JP6992422B2 - 成形型、成形装置、および成形体の製造方法 - Google Patents

成形型、成形装置、および成形体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、成形型、成形装置、成形体の製造方法および成形体に関する。
近年、補助型および主型を有する成形型内に収容したガラス素材を、加熱軟化させてプレスし、ガラス製のプレス成形体を製造する方法が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、補助型（上型）および主型（下型）の各成形面で形成される間隙が、成形面の内側から外側に向かうにつれて広くなるように形成された構成が開示されている。
国際特開第２０１４／０９７８３０号
しかしながら、特許文献１のような構成では、成形前の平板状のガラス素材を主型の成形面周縁に載置し、ガラス素材が主型の成形面から浮いた状態でプレスを開始するため、ガラス素材が加熱によって軟化したときに、平坦部となるべき中央部が自重で下方に撓んでしまう。この状態で補助型を下降させてガラス素材をプレスすると、ガラス素材における平坦部と屈曲部との境界に皺が生じるおそれがある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、成形体に皺が生じ難い成形型、成形装置、成形体の製造方法、および、皺の発生が抑制された成形体を提供することを目的とする。
本発明の成形型は、平板状の成形素材を成形することによって、第１領域およびその外縁の少なくとも一部に設けられた第２領域を有し、前記第２領域の曲率半径が前記第１領域の曲率半径に比べ小さい板状の成形体を得るための成形型であって、前記第１領域に対応する形状の第１領域主型成形面および前記第２領域に対応する形状の第２領域主型成形面を有する主型を備え、前記主型は、前記第１領域主型成形面を有する内型と、前記内型を収容可能な収容凹部および前記収容凹部の外縁の少なくとも一部に前記第２領域主型成形面を有する外型と、前記内型および前記収容凹部の底面との間に設けられ、前記内型と前記外型との相対移動に伴い押圧されて変形する緩衝材とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、以下のような方法で成形体が得られる。
まず、平板状の成形素材における第２の主面が、主型の第１領域主型成形面に当接した状態で、内型と外型とを相対的に移動させる。この相対移動により、成形素材が主型の第１領域主型成形面に当接した状態を維持しつつ、緩衝材を変形させて、内型を外型の収容凹部に収容することで、成形素材における主型の第１領域主型成形面に当接していない部分を、主型の第２領域主型成形面に沿わせながら成形して、第１領域およびその外縁に形成された第２領域を有する成形体が得られる。
このように、所望のデザイン形状や光学特性を得たい第１領域を常に主型の第１領域主型成形面に当接させつつ成形することで、当該第１領域となる部分が成形中に撓むことを抑制でき、この撓みに起因する第１領域と第２領域との境界における皺の発生を抑制できる。
本発明の成形型において、前記成形体の前記第１領域および前記第２領域に対応する形状の、第１領域補助型成形面および第２領域補助型成形面を備えた補助型をさらに有し、前記成形がプレス成形であることが好ましい。
本発明によれば、以下のような方法で成形体が得られる。
まず、平板状の成形素材における第１の主面が補助型の第１領域補助型成形面に当接し、第２の主面が主型の第１領域主型成形面に当接した状態で、補助型と主型とを相対的に移動する。これにより、成形素材が第１領域補助型成形面と第１領域主型成形面とに当接した状態を維持しつつ、緩衝材を変形させて、内型を外型の収容凹部に収容することで、成形素材における第１領域主型成形面に当接していない部分を第２領域主型成形面と第２領域補助型成形面とでプレスして、第１領域および第２領域を有する成形体を成形できる。
このように、第１領域となる部分を常に補助型の第１領域補助型成形面と主型の第１領域主型成形面とに当接させつつプレス成形することで、当該第１領域となる部分がプレス成形中に撓んでしまうことを抑制でき、この撓みに起因する第１領域と第２領域との境界における皺の発生を抑制できる。
本発明の成形型において、前記補助型は上型であり、前記主型は下型であることが好ましい。
本発明のこの態様では、主型を下型にすることで、外型の収容凹部内への緩衝材および内型の設置が容易になる。
本発明の成形型において、前記収容凹部の底面には、前記緩衝材を位置決めする緩衝材位置決め部が設けられていることが好ましい。
本発明のこの態様では、緩衝材の位置決め作業が容易になる。また、成形中における緩衝材の加圧方向と直交する方向への位置ずれを抑制でき、高品質の成形体を得られる。
本発明の成形型において、前記緩衝材位置決め部は、前記緩衝材の一部を収容可能に凹んだ内側位置決め凹部と、前記内側位置決め凹部の周縁に設けられ、当該内側位置決め凹部よりも浅く凹んだ外側位置決め凹部とを備えていることが好ましい。
本発明のこの態様では、外側位置決め凹部に緩衝材を入れて大体の位置決めを行い、その後に緩衝材の一部を内側位置決め凹部に収納することで、緩衝材の正確な位置決めを容易にできる。また、緩衝材は、成形によって変形し、その変形した部分が内側位置決め凹部に入り込む。そして、さらに成形が進行すると、当該内側位置決め凹部に入り込めなかった部分は、外側位置決め凹部内において、内側位置決め凹部を中心にして外側に広がっていき、外側位置決め凹部の外縁に到達すると広がりが規制される。この広がりの規制により緩衝材の変形も規制され、緩衝材の変形量が常に一定になり、成形状態が安定する。
本発明の成形型において、前記成形体の第１領域は、平面視で多角形状であり、前記緩衝材は、前記第１領域の各角部に対応する位置に設けられていることが好ましい。
本発明のこの態様では、特に皺が発生しやすい第１領域の各角部に対応する位置に緩衝材を設けることで、当該各角部における内型の撓みを抑制できる。したがって、皺の発生が抑制され、成形体の品質を高められる。なお、「多角形状」の角は、尖っていてもよいし丸まっていてもよい。
本発明の成形型において、前記収容凹部には、前記内型と前記外型との相対移動方向に貫通する貫通孔が設けられていることが好ましい。
本発明のこの態様では、成形後、収容凹部の貫通孔にピンなどを挿通させて内型を押すことで、当該内型および成形体を外型から容易に取り外せる。
本発明の成形型において、前記内型における前記第１領域主型成形面と反対側に位置する緩衝材押圧面は、平面状であり、前記緩衝材は、球状であることが好ましい。
本発明のこの態様では、緩衝材押圧面と緩衝材との接触面積を最小限に抑制できる。したがって、内型における緩衝材と接触している部分と接触していない部分との温度差を最小限に抑制でき、成形体における平坦部の成形ムラを抑制できる。
本発明の成形型において、前記緩衝材は加圧により塑性変形することが好ましい。
本発明のこの態様では、緩衝材の弾性力によって成形型に挟まれた成形体がプレス成形中に強く圧迫されることによる表面粗さの劣化を軽減するという効果が得られる。
本発明の成形型において、前記緩衝材は、ガラス製であることが好ましい。
本発明のこの態様では、入手や加工が容易で低コストなガラスを緩衝材として用いることで、使い捨てしたり、再利用が容易になる。
本発明の成形型において、前記成形素材は、ガラス製であり、前記成形素材の徐冷点において、前記成形素材の平衡粘性η（Ｐａ・ｓ）と、前記緩衝材の平衡粘性η０（Ｐａ・ｓ）との比率の対数ｌｏｇ１０（η／η０）が１以上５以下であることが好ましい。
本発明のこの態様では、成形素材のうち、平坦性を保ちたい部位の平坦性を保持でき、光学特性を維持させつつ成形できる。
本発明の成形型において、前記緩衝材の熱伝導係数は０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましい。
本発明のこの態様では、成形体の第１領域の温度を、第２領域に比べ極端に温度上昇させずに成形することで、表面粗さの劣化を軽減するという効果が得られる。
本発明の成形装置は、上述の成形型と、前記成形型の前記主型を構成する前記内型を前記収容凹部に収容するように加圧する加圧部とを備えている。
本発明の成形体の製造方法は、上述の成形装置を用い、平板状の成形素材における第２の主面が前記主型の第１領域主型成形面に当接した状態で、前記加圧部によって前記内型を前記収容凹部に収容するように加圧し、前記成形素材が前記第１領域主型成形面に当接した状態を維持しつつ、前記緩衝材を変形させて、前記内型を前記外型の前記収容凹部に収容することで、前記成形素材における前記第１領域主型成形面に当接していない部分を前記主型の第２領域主型成形面に沿わせながら成形して、前記第１領域および前記第２領域を有する成形体を得る。
本発明によれば、皺の発生が抑制された成形体を製造できる。
本発明の成形装置において、前記成形型の加圧前の段階において前記成形型を予熱する予熱部を備えていることが好ましい。
本発明の成形体の製造方法は、上述の成形装置を用い、平板状の成形素材における第２の主面が前記主型の第１領域主型成形面に当接した状態で、前記予熱部によって前記成形型を予熱することで前記成形素材を軟化させ、前記加圧部によって前記内型を前記収容凹部に収容するように加圧し、前記成形素材が前記第１領域主型成形面に当接した状態を維持しつつ、前記緩衝材を変形させて、前記内型を前記外型の前記収容凹部に収容することで、前記成形素材における前記第１領域主型成形面に当接していない部分を前記主型の第２領域主型成形面に沿わせながら成形して、前記第１領域および前記第２領域を有する成形体を得る。
本発明によれば、加熱が必要な成形素材を用いて、皺の発生が抑制された成形体を製造できる。
本発明の成形体は、第１領域と当該第１領域の外周に設けられた第２領域とを有する板状の成形体であって、前記第２領域の曲率半径が前記第１領域の曲率半径に比べ小さく、前記成形体において、前記第２領域が前記第１領域に対して屈曲した方向側の、前記成形体の主面を第１の主面、その反対側の主面を第２の主面とすると、前記成形体の第２の主面側から見た上面視において、前記成形体の長辺方向をｍ軸、これと直交する短辺方向をｎ軸、前記成形体の重心を中心点（ｍ、ｎ）＝（０、０）、前記成形体の長辺寸法をＭ、短辺寸法をＮとした場合、点（Ｍ／４、０）および点（－Ｍ／４、０）を結ぶ線分Ａ上と、点（０、Ｙ／４）および点（０、－Ｙ／４）を結ぶ線分Ｂ上とでの、板厚方向応力積分値Ｓが０．１ＭＰａ以上、３．０ＭＰａ以下である。
本発明によれば、成形体の第１領域における皺の発生を低減できる。なお、ここでいう「皺」とは、物理的な凹凸により生じたもので板厚方向応力積分値Ｓが３．０ＭＰａ超の場合に発生しており、高輝度透過光像に影が生じる箇所である。
本発明の成形体において、前記第１領域の短軸方向の長さをＬｍｍ、前記成形体において前記第２の主面の前記第１領域の外縁から中心点へ向かってＬ／１０ｍｍの範囲における算術平均粗さをＲａ１、前記第２領域の算術平均粗さをＲａ２とした場合、Ｒａ１／Ｒａ２＞１．１の関係を有し、Ｒａ２＜１０ｎｍであることが好ましい。
本発明によれば、Ｒａ１／Ｒａ２＞１．１の関係を有するため、第２の主面における第１領域の外縁から中心点へ向かってＬ／１０ｍｍの範囲と、当該第２の主面における第２領域とを外観で識別でき、上記外縁からＬ／１０ｍｍの範囲を、成形体の外表面について研磨などの加工を実施する際の位置合わせに使用でき、研磨時の研磨代を管理するのに有効に使用できる。また、加工を実施しない場合においても、上記外縁からＬ／１０ｍｍの範囲を、液晶パネルやＥＬパネルなどを貼合させる際の位置決めにも使用できる。
本発明の成形体において、前記成形体は保護対象を保護するカバー部材であることが好ましい。
本発明のこの態様では、皺の発生が抑制された成形体を得ることができ、保護対象の外観が良くなる。
本発明の成形体において、前記成形体は、ガラス製であることが好ましい。
本発明のこの態様では、高い強度と良好な質感を兼ね備えた成形体が得られる。
本発明の第１，第２実施形態に係るカバー部材（成形体）を示し、（Ａ）は第２の主面側から見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図。 カバー部材の板厚方向応力積分値Ｓの測定範囲を説明する第２の主面側からみた平面図。 カバー部材の成形に用いる成形型の分解斜視図。 第１実施形態の成形型を構成する補助型を下から見た図。 （Ａ）は図４のVＡ－VＡ線断面図、（Ｂ）は図４のVＢ－VＢ線断面図。 成形型を構成する主型の外型の平面図。 （Ａ）は図６のVIIＡ－VIIＡ線断面図、（Ｂ）は図６のVIIＢ－VIIＢ線断面図。 カバー部材の成形に用いる成形装置の断面図。 （Ａ），（Ｂ）はカバー部材の成形方法（製造方法）の説明図。 （Ｃ），（Ｄ）は図９に続くカバー部材の成形方法の説明図。 第１，第２実施形態および本発明の実施例における例１において得られたカバー部材（成形体Ｉ）の板厚方向応力積分値Ｓの測定結果を示す図。 （Ａ），（Ｂ）は第２実施形態の成形型を用いたカバー部材の成形方法の説明図。 実施例の例２において得られた成形体ＩＩの板厚方向応力積分値Ｓの測定結果を示す図。 実施例の例３において得られた成形体ＩＩＩの板厚方向応力積分値Ｓの測定結果を示す図。 実施例の例４において得られた成形体ＩＶの板厚方向応力積分値Ｓの測定結果を示す図。 実施例の例５において得られた成形体Ｖの板厚方向応力積分値Ｓの測定結果を示す図。 実施例の例６において得られた成形体ＶＩの板厚方向応力積分値Ｓの測定結果を示す図。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
〔カバー部材の構成〕
まず、カバー部材の構成について説明する。
図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、成形体としてのカバー部材１は、保護対象としてのスマートフォンなどの携帯情報端末を保護するものであり、長方形平板状の成形素材としてのガラス素材を、後述する成形型を用いてプレスなどの成形により得られる。カバー部材１は、長方形板状の第１領域としての平坦部２と、この平坦部２の短手方向両端側に設けられた第２領域としての第１の屈曲部３と、長手方向両端に設けられた第２領域としての第２の屈曲部４とを備えている。
第１の屈曲部３および第２の屈曲部４は、それぞれ略円弧面状に形成され、第１の主面１Ａ側に屈曲している。
なお、カバー部材１の第１領域を平坦部として説明したが、これに限られず、湾曲した屈曲部でもよい。ただし、第２領域は第１領域に比べ曲率半径が小さくなる。
第１領域を屈曲部とした場合、その曲率半径は、５００ｍｍ以上が好ましく、５０００ｍｍ以上がより好ましい。これは成形工程において金型との擦れによる表面悪化を軽減するためである。第１領域の曲率半径の上限値は、特に制限はないが、５０００００ｍｍ以下が好ましく、５００００ｍｍ以下がより好ましい。これは成形工程において金型との離型性を確保するためである。
第１，第２の屈曲部３，４（第２領域）の曲率半径は、１ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましい。これは成形工程において成形素材の割れを抑制できるためである。第１，第２の屈曲部３，４の曲率半径は、５００ｍｍ以下が好ましく２５０ｍｍ以下がより好ましい。これは成形工程において金型を作製する際に使用されたツールによるツールマークが転写される領域を低減できるためである。
また、第１領域と第２領域との境界（第１領域の外縁）は、第１領域が平坦部２の場合は、カバー部材１の重心から外縁に向かうにつれ、曲率半径が初めて５０００ｍｍ以下となる領域を第１領域と第２領域の境界と定義し、屈曲部の場合は、カバー部材１の重心から外縁に向かうにつれ、曲率半径が初めて５００ｍｍ以下となる領域を第１領域と第２領域の境界と定義する。
成形体としてのカバー部材１の板厚方向応力積分値Ｓを測定する測定範囲について、図２を使用して説明する。
カバー部材１の第２の主面１Ｂ側からみた上面視において、カバー部材１の長辺方向をｍ軸、これと直交する短辺方向をｎ軸とし、カバー部材１の重心を中心点（ｍ、ｎ）＝（０、０）とする。カバー部材１の長辺寸法をＭ、短辺寸法をＮとしたとき、中心点からｍ軸方向の点（Ｍ／４、０）と点（－Ｍ／４、０）とを結ぶ線分Ａ上と、ｎ軸方向の点（０、Ｎ／４）と点（０、－Ｎ／４）とを結ぶ線分Ｂ上とについて測定し、板厚方向応力積分値Ｓを求めた。
なお、板厚方向応力積分値Ｓは、フォトニックラティス社製ＷＰＡ１００等の複屈折測定装置により位相差Ｒを求め、以下の式により板厚方向応力積分値Ｓに変換した値である。
板厚方向応力積分値Ｓ ＝ 位相差Ｒ ／ カバー部材１の光弾性定数Ｃ
位相差Ｒと光弾性定数Ｃの関係は、主応力差をσ、板厚をｔとすると、Ｒ／Ｃ＝σｔで表されるため、本発明の板厚方向応力積分値Ｓは、主応力の積分値相当であるσｔに相当する。ここで、主応力差σとは、せん断応力が０となる時の垂直応力最大値と最小値の差であり、フォトニックラティス社製ＷＰＡ１００等の複屈折測定装置により測定できる。
本発明の成形体は、上記の線分Ａと線分Ｂとで測定した板厚方向応力積分値Ｓの最大値Ｓｍａｘが３．０ＭＰａ以下である。本発明の成形体は、面内の応力による成形直後の第１領域の歪みを抑制し、成形体中への皺の発生を低減できる。また、本発明は、面内応力分布が不均一なサンプルを化学強化することによって発生するような形状変形を抑制でき、化学強化後の成形体であっても所望のデザイン形状を維持できる。また、面内の複屈折が小さくなるため、光学歪みを低減する効果がある。Ｓｍａｘは、２．８ＭＰａ以下が好ましく、２．６ＭＰａ以下がより好ましい。また、Ｓｍａｘは０．１ＭＰａ以上である。これは、成形後の成形体の表面引っ張り応力により、表面研磨などの後工程において割れることがあるが、このような割れを低減できるためである。Ｓｍａｘは、０．３ＭＰ以上が好ましく、０．５ＭＰａ以上がより好ましい。
第２の主面１Ｂには、必要に応じて、閉じた線状の線状転写部５が設けられている。線状転写部５は、平坦部２と第１の屈曲部３との境界に設けられた第１の転写部５Ａと、平坦部２と第２の屈曲部４との境界に設けられた第２の転写部５Ｂとを有する四角枠状に形成されている。線状転写部５は、平坦部２の短軸方向の長さをＬｍｍとした場合、第２の主面１Ｂにおける平坦部２の外縁から中心点へ向かってＬ／１０ｍｍの範囲に存在している。
カバー部材１において、第２の主面１Ｂにおける線状転写部５を含む範囲であって、平坦部２の外縁から中心点へ向かってＬ／１０ｍｍの範囲の算術平均粗さをＲａ１、第１の屈曲部３および第２の屈曲部４の第２の主面１Ｂ側の算術平均粗さをＲａ２とした場合、Ｒａ１／Ｒａ２＞１．１の関係が成り立ち、Ｒａ２＜１０ｎｍとなることが好ましい。
これにより、平坦部２のエッジ付近の線状転写部５が、第１，第２の屈曲部３，４より表面粗さが大きくなり、研磨時の位置決めとして利用できる。また、第１，第２の屈曲部３，４が滑らかであるため、平坦部２のみ研磨すればよく、第１，第２の屈曲部３，４の研磨工程を軽減でき、美観性に優れたカバー部材１が得られる。一方、スマートフォンのカバーガラスのように液晶パネルとの貼合時に、第２の主面１Ｂを貼合面として使用した場合、線状転写部５の粗さが平坦部２に比べ算術平均粗さＲａが大きいため、貼合に使用する接着剤の接着性を向上させられる。
Ｒａ１／Ｒａ２は、Ｒａ１／Ｒａ２≧２が好ましい。これによりコントラストが得られるため研磨時の位置決めがしやすくなり、ディスプレイとの貼合面とした場合には貼合剤との接着性が向上する。Ｒａ１／Ｒａ２は、Ｒａ１／Ｒａ２≦１０が好ましい。これは上限値以下であれば、平坦部２の粗さが粗すぎず、研磨工程の負荷を増大させずに済むためである。
Ｒａ２は、Ｒａ２≦８ｎｍが好ましい。これによりコントラストが得られるため研磨時の位置決めがしやすくなり、ディスプレイとの貼合面とした場合には貼合剤との接着性が向上する。Ｒａ２の下限としては特に制限はないが、Ｒａ２≧１ｎｍが好ましい。これにより最終製品に使用する筐体へカバー部材１を嵌め込んで使用した際に、使用者が手で持った際の最低限のグリップ力を担保でき、滑り止めの効果が得られるためである。
本発明の成形体は、ガラス製が好ましい。これにより高い強度と良好な質感を兼ね備えた成形体が得られる。
本発明の成形体は、物理強化ガラスまたは化学強化ガラスが好ましく、化学強化ガラスがより好ましい。これにより強度と耐擦傷性に優れた成形体となる。
〔成形型の構成〕
次に、成形型の構成について説明する。
なお、以下において、図３におけるＸ軸方向を前後方向、Ｙ軸方向を左右方向、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。
図３において、成形型１０は、上型である補助型１１と、位置決め板１２と、下型である主型１３と、４本のピン１４とを備えている。補助型１１、位置決め板１２、主型１３およびピン１４は、カーボン製であることが好ましい。
補助型１１は、図４および図５（Ａ），（Ｂ）にも示すように、長手方向が左右方向と一致する長方形板状の補助型基部１１１を備えている。補助型基部１１１の下面には、下方に突出する凸部１１２が設けられている。
凸部１１２の下面は、補助型成形面１１３を構成している。補助型成形面１１３は、カバー部材１の平坦部２を成形するための長方形状の第１領域補助型成形面としての平坦部補助型成形面１１４を備えている。平坦部補助型成形面１１４の短手方向両端には、カバー部材１の第１の屈曲部３を成形するための第２領域補助型成形面としての第１の屈曲部補助型成形面１１５が設けられ、長手方向両端には、カバー部材１の第２の屈曲部４を成形するための第２領域補助型成形面としての第２の屈曲部補助型成形面１１６が設けられている。
また、補助型基部１１１の下面における凸部１１２の四隅の外側には、それぞれピン１４が嵌合するピン嵌合溝１１７と、このピン嵌合溝１１７の上側に設けられ、ピン嵌合溝１１７よりも小さい空気抜き孔１１８が設けられている。４個のピン嵌合溝１１７は、これらを結ぶ形状が長方形でなく台形となっており、主型１３に対して補助型１１が常に同じ向きに取り付けられるように構成されている。
位置決め板１２は、図３に示すように、外形状が補助型１１の補助型基部１１１と同じ四角枠板状に形成されている。位置決め板１２の内部空間は、ガラス素材Ｇ（図９（Ａ）参照）を位置決めする位置決め孔１２１を構成している。位置決め孔１２１の外側には、ピン１４が貫通する４個のピン貫通孔１２２が設けられている。４個のピン貫通孔１２２は、補助型１１のピン嵌合溝１１７と同様に、これらを結ぶ形状が台形となるように設けられている。
主型１３は、内型１５と、外型１６と、緩衝材としてのガラスビーズ１７とを備えている。
内型１５は、外形状が補助型１１の補助型成形面１１３と同じ長方形板状に形成されている。内型１５の一面は、例えば平面状の第１領域主型成形面としての平坦部主型成形面１５１を構成し、他面は、ガラスビーズ１７を外型１６に押圧する平面状の緩衝材押圧面１５２を構成している。
外型１６には、図６および図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、下側に凹む上面視で長方形状の外型凹部１６１が設けられている。
この外型凹部１６１における上端側の部分のうち、短手方向両端には、カバー部材１の第１の屈曲部３を成形するための第２領域主型成形面としての第１の屈曲部主型成形面１６２が設けられ、長手方向両端には、カバー部材１の第２の屈曲部４を成形するための第２領域主型成形面としての第２の屈曲部主型成形面１６３が設けられている。
また、外型凹部１６１における第１の屈曲部主型成形面１６２および第２の屈曲部主型成形面１６３よりも下側の部分は、内型１５を収容可能な収容凹部１６４を構成している。つまり収容凹部１６４の外縁の少なくとも一部に屈曲部主型成形面（１６２、１６３）を有している。収容凹部１６４の上面視での形状は、内型１５が収容されたときに前後左右にそれぞれ同じ大きさの隙間Ｐが設けられるように、内型１５よりも若干大きい長方形状になっている。また、収容凹部１６４の深さは、内型１５の厚さとほぼ同じになっている。
収容凹部１６４の底面には、緩衝材位置決め部としてのビーズ位置決め部１６５が設けられている。ビーズ位置決め部１６５は、カバー部材１における第１領域としての平坦部２の四隅に対応する位置に設けられている。ビーズ位置決め部１６５は、ガラスビーズ１７の一部を収容可能に球面状に凹んだ内側位置決め凹部１６５Ａと、この内側位置決め凹部１６５Ａの周縁に設けられ、当該内側位置決め凹部１６５Ａよりも浅く円環状に凹んだ外側位置決め凹部１６５Ｂとを備えている。
収容凹部１６４の底面には、当該底面を貫通する２個の貫通孔１６６が当該収容凹部１６４の長手方向に並んで設けられている。
また外型１６の上面における外型凹部１６１の四隅の外側には、それぞれピン１４が嵌合するピン嵌合溝１６７と、このピン嵌合溝１６７の下側に設けられ、ピン嵌合溝１６７よりも小さい空気抜き孔１６８が設けられている。４個のピン嵌合溝１１７は、補助型１１のピン嵌合溝１１７と同様に、これらを結ぶ形状が台形となるように設けられている。
緩衝材としてのガラスビーズ１７は、曲率が内側位置決め凹部１６５Ａよりも大きい球状に形成されている。ガラスビーズ１７は、ソーダガラス製またはホウ酸ガラス製が好ましい。
ガラスビーズ１７の熱伝導係数は１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましい。これはガラスビーズ１７が断熱材の役割を備え、下側ヒータにより加熱される外型１６から成形素材への熱伝導を阻害できるため、最終的に得られる成形体の第１領域表面に、内型１５の平坦部主型成形面１５１による転写痕を低減でき外観品質を向上できる。ガラスビーズ１７の熱伝導係数は１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下がより好ましく、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下がさらに好ましい。また、ガラスビーズ１７の熱伝導係数は０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましい。これにより成形中の成形型が温度上昇しやすくでき、タクト時間を短縮できる。ガラスビーズ１７の熱伝導係数は０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上がより好ましく、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上がさらに好ましい。
〔成形装置の構成〕
次に、成形装置の構成について説明する。
図８において、成形装置２０は、チャンバ２１を備えている。チャンバ２１内部において、ガラス素材Ｇをプレス成形してカバー部材１を得る。チャンバ２１の水平方向一端側には、成形前のガラス素材Ｇをセットした成形型１０を取り入れるための取入口２１１が設けられ、他端側には、成形後のカバー部材１が収容された成形型１０を取り出すための取出口２１２が設けられている。
チャンバ２１の内部には、取入口２１１から取出口２１２にかけて、第１の予熱ゾーン２２と、第２の予熱ゾーン２３と、第３の予熱ゾーン２４と、第４の予熱ゾーン２５と、第１の成形ゾーン２６と、第２の成形ゾーン２７と、第１の徐冷ゾーン２８と、第２の徐冷ゾーン２９とが設けられている。第１～第４の予熱ゾーン２２～２５が本発明の予熱部に該当し、第１～第２の成形ゾーン２６～２７が本発明の加圧部に該当する。
各ゾーン２２～２９には、成形型１０を下から支持するステージ３０がそれぞれ１個ずつ設けられている。各ステージ３０の内部には、成形型１０を下から加熱する少なくとも１個の下側ヒータ３０１が設けられている。
各ゾーン２２～２９におけるステージ３０の上方には、成形型１０を上から加熱する少なくとも１個ずつの上側ヒータ３１が設けられている。
第１の成形ゾーン２６および第２の成形ゾーン２７における上側ヒータ３１は、ピストン軸３２１によって昇降可能に構成され、成形型１０を上からプレスするためのプレス部材３２の内部に設けられている。
また、チャンバ２１の内部には、成形型１０を第１の予熱ゾーン２２から第２の徐冷ゾーン２９に順次移動させる図示しない搬送機構と、不活性ガスを導入するための図示しないガス導入部とが設けられている。
さらに、チャンバ２１の外部には、外型１６の貫通孔１６６に挿通されて、内型１５およびカバー部材１を外型１６から取り外すための図示しない取り外しピンが設けられている。
なお、下側ヒータ３０１および上側ヒータ３１の個数は、各ゾーン２２～２９間において同じでもよく異なってもよい。また、チャンバ２１には、成形型１０を移動可能な範囲で各ゾーン２２～２９を仕切る図示しない仕切り部材が設けられていてもよい。
〔カバー部材の成形方法〕
次に、カバー部材１の成形方法について説明する。
まず、ガラス素材Ｇとガラスビーズ１７とを準備する。
ガラス素材Ｇとしては、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ボロンシリケートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラスなどを使用できる。このうち、アルミノシリケートガラスや、リチウムアルミノシリケートガラスを好ましく使用できる。
より具体的なガラス素材Ｇの組成は、酸化物基準のモル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を５０～８０％、Ａｌ２Ｏ３を０．１～２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを３～３０％、ＭｇＯを０～２５％、ＣａＯを０～２５％およびＺｒＯ２を０～５％含むガラスが挙げられるが、特に限定されない。より具体的には、以下のガラスの組成が挙げられる。なお、例えば、「ＭｇＯを０～２５％含む」とは、ＭｇＯは必須ではないが２５％まで含んでもよい、の意である。
（ｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成で、モル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を６３～７３％、Ａｌ２Ｏ３を０．１～５．２％、Ｎａ２Ｏを１０～１６％、Ｋ２Ｏを０～１．５％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを５～１３％及びＣａＯを４～１０％を含むガラス。
（ｉｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０～７４％、Ａｌ２Ｏ３を１～１０％、Ｎａ２Ｏを６～１４％、Ｋ２Ｏを３～１１％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを２～１５％、ＣａＯを０～６％およびＺｒＯ２を０～５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２～２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計が７～１５％であるガラス。
（ｉｉｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６８～８０％、Ａｌ２Ｏ３を４～１０％、Ｎａ２Ｏを５～１５％、Ｋ２Ｏを０～１％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを４～１５％およびＺｒＯ２を０～１％含有するガラス。
（ｉｖ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６７～７５％、Ａｌ２Ｏ３を０～４％、Ｎａ２Ｏを７～１５％、Ｋ２Ｏを１～９％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを６～１４％およびＺｒＯ２を０～１．５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１～７５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２～２０％であり、ＣａＯを含有する場合その含有量が１％未満であるガラス。
（ｖ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５６～７３％、Ａｌ２Ｏ３を１０～２４％、Ｂ２Ｏ３を０～６％、Ｐ２Ｏ５を０～６％、Ｌｉ２Ｏを２～７％、Ｎａ２Ｏを３～１１％、Ｋ２Ｏを０～５％、ＭｇＯを０～８％、ＣａＯを０～２％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、ＺｎＯを０～５％、ＴｉＯ２を０～２％、ＺｒＯ２を０～４％含有するガラス。
ガラスビーズ１７の組成としては、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ボロンシリケートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラスなどを使用できる。このうち、アルミノシリケートガラスや、リチウムアルミノシリケートガラスを好ましく使用できる。
より具体的なガラスビーズ１７の組成は、酸化物基準の質量％で表示した組成で、ＳｉＯ2を５０～８０％、Ａｌ2Ｏ3を０．１～１０％、Ｂ2Ｏ3を０．１～１０％、ＭｇＯを０．１～１０％、ＣａＯを０．１～１０％、ＢａＯを０．１～１０％、Ｎａ2Ｏを０．１～４０％、Ｋ2Ｏを０．１～１０％、およびＰ2Ｏ5＋ＳｒＯ＋ＴｉＯ2＋Ｆｅ2Ｏ3＋Ｃｏ2Ｏ3＋ＺｎＯ＋ＺｒＯ2＋Ａｓ2Ｏ3＋ＰｂＯ＋ＣｄＯ＋Ｓｂ2Ｏ3＋ＳＯ3＋Ｃｌ＋Ｆを０～５％含むガラスが挙げられるが、特に限定されない。
ガラス素材Ｇおよびガラスビーズ１７としては、例えば、以下の表１に示す第１～第４の組み合わせが例示できる。
Figure 0006992422000001
次に、図９（Ａ）に示すように、平板状のガラス素材Ｇを成形型１０にセットする。
このセットの際、まず、外型１６の４箇所のビーズ位置決め部１６５にそれぞれガラスビーズ１７を載置して位置決めする。このように、ビーズ位置決め部１６５を用いることで、ガラスビーズ１７の位置決めが容易になる。また、このとき、平面形状がガラスビーズ１７の直径よりも大きい外側位置決め凹部１６５Ｂにガラスビーズ１７を入れるだけで、当該ガラスビーズ１７が外側位置決め凹部１６５Ｂ内で転がりその一部が内側位置決め凹部１６５Ａに収容され、ガラスビーズ１７の正確な位置決めを容易にできる。
次に、４個のガラスビーズ１７上に内型１５を載置する。内型１５の緩衝材押圧面１５２に、ガラスビーズ１７が収まるための球状のくぼみを４つ設けてもよい。４つのくぼみの内型１５の縦、横からの位置は全て等しいように設計することによって、内型１５の各辺と収容凹部１６４の各辺との隙間Ｐを全て同じにできる。
この後、外型１６の上面に、ピン貫通孔１２２がピン嵌合溝１６７と重なるように位置決め板１２を載置し、位置決め板１２の位置決め孔１２１内にガラス素材Ｇを入れる。これにより、ガラス素材Ｇの中心と平坦部主型成形面１５１の中心とが一致する状態で、ガラス素材Ｇが平坦部主型成形面１５１上に位置決めされる。また、このとき、平坦部主型成形面１５１と接触するガラス素材Ｇの下面（第２の主面１Ｂ）が外型１６の上面よりも上方に位置し、ガラス素材Ｇは、第１，第２の屈曲部主型成形面１６２，１６３と接触しないように位置決めされる。
この後、補助型１１のピン嵌合溝１１７に嵌合させたピン１４を、ピン貫通孔１２２を介してピン嵌合溝１６７に嵌合させ、自重により補助型１１をガラス素材Ｇに載置する。この載置によって、補助型１１の平坦部補助型成形面１１４とガラス素材Ｇの第１の主面１Ａとが面接触し、かつ、補助型１１の第１，第２の屈曲部補助型成形面１１５，１１６と外型１６の第１，第２の屈曲部主型成形面１６２，１６３との間にガラス素材Ｇの外周部分が位置することになる。
なお、以上のガラス素材Ｇの成形型１０へのセットは、図示しないロボットが行うが、作業者が手作業で行ってもよい。
一方で、成形装置２０側のプレス成形の事前準備として、チャンバ２１内の下側ヒータ３０１および上側ヒータ３１の電源をオンにして各ゾーン２２～２９を加熱するとともに、不活性雰囲気にしておく。
そして、ガラス素材Ｇをセットした成形型１０を図示しない搬送機構がチャンバ２１内に搬送し、各ゾーン２２～２９内に所定時間ずつ位置させる。
このとき、まず、第１～第４の予熱ゾーン２２～２５において成形型１０を予熱し、ガラス素材Ｇをプレス成形可能な温度まで軟化させる。
次に、第１～第２の成形ゾーン２６～２７において、図９（Ｂ）に示すように、プレス部材３２によって補助型１１を押圧し、ガラス素材Ｇが補助型１１の平坦部補助型成形面１１４と主型１３の平坦部主型成形面１５１とに当接した状態を維持しつつ、ガラスビーズ１７を塑性変形させることで内型１５を収容凹部１６４に収容する。そして、図９（Ｂ）に示す状態からさらに補助型１１を押圧し、図１０（Ｃ）に示すように、ガラス素材Ｇにおける平坦部補助型成形面１１４および平坦部主型成形面１５１に当接していない部分を、第１，第２の屈曲部補助型成形面１１５，１１６と第１，第２の屈曲部主型成形面１６２，１６３とでプレスして、図１（Ａ）～（Ｃ）に示すような平坦部２および第１，第２の屈曲部３，４を有するカバー部材１を成形する。また、カバー部材１の第２の主面１Ｂには、内型１５の各辺と収容凹部１６４の各辺との隙間Ｐに、軟化したガラス素材Ｇの一部が入り込むことにより形成された、線状転写部５が設けられている。
このようなプレス成形に際し、ガラスビーズ１７は、塑性変形すると、まず、その変形した部分が内側位置決め凹部１６５Ａに入り込む。そして、さらにプレス成形が進行すると、内側位置決め凹部１６５Ａに入り込めなかった部分が外側位置決め凹部１６５Ｂ内において広がり、外側位置決め凹部１６５Ｂの外縁に到達すると広がりが規制される。この規制によって塑性変形も規制され、ガラスビーズ１７の変形量が常に一定になることで、プレス状態が安定し、カバー部材１の品質も安定する。
この後、第１～第２の徐冷ゾーン２８～２９において、成形型１０およびカバー部材１を徐冷して、チャンバ２１から取り出す。
そして、チャンバ２１外において、成形型１０およびカバー部材１が十分に冷却された後、図１０（Ｄ）に示すように、図示しないロボットが補助型１１を主型１３から取り外す。次に、図示しない取り外しピンを貫通孔１６６に挿通させることで内型１５を収容凹部１６４から取り外し、内型１５上のカバー部材１を次工程に搬送する。この次工程において、カバー部材１の線状転写部５を研磨などによって除去してもよいし、除去しなくてもよい。
線状転写部５を除去しない場合、当該線状転写部５を目安にしてカバー部材１の配置時の位置決めを容易に行える。また、線状転写部５を模様として考えれば、プレス成形を行うだけの簡単な方法で意匠性を向上できる。
その後、プレス成形時に変形したガラスビーズ１７を取り出して新しいガラスビーズ１７を外型１６の外型凹部１６１に載置し、上述と同様の工程によって次のガラス素材Ｇのプレス成形を行う。
以上のプレス成形において、ガラス素材Ｇおよびガラスビーズ１７として表１に示す第１の組み合わせのものを用いた場合、各ゾーン２２～２９の上側ヒータ３１および下側ヒータ３０１の設定温度を以下の表２に示すように設定することで、図１１に示すような応力分布のカバー部材１が得られる。
Figure 0006992422000002
なお、表２において、各ゾーン２２～２９におけるガラス素材Ｇおよびガラスビーズ１７の粘性は、以下の式（１）で得られるｌｏｇηの値である。
ｌｏｇη＝Ａ＋Ｂ／（Ｔ－Ｔ０） … （１）
Ａ、Ｂ、Ｔ０：以下の表３を参照
ガラス素材の粘性を求める場合のＴ：表２に示す上側ヒータの実測温度
ガラスビーズの粘性を求める場合のＴ：表２に示す下側ヒータの実測温度
Figure 0006992422000003
ここで、ガラス素材Ｇの粘性を算出する場合に上側ヒータ３１の実測温度を用いたのは、ガラス素材Ｇの加熱に寄与するヒータは、下側ヒータ３０１よりもガラス素材Ｇに近い上側ヒータ３１であることに加え、熱伝導率の低いガラスビーズ１７の影響で下側ヒータ３０１の影響を受けにくいからである。ガラスビーズ１７の粘性を算出する場合に下側ヒータ３０１の実測温度を用いたのは、ガラスビーズ１７の加熱に寄与するヒータは、上側ヒータ３１よりもガラスビーズ１７に近い下側ヒータ３０１であることに加え、熱伝導率の低いガラス素材Ｇの影響で上側ヒータ３１の影響を受けにくいからである。
成形素材としてのガラス素材Ｇの徐冷点において、ガラス素材Ｇの平衡粘性η（Ｐａ・ｓ）と、緩衝材としてのガラスビーズ１７の平衡粘性η０（Ｐａ・ｓ）との比率の対数ｌｏｇ１０（η／η０）は１以上５以下が好ましい。これによりガラス素材Ｇのうち、カバー部材１の平坦部２の平坦性を保持でき、かつ平坦部２内部の皺の発生を低減するのに効果的である。
平衡粘性比ｌｏｇ１０（η／η０）は１．２以上４．５以下がより好ましく、１．４以上４．０以下がさらに好ましい。これは成形後のガラス表面への、成形型を作製する際に残ったツールマーク痕の転写を低減でき、面内の板厚方向応力積分値Ｓのばらつきが小さくなり、ガラス面内の皺の発生を低減できる。
［第１実施形態の作用効果］
上述したような第１実施形態によれば、ガラス素材Ｇにおける平坦部２となる部分を常に補助型１１の平坦部補助型成形面１１４と主型１３の平坦部主型成形面１５１とに当接させつつプレス成形することで、平坦部２となる部分がプレス成形中に撓んでしまうことを抑制でき、この撓みに起因する平坦部２と第１，第２の屈曲部３，４の境界における皺の発生を抑制できる。
特に皺が発生しやすい平坦部２の四隅に対応する位置にガラスビーズ１７を配置することで、当該四隅における内型１５の撓みを抑制でき、皺の発生が抑制された高品質のカバー部材１を得られる。
内型１５の緩衝材押圧面１５２を平面状に形成するとともに、ガラスビーズ１７を球状にしているため、緩衝材押圧面１５２とガラスビーズ１７との接触面積を最小限に抑制できる。したがって、内型１５におけるガラスビーズ１７との接触部分と非接触部分との温度差を最小限に抑制でき、カバー部材１の平坦部２の成形ムラを抑制できる。
プレス成形後、収容凹部１６４の貫通孔１６６に取り外しピンを挿通させて内型１５を押すことで、当該内型１５およびカバー部材１を外型１６から容易に取り外せる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。
なお、第１実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略にする。
図１２（Ａ）において、成形型４０は、第１実施形態と同様のカバー部材１の製造に用いられ、位置決め板４２と、下型である主型４３とを備えている。位置決め板４２、主型４３は、カーボン製であることが好ましい。
位置決め板４２は、ピン貫通孔１２２を備えていないこと以外は、第１実施形態の位置決め板１２と同様の構成を有している。
主型４３は、内型４５と、外型４６と、ガラスビーズ１７とを備えている。
内型４５は、平坦部主型成形面１５１から緩衝材押圧面１５２まで貫通する吸引孔４５３を備えていること以外は、第１実施形態の内型１５と同様の構成を有している。吸引孔４５３は、ガラス素材Ｇを平坦部主型成形面１５１と密着するように吸引保持可能な構成であれば、その個数や配置位置は特に限定されてない。
外型４６は、吸気溝４６１と、吸引管貫通孔４６２とを備えていること、および、ピン嵌合溝１６７を備えていないこと以外は、第１実施形態の外型１６と同様の構成を有している。吸気溝４６１は、収容凹部１６４の底面中央に設けられている。吸引管貫通孔４６２には吸引管４７の一端が接続され、吸引管４７の他端は、図示しない吸引装置に接続されている。
成形型４０を用いてカバー部材１の成形するときには、図１２（Ａ）に示すように、位置決め板４２、ガラスビーズ１７、内型４５およびガラス素材Ｇを外型４６にセットする。次に、図示しない吸引装置を駆動し、ガラス素材Ｇを平坦部主型成形面１５１で吸引保持し、ガラス素材Ｇを成形可能な温度まで軟化させる。
その後、内型４５と外型４６とのうち少なくとも一方を移動させ（相対移動）、図１２（Ｂ）に示すように、ガラスビーズ１７を塑性変形させることで、ガラス素材Ｇにおける平坦部主型成形面１５１に当接していない部分を、第１，第２の屈曲部主型成形面１６２，１６３に倣わせて成形して、図１（Ａ）～（Ｃ）に示すような平坦部２および第１，第２の屈曲部３，４を有するカバー部材１を得ることができる。
なお、内型４５と外型４６とを移動させる方法としては、収容凹部１６４を負圧にすることにより大気圧でガラス素材Ｇの上部が押されて内型４５が下方向に駆動する。
［変形例］
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更などでき、その他、本発明の実施の際の具体的な手順、及び構造等は本発明の目的を達成できる範囲で変更してもよい。
例えば、成形素材は、加熱成形されるものに限らず、常温成形あるいは冷却成形されるものであってもよく、材質としては、ガラスに限らず、樹脂、金属であってもよい。成形装置は、成形素材の成形時の温度に合わせて選択すればよい。
成形素材の形状は、長方形板状に限らず、多角形板状や円板状であってもよい。
第１実施形態において、補助型１１を下型にして、主型１３を上型にしてもよいし、第２実施形態において、主型４３を上型にしてもよい。
位置決め板１２，４２はなくてもよい。
内型１５，４５の緩衝材押圧面１５２にガラスビーズ１７の一部が収容される凹部が設けられていてもよい。
ビーズ位置決め部１６５はなくてもよいし、内側位置決め凹部１６５Ａのみで構成されていてもよい。内側位置決め凹部１６５Ａは、球面状ではなく、円柱状あるいは多角柱状であってもよい。
本発明の緩衝材は、ガラス製に限らず、樹脂製、金属製であってもよく、成形素材の材質に合わせて選択すればよい。
ガラスビーズ１７は、第１領域としての平坦部２の四隅以外に対応する位置、例えば平坦部２の面内中央や各辺の中央に配置されていてもよく、この場合、ガラスビーズ１７の配置位置にビーズ位置決め部１６５が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。
ガラスビーズ１７は、円柱状、多角柱状あるいはばね状など球状以外の形状でもよい。
成形型１０を構成する補助型１１、位置決め板１２、主型１３、成形型４０を構成する位置決め板４２、主型４３の材質はカーボンに限らず、超硬合金、ＳｉＣ、石英などのＳｉＯ２を主とするセラミクス、窒化ホウ素、アンビロイ（商標）、ステンレス材、インコネル（商標）などであってもよい。
成形体の屈曲部は、成形素材の外周のうち一部のみに設けられてもよい。
成形体の用途としては、特に制限はない。具体例としては、壁材、物品の筐体を構成する部品等が挙げられる。
カバー部材の用途としては、特に制限はない。具体例としては、車両用透明部品（ヘッドライトカバー、サイドミラー、フロント透明基板、サイド透明基板、リア透明基板、インスツルメントパネル表面等）、メータ、建築窓、ショーウインドウ、建築用内装部材、建築用外装部材、ディスプレイ（ノート型パソコン、モニタ、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＥＬＤ、ＣＲＴ、ＰＤＡ等）、ＬＣＤカラーフィルタ、タッチパネル用基板、ピックアップレンズ、光学レンズ、眼鏡レンズ、カメラ部品、ビデオ部品、ＣＣＤ用カバー基板、光ファイバ端面、プロジェクタ部品、複写機部品、太陽電池用透明基板（カバー部材等）、携帯電話窓、バックライトユニット部品（導光板、冷陰極管等）、バックライトユニット部品液晶輝度向上フィルム（プリズム、半透過フィルム等）、液晶輝度向上フィルム、有機ＥＬ発光素子部品、無機ＥＬ発光素子部品、蛍光体発光素子部品、光学フィルタ、光学部品の端面、照明ランプ、照明器具のカバー、増幅レーザー光源、反射防止フィルム、偏光フィルム、農業用フィルム等が挙げられる。
本発明の実施例について説明する。例１～５は実施例、例６は比較例である。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔熱伝導シミュレーション〕
それぞれの例の成形中におけるガラス素材、ガラスビーズの温度や平衡粘性は、ダッソー・システムズ社製の汎用解析ソフトＡＢＡＱＵＳ（Ｖｅｒ６．１３－２）を用いて熱伝導解析を実施し得られた結果を元に記載した。
まずＡＢＡＱＵＳを使用し、上下ヒータとカーボン型上下面が接着した状態を想定し、予熱、成形、徐冷それぞれのゾーンにおけるカーボン型内部のガラス温度を解析的に求めた。ガラスの物性値を表４に、カーボンの物性値を表５にそれぞれ示す。各ゾーンにおける上下ヒータからカーボン型上下表面への熱伝達係数を表６に示す。なお、熱伝達係数は、チノー株式会社製シースＫ熱電対（ＮＣＦ６００、Φ０．５×４０００ｍｍ）を使用し、カーボン型内部のガラスの温度を実測し、その実測温度の結果を元に算出している。
Figure 0006992422000004
Figure 0006992422000005
Figure 0006992422000006
例１について、熱伝導解析から得られたガラス温度からガラスの平衡粘性を導出する方法を説明する。熱伝導解析から得られた予熱、成形、徐冷それぞれのゾーンにおけるカーボン型内部のガラス温度の結果は表２に示す。
各ゾーンにおけるガラス素材およびガラスビーズの粘性は、表２の温度を以下式（１）のＴに代入して、ｌｏｇηの値が求められる。
ｌｏｇη＝Ａ＋Ｂ／（Ｔ－Ｔ０） …（１）
Ａ、Ｂ、Ｔ０：以下の表７を参照
ガラス素材の粘性を求める場合のＴ：表２に示す上側ヒータの実測温度
ガラスビーズの粘性を求める場合のＴ：表２に示す下側ヒータの実測温度
なお、例２～例５も同様に解析を実施し、平衡粘性を求めた。
Figure 0006992422000007
〔ガラス成形体の作製〕
例１～例５のガラス成形体は、（１）ガラス素材の準備、（２）ガラス素材の端面の研削処理、（３）載置、（４）予熱、（５）成形、（６）徐冷および（７）成形体取出しの工程を経て作製した。
［例１］
（１）ガラス素材の準備
軟化点が約８５３℃、徐冷点が約６３５℃、歪点が約５８８℃となる、厚さ０．５ｍｍの板状ガラスを準備し、主面が１４８×７８ｍｍの角部をＲ形状に加工してガラス素材Ｉとした。なお、最終的に得られるガラス成形体Ｉの第１領域とその外縁の第２領域が所望の大きさとなるように、上述のような主面の大きさとした。
緩衝材としてのガラスビーズは、軟化点が約７０４℃、徐冷点が約５３３℃、歪点が約５０６℃であるガラスビーズＩを使用した。
（２）端面の研削処理
その後、ガラス素材Ｉの全周にわたってガラスの端面から０．２ｍｍの寸法でＣ面取りを行った。面取りは６００番の砥石（東京ダイア社製）を用い、砥石の回転数が６５００ｒｐｍ、砥石の移動速度が５０００ｍｍ／分で処理した。これにより端面の表面粗さが４５０ｎｍとなった。
（３）載置
図９（Ａ）に示した、補助型１１と位置決め板１２と主型１３とを有する成形型１０を使用した。主型１３は内型１５と外型１６を備え、内型１５の平坦部主型成形面１５１は平坦で、外型１６の第１，第２の屈曲部主型成形面１６２、１６３は、最終的に得られるガラス成形体Ｉの第２領域に、曲率半径５．０ｍｍ、曲げ角度８７度、曲げ深さ３．０ｍｍとなる屈曲面を成形できるように、デザインされていた。成形型１０の材料としてはカーボンを使用した。図９（Ａ）に示すように位置決め板１２に従い、端面加工したガラス素材Ｉの主面のうち、最終的に第１領域となる第２の主面１Ｂを内型１５と接するように載置した。
（４）予熱
前記載置後、ガラス素材Ｉと成形型１０全体を成形装置２０内で、予熱、変形および冷却を行った。使用した成形装置２０は、予熱ゾーンが第１、第２、第３および第４の予熱ゾーン２２，２３，２４，２５を、成形ゾーンが第１，第２の成形ゾーン２６，２７を、徐冷ゾーンが第１と第２の徐冷ゾーン２８，２９を有していた。
第１の予熱ゾーン２２において、ガラス素材Ｉと成形型１０全体を室温から２分間で、第２領域となる部位の平衡粘性が１０１８Ｐａ・ｓとなる４７６℃に昇温した。続いて、ガラス素材Ｉを載置した成形型１０を第２～４の予熱ゾーン２３～２５に搬送し、第２領域となる部位について成形可能な平衡粘性１０１１Ｐａ・ｓとなる６７０℃まで、６分間で昇温した。なお、このときのガラスビーズＩの温度は６６９℃であり、平衡粘性は１０７．４Ｐａ・ｓ、ガラス素材Ｉのうち第１領域に相当する部位の温度は６８３℃で、平衡粘性は１０１１Ｐａ・ｓであった。
（５）成形
第４の予熱ゾーン２５で予熱が完了したガラス素材Ｉと成形型全体とを、第１の成形ゾーン２６に搬送した。第１の成形ゾーン２６においてガラス素材Ｉの第２領域となる部位の平衡粘性を１０１１～１０１２Ｐａ・ｓに維持したまま、プレス部材３２により補助型１１を最大６３０Ｎで押圧した。続いて第２の成形ゾーン２７に搬送し、さらにプレス部材３２により補助型１１を最大１５００Ｎで押圧した。この際、ガラスビーズＩが塑性変形し、内型１５が収容凹部１６４に収容されるまで成形を実施した。
（６）徐冷
第１の成形ゾーン２６において成形工程が完了したガラス素材Ｉと成形型１０全体を、第１の徐冷ゾーン２８に搬送し、４分間で第１領域となる部位の平衡粘性が１０２１Ｐａ・ｓとなるように徐冷を実施した。その後、第２の徐冷ゾーン２９にガラス素材Ｉと成形型１０全体を搬送した後、室温まで放冷した。
（７）成形体取出し
徐冷完了した成形型１０を分解し、ガラス素材Ｉを上記工程において成形することで得られたガラス成形体Ｉを取り出した。得られたガラス成形体Ｉは、図１に示すような、第１領域としての平坦部２と、平坦部２の外周に、曲率半径５．０ｍｍ、曲げ角度８７度、曲げ深さ３．０ｍｍとなる第２領域としての第１，第２の屈曲部３，４と、を備えていた。
［例２］
（１）ガラス素材の準備
軟化点が約８２１℃、徐冷点が約６０６℃、歪点が約５５６℃となる、厚さ０．５ｍｍの板状ガラスを準備し、主面が１４８×７８ｍｍの角部をＲ形状に加工してガラス素材ＩＩとした。なお、最終的に得られるガラス成形体ＩＩの第１領域とその外縁の第２領域が所望の大きさとなるように、上述のような主面の大きさとした。
緩衝材としてのガラスビーズは、軟化点が約６７７℃、徐冷点が約５１８℃、歪点が約４９３℃であるガラスビーズＩＩを使用した。
（２）端面の研削処理および（３）載置については、［例１］と同様とした。
（４）予熱
使用した成形装置２０は、［例１］と同様とした。
第１の予熱ゾーン２２において、ガラス素材ＩＩと成形型全体を室温から２分間で、第２領域となる部位の平衡粘性が１０１９Ｐａ・ｓとなる４８３℃に昇温した。続いて、ガラス素材ＩＩを載置した成形型１０を第２～４の予熱ゾーン２３～２５に搬送し、第２領域となる部位について成形可能な平衡粘性１０１０Ｐａ・ｓとなる６６７℃まで６分間で昇温した。なお、このときのガラスビーズＩＩの温度は６９２℃であり、平衡粘性は１０６．４Ｐａ・ｓ、ガラス素材ＩＩのうち第１領域に相当する部位の温度は６７１℃で、平衡粘性は１０１０Ｐａ・ｓであった。
（５）成形
第４の予熱ゾーン２５で予熱が完了したガラス素材ＩＩと成形型１０全体とを、第１の成形ゾーン２６に搬送した。第１の成形ゾーン２６においてガラス素材ＩＩの第２領域となる部位の平衡粘性を１０１０～１０１１Ｐａ・ｓに維持したまま、プレス部材３２により補助型１１を最大６３０Ｎで押圧した。続いて第２の成形ゾーン２７に搬送し、さらにプレス部材３２により補助型１１を最大１５００Ｎで押圧した。この際、ガラスビーズＩＩが塑性変形し、内型１５が収容凹部１６４に収容されるまで成形を実施した。
（６）徐冷
第１の成形ゾーン２６において成形工程が完了したガラス素材ＩＩと成形型全体を、第１の徐冷ゾーン２８に搬送し、４分間で第２領域となる部位の平衡粘性が１０３８Ｐａ・ｓとなるように徐冷を実施した。その後、第２の徐冷ゾーン２９にガラス素材ＩＩと成形型１０全体を搬送した後、室温まで放冷した。
（７）成形体取出し
徐冷完了した成形型１０を分解し、ガラス素材ＩＩを上記工程において成形することで得られたガラス成形体ＩＩを取り出した。得られたガラス成形体ＩＩは、図１に示すような、第１領域としての平坦部２と、平坦部２の外周に、曲率半径５．０ｍｍ、曲げ角度８７度、曲げ深さ３．０ｍｍとなる第２領域としての第１，第２の屈曲部３，４と、を備えていた。
［例３］
（１）ガラス素材の準備
軟化点が約７８０℃、徐冷点が約５４７℃、歪点が約５０１℃となる板状ガラスを準備し、厚さ０．５ｍｍ、主面が１４８×７８ｍｍの角部をＲ形状に加工してガラス素材ＩＩＩとした。
緩衝材としてのガラスビーズは、［例２］と同様の、軟化点が約６７７℃、徐冷点が約５１８℃、歪点が約４９３℃であるガラスビーズＩＩを使用した。
（２）端面の研削処理および（３）載置については、［例１］と同様とした。
（４）予熱
使用した成形装置２０は、［例１］と同様とした。
第１の予熱ゾーン２２において、ガラス素材ＩＩＩと成形型１０全体を室温から２分間で、第２領域となる部位の平衡粘性が１０１４Ｐａ・ｓとなる４９５℃に昇温した。続いて、ガラス素材ＩＩＩを載置した成形型１０を第２～４の予熱ゾーン２３～２５に搬送し、第２領域となる部位について成形可能な平衡粘性１０９Ｐａ・ｓとなる６７５℃まで、６分間で昇温した。なお、このときのガラスビーズＩＩＩの温度は６８６℃であり、平衡粘性は１０６．５Ｐａ・ｓ、ガラス素材ＩＩＩのうち第１領域に相当する部位の温度は６８７℃で、平衡粘性は１０８Ｐａ・ｓであった。
（５）成形
第４の予熱ゾーン２５で予熱が完了したガラス素材ＩＩＩと成形型１０全体とを、第１の成形ゾーン２６に搬送した。第１の成形ゾーン２６においてガラス素材ＩＩＩの第２領域となる部位の平衡粘性を１０９～１０１０Ｐａ・ｓに維持したまま、プレス部材３２により補助型１１を最大６３０Ｎで押圧した。続いて第２の成形ゾーン２７に搬送し、さらにプレス部材３２により補助型１１を最大１５００Ｎで押圧した。この際、ガラスビーズＩＩＩが塑性変形し、内型１５が収容凹部１６４に収容されるまで成形を実施した。
（６）徐冷
第１の成形ゾーン２６において成形工程が完了したガラス素材ＩＩＩと成形型１０全体を、第１の徐冷ゾーン２８に搬送し、４分間で第２領域となる部位の平衡粘性が１０１６Ｐａ・ｓとなるように徐冷を実施した。その後、第２の徐冷ゾーン２９にガラス素材ＩＩＩと成形型１０全体を搬送した後、室温まで放冷した。
（７）成形体取出し
徐冷完了した成形型１０を分解し、ガラス素材ＩＩＩを上記工程において成形することで得られたガラス成形体ＩＩＩを取り出した。得られたガラス成形体ＩＩＩは、図１に示すような、第１領域としての平坦部２と、平坦部２の外周に、曲率半径５．０ｍｍ、曲げ角度８７度、曲げ深さ３．０ｍｍとなる第２領域としての第１，第２の屈曲部３，４と、を備えていた。
［例４］
（１）ガラス素材の準備
［例３］と同様の軟化点が約７８０℃、徐冷点が約５４７℃、歪点が約５０１℃となる板状ガラスを準備し、厚さ０．５ｍｍ、主面が１４８×７８ｍｍの角部をＲ形状に加工してガラス素材ＩＩＩとした。
緩衝材としてのガラスビーズは、軟化点が約５６９℃、徐冷点が約４４５℃、歪点が約４２６℃であるガラスビーズＩＩＩを使用した。
（２）端面の研削処理および（３）載置については、［例１］と同様とした。
（４）予熱、（５）成形、（６）徐冷において使用した成形装置２０は、［例１］と同様とし、予熱時の温度履歴は［例３］と同様とした。
（７）成形体取出し
徐冷完了した成形型１０を分解し、ガラス素材ＩＩＩを上記工程において成形することで得られたガラス成形体ＩＶを取り出した。得られたガラス成形体ＩＶは、図１に示すような、第１領域としての平坦部２と、平坦部２の外周に、曲率半径５．０ｍｍ、曲げ角度８７度、曲げ深さ３．０ｍｍとなる第２領域としての第１，第２の屈曲部３，４と、を備えていた。
（８）化学強化
ガラス成形体ＩＶを４５０℃に加熱して溶融させた硝酸ナトウム塩に２時間浸漬しイオン交換処理をした。その後、ガラス成形体ＩＶを溶融塩より引き上げ、１時間で室温まで徐冷して、溶融塩が固化してできた析出塩を水で洗い流し、乾燥させた。その後、４２５℃に加熱して溶融させた硝酸カリウム塩に、ガラス成形体ＩＶを１．５時間浸漬しイオン交換処理をした。その後、再度、ガラス成形体ＩＶを溶融塩より引き上げ、１時間で室温まで徐冷し、水で洗い流し、乾燥させた。ガラス成形体ＩＶは、表面圧縮応力が９００ＭＰａ、表面圧縮応力の深さ（ＤＯＬ）が１３０μｍであった。
［例５］
（１）ガラス素材の準備
［例３］と同様の軟化点が約７８０℃、徐冷点が約５４７℃、歪点が約５０１℃となる板状ガラスを準備し、厚さ０．５ｍｍ、主面が１４８×７８ｍｍの角部をＲ形状に加工してガラス素材ＩＩＩとした。
緩衝材としてのガラスビーズは、［例４］と同様の、軟化点が約５６９℃、徐冷点が約４４５℃、歪点が約４２６℃であるガラスビーズＩＩＩを使用した。
（２）端面の研削処理および（３）載置については、［例１］と同様とした。
（４）予熱
使用した成形装置２０は、［例１］と同様とした。
第１の予熱ゾーン２２において、ガラス素材ＩＩＩと成形型１０全体を室温から、２分間で第２領域となる部位の平衡粘性が１０１８Ｐａ・ｓとなる４１８℃に昇温した。続いて、ガラス素材ＩＩＩを載置した成形型１０を第２～４の予熱ゾーン２３～２５に搬送し、第２領域となる部位について成形可能な平衡粘性１０１０Ｐａ・ｓとなる６００℃まで、６分間で昇温した。なお、このときのガラスビーズＩＩＩの温度は５７６℃であり、平衡粘性は１０６．５Ｐａ・ｓ、ガラス素材ＩＩＩのうち第１領域に相当する部位の温度は６１７℃で、平衡粘性は１０１０Ｐａ・ｓであった。
（５）成形
第４の予熱ゾーン２５で予熱が完了したガラス素材ＩＩＩと成形型全体とを、第１の成形ゾーン２６に搬送した。第１の成形ゾーン２６においてガラス素材ＩＩＩの第２領域となる部位の平衡粘性を１０１０～１０１１Ｐａ・ｓに維持したまま、プレス部材３２により補助型１１を最大６３０Ｎで押圧した。続いて第２の成形ゾーン２７に搬送し、さらにプレス部材３２により補助型１１を最大１５００Ｎで押圧した。この際、ガラスビーズＩＩＩが塑性変形し、内型１５が収容凹部１６４に収容されるまで成形を実施した。
（６）徐冷
第１の成形ゾーン２６において成形工程が完了したガラス素材ＩＩＩと成形型１０全体を、第１の徐冷ゾーン２８に搬送し、４分間で第２領域となる部位の平衡粘性が１０２５Ｐａ・ｓとなるように徐冷を実施した。その後、第２の徐冷ゾーン２９にガラス素材ＩＩＩと成形型１０全体を搬送した後、室温まで放冷した。
（７）成形体取出し
徐冷完了した成形型１０を分解し、ガラス素材ＩＩＩを上記工程において成形することで得られたガラス成形体Ｖを取り出した。得られたガラス成形体Ｖは、図１に示すような、第１領域としての平坦部２と、平坦部２の外周に、曲率半径５．０ｍｍ、曲げ角度８７度、曲げ深さ３．０ｍｍとなる第２領域としての第１，第２の屈曲部３，４と、を備えていた。
［例６］
表示面に曲面を有するカバーガラスを備えた市販のスマートフォンを入手し、カバーガラスを取り外し、成形体ＶＩとした。得られたガラス成形体ＶＩは、図１に示すような、第１領域としての６４ｍｍ×１４６ｍｍの平坦部２と、平坦部２の外周に、短軸方向に曲率半径４ｍｍ、曲げ角度７６度、曲げ深さ２．３ｍｍ、長軸方向に曲率半径１０ｍｍ、曲げ角度８９度、曲げ深さ０．３ｍｍとなる第２領域としての第１，第２の屈曲部３，４と、を備えていた。なお、成形体ＶＩは化学強化処理されていた。
〔評価：板厚方向応力積分値Ｓ〕
板厚方向応力積分値Ｓに関しては、複屈折測定装置（フォトニックラティス社製ＷＰＡ－１００）を用いて測定した。板厚方向応力積分値Ｓの測定範囲は、図２に示すように、点（Ｍ／４、０）と点（－Ｍ／４、０）とを結ぶ線分Ａ上と、点（０、Ｎ／４）と点（０、－Ｎ／４）とを結ぶ線分Ｂ上に設定した。第１領域としての平坦部２にある重心を中心点＝（ｍ、ｎ）＝（０、０）とし、成形体の第２の主面１Ｂ側からみた上面視において、中心点を通る長辺方向をｍ軸、直交する方向をｎ軸とした。成形体Ｉ～Ｖについては、長辺と短辺のそれぞれの寸法に基づき、ｍ軸方向は（ｍ、ｎ）＝（３７ｍｍ、０ｍｍ）から（ｍ、ｎ）＝（－３７ｍｍ、０ｍｍ）の範囲、ｎ軸方向は（ｍ、ｎ）＝（０ｍｍ、２０ｍｍ）から（ｍ、ｎ）＝（０ｍｍ、－２０ｍｍ）の範囲を測定した。成形体ＶＩについては、ｍ軸方向は（ｍ、ｎ）＝（３８ｍｍ、０ｍｍ）から（ｍ、ｎ）＝（－３８ｍｍ、０ｍｍ）の範囲、ｎ軸方向は（ｍ、ｎ）＝（０ｍｍ、１８ｍｍ）から（ｍ、ｎ）＝（０ｍｍ、－１８ｍｍ）の範囲を測定した。
〔評価：形状誤差量および平坦度〕
形状誤差量と平坦度は、ｇｏｍ社製の３次元計測機ＡＴＯＳ（型番：ＡＴＯＳ Ｔｒｉｐｌｅ ｓｃａｎ ＩＩＩ）を使用した。形状誤差量は、設計上の寸法などであるガラスデザインからの偏差量をＰＶ値で示した。平坦度はＡＴＯＳ上で成形品の第１領域を元に、デザインの設計値に基づく仮想面を近似的に作成し、この仮想面に対して第１領域の偏差量をＰＶ値で表した。ガラス成形体ＶＩについてはデザイン形状、成形方法が分からないため、形状誤差量については評価しなかった。
例１～６で得られたガラス成形体Ｉ～ＶＩのそれぞれについて、板厚方向応力積分値Ｓの測定を行った。成形体Ｉの結果を図１１に、成形体ＩＩの結果を図１３に、成形体ＩＩＩの結果を図１４に、成形体ＩＶの結果を図１５に、成形体Ｖの結果を図１６に、成形体ＶＩの結果を図１７に示す。
得られた測定結果から、板厚方向応力積分値Ｓの最大値を読み取り、表８にその結果を示す。表８に示すように、成形体Ｉ～Ｖの板厚方向応力積分値Ｓの最大値は３．０ＭＰａ以下となっていた。この結果から、第１領域における皺の発生を低減させられることがわかった。一方で、成形体ＶＩの板厚方向応力積分値Ｓは３ＭＰａより大きいことから、第１領域の四隅部付近に皺の発生があることがわかった。
さらに成形体Ｉ～成形体ＩＶの板厚方向応力積分値Ｓは２ＭＰａ未満となっていた。これは、成形素材の徐冷点（ｌｏｇη＝１２（Ｐａ・ｓ））の温度における緩衝材の粘性（ｌｏｇη０（Ｐａ・ｓ））との差（粘性比）ｌｏｇ（η／η０）が４．５未満となり、成形体平面内に過剰なプレス圧が発生する前に緩衝材が潰れるため板厚方向応力積分値Ｓが小さくなったと考えられる。
例１～５で得られたガラス成形体Ｉ～Ｖのそれぞれについて、形状誤差量の測定を行い、その評価結果を表８に示す。ガラス成形体Ｉ～Ｖのすべてにおいて、形状誤差量が０．４ｍｍ以下となっていた。この結果から、スマートフォン等の筐体組み付け時に筐体との隙間量が小さくなり、落下時の強度が向上する効果があることがわかった。さらに成形体Ｉ～ＩＩＩおよびＶについては、形状誤差量が０．２ｍｍ未満となっていた。これは、ガラス成形体の第１領域を主型と内型で押さえつけながら成形することで、ガラス成形体の平坦度を保ちながら第２領域の屈曲形状を形成することが可能であったためと考えられ、さらに研磨工程時に研磨量を面内均一にする効果があることがわかった。
例１～６で得られたガラス成形体Ｉ～ＶＩのそれぞれについて、第１領域の平坦度の測定をし、その評価結果を表８に示す。表８に示すように、成形体Ｉ～Ｖの平坦度は０．２ｍｍ未満となっていた。さらに成形体Ｉ～ＩＩＩおよびＶについては、平坦度が０．１５ｍｍ未満となっていた。これは、ガラス成形体の第１領域を主型と内型で押さえつけながら成形することで、ガラス成形体の平坦度を保ちながら成形できたためであったためと考えられ、さらに表面研磨時の面内研磨量を均一にする効果があることがわかった。また成形体ＩＶについては、化学強化後のガラス成形体の第１領域の形状反りは発生するものの、平坦度が０．２ｍｍ未満と気にならないレベルであった。一方で、成形体ＶＩの平坦度は０．２ｍｍより大きく、化学強化後のガラス成形体の第１領域の形状反りが発生したか、または化学強化前のガラス成形体ＶＩの平坦度が悪かったことが想定される。
Figure 0006992422000008
なお、表８に記載する粘性比とは、成形素材の徐冷点（ｌｏｇη＝１２（Ｐａ・ｓ））の温度における緩衝材の粘性（ｌｏｇη０（Ｐａ・ｓ））との差ｌｏｇ（η／η０）を意味する。
以上より、例１～５のように作製した成形体Ｉ～Ｖは、板厚方向応力積分値Ｓの最大値が小さく、形状誤差量及び平坦度も小さく、皺のない優れた特性を有していた。
１…カバー部材（成形体）、１Ａ…第１の主面、１Ｂ…第２の主面、２…平坦部（第１領域）、３，４…第１，第２の屈曲部（第２領域）、４…第２の第２領域（第２の屈曲部）、５…線状転写部、１０…成形型、１１…補助型、１３…主型、１５…内型、１６…外型、１７…ガラスビーズ（緩衝材）、２０…成形装置、２２～２５…第１～第４の予熱ゾーン（予熱部）、２６～２７…第１～２の成形ゾーン（加圧部）、１１４…平坦部補助型成形面（第１領域補助型成形面）、１１５…第１の屈曲部補助型成形面（第２領域補助型成形面）、１１６…第２の屈曲部補助型成形面（第２領域補助型成形面）、１５１…平坦部主型成形面（第１領域主型成形面）、１５２…緩衝材押圧面、１６２…第１の屈曲部主型成形面（第２領域主型成形面）、１６３…第２の屈曲部主型成形面（第２領域主型成形面）、１６４…収容凹部、１６５…ビーズ位置決め部（緩衝材位置決め部）、１６５Ａ…内側位置決め凹部、１６５Ｂ…外側位置決め凹部、１６６…貫通孔、Ｇ…ガラス素材（成形素材）。

Claims (14)

  1. 平板状の成形素材を成形することによって、第１領域およびその外縁の少なくとも一部に設けられた第２領域を有し、前記第２領域の曲率半径が前記第１領域の曲率半径に比べ小さい板状の成形体を得るための成形型であって、
    前記第１領域に対応する形状の第１領域主型成形面および前記第２領域に対応する形状の第２領域主型成形面を有する主型を備え、
    前記主型は、前記第１領域主型成形面を有する内型と、前記内型を収容可能な収容凹部および前記収容凹部の外縁の少なくとも一部に前記第２領域主型成形面を有する外型と、前記内型および前記収容凹部の底面との間に設けられ、前記内型と前記外型との相対移動に伴い押圧されて塑性変形する緩衝材とを備えており、
    前記成形体の前記第１領域および前記第２領域に対応する形状の、第１領域補助型成形面および第２領域補助型成形面を備えた補助型をさらに有し、
    前記成形がプレス成形であり、
    プレス成形中には、常に、前記成形素材における第１の主面が前記補助型の前記第１領域補助型成形面に当接し、前記成形素材における第２の主面が前記主型の前記第１領域主型成形面に当接した状態となる
    ことを特徴とする成形型。
  2. 前記補助型は上型であり、前記主型は下型である請求項１に記載の成形型。
  3. 前記収容凹部の底面には、前記緩衝材を位置決めする緩衝材位置決め部が設けられている請求項１または２に記載の成形型。
  4. 前記緩衝材位置決め部は、前記緩衝材の一部を収容可能に凹んだ内側位置決め凹部と、前記内側位置決め凹部の周縁に設けられ、当該内側位置決め凹部よりも浅く凹んだ外側位置決め凹部とを備えている請求項３に記載の成形型。
  5. 前記成形体の第１領域は、平面視で多角形状であり、
    前記緩衝材は、前記第１領域の各角部に対応する位置に設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の成形型。
  6. 前記収容凹部には、前記内型と前記外型との相対移動方向に貫通する貫通孔が設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の成形型。
  7. 前記内型における前記第１領域主型成形面と反対側に位置する緩衝材押圧面は、平面状であり、
    前記緩衝材は、球状である請求項１から６のいずれか一項に記載の成形型。
  8. 前記緩衝材は、ガラス製である請求項１から７のいずれか一項に記載の成形型。
  9. 前記成形素材は、ガラス製であり、
    前記成形素材の徐冷点において、前記成形素材の平衡粘性η（Ｐａ・ｓ）と、前記緩衝材の平衡粘性η０（Ｐａ・ｓ）との比率の対数ｌｏｇ１０（η／η０）が１以上５以下である請求項８に記載の成形型。
  10. 前記緩衝材の熱伝導係数は０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項１から９のいずれか一項に記載の成形型。
  11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の成形型と、
    前記成形型の前記主型を構成する前記内型を前記収容凹部に収容するように加圧する加圧部とを備えている成形装置。
  12. 請求項１１に記載の成形装置を用い、
    平板状の成形素材における第２の主面が前記主型の第１領域主型成形面に当接した状態で、前記加圧部によって前記内型を前記収容凹部に収容するように加圧し、
    前記成形素材が前記第１領域主型成形面に当接した状態を維持しつつ、前記緩衝材を変形させて、前記内型を前記外型の前記収容凹部に収容することで、前記成形素材における前記第１領域主型成形面に当接していない部分を前記主型の第２領域主型成形面に沿わせながら成形して、前記第１領域および前記第２領域を有する成形体を得る成形体の製造方法。
  13. 前記成形型の加圧前の段階において前記成形型を予熱する予熱部を備えている請求項１１に記載の成形装置。
  14. 請求項１３に記載の成形装置を用い、
    平板状の成形素材における第２の主面が前記主型の第１領域主型成形面に当接した状態で、前記予熱部によって前記成形型を予熱することで前記成形素材を軟化させ、
    前記加圧部によって前記内型を前記収容凹部に収容するように加圧し、
    前記成形素材が前記第１領域主型成形面に当接した状態を維持しつつ、前記緩衝材を変形させて、前記内型を前記外型の前記収容凹部に収容することで、前記成形素材における前記第１領域主型成形面に当接していない部分を前記主型の第２領域主型成形面に沿わせながら成形して、前記第１領域および前記第２領域を有する成形体を得る成形体の製造方法。
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