CN105307990B - 板玻璃的成形方法以及成形模具 - Google Patents

板玻璃的成形方法以及成形模具 Download PDF

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Abstract

将平板状的板玻璃(G)成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的方法包括：夹持工序，通过在板玻璃(G)的下表面侧的相互分离的两个位置(A、B)、以及上表面侧的位于该两个位置(A、B)之间的一个位置(C)，沿板厚方向夹住并支承板玻璃(G)，从而使板玻璃(G)向弯曲状态弹性变形；以及加热工序，通过对弹性变形后的板玻璃(G)进行加热，从而将板玻璃(G)成形为弯曲板玻璃。

Description

板玻璃的成形方法以及成形模具
技术领域
本发明涉及将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的板玻璃的成形方法、以及用于成形弯曲板玻璃的成形模具。
背景技术
近年来，智能手机、平板型PC等便携式设备迅速普及。作为这些设备的触摸面板等所使用的板玻璃，除一直以来采用的平板状的板玻璃以外，有时采用例如具有形成为恒定的曲率半径的弯曲面的弯曲板玻璃。
在专利文件1中公开了用于成形出这样的弯曲板玻璃的方法的一例。在该文献中记载了：在对保持于耐热片的平板状的板玻璃进行加热而使其软化后，隔着耐热片使该板玻璃的表面(一个面)整体附着在形成于成形模具的凸弯曲面上，从而成形出弯曲板玻璃。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-116692号公报
然而，在通过专利文献1所公开的方法成形弯曲板玻璃的情况，存在如下所述的应当解决的问题。即，在该文献所公开的成形方法中，由于附着在凸弯曲面上的板玻璃因加热而软化，因此处于其表面非常容易变形的状态。
因此，存在凸弯曲面所含有的微小的凹凸等经由耐热片转印于板玻璃的表面、因与附着时的动作相伴的偏移等而导致板玻璃的表面损伤的不良情况。其结果是，在成形后的弯曲板玻璃的表面上残留有被称作麻点的点状且呈凸状或者凹状的缺陷、损伤，导致该弯曲板玻璃的品质大幅下降。
发明内容
发明要解决的课题
鉴于上述情况而完成的本发明的技术课题在于，在将平板状的板玻璃成形为弯曲板玻璃的情况下，尽可能地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤残留。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题而完成的本发明的方法涉及将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的方法，所述板玻璃的成形方法的特征在于，包括：夹持工序，通过在板玻璃的一面侧的相互分离的两个位置、以及另一面侧的位于该两个位置之间的一个位置，沿板厚方向夹住并支承板玻璃，从而使该板玻璃向弯曲状态弹性变形；以及加热工序，通过对弹性变形后的板玻璃进行加热，从而将该板玻璃成形为弯曲板玻璃。
根据这样的方法，由于在一面侧的两个位置与另一面侧的一个位置这三个位置夹住并支承板玻璃，因此，能够在将板玻璃的表面(一面以及另一面)与外物接触的部位的面积抑制为较小的基础上，成形出弯曲板玻璃。并且，对于板玻璃的表面中的不与外物接触的部位，几乎能够完全避免缺陷、损伤的产生。其结果是，能够尽可能地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。
在上述方法的基础上，优选的是，使用成形模具，该成形模具具有凹弯曲面和与该凹弯曲面对置的凸弯曲面，并且在两弯曲面的彼此之间形成有厚度比板玻璃的板厚大的弯曲成形空间，在夹持工序中，在凹弯曲面的两个位置和凸弯曲面的一个位置夹住并支承板玻璃。
这样一来，由于在两弯曲面彼此之间，形成有厚度比板玻璃的板厚大的弯曲成形空间，因此，能够避免从成形模具向板玻璃作用过大的压力。另外，在该方法中，在凹弯曲面的两个位置与凸弯曲面的一个位置这三个位置夹住并支承板玻璃，应能够将两弯曲面与板玻璃的表面接触的部位的面积抑制为较小。因此，能够尽可能地防止板玻璃的表面损伤。
在上述方法的基础上，优选的是，在夹持工序中，将板玻璃维持为不因热量而软化变形的温度。这里，“不因热量而软化变形的温度”具体而言是指，板玻璃的粘度为1020dPa·s时的温度以下的温度(以下相同)。需要说明的是，更优选为将夹持工序中的板玻璃的温度维持在300℃以下，进一步优选为维持在200℃以下，最优选为维持在常温(20±15℃的温度范围)。
这样一来，在夹持工序中，板玻璃处于不因热量而软化变形的温度，因此能够将板玻璃的表面保持为较硬而难以损伤的状态。由此，能够适当地避免由于伴随于弹性变形时的动作产生的偏移等而导致板玻璃的表面损伤。另外，根据该方法，还能够在使用成形模具成形弯曲板玻璃的情况下，向成形模具载置不处于因热量而软化变形的温度的板玻璃。因此，与载置软化了的板玻璃的情况相比，向成形模具载置处于低温的板玻璃。其结果是，用于载置板玻璃的设备等不易损伤，对于这些设备等，能够实现长寿化。并且，在板玻璃处于常温的情况下，能够通过由人进行的手动作业将板玻璃载置于成形模具。
在上述方法的基础上，优选的是，凹弯曲面与凸弯曲面沿着相同的单一方向弯曲。
这样一来，能够成形出向单一方向弯曲的形状的弯曲板玻璃。
在上述方法的基础上，优选的是，将弯曲成形空间的厚度设为比板玻璃厚0.2mm～1.0mm的恒定的厚度。
这样一来，凹弯曲面与凸弯曲面这两个弯曲面能够在稳定的状态下夹住并支承板玻璃。因此，在量产弯曲板玻璃的情况下，能够抑制发生多块弯曲板玻璃彼此之间产生精加工的偏差的情况。
在上述方法的基础上，优选的是，在加热工序中，将框板玻璃在该板玻璃的粘度达到108dPa·s～1015dPa·s的温度范围内成形为所述弯曲板玻璃。
这样一来，在将板玻璃成形为弯曲板玻璃时，能够同时实现该板玻璃的良好的成形性、以及防止弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留的效果。
在上述方法的基础上，优选的是，在加热工序中，将板玻璃在以该板玻璃的退火点为基准的±50℃的温度范围内成形为弯曲板玻璃。
这样一来，仅通过成形所需的最低限度的加热就能够进行弯曲板玻璃的成形。即，能够尽可能地抑制因板玻璃的软化而引起的不良情况的产生。因此，能够更加适当地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。由此，从防止板玻璃的表面损伤的观点出发，难以受到关于成形模具的两弯曲面的表面的加工精度、成形模具的材质选择等的制约。其结果是，还具有能够以低成本进行成形模具的制作的优点。另外，由于只要能够将板玻璃加热至成形所需的最低限度的温度即可，因此随着加热而消耗的电力减少。其结果是，能够降低制造成本。
在上述方法的基础上，优选的是，在夹持工序之前，实施对成形模具预先进行加热的预热工序。
这样一来，由于夹住并支承板玻璃的成形模具被预先加热，因此能够缩短加热板玻璃而使其升温至成形温度的时间。由此，能够提高弯曲板玻璃的生产效率。
在上述方法的基础上，优选的是，通过调节凹弯曲面的曲率半径、凸弯曲面的曲率半径、以及两弯曲面的分离距离中的至少一个，由此调节弯曲板玻璃的曲率半径。这里，“弯曲板玻璃的曲率半径”不仅包括弯曲板玻璃以恒定的曲率弯曲时的曲率半径，还包括弯曲板玻璃以曲率连续变化的状态弯曲时的曲率半径(在凹弯曲面的曲率半径以及凸弯曲面的曲率半径中也相同)。
这样一来，例如，能够制造具有大致恒定的曲率半径的弯曲板玻璃、曲率半径变化的弯曲板玻璃多种弯曲板玻璃。
在上述方法的基础上，优选的是，成形模具的热膨胀系数的值处于板玻璃的热膨胀系数的值的0.1倍～10倍的范围内。
这样一来，能够适当地避免因成形模具与板玻璃的热膨胀系数的值之差，在通过加热使两者膨胀时，由于其膨胀的程度之差而在两者之间产生偏移情况。其结果是，在两者接触的部位，能够防止板玻璃的表面因偏移而损伤。
在上述方法的基础上，优选的是，在夹持工序中，在所述凹弯曲面与所述板玻璃的一面之间、以及所述凸弯曲面与所述板玻璃的另一面之间，夹设有片状耐热构件。
这样一来，通过片状耐热构件的夹设，避免了板玻璃的表面与成形模具直接接触，能够更加安全地保护板玻璃的表面不受缺陷、损伤的产生的影响。由此，能够更加适当地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。
在上述方法的基础上，也可以是，在加热工序中，利用在贯通成形模具的通路内流通的制冷剂，对通过成形模具中的凹弯曲面的两个位置以及凸弯曲面的一个位置而被支承的板玻璃的各部位进行冷却。
这样一来，由于通过两弯曲面支承的板玻璃的各部位通过制冷剂而被冷却，因此能够抑制这些部位的因热量产生的软化，容易保持较硬而不易损伤的状态。其结果是，能够更加适当地防止在成形后的弯曲板玻璃的表面上残留缺陷、损伤。
另外，为了解决上述课题而完成的本发明的方法涉及将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的方法，所述板玻璃的成形方法的特征在于，包括：夹持工序，通过在板厚方向上夹住并支承处于不因热量而软化变形的温度的板玻璃，从而使该板玻璃向弯曲状态弹性变形；以及加热工序，通过对弹性变形后的板玻璃进行加热，从而将该板玻璃成形为弯曲板玻璃。
根据这样的方法，在使处于不因热量而软化变形的温度、且其表面较硬而不易损伤的状态的板玻璃向弯曲状态弹性变形后，进行加热而成形弯曲板玻璃。因此，能够适当避免因伴随弹性变形时的动作产生的偏移等而造成与外物接触的部位处的板玻璃的表面损伤的情况。其结果是，能够尽可能地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。
由于通过上述的各方法成形的弯曲板玻璃在其表面上不易含有缺陷、损伤，因此能够形成高品质的构件。
由于具备上述的弯曲板玻璃与触摸传感器的触摸面板使用高品质的弯曲板玻璃，因此该触摸面板也能够得到良好的品质。
另外，为了解决上述课题而完成的本发明的成形模具用于将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃，所述成形模具的特征在于，成形模具具有：支承弯曲状态的板玻璃的一面侧的相互分离的两个位置的凹弯曲面、以及支承另一面侧的位于该两个位置之间的一个位置并且与凹弯曲面对置的凸弯曲面，在两弯曲面的彼此之间形成有厚度比板玻璃的板厚大的弯曲成形空间。
若使用这样的成形模具将平板状的板玻璃成形为弯曲板玻璃，则能够能够得到与对上述的板玻璃的成形方法进行说明的内容相同的作用、效果。
发明效果
如上所述，根据本发明，在将平板状的板玻璃成形为弯曲板玻璃的情况下，能够尽可能地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的板玻璃的成形方法所使用的成形模具的纵剖侧视图。
图2是示出本发明的第一实施方式的板玻璃的成形方法中的各工序的工序图。
图3是示出本发明的第二实施方式的板玻璃的成形方法的图。
图4是示出本发明的第三实施方式的板玻璃的成形方法的图。
图5是示出本发明的第四实施方式的板玻璃的成形方法的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，对本发明的第一实施方式的板玻璃的成形方法所使用的成形模具进行说明。
图1是示出用于将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的成形模具的纵剖侧视图。如该图所示，成形模具1具备：具有凹弯曲面11a的下模具11、以及具有与凹弯曲面11a对置的凸弯曲面12a的上模具12。
凹弯曲面11a以及凸弯曲面12a沿着图1的横向(沿着单一方向)以恒定的曲率弯曲，并且两弯曲面11a、12a的曲率中心O彼此相同。即，两弯曲面11a、12a分别形成为以沿与纸面垂直的方向穿过曲率中心O的轴为中心的部分圆筒面。并且，对于两弯曲面11a、12a的曲率半径的大小而言，凹弯曲面11a为R1，凸弯曲面12a为R2(R1＞R2)。
在两弯曲面11a、12a的彼此之间形成有用于内置成为成形对象的板玻璃G且朝下凸出的弯曲成形空间S。该弯曲成形空间S的厚度T为比板玻璃G的厚度大的恒定的厚度。需要说明的是，“弯曲成形空间S的厚度T”是指，凹弯曲面11a与凸弯曲面12a沿着凹弯曲面11a的法线分离的距离(在本实施方式中，两弯曲面11a、12a分离的距离在弯曲成形空间S的整个区域内恒定)。
这里，成为成形对象的板玻璃G的厚度优选为2.0mm以下，更优选为1.5mm以下，最优选为1.0mm以下。并且，板玻璃G的厚度的下限值是0.1mm。另外，板玻璃G优选为如下的强化玻璃板，即，通过将作为玻璃组成以质量％计含有SiO2：50～80％、Al2O3：5～25％、B2O3：0～15％、Na2O：1～20％、K2O：0～10％的玻璃进行化学强化而成的强化玻璃板。
另外，弯曲成形空间S的厚度T与板玻璃G的厚度的尺寸差与板玻璃G的厚度无关，优选为1.0mm以下，更优选为0.5mm以下，最优选为0.2mm。
位于弯曲成形空间S内的板玻璃G在凹弯曲面11a的相互分离的两个位置(图1所示的A点、B点)、以及凸弯曲面12a的位于该两个位置的之间的一个位置(图1所示的C点)在板厚方向上被夹住，以弯曲的状态被支承。需要说明的是，在本实施方式中，由于两弯曲面11a、12a均是仅沿横向弯曲，因此在A点以及B点，凹弯曲面11a与板玻璃G线接触，并且在C点，凸弯曲面12a与板玻璃G线接触。另外，C点在横向上位于A点与B点的中间。
在本实施方式中，作为成形模具1(下模具11、上模具12)的材质，采用莫来石。莫来石的热膨胀系数的值为55×10-7/K。另外，在本实施方式中，成为成形对象的板玻璃G是日本电气硝子社制的T2X-1。T2X-1的热膨胀系数的值为91×10-7/K。这里，作为成形模具1的材质，除莫来石以外，还能够采用氧化铝、锆石、它们的混合物(例如，氧化铝锆石、锆石莫来石)等。需要说明的是，作为成形模具1，在采用任一材质的情况下，均优选成形模具1的热膨胀系数的值处于板玻璃G的热膨胀系数的值的0.1倍～10倍的范围内。
接下来，对使用上述的成形模具1的本发明的第一实施方式的板玻璃的成形方法进行说明。
图2是示出用于将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的各工序的工序图。如该图所示，用于成形弯曲板玻璃的工序包括：对成形模具1进行预热的预热工序、将板玻璃G内置于成形模具1内的夹持工序、对成形模具1内的板玻璃G进行加热而将其成形为弯曲板玻璃的加热工序、在成形模具1内对弯曲板玻璃进行冷却的冷却工序、以及从成形模具1取出弯曲板玻璃的取出工序。需要说明的是，在本实施方式中，一部分工序之间的成形模具1的移动、或者工序内的成形模具1的移动通过输送机进行搬运。
在预热工序中，一边通过输送机搬运未内置有板玻璃G的空的状态的成形模具1，一边使其通过预热炉的内部，对该成形模具1进行预热。此时，作为成形模具1的预热温度，优选为200℃～300℃的温度范围。
在夹持工序中，将处于常温(20±15℃的温度范围)的平板状的板玻璃G以上述成形模具1的说明中所述的方式内置于预热后的成形模具1内。此时，如图1所示，在成形模具1内的凹弯曲面11a的两个位置(A点、B点)、以及凸弯曲面12a的一个位置(C点)，沿板厚方向夹住并支承板玻璃G。由此，使处于常温的平板状的板玻璃G向弯曲(仅沿着图1横向弯曲)的状态弹性变形。
更详细而言，内置于成形模具1(弯曲成形空间S)内的板玻璃G在图1的横向(单一方向)上，以其中央部的上表面沿着曲率半径(＝R2)相对较小的凸弯曲面12a的方式弯曲。另外，板玻璃G的两端部的下表面以沿着曲率半径(＝R1)相对较大的凹弯曲面11a的方式弯曲。因此，该板玻璃G以曲率半径在中央部减小且在两端部增大的方式弹性变形。
需要说明的是，在本实施方式中，使处于常温的板玻璃G向弯曲状态弹性变形，但不限于此，也可以在其他温度范围内使板玻璃G向弯曲状态弹性变形。然而，优选将夹持工序中的板玻璃G的温度维持为该板玻璃G不因热量而软化变形的温度，具体而言，优选维持为425℃以下(板玻璃G的粘度为1020dPa·s时的温度以下)。并且，更优选维持为300℃以下，进一步优选维持为200℃以下，最优选如本实施方式那样维持为常温。
在加热工序中，一边通过输送机搬运内置有弹性变形后的板玻璃G的成形模具1，一边使其通过加热炉的内部，经由成形模具1对板玻璃G进行加热。由此，将弹性变形后的板玻璃G成形为弯曲板玻璃。此时，在板玻璃G(T2X-1)的粘度为108dPa·s～1015dPa·s的温度范围内成形弯曲板玻璃。需要说明的是，更优选的温度范围是板玻璃G的粘度为1011dPa·s～1014dPa·s时的温度范围，最优选的温度范围是板玻璃G的粘度为1012.5dPa·s～1013.5dPa·s时的温度范围。在这样的温度范围内，进一步优选在以板玻璃G的退火点613℃为基准的±50℃的温度范围内成形弯曲板玻璃。需要说明的是，更优选在以退火点613℃为基准的±20℃的温度范围内进行成形，最优先在以退火点613℃为基准的±10℃的温度范围内进行成形。另外，该加热工序也可以通过将成形模具1排列在分批炉内进行加热的方式实施。
在冷却工序中，在将弯曲板玻璃内置于成形模具1的情况下，进行该弯曲板玻璃的冷却。此时，为了降低玻璃的内部应力，使弯曲板玻璃的温度在从成形温度到应变点的温度范围内缓慢地降温。
在取出工序中，将内置于成形模具1的弯曲板玻璃从该成形模具1取出。通过经由以上的工序，能够得到弯曲板玻璃。该弯曲板玻璃形成为，仅沿单一方向弯曲，并且曲率半径以在中央部曲率半径变大且在两端部曲率半径变小的方式变化。这里，曲率半径变化的弯曲板玻璃是指，在将该弯曲板玻璃的曲率半径的最大值设为GRmax，将曲率半径的最小值设为GRmin时，满足GRmin＜(GRmax×0.9)的关系的弯曲板玻璃。
需要说明的是，取出弯曲板玻璃后的空的状态的成形模具1通过输送机进行搬运而返回预热工序，以便重新内置平板状的板玻璃G，成形弯曲板玻璃。
以下，对本发明的第一实施方式的板玻璃的成形方法的作用、效果进行说明。
根据该板玻璃的成形方法，由于在凹弯曲面11a的两个位置(A点、B点)、以及凸弯曲面12a的一个位置(C点)这三个位置夹住并支承板玻璃G，因此能够在将板玻璃G的表面与两弯曲面11a、12a接触的部位的面积抑制为较小的基础上成形弯曲板玻璃。并且，对于板玻璃G的表面中的不与两弯曲面11a、12a接触的部位，几乎能够完全避免缺陷、损伤的产生。
另外，在该方法中，在使板玻璃G向弯曲状态弹性变形之后进行加热，成形为弯曲板玻璃，所述板玻璃G处于比不因热量而软化变形的温度低的常温，处于表面较硬且不易损伤的状态。因此，也能够适当地避免由于与弹性变形时的动作相伴的偏移等而导致板玻璃G的表面在与两弯曲面11a、12a接触的部位损伤的情况。
并且，由于在两弯曲面11a、12a彼此之间，形成有厚度比板玻璃G的板厚大的弯曲成形空间S，因此能够避免从成形模具1向板玻璃G作用过大的压力。另外，由于在板玻璃G的粘度为108dPa·s～1015dPa·s时的温度范围内成形弯曲板玻璃，因此，仅通过成形所需的最低限度的加热就能够进行弯曲板玻璃的成形。即，能够尽可能地抑制因板玻璃G的软化而引起的不良情况的产生。
在此基础上，在成形模具1的热膨胀系数的值处于板玻璃G的热膨胀系数的值的0.1倍～10倍的范围内的情况下，能够适当避免产生如下情况：因成形模具1与板玻璃G的热膨胀系数的值之差，在通过加热而使两者膨胀时，由于其膨胀程度之差而在两弯曲面11a、12a与板玻璃G之间产生偏移。因此，能够防止在两弯曲面11a、12a与板玻璃G接触的部位，因板玻璃G的表面偏移而损伤的情况。
由此，根据该板玻璃的成形方法，能够尽可能地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。在此基础上，根据该板玻璃的成形方法，还能够得到以下的作用、效果。
即，在该方法中，只需将板玻璃G加热至成形所需的最低限度的温度即可，因此能够减少随着加热而消耗的电力。另外，在该方法中，如上述那样能够尽可能地抑制因板玻璃G的软化引起的不良情况的产生，能够适当防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。因此，从防止板玻璃G的表面损伤的观点出发，难以受到关于成形模具1的两弯曲面11a、12a的表面的加工精度、成形模具1的材质选择等的制约。其结果是，能够以低成本进行成形模具1的制作。由此，能够降低弯曲板玻璃的制造成本。
另外，由于在预热工序中，夹住并支承板玻璃G的成形模具1(下模具11、上模具12)被预先加热，因此还能够缩短对板玻璃G进行加热而升温至成形温度的时间。其结果是，能够提高弯曲板玻璃的生产效率。另外，在以本实施方式那样的方式实施加热工序的情况下，能够使加热炉的长度缩短。
另外，在该方法中，在夹持工序中，能够将处于常温的板玻璃G向成形模具1(下模具11、上模具12)载置。在该情况下，与载置软化了的板玻璃的情况相比，向成形模具1载置处于低温的板玻璃G。由此，用于载置板玻璃G的设备等不易损伤，对于这些设备等能够实现长寿化。另外，由于板玻璃G处于常温，因此还能够不使用设备等，通过由人进行的手工作业将板玻璃G载置于成形模具1。
并且，在将弯曲成形空间S的厚度T与板玻璃G的厚度的尺寸差设为0.2mm～1.0mm的情况下，凹弯曲面11a与凸弯曲面12a这两个弯曲面11a、12a能够以稳定地状态夹住并支承板玻璃G。因此，在量产弯曲板玻璃的情况下，能够抑制发生在多块弯曲板玻璃彼此之间产生精加工的偏差的情况。
需要说明的是，通过该板玻璃的成形方法成形出的弯曲板玻璃在其表面不含有缺陷、损伤，因此能够形成高品质的弯曲板玻璃。另外，在板玻璃G具有如上所述的优选组成的情况下，能够制造出具有高强度的弯曲板玻璃。并且，在制造具备该弯曲板玻璃与触摸传感器的触摸面板的情况下，由于使用高品质的弯曲板玻璃，该触摸面板也能够得到良好的品质。
以下，对本发明的其他实施方式的板玻璃的成形方法进行说明。需要说明的是，在以下的各实施方式的板玻璃的成形方法的说明中，对于与上述的第一实施方式的板玻璃的成形方法中已经说明的要素具有相同的功能或者形状的要素，在用于对各实施方式进行说明的附图中标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，在以下的各实施方式中，仅对与第一实施方式的不同点进行说明。
图3是示出本发明的第二实施方式的板玻璃的成形方法的图。如该图所示，该第二实施方式的板玻璃的成形方法与上述的第一实施方式的板玻璃的成形方法不同点在于，在夹持工序中，在凹弯曲面11a与板玻璃G的下表面之间、以及凸弯曲面12a与板玻璃G的上表面之间，分别夹设有作为片状耐热构件的耐热布21、22。
在本实施方式中，耐热布21、22分别通过编织玻璃纤维而成。这里，作为耐热布21、22，除编织玻璃纤维而成以外，还可以通过编织氧化铝纤维、金属纤维、与碳纤维而成、或通过将玻璃纤维、氧化铝纤维、与碳纤维压接成形为片状而成。该耐热布21、22分别覆盖弹性变形后的板玻璃G的下表面、上表面的整个区域。由此，板玻璃G隔着耐热布21、22在凹弯曲面11a的两个位置(A点、B点)、与凸弯曲面12a的一个位置(C点)在板厚方向上被夹住并支承。
需要说明的是，弯曲成形空间S的厚度T与由板玻璃G以及两个耐热布21、22构成的三层的整体厚度的尺寸差与三层的整体厚度无关，优选为1.0mm以下，更优选为0.5mm以下，最优选为0.2mm。
根据该第二实施方式的板玻璃的成形方法，也能够得到与上述的第一实施方式的板玻璃的成形方法相同的作用、效果。
并且，在该第二实施方式的板玻璃的成形方法中，通过夹设耐热布21、22，避免了板玻璃G的表面与两弯曲面11a、12a直接接触，从而更加安全地保护板玻璃G的表面不产生缺陷、损伤。因此，能够更加适当地防止成形后的弯曲板玻璃的表面上的缺陷、损伤的残留。
图4是示出本发明的第三实施方式的板玻璃的成形方法的图。如该图所示，该第三实施方式的板玻璃的成形方法与上述的第一实施方式的板玻璃的成形方法的不同点在于，在板玻璃G的成形所使用的成形模具1(下模具11、上模具12)中，凹弯曲面11a的曲率半径R1与凸弯曲面12a的曲率半径R2不恒定(不以恒定的曲率弯曲)。
在横向上，两弯曲面11a、12a在其中央部处曲率最小，并且随着从中央部移向端部侧而曲率逐渐变大。即，两弯曲面11a、12a的曲率半径R1、R2在中央部最大，并且在两端部最小。因此，在从中央部移向端部侧的过程中，如图4所示，曲率中心O’接近弯曲成形空间S。
另外，凹弯曲面11a的A点、B点的曲率半径R1调节为，支承在A点、B点的板玻璃G的与下表面对置的上表面的曲率半径和凸弯曲面12a的C点的曲率半径R2(R2的最大值)相等。这里，A点、B点的凹弯曲面11a的曲率半径R1的大小、以及C点的凸弯曲面12a的曲率半径R2根据板玻璃G的上下表面的尺寸、板玻璃G的厚度尺寸等各种条件而有所不同。因此，A点、B点的曲率半径R1的大小、以及C点的曲率半径R2的大小优选通过试验的实施、模拟等预先切割成适当的大小。
根据该第三实施方式的板玻璃的成形方法，也能够得到与上述的第一实施方式的板玻璃的成形方法相同的作用、效果。另外，通过该板玻璃的成形方法成形的弯曲板玻璃形成为仅沿单一方向弯曲，并且以大致恒定的曲率半径(大致恒定的曲率)弯曲。需要说明的是，“以大致恒定的曲率半径弯曲的弯曲板玻璃”是指，在将该弯曲板玻璃的曲率半径的最大值设为GRmax，将曲率半径的最小值设为GRmin时，满足GRmin≥(GRmax×0.9)的关系的弯曲板玻璃。
图5是示出本发明的第四实施方式的板玻璃的成形方法的图。如该图所示，该第四实施方式的板玻璃的成形方法与上述的第一实施方式的板玻璃的成形方法的不同点在于：在成形模具1上形成有贯通该成形模具1的三条制冷剂的通路3；在实施加热工序时，通过在通路3内流通的制冷剂对通过成形模具1的凹弯曲面11a的A点、B点、以及凸弯曲面12a的C点被支承的板玻璃G的各部位进行冷却。另外，在上述的第一实施方式中，一边通过输送机搬运成形模具1一边使其通过加热炉的内部，从而实施加热工序，但在本实施方式中，在将成形模具1载置于加热炉内的状态下进行加热工序。
三条通路3分别贯通成形模具1，并且其两端形成在延伸至加热炉外的管4的内部。对于形成各通路3的三条管4的各个管，贯通成形模具1的部位沿着与图5的纸面垂直的方向延伸，并且通过凹弯曲面11a的A点或B点、或者凸弯曲面12a的C点附近。另外，各管4与设置在加热炉外的制冷剂的供给装置(例如泵等)连接，在实施加热工序时，从该装置供给的制冷剂在通路3内流通。
这里，作为制冷剂，能够使用空气、水蒸汽、水、液化氮气等。另外，作为管4的材质，能够使用不锈钢等金属、氧化铝等陶瓷，从冷却效率的观点出发，优选使用导热性高的金属。并且，优选在成形模具1的机械强度允许的范围内缩短从上述的A点、B点、C点的各个点到分别与它们最接近的通路3的距离，例如为3mm～15mm。
根据该第三实施方式的板玻璃的成形方法，也能够得到与上述的第一实施方式的板玻璃的成形方法相同的作用、效果。另外，根据该板玻璃的成形方法，由于利用制冷剂对通过A点、B点、C点被支承的板玻璃G的各部位进行冷却，因此能够抑制这些部位的因热量导致的软化，容易保持较硬而不易损伤的状态。其结果是，能够更加适当地防止在成形后的弯曲板玻璃的表面上残留有缺陷、损伤的情况。
需要说明的是，在上述的第三以及第四实施方式的板玻璃的成形方法中，也可以与上述的第二实施方式的板玻璃的成形方法同样地，采用在夹持工序中，在板玻璃G的下表面与凹弯曲面11a之间、以及板玻璃G的上表面与凸弯曲面12a之间夹设耐热布的方式。
这里，本发明的板玻璃的成形方法、成形模具不限于在上述的各实施方式中说明的方式、结构。例如，在上述的各实施方式所使用的成形模具中，采用了形成有向下凸出的弯曲成形空间的结构，但也可以采用形成向上凸出的弯曲形成空间的结构。另外，在上述的各实施方式所使用的成形模具中，形成在凹弯曲面与凸弯曲面之间的弯曲成形空间的厚度均为恒定，但也可以采用该厚度连续变化的结构。
另外，在上述的第一、第二、以及第四实施方式与第三实施方式之间，通过使凹弯曲面以及凸弯曲面的曲率半径在实施方式之间彼此不同，从而成形曲率半径彼此不同的弯曲板玻璃。然而，成形出的弯曲板玻璃的曲率半径也可以通过调节凹弯曲面以及凸弯曲面的曲率半径以外的方式来调节。即，通过调节凹弯曲面的曲率半径、凸弯曲面的曲率半径、以及两弯曲面的分离距离中的至少一个，能够调节成形出的弯曲板玻璃的曲率半径。例如，在调节两弯曲面的分离距离的情况下，能够通过夹设在成形模具的下模具与上模具之间的隔离物等简单地调节分离距离。由此，能够调节成形出的弯曲板玻璃的曲率半径。
另外，在上述的第四实施方式中，通过贯通成形模具的管而形成用于使制冷剂流通的通路，但不限于此。例如，也可以采用在成形模具上形成有贯通该成形模具的贯通孔，在该贯通孔中流通有制冷剂的方式。即，也可以通过贯通孔形成通路。另外，在通过贯通成形模具的管来形成通路的情况下，管贯通成形模具的方向可以是任意的方向，管的根数也可以是任意的数量。
并且，在上述的各实施方式中，通过使用成形模具来成形弯曲板玻璃，但不限于此。例如，使用三根耐火性的棒材，将其中的二根平行地排列，以线接触的方式支承板玻璃的一面侧的相互分离的两个位置，并且通过与上述的二根棒材平行地排列的另一根棒材，以线接触的方式支承另一面侧的位于该两个位置之间的一个位置。然后，在上述三个位置沿厚度方向夹住板玻璃，使板玻璃弹性变形为弯曲的状态。然后，通过对该弹性变形后的板玻璃进行加热，从而能够成形出弯曲板玻璃。
附图标记说明：
1：成形模具
11：下模具
11a：凹弯曲面
R1：凹弯曲面的曲率半径
12：上模具
12a：凸弯曲面
R2：凸弯曲面的曲率半径
21、22：耐热布
3：通路
4：管
G：板玻璃
A、B：凹弯曲面与板玻璃(耐热布)的接触位置
C：凸弯曲面与板玻璃(耐热布)的接触位置
S：弯曲成形空间
T：弯曲成形空间的厚度
O：曲率中心
O’：曲率中心

Claims (15)

1.一种板玻璃的成形方法，其是将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的方法，
所述板玻璃的成形方法的特征在于，包括：
夹持工序，通过在所述板玻璃的一面侧的相互分离的两个位置、以及另一面侧的位于该两个位置之间的一个位置，沿板厚方向夹住并支承所述板玻璃，从而使该板玻璃向弯曲状态弹性变形；以及
加热工序，通过对弹性变形后的所述板玻璃进行加热，从而将该板玻璃成形为所述弯曲板玻璃。
2.根据权利要求1所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
使用成形模具，该成形模具具有凹弯曲面和与该凹弯曲面对置的凸弯曲面，并且在两弯曲面的彼此之间形成有厚度比所述板玻璃的板厚大的弯曲成形空间，
在所述夹持工序中，在所述凹弯曲面的两个位置和所述凸弯曲面的一个位置夹住并支承所述板玻璃。
3.根据权利要求1或2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
在所述夹持工序中，将所述板玻璃维持为不因热量而软化变形的温度。
4.根据权利要求2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
所述凹弯曲面与所述凸弯曲面沿着相同的单一方向弯曲。
5.根据权利要求2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
将所述弯曲成形空间的厚度设为比所述板玻璃厚0.2mm～1.0mm的恒定的厚度。
6.根据权利要求1或2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
在所述加热工序中，将所述板玻璃在该板玻璃的粘度达到108dPa·s～1015dPa·s的温度范围内成形为所述弯曲板玻璃。
7.根据权利要求1或2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
在所述加热工序中，将所述板玻璃在以该板玻璃的退火点为基准的±50℃的温度范围内成形为所述弯曲板玻璃。
8.根据权利要求2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
在所述夹持工序之前，实施对所述成形模具预先进行加热的预热工序。
9.根据权利要求2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
通过调节所述凹弯曲面的曲率半径、所述凸弯曲面的曲率半径、以及两弯曲面的分离距离中的至少一个，由此调节所述弯曲板玻璃的曲率半径。
10.根据权利要求2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
所述成形模具的热膨胀系数的值处于所述板玻璃的热膨胀系数的值的0.1倍～10倍的范围内。
11.根据权利要求2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
在所述夹持工序中，在所述凹弯曲面与所述板玻璃的一面之间、以及所述凸弯曲面与所述板玻璃的另一面之间，夹设有片状耐热构件。
12.根据权利要求2所述的板玻璃的成形方法，其特征在于，
在所述加热工序中，利用在贯通所述成形模具的通路内流通的制冷剂，对通过所述成形模具中的所述凹弯曲面的两个位置以及所述凸弯曲面的一个位置而被支承的所述板玻璃的各部位进行冷却。
13.一种板玻璃的成形方法，其是将平板状的板玻璃成形为弯曲形状的弯曲板玻璃的方法，
所述板玻璃的成形方法的特征在于，包括：
夹持工序，通过在板厚方向上夹住并支承处于不因热量而软化变形的温度的所述板玻璃，从而使该板玻璃向弯曲状态弹性变形；以及
加热工序，通过对弹性变形后的所述板玻璃进行加热，从而将该板玻璃成形为所述弯曲板玻璃。
14.一种弯曲板玻璃，其通过权利要求1～13中任一项所述的板玻璃的成形方法而成形。
15.一种触摸面板，其具备权利要求14所述的弯曲板玻璃、以及触摸传感器。
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