(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料塊を浮遊させた状態で加熱溶融した後に冷却してガラス材を製造する方法であって、
下方から上方に向かってガスを噴出させて前記ガラス原料塊を浮遊させる複数の第１の孔と、前記ガスを噴出させるとともに、下方から前記ガラス原料塊に照射されるレーザービームを通過させる第２の孔とを有する成形部材を準備する工程と、
前記ガラス原料塊を前記成形部材の上に配置し、前記第１の孔及び前記第２の孔からガスを噴出することにより、前記ガラス原料塊を浮遊させた状態で、前記レーザービームを前記第２の孔を通過させて前記ガラス原料塊に照射し、前記ガラス原料塊を加熱溶融する工程とを備え、
前記第２の孔の孔径は、前記第１の孔の孔径より大きい、ガラス材の製造方法。
【請求項２】
前記第２の孔が前記成形部材の中央部に形成されており、前記第１の孔が前記第２の孔より外側に形成されている、請求項１に記載のガラス材の製造方法。
【請求項３】
前記第２の孔が複数形成されている、請求項１または２に記載のガラス材の製造方法。
【請求項４】
前記第２の孔の孔径は、前記第１の孔の孔径の１．１〜１０倍である、請求項３に記載のガラス材の製造方法。
【請求項５】
前記成形部材が多孔質材料から構成されており、前記第１の孔が前記多孔質材料の連通孔である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス材の製造方法。
【請求項６】
ガラス原料塊を浮遊させた状態で加熱溶融した後に冷却してガラス材を製造する装置であって、
下方から上方に向かってガスを噴出させて前記ガラス原料塊を浮遊させる複数の第１の孔と、前記ガスを噴出させるとともに、下方から前記ガラス原料塊に照射されるレーザービームを通過させる第２の孔とを有し、前記第２の孔の孔径は、前記第１の孔の孔径より大きい成形部材と、
前記第１の孔及び前記第２の孔に前記ガスを供給するガス供給手段と、
前記レーザービームを出射するレーザー光源とを備え、
前記成形部材の上に配置された前記ガラス原料塊に向かって、前記第１の孔及び前記第２の孔からガスを噴出することにより、前記ガラス原料塊を浮遊させ、前記レーザー光源からの前記レーザービームを前記第２の孔を通過させ、前記ガラス原料塊に照射して加熱溶融する、ガラス材の製造装置。
【請求項７】
前記第２の孔が複数形成されている、請求項６に記載のガラス材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無容器浮遊法によるガラス材の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス材の製造方法として、無容器浮遊法に関する研究がなされている。例えば、特許文献１には、ガス浮遊炉で浮遊させたバリウムチタン系強誘電体の試料にレーザービームを照射して加熱溶融した後に、冷却することにより、バリウムチタン系強誘電体の試料をガラス化させる方法が記載されている。このように、無容器浮遊法では、容器の壁面との接触に起因する結晶化の進行を抑制できるため、従来の容器を用いた製造方法ではガラス化させることができなかった材料であってもガラス化し得る場合がある。従って、無容器浮遊法は、新規な組成を有するガラス材を製造し得る方法として注目に値すべき方法である。
【０００３】
引用文献１に開示された方法では、ガス浮遊炉の底部に設けた１つの孔からガスを噴出させることによりガラス原料塊を浮遊させた状態で、レーザービームをガラス原料塊の上下方向から照射して加熱溶融させている。したがって、下方向から照射するレーザービームは、ガス浮遊炉のガス噴出孔を通して出射されていると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、１つのガス噴出孔を通してレーザービームを出射する場合、以下のような課題があることを本発明者らは見出した。すなわち、レーザービームが照射されたガラス原料塊の部分は、加熱溶融されて粘度が低くなっているため、この部分に噴出したガスが当たると変形しやすくなる。その結果、ガラス原料塊の外周面に沿ってガスが均等に分散されにくくなり、ガラス原料塊の浮遊状態が不安定になるという課題が存在する。
【０００６】
本発明の目的は、ガス噴出孔を通してレーザービームを出射させても、ガラス原料塊を安定して浮遊させることができるガラス材の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の製造方法は、ガラス原料塊を浮遊させた状態で加熱溶融した後に冷却してガラス材を製造する方法であって、下方から上方に向かってガスを噴出させてガラス原料塊を浮遊させる複数の第１の孔と、ガスを噴出させるとともに、下方からガラス原料塊に照射されるレーザービームを通過させる第２の孔とを有する成形部材を準備する工程と、ガラス原料塊を成形部材の上に配置し、第１の孔及び第２の孔からガスを噴出することにより、ガラス原料塊を浮遊させた状態で、レーザービームを第２の孔を通過させてガラス原料塊に照射し、ガラス原料塊を加熱溶融する工程とを備えることを特徴としている。
【０００８】
本発明においては、第２の孔が成形部材の中央部に形成されており、第１の孔が第２の孔より外側に形成されていることが好ましい。
【０００９】
本発明において、第２の孔の孔径は、第１の孔の孔径より大きいことが好ましい。この場合、例えば、第２の孔の孔径は、第１の孔の孔径の１．１〜１０倍であることが好ましい。
【００１０】
本発明においては、成形部材が多孔質材料から構成されていてもよい。この場合、第１の孔は、多孔質材料の連通孔であることが好ましい。
【００１１】
本発明の製造装置は、ガラス原料塊を浮遊させた状態で加熱溶融した後に冷却してガラス材を製造する装置であって、下方から上方に向かってガスを噴出させてガラス原料塊を浮遊させる複数の第１の孔と、ガスを噴出させるとともに、下方からガラス原料塊に照射されるレーザービームを通過させる第２の孔とを有する成形部材と、第１の孔及び第２の孔にガスを供給するガス供給手段と、レーザービームを出射するレーザー光源とを備え、成形部材の上に配置されたガラス原料塊に向かって、第１の孔及び第２の孔からガスを噴出することにより、ガラス原料塊を浮遊させ、レーザー光源からのレーザービームを第２の孔を通過させ、ガラス原料塊に照射して加熱溶融することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガス噴出孔を通してレーザービームを出射させても、ガラス原料塊を安定して浮遊させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の製造方法（製造装置）を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態における第１の孔及び第２の孔を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の製造方法（製造装置）における成形部材を示す模式的断面図である。
【図４】図３に示す第２の実施形態における第１の孔及び第２の孔を示す平面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の製造方法（製造装置）における成形部材を示す模式的断面図である。
【図６】図５に示す第３の実施形態における第１の孔及び第２の孔を示す平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の製造方法（製造装置）における成形部材を示す模式的断面図である。
【図８】比較例の製造方法（製造装置）を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の製造方法（製造装置）を示す模式的断面図である。図１に示すように、本実施形態のガラス材製造装置１において、ガラス原料塊２は、成形部材１０の成形面１０ａの上方に浮遊した状態で配置されている。成形面１０ａは、凹球面状または凹非球面状に設けられていることが好ましい。成形面１０ａには、ガス４を下方から上方に向かって噴出する第１の孔１１及び第２の孔１２が形成されている。第１の孔１１及び第２の孔１２からガス４が噴出することにより、ガラス原料塊２が上方に浮遊している。第１の孔１１及び第２の孔１２に、ガスボンベなどのガス供給手段３からガス４が供給されることにより、第１の孔１１及び第２の孔１２からガス４が噴出する。
【００１６】
ガス４の種類は、特に限定されるものではなく、例えば、空気や酸素であってもよいし、窒素ガスやアルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスであってもよいし、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、水素を含有した還元性ガスであってもよい。
【００１７】
図２は、図１に示す第１の実施形態における第１の孔１１及び第２の孔１２を示す平面図である。図２に示すように、第２の孔１２は成形部材１０の成形面１０ａの中央部に形成されており、第１の孔１１は第２の孔１２より外側に複数形成されている。本実施形態において、第２の孔１２は成形面１０ａ内に１つ形成されている。第１の孔１１は、二点鎖線で示す領域１３内で形成されている。直径Ｄ１は、領域１３の直径を示しており、直径Ｄ０は、成形面１０ａの直径を示している。本実施形態では、第１の孔１１の孔径と第２の孔１２の孔径とは、実質的に同じになるように形成されている。
【００１８】
成形部材１０は、例えば、炭化ケイ素、超鋼、ステンレス、ジュラルミン、カーボン等により構成することができる。
【００１９】
図１に示すように、第１の孔１１及び第２の孔１２からガス４を噴出させることによりガラス原料塊２を浮遊させた状態で、加熱手段であるレーザー光源５からのレーザービーム６を、第２の孔１２を通過させてガラス原料塊２に照射する。また、本実施形態では、加熱手段であるレーザー光源７をガラス原料塊２の上方にも設けており、レーザー光源７からのレーザービーム８もガラス原料塊２に照射する。レーザービーム６及び８を照射することによりガラス原料塊２を加熱溶融してガラス化し、その後、冷却することでガラス材を得ることができる。ガラス原料塊２を加熱溶融する工程と、ガラス材の温度が少なくとも軟化点以下となるまで冷却する工程とにおいては、少なくともガス４の噴出を継続し、ガラス原料塊２またはガラス材が成形面１０ａに接触しないようにすることが好ましい。
【００２０】
本実施形態では、下方からのレーザービーム６とともに、上方からのレーザービーム８もガラス原料塊２に照射しているが、下方からのレーザービーム６のみをガラス原料塊２に照射してもよい。
【００２１】
図８は、比較例の製造方法（製造装置）を示す模式的断面図である。図８に示すように、この比較例では、成形部材３０の中央部にガス噴出孔３１が１つだけ形成されている。つまりこの装置は、特許文献１と同様に、ガス噴出孔３１からガス４を噴出させてガラス原料塊２を浮遊させるとともに、ガス噴出孔３１を通過させてレーザービーム６をガラス原料塊２に照射するようになっている。このため、ガラス原料塊２のレーザー被照射部２ａは、レーザービーム６の照射により加熱溶融されて粘度が低下し、粘度が低下したレーザー被照射部２ａにガス噴出孔３１から噴出したガス４が当たる。レーザー被照射部２ａに噴出したガス４が当たると、粘度が低くなっているため変形しやすく、ガラス原料塊２の外周面に沿ってガス４が均等に分散されにくくなる。このため、ガラス原料塊２の浮遊状態が不安定になり、ガラス原料塊２が成形部材３０と接触してしまうおそれが生じる。
【００２２】
これに対し、本実施形態では、ガス４を噴出するためだけの第１の孔１１が複数設けられている。このため、第１の孔１１から噴出したガス４により、ガラス原料塊２の浮遊状態を安定に保つことができる。特に、本実施形態では、第２の孔１２の周囲に複数の第１の孔１１が設けられているので、ガラス原料塊２の浮遊状態をより安定に保つことができる。
【００２３】
上述のように、本実施形態では、第１の孔１１の孔径と第２の孔１２の孔径とは、実質的に同じになるように形成されている。第１の孔１１及び第２の孔１２の孔径が大きすぎると、ガス噴出の流速が小さくなり、ガラス原料塊２を十分に浮遊させることができない場合がある。このため、第１の孔１１及び第２の孔１２の孔径は、２ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．５ｍｍ以下であることが特に好ましい。但し、第１の孔１１及び第２の孔１２の孔径が小さすぎると、ガスが噴出しにくくなる場合がある。また、レーザービーム６が第２の孔１２を通過しにくくなる。従って、第１の孔１１及び第２の孔１２の孔径は、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００２４】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態の製造方法（製造装置）における成形部材を示す模式的断面図である。図３に示すように、本実施形態では、第２の孔１２の孔径を第１の孔１１の孔径よりも大きくしている。第１の実施形態と同様に、第２の孔１２は成形部材１０の成形面１０ａの中央部に形成されており、第１の孔１１は第２の孔１２より外側に複数形成されている。
【００２５】
図４は、図３に示す第２の実施形態における第１の孔１１及び第２の孔１２を示す平面図である。図４に示されるように、本実施形態において、第２の孔１２の孔径は第１の孔１１の孔径より大きく、第２の孔１２の周囲に複数の第１の孔１１が形成されている。また、本実施形態では、第２の孔１２に近い領域において第１の孔１１が密集して形成されている。なお、図４においては、直径Ｄ１及び直径Ｄ０を図示していないが、図２と同様に、直径Ｄ１は領域１３の直径であり、直径Ｄ０は成形面１０ａの直径である。
【００２６】
本実施形態では、上述のように、第２の孔１２の孔径を第１の孔１１の孔径より大きくしている。これにより、第２の孔１２から噴出するガス４の流速を、第１の孔１１から噴出するガス４の流速より遅くすることができる。その結果、ガラス原料塊２の変形が抑制され、ガラス原料塊２の浮遊状態をより安定にすることができる。また、第２の孔１２の孔径を第１の孔１１の孔径より大きくすることにより、レーザービーム６の光路を調整しやすくなる。
【００２７】
第２の孔１２の孔径は、第１の孔１１の孔径の１．１〜１０倍であることが好ましく、１．５〜８倍であることがより好ましく、２〜５倍であることがさらに好ましい。第２の孔１２の孔径が大きくなりすぎると、ガラス原料塊２の浮遊状態が不安定になる傾向がある。
【００２８】
第１の孔１１の孔径の実際的な寸法は、第１の実施形態に例示した寸法と同様であることが好ましい。本実施形態において、第２の孔１２の孔径は、３ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましく、１．８ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１．５ｍｍ以下であることが特に好ましく、１．２ｍｍ以下であることが最も好ましい。第２の孔１２の孔径は、０．３ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上であることがより好ましく、０．８ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００２９】
本実施形態においても、第１の孔１１が複数設けられているため、第１の孔１１から噴出したガス４により、ガラス原料塊２の浮遊状態を安定に保つことができる。また、第２の孔１２の周囲に複数の第１の孔１１が設けられているので、ガラス原料塊２の浮遊状態をより安定に保つことができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態の製造方法（製造装置）における成形部材を示す模式的断面図である。図６は、図５に示す第３の実施形態における第１の孔１１及び第２の孔１２を示す平面図である。図５及び図６に示すように、本実施形態では、成形面１０ａの中央部に１つの第１の孔１１を形成し、その周囲に４つの第２の孔１２を形成している。さらに第２の孔１２の周囲に複数の第１の孔１１を形成している。なお、図６においては、直径Ｄ１及び直径Ｄ０を図示していないが、図２と同様に、直径Ｄ１は領域１３の直径であり、直径Ｄ０は成形面１０ａの直径である。
【００３１】
本実施形態に示すように、本発明においては、第２の孔１２を複数形成してもよい。第２の孔１２を複数形成することにより、複数のレーザービーム６を下方から照射することができるので、ガラス原料塊２の加熱溶融状態をより制御しやすくなる。複数のレーザービーム６は、別々のレーザー光源から出射されたものであってもよいし、１つのレーザー光源から出射されたものをビームスプリッターなどで分割したものであってもよい。
【００３２】
本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、第２の孔１２の孔径を第１の孔１１の孔径より大きくしている。したがって、第２の孔１２から噴出するガス４の流速を、第１の孔１１から噴出するガス４の流速より遅くすることができ、ガラス原料塊２の浮遊状態をより安定にすることができる。また、第２の孔１２の孔径を第１の孔１１の孔径より大きくすることにより、第２の孔１２の孔径を相対的に大きくすることができるので、レーザービーム６の光路を調整しやすくなる。
【００３３】
第１の孔１１及び第２の孔１２の孔径の寸法は、第２の実施形態と同様であることが好ましい。
【００３４】
本実施形態においても、第１の孔１１が複数設けられているため、第１の孔１１から噴出したガス４により、ガラス原料塊２の浮遊状態を安定に保つことができる。また、第２の孔１２の周囲に複数の第１の孔１１が設けられているので、ガラス原料塊２の浮遊状態をより安定に保つことができる。
【００３５】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態の製造方法（製造装置）における成形部材を示す模式的断面図である。本実施形態において、成形部材１０は、連通孔を有する多孔質材料から構成されている。図７に示すように、成形部材１０は、その周囲に設けられた保持部材１４によって保持されている。また、保持部材１４を設けることによって、ガス４が成形部材１０の連通孔を通り成形部材１０の側方から漏れないように遮蔽している。成形面１０ａの中央部には、第２の孔１２が形成されている。
【００３６】
本実施形態においては、第２の孔１２の周囲に存在している成形部材１０の連通孔が、第１の孔１１を構成している。第１の孔１１を構成している連通孔は、成形部材１０の下方から上方に向かって連なっている孔である。成形部材１０の下方に供給されたガス４は、この連通孔を通り、成形面１０ａの上方に噴出する。また、成形部材１０の下方に供給されたガス４は、第２の孔１２を通ることによっても、成形面１０ａの上方に噴出する。
【００３７】
成形部材１０を構成する多孔質材料としては、炭化ケイ素などの炭化物、窒化物、酸化物などの多孔質セラミック材料を用いることができる。
【００３８】
第２の孔１２の孔径の寸法は、例えば、第２の実施形態と同様にすることができる。第１の孔１１を構成している連通孔の孔径は、１〜２００μｍであることが好ましく、５〜１００μｍであることがより好ましい。また、多孔質材料の気孔率は３０〜６０％であることが好ましく、３５〜５５％であることがより好ましい。連通孔の孔径が小さすぎる、あるいは多孔質材料の気孔率が低すぎると、ガスが噴出しにくくなる場合がある。一方、連通孔の孔径が大きすぎる、あるいは多孔質材料の気孔率が高すぎると、ガス噴出の流速が小さくなり、ガラス原料塊２を十分に浮遊させることができない場合がある。
【００３９】
本実施形態においては、多孔質材料の連通孔を第１の孔１１としているので、第２の孔１２の孔径は第１の孔１１の孔径より大きくなっている。このため、第２の孔１２から噴出するガス４の流速を、第１の孔１１から噴出するガス４の流速より遅くすることができ、ガラス原料塊２の浮遊状態をより安定にすることができる。また、第２の孔１２の孔径を相対的に大きくすることができるので、レーザービーム６の光路を調整しやすくなる。
【００４０】
本実施形態においては、多孔質材料の連通孔を第１の孔１１としているので、第１の孔１１が多数設けられている。このため、第１の孔１１から噴出したガス４により、ガラス原料塊２の浮遊状態を安定に保つことができる。また、第２の孔１２の周囲に多数の第１の孔１１が設けられているので、ガラス原料塊２の浮遊状態をより安定に保つことができる。
【００４１】
なお、上記各実施形態において、複数形成されている第１の孔１１は、必ずしも互いに同じ孔径である必要はなく、互いに異なっていてもよい。
【００４２】
第２〜第４の実施形態では、下方からのレーザービーム６のみをガラス原料塊２に照射しているが、これらの実施形態においても、第１の実施形態と同様に、下方からのレーザービーム６とともに、上方からのレーザービーム８をガラス原料塊２に照射してもよい。
【００４３】
本発明によれば、無容器浮遊法によりガラス材を製造することができるので、網目形成酸化物を含まないような、容器を用いた溶融法によってはガラス化しない組成を有するガラスについて、ガラス材を製造することができる。このようなガラスとしては、例えば、テルビウム−ホウ酸複合酸化物系ガラス材、チタン酸バリウム系ガラス材、ランタン−ニオブ複合酸化物系ガラス材、ランタン−ニオブ−アルミニウム複合酸化物系ガラス材、ランタン−ニオブ−タンタル複合酸化物系ガラス材、ランタン−タングステン複合酸化物系ガラス材、ランタン−チタン複合酸化物ガラス材、ランタン−チタン−ジルコニア複合酸化物ガラス材等が挙げられる。
【００４４】
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００４５】
（実施例１）
原料粉末を秤量、混合した後、１０００℃前後の温度で仮焼きすることで原料粉末を焼結させた。焼結体から所望の量を切り出し、ガラス原料塊２を作製した。ガラス原料塊２のガラス組成は、１８モル％Ｌａ２Ｏ３−８２モル％ＴｉＯ２である。
【００４６】
次に、図１及び図２に示す第１の実施形態に準じたガラス材の製造装置を用いて、以下の条件で、ガラス原料塊２を加熱溶融することによりガラス材を作製した。具体的な手順を以下に示す。
【００４７】
まず、０．２５ｇのガラス原料塊２を成形部材１０の成形面１０ａの上に配置した。次に、ガス供給手段３から第１の孔１１及び第２の孔１２にガス４を供給し、ガラス原料塊２を成形面１０ａの上方に浮遊させた。この状態で、下方のレーザー光源５から第２の孔１２を通過させてレーザービーム６をガラス原料塊２に照射するとともに、上方のレーザー光源７からのレーザービーム８をガラス原料塊２に照射して、ガラス原料塊２を加熱溶融させた。レーザービーム６及び８はそれぞれ、１Ｗ／秒で出力を上昇させ、出力３０Ｗ（合計６０Ｗ）となった時点で１５秒間その出力を保持し、その後レーザー照射を停止した。
【００４８】
その後、ガラス原料塊２の溶融物を冷却させることにより、ガラス材を得た。得られたガラス材の直径は４．１ｍｍであった。
【００４９】
第１の孔１１及び第２の孔１２の位置及び寸法は、以下の通りである。
【００５０】
成形面１０ａの直径Ｄ０：１４ｍｍ
第１の孔１１が形成される領域１３の直径Ｄ１：１３ｍｍ
第１の孔１１の孔径：０．３ｍｍ
第１の孔１１の数：２５３
第２の孔１２が形成される位置：成形面１０ａの中央部
第２の孔１２の孔径：０．３ｍｍ
第２の孔１２の数：１
ガス４：窒素ガス
【００５１】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で調製したガラス原料塊２を用い、図３及び図４に示す第２の実施形態に準じたガラス材の製造装置を用いて、以下の条件で、ガラス原料塊２を加熱溶融することによりガラス材を作製した。具体的な手順を以下に示す。
【００５２】
まず、０．２８ｇのガラス原料塊２を成形部材１０の成形面１０ａの上に配置した。次に、ガス供給手段から第１の孔１１及び第２の孔１２にガス４を供給し、ガラス原料塊２を成形面１０ａの上方に浮遊させた。この状態で、下方のレーザー光源から第２の孔１２を通過させてレーザービーム６をガラス原料塊２に照射して、ガラス原料塊２を加熱溶融させた。レーザービーム６は、２Ｗ／秒で出力を上昇させ、出力６５Ｗとなった時点で１５秒間その出力を保持し、その後レーザー照射を停止した。
【００５３】
その後、ガラス原料塊２の溶融物を冷却させることにより、ガラス材を得た。得られたガラス材の直径は４．４ｍｍであった。
【００５４】
第１の孔１１及び第２の孔１２の位置及び寸法は、以下の通りである。
【００５５】
成形面１０ａの直径Ｄ０：１４ｍｍ
第１の孔１１が形成される領域１３の直径Ｄ１：１２ｍｍ
第１の孔１１の孔径：０．３ｍｍ
第１の孔１１の数：３７４
第２の孔１２が形成される位置：成形面１０ａの中央部
第２の孔１２の孔径：１．５ｍｍ
第２の孔１２の数：１
ガス４：窒素ガス
【００５６】
（実施例３）
実施例１と同様の方法で調製したガラス原料塊２を用い、図５及び図６に示す第３の実施形態に準じたガラス材の製造装置を用いて、以下の条件で、ガラス原料塊２を加熱溶融することによりガラス材を作製した。具体的な手順を以下に示す。
【００５７】
まず、０．２ｇのガラス原料塊２を成形部材１０の成形面１０ａの上に配置した。次に、ガス供給手段から第１の孔１１及び第２の孔１２にガス４を供給し、ガラス原料塊２を成形面１０ａの上方に浮遊させた。この状態で、下方から４つのレーザービーム６をそれぞれ第２の孔１２を通過させてガラス原料塊２に照射して、ガラス原料塊２を加熱溶融させた。４つのレーザービーム６はそれぞれ、１Ｗ／秒で出力を上昇させ、出力１４Ｗ（合計５６Ｗ）となった時点で１５秒間その出力を保持し、その後レーザー照射を停止した。
【００５８】
その後、ガラス原料塊２の溶融物を冷却させることにより、ガラス材を得た。得られたガラス材の直径は３．５ｍｍであった。
【００５９】
第１の孔１１及び第２の孔１２の位置及び寸法は、以下の通りである。
【００６０】
成形面１０ａの直径Ｄ０：１１ｍｍ
第１の孔１１が形成される領域１３の直径Ｄ１：８ｍｍ
第１の孔１１の孔径：０．２ｍｍ
第１の孔１１の数：２４５
第２の孔１２が形成される位置：成形面１０ａの中心から０．９ｍｍ離れた位置であって、正方形の各頂点に該当する位置
第２の孔１２の孔径：０．８ｍｍ
第２の孔１２の数：４
ガス４：窒素ガス
【００６１】
（実施例４）
実施例１と同様の方法で調製したガラス原料塊２を用い、図７に示す第４の実施形態に準じたガラス材の製造装置を用いて、以下の条件で、ガラス原料塊２を加熱溶融することによりガラス材を作製した。具体的な手順を以下に示す。
【００６２】
まず、０．１５ｇのガラス原料塊２を成形部材１０の成形面１０ａの上に配置した。成形部材１０としては、炭化ケイ素多孔質体（連通孔の孔径５〜５０μｍ、気孔率４０％）を用いた。次に、ガス供給手段から第２の孔１２が形成された成形部材１０にガス４を供給し、ガラス原料塊２を成形面１０ａの上方に浮遊させた。この状態で、下方のレーザー光源から第２の孔１２を通過させてレーザービーム６をガラス原料塊２に照射して、ガラス原料塊２を加熱溶融させた。レーザービーム６は、１Ｗ／秒で出力を上昇させ、出力５０Ｗとなった時点で１５秒間その出力を保持し、その後レーザー照射を停止した。
【００６３】
その後、ガラス原料塊２の溶融物を冷却させることにより、ガラス材を得た。得られたガラス材の直径は２．８ｍｍであった。
【００６４】
第２の孔１２の位置及び寸法は、以下の通りである。
【００６５】
成形面１０ａの直径Ｄ０：１０ｍｍ
第２の孔１２が形成される位置：成形面１０ａの中央部
第２の孔１２の孔径：１．２ｍｍ
第２の孔１２の数：１
ガス４：窒素ガス
【００６６】
（比較例１）
実施例１と同様の方法で調製したガラス原料塊２を用い、図８に示す比較例に準じたガラス材の製造装置を用いて、以下の条件で、ガラス原料塊２を加熱溶融することによりガラス材を作製した。具体的な手順を以下に示す。
【００６７】
まず、０．１２ｇのガラス原料塊２を成形部材３０の上に配置した。次に、ガス供給手段からガス噴出孔３１にガス４を供給し、ガラス原料塊２を成形部材３０の上方に浮遊させた。この状態で、下方のレーザー光源からガス噴出孔３１を通過させてレーザービーム６をガラス原料塊２に照射して、ガラス原料塊２を加熱溶融させた。レーザービーム６は、２Ｗ／秒で出力を上昇させ、出力５０Ｗとなった時点でその出力を保持した。しかしながら、ガラス原料塊２の溶融物の浮遊状態が不安定となり、成形部材３０と接触してしまい、所望のガラス材は得られなかった。
【００６８】
ガス噴出孔３１の位置及び寸法は、以下の通りである。
【００６９】
ガス噴出孔３１が形成される位置：成形部材３０の中央部
ガス噴出孔３１の孔径：１ｍｍ
ガス噴出孔３１の数：１
ガス４：窒素ガス
【符号の説明】
【００７０】
１…ガラス材製造装置
２…ガラス原料塊
２ａ…レーザー被照射部
３…ガス供給手段
４…ガス
５…レーザー光源
６…レーザービーム
７…レーザー光源
８…レーザービーム
１０…成形部材
１０ａ…成形面
１１…第１の孔
１２…第２の孔
１３…領域
１４…保持部材
３０…成形部材
３１…ガス噴出孔
Ｄ０…成形面１０ａの直径
Ｄ１…領域１３の直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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