(57)【要約】【課題】より高い品質を有するガラス部品を得る。【解決手段】ガラス部品の製造方法は、ガラス素板６０を準備する工程と、下型４０上にガラス素板６０を載置し、真空容器内でガラス素板６０に電子ビーム５２を照射する工程と、電子ビーム５２の照射によって軟化したガラス素板６０を上型３０と下型４０とで挟み込み、ガラス素板６０に曲げ加工を施す工程とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス素板を準備する工程と、
下型上に前記ガラス素板を載置し、真空容器内で前記ガラス素板に電子ビームを照射する工程と、
前記電子ビームの照射によって軟化した前記ガラス素板を上型と前記下型とで挟み込み、前記ガラス素板に曲げ加工を施す工程と、を備える、
ガラス部品の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス素板は、５質量％以上２０質量％以下のアルカリ成分を含む、
請求項１に記載のガラス部品の製造方法。
【請求項３】
前記下型および／または前記上型には、自身の温度を下げるための冷却機構が設けられる、
請求項１または２に記載のガラス部品の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス素板に前記曲げ加工を施す工程では、前記下型の温度および前記上型の温度が前記ガラス素板の軟化点以下の温度となっている状態で、前記ガラス素板に前記曲げ加工が施される、
請求項１から３のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項５】
前記下型は、非磁性体製の材料を含む、
請求項１から４のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項６】
前記ガラス素板の表面には、導電性膜が形成されている、
請求項１から５のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス素板に前記電子ビームを照射する工程および前記ガラス素板に前記曲げ加工を施す工程は、目的とする前記ガラス素板の形状が得られるまで複数回にわたって段階的に実施される、
請求項１から６のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス素板は複数準備され、
前記ガラス素板に前記電子ビームを照射する工程および前記ガラス素板に前記曲げ加工を施す工程は、複数の前記ガラス素板に対して順次連続して実施される、
請求項１から７のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項９】
前記ガラス素板を、前記真空容器にゲートバルブを介して接続された真空予備室内に搬入する工程をさらに備え、
前記ガラス素板は、前記真空予備室内に搬入された後、前記真空容器内に搬送される、
請求項１から８のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項１０】
前記ガラス部品は、中央側領域と前記中央側領域の外縁部から折れ曲がるようにして形成される側壁領域とを含むカバーガラスであって、
前記下型には、前記カバーガラスの外表面の形状に対応する形状を有する凹部が設けられ、
前記上型には、前記カバーガラスの内表面の形状に対応する形状を有する凸部が設けられ、
前記電子ビームは、前記下型上に載置された前記ガラス素板のうちの前記曲げ加工が施されるべき領域に照射され、
前記電子ビームの照射により軟化した前記ガラス素板を前記上型と前記下型とで挟み込むことによって、前記ガラス素板に前記曲げ加工を施す、
請求項１から９のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項１１】
前記ガラス部品は、中央側領域と前記中央側領域の外縁部から折れ曲がるようにして形成される側壁領域とを含むカバーガラスであって、
前記下型には、前記カバーガラスの内表面の形状に対応する形状を有する凸部が設けられ、
前記上型には、前記カバーガラスの外表面の形状に対応する形状を有する凹部が設けられ、
前記電子ビームは、前記下型上に載置された前記ガラス素板のうちの前記曲げ加工が施されるべき領域に照射され、
前記電子ビームの照射により軟化した前記ガラス素板を前記上型と前記下型とで挟み込むことによって、前記ガラス素板に前記曲げ加工を施す、
請求項１から９のいずれかに記載のガラス部品の製造方法。
【請求項１２】
ガラス素板が搬入される真空容器と、
前記真空容器内に配置された上型、下型および電子銃と、を備え、
前記電子銃は、前記下型上に載置された前記ガラス素板に電子ビームを照射し、
前記上型および前記下型は、前記電子ビームの照射によって軟化した前記ガラス素板を挟み込み、前記ガラス素板に曲げ加工を施す、
ガラス部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス部品の製造方法および製造装置に関し、特に、ガラス素板に曲げ加工を施すガラス部品の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス部品は、たとえば電子機器にカバー部材として用いられる。電子機器に用いられるカバー部材は、一般的には、耐擦傷性および高品質感などの観点からガラス素材から作製される。近年では、３次元形状を有するカバーガラスなどのガラス部品を高品質で作製可能な技術が望まれている。３次元形状を有するガラス部品を削り出しなどの機械加工によって作製した場合、多くの時間および多くの費用が必要となる。
【０００３】
特開２０１２−１０１９７５号公報（特許文献１）は、フラットパネルディスプレイ用カバーガラスの製造方法に関する発明を開示している。この製造方法は、ガラス板を加熱する工程と、ガラス板を局所加熱する工程と、ガラス板を折り曲げる工程とを備えている。同公報は、局所加熱する工程では、電気ヒーターを使用すると述べている。
【０００４】
特表２００３−５０２２５７号公報（特許文献２）は、平面パネル表示装置用カバーガラスの製造方法に関する発明を開示している。この製造方法は、板形状のガラスを予熱する工程と、予熱したガラスを可塑的に変形できる温度にまで加熱する工程と、加熱したガラスを加圧成形してカバーガラスを形成する工程とを備えている。同公報は、予熱したガラスを加熱する工程では、直接火炎噴射方法を使用すると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０１９７５号公報
【特許文献２】特表２００３−５０２２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ガラス素板に曲げ加工を施すガラス部品の製造方法および製造装置であって、より高い品質を有するガラス部品を得ることが可能なガラス部品の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に基づくガラス部品の製造方法は、ガラス素板を準備する工程と、下型上に上記ガラス素板を載置し、真空容器内で上記ガラス素板に電子ビームを照射する工程と、上記電子ビームの照射によって軟化した上記ガラス素板を上型と上記下型とで挟み込み、上記ガラス素板に曲げ加工を施す工程と、を備える。
【０００８】
好ましくは、上記ガラス素板は、５質量％以上２０質量％以下のアルカリ成分を含む。好ましくは、上記下型および／または上記上型には、自身の温度を下げるための冷却機構が設けられる。
【０００９】
好ましくは、上記ガラス素板に上記曲げ加工を施す工程では、上記下型の温度および上記上型の温度が上記ガラス素板の軟化点以下の温度となっている状態で、上記ガラス素板に上記曲げ加工が施される。
【００１０】
好ましくは、上記下型は、非磁性体製の材料を含む。好ましくは、上記ガラス素板の表面には、導電性膜が形成されている。
【００１１】
好ましくは、上記ガラス素板に上記電子ビームを照射する工程および上記ガラス素板に上記曲げ加工を施す工程は、目的とする上記ガラス素板の形状が得られるまで複数回にわたって段階的に実施される。
【００１２】
好ましくは、上記ガラス素板は複数準備され、上記ガラス素板に上記電子ビームを照射する工程および上記ガラス素板に上記曲げ加工を施す工程は、複数の上記ガラス素板に対して順次連続して実施される。
【００１３】
好ましくは、上記ガラス素板を、上記真空容器にゲートバルブを介して接続された真空予備室内に搬入する工程をさらに備え、上記ガラス素板は、上記真空予備室内に搬入された後、上記真空容器内に搬送される。
【００１４】
好ましくは、上記ガラス部品は、中央側領域と上記中央側領域の外縁部から折れ曲がるようにして形成される側壁領域とを含むカバーガラスであって、上記下型には、上記カバーガラスの外表面の形状に対応する形状を有する凹部が設けられ、上記上型には、上記カバーガラスの内表面の形状に対応する形状を有する凸部が設けられ、上記電子ビームは、上記下型上に載置された上記ガラス素板のうちの上記曲げ加工が施されるべき領域に照射され、上記電子ビームの照射により軟化した上記ガラス素板を上記上型と上記下型とで挟み込むことによって、上記ガラス素板に上記曲げ加工を施す。
【００１５】
好ましくは、上記ガラス部品は、中央側領域と上記中央側領域の外縁部から折れ曲がるようにして形成される側壁領域とを含むカバーガラスであって、上記下型には、上記カバーガラスの内表面の形状に対応する形状を有する凸部が設けられ、上記上型には、上記カバーガラスの外表面の形状に対応する形状を有する凹部が設けられ、上記電子ビームは、上記下型上に載置された上記ガラス素板のうちの上記曲げ加工が施されるべき領域に照射され、上記電子ビームの照射により軟化した上記ガラス素板を上記上型と上記下型とで挟み込むことによって、上記ガラス素板に上記曲げ加工を施す。
【００１６】
本発明に基づくガラス部品の製造装置は、ガラス素板が搬入される真空容器と、上記真空容器内に配置された上型、下型および電子銃と、を備え、上記電子銃は、上記下型上に載置された上記ガラス素板に電子ビームを照射し、上記上型および上記下型は、上記電子ビームの照射によって軟化した上記ガラス素板を挟み込み、上記ガラス素板に曲げ加工を施す。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ガラス素板に曲げ加工を施すガラス部品の製造方法および製造装置であって、より高い品質を有するガラス部品を得ることが可能なガラス部品の製造方法および製造装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１におけるカバーガラスの製造装置を模式的に示す断面図である。
【図２】実施の形態１におけるカバーガラスの製造装置に用いられる上型および下型を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１におけるカバーガラスの製造装置に用いられる電子銃がガラス素板に向かって電子ビームを照射している時の様子を示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。
【図５】実施の形態１におけるカバーガラスの製造装置に用いられる電子銃がガラス素板に向かって電子ビームを照射し、ガラス素板の一部が軟化した時の様子を示す断面図である。
【図６】実施の形態１におけるカバーガラスの製造装置に用いられる金型がガラス素板に曲げ加工を施している際の様子を示す断面図である。
【図７】実施の形態１におけるカバーガラスの製造方法および製造装置を用いて製造されたカバーガラスを示す断面図である。
【図８】実施の形態２におけるカバーガラスの製造方法に用いられるガラス素板を示す断面図である。
【図９】実施の形態３における下型および冷却機構を示す断面図である。
【図１０】実施の形態４におけるカバーガラスの製造方法の工程（その１）を示す断面図である。
【図１１】実施の形態４におけるカバーガラスの製造方法の工程（その２）を示す断面図である。
【図１２】実施の形態４におけるカバーガラスの製造方法の工程（その３）を示す断面図である。
【図１３】実施の形態４におけるカバーガラスの製造方法の工程（その４）を示す断面図である。
【図１４】実施の形態５におけるカバーガラスの製造装置を示す斜視図である。
【図１５】実施の形態６におけるカバーガラスの製造方法の工程（その１）を示す断面図である。
【図１６】実施の形態６におけるカバーガラスの製造方法の工程（その２）を示す断面図である。
【図１７】実施の形態６におけるカバーガラスの製造方法の工程（その３）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態および各実施例の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。各実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２０】
以下の各実施の形態は、カバーガラスの製造装置および製造方法に基づいて説明される。カバーガラスの製造装置および製造方法は、ガラス部品の製造装置および製造方法の一例である。以下の実施の形態は、カバーガラスの製造装置および製造方法に限られず、ガラス部品の製造装置および製造方法にも適用可能である。
【００２１】
［実施の形態１］
（カバーガラスの製造装置１００）
図１は、本実施の形態におけるカバーガラスの製造装置１００を模式的に示す断面図である。カバーガラスの製造装置１００は、ガラス素板６０に曲げ加工を施すことができる。具体的には、カバーガラスの製造装置１００は、真空予備室１０、搬送装置１２、真空容器２０、上型３０、下型４０および電子銃５０を備える。
【００２２】
真空予備室１０および真空容器２０は、中空状の空間を内部に有する。搬送装置１２は、真空予備室１０の中に配置され、真空予備室１０と真空容器２０との間を移動可能に構成される。真空予備室１０と真空容器２０とは、開閉可能なゲートバルブ１４を介して接続される。搬送装置１２は、加工処理前のガラス素板６０を真空予備室１０の中から真空容器２０の中に搬入したり、加工処理後のガラス素板６０を真空容器２０の中から真空予備室１０の中に搬出したりする。真空予備室１０を用いることによって、真空容器２０の真空を保持することができる。真空予備室１０は、必要に応じて用いられるとよい。
【００２３】
上型３０、下型４０および電子銃５０は、真空容器２０の中に配置される。上型３０、下型４０および電子銃５０は、これらのうちの一部または全部がエアシリンダーなどの駆動機構（図示せず）を用いて移動されることによって、お互いの想定的な位置関係を変更することが可能となっている。
【００２４】
図２は、カバーガラスの製造装置１００に用いられる上型３０および下型４０を示す斜視図である。上型３０は、板状の形状を有し、下型４０に対向するように配置される。上型３０の成形面３２は、凸部を構成しており、長方形の形状を有する。成形面３２の寸法は、たとえば４７ｍｍ×４７ｍｍである。上型３０の成形面３２（凸部）の形状は、カバーガラスの製造装置１００を用いて製造されるカバーガラス６５（図７参照、詳細は後述する）の内表面（裏面６５Ｔ）の形状に対応している。上型３０を構成する部材の材質は、たとえば炭化タングステン（ＷＣ）である。
【００２５】
下型４０は、平坦な面形状を有する環状の載置面４２と、載置面４２の略中央において凹状に凹むように設けられた開口部４４とを含む。開口部４４は、略直方体状の空間である。本実施の形態の開口部４４は、凹部を構成しており、下型４０を貫通しないように設けられる（図４参照）。開口部４４は、下型４０を貫通するように設けられていてもよい。開口部４４の開口の大きさは、たとえば５２ｍｍ×５２ｍｍである。下型４０の開口部４４（凹部）の形状は、カバーガラスの製造装置１００を用いて製造されるカバーガラス６５（図７参照、詳細は後述する）の外表面（表面６５Ｓ）の形状に対応している。下型４０を構成する部材の材質は、たとえば無酸素銅である。
【００２６】
搬送装置１２（図１参照）は、下型４０の載置面４２上にガラス素板６０を載置する（矢印ＡＲ６０参照）（図４参照）。載置面４２上にガラス素板６０が載置された状態で、上型３０はガラス素板６０に接近する（矢印ＡＲ３０参照）。上型３０がガラス素板６０に接触した状態で、または上型３０がガラス素板６０にわずかな間隔を空けて対向した状態で、電子銃５０（図１参照）は、ガラス素板６０に向かって電子ビームを照射する。電子ビームとは、電子がビーム状に収束し、収束した電子が加速されることによって得られる粒子線のことである。
【００２７】
（カバーガラスの製造方法）
図３は、電子銃５０がガラス素板６０に向かって電子ビーム５２を照射している時の様子を示す斜視図である。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。図３および図４を参照して、カバーガラスの製造方法としては、まず、ガラス素板６０が準備される。ガラス素板６０の寸法は、たとえば５０ｍｍ×５０ｍｍである。ガラス素板６０の厚さは、たとえば０．７ｍｍである。
【００２８】
ガラス素板６０としては、ソーダガラスまたは化学強化処理が施されるアルミノシリケートガラス（若しくは化学強化処理が施されたアルミノシリケートガラス）などの、アルカリ成分を多く含むガラスが用いられるとよい。好適には、ガラス素板６０は、５質量％以上２０質量％以下のアルカリ成分を含んでいるとよい。
【００２９】
ガラス素板６０が５質量％以上のアルカリ成分を含んでいる場合、ガラス素板６０に電子ビームを照射したときに、ガラス素板６０を適切に軟化させることができる。ガラス素板６０が２０質量％以下のアルカリ成分を含んでいる場合、最終的に得られたカバーガラスが、所定の強度を有することができる。本実施の形態においては、ガラス素板６０は、アルミノシリケート系のガラスであり、ＮａおよびＫなどのアルカリ成分を約１８％含むものが使用される。
【００３０】
ガラス素板６０が準備された後、ガラス素板６０は、必要に応じて真空予備室１０（図１参照）に搬入される。その後、ガラス素板６０は真空容器２０の中に搬送され、下型４０上に載置される。真空容器２０の中は、１０−２Ｐａ程度の圧力にまで減圧される。真空容器２０内で、電磁石等の原理を用いて、電子銃５０からガラス素板６０に向かって電子ビーム５２が照射される。
【００３１】
図３および図４では、ガラス素板６０の上方または上部に上型３０が配置されているが、電子ビーム５２をガラス素板６０に照射する時、上型３０はガラス素板６０（加圧位置）から退避していてもよい。ガラス素板６０のうちの曲げ加工を施したい（曲げ加工が施されるべき）加工予定領域６４（図４参照）および必要に応じてその周辺領域が含まれるように、電子銃５０は電子ビーム５２をガラス素板６０の表面に走査する。本実施の形態における電子銃５０は、ガラス素板６０の外縁から内側に向かって５ｍｍの幅を有する帯状の範囲内に電子ビーム５２を走査する。電子ビーム５２の走査領域は、ガラス素板６０に曲げ加工を施したい領域、ガラス素板６０の形状および大きさ、ならびに加工精度などに応じて適宜最適化されるとよい。
【００３２】
図５を参照して、ガラス素板６０に照射された電子ビーム５２に含まれる電子は、ガラス素板６０の内部を通過して下型４０に流れる（矢印ＡＲ５２参照）。ガラス素板６０のうちの電子ビーム５２が照射された領域およびその周辺領域は、ガラス素板６０の内部を電子（エミッション電流）が通過することによって加熱され、軟化する。ガラス素板６０の内部を電子（エミッション電流）が適切に通過できるように、下型４０を構成する部材の一部または全部は、非磁性体製の材料を含んでいることが好ましい。金型材料の磁界により影響を受けて電子ビーム５２が不安定になることを防止できる。非磁性体製の材料としては、たとえば、オーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４等）、カーボン系材料（ガラス状炭素（ＧＣ）若しくはダイヤモンド等）、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、および、磁性体（Ｃｏ若しくはＮｉ等）を含まないバインダーと炭化タングステン（ＷＣ）とを焼結した超硬合金が挙げられる。
【００３３】
ガラス素板６０を軟化させるために用いられる電子銃５０のエミッション電流は、たとえば２５ｍＡである。ガラス素板６０を軟化させるために電子ビーム５２がガラス素板６０に照射される時間は、たとえば２分〜４分である。電子ビーム５２の電流量（エネルギー）および照射時間は、ガラス素板６０に施す曲げ加工の度合い、ガラス素板６０の材質、および、最終的に得ようとしているガラスカバーの形状等に応じて最適化されるとよい。
【００３４】
図６を参照して、ガラス素板６０のうちの曲げ加工を施したい加工予定領域６４が加工に必要な程度にまで軟化した後、上型３０は下降移動する（矢印ＤＲ１参照）。この時、上型３０が下降移動する代わりに下型４０が上昇移動してもよいし、上型３０および下型４０の双方が互いに接近するように移動してもよい。
【００３５】
好適には、下型４０の成形面の温度および上型３０の成形面の温度がガラス素板６０の軟化点以下の温度となっている状態で、ガラス素板６０に対する曲げ加工が開始されるとよい。より好適には、ガラス素板６０に対する加圧加工（曲げ加工）が実施されている間（つまり、加圧が解除されるまで）、下型４０の成形面の温度および上型３０の成形面の温度は、ガラス素板６０の軟化点以下の温度となっているとよい。下型４０の成形面の温度および上型３０の成形面の温度は、加圧時間などに依存する。
【００３６】
ガラス素板６０が上型３０と下型４０との間で挟み込まれることによって、曲げ加工が実施される。ガラス素板６０の加工予定領域６４は、上型３０の成形面および下型４０の成形面に沿うように変形する。上型３０および下型４０のガラス素板６０に対する加圧量は、経時的に変化しても、一定であってもよい。当該加圧量は、ガラス素板６０に施す曲げ加工の度合い等に応じて決定されるが、当該加圧量は、ガラス素板６０の加工予定領域６４と金型の成形面とが十分に密着するように設定されるとよい。
【００３７】
ガラス素板６０は、上型３０および下型４０による加圧が解除されてもガラス素板６０の加工予定領域６４（転写面）の形状が維持される程度にまで放熱される。ガラス素板６０は、急加熱されたり急冷されたりすると割れやすいため、電子ビーム５２を用いて徐々に加熱した後に除冷することが望ましいが、ガラス素板６０の大きさおよび加工精度などに応じて、電子ビーム５２の照射時間およびガラス素板６０の加圧時間などは最適化されるとよい。その後、ガラス素板６０（カバーガラス）に対する加圧が解除され、カバーガラスは、吸引手段（図示せず）などによって上型３０および下型４０から分離される。
【００３８】
図７を参照して、以上のようにして、ガラス素板６０（図３等参照）からカバーガラス６５が得られる。カバーガラス６５は、ガラス部品の一例である。本実施の形態のカバーガラス６５は、平坦な形状を有する中央側領域６６、中央側領域６６に対して約９０°の角度を持って折れ曲がるようにして形成された側壁領域６７、および中央側領域６６と側壁領域６７との間を接続する湾曲領域６８を含んでいる。本実施の形態では、湾曲領域６８が中央側領域６６の外縁部に相当している。カバーガラス６５の表面６５Ｓ（外表面）および裏面６５Ｔ（内表面）は、白くくすんだ状態とはなっていない。
【００３９】
カバーガラス６５は、必要に応じて追加加工が施された後、たとえば電子機器７０内の画像表示部７２を覆うようにして用いられることができる。カバーガラス６５は、画像表示部を保護するディスプレイ用カバーガラスとしての利用に限られず、電子機器の筺体を構成する部材（いわゆる外装カバー）として用いられることもできる。
【００４０】
（作用および効果）
３次元形状を有するカバーガラスを得るために、下型上に載置されたガラス素板をバーナー等を用いて加熱した後、上型と下型とを用いてガラス素板に曲げ加工を施すという方法が採用されたとする。この場合、ガラス素板を軟化させる際に、下型もバーナー等からの熱を受けて加熱される。曲げ加工の際には、下型は高温状態となっている。ガラス素材のうちの下型に接触し下型から高温の熱を受けた部分は変質しやすく、曲げ加工後に得られたカバーガラスの表面は、下型と接触していた部分を中心として白くくすんだ状態となりやすい。
【００４１】
一方で、３次元形状を有するカバーガラスを得るために、３次元形状に対応する形状を有する金型を予め準備し、溶融したガラスを金型を用いて加圧成形するという方法が採用されたとする。この場合、設計上の自由度が高い３次元形状を実現することができるものの、加圧成形の際に溶融ガラスは金型と接触しているため、溶融ガラスの表面は変質しやすい。結果として、加圧成形後に得られたカバーガラスの表面は、白くくすんだ状態となりやすい。
【００４２】
作成しようとしているカバーガラスの厚さが薄い場合には、金型を用いた加圧成形後にガラスが収縮し、カバーガラスが割れやすくなる。金型は、高温になったり低温になったりすることを繰り返すため、金型の耐用時間が短くなりやすい。耐用時間に鑑みて、金型としては、スタバックス（登録商標）等からなる金属材料の表面に保護膜をコートしたものが用いられる場合もある。しかしながら保護膜をコートした場合であっても、その保護膜は加熱および冷却が繰り返されることによって酸化され、酸化膜とガラスの成分とが似ているためにガラスが金型に融着し易くもなる。結果として、保護膜をコートした場合であっても、金型の耐用時間が短くなりやすい。
【００４３】
本実施の形態のカバーガラスの製造方法および製造装置においては、下型上に載置されたガラス素板が電子ビームを用いて加熱される。ガラス素板を軟化させた後の下型の温度は（換言すると、曲げ加工を実施する時の下型の温度は）、バーナーまたは電気ヒーター等を用いてガラス素板を軟化させる場合に比べて、電子ビームを用いてガラス素板を軟化させる場合の方が低い。電子ビームを用いた場合、ガラス素材のうちの下型に接触する部分が変質してしまうこともほとんどなく、曲げ加工後に得られたカバーガラスの表面が白くくすんだ状態となることもほとんどない。したがって本実施の形態のカバーガラスの製造方法および製造装置によれば、より高い品質を有するカバーガラスを得ることができる。
【００４４】
本実施の形態のカバーガラスの製造方法および製造装置においては、電子ビームが用いられる。上型３０および下型４０が高温になったり低温になったりすることを繰り返すことも抑制されており、金型の耐用時間を長くすることも可能となっている。上型３０および下型４０の表面に保護膜がコートされた場合であっても、この保護膜が酸化することは抑制されている。したがって、保護膜がガラス素板６０（ガラスカバー）に融着することもほとんど無く、より高い品質を有するカバーガラスを得ることができる。
【００４５】
［実施の形態２］
上述の実施の形態１においては、アルミノシリケート系のガラス素板６０が用いられ、このガラス素板６０は、ＮａおよびＫなどのアルカリ成分を約１８％含む。
【００４６】
図８に示すように、本実施の形態においてはガラス素板６０Ａが用いられる。ガラス素板６０Ａは、５質量％以上２０質量％以下のアルカリ成分を含んでいてもよいし、５質量％以上２０質量％以下のアルカリ成分を含んでいなくてもよい。ガラス素板６０Ａの表面のうちの加工予定領域６４を含む部分には、カーボン等からなる導電性膜８０が形成されている。
【００４７】
導電性膜８０がガラス素板６０Ａの表面に形成されている場合、ガラス素板６０Ａに電子ビームを照射したときに、導電性膜８０が加熱される。ガラス素板６０Ａの表面のうちの加工予定領域６４を含む部分は、導電性膜８０からの熱を受けて加熱される。したがって、ガラス素板６０Ａが５質量％以上２０質量％以下のアルカリ成分を含んでいない場合であっても、ガラス素板６０Ａを適切に軟化させることが可能となる。導電性膜８０は、カバーガラスには不要であるため、曲げ加工の後には容易に除去できることが好ましい。
【００４８】
［実施の形態３］
図９を参照して、本実施の形態における下型４０には、下型４０自身の温度を下げるための冷却機構９０が設けられる。冷却機構９０は、冷却水９２を循環させるための水路９４を有する。冷却機構９０は、下型４０の温度を効果的に低下させることができる。冷却機構９０は、上型３０側に設けられていてもよいし、上型３０および下型４０の双方に設けられていてもよい。
【００４９】
冷却機構９０によれば、金型の成形面の温度を、ガラス素板６０の軟化点以下の温度に容易に保持することが可能となる。曲げ加工の際に、ガラス素板６０が金型から熱を受けることはほとんどない。したがって、曲げ加工後に得られたカバーガラスの表面が金型の成形面と接触していた部分を中心として白くくすんだ状態となることも、効果的に抑制することができる。
【００５０】
［実施の形態４］
ガラス素板６０に電子ビーム５２を照射する工程およびガラス素板６０に曲げ加工を施す工程は、目的とするガラス素板６０（カバーガラス）の形状が得られるまで複数回にわたって段階的に実施されてもよい。
【００５１】
図１０を参照して、具体的には、ガラス素板６０に電子ビーム５２（図示せず）が照射される。図１１を参照して、その後、上型３０がガラス素板６０に曲げ加工を施す（矢印ＤＲ２参照）。この時、目的とするガラス素板６０（カバーガラス６５）の形状には至らない程度に、曲げ加工は留められる。
【００５２】
図１２を参照して、その後、再びガラス素板６０に電子ビーム５２が照射される。図１３を参照して、ガラス素板６０が軟化した後、上型３０がガラス素板６０に曲げ加工をさらに施す（矢印ＤＲ３参照）。目的とするガラス素板６０（カバーガラス）の形状が得られるまで、以上のような工程が２回以上にわたって段階的に実施されてもよい。
【００５３】
本実施の形態によれば、１回の曲げ加工の実施で最終的な形状を得る場合に比べて、曲げ加工が実施される毎の曲げ変形の程度が小さくなる。当該構成によれば、加工途中または加工後においてガラス素板６０に割れ等が発生することを抑制可能となる。
【００５４】
［実施の形態５］
図１４を参照して、本実施の形態の下型４０Ａは、全体として円盤状の形状を有し、矢印ＡＲ４０方向に回転可能に構成される。下型４０Ａは、載置面４２上に複数枚のガラス素板６０を載置可能な構成を有し、ガラス素板６０が載置される箇所に対応するように開口部（図示せず）が設けられている。ここで言う開口部（図示せず）とは、上述の各実施の形態における開口部４４（凹部）に対応する部位である。
【００５５】
本実施の形態においては、ガラス素板６０に電子ビーム５２を照射する工程およびガラス素板６０に曲げ加工を施す工程が、複数のガラス素板６０に対して順次連続して実施される。当該構成によれば、生産性の向上を図ることが可能となる。図１４においては、電子銃５０から電子ビーム５２が照射される位置と、上型３０を用いて曲げ加工を行なう位置とが同一の箇所に配置されているが、上型３０は、図中の符号３０Ａに示す位置（電子銃５０から見て下型４０Ａの回転方向の一つ下流側）に配置されていてもよい。
【００５６】
［実施の形態６］
図１５を参照して、本実施の形態の下型４０Ｂは、ガラス素板６０が載置される側に向かって突出する凸部４６を有する。本実施の形態では、凸部４６は、鉛直方向の上方に向かって突出する形状を有している。凸部４６の突出方向の先端には、平坦な面形状を有する載置面４２が形成される。載置面４２は、長方形の形状を有する。下型４０Ｂの凸部４６の形状は、カバーガラスの製造装置または製造方法を用いて製造されるカバーガラス６５（図７参照）の内表面（裏面６５Ｔ）の形状に対応している。
【００５７】
ガラス素板６０が準備された後、ガラス素板６０は、必要に応じて真空予備室に搬入される。その後、ガラス素板６０は真空容器の中に搬送され、下型４０Ｂ上に載置される。真空容器内で、電磁石等の原理を用いて、電子銃からガラス素板６０に向かって電子ビーム５２が照射される。ガラス素板６０のうちの曲げ加工を施したい（曲げ加工が施されるべき）加工予定領域６４および必要に応じてその周辺領域が含まれるように、電子銃は電子ビーム５２をガラス素板６０の表面に走査する。
【００５８】
図１６を参照して、ガラス素板６０に照射された電子ビーム５２に含まれる電子は、ガラス素板６０の内部を通過して下型４０Ｂに流れる（矢印ＡＲ５２参照）。ガラス素板６０のうちの電子ビーム５２が照射された領域およびその周辺領域は、ガラス素板６０の内部を電子（エミッション電流）が通過することによって加熱され、軟化する。
【００５９】
図１７を参照して、ガラス素板６０のうちの曲げ加工を施したい加工予定領域６４が加工に必要な程度にまで軟化した後、上型３０Ｂは下降移動する（矢印ＤＲ１参照）。この時、上型３０Ｂが下降移動する代わりに下型４０Ｂが上昇移動してもよいし、上型３０Ｂおよび下型４０Ｂの双方が互いに接近するように移動してもよい。
【００６０】
本実施の形態の上型３０Ｂは、鉛直方向の上方に向かって凹状に凹むように設けられた開口部３４を含む。開口部３４は、略直方体状の空間である。本実施の形態の開口部３４は、凹部を構成しており、上型３０Ｂを貫通しないように設けられる。開口部３４は、上型３０Ｂを貫通するように設けられていてもよい。上型３０Ｂの開口部３４（凹部）の形状は、カバーガラスの製造装置または製造方法を用いて製造されるカバーガラス６５（図７参照）の外表面（表面６５Ｓ）の形状に対応している。
【００６１】
ガラス素板６０が上型３０Ｂと下型４０Ｂとの間で挟み込まれることによって、曲げ加工が実施される。ガラス素板６０の加工予定領域６４は、上型３０Ｂの成形面および下型４０Ｂの成形面に沿うように変形する。ガラス素板６０は、上型３０Ｂおよび下型４０Ｂによる加圧が解除されてもガラス素板６０の加工予定領域６４（転写面）の形状が維持される程度にまで放熱される。その後、ガラス素板６０（カバーガラス）に対する加圧が解除され、カバーガラスは、吸引手段（図示せず）などによって上型３０Ｂおよび下型４０Ｂから分離される。以上のようにして、ガラス素板６０からカバーガラス（図７参照）が得られる。
【００６２】
本実施の形態によってえられたカバーガラスも、図７を参照して説明した場合と同様に、平坦な形状を有する中央側領域６６、中央側領域６６に対して約９０°の角度を持って折れ曲がるようにして形成された側壁領域６７、および中央側領域６６と側壁領域６７との間を接続する湾曲領域６８を含んでいる（いずれも図７参照）。湾曲領域６８が、中央側領域６６の外縁部に相当している。カバーガラス６５の表面６５Ｓ（外表面）および裏面６５Ｔ（内表面）は、白くくすんだ状態とはなっていない。本実施の形態のカバーガラスの製造方法および製造装置によっても、より高い品質を有するカバーガラスを得ることができる。
【００６３】
以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された各実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６４】
１０  真空予備室、１２  搬送装置、１４  ゲートバルブ、２０  真空容器、３０，３０Ｂ  上型、３０Ａ  符号、３２  成形面（凸部）、３４，４４  開口部（凹部）、４０，４０Ａ，４０Ｂ  下型、４２  載置面、５０  電子銃、５２  電子ビーム、６０，６０Ａ  ガラス素板、６４  加工予定領域、６５  カバーガラス（ガラス部品）、６５Ｓ  表面（外表面）、６５Ｔ  裏面（内表面）、６６  中央側領域、６７  側壁領域、６８  湾曲領域、７２  画像表示部、８０  導電性膜、９０  冷却機構、９２  冷却水、９４  水路、１００  製造装置、ＡＲ３０，ＡＲ５２，ＡＲ６０，ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３  矢印。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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