WO2021172575A1

WO2021172575A1 - 光学ガラス製造装置用部材

Info

Publication number: WO2021172575A1
Application number: PCT/JP2021/007583
Authority: WO
Inventors: 隆大米田; 勝人橋本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-09-02
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP7343685B2; JPWO2021172575A1; US20230114382A1; CN115151513A

Abstract

光学ガラス製造装置用部材は、高温環境下でハロゲン元素を含むガスに曝される光学ガラス製造装置用部材であって、光学ガラス（１０）を直接または間接的に支持する第１部材（４）と、第１部材（４）を支持する第２部材（５）と、を備える。

Description

光学ガラス製造装置用部材

　開示の実施形態は、光学ガラス製造装置用部材に関する。

　光学ガラスを製造する光学ガラス製造装置に用いられる部材（以下、光学ガラス製造装置用部材とも呼称する。）は、かかる光学ガラスを製造する工程において、高温環境下で腐食性ガスに曝される場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特公平７－２９８０７号公報

　しかしながら、従来技術では、光学ガラスを支持する支持部材が腐食するたびに、かかる支持部材全体を交換しなければならないため、光学ガラスの製造コストが増大するという問題があった。

　実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、光学ガラスの製造コストを低減することができる光学ガラス製造装置用部材を提供することを目的とする。

　実施形態の一態様に係る光学ガラス製造装置用部材は、高温環境下でハロゲン元素を含むガスに曝される光学ガラス製造装置用部材であって、光学ガラスを直接または間接的に支持する第１部材と、前記第１部材を支持する第２部材と、を備える。

図１は、第１実施形態に係る光学ガラス製造装置の構成を説明するための図である。図２は、第１実施形態に係る光学ガラス製造装置の構成を説明するための図である。図３は、第１実施形態に係る第１部材の構成を説明するための図である。図４は、第１実施形態に係る第２部材の構成を説明するための図である。図５は、第１実施形態に係る第２部材に対する第１部材の支持方法を説明するための図である。図６は、第１実施形態に係る第２部材に対する第１部材の支持構造を説明するための図である。図７は、第１実施形態の変形例１に係る第１部材の構成を説明するための図である。図８は、第１実施形態の変形例１に係る第２部材の構成を説明するための図である。図９は、第１実施形態の変形例１に係る第２部材に対する第１部材の支持方法を説明するための図である。図１０は、第１実施形態の変形例１に係る第２部材に対する第１部材の支持構造を説明するための図である。図１１は、第１実施形態の変形例２に係る第１部材の構成を説明するための図である。図１２は、第２実施形態に係る光学ガラス製造装置の構成を説明するための図である。図１３は、第２実施形態に係る光学ガラス製造装置の構成を説明するための図である。図１４は、第２実施形態に係る第１部材の構成を説明するための図である。図１５は、第２実施形態に係る第２部材の構成を説明するための図である。図１６は、第２実施形態に係る第２部材に対するカバー部材の設置方法を説明するための図である。図１７は、第２実施形態に係る第２部材に対する第１部材の支持方法を説明するための図である。図１８は、第２実施形態に係る支持部材の構造を説明するための図である。図１９は、第２実施形態の変形例１に係る第１部材の構成を説明するための図である。図２０は、第２実施形態の変形例１に係る第２部材の構成を説明するための図である。図２１は、第２実施形態の変形例１に係る第２部材に対する第１部材の支持方法を説明するための図である。図２２は、第２実施形態の変形例１に係る支持部材の構造を説明するための図である。図２３は、第２実施形態の変形例２に係る第１部材の構成を説明するための図である。図２４は、第２実施形態の変形例２に係る第２部材の構成を説明するための図である。図２５は、第２実施形態の変形例２に係る第２部材に対する第１部材の支持方法を説明するための図である。図２６は、第２実施形態の変形例２に係る支持部材の構造を説明するための図である。図２７は、第２実施形態の変形例２に係る支持部材内のラビリンス構造を説明するための図である。図２８は、第２実施形態の変形例３に係る第１部材の構成を説明するための図である。図２９は、第２実施形態の変形例３に係る第２部材に対するカバー部材の設置方法を説明するための図である。図３０は、第２実施形態の変形例３に係る支持部材の構造を説明するための図である。図３１は、第２実施形態の変形例４に係る第２部材に対する第１部材の支持方法を説明するための図である。図３２は、第２実施形態の変形例５に係る第２部材に対する第１部材の支持方法を説明するための図である。図３３は、支持部材の外周側の研磨面のＳＥＭ観察写真を示す図である。図３４は、支持部材の中央部の研磨面のＳＥＭ観察写真を示す図である。図３５は、支持部材の内周側の研磨面のＳＥＭ観察写真を示す図である。図３６は、支持部材の外周側の破断面のＳＥＭ観察写真を示す図である。図３７は、支持部材の中央部の破断面のＳＥＭ観察写真を示す図である。図３８は、支持部材の内周側の破断面のＳＥＭ観察写真を示す図である。

　以下、添付図面を参照して、本願の開示する光学ガラス製造装置用部材の各実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
　光学ガラスを製造する光学ガラス製造装置に用いられる部材（以下、光学ガラス製造装置用部材とも呼称する。）は、かかる光学ガラスを製造する工程において、高温環境下で腐食性ガスに曝される場合がある。

　たとえば、光学ガラスを製造する工程において、たとえば１１００℃以上の高温環境下でハロゲン元素（たとえば、Ｆ（フッ素）、Ｃｌ（塩素）、Ｂｒ（臭素））を含むガスに曝される場合がある。

　このような過酷な環境では、腐食性ガスによる腐食反応が促進されることから、光学ガラスを支持する支持部材が腐食する場合があった。そして、従来技術では、支持部材が腐食した際、かかる支持部材全体を交換しなければならないことから、この交換にかかる費用が増大するため、光学ガラスの製造コストが増大するという問題があった。

　そこで、上述の問題点を克服し、光学ガラスの製造コストを低減することができる技術の実現が期待されている。

　最初に、第１実施形態に係る光学ガラス製造装置１の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。図１および図２は、第１実施形態に係る光学ガラス製造装置１の構成を説明するための図である。

　なお、図１は、光学ガラス１０の製造工程における初期段階を示しており、図２は、光学ガラス１０の製造工程における後期段階を示している。

　図１に示すように、第１実施形態に係る光学ガラス製造装置１は、高温炉２と、支持部材３と、原料供給部７とを備え、高温炉２の内部に支持部材３および原料供給部７が設けられている。支持部材３は、光学ガラス製造装置用部材の一例である。

　高温炉２は、光学ガラス１０の製造工程で必要となる高温環境（たとえば、温度が１１００℃～１６００℃）を内部に形成することができる。

　支持部材３は、第１部材４と、第２部材５とを備え、光学ガラス１０の出発材であるガラスロッド１１を支持する。たとえば、第１部材４にガラスロッド１１を挿通可能な挿通部４ａが形成される。そして、第１部材４は、かかる挿通部４ａでガラスロッド１１を吊り下げるように支持する。

　すなわち、第１実施形態では、第１部材４が、処理中の光学ガラス１０を間接的に支持する。なお、第１部材４によるガラスロッド１１の支持方法は上記の手法に限られない。また、第１実施形態では、処理中の光学ガラス１０を第１部材４で直接支持してもよい。たとえば、光学ガラス１０のインゴットを第１部材４で直接支持してもよい。

　また、支持部材３において、第２部材５は、第１部材４を吊り下げるように支持する。そして、支持部材３は、支持されたガラスロッド１１を回転可能に構成される。なお、第２部材５に対する第１部材４の支持構造の詳細については後述する。

　原料供給部７は、光学ガラス１０の原料（たとえば、ＳｉＣｌＯ_４、Ｈ_２、Ｏ_２など）をガラスロッド１１に向けて供給可能に構成される。また、原料供給部７は、光学ガラス１０における添加元素の原料として、ハロゲン元素を含むガス（たとえば、Ｆ_２ガス、Ｃｌ_２ガス、ＧｅＣｌ_４ガス、Ｂｒ_２ガスなど）をガラスロッド１１に向けて供給可能に構成される。また、原料供給部７は、高温炉２の内部で移動可能に構成される。

　そして、図１に示すように、高温炉２の内部を所定の温度で維持するとともに、原料供給部７から光学ガラス１０の原料をガラスロッド１１に向けて供給することにより、出発材であるガラスロッド１１の表面に光学ガラス１０が形成される。

　さらに、支持部材３を用いてガラスロッド１１を回転させるとともに、原料供給部７を適宜移動させることにより、図２に示すように、ガラスロッド１１の周囲に光学ガラス１０を成長させることができる。

　第１実施形態に係る光学ガラス１０は、たとえば、マイクロレンズやフォトマスク、選択吸収透過ガラス、光ファイバーなどである。

　また、光学ガラス１０の製造工程において、高温炉２の内部を１１００℃～１６００℃の高温環境にするとともに、原料供給部７からハロゲン元素を含むガスを供給することにより、光学ガラス１０の各種特性（たとえば、屈折率など）を制御することができる。

　ここまで説明した第１実施形態において、支持部材３は、光学ガラス１０を直接または間接的に支持する第１部材４と、かかる第１部材４を支持する第２部材５とを備える。これにより、光学ガラス１０の処理中に支持部材３が腐食性ガスで腐食した場合に、かかる光学ガラス１０に近いため腐食反応が進んだ第１部材４だけを交換することにより、光学ガラス１０の処理を継続することができる。

　すなわち、第１実施形態では、支持部材３が腐食した場合でも、その一部（第１部材４）を交換するだけで光学ガラス１０の処理を継続することができることから、支持部材３の交換にかかる費用を低減することができる。したがって、第１実施形態によれば、光学ガラス１０の製造コストを低減することができる。

　なお、本開示において、「腐食」とは、ハロゲン元素を含むガスと反応して部材の重量が減少し、同時に部材の気孔率が大きくなる現象のことである。

　また、第１実施形態では、支持部材３の第１部材４が、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）を主成分とする緻密質セラミックスで構成されるとよい。これにより、たとえば１１００℃以上の高温環境下において、ハロゲン元素を含むガスへの耐食性を向上させることができる。

　したがって、第１実施形態によれば、第１部材４の交換頻度を少なくすることができることから、光学ガラス１０の製造コストをさらに低減することができる。

　また、第１実施形態では、支持部材３の第２部材５が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成されるとよい。これにより、たとえば１１００℃以上の高温環境下において、ハロゲン元素を含むガスへの耐食性を向上させることができる。

　したがって、第１実施形態によれば、第２部材５の交換頻度を少なくすることができることから、光学ガラス１０の製造コストをさらに低減することができる。なお、第１実施形態において、第２部材５は、第１部材４に比べて光学ガラス１０から離れて配置されていることから、必ずしも窒化珪素で構成される必要は無く、たとえば金属などで構成されてもよい。

　また、第１実施形態では、第１部材４および第２部材５の少なくとも一方が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の気孔率が内部の気孔率よりも小さいとよい。

　このような緻密質セラミックスで支持部材３を構成することにより、ハロゲン元素を含む腐食性ガスに直接曝される表層において、かかる腐食性ガスを気孔から内部に侵入させにくくすることができる。なお、表層とは表面から深さ方向に２ｍｍ以内の領域であってもよい。また、内部とは表面から深さ方向に２ｍｍよりも深い領域であってもよい。

　したがって、第１実施形態によれば、腐食性ガスによって緻密質セラミックスの内部が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　また、第１実施形態では、緻密質セラミックスにおける内部の気孔率を表層よりも大きくすることにより、表層からのクラックの進展を内部の気孔で止めることができることから、支持部材３の耐熱衝撃性を向上させることができる。

　また、第１実施形態では、緻密質セラミックスにおける内部の気孔率を表層よりも大きくすることにより、内部の熱伝導率を低減することができることから、ガラスロッド１１から支持部材３を介して熱が逃げることを抑制することができる。

　したがって、第１実施形態によれば、ガラスロッド１１に形成される光学ガラス１０の温度を安定させることができることから、光学ガラス１０を安定的に製造することができる。

　なお、第１実施形態では、第１部材４および第２部材５の少なくとも一方が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の気孔率が、１（面積％）～３（面積％）であるとよい。

　このように表層の気孔率が小さい緻密質セラミックスで支持部材３を構成することにより、ハロゲン元素を含む腐食性ガスを気孔から内部にさらに侵入させにくくすることができる。

　したがって、第１実施形態によれば、腐食性ガスによって緻密質セラミックスの内部が腐食されることをさらに抑制することができることから、支持部材３の耐食性をさらに向上させることができる。

　また、第１実施形態では、第１部材４および第２部材５の少なくとも一方が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける内部の気孔率が、４（面積％）～９（面積％）であるとよい。

　このように内部の気孔率が比較的大きい緻密質セラミックスで支持部材３を構成することにより、支持部材３の耐熱衝撃性をさらに向上させることができるとともに、光学ガラス１０をさらに安定的に製造することができる。

　また、第１実施形態では、第１部材４および第２部材５の少なくとも一方が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の平均結晶粒径が、内部の平均結晶粒径よりも大きいとよい。

　このような緻密質セラミックスで支持部材３を構成することにより、表層における結晶粒界の総長さを短くすることができることから、ハロゲン元素を含む腐食性ガスを結晶粒界から内部に侵入させにくくすることができる。

　また、第１実施形態では、第１部材４および第２部材５の少なくとも一方が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の酸素含有量が、内部の酸素含有量よりも少ないとよい。

　このような緻密質セラミックスで支持部材３を構成することにより、酸素と反応しやすいハロゲン元素（たとえば、塩素）を含むガスと、表層に存在する酸素との反応を抑制することができる。

　したがって、第１実施形態によれば、酸素と反応しやすい腐食性ガスによって緻密質セラミックスの表層が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　なお、第１実施形態では、第１部材４および第２部材５の少なくとも一方が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の酸素含有量が７．０（質量％）以下であるとよく、緻密質セラミックスにおける表層の酸素含有量が６．５（質量％）以下であるとさらに好ましい。

　これにより、酸素と反応しやすい腐食性ガスによって緻密質セラミックスの表層が腐食されることをさらに抑制することができることから、支持部材３の耐食性をさらに向上させることができる。また、第１実施形態では、緻密質セラミックスにおける内部の酸素含有量が７．１（質量％）以上であるとよい。

　また、第１実施形態では、第１部材４および第２部材５の少なくとも一方が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層のアルミニウム含有量が、内部のアルミニウム含有量よりも少ないとよい。

　このような緻密質セラミックスで支持部材３を構成することにより、アルミニウムと反応しやすいハロゲン元素（たとえば、塩素）を含むガスと、表層に存在するアルミニウムとの反応を抑制することができる。

　したがって、第１実施形態によれば、アルミニウムと反応しやすい腐食性ガスによって緻密質セラミックスの表層が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　なお、支持部材３を構成する緻密質セラミックスでは、主成分である窒化珪素を焼結する際の焼結助剤としてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）が用いられることから、緻密質セラミックスの表層および内部には酸素およびアルミニウム原子が存在する。

＜支持構造の詳細＞
　つづいて、第１実施形態に係る第２部材５による第１部材４の支持構造の詳細について、図３～図６を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る第１部材４の構成を説明するための図であり、第１部材４における上端部（すなわち、第２部材５に支持される部位）の拡大図である。

　図３に示すように、第１部材４は、本体部４１と、拡径部４２とを有する。本体部４１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。拡径部４２は、本体部４１の上端部に設けられ、本体部４１よりも外径の大きい部位である。

　また、拡径部４２には、本体部４１と接続される部位に、テーパ形状の当接部４２ａを有する。かかる当接部４２ａは、第１部材４が第２部材５で支持される際に、第２部材５と当接する部位である。

　図４は、第１実施形態に係る第２部材５の構成を説明するための図であり、第２部材５における下端部（すなわち、第１部材４を支持する部位）の拡大図である。図４に示すように、第２部材５は、本体部５１と、空洞部５２と、開口部５３と、係止部５４とを有する。

　本体部５１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。空洞部５２は、本体部５１の内部において、かかる本体部５１の長手方向と同じ方向に延びるように形成される円柱状の空洞である。なお、空洞部５２の内径は、第１部材４における本体部４１の外径および拡径部４２の外径よりも大きい。

　開口部５３は、空洞部５２と、本体部５１の底面５１ａとの間を円柱状に貫通する部位である。なお、開口部５３の内径は、空洞部５２の内径よりも小さい。また、開口部５３の内径は、第１部材４における本体部４１の外径よりも大きく、かつ拡径部４２の外径よりも小さい。

　係止部５４は、開口部５３の上端に隣接するテーパ形状の部位である。かかる係止部５４は、第２部材５で第１部材４を支持する際に、第１部材４の当接部４２ａと当接する部位である。

　図５は、第１実施形態に係る第２部材５に対する第１部材４の支持方法を説明するための図である。図５に示すように、第２部材５に対して第１部材４を支持する場合には、第１部材４の全体が第２部材５の空洞部５２に下向きに挿入される。

　なおこの際、第１部材４の拡径部４２を上向きにするとともに、第２部材５の開口部５３を下向きにした状態で、第１部材４が第２部材５の空洞部５２に挿入される。そして、第１部材４の本体部４１が、第２部材５の開口部５３に挿通される。

　ここで、第１実施形態では、拡径部４２の外径が開口部５３の内径よりも大きいことから、図６に示すように、第１部材４の全体が第２部材５の外部に飛び出ることなく、第１部材４は第２部材５に支持される。図６は、第１実施形態に係る第２部材５に対する第１部材４の支持構造を説明するための図である。

　また、第１実施形態では、第１部材４の当接部４２ａが第２部材５の係止部５４に当接することにより、第１部材４が第２部材５に支持される一方で、これらの係合部位は接着剤などで固定されていない。これにより、第１部材４は、第２部材５に対して揺動可能となっている。

　これにより、仮に第２部材５が傾いて固定された場合であっても、第１部材４を略垂直に支持することができる。したがって、第１実施形態によれば、第１部材４に支持されるガラスロッド１１も略垂直に支持することができることから、ガラスロッド１１の周囲に光学ガラス１０を安定的に成長させることができる。

　また、第１実施形態では、第１部材４の当接部４２ａおよび第２部材５の係止部５４の少なくとも一方が、テーパ形状または球面形状であるとよい。これにより、第１部材４を第２部材５に対してさらに容易に揺動可能とすることができる。

　したがって、第１実施形態によれば、仮に第２部材５が傾いて固定された場合であっても、第１部材４およびガラスロッド１１をさらに容易に略垂直に支持することができることから、ガラスロッド１１の周囲に光学ガラス１０をさらに安定的に成長させることができる。

＜第１実施形態の各種変形例＞
　つづいて、第１実施形態の各種変形例について、図７～図１１を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態の変形例１に係る第１部材４の構成を説明するための図であり、第１部材４における上端部（すなわち、第２部材５に支持される部位）の拡大図である。

　図７に示すように、第１実施形態の変形例１の第１部材４は、本体部４１と、拡径部４２と、一対の切欠部４３とを有する。本体部４１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。拡径部４２は、本体部４１の上端部に設けられ、本体部４１よりも外径の大きい箇所を有する部位である。

　切欠部４３は、第１部材４の拡径部４２から本体部４１の上部にかけて、平坦に切り欠かれている部位である。一対の切欠部４３は、互いに略平行に切り欠かれている。

　図８は、第１実施形態の変形例１に係る第２部材５の構成を説明するための図であり、第２部材５における下端部（すなわち、第１部材４を支持する部位）の拡大図である。図８に示すように、第１実施形態の変形例１の第２部材５は、本体部５１と、空洞部５２と、開口部５３と、係止部５４と、スリット５５とを有する。

　本体部５１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。空洞部５２は、本体部５１の内部において、かかる本体部５１の長手方向と同じ方向に延びるように形成される円柱状の空洞である。なお、空洞部５２の内径は、第１部材４における本体部４１および拡径部４２の長径（すなわち、切欠部４３で切り欠かれていない箇所の外径）よりも大きい。

　開口部５３は、空洞部５２と、本体部５１の底面５１ａとの間を円柱状に貫通する部位である。なお、開口部５３の内径は、空洞部５２の内径よりも小さい。また、開口部５３の内径は、第１部材４における本体部４１の長径よりも大きく、かつ拡径部４２の長径よりも小さい。

　スリット５５は、空洞部５２および開口部５３に繋がるように、本体部５１の側面５１ｂに形成される。かかるスリット５５は、本体部５１の長手方向と同じ方向に延びるように形成される。

　なお、スリット５５の幅は、第１部材４における本体部４１および拡径部４２の短径（すなわち、切欠部４３で切り欠かれている箇所の外径）よりも大きく、かつ本体部４１および拡径部４２の長径よりも小さい。

　図９は、第１実施形態の変形例１に係る第２部材５に対する第１部材４の支持方法を説明するための図である。図９に示すように、第２部材５に対して第１部材４を支持する場合には、第１部材４の上端部において切欠部４３で切り欠かれている部位が、第２部材５のスリット５５に横向きに挿入される。

　なおこの際、第１部材４の拡径部４２を上向きにするとともに、第２部材５の開口部５３を下向きにした状態で、第１部材４の上端部が第２部材５のスリット５５に挿入される。そして、第１部材４の拡径部４２が、第２部材５の空洞部５２に挿入される。

　ここで、第１実施形態の変形例１では、図１０に示すように、空洞部５２に挿入された拡径部４２を回転させることにより、第１部材４の拡径部４２が第２部材５の外部に飛び出ることを防ぐことができることから、第１部材４は第２部材５に支持される。図１０は、第１実施形態の変形例１に係る第２部材５に対する第１部材４の支持構造を説明するための図である。

　また、第１実施形態の変形例１では、第１部材４の当接部４２ａが第２部材５の係止部５４に当接することにより、第１部材４が第２部材５に支持される一方で、これらの係合部位は接着剤などで固定されていない。これにより、第１部材４は、第２部材５に対して揺動可能となっている。

　これにより、仮に第２部材５が傾いて固定された場合であっても、第１部材４を略垂直に支持することができる。したがって、第１実施形態の変形例１によれば、第１部材４に支持されるガラスロッド１１も略垂直に支持することができることから、ガラスロッド１１の周囲に光学ガラス１０を安定的に成長させることができる。

　また、第１実施形態の変形例１では、第１部材４の当接部４２ａおよび第２部材５の係止部５４の少なくとも一方が、テーパ形状または球面形状であるとよい。これにより、第１部材４を第２部材５に対してさらに容易に揺動可能とすることができる。

　したがって、第１実施形態の変形例１によれば、仮に第２部材５が傾いて固定された場合であっても、第１部材４およびガラスロッド１１をさらに容易に略垂直に支持することができることから、ガラスロッド１１の周囲に光学ガラス１０をさらに安定的に成長させることができる。

　図１１は、第１実施形態の変形例２に係る第１部材４の構成を説明するための図である。図１１に示すように、第１実施形態の変形例２では、第１部材４における本体部４１の内部に空洞である中空部４１ａが配置される。これにより、吊り下げ側である第１部材４を軽量化することができることから、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部にかかる負荷を軽減することができる。

　第１部材４と第２部材５との接続部には摩擦による偏摩耗が生じることがあり、第１部材４がこの偏摩耗によってできた凹みに引っ掛かると、第１部材４が第２部材５に対して揺動しにくくなる。これにより、ガラスロッド１１の垂直支持が困難になる場合がある。

　しかしながら、第１実施形態の変形例２では、第１部材４に中空部４１ａが配置されることから、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部にかかる負荷を軽減することができるため、第１部材４が第２部材５に対して揺動しにくくなることを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
　光学ガラスを製造する光学ガラス製造装置に用いられる部材（以下、光学ガラス製造装置用部材とも呼称する。）は、かかる光学ガラスを製造する工程において、高温環境下で腐食性ガスに曝される場合がある。

　最初に、第２実施形態に係る光学ガラス製造装置１の構成について、図１２および図１３を参照しながら説明する。図１２および図１３は、第２実施形態に係る光学ガラス製造装置１の構成を説明するための図である。

　なお、図１２は、光学ガラス１０の製造工程における初期段階を示しており、図１３は、光学ガラス１０の製造工程における後期段階を示している。

　図１２に示すように、第２実施形態に係る光学ガラス製造装置１は、高温炉２と、支持部材３と、原料供給部７とを備え、高温炉２の内部に支持部材３および原料供給部７が設けられている。支持部材３は、光学ガラス製造装置用部材の一例である。

　支持部材３は、第１部材４と、第２部材５と、カバー部材６を備え、光学ガラス１０の出発材であるガラスロッド１１を支持する。たとえば、第１部材４にガラスロッド１１を挿通可能な挿通部４ａが形成される。そして、第１部材４は、かかる挿通部４ａでガラスロッド１１を吊り下げるように支持する。

　すなわち、第２実施形態では、第１部材４が、処理中の光学ガラス１０を間接的に支持する。なお、第１部材４によるガラスロッド１１の支持方法は上記の手法に限られない。また、第２実施形態では、処理中の光学ガラス１０を第１部材４で直接支持してもよい。たとえば、光学ガラス１０のインゴットを第１部材４で直接支持してもよい。

　また、支持部材３において、第２部材５は、第１部材４を吊り下げるように支持する。さらに、カバー部材６は、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部を覆っている。そして、支持部材３は、支持されたガラスロッド１１を回転可能に構成される。なお、第１部材４、第２部材５およびカバー部材６の詳細については後述する。

　そして、図１２に示すように、高温炉２の内部を所定の温度で維持するとともに、原料供給部７から光学ガラス１０の原料をガラスロッド１１に向けて供給することにより、出発材であるガラスロッド１１の表面に光学ガラス１０が形成される。

　さらに、支持部材３を用いてガラスロッド１１を回転させるとともに、原料供給部７を適宜移動させることにより、図１３に示すように、ガラスロッド１１の周囲に光学ガラス１０を成長させることができる。

　第２実施形態に係る光学ガラス１０は、たとえば、マイクロレンズやフォトマスク、選択吸収透過ガラス、光ファイバーなどである。

　ここまで説明した第２実施形態において、支持部材３は、光学ガラス１０を直接または間接的に支持する第１部材４と、かかる第１部材４を支持する第２部材５と、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部を覆うカバー部材６とを備える。

　これにより、光学ガラス１０の処理中に支持部材３が腐食性ガスで腐食した場合に、かかる光学ガラス１０に近く、かつ比表面積が大きいため腐食反応が進んだカバー部材６だけを交換することにより、光学ガラス１０の処理を継続することができる。

　すなわち、第２実施形態では、支持部材３が腐食した場合でも、その一部（カバー部材６）を交換するだけで光学ガラス１０の処理を継続することができることから、支持部材３の交換にかかる費用を低減することができる。したがって、第２実施形態によれば、光学ガラス１０の製造コストを低減することができる。

　また、第２実施形態では、光学ガラス１０を製造する際に、外部からの応力がかかるため腐食しやすい第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部をカバー部材６で保護することができる。したがって、第２実施形態によれば、かかる接続部の劣化を抑制することができる。

　また、第２実施形態では、支持部材３のカバー部材６が、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）を主成分とする緻密質セラミックスで構成されるとよい。これにより、たとえば１１００℃以上の高温環境下において、ハロゲン元素を含むガスへの耐食性を向上させることができる。

　したがって、第２実施形態によれば、カバー部材６の交換頻度を少なくすることができることから、光学ガラス１０の製造コストをさらに低減することができる。

　また、第２実施形態では、支持部材３の第１部材４が、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）を主成分とする緻密質セラミックスで構成されるとよい。これにより、たとえば１１００℃以上の高温環境下において、ハロゲン元素を含むガスへの耐食性を向上させることができる。

　したがって、第２実施形態によれば、第１部材４の交換頻度を少なくすることができることから、光学ガラス１０の製造コストをさらに低減することができる。なお、第２実施形態において、第１部材４は、カバー部材６に比べて比表面積が小さいことから、必ずしも窒化珪素で構成される必要は無く、たとえば金属などで構成されてもよい。

　また、第２実施形態では、支持部材３の第２部材５が、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成されるとよい。これにより、たとえば１１００℃以上の高温環境下において、ハロゲン元素を含むガスへの耐食性を向上させることができる。

　したがって、第２実施形態によれば、第２部材５の交換頻度を少なくすることができることから、光学ガラス１０の製造コストをさらに低減することができる。なお、第２実施形態において、第２部材５は、カバー部材６に比べて光学ガラス１０から離れて配置されていることから、必ずしも窒化珪素で構成される必要は無く、たとえば金属などで構成されてもよい。

　また、第２実施形態では、カバー部材６、第１部材４および第２部材５の少なくとも１つが、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の気孔率が内部の気孔率よりも小さいとよい。

　したがって、第２実施形態によれば、腐食性ガスによって緻密質セラミックスの内部が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　また、第２実施形態では、緻密質セラミックスにおける内部の気孔率を表層よりも大きくすることにより、表層からのクラックの進展を内部の気孔で止めることができることから、支持部材３の耐熱衝撃性を向上させることができる。

　また、第２実施形態では、緻密質セラミックスにおける内部の気孔率を表層よりも大きくすることにより、内部の熱伝導率を低減することができることから、ガラスロッド１１から支持部材３を介して熱が逃げることを抑制することができる。

　したがって、第２実施形態によれば、ガラスロッド１１に形成される光学ガラス１０の温度を安定させることができることから、光学ガラス１０を安定的に製造することができる。

　なお、第２実施形態では、カバー部材６、第１部材４および第２部材５の少なくとも１つが、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の気孔率が、１（面積％）～３（面積％）であるとよい。

　したがって、第２実施形態によれば、腐食性ガスによって緻密質セラミックスの内部が腐食されることをさらに抑制することができることから、支持部材３の耐食性をさらに向上させることができる。

　また、第２実施形態では、カバー部材６、第１部材４および第２部材５の少なくとも１つが、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける内部の気孔率が、４（面積％）～９（面積％）であるとよい。

　また、第２実施形態では、カバー部材６、第１部材４および第２部材５の少なくとも１つが、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の平均結晶粒径が、内部の平均結晶粒径よりも大きいとよい。

　また、第２実施形態では、カバー部材６、第１部材４および第２部材５の少なくとも１つが、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の酸素含有量が、内部の酸素含有量よりも少ないとよい。

　したがって、第２実施形態によれば、酸素と反応しやすい腐食性ガスによって緻密質セラミックスの表層が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　なお、第２実施形態では、カバー部材６、第１部材４および第２部材５の少なくとも１つが、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層の酸素含有量が７．０（質量％）以下であるとよく、緻密質セラミックスにおける表層の酸素含有量が６．５（質量％）以下であるとさらに好ましい。

　これにより、酸素と反応しやすい腐食性ガスによって緻密質セラミックスの表層が腐食されることをさらに抑制することができることから、支持部材３の耐食性をさらに向上させることができる。また、第２実施形態では、緻密質セラミックスにおける内部の酸素含有量が７．１（質量％）以上であるとよい。

　また、第２実施形態では、カバー部材６、第１部材４および第２部材５の少なくとも１つが、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される場合に、かかる緻密質セラミックスにおける表層のアルミニウム含有量が、内部のアルミニウム含有量よりも少ないとよい。

　したがって、第２実施形態によれば、アルミニウムと反応しやすい腐食性ガスによって緻密質セラミックスの表層が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

＜支持部材の構成＞
　つづいて、第２実施形態に係る支持部材３の詳細な構成について、図１４～図１８を参照しながら説明する。図１４は、第２実施形態に係る第１部材４の構成を説明するための図であり、第１部材４における上端部（すなわち、第２部材５に支持される部位）の拡大図である。

　図１４に示すように、第１部材４は、本体部１４１と、狭径部１４２と、段差部１４３と、支持部１４４とを有する。本体部１４１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。狭径部１４２は、本体部１４１の上端部に設けられ、本体部１４１よりも外径の小さい部位である。

　段差部１４３は、狭径部１４２の側面に形成され、側方に向かって高さの異なる段差を有する。支持部１４４は、本体部１４１と狭径部１４２との間に位置する円環状の平面である。かかる支持部１４４は、第１部材４でカバー部材６を支持する際に、カバー部材６の底面１６３（図１６参照）と当接する部位である。

　図１５は、第２実施形態に係る第２部材５の構成を説明するための図であり、第２部材５における下端部（すなわち、第１部材４を支持する部位）の拡大図である。図１５に示すように、第２部材５は、本体部１５１と、狭径部１５２と、段差部１５３とを有する。

　本体部１５１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。狭径部１５２は、本体部１５１の下端部に設けられ、本体部１５１よりも外径の小さい部位である。また、狭径部１５２の外径は、第１部材４における狭径部１４２の外径と略等しい。

　段差部１５３は、狭径部１５２の側面に形成され、側方に向かって高さの異なる段差を有する。また、段差部１５３は、第１部材４における段差部１４３の段差形状と嵌まり合うような形状を有する。

　図１６は、第２実施形態に係る第２部材５に対するカバー部材６の設置方法を説明するための図である。図１６に示すように、カバー部材６は、略円筒状であり、本体部１６１と、空洞部１６２と、底面１６３とを有する。

　本体部１６１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。空洞部１６２は、本体部１６１の内部において、かかる本体部１６１の長手方向と同じ方向に延びるように形成される円柱状の空洞である。

　なお、空洞部１６２の内径は、第１部材４における狭径部１４２の外径および第２部材５の狭径部１５２の外径よりも大きい。また、空洞部１６２の内径は、第１部材４の本体部１４１の外径よりも小さい。

　そして、第２部材５に対してカバー部材６を設置する場合には、カバー部材６が第２部材５の狭径部１５２に上向きに挿入される。ここで、第２実施形態では、狭径部１５２において段差部１５３よりも基端側の部位が、カバー部材６よりも長い。

　これにより、図１７に示すように、カバー部材６が第２部材５の狭径部１５２に上向きに挿入された際に、第２部材５の段差部１５３をカバー部材６から露出させることができる。図１７は、第２実施形態に係る第２部材５に対する第１部材４の支持方法を説明するための図である。

　次に、第２部材５に対して第１部材４を支持する場合に、第１部材４の段差部１４３が、第２部材５の段差部１５３に横向きに嵌め合わせられる。ここで、第２実施形態では、第１部材４の段差部１４３が第２部材５の段差部１５３に嵌め合わせられた場合に、第１部材４の狭径部１４２と第２部材５の狭径部１５２とが均等な外径の円柱となるように構成される。

　これにより、図１８に示すように、カバー部材６を第１部材４の狭径部１４２に挿入することができる。そして、第２実施形態では、カバー部材６が第１部材４の狭径部１４２よりも長いことから、カバー部材６の底面１６３が第１部材４の支持部１４４に支持された際に、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部（ここでは、段差部１４３、１５３およびその周辺）をカバー部材６で覆うことができる。

　これにより、光学ガラス１０（図１参照）を製造する際に、外部からの応力がかかるため腐食しやすい接続部（段差部１４３、１５３）をカバー部材６で保護することができる。したがって、第２実施形態によれば、かかる接続部の劣化を抑制することができる。

　また、第２実施形態では、光学ガラス１０の処理中に支持部材３が腐食性ガスで腐食した場合に、かかる光学ガラス１０に近く、かつ比表面積が大きいため腐食反応が進んだカバー部材６だけを交換することにより、光学ガラス１０の処理を継続することができる。

＜第２実施形態の各種変形例＞
　つづいて、第２実施形態の各種変形例について、図１９～図３２を参照しながら説明する。なお、以下に示す各種変形例では、第２実施形態と同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略することがある。

　図１９は、第２実施形態の変形例１に係る第１部材４の構成を説明するための図であり、第１部材４における上端部（すなわち、第２部材５に支持される部位）の拡大図である。図１９に示すように、第２実施形態の変形例１の第１部材４は、本体部１４１と、狭径部１４２と、支持部１４４と、雄ネジ部１４５とを有する。

　本体部１４１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。狭径部１４２は、本体部１４１の上端部に設けられ、本体部１４１よりも外径の小さい部位である。支持部１４４は、本体部１４１の側面における所定の箇所に設けられる円環状の突起である。

　かかる支持部１４４は、第１部材４でカバー部材６を支持する際に、カバー部材６の底面１６３（図２１参照）と当接する部位である。雄ネジ部１４５は、狭径部１４２の側面に形成されるらせん状の溝であり、雄ネジとして機能する。

　図２０は、第２実施形態の変形例１に係る第２部材５の構成を説明するための図であり、第２部材５における下端部（すなわち、第１部材４を支持する部位）の拡大図である。図２０に示すように、第２実施形態の変形例１の第２部材５は、本体部１５１と、空洞部１５４と、雌ネジ部１５５とを有する。

　本体部１５１は、柱状の部位であり、たとえば円柱状である。また、本体部１５１の外径は、第１部材４における本体部１４１の外径と略等しい。空洞部１５４は、本体部１５１の内部において、かかる本体部１５１の長手方向と同じ方向に延びるように形成される円柱状の空洞である。

　雌ネジ部１５５は、空洞部１５４における先端側の内側面に形成されるらせん状の溝であり、第１部材４の雄ネジ部１４５をネジ止め可能な雌ネジとして機能する。

　図２１は、第２実施形態の変形例１に係る第２部材５に対する第１部材４の支持方法を説明するための図である。図２１に示すように、第２部材５に対して第１部材４を支持する場合には、第１部材４の雄ネジ部１４５が第２部材５の雌ネジ部１５５にネジ止めされる。

　また、図２１に示すように、第２実施形態の変形例１のカバー部材６は、略円筒状であり、本体部１６１と、空洞部１６２と、底面１６３とを有する。

　なお、空洞部１６２の内径は、第１部材４における本体部１４１の外径および第２部材５の本体部１５１の外径よりもわずかに大きい。また、空洞部１６２の内径は、第１部材４の支持部１４４の外径よりも小さい。

　そして、第１部材４および第２部材５に対してカバー部材６を設置する場合には、カバー部材６が第２部材５の本体部１５１に下向きに挿入される。ここで、第２実施形態の変形例１では、第１部材４の支持部１４４から第２部材５の先端部までの長さが、カバー部材６よりも短い。

　これにより、第２実施形態の変形例１では、図２２に示すように、カバー部材６の底面１６３が第１部材４の支持部１４４に支持された際に、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部（ここでは、第２部材５の先端部およびその周辺）をカバー部材６で覆うことができる。図２２は、第２実施形態の変形例１に係る支持部材３の構造を説明するための図である。

　これにより、光学ガラス１０（図１参照）を製造する際に、外部からの応力がかかるため腐食しやすい接続部（第２部材５の先端部）をカバー部材６で保護することができる。したがって、第２実施形態の変形例１によれば、かかる接続部の劣化を抑制することができる。

　また、第２実施形態の変形例１では、光学ガラス１０の処理中に支持部材３が腐食性ガスで腐食した場合に、かかる光学ガラス１０に近く、かつ比表面積が大きいため腐食反応が進んだカバー部材６だけを交換することにより、光学ガラス１０の処理を継続することができる。

　すなわち、第２実施形態の変形例１では、支持部材３が腐食した場合でも、その一部（カバー部材６）を交換するだけで光学ガラス１０の処理を継続することができることから、支持部材３の交換にかかる費用を低減することができる。したがって、第２実施形態の変形例１によれば、光学ガラス１０の製造コストを低減することができる。

　図２３は、第２実施形態の変形例２に係る第１部材４の構成を説明するための図であり、第１部材４における上端部（すなわち、第２部材５に支持される部位）の拡大図である。図２３に示すように、第２実施形態の変形例２の第１部材４は、本体部１４１と、狭径部１４２と、雄ネジ部１４５とを有する。

　すなわち、第２実施形態の変形例２の第１部材４は、支持部１４４が設けられないこと以外は第２実施形態の変形例１の第１部材４と同様であるため、詳細な説明は省略する。

　図２４は、第２実施形態の変形例２に係る第２部材５の構成を説明するための図であり、第２部材５における下端部（すなわち、第１部材４を支持する部位）の拡大図である。図２４に示すように、第２実施形態の変形例１の第２部材５は、本体部１５１と、空洞部１５４と、雌ネジ部１５５と、支持部１５６とを有する。

　なお、第２実施形態の変形例２の本体部１５１、空洞部１５４および雌ネジ部１５５は、第２実施形態の変形例１の第２部材５における各部と同様であるため、詳細な説明は省略する。

　支持部１５６は、本体部１５１の側面における所定の箇所に設けられる円環状の突起である。かかる支持部１５６は、第２部材５でカバー部材６を支持する際に、カバー部材６の突出部１６４（図２５参照）と当接する部位である。

　図２５は、第２実施形態の変形例２に係る第２部材５に対する第１部材４の支持方法を説明するための図である。図２５に示すように、第２部材５に対して第１部材４を支持する場合には、第１部材４の雄ネジ部１４５が第２部材５の雌ネジ部１５５にネジ止めされる。

　また、図２５に示すように、第２実施形態の変形例２のカバー部材６は、略円筒状であり、本体部１６１と、空洞部１６２と、底面１６３と、突出部１６４とを有する。

　突出部１６４は、本体部１６１における上端部の内側面に設けられる円環状の突起である。すなわち、突出部１６４の近傍には、空洞部１６２よりも内径の小さい円柱状の空洞が形成される。

　なお、突出部１６４の近傍に形成される空洞の内径は、第２部材５の本体部１５１の外径よりもわずかに大きい。また、かかる空洞の内径は、第２部材５の支持部１５６の外径よりも小さい。

　そして、第１部材４および第２部材５に対してカバー部材６を設置する場合には、カバー部材６が第２部材５の本体部１５１に下向きに挿入される。ここで、第２実施形態の変形例２では、第２部材５の支持部１５６から第２部材５の先端部までの長さが、カバー部材６よりも短い。

　これにより、第２実施形態の変形例２では、図２６に示すように、カバー部材６の突出部１６４が第２部材５の支持部１５６に支持された際に、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部（ここでは、第２部材５の先端部およびその周辺）をカバー部材６で覆うことができる。図２６は、第２実施形態の変形例２に係る支持部材３の構造を説明するための図である。

　これにより、光学ガラス１０（図１２参照）を製造する際に、外部からの応力がかかるため腐食しやすい接続部（第２部材５の先端部）をカバー部材６で保護することができる。したがって、第２実施形態の変形例２によれば、かかる接続部の劣化を抑制することができる。

　また、第２実施形態の変形例２では、光学ガラス１０の処理中に支持部材３が腐食性ガスで腐食した場合に、かかる光学ガラス１０に近く、かつ比表面積が大きいため腐食反応が進んだカバー部材６だけを交換することにより、光学ガラス１０の処理を継続することができる。

　すなわち、第２実施形態の変形例２では、支持部材３が腐食した場合でも、その一部（カバー部材６）を交換するだけで光学ガラス１０の処理を継続することができることから、支持部材３の交換にかかる費用を低減することができる。したがって、第２実施形態の変形例２によれば、光学ガラス１０の製造コストを低減することができる。

　図２７は、第２実施形態の変形例２に係る支持部材３内のラビリンス構造を説明するための図であり、第２部材５の支持部１５６近傍を示す断面図である。図２７に示すように、変形例２では、第２部材５の支持部１５６近傍にラビリンス構造が設けられているとよい。

　たとえば、本体部１５１の側面１５１ａにおいて、第２部材５の支持部１５６よりも上方の部位には、周方向に沿って形成される凸部１５１ａ１が設けられる。また、かかる凸部１５１ａ１と向かい合うカバー部材６の突出部１６４の内側面１６４ａには、凸部１５１ａ１に対応する凹部１６４ａ１が形成される。

　そして、第２部材５およびカバー部材６において互いに向かい合うそれぞれの対向面（側面１５１ａおよび内側面１６４ａ）において、第２部材５の凸部１５１ａ１とカバー部材６の凹部１６４ａ１によってラビリンス構造が形成される。

　これにより、第２部材５とカバー部材６との間に形成される隙間から、第１部材４と第２部材５との接続部に腐食性ガスが浸入することを抑制することができる。したがって、第２実施形態の変形例２によれば、かかる接続部の劣化をさらに抑制することができる。

　なお、第２部材５とカバー部材６との間に形成されるラビリンス構造は、図２７の例に限られず、腐食性ガスの浸入経路が複雑となる構造であればどのような構造であってもよい。

　図２８は、第２実施形態の変形例３に係る第１部材４の構成を説明するための図であり、第１部材４における上端部（すなわち、第２部材５に支持される部位）の拡大図である。図２８に示すように、第１部材４は、本体部１４１と、狭径部１４２と、段差部１４３と、支持部１４４と、雄ネジ部１４６とを有する。

　なお、第２実施形態の変形例３の本体部１４１、狭径部１４２、段差部１４３および支持部１４４は、第２実施形態の第１部材４における各部と同様であるため、詳細な説明は省略する。雄ネジ部１４６は、狭径部１４２の側面に形成されるらせん状の溝であり、雄ネジとして機能する。

　図２９は、第２実施形態の変形例３に係る第２部材５に対するカバー部材６の設置方法を説明するための図である。図２９に示すように、第２実施形態の変形例３の第２部材５は、本体部１５１と、狭径部１５２と、段差部１５３とを有する。なお、第２実施形態の変形例３の第１部材４は、第２実施形態の第２部材５と同様であるため、詳細な説明は省略する。

　また、第２実施形態の変形例３のカバー部材６は、略円筒状であり、本体部１６１と、空洞部１６２と、底面１６３と、雌ネジ部１６５とを有する。なお、第２実施形態の変形例３の本体部１６１、空洞部１６２および底面１６３は、第２実施形態のカバー部材６における各部と同様であるため、詳細な説明は省略する。

　雌ネジ部１６５は、空洞部１６２における下端側の内側面に形成されるらせん状の溝であり、第１部材４の雄ネジ部１４６をネジ止め可能な雌ネジとして機能する。

　そして、第２部材５に対してカバー部材６を設置する場合には、カバー部材６が第２部材５の狭径部１５２に上向きに挿入される。ここで、第２実施形態の変形例３では、狭径部１５２において段差部１５３よりも基端側の部位が、カバー部材６よりも長い。

　これにより、第２実施形態の図１７に示したように、カバー部材６が第２部材５の狭径部１５２に上向きに挿入された際に、第２部材５の段差部１５３をカバー部材６から露出させることができる。

　次に、第２実施形態の図１７に示したように、第２部材５に対して第１部材４を支持する場合に、第１部材４の段差部１４３が、第２部材５の段差部１５３に横向きに嵌め合わせられる。

　これにより、図３０に示すように、カバー部材６を第１部材４の狭径部１４２に挿入することができる。図３０は、第２実施形態の変形例３に係る支持部材３の構造を説明するための図である。

　そして、第２実施形態の変形例３では、カバー部材６が第１部材４の狭径部１４２よりも長いことから、カバー部材６の底面１６３が第１部材４の支持部１４４に支持された際に、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部（ここでは、段差部１４３、１５３およびその周辺）をカバー部材６で覆うことができる。

　このように、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部（段差部１４３、１５３）をカバー部材６で覆うことにより、光学ガラス１０（図１２参照）を製造する際に、外部からの応力がかかるため腐食しやすい接続部をカバー部材６で保護することができる。

　また、第２実施形態の変形例３では、第１部材４に対してカバー部材６を支持する場合には、カバー部材６の雌ネジ部１６５が第１部材４の雄ネジ部１４６にネジ止めされる。

　これにより、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部を覆うカバー部材６が外乱などによりずれてしまうことを抑制することができる。したがって、第２実施形態の変形例３によれば、かかる接続部の劣化をさらに抑制することができる。

　また、第２実施形態の変形例３では、光学ガラス１０の処理中に支持部材３が腐食性ガスで腐食した場合に、かかる光学ガラス１０に近く、かつ比表面積が大きいため腐食反応が進んだカバー部材６だけを交換することにより、光学ガラス１０の処理を継続することができる。

　すなわち、第２実施形態の変形例３では、支持部材３が腐食した場合でも、その一部（カバー部材６）を交換するだけで光学ガラス１０の処理を継続することができることから、支持部材３の交換にかかる費用を低減することができる。したがって、第２実施形態の変形例３によれば、光学ガラス１０の製造コストを低減することができる。

　ここまで説明した第２実施形態および各種変形例では、第２部材５に対する第１部材４の支持方法として、段差部やネジ止めを用いた例について示したが、第２部材５に対する第１部材４の支持方法はかかる例に限られない。

　図３１は、第２実施形態の変形例４に係る第２部材５に対する第１部材４の支持方法を説明するための図である。図３１に示すように、第２実施形態の変形例４では、第１部材４における狭径部１４２の上端部にかぎ爪部１４７が設けられるとともに、第２部材５における狭径部１５２の下端部にかぎ爪部１５７が設けられる。

　そして、第２実施形態の変形例４では、第２部材５のかぎ爪部１５７に第１部材４のかぎ爪部１４７を引っ掛けることにより、第２部材５に対して第１部材４を支持することができる。その後は、上述の第２実施形態および各種変形例の手法を用いることによって、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部（ここでは、かぎ爪部１４７、１５７およびその周辺）をカバー部材６で覆えばよい。

　図３２は、第２実施形態の変形例５に係る第２部材５に対する第１部材４の支持方法を説明するための図である。図３２に示すように、第２実施形態の変形例５では、第１部材４における狭径部１４２の上端部にかぎ爪部１４７が設けられるとともに、第２部材５における狭径部１５２の下端部に円弧部１５８が設けられる。

　そして、第２実施形態の変形例５では、第２部材５の円弧部１５８に第１部材４のかぎ爪部１４７を引っ掛けることにより、第２部材５に対して第１部材４を支持することができる。その後は、上述の第２実施形態および各種変形例の手法を用いることによって、第１部材４と第２部材５とを繋ぐ接続部（ここでは、かぎ爪部１４７、円弧部１５８およびその周辺）をカバー部材６で覆えばよい。

　以下、本開示の実施例を具体的に説明する。なお、以下に説明する実施例では、窒化珪素を主成分とする支持部材３について示すが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。

　まず、平均粒径が３μｍである金属シリコンの粉末と、平均粒径が１μｍであり、β化率が１０％（すなわち、α化率が９０％）の窒化珪素の粉末と、平均粒径が１μｍであるアルミナの粉末と、平均粒径が１μｍであるイットリア（Ｙ_２Ｏ_３）の粉末とを準備した。そして、準備された各粉末を所定の割合で混合し、混合粉末を得た。

　次に、得られた混合粉末を、水および窒化珪素質焼結体からなる粉砕用メディアとともにバレルミルに入れて、所定の粒径となるまで混合粉砕した。そして、混合粉砕された混合粉末に、有機バインダであるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を所定の割合添加して混合することにより、スラリーを得た。

　次に、得られたスラリーを所定の粒度を有するメッシュの篩いに通した後に、噴霧乾燥造粒装置を用いて造粒し、顆粒を得た。そして、得られた顆粒を、成形圧が６０ＭＰａ～１００ＭＰａであるＣＩＰ（冷間等方加圧）成形で所定の形状に成形し、成形体を得た。

　次に、得られた成形体を炭化珪素製のこう鉢中に載置し、窒素雰囲気中５００℃で５時間保持することにより脱脂した。続けて、さらに温度を上げて、実質的に窒素からなる１５０ｋＰａの窒素分圧中にて、１０５０℃で２０時間、１２５０℃で１０時間順次保持して窒化した。

　そして、窒素の圧力を常圧にして、さらに昇温し、１７００℃～１８００℃で２時間以上保持して焼成した。最後に、所定の降温速度で冷却することにより、窒化珪素が主成分である緻密質セラミックスの支持部材３（第１部材４および第２部材５）を得た。

　なお、第１部材４には挿通部４ａが形成され、第２部材５には空洞部５２が形成されることから、支持部材３を構成するいずれの部材にも筒状の部位が存在する。

　そして、得られた筒状の支持部材３について、外周側（支持部材３の表層の一例）、中央部（支持部材３の内部の一例）および内周側（支持部材３の表層の一例）の研磨面をＳＥＭ（Scanning　Electron　Microscope）で観察した。

　図３３～図３５は、それぞれ支持部材３の外周側、中央部および内周側の研磨面のＳＥＭ観察写真を示す図である。なお、図３３～図３５に示すＳＥＭ観察写真では、濃色の部位が気孔である。

　次に、得られたＳＥＭ観察写真を用いて、各観察部位についての単位面積当たりの気孔数と、気孔率と、気孔の平均径と、気孔の最大径とを評価した。具体的には、まず、得られたＳＥＭ観察写真を用いて、濃色に検出される気孔の輪郭を黒く縁取る。

　次に、縁取りを行なった画像または写真を用いて、画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製、なお、以降に画像解析ソフト「Ａ像くん」と記した場合、旭化成エンジニアリング（株）製の画像解析ソフトを示すものとする。）の粒子解析という手法を適用して画像解析することにより、単位面積当たりの気孔数と、気孔の平均径と、気孔の最大径とを求めることができる。

　同様に、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して画像解析することにより、複数の気孔の合計面積を求め、単位面積に対する複数の気孔の合計面積の割合を「気孔率」として求めることができる。

　また、得られた筒状の支持部材３について、外周側、中央部および内周側の破断面をＳＥＭで観察した。図３６～図３８は、それぞれ支持部材３の外周側、中央部および内周側の破断面のＳＥＭ観察写真を示す図である。

　また、得られた筒状の支持部材３について、外周側、中央部および内周側の酸素含有量およびアルミニウム含有量を評価した。なお、酸素含有量は、酸素分析装置（堀場製作所製　ＥＭＧＡ－６５０ＦＡ）を用いた赤外線吸収法により評価した。また、アルミニウム含有量は、ＩＣＰ（Inductively　Coupled　Plasma）発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて評価した。

　ここで、支持部材３の各観察部位について、単位面積当たりの気孔数と、気孔率と、気孔の平均径と、気孔の最大径と、酸素含有量と、アルミニウム含有量との評価結果を表１に示す。

　表１および図３３～図３５に示すように、各実施形態に係る支持部材３では、表層（すなわち、外周側および内周側）の気孔率が、内部（すなわち、中央部）の気孔率よりも小さいことがわかる。これにより、ハロゲン元素を含む腐食性ガスに直接曝される表層において、かかる腐食性ガスを気孔から内部に侵入させにくくすることができる。

　したがって、各実施形態によれば、腐食性ガスによって支持部材３の内部が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　なお、支持部材３における表層の気孔率を内部の気孔率よりも小さくする手法としては、高い成形圧（６０ＭＰａ～１００ＭＰａ）でＣＩＰ成形を行うことや、常圧の窒素雰囲気で焼成処理を実施することなどが有効である。

　また、図３６～図３８に示すように、各実施形態に係る支持部材３では、表層（すなわち、外周側および内周側）の平均結晶粒径が、内部（すなわち、中央部）の平均結晶粒径よりも大きいことがわかる。これにより、表層における結晶粒界の総長さを短くすることができることから、ハロゲン元素を含む腐食性ガスを結晶粒界から内部に侵入させにくくすることができる。

　なお、支持部材３における表層の平均結晶粒径を内部の平均結晶粒径よりも大きくする手法としては、１７００℃～１８００℃で２時間以上焼成処理を実施することなどが有効である。

　また、表１に示すように、各実施形態に係る支持部材３では、表層（すなわち、外周側および内周側）の酸素含有量が、内部（すなわち、中央部）の酸素含有量よりも少ないことがわかる。これにより、酸素と反応しやすいハロゲン元素（たとえば、塩素）を含むガスと、表層に存在する酸素との反応を抑制することができる。

　したがって、各実施形態によれば、酸素と反応しやすい腐食性ガスによって支持部材３の表層が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　なお、支持部材３における表層の酸素含有量を内部の酸素含有量よりも少なくする手法としては、炭素を含む焼成用容器内で焼成処理を実施することなどが有効である。

　また、表１に示すように、各実施形態に係る支持部材３では、表層（すなわち、外周側および内周側）の酸素含有量が、７．０（質量％）以下であることがわかる。これにより、酸素と反応しやすい腐食性ガスによって支持部材３の表層が腐食されることをさらに抑制することができることから、支持部材３の耐食性をさらに向上させることができる。

　また、表１に示すように、各実施形態に係る支持部材３では、表層（すなわち、外周側および内周側）のアルミニウム含有量が、内部（すなわち、中央部）のアルミニウム含有量よりも少ないことがわかる。これにより、アルミニウムと反応しやすいハロゲン元素（たとえば、塩素）を含むガスと、表層に存在するアルミニウムとの反応を抑制することができる。

　したがって、各実施形態によれば、アルミニウムと反応しやすい腐食性ガスによって支持部材３の表層が腐食されることを抑制することができることから、支持部材３の耐食性を向上させることができる。

　なお、支持部材３における表層のアルミニウム含有量を内部のアルミニウム含有量よりも少なくする手法としては、アルミナおよびイットリアを焼結助剤として用いることなどが有効である。

　以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

　さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

　１　　　光学ガラス製造装置
　２　　　高温炉
　３　　　支持部材（光学ガラス製造装置用部材の一例）
　４　　　第１部材
　４ａ　　挿通部
　５　　　第２部材
　６　　　カバー部材
　７　　　原料供給部
　１０　　光学ガラス
　１１　　ガラスロッド
　４１　　本体部
　４２　　拡径部
　４２ａ　当接部
　５１　　本体部
　５２　　空洞部
　５３　　開口部
　５４　　係止部
　５５　　スリット
　１４３　段差部
　１４４　支持部
　１４５、１４６　雄ネジ部
　１５３　段差部
　１５５　雌ネジ部
　１５６　支持部
　１６４　突出部
　１６５　雌ネジ部

Claims

　高温環境下でハロゲン元素を含むガスに曝される光学ガラス製造装置用部材であって、
　光学ガラスを直接または間接的に支持する第１部材と、
　前記第１部材を支持する第２部材と、
　を備える光学ガラス製造装置用部材。
　前記第１部材は、前記第２部材に対して揺動可能に支持される
　請求項１に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第２部材は、内部に形成される空洞部と、前記空洞部と底面との間を貫通し、前記空洞部よりも内径の小さい開口部を有し、
　前記第１部材は、前記空洞部の内径よりも外径が小さく、かつ前記開口部の内径よりも外径の大きい拡径部を有し、
　前記拡径部は、前記開口部の上端に隣接する係止部で係止される
　請求項１または２に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記拡径部において前記係止部に当接する当接部は、テーパ形状または球面形状を有する
　請求項３に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記係止部は、テーパ形状または球面形状を有する
　請求項３または４に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第２部材は、前記空洞部および前記開口部に繋がるとともに、前記拡径部を挿通可能なスリットを側面に有する
　請求項３～５のいずれか一つに記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第１部材と前記第２部材とを繋ぐ接続部を覆うカバー部材、をさらに備える
　請求項１に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、前記カバー部材を支持する支持部を有する
　請求項７に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第２部材は、前記支持部を有する
　請求項８に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第２部材および前記カバー部材は、互いに向かい合うそれぞれの対向面にラビリンス構造を有する
　請求項７～９のいずれか一つに記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第１部材は、前記第２部材にネジ止めされている
　請求項７～１０のいずれか一つに記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記カバー部材は、前記第１部材にネジ止めされている
　請求項７～１１のいずれか一つに記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記カバー部材は、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される
　請求項７～１２のいずれか一つに記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記カバー部材は、表層の気孔率が内部の気孔率よりも小さい
　請求項１３に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第１部材は、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される
　請求項１～１４のいずれか一つに記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第１部材は、表層の気孔率が内部の気孔率よりも小さい
　請求項１５に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第２部材は、窒化珪素を主成分とする緻密質セラミックスで構成される
　請求項１５または１６に記載の光学ガラス製造装置用部材。
　前記第２部材は、表層の気孔率が内部の気孔率よりも小さい
　請求項１７に記載の光学ガラス製造装置用部材。