(57)【要約】【課題】  偏心率が小さく、肉厚が均一なガラス管を製造することができると共に、ガラス管材料に対する加熱温度をガラス軟化点以下に下げることができるガラス管の製造方法およびこれに用いられるガラス管の製造装置を提供する。【解決手段】  出発材料であるガラス管材料１の孔内に、該孔の開口長さ以上の全長を備える成形部材３１を貫通させて、この成形部材３１をそれぞれ入口側固定部材３６及び／又は出口側固定部材３５に支持した状態で、このガラス管材料１を加熱し、前記ガラス管材料１の孔内を減圧することにより、前記ガラス管材料１の孔を縮径して当該孔内に配置した成形部材３１に当接させ、所望の孔径のガラス管を形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発材料であるガラス管材料を加熱し、前記ガラス管材料の孔内を減圧することにより、前記ガラス管材料の孔を縮径して所望サイズの内径に成形するガラス管の製造方法において、
前記孔の開口長さとほぼ等しい長さ以上の全長を有する成形部材に、縮径したガラス管材料を当接させることを特徴とするガラス管の製造方法。
【請求項２】
前記成形部材の線膨張係数が、前記ガラス管材料の線膨張係数より大きいことを特徴とする請求項１に記載のガラス管の製造方法。
【請求項３】
前記成形部材の両端を支持することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス管の製造方法。
【請求項４】
前記縮径したガラス管材料と前記成形部材とを相対移動させずに、ガラス管材料の有効部分を所望サイズの内径に成形することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のガラス管の製造方法。
【請求項５】
前記ガラス管材料の外周側に配置した外径調整手段により、当該ガラス管材料の外径寸法を調整することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のガラス管の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のガラス管の製造方法により製造したガラス管の外周を研削することを特徴とするガラス管の製造方法。
【請求項７】
出発材料であるガラス管材料を加熱する加熱手段と、前記ガラス管材料の孔内に配置され、前記孔の開口長さとほぼ等しい長さ以上の全長を有する成形部材と、前記ガラス管材料の孔内を減圧する減圧手段と、を備えたこと特徴とするガラス管の製造装置。
【請求項８】
前記成形部材の両端を支持する支持部材を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のガラス管の製造装置。
【請求項９】
前記ガラス管材料の外径を均一に調整する外径調整手段を当該ガラス管材料の外周側に配置したことを特徴とする請求項７又は８に記載のガラス管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス管の製造方法およびこれに用いられるガラス管の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信技術の進歩に伴い、光ファイバの利用が高まってきている。光ファイバの主な製造方法としては、ＶＡＤ法（Vapor phase Axial Deposition:気相軸付法）、ＯＶＤ法（Outer Vapor phase Deposition：外付け法）、ＭＣＶＤ法（Modified Chemical Vapor phase Deposition:内付法）がある。
【０００３】
光ファイバの製造に際しては、通常はプリフォームと呼ばれる成形体を高速で線引きすることによって所望の口径の光ファイバを得るという方法がとられている。従って、光ファイバの形状は、プリフォームの形状および品質を引き継いでしまうため、プリフォームの形成に際しては、極めて高精度の形状および品質制御が求められている。
特に、高ビットレート化、波長多重度の高度化により、情報伝達容量の高密度化が高まっており、光ファイバの偏波分散の低減が強く望まれている。
【０００４】
例えばＭＣＶＤ法は、ガラス管からなる肉付け用パイプ（クラッド用部材）の内壁にコア材となるガラス微粒子（すす）を堆積する方法であるが、このガラス管はそのままクラッド用部材として用いられるため、非円率および偏心率が小さく、肉厚が均一で、特性の優れたものである必要がある。非円率または偏肉の大きなガラス管（クラッド用部材）から作製された光ファイバは、偏波分散（ＰＭＤ）が大きな値となってしまう。
【０００５】
そこで、円柱状の石英ガラスロッドを回転させながら、先端を加熱軟化させ、ロッド先端面の中心部に穿孔部材の先鋭端を係合させてこの先鋭端の周縁を穿孔部材に対して回転し、引き抜く方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この穿孔部材を用いた穿孔方法は、例えば図９に示すように、石英製のガラスロッド１０１を用意し、出口側をダミーシリンダー１２３で支持し回転しながら、ガラスロッド１０１の先端面の中心部に駒１３１等を備えた穿孔部材１３０をあて、駒１３１の先端の周囲のガラスロッド１０１を加熱手段１４０のヒータ支持台１４２にとりつけられたヒータ（発熱体）１４１で加熱軟化させる。
【０００６】
ここで、ガラスロッド１０１の両端は、第１の送りテーブル１１１のチャック１１２および、ダミーシリンダー１２３を介して第２の送りテーブル１２１のチャック１２２に取付けられる。また、これら第１および第２の送りテーブル１１１，１２１は、それぞれ入口側基台１１０および出口側基台１２０にとりつけられる。また、この穿孔部材１３０の駒１３１は、支持ロッド１３３を介して固定部材１３５によって出口側基台１２０に片持ち支持されている。
【０００７】
また、この他、加熱軟化させた石英ガラスインゴットに黒鉛プラグ等の穿孔部材を回転しつつ圧入して開口する際、開口部分を排気減圧しつつ開口する石英ガラスシリンダの減圧開口方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。    この減圧開口方法によれば、開口中のプラグと開けられた孔との隙間が減少し、この隙間が減少することにより、プラグの位置が安定し、開口の精度が向上する。
【０００８】
【特許文献１】特許第２７９８４６５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の開口方法では、偏心がなく、肉厚が均一な品質のガラス管を安定して得ることは困難であるという問題があった。
例えば、穿孔部材を用いた穿孔方法は、ガラスロッドの先端面に、片持ち支持された穿孔部材の駒を押し付ける方法であるため、ガラスロッドの抵抗により、駒の先端すなわち、自由端側は、中心をはずれたりするため、中心が必ずしも一定位置になっていない場合がある。更に、開口が進むにつれて中心が外れてくることになり、孔が偏心し易いという問題もある。
【００１０】
また、穿孔部材をガラスロッドやガラスインゴットに圧入するためには、石英ガラスを軟化させるガラス軟化点まで加熱する必要があり、穿孔部材が高温（例えば、１７００℃以上）にさらされるので、穿孔部材に適用できる材質は必要な強度と耐熱性の点で限定されてしまう。
更に、例えば穿孔部材に黒鉛等のカーボンを適用した場合は、カーボンとガラス管材料が高温で接触すると、化学反応でＣＯガスを発生し、ガラス管の内面と穿孔部材との間に気泡が残ってしまうことも考えられる。
【００１１】
従って、本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、偏心率が小さく、肉厚が均一なガラス管を製造することができると共に、ガラス管材料に対する加熱温度をガラス軟化点以下に下げることができるガラス管の製造方法およびこれに用いられるガラス管の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のガラス管の製造方法では、出発材料であるガラス管材料を加熱し、前記ガラス管材料の孔内を減圧することにより、前記ガラス管材料の孔を縮径して所望サイズの内径に成形するガラス管の製造方法において、前記孔の開口長さとほぼ等しい長さ以上の全長を有する成形部材に、縮径したガラス管材料を当接させることを特徴とする。
【００１３】
望ましくは、前記成形部材の線膨張係数が、前記ガラス管材料の線膨張係数より大きいことを特徴とする。
【００１４】
望ましくは、前記成形部材の両端を支持することを特徴とする。
【００１５】
望ましくは、前記縮径したガラス管材料と前記成形部材とを相対移動させずに、ガラス管材料の有効部分を所望サイズの内径に成形することを特徴とする。
【００１６】
望ましくは、前記ガラス管材料の外周側に配置した外径調整手段により、当該ガラス管材料の外径寸法を調整することを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、上記ガラス管の製造方法により製造したガラス管の外周を研削することを特徴とする。
【００１８】
本発明のガラス管の製造装置では、出発材料であるガラス管材料を加熱する加熱手段と、前記ガラス管材料の孔内に配置され、前記孔の開口長さとほぼ等しい長さ以上の全長を有する成形部材と、前記ガラス管材料の孔内を減圧する減圧手段と、を備えたこと特徴とする。
【００１９】
望ましくは、前記成形部材の両端を支持する支持部材を更に備えたことを特徴とする。
【００２０】
望ましくは、前記ガラス管材料の外径を均一に調整する外径調整手段を当該前記ガラス管材料の外周側に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明のガラス管の製造方法およびこれに用いられるガラス管の製造装置によれば、ガラス管の非円や偏肉を抑制でき、高品質のガラス管を安定して得ることが可能となる。
又、ガラス管材料を加熱する際の加熱温度をガラス軟化点以下に下げることができるので、成形部材に適用できる材質の選択の幅が広がると共に、ガラス管材料と成形部材とが高温で接触した場合の化学反応を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るガラス管の製造方法を実施するためのガラス管の製造装置を概念的に示しており、図２はその要部拡大図である。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態に係るガラス管の製造方法は、出発材料であるガラス管材料１の孔内に成形部材３１を貫通させて、この成形部材３１の両端をそれぞれ入口側固定部材３６及び出口側固定部材３５で支持した状態すなわち両持ち状態で、このガラス管材料１を加熱し、前記ガラス管材料１の孔内を減圧することにより、前記ガラス管材料１の孔を縮径して当該孔内に配置した成形部材３１に当接させ、所望の孔径のガラス管を形成するものである。
【００２４】
この出発材料としてのガラス管材料１は、例えば引き抜きロッドのまわりにＯＶＤ法またはＶＡＤ法によりガラス微粒子を堆積し、微粒子堆積体を形成し、この微粒子堆積体を冷却して引き抜きロッドを引き抜き、中空体を形成し、この中空体を焼結して得たものである。
【００２５】
第１の実施の形態に係るガラス管の製造装置では、図２に要部拡大図を示すように、ガラス管材料１を加熱手段４０で順次加熱しながら、ガラス管材料１の孔内を減圧手段である真空ポンプ１４，２４で排気減圧し、前記ガラス管材料１の孔を縮径して当該孔に貫通させた成形部材３１に当接させることによって、ガラス管材料１の内径を縮小、成形するものである。
この成形部材３１は、ガラス管材料１の孔径よりも小さい所望の直径を備えると共に該ガラス管材料１の孔の開口長さとほぼ等しいか若干長い全長を備える長尺の丸棒であり、先端側（図１中、左端側）を支持する先端支持部材３２と、他端側を支持する後端支持部材３３とを具備している。
【００２６】
ここで、成形部材３１がガラス管材料１の孔の開口長さとほぼ等しいとは、成形部材３１の全長が前記孔の開口長さの８０％以上、１００％以下の長さであることをいう。
即ち、成形後にはダミーパイプ１３及び２３が接続されたガラス管材料１の両端部は捨てられるので、該ガラス管材料１の両端末まで成形部材３１を当接させなくても良く、ガラス管材料１の両端部における１０％位は捨てても良いとする（８０％を有効部分とする）為である。
【００２７】
そして、このガラス管の製造装置では、入口側基台１０及び出口側基台２０と、これらの間に位置して発熱体４１を支持するヒータ支持台４２を具備した加熱手段４０と、前記先端支持部材３２及び前記後端支持部材３３の先端をそれぞれ回転可能に支持する入口側固定部材３６及び出口側固定部材３５と、前記ガラス管材料１の両端を支持する第１のチャック１２及び第２のチャック２２をそれぞれ備えた第１及び第２の送りテーブル１１，２１と、を備えている。
【００２８】
ダミーパイプ１３及び２３の端末にはシール部材１３Ａ，２３Ａが備えられており、先端支持部材３２又は後端支持部材３３とダミーパイプ１３及び２３との間が密封されている。そして、ダミーパイプ１３及び２３内にそれぞれ接続されてガラス管材料１の孔内を両端から減圧する真空ポンプ１４，２４を備えている。
【００２９】
前記先端支持部材３２及び前記後端支持部材３３を介して、前記入口側固定部材３６及び前記出口側固定部材３５に回転可能に固定された前記成形部材３１は、その軸方向（矢印Ａ方向）に所望の速度で移動されるようになっている。
ここで、入口側基台１０上に配置された入口側固定部材３６と出口側基台２０上に配置された出口側固定部材３５は、それぞれモータ（図示せず）を備えており、互いに同期して移動されるようになっている。
【００３０】
又、前記入口側固定部材３６及び前記出口側固定部材３５は、それぞれ図示しないモータによって前記成形部材３１を１〜２０ｒｐｍで回転させる。尚、この成形部材３１の回転方向は、後述するガラス管材料１の回転方向と同一方向でも逆方向でも良く、必ずしも回転させなくても良い。また、この成形部材３１をガラス管材料１と同期して回転させても良い。
【００３１】
一方、それぞれダミーパイプ１３及び２３を介して、前記第１の送りテーブル１１及び前記第２の送りテーブル２１における第１のチャック１２及び第２のチャック２２に両端を回転可能に固定されたガラス管材料１は、前記成形部材３１と同軸上の軸方向（矢印Ａ方向）に前記成形部材３１と同じ速度で移動されるようになっている。
ここで、入口側基台１０上に配置された第１の送りテーブル１１と出口側基台２０上に配置された第２の送りテーブル２１は、それぞれモータ（図示せず）を備えており、互いに同期して移動されるようになっている。
【００３２】
又、前記第１のチャック１２及び前記第２のチャック２２は、それぞれ図示しないモータによって前記ガラス管材料１を１〜５０ｒｐｍ（望ましくは、５〜２０ｒｐｍ）で回転させる。尚、これら第１のチャック１２及び第２のチャック２２は、互いに同期して回転させても回転差をつけて回転させても良い。
【００３３】
前記加熱手段４０は、ガラス管材料１を誘導加熱によって部分的に加熱するもので、ガラス管材料１を囲繞するように配置したカーボンチューブからなる発熱体４１を有している。この発熱体４１はヒータ支持台４２に固定されている。ここで、加熱手段４０の加熱温度は、ガラス管材料１が軟化するガラス軟化点（例えば、１６００℃）以下で加熱されるように設定されている。
【００３４】
前記減圧手段は、前記ダミーパイプ１３及び２３にそれぞれ接続されたサクションパイプを介して、前記ガラス管材料１の孔内を両端から排気減圧する真空ポンプ１４，２４を備えている。ここで、前記ガラス管材料１の孔内は、絶対圧力１００００Ｐａ（パスカル）以下に減圧するのが良いが、ガラス管材料１の外径や肉厚に応じて適宜変更させることが望ましい。
【００３５】
尚、シール部材１３Ａ，２３Ａ以外にガラス管材料１の両端を固定している第１のチャック１２及び第２のチャック２２に、該ガラス管材料１の孔内を密閉可能な密閉手段を適宜施すことにより、ガラス管材料１の孔内を効率良く排気減圧することができる。
又、本発明の減圧手段は、前記ガラス管材料１の孔内を両端から排気減圧する場合に限らず、片端のみから排気減圧しても良いことは言うまでもない。
更に、成形部材３１の側面に長手方向に沿って適当な間隔（例えば、１００ｍｍ）で吸引口を多数設け、中空の支持部材を用い、その排気口を真空ポンプに連結することにより、この成形部材３１から排気減圧することも可能である。
【００３６】
次に、上述したガラス管の製造装置を用いて、所望の孔径を有するガラス管（石英パイプ）を製造する方法について説明する。
先ず、出口側基台２０に固定された出口側固定部材３５に後端支持部材３３の先端を固定する。このとき、入口側基台１０上の第１の送りテーブル１１及び入口側固定部材３６は、入口側基台１０の左端まで移動される。また、第２の送りテーブル２１は、出口側基台２０の縮径開始位置に固定されているが、第２のチャック２２は開放状態に維持され、該第２のチャック２２内を後端支持部材３３が貫通する。
【００３７】
次に、第１の送りテーブル１１に第１のチャック１２を介して出発材料であるガラス管材料１の一端を固定し、先端支持部材３２の先端側から、矢印Ａ方向に第１の送りテーブル１１を移動していく。そして、第２のチャック２２の位置までガラス管材料１の他端が到達すると、ガラス管材料１が水平となるように高さ調整を行い、ダミーパイプ２３を介して第２の送りテーブル２１上の第２のチャック２２に固定する。
【００３８】
この時、先端支持部材３２及び成形部材３１はガラス管材料１内を貫通していく。そして、入口側固定部材３６を先端支持部材３２の先端まで移動して、ガラス管材料１の中心軸と成形部材３１の中心軸とが一致するように、先端支持部材３２の先端位置を調整し、入口側固定部材３６で固定する。
【００３９】
入口側固定部材３６は、先端支持部材３２を介して成形部材３１の支持方向を３次元的に調整可能なように構成されており、このとき、入口側固定部材３６を微調整しながら、ガラス管材料１と成形部材３１の中心軸とが一致するように、位置を決定する。
以上により、前記成形部材３１を前記ガラス管材料１の孔に貫通させて、この成形部材３１の両端をそれぞれ入口側固定部材３６及び出口側固定部材３５で支持した状態すなわち両持ち状態に支持することができる。
なお、成形部材３１、先端支持部材３２及び後端支持部材３３は、中心軸が一致するように高精度に位置決めされて相互が固定されているものとする。
【００４０】
この例では、ガラス管材料１を固定し、このガラス管材料１の中心軸に合わせて成形部材３１の位置を調整したが、成形部材３１の位置を調整して水平となるように固定し、この後さらにガラス管材料１の径開始側端部をダミーパイプ２３を介して第２の送りテーブル２１のチャック２２に装着し、成形部材３１とガラス管材料１とが同軸的に保持されるようにガラス管材料１の位置を調整して固定してもよい。
【００４１】
そして、加熱手段４０をオンにする。つまり、コイル４３に通電して発熱体４１に誘導電力を生じさせて該発熱体４１を発熱させる。ガラス管材料１が軟化するガラス軟化点（例えば、１６００℃）以下でガラス管材料１を加熱すると共に、真空ポンプ１４，２４をオンにし、ガラス管材料１の孔内を絶対圧力１００００Ｐａ以下に排気減圧する。
そして更に、モータを駆動し、ガラス管材料１及び成形部材３１を同軸的にそれぞれ１〜５０ｒｐｍ、１〜２０ｒｐｍで回転させるとともに、第１及び第２の送りテーブル１１，２１と入口側固定部材３６及び出口側固定部材３５とを同時に所望の速度で矢印Ａ方向へ移動させる。その際、ガラス管材料１および成形部材３１は同一方向に、それぞれ所定の速度で回転される。
【００４２】
このようにして、ガラス管材料１は、第１及び第２のチャック１２，２２を介して回転せしめられつつ、加熱手段４０によって加熱されると共に、孔内が減圧されることにより、図２に示すように、該ガラス管材料１の孔が縮径して当該孔内に貫通させた成形部材３１に当接させられる。そして、ガラス管材料１及び成形部材３１を図中右方へ送り、加熱手段４０をガラス管材料１の左端まで相対的に移動させると、ガラス管材料１は全長に亘り成形部材３１に当接して内径が成形部材３１の外径と等しいガラス管となる。
【００４３】
次に、このガラス管から成形部材３１を引き抜く必要があるが、例えば成形部材３１の材質をガラスより線膨張係数が大きな材料にすれば、成形直後の高温のガラス管を冷却した時に、成形部材３１の収縮する量がガラス管の収縮する量よりも大きくなるので、成形部材３１の外径がガラス管の内径よりも小さくなり、成形部材３１がガラス管から離れる。即ち、成形部材３１をガラス管から引き抜くことが容易になる。
そして、最後にダミーパイプ１３，２３を取り外すことで、ガラス管が完成する。
【００４４】
即ち、第１の実施の形態に係るガラス管の製造方法によれば、出発材料であるガラス管材料１の孔内に、該ガラス管材料１の孔径よりも小さい所望の直径を備える成形部材３１を貫通させた状態で、このガラス管材料１を加熱しながら前記ガラス管材料１の孔内を減圧することにより、前記ガラス管材料１の孔を縮径して当該孔内に配置した成形部材３１に当接させ、所望の孔径のガラス管を形成することができる。
【００４５】
縮径して成形部材３１に当接したガラス管材料１は、全てのガラス管材料１が成形部材３１に当接するまで、一体となって移動する。つまり、縮径したガラス管材料１と成形部材３１とは相対移動しない。
その為、成形中のガラス管材料１に対しては、成形部材３１が軸方向に押し付けられることが無く、ガラス管材料１の抵抗により成形部材３１がガラス管材料１の中心軸に垂直な方向に中心がずれるような外力を受けることがない。
従って、前記成形部材３１は、先端支持部材３２及び後端支持部材３３の撓みや振動による位置ずれなどもほとんどなく、精度よく位置を保持される。その結果、ガラス管は長手方向での肉厚変動が軽減されると共に、偏心率も低減される。また、成形部材３１とガラス管材料１とが相対移動しないので、ガラス管の内面に傷が生じ難く、凹凸の少ない内面状態が実現できる。
【００４６】
又、上記成形部材３１は、先端支持部材３２及び後端支持部材３３を介して両端がそれぞれ入口側固定部材３６及び出口側固定部材３５で支持された両持ち状態となっており、成形部材３１がガラス管材料１の中心軸に垂直な方向にずれないように調整支持されるので、成形部材３１の中心と出発材料としてのガラス管材料１の中心を高精度に位置合わせすることができる。
【００４７】
更に、成形部材３１及びガラス管材料１を回転しながら該ガラス管材料１の孔を縮径し、所望の孔径のガラス管を成形するので、成形されたガラス管の内径の非円率が向上する。
その結果、このガラス管の製造方法によれば、長手方向での肉厚変動が軽減されると共に、非円率の小さい孔を形成することができ、また偏心率も低減されるので、偏肉のない高品質のガラス管を再現性よく得ることが可能となる。
【００４８】
更に、上述したガラス管の製造方法によれば、ガラス管材料１の孔を縮径して当該孔内に配置した成形部材３１に当接させ、所望の孔径のガラス管を成形する際、ガラス管材料１を加熱しながら当該ガラス管材料１の孔内を減圧手段により減圧するので、ガラス管材料１が軟化するガラス軟化点以上に加熱しなくとも、加熱領域におけるガラス管材料１の孔は大気圧により縮径変形することができる。
【００４９】
そこで、ガラス管材料１に対する加熱手段４０の加熱温度を該ガラス管材料１が軟化するガラス軟化点（例えば、１６００℃）以下に設定することができる。  即ち、穿孔部材をガラスロッドやガラスインゴットに圧入するため、石英ガラスを軟化させるガラス軟化点（例えば、１７００℃程度）まで加熱する必要があった従来の熱間プラグ圧入法に比べ、加熱手段４０の加熱温度を低く設定できる。
【００５０】
従って、成形部材３１が高温（例えば、１７００℃以上）にさらされることはなく、該成形部材３１に適用できる材質の選択の範囲が広がり、高純度カーボンのみならず、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ボロンナイトライド（ＢＮ）、アルミナ等で構成されたもの、或いは表面がこれらの材質で被覆されたものを用いることが可能となる。
又、例えば成形部材３１にカーボンを適用した場合にも、成形部材３１が高温にさらされることはなく、カーボンとガラス管材料１が接触することで化学反応してＣＯガスを発生することは無いので、ガラス管の内面と成形部材３１との間に気泡が混入することもない。
【００５１】
従って、上述したガラス管の製造方法に製造されたガラス管を光ファイバ母材の一部（例えば、クラッド）として用いた場合にも、ガラス管の内径が不均一になったり、ガラス管内に気泡が混入したりすることがないので、伝送特性の良好な光ファイバを得ることができる。
【００５２】
この様な第１の実施の形態は、出発材料であるガラス管材料１の孔径と外径の比が小さい場合、特にガラス管材料１の外径に対する成形部材３１の外径比が０．４以下（好ましくは０．２５以下）の場合、あるいは出発材料であるガラス管材料１の長さが比較的長い場合に、偏心率が小さく肉厚が均一なガラス管を製造する際に有効である。
【００５３】
尚、上記第１の実施の形態では、成形部材もガラス管材料も両方が回転するようにしたが、いずれか一方でもよいし、また回転しなくてもよい。
更に、成形部材、先端支持部材及び後端支持部材等の形状についても適宜変更可能であり、これら支持部材としては中実部材又は中空部材のいずれを用いても良い。
また、出発材料であるガラス管材料１は、上記方法以外の方法で形成されたものであってもよい。
【００５４】
更に、図３に示すように、ガラス管材料１の孔に成形部材３１を貫通させると共にガラス管材料１の加熱領域における外周側に成型冶具５５ａ，５５ｂを配置することもできる。
これら成型冶具５５ａ，５５ｂは、加熱手段４０で加熱されたガラス管材料１の外周面に押し当てられることによって、ガラス管材料１の外径寸法を均一に調整する外径調整手段である。即ち、これら成型冶具５５ａ，５５ｂを配置するで、内径のみならず、外径の均一化についても有効となる。
【００５５】
或いは、図１に示したガラス管の製造装置でガラス管材料１から成形したガラス管の孔を基準として外周研削加工することで、該ガラス管の偏肉率を２％以下にすることができる。
また、上記第１の実施の形態に係るガラス管の製造装置は、図１に示したように、ガラス管材料１が横にセットされた横型装置で記載されているが、縦型装置でも可能である。
【００５６】
更に、上記第１の実施の形態では、発熱体４１の長さをガラス管材料１よりも短くして両者を相対的に移動させる例を示したが、発熱体４１をガラス管材料１よりも長くしてガラス管材料１全体が加熱されるようにもできる。その場合、発熱体４１とガラス管材料１とを相対的に移動させることは不要である。
【００５７】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態に係るガラス管の製造方法を実施するための装置の要部拡大図である。尚、本第２の実施の形態に係るガラス管の製造装置自体は、上記第１の実施の形態に係るガラス管の製造装置と同様の構成である。
【００５８】
本発明の第２の実施の形態に係るガラス管の製造方法によれば、先ず、孔の中心位置が予め解っているガラス管材料１を製造装置にセットした後、図４に示すように、ガラス管材料１を回転させながら任意の２点をダイヤルゲージ６１，６３で測定し、それぞれの位置での回転半径を測定する。
前記ダイヤルゲージ６１，６３の位置での孔の中心からガラス管材料１までの半径のうち最も長い半径は既知である。前記測定された回転半径から前記ガラス管材料１の既知の最長半径の差を求め、ワーク回転中心に対しての外径中心の変位量を算出する。
【００５９】
その結果に基づき、成形部材３１の両端に設けられた先端支持部材３２及び後端支持部材３３を支持する入口側固定部材３６及び出口側固定部材３５のＸ−Ｙ位置を調整することで、ガラス管材料１の孔の中心と成形部材３１の中心を合わせることができ、成形後のガラス管の孔の中心を成形前のガラス管材料１の孔の中心と一致させることができる。
この後、ガラス管の外周を研削して、ガラス管の外周の中心と孔の中心とを一致させる。
【００６０】
（第３の実施の形態）
図５に示した本発明の第３の実施の形態に係るガラス管の製造方法によれば、先ず、ガラス管材料１の両端開口に、それぞれスペーサ８０を嵌挿する。
前記スペーサ８０は、図６に示すように、成形部材３１の直径と等しい内径を有する貫通孔８２を備えており、該円筒状本体８１の外径はガラス管材料１の孔径と等しく設定されている。
【００６１】
そこで、ガラス管材料１の両端開口に嵌挿されたスペーサ８０の貫通孔８２に、成形部材３１を貫通すれば、該成形部材３１は常にガラス管材料１の孔の中心と一致するので、ガラス管材料１を製造装置にセットする際の調整が容易になる。
また、前記円筒状本体８１には、一対の吸引口８３が形成されているので、スペーサ８０がガラス管材料１の両端開口に嵌挿された際にも、ガラス管材料１の孔内を減圧することができる。
【実施例】
【００６２】
ＶＡＤ法により得られた円柱状のシリカガラス母材に穴開加工を行って得た外径７０ｍｍφ、内径１０ｍｍφのガラス管材料１の両端に把持用のダミーパイプ（外径６８ｍｍφ、内径５０ｍｍφ）１３，２３を溶融接続したものを用意し、これを前記第１の実施の形態に示したガラス管製造装置にセットした（図１、参照）。
ここでは、直径８ｍｍφの高純度カーボン製ロッドから成る成形部材３１を使用した。
【００６３】
そして、ガラス管材料１と成形部材３１の中心位置のズレを０．２ｍｍ以内に収まるように調整した上で、加熱手段４０にて加熱領域が１５００℃となるように加熱し、ガラス管材料１の孔内を絶対圧力５０００Ｐａ以下に減圧することによりガラス管材料１の孔を縮径して当該孔内に貫通させた成形部材３１に当接させることで、外径６８ｍｍφ、内径８ｍｍφのガラス管を形成した。
【００６４】
この方法により１０本のガラス管を作成した。このガラス管の肉厚分布を超音波測定器により周方向と長手方向とで測定し、その標準偏差を算出し、１０本製造時における平均値を求めた。
その結果、標準偏差の平均値σは０．１０ｍｍであった。また、ガラス管長手方向での肉厚変動も０．１０ｍｍ以内に抑えられている。
【比較例】
【００６５】
比較のために、加熱軟化させた石英ガラスインゴットに片持ち方式の穿孔部材を回転しつつ圧入して開口すると共に、開口部分を排気減圧しつつ開口する従来の石英ガラスシリンダの減圧開口方法（特許文献２、参照）により、外径６８ｍｍφ、内径８ｍｍφのガラス管を形成した。
このガラス管の肉厚分布を超音波測定器により周方向と長手方向とで測定し、その標準偏差を算出し、１０本製造時における平均値を求めた。
その結果、標準偏差の平均値σは０．３０ｍｍであった。また、ガラス管長手方向での肉厚変動は０．３０ｍｍ以内であった。
【００６６】
この実施例と比較例との比較から、ガラス管材料１の孔内を減圧することにより、前記ガラス管材料１の孔を縮径して当該孔内に配置した成形部材３１に当接させた場合の肉厚のばらつきとガラス管長手方向での肉厚変動とは、６７％も低減されたことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施の形態のガラス管の製造装置を示す図である。
【図２】図１に示したガラス管の製造装置の要部拡大図である。
【図３】図２に示したガラス管の製造装置の変形例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のガラス管の製造方法を説明する為の図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態のガラス管の製造方法を説明する為の図である。
【図６】図５に示したスペーサの拡大斜視図である。
【図７】従来例のガラス管の製造装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  ガラス管材料
１０  入口側基台
１１  第１の送りテーブル
１２  チャック
１３  ダミーパイプ
１４  真空ポンプ（減圧手段）
２４  真空ポンプ（減圧手段）
２０  出口側基台
２１  第２の送りテーブル
２２  チャック
２３  ダミーパイプ
３１  成形部材
３２  先端支持部材
３３  後端支持部材
３５  出口側固定部材
３６  入口側固定部材
４０  加熱手段
【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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