专利名称：玻璃母材的支撑方法和支撑销的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃母材的支撑方法及用于该方法的支撑销，特别地涉及用于将玻璃母材支撑于用于输送玻璃母材的输送装置中的方法及支撑销，所述玻璃母材例如为在光纤用玻璃母材、用于半导体器件用硅基板的制造、集成电路的光掩膜基板的制造、液晶显示器用的玻璃基板的制造中的玻璃母材。
背景技术：
光纤用玻璃母材的制造工序由一系列工序构成，包括利用VAD法等在石英籽晶杆上堆积多孔的玻璃微粒以便形成的附着工序，对在附着工序中形成的多孔质玻璃母材进行加热透明化的烧结工序，使烧结的玻璃母材延伸的延伸工序。这些工序既可以在一个车间内进行，也可以分别独立地进行，设备也配置在不同的地方。因而，前一工序的制造处理结束后的母材，必须输送至下一工序的制造设备。
近年来，为了提高光纤生产效率并降低价格，由于光纤用玻璃母材的大型化、大重量化，操作者利用人力从制造装置中拆下玻璃母材或进行安装的作业、进而包括在工序之间的输送都变得非常困难。
因而，开发出了采用手动起重机或输送台车进行光纤玻璃母材的安装和拆卸的技术(例如，参照特开2000-44268号公报)。光纤玻璃母材通常在一个端部具有堆积多孔玻璃的石英籽晶杆，该石英籽晶杆用作光纤玻璃母材的支撑体。在对光纤玻璃母材进行烧结、抽丝之后，将该石英籽晶杆切下并可以再次使用。
图5和图6是表示上述特开2000-44268号中所示的、利用支撑销悬挂、支撑光纤玻璃母材的例子。图5是表示在光纤玻璃母材上安装支撑销的状态的图示，图6是表示利用支撑销悬挂、支撑光纤玻璃母材的状态的图示。在图中，1为石英籽晶杆、2为玻璃母材、3为支撑销、4为销插入孔、5为输送臂、6为支撑臂、7为配合槽。
如图5所示，玻璃母材2与上端的石英籽晶杆1连接成一体，在石英籽晶杆1上，与玻璃母材的轴向方向正交地设有销贯穿孔4。支撑销3以在石英籽晶杆1的两侧突出的方式贯穿插入到销贯穿孔4中。如图4所示，从石英籽晶杆1的两侧突出的支撑销3横架在设置于输送臂5上的一对支撑臂6上，由支撑臂6支撑着支撑销3的两侧，在支撑销3的中央部悬挂支撑石英籽晶杆1和玻璃母材2。在支撑臂6上设有槽7，以便在规定的位置上承受支撑销3。输送臂5安装在手动起重机或输送台车上，对利用支撑销3悬挂的玻璃母材2进行输送。
支撑销3由不锈钢等金属或陶瓷形成，在与石英籽晶杆1的销贯穿插入孔4接触的部分上，由于输送时的冲击和振动，在销贯穿插入孔4的周围产生裂纹C和破损。当在石英籽晶杆1上产生裂纹和破损时，不能进行用于后续工序的输送，并且，产生对制造设备的安装故障。并且，虽然石英籽晶杆1在使用之后可以切下并再次使用，但是若产生裂纹则不能再次使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种在籽晶杆上不易产生裂纹和破损的玻璃母材支撑方法和用于该方法的支撑销。
本发明是将支撑销插入于设置在玻璃母材(preform)上侧的籽晶杆(种棒/speciesbar/seed rod)上的销插入孔中、利用前述支撑销支撑前述玻璃母材的方法，前述支撑销经由缓冲材料贯穿插入到前述籽晶杆的销贯穿插入孔中。
优选地，前述缓冲材料为覆盖前述支撑销的轴部的弹性材料。
优选地，前述弹性材料由合成树脂制成。
优选地，前述弹性材料由氟化树脂构成。
优选地，利用氟化树脂覆盖前述支撑销的轴部。
优选地，覆盖前述支撑销的轴部的合成树脂的厚度在0.5mm以上。
并且，本发明为一种插入到设置在玻璃母材上端的籽晶杆上的销插入孔、悬挂支撑前述玻璃母材的支撑销，包括具有凸缘部、第一轴部、第二轴部和凸螺纹部的销主体，和与其相结合、具有凸缘部、轴部和凹螺纹部的销辅助体，前述销主体的第一轴部和第二轴部以及前述销辅助体的轴部被缓冲材料所覆盖，由前述缓冲材料覆盖的前述销主体的第二轴部可以贯穿插入到设置于前述石英籽晶杆上的销插入孔中。
优选地，缓冲材料由具有弹性的合成树脂构成。
优选地，在前述销主体和前述销辅助体之间配有由合成树脂形成的垫圈。
图1是表示根据本发明实施形式的支撑销的图示。
图2是表示根据本发明的玻璃母材的支撑方法的图示。
图3是表示根据本发明另一个实施形式的支撑销的图示。
图4是表示根据本发明的母材的另一个支撑方法的图示。
图5是表示现有的支撑销的图示。
图6是表示过去的玻璃母材支撑方法的图示。
图中11、21表示销主体，12、22表示销辅助体，13、14、23表示覆盖体，15为垫圈，P、P’表示支撑销。
具体实施例方式
利用图1说明本发明的实施形式。图1(A)是表示支撑销的轴向剖面的图示，图1(B)是表示支撑销的分解剖面的图示。在图中，11为表示销主体，12表示销辅助体，13、14表示覆盖体，15表示垫圈，P表示支撑销。如图1(A)所示，支撑销P是由不锈钢等金属或陶瓷形成的销主体11和销辅助体12构成的，利用螺纹机构相互螺纹结合，在轴部分的表面上，通过涂敷等形成并构成覆盖体13、14。
如图1(B)所示，销主体11是通过对凸缘部11a、第一轴部11b、比第一轴部11b直径小的第二轴部11c和凸螺纹部11d进行机械加工而形成的。第一轴部11b具有比石英籽晶杆的销贯穿插入孔粗的外径，第二轴部11c具有在设有覆盖体14的状态下可以贯穿插入到石英籽晶杆的销插入孔中的外径。在第一轴部11b和第二轴部11c的外表面上，通过涂敷作为缓冲材料的氟化树脂等合成树脂，形成具有弹性的覆盖体13。
销辅助体12是通过对凸缘部12a、轴部12b和凹螺纹部12c进行机加工而加工形成的。轴部12b以与销主体11的第一轴部11b相同的直径和长度形成。在轴部12b的外表面上，与销主体11一样，涂敷氟化树脂等合成树脂，并设有覆盖体14。垫圈15由与覆盖体13、14同种的合成树脂形成，配置在销主体11的凸螺纹部11d的阶梯部和销辅助体12的轴部12b的端面之间。
覆盖体13、14优选以0.5mm以上的厚度形成，虽然可以通过涂敷直接形成于销主体11和销辅助体上，但是，也可以预先形成热收缩性的管状，然后进行安装。并且，形成覆盖体13、14的合成树脂材料，当在刚刚附着之后的很热的状态下输送光纤玻璃木材的情况下，采用氟化树脂(例如特氟隆(商标名))这样的耐热性树脂。当在冷却的状态下输送光纤玻璃木材的情况下，特别是由于不需要耐热性，所以可以采用比玻璃质地更软、或者具有一定弹性的各种合成树脂。
图2是表示利用按照上面所述构成的支撑销P支撑光纤玻璃母材的状态的图示。从一侧将施加有覆盖体13的销主体11插入到形成于光纤玻璃母材(参照图5)上端的石英籽晶杆1上的销贯穿插入孔4中，从另一侧将垫圈15配合到凸螺纹部11d上，使施加有覆盖体14的销辅助体12螺纹配合。垫圈15覆盖销主体11的第二轴部11c的端面和销辅助体12的轴部12c的端面，形成覆盖支撑销P的整个轴部的形态，防止石英籽晶杆1与销辅助体12的金属部分直接接触。
支撑销P，仅可以将设有覆盖体13的销主体11的第二轴部11c的部分贯穿插入石英籽晶杆1的销贯穿插入孔4中。第一轴部11b的部分和销辅助体12的轴部12b突出于石英籽晶杆1的两侧，确保其轴部长度，因而，不必进行支撑销P的位置调整。从石英籽晶杆1的两侧突出的第一轴部11b的部分和从轴部12b的下方伸出的支撑臂6接触，通过向上方抬起支撑臂6，可以同时悬挂支撑并输送石英籽晶杆1和光纤玻璃母材。
在采用现有的不具有覆盖体的支撑销并输送光纤玻璃母材的情况下(参照图6)，石英籽晶杆产生5％左右的裂纹。但是，通过采用根据本发明的由覆盖体13覆盖的支撑销P，石英籽晶杆1不与坚硬的金属或陶瓷直接接触，并且具有弹性的覆盖体13对冲击进行缓冲，可以防止在输送光纤玻璃母材时产生裂纹或破损。另外，在覆盖体的厚度为0.2mm的情况下，可以将裂纹的产生减小至1％，通过使覆盖体的厚度达到0.7mm，可以完全没有裂纹的产生。因而，覆盖体的厚度优选在0.5mm以上。
图3表示另一个实施形式，在图中，图3(A)是表示支撑销的轴向方向剖面，图3(B)是表示支撑销的分解剖面。在图中，21表示销主体，22表示销辅助体，23表示覆盖体，P’表示支撑销。支撑销P’，如图3(A)所示，利用螺纹机构将销辅助体22螺纹结合到由不锈钢等金属形成的销主体21的一个端部上，通过涂覆等在轴部分的表面上形成覆盖体23。
如图3(B)所示，销主体21是通过对凸缘部21a、轴部21b和凹螺纹部21c机加工而加工形成的。轴部21b具有比石英籽晶杆的销插入孔小的外径，在轴部21b的外表面上涂覆氟化树脂等合成树脂，设置具有弹性的覆盖体23。销辅助体22通过在凸缘部22a上机加工出与销主体21的凹螺纹部21c螺纹配合的凸螺纹部22b而成一体地形成。
图4是表示利用按照上面所述构成的支撑销P’支撑光纤玻璃母材的状态的图示。从一侧将施加有覆盖体13的销主体21插入到形成于光纤玻璃母材上端的石英籽晶杆1上的销贯穿插入孔4中，在另一侧螺纹配合并安装销辅助体22。石英籽晶杆1位于支撑销P’的中央部，从石英籽晶杆1的两侧突出的长度大致相等。通过使支撑臂6从下方碰撞石英籽晶杆1的两侧突出的轴部并向上方抬起，可以同时悬挂并输送石英籽晶杆1和光纤玻璃母材。
并且，在前述实施例中，是在支撑销上涂覆合成树脂并使其具有缓冲性，但是也可以将缓冲材料涂覆到销贯穿插入孔4中。并且，也可以将耐热性弹性体贯穿插入到销插入孔4中，经由该弹性体贯穿插入支撑销。
在图3、图4所示的例子中，利用具有弹性体的覆盖体23覆盖现有的支撑销的轴部，但是由于使石英籽晶杆和支撑销不直接接触、或者具有弹性的覆盖体23对冲击加以缓冲，因而，与图2的情况一样，可以防止在输送光纤玻璃母材时产生裂纹和破损。
以上，对采用光纤用玻璃母材为例进行了说明，但是本发明也可以适用于半导体器件用的硅基板的制造、集成电路光掩膜基板的制造、液晶显示器用玻璃基板的制造。
工业上的利用可能性如上面所说明的那样，采用本发明，在将支撑销贯穿插入到玻璃母材上端的籽晶杆上并进行输送的情况下，在籽晶杆中不产生裂纹和破损，提高了安全性的保障和合格率，可以对籽晶杆进行再利用，进而可以制造大型的玻璃母材。
权利要求
1.一种玻璃母材的支撑方法，其中，经由缓冲材料将支撑销插入到设置于玻璃母材上侧的籽晶杆上的销贯穿插入孔中，利用前述支撑销支撑前述玻璃母材。
2.如权利要求1所述的玻璃母材的支撑方法，其特征在于前述缓冲材料是覆盖前述支撑销的轴部的弹性材料。
3.如权利要求2所述的玻璃母材支撑方法，其特征在于前述弹性材料由合成树脂制成。
4.如权利要求3所述的玻璃母材支撑方法，其特征在于前述弹性材料由氟化树脂构成。
5.如权利要求1所述的玻璃母材制成方法，其特征在于前述支撑销的轴部被氟化树脂所覆盖。
6.如权利要求1所述的玻璃母材支撑方法，其特征在于覆盖前述支撑销的轴部的合成树脂的厚度在0.5mm以上。
7.一种支撑销，包括具有凸缘部、第一轴部、第二轴部和凸螺纹部的销主体，和与前述销主体相结合、具有凸缘部、轴部和凹螺纹部的销辅助体，前述销主体的第一轴部和第二轴部以及前述销辅助体的轴部由缓冲材料覆盖，被前述缓冲材料覆盖的前述销主体的第二轴部可以贯穿插入到设置在玻璃母材上侧的籽晶杆上的销贯穿插入孔中，悬挂支撑前述玻璃母材。
8.如权利要求7所述的玻璃木材支撑销，在前述销主体和前述销辅助体之间设有由合成树脂形成的垫圈。
全文摘要
一种插入设置在玻璃母材上端的籽晶杆1上的销贯穿插入孔4中、悬挂支撑玻璃母材的支撑销P，由具有凸缘部、第一轴部、第二轴部和凸螺纹部的销主体11与具有凸缘部、轴部和凹螺纹部的销辅助体12结合而成，在销主体11的第一轴部和第二轴部以及销辅助体12的轴部中，设有由合成树脂形成的具有弹性的覆盖体13、14，销主体11的设有覆盖体13的第二轴部，具有可以贯穿插入到设置在籽晶杆1上的销插入孔4中的外径。
文档编号C03B23/00GK1498194SQ0280714
公开日2004年5月19日 申请日期2002年1月23日 优先权日2001年3月23日
发明者八木干太, 工藤敏范, 范 申请人:住友电气工业株式会社