(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形ガラス物品を製造する方法であって、
（ａ）平坦な板ガラスを設ける工程と、
（ｂ）前記成形ガラス物品の表面形状を有する成形面によって画成される型穴を有する型を設ける工程と、
（ｃ）前記型上の前記成形面の縁部または前記成形面上に、少なくとも１つの縁部位置合わせピンを設ける工程であって、前記少なくとも１つの縁部位置合わせピンが、拡大した部分と細い部分とを有する段差のあるピンである工程と、
（ｄ）前記板ガラスの縁部が、前記少なくとも１つの縁部位置合わせピンの前記細い部分に当接し、重力によって前記縁部位置合わせピン上に留まるよう、前記板ガラスを前記型上に配置し、前記型を傾けることにより、前記板ガラスと前記型との位置合わせを行う工程と、
（ｅ）前記板ガラスを加熱する工程と、
（ｆ）前記板ガラスが前記成形ガラス物品の前記表面形状をとるよう、前記板ガラスを前記型の前記成形面上へとサギングさせることにより、前記成形ガラス物品を形成する工程であって、該工程において、前記板ガラスが前記型の前記成形面上へとサギングする際に、前記少なくとも１つの縁部位置合わせピンが前記板ガラスの前記縁部を前記型穴と位置合わせする、工程と、
（ｇ）前記型から前記成形ガラス物品を取り出す工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）が、
（ａ１）前記平坦な板ガラスの前記縁部を、最終的な正味形状になるよう輪郭成形する工程、
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ａ１）が、
（ａ２）前記板ガラスの前記縁部に仕上げを施す工程、
を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ｅ）が、前記加熱中に前記型が前記板ガラスより実質的に低温に留まるよう、前記板ガラスを優先的に加熱することを含むことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記工程（ｃ）において、水平に対する前記型の傾斜角度が０°〜２０°であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ｅ）が、
（ｅ１）前記板ガラスを該板ガラスの軟化点より低い温度まで加熱する工程、または
（ｅ２）前記板ガラスを該板ガラスの軟化点とアニール点との間の温度まで加熱する工程、
を含むことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
（ｉ）前記工程（ｆ）の前に、前記板ガラスと前記成形面との間に真空を加える工程、および
（ｊ）少なくとも前記工程（ｆ）の一部分を通して、前記板ガラスと前記成形面との間に真空を加える工程、
の少なくとも一方を更に含むことを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
（ｋ）前記工程（ｇ）の前に、前記型内の前記板ガラスを冷却する工程、
を更に含むことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
（ｌ）前記成形ガラス物品をアニールする工程、
（ｍ）前記成形ガラス物品を化学的に強化する工程、および
（ｎ）前記成形ガラス物品に汚れ防止コーティングを施す工程、
の少なくとも１つを更に含むことを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本願は、２００９年１１月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／２６４９１５号による利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般的に、成形ガラス物品を製造する方法および装置に関する。具体的には、本発明は、型上での平坦な板ガラスの位置合わせに関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス再形成プロセスは、低温のガラス予備成形体を、ガラスの再形成が可能な十分に低い粘度になるまで加熱することを要する。特許文献１に記載されている成形ガラス物品を製造する方法は、平坦な板ガラスを型上に配置し、平坦な板ガラスを（一般的に該板ガラスのガラス転移温度に近い温度まで）加熱し、平坦な板ガラスを三次元形状に成型することを含む。成形された板ガラスは、型から取り出されてアニールされる。アニール後、成形された板ガラスの縁部を、最終的な正確な寸法に輪郭成形して、仕上げを施す。平坦な板ガラスについては、板ガラスの縁部の輪郭成形は、３軸加工機で低コストで行うことができる。しかし、成形板ガラスについては、縁部の輪郭が複雑な曲線である場合には、板ガラスの縁部を最終的な正確な寸法に輪郭成形するには、４軸または５軸加工機が必要となり得、これは一般的に、コスト的に難しい。上記の特許文献１は、再形成の第２の手法を記載しており、この手法では、平坦な板ガラスが再形成されて成形板ガラスになる前に、平坦な板ガラスの縁部が輪郭成形されて仕上げを施される。この第２の手法では、成形板ガラスの縁部を更に輪郭成形して仕上げを施す必要はない。
【０００４】
第２の手法では、最終的な正確な寸法を有する成形板ガラスを形成するには、複雑な形状を有し得る輪郭成形された平坦な板ガラスを、型上の非常に正確な位置に配置しなければならない。この正確な配置は、板ガラスおよび型の加熱中に生じる熱膨張および移動により、困難なものとなり得る。ガラスはしばしば、ガラス転移温度より高くなると、非常に高い熱膨張を生じる。例えば、ガラスの膨張は、型の材料（型の材料は金属またはセラミックであり得る）の膨張を容易に超え得る。図１Ａは、Ｇｏｒｉｌｌａ（商標）ガラス（米国ニューヨーク州コーニングに所在のコーニング社（Corning Incorporated）より入手可能、コード２３１７）でできたガラス１００およびＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）７１８でできた型１０２の一般的な挙動を示している。図１Ａでは、６００℃を超えるとガラスの膨張が型の膨張を超えている。
【０００５】
図１Ｂは、水平な型３上での平坦な板ガラス１の制限された状態の配置を示している。平坦な板ガラス１は、型穴４を覆うように、型３の上面２に配置されている。板ガラス１が加熱されて成形ガラス物品６になる前に、平坦な板ガラス１は、配置ピン５を用いて型穴４の上方の中央に置かれる。平坦な板ガラス１が、加熱前に、図１Ｂに示されている制限された状態で配置されている場合には、平坦な板ガラス１は、ガラス転移温度に近づくと、膨張できないため、単純に壊れる。図１Ｃ、図１および図１Ｅは、平坦な板ガラス１の制限された配置の更なる例を示している。図１Ｃおよび図１Ｄでは、板ガラスの加熱および形成前に、低温の平坦な板ガラス１は、位置合わせピン７を用いて、型３上で正確に配置されている。図１Ｅでは、位置合わせピン７と同じ目的で、位置合わせブロック８が用いられている。図１Ｃ〜図１Ｅの配置は過度に制限されている。ガラスが壊れるのを回避するために、ガラスを、ガラス転移温度までまたはそれに近い温度まで加熱してから、加熱されたガラスを型上に制限された状態で配置することが考えられ得る。しかし、この手法は、薄いガラス（＜２．５ｍｍ）の場合には、ガラスが加熱されると反ったり歪んだりして、型上での正確な位置合わせに必要な平坦な面をもはや持たないので、適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第１２／４９３６７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、成形ガラス物品を製造する方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様において、成形ガラス物品を製造する方法は、（ａ）平坦な板ガラスを設ける工程と、（ｂ）成形ガラス物品の表面形状を有する成形面によって画成される型穴を有する型を設ける工程と、（ｃ）型上の成形面の縁部に少なくとも１つの縁部位置合わせピンを設ける工程と、（ｄ）板ガラスの一端部が縁部位置合わせピンに当接するよう、板ガラスを成形面の縁部にもたせかける工程と、（ｅ）板ガラスを加熱する工程と、（ｆ）板ガラスが成形ガラス物品の表面形状をとるよう、板ガラスを型の成形面上へとサギングさせることにより、成形ガラス物品を形成する工程であって、該工程において、板ガラスが型の成形面上へとサギングする際に、縁部位置合わせピンが板ガラスの縁部を型穴と位置合わせする、工程と、（ｇ）型から成形ガラス物品を取り出す工程とを含む。
【０００９】
本発明の一実施形態において、工程（ａ）は、（ａ１）平坦な板ガラスの縁部を、最終的な正味形状になるよう輪郭成形する工程を含む。
【００１０】
本発明の一実施形態において、工程（ａ１）は、板ガラスの縁部に仕上げを施すことを含む。
【００１１】
本発明の一実施形態において、工程（ｅ）は、加熱中に型が板ガラスより実質的に低温に留まるよう、板ガラスを優先的に加熱することを含む。
【００１２】
本発明の一実施形態において、本方法は、（ｈ）縁部位置合わせピンに当接した板ガラスの端部が、重力によって縁部位置合わせピン上に留まるよう、型を傾ける工程を更に含む。
【００１３】
本発明の一実施形態において、工程（ｅ）は、（ｅ１）板ガラスを該板ガラスの軟化点より低い温度まで加熱する工程を含む。
【００１４】
本発明の一実施形態において、工程（ｅ）は、（ｅ２）板ガラスを該板ガラスの軟化点とアニール点との間の温度まで加熱する工程を含む。
【００１５】
本発明の一実施形態において、本方法は、（ｉ）工程（ｆ）の前に、板ガラスと成形面との間に真空を加える工程を更に含む。
【００１６】
本発明の一実施形態において、本方法は、（ｊ）少なくとも工程（ｆ）の一部分を通して、板ガラスと成形面との間に真空を加える工程を更に含む。
【００１７】
本発明の一実施形態において、本方法は、（ｋ）工程（ｇ）の前に、型内の板ガラスを冷却する工程を更に含む。
【００１８】
本発明の一実施形態において、本方法は、（ｌ）成形ガラス物品をアニールする工程を更に含む。
【００１９】
本発明の一実施形態において、本方法は、（ｍ）成形ガラス物品を化学的に強化する工程を更に含む。
【００２０】
本発明の一実施形態において、本方法は、（ｎ）成形ガラス物品に汚れ防止コーティングを施す工程を更に含む。
【００２１】
上記の概要説明および以下の詳細説明は共に本発明を例示するものであり、特許請求される本発明の性質および特徴の理解のための概観または枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は本発明の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部をなすものである。図面は本発明の様々な実施形態を示し、記載と共に、本発明の原理および動作を説明する役割をするものである。
【００２２】
以下、添付の図面について説明する。これらの図面は必ずしも縮尺通りでなく、明確および簡潔のために、特定の特徴や特定の図面は大きさが強調されてまたは模式的に示され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】ガラス材料および型材料の熱膨張の挙動を示すグラフ
【図１Ｂ】水平な型上での平坦な板ガラスの制限された配置の断面図
【図１Ｃ】型上での平坦な板ガラスの過度に制限された配置の平面図
【図１Ｄ】型上での平坦な板ガラスの過度に制限された別の配置の平面図
【図１Ｅ】型上での平坦な板ガラスの過度に制限された更に別の配置の平面図
【図２】輪郭成形された縁部を有する平坦な板ガラスの平面図
【図３】型の斜視図
【図４】型上での平坦な板ガラスの位置合わせを示す図
【図５】型穴の輪郭が深くない場合の板ガラス位置合わせ構成を示す図
【図６】図５の線６−６に沿った断面図
【図７】図５の線７−７に沿った断面図
【図８】型穴の輪郭が深い場合の板ガラス位置合わせ構成を示す図
【図９】図８の線９−９に沿った断面図
【図１０】図８の線１０−１０に沿った断面図
【図１１】型の輪郭成形された面に沿った縁部位置合わせピンを示す図
【図１２】型の平坦な面上に配置された縁部位置合わせピンを示す図
【図１３】型の輪郭成形された面上の高い位置に配置された縁部位置合わせピンを示す図
【図１４】複数の傾けられた型のための加熱構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。この詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細を述べる。しかし、当業者には、これらの具体的な詳細の一部または全てを用いずとも本発明が実施され得る場合が自明である。他の例では、本発明を不必要に不明瞭にしないために、周知の特徴および／または処理工程については詳細に説明しない。更に、共通または類似の要素は、類似または同一の参照番号を用いて識別する。
【００２５】
成形ガラス物品を製造する方法は、平坦な板ガラスを設けることを含む。本明細書で用いる「成形ガラス物品」という用語は、三次元形状を有するガラス物品を意味する。平坦な板ガラスは、成形ガラス物品の意図される用途に適した任意のガラス組成で作られ得る。後で更に述べるように、特定の態様において、平坦な板ガラスは、イオン交換可能なガラスで作られ得る。本方法は、平坦な板ガラスの縁部を、最終的な正味形状になるよう輪郭成形することを更に含む。平坦な板ガラスの縁部の輪郭成形のために、機械加工等の技術が用いられ得る。平坦な板ガラスの縁部の輪郭成形のために、適切な多軸ＣＮＣ（computer numeric control）加工機が用いられ得る。一般的には、３軸ＣＮＣ加工機で十分である。図２は、最終的な正味形状に輪郭成形された縁部１３を有する平坦な板ガラス１１の一例を示す。本方法は、輪郭成形された縁部１３に仕上げを施すことを含む。輪郭成形された縁部１３に仕上げを施すために、研磨や火造り等の技術が用いられ得る。
【００２６】
本方法は、型を設けることを更に含む。図３は、成形面２１によって画成される穴１９を有する型本体１７を有する型１５の一例を示す。成形面２１は、成形ガラス物品の形状に対応する表面形状を有する。一般的に、成形面２１の表面形状は、形成される成形ガラス物品の形状に応じて異なる。型本体１７は、穴１９に真空を提供するための１以上のスロット２３を含み得る。成形面２１の縁部１８には、一組の位置合わせピン２９が配置される。位置合わせピン２９は、平坦な板ガラスが型穴１９内へとサギングした（垂れ下がった）際に平坦な板ガラスの縁部と接触して位置合わせするので、「縁部位置合わせピン」と称される。縁部位置合わせピン２９は、型穴１９の内側または外側に配置され得る。図３では、縁部位置合わせピン２９は型穴１９の外側に配置されている。型上の縁部位置合わせピン２９の位置は、平坦な板ガラスが型上で適切に位置合わせされた際の、平坦な板ガラス上の点に対応する。型上での平坦な板ガラスの配置は、平坦な板ガラス上の点を縁部位置合わせピン２９の位置と一致させることを含む。一組の位置合わせピン３３は、成形面２１の縁部からオフセットされている。位置合わせピン３３は、オフセット位置合わせピンと称される。オフセット位置合わせピン３３は、型１５上での平坦な板ガラスの配置および平坦な板ガラスの横方向の移動の制御を補助する。型１５は耐熱材料でできており、成形ガラス物品が形成される条件下で不活性のものであるのが好ましい。適切な型材料の例としては、高温鋼鉄および鋳鉄が挙げられる。型１５の寿命を延ばすために、成形面２１は高温材料でコーティングされ得る。コーティング材料も、成形ガラス物品が形成される条件下で不活性のものであるのが好ましい。適切なコーティング材料の例としては、アーモロイ社（Armoloy）のダイヤモンドクロミウムコーティングが挙げられる。
【００２７】
本方法は、図４に示されるように、型１５上で平坦な板ガラス１１を位置合わせすることを更に含む。図４では、平坦な板ガラス１１は、成形面２１の縁部１８にもたれかかっている。３０で示されるように、平坦な板ガラス１１の一方の側は、型穴１９の外に延出している。３１で示されるように、平坦な板ガラス１１の他方の側は、縁部位置合わせピン２９（図４では１つの縁部位置合わせピン２９のみが見えている）に当接している。平坦な板ガラス１１の縁部位置合わせピン２９に当接している側が型穴１９に滑り込むのを防止するために、型１５は、平坦な板ガラス１１が重力によって縁部位置合わせピン２９上に留まる角度で傾けられている。型１５の傾斜角度αは一般的に０°〜２０°である。傾斜角度は、成形面２１への接線２２から水平２４までの角度として測定される。オフセット位置合わせピン３３（図４では１つのみが見えている）は、型１５上での平坦な板ガラス１１の配置および平坦な板ガラス１１の横方向の移動の制御を補助する。後で更に説明するように、平坦な板ガラス１１が型穴１９内へとサギングした際に、（平坦な板ガラス１１の縁部と接触している）縁部位置合わせピン２９は、平坦な板ガラス１１が（縁部において）型穴１９と位置合わせされている状態を保持する。
【００２８】
図５は、型穴の周囲に沿った輪郭が浅い場合の板ガラス位置合わせ構成を示している。図５では、平坦な板ガラス１１の１つのコーナー部に４つの縁部位置合わせピン２９が配置されている。図６は、図５の構成の線６−６に沿った断面図であり、図７は、図５の構成の線７−７に沿った断面図である。図６では、上述のように、平坦な板ガラス１１の一端部が縁部位置合わせピン２９に当接しており、型１５は、平坦な板ガラス１１の片側が重力によって縁部位置合わせピン２９上に留まるように傾けられている。図８は、型穴の周囲に沿った輪郭が深い場合の板ガラスの位置合わせを示している。図８では、平坦な板ガラス１１の両端部に４つの縁部位置合わせピン２９が配置されている。図８の配置は、表面的には、図１Ｄの配置と似ているように見える。しかし、図８では、縁部位置合わせピン２９は、図１Ｄに示されている横方向の制限の機能ではなく、縁部位置合わせの機能を果たすことに留意されたい。このことは、図８の線９−９に沿った断面図である図９において明確である。図９では、縁部位置合わせピン２９は、成形面２１の縁部１８において、板ガラスが型穴内へとサギングした際に板ガラス１１の縁部に当接して板ガラスの縁部をガイドする位置にある。図１Ｄの位置合わせピン７は、図１Ｂに示されている位置合わせピン５と同様に、成形面の縁部からオフセットされており、縁部の位置合わせは提供しない。図１０は、図８の構成の線１０−１０に沿った断面図である。図９では、平坦な板ガラス１１は縁部位置合わせピン２９に当接しており、型１５は、平坦な板ガラス１１が重力によって縁部位置合わせピン２９上に留まるように傾けられている。
【００２９】
図１１〜図１３は、段差のある縁部位置合わせピン２９’、２９”を用いた板ガラスの位置合わせを示す。図１１および図１２において、段差のある位置合わせピン２９’は、拡大した部分４３および細い部分４１を有する。図１１では、位置合わせピン２９’は型の成形面２１の縁部に配置されており、細い部分４１は型１５の本体の中へと延びており、拡大した部分４３は型の成形面２１から突出している。型の面２１に載置されている拡大した部分４３の底面４５は、型の面２１の形状に沿うよう構成されている。この構成では、平坦な板ガラス１１は拡大した部分４３に当接している。図１２では、縁部位置合わせピン２９”は、成形面２１の縁部において、型１５の（平坦な）上面２７上に配置されており、細い部分４１は、型本体１７の中へと延びており、拡大した部分４３は上面２７から突出している。上面２７に載置されている拡大した部分４３の底面４５は平坦である。この構成では、平坦な板ガラス１１は、拡大した部分４３にも当接する。図１３では、位置合わせピン２９”は、図１１のケースと同様に、成形面２１の縁部に配置されている。しかし、図１３では、拡大した部分４３の底面４５と成形面２１との間に間隙が生じるように、拡大した部分４３の底面４５は平坦であり、底面４５は成形面２１より高い位置にある。平坦な板ガラス１１は、この間隙に嵌って、位置合わせピン２９”の細い部分４１に当接する。拡大した部分４３は、平坦な板ガラス１１が位置合わせピン２９”を滑り上らないよう保持する。
【００３０】
上述のように型上で平坦な板ガラスを位置合わせした後、本方法は、平坦な板ガラスおよび型を加熱することを更に含む。特許文献１に記載されているように、加熱は、優先的且つ迅速に行われるのが好ましい。加熱には中赤外ヒータが用いられ得る。優先的な加熱とは、加熱中に、型が板ガラスよりも実質的に低温に留まるように加熱することである。傾けられた型については、ヒータは、板ガラスに対して略垂直な方向に沿って熱を板ガラスに向けるよう構成されるのが好ましい。図１４は、複数の傾けられた型のための加熱構成を示している。この構成は、単一の傾けられた型にも適している。一般的に、ヒータ５１は、板ガラスの均一な加熱を確実にするために、型１５とほぼ同じ傾斜角度で傾けられて。ヒータは、例えば、水平に対して０°〜２０°の傾斜角度で傾けることが可能な枠に取り付けられ得る。（なお、図１４には、型１５およびヒータ５１のみが示されている。）
図４を参照すると、本方法は、板ガラス１１が成形面２１の成形面形状をとるように、平坦な板ガラス１１を型１５の成形面２１上へとサギングさせることを更に含む。サギングの結果形成された成形ガラス物品が１１’で示されている。板ガラス１１の加熱およびサギング中、縁部位置合わせピン２９は、型穴１９に対する板ガラス１１の縁部の位置合わせを維持する。板ガラス１１を成形面２１上へとサギングさせることは、型１５のスロット（図３の２３）を真空ポンプまたは型穴１９に真空を加えることができる他の装置に接続することを含み得る。板ガラス１１の粘度が約１０９ポアズになる温度まで板ガラス１１が加熱されたら、型穴１９に真空が加えられる。型穴１９に真空が加えられる時の板ガラスの温度は、一般的にガラスの軟化点より低い形成温度であり、ガラスの軟化点とアニール点との間の温度であるのが好ましい。装置は、穴１９を介して板ガラス１１に真空を加え、板ガラス１１を型穴１９に引き込んで成形面２１に接触させて、１１’で示されるように板ガラス１１が成形面２１の形状をとるようにする。この板ガラス１１を成形面２１に接触させるよう引き込む工程は、真空サギングと称される。真空は、板ガラス１１が重力によって型穴１９内へのサギングを開始する前に、型穴１９に加えられ得る。或いは、真空は、板ガラス１１が重力によって型穴１９内へのサギングを開始した後に、型穴１９に加えられてもよい。
【００３１】
成形ガラス物品１１’は、型１５内にある間に冷却されるのが一般的である。冷却は、型１５を周囲空気に晒すことによって、または型１５および成形ガラス物品１１’の周囲に冷却空気またはガスを循環させることによって行われ得る。一般的に、成形ガラス物品１１’は、アニール点より低い温度まで、好ましくは歪み点より低い温度まで冷却される。冷却後、成形ガラス物品１１’は型１５から取り出される。この時点で、成形ガラス物品１１’は強化処理を受けてもよい。本方法は、成形ガラス物品１１’をアニールすることを含み得る。アニール後、成形ガラス物品１１’はイオン交換によって化学的に強化され得る。本方法は、一般的に成形ガラス物品の製造の最後の工程として、成形ガラス物品１１’に汚れ防止コーティングを施すことを更に含み得る。上述の方法は、１回のプロセスで単一の成形ガラス物品を製造するためまたは複数の成形ガラス物品を製造するために用いられ得る。複数の成形ガラス物品を製造するには、図１４に示されるように、複数の型を用いることができる。
【００３２】
平坦な板ガラスは、成形ガラス物品の意図される用途に適した任意のガラス組成で作られ得る。特定の態様において、板ガラスは、イオン交換可能なガラス（例えば、イオン交換によって強化可能なアルカリ含有ガラス）で作られ得る。イオン交換可能なガラスは、イオン交換プロセスにおいてより大きいアルカリイオン（例えば、Ｋ＋）と交換可能な、小さいアルカリイオン（例えばＬｉ＋、Ｎａ＋、またはそれらの両方）を初期状態で含む構造を有する。適切なイオン交換可能ガラスの例としては、例えば、米国特許出願第１１／８８８，２１３号、第１２／２７７，５７３号、第１２／３９２，５７７号、第１２／３９３，２４１号および第１２／５３７，３９３号の各明細書、並びに米国特許仮出願第６１／２３５，７６７号および第６１／２３５，７６２号の各明細書（全てコーニング社に譲渡される）に記載されているアルカリアルミノシリケートガラスが挙げられ、これらの文献の全体を参照して本明細書に組み込む。これらのガラスは、比較的低温で、少なくとも３０μｍの深さまでイオン交換可能である。
【００３３】
イオン交換によってガラスを強化する方法は、例えば、米国特許第５，６７４，７９０号明細書（Araujo, Roger J.）に記載されている。イオン交換プロセスは、一般的に、ガラスの転移温度を超えない高温の温度範囲で生じる。このプロセスは、ガラスを、ガラス中のホストアルカリイオンよりも大きいイオンを有するアルカリ塩（一般的には硝酸塩）を含有する溶融浴に浸漬することによって行われる。ホストアルカリイオンは、より大きいアルカリイオンと交換される。例えば、Ｎａ＋を含有するガラスが、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）の溶融浴に浸漬され得る。溶融浴中に存在する大きいＫ＋が、ガラス中の小さいＮａ＋と置き換わる。小さいアルカリイオンが占めていた場所に、より大きいアルカリイオンが存在することにより、ガラスの表面またはその付近に圧縮応力が生じ、ガラスの内部に張力が生じる。イオン交換プロセスの後、ガラスは溶融浴から取り出されて冷却される。イオン交換の深さ、即ち、より大きいアルカリイオンがガラス中に侵入する深さは、一般的に４０μｍ〜３００μｍ台であり、ガラス組成および浸漬時間によって制御される。イオン交換プロセスが適切に実行されると、傷つきにくいガラス表面を形成できる。
【００３４】
本発明を、限られた数の実施形態に関して説明したが、本開示の利益を享受する当業者には、本明細書に開示された本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態も考案可能であることが理解されよう。従って、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲のみによって限定されるべきである。
【符号の説明】
【００３５】
１１  板ガラス
１３  縁部
１５  型
１７  型本体
１９  型穴
２１  成形面
２３  スロット
２９  縁部位置合わせピン
２９’、２９”  段差のある縁部位置合わせピン
３３  オフセット位置合わせピン
４１  細い部分
４３  拡大した部分
５１  ヒータ
【図１Ａ】
0005639658.tif 000002
【図１Ｂ】
0005639658.tif 000003
【図１Ｃ】
0005639658.tif 000004
【図１Ｄ】
0005639658.tif 000005
【図１Ｅ】
0005639658.tif 000006
【図２】
0005639658.tif 000007
【図３】
0005639658.tif 000008
【図４】
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【図５】
0005639658.tif 000010
【図６】
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【図７】
0005639658.tif 000012
【図８】
0005639658.tif 000013
【図９】
0005639658.tif 000014
【図１０】
0005639658.tif 000015
【図１１】
0005639658.tif 000016
【図１２】
0005639658.tif 000017
【図１３】
0005639658.tif 000018
【図１４】
0005639658.tif 000019