JPH0244041A - ガラスファイバー紡糸装置 - Google Patents
ガラスファイバー紡糸装置Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/022—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
- C03B37/023—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres, made by the double crucible technique
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガラスファイバー紡糸装置に関し、特に光ファ
イバー等、コアガラス部とこれを囲む１層以上のクラッ
ドガラス部とを有するガラスファイバーを成形する場合
に、ファイバー断面内の各ガラス部の形状・寸法、及び
ファイバー外径を高精度に制御する技術に関する。
イバー等、コアガラス部とこれを囲む１層以上のクラッ
ドガラス部とを有するガラスファイバーを成形する場合
に、ファイバー断面内の各ガラス部の形状・寸法、及び
ファイバー外径を高精度に制御する技術に関する。
コアガラスとこれよりも低屈折率のクラッドガラス層と
を有する光ファイバーを、溶融ガラス状態から直接連続
的に成形する方法としてポット法が知られている。
を有する光ファイバーを、溶融ガラス状態から直接連続
的に成形する方法としてポット法が知られている。
また光フアイバー以外にも、例えば屈折率分布型ロンド
レンズの母材となるガラスファイバーを成形する工程に
おいて、熱成形性があまり良好でないガラス組成でレン
ズを構成する場合に、レンズ母材ガラスの外周に熱成形
性の良好なガラスから成るクラッドガラス層を設けて一
体に紡糸成形した後、屈折率分布付けのためのイオン交
換処理を行なう方法（特願昭６２−２３１８４８）があ
り、該方法の実施にもポット法が用いられる。
レンズの母材となるガラスファイバーを成形する工程に
おいて、熱成形性があまり良好でないガラス組成でレン
ズを構成する場合に、レンズ母材ガラスの外周に熱成形
性の良好なガラスから成るクラッドガラス層を設けて一
体に紡糸成形した後、屈折率分布付けのためのイオン交
換処理を行なう方法（特願昭６２−２３１８４８）があ
り、該方法の実施にもポット法が用いられる。
ポット法で使用する紡糸装置の基本的な構造を第５図に
示す。
示す。
図示のように紡糸装置ｌは、中心に配置した断面円形の
コアポット部２と、このコアポット部２の外周を囲むよ
うに同心円環状に配置されたクラッドポット部３から成
り、これら両ポット部２゜３の下底には溶融ガラス流出
ノズル２Ａ、 ３Ａがそれぞれ設けてあって、これら両
ノズル２Ａ、 ３４も同心状に配置されている。
コアポット部２と、このコアポット部２の外周を囲むよ
うに同心円環状に配置されたクラッドポット部３から成
り、これら両ポット部２゜３の下底には溶融ガラス流出
ノズル２Ａ、 ３Ａがそれぞれ設けてあって、これら両
ノズル２Ａ、 ３４も同心状に配置されている。
そして、これらポット部２．３及びノズル部２八。
３Ａは図外の加熱装置で高温に保持される。コアポット
部２内には、コアガラス４が溶融状態で保持されており
、タラッドボソト部３内には、コアガラス４とは異質の
クラッドガラス５が溶融状態で保持されている。
部２内には、コアガラス４が溶融状態で保持されており
、タラッドボソト部３内には、コアガラス４とは異質の
クラッドガラス５が溶融状態で保持されている。
両ポット部２，３内の溶融ガラス４．５はノズル２Ａ、
３Ａ内を流下し、合流点６で合流した後さらにノズル
内を流下して徐々に冷却され、下端開口から引き出され
て、連続する一定外径のガラスファイバー１０が成形さ
れる。
３Ａ内を流下し、合流点６で合流した後さらにノズル
内を流下して徐々に冷却され、下端開口から引き出され
て、連続する一定外径のガラスファイバー１０が成形さ
れる。
得られるガラスファイバー１０は、第６図に断面図で示
すように、コアガラス部１０Ａとこれの外周を囲むタラ
ソドガラス層１０Ｂとで構成される二重構造となってい
る。
すように、コアガラス部１０Ａとこれの外周を囲むタラ
ソドガラス層１０Ｂとで構成される二重構造となってい
る。
上記のようなポット紡糸装置では一般に、主体となるコ
アガラスを高品質化するために、コアポット部ｚ内の溶
融ガラスを撹拌する回転羽根から成る撹拌装置７を設け
ている。
アガラスを高品質化するために、コアポット部ｚ内の溶
融ガラスを撹拌する回転羽根から成る撹拌装置７を設け
ている。
なお図には、クラッドポット部３を一層だけ設けた二重
ポットを示しているが、必要に応じて上記クラッドポッ
ト部を同心円環状に二重以上の多重に設けてもよく、本
願発明はかかる多重ポットをも包含するが、便宜上二重
ポットを例にとり説明する。
ポットを示しているが、必要に応じて上記クラッドポッ
ト部を同心円環状に二重以上の多重に設けてもよく、本
願発明はかかる多重ポットをも包含するが、便宜上二重
ポットを例にとり説明する。
、上述のようにコアポット部に撹拌装置を設ける利点は
、ガラス溶解時に生じる不均質を防止し、光信号伝送あ
るいは画像伝送の主体となるコアガラスを高均質化でき
る点にあるが、伝送主体とならないクラッドガラス部に
ついては従来あまり配慮されていなかった。
、ガラス溶解時に生じる不均質を防止し、光信号伝送あ
るいは画像伝送の主体となるコアガラスを高均質化でき
る点にあるが、伝送主体とならないクラッドガラス部に
ついては従来あまり配慮されていなかった。
しかしながら、本発明者らの研究、実験によれば、コア
ークラッドガラスファイバーの断面内におけるコアガラ
スの偏心、及びファイバーの外径のバラツキは、クラッ
ドガラスの不均質に大きく起因していることが解った。
ークラッドガラスファイバーの断面内におけるコアガラ
スの偏心、及びファイバーの外径のバラツキは、クラッ
ドガラスの不均質に大きく起因していることが解った。
クラッドガラスが溶融状態で不均質であると、一定の温
度条件下でファイバーを紡糸成形する際、クラッドガラ
ス自身の粘性が不連続に変化するため、紡糸速度の制御
だけでは一定の紡糸線径に抑えることができず、この結
果成形されるファイバーの外径が長さ方向に大きくばら
つくことになり、また例えできたとしても、それは外径
の制御であるため、光学性能を決めるコアガラスの径ま
で制御できない。この結果、ファイバー断面内でコアガ
ラスが偏心（クラッドガラスの厚みが不均一になる）し
たり、またファイバー外径が一定であっても長さ方向で
コア径のバラツキを生じることになる。
度条件下でファイバーを紡糸成形する際、クラッドガラ
ス自身の粘性が不連続に変化するため、紡糸速度の制御
だけでは一定の紡糸線径に抑えることができず、この結
果成形されるファイバーの外径が長さ方向に大きくばら
つくことになり、また例えできたとしても、それは外径
の制御であるため、光学性能を決めるコアガラスの径ま
で制御できない。この結果、ファイバー断面内でコアガ
ラスが偏心（クラッドガラスの厚みが不均一になる）し
たり、またファイバー外径が一定であっても長さ方向で
コア径のバラツキを生じることになる。
上記のような形状、寸法の不均一は、光ファイバーある
いはレンズの光学性能の不均一を引き起す。
いはレンズの光学性能の不均一を引き起す。
コアポット部とクラッドポット部の双方に、これらポッ
ト部内の溶融ガラスを強制撹拌する手段を設ける。
ト部内の溶融ガラスを強制撹拌する手段を設ける。
この撹拌手段は一般的には、溶融ガラス中に浸漬され外
部駆動機構によって回転される撹拌羽根で構成され、コ
ア部とクラッド部の各撹拌羽根は、後述の好適実施例に
示すように、共通の回転軸に設けて同時回転させてもよ
いし、あるいは別体としてそれぞれ独立に回転させるよ
うにしてもよい。
部駆動機構によって回転される撹拌羽根で構成され、コ
ア部とクラッド部の各撹拌羽根は、後述の好適実施例に
示すように、共通の回転軸に設けて同時回転させてもよ
いし、あるいは別体としてそれぞれ独立に回転させるよ
うにしてもよい。
ただし、クラッドポット部は上方開口が円環状を成して
いるとともに間隙が狭いため、タラソドポット部内の特
定箇所に羽根を浸漬配置するよりも前者構造として、ク
ラッドポット部の円周に沿って溶融ガラス撹拌羽根が回
転運動するようにした方がより高い均質化効果が得られ
るので望ましい。
いるとともに間隙が狭いため、タラソドポット部内の特
定箇所に羽根を浸漬配置するよりも前者構造として、ク
ラッドポット部の円周に沿って溶融ガラス撹拌羽根が回
転運動するようにした方がより高い均質化効果が得られ
るので望ましい。
〔作用〕
上記構造の紡糸装置を用いることにより、コアガラスの
みならずクラッドガラスも充分に高均質化し、したがっ
て溶融ガラスの粘性がコア、クララドともに均一となる
ため、クラッドガラスの不均質に起因するファイバー中
のコアガラス偏心、コアガラス径バラツキあるいはファ
イバー外径のバラツキが従来に比べて大幅に減少する。
みならずクラッドガラスも充分に高均質化し、したがっ
て溶融ガラスの粘性がコア、クララドともに均一となる
ため、クラッドガラスの不均質に起因するファイバー中
のコアガラス偏心、コアガラス径バラツキあるいはファ
イバー外径のバラツキが従来に比べて大幅に減少する。
以下本発明を図面に示した実施例について詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る紡糸装置の断面図であり、コアポ
ット部２内の溶融コアガラス４と、クラッドボット３内
の溶融クラッドガラス５とを共通の撹拌装置２０で回転
撹拌する構造となっている。
ット部２内の溶融コアガラス４と、クラッドボット３内
の溶融クラッドガラス５とを共通の撹拌装置２０で回転
撹拌する構造となっている。
撹拌装置２０は、図外の駆動装置によって回転駆動され
る回転軸２１に、コアガラス４中に浸漬される撹拌羽根
２２を設けるとともに、これよりも上方において回転軸
２１に固着された円筒状のクラッドガラススクーラー３
０を設けて構成されている。クラッドガラススクーラー
３０の平面図、側面図、斜視図をそれぞれ第２図、第３
図、第４図に示す。
る回転軸２１に、コアガラス４中に浸漬される撹拌羽根
２２を設けるとともに、これよりも上方において回転軸
２１に固着された円筒状のクラッドガラススクーラー３
０を設けて構成されている。クラッドガラススクーラー
３０の平面図、側面図、斜視図をそれぞれ第２図、第３
図、第４図に示す。
クラッドガラススクーラー３０は、下方が開放された略
円筒状を成しており、上壁３１中心孔に回転軸２１を通
し、放射状に延びるリブ３２で回転軸２１に一体的に固
着されており、上壁面には溶融ガラスからの発生ガスを
逃がすためのガス抜き開口３３を設けである。
円筒状を成しており、上壁３１中心孔に回転軸２１を通
し、放射状に延びるリブ３２で回転軸２１に一体的に固
着されており、上壁面には溶融ガラスからの発生ガスを
逃がすためのガス抜き開口３３を設けである。
また円筒側壁３４の下端は、一定間隔をおいて切欠き３
５を入れることにより、隣接切欠き間に小幅の突出する
撹拌羽根部３６を均等間隔で形成している。さらに撹拌
効果を増すため、撹拌羽根部３６は、他の側壁部分より
も板厚を大にするとともに、平面視で回転方向前端の厚
みを後端よりも薄（してくさび形状にしである。つまり
スターク−３０が矢符３７方向に回転したとき、撹拌羽
根部３６のくさび形により溶融ガラスを外周寄りに押し
出して、ポット半径方向での撹拌混合効果を増すように
している。さらに、撹拌羽根部３６は側面視においても
くさび形状となし、溶融ガラスの深さ方向での撹拌混合
効果を増すようにしている。
５を入れることにより、隣接切欠き間に小幅の突出する
撹拌羽根部３６を均等間隔で形成している。さらに撹拌
効果を増すため、撹拌羽根部３６は、他の側壁部分より
も板厚を大にするとともに、平面視で回転方向前端の厚
みを後端よりも薄（してくさび形状にしである。つまり
スターク−３０が矢符３７方向に回転したとき、撹拌羽
根部３６のくさび形により溶融ガラスを外周寄りに押し
出して、ポット半径方向での撹拌混合効果を増すように
している。さらに、撹拌羽根部３６は側面視においても
くさび形状となし、溶融ガラスの深さ方向での撹拌混合
効果を増すようにしている。
上記構造をもつスターク−３０の撹拌羽根部３６は、ク
ラッドポット３内の溶融クラッドガラス５中に浸漬され
る。
ラッドポット３内の溶融クラッドガラス５中に浸漬され
る。
なおコアガラス撹拌羽根２２は従来と同じであってよく
、図示例では、回転軸２１の長さ方向に多段の羽根群を
設け、隣接する段の間で羽根の傾斜が互いに逆向となる
よう羽根に傾斜を設けである。
、図示例では、回転軸２１の長さ方向に多段の羽根群を
設け、隣接する段の間で羽根の傾斜が互いに逆向となる
よう羽根に傾斜を設けである。
上記装置において、回転軸２１を外部駆動装置によって
回転させると、撹拌羽根２２がコアガラス４を撹拌する
と同時に、クラッドガラススクーラー３０の撹拌羽根部
３６が、円環状のタラッドポソト３内溶融ガラス中をポ
ットの形状に沿って円運動し、溶融クラッドガラス５を
撹拌する。
回転させると、撹拌羽根２２がコアガラス４を撹拌する
と同時に、クラッドガラススクーラー３０の撹拌羽根部
３６が、円環状のタラッドポソト３内溶融ガラス中をポ
ットの形状に沿って円運動し、溶融クラッドガラス５を
撹拌する。
また撹拌と同時に、ガラスが高温で静置された場合生じ
るガラス中特定成分の揮発が原因の不均質、いわゆる表
面皮も取り除かれる。
るガラス中特定成分の揮発が原因の不均質、いわゆる表
面皮も取り除かれる。
実験の結果では、第５図に示した従来の紡糸装置で直径
１龍のガラスファイバーを成形したところ、ファイバー
外径のバラツキは±１５μｍあり、またクラッドガラス
厚みのバラツキは±２０μｍあったが、第１図ないし第
４図に示したようなりラッドガラススクーラー３０を付
設して上記と同一線径のガラスファイバーを紡糸したと
ころ、ファイバーの外径及びクラッド厚みのバラツキは
いずれも±５μｍと著しく改善された。
１龍のガラスファイバーを成形したところ、ファイバー
外径のバラツキは±１５μｍあり、またクラッドガラス
厚みのバラツキは±２０μｍあったが、第１図ないし第
４図に示したようなりラッドガラススクーラー３０を付
設して上記と同一線径のガラスファイバーを紡糸したと
ころ、ファイバーの外径及びクラッド厚みのバラツキは
いずれも±５μｍと著しく改善された。
本発明によれば、コア及びクラッド層から成るガラスフ
ァイバーを成形するに当り、溶融ガラス保持ポット内で
、コアガラスのみならずクラッドガラスも撹拌されるた
め、ガラスの不均質がクラッドガラスにおいても取り除
かれ、均一粘性のコア、クラッドガラスとなり、したが
って従来クラッドガラスの不均質に起因して発生してい
たコアガラスの偏心、径バラツキ、及びファイバーの外
径バラツキが大幅に減少する。
ァイバーを成形するに当り、溶融ガラス保持ポット内で
、コアガラスのみならずクラッドガラスも撹拌されるた
め、ガラスの不均質がクラッドガラスにおいても取り除
かれ、均一粘性のコア、クラッドガラスとなり、したが
って従来クラッドガラスの不均質に起因して発生してい
たコアガラスの偏心、径バラツキ、及びファイバーの外
径バラツキが大幅に減少する。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図の装置のタラッドガラススターラー部分を示す平面
図、第３図は同側面図、第４図は第１図の装置における
撹拌装置全体を示す斜視図、第５図は従来のポット法紡
糸装置を示す縦断面図、第６図は成形されるガラスファ
イバーの構造を示す断面図である。 ２・・・コアポット部、３・・・クラッドポット部、２
Ａ。 ３Ａ・・・ノズル、４・・・溶融コアガラス、５・・・
溶融クラッドガラス、１０・・・ガラスファイバー ２
０・・・撹拌装置、２１・・・回転軸、２２・・・コア
ガラス撹拌羽根、３０・・・クランドガラススターラー
、３２・・・リブ、３３・・・ガス抜き開口、３４・・
・側壁、３５・・・切欠き、３６・・・クラッドガラス
撹拌羽根、３７・・・回転方向。 第 図 第 図
１図の装置のタラッドガラススターラー部分を示す平面
図、第３図は同側面図、第４図は第１図の装置における
撹拌装置全体を示す斜視図、第５図は従来のポット法紡
糸装置を示す縦断面図、第６図は成形されるガラスファ
イバーの構造を示す断面図である。 ２・・・コアポット部、３・・・クラッドポット部、２
Ａ。 ３Ａ・・・ノズル、４・・・溶融コアガラス、５・・・
溶融クラッドガラス、１０・・・ガラスファイバー ２
０・・・撹拌装置、２１・・・回転軸、２２・・・コア
ガラス撹拌羽根、３０・・・クランドガラススターラー
、３２・・・リブ、３３・・・ガス抜き開口、３４・・
・側壁、３５・・・切欠き、３６・・・クラッドガラス
撹拌羽根、３７・・・回転方向。 第 図 第 図
Claims (1)
- 第１の溶融ガラスを保持するコアポット部と、このコア
ポット部外周に同心環状に設けられ、前記ガラスとは異
質の溶融ガラスを保持する少なくとも１つのクラッドポ
ット部とを具え、両ポット部下底に設けられたノズル部
から溶融ガラスを連続的に引き出すことにより、コアガ
ラスとこれを囲む少なくとも１層のクラッドガラスとを
有するガラスファイバーを成形する紡糸装置において、
前記コアポット部及びクラッドポット部の双方に溶融ガ
ラス撹拌手段を設けたことを特徴とするガラスファイバ
ー紡糸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19389388A JPH0244041A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | ガラスファイバー紡糸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19389388A JPH0244041A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | ガラスファイバー紡糸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244041A true JPH0244041A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16315494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19389388A Pending JPH0244041A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | ガラスファイバー紡糸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244041A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103145317A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-12 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 一种光学玻璃备料用铂金装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6191036A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-09 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 複合ガラスファイバ−の製造装置 |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP19389388A patent/JPH0244041A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6191036A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-09 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 複合ガラスファイバ−の製造装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103145317A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-12 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 一种光学玻璃备料用铂金装置 |
| CN103145317B (zh) * | 2013-03-28 | 2015-01-14 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 一种光学玻璃备料用铂金装置 |
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