JP2018030729A - ガラス微粒子堆積体の製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ガラス微粒子堆積体の端部における密度の低いスート層に起因するスート剥がれによる割れを防止することのできるガラス微粒子堆積体の製造装置を提供する。【解決手段】 外付け法によりターゲット棒へガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用母材を製造する装置において、ターゲット棒の長手方向に沿って平行移動してガラス微粒子を堆積させる堆積軸を有し、該堆積軸上に固定されガラス微粒子をターゲット棒へ堆積させるメインバーナーと、該ターゲット棒の両端部へ堆積されたガラス微粒子を焼き締めるサイドバーナーとを有し、該サイドバーナーの外側おいて板材がターゲット棒へ固定されていることを特徴としている。【選択図】 図２

Description

本発明は、外付け法による光ファイバ用母材の製造方法に関する。
従来、外付け法による光ファイバ用母材は、Ｈ２，Ｏ２，Ｎ２ガスとともにＳｉＣｌ４などの原料ガスをバーナーに供給し、火炎加水分解反応により生じたガラス微粒子を回転するターゲット棒の周面に堆積させ、所定の厚さのクラッド層を有するガラス微粒子堆積体を形成し、その後、焼結・透明ガラス化して製造される。
ガラス微粒子堆積体を製造する際、ターゲット棒から堆積体の一部が剥落し（以下、スート剥がれと称する）、堆積体の両端部から割れが生じることがある。このような割れが生じた状態で焼結・透明ガラス化を行うと、光ファイバ母材にクラックが生じ製品として使用することが不可能となる。このような両端部における割れは、ターゲット棒とガラス微粒子が堆積している境界付近における密度が関係しており、境界付近における堆積体の密度が低いことによって顕著に発生する。
図１は、ガラス微粒子堆積体の製造装置の概略を示す図であり、チャンバー１内には、回転機構２及びチャック３によってターゲット棒６が回転自在に支持され、メインバーナー７によってガラス微粒子が堆積されスート堆積体５が形成される。メインバーナー７は堆積軸８に取り付けられ、堆積軸８はターゲット棒６の長手方向に沿って平行移動するように設置されている。スート堆積体５の両端部にはそれぞれ１本のサイドバーナー４が設置されている。
スート堆積体５の両端部におけるスート剥がれによる割れを防止するために、堆積体の端部にサイドバーナー４を配置して両端部を焼き締めスート堆積層の密度を高めることが従来技術として存在する（特許文献１参照）。この方法によれば、両端部にサイドバーナー４を配置することにより、両端部近傍でメインバーナー７がガラス微粒子を堆積してスート層を形成している際、サイドバーナー４の火炎によって、ガラス微粒子がサイドバーナーの外側まで堆積するのを防止する効果がある。
しかしながら、端部にサイドバーナーを配置しても割れが発生しやすい両端部において、密度の低いスート層の堆積を完全に防止することは困難であった。
特開2003-165738号公報
本発明は、ガラス微粒子堆積体の端部における密度の低いスート層に起因するスート剥がれによる割れを防止することのできるガラス微粒子堆積体の製造装置を提供することを課題とする。
本発明のガラス微粒子堆積体の製造装置は、外付け法によりターゲット棒へガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用母材を製造する装置において、ターゲット棒の長手方向に沿って平行移動してガラス微粒子を堆積させる堆積軸を有し、該堆積軸上に固定されガラス微粒子をターゲット棒へ堆積させるメインバーナーと、該ターゲット棒の両端部へ堆積されたガラス微粒子を焼き締めるサイドバーナーとを有し、該サイドバーナーの外側において板材がターゲット棒へ固定されていることを特徴としている。
なお、前記ターゲット棒に固定されている板材の形状を円板状とし、該板材の材質をカーボン、石英あるいはカーボンと石英の合板とするのが好ましい。
本発明によれば、サイドバーナーの外側に密度が低いスート層が堆積することを防ぎ、スート割れを防止することができる等の優れた効果を奏する。
従来のガラス微粒子堆積体の製造装置を上面から見た概略断面図である。 本発明のガラス微粒子堆積体の製造装置を上面から見た概略断面図である。 本発明におけるターゲット棒の両端に固定される板材の態様を示し、図３-aはカーボン製板材を用いた例を示す概略側面図である。 本発明におけるターゲット棒の両端に固定される板材の態様を示し、図３-bは石英製板材を用いた例を示す概略側面図である。 本発明におけるターゲット棒の両端に固定される板材の態様を示し、図３-cはカーボン・石英合板を用いた例を示す概略側面図である。 板材をネジで固定する方式を示す概略図である。 板材をターゲット棒に貫通ピンを用いて固定する方式を示す概略図である。
このような堆積体の両端部におけるスート剥がれによる割れを防止する方策を鋭意検討した結果、サイドバーナーの外側においてターゲット棒に板材、好ましくは円板状板材を取り付けることにより、ガラス微粒子を含むメインバーナーの火炎流を抑止できることを見出し、本発明を完成した。
以下に、本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造装置について、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されず、様々な態様が可能である。
図２は、本発明のガラス微粒子堆積体の製造装置を示す概略図であり、サイドバーナー４の外側に板材１０がターゲット棒６に取り付けられている。このように板材１０をターゲット棒６の外側に設置することで、ガラス微粒子を含むメインバーナーの火炎流を抑止することができる。なお、板材１０の形状は、円板状とするのが好ましいが、楕円形状あるいは多角形状であってもよい。
これにより、ガラス微粒子がサイドバーナー４の外側に堆積するのを防ぎ、密度が低い堆積層からのスート剥がれを防止し、割れの発生を防止することが可能となる。
図３は、本発明におけるターゲット棒の両端に固定される板材の態様を示し、図３-aはカーボン製板材１０-aを、図３-bは石英製板材１０-bを、図３-cはカーボン・石英合板１０-cを用いた例をそれぞれ示している。なお、板材の材質はこれらに限定されず、耐熱性を有するものであればよい。
図４は、板材１０をターゲット棒６にネジ１１で固定する方式を示し、図５は、板材１０をターゲット棒６に貫通ピン１２を用いて固定する方式を示している。
これにより、ガラス微粒子がサイドバーナー４の外側へ堆積するのを防止するとともに、端部に堆積されたスート層を焼き締めることができ、スート剥がれを防止することができる。
１． チャンバー、
２． 回転機構 、
３．チャック、
４．サイドバーナー、
５．スート堆積体、
６．ターゲット棒、
７．メインバーナー、
８．堆積軸、
９．排気口、
１０-a．カーボン製板材、
１０-b．石英製板材、
１０-c．カーボン・石英合板、
１１．ネジ、
１２．ピン。

Claims (3)

  1. 外付け法によりターゲット棒へガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用母材を製造する装置において、ターゲット棒の長手方向に沿って平行移動してガラス微粒子を堆積させる堆積軸を有し、該堆積軸上に固定されガラス微粒子をターゲット棒へ堆積させるメインバーナーと、該ターゲット棒の両端部へ堆積されたガラス微粒子を焼き締めるサイドバーナーとを有し、該サイドバーナーの外側において板材がターゲット棒へ固定されていることを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造装置。
  2. 前記ターゲット棒に固定されている板材の形状が円板状である請求項１に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。
  3. 前記板材の材質がカーボン、石英あるいはカーボンと石英の合板である請求項１又は２に記載のガラス微粒子堆積体の製造装置。
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