JP5619817B2 - Manufacturing method of optical fiber preform - Google Patents

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413—Reactant delivery systems

Description

本発明は、光ファイバ用母材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform.

従来、光ファイバ用母材を製造する際に、原料の反応効率を向上させるために、ガラス原料ガスと酸素ガスを予混合させてから加水分解反応させることが知られている。図６は、バーナ１０１の概要を示す図である。図６（ａ）は、バーナ１０１に連結される配管の状態を示す図、図６（ｂ）は、バーナ１０１の断面図である。図７は、第１ポート１０３における各種ガスの流量と経過時間の関係の例を示す図である。   Conventionally, it is known that when a base material for an optical fiber is manufactured, a glass raw material gas and an oxygen gas are premixed and then subjected to a hydrolysis reaction in order to improve the reaction efficiency of the raw material. FIG. 6 is a diagram showing an outline of the burner 101. FIG. 6A is a diagram showing a state of piping connected to the burner 101, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the burner 101. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the flow rates of various gases at the first port 103 and the elapsed time.

図６に示すように、バーナ１０１は、４つのポートを有する。バーナ１０１の中央部の第１ポート１０３には、配管１１１、配管１１３が接続される。配管１１１は、配管１１１−１と配管１１１−２に分岐し、配管１１１−１にはバルブ１０９−１が、配管１１１−２にはバルブ１０９−２が設けられる。配管１１１−１は、ガラス原料１０７を気化させたガラス原料ガスの導入に用いられる。配管１１１−２は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの導入に用いられる。配管１１３は、酸素ガスの導入に用いられる。第1ポートの外側に隣接する第２ポート１０５には、水素が導入される。図中のＭＦＣは、マスフロコントローラを示す。   As shown in FIG. 6, the burner 101 has four ports. A pipe 111 and a pipe 113 are connected to the first port 103 at the center of the burner 101. The pipe 111 is branched into a pipe 111-1 and a pipe 111-2. The pipe 111-1 is provided with a valve 109-1, and the pipe 111-2 is provided with a valve 109-2. The pipe 111-1 is used for introducing a glass raw material gas obtained by vaporizing the glass raw material 107. The pipe 111-2 is used for introducing an inert gas such as nitrogen or argon. The pipe 113 is used for introducing oxygen gas. Hydrogen is introduced into the second port 105 adjacent to the outside of the first port. MFC in the figure indicates a mass flow controller.

従来の製造方法の一例を図７に示す。従来の製造方法では、図７に示すように、製造工程１２１で、第１ポート１０３にガラス原料ガス１１５と酸素ガス１１７を混合して導入する。ガラス原料ガス１１５の流量は５Ｌ／分、酸素ガス１１７の流量は２Ｌ／分とする。製造工程１２１の終了後、バーナ１０１のパージ工程１２３に移行する。パージ工程１２３では、第１ポート１０３のガラス原料ガス１１５をパージ用不活性ガスである窒素ガス１１９に切り替えると同時に、酸素ガス１１７を遮断する。パージ工程１２３では、窒素ガス１１９の流量は５Ｌ／分、ガラス原料ガス１１５および酸素ガス１１７の流量は０Ｌ／分となる。   An example of a conventional manufacturing method is shown in FIG. In the conventional manufacturing method, as shown in FIG. 7, the glass source gas 115 and the oxygen gas 117 are mixed and introduced into the first port 103 in the manufacturing step 121. The flow rate of the glass source gas 115 is 5 L / min, and the flow rate of the oxygen gas 117 is 2 L / min. After the manufacturing process 121 is completed, the process proceeds to the purge process 123 of the burner 101. In the purge step 123, the glass source gas 115 in the first port 103 is switched to the nitrogen gas 119, which is an inert gas for purge, and at the same time, the oxygen gas 117 is shut off. In the purge step 123, the flow rate of the nitrogen gas 119 is 5 L / min, and the flow rates of the glass raw material gas 115 and the oxygen gas 117 are 0 L / min.

上述した方法では、製造工程１２１からパージ工程１２３に移行する際のガスの切り替え時にＭＦＣの応答が遅れるため、ガスの流量変動が生じる。流量変動は、バーナ１０１のノズル出口での流速変動につながり、配管内に残留していたガラス原料ガス１１５と酸素ガス１１７の混合ガスが窒素ガス１１９に押されてノズルから流出し、第２ポート１０５の水素と反応し、ガラス微粒子がノズル先端に堆積することとなる。   In the above-described method, the MFC response is delayed when the gas is switched when the process shifts from the manufacturing process 121 to the purge process 123, so that the gas flow rate fluctuates. The flow rate fluctuation leads to the flow speed fluctuation at the nozzle outlet of the burner 101, and the mixed gas of the glass raw material gas 115 and the oxygen gas 117 remaining in the pipe is pushed by the nitrogen gas 119 and flows out of the nozzle. It reacts with 105 hydrogen, and glass fine particles are deposited on the nozzle tip.

ノズルの先端へのガラス微粒子の付着・堆積は、バーナ１０１において酸素と水素が隣接し、かつガス流速が変動する際に発生する。そのため、ガラス微粒子がノズル先端に堆積しないように、ガラス原料ガスを噴出するノズルの周囲に不活性ガスを流すなどの対策がとられている。例えば、ガラス原料ガスと酸素ガスの混合ガスの噴出ノズルと水素ガス噴出ノズルの間のノズルにアルゴン等の不活性ガスを１５０℃以上に加熱して流すことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Adhesion / deposition of glass particles on the tip of the nozzle occurs when oxygen and hydrogen are adjacent to each other in the burner 101 and the gas flow rate fluctuates. Therefore, measures are taken such as flowing an inert gas around the nozzle that ejects the glass raw material gas so that the glass particles do not accumulate at the nozzle tip. For example, it has been proposed that an inert gas such as argon is heated to 150 ° C. or more through a nozzle between a glass source gas and oxygen gas jet nozzle and a hydrogen gas jet nozzle (for example, Patent Documents). 1).

特開平５−１７０４７２号公報JP-A-5-170472

しかしながら、ガラス原料ガスと酸素ガスの混合ガスの噴出ノズルと水素ガス噴出ノズルの間に不活性ガスを加熱して流すには、ガスを加熱する手段が必要であり、コストが増大する。   However, in order to heat and flow the inert gas between the glass gas source gas and oxygen gas mixture gas jet nozzle and the hydrogen gas jet nozzle, a means for heating the gas is required, which increases the cost.

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、バーナ先端部へのガラス微粒子の堆積を容易かつ安価な手段で防止し、製造効率を上げることができる光ファイバ用母材の製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to prevent the deposition of glass particles on the tip of the burner with an easy and inexpensive means and to improve the production efficiency. It is providing the manufacturing method of the preform | base_material for fibers.

前述した目的を達成するために、本発明は、ガラス原料を多重管バーナから噴出させて火炎中で加水分解させ、生成するガラス微粒子を回転する出発材の先端または外周に堆積させて光ファイバ用母材を製造する方法であって、ガラス原料ガスと助燃性ガスとシールガスと可燃性ガスとをバーナに導入し、かつ、前記バーナの同じポートに前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスとを供給してガラス微粒子堆積体を製造する工程（ａ）と、前記助燃性ガスを第１の不活性ガスに切り替える第１のパージ工程（ｂ）と、前記第１のパージ工程の後に、前記ガラス原料ガスを第２の不活性ガスに切り替える第２のパージ工程（ｃ）と、を具備することを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法である。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a method for producing an optical fiber by ejecting glass raw material from a multi-tube burner, hydrolyzing it in a flame, and depositing the generated glass fine particles on the tip or outer periphery of a rotating starting material. A method for producing a base material, wherein a glass raw material gas, an auxiliary combustion gas, a seal gas and an inflammable gas are introduced into a burner, and the glass raw material gas and the auxiliary combustion gas are introduced into the same port of the burner. A glass fine particle depositing step (a) for supplying, a first purging step (b) for switching the auxiliary combustible gas to a first inert gas, and the glass after the first purging step. And a second purging step (c) for switching the raw material gas to a second inert gas.

本発明では、例えば、前記工程（ａ）で、前記バーナの第１のポートから前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとを、前記第１のポートに隣接する第２のポートから前記可燃性ガスを供給し、前記工程（ｂ）で、前記第１のポートにおいて、前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとの合計流量の変動を±１０％以内に維持しつつ、徐々に前記助燃性ガスを減少させて前記第１の不活性ガスを増加させる。   In the present invention, for example, in the step (a), the glass raw material gas, the auxiliary combustion gas, and the first inert gas are supplied from the first port of the burner to the first port adjacent to the first port. The combustible gas is supplied from the second port, and in the step (b), the fluctuation of the total flow rate of the auxiliary combustible gas and the first inert gas is within ± 10% in the first port. While maintaining, the said incombustible gas is decreased gradually and the said 1st inert gas is increased.

また、前記工程（ａ）で、前記バーナの第１のポートから前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとを、前記第１のポートに隣接する第２のポートから前記シールガスを、前記第２のポートに隣接する第３のポートから前記可燃性ガスを供給し、前記工程（ｂ）で、前記第１のポートにおいて、前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとの合計流量の変動を±１０％以内に維持しつつ、徐々に前記助燃性ガスを減少させて前記第１の不活性ガスを増加させてもよい。   Further, in the step (a), the glass raw material gas, the auxiliary combustion gas, and the first inert gas from the first port of the burner from the second port adjacent to the first port. The sealing gas is supplied from the third port adjacent to the second port, and in the step (b), the auxiliary combustible gas and the first non-injection gas are supplied from the first port. The first inert gas may be increased by gradually decreasing the auxiliary combustion gas while maintaining the fluctuation of the total flow rate with the active gas within ± 10%.

さらに、前記工程（ａ）で、前記バーナの第１のポートから前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスとを、前記第１のポートに隣接する第２のポートから前記シールガスを、前記第２のポートに隣接する第３のポートから前記可燃性ガスを供給し、前記工程（ｂ）で、前記第１のポートにおいて、前記助燃性ガスの供給を停止すると同時に前記第１の不活性ガスの供給を開始してもよい。   Further, in the step (a), the glass source gas and the auxiliary combustible gas from the first port of the burner, the seal gas from the second port adjacent to the first port, the second gas The combustible gas is supplied from a third port adjacent to the first port, and in the step (b), the supply of the auxiliary combustible gas is stopped at the first port at the same time as the first inert gas is supplied. Supply may begin.

本発明では、パージ工程を、第１のパージ工程と、第２のパージ工程との２段階とし、第１のパージ工程で助燃性ガスを第１の不活性ガスに切り替える。第１のパージ工程で助燃性ガスを排出することにより、ガラス微粒子が堆積しにくい条件となるため、バーナ先端部へのガラス微粒子の堆積を容易かつ安価な手段で防止でき、光ファイバ用母材の製造効率を上げることができる。   In the present invention, the purge process is a two-stage process including a first purge process and a second purge process, and the auxiliary combustible gas is switched to the first inert gas in the first purge process. By discharging the auxiliary combustible gas in the first purge step, it becomes a condition that the glass fine particles are difficult to deposit. Therefore, it is possible to prevent the glass fine particles from being deposited on the tip of the burner by an easy and inexpensive means, and the optical fiber preform. The production efficiency can be increased.

本発明によれば、バーナ先端部へのガラス微粒子の堆積を容易かつ安価な手段で防止し、製造効率を上げることができる光ファイバ用母材の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the optical fiber preform | base_material which can prevent the deposition of the glass fine particle to a burner front-end | tip part with an easy and cheap means, and can raise manufacturing efficiency can be provided.

バーナ１の概要を示す図Diagram showing the outline of burner 1 バーナ１の第１ポート３における各種ガスの流量と経過時間の関係を示す図The figure which shows the relationship between the flow volume of various gas in the 1st port 3 of the burner 1, and elapsed time. バーナ２０の概要を示す図The figure which shows the outline | summary of the burner 20 バーナ２０の第１ポート３における各種ガスの流量と経過時間の関係を示す図The figure which shows the relationship between the flow volume of various gas in the 1st port 3 of the burner 20, and elapsed time. バーナ２０の第１ポート３における各種ガスの流量と経過時間の関係を示す図The figure which shows the relationship between the flow volume of various gas in the 1st port 3 of the burner 20, and elapsed time. バーナ１０１の概要を示す図The figure which shows the outline | summary of the burner 101 第１ポート１０３における各種ガスの流量と経過時間の関係の例を示す図The figure which shows the example of the relationship between the flow volume of various gas in the 1st port 103, and elapsed time.

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、バーナ１の概要を示す図である。図１（ａ）は、バーナ１に連結される配管の状態を示す図、図１（ｂ）は、バーナ１の断面図である。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the burner 1. FIG. 1A is a view showing a state of piping connected to the burner 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the burner 1.

図１に示すように、バーナ１は、４つのポートを有する。バーナ１の中央部の第１ポート３には、配管１１、配管１３、配管１５が接続される。配管１１は、配管１１−１と配管１１−２に分岐し、配管１１−１にはバルブ９−１が、配管１１−２にはバルブ９−２が設けられる。配管１１−１は、ガラス原料７を気化させたガラス原料ガスの導入に用いられる。配管１１−２は、第２の不活性ガスである窒素ガスの導入に用いられる。配管１３は、第１の不活性ガスであるアルゴンガスの導入に用いられる。配管１５は、助燃性ガスである酸素ガスの導入に用いられる。第１ポート３の外側に隣接する第２ポート５には、可燃性ガスである水素ガスが導入される。図中のＭＦＣは、マスフロコントローラを示す。   As shown in FIG. 1, the burner 1 has four ports. A pipe 11, a pipe 13, and a pipe 15 are connected to the first port 3 at the center of the burner 1. The pipe 11 is branched into a pipe 11-1 and a pipe 11-2. The pipe 11-1 is provided with a valve 9-1 and the pipe 11-2 is provided with a valve 9-2. The pipe 11-1 is used for introducing a glass raw material gas obtained by vaporizing the glass raw material 7. The pipe 11-2 is used for introducing nitrogen gas that is the second inert gas. The pipe 13 is used for introducing argon gas, which is the first inert gas. The pipe 15 is used for introducing oxygen gas, which is an auxiliary combustion gas. Hydrogen gas that is a combustible gas is introduced into the second port 5 adjacent to the outside of the first port 3. MFC in the figure indicates a mass flow controller.

第１の実施の形態では、ガラス原料をバーナ１から噴出させて火炎中で加水分解させ、生成するガラス微粒子を回転する出発材の先端または外周に堆積させて光ファイバ用母材を製造する。図２は、バーナ１の第１ポート３における各種ガスの流量と経過時間の関係を示す図である。以下に、図２を用いて、バーナ１を用いて光ファイバ用母材を製造する際の、第１ポート３におけるガスの切り替えについて説明する。   In the first embodiment, an optical fiber preform is manufactured by ejecting glass raw material from the burner 1 and hydrolyzing it in a flame, and depositing the generated glass fine particles on the tip or outer periphery of a rotating starting material. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the flow rates of various gases and the elapsed time in the first port 3 of the burner 1. Hereinafter, with reference to FIG. 2, gas switching in the first port 3 when the optical fiber preform is manufactured using the burner 1 will be described.

図２に示すように、製造工程２７では、バーナ１の第１ポート３にガラス原料ガス１９と酸素ガス２１とアルゴンガス２３とを混合して導入する。製造工程２７におけるガラス原料ガス１９の流量は５Ｌ／分、酸素ガス２１の流量は２Ｌ／分、アルゴンガス２３の流量は０．１Ｌ／分である。バーナ１の第２ポート５には、水素ガスを導入し、他のポートには、所定のガスを導入する。   As shown in FIG. 2, in the manufacturing process 27, the glass raw material gas 19, the oxygen gas 21, and the argon gas 23 are mixed and introduced into the first port 3 of the burner 1. In the manufacturing process 27, the flow rate of the glass raw material gas 19 is 5 L / min, the flow rate of the oxygen gas 21 is 2 L / min, and the flow rate of the argon gas 23 is 0.1 L / min. Hydrogen gas is introduced into the second port 5 of the burner 1 and a predetermined gas is introduced into the other ports.

製造工程２７の終了後は、パージ工程２９に移行する。パージ工程２９は、先行する第１のパージ工程２９ａと後続する第２のパージ工程２９ｂからなる。第１のパージ工程２９ａでは、酸素ガス２１の流量を徐々に減少させて０Ｌ／分にするとともに、第１の不活性ガスであるアルゴンガス２３の流量を０．１Ｌ／分から２．１Ｌ／分まで酸素ガス２１の減少分にあわせて増量する。このとき、酸素ガス２１とアルゴンガス２３との合計流量の変動を±１０％以内に維持する。そして、アルゴンガス２３が２．１Ｌ／分に到達した後、５分間の待機時間３１を設ける。待機時間３１を設けることにより、第１ポート３内の酸素ガス２１が完全に排出される。   After the manufacturing process 27 is completed, the process proceeds to the purge process 29. The purge process 29 includes a preceding first purge process 29a and a subsequent second purge process 29b. In the first purge step 29a, the flow rate of the oxygen gas 21 is gradually decreased to 0 L / min, and the flow rate of the argon gas 23 as the first inert gas is changed from 0.1 L / min to 2.1 L / min. Until the oxygen gas 21 decreases, the amount is increased. At this time, the fluctuation of the total flow rate of the oxygen gas 21 and the argon gas 23 is maintained within ± 10%. Then, after the argon gas 23 reaches 2.1 L / min, a waiting time 31 of 5 minutes is provided. By providing the standby time 31, the oxygen gas 21 in the first port 3 is completely discharged.

待機時間３１の終了後、第１のパージ工程２９ａから第２のパージ工程２９ｂに移行する。第２のパージ工程２９ｂでは、ガラス原料ガス１９を第２の不活性ガスである窒素ガス２５に切り替え、ガラス原料ガス１９の流量を０Ｌ／分にすると同時に窒素ガス２５の流量を５Ｌ／分とする。   After the waiting time 31 ends, the process proceeds from the first purge step 29a to the second purge step 29b. In the second purge step 29b, the glass raw material gas 19 is switched to the second inert gas nitrogen gas 25, the flow rate of the glass raw material gas 19 is set to 0 L / min, and at the same time the flow rate of the nitrogen gas 25 is set to 5 L / min. To do.

第１の実施の形態では、パージ工程２９ａからパージ工程２９ｂへの移行時に流量変動による流速変動が発生するものの、パージ工程２９ａにより第１ポート３内から酸素ガス２１を排出しているため、バーナ１のノズル先端へのガラス微粒子の堆積を防止できる。   In the first embodiment, although the flow velocity fluctuation due to the flow fluctuation occurs at the time of transition from the purge process 29a to the purge process 29b, the oxygen gas 21 is discharged from the first port 3 by the purge process 29a. It is possible to prevent deposition of glass particles on the tip of one nozzle.

次に、第２の実施の形態について詳細に説明する。図３は、バーナ２０の概要を示す図である。図３（ａ）は、バーナ２０に連結される配管の状態を示す図、図３（ｂ）は、バーナ２０の断面図である。   Next, a second embodiment will be described in detail. FIG. 3 is a diagram showing an outline of the burner 20. FIG. 3A is a view showing a state of piping connected to the burner 20, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the burner 20.

図３に示すように、バーナ２０は、５つのポートを有する。バーナ２０の中央部の第１ポート３には、配管１１、配管１３、配管１５が接続される。配管１１は、配管１１−１と配管１１−２に分岐し、配管１１−１にはバルブ９−１が、配管１１−２にはバルブ９−２が設けられる。配管１１−１は、ガラス原料７を気化させたガラス原料ガスの導入に用いられる。配管１１−２は、第２の不活性ガスである窒素ガスの導入に用いられる。配管１３は、第１の不活性ガスであるアルゴンガスの導入に用いられる。配管１５は、助燃性ガスである酸素ガスの導入に用いられる。第１ポート３の外側に隣接する第２ポート５には、シールガスであるアルゴンガスが導入される。第２ポート６の外側に隣接する第３ポート１７には、可燃性ガスである水素ガスが導入される。図中のＭＦＣは、マスフロコントローラを示す。   As shown in FIG. 3, the burner 20 has five ports. A pipe 11, a pipe 13, and a pipe 15 are connected to the first port 3 at the center of the burner 20. The pipe 11 is branched into a pipe 11-1 and a pipe 11-2. The pipe 11-1 is provided with a valve 9-1 and the pipe 11-2 is provided with a valve 9-2. The pipe 11-1 is used for introducing a glass raw material gas obtained by vaporizing the glass raw material 7. The pipe 11-2 is used for introducing nitrogen gas that is the second inert gas. The pipe 13 is used for introducing argon gas, which is the first inert gas. The pipe 15 is used for introducing oxygen gas, which is an auxiliary combustion gas. Argon gas, which is a sealing gas, is introduced into the second port 5 adjacent to the outside of the first port 3. Hydrogen gas, which is a combustible gas, is introduced into the third port 17 adjacent to the outside of the second port 6. MFC in the figure indicates a mass flow controller.

第２の実施の形態では、ガラス原料をバーナ２０から噴出させて火炎中で加水分解させ、生成するガラス微粒子を回転する出発材の先端または外周に堆積させて光ファイバ用母材を製造する。図４は、バーナ２０の第１ポート３における各種ガスの流量と経過時間の関係を示す図である。以下に、図４を用いて、バーナ２０を用いて光ファイバ用母材を製造する際の、第１ポート３におけるガスの切り替えについて説明する。   In the second embodiment, a glass raw material is ejected from the burner 20 and hydrolyzed in a flame, and the produced glass fine particles are deposited on the tip or outer periphery of a rotating starting material to produce an optical fiber preform. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the flow rates of various gases and the elapsed time in the first port 3 of the burner 20. Hereinafter, with reference to FIG. 4, gas switching in the first port 3 when the optical fiber preform is manufactured using the burner 20 will be described.

図４に示すように、製造工程４１では、バーナ２０の第１ポート３にガラス原料ガス３３と酸素ガス３５とアルゴンガス３７とを混合して導入する。製造工程４１におけるガラス原料ガス３３の流量は５Ｌ／分、酸素ガス３５の流量は２Ｌ／分、アルゴンガス３７の流量は０．１Ｌ／分である。バーナ２０の第２ポート５にはアルゴンガスを導入し、第３ポート１７には水素ガスを導入し、他のポートには所定のガスを導入する。   As shown in FIG. 4, in the manufacturing process 41, the glass raw material gas 33, the oxygen gas 35, and the argon gas 37 are mixed and introduced into the first port 3 of the burner 20. In the manufacturing process 41, the flow rate of the glass raw material gas 33 is 5 L / min, the flow rate of the oxygen gas 35 is 2 L / min, and the flow rate of the argon gas 37 is 0.1 L / min. Argon gas is introduced into the second port 5 of the burner 20, hydrogen gas is introduced into the third port 17, and a predetermined gas is introduced into the other ports.

製造工程４１の終了後は、パージ工程４３に移行する。パージ工程４３は、先行する第１のパージ工程４３ａと後続する第２のパージ工程４３ｂからなる、第１のパージ工程４３ａでは、酸素ガス３５の流量を２．０Ｌ／分から徐々に減少させて０Ｌ／分にするとともに、第１の不活性ガスであるアルゴンガス３７の流量を０．１Ｌ／分から２．１Ｌ／分まで酸素ガス３５の減少分にあわせて増量する。このとき、酸素ガス３５とアルゴンガス３７との合計流量の変動を±１０％以内に維持する。そして、アルゴンガス３７が２．１Ｌ／分に到達した後、５分間の待機時間４５を設ける。待機時間４５を設けることにより、第１ポート３内の酸素ガス３５が完全に排出される。   After the manufacturing process 41 ends, the process proceeds to the purge process 43. The purge step 43 includes a first purge step 43a preceding and a second purge step 43b subsequent thereto. In the first purge step 43a, the flow rate of the oxygen gas 35 is gradually reduced from 2.0 L / min to 0 L. In addition, the flow rate of the argon gas 37 as the first inert gas is increased from 0.1 L / min to 2.1 L / min in accordance with the decrease in the oxygen gas 35. At this time, the fluctuation of the total flow rate of the oxygen gas 35 and the argon gas 37 is maintained within ± 10%. Then, after the argon gas 37 reaches 2.1 L / min, a waiting time 45 of 5 minutes is provided. By providing the waiting time 45, the oxygen gas 35 in the first port 3 is completely discharged.

待機時間４５の終了後、第１のパージ工程４３ａから第２のパージ工程４３ｂに移行する。第２のパージ工程４３ｂでは、ガラス原料ガス３３を第２の不活性ガスである窒素ガス３９に切り替え、ガラス原料ガス３３の流量を０Ｌ／分にすると同時に窒素ガス３９の流量を２Ｌ／分とする。   After the waiting time 45 ends, the process proceeds from the first purge step 43a to the second purge step 43b. In the second purge step 43b, the glass raw material gas 33 is switched to the second inert gas nitrogen gas 39, the flow rate of the glass raw material gas 33 is set to 0 L / min, and at the same time the flow rate of the nitrogen gas 39 is set to 2 L / min. To do.

第２の実施の形態では、パージ工程４３ａからパージ工程４３ｂへの移行時に、第１の実施の形態よりも大きい流量変動が生じるものの、酸素ガス３５を含む混合ガスを導入する第１ポート３と水素ガスを導入する第３ポート１７との間に位置する第２ポート５からシールガスであるアルゴンガスを導入していること、パージ工程４３ａにより第１ポート３内から酸素ガス３５を排出していることから、バーナ２０のノズル先端へのガラス微粒子の堆積を防止できる。   In the second embodiment, at the time of transition from the purge process 43a to the purge process 43b, a flow rate fluctuation larger than that in the first embodiment occurs, but the first port 3 for introducing the mixed gas containing the oxygen gas 35 and Argon gas, which is a sealing gas, is introduced from the second port 5 positioned between the third port 17 for introducing hydrogen gas, and the oxygen gas 35 is discharged from the first port 3 by the purge process 43a. Therefore, deposition of glass fine particles on the nozzle tip of the burner 20 can be prevented.

次に、第３の実施の形態について詳細に説明する。第３の実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、図３に示すようなバーナ２０を用いる。第３の実施の形態では、第１ポート３の各配管に、第２の実施の形態と同様のガスが導入される。第１ポート３の外側に隣接する第２ポート５には、シールガスであるアルゴンガスが導入される。第２ポート６の外側に隣接する第３ポート１７には、可燃性ガスである水素ガスが導入される。   Next, a third embodiment will be described in detail. In the third embodiment, a burner 20 as shown in FIG. 3 is used as in the second embodiment. In the third embodiment, the same gas as in the second embodiment is introduced into each pipe of the first port 3. Argon gas, which is a sealing gas, is introduced into the second port 5 adjacent to the outside of the first port 3. Hydrogen gas, which is a combustible gas, is introduced into the third port 17 adjacent to the outside of the second port 6.

第３の実施の形態では、ガラス原料をバーナ２０から噴出させて火炎中で加水分解させ、生成するガラス微粒子を回転する出発材の先端または外周に堆積させて光ファイバ用母材を製造する。図５は、バーナ２０の第１ポート３における各種ガスの流量と経過時間の関係を示す図である。以下に、図５を用いて、バーナ２０を用いて光ファイバ用母材を製造する際の、第１ポート３におけるガスの切り替えについて説明する。   In the third embodiment, a glass raw material is ejected from the burner 20 and hydrolyzed in a flame, and the generated glass fine particles are deposited on the tip or outer periphery of a rotating starting material to produce an optical fiber preform. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the flow rates of various gases and the elapsed time in the first port 3 of the burner 20. Hereinafter, with reference to FIG. 5, gas switching in the first port 3 when the optical fiber preform is manufactured using the burner 20 will be described.

図５に示すように、製造工程５５では、バーナ２０の第１ポート３にガラス原料ガス４７と酸素ガス４９とを混合して導入する。製造工程５５におけるガラス原料ガス４７の流量は５Ｌ／分、酸素ガス４９の流量は２Ｌ／分である。バーナ２０の第２ポート５にはアルゴンガスを２Ｌ／分で導入し、第３ポート１７には水素ガスを導入し、他のポートには所定のガスを導入する。   As shown in FIG. 5, in the manufacturing process 55, the glass raw material gas 47 and the oxygen gas 49 are mixed and introduced into the first port 3 of the burner 20. The flow rate of the glass raw material gas 47 in the manufacturing process 55 is 5 L / min, and the flow rate of the oxygen gas 49 is 2 L / min. Argon gas is introduced into the second port 5 of the burner 20 at 2 L / min, hydrogen gas is introduced into the third port 17, and a predetermined gas is introduced into the other ports.

製造工程５５の終了後は、パージ工程５７に移行する。パージ工程５７は、先行する第１のパージ工程５７ａと後続する第２のパージ工程５７ｂからなる。第１のパージ工程５７ａでは、酸素ガス４９の供給を停止して流量を２．０Ｌ／分から０Ｌ／分まで一気に減少させるとともに、第１の不活性ガスであるアルゴンガス５１の供給を開始して流量を０Ｌ／分から２Ｌ／分まで一気に増量する。そして、酸素ガス４９とアルゴンガス５１の流量を切り替えた後、５分間の待機時間５９を設ける。待機時間５９を設けることにより、第１ポート３内の酸素ガス４９が完全に排出される。   After completion of the manufacturing process 55, the process proceeds to the purge process 57. The purge process 57 includes a preceding first purge process 57a and a subsequent second purge process 57b. In the first purge step 57a, the supply of the oxygen gas 49 is stopped to reduce the flow rate from 2.0 L / min to 0 L / min at a stretch, and the supply of the argon gas 51 as the first inert gas is started. Increase the flow rate from 0 L / min to 2 L / min. Then, after switching the flow rates of the oxygen gas 49 and the argon gas 51, a waiting time 59 of 5 minutes is provided. By providing the standby time 59, the oxygen gas 49 in the first port 3 is completely discharged.

待機時間５９の終了後、第１のパージ工程５７ａから第２のパージ工程５７ｂに移行する。第２のパージ工程５７ｂでは、ガラス原料ガス４７を第２の不活性ガスである窒素ガス５３に切り替え、ガラス原料ガス４７の流量を０Ｌ／分にすると同時に窒素ガス５３の流量を２Ｌ／分とする。   After the waiting time 59 ends, the process proceeds from the first purge process 57a to the second purge process 57b. In the second purge step 57b, the glass raw material gas 47 is switched to the second inert gas nitrogen gas 53, the flow rate of the glass raw material gas 47 is set to 0 L / min, and at the same time the flow rate of the nitrogen gas 53 is set to 2 L / min. To do.

第３の実施の形態では、パージ工程５７ａからパージ工程５７ｂへの移行時に、第１の実施の形態よりも大きい流量変動が生じるものの、酸素ガス４９を含む混合ガスを導入する第１ポート３と水素ガスを導入する第３ポート１７との間に位置する第２ポート５からシールガスであるアルゴンガスを導入していること、パージ工程５７ａにより第１ポート３内から酸素ガス４９を排出していることから、バーナ２０のノズル先端へのガラス微粒子の堆積を防止できる。   In the third embodiment, at the time of transition from the purge process 57a to the purge process 57b, the flow rate fluctuation larger than that in the first embodiment occurs, but the first port 3 for introducing the mixed gas including the oxygen gas 49 Argon gas, which is a sealing gas, is introduced from the second port 5 located between the third port 17 for introducing hydrogen gas, and the oxygen gas 49 is discharged from the first port 3 by the purge process 57a. Therefore, deposition of glass fine particles on the nozzle tip of the burner 20 can be prevented.

なお、第１から第３の実施の形態では、第１の不活性ガスとしてアルゴンガスを、第２の不活性ガスとして窒素ガスを、助燃性ガスとして酸素ガスを、シールガスとしてアルゴンガスを、可燃性ガスとして水素ガスを用いたが、用いるガスは上述したものに限らない。   In the first to third embodiments, argon gas is used as the first inert gas, nitrogen gas is used as the second inert gas, oxygen gas is used as the auxiliary combustion gas, and argon gas is used as the sealing gas. Although hydrogen gas was used as the combustible gas, the gas used is not limited to the above.

また、第１のポートに流すガスの流量は、第１から第３の実施の形態で例示した値に限らない。また、第１のパージ工程における待機時間は、５分間に限らない。   Further, the flow rate of the gas flowing through the first port is not limited to the values exemplified in the first to third embodiments. Further, the standby time in the first purge step is not limited to 5 minutes.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs.

１、２１、１０１………バーナ
３、１０３………第１ポート
５、１０５………第２ポート
７、１０７………ガラス材料
１１、１１−１、１１−２、１３、１５、１１１、１１１−１、１１１−２、１１３………配管
１７………第３ポート
１９、３３、４７、１１５………ガラス原料ガス
２１、３５、４９、１１７………酸素ガス
２３、３７、５１………アルゴンガス
２５、３９、５３、１１９………窒素ガス
２７、４１、５５、１２１………製造工程
２９、４３、５７、１２３………パージ工程
２９ａ、４３ａ、５７ａ………第１のパージ工程
２９ｂ、４３ｂ、５７ｂ………第２のパージ工程
３１、４５、５９………待機時間 1, 21, 101 ......... Burner 3, 103 ......... First port 5, 105 ......... Second port 7, 107 ......... Glass material 11, 11-1, 11-2, 13, 15, 111 111-1, 111-2, 113 ......... Pipe 17 ......... Third port 19, 33, 47, 115 ......... Glass source gas 21, 35, 49, 117 ......... Oxygen gas 23, 37, 51 ......... Argon gas 25, 39, 53, 119 ......... Nitrogen gas 27, 41, 55, 121 ......... Manufacturing process 29, 43, 57, 123 ......... Purge process 29a, 43a, 57a ......... First purge step 29b, 43b, 57b ......... Second purge step 31, 45, 59 ......... Standby time

Claims (4)

ガラス原料を多重管バーナから噴出させて火炎中で加水分解させ、生成するガラス微粒子を回転する出発材の先端または外周に堆積させて光ファイバ用母材を製造する方法であって、
ガラス原料ガスと助燃性ガスとシールガスと可燃性ガスとをバーナに導入し、かつ、前記バーナの同じポートに前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスとを供給してガラス微粒子堆積体を製造する工程（ａ）と、
前記助燃性ガスを第１の不活性ガスに切り替える第１のパージ工程（ｂ）と、
前記第１のパージ工程の後に、前記ガラス原料ガスを第２の不活性ガスに切り替える第２のパージ工程（ｃ）と、
を具備することを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。 A glass raw material is ejected from a multi-tube burner, hydrolyzed in a flame, and the produced glass fine particles are deposited on the tip or outer periphery of a rotating starting material to produce an optical fiber preform,
A glass raw material gas, an auxiliary combustion gas, a seal gas, and an inflammable gas are introduced into a burner, and the glass raw material gas and the auxiliary combustion gas are supplied to the same port of the burner to produce a glass particulate deposit. Step (a);
A first purge step (b) for switching the auxiliary combustible gas to a first inert gas;
A second purge step (c) for switching the glass source gas to a second inert gas after the first purge step;
A method for manufacturing an optical fiber preform, comprising: 前記工程（ａ）で、前記バーナの第１のポートから前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとを、前記第１のポートに隣接する第２のポートから前記可燃性ガスを供給し、
前記工程（ｂ）で、前記第１のポートにおいて、前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとの合計流量の変動を±１０％以内に維持しつつ、徐々に前記助燃性ガスを減少させて前記第１の不活性ガスを増加させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。 In the step (a), the glass raw material gas, the auxiliary combustion gas, and the first inert gas from the first port of the burner, and the combustible from the second port adjacent to the first port. Supply sex gas,
In the step (b), at the first port, the auxiliary combustible gas is gradually decreased while maintaining the fluctuation of the total flow rate of the auxiliary combustible gas and the first inert gas within ± 10%. The method for producing a preform for an optical fiber according to claim 1, wherein the first inert gas is increased. 前記工程（ａ）で、前記バーナの第１のポートから前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとを、前記第１のポートに隣接する第２のポートから前記シールガスを、前記第２のポートに隣接する第３のポートから前記可燃性ガスを供給し、
前記工程（ｂ）で、前記第１のポートにおいて、前記助燃性ガスと前記第１の不活性ガスとの合計流量の変動を±１０％以内に維持しつつ、徐々に前記助燃性ガスを減少させて前記第１の不活性ガスを増加させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。 In the step (a), the glass raw material gas, the auxiliary combustion gas, and the first inert gas from the first port of the burner, and the seal from the second port adjacent to the first port. Supplying the combustible gas from a third port adjacent to the second port;
In the step (b), at the first port, the auxiliary combustible gas is gradually decreased while maintaining the fluctuation of the total flow rate of the auxiliary combustible gas and the first inert gas within ± 10%. The method for producing a preform for an optical fiber according to claim 1, wherein the first inert gas is increased. 前記工程（ａ）で、前記バーナの第１のポートから前記ガラス原料ガスと前記助燃性ガスとを、前記第１のポートに隣接する第２のポートから前記シールガスを、前記第２のポートに隣接する第３のポートから前記可燃性ガスを供給し、
前記工程（ｂ）で、前記第１のポートにおいて、前記助燃性ガスの供給を停止すると同時に前記第１の不活性ガスの供給を開始することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。 In the step (a), the glass raw material gas and the auxiliary combustion gas from the first port of the burner, the seal gas from the second port adjacent to the first port, and the second port. Supplying the combustible gas from a third port adjacent to
2. The optical fiber according to claim 1, wherein in the step (b), the supply of the first inert gas is started at the same time as the supply of the auxiliary combustible gas is stopped at the first port. A manufacturing method of a base material.
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