JP2006193361A - 光ファイバ用ガラス母材の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 少なくとも出発材の製品部分を清浄に保つことができ、出発材を保管場所等から取り出すときに静電気を発生したりせず、ガラス微粒子の堆積を始めるまでゴミなどの異物の付着を防止することができ、スートの堆積を終え、焼結・透明ガラス化した後において、出発材とその上に堆積された堆積層との界面に泡などの異常発生を低減できる光ファイバ母材の製造方法及び装置を提供する。
【解決手段】 出発材の外周にガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用ガラス母材を製造する方法において、該出発材２を製造に供するまでの間、保管用ボックス１に入れて保管し、異物の付着を防止することを特徴としている。保管用ボックス１内での保管中は、出発材２に清浄エアー４を流したり、除電エアー６を流して出発材２が帯びている静電気を除電しておくとよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高純度が要求される光ファイバ用ガラス母材製造の際に使用される円柱状出発材の外周に、ガラス微粒子を堆積させる光ファイバ用ガラス母材（以下、単に光ファイバ母材と称する）の製造方法及び装置に関する。

従来、光ファイバ母材の製造に際して、出発材として、コアとクラッドの一部を有する石英ガラスロッドを用意し、この上にさらにクラッドを堆積させる方法が、太径で大型の光ファイバ母材を製造するのに好適として採用されている。

しかしながらこれには出発材を予め製造しておく必要があり、製造された出発材は、光ファイバ母材の製造に供されるまで保管されることになるが、この間に静電気を帯びやすく、ゴミなどの異物（以下、単に異物と称する）を吸着しやすい。

この対策として特許文献１は、保護袋に出発材を収容することで異物の付着を防止しているが、製造に供する際、袋から取り出す必要があり、出発材が袋と擦れて静電気を発生し、取り出した後、反応器に取り付けて堆積を行うまでの間に異物を吸着するという問題があった。さらに、袋から取り出す際に静電気により袋が出発材に絡みつき、操作を誤まると出発材の表面に傷を付けてしまうという問題があった。
特表２００３−５１９０６９号公報

本発明は、少なくとも出発材の製品部分を清浄に保つことができ、出発材を保管場所等から取り出すときに静電気を発生したりせず、ガラス微粒子の堆積を始めるまで異物の付着を防止し、スートの堆積を終え、焼結・透明ガラス化した後において、出発材とその上に堆積した堆積層との界面に泡などの異常発生を低減できる光ファイバ母材の製造方法及び装置を提供することを目的としている。

本発明の光ファイバ母材の製造方法は、出発材の外周にガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用ガラス母材を製造する方法において、該出発材を製造に供するまでの間、保管用ボックスに入れて保管し、異物の付着を防止することを特徴としている。保管用ボックス内での保管中は、出発材に清浄エアーを流したり、除電エアーを流して出発材が帯びている静電気を除電しておくとよい。
保管用ボックス内には、出発材をその製品部以外で支える載置部又はダミー部を把持する把持部が設けられ、出発材の製品相当部は、清浄なエアー以外には触れない構造となっている。

また、本発明の他の方法によれば、出発材を製造に供するまでの間、保護袋に入れて保管し、保護袋から出発材を取り出して使用する際、静電気を除電しながら保護袋から取り出すことにより、ゴミなどの異物の付着を防止することを特徴としている。

本発明の保管用ボックスは、出発材を製造に供するまでの間、保管し、ゴミなどの異物の付着を防止するためのボックスであって、清浄エアー供給機構及び出発材が帯びている静電気を除電する除電機構を有しており、内部には、出発材を載置する載置部又は把持する把持部が設けられている。

本発明によれば、異物が付着していない清浄な出発材を光ファイバ母材の製造に供することができ、出発材とその上に堆積した堆積層との界面に泡などの無い高品質の光ファイバ母材が得られる。さらに、歩留りが向上することにより、製造コストの低減に寄与する。

出発材上にガラス微粒子を堆積させ、焼結・透明ガラス化して得られる光ファイバ母材には、出発材とその上に形成された堆積層との界面に泡が発生していることがある。この原因について種々検討した結果、出発材上にガラス微粒子を堆積させる工程以前に出発材外周の表面に付着した異物がその一因であり、従来のように保護袋等に入れておき、製造に供するまで清浄に保っておいても、袋から取り出すときの静電気が異物付着の原因となり得ることが判明した。

そこで本発明者等は、その対策について種々検討した結果、出発材を袋から取り出すときに発生した静電気を除去することが、非常に有効であることを見出した。すなわち、袋ではなく保管用のボックスで保管して、取り出し時の静電気発生を防止するものであり、保管用ボックス内に清浄エアー、除電エアーを導入することで、出発材の表面を清浄にし、かつ出発材が帯びている静電気を除電することで、保管中に出発材の表面に異物が付着することを防止することができる。

保管用ボックスは、出発材を製造に供するまでの間、保管し、ゴミなどの異物の付着を防止するためのものであり、これには、清浄エアー供給機構及び静電気除電機構が設けられている。内部には、出発材を載置する載置部又は把持する把持部が設けられている。なお、保管用ボックスを縦型にして把持部を設け、出発材にダミー棒（ダミー部）を接続し、ダミー棒の部分で把持して吊り下げるようにしてもよい。

図１は、保管用ボックスの一例を示すものであり、ポリエチレン製の保管用ボックス１内に出発材２を納め、清浄エアー供給装置３から清浄エアー４を、除電エアー供給装置５から除電エアー６を導入することにより、出発材を清浄に保つことができる。
図２は、保管用ボックス内での、より好ましい出発材の支持例を示す図であり、（ａ）は、出発材２の両端にダミー棒７を溶着して接続し、ダミー部で載置台上に載置し、（ｂ）はダミー部を把持部材９で把持し、支持している状態をそれぞれ示している。

なお、清浄エアーと除電エアーを別々に流すのではなく、清浄エアーに陽帯電を帯びさせて、あるいは陽帯電を帯びさせたエアーを清浄化して流すようにしてもよい。清浄エアーは、空気を高性能フィルターを通す等で除塵して得られる。除電エアーは、エアーにイオンを供給することでイオン化エアーとし、静電気の除去を行う。なお、対象物の帯電状況をセンシングしてイオン量を制御することで、より確実に静電気の除去を行うことが可能となる。

また、出発材を袋に入れて保管した場合には、袋から出したとき、出発材の表面に帯電した静電気が無くなるまで除電エアーでブローした後、反応容器内にセットし、出発材の周囲に、ガラス微粒子合成用バーナーにより生成させたガラス微粒子を堆積させる。袋の材質には、例えば、ポリエチレンなどが挙げられる。
本発明において出発材として用いる円柱状あるいは円筒状のガラス材として、例えば、光ファイバ母材のコアとなるガラス材、あるいはコアとクラッドを有するガラス材等を用いることができる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、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）
ＶＡＤ法により作製した、中心部にＧｅＯ₂が比屈折率差で０.３％添加されたＳｉＯ₂からなる透明なガラスロッド（直径２０ｍｍφ）を出発材とした。図１に示すように、ポリエチレン製の保管用ボックス１内にガラスロッド２を納めた。なお、ガラスロッド２は、図２（ａ）に示した載置台８上にそのダミー部７で載置した。
清浄エアー供給装置３から清浄エアー４を、除電エアー供給装置５から除電エアー６を導入して一週間保管した後、保管用ボックス１から取り出し、反応容器内にセットした。
ガラス微粒子合成用バーナーにはＳｉＣｌ₄２.０リットル／分、Ｎ₂１０リットル／分、Ｈ₂３０リットル／分、Ｏ₂４５リットル／分を供給し、生じたガラス微粒子を上記ガラスロッド上に堆積させ、直径１００ｍｍφ、長さ１０００ｍｍの多孔質堆積体を製造した。これをＨｅ雰囲気中１６００℃で透明ガラス化し、直径５０ｍｍφ、長さ１０００ｍｍのプリフォームを得た。
このプリフォームにハロゲンランプの光を照射して欠陥を検査したが、出発材と堆積層の界面に気泡や結晶は全く認められなかった。

（実施例２）
実施例１と同様のガラスロッドを出発材とし、このガラスロッドをポリエチレン製の保護袋に入れて一週間保管した後、除電エアーを吹きかけながら袋から取り出し、反応容器内にセットして実施例１と同様の条件で、多孔質堆積体を製造し、さらに透明ガラス化して直径５０ｍｍφ、長さ１０００ｍｍのプリフォームを得た。
このプリフォームにハロゲンランプの光を照射して欠陥を検査したが、出発材と堆積層の界面に気泡や結晶は全く認められなかった。

（比較例１）
実施例１と同様のガラスロッドを出発材とし、このガラスロッドをポリエチレン製の保護袋に入れて一週間保管した後袋から取り出し、反応容器内にセットして実施例１と同様の条件で、多孔質堆積体を製造し、さらに透明ガラス化して直径４８ｍｍφ、長さ１０００ｍｍのプリフォームを得た。
このプリフォームにハロゲンランプの光を照射して欠陥を検査したところ、出発材と堆積層との界面に気泡と結晶が合わせて１０ケ確認された。

本発明によれば、光ファイバ母材の歩留りが向上し、製造コストの低減に寄与する。

本発明による出発材の保管用ボックスの一例を示す概略断面図である。 保管用ボックス内での出発材の支持方法を説明する概略断面図であり、（ａ）はダミー部で載置する様子を示し、（ｂ）はダミー部で把持する様子を示している。

符号の説明

１．……保管用ボックス、
２．……ガラスロッド（出発材）、
３．……清浄エアー供給装置、
４．……清浄エアー、
５．……除電エアー供給装置、
６．……除電エアー、
７．……ダミー棒（ダミー部）、
８．……載置台、
９．……把持部材。

Claims (8)

1. 出発材の外周にガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用ガラス母材を製造する方法において、該出発材を製造に供するまでの間、保管用ボックスに入れて保管し、ゴミなどの異物の付着を防止することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
2. 保管用ボックス内での保管中、出発材に清浄エアーを流しておく請求項１に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
3. 保管用ボックス内で、出発材が帯びている静電気を除電する請求項１又は２に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
4. 出発材の製品相当部が、保管用ボックス内のいずれの部分にも触れないように保管されている請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
5. 出発材が、これに接続されたダミー部で把持されている請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
6. 出発材の外周にガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用ガラス母材を製造する方法において、該出発材を製造に供するまでの間、保護袋に入れて保管し、該保護袋から出発材を取り出して使用する際、静電気を除電しながら保護袋から取り出すことにより、ゴミなどの異物の付着を防止することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
7. 出発材を製造に供するまでの間、保管し、ゴミなどの異物の付着を防止するためのボックスであって、清浄エアー供給機構、出発材が帯びている静電気を除電する除電機構及び出発材を載置する載置部を有することを特徴とする保管用ボックス。
8. 前記載置部に代えて、出発材を把持する把持部を有する請求項７に記載の保管用ボックス。
   

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