JP2002338257A - Apparatus for manufacturing glass particulate deposit and method for manufacturing the same - Google Patents

Apparatus for manufacturing glass particulate deposit and method for manufacturing the same

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JP2002338257A
JP2002338257A JP2001149271A JP2001149271A JP2002338257A JP 2002338257 A JP2002338257 A JP 2002338257A JP 2001149271 A JP2001149271 A JP 2001149271A JP 2001149271 A JP2001149271 A JP 2001149271A JP 2002338257 A JP2002338257 A JP 2002338257A
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glass
burner
synthesizing
fine particles
glass fine
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Motonori Nakamura
元宣 中村
Toshihiro Oishi
敏弘 大石
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of efficiently manufacturing a glass particulate deposit of a stable shape by decreasing the fluctuations in the external diameter of the glass particulate deposit by a CVD process. SOLUTION: The apparatus for depositing the glass particulates spouting from a plurality of glass particulate-synthesizing burners adapted to move back and forth relatively with a glass rod which is a target on the outer periphery of the glass rod while clamping the glass rod to a vertical posture and rotating the rod is arranged with a plurality of the glass particulate-synthesizing burners so as to face downward with respect to a horizontal direction, by which the occurrence of a temperature difference above and below within a reaction vessel is averted and the glass particulate deposit can be manufactured without the fluctuation in the external diameter. The manufacturing method uses this apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は効率的にガラス微粒
子堆積体を製造するための装置及び製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for efficiently producing a glass particle deposit.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバや光学部品用途のガラスの製
法として、バーナにガラス原料ガス(不活性ガス等のキ
ャリヤーガスを含む場合もある)、水素等の燃料ガス及
び酸素等の助燃性ガス、さらに必要な場合には不活性ガ
スを導入し、バーナに形成される火炎中で上記ガラス原
料ガスを火炎加水分解反応又は酸化反応することにより
生成したガラス微粒子をターゲット外周に堆積させて多
孔質のガラス微粒子堆積体とし、これを焼結・透明化し
てガラス体とする方法がある。
2. Description of the Related Art As a method for producing glass for use in optical fibers and optical components, a burner contains a glass raw material gas (which may include a carrier gas such as an inert gas), a fuel gas such as hydrogen, and a combustion assisting gas such as oxygen. Further, if necessary, an inert gas is introduced, and glass fine particles generated by performing a flame hydrolysis reaction or an oxidation reaction of the glass raw material gas in a flame formed in the burner are deposited on the outer periphery of the target to form a porous material. There is a method in which a glass particle deposit is formed, and this is sintered and made transparent to form a glass body.

【0003】このようなガラス微粒子堆積体の製法とし
て、丸棒状の出発材ガラスロッド(以下「ガラスロッ
ド」と略記)をその長手方向中心軸を回転軸として回転
自在に把持してターゲットとし、ガラス微粒子合成用バ
ーナ(以下、「バーナ」と略記する場合もある)をその
噴出口が該ガラスロッドに向かうように配置し、該バー
ナを該ガラスロッドの長手軸方向に沿って相対的に往復
運動(トラバースという)させながら火炎中に生成する
ガラス微粒子を該出発材に堆積させ、出発材の外周にガ
ラス微粒子堆積体を形成させる、外付け法(OVD法)
が知られている。この方法は、出発材ガラスロッドとし
てコア又はコアとクラッドとなる屈折率分布を有するガ
ラスロッドを用いてその外周にガラス微粒子堆積体を製
造した後焼結することにより、複雑な屈折率構造を実現
できること、コアとクラッドの径比を大きくできること
から、光ファイバ用母材製造における中間体の製法とし
て広く利用されている。
[0003] As a method for producing such a glass fine particle deposit, a round rod-shaped starting material glass rod (hereinafter abbreviated as "glass rod") is rotatably gripped about its longitudinal center axis as a rotation axis to form a glass target. A burner for synthesizing fine particles (hereinafter sometimes abbreviated as “burner”) is disposed so that its jet port faces the glass rod, and the burner is reciprocated relatively along the longitudinal axis direction of the glass rod. External method (OVD method) in which glass fine particles generated in a flame are deposited on the starting material while being traversed (referred to as traverse), and a glass fine particle deposit is formed on the outer periphery of the starting material.
It has been known. This method realizes a complex refractive index structure by using a glass rod having a refractive index distribution that becomes a core or a core and a clad as a starting material glass rod, producing a glass particle deposit on the outer periphery thereof, and then sintering the same. It is widely used as a method for producing an intermediate in the production of a preform for an optical fiber because it can be performed and the diameter ratio between the core and the clad can be increased.

【0004】外付け法の具体例として、例えば特開平3
−228845号公報には複数本の同一構造のバーナを
等間隔に配置し、往復運動の開始位置を移動分散させな
がらガラス微粒子を堆積させることにより多孔質母材の
表面凹凸を平均化する製法が記載されている。また、特
開平10−7421号公報には、出発材(ターゲットと
なるガラスロッド)に対向して1本又は平行に出発材に
対して上向きに配置された複数本バーナの該出発材への
噴付方向のなす角度を50〜85°となるように、出発
材の向きに対してバーナを傾けてガラス微粒子を堆積す
ることにより、ガラス微粒子堆積体のテーパ状端部を短
くする技術が提案されている。
As a specific example of the external method, for example,
JP-A-228845 discloses a method of averaging the surface irregularities of a porous base material by arranging a plurality of burners having the same structure at equal intervals and depositing glass particles while moving and dispersing the start position of the reciprocating motion. Has been described. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-7421 discloses that a single burner or a plurality of burners disposed in parallel with a starting material (a glass rod serving as a target) and facing upward with respect to the starting material is injected into the starting material. A technique has been proposed in which the glass particles are deposited by inclining the burner with respect to the direction of the starting material so that the angle between the application directions is 50 to 85 °, thereby shortening the tapered end of the glass particle deposit. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】外付け法は出発材が水
平状態であっても鉛直状態であっても実施できるが、大
型のガラス微粒子堆積体を製造する場合には出発材をそ
の中心軸が鉛直方向になるように把持することが多い。
その理由は、水平方向に把持してガラス微粒子堆積体を
製造すると、重力によりガラスロッドまたはガラス微粒
子堆積体が曲がることがあるからである。このように出
発材ガラスロッドの中心軸を略鉛直方向に把持して長時
間にわたりガラス微粒子堆積体のサイズが大きくなるま
で合成を続けていると、上記特開平3−228845号
公報の方法のように行っても、図3に示すように下部で
ガラス微粒子堆積体外径が大きく、上部で外径が細くな
ってしまい、やはり母材の外径が長手方向で変動してし
まうという問題がある。本発明はこの問題を解決し、複
数本のバーナを用いるOVD法においてガラス微粒子堆
積体の外径安定性を向上して効率的に製造できる方法及
びそのための装置の提供を目的とするものである。
The external method can be carried out regardless of whether the starting material is in a horizontal state or in a vertical state. Is often held vertically.
The reason is that when the glass fine particle deposit is manufactured while being held in the horizontal direction, the glass rod or the glass fine particle deposit may be bent by gravity. As described above, if the center axis of the starting material glass rod is held in a substantially vertical direction and the synthesis is continued for a long time until the size of the glass fine particle deposit increases, the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-228845 can be used. However, as shown in FIG. 3, there is a problem that the outer diameter of the glass fine particle deposit is large at the lower part and the outer diameter is small at the upper part, and the outer diameter of the base material also fluctuates in the longitudinal direction. An object of the present invention is to solve this problem and to provide a method for improving the outer diameter stability of a glass fine particle deposit in an OVD method using a plurality of burners and efficiently producing the same, and to provide an apparatus therefor. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は以下の(1) 〜
(7) の構成により、上記課題を解決するものである。 (1)ガラス微粒子を堆積させるターゲットとなるガラス
ロッドをその中心軸が略鉛直方向になるように把持して
回転させる機構、複数本のガラス微粒子合成用バーナ、
該ガラスロッドと該複数本のガラス微粒子合成用バーナ
のいずれかもしくは両方を該ガラスロッドの中心軸方向
に駆動させる駆動装置、該ガラス微粒子合成用バーナに
ガラス原料ガス、燃料ガス及び助燃性ガスを供給する原
料供給装置、該複数本のガラス微粒子合成用バーナと該
ガラスロッドを内包し該ガラス微粒子合成用バーナの火
炎中に合成され噴出されるガラス微粒子を該ガラスロッ
ド外周に堆積させるための反応容器、及び堆積しなかっ
たガラス微粒子を該反応容器から排気する手段を有する
ガラス微粒子堆積体製造装置において、該ガラス微粒子
合成用バーナの噴出口の向きを水平方向に対して下向き
に設置することを特徴とするガラス微粒子堆積体製造装
置。 (2) 前記ガラス微粒子合成用バーナの噴出口の向きとガ
ラスロッドの中心軸方向のなす角度が30〜70°であ
ることを特徴とする前記(1) 記載のガラス微粒子堆積体
製造装置。 (3) 前記堆積しなかったガラス微粒子を排気する手段と
して複数の排気口を有し、該排気口の少なくとも1つ
は、前記複数本のバーナのうち最も上部に位置するバー
ナより低い位置に取り付けられていることを特徴とする
前記(1) 又は(2)記載のガラス微粒子堆積体製造装置。 (4) 堆積しなかったガラス微粒子を排気する手段として
複数の排気手段を有し、それぞれの排気能力を調整する
機構を有することを特徴とする前記(1) ないし(3) のい
ずれかに記載のガラス微粒子堆積体製造装置。 (5) ガラス原料ガスをガラス微粒子合成用バーナの火炎
中に導入して生成するガラス微粒子をその中心軸を回転
軸として回転するガラスロッドの外周に吹きつけると共
に、該ガラスロッドと前記ガラス微粒子合成用バーナと
を該中心軸に平行に相対的に往復運動させることにより
該ガラス微粒子を該ガラスロッド外周に堆積させる製造
方法において、前記ガラス微粒子合成用バーナを複数本
用い、各バーナから水平方向に対して下向きとなるよう
にガラス微粒子を噴出してガラス微粒子堆積体を形成す
ることを特徴とするガラス微粒子堆積体製造方法。 (6) 前記往復運動の折り返し位置を一定値ずつ変更して
ずらし、バーナ間隔分ずらし終わった後にずらしていく
方向を逆転するようにしてガラス微粒子堆積体を形成す
ることを特徴とする前記(5) 記載のガラス微粒子堆積体
製造方法。 (7) 前記ガラスロッドが少なくとも光ファイバ母材のコ
アとなる部分を有することを特徴とする前記(5) 又は
(6) 記載の実施例微粒子堆積体の製造方法。
Means for Solving the Problems The present invention provides the following (1) to
The above problem is solved by the configuration of (7). (1) a mechanism for holding and rotating a glass rod serving as a target for depositing glass particles so that the center axis thereof is substantially vertical, a plurality of burners for synthesizing glass particles,
A driving device for driving one or both of the glass rod and the plurality of burners for synthesizing glass fine particles in the direction of the central axis of the glass rod, and supplying a glass raw material gas, a fuel gas, and an auxiliary gas to the burner for synthesizing glass fine particles. A raw material supply device for supplying, a plurality of burners for synthesizing glass fine particles and a reaction for enclosing the glass rod and depositing the fine glass particles synthesized and ejected in the flame of the burner for synthesizing glass fine particles on the outer periphery of the glass rod. In the apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit having a container and a means for exhausting the glass fine particles that have not been deposited from the reaction container, it is preferable that the direction of the ejection port of the burner for synthesizing the glass fine particles is set downward with respect to the horizontal direction. Characteristic glass particle deposit manufacturing equipment. (2) The apparatus for producing a glass particle deposit according to the above (1), wherein the angle between the direction of the ejection port of the glass particle synthesizing burner and the direction of the central axis of the glass rod is 30 to 70 °. (3) A plurality of exhaust ports are provided as a means for exhausting the non-deposited glass fine particles, and at least one of the exhaust ports is attached to a position lower than a top burner of the plurality of burners. The apparatus for producing a glass fine particle deposit according to the above (1) or (2), wherein: (4) The method according to any one of (1) to (3), further comprising a plurality of exhaust means as means for exhausting the glass fine particles that have not been deposited, and having a mechanism for adjusting each exhaust ability. Glass particle deposit manufacturing equipment. (5) A glass raw material gas is introduced into the flame of a glass particle synthesizing burner, and the generated glass particles are sprayed on the outer periphery of a rotating glass rod with its central axis as a rotation axis. In a manufacturing method in which the glass fine particles are deposited on the outer periphery of the glass rod by relatively reciprocating the burner and the burner in parallel with the center axis, using a plurality of the burners for synthesizing the glass fine particles, and from each burner in a horizontal direction. A method for manufacturing a glass fine particle deposit, wherein glass fine particles are ejected downward so as to form a glass fine particle deposit. (6) The glass fine particle deposit body is formed by changing the turning position of the reciprocating motion by changing the fixed value at a fixed value and shifting the turning direction after the shift by the burner interval is completed. ). (7) wherein the glass rod has at least a portion serving as a core of the optical fiber preform (5) or
(6) The method for producing the particulate deposit according to the embodiment described in (6).

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明者らは、従来の多数本バー
ナを用いたOVD法においてガラス微粒子堆積体の外径
が図3のようになってしまう原因について検討を重ねた
結果、反応容器内の温度条件が母材(ガラスロッド/ガ
ラス微粒子堆積体の複合体)の長手方向にずれてくるた
め、温度の低い部分はガラス微粒子堆積体外径が太くな
り、温度の高い部分では同外径が細くなると考えつい
た。すなわち、図4の(a)に示すように、VAD法に
おいてはバーナは形成されていくガラス微粒子堆積体の
下方に位置してガラス微粒子堆積体の一部を加熱するだ
けであり、また図4の(b)に示すように複数もしくは
1本のバーナを用いてバーナ設置範囲よりも長い範囲に
外付けする場合も、バーナで加熱されるのはガラス微粒
子堆積体の一部分のみであるのに対し、図4の(c)に
示すように複数のバーナによりガラス微粒子堆積体のほ
ぼ全体が常に熱せられる場合には、温かい空気が上に移
動し、反応容器上部で温度が高く、下部ではより温度が
低い状態となる。反応容器温度に差が生じるとそこから
の輻射熱によりガラス微粒子堆積体表面にも温度差が生
じ、これに起因してガラス微粒子堆積体の嵩密度が上部
で高く、下部で低くなってしまい、この嵩密度の差はガ
ラス微粒子堆積体の成長とともに徐々に拡大してくる。
そこで本発明は、OVD法において用いる複数本のガラ
ス微粒子合成用バーナの向きを水平方向に対して下向き
に固定して設置することにより、長手方向の温度ムラを
回避する。すなわち、ガラス微粒子合成用バーナの噴射
方向の中心軸の向きを水平方向から下向きにして設置す
ると、バーナ火炎から発生する熱をより下向きに供給す
ることになるので、結果として反応容器の温度分布が上
下で差がなくなることになる。その結果、形状の安定し
たガラス微粒子堆積体を得ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have repeatedly studied the causes of the outer diameter of a glass fine particle deposit as shown in FIG. 3 in a conventional OVD method using a large number of burners. Because the temperature conditions inside are shifted in the longitudinal direction of the base material (composite of glass rod / glass particulates), the outer diameter of the glass particulates is increased in the low temperature part and the same in the high temperature part. Thought it would be thin. That is, as shown in FIG. 4A, in the VAD method, the burner is located below the glass particle deposit to be formed and only heats a part of the glass particle deposit. As shown in (b), when a plurality of or one burner is used to externally extend the burner in a range longer than the burner installation range, only a part of the glass fine particle deposit is heated by the burner. As shown in FIG. 4 (c), when a plurality of burners heat almost the entire glass particle deposit at all times, warm air moves upward, the temperature is higher in the upper part of the reaction vessel, and the temperature is lower in the lower part. Is low. When a difference occurs in the temperature of the reaction vessel, a radiant heat from the reaction causes a temperature difference also on the surface of the glass fine particle deposit, and as a result, the bulk density of the glass fine particle deposit is high in the upper part and low in the lower part. The difference in bulk density gradually increases with the growth of the glass fine particle deposit.
Therefore, the present invention avoids temperature unevenness in the longitudinal direction by fixing a plurality of burners for synthesizing glass fine particles used in the OVD method so as to face downward with respect to the horizontal direction. In other words, if the direction of the central axis of the injection direction of the burner for synthesizing glass fine particles is set downward from the horizontal direction, the heat generated from the burner flame will be supplied more downward, and as a result, the temperature distribution of the reaction vessel will be reduced. There will be no difference between the top and bottom. As a result, a glass particle deposit having a stable shape can be obtained.

【0008】以下、図1に示す本発明の一実施態様の概
略図を参照して具体的に装置の構成を説明する。図1の
例では、5本のガラス微粒子合成用バーナ1a,1b〜
1eを用い、反応容器2内において該バーナ1が水平方
向に対し下向きになるように固定して設置してある。一
方、回転チャック3に把持したシード棒4の先端にはガ
ラスロッド5を取り付けておく。各バーナ1a〜1eに
はガス供給装置6からガラス原料ガスとして例えばSi
Cl4 、燃料ガスとしてH2 、助燃性ガスとしてO2
更に不活性ガスとしてArをそれぞれ供給し、各バーナ
1a〜1eの噴出口に形成される火炎中で該ガラス原料
ガスを火炎加水分解反応及び/又は酸化反応させてガラ
ス微粒子を生成させる。図1の例では昇降機7を用いて
ガラスロッドを適宜トラバースさせ、上記のように生成
したガラス微粒子を回転するガラスロッド5上に堆積さ
せる。なお、トラバースは極力ガラスの外径変動が少な
いように行うことが好ましい。例えば、以下のようにト
ラバースさせることが好ましい実施の態様として挙げら
れる。バーナ間隔をLとしたときに、ガラスロッドとバ
ーナを平行に相対的に往復運動させ、往復運動の折り返
し一を所定の距離(例えばバーナ間隔の整数分の一)ず
つ一定方向に移動させ、折り返し位置が0.9L〜1.
1L移動したところで折り返し位置を逆方向に移動させ
るようにし、順次この操作を繰り返してバーナで合成さ
れるガラス微粒子をガラスロッドの表面に順次堆積させ
ていく。このとき、トラバース速度v(mm/分)、ガ
ラスロッドの回転数r(rpm)として、A=(r/
v)×lで表される値が、40≧A≧8の範囲となるよ
うにする。この堆積工程の間、該バーナ1a〜1eは下
向きに固定して設置されているので、噴出する火炎は反
応容器2下方に向かい、これにより反応容器2上下の温
度差が小さくなるので、ガラス微粒子堆積体10の外径
の変動を低減できる。
Hereinafter, the configuration of the apparatus will be specifically described with reference to the schematic diagram of one embodiment of the present invention shown in FIG. In the example of FIG. 1, five burners 1a, 1b to
1e, the burner 1 is fixed and installed in the reaction vessel 2 so that the burner 1 faces downward with respect to the horizontal direction. On the other hand, a glass rod 5 is attached to the tip of the seed rod 4 held by the rotary chuck 3. Each of the burners 1a to 1e is supplied from the gas supply device 6 as a glass raw material gas such as Si.
Cl 4 , H 2 as a fuel gas, O 2 as an auxiliary gas,
Further, Ar is supplied as an inert gas, and the glass raw material gas is subjected to a flame hydrolysis reaction and / or an oxidation reaction in a flame formed at the ejection port of each of the burners 1a to 1e to generate glass fine particles. In the example of FIG. 1, the glass rod is traversed appropriately using the elevator 7, and the glass fine particles generated as described above are deposited on the rotating glass rod 5. In addition, it is preferable that the traverse is performed so that the outer diameter fluctuation of the glass is minimized. For example, it is preferable to traverse as follows. When the burner interval is set to L, the glass rod and the burner are relatively reciprocated in parallel, and the return of the reciprocation is moved in a predetermined direction by a predetermined distance (for example, an integral fraction of the burner interval), and the return is performed. The position is 0.9L-1.
After the movement of 1 L, the turning position is moved in the reverse direction, and this operation is sequentially repeated to sequentially deposit the glass fine particles synthesized by the burner on the surface of the glass rod. At this time, as traverse speed v (mm / min) and rotation speed r (rpm) of the glass rod, A = (r /
v) The value represented by x1 is set to be in a range of 40 ≧ A ≧ 8. During this deposition step, the burners 1a to 1e are fixed and installed downward, so that the escaping flame goes down the reaction vessel 2 and the temperature difference between the upper and lower sides of the reaction vessel 2 becomes small. Variations in the outer diameter of the deposit 10 can be reduced.

【0009】本発明におけるガラス微粒子合成用バーナ
の噴出口の向きとガラスロッド中心軸のなす角度θを図
2に示すが、θは30〜70°とすることが外径変動低
減に非常に有利である。
FIG. 2 shows the angle .theta. Between the direction of the ejection port of the burner for synthesizing glass fine particles and the central axis of the glass rod in the present invention. It is very advantageous that .theta. It is.

【0010】ガラスロッド5に堆積しなかったガラス微
粒子は排気させるが、効率的に排出するように複数の排
気管を設けておくことが望ましい。また、さらに望まし
くは排気管ごとの排気圧を調整できるようにしておく。
図1に示す例では3本の排気管8a,8b及び8cを設
けてあり、各排気管8a,8b及び8cには圧力調整用
弁9a,9b及び9cを設けてある。バーナ1a〜1e
を水平方向から下向きにセットすることにより堆積でき
なかったガラス微粒子はいったん下向きに流れていく
が、その後、上方に浮遊していくという動き方をする。
そのためガラス微粒子の排出口(排気管8a,8b及び
8cが反応容器2内で開口している部分)の少なくとも
1つは、最も高い位置に配置されたバーナ1aよりは高
い位置に設置する必要がある。また、複数の排気管の排
気バランスを調整して、最も効率的に排気できるように
排気状態を調整する必要がある。このようにすることに
より、形状の安定したガラス微粒子堆積体を得ることが
できる。
Although glass particles not deposited on the glass rod 5 are exhausted, it is desirable to provide a plurality of exhaust pipes so as to efficiently exhaust them. More preferably, the exhaust pressure of each exhaust pipe can be adjusted.
In the example shown in FIG. 1, three exhaust pipes 8a, 8b and 8c are provided, and each of the exhaust pipes 8a, 8b and 8c is provided with a pressure regulating valve 9a, 9b and 9c. Burners 1a-1e
The glass particles that could not be deposited by setting from the horizontal direction downward flow once downward, but then float upward.
For this reason, at least one of the glass fine particle outlets (portions where the exhaust pipes 8a, 8b and 8c are open in the reaction vessel 2) must be installed at a higher position than the burner 1a located at the highest position. is there. Further, it is necessary to adjust the exhaust balance of the plurality of exhaust pipes and adjust the exhaust state so that exhaust can be performed most efficiently. By doing so, a glass particle deposit having a stable shape can be obtained.

【0011】本発明において、バーナの本数は2本以上
の複数本であればよく、噴出方向中心軸を互いに平行に
下向きにガラスロッドに向けて配置し、複数本のバーナ
のそれぞれが独立してガラスロッドの中心軸と平行に相
対的に往復運動できるように駆動装置を設ける。つま
り、ガラスロッドを回転させつつ上下に往復運動させて
もよいし、ガラスロッドは回転するだけで、バーナの方
が往復運動できるように駆動装置を設けてもよい。ま
た、複数本のバーナの各噴出方向が水平方向から下向き
になるように固定して配置したバーナアレイを用いて、
該バーナアレイとガラスロッドが相対的にトラバースで
きるように駆動装置を設けてもよい。
In the present invention, the number of burners may be two or more and a plurality of burners may be provided. The central axes of the ejection directions are arranged parallel to each other and directed downward to the glass rod, and each of the plurality of burners is independently provided. A driving device is provided so as to be able to reciprocate relatively parallel to the central axis of the glass rod. That is, the glass rod may be reciprocated up and down while being rotated, or a drive device may be provided so that the burner can reciprocate simply by rotating the glass rod. In addition, using a burner array fixed and arranged so that the ejection direction of each of the plurality of burners is downward from the horizontal direction,
A drive device may be provided so that the burner array and the glass rod can traverse relatively.

【0012】本発明における複数本のバーナのトラバー
スのパターンは単純に往復運動させてもよいし、例えば
前述したように複数本の同一構造のバーナを等間隔に配
置し、往復運動の開始位置を移動分散させながらガラス
微粒子を堆積させるパターンを採用してもよい。特に好
ましくは、該往復運動の折り返し位置を一定値ずつ変更
してずらし、バーナ間隔分ずらし終わった後に、ずらし
てゆく方向を逆転するパターンが挙げられる。このよう
なパターンで往復運動させることにより外径のより均一
なガラス微粒子堆積体を得ることができる。
In the present invention, the traverse pattern of a plurality of burners may be simply reciprocated. Alternatively, for example, as described above, a plurality of burners having the same structure are arranged at equal intervals, and the start position of the reciprocation is determined. A pattern in which glass particles are deposited while moving and dispersing may be adopted. Particularly preferably, a pattern in which the turning position of the reciprocating motion is changed by a fixed value and shifted, and after shifting by the burner interval is completed, the shifting direction is reversed. By reciprocating in such a pattern, a glass particle deposit having a more uniform outer diameter can be obtained.

【0013】本発明においてターゲットとして用いるガ
ラスロッドとしては、公知技術に従い製造されたガラス
であれば特に限定されるところはないが、本発明により
ガラス微粒子堆積体を光ファイバ母材製造用の中間体と
して製造する場合には、該ガラスロッドはコアを有す
る、又はコアとクラッドを有するものを使用する。本発
明に用いるガラス原料ガスとしては例えばSiCl4
HSiCl4 ,CH3 SiCl3 ,(CH3 2 SiC
2 ,CH3 Si(OCH3 3 ,Si(OCH3 4
等が挙げられさらに屈折率調整用原料のガスを用いるこ
ともできる。また燃焼用ガスとしては例えばH2 又はC
4 等の炭化水素等、助燃性ガスとしてはO2 等が挙げ
られ、更に要すればAr、N2 等の不活性ガスを用いる
ことができる。得られたガラス微粒子堆積体を脱水、加
熱透明化する過程の一部又は全部において、例えばSi
4 ,SF6 ,CF4 ,C2 6 等のフッ素原子含有化
合物ガスを含有する雰囲気(フッ素化合物ガスが100
%でない場合にはAr,He等の不活性ガスを含む)中
での加熱を行い、最終的にはフッ素添加されたガラスを
得る方法等が挙げられる。
The glass rod used as a target in the present invention is not particularly limited as long as it is glass produced according to a known technique. However, according to the present invention, a glass fine particle deposit is used as an intermediate for producing an optical fiber preform. When manufactured as a glass rod, a glass rod having a core or having a core and a clad is used. Examples of the glass raw material gas used in the present invention include SiCl 4 ,
HSiCl 4 , CH 3 SiCl 3 , (CH 3 ) 2 SiC
l 2 , CH 3 Si (OCH 3 ) 3 , Si (OCH 3 ) 4
And the like, and a gas of a material for adjusting the refractive index can also be used. As the combustion gas, for example, H 2 or C
Examples of the auxiliary gas such as hydrocarbons such as H 4 and the like are O 2 and the like, and if necessary, inert gases such as Ar and N 2 can be used. In part or all of the process of dehydrating and heating and clarifying the obtained glass particle deposit, for example, Si
An atmosphere containing a fluorine-containing compound gas such as F 4 , SF 6 , CF 4 , C 2 F 6 (fluorine compound gas is 100
% If not containing an inert gas such as Ar or He), and finally obtain a fluorine-added glass.

【0014】[0014]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるところは
ない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0015】(実施例1)図1に示す装置を用いて、ガ
ラス微粒子堆積体を作製した。ガラス微粒子合成用バー
ナとロッドのなす角度θを変更して、ガラスロッド径2
0mm、バーナ間隔150mm、コア長500mm、ガ
ラス微粒子堆積体上部の外径が150mmになるまで堆
積させた。ガラスロッドの往復運動の折り返し位置を3
0mmずつ変更しつつ、バーナ間隔分ずらし終わった後
にずらしていく方法を逆にするようにするトラバース条
件で作製した。バーナとロッドのなす角度θを20°か
ら10°きざみで条件を変えてガラス微粒子堆積体を得
た。θ=20°の条件では最も下の部分の端部からガラ
ス微粒子堆積体が割れてしまった。結果を表1に示す
が、表1において変動率とは、次の式で表される。 〔変動率=(下部外径−上部外径)÷上部外径〕 この結果よりθ=30〜70°の条件で5%以下の変動
率のものが得られており、この範囲が良好であることが
わかった。80°以上では母材の変動率が大きく、母材
の特性が悪いことがかった。
(Example 1) Using the apparatus shown in FIG. 1, a glass particle deposit was produced. By changing the angle θ between the burner for glass fine particle synthesis and the rod, the glass rod diameter 2
0 mm, a burner interval of 150 mm, a core length of 500 mm, and a deposit were made until the outer diameter of the upper part of the glass fine particle deposit became 150 mm. Set the return position of the reciprocation of the glass rod to 3
It was manufactured under traverse conditions such that the method of shifting after the burner interval was completed and the shifting method was reversed while changing by 0 mm. Glass particle deposits were obtained by changing the condition of the angle θ between the burner and the rod in increments of 20 ° to 10 °. Under the condition of θ = 20 °, the glass particle deposit was broken from the end of the lowermost portion. The results are shown in Table 1. In Table 1, the rate of change is represented by the following equation. [Variation rate = (lower outer diameter−upper outer diameter) ÷ upper outer diameter] From these results, a variation rate of 5% or less was obtained under the condition of θ = 30 to 70 °, and this range was good. I understand. At 80 ° or more, the variation rate of the base material was large, and the characteristics of the base material were often poor.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明のとおり、本発明は多数本のガ
ラス微粒子合成用バーナを用いて縦型でOVD法により
ガラス微粒子堆積体を製造するにあたり、該バーナを水
平方向に対し下向きに固定配置した装置を用いることに
より、大型のガラス微粒子堆積体であっても外径変動を
低減して製造できる。また、反応容器からの排気の位置
を工夫した本発明の方法及び装置は効率的にガラス微粒
子堆積体を製造することができる。
As described above, according to the present invention, when a large number of burners for synthesizing glass fine particles are used to manufacture a glass fine particle stack by the OVD method in a vertical type, the burners are fixed and disposed downward with respect to the horizontal direction. By using the apparatus described above, even a large-sized glass particle deposit can be manufactured with reduced outer diameter fluctuation. In addition, the method and apparatus of the present invention in which the position of exhaust from the reaction vessel is devised can efficiently produce a glass particle deposit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施態様を説明する概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明におけるガラス微粒子合成用バーナの
噴出口の向きとターゲットのガラスロッドの中心軸のな
す角度θを説明する図である。
FIG. 2 is a view for explaining the direction of the ejection port of the burner for synthesizing glass fine particles and the angle θ formed by the center axis of the glass rod of the target in the present invention.

【図3】 従来法により作成されたガラス微粒子堆積体
の外径変動を説明する概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a change in outer diameter of a glass fine particle deposit formed by a conventional method.

【図4】 従来のVAD法、OVD法、多数本バーナを
用いたOVD法を概略説明する図である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a conventional VAD method, an OVD method, and an OVD method using multiple burners.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b,1c,1d及び1e ガラス微粒子合成用
バーナ 2 反応容器 3 回転チャック 4 シード棒 5 ガラスロッド 6 ガス供給装置 7 昇降機 8a,8b及び8c 排気管 9a,9b及び9c 圧力調整用弁 10 ガラス微粒子堆積体 θ ガラス微粒子合成用バーナの噴出口の向きとガラス
ロッドの中心軸方向のなす角度
1a, 1b, 1c, 1d and 1e Burner for synthesizing glass particles 2 Reaction vessel 3 Rotary chuck 4 Seed rod 5 Glass rod 6 Gas supply device 7 Elevator 8a, 8b and 8c Exhaust pipe 9a, 9b and 9c Pressure regulating valve 10 Glass Particle deposit θ The angle between the direction of the outlet of the burner for synthesizing glass particles and the central axis of the glass rod

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス微粒子を堆積させるターゲットと
なるガラスロッドをその中心軸が略鉛直方向になるよう
に把持して回転させる機構、複数本のガラス微粒子合成
用バーナ、該ガラスロッドと該複数本のガラス微粒子合
成用バーナのいずれかもしくは両方を該ガラスロッドの
中心軸方向に駆動させる駆動装置、該ガラス微粒子合成
用バーナにガラス原料ガス、燃料ガス及び助燃性ガスを
供給する原料供給装置、該複数本のガラス微粒子合成用
バーナと該ガラスロッドを内包し該ガラス微粒子合成用
バーナの火炎中に合成され噴出されるガラス微粒子を該
ガラスロッド外周に堆積させるための反応容器、及び堆
積しなかったガラス微粒子を該反応容器から排気する手
段を有するガラス微粒子堆積体製造装置において、該ガ
ラス微粒子合成用バーナの噴出口の向きが水平方向に対
して下向きに固定して設置されていることを特徴とする
ガラス微粒子堆積体製造装置。
1. A mechanism for gripping and rotating a glass rod serving as a target for depositing glass fine particles so that the center axis thereof is substantially vertical, a plurality of burners for synthesizing glass fine particles, the glass rod and the plurality of burners. A driving device for driving one or both of the glass particle synthesizing burners in the direction of the center axis of the glass rod, a raw material supply device for supplying a glass raw material gas, a fuel gas and an auxiliary combustion gas to the glass fine particle synthesizing burner, A reaction vessel for enclosing a plurality of burners for synthesizing glass fine particles and the glass rod and depositing the glass fine particles synthesized and ejected in the flame of the burner for synthesizing glass fine particles on the outer periphery of the glass rod; An apparatus for manufacturing a glass particle deposit body having means for exhausting glass particles from the reaction vessel, wherein the glass particle An apparatus for manufacturing a glass fine particle deposit, characterized in that the nozzles of the nozzles are fixed so as to face downward with respect to the horizontal direction.
【請求項2】 前記ガラス微粒子合成用バーナの噴出口
の向きとガラスロッドの中心軸方向のなす角度θが30
〜70°であることを特徴とする請求項1記載のガラス
微粒子堆積体製造装置。
2. An angle θ between the direction of the jet port of the burner for synthesizing glass fine particles and the central axis of the glass rod is 30.
The apparatus for producing a glass fine particle deposit according to claim 1, wherein the angle is about 70 °.
【請求項3】 前記堆積しなかったガラス微粒子を排気
する手段として複数の排気口を有し、該排気口の少なく
とも1つは、前記複数本のバーナのうち最も上部に位置
するバーナより低い位置に取り付けられていることを特
徴とする請求項1又は2に記載のガラス微粒子堆積体製
造装置。
3. A plurality of exhaust ports are provided as means for exhausting the non-deposited glass fine particles, and at least one of the exhaust ports is located at a position lower than an uppermost burner of the plurality of burners. The apparatus for producing a glass fine particle deposit according to claim 1, wherein the apparatus is attached to a substrate.
【請求項4】 堆積しなかったガラス微粒子を排気する
手段として複数の排気手段を有し、それぞれの排気能力
を調整する機構を有することを特徴とする請求項1ない
し3のいずれかに記載のガラス微粒子堆積体製造装置。
4. The method according to claim 1, further comprising a plurality of exhaust means for exhausting the glass fine particles that have not been deposited, and a mechanism for adjusting each exhaust capacity. Glass particle deposit manufacturing equipment.
【請求項5】 ガラス原料ガスをガラス微粒子合成用バ
ーナの火炎中に導入して生成するガラス微粒子をその中
心軸を回転軸として回転するガラスロッドの外周に吹き
つけると共に、該ガラスロッドと前記ガラス微粒子合成
用バーナとを該中心軸に平行に相対的に往復運動させる
ことにより該ガラス微粒子を該ガラスロッド外周に堆積
させる製造方法において、前記ガラス微粒子合成用バー
ナを複数本用い、各バーナから水平方向に対して下向き
となるようにガラス微粒子を噴出してガラス微粒子堆積
体を形成することを特徴とするガラス微粒子堆積体製造
方法。
5. A method in which a glass raw material gas is introduced into a flame of a burner for synthesizing glass fine particles, and the generated fine glass particles are blown onto the outer periphery of a rotating glass rod around its central axis as a rotation axis. In a manufacturing method of depositing the glass particles on the outer periphery of the glass rod by relatively reciprocating a burner for synthesizing fine particles in parallel with the central axis, a plurality of the burners for synthesizing glass particles are used, and each burner is horizontally moved from each burner. A method for producing a glass fine particle deposit, wherein glass fine particles are ejected so as to face downward in a direction to form a glass fine particle deposit.
【請求項6】 前記往復運動の折り返し位置を一定値ず
つ変更してずらし、バーナ間隔分ずらし終わった後にず
らしていく方向を逆転するようにしてガラス微粒子堆積
体を形成することを特徴とする請求項5記載のガラス微
粒子堆積体製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the turning position of the reciprocating motion is changed by a predetermined value and shifted, and after shifting by the burner interval, the shifting direction is reversed to form the glass fine particle deposit. Item 6. The method for producing a glass fine particle deposit according to Item 5.
【請求項7】 前記ガラスロッドが少なくとも光ファイ
バ母材のコアとなる部分を有することを特徴とする請求
項5又は6記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。
7. The method according to claim 5, wherein the glass rod has at least a portion serving as a core of an optical fiber preform.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004269285A (en) * 2003-03-05 2004-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Production method for fine glass particle deposit
JP2012087034A (en) * 2010-10-22 2012-05-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing glass perform
WO2022065482A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 住友電気工業株式会社 Method and facility for producing optical fiber base material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004269285A (en) * 2003-03-05 2004-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Production method for fine glass particle deposit
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