JP2001010839A - ガラス母材延伸装置、及びガラス母材延伸方法 - Google Patents

ガラス母材延伸装置、及びガラス母材延伸方法

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JP2001010839A
JP2001010839A JP18092599A JP18092599A JP2001010839A JP 2001010839 A JP2001010839 A JP 2001010839A JP 18092599 A JP18092599 A JP 18092599A JP 18092599 A JP18092599 A JP 18092599A JP 2001010839 A JP2001010839 A JP 2001010839A
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outer diameter
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glass base
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stretching
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JP18092599A
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Soichiro Kenmochi
惣一郎 剱持
Tadakatsu Shimada
忠克 島田
Kazuichi Yamamura
和市 山村
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
Hiroyuki Kume
博之 久米
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • 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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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラス母材を加熱延伸する過程において、加熱
延伸されたガラス母材の外径を一定に保つ。 【解決手段】ガラス母材の外径を、ガラス母材の延伸軸
に沿って異なった複数の位置において測定し、第1外径
測定装置と、第2外径測定装置とを備え、第1外径値の
変化の大きさにより決定される値、第2外径値の変化の
大きさにより決定される値、及び第2外径値と第2外径
値の目標値との差とにそれぞれ適切な重み係数をかけて
加算した結果に基づいて、ガラス母材を加熱炉から引き
取る速度を制御し、第3外径測定装置を備え、第3外径
測定装置で測定された外径値の変化の大きさにより決定
される値に基づいて、ガラス母材を加熱炉へ送る速度を
制御し、第1外径測定装置のガラス母材の外径を測定す
る位置が、ガラス母材の延伸方向座標軸に沿った延伸速
度の延伸方向座標に関する微分値が最大になる点、又は
その近傍であり、延伸張力測定装置を備え、延伸張力測
定装置の張力測定値の変化の大きさにより決定される値
に基づいて、ガラス母材を加熱する加熱炉の炉内温度を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス母材を一定
の外径に加熱延伸することができるガラス母材延伸装
置、及びガラス母材延伸方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバの母材となるガラス母材を加
熱延伸する過程において、加熱延伸されたガラス母材
(光ファイバ等)の外径を一定に保つ必要がある。加熱
延伸されたガラス母材の外径を一定に保つためには、加
熱延伸されている過程でのガラス母材の外径等を測定
し、その測定結果に基づいて、ガラス母材を加熱する温
度や、ガラス母材を延伸する速度を制御することが必要
となる。更に、ガラス母材の外径の測定位置によって、
ガラス母材の外径の測定結果が異なる。したがって、ガ
ラス母材の外径をどの位置で測定するかが、非常に重要
な問題となる。
【0003】ガラス母材が加熱延伸されている過程での
外径の測定位置を決める方法として、ガラス母材の溶融
変形部におけるガラス母材の延伸軸方向の勾配に基づい
て外径測定位置を決める方法がある(特開平3−146
432号広報参照)。また、ガラス母材の溶融変形部に
おけるガラス母材の粘度を基準にして、外径測定位置を
決める方法がある(特開平3−146433号広報参
照)。また、ガラス母材の外径測定結果から、ガラス母
材を加熱する温度や、ガラス母材を延伸する速度を制御
する方法として、ガラス母材の溶融変形部における、ガ
ラス母材の外径と温度を測定し、ガラス母材先端及び、
終端の引き取り速度、送り出し速度、及びガラス母材の
加熱温度を調節する方法がある(特開昭63−1965
139号広報参照)。
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
よるガラス母材の外径測定位置によって得られたガラス
母材の外径値に基づいて、ガラス母材の外径を一定に保
つことは困難であった。また、ガラス母材の外径を測定
する位置が、ガラス母材の溶融変形部の一部のみである
ことが多いため、加熱延伸された後の光ファイバ母材の
外径を一定に制御することが困難であった。
【0004】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできるガラス母材延伸装置、及びガラス母材延伸方
法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の
範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達
成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を
規定する。
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第1の形態における光ファイバの母
材となるガラス母材を加熱延伸するガラス母材延伸装置
は、ガラス母材の外径を、ガラス母材の延伸軸に沿って
異なった複数の位置において測定する測定手段を備える
ことが好ましい。ここで、測定手段が、加熱されたガラ
ス母材が軟化溶融して延伸される過程においてガラス母
材の外径を測定する第1外径測定装置と、ガラス母材の
外径の変化が終了したあとの外径を測定する第2外径測
定装置とを有することが好ましい。
【0005】ガラス母材延伸装置は、第1外径測定装置
で測定された外径値である第1外径値の変化の大きさ
と、第2外径測定装置で測定された外径値である第2外
径値の変化の大きさとにより決定される値に、それぞれ
適切な重み係数をかけて加算した結果に基づいて、ガラ
ス母材を加熱炉から引き取る速度を制御する制御手段を
更に備えてもよい。また、第1外径値の変化の大きさに
より決定される値、及び第2外径値と第2外径値の目標
値との差とに、それぞれ適切な重み係数をかけて加算し
た結果に基づいて、ガラス母材を加熱炉から引き取る速
度を制御する制御手段を更に備えてもよい。また、第1
外径値の変化の大きさにより決定される値、第2外径値
の変化の大きさにより決定される値、及び第2外径値と
第2外径値の目標値との差とにそれぞれ適切な重み係数
をかけて加算した結果に基づいて、ガラス母材を加熱炉
から引き取る速度を制御する制御手段を更に備えてもよ
い。ガラス母材の外径の変化が起きる前の、ガラス母材
の外径が太い箇所の外径を測定する第3外径測定装置を
更に備えてもよい。第3外径測定装置で測定された外径
値の変化の大きさに基づいて、ガラス母材を加熱炉へ送
る速度を制御する制御手段を更に備えてもよい。
【0006】本発明の第2の形態におけるガラス母材延
伸装置は、第1外径測定装置がガラス母材の外径を測定
する位置が、ガラス母材の延伸方向座標軸に沿った延伸
速度の延伸方向座標に関する微分値が最大になる点の近
傍であることが好ましい。第1外径測定装置において測
定したガラス母材の外径値の変化の大きさに基づいて、
ガラス母材を、ガラス母材を加熱する加熱炉から引き取
る速度を制御する制御手段を更に備えることが好まし
い。
【0007】本発明の第3の形態におけるガラス母材延
伸装置は、ガラス母材を加熱する加熱炉からガラス母材
を引き取る際の引き取り張力を測定する延伸張力測定装
置を備えることが好ましい。延伸張力測定装置の張力測
定値の変化の大きさに基づいて、ガラス母材を加熱する
加熱炉の炉内温度を制御する制御手段を更に備えてもよ
い。
【0008】本発明の第4の形態における光ファイバの
母材となるガラス母材を加熱延伸するガラス母材延伸方
法は、ガラス母材の外径をガラス母材の延伸軸に沿って
異なった複数の位置において測定することが好ましい。
ガラス母材延伸方法は、加熱されたガラス母材が軟化溶
融して延伸される過程においてガラス母材の外径を測定
する第1外径測定ステップと、ガラス母材の外径の変化
が終了した後の外径を測定する第2外径測定ステップと
を備えることが好ましい。第1外径測定ステップで測定
される外径値である第1外径値の変化の大きさと、第2
外径測定ステップで測定される外径値である第2外径値
との変化の大きさとにより決定される値に、それぞれ適
切な重み係数をかけて加算した結果に基づいて、ガラス
母材を加熱炉から引き取る速度を制御することが好まし
い。また、第1外径値の変化の大きさにより決定される
値及び第2外径値と第2外径値の目標値との差とに、そ
れぞれ適切な重み係数をかけて加算した結果に基づい
て、ガラス母材を加熱炉から引き取る速度を制御するこ
とが好ましい。また、第1外径値の変化の大きさにより
決定される値、第2外径値の変化の大きさにより決定さ
れる値、及び第2外径値と第2外径値の目標値との差と
に、それぞれ適切な重み係数をかけて加算した結果に基
づいて、ガラス母材を加熱炉から引き取る速度を制御す
ることが好ましい。
【0009】ガラス母材延伸方法は、ガラス母材の外径
の変化が起きる前の、ガラス母材の外径が太い箇所の外
径を測定する第3外径測定ステップを備えることが好ま
しい。更に、第3外径測定ステップで測定された外径値
の変化の大きさにより決定される値に基づいて、ガラス
母材を加熱炉へ送る速度を制御してもよい。
【0010】本発明の第5の形態におけるガラス母材延
伸方法は、第1外径測定ステップがガラス母材の外径を
測定する位置が、ガラス母材の延伸方向座標軸に沿った
延伸速度の延伸方向座標に関する微分値が最大になる点
の近傍であることが好ましい。更に、第1外径測定ステ
ップにおいて測定したガラス母材の外径値の変化の大き
さにより決定される値に基づいて、ガラス母材を、ガラ
ス母材を加熱する加熱炉から引き取る速度を制御するこ
とが好ましい。
【0011】本発明の第6の形態におけるガラス母材延
伸方法は、ガラス母材を加熱する加熱炉からガラス母材
を引き取る際の引き取り張力を測定する延伸張力測定ス
テップを備えることが好ましい。更に、延伸張力測定装
置の張力測定値の変化の大きさにより決定される値に基
づいて、ガラス母材を加熱する加熱炉の炉内温度を制御
してもよい。
【0012】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。
【0014】図1は本発明のガラス母材延伸装置の断面
図である。本発明のガラス母材延伸装置10は、加熱延
伸される前の外径が太いガラス母材12を加熱、溶融す
る加熱炉28と、加熱延伸される前の外径が太いガラス
母材12を加熱炉28に送るガラス母材送り機構14
と、加熱延伸された後の外径が細くなったガラス母材1
2を、加熱炉28から引き取るガラス母材引き取り機構
24とを備える。ガラス母材延伸装置10は、更に加熱
炉28内の炉内温度を制御する加熱炉温度制御装置32
と、加熱炉28から加熱延伸されたガラス母材12を引
き取る際の引き取り張力を測定する延伸張力測定装置2
2とを備える。加熱炉28は、ガラス母材12を加熱す
るヒーター30を有する。
【0015】更に、ガラス母材延伸装置10は、ガラス
母材12の外径の変化が起きる前の、ガラス母材12の
外径が太い箇所の外径を測定する第3外径測定装置16
と、加熱されたガラス母材12が軟化溶融して延伸され
る過程においてガラス母材12の外径を測定する第1外
径測定装置18と、ガラス母材12の外径の変化が終了
した後の、ガラス母材12の外径が細い箇所の外径を測
定する第2外径測定装置20とを備える。更に、ガラス
母材延伸装置10は、加熱延伸された後の外径が細くな
ったガラス母材12の外径が一定値になるように、ガラ
ス母材送り機構14、ガラス母材引き取り機構24、及
び加熱炉温度制御装置32を制御する延伸外径制御装置
34を備える。
【0016】ガラス母材送り機構14は、図1ではモー
ターによるネジ送り機構であるが、他の方式でもよい。
ガラス母材引き取り機構24は図1ではピンチローラー
方式で示してあるが、他の方式でもよい。加熱炉温度制
御装置32は図示されていない炉内温度計からのフィー
ドバック信号により、加熱炉28内のヒーター30を制
御する。ヒーター30としては、抵抗発熱体ヒーターを
用いてもよい。延伸張力測定装置22は、通常ロードセ
ルなどの抵抗線歪み計応用機器を用いてガラス母材12
を引き取る際の引き取り張力を測定する。第3外径測定
装置16、第1外径測定装置18、及び第2外径測定装
置20は、通常レーザーを用いた光学式の非接触センサ
ーによって、ガラス母材12の外径を測定する。延伸外
径制御装置34は、図示されていない計算機、各センサ
ー、駆動装置とのインターフェイスなどを有する。図1
では、ガラス母材12の外径をガラス母材12の延伸軸
に沿って異なった3箇所の位置において測定している
が、ガラス母材12の延伸軸に沿って異なった、4箇所
以上の複数の位置において測定してもよい。
【0017】図2は、ガラス母材延伸装置10における
加熱炉の他の形態を示す断面図である。図2のようにヒ
ーター30をガラス母材の延伸方向に2段以上に分割
し、分割したヒーター30の間で外径を測定してもよ
い。
【0018】図3は、図1に示したガラス母材延伸装置
10の延伸外径制御手順を示す。第3外径測定装置16
で測定された外径値D3、第1外径測定装置18で測定さ
れた外径値D1、及び第2外径測定装置20で測定された
外径値D2は、延伸外径制御装置34に入力される。延伸
外径制御装置34は、外径値D2がガラス母材12の外径
の目標値Sに近づくように、ガラス母材送り機構14に
ガラス母材送り速度指令値V1、ガラス母材引き取り機構
にガラス母材引き取り速度指令値V2を出力する。更に、
延伸張力測定装置22で測定された張力値Fは、延伸外
径制御装置34に入力される。延伸外径制御装置34
は、入力された張力値Fに基づき、加熱炉温度制御装置
32に温度指令値Tを出力する。加熱炉温度制御装置3
2は、加熱炉28内の温度が温度指令値Tに近づくよう
にヒーター30を制御する。
【0019】図4は、図3で示した延伸外径制御手順で
用いられる、延伸外径制御装置34へ入力される入力値
に基づく制御パラメーターと、各パラメーターのそれぞ
れの状態における延伸外径制御装置34から出力される
制御出力との関係を示す。制御パラメーターには、延伸
張力測定装置22で測定された張力値Fの変化の大き
さ、第3外径測定装置16で測定された外径値D3の変化
の大きさ、第1外径測定装置18で測定された外径値D1
の変化の大きさ、第2外径測定装置20で測定された外
径値D2の変化の大きさ、及び第2外径測定装置20で測
定された外径値D2と延伸外径目標値Sとの差とが含まれ
る。張力値F、外径値D3、外径値D1、及び外径値D2の
「変化の大きさ」は、それぞれ、張力値Fの値、外径値D
3の値、外径値D1の値、及び外径値D2の値が増加する場
合には正であり、これらの値が減少する場合には負であ
る。
【0020】延伸外径制御装置34は、制御出力とし
て、ガラス母材送り速度指令値V1、ガラス母材引き取り
速度指令値V2、及び温度指令値Tのそれぞれを、増加さ
せるか、減少させるか、又は、維持するかを示す信号を
出力する。また、延伸外径制御装置34は、張力値Fが
増加している場合、すなわち張力値Fの変化の大きさが
正のとき温度指令値Tを増加し、減少のとき温度指令値T
を減少し、ほぼ零のとき温度指令値Tを維持する信号を
出力する。延伸外径制御装置34は、外径値D3が、増加
するときガラス母材送り速度指令値V1を減少し、減少す
るときガラス母材送り速度指令値V1を増加し、ほぼ零の
ときガラス母材送り速度指令値V1を維持する信号を出力
する。
【0021】延伸外径制御装置34は、外径値D1と、外
径値D2と、外径値D2と延伸外径目標値Sとの差の符号と
が、それぞれ増加又は正か、減少又は負か、又は、ほぼ
零かによって、ガラス母材引き取り速度指令値V2を増
加し、減少し、または維持する。延伸外径制御装置34
は、外径値D1が増加するときガラス母材引き取り速度指
令値V2を増加させ、減少するときガラス母材引き取り速
度指令値V2を減少させ、ほぼ零のときガラス母材引き取
り速度指令値V2を維持させる、第1のV2制御出力を算出
する。更に、外径値D2が増加するときガラス母材引き取
り速度指令値V2を増加させ、減少するときガラス母材
引き取り速度指令値V2を減少させ、ほぼ零のときガラス
母材引き取り速度指令値V2を維持させる、第2のV2制御
出力を算出する。また延伸外径制御装置34は、外径値
D2と延伸外径目標値Sとの差の符号が正のときガラス母
材引き取り速度指令値V2を増加させ、負のときガラス
母材引き取り速度指令値V2を減少させ、ほぼ零のときガ
ラス母材引き取り速度指令値V2を維持させる、第3のV2
制御出力を算出する。延伸外径制御装置34は、第1、
第2、及び第3のV2制御出力の各々に適切な重み係数を
かけて、それらの和を求める。求められた和に基づい
て、延伸外径制御装置34は、ガラス母材引き取り速度
指令値V2を増加、減少、又は維持する。
【0022】図5は、ガラス母材の延伸速度をV、延伸
方向座標軸をZとしたときの、延伸速度のZに関する微分
値dV/dZと、ガラス母材の延伸方向座標軸に沿った半
径rの変化を示す。第1外径測定装置18のガラス母材1
2の外径を測定する位置Zmは、ガラス母材の延伸方向座
標軸に沿った延伸速度のZ軸に関する微分値が最大にな
る点、又はその近傍であることが好ましい。図5の実線
はガラス母材12の延伸速度をV、延伸方向座標軸をZと
したときの、延伸速度のZに関する微分値dV/dZを示
す。図5の実線の最大値が、延伸速度が最も大きく変化
する位置を示し、この点を測定点Zmとすることが好まし
い。点線はガラス母材12の延伸方向座標軸に沿った半
径の変化を示している。ガラス母材の延伸方向座標軸に
沿った延伸速度の微分値が最大になる点は、加熱された
ガラス母材12が軟化溶融して延伸される過程におい
て、ガラス母材12の外径の変化率が最大になる点であ
る。この位置でガラス母材12の外径を測定することに
より、ガラス母材12を加熱延伸する時の外径の制御が
容易となる。
【0023】なお、本発明によれば、以下の方法が提供
されたことが当業者にとって明らかである。
【0024】1.光ファイバの母材となるガラス母材を
加熱延伸するガラス母材延伸方法であって、ガラス母材
の外径を前記ガラス母材の延伸軸に沿って異なった複数
の位置において測定することを特徴とするガラス母材延
伸方法。
【0025】2.加熱された前記ガラス母材が軟化溶融
して延伸される過程において前記ガラス母材の外径を測
定する第1外径測定ステップと、前記ガラス母材の外径
の変化が終了した後の外径を測定する第2外径測定ステ
ップとを備えることを特徴とする項目1に記載のガラス
母材延伸方法。
【0026】3.前記第1外径測定ステップで測定され
る外径値である第1外径値の変化の大きさと、前記第2
外径測定ステップで測定される外径値である第2外径値
との変化の大きさとにより決定される値に、それぞれ適
切な重み係数をかけて加算した結果に基づいて、前記ガ
ラス母材を前記加熱炉から引き取る速度を制御すること
を特徴とする項目2に記載のガラス母材延伸方法。
【0027】4.前記第1外径測定ステップで測定され
る外径値である第1外径値の変化の大きさにより決定さ
れる値、及び前記第2外径測定ステップで測定される外
径値である第2外径値と前記第2外径値の目標値との差
とに、それぞれ適切な重み係数をかけて加算した結果に
基づいて、前記ガラス母材を前記加熱炉から引き取る速
度を制御することを特徴とする項目2に記載のガラス母
材延伸方法。
【0028】5.前記第1外径測定ステップで測定され
る外径値である第1外径値の変化の大きさにより決定さ
れる値、前記第2外径測定ステップで測定される外径値
である第2外径値の変化の大きさにより決定される値、
及び前記第2外径値と前記第2外径値の目標値との差と
に、それぞれ適切な重み係数をかけて加算した結果に基
づいて、前記ガラス母材を前記加熱炉から引き取る速度
を制御することを特徴とする項目2に記載のガラス母材
延伸方法。
【0029】6.前記第1外径測定ステップが前記ガラ
ス母材の外径を測定する位置は、前記ガラス母材の延伸
方向座標軸に沿った延伸速度の延伸方向座標に関する微
分値が最大になる点の近傍であることを特徴とする項目
2から項目5のいずれかに記載のガラス母材延伸方法。
【0030】7.前記ガラス母材を加熱する加熱炉から
前記ガラス母材を引き取る際の引き取り張力を測定する
延伸張力測定ステップを更に備えることを特徴とする項
目1から6のいずれかに記載のガラス母材延伸方法。
【0031】8.前記ガラス母材を加熱する加熱炉から
前記ガラス母材を引き取る際の引き取り張力を測定する
延伸張力測定ステップの張力測定値の変化の大きさによ
り決定される値に基づいて、前記ガラス母材を加熱する
加熱炉内の炉内温度を制御することを特徴とする項目1
から7のいずれかに記載のガラス母材延伸方法。
【0032】9.前記ガラス母材の外径の変化が起きる
前の、前記ガラス母材の外径が太い箇所の外径を測定す
る第3外径測定ステップを更に備えることを特徴とする
項目1から8のいずれかに記載のガラス母材延伸方法。
【0033】10.前記ガラス母材の外径の変化が起き
る前の、前記ガラス母材の外径が太い箇所の外径を測定
する第3外径測定ステップで測定された外径値の変化の
大きさにより決定される値に基づいて、前記ガラス母材
を前記加熱炉へ送る速度を制御することを特徴とする項
目1から9のいずれかに記載のガラス母材延伸方法。
【0034】11.光ファイバの母材となるガラス母材
を加熱延伸するガラス母材延伸方法であって、前記ガラ
ス母材が軟化溶融して延伸される過程において、前記ガ
ラス母材の外径を測定する第1外径測定ステップにおい
て、前記ガラス母材の外径を測定する位置が、前記ガラ
ス母材の延伸方向座標軸に沿った延伸速度の延伸方向座
標に関する微分値が最大になる点の近傍であることを特
徴とするガラス母材延伸方法。
【0035】12.前記第1外径測定ステップにおいて
測定した前記ガラス母材の外径値の変化の大きさにより
決定される値に基づいて、前記ガラス母材を、前記ガラ
ス母材を加熱する加熱炉から引き取る速度を制御するこ
とを特徴とする項目11に記載のガラス母材延伸方法。
【0036】13.ファイバの母材となるガラス母材を
加熱延伸するガラス母材延伸方法であって、前記ガラス
母材を加熱する加熱炉から前記ガラス母材を引き取る際
の引き取り張力を測定する延伸張力測定ステップを備え
ることを特徴とするガラス母材延伸方法。
【0037】14.前記延伸張力測定装置の張力測定値
の変化の大きさにより決定される値に基づいて、前記ガ
ラス母材を加熱する加熱炉の炉内温度を制御することを
特徴とする項目13に記載のガラス母材延伸方法。
【0038】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができることが当業者に明らかであ
る。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術
的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から
明らかである。
【0039】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、ガラス母材を加熱延伸する過程において、加熱
延伸されたガラス母材の外径を一定に保つことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラス母材延伸装置の断面図である。
【図2】本発明のガラス母材延伸装置において、ガラス
母材を加熱するヒーターが、ガラス母材の延伸方向に2
段あるときの断面図である。
【図3】本発明のガラス母材延伸装置の延伸外径制御手
順を示した図である。
【図4】延伸外径制御装置から入力される入力値に基づ
く制御パラメーターと、制御出力との関係を示す。
【図5】ガラス母材の延伸速度をV、延伸方向座標軸をZ
としたときの、延伸速度のZに関する微分値dV/dZ
と、ガラス母材の延伸方向座標軸に沿った半径の変化を
示した図である。
【符号の説明】
10… ガラス母材延伸装置 12… ガラス母材 14… ガラス母材送り機構 16… 第3外径測定装置 18… 第1外径測定装置 20… 第2外径測定装置 22… 延伸張力測定装置 24… ガラス母材引き取り機構 28… 加熱炉 30… ヒーター 32… 加熱炉温度制御装置 34… 延伸外径制御装置 S … 延伸外径目標値 F … 延伸張力測定装置で測定された張力値 D1 … 第1外径測定装置で測定された外径値 D2 … 第2外径測定装置で測定された外径値 D3 … 第3外径測定装置で測定された外径値 V1 … ガラス母材送り速度指令値 V2 … ガラス母材引き取り速度指令値 T … 温度指令値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山村 和市 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社内 (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社内 (72)発明者 久米 博之 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社内 Fターム(参考) 4G015 BA01 BB05 4G021 BA00

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの母材となるガラス母材を
    加熱延伸するガラス母材延伸装置であって、前記ガラス
    母材の外径を、前記ガラス母材の延伸軸に沿って異なっ
    た複数の位置において測定する測定手段を備えたことを
    特徴とするガラス母材延伸装置。
  2. 【請求項2】 前記測定手段が、加熱された前記ガラ
    ス母材が軟化溶融して延伸される過程において前記ガラ
    ス母材の外径を測定する第1外径測定装置と、前記ガラ
    ス母材の外径の変化が終了したあとの外径を測定する第
    2外径測定装置を有することを特徴とする請求項1に記
    載のガラス母材延伸装置。
  3. 【請求項3】 前記第1外径測定装置で測定された外径
    値である第1外径値の変化の大きさと、前記第2外径測
    定装置で測定された外径値である第2外径値の変化の大
    きさとにより決定される値に、それぞれ適切な重み係数
    をかけて加算した結果に基づいて、前記ガラス母材を前
    記加熱炉から引き取る速度を制御する制御手段を更に備
    えたことを特徴とする請求項2に記載のガラス母材延伸
    装置。
  4. 【請求項4】 前記第1外径測定装置で測定された外径
    値である第1外径値の変化の大きさにより決定される
    値、及び前記第2外径測定装置で測定された外径値であ
    る第2外径値と前記第2外径値の目標値との差とに、そ
    れぞれ適切な重み係数をかけて加算した結果に基づい
    て、前記ガラス母材を前記加熱炉から引き取る速度を制
    御する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項2
    に記載のガラス母材延伸装置。
  5. 【請求項5】 前記第1外径測定装置で測定された外径
    値である第1外径値の変化の大きさにより決定される
    値、前記第2外径測定装置で測定された外径値である第
    2外径値の変化の大きさにより決定される値、及び前記
    第2外径値と前記第2外径値の目標値との差とにそれぞ
    れ適切な重み係数をかけて加算した結果に基づいて、前
    記ガラス母材を前記加熱炉から引き取る速度を制御する
    制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項2に記載
    のガラス母材延伸装置。
  6. 【請求項6】 前記第1外径測定装置が前記ガラス母材
    の外径を測定する位置は、前記ガラス母材の延伸方向座
    標軸に沿った延伸速度の延伸方向座標に関する微分値が
    最大になる点の近傍であることを特徴とする請求項2か
    ら5のいずれかに記載のガラス母材延伸装置。
  7. 【請求項7】 前記ガラス母材を加熱する加熱炉から
    前記ガラス母材を引き取る際の引き取り張力を測定する
    延伸張力測定装置を更に備えたことを特徴とする請求項
    1から6のいずれかに記載のガラス母材延伸装置。
  8. 【請求項8】 前記ガラス母材を加熱する加熱炉から
    前記ガラス母材を引き取る際の引き取り張力を測定する
    延伸張力測定装置の張力測定値の変化の大きさに基づい
    て、前記ガラス母材を加熱する加熱炉内の炉内温度を制
    御する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項1
    から7のいずれかに記載のガラス母材延伸装置。
  9. 【請求項9】 前記ガラス母材の外径の変化が起きる
    前の、前記ガラス母材の外径が太い箇所の外径を測定す
    る第3外径測定装置を更に備えたことを特徴とする請求
    項1から8のいずれかに記載のガラス母材延伸装置。
  10. 【請求項10】 前記ガラス母材の外径の変化が起き
    る前の、前記ガラス母材の外径が太い箇所の外径を測定
    する第3外径測定装置で測定された外径値の変化の大き
    さに基づいて、前記ガラス母材を前記加熱炉へ送る速度
    を制御する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求
    項1から9のいずれかに記載のガラス母材延伸装置。
  11. 【請求項11】 光ファイバの母材となるガラス母材
    を加熱延伸するガラス母材延伸装置であって、前記ガラ
    ス母材が軟化溶融して延伸される過程において、前記ガ
    ラス母材の外径を測定する第1外径測定装置において、
    前記ガラス母材の外径を測定する位置が、前記ガラス母
    材の延伸方向座標軸に沿った延伸速度の延伸方向座標に
    関する微分値が最大になる点の近傍であることを特徴と
    するガラス母材延伸装置。
  12. 【請求項12】 前記第1外径測定装置において測定
    した前記ガラス母材の外径値の変化の大きさに基づい
    て、前記ガラス母材を、前記ガラス母材を加熱する加熱
    炉から引き取る速度を制御する制御手段を備えたことを
    特徴とする請求項11に記載のガラス母材延伸装置。
  13. 【請求項13】 ファイバの母材となるガラス母材を
    加熱延伸するガラス母材延伸装置であって、前記ガラス
    母材を加熱する加熱炉から前記ガラス母材を引き取る際
    の引き取り張力を測定する延伸張力測定装置を備えたこ
    とを特徴とするガラス母材延伸装置。
  14. 【請求項14】 前記延伸張力測定装置の張力測定値
    の変化の大きさに基づいて、前記ガラス母材を加熱する
    加熱炉の炉内温度を制御する制御手段を備えたことを特
    徴とする請求項13に記載のガラス母材延伸装置。
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