JP2013010659A - Method for producing glass preform - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バーナで生成したガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体を形成する工程を含むガラス母材の製造方法に関する。 The present invention relates to a glass base material manufacturing method including a step of depositing glass fine particles generated by a burner to form a glass fine particle deposit.
バーナからガラス原料ガス及び燃焼ガスを含むガスを噴き出し、ガラス微粒子を生成して、ガラス微粒子を出発材に堆積させてガラス微粒子堆積体を製造する方法が知られている。例えば、石英系ガラスロッドの両端部にそれぞれ円柱状あるいは円筒状のダミー棒を予め溶着接続し、該ダミー棒の両側端部にはガラス微粒子を堆積せずに残し、且つ該ダミー棒の中程からは外径をテーパ状に且つ該石英ロッド外周には外径一定にガラス微粒子堆積体を形成してガラスロッド・ガラス微粒子堆積体複合体を合成する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A method is known in which a gas containing glass raw material gas and combustion gas is ejected from a burner, glass fine particles are generated, and the glass fine particles are deposited on a starting material to produce a glass fine particle deposit. For example, a cylindrical or cylindrical dummy rod is welded and connected in advance to both ends of a quartz glass rod, glass fine particles are left on both ends of the dummy rod, and the middle of the dummy rod Is known to synthesize a glass rod / glass fine particle composite by forming a glass fine particle deposit with a constant outer diameter on the outer periphery of the quartz rod (see, for example, Patent Documents). 1).
ところで、ガラス微粒子堆積体を製造する際に用いられるダミー棒は、一般的にその一端に把持部を有しており、この把持部はガラス微粒子の堆積時やガラス微粒子堆積体の搬送時に、製造装置や搬送装置の把持機構によって把持される。特許文献1では、ダミー棒における把持部と堆積される部分とが接続される点が明確になっていないが、この把持部を含むダミー棒は、把持機構が把持可能なように複雑な形状に加工された高価なものである。そのため、ガラス微粒子堆積体を製造した後、透明化または透明化後に線引きすること等により把持機構で把持部を把持する必要が無くなった際、製品としては不要となるダミー棒をそのまま廃棄すると、ガラス微粒子堆積体の製造コストが嵩張り、不経済であった。 By the way, the dummy rod used for manufacturing the glass particulate deposit generally has a gripping portion at one end thereof, and this gripping portion is manufactured during the deposition of the glass particulate or the transport of the glass particulate deposit. It is gripped by the gripping mechanism of the device or the transport device. In Patent Document 1, it is not clear that the grip portion of the dummy bar is connected to the deposited portion, but the dummy rod including the grip portion has a complicated shape so that the grip mechanism can be gripped. It is processed and expensive. Therefore, after manufacturing the glass particulate deposit, it is not necessary to grip the gripping part with the gripping mechanism by making it transparent or drawing after transparentization. The production cost of the particulate deposit was bulky and uneconomical.
本発明の目的は、製造コストを抑えてガラス微粒子堆積体を製造することが可能なガラス母材の製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the glass base material which can suppress a manufacturing cost and can manufacture a glass particulate deposit body.
上記課題を解決することのできる本発明のガラス母材の製造方法は、把持機構に支持したターゲットへバーナで生成されるガラス微粒子を吹き付けて堆積させるガラス微粒子堆積体製造工程を含むガラス母材の製造方法であって、
前記ガラス微粒子堆積体製造工程では、
前記把持機構に把持される把持棒部に前記ターゲットとなる種棒部を一体的に接合してダミー棒とし、
前記ダミー棒の前記把持棒部を前記把持機構に把持させ、
前記バーナの前記把持棒部側の端部を通る前記バーナの軸線と平行な延長線が、前記ダミー棒における前記把持棒部と前記種棒部との接合箇所よりも前記把持棒部側を通らないようにしながら、前記バーナで生成されるガラス微粒子を前記ターゲットへ吹き付けることを特徴とする。
The glass base material manufacturing method of the present invention capable of solving the above-mentioned problems is a glass base material manufacturing process including a glass microparticle depositing body manufacturing step of spraying and depositing glass microparticles generated by a burner onto a target supported by a gripping mechanism. A manufacturing method comprising:
In the glass fine particle deposit manufacturing process,
A seed bar part serving as the target is integrally joined to a gripping bar part gripped by the gripping mechanism to form a dummy bar,
Causing the gripping mechanism to grip the gripping bar portion of the dummy bar,
An extension line parallel to the axis of the burner passing through the end of the burner on the side of the gripping bar passes through the gripping bar part side of the dummy bar rather than the joint between the gripping bar part and the seed bar part. The glass particles generated by the burner are sprayed onto the target while avoiding the above.
本発明のガラス母材の製造方法において、前記ガラス微粒子堆積体製造工程では、
ガラスロッドの両端に前記ダミー棒を一体的に接合し、
前記両端側にそれぞれ配置された前記把持機構に、前記ダミー棒の前記把持棒部をそれぞれ把持させることにより前記ガラスロッドを支持させ、
前記ガラスロッドと前記種棒部とからなるターゲットに対して前記バーナで生成されるガラス微粒子を吹き付けてもよい。
In the glass base material manufacturing method of the present invention, in the glass fine particle deposit manufacturing process,
The dummy rod is integrally joined to both ends of the glass rod,
The glass rods are supported by causing the gripping mechanisms respectively disposed on both end sides to grip the gripping bar portions of the dummy bars,
You may spray the glass fine particle produced | generated with the said burner with respect to the target which consists of the said glass rod and the said seed rod part.
本発明のガラス母材の製造方法において、前記ガラス微粒子堆積体製造工程より後に、
前記ダミー棒の前記把持棒部に付着したガラス微粒子を除去してから、前記ガラス微粒子堆積体を焼結することが好ましい。
In the method for manufacturing a glass base material of the present invention, after the glass fine particle deposit manufacturing process,
It is preferable to sinter the glass particulate deposit after removing the glass particulates adhering to the grip rod portion of the dummy rod.
本発明のガラス母材の製造方法において、前記ガラス微粒子堆積体製造工程より後に、
前記把持棒部を前記ダミー棒から切り離し、切り離した把持棒部を再度ガラス微粒子堆積体製造用の把持棒部として使用することが好ましい。
In the method for manufacturing a glass base material of the present invention, after the glass fine particle deposit manufacturing process,
It is preferable that the gripping bar part is separated from the dummy bar, and the separated gripping bar part is used again as a gripping bar part for manufacturing a glass particulate deposit.
本発明によれば、ダミー棒における把持棒部へガラス微粒子が堆積されなくなる、もしくは容易に除去可能な少量の堆積量に抑えられるため、複雑な形状で高価な把持棒部を種棒部から切り離して再利用することができる。これにより、高価な把持棒部の購入費を削減できるため、ガラス微粒子堆積体の製造コストを低く抑制してガラス母材を製造することができる。 According to the present invention, glass particles are not deposited on the gripping rod portion of the dummy rod, or a small amount of deposition that can be easily removed is suppressed, so that the expensive gripping rod portion having a complicated shape is separated from the seed rod portion. Can be reused. Thereby, since the purchase cost of an expensive holding rod part can be reduced, the glass base material can be manufactured while suppressing the manufacturing cost of the glass fine particle deposit.
以下、本発明に係るガラス母材の製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
まず、VAD(Vapor Phase Axial Deposition)法によって、例えば、光ファイバの母材となるガラス微粒子堆積体を製造するガラス微粒子堆積体製造工程について説明する。
図1に示すように、VAD法では、ダミー棒11を把持機構12によって支持し、このダミー棒11のターゲットへバーナ13からガラス微粒子を吹き付け、ガラス微粒子堆積体15を製造する。バーナ13は、ガラス原料ガスと可燃性ガス及び助燃性ガスとを噴出し、火炎加水分解反応によって生成されるガラス微粒子をダミー棒11へ吹き付ける。
Hereinafter, an example of an embodiment of a manufacturing method of a glass base material concerning the present invention is explained with reference to drawings.
First, a glass fine particle deposit manufacturing process for manufacturing, for example, a glass fine particle deposit that becomes a base material of an optical fiber by a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method will be described.
As shown in FIG. 1, in the VAD method, a
ダミー棒11は、製造装置や搬送装置などの把持機構12に把持される把持棒部21と、ターゲットとなる種棒部22とを有している。これらの把持棒部21及び種棒部22は、何れも石英ガラスから形成されており、把持棒部21の下端部に、円柱状に形成された種棒部22が溶着されて一体的に接合されている。把持棒部21には、例えば上部にフランジ部25が形成され、中間部に径方向へ貫通する支持孔26が形成され、その下端部は種棒部22との接合箇所へ向かって種棒部22と同径となるようなテーパ形状となっている。
The
把持棒部21を把持する把持機構12は、軸回りに回転可能かつ上下方向へ昇降可能とされ、この把持機構12は、把持棒部21が挿入されて支持することが可能な筒状部を有している。
The
ガラス微粒子堆積体15を製造するには、まず、把持棒部21に種棒部22を溶着して接合させたダミー棒11を用意する。
In order to manufacture the
次に、このダミー棒11を、製造装置の把持機構12に支持させる。把持機構12の筒状部には、例えば把持棒部21の支持孔26に相当する位置に孔があけられており、ここに支持ピンを挿し込むか、もしくは把持棒部21に設けられた上部のフランジ部25を把持機構12に入り込ませる、などにより把持棒部21を支持すればよい。また、支持ピンとフランジ部25の両方で支持してもよい。
Next, the
その後、このダミー棒11をターゲットとし、このダミー棒11へ向かってバーナ13からガラス原料ガスと可燃性ガス及び助燃性ガスとを噴出し、火炎加水分解反応によって生成されるガラス微粒子をダミー棒11へ吹き付ける。そして、把持機構12によってダミー棒11を軸回りに回転させながら徐々に引き上げる。これにより、ダミー棒11の軸方向にガラス微粒子が堆積されてガラス微粒子堆積体15が形成される。
Thereafter, using this
このとき、図2に示すように、バーナ13における把持棒部21側の端部Aを通るバーナ13の軸線Xと平行な延長線Bが、ダミー棒11における把持棒部21と種棒部22との接合箇所Cよりも把持棒部21側を通らないようにしながら、バーナ13で生成されるガラス微粒子をターゲットであるダミー棒11へ吹き付ける。すると、ガラス微粒子は、ダミー棒11における把持棒部21にはほとんど堆積されず、主に種棒部22より下方に堆積されることとなる。なお、複数のバーナ13でガラス微粒子を吹き付ける場合は、通常は複数のバーナから出る火炎が交わることは無いので、最も把持棒部21側に配置されたバーナ13、つまり、最上部のバーナ13について、把持棒部21側の端部Aを通るバーナ13の軸線Xと平行な延長線Bが、ダミー棒11における把持棒部21と種棒部22との接合箇所Cよりも把持棒部21側を通らないようにする。
At this time, as shown in FIG. 2, the extension line B parallel to the axis X of the
このようにしてガラス微粒子堆積体15を形成したら、ダミー棒11を把持機構12から外してガラス微粒子堆積体15を製造装置から取り出す。
When the
このようなガラス微粒子堆積体製造工程の後、製造したガラス微粒子堆積体15に対して脱水及び焼結等の処理を施して透明化した後、または、透明化したガラス微粒子堆積体15を母材として光ファイバを線引きした後など、把持棒部21での把持が不要となったら、図3(a)に示すように、把持棒部21と種棒部22との接合箇所Cでダミー棒11を切断し、図3(b)に示すように、ダミー棒11から把持棒部21だけを切り離して取り外す。ダミー棒11は、カッターまたは火炎溶断などで切断する。その後、取り外した把持棒部21に再度種棒部22を接合してダミー棒11とし、このダミー棒11を次のガラス微粒子堆積体15の製造に用いる。
After such a glass fine particle deposit manufacturing process, the manufactured glass
このように、上記実施形態に係るガラス母材の製造方法によれば、ガラス微粒子堆積体製造工程において、ダミー棒11における把持棒部21にはガラス微粒子がほとんど堆積しないか、もしくは堆積後に除去可能な程度の少量の堆積量に抑えられるため、複雑な形状で高価な把持棒部21を種棒部22から切り離して再利用することができる。これにより、ダミー棒11の購入費を削減でき、ガラス微粒子堆積体15の製造コストを低く抑制して経済的にガラス母材を製造することができる。
As described above, according to the glass base material manufacturing method according to the above-described embodiment, in the glass particle deposition body manufacturing process, glass particles are hardly deposited on the
なお、ガラス微粒子堆積体製造工程において把持棒部21に少量のガラス微粒子が堆積してしまった場合には、把持棒部21に付着したガラス微粒子を除去してから、その後の工程(脱水や焼結など)を行うことが好ましい。把持棒部21に付着したガラス微粒子を後の工程の前に予め除去しておくことにより、より良い状態で把持棒部21を再利用することが可能となる。本実施形態によれば、把持棒部21にガラス微粒子が堆積したとしてもその量は少量であるため、堆積後に簡単に除去することができる。なお、除去する方法としては、掃除機で吸い取る、エアを吹き付ける、刷毛で掃う、等が挙げられる。
In addition, when a small amount of glass particles is deposited on the
次に、OVD(Outside Vapor Phase Deposition)法によって、例えば、光ファイバの母材となるガラス微粒子堆積体を製造する場合について説明する。
図4に示すように、OVD法では、ガラスロッド41の両端にダミー棒11を一体的に接合し、ガラスロッド41の両端側にそれぞれ配置された把持機構12に、ダミー棒11の把持棒部21をそれぞれ把持させることによりガラスロッド41を支持させる。このガラスロッド41は、光ファイバのコア及びクラッドの一部となるものである。
そして、このように支持させたガラスロッド41及びダミー棒11の種棒部22からなるターゲットを、軸回りに回転させながら軸方向へ往復移動させる。この状態において、ターゲットに対してバーナ13からガラス微粒子を吹き付け、ガラス微粒子堆積体15を製造する。
Next, description will be made on a case where a glass fine particle deposited body that becomes a base material of an optical fiber, for example, is manufactured by an OVD (Outside Vapor Phase Deposition) method.
As shown in FIG. 4, in the OVD method, the
And the target which consists of the
このとき、図5(a)に示すように、ターゲットの上端側では、バーナ13における把持棒部21側の端部Aを通るバーナ13の軸線Xと平行な延長線Bが、ダミー棒11における把持棒部21と種棒部22との接合箇所Cよりも把持棒部21側を通らないようにする。また、同様に、図5(B)に示すように、ターゲットの下端側においても、バーナ13における把持棒部21側の端部Aを通るバーナ13の軸線Xと平行な延長線Bが、ダミー棒11における把持棒部21と種棒部22との接合箇所Cよりも把持棒部21側を通らないようにする。なお、複数のバーナ13でガラス微粒子を吹き付ける場合は、最も上下の把持棒部21側に配置されたバーナ13、つまり、最上部及び最下部に配置されたバーナ13について、把持棒部21側の端部Aを通るバーナ13の軸線Xと平行な延長線Bが、ダミー棒11における把持棒部21と種棒部22との接合箇所Cよりも把持棒部21側を通らないようにする。
At this time, as shown in FIG. 5A, on the upper end side of the target, an extension line B parallel to the axis X of the
すると、ガラス微粒子は、ダミー棒11における把持棒部21にはほとんど堆積しないか、もしくは堆積後に除去可能な程度の少量の堆積量に抑えられ、ガラスロッド41及び種棒部22に堆積されることとなる。
このようにしてガラス微粒子堆積体15を形成したら、それぞれのダミー棒11を把持機構12から外してガラス微粒子堆積体15を製造装置から取り出す。
Then, the glass fine particles are hardly deposited on the
When the
このようなガラス微粒子堆積体製造工程の後、製造したガラス微粒子堆積体15に対して脱水及び焼結等の処理を施して透明化した後、または、透明化したガラス微粒子堆積体15を母材として光ファイバを線引きした後など、把持棒部21での把持が不要となったら、図6(a)に示すように、把持棒部21と種棒部22との接合箇所Cでダミー棒11をカッター等によってそれぞれ切断し、図6(b)に示すように、ダミー棒11から把持棒部21だけを取り外す。
その後、取り外したそれぞれの把持棒部21に種棒部22を接合してダミー棒11とし、これらダミー棒11を次のガラス微粒子堆積体15の製造に用いる。
After such a glass fine particle deposit manufacturing process, the manufactured glass
Thereafter, the
このように、このガラス母材の製造方法の場合も、ガラス微粒子堆積体製造工程において、ダミー棒11における把持棒部21へガラス微粒子がほとんど堆積しないか、もしくは堆積後に除去可能な程度の少量の堆積量に抑えられるため、複雑な形状で高価な把持棒部21を種棒部22から切り離して再利用することができる。特に、両端部にそれぞれダミー棒を用いる上記の製造方法では、ダミー棒11の購入費をさらに削減することができ、ガラス微粒子堆積体15の製造コストをさらに大幅に低減させて経済的にガラス母材を製造することができる。
Thus, also in the case of this glass base material manufacturing method, in the glass particle deposit body manufacturing process, glass particles are hardly deposited on the
11:ダミー棒、12:把持機構、13:バーナ、15:ガラス微粒子堆積体、21:把持棒部、22:種棒部(ターゲット)、41:ガラスロッド(ターゲット)、A:端部、B:延長線、C:接合箇所、X:軸線 11: dummy rod, 12: gripping mechanism, 13: burner, 15: glass particulate deposit, 21: gripping bar, 22: seed rod (target), 41: glass rod (target), A: end, B : Extension line, C: joint, X: axis
Claims (4)
前記ガラス微粒子堆積体製造工程では、
前記把持機構に把持される把持棒部に前記ターゲットとなる種棒部を一体的に接合してダミー棒とし、
前記ダミー棒の前記把持棒部を前記把持機構に把持させ、
前記バーナの前記把持棒部側の端部を通る前記バーナの軸線と平行な延長線が、前記ダミー棒における前記把持棒部と前記種棒部との接合箇所よりも前記把持棒部側を通らないようにしながら、前記バーナで生成されるガラス微粒子を前記ターゲットへ吹き付けることを特徴とするガラス母材の製造方法。 A glass base material manufacturing method including a glass microparticle deposit manufacturing process in which glass microparticles generated by a burner are sprayed and deposited on a target supported by a gripping mechanism,
In the glass fine particle deposit manufacturing process,
A seed bar part serving as the target is integrally joined to a gripping bar part gripped by the gripping mechanism to form a dummy bar,
Causing the gripping mechanism to grip the gripping bar portion of the dummy bar,
An extension line parallel to the axis of the burner passing through the end of the burner on the side of the gripping bar passes through the gripping bar part side of the dummy bar rather than the joint between the gripping bar part and the seed bar part. A method for producing a glass base material, characterized in that glass fine particles generated by the burner are sprayed onto the target while avoiding the above.
前記ガラス微粒子堆積体製造工程では、
ガラスロッドの両端に前記ダミー棒を一体的に接合し、
前記両端側にそれぞれ配置された前記把持機構に、前記ダミー棒の前記把持棒部をそれぞれ把持させることにより前記ガラスロッドを支持させ、
前記ガラスロッドと前記種棒部とからなるターゲットに対して前記バーナで生成されるガラス微粒子を吹き付けることを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material of Claim 1,
In the glass fine particle deposit manufacturing process,
The dummy rod is integrally joined to both ends of the glass rod,
The glass rods are supported by causing the gripping mechanisms respectively disposed on both end sides to grip the gripping bar portions of the dummy bars,
A method for producing a glass base material, characterized in that glass fine particles generated by the burner are sprayed onto a target composed of the glass rod and the seed rod part.
前記ガラス微粒子堆積体製造工程より後に、
前記ダミー棒の前記把持棒部に付着したガラス微粒子を除去してから、前記ガラス微粒子堆積体を焼結することを特徴とするガラス母材の製造方法。 A method for producing a glass base material according to claim 1 or 2,
After the glass particle deposit manufacturing process,
A method for producing a glass base material, comprising: sintering the glass particulate deposit after removing glass particulates adhering to the grip rod portion of the dummy rod.
前記ガラス微粒子堆積体製造工程より後に、
前記把持棒部を前記ダミー棒から切り離し、切り離した把持棒部を再度ガラス微粒子堆積体製造用の把持棒部として使用することを特徴とするガラス母材の製造方法。 A method for producing a glass base material according to any one of claims 1 to 3,
After the glass particle deposit manufacturing process,
A method for producing a glass base material, wherein the gripping bar part is separated from the dummy bar, and the separated gripping bar part is used again as a gripping bar part for producing a glass particulate deposit.
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