JP2003081642A - ガラス母材の製造方法及び製造装置 - Google Patents

ガラス母材の製造方法及び製造装置

Info

Publication number
JP2003081642A
JP2003081642A JP2001269033A JP2001269033A JP2003081642A JP 2003081642 A JP2003081642 A JP 2003081642A JP 2001269033 A JP2001269033 A JP 2001269033A JP 2001269033 A JP2001269033 A JP 2001269033A JP 2003081642 A JP2003081642 A JP 2003081642A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
glass base
transparent glass
heating furnace
glass preform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001269033A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Nishio
友幸 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP2001269033A priority Critical patent/JP2003081642A/ja
Publication of JP2003081642A publication Critical patent/JP2003081642A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • 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]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C03B37/0146Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス母材の長手方向で外径変動を生じさせ
ずに、脱水及び透明ガラス化の加熱処理を行う。 【解決手段】 多孔質ガラス母材2を炉心管3内で吊り
下げて回転させながら下方に移動させつつ加熱炉8で加
熱処理して、緻密な高純度の透明ガラス母材を形成する
ガラス母材の製造方法において、上記加熱炉8の下方と
なる出口側で加熱処理後の上記透明ガラス母材12の先
端位置14を検出して、その先端位置14を基に透明ガ
ラス母材12の先端移動速度を算出し、その先端移動速
度と予め設定した上記透明ガラス母材12の送り速度と
の偏差分がなくなるように上記加熱炉8の出力を調整す
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、軸付け法(VAD
法)や外付け法(OVD法)等で光ファイバ母材を製造
する工程のうち、多孔質ガラス母材を炉心管内で吊り下
げて回転させながら下方に移動させつつ加熱炉で加熱処
理して、脱水及び透明ガラス化を行い、緻密な高純度の
透明ガラス母材を形成するガラス母材の製造方法及び製
造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のガラス母材の製造装置を示
した概略図である。
【0003】従来のガラス母材の製造装置51は、多孔
質ガラス母材52が挿入され吊り下げられる炉心管53
を有しており、その炉心管53の一部には、ヒータ54
が周設されている。多孔質ガラス母材52は、回転しな
がら下方に移動され、ヒータ54によって一定の温度に
保たれているヒートゾーン55を、一定の速度で上から
下へと通過するようになっている。炉心管3の下部から
は、ヘリウムと塩素ガス等の脱水作用を有するガスが送
り込まれる。
【0004】これによって、多孔質ガラス母材52は、
ヒートゾーン55を通過する際に千度から千数百度とい
う高温で処理されて、その内部のOH基が除去されると
共に、透明ガラス化が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ガラス母材の製造装置では、大型の多孔質ガラス母材を
用いた場合、母材そのものの自重により母材が下方に引
っ張られ、出来上がった透明ガラス母材の外径変動が大
きくなり、次工程の紡糸工程に支障をきたしてしまう。
そのため、透明ガラス母材の外径を修正する工程を付加
しなければならず、そのための装置が新たに必要とな
り、作業時間や手間が増加してしまうといった問題があ
った。
【0006】そこで、本発明は上記問題を解決すべく案
出されたものであり、その目的は、ガラス母材の長手方
向で外径変動を生じさせずに、脱水及び透明ガラス化の
加熱処理を行うことができるガラス母材の製造方法及び
製造装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく、
請求項1の発明は、多孔質ガラス母材を炉心管内で吊り
下げて回転させながら下方に移動させつつ加熱炉で加熱
処理して、緻密な高純度の透明ガラス母材を形成するガ
ラス母材の製造方法において、上記加熱炉の下方となる
出口側で加熱処理後の上記透明ガラス母材の先端位置を
検出して、その先端位置を基に透明ガラス母材の先端移
動速度を算出し、その先端移動速度と予め設定した上記
透明ガラス母材の送り速度との偏差分がなくなるように
上記加熱炉の出力を調整するようにしたガラス母材の製
造方法である。
【0008】上記方法によれば、透明ガラス母材の先端
位置を検出して、先端移動速度を算出し、その先端移動
速度と予め設定した上記透明ガラス母材の送り速度との
偏差分がなくなるように上記加熱炉の出力を調整するよ
うにしたので、自重が大きい大型の多孔質ガラス母材を
用いた場合でも、加熱炉の出力を調整することによっ
て、自重による下方への引っ張りに対してガラス母材の
粘度を調整でき、ガラス母材が下方に過剰に引っ張られ
て細くなることはなく、その外径変動の発生を防止する
ことができる。
【0009】請求項2の発明は、多孔質ガラス母材を炉
心管内で吊り下げて回転させながら下方に移動させつつ
加熱炉で加熱処理して、緻密な高純度の透明ガラス母材
を形成するガラス母材の製造装置において、上記加熱炉
の下方となる出口側に加熱処理後の上記透明ガラス母材
の先端位置を検出する先端位置検出装置と、その先端位
置検出装置に接続され上記先端位置を基に透明ガラス母
材の先端移動速度を算出すると共に上記加熱炉に接続さ
れ上記先端移動速度と予め設定した上記透明ガラス母材
の送り速度との偏差分がなくなるように上記加熱炉の出
力を調整する制御装置とを備えたガラス母材の製造装置
である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。
【0011】図1は本発明に係るガラス母材の製造装置
の好適な実施の形態を示した概略図である。
【0012】まず、係るガラス母材の製造装置の構成を
説明する。
【0013】図示するように、係るガラス母材の製造装
置1は、多孔質ガラス母材2が挿入される炉心管3を有
している。炉心管3は、石英ガラスにて形成されてお
り、上下に延出して配置されている。炉心管3の上下は
閉じられて区画されており、その下部には炉心管3内に
ヘリウム(He)や塩素ガス(Cl2 )等の脱水作用
を有するガスを送り込むための送入口4が形成され、一
方その上部には排気口5が形成されている。
【0014】多孔質ガラス母材2は、出発部材6に形成
されており、炉心管3の上端から下方に延びて回転自在
に設けられたロッド7を介して、炉心管3内に吊り下げ
られており、回転しながら下方に移動されるようになっ
ている。
【0015】その炉心管3の長手方向の一部には、加熱
炉8が設けられている。加熱炉8には、炉心管3の周囲
に周設されたヒータ9が設けられている。これによっ
て、炉心管3内には、ヒータ9によって一定の温度(千
度から千数百度)に保たれているヒートゾーン11が形
成されることとなる。
【0016】加熱炉8の下方となる出口側には、加熱処
理後の透明ガラス母材12の先端位置14を検出する先
端位置検出装置15が設けられている。先端位置検出装
置15は、例えば、画像処理装置を応用したものが採用
されており、片側から水平光ビーム16を出す発光部1
7と、その反対側に取り付けられ水平光ビーム16を受
光する受光部18とを備えている。発光部17からは単
位時間毎に水平光ビーム16が出され、単位時間毎の透
明ガラス母材12の先端位置14を検出するようになっ
ている。
【0017】先端位置検出装置15には、透明ガラス母
材12の先端移動速度を算出すると共に、その先端移動
速度に応じて加熱炉8の出力を調整する制御装置19が
電気的に接続されている。
【0018】制御装置19は、制御コントローラ21と
電力パワーコントローラ22とを備えている。制御コン
トローラ21は、透明ガラス母材12の単位時間あたり
の先端位置14の移動距離を基に、その先端移動速度を
算出し、その先端移動速度と予め設定した透明ガラス母
材12の送り速度との偏差分がなくなるように加熱炉8
の好適な出力値を計算して電力パワーコントローラ22
へと送る。電力パワーコントローラ22は、加熱炉8の
ヒータ9に電気的に接続されており、入力された出力値
にヒータ9をフィードバックして出力させ、加熱炉8の
出力を調整する。
【0019】具体的には、透明ガラス母材12の先端移
動速度が、予め設定した透明ガラス母材12の送り速度
よりも速い場合には、加熱炉8の出力を低くして、透明
ガラス母材12を硬くして、先端移動速度を遅くする。
逆に、透明ガラス母材12の先端移動速度が、予め設定
した透明ガラス母材12の送り速度よりも遅い場合に
は、加熱炉8の出力を高くして、透明ガラス母材12を
軟らかくして、先端移動速度を速くするようになってい
る。
【0020】次に、係るガラス母材の製造方法を説明し
ながら、上記構成によるガラス母材の製造装置1の作用
を説明する。
【0021】ガラス母材を製造するに際しては、まず、
加熱炉8のヒータ9にて、炉心管3内のヒートゾーン1
1を所定温度(千度から千数百度)まで上昇させた後、
挿入口4から炉心管3内にヘリウム(He)や塩素ガス
(Cl2 )等の脱水作用を有するガスを送り込むと共
に、ロッド7を介して多孔質ガラス母材2を回転させな
がら下降させ、ヒートゾーン11を通過させる。
【0022】多孔質ガラス母材2は、ヒートゾーン11
にて、高温で加熱処理され、その中のOH基が除かれる
と共に、透明ガラス化が行われ、緻密な高純度の透明ガ
ラス母材12が製造される。
【0023】ところで、上述の脱水及び透明ガラス化工
程において、初期の段階では、ガラス母材の自重の影響
は受けないが、工程が進むにつれてヒートゾーン11よ
り下方のガラス母材の自重が大きくなり、それによっ
て、加熱処理後の透明ガラス母材12が下方に引っ張ら
れて、伸びが発生し外径変動が発生しようとする。
【0024】しかし、本発明では、加熱炉8の下方とな
る出口側で加熱処理後の透明ガラス母材12の先端位置
14を先端位置検出装置15によって検出して、制御装
置19によって先端位置14を基に透明ガラス母材12
の先端移動速度を算出し、その先端移動速度と予め設定
した透明ガラス母材12の送り速度との偏差分がなくな
るように加熱炉8の出力を調整するようになっている。
【0025】具体的には、ヒートゾーン11より下方の
透明ガラス母材12の自重が大きくなり、その先端移動
速度が速くなるため、それに応じて加熱炉8の出力を低
くして、透明ガラス母材12を硬くして、その先端移動
速度を遅くする場合が多い。一方、周囲の温度環境等に
よって、透明ガラス母材12の先端移動速度が遅い場合
には、加熱炉8の出力を高くして、透明ガラス母材12
を軟らかくして、その先端移動速度を速くする。
【0026】従って、透明ガラス母材12の先端移動速
度と予め設定した透明ガラス母材12の送り速度とを同
一にすることができるので、伸びが発生せず、透明ガラ
ス母材12の外径変動の発生を防止できる。
【0027】上述の作用効果を確認するために、以下の
条件でガラス母材の製造実験を行った。外径φ200m
m、長さ2000mmの多孔質ガラス母材2を準備し、
内径φ260mmの炉心管3に挿入して、透明ガラス母
材12の送り速度を5mm/secに設定して脱水及び
透明ガラス化を行った。そして、加熱処理後の透明ガラ
ス母材12の外径寸法を測定したところ、求められる外
径φ110mmから±0.5mmの誤差範囲内とするこ
とができた。
【0028】なお、比較のために、上記実験と同条件
で、従来の製造方法で脱水及び透明ガラス化を行ったと
ころ、透明ガラス母材の外径がφ107mm±3.5m
mとなり、非常に外径変動が大きくなっていた。
【0029】以上のように、本発明によれば、加熱処理
後の透明ガラス母材12の外径が長手にわたって非常に
安定するので、従来のように透明ガラス母材12の外径
修正等の余分な作業工程を行うことなく、透明ガラス母
材12をそのままの状態で次工程である紡糸工程へ供給
することができる。さらに、透明ガラス母材12の送り
速度が一定となるので、紡糸工程での速度変動がなく、
非常に安定した作業が可能となる。
【0030】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ガラス母
材の長手方向で外径変動を生じさせずに、脱水及び透明
ガラス化の加熱処理を行うことができるといった優れた
効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガラス母材の製造装置の好適な実
施の形態を示した概略図である。
【図2】従来のガラス母材の製造装置を示した概略図で
ある。
【符号の説明】
1 ガラス母材の製造装置 2 多孔質ガラス母材 3 炉心管 8 加熱炉 12 透明ガラス母材 14 (透明ガラス母材の)先端位置 15 先端位置検出装置 19 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔質ガラス母材を炉心管内で吊り下げ
    て回転させながら下方に移動させつつ加熱炉で加熱処理
    して、緻密な高純度の透明ガラス母材を形成するガラス
    母材の製造方法において、上記加熱炉の下方となる出口
    側で加熱処理後の上記透明ガラス母材の先端位置を検出
    して、その先端位置を基に透明ガラス母材の先端移動速
    度を算出し、その先端移動速度と予め設定した上記透明
    ガラス母材の送り速度との偏差分がなくなるように上記
    加熱炉の出力を調整することを特徴とするガラス母材の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 多孔質ガラス母材を炉心管内で吊り下げ
    て回転させながら下方に移動させつつ加熱炉で加熱処理
    して、緻密な高純度の透明ガラス母材を形成するガラス
    母材の製造装置において、上記加熱炉の下方となる出口
    側に加熱処理後の上記透明ガラス母材の先端位置を検出
    する先端位置検出装置と、その先端位置検出装置に接続
    され上記先端位置を基に透明ガラス母材の先端移動速度
    を算出すると共に上記加熱炉に接続され上記先端移動速
    度と予め設定した上記透明ガラス母材の送り速度との偏
    差分がなくなるように上記加熱炉の出力を調整する制御
    装置とを備えたことを特徴とするガラス母材の製造装
    置。
JP2001269033A 2001-09-05 2001-09-05 ガラス母材の製造方法及び製造装置 Pending JP2003081642A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001269033A JP2003081642A (ja) 2001-09-05 2001-09-05 ガラス母材の製造方法及び製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001269033A JP2003081642A (ja) 2001-09-05 2001-09-05 ガラス母材の製造方法及び製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003081642A true JP2003081642A (ja) 2003-03-19

Family

ID=19094924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001269033A Pending JP2003081642A (ja) 2001-09-05 2001-09-05 ガラス母材の製造方法及び製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003081642A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004110941A1 (ja) * 2003-06-17 2004-12-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 光ファイバ母材の焼結装置及び焼結方法
DE102016107218A1 (de) 2015-04-20 2016-10-20 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Sinterverfahren und Sintervorrichtung zum sintern eines porösen Glasbasismaterials

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004110941A1 (ja) * 2003-06-17 2004-12-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 光ファイバ母材の焼結装置及び焼結方法
DE102016107218A1 (de) 2015-04-20 2016-10-20 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Sinterverfahren und Sintervorrichtung zum sintern eines porösen Glasbasismaterials
CN106064883A (zh) * 2015-04-20 2016-11-02 信越化学工业株式会社 多孔质玻璃母材的烧结方法和烧结装置
US10472270B2 (en) 2015-04-20 2019-11-12 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Porous glass base material sintering method and sintering apparatus
CN106064883B (zh) * 2015-04-20 2020-10-13 信越化学工业株式会社 多孔质玻璃母材的烧结方法和烧结装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4397008B2 (ja) ガラス質物質製の、特に石英ガラス製のチューブの製造方法
EP0972752B1 (en) Method for making a large preform for singlemode fiber
JP5674160B2 (ja) ガラス母材の延伸方法
CN100371275C (zh) 在外部气相沉积法中制备光纤预制棒的方法和设备
JP5213116B2 (ja) 光ファイバ用プリフォームの製造方法
JP2007269527A (ja) 光ファイバ母材の製造方法および多孔質ガラス母材の脱水条件の決定方法
US6827883B2 (en) Optical fiber preform and the method of producing the same
JP2003081642A (ja) ガラス母材の製造方法及び製造装置
JP3812357B2 (ja) 光ファイバ母材の延伸方法及び延伸装置
US20120312054A1 (en) Apparatus and method for making an optical fiber preform
JP4443433B2 (ja) 光ファイバ母材延伸方法
CN106064883B (zh) 多孔质玻璃母材的烧结方法和烧结装置
KR100587996B1 (ko) 다공질 유리 기재 소결 장치 및 그 방법
JP2000063142A (ja) 光ファイバ線引き炉及び光ファイバ線引き方法
JPS60151237A (ja) 棒状又は管状ガラス材料の延伸加工方法
JP2003081657A (ja) 光ファイバ母材の多孔質スート体のガラス化方法およびガラス化装置
JP7024489B2 (ja) 光ファイバ用母材の製造方法
JP5924788B2 (ja) ガラス母材の延伸装置
JP2000219532A (ja) 多孔質光ファイバ母材の熱処理方法
KR20070079758A (ko) 발열체 산화 방지를 위한 장치 및 광섬유 모재 제조용전기로
JP2004175663A (ja) 光ファイバおよび製作方法
JPS60112638A (ja) 光ファイバの製造方法
JP2006117470A (ja) 光ファイバ母材の延伸方法
JP2004026541A (ja) ガラス材の延伸方法および延伸装置
WO1988010241A1 (en) Glass drawing process and furnace