JP2015140267A

JP2015140267A - ガラス材の製造方法

Info

Publication number: JP2015140267A
Application number: JP2014012538A
Authority: JP
Inventors: 忠彦遠藤; Tadahiko Endo
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-08-03

Abstract

【課題】ガラス旋盤装置にガラス材をチャック機構で把持する際に、ガラス材を傷付けたり割れたりすることを防止できるガラス材の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス材１１，１２の端部１１ａ，１２ａをチャック機構３，４で把持し、バーナ５でガラス材を加熱するガラス旋盤装置１を用いて前記ガラス材１１，１２を加工するガラス材の製造方法であって、前記ガラス材１１，１２の端部１１ａ，１２ａに、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材６ａ、６ｂを巻き、前記クッション材６ａ、６ｂが巻かれた箇所をチャックして、前記ガラス材１１，１２を加工する。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス材の製造方法に関する。

ガラス母材やそれに接続されたダミー棒（ガラス材）の両端部をチャック機構で把持し、バーナの火炎でガラス母材を加熱加工（引きちぎり、溶接）するガラス旋盤装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００６−１６９０４９号公報特開平７−４８１３８号公報特開平１０−８１５２９号公報

上記のようなガラス旋盤装置では、ガラス材の加工にある程度の時間が掛かるので、バーナからの炎の熱やガラスを伝わった熱がガラス旋盤装置の金属製のチャック部に伝わる。これにより、ガラスや金属が熱膨張してガラス材に力が掛かり、ガラス材を傷付けたり、割れの原因になることがある。

そこで、本発明の目的は、ガラス旋盤装置にガラス材をチャック機構で把持する際に、ガラス材を傷付けたり割れたりすることを防止できるガラス材の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明のガラス材の製造方法は、ガラス材の端部をチャック機構で把持し、バーナでガラス材を加熱するガラス旋盤装置を用いて前記ガラス材を加工するガラス材の製造方法であって、
前記ガラス材の端部に、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材を巻き、前記クッション材が巻かれた箇所をチャックして、前記ガラス材を加工する。

本発明によれば、ガラス旋盤装置にガラス材をチャック機構で把持する際に、ガラス材を傷付けたり割れたりすることを防止できる。

本発明の実施形態に係るガラス材の製造方法で使用するガラス旋盤装置の一例を示す概略構成図であり、ガラス旋盤装置を使用してガラス材同士を溶着して接続する場合の説明図である。図１のガラス旋盤装置を使用して、ガラス材を溶断する場合の説明図である。

［本願発明の実施形態の説明］
本願発明の実施形態に係るガラス材の製造方法は、
（１）ガラス材の端部をチャック機構で把持し、バーナでガラス材を加熱するガラス旋盤装置を用いて前記ガラス材を加工するガラス材の製造方法であって、
前記ガラス材の端部に、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材を巻き、前記クッション材が巻かれた箇所をチャックして、前記ガラス材を加工する。
本願発明者は、ガラス材の端部をガラス旋盤装置にチャックする際の適切な条件として、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の繊維状のクッション材を巻くことを見出した。これにより、ガラス材に傷や割れが生じることなく、ガラス材を加工・製造できる。クッション材の厚さが０．５ｍｍ以上であれば上記した効果があり、また、クッション材が２．０ｍｍ以下であれば、厚すぎてチャックできなくなることもなく、チャックを閉めすぎてチャック機構を劣化させることもない。

（２）前記クッション材は、３００℃以上の耐熱性を有する。
加熱部からの熱伝導によりクッション材が溶ける虞があるため、前記クッション材は３００℃以上の耐熱性を有することが好ましい。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るガラス材の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

ガラス材の製造時には、ガラス材の端部をチャック機構で把持し、バーナでガラス材を加熱するガラス旋盤装置を用いてガラス材を加工する、ガラス材の製造方法が知られている。
なお、ガラス材としては、例えば光ファイバ母材となるガラス母材や、ガラス母材に接続されるダミー棒や、ガラス母材の一部となるガラス棒などが含まれる。

図１は、本発明の実施形態に係るガラス材の製造方法で使用するガラス旋盤装置の一例を示す概略構成図である。
図１に示すガラス旋盤装置１は、ベース２、チャック機構３，４、支持部３ａ，４ａ、バーナ５を備えている。

ガラス旋盤装置１は、ベース２の両端部に第１のガラス材１１の端部１１ａ、第２のガラス材の端部１２ａを把持するためのチャック機構３，４を備えている。このチャック機構３，４は、例えば金属製である。
チャック機構３，４は、支持部３ａ，４ａによりベース２上に設けられ、支持部３ａ，４ａの少なくとも一方は移動可能に設けられている。例えば図１では、支持部４ａは移動可能に設けられ、支持部３ａは固定されている。
また、バーナ５は、ベース２上を移動可能に設けられており、加熱位置を変えることができる。
なお、ガラス材１１の端部１１ａ，１２ａは、ガラス材１１の最端部を含む必要はなく、図１のように、ガラス材１１の端部寄りの箇所であってもよい。

（第１の実施形態）
次に、本発明のガラス材の製造方法に係る第１の実施形態として、上記のガラス旋盤装置１を使用してガラス材同士を溶着する方法について、図１を参照して以下説明する。

第１のガラス材１１の一方の端部１１ａに、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材６ａを巻く。また、第２のガラス材１２の一方の１２ａにも同様に、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材６ｂを巻く。

そして、図１に示すように、クッション材６ａの上から端部１１ａをチャック機構３でチャックして把持し、クッション材６ｂの上から端部１２ａをチャック機構４でチャックして把持する。

次に、第１のガラス材１１の他方の端部１１ｂに火炎が当たる位置までバーナ５を移動させる。そして、一方の端部１１ａを、クッション材６ａを介してチャック機構３で把持し、第１のガラス材１１を回転させながら、他方の端部１１ｂをバーナ５の火炎により加熱して溶融させる。

第１のガラス材１１の他方の端部１１ｂが溶融した時点で、チャック機構４の支持部４ａを矢印Ａの方向に移動させる。これにより、第１のガラス材１１の端部１１ｂと第２のガラス材１２の端部１２ｂとを近接させ、その端面同士を当接させる。さらにバーナ５の火炎で、端部１１ｂと端部１２ｂの当接部分を加熱しながら溶着させる。
これにより、第１のガラス材１１の端部１１ｂと第２のガラス材１２の端部１２ｂとが接続され、１本のガラス材が製造される。

従来のガラス材の製造方法では、バーナ５からの火炎の熱や第１のガラス材１１或いは第２のガラス材１２から伝わった熱がチャック機構３，４に伝わると、ガラスや金属が熱膨張して、第１のガラス材１１或いは第２のガラス材１２に力が掛かり、第１のガラス材１１或いは第２のガラス材１２を傷付けたり、割れの原因になることがある。

このため、上記の第１の実施形態に係るガラス材の製造方法では、第１のガラス材１１或いは第２のガラス材１２の端部１１ａ，１２ａに、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材６ａ，６ｂを巻き、このクッション材６ａ，６ｂが巻かれた箇所に対してチャック機構３，４をチャックして把持し、第１のガラス材１１と第２のガラス材１２を溶着する。

これにより、第１のガラス材１１或いは第２のガラス材１２に傷や割れが生じることなく、ガラス材を製造できる。クッション材６ａ，６ｂの厚さが０．５ｍｍ以上であれば、上記した傷や割れが生じないという効果があり、また、クッション材６ａ，６ｂの厚さが２．０ｍｍ以下であれば、厚すぎて第１のガラス材１１をチャックできなくなることもなく、チャックを閉めすぎてチャック機構３，４を劣化させることもない。なお、チャック機構３，４が劣化すると、第１のガラス材１１或いは第２のガラス材１２を確実に把持できず、振れ回り等の不良の原因になる。

（第２の実施形態）
次に、本発明のガラス材の製造方法に係る第２の実施形態として、ガラス旋盤装置１を使用してガラス材を溶断する方法について、図２を参照して以下説明する。

ガラス材１０の一方の端部１０ａに、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材６ａを巻く。また、ガラス材１０の他方の端部１０ｂにも同様に、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材６ｂを巻く。
そして、図２に示すように、クッション材６ａの上から端部１０ａをチャック機構３でチャックして把持し、また、クッション材６ｂの上から端部１０ｂをチャック機構４でチャックして把持する。

次に、ガラス材１０を溶断する位置にバーナ５を移動させる。そして、ガラス材１０を回転させながら、バーナ５の火炎により加熱して溶融させる。
そして、ガラス材１０が溶融したら、チャック機構４の支持部４ａを矢印Ｂ方向に移動させて、ガラス材１０を引っ張るようにして溶断する。

上記の第２の実施形態に係るガラス材の製造方法では、ガラス材１０の端部１０ａ，１０ｂに、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材６ａ，６ｂを巻き、このクッション材が巻かれた箇所をチャック機構３，４をチャックして把持し、ガラス材１０を溶断する。
これにより、ガラス材１０に傷や割れが生じることなく、溶断したガラス材を製造できる。また、前述の第１の実施形態と同様に、ガラス材を良好にチャックすることができる。

なお、以上の第１の実施形態および第２の実施形態において、バーナ５により加熱する部分からの熱伝導によりクッション材が溶ける虞があるため、クッション材６ａ，６ｂは３００℃以上の耐熱性を有することが好ましい。
なお、本発明は、第１の実施形態および第２の実施形態で示したガラス材の溶着・溶融以外の加工方法、例えば、ガラス材の延伸加工などにも適用できる。

［実施例］
次に、本発明に係る実施例および比較例について説明する。
（実施例１）図１に示したガラス旋盤装置１を使用して前述の第１の実施形態で示した方法でガラス材同士を溶着しガラス材を６０００本製造した。
（実施例２）図２に示したガラス旋盤装置１を使用して前述の第２の実施形態で示した方法で溶断したガラス材を６０００本製造した。
実施例１、２において、クッション材は、３００℃以上の耐熱性があるものとして、東邦テナックス社製パイロメックス（登録商標）耐火繊維織物を使用した。
また、上記クッション材の厚さを変えて、ガラス材の製造を行う実験も行った。
以上の実施例において製造されたガラス材の割れ発生件数を調べた。

（比較例１）クッション材を使用せずに、それ以外は前述の第１の実施形態で示した方法と同様の方法で、ガラス材同士を溶着しガラス材を６０００本製造した。
（比較例２）クッション材を使用せずに、それ以外は前述の第２の実施形態で示した方法と同様の方法で、溶断したガラス材を６０００本製造した。
以上の比較例において製造されたガラス材の割れ発生件数を調べた。

（実施例、比較例の結果）
以上の実施例および比較例において製造されたガラス材の割れ発生件数の結果を以下に示す。
実施例１では、溶着したガラス材の割れ発生件数は０件であった。これに対して、比較例１では、溶着したガラス材の割れ発生件数は２件であった。
実施例２では、溶断したガラス材の割れ発生件数は０件であった。これに対して、比較例２では、溶断したガラス材の割れ発生件数は８件であった。
また、クッション材の厚さを変えた実験の結果は以下の通りである。

（クッション材の厚さを変えた結果）
０．５ｍｍ未満：チャックした部分のガラス表面に傷が付いたものがあった。
１．０ｍｍ：問題なかった。
１．５mm ：問題なかった。
２．０mmを越えるもの：クッション材の劣化が早く発生したものがあった。

以上の結果から、ガラス旋盤装置１のチャック機構３，４にガラス材１０，１１，１２をチャックする際に、クッション材６ａ，６ｂを巻くことにより、ガラス材１０，１１，１２に傷や割れが生じることなく、ガラス材を加工・製造できることがわかった。また、ガラス材１０，１１，１２をガラス旋盤装置１にチャックする際の適切な条件は、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の繊維状のクッション材６ａ，６ｂを巻くことであることがわかった。

１ガラス旋盤装置
２ベース
３、４チャック機構
３ａ、４ａ支持部
５バーナ
６ａ、６ｂクッション材
１０ガラス材
１１第１のガラス材
１２第２のガラス材

Claims

ガラス材の端部をチャック機構で把持し、バーナでガラス材を加熱するガラス旋盤装置を用いて前記ガラス材を加工するガラス材の製造方法であって、
前記ガラス材の端部に、耐熱性のある材質からなる繊維状の、厚さ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のクッション材を巻き、前記クッション材が巻かれた箇所をチャックして、前記ガラス材を加工する、ガラス材の製造方法。
前記クッション材は、３００℃以上の耐熱性を有する、請求項１に記載のガラス材の製造方法。