JP2003300737A - ガラス母材およびガラス母材の加工方法 - Google Patents
ガラス母材およびガラス母材の加工方法Info
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- 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
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 母材有効部を所望径に安定して延伸すること
ができるガラス母材およびその加工方法を提供する。 【解決手段】 ガラス母材１は、円柱状に形成された母
材有効部２と、母材有効部２の両端に設けられた母材非
有効部３ａ，３ｂとからなっている。このようなガラス
母材１は、母材非有効部３ａの最大外径が母材有効部２
の外径よりも太くなっていると共に、全体的に透明ガラ
ス化されている。このようなガラス母材１を延伸すると
きは、ガラス母材１の両端にダミーロッドを接合し、母
材非有効部３ａが母材有効部２に対して上側になるよう
に支持し、その状態でガラス母材１を加熱して延伸す
る。
ができるガラス母材およびその加工方法を提供する。 【解決手段】 ガラス母材１は、円柱状に形成された母
材有効部２と、母材有効部２の両端に設けられた母材非
有効部３ａ，３ｂとからなっている。このようなガラス
母材１は、母材非有効部３ａの最大外径が母材有効部２
の外径よりも太くなっていると共に、全体的に透明ガラ
ス化されている。このようなガラス母材１を延伸すると
きは、ガラス母材１の両端にダミーロッドを接合し、母
材非有効部３ａが母材有効部２に対して上側になるよう
に支持し、その状態でガラス母材１を加熱して延伸す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ等の製
造に用いられるガラス母材およびそのガラス母材を加熱
溶融して延伸するガラス母材の加工方法に関する。
造に用いられるガラス母材およびそのガラス母材を加熱
溶融して延伸するガラス母材の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において光ファイバ用ガラス母材を
延伸する方法としては、特開２０００−２３３９３８号
公報、及び特開２０００−１６９１７１号公報に記載さ
れたものが知られている。これらの公報には、光ファイ
バ用ガラス母材の両端にダミーロッドを取り付け、ガラ
ス母材の延伸させる部分（以下、母材有効部とする）を
加熱し、その状態でダミーロッドを掴んで引っ張ること
で母材有効部の径を所望の径に延伸する方法が記載され
ている。
延伸する方法としては、特開２０００−２３３９３８号
公報、及び特開２０００−１６９１７１号公報に記載さ
れたものが知られている。これらの公報には、光ファイ
バ用ガラス母材の両端にダミーロッドを取り付け、ガラ
ス母材の延伸させる部分（以下、母材有効部とする）を
加熱し、その状態でダミーロッドを掴んで引っ張ること
で母材有効部の径を所望の径に延伸する方法が記載され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、添
加剤（ドーパント）が添加された石英ガラス母材を延伸
する場合、高温で長時間加熱されることにより、ガラス
母材の上側に熱が伝わるため、母材有効部の延伸途中
で、ガラス母材の延伸終了端の細径部分が軟化して引き
伸びてしまうことがある。このような引き伸びが発生す
ると、母材有効部の延伸径が太径化し、目標からはずれ
るばかりでなく、最悪の場合にはガラス母材が引きちぎ
れてしまう虞れがあるため、母材有効部の延伸を停止せ
ざるを得なくなる。この場合には、母材有効部の外径が
所望径に対して大きくずれてしまい、製品として使用で
きなくなる。
来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、添
加剤（ドーパント）が添加された石英ガラス母材を延伸
する場合、高温で長時間加熱されることにより、ガラス
母材の上側に熱が伝わるため、母材有効部の延伸途中
で、ガラス母材の延伸終了端の細径部分が軟化して引き
伸びてしまうことがある。このような引き伸びが発生す
ると、母材有効部の延伸径が太径化し、目標からはずれ
るばかりでなく、最悪の場合にはガラス母材が引きちぎ
れてしまう虞れがあるため、母材有効部の延伸を停止せ
ざるを得なくなる。この場合には、母材有効部の外径が
所望径に対して大きくずれてしまい、製品として使用で
きなくなる。
【０００４】本発明の目的は、母材有効部を所望径に安
定して延伸することができるガラス母材およびその加工
方法を提供することである。
定して延伸することができるガラス母材およびその加工
方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、両端にダミー
ロッドが接合されるガラス母材において、母材有効部
と、母材有効部の両端部に設けられた母材非有効部とを
有し、母材有効部および母材非有効部は、全体的に透明
ガラス化されており、母材非有効部の最大外径が母材有
効部の外径よりも太いことを特徴とするものである。
ロッドが接合されるガラス母材において、母材有効部
と、母材有効部の両端部に設けられた母材非有効部とを
有し、母材有効部および母材非有効部は、全体的に透明
ガラス化されており、母材非有効部の最大外径が母材有
効部の外径よりも太いことを特徴とするものである。
【０００６】このようなガラス母材を延伸する場合は、
例えば、ガラス母材の両端にダミーロッドを接合し、母
材有効部の外径よりも太い最大外径を有する母材非有効
部が母材有効部に対して上側（延伸終了端側）となるよ
うにガラス母材を支持し、その状態で母材有効部を下側
から加熱溶融して延伸する。このとき、延伸終了端側の
母材非有効部の最大外径は母材有効部の外径に比して太
いため、延伸終了端側の母材非有効部は軟化しにくくな
っている。このため、母材有効部が高温で熱せられて
も、延伸終了端側の母材非有効部が容易に引き伸びるこ
とは無い。従って、延伸終了端側の母材非有効部の細径
化が抑えられるため、母材有効部を所望径に安定して延
伸することができる。また、延伸終了端側の端部にガラ
ス微粒子断熱層を有するガラス母材では、母材有効部の
延伸終了端側部分を加熱する際に、ガラス微粒子断熱層
の内部に残留する気体が発砲し、ガラス微粒子が飛散す
ることがある。これに対し、本発明では、母材有効部お
よび母材非有効部を全体的に透明ガラス化することによ
り、母材有効部の延伸終了端側部分を加熱する際に、ガ
ラス微粒子が飛散することはない。
例えば、ガラス母材の両端にダミーロッドを接合し、母
材有効部の外径よりも太い最大外径を有する母材非有効
部が母材有効部に対して上側（延伸終了端側）となるよ
うにガラス母材を支持し、その状態で母材有効部を下側
から加熱溶融して延伸する。このとき、延伸終了端側の
母材非有効部の最大外径は母材有効部の外径に比して太
いため、延伸終了端側の母材非有効部は軟化しにくくな
っている。このため、母材有効部が高温で熱せられて
も、延伸終了端側の母材非有効部が容易に引き伸びるこ
とは無い。従って、延伸終了端側の母材非有効部の細径
化が抑えられるため、母材有効部を所望径に安定して延
伸することができる。また、延伸終了端側の端部にガラ
ス微粒子断熱層を有するガラス母材では、母材有効部の
延伸終了端側部分を加熱する際に、ガラス微粒子断熱層
の内部に残留する気体が発砲し、ガラス微粒子が飛散す
ることがある。これに対し、本発明では、母材有効部お
よび母材非有効部を全体的に透明ガラス化することによ
り、母材有効部の延伸終了端側部分を加熱する際に、ガ
ラス微粒子が飛散することはない。
【０００７】母材非有効部の最大外径は、母材有効部の
外径よりも５ｍｍ以上太いことが好ましい。これによ
り、延伸終了端側の母材非有効部が更に軟化しにくくな
るため、延伸終了端側の母材非有効部の引き伸びをより
確実に抑えることができる。
外径よりも５ｍｍ以上太いことが好ましい。これによ
り、延伸終了端側の母材非有効部が更に軟化しにくくな
るため、延伸終了端側の母材非有効部の引き伸びをより
確実に抑えることができる。
【０００８】この場合、好ましくは、母材有効部の外径
よりも５ｍｍ以上太径となる部分の長さは、母材有効部
の長さの２〜１０％である。これにより、母材非有効部
の太径化の効果が確実に発揮されると共に、母材有効部
の長さに対する母材非有効部の長さの割合が小さいた
め、コストの面で有利となる。
よりも５ｍｍ以上太径となる部分の長さは、母材有効部
の長さの２〜１０％である。これにより、母材非有効部
の太径化の効果が確実に発揮されると共に、母材有効部
の長さに対する母材非有効部の長さの割合が小さいた
め、コストの面で有利となる。
【０００９】また、母材非有効部は、母材有効部の両端
部にそれぞれ設けられており、各母材非有効部のいずれ
か一方の最大外径が母材有効部の外径よりも太くするこ
とが好ましい。
部にそれぞれ設けられており、各母材非有効部のいずれ
か一方の最大外径が母材有効部の外径よりも太くするこ
とが好ましい。
【００１０】また好ましくは、ガラス微粒子を堆積して
ガラス微粒子堆積体を形成する際、またはガラス微粒子
堆積体を透明ガラス化する際に、母材非有効部に対応す
る部分の最大外径が母材有効部に対応する部分の外径よ
りも太くなるように形成する。これにより、母材非有効
部の最大外径を母材有効部の外径よりも太くする処理が
容易に行える。
ガラス微粒子堆積体を形成する際、またはガラス微粒子
堆積体を透明ガラス化する際に、母材非有効部に対応す
る部分の最大外径が母材有効部に対応する部分の外径よ
りも太くなるように形成する。これにより、母材非有効
部の最大外径を母材有効部の外径よりも太くする処理が
容易に行える。
【００１１】本発明のガラス母材の加工方法は、上記の
ガラス母材の両端にダミーロッドを接合し、その状態で
ガラス母材を加熱して延伸することを特徴とするもので
ある。
ガラス母材の両端にダミーロッドを接合し、その状態で
ガラス母材を加熱して延伸することを特徴とするもので
ある。
【００１２】このようなガラス母材の加工方法におい
て、延伸終了端側の母材非有効部の最大外径は母材有効
部の外径に比して太くなるため、延伸終了端側の母材非
有効部は軟化しにくくなっている。このため、母材有効
部が高温で熱せられても、延伸終了端側の母材非有効部
が容易に引き伸びることは無い。従って、延伸終了端側
の母材非有効部の細径化が抑えられるため、母材有効部
を所望径に安定して延伸することができる。また、母材
有効部および母材非有効部を全体的に透明ガラス化する
ことにより、母材有効部の延伸終了端側部分を加熱する
際に、ガラス微粒子断熱層を設けた場合のようにガラス
微粒子が飛散するという問題が生じることはない。
て、延伸終了端側の母材非有効部の最大外径は母材有効
部の外径に比して太くなるため、延伸終了端側の母材非
有効部は軟化しにくくなっている。このため、母材有効
部が高温で熱せられても、延伸終了端側の母材非有効部
が容易に引き伸びることは無い。従って、延伸終了端側
の母材非有効部の細径化が抑えられるため、母材有効部
を所望径に安定して延伸することができる。また、母材
有効部および母材非有効部を全体的に透明ガラス化する
ことにより、母材有効部の延伸終了端側部分を加熱する
際に、ガラス微粒子断熱層を設けた場合のようにガラス
微粒子が飛散するという問題が生じることはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガラス母材お
よびガラス母材の加工方法の好適な実施形態について図
面を参照して説明する。
よびガラス母材の加工方法の好適な実施形態について図
面を参照して説明する。
【００１４】図１は、本発明に係るガラス母材の一実施
形態を示す図である。同図において、本実施形態のガラ
ス母材１は、光ファイバ用の石英ガラス母材であり、コ
ア／クラッド、またはコアのみで構成されている。
形態を示す図である。同図において、本実施形態のガラ
ス母材１は、光ファイバ用の石英ガラス母材であり、コ
ア／クラッド、またはコアのみで構成されている。
【００１５】ガラス母材１は、円柱状に形成された母材
有効部２と、母材有効部２の両端に設けられた母材非有
効部３ａ，３ｂとからなっている。この母材有効部２及
び母材非有効部３ａ，３ｂは、全体的に透明ガラス化さ
れている。
有効部２と、母材有効部２の両端に設けられた母材非有
効部３ａ，３ｂとからなっている。この母材有効部２及
び母材非有効部３ａ，３ｂは、全体的に透明ガラス化さ
れている。
【００１６】母材非有効部３ａは、例えば略球面状を有
しており、母材非有効部３ａの中央部の外径（最大外
径）が母材有効部２の外径よりも大きくなっている。母
材非有効部３ｂは、略円錐形状を有し、基端側から先端
側に向かって径が小さくなっている。ここで、母材非有
効部３ａは、ガラス母材１の延伸時に延伸終了端側とな
る部位であり、母材非有効部３ｂは、ガラス母材１の延
伸時に延伸開始端側となる部位である（図２参照）。
しており、母材非有効部３ａの中央部の外径（最大外
径）が母材有効部２の外径よりも大きくなっている。母
材非有効部３ｂは、略円錐形状を有し、基端側から先端
側に向かって径が小さくなっている。ここで、母材非有
効部３ａは、ガラス母材１の延伸時に延伸終了端側とな
る部位であり、母材非有効部３ｂは、ガラス母材１の延
伸時に延伸開始端側となる部位である（図２参照）。
【００１７】また、ガラス母材１には、屈折率を変化さ
せるための添加剤が全体的に含まれる場合もある。この
ような添加剤としては、所望の光ファイバ伝送特性を達
成するのに必要な屈折率プロファイルを得るべく、Ｇ
ｅ，Ｆ，Ｂ，Ｐ，Ｃｌ等が用いられる。
せるための添加剤が全体的に含まれる場合もある。この
ような添加剤としては、所望の光ファイバ伝送特性を達
成するのに必要な屈折率プロファイルを得るべく、Ｇ
ｅ，Ｆ，Ｂ，Ｐ，Ｃｌ等が用いられる。
【００１８】このようなガラス母材１は、石英棒（コア
ロッド）の両端にダミーロッドを接合した状態で、ＶＡ
Ｄ法やＯＶＤ法等によってコアロッドにガラス微粒子を
堆積させてガラス微粒子堆積体を形成し、その後ガラス
微粒子堆積体を透明ガラス化することで形成される。そ
して、この製造工程において、母材非有効部３ａに対応
する部分の最大外径を、母材有効部２に対応する部分の
外径よりも太くなるようにする。
ロッド）の両端にダミーロッドを接合した状態で、ＶＡ
Ｄ法やＯＶＤ法等によってコアロッドにガラス微粒子を
堆積させてガラス微粒子堆積体を形成し、その後ガラス
微粒子堆積体を透明ガラス化することで形成される。そ
して、この製造工程において、母材非有効部３ａに対応
する部分の最大外径を、母材有効部２に対応する部分の
外径よりも太くなるようにする。
【００１９】具体的には、例えばＶＡＤ法において、少
なくともＳｉＣｌ4が含まれた原料ガスを酸水素火炎中
でガラス微粒子化し、バーナーでコアロッドに吹き付け
る際に、母材非有効部３ａに対応する部位において水素
ガスの流量を増やして、長手方向に対する成長速度を下
げたり、原料ガスの流量及び水素の流量をともに増やす
ようにする。また、ガラス微粒子堆積体を透明ガラス化
するための加熱炉において、母材有効部２に対応する部
位を意図的に軟化させて、引き伸ばすようにしてもよ
い。これにより、母材非有効部３ａの最大外径が母材有
効部２の外径よりも大きいガラス母材を簡単に生成する
ことができる。
なくともＳｉＣｌ4が含まれた原料ガスを酸水素火炎中
でガラス微粒子化し、バーナーでコアロッドに吹き付け
る際に、母材非有効部３ａに対応する部位において水素
ガスの流量を増やして、長手方向に対する成長速度を下
げたり、原料ガスの流量及び水素の流量をともに増やす
ようにする。また、ガラス微粒子堆積体を透明ガラス化
するための加熱炉において、母材有効部２に対応する部
位を意図的に軟化させて、引き伸ばすようにしてもよ
い。これにより、母材非有効部３ａの最大外径が母材有
効部２の外径よりも大きいガラス母材を簡単に生成する
ことができる。
【００２０】このように母材非有効部３ａの最大外径を
母材有効部２の外径よりも太くすることにより、母材非
有効部３ａの熱容量が母材有効部２の熱容量よりも上が
るため、母材非有効部３ａは母材有効部２に比べて軟化
しにくくなり、かつ、太径化により引張り応力も減少
し、引き伸びにくくなる。
母材有効部２の外径よりも太くすることにより、母材非
有効部３ａの熱容量が母材有効部２の熱容量よりも上が
るため、母材非有効部３ａは母材有効部２に比べて軟化
しにくくなり、かつ、太径化により引張り応力も減少
し、引き伸びにくくなる。
【００２１】また、母材非有効部３ａをより軟化しにく
くするには、母材非有効部３ａの最大外径を、母材有効
部２の外径よりも５ｍｍ以上大きくすることが好まし
い。このとき、５ｍｍ以上太径化している部分の長さ
（ガラス母材１の長手方向の長さ）Ｐは、母材有効部２
の長さＱの２〜１０％であるのが好ましい。これによ
り、母材非有効部３ａの太径化の効果を十分に発揮させ
ることができると共に、母材有効部２の長さに対する母
材非有効部３ａの長さの割合が小さくなることから、コ
ストの面で有利となる。
くするには、母材非有効部３ａの最大外径を、母材有効
部２の外径よりも５ｍｍ以上大きくすることが好まし
い。このとき、５ｍｍ以上太径化している部分の長さ
（ガラス母材１の長手方向の長さ）Ｐは、母材有効部２
の長さＱの２〜１０％であるのが好ましい。これによ
り、母材非有効部３ａの太径化の効果を十分に発揮させ
ることができると共に、母材有効部２の長さに対する母
材非有効部３ａの長さの割合が小さくなることから、コ
ストの面で有利となる。
【００２２】なお、このようなガラス母材１において、
図１ではダミーロッドを省略している。
図１ではダミーロッドを省略している。
【００２３】次に、上記のガラス母材１を所望径に延伸
加工する方法について詳細に説明する。
加工する方法について詳細に説明する。
【００２４】図２は、ガラス母材１を延伸加工する延伸
装置の一例を示す図である。同図において、延伸装置１
０は、炉体１１を有している。この炉体１１内には、ガ
ラス母材１を熱処理するための炉心管１２と、炉心管１
２の外周に配置され、ガラス母材１を加熱するヒータ１
３と、ヒータ１３の外側に配置され、ヒータ１３からの
熱放出を防止するためのヒートシールド１４とが収納さ
れている。また、炉体１１の上部には煙突１５が設けら
れている。この煙突１５の上方には、ガラス母材１の一
端にダミーロッド１６ａを介して取り付けられる支持棒
１７ａを把持して固定するチャック１８と、このチャッ
ク１８を上下方向に移動させる昇降装置１９とが配置さ
れている。炉体１１の下方には、ガラス母材１の他端に
ダミーロッド１６ｂを介して取り付けられる支持棒１７
ｂを把持して固定するチャック２０と、このチャック２
０を上下方向に移動させる昇降装置２１とが配置されて
いる。更に、炉体１１と昇降装置２１との間には、延伸
終了後にガラス母材１の母材有効部２を把持するチャッ
ク２２と、このチャック２２を上下方向に移動させる昇
降装置２３とが配置されている。また、延伸装置１０
は、炉心管１２内の表面温度を測定するための放射温度
計２４を有している。
装置の一例を示す図である。同図において、延伸装置１
０は、炉体１１を有している。この炉体１１内には、ガ
ラス母材１を熱処理するための炉心管１２と、炉心管１
２の外周に配置され、ガラス母材１を加熱するヒータ１
３と、ヒータ１３の外側に配置され、ヒータ１３からの
熱放出を防止するためのヒートシールド１４とが収納さ
れている。また、炉体１１の上部には煙突１５が設けら
れている。この煙突１５の上方には、ガラス母材１の一
端にダミーロッド１６ａを介して取り付けられる支持棒
１７ａを把持して固定するチャック１８と、このチャッ
ク１８を上下方向に移動させる昇降装置１９とが配置さ
れている。炉体１１の下方には、ガラス母材１の他端に
ダミーロッド１６ｂを介して取り付けられる支持棒１７
ｂを把持して固定するチャック２０と、このチャック２
０を上下方向に移動させる昇降装置２１とが配置されて
いる。更に、炉体１１と昇降装置２１との間には、延伸
終了後にガラス母材１の母材有効部２を把持するチャッ
ク２２と、このチャック２２を上下方向に移動させる昇
降装置２３とが配置されている。また、延伸装置１０
は、炉心管１２内の表面温度を測定するための放射温度
計２４を有している。
【００２５】以上のような延伸装置１０を用いてガラス
母材１を延伸する場合、まずガラス母材１の母材非有効
部３ａ，３ｂの両端に、石英ガラス製のダミーロッド１
６ａ，１６ｂを溶着して接合し、出発ガラスロッドを製
作する。次に、ダミーロッド１６ａ，１６ｂの両端に支
持棒１７ａ，１７ｂを取り付ける。この状態で出発ガラ
スロッドを炉体１１の炉心管１２の中に挿入する。その
際、母材有効部２の外径よりも太い最大外径を有する母
材非有効部３ａが母材有効部２に対して上側（延伸終了
端側）になるように、出発ガラスロッドを配置する。次
いで、支持棒１７ａ，１７ｂをチャック１８，２０で把
持することで、ガラス母材１を支持する。そして、ヒー
タ１３を作動させ、炉心管１２内の昇温を開始し、延伸
可能な温度となった時点で、その温度を維持してガラス
母材２の延伸を開始する。このときの炉心管１２の内面
温度は、１４００℃〜２０００℃に維持するのが好まし
い。
母材１を延伸する場合、まずガラス母材１の母材非有効
部３ａ，３ｂの両端に、石英ガラス製のダミーロッド１
６ａ，１６ｂを溶着して接合し、出発ガラスロッドを製
作する。次に、ダミーロッド１６ａ，１６ｂの両端に支
持棒１７ａ，１７ｂを取り付ける。この状態で出発ガラ
スロッドを炉体１１の炉心管１２の中に挿入する。その
際、母材有効部２の外径よりも太い最大外径を有する母
材非有効部３ａが母材有効部２に対して上側（延伸終了
端側）になるように、出発ガラスロッドを配置する。次
いで、支持棒１７ａ，１７ｂをチャック１８，２０で把
持することで、ガラス母材１を支持する。そして、ヒー
タ１３を作動させ、炉心管１２内の昇温を開始し、延伸
可能な温度となった時点で、その温度を維持してガラス
母材２の延伸を開始する。このときの炉心管１２の内面
温度は、１４００℃〜２０００℃に維持するのが好まし
い。
【００２６】ガラス母材１の延伸は、昇降装置１９，２
１によって、チャック１８，２０を下方に移動させるこ
とにより行う。このとき、チャック１８の送り速度は、
チャック２０の送り速度に比べ遅くなるように設定す
る。これにより、チャック１８によってガラス母材１を
炉心管１２に送り込むと共に、チャック２０によってガ
ラス母材１を引っ張って延伸することができる。
１によって、チャック１８，２０を下方に移動させるこ
とにより行う。このとき、チャック１８の送り速度は、
チャック２０の送り速度に比べ遅くなるように設定す
る。これにより、チャック１８によってガラス母材１を
炉心管１２に送り込むと共に、チャック２０によってガ
ラス母材１を引っ張って延伸することができる。
【００２７】延伸中は、引き伸びているガラス母材１の
一部または複数の箇所でガラス母材１の外径を測定し、
その外径の値が一定になるようにチャック１８，２０の
送り速度を調整する。また、炉心管１２内の温度を調整
することにより、ガラス母材１の外径を一定に保つよう
にすることもできる。また、複数本の同形状のガラス母
材１を延伸し、その結果から最適なチャックの送り速度
を算出し、その送り速度を用いて延伸を行ってもよく、
この場合にはガラス母材１の外径の制御を行わなくて
も、ガラス母材１の外径に安定させることができる。
一部または複数の箇所でガラス母材１の外径を測定し、
その外径の値が一定になるようにチャック１８，２０の
送り速度を調整する。また、炉心管１２内の温度を調整
することにより、ガラス母材１の外径を一定に保つよう
にすることもできる。また、複数本の同形状のガラス母
材１を延伸し、その結果から最適なチャックの送り速度
を算出し、その送り速度を用いて延伸を行ってもよく、
この場合にはガラス母材１の外径の制御を行わなくて
も、ガラス母材１の外径に安定させることができる。
【００２８】延伸が終了した後は、チャック１８を固定
させた状態で、チャック２２によって母材有効部２を掴
み、チャック２０と連動させてガラス母材１を引っ張っ
て引きちぎる。
させた状態で、チャック２２によって母材有効部２を掴
み、チャック２０と連動させてガラス母材１を引っ張っ
て引きちぎる。
【００２９】このような石英系ガラス母材１の延伸にお
いて、上側（延伸終了端側）の母材非有効部３ａの最大
外径は、母材有効部２の外径よりも太いため、母材非有
効部３ａの軟化が生じにくい。このため、延伸時に母材
有効部２が高温で長時間にわたって加熱された場合に、
母材非有効部３ａの引き伸びは発生しにくくなる。従っ
て、引き伸びによる母材非有効部３ａの細径化が抑えら
れるため、母材有効部２の延伸外径を安定化させること
ができる。
いて、上側（延伸終了端側）の母材非有効部３ａの最大
外径は、母材有効部２の外径よりも太いため、母材非有
効部３ａの軟化が生じにくい。このため、延伸時に母材
有効部２が高温で長時間にわたって加熱された場合に、
母材非有効部３ａの引き伸びは発生しにくくなる。従っ
て、引き伸びによる母材非有効部３ａの細径化が抑えら
れるため、母材有効部２の延伸外径を安定化させること
ができる。
【００３０】また、ガラス母材１は全体的に透明ガラス
化されているので、ガラス母材における延伸終了端側の
端部にガラス微粒子断熱層が形成されている場合と異な
り、ガラス母材１の延伸時にガラス微粒子の飛散が生じ
ることはない。
化されているので、ガラス母材における延伸終了端側の
端部にガラス微粒子断熱層が形成されている場合と異な
り、ガラス母材１の延伸時にガラス微粒子の飛散が生じ
ることはない。
【００３１】次に、図２に示す延伸装置を用いて、ガラ
ス母材の延伸加工を行った実施例について説明する。
ス母材の延伸加工を行った実施例について説明する。
【００３２】実施例１
母材有効部（全体長さ２５０ｍｍ）の外径が３５ｍｍで
あり、延伸終了端側（上側）の母材非有効部（全体長さ
２０ｍｍ）の平均外径が４５ｍｍ（外径が４０ｍｍ以上
の部分の長さ１０ｍｍ）であるガラス母材を用意し、こ
のガラス母材を上述した方法により延伸した。このと
き、炉心管１２内の表面温度を１６００℃に保って延伸
を行った。また、チャック１８の送り速度を毎分３〜４
ｍｍ、チャック２０の送り速度を毎分４０〜６０ｍｍと
なるように調整した。また、延伸中は延伸開始端側（下
側）の母材非有効部の所定部分の外径を測定し、その値
が１３ｍｍになるように制御し、最終的な目標延伸径が
１１．５ｍｍとなるようにした。
あり、延伸終了端側（上側）の母材非有効部（全体長さ
２０ｍｍ）の平均外径が４５ｍｍ（外径が４０ｍｍ以上
の部分の長さ１０ｍｍ）であるガラス母材を用意し、こ
のガラス母材を上述した方法により延伸した。このと
き、炉心管１２内の表面温度を１６００℃に保って延伸
を行った。また、チャック１８の送り速度を毎分３〜４
ｍｍ、チャック２０の送り速度を毎分４０〜６０ｍｍと
なるように調整した。また、延伸中は延伸開始端側（下
側）の母材非有効部の所定部分の外径を測定し、その値
が１３ｍｍになるように制御し、最終的な目標延伸径が
１１．５ｍｍとなるようにした。
【００３３】以上のようにして延伸を行った結果、延伸
終了端側の母材非有効部の引き伸びはほとんど見られな
かった。また、最終的に得られたガラス母材の外径を長
手方向に測定したところ、全長で１１．５ｍｍ±１ｍｍ
であり、非常に良好であった。
終了端側の母材非有効部の引き伸びはほとんど見られな
かった。また、最終的に得られたガラス母材の外径を長
手方向に測定したところ、全長で１１．５ｍｍ±１ｍｍ
であり、非常に良好であった。
【００３４】実施例２
母材有効部（全体長さ２５０ｍｍ）の外径が３５ｍｍで
あり、延伸終了端側の母材非有効部（全体長さが２０ｍ
ｍ）の平均外径が４１ｍｍ（外径が４０ｍｍ以上の部分
の長さ４ｍｍ）であるガラス母材を使用し、実施例１と
同様の方法により延伸を行った。延伸中は延伸開始端側
の母材非有効部の所定部分の外径を測定し、その値が１
３ｍｍになるように制御し、最終的な目標延伸径が１
１．５ｍｍになるようにした。
あり、延伸終了端側の母材非有効部（全体長さが２０ｍ
ｍ）の平均外径が４１ｍｍ（外径が４０ｍｍ以上の部分
の長さ４ｍｍ）であるガラス母材を使用し、実施例１と
同様の方法により延伸を行った。延伸中は延伸開始端側
の母材非有効部の所定部分の外径を測定し、その値が１
３ｍｍになるように制御し、最終的な目標延伸径が１
１．５ｍｍになるようにした。
【００３５】以上のようにして延伸を行った結果、延伸
終了端側の母材非有効部の引き伸びは少なかった。ま
た、最終的に得られたガラス母材の外径を長手方向に測
定したところ、全長で１２．０ｍｍ±１．５ｍｍであっ
た。
終了端側の母材非有効部の引き伸びは少なかった。ま
た、最終的に得られたガラス母材の外径を長手方向に測
定したところ、全長で１２．０ｍｍ±１．５ｍｍであっ
た。
【００３６】比較例
母材有効部（全体長さ２５０ｍｍ）の外径が３５ｍｍ
で、延伸終了端側の母材非有効部（全体長さ２０ｍｍ）
の最大外径も３５ｍｍであるガラス母材を使用し、実施
例１と同様にして延伸を行った。このとき、ガラス母材
の中心付近を延伸し始めた頃から、ガラス母材の細径化
が停止し始め、それと同時に延伸終了端側の母材非有効
部が引き伸び始めた。また、最終的に得られたガラス母
材の外径を長手方向に測定したところ、全長で１３．０
ｍｍ±２．５ｍｍであった。
で、延伸終了端側の母材非有効部（全体長さ２０ｍｍ）
の最大外径も３５ｍｍであるガラス母材を使用し、実施
例１と同様にして延伸を行った。このとき、ガラス母材
の中心付近を延伸し始めた頃から、ガラス母材の細径化
が停止し始め、それと同時に延伸終了端側の母材非有効
部が引き伸び始めた。また、最終的に得られたガラス母
材の外径を長手方向に測定したところ、全長で１３．０
ｍｍ±２．５ｍｍであった。
【００３７】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、上記実施形態のガラス母材で
は、一方の母材非有効部の最大外径を母材有効部の外径
より太くしたが、両方の母材非有効部の最大外径を母材
有効部の外径より太くしてもよい。
るものではない。例えば、上記実施形態のガラス母材で
は、一方の母材非有効部の最大外径を母材有効部の外径
より太くしたが、両方の母材非有効部の最大外径を母材
有効部の外径より太くしてもよい。
【００３８】また、上記実施形態のガラス母材の加工方
法では、炉体に挿入されるガラス母材の両端に溶着接続
されたダミーロッドに支持棒を各々取り付けたが、いず
れか一方のダミーロッドのみに支持棒を取り付けてもよ
い。
法では、炉体に挿入されるガラス母材の両端に溶着接続
されたダミーロッドに支持棒を各々取り付けたが、いず
れか一方のダミーロッドのみに支持棒を取り付けてもよ
い。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、母材有効部の端部に設
けられた母材非有効部の最大外径を、母材有効部の外径
よりも太くしたので、母材有効部を所望径に安定して延
伸することができる。また、母材有効部および母材非有
効部を全体的に透明ガラス化したので、ガラス母材の延
伸時にガラス微粒子が飛散することを防止できる。
けられた母材非有効部の最大外径を、母材有効部の外径
よりも太くしたので、母材有効部を所望径に安定して延
伸することができる。また、母材有効部および母材非有
効部を全体的に透明ガラス化したので、ガラス母材の延
伸時にガラス微粒子が飛散することを防止できる。
【図１】本発明に係るガラス母材の一実施形態を示す図
である。
である。
【図２】本発明に係るガラス母材の加工方法を実施する
ための延伸装置の一例を示す図である。
ための延伸装置の一例を示す図である。
１…ガラス母材、２…母材有効部、３ａ，３ｂ…母材非
有効部、１０…延伸装置、１６ａ，１６ｂ…ダミーロッ
ド。
有効部、１０…延伸装置、１６ａ，１６ｂ…ダミーロッ
ド。
Claims (6)
- 【請求項１】 両端にダミーロッドが接合されるガラス
母材において、 母材有効部と、前記母材有効部の両端部に設けられた母
材非有効部とを有し、前記母材有効部および前記母材非
有効部は、全体的に透明ガラス化されており、前記母材
非有効部の最大外径が前記母材有効部の外径よりも太い
ことを特徴とするガラス母材。 - 【請求項２】 前記母材非有効部の最大外径は、前記母
材有効部の外径よりも５ｍｍ以上太いことを特徴とする
請求項１記載のガラス母材。 - 【請求項３】 前記母材有効部の外径よりも５ｍｍ以上
太径となる部分の長さは、前記母材有効部の長さの２〜
１０％であることを特徴とする請求項２記載のガラス母
材。 - 【請求項４】 前記母材非有効部は、前記母材有効部の
両端部にそれぞれ設けられており、前記各母材非有効部
のいずれか一方の最大外径が前記母材有効部の外径より
も太いことを特徴とする請求項１記載のガラス母材。 - 【請求項５】 ガラス微粒子を堆積してガラス微粒子堆
積体を形成する際、または前記ガラス微粒子堆積体を透
明ガラス化する際に、前記母材非有効部に対応する部分
の最大外径が前記母材有効部に対応する部分の外径より
も太くなるように形成したことを特徴とする請求項１記
載のガラス母材。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項記載のガラ
ス母材の両端にダミーロッドを接合し、その状態で前記
ガラス母材を加熱して延伸することを特徴とするガラス
母材の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101690A JP3758596B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | ガラス母材およびガラス母材の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101690A JP3758596B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | ガラス母材およびガラス母材の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003300737A true JP2003300737A (ja) | 2003-10-21 |
| JP3758596B2 JP3758596B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=29388749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101690A Expired - Fee Related JP3758596B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | ガラス母材およびガラス母材の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3758596B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024965A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Heraeus Tenevo Llc | Quartz glass article and method for forming a quartz glass optical component |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002101690A patent/JP3758596B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024965A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Heraeus Tenevo Llc | Quartz glass article and method for forming a quartz glass optical component |
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| JP3758596B2 (ja) | 2006-03-22 |
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