(57)【要約】【課題】電子機器用カバーガラスの基材となる主表面にプレス成型により所望のテクスチャを形成し、かつ強度の高いカバーガラスブランクを提供する。【解決手段】一対の主表面と端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクをダイレクトプレス成型により製造する。溶融ガラス供給部から供給された溶融ガラスの塊を一対の金型を用いてプレス成型する成型工程を含み、前記一対の金型のうちの少なくとも一方の金型のプレス面は、カバーガラスブランクの一方の主表面に利用者接触操作用の粗面部を形成するための形状を有している。【選択図】図１
2014133690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主表面と端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクの製造方法であって、
溶融ガラス供給部から供給された溶融ガラスの塊を一対の金型を用いてダイレクトプレス法によりプレス成型する成型工程を含み、
前記一対の金型のうちの少なくとも一方の金型のプレス面は、前記一対の主表面のうちの一方の主表面に利用者接触操作用の粗面部を形成するための形状を有していることを特徴とする電子機器用カバーガラスブランクの製造方法。
【請求項２】
前記溶融ガラスの粘度が、１０５dPa・s以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器用カバーガラスブランクの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子機器用カバーガラスブランクの製造方法によって得られたカバーガラスブランクからガラス基板を作製する工程と、
作製した前記ガラス基板に化学強化処理を施す工程と、
を含むことを特徴とする電子機器用カバーガラスのガラス基板の製造方法。
【請求項４】
一対の主表面と端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクであって、
前記一対の主表面のうちの少なくとも一方の主表面に利用者接触操作用の粗面部が形成されており、
前記一対の主表面及び前記粗面部は、いずれもダイレクトプレス法によるプレス成型面であることを特徴とする電子機器用カバーガラスブランク。
【請求項５】
一対の主表面と端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクであって、
少なくとも一方の主表面に、Ｒａが０．５〜２．４μｍ、Ｒｓｍが０．０２〜０．３０ｍｍ、且つＲｓｋが０．０１〜０．６の利用者接触操作用の粗面部が形成されていることを特徴とする電子機器用カバーガラスブランク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラップトップＰＣ（Personal Computer）やノートＰＣ等のポインティングデバイスであるトラックパッドに用いられるトラックパッド用カバーガラス、携帯電話機、携帯型ゲーム機、ＰＤＡ(PersonalDigital Assistant)、デジタルスティルカメラ、ビデオカメラ、またはスレートＰＣ(Personal Computer)等の携帯機器の表示画面等のカバーとなる携帯機器用カバーガラス等を含む電子機器用カバーガラスに関し、詳しくは電子機器用カバーガラスブランク及びその製造方法、並びに電子機器用カバーガラスのガラス基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機等の携帯機器（電子機器）では、その表示画面に、透明性に優れ且つ軽量なアクリル樹脂板が一般に用いられていたが、近年、従来のアクリル樹脂板に代わって、薄くても高い強度を有し、従来のアクリル樹脂板と比べると表面平滑性、保護性（耐候性、防汚性）、見栄え・高級感などの点で優位であるガラス材料からなるカバーガラスが多く使用されるようになってきている。また近年、ＰＣ等に組み込まれたトラックパッドの表面にも、質感を高めるためにガラスが用いられるようになってきている。
【０００３】
従来、ガラス表面を改良し、タッチパネルの操作性を向上させ、更にはガラスの機械的強度を高めることを目的として、ガラス表面を所定の表面粗さにする粗面化工程を含むタッチパネル用ガラスの製造方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７０４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、タッチパネル方式の携帯機器が主流を占めるようになってきている。タッチパネル方式では、利用者が表示画面の所定部位（例えば画面に表示されているアイコンなど）を押圧することによって携帯機器の操作を行うが、頻繁に、繰り返し押圧されるため、このタッチパネル機能対応のための表示画面の強度向上が求められており、そのためには薄型、軽量、大画面（大面積）であっても充分な強度を持つカバーガラスが求められている。また、利用者がＰＣ等に組み込まれたトラックパッドを使用する場合、その表面を指で直接触れて操作するため、トラックパッド用カバーガラスには、充分な強度に加えて、利用者が操作面をなすガラスの表面を指先で接触したときの良好な操作感が得られることが求められる。
【０００６】
従来、カバーガラスは、その強度を向上させるため化学強化処理を行っているが、カバーガラスの強度を阻害する要因の一つは微小なクラック等の傷である。カバーガラスの表面や端面にクラック等の傷があるとそれが成長し、比較的弱い衝撃でもカバーガラスが破壊する要因となる。たとえば、上記特許文献１には、ガラス表面を粗面化する好適な方法の一つとしてサンドブラスト法が挙げられているが、サンドブラスト法や研削加工のような機械加工を実施した場合、微小なクラックや傷が発生し易く、カバーガラスの強度が著しく低下する。とりわけ、カバーガラスの板厚が例えば１．５ｍｍ以下と薄い場合には、上述の問題が顕著に発生し易くなる。それゆえ、このようなサンドブラスト加工による粗面化を行った後、カバーガラスを化学強化処理しても、強度を回復することはできない。
【０００７】
従って、特許文献１に開示されているようなタッチパネル用ガラスを例えば携帯電話機のカバー部材に適用したとしても、特に近年の主流であるタッチパネル式の携帯機器に用いられるカバーガラスに要求されている薄型、軽量、大画面（大面積）であっても充分な強度を有するという課題を解決することは困難である。
【０００８】
また従来、上記カバーガラスは、シート状に成形された大サイズの板状ガラスを所定の大きさ（製品サイズ）に切断（小片化）して作製される。従来のカバーガラスは、この製品サイズへの切断工程を含め、多くの工程を経て製造される。工程が多くなると、製造コストにも影響し、また工程間の搬送等による傷等の発生も多くなる。上記特許文献１には、ガラス表面を粗面化する方法として、ガラスをエッチング液に浸漬する方法も挙げられているが、粗面化工程での傷等の発生は抑制できても、上記製品サイズへの切断工程を含む多くの工程間の搬送等による傷等の発生を防止することはできず、充分な強度が得られない。また、このようなエッチングによる粗面化では、例えばガラス表面の一部の領域を粗面化する場合に、予めその一部の領域を露出させたレジストパターンをガラス表面に形成する工程が必要となり、工程が増えてしまう。
従って、出来るだけ工程を短縮し、コスト、傷発生の抑制などの点で有利なカバーガラスの製造方法が望まれる。
【０００９】
本発明はこのような従来の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、第１に、電子機器用カバーガラスの基材となる主表面に利用者接触操作用の粗面部を形成したカバーガラスブランクをダイレクトプレス法によるプレス成型により形成することによって、電子機器用カバーガラスの基材となる主表面に所望の粗面部を形成でき、かつ強度の高い電子機器用カバーガラスブランク及びその製造方法を提供することである。第２に、上記電子機器用カバーガラスブランクを用いた高品質の電子機器用カバーガラスのガラス基板の製造方法を提供することであり、詳しくは、利用者が操作面をなすガラスの表面を指先で接触したときの良好な操作感が得られ、しかも、薄型、軽量、大画面（大面積）であっても充分な強度を備える電子機器用カバーガラスのガラス基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、利用者が操作面をなすガラスの表面を指先で接触したときの良好な操作感を確保するためには、電子機器用カバーガラスのガラス基材表面に粗面部を形成して適度に粗面化させることが有効であり、しかもダイレクトプレス法によるプレス成型によって粗面部を形成することにより、残留クラックの発生を抑制し充分な強度を確保できることを見出した。また、電子機器用カバーガラスの基材となるカバーガラスブランクをダイレクトプレス法によるプレス成型により形成することによって、全体の製造工程数を削減できるとともに、製造コストも低減でき、製造工程における傷等の発生を抑制できることも判明した。
そして、本発明者が見出した上記知見に基づき本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
一対の主表面と端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクの製造方法であって、溶融ガラス供給部から供給された溶融ガラスの塊を一対の金型を用いてダイレクトプレス法によりプレス成型する成型工程を含み、前記一対の金型のうちの少なくとも一方の金型のプレス面は、前記一対の主表面のうちの一方の主表面に利用者接触操作用の粗面部を形成するための形状を有していることを特徴とする電子機器用カバーガラスブランクの製造方法である。
【００１２】
（構成２）
前記溶融ガラスの粘度が、１０５dPa・s以下であることを特徴とする構成１に記載の電子機器用カバーガラスブランクの製造方法である。
【００１３】
（構成３）
構成１又は２に記載の電子機器用カバーガラスブランクの製造方法によって得られたカバーガラスブランクからガラス基板を作製する工程と、作製した前記ガラス基板に化学強化処理を施す工程と、を含むことを特徴とする電子機器用カバーガラスのガラス基板の製造方法である。
【００１４】
（構成４）
一対の主表面と端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクであって、前記一対の主表面のうちの少なくとも一方の主表面に利用者接触操作用の粗面部が形成されており、前記一対の主表面及び前記粗面部は、いずれもダイレクトプレス法によるプレス成型面であることを特徴とする電子機器用カバーガラスブランクである。
【００１５】
（構成５）
一対の主表面と端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクであって、少なくとも一方の主表面に、Ｒａが０．５〜２．４μｍ、Ｒｓｍが０．０２〜０．３０ｍｍ、且つＲｓｋが０．０１〜０．６の利用者接触操作用の粗面部が形成されていることを特徴とする電子機器用カバーガラスブランクである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電子機器用カバーガラスの基材となる主表面に利用者接触操作用の粗面部を形成したカバーガラスブランクをダイレクトプレス法によるプレス成型により形成することによって、電子機器用カバーガラスの基材となる主表面に所望の粗面部を形成でき、かつ強度の高い電子機器用カバーガラスブランクを提供することができる。さらには主表面の全体に或いは一部の領域に選択的に粗面部を形成することが容易にできる。
【００１７】
また、本発明によれば、上記電子機器用カバーガラスブランクを用いた高品質の電子機器用カバーガラスのガラス基板を提供することができる。詳しくは、利用者が操作面をなすガラスの表面を指先で接触したときの良好な操作感が得られ、しかも、薄型、軽量、大画面（大面積）であっても充分な強度を備える電子機器用カバーガラスのガラス基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電子機器用カバーガラスブランクの形状の一例を示す全体斜視図（ａ）と縦断面図（ｂ）である。
【図２】ダイレクトプレス法によるプレス成型に用いられる装置の構成を示す平面図である。
【図３】ダイレクトプレス法によるプレス成型を適用した電子機器用カバーガラスブランクの製造工程を示す図である。
【図４】静圧強度の測定方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。以下の実施の形態では、電子機器用カバーガラスの一実施の形態としてトラックパッド用カバーガラスに好適なガラスブランク及びガラス基板を中心に説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る電子機器用カバーガラスブランクの形状の一例を示すもので、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
カバーガラスブランクＧは、ダイレクトプレス法によって成型されたもので、例えば本実施形態では全体が平面形状を有している。勿論、このような平面状に限らず、任意の立体的形状（三次元形状）であってもよい。プレス成型法によれば立体形状を有するカバーガラスブランクを成型することが可能である。
【００２１】
カバーガラスブランクＧは、表裏一対の主表面１Ａ，１Ｂと、端面１Ｃとを有している。そして、カバーガラスブランクＧの一方の主表面１Ａには利用者接触操作用（タッチ操作用）の粗面部（凹凸形状）２が形成されている。この粗面部２は、プレス成型に用いる金型のプレス面形状がガラス表面に転写されることで形成される。なお、カバーガラスの用途によって、カバーガラスブランクＧの一方の主表面全面に粗面部２が形成されていてもよいし、あるいは主表面の一部の領域に粗面部２が形成されていてもよい。また、一対の主表面のうちの一方の主表面１Ａの全面又は一部の領域に粗面部２を形成し、他方の主表面１Ｂの全面を鏡面（算術平均表面粗さＲａが１ｎｍ以下）とすることもできる。
【００２２】
本発明においては、上記カバーガラスブランクＧの少なくとも一方の主表面に、Ｒａが０．５〜２．４μｍ、Ｒｓｍが０．０２〜０．３０ｍｍ、且つＲｓｋが０．０１〜０．６の粗面部が形成されていることが好ましい。
【００２３】
このようにカバーガラスブランクＧの少なくとも一方の主表面に、Ｒａが０．５〜２．４μｍ、Ｒｓｍが０．０２〜０．３０ｍｍ、且つＲｓｋが０．０１〜０．６であるような粗面部が形成されていることによって、利用者がカバーガラスの表面を指先で接触したときの良好な操作感（例えば滑り感のような感触）が得られ、トラックパッドの操作性を著しく向上させることができる。また、本発明のカバーガラスブランクのようなダイレクトプレス法により成型されたカバーガラスブランクにおいては、上記のとおりＲｓｋがプラス（＋）になっているので、破壊の起点となる深い溝が少ないことで高い強度が得られる。因みに、ガラス表面を研削等の機械加工で粗面化すると、Ｒｓｋはマイナス（−）となり、深い傷やクラック等が強度低下の要因となる。
なお、上記Ｒａ、Ｒｓｍ及びＲｓｋはいずれも、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１において定義されている表面粗さを示すパラメータである。
【００２４】
このように本発明においては、カバーガラスの基材となる主表面に利用者接触操作用の粗面部を形成したカバーガラスブランクをダイレクトプレス法によるプレス成型により形成することによって、カバーガラスの基材となる主表面に所望の粗面部を形成でき、かつ強度の高いカバーガラスブランクを得ることができる。
【００２５】
なお、本発明のカバーガラスブランクは、その一対の主表面のうちの一方の主表面に粗面部が形成されている場合だけでなく、両方の主表面にそれぞれ粗面部が形成されている場合も含まれる。
【００２６】
本発明においては、上記カバーガラスブランクＧを構成するガラスは、イオン交換による化学強化が可能なアモルファスのアルミノシリケートガラスとすることが好ましい。このようなアルミノシリケートガラスからなるガラス基板は、化学強化後の強度が高く、例えば上記トラックパッド用カバーガラスや携帯機器用カバーガラスには好適である。このようなアルミノシリケートガラスとしては、例えば、ＳｉＯ2が５８〜７５重量％、Ａｌ2Ｏ3が４〜２０重量％、Ｌｉ2Ｏが０〜１０重量％、Ｎａ2Ｏが４〜２０重量％を主成分として含有するアルミノシリケートガラスを用いることができる。なお、上記ガラスに限らず、ソーダライムガラスやアルミノボロシリケートガラスを用いてもよい。
【００２７】
上記カバーガラスブランクＧの厚さは、最近のＰＣ等の機器の薄型化・軽量化のマーケットニーズに応える観点から例えば０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ程度の範囲である。
【００２８】
次に、以上説明したような本発明に係る例えばトラックパッド用カバーガラスに好適なカバーガラスブランクの製造方法について説明する。
図２は、ダイレクトプレス法によるプレス成型に用いられる装置の構成を示す平面図であり、図３は、上記プレス成型による電子機器用カバーガラスブランクの製造工程を示す図である。
【００２９】
本発明においては、対向する一対の主表面と、該一対の主表面間に存在する端面とを有する電子機器用カバーガラスの基材となる電子機器用カバーガラスブランクをダイレクトプレス法によるプレス成型によって作製する。特に、溶融ガラス供給部から供給され空中を移動中（落下中）の溶融ガラスの塊を、その移動方向に対して直交する方向に配置された一対の金型を用いて捕らえてプレス成型する成型工程が好ましく適用される。
【００３０】
先ず図２を参照して、本発明におけるプレス成型工程について説明する。図２は、プレス成型工程において用いられるプレス成型装置の平面図である。図２に示されるように、装置１０は、４組のプレスユニット２０，３０，４０，５０と、切断ユニット６０を備える。切断ユニット６０は、溶融ガラス流出口１１から流出する溶融ガラスの経路上に設けられている。装置１０は、切断ユニット６０によって切断されてできる溶融ガラスの塊（以下、適宜「ゴブ」とも呼ぶ。）を落下させ、そのとき、塊の落下経路（空中の移動経路）の両側から、互いに対向する一対の金型の面で挟み込むことにより、ゴブを捕らえてプレスすることによって、カバーガラスブランクを成型する。
具体的には、図２に示されるように、プレス成型装置１０は、溶融ガラス流出口１１を中心として、４組のプレスユニット２０，３０，４０及び５０が９０度おきに設けられている。
【００３１】
プレスユニット２０，３０，４０及び５０の各々は、図示しない移動機構によって駆動されて、溶融ガラス流出口１１に対して進退可能となっている。すなわち、溶融ガラス流出口１１の真下に位置するキャッチ位置（図２においてプレスユニット４０が実線で描かれている位置）と、溶融ガラス流出口１１から離れた退避位置（図２において、プレスユニット２０，３０及び５０が実線で描かれている位置、及びプレスユニット４０が破線で描かれている位置）との間で移動可能となっている。
【００３２】
切断ユニット６０は、キャッチ位置（プレスユニットによるゴブの捕獲位置）と溶融ガラス流出口１１との間の溶融ガラスの経路上に設けられ、溶融ガラス流出口１１から流出される溶融ガラスを適量に切り出して溶融ガラスの塊を形成する。切断ユニット６０は、一対の切断刃６１及び６２を有する。切断刃６１及び６２は、一定のタイミングで溶融ガラスの経路上で交差するように駆動され、切断刃６１及び６２が交差したとき、溶融ガラスが切り出されてゴブが得られる。得られたゴブは、キャッチ位置に向かって落下する。
【００３３】
プレスユニット２０は、第１の金型２１、第２の金型２２、第１駆動部２３及び第２駆動部２４を有する。第１の金型２１と第２の金型２２の各々は、ゴブをプレス成型するための面を有するプレート状の部材である。また、第１の金型２１と第２の金型２２には、例えばタングステン・カーバイド（ＷＣ）、タングステン、ニッケル系合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、又は鉄系合金等を用いることができる。
【００３４】
さらに、第１の金型２１と第２の金型２２は、この２つの面の法線方向が略水平方向となり、この２つの面が互いに平行に対向するよう配置されている。第１駆動部２３は、第１の金型２１を第２の金型２２に対して進退させる。一方、第２駆動部２４は、第２の金型２２を第１の金型２１に対して進退させる。第１駆動部２３及び第２駆動部２４は、例えばエアシリンダやソレノイドとコイルバネを組み合わせた機構など、第１の金型２１と第２の金型２２とを急速に近接させる機構を有する。
なお、プレスユニット３０，４０及び５０の構造は、プレスユニット２０と同様であるため、説明は省略する。
【００３５】
プレスユニットの各々は、キャッチ位置に移動した後、第１駆動部と第２駆動部の駆動により、落下するゴブを第１の金型と第２の金型の間に挟み込んで成型するとともに急速冷却し、所定の形状のカバーガラスブランクＧを作製する。次に、プレスユニットは退避位置に移動した後、第１の金型と第２の金型を引き離し、成型されたカバーガラスブランクＧを落下させる。プレスユニット２０，３０，４０及び５０の退避位置の下には、第１コンベア７１、第２コンベア７２、第３コンベア７３及び第４コンベア７４が設けられている。第１〜第４コンベア７１〜７４の各々は、対応する各プレスユニットから落下するカバーガラスブランクＧを受け止めて図示しない次工程の装置にカバーガラスブランクＧを搬送する。
【００３６】
プレス成型装置１０では、プレスユニット２０，３０，４０及び５０が、順番にキャッチ位置に移動して、ゴブを挟み込んで退避位置に移動するよう構成されているため、各プレスユニットでのカバーガラスブランクＧの冷却を待たずに、連続的にカバーガラスブランクＧの成型を行うことができる。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｃ）は、プレス成型装置１０を用いたプレス成型工程をより具体的に示すものである。図３（ａ）は、ゴブを作る以前の状態を示す図であり、同図（ｂ）は、切断ユニット６０によってゴブが作られた状態を示す図であり、同図（ｃ）は、ゴブをプレスすることによりカバーガラスブランクＧが成型された状態を示す図である。
【００３８】
図３（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口１１から、溶融ガラス材料Ｌｇが連続的に流出される。このとき、所定のタイミングで切断ユニット６０を駆動し、切断刃６１及び６２によって溶融ガラス材料Ｌｇを切断する。これにより、図３（ｂ）に示すように、切断された溶融ガラスは、その表面張力によって、略球状のゴブＧｇとなる。溶融ガラス材料Ｌｇの時間当たりの流出量及び切断ユニット６０の駆動間隔の調整は、目標とするカバーガラスブランクＧの大きさ、板厚などから定まる体積に応じて適宜行われればよい。また、溶融ガラス材料Ｌｇの成型時の粘度についても適宜設定されればよいが、通常、ゴブ形成性、プレス成型性、脱型性などの観点からは、溶融ガラスの成型時の粘度が、１０５dPa・s以下であることが好適である。
【００３９】
作られたゴブＧｇは、プレスユニット２０の第１の金型２１と第２の金型２２の隙間に向かって落下する。このとき、ゴブＧｇが第１の金型２１と第２の金型２２の隙間に入るタイミングで、第１の金型２１と第２の金型２２が互いに近づくように、第１駆動部２３及び第２駆動部２４が駆動される。これにより、図３（ｃ）に示すように、第１の金型２１と第２の金型２２の間にゴブＧｇがキャッチされる。さらに、第１の金型２１のプレス面と第２の金型２２のプレス面とが微小な間隔にて近接した状態になり、第１の金型２１のプレス面と第２の金型２２のプレス面の間に挟み込まれたゴブＧｇが、所定の立体形状に成型される。なお、このときの第１の金型２１のプレス面と第２の金型２２のプレス面の間隔を一定に維持するために、第１の金型２１のプレス面及び第２の金型２２のプレス面にはそれぞれ、当接部２１ｂ及び２２ｂが設けられている。すなわち、これら当接部２１ｂと２２ｂが当接することによって、第１の金型２１のプレス面と第２の金型２２のプレス面の間隔は一定に保たれた空間が作られる。
【００４０】
本実施の形態においては、第１の金型２１のプレス面及び第２の金型２２のプレス面の各々の形状は、いずれもカバーガラスブランクＧの主表面を形成するための形状を有している。また、前記一対の金型のうちの少なくとも一方の金型のプレス面は、カバーガラスブランクＧの一対の主表面のうちの一方の主表面に所望の利用者接触操作用の粗面部を形成するための形状を有している。図３では、一例として、第１の金型２１においては、カバーガラスブランクの前記主表面１Ａを形成するための主プレス面２１ａと、該主プレス面２１ａに形成され、前記主表面１Ａに所望の粗面部（凹凸）を形成するための凹凸形状からなる粗面形成部２３（同図（ａ）参照）とが設けられている。また、第２の金型２２においては、カバーガラスブランクの前記主表面１Ｂを形成するための主プレス面２２ａが設けられている。
【００４１】
上述の図３（ｃ）に示すプレス成型によって前述の図１に示されるようなカバーガラスブランクＧが得られる。図１に示されるとおり、カバーガラスブランクＧは、上記金型の主プレス面２１ａ、２２ａによって形成された対向する一対の主表面１Ａ、１Ｂと、上記金型の主プレス面２１ａの粗面形成部２３によって一方の主表面１Ａに形成された粗面部２を有している。
なお、カバーガラスブランクの主表面１Ａおよび１Ｂの両面にそれぞれ所望の粗面部を形成する場合は、上記第１の金型２１だけでなく、第２の金型２２のプレス面にも上記第１の金型２１の粗面形成部２３と同様の粗面形成部が設けられる。
【００４２】
また、カバーガラスブランクＧの少なくとも一方の主表面の全面に粗面部を形成することも、或いは少なくとも一方の主表面の一部の領域に粗面部を形成することもできる。このようにカバーガラスブランクＧの一部の領域に粗面部を形成する場合には、上記金型の主プレス面の対応する一部の領域を粗面形成部とすればよい。
本発明においては、カバーガラスブランクＧの少なくとも一方の主表面にダイレクトプレス法によるプレス成型によって所定の粗面部を転写形成しているので、粗面化加工に伴う残留クラック等の発生はなく、強度低下を抑制することができる。前述したように、本発明のカバーガラスブランクにおいては、粗面部形成領域のＲｓｋがプラス（＋）になっているので、破壊の起点となる深い溝が少ないことで高い強度が得られる。
【００４３】
また、第１の金型２１及び第２の金型２２には、温度調節機構（図示せず）が設けられおり、第１の金型２１及び第２の金型２２の温度は、溶融ガラスＬｇのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも十分に低い温度に保持されている。
【００４４】
さらに、第１の金型２１及び第２の金型２２には、例えばヒートシンクや冷媒配管等、ゴブのプレス成形中におけるゴブＧｇの冷却速度を高めるための冷却手段（図示せず）が設けられている。また、冷却手段は、第１及び第２の金型２１，２２のプレス成形面の裏全面に接するように配置されている。さらに、冷却手段は、第１及び第２の金型２１，２２よりも高い熱伝導率を有する部材から構成されていることが好ましい。例えば、第１及び第２の金型２１，２２が超硬合金（例えばＶＭ−４０）から構成されている場合には、冷却手段は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等から構成されてよい。このように、冷却手段が、第１及び第２の金型２１，２２より高い熱伝導率を有することにより、ゴブＧｇから第１及び第２の金型２１，２２に伝わる熱を効率良く外部に排出することが可能になる。
【００４５】
冷却手段を構成する部材は、第１及び第２の金型２１，２２を構成する金属の熱伝導率、硬度、厚み寸法等に応じて適宜選択されてよい。ここで、超硬合金（ＶＭ−４０）の熱伝導率は７１（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、銅の熱伝導率は４００（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、第１及び第２の金型２１，２２と冷却手段とのそれぞれを構成する部材としては、超硬合金と銅の組み合わせが一例として挙げられる。また、第１及び第２の金型２１，２２は、プレスに耐えうる強度が必要であるため、冷却手段と一体化せずに形成されることが好ましい。なお、プレスユニット３０，４０及び５０の構造は、プレスユニット２０と同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
なお、ゴブＧｇをプレス成型する際の第１の金型２１のプレス面と第２の金型２２のプレス面の対向位置における温度差と、プレス成型後に得られるカバーガラスブランクの主表面平坦部の平坦度との間には相関関係が存在する。つまり、第１の金型２１のプレス面と第２の金型のプレス面の対向位置における温度差が小さいほど、プレス成型後に得られるカバーガラスブランクの平坦度は良好なものとなる。これは、一対の金型の間の温度がより近い場合には、高温のゴブが金型のプレス面に接触して急激に冷却するときに熱的平衡が実現されるため、冷却段階での一対の金型間での微小な熱変形度合いの差に起因して生じ得るカバーガラスブランクの平坦度の低下をより抑制することができるためである。
【００４７】
そこで、この相関関係を予め求めておくことにより、所望の平坦度を実現するための一対の金型間の温度差の最大値が分かる。そこで、一対の金型間の温度差をその最大値以下となるように制御することで、所望の平坦度を実現することができる。平坦部を有する形状で、その平坦部の平坦度が所定値以下であることが要求される場合には、上述の一対の金型間の温度差の制御が有効である。
【００４８】
また、プレス成型装置１０では、ゴブＧｇが第１の金型２１のプレス面又は第２の金型２２のプレス面に接触してから、第１の金型２１と第２の金型２２とがゴブＧｇを完全に閉じ込める状態になるまでの時間は極めて短い。このため、ゴブＧｇは極めて短時間のうちに第１の金型２１のプレス面及び第２の金型２２のプレス面に沿って広がって成型され、さらに急激に冷却されて非晶質のガラスとして固化する。これによってカバーガラスブランクＧが作製される。
【００４９】
また、本実施形態のプレス成型法では、第１の金型２１の主プレス面２１ａ及び第２の金型２２の主プレス面２２ａの形状が転写された形でカバーガラスブランクＧの主表面（粗面部２を含む）が形成される。従って、プレス成型後にカバーガラスブランクＧの主表面に対する研磨等の表面加工工程を省くことができる。従って、本発明においては、成型されるカバーガラスブランクＧは、最終的に得られるカバーガラスの目標板厚と同一の板厚とすることができる。
【００５０】
以上のように第１の金型２１と第２の金型２２が閉じられた後、プレスユニット２０は速やかに退避位置に移動し、代わって、他のプレスユニット３０がキャッチ位置に移動し、このプレスユニット３０によってゴブＧｇのプレス成型が行われる。
なお、上記切断ユニット６０を用いずに、上記ゴブ成型型８０を溶融ガラス材料Ｌｇの経路に沿って上流側あるいは下流側方向に移動させる移動機構を用いてもよい。
【００５１】
上記カバーガラスブランクＧそのものをカバーガラスの基材であるガラス基板としてもよい。或いは、上記カバーガラスブランクＧに対して、例えば必要に応じて端面の研磨やエッチング処理などの加工を施すことによりカバーガラスのガラス基板としてもよい。
【００５２】
次に、上記のようにしてカバーガラスブランクＧから得られたガラス基板に対して化学強化処理を行うことが強度向上の観点から望ましい。
化学強化処理の方法としては、例えば、ガラス転移点の温度を超えない温度領域、例えば摂氏３００度以上５００度以下の温度で、イオン交換を行う低温型イオン交換法などが好ましい。化学強化処理とは、溶融させた化学強化塩とガラス基板とを接触させることにより、化学強化塩中の相対的に大きな原子半径のアルカリ金属元素と、ガラス基板中の相対的に小さな原子半径のアルカリ金属元素とをイオン交換し、ガラス基板の表層に該イオン半径の大きなアルカリ金属元素を浸透させ、ガラス基板の表面に圧縮応力を生じさせる処理のことである。化学強化塩としては、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどのアルカリ金属硝酸を好ましく用いることができる。化学強化処理されたガラス基板は強度が向上し耐衝撃性に優れているので、衝撃、押圧が加わり高い強度が必要な電子機器用カバーガラスに用いられるガラス基板には好適である。
【００５３】
本発明によるカバーガラスブランクを用いたガラス基板の静圧強度は２００Ｎ以上であり、例えばＰＣのトラックパッドや、タッチパネル式の携帯機器用のカバーガラスに要求される高い強度を備えている。
なお、ここでいう静圧強度は、後述の実施例において説明する測定方法による。
【００５４】
また、上記ガラス基板そのものをカバーガラスとしてもよい。或いは、カバーガラスの用途に応じて、上記ガラス基板に対して、例えば防汚コーティング処理を施したり、所定の印刷層等を形成することにより最終的なカバーガラスとしてもよい。
そして、上記カバーガラスは、例えばＰＣにトラックパッドとして組み込まれたり、あるいは携帯電話機等の携帯機器用カバーガラスとして携帯機器に組み込まれる。
【００５５】
以上説明したように、本発明によれば、電子機器用カバーガラスの基材となる主表面に粗面部を形成したカバーガラスブランクをプレス成型により形成することによって、電子機器用カバーガラスの基材となる主表面に所望の粗面部を形成でき、かつ強度の高いカバーガラスブランク及びガラス基板を得ることができる。また、本発明のように例えばＰＣのトラックパッドや、携帯機器の表示画面のアイコンに対応するカバーガラス表面の領域に所望の粗面部を形成することで、利用者がトラックパッドやカバーガラス表面を指先で接触したときの良好な操作感が得られ、操作性を著しく向上させることができる。さらに、本発明では、溶融ガラスをプレスするダイレクトプレス方式を用いているため、ガラス素材を軟化状態に加熱してプレスするモールドプレス方式に比べて、加熱工程が不要であることから、製造効率を高めることができる。
【実施例】
【００５６】
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例では、トラックパッド用カバーガラスのガラス基板の実施例を挙げて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
本実施例では、以下のプレス成型工程を経てカバーガラスブランクを作製し、次いでカバーガラスブランクからガラス基板を作製し、そのガラス基板に対して化学強化処理を施して、トラックパッド用カバーガラスのガラス基板を作製した。
【００５８】
［プレス成型工程］
ガラス組成として、ＳｉＯ２：６２．５〜６４．５重量％、Ａｌ２Ｏ３：１３〜１５重量％、Ｌｉ２Ｏ：５〜７重量％、Ｎａ２Ｏ：９．５〜１１．５重量％、ＺｒＯ２：５〜７重量％を含有する溶融ガラス材料を準備し、前述の図２、図３のプレス成型装置を用いたダイレクトプレス成型法により、前述の図１に示されるような形状を有する所定の大きさ（１０ｃｍ×５ｃｍ）及び厚さ０．９ｍｍのカバーガラスブランクを作製した。
【００５９】
なお、溶融ガラス流出口から流出される溶融ガラス材料の温度は１３００℃、粘度は１０３dPa・sとなるように調節した。また、第１の金型及び第２の金型の各々の主プレス面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．２μｍとし、前述の粗面部２を形成するための粗面形成部２３（第１の金型の主プレス面の一部領域に形成）の表面の表面粗さは、上記主プレス面よりも粗く算術平均粗さＲａで０．７５μｍとした。また、第１の金型及び第２の金型の各々のプレス面の温度は４００℃〜５００℃とし、各金型間の温度差は１０℃以内となるように制御した。また、プレス時の荷重は、３０００ｋｇｆで、ガラスの温度がガラス転移温度（Ｔｇ）以下となるまで約３秒プレスした。
こうして、前述の図１に示すようなカバーガラスブランクを得た。
【００６０】
また、得られた本実施例のカバーガラスブランクについて、主表面の粗面部の表面粗さＲａ、Ｒｓｍ、Ｒｓｋをそれぞれ測定した。これらのパラメータは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１により規定されるパラメータである。これらのパラメータは、（株）ミツトヨ製  表面粗さ測定機「ＳＶ−６２４」を用いて測定した。
この測定の結果、本実施例のカバーガラスブランクの粗面部のＲａは０．６５０μｍ、Ｒｓｍは０．２４８ｍｍ、Ｒｓｋは０．３００であった。
【００６１】
［化学強化工程］
こうしてプレス成型により得られたカバーガラスブランクに対して、端面研磨等の後加工を行ってガラス基板を作製し、作製したガラス基板に対して化学強化処理を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記ガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラス基板を硫酸、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００６２】
こうして、本実施例のトラックパッド用カバーガラスのガラス基板を作製した。
得られたガラス基板表面の粗面部を実際に指先で接触したときに良好な操作感が得られ、トラックパッドとしての操作性を著しく向上できることが確認できた。
【００６３】
また、得られた本実施例のガラス基板について静圧強度を以下の方法で測定した。
本実施例のガラス基板の静圧強度について、強度測定機（アイコーエンジニアリング(株)、大型卓上荷重測定器 ＭＯＤＥＬ−１３１１ＶＲＷ）と、図４に示すような受け治具８１と押し治具８２とを組み合わせたものを用いて測定した。具体的には、図４（ａ）に示す外径４５ｍｍ、内径３５ｍｍのリング状のステンレス製受け冶具８１の上に、測定対象のガラス基板１のテクスチャ領域が上記受け治具のリング内に位置するようにガラス基板１を載置し、その上方から、図４（ｂ）に示す外径１３ｍｍ、内径３ｍｍの円筒状のステンレス製の押し冶具８２で押圧し（図４（ｃ）参照）、ガラス基板が割れた際の破壊加重を静圧強度として測定した。
測定の結果、本実施例のガラス基板の静圧強度は、２６０Ｎであった。
【００６４】
（比較例）
比較例として、フロート法で製造した板ガラス（ガラス組成は上記実施例と同様）を所定の大きさ（１０ｃｍ×５ｃｍ）に切断したガラス基板に対して所定の研削加工を行い、さらに実施例と同様の化学強化処理を施して、研削加工により粗面化した粗面部の表面粗さの異なる２種類のガラス基板を作製した。
作製したこれらのガラス基板の粗面部の表面粗さＲａ、Ｒｓｍ、Ｒｓｋをそれぞれ上記実施例と同様にして測定した。また、これらのガラス基板の静圧強度についても上記実施例と同様にして測定した。
これら比較例の測定結果を、上記実施例の測定結果と併せて下記表１に示した。
【００６５】
【表１】
2014133690.tif 000003
【００６６】
表１の結果から明らかなように、実施例のプレス成型品と比較例の機械加工品（研削品）とを比べると、同様のレベルの表面粗さ（Ｒａ）を備えていても、実施例のプレス成型品の方がはるかに強度の高い（２００Ｎ以上）ものが得られることがわかる。つまり、本発明によれば、電子機器用カバーガラスの基材となる主表面にダイレクトプレス成型により所望の粗面あるいは所望の凹凸形状などの粗面部を形成でき、かつ強度の高いカバーガラスブランクを提供することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  カバーガラス用ガラス基板
Ｇ  カバーガラスブランク
１Ａ，１Ｂ  カバーガラスブランクの主表面
１Ｃ  カバーガラスブランクの端面
２  粗面部
１０  プレス成型装置
２０，３０，４０，５０  プレスユニット
２１  第１の金型
２２  第２の金型
２３  粗面形成部
６０  切断ユニット
【図１】
2014133690.tif 000004
【図２】
2014133690.tif 000005
【図３】
2014133690.tif 000006
【図４】
2014133690.tif 000007