JP6603598B2 - 成形金型及び押圧成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス材料を所望の形状に成形する成形金型及び押圧成形方法に関する。

平板状のガラス材料などの被成形体を所望の形状に成形するには、成形金型が用いられる。成形金型により、被成形体を加熱するとともに所定の圧力で押圧し、該被成形体を該成形金型の形状に倣わせることにより、該被成形体を所望の形状に成形することができる。

例えば、特許文献１には、下型と、第１上型と、第２上型とを用いることが記載されている。まず、上面部に嵌合凹部を有する下型と、嵌合凹部に嵌合可能な嵌合凸部及び中央に開口部を有する第１上型とを組み合わせ、嵌合凹部と嵌合凸部とを嵌合させ、第１上型の開口部を通して下型上に一定量の溶融ガラスを滴下する。

次に、第１上型の開口部を通して、第２上型により、下型上の溶融ガラスを途中まで中間プレスすることにより、下型の外壁部まで溶融ガラスを伸ばす。そして、第１上型と第２上型とを組み合せた状態の両者で、下型上の溶融ガラスを完全プレスすることにより、溶融ガラスを下型と第１及び第２上型との間に充填する。次に、離型により、嵌合凸部の部分に貫通穴が形成された成形物が完成する。

また、特許文献２には、コバ付凹メニスカスレンズを成形する金型が記載されている。この金型は、極小Ｒを設けた凸状の上金型と下金型とを組合わせたものであり、金型構造は、所望のレンズ形状と同じになっている。

上金型と下金型とは、外周部を第１のスリーブ（胴型）及び第２のスリーブ（胴型）によって支持される。これらスリーブは、円筒状に形成されている。

これらの金型構造中に硝材を投入後に、プレス成形を行うことによって、所望のレンズ形状が心取りせずに得られるようになっている。

特開２０１３−２３４０９１号公報 特開２００９−０３５４４３号公報

ところで、前述したような成形金型を用いて、両側部分を湾曲させたガラス板を製造しようとすると、ガラス板の平坦部分（中央部分）の平坦度を維持することが困難であることが判明した。ガラス板の平坦部分は、下型の平坦な上面と上型の平坦な下面とに挟まれてプレスされるのであるが、ガラス板の両側部分を湾曲させようとすると、両側部分に発生する応力により、平坦部分の四隅に歪みが生ずる虞があることが判明したのである。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、平板状の被成形体を湾曲部分を有する所望の形状に成形するにあたって、湾曲部分以外の平坦部分の平坦度を良好に維持することができる成形金型及び押圧成形方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決し、上記目的を達成するため、本発明に係る成形金型は、以下の構成を有するものである。

請求項１に記載の発明は、平板状の被成形体が載置される下側平坦部と、前記被成形体の一部を湾曲させる湾曲部と、を有する下型と、前記下側平坦部に対向する上側平坦部と、前記湾曲部に対向する湾曲面と、を有する上型と、前記上型および前記下型を位置決めする位置決め枠と、を備え、前記上型は、プレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面に凹領域を形成したことを特徴とする成形金型である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形金型において、上型の加圧面に形成された凹領域は、長方形状をしており、上型の長辺方向又は短辺方向に平行に設けられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の成形金型において、長方形状の凹領域が、上型の加圧面に複数設けられていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の成形金型において、上型の加圧面に形成された凹領域が、十文字形状の領域であることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の成形金型において、上型の加圧面に形成された凹領域が、一つの円形状の領域、又は、複数の円形状の領域であることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１記載の成形金型において、上型の加圧面に形成された凹領域が、一つの矩形状の領域、又は、複数の矩形状の領域であることを特徴とする成形金型である。

請求項７に記載の発明は、平板状の被成形体が載置される下側平坦部と被成形体の一部を湾曲させる湾曲部とを有する下型と、下側平坦部に対向する上側平坦部と湾曲部に対向する湾曲面とを有する上型とを備え、上型のプレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面の一部にスペーサを設けたことを特徴とする成形金型である。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の成形金型において、上型の加圧面に設置されたスペーサの領域は、長方形状をしており、上型の長辺方向又は短辺方向に平行に設けられていることを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の成形金型において、長方形状のスペーサの領域が、上型の加圧面に複数設けられていることを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載の成形金型において、上型の加圧面に設置されたスペーサの領域が、十文字形状の領域を除いて設けられていることを特徴とするものである。

請求項１１に記載の発明は、請求項７記載の成形金型において、上型の加圧面に設置されたスペーサの領域が、一つの円形状の領域、又は、複数の円形状の領域を除いて設けられていることを特徴とする押圧成形方法である。

請求項１２に記載の発明は、請求項７に記載の成形金型において、上型の加圧面に設置されたスペーサの領域が、一つの矩形状の領域、又は、複数の矩形状の領域を除いて設けられていることを特徴とするものである。

請求項１３に記載の発明は、平板状の被成形体が載置される下側平坦部と、前記被成形体の一部を湾曲させる湾曲部と、を有する下型と、前記下側平坦部に対向する上側平坦部と、前記湾曲部に対向する湾曲面と、を有する上型と、前記上型および前記下型とを位置決めする位置決め枠と、を備え、前記上型のプレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面の一部に凹領域を設け、前記凹領域を除く領域を押圧することにより前記被成形体の一部を湾曲形状に押圧成形することを特徴とする押圧成形方法である。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の押圧成形方法において、上型の加圧面に形成された凹領域は、長方形状をしており、上型の長辺方向又は短辺方向に平行に設けられ、凹領域を除く領域を押圧することにより被成形体の一部を湾曲形状に押圧成形することを特徴とするものである。

請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の押圧成形方法において、長方形状の凹領域が、上型の加圧面に複数設けられていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の本発明に係る成形金型は、平板状の被成形体が載置される下側平坦部と被成形体の一部を湾曲させる湾曲部とを有する下型と、下側平坦部に対向する上側平坦部と湾曲部に対向する湾曲面とを有する上型とを備え、上型は、プレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面に凹領域を形成したので、上型内の応力がプレスヘッドによって押圧される箇所を中心に分布し、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる。

請求項７に記載の本発明に係る成形金型は、平板状の被成形体が載置される下側平坦部と被成形体の一部を湾曲させる湾曲部とを有する下型と、下側平坦部に対向する上側平坦部と湾曲部に対向する湾曲面とを有する上型とを備え、上型のプレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面の一部にスペーサを設けたので、上型内の応力がスペーサを介してプレスヘッドによって押圧される箇所を中心に分布し、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる。

請求項１３に記載の本発明に係る押圧成形方法は、平板状の被成形体が載置される下側平坦部と被成形体の一部を湾曲させる湾曲部とを有する下型と、下側平坦部に対向する上側平坦部と湾曲部に対向する湾曲面とを有する上型とを備え、上型のプレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面の一部に凹領域を設け、凹領域を除く領域を押圧することにより被成形体の一部を湾曲形状に押圧成形するので、上型内の応力をプレスヘッドによって押圧させる箇所を中心に分布させ、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる。

すなわち、本発明は、平板状の被成形体を湾曲部分を有する所望の形状に成形するにあたって、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる成形金型及び押圧成形方法を提供することができるものである。

本発明に係る成形金型の構成を示す斜視図である。 本発明に係る成形金型の構成を示す各部を分離した側面図である。 本発明に係る成形金型のプレス前の状態を示す断面図である。 本発明に係る成形金型のプレス後の状態を示す断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第１の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第１の構成例を示す図５Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第２の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第２の構成例を示す図６Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第３の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第３の構成例を示す図７Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第４の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第４の構成例を示す図８Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第５の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第５の構成例を示す図９Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第６の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第６の構成例を示す図１０Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第７の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第７の構成例を示す図１１Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第８の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第８の構成例を示す図１２Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第９の構成例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第９の構成例を示す図１３Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。 本発明に係る成形金型の構成の他の例を示す平面図である。 本発明に係る成形金型の構成の他の例を示す各部を分離した側面図である。 本発明に係る押圧成形方法の実施状況を示す成形金型の側面図である。 ガラス成形装置の成形部の概略構成を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。

〔本発明に係る成形金型の構成〕
図１は、本発明に係る成形金型の構成を示す斜視図である。

図２は、本発明に係る成形金型の構成を示す各部を分離した側面図である。

本発明の実施の形態に係る成形金型は、図１及び図２に示すように、下型１０及び上型１１を有して構成される。下型１０は、平板状のスリーブ位置決め部１０ｂの上面に成形型部１０ａが一体的に突設されて構成されている。成形型部１０ａの上面部は、平板状の被成形体であるガラス板２０１が載置される下側平坦部となっている。この下型１０は、プレス機の基台３０１上に載置される台座部１０ｃの上面に載置されて使用される。

上型１１は、上型中コア１１Ａ及び上型外コア１１Ｂを有して構成される。上型中コア１１Ａ及び上型外コア１１Ｂは、下型１０上に載置されたガラス板２０１を下側平坦部とともに挟む上側平坦部及びガラス板２０１の一部を湾曲させるための形状となされた部分を有し、プレス機のプレスヘッドにより下型１０の方向に押圧されて、ガラス板２０１の一部を湾曲させるものである。

この成形金型は、下型１０の上面（下側平坦部）と、上型１１の下面（上型中コア１１Ａの下面（上側平坦部）及び上型外コア１１Ｂの下面）との間にガラス板２０１を挟んで、下型１０の上に上型１１を載置して使用される。これら下型１０及び上型１１は、スリーブ（位置決め枠）１３によって、外周縁において、水平方向の位置決めをされる。なお、スリーブ１３の側面部には、このスリーブ１３の内周面から外周面に至る複数の通気孔１３ａが形成されている。

これら下型１０、上型１１及びスリーブ１３は、例えば、耐熱性の高いカーボンにより形成されている。ガラス板２０１は、例えば、化学強化前のガラスからなり、フロート法等により平板状に形成されたものである。

図３は、本発明に係る成形金型のプレス前の状態を示す断面図である。

ガラス板２０１を所定形状に成形するには、図３に示すように、まず、プレス機の基台３０１上に台座部１０ｃを載置し、この台座部１０ｃ上にスリーブ１３を載置し、このスリーブ１３内に下型１０を設置する。このとき、下型１０は、スリーブ位置決め部１０ｂの外縁部において、スリーブ１３の内周面により、このスリーブ１３に対して水平方向の位置決めをされる。

次に、下型１０の成形型部１０ａの平坦な上面にガラス板２０１を載置し、このガラス板２０１の上面に上型中コア１１Ａを載置する。そして、スリーブ１３内に上型外コア１１Ｂを設置する。この上型外コア１１Ｂは、枠状に構成されており、スリーブ１３の内周面と上型中コア１１Ａの外周面との間に挿入され、スリーブ１３に対して水平方向の位置決めされるとともに、上型中コア１１Ａの水平方向の位置決めをする。

上型外コア１１Ｂの両側部分の下面には、下方に向けて側壁部１２ａ，１２ａが突設されている。これら側壁部１２ａ，１２ａの下端面は、ガラス板２０１の一部を湾曲させるための形状となされた部分であって、内側に凹の湾曲面１２ｂ，１２ｂとなっている。これら側壁部１２ａ，１２ａの下端面は、上型外コア１１Ｂがスリーブ１３内に設置されたとき、ガラス板２０１の両側部分の上面に当接する。そして、下型１０の成形型部１０ａの両側部分は、外側に凸の湾曲部１０ｄ，１０ｄとなっている。

上型外コア１１Ｂの上面には、プレス機のプレスヘッド４０１が当接される。そして、ガラス板２０１を８００°Ｃ程度に加熱するとともに、プレスヘッド４０１により、図３中矢印Ｐで示すように、上型外コア１１Ｂの上面部を基台３０１に向けて押圧する。このとき、上型中コア１１Ａの上面部は、プレスヘッド４０１に当接されておらず、上型中コア１１Ａの自重により、基台３０１に向けてガラス板２０１を押圧している。

図４は、本発明に係る成形金型のプレス後の状態を示す断面図である。

上型外コア１１Ｂを基台３０１に向けて押圧すると、図４に示すように、ガラス板２０１の両側部分は、上型外コア１１Ｂの湾曲面１２ｂ，１２ｂ及び成形型部１０ａのの湾曲部１０ｄ，１０ｄの間に挟まれ、これら湾曲面１２ｂ，１２ｂ及び湾曲部１０ｄ，１０ｄの形状に沿って、下方に湾曲される。このとき、上型中コア１１Ａの上面部にプレスヘッド４０１が当接し、上型中コア１１Ａは、プレスヘッド４０１により基台３０１に向けて押圧されて、ガラス板２０１を押圧する。

この後、ガラス板２０１を成形金型内に入れたまま冷却すると、両側部分が湾曲されたガラス板２０１が完成する。

図５Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第１の構成例を示す平面図である。

図５Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第１の構成例を示す図５Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

ところで、この成形金型において、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、上型中コア１１Ａは、プレスヘッド４０１により押圧される加圧面（上面）に段差部１４，１４を有し、この段差部１４，１４を境にしてプレスヘッド４０１に近くなっている凸領域１５，１５のみが、プレスヘッド４０１によって押圧される。段差部１４，１４の高さは、例えば、０．１ｍｍ程度である。この成形金型においては、図５Ａに示すように、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、段差部１４，１４を境にしてプレスヘッド４０１から遠くなっている凹領域１６は、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の長辺方向に沿った長方形の領域となっている。

この成形金型においては、段差部１４，１４が設けられ、プレスヘッド４０１に近くなっている凸領域１５，１５のみがプレスヘッド４０１によって押圧されることにより、ガラス板２０１において、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる。

図６Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第２の構成例を示す平面図である。

図６Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第２の構成例を示す図６Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

この成形金型において、段差部１４，１４を境にしてプレスヘッド４０１から遠くなっている凹領域１６は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の短辺方向に沿った長方形の領域としてもよい。この場合においても、上型中コア１１Ａは、プレスヘッド４０１により押圧される加圧面（上面）に段差部１４，１４を有し、この段差部１４，１４を境にしてプレスヘッド４０１に近くなっている凸領域１５，１５のみが、プレスヘッド４０１によって押圧される。段差部１４，１４の高さは、例えば、０．１ｍｍ程度である。

この成形金型においては、段差部１４，１４が設けられ、プレスヘッド４０１に近くなっている凸領域１５，１５のみがプレスヘッド４０１によって押圧されることにより、ガラス板２０１において、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる。

図７Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第３の構成例を示す平面図である。

図７Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第３の構成例を示す図７Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

この成形金型の上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、凹領域１６は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の長辺方向に沿った平行な複数の長方形状の領域としてもよい。

図８Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第４の構成例を示す平面図である。

図８Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第４の構成例を示す図８Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

さらに、この成形金型の上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、凹領域１６は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の短辺方向に沿った平行な複数の長方形状の領域としてもよい。

図９Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第５の構成例を示す平面図である。

図９Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第５の構成例を示す図９Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

この成形金型の上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、凹領域１６は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、十文字形状に沿った領域としてもよい。

図１０Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第６の構成例を示す平面図である。

図１０Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第６の構成例を示す図１０Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

この成形金型の上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、凹領域１６は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、一つの円形状の領域としてもよい。

図１１Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第７の構成例を示す平面図である。

図１１Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第７の構成例を示す図１１Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

この成形金型の上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、凹領域１６は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、複数の円形状の領域としてもよい。

図１２Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第８の構成例を示す平面図である。

図１２Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第８の構成例を示す図１２Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

この成形金型の上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、凹領域１６は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、一つの矩形状の領域としてもよい。

図１３Ａは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第９の構成例を示す平面図である。

図１３Ｂは、本発明に係る成形金型の上型（上型中コア）の第９の構成例を示す図１３Ａ中のＡ−Ａ´断面図である。

この成形金型の上型中コア１１Ａの加圧面（上面）において、凹領域１６は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、複数の矩形状の領域としてもよい。

図１４Ａは、本発明に係る成形金型の構成の他の例を示す平面図である。

図１４Ｂは、本発明に係る成形金型の構成の他の例を示す各部を分離した側面図である。

本発明に係る成形金型においては、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）に段差部１４，１４を設けることに代えて、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）及びプレスヘッド４０１の間に、スペーサ２０を設置することとしてもよい。このスペーサ２０は、厚みが、例えば、０．１ｍｍ程度となされている。上型中コア１１Ａは、スペーサ２０が設置されている領域のみが、このスペーサ２０を介して、プレスヘッド４０１によって押圧される。

この成形金型においては、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）及びプレスヘッド４０１の間にスペーサ２０を設置し、スペーサ２０が設置されている領域のみがプレスヘッド４０１によって押圧されることにより、ガラス板２０１において、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる。

スペーサ２０が設置される領域は、上述の実施形態における凸領域１５と同様に、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の長辺方向に沿った複数の長方形の領域、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の短辺方向に沿った複数の長方形の領域、十文字形状に沿った領域を除いた領域、一つの円形状の領域、または、複数の円形状の領域を除いた領域、または、一つの矩形状の領域、または、複数の矩形状の領域を除いた領域などとすることができる。

〔本発明に係る押圧成形方法〕
図１５は、本発明に係る押圧成形方法の実施状況を示す押圧金型の側面図である。

本発明に係る押圧成形方法は、図１５に示すように、プレス機の基台３０１上に載置した下型１０の上面（下側平坦部）上に平板状のガラス板２０１を載置し、下型１０上に載置されたガラス板２０１を、下型１０の上面と上型中コア１１Ａの下面（上側平坦部）及び上型外コア１１Ｂとにより挟み、これら上型中コア１１Ａ及び上型外コア１１Ｂをプレス機のプレスヘッド４０１により下型１０の方向に押圧し、上型外コア１１Ｂの湾曲面１２ｂ，１２ｂ（ガラス板２０１の一部を湾曲させるための形状となされた部分）により、ガラス板２０１の一部を湾曲させる押圧成形方法である。

この押圧成形方法においては、前述の押圧金型において上型中コア１１Ａの加圧面（上面）に段差部１４，１４を設けていたことに代えて、図１５に示すように、プレスヘッド４０１の上型中コア１１Ａの上面（加圧面）を押圧する押圧面に段差部２４を設けておき、この段差部２４を境にして上型中コア１１Ａに近くなっている凸領域２５のみにおいて、上型中コア１１Ａを押圧させる。

この押圧成形方法においては、プレスヘッド４０１の押圧面に段差部２４を設け、上型中コア１１Ａに近くなっている凸領域２５のみにおいて上型中コア１１Ａを押圧させることにより、ガラス板２０１において、湾曲部分以外の平坦部の平坦度を良好に維持することができる。

この押圧成形方法において、上型中コア１１Ａの上面において、プレスヘッド４０１の押圧面の段差部２４を境にしてプレスヘッド４０１の押圧面が当接しない凹領域２６は、上述の実施形態における凹領域１６と同様に、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の長辺方向に沿った一又は複数の長方形の領域、上型中コア１１Ａの加圧面（上面）の短辺方向に沿った一又は複数の長方形の領域、十文字形状に沿った領域、一又は複数の円形状の領域、または、一又は複数の矩形状の領域などとすることができる。

〔ガラス成形装置の構成〕
以下、前述の成形金型を用いて、押圧成形方法を実施するガラス成形装置について説明する。

図１６は、ガラス成形装置の成形部の概略構成を示す斜視図である。

このガラス成形装置は、成形品収納部７１、素材収納部７２、金型収納部７３を有して構成される。なお、成形品収納部７１、素材収納部７２、金型収納部７３は、ガラス成形装置の外部に設けられていてもよい。

このガラス成形装置の成形部は、成形ステーション５０を有する。成形ステーション５０は、搬入ステーション５１、加熱ステーション５２、プレスステーション５３、冷却ステーション５４、搬出ステーション５６、入替ステーション５７を有する。冷却ステーション５４は、除冷ステーション５４ａと急冷ステーション５４ｂとを有する。

まず、搬入ステーション５１は、ガラス板２０１を保持した成形金型１を外部から受け入れ、この成形金型１を一時的に待機させる。

次に、加熱ステーション５２は、搬入ステーション５１から移送された成形金型１を、例えば赤外線ランプなどの加熱装置により、所定の温度まで加熱する。

加熱ステーション５２は、４つのサブ加熱ステーションに分割されている。４つの加熱ステーションとして、第１サブ加熱ステーション５２−１、第２サブ加熱ステーション５２−２、第３サブ加熱ステーション５２−３、第４サブ加熱ステーション５２−４が設けられている。

成形金型１は、第１サブ加熱ステーション５２−１、第２サブ加熱ステーション５２−２、第３サブ加熱ステーション５２−３、第４サブ加熱ステーション５２−４を順次移送され、所定の温度に至るまで徐々に加熱される。

なお、図１６では、加熱ステーション５２は、４つのサブ加熱ステーションに分割されているが、分割されていなくともよく、あるいは、４つ以外の数のサブ加熱ステーションに分割されていてもかまわない。

次に、プレスステーション５３では、第４サブ加熱ステーション５２−４から移送された成形金型１を、上部からプレスヘッドにより所定の圧力で押圧する。

このプレスステーション５３は、第１サブプレスステーション５３−１、第２サブプレスステーション５３−２及び第３サブプレスステーション５３−３に分割されている。

成形金型１は、第１サブプレスステーション５３−１、第２サブプレスステーション５３−２、第３サブプレスステーション５３−３を順次移送され、プレスヘッドから加えられる押圧力が徐々に高められ、ガラス板２０１を所望の形状に成形する。

なお、図１６では、プレスステーション５３は、３つのサブプレスステーションに分割されているが、分割されていなくともよく、あるいは、３つ以外の数のサブプレスステーションに分割されていてもかまわない。

次に、除冷ステーション５４ａでは、第３サブプレスステーション５３−３から移送された成形金型１は、徐々に冷却される。この除冷ステーション５４ａでは、プレスステーション５３を経た高温の成形金型１が、予め設定された所定温度に低下するまで徐々に冷却される。なお、除冷ステーション５４ａは、複数のサブ除冷ステーションに分割してもよい。

次に、急冷ステーション５４ｂでは、除冷ステーション５４ａから移送された所定温度の成形金型１が、室温程度の温度に低下するまで急冷される。

急冷ステーション５４ｂは、第１サブ急冷ステーション５４ｂ−１及び第２サブ急冷ステーション５４ｂ−２に分割されている。成形金型１は、第１サブ急冷ステーション５４ｂ−１、第２サブ急冷ステーション５４ｂ−２を順次移送され、温度を急激に低下させる。

なお、図１６では、急冷ステーション５４ｂは、２つのサブ急冷ステーションに分割されているが、分割されていなくともよく、あるいは、２つ以外の数のサブ急冷ステーションに分割されていてもかまわない。

そして、搬出ステーション５６は、第２サブ急冷ステーション５４ｂ−２から移送された成形金型１を、成形ステーション５０から搬出するために、一時的に待機させる。搬出ステーション５６で一時的に待機した成形金型１は、入替ステーション５７に移送される。

入替ステーション５７では、成形金型１の上型中コア１１Ａ及び上型外コア１１Ｂと、下型１０とが分離され、成形されたガラス板２０１が成形金型１から取り出される。成形金型１から取り出された成形されたガラス板２０１は、成形品を収納する成形品収納部７１に移送されて収納される。

素材収納部７２には、ガラス板２０１が収納されている。入替ステーション５７では、成形されたガラス板２０１が取り出された成形金型１に、素材収納部７２から搬送された次に成形されるガラス板２０１が配置される。

ガラス板２０１が配置された成形金型１は、搬入ステーション５１に移送され、上述したと同様にして成形工程が行われる。あるいは、ガラス板２０１が配置された成形金型１であっても、続けて成形工程を行わない場合には、金型収納部７１に移送されて収納される。成形されたガラス板２０１が取り出され、ガラス板２０１が配置されない成形金型１も、金型収納部７１に移送されて収納される。

なお、上述したガラス成形品を製造する一連の工程は、図示しない制御部のシーケンス制御の下に実施され、半自動化、もしくは、自動化されている。

本発明は、ガラス材料を所望の形状に成形する成形金型及び押圧成形方法に適用される。

１ 成形金型
１０ 下型
１１ 上型
１１Ａ 上型中コア
１１Ｂ 上型外コア
１３ スリーブ（位置決め枠）
１４，２４ 段差部
２０ スペーサ
２０１ ガラス板
３０１ 基台
４０１ プレスヘッド

Claims (15)

1. 平板状の被成形体が載置される下側平坦部と、
   前記被成形体の一部を湾曲させる湾曲部と、を有する下型と、
   前記下側平坦部に対向する上側平坦部と、
   前記湾曲部に対向する湾曲面と、を有する上型と、
   前記上型および前記下型を位置決めする位置決め枠と、
   を備え、
   前記上型は、プレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面に凹領域を形成したことを特徴とする成形金型。
2. 前記上型の前記加圧面に形成された前記凹領域は、長方形状をしており、前記上型の長辺方向又は短辺方向に平行に設けられていることを特徴とする請求項１記載の成形金型。
3. 長方形状の前記凹領域が、前記上型の前記加圧面に複数設けられていることを特徴とする請求項２記載の成形金型。
4. 前記上型の前記加圧面に形成された前記凹領域が、十文字形状の領域であることを特徴とする請求項１記載の成形金型。
5. 前記上型の前記加圧面に形成された前記凹領域が、一つの円形状の領域、又は、複数の円形状の領域であることを特徴とする請求項１記載の成形金型。
6. 前記上型の前記加圧面に形成された前記凹領域が、一つの矩形状の領域、又は、複数の矩形状の領域であることを特徴とする請求項１記載の成形金型。
7. 平板状の被成形体が載置される下側平坦部と、
   前記被成形体の一部を湾曲させる湾曲部と、を有する下型と、
   前記下側平坦部に対向する上側平坦部と、
   前記湾曲部に対向する湾曲面と、を有する上型と、
   を備え、
   前記上型のプレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面の一部にスペーサを設けたことを特徴とする成形金型。
8. 前記上型の前記加圧面に設置された前記スペーサの領域は、長方形状をしており、前記上型の長辺方向又は短辺方向に平行に設けられていることを特徴とする請求項７記載の成形金型。
9. 長方形状の前記スペーサの領域が、前記上型の前記加圧面に複数設けられていることを特徴とする請求項８記載の成形金型。
10. 前記上型の前記加圧面に設置された前記スペーサの領域が、十文字形状の領域を除いて設けられていることを特徴とする請求項７記載の成形金型。
11. 前記上型の前記加圧面に設置された前記スペーサの領域が、一つの円形状の領域、又は、複数の円形状の領域を除いて設けられていることを特徴とする請求項７記載の成形金型。
12. 前記上型の前記加圧面に設置された前記スペーサの領域が、一つの矩形状の領域、又は、複数の矩形状の領域を除いて設けられていることを特徴とする請求項７記載の成形金型。
13. 平板状の被成形体が載置される下側平坦部と、
    前記被成形体の一部を湾曲させる湾曲部と、を有する下型と、
    前記下側平坦部に対向する上側平坦部と、
    前記湾曲部に対向する湾曲面と、を有する上型と、
    前記上型および前記下型を位置決めする位置決め枠と、
    を備え、
    前記上型のプレス機のプレスヘッドにより押圧される加圧面の一部に凹領域を設け、前記凹領域を除く領域を押圧することにより前記被成形体の一部を湾曲形状に押圧成形することを特徴とする押圧成形方法。
14. 前記上型の前記加圧面に形成された前記凹領域は、長方形状をしており、前記上型の長辺方向又は短辺方向に平行に設けられ、前記凹領域を除く領域を押圧することにより前記被成形体の一部を湾曲形状に押圧成形することを特徴とする請求項１３記載の押圧成形方法。
15. 長方形状の前記凹領域が、前記上型の前記加圧面に複数設けられていることを特徴とする請求項１４記載の押圧成形方法。

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