JPH1087338A - 延伸方法 - Google Patents

延伸方法

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JPH1087338A
JPH1087338A JP24049496A JP24049496A JPH1087338A JP H1087338 A JPH1087338 A JP H1087338A JP 24049496 A JP24049496 A JP 24049496A JP 24049496 A JP24049496 A JP 24049496A JP H1087338 A JPH1087338 A JP H1087338A
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JP
Japan
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chuck
upper chuck
optical fiber
stretched
stretching
Prior art date
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Pending
Application number
JP24049496A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuhiko Saito
達彦 齋藤
Tomomi Moriya
知巳 守屋
Katsuzou Mukai
克藏 向井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1087338A publication Critical patent/JPH1087338A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ファイバ用母材の延伸において、次工程の切
断、線引の効率が上がり光ファイバ母材の有効長を長く
できる新規な延伸方法を提供する。 【解決手段】光ファイバ用母材の一端を上部チャック,
他端を下部チャックでそれぞれ把持し抵抗炉により加熱
しながら、該上部チャックと該下部チャックを異なる速
度で移動させることにより該上部チャックと下部チャッ
クの距離を拡げ、これにより光ファイバ用母材を延伸体
とする方法において、延伸体の定常部の切断したい位置
において該延伸体が括れるように延伸する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガラスの延伸方法に
関し、特に光ファイバ用母材等のロッド状ガラスの延伸
に好適な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバはコア及びクラッドを有する
ロッド状透明ガラス体を作製し、これを線引可能な太さ
に延伸した後、線引炉において加熱溶融し、所定の線径
に引き延ばすことにより製造される。この光ファイバの
製造には延伸工程が必須である。図1は縦型の延伸機に
よる延伸工程の模式図であり、下方へ移動する上部チャ
ック及び上部チャックより高速で下方へ移動する下部チ
ャックで両端を把持された母材は抵抗炉で加熱され延伸
体となる。延伸体の外径を一定に保つために、例えば特
開平4−483726号公報には延伸開始端、中間部、
延伸終了端でチャック速度を変えて、延伸径を一定に保
つように工夫した方法が、また特開平4−324527
号公報には、母材ロッドの外径変動や延伸炉自体の熱伝
導などによる変動などにかかわらず,常に一定の延伸張
力で延伸するように延伸炉の投入電力を制御する方法が
提案されている。また光ファイバ製造過程での中間母材
を作成する工程でもしばしばロッド状ガラス体を延伸す
る必要がある。また、特開平4−324527号公報に
は、母材ロッドの外径変動や延伸炉自体の熱伝導などに
よる変動などにかかわらず,常に一定の延伸張力で延伸
するように延伸炉の投入電力を制御する方法が提案され
ている。
【0003】また、線引機の大きさにより線引母材の大
きさが制限されるため、図5に示すように、大型母材は
延伸されて延伸体〔図5(a)〕とした後に、数個の線
引可能な大きさに分割される〔図5(b)〕のが一般的
である。なお、コア及びクラツドを含む部分を延伸体有
効部という。分割切断された延伸体は、その片端に、線
引機に取り付けるためのダミーロッドを融着されるが、
このときロッドの融着を確実に行なうために延伸体のダ
ミーロッド取り付け側端面はテーパー状に切削加工され
る。またダミーロッド取り付け側とは反対側の線引開始
端についても、端面が太いとその部分を溶融して線引を
開始することが困難になるので、その先端が細くなるよ
うにテーパー状に切削加工する。両端を切削加工された
状態を図5(c)に示す。Lはテーパー部長さ、rは延
伸体の半径を表す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように切断後の
延伸体はその切断面をテーパー状に切削加工されるわけ
であるが、外周を切削された部分はクラツド層が薄くな
り、コアとクラツドの比率が設計値からずれるため、光
ファイバとしての十分な特性が得られなくなる。つま
り、本来、光ファイバになる筈の有効部(光ファイバと
しての特性が良好な部分)が切断、切削により非有効部
(特性不良により光ファイバにならない部分)となって
しまうため、歩留りが低下してしまう。また、余計なテ
ーパー加工の工程も必要であり、光ファイバの製造コス
ト増につながる。本発明はこのような従来法の問題点を
解決して、歩留りの向上、製造コストの低減、作業性の
改善を可能とする延伸方法の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として本発明は、(1) 光ファイバ用母材の両端を
上部チャック, 下部チャックでそれぞれ把持し抵抗炉に
より加熱しながら該上部チャックと該下部チャックを異
なる速度で移動させることにより該上部チャック,下部
チャック間距離を拡げ、これにより光ファイバ用母材を
延伸体とする方法において、延伸体の定常部の切断した
い位置において該延伸体が括れるように延伸することを
特徴とする延伸方法、(2) 上記上部チャック及び上記下
部チャックを共に下方に移動して延伸し、括れさせたい
部分において該上部チャックの速度を遅くするもしくは
停止させる、または該上部チャックを上方に移動するこ
とを特徴とする上記(1) 記載の延伸方法、(3) 上記上部
チャック及び上記下部チャックを共に下方に移動して延
伸し、括れさせたい部分において該下部チャックの速度
を速くすることを特徴とする上記(1) 又は(2) 記載の延
伸方法、(4) 上記延伸体の括れ部分の太さが直径20m
m〜40mmであることを特徴とする上記(1) ないし
(3) のいずかに記載の延伸方法、を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】図を参照して本発明を具体的に説
明する。本発明の延伸において装置構成は図1に示した
従来のものと同様であり、抵抗炉の上部チャック及び下
部チャックで母材の両端を把持し、母材の下部から順に
加熱しながら上部チャックを下部チャックより低速で下
方に送ることにより上部チャック,下部チャック間距離
を拡げ、これにより母材を延伸する。本発明において
は、延伸中に切断したい部分でチャック速度を変えて、
図2に示すように延伸体を括れさせテーパー部を形成す
る。これにより、テーパー部においてもコアとクラツド
の比率は一定に保たれており、テーパー部を光ファイバ
にすることができる。
【0007】本発明においては、上記のようにテーパー
部を光ファイバにすれば廃却される有効部体積は殆どな
くなる。仮に安全を見てテーパー部を廃却するとして
も、その体積は一般に切断後の延伸体1本につき、テー
パの長さL、半径rとしてπr 2 L以下である。これに
対し、前記した図5の従来法では、分割せずに線引すれ
ば全長が光ファイバとなる筈であったが、分割後のテー
パー加工により分割された延伸体1本につき2Lだけ有
効部分が短くなった。またテーパー部分により廃却され
る有効部の体積は切断後の延伸体一本につき2πr2
である。すなわち、本発明によれば廃却量は従来法の1
/2以下に低減される。
【0008】本発明において、延伸中に有効部の切断し
たい部分を括れさせるには、その部分が抵抗炉で加熱さ
れている時に、上部チャックと下部チャックの相対的移
動速度を大にすればよいわけであるが、具体的には上部
チャック,下部チャックを下方に移動させる延伸におい
て、上部チャック速度を遅くするか、停止するか、ある
いは上部チャックを逆に上昇させることが効果的であ
る。延伸体の径に対して、加熱区間が短い場合には上部
チャック速度を遅くするだけで十分であるが、、延伸体
の径に対して加熱区間が長い場合には上部チャックを停
止、或いは逆に上昇させる等しないど、テーパー部が長
くなりすぎてしまう。また、この操作と同時に下部チャ
ックの下方への速度を速くすることも有効である。
【0009】本発明において延伸体に形成するテーパー
部形状としては、テーパー部の長さLは、延伸体の半径
以上であれば短い方が好ましく、括れた部分の太さは外
径20〜40mm程度が好ましい。括れた部分が細けれ
ばガラスカッターでキズを入れるだけで簡単に切断でき
るが、40mmφ以上になると切断機などの大型設備が
必要となる。逆に20mmφ以下になると延伸途中で括
れ部が破損し、高温の溶融したガラスが落下する危険が
ある。
【0010】
【実施例】
〔実施例1〕外径160mmφ、有効長1000mmの
母材を、図1の装置構成により外径80mmφに延伸し
た。1本の延伸体にすると有効長は4000mmとなる
が、本実施例ではこれに4つの括れを形成するように延
伸した後、5分割した。まず、定常部延伸時のチャック
速度は上部チャックが10mm/分(下降)、下部チャ
ックが40mm/分(下降)とし、上部チャックを20
0mm/分送った時点で上部チャックを停止し、下部チ
ャックのみをそのままの速度で100mm送った。その
後上部チャック速度を10mm/分に戻し、定常の延伸
を行った。さらに5分割のために上部チャック送り長4
00mm、600mm、800mmで同様の操作を行っ
た。得られた延伸体は図3に示すような形状をしてお
り、括れ部の外径は35mmφ、テーパー部長さは10
0mmであった。切断はガラスカッターで括れ部にキズ
を入れることで簡単に行え、切断に要した時間は4分間
であった。また、テーパー部を除いた延伸体有効部の長
さは合計で3600mmであった。
【0011】〔比較例1〕実施例1と同様、外径160
mmφ、有効長1000mmの母材を、外径80mmφ
に延伸した。チャック速度は上部チャックが10mm/
分(下降)、下部チャックが40mm/分(下降)とし
て、最後まで一定の延伸を行った。延伸後、図4のよう
に切断機により延伸体を800mm×5本に分割し、両
端をテーパーに加工した。切断作業には40分間を要
し、テーパー加工には1時間30分を要した。テーパー
部を除いた延伸体有効部の長さは合計で3200mmで
あった。
【0012】〔実施例2〕実施例1と同様、外径160
mmφ、有効長1000mmの母材を、図1の装置構成
により外径80mmφに延伸した。1本の延伸体にする
と有効長は4000mmとなるが、本実施例ではこれに
4つの括れを形成するように延伸した後、5分割した。
まず、定常部延伸時のチャック速度は上部チャックが1
0mm/分(下降)、下部チャックが40mm/分(下
降)とし、上部チャックを200mm/分送った時点
で、実施例1では上部チャックを停止させたが、本実施
例では上部チャック速度を2mm/分で上昇させ、下部
チャックのみをそのままの速度で100mm送った。そ
の後上部チャック速度を10mm/分(下降)に戻し、
定常の延伸を行った。さらに5分割のために上部チャッ
ク送り長400mm、600mm、800mmで同様の
操作を行った。得られた延伸体は括れを4つ有する形状
をしており、括れ部の外径は30mmφ、テーパー長L
は120mmとなったが、延伸体有効部の長さは全体で
3200mmと実施例1と変わらなかった。
【0013】〔実施例3〕実施例1と同様に外径160
mmφ、有効長1000mmの母材を、図1の装置構成
により外径80mmφに延伸した。1本の延伸体にする
と有効長は4000mmとなるが、本実施例ではこれに
4つの括れを形成するように延伸した後、5分割した。
まず、定常部延伸時のチャック速度は上部チャックが1
0mm/分(下降)、下部チャックが40mm/分(下
降)とし、上部チャックを200mm/分送った時点
で、実施例1では上部チャックを停止させたが、本実施
例では上部チャックの下降速度を2mm/分とし、下部
チャックのみをそのままの速度で100mm送った。そ
の後上部チャック速度を10mm/分(下降)に戻し、
定常の延伸を行った。さらに5分割のために上部チャッ
ク送り長400mm、600mm、800mmで同様の
操作を行った。得られた延伸体は括れを4つ有する形状
をしており、括れ部の外径は40mmφ、テーパー長L
は100mmとなり、延伸体有効部の長さは5本それぞ
れ110mm短くなった。従って、テーパー部を除いた
延伸体有効部の長さは合計で3550mmであった。
【0014】〔実施例4〕実施例3において、上部チャ
ックを下降速度2mm/分で下降させている間に、下部
チャックの下降速度を40mm/分から80mm/分
(下降)と速くして下部チャックを100mm送った。
その後上部チャック速度を10mm/分(下降)に戻
し、定常の延伸を行った。さらに5分割のために上部チ
ャック送り長400mm、600mm、800mmで同
様の操作を行った。得られた延伸体は実施例1と全く同
様の形状で、括れ部の径は35mmφ、テーパー長Lは
100mm、延伸体有効長は合計3600mと実施例3
より50mm長くなった。
【0015】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば延伸
中にテーパー部を形成するので、延伸体の切断作業に大
型の切断機は必要なく、ガラスカッターで簡単に短時間
で切断できる。また、切削によるテーパー加工も不要
で、作業時間と製造コストのおはばな削減が可能であ
る。更に、テーパー部のコアとクラッドの比率が一定で
あり、テーパー部も光ファイバとして製品にすることが
可能である。仮に安全を見てテーパー部を廃却するとし
ても、延伸体定常部だけで比較しても、従来法より延伸
体定常部を長くすることができるので歩留りが向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の方法を説明するための概略説明図で
ある。
【図2】は本発明により得られた延伸体を説明するため
の概略断面図である。
【図3】は本発明の実施例1で得られた延伸体を説明す
る概略断面図であり、図中の数字は長さ(mm)を示
す。
【図4】は比較例1で得られた延伸体とその分割を説明
する概略断面図であり、図中の数字は長さ(mm)を示
す。
【図5】は従来法とそれにより得られる延伸体を説明す
るための概略断面図である。
【符号の説明】
L テーパー部長さ r 延伸体の半径

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ファイバ用母材の両端を上部チャック,
    下部チャックでそれぞれ把持し抵抗炉により加熱しなが
    ら該上部チャックと該下部チャックを異なる速度で移動
    させることにより該上部チャック,下部チャック間距離
    を拡げ、これにより光ファイバ用母材を延伸体とする方
    法において、延伸体の定常部の切断したい位置において
    該延伸体が括れるように延伸することを特徴とする延伸
    方法。
  2. 【請求項2】上記上部チャック及び上記下部チャックを
    共に下方に移動して延伸し、括れさせたい部分において
    該上部チャックの速度を遅くするもしくは停止させる、
    または該上部チャックを上方に移動することを特徴とす
    る請求項1記載の延伸方法。
  3. 【請求項3】上記上部チャック及び上記下部チャックを
    共に下方に移動して延伸し、括れさせたい部分において
    該下部チャックの速度を速くすることを特徴とする請求
    項1又は請求項2記載の延伸方法。
  4. 【請求項4】上記延伸体の括れ部分の太さが外径20m
    m〜40mmであることを特徴とする請求項1ないし請
    求項3のいずかに記載の延伸方法。
JP24049496A 1996-09-11 1996-09-11 延伸方法 Pending JPH1087338A (ja)

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