(57)【要約】【課題】ガラス成形品の金型転写性を確保しつつ、ガラス成形品の強度を確保し欠陥の発生を抑制できる、ガラス成形品の製造方法およびガラス成形品の製造装置を提供する。【解決手段】このガラス成形品の製造方法は、うら面１２を成形する第１平坦領域６１ａおよび凹部１０Ｈを成形する凸部領域６１ｃを含む第１金型６１と、おもて面１１を成形する第２金型６２と、うら面１２を成形する第２平坦領域６４ａを含み、凹部１０Ｈを成形する凸部領域６１ｃを含まない第３金型６４とを用い、第１金型６２および第２金型６１を相対的に近接させることにより、ガラス素材１０Ｆを第１金型６１および第２金型６２によって規定されるキャビティ内に加圧充填させた後に、加圧されたガラス素材１０Ｆから第１金型６１を離隔させ、その後、ガラス素材１０Ｆが載置された第２金型６２に第３金型６４を近接させてガラス素材１０Ｆを加圧して、その後、ガラス素材１０Ｆが加圧された後のガラス成形品から第３金型６４を離隔させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
おもて面とうら面とを含む主板部を有し、前記主板部に凹部が形成されたガラス成形品を製造するためのガラス成形品の製造方法であって、
前記うら面を成形する第１平坦領域および前記凹部を成形する凸部領域を含む第１金型と、前記おもて面を成形する第２金型と、前記うら面を成形する第２平坦領域を含み、前記凹部を成形する前記凸部領域を含まない第３金型とを準備する工程と、
前記第２金型に溶融したガラス素材を供給する工程と、
前記第１金型および前記第２金型を相対的に近接させることにより、前記ガラス素材を前記第１金型および前記第２金型によって規定されるキャビティ内に充填させる工程と、
前記ガラス素材の加圧充填後に、加圧された前記ガラス素材から前記第１金型を離隔させる工程と、
前記第１金型の離隔後に、前記ガラス素材が載置された前記第２金型に前記第３金型を近接させて前記ガラス素材を加圧する工程と、
前記ガラス素材の加圧後に、前記ガラス素材が加圧された後のガラス成形品から前記第３金型を離隔させ、前記ガラス成形品を前記第２金型から離型する工程と、
を備えるガラス成形品の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス素材のガラス転移点をＴｇとした場合に、
前記第１金型の離隔開始時における前記ガラス素材の温度は、（Ｔｇ−３０）℃以上（Ｔｇ＋１００）℃以下であり、
前記第３金型の離隔開始時における前記ガラス素材の温度は、（Ｔｇ−２００）℃以上（Ｔｇ−３０）℃以下である、請求項１に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項３】
前記凸部領域は、前記第１金型の移動方向に対して傾斜するテーパ面を有する、請求項１または請求項２に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項４】
前記凸部領域の、前記主板部の法線方向における突出寸法は、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であり、前記テーパ面の傾斜角度は１°以上２０°以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項５】
前記凹部は、前記主板部上で１０ｍｍ×５０ｍｍ以下の開口寸法を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項６】
前記凹部は、前記ガラス成形品を厚み方向に貫通する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス成形品は、ガラス組成として、５０重量％以上７０重量％以下のＳｉＯ２と、５重量％以上１５重量％以下のＡｌ２Ｏ３と、０重量％以上５重量％以下のＢ２Ｏ３と、５重量％以上２０重量％以下のＮａ２Ｏと、０重量％以上１０重量％以下のＫ２Ｏと、０重量％以上１０重量％以下のＭｇＯと、０重量％以上１０重量％以下のＣａＯと、０重量％以上５重量％以下のＢａＯと、０重量％以上５重量％以下のＴｉＯ２と、０重量％以上１５重量％以下のＺｒＯ２と、を含有する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス成形品は、対象物の表面を覆うカバーガラスである、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項９】
前記対象物は、ディスプレイの画像表示部である、請求項８に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項１０】
おもて面とうら面とを含む主板部を有し、前記主板部に凹部が形成されたガラス成形品を製造するためのガラス成形品の製造装置であって、
前記うら面を成形する第１平坦領域および前記凹部を成形する凸部領域を含む第１金型と、
前記おもて面を成形する第２金型と、
前記うら面を成形する第２平坦領域を含み、前記凹部を成形する前記凸部領域を含まない第３金型と、
前記第２金型に溶融したガラス素材を供給する素材供給部と、
前記第１金型を移動させる第１駆動部と、
前記第２金型を移動させる第２駆動部と、
前記第３金型を移動させる第３駆動部と、
前記第１駆動部、前記第２駆動部、前記第３駆動部、および前記素材供給部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第２金型に溶融した前記ガラス素材を前記素材供給部から供給した後、前記第１金型および前記第２金型を相対的に近接させることにより、前記ガラス素材を前記第１金型および前記第２金型によって規定されるキャビティ内に充填させ、前記ガラス素材の加圧充填後に、加圧された前記ガラス素材から前記第１金型を離隔させ、前記前１金型の離隔後に、前記ガラス素材が載置された前記第２金型に前記第３金型を近接させて前記ガラス素材を加圧し、前記ガラス素材の加圧後に、前記ガラス素材が加圧された後のガラス成形品から前記第３金型を離隔させるように、前記第１駆動部、前記第２駆動部、前記第３駆動部、および前記素材供給部を制御する、ガラス成形品の製造装置。
【請求項１１】
前記凸部領域は、前記第１金型の移動方向に対して傾斜するテーパ面を有する、請求項１０に記載のガラス成形品の製造装置。
【請求項１２】
前記凸部領域の、前記主板部の法線方向における突出寸法は、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であり、前記テーパ面の傾斜角度は１°以上２０°以下である、請求項１０または請求項１１に記載のガラス成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス成形品の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス成形品の製造方法に関し、従来、突起形状を有する成形用金型と平面金型との間にガラス素材を挟み、成形用素材が変形可能な温度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、内側金型及び外側金型の両者のガラス受け面高さが一致する第１基準位置に両者を配置し両者を同時にプレス成形した後、内側金型のみを両者のガラス受け面高さが一致しない第２基準位置までさらにプレスし剪断力によってガラス基板の内径部を抜き取る方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０１１４７号公報
【特許文献２】特開２０００−３１９０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガラス成形品の製造方法として、溶融したガラス素材を直接にプレス成形型に供給し、ガラス素材が軟化状態にある間にプレス成形型でプレスして成形する、ダイレクトプレス法が注目されている。ダイレクトプレス法は、溶解したガラスから目的とするガラス成形品に直接的に成形できるため、同一の形状を有する板状ガラスを多量に生産する場合に好適である。
【０００６】
特許文献１に記載の製造方法は、ガラス素材を変形可能な温度まで再加熱して加圧成形する再加熱法である。ダイレクトプレス法では、高温のガラスがプレス工程で急激に冷却されるため、再加熱法と比較してガラスの収縮量が大きい。そのため、特許文献１に記載の技術をダイレクトプレス法に適用した場合、プレス成形後の、ガラス素材が冷却した後に成形用金型より離型するとき、成形用金型の突起形状へのガラス素材の固着や、窪みにおけるガラスの割れが発生しやすい。これらの不具合を防止するために金型を冷却しながら離型させようとすると、ガラス成形品の主面の転写性が低下する。つまり、特許文献１に記載の技術を適用しても、ダイレクトプレスにおける主面の面転写性向上と突起部欠陥の回避との両立は困難であった。
【０００７】
特許文献２に記載の製造方法はダイレクトプレス法であるが、金型がガラスに接触すると同時に、急激な温度低下、すなわちガラスの硬化が始まる。そのため、孔形状が完全に形成されるまで金型を保持していると、ガラス収縮が進行し、内側金型へのガラス素材の固着やガラスの割れが発生してしまう。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ガラス成形品に対する金型転写性を確保しつつ、ガラス成形品の強度を確保し欠陥の発生を抑制できる、ガラス成形品の製造方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、上記ガラス成形品の製造方法に好適に用いられ得るガラス成形品の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に基づいたガラス成形品の製造方法は、おもて面とうら面とを含む主板部を有し、上記主板部に凹部が形成されたガラス成形品を製造するためのガラス成形品の製造方法であって、以下の工程を備える。
【００１０】
上記うら面を成形する第１平坦領域および凹部を成形する凸部領域を含む第１金型と、上記おもて面を成形する第２金型と、上記うら面を成形する第２平坦領域を含み、上記凹部を成形する上記凸部領域を含まない第３金型とを準備する工程と、上記第２金型に溶融したガラス素材を供給する工程と、上記第１金型および上記第２金型を相対的に近接させることにより、上記ガラス素材を上記第１金型および上記第２金型によって規定されるキャビティ内に充填させる工程と、上記ガラス素材の加圧充填後に、加圧された上記ガラス素材から上記第１金型を離隔させる工程と、上記第１金型の離隔後に、上記ガラス素材が載置された上記第２金型に上記第３金型を近接させて上記ガラス素材を加圧する工程と、上記ガラス素材の加圧後に、上記ガラス素材が加圧された後のガラス成形品から上記第３金型を離隔させ、上記ガラス素材が加圧形成された後のガラス成形品を上記第２金型から離型する工程と、を備える。
【００１１】
上記製造方法の他の形態においては、上記ガラス素材のガラス転移点をＴｇとした場合に、上記第１金型の離隔開始時における上記ガラス素材の温度は、（Ｔｇ−３０）℃以上（Ｔｇ＋１００）℃以下であり、上記第３金型の離隔開始時における上記ガラス素材の温度は、（Ｔｇ−２００）℃以上（Ｔｇ−３０）℃以下である。
【００１２】
上記製造方法の他の形態においては、上記凸部領域は、上記第１金型の移動方向に対して傾斜するテーパ面を有する。
【００１３】
上記製造方法の他の形態においては、上記凸部領域の上記第１平坦領域に対する法線方向における突出寸法は、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であり、上記テーパ面の傾斜角度(θ)は１°以上２０°以下である。
【００１４】
上記製造方法の他の形態においては、上記凹部は、上記主板部上で１０ｍｍ×５０ｍｍ以下の開口寸法を有する。
【００１５】
上記製造方法の他の形態においては、上記凹部は、上記ガラス成形品を厚み方向に貫通する。
【００１６】
上記製造方法の他の形態においては、上記ガラス成形品は、ガラス組成として、５０重量％以上７０重量％以下のＳｉＯ２と、５重量％以上１５重量％以下のＡｌ２Ｏ３と、０重量％以上５重量％以下のＢ２Ｏ３と、５重量％以上２０重量％以下のＮａ２Ｏと、０重量％以上１０重量％以下のＫ２Ｏと、０重量％以上１０重量％以下のＭｇＯと、０重量％以上１０重量％以下のＣａＯと、０重量％以上５重量％以下のＢａＯと、０重量％以上５重量％以下のＴｉＯ２と、０重量％以上１５重量％以下のＺｒＯ２と、を含有する。
【００１７】
上記製造方法の他の形態においては、上記ガラス成形品は、対象物の表面を覆うカバーガラスである。
【００１８】
上記製造方法の他の形態においては、上記対象物は、ディスプレイの画像表示部である。
【００１９】
この発明に基づいたガラス成形品の製造装置は、おもて面とうら面とを含む主板部を有し、上記主板部に凹部が形成されたガラス成形品を製造するためのガラス成形品の製造装置であって、以下の構成を備える。
【００２０】
上記うら面を成形する第１平坦領域および上記凹部を成形する凸部領域を含む第１金型と、上記おもて面を成形する第２金型と、上記うら面を成形する第２平坦領域を含み、上記凹部を成形する上記凸部領域を含まない第３金型と、上記第２金型に溶融したガラス素材を供給する素材供給部と、上記第１金型を移動させる第１駆動部と、上記第２金型を移動させる第２駆動部と、上記第３金型を移動させる第３駆動部と、上記第１駆動部、上記第２駆動部、上記第３駆動部、および上記素材供給部を制御する制御部とを備える。
【００２１】
上記制御部は、上記第２金型に溶融したガラス素材を上記素材供給部から供給した後、上記第１金型および上記第２金型を相対的に近接させることにより、上記ガラス素材を上記第１金型および上記第２金型によって規定されるキャビティ内に充填させ、上記ガラス素材の加圧充填後に、加圧された上記ガラス素材から上記第１金型を離隔させ、上記第１金型の離隔後に、上記ガラス素材が載置された上記第２金型に上記第３金型を近接させて上記ガラス素材を加圧し、上記ガラス素材の加圧後に、上記ガラス素材が加圧された後のガラス成形品から上記第３金型を離隔させるように、上記第１駆動部、上記第２駆動部、上記第３駆動部、および上記素材供給部を制御する。
【００２２】
上記ガラス成形品の製造装置の他の形態においては、上記凸部領域は、上記第１金型の移動方向に対して傾斜するテーパ面を有する。
【００２３】
上記ガラス成形品の製造装置の他の形態においては、上記凸部領域の、上記主板部の法線方向における突出寸法は、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であり、上記テーパ面の傾斜角度は１°以上２０°以下である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、ガラス成形品に対する金型転写性が確保され、かつ、欠陥の発生が抑制された、ガラス成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態におけるディスプレイ用カバーガラスを備えるディスプレイ装置の分解した状態を示す斜視図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図３】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図４】ガラス成形品の製造装置の概略構成を示す模式図である。
【図５】実施の形態１の第１金型の構造を示す断面図である。
【図６】実施の形態１の第３金型の構造を示す断面図である。
【図７】実施の形態１におけるガラス成形品の製造方法を示す流れ図である。
【図８】実施の形態１の第２金型の構造、およびガラス素材を切断する工程を示す断面図である。
【図９】実施の形態１のガラス素材を第２金型へ滴下する工程を示す断面図である。
【図１０】実施の形態１の第１金型を下降する工程を示す第１断面図である。
【図１１】実施の形態１の第１金型をさらに下降する工程を示す第２断面図である。
【図１２】実施の形態１の第１金型をさらに下降する工程を示す第３断面図である。
【図１３】実施の形態１の第１金型を離型させる工程を示す第１断面図である。
【図１４】実施の形態１の第１金型を上昇する工程を示す断面図である。
【図１５】実施の形態１の第３金型を下降する工程を示す断面図である。
【図１６】実施の形態１の第３金型を上昇する工程を示す断面図である。
【図１７】成形用金型から取り出されたガラス素材を示す断面図である。
【図１８】研磨完了後のガラス成形品を示す断面図である。
【図１９】実施の形態２の第２金型の構造、およびガラス素材を切断する工程を示す断面図である。
【図２０】実施の形態２のガラス素材を下型へ滴下する工程を示す断面図である。
【図２１】実施の形態２の第１金型を下降する工程を示す第１断面図である。
【図２２】実施の形態２の第１金型をさらに下降する工程を示す第２断面図である。
【図２３】実施の形態２の第１金型を上昇する工程を示す断面図である。
【図２４】実施の形態２の第３金型を下降する工程を示す断面図である。
【図２５】実施の形態２の第３金型を上昇する工程を示す断面図である。
【図２６】実施の形態２の成形用金型から取り出されたガラス成形品を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に基づいた実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、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、量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品、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。
【００２７】
［実施の形態１］
（ディスプレイ装置１００，ディスプレイ用カバーガラス１０）
図１は、実施の形態におけるディスプレイ用カバーガラス１０を備えるディスプレイ装置１００の分解した状態を示す斜視図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【００２８】
図１に示すように、ディスプレイ装置１００は、ディスプレイ用カバーガラス１０と、平板状の形状を有する外装プレート２０と、外装プレート２０の上に配置される回路基板３０と、回路基板３０の上に実装されるスピーカー３１と、回路基板３０の上に実装されるディスプレイ４０とを備える。
【００２９】
ディスプレイ用カバーガラス１０は、外装プレート２０に取り付けられる（矢印ＡＲ参照）。ディスプレイ用カバーガラス１０は、回路基板３０、スピーカー３１、およびディスプレイ４０を、外装プレート２０上に封止する。
【００３０】
ディスプレイ用カバーガラス１０は、ディスプレイ４０の画像表示部４２を覆うように設けられるガラス成形品１０Ｇと、スピーカー３１に対応するように設けられる穴部１０Ｈと、を含む。穴部１０Ｈは、ガラス成形品１０Ｇのおもて面１１（図２参照）側からうら面１２（図２参照）側に向かって厚み方向に貫通している。スピーカー３１は、穴部１０Ｈを介して、ガラス成形品１０Ｇのおもて面１１側に露出している。
【００３１】
（ガラス成形品１０Ｇ）
図２に示すように、ディスプレイ用カバーガラス１０のガラス成形品１０Ｇは、主板部１３と、接続部１４と、側板部１５とを有する。主板部１３は、略平板状の形状を有する。ガラス成形品１０Ｇがディスプレイ４０に取り付けられた状態では、主板部１３のおもて面１１側が外部に露出する。本実施の形態における主板部１３の外縁は、４つの角部が丸みを帯びた略矩形状の形状を有している。
【００３２】
接続部１４は、主板部１３の外縁に連設される。接続部１４は、主板部１３から外方に向かうにしたがって、おもて面１１から遠ざかる方向に湾曲する。側板部１５は、接続部１４の外縁に連設される。側板部１５は、全体として環状の形状を有し、接続部１４を挟んで主板部１３の反対側に位置している。ガラス成形品１０Ｇは、主板部１３側から側板部１５側に向かうにつれて、接続部１４において３Ｄ（three dimension）形状を持って湾曲するように形成されている。
【００３３】
ガラス成形品１０Ｇは、第１面としてのおもて面１１と、第２面としてのうら面１２とを有する。図３に示すように、おもて面１１とうら面１２とは、主表面１８を構成する。主表面１８は、おもて面１１とうら面１２とを含む。穴部１０Ｈは、主表面１８に含まれるおもて面１１またはうら面１２に対して窪んだ凹形状に形成されている。ガラス成形品１０Ｇの主表面１８には、凹形状が形成されている。本実施の形態では、当該凹形状はガラス成形品１０Ｇの主板部１３を貫通する貫通孔として形成されている。他の例では、凹形状は、主表面１８に対して窪んだ、有底の穴形状に形成されてもよい。
【００３４】
ガラス成形品１０Ｇの画像表示部４２側に位置するうら面１２側からおもて面１１側に向かって、所定の画像情報を含む光Ｌ（図２参照）が主板部１３を透過する。画像表示部４２上に表示された各種の画像情報は、使用者により認識される。主板部１３のおもて面１１がタッチパネル式のディスプレイ面を構成している場合、主板部１３のおもて面１１は、使用者の手指（図示せず）によって押圧されたり、主板部１３のおもて面１１はペン（図示せず）などによって押圧されたりする。
【００３５】
以上のようなガラス成形品１０Ｇは、ガラス組成として、５０重量％以上７０重量％以下のＳｉＯ２と、５重量％以上１５重量％以下のＡｌ２Ｏ３と、０重量％以上５重量％以下のＢ２Ｏ３と、５重量％以上２０重量％以下のＮａ２Ｏと、０重量％以上１０重量％以下のＫ２Ｏと、０重量％以上１０重量％以下のＭｇＯと、０重量％以上１０重量％以下のＣａＯと、０重量％以上５重量％以下のＢａＯと、０重量％以上５重量％以下のＴｉＯ２と、０重量％以上１５重量％以下のＺｒＯ２と、を含有しているとよい。
【００３６】
このような組成のガラスは、ガラス転移点の温度Ｔｇとした場合、プレス成形にてガラスに転写される形状に大きく影響を及ぼす（Ｔｇ−３０）［℃］〜（Ｔｇ＋１５０）［℃］の温度範囲において、適切なガラス粘性を維持し良好な転写性を確保した状態で面転写を完了でき、かつ、ガラスの熱収縮による割れを抑制することができる。
【００３７】
（Ｔｇ−３０）［℃］〜（Ｔｇ＋１５０）［℃］の温度範囲において、ガラスの線膨張係数αは７０〜１１０［×１０−７／℃］であることが望ましい。たとえば１００℃以上３００℃以下の範囲で９８［×１０−７／℃］の線膨張係数αを有するガラスを使用してもよい。またガラス粘性をη［Ｐａ・ｓ］とすると、ｌｏｇη＝１１．０〜１４．５であることが望ましい。上記のような特性を持つガラスは、割れの無い湾曲したカバーガラスの成形に適している。
【００３８】
穴部１０Ｈがガラス成形品１０Ｇのおもて面１１に開口する開口径は、現実的に要求される最小値である０．５ｍｍ以上とすることができる。穴部１０Ｈの径が小さいほど、本実施の形態の製造装置および製造方法を好適に用いることができる。また穴部１０Ｈがおもて面１１に開口する開口は、実用上最大と考えられる１０ｍｍ×５０ｍｍに収まる大きさとすることができる。穴部１０Ｈは、おもて面１１において１０×５０ｍｍ以下の開口寸法Ｄ（図３参照）を有する。たとえば、外径１３０ｍｍ×６０ｍｍ、厚み０．８ｍｍのガラス成形品１０Ｇに対し、上記開口の寸法を４ｍｍ×２５ｍｍとすることができる。
【００３９】
（製造装置）
以上のようなガラス成形品１０Ｇは、ダイレクトプレス法を使用して製造される。図４は、ガラス成形品１０Ｇの製造装置５０の概略構成を示す模式図である。図４に示すように、ガラス成形品１０Ｇの製造装置５０は、溶融したガラス素材１０Ｅを貯留する連続溶融炉７１と、連続溶融炉７１の下部に接続されたノズル７３とを備える。連続溶融炉７１とノズル７３とは、溶融したガラス素材１０Ｅを下型６２に供給するための素材供給部７０を構成する。
【００４０】
製造装置５０は、ノズル７３から流出するガラス素材１０Ｅを切断するガラスカッター６３を備える。ガラスカッター６３は、たとえばエアーシリンダー８５により駆動され、ガラス素材１０Ｅを適宜切断して適切な量に分割する。
【００４１】
製造装置５０は、ガラスカッター６３により切断され落下するガラス素材を受けるための下型６２と、下型６２と共にガラス素材を加圧し成形する第１上型６１および第２上型６４と、を備える。
【００４２】
下型６２は、ガラス成形品１０Ｇのおもて面１１を成形するための第２金型として機能する。第１上型６１は、ガラス成形品１０Ｇのうら面１２および穴部１０Ｈを成形するための第１金型として機能する。第２上型６４は、ガラス成形品１０Ｇのうら面１２を成形するための第３金型として機能する。第１上型６１と下型６２とは、ガラス成形品１０Ｇを加圧成形するための成形用金型６０Ａを構成する。第２上型６４と下型６２とは、ガラス成形品１０Ｇを加圧成形するための成形用金型６０Ｂを構成する。
【００４３】
製造装置５０は、制御部９０を備える。制御部９０は、第１駆動部としてのサーボモーター８１と、第２駆動部としてのサーボモーター８２と、第３駆動部としてのサーボモーター８３と、上述のエアーシリンダー８５と、上述の素材供給部７０の動作を制御する。制御部９０は、エアーシリンダー８５によるガラス素材１０Ｅの切断のタイミング、下型６２の移動のタイミング、第１上型６１および第２上型６４の移動のタイミングなどの、ガラス成形品１０Ｇの製造に係る一連のシーケンスを制御する。
【００４４】
サーボモーター８１は、制御部９０からの指令を受け、図４中に両矢印で示すＤＲ１方向（垂直方向）に第１上型６１を往復移動させ、第１上型６１と下型６２とを近接および離隔させる。同様に、サーボモーター８３は、制御部９０からの指令を受け、図４中に両矢印で示すＤＲ１方向（垂直方向）に第２上型６４を往復移動させ、第２上型６４と下型６２とを近接および離隔させる。サーボモーター８２は、制御部９０からの指令を受け、図４中に両矢印で示すＤＲ２方向（水平方向）に下型６２を移動させる。第１上型６１を移動させるサーボモーター８１と、第２上型６４を移動させるサーボモーター８３とは、それぞれ独立して制御される。
【００４５】
下型６２は、サーボモーター８２により、ノズル７３の下方でガラス素材を受けるための位置（ガラス滴下ポジションＰ１）と、第１上型６１と対向してガラス素材を加圧成形するための位置（成形ポジションＰ２）と、第２上型６４と対向してガラス素材を加圧成形するための位置（成形ポジションＰ３）と、下型６２からガラス素材を取り出すための位置（取出しポジションＰ４）との間で移動可能に構成されている。
【００４６】
制御部９０によってサーボモーター８１を制御する方法としては、第１上型６１の位置を制御するモード（位置制御モード）と、第１上型６１に付加される荷重を制御するモード（荷重制御モード）とがある。これら２つの制御モードを切り替え可能に構成しておくことが好ましい。サーボモーター８１は、最大３トンのプレス圧力でガラス素材をプレス成形可能な仕様に設けられる。
【００４７】
同様に、制御部９０によってサーボモーター８３を制御する方法としては、第２上型６４の位置を制御するモード（位置制御モード）と、第２上型６４に付加される荷重を制御するモード（荷重制御モード）とがある。これら２つの制御モードを切り替え可能に構成しておくことが好ましい。サーボモーター８３は、最大３トンのプレス圧力でガラス素材をプレス成形可能な仕様に設けられる。
【００４８】
なお、本実施の形態において、加圧成形のために第１上型６１を駆動する第１駆動部、および、第２上型６４を駆動する第２駆動部は、サーボモーター８１，８３に限定されるものではなく、エアーシリンダー、油圧シリンダ、リニアモーター、ステッピングモーターなどの公知の駆動手段を適宜選択して用いることができる。
【００４９】
図４に示す製造装置５０では、第１上型６１および第２上型６４がＤＲ１方向に移動する構成としているが、製造装置５０はこの構成に限定されるものではない。第１上型６１および第２上型６４は固定しておき、下型６２がＤＲ２方向に加えてＤＲ１方向に移動可能である構成としてもよく、または、第１上型６１および第２上型６４と下型６２との両方がＤＲ１方向に移動する構成としてもよい。
【００５０】
第１上型６１、第２上型６４、および下型６２の材料は、耐熱合金（ステンレスなど）、炭化タングステンを主成分とする超鋼材料、各種セラミックス（炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウムなど）、カーボンを含む複合材料など、ガラス成形品１０Ｇを製造するための成形金型として公知の材料の中から適宜選択して用いることができる。第１上型６１、第２上型６４、および下型６２を同一の材料で構成してもよいし、それぞれ別の材料で構成してもよい。
【００５１】
第１上型６１、第２上型６４、および下型６２の表面には、耐久性の向上やガラス素材との融着を防止するための被覆層を設けておくことも好ましい。被覆層の材料に特に制限はなく、たとえば、種々の金属（クロム、アルミニウム、チタンなど）、窒化物（窒化クロム、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化硼素など）、酸化物（酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化チタンなど）などを用いることができる。被覆層の成膜方法にも制限はなく、公知の成膜方法の中から適宜選択して用いればよい。たとえば、真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤなどが挙げられる。
【００５２】
第１上型６１、第２上型６４、および下型６２は、図示しない加熱手段によって所定温度に加熱できるように構成されている。加熱手段としては、公知の加熱手段を適宜選択して用いることができる。たとえば、被加熱部材の内部に埋め込んで使用するカートリッジヒーターや、被加熱部材の外側に接触させて使用するシート状のヒーター、赤外線加熱装置、高周波誘導加熱装置などを用いることができる。
【００５３】
図５に第１上型６１の断面形状を示す。第１上型６１は、ガラス成形品１０Ｇのうら面の平坦部分を成形する第１平坦領域６１ａと、ガラス成形品１０Ｇの接続部１４および側板部１５のうら面を成形する第１側面領域６１ｂと、ガラス成形品１０Ｇの凹部１０Ｈを成形する凸部領域６１ｃとを含む。
【００５４】
本実施の形態の凸部領域６１ｃは、円錐台形状に形成されている。凸部領域６１ｃは中心軸Ｃを中心に対称な形状を有し、円錐台の側面を形成するテーパ面６１ｔを有する。テーパ面６１ｔは、中心軸Ｃに対して傾斜している。中心軸Ｃの延びる方向は、図４に示すＤＲ１方向である。テーパ面６１ｔは、ＤＲ１方向に対して傾斜する。
【００５５】
凸部領域６１ｃの第１平坦領域６１ａに対する法線方向における突出寸法Ｈは、すなわち図４に示すＤＲ１方向に沿う寸法Ｈは、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である。凸部領域６１ｃの高さ（ＤＲ１方向に沿う寸法）は、穴部１０Ｈを成形するために現実的に要求される値から決定されればよい。ガラス成形品１０Ｇを貫通する穴部１０Ｈをプレス工程で成形する場合には、凸部領域６１ｃの高さを相対的に大きくし、ガラス成形品１０Ｇの厚みを超える寸法にする必要がある。たとえば、本実施の形態では、第１上型６１に対して凸部領域６１ｃが下型６２側に突起する寸法を１．２ｍｍとし、傾斜角度を３°とした。
【００５６】
テーパ面６１ｔが中心軸Ｃに対して傾斜する傾斜角度θは、１°以上２０°以下、好ましくは３°以上５°以下である。傾斜角度θは、穴部１０Ｈに要求される寸法精度、プレス成形時の凸部領域６１ｃの離型の容易性、凸部領域６１ｃを含む第１上型６１の生産性および強度などを考慮して、最適な値に決定されればよい。
【００５７】
図６に第２上型６４の断面形状を示す。第２上型６４は、ガラス成形品１０Ｇのうら面の平坦部分を成形する第２平坦領域６４ａを含む。第２上型６４には、ガラス成形品１０Ｇの接続部１４および側板部１５のうら面を成形する側面領域と、凸部領域とは設けられていない。
【００５８】
（製造方法）
以下、ダイレクトプレス法を使用してガラス成形品１０Ｇを得る製造方法について説明する。図７は、実施の形態１におけるガラス成形品１０Ｇの製造方法を示す流れ図である。図７に示すように、まず工程（Ｓ１１）において、第１上型６１、第２上型６４、および下型６２を含む成形用金型６０Ａ，６０Ｂが準備される。
【００５９】
このとき第１上型６１、第２上型６４、および下型６２は、それぞれ所定の温度に加熱される。所定の温度とは、ガラス成形品１０Ｇに良好な転写面を形成できる温度であればよい。一般的に、成形用金型６０Ａ，６０Ｂの温度が低すぎると高精度な転写面を形成することが困難になる。逆に、必要以上に温度を高くしすぎることは、ガラスとの融着が発生し易くなったり、成形用金型６０Ａ，６０Ｂの寿命が短くなったりする虞があるため好ましくない。
【００６０】
通常は、加圧成形するガラスのガラス転移点温度Ｔｇに対し、（Ｔｇ−１００）℃以上（Ｔｇ＋１００）℃以下の範囲の温度に設定する。実際には、ガラスの種類、ガラス成形品１０Ｇの形状および大きさ、成形用金型６０Ａ，６０Ｂの材料、保護膜の種類など、種々の条件を考慮に入れて適正な温度を決定する。第１上型６１、第２上型６４、および下型６２の加熱温度は同じ温度であってもよいし、異なる温度であってもよい。
【００６１】
本実施形態においては、成形用金型６０Ａ，６０Ｂを所定温度に加熱した後、溶融した状態の高温のガラス素材１０Ｆを供給して加圧成形することから、成形用金型６０Ａ，６０Ｂの温度を一定に保ったまま、一連の工程を行うことができる。さらに、成形用金型６０Ａ，６０Ｂの温度を一定に保ったまま、複数のガラス成形品１０Ｇを繰り返し製造することもできる。
【００６２】
したがって、１つのガラス成形品１０Ｇを製造する毎に成形用金型６０Ａ，６０Ｂの昇温と冷却を繰り返す必要がないことから、極めて短時間で効率よくガラス成形品１０Ｇを製造することができる。ここで、成形用金型６０Ａ，６０Ｂの温度を一定に保つとは、成形用金型６０Ａ，６０Ｂを加熱するための温度制御における目標設定温度を一定に保つという意味である。したがって、各工程実施中において、ガラス素材１０Ｆとの接触などによる成形用金型６０Ａ，６０Ｂの温度変動を防止しようとするものではなく、かかる温度変動については許容される。
【００６３】
次に工程（Ｓ１２）において、下型６２をガラス滴下ポジションＰ１（図４参照）に配置する。下型６２の現在位置を検出した結果、下型６２がガラス滴下ポジションＰ１に配置されている場合には、下型６２の移動は行なわれない。一方、下型６２の現在位置を検出した結果、下型６２がガラス滴下ポジションＰ１以外の位置に配置されている場合には、制御部９０からの指令によりサーボモーター８２が起動し、下型６２をガラス滴下ポジションＰ１へ移動させる。
【００６４】
次に工程（Ｓ１３）において、ガラス素材を切断する。図８は、実施の形態１のガラス素材を切断する工程を示す断面図である。図４を参照して説明した通り、溶融した状態で連続溶融炉７１内に貯留されたガラス素材１０Ｅは、ノズル７３を経由して連続溶融炉７１から流出し、自重によりノズル７３から液線状に落下する。ノズル７３から流出したガラス素材１０Ｅをガラスカッター６３を用いて切断し、図８に示す滴状の形状を有するガラス素材１０Ｆを得る。ガラス素材１０Ｆは、下型６２へ向かって落下する。
【００６５】
次に工程（Ｓ１４）において、溶融した状態の高温のガラス素材１０Ｆを下型６２へ滴下する。図９は、実施の形態１のガラス素材１０Ｆを下型６２へ滴下する工程を示す断面図である。ガラスカッター６３により切断され落下するガラス素材１０Ｆは、下型６２の上に溜め受けられる。図９に示すように、下型６２上に供給されたガラス素材１０Ｆは、下型６２上で濡れ広がる。ガラス素材１０Ｆは、穴部１０Ｈが形成される位置、すなわち凸部領域６１ｃが配置される位置を避けて、下型６２に滴下されることが好ましい。下型６２に滴下されたガラス素材１０Ｆの温度は、たとえば８００℃以上９００℃以下の範囲であってもよい。
【００６６】
次に工程（Ｓ１５）において、下型６２を成形ポジションＰ２（図４参照）に移動する。制御部９０からの指令によりサーボモーター８２を起動させ、水平方向（図４に示すＤＲ２方向）に下型６２を移動させることにより、下型６２は、ノズル７３の下方のガラス滴下ポジションＰ１から、第１上型６１の下方の成形ポジションＰ２に移動する。成形ポジションＰ２に移動した下型６２の成形面と、第１上型６１の成形面とは、互いに対向する。
【００６７】
次に工程（Ｓ１６）において、第１上型６１を下降する。図１０は、実施の形態１の第１上型６１を下降する工程を示す断面図である。下型６２に対向する第１上型６１は、図１０中の白抜き矢印に示すように、下降移動する。制御部９０からの指令によりサーボモーター８１が起動し、第１上型６１を下型６２へ向かって移動させる。これにより、第１上型６１と下型６２とが近接する。図１０に示すように、第１上型６１には、凸部領域６１ｃが設けられている。
【００６８】
図１１を参照して、第１上型６１の下降移動を続けることにより、第１上型６１に対し下方に突出する凸部領域６１ｃが第１上型６１と下型６２との間に配置される。図１１に示す状態では、凸部領域６１ｃの先端部と下型６２との間には隙間が形成されている。
【００６９】
図１１では、第１上型６１の第１平坦領域６１ａ(成形面）がガラス素材１０Ｆに接触し、ガラス素材１０Ｆの加圧成形が開始されている。しかし、凸部領域６１ｃの周囲にはガラス素材１０Ｆが未だ充填されていない。つまり、凸部領域６１ｃは、その周囲にガラス素材１０Ｆが充填されるよりも先に、第１上型６１と下型６２との間の、ガラス素材１０Ｆが凸部領域６１ｃによって成形されるべき鉛直方向の位置に配置される。なお、凸部領域６１ｃを配置する時点でガラス素材１０Ｆの加圧成形が開始されていることは必須ではなく、第１上型６１はガラス素材１０Ｆに対し非接触であってもよい。
【００７０】
次に、図１２を参照して、第１上型６１をさらに下降させ、凸部領域６１ｃの周囲にガラス素材１０Ｆを充填する。図１２は、実施の形態１の凸部領域６１ｃの周囲にガラス素材１０Ｆを充填する工程を示す断面図である。図１１に示す状態から第１上型６１をさらに下降して第１上型６１と下型６２とを近接させることにより、ガラス素材１０Ｆが第１上型６１の第１平坦領域６１ａ(成形面）と下型６２の成形面６２ａ（図中に示す上側の面）とによって、プレス加工される。第１上型６１は、下型６２と共に、ガラス素材１０Ｆを加圧し成形する。
【００７１】
このとき、加圧成形されたガラス素材１０Ｆが押し広げられて水平方向（図中左右方向）に伸ばされ、第１上型６１の第１平坦領域６１ａ(成形面）および下型６２の成形面６２ａにガラス素材１０Ｆが充填される。このとき、水平方向に押し広げられたガラス素材１０Ｆが凸部領域６１ｃにまで到達し、凸部領域６１ｃの周囲にもガラス素材１０Ｆが充填される。
【００７２】
第１上型６１でガラス素材１０Ｆをプレスする際、凸部領域６１ｃを溶融したガラス素材１０Ｆに挿入しても構わないが、下型６２にガラス素材１０Ｆが接触すると同時に、急激な温度低下、すなわちガラスの硬化が始まるため、板厚や穴の大きさによっては穴部１０Ｈの転写性が劣る場合がある。穴部１０Ｈの転写性の観点からは、加圧成形されたガラス素材１０Ｆが押し広げられて、凸部領域６１ｃにまで到達し、凸部領域６１ｃの周囲にガラス素材１０Ｆが充填されることが好ましい。
【００７３】
好ましくは、プレス加工の開始時のガラス素材１０Ｆの温度は、（Ｔｇ＋５０）℃以上（Ｔｇ＋２００）℃以下に設定される。たとえばＴｇが５４０℃の場合、プレス直前のガラス素材１０Ｆの温度を６８０℃としてもよい。ガラス素材１０Ｆの温度は、たとえば放射温度計によって測定することができる。このような温度設定を得るためには、ガラス転移点の温度Ｔｇに対し、第１上型６１の温度を（Ｔｇ−６０）℃以上（Ｔｇ−２０）℃以下に設定し、下型６２の温度を（Ｔｇ−８０）℃以上（Ｔｇ−１０）℃以下に設定するとよい。たとえばＴｇが５４０℃の場合、第１上型６１の温度を５００℃とし、下型６２の温度を５２０℃としてもよい。この加圧における加圧力は、２０ｋｇｆ／ｃｍ２〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２が好ましい。
【００７４】
所定の時間が経過した後、次に工程（Ｓ１７）において、第１上型６１を上昇移動させ、第１上型６１をガラス素材１０Ｆから離型させる。図１３および図１４は、実施の形態１の第１上型６１を離型させる工程を示す断面図である。たとえばプレス成形の開始から成形用金型６０を７秒間保持し、その後、第１上型６１を図１３および図１４に示す白抜き矢印の方向に沿って上昇させ、ガラス素材１０Ｆの厚み方向に第１上型６１を移動させて、第１上型６１を離型する。
【００７５】
ガラス成形品１０Ｇの主面（おもて面１１およびうら面１２）と凸部領域６１ｃにより成形される穴部１０Ｈとにおいて、所望の形状を形成するまでの時間を比較すると、穴部１０Ｈの方が早く完了できる。これは、ガラスゴブの温度分布、穴部１０Ｈはガラス成形品１０Ｇの端部に設けられるため凸部領域６１ｃはプレスにより押し広げられた比較的低温のガラス素材１０Ｆを成形すること、凸部領域６１ｃの近傍ではガラス素材１０Ｆの量に対して金型の面積が大きく放熱し易いこと、主面に対して穴部１０Ｈの側面は要求される面粗さが比較的厳しくないこと、などを理由とする。
【００７６】
凸部領域６１ｃは、図５を参照して説明したように、円錐台形状に形成されており、円錐台の側面を構成するテーパ面６１ｔを有する。図４に示すＤＲ２方向はガラス素材１０Ｆの表面の延びる方向であり、図４に示すＤＲ１方向はガラス素材１０Ｆの厚み方向、すなわちガラス素材１０Ｆの表面の法線方向である。テーパ面６１ｔは、ガラス素材１０Ｆの表面の法線方向に対して傾斜している。テーパ面６１ｔを有する凸部領域６１ｃは、第１上型６１から下型６２へ向かうにつれて先細になる形状を有する。
【００７７】
凸部領域６１ｃの移動方向に対しテーパ面６１ｔが傾斜しているため、第１上型６１の離型動作時に凸部領域６１ｃがガラス素材１０Ｆから抜き易くなる。加えて、ガラス素材１０Ｆに対し凸部領域６１ｃを相対移動すれば、凸部領域６１ｃはガラス素材１０Ｆに接触しなくなり、凸部領域６１ｃがガラス素材１０Ｆから離型した状態が速やかに得られる。
【００７８】
図１３は、ガラス素材１０Ｆから離型した凸部領域６１ｃを示す拡大図である。図１３に示すように、凸部領域６１ｃの周囲および凸部領域６１ｃに対し下型６２側に充填されたガラス素材１０Ｆは、凸部領域６１ｃによって成形され、窪み部１０Ｖが形成される。凸部領域６１ｃの側面がテーパ面６１ｔとして形成されているので、凸部領域６１ｃが上昇移動して窪み部１０Ｖの底部から凸部領域６１ｃが離れると、凸部領域６１ｃのテーパ面６１ｔと窪み部１０Ｖの内側面との間に空隙Ｇが形成される。これにより、窪み部１０Ｖを成形した凸部領域６１ｃの表面の全部が窪み部１０Ｖから離れ、凸部領域６１ｃがガラス素材１０Ｆに対し非接触となり、凸部領域６１ｃのガラス素材１０Ｆからの離型が行なわれる。
【００７９】
好ましくは、第１上型６１の凸部領域６１ｃが離型動作のための移動を開始するときのガラス素材１０Ｆの温度の下限値は、ガラス素材１０Ｆの熱収縮を十分小さくし割れなどの欠陥が発生することを抑制する観点から、（Ｔｇ−３０）℃に設定される。一方、温度の上限値は、穴部１０Ｈにおける転写性を満足できるように、（Ｔｇ＋１００）℃に設定される。たとえばＴｇが５４０℃の場合、凸部領域６１ｃの離型動作の開始時のガラス素材１０Ｆの温度は、５１０℃以上６４０℃以下に設定されるとよい。
【００８０】
所定の時間が経過し、ガラス素材１０Ｆの一次加圧成形が完了すると、次に工程（Ｓ１７）において、第１上型６１を上昇する。図１４は、実施の形態１の第１上型６１を上昇する工程を示す断面図である。第１上型６１によるプレス加工の時間は５ｓ以上１５ｓ以下の時間から任意に選択されるのが好ましい。
【００８１】
たとえば、７秒間でプレス成形が完了するように設定することができ、この場合、プレス成形の開始から７秒間経過後、第１上型６１の上昇が開始され、第１上型６１と下型６２とが離隔する。
【００８２】
次に工程（Ｓ１８）において、下型６２を成形ポジションＰ３（図４参照）に移動する。制御部９０からの指令によりサーボモーター８３を起動させ、水平方向（図４に示すＤＲ２方向）に下型６２を移動させることにより、下型６２は、第１上型６１の下方の成形ポジションＰ２から、第２上型６４の下方の成形ポジションＰ３に移動する。成形ポジションＰ３に移動した下型６２の成形面と、第２上型６４の成形面とは、互いに対向する。
【００８３】
次に工程（Ｓ１９）において、第２上型６４を下降する。図１５は、実施の形態１の第２上型６４を下降する工程を示す断面図である。下型６２に対向する第２上型６４は、図１５中の白抜き矢印に示すように、下降移動する。制御部９０からの指令によりサーボモーター８３が起動し、第２上型６４を下型６２へ向かって移動させる。これにより、第２上型６４と下型６２とが近接し、再び第２上型６４によって、ガラス素材１０Ｆの加圧を行なう。
【００８４】
この加圧（二次加圧）における加圧力は、第１次加圧における加圧力よりも低い圧が好まし。具体的には、２０ｋｇｆ／ｃｍ２〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２であるとよい。Ｓ１９における加圧時には、ガラス素材１０Ｆの温度が低下し、ガラス素材１０Ｆが固まり始めているため、第１次加圧のような圧力で加圧するとガラス素材１０Ｆに割れが生じる可能性があるからである。
【００８５】
第２上型６４によるガラス素材１０Ｆの再加圧時の開始時おける、第２上型６４の温度およびガラス素材１０Ｆの温度は、第１上型６１がガラス素材１０Ｆから離型する際の温度に設定させるとよい。
【００８６】
所定の時間が経過し、ガラス素材１０Ｆの二次（最終）加圧成形が完了すると、次に工程（Ｓ２０）において、第２上型６４を上昇する。図１６は、実施の形態１の第２上型６４を上昇する工程を示す断面図である。第２上型６４によるプレス加工の時間（合計）は３ｓ以上１０ｓ以下の時間から任意に選択されるのが好ましい。
【００８７】
たとえば、５秒間でプレス成形が完了するように設定することができ、この場合、プレス成形の開始から５秒間経過後、第２上型６４の上昇が開始され、第２上型６４と下型６２とが離隔する。
【００８８】
好ましくは、第２上型６４がガラス素材１０Ｆからの離型動作のための上昇を開始するときのガラス素材１０Ｆの温度は、第２上型６４の成形面により成形されるガラス素材１０Ｆの表面が十分に硬化できるように、（Ｔｇ−２００）℃以上（Ｔｇ−３０）℃以下に設定される。たとえばＴｇが５４０℃の場合、第１上型６１の上昇開始時のガラス素材１０Ｆの温度は、３４０℃以上５１０℃以下に設定されるとよい。
【００８９】
次に工程（Ｓ２１）において、下型６２を取出しポジションＰ４（図４参照）に移動する。制御部９０からの指令によりサーボモーター８２を起動させ、水平方向（図４に示すＤＲ２方向）に下型６２を移動させることにより、下型６２は、第２上型６４の下方の成形ポジションＰ３から、第２上型６４に対向しない取出しポジションＰ４に移動する。このとき下型６２の成形面上には、プレス成形が完了しほぼ硬化したガラス素材１０Ｆが載置されている。
【００９０】
次に工程（Ｓ２２）において、成形用金型６０Ｂからガラス素材１０Ｆを取り出し、ガラス素材１０Ｆを回収する。たとえば、真空吸着を利用した吸引装置などの公知の離型装置などを用いて行なえばよい。これにより、ガラス素材１０Ｆが下型６２から外される。図１７は、成形用金型６０Ｂから取り出されたガラス素材１０Ｆを示す断面図である。図１６に示すガラス素材１０Ｆには、凸部領域６１ｃにより成形された窪み部１０Ｖが形成されている。
【００９１】
次に工程（Ｓ２３）において、温度がさらに低下して固化したガラス素材１０Ｆを研磨する。図１７に示すガラス素材１０Ｆに対し、破線ＢＬよりも下側の領域が研磨され除去される。これにより、ガラス素材１０Ｆの表面のうち、下型６２に接触していた表面が除去される。ガラス素材１０Ｆが下型６２に滴下すると、ガラス素材１０Ｆから下型６２への熱伝達によってガラス素材１０Ｆの温度の低下が始まる。そのため、プレス成形後のガラス素材１０Ｆの下型６２側の転写性が悪化する虞がある。そのため、プレス成形後のガラス素材１０Ｆに研磨処理を施すことで、ガラス素材１０Ｆの表面の面精度を向上し、所望の表面性状を有するガラス成形品１０Ｇが得られる。たとえばガラス成形品１０Ｇの表面粗さＲａを２０ｎｍ未満とすることができる。
【００９２】
図１８は、研磨完了後のガラス成形品１０Ｇを示す断面図である。図１７に示すガラス素材１０Ｆが研磨されたことにより、ガラス素材１０Ｆに形成された窪み部１０Ｖの底面が除去される。これにより、厚み方向にガラス成形品１０Ｇを貫通する穴部１０Ｈが形成された、欠陥の無い穴付きのガラス成形品１０Ｇを得ることができる。
【００９３】
図１８に示すガラス成形品１０Ｇの製造が完了した後、引き続いてガラス成形品の製造を行なう場合には、下型６２を再びガラス滴下ポジションＰ１に移動し（工程（Ｓ１２））、以降の工程を繰り返せばよい。なお、本実施の形態のガラス成形品１０Ｇの製造方法は、本明細書中で説明した以外の別の工程を含んでもよい。たとえば、ガラス素材１０Ｆを取り出す前にガラス素材１０Ｆの形状を検査する工程や、ガラス素材１０Ｆを回収した後に成形用金型６０をクリーニングする工程を設けることも好ましい。
【００９４】
（作用・効果）
実施の形態１に係る製造方法によって製造されたガラス成形品１０Ｇは、ダイレクトプレス法を使用して製造されるので、製造工程が簡略化され、製造コストの削減が可能となる。成形工程で穴部１０Ｈを形成することで、プレス成形後の穴開け工程が不要になるため一層のコスト削減が可能になり、かつ、穴開け工程で微小チッピングが発生することに起因する強度低下を防止することができる。
【００９５】
ガラス成形品１０Ｇの製造装置５０は、ガラス成形品１０Ｇのおもて面１１およびうら面１２を形成する金型である下型６２、第１上型６１、第２上型６４を備え、第１上型６１には、ガラス成形品１０Ｇに形成される穴部１０Ｈを成形するための凸部領域６１ｃを備える。
【００９６】
プレス工程において、凸部領域６１ｃを有する第１上型６１をガラス充填前に下型６２に対向する所定位置に下降配置し、おもて面１１およびうら面１２のプレス成形が完了する前に第１上型６１の離型動作を行なう。その後、凸部領域６１ｃを有さない第２上型６４と下型６２とを用いて、おもて面１１およびうら面１２のプレス成形を完成させる。
【００９７】
このようにすれば、第１上型６１によるプレス工程により穴部１０Ｈの形状を十分に転写した後、ガラス収縮による影響が大きくなる前に凸部領域６１ｃの離型動作を行なうため、穴部１０Ｈに対する金型転写性を向上できるので所望のガラス面および穴部１０Ｈの形状精度を満足でき、かつ、穴部１０Ｈにおける割れまたは離型不可などの欠陥の発生が抑制された、ガラス成形品１０Ｇを得ることができる。また、成形面に転写性が特に必要な平坦領域は、第２上型６４により再度加圧成形されるため高精度な平面（主表面）を持ったガラス成形品１０Ｇを得ることができる。
【００９８】
本実施の形態におけるディスプレイ用カバーガラス１０は、上記のような良好な転写性および良好な離型性が確保されたガラス成形品１０Ｇを備える。そのため、おもて面１１およびうら面１２の面精度を向上することができ、かつ、穴部１０Ｈに欠陥が発生しにくく、良好な形状のガラス成形品１０Ｇを使用することができるので、カバーガラス１０の生産性および品質を向上することができる。
【００９９】
［実施の形態２］
（製造装置）
実施の形態２のガラス成形品１０Ｇの製造装置は、図４に示す実施の形態１の製造装置５０と基本的に同一の構成を備えている。但し、実施の形態２では、第１上型６１に設けられる凸部領域６１ｃの突出長さ（Ｈ１：図２１参照）、および、下型６２に凸部領域６１ｃを収容可能な収容部６５が形成されている点で、実施の形態１と異なっている。
【０１００】
収容部６５は、下型６２を厚み方向に貫通して設けられている。下型６２に形成された収容部６５は、第１上型６１に対し下型６２側へ突出する凸部領域６１ｃの先端側の一部を収容可能にその形状および配置が定められている。収容部６５は、プレス成形時に凸部領域６１ｃが挿入される位置に、予め形成されている。
【０１０１】
たとえば、本実施の形態では、第１上型６１に対して凸部領域６１ｃが下型６２側に突起する寸法Ｈ１を８．０ｍｍとし（図２１参照）、傾斜角度を３°とした。
【０１０２】
（製造方法）
図１９は、実施の形態２の第２金型の構造、およびガラス素材を切断する工程を示す断面図である。図２０は、実施の形態２のガラス素材を下型へ滴下する工程を示す断面図である。図２１は、実施の形態２の第１金型を下降する工程を示す第１断面図である。図２２は、実施の形態２の第１金型をさらに下降する工程を示す第２断面図である。図２３は、実施の形態２の第１金型を上昇する工程を示す断面図である。図２４は、実施の形態２の第３金型を下降する工程を示す断面図である。図２５は、実施の形態２の第３金型を上昇する工程を示す断面図である。図２６は、実施の形態２の成形用金型から取り出されたガラス成形品を示す断面図である。
【０１０３】
実施の形態２に係るガラス成形品１０Ｇの製造方法では、図７の流れ図に示す第１上型６１を下降する工程（Ｓ１６）において、図２１に示すように、ガラス素材１０Ｆが未だ第１上型６１および下型６２によって凸部領域６１ｃの周囲にまで押し広げられていない状態で、凸部領域６１ｃは下型６２の収容部６５に挿通される。
【０１０４】
これにより、凸部領域６１ｃは、第１上型６１の第１平坦領域６１ａ（成形面）から下型６２の成形面までの、第１上型６１と下型６２との間の全体に亘って配置される。凸部領域６１ｃの周囲にガラス素材１０Ｆを充填する工程では、図２２に示すように、凸部領域６１ｃはガラス素材１０Ｆを貫通しており、ガラス素材１０Ｆは凸部領域６１ｃの周囲に回り込み、第１上型６１と下型６２との間によって規定されるキャビティ全体に充填される。
【０１０５】
その結果、図２３に示すように第１上型６１を上昇させた後には、ガラス素材１０Ｆには、ガラス素材１０Ｆを貫通する穴部１０Ｈが形成されている。その後、実施の形態１と同様に、図２４に示すように、工程（Ｓ１９）において、第２上型６４を下降し、再び第２上型６４によって、ガラス素材１０Ｆの加圧を行なう。その後、図２５に示すように、工程（Ｓ２０）において、第２上型６４を上昇する。その後、工程（Ｓ２１）において、下型６２を取出しポジションＰ４（図４参照）に移動して、図２６に示すように、成形用金型６０Ｂからガラス素材１０Ｆを取り出し、ガラス素材１０Ｆを回収する。本実施の形態では、回収したガラス素材１０Ｆに研磨処理は施されないが、実施の形態１と同様の研磨処理を施してもよい。本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様の作用効果得ることができる。
【０１０６】
また、上述した本発明に基づいた実施の形態１および２においては、ガラス成形品として、ディスプレイ装置のディスプレイ面を覆うカバーガラスを例示しているが、これに限定されず、たとえば、電子機器（モバイルコンピュータ、デジタルカメラ等）等の外装カバーに本発明を適用してもよい。また、全体として環状の側板部を持つカバーガラスに限られず、たとえば、主板部の一部の端部のみからの延びる側板部をもつものでもよく、あるいは平板状のカバーガラスでもよい。
【０１０７】
以上のように本発明に基づいた各実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて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】
【０１０８】
１０  ディスプレイ用カバーガラス、１０Ｅ  ガラス素材、１０Ｇ  ガラス成形品、１０Ｈ  穴部、１０Ｖ  窪み部、１１  おもて面、１２  うら面、１３  主板部、１４  接続部、１５  側板部、１８  主表面、２０  外装プレート、３０  回路基板、３１  スピーカー、４０  ディスプレイ、４２  画像表示部、５０  製造装置、６０Ａ  成形用金型、６０Ｂ  成形用金型、６１  第１上型、６１ａ  第１平坦領域、６１ｂ  第１側面領域、６１ｃ  凸部領域、６１ｔ  テーパ面、６２  下型、６３  ガラスカッター、６４  第２上型、６５  収容部、７０  素材供給部、７１  連続溶融炉、７３  ノズル、８１，８２，８３  サーボモーター、８５  エアーシリンダー、９０  制御部、１００  ディスプレイ装置、Ｇ  空隙、Ｐ１  ガラス滴下ポジション、Ｐ２，Ｐ３  成形ポジション、Ｐ４  取出しポジション。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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