JP3538468B2 - 合成石英等の引き上げ装置 - Google Patents
合成石英等の引き上げ装置Info
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- JP3538468B2 JP3538468B2 JP32600794A JP32600794A JP3538468B2 JP 3538468 B2 JP3538468 B2 JP 3538468B2 JP 32600794 A JP32600794 A JP 32600794A JP 32600794 A JP32600794 A JP 32600794A JP 3538468 B2 JP3538468 B2 JP 3538468B2
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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
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/62—Distance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/70—Control measures
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、合成石英等の引き上
げ装置に関し、さらに詳しくは、合成石英等を形成する
際において、垂直に吊持するシャフトの傾斜を自動的に
補正し得る引き上げ装置に関する。
げ装置に関し、さらに詳しくは、合成石英等を形成する
際において、垂直に吊持するシャフトの傾斜を自動的に
補正し得る引き上げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバー等の材料となる合成
石英は、図５にて示すように、垂直に保持した長いシャ
フト１０１の下端に合成石英ａを付着させ、この合成石
英ａをガラス製チャンバーｂの内部に挿入して回転させ
ながら形成する。上記したガラス製チャンバーｂは、石
英の原料を含むガスを噴出しなから燃焼するバーナｃを
具備し、該バーナｃにてチャンバーｂ内に挿入した合成
石英ａの下端部を加熱することにより、溶融した石英を
付着させ、上記合成石英ａの下端を徐々に溶融成長させ
ながら柱状の合成石英ａを形成している。尚、上記した
引き上げ装置は、単結晶シリコンの製造にも用いられ
る。
石英は、図５にて示すように、垂直に保持した長いシャ
フト１０１の下端に合成石英ａを付着させ、この合成石
英ａをガラス製チャンバーｂの内部に挿入して回転させ
ながら形成する。上記したガラス製チャンバーｂは、石
英の原料を含むガスを噴出しなから燃焼するバーナｃを
具備し、該バーナｃにてチャンバーｂ内に挿入した合成
石英ａの下端部を加熱することにより、溶融した石英を
付着させ、上記合成石英ａの下端を徐々に溶融成長させ
ながら柱状の合成石英ａを形成している。尚、上記した
引き上げ装置は、単結晶シリコンの製造にも用いられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したように形成さ
れる合成石英柱ａは、溶融成長に伴って下方向へ向けて
徐々に長くなるので、その成長に合わせて回転するシャ
フト１０１を引き上げ、合成石英柱ａの下端面を常時バ
ーナｃの延長線上に置く必要がある。従来、上記したよ
うにシャフト１０１を回転させながら引き上げるために
構成される引き上げ装置１００は、シャフト１０１の上
端を掴持し、垂直に吊持した状態で回転駆動せしめる回
転駆動機構１０２と該機構を支持する垂直移動機構１０
３とを具備している。上記回転駆動機構１０２は、垂直
移動機構１０３の移動テーブル１０４上に対して水平に
設置し、該移動テーブル１０４を水平に保持したまま垂
直なガイド１０５に沿って昇降移動させることにより、
垂直に吊持したシャフト１０１を徐々に引き上げるよう
に構成してある。
れる合成石英柱ａは、溶融成長に伴って下方向へ向けて
徐々に長くなるので、その成長に合わせて回転するシャ
フト１０１を引き上げ、合成石英柱ａの下端面を常時バ
ーナｃの延長線上に置く必要がある。従来、上記したよ
うにシャフト１０１を回転させながら引き上げるために
構成される引き上げ装置１００は、シャフト１０１の上
端を掴持し、垂直に吊持した状態で回転駆動せしめる回
転駆動機構１０２と該機構を支持する垂直移動機構１０
３とを具備している。上記回転駆動機構１０２は、垂直
移動機構１０３の移動テーブル１０４上に対して水平に
設置し、該移動テーブル１０４を水平に保持したまま垂
直なガイド１０５に沿って昇降移動させることにより、
垂直に吊持したシャフト１０１を徐々に引き上げるよう
に構成してある。
【０００４】ところで、上記した引き上げ装置１００
は、シャフト１０１を垂直に吊持し、同シャフト１０１
下端に付着する合成石英柱ａを出来るだけ精度良く回転
駆動せしめるように構成される。しかし、上記した如き
引き上げ装置１００は、回転駆動機構１０２を設置した
移動テーブル１０４を垂直移動機構１０３により垂直に
移動させる際において、垂直移動機構１０３のガイド１
０５の加工精度や剛性変形の影響により、水平に保持す
るべき移動テーブル１０４が微小ながら傾斜してしま
う。その結果、移動テーブル１０４上に設置させる回転
駆動機構１０３が傾斜し、さらに同回転駆動機構１０３
により垂直に吊持されるシャフト１０１が傾斜すること
になる。
は、シャフト１０１を垂直に吊持し、同シャフト１０１
下端に付着する合成石英柱ａを出来るだけ精度良く回転
駆動せしめるように構成される。しかし、上記した如き
引き上げ装置１００は、回転駆動機構１０２を設置した
移動テーブル１０４を垂直移動機構１０３により垂直に
移動させる際において、垂直移動機構１０３のガイド１
０５の加工精度や剛性変形の影響により、水平に保持す
るべき移動テーブル１０４が微小ながら傾斜してしま
う。その結果、移動テーブル１０４上に設置させる回転
駆動機構１０３が傾斜し、さらに同回転駆動機構１０３
により垂直に吊持されるシャフト１０１が傾斜すること
になる。
【０００５】上記したように生じるシャフト１０１の傾
斜は微小なものであるが、シャフト１０１全長が長いた
め、シャフト１０１下端部においてはその誤差が増幅さ
れる。その結果、シャフト１０１下端に付着する合成石
英柱ａの軸芯とバーナｃ先端までの距離ｄが変化し、合
成石英柱ａの溶融成長に悪影響を与えてしまう。尚、合
成石英ａとガスバーナｃ先端との間の距離ｄは、良質な
合成石英柱ａを形成する上で重要な要因であり、その距
離ｄを常時一定に維持することが肝要である。
斜は微小なものであるが、シャフト１０１全長が長いた
め、シャフト１０１下端部においてはその誤差が増幅さ
れる。その結果、シャフト１０１下端に付着する合成石
英柱ａの軸芯とバーナｃ先端までの距離ｄが変化し、合
成石英柱ａの溶融成長に悪影響を与えてしまう。尚、合
成石英ａとガスバーナｃ先端との間の距離ｄは、良質な
合成石英柱ａを形成する上で重要な要因であり、その距
離ｄを常時一定に維持することが肝要である。
【０００６】本発明の目的は、上記した如き従来の引き
上げ装置に対して、垂直に吊持するシャフトの傾斜を自
動的に補正し得る機能を具備せしめ、シャフトの傾斜に
より生じる合成石英柱とバーナとの間の距離変化を防止
せしめることである。
上げ装置に対して、垂直に吊持するシャフトの傾斜を自
動的に補正し得る機能を具備せしめ、シャフトの傾斜に
より生じる合成石英柱とバーナとの間の距離変化を防止
せしめることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、溶融成長する合成石英を垂直に吊持
するシャフトの上端を掴持すると共に、該シャフトを回
転駆動自在に支持する回転駆動機構を具備し、この回転
駆動機構を水平に保持した移動テーブル上に設置し、該
移動テーブルを垂直移動機構により垂直上昇及び垂直降
下可能に支持してなる合成石英の引き上げ装置におい
て、前記移動テーブルと回転駆動機構との間に傾斜補正
機構を設け、傾斜補正機構は、水平面を構成する上板及
び下板を具備し、上記下板上にて枢軸を水平に軸支し、
この枢軸により上板の一端部を枢支して同上板を傾動自
在に支持すると共に、下板上に設けた支承機構により上
記上板の他端部を下面側から上下駆動可能に支承し、上
記上板に傾斜検出センサを取付け、該傾斜検出センサ及
び支承機構の駆動部を制御部に対して夫々電気的に連絡
し、制御部には、傾斜検出センサから入力する信号に基
づいて上板の傾斜量とその補正量を演算し、該演算結果
に基づいて支承手段の駆動部に向けて駆動制御信号を出
力する補正制御手段を設け、且つ、上記傾斜補正機構
は、移動テーブルと回転駆動機構との間において２機重
ね合わせて設置し、夫々の機構の枢軸が平面視において
９０゜ずれるように構成して成るものである。
ために、本発明は、溶融成長する合成石英を垂直に吊持
するシャフトの上端を掴持すると共に、該シャフトを回
転駆動自在に支持する回転駆動機構を具備し、この回転
駆動機構を水平に保持した移動テーブル上に設置し、該
移動テーブルを垂直移動機構により垂直上昇及び垂直降
下可能に支持してなる合成石英の引き上げ装置におい
て、前記移動テーブルと回転駆動機構との間に傾斜補正
機構を設け、傾斜補正機構は、水平面を構成する上板及
び下板を具備し、上記下板上にて枢軸を水平に軸支し、
この枢軸により上板の一端部を枢支して同上板を傾動自
在に支持すると共に、下板上に設けた支承機構により上
記上板の他端部を下面側から上下駆動可能に支承し、上
記上板に傾斜検出センサを取付け、該傾斜検出センサ及
び支承機構の駆動部を制御部に対して夫々電気的に連絡
し、制御部には、傾斜検出センサから入力する信号に基
づいて上板の傾斜量とその補正量を演算し、該演算結果
に基づいて支承手段の駆動部に向けて駆動制御信号を出
力する補正制御手段を設け、且つ、上記傾斜補正機構
は、移動テーブルと回転駆動機構との間において２機重
ね合わせて設置し、夫々の機構の枢軸が平面視において
９０゜ずれるように構成して成るものである。
【０００８】
【作用】以上の手段によれば、下端に合成石英を付着さ
せたシャフトは、上端を回転駆動機構により掴持される
ことにより垂直に吊持される。回転駆動機構は、上記シ
ャフトを回転自在に吊持し、水平に保持した移動テーブ
ルの上に設置される。また、水平に保持される移動テー
ブルは、垂直移動機構により垂直に上昇及び降下し、こ
れに伴って回転駆動機構により吊持されるシャフトがそ
の軸芯に沿って垂直に昇降する。
せたシャフトは、上端を回転駆動機構により掴持される
ことにより垂直に吊持される。回転駆動機構は、上記シ
ャフトを回転自在に吊持し、水平に保持した移動テーブ
ルの上に設置される。また、水平に保持される移動テー
ブルは、垂直移動機構により垂直に上昇及び降下し、こ
れに伴って回転駆動機構により吊持されるシャフトがそ
の軸芯に沿って垂直に昇降する。
【０００９】上記した移動テーブルと回転駆動機構との
間には２機の傾斜補正機構が重ねて設置してある。個々
の傾斜補正機構は、夫々水平面を構成する上板及び下板
を具備している。上記下板上には枢軸を水平に軸支し、
この枢軸により上板の一端部を枢支して、上板が傾動す
るように支持してある。一方、下板の上には支承機構が
設けてあり、該支承機構により上記上板の他端部を下面
側から上下駆動可能に支承することにより、上記上板を
水平面を基準として傾動可能に支持している。また、上
板には傾斜検出センサを取付け、該傾斜検出センサ及び
上記支承機構の駆動部を制御部に対して夫々電気的に連
絡してある。制御部は、傾斜検出センサから入力する信
号に基づいて上板の傾斜量とその補正量を演算する。
間には２機の傾斜補正機構が重ねて設置してある。個々
の傾斜補正機構は、夫々水平面を構成する上板及び下板
を具備している。上記下板上には枢軸を水平に軸支し、
この枢軸により上板の一端部を枢支して、上板が傾動す
るように支持してある。一方、下板の上には支承機構が
設けてあり、該支承機構により上記上板の他端部を下面
側から上下駆動可能に支承することにより、上記上板を
水平面を基準として傾動可能に支持している。また、上
板には傾斜検出センサを取付け、該傾斜検出センサ及び
上記支承機構の駆動部を制御部に対して夫々電気的に連
絡してある。制御部は、傾斜検出センサから入力する信
号に基づいて上板の傾斜量とその補正量を演算する。
【００１０】よって、垂直移動機構による垂直移動中に
おいて移動テーブルが傾斜すると、同テーブル上に対し
て水平に設置される回転駆動機構と共に、シャフトが傾
斜する。この時、上記移動テーブルの上に設置される傾
斜補正機構の傾斜検出センサがその傾斜量に伴う信号を
制御部に対して出力する。制御部は、上記信号基づいて
上板の傾斜量と補正量を演算し、その演算結果に基づい
て支承手段の駆動部に向けて補正を行なう為の駆動制御
信号を出力する。支承手段は上記信号を受けて上駆動若
しくは下駆動し、これにより上板が生じた傾斜を相殺す
る方向に傾動して回転駆動機構が水平に保たれ、同機構
により吊持されるシャフトは垂直を維持する。
おいて移動テーブルが傾斜すると、同テーブル上に対し
て水平に設置される回転駆動機構と共に、シャフトが傾
斜する。この時、上記移動テーブルの上に設置される傾
斜補正機構の傾斜検出センサがその傾斜量に伴う信号を
制御部に対して出力する。制御部は、上記信号基づいて
上板の傾斜量と補正量を演算し、その演算結果に基づい
て支承手段の駆動部に向けて補正を行なう為の駆動制御
信号を出力する。支承手段は上記信号を受けて上駆動若
しくは下駆動し、これにより上板が生じた傾斜を相殺す
る方向に傾動して回転駆動機構が水平に保たれ、同機構
により吊持されるシャフトは垂直を維持する。
【００１１】上記したように構成される２機の傾斜補正
機構は、移動テーブルと回転駆動機構との間において２
機重ね合わせて設置し、夫々の機構の枢軸が平面視にお
いて９０゜ずれるように構成してある。例えば、上記し
た両傾斜補正機構の傾斜方向を、平面視においてＸ及び
Ｙ方向にあてはめると、一方の傾斜補正機構の傾斜作動
により垂直に吊持されるシャフトがＸ方向に傾動し、他
方の傾斜補正機構の傾斜作動によりシャフトはＹ方向に
傾動する。よって、前記した如き機能を具備する両傾斜
補正機構は、移動テーブルに生じたＸ及びＹ方向の傾斜
を個々に検出し、Ｘ及びＹ方向の傾斜の補正をそれぞれ
独立して行なって、移動テーブルを水平に維持する。
機構は、移動テーブルと回転駆動機構との間において２
機重ね合わせて設置し、夫々の機構の枢軸が平面視にお
いて９０゜ずれるように構成してある。例えば、上記し
た両傾斜補正機構の傾斜方向を、平面視においてＸ及び
Ｙ方向にあてはめると、一方の傾斜補正機構の傾斜作動
により垂直に吊持されるシャフトがＸ方向に傾動し、他
方の傾斜補正機構の傾斜作動によりシャフトはＹ方向に
傾動する。よって、前記した如き機能を具備する両傾斜
補正機構は、移動テーブルに生じたＸ及びＹ方向の傾斜
を個々に検出し、Ｘ及びＹ方向の傾斜の補正をそれぞれ
独立して行なって、移動テーブルを水平に維持する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１にて示す引き上げ装置は、ガラス製チャン
バーｂの内部にて形成する合成石英柱ａを、回転させな
がら徐々に引き上げるものである。
明する。図１にて示す引き上げ装置は、ガラス製チャン
バーｂの内部にて形成する合成石英柱ａを、回転させな
がら徐々に引き上げるものである。
【００１３】上記チャンバーｂは、上部に開口部ｂ１を
設け、合成石英柱ａを挿入する。合成石英柱ａは、シャ
フト１の下端に付着させ、シャフト１と共に、上記開口
部ｂ１からチャンバーｂ内に垂直に挿入される。また、
上記チャンバーｂの周壁にはバーナｃを設け、該バーナ
ｃから石英の原材料と共に燃焼ガスを噴射し、上記合成
石英柱ａの下端を加熱する。尚、上記合成石英柱ａの軸
芯とバーナｃの先端との間は、合成石英ａを良好な状態
で溶融成長させるために所定の距離ｄに保たれる。
設け、合成石英柱ａを挿入する。合成石英柱ａは、シャ
フト１の下端に付着させ、シャフト１と共に、上記開口
部ｂ１からチャンバーｂ内に垂直に挿入される。また、
上記チャンバーｂの周壁にはバーナｃを設け、該バーナ
ｃから石英の原材料と共に燃焼ガスを噴射し、上記合成
石英柱ａの下端を加熱する。尚、上記合成石英柱ａの軸
芯とバーナｃの先端との間は、合成石英ａを良好な状態
で溶融成長させるために所定の距離ｄに保たれる。
【００１４】引き上げ装置は、上記したように合成石英
柱ａを垂直に吊持するシャフト１の上端を掴持する回転
駆動機構２と、同機構２を水平に設置する移動テーブル
３と、該移動テーブル３を垂直に昇降移動せしめる垂直
移動機構４と、上記移動テーブル３と回転駆動機構２と
の間に介在させる傾斜補正機構５とから構成してある。
回転駆動機構２はチャック２１を具備し、該チャック２
１によりシャフト１の上端を掴持してシャフト１自体を
垂直に吊持する。上記チャック２１は、機構内部に設け
た駆動機構（図示せず）により回転駆動し、掴持するシ
ャフト１を所定の速度にて回転させる。上記回転駆動機
構２は後述する傾斜補正機構５を介して垂直移動機構４
の移動テーブル３の上に対して水平に設置してある。
柱ａを垂直に吊持するシャフト１の上端を掴持する回転
駆動機構２と、同機構２を水平に設置する移動テーブル
３と、該移動テーブル３を垂直に昇降移動せしめる垂直
移動機構４と、上記移動テーブル３と回転駆動機構２と
の間に介在させる傾斜補正機構５とから構成してある。
回転駆動機構２はチャック２１を具備し、該チャック２
１によりシャフト１の上端を掴持してシャフト１自体を
垂直に吊持する。上記チャック２１は、機構内部に設け
た駆動機構（図示せず）により回転駆動し、掴持するシ
ャフト１を所定の速度にて回転させる。上記回転駆動機
構２は後述する傾斜補正機構５を介して垂直移動機構４
の移動テーブル３の上に対して水平に設置してある。
【００１５】移動テーブル３は、その一端部を垂直移動
機構４のガイド４１に対して摺動自在に係合せさること
により片持ち状態で支持され、上記係合部３１から延出
するテーブル上面を水平に維持し、このテーブル上面に
て傾斜補正機構５及び回転駆動機構２を支承している。
上記移動テーブル３は、垂直に延出する垂直移動機構４
のガイド４１に沿って摺動させことにより、テーブル上
面を水平に保ったまま垂直移動するようにガイドし、上
記垂直移動機構４内に設けた駆動機構（図示せず）をテ
ーブル一端の係合部３１に連結することで昇降駆動自在
に支持してある。上記垂直移動機構４は、チャンバーｂ
内に挿入される合成石英柱ａが下方へ溶融成長するのに
合わせて移動テーブル３を徐々に上昇させ、上記合成石
英柱ａの下端を常時バーナｃの延長線上に維持せしめ
る。
機構４のガイド４１に対して摺動自在に係合せさること
により片持ち状態で支持され、上記係合部３１から延出
するテーブル上面を水平に維持し、このテーブル上面に
て傾斜補正機構５及び回転駆動機構２を支承している。
上記移動テーブル３は、垂直に延出する垂直移動機構４
のガイド４１に沿って摺動させことにより、テーブル上
面を水平に保ったまま垂直移動するようにガイドし、上
記垂直移動機構４内に設けた駆動機構（図示せず）をテ
ーブル一端の係合部３１に連結することで昇降駆動自在
に支持してある。上記垂直移動機構４は、チャンバーｂ
内に挿入される合成石英柱ａが下方へ溶融成長するのに
合わせて移動テーブル３を徐々に上昇させ、上記合成石
英柱ａの下端を常時バーナｃの延長線上に維持せしめ
る。
【００１６】傾斜補正機構５は、移動テーブル３の上に
設置し、上記回転駆動機構２を下から支承して水平に保
持するものであり、上記移動テーブル３が傾斜した場合
に、その傾斜を補正して回転駆動機構２を水平に保持す
る機能を具備し、これにより上記回転駆動機構２に吊持
されるシャフト１を垂直に維持する。傾斜補正機構５
は、全く同様に構成される２機の補正機構５ａ，５ｂを
重ねて構成し、これら両補正機構５ａ，５ｂにより、平
面視おいてＸ及びＹ両方向への傾斜を別々に補正するよ
うに構成してある。
設置し、上記回転駆動機構２を下から支承して水平に保
持するものであり、上記移動テーブル３が傾斜した場合
に、その傾斜を補正して回転駆動機構２を水平に保持す
る機能を具備し、これにより上記回転駆動機構２に吊持
されるシャフト１を垂直に維持する。傾斜補正機構５
は、全く同様に構成される２機の補正機構５ａ，５ｂを
重ねて構成し、これら両補正機構５ａ，５ｂにより、平
面視おいてＸ及びＹ両方向への傾斜を別々に補正するよ
うに構成してある。
【００１７】図２及び図３は傾斜補正機構５を構成する
２機の補正機構５ａ，５ｂを示している。両機構５ａ，
５ｂは、全く同様に構成してあるため、構成の説明は上
側に設置される補正機構５ａを主体に行なう。補正機構
５ａは、回転駆動機構２が載置される上板５１と下板５
２を具備する。上記上板５２下面における一端部には枢
支部材５３を沿設し、該枢支部材５３の両端から水平に
突出させた枢軸５３ａを、下板５２上面における一端部
に間隔をおいて立設した２枚の軸受片５３ｃに対して軸
着してある。これにより、上板５２は一端部を上板５２
の上面に対して枢支され、上記枢軸５３を支点として同
上板５１の他端が傾動するように支持される。尚、上記
上板５２の傾斜方向は平面視におけるＸ方向に対応す
る。
２機の補正機構５ａ，５ｂを示している。両機構５ａ，
５ｂは、全く同様に構成してあるため、構成の説明は上
側に設置される補正機構５ａを主体に行なう。補正機構
５ａは、回転駆動機構２が載置される上板５１と下板５
２を具備する。上記上板５２下面における一端部には枢
支部材５３を沿設し、該枢支部材５３の両端から水平に
突出させた枢軸５３ａを、下板５２上面における一端部
に間隔をおいて立設した２枚の軸受片５３ｃに対して軸
着してある。これにより、上板５２は一端部を上板５２
の上面に対して枢支され、上記枢軸５３を支点として同
上板５１の他端が傾動するように支持される。尚、上記
上板５２の傾斜方向は平面視におけるＸ方向に対応す
る。
【００１８】上記下板５２の上面の他端部には、回動軸
５５ｃを水平に横架させ、その一端を減速ギヤボックス
５５ａに接続すると共に、他端を軸受片５５ｂにより軸
受し、上記枢支部材５３と平行する形で軸支してある。
上記回動軸の中間部には偏芯カム５４を止着し、そのカ
ム周面に上板５１の下面を当接させ、上板５１他端部を
偏芯カム５４ににより下から支承してある。尚、回転駆
動機構２を設置する上板５１は、上記偏芯カム５４が中
立位置にて水平を維持するように構成してある。上記回
転軸５５ｃを回動させると、偏芯カム５４が回動して同
カム５４周面の最高部の位置が変化し、上板５１の他端
部を昇降させる。これにより、上板５１は水平を基準と
してＸ方向に傾斜する。尚、上記軸受部材５５ｂの近傍
に設けられるスプリング５６は、上板５１及び下板５２
を引き合わせるように作用し、この付勢力により、上板
５１の下面が上記偏芯カム５４の周面に対して常時当接
させるように構成してある。
５５ｃを水平に横架させ、その一端を減速ギヤボックス
５５ａに接続すると共に、他端を軸受片５５ｂにより軸
受し、上記枢支部材５３と平行する形で軸支してある。
上記回動軸の中間部には偏芯カム５４を止着し、そのカ
ム周面に上板５１の下面を当接させ、上板５１他端部を
偏芯カム５４ににより下から支承してある。尚、回転駆
動機構２を設置する上板５１は、上記偏芯カム５４が中
立位置にて水平を維持するように構成してある。上記回
転軸５５ｃを回動させると、偏芯カム５４が回動して同
カム５４周面の最高部の位置が変化し、上板５１の他端
部を昇降させる。これにより、上板５１は水平を基準と
してＸ方向に傾斜する。尚、上記軸受部材５５ｂの近傍
に設けられるスプリング５６は、上板５１及び下板５２
を引き合わせるように作用し、この付勢力により、上板
５１の下面が上記偏芯カム５４の周面に対して常時当接
させるように構成してある。
【００１９】また、上記回動軸５５ｃの一端を軸受する
減速ギヤボックス５５ａにはステッピングモータ等から
なる駆動モータ５７が取付支持してある。上記駆動モー
タ５７の出力軸は減速ギヤボックス５５ａ内に収納され
る減速機構に接続し、上記回転軸５５ｃに対して減速機
構を介して連結してある。駆動モータ５７は、回転軸５
５ｃに設けた偏芯カム５４を所定回転方向へ所定角度ず
つ回動させるものであり、制御部６０となるコンピュー
タに対して電気的に連絡してある（図２）。上板５１の
上面には傾斜検出センサ５８が設けてある。傾斜検出セ
ンサ５８は、上板５１の傾斜を定量的に検出するもので
あり、レーザー干渉計を用いて構成し、上記駆動モータ
５７と同様に制御部６０に対して電気的に連絡してあ
る。尚、上記傾斜検出センサ５８にはサーボ加速度計や
ジャイロも使用することが可能である。
減速ギヤボックス５５ａにはステッピングモータ等から
なる駆動モータ５７が取付支持してある。上記駆動モー
タ５７の出力軸は減速ギヤボックス５５ａ内に収納され
る減速機構に接続し、上記回転軸５５ｃに対して減速機
構を介して連結してある。駆動モータ５７は、回転軸５
５ｃに設けた偏芯カム５４を所定回転方向へ所定角度ず
つ回動させるものであり、制御部６０となるコンピュー
タに対して電気的に連絡してある（図２）。上板５１の
上面には傾斜検出センサ５８が設けてある。傾斜検出セ
ンサ５８は、上板５１の傾斜を定量的に検出するもので
あり、レーザー干渉計を用いて構成し、上記駆動モータ
５７と同様に制御部６０に対して電気的に連絡してあ
る。尚、上記傾斜検出センサ５８にはサーボ加速度計や
ジャイロも使用することが可能である。
【００２０】制御部６０は、パソコン若しくはマイクロ
コンピュータ等により構成され、傾斜量の検出とその補
正機能を有する補正制御手段（図示せず）を具備してい
る。上記補正制御手段（図示せず）は、傾斜検出センサ
５８から入力した電気信号に基づいて上板５１に生じた
傾斜量を算出すると共に、その傾斜を補正して上板５１
を水平に戻す為に必要なカム５４及び駆動モータ５７の
回動量を演算する。また、補正制御手段は、上記演算結
果に基づいて補正に必要な回動位置まで駆動させる為の
駆動制御信号を駆動モータ５７へ向けて出力する。
コンピュータ等により構成され、傾斜量の検出とその補
正機能を有する補正制御手段（図示せず）を具備してい
る。上記補正制御手段（図示せず）は、傾斜検出センサ
５８から入力した電気信号に基づいて上板５１に生じた
傾斜量を算出すると共に、その傾斜を補正して上板５１
を水平に戻す為に必要なカム５４及び駆動モータ５７の
回動量を演算する。また、補正制御手段は、上記演算結
果に基づいて補正に必要な回動位置まで駆動させる為の
駆動制御信号を駆動モータ５７へ向けて出力する。
【００２１】上記補正機構５ａの下側に設けられる補正
機構５ｂは、上記補正機構５ａと全く同様に構成される
が、平面視において補正機構５ｂの枢軸５３ａが補正機
構５ａ枢軸５３ａに対して９０゜ずれるように構成して
ある。即ち、補正機構５ｂは、平面視においてＹ方向に
傾動する。尚、上記補正機構５ｂは、上側の補正機構５
ａの下板５２を上板として併用し、上板５２と下板５
２’にて一対とし、構造の簡素化を図っている。しか
し、上記上板及び下板は、夫々の補正機構が２枚ずつ備
えるように構成し、これらの補正機構を重ね合わせても
よい。
機構５ｂは、上記補正機構５ａと全く同様に構成される
が、平面視において補正機構５ｂの枢軸５３ａが補正機
構５ａ枢軸５３ａに対して９０゜ずれるように構成して
ある。即ち、補正機構５ｂは、平面視においてＹ方向に
傾動する。尚、上記補正機構５ｂは、上側の補正機構５
ａの下板５２を上板として併用し、上板５２と下板５
２’にて一対とし、構造の簡素化を図っている。しか
し、上記上板及び下板は、夫々の補正機構が２枚ずつ備
えるように構成し、これらの補正機構を重ね合わせても
よい。
【００２２】上記補正機構５ｂが具備する傾斜検出セン
サ５８及び駆動モータ５７も前記した補正機構５ａのそ
れと同様に制御部６０に対して電気的に連絡してある。
よって、制御部６０は、両補正機構５ａ，５ｂの傾斜検
出センサ５８から夫々Ｘ及びＹ方向の傾斜量の情報を個
々に入力して演算を繰り返し、夫々の補正機構５ａ，５
ｂの駆動モータ５７向けて駆動制御信号を出力し、Ｘ及
びＹ方向の傾斜を個々に補正することになる（図３，図
４）。
サ５８及び駆動モータ５７も前記した補正機構５ａのそ
れと同様に制御部６０に対して電気的に連絡してある。
よって、制御部６０は、両補正機構５ａ，５ｂの傾斜検
出センサ５８から夫々Ｘ及びＹ方向の傾斜量の情報を個
々に入力して演算を繰り返し、夫々の補正機構５ａ，５
ｂの駆動モータ５７向けて駆動制御信号を出力し、Ｘ及
びＹ方向の傾斜を個々に補正することになる（図３，図
４）。
【００２３】次ぎに上記した如く構成した引き上げ装置
の作動について説明する。上記した引き上げ装置は、回
転駆動装置２のチャック２１の回転駆動によりシャフト
１の下端に付着する合成石英柱ａを所定の回転速度にて
回転させる。チャンバｂの内部で回転する合成石英柱ａ
の下端は、石英の原料を含んだ燃焼ガスを噴出するバー
ナｃにより加熱され、下方へ向けて徐々に溶融成長す
る。引き上げ装置は、合成石英柱ａの溶融成長に合わせ
て移動テーブル３を少しずつ上方へ移動させ、これによ
り合成石英柱ａの下端面を常時バーナｃの延長線上に位
置せしめ、バーナｃの炎が回転する合成石英柱ａの下端
面の適宜位置に当てられるようにする。
の作動について説明する。上記した引き上げ装置は、回
転駆動装置２のチャック２１の回転駆動によりシャフト
１の下端に付着する合成石英柱ａを所定の回転速度にて
回転させる。チャンバｂの内部で回転する合成石英柱ａ
の下端は、石英の原料を含んだ燃焼ガスを噴出するバー
ナｃにより加熱され、下方へ向けて徐々に溶融成長す
る。引き上げ装置は、合成石英柱ａの溶融成長に合わせ
て移動テーブル３を少しずつ上方へ移動させ、これによ
り合成石英柱ａの下端面を常時バーナｃの延長線上に位
置せしめ、バーナｃの炎が回転する合成石英柱ａの下端
面の適宜位置に当てられるようにする。
【００２４】垂直移動機構４による垂直移動中におい
て、ガイド４１の加工精度等の影響により水平であるべ
き移動テーブル３が傾斜した場合、上記移動テーブル３
上に対して水平に設置される傾斜補正機構５及び回転駆
動機構２が傾斜し、これにより、垂直に吊持させていた
シャフト１も傾斜する。移動テーブル３と共に補正機構
５ａ，５ｂが傾斜すると、これらに設けられる傾斜検出
センサ５７がＸおよびＹ方向の傾斜を検出し、夫々制御
部６０に対して傾斜量に伴う信号を個々に出力する。
て、ガイド４１の加工精度等の影響により水平であるべ
き移動テーブル３が傾斜した場合、上記移動テーブル３
上に対して水平に設置される傾斜補正機構５及び回転駆
動機構２が傾斜し、これにより、垂直に吊持させていた
シャフト１も傾斜する。移動テーブル３と共に補正機構
５ａ，５ｂが傾斜すると、これらに設けられる傾斜検出
センサ５７がＸおよびＹ方向の傾斜を検出し、夫々制御
部６０に対して傾斜量に伴う信号を個々に出力する。
【００２５】例えば上側の補正機構５ａの場合、移動テ
ーブル３の傾斜によるＸ方向の傾斜量を制御部６０に対
して出力する。制御部６０の補正制御手段（図示せず）
は、傾斜検出センサ５８から入力した信号情報に基づい
て実際の移動テーブル３のＸ方向の傾斜量を算出すると
共に、その傾斜を補正して水平に戻す為に必要である駆
動モータ５７の回動量を演算し、補正機構５ａの駆動モ
ータ５７へ向けて補正に必要な回動角度を得る為の駆動
制御信号を出力する。これにより、上側の傾斜機構５ａ
の駆動モータ５７は偏芯カム５４を回動させ、上板５１
を移動テーブル３に生じたＸ方向の傾斜とは逆の方向に
傾斜させ、上板５１を水平に維持する。
ーブル３の傾斜によるＸ方向の傾斜量を制御部６０に対
して出力する。制御部６０の補正制御手段（図示せず）
は、傾斜検出センサ５８から入力した信号情報に基づい
て実際の移動テーブル３のＸ方向の傾斜量を算出すると
共に、その傾斜を補正して水平に戻す為に必要である駆
動モータ５７の回動量を演算し、補正機構５ａの駆動モ
ータ５７へ向けて補正に必要な回動角度を得る為の駆動
制御信号を出力する。これにより、上側の傾斜機構５ａ
の駆動モータ５７は偏芯カム５４を回動させ、上板５１
を移動テーブル３に生じたＸ方向の傾斜とは逆の方向に
傾斜させ、上板５１を水平に維持する。
【００２６】上記したように、上側の補正機構５ａは、
移動テーブル３に生じたＸ方向の傾斜を検出して水平に
補正するが、これと同時に、下側の補正機構５ａも移動
テーブル３に生じたＹ方向の傾斜を検出し、上記した補
正機構５ａと同様な傾斜補正機能により、移動テーブル
３のＹ方向の傾斜を補正して水平に補正する。即ち、移
動テーブル３が上昇過程において傾斜した場合にも、移
動テーブル３に生じた傾斜が、両補正機構５ａ，５ｂに
より行なわれるＸ及びＹ方向の傾斜補正の合成により完
全に補正され、上側の補正機構５ａの上板５１上におい
て水平を維持する。そして、上記傾斜補正によれば、傾
斜補正機構５上に設置される回転駆動機構２が水平に維
持され、該回転駆動機構２により吊持されるシャフト１
が常時垂直に維持される。その結果、上記シャフト１下
端の合成石英柱ａの軸芯とバーナｃ先端との間の距離ｄ
が一定に保たれ、バーナｃの加熱により行なわれる溶融
成長が良好な状態で進行する。
移動テーブル３に生じたＸ方向の傾斜を検出して水平に
補正するが、これと同時に、下側の補正機構５ａも移動
テーブル３に生じたＹ方向の傾斜を検出し、上記した補
正機構５ａと同様な傾斜補正機能により、移動テーブル
３のＹ方向の傾斜を補正して水平に補正する。即ち、移
動テーブル３が上昇過程において傾斜した場合にも、移
動テーブル３に生じた傾斜が、両補正機構５ａ，５ｂに
より行なわれるＸ及びＹ方向の傾斜補正の合成により完
全に補正され、上側の補正機構５ａの上板５１上におい
て水平を維持する。そして、上記傾斜補正によれば、傾
斜補正機構５上に設置される回転駆動機構２が水平に維
持され、該回転駆動機構２により吊持されるシャフト１
が常時垂直に維持される。その結果、上記シャフト１下
端の合成石英柱ａの軸芯とバーナｃ先端との間の距離ｄ
が一定に保たれ、バーナｃの加熱により行なわれる溶融
成長が良好な状態で進行する。
【００２７】また、上記したように両補正機構５ａ，５
ｂと制御部６０とにより行なわれる傾斜の検出と上板５
１の傾斜の補正制御は、移動テーブル３の上昇移動柱に
おいて繰り返し行なわれ、これにより移動テーブル３に
生じた傾斜を初動の段階で速やかに補正する。尚、上記
した実施例においては、上板５１の支承機構として偏芯
カム５４を用いたが、支承機構は偏芯カムに限定するも
のではなく、上板を上下駆動可能に支承し得るものであ
ればどのようなものであってもよい。
ｂと制御部６０とにより行なわれる傾斜の検出と上板５
１の傾斜の補正制御は、移動テーブル３の上昇移動柱に
おいて繰り返し行なわれ、これにより移動テーブル３に
生じた傾斜を初動の段階で速やかに補正する。尚、上記
した実施例においては、上板５１の支承機構として偏芯
カム５４を用いたが、支承機構は偏芯カムに限定するも
のではなく、上板を上下駆動可能に支承し得るものであ
ればどのようなものであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したも
のであるから、移動テーブルの垂直移動によりシャフト
を引き上げる過程において、上記移動テーブル及びシャ
フトが垂直移動機構の工作精度や剛性等の影響により傾
斜したとしても、その傾斜を両傾斜補正機構により検出
して即座に補正することができる。よって、回転駆動す
るシャフトを上記傾斜補正機構による補正機能により常
時垂直に維持し、シャフト下端に付着する合成石英柱の
軸芯とバーナ先端との距離を常時一定として、合成石英
柱等の溶融成長を良好な状態で行なうことができる。
のであるから、移動テーブルの垂直移動によりシャフト
を引き上げる過程において、上記移動テーブル及びシャ
フトが垂直移動機構の工作精度や剛性等の影響により傾
斜したとしても、その傾斜を両傾斜補正機構により検出
して即座に補正することができる。よって、回転駆動す
るシャフトを上記傾斜補正機構による補正機能により常
時垂直に維持し、シャフト下端に付着する合成石英柱の
軸芯とバーナ先端との距離を常時一定として、合成石英
柱等の溶融成長を良好な状態で行なうことができる。
【図１】 本発明を実施した引き上げ装置を示す側面
図。
図。
【図２】 同引き上げ装置の傾斜補正機構を示す平面
図。
図。
【図３】 同傾斜補正機構の正面図。
【図４】 同傾斜補正機構の側面図。
【図５】 従来の引き上げ装置を示す正面図。
ａ・・・合成石英柱
１・・・シャフト
２・・・回転駆動機構
３・・・移動テーブル
４・・・垂直移動機構
５・・・傾斜補正機構
５ａ，５ｂ・・・補正機構
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ３０Ｂ 29/06 ５０２ Ｃ３０Ｂ 29/06 ５０２Ｊ
(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 精密機能材料研究所
内
(72)発明者 宮下 国弘
東京都千代田区神田錦町２丁目９番地
信越エンジニアリング株式会社内
(72)発明者 石坂 一朗
東京都千代田区神田錦町２丁目９番地
信越エンジニアリング株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−51438（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−187699（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03B 37/00 - 37/16
C03B 8/04
C03B 20/00
C30B 1/00 - 35/00
Claims (1)
- 【請求項１】 溶融成長する合成石英を垂直に吊持する
シャフトの上端を掴持すると共に、該シャフトを回転駆
動自在に支持する回転駆動機構を具備し、この回転駆動
機構を水平に保持した移動テーブル上に設置し、該移動
テーブルを垂直移動機構により垂直上昇及び垂直降下可
能に支持してなる合成石英の引き上げ装置において、前
記移動テーブルと回転駆動機構との間に傾斜補正機構を
設け、傾斜補正機構は、水平面を構成する上板及び下板
を具備し、上記下板上にて枢軸を水平に軸支し、この枢
軸により上板の一端部を枢支して同上板を傾動自在に支
持すると共に、下板上に設けた支承機構により上記上板
の他端部を下面側から上下駆動可能に支承し、上記上板
に傾斜検出センサを取付け、該傾斜検出センサ及び支承
機構の駆動部を制御部に対して夫々電気的に連絡し、制
御部には、傾斜検出センサから入力する信号に基づいて
上板の傾斜量とその補正量を演算し、該演算結果に基づ
いて支承手段の駆動部に向けて駆動制御信号を出力する
補正制御手段を設け、且つ、上記傾斜補正機構は、移動
テーブルと回転駆動機構との間において２機重ね合わせ
て設置し、夫々の機構の枢軸が平面視において９０゜ず
れるように構成して成る合成石英の引き上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32600794A JP3538468B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 合成石英等の引き上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32600794A JP3538468B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 合成石英等の引き上げ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08183631A JPH08183631A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3538468B2 true JP3538468B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=18183058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32600794A Expired - Fee Related JP3538468B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 合成石英等の引き上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538468B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1106584B1 (en) * | 1999-12-01 | 2007-11-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing a preform for an optical fibre |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32600794A patent/JP3538468B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08183631A (ja) | 1996-07-16 |
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|---|---|---|---|
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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