[发明专利]玻璃基材的延伸方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃基材的延伸方法及装置。本发明尤其涉及用加热炉处理玻璃基材后进行延伸，制造具有所希望外径的玻璃棒的玻璃基材的延伸方法及装置。

背景技术

代表光纤预制棒的石英玻璃棒制造中，采用了预先制造大型的玻璃基材，使用图1所示的延伸炉延伸玻璃基材，制造直径更细的玻璃棒的方法。延伸炉由加热炉1、输送结构2、领取结构3的三个主要结构组成。输送结构2通过悬挂连接部件4将玻璃基材5吊起，玻璃基材5的下部，借助领取连接部件6被领取结构3连接。玻璃基材5的延伸，通过使领取结构3的下降速度(领取速度)比输送结构2的下降速度(输送速度)快来进行，能使延伸后的玻璃棒的外径比延伸前的玻璃基材的外径小。此时，以便达到玻璃棒的外径保持一定的目的，适当调整输送速度和领取速度。

领取结构，公知的有：如图1所示握持玻璃基材5的下端进行延伸的卡盘式(Chuck或吸盘式)结构以外，还有如图2所示的，夹持使用旋转的领取辊筒7和8被延伸后的玻璃棒9进行领取延伸的辊式领取结构。辊式的类型，能够在模拟棒和被延伸的玻璃棒的连接部等的平面差靠近辊筒部分时，则马上打开该辊筒，能够让过其部分地切换领取辊筒的握持及松开。通常，为使在一组的领取辊筒处于松开中也能进行领取，而配备两组领取辊筒。

在卡盘式的延伸(以下，简称卡盘延伸)中，当领取结构的动作大于等于动作行程的长度时便不能延伸玻璃棒。因为这个缘故，卡盘延伸限制了能得到的玻璃棒的长度，但是其优点是在玻璃棒表面没有伤痕，领取速度的控制性也很好。在辊筒类型的延伸(以下，仅称辊筒延伸)中，通过按照预定的长度从领取辊筒切断下部分的玻璃棒，而实际上领取结构的动作行程是无限的。因此，在从大的玻璃基材上制造长尺寸玻璃棒的情况下，辊筒延伸是特别有利的。

通过辊筒延伸，延伸大型玻璃基材的时候，容易出现所得到的玻璃棒的弯曲变大的问题。其原因不仅是作为原始材料的玻璃基材原有的弯曲，还可以列举各种各样的原因。譬如，如果用一组领取辊筒进行延伸时，玻璃棒的领取方向变得不稳定，而发生弯曲，同时，一次产生的弯曲在通过辊筒的时候，在加热部中将发生新的弯曲等。

作为有代表性的玻璃棒，举光纤预制棒为例，则被要求的弯曲精度为每1m在0.5mm以下(譬如，0.2mm以下)的情况很多。作为减小弯曲的方法，公知的如专利文献1的记载，为使延伸中，玻璃基材的颈部向下的位置位于水平面内的目标位置，而调整玻璃基材悬挂部的XY方向水平位置的方法。同时，如图3所示，弯曲，在将玻璃棒9两端保持在间隔L[m]的V块10上面使之旋转情况下的最大的偏差幅度为2R[mm]的时候，用R/L[mm/m]表示。

专利文献1：日本专利特开2005-104763号公报

在专利文献1记载的实施例中，通过卡盘延伸进行领取。可是，卡盘延伸，是具有能抑制弯曲这样的特征，但是不适合于大型玻璃基材或对于长尺寸玻璃基材的延伸。另一方面，辊筒延伸，适合于长尺寸的玻璃基材的延伸。可是，具有容易发生弯曲的特征，即在延伸结束侧能够以充分小的弯曲延伸，但是在延伸开始侧的弯曲为大到2mm/m以上。如前面所述，如果由大型的玻璃基材取得长尺寸的玻璃棒的情况下，事实上是不能用卡盘延伸进行的，所以改为进行辊筒延伸。可是，以前的辊筒延伸技术，不能获得在经过延伸后的玻璃棒在所有范围内的弯曲小的产品。弯曲大的产品，需要另外采用玻璃车床来修正弯曲，需要追加多余的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃基材的延伸方法及装置，能够通过辊筒延伸，得到弯曲小的玻璃棒。

本发明的玻璃基材的延伸方法，是使用至少具有玻璃基材的输送结构、加热炉、在该加热炉下方的玻璃基材的领取结构的玻璃基材延伸装置，将玻璃基材进行延伸，来制造直径更细的玻璃棒的方法，其特征在于：在加热炉内部或加热炉附近设置玻璃基材的水平面位置测量装置；在输送结构上设置玻璃基材水平面位置调整装置；在领取结构上，设置三组以上领取辊筒，该领取辊筒能够为了把玻璃棒的水平面内的位置保持固定而切换领取辊筒的握持及松开，控制玻璃基材水平面位置调装置水平面位置调整装置，将在延伸过程中的玻璃基材的水平面内的位置与预定的目标位置对齐延伸。