JP2003002679A - 光ファイバ用母材の焼結方法 - Google Patents

光ファイバ用母材の焼結方法

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JP2003002679A
JP2003002679A JP2001191252A JP2001191252A JP2003002679A JP 2003002679 A JP2003002679 A JP 2003002679A JP 2001191252 A JP2001191252 A JP 2001191252A JP 2001191252 A JP2001191252 A JP 2001191252A JP 2003002679 A JP2003002679 A JP 2003002679A
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sintering
soot base
soot
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JP2001191252A
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Tadakatsu Shimada
忠克 島田
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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】 スート母材上端のテーパー部まで完全にガラ
ス化することができ、変形のない光ファイバ用母材の焼
結方法を提供する。 【解決手段】 両端に補助棒を結合してなる光ファイバ
用スート母材の焼結方法において、(1)縦型焼結炉の
内部に、第1の把持部材2で一方の補助棒3を把持し、
他方の補助棒5を下方にしてスート母材1を吊り下げ、
(2)該他方の補助棒5を第2の把持部材4で、他方の
補助棒5の中心軸線が前記一方の補助棒3の中心軸線と
一致するように上下動かつ回動自在に把持又は支持し、
(3)スート母材1を微回転させつつ、徐々に加熱帯域
を下方から上方に移動し、(4)前記一方の補助棒3に
加熱帯域が接近したとき、前記第2の把持部材4で、第
1の把持部材2と同速で回転するが上下動しないように
他方の補助棒5を固持することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス微粒子を堆
積して形成された光ファイバ用多孔質スート母材を縦型
焼結炉の内部に吊り下げて加熱し、焼結する光ファイバ
用母材の焼結方法に関する。
【0002】
【従来の技術】OVD法で製造された光ファイバ用多孔
質スート母材(以下、単にスート母材という)は、両端
にそれぞれテーパー部と補助棒(ダミー棒とも称され
る)を有している。スート母材は、焼結炉内に垂直に懸
垂され、加熱・焼結して透明ガラス化され、光ファイバ
用母材とされる。
【0003】通常、スート母材の焼結処理は、焼結炉の
上部に設けられた吊下げ機構によって炉心管内に垂直に
吊り下げられ、スート母材を回転させながら加熱炉を上
昇又は下降させ、その一端から順次、両端のテーパー部
を含め、スート母材の全長にわたって焼結処理が行われ
る。
【0004】焼結は、スート母材を回転させながら行わ
れるが、下端側に振れ回りが生じることがあり、スート
母材に偏芯が発生する。このような偏芯を防止するため
に、スート母材の両端を把持・固定して焼結が行われる
が、この場合、スート母材の伸縮によって変形すること
があった。
【0005】このような変形を防止するために、特開平
9−40438号公報は、炉心管内に垂下されたスート
母材の下方補助棒を回転自在に支持し、回転動と上下動
だけが許されるよう滑動可能に支持して焼結する方法及
び装置を記載している。
【0006】しかしながら、スート母材上端のテーパー
部を焼結する場合、補助棒部分も共に高温に加熱される
ため、スート母材の自重で被加熱部分、特に、補助棒が
伸びてしまうという問題が生じる。このため補助棒部分
が加熱されないように加熱を抑制したり、又は補助棒が
伸びる前に加熱を中断しなければならず、スート母材上
端のテーパー部まで完全にガラス化することができなか
った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、スート母材上端のテーパー部まで完全にガラス化
することができ、変形のない光ファイバ用母材の焼結方
法を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ用母
材の焼結方法は、両端に補助棒を結合してなる光ファイ
バ用スート母材の焼結方法において、(1)縦型焼結炉
の内部に、第1の把持部材で一方の補助棒を把持し、他
方の補助棒を下方にしてスート母材を吊り下げ、(2)
該他方の補助棒を第2の把持部材で、他方の補助棒の中
心軸線が前記一方の補助棒の中心軸線と一致するように
上下動かつ回動自在に把持又は支持し、(3)スート母
材を微回転させつつ、徐々に加熱帯域を下方から上方に
移動し、(4)前記一方の補助棒に加熱帯域が接近した
とき、前記第2の把持部材で、第1の把持部材と同速で
回転するが上下動しないように他方の補助棒を固持する
ことを特徴としている。なお、第2の把持部材に補助棒
受け部を設けるのが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の焼結方法においては、縦
型焼結炉の内部に、第1の把持部材でスート母材の上方
の補助棒を把持して吊り下げ、第2の把持部材で、下方
の補助棒をこの中心軸線が上方の補助棒の中心軸線と一
致するように上下動かつ回動自在に把持又は支持し、ス
ート母材を微回転させつつ、スート母材に沿って配列さ
れた複数のヒーター(加熱部)を順次下方から発熱さ
せ、すなわち、徐々に加熱帯域を下方から上方に移動さ
せることにより、下端側が振れ回ることなく、スート母
材下端のテーパー部から順次上方に向って焼結が行われ
る。
【0010】この間、下方の補助棒は、第2の把持部材
によって、上方の補助棒の中心軸線と常に一致するよう
に把持又は支持され、かつ上方の補助棒と同速で回動し
つつ、スート母材の伸びによる下降を妨げないように把
持又は支持されている。下方から順次焼結され、上方の
補助棒に加熱帯域が接近したとき、第2の把持部材で、
第1の把持部材と同速で回転するが上下動しないように
下方の補助棒を固持することにより、スート母材上端の
テーパー部が加熱されている間、上方の補助棒の伸びは
防止され、上端のテーパー部まで完全にガラス化するこ
とができ、かつ変形のない光ファイバ用母材が得られ
る。
【0011】なお、第2の把持部材に補助棒受け部を設
け、下方の補助棒の下端を支持できる形状とするのが好
ましい。例えば、図2に示すような、(a)コップ形
状、(b)周縁に切り欠きガイドを有するコップ形状の
もの等が挙げられる。これによって、加熱帯域が上方の
補助棒に近づくまでの間、第2の把持部材の位置をスー
ト母材の伸び分だけ下げることで、下方の補助棒をスー
ト母材の伸びによる下降を妨げないように、補助棒受け
部で支持することができる。この場合、スート母材が縮
んだ場合でも補助棒受け部からはずれることがない。こ
のとき、スート母材の収縮に合わせて補助棒受け部を上
方に移動させてもよい。
【0012】その後、上方の補助棒が加熱帯域からの輻
射熱によってスート母材上端のテーパー部と共に加熱さ
れている間は、下方の補助棒の下端が、回転はするが上
下動しないように第2の把持部材に固持されているた
め、上方の補助棒及びスート母材の伸びや変形が抑制さ
れ、加熱を抑制したり、中断する必要はなく、スート母
材上端のテーパー部まで完全にガラス化することができ
る。なお、第2の把持部材が下動しないことにより、伸
長傾向にあるスート母材の重量を第2の把持部材が負う
ことになり、接触摩擦が大きくなって、補助棒の下端は
第2の把持部材に固持されることとなる。
【0013】
【実施例】以下に実施例と比較例を挙げて本発明をより
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。 (実施例1)図1に示した装置を用いて光ファイバ用母
材の焼結を行った。先ず、直径40mmφ、長さ150
0mmのコアガラス母材の両端に、ガラス棒(補助棒)
を取り付け、OVD法により、コアガラス母材の周面に
100kgのスートを堆積し、スート母材を作製した。
【0014】次に、得られたスート母材1を、図1
(a)に示す縦型焼結炉の内部に、第1把持部材2で上
部補助棒3を把持して吊り下げ、第2把持部材4で、下
部補助棒5をこの中心軸線が上部補助棒3の中心軸線と
一致するように、かつスート母材1の伸びによる下降を
妨げないように、上下動かつ回動自在に支持した。その
後、スート母材1を微回転させつつ、スート母材1に沿
って配列されたヒーター6を、下方から順次電源をオン
/オフして発熱させ、この加熱帯域を下方から上方に順
次所定の速度で移動し、スート母材1の下端から上方に
向って焼結を進めた。
【0015】上部補助棒3に加熱帯域が接近したとき、
下部補助棒5の下端が下がらないように第2把持部材4
で固持し、焼結した。この間、第2把持部材4は第1把
持部材2と同速で回転させた。これによりスート母材1
は、図1(b)に示すように、上端のテーパー部まで完
全にガラス化され、直径200mmφ、全長1500m
mで変形のない光ファイバ用母材7が得られた。
【0016】(比較例1)実施例1で作製したスート母
材1を、図1(a)に示された縦型焼結炉を用いて焼結
した。具体的には、第1把持部材2で上部補助棒3を、
第2把持部材4で下部補助棒5を把持・固定し、下方か
ら上方に向って微回転させつつ焼結したところ、上部補
助棒3は伸びずに上端のテーパー部まで焼結・ガラス化
できたが、得られた光ファイバ用母材7の熱処理時に伸
びが生じて全体がラセン上に変形した。
【0017】(比較例2)図3に示した、ヒーター6が
移動するタイプの縦型焼結炉を用いて焼結した。具体的
には、実施例1で作製したスート母材1を、第1把持部
材2で上部補助棒3を、第2把持部材4で下部補助棒5
を把持し、下方に配置されたヒーター6を所定の速度で
上方に向って移動させ、スート母材1の下端から順次焼
結し、ガラス化したところ、ヒーター6がスート母材1
の上部テーパー部付近に達すると、上部補助棒3に掛か
るスート母材1の重量によって、上部補助棒3に伸びが
生じ、加熱を中断せざるを得ず、上部テーパー部までガ
ラス化できなかった。
【0018】
【発明の効果】本発明の光ファイバ用母材の焼結方法
は、上記構成としたことにより、上方の補助棒が加熱帯
域からの輻射熱によってスート母材上端のテーパー部と
共に加熱されても、下方の補助棒の下端が第2の把持部
材に上下動しないように固持されているため、上方の補
助棒及びスート母材の伸びや変形が抑制され、加熱を抑
制したり、中断する必要はなく、スート母材上端のテー
パー部まで完全にガラス化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a),(b)は、本発明の光ファイバ用母
材の焼結方法を説明する概略説明図である。
【図2】 (a),(b)はそれぞれ異なる態様の補助
棒受け部を示す概略断面図である。
【図3】 (a),(b)は、従来の焼結方法を説明す
る概略説明図である。
【符号の説明】
1. スート母材、 2. 第1把持部材、 3. 上部補助棒、 4. 第2把持部材、 5. 下部補助棒、 6. ヒーター、 7. 光ファイバ用母材、 8. 補助棒受け部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端に補助棒を結合してなる光ファイバ
    用スート母材の焼結方法において、(1)縦型焼結炉の
    内部に、第1の把持部材で一方の補助棒を把持し、他方
    の補助棒を下方にしてスート母材を吊り下げ、(2)該
    他方の補助棒を第2の把持部材で、他方の補助棒の中心
    軸線が前記一方の補助棒の中心軸線と一致するように上
    下動かつ回動自在に把持又は支持し、(3)スート母材
    を微回転させつつ、徐々に加熱帯域を下方から上方に移
    動し、(4)前記一方の補助棒に加熱帯域が接近したと
    き、前記第2の把持部材で、第1の把持部材と同速で回
    転するが上下動しないように他方の補助棒を固持するこ
    とを特徴とする光ファイバ用母材の焼結方法。
  2. 【請求項2】 第2の把持部材が補助棒受け部を有する
    請求項1に記載の光ファイバ用母材の焼結方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113354275A (zh) * 2019-07-29 2021-09-07 富通集团有限公司 用于光纤制造的辅助装置
CN113354275B (zh) * 2019-07-29 2023-03-31 富通集团有限公司 用于光纤制造的辅助装置

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