(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成又は色調の少なくとも一方が異なる第１，第２のガラスを一体化するガラスの成形方法であって、
前記第２のガラスを囲繞するように前記第１のガラスを配置する工程と、
前記第２のガラスを囲繞した状態で前記第１のガラス及び前記第２のガラスを型枠内に収容する工程と、
前記第１のガラス及び前記第２のガラスを型枠内に収容した状態で、前記第１のガラス及び前記第２のガラスを軟化点以上に加熱する工程と、
を有することを特徴とするガラスの成形方法。
【請求項２】
前記一体化した前記第１のガラス及び前記第２のガラスを所望の厚みに切断する工程と、
前記第１のガラス及び前記第２のガラスの切断面を研磨する工程と、
研磨した前記第１のガラス及び前記第２のガラスの表面を化学強化処理する工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のガラスの成形方法。
【請求項３】
前記第１のガラス及び前記第２のガラスの互いに接する面の表面粗さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で、０．７５μｍ以下であることを特徴する請求項１又は請求項２に記載のガラスの成形方法。
【請求項４】
前記第１のガラス及び前記第２のガラスを軟化点以上に加熱する工程は、減圧下において行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のガラスの成形方法。
【請求項５】
前記第１のガラス及び前記第２のガラスの熱膨張係数が略同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のガラスの成形方法。
【請求項６】
前記第２のガラスの形状が円柱形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のガラスの成形方法。
【請求項７】
前記第２のガラスの形状が四角柱形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のガラスの成形方法。
【請求項８】
前記第２のガラスを囲繞するように前記第１のガラスを配置する工程は、
四角柱形状の前記第２のガラスの外周面を取り囲むように板形状の前記第１のガラスを配置することを特徴とする請求項７に記載のガラスの成形方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のガラスの成形方法で成形されたガラスを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
前記ガラスは、前記電子機器の筐体として使用されることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記ガラスは、前記電子機器のカバーガラスとして使用されることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
【請求項１２】
組成又は色調の少なくとも一方が異なる第１，第２のガラスを一体化した一体化ガラスを備える電子機器であって、
前記第２のガラスが、前記第１のガラスで囲繞されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
前記第１のガラスは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１以上であり、前記第２のガラスは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１未満である請求項１２に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記第１，第２のガラスの熱膨張係数の差が、２５℃〜３００℃の温度範囲において、０〜５×１０−７／℃の範囲内である請求項１２又は請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記第１のガラスは、前記第２のガラスに着色剤を含有させたものである請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスの成形方法、ガラス、一体化ガラス及び電子機器に関し、特に、異なる組成もしくは色調のガラスを一体に成形するガラスの成形方法、当該成形方法により成形したガラス及び一体化ガラス、該ガラス及び一体化ガラスを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレットＰＣ等の電子機器の筐体には、加工性やコスト性の観点から、樹脂もしくは金属が主に使用されている。しかしながら、近年では、筐体に意匠性を求められることが多くなっており、筐体に着色したガラス（以下、着色ガラスと称する）を使用することが提案されている。
【０００３】
また、ディスプレイ（表示装置）を備えた電子機器のカバーガラスには、透明ガラスが使用されている。従来のカバーガラスは、静止画像及び動画像を含む画像の表示領域以外の領域の裏面又は表面に塗料を塗布することで着色している。しかしながら、近年では、意匠性の観点から、表示領域以外の領域の裏面又は表面に塗料を塗布するのではなく、ガラスに着色剤を含有させ、カバーガラスの内部まで着色したいという要望がある。
【０００４】
ガラスに着色する従来技術としては、例えば、携帯電話の裏面に搭載された透明太陽電池の裏面ガラスを好みの色に着色することが提案されている（特許文献１参照）。また、ディスプレイを備えた電子機器ではないが、腕時計の防風窓（カバーガラス）を、２種以上の異なる色調（色）のガラスで構成することが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
なお、特許文献２では、可視光を透過する無色透明なガラス（以下、透明ガラスと称する）と着色ガラスとを積層した積層体を加熱して融合させ、さらに、中央部が凸形状となるようにプレス成形した後、凸部を研削除去することで、透明ガラスと着色ガラスとが一体化したガラスを得ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１２９９８７号公報
【特許文献２】特開平９−２１８２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電子機器にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子やリモートコントロール用の赤外線受光素子が内蔵されることがある。この場合、撮像素子や受光素子が可視光や赤外光を受光できるように、筐体の一部を可視光や赤外光が透過するように構成する必要がある。つまり、筐体に着色ガラスを使用した場合は、その一部を透明ガラスとする必要がある。また、着色ガラスをディスプレイのカバーガラスとして使用する場合にも、画像を表示する領域を透明ガラスとする必要がある。
【０００８】
しかしながら、引用文献１で提案される方法では、筐体として使用される着色ガラスが単色であるため撮像素子や赤外線受光素子等が内蔵された電子機器の筐体や、表示装置を備えた電子機器の筐体として使用することができない。
【０００９】
特許文献２に提案される方法では、着色ガラスの一部を透明ガラスとした筐体を作成することができる。しかしながら、該方法では、プレス成形する際の金型とガラスとの離型性を考慮し、金型にテーパーをつけているため透明ガラスと着色ガラスとの境界面が、成形後のガラスの主面（表面又は裏面）に対して傾斜した状態となる。
【００１０】
すなわち、透明ガラスと着色ガラスとの境界付近では、透明ガラスの厚みが漸減すると着色ガラスの厚みが漸増し、透明ガラスの厚みが漸増すると着色ガラスの厚みが漸減する関係にある。このため、着色ガラスと透明ガラスとの境界がはっきりせず、透明ガラスと着色ガラスの輪郭がぼやけてしまい、撮像素子や赤外線受光素子が正常に受光できない虞がある。また、カバーガラスに使用した場合には、画像の周囲がぼやけてしまい、ユーザの視聴性が低下してしまう。
【００１１】
本発明は、異なる組成又は色調のガラスを一体成形するガラスの成形方法、ガラス、一体化ガラス及び電子機器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】
【００１２】
本発明のガラスの成形方法は、組成又は色調の少なくとも一方が異なる第１，第２のガラスを一体化するガラスの成形方法であって、第２のガラスを囲繞するように第１のガラスを配置する工程と、第２のガラスを囲繞した状態で第１のガラス及び第２のガラスを型枠内に収容する工程と、第１のガラス及び第２のガラスを型枠内に収容した状態で、第１のガラス及び第２のガラスを軟化点以上に加熱する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる組成又は色調の第１，第２のガラスを、第２のガラスを囲繞するように第１のガラスを配置した状態で型枠内に収容した後、第１のガラス及び第２のガラスを軟化点以上に加熱して一体化しているので、異なる組成又は色調のガラスを容易に一体成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る一体化ガラスの斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る一体化ガラスの成形方法の説明図。
【図３】第１の実施形態に係る一体化ガラスの成形方法の説明図。
【図４】第１の実施形態に係る一体化ガラスから筐体を形成する説明図。
【図５】第１の実施形態に係る一体化ガラスを筐体として使用した電子機器の断面図。
【図６】第２の実施形態に係る一体化ガラスの斜視図。
【図７】第２の実施形態に係る一体化ガラスの成形方法の説明図。
【図８】第２の実施形態に係る一体化ガラスの成形方法の説明図。
【図９】第２の実施形態に係る一体化ガラスの成形方法の説明図。
【図１０】第２の実施形態に係る一体化ガラスから筐体を形成する説明図。
【図１１】第２の実施形態に係る一体化ガラスを筐体として使用した電子機器の断面図。
【図１２】実施例３に係る一体化ガラスの外観写真。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る一体化ガラス１の斜視図である。第１の実施形態に係る一体化ガラス１は、組成もしくは色調の少なくとも一方が異なる第１のガラスＧ１（以下、ガラスＧ１と称する）と第２のガラスＧ２（以下、ガラスＧ２と称する）とが一体化されたガラスである。
【００１６】
ガラスＧ１は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１以上のガラスであり、ガラスＧ２の側面を囲繞するように、すなわち、ガラスＧ２の側面を取り囲むように配置されている。ガラスＧ２は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１未満のガラスであり、円柱形状に加工されている。なお、この第１の実施形態では、ガラスＧ１は黒色に着色された着色ガラスであり、ガラスＧ２は透明ガラスであるものとして説明する。
【００１７】
ガラスＧ１を波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１以上のガラスとすることで、一体化ガラス１のガラスＧ１からなる箇所に高い遮光性を備えることができる。これにより、一体化ガラス１を電子機器の筐体として用いた場合、ガラスＧ１からなる箇所から機器内部からの光が外部に漏れることがなく、一体化ガラス１に別途遮光手段を設ける必要がない。また、一体化ガラス１を電子機器のカバーガラスとして用いた場合、表示装置の周囲の枠部分にガラスＧ１からなる箇所を配置することで、表示装置と枠部分との境界が明瞭となる。ガラスＧ１の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数は、２ｍｍ−１以上が好ましく、３ｍｍ−１以上がより好ましく、４ｍｍ−１以上がさらに好ましい。なお、本発明において、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１以上とは、前記波長範囲における吸光係数の最小値が１ｍｍ−１以上であることをいう。
【００１８】
また、ガラスＧ２を波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１未満のガラスとすることで、一体化ガラス１のガラスＧ２からなる箇所に高い透明性を備えることができる。これにより、一体化ガラス１を電子機器の筐体として用いた場合、ガラスＧ２からなる箇所をデジタルカメラの受光部として用いることが可能である。また、一体化ガラス１を電子機器のカバーガラスとして用いた場合、ガラスＧ２からなる箇所を表示装置のカバーガラスとして用いることで、表示内容を明瞭に視認することが可能となる。ガラスＧ２の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数は、０．８ｍｍ−１未満が好ましく、０．５ｍｍ−１未満がより好ましく、０．３ｍｍ−１未満がさらに好ましい。なお、本発明において、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１未満とは、前記波長範囲における吸光係数の最大値が１ｍｍ−１未満であることをいう。
【００１９】
（ガラスの組成）
本実施形態のガラスＧ１としては、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）を５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）を３〜１６％、Ｂ２Ｏ３（酸化ホウ素）を０〜１２％、Ｎａ２Ｏ（酸化ナトリウム）を５〜１６％、Ｋ２Ｏ（酸化カリウム）を０〜４％、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）を０〜１５％、ＣａＯ（酸化カルシウム）を０〜３％、ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛））を０〜１８％、ＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）を０〜１％、着色成分（Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｂｉ、Ｅｒ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ａｇの金属酸化物からなる群より選択された少なくとも１成分）を０．１〜７％含有するガラスを使用することが好ましい。
【００２０】
また、本実施形態のガラスＧ２としては、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）を５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）を３〜１６％、Ｂ２Ｏ３（酸化ホウ素）を０〜１２％、Ｎａ２Ｏ（酸化ナトリウム）を５〜１６％、Ｋ２Ｏ（酸化カリウム）を０〜４％、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）を０〜１５％、ＣａＯ（酸化カルシウム）を０〜３％、ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛））を０〜１８％、ＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）を０〜１％を含有するガラスを使用することが好ましい。
【００２１】
以下、上記ガラスの各組成について説明するが、特に断らない限りモル百分率表示含有量を用いて説明する。ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり必須の成分である。ＳｉＯ２の含有量が５５％未満ではガラスとしての安定性または耐候性が低下する。このため、ＳｉＯ２の含有量の下限は、６０％以上であることが好ましく、６５％以上であることがより好ましい。また、ＳｉＯ２の含有量が８０％超ではガラスの粘性が増大するため溶融性が著しく低下する。このため、ＳｉＯ２の含有量の上限は、７５％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。
【００２２】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの耐候性および化学強化特性を向上させる成分であり、必須の成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が、３％未満では耐候性が低下する。このため、Ａｌ２Ｏ３の含有量の下限は、４％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましい。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１６％超ではガラスの粘性が高くなり均質な溶融が困難になる。このため、Ａｌ２Ｏ３の含有量の上限は、１４％以下であることが好ましく、１２％以下であることがより好ましい。
【００２３】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスの耐候性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。Ｂ２Ｏ３の含有量が、４％未満では耐候性向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、Ｂ２Ｏ３の含有量の下限は、５％以上であることが好ましく、６％以上であることがより好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が、１２％超では、揮散による脈理が発生し、歩留まりが低下するおそれがある。このため、Ｂ２Ｏ３の含有量の上限は、１１％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。
【００２４】
Ｎａ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、またイオン交換により表面圧縮応力層を形成するために必須の成分である。Ｎａ２Ｏの含有量が、５％未満では溶融性が悪く、またイオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することが困難となる。このため、Ｎａ２Ｏの含有量の下限は、７％以上であることが好ましく、８％以上であることがより好ましい。また、Ｎａ２Ｏの含有量が、１６％超では耐候性が低下する。このため、Ｎａ２Ｏの含有量の上限は、１５％以下であることが好ましく、１４％以下であることがより好ましい。
【００２５】
Ｋ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であるとともに、化学強化におけるイオン交換速度を大きくする作用がある。このため、必須ではないが含有することが好ましい成分である。Ｋ２Ｏの含有量が、０．０１％未満では溶融性向上またはイオン交換速度向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、Ｋ２Ｏの含有量の下限は、０．３％以上であることが好ましい。また、Ｋ２Ｏの含有量が、４％超では耐候性が低下する。このため、Ｋ２Ｏの含有量の上限は、３％以下であることが好ましく、２％以下であることがより好ましい。
【００２６】
ＭｇＯは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＭｇＯの含有量が、３％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、ＭｇＯの含有量の下限は、４％以上であることが好ましい。また、ＭｇＯの含有量が、１５％超では耐候性が低下する。このため、ＭｇＯの含有量の上限は、１３％以下であることが好ましく、１２％以下であることがより好ましい。
【００２７】
ＣａＯは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＣａＯの含有量が、０．０１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られない。このため、ＣａＯの含有量の下限は、０．１％以上であることが好ましい。また、ＣａＯの含有量が、ＣａＯが３％超では化学強化特性が低下する。このため、ＣａＯの含有量の上限は、１％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましい。
【００２８】
ＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）は、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じていずれか１種以上を含有することができる。ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）が１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られない。このため、ΣＲＯの下限は、３％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましい。また、ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）が１８％超では耐候性が低下する。このため、ΣＲＯの上限は、１５％以下であることが好ましく、１３％以下であることがより好ましく、１１％以下であることがさらに好ましい。なお、ΣＲＯとは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯの合量を示すものである。
【００２９】
ＺｒＯ２は、イオン交換速度を大きくする成分であり、必須ではないが必要に応じて含有してもよい。ＺｒＯ２の含有量が１％超では溶融性が悪化して未溶融物としてガラス中に残る場合が起こるおそれがある。このため、ＺｒＯ２の含有量は、１％以下とすることが好ましい。
【００３０】
（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／（ΣＲ２Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）はガラスのネットワークを形成する網目状酸化物の合計量と主たる修飾酸化物の合計量との比率を示すものであり、この比が４未満であると化学強化処理後に圧痕をつけた時の破壊する確率が大きくなるおそれがある。このため、この比の下限は、４．２以上であることが好ましく、４．４以上であることがより好ましい。また、この比が、６を超えると、ガラスの粘性が増大し溶融性が低下する。このため、この比の上限は、５．５以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましい。なお、ΣＲ２Ｏとは、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合量を示すものである。
【００３１】
ＳｒＯ（酸化ストロンチウム）は、ガラスの溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＳｒＯの含有量が、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、ＳｒＯの含有量の下限は、３％以上であることが好ましく、６％以上であることがより好ましい。また、ＳｒＯの含有量が、１５％超では、耐候性や化学強化特性が低下するおそれがある。このため、ＳｒＯの含有量の上限は、１２％以下であることが好ましく、９％以下であることがより好ましい。
【００３２】
ＢａＯ（酸化バリウム）は、ガラスの溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＢａＯの含有量が、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、ＢａＯの含有量の下限は、３％以上であることが好ましく、６％以上であることがより好ましい。また、ＢａＯの含有量が、１５％超では耐候性や化学強化特性が低下するおそれがある。このため、ＢａＯの含有量の上限は、１２％以下であることが好ましく、９％以下であることがより好ましい。
【００３３】
ＺｎＯ（酸化亜鉛）は、ガラスの溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＺｎＯの含有量が、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、ＺｎＯの含有量の下限は、３％以上であることが好ましく、６％以上であることがより好ましい。また、ＺｎＯの含有量が、１５％超では耐候性が低下するおそれがある。このため、ＺｎＯの含有量の上限は、１２％以下であることが好ましく、９％以下であることがより好ましい。
【００３４】
なお、目的を損なわない範囲で、ガラスの清澄剤として、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｌ、Ｆ、その他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は１％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましい。
その他、ガラスには以下の成分を含有してもよい。
【００３５】
ＳＯ３（酸化硫黄）は、清澄剤として作用する成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＳＯ３の含有量が、０．００５％未満では期待する清澄作用が得られない。このため、ＳＯ３の含有量の下限は、０．０１％以上であることが好ましく、０．０２％以上であることがより好ましく、０．０３％以上であることがさらに好ましい。また、ＳＯ３の含有量が、０．５％超では逆に泡の発生源となり、ガラスの溶け落ちが遅くなったり、泡個数が増加するおそれがある。このため、ＳＯ３の含有量の上限は、０．３％以下であることが好ましく、０．２％以下であることがより好ましく。０．１％以下であることがさらに好ましい。
【００３６】
ＳｎＯ２（酸化スズ）は、清澄剤として作用する成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＳｎＯ２の含有量が、０．００５％未満では期待する清澄作用が得られない。このため、ＳｎＯ２の含有量の下限は、０．０１％以上であることが好ましく、０．０５％以上であることがより好ましい。また、ＳｎＯ２の含有量が、１％超では逆に泡の発生源となり、ガラスの溶け落ちが遅くなったり、泡個数が増加するおそれがある。このため、ＳｎＯ２の含有量の上限は、０．８％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましく、０．３％以下であることがさらに好ましい。
【００３７】
ＴｉＯ２（酸化チタン）は、ガラスの耐候性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＴｉＯ２の含有量が、０．００５％未満では耐候性向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、ＴｉＯ２の含有量の下限は、０．０１％以上であることが好ましく、０．１％以上であることがより好ましい。また、ＴｉＯ２の含有量が、１％超ではガラスが不安定になり、失透が生じるおそれがある。このため、ＴｉＯ２の含有量の上限は、０．８％以下であることが好ましく、０．６％以下であることがより好ましい。
【００３８】
Ｌｉ２Ｏ（酸化リチウム）は、ガラスの溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。Ｌｉ２Ｏの含有量が、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。このため、Ｌｉ２Ｏの含有量の下限は、３％以上であることが好ましく、６％以上であることがより好ましい。また、Ｌｉ２Ｏの含有量が、１５％超では耐候性が低下するおそれがある。このため、Ｌｉ２Ｏの含有量の上限は、１２％以下であることが好ましく、９％以下であることがより好ましい。
【００３９】
また、ガラスＧ１には、ガラスを着色する目的で、着色成分として、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｂｉ、Ｅｒ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ａｇの金属酸化物からなる群より選択された少なくとも１成分を、酸化物基準のモル百分率表示で、０．１〜７％含有してもよい。なお、この含有量は、複数の着色成分を用いた場合は、それらの合計量を示すものである。
【００４０】
これら着色成分は、ガラスＧ１に対し所望の色を着ける成分であり、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１以上のガラスを得るために用いる。ガラス中の着色成分の含有量が、０．１％未満であると、十分な厚みを備えたガラスであっても遮光性が得られず、光がガラスを透過するおそれがある。このため、着色成分の含有量は、好ましくは、０．５％以上、典型的には１％以上である。また、着色成分の含有量が、７％を超えるとガラスが不安定となるおそれがある。このため、着色成分の含有量は、好ましくは、６．５％以下、典型的には６％以下である。一体化ガラス１は、用いられる形状等により厚さが異なるが、電子機器内部の光がガラスを透過しないよう、厚さに応じてガラスＧ１中の着色成分の含有量が適宜選択される。
【００４１】
また、ガラスＧ２は、透明性を備えたガラスを得るため、上記着色成分を実質的に含有しないことが好ましい。なお、実質的に含有しないとは、原料として意図して用いないことを意味しており、原料成分や製造工程から混入する不可避不純物については含有していないとみなす。
【００４２】
（一体化ガラス１の成形）
図２及び図３は、黒色ガラスであるガラスＧ１と透明ガラスであるガラスＧ２とを一体化したガラスＧの成形方法を説明するための図である。以下、図２及び図３を参照して、ガラスＧ１とガラスＧ２を一体化した一体化ガラス１の成形方法について説明する。
【００４３】
（ガラスＧ１の作成：図２（ａ）参照）
直方体形状のガラスＧ１を作成する。着色成分を含むガラス原料を溶融炉で溶解した後、型枠Ｃ内へノズル１０１から溶融状態のガラスを流し込む。その後、ガラスＧ１を徐冷し、固化することで直方体形状のガラスＧ１を得ることができる。
【００４４】
（ガラスＧ２の作成：図２（ｂ）参照）
円柱形状のガラスＧ２を作成する。ガラス原料を溶融炉で溶解した後、ダウンドロー法やベロー法にて円柱形状に成形することで、円柱形状のガラスＧ２を得ることができる。図２（ｂ）に示す例では、ダウンドロー法により円柱形状のガラスＧ２を形成している。図２（ｂ）に示すダウンドロー法では、先端が円形のノズル１０１から溶融状態のガラスを流出させ、この流出したガラスをローラ１０２で引くことにより円柱形状のガラスＧ２を形成している。徐冷炉１０３は、ガラスＧ２を所望の温度にまで徐冷する。なお、ダウンドロー法やベロー法により、ガラスＧ２を作成する場合、ガラスＧ２の側面が、火造り面となるため、その後、ガラスＧ２の表面（側面）の研磨加工が不要、もしくは研磨加工に必要な時間を短縮できる利点がある。
【００４５】
（穴あけ工程：図３（ａ）参照）
次に、固化したガラスＧ１を型枠Ｃから取り出し、ガラスＧ１の所定の位置、例えば、電子機器が備えるＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子やリモートコントロール用の赤外線受光素子に対応する位置にガラスＧ２を嵌め込むための孔Ｈを形成する。図３（ａ）では、ドリル１０４による切削加工で孔Ｈを形成する例を示したが、他の手法を用いて孔Ｈを形成してもよい。なお、生産性を考慮すると、ドリル１０４による切削加工により形成することが好ましい。また、型枠Ｃ内にガラスＧ１を収容した状態のまま、ガラスＧ１に孔Ｈを形成してもよい。
【００４６】
ここで、孔Ｈの内径とガラスＧ２の外径とを同じ径とすると、孔Ｈ内にガラスＧ２を嵌め込むことができない。しかしながら、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に隙間が形成されないようにする観点からは、孔Ｈの内径とガラスＧ２の外径とは、できる限り同じ径であることが好ましい。具体的には、孔Ｈの内径とガラスＧ２の外径との寸法公差が４０μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
（研磨工程）
次に、ガラスＧ１に形成した孔Ｈの内壁、及び円柱形状のガラスＧ２の側面を研磨する。この研磨には、例えば、グリーンカーボン（炭化ケイ素：ＳｉＣ）などの研磨材を使用することができる。なお、この研磨工程では、ガラスＧ１及びガラスＧ２の互いに接する面、すなわちガラスＧ１に形成した孔Ｈの内壁及び円柱形状のガラスＧ２の側面の表面粗さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で、０．７５μｍ以下となるように研磨することが好ましい。
【００４８】
（洗浄工程）
ガラスＧ１及びガラスＧ２を洗浄し、ガラスＧ１及びガラスＧ２の表面に付着している研磨材（例えば、グリーンカーボン）や有機物（例えば、油分）を除去する。研磨材や有機物が付着していると、後述の一体化工程において、研磨材や有機物が気化する等して、ガラスＧ１，Ｇ２の融合面に泡として残る虞がある。一体化工程の前に、この洗浄処理を行うことで、研磨材や有機物の付着に起因する泡の発生を抑制することができる。
【００４９】
（一体化工程：図３（ｂ）参照）
次に、直方体形状のガラスＧ１に形成した孔Ｈ内に、円柱形状のガラスＧ２を嵌め込み、型枠Ｃ内へ戻す。そして、ガラスＧ１の孔Ｈ内にガラスＧ２を嵌め込んだ状態で、ガラスＧ１及びガラスＧ２を、ガラスＧ１及びガラスＧ２の軟化点以上の温度となるまで加熱して、ガラスＧ１，Ｇ２の当接面を融合させて一体化する。その後、ガラスＧ１及びガラスＧ２の温度を軟化点以上の温度で一定時間保持した後、徐冷する。なお、直方体形状のガラスＧ１を型枠Ｃ内に戻した後、ガラスＧ１に形成した孔Ｈ内に、円柱形状のガラスＧ２を嵌め込むようにしてもよい。
【００５０】
なお、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に生じる熱歪みを抑制するために、ガラスＧ１の熱膨張係数とガラスＧ２の熱膨張係数とは、略同じであることが好ましい。例えば、透明ガラスＧ２に黒色の着色剤を加えて黒色ガラスＧ１とすれば、ガラスＧ１の熱膨張係数とガラスＧ２の熱膨張係数とを略同一とすることができる。また、２５℃〜３００℃の温度範囲におけるガラスＧ１とガラスＧ２との熱膨張係数の差は、０〜５×１０−７／℃の範囲内であることが好ましい。
【００５１】
さらに、加熱の際は、ガラスＧ１及びガラスＧ２を型枠Ｃ内に収容した状態で加熱することに留意する。ガラスＧ１，Ｇ２との間に隙間がある場合、この隙間が泡としてガラスＧ１，Ｇ２の融合面に残る虞がある。このような泡は、ガラスＧ１，Ｇ２の融合面の密着強度を低下させる虞があるとともに、電子機器の筐体として使用する場合の意匠性を低減させる虞がある。
【００５２】
型枠Ｃを使用しない場合、ガラスＧ１，Ｇ２を軟化点以上の温度に加熱した際にガラスＧ１がガラスＧ２から離れる方向、つまりガラスＧ１が外側に向かって移動することを規制することができない。このため、型枠Ｃを使用しない場合、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に隙間が生じやすい。この結果、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際に、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生しやすくなる虞がある。
【００５３】
一方、型枠Ｃ内でガラスＧ１とガラスＧ２とを加熱して一体化する場合、ガラスＧ１，Ｇ２を軟化点以上の温度に加熱した際にガラスＧ１がガラスＧ２から離れる方向、つまりガラスＧ１が外側に向かって移動することを規制することができる。特に、この実施形態では、ガラス原料を溶融炉で溶解した後、型枠Ｃ内へ溶融状態のガラスを流し込むことでガラスＧ１を成形しているので、型枠ＣとガラスＧ１との間には、隙間がほとんど存在しないと考えられる。
【００５４】
このため、加熱時にガラスＧ１がガラスＧ２から離れる方向に移動することを効果的に抑制することができる。この結果、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に隙間が生じにくくなり、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際に、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生することを効果的に抑制することができる。また、型枠Ｃ内にガラスＧ１及びガラスＧ２を収容した状態で加熱するので、ガラスＧ１が変形することを抑制できる。このため、ガラスＧ１及びガラスＧ２を一体化した一体化ガラス１の寸法精度を向上することができる。
【００５５】
なお、上記一体化工程は、密閉容器及び真空ポンプを用いて減圧下で行うようにしてもよい。減圧することで、ガラスＧ１とガラスＧ２との隙間の圧力が低下し、この隙間を埋めようとする方向に力が働く。このため、ガラスＧ１及びガラスＧ２を加熱して一体化する際に、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に存在する隙間が埋まり、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際に、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生することを効果的に抑制することができる。
【００５６】
また、減圧することにより、ガラスＧ１とガラスＧ２との隙間に存在する気体の分子数や原子数が減少するので、加熱した際にガラスＧ１とガラスＧ２との隙間に存在する気体の分子や原子がガラスＧ１又は／及びガラスＧ２に取り込まれる効果も期待できる。結果、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際に、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生することを抑制することができる。
【００５７】
図４は、第１の実施形態に係る一体化ガラス１から電子機器の筐体を形成する工程の説明図である。この第１の実施形態でガラスＧ１，Ｇ２とを一体化した一体化ガラス１は、円柱形状のガラスＧ２の長手方向に対して垂直に所望の厚みに切断された後、所望の形状に加工され、表面を研磨加工してスマートフォン等の電子機器の筐体の一部として用いられる。以下、一体化ガラス１から電子機器の筐体を形成するまでの工程について、図４を参照して説明する。
【００５８】
（切断工程：図４参照）
ガラスＧ１とガラスＧ２とを一体化した一体化ガラス１を型枠Ｃから取り出す。次に、円柱形状のガラスＧ２の長手方向に対して垂直に一体化ガラス１を所望の厚みに切断する。図４（ａ）の破線は、一体化ガラス１の切断位置を示している。
【００５９】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の破線位置での切断面を示す図である。図４（ｂ）に示すように、一体化ガラス１の切断面は、矩形状のガラスＧ１内に円形状のガラスＧ２が配置された状態、すなわち、ガラスＧ１が、ガラスＧ２の側面を囲繞するように配置された状態となる。
【００６０】
（研磨工程）
所望の厚みに切断された一体化ガラス１は、所望の形状（例えば、スマートフォン等の電子機器の筐体の形状である矩形状や長円形状）に加工される。その後、所望の厚み切断された一体化ガラス１の表面をラップ加工等により研磨する。
【００６１】
（化学強化工程）
一体化ガラス１をスマートフォン等の電子機器の筐体として使用する場合、使用時の落下衝撃による破損や長期間の使用による接触傷を考慮し、高い強度が求められる。そこで一体化ガラス１の表面を研磨加工した後、化学強化処理を行う。
【００６２】
化学強化処理は、例えば、ナトリウム成分を含有するガラスを３８０℃程度に加熱した硝酸カリ溶融塩に浸漬することで、アルカリイオンのイオン交換（ガラスの成分であるナトリウムイオン（Ｎａ＋）をよりイオン半径の大きい溶融塩中のカリウムイオン（Ｋ＋）とイオン交換）を行い、ガラス表面に圧縮応力を形成する方法であり、一体化ガラス１に高い強度を付与することができる。
【００６３】
図５は、筐体の一部に一体化ガラス１を使用した電子機器１０の断面図である。図５では、電子機器１０の一例としてスマートフォンを示した。電子機器１０は、表面ガラス１１と、液晶パネル１２と、複数の電子部品１３と、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子１４と、基板１５と、裏面ガラス１６と、枠１７とを備える。
【００６４】
表面ガラス１１、裏面ガラス１６及び枠１７は、電子機器１０の筐体を形成し、該筐体の内部には、液晶パネル１２と、複数の電子部品１３及び撮像素子１４が実装された基板１５とが収容されている。
【００６５】
ここで、裏面ガラス１６には、上述の黒色ガラスＧ１と透明ガラスＧ２が一体化した一体化ガラス１か使用されている。この実施形態では、基板１５に実装された撮像素子１４に対応する位置に透明ガラスＧ２が配置されている。透明ガラスＧ２は、可視光を透過するので撮像素子１４へ入射する光を遮ることがない。
【００６６】
以上のように、この第１の実施形態では、異なる組成又は色調のガラスＧ１，Ｇ２を、ガラスＧ２を囲繞するようにガラスＧ１を配置した状態で型枠Ｃにより固定した後、ガラスＧ１及びガラスＧ２を軟化点以上に加熱して一体化しているので、異なる組成又は色調のガラスＧ１，Ｇ２を容易に一体成形することができる。
【００６７】
また、ガラスＧ１とガラスＧ２を一体化する際に、型枠Ｃ内にガラスＧ１とガラスＧ２を収容した状態で加熱しているので、ガラスＧ１が外側、すなわちガラスＧ１がガラスＧ２から離れる方向に移動することを効果的に抑制することができる。結果、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に隙間が生じにくくなり、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際にガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生することを効果的に抑制することができる。
【００６８】
また、型枠Ｃ内にガラスＧ１及びガラスＧ２を収容した状態で加熱するので、ガラスＧ１が変形することを抑制できる。このため、ガラスＧ１及びガラスＧ２を一体化した一体化ガラス１の寸法精度を向上することができる。
【００６９】
また、ガラスＧ２は、予め円柱形状に成形固化したものを用いる。この際、ダウンドロー法やベロー法にて円柱形状に成形された透明ガラスＧ２を用いているので、ガラスＧ２の側面は、火造り面となる。このため、ガラスＧ２の表面（側面）の研磨加工が不要、もしくは研磨加工に必要な時間を短縮することができる。
【００７０】
さらに、黒色ガラスＧ１と透明ガラスＧ２との間に隙間や段差が生じないので、美観、すなわち意匠性が向上する。さらに、ガラスＧ１とガラスＧ２とを一体化するために必要な工程数が少ないため製造コストを抑制することができる。
【００７１】
なお、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面には、泡が発生しないことが好ましいが、発生したとしても、径の大きな泡よりも径の小さな泡のほうが好ましい。ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に存在する泡は、一体化ガラス１に曲げ応力が印加された際に、破壊の起点となるが、径の大きな泡よりも径の小さな泡のほうが、破壊の起点として機能しにくいためである。また、視認しにくく意匠性に与える影響が相対的に小さい点でも有利である。
【００７２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子やリモートコントロール用の赤外線受光素子が内蔵された電子機器の筐体として使用できる一体化ガラス１の成形方法について説明した。この第２の実施形態では、ディスプレイ（表示装置）を備えた電子機器のカバーガラスとして使用できる一体化ガラス２の成形方法について説明する。なお、以下の説明では、図１〜図５で説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７３】
図６は、第２の実施形態に係る一体化ガラス２の斜視図である。第２の実施形態に係る一体化ガラス２は、組成もしくは色調の少なくとも一方が異なる第１のガラスＧ１（以下、ガラスＧ１と称する）と第２のガラスＧ２（以下、ガラスＧ２と称する）とが一体化されたガラスである。なお、ガラスＧ１，Ｇ２の組成については、第１の実施形態と同じであるため重複した説明を省略する。
【００７４】
ガラスＧ１は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１以上のガラスであり、ガラスＧ２の側面を囲繞するように、すなわち、ガラスＧ２の側面を取り囲むように配置されている。ガラスＧ２は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数が１ｍｍ−１未満のガラスであり、四角柱形状に加工されている。なお、この第２の実施形態では、ガラスＧ１は黒色に着色された着色ガラスであり、ガラスＧ２は透明ガラスであるものとして説明する。
【００７５】
図７〜図９は、黒色ガラスであるガラスＧ１と透明ガラスであるガラスＧ２とを一体化したガラスＧの成形方法を説明するための図である。以下、図７〜図９を参照して、ガラスＧ１とガラスＧ２を一体化した一体化ガラス１の成形方法について説明する。
【００７６】
（ガラスＧ１，Ｇ２の作成：図７参照）
図７に示すように、直方体形状のガラスＧ１と四角柱形状のガラスＧ２を作成する。図７（ａ）は、直方体形状のガラスＧ１の斜視図である。図７（ｂ）は、四角柱形状のガラスＧ２の斜視図である。ガラスＧ１，Ｇ２は、図２（ａ）を参照して説明したように、ガラス原料を溶融炉で溶解した後、型枠Ｃ内へノズル１０１から溶融状態のガラスを流し込み、徐冷により固化することで得ることができる。
【００７７】
（ガラスＧ１の切断：図８（ａ）参照）
次に、ガラスＧ１を所定の大きさ及び厚みに切断する。ガラスＧ１の切断には、例えば、ダイヤモンドカッター２０１を使用する。
【００７８】
（ガラスＧ１，Ｇ２の研磨）
ガラスＧ１の切断後、切断したガラスＧ１と、ガラスＧ２の表面（特に、当接面）を研磨する。この研磨には、例えば、グリーンカーボン（炭化ケイ素：ＳｉＣ）などの研磨材を使用することができる。なお、この研磨工程では、ガラスＧ１とガラスＧ２との当接面の表面粗さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で、０．７５μｍ以下となるように研磨することが好ましい。
【００７９】
（洗浄工程）
ガラスＧ１及びガラスＧ２を洗浄し、ガラスＧ１及びガラスＧ２の表面に付着している研磨材（例えば、グリーンカーボン）や有機物（例えば、油分）を除去する。研磨材や有機物が付着していると、後述の一体化工程において、研磨材や有機物が気化する等して、ガラスＧ１，Ｇ２の融合面に泡として残る虞がある。一体化工程の前に、この洗浄処理を行うことで、研磨材や有機物の付着に起因する泡の発生を抑制することができる。
【００８０】
（囲繞工程：図８（ｂ）参照）
切断したガラスＧ１を、ガラスＧ２の側面を囲繞するように、すなわち、ガラスＧ２の側面を取り囲むように配置する。
【００８１】
（一体化工程：図９参照）
次に、切断した４枚のガラスＧ１が、ガラスＧ２の側面を囲繞した状態、すなわち、ガラスＧ２の側面を取り囲んだ状態で型枠Ｃ内へ収容する（図９（ａ）参照）。そして、ガラスＧ１がガラスＧ２を囲繞した状態で、ガラスＧ１及びガラスＧ２の軟化点以上の温度となるまで加熱し、ガラスＧ１，Ｇ２の接合面を融合して一体化する（図９（ｂ）参照）。その後、ガラスＧ１及びガラスＧ２の温度を軟化点以上の温度で一定時間保持した後、徐冷する。
【００８２】
なお、型枠Ｃの内面とガラスＧ１の側面との間には、できる限り隙間がないことが好ましい。型枠Ｃの内面とガラスＧ１の側面との間に隙間が少ないと、ガラスＧ１，Ｇ２を軟化点以上の温度に加熱した際にガラスＧ１がガラスＧ２から離れる方向、つまりガラスＧ１が外側に向かって移動することを規制することができる。このため、加熱時にガラスＧ１がガラスＧ２から離れる方向に移動することを効果的に抑制することができる。
【００８３】
結果、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に隙間が生じにくくなり、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際に、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生することを効果的に抑制することができる。また、ガラスＧ１が変形することを抑制できる。このため、ガラスＧ１及びガラスＧ２を一体化した一体化ガラス２の寸法精度を向上することができる。
【００８４】
なお、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に生じる熱歪みを抑制するために、ガラスＧ１の熱膨張係数とガラスＧ２の熱膨張係数とは、略同じであることが好ましい。例えば、透明ガラスＧ２に黒色の着色剤を加えて黒色ガラスＧ１とすれば、ガラスＧ１の熱膨張係数とガラスＧ２の熱膨張係数とを略同一とすることができる。なお、着色は、黒色に限られない。着色剤には、第１の実施形態で例示したものを使用することができる。また、２５℃〜３００℃の温度範囲におけるガラスＧ１とガラスＧ２との熱膨張係数の差は、０〜５×１０−７／℃の範囲内であることが好ましい。
【００８５】
なお、上記一体化工程は、第１の実施形態と同様に、密閉容器及び真空ポンプを用いて減圧下で行うようにしてもよい。第１の実施形態において説明したように、減圧することで、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際に、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生することを効果的に抑制することができる。また、第１の実施形態と同様に、直方体形状のガラスＧ１に、四角柱形状のガラスＧ２を嵌め込む孔を形成し、この孔に四角柱形状のガラスＧ２を嵌め込んだ後、ガラスＧ１を型枠Ｃへ収容するようにしてもよい。
【００８６】
図１０は、第２の実施形態に係る一体化ガラス２からカバーガラスを形成する工程の説明図である。この第２の実施形態でガラスＧ１，Ｇ２とを一体化した一体化ガラス２は、四角柱形状のガラスＧ２の長手方向に対して垂直に所望の厚みに切断された後、所望の形状に加工され、表面を研磨加工してスマートフォン等の電子機器の筐体の一部として用いられる。以下、一体化ガラス２から電子機器のカバーガラスを形成するまでの工程について、図１０を参照して説明する。
【００８７】
（切断工程：図１０参照）
ガラスＧ１とガラスＧ２とを一体化した一体化ガラス２を型枠Ｃから取り出す。次に、四角柱形状のガラスＧ２の長手方向に対して垂直に一体化ガラス２を、所望の厚みに切断する。ガラスＧ１の切断には、例えば、ダイヤモンドカッター２０１を使用する（図１０ａ参照）。
【００８８】
図１０（ｂ）は、切断後の一体化ガラス２の切断面を示す図である。図１０（ｂ）に示すように、一体化ガラス２の切断面は、矩形上のガラスＧ１内に矩形状のガラスＧ２が配置された状態、すなわち、ガラスＧ１が、ガラスＧ２の側面を囲繞するように配置された状態となる。
【００８９】
（研磨工程）
第１の実施形態に係る一体化ガラス１と同様に、所望の厚み切断された一体化ガラス２は、所望の形状（例えば、スマートフォン等の電子機器の筐体の形状である矩形状や長円形状）に加工した後、切断面をラップ加工等により研磨する。
【００９０】
（化学強化工程）
第１の実施形態に係る一体化ガラス１と同様に、研磨後の一体化ガラス２の表面に化学強化処理を施す。化学強化処理は、第の実施形態と同じ方法で施せばよい。
【００９１】
図１１は、カバーガラスとして一体化ガラス２を使用した電子機器２０の断面図である。図１１では、電子機器２０の一例としてスマートフォンを示した。電子機器２０は、表面ガラス（カバーガラス）２１と、液晶パネル１２と、複数の電子部品１３と、基板１５と、裏面ガラス１６と、枠１７とを備える。なお、図５で説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付している。
【００９２】
表面ガラス（カバーガラス）２１、裏面ガラス１６及び枠１７は、電子機器２０の筐体を形成し、該筐体の内部には、液晶パネル１２と、複数の電子部品１３が実装された基板１５とが収容されている。
【００９３】
ここで、表面ガラス（カバーガラス）２１には、上述の黒色ガラスＧ１と透明ガラスＧ２が一体化した一体化ガラス２が使用されている。この実施形態では、表示装置である液晶パネル１２に対応する位置に透明ガラスＧ２が配置されている。
【００９４】
以上のように、この第２の実施形態では、異なる組成又は色調のガラスＧ１，Ｇ２を、ガラスＧ２を囲繞するようにガラスＧ１を配置した状態で型枠Ｃにより固定した後、ガラスＧ１及びガラスＧ２を軟化点以上に加熱して一体化しているので、異なる組成又は色調のガラスＧ１，Ｇ２を容易に一体成形することができる。
【００９５】
また、ガラスＧ１とガラスＧ２を一体化する際に、型枠Ｃ内にガラスＧ１とガラスＧ２を収容した状態で加熱しているので、ガラスＧ１が外側、すなわちガラスＧ１がガラスＧ２から離れる方向に移動することを効果的に抑制することができる。結果、ガラスＧ１とガラスＧ２との間に隙間が生じにくくなり、ガラスＧ１とガラスＧ２の一体化の際にガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡が発生することを効果的に抑制することができる。
【００９６】
さらに、型枠Ｃ内にガラスＧ１及びガラスＧ２を収容した状態で加熱するので、ガラスＧ１が変形することを抑制できる。このため、ガラスＧ１及びガラスＧ２を一体化した一体化ガラス２の寸法精度を向上することができる。その他の効果は、第１の実施形態に係る一体化ガラス１と同じである。
【実施例】
【００９７】
次に、実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、この実施例では、一体化するガラスＧ１，Ｇ２の当接面の状態（表面粗さ）とガラスＧ１，Ｇ２の融合面に存在する泡との関係（実施例１）、及びガラスＧ１及びガラスＧ２の表面に付着している研磨材や有機物とガラスＧ１，Ｇ２の融合面に存在する泡との関係（実施例２）との関係について調べた。また、実際にガラスＧ１，Ｇ２を一体化した一体化ガラスを作成した（実施例３）。
【００９８】
なお、実施例１〜３で用いたガラスＧ１，Ｇ２は、下記にモル百分率表示で示す組成になるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択した。なお、ＳＯ３は、ガラス原料にボウ硝（Ｎａ２ＳＯ４）を添加し、ボウ硝分解後にガラス中に残る残存ＳＯ３であり、計算値である。ガラスＧ１は、ＳｉＯ２  ６１．５％、Ａｌ２Ｏ３  ８％、Ｎａ２Ｏ  １２％、Ｋ２Ｏ  ４％、ＭｇＯ  １０％、ＺｒＯ２  ０．５％、ＳＯ３  ０．４％、Ｆｅ２Ｏ３  ３．２％、Ｃｏ３Ｏ４  ０．４％を含有する。また、ガラスＧ２は、ＳｉＯ２  ６３．８％、Ａｌ２Ｏ３  ８．３％、Ｎａ２Ｏ  １２．４％、Ｋ２Ｏ  ４．２％、ＭｇＯ  １０．４％、ＺｒＯ２  ０．５％、ＳＯ３  ０．４％を含有する。なお、ガラスＧ１，Ｇ２は、ガラスＧ１に含有する着色成分（Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４）以外のガラスを構成する成分の割合は同一である。
【００９９】
次に、上記ガラスＧ１，Ｇ２の原料混合物をそれぞれ白金製るつぼに入れ、１５００〜１６００℃の抵抗加熱式電気炉に投入した。約０．５時間で原料が溶け落ちた後、さらに１時間溶融した。その後、溶融ガラスを脱泡し、およそ３００℃に予熱した縦約５０ｍｍ×横約１００ｍｍ×高さ約２０ｍｍの型材に流し込んで、約１℃／分の速度で徐冷し、ガラスブロックを得た。このガラスブロックから適宜の厚みになるように切断、研削した後、両面を鏡面に研磨加工し、板状のガラスＧ１，Ｇ２を得た。
【０１００】
なお、２５℃〜３００℃の温度範囲におけるガラスＧ１とガラスＧ２との熱膨張係数の差は１×１０−７／℃程度であった。また、ガラスＧ１は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数の最小値が１．１２ｍｍ−１であり、ガラスＧ２は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光係数はほぼゼロであった。なお、ガラスＧ１，Ｇ２の吸光係数は、以下のようにして測定した。まず、板状のガラスＧ１，Ｇ２の両面を鏡面研磨し、厚さｔを測定した。次に、この板状のガラスＧ１，Ｇ２の分光透過率Ｔを分光光度計（例えば、日本分光株式会社製、紫外可視近赤外分光光度計Ｖ−５７０）を用いて測定した。そして、吸光係数αをＴ＝ｅ−αｔの関係式を用いて算出した。
【０１０１】
（実施例１）
初めに、実施例１における試料の作成について説明する。
この実施例１では、上記組成のガラスを溶融し、黒色に着色したガラス（ガラスＧ１）と、着色していない透明ガラス（ガラスＧ２）とを複数枚用意した。なお、ガラスＧ１，Ｇ２はどちらも板形状である。
【０１０２】
次に、複数枚のガラスＧ１の表面をそれぞれ研磨し、表面粗さの異なる複数の試料Ａ〜Ｅを作成した。また、ガラスＧ２の表面を鏡面に研磨したものを作成した。
以下の表１に試料Ａ〜Ｅの作成方法及び表面粗さの測定結果を示す。なお、表１に示した各項目「Ｒｖ」及び「Ｒａ」の測定にはレーザー顕微鏡（キーエンス社製、形状測定レーザマイクロスコープ  ＶＫ−Ｘ１００）を使用した。
【０１０３】
【表１】
0005765156.tif 000002
【０１０４】
試料Ａ〜Ｅは、ガラスＧ１の表面を、それぞれ異なる番号（＃）の研磨材で研磨した試料である。表１の項目「Ｒｖ」は、測定面のうち最も深い研磨傷の深さであり、単位はμｍである。表１の項目「Ｒａ」は、測定面の中心線平均粗さ（以下、単に表面粗さ（Ｒａ）と記載する）であり、単位はμｍである。
【０１０５】
表１からは、番号が低い研磨材で研磨した表面ほど、表面粗さ（Ｒａ）が粗い（数値が高い）ことがわかる。
【０１０６】
次に、試料Ａ〜Ｅを、鏡面研磨した板状のガラスＧ２上の載置し、以下の条件で加熱して一体化した。
１．室温（ＲＴ）から８３５度まで昇温。
２．８３５℃の温度で１時間保持。
３．６００℃に温度を下げて１時間保持。
４．１２時間かけて６００℃から室温（ＲＴ）まで徐冷。
【０１０７】
各試料Ａ〜ＥのガラスＧ２との融合面の状態を観察した結果を表２に示す。なお、観測は、エッジライトで融合面を照らしながら、顕微鏡を使用して目視にて行った。
【０１０８】
【表２】
0005765156.tif 000003
【０１０９】
表２に示すように、４００番（＃４００）の研磨材で研磨した試料Ａには、融合面に泡が観察された。試料Ａでは、研磨面に深い傷（研磨痕）がついており、この研磨痕の位置に泡が観察された。その他の試料に関しては、泡を観察することはできなかった。
【０１１０】
以上、実施例１の結果からは、表面粗さ（Ｒａ）が低いほど、観察される泡の数が少ないことがわかった。実施例１においては、試料Ａにのみ泡が観察されたことから、一体化前の融合面の表面粗さ（Ｒａ）は、０．７５μｍ以下であることが好ましいことがわかった。また、試料Ａでは、深い研磨痕の位置に泡が観察されたことから、表面粗さ（Ｒａ）は、０．７５μｍ以下であっても、深い傷がないことが好ましいことがわかった。具体的には、最大谷深さ（Ｒｖ）は、６μｍ以下であることが好ましいことがわかった。
【０１１１】
（実施例２）
次に、実施例２における試料の作成について説明する。
この実施例２では、上記組成のガラスを溶融し、黒色に着色したガラス（ガラスＧ１）と、着色していない透明ガラス（ガラスＧ２）とを複数枚用意した。なお、ガラスＧ１，Ｇ２はどちらも板状に成形した。
【０１１２】
次に、ガラスＧ１，Ｇ２の表面をそれぞれ研磨した後、研磨材（グリーンカーボン（以下、ＧＣと記載する））及び有機物（油性マジック）を研磨面に付着させた。なお、この実施例２では、研磨材（ＧＣ）及び有機物（油性マジック）とガラスＧ１，Ｇ２の融合面の泡との関係を調べるため、泡が観察されなかった６００番（＃６００）の研磨材で研磨した試料と、鏡面研磨した試料のみを使用した。
【０１１３】
以下の表３に試料Ｆ〜試料Ｈの作成方法を示す。
【表３】
0005765156.tif 000004
【０１１４】
試料Ｆは、ガラスＧ１の表面を６００番（＃６００）の研磨材で研磨した後、研磨面に研磨材（ＧＣ）を付着させた試料である。
試料Ｇは、ガラスＧ２の表面を６００番（＃６００）の研磨材で研磨した後、研磨面に研磨材（ＧＣ）を付着させた試料である。
試料Ｈは、ガラスＧ２の表面を鏡面研磨した後、研磨面に有機物（油性マジック）を付着させた試料である。
【０１１５】
次に、試料Ｆ〜Ｈを、鏡面研磨した板状のガラスＧ２上の載置し、以下の条件で加熱して一体化した。
１．室温（ＲＴ）から８３５度まで昇温。
２．８３５℃の温度で１時間保持。
３．６００℃に温度を下げて１時間保持。
４．１２時間かけて６００℃から室温（ＲＴ）まで徐冷。
【０１１６】
各試料Ｆ〜ＨのガラスＧ２との融合面の状態を観察した結果を表４に示す。なお、観察は、エッジライトで融合面を照らしながら、顕微鏡を使用して目視にて行った。
【０１１７】
【表４】
0005765156.tif 000005
【０１１８】
実施例１では、泡が観察されなかった６００番（＃６００）の研磨材で研磨した研磨面又は鏡面研磨した研磨面であるにも関わらず、表４に示すように、試料Ｆ〜Ｈの融合面には、研磨材（ＧＣ）又は有機物（油性マジック）が付着した周辺に多数の泡が観察された。
【０１１９】
これは、ガラスＧ１及びガラスＧ２の表面（研磨面）に付着している研磨材（ＧＣ）や有機物（油性マジック）が一体化工程における加熱時に、研磨材や有機物が気化（発泡）するため、ガラスＧ１，Ｇ２の融合面に泡が発生するものと考えられる。このことから、一体化工程の前には、ガラスＧ１，Ｇ２の融合面を洗浄処理し、研磨材や有機物がのこらないようにすることが重要であることがわかった。
【０１２０】
以上のように実施例１からは、一体化ガラスを成形する際には、ガラスＧ１，Ｇ２の融合させる面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．７５μｍ以下であることが好ましいことがわかった。また、最大谷深さ（Ｒｖ）についても、６μｍ以下であることが好ましいことがわかった。さらに、実施例２からは、一体化工程の前には、ガラスＧ１，Ｇ２の融合面を洗浄処理し、研磨材や有機物がのこらないようにすることが重要であることがわかった。
【０１２１】
（実施例３）
次に、実施例３における一体化ガラスの作成について説明する。
この実施例３では、上記組成のガラス（黒色に着色したガラス（ガラスＧ１）、着色していない透明ガラス（ガラスＧ２））を用い、第１の実施形態で説明した製造方法によって一体化ガラスを作成した。
【０１２２】
ガラスＧ１の作成では、ガラス原料を溶融炉で溶解した後、型枠内に溶融状態のガラスを流し込んだ後、徐冷、固化して、４０ｍｍ×４０ｍｍ×５０ｍｍのブロック状のガラスＧ１を得た。また、ガラスＧ２の作成では、ガラス原料を溶融炉で溶解した後、ダウンドロー法にて直径６ｍｍの円柱状のガラスＧ２を得た。
【０１２３】
次いで、ブロック状のガラスＧ１を型枠から取り出し、ドリルによる切削加工にて、ブロック状のガラスＧ１の中央に直径６ｍｍの貫通孔を形成した。なお、切削加工は、貫通孔の径が円柱形状のガラスＧ２の径との公差が４０μｍとなるように行った。次に、ブロック状のガラスＧ１の貫通孔の加工部に対し、研磨加工（＃１０００の研磨剤を使用）を行った。そして、貫通孔内に研磨剤や研磨屑が残らないよう、超音波を用いた洗浄を行った。なお、ガラスＧ２は、ダウンドロー法にて成形したため、外周面が鏡面であり、研磨加工は行わなかった。
【０１２４】
次いで、ブロック状のガラスＧ１を型枠内に戻し、貫通孔に円柱状のガラスＧ２を嵌め込んだ。そして、ガラスＧ１、ガラスＧ２及び型枠が一体となったものを電気炉に入れ、ガラスＧ１及びガラスＧ２がそれぞれの軟化点以上となるよう加熱して一体化した。次いで、一体化したガラスを型枠から取り出し、ガラスＧ２の長手方向に対して垂直方向に切断し、切断面を研磨した。
【０１２５】
上記方法で形成した一体化したガラスの外観写真を図１２に示す。一体化したガラスは、ガラスＧ１とガラスＧ２との融合面に泡の発生が目視においては確認されず、泡の発生が効果的に抑制されていることがわかった。また、一体化工程前後で、ガラスＧ２の寸法変化が生じておらず、一体化したガラスは高い寸法精度が得られることがわかった。
【０１２６】
（その他の実施形態）
以上のように、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。例えば、上記第１，第２の実施形態では、ガラスＧ１を黒色に着色したガラス、ガラスＧ２を透明なガラスとして説明したが、着色する色調は、黒に限られず種々の色調とすることができる。
【０１２７】
また、第１の実施形態では、ガラスＧ１，Ｇ２の形状をそれぞれ直方体形状、円柱形状としたが、他の形状としてもよい。また、第２の実施形態では、ガラスＧ１，Ｇ２の形状をそれぞれ直方体形状、四角柱形状としたが、他の形状としてもよい。さらに、第１の実施形態に係る一体化ガラス１をカバーガラスとして使用してもよく、第２の実施形態に係る一体化ガラス２を電子機器の筐体として使用してもよい。
【０１２８】
また、上記第１，第２の実施形態では、ガラスＧ１、Ｇ２を一体化した一体化ガラス１，２を所望の厚み、形状に切断した後、研磨加工することで電子機器の筐体やカバーガラスに加工しているが、ガラスＧ１、Ｇ２を一体化したガラス１，２を、加熱・軟化した後、プレス成形することで電子機器の筐体やカバーガラスを形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明のガラスの成形方法は、異なる組成もしくは色調のガラスを一体に成形することができるので、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子やリモートコントロール用の赤外線受光素子が内蔵された電子機器の筐体として使用されるガラスや、ディスプレイ（表示装置）を備えた電子機器のカバーガラスとして使用されるガラスの成形に好適である。
【符号の説明】
【０１３０】
１，２…一体化ガラス、１０，２０…電子機器、１１…表面ガラス（カバーガラス）、１２…液晶パネル、１３…電子部品、１４…撮像素子、１５…基板、１６…裏面ガラス、１７…枠、１０１…ノズル、１０２…ローラ、１０３…徐冷炉、１０４…ドリル、２０１…ダイヤモンドカッター、Ｃ…型枠、Ｇ１，Ｇ２…ガラス、Ｈ…孔。
【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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