(57)【要約】【課題】貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる液絡部材、及び該液絡部材を備える参照電極及びｐＨ計を提供する。また、貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる、貫通孔を有するガラス部材を提供する。【解決手段】ガラス部材１０は、液絡部材４４として好適に用いられる。ガラス部材１０は、複数のガラス板１１，１４を含んで構成され、該複数のガラス板１１，１４のうち少なくとも一つのガラス板１１の板面１１ａに、貫通孔１３となる一本または複数本の溝１２が形成されており、溝１２が形成された板面１１ａ上に他のガラス板１１（または１４）が配置されるように複数のガラス板１１，１４が厚さ方向に積層された状態で一体的に融着されてなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隔離された二つの液体を相互に接触させるための貫通孔を有する液絡部材であって、
複数のガラス板のうち少なくとも一つの前記ガラス板の板面に、前記貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、前記溝が形成された前記板面上に他の前記ガラス板が配置されるように前記複数のガラス板を厚さ方向に積層し、前記複数のガラス板同士を一体的に融着して形成されたことを特徴とする、液絡部材。
【請求項２】
互いに隔離された二つの液体を相互に接触させるための貫通孔を有する液絡部材であって、
複数のガラス板のうち少なくとも一つの前記ガラス板の板面に、前記貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、前記溝が形成された前記板面上に他の前記ガラス板が配置されるように前記複数のガラス板を厚さ方向に積層し、前記複数のガラス板同士を一体的に融着してガラス生産物を形成し、該ガラス生産物を前記溝の長手方向に引き伸ばした後にチップ状に切断して形成されたことを特徴とする、液絡部材。
【請求項３】
互いに隔離された二つの液体を相互に接触させるための貫通孔を有する液絡部材であって、
複数のガラス板を含んで構成され、該複数のガラス板のうち少なくとも一つの前記ガラス板の板面に、前記貫通孔となる一本または複数本の溝が形成されており、前記溝が形成された前記板面上に他の前記ガラス板が配置されるように前記複数のガラス板が厚さ方向に積層された状態で一体的に融着されてなることを特徴とする、液絡部材。
【請求項４】
前記複数のガラス板のうち二つ以上の前記ガラス板の前記板面に前記溝が形成されており、前記溝が形成された前記板面同士が融着されるように前記複数のガラス板が積層されており、
互いに融着された前記板面のうち一方の前記板面に形成された前記溝と他方の前記板面に形成された前記溝とが、積層方向から見て互いに重なっていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項５】
前記二つ以上のガラス板のうち少なくとも一つの前記ガラス板には、表裏の前記板面の双方に前記溝が形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の液絡部材。
【請求項６】
前記貫通孔の長手方向と交差する断面における前記貫通孔の断面形状が円形状であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項７】
前記貫通孔の長手方向と交差する断面における前記貫通孔の断面形状が半円形状であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項８】
前記溝が形成される際に、前記溝の長手方向と交差する断面における前記溝の断面形状が台形状に形成されたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項９】
前記溝が、該溝の平面形状に応じた開口を有するマスクを介して粒子を前記ガラス板に吹き付けることにより形成されたことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項１０】
前記貫通孔の長手方向と交差する断面において前記貫通孔が千鳥状に配列されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項１１】
三つ以上の前記ガラス板が積層されており、積層方向の両端に位置する前記ガラス板の側面が、積層方向に対して内向きに傾斜していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項１２】
各ガラス板の幅が、隣接する他の前記ガラス板の幅と異なることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液絡部材。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液絡部材を備えることを特徴とする、参照電極。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液絡部材を有する参照電極を備えることを特徴とする、ｐＨ計。
【請求項１５】
一または複数の貫通孔を有するガラス部材であって、
複数のガラス板のうち少なくとも一つの前記ガラス板の板面に、前記貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、前記溝が形成された前記板面上に他の前記ガラス板が配置されるように前記複数のガラス板を厚さ方向に積層し、前記複数のガラス板同士を一体的に融着して形成されたことを特徴とする、貫通孔を有するガラス部材。
【請求項１６】
一または複数の貫通孔を有するガラス部材であって、
複数のガラス板のうち少なくとも一つの前記ガラス板の板面に、前記貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、前記溝が形成された前記板面上に他の前記ガラス板が配置されるように前記複数のガラス板を厚さ方向に積層し、前記複数のガラス板同士を一体的に融着してガラス生産物を形成し、該ガラス生産物を前記溝の長手方向に引き伸ばした後にチップ状に切断して形成されたことを特徴とする、貫通孔を有するガラス部材。
【請求項１７】
一または複数の貫通孔を有するガラス部材であって、
複数のガラス板を含んで構成され、該複数のガラス板のうち少なくとも一つの前記ガラス板の板面に、前記貫通孔となる一本または複数本の溝が形成されており、前記溝が形成された前記板面上に他の前記ガラス板が配置されるように前記複数のガラス板が厚さ方向に積層された状態で一体的に融着されてなることを特徴とする、貫通孔を有するガラス部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液絡部材、参照電極、ｐＨ計、及び貫通孔を有するガラス部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
貫通孔を有するガラス部材の例としては、例えば特許文献１に記載された参照電極用の液絡部材がある。図２０に、この液絡部材の構成を示す。この液絡部材１００は、一つの貫通孔１０１を有するガラス製の微小キャピラリー１０２を複数本集束し、これを引き延ばし、所定長さにダイシングすることにより形成される。
【０００３】
なお、ガラス板を積層し融着する技術としては、例えば特許文献２に記載された方法がある。また、積層されたガラス板の中に流路を有する装置としては、例えば特許文献３に記載されたものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５８１９７号公報
【特許文献２】特開２００４−６７４５６号公報
【特許文献３】特表２００４−５３０８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貫通孔を有するガラス部材においては、該貫通孔が所望の位置に精度良く形成されることが望ましい場合がある。例えば、特許文献１のように貫通孔を有するガラス部材をｐＨ計の参照電極の液絡部材として使用する場合、該ガラス部材を製造する毎に貫通孔（流路）の配置が一定であれば、ほぼ等しい液絡性能を再現性よく得ることができる。しかし、特許文献１に記載された液絡部材では、複数本の微小キャピラリーを集束することによって多数の貫通孔を得ているが、このような方法では貫通孔を任意に配置することも、貫通孔の位置を精度良く制御することも困難であり、液絡性能がばらついてしまう。
【０００６】
また、特許文献１に記載された液絡部材のように複数本の微小キャピラリーを集束すると、微小キャピラリーの間に隙間が生じ、この隙間が意図しない貫通孔として残ることがある。また、この隙間を別のガラス材料によって埋めるとしても、全ての隙間を確実に埋めることは困難であり、一部の隙間が残ってしまうおそれがある。従って、隙間を別のガラス材料によって埋める方法では、上記した問題点が解決されるとは言い難い。
【０００７】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる液絡部材、及び該液絡部材を備える参照電極及びｐＨ計を提供することを目的とする。また、本発明は、貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる、貫通孔を有するガラス部材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】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明による第１の液絡部材は、互いに隔離された二つの液体を相互に接触させるための貫通孔を有する液絡部材であって、複数のガラス板のうち少なくとも一つのガラス板の板面に、貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、溝が形成された板面上に他のガラス板が配置されるように複数のガラス板を厚さ方向に積層し、複数のガラス板同士を一体的に融着して形成されたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による第２の液絡部材は、互いに隔離された二つの液体を相互に接触させるための貫通孔を有する液絡部材であって、複数のガラス板のうち少なくとも一つのガラス板の板面に、貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、溝が形成された板面上に他のガラス板が配置されるように複数のガラス板を厚さ方向に積層し、複数のガラス板同士を一体的に融着してガラス生産物を形成し、該ガラス生産物を溝の長手方向に引き伸ばした後にチップ状に切断して形成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による第３の液絡部材は、互いに隔離された二つの液体を相互に接触させるための貫通孔を有する液絡部材であって、複数のガラス板を含んで構成され、該複数のガラス板のうち少なくとも一つのガラス板の板面に、貫通孔となる一本または複数本の溝が形成されており、溝が形成された板面上に他のガラス板が配置されるように複数のガラス板が厚さ方向に積層された状態で一体的に融着されてなることを特徴とする。
【００１１】
上記した第１〜第３の液絡部材においては、溝が形成されたガラス板を積層することによって貫通孔を形成している。ガラス板に溝を形成する際には溝の位置を容易に制御できるので、これらの液絡部材によれば、貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる。また、これらの液絡部材はガラス板を積層して形成されているので、キャピラリーを集束する場合と異なり隙間なく一体化できる。従って、これらの液絡部材によれば、意図しない貫通孔の発生を抑えることができる。すなわち、これらの液絡部材によれば、製造毎に貫通孔の数や配置を一定とし、ほぼ等しい液絡性能を再現性よく得ることができる。
【００１２】
また、第１〜第３の液絡部材は、複数のガラス板のうち二つ以上のガラス板の板面に溝が形成されており、溝が形成された板面同士が融着されるように複数のガラス板が積層されており、互いに融着された板面のうち一方の板面に形成された溝と他方の板面に形成された溝とが、積層方向から見て互いに重なっていることを特徴としてもよい。これにより、一方の板面に形成された溝と他方の板面に形成された溝とによって一つの貫通孔を構成できるので、断面形状が円形により近い貫通孔を容易に形成できる。この場合、二つ以上のガラス板のうち少なくとも一つのガラス板には、表裏の板面の双方に溝が形成されていることを更に特徴としてもよい。これにより、断面形状が円形により近い一定数の貫通孔を、より少ない枚数のガラス板を用いて形成することができる。
【００１３】
また、第１〜第３の液絡部材は、貫通孔の長手方向と交差する断面における貫通孔の断面形状が円形状であることを特徴としてもよい。これにより、貫通孔内を液体が安定して流れ易くなるので、液絡性能をより安定的に得ることができる。また、第１〜第３の液絡部材は、貫通孔の長手方向と交差する断面における貫通孔の断面形状が半円形状であってもよい。
【００１４】
また、第１〜第３の液絡部材は、溝が形成される際に、溝の長手方向と交差する断面における溝の断面形状が台形状に形成されたことを特徴としてもよい。台形状の断面を有する溝は、例えば当該溝の長手方向に引き伸ばされること等によって丸みを帯びる。従って、半円形状の貫通孔を容易に形成できる。また、二つの溝が結合されて一つの貫通孔が構成される場合には、円形状の貫通孔を容易に形成できる。
【００１５】
また、第１〜第３の液絡部材は、溝が、該溝の平面形状に応じた開口を有するマスクを介して粒子をガラス板に吹き付けることにより形成されたことを特徴としてもよい。これにより、ガラス板に同じ寸法形状の溝を再現性よく形成できる。
【００１６】
また、第１〜第３の液絡部材は、貫通孔の長手方向と交差する断面において貫通孔が千鳥状に配列されていることを特徴としてもよい。これにより、貫通孔の位置がより均一に分散するので、所望の液絡性能をより精度よく得ることができる。
【００１７】
また、第１〜第３の液絡部材は、三つ以上のガラス板が積層されており、積層方向の両端に位置するガラス板の側面が、積層方向に対して内向きに傾斜していることを特徴としてもよい。これにより、貫通孔と交差する断面における液絡部材の断面形状を、円形状へより近づけることができる。
【００１８】
また、第１〜第３の液絡部材は、各ガラス板の幅が、隣接する他のガラス板の幅と異なることを特徴としてもよい。これにより、液絡部材の側面に凹凸が生じて側面の表面積が増すので、液絡部材を支持する部材と液絡部材とをより強固に接合できる。なお、ここでいうガラス板の幅とは、貫通孔の長手方向と交差する方向におけるガラス板の長さをいう。
【００１９】
また、本発明による参照電極は、上記したいずれかの液絡部材を備えることを特徴とする。これにより、製造毎にほぼ等しい測定性能を再現性よく得られる参照電極を提供できる。
【００２０】
また、本発明によるｐＨ計は、上記したいずれかの液絡部材を有する参照電極を備えることを特徴とする。これにより、製造毎にほぼ等しい測定性能を再現性よく得られるｐＨ計を提供できる。
【００２１】
また、本発明による第１の貫通孔を有するガラス部材は、一または複数の貫通孔を有するガラス部材であって、複数のガラス板のうち少なくとも一つのガラス板の板面に、貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、溝が形成された板面上に他のガラス板が配置されるように複数のガラス板を厚さ方向に積層し、複数のガラス板同士を一体的に融着して形成されたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明による第２の貫通孔を有するガラス部材は、一または複数の貫通孔を有するガラス部材であって、複数のガラス板のうち少なくとも一つのガラス板の板面に、貫通孔となる一本または複数本の溝を形成し、溝が形成された板面上に他のガラス板が配置されるように複数のガラス板を厚さ方向に積層し、複数のガラス板同士を一体的に融着してガラス生産物を形成し、該ガラス生産物を溝の長手方向に引き伸ばした後にチップ状に切断して形成されたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明による第３の貫通孔を有するガラス部材は、一または複数の貫通孔を有するガラス部材であって、複数のガラス板を含んで構成され、該複数のガラス板のうち少なくとも一つのガラス板の板面に、貫通孔となる一本または複数本の溝が形成されており、溝が形成された板面上に他のガラス板が配置されるように複数のガラス板が厚さ方向に積層された状態で一体的に融着されてなることを特徴とする。
【００２４】
上記した第１〜第３の貫通孔を有するガラス部材においては、溝が形成されたガラス板を積層することによって貫通孔を形成している。ガラス板に溝を形成する際には溝の位置を容易に制御できるので、これらのガラス部材によれば、貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる。また、これらのガラス部材はガラス板を積層して形成されているので、キャピラリーを集束する場合と異なり隙間なく一体化できる。従って、これらのガラス部材によれば、意図しない貫通孔の発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる液絡部材、及び該液絡部材を備える参照電極及びｐＨ計を提供できる。また、本発明によれば、貫通孔を所望の位置に精度よく配置できる、貫通孔を有するガラス部材を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら本発明による液絡部材、参照電極、ｐＨ計、及び貫通孔を有するガラス部材の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２７】
図１は、液絡部材を備えるｐＨ計の一実施形態の構成を示す図である。図１に示すｐＨ計１は、或る電解液７のｐＨを測定するための計器であり、ガラス電極３と、参照（比較）電極４と、温度補償電極５と、演算表示部６とを有する。
【００２８】
ガラス電極３は、所定の内部液３１と、該内部液３１と電解液７とを仕切るｐＨ応答性のガラス薄膜３２と、このガラス薄膜３２を支える高絶縁性の支持管３３と、内部液３１に接触するように支持管３３内に配置された内部電極３４とを有する。内部液３１と電解液７との間には、ガラス薄膜３２を挟んで、電解液７のｐＨ値に応じた電位差が生じる。内部液３１側の電位は、内部電極３４を介して演算表示部６へ送られる。
【００２９】
参照電極４は、所定の内部液４１と、該内部液４１と電解液７とを隔離する（内部液４１を収容する）支持管４２と、内部液４１に接触するように支持管４２内に配置された内部電極４３と、内部液４１及び電解液７を相互に接触（液絡）させるための貫通孔を有する液絡部材４４とを有する。内部液４１及び電解液７が液絡部材４４によって互いに接触しているので、内部液４１の電位は電解液７のｐＨ値によらずほぼ一定となる。内部液４１の電位は、内部電極４３を介して演算表示部６へ送られる。なお、支持管４２には、内部液４１を補充するための補充口４２ａが設けられている。また、支持管４２の長さは例えば１０ｃｍであり、液絡部材４４の長さは例えば３ｍｍ、径は例えば２ｍｍ角である。
【００３０】
温度補償電極５は、電解液７の温度に応じた電気信号を生成するための電極である。温度補償電極５において生成された電気信号は、演算表示部６へ送られる。なお、温度補償電極５は、例えばガラスサーミスタ等によって好適に構成される。
【００３１】
演算表示部６は、ガラス電極３の内部電極３４から提供される電位と、参照電極４の内部電極４３から提供される電位との間の電位差を検知し、該温度差に対応するｐＨ値を表示する。このとき、電位差は電解液７の温度によっても変化するので、演算表示部６は、温度補償電極５からの電気信号に応じて、ｐＨ値を補正して表示する。
【００３２】
なお、図１に示したｐＨ計１の各電極（ガラス電極３、参照電極４、及び温度補償電極５）は各々独立して構成されているが、ｐＨ計は、これらの電極を一つの支持管内に収められた複合電極を備えても良い。
【００３３】
次に、貫通孔を有するガラス部材の一実施形態について説明する。なお、以下に説明する貫通孔を有するガラス部材は、例えば上述したｐＨ計１の液絡部材４４（図１参照）として好適に用いられることができる。
【００３４】
図２〜図４は、本実施形態によるガラス部材１０の構成を示す図である。なお、図２〜図４には、理解を容易にするため、ＸＹＺ直交座標系が示されている。図２は、ガラス部材１０の構成を示す斜視図である。また、図３は、図２に示すIII−III線に沿った断面（ＹＺ断面）におけるガラス部材１０の断面図であり、図４は、図２に示すIV−IV線に沿った断面（ＸＹ断面）におけるガラス部材１０の断面図である。
【００３５】
ガラス部材１０は、複数の貫通孔１３を有する直方体状の部材であり、複数のガラス板１１と、ガラス板１４とを含んで構成されている。ガラス板１１及び１４は、例えばパイレックス（登録商標）や石英といったガラス材料からなる。各ガラス板１１は、ＸＺ平面に沿った板面１１ａ（図２，図３参照）を有する。各ガラス板１１の板面１１ａには、所定方向（本実施形態ではＺ軸方向）を長手方向とする複数の溝１２が、該長手方向と交差する方向（本実施形態ではＸ軸方向）に並んで形成されている。一方、ガラス板１４には溝が形成されず、両板面は平坦である。ガラス板１１及び１４は、溝１２が形成された板面１１ａ上に他のガラス板１１（または１４）が配置されるような形態で、厚さ方向（すなわちＹ軸方向）に積層され、一体的に融着されている。なお、本実施形態において、各ガラス板１１の溝１２の形成位置は、積層方向（Ｙ軸方向）から見て他のガラス板１１の溝１２と重なるように（すなわち、各ガラス板１１の溝１２が積層方向に並ぶように）設定されている。
【００３６】
また、ガラス部材１０においては、或るガラス板１１の溝１２上に他のガラス板１１（または１４）が配置されるように積層され融着されているため、溝１２によって貫通孔１３が形成されている。すなわち、貫通孔１３は、ガラス板１１同士の境界面、及びガラス板１１及び１４の境界面において、所定方向（Ｚ軸方向）を長手方向として形成され、該長手方向と交差する方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されている。なお、貫通孔１３（溝１２）の長手方向と直交する断面における各貫通孔１３（溝１２）の断面形状は、半円形状となっている。また、ガラス部材１０が液絡部材４４（図１参照）として使用される場合、内部液４１が電解液７側へ流出する速度を精度よく制御するために、貫通孔１３の直径は２０μｍ前後であることが好ましい。
【００３７】
ここで、ガラス部材１０を製造する方法の一例について説明する。図５〜図８は、ガラス部材１０を製造する方法の一例を示す図である。まず、図５（ａ）に示すように、ガラス板５０に複数の溝５１を形成する（溝形成工程）。具体的には、長方形状の板面５０ａを有するガラス板５０を複数枚用意する。ガラス板５０の板厚は、例えば２．５ｍｍである。また、板面５０ａの寸法は、例えば一辺１５ｍｍ〜２０ｍｍである。そして、溝５１の平面形状に応じた複数の開口Ｍａを有するマスクＭを介して微粒子Ｓａを板面５０ａに吹き付ける、いわゆる精密サンドブラスト法を用いて、溝５１を形成する。その際、マスクＭの開口Ｍａは、フォトリソグラフィ技術によって高精度に形成されたものであることが好ましい。その後、マスクＭを除去する。
【００３８】
板面５０ａにマスクＭを介して微粒子Ｓａを吹き付けると、時間経過に応じて厚さ方向にガラス板５０が削り取られるが、その切削幅は徐々に狭くなっていく傾向がある。従って、この方法により形成される溝５１の断面形状は、図５（ａ）に示すように台形状となる。溝５１の底面の幅ａ１、溝５１の開口幅ａ２、及び溝５１の深さａ３を例示すると、それぞれ０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、及び０．３ｍｍである。
【００３９】
なお、上述した溝形成工程において、溝５１の断面形状は、台形状に限らず、例えば方形状や三角形状など他の形状であってもよい。また、溝５１を形成する方法としては、精密サンドブラスト法に限らず、他の方法（例えばダイヤモンドブレードを用いた研削）を用いても良い。但し、ダイヤモンドブレードを用いる方法ではブレードの損耗により溝の寸法精度が低くなることや、精密サンドブラスト法を用いれば一度に多くの溝５１を形成できること等から、溝形成工程においては、上述したような精密サンドブラスト法で溝５１を形成することが好ましい。
【００４０】
続いて、溝５１が形成されたガラス板５０の板面５０ａ、及びその裏側の板面５０ｂに対して鏡面研磨等を行うことにより、板面５０ａ及び５０ｂを平坦にする（平坦化工程）。このとき、研磨後の板面５０ａ及び５０ｂの平面度は、例えばλ以上であることが好ましい。以上の工程により、図５（ｂ）に示すように、平坦な板面５２ａ及び５２ｂを有し、板面５２ａに複数の溝５１を有するガラス板５２が得られる。
【００４１】
続いて、図６に示すように、複数の溝５１を有する複数のガラス板５２と、溝が形成されていない平坦な板面を有するガラス板５３とを積み重ねる（積層工程）。具体的には、溝５１が形成された或るガラス板５２の板面５２ａ上に他のガラス板５２（またはガラス板５３）が配置されるように、ガラス板５２，５３を厚さ方向に積層する。このとき、ガラス板５２の板面５２ａ及び５２ｂは平面であり且つ平坦化工程において鏡面研磨されているので、各ガラス板５２，５３の間に溝５１以外の隙間は生じない。
【００４２】
なお、この積層工程においては、互いに隣接するガラス板５２同士の間、並びにガラス板５２とガラス板５３との間に純水を介在させることにより、ガラス板５２同士、並びにガラス板５２及び５３を互いに水素結合させてもよい。或いは、積層方向の両端からガラス板５２及び５３を押さえつつ加熱することにより、複数のガラス板５２及びガラス板５３を仮接着（仮融着）してもよい。これらの方法を用いれば、複数のガラス板５２及びガラス板５３の相対位置をより精度よく位置決めできる。
【００４３】
続いて、複数のガラス板５２及びガラス板５３を、積層した状態（図６参照）で加熱することにより、互いに融着させる（融着工程）。具体的には、複数のガラス板５２及びガラス板５３からなる積層物を電気炉に収容し、ガラス板５２及び５３の軟化点まで炉内の温度を上昇させる。ガラス板５２及び５３がパイレックス（登録商標）ガラス製の場合には、炉内を例えば６００℃程度まで加熱する。或いは、ガラス板５２及び５３が石英製の場合には、炉内を例えば１４００℃程度まで加熱する。これにより、複数のガラス板５２の板面５２ａ，５２ｂ及びガラス板５３の板面を互いに融着させて、複数のガラス板５２及びガラス板５３を一体化する。こうして、図７に示すようなガラス生産物５６が形成されるとともに、溝５１が貫通孔５５となる。
【００４４】
また、この融着工程後または融着工程と同時に、ガラス生産物５６を引き伸ばして細径化する（引き伸ばし工程）。すなわち、電気炉内の温度をガラス板５２及び５３の軟化点に保ったまま、ガラス生産物５６を貫通孔５５の長手方向（溝５１の長手方向）に引き伸ばす。これにより、図８（ａ）に示すように細径化されたガラス生産物５７が得られ、また、貫通孔５５も細径化されて貫通孔１３となる。また、このとき、貫通孔１３の断面形状は、台形状断面の貫通孔５５の形が崩れて丸みを帯びるため、図２及び図４に示したような半円形状となる。最後に、このガラス生産物５７を長手方向と交差する断面で所定長さに切断することにより（切断工程）、図８（ｂ）に示すように貫通孔１３（５５）を有するチップ状のガラス部材１０が完成する。なお、ガラス生産物５６を引き伸ばして細径化する際には、最終的に得られるガラス部材１０に要求される寸法を考慮して、延伸率等を決定するとよい。
【００４５】
以上に説明したガラス部材１０によって得られる効果について説明する。本実施形態のガラス部材１０においては、溝１２（５１）が形成されたガラス板１１（５２）および平坦なガラス板１４（５３）を積層することによって貫通孔１３（５５）を形成している。図５に示したように、ガラス板５０に溝５１を形成する際には、マスクＭを利用すること等によって溝５１の位置を容易に制御できる。従って、本実施形態のガラス部材１０によれば、貫通孔１３を所望の位置に精度よく配置できる。また、ガラス部材１０はガラス板１１（５２）および平坦なガラス板１４（５３）を積層して形成されているので、キャピラリーを集束する場合（図２０参照）と異なり、隙間なく一体化できる。従って、意図しない貫通孔の発生を抑え、貫通孔１３の数をより確実に制御できる。
【００４６】
また、このガラス部材１０を図１に示した液絡部材４４として用いることによって、製造毎に貫通孔１３の数や配置、断面積を一定とし、ほぼ等しい液絡性能を再現性よく得ることができる。なお、ガラス部材１０が液絡部材４４として用いられる場合、貫通孔１３の好適な寸法例は次のとおりである。すなわち、各貫通孔１３の断面積は２６７μｍ２であり、ガラス部材１０の長さを３ｍｍ、貫通孔１３の数を６行×６列で３６個とした場合、全ての貫通孔１３の総体積は０．０２８８ｍｍ３である。液絡部材４４における貫通孔１３の最適値はおよそ０．０３４ｍｍ３であり、本実施形態のガラス部材１０によれば、この最適値に近い総体積を有する貫通孔１３を好適に実現できる。
【００４７】
また、図５に示したように、溝５１の長手方向と交差する断面における溝５１の断面形状は、台形状であってもよい。上述したように、台形状の断面を有する溝５１（貫通孔５５）は、その長手方向に引き伸ばされること等によって丸みを帯びる。従って、溝５１の断面形状を台形状とすることにより、半円形状の断面を有する貫通孔１３を容易に形成できる。
【００４８】
ここで、図９（ａ）は、貫通孔１３（溝１２）の長手方向と直交するガラス部材１０の実際の断面を示す拡大写真である。なお、図９（ａ）は、ガラス部材１０の断面を１００倍に拡大したものである。図９（ａ）を参照すると、ガラス部材１０の貫通孔１３は、所定の列に沿って整然と並んでいることがわかる。更に、各貫通孔１３の断面形状及び断面積もほぼ均一に形成されている。また、図９（ｂ）は、貫通孔１３（溝１２）の断面形状の典型例を示す図である。図７に示したガラス生産物５６の貫通孔５５が台形状の断面を有する場合、図９（ｂ）に示すように、貫通孔１３の断面は底がやや平らな鍋形の半円形状となる傾向がある。
【００４９】
また、台形状断面の溝は、図５（ａ）に示すようにマスクＭを介して粒子をガラス板５０に吹き付ける精密サンドブラスト法によって形成され易い。このように、精密サンドブラスト法を用いて溝５１を形成することにより、ガラス板５０に溝５１を容易に形成できるとともに、同じ寸法形状の溝を再現性よく形成できる。
【００５０】
（第１の変形例）
図１０は、上記実施形態によるガラス部材１０の第１の変形例として、ガラス部材１０ａの構成を示す断面図である。図１０（ａ）を参照すると、ガラス部材１０ａは、板面１１ａを有する少なくとも２つのガラス板１１が積層方向に一体的に融着されて成る。そして、各板面１１ａには、複数の溝１２が形成されている。溝１２の形状は、上記実施形態と同様である。
【００５１】
本変形例においては、ガラス板１１は、溝１２が形成された板面１１ａ同士が融着されるような向きで各々積層されている。そして、互いに融着された板面１１ａのうち一方の板面１１ａに形成された溝１２と他方の板面１１ａに形成された溝１２とが、積層方向から見て互いに重なるように配置されている。
【００５２】
このような構成により、互いに融着された板面１１ａの双方に形成された溝１２同士が結合されて貫通孔１８が構成されることとなる。従って、貫通孔１８の断面形状は、円形または円形に近い形状となる。このように、二つの溝１２を重ねて一つの貫通孔１８を形成することにより、円形により近い断面を有する貫通孔１８を容易に形成できる。また、貫通孔１８に必要な内径が上記実施形態と同じである場合には、溝１２の深さを上記実施形態よりも浅くできる。従って、ガラス板１１の厚さを薄くでき、ガラス部材の更なる小型化が可能となる。
【００５３】
また、このような構成を備えるガラス部材１０ａは、例えば次のようにして製造される。図１１は、ガラス部材１０ａの製造工程のうち、積層工程を説明するための図である。図１１に示すように、積層工程においては、溝５１が形成されたガラス板５２の板面５２ａ同士が融着される（対向する）向きで、複数のガラス板５２を積層する。また、積層工程の前工程である溝形成工程においては、互いに融着される板面５２ａのうち一方の板面５２ａに形成される溝５１と他方の板面５２ａに形成される溝５１とが、積層方向から見て互いに重なるような位置に、溝５１をそれぞれ形成する。こうして、二つの溝５１を重ねて一つの貫通孔とすることにより、六角形状の貫通孔が形成される。そして、引き伸ばし工程において六角形状断面の貫通孔の形が崩れて丸みを帯びるので、図１０に示したような円形状の貫通孔１８が得られる。その後、切断工程を経て、本変形例のガラス部材１０ａ（図１０参照）が得られる。
【００５４】
そして、このように円形状の貫通孔１８を有するガラス部材１０ａを液絡部材４４（図１参照）として使用した場合には、貫通孔１８内を液体が安定して流れ易くなり、液絡性能をより安定的に得ることができる。
【００５５】
（第２の変形例）
図１２は、上記実施形態によるガラス部材１０の第２の変形例として、ガラス部材１０ｂの構成を示す断面図である。図１２を参照すると、ガラス部材１０ｂは、少なくとも一つ（本変形例では複数）のガラス板１５と、ガラス板１６及び１７とが一体的に融着されてなる。複数のガラス板１５は所定の積層方向に積層されており、その積層方向の両端には、ガラス板１６及び１７が配置されている。本変形例においては、複数のガラス板１５の表裏の板面１５ａ及び１５ｂのそれぞれに、複数の溝１２が形成されている。また、ガラス板１６及び１７には、一方の板面１６ｂ及び１７ａにのみ複数の溝１２が形成されている。
【００５６】
これらのガラス板１５〜１７は、溝１２が形成された板面同士（すなわち、或るガラス板１５の板面１５ａと他のガラス板１５の板面１５ｂ、ガラス板１５の板面１５ａとガラス板１６の板面１６ｂ、更には、ガラス板１５の板面１５ｂとガラス板１７の板面１７ａ）が融着されるように積層されている。そして、互いに融着された板面のうち一方の板面に形成された溝１２と他方の板面に形成された溝１２とが、積層方向から見て互いに重なって配置されている。
【００５７】
このような構成によっても、互いに融着された板面の双方に形成された溝１２同士を結合して貫通孔１８を構成することができる。従って、円形により近い断面を有する貫通孔１８を容易に形成できる。また、本変形例では、ガラス板１５の表裏の板面１５ａ及び１５ｂの双方に溝１２が形成されている。これにより、断面形状が円形により近い一定数の貫通孔１８を、より少ない枚数のガラス板を用いて形成することができる。
【００５８】
また、このような構成を備えるガラス部材１０ｂは、例えば次のようにして製造される。まず、溝形成工程において、積層方向の両端に配置されるガラス板を除き、ガラス板の表裏の板面の双方に溝を形成する。積層方向の両端に配置されるガラス板には、表裏のいずれか一方の板面にのみ溝を形成する。そして、積層工程において、それらのガラス板を積層する。図１３は、本変形例における積層工程を説明するための図である。図１３に示すように、積層工程においては、表裏の板面６０ａ，６０ｂの双方に溝５１が形成された複数（一つでもよい）のガラス板６０を積層するとともに、一方の板面５２ａにのみ溝５１が形成されたガラス板５２を積層方向の両端に配置する。換言すれば、溝５１が形成された板面同士（すなわち、或るガラス板６０の板面６０ａと他のガラス板６０の板面６０ｂ、ガラス板６０の板面６０ａ及び６０ｂとガラス板５２の板面５２ａ）が融着される（対向する）向きで、ガラス板５２及び６０を積層する。なお、溝形成工程においては、互いに融着される二つの板面６０ａ（または板面６０ａ及び５２ａ）のうち一方の板面に形成される溝５１と他方の板面に形成される溝５１とが、積層方向から見て互いに重なるような位置に、溝５１をそれぞれ形成する。こうして、二つの溝５１を重ねて一つの貫通孔とすることにより、六角形状の貫通孔が形成され、引き伸ばし工程において六角形状断面の貫通孔の形が崩れて丸みを帯びるので、図１２に示したような円形状の貫通孔１８が得られる。その後、切断工程を経て、本変形例のガラス部材１０ｂ（図１２参照）が得られる。
【００５９】
（第３の変形例）
図１４は、上記実施形態によるガラス部材１０の第３の変形例として、ガラス部材１０ｃの構成を示す断面図である。本変形例のガラス部材１０ｃと上記第２変形例のガラス部材１０ｂとの相違点は、ガラス部材１０ｃ全体の形状である。すなわち、貫通孔１８の長手方向と直交する断面におけるガラス部材１０ｃの形状は、八角形状となっている。
【００６０】
ガラス部材１０ｃは、具体的には次の構成を備える。ガラス部材１０ｃは、複数（一つでもよい）のガラス板１９と、ガラス板２０〜２３とが一体的に融着されてなる。複数のガラス板１９は所定の積層方向に積層されており、また、その積層方向の一端にはガラス板２０が配置されており、その積層方向の他端にはガラス板２２が配置されている。そして、ガラス板２０上にガラス板２１が配置され、ガラス板２２上にガラス板２３が配置されている。複数のガラス板１９の表裏の板面１９ａ及び１９ｂのそれぞれには、複数の溝１２が形成されている。同様に、ガラス板２０，２２の表裏の板面２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂのそれぞれにも、複数の溝１２が形成されている。ガラス板２１及び２３には、一方の板面２１ｂ及び２３ａにのみ複数の溝１２が形成されている。
【００６１】
また、ガラス板２０〜２３の幅は、積層方向の一端に近づくほど狭くなっている。具体的には、ガラス板２０の一方の側面２０ｃ及びガラス板２１の一方の側面２１ｃは、互いに連続しており且つ積層方向に対して内向きに傾斜（積層方向におけるガラス部材１０ｃの中心軸に向かって傾斜）して形成されている。同様に、ガラス板２０の他方の側面２０ｄ及びガラス板２１の他方の側面２１ｄは、互いに連続しており且つ積層方向に対して内向きに傾斜して形成されている。また、ガラス板２２の一方の側面２２ｃ及びガラス板２３の一方の側面２３ｃは、互いに連続しており、積層方向に対して内向き（この場合、側面２０ｃ及び２１ｃとは逆向き）に傾斜している。同様に、ガラス板２２の他方の側面２２ｄ及びガラス板２３の他方の側面２３ｄは、互いに連続しており、積層方向に対して内向き（側面２０ｄ及び２１ｄとは逆向き）に傾斜している。このような構成によって、貫通孔１８と交差する断面におけるガラス部材１０ｃの断面形状を、八角形状とすることができる。
【００６２】
そして、このように多角形の断面を有するガラス部材１０ｃは、液絡部材４４（図１参照）として好適である。すなわち、支持管４２において液絡部材４４を取り付ける開口の形状が円形である場合に、液絡部材４４を支持管４２へ取り付け易くなる。
【００６３】
このような構成を備えるガラス部材１０ｃは、例えばガラス板を図１５に示すように積層することにより製造される。すなわち、上記第２変形例と同様にしてガラス板５２及び６０を積層した後（または積層する前）、積層方向の両端に配置されるガラス板５２の側面を研削することにより、ガラス板５２の側面を他のガラス板６０の側面に対して傾斜させる。或いは、ガラス板５２の側面を予め傾斜させておき、積層してもよい。また、ガラス板５２と隣接するガラス板６０の側面も同様の形状とし、ガラス板５２の側面と連続させる。その後、融着工程、引き伸ばし工程、及び切断工程を経て、本変形例のガラス部材１０ｃ（図１４参照）が得られる。
【００６４】
なお、本変形例ではガラス部材１０ｃの断面形状を八角形状としているが、各ガラス板の幅や傾斜を任意に設定することによって、ガラス部材の断面を任意の形状にすることができる。このように、本発明のガラス部材によれば、支持部材側の形状に対応した様々な断面形状を容易に実現できる。
【００６５】
（第４の変形例）
図１６は、上記実施形態によるガラス部材１０の第４の変形例として、ガラス部材１０ｄの構成を示す断面図である。本変形例のガラス部材１０ｄと上記実施形態のガラス部材１０との相違点は、貫通孔１３の配置である。すなわち、本変形例においては、貫通孔１３の長手方向と交差する断面において、貫通孔１３が千鳥状に配列されている。
【００６６】
ガラス部材１０ｄは、具体的には次の構成を備える。ガラス部材１０ｄは、少なくとも一つ（本変形例では複数）のガラス板２４と、少なくとも一つ（本変形例では複数）のガラス板２５と、一つのガラス板２６とが一体的に融着されてなる。ガラス板２４及び２５は、溝１２が形成されたガラス板２４の板面２４ａ上にガラス板２５が配置され、また、溝１２が形成されたガラス板２５の板面２５ａ上に別のガラス板２４が配置されるように、所定の積層方向に交互に積層されている。ガラス板２６は、両面が平坦な板面を有し、積層方向の上端に位置するガラス板２４（または２５）の板面２４ａ（２５ａ）上に配置されている。また、ガラス板２５の溝１２は、積層方向から見てガラス板２４の溝１２と重ならないように（好ましくは、ガラス板２４の溝１２同士の隙間の中心に位置するように）配置されている。
【００６７】
このように、貫通孔１３の長手方向と交差する断面において貫通孔１３が千鳥状に配列されることにより、該断面における貫通孔１３の位置をより均一に（偏りなく）分散させることができる。そして、このように貫通孔１３が配置されたガラス部材１０ｄを液絡部材４４（図１参照）として用いれば、所望の液絡性能をより精度よく得ることができる。
【００６８】
また、このような構成を備えるガラス部材１０ｄは、例えば次のようにして製造される。なお、図１７は、本変形例における積層工程を示す図である。まず、積層工程の前工程である溝形成工程において、少なくとも一つのガラス板６１の板面６１ａに、上記実施形態のガラス板５２と同様にして複数の溝５１を形成する。また、ガラス板６１とは別に用意した少なくとも一つのガラス板６２の板面６２ａに、複数の溝５１を、ガラス板６１の溝５１に対して半周期ずつずれた位置に形成する。そして、積層工程において、ガラス板６１及び６２を交互に積層するとともに、溝が形成されていないガラス板６３を、上端に位置するガラス板６１または６２の上に配置する。その後、融着工程、引き伸ばし工程、及び切断工程を経て、本変形例のガラス部材１０ｄ（図１６参照）が得られる。
【００６９】
（第５の変形例）
図１８は、上記実施形態によるガラス部材１０の第５の変形例として、ガラス部材１０ｅの構成を示す断面図である。本変形例のガラス部材１０ｅと上記実施形態のガラス部材１０との相違点は、側面の形状である。すなわち、本変形例においては、ガラス部材１０ｅの側面が、凹凸を有する。
【００７０】
ガラス部材１０ｅは、具体的には次の構成を備える。ガラス部材１０ｅは、少なくとも一つ（本変形例では複数）のガラス板２７と、少なくとも一つ（本変形例では複数）のガラス板２８と、一つのガラス板２９とが一体的に融着されてなる。ガラス板２７及び２８は、溝１２が形成されたガラス板２７の板面２７ａ上にガラス板２８が配置され、また、溝１２が形成されたガラス板２８の板面２８ａ上に別のガラス板２７が配置されるように、所定の積層方向に交互に積層されている。ガラス板２９は、両面が平坦な板面を有し、積層方向の上端に位置するガラス板２７（または２８）の板面２７ａ（２８ａ）上に配置されている。また、貫通孔１３の長手方向と交差する断面における各ガラス板２７，２８の横幅（すなわち、Ｘ軸方向の幅）は、隣接する他のガラス板２７，２８の同断面における横幅と異なっている。具体的には、ガラス板２７の幅は、隣接するガラス板２８の幅よりも大きく形成されている。そして、ガラス板２７の両側面２７ｂ，２７ｃがガラス板２８の両側面２８ｂ，２８ｃから突出するように、ガラス板２７及び２８が交互に積層されている。
【００７１】
このように、各ガラス板２８の幅が、隣接する他のガラス板２７の幅と異なることによって、ガラス部材１０ｅの側面に凹凸が生じて側面の表面積が増す。従って、ガラス部材１０ｅを取り付ける際に、ガラス部材１０ｅを支持する部材とガラス部材１０ｅとをより強固に接合できる。また、ガラス部材１０ｅのこのような利点は、ガラス部材１０ｅが液絡部材４４（図１参照）として用いられる場合にも有効である。
【００７２】
また、このような構成を備えるガラス部材１０ｅは、例えば次のようにして製造される。なお、図１９は、本変形例における積層工程を示す図である。まず、少なくとも一つのガラス板６４と、該ガラス板６４と幅が異なる少なくとも一つのガラス板６５とを用意し、これらのガラス板６４，６５のそれぞれに溝１２を形成する。或いは、同じ幅を有する複数のガラス板に溝１２を形成した後、一部のガラス板の幅を狭くしてもよい。こうして形成されたガラス板６４及び６５を、積層工程において交互に積層するとともに、溝が形成されていないガラス板６６を、上端に位置するガラス板６４または６５の上に配置する。その後、融着工程、引き伸ばし工程、及び切断工程を経て、本変形例のガラス部材１０ｅ（図１８参照）が得られる。
【００７３】
本発明による液絡部材、参照電極、ｐＨ計、及び貫通孔を有するガラス部材は、上記した実施形態及び各変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び各変形例では複数の貫通孔を有するガラス部材（液絡部材）について説明したが、本発明のガラス部材（液絡部材）は、貫通孔を一つのみ有しても良い。このようなガラス部材（液絡部材）の製造方法としては、例えば、一つのガラス板に一本の溝を形成し、別のガラス板をその上に積層して融着するとよい。
【００７４】
また、上記実施形態のガラス部材は、溝を有するガラス板を複数含んでいるが、溝を有するガラス板は一つのみであってもよい。すなわち、本発明のガラス部材においては、複数の貫通孔が一列に並んで形成されていてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、貫通孔を有するガラス部材をｐＨ計の参照電極における液絡部材として使用した場合について説明したが、本発明によるガラス部材は、他の液絡用途や、液絡以外の様々な用途に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】液絡部材を備えるｐＨ計の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】ガラス部材の一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示すＩ−Ｉ線に沿った断面（ＹＺ断面）におけるガラス部材の断面図である。
【図４】図２に示すII−II線に沿った断面（ＸＹ断面）におけるガラス部材の断面図である
【図５】（ａ）ガラス部材の製造工程における溝形成工程の一例を示す図である。（ｂ）溝形成後のガラス板の一例を示す図である。
【図６】ガラス部材の製造工程においてガラス板の積層状態の一例を示す図である。
【図７】ガラス部材の製造工程においてガラス板を融着した後の状態（ガラス生産物）の一例を示す図である。
【図８】（ａ）ガラス部材の製造工程においてガラス生産物を引き伸ばした後の状態の一例を示す図である。（ｂ）完成したガラス部材の一例を示す図である。
【図９】（ａ）貫通孔（溝）の長手方向と直交するガラス部材の実際の断面を示す拡大写真である。（ｂ）貫通孔（溝）の断面形状の典型例を示す図である。
【図１０】ガラス部材の第１変形例の構成を示す断面図である。
【図１１】第１変形例のガラス部材を製造する工程のうち、積層工程を説明するための図である。
【図１２】ガラス部材の第２変形例の構成を示す断面図である。
【図１３】第２変形例のガラス部材を製造する工程のうち、積層工程を説明するための図である。
【図１４】ガラス部材の第３変形例の構成を示す断面図である。
【図１５】第３変形例のガラス部材を製造する工程のうち、積層工程を説明するための図である。
【図１６】ガラス部材の第４変形例の構成を示す断面図である。
【図１７】第４変形例のガラス部材を製造する工程のうち、積層工程を説明するための図である。
【図１８】ガラス部材の第５変形例の構成を示す断面図である。
【図１９】第５変形例のガラス部材を製造する工程のうち、積層工程を説明するための図である。
【図２０】従来の液絡部材の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…ｐＨ計、３…ガラス電極、４…参照電極、５…温度補償電極、６…演算表示部、７…電解液、１０，１０ａ〜１０ｅ…ガラス部材、１１，１２，１４〜１７，１９〜２９…ガラス板、１２…溝、１３，１８…貫通孔、３１，４１…内部液、３２…ガラス薄膜、３３，４２…支持管、３４，４３…内部電極、４２…支持管、４４…液絡部材、５０，５２，５３，６０〜６４，６６…ガラス板、５１…溝、５５…貫通孔、５６，５７…ガラス生産物。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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