JP2017100916A - ガラス母材の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガラス母材22の製造装置10においては、ガラスロッド20の上端部が上端把持部13により把持されるとともにガラスロッド20の下端部が下端支持部30により支持され、ガラスロッド20を回転させつつ上下に往復移動させながらガラスロッド20の外周にガラス微粒子21が堆積される。下端支持部30は、上端把持部13と独立に昇降する昇降機構33と、ガラスロッド20との当接部31に設けられた弾性部材34と、を有している。ガラス母材22の製造装置10は、当接部31のガラスロッド20への押し付けによる弾性部材34の変形量が所定量に達したことを判別する判別部35を備えている。
【選択図】図1
Description
ガラスロッドの上端部が上端把持部により把持されるとともに当該ガラスロッドの下端部が下端支持部により支持され、前記ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子が堆積されるガラス母材の製造装置であって、
前記下端支持部は、前記上端把持部と独立に昇降する昇降機構と、前記ガラスロッドとの当接部に設けられた弾性部材と、を有し、
前記当接部の前記ガラスロッドへの押し付けによる前記弾性部材の変形量が所定量に達したことを判別する判別部を備えている。
ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子を堆積させるガラス母材の製造方法であって、
上端把持部により前記ガラスロッドの上端部を把持し、
前記ガラスロッドの下端部を支持する下端支持部を、前記上端把持部と独立して上昇させ、
前記下端支持部を、その当接部において前記ガラスロッドに当接させ、
前記当接部の前記ガラスロッドへの当接により前記当接部に設けられた弾性部材が所定量変形した時点で、前記下端支持部の上昇を停止し、
その後、前記上端把持部と前記下端支持部とを同期させながら前記ガラスロッドを上下に往復移動する。
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本実施形態にかかるガラス母材の製造装置は、
(1)ガラスロッドの上端部が上端把持部により把持されるとともに当該ガラスロッドの下端部が下端支持部により支持され、前記ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子が堆積されるガラス母材の製造装置であって、
前記下端支持部は、前記上端把持部と独立に昇降する昇降機構と、前記ガラスロッドとの当接部に設けられた弾性部材と、を有し、
前記当接部の前記ガラスロッドへの押し付けによる前記弾性部材の変形量が所定量に達したことを判別する判別部を備えている。
この構成によれば、支持装置をガラスロッドの高速移動に追随させながら、適切な押し込み強さでガラスロッドを支持することができる。そのため、高速移動時のガラスロッドの振れ回りが抑制可能なガラス母材の製造装置を提供することができる。
この構成によれば、ガラスロッドへガラス微粒子を堆積する際のガラス微粒子の重量測定の精度を向上させることができる。
(3)ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子を堆積させるガラス母材の製造方法であって、
上端把持部により前記ガラスロッドの上端部を把持し、
前記ガラスロッドの下端部を支持する下端支持部を、前記上端把持部と独立して上昇させ、
前記下端支持部を、その当接部において前記ガラスロッドに当接させ、
前記当接部の前記ガラスロッドへの当接により前記当接部に設けられた弾性部材が所定量変形した時点で、前記下端支持部の上昇を停止し、
その後、前記上端把持部と前記下端支持部とを同期させながら前記ガラスロッドを上下に往復移動する。
この構成によれば、高速移動時のガラスロッドの振れ回りが抑制可能なガラス母材の製造方法を提供することができる。
この構成によれば、ガラスロッドへガラス微粒子を堆積する際のガラス微粒子の重量測定の精度を向上させることができる。
ガラス母材の振れ回りの抑制およびガラス微粒子の堆積量測定の精度向上の観点から、当接部によるガラスロッドの押し上げ力を上記範囲とすることが好適である。
以下、本発明に係るガラス母材の製造装置および製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
製造装置10は、反応容器11を備え、反応容器11の上方から内部にガラスロッド20が吊り下げられている。反応容器11の上方には昇降回転装置12が配置されている。昇降回転装置12から側方に向けて上端把持部13が突出するように配置されている。この上端把持部13によりガラスロッド20の上端部が把持されている。
まず、図1に示すように、上端把持部13によりガラスロッド20の上端部を把持し、反応容器11内に吊り下げる(ステップS1)。次に、上端把持部13(昇降回転装置12)および/またはガラスロッド20の下端部を支持する支持装置30を互いに独立して昇降させ、ガラスロッド20の下端部に当接部31を当接させる(ステップS2)。
図4は、本実施形態に係る製造装置により作製されるガラス母材の重量測定結果と従来例に係る製造装置により作製されるガラス母材の重量測定結果とを示すグラフである。図4においては、例1(実施例)として、本実施形態に係る支持装置30を備えた製造装置10により作製されるガラス母材22の重量を測定した結果を時間経過に沿って示している。一方、例2(従来例)として、本実施形態に係る支持装置30とは異なり、ガラスロッドの押上げ力を調整する機構を備えていない治具によりガラスロッドの下端部を支持した場合のガラス母材の重量測定結果を示している。なお、例1および例2において、ガラス母材製造装置(の上端把持部)により把持されたガラスロッドの重量は5kgであり、例1において支持装置によるガラスロッドの押上げ力は4.2kgである。
その結果、図4に示すように、例1は例2に比べてガラス微粒子の重量(堆積量)の変動を有意に抑制できることが確認された。なお、周期的に表れる瞬間的な大変動は、ガラスロッドの上昇と下降の切り返しによるものである。
また、例1のガラス母材製造装置によりガラス微粒子を堆積する際のガラスロッドの振れ回りは0.5mmであり、例2のガラス母材製造装置によりガラス微粒子を堆積する際のガラスロッドの振れ回りは3.0mmであった。このように、本実施形態に係る支持装置を備えたガラス母材製造装置を用いることで、ガラスロッドの振れ回りを有意に抑制することができることが確認された。
11:反応容器
12:昇降回転装置
13:上端把持部
14:制御装置
15:重量測定器
16:クラッド用バーナー
17:ガス供給装置
20:ガラスロッド
21:ガラス微粒子堆積体
22:ガラス母材
30:支持装置(下端支持部の一例)
31:当接部
32:支持棒
33:昇降機構
34:バネ(弾性部材の一例)
35:センサ(判別部の一例)
Claims (5)
- ガラスロッドの上端部が上端把持部により把持されるとともに当該ガラスロッドの下端部が下端支持部により支持され、前記ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子が堆積されるガラス母材の製造装置であって、
前記下端支持部は、前記上端把持部と独立に昇降する昇降機構と、前記ガラスロッドとの当接部に設けられた弾性部材と、を有し、
前記当接部の前記ガラスロッドへの押し付けによる前記弾性部材の変形量が所定量に達したことを判別する判別部を備えている、ガラス母材の製造装置。 - 前記上端把持部は、前記ガラスロッドの重量および前記ガラスロッドに堆積される前記ガラス微粒子の堆積量を測定する重量測定器に連結されている、請求項1に記載のガラス母材の製造装置。
- ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子を堆積させるガラス母材の製造方法であって、
上端把持部により前記ガラスロッドの上端部を把持し、
前記ガラスロッドの下端部を支持する下端支持部を、前記上端把持部と独立して上昇させ、
前記下端支持部を、その当接部において前記ガラスロッドに当接させ、
前記当接部の前記ガラスロッドへの当接により前記当接部に設けられた弾性部材が所定量変形した時点で、前記下端支持部の上昇を停止し、
その後、前記上端把持部と前記下端支持部とを同期させながら前記ガラスロッドを上下に往復移動する、ガラス母材の製造方法。 - 前記上端把持部に設けられた重量測定器により、前記ガラスロッドの重量および前記ガラスロッドに堆積される前記ガラス微粒子の堆積量を測定する、請求項3に記載のガラス母材の製造方法。
- 前記弾性部材の前記所定の変形量は、前記当接部による前記ガラスロッドの押し上げ力に換算して0.1kg以上であってガラスロッドの重量以下である、請求項3または請求項4に記載のガラス母材の製造方法。
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