JP2013256423A - 屈曲部を有するガラス板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平板部の平坦性及び平滑性が高い、屈曲部を有するガラス板を製造し得る方法を提供する。
【解決手段】ガラス平板２０の第１の部分２１の少なくとも一方の主面に断熱材３１，３２を接触させると共に、ガラス平板２０の第２の部分２２ａ、２２ｂの少なくとも一方の主面に、ヒーター４１を有する成形型４０ａ、４０ｂを接触させることにより第２の部分２２ａ、２２ｂ及び第２の部分２２ａ、２２ｂに隣接した隣接部２３ａ、２３ｂを加熱した後に、プレス具５１，５２を用いて隣接部２３ａ、２３ｂを押圧し屈曲させることにより屈曲部１４，１５を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、屈曲部を有するガラス板の製造方法に関する。

近年、スマートフォンやタブレットパーソナルコンピューター（タブレットＰＣ）などのパネル状モバイル表示装置が急速に広まってきている。一般的に、パネル状モバイル表示装置の前面には、ガラス板が用いられている。

特開２０１０−３０８５９号公報

パネル状モバイル表示装置の美観性を向上させる目的などのため、例えばパネル状モバイル表示装置の前面及び側面を一枚のガラス板で覆いたいという要望もある。このような場合には、少なくとも一つの平板部と屈曲部とを有するガラス板が必要となる。

屈曲部を有するガラス板の製造方法としては、例えば特許文献１に記載のように、ガラス平板をプレス成形する方法が考えられる。しかしながら、プレス成形を行う場合は、ガラス平板全体を軟化点以上にまで加熱し、成形型を用いて全体をプレスする。このため、得られるガラス板の平板部の平坦性及び平滑性が低くなりがちである。

本発明の主な目的は、平板部の平坦性及び平滑性が高い、屈曲部を有するガラス板を製造し得る方法を提供することにある。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法は、平板部と、平板部に接続された屈曲部とを有するガラス板の製造方法に関する。本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、ガラス平板の第１の部分の少なくとも一方の主面に断熱材を接触させると共に、ガラス平板の第２の部分の少なくとも一方の主面に、ヒーターを有する成形型を接触させることにより第２の部分及び第２の部分に隣接した隣接部を加熱した後に、プレス具を用いて隣接部を押圧し屈曲させることにより屈曲部を形成する。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、隣接部をガラス平板の軟化点以下の温度にまで加熱した状態でプレス具による押圧を行うことが好ましい。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、断熱材は、貫通孔を有し、貫通孔にクーラントを送入しながら加熱及び押圧を行うことが好ましい。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、第１の部分を２つの断熱材で挟持すると共に、第２の部分を２つの成形型で挟持した状態で加熱及び押圧を行うことが好ましい。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、断熱材の熱伝導率が成形型の熱伝導率よりも低いことが好ましい。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、断熱材がセラミックスにより構成されていることが好ましい。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、プレス具がセラミックスにより構成されていることが好ましい。

本発明に係る屈曲部を有するガラス板の製造方法では、プレス具を用いた押圧に先立ってプレス具を予熱しておくことが好ましい。

本発明によれば、平板部の平坦性及び平滑性が高い、屈曲部を有するガラス板を製造し得る方法を提供することができる。

本発明の一実施形態における、屈曲部を有するガラス板の製造工程を説明するための略図的断面図である。 本発明の一実施形態における、屈曲部を有するガラス板の製造工程を説明するための略図的断面図である。 本発明の一実施形態において製造された、屈曲部を有するガラス板の略図的斜視図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

本実施形態では、図３に示すガラス板１の製造方法に関する。ガラス板１は、第１〜第３の平板部１１〜１３と、第１及び第２の屈曲部１４，１５とを有する。第１の平板部１１の幅方向における一方側の端縁部と第２の平板部１２とは、第１の屈曲部１４によって接続されている。第１の平板部１１の幅方向における他方側の端縁部と第３の平板部１３とは、第２の屈曲部１５によって接続されている。第１及び第２の屈曲部１４，１５は、例えば、横断面円弧状、横断面楕円弧状などであってもよい。

ガラス板１の用途は特に限定されない。ガラス板１は、例えば、スマートフォンやタブレットパーソナルコンピューター（タブレットＰＣ）などのパネル型モバイル表示装置の筐体として使用することができる。このような用途に用いられる場合、ガラス板１の肉厚は、例えば、０．３ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすることができる。

ガラス板１を構成するガラスの組成は、特に限定されず、ガラス板１に要求される特性に応じて適宜選択することができる。ガラス板１は、例えば、珪酸塩系ガラスや硼珪酸塩系ガラスにより構成することができる。

次に、図１及び図２を主として参照しながら本実施形態におけるガラス板１の製造方法について説明する。

まず、図１に示されるガラス平板２０を用意する。ガラス平板２０は、ガラス板１を構成するためのガラス板である。ガラス平板２０の厚みは、ガラス板１の厚みと実質的に等しい。

本実施形態では、このガラス平板２０の第１の部分２１の少なくとも一方の主面に断熱材３１，３２を接触させると共に、ガラス平板２０の第２の部分２２ａ、２２ｂの少なくとも一方の主面に、ヒーター４１を有する成形型４０ａ、４０ｂを接触させる。これにより、第２の部分２２ａ、２２ｂと、第２の部分２２ａ、２２ｂに隣接した隣接部２３ａ、２３ｂを加熱する。その後に、プレス具５１，５２を用いて加熱された隣接部２３ａ、２３ｂまたは隣接部２３ａ、２３ｂよりも外側の部分を押圧することにより隣接部２３ａ、２３ｂを屈曲させる。これにより、隣接部２３ａ、２３ｂから構成された屈曲部１４，１５と、第１及び第２の部分２１，２２ａ、２２ｂから構成された第１の平板部１１とを有するガラス板１を得ることができる。

以下、ガラス板１の製造方法についてより詳細に説明する。まず、ガラス板１の製造に用いる成形型４０ａ、４０ｂ及び断熱材３１，３２について説明する。

成形型４０ａと成形型４０ｂとは互いに対向するように配されている。成形型４０ａの成形型４０ｂと対向する面の中央部には、断熱材３１が埋設されている。一方、成形型４０ｂの成形型４０ａと対向する面の中央部には、断熱材３２が埋設されている。これら断熱材３１，３２は、ガラス平板２０に熱が伝わるのを抑制する部材である。断熱材３１，３２は、成形型４０ａ、４０ｂよりも低い熱伝導率を有する。断熱材３１，３２の熱伝導率は、成形型４０ａ、４０ｂの熱伝導率の１／１０以下であることが好ましく、１／２０以下であることがより好ましい。例えば、成形型４０ａ、４０ｂが金属により構成されている場合は、断熱材３１，３２は、例えば、アルミナ、炭化ケイ素、珪藻土などを主成分とするセラミックスにより構成することができる。

断熱材３１，３２のそれぞれには、少なくとも一つの貫通孔３１ａ、３２ａが設けられている。これらの貫通孔３１ａ、３２ａには、成形時において、例えば空気などのクーラントが送入される。これにより、断熱材３１，３２の温度を調節することができる。例えば、断熱材３１，３２の不所望の温度上昇を抑制することができる。

なお、本実施形態では、２つの断熱材の両方に、クーラントが送入される貫通孔が設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。２つの断熱材の一方にのみ貫通孔が設けられていてもよいし、２つの断熱材の両方に貫通孔が設けられていなくてもよい。

成形型４０ａ、４０ｂには、ヒーター４１が埋設されている。具体的には、ヒーター４１は、成形型４０ａ、４０ｂのガラス平板２０と接する表面近傍に埋設されている。

ガラス平板２０の成形に際しては、まず、成形型４０ａ及び断熱材３１と成形型４０ｂ及び断熱材３２との間にガラス平板２０を配置し、成形型４０ａ及び断熱材３１と成形型４０ｂ及び断熱材３２とによってガラス平板２０を狭持する。

ガラス平板２０の断熱材３１，３２により狭持された部分が第１の部分２１を構成する。ガラス平板２０の成形型４０ａ、４０ｂによって狭持された部分が第２の部分２２ａ、２２ｂを構成する。ガラス平板２０の、第２の部分２２ａ、２２ｂに隣接しており、第２の部分２２ａ、２２ｂに対して第１の部分２１とは反対側に位置する部分が、隣接部２３ａ、２３ｂを構成する。

成形型４０ａ及び断熱材３１と成形型４０ｂ及び断熱材３２とでガラス平板２０を狭持した状態で、ヒーター４１を駆動させ、成形型４０ａ、４０ｂを加熱する（加熱工程）。

その後、図２に示されるように、成形型４０ａ、４０ｂの両側に設けられたプレス具５１，５２を用いて隣接部２３ａ、２３ｂまたは隣接部２３ａ、２３ｂよりも外側の部分を押圧して隣接部２３ａ、２３ｂを屈曲させる（成形工程）。これにより、図３に示されるガラス板１を得ることができる。

なお、プレス具５１，５２は、ガラス平板２０を好適に押圧できるものである限りにおいて特に限定されない。プレス具５１，５２は、例えば、棒状体により構成されていてもよい。

以上説明したように、本実施形態では、ガラス平板２０の第１の部分２１が断熱材３１，３２と接触した状態で加熱工程及び変形工程が行われる。このため、加熱工程及び成形工程において、第１の部分２１の温度が上昇することを抑制することができる。隣接部２３ａ、２３ｂが変形可能な温度にまで達したときにおいても、第１の部分２１の温度を、表面状態が変化しないような定温に保つことも可能である。従って、第１の平板部１１の平坦性及び平滑性が高いガラス板１を製造することができる。

第１の部分２１の温度上昇をより効果的に抑制する観点からは、隣接部２３ａ、２３ｂをガラス平板２０の軟化点以下の温度にまで加熱した状態でプレス具５１，５２による押圧を行うことが好ましい。すなわち、隣接部２３ａ、２３ｂの温度がガラス平板２０の軟化点よりも高い温度にならないようにすることが好ましい。

また、貫通孔３１ａ、３２ａにクーラントを送入し、断熱材３１，３２の温度上昇を抑制することが好ましい。

また、第２及び第３の平板部１２，１３の平坦性及び平滑性を高める観点からは、プレス具５１，５２が、セラミック材などの断熱材により構成されていることが好ましい。また、熱衝撃による破損を防止する観点から、押圧に先立って、ガラス平板２０の温度に近い温度にまでプレス具５１，５２を予熱しておくことが好ましい。

屈曲部１４，１５の形状は、成形型４０ｂの角部の形状によって大凡決定する。このため、成形型４０ｂの角部の形状を適宜変更することにより、屈曲部１４，１５の形状を容易に変更することができる。

なお、本実施形態では、第１の平板部１１の両側に屈曲部１４，１５が設けられる例について説明したが、本発明は、これに限定されない。本発明により製造されるガラス板は、屈曲部を一つのみ有していてもよい。

１…ガラス板
１１…第１の平板部
１２…第２の平板部
１３…第３の平板部
１４…第１の屈曲部
１５…第２の屈曲部
２０…ガラス平板
２１…第１の部分
２２ａ、２２ｂ…第２の部分
２３ａ、２３ｂ…隣接部
３１，３２…断熱材
３１ａ、３２ａ…貫通孔
４０ａ、４０ｂ…成形型
４１…ヒーター
５１，５２…プレス具

Claims (8)

1. 平板部と、前記平板部に接続された屈曲部とを有するガラス板の製造方法であって、
   ガラス平板の第１の部分の少なくとも一方の主面に断熱材を接触させると共に、前記ガラス平板の第２の部分の少なくとも一方の主面に、ヒーターを有する成形型を接触させることにより前記第２の部分及び前記第２の部分に隣接した隣接部を加熱した後に、プレス具を用いて前記隣接部を押圧し屈曲させることにより前記屈曲部を形成する、屈曲部を有するガラス板の製造方法。
2. 前記隣接部を前記ガラス平板の軟化点以下の温度にまで加熱した状態で前記プレス具による押圧を行う、請求項１に記載の屈曲部を有するガラス板の製造方法。
3. 前記断熱材は、貫通孔を有し、前記貫通孔にクーラントを送入しながら前記加熱及び押圧を行う、請求項１または２に記載の屈曲部を有するガラス板の製造方法。
4. 前記第１の部分を２つの前記断熱材で挟持すると共に、前記第２の部分を２つの前記成形型で挟持した状態で前記加熱及び押圧を行う、請求項１〜３のいずれか一項に記載の屈曲部を有するガラス板の製造方法。
5. 前記断熱材の熱伝導率が前記成形型の熱伝導率よりも低い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の屈曲部を有するガラス板の製造方法。
6. 前記断熱材がセラミックスにより構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の屈曲部を有するガラス板の製造方法。
7. 前記プレス具がセラミックスにより構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の屈曲部を有するガラス板の製造方法。
8. 前記プレス具を用いた押圧に先立って前記プレス具を予熱しておく、請求項１〜７のいずれか一項に記載の屈曲部を有するガラス板の製造方法。

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