(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管の外周面における切断所望箇所にカッターを押しつけて、前記ガラス管と前記カッターとを前記切断所望箇所に沿って相対的に移動させ、前記ガラス管の前記外周面における前記切断所望箇所に前記カッターによりケガキ傷を形成する第１の工程と、
前記第１の工程で前記ガラス管の前記外周面に形成された前記ケガキ傷と対向する前記ガラス管の内周面を加圧する第２の工程と
を有することを特徴とするガラス管の切断方法。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス管の切断方法において、
前記第２の工程において、前記ガラス管の前記内周面と当接して前記ガラス管の前記内周面を押圧する可動部を有する加圧治具を用い、前記加圧治具の前記可動部が前記ガラス管の前記内周面を押圧する圧力を調整することにより、前記ガラス管の前記内周面を加圧する圧力を制御する
ことを特徴とするガラス管の切断方法。
【請求項３】
請求項２に記載のガラス管の切断方法において、
前記加圧治具は、超音波振動子を有し、
前記第２の工程において、前記超音波振動子の駆動により前記ガラス管の前記内周面を加圧する圧力を変動する
ことを特徴とするガラス管の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス管の切断方法に関し、さらに詳細には、石英ガラス、硼珪酸ガラスあるいはソーダガラスなどの各種のガラスにより形成された管体たるガラス管を所望の長さに切断する際に用いて好適なガラス管の切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガラス旋盤上でガラス管をリサイズする加工処理においては、ガラス旋盤のチャックにガラス管を取り付けた状態で当該ガラス管を切断することが行われている。
【０００３】
従来、こうしたガラス旋盤のチャックに取り付けられたガラス管を切断するには、例えば、図１に示すように、ガラス旋盤のチャック１００（ガラス旋盤本体の図示は省略した。）に取り付けられたガラス管１０２における切断所望箇所にバーナー１０４から高温（例えば、２０００℃程度である。）の火炎を放射して軟化するとともに、ガラス管１０２に対して軸方向に沿ってＡ矢印方向に引っ張る力を加えて、ガラス管１０２を引きちぎるようにして切断する手法が用いられていた。
【０００４】
しかしながら、こうした手法によるガラス管の切断では、切断箇所近傍に使用できない無駄な部分Ｂが生じ、歩留まりがよくないという問題点があった。
【０００５】
また、ガラス管を切断する他の手法としては、図２に示すように、長尺のままガラス旋盤のチャックから取り外されたガラス管２０２を、例えば、切断専用の機械旋盤のチャック２００などに固定して、固定されたガラス管２０２の切断所望箇所に水をかけながら、当該切断所望箇所をダイヤブレード２０４により切断する手法が用いられている。
【０００６】
しかしながら、こうした手法によりガラス管を切断するに際しては、ガラス管を切断するために当該ガラス管をガラス旋盤から機械旋盤などの切断専用の別の装置に固定しなければればならなかったり、ダイヤブレードによるガラス管の切断の際にガラスの微粒粉が発生するため、切断したガラス管がクリーンさを要求される半導体製造用の石英ガラス管などの場合には、切断の後の工程に移行する前に必ずＨＦ洗浄などの洗浄処理を行うことが必要となったりするので、製造工程が煩雑になるという問題点があった。
【０００７】
なお、本願出願人が特許出願時に知っている先行技術は、上記において説明したようなものであって文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の技術の有する上記したような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造工程を煩雑にすることなく、ガラス管を切断する際にガラスの微粒粉を発生することがないようにするとともに、歩留まりを向上することができるようにしたガラス管の切断方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、ダイヤブレードを用いることなく、ガラス管の周囲にガラス切りなどのカッターでケガキ傷を付けることによりクラックを形成し、外部圧力による曲げモーメントを作用させて当該クラックを成長させることにより、当該クラックの発生箇所でガラス管を切断するようにしたものである。
【００１０】
従って、本発明によれば、例えば、ガラス管をガラス旋盤を用いてリサイズ加工する際などにおいて、ガラス管をガラス旋盤のチャックに取り付けたままの状態で、ガラスの微粒粉を発生することなくクリーンに切断することができ、しかも製品の歩留まり向上と製造工程の煩雑さを回避することができる。
【００１１】
即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ガラス管の外周面における切断所望箇所にカッターを押しつけて、上記ガラス管と上記カッターとを上記切断所望箇所に沿って相対的に移動させ、上記ガラス管の上記外周面における上記切断所望箇所に上記カッターによりケガキ傷を形成する第１の工程と、上記第１の工程で上記ガラス管の上記外周面に形成された上記ケガキ傷と対向する上記ガラス管の内周面を加圧する第２の工程とを有するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記第２の工程では、上記ガラス管の上記内周面と当接して上記ガラス管の上記内周面を押圧する可動部を有する加圧治具を用い、上記加圧治具の上記可動部が上記ガラス管の上記内周面を押圧する圧力を調整することにより、上記ガラス管の上記内周面を加圧する圧力を制御するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項２に記載の発明において、上記加圧治具は、超音波振動子を有し、上記第２の工程において、上記超音波振動子の駆動により上記ガラス管の上記内周面を加圧する圧力を変動するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以上説明したように構成されているので、製造工程を煩雑にすることなく、ガラス管を切断する際にガラスの微粒粉を発生することがないとともに、歩留まりを向上することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるガラス管の切断方法の実施の形態の一例について詳細に説明するものとする。
【００１９】
まず、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）乃至図４を参照しながら、本発明によるガラス管の切断方法の第１の実施の形態について説明する。
【００２０】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）には本発明の第１の実施の形態によるガラス管の切断方法の処理手順を示す説明図が示されており、図４には本発明による第１の実施の形態に用いる加圧治具が示されている。
【００２１】
この本発明によるガラス管の切断方法の第１の実施の形態においては、まず、第１工程として、ガラス旋盤のチャック１０（ガラス旋盤本体の図示は省略した。）に取り付けられた断面形状が正円筒形状のガラス管１２をガラス旋盤により回転させながら、ガラス管１２の外周面における切断所望箇所にカッター１４を所定の圧力で押しつけて、ガラス管１２の回転に伴いガラス管１２とカッター１４とを相対的に移動させ、ガラス管１２の外周面における切断所望箇所にケガキ傷を付ける（図３（ａ）を参照する。）。
【００２２】
即ち、この実施の形態においては、断面形状が正円筒形状のガラス管１２を軸方向に対して直交するように切断する箇所を切断所望箇所とするものであり、上記した第１工程により、ガラス管１２の外周面には、軸線方向と直交する切断所望箇所に沿ってケガキ傷が形成されることになる。
【００２３】
なお、第１工程においてガラス管１２の外周面にケガキ傷を付ける際には、ガラス管１２の外周面に一定の圧力でカッター１４を押し当てることが好ましく、また、カッター１４としては、例えば、鋼鉄製のチップやダイアモンドチップ、超硬合金製のチップなどの各種のカッターを用いることができる。
【００２４】
上記した第１工程を終了すると、第２工程として、ガラス旋盤のチャック１０にガラス管１２を取り付けた状態において、第１工程で形成されたガラス管１２の外周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の内周面（ガラス管１２におけるケガキ傷を付けた面の裏面）を、図４に示す内周加圧治具１６により加圧して外周面側へ押圧する（図３（ｂ）を参照する。）。
【００２５】
ここで、この内周加圧治具１６は、４つの凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄを備えた略十字形状の基部１６−１と、基部１６−１の４つの凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄにそれぞれネジ結合されていて凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄへのネジ込み量を調整することにより凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄからの突出長さを調整可能なネジ状の可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５とを有している。
【００２６】
従って、内周加圧治具１６においては、ネジ状の可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５の凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄからの突出長さを調整することにより、ガラス管１２の内周面を加圧する圧力を制御することができることになる。
【００２７】
そして、第２工程において内周加圧治具１６によりガラス管１２の内周面を加圧する際には、可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５のそれぞれの先端部１６−２’、１６−３’、１６−４’、１６−５’が第１工程で形成されたガラス管１２の外周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の内周面と当接するようにして、当該内周面をそれぞれ均等な圧力で押圧可能なように可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５の凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄからの突出長さを調整する。
【００２８】
具体的には、内周加圧治具１６では、可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５のそれぞれの先端部１６−２’、１６−３’、１６−４’、１６−５’が第１工程で形成されたガラス管１２の外周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の内周面と当接するような状態において、ネジ状の可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５を操作して当該可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５がネジ溝に沿って基部１６−１の中心Ａへ向かう方向とは逆の方向に動くようにすると、可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５の凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄからの突出長さが大きくなってガラス管１２の内周面を押圧する圧力を高めることができ、一方、ネジ状の可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５を操作して当該可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５がネジ溝に沿って基部１６−１の中心Ａへ向かう方向に動くようにすると、可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５の凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄからの突出長さが小さくなってガラス管１２の内周面を押圧する圧力を低下させることができるようになる。
【００２９】
つまり、可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５の押圧によりガラス管１２の内周面に付与される圧力の大きさは、ネジ状の可動部１６−２、１６−３、１６−４、１６−５の操作により、凸部１６−１ａ、１６−１ｂ、１６−１ｃ、１６−１ｄからの突出長さを制御することにより調整すればよい。
【００３０】
こうした第２工程を行うと、ガラス管１２の外周面にケガキ傷を付けることにより形成されたクラックが、内周加圧治具１６による加圧に伴う曲げモーメントの作用により成長して、ガラス管１２の外周面におけるケガキ傷から当該ケガキ傷と対向するガラス管１２の内周面へ進展して、当該クラックの発生箇所でガラス管１２が完全に切断される（図３（ｃ）を参照する。）。
【００３１】
こうして切断されたガラス管１２の切断面は平滑であり、次工程をそのままの状態で行うことができる。
【００３２】
次に、図５に示す本発明によるガラス管切断のメカニズム説明図を参照しながら、本発明の第１の実施の形態によるガラス管切断のメカニズムについて説明する。
【００３３】
図５に示すように、第１工程でガラス管１２の外周面（外表面）にケガキ傷を付けてクラックを発生させた後に、第２工程で当該ケガキ傷に対向するガラス管１２の内周面（内面）を内周加圧治具１６により加圧すると、ケガキ傷を付けられたガラス管１２の外周面（外表面）に曲げモーメントによる引っ張り応力が発生し、ケガキ傷より形成されたクラックが進展し、クラックの発生箇所でガラス管１２が容易に切断されることになる。
【００３４】
次に、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）乃至図７を参照しながら、本発明によるガラス管の切断方法の第２に実施の形態について説明する。
【００３５】
なお、以下の説明においては、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）乃至図４を参照しながら説明した本発明によるガラスの切断方法の第１の実施の形態と同一またはそれに相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いることにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は適宜に省略することとする。
【００３６】
ここで、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）には本発明による第２の実施の形態によるガラス管の切断方法の処理手順を示す説明図が示されており、また、図７には本発明による第２の実施の形態に用いる加圧治具が示されている。
【００３７】
この本発明によるガラス管の切断方法の第２の実施の形態においては、まず、第１工程として、ガラス旋盤のチャック１０（ガラス旋盤本体の図示は省略した。）に取り付けられた断面形状が正円筒形状のガラス管１２をガラス旋盤により回転させながら、ガラス管１２の内周面における切断所望箇所にカッター２４を所定の圧力で押しつけて、ガラス管１２の回転に伴いガラス管１２とカッター２４とを相対的に移動させ、ガラス管１２の内周面における切断所望箇所にケガキ傷を付ける（図６（ａ）を参照する。）。
【００３８】
即ち、この実施の形態においては、断面形状が正円筒形状のガラス管１２を軸方向に対して直交するように切断する箇所を切断所望箇所とするものであり、上記した第１工程により、ガラス管１２の内周面には、軸線方向と直交する切断所望箇所に沿ってケガキ傷が形成されることになる。
【００３９】
なお、第１工程においてガラス管１２の内周面にケガキ傷を付ける際には、ガラス管１２の内周面に一定の圧力でカッター２４を押し当てることが好ましく、また、カッター２４としては、例えば、鋼鉄製のチップやダイアモンドチップ、超硬合金製のチップなどの各種のカッターを用いることができる。
【００４０】
上記した第１工程を終了すると、第２工程として、ガラス旋盤のチャック１０にガラス管１２を取り付けた状態において、第１工程で形成されたガラス管１２の内周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面（ガラス管１２におけるケガキ傷を付けた面の裏側）を、図７に示す外周加圧治具２６により加圧して内周面側へ押圧する（図６（ｂ）を参照する。）。
【００４１】
ここで、この外周加圧治具２６は、リング状の基部２６−１と、基部２６−１の内径側に突出可能に当該基部２６−１に等間隔でネジ結合されていて当該ネジ結合のネジ込み量を調整することにより当該基部２６−１の内径側への突出長さを調整可能な６個のネジ状の可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７とを有している。
【００４２】
従って、外周加圧治具２６においては、ネジ状の可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７の基部２６−１の内径側への突出長さを調整することにより、ガラス管１２の外周面を加圧する圧力を制御することができることになる。
【００４３】
そして、第２工程において外周加圧治具２６によりガラス管１２の外周面を加圧する際には、可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７のそれぞれの先端部２６−２’、２６−３’、２６−４’、２６−５’、２６−６’、２６−７’が第１工程で形成されたガラス管１２の内周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面と当接するようにして、当該外周面をそれぞれ均等な圧力で押圧可能なように可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７の基部２６−１の内径側への突出長さを調整する。
【００４４】
具体的には、外周加圧治具２６では、可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７のそれぞれの先端部２６−２’、２６−３’、２６−４’、２６−５’、２６−６’、２６−７’が第１工程で形成されたガラス管１２の内周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面と当接するような状態において、ネジ状の可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７を操作して当該可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７がネジ溝に沿って基部２６−１の内径側へ向かう方向に動くようにすると、可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７の基部２６−１の内径側への突出長さが大きくなってガラス管１２の外周面を押圧する圧力を高めることができ、一方、ネジ状の可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７を操作して当該可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７がネジ溝に沿って基部２６−１の外径側へ向かう方向に動くようにすると、可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７の基部２６−１の内径側への突出長さが小さくなってガラス管１２の外周面を押圧する圧力を低下させることができるようになる。
【００４５】
つまり、可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７の押圧によりガラス管１２の外周面に付与される圧力の大きさは、ネジ状の可動部２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７の操作により、基部２６−１の内径側への突出長さを制御することにより調整すればよい。
【００４６】
こうした第２工程を行うと、ガラス管１２の内周面にケガキ傷を付けることにより形成されたクラックが、外周加圧治具２６による加圧に伴う曲げモーメントの作用により成長して、ガラス管１２の内周面におけるケガキ傷から当該ケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面へ進展して、当該クラックの発生箇所でガラス管１２が完全に切断される（図６（ｃ）を参照する。）。
【００４７】
こうして切断されたガラス管１２の切断面は平滑であり、次工程をそのままの状態で行うことができる。
【００４８】
次に、図５に示す本発明によるガラス管切断のメカニズム説明図を参照しながら、本発明の第２の実施の形態によるガラス管切断のメカニズムについて説明する。なお、図５においては、括弧内の説明を参照する。
【００４９】
図５に示すように、第１工程でガラス管１２の内周面（内面）にケガキ傷を付けてクラックを発生させた後に、第２工程で当該ケガキ傷に対向するガラス管１２の外周面（外表面）を外周加圧治具２６により加圧すると、ケガキ傷が付けられたガラス管１２の内周面（内面）に曲げモーメントによる引っ張り応力が発生し、ケガキ傷より形成されたクラックが進展し、クラックの発生箇所でガラス管１２が容易に切断されることになる。
【００５０】
次に、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）乃至図９を参照しながら、本発明によるガラス管の切断方法の第３の実施の形態について説明する。
【００５１】
なお、以下の説明においては、第２の実施の形態における説明と同様に、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）乃至図４を参照しながら説明した本発明によるガラスの切断方法の第１の実施の形態と同一またはそれに相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いることにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は適宜に省略することとする。
【００５２】
ここで、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）には本発明による第３の実施の形態によるガラス管の切断方法の処理手順を示す説明図が示されており、図９には本発明による第３の実施の形態に用いる加圧治具が示されている。
【００５３】
この本発明によるガラス管の切断方法の第３の実施の形態においては、まず、第１工程として、ガラス旋盤のチャック１０（ガラス旋盤本体の図示は省略した。）に取り付けられた断面名状が正円筒形状のガラス管１２をガラス旋盤により回転させながら、ガラス管１２の内周面における切断所望箇所にカッター３４を所定の圧力で押しつけて、ガラス管１２の回転に伴いガラス管１２とカッター３４とを相対的に移動させ、ガラス管１２の内周面における切断所望箇所にケガキ傷を付ける（図８（ａ）を参照する。）。
【００５４】
即ち、この実施の形態においては、断面形状が正円筒形状のガラス管１２を軸方向に対して直交するように切断する箇所を切断所望箇所とするものであり、上記した第１工程によりガラス管１２の内周面には、軸線方向と直交する切断所望箇所に沿ってケガキ傷が形成されることになる。
【００５５】
なお、第１工程においてガラス管１２の内周面にケガキ傷を付ける際には、ガラス管１２の内周面に一定の圧力でカッター３４を押し当てることが好ましく、また、カッター３４としては、例えば、鋼鉄製のチップやダイアモンドチップ、超硬合金製のチップなどの各種カッターを用いることができる。
【００５６】
上記した第１工程を終了すると、第２工程として、ガラス旋盤のチャック１０にガラス管１２を取り付けた状態において、第１工程で形成されたガラス管１２の内周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面（ガラス管１２におけるケガキ傷を付けた面の裏側）を、図９に示す外周加圧治具３６により加圧して内周面側へ押圧する（図８（ｂ）を参照する。）。
【００５７】
ここで、この外周加圧治具３６は、リング状の基部３６−１と、基部３６−１の内径側に突出可能に当該基部３６−１に等間隔でネジ結合されていて当該ネジ結合のネジ込み量を調整することにより当該基部３６−１の内径側への突出長さを調整可能な６個のネジ状の可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７と、可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７の近傍に設けられた超音波振動子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆとを有している。
【００５８】
従って、外周加圧治具３６においては、ネジ状の可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７の基部３６−１の内径側への突出長さを調整することと、超音波振動子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆによる超音波振動を調整することとにより、ガラス管１２の外周面を加圧する圧力を制御することができることになる。
【００５９】
そして、第２工程において外周加圧治具３６によりガラス管１２の外周面を加圧する際には、可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７のそれぞれの先端部３６−２’、３６−３’、３６−４’、３６−５’、３６−６’、３６−７’が第１工程で形成されたガラス管１２の内周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面と当接するようにして、当該外周面をそれぞれ均等な圧力で押圧可能なように可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７の基部３６−１の内径側への突出長さを調整するとともに、超音波振動により可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７で付与された圧力を微細に変動するように超音波振動子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆを調整する。
【００６０】
具体的には、外周加圧治具３６では、可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７のそれぞれの先端部３６−２’、３６−３’、３６−４’、３６−５’、３６−６’、３６−７’が第１工程で形成されたガラス管１２の内周面におけるケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面と当接するような状態において、ネジ状の可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７を操作して当該可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７がネジ溝に沿って基部３６−１の内径側へ向かう方向に動くようにすると、可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７の基部３６−１の内径側への突出長さが大きくなってガラス管１２の外周面を押圧する圧力を高めることができ、一方、ネジ状の可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７を操作して当該可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７がネジ溝に沿って基部３６−１の外径側へ向かう方向に動くようにすると、可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７の基部３６−１の内径側への突出長さが小さくなってガラス管１２の外周面を押圧する圧力を低下させることができるようになる。
【００６１】
つまり、可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７の押圧によりガラス管１２の外周面に付与される圧力の大きさは、ネジ状の可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７の操作により、基部３６−１の内径側への突出長さを制御することにより調整すればよい。
【００６２】
また、外周加圧治具３６では、超音波振動子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆの駆動を制御することにより、ガラス管１２の外周面に対して、超音波振動により可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７で付与された圧力を微細に変動することができる。
【００６３】
こうした第２工程を行うと、ガラス管１２の内周にケガキ傷を付けることにより形成されたクラックが、外周加圧治具３６の可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７による加圧ならびに超音波振動子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆによる当該加圧の圧力変動に伴う曲げモーメントの作用により成長して、ガラス管１２の内周面におけるケガキ傷から当該ケガキ傷と対向するガラス管１２の外周面へ進展して、当該クラックの発生箇所でガラス管１２が完全に切断される（図８（ｃ）を参照する。）。
【００６４】
このように、外周加圧治具３６に超音波振動子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆを設けることによって、可動部３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７による加圧だけでなく、超音波振動子３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆによる超音波振動によりガラス管１２に加える圧力を微細に変動して制御することが可能となり、こうして切断されたガラス管１２の切断面は平滑となり、次工程をそのままの状態で行うことができる。
【００６５】
なお、切断対象のガラス管１２が、例えば、内径（内周の直径）が４５８ｍｍ（φ４５８ｍｍ）であり、管壁の厚さが５．５ｍｍの石英ガラス管である場合に、カッター１４、２４、３４によりガラス管１２にケガキ傷を形成する際には、例えば、カッター１４、２４、３４として超硬合金製のチップを用い、カッター１４、２４、３４をガラス管１２の周面に押しつける圧力を０．１０〜０．２５ＭＰａとし、また、カッター１４、２４、３４がガラス管１２の周面を相対的に移動する速度は、約１４ｓｅｃ／ｍとすればよい。
【００６６】
また、内周加圧治具１６あるいは外周加圧治具２６、３６でガラス管１２を加圧する際には、内周加圧治具１６あるいは外周加圧治具２６、３６によりガラス管１２に対して徐々に圧力を加えるようにすればよい。そして、ガラス管１２に形成されたケガキ傷によるクラックが進展したところで、内周加圧治具１６あるいは外周加圧治具２６、３６による加圧を中止すると、当該クラックの発生箇所でガラス管が自然に切断されることになる。
【００６７】
上記において説明したように、本願発明によれば、ガラス管を切断する際にガラスの微粒粉を発生することがなく、ダイヤブレードからの金属不純物の混入がないのでクリーンに切断でき、かつ、ガラス旋盤上でガラス管を取り外すことなく効率よく切断できるため、歩留まりを向上することができる。
【００６８】
また、本願発明によれば、ガラス管をガラス旋盤から取り外すことなく切断でき、かつ、切断面が平滑なため、切断後はそのまま丸封管や尾管などを接合するといった次工程の加工が可能となるため、製造工程の短縮化を図ることができる。
【００６９】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（６）に示すように変形することができるものである。
【００７０】
（１）上記した実施の形態においては、ガラス旋盤にガラス管を回転することにより、ガラス管とカッターとを相対的に移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ガラス管を回転させずにカッターを回転させるようにしてもよいし、ガラス管とカッターとの両方を回転するようにしてもよい。
【００７１】
（２）上記した実施の形態においては、切断する対象のガラス管として石英ガラスよりなるガラス管たる石英ガラス管を用いた場合について説明したが、本発明により切断する対象のガラス管はこれに限られるものではないことは勿論であり、本発明によれば石英ガラス以外のガラス、例えば、硼珪酸ガラスあるいはソーダガラスよりなるガラス管を切断することができる。
【００７２】
（３）上記した実施の形態においては、ガラス管の内周面にケガキ傷を形成し、超音波振動子を設けた外周加圧治具によりガラス管の外周面における各加圧部位を超音波振動させながら加圧するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、上記した実施の形態とは逆に、ガラス管の外周面にケガキ傷を形成し、ガラス管の内周面から、例えば、図４に示す内周加圧治具に超音波振動子を設けた内周加圧治具を用いて、超音波振動子を設けた内周加圧治具によりガラス管の内周面における各加圧部位を超音波振動させながら加圧するようにしてもよい。
【００７３】
（４）上記した実施の形態においては、内周加圧治具として４つの可動部を備え、また、外周加圧治具としては６つの可動部を備えるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ケガキ傷が設けられた面と対向する面をより均一に加圧することができるようにするために、可動部をより多く設けるようにしてもよい。
【００７４】
（５）上記した実施の形態においては、内周加圧治具あるいは外周加圧治具に設けたネジ状の可動部のネジ込み量を調整することによりガラス管を押圧する際の圧力を制御するようにしていたが、これに限られるものではないことは勿論であり、可動部を構成するに際しては、例えば、空気や液体などの圧力やモーターなどの動力源の駆動などにより伸縮自在となるように構成して、可動部の伸長量を調整することによりガラス管を押圧する際の圧力を制御するようにしてもよい。
【００７５】
（６）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（５）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、石英ガラス、硼珪酸ガラスあるいはソーダガラスなどの各種のガラスにより形成された管体たるガラス管を所望の長さに切断する際に利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、従来のガラス管の切断方法の一例を示す説明図である。
【図２】図２は、従来のガラス管の切断方法の他の例を示す説明図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による第１の実施の形態の処理手順を示す説明図である。
【図４】図４は、本発明による第１の実施の形態に用いる内周加圧治具を示す説明図である。
【図５】図５は、本発明によるガラス管の切断方法によるガラス管切断のメカニズムの説明図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による第２の実施の形態の処理手順を示す説明図である。
【図７】図７は、本発明による第２の実施の形態に用いる外周加圧治具を示す説明図である。
【図８】図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による第３の実施の形態の処理手順を示す説明図である。
【図９】図９は、本発明による第３の実施の形態に用いる外周加圧治具を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１００、２００      チャック
１２、１０２、２０２      ガラス管
１４、２４、３４          カッター
１６                      内周加圧治具
２６、３６                外周加圧治具
１６−１、２６−１、３６−１      基部
１６−２、１６−３、１６−４、１６−５、２６−２、２６−３、２６−４、２６−５、２６−６、２６−７、３６−２、３６−３、３６−４、３６−５、３６−６、３６−７      可動部
１６−２’、１６−３’、１６−４’、１６−５’、２６−２’、２６−３’、２６−４’、２６−５’、２６−６’、２６−７’、３６−２’、３６−３’、３６−４’、３６−５’、３６−６’、３６−７’      先端部
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ      超音波振動子
１０４                      バーナー
２０４                      ダイヤブレード
【図１】
0004951494.tif 000002
【図２】
0004951494.tif 000003
【図３】
0004951494.tif 000004
【図５】
0004951494.tif 000005
【図６】
0004951494.tif 000006
【図８】
0004951494.tif 000007
【図４】
0004951494.tif 000008
【図７】
0004951494.tif 000009
【図９】
0004951494.tif 000010