JP2003221247A - 光ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置 - Google Patents
光ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
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- C03B37/01228—Removal of preform material
- C03B37/01231—Removal of preform material to form a longitudinal hole, e.g. by drilling
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/04—Re-forming tubes or rods
- C03B23/049—Re-forming tubes or rods by pressing
- C03B23/0496—Re-forming tubes or rods by pressing for expanding in a radial way, e.g. by forcing a mandrel through a tube or rod
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 同一粘度下で穿孔することにより、残留応力
や寸法のばらつきを防止することのできる光ファイバ用
ガラスパイプの製造方法および製造装置を提供する。 【解決手段】 穿孔用治具４８をガラス素材３７に一定
速度で貫入させる際の圧力を貫入圧力検出手段１２によ
り検出し、この検出信号を制御装置１１にフィードバッ
クすることによりガラス素材３７の軟化の状態を判断す
ることができる。すなわち、貫入圧力が小さい場合には
制御装置１１により加熱手段３１による加熱を少なくし
て温度を低下させて軟化を少なくする。一方、貫入圧力
が大きい場合には、制御装置１１が加熱手段３１による
加熱を強くして温度を上げ、軟化をさらに強くする。こ
れにより、穿孔するガラス素材３７を同一粘度下で穿孔
することができる。
や寸法のばらつきを防止することのできる光ファイバ用
ガラスパイプの製造方法および製造装置を提供する。 【解決手段】 穿孔用治具４８をガラス素材３７に一定
速度で貫入させる際の圧力を貫入圧力検出手段１２によ
り検出し、この検出信号を制御装置１１にフィードバッ
クすることによりガラス素材３７の軟化の状態を判断す
ることができる。すなわち、貫入圧力が小さい場合には
制御装置１１により加熱手段３１による加熱を少なくし
て温度を低下させて軟化を少なくする。一方、貫入圧力
が大きい場合には、制御装置１１が加熱手段３１による
加熱を強くして温度を上げ、軟化をさらに強くする。こ
れにより、穿孔するガラス素材３７を同一粘度下で穿孔
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ用ガ
ラスパイプの製造方法および製造装置に係り、ピアッシ
ング法により光ファイバ用ガラスパイプを製造する光フ
ァイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置に関す
る。
ラスパイプの製造方法および製造装置に係り、ピアッシ
ング法により光ファイバ用ガラスパイプを製造する光フ
ァイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】これまでの光ファイバ用ガラスパイプの
製造においては、ドリルを用いた冷間加工方法、ドリル
の先端に超音波を付与する方法、さらに材料であるガラ
スロッドを加熱・軟化させた状態で例えば高温に耐える
カーボン製の治具を嵌入させるピアッシング法などがあ
る。
製造においては、ドリルを用いた冷間加工方法、ドリル
の先端に超音波を付与する方法、さらに材料であるガラ
スロッドを加熱・軟化させた状態で例えば高温に耐える
カーボン製の治具を嵌入させるピアッシング法などがあ
る。
【０００３】このピアッシング法としては、例えば特許
−２７９８４６５号公報に示されているようなものがあ
る。図５には、ピアッシング法により光ファイバ用ガラ
スパイプ等のガラスシリンダを製造する製造装置３０が
示されている。すなわち、加熱手段としての例えば高周
波誘導炉である加熱炉３１を挟んで図５において左側に
は入口側ベッド３２が設けられ、右側には出口側ベッド
３３が設けられている。
−２７９８４６５号公報に示されているようなものがあ
る。図５には、ピアッシング法により光ファイバ用ガラ
スパイプ等のガラスシリンダを製造する製造装置３０が
示されている。すなわち、加熱手段としての例えば高周
波誘導炉である加熱炉３１を挟んで図５において左側に
は入口側ベッド３２が設けられ、右側には出口側ベッド
３３が設けられている。
【０００４】入口側ベッド３２の上には、搬入方向（左
右方向）に移動自在な移動手段としての第１の主軸送り
テーブル３４が設けられている。この第１の主軸送りテ
ーブル３４の両側にはチャック３５、３６が設けられて
おり、加熱炉３１側（図５において右側）のチャック３
６により被加工物である長尺のガラスロッド３７を把持
して、回転駆動機構により回転させる。
右方向）に移動自在な移動手段としての第１の主軸送り
テーブル３４が設けられている。この第１の主軸送りテ
ーブル３４の両側にはチャック３５、３６が設けられて
おり、加熱炉３１側（図５において右側）のチャック３
６により被加工物である長尺のガラスロッド３７を把持
して、回転駆動機構により回転させる。
【０００５】第１の主軸送りテーブル３４により支持さ
れたガラスロッド３７の先端は、加熱炉３１の内部に位
置決めされ、コイル３８に所定の交流が通電されること
で黒鉛のような発熱体３９が発熱して、ガラスロッド３
７を軟化点まで加熱する。なお、長尺のガラスロッド３
７の姿勢を安定させるために、途中位置にサポートロー
ラ４０が設けられている。このサポートローラ４０は、
上下方向および図５において左右方向に位置調整自在と
なっている。
れたガラスロッド３７の先端は、加熱炉３１の内部に位
置決めされ、コイル３８に所定の交流が通電されること
で黒鉛のような発熱体３９が発熱して、ガラスロッド３
７を軟化点まで加熱する。なお、長尺のガラスロッド３
７の姿勢を安定させるために、途中位置にサポートロー
ラ４０が設けられている。このサポートローラ４０は、
上下方向および図５において左右方向に位置調整自在と
なっている。
【０００６】一方、出口側ベッド３３の上には、図５に
おいて左右方向に移動自在な移動手段としての第２の主
軸送りテーブル４１が設けられている。この第２の主軸
送りテーブル４１の両側にはチャック４２、４３が設け
られており、加熱炉３１側のチャック４２により石英ガ
ラス製のダミーシリンダ４４が回転自在に把持されてい
る。また、ダミーシリンダ４４の先端部は、加熱炉３１
の発熱体３９と一体に設けられている引抜き用のダイス
４５に外周嵌合すると共に、ダミーシリンダ４４の先端
面は被加工物である長尺のガラスロッド３７の先端面に
融着するようになっている。
おいて左右方向に移動自在な移動手段としての第２の主
軸送りテーブル４１が設けられている。この第２の主軸
送りテーブル４１の両側にはチャック４２、４３が設け
られており、加熱炉３１側のチャック４２により石英ガ
ラス製のダミーシリンダ４４が回転自在に把持されてい
る。また、ダミーシリンダ４４の先端部は、加熱炉３１
の発熱体３９と一体に設けられている引抜き用のダイス
４５に外周嵌合すると共に、ダミーシリンダ４４の先端
面は被加工物である長尺のガラスロッド３７の先端面に
融着するようになっている。
【０００７】また、出口側ベッド３３の図５において右
端には、固定台４６が固定的に設けられており、固定軸
４７の一端（右側端）が支持されている。この固定軸４
７の他端（左側端）は、ダミーシリンダ４４の筒内を通
って加熱炉３１の中央まで達しており、先端にはガラス
ロッド３７の外径よりも小さく、カーボン製のような高
温に耐える穿孔用治具４８が取付けられている。
端には、固定台４６が固定的に設けられており、固定軸
４７の一端（右側端）が支持されている。この固定軸４
７の他端（左側端）は、ダミーシリンダ４４の筒内を通
って加熱炉３１の中央まで達しており、先端にはガラス
ロッド３７の外径よりも小さく、カーボン製のような高
温に耐える穿孔用治具４８が取付けられている。
【０００８】従って、ガラスロッド３７を穿孔するとき
には、まず第１の主軸送りテーブル３４および第２の主
軸送りテーブル４１を搬入方向の移動を拘束したまま、
ガラスロッド３７の端部とダミーシリンダ４４の端部と
を同心的に突合わせ、回転させながら加熱炉３１でガラ
スロッド３７を軟化点まで加熱して融着させる。この
際、穿孔用治具４８が取付けられた固定軸４７は、予め
ダミーシリンダ４４の内部に嵌装しておき、穿孔用治具
４８の先端をガラスロッド３７の先端中心に係合させ
る。
には、まず第１の主軸送りテーブル３４および第２の主
軸送りテーブル４１を搬入方向の移動を拘束したまま、
ガラスロッド３７の端部とダミーシリンダ４４の端部と
を同心的に突合わせ、回転させながら加熱炉３１でガラ
スロッド３７を軟化点まで加熱して融着させる。この
際、穿孔用治具４８が取付けられた固定軸４７は、予め
ダミーシリンダ４４の内部に嵌装しておき、穿孔用治具
４８の先端をガラスロッド３７の先端中心に係合させ
る。
【０００９】次に、ガラスロッド３７が引抜き成形可能
な加熱状態となっていることを確認して、ガラスロッド
３７およびダミーシリンダ４４を回転させながら、第１
の主軸送りテーブル３４および第２の主軸送りテーブル
４１を所定の送り速度で搬入方向へ移動させる。以上の
ようにして、ピアッシング法によりガラスロッド３７か
ら光ファイバ用ガラスパイプが成形される。
な加熱状態となっていることを確認して、ガラスロッド
３７およびダミーシリンダ４４を回転させながら、第１
の主軸送りテーブル３４および第２の主軸送りテーブル
４１を所定の送り速度で搬入方向へ移動させる。以上の
ようにして、ピアッシング法によりガラスロッド３７か
ら光ファイバ用ガラスパイプが成形される。
【００１０】このようなピアッシング法によると、穿孔
用治具４８により加工された開孔部内面が平滑であるこ
とや、大型・長尺母材についても高歩留で開孔可能であ
るという点で優れている。
用治具４８により加工された開孔部内面が平滑であるこ
とや、大型・長尺母材についても高歩留で開孔可能であ
るという点で優れている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ピアッシン
グ法による加工においては、貫入部のガラスロッド３７
の粘度が常に一定であり、加工後の残留応力や製品の外
径、内径等の寸法にばらつきがないのが理想である。し
かしながら、前述したような従来のピアッシング法にお
いては、加工中にガラスロッドの形状がわずかに変化し
ている部分では加工粘度が異なるために、冷却後の残留
応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発生しやすく
なったり、加工後の寸法精度が劣化するためにファイバ
化後の長手方向の特性が変動する等の問題がある。
グ法による加工においては、貫入部のガラスロッド３７
の粘度が常に一定であり、加工後の残留応力や製品の外
径、内径等の寸法にばらつきがないのが理想である。し
かしながら、前述したような従来のピアッシング法にお
いては、加工中にガラスロッドの形状がわずかに変化し
ている部分では加工粘度が異なるために、冷却後の残留
応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発生しやすく
なったり、加工後の寸法精度が劣化するためにファイバ
化後の長手方向の特性が変動する等の問題がある。
【００１２】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、同一粘度下で穿孔すること
により、残留応力や寸法のばらつきを防止することので
きる光ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装
置を提供することにある。
たものであり、その目的は、同一粘度下で穿孔すること
により、残留応力や寸法のばらつきを防止することので
きる光ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装
置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明に係る光ファイバ用ガラスパイプの製造
方法は、請求項１に記載したように、石英ガラスを主成
分とし、外形が円形のガラス素材を加熱手段により加熱
して軟化させ、前記外形の直径よりも小さな外径を有す
る穿孔用治具を前記ガラス素材の端部から軸方向に相対
的に貫入させて開孔する光ファイバ用ガラスパイプの製
造方法であって、前記穿孔用治具を前記ガラス素材に一
定速度で貫入させる際の貫入圧力を検出し、この検出信
号をフィードバックして前記貫入圧力が一定となるよう
に前記加熱手段を制御することを特徴としている。
ために、本発明に係る光ファイバ用ガラスパイプの製造
方法は、請求項１に記載したように、石英ガラスを主成
分とし、外形が円形のガラス素材を加熱手段により加熱
して軟化させ、前記外形の直径よりも小さな外径を有す
る穿孔用治具を前記ガラス素材の端部から軸方向に相対
的に貫入させて開孔する光ファイバ用ガラスパイプの製
造方法であって、前記穿孔用治具を前記ガラス素材に一
定速度で貫入させる際の貫入圧力を検出し、この検出信
号をフィードバックして前記貫入圧力が一定となるよう
に前記加熱手段を制御することを特徴としている。
【００１４】ここで、材料となるガラス素材としては、
中実状のガラスロッドや、あるいは中心に小さな穴があ
いている中空状のガラスパイプを使用することができ
る。また、加熱手段としては、高周波誘導炉や電気抵抗
炉等を使用することができるが、昇温・降温速度が速い
高周波誘導炉の方が好ましい。また、穿孔用治具をガラ
ス素材に貫入させる際の貫入圧力の検出は、ロードセル
等の荷重センサを用いて検出することができる。あるい
は、移動手段を駆動するための消費電力から検出するこ
とも可能である。なお、穿孔用治具を相対的にガラス素
材に貫入させる際には、穿孔用治具を加熱手段内におい
て固定させ、ガラス素材を回転させながら穿孔用治具の
方へ押し込んで貫入させるのが好ましい。
中実状のガラスロッドや、あるいは中心に小さな穴があ
いている中空状のガラスパイプを使用することができ
る。また、加熱手段としては、高周波誘導炉や電気抵抗
炉等を使用することができるが、昇温・降温速度が速い
高周波誘導炉の方が好ましい。また、穿孔用治具をガラ
ス素材に貫入させる際の貫入圧力の検出は、ロードセル
等の荷重センサを用いて検出することができる。あるい
は、移動手段を駆動するための消費電力から検出するこ
とも可能である。なお、穿孔用治具を相対的にガラス素
材に貫入させる際には、穿孔用治具を加熱手段内におい
て固定させ、ガラス素材を回転させながら穿孔用治具の
方へ押し込んで貫入させるのが好ましい。
【００１５】このように構成された光ファイバ用ガラス
パイプの製造方法においては、穿孔用治具をガラス素材
に一定速度で貫入させる際の圧力からガラス素材の軟化
の状態を判断することができるので、貫入圧力が小さい
場合には加熱手段による加熱を少なくして温度を低下さ
せて軟化を少なくすることができる。あるいは貫入圧力
が大きい場合には加熱手段による加熱を強くして温度を
上げ、軟化をさらに強くすることができる。従って、こ
の光ファイバ用ガラスパイプの製造方法においては、穿
孔するガラス素材を適正な軟化状態とすることができる
ので、同一粘度下で穿孔することができることになる。
これにより、従来のような加工粘度が異なるために、冷
却後の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発
生しやすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するため
にファイバ化後の特性の長手変動を劣化させる等の問題
を解消できることになる。
パイプの製造方法においては、穿孔用治具をガラス素材
に一定速度で貫入させる際の圧力からガラス素材の軟化
の状態を判断することができるので、貫入圧力が小さい
場合には加熱手段による加熱を少なくして温度を低下さ
せて軟化を少なくすることができる。あるいは貫入圧力
が大きい場合には加熱手段による加熱を強くして温度を
上げ、軟化をさらに強くすることができる。従って、こ
の光ファイバ用ガラスパイプの製造方法においては、穿
孔するガラス素材を適正な軟化状態とすることができる
ので、同一粘度下で穿孔することができることになる。
これにより、従来のような加工粘度が異なるために、冷
却後の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発
生しやすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するため
にファイバ化後の特性の長手変動を劣化させる等の問題
を解消できることになる。
【００１６】また、本発明に係る光ファイバ用ガラスパ
イプの製造装置は、請求項２に記載したように、石英ガ
ラスを主成分とし、外形が円形のガラス素材を加熱手段
により加熱して軟化させ、前記外形の直径よりも小さな
外径を有する穿孔用治具を移動手段により前記加熱手段
内において前記ガラス素材の端部から軸方向に相対的に
貫入させて開孔する光ファイバ用ガラスパイプの製造装
置であって、前記穿孔用治具を前記ガラス素材に一定速
度で貫入させる際の貫入圧力を検出する貫入圧力検出手
段と、フィードバックされる前記貫入圧力検出手段から
の検出信号に基づいて前記貫入圧力が一定となるように
前記加熱手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴
としている。
イプの製造装置は、請求項２に記載したように、石英ガ
ラスを主成分とし、外形が円形のガラス素材を加熱手段
により加熱して軟化させ、前記外形の直径よりも小さな
外径を有する穿孔用治具を移動手段により前記加熱手段
内において前記ガラス素材の端部から軸方向に相対的に
貫入させて開孔する光ファイバ用ガラスパイプの製造装
置であって、前記穿孔用治具を前記ガラス素材に一定速
度で貫入させる際の貫入圧力を検出する貫入圧力検出手
段と、フィードバックされる前記貫入圧力検出手段から
の検出信号に基づいて前記貫入圧力が一定となるように
前記加熱手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴
としている。
【００１７】ここで、材料となるガラス素材としては、
中実状のガラスロッドや、あるいは中心に小さな穴があ
いている中空状のガラスパイプを使用することができ
る。また、加熱手段としては、高周波誘導炉や電気抵抗
炉等を使用することができるが、昇温・降温速度が速い
高周波誘導炉の方が好ましい。また、穿孔用治具をガラ
ス素材に貫入させる際の貫入圧力の検出は、ロードセル
等の荷重センサやモータ等の移動手段の消費電力（電
流、電圧等）を電力検出手段により検出することがで
き、検出信号は制御装置にフィードバックされる。な
お、穿孔用治具を相対的にガラス素材に貫入させる際に
は、穿孔用治具を加熱手段内において固定させ、ガラス
素材を回転させながら穿孔用治具の方へ押し込んで貫入
させるのが好ましい。
中実状のガラスロッドや、あるいは中心に小さな穴があ
いている中空状のガラスパイプを使用することができ
る。また、加熱手段としては、高周波誘導炉や電気抵抗
炉等を使用することができるが、昇温・降温速度が速い
高周波誘導炉の方が好ましい。また、穿孔用治具をガラ
ス素材に貫入させる際の貫入圧力の検出は、ロードセル
等の荷重センサやモータ等の移動手段の消費電力（電
流、電圧等）を電力検出手段により検出することがで
き、検出信号は制御装置にフィードバックされる。な
お、穿孔用治具を相対的にガラス素材に貫入させる際に
は、穿孔用治具を加熱手段内において固定させ、ガラス
素材を回転させながら穿孔用治具の方へ押し込んで貫入
させるのが好ましい。
【００１８】このように構成された光ファイバ用ガラス
パイプの製造装置においては、穿孔用治具をガラス素材
に一定速度で貫入させる際の圧力を貫入圧力検出手段に
より検出し、この検出信号を制御装置にフィードバック
することによりガラス素材の軟化の状態を判断すること
ができるので、貫入圧力が小さい場合には制御装置によ
り加熱手段による加熱を少なくして温度を低下させて軟
化を少なくすることができる。あるいは貫入圧力が大き
い場合には、制御装置が加熱手段による加熱を促進して
温度を上げ、軟化を促進することができる。従って、こ
の光ファイバ用ガラスパイプの製造装置においては、穿
孔するガラス素材を適正な軟化状態とすることができる
ので、同一粘度下で穿孔することができることになる。
これにより、従来のような加工粘度が異なるために、冷
却後の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発
生しやすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するため
にファイバ化後の特性の長手変動を劣化させる等の問題
を解消できることになる。
パイプの製造装置においては、穿孔用治具をガラス素材
に一定速度で貫入させる際の圧力を貫入圧力検出手段に
より検出し、この検出信号を制御装置にフィードバック
することによりガラス素材の軟化の状態を判断すること
ができるので、貫入圧力が小さい場合には制御装置によ
り加熱手段による加熱を少なくして温度を低下させて軟
化を少なくすることができる。あるいは貫入圧力が大き
い場合には、制御装置が加熱手段による加熱を促進して
温度を上げ、軟化を促進することができる。従って、こ
の光ファイバ用ガラスパイプの製造装置においては、穿
孔するガラス素材を適正な軟化状態とすることができる
ので、同一粘度下で穿孔することができることになる。
これにより、従来のような加工粘度が異なるために、冷
却後の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発
生しやすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するため
にファイバ化後の特性の長手変動を劣化させる等の問題
を解消できることになる。
【００１９】また、本発明に係る光ファイバ用ガラスパ
イプの製造装置は、請求項３に記載したように、請求項
２に記載した光ファイバ用ガラスパイプの製造装置にお
いて、前記貫入圧力検出手段が、前記穿孔用治具を先端
に取付けた固定軸の後端に設けられたロードセルである
ことを特徴としている。
イプの製造装置は、請求項３に記載したように、請求項
２に記載した光ファイバ用ガラスパイプの製造装置にお
いて、前記貫入圧力検出手段が、前記穿孔用治具を先端
に取付けた固定軸の後端に設けられたロードセルである
ことを特徴としている。
【００２０】このように構成された光ファイバ用ガラス
パイプの製造装置においては、穿孔用治具をガラス素材
に貫入させる際の圧力を、穿孔用治具が取付けられてい
る固定軸を介してロードセルにより検出することができ
る。
パイプの製造装置においては、穿孔用治具をガラス素材
に貫入させる際の圧力を、穿孔用治具が取付けられてい
る固定軸を介してロードセルにより検出することができ
る。
【００２１】また、本発明に係る光ファイバ用ガラスパ
イプの製造装置は、請求項４に記載したように、請求項
２に記載した光ファイバ用ガラスパイプの製造装置にお
いて、前記貫入圧力検出手段が、前記移動手段が消費す
る電力を検出する電力検出手段であることを特徴として
いる。
イプの製造装置は、請求項４に記載したように、請求項
２に記載した光ファイバ用ガラスパイプの製造装置にお
いて、前記貫入圧力検出手段が、前記移動手段が消費す
る電力を検出する電力検出手段であることを特徴として
いる。
【００２２】このように構成された光ファイバ用ガラス
パイプの製造装置においては、穿孔用治具をガラス素材
に貫入させる際の圧力を、治具をガラス素材に対して相
対的に移動させる移動手段の消費電力を電力検出手段に
より検出することにより検出することができる。
パイプの製造装置においては、穿孔用治具をガラス素材
に貫入させる際の圧力を、治具をガラス素材に対して相
対的に移動させる移動手段の消費電力を電力検出手段に
より検出することにより検出することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する
実施の形態において、既に図５において説明した部材等
については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すこ
とにより説明を簡略化あるいは省略する。
図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する
実施の形態において、既に図５において説明した部材等
については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すこ
とにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００２４】図１〜図４には、本発明に係る光ファイバ
用ガラスパイプの製造装置の実施形態が示されている。
この光ファイバ用ガラスパイプの製造装置１０では、ガ
ラス素材を軟化及び加工させるための加熱手段である加
熱炉３１としては、高周波誘導炉が用いられており、こ
の加熱炉３１は制御装置１１に接続されている。また、
高周波誘導炉の他の加熱手段としては、カーボンヒータ
を用いた電気抵抗炉を用いて石英ガラスを軟化及び加工
させることが可能となる２０００℃付近まで昇温できる
ものを用いることもできるが、高周波誘導炉の方が昇温
・降温を迅速に制御できるので高精度制御が可能になる
ため好ましい。
用ガラスパイプの製造装置の実施形態が示されている。
この光ファイバ用ガラスパイプの製造装置１０では、ガ
ラス素材を軟化及び加工させるための加熱手段である加
熱炉３１としては、高周波誘導炉が用いられており、こ
の加熱炉３１は制御装置１１に接続されている。また、
高周波誘導炉の他の加熱手段としては、カーボンヒータ
を用いた電気抵抗炉を用いて石英ガラスを軟化及び加工
させることが可能となる２０００℃付近まで昇温できる
ものを用いることもできるが、高周波誘導炉の方が昇温
・降温を迅速に制御できるので高精度制御が可能になる
ため好ましい。
【００２５】また、図２に示すように、穿孔用治具４８
が先端に取付けられた固定軸４７の後端部で、固定台４
６との間には貫入圧力検出手段としてのロードセル１２
が取付けられており、このロードセル１２は制御装置１
１に接続されている。なお、ガラス素材としてのガラス
ロッド３７を把持した移動手段としての第１の主軸送り
テーブル３４は、図示省略の移動手段により移動され
て、加熱炉３１に一定速度で移動して供給されている。
が先端に取付けられた固定軸４７の後端部で、固定台４
６との間には貫入圧力検出手段としてのロードセル１２
が取付けられており、このロードセル１２は制御装置１
１に接続されている。なお、ガラス素材としてのガラス
ロッド３７を把持した移動手段としての第１の主軸送り
テーブル３４は、図示省略の移動手段により移動され
て、加熱炉３１に一定速度で移動して供給されている。
【００２６】次に、前述した光ファイバ用ガラスパイプ
の製造装置１０を用いた光ファイバ用ガラスパイプの製
造方法について説明する。ガラスロッド３７の先端が加
熱炉３１により軟化したら、第１の主軸送りテーブル３
４を加熱炉３１側へ移動させて、ガラスロッド３７を一
定速度で送る。このとき、ガラスロッド３７の先端は穿
孔用治具４８により外側（外周側）へ押し広げられて、
内部空間１４が設けられる。なお、ガラスロッド３７の
搬入に伴って、Ｎ2やＡｒ等の不活性ガス１３が搬入方
向へ供給されている。
の製造装置１０を用いた光ファイバ用ガラスパイプの製
造方法について説明する。ガラスロッド３７の先端が加
熱炉３１により軟化したら、第１の主軸送りテーブル３
４を加熱炉３１側へ移動させて、ガラスロッド３７を一
定速度で送る。このとき、ガラスロッド３７の先端は穿
孔用治具４８により外側（外周側）へ押し広げられて、
内部空間１４が設けられる。なお、ガラスロッド３７の
搬入に伴って、Ｎ2やＡｒ等の不活性ガス１３が搬入方
向へ供給されている。
【００２７】ガラスロッド３７を搬入して穿孔用治具４
８に押し付けたときの貫入圧力を、固定軸４７を介して
ロードセル１２により検出して、制御装置１１にフィー
ドバックする。制御装置１１では、フィードバックされ
た貫入圧力が所定の圧力よりも小さい場合には、ガラス
ロッド３７が軟化しすぎていると判断して、加熱炉３１
を降温させる。一方、貫入圧力が所定の圧力よりも大き
い場合には、ガラスロッド３７の軟化が不足していると
判断して、加熱炉３１を昇温させる。
８に押し付けたときの貫入圧力を、固定軸４７を介して
ロードセル１２により検出して、制御装置１１にフィー
ドバックする。制御装置１１では、フィードバックされ
た貫入圧力が所定の圧力よりも小さい場合には、ガラス
ロッド３７が軟化しすぎていると判断して、加熱炉３１
を降温させる。一方、貫入圧力が所定の圧力よりも大き
い場合には、ガラスロッド３７の軟化が不足していると
判断して、加熱炉３１を昇温させる。
【００２８】図３は、本発明に係る光ファイバ用ガラス
パイプの製造装置の別な実施形態が示されている。この
製造装置は、第１の主軸送りテーブル３４がモータ５０
により加熱炉３１側へ駆動されるものであり、モータ５
０に供給される電流、電圧等の数値が制御装置５１で検
出されている。制御装置５１では、検出された電流値や
電圧値が所定値よりも小さくなっている場合は、ガラス
ロッド３７が軟化しすぎていると判断して、加熱炉３１
を降温させる。
パイプの製造装置の別な実施形態が示されている。この
製造装置は、第１の主軸送りテーブル３４がモータ５０
により加熱炉３１側へ駆動されるものであり、モータ５
０に供給される電流、電圧等の数値が制御装置５１で検
出されている。制御装置５１では、検出された電流値や
電圧値が所定値よりも小さくなっている場合は、ガラス
ロッド３７が軟化しすぎていると判断して、加熱炉３１
を降温させる。
【００２９】一方、検出された電流値や電圧値が所定値
よりも大きくなっている場合には、ガラスロッド３７の
軟化が不足していると判断して、加熱炉３１を昇温させ
る。このように、第１の主軸送りテーブル３４の駆動モ
ータ５０の電流値や電圧値を検出することで、ガラスロ
ッド３７の軟化の状態を検出することができ、検出され
た電流値や電圧値から制御装置５１により加熱炉３１に
対し、昇温、降温のフィードバック制御を行い、加熱炉
３１内に配置されたガラスロッド３７の軟化が常に一定
に保つことができる。
よりも大きくなっている場合には、ガラスロッド３７の
軟化が不足していると判断して、加熱炉３１を昇温させ
る。このように、第１の主軸送りテーブル３４の駆動モ
ータ５０の電流値や電圧値を検出することで、ガラスロ
ッド３７の軟化の状態を検出することができ、検出され
た電流値や電圧値から制御装置５１により加熱炉３１に
対し、昇温、降温のフィードバック制御を行い、加熱炉
３１内に配置されたガラスロッド３７の軟化が常に一定
に保つことができる。
【００３０】図４は、本発明に係る光ファイバ用ガラス
パイプの製造装置であって、流量制御装置を備えたもの
である。この製造装置の加熱炉３１の内部には炉芯管５
５が配置されており、この炉芯管５５内で、ガラスパイ
プの製造が行われる。炉芯管５５の内部には、不活性ガ
ス１３が流量制御装置５６を介して導入されている。炉
芯管５５内に配置されたガラスロッド３７の軟化の状態
は、上述した固定軸４７に接続されたロードセル１２や
第１の主軸送りのテーブル３４の駆動モータ５０の電流
値や電圧値等により判断される。ガラスロッド３７の軟
化の状態を所望の一定に維持すべく、炉芯管５５の加熱
炉３１近傍において、僅かな昇温や降温が必要である場
合には、炉芯管５５内に導入される不活性ガスの流量を
制御することで温度制御が可能となる。
パイプの製造装置であって、流量制御装置を備えたもの
である。この製造装置の加熱炉３１の内部には炉芯管５
５が配置されており、この炉芯管５５内で、ガラスパイ
プの製造が行われる。炉芯管５５の内部には、不活性ガ
ス１３が流量制御装置５６を介して導入されている。炉
芯管５５内に配置されたガラスロッド３７の軟化の状態
は、上述した固定軸４７に接続されたロードセル１２や
第１の主軸送りのテーブル３４の駆動モータ５０の電流
値や電圧値等により判断される。ガラスロッド３７の軟
化の状態を所望の一定に維持すべく、炉芯管５５の加熱
炉３１近傍において、僅かな昇温や降温が必要である場
合には、炉芯管５５内に導入される不活性ガスの流量を
制御することで温度制御が可能となる。
【００３１】即ち、ガラスロッド３７が所望状態より僅
かに軟化しすぎている場合には、流量制御装置５６を制
御して、不活性ガスの流量を増加させることで、炉芯管
５５内の雰囲気温度を僅かに下げることが可能となる。
また、僅かの昇温が必要な場合は、流量制御装置５６に
より、不活性ガスの流量を減少させることで、雰囲気温
度を若干上昇させることが可能となる。
かに軟化しすぎている場合には、流量制御装置５６を制
御して、不活性ガスの流量を増加させることで、炉芯管
５５内の雰囲気温度を僅かに下げることが可能となる。
また、僅かの昇温が必要な場合は、流量制御装置５６に
より、不活性ガスの流量を減少させることで、雰囲気温
度を若干上昇させることが可能となる。
【００３２】以上のような光ファイバ用ガラスパイプの
製造方法および製造装置１０によれば、ガラスロッド３
７を常に一定の粘度でピアッシングすることができるの
で、残留応力や寸法のばらつきを防止することができ、
冷却後の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが
発生しやすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するた
めにファイバ化後の長手方向の特性が変動する等の問題
を回避することができる。また、ガラスロッド３７を加
熱炉３１に搬入する際に、加熱炉３１とガラスロッド３
７との間に供給する不活性ガス１３の量も同時に制御す
ることにより、制御の即応性と高精度化を図ることがで
きる。
製造方法および製造装置１０によれば、ガラスロッド３
７を常に一定の粘度でピアッシングすることができるの
で、残留応力や寸法のばらつきを防止することができ、
冷却後の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが
発生しやすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するた
めにファイバ化後の長手方向の特性が変動する等の問題
を回避することができる。また、ガラスロッド３７を加
熱炉３１に搬入する際に、加熱炉３１とガラスロッド３
７との間に供給する不活性ガス１３の量も同時に制御す
ることにより、制御の即応性と高精度化を図ることがで
きる。
【００３３】なお、本発明の光ファイバ用ガラスパイプ
の製造方法および製造装置は、前述した実施形態に限定
されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
すなわち、前述した実施形態では、貫入圧力検出手段と
して固定軸４７にロードセル１２を設けたが、その他、
第１の主軸送りテーブル３４を移動させるためにモータ
およびボールナット・ボールネジ等を設けた場合には、
モータが消費する電力を検出する電力検出手段を設け、
この消費電力から貫入圧力を判断するようにしても良
い。
の製造方法および製造装置は、前述した実施形態に限定
されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
すなわち、前述した実施形態では、貫入圧力検出手段と
して固定軸４７にロードセル１２を設けたが、その他、
第１の主軸送りテーブル３４を移動させるためにモータ
およびボールナット・ボールネジ等を設けた場合には、
モータが消費する電力を検出する電力検出手段を設け、
この消費電力から貫入圧力を判断するようにしても良
い。
【００３４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る光
ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置によ
れば、穿孔するガラス素材を適正な軟化状態とすること
ができるので同一粘度下で穿孔することができ、冷却後
の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発生し
やすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するためにフ
ァイバ化後の特性の長手変動を劣化させる等の問題を解
消することができる。
ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置によ
れば、穿孔するガラス素材を適正な軟化状態とすること
ができるので同一粘度下で穿孔することができ、冷却後
の残留応力に分布が生じて再加熱時にクラックが発生し
やすくなったり、加工後の寸法精度が劣化するためにフ
ァイバ化後の特性の長手変動を劣化させる等の問題を解
消することができる。
【図１】本発明に係る光ファイバ用ガラスパイプの製造
装置の実施形態を示す全体図である。
装置の実施形態を示す全体図である。
【図２】本発明に係る光ファイバ用ガラスパイプの製造
装置の要部を示す断面図である。
装置の要部を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光ファイバ用ガラスパイプの製造
装置の別な実施形態を示す全体図である。
装置の別な実施形態を示す全体図である。
【図４】本発明に係る光ファイバ用ガラスパイプの製造
装置であって、流量制御装置を備えた要部の模式図であ
る。
装置であって、流量制御装置を備えた要部の模式図であ
る。
【図５】従来より一般的なピアッシング法による光ファ
イバ用ガラスパイプの製造装置を示す全体図である。
イバ用ガラスパイプの製造装置を示す全体図である。
１０ 製造装置
１１ 制御装置
１２ ロードセル（貫入圧力検出手段）
３１ 加熱炉（加熱手段）
３４ 第１の主軸送りテーブル（移動手段）
３７ ガラスロッド（ガラス素材）
４７ 固定軸
４８ 穿孔用治具
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G014 AH08 AH23
4G015 BB01 BB03 BB05
4G021 BA01
Claims (4)
- 【請求項１】 石英ガラスを主成分とし、外形が円形の
ガラス素材を加熱手段により加熱して軟化させ、前記外
形の直径よりも小さな外径を有する穿孔用治具を前記ガ
ラス素材の端部から軸方向に相対的に貫入させて開孔す
る光ファイバ用ガラスパイプの製造方法であって、 前記穿孔用治具を前記ガラス素材に一定速度で貫入させ
る際の貫入圧力を検出し、この検出信号をフィードバッ
クして前記貫入圧力が一定となるように前記加熱手段を
制御することを特徴とする光ファイバ用ガラスパイプの
製造方法。 - 【請求項２】 石英ガラスを主成分とし、外形が円形の
ガラス素材を加熱手段により加熱して軟化させ、前記外
形の直径よりも小さな外径を有する穿孔用治具を移動手
段により前記加熱手段内において前記ガラス素材の端部
から軸方向に相対的に貫入させて開孔する光ファイバ用
ガラスパイプの製造装置であって、 前記穿孔用治具を前記ガラス素材に一定速度で貫入させ
る際の貫入圧力を検出する貫入圧力検出手段と、フィー
ドバックされる前記貫入圧力検出手段からの検出信号に
基づいて前記貫入圧力が一定となるように前記加熱手段
を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする光ファ
イバ用ガラスパイプの製造装置。 - 【請求項３】 前記貫入圧力検出手段が、前記穿孔用治
具を先端に取付けた固定軸の後端に設けられたロードセ
ルであること、を特徴とする請求項２に記載した光ファ
イバ用ガラスパイプの製造装置。 - 【請求項４】 前記貫入圧力検出手段が、前記移動手段
が消費する電力を検出する電力検出手段であること、を
特徴とする請求項２に記載した光ファイバ用ガラスパイ
プの製造装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022451A JP4062410B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 光ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置 |
| CNA038012340A CN1564789A (zh) | 2002-01-30 | 2003-01-29 | 制造玻璃管的方法和设备 |
| EP03703074A EP1471040A4 (en) | 2002-01-30 | 2003-01-29 | METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING GLASS TUBE |
| KR10-2004-7004158A KR20040078640A (ko) | 2002-01-30 | 2003-01-29 | 유리관의 제조 방법 및 제조 장치 |
| PCT/JP2003/000841 WO2003064338A1 (fr) | 2002-01-30 | 2003-01-29 | Procede et dispositif de fabrication de tube de verre |
| US10/796,052 US6997016B2 (en) | 2002-01-30 | 2004-03-10 | Method and apparatus for manufacturing glass tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022451A JP4062410B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 光ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003221247A true JP2003221247A (ja) | 2003-08-05 |
| JP4062410B2 JP4062410B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=27745439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002022451A Expired - Fee Related JP4062410B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 光ファイバ用ガラスパイプの製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4062410B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006213552A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス母材の加工方法および加工装置 |
| US7637125B2 (en) * | 2003-11-20 | 2009-12-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Glass tube processing method, apparatus and glass tube |
| CN110451787A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-15 | 广汉市瑞信科技有限公司 | 光通信光纤毛细管加工工艺 |
-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002022451A patent/JP4062410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7637125B2 (en) * | 2003-11-20 | 2009-12-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Glass tube processing method, apparatus and glass tube |
| US8015845B2 (en) | 2003-11-20 | 2011-09-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Glass tube processing method |
| US8024945B2 (en) | 2003-11-20 | 2011-09-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Glass tube processing apparatus |
| JP2006213552A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス母材の加工方法および加工装置 |
| CN110451787A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-15 | 广汉市瑞信科技有限公司 | 光通信光纤毛细管加工工艺 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4062410B2 (ja) | 2008-03-19 |
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