JP2022058214A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ガラス旋盤加工を行った光ファイバ母材を芯材として使用し製作した光ファイバ母材の、芯材と外付け層の界面での異物の発生を無くし、品質を改善可能な、光ファイバ母材の製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバ母材3の少なくとも一端を把持部7で支持するステップと、前記光ファイバ母材3を回転させつつ加熱させ、当該光ファイバ母材3の加工を行うステップと、を含み、前記光ファイバ母材3は、前記把持部7の備える緩衝材8を介して前記把持部7に把持され、前記緩衝材8は、前記光ファイバ母材3に接触する面側の部材9と、前記把持部7に接触する面側の部材10とを含み、前記光ファイバ母材3に接触する面側の部材9と、前記把持部7に接触する面側の部材10の組成は異なり、前記光ファイバ母材3と接触する面側の部材9は、Ca、Mg、Al、K、Na、Mg、Baのいずれも含まない、光ファイバ母材3の製造方法。【選択図】図3

Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関する。
近年、生産性を向上させるため、光ファイバ母材の大型化が進んでいる。光ファイバ母材は、例えば、VAD(Vapor Phase Axial Deposition)法やOVD(Outside Vapor Deposition)法などの周知の方法によって作製される。
前記の方法で製造された光ファイバ母材は、後工程に供しやすい形状に調えるため、例えば、図1に示すようなガラス旋盤を用いて行われる。なお、図1は、一般的なガラス旋盤の概略図であり、ガラス旋盤1は、外径測定器4、加熱源5、およびチャック6を備え、ダミー棒2を介して光ファイバ母材3を把持する。例えば、VAD法で製造した太径のコア入り光ファイバ母材を、OVD法の芯材に用いて外付け層を付加することができるように、ガラス旋盤で細径に延伸加工することなどが代表的である。
一般に、旋盤での延伸加工では、まず、(1)光ファイバ母材3と、石英ガラスからなるダミー棒2を、それぞれの端面が対向するように各々の把持部7で把持し、互いに対向する端面を加熱して両者を接続する。次いで、(2)光ファイバ母材3側の把持部7を開放し、把持部7に別のダミー棒2を把持して光ファイバ母材3の端面と対向させ、両端面を加熱して両者を接続する。これにより、光ファイバ母材3は、その両端にダミー棒2が接続された形となる。このようにして、ダミー棒2を介してガラス旋盤1に把持された光ファイバ母材3は、延伸加工や火炎研磨加工が行われて、例えば、前記OVD法の芯材などに仕上げられる。
ガラス旋盤1で光ファイバ母材3を延伸加工した芯材と、外付け層とを備え、OVD法で製造された光ファイバ母材には、外部から照明を当てた場合、芯材と外付け層の界面に異物が認められることがある。このような異物は、光ファイバへの線引き時に、破断の原因になったり、光ファイバの伝送損失の原因になったりする恐れがあり、好ましくない。
特許文献1には、上記のような界面に発生する異物を除去するため、光ファイバ母材の表面をフッ化水素酸などで化学エッチングしてから、ガラス旋盤加工を行う方法が記載されている。しかし、この方法では化学エッチング工程が増えることによりコスト上昇につながる上、昨今の大型化した光ファイバ母材では、化学エッチング量を長手方向に均一に管理することが難しいという問題がある。
特許文献1 特開2010-013352号公報
本発明者らは、前記芯材と外付け層の界面に発生する異物の組成を分析した結果、異物の主な組成がCaなどのアルカリ土類金属であることを発見した。また、このような異物は、ガラス旋盤にて最初に光ファイバ母材とダミー棒を接続する際に、光ファイバ母材をガラス旋盤で把持した箇所に高頻度で発生していることを見出した。
図2は、ガラス旋盤1(図1参照)のチャック6'の詳細である。チャック6は、把持部7と緩衝材8とを備え、緩衝材8を介してガラス母材3を把持する。
図1で説明したように、ガラス旋盤1による加工では、第一工程として、光ファイバ母材3にダミー棒2を接続することにより、チャック6の把持部7で光ファイバ母材3を把持する。把持部7では、光ファイバ母材3に傷を付けることや、ゴミを付着させることを防ぐために、緩衝材8を介して光ファイバ母材3を把持することが一般的である。しかし、把持部7は、ガラス旋盤1のバーナー火炎の熱などで加熱され、高温になっている。また、光ファイバ母材3を把持部7から滑落させないようにするため、光ファイバ母材3と緩衝材8は、強い力で締め付けられる。このような高温や強い力に耐えるため、緩衝材8は、ゴム製の素材に、例えば粒子を細かくしたCaCOのような無機充填剤を練りこんで、強度を上げたシートであることが多い。
光ファイバ母材3をガラス旋盤1のチャック6で、このようなCaを含む緩衝材8を介して強く把持することで、光ファイバ母材3の表面に緩衝材8のCaが付着し、ガラス旋盤1のバーナー火炎の放射熱により加熱されることで、光ファイバ母材3内にCaが溶解拡散すると考えられる。このような光ファイバ母材3を芯材としてOVD法に供すると、溶解したCaが芯材と外付け層の界面での異物として見出されていると想定される。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ガラス旋盤加工を行った光ファイバ母材を芯材として使用し製作した光ファイバ母材の、芯材と外付け層の界面での異物の発生を無くし、品質を改善可能な、光ファイバ母材の製造方法を提供することである。
本発明の光ファイバ母材の製造方法は、光ファイバ母材の少なくとも一端を把持部で支持するステップと、前記光ファイバ母材を回転させつつ加熱させ、当該光ファイバ母材の加工を行うステップと、を含み、前記光ファイバ母材は、前記把持部の備える緩衝材を介して前記把持部に把持され、前記緩衝材は、前記光ファイバ母材に接触する面側の部材と、前記把持部に接触する面側の部材とを含み、前記光ファイバ母材に接触する面側の部材と、前記把持部に接触する面側の部材の組成は異なり、前記光ファイバ母材と接触する面側の部材は、Ca、Mg、Al、K、Na、Mg、Baのいずれも含まない。
また本発明は、前記緩衝材の、前記光ファイバ母材と接触する面側の部材が、充填剤としてSiOなどを添加したゴム製素材からなるもの、もしくはPTFE、PFA、ポリイミドのうち少なくとも一種を含むものとするのが好ましい。
また本発明は、前記緩衝材の、前記光ファイバ母材と接触する面側の部材が、セルロース、リグニンのうち少なくとも一種を含むものとするのが好ましい。
前記光ファイバ母材の製造方法において、前記緩衝材の、前記把持部と接触する面側の部材には、Ca、Mg、Al、K、Na、Mg、Baのうち少なくとも一種を含むのが好ましい。
また本発明は、前記緩衝材が、少なくとも、前記光ファイバ母材と接触する面側の第一素材と、前記把持部と接触する面側の第二素材とからなり、前記第一素材の厚さが0.1mm以上2.0mm以下であり、前記第二素材の厚さが1.0mm以上3.0mm以下であり、前記緩衝材の合計厚さを1.1mm以上4.0mm以下とするのが望ましい。
本発明の光ファイバ母材の製造方法によれば、光ファイバ母材に異物の原因になり得る物質を付着させずにガラス旋盤で加工することが可能になり、工程を増やすことなく異物の発生を抑制することが可能になる。
一般的なガラス旋盤の例を示す概略図である。 一般的なガラス旋盤のチャックの例を示す概略図である。 本発明の実施形態で用いたガラス旋盤のチャックの例を示す概略図である。
以下に本発明の光ファイバ母材の製造方法を説明する。下記の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、様々な態様が可能である。
図3は、以下の実施形態例で使用したガラス旋盤のチャックの一例である。チャック6は把持部7と緩衝材8を備える。緩衝材8は、母材接触部材9と把持部接触部材10を備える。母材接触部材9は、緩衝材8における光ファイバ母材3と接触する面側の部材であり、把持部接触部材10は緩衝材8における把持部7と接触する面側の部材である。このように緩衝材8は、光ファイバ母材3と接触する面側の母材接触部材9と把持部と接触する面側の把持部接触部材10とからなり、異なる組成からなる部材を組み合わせて構成される。
光ファイバ母材と接触する面側の母材接触部材9は、CaCOなど、具体的にはCa、Mg、Al、K、Na、Mg、Baを含まないものとし、充填剤としてSiOなどを添加したゴム製素材からなるものや、PTFE、PFA、ポリイミドの他、セルロース、リグニンなどを含む紙シートなどの素材であることが好ましい。
PTFE、PFA、ポリイミドなどは耐久性と清潔性に優れており、光ファイバ母材表面への異物原因付着保護に高い効果を発揮する一方で、滑りやすいという特徴がある。光ファイバ母材3をチャック6から滑落させたり、光ファイバ母材3とダミー棒2(ダミーガラス材)を溶着する際にチャック6から光ファイバ母材3が滑ったりする可能性がある。
一方、セルロース、リグニンなどを含む紙シートは、PTFE、PFA、ポリイミドに耐久性では劣るが、滑りにくいために光ファイバ母材を把持しても滑る危険性が無い。これらの組成であれば、緩衝材として、CaCOなどを含んだゴム製素材と比較しても遜色のない性能を得ることができる上に、光ファイバ母材に接触しても、後工程で光ファイバ母材に溶解する異物を付着させる恐れはない。
しかし、安価かつ調合が容易な充填剤であるCaCOなどを含まない材料のみを緩衝材8に用いる場合は、コスト負担が大きくなり、また、緩衝材8の繰り返し使用による消耗が早い。そこで、光ファイバ母材3と接触しない面、すなわち把持部7と接触する面側には、充填剤としてCaCOなど、具体的にはCa、Mg、Al、K、Na、Mg、Baを含んだ従来のゴム製素材を用いることで、コスト負担を減らし、繰り返し使用可能回数を増大させることが可能になる。
また、緩衝材8の、光ファイバ母材3と接触する面側の母材接触部材9を第一素材とし、把持部と接触する面側の把持部接触部材10を第二素材としたとき、それぞれの素材の厚さを最適化することが望ましい。これにより、コストと耐久性の最適化をさらに推し進めることが可能になる。具体的には、第一素材の厚さを0.1mm以上2.0mm以下とし、第二素材の厚さを1.0mm以上3.0mm以下とし、緩衝材8の合計厚さを1.1mm以上4.0mm以下とするのが望ましい。各素材の厚さがこの範囲から外れると、強度が低下したり、光ファイバ母材を把持して回転するときに振れ回りが大きくなったりする。
なお、本発明における緩衝材8は、その総厚が4.0mm以下であれば、第一素材と第二素材のみからなるものに限定されず、第一素材と第二素材の間に他の組成からなる部材を介在させることもできる。
このように第一素材と第二素材を含む緩衝材は、事前に貼り合わせてシート状にして作成してもよく、第一素材からなるシートで光ファイバ母材3を包んだ後、第一素材の上から光ファイバ母材3に接触しないように第二素材からなるシートで更に包んで使用してもよい。また、それらを事前にチャック6の把持部7に貼り付けておいてもよい。
以下、実施例及び比較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なんら限定されるものではない。
先ず、VAD法で堆積して得た多孔質ガラス母材を焼結して製造した有効部の長さ600mm、有効部平均外径100mmの光ファイバ母材を用意し、旋盤の一方の把持部で把持させた。次いで、外径80mm、長さ500mmの石英ガラスからなるダミー棒を、それぞれの端面が対向するように旋盤のもう一方の把持部で把持させた。
その後、旋盤チャックに把持させた光ファイバ母材とダミー棒を、ともに20rpmで回転させながら、バーナーから放出した酸水素火炎を用いて、水素400L/min、酸素200L/minの流量で同時に5分間炙った後に溶着させた。
次に、光ファイバ母材側の把持部を開放し、開放した把持部に別の外径80mm、長さ500mmの石英ガラスからなるダミー棒を把持させた後、光ファイバ母材とダミー棒を、ともに20rpmで回転させながら、バーナーから放出した酸水素火炎を用いて、水素400L/min、酸素200L/minの流量で同時に5分間炙った後、両端面を溶着させた。
これにより、光ファイバ母材は、その両端にダミー棒が接続された形となった。この光ファイバ母材を、複数の延伸ステップを経て、最終目標径50mm、有効部長さ2000mmに延伸した。その後、延伸して得た光ファイバ母材の両端に、外径40mm、長さ500mmの石英ガラスからなるダミー棒を、20rpmで回転させながら、水素400L/min、酸素200L/minの流量で同時に5分間炙った後に溶着させることで、OVD法の芯材として仕上げた。
ガラス旋盤での延伸条件算出方法として、延伸前ガラス母材の外径をD1、延伸後ガラス母材の目標外径をD2、バーナー台移動速度をVB、テール移動速度をVTとしたとき、
VB×D1=(VT+VB)×D2
となることから、VBを一定としてVTを制御して延伸を行った。このようにして、OVD法の芯材になる光ファイバ母材を得た。
以下、上記OVD法の芯材として仕上げられた光ファイバ母材を旋盤チャックに把持する態様例を比較例1~7および実施例1~24として挙げた。
[比較例1]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ2mmのシートで包み、それを緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[比較例2]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤として4MgCO・Mg(OH)・4HOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[比較例3]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてAl(OH)を添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[比較例4]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてNa・K・AlSiを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[比較例5]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてNa(AlSi12・HOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[比較例6]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤として3MgO・4SiO・HOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[比較例7]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてBaSOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例1]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例2]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例3]
光ファイバ母材を、PFAからなる厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例4]
光ファイバ母材を、ポリイミドからなる厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例5]
光ファイバ母材を、株式会社トライフ製タウパージップタオル(商品名)からなる厚さ0.5mmの紙製シートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例6]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤として4MgCO・Mg(OH)・4HOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例7]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてAl(OH)を添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例8]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてNa・K・AlSiを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例9]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてNa(AlSi12・HOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例10]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤として3MgO・4SiO・HOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例11]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてBaSOを添加した厚さ1.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例12]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、厚さ1.5mmのPTFEからなるシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例13]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、厚さ1.5mmのPFAからなるシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例14]
光ファイバ母材を、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、さらにその上から、厚さ1.5mmのポリイミドからなるシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例15]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ0.05mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ2mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例16]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ0.1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ2mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例17]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ2mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例18]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ2mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ2mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例19]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ2.5mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ2mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例20]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ0.5mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例21]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ0.8mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例22]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ1mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例23]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ2mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例24]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ3mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
[実施例25]
光ファイバ母材を、PTFEからなる厚さ1mmのシートで包み、さらにその上から、アクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてCaCOを添加した厚さ3.2mmのシートで包み、それらを合わせて緩衝材として、光ファイバ母材を旋盤チャックに把持させた。
上記比較例1~7および実施例1~25おいて旋盤チャックに把持させた芯材に対して、OVD法で80kgのガラス微粒子体を外付けした後、1500℃で焼結して透明ガラス化させることで、大型の光ファイバ母材を製造した。
その後、外部からハロゲンランプによる光を照射して、芯材と外付け層の界面での異物の有無を確認した。
表1に、上記比較例1から7および実施例1から25で用いた緩衝材を構成する第一素材および第二素材の組成と厚さ、緩衝材の合計厚さ、大型光ファイバ母材の芯材と外付け層の界面異物発生状況、さらに緩衝材としての使用可否を判定したものをまとめて示した。
緩衝材としての使用可否判定は、界面異物発生状況のほか、作業し易さ、さらに緩衝材の繰り返し使用性の総合判断で決定した。作業し易さとは、具体的には、例えば旋盤チャックで光ファイバ母材を把持した際の把持し易さ等である。表中、〇=問題なし、△=改善の余地はあるが使用可能、×=使用不可である。
Figure 2022058214000002
比較例1から7は、芯材と外付け層の界面に異物が認められ、緩衝材として不適当であった。一方、実施例1~25には、このような異物が認められず、実施例1~25は全て緩衝材としての使用に耐えるものであった。これより、光ファイバ母材と接触する第一素材にCa、Mg、Al、K、Na、Mg、Baが含まれるのは好ましくないといえる。これらは光ファイバ母材の表面に付着し、後工程の加熱でガラス中に溶解していくと考えられる。
実施例1では、第一素材にアクリロニトリル・ブタジエンゴムに充填剤としてSiOが添加されており、芯材と外付け層の界面に異物は認められず、好ましい結果が得られた。実施例2から5においても界面に異物は発生せず、PTFE、PFA、ポリイミドのシート、及び紙製シートはクリーン度が高く、好ましいと考えられる。
実施例6から14の比較において、実施例6から11は、チャックによって緩衝材を締め付けて潰し、その後にチャックを緩めたとき、十分な復元力が確認できた。一方、実施例12から14は、緩衝材としての使用には十分耐えるものの、復元力が実施例6から11に比べて弱かった。緩衝材の反発力は母材を把持する力の一つであり、緩衝材が締め付け後においても復元力を保持していることは、緩衝材の良好な繰り返し使用の可能性を向上させる。このことから、実施例6から14は緩衝材として合格であり、中でも実施例6から11は復元力においてより優れ、緩衝材の良好な繰り返し使用の可能性を向上させるといえる。よって、緩衝材の良好な繰り返し使用の可能性を高めるには、第二素材にCa、Mg、Al、K、Na、Mg、Baが含まれるのが好ましいといえる。これらからなる充填剤は、材料の強度や復元性を高めることができるので、強い力でチャックが締め付けられた後でも緩衝材の再利用を可能にしやすく、経済的なメリットがある。
実施例15から25の比較において、実施例15、19~21、25には、光ファイバ母材を把持して回転させるときに、許容範囲程度の振れ回りが見られた。一方、実施例16~18、22~24には、このような振れ回りが見られなかった。このことから、実施例15~25は緩衝材として合格であり、中でも実施例16~18、22~24は把持し易さにおいてより優れ、作業し易さを向上させるといえる。よって、第一素材の厚さは0.1mm以上2.0mm以下、第二素材の厚さは1.0mm以上3.0mm以下とするのが好ましく、これらの緩衝材の合計厚さは1.1mm以上4.0mm以下とするのが好ましいといえる。各素材の厚さがこの範囲から外れると、強度が低下したり、光ファイバ母材を把持して回転するときに振れ回りが大きくなったりする。
なお、本発明は、上述した実施形態例に限定されるものではなく、適宜変形、改良など自在である。
1:ガラス旋盤
2:ダミー棒
3:光ファイバ母材
4:外径測定器
5:加熱源
6:チャック
7:把持部
8:緩衝材
9:母材接触部材
10:把持部接触部材

Claims (7)

  1. 光ファイバ母材の少なくとも一端を把持部で支持するステップと、
    前記光ファイバ母材を回転させつつ加熱させ、当該光ファイバ母材の加工を行うステップと、を含み、
    前記光ファイバ母材は、前記把持部の備える緩衝材を介して前記把持部に把持され、
    前記緩衝材は、前記光ファイバ母材に接触する面側の部材と、前記把持部に接触する面側の部材とを含み、
    前記光ファイバ母材に接触する面側の部材と、前記把持部に接触する面側の部材の組成は異なり、
    前記光ファイバ母材と接触する面側の部材は、Ca、Mg、Al、K、Na、Mg、Baのいずれも含まない、光ファイバ母材の製造方法。
  2. 前記緩衝材の、前記光ファイバ母材と接触する面側の部材が、充填剤としてSiOなどを添加したゴム製素材からなる請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。
  3. 前記緩衝材の、前記光ファイバ母材と接触する面側の部材が、PTFE、PFA、ポリイミドのうち少なくとも一種を含む請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。
  4. 前記緩衝材の、前記光ファイバ母材と接触する面側の部材が、セルロース、リグニンのうち少なくとも一種を含む請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。
  5. 前記緩衝材の、前記光ファイバ母材と接触する面側の部材が、紙製シートである、請求項4に記載の光ファイバ母材の製造方法。
  6. 前記緩衝材の、前記把持部と接触する面側の部材が、Ca、Mg、Al、K、Na、Mg、Baのうち少なくとも一種を含む請求項1から5のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
  7. 前記緩衝材が、少なくとも、前記光ファイバ母材と接触する面側の第一素材と、前記把持部と接触する面側の第二素材とからなり、前記第一素材の厚さが0.1mm以上2.0mm以下であり、前記第二素材の厚さが1.0mm以上3.0mm以下であり、前記緩衝材の合計厚さが1.1mm以上4.0mm以下である請求項1から6のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000239037A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ母材の製造装置
JP2004026557A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ用ガラス母材の加工方法および加工装置
JP2004169110A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Nippon Steel Corp ステンレス鋼板及びそれを用いてなるハニカム構造体
JP2005015278A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの製造方法及び製造装置及び該製造装置に用いる取出装置
US20050072193A1 (en) * 2001-11-29 2005-04-07 Franco Cocchini Apparatus and method for chemical deposition on a rod member in an optical fibre manufacturing process
JP2005263577A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ用ガラス母材の製造装置
WO2005090250A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 光ファイバ用ガラス母材の製造方法
JP2005272226A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ母材の加工方法
JP2010126780A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Nisshin Steel Co Ltd 燃焼排ガス流路構成部材
WO2011030716A1 (ja) * 2009-09-08 2011-03-17 旭硝子株式会社 ガラス/樹脂積層体、及びそれを用いた電子デバイス
JP2013536153A (ja) * 2010-08-24 2013-09-19 コーニング インコーポレイテッド ガラス製品の端面を強化する方法
JP2014111513A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Hitachi Metals Ltd 把持装置
WO2015046256A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 旭硝子株式会社 樹脂組成物、その製造方法及びその使用
JP2015140267A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 住友電気工業株式会社 ガラス材の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100865985B1 (ko) * 2007-01-12 2008-10-29 엘에스전선 주식회사 복사열 방열이 가능한 강건 조임 장치 및 이를 구비하는광섬유 모재 제조 장치
JP2010013352A (ja) 2009-09-07 2010-01-21 Shin-Etsu Chemical Co Ltd ガラス母材の加工方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000239037A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ母材の製造装置
US20050072193A1 (en) * 2001-11-29 2005-04-07 Franco Cocchini Apparatus and method for chemical deposition on a rod member in an optical fibre manufacturing process
JP2004026557A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ用ガラス母材の加工方法および加工装置
JP2004169110A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Nippon Steel Corp ステンレス鋼板及びそれを用いてなるハニカム構造体
JP2005015278A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの製造方法及び製造装置及び該製造装置に用いる取出装置
WO2005090250A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 光ファイバ用ガラス母材の製造方法
JP2005263577A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ用ガラス母材の製造装置
JP2005272226A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ母材の加工方法
JP2010126780A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Nisshin Steel Co Ltd 燃焼排ガス流路構成部材
WO2011030716A1 (ja) * 2009-09-08 2011-03-17 旭硝子株式会社 ガラス/樹脂積層体、及びそれを用いた電子デバイス
JP2013536153A (ja) * 2010-08-24 2013-09-19 コーニング インコーポレイテッド ガラス製品の端面を強化する方法
JP2014111513A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Hitachi Metals Ltd 把持装置
WO2015046256A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 旭硝子株式会社 樹脂組成物、その製造方法及びその使用
JP2015140267A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 住友電気工業株式会社 ガラス材の製造方法

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