(57)【要約】【課題】  高い耐熱性に加え、十分な伸縮性と柔軟性を有し、ガラスロッドの引取りローラーとの接触面に悪影響を与えることのないガラス母材延伸用ピンチローラーを提供する。【解決手段】  ガラス母材を加熱炉で加熱軟化させ、ピンチローラーに挟んで引き取り、より小径のガラスロッドに延伸するガラス母材の延伸装置において、該ピンチローラーのガラスロッドと当接する部分に、65〜80重量％の無機質と残部が有機質からなる表面材が設けてなることを特徴としており、表面材としては、耐熱性織布が挙げられ、好ましくは、アルミナ含有量が10重量％以下の無機質繊維を含むものや、シリカ含有量が75重量％以下の無機質繊維を含む耐熱性織布である。さらに、ガラス繊維とPBO（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）からなる耐熱性織布が挙げられる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス母材を加熱炉で加熱軟化させ、ピンチローラーに挟んで引き取り、より小径のガラスロッドに延伸するガラス母材の延伸装置において、該ピンチローラーのガラスロッドと当接する部分に、65〜80重量％の無機質と残部が有機質からなる表面材が設けてなることを特徴とするガラス母材延伸用ピンチローラー。
【請求項２】
前記表面材が耐熱性織布である請求項１に記載のガラス母材延伸用ピンチローラー。
【請求項３】
前記耐熱性織布が無機質繊維を含み、該無機質繊維のアルミナ含有量が10重量％以下である請求項２に記載のガラス母材延伸用ピンチローラー。
【請求項４】
前記耐熱性織布が無機質繊維を含み、該無機質繊維のシリカ含有量が75重量％以下である請求項２又は３に記載のガラス母材延伸用ピンチローラー。
【請求項５】
前記耐熱性織布がガラス繊維とPBO（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）からなっている請求項２乃至４のいずれかに記載のガラス母材延伸用ピンチローラー。
【請求項６】
前記有機質の融点が650℃以上である請求項１に記載のガラス母材延伸用ピンチローラー。
【請求項７】
前記表面材がフィルム状シートである請求項１に記載のガラス母材延伸用ピンチローラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ用のガラス母材をこれより小径のガラスロッドに延伸する際に使用するガラス母材延伸用ピンチローラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス母材をより小径のガラスロッドに延伸するには、ガラス母材の上端をチャック等で把持もしくは掛止して、ガラス母材の延伸処理部分を貫通型の電気炉にセットし、ガラス母材を加熱軟化させながら電気炉の入口から所定の速度で炉内に送り込み、同時に電気炉の出口から、ガラス母材の先端部を引取りローラーに挟んで、送り込み速度より速い速度で引き出すことにより、ガラス母材より縮径されたガラスロッドとして引き出す方法が用いられている。
しかし、従来の方法で生産性を上げようとすると、次のような問題があった。
【０００３】
生産性を上げるためには、電気炉に供給する加熱エネルギーを大きくしてガラス母材の軟化に要する時間を短縮し、これに合わせて炉へのガラス母材の供給速度及びガラスロッドの引き取り速度を高める必要があるが、細径化されて炉から出て来るガラスロッドは高温状態にあり、徐々に冷却されて行く。このとき、引き取り速度を大きくすると、さらに高温状態で炉から出て来るため、引取りローラーの位置を炉から遠ざける、あるいは引取りローラーの耐熱性をより高いものにする必要があった。
【０００４】
加熱軟化させたガラス母材を引取りローラーで引き取り延伸する方法は、ガラス母材の溶融部に数十kgf 程度の引張応力（テンション）を加える必要があり、これに摩擦係数を考慮すると、引取りローラーの把持力として、数十kgf
以上の力が必要とされる。
このような状況下で、ガラスロッドの表面に傷を付けず、かつ耐熱性に優れている素材としてアスベスト系のものが使用されてきたが、アスベストからの発塵に発ガン性物質が含まれていることが判明し、使用禁止となったことは周知である。
【０００５】
そこで、ノンアスベスト系の素材、例えば、ミルボード（ニチアス社製、商品名）が使用されることもあったが、電気炉から引き出された直後のガラスロッドの表面は、約1,000℃という高温状態にあり、これが徐々に自然冷却されるとしても、炉の出口から近いところでは数百℃の高温状態にある。また、ガラスロッドを挟み込む引取りローラーの接触面は、このような高温状態で繰返し圧縮されることになる。
【０００６】
この対策として、ローラー表面に耐熱織布の使用が提案された。このような耐熱織布として、例えば、SCテープ（新日化サーマルセラミックス社製、商品名）が挙げられたが、これは耐熱温度が高く、カタログ上で1,000℃となっている。しかし、このSCテープは、補強材としてSUSワイヤーが使用され、これにガラスファイバとガラスウールからなる繊維で織布され、さらに、ガラスファイバとガラスウールの結合材として有機物が使用されている。この有機物も、ノンアスベスト材に使用されている結合材と同様に高温状態に置かれると、有機質分が脆く変質し、織布がSUSワイヤーから脱落していた。
【０００７】
その結果、引取りローラーに把持されているガラスロッドの表面に、織布の表面に露出したSUSワイヤーとの接触で傷が付くという不具合が見られた。また、ガラスロッドの表面温度が高いと、SCテープ素材中の無機質分がガラスロッドに溶着し、この部分が不良品となることがあった。
その他に、十分な耐熱性を有するカーボン繊維やガラス繊維などの試用を試みたが、これらは、伸縮性や柔軟性に欠け、引取りローラーとガラスロッドとの間に挟まれただけでぼろぼろに破損してしまい、実用に供することができなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、高い耐熱性に加え、十分な伸縮性と柔軟性を有し、ガラスロッドの引取りローラーとの接触面に悪影響を与えることのないガラス母材延伸用ピンチローラーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガラス母材延伸用ピンチローラーは、ガラス母材を加熱炉で加熱軟化させ、ピンチローラーに挟んで引き取り、より小径のガラスロッドに延伸するガラス母材の延伸装置において、該ピンチローラーのガラスロッドと当接する部分に、65〜80重量％の無機質と残部が有機質からなる表面材が設けてなることを特徴としている。
【００１０】
表面材としては、耐熱性織布が挙げられ、好ましくは、アルミナ含有量が10重量％以下の無機質繊維を含むものや、シリカ含有量が75重量％以下の無機質繊維を含む耐熱性織布である。さらに、ガラス繊維とPBO（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）からなる耐熱性織布が挙げられる。
なお、前記有機質は、融点が650℃以上のものを使用するのが好ましい。また、表面材がフィルム状シートであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のピンチローラーは、耐熱性が高いため、ガラスロッドの温度が高くなっても速い速度で延伸できるため、生産性が向上する。また、加熱炉とピンチローラーとの距離を短くすることができ、その分、延伸装置に必要な高さを低く設定することができる。さらに、表面に傷や不具合のないガラスロッドが得られ、品質の向上に加えて、歩留りが上がり、生産コストの低減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜４を用いて、本発明のピンチローラーをさらに詳細に説明する。
図１は、ガラス母材延伸装置の一例を示す概略図である。ガラス母材１は、装置の吊下げ機構部２により加熱炉３内に吊り下げられ、ヒーター４で加熱軟化させながら所定の速度で炉内に送り込まれ、同時に加熱炉３の下方から、延伸されたガラスロッド５を一対のピンチローラー６に挟んで、送り込み速度より速い速度で引き出すことにより、所定の径に縮径される。
【００１３】
図２は、ピンチローラー６を側方から見た図であり、ガラスロッド５と接触するピンチローラー６の周面には、本発明の耐熱性織布を加工したテープ（又はフィルム状シート）７が多重に巻き付けられている。
図３，４は、ピンチローラー６を正面から見た図であり、巻き付けたテープ７の固定方法を示している。図３は、ピンチローラー６の周面円周上に溝８を設け、この溝８に埋め込むようにワイヤ９を巻いてテープ７を固定している。図４に示す例は、鋲10でテープ７をピンチローラー６に固定している。
【００１４】
本発明は、加熱炉で加熱軟化され引き出されるガラスロッドを把持するピンチローラーの表面を、65〜80重量％の無機質と残部が有機質からなる耐熱性織布（表面材）で形成するものであり、無機質分としては、アルミナ含有量10重量％以下、シリカ含有量75重量％以下の無機質繊維、例えばガラス繊維が挙げられ、残部の有機質分には、融点が650℃以上のもの、例えば、PBO（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）が挙げられる。
なお、無機質分が65重量％未満では、有機質分が多くなりすぎ耐熱性が悪くなる。他方、80重量％を超えると表面材としては脆くなる。また、無機質分のアルミナ含有量が10重量％を、シリカ含有量が75重量％を超えても脆くなる。
【００１５】
耐熱性織布は、例えば、ガラス繊維とPBOなどの耐熱難燃性樹脂繊維とを絡ませて混紡することで得られる。これをテープ状あるいはフィルム状シートに加工し、ピンチローラーの表面に均一に巻き付けることにより、ピンチローラーの基材の影響を受けることなく、ピンチローラーの表面を柔軟性に優れ、かつ耐熱性、耐火性に優れたものとし、ガラスロッドのピンチローラーとの接触面に傷を付けることもなく、良好な延伸が可能となる。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明のピンチローラーを実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されず、様々な態様が可能である。
【００１７】
（実施例１）
直径200mmのミルボード（ニチアス社製、商品名）を積層し、圧縮して厚さ約100mmのローラーとし、表面を旋盤等で切削し表面形状を整えてピンチローラーを作製した。この表面に、無機質分79％、有機質分21％からなるガラス繊維とPBO繊維とを混紡した、幅100mm、厚さ1.6mmのテープ状耐熱性織布をピンチローラの周面に２周するように巻き付け、図３に示すように、周面の側縁よりに設けた溝に沿って細いワイヤを巻き付け、固定した。
高温のガラスロッドを挟持し延伸したが、すぐに変質することなく、150時間連続延伸することができ、取り出されたガラスロッドの表面にも、ピンチローラーとの挟持接触による傷痕は認められなかった。
【００１８】
（実施例２）
直径200mm、厚さ100mmのアルミニウム製ピンチローラーを用意した。この表面に、無機質分69％（SiO2分66重量％、Al2O3分３重量％）、有機質分（PBO樹脂繊維）31％からなるガラス繊維とPBO繊維とを混紡した、幅100mm、厚さ２mmのテープ状耐熱性織布をピンチローラの周面に２周するように巻き付け、図４に示すように、鋲で２箇所を固定した。
高温のガラスロッドを挟持し延伸したが、すぐに変質することなく、150時間連続延伸することができ、取り出されたガラスロッドの表面にも、ピンチローラーとの挟持接触による傷痕は認められなかった。
【００１９】
（比較例１）
直径200mmのミルボードを積層し、圧縮して厚さ約100mmのローラーとし、表面を旋盤等で切削し表面形状を整えてピンチローラーを作製した。この表面に、無機質分79％、有機質分21％からなるガラス繊維とPBO繊維とを混紡した、幅100mm、厚さ２mmのSCテープ（無機質分のうち、SiO2分54重量％、Al2O3分45重量％）をピンチローラの周面に２周するように巻き付け、周面に沿って円周状に細いワイヤを巻き付け、固定した。
このピンチローラで高温のガラスロッドを挟持し延伸したところ、２時間経過したころからSCテープの有機材が黒く炭化して徐々に焼失し、15時間を過ぎると補強材のSUSワイヤが露出し、ガラスロッドのSCテープとの接触面に、ワイヤの接触痕を生じているものがあった。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のピンチローラーを使用することで、品質の向上、生産コストの低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ガラス母材延伸装置の一例を示す概略図である。
【図２】ピンチローラーを側方から見た状態を示す図である。
【図３】巻き付けたテープの固定方法を説明するピンチローラーの正面図である。
【図４】巻き付けたテープの他の固定方法を説明するピンチローラーの正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１……ガラス母材、
２……吊下げ機構部、
３……加熱炉、
４……ヒーター、
５……ガラスロッド、
６……ピンチローラー、
７……テープ（耐熱性織布）、
８……溝、
９……ワイヤ、
10……鋲。
【図１】
2006206395.tif 000002
【図２】
2006206395.tif 000003
【図３】
2006206395.tif 000004
【図４】
2006206395.tif 000005