CN107635934A - 管玻璃的切断方法及切断装置、以及管玻璃产品的制造方法 - Google Patents

管玻璃的切断方法及切断装置、以及管玻璃产品的制造方法 Download PDF

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Abstract

在本发明所涉及的管玻璃(G1)的切断方法中，将焦点(F)对准到管玻璃(G1)的内部照射激光(L)，通过在激光(L)的照射区域产生的多光子吸收，在管玻璃(G1)的圆周方向的一部分形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域(C1)，并且在管玻璃(G1)中产生对内部裂纹区域(C1)中的裂纹沿管玻璃(G1)的圆周方向扩展进行促进的应力，从而使裂纹在管玻璃(G1)的整周上扩展，由此将管玻璃(G1)切断。

Description

管玻璃的切断方法及切断装置、以及管玻璃产品的制造方法
技术领域
本发明涉及管玻璃的切断方法及切断装置、以及管玻璃产品的制造方法。
背景技术
例如医疗用的安瓿、照明用的荧光管等中使用的管玻璃产品通过丹纳法、下拉法等各种方法而成形。以下，以丹纳法为例对其概要进行说明。
在通过丹纳法制造管玻璃产品的情况下，首先向配置于马弗炉内的能够旋转的套筒供给熔融玻璃。所供给的熔融玻璃卷绕于套筒并同时形成为管状。然后，利用拉管装置(牵引装置)将该呈管状的熔融玻璃从套筒的前端拉出，从而连续地成形管玻璃。然后，利用切断装置将成形的管玻璃(连续管玻璃)切断为所需的长度，从而得到规定长度尺寸的管玻璃产品(例如，参照专利文献1)。
另外，此时，作为连续管玻璃的切断方法，通常采用如下方法：通过使切断刃与被连续搬运的连续管玻璃的外周面接触，从而在该外周面形成擦痕，并且对该擦痕施加热冲击，从而将连续管玻璃切断(例如，参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-159532号公报
专利文献2：日本特开2013-129546号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献2所记载的方法能够一边搬运连续管玻璃一边将连续管玻璃切断，因此在能够相对高速地切断、能够容易地组装于生产线这方面优异。然而，如上述那样，在连续管玻璃的外周面形成擦痕并通过热冲击而使擦痕扩展的方法中，难以使成为裂纹的起点的擦痕的形状稳定，因此成为断裂面(切断面)粗糙、断裂面的品质难以称得上良好的完成品。另外，需要追加用于将断裂面精加工为平坦的切断加工，导致工序数的增加。另外，在管玻璃的外周面形成擦痕的方法中，不可避免地产生玻璃粉末，因此还另外需要对附着于切断后的管玻璃内周面的玻璃粉末进行清洗的工序。
鉴于以上的情况，在本说明书中，将提供能够高速地切断并且切断面的品质良好且能够防止玻璃粉末的产生的管玻璃的切断方法以及切断装置作为本发明所要解决的第一技术课题。
另外，鉴于以上的情况，在本说明书中，将提供能够将连续管玻璃高速地切断并且切断面的品质良好且能够防止玻璃粉末的产生的管玻璃产品的制造方法作为本发明所要解决的第二技术课题。
用于解决课题的手段
所述第一技术的课题的解决通过本发明所涉及的管玻璃的切断方法来实现。即，该切断方法用于将管玻璃切断，其特征在于，将焦点对准到管玻璃的内部照射激光，通过在激光的照射区域产生的多光子吸收，来在管玻璃的圆周方向的一部分形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域，并且，通过在管玻璃中产生对内部裂纹区域中的裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使裂纹在管玻璃的整周上扩展，由此将管玻璃切断。
在本发明中，通过在照射激光时产生的多光子吸收，而在管玻璃中形成内部裂纹区域，通过使该内部裂纹区域中的裂纹扩展从而将管玻璃切断，因此在形成初始裂纹(内部裂纹区域中的裂纹)时，能够防止如擦痕那样产生玻璃粉末的情况。因此，能够节省通过清洗除去玻璃粉末的时间和劳力，从而减少所需的工序数。另外，在本发明中，通过在管玻璃中产生对内部裂纹区域中的裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使裂纹在管玻璃的整周上扩展，因此能够由通过激光的多光子吸收而形成的内部裂纹区域中的裂纹的断面、以及从内部裂纹区域扩展的裂纹的断面，来形成切断面的整个区域。若像这样形成切断面，则与通过割断等强制地产生裂纹并使其扩展的情况相比，能够尽量地防止破裂、缺口等的产生，相对高精度地控制切断面的性状，能够稳定地得到具有良好的性状的切断面。另外，若如上述那样，通过激光在管玻璃的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域，并使该内部裂纹区域中的裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展，则与在整周上通过激光的照射形成内部裂纹区域的情况相比，切断所需的时间较短即可。由此，能够将管玻璃高速地切断，能够将本发明所涉及的切断方法容易地导入例如生产线等。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，在管玻璃的厚度方向外周侧形成内部裂纹区域。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，仿照管玻璃的形状而呈圆弧状地形成内部裂纹区域。
如上述那样，本发明所涉及的切断方法在激光的照射区域通过多光子吸收而形成内部裂纹区域，因此能够相对自由地设定内部裂纹区域的形成位置、形状。鉴于这一点，本发明人对内部裂纹区域的适当的形成位置或者形状进行验证发现：至少在规定的条件下，通过在管玻璃的厚度方向外周侧形成内部裂纹区域，从而裂纹顺畅且准确地扩展。另外，发现通过仿照管玻璃的形状而呈圆弧状地形成内部裂纹区域，也能够顺畅且准确地进行之后的裂纹的扩展。因此，通过以满足上述的位置以及形状的至少一方的方式形成内部裂纹区域，从而从内部裂纹区域向在圆周方向彼此远离的方向扩展的一对裂纹彼此在扩展相同的距离的时刻到达共同的位置。因此，能够得到具有非常良好的性状的切断面。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，以使焦点包含于与管玻璃的中心线正交的假想剖面的方式对激光进行扫描。
通过像这样对激光进行扫描，从而即使在搬运管玻璃的状态下，也能够与管玻璃的移动同步地对激光进行扫描。由此，能够一边使焦点沿着管玻璃的圆周方向准确地移动一边照射激光，能够在管玻璃的圆周方向的一部分高精度地形成内部裂纹区域。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，以使各个焦点包含于与管玻璃的中心线正交的假想剖面的方式将激光分光而向管玻璃的内部的多个点照射。
通过像这样将激光分光而向管玻璃的内部的多个点照射，能够向管玻璃的内部的多个点同时照射激光。因此，特别是在搬运管玻璃的情况下，即使不考虑管玻璃的搬运速度(与管玻璃同步)地对激光进行扫描，也能够在一次激光的照射时间内向多个点照射激光，能够在短时间内形成内部裂纹区域。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，通过激光的照射来以残留有包括管玻璃的外周面在内的表层部的方式在外周面的附近形成内部裂纹区域，从而使内部裂纹区域中的裂纹扩展到外周面，然后，通过对裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力来使裂纹在管玻璃的整周上扩展。
本发明人发现：在通过激光的照射来以残留有包括管玻璃的外周面在内的表层部的方式在外周面的附近形成内部裂纹区域的情况下，根据内部裂纹区域的形成条件，在形成内部裂纹区域时，内部裂纹区域中的裂纹扩展至管玻璃的外周面。另外发现：在像这样裂纹扩展至外周面的情况下，之后的管玻璃的整周切断所需的应力较小即可。因此，通过如上述那样调整内部裂纹区域的形成位置而使内部裂纹中的裂纹扩展至外周面，通过对上述裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力而使裂纹在管玻璃的整周上扩展，能够得到具有更加良好的性状的切断面。当然，在管玻璃的外周面产生的裂纹是通过因激光的照射而在管玻璃的内部形成的内部裂纹区域中的裂纹朝向外周面扩展形成的裂纹，因此至少不会产生成为问题的程度的玻璃粉末。
另外，在该情况下，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，通过激光的照射来在表层部发生烧蚀而形成沿激光的照射方向延伸的多个孔，且调整多个孔的圆周方向间隔，从而以将多个孔彼此相连的方式使内部裂纹区域中的裂纹扩展到外周面。
根据本发明人的进一步的验证发现：如上述那样，在欲通过激光的照射而使内部裂纹区域中的裂纹扩展至管玻璃的外周面的情况下，通过在未形成内部裂纹区域的表层部发生烧蚀而形成多个孔，并且调整上述多个孔的圆周方向间隔，从而更加稳定(以非常高的概率)产生朝向外周面进行的内部裂纹区域中的裂纹的扩展现象。因此，通过在管玻璃中形成内部裂纹区域，并且在未形成内部裂纹区域的管玻璃的表层部形成因烧蚀产生的多个孔，并将上述多个孔的圆周方向间隔调整为适当的大小，能够得到具有良好且稳定的性状的切断面。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，多个孔的圆周方向间距为孔的内径尺寸的1.5倍以上且5.0倍以下。
如上述那样，在将因烧蚀而在表层部形成的多个孔的圆周方向间隔调整为适当的大小时，根据与上述孔的内径尺寸的关系将例如多个孔的圆周方向间距设定在适当的范围内。在该情况下，通过将多个孔的圆周方向间距按照相对于上述孔的内径尺寸的倍率设定在如上所述的范围内，从而裂纹以将在圆周方向上相邻的多个孔彼此相连的方式顺畅且准确地扩展。因此，能够使内部裂纹区域中的裂纹可靠地扩展至管玻璃的外周面，能够得到具有良好且稳定的性状的切断面。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，表层部的厚度尺寸为20μm以下。
这样，通过将未形成内部裂纹区域的表层部的厚度尺寸设定为规定的大小以下，换言之，通过适当地设定内部裂纹区域的形成范围(从外周面起的深度方向位置)，从而内部裂纹区域中的裂纹也朝向外周面顺畅且准确地扩展。因此，能够使内部裂纹区域中的裂纹可靠地扩展至管玻璃的外周面，能够得到具有良好且稳定的性状的切断面。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，在管玻璃中产生有对内部裂纹区域中的裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力的状态下，将焦点对准到管玻璃的内部照射激光，在管玻璃的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域。
通过如上述那样在管玻璃中预先产生能够对裂纹的扩展进行促进的应力，从而与例如在刚形成内部裂纹区域后产生上述应力的情况相比，能够准确地再现在管玻璃的内部产生的应力分布状态。另外，在预先通过施加外力等而在管玻璃中产生上述应力的情况下，容易维持产生该应力的状态。因此，能够使裂纹沿着所希望的方向(管玻璃的圆周方向)准确地扩展，从而稳定地得到更加良好的切断面。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，通过向沿着管玻璃的长边方向的方向施加拉力，来产生对裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力。
这样，通过沿着管玻璃的长边方向施加拉力，能够在与内部裂纹区域正交的方向上产生较大的拉伸应力。因此，容易使内部裂纹区域中的裂纹沿着与上述拉伸应力正交的方向、即管玻璃的圆周方向扩展。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，通过向管玻璃施加弯曲力以使管玻璃的中心线以规定的曲率弯曲，来产生对裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力。
在通过像这样向管玻璃施加弯曲力，特别是在管玻璃的弯曲状态下的大径侧(厚度方向外周侧)形成有内部裂纹区域的情况下，在内部裂纹区域中弯曲应力中的拉伸应力为主。因此，能够更加高效地使裂纹沿圆周方向扩展。另外，在该情况下，通过与上述的弯曲力一并地沿着管玻璃的长边方向对管玻璃施加拉力，从而在裂纹到达管玻璃的内径侧时，隔着裂纹对置的一方的管玻璃与另一方的管玻璃被向彼此远离的方向作用有上述拉力。因此，能够尽量地避免弯曲状态下的内径侧的管玻璃彼此的干涉，稳定地得到具有良好的性状的切断面。
另外，在本发明所涉及的管玻璃的切断方法中，也可以为，通过对管玻璃的形成有内部裂纹区域的部分实施局部加热及冷却，来产生对裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力。
根据该方法，通过分别准确地控制加热区域和冷却区域、以及加热温度和冷却温度，从而与施加外力(例如拉力、弯曲力)的情况相比能够高精度地产生所希望的应力分布。由此，能够得到更高品质的切断面。
另外，所述第一技术课题的解决还通过本发明所涉及的管玻璃的切断装置来实现。即，该切断装置用于将管玻璃切断，其特征在于，管玻璃的切断装置具备：内部裂纹形成装置，其将焦点对准到管玻璃的内部照射激光，通过在激光的照射区域产生的多光子吸收，能够在管玻璃的圆周方向的一部分形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域；和裂纹扩展装置，其通过在管玻璃中产生对内部裂纹区域中的裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使裂纹在管玻璃的整周上扩展。
这样，根据本发明所涉及的管玻璃的切断装置，能够与管玻璃的切断方法同样，不在管玻璃的表面而是在内部形成裂纹(内部裂纹区域)，因此能够防止在形成该裂纹时如擦痕那样产生玻璃粉末的情况。因此，能够节省通过清洗除去玻璃粉末的时间和劳力，从而减少所需的工序数。另外，通过在管玻璃中产生对内部裂纹区域中的裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使裂纹在管玻璃的整周上扩展，从而能够由通过激光的多光子吸收而形成的内部裂纹区域中的裂纹的断面、以及从内部裂纹区域扩展的裂纹的断面，来形成切断面的整个区域。若像这样形成切断面，则与通过割断等强制地产生裂纹并使其扩展的情况相比，能够尽量地防止破裂、缺口等的产生，相对高精度地控制切断面的性状，能够稳定地得到具有良好的性状的切断面。另外，若如上述那样，通过激光在管玻璃的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域，并使该内部裂纹区域中的裂纹沿管玻璃的圆周方向扩展，则与在整周上通过激光的照射形成内部裂纹区域的情况相比，切断所需的时间较短即可。由此，能够将管玻璃高速地切断，能够将本发明所涉及的切断装置容易地导入例如生产线等。
另外，所述第二技术课题的解决通过本发明所涉及的管玻璃产品的制造方法来实现。即，该制造方法用于在搬运拉管成形得到的连续管玻璃的期间设置切断工序来将连续管玻璃切断，从而得到管玻璃产品，其特征在于，将焦点对准到连续管玻璃的内部照射激光，通过在激光的照射区域产生的多光子吸收，来在连续管玻璃的圆周方向的一部分形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域，并且通过在连续管玻璃中产生对内部裂纹区域中的裂纹沿连续管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使裂纹在连续管玻璃的整周上扩展，由此将连续管玻璃切断而得到管玻璃产品。
这样，根据本发明所涉及的管玻璃产品的制造方法，能够与管玻璃的切断方法同样，不在连续管玻璃的表面而是在内部形成裂纹(内部裂纹区域)，因此能够防止在形成该裂纹时如擦痕那样产生玻璃粉末的情况。因此，能够节省通过清洗除去玻璃粉末的时间和劳力，从而减少所需的工序数。另外，通过在连续管玻璃中产生对内部裂纹区域中的裂纹沿连续管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使裂纹在连续管玻璃的整周上扩展，从而能够由通过激光的多光子吸收而形成的内部裂纹区域中的裂纹的断面、以及从内部裂纹区域扩展的裂纹的断面，来形成切断面的整个区域。若像这样形成切断面，则与通过割断等强制地产生裂纹并使其扩展的情况相比，能够尽量地防止破裂、缺口等的产生，相对高精度地控制切断面的性状，因此能够稳定地得到具有良好的性状的切断面。另外，若如上述那样，通过激光在连续管玻璃的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域，并使该内部裂纹区域中的裂纹沿连续管玻璃的圆周方向扩展，则与在整周上通过激光的照射形成内部裂纹区域的情况相比，切断所需的时间较短即可。由此，能够将连续管玻璃高速地切断，能够实现生产速度的提高。
发明效果
如以上所述那样，根据本发明所涉及的管玻璃的切断方法以及切断装置，能够将管玻璃高速地切断，并且得到良好品质的切断面且能够防止玻璃粉末的产生。因此，能够减少针对切断后的管玻璃的后续工序从而提高生产率。
另外，如以上所述那样，根据本发明所涉及的管玻璃产品的制造方法，能够将连续管玻璃高速地切断，并且得到良好品质的切断面且能够防止玻璃粉末的产生。因此，能够减少针对切断后的管玻璃产品的后续工序从而提高生产率。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的管玻璃产品的制造装置的侧视图。
图2是图1所示的制造装置的主要部分俯视图。
图3是用于对激光的照射方式进行说明的连续管玻璃的主要部分放大立体图。
图4是用于对激光的照射方式进行说明的连续管玻璃的主要部分放大俯视图。
图5是刚形成内部裂纹区域后的连续管玻璃的主要部分剖视图。
图6是内部裂纹区域中的裂纹沿连续管玻璃的圆周方向刚开始扩展后的连续管玻璃的主要部分剖视图。
图7是示出内部裂纹区域中的裂纹沿连续管玻璃的圆周方向扩展的中途的状态的连续管玻璃的主要部分剖视图。
图8是从正面观察对内部裂纹区域中的裂纹在连续管玻璃的整周上扩展后的状态进行表示的连续管玻璃的端面时的图。
图9是图1所示的制造装置的主要部分俯视图，并且是示出刚将连续管玻璃切断后的状态的图。
图10是用于对本发明的第二实施方式所涉及的管玻璃的切断方法进行说明的管玻璃的主要部分立体图。
图11是本发明的第二实施方式所涉及的管玻璃产品的制造装置的主要部分俯视图。
图12是用于对本发明的第三实施方式所涉及的管玻璃的切断方法进行说明的管玻璃的主要部分立体图。
图13是通过图12所示的照射方式刚形成内部裂纹区域后的连续管玻璃的主要部分剖视图。
图14是将图13中的A部放大了的图。
图15是从箭头B的方向观察图14所示的连续管玻璃时的主要部分放大图。
图16A是用于对内部裂纹区域中的裂纹扩展至连续管玻璃的外周面的过程进行说明的A部放大图。
图16B是用于对内部裂纹区域中的裂纹扩展至连续管玻璃的外周面的情况进行说明的A部放大图。
图16C是用于对内部裂纹区域中的裂纹扩展至连续管玻璃的外周面的情况进行说明的A部放大图。
图17是内部裂纹区域中的裂纹沿连续管玻璃的圆周方向刚开始扩展后的连续管玻璃的主要部分剖视图。
图18是示出本发明所涉及的内部裂纹区域的第一变形例的管玻璃的主要部分剖视图。
图19是示出本发明所涉及的内部裂纹区域的第二变形例的管玻璃的主要部分剖视图。
图20是示出本发明所涉及的内部裂纹区域的第三变形例的管玻璃的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下，参照图1～图9对本发明的第一实施方式进行说明。需要说明的是，在本实施方式中，例如说明以下情况：将成为切断对象的管玻璃设为连续管玻璃，通过在搬运该连续管玻璃的期间将该连续管玻璃切断，从而得到规定长度尺寸的管玻璃产品。
图1示出本发明的第一实施方式所涉及的管玻璃产品的制造装置10的整体结构。图1所示的管玻璃产品的制造装置10是用于通过丹纳法来成形连续管玻璃G1的装置，主要具备玻璃熔融炉11、套筒12、驱动套筒12旋转的驱动装置13、收容套筒12的马弗炉14、退火炉15、拉管成形连续管玻璃G1的拉管装置16、将连续管玻璃G1切断的切断装置17、以及对将连续管玻璃G1切断而得到的管玻璃产品G2进行搬运的输送机18。以下，首先对连续管玻璃G1到达切断装置17之前的结构进行说明。
需要说明的是，图1所示的XYZ坐标系是固定侧的坐标系，在本实施方式中，将包含X轴以及Y轴的平面设为水平面，将沿着Z轴的方向设为铅垂方向(将Z轴的正侧设为天，将负侧设为地)。另外，图3所示的xyz坐标系是移动侧的坐标系(连续管玻璃G1上的坐标系)，与图1等所示的XYZ坐标系同样地，将包括x轴以及y轴的平面设为水平面，将沿着z轴的方向设为铅垂方向。
玻璃熔融炉11是用于使玻璃原料熔融而生成熔融玻璃M的炉。在玻璃熔融炉11中生成的熔融玻璃M供给至马弗炉14内的套筒12。
套筒12由耐火物形成为圆筒状。在本实施方式中，套筒12局部呈锥状，以使锥状部分的小径侧端部12a朝向斜下方的方式配置。该套筒12经由轴19与驱动装置13连结，通过驱动装置13驱动套筒12旋转，而使供给至套筒12的熔融玻璃M卷绕成圆筒状，从而能够从小径侧端部12a的一侧呈管形状进行拉出成形。
这样，呈管形状拉出成形的熔融玻璃M作为连续管玻璃G1而向马弗炉14外被连续地拉出，并且向退火炉15导入。
拉管装置16配置在退火炉15的下游侧，能够以恒定的速度牵引通过了退火炉15的连续管玻璃G1，并朝向切断装置17搬运。具体地说，通过未图示的一对搬运带夹持连续管玻璃G1的上部和下部并向下游方向牵引而进行拉管，能够向切断装置17供给调整为规定的外径尺寸的连续管玻璃G1。
接下来，根据图2等对切断装置17的详细情况进行说明。
如图2所示，切断装置17用于将连续管玻璃G1切断而得到具有规定的长度尺寸的管玻璃产品G2，具备：内部裂纹区域形成装置20，其用于在连续管玻璃G1的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域C1；以及裂纹扩展装置21，其在连续管玻璃G1中产生对内部裂纹区域C1中的裂纹扩展进行促进的应力，而使裂纹在整周上扩展。
内部裂纹区域形成装置20具有能够使规定的激光(例如脉冲激光)L振荡的激光振荡器22、以及用于从激光振荡器22将振荡的激光L向连续管玻璃G1的内部会聚入射的光学系统23。另外，在本实施方式中，内部裂纹区域形成装置20还具有：扫描部24，其配设在光学系统23的路线上，如图3所示用于以规定的方式对激光L进行扫描；和焦点调整部25，其同样如图3所示能够对激光L的在连续管玻璃G1的内部的焦点F的位置进行调整。
在本实施方式中，光学系统23具有多个反射镜26、以及将经由上述多个反射镜26而传递的激光L向连续管玻璃G1的内部会聚的物镜27。
扫描部24例如如图2所示由检流计镜构成。该扫描部24构成为能够以规定的轨迹对被反射镜26反射后的激光L进行扫描，例如在本实施方式中构成为，如图3所示，能够以使焦点F包含于与连续管玻璃G1的中心线X1正交的假想剖面X2的方式，沿着连续管玻璃G1的圆周方向直线地进行扫描。上述的扫描轨迹是在以移动的连续管玻璃G1为基准的坐标系(图3所示的xyz坐标系)中观察时的形态，若在以固定侧为基准的坐标系中观察时，如图4所示，以如下方式设定焦点F的扫描方式：在连续管玻璃G1向沿着中心线X1的方向移动规定距离s的期间，焦点F在沿着圆周方向的方向(图3中的Y方向)移动从焦点F至焦点F’的距离，并且在沿着中心线X1的方向上移动与连续管玻璃G1的移动距离(规定距离s)相同的距离。
焦点调整部25例如由空间相位调制器构成。在该情况下，具体地说，能够根据预先制作的相位全息图，以与由扫描部24控制的激光L的照射方向相应地调整焦点F的位置(准确地是连续管玻璃G1的厚度方向位置)的方式，对激光L的空间相位分布进行调制。在本实施方式中，如图3所示，以使焦点F处于在连续管玻璃G1的厚度方向外周侧(接近外周面G1a的一侧)沿着连续管玻璃G1的圆周方向的位置的方式，调整激光L的焦点F的位置。
在本实施方式中，如图2所示，裂纹扩展装置21具有：拉力施加部28，其在沿着连续管玻璃G1的中心线X1的方向上施加拉力f1；以及弯曲力施加部29，其向连续管玻璃G1施加弯曲力f2，以使连续管玻璃G1的中心线X1以规定的曲率弯曲。
在此，例如拉力施加部28包括把持连续管玻璃G1的下游侧端部的把持部30、以及使把持部30在沿着中心线X1的方向上移动的滑动驱动部31。也可以将滑动驱动部31构成为能够与连续管玻璃G1同步地使把持部30移动。在该情况下，能够在一定期间(一定距离的期间)维持对沿着中心线X1移动中的连续管玻璃G1施加拉力f1的状态。
另外，弯曲力施加部29由夹持连续管玻璃G1的水平方向两侧的多个辊32构成。上述多个辊32对连续管玻璃G1的支承(夹持)位置设定为：使连续管玻璃G1的中心线X1随着朝向下游侧而以规定的曲率弯曲。
接下来，主要根据图2～图9对使用上述结构的切断装置17的连续管玻璃G1的切断方法的一例进行说明。
首先，如图2所示，通过由支承部33(参照图1)从下方支承从拉管装置16送出的连续管玻璃G1，并将其进一步向下游侧搬运。在此，在拉管装置16的下游侧配设有用于将连续管玻璃G1切断成规定的长度尺寸的切断装置17。而且，在连续管玻璃G1的下游侧端部到达规定位置时(或在此之前)，由把持部30把持连续管玻璃G1的下游侧端部，由滑动驱动部31使把持部30朝向长边方向的下游侧移动，向连续管玻璃G1施加沿着其中心线X1的方向的拉力f1。另外，在比把持部30靠上游侧的位置，配设有构成弯曲力施加部29的多个辊32，在上述多个辊32之间通过的连续管玻璃G1被施加规定的弯曲力f2，以使其中心线X1以规定的曲率弯曲。在本实施方式中，以后述的激光L的照射侧(在图2中为右上侧)凸出的方式，使连续管玻璃G1以规定的曲率弯曲。由此，在上述的状态下，成为在连续管玻璃G1中在整周上产生有沿着中心线X1且彼此远离的方向的拉伸应力的状态。特别是，在连续管玻璃G1的弯曲部分的大径侧，成为主要分布沿着中心线X1且彼此远离的方向的拉伸应力的状态。
接下来，在维持上述的应力分布的状态下，向连续管玻璃G1的内部照射激光L。此时，通过调整激光L的照射条件(例如脉冲宽度、输出等)，从而在照射有激光L的区域因激光L的多光子吸收而形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域C1。另外，此时，通过扫描部24以规定的轨迹(例如从图3中的焦点F至焦点F’的位置为止的区间)对激光L进行扫描，并且通过焦点调整部25对激光L的焦点F的位置进行调整，以使激光L的焦点F的位置随着时间的经过而变化。由此，使焦点F在连续管玻璃G1的厚度方向规定位置沿着圆周方向移动，形成具有规定的圆周方向尺寸的内部裂纹区域C1(参照图5)。在图5所示的例子中，在绕中心线X1旋转45°以上且小于90°的范围内形成有带状的内部裂纹区域C1。
然后，使内部裂纹区域C1中的裂纹沿着圆周方向扩展，从而将连续管玻璃G1切断。在本实施方式中，在激光L的照射时刻就已经处于在连续管玻璃G1的内部产生有规定的应力的状态，因此通过如上述那样形成内部裂纹区域C1，裂纹自然地从内部裂纹区域C1的圆周方向两端部在沿着圆周方向且彼此远离的方向上扩展，裂纹扩展区域C2沿着圆周方向扩大(参照图6)。
此时，在通过裂纹扩展装置21(拉力施加部28与弯曲力施加部29)向连续管玻璃G1施加了上述的应力的情况下，裂纹扩展区域C2从内部裂纹区域C1的圆周方向两侧开始向彼此远离的方向扩大(图6)，并且之后也沿着圆周方向以相同的速度继续扩大(参照图7)。这样，通过以可以说是对称的方式使裂纹持续扩展(裂纹扩展区域C2扩大)，从而左右的裂纹扩展区域C2同时到达规定的圆周方向位置(例如在图8中为隔着中心线X1与内部裂纹区域C1的圆周方向中央位置正对的位置)。其结果是，内部裂纹区域C1中的裂纹在整周上扩展，连续管玻璃G1被切断。另外，通过该切断，能够得到具有规定的长度尺寸的管玻璃产品G2(参照图9)。
如以上所述那样，根据本发明所涉及的管玻璃产品G2的制造方法以及制造装置10(连续管玻璃G1的切断方法以及切断装置17)，能够不在连续管玻璃G1的表面而是在内部形成裂纹(内部裂纹区域C1)，因此在形成该裂纹(内部裂纹区域C1中的裂纹)时，能够防止如擦痕那样产生玻璃粉末的情况。因此，能够节省通过清洗除去玻璃粉末的时间和劳力，从而减少所需的工序数。另外，通过在连续管玻璃G1中产生对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力，而使裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展，从而能够由通过激光L的多光子吸收而形成的内部裂纹区域C1中的裂纹的断面、以及从内部裂纹区域C1扩展的裂纹的断面，来形成在连续管玻璃G1或者管玻璃产品G2中生成的切断面的整个区域。由此，能够尽量地防止切断面中的破裂、缺口的产生，稳定地控制切断面的性状，能够得到具有良好的性状的切断面。另外，若如上述那样，利用激光L在连续管玻璃G1的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域C1，并使该内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展，则与在整周上通过激光L的照射形成内部裂纹区域C1的情况相比，切断所需的时间较短即可。由此，能够将连续管玻璃G1高速地切断，能够实现生产速度的提高。
另外，在本实施方式中，在连续管玻璃G1中产生有对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力的状态下，将焦点F对准到连续管玻璃G1的内部照射激光L，在连续管玻璃G1的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域C1。根据该方法，例如与在刚形成内部裂纹区域C1后产生上述应力的情况相比，能够准确地再现在连续管玻璃G1的内部产生的应力分布状态。另外，在预先通过施加外力(拉力f1、弯曲力f2)等而在连续管玻璃G1中产生上述应力的情况下，容易维持产生该应力的状态。因此，能够使裂纹沿着所希望的方向准确地扩展，稳定地得到由内部裂纹区域C1以及裂纹扩展区域C2形成的、具有良好品质(表面性状)的切断面。
以上，对本发明所涉及的连续管玻璃的制造方法以及制造装置10的一实施方式(第一实施方式)进行了说明，但该制造方法以及制造装置10当然能够在本发明的范围内采用任意的方式。
例如在上述实施方式中，例示了在内部裂纹区域形成装置20设置有扫描部24，并一边以规定的轨迹对激光L进行扫描一边向连续管玻璃G1照射激光L的情况，但当然也可以采用除此以外的照射方式。图10示出了其中一例(本发明的第二实施方式)所涉及的激光L的照射方式。如图10所示，在本实施方式所涉及的切断方法中，代替由扫描部24以规定的轨迹对激光L进行扫描，而是通过朝向连续管玻璃G1同时照射多个激光L1、L2……Ln，从而形成规定的大小的内部裂纹区域C1。
在该情况下，如图11所示，不需要扫描部24，因此能够省略扫描部24。另外，若由空间相位调制器构成焦点调整部25，则通过相位全息图的设定变更，不仅能够分别独立地调整各激光L1、L2……Ln的焦点F1、F2……Fn的位置，也可以将一根激光L分光成所希望的根数。因此，如图11所例示那样，即使在使用一个激光振荡器22的情况下，也能够针对所希望根数的激光L1、L2……Ln而同时地向连续管玻璃G1的内部规定位置对准焦点F1、F2……Fn来照射。若像这样将激光L分光而向多个点同时照射，则能够通过一次或者非常少的次数(几次)的照射，在连续管玻璃G1形成内部裂纹区域C1，因此能够在非常短的时间内进行连续管玻璃G1的切断。由此，能够将本发明所涉及的切断装置17比较容易地导入生产线。
当然，在一并使用扫描部24和焦点调整部25的情况下，能够高速地进行扫描，因此能够采用例如在图3所示的焦点F、F’之间往复多次(包括从几次到几百次的幅度)的扫描方式，增多激光L的照射次数。照射次数越多则越能够减少每次的照射能量，因此与之相应地能够形成形状精度的偏差少的内部裂纹区域C1。当然，在如上述那样向多个点(焦点F1、F2……Fn)照射激光L1、L2……Ln的情况下，也可以进行多次的照射而形成内部裂纹区域C1。需要说明的是，作为在能够如上述那样通过一次多点照射而形成内部裂纹区域C1的情况下使用的激光L，能够例示照射能量相对较大的亚毫微秒脉冲激光，或者作为能够在通过伴随有多次的往复移动的扫描而形成内部裂纹区域C1的情况下使用的激光L，能够例示照射能量相对较小的皮秒脉冲激光。
以下，参照图12～17对本发明的第三实施方式进行说明。
图12示出用于对本发明的第三实施方式所涉及的管玻璃的切断方法进行说明的连续管玻璃G1的主要部分立体图。在本实施方式中，朝向连续管玻璃G1的中心线X1与假想剖面X2相交的点、即假想剖面X2上的连续管玻璃G1的中心点X10照射激光Li(i＝1，2……n)，由此在连续管玻璃G1的圆周方向的一部分且是在非常接近外周面G1a的位置形成内部裂纹区域C1。在此使用的激光Li是脉冲激光，例如使用图2所示的扫描部24以及焦点调整部25，以激光Li的焦点Fi(i＝1，2……n)的位置绘出图12所示的轨迹(在此，以中心点X10为中心的圆弧状)的方式对激光Li进行扫描。通过像这样对作为脉冲激光的激光Li进行扫描，激光Li在从焦点F1到焦点Fn的区间断续地照射，能够形成后述的通过烧蚀产生的多个孔H以及一次裂纹扩展区域C21。
在此，如图13放大示出那样，内部裂纹区域C1以残留有包括连续管玻璃G1的外周面G1a在内的表层部G1c的方式形成在外周面G1a的附近。另外，在表层部G1c中的、成为内部裂纹区域C1与外周面G1a之间的区域的圆周方向的一部分，形成有内部裂纹区域C1中的裂纹扩展至连续管玻璃G1的外周面G1a而成的一次裂纹扩展区域C21。
将图13中的A部进一步放大而如图14所示，在表层部G1c中在圆周方向上相邻地形成有在连续管玻璃G1的外周面G1a开口的多个孔H(Hi：i＝1，2……n)。上述多个孔H均通过朝向连续管玻璃G1的中心点X10的脉冲激光(激光Li)的照射而在表层部G1c产生烧蚀来形成，且沿激光L的照射方向、即管玻璃G1的厚度方向延伸。一次裂纹扩展区域C21形成于上述的在圆周方向上相邻的多个孔H之间。在本实施方式中，在表层部G1c的厚度方向整个区域形成有多个孔H，并且形成有一次裂纹扩展区域C21。在该情况下，如图15所示，一次裂纹扩展区域C21将多个孔H彼此以最短距离(即直线地)相连并且形成在连续管玻璃G1的外周面G1a上。
在此，表层部G1c的厚度尺寸t例如可以为20μm以下，优选为10μm以下。通过将厚度尺寸t设为20μm以下，能够期待内部裂纹区域C1中的裂纹朝向外周面G1a顺畅且准确地扩展的作用。
另外，对于多个孔H的圆周方向间距p，若以例如与孔H的内径尺寸d的关系来进行说明，则可以设定为内径尺寸d的1.5倍以上且5.0倍以下，优选设定为2.0倍以上且4.0倍以下。这样，通过将多个孔H的圆周方向间距p按照相对于各孔H的内径尺寸d的倍率设定在如上所述的范围内，能够期待裂纹以将在圆周方向上相邻的多个孔H彼此相连的方式顺畅且准确地扩展的作用(参照图15)。
接下来，根据图16A～图16C对一次裂纹扩展区域C21的形成方式的一例进行说明。
首先，考虑如下情况：在如上述那样一边沿着规定的方向对作为脉冲激光的激光Li进行扫描一边向连续管玻璃G1的内部断续地照射激光Li的情况下，例如如图16A所示，在表层部G1c形成有孔Hi-1，并且在其正下方形成有内部裂纹区域C1。在该情况下，接下来利用朝向连续管玻璃G1照射的激光Li，在与之前形成在表层部G1c的正下方的内部裂纹区域C1(图16A)相邻的部位，通过激光Li的多光子吸收而形成新的内部裂纹区域C1i(参照图16B)。另外，此时，在新的内部裂纹区域C1i与外周面G1a之间产生激光Li的烧蚀，由此在与表层部G1c的对应部位形成新的孔Hi。
另外，与孔Hi的形成大致同时地(或者在经过比激光Li的照射时间的间隔短的微小的时间后)，以将新形成的孔Hi同与之相邻的孔Hi-1连接的方式，使新形成的内部裂纹区域C1i中的裂纹朝向表层部G1c中的孔Hi、Hi-1之间扩展(图16B)。其结果是，在圆周方向上相邻的孔Hi、Hi-1之间形成一次裂纹扩展区域C21i，其端部到达外周面G1a(参照图16C)。
这样，通过以规定的间距以及时间间隔断续地照射激光Li+1…Ln，从而依次连续地形成新的内部裂纹区域C1i+1…C1n、孔Hi+1…Hn、以及一次裂纹扩展区域C21i+1…C21n，最终形成图13所示的内部裂纹区域C1和一次裂纹扩展区域C21。
然后，如图17所示，使内部裂纹区域C1中的裂纹、或者内部裂纹区域C1中的裂纹和一次裂纹扩展区域C21中的裂纹沿圆周方向扩展。若在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，在激光L1的照射时刻已经处于在连续管玻璃G1的内部产生有规定的应力的状态，则通过如上述那样形成内部裂纹区域C1以及一次裂纹扩展区域C21，从而裂纹自然地从内部裂纹区域C1的圆周方向两端部沿着圆周方向向彼此远离的方向扩展，裂纹扩展区域(在此为二次裂纹扩展区域C22)沿圆周方向扩大。其结果是，连续管玻璃G1在整周上被切断。另外，通过该切断，例如能够与图9同样地得到具有规定的长度尺寸的管玻璃产品G2。
这样，根据本发明的第二实施方式所涉及的管玻璃的切断方法，也能够在连续管玻璃G1的内部形成初始裂纹(内部裂纹区域C1)，因此能够防止产生玻璃粉末的情况。另外，通过产生对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力，使裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展，能够得到具有良好的性状的切断面。特别是，若如本实施方式那样，以残留有包括连续管玻璃G1的外周面G1a在内的表层部G1c的方式在外周面G1a的附近形成内部裂纹区域C1，使内部裂纹区域C1中的裂纹扩展至外周面G1a(图16A～图16C)，通过对该裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力而使该裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展，则能够减小连续管玻璃G1的整周切断所需的应力。因此，能够得到具有更加良好的性状的切断面。
此外，在本实施方式中，通过激光Li的照射，在连续管玻璃G1的表层部G1c发生烧蚀而形成沿激光Li的照射方向延伸的多个孔H，并且通过调整多个孔H的圆周方向间距p，从而以使多个孔H彼此相连的方式使内部裂纹区域C1中的裂纹扩展至外周面G1a(图15)。这样，通过在连续管玻璃G1的表层部G1c形成因激光Li的烧蚀产生的多个孔H，并且将上述多个孔H的圆周方向间距p调整为适当的大小，能够更加稳定地形成一次裂纹扩展区域C21。因此，能够可靠地使裂纹扩展至外周面G1a，从而得到具有良好且稳定的性状的切断面。
需要说明的是，在本实施方式(第三实施方式)中，例示了通过激光Li的照射，在连续管玻璃G1的表层部G1c发生烧蚀而形成沿激光Li的照射方向延伸的多个孔H，并以使多个孔H彼此相连的方式使内部裂纹区域C1中的裂纹扩展至外周面G1a的情况，但当然不限于该方式。即，即使不通过烧蚀在表层部G1c形成多个孔H，只要能够使内部裂纹区域C1中的裂纹扩展至外周面G1a，则具体的手段是任意的。
另外，在上述第一～第三实施方式中，对使用空间相位调制器作为焦点调整部25的情况进行了说明，但当然也可以使用除此以外的设备作为焦点调整部25。例如能够使用以Fθ透镜为代表例的非球面透镜、各种衍射光栅等、公知的具有焦点调整功能的光学设备。
另外，在上述第一～第三实施方式中，例示了将内部裂纹区域C1形成在连续管玻璃G1的厚度方向外周侧(接近外周面G1a的一侧)的情况，但当然也能够采用除此以外的方式。图18是其中一例(第一变形例)所涉及的内部裂纹区域C3的剖视图。如图18所示，该内部裂纹区域C3形成在连续管玻璃G1的比厚度方向中央位置接近内周面G1b的一侧的位置。即使在将内部裂纹区域C3形成在这种位置的情况下，通过在连续管玻璃G1中产生适当的应力，也能够使内部裂纹区域C3中的裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展，将连续管玻璃G1切断。
另外，在上述第一～第三实施方式中，例示了形成厚度方向尺寸(沿着连续管玻璃G1的半径方向的尺寸)恒定的区域作为内部裂纹区域C1、C3的情况，当然也能够采用除此以外的方式。图19是其中一例(第二变形例)所涉及的内部裂纹区域C4的剖视图。如图19所示，该内部裂纹区域C4呈如下的形状：将其大径侧C41(接近连续管玻璃G1的外周面G1a的一侧)设为仿照外周面G1a的形状的大致圆弧状，将其内径侧C42(接近连续管玻璃G1的内周面G1b的一侧)设为大致直线状。由此，内部裂纹区域C4的厚度方向尺寸随着从其圆周方向中央朝向圆周方向两端而缩小。在将内部裂纹区域C4形成为这种形状的情况下，通过在连续管玻璃G1中产生适当的应力，也能够使内部裂纹区域C4中的裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展，从而将连续管玻璃G1切断。
另外，在上述第一～第三实施方式中，例示了将内部裂纹区域C1、C3、C4整体形成为仿照连续管玻璃G1的外周面G1a的形状的形状的情况，但当然也能够设为除此以外的形状。图20是其中一例(第三变形例)所涉及的内部裂纹区域C5的剖视图。如图20所示，该内部裂纹区域C5形成为如下的形状：将其外径侧C51以及内径侧C52均设为大致直线状。另外，在本图示例中，外径侧C51以及内径侧C52沿与连续管玻璃G1的半径方向正交的方向延伸。这样，即使在将内部裂纹区域与连续管玻璃G1的形状无关地设为恒定的形状的情况下，通过在连续管玻璃G1中产生适当的应力，也能够使内部裂纹区域C5中的裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展，从而将连续管玻璃G1切断。
另外，在上述第一～第三实施方式中，例示了在连续管玻璃G1中形成一个内部裂纹区域C1、C3～C5的情况，但当然不限定于该方式。只要形成在成为切断对象的连续管玻璃G1的内部，则其个数是任意的。例如虽然省略图示，但也可以采用如下方式：向隔着中心线X1对置的两个部位分别照射激光L而在上述两个部位形成内部裂纹区域C1，使裂纹从各个内部裂纹区域C1的圆周方向两端向彼此远离的方向扩展(使裂纹扩展区域C2或者二次裂纹扩展区域C22扩大)，从而使该裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展。
或者，虽然省略图示，但也可以采用如下方式：沿圆周方向或者半径方向上以隔开恒定的间隔的方式形成多个点状的内部裂纹区域，以将各内部裂纹区域彼此相连的方式使各内部裂纹区域中的裂纹扩展。总之，只要能够最终使裂纹在连续管玻璃G1的整周上扩展，则内部裂纹区域的形状、个数是任意的。
另外，在上述第一～第三实施方式中，例示了利用焦点调整部25将激光L(L1、L2……Ln)的焦点F(F1、F2……Fn)的位置设定在预先确定的位置的情况，但当然也能够采用除此以外的方式。例如虽然省略图示，但也可以采用如下方式：在连续管玻璃G1中的比激光L的照射区域靠上游侧的位置，配设对连续管玻璃G1的外径尺寸进行测定的外径测定部，将通过该外径测定部测定得到的外径尺寸数据反馈至焦点调整部25，从而对激光L的焦点F的位置进行微调。由此，即使在与拉管成形的开始后经过时间相应地连续管玻璃G1的外径尺寸发生变化的情况下，也能够与该变化相应地调整所要照射的激光L的焦点F的位置，从而在适当的位置形成内部裂纹区域C1。
另外，在上述第一～第三实施方式中，例示了如下情况：由把持部30把持成为切断对象的连续管玻璃G1的下游侧端部，由滑动驱动部31使把持部30朝向长边方向的下游侧移动，向连续管玻璃G1施加沿着其中心线X1的方向的拉力f1，并且通过使连续管玻璃G1在多个辊32之间通过而施加规定的弯曲力f2，以使连续管玻璃G1的中心线X1以规定的曲率弯曲，但当然也可以利用除此以外的结构来施加拉力f1和弯曲力f2的一方或者双方。进一步地进行说明，只要能够在连续管玻璃G1中产生对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力，则外力(拉力f1、弯曲力f2)的施加结构是任意的，另外，外力的形式不限。
另外，只要能够在连续管玻璃G1中产生对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力，则也无需一定向连续管玻璃G1施加外力。例如虽然省略图示，但也可以通过对连续管玻璃G1的形成有内部裂纹区域C1的部分施加局部加热以及冷却，从而产生对内部裂纹区域C1中裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力。
另外，在以上的说明中，例示了如下情况：在预先在连续管玻璃G1中产生有对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力的状态下，以将焦点F对准到连续管玻璃G1的内部的方式照射激光L，从而在连续管玻璃G1的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域C1，但当然无需限定于该顺序。只要能够产生对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力，则电可以将该顺序颠倒。即，也可以是，在第一～第三实施方式中，在通过激光L的照射而在连续管玻璃G1的圆周方向的一部分形成内部裂纹区域C1后，在连续管玻璃G1中产生对内部裂纹区域C1中的裂纹沿连续管玻璃G1的圆周方向扩展进行促进的应力。
另外，在以上的说明中，例示了将图1等所示的连续管玻璃G1作为切断对象并通过切断而得到管玻璃产品G2的情况，但当然在将除此以外的管玻璃作为切断对象的情况下，也能够应用本发明。例如虽然省略图示，但在将已经被切断的(在长边方向两侧具有端部的)相对纵长的管玻璃切断而得到相对短小的管玻璃的情况下，也能够应用本发明。当然，即使在通过切断得到的管玻璃不是最终产品的情况下，也能够应用本发明。
附图标记说明
10 制造装置；
11 玻璃熔融炉；
12 套筒；
13 驱动装置；
14 马弗炉；
15 退火炉；
16 拉管装置；
17 切断装置；
18 输送机；
20 内部裂纹区域形成装置；
21 裂纹扩展装置；
22 激光振荡器；
23 光学系统；
24 扫描部；
25 焦点调整部；
27 物镜；
28 拉力施加部；
29 弯曲力施加部；
30 把持部；
31 滑动驱动部；
32 辊；
33 支承部；
C1、C3、C4、C5 内部裂纹区域；
C2 裂纹扩展区域；
C21 一次裂纹扩展区域；
C22 二次裂纹扩展区域；
d 孔的内径尺寸；
F、F’、F1、F2、……、Fn 焦点；
f1 拉力；
f2 弯曲力；
G1 连续管玻璃；
G1a 外周面；
G1c 表层部；
G2 管玻璃产品；
H 孔；
L、L1、L2、……、Ln 激光；
M 熔融玻璃；
p 孔的圆周方向间距；
t 表层部的厚度尺寸；
X1 中心线；
X10 中心点；
X2 假想剖面。

Claims (15)

1.一种管玻璃的切断方法，其用于将管玻璃切断，其中，
将焦点对准到所述管玻璃的内部照射激光，通过在所述激光的照射区域产生的多光子吸收，来在所述管玻璃的圆周方向的一部分形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域，并且，
通过在所述管玻璃中产生对所述内部裂纹区域中的所述裂纹沿所述管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使所述裂纹在所述管玻璃的整周上扩展，由此将所述管玻璃切断。
2.根据权利要求1所述的管玻璃的切断方法，其中，
在所述管玻璃的厚度方向外周侧形成所述内部裂纹区域。
3.根据权利要求1或2所述的管玻璃的切断方法，其中，
仿照所述管玻璃的形状而呈圆弧状地形成所述内部裂纹区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
以使所述焦点包含于与所述管玻璃的中心线正交的假想剖面的方式对所述激光进行扫描。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
以使各个所述焦点包含于与所述管玻璃的中心线正交的假想剖面的方式将所述激光分光而向所述管玻璃的内部的多个点照射。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
通过所述激光的照射来以残留有包括所述管玻璃的外周面在内的表层部的方式在所述外周面的附近形成所述内部裂纹区域，从而使所述内部裂纹区域中的裂纹扩展到所述外周面，然后，
通过对所述裂纹沿所述管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力来使所述裂纹在所述管玻璃的整周上扩展。
7.根据权利要求6所述的管玻璃的切断方法，其中，
通过所述激光的照射来在所述表层部发生烧蚀而形成沿所述激光的照射方向延伸的多个孔，且调整所述多个孔的圆周方向间隔，从而以将所述多个孔彼此相连的方式使所述内部裂纹区域中的裂纹扩展到所述外周面。
8.根据权利要求7所述的管玻璃的切断方法，其中，
所述多个孔的圆周方向间距为所述孔的内径尺寸的1.5倍以上且5.0倍以下。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
所述表层部的厚度尺寸为20μm以下。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
在所述管玻璃中产生有对所述内部裂纹区域中的所述裂纹沿所述管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力的状态下，将焦点对准到所述管玻璃的内部照射所述激光，在所述管玻璃的圆周方向的一部分形成所述内部裂纹区域。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
通过向沿着所述管玻璃的长边方向的朝向施加拉力，来产生对所述裂纹沿所述管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
通过向所述管玻璃施加弯曲力以使所述管玻璃的所述中心线以规定的曲率弯曲，来产生对所述裂纹沿所述管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的管玻璃的切断方法，其中，
通过对所述管玻璃的形成有所述内部裂纹区域的部分实施局部加热及冷却，来产生对所述裂纹沿所述管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力。
14.一种管玻璃的切断装置，其用于将管玻璃切断，其中，
所述管玻璃的切断装置具备：
内部裂纹区域形成装置，其将焦点对准到所述管玻璃的内部照射激光，通过在所述激光的照射区域产生的多光子吸收，能够在所述管玻璃的圆周方向的一部分形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域；和
裂纹扩展装置，其通过在所述管玻璃中产生对所述内部裂纹区域中的所述裂纹沿所述管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使所述裂纹在所述管玻璃的整周上扩展。
15.一种管玻璃产品的制造方法，其用于在搬运拉管成形得到的连续管玻璃的期间设置切断工序来将所述连续管玻璃切断，从而得到管玻璃产品，其中，
将焦点对准到所述连续管玻璃的内部照射激光，通过在所述激光的照射区域产生的多光子吸收，来在所述连续管玻璃的圆周方向的一部分形成含有一个或多个裂纹的内部裂纹区域，
通过在所述连续管玻璃中产生对所述内部裂纹区域中的所述裂纹沿所述连续管玻璃的圆周方向扩展进行促进的应力，来使所述裂纹在所述连续管玻璃的整周上扩展，由此将所述连续管玻璃切断而得到管玻璃产品。
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