JPH0647478B2 - ガラスフアイバ−の成形方法 - Google Patents

ガラスフアイバ−の成形方法

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JPH0647478B2
JPH0647478B2 JP2511887A JP2511887A JPH0647478B2 JP H0647478 B2 JPH0647478 B2 JP H0647478B2 JP 2511887 A JP2511887 A JP 2511887A JP 2511887 A JP2511887 A JP 2511887A JP H0647478 B2 JPH0647478 B2 JP H0647478B2
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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の成形方法に関するものであ
る。
従来の技術 近年エレクトロニクスの発達により、ガラス部品の需要
が増大してきている。そしてガラスの組成や特性だけで
なく形状にも多種類のガラスが開発されつつある。ガラ
スの代表的な形状として板、パウダー,管,キャピラリ
ー,ロッド,ディスク,ファイバー等があるが、本発明
はファイバーの製造方法に関している。
以下では従来技術を説明する例として、磁気ヘッドギャ
ップ用封着ガラスをとり挙げて説明する。第3図はVT
Rに用いられる磁気ヘッドの代表的な製造工程を示して
いる。
フェライトインゴットから材料取りaを行ない、これを
外形研削bによって適当な大きさの棒とする。次にトラ
ック加工cによって補強ガラス用の溝入れを行ない、こ
の溝にガラスをモールドdする。次に余分のガラスを研
削し、巻線溝加工後ギャップ面を研摩eする。次にギャ
ップガラスをスパッタした後、接着、ギャップ形成fを
行なう。次にこれをチップに切断gし、さらに側面研摩
hによって適当な大きさとする。次にチップをベース接
着iし、テープ走行面を研摩jし、巻線kしてヘッドを
完成する。
上記工程dにおいて、モールドガラスは一般的にファイ
バーの形が用いられ、特に最近はその断面が円形よりも
角形が用いられるようになってきた。その理由として円
形では第4図のように、ファィバー7が転がらないよう
にフェライト棒8のトラック加工溝の反対側に背面加工
溝9を設けたり、傾斜治具10を用いなければならない
が、角形では第5図のように、上記2点の配慮が不要と
なるからである。なお第5図では四角形のファイバーを
例示しているが、三角形でもかまわない。
従来こうした用途に使用される角形(三角形または四角
形)のファィバーを成形する方法は代表的に二つある。
その一つはガラスのブロック(第6図a)をダイヤモン
ドカッター等で、目的とする太さに切断する方法である
(第6図b,c)。しかしながらこの方法では、第一に
切断する際に水を用いるので切断面付近のガラスが変質
しやすいという問題がある。第二に切断面に切り跡が残
り、ガラス表面が荒れて不透明である。これら二つの理
由から、このようなファイバーを用いてモールドを行な
うとガラス中に気泡が残る。これは完成したヘッドにお
いて記録信号の減磁や、テープキズ発生あるいはチップ
が割れ易い原因となった。
もう一つの方法はガラスのブロック(第7図a)を目的
とする太さより約10倍太い目に切断(第7図b)して
おき、さらに加熱して延伸(第7図c)する方法であ
る。しかしこの方法でも切断面付近のガラスの変質は避
けられず、このため延伸後のファイバーを用いてガラス
モールドを行なうと、同上の問題が生じた。
以上の従来例を考慮に入れると、角形ファイバーの成形
時には、水を全く用いないことが必要であり、かつ得ら
れたファイバーの表面は透明で円滑なることが必要であ
る。
発明が解決しようとする問題点 本発明は上記問題点を解決するため、成形時に水を用い
ることなく、透明で表面の円滑な多角形のファイバーを
得る方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、ガラスを、そのガラスの軟化温度より100
〜150゜高温で溶解状態にしておき、これから断面が円
形のファイバーを引き出す段階と、上記円形のファイバ
ーをガラスの軟化温度より50〜100゜高温に加熱した
双ローラーの間に設けた多角形のスリットに通過させて
成形する段階よりなることを特徴とする。スリットはロ
ーラー上にV形溝を加工することによって形成される
が、V形溝の加工精度はその中心線平均あらさが1.6
μm以下であることが重要である。
作 用 本発明の方法によれば、ガラスの変質のない、透明で表
面の円滑なる断面が多角形のガラスファイバーを容易に
得ることができる。
実施例 本発明のガラスの成形方法につき第1図を用いて説明す
る。図において、ガラス1はルツボ2中に溶解状態にあ
り、ルツボ2は外部より電気炉等により加熱されてい
る。ガラス1より引き出された直後は円形のファイバー
3となるが、加熱したステンレス製双ローラー4の間に
設けられた多角形のスリット(第2図の5)を通過する
ことにより、角形のファイバー6に成形される。第2図
は双ローラー4を上面から見た図であるが、スリットは
四角形を例示している。しかし、ローラーの片方をV溝
加工のないものを用いれば、三角形に成形され、その形
状は任意である。
<実施例1> 重量%でSiO2=4% ,B23=13% ,PbO=80%
,ZnO=1% ,Al23=2% のガラス(軟化温度4
00℃)をルツボに入れ、500〜550℃に加熱し、
溶解状態に保持した。このガラス中に先端をらせん状に
した白金線を埋設した後、白金線を引き上げ断面が直径
約1.5〜2mmの円形のファイバーを引き上げた。同フ
ァイバーを、450〜480℃に加熱した双ローラーの
間に設けた1辺1mmの四角形のスリットに通し、1mm角
の四角形ファイバーを得た。スリットを形成するV溝表
面の加工精度は中心線平均あらさが1.6μm以下であ
った。得られたファイバーの表面は円滑であり、透明な
ファイバーが得られた。
このファイバーを用いて工程(第3図d)を行なった。
条件は温度480℃,時間30分であった。終了後のガ
ラス中には全く気泡が見られなかった。その結果チップ
切断工程(第3図g)における歩留りは85%以上であ
った。
なお、ルツボの加熱温度を500℃より低くすると、ガ
ラスが固く引き上げられなかった。また550℃を超え
るとガラスが軟らか過ぎて、途中で切れてしまい引き上
げられなかった。一方双ローラーの温度を450℃より
低くすると丸形→四角形に変形されず、また480℃を
超えるとガラスがローラーに接着し、成形できなかっ
た。また、スリットを形成するV溝表面の加工精度を、
中心線平均あらさが1.6μmよりあらくするとファイ
バーの表面が凹凸になり、モールド工程後のガラス中に
気泡を生じることがあった。
<比較例1> 実施例1のガラスを用い、第6図に示した従来法で角形
のファイバーを得た。まずガラスをルツボ中で900℃
で溶融後、ステンレス金型に流し込み、20×20×2
5mmブロックaを作った。これをアルミナ板上に接着固
定した後、内周式ダイヤモンド切断機にて1×20×2
5mmの板bに切断し、板を別のアルミナ板上に接着固定
し、さらに1mm角,長さ25mmのファイバーcを得た。
なお、ダイヤモンドソーの送り速度は15mm/分,冷却
用に水を用いた。
ファイバー表面のガラスの変質を調べるため、本例によ
るファイバーと、実施例1によるファイバーの表面をE
SCA分析し、Pb の4f7/2のピークとSi の2pの
ピークの強度よりPb/Si比を調べると、本例によるフ
ァイバーの比は2であり、実施例1によるファイバーの
比は10であった。以上の結果より、切断時に水を使っ
た本例のファイバーの表面では、ガラス中のPb が溶出
し、実施例1に比べ、1/5になっていることが判明し
た。
さらに本例のファイバーを用いて工程(第3図d)を行
なうと、ガラス中に多数の気泡が生じた。その結果チッ
プ切断工程(第3図g)において約7割が割れた。
<比較例2> 実施例1のガラスを用い、第7図に示した従来法で角形
のファイバーを得た。ブロック(第7図a)は比較例1
のものを用い、これを内周式ダイヤモンド切断機にて1
0×10×25mmのブロック(第7図b)に切断した。
切断条件は比較例1と同じで、冷却用に水を用いた。ブ
ロックb を電気炉中で約500℃に加熱し、延伸して1
mm角のファイバー(第7図c)を得た。
ファイバー表面を比較例1と同様にESCA分析したと
ころ、Pb/Si比は2であり、表面の変質は明白であっ
た。また工程(第3図d)終了後のガラス中には多数の
気泡が見られた。その結果チップ切断工程(第3図g)
において約7割が割れた。
<実施例2> 重量%でSiO2=35.4% ,PbO=50.7% ,Zn
O=4.8% ,Na2O=4.8% ,K2O=3.8% ,
As23=0.5%のガラス(軟化温度570℃)を用
い、ルツボの加熱温度を670〜720℃、ローラーの
加熱温度を630゜〜670℃とした以外は実施例1と
同様にして成形した。
このファイバーを用いて工程(第3図d)を行なった。
条件は温度750℃,時間30分であった。終了後のガ
ラス中には全く気泡が見られなかった。その結果チップ
切断工程(第3図g)における歩留りは90%以上であ
った。
なおルツボ,ローラーの加熱温度を上記範囲外に設定す
ると、実施例1と同様に成形が出来なかった。
<比較例3> 実施例2のガラスを用い、比較例1の方法でファイバー
を得た。このファイバーを用いて工程(第3図d)を行
なうと、ガラス中に多数の気泡が生じ、その結果チップ
切断工程(第3図g)において約3割が割れた。
なお以上の実施例では、磁気ヘッドの製造に用いるファ
イバーを得る例について詳述したが、本発明の成形方法
は様々な電子部品の封着やシール等に用いるファイバー
の製造、さらに光ファイバーの製造にも適用可能である
ことは言うまでもない。
また本発明は三角形および四角形のファイバーの成形に
限ったものでなく、例えば台形や六角形のファイバー等
もスリットの形を変えるだけで可能であることは明白で
ある。
発明の効果 以上詳細に説明したように本発明の成形方法によれば、
ガラス表面の変質のない、透明で円滑なファイバーが得
られ、また磁気ヘッド等に適用した場合、ガラス中に気
泡が生じることがなく製造歩留りが向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の成形方法の概略図、第2図
は前記成形方法における双ローラーの上面図、第3図は
本発明の一実施例の製法になるファイバーを用いる周知
のVTR用磁気ヘッドの代表的な製造工程図、第4図お
よび第5図はガラスモールド工程図、第6図および第7
図は従来の成形方法の概略図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラスの軟化温度より100〜150゜高温
    で溶解したガラスから、断面が円形のファイバーを引き
    出し、前記引き出した円形のファイバーを前記ガラスの
    軟化温度より高温に加熱した双ローラーの間に設けた多
    角形のスリットを通過させて成形することを特徴とする
    ガラスファイバーの成形方法。
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