JP2001019441A - 多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置 - Google Patents
多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多孔質ガラス母材の製造において、長手方向
に堆積量が均一な多孔質ガラス母材を高生産性で製造す
る方法及び装置を提供する。 【解決手段】 長手方向に対して移動する複数のバーナ
ーを用いて、ガラス微粒子を出発母材へ堆積させる多孔
質ガラス母材の製造方法において、バーナーを第１移動
速度で往復移動させる第１移動軸上に設置し、該第１移
動軸を第２移動速度で往復移動させる第２移動軸上に設
置して、バーナーを往復移動させることにより、バーナ
ーの往復移動の折返し位置を移動させつつ多孔質ガラス
母材を製造する製造方法。ガラス微粒子を出発母材へ堆
積させる複数のバーナーを具備する多孔質ガラス母材の
製造装置であって、バーナーを第１移動速度で往復移動
する第１移動軸と、第１移動軸を第２移動速度で往復移
動する第２移動軸とを具備し、バーナーの往復移動の折
返し位置を移動させることが可能とされている製造装
置。
に堆積量が均一な多孔質ガラス母材を高生産性で製造す
る方法及び装置を提供する。 【解決手段】 長手方向に対して移動する複数のバーナ
ーを用いて、ガラス微粒子を出発母材へ堆積させる多孔
質ガラス母材の製造方法において、バーナーを第１移動
速度で往復移動させる第１移動軸上に設置し、該第１移
動軸を第２移動速度で往復移動させる第２移動軸上に設
置して、バーナーを往復移動させることにより、バーナ
ーの往復移動の折返し位置を移動させつつ多孔質ガラス
母材を製造する製造方法。ガラス微粒子を出発母材へ堆
積させる複数のバーナーを具備する多孔質ガラス母材の
製造装置であって、バーナーを第１移動速度で往復移動
する第１移動軸と、第１移動軸を第２移動速度で往復移
動する第２移動軸とを具備し、バーナーの往復移動の折
返し位置を移動させることが可能とされている製造装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを製造
するための多孔質ガラス母材の製造方法、及びその製造
装置に関するものである。
するための多孔質ガラス母材の製造方法、及びその製造
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバは、大直径のガラス母材から
成形したガラスロッド、いわゆる光ファイバプリフォー
ムを線引きして製造される。この大直径のガラス母材
は、軸付け法や外付け法と呼ばれる方法で多孔質ガラス
母材を製造し、それを熱処理により透明ガラス化するこ
とにより得られている。現在、この多孔質ガラス母材の
製造については、その生産性を上げるため種々の提案が
なされている。
成形したガラスロッド、いわゆる光ファイバプリフォー
ムを線引きして製造される。この大直径のガラス母材
は、軸付け法や外付け法と呼ばれる方法で多孔質ガラス
母材を製造し、それを熱処理により透明ガラス化するこ
とにより得られている。現在、この多孔質ガラス母材の
製造については、その生産性を上げるため種々の提案が
なされている。
【０００３】その中で部分的に複数のガラス微粒子生成
用バーナーを移動させ高速で堆積する方法が提案されて
いる。この方法は、製造される多孔質ガラス母材の長手
方向に複数のバーナーを横列配置し、これらを多孔質ガ
ラス母材の全長域ではなく部分的に往復移動させる方法
である（特開平３−２２８８４５号公報参照）。これ
は、光ファイバ母材として有効に使用することができな
い両端の不要部も含んだ長い距離を、バーナーを往復移
動させる方法（全域トラバース法）に対して、不要部を
増やすことなく、バーナーの本数を増やすことができ、
複数のバーナーを用いることにより堆積速度を飛躍的に
向上させることができる。
用バーナーを移動させ高速で堆積する方法が提案されて
いる。この方法は、製造される多孔質ガラス母材の長手
方向に複数のバーナーを横列配置し、これらを多孔質ガ
ラス母材の全長域ではなく部分的に往復移動させる方法
である（特開平３−２２８８４５号公報参照）。これ
は、光ファイバ母材として有効に使用することができな
い両端の不要部も含んだ長い距離を、バーナーを往復移
動させる方法（全域トラバース法）に対して、不要部を
増やすことなく、バーナーの本数を増やすことができ、
複数のバーナーを用いることにより堆積速度を飛躍的に
向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、このような部分
的に複数のガラス微粒子生成用バーナーを移動させ高速
で堆積する方法は、堆積速度が飛躍的に増加する反面、
最終製品である光ファイバとして用いられる有効部内で
バーナーが折り返すために、長手方向の堆積量が不均一
になる問題がある。
的に複数のガラス微粒子生成用バーナーを移動させ高速
で堆積する方法は、堆積速度が飛躍的に増加する反面、
最終製品である光ファイバとして用いられる有効部内で
バーナーが折り返すために、長手方向の堆積量が不均一
になる問題がある。
【０００５】このため、部分移動における折り返し位置
をきれいに分散させる必要がある。ところが、通常バー
ナの往復移動は１軸上で行われており、部分往復移動に
おける折り返し位置の順次移動は、制御プログラム上で
ソフト的に折り返し位置を制御することによって行われ
ている。
をきれいに分散させる必要がある。ところが、通常バー
ナの往復移動は１軸上で行われており、部分往復移動に
おける折り返し位置の順次移動は、制御プログラム上で
ソフト的に折り返し位置を制御することによって行われ
ている。
【０００６】しかし、この場合制御プログラム上で折返
し位置を計算するために、プログラム上の計算時間と、
制御系と制御対象である装置機器との情報伝達の時間が
問題となり、きれいに折り返し位置の分散を行うことが
難しい。このため、堆積面に生じる長手方向の凹凸を軽
減しようと、条件を色々と変え、折返し位置を分散させ
るが、思ったようには効果がでない。
し位置を計算するために、プログラム上の計算時間と、
制御系と制御対象である装置機器との情報伝達の時間が
問題となり、きれいに折り返し位置の分散を行うことが
難しい。このため、堆積面に生じる長手方向の凹凸を軽
減しようと、条件を色々と変え、折返し位置を分散させ
るが、思ったようには効果がでない。
【０００７】そこで、この問題を解決するために、多孔
質ガラス母材の長手方向全域を移動するバーナーを別に
設けて修正用バーナーとし、堆積量検出機構にて得られ
た結果に基づき、この修正用バーナーを制御して堆積量
を均一にする方法が提案されている（特開平１０−１５
８０２５号公報参照）。しかし、この方法は堆積量検出
機構や修正用バーナーのために別のガス供給ラインや移
動機構を必要とし、さらに、それらを制御する装置が必
要となるため、製造装置が複雑化し高価になるという問
題がある。
質ガラス母材の長手方向全域を移動するバーナーを別に
設けて修正用バーナーとし、堆積量検出機構にて得られ
た結果に基づき、この修正用バーナーを制御して堆積量
を均一にする方法が提案されている（特開平１０−１５
８０２５号公報参照）。しかし、この方法は堆積量検出
機構や修正用バーナーのために別のガス供給ラインや移
動機構を必要とし、さらに、それらを制御する装置が必
要となるため、製造装置が複雑化し高価になるという問
題がある。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、長手方向に対して移動する複数のバーナーを用い
て、ガラス微粒子を出発母材へ堆積させる多孔質ガラス
母材の製造において、長手方向に堆積量が均一で高品質
な多孔質ガラス母材を高生産性で製造する方法及び装置
を提供することを目的とする。
で、長手方向に対して移動する複数のバーナーを用い
て、ガラス微粒子を出発母材へ堆積させる多孔質ガラス
母材の製造において、長手方向に堆積量が均一で高品質
な多孔質ガラス母材を高生産性で製造する方法及び装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載した発明は、長手方向に対
して移動する複数のバーナーを用いて、ガラス微粒子を
出発母材へ堆積させる多孔質ガラス母材の製造方法にお
いて、前記バーナーを第１移動速度で往復移動させる第
１移動軸上に設置し、該第１移動軸を第２移動速度で往
復移動させる第２移動軸上に設置して、バーナーを往復
移動させることにより、バーナーの往復移動の折返し位
置を移動させつつ多孔質ガラス母材を製造することを特
徴とする多孔質ガラス母材の製造方法である。
め、本発明の請求項１に記載した発明は、長手方向に対
して移動する複数のバーナーを用いて、ガラス微粒子を
出発母材へ堆積させる多孔質ガラス母材の製造方法にお
いて、前記バーナーを第１移動速度で往復移動させる第
１移動軸上に設置し、該第１移動軸を第２移動速度で往
復移動させる第２移動軸上に設置して、バーナーを往復
移動させることにより、バーナーの往復移動の折返し位
置を移動させつつ多孔質ガラス母材を製造することを特
徴とする多孔質ガラス母材の製造方法である。
【００１０】このように、前記バーナーを第１移動速度
で往復移動させる第１移動軸上に設置し、該第１移動軸
を第２移動速度で往復移動させる第２移動軸上に設置し
て、バーナーを相対的に移動する２つの移動軸により往
復移動させれば、簡単な機械的方法によりバーナーの往
復移動の折返し位置を移動させることができ、製造され
る多孔質ガラス母材の長手方向の堆積量は均一なものと
することができる。従って、前述のような補正用バーナ
ーによって修正する必要がない。
で往復移動させる第１移動軸上に設置し、該第１移動軸
を第２移動速度で往復移動させる第２移動軸上に設置し
て、バーナーを相対的に移動する２つの移動軸により往
復移動させれば、簡単な機械的方法によりバーナーの往
復移動の折返し位置を移動させることができ、製造され
る多孔質ガラス母材の長手方向の堆積量は均一なものと
することができる。従って、前述のような補正用バーナ
ーによって修正する必要がない。
【００１１】この場合、請求項２に記載したように、第
１移動速度が第２移動速度より速いことが好ましい。第
１移動軸と第２移動軸のそれぞれの移動速度は、多孔質
ガラス母材から見たバーナーの移動が同じであれば、ど
ちらが速くとも良いが、実際に本発明の方法を実施する
際には、バーナーを移動させる第１移動軸の第１移動速
度を速くする方が容易に行うことができる。
１移動速度が第２移動速度より速いことが好ましい。第
１移動軸と第２移動軸のそれぞれの移動速度は、多孔質
ガラス母材から見たバーナーの移動が同じであれば、ど
ちらが速くとも良いが、実際に本発明の方法を実施する
際には、バーナーを移動させる第１移動軸の第１移動速
度を速くする方が容易に行うことができる。
【００１２】また、本発明の請求項３に記載した発明
は、少なくとも出発母材を把持しかつ該出発母材をその
長手軸の周りに回転させる手段と、ガラス微粒子を出発
母材へ堆積させる複数のバーナーを具備する多孔質ガラ
ス母材の製造装置であって、前記バーナーを第１移動速
度で往復移動する第１移動軸と、第１移動軸を第２移動
速度で往復移動する第２移動軸とを具備し、バーナーの
往復移動の折返し位置を移動させることが可能とされて
いることを特徴とする多孔質ガラス母材の製造装置であ
る。
は、少なくとも出発母材を把持しかつ該出発母材をその
長手軸の周りに回転させる手段と、ガラス微粒子を出発
母材へ堆積させる複数のバーナーを具備する多孔質ガラ
ス母材の製造装置であって、前記バーナーを第１移動速
度で往復移動する第１移動軸と、第１移動軸を第２移動
速度で往復移動する第２移動軸とを具備し、バーナーの
往復移動の折返し位置を移動させることが可能とされて
いることを特徴とする多孔質ガラス母材の製造装置であ
る。
【００１３】このように、バーナーを第１移動速度で往
復移動する第１移動軸と、第１移動軸を第２移動速度で
往復移動する第２移動軸とを具備し、バーナーの往復移
動の折返し位置を移動させることが可能とされている多
孔質ガラス母材の製造装置は、バーナーの折り返し位置
を移動するのに、複雑な制御プログラム上でソフト的に
折り返し位置を制御する必要がないため、プログラム上
の計算時間や、制御系と制御対象との情報伝達時間等は
問題とはならない。そのため、きれいに折り返し位置の
分散を行うことができ、堆積面に生じる長手方向の凹凸
を軽減することができる。
復移動する第１移動軸と、第１移動軸を第２移動速度で
往復移動する第２移動軸とを具備し、バーナーの往復移
動の折返し位置を移動させることが可能とされている多
孔質ガラス母材の製造装置は、バーナーの折り返し位置
を移動するのに、複雑な制御プログラム上でソフト的に
折り返し位置を制御する必要がないため、プログラム上
の計算時間や、制御系と制御対象との情報伝達時間等は
問題とはならない。そのため、きれいに折り返し位置の
分散を行うことができ、堆積面に生じる長手方向の凹凸
を軽減することができる。
【００１４】以下、本発明をさらに詳述するが本発明は
これに限定されるものではない。本発明者らは、長手方
向に対して移動する複数のバーナーを用いて、ガラス微
粒子を出発母材へ堆積させる多孔質ガラス母材の製造に
おいて、従来は、バーナーの往復移動の折返し位置の移
動を制御プログラムによるソフト的な手法で行っていた
のを、機械的な手法で行うことにより、高速で凹凸の少
ない良好な多孔質母材を製造することを発想し、諸条件
を精査して本発明を完成するに至ったものである。
これに限定されるものではない。本発明者らは、長手方
向に対して移動する複数のバーナーを用いて、ガラス微
粒子を出発母材へ堆積させる多孔質ガラス母材の製造に
おいて、従来は、バーナーの往復移動の折返し位置の移
動を制御プログラムによるソフト的な手法で行っていた
のを、機械的な手法で行うことにより、高速で凹凸の少
ない良好な多孔質母材を製造することを発想し、諸条件
を精査して本発明を完成するに至ったものである。
【００１５】従来、バーナーの移動はただ１つの移動軸
上にバーナーを設置することにより行い、バーナーの往
復移動の折返し位置の移動は制御プログラムのみにより
ソフト的に行っていた。例えば、前述の特開平３−２２
８８４５号では、同一寸法のバーナーを一定等間隔で１
移動軸上に配置し、その往復移動の開始位置を３点以上
に順次移動分散させることにより、ガラス微粒子を均一
に堆積させようとするものである。往復移動の開始位
置、すなわち折返し位置は制御プログラム等により制御
され、各々の往復移動１行程同士が重なり合うと、ちょ
うど多孔質ガラス母材のほぼ全長域で堆積量が均一にな
るようにされるというものである。
上にバーナーを設置することにより行い、バーナーの往
復移動の折返し位置の移動は制御プログラムのみにより
ソフト的に行っていた。例えば、前述の特開平３−２２
８８４５号では、同一寸法のバーナーを一定等間隔で１
移動軸上に配置し、その往復移動の開始位置を３点以上
に順次移動分散させることにより、ガラス微粒子を均一
に堆積させようとするものである。往復移動の開始位
置、すなわち折返し位置は制御プログラム等により制御
され、各々の往復移動１行程同士が重なり合うと、ちょ
うど多孔質ガラス母材のほぼ全長域で堆積量が均一にな
るようにされるというものである。
【００１６】しかし、現実の製造装置においては、上記
のように折り返し位置を正確に制御することは不可能で
あった。現実の装置では、まず制御プログラム上での計
算時間が原因で、折返し位置の制御に誤差が生じる。ま
た、制御対象である装置機器と制御系との情報伝達の時
間も誤差の原因となり、計算上は均一にガラス微粒子を
堆積できるようにプログラムしても、実際の装置では製
造される多孔質ガラス母材に凹凸が生じる。
のように折り返し位置を正確に制御することは不可能で
あった。現実の装置では、まず制御プログラム上での計
算時間が原因で、折返し位置の制御に誤差が生じる。ま
た、制御対象である装置機器と制御系との情報伝達の時
間も誤差の原因となり、計算上は均一にガラス微粒子を
堆積できるようにプログラムしても、実際の装置では製
造される多孔質ガラス母材に凹凸が生じる。
【００１７】そこで、本発明ではバーナーを移動させる
移動軸を２軸設けることにより、往復移動の折返し位置
を機械的に移動させることとした。つまり、バーナーを
部分的に往復移動させる第１移動軸を設け、その第１移
動軸を移動させる第２移動軸を設けることにより、機械
的にバーナーの往復移動の折返し位置を移動させる。こ
のようにすれば、それぞれの移動軸により被移動物を一
定速度で一定間隔に折返し移動させることで、容易にバ
ーナー往復移動の折返し位置の移動が可能となる。ま
た、それぞれの移動軸による移動幅は固定されているた
め、往復移動において移動し過ぎを機械的に防止するこ
とができる。さらに制御プログラムでの計算時間や、制
御対象と制御系との情報伝達の時間は全く問題とはなら
ず、簡単な方法で均一にガラス微粒子を堆積させること
ができる。
移動軸を２軸設けることにより、往復移動の折返し位置
を機械的に移動させることとした。つまり、バーナーを
部分的に往復移動させる第１移動軸を設け、その第１移
動軸を移動させる第２移動軸を設けることにより、機械
的にバーナーの往復移動の折返し位置を移動させる。こ
のようにすれば、それぞれの移動軸により被移動物を一
定速度で一定間隔に折返し移動させることで、容易にバ
ーナー往復移動の折返し位置の移動が可能となる。ま
た、それぞれの移動軸による移動幅は固定されているた
め、往復移動において移動し過ぎを機械的に防止するこ
とができる。さらに制御プログラムでの計算時間や、制
御対象と制御系との情報伝達の時間は全く問題とはなら
ず、簡単な方法で均一にガラス微粒子を堆積させること
ができる。
【００１８】また、本発明でバーナーを移動させる移動
軸を２軸設けることは、前述の特開平１０−１５８０２
のように修正用のバーナーを設けるために２軸以上の移
動軸を設ける方法と異なり、新たなガス供給ラインや制
御手段が必要となるわけではないので、製造装置が複
雑、高価になることはない。さらに、バーナーを移動さ
せる移動軸を２軸設けることにより、移動軸が１軸のみ
の場合には不可能であった動きをバーナーにさせること
が可能となり、多孔質ガラス母材製造の自由度を拡げる
ことができるという利点もある。
軸を２軸設けることは、前述の特開平１０−１５８０２
のように修正用のバーナーを設けるために２軸以上の移
動軸を設ける方法と異なり、新たなガス供給ラインや制
御手段が必要となるわけではないので、製造装置が複
雑、高価になることはない。さらに、バーナーを移動さ
せる移動軸を２軸設けることにより、移動軸が１軸のみ
の場合には不可能であった動きをバーナーにさせること
が可能となり、多孔質ガラス母材製造の自由度を拡げる
ことができるという利点もある。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て添付した図面に基づき説明するが本発明はこれに限定
されるものではない。ここで図１は、本発明の多孔質ガ
ラス母材の製造装置の一例を示した説明図である。この
多孔質ガラス母材製造装置１１は、軸付け法により多孔
質ガラス母材を製造する装置であり、出発母材（コアロ
ッド）１を把持しかつ出発母材１をその長手軸の周りに
回転させる母材把持具７を具備し、この母材把持具７に
は母材を回転させるための動力として母材回転用モータ
８が備えられている。
て添付した図面に基づき説明するが本発明はこれに限定
されるものではない。ここで図１は、本発明の多孔質ガ
ラス母材の製造装置の一例を示した説明図である。この
多孔質ガラス母材製造装置１１は、軸付け法により多孔
質ガラス母材を製造する装置であり、出発母材（コアロ
ッド）１を把持しかつ出発母材１をその長手軸の周りに
回転させる母材把持具７を具備し、この母材把持具７に
は母材を回転させるための動力として母材回転用モータ
８が備えられている。
【００２０】また、この多孔質ガラス母材製造装置１１
は、この母材把持具７に把持された出発母材１にガラス
微粒子を堆積させる複数のガラス微粒子生成用バーナー
６を具備しており、ガラス微粒子生成用バーナー６は、
出発母材１の長手方向に等間隔に横列配置されている。
そしてバーナー６は、バーナー前後移動機構９を備えて
おり、バーナーと出発母材１との距離を自在に調整する
ことができるようにされている。さらに、出発母材１を
間に挟んでバーナー６と対向するように排気フード１０
が設けられており、反応ガス及び未付着のガラス微粒子
を排気することができるようになっている。
は、この母材把持具７に把持された出発母材１にガラス
微粒子を堆積させる複数のガラス微粒子生成用バーナー
６を具備しており、ガラス微粒子生成用バーナー６は、
出発母材１の長手方向に等間隔に横列配置されている。
そしてバーナー６は、バーナー前後移動機構９を備えて
おり、バーナーと出発母材１との距離を自在に調整する
ことができるようにされている。さらに、出発母材１を
間に挟んでバーナー６と対向するように排気フード１０
が設けられており、反応ガス及び未付着のガラス微粒子
を排気することができるようになっている。
【００２１】さらに、本発明の多孔質ガラス母材製造装
置１１は、部分トラバース機構３を備え、バーナー６を
出発母材の長手方向に部分的に往復移動させることがで
きるようにされている。本発明の装置１１の特徴は、こ
の部分トラバース機構３にあり、この部分トラバース機
構３は、バーナー６を第１移動速度において部分トラバ
ース幅１２で往復移動する第１移動軸４と、第１移動軸
４を第２移動速度において全域トラバース幅１３で往復
移動する第２移動軸５を備え、２つの移動軸の働きによ
り、バーナー６の往復移動の折返し位置を移動させるこ
とができるようにされている。
置１１は、部分トラバース機構３を備え、バーナー６を
出発母材の長手方向に部分的に往復移動させることがで
きるようにされている。本発明の装置１１の特徴は、こ
の部分トラバース機構３にあり、この部分トラバース機
構３は、バーナー６を第１移動速度において部分トラバ
ース幅１２で往復移動する第１移動軸４と、第１移動軸
４を第２移動速度において全域トラバース幅１３で往復
移動する第２移動軸５を備え、２つの移動軸の働きによ
り、バーナー６の往復移動の折返し位置を移動させるこ
とができるようにされている。
【００２２】すなわち、第１移動軸４は比較的高速の第
１移動速度で、バーナー６を部分的に往復移動させ、第
２移動軸５は比較的低速の第２移動速度で、バーナー６
を往復移動させる第１移動軸４をさらに往復移動させる
ようになっている。このようにすることにより、バーナ
ー６の往復移動の折返し位置はムラなく分散され、凹凸
なくガラス微粒子の堆積を行うことができるようにされ
ている。
１移動速度で、バーナー６を部分的に往復移動させ、第
２移動軸５は比較的低速の第２移動速度で、バーナー６
を往復移動させる第１移動軸４をさらに往復移動させる
ようになっている。このようにすることにより、バーナ
ー６の往復移動の折返し位置はムラなく分散され、凹凸
なくガラス微粒子の堆積を行うことができるようにされ
ている。
【００２３】この発明における第１移動速度と第２移動
速度の関係は、同一速度でも異なる速度でもかまわず、
バーナー６の往復移動の折返し位置を移動することがで
きるものであれば、どのようなものであっても良い。し
たがって上記とは異なり、第１移動速度は低速とし第２
移動速度は高速としても良いが、実際の装置では比較的
軽量であるバーナーを高速で移動させる方が容易である
ため、第１移動速度が第２移動速度より速いことが好ま
しい。このように本発明では、バーナーの実際の移動速
度は、第１移動速度と第２移動速度の和となる。
速度の関係は、同一速度でも異なる速度でもかまわず、
バーナー６の往復移動の折返し位置を移動することがで
きるものであれば、どのようなものであっても良い。し
たがって上記とは異なり、第１移動速度は低速とし第２
移動速度は高速としても良いが、実際の装置では比較的
軽量であるバーナーを高速で移動させる方が容易である
ため、第１移動速度が第２移動速度より速いことが好ま
しい。このように本発明では、バーナーの実際の移動速
度は、第１移動速度と第２移動速度の和となる。
【００２４】次に、以上のような装置による多孔質ガラ
ス母材の製造方法について説明する。まず、出発母材１
の両端を母材把持具７によって把持する。母材把持具７
によって把持された出発母材１は母材回転用モータ８に
よって回転される。そして、部分トラバース機構３によ
り往復移動するバーナー６から、ガラス微粒子用原料と
反応ガスが出発母材１に吹き付けられる。出発母材１は
回転しており、またバーナー６は往復移動するので、ガ
ラス微粒子は出発母材１に吹き付けられ堆積し、ガラス
微粒子堆積体２を形成する。
ス母材の製造方法について説明する。まず、出発母材１
の両端を母材把持具７によって把持する。母材把持具７
によって把持された出発母材１は母材回転用モータ８に
よって回転される。そして、部分トラバース機構３によ
り往復移動するバーナー６から、ガラス微粒子用原料と
反応ガスが出発母材１に吹き付けられる。出発母材１は
回転しており、またバーナー６は往復移動するので、ガ
ラス微粒子は出発母材１に吹き付けられ堆積し、ガラス
微粒子堆積体２を形成する。
【００２５】そして、部分トラバース機構３において、
第１移動軸４はバーナー６を比較的高速の第１移動速度
で往復移動させ、第２移動軸５は第１移動軸を比較的低
速の第２移動速度で往復移動させる。そのためバーナー
６は部分的に往復移動するが、その折返し位置は順次移
動され、ガラス微粒子堆積体２の表面の凹凸はかなり滑
らかなものとなる。そのため、従来のように堆積面の凹
凸を別に設置した修正用バーナーにより修正する必要は
ない。そして第１移動速度及び第２移動速度の両方とも
一定速度で、一定振幅とすれば、特別な制御手段は必要
なく、移動し過ぎの恐れもない。
第１移動軸４はバーナー６を比較的高速の第１移動速度
で往復移動させ、第２移動軸５は第１移動軸を比較的低
速の第２移動速度で往復移動させる。そのためバーナー
６は部分的に往復移動するが、その折返し位置は順次移
動され、ガラス微粒子堆積体２の表面の凹凸はかなり滑
らかなものとなる。そのため、従来のように堆積面の凹
凸を別に設置した修正用バーナーにより修正する必要は
ない。そして第１移動速度及び第２移動速度の両方とも
一定速度で、一定振幅とすれば、特別な制御手段は必要
なく、移動し過ぎの恐れもない。
【００２６】さらに、本発明の多孔質ガラス母材製造装
置１１は、部分トラバース機構３が第１移動軸４及び第
２移動軸５の２つの移動軸で構成されているため、従来
の１つの移動軸しか持たない装置に比べてバーナー移動
の自由度が大きい。そのため、例えば、バーナー６の移
動条件とバーナー６から噴出させるガラス微粒子の成分
あるいは量を組み合わせて変更することにより、所望の
嵩密度分布をもつ多孔質ガラス母材を製造することもで
きる。
置１１は、部分トラバース機構３が第１移動軸４及び第
２移動軸５の２つの移動軸で構成されているため、従来
の１つの移動軸しか持たない装置に比べてバーナー移動
の自由度が大きい。そのため、例えば、バーナー６の移
動条件とバーナー６から噴出させるガラス微粒子の成分
あるいは量を組み合わせて変更することにより、所望の
嵩密度分布をもつ多孔質ガラス母材を製造することもで
きる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例を挙げて
説明する。 （実施例）図１に示す多孔質ガラス母材製造装置１１に
より、ＶＡＤ法にて予め作製された外径４０ｍｍ、長さ
８００ｍｍの出発母材１に対し、最終外径が２００ｍｍ
となるようにガラス微粒子を堆積してガラス微粒子堆積
体２を形成し、多孔質ガラス母材の製造を行った。バー
ナー６については、バーナー６を１５０ｍｍ間隔で５本
設置し、各々のバーナー６から四塩化ケイ素５Ｌ／ｍｉ
ｎ、水素１５０Ｌ／ｍｉｎ、酸素５０Ｌ／ｍｉｎが噴出
されるように調整を行った。
説明する。 （実施例）図１に示す多孔質ガラス母材製造装置１１に
より、ＶＡＤ法にて予め作製された外径４０ｍｍ、長さ
８００ｍｍの出発母材１に対し、最終外径が２００ｍｍ
となるようにガラス微粒子を堆積してガラス微粒子堆積
体２を形成し、多孔質ガラス母材の製造を行った。バー
ナー６については、バーナー６を１５０ｍｍ間隔で５本
設置し、各々のバーナー６から四塩化ケイ素５Ｌ／ｍｉ
ｎ、水素１５０Ｌ／ｍｉｎ、酸素５０Ｌ／ｍｉｎが噴出
されるように調整を行った。
【００２８】母材回転用モータ８に電力を供給し、母材
把持具により把持された出発母材１を３０ｒｐｍで回転
させた。第１移動軸４によりバーナー６を第１移動速度
を１０００ｍｍ／ｍｉｎとして往復移動させ、第２移動
軸５により第１移動軸４を第２移動速度２０ｍｍ／ｍｉ
ｎとして往復移動させた。そして、直径４０ｍｍの出発
母材１上にガラス微粒子堆積体２が直径２００ｍｍにな
るまで堆積を実施した。
把持具により把持された出発母材１を３０ｒｐｍで回転
させた。第１移動軸４によりバーナー６を第１移動速度
を１０００ｍｍ／ｍｉｎとして往復移動させ、第２移動
軸５により第１移動軸４を第２移動速度２０ｍｍ／ｍｉ
ｎとして往復移動させた。そして、直径４０ｍｍの出発
母材１上にガラス微粒子堆積体２が直径２００ｍｍにな
るまで堆積を実施した。
【００２９】堆積終了後の多孔質ガラス母材の外径を測
定した。外径測定はガラス母材の両端の不要部を除いた
直胴部全域について行い、その凹凸の度合いを直胴部に
ついての、 {（最大径）−（最小径）}／（最大径） （％） の値により評価した。上記の評価の結果、本発明の装置
により製造された多孔質ガラス母材の凹凸は３％に抑え
ることができ、凹凸のきわめて少ない多孔質ガラス母材
を得ることができた。
定した。外径測定はガラス母材の両端の不要部を除いた
直胴部全域について行い、その凹凸の度合いを直胴部に
ついての、 {（最大径）−（最小径）}／（最大径） （％） の値により評価した。上記の評価の結果、本発明の装置
により製造された多孔質ガラス母材の凹凸は３％に抑え
ることができ、凹凸のきわめて少ない多孔質ガラス母材
を得ることができた。
【００３０】（比較例）比較のため、従来の１軸でバー
ナーを往復移動させる多孔質ガラス母材製造装置を用い
て、制御ソフトを用いて実施例と同様の動きになるよう
にして堆積を実施し、多孔質ガラス母材の製造を行っ
た。すなわち、この比較例の多孔質ガラス母材製造装置
は、大部分が図１に示す実施例の装置１１と同様の構成
であるが、部分トラバース機構３において、第２移動軸
５がなく、バーナー６の往復移動は第１移動軸１軸のみ
で行うようになっている。さらに、往復移動の折返し位
置は、制御プログラムによる制御により順次移動される
ようになっている。その他の条件は実施例と同一にし
て、多孔質ガラス母材を製造した。
ナーを往復移動させる多孔質ガラス母材製造装置を用い
て、制御ソフトを用いて実施例と同様の動きになるよう
にして堆積を実施し、多孔質ガラス母材の製造を行っ
た。すなわち、この比較例の多孔質ガラス母材製造装置
は、大部分が図１に示す実施例の装置１１と同様の構成
であるが、部分トラバース機構３において、第２移動軸
５がなく、バーナー６の往復移動は第１移動軸１軸のみ
で行うようになっている。さらに、往復移動の折返し位
置は、制御プログラムによる制御により順次移動される
ようになっている。その他の条件は実施例と同一にし
て、多孔質ガラス母材を製造した。
【００３１】製造された多孔質ガラス母材の凹凸を実施
例と同様に評価した。その結果は、８％程度の値とな
り、実施例の装置に比べて劣った値となっていた。これ
は、制御プログラムの計算時間による誤差、あるいは制
御系と制御対象との情報伝達の時間が原因であると考え
られる。
例と同様に評価した。その結果は、８％程度の値とな
り、実施例の装置に比べて劣った値となっていた。これ
は、制御プログラムの計算時間による誤差、あるいは制
御系と制御対象との情報伝達の時間が原因であると考え
られる。
【００３２】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３３】例えば、本発明の方法および装置は、バー
ナーを２つの移動軸により往復移動させるものであれ
ば、本発明の範囲であり、これをプログラム可能な制御
装置と組み合せて用いてもよいことは言うまでもない。
ナーを２つの移動軸により往復移動させるものであれ
ば、本発明の範囲であり、これをプログラム可能な制御
装置と組み合せて用いてもよいことは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を適用する
ことにより、凹凸の少ない良好な品質の多孔質ガラス母
材を、簡単な方法あるいは装置により高生産性で製造す
ることができる。
ことにより、凹凸の少ない良好な品質の多孔質ガラス母
材を、簡単な方法あるいは装置により高生産性で製造す
ることができる。
【図１】本発明の多孔質ガラス母材の製造装置の１例を
示した説明図である。
示した説明図である。
１…出発母材（コア用ロッド）、 ２…ガラス微粒子堆
積体、３…部分トラバース機構、 ４…第１移動軸、
５…第２移動軸、６…ガラス微粒子生成用バーナー、
７…母材把持具、 ８…母材回転用モータ、９…バーナ
ー前後移動機構、 １０…排気フード、１１…多孔質ガ
ラス母材製造装置、 １２…部分トラバース幅、１３…
全域トラバース幅。
積体、３…部分トラバース機構、 ４…第１移動軸、
５…第２移動軸、６…ガラス微粒子生成用バーナー、
７…母材把持具、 ８…母材回転用モータ、９…バーナ
ー前後移動機構、 １０…排気フード、１１…多孔質ガ
ラス母材製造装置、 １２…部分トラバース幅、１３…
全域トラバース幅。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 忠克 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 4G014 AH15 4G021 EA03 EB14 EB26
Claims (3)
- 【請求項１】 長手方向に対して移動する複数のバーナ
ーを用いて、ガラス微粒子を出発母材へ堆積させる多孔
質ガラス母材の製造方法において、 前記バーナーを第１移動速度で往復移動させる第１移動
軸上に設置し、該第１移動軸を第２移動速度で往復移動
させる第２移動軸上に設置して、バーナーを往復移動さ
せることにより、バーナーの往復移動の折返し位置を移
動させつつ多孔質ガラス母材を製造することを特徴とす
る多孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項２】 前記第１移動速度が第２移動速度より速
いことを特徴とする請求項１に記載の多孔質ガラス母材
の製造方法。 - 【請求項３】 少なくとも出発母材を把持しかつ該出発
母材をその長手軸の周りに回転させる手段と、ガラス微
粒子を出発母材へ堆積させる複数のバーナーを具備する
多孔質ガラス母材の製造装置であって、 前記バーナーを第１移動速度で往復移動する第１移動軸
と、第１移動軸を第２移動速度で往復移動する第２移動
軸とを具備し、バーナーの往復移動の折返し位置を移動
させることが可能とされていることを特徴とする多孔質
ガラス母材の製造装置。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19525499A JP3730446B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置 |
| KR1020000036991A KR100651146B1 (ko) | 1999-07-02 | 2000-06-30 | 유리 모재를 제조하는 장치 및 그 방법 |
| EP00250218A EP1065175B1 (en) | 1999-07-02 | 2000-06-30 | Method and apparatus for manufacturing a glass optical fibre preform by the outside vapour deposition process |
| DE60019029T DE60019029T2 (de) | 1999-07-02 | 2000-06-30 | Verfahren und Vorrichtung zum herstellen einer Vorform aus Glas für optische Fasern mittels des Aussenabscheidungsverfahrens |
| TW093132318A TW200505807A (en) | 1999-07-02 | 2000-07-01 | Glass base material manufacturing apparatus and glass base material manufacturing method |
| TW093137247A TWI260310B (en) | 1999-07-02 | 2000-07-01 | Glass base material manufacturing apparatus and glass base material manufacturing method |
| TW089113004A TWI229057B (en) | 1999-07-02 | 2000-07-01 | Glass base material manufacturing apparatus |
| US09/609,389 US6546759B1 (en) | 1999-07-02 | 2000-07-03 | Glass base material manufacturing apparatus with super imposed back-and-forth burner movement |
| US10/370,494 US7055345B2 (en) | 1999-07-02 | 2003-02-24 | Glass base material manufacturing apparatus and glass base material manufacturing method |
| US10/373,224 US6672112B2 (en) | 1999-07-02 | 2003-02-26 | OVD apparatus including air-regulating structure |
| KR1020060041200A KR100691668B1 (ko) | 1999-07-02 | 2006-05-08 | 유리 모재를 제조하는 장치 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19525499A JP3730446B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001019441A true JP2001019441A (ja) | 2001-01-23 |
| JP3730446B2 JP3730446B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=16338085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19525499A Expired - Fee Related JP3730446B2 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-09 | 多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3730446B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7213416B2 (en) * | 2000-07-31 | 2007-05-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Glass base material producing device |
| US7726153B2 (en) | 2002-04-18 | 2010-06-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing glass particulate stacked body |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP19525499A patent/JP3730446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7213416B2 (en) * | 2000-07-31 | 2007-05-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Glass base material producing device |
| US7823418B2 (en) | 2000-07-31 | 2010-11-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of making glass base material |
| US7726153B2 (en) | 2002-04-18 | 2010-06-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing glass particulate stacked body |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3730446B2 (ja) | 2006-01-05 |
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