JPH10287435A - 石英部材の成型装置および成型方法 - Google Patents
石英部材の成型装置および成型方法Info
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- JPH10287435A JPH10287435A JP9597197A JP9597197A JPH10287435A JP H10287435 A JPH10287435 A JP H10287435A JP 9597197 A JP9597197 A JP 9597197A JP 9597197 A JP9597197 A JP 9597197A JP H10287435 A JPH10287435 A JP H10287435A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/04—Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/033—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
- C03B5/0336—Shaft furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/20—Bridges, shoes, throats, or other devices for withholding dirt, foam, or batch
- C03B5/207—Foraminous or mesh screens, e.g. submerged sieves
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気泡が実質的に存在せず、光学的精度が良好
かつ機械的強度の高い石英部材が得られる石英部材の成
型装置および成型方法を提供すること。 【解決手段】 石英の粉末などの原料１２を連続的にる
つぼ１１内部に供給し、この原料１２を溶融してモール
ド１７とマンドレル１８の間から所定の形状で引き出し
て石英部材を連続的に形成する石英部材の成型装置１０
において、るつぼ１１内部に供給された原料１２を加熱
溶融する第１の加熱手段１５と、第１の加熱手段１５に
より原料１２の溶融された溶融ガラス１４をさらに加熱
する第２の加熱手段１６と、第２の加熱手段１６によっ
て加熱され溶融ガラス１４がるつぼ１１から引き出され
る前に所定の流動抵抗を与える抵抗体１９と、第１、第
２の加熱手段１５，１６による溶融ガラス１４の加熱温
度および時間を制御する制御手段と、を具備することを
特徴としている。
かつ機械的強度の高い石英部材が得られる石英部材の成
型装置および成型方法を提供すること。 【解決手段】 石英の粉末などの原料１２を連続的にる
つぼ１１内部に供給し、この原料１２を溶融してモール
ド１７とマンドレル１８の間から所定の形状で引き出し
て石英部材を連続的に形成する石英部材の成型装置１０
において、るつぼ１１内部に供給された原料１２を加熱
溶融する第１の加熱手段１５と、第１の加熱手段１５に
より原料１２の溶融された溶融ガラス１４をさらに加熱
する第２の加熱手段１６と、第２の加熱手段１６によっ
て加熱され溶融ガラス１４がるつぼ１１から引き出され
る前に所定の流動抵抗を与える抵抗体１９と、第１、第
２の加熱手段１５，１６による溶融ガラス１４の加熱温
度および時間を制御する制御手段と、を具備することを
特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石英ガラス管など
の石英部材を連続的に形成する石英部材の成型装置およ
び成型方法に関する。
の石英部材を連続的に形成する石英部材の成型装置およ
び成型方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英ガラス管を連続的に形成する工程に
おいては、電気的に加熱した炉において高純度に精製さ
れた水晶や合成石英などの粉末を溶解させ、この粉末が
溶解するにつれて、炉の底に設けられた適当な形状の孔
を構成するモールドやマンドレルを通じて炉から所要の
形状のものが流れ落ちることにより、形成されている。
おいては、電気的に加熱した炉において高純度に精製さ
れた水晶や合成石英などの粉末を溶解させ、この粉末が
溶解するにつれて、炉の底に設けられた適当な形状の孔
を構成するモールドやマンドレルを通じて炉から所要の
形状のものが流れ落ちることにより、形成されている。
【０００３】この石英ガラス管を連続的に形成する従来
の成型装置の構成を、以下に説明する。従来の成型装置
は、細長い円筒形状のるつぼを有しており、このるつぼ
内部には、上方に設けられた供給装置により、高純度に
精製された水晶や合成石英などの粉末が供給されるよう
になっている。
の成型装置の構成を、以下に説明する。従来の成型装置
は、細長い円筒形状のるつぼを有しており、このるつぼ
内部には、上方に設けられた供給装置により、高純度に
精製された水晶や合成石英などの粉末が供給されるよう
になっている。
【０００４】上記るつぼの底部には、モールドが設けら
れており、またこのモールドに連通するように、例えば
柱状のマンドレルが設けられている。このモールドおよ
びマンドレルによって上記るつぼ内部に存在する溶融ガ
ラスを所定の形状および肉厚に設定して、上記るつぼか
ら溶融ガラスとして押し出すことを可能としている。こ
のるつぼより流出した溶融ガラスは、上記モールドと連
結して設けられた流出配管内部を流出して、次工程へ向
かい送り出されるようになっている。
れており、またこのモールドに連通するように、例えば
柱状のマンドレルが設けられている。このモールドおよ
びマンドレルによって上記るつぼ内部に存在する溶融ガ
ラスを所定の形状および肉厚に設定して、上記るつぼか
ら溶融ガラスとして押し出すことを可能としている。こ
のるつぼより流出した溶融ガラスは、上記モールドと連
結して設けられた流出配管内部を流出して、次工程へ向
かい送り出されるようになっている。
【０００５】上記るつぼの外周部分には、このるつぼを
加熱するためのヒータが設けられている。このヒータ
は、上記るつぼの上部側を加熱する上部側ヒータ、およ
び上記るつぼの下部側を加熱する下部側ヒータとがそれ
ぞれ別個に設けられており、それぞれ例えば上部側ヒー
タでは１４００℃、下部側ヒータでは１６５０℃に加熱
するようになっている。
加熱するためのヒータが設けられている。このヒータ
は、上記るつぼの上部側を加熱する上部側ヒータ、およ
び上記るつぼの下部側を加熱する下部側ヒータとがそれ
ぞれ別個に設けられており、それぞれ例えば上部側ヒー
タでは１４００℃、下部側ヒータでは１６５０℃に加熱
するようになっている。
【０００６】このような連続形成装置を用いて石英ガラ
ス管を製造する場合、まず上方に設けられた供給装置に
よって水晶や合成石英の粉末などの原料が供給され、そ
して上部側ヒータおよび下部側ヒータの加熱により、上
記原料が溶融される。この場合、上記原料は例えば常圧
程度の所定圧力の水素雰囲気中で溶融されるようになっ
ている。この水素は、他の気体と比較して上記石英ガラ
スの溶融ガラスに溶けやすく、そのため上記るつぼはこ
の水素雰囲気で満たされた範囲内において溶融される。
ス管を製造する場合、まず上方に設けられた供給装置に
よって水晶や合成石英の粉末などの原料が供給され、そ
して上部側ヒータおよび下部側ヒータの加熱により、上
記原料が溶融される。この場合、上記原料は例えば常圧
程度の所定圧力の水素雰囲気中で溶融されるようになっ
ている。この水素は、他の気体と比較して上記石英ガラ
スの溶融ガラスに溶けやすく、そのため上記るつぼはこ
の水素雰囲気で満たされた範囲内において溶融される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な成型装置により石英ガラス管を製作した場合、溶融ガ
ラス中に水素の気泡が含まれてしまい、この気泡の発生
を抑えるのは難しいものとなっている。また、水素雰囲
気中ではこの溶融ガラス中に所定濃度の水素が溶け込ん
でしまい、この溶け込んだ水素の濃度によっては気泡が
溶融ガラス中で溶けにくいものとなっている。この水素
の気泡が上記溶融ガラス中に入り込むと、そのまま上記
マンドレルとモールドの間から引き出され、この気泡が
変形して筋状に存在したまま製品である石英ガラス管の
内部に残留してしまう、といった不具合が生じている。
な成型装置により石英ガラス管を製作した場合、溶融ガ
ラス中に水素の気泡が含まれてしまい、この気泡の発生
を抑えるのは難しいものとなっている。また、水素雰囲
気中ではこの溶融ガラス中に所定濃度の水素が溶け込ん
でしまい、この溶け込んだ水素の濃度によっては気泡が
溶融ガラス中で溶けにくいものとなっている。この水素
の気泡が上記溶融ガラス中に入り込むと、そのまま上記
マンドレルとモールドの間から引き出され、この気泡が
変形して筋状に存在したまま製品である石英ガラス管の
内部に残留してしまう、といった不具合が生じている。
【０００８】このような筋状の気泡が上記石英ガラス管
内部に存在すると、偏向性や光透過性が良好とならず、
光学的な精度が低下してしまうということがあり、さら
に気泡の存在により、機械的強度が低減する、というこ
とも生じている。
内部に存在すると、偏向性や光透過性が良好とならず、
光学的な精度が低下してしまうということがあり、さら
に気泡の存在により、機械的強度が低減する、というこ
とも生じている。
【０００９】本発明は上記の事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、気泡が実質的に存在せ
ず、光学的精度が良好かつ機械的強度の高い石英部材が
得られる石英部材の成型装置および成型方法を提供しよ
うとするものである。
ので、その目的とするところは、気泡が実質的に存在せ
ず、光学的精度が良好かつ機械的強度の高い石英部材が
得られる石英部材の成型装置および成型方法を提供しよ
うとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
石英の粉末などの原料を連続的にるつぼ内部に供給し、
この原料を溶融してモールドとマンドレルの間から所定
の形状で引き出して石英部材を連続的に形成する石英部
材の成型装置において、上記るつぼ内部に供給された原
料を加熱して溶融ガラスとする第１の加熱手段と、上記
第１の加熱手段により形成された溶融ガラスをさらに加
熱する第２の加熱手段と、上記るつぼ内部に設けられ、
上記第２の加熱手段によって加熱され溶融ガラスが上記
るつぼから引き出される前に所定の流動抵抗を与える抵
抗体と、上記第１、第２の加熱手段による溶融ガラスの
加熱温度および滞留時間を制御する制御手段と、を具備
することを特徴とする石英部材の成型装置である。
石英の粉末などの原料を連続的にるつぼ内部に供給し、
この原料を溶融してモールドとマンドレルの間から所定
の形状で引き出して石英部材を連続的に形成する石英部
材の成型装置において、上記るつぼ内部に供給された原
料を加熱して溶融ガラスとする第１の加熱手段と、上記
第１の加熱手段により形成された溶融ガラスをさらに加
熱する第２の加熱手段と、上記るつぼ内部に設けられ、
上記第２の加熱手段によって加熱され溶融ガラスが上記
るつぼから引き出される前に所定の流動抵抗を与える抵
抗体と、上記第１、第２の加熱手段による溶融ガラスの
加熱温度および滞留時間を制御する制御手段と、を具備
することを特徴とする石英部材の成型装置である。
【００１１】請求項２記載の発明は、上記るつぼ内部の
溶融ガラスの温度は、上記第１、第２の加熱手段により
略１０００℃から略２０００℃の範囲で温度変化を与え
て約７時間以上加熱することを特徴とする請求項１記載
の石英部材の成型装置である。
溶融ガラスの温度は、上記第１、第２の加熱手段により
略１０００℃から略２０００℃の範囲で温度変化を与え
て約７時間以上加熱することを特徴とする請求項１記載
の石英部材の成型装置である。
【００１２】請求項３記載の発明は、上記抵抗体は、上
記るつぼ内部に複数個設けられたことを特徴とする請求
項１または請求項２記載の石英部材の連続形成装置であ
る。請求項４記載の発明は、上記第１の加熱手段と第２
の加熱手段の間には、第３の加熱手段が設けられ、この
第３の加熱手段は上記第１の加熱手段と第２の加熱手段
の間の温度に加熱することを特徴とする請求項１ないし
請求項３記載の石英部材の成型装置である。
記るつぼ内部に複数個設けられたことを特徴とする請求
項１または請求項２記載の石英部材の連続形成装置であ
る。請求項４記載の発明は、上記第１の加熱手段と第２
の加熱手段の間には、第３の加熱手段が設けられ、この
第３の加熱手段は上記第１の加熱手段と第２の加熱手段
の間の温度に加熱することを特徴とする請求項１ないし
請求項３記載の石英部材の成型装置である。
【００１３】請求項５記載の発明は、石英の粉末などの
原料を連続的にるつぼ内部に供給し、この原料を溶融し
て所定形状の石英部材を連続的に形成する石英部材の連
続形成方法において、上記るつぼ内部に原料を供給する
供給工程と、上記るつぼ内部に供給された原料を加熱し
て溶融ガラスとする溶融工程と、上記溶融ガラスをさら
に加熱する加熱工程と、上記溶融工程および加熱工程で
の加熱温度および滞留時間を制御する制御工程と、上記
制御工程で制御された溶融ガラスを所定の形状で引き出
す引き出し工程と、を具備したことを特徴とする石英部
材の成型方法である。
原料を連続的にるつぼ内部に供給し、この原料を溶融し
て所定形状の石英部材を連続的に形成する石英部材の連
続形成方法において、上記るつぼ内部に原料を供給する
供給工程と、上記るつぼ内部に供給された原料を加熱し
て溶融ガラスとする溶融工程と、上記溶融ガラスをさら
に加熱する加熱工程と、上記溶融工程および加熱工程で
の加熱温度および滞留時間を制御する制御工程と、上記
制御工程で制御された溶融ガラスを所定の形状で引き出
す引き出し工程と、を具備したことを特徴とする石英部
材の成型方法である。
【００１４】請求項１の発明によると、上記るつぼ内部
に供給された原料を加熱溶融する第１の加熱手段と、上
記第１の加熱手段により原料の溶融された溶融ガラスを
さらに加熱する第２の加熱手段と、上記第２の加熱手段
によって加熱された溶融ガラスが上記るつぼから引き出
される前に所定の流動抵抗を与える抵抗体と、上記第
１、第２の加熱手段による溶融ガラスの加熱温度および
時間を制御する制御手段が設けられた構成のため、上記
るつぼ内部で第１の加熱手段、および第２の加熱手段を
用いれば、制御手段により所定の温度差を与えることが
可能となっている。そのため、このるつぼ内部の温度差
を適宜の値に調整可能となっている。また、抵抗体がる
つぼ内部に設けられたことにより、上記るつぼ内部での
溶融ガラスの滞留時間を設定することが可能となる。
に供給された原料を加熱溶融する第１の加熱手段と、上
記第１の加熱手段により原料の溶融された溶融ガラスを
さらに加熱する第２の加熱手段と、上記第２の加熱手段
によって加熱された溶融ガラスが上記るつぼから引き出
される前に所定の流動抵抗を与える抵抗体と、上記第
１、第２の加熱手段による溶融ガラスの加熱温度および
時間を制御する制御手段が設けられた構成のため、上記
るつぼ内部で第１の加熱手段、および第２の加熱手段を
用いれば、制御手段により所定の温度差を与えることが
可能となっている。そのため、このるつぼ内部の温度差
を適宜の値に調整可能となっている。また、抵抗体がる
つぼ内部に設けられたことにより、上記るつぼ内部での
溶融ガラスの滞留時間を設定することが可能となる。
【００１５】請求項２の発明によると、上記るつぼ内部
の溶融ガラスの温度は、上記第１、第２の加熱手段によ
り略１０００℃から略２０００℃の範囲で温度変化を与
えて約７時間以上過熱するため、上記原料のるつぼ内部
への供給部分が略１０００℃となってこの溶融ガラス内
部へ周辺雰囲気ガスが溶け難くなり、また上記るつぼの
引き出し部分付近の温度が略２０００℃となっているた
め、上記溶融ガラス中に気泡となって生じている気体が
より一層溶けやすいものとなる。また、上記るつぼの内
部で約７時間以上過熱するため、この溶融ガラス中に生
じている気泡を消滅させて内部に気泡等が残留していな
いガラス管を製造することが可能となる。
の溶融ガラスの温度は、上記第１、第２の加熱手段によ
り略１０００℃から略２０００℃の範囲で温度変化を与
えて約７時間以上過熱するため、上記原料のるつぼ内部
への供給部分が略１０００℃となってこの溶融ガラス内
部へ周辺雰囲気ガスが溶け難くなり、また上記るつぼの
引き出し部分付近の温度が略２０００℃となっているた
め、上記溶融ガラス中に気泡となって生じている気体が
より一層溶けやすいものとなる。また、上記るつぼの内
部で約７時間以上過熱するため、この溶融ガラス中に生
じている気泡を消滅させて内部に気泡等が残留していな
いガラス管を製造することが可能となる。
【００１６】請求項３の発明によると、上記抵抗体は、
上記るつぼ内部に複数個設けられたため、るつぼ内部で
の溶融ガラスの滞留時間を長くすることが可能となる。
請求項４の発明によると、上記第１の加熱手段と第２の
加熱手段の間には、第３の加熱手段が設けられ、この第
３の加熱手段は上記第１の加熱手段と第２の加熱手段の
間の温度に溶融ガラスを加熱するため、この第３の加熱
手段の温度調整により一層溶融ガラス中の気泡を消去す
ることが可能となる。
上記るつぼ内部に複数個設けられたため、るつぼ内部で
の溶融ガラスの滞留時間を長くすることが可能となる。
請求項４の発明によると、上記第１の加熱手段と第２の
加熱手段の間には、第３の加熱手段が設けられ、この第
３の加熱手段は上記第１の加熱手段と第２の加熱手段の
間の温度に溶融ガラスを加熱するため、この第３の加熱
手段の温度調整により一層溶融ガラス中の気泡を消去す
ることが可能となる。
【００１７】請求項５の発明によると、上記るつぼ内部
に原料を供給する供給工程と、上記るつぼ内部に供給さ
れた原料を加熱して溶融ガラスとする溶融工程と、上記
溶融ガラスを更に加熱する加熱工程と、上記溶融工程お
よび加熱工程での加熱温度および滞留時間を制御する制
御工程と、上記加熱された溶融ガラスを所定の形状で引
き出す引き出し工程とを具備しているため、上記るつぼ
の内部で溶融された溶融ガラス内部に生じる気泡を適宜
消滅させることが可能となるとともに、上記るつぼ内部
の溶融ガラスから連続的に石英ガラス管を成型すること
が可能となる。
に原料を供給する供給工程と、上記るつぼ内部に供給さ
れた原料を加熱して溶融ガラスとする溶融工程と、上記
溶融ガラスを更に加熱する加熱工程と、上記溶融工程お
よび加熱工程での加熱温度および滞留時間を制御する制
御工程と、上記加熱された溶融ガラスを所定の形状で引
き出す引き出し工程とを具備しているため、上記るつぼ
の内部で溶融された溶融ガラス内部に生じる気泡を適宜
消滅させることが可能となるとともに、上記るつぼ内部
の溶融ガラスから連続的に石英ガラス管を成型すること
が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１ないし図３に基づいて説明する。図１に示す
石英部材の成型装置１０は、炉として例えば細長い円筒
形状のるつぼ１１を有している。このるつぼ１１は、例
えばタングステンやモリブテンのような耐火金属をその
材質として構成されている。
いて、図１ないし図３に基づいて説明する。図１に示す
石英部材の成型装置１０は、炉として例えば細長い円筒
形状のるつぼ１１を有している。このるつぼ１１は、例
えばタングステンやモリブテンのような耐火金属をその
材質として構成されている。
【００１９】上記るつぼ１１には、この内部を水素雰囲
気とするために図示しない閉塞空間を有している。この
閉塞空間は、例えばるつぼ１１の上端に図示しない閉塞
蓋が取り付けられ、あるいはこのるつぼ１１自体が図示
しない閉塞室内部に設けられることによって、この内部
に供給する水素が外方へ漏れないような構成となってい
る。このるつぼ１１内部の水素雰囲気は、例えば大気圧
のような所定圧力に保たれるようになっている。
気とするために図示しない閉塞空間を有している。この
閉塞空間は、例えばるつぼ１１の上端に図示しない閉塞
蓋が取り付けられ、あるいはこのるつぼ１１自体が図示
しない閉塞室内部に設けられることによって、この内部
に供給する水素が外方へ漏れないような構成となってい
る。このるつぼ１１内部の水素雰囲気は、例えば大気圧
のような所定圧力に保たれるようになっている。
【００２０】なお、このるつぼ１１内部が満たされる水
素雰囲気は、例えば窒素やヘリウムなどとの混合ガスで
あっても構わない。上記るつぼ１１の上方には、電気的
に加熱した炉において高純度に精製された水晶や合成石
英などの粉末の原料１２を上記るつぼ１１内部に供給を
可能とするように、所定の高さ位置に供給装置１３が設
けられている。この供給装置１３は、その形状を例えば
漏斗状等としており、上方の供給部に原料１２を供給し
て、この下方に設けられた連通管によって上記るつぼ１
１内部の所定位置に上記原料１２を供給することが可能
に設けられている。このるつぼ１１内部への上記原料１
２の供給は、この原料１２の自重により、あるいは供給
量を制御する制御手段により適宜調整されるようになっ
ている。
素雰囲気は、例えば窒素やヘリウムなどとの混合ガスで
あっても構わない。上記るつぼ１１の上方には、電気的
に加熱した炉において高純度に精製された水晶や合成石
英などの粉末の原料１２を上記るつぼ１１内部に供給を
可能とするように、所定の高さ位置に供給装置１３が設
けられている。この供給装置１３は、その形状を例えば
漏斗状等としており、上方の供給部に原料１２を供給し
て、この下方に設けられた連通管によって上記るつぼ１
１内部の所定位置に上記原料１２を供給することが可能
に設けられている。このるつぼ１１内部への上記原料１
２の供給は、この原料１２の自重により、あるいは供給
量を制御する制御手段により適宜調整されるようになっ
ている。
【００２１】上記るつぼ１１の上部側の所定位置には、
例えば誘導加熱コイルなどの電熱線からなる第１の加熱
手段としての上部ヒータ１５ａが設けられる。つまり、
この上部ヒータ１５ａは、上記供給装置１３によって供
給される固体である水晶や合成石英などの原料１２と、
この原料１２が溶融した液体の溶融ガラス１４との境界
部分にまたがって設けられる。
例えば誘導加熱コイルなどの電熱線からなる第１の加熱
手段としての上部ヒータ１５ａが設けられる。つまり、
この上部ヒータ１５ａは、上記供給装置１３によって供
給される固体である水晶や合成石英などの原料１２と、
この原料１２が溶融した液体の溶融ガラス１４との境界
部分にまたがって設けられる。
【００２２】また上記るつぼ１１の下方側の所定位置に
は、同じく第２の加熱手段である下部ヒータ１５ｂが設
けられており、この下部ヒータ１５ｂはるつぼ１１内部
から溶融ガラス１４が流出されるるつぼ１１底部に位置
するようになっている。
は、同じく第２の加熱手段である下部ヒータ１５ｂが設
けられており、この下部ヒータ１５ｂはるつぼ１１内部
から溶融ガラス１４が流出されるるつぼ１１底部に位置
するようになっている。
【００２３】上記コイル状の上部ヒータ１５ａおよび下
部ヒータ１５ｂは、上記るつぼ１１の外周を、例えば巻
回するように取り付けられており、このるつぼ１１外周
に対応するるつぼ１１内部側が、上部ヒータ１５ａおよ
び下部ヒータ１５ｂによって所定の温度に調整できるよ
うになっている。
部ヒータ１５ｂは、上記るつぼ１１の外周を、例えば巻
回するように取り付けられており、このるつぼ１１外周
に対応するるつぼ１１内部側が、上部ヒータ１５ａおよ
び下部ヒータ１５ｂによって所定の温度に調整できるよ
うになっている。
【００２４】これら上部ヒータ１５ａおよび下部ヒータ
１５ｂは、制御装置１６に接続されている。この制御装
置１６は、本実施の形態では上記上部ヒータ１５ａによ
り加熱される上記るつぼ１１内部の原料と溶融ガラス１
４との境界部分の温度を略１０００℃となるように制御
しており、一方、上記下部ヒータ１５ｂにより加熱され
る上記るつぼ１１内部から溶融ガラス１４が流出される
部分であるるつぼ１１底部の温度を略２０００℃となる
ように制御している。
１５ｂは、制御装置１６に接続されている。この制御装
置１６は、本実施の形態では上記上部ヒータ１５ａによ
り加熱される上記るつぼ１１内部の原料と溶融ガラス１
４との境界部分の温度を略１０００℃となるように制御
しており、一方、上記下部ヒータ１５ｂにより加熱され
る上記るつぼ１１内部から溶融ガラス１４が流出される
部分であるるつぼ１１底部の温度を略２０００℃となる
ように制御している。
【００２５】ここで本実施の形態では、上記下部ヒータ
１５ｂは、６５ｋＷの発熱量を生じて上記るつぼ１１の
底部付近の温度を略２０００℃に維持可能としており、
また上記上部ヒータ１５ａは２４ｋＷの発熱量を生じ、
この上部ヒータ１５ａの発熱と上記下部ヒータ１５ｂか
らの熱の伝達により、上記境界部分の温度を略１０００
℃に維持可能としている。
１５ｂは、６５ｋＷの発熱量を生じて上記るつぼ１１の
底部付近の温度を略２０００℃に維持可能としており、
また上記上部ヒータ１５ａは２４ｋＷの発熱量を生じ、
この上部ヒータ１５ａの発熱と上記下部ヒータ１５ｂか
らの熱の伝達により、上記境界部分の温度を略１０００
℃に維持可能としている。
【００２６】なお、るつぼ１１には上部ヒータ１５ａお
よび下部ヒータ１５ｂ以外にも、例えば図５に示すよう
に、上記上部ヒータ１５ａおよび下部ヒータ１５ｂの間
に第３のヒータ１５ｃ等、複数のヒータを設ける構成と
しても良い。この場合、例えば上部ヒータ１５ａを１１
ｋＷ、下部ヒータを５３ｋＷ、第３のヒータを２５ｋＷ
等、適宜の値に調整すれば、上記溶融ガラス１４への水
素の気泡の溶解をより一層早く行うことができる構成と
なる。
よび下部ヒータ１５ｂ以外にも、例えば図５に示すよう
に、上記上部ヒータ１５ａおよび下部ヒータ１５ｂの間
に第３のヒータ１５ｃ等、複数のヒータを設ける構成と
しても良い。この場合、例えば上部ヒータ１５ａを１１
ｋＷ、下部ヒータを５３ｋＷ、第３のヒータを２５ｋＷ
等、適宜の値に調整すれば、上記溶融ガラス１４への水
素の気泡の溶解をより一層早く行うことができる構成と
なる。
【００２７】上記るつぼ１１の底部には、モールド１７
が設けられている。このモールド１７には、成型孔１７
ａが形成されており、上記溶融ガラス１４がこのモール
ド１７の有する所定の形状に応じて流出され、かつ製品
として製造される石英ガラス管の外面を成型する役割を
有している。
が設けられている。このモールド１７には、成型孔１７
ａが形成されており、上記溶融ガラス１４がこのモール
ド１７の有する所定の形状に応じて流出され、かつ製品
として製造される石英ガラス管の外面を成型する役割を
有している。
【００２８】また、このモールド１７の成型孔１７ａに
は、マンドレル１８が設けられている。このマンドレル
１８は、成型部と軸部とからなり、成型部が成形孔１７
ａ内に位置するようになっている。またこの軸部は、上
端が図示されない固定壁などに取り付けられて、このマ
ンドレル１８を支持するようになっている。このマンド
レル１８の成型部は、石英ガラス管の内面を成型するも
のであり、そのため上記るつぼ１１内部側では、所定の
内径を有する石英ガラス管を形成するように、上記モー
ルド１７と向かい合う部分が太径となるように形成され
ている。
は、マンドレル１８が設けられている。このマンドレル
１８は、成型部と軸部とからなり、成型部が成形孔１７
ａ内に位置するようになっている。またこの軸部は、上
端が図示されない固定壁などに取り付けられて、このマ
ンドレル１８を支持するようになっている。このマンド
レル１８の成型部は、石英ガラス管の内面を成型するも
のであり、そのため上記るつぼ１１内部側では、所定の
内径を有する石英ガラス管を形成するように、上記モー
ルド１７と向かい合う部分が太径となるように形成され
ている。
【００２９】このマンドレル１８は、上記るつぼ１１の
底部で上記モールド１７との間に所定間隔の隙間を生じ
させるようになっており、この隙間より上記溶融ガラス
１４を下方に押し出して、中空状の石英ガラス管を形成
するようになっている。
底部で上記モールド１７との間に所定間隔の隙間を生じ
させるようになっており、この隙間より上記溶融ガラス
１４を下方に押し出して、中空状の石英ガラス管を形成
するようになっている。
【００３０】上記るつぼ１１内部の下方側には、図２に
示すように、内部の溶融ガラス１４に対して流動抵抗を
与える抵抗体としてのバッフル１９が設けられている。
このバッフル１９は、上記るつぼ１１の内径と係合する
大きさの円板状に形成されており、このバッフル１９の
所定位置に複数の孔２０が形成されている。この孔２０
を通過すれば、上記るつぼ１１内部で溶融ガラス１４が
自重によって下方のモールド１７側へ流出することが可
能となっているが、このバッフル２０に形成された孔２
０の大きさは単位時間当たり所定量の溶融ガラス１４の
み通過させる大きさに形成されているため、この孔２０
の大きさによって滞留時間を設定できるようになってい
る。
示すように、内部の溶融ガラス１４に対して流動抵抗を
与える抵抗体としてのバッフル１９が設けられている。
このバッフル１９は、上記るつぼ１１の内径と係合する
大きさの円板状に形成されており、このバッフル１９の
所定位置に複数の孔２０が形成されている。この孔２０
を通過すれば、上記るつぼ１１内部で溶融ガラス１４が
自重によって下方のモールド１７側へ流出することが可
能となっているが、このバッフル２０に形成された孔２
０の大きさは単位時間当たり所定量の溶融ガラス１４の
み通過させる大きさに形成されているため、この孔２０
の大きさによって滞留時間を設定できるようになってい
る。
【００３１】ここで、上記孔２０の大きさは、上記るつ
ぼ１１内部に原料が投入されてから石英ガラスの溶融ガ
ラス１４としてモールド１７から流出するまで約７時間
となるように設定されている。
ぼ１１内部に原料が投入されてから石英ガラスの溶融ガ
ラス１４としてモールド１７から流出するまで約７時間
となるように設定されている。
【００３２】以上のような構成を有する石英部材の成型
装置１０の作用について、以下に説明する。上記るつぼ
１１は、この周囲が水素雰囲気中となるように設けられ
ている。この水素雰囲気は、他の気体と比較して、上記
溶融ガラス１４中に溶けやすい性質を有しており、その
ため上記溶融ガラス１４に気泡などが生じても、この溶
融ガラス１４を加熱等すれば気泡などが比較的消滅され
易いものとなっている。
装置１０の作用について、以下に説明する。上記るつぼ
１１は、この周囲が水素雰囲気中となるように設けられ
ている。この水素雰囲気は、他の気体と比較して、上記
溶融ガラス１４中に溶けやすい性質を有しており、その
ため上記溶融ガラス１４に気泡などが生じても、この溶
融ガラス１４を加熱等すれば気泡などが比較的消滅され
易いものとなっている。
【００３３】このような水素雰囲気中に設けられたるつ
ぼ１１には、上方の供給装置１３より、電気的に加熱し
た炉において高純度に精製された水晶や合成石英などの
粉末の原料１２が供給される。ここで、上記原料１２の
供給は、この原料１２の自重を利用して自動的に行う場
合と、図示しない制御手段によりこのるつぼ１１内部へ
の供給量を制御する場合とが存在する。
ぼ１１には、上方の供給装置１３より、電気的に加熱し
た炉において高純度に精製された水晶や合成石英などの
粉末の原料１２が供給される。ここで、上記原料１２の
供給は、この原料１２の自重を利用して自動的に行う場
合と、図示しない制御手段によりこのるつぼ１１内部へ
の供給量を制御する場合とが存在する。
【００３４】このようにして上記供給装置１３から供給
された原料１２は、上記るつぼ１１への投入により上記
上部ヒータ１５ａによって温度が略１０００℃となるま
で加熱され、それによって溶融ガラス１４となる。この
場合、新たに溶融された液体である溶融液１４と、固体
である原料１２が投下される境界部分は、周囲の水素雰
囲気と接する。そのため、水素が気泡として上記溶融ガ
ラス１４に含まれ、また上記溶融ガラス１４中に所定の
濃度の水素が溶け込むこととなる。
された原料１２は、上記るつぼ１１への投入により上記
上部ヒータ１５ａによって温度が略１０００℃となるま
で加熱され、それによって溶融ガラス１４となる。この
場合、新たに溶融された液体である溶融液１４と、固体
である原料１２が投下される境界部分は、周囲の水素雰
囲気と接する。そのため、水素が気泡として上記溶融ガ
ラス１４に含まれ、また上記溶融ガラス１４中に所定の
濃度の水素が溶け込むこととなる。
【００３５】しかしながら、従来の石英部材の成型装置
の境界部分の温度である、例えば略１４００℃と比較し
て、この境界部分の温度が略１０００℃と低い温度に設
けられているため、この境界部分で上記溶融ガラス１４
に溶ける水素濃度を、従来の石英部材の成型装置と比較
して低くすることが可能となっている。
の境界部分の温度である、例えば略１４００℃と比較し
て、この境界部分の温度が略１０００℃と低い温度に設
けられているため、この境界部分で上記溶融ガラス１４
に溶ける水素濃度を、従来の石英部材の成型装置と比較
して低くすることが可能となっている。
【００３６】この水素の上記溶融ガラス１４への溶解
は、この溶融ガラス１４の成分と化学反応によって溶解
する場合と、この溶融ガラス１４に物理的に溶解する場
合とが両方同時に発生する。ここで、境界部分の温度が
略１０００℃と低い温度に設けられることは、物理的、
化学的な両面で上記溶融ガラス１４中に溶ける水素濃度
を低くすることが可能となる。
は、この溶融ガラス１４の成分と化学反応によって溶解
する場合と、この溶融ガラス１４に物理的に溶解する場
合とが両方同時に発生する。ここで、境界部分の温度が
略１０００℃と低い温度に設けられることは、物理的、
化学的な両面で上記溶融ガラス１４中に溶ける水素濃度
を低くすることが可能となる。
【００３７】ここで、一般に上記溶融ガラス１４に溶け
込む水素の濃度を低減すれば、溶融ガラス１４に水素の
気泡が含まれても、この気泡の溶融ガラス１４への溶解
を比較的容易にすることが可能となっている。
込む水素の濃度を低減すれば、溶融ガラス１４に水素の
気泡が含まれても、この気泡の溶融ガラス１４への溶解
を比較的容易にすることが可能となっている。
【００３８】ここで、るつぼ１１内部での時間と温度変
化との関係を表すグラフを図３に示す。図３において
は、ケース１は従来の石英部材の成型装置のるつぼ内部
での温度変化の一例、ケース２は上部ヒータ１５ａと下
部ヒータ１５ｂとを制御手段１６で適宜の発熱量に制御
した場合のるつぼ１１内部での温度変化の一例、ケース
３は上部ヒータ１５ａと下部ヒータ１５ｂの間に第３の
ヒータ１５ｃを設け、これらヒータ１５ａ，１５ｂ，１
５ｃを制御手段１６で適宜の発熱量に制御した場合のる
つぼ１１内部での温度変化の一例をそれぞれ示すもので
ある。
化との関係を表すグラフを図３に示す。図３において
は、ケース１は従来の石英部材の成型装置のるつぼ内部
での温度変化の一例、ケース２は上部ヒータ１５ａと下
部ヒータ１５ｂとを制御手段１６で適宜の発熱量に制御
した場合のるつぼ１１内部での温度変化の一例、ケース
３は上部ヒータ１５ａと下部ヒータ１５ｂの間に第３の
ヒータ１５ｃを設け、これらヒータ１５ａ，１５ｂ，１
５ｃを制御手段１６で適宜の発熱量に制御した場合のる
つぼ１１内部での温度変化の一例をそれぞれ示すもので
ある。
【００３９】また、上記ケース１からケース３までの時
間と気泡半径との関係を表すグラフを図４に示す。従来
のケース１では、図３より、上記るつぼ１１に原料１２
が供給されて少々時間が経過すると、この原料１２の温
度が略１４００℃となってこの原料１２が溶融され、そ
して上記るつぼ１１底部のモールド１７付近でこの溶融
ガラス１４の温度は、略１６５０℃まで加熱されてい
る。この場合、図４に示す気泡半径の変化のグラフよ
り、７時間後においても当初２．５ｍｍの半径を有する
気泡は上記溶融ガラス１４中では消滅しないものとなっ
ている。
間と気泡半径との関係を表すグラフを図４に示す。従来
のケース１では、図３より、上記るつぼ１１に原料１２
が供給されて少々時間が経過すると、この原料１２の温
度が略１４００℃となってこの原料１２が溶融され、そ
して上記るつぼ１１底部のモールド１７付近でこの溶融
ガラス１４の温度は、略１６５０℃まで加熱されてい
る。この場合、図４に示す気泡半径の変化のグラフよ
り、７時間後においても当初２．５ｍｍの半径を有する
気泡は上記溶融ガラス１４中では消滅しないものとなっ
ている。
【００４０】このケース１と比較して、ケース２では原
料１２の温度が略１０００℃から略２０００℃まで加熱
されるようになっており、この場合、原料１２は略１０
００℃では溶融されなく、図４より略１３５０℃付近で
溶融が開始されるようになっている。そしてこの場合、
上記るつぼ１１内部で約６．５時間で溶融ガラス１４中
の２．５ｍｍの半径を有する気泡が消滅する。
料１２の温度が略１０００℃から略２０００℃まで加熱
されるようになっており、この場合、原料１２は略１０
００℃では溶融されなく、図４より略１３５０℃付近で
溶融が開始されるようになっている。そしてこの場合、
上記るつぼ１１内部で約６．５時間で溶融ガラス１４中
の２．５ｍｍの半径を有する気泡が消滅する。
【００４１】このため、本発明のように原料１２の供給
部分の温度を略１０００℃、溶融ガラス１４の流出部分
の温度を２０００℃と制御することは、溶融ガラス１４
中で気泡を消滅させるのに、効果的であるといえる。
部分の温度を略１０００℃、溶融ガラス１４の流出部分
の温度を２０００℃と制御することは、溶融ガラス１４
中で気泡を消滅させるのに、効果的であるといえる。
【００４２】さらにケース３では、上記ケース２と同様
に、原料１２の供給部分の温度を略１０００℃、溶融ガ
ラス１４の流出部分の温度を２０００℃と制御している
点では共通しているが、上記上部ヒータ１５ａと下部ヒ
ータ１５ｂの間に第３のヒータを設け、この第３のヒー
タにより上記るつぼ１１内部の上記上部ヒータ１５ａと
下部ヒータ１５ｂの間の温度を略２０００℃に近接させ
るようになっている。このため、上記るつぼ１１での水
素の気泡の消滅をより一層効果的に行うことが可能とな
っている。この場合には、上記るつぼ１１内部の２．５
ｍｍの半径を有する気泡は、略４．５時間強で消滅す
る。
に、原料１２の供給部分の温度を略１０００℃、溶融ガ
ラス１４の流出部分の温度を２０００℃と制御している
点では共通しているが、上記上部ヒータ１５ａと下部ヒ
ータ１５ｂの間に第３のヒータを設け、この第３のヒー
タにより上記るつぼ１１内部の上記上部ヒータ１５ａと
下部ヒータ１５ｂの間の温度を略２０００℃に近接させ
るようになっている。このため、上記るつぼ１１での水
素の気泡の消滅をより一層効果的に行うことが可能とな
っている。この場合には、上記るつぼ１１内部の２．５
ｍｍの半径を有する気泡は、略４．５時間強で消滅す
る。
【００４３】なお、本実施の形態では、ケース２では上
部ヒータ１５ａが２４ｋＷ、下部ヒータ１５ｂが６５ｋ
Ｗの発熱量を生じるものであり、ケース３では上部ヒー
タ１５ａが１１ｋＷ、下部ヒータ１５ｂが５３ｋＷ、第
３のヒータが２５ｋＷの発熱量を生じるものである場合
を示している。
部ヒータ１５ａが２４ｋＷ、下部ヒータ１５ｂが６５ｋ
Ｗの発熱量を生じるものであり、ケース３では上部ヒー
タ１５ａが１１ｋＷ、下部ヒータ１５ｂが５３ｋＷ、第
３のヒータが２５ｋＷの発熱量を生じるものである場合
を示している。
【００４４】上記溶融ガラス１４は、徐々にこのるつぼ
１１の下方側に向かって流出されるようになっている。
ここで上記るつぼ１１内部には、バッフル１９が設けら
れているため、この内部での溶融ガラス１４の滞留時間
が増加して約７時間程るつぼ１１内部に存在することを
可能としている。そのため、水素の気泡が溶融ガラス１
４に存在する時間が長くなり、よって水素の気泡の寸法
が徐々に小さくなり、もしくは消滅する。
１１の下方側に向かって流出されるようになっている。
ここで上記るつぼ１１内部には、バッフル１９が設けら
れているため、この内部での溶融ガラス１４の滞留時間
が増加して約７時間程るつぼ１１内部に存在することを
可能としている。そのため、水素の気泡が溶融ガラス１
４に存在する時間が長くなり、よって水素の気泡の寸法
が徐々に小さくなり、もしくは消滅する。
【００４５】上記バッフル１９に形成された孔２０を通
過してモールド１７に向かい流出された溶融ガラス１４
は、このモールド１７付近で上記下部ヒータ１５ｂによ
って加熱され、この溶融ガラス１４の温度が略２０００
℃となるように維持される。ここで、溶融ガラス１４中
の水素の気泡は、高温になればなる程溶融ガラス１４に
溶解され易い。そのため、上記モールド１７付近が略２
０００℃に維持されることにより、この溶融ガラス１４
中に水素が溶解し、気泡として残留し難く、残留しても
その気泡は微細化されてしまう。
過してモールド１７に向かい流出された溶融ガラス１４
は、このモールド１７付近で上記下部ヒータ１５ｂによ
って加熱され、この溶融ガラス１４の温度が略２０００
℃となるように維持される。ここで、溶融ガラス１４中
の水素の気泡は、高温になればなる程溶融ガラス１４に
溶解され易い。そのため、上記モールド１７付近が略２
０００℃に維持されることにより、この溶融ガラス１４
中に水素が溶解し、気泡として残留し難く、残留しても
その気泡は微細化されてしまう。
【００４６】つまり、光学的に影響がない大きさ程度、
かつ機械的強度に影響を与えない大きさ程度の気泡とし
て、上記溶融ガラス１４中に存在するから、実用上、な
んら差し支えがない。
かつ機械的強度に影響を与えない大きさ程度の気泡とし
て、上記溶融ガラス１４中に存在するから、実用上、な
んら差し支えがない。
【００４７】このような上記下部ヒータ１５ｂの加熱に
より、気泡が消去された溶融ガラス１４は、モールド１
７により外面側、マンドレル１８により内面側が成型さ
れつつ、下方へ向かい流出されることとなる。
より、気泡が消去された溶融ガラス１４は、モールド１
７により外面側、マンドレル１８により内面側が成型さ
れつつ、下方へ向かい流出されることとなる。
【００４８】このようにして、ガラス管内部に気泡が残
留しない石英ガラス管を連続的に製造することが可能と
なっている。以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。
留しない石英ガラス管を連続的に製造することが可能と
なっている。以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。
【００４９】上記実施の形態においては、るつぼ１１内
部にバッフル１９を一つのみ設けた構成について説明し
たが、図６に示すように、バッフル１９はこのるつぼ１
１内部に二つ以上設けられていても構わなく、この場合
には、上記るつぼ１１内部での溶融ガラス１４の滞留時
間を一層調整することが可能となっている。ここで、バ
ッフル１９に形成された孔２０の位置を、それぞれのバ
ッフル１９でずらすことにより、上記溶融ガラス１４の
滞留時間のばらつきを防止することが可能となる。
部にバッフル１９を一つのみ設けた構成について説明し
たが、図６に示すように、バッフル１９はこのるつぼ１
１内部に二つ以上設けられていても構わなく、この場合
には、上記るつぼ１１内部での溶融ガラス１４の滞留時
間を一層調整することが可能となっている。ここで、バ
ッフル１９に形成された孔２０の位置を、それぞれのバ
ッフル１９でずらすことにより、上記溶融ガラス１４の
滞留時間のばらつきを防止することが可能となる。
【００５０】また上記実施の形態では、石英ガラス管を
連続的に形成する成型装置について述べたが、本装置の
適用範囲はこれに限られず、種々の製品の製造に適用可
能となっている。
連続的に形成する成型装置について述べたが、本装置の
適用範囲はこれに限られず、種々の製品の製造に適用可
能となっている。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、上記るつぼ内部に供給された原料を加熱溶
融する第１の加熱手段と、上記第１の加熱手段により原
料の溶融された溶融ガラスをさらに加熱する第２の加熱
手段と、上記第２の加熱手段によって加熱された溶融ガ
ラスが上記るつぼから引き出される前に所定の流動抵抗
を与える抵抗体と、上記第１、第２の加熱手段による溶
融ガラスの加熱温度および時間を制御する制御手段が設
けられた構成のため、上記るつぼ内部で第１の加熱手
段、および第２の加熱手段を用いれば、制御手段により
所定の温度差を与えることができる。そのため、このる
つぼ内部の温度差を適宜の値に調整可能となっている。
また、抵抗体がるつぼ内部に設けられたことにより、上
記るつぼ内部での溶融ガラスの滞留時間を延長させるこ
とができる。
明によると、上記るつぼ内部に供給された原料を加熱溶
融する第１の加熱手段と、上記第１の加熱手段により原
料の溶融された溶融ガラスをさらに加熱する第２の加熱
手段と、上記第２の加熱手段によって加熱された溶融ガ
ラスが上記るつぼから引き出される前に所定の流動抵抗
を与える抵抗体と、上記第１、第２の加熱手段による溶
融ガラスの加熱温度および時間を制御する制御手段が設
けられた構成のため、上記るつぼ内部で第１の加熱手
段、および第２の加熱手段を用いれば、制御手段により
所定の温度差を与えることができる。そのため、このる
つぼ内部の温度差を適宜の値に調整可能となっている。
また、抵抗体がるつぼ内部に設けられたことにより、上
記るつぼ内部での溶融ガラスの滞留時間を延長させるこ
とができる。
【００５２】請求項２記載の発明によると、上記るつぼ
内部の溶融ガラスの温度は、上記第１、第２の加熱手段
により略１０００℃から略２０００℃の範囲で温度変化
を与えて約７時間以上過熱するため、上記原料のるつぼ
内部への供給部分が低温の略１０００℃となってこの溶
融ガラス内部へ周辺雰囲気が溶け難くなり、また上記る
つぼの引き出し部分付近の温度が高温の略２０００℃と
なっているため、上記溶融ガラス中に気泡となって生じ
ている気体がより一層溶けやすいものとなる。また、上
記るつぼの内部で約７時間以上過熱するため、この溶融
ガラス中に生じている気泡を消滅させて内部に気泡等が
残留していないガラス管を製造することができる。
内部の溶融ガラスの温度は、上記第１、第２の加熱手段
により略１０００℃から略２０００℃の範囲で温度変化
を与えて約７時間以上過熱するため、上記原料のるつぼ
内部への供給部分が低温の略１０００℃となってこの溶
融ガラス内部へ周辺雰囲気が溶け難くなり、また上記る
つぼの引き出し部分付近の温度が高温の略２０００℃と
なっているため、上記溶融ガラス中に気泡となって生じ
ている気体がより一層溶けやすいものとなる。また、上
記るつぼの内部で約７時間以上過熱するため、この溶融
ガラス中に生じている気泡を消滅させて内部に気泡等が
残留していないガラス管を製造することができる。
【００５３】請求項３記載の発明によると、上記抵抗体
は、上記るつぼ内部に複数個設けられたため、るつぼ内
部での溶融ガラスの滞留時間を長くすることができる。
請求項４記載の発明によると、上記第１の加熱手段と第
２の加熱手段の間には、第３の加熱手段が設けられ、こ
の第３の加熱手段は上記第１の加熱手段と第２の加熱手
段の間の温度に溶融ガラスを加熱するため、この第３の
加熱手段の温度調整によりより一層溶融ガラス中の気泡
を消去することができる。
は、上記るつぼ内部に複数個設けられたため、るつぼ内
部での溶融ガラスの滞留時間を長くすることができる。
請求項４記載の発明によると、上記第１の加熱手段と第
２の加熱手段の間には、第３の加熱手段が設けられ、こ
の第３の加熱手段は上記第１の加熱手段と第２の加熱手
段の間の温度に溶融ガラスを加熱するため、この第３の
加熱手段の温度調整によりより一層溶融ガラス中の気泡
を消去することができる。
【００５４】請求項５記載の発明によると、上記るつぼ
内部に原料を供給する供給工程と、上記るつぼ内部に供
給された原料を加熱して溶融ガラスとする溶融工程と、
上記溶融ガラスを更に加熱する加熱工程と、上記溶融工
程および加熱工程での加熱温度および時間を制御する制
御工程と、上記加熱された溶融ガラスを所定の形状で引
き出す引き出し工程とを具備しているため、上記るつぼ
の内部で溶融された溶融ガラス内部に生じる気泡を適宜
消滅させることが可能となるとともに、上記るつぼ内部
の溶融ガラスから連続的に石英ガラス管を成型すること
ができる。
内部に原料を供給する供給工程と、上記るつぼ内部に供
給された原料を加熱して溶融ガラスとする溶融工程と、
上記溶融ガラスを更に加熱する加熱工程と、上記溶融工
程および加熱工程での加熱温度および時間を制御する制
御工程と、上記加熱された溶融ガラスを所定の形状で引
き出す引き出し工程とを具備しているため、上記るつぼ
の内部で溶融された溶融ガラス内部に生じる気泡を適宜
消滅させることが可能となるとともに、上記るつぼ内部
の溶融ガラスから連続的に石英ガラス管を成型すること
ができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係わる石英部材の成型
装置の構成を示す側断面図。
装置の構成を示す側断面図。
【図２】同実施の形態に係わるバッフルの形状を示す平
面図。
面図。
【図３】同実施の形態に係わるるつぼ内部における溶融
ガラスの温度と時間の変化の関係を示す図。
ガラスの温度と時間の変化の関係を示す図。
【図４】同実施の形態に係わるるつぼ内部における２．
５ｍｍの水素の気泡の変化の状態を示す図。
５ｍｍの水素の気泡の変化の状態を示す図。
【図５】本発明の石英部材の成型装置の構成の一変形例
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明の石英部材の連続形成装置の構成の一変
形例を示す図。
形例を示す図。
１０…石英部材の成型装置 １１…るつぼ １２…原料 １４…溶融ガラス １５…上部ヒータ １６…下部ヒータ １７…モールド １８…マンドレル １９…バッフル（抵抗体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 間宮 弘和 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者 金 富雄 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 石英の粉末などの原料を連続的にるつぼ
内部に供給し、この原料を溶融してモールドとマンドレ
ルの間から所定の形状で引き出して石英部材を連続的に
形成する石英部材の成型装置において、 上記るつぼ内部に供給された原料を加熱して溶融ガラス
とする第１の加熱手段と、 上記第１の加熱手段により形成された溶融ガラスをさら
に加熱する第２の加熱手段と、 上記るつぼ内部に設けられ、上記第２の加熱手段によっ
て加熱され溶融ガラスが上記るつぼから引き出される前
に所定の流動抵抗を与える抵抗体と、 上記第１、第２の加熱手段による溶融ガラスの加熱温度
および滞留時間を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする石英部材の成型装置。 - 【請求項２】 上記るつぼ内部の溶融ガラスの温度は、
上記第１、第２の加熱手段により略１０００℃から略２
０００℃の範囲で温度変化を与えて約７時間以上加熱す
ることを特徴とする請求項１記載の石英部材の成型装
置。 - 【請求項３】 上記抵抗体は、上記るつぼ内部に複数個
設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記
載の石英部材の連続形成装置。 - 【請求項４】 上記第１の加熱手段と第２の加熱手段の
間には、第３の加熱手段が設けられ、この第３の加熱手
段は上記第１の加熱手段と第２の加熱手段の間の温度に
加熱することを特徴とする請求項１ないし請求項３記載
の石英部材の成型装置。 - 【請求項５】 石英の粉末などの原料を連続的にるつぼ
内部に供給し、この原料を溶融して所定形状の石英部材
を連続的に形成する石英部材の成型方法において、 上記るつぼ内部に原料を供給する供給工程と、 上記るつぼ内部に供給された原料を加熱して溶融ガラス
とする溶融工程と、 上記溶融ガラスをさらに加熱する加熱工程と、 上記溶融工程および加熱工程での加熱温度および滞留時
間を制御する制御工程と、 上記制御工程で制御された溶融ガラスを所定の形状で引
き出す引き出し工程と、 を具備したことを特徴とする石英部材の成型方法。
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