JP2014218406A - ガラス母材の延伸装置およびガラス母材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ガラス母材を加熱部で加熱し、前記ガラス母材の上下端に接続された支持ロッドを把持している上チャックと下チャックとに速度差を設けて垂直延伸するガラス母材の延伸装置であって、
前記加熱部の下流側に、その中心軸が前記加熱部の中心軸と略一致し、前記ガラス母材の軸方向に垂直な面内での前記ガラス母材の位置を固定する固定治具を備えている。
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係るガラス母材の延伸装置は、
(1)ガラス母材を加熱部で加熱し、前記ガラス母材の上下端に接続された支持ロッドを把持している上チャックと下チャックとに速度差を設けて垂直延伸するガラス母材の延伸装置であって、
前記加熱部の下流側に、その中心軸が前記加熱部の中心軸と略一致し、前記ガラス母材の軸方向に垂直な面内での前記ガラス母材の位置を固定する固定治具を備えている。
固定治具によりガラス母材の中心軸が加熱部の中心軸と略一致するようにガラス母材の軸方向に垂直な面内でのガラス母材の位置を固定しながら延伸しているため、ガラス母材を屈曲させることなく延伸することができる。これにより、ガラス母材の曲がりの発生を抑えながら延伸することができる。
前記上チャックおよび前記下チャックの少なくともいずれか一方に設けられ、前記ガラス母材の前記位置を調節可能な位置調節器と、
をさらに備えていることが好ましい。
ガラス母材の延伸開始前および延伸中にガラス母材の位置を適宜調整し、ガラス母材の屈曲部の発生をより確実に抑制することができるためである。
カーボンは耐熱性が高く、また柔らかいため、ガラス母材を固定する際にガラス母材に傷がつくことを防止することができるためである。
延伸中のガラス母材の外径変動に影響されることなくガラス母材の位置ずれに起因する屈曲部の発生を確実に防止することができるためである。
過剰な把持力をガラス母材に加えることなく適切な力でガラス母材を把持することができ、また、延伸中の母材の外径が変化しても、バネ機構によりガラス母材の外径変動に追従して接触位置を調節することができるので、常にガラス母材を確実に把持した状態で延伸することができるためである。
(6)ガラス母材を加熱部で加熱し、前記ガラス母材の上下端に接続された支持ロッドを把持している上チャックと下チャックとに速度差を設けて垂直延伸するガラス母材の製造方法であって、
前記上チャックで前記ガラス母材の上端に接続された支持ロッドを把持する上端把持工程と、
前記下チャックで前記ガラス母材の下端に接続された支持ロッドを把持する下端把持工程と、
前記ガラス母材の延伸を開始する初期延伸工程と、
その中心軸が前記加熱部の中心軸に略一致する固定治具が設けられた箇所を前記ガラス母材の下端に接続された前記支持ロッドが通過した後に、前記固定治具により前記ガラス母材の軸方向に垂直な面内での前記ガラス母材の位置を固定する固定工程と、
前記固定治具で前記ガラス母材の前記位置を固定しながら、さらに前記ガラス母材を延伸する本延伸工程と、
を備えている。
上記(1)と同様に、ガラス母材の中心軸が加熱部の中心軸と略一致するようにガラス母材の軸方向に垂直な面内でのガラス母材の位置を固定治具により固定しながら延伸しているため、ガラス母材を屈曲させることなく延伸することができる。これにより、ガラス母材の曲がりの発生を抑えながら延伸することができる。
(7)前記初期延伸工程開始前に、前記固定治具近傍に設けられた測定器により前記軸方向に垂直な面内での延伸前の前記ガラス母材の位置を測定する測定工程と、測定された前記ガラス母材の前記位置に基づいて前記上チャックおよび前記下チャックの少なくともいずれか一方の位置を調整する調整工程と、を備えていることが好ましい。
ガラス母材の延伸開始前にガラス母材の位置を適宜調整し、ガラス母材の屈曲部の発生をより確実に抑制することができるためである。
以下、本発明の実施形態に係るガラス母材の延伸装置の具体例を、図面を参照しつつ説明する。
ガラス母材Gは、例えば光ファイバ用のガラス母材の場合、コア及びクラッドの一部を有するガラスロッドの両端に、石英製の種棒あるいはダミーロッドを加熱溶融することにより接続して出発コアロッドを得る。この出発コアロッドの外周に、生成されたガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラス体を形成して複合母材を得る。そして、この複合母材を加熱、透明ガラス化することで、所定径のガラス母材G1を得ることで、所定の太径に形成されている。
また、上チャック21には、ガラス母材Gの軸方向と垂直な面内で水平方向(図1における左右方向)に移動可能な位置調節器が設けられている。この位置調節器により、上チャック21は、ガラス母材Gを把持した状態でガラス母材Gの中心軸C(図2参照)をヒータ14の中心軸と略一致させるように、ガラス母材Gの軸方向と垂直な面内でのガラス母材Gの位置を移動させることができる。一方、下チャック22は、ガラス母材Gの軸方向と垂直な面内での位置が固定されている。
第1および第2の把持部材24,25により構成された固定治具23は、その中心軸がヒータ14の中心軸と略一致するように調整されている。そのため、上記したラック・ピニオン機構などを使用して、第1の把持部材24と第2の把持部材25とを接近させて延伸ガラス母材G2を把持することにより、固定治具23は、ガラス母材Gの中心軸Cをヒータ14の中心軸に略一致させるようにガラス母材Gの軸方向に垂直な面内における延伸ガラス母材G2の位置を固定することができる。
次に、上チャック21で支持ロッドR1を把持した状態で、位置センサ30によりガラス母材Gの軸方向と垂直な面内におけるガラス母材G1の位置を測定する(測定工程)。ガラス母材G1の位置を測定したら、上チャック21に設けられた位置調節器を用いて、ガラス母材Gの中心軸Cが固定治具23の把持中心、すなわちヒータ14の中心軸に略一致するように調節する(調整工程)。なお、上チャック21により支持ロッドR1が把持された後、位置センサ30によるガラス母材G1の位置測定及び位置調節器によるガラス母材G1の位置調節を行わずに、下チャック22により支持ロッドR2を把持する構成としてもよい。
下チャック22により支持ロッドR2を把持した後、上チャック21よりも速く下チャック22を降下させ、ヒータ14により加熱しながら、ガラス母材G1の延伸を開始する(初期延伸工程)。このとき、ガラス母材Gの軸方向に垂直な面内における上チャック21および下チャック22の位置は固定されている。
なお、延伸ガラス母材G2の延伸継続中に、位置センサ30によりガラス母材Gの軸方向に垂直な面内での延伸ガラス母材G2の位置を再度測定してもよい。延伸ガラス母材G2の位置が固定治具23の中心軸とずれていた場合には、上チャック21の位置調節器を再度制御することにより延伸ガラス母材G2を図1における左右方向に移動させて、延伸ガラス母材G2の中心軸を常にヒータ14の中心軸と略一致させることができる。
外径80mmのガラス母材の両端に支持ロッドを接続して上下チャックで把持した後、ヒータで加熱して外径40mmのガラス母材に延伸する作業を行った。延伸装置のヒータ下流側に、把持中心がヒータの中心軸になるような固定治具を設け、延伸開始後に、ガラス母材の下部に接続された支持ロッドが固定治具の位置を通過したら、固定治具を用いて延伸中のガラス母材を把持しながら延伸を継続した。延伸後のガラス母材について、図4に示すような、長さ1mあたりの曲がり量d/Lを測定した。この延伸作業を連続して20本行った。
その結果、図5に示されるように、実施例1において、延伸ガラス母材の曲がり量は最大で0.8mm、全サンプルの平均曲がり量は0.5mmであった。
外径80mmのガラス母材の両端に支持ロッドを接続して上下チャックで把持した後、ヒータで加熱して外径40mmのガラス母材に延伸する作業を行った。延伸装置のヒータ下流側に、把持中心がヒータの中心軸と略一致する固定治具を設け、さらに、ヒータと固定治具との間に位置センサとしてレーザセンサを設置した。ガラス母材を上チャックに把持した後、ガラス母材の下端部の位置をレーザセンサで測定し、上チャックに設けた位置調節器を用いてガラス母材下端部の位置が固定治具の把持中心に略一致するように調節した。その後、ガラス母材を加熱して延伸を開始した。ガラス母材の下部に接続された支持ロッドが固定治具の位置を通過したら、固定治具を用いて延伸中のガラス母材を把持しながら延伸を継続した。延伸後のガラス母材について、長さ1mあたりの曲がり量d/Lを測定した。この延伸作業を連続して20本行った。
その結果、図6に示されるように、実施例2において、延伸ガラス母材の曲がり量は最大で0.5mm、全サンプルの平均曲がり量は0.3mmであった。
外径80mmのガラス母材の両端に支持ロッドを接続して上下チャックで把持した後、ヒータで加熱して外径40mmのガラス母材に延伸する作業を行った。このとき、実施例1および実施例2とは異なり、ガラス母材の軸方向に垂直な面内での延伸ガラス母材の位置を調整するための固定治具や位置調節器を使用しなかった。延伸後のガラス母材について、長さ1mあたりの曲がり量d/Lを測定した。この延伸作業を連続して20本行った。
その結果、図7に示されるように、比較例において、延伸ガラス母材の曲がり量は最大で1.8mm、全サンプルの平均曲がり量は1.0mmであった。
12:加熱炉
13:炉心管
14:ヒータ(加熱部の一例)
21:上チャック
22:下チャック
23:固定治具
24:第1の把持部材
24a:第1のアーム部材
25:第2の把持部材
25a:第2のアーム部材
30:位置センサ(測定器の一例)
G:ガラス母材
G1:延伸前のガラス母材
G2:延伸ガラス母材
R1,R2:支持ロッド
Claims (7)
- ガラス母材を加熱部で加熱し、前記ガラス母材の上下端に接続された支持ロッドを把持している上チャックと下チャックとに速度差を設けて垂直延伸するガラス母材の延伸装置であって、
前記加熱部の下流側に、その中心軸が前記加熱部の中心軸と略一致し、前記ガラス母材の軸方向に垂直な面内での前記ガラス母材の位置を固定する固定治具を備えている、ガラス母材の延伸装置。 - 前記固定治具近傍に設けられ、前記軸方向に垂直な面内での前記ガラス母材の位置を測定する測定器と、
前記上チャックおよび前記下チャックの少なくともいずれか一方に設けられ、前記ガラス母材の前記位置を調節可能な位置調節器と、
をさらに備えている、請求項1に記載のガラス母材の延伸装置。 - 前記固定治具が、カーボンから構成されている、請求項1または2に記載のガラス母材の延伸装置。
- 前記固定治具は、延伸中の前記ガラス母材の外径に応じて前記ガラス母材への接触位置が前記軸方向に垂直な面内方向において調節可能である、請求項1から3のいずれか一項に記載のガラス母材の延伸装置。
- 前記固定治具は、バネ機構により前記接触位置が調節可能である、請求項4に記載のガラス母材の延伸装置。
- ガラス母材を加熱部で加熱し、前記ガラス母材の上下端に接続された支持ロッドを把持している上チャックと下チャックとに速度差を設けて垂直延伸するガラス母材の製造方法であって、
前記上チャックで前記ガラス母材の上端に接続された支持ロッドを把持する上端把持工程と、
前記下チャックで前記ガラス母材の下端に接続された支持ロッドを把持する下端把持工程と、
前記ガラス母材の延伸を開始する初期延伸工程と、
その中心軸が前記加熱部の中心軸に略一致する固定治具が設けられた箇所を前記ガラス母材の下端に接続された前記支持ロッドが通過した後に、前記固定治具により前記ガラス母材の軸方向に垂直な面内での前記ガラス母材の位置を固定する固定工程と、
前記固定治具で前記ガラス母材の前記位置を固定しながら、さらに前記ガラス母材を延伸する本延伸工程と、
を備えている、ガラス母材の製造方法。 - 前記初期延伸工程開始前に、前記固定治具近傍に設けられた測定器により前記軸方向に垂直な面内での延伸前の前記ガラス母材の位置を測定する測定工程と、測定された前記ガラス母材の前記位置に基づいて前記上チャックおよび前記下チャックの少なくともいずれか一方の位置を調整する調整工程と、を備えている、請求項6に記載のガラス母材の製造方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0840741A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-13 | Yazaki Corp | 光ファイバ母材の延伸方法及び光ファイバ母材の延伸装置 |
JPH09202636A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ母材の延伸装置 |
JPH10310443A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ファイバ用母材の延伸装置 |
JP2004035404A (ja) * | 1997-03-25 | 2004-02-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ用ガラス母材の電気炉延伸方法と延伸装置 |
JP2011140412A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Fujikura Ltd | ガラス母材延伸装置及びガラス母材の延伸方法 |
JP2013230960A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-14 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | ガラス母材の延伸方法及び装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0840741A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-13 | Yazaki Corp | 光ファイバ母材の延伸方法及び光ファイバ母材の延伸装置 |
JPH09202636A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ母材の延伸装置 |
JP2004035404A (ja) * | 1997-03-25 | 2004-02-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ用ガラス母材の電気炉延伸方法と延伸装置 |
JPH10310443A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ファイバ用母材の延伸装置 |
JP2011140412A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Fujikura Ltd | ガラス母材延伸装置及びガラス母材の延伸方法 |
JP2013230960A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-14 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | ガラス母材の延伸方法及び装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104973775A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-10-14 | 青海中利光纤技术有限公司 | 光纤预制棒悬挂装置 |
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