JP2001233632A - 光ファイバ母材製造用種棒の支持部材 - Google Patents

光ファイバ母材製造用種棒の支持部材

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JP2001233632A JP2000047523A JP2000047523A JP2001233632A JP 2001233632 A JP2001233632 A JP 2001233632A JP 2000047523 A JP2000047523 A JP 2000047523A JP 2000047523 A JP2000047523 A JP 2000047523A JP 2001233632 A JP2001233632 A JP 2001233632A
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01486Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 種棒の支持部材が破損しても、その破損部分
や種棒、その周りの生成物が落下しないようにして、生
成物の落下による被害を未然に防止する。 【解決手段】 種棒1にガラス粒子の多孔質体Gaを形
成する工程や多孔質体Gaを透明ガラス化する工程で
は、種棒1を支持部材4で支持するが、この支持部材4
の中空内部に棒状もしくはワイヤ状の心材6を挿通して
設け、この心材6の上端を主軸2側に保持させるととも
に、下端を支持部材4の下端に取り付けて、種棒1が支
持部材4ばかりでなく、心材6によっても主軸2側に支
持されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材を
製造する工程で種棒を支持する支持部材の構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ母材は、通常、煤付け工程
と、焼結工程とにより製造される。
【0003】煤付け工程では、図2に示すように、酸水
素火炎バーナ21,22が設置された反応容器23内に
種棒24を吊り下げ状に保持し、これを回転させる。一
方、前記の酸水素火炎バーナ21,22には酸素、水素
およびガラス原料等を導き、ガラス原料の火炎加水分解
反応によりガラス微粒子を発生させる。このガラス微粒
子は、回転する種棒24に付着堆積してガラスの多孔質
体Gaを形成する。
【0004】この煤付け工程では、種棒24を、その周
りに形成される多孔質体Gaごと、一体に回転させなが
ら引き上げる必要がある。
【0005】次の焼結工程では、図3に示すように、前
記の多孔質体Gaを電気炉等の焼結炉25内で加熱して
焼結し、透明の光ファイバ母材Gbにするのである。
【0006】この焼結工程では、種棒24を含む多孔質
体Gaを回転させながら下降させるとともに、脱水処理
を目的として、マッフル管29内にHe,Cl2を流
す。
【0007】このように、光ファイバ母材の製造に当た
っては、煤付け工程においても焼結工程においても、種
棒24と、その周りの生成物とを一体に回転させながら
上下させる必要があり、そのため、種棒24は、比較的
長尺の支持部材26に吊り下げ状に支持され、この支持
部材26を介して駆動用の主軸27のチャック28に取
り付けられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の支持
部材26には、従来、石英ガラス製のものが使用される
のが一般的である。これは、煤付け工程で火炎加水分解
反応により発生する塩酸や脱水用の塩素ガス等の腐食性
ガスに強く、耐熱性もあり、また、揮発物質を出して光
ファイバ母材の品質を低下させることがないからであ
る。
【0009】しかしながら、石英ガラス製の支持部材2
6は、大口径、長尺に成長した多孔質体Gaや光ファイ
バ母材Gbを確実に支持するには強度が充分ではなくて
破損しやすく、成長した多孔質体Gaの移し替えや、完
成した光ファイバ母材Gbの取り出しを行うような場合
に支持部材26に過大な外力、衝撃が加わるようなこと
があると、破損するおそれがあった。
【0010】このように何らかの原因により、不測に支
持部材26が破損すると、それに支持されている種棒2
4と、この種棒に付いている多孔質体Gaもしくは光フ
ァイバ母材Gbとが、いっしょに落下することになるか
ら、その衝撃で反応容器23やバーナ21,22、焼結
炉25のマッフル管29等の製造設備が破壊され、多大
な損害を生じる。
【0011】ましてや、上記のような事態が製造中に生
じると、腐食性ガスが外部に流出拡散することになり、
危険である。
【0012】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、支持
部材が破損しても、その破損した部分や、これに支持さ
れている種棒、その周りの多孔質体等が落下しないよう
にして、製造途中の生成物の落下による被害を未然に防
止することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、種棒にガラス微粒子を付着堆積させて多
孔質体を形成する工程および/または前記多孔質体を加
熱して透明ガラス化する工程において前記種棒を支持す
る支持部材であって、前記支持部材の中空内部に棒状も
しくはワイヤ状の心材が挿通され、この心材の上端が主
軸側に保持されるとともに、下端が支持部材の下端に取
り付けられている構成とした。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図により本発明の実施の形
態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る種棒
の支持部材の縦断面図で、上下の中間部分を省略してい
る。
【0015】図1において、符号1は種棒で、2は、種
棒1とその周りの生成物とを回転させるための主軸、3
はチャック、4は支持部材である。
【0016】主軸2は、緩速で回転しながら上下動する
もので、その下端にはチャック3が一体に設けられてい
る。この主軸2およびチャック3は、反応容器上に設置
されて該反応容器内に種棒1を保持するものであっても
よいし、焼結炉上に設置されて該焼結炉のマッフル管内
に多孔質体Gaを保持するものであってもよい。
【0017】支持部材4は、主軸2側に種棒1を吊り下
げ支持させるためのもので、石英ガラス製のパイプから
なり、その上端はチャック3の締め付けにより主軸2に
取り付けられる。この支持部材4の下端内部には種棒1
が挿入され、種棒1はこれと支持部材4とを横に貫通す
るピン5により、支持部材4に取り付けられる。ピン5
を用いた支持部材4に対する種棒1の取り付け構造はそ
の一例であって、これに限定されないのは言うまでもな
い。
【0018】本発明では、支持部材4の中空内部に心材
6が挿通されていることに特徴がある。この心材6は棒
体もしくはワイヤで、その上端は主軸2もしくはチャッ
ク3に保持される。図示の例では、心材6は支持部材4
より上方に延出して主軸2の中空内部に臨み、その延出
上端に保持リング7が一体に形成されており、この保持
リング7に主軸2を横に貫通する横軸8を通すことで、
心材6の上端が主軸2に吊り下げ状に保持される。
【0019】一方、心材6の下端は、支持部材4の下端
に取り付けられる。図示例では、支持部材4の下端内部
に受け止め壁9が形成される一方、心材6の下端にはネ
ジ頭のようなストッパー10が一体に設けられ、このス
トッパー10が前記の受け止め壁9の下側に受け止めら
れることで、心材6の下端が支持部材4の下端に取り付
けられている。
【0020】この場合、受け止め壁9とストッパー10
とにより、支持部材4の中空内部を受け止め壁9の個所
で上下気密に遮断して、支持部材4の下半の中空部を外
部に対して密封することが望ましい。さらに密閉性を高
めるためには、ストッパー10より下側において、支持
部材4の内部空間をシールドすればよい。
【0021】上記の心材6の材質としては、強度があ
り、耐熱性、耐食性に優れ、かつ揮発物質が皆無か極め
て少ないものが好ましく、具体的には、ニッケル合金
(商品名:ハステロイ)のような耐食性合金の棒体やワ
イヤからなるワイヤを心材6とすればよい。
【0022】これに対して、前記のように、心材6を支
持部材4の中空内部に密封するなど、心材6の腐食や揮
発物質の流出を防止する構造にすれば、耐食性や揮発物
質の発生については条件を緩和することができ、他の金
属の棒体やワイヤ、セラミックの棒体、炭素繊維のワイ
ヤ等からなる心材6も使用可能である。他に心材6の腐
食や揮発物質の流出を防止する構造としては、支持部材
4の中空内部により小径の石英ガラス製のパイプを設け
て、このパイプで心材6を被覆するようにしてもよい。
【0023】上記の構成において、煤付け工程において
も焼結工程においても、主軸2のチャック3には支持部
材4の上端が締め付け固定されるとともに、支持部材4
の下端には種棒1が取り付けられて、種棒1は支持部材
4を介して主軸2に吊り下げ保持されるが、支持部材4
の内部には心材6が通っていて、その下端は支持部材4
の下端に取り付けられており、心材6の上端は横軸8に
より主軸2に取り付けられる。これで、支持部材4は主
軸2のチャック3に直接保持されるとともに、心材6を
介して主軸2に保持され、二重の保持になる。
【0024】煤付け工程では、種棒1はまず、主軸2に
より反応容器内の低い位置で回転し、回転しながら上昇
する。この種棒1には、バーナのガラス原料を含む火炎
が吹き付けられる。ガラス原料の火炎加水分解で発生し
たガラス微粒子は種棒1の周りに付着堆積する。種棒1
は回転しながら上昇するので、種棒1には大口径で長尺
の多孔質体Gaができる。
【0025】煤付け工程で形成された多孔質体Gaは、
種棒1とともに焼結炉に移されて、焼結処理を受ける。
この焼結工程においては、多孔質体Gaは高い位置に保
持されて、その位置から回転しながら下降するが、この
場合も、多孔質体Gaの種棒1を支持する支持部材4
は、主軸2のチャック3に直接保持されるとともに、心
材6を介して主軸2に保持される。多孔質体Gaは下端
から加熱されるので、下端から順にガラス化して透明の
光ファイバ母材となる。
【0026】このような製造工程中、反応容器や焼結炉
内の雰囲気には、塩酸や脱水用の塩素ガス等の腐食性ガ
スが含まれ、これらは支持部材4の中空内部に流入しよ
うとするが、この支持部材4の下半部は密封されている
か、内部の心材6は耐食性に優れた材料でできている。
そのため、心材6は腐食性ガスにより劣化することが極
めて少ない。
【0027】また、上記の各工程の途中で、あるいは多
孔質体Gaの移し替えや光ファイバ母材の取り出しの
際、何らかの原因で支持部材4に過大な外力、衝撃が加
わるようなことがあると、支持部材4は破損する。
【0028】このような場合、従来の支持部材を使用し
ていると、支持部材の破損個所より下の部分、すなわ
ち、支持部材の一部と、これに支持されている種棒、こ
の種棒に形成されている多孔質体もしくは光ファイバ母
材は、一挙に落下し、反応容器や加熱炉内のマッフル管
を破壊するが、本発明の場合、支持部材4の下端は心材
6を介して主軸2側に保持されているから、支持部材4
の破損部分は主軸2に保持された状態を保ち、この支持
部材4により多孔質体Gaや光ファイバ母材は元の高さ
位置に支持される。そのため、支持部材4の破損部分
や、種棒1、その周りの生成物が落下することがない。
【0029】上記の実施形態では、支持部材4を石英ガ
ラス製としたが、揮発物質が極めて少なければ、セラミ
ックのパイプや、カーボン製のパイプを支持部材4とし
て使用することも可能である。
【0030】また、上記の実施形態では、心材6の下端
を、受け止め壁9とストッパー10とにより支持部材4
の下端に取り付けるようにしたが、心材6の主軸2への
取り付け部分のように、心材6の下端を、支持部材4を
横に貫通する横軸もしくはピンにより、支持部材4に取
り付けるようにしてもよい。
【0031】さらに、心材6の上端には、チャック3の
上端に引っ掛かる大きさのストッパーもしくは横軸を設
けて、心材6の上端をチャック3に保持させるようにし
てもよく、心材6の上端の主軸2側への取り付け構造、
心材6の下端の支持部材4への取り付け構造としては、
種々のものが採用可能であり、図示のものに限定されな
い。
【0032】
【発明の効果】本発明は、種棒の支持部材の中空内部に
心材を設けて、種棒が支持部材だけでなく心材によって
も主軸側に吊り下げ保持されるようにしたもので、何ら
かの原因で支持部材が破損することがあっても、支持部
材の破損部分や種棒、この種棒の周りの多孔質体等の生
成物が、心材により元の位置に継続して支持されるか
ら、種棒や、それに付着する生成物の落下による被害を
未然に防止することができる。
【0033】しかも、心材は支持部材の中空内部に設け
られるから、製造中、雰囲気に含まれる腐食性ガスの影
響が少なく、また、心材からの揮発物質の支持部材外へ
の流出も抑えられるから、心材には比較的多くの材料を
選択して使用しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る種棒の支持部材の縦
断面図。
【図2】光ファイバ母材の煤付け工程を示す工程説明
図。
【図3】光ファイバ母材の焼結工程を示す工程説明図。
【符号の説明】
1 種棒 2 主軸 3 チャック 4 支持部材 6 心材 Ga 多孔質体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 種棒にガラス微粒子を付着堆積させて多
    孔質体を形成する工程および/または前記多孔質体を加
    熱して透明ガラス化する工程において、前記種棒を支持
    する支持部材であって、 前記支持部材の中空内部に棒状もしくはワイヤ状の心材
    が挿通され、この心材の上端が、前記各工程でこの支持
    部材を保持する主軸側に固定されるとともに、下端がこ
    の支持部材の下端に取り付けられていることを特徴とす
    る光ファイバ母材製造用種棒の支持部材。
  2. 【請求項2】 前記支持部材が石英ガラスであることを
    特徴とする請求項1に記載の光ファイバ母材製造用種棒
    の支持部材。
  3. 【請求項3】 前記心材が金属の棒体もしくはワイヤで
    あることを特徴とする請求項1または2に記載の光ファ
    イバ母材製造用種棒の支持部材。
  4. 【請求項4】 前記心材がセラミックの棒体であること
    を特徴とする請求項1または2に記載の光ファイバ母材
    製造用種棒の支持部材。
  5. 【請求項5】 前記心材の下端が前記支持部材の下端内
    部に気密に取り付けられていることを特徴とする請求項
    1、2、3または4に記載の光ファイバ母材製造用種棒
    の支持部材。
  6. 【請求項6】 前記心材が前記支持部材の中空内部にお
    いて石英ガラス製のパイプに被覆されている請求項1、
    2、3、4または5に記載の光ファイバ母材製造用種棒
    の支持部材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002114533A (ja) * 2000-07-31 2002-04-16 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 大型の光ファイバ用母材の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002114533A (ja) * 2000-07-31 2002-04-16 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 大型の光ファイバ用母材の製造方法
JP4674887B2 (ja) * 2000-07-31 2011-04-20 信越石英株式会社 大型の光ファイバ用母材の製造方法

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