を軟化して変形を容易にするため、高温に加熱されるので、下型１２及び上型１１が酸化されないように、窒素等の不活性ガス雰囲気に維持されている。不活性ガス雰囲気とするには、チャンバー２を密閉構造として内部雰囲気を置換して達成できる。また、チャンバー２を半密閉構造として、不活性ガスを常時チャンバー２内に供給して、チャンバー内を陽圧にしながら外部の空気が流入しないようにして不活性ガス雰囲気を維持するようにしてもよい。上記した取入れシャッター６ａ及び取出しシャッター７ａは、チャンバー２内部を簡便な構成で半密閉状態とするのに効果的である。なお、これらチャンバー２及びシャッター６ａ、７ａは、高温下におけるガス、不純物が析出しない素材で形成することが好ましく、例えば、ステンレスや合金鋼等の素材が用いられる。また、シャッター６ａ、７ａの外周（成形型載置台８、９を含む）を密閉構造にして、チャンバー２への外部からの空気流入をさらに抑えることも可能である。
　次に、本発明の成形操作を行う各ステージについて説明する。なお、本発明においてガラス素材５０のプレス成形に用いる成形型は、上面の筐体形状を形成する上型１１と、下面の筐体形状を形成する下型１２とで構成される一組の成形型であり、本発明においては、上型１１はプレス成形ステージ４において固定されており、下型１２はガラス素材５０を載置したまま各ステージ上を移動できるようになっている。ここで、一度のプレス操作により、成形型は１つのガラス筐体を得られる形状のものでも、２以上の複数個のガラス筐体を得られるものでも、どちらでもよい。例えば、図１及び２に示した成形型では、一度のプレス操作で６個の筐体が形成できるようにした例を示しているが、当然これに限定されるものではない。
　また、この成形型は、超硬合金、セラミックス、ステンレス鋼、カーボン等の素材で構成され、上型１１及び下型１２は、成形するガラス筐体の面形状を転写するための成形面をそれぞれ有しており、製品の筺体とできる形状であれば特に限定されない。この筐体の形状としては、特に、自由曲面を有する形状が好ましく、さらに、得られる筐体が軸非対称の形状が好ましい。従来の研磨等による製造によっては、このような複雑な形状のものの製造は困難であったり、高コストになったりしていたが、本発明においては、プレス成形により容易に、低コストで製造できる。
　本発明の加熱ステージ３は、下型１２に載置されたガラス素材５０を軟化させるため、その内部にヒータ３ａが埋め込まれた加熱プレート３ｂを有する。この加熱プレート３ｂは、下型１２に接触することで下型１２を加熱し、さらに下型１２上に載置されているガラス素材５０も間接的に加熱できる。
　また、この加熱ステージ３は、ガラス素材５０を直接加熱して軟化させるためのヒータ３ｄを有する。このヒータとしてはカートリッジヒータ、セラミックスヒータ、ＳｉＣヒータ、カーボンヒーター等の輻射加熱可能な発熱体が挙げられる。これらヒータを、例えば、ステンレス、アンビロイ等の金属板や石英などのガラス管の内部に埋め込んで構成してもよい。
　なお、加熱ステージ３において、加熱プレート３ｂは、プレート自体の熱をそのままチャンバー２に伝えないように断熱板３ｃを介してチャンバー２の底板に固定されている。
　本発明のプレス成形ステージ４は、上下一対のプレスプレートを複数有する点に特徴を有し、本実施形態においては２対のプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２を有する（ただし、図１では、装置側面から見た概略構成図を示しており、プレスプレート４ｂ－２は示されているが、プレスプレート４ｂ－１は４ｂ－２の後ろに隠れている。）。これら上下一対のプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２間の距離を狭めることにより上型１１と下型１２とを接近させて、下型１２上に載置された板状のガラス素材５０を軟化状態のまま押圧して変形させ、上型１１及び下型１２の有する成形面形状をガラス素材５０に転写しガラス筐体を成形するものである。このプレス成形ステージ４は、具体的構成としては、その内部にヒータ４ａが埋め込まれた上下一対のプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２から構成される。このプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２を用いたプレスは前段階の加熱温度を維持しながら行われる。この上下一対のプレスプレートと断熱板との間には、プレートと成形型の冷却速度を制御できるように（冷却を速くすることができるように）冷却機構を設けてもよい。冷却手段としては、空冷方式または水冷方式等を用いることができる。
　より具体的には、このプレス成形ステージ４において、上下のプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２が、それぞれ独立にシャフト４ｄと接続され、このシャフト４ｄは図示しないシリンダーによってプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２の上下動を可能とする。このようにプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２の上下プレート両方（又は上側又は下側の一方プレート）を上下動させることにより、上型１１及び下型１２間の距離を狭めることで成形型によってガラス素材５０をプレス成形できる。このときプレス成形は所定の圧力で行われ、板状のガラス素材に高精度にガラス筐体形状を付与できる。
　なお、これら上下のプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２は、それ自体の熱をそのままチャンバー２に伝えないように断熱板４ｃを介して、シャフト４ｄと接続される。なお、上側又は下側の一方のプレスプレートのみを可動とし、他方をチャンバー２に固定することもでき、その際には、固定するプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２は、加熱プレート３ｂと同様に、プレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２の熱をチャンバー２にそのまま伝達しないように断熱板４ｃを介してチャンバー２上に固定すればよい。
　本発明の冷却ステージ５は、下型１２に載置されたガラス筐体形状が付与されたガラス素材５０を冷却、固化するため、その内部にヒータ５ａが埋め込まれた冷却プレート５ｂを有する。この冷却プレート５ｂは、プレス成形処理を経た下型１２に接触させることで下型１２を冷却でき、さらに下型１２上に載置されているガラス素材５０も間接的に冷却できる。冷却プレート５ｂ上の下型１２に載置されたガラス筐体の上部は開放状態となり冷却速度が速くなりすぎるケースがあるため、ガラス素材５０の上部に加熱ステージで説明したヒータ３ｄのような加熱源を設けてガラス単体の冷却速度をコントロールすることもできる。
　なお、冷却ステージ５において、冷却プレート５ｂは、それ自体の熱をそのままチャンバーに伝えないように断熱板５ｃを介してチャンバー２の底板に固定されている。
　成形型に冷却プレート５ｂを接触させることによる板状のガラス素材の固化は、その素材のガラス転移点以下、より好ましくは歪点以下に冷却すればよい。十分に冷却されると板状のガラス素材のガラス筐体形状は安定し、変形が抑制される。ここで冷却とは、ガラス筐体形状を安定して付与できるように板状のガラス素材を固化させる温度をいい、その温度は、プレスプレートよりも５０～１５０℃程度低いだけで、依然として高温であるため、この冷却プレート５ｂにもその内部にヒータ５ａが埋め込まれている。
　また、プレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２は、上記したように断熱板を介してシャフト４ｄに固定されており、このシャフト４ｄがシリンダーに接続されている。ここでシリンダーは、各プレートを上下動できればよく、例えば、電動サーボシリンダー、油圧シリンダー、電動油圧シリンダー等のシリンダーを使用できる。
　上記した、加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ、冷却プレート５ｂは、基本的にその成形型との接触面が水平面と平行となっており、特に、プレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２においては、プレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２の成形型との接触面が傾いていた場合、上型１１及び下型１２の位置が一致しなくなり、このとき製造されるガラス筐体は不良品となってしまうことがある。したがって、これら各ステージにおけるプレートの管理、下型の位置合わせは厳格に行われる。
　これらの各ステージにおいて、プレートはステンレス、超硬、合金鋼等の素材の内部にカートリッジヒータを挿入し、固定したものであり、カートリッジヒータを加熱してプレートの温度を上昇させ、所望の温度に維持できる。
　また、各ステージの断熱板３ｃ，４ｃ，５ｃは、セラミックス、ステンレス、ダイス鋼、ハイス鋼等の公知の断熱板を用いればよく、硬度が高くプレス成形時の圧力等によっても変形しにくく、ズレを生じることが少ないセラミックスが好ましい。金属系の材料を用いる場合は、表面にＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮのコーティング処理を施すことが好ましい。
　以上、説明した加熱ステージ３、プレス成形ステージ４、冷却ステージ５は、それぞれ所定の処理が行われる場（ステージ）を形成する。また、各ステージによる処理が順次円滑になされるように、下型１２は、搬送手段（図示せず）により所定のタイミングで各ステージに搭載される。この移動のタイミングは、制御手段によって制御されている。
　より具体的には、加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２、冷却プレート５ｂによる処理は、下型１２を順次上記の順序で各プレート上へと搬送移動させながら所定の処理を行い、下型１２が次のステージに移動すると、処理の終わったステージは空くため、さらに、そこに別の板状のガラス素材を載置した下型１２を搬送し、連続的に複数個のガラス筐体の成形操作を同時に進行する。
　この処理を行うための上記搬送手段は、図示していないが、例えば、ロボットアーム等が挙げられる。この搬送手段により、成形型載置台８から加熱ステージ３へ、加熱ステージ３からプレス成形ステージ４へ、プレス成形ステージ４から冷却ステージ５へ、冷却ステージ５から成形型載置台９へ、と移動できればよい。
　なお、この制御手段は、成形型の移動のタイミングに加え、加熱・プレス成形・冷却の各ステージにおける上下一対のプレートの温度や、上下移動のタイミング等をも制御し、一連の成形操作を円滑に、かつ、連続的に行えるように制御している。このとき、取入れシャッター及び取出しシャッターの開閉も制御する。さらに、チャンバー２内の雰囲気が不活性ガスで満たされるように窒素の供給量やタイミング等を制御することが好ましい。
　すなわち、このガラス筐体の成形装置１は、１以上のポジションで温度の上げ下げを行いながら所定の処理を行う、成形型の搬送によるガラス筐体の成形装置である。
　そして、本発明のガラス筐体の成形装置１の特徴部分は、上記プレス成形ステージにおいて説明したようにプレス手段として一対のプレスプレートを２以上の複数組有する点にある。図１及び２には、一対のプレスプレート４ｂを２組有する場合を例示しているが、このプレスプレート４ｂはそれ以上の組数のプレスプレートを設けてもよい。
　この複数組のプレスプレートについては、後述するガラス筐体の成形方法においてその動作を含めて詳細に説明するが、加熱プレート３ｂで充分に加熱された下型１２が、まずプレスプレート４ｂ－１に搬送されプレス成形処理が行われ、それと同時に、連続的にプレス成形を行うために別の下型１２が加熱プレート３ｂ上に搬送され、ここで充分に加熱された別の下型１２は、次に、プレスプレート４ｂ－２に搬送されプレス成形処理が行われることとなる。すなわち、プレスプレート４ｂ－１と４ｂ－２は、それぞれ交互にプレス成形するための動作を行う。
　したがって、本発明においては、ガラス素材５０を載置した下型１２を、加熱ステージ３からプレスステージへ搬送する際に、下型１２を交互にプレスプレート４ｂ－１、４ｂ－２に振り分ける振り分け手段を有する。
　この振り分け手段は図示していないが、成形型移動方式のプレス成形で通常行う成形型の搬送に用いるアーム等の搬送手段の動作を、プレス成形プレートに順番に搬送するように制御できるものであればよい。したがって、連続的なプレス成形において、２以上あるプレスプレートのうち同一のプレスプレートを連続して使用することがなく、１つのプレスプレートが使用されている場合でも、次のプレス成形は空いている他のプレスプレートを使用するため、効率的に成形できる。
　なお、振り分け手段による振り分けは、１つの搬送手段を用いて各プレスプレートに振り分けてもよいし、複数の搬送手段を用いて担当するプレスプレートを決め、振り分けを行ってもよい。
　また、このとき、搬送手段による加熱プレート３ｂからプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２への移動距離をできるだけ短くすることが好ましく、例えば、図２で示したように、加熱プレート３ｂから冷却プレート５ｂへの搬送方向（図２では右から左）に対して直交する方向（図２では上下）に、２対のプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２を並列に配置することが好ましい。さらに、このとき、並列に配置したプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２を該搬送方向に対して左右（図２では上下）均等にするのが好ましい。このように均等に配置すれば、加熱プレート３ｂからプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２、また、後述するプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２から冷却プレート５ｂへの搬送距離をトータルで短くできる。
　次に、このガラス筐体の成形装置１を用いたガラス筐体の成形方法について説明する。
　まず、取入れ口側の成形型載置台８に下型１２を載置し、この下型１２の上部に板状のガラス素材５０を載置する。取入れシャッター６ａを開けて取入れ口を開口させ、この下型１２を搬送手段により加熱プレート３ｂ上に搬送する。搬送されると、下型１２は下側の加熱プレート３ｂに接触するため加熱プレート３ｂと同じ温度まで昇温される。これと同時に、加熱ステージにおいて搬送された下型１２の上方にはヒータ３ｄが配置されており、下型１２に載置されたガラス素材５０を、このヒータ３ｄで輻射加熱によりガラス素材５０を加熱する。
　このとき加熱プレート３ｂの温度は、下型１２をガラス素材５０のガラス転移点～軟化点の温度範囲、及びヒータ３ｄの温度は、ガラス素材５０を屈伏点～融点の温度範囲に加熱できる温度に設定する。このように加熱する温度範囲を、それぞれ異なる範囲に個別に制御することで、ガラス素材５０は、加熱工程からプレス工程において、プレス成形するのに十分な軟化状態でありながら、だれることなく搬送可能とでき、一方、下型１２は次のプレス成形工程で、安定してプレス動作を行うことができる。そのため、所望の形状のガラス筐体が得られる。このとき、昇温速度は５～２００℃／分程度が好ましい。
　このようにして加熱ステージ３で十分に加熱された下型１２及び板状のガラス素材５０は、搬送手段により、下側のプレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）上に搬送され載置される。このとき、プレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）も加熱プレート３ｂと同程度の温度に加熱されており、すぐにプレス成形できるようになっている。さらに、上側のプレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）を下降させてプレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）間の距離を狭めることにより、上型１１と下型１２との距離を狭めて、下型１２の上部に載置された板状のガラス素材５０に圧力をかけて変形させる。
　このプレス工程では、上記したように上型１１及び下型１２を接近させ、ガラス素材５０の上下から圧力をかけることでプレス成形を行う。これにより板状のガラス素材５０には上型１１及び下型１２の成形面形状が転写され、ガラス筐体形状が付与される。
　このプレス工程におけるプレスは、加熱温度が前段の加熱ステージで加熱した温度と同程度の温度である。また、プレス時の板状のガラス素材にかかる圧力は１００Ｎ～２０ｋＮが好ましく、例えば、１ｋＮ～１０ｋＮが特に好ましい。
　そして、このようなプレス工程で、上型１１と下型１２を所定の位置まで接近させたら、成形したガラス素材５０が上型１１から離型するように、上下のプレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）の温度を下げて伝熱により上型１１及び下型１２の温度を低下させる。プレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）の温度はヒータ４ａにより変動できる。プレス成形した後、ガラス素材５０を上型１１から離型させるには、プレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）の温度を用いたガラス素材５０の屈伏点未満に温度を下げて、主に、プレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）とガラス素材５０の収縮率の差を利用して離型させる。また、強制的に離型させる機構を上軸側に設け、離型させてもよい。
　離型したガラス素材５０は、下型１２上に再び載置され、下型１２と共に搬送手段によりプレスプレート４ｂ－１（４ｂ－２）から冷却プレート５ｂへと搬送される。この搬送手段は、上記した搬送手段と同様のものである。
　次に、冷却プレート５ｂにより下型１２を冷却するが、これは、上記加熱工程と同様に、下型１２を下側の冷却プレート５ｂと接触させることで冷却する。この下型１２の冷却により、成形され下型１２の成形面との接触面積が増大したガラス素材５０は、下型１２と共に冷却される。充分に冷却されたところで、チャンバー２から取出しシャッター７ａを開けて取出し口を開口させ、この下型１２を搬送手段により装置外部へ取出し、取出し口側の成形型載置台９に載置する。
　このとき、冷却は、板状のガラス素材のガラス転移点（Ｔｇ）以下に冷却させることが好ましく、板状のガラス素材の歪点以下の温度にまで冷却させることがより好ましい。このとき、降温速度は５～１５０℃／分程度が好ましい。
　以上説明したように、ガラス素材５０は、加熱→プレス成形→冷却の各プロセスからなる一連の動作を経て、ガラス筐体形状に成形されるものである。そして、本発明はプレス成形工程において、プレス手段を２以上用い、加熱工程で加熱されたガラス素材５０を振り分けながら搬送する点に特徴を有する。
　以下には、振り分け工程を絡めて、加熱、プレス成形、冷却を全体としてどのようなタイミングで処理するかについて、図３Ａ～Ｅ及び図４Ａ～Ｆを参照しながら説明する。図３Ａ～Ｅは、図１の成形装置を用いて成形する際の成形操作を説明する図であり、図２と同様に装置を平面的に見た図である。
　この説明において、ガラス素材５０は下型１２上に載置されたまま装置内を搬送する。
　まず、取入れ口６側の成形型載置台８上において、ガラス素材５０（１）が下型１２上に載置され、プレス成形の準備がなされる（図３Ａ）。
　このガラス素材５０（１）は、そのまま装置内部に取入れ口６から導入されて加熱プレート３ｂ上に搬送される。加熱プレート３ｂ上で、ガラス素材５０（１）は加熱工程に付されて所定の温度にまで加熱される。それと同時に成形型載置台８上において、次にプレス成形に供されるガラス素材５０（２）が下型１２上に載置される（図３Ｂ）。
　次いで、加熱されたガラス素材５０（１）はプレスプレート４ｂ－１に搬送され、ガラス素材５０（２）は加熱プレート３ｂ上に搬送される。プレスプレート４ｂ－１上で、ガラス素材５０（１）はプレス成形処理され、プレート３ｂ上で、ガラス素材５０（２）は所定の温度にまで加熱される。それと同時に成形型載置台８上において、次にプレス成形に供されるガラス素材５０（３）が下型１２上に載置される（図３Ｃ）。
　このとき、プレス成形工程においては、上記で説明したようにプレス成形により形状転写後、ガラス素材５０を上型１１から離型するためにプレスプレート４ｂ－１の温度を一旦下げなければならず、次にプレス成形するためには、再度加熱してプレス温度にまで加熱する昇降温サイクルを経なければならなかった。この昇降温サイクルは時間の短縮が困難で、この工程が製造全体の律速となっている。
　したがって、従来、型移動方式のプレス成形操作において、このプレス後の離型操作の後は、プレスプレートをプレス成形温度まで再加熱してから次のプレス成形を行っていたが、本発明においては、プレスプレートが２以上設けられているため、すぐにプレス成形操作を行うことができる。すなわち、プレスプレート４ｂ－１の温度を下げ、離型操作を行うと同時に、もう１つ設けたプレスプレート４ｂ－２の温度をプレス成形可能な温度まで昇温させておき、すぐにプレス成形が可能なように準備しておくことができる。
　このように、プレスプレート４ｂ－２を直ちにプレス成形操作を可能としておくと同時に、プレス成形して離型したガラス素材５０（１）は冷却プレート５ｂへ搬送され、加熱工程で加熱されたガラス素材５０（２）は、プレスプレート４ｂ－２へ搬送され、ガラス素材５０（３）は加熱プレート３ｂ上に搬送される。冷却プレート５ｂ上で、ガラス素材５０（１）は所定の温度にまで十分に冷却され、プレスプレート４ｂ－１上で、ガラス素材５０（２）はプレス成形処理され、加熱プレート３ｂ上で、ガラス素材５０（３）は所定の温度にまで加熱される。それと同時に成形型載置台８上において、次にプレス成形に供されるガラス素材５０（４）が下型１２上に載置される（図３Ｄ）。
　次いで、冷却されたガラス素材５０（１）は取出し口７から装置外部へ取出され、成形型載置台９に搬送され、プレス成形して離型したガラス素材５０（２）は冷却プレート５ｂへ搬送され、加熱工程で加熱されたガラス素材５０（３）は、プレスプレート４ｂ－２へ搬送され、ガラス素材５０（４）は加熱プレート３ｂ上に搬送される。成形型載置台９で、ガラス素材（１）は下型１２と分離され、後加工処理を施すために搬送される。一方、下型１２は再度プレス成形処理を行うために成形装置の取入れ口６側に移動させる。また、冷却プレート５ｂ上で、ガラス素材５０（２）は所定の温度にまで十分に冷却され、プレスプレート４ｂ－１上で、ガラス素材５０（３）はプレス成形処理され、加熱プレート３ｂ上で、ガラス素材５０（４）は所定の温度にまで加熱される。それと同時に成形型載置台８上において、次にプレス成形に供されるガラス素材５０（５）が下型１２上に載置される（図３Ｅ）。
　また、このプレス成形操作において、プレスプレートの動作のみに注目してみると、図４Ａ～Ｆ及び図５に示したものが例示できる。ここで、図４Ａ～Ｆは、図１の成形装置を用いて成形する際の、プレス成形工程の動作を説明する図であり、図１のプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２を取入れ口６側から見た図である。
　まず、図４Ａ～Ｆを参照しながら、プレスプレートの動作について説明する。
　一対のプレスプレート４ｂ－１はそれぞれプレス温度まで昇温しておき、ガラス素材５０が搬送されてきたら直ちにプレス成形動作を開始できるように準備する。加熱プレート３ｂでガラス素材５０が十分に加熱されると、このプレスプレート４ｂ－１上に下型１２とガラス素材５０が搬送されてくる。このときもう一対のプレスプレート４ｂ－２は、プレスされたガラス素材５０を冷却プレート５ｂへ搬送させる（図４Ａ）。
　ガラス素材５０が搬送されると直ちにプレスプレート４ｂ－１はプレス動作を開始し、ガラス素材５０に成形型の成形面形状を付与する。もう一対のプレスプレート４ｂ－２は、プレス温度まで昇温される（図４Ｂ）。
　ガラス素材５０をプレスしたら、プレスプレート４ｂ－１を冷却していき温度を下げる。このとき、プレスプレート４ｂ－１とプレスされたガラス素材５０の間に、主に熱収縮率の差による歪が生じ、上型１１に張り付いていたガラス素材５０が上型１１から離型し、ガラス素材５０は下型１２上に再び載置される。もう一対のプレスプレート４ｂ－２は、プレス温度にまで十分に昇温され、その温度を維持し、ガラス素材５０が搬送されてきたら直ちにプレス成形動作を開始できるように準備する（図４Ｃ）。
　次いで、プレスされたガラス素材５０は、下型１２と共に冷却プレート５ｂへ搬送される。一方、プレスプレート４ｂ－２には、加熱プレート３ｂからガラス素材５０が搬送されてくる（図４Ｄ）。
　一旦温度が低下した冷却したプレスプレート４ｂ－１は、再度プレス温度まで昇温される。プレスプレート４ｂ－２は、ガラス素材５０が搬送されると直ちにプレス動作を開始し、ガラス素材５０に成形型の成形面形状を付与する（図４Ｅ）。
　プレスプレート４ｂ－１は、プレス温度にまで十分に昇温され、その温度を維持し、ガラス素材５０が搬送されてきたら直ちにプレス成形動作を開始できるように準備される。プレスプレート４ｂ－２は、ガラス素材５０をプレスしたら、冷却していき温度を下げる。このとき、プレスプレート４ｂ－２とプレスされたガラス素材５０の間に、主に熱収縮率の差による歪が生じ、上型１１に張り付いていたガラス素材５０が上型１１から離型し、ガラス素材５０は下型１２上に再び載置される。（図４Ｆ）。
　以降、図４Ａ～Ｆの動作を繰り返して、ガラス筐体を連続的に製造していく。そして、このときのプレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２の温度変化について、その関係の一例を図５に示した。プレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２は、両者ともに互いに同一の加熱－プレス－冷却（離型）の昇降温サイクルを繰り返すものであるが、それらは位相がずれており、プレス動作は交互に行われる。このタイミングは任意に設定することができる。
　なお、上記した加熱工程及び冷却工程は、それぞれ段階的に温度を変化させることが好ましく、加熱工程において１以上の加熱ステージを設けることにより、段階的に板状のガラス素材の温度を上昇させて、プレス成形ステージの直前の加熱ステージで、成形温度にまで加熱する。また、冷却工程においても１以上の冷却ステージを設けることにより、段階的に板状のガラス素材の温度を下降させて、２００℃以下の温度とする。このように、加熱及び冷却を段階的に行うことで、板状のガラス素材の急激な温度変化を抑制し、ワレの発生を抑制したり歪が生じたりする等のガラス筐体の特性を悪化させないようにできる。
　このような、加熱工程及び冷却工程を実施するために、それぞれ複数の加熱ステージ及び冷却ステージを用いたガラス筐体の成形装置の一例を図６に示した。この図６に示したガラス筐体の成形装置２１は、チャンバー２２、第１の加熱ステージ２３、第２の加熱ステージ２４、第３の加熱ステージ２５、プレス成形ステージ２６、第１の冷却ステージ２７、第２の冷却ステージ２８、第３の冷却ステージ２９を有する装置構成となっている。チャンバー２２にはガラス筐体の成形装置１と同様に、下型１２の取入れ口３０とそれを開閉可能とする取入れシャッター３０ａ、取出し口３１とそれを開閉可能とする取出しシャッター３１ａ、それら取入れ口３０及び取出し口３１の外側には成形型載置台３２及び３３が設けられている。
　このガラス筐体の成形装置２１は、加熱ステージを３つ、冷却ステージを３つ設けて、段階的に加熱及び冷却する以外は、図１のガラス筐体の成形装置１の構成と同様である。
　第１の加熱ステージ２３では、板状のガラス素材をガラス転移点以下、好ましくはガラス転移点よりも５０～２００℃程度低い温度に一旦加熱する予備加熱を行い、第２の加熱ステージ２４ではガラス転移点と屈伏点の間の温度にまで、第３の加熱ステージ２５ではガラスの屈伏点以上、好ましくは屈伏点よりも５～１５０℃程度高い温度にまで加熱する。また、プレス成形ステージ２６では成形温度を維持しながら、成形型による成形操作を行ってガラス筐体形状を付与し、第１の冷却ステージ２７では成形素材のガラス転移点以下、好ましくは歪点以下まで冷却し、第２の冷却ステージ２８では、さらに２００℃以下の成形型が酸化されない温度にまで冷却し、第３の冷却ステージ２９では、室温にまで冷却する。
　ここで、第３の冷却ステージは、用いるプレートを、他のステージにおけるヒータの代わりに冷却水が循環するように配管を設けた水冷プレートとすることで、効率的に冷却できる。
　その後、冷却して得られたガラス素材は、本実施形態ではガラス筐体形状が複数整列して転写されており、個々のガラス筐体形状とするために、切断、研磨等の加工処理を施して最終的な製品とされる。
　また、図１及び図６に示したガラス筐体の成形装置は、共に一対のプレスプレートを２組有する場合を例示したものであるが、上記したように、一対のプレスプレートをそれ以上の複数組設けてもよい。その場合には、昇温－プレス成形－冷却（離型）の動作において、これらプレスプレートのそれぞれが所定の時間だけずれて動作するようにすればよい。例えば、タクトタイムを一対のプレスプレートの数で除した数値だけずらして動作させると、均等な間隔でプレス動作が行われるため、これに順番にガラス素材を供給すれば、効率的なガラス筐体の製造が可能となる。
　以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（実施例１）
　図６のガラス筐体の成形装置２１を用いて、ガラス筐体の成形を以下の通り行った。
　ここで用いたガラス筐体の成形装置２１は、加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートとして、タングステンカーバイド製の１００×７５×３０ｍｍの直方体で内部に１．５ｋＷのカートリッジヒータを３本有するプレートを用い、断熱板として、ＳＵＳ３０４製の１４０×７５×１０ｍｍの板状体を２枚重ね合わせたものを用いた。
　また、上側のプレートを上下移動させるシリンダーは、エアシリンダーを用い、シャフト径４０ｍｍのシャフトが上側のプレートと接続、固定されている。チャンバーはＳＳ４００製の６００×４５０×３２０ｍｍの箱状で、このチャンバーの下板としては６００×４５０×３０ｍｍのものを用いた。
　また、成形型は、上型１１及び下型１２で構成され、タングステンカーバイドからなる超硬合金製である。プレス成形により得られるガラス筐体の形状は、上下面に自由曲面を有する形状であり、このガラス筐体形状を成形型１つで１個成形する成形型を用いた。
　この下型１２の上に９０×６０ｍｍ、厚み４ｍｍのアルカリ金属酸化物を含有する板状のガラス素材を載置した。なお、この板状のガラス素材の歪点は５８０℃、ガラス転移点（Ｔｇ）は６２０℃、屈伏点（Ａｔ）は７００℃である。
　板状のガラス素材を載置した下型１２を、搬送手段により第１の加熱プレート２３ｂ上に搬送し載置すると同時に上側のヒータ２３ｄによりガラス素材５０を上方から輻射により加熱する。
　下型１２及び板状のガラス素材を１２０秒間加熱し、次いで、第２の加熱プレート２４ｂ上に搬送し載置すると同時に上側のヒータ２４ｄによりガラス素材５０を１２０秒間加熱し、さらに、第３の加熱プレート２５ｂ上に搬送し載置すると同時に上側のヒータ２５ｄによりガラス素材５０を１２０秒間加熱して板状のガラス素材を軟化状態とした。なお、第１の加熱プレート２３ｂは５５０℃、第２の加熱プレート２４ｂは６５０℃、第３の加熱プレート２５ｂは７５０℃に設定した。さらに上側のヒータは設定温度を９５０℃とした。
　次に、下型１２をプレスプレート２６ｂ－１上に搬送し載置して、上側のプレスプレート２６ｂ－１を下降させ、エアシリンダー２６ｄにより板状のガラス素材５０に８ｋＮの圧力をかけて、１２０秒間プレス成形を行った。プレス動作の後、プレスプレート２６ｂ－１を冷却して上型１１及びガラス素材５０を離型させ、離型したガラス素材５０を載せた下型１２を第１の冷却プレート２７ｂに搬送するまでの時間を６０秒、離型のため一旦冷却されたプレスプレート２６ｂ－１を再度プレス温度にまで昇温、維持する時間を６０秒とした。プレスプレート２６ｂのプレス温度は７５０℃であった。
　プレス後、第１の冷却プレート２７ｂ上に搬送された下型１２を１２０秒間冷却し、次いで、下型１２を第２の冷却プレート２８ｂ上に搬送し１２０秒間冷却し、さらに、下型１２を第３の冷却プレート２９ｂ上に搬送し１２０秒間冷却した。このとき、第１の冷却プレート１７ｂは４５０℃、第２の冷却プレート１８ｂは２００℃、第３の冷却プレート１９ｂは２０℃（冷却水温度）に設定した。
　そして、このように加熱－プレス成形－冷却の各成形サイクルを、プレスプレート４ｂ－１及び４ｂ－２を交互に使用しながらプレス成形を連続的に行った。このときの動作は図３～図５で説明した順番、タイミングでなされ、タクトタイムは上記しているが１２０秒とした。
　さらに、冷却工程によりガラス素材５０を室温以下になるまで冷却し、装置外部に取り出した。取出されたプレス成形品を下型１２と分離し、プレス成形品は、切断、切削、研磨等を行うことにより所望のガラス筐体が得られた。
　以上に示したように、本発明のガラス筐体の成形装置及び製造方法により、簡易な操作で、成形サイクルを短縮化して、効率的にガラス筐体を製造できる。この装置及び方法によれば、プレス成形という簡易な操作で成形でき、かつ、成形品の生産性を向上できるため、最終製品であるガラス筐体を安定して低コストで製造できる。
　本発明のガラス筐体の成形装置は、プレス成形によりガラス筐体を製造する際に広く使用できる。
　１…ガラス筐体の成形装置、２…チャンバー、３…加熱ステージ、４…プレス成形ステージ、５…冷却ステージ、６…取入れ口、７…取出し口、８，９…成形型載置台、１１…上型、１２…下型、５０…ガラス素材、３ａ，４ａ，５ａ…ヒータ、３ｂ…加熱プレート、４ｂ－１，４ｂ－２…プレスプレート、５ｂ…冷却プレート、３ｃ，４ｃ，５ｃ…断熱板、４ｄ…シャフト、３ｄ…ヒータ。

Claims (10)

  1. 　板状のガラス素材を、チャンバー内に設けた加熱、プレス成形及び冷却の各ステージへ順次搬送し、前記プレス成形ステージにおいて、上型及び下型からなる成形型で前記ガラス素材をプレス成形してガラス筐体とするガラス筐体の成形装置であって、
    　前記成形装置は、前記加熱、プレス成形及び冷却の各ステージにおいて前記ガラス素材を載置した下型を搭載し、搭載された前記ガラス素材に対して、それぞれ加熱、プレス成形及び冷却の各プロセスを行う加熱手段、プレス手段及び冷却手段と、前記加熱、プレス成形及び冷却の各プロセスを制御する制御手段と、を備えるとともに、
    　前記プレス手段は、前記加熱手段から移送される下型をその上部に搭載する下プレスプレートと、その下部に上型が固定された上プレスプレートと、で構成される一対のプレスプレートを２以上有するものであって、
    　前記ガラス素材を載置した下型を前記加熱手段から前記プレス手段へ搬送する際に、前記２以上のプレスプレートに対して下型を順番に振り分けて搬送する振り分け手段を有することを特徴とするガラス筐体の成形装置。
  2. 　前記ガラス筐体が、自由曲面形状を有する成形品である請求項１記載のガラス筐体の成形装置。
  3. 　前記ガラス筐体が、軸非対称の形状である請求項２記載のガラス筐体の成形装置。
  4. 　前記プレス手段は、昇温、プレス成形、冷却（離型）の動作を連続的に繰り返す請求項１乃至３のいずれか１項記載のガラス筐体の成形装置。
  5. 　前記プレス手段は、昇温、プレス成形、冷却（離型）の動作において、２以上の一対のプレスプレートのそれぞれが、所定の時間だけずれて動作する請求項４記載のガラス筐体の成形装置。
  6. 　前記加熱手段は、前記下型を伝熱により加熱する加熱プレートと前記ガラス素材を輻射により加熱するヒータとから構成される請求項１乃至５のいずれか１項記載のガラス筐体の成形装置。
  7. 　前記加熱手段は、前記加熱プレートの温度と前記ヒータの温度とを個別に管理する請求項６記載のガラス筐体の成形装置。
  8. 　前記プレス手段における２以上の一対のプレスプレートが、前記加熱手段から冷却手段への搬送方向に対して、直交する方向に並列に配置されている請求項１乃至７のいずれか１項記載のガラス筐体の成形装置。
  9. 　請求項１乃至８のいずれか１項記載のガラス筐体の成形装置を用い、前記下型の成形面上に前記板状のガラス素材を載置し、前記下型及びガラス素材を加熱手段により加熱する加熱工程と、前記加熱され軟化したガラス素材を、前記プレス手段の一対のプレスプレートの少なくとも一方を上下動させて上型及び下型により加圧して成形面形状を転写するプレス工程と、プレス工程後、前記下型及び成形面形状が転写されたガラス素材を冷却手段により冷却する冷却工程と、を有するガラス筐体の成形方法であって、
    　前記加熱手段から前記プレス手段へ前記下型及びガラス素材を搬送する際に、前記ガラス素材が載置された下型を、前記２以上の一対のプレスプレートに順番に振り分けて搬送する振り分け工程を有することを特徴とするガラス筐体の成形方法。
  10. 　前記加熱工程において、前記下型を前記ガラス素材のガラス転移点から軟化点までの温度範囲に、前記ガラス素材を屈伏点から融点の温度範囲に個別に加熱制御する請求項９記載のガラス筐体の成形方法。
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