(57)【要約】  局所曲がりが形成されるガラスシートのエリア（１２）を支持されないままにしておきつつ、ガラスシート（１０）の広い平坦エリア（１４、１６）を、互いに対して連接された広い平坦支持体（１０６Ｌ、１０６Ｒ）上で支持することによって、局所曲がりがガラスシート（１０）において形成される。広い平坦支持体（１０６Ｌ、１０６Ｒ）の連接によってガラスシート（１０）に適用される曲げ力と、ガラスシート（１０）の支持されていないエリア（１２）の局所加熱（１１０）との組み合わせにより、局所曲がりを生成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスシート（１０）において局所曲がりを形成するための装置（１００）であって、
連接式フレーム（１０２）であって、
第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と、
該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）に隣接して配置された第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）であって、該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との角度が、該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との間の相対回動によって調節自在であるように該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）および該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）のうち少なくとも１つが回動自在である、第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）と、
該ガラスシート（１０）の第１の翼エリアを支持するために該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）に組み付けられ、第１の板端部（１０６Ｌ１）を有する、第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）と、
該ガラスシート（１０）の第２の翼エリアを支持するために該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）に組み付けた、第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）であって、該第１の板端部（１０６Ｌ１）に対向する関係の第２の板端部（１０６Ｒ１）を有し、該第１の板端部（１０６Ｌ１）から、該ガラスシート（１０）の曲がりエリアに対応する大きさを有する間隙（１０８）の分だけ間隔をおいて配置される、第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）と、
を含み、
該ガラスシート（１０）の該曲がりエリアは、該ガラスシート（１０）の該第１の翼エリアおよび該第２の翼エリアがそれぞれ、該第１ガラスシート支持板（１０６Ｌ）および該第２ガラスシート支持板（１０６Ｒ）上で支持されているとき、該間隙（１０８）に晒されており、
該間隙（１０８）は、該曲がりエリアが触れられることなく、該ガラスシート（１０）の該曲がりエリアにおいて該局所曲がりが形成され得る非接触形成エリアを画定する、連接式フレーム（１０２）と、
該フレームセグメントのうち少なくとも１つ（１０２Ｌ）を他方のフレームセグメント（１０２Ｒ）に対して回動して該第１フレームセグメント（１０２Ｌ）と該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との選択された角度を形成するための、少なくとも１つの連接構造（１３０）と、
該間隙（１０８）に晒された該ガラスシート（１０）の該曲がりエリアを局所的に加熱するための、該間隙（１０８）近傍に配置された、局所加熱素子（１１０）と、
を含む装置（１００）。
【請求項２】
間隔をおいた関係の２つのスタンド（１０４Ａ、１０４Ｂ）をさらに含み、前記連接式フレーム（１０２）が、該２つのスタンドの間に配置され、該２つのスタンドに結合され、前記第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）が、該２つのスタンドに対して回転自在である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）が前記２つのスタンド（１０４Ａ、１０４Ｂ）に取り付けられており、該２つのスタンドに対して回転自在ではない、請求項２記載の装置。
【請求項４】
ガラスシート（１０）を曲げる方法であって、
該ガラスシート（１０）の第１の翼エリア（１４）の表面を、連接式フレーム（１０２）の第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）に取り付けた第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）の表面と接触させて載置することによって、該ガラスシート（１０）の該第１の翼エリア（１４）を支持することであって、該第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）が第１の板端部（１０６Ｌ１）を有する、支持するステップと、
該ガラスシート（１０）の第２の翼エリア（１６）の表面を、連接式フレーム（１０２）の第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）に取り付けた第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）の表面と接触させて載置することによって、該ガラスシート（１０）の該第２の翼エリア（１６）を支持することであって、該第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）が、該第１の板端部（１０６Ｌ１）に対向する関係であり、該第１の板端部（１０６Ｌ１）から間隙（１０８）の分だけ間隔をおいて配置される、第２の板端部（１０６Ｒ１）を有する、支持するステップと、
該間隙（１０８）で該第１の翼エリア（１４）と該第２の翼エリア（１６）との間に、該ガラスシート（１０）の曲がりエリア（１２）を、該曲がりエリア（１２）を物理的に支持せずに位置決めすることによって、該ガラスシート（１０）の支持されていない曲がりエリアを形成するステップと、
該ガラスシート（１０）全体を、選択された予熱温度まで加熱するステップと、
該ガラスシート（１０）の該支持されていない曲がりエリア（１２）を、該選択された予熱温度より高い曲げ温度まで局所的に加熱する一方で、該ガラスシート（１０）の支持された該翼エリア（１４、１６）を該曲げ温度より低い温度に維持するステップと、
該支持されていない曲がりエリア（１２）が該曲げ温度にある間、該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との間の相対回動によって曲げられた位置まで該連接式フレームを動かすことであって、該連接式フレーム（１０２）を動かすことが該ガラスシート（１０）に曲げ力を適用し、該曲げ力および該支持されていない曲がりエリア（１２）に適用される該局所的な熱が、選択されたプロファイルを有する曲がりを該曲がりエリアに形成する、動かすステップと、
を含む、方法。
【請求項５】
前記連接式フレーム（１０２）を前記曲げられた位置まで動かすステップは、該連接式フレーム（１０２）を平坦位置から該曲げられた位置まで動かすステップを含む、請求項４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年６月１５日に出願された欧州特許出願第１６３０５７２９．２号の優先権の利益を米国特許法第１１９条のもとに主張し、この内容は、その全体が参照により依拠され、本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
高強度で薄いガラスシートの出現により、様々な市場で、こうしたシートから形成される三次元（３Ｄ）ガラス物品への欲求が喚起されてきており、平坦な部分と高度に湾曲した局所的な形状との組み合わせを有する３Ｄガラス物品が重視されている。注目される３Ｄガラス物品として、２つの広い平坦エリア間の中央にある局所曲がりを有するものがある。この形状を有するガラス物品は、例えば、建築または自動車の内部用途におけるコンソールとして使用される場合があり、広い平坦エリアの一方は積層型ディスプレイを収容し、広い平坦エリアの他方は他の機能、例えば、カップホルダーおよびＣＤスロットなどに対応可能である。これらのより新しい用途では、一般に、３Ｄガラス物品が、平坦エリアにおいてカバーディスプレイ要件を満たす良好な化粧表面品質を有することが必要とされ、このカバーディスプレイ要件とは、すなわち、平坦エリアにおいて平坦さがほとんど完全で、かつ光学歪みがないこと、および平坦エリア間で局所曲げが小範囲から中範囲、例えば、曲げ半径が１００ｍｍ未満、であることである。平坦エリアと曲げられたエリアとが組み合わされて一緒になったこれらの要件は、薄ガラスシートを再形成することによって成形ガラス物品を形成する際に、課題を呈する。一般に、曲がりエリアにおける３Ｄ成形を可能にする再形成条件は、平坦エリアにおいて平坦さを維持するのに好適ではなく、一般に、平坦エリアにおける平坦さを維持するのに好都合である再形成条件は、曲がりエリアにおける３Ｄ成形に好適ではない。これらの相反する再形成条件は、一般に、３Ｄガラス物品を形成する等温法の有効性を限定する。
【０００３】
曲げられたガラスシートを形成するための非等温法は、当技術分野で公知である。特許文献１（Ｄａｎｎｏｕｘら、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｂｅｎｄｉｎｇ  ａ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｈｅｅｔ  ａｎｄ  ａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｃａｓｉｎｇ」、２０１３年１２月１２日）において一例が開示されている。Ｄａｎｎｏｕｘらの公報において、ガラスシートの平坦領域は支持体の平坦面上に載置され、一方でガラスシートの屈曲領域は支持体上に張り出している。ガラスシート全体を初期温度まで加熱する。次に、局所ヒータを使用して、初期温度より高い温度まで屈曲領域を加熱する。曲げ力を屈曲領域に適用しながら、局所ヒータを屈曲領域に沿って並進させると、移動する局所ヒータによって適用される高温帯の位置に従って、屈曲領域において屈曲が漸進的に形成される。張り出している屈曲領域は支持されていないため、屈曲を形成する間に屈曲領域が制御されずに垂下することを避けるためには、屈曲領域をあまり大きくできない。この方法は、典型的に、非常に小さい曲率半径、例えば２ｍｍから２０ｍｍ、および短い屈曲、例えば２０ｍｍから１００ｍｍ、を有する屈曲を形成することに限定される。
【０００４】
非等温法の別の例が、特許文献２（Ｍｅｓｔｒｅら、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｂｅｎｄｉｎｇ  ａ  Ｓｈｅｅｔ  ｏｆ  Ｖｉｔｒｅｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌ」、１９７８年３月２８日）において、開示されている。Ｍｅｓｔｒｅらの特許において、ガラス質シートは、当該シートと反動棒との接触線が、当該シートを曲げることが望まれる場所に一致するように、反動棒上に配置される。スタラップは、下向きの力を当該シートの端縁に加えるように、降ろされる。当該シートの上方に配置された第１の組の加熱素子は均一に当該シートを加熱する。当該シートと反動棒との間の接触線上方に配置された第２の組の加熱素子は、当該シートの曲げエリアを局所的に加熱する。当該シートの曲げエリアが軟化温度に達すると、曲げ力により、当該シートと反動棒との間の接触線まわりで当該シートを曲げる。曲げエリアの両側に位置している当該シートの両翼片は、自重およびスタラップにより印加される曲げ力下で垂下することが可能である。スタラップの枢動移動により、シート支持棒を移動させてガラス質シートに接触させ、ガラス質シートを反動棒から持ち上げる。しかしながら、ガラス質シートが軟化点にあり、反動棒に接触している間、反動棒がガラス質シートの曲げエリアに跡を残すおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０３２９３４６号明細書
【特許文献２】米国特許第４０８１２６３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の態様は、ガラスシートにおいて局所曲がりを形成するための装置を含む。一例示的実施形態において、当該装置は、第１のフレームセグメント、ならびに当該第１のフレームセグメントに隣接して配置された第２のフレームセグメントであって、当該第１のフレームセグメントと当該第２のフレームセグメントとの角度が、当該第１のフレームセグメントと当該第２のフレームセグメントとの間の相対回動によって調節自在であるように当該第１のフレームセグメントおよび当該第２のフレームセグメントのうち少なくとも１つが回動自在である、第２のフレームセグメントを有する、連接式フレームを含む。当該連接式フレームは、当該ガラスシートの第１の翼エリアを支持するために当該第１のフレームセグメントに組み付けた第１のガラスシート支持板、および当該ガラスシートの第２の翼エリアを支持するために当該第２のフレームセグメントに組み付けた第２のガラスシート支持板をさらに含む。間隙が、当該第１のガラスシート支持板および当該第２のガラスシート支持板の対向する端部の間に形成される。当該ガラスシートの曲がりエリアは、当該ガラスシートの当該第１の翼エリアおよび当該第２の翼エリアそれぞれが、当該第１ガラスシート支持板および当該第２ガラスシート支持板上で支持されているとき、当該間隙に晒されている。当該間隙は、当該曲がりエリアが触れられることなく、当該ガラスシートの当該曲がりエリアにおいて当該局所曲がりが形成され得る非接触形成エリアを、画定する。当該装置は、当該第１のフレームセグメントおよび当該第２のフレームセグメントのうち少なくとも１つを他方のフレームセグメントに対して回動して当該第１フレームセグメントと当該第２のフレームセグメントとの選択された角度を形成するための、少なくとも１つの連接構造をさらに含む。当該装置は、当該間隙に晒された当該ガラスシートの当該曲がりエリアを局所的に加熱するための、当該間隙近傍に配置された局所加熱素子を、さらに含む。
【０００７】
本開示の第２の態様は、第１の態様において説明される装置を含んでよく、間隔をおいた関係の２つのスタンドをさらに含んでよい。上記連接式フレームは、当該２つのスタンドの間に配置され、当該２つのスタンドに結合されていてよく、上記第１のフレームセグメントは、当該２つのスタンドに対して回転自在であってよい。
【０００８】
本開示の第３の態様は、第２の態様において説明される装置を含んでよく、上記第２のフレームセグメントは上記２つのスタンドに取り付けられており、当該２つのスタンドに対して回転自在ではない。
【０００９】
本開示の第４の態様は、第２の態様または第３の態様において説明される装置を含んでよく、上記選択された角度が当該第１のフレームセグメントと当該第２のフレームセグメントとの間に形成された後、当該第１のフレームセグメントの回動を制限するために、２つのスタンドのうち少なくとも一方に配置された調整自在なストッパーをさらに含んでよい。
【００１０】
本開示の第５の態様は、第２の態様から第４の態様のいずれかにおいて説明される装置を含んでよく、２つのスタンドに組み付けた２つの軸受アセンブリおよび当該軸受アセンブリの各々において回転自在に支持されたシャフトをさらに含んでよい。上記第１のフレームセグメントは、当該シャフトの回転により当該第１のフレームセグメントの回動が起こるように、当該シャフトの各々に結合されていてよい。
【００１１】
本開示の第６の態様は、第５の態様において説明される装置を含んでよく、上記軸受アセンブリの一方に支持された上記シャフトの一方が、上記少なくとも１つの連接構造に結合されており、当該軸受アセンブリの両方に支持された当該シャフトの両方が、当該少なくとも１つの連接構造を使用して回転自在であるように、当該連接式フレームを横切って延在する横連結バーに結合されている。
【００１２】
本開示の第７の態様は、第５の態様または第６の態様において説明される装置を含んでよく、上記軸受アセンブリの各々は、オフセット軸受を含む。
【００１３】
本開示の第８の態様は、第１の態様において説明される装置を含み、上記第１のフレームセグメントが上記第２のフレームセグメントに対して回動され、当該第２のフレームセグメントに対して上記選択された角度で保持される際に、当該第１のフレームセグメントの重量と釣り合いをとり、当該装置を安定した位置に維持するための平衡錘をさらに含む。
【００１４】
本開示の第９の態様は、第１の態様から第８の態様のいずれかにおいて説明される装置を含み、上記第１のガラスシート支持板および上記第２のガラスシート支持板の各々はガラスまたはガラス−セラミック材料で作られている。
【００１５】
本開示の第１０の態様は、第１の態様から第８の態様のいずれかにおいて説明される装置を含み、上記第１のガラスシート支持板および上記第２のガラスシート支持板の各々は、３２×１０−７Ｃ−１以下の熱膨張率および赤外範囲において少なくとも７０％の透過率を有する透明材料で作られている。
【００１６】
本開示の第１１の態様は、第１の態様から第１０の態様のいずれかにおいて説明される装置を含み、上記局所加熱素子以外に、上記ガラスシート全体を予熱温度まで加熱するための加熱素子をさらに含む。
【００１７】
本開示の第１２の態様は、第１の態様から第１１の態様のいずれかにおいて説明される装置を含み、上記局所加熱素子はワイヤヒータを含む。
【００１８】
本開示の第１３の態様は、第１の態様から第１１の態様のいずれかにおいて説明される装置を含み、上記間隙および上記局所加熱素子の近傍に、当該局所加熱素子から当該間隙に向けて熱を反射する位置に配置された反射体をさらに含む。
【００１９】
本開示の第１４の態様は、第１３の態様において説明される装置を含み、上記間隙に対する上記局所加熱素子の高さおよび上記反射体の高さは、調節自在である。
【００２０】
本開示の第１５の態様は、第１３の態様または第１４の態様において説明される装置を含み、上記反射体は、上記局所加熱素子から上記間隙に向けて反射される熱の方向を調節するために、上記間隙に対して回転自在である。
【００２１】
本開示の第１６の態様は、第１の態様から第１５の態様のいずれかにおいて説明される装置を含み、上記連接式フレームは、上記第１のフレームセグメントおよび上記第２のフレームセグメントが同一平面にある平坦位置を有し、当該連接式フレームは、当該平坦位置にあるとき、水平位置に対して傾斜している。
【００２２】
本開示の第１７の態様は、ガラスシートを曲げる方法を含む。一例示的実施形態において、当該方法は、当該ガラスシートの第１の翼エリアの表面を、連接式フレームの第１のフレームセグメントに取り付けた第１のガラスシート支持板の表面と接触させて載置することによって、当該ガラスシートの当該第１の翼エリアを支持するステップを含む。当該方法は、当該ガラスシートの第２の翼エリアの表面を、当該連接式フレームの第２のフレームセグメントに取り付けた第２のガラスシート支持板の表面と接触させて載置することによって、当該第２の翼エリアを支持するステップをさらに含む。当該方法は、当該第１のガラスシート支持板および当該第２のガラスシート支持板の対向する端部の間の間隙で当該第１の翼エリアと当該第２の翼エリアとの間に、当該ガラスシートの曲がりエリアを、当該曲がりエリアを物理的に支持せずに位置決めすることによって、当該ガラスシートの支持されていない曲がりエリアを形成するステップを含む。当該方法は、当該ガラスシート全体を選択された予熱温度まで加熱するステップを含む。当該方法は、当該ガラスシートの当該支持されていない曲がりエリアを、当該選択された予熱温度より高い曲げ温度まで局所的に加熱する一方で、当該ガラスシートの支持された当該翼エリアを当該曲げ温度より低い温度に維持するステップを含む。当該方法は、当該支持されていない曲がりエリアが曲げ温度にある間、当該第１のフレームセグメントと当該第２のフレームセグメントとの間の相対回動によって、曲げられた位置まで当該連接式フレームを動かすステップを含む。当該連接式フレームは、当該曲げられた位置まで動かされる間、曲げ力を当該ガラスシートに適用する。当該支持されていない曲がりエリアに適用された当該曲げ力および当該局所的な熱により、選択されたプロファイルを有する曲がりが当該曲がりエリアにおいて形成される。
【００２３】
本開示の第１８の態様は、第１７の態様において説明される装置を含み、上記連接式フレームを上記曲げられた位置まで動かすステップは、当該連接式フレームを平坦位置から当該曲げられた位置まで動かすステップを含む。
【００２４】
本開示の第１９の態様は、第１７の態様または第１８の態様において説明される方法を含み、上記ガラスシート全体を予熱温度まで加熱するステップは、当該ガラスシート全体を当該ガラスシートが１０１３Ｐから１０１２．５Ｐまでの範囲の粘度を有する温度まで加熱するステップを含む。
【００２５】
本開示の第２０の態様は、第１７の態様から第１９の態様のいずれかにおいて説明される方法を含み、上記支持されていない曲がりエリアを局所的に加熱するステップは、当該曲がりエリアにおける当該ガラスシートの一部分が１０１１．４Ｐから１０１１Ｐまでの範囲の粘度を有する温度まで、当該支持されていない曲がりエリアを局所的に加熱するステップを含む。
【００２６】
本開示の第２１の態様は、第１７の態様から第２０の態様のいずれかにおいて説明される方法を含み、上記ガラスシートは、ソーダ石灰ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルミノ−ホウケイ酸塩ガラス、またはアルカリ−ボロ−アルミノケイ酸塩ガラスを含む。
【００２７】
以下は添付の図面中の図を説明するものである。図は必ずしも縮尺されておらず、ある特定の図および図のある特定の見方は、明確さおよび簡潔さのために、縮尺において誇張されるか、概略的に示される場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】２つの翼エリアの間に曲がりエリアを有するガラスシートを示す。
【図２】曲げによって図１のガラスシートから形成された３Ｄガラス物品を示す。
【図３】装置の連接式フレームが平坦位置にある、ガラスシートを曲げるための装置を示す。
【図４】装置の連接式フレームが曲げられた位置にある、ガラスシートを曲げるための装置を示す。
【図５】ガラスシートが連接式フレームに据え付けられた、図３の装置を示す。
【図６】図３の装置の断面図を示す。
【図７】図４の装置の断面図を示す。
【図８】図３の装置を使用するガラスシートの曲げを示す。
【図９】図１〜図８において説明される装置および方法によって形成された、曲げられたガラスシートの画像を示す。
【図１０】等温垂下法（ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  ｓａｇｇｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によって形成された、曲げられたガラスシートの画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本明細書で開示される実施形態による曲げによって３Ｄガラス物品に成形され得るガラスシートは、３Ｄガラス物品の意図される使用に好適な任意のガラス組成物で作られてよい。いくつかの例において、ガラスシートは、ソーダ石灰ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリ−ボロ−アルミノケイ酸塩ガラスなどの化学または熱強化可能（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｏｒ  ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ｔｅｍｐｅｒａｂｌｅ）ガラスであってよく、またはアルミノケイ酸塩ガラス、アルミノ−ホウケイ酸塩ガラスなどのような、ディスプレイタイプのガラスであってよい。いくつかの実施形態において、ガラスシートは、薄ガラスシートである。例えば、薄ガラスシートの厚さは、５０μｍから５ｍｍの範囲である。
【００３０】
ガラスシートにおいて形成される曲がりは、単純な湾曲、スプラインなどの複雑な湾曲、または様々な半径の湾曲の組み合わせであってよい。いくつかの例において、曲がりにおける各湾曲の半径、または、スプライン湾曲の半径の場合では曲がりの局所最小半径、は、１００ｍｍ以下または２００μｍから１００ｍｍまでの範囲であってよい。曲がり角度は０°超から約１７０°までの範囲であってよい。（曲がり角度は図２において記号αで示される。）
図１は、曲げによって３Ｄガラス物品に成形されるガラスシート１０の例を示す。ガラスシート１０は、２つの翼エリア１４、１６の間に曲がりエリア１２を有する。曲がりエリア１２は、曲げ操作の間に局所曲がりが形成されることになるガラスシート１０の領域であり、翼エリア１４、１６は、曲げ操作の間に変形されることのないガラスシート１０の領域である。したがって、ガラスシート１０が平坦なシートとして提供される場合、翼エリア１４、１６は曲げ操作後、平坦なままである。曲がりエリア１２は、ガラスシート１０内で対称に配設されていなくてもよく、すなわち、翼エリア１４、１６の面積は同じであっても同じでなくてもよい。ガラスシート１０は切り取り部２２などのような特徴を含んでよい。例えば、自動車用の用途において、ディスプレイ、車両環境制御および無線制御などのような自動車情報中枢機能を設置するための切り取り部を、ガラスシートに形成してよい。ガラスシート１０は、矩形であるか、または矩形でない外周形状２４を有してよい。
【００３１】
曲がりエリア１２は、ガラスシート１０の短軸１８に沿って方向づけられてよく、このことは曲がりエリア１２の曲がり軸１２Ｘがガラスシート１０の短軸１８に平行であることを意味する。他の例において、形成される３Ｄ物品の所望の形状に応じて、曲がりエリア１２はガラスシート１０の長軸２０に沿って方向づけられてよく、または、曲がり軸１２Ｘは長軸２０に平行であってよい。
【００３２】
曲がりエリア１２が幅Ｗおよび長さＬを有するように示されている。幅Ｗは、曲げ軸１２Ｘに対して横切る方向における、曲がりエリア１２の寸法であり、長さＬは、曲がり軸１２Ｘに対して平行な方向における、曲がりエリア１２の寸法である。曲がりエリア１２が、ガラスシート１０の短軸１８に沿って方向づけられる場合、ＷはＬ以下である。曲がりエリア１２が長軸２０に沿って方向づけられる場合、その逆が真である。したがって、「長さ」は常に曲がりエリアの長い方の寸法を意味するとは限らず、「幅」は常に曲がりエリアの短い方の寸法を意味するとは限らない。
【００３３】
図２は、ガラスシート１０を曲げることによって形成される３Ｄガラス物品１０’の例を示す。３Ｄガラス物品１０’は、翼エリア１４’、１６’（図１におけるガラスシート１０の翼エリア１４、１６に対応する）の間の局所曲がり１２’（図１におけるガラスシート１０の曲がりエリア１２に対応する）を有する。
【００３４】
図３は、上述のガラスシート１０などのガラスシートにおいて局所曲がりを形成するための例示的な装置１００を示す。一例示的実施形態において、装置１００は、土台１０５上にある一対の支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂの間に配置され、当該一対の支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂに結合される、連接式フレーム１０２を含む。連接式フレーム１０２は、２つのフレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒで作られている。一例示的実施形態において、フレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒの間の相対回動は、連接式フレーム１０２を平坦位置（図３に示す）から曲げられた位置（図４に示す）に動かす。相対回動に関して、フレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒの一方が回動自在であっても、当該フレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒの両方が回動自在であってもよい。
【００３５】
ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒはそれぞれ、フレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒに取り付けられている。ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒの各々は、ガラスシートの翼エリア（翼エリア１４、１６は図１においてガラスシート１０に関して示されている）の一方を支持する大きさに決められる。連接式フレーム１０２の平坦位置において、ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒは、同一平面にあり、ガラスシートを受け取るための平坦面を与える。図５は、連接式フレーム１０２の平坦位置において連接式フレーム１０２に据え付けられたガラスシート１０を示す。一実施形態において、連接式フレーム１０２は、平坦位置にある場合、土台１０５（または水平位置）に対して、斜めであってよく、すなわち、傾斜していてよい。
【００３６】
図３に戻ると、間隙１０８が、ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒの対向する端部１０６Ｌ１、１０６Ｌ２の間に存在するように、ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒは、連接式フレーム１０２上で支持され、間隔をおいて配置されている。ガラスシートの翼エリアがガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒ上に載置されている場合、曲がりエリアが間隙１０８に晒されるか、または重なるように、ガラスシートの曲がりエリアの大きさに基づいて、間隙１０８の大きさが選択される。これにより、曲がりエリアに物理的に触れずに曲がりエリアにおいて局所曲がりを形成することが可能となる。間隙１０８の下方には、間隙１０８に晒されたガラスシートの曲がりエリアを局所的に加熱するために動作させることができる加熱素子１１０がある。これにより、連接式フレーム１０２の連接によってガラスシートに適用されるどのような曲げ力でも、ガラスシートの局所的に加熱された曲がりエリアにおいてのみ３Ｄ成形をもたらすことが可能になる。
【００３７】
一例示的実施形態において、ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒの各々は、低熱膨張率（ＣＴＥ）、赤外（ＩＲ）範囲における良好な透過率、および高軟化点を有する薄い透明材料で作られている。低ＣＴＥは、３２×１０−７Ｃ−１以下のＣＴＥとして定義されてよい。ＩＲにおける良好な透過率は、ＩＲにおいて少なくとも７０％の透過率として定義されてよい。これらの特性は、予熱段階の間、ガラスシートの均一な加熱を可能にし、ガラスシートに曲がりを形成した後に、低熱質量、均一、急速なガラスシートの冷却を可能にするように選択される。一例において、ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒは、上記の特性を有するガラスまたはガラス−セラミック材料で作られていてよい。ガラスシート支持板材料の一好適例は、コーニング社から入手可能なＪＡＤＥ（商標）ガラスである。いくつかの例において、各ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒの厚さは、少なくとも１．５ｍｍである。好ましくは、各ガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒの厚さは、シート支持体が重力および曲げ作用力下で屈曲しないように、選択される。
【００３８】
一例示的実施形態において、フレームセグメント１０２Ｒは、間隔をおいて配置されるアームブラケット１１２Ｒ１、１１２Ｒ２、および間隔をおいて配置されるクロスバー１１４Ｒ１、１１４Ｒ２を含む。クロスバー１１４Ｒ１、１１４Ｒ２は、アームブラケット１１２Ｒ１、１１２Ｒ２の間に延在し、当該アームブラケット１１２Ｒ１、１１２Ｒ２に接続して、ガラスシート支持板１０６Ｒのための剛性であるが軽量の支持体を形成する。フレームセグメント１０２Ｒの部材は、ステンレス鋼３０４および３１６Ｌ、ＡＳＩ３１０、ならびにＩｎｃｏｎｅｌ  ６００などの耐熱金属で作られていてよい。一例示的実施形態において、アームブラケット１１２Ｒ１、１１２Ｒ２はそれぞれ、支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂに取り付けられている。図６で示す例において、アームブラケット１１２Ｒ１は、アームブラケット１１２Ｒ１を支持スタンド１０４Ａの傾斜アーム１１６Ａ上の棚状突起１１７Ａに組み付け、アームブラケット１１２Ｒ１をボルト１１８Ｒ１、１１８Ｒ２によって棚状突起１１７Ａにしっかりと固定することにより、支持スタンド１０４Ａに取り付けられていてよい。同様の取り付け方法が、図３におけるアームブラケット１１２Ｒ２と図３における支持スタンド１０４Ｂとの間で使用されてよい。
【００３９】
図３に戻ると、ガラスシート支持板１０６Ｒは、ボルト１１８Ｒ１（ボルト１１８Ｒ１は、アームブラケット１１２Ｒ１、１１２Ｒ２をそれぞれ支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂに取り付けるために使用される第１の組のボルトである）とクロスバー１１４Ｒ２のフランジ１２０Ｒ１、１２０Ｒ２との間に配置されている。ボルト１１８Ｒ１は、ガラスシート支持板１０６Ｒの一縁端部がボルト１１８Ｒ１に当接するようにフレームセグメント１０２Ｒ上にガラスシート支持板１０６Ｒを載置することによって、位置決め特徴として機能してよい。ボルト１１８Ｒ１の位置は、フレームセグメント１０２Ｒ上でガラスシート支持板１０６Ｒの位置を変更するために調節自在であってよく、当該位置は、間隙１０８の大きさに影響を与える。ガラスシート支持板１０６Ｒの一縁端部をボルト１１８Ｒ１に接して載置した後、ガラスシート支持板１０６Ｒを、挟締素子１２２Ｒ１、１２２Ｒ２によってフレームセグメント１０２Ｒに留めることができる。
【００４０】
一例示的実施形態において、フレームセグメント１０２Ｌは、間隔をおいて配置されるアームブラケット１１２Ｌ１、１１２Ｌ２、および間隔をおいて配置されるクロスバー１１４Ｌ１、１１４Ｌ２を含む。クロスバー１１４Ｌ１、１１４Ｌ２は、アームブラケット１１２Ｌ１、１１２Ｌ２の間に延在し、当該アームブラケット１１２Ｌ１、１１２Ｌ２に接続して、ガラスシート支持板１０６Ｌのための剛性の支持体を形成する。一例示的実施形態において、アームブラケット１１２Ｌ１、１１２Ｌ２は、支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂに回転自在な接合部１２４Ａ、１２４Ｂを介して結合されている。
【００４１】
一例示的実施形態において、図７に示すように、回転自在な接合部１２４Ｂは、例えばボルトによって、アームブラケット１１２Ｌ２の端部に取り付けられた回動アーム１２６Ｂを含む（このボルトは図３において見えないが、回動アーム１２６Ｂとアームブラケット１１２Ｌ２との間の取り付けは、回動アーム１２６Ａおよびアームブラケット１１２Ｌ１のためのボルト１１８Ｌ１、１１８Ｌ２で示したものと同様である）。回動アーム１２６Ｂは、支持スタンド１０４Ｂに組み付けられた軸受アセンブリ１２８Ｂによって支持されている。一例において、軸受アセンブリ１２８Ｂは、支持スタンド１０４Ｂの孔に挿入され、例えばボルトなどによって支持スタンド１０４Ｂにしっかりと固定される軸受マウント１３０Ｂを含む。オフセット中心線を有する、円筒形セグメント１３２Ｂ１、１３２Ｂ２で作られたオフセット軸受１３２Ｂが軸受マウント１３０Ｂに配設されている。シャフト１３４Ｂは、オフセット軸受１３２Ｂ内で回転し、ここでオフセット軸受１３２Ｂは軸受荷重が円筒形セグメント１３２Ｂ１、１３２Ｂ２の間で共有されることを可能にする。オフセット軸受１３２Ｂは、ジルコニアなどの高温劣化に耐性のある材料から作られていてよい。回動アーム１２６Ｂは、シャフト１３４Ｂと共に回転自在であるようにシャフト１３４Ｂに組み付けられている。このことは、回動アーム１２６Ｂの回転が、オフセット軸受１３２Ｂ内でのシャフト１３４Ｂの回転を介して達成されることを可能にする。同様に、アームブラケット１１２Ｌ１と支持スタンド１０４Ａとの間にある回転自在な接合部１２４Ａも、アームブラケット１１２Ｌ１に取り付けられている回動アーム１２６Ａを含む。回動アーム１２６Ａの回転は、軸受アセンブリ１２８Ａおよびシャフト１３４Ａによって支持される。軸受アセンブリ１２８Ａは、シャフト１３４Ａの回転を支持するためのオフセット軸受１３２Ａを含む。
【００４２】
図３に戻ると、ガラスシート支持板１０６Ｌは、ボルト１１８Ｌ１（１つのボルト１１８Ｌ１のみを図３において示し、第２のボルト１１８Ｌ１は、図６中の回動アーム１２６Ｂをアームブラケット１１２Ｌ２に取り付けるために使用される）と、クロスバー１１４Ｌ２のフランジ１２０Ｌ１、１２０Ｌ２との間に配置されている。ボルト１１８Ｌ１は、ガラスシート支持板１０６Ｌの一縁端部がボルト１１８Ｌ１に当接するようにフレームセグメント１０２Ｌ上にガラスシート支持板１０６Ｌを載置することによって、位置決め特徴として機能してよい。ボルト１１８Ｌの位置は、フレームセグメント１０２Ｌ上でガラスシート支持板１０６Ｌの位置を変更するために調節自在であってよく、当該位置は、間隙１０８の大きさに影響を与える。ガラスシート支持板１０６Ｌの一縁端部をボルト１１８Ｌ１に接して載置した後、ガラスシート支持板１０６Ｌを、挟締素子１２２Ｌ１、１２２Ｌ２によってフレームセグメント１０２Ｌに留めることができる。
【００４３】
上述の例において、フレームセグメント１０２Ｒは、支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂに固定するが、フレームセグメント１０２Ｌは、支持スタンドに対して回転自在であり、フレームセグメント１０２Ｒに対して回動自在である。フレームセグメント１０２Ｒも回動自在であってよい、他の機構が可能である。
【００４４】
上述の例に関して、連接構造１３０は、回動アームの１つ、例えば回動アーム１２６Ｂに結合されている。図７に、より明確に示すように、連接構造１３０は、例えば、シャフト１３４Ｂに結合された筒部１４０、および筒部１４０の一端部に取り付けられたレバー１４２を含んでよい。可動連結部１４４を、レバー１４２を操作するためにレバー１４２に結合させ、それにより筒部１４０およびシャフト１３４Ｂを回転させてよい。アームブラケット１１２Ｌ１、１１２Ｌ２を同時に回動させて、それによりフレームセグメント１０２Ｌの歪曲を回避するために、レバー１４２の動きを回動アーム１２６Ａ、１２６Ｂの両方に結合させてよい。一例において、連接式フレーム１０２を横切って延在する横連結バー（図３中の１４６）にシャフト１３４Ａ、１３４Ｂを結合させることにより、これを達成してよい。しかし、他の解決法が可能である。レバー１４２の動きを回動アーム１２６Ａ、１２６Ｂの両方に結合させるのではなく、回動アーム１２６Ａにそれ自身の連接構造を設けることが可能である。この、他の連接構造の動作は、フレームセグメント１０２Ｌの整合のとれた回動をもたらすために、回動アーム１２６Ｂに結合されている連接構造１３０の動作と連携されることが必要になる。他の実施形態において、レバー１４２を省略し、モータなどを使用してシャフト１３４Ｂを直接回転させ、同時にシャフト１３４Ａ、１３４Ｂの両方の回転を横連結バー（図３中の１４６）によって結合させることが可能である。さらに他の実施形態において、モータなどの回転式アクチュエータの出力端を、シャフト１３４Ｂの回転および回動アーム１２６Ｂの動作のために、シャフト１３４Ｂに直接結合させてよい。同様の回転式アクチュエータ機構は、もう一方のシャフト１３４Ａと共に使用してよい。
【００４５】
図３および図４を参照すると、一実施形態において、調整自在なストッパー１５８Ａ、１５８Ｂはそれぞれ、支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂの傾斜アーム１１６Ａ、１１６Ｂ上に、フレームセグメント１０２Ｌが回動する間、横連結バー１４６の移動を制限する位置において形成されている。調整自在なストッパー１５８Ａ、１５８Ｂは、横連結バー１４６が調整自在なストッパー１５８Ａ、１５８Ｂに当たるときに、フレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒの間の角度が、ガラスシートにおける局所曲がりの所望の角度に対応する最終角度であるように、設定されてよい。これにより、ガラスシートに形成される曲がりを、ある曲げプロセスから別の曲げプロセスへ再現することを可能にする。
【００４６】
一例示的実施形態において、平衡錘支持アーム１６１Ａ、１６１Ｂは、横連結バー１４６に結合されており、このことにより、フレームセグメント１０２Ｌがフレームセグメント１０２Ｒの方へ回動されるにしたがい、平衡錘支持アーム１６１Ａ、１６１Ｂがフレームセグメント１０２Ｒの方へ動くことになる。平衡錘１６２Ａ、１６２Ｂは、平衡錘支持アーム１６１Ａ、１６１Ｂに組み付けられており、フレームセグメント１０２Ｌが回動する間、フレームセグメント１０２Ｌの重量と釣り合いをとり、装置１００が、ガラスシートにおいて局所曲がりを形成している間、および局所曲がりがガラスシートにおいて形成された後、および続いて曲げられたガラスシートが冷却されている間、安定した位置にあることを、可能にする。
【００４７】
間隙１０８の下方には、連接式フレーム１０２に配設されたガラスシートの曲がりエリアを局所的に加熱するために動作させることができる加熱機構１７２がある。加熱機構１７２は、先に言及した局所加熱素子１１０を含む。いくつかの実施形態において、局所加熱素子１１０は、輻射ヒータである。一例示的実施形態において、局所加熱素子１１０は、ワイヤヒータである。ワイヤヒータ１１０は、耐熱棒、例えば、アルミナ棒、に巻かれた抵抗材料、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金または白金、で作られてよい。一般に、ガラスを所望の曲げ温度まで加熱できる任意の好適な局所加熱素子１１０を使用してよい。ワイヤヒータ１１０の長さは、曲がりエリアにおけるガラスシートの長さと同じであるか、またはより長くなるように選択されてよい。ワイヤヒータは構築が簡単であり、選択された形状、長さ、直径、および電力定格を有するように作られ得る。しかし、ワイヤヒータに加えて他の種類の局所加熱素子、例えば、カーバイド抵抗器などの固体加熱要素を使用してよい。
【００４８】
加熱機構１７２は、局所加熱素子１１０の下方に、または局所加熱素子１１０によって生成される熱を間隙１０８に向けて反射する位置に、配置される反射体１７６（図４および図７を参照のこと）をさらに含んでよい。反射体１７６は、半円形または半楕円形の断面を有してよく、局所加熱素子１１０と略同心であってよい。反射体１７６は、局所加熱素子１１０から間隙１０８に向けて熱を集中させることになり、当該間隙１０８にガラスシートの曲がりエリアが設置されることになる。反射体１７６は、ガラスシートの曲がりエリアを加熱する時間の間、ガラスシートを汚染するおそれなく反射体１７６がガラスシートに面することができるように、耐熱金属、または有利には白金などの貴金属で作られていてよい。
【００４９】
図３および図４を参照すると、反射体１７６の両端部には、円形スロット１８０Ａ、１８０Ｂを有するブラケット１７８Ａ、１７８Ｂがある。反射体１７６の両端部の留め具１８２Ａ、１８２Ｂは、円形スロット１８０Ａ、１８０Ｂ中に配設され、円形スロット１８０Ａ、１８０Ｂ内で可動である。留め具１８２Ａ、１８２Ｂは、間隙１０８対して（または間隙１０８において晒されたガラスシートの曲がりエリアに対して）所望の向きに反射体１７６を回転させるように、円形スロット１８０Ａ、１８０Ｂ内でそれぞれ可動である。反射体１７６が所望の向きにあるとき、留め具１８２Ａ、１８２Ｂは、円形スロット１８０Ａ、１８０Ｂ内の所定の場所に、例えばナットなどによって、しっかりと固定されてよい。代替方法として、留め具１８２Ａ、１８２Ｂは、ガラスシートを曲げる間、円形スロット１８０Ａ、１８０Ｂ内で可動であってよく、反射体１７６の回転、および曲げ操作の間の、ガラスシートの曲がりエリアに対する反射体１７６の向きの調整がもたらされる。
【００５０】
一実施形態において、局所加熱素子１００および反射体１７６が一体として可動であるように、局所加熱素子１１０は、ブラケット１７８Ａ、１７８Ｂに挟締される。ブラケット１７８Ａ、１７８Ｂは、調節自在な接合部によって支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂに結合されていてよい。このような調節自在な接合部は、線形スロット１８３Ａ、１８３Ｂ（線形スロット１８３Ａは図６中に示す）をそれぞれ、支持スタンド１０４Ａ、１０４Ｂにおいて含んでよく、ブラケット１７８Ａ、１７８Ｂを介して線形スロット１８３Ａ、１８３Ｂへと挿入され得る留め具（留め具１８５Ｂは図３および図７中の線形スロット１８３Ｂにおいて示し、線形スロット１８３Ａに同様の留め具がある）を、含んでよい。線形スロットにおける留め具の位置は、留め具を所定の場所にしっかり固定する前に、例えばナットを使用して、調節され得る。このことにより、局所加熱素子１１０および反射体１７６の高さは、図３中の間隙１０８に対して調節自在となる。一般に、局所加熱素子１１０がガラスシートの曲がりエリアに近いほど、ガラスシートの曲がりエリアにおいて形成され得る曲がりの半径は小さくなり、逆の場合も同様である。ガラスシートの曲がりエリアにおいて形成される曲がりの半径は、加熱された曲がりエリアにおける、熱勾配プロファイルおよび関連する粘度プロファイルに従って自然にスプライン湾曲する。
【００５１】
ガラスシート１０における局所曲がりを形成する方法は、図５に示すように、ガラスシート１０の曲がりエリア１２が形成間隙１０８に設置され、ガラスシート１０の翼エリア１４、１６がガラスシート支持板１０６Ｌ、１０６Ｒ上に載っているように、ガラスシート１０を連接式フレーム１０２上に載置することを含む。次にガラスシートを炉中で均一に予熱する。炉は、１９０で図示され、所望の予熱温度までガラスシートを均一に加熱するための任意の好適な加熱機構１９２を含んでよい。予熱温度は、ガラスシートの曲げ温度より低い温度である。予熱温度は、ガラスの転移点と、焼なまし点よりわずかに高い、との間である。いくつかの実施形態において、ガラスシート１０は、ガラスの粘度が１０１３Ｐから１０１２．５Ｐまでの範囲である予熱温度まで予熱されてよい。
【００５２】
ガラスシート１０が所望の予熱された温度に達した後、局所加熱素子１１０を、ガラスシート１０の曲がりエリア１２を曲げ温度まで局所的に加熱するために動作させる。曲げ温度は、ガラスが損傷を受けずに迅速に、例えば１０秒以下で、曲げられ得る温度である。曲げ温度は、例えば１０１１．４Ｐから１０１１Ｐまでの範囲のガラス粘度に対応してよい。曲がりエリア１２が曲げ温度まで局所的に加熱される間、ガラスシート１０の翼エリア１４、１６は実質的に予熱温度のままである。例えば、ガラスシート１０が先に言及した種類のガラスで作られている場合、曲がりエリア１２が６６０℃から６９０℃までの範囲の温度まで局所的に加熱される間、ガラスシート１０の翼エリア１４、１６は、５８０℃から６３０℃で維持され得る。曲がりエリア１２は、例えばワイヤヒータまたは輻射加熱を使用して、２分から４分間、所望の曲げ温度に達してよい。
【００５３】
曲がりエリア１２が曲げ温度に達した後、曲がりエリア１２は、曲げ温度で、曲がりエリア１２において曲がりが形成される時間中、保持される。この時間は、例えば１０秒と６０秒との間であってよい。曲がりは、図８に示すように、曲がりエリア１２において、フレームセグメント１０２Ｌをフレームセグメント１０２Ｒに向けて回動させることによって形成される。フレームセグメント１０２Ｌは、例えば、命令トリガーまたは他の好都合な起動手段を使用して、レバー１４２に外力を加えることによって、フレームセグメント１０２Ｒに向けて回動させることができる。フレームセグメント１０２Ｌがフレームセグメント１０２Ｒに向けて回動する際、連接式フレーム１０２は、ガラスシートの翼エリア１４、１６に曲げ力を加え、曲がりエリア１２における局所曲がりをもたらす。局所曲がりのプロファイルは、曲がりエリア１２における熱勾配プロファイルにより決まり、局所曲がりの角度はフレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒの間の最終角度により決まる。曲がりが形成された後、ガラスシート１０を冷却させておく間、フレームセグメント１０２Ｌ、１０２Ｒは最終角度で保持される。
【００５４】
ガラスシートの冷却後、ガラスシート、すなわち成形ガラス物品、１０’を、連接式フレーム１０２から取り除くことができる。いくつかの実施形態において、成形ガラス物品は、局所曲がりに沿って分離され、半分の製品が２つ形成され得る。いくつかの実施形態において、装置１００は、１つの曲げサイクルにおいて、いくつかの成形ガラス物品を形成するように装備され得る。これは、連接式フレーム１０２をいくつかのガラスシートを隣り合わせて支持するように構成することによって実施でき、上述の、単一のガラスシートにおいて局所曲がりを形成するのと同様のやり方で、曲げサイクルの間にガラスシートにおいて局所曲がりが同時に形成され得る。
【００５５】
図９は、本開示において説明される装置および方法によって形成された、曲げられたガラスシートの画像を示す。画像は、反射光測定技法によって得られ、ガラスシートの平坦翼エリア１４”、１６”において光学歪みがないことを示す。比較の目的で、図１０は、等温垂下法によって形成された、曲げられたガラスの画像を示す。図１０中に示す画像では、ガラスシートの平坦翼エリア２１４、２１６において目に見える光学歪みがある。
【００５６】
本明細書で説明される具体化された装置および方法を使用して、ガラス系物品を作製できる。当該物品は、少なくとも１つの曲がりをその中に有する薄ガラス基板を含み、当該曲がりは説明される装置および方法により形成される。この曲げ方法により、曲がりエリアの外側のガラスが軟化点より低い温度で保持され、かつ／または装置によって固定されるか、または設置されることから、他のプロセスで生じる光学歪みを受けない成形ガラス品が提供される。
【００５７】
特定の関心の対象は、列車、自動車（例えば車、トラック、およびバスなど）、船舶（ボート、船、および潜水艦など）、ならびに航空機（例えば小型無人機、飛行機、ジェット機、およびヘリコプターなど）などの輸送手段の内部のための、本明細書で説明されるプロセスによって作られる物品の使用である。図１１は、３つの異なる実施形態である輸送手段内部システム１１００、１２００、および１３００を含む、例である輸送手段内部１０１０を提供する。輸送手段内部システム１１００は、湾曲面１１２０を有するセンターコンソールベース１１１０を含み、当該センターコンソールベース１１１０は、任意選択でディスプレイ１１３０を含んでよい。輸送手段内部システム１２００は、湾曲面１２２０を有するダッシュボードベース１２１０を含む。ダッシュボードベース１２１０は、典型的に、計器パネル１２４０を含み、当該計器パネルも湾曲面を含んでよい。ダッシュボードベース、およびいくつかの実施形態において計器パネルは、ディスプレイ１２３０を含んでよい。輸送手段内部システム１３００は、湾曲面１３２０を有するダッシュボードステアリングホイールベース１３１０、および任意選択のディスプレイ１３３０を含む。１つ以上の実施形態において、輸送手段内部システムは、アームレスト、ピラー、背もたれ、床板、ヘッドレスト、ドアパネル、または湾曲面を含む輸送手段の内部の任意の部分であるベースを含んでよい。
【００５８】
輸送手段内部システム１１００、１２００、および１３００は、本明細書で説明されるプロセスによって成形され湾曲面上に配設されたガラス基板を含む。１つ以上の実施形態において、ガラス基板は湾曲面上に取り外し自在に配設される。本明細書では、取り外し自在にという用語は、ガラス基板が湾曲面に恒久的に取り付けられているのではなく、または接合されているのではなく、したがって下にある湾曲面を損傷することなく取り外すことができることを意味する。１つ以上の実施形態において、ガラス基板は、ガラス基板を湾曲面から剥離するために、感圧接着テープの剥離接着性試験ＡＳＴＭ  Ｄ  ３３３０の試験方法Ｆ（Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆ  ｏｆ  ＡＳＴＭ  Ｄ  ３３３０  Ｔｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｐｅｅｌ  Ａｄｈｅｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｔａｐｅｓ）の下で、１Ｎ／ｃｍ以上（例えば、１．５Ｎ／ｃｍ以上、２Ｎ／ｃｍ以上、２．５Ｎ／ｃｍ以上、３Ｎ／ｃｍ以上、３．５Ｎ／ｃｍ以上、４Ｎ／ｃｍ以上、４．５Ｎ／ｃｍ以上、または５Ｎ／ｃｍ以上）の剥離力が必要であるように、湾曲面に一時的にしっかりと固定される。１つ以上の実施形態において、ガラス基板を湾曲面から剥離するために必要な剥離力は、２０Ｎ／ｃｍ未満、または約１０Ｎ／ｃｍ未満である。
【００５９】
１つ以上の実施形態において、ガラス基板は、湾曲面１１２０、１２２０、１３２０の曲率と一致する曲率を有するように形成される。１つ以上の実施形態において、湾曲面１１２０、１２２０、１３２０は、約２００μｍから１００ｍｍまでの範囲の曲率半径を有する。本明細書では、湾曲面の曲率半径が、ガラス基板が配設されるエリアにわたって変動するとき、本明細書で言及する曲率半径は、ガラス基板が配設される湾曲面の最小曲率半径である。１つ以上の実施形態において、ガラス基板は、湾曲面の曲率半径の１０％以内（例えば、約１０％以下、約９％以下、約８％以下、約７％以下、約６％以下、約５％以下）である、曲率半径を示す。例えば、９０ｍｍの曲率半径を湾曲面が示す場合、ガラス基板は、約８１ｍｍから約９９ｍｍまでの範囲の曲率半径を有するように、冷間形成される。いくつかの実施形態において、湾曲面の曲率半径は、約２００μｍから約１００ｍｍまで、約３５０μｍから約１００ｍｍまで、約５００μｍから約１００ｍｍまで、約１ｍｍから約１００ｍｍまで、約５ｍｍから約１００ｍｍまで、約１０ｍｍから約１００ｍｍまで、約２５ｍｍから約１００ｍｍまで、約５０ｍｍから約１００ｍｍまで、２００μｍから約５０ｍｍまで、約３５０μｍから約５０ｍｍまで、約５００μｍから約５０ｍｍまで、約１ｍｍから約５０ｍｍまで、約５ｍｍから約５０ｍｍまで、約１０ｍｍから約５０ｍｍまで、約２５ｍｍから約５０ｍｍまで、２００μｍから約２５ｍｍまで、約３５０μｍから約２５ｍｍまで、約５００μｍから約２５ｍｍまで、約１ｍｍから約２５ｍｍまで、約５ｍｍから約２５ｍｍまで、または約１０ｍｍから約２５ｍｍまでの範囲であってよい。
【００６０】
１つ以上の実施形態において、図１１において示すように、湾曲面１１２０、１２２０、１３２０はディスプレイ１１３０、１２３０、１３３０を含み、ガラス基板は、少なくとも部分的にディスプレイを覆って配設される。そのような実施形態において、ガラス基板は、ディスプレイを覆うカバーガラスを形成する。いくつかの実施形態において、ディスプレイはタッチ機能を含んでよく、そのような機能は、少なくとも部分的にディスプレイを覆うガラス基板を介して利用され得る。いくつかの実施形態において、湾曲面１１１０、１２１０、１３１０は、ディスプレイと関連付けられていないタッチ機能を含んでよい。そのような実施形態において、そのような機能は、湾曲面を覆うガラス基板を介して利用され得る。他の実施形態において、ガラス基板は、１つ以上の切り取り部をさらに含んでよく、ガラス基板はディスプレイまたは輸送手段内部の領域を覆い、ガラスにおける当該１つ以上の切り取り部により、１つ以上のつまみ、ボタン、制御パッド、または輸送手段使用者に利用可能な他の制御素子の設置が可能となってよい。
【００６１】
本発明を、限定された数の実施形態に関して説明してきたが、本開示の恩恵を受ける当業者は、本明細書で開示される本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態が工夫され得ることを理解するであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ、限定されるべきである。
【００６２】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００６３】
実施形態１  
ガラスシート（１０）において局所曲がりを形成するための装置（１００）であって、
連接式フレーム（１０２）であって、
第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と、
当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）に隣接して配置された第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）であって、当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と当該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との角度が、当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と当該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との間の相対回動によって調節自在であるように当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）および当該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）のうち少なくとも１つが回動自在である、第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）と、
当該ガラスシート（１０）の第１の翼エリアを支持するために当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）に組み付けられ、第１の板端部（１０６Ｌ１）を有する、第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）と、
当該ガラスシート（１０）の第２の翼エリアを支持するために当該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）に組み付けた、第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）であって、当該第１の板端部（１０６Ｌ１）に対向する関係の第２の板端部（１０６Ｒ１）を有し、当該第１の板端部（１０６Ｌ１）から、当該ガラスシート（１０）の曲がりエリアに対応する大きさを有する間隙（１０８）の分だけ間隔をおいて配置される、第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）と、
を含み、
当該ガラスシート（１０）の当該曲がりエリアは、当該ガラスシート（１０）の当該第１の翼エリアおよび当該第２の翼エリアがそれぞれ、当該第１ガラスシート支持板（１０６Ｌ）および当該第２ガラスシート支持板（１０６Ｒ）上で支持されているとき、当該間隙（１０８）に晒されており、
当該間隙（１０８）は、当該曲がりエリアが触れられることなく、当該ガラスシート（１０）の当該曲がりエリアにおいて当該局所曲がりが形成され得る非接触形成エリアを画定する、連接式フレーム（１０２）と、
当該フレームセグメントのうち少なくとも１つ（１０２Ｌ）を他方のフレームセグメント（１０２Ｒ）に対して回動して当該第１フレームセグメント（１０２Ｌ）と当該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との選択された角度を形成するための、少なくとも１つの連接構造（１３０）と、
当該間隙（１０８）に晒された当該ガラスシート（１０）の当該曲がりエリアを局所的に加熱するための、当該間隙（１０８）近傍に配置された、局所加熱素子（１１０）と、
を含む装置（１００）。
【００６４】
実施形態２  
間隔をおいた関係の２つのスタンド（１０４Ａ、１０４Ｂ）をさらに含み、上記連接式フレーム（１０２）が、当該２つのスタンドの間に配置され、当該２つのスタンドに結合され、上記第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）が、当該２つのスタンドに対して回転自在である、実施形態１記載の装置。
【００６５】
実施形態３  
上記第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）が上記２つのスタンド（１０４Ａ、１０４Ｂ）に取り付けられており、当該２つのスタンドに対して回転自在ではない、実施形態２記載の装置。
【００６６】
実施形態４  
上記選択された角度が上記第１のフレームセグメントと上記第２のフレームセグメントとの間に形成された後、当該第１のフレームセグメントの回動を制限するために、上記２つのスタンドのうち少なくとも一方（１０４Ａ）に配置された調整自在なストッパー（１５８Ａ）をさらに含む、実施形態２記載の装置。
【００６７】
実施形態５  
上記２つのスタンド（１０４Ａ、１０４Ｂ）に組み付けられた２つの軸受アセンブリ（１２８Ａ、１２８Ｂ）および当該軸受アセンブリの各々において回転自在に支持されたシャフト（１３４Ａ、１３４Ｂ）をさらに含み、上記第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）は、当該シャフト（１３４Ａ、１３４Ｂ）の回転により当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）の回動が起こるように、当該シャフトの各々に結合されている、実施形態２記載の装置。
【００６８】
実施形態６  
上記シャフトの一方（１３４Ｂ）が、上記少なくとも１つの連接構造（１３０）に結合されており、当該シャフトの両方（１３４Ａ、１３４Ｂ）が、当該少なくとも１つの連接構造（１３０）を使用して回転可能であるように、上記連接式フレーム（１０２）を横切って延在する横連結バー（１４６）に結合されている、実施形態５記載の装置。
【００６９】
実施形態７  
上記軸受アセンブリの各々（１２８Ａ、１２８Ｂ）は、オフセット軸受（１３２Ａ、１３２Ｂ）を含む、実施形態５記載の装置。
【００７０】
実施形態８  
上記第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）が上記第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）に対して回動され、当該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）に対して上記選択された角度で保持される際に、当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）の重量と釣り合いをとり、上記装置（１００）を安定した位置に維持するための平衡錘（１６２Ａ、１６２Ｂ）をさらに含む、実施形態１記載の装置。
【００７１】
実施形態９  
上記第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）および上記第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）の各々は、ガラスまたはガラス−セラミック材料で作られている、実施形態１記載の装置。
【００７２】
実施形態１０  
上記第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）および上記第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）の各々は、３２×１０−７Ｃ−１以下の熱膨張率および赤外範囲において少なくとも７０％の透過率を有する透明材料で作られている、実施形態１記載の装置。
【００７３】
実施形態１１  
上記局所加熱素子（１１０）以外に、上記ガラスシート（１０）全体を予熱温度まで加熱するための加熱素子（１９２）をさらに含む、実施形態１記載の装置。
【００７４】
実施形態１２  
上記局所加熱素子（１１０）は、ワイヤヒータを含む、実施形態１記載の装置。
【００７５】
実施形態１３  
上記間隙（１０８）および上記局所加熱素子（１１０）の近傍に、当該局所加熱素子（１１０）から当該間隙（１０８）に向けて熱を反射する位置に配置された反射体をさらに含む、実施形態１２記載の装置。
【００７６】
実施形態１４  
上記間隙（１０８）に対する上記局所加熱素子（１１０）の高さおよび上記反射体（１７６）の高さは、調節自在である、実施形態１３記載の装置。
【００７７】
実施形態１５  
上記反射体（１７６）は、上記局所加熱素子（１１０）から上記間隙（１０８）に向けて反射される熱の方向を調節するために、上記間隙（１０８）に対して回転自在である、実施形態１３記載の装置。
【００７８】
実施形態１６  
上記連接式フレーム（１０２）は、上記第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）および上記第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）が同一平面にある平坦位置を有し、当該連接式フレーム（１０２）は、当該平坦位置にあるとき、水平位置に対して傾斜している、実施形態１記載の装置。
【００７９】
実施形態１７  
ガラスシート（１０）を曲げる方法であって、
当該ガラスシート（１０）の第１の翼エリア（１４）の表面を、連接式フレーム（１０２）の第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）に取り付けた第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）の表面と接触させて載置することによって、当該ガラスシート（１０）の当該第１の翼エリア（１４）を支持することであって、当該第１のガラスシート支持板（１０６Ｌ）が第１の板端部（１０６Ｌ１）を有する、支持するステップと、
当該ガラスシート（１０）の第２の翼エリア（１６）の表面を、連接式フレーム（１０２）の第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）に取り付けた第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）の表面と接触させて載置することによって、当該ガラスシート（１０）の当該第２の翼エリア（１６）を支持することであって、当該第２のガラスシート支持板（１０６Ｒ）が、当該第１の板端部（１０６Ｌ１）に対向する関係であり、当該第１の板端部（１０６Ｌ１）から間隙（１０８）の分だけ間隔をおいて配置される、第２の板端部（１０６Ｒ１）を有する、支持するステップと、
当該間隙（１０８）で当該第１の翼エリア（１４）と当該第２の翼エリア（１６）との間に、当該ガラスシート（１０）の曲がりエリア（１２）を、当該曲がりエリア（１２）を物理的に支持せずに位置決めすることによって、当該ガラスシート（１０）の支持されていない曲がりエリアを形成するステップと、
当該ガラスシート（１０）全体を、選択された予熱温度まで加熱するステップと、
当該ガラスシート（１０）の当該支持されていない曲がりエリア（１２）を、当該選択された予熱温度より高い曲げ温度まで局所的に加熱する一方で、当該ガラスシート（１０）の支持された当該翼エリア（１４、１６）を当該曲げ温度より低い温度に維持するステップと、
当該支持されていない曲がりエリア（１２）が当該曲げ温度にある間、当該第１のフレームセグメント（１０２Ｌ）と当該第２のフレームセグメント（１０２Ｒ）との間の相対回動によって曲げられた位置まで当該連接式フレームを動かすことであって、当該連接式フレーム（１０２）を動かすことが当該ガラスシート（１０）に曲げ力を適用し、当該曲げ力および当該支持されていない曲がりエリア（１２）に適用される当該局所的な熱が、選択されたプロファイルを有する曲がりを当該曲がりエリアに形成する、動かすステップと、
を含む、方法。
【００８０】
実施形態１８  
上記連接式フレーム（１０２）を上記曲げられた位置まで動かすステップは、当該連接式フレーム（１０２）を平坦位置から当該曲げられた位置まで動かすステップを含む、実施形態１７記載の方法。
【００８１】
実施形態１９  
上記ガラスシート（１０）全体を予熱温度まで加熱するステップは、当該ガラスシート（１０）全体を当該ガラスシート（１０）が１０１３Ｐから１０１２．５Ｐまでの範囲の粘度を有する温度まで加熱するステップを含む、実施形態１７記載の方法。
【００８２】
実施形態２０  
上記支持されていない曲がりエリア（１２）を局所的に加熱するステップは、当該支持されていない曲がりエリア（１２）における当該ガラスシート（１０）の一部分が１０１１．４Ｐから１０１１Ｐまでの範囲の粘度を有する温度まで、当該支持されていない曲がりエリア（１２）を局所的に加熱するステップを含む、実施形態１７記載の方法。
【００８３】
実施形態２１  
上記ガラスシート（１０）は、ソーダ石灰ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルミノ−ホウケイ酸塩ガラス、またはアルカリ−ボロ−アルミノケイ酸塩ガラスを含む、実施形態１７記載の方法。
【００８４】
実施形態２２  
輸送手段内部システムであって、
湾曲面を含むベースと、
当該湾曲面に取り外し自在に配設されたガラス基板であって、当該湾曲面および当該ガラス基板はそれぞれ、互いの１０％以内の曲率半径を有するガラス基板と、
を含む、輸送手段内部システム。
【００８５】
実施形態２３  
上記ベースが、センターコンソール、ダッシュボード、アームレスト、ピラー、背もたれ、床板、ヘッドレスト、ドアパネル、およびステアリングホイールのうちのいずれか１つを含む、実施形態２２記載の輸送手段内部システム。
【００８６】
実施形態２４  
上記湾曲面がディスプレイを含み、上記ガラス基板が少なくとも部分的に当該ディスプレイを覆って配設されている、実施形態２２または２３記載の輸送手段内部システム。
【００８７】
実施形態２５  
上記ディスプレイがタッチスクリーンを含み、上記ガラス基板が少なくとも部分的に当該タッチスクリーンを覆って配設されている、実施形態２４記載の輸送手段内部システム。
【００８８】
実施形態２６  
上記ガラス基板が、第１の主表面、当該第１の主表面に対向する第２の主表面、当該第１の主表面と当該第２の主表面とを接続する副表面、当該第１の主表面と当該第２の主表面との間の距離として定義される厚さ、当該第１の主表面または当該第２の主表面の一方の、当該厚さに直交する第１の寸法として定義される幅、および当該第１の主表面または当該第２の主表面の一方の、当該厚さと当該幅に両方に直交する第２の寸法として定義される長さを含み、当該厚さは１．５ｍｍ以下である、実施形態２２〜２５いずれかに記載の輸送手段内部システム。
【００８９】
実施形態２７  
上記幅が約５ｃｍから約２５０ｃｍまで、上記長さが約５ｃｍから約２５０ｃｍまでの範囲である、実施形態２６記載の輸送手段内部システム。
【００９０】
実施形態２８  
上記ガラス基板が、１つ以上の切り取り部を有する、実施形態２２〜２７のいずれかに記載の輸送手段内部システム。
【００９１】
実施形態２９  
少なくとも１つの曲がり領域の曲率半径が、約２００μｍから約１００ｍｍである、実施形態２２〜２８のいずれかに記載の輸送手段内部システム。
【００９２】
実施形態３０  
上記ガラス基板が、強化ガラス基板を含む、実施形態２２〜２９のいずれかに記載の輸送手段内部システム。
【符号の説明】
【００９３】
１０    ガラスシート
１０’    ３Ｄガラス物品
１２    曲がりエリア
１２Ｘ    曲がり軸
１４    第１の翼エリア
１６    第２の翼エリア
１４’、１６’    翼エリア
１８    短軸
２０    長軸
１００    装置
１０２    連接式フレーム
１０２Ｌ    第１のフレームセグメント
１０２Ｒ    第２のフレームセグメント
１０４Ａ、１０４    スタンド
１０４Ａ、１０４Ｂ    支持スタンド
１０５    土台
１０６Ｌ    第１のガラスシート支持板
１０６Ｌ１    第１の板端部
１０６Ｒ    第２のガラスシート支持板
１０６Ｒ１    第２の板端部
１０８    間隙
１１０    局所加熱素子
１１２Ｒ１、１１２Ｒ２    アームブラケット
１１４Ｒ１、１１４Ｒ２    クロスバー
１１８Ｒ１、１１８Ｒ２    ボルト
１２０Ｒ１、１２０Ｒ２    フランジ
１２４Ａ、１２４Ｂ    回転自在な接合部
１２６Ａ、１２６Ｂ    回動アーム
１２８Ａ、１２８Ｂ    軸受アセンブリ
１３０    連接構造
１３０Ｂ    軸受マウント
１３２Ａ、１３２Ｂ    オフセット軸受
１３２Ｂ１、１３２Ｂ２    円筒形セグメント
１３４Ａ、１３４Ｂ    シャフト
１４６    横連結バー
１５８Ａ    調整自在なストッパー
１６１Ａ、１６１Ｂ    平衡錘支持アーム
１６２Ａ、１６２Ｂ    平衡錘
１７２    加熱機構
１７６    反射体
１７８Ａ、１７８Ｂ    ブラケット
１８０Ａ、１８０Ｂ    円形スロット
１８２Ａ、１８２Ｂ    留め具
１９２    加熱素子
２１４、２１６    平坦翼エリア
１０１０    輸送手段内部
１１００、１２００、１３００    輸送手段内部
１１１０    センターコンソールベース
１１２０、１２２０、１３２０    湾曲面
１１３０、１２３０、１３３０    ディスプレイ
１２１０    ダッシュボードベース
１２４０    計器パネル
Ｌ    長さ
Ｗ    幅
【図１】
2019522616.tif 000003
【図２】
2019522616.tif 000004
【図３】
2019522616.tif 000005
【図４】
2019522616.tif 000006
【図５】
2019522616.tif 000007
【図６】
2019522616.tif 000008
【図７】
2019522616.tif 000009
【図８】
2019522616.tif 000010
【図９】
2019522616.tif 000011
【図１０】
2019522616.tif 000012
【国際調査報告】
2019522616.tif 000013
2019522616.tif 000014
2019522616.tif 000015
2019522616.tif 000016
2019522616.tif 000017