JP2003089550A - ガラス材の研磨方法およびそれを用いたファイバ母材の製造方法 - Google Patents

ガラス材の研磨方法およびそれを用いたファイバ母材の製造方法

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JP2003089550A
JP2003089550A JP2001278275A JP2001278275A JP2003089550A JP 2003089550 A JP2003089550 A JP 2003089550A JP 2001278275 A JP2001278275 A JP 2001278275A JP 2001278275 A JP2001278275 A JP 2001278275A JP 2003089550 A JP2003089550 A JP 2003089550A
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brush
glass
glass material
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Takafumi Kajima
孝文 鹿嶋
Mitsuru Uekatano
充 上片野
Naoki Shamoto
尚樹 社本
Takashi Moriyama
隆 森山
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Fujikura Ltd
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Fujikura 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
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01228Removal of preform material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス材に穿設された中空部の内面を、遊離
砥粒とブラシとを用いて研磨するガラス材の研磨方法に
おいて、高い表面平滑性が得られるとともに、ブラシの
摩耗による生産性の低下を抑制する。また、特性の優れ
たファイバ母材が得られ、生産性の高いファイバ母材の
製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス材の研磨方法においては、前記遊
離砥粒として酸化セリウムを用いる。前記ブラシの毛の
材質としては、ナイロンまたは真鍮が好ましい。ファイ
バ母材の製造方法においては、中空筒状のガラス母材に
穿設された中空部にガラス棒を挿入し、加熱一体化し
て、ファイバ母材を製造する際、前記中空部の内面を、
前記ガラス材の研磨方法にて研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス材に穿設さ
れた中空部の内面を、遊離砥粒を含む研磨剤とブラシと
を用いて研磨するガラス材の研磨方法において、高い表
面平滑性が得られるとともに、ブラシの摩耗を抑制し、
生産性が向上させられるガラス材の研磨方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバを製造するのに用いられるフ
ァイバ母材の製造方法には、種々の方法が知られている
が、その一つとして、クラッドとなるガラス管に、コア
となるガラス棒を挿入し、得られた母材を加熱延伸して
一体化させる方法がある。また、偏波保持光ファイバの
製造に用いられるファイバ母材の製造方法の一つに、コ
ア部とクラッド部が形成されたガラス母材のクラッド部
における所定の位置に2個または4個の中空部を穿設し
て、これらの中空部のそれぞれに棒状の応力付与部材を
挿入し、得られた母材を加熱延伸して一体化させる方法
がある。
【0003】このような中空筒状のガラス母材の中空部
にガラス棒を挿入し、加熱一体化して、ファイバ母材を
得るファイバ母材の製造方法においては、前記ガラス母
材およびガラス棒の表面は、ガラス棒をガラス母材の中
空部に挿入する前に、高度に平滑に仕上げられている必
要がある。このため、前記ガラス母材等のガラス材を所
望の形状に加工する際には、まず、切削力の高い固定砥
粒を用いて所定の寸法近くまで研削を行い、次いで、遊
離砥粒を用いた荒研磨および仕上げ研磨を行うことによ
って、鏡面に仕上げるのが一般的である。
【0004】特に、前記ガラス母材とガラス棒を加熱一
体化する際、ガラス母材とガラス棒の間の接合面に傷や
気泡が発生すると、該ファイバ母材を紡糸して得られる
光ファイバに、光情報の散乱や消滅等の光学的欠陥が現
れるので、前記ガラス母材の中空部の内面は、十分に平
滑にされ、清浄にされている必要がある。前記中空部の
内面を平滑にする方法の一つとして、前記中空部の内面
に残留する歪みや傷を除去するため、遊離砥粒を水等と
混合して得られるスラリー状の研磨液を前記ガラス材の
中空部の内部に循環させながら、前記ガラス材の中空部
の内面を、ブラシの毛で摩擦して研磨する方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この研
磨の加工速度を向上させるために、ブラシの毛を硬いも
のにする、太くする、長くする、本数を増やして密にす
る、などの処置を施すことによって遊離砥粒に与える圧
力を高くすると、ブラシに遊離砥粒が激しく衝突するこ
とにより、ブラシの摩耗が甚だしくなる。特に、前記ブ
ラシとして、その直径が前記ガラス材の中空部の内径よ
り大きいものを用い、前記ブラシを前記ガラス材の中空
部内に挿通し、回転または往復させて研磨を行う場合、
ブラシが摩耗して、その直径が前記ガラス材の中空部の
内径程度になると、ブラシが前記ガラス材の中空部の内
面に接触できなくなるので、研磨をこれ以上継続できな
くなる。このため、ブラシが損耗する度に研磨装置を停
止してブラシを交換する手間が増大するので、この研磨
の生産性が低下するという問題がある。
【0006】従って、本発明の課題は、ガラス材に穿設
された中空部の内面を、遊離砥粒とブラシとを用いて研
磨するガラス材の研磨方法において、高い表面平滑性が
得られるとともに、ブラシの摩耗による生産性の低下を
抑制すること、および、特性の優れたファイバ母材が得
られ、生産性の高いファイバ母材の製造方法を提供する
ことである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、ガラス材に穿設された中空部の内面を、
遊離砥粒とブラシとを用いて研磨するガラス材の研磨方
法において、前記遊離砥粒として酸化セリウムを用いる
ことを特徴とするガラス材の研磨方法を提供する。前記
ブラシの毛の材質としては、ナイロンまたは真鍮が好ま
しい。さらに、中空筒状のガラス母材に穿設された中空
部にガラス棒を挿入し、加熱一体化して、ファイバ母材
を製造する際、前記中空部の内面を、前記ガラス材の研
磨方法にて研磨することにより、特性の優れたファイバ
母材が得られるとともに、ファイバ母材を製造する生産
性が向上させられる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて、本
発明を詳しく説明する。本発明は、ガラス材に穿設され
た中空部の内面を、遊離砥粒を含む研磨剤とブラシとを
用いて研磨するガラス材の研磨方法において、前記遊離
砥粒として酸化セリウムを用いることを特徴とするもの
である。
【0009】上述の炭化ケイ素、アルミナ等の従来の遊
離砥粒は、ガラスに比してはるかに硬いため、研磨の際
のブラシの摩耗量は大きいものであった。酸化セリウム
は、その硬さがガラスの硬さと同程度であり、それによ
るガラス研磨の作用も、被加工体より硬度が高い遊離砥
粒の切削作用ではなく、ガラスを成分と水との水和反応
と、水和したガラス成分と酸化セリウムとの化学反応の
作用に加えて、遊離砥粒の運動エネルギーによる機械的
除去作用を利用した所謂メカノケミカル作用によって研
磨が進行するものと考えられるものである。すなわち、
酸化セリウムはガラスを良好に研磨できるが、ブラシと
は化学反応を起こさない。また、上述のように、酸化セ
リウムの遊離砥粒は、従来の遊離砥粒より軟らかいもの
であるから、遊離砥粒の衝突によるブラシの損傷の程度
も小さい。このため、前記遊離砥粒として酸化セリウム
を用いることにより、ブラシの摩耗が著しく低減される
のである。
【0010】研磨液として、前記酸化セリウムを水と混
合して、濃度5〜30重量%のスラリーとしたものが使
用される。酸化セリウムの粒度は、特に限定するもので
ないが、例えば平均粒径が1〜3μmのものを好適に用
いることができる。この研磨液には、ジエチルアミン、
トリエチルアミンなどのアミン系成分を添加することが
できる。また、ポリエーテル系界面活性剤等の分散剤、
水溶性セルロース等の粘度調整剤、またはpH調整剤な
ど、従来酸化セリウム系研磨液に添加可能な助剤を、必
要に応じて、添加してもよい。
【0011】前記ブラシは、従来ガラス材の中空部の内
面研磨に用いられる公知のブラシが使用可能である。例
えば、毛を円筒体の円筒面の全面に植設したものを用い
てもよい。あるいは、研磨液の循環と研磨屑の排出とが
効率よく行われるように、毛が植設されない領域からな
る溝を、長手方向に沿って平行に、または他の形状とし
て、設けたものでもよい。前記ブラシの毛の材質として
は、ガラス材に傷をつけないため、ガラスより硬さが低
いものが好ましく、特に、ナイロンまたは真鍮が好まし
い。
【0012】本発明のガラス材の研磨方法においては、
研磨は例えば次のように実施することができる。まず、
中空部を有するガラス材を研磨装置に装着する。次い
で、ガラス材の中空部にブラシを挿通する。次いで、遊
離砥粒を分散させた研磨液を前記中空部内に流しなが
ら、ブラシとガラス材とが相対的に変位するように運動
させることにより研磨を行う。ここで、ブラシとガラス
材との相対的な変位とは、ブラシを軸周りに回転させ
る、ガラス材を軸周りに回転させる、ブラシを軸線方向
に往復運動させる、ガラス材を軸線方向に往復運動させ
る、などが可能であり、また、これらの運動の複数種を
組み合わせて同様の効果を達成してもよい。
【0013】ブラシによる研磨終了後、ブラシを前記ガ
ラス材の中空部から抜き取る。次いで、純水を前記ガラ
ス材の中空部の内部に流して、研磨液を洗い流す。次い
で、ガラス材を乾燥させる。以上のように研磨すること
によって、高い表面平滑性が得られるとともに、研磨の
際のブラシの摩耗が著しく低減される。
【0014】次に、本発明のファイバ母材の製造方法に
ついて説明する。この発明は、例えば、クラッドとなる
ガラス管に、コアとなるガラス棒を挿入し、得られた母
材を加熱延伸して一体化する方法、また、偏波保持光フ
ァイバ用のファイバ母材の製造方法として、コア部とク
ラッド部が形成されたガラス母材のクラッド部における
所定の位置に2個または4個の中空部を穿設して、これ
らの中空部のそれぞれに棒状の応力付与部材を挿入し、
得られた母材を加熱延伸して一体化する方法などによっ
てファイバ母材を製造する際、前記ガラス母材等に穿設
された中空部の内面を研磨するのに、上述のガラス材の
研磨方法を用いて行うものである。
【0015】この場合、研磨に用いる研磨装置には、従
来使用されているものと同じものを用いることができ
る。得られた前記部材は、公知の方法により接合一体化
して、ファイバ母材とすることができる。上述のよう
に、ブラシを用いた内面研磨に用いる遊離砥粒として、
酸化セリウムを用いることによって、表面平滑性の高い
表面を、高い能率で得ることができ、生産性を向上でき
る。従って、本発明によって製造されたファイバ母材を
紡糸することにより、特性のすぐれた光ファイバを製造
することができる。
【0016】前記部材を製造するには、例えば、次のよ
うな手順をとることができる。すなわち、まず、材料と
なるガラス材を、ダイヤモンド砥石、炭化ケイ素砥石な
どの固定砥粒を用いて所定の寸法近くまで研削し、次い
で、固定砥粒の粒度を細かいものに交換して研削し、表
面の粗さを徐々に小さくする。次いで、遊離砥粒を用い
て中研磨をする。次いで、酸化セリウムを用いた本発明
のガラス材の研磨方法によって、鏡面仕上げを行う。
【0017】次に、本発明を具体例によって説明する。
石英ガラスからなるシングルモード光ファイバ用ガラス
母材のコア部の両側のクラッド部に、対称な位置に直径
10.5mmの中空部を2個形成した。次いで、中空部
の内面を平滑にするため、固定砥石を用いて研磨した。
固定砥石の砥粒は、粗いものから細かいものまで順次粒
度を細かくし、最後に#2000メッシュの砥粒を用い
た。次いで、前記中空部に、直径11.5mmの円筒状
のブラシを挿入し、表1に示す平均粒径1〜3μmの遊
離砥粒を水に分散させた研磨液を循環させながら、前記
ブラシを運動させることにより、中空部の内面を1時間
かけて研磨した。
【0018】
【表1】
【0019】このとき、1時間あたりの研磨量と、研磨
後のブラシの直径を測定した。また、ブラシの摩耗量
を、研磨前後のブラシの直径の差の半値として求めた。
この測定結果を表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】表2に示す結果から明らかなように、本発
明のガラスの研磨方法によれば、従来と同程度の研磨速
度を達成でき、しかも、ブラシの摩耗量を大幅に小さく
できた。実施例1〜3の条件では、同じブラシを用い
て、1時間の研磨を5回繰り返したが、研磨速度および
ブラシの摩耗量は同程度の値を示し、研磨を5回繰り返
してもブラシは引き続き使用可能なものであった。これ
に対し、比較例1の条件では、1時間の研磨でブラシは
損耗し、引き続き使用することはできなくなった。比較
例2の条件では、40分の研磨によりブラシが摩耗し、
研磨できない状態になった。また、比較例3の条件で
は、1時間の研磨を計3回繰り返したところでブラシが
使用不能となった。
【0022】前記実施例の条件で得られたガラス母材の
中空部の内面の表面の粗さを表面粗さ計を用いて測定し
たが、Rmaxは0.05〜0.10μmであり、中空
部の内面は高度に平滑にされていた。さらに、前記実施
例の条件で得られたガラス母材の中空部に、応力付与部
材を挿入し、加熱一体化してファイバ母材を得、さらに
これを紡糸して偏波保持光ファイバを製造したが、得ら
れた光ファイバの特性に異常は発見されなかった。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス材
の研磨方法によれば、高い表面平滑性が得られるととも
に、研磨によるブラシの摩耗が大幅に低減されるので、
ブラシの寿命を延ばし、ブラシの費用やブラシの交換の
手間を軽減し、生産性が大いに向上させられる。さら
に、中空筒状のガラス母材に穿設された中空部にガラス
棒を挿入し、前記中空部の内面を、前記ガラス材の研磨
方法にて研磨することにより、特性の優れたファイバ母
材が得られると共に、製造工程の生産性が向上させられ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 社本 尚樹 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 森山 隆 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Fターム(参考) 3C058 AA06 AA07 CA06 CB01 CB03 4G021 BA03 BA04 4G059 AA11 AB03 AC03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス材に穿設された中空部の内面を、
    遊離砥粒とブラシとを用いて研磨するガラス材の研磨方
    法において、前記遊離砥粒として酸化セリウムを用いる
    ことを特徴とするガラス材の研磨方法。
  2. 【請求項2】 前記ブラシの毛の材質がナイロンまたは
    真鍮であることを特徴とするガラス材の研磨方法。
  3. 【請求項3】 中空筒状のガラス母材に穿設された中空
    部にガラス棒を挿入して、加熱一体化することによりフ
    ァイバ母材を製造する際、前記中空部の内面を、請求項
    1または2に記載のガラス材の研磨方法を用いて研磨す
    ることを特徴とするファイバ母材の製造方法。
JP2001278275A 2001-09-13 2001-09-13 ガラス材の研磨方法およびそれを用いたファイバ母材の製造方法 Withdrawn JP2003089550A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1498775A2 (en) * 2003-07-18 2005-01-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Large-size substrate for photolithographic applications
JP2006104004A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 光ファイバ製造用石英ガラスチューブ、ならびに光ファイバ製造用石英ガラスチューブ、光ファイバ製造用プリフォームおよび光ファイバの製造方法
EP2481715A1 (en) * 2011-01-26 2012-08-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Optical fiber preform and method of manufacturing optical fiber preform

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1498775A2 (en) * 2003-07-18 2005-01-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Large-size substrate for photolithographic applications
EP1498775A3 (en) * 2003-07-18 2006-10-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Large-size substrate for photolithographic applications
JP2006104004A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 光ファイバ製造用石英ガラスチューブ、ならびに光ファイバ製造用石英ガラスチューブ、光ファイバ製造用プリフォームおよび光ファイバの製造方法
EP2481715A1 (en) * 2011-01-26 2012-08-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Optical fiber preform and method of manufacturing optical fiber preform
JP2012153562A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 光ファイバ及び光ファイバ用プリフォームの製造方法
US8925355B2 (en) 2011-01-26 2015-01-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Optical fiber and method of manufacturing optical fiber preform

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