JP2019156670A - 管ガラスの製造方法および管ガラス - Google Patents

Abstract

【課題】切断工程における管ガラスの切断面の品位を向上させる。【解決手段】管ガラスの製造方法における切断工程は、レーザ照射工程と、応力付与工程と、を備える。レーザ照射工程では、第一レーザ光Ｌ１と第二レーザ光Ｌ２とを照射開始位置ＳＰから相互に離れるように走査することにより、第一レーザ光Ｌ１により形成されるクラックと、第二レーザ光Ｌ２により形成されるクラックとを、管ガラスＧ１の円周方向において相反する方向に進展させる。【選択図】図３

Description

本発明は、切断工程を含む管ガラスの製造方法、および管ガラスに関する。

例えば医療用のアンプルや照明用の蛍光管などに用いられる管ガラスは、ダンナー法やダウンドロー法など種々の手法により成形されている。以下、ダンナー法を例にとってその概要を説明する。

ダンナー法で管ガラスを製造する場合、まずマッフル炉内に配置された回転可能なスリーブに溶融ガラスを供給する。供給された溶融ガラスは、回転するスリーブに巻き付きながら管状となる。そして、この管状となった溶融ガラスをスリーブの先端から管引き装置（牽引装置）で引張り出すことで、管ガラスが連続的に成形される。然る後、成形された管ガラス（連続管ガラス）を切断装置で所要の長さに切断することで、所定長さ寸法の管ガラス製品を得る（例えば、特許文献１を参照）。

また、連続管ガラスの切断方法として、連続的に搬送される連続管ガラスの外周面に切断刃を接触させることで、当該外周面に擦り傷を形成すると共に、この擦り傷に熱衝撃を加えることにより、連続管ガラスを切断する方法が一般的に採用されている（例えば、特許文献２を参照）。

特許文献２に記載される方法は、連続管ガラスを搬送しながら比較的高速に切断することができ、生産ラインに容易に組み込むことができる。しかしながら、連続管ガラスの外周面に形成した擦り傷を熱衝撃により進展させることから、クラックの起点となる擦り傷の形状を安定させることが難しい。このため、管ガラスの破断面（切断面）は粗くなる。したがって、同文献の方法では、破断面を平坦に仕上げるために追加の切断加工を必要とし、工数の増加を招いていた。また、この方法では、切断工程で生じたガラス粉が切断後の管ガラスの内周面に付着することから、洗浄工程も必要となる。

特許文献３には、ガラス粉の発生を防止でき、かつ連続管ガラスを高速に切断する方法が開示される。この方法では、連続管ガラスの内部にレーザ光を照射し、その照射領域に生じる多光子吸収によって当該連続管ガラスの内部にクラックを発生させる。連続管ガラスに応力が付与されており、クラックは、当該応力の作用により、連続管ガラスの内部において円周方向に進展する。

以下、この切断方法における、レーザ光の照射方法及びクラックの進展の態様について、図１３及び図１４を参照しながら詳細に説明する。

図１３に示すように、長手方向に沿って搬送される連続管ガラスＧ１の内部に、レーザ光Ｌの焦点Ｆを合わせ、この焦点Ｆが連続管ガラスＧ１の円周方向に沿って照射開始位置ＳＰから照射終了位置ＥＰまで移動するように、レーザ光Ｌを走査する。これにより、図１４に示すように、連続管ガラスＧ１の内部におけるレーザ光Ｌの照射領域には、一又は複数のクラックを含む内部クラック領域Ｃ１が形成される。

連続管ガラスＧ１は、曲げ力が付与された状態で搬送されている。このため、内部クラック領域Ｃ１に含まれるクラックは、連続管ガラスＧ１に付与される応力によって、連続管ガラスＧ１の円周方向に進展する。図１４において、クラックが進展する領域を「クラック進展領域」といい、符号Ｃ２ａ，Ｃ２ｂで示す。クラック進展領域Ｃ２ａ，Ｃ２ｂは、照射開始位置ＳＰ側から進展する第一クラック進展領域Ｃ２ａと、照射終了位置ＥＰ側から進展する第二クラック進展領域Ｃ２ｂとからなる。

図１４に示すように、第一クラック進展領域Ｃ２ａと、第二クラック進展領域Ｃ２ｂとが、半径方向において内部クラック領域Ｃ１とは反対の合流位置ＣＰに到達することで、連続管ガラスＧ１が切断される。

特開２０１３−１５９５３２号公報 特開２０１３−１２９５４６号公報 特開２０１７−７９２６号公報

特許文献３に開示される切断方法では、連続管ガラスＧ１の内部においてレーザ光Ｌを照射開始位置ＳＰから照射終了位置ＥＰまで一方向に走査する。このため、第一クラック進展領域Ｃ２ａと、第二クラック進展領域Ｃ２ｂとの進展度合いが異なり（第一クラック進展領域Ｃ２ａの方が早く進展する）、図１５に示すように、照射開始位置ＳＰ側から進行する第一クラック進展領域Ｃ２ａと、照射終了位置ＥＰ側から進行する第二クラック進展領域Ｃ２ｂとが合流位置ＣＰにおいて一致しない場合があった。したがって、この方法では、連続管ガラスＧ１の切断面に、各クラック進展領域Ｃ２ａ，Ｃ２ｂの不一致による凹凸（段差）が生じることとなり、製造される管ガラスの端面品位の低下を招くおそれがあった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、切断工程における管ガラスの切断面の品位を向上させることを技術的課題とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、切断工程を備える、管ガラスの製造方法において、前記切断工程は、前記管ガラスの内部に焦点を合わせてレーザ光を照射開始位置から走査し、多光子吸収によるクラックを形成するレーザ照射工程と、前記クラックが前記管ガラスの円周方向に進展するように前記管ガラスに応力を付与する応力付与工程と、を備え、前記レーザ光は、第一レーザ光と、第二レーザ光とを含み、前記レーザ照射工程では、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを前記照射開始位置から相互に離れるように走査することにより、前記第一レーザ光により形成される前記クラックと、前記第二レーザ光により形成される前記クラックとを、前記管ガラスの円周方向において相反する方向に進展させることを特徴とする。

このように、本方法では、レーザ照射工程において、第一レーザ光と第二レーザ光とを相互に離れる二方向に走査する。これにより、第一レーザ光の照射終了位置側から進展するクラックと、第二レーザ光の照射終了位置側から進展するクラックとの進展度合いが均等となる。その結果、管ガラスの長手方向における位置ずれを生じさせることなく、合流位置で一致させることができる。したがって、クラックの不一致による切断不良の発生を抑制し、管ガラスの切断面を高品位にできる。

上記の製造方法において、前記レーザ照射工程では、前記第一レーザ光の前記焦点と前記第二レーザ光の前記焦点とが前記照射開始位置で重なることが望ましい。また、前記レーザ照射工程では、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを、前記管ガラスの中心軸線に対して対称となるように走査することが望ましい。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、端面にレーザ照射痕を有する管ガラスであって、前記レーザ照射痕の最大幅が１０μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、端面にレーザ照射痕を有する管ガラスであって、前記レーザ照射痕の最大深さが５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、端面にレーザ切断面を有する管ガラスであって、前記切断面の最大段差が５００μｍ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、切断工程における管ガラスの切断面の品位を向上させることが可能になる。

製造装置の側面図である。 切断装置の側面図である。 内部クラック領域形成装置の正面図である。 レーザ光の照射態様を示す連続管ガラスの斜視図である。 レーザ光の照射態様を示す連続管ガラスの平面図である。 照射開始位置からのレーザ光の走査態様を示す連続管ガラスの断面図である。 照射終了位置までレーザ光を照射した場合における連続管ガラスの断面図である。 クラックが進展する過程を示す連続管ガラスの断面図である。 クラックが進展する過程を示す連続管ガラスの断面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 切断工程終了時における連続管ガラスの断面図である。 管ガラスの製造方法に係る他の例を示す連続管ガラスの断面図である。 管ガラスの従来の製造方法を示す連続管ガラスの斜視図である。 管ガラスの従来の製造方法を示す連続管ガラスの断面図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図１１は、本発明に係る管ガラスの製造方法及び製造装置の一実施形態を示す。

図１に示すように、製造装置１は、ダンナー法によって連続管ガラスＧ１を成形し、この連続管ガラスＧ１を切断して所定長さの管ガラスＧ２を製造する。

製造装置１は、ガラス溶融炉２と、スリーブ３と、スリーブ３を回転駆動する駆動装置４と、スリーブ３を収容するマッフル炉５と、アニーラ６と、連続管ガラスＧ１を管引き成形する管引き装置７と、連続管ガラスＧ１を切断する切断装置８と、連続管ガラスＧ１を切断して得た管ガラスＧ２を搬送する搬送装置９とを主に備える。

なお、本実施形態において、ＸＹＺ座標系は固定側の座標系であり、本実施形態では、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面を水平面、Ｚ軸に沿った方向を鉛直方向（Ｚ軸の正の側を天、負の側を地）としている。また、ｘｙｚ座標系は移動側の座標系（連続管ガラスＧ１上の座標系）であり、固定側のＸＹＺ座標系と同じく、ｘ軸及びｙ軸を含む平面を水平面、ｚ軸に沿った方向を鉛直方向としている。

ガラス溶融炉２は、ガラス原料を溶融して溶融ガラスＭを生成する。ガラス溶融炉２は、溶融ガラスＭを、マッフル炉５内のスリーブ３の上部に供給する。

スリーブ３は耐火物により円筒状に形成される。スリーブ３は部分的にテーパ状をなし、テーパ状部分の小径側端部３ａが斜め下方に向くように配置されている。スリーブ３は、シャフト１０を介して駆動装置４と連結されている。駆動装置４は、スリーブ３を回転駆動することで、当該スリーブ３上に供給された溶融ガラスＭを円筒状に巻回して、小径側端部３ａの側から管状に引出し成形する。

マッフル炉５は、ガラス溶融炉２の下方に配置される。マッフル炉５は耐火物により構成される。そして、スリーブ３は、マッフル炉５内に収容される。アニーラ６は、マッフル炉５の下流側に配置される。アニーラ６は、管状に引出し成形された溶融ガラスＭを徐冷する。管状に成形された溶融ガラスＭは、アニーラ６を通過することにより、連続管ガラスＧ１となる。

管引き装置７は、アニーラ６の下流側に配置される。管引き装置７は、アニーラ６を通過した連続管ガラスＧ１を一定の速度で牽引し、切断装置８に向けて搬送する。管引き装置７は、図示しない一対の搬送ベルトで連続管ガラスＧ１の上部と下部とを挟持しつつ下流方向へ牽引して管引きすることで、所定の外径寸法に整えられた連続管ガラスＧ１を切断装置８に供給する。

切断装置８は、連続管ガラスＧ１を切断して、所定の長さ寸法を有する管ガラスＧ２を形成する。なお、本実施形態における管ガラスＧ２の厚みは、例えば０．５〜２．０ｍｍとされるが、この範囲に限定されるものではない。

図２に示すように、切断装置８は、内部クラック領域形成装置１１と、クラック進展装置１２とを備える。内部クラック領域形成装置１１は、連続管ガラスＧ１の円周方向の一部に、後述する図６に示すような一又は複数のクラックを含む内部クラック領域Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを形成する。クラック進展装置１２は、内部クラック領域Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ中のクラックが進展するのを助長する応力を連続管ガラスＧ１に発生させて、当該クラックを連続管ガラスＧ１の全周にわたって進展させる。

図２及び図３に示すように、内部クラック領域形成装置１１は、レーザ発振器１４と、スプリッタ１５と、出力調整部１６ａ，１６ｂと、スキャナ１７ａ，１７ｂとを備える。

レーザ発振器１４は、所定のパルス幅を有するレーザ光Ｌ（例えばピコ秒パルスレーザ光又はサブピコ秒パルスレーザ光）をスプリッタ１５に向かって放射する。本実施形態において、レーザ発振器１４は、例えばグリーンレーザ光を放出するが、レーザ光Ｌの種別はこれに限定されない。

スプリッタ１５は、内蔵するミラーにより、レーザ発振器１４からのレーザ光Ｌを、第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２に分割する。

出力調整部１６ａ，１６ｂは、第一レーザ光Ｌ１の出力を調整する第一出力調整部１６ａと、第二レーザ光Ｌ２の出力を調整する第二出力調整部１６ｂとを含む。各出力調整部１６ａ，１６ｂは、例えばアッテネータ（光減衰器）により構成される。第一出力調整部１６ａと第二出力調整部１６ｂは、第一レーザ光Ｌ１と第二レーザ光Ｌ２とが同じ出力条件となるように、スプリッタ１５から入射した各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を調整する。

スキャナ１７ａ，１７ｂは、第一レーザ光Ｌ１を走査する第一スキャナ１７ａと、第二レーザ光Ｌ２を走査する第二スキャナ１７ｂとを含む。各スキャナ１７ａ，１７ｂは、スプリッタ１５及び各出力調整部１６ａ，１６ｂを経由して入射した各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を連続管ガラスＧ１に対して走査する。各スキャナ１７ａ，１７ｂは、例えばガルバノスキャナにより構成されるが、この構成に限定されるものではない。各スキャナ１７ａ，１７ｂは、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等のアクチュエータにより、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を連続管ガラスＧ１の円周方向に沿って広範囲に走査できる。

図２に示すように、クラック進展装置１２は、引張り力付与部１８と、曲げ力付与部１９とを備える。引張り力付与部１８は、連続管ガラスＧ１の中心軸線Ｘ１に沿った向きに引張り力ｆ１を付与する。曲げ力付与部１９は、連続管ガラスＧ１の中心軸線Ｘ１が所定の曲率で湾曲するように、連続管ガラスＧ１に曲げ力ｆ２を付与する。

引張り力付与部１８は、把持部２０と、スライド駆動部２１とを備える。把持部２０は、連続管ガラスＧ１の下流側端部を把持するように構成される。スライド駆動部２１は、連続管ガラスＧ１の中心軸線Ｘ１に沿った向きに把持部２０を移動させるためのものである。スライド駆動部２１は、連続管ガラスＧ１と同期して把持部２０を移動させることができる。

曲げ力付与部１９は、連続管ガラスＧ１の上下方向における上部及び下部を挟持する複数のローラ２２を含む。複数のローラ２２による連続管ガラスＧ１の支持（挟持）位置は、連続管ガラスＧ１の中心軸線Ｘ１が下流側に向かうにつれて所定の曲率で湾曲するように設定されている。

支持部１３は、連続管ガラスＧ１の長手方向に沿って所定の間隔で配置される複数のローラ又はローラ対により構成される。支持部１３は、アニーラ６から引出された連続管ガラスＧ１を、搬送方向（Ｘ軸方向）の下流側へと案内する。なお、図２では、支持部１３の記載を省略している。

搬送装置９は、ベルトコンベア又はローラコンベアにより構成されるが、この構成に限定されるものではない。搬送装置９は、連続管ガラスＧ１の搬送方向（Ｘ軸方向）と交差する方向（例えばＹ軸方向）に沿って管ガラスＧ２を搬送する。

以下、上記構成の製造装置１を使用して管ガラスＧ２を製造する方法について説明する。

まず、図１に示すように、ガラス溶融炉２で生成された溶融ガラスＭが、マッフル炉５内の、回転駆動されているスリーブ３上に供給される。溶融ガラスＭは、スリーブ３により管状に構成された後、アニーラ６で徐冷され、連続管ガラスＧ１となってアニーラ６から引出される。連続管ガラスＧ１は、管引き装置７を経由して切断装置８に送られる。その後、切断装置８により、連続管ガラスＧ１を切断して管ガラスＧ２を形成する切断工程が実行される。

切断工程では、連続管ガラスＧ１に応力を付与する工程（応力付与工程）が実行される。応力付与工程では、まず連続管ガラスＧ１の下流側端部が所定位置に到達したときに、引張り力付与部１８の把持部２０は、当該下流側端部を把持する。その後、スライド駆動部２１は、連続管ガラスＧ１の長手方向の下流側に向けて把持部２０を移動させる。これにより、連続管ガラスＧ１には、その中心軸線Ｘ１に沿った向きの引張り力ｆ１が付与される（図２参照）。

また、連続管ガラスＧ１は、把持部２０の上流側に位置する複数のローラ２２間を通過する。このとき、連続管ガラスＧ１には、曲げ力ｆ２が付与される。連続管ガラスＧ１は、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の照射側（図２における上側）が凸となるように、所定の曲率で湾曲する。以上により、連続管ガラスＧ１には、引張り応力及び曲げ応力が付与される。

上記のように連続管ガラスＧ１に各応力が付与された状態で、内部クラック領域形成装置１１によるレーザ照射工程が実行される。レーザ照射工程では、スプリッタ１５は、レーザ発振器１４から放出されたレーザ光Ｌを、第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２に分割する。各レーザ光Ｌ１，Ｌ２は、各出力調整部２５ａ，２５ｂによって、同一の出力条件（パルス幅、出力）に調整された後、各スキャナ１７ａ，１７ｂに入射する。

各スキャナ１７ａ，１７ｂは、連続管ガラスＧ１の内部に設定される照射開始位置ＳＰに焦点Ｆ１，Ｆ２が合うにように、連続管ガラスＧ１に向かって各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射する。図３に示すように、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の照射開始位置ＳＰは、連続管ガラスＧ１の中心軸線Ｘ１を通る鉛直方向の中心線Ｚ１上に設定される。

各スキャナ１７ａ，１７ｂは、照射開始位置ＳＰにおいて、第一レーザ光Ｌ１の焦点Ｆ１と、第二レーザ光Ｌ２の焦点Ｆ２とが一致するか、または各焦点Ｆ１，Ｆ２の一部同士が重なるように、当該各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射する。これに限らず、各焦点Ｆ１，Ｆ２は、後述する図１２に示すように離間した状態で照射され得る。なお、各焦点Ｆ１，Ｆ２が離間した状態で照射される場合、２点間の距離は小さい方が好ましく、管ガラスＧ２の全周の長さに対して１０％以下であることが好ましい。

各スキャナ１７ａ，１７ｂは、連続管ガラスＧ１の内部において、照射開始位置ＳＰから円周方向に離れた位置に設定される照射終了位置ＥＰに向かって各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を走査する。すなわち、図３において、第一スキャナ１７ａは、照射開始位置ＳＰから反時計回りに沿って第一レーザ光Ｌ１を走査し、第二スキャナ１７ｂは、照射開始位置ＳＰから時計回りに沿って第二レーザ光Ｌ２を走査する。なお、照射開始位置ＳＰが、後述する図１２に示すように離間した状態である場合、第一レーザ光Ｌ１は、第二レーザ光Ｌ２の照射開始位置ＳＰから円周方向に離れた位置に設定される照射終了位置ＥＰに向かって（反時計回りに沿って）走査され、第二レーザ光Ｌ２は、第一レーザ光Ｌ１の照射開始位置ＳＰから円周方向に離れた位置に設定される照射終了位置ＥＰに向かって（時計回りに沿って）走査される。

図４は、移動する連続管ガラスＧ１を基準とする座標系（同図に示すｘｙｚ座標系）で見た場合における各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の走査軌跡を示す。各スキャナ１７ａ，１７ｂは、連続管ガラスＧ１の中心軸線Ｘ１に直交する仮想断面Ｘ２に焦点Ｆ１，Ｆ２が含まれるように、連続管ガラスＧ１の円周方向に沿って各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を走査できる。

内部クラック領域形成装置１１は、第一スキャナ１７ａによって第一レーザ光Ｌ１の焦点Ｆ１を照射開始位置ＳＰから照射終了位置ＥＰへと移動させるとともに、第二スキャナ１７ｂによって第二レーザ光Ｌ２の焦点Ｆ２を照射開始位置ＳＰから照射終了位置ＥＰへと移動させる。このとき、各スキャナ１７ａ，１７ｂは、第一レーザ光Ｌ１の焦点Ｆ１と、第二レーザ光Ｌ２の焦点Ｆ２とを、連続管ガラスＧ１の円周方向において逆方向に移動させる。

図５は、固定側を基準とするＸＹＺ座標系で見た場合における各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の走査軌跡を示す平面図である。同図に示すように、中心軸線Ｘ１に沿った搬送方向に沿って、連続管ガラスＧ１が所定距離ｄだけ移動する間に、第一レーザ光Ｌ１は、中心軸線Ｘ１に対して角度θ１をなす方向に沿って照射開始位置ＳＰから照射終了位置ＥＰへと走査される。

一方、第二レーザ光Ｌ２の走査方向は、中心軸線Ｘ１に対して第一レーザ光Ｌ１の走査方向と対称となるように設定される。すなわち、第二レーザ光Ｌ２は、中心軸線Ｘ１に対して角度θ２をなす方向に沿って照射開始位置ＳＰから照射終了位置ＥＰへと走査される。第二レーザ光Ｌ２の角度θ２は、第一レーザ光Ｌ１の角度θ１と等しく設定される。また、第一レーザ光Ｌ１の走査速度と、第二レーザ光Ｌ２の走査速度についても等しく設定される。このように、第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２が中心軸線Ｘ１に対してそれぞれ角度θ１、角度θ２をなすように走査されることで、図４に示す仮想断面Ｘ２に、各焦点Ｆ１，Ｆ２が含まれる。

各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射した領域には、多光子吸収により、一又は複数のクラックが含まれる内部クラック領域Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが形成される。以下、第一レーザ光Ｌ１により形成される内部クラック領域Ｃ１ａを「第一内部クラック領域」といい、第二レーザ光Ｌ２により形成される内部クラック領域Ｃ１ｂを「第二内部クラック領域」という。

図６に示すように、第一内部クラック領域Ｃ１ａと第二内部クラック領域Ｃ１ｂは、連続管ガラスＧ１の円周方向において、照射開始位置ＳＰから相反する方向（逆向き）に進行する。

図７に示すように、各焦点Ｆ１，Ｆ２が照射終了位置ＥＰまで移動すると、内部クラック領域形成装置１１は、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の照射を終了する。これにより、連続管ガラスＧ１の内部には、所定長さを有する帯状の第一内部クラック領域Ｃ１ａ及び第二内部クラック領域Ｃ１ｂが一体的に形成される。この場合において、第一内部クラック領域Ｃ１ａの長さは、第二内部クラック領域Ｃ１ｂの長さと等しくなる。なお、本明細書において、一体的に形成されたクラック領域の符号もＣ１と記載する場合がある。

さらに、切断工程では、連続管ガラスＧ１の内部に作用する応力の作用により、内部クラック領域Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ中のクラックが円周方向に進展する。以下、第一内部クラック領域Ｃ１ａから進展するクラックの領域Ｃ２ａを「第一クラック進展領域」といい、第二内部クラック領域Ｃ１ｂから進展するクラックの領域Ｃ２ｂを「第二クラック進展領域」という。

図８に示すように、各クラック進展領域Ｃ２ａ，Ｃ２ｂは、各内部クラック領域Ｃ１ａ，Ｃ１ｂの終端部（照射終了位置ＥＰに相当する位置）から互いに遠ざかる向きに拡大を開始する。図９に示すように、各クラック進展領域Ｃ２ａ，Ｃ２ｂは、その後も円周方向に沿って同じ速度で拡大し続ける。最終的に、各クラック進展領域Ｃ２ａ，Ｃ２ｂは、所定の合流位置ＣＰ（中心線Ｚ１上であって照射開始位置ＳＰとは半径方向において反対の位置）に、同時に到達する。このとき、図１０に示すように、合流位置ＣＰにおいて、第一クラック進展領域Ｃ２ａと、第二クラック進展領域Ｃ２ｂとは、連続管ガラスＧ１の長手方向における位置ずれを生じることなく、一致する。

図１１に示すように、第一クラック進展領域Ｃ２ａと第二クラック進展領域Ｃ２ｂとが繋がり、連結クラックＣ２となると、連続管ガラスＧ１が切断される。この切断により、所定長さを有する管ガラスＧ２が形成される。製造された管ガラスＧ２は、搬送装置９によって所定の方向に順次搬送される（搬送工程）。

以上説明した本実施形態に係る管ガラスＧ２の製造方法によれば、レーザ照射工程において、第一レーザ光Ｌ１と第二レーザ光Ｌ２とを相互に離れる二方向に対称的に走査することで、第一クラック進展領域Ｃ２ａと、第二クラック進展領域Ｃ２ｂとを、合流位置ＣＰで、位置ずれを生ずることなく一致させることができる。これにより、切断後の管ガラスＧ２の端面を高品位にできる。具体的には、管ガラスＧ２の端面の最大凹凸（最大段差）を、５００μｍ以下にすることができる。

また、製造された管ガラスＧ２の端面には、レーザ照射工程において照射開始位置ＳＰに各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の焦点Ｆ１，Ｆ２が重なるように照射されたことによって、レーザ照射痕ＩＭ（図１１参照）が残存することとなる。

レーザ照射痕ＩＭの最大幅は、１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、３０μｍ以上１００μｍ以下である。また、レーザ照射痕ＩＭの最大深さは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、５０μｍ以上３００μｍ以下である。上記の幅、及び深さであれば、レーザ照射痕以外の部分（クラック進展領域等）における切断面もきれいになる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、照射開始位置ＳＰにおいて、各焦点Ｆ１，Ｆ２が少なくとも重なるように各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射する例を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば図１２に示すように、第一レーザ光Ｌ１の照射開始位置ＳＰと、第二レーザ光Ｌ２の照射開始位置ＳＰとを離間させて設定してもよい。この場合において、中心線Ｚ１から第一レーザ光Ｌ１の照射開始位置ＳＰまでの距離と、中心線Ｚ１から第二レーザ光Ｌ２の照射開始位置ＳＰまでの距離とが、相等しく設定されることが望ましい。

上記の実施形態では、連続管ガラスＧ１を切断して管ガラスＧ２を製造する方法を例示したが、これに限らず、本発明は、所定の長さの管ガラスを切断して、複数の管ガラスを製造する場合にも適用できる。

Ｆ１ 焦点
Ｆ２ 焦点
Ｇ１ 連続管ガラス
Ｇ２ 管ガラス
ＩＭ レーザ照射痕
Ｌ１ 第一レーザ光
Ｌ２ 第二レーザ光
Ｘ１ 連続管ガラスの中心線
ＳＰ 照射開始位置
ＥＰ 照射終了位置

Claims (6)

1. 切断工程を備える、管ガラスの製造方法において、
   前記切断工程は、前記管ガラスの内部に焦点を合わせてレーザ光を照射開始位置から走査し、多光子吸収によるクラックを形成するレーザ照射工程と、前記クラックが前記管ガラスの円周方向に進展するように前記管ガラスに応力を付与する応力付与工程と、を備え、
   前記レーザ光は、第一レーザ光と、第二レーザ光とを含み、
   前記レーザ照射工程では、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを前記照射開始位置から相互に離れるように走査することにより、前記第一レーザ光により形成される前記クラックと、前記第二レーザ光により形成される前記クラックとを、前記管ガラスの円周方向において相反する方向に進展させることを特徴とする管ガラスの製造方法。
2. 前記レーザ照射工程では、前記第一レーザ光の前記焦点と前記第二レーザ光の前記焦点とが前記照射開始位置で重なる請求項１に記載の管ガラスの製造方法。
3. 前記レーザ照射工程では、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを、前記管ガラスの中心軸線に対して対称となるように走査する請求項１又は２に記載の管ガラスの製造方法。
4. 端面にレーザ照射痕を有する管ガラスであって、
   前記レーザ照射痕の最大幅が１０μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする管ガラス。
5. 端面にレーザ照射痕を有する管ガラスであって、
   前記レーザ照射痕の最大深さが５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする管ガラス。
6. 端面にレーザ切断面を有する管ガラスであって、
   前記切断面の最大段差が５００μｍ以下であることを特徴とする管ガラス。
   

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