JP6288056B2 - Glass base material manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス母材の製造装置および製造方法に関する。   The present invention relates to a glass base material manufacturing apparatus and manufacturing method.

特許文献1は、出発材を回転させつつ引き上げながらガラス微粒子を当該出発材の外周に堆積させる光ファイバ母材製造装置が開示されている。当該製造装置は、上下方向に移動可能に取り付けられた支持台の上に設けられて出発材の下端部を支持する回転自在な治具を備え、当該支持台に重りを接続して支持台を引っ張ることにより出発材下端に常時一定の力を加えられるようにして回転軸と出発材中心軸とのずれを抑制している。   Patent Document 1 discloses an optical fiber preform manufacturing apparatus that deposits glass fine particles on the outer periphery of a starting material while pulling up while rotating the starting material. The manufacturing apparatus includes a rotatable jig that is provided on a support base that is mounted so as to be movable in the vertical direction and supports the lower end portion of the starting material. By pulling, a constant force can always be applied to the lower end of the starting material to suppress the deviation between the rotation axis and the starting material central axis.

特開平7−109142号公報JP-A-7-109142

特許文献1に記載の光ファイバ母材製造装置においては、出発材を高速で移動させると、支持台上の治具が出発材の高速移動に追い付かず追随できない。そのため、OVD法など出発材を高速で昇降させる必要がある場合には、回転軸と出発材中心軸とのずれの発生(いわゆる出発材の振れ回り)を十分に抑制することができない。回転軸と出発材中心軸がずれた状態でガラス微粒子を堆積させると、ガラスパイプの場合は偏肉を生じ、光ファイバ母材の場合はコア偏心特性を悪化させる。   In the optical fiber preform manufacturing apparatus described in Patent Document 1, when the starting material is moved at a high speed, the jig on the support base does not catch up with the high-speed movement of the starting material and cannot follow. For this reason, when it is necessary to move the starting material up and down at high speed, such as in the OVD method, it is not possible to sufficiently suppress the occurrence of deviation between the rotating shaft and the starting material central axis (so-called starting material swinging). If the glass fine particles are deposited in a state where the rotation axis and the starting material central axis are deviated from each other, uneven thickness is generated in the case of a glass pipe, and the core eccentricity characteristic is deteriorated in the case of an optical fiber preform.

本発明は、高速移動時のガラスロッドの振れ回りを抑制可能なガラス母材の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing apparatus and manufacturing method of a glass base material which can suppress the whirling of the glass rod at the time of high-speed movement.

本発明のガラス母材の製造装置は、
ガラスロッドの上端部が上端把持部により把持されるとともに当該ガラスロッドの下端部が下端支持部により支持され、前記ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子が堆積されるガラス母材の製造装置であって、
前記下端支持部は、前記上端把持部と独立に昇降する昇降機構と、前記ガラスロッドとの当接部に設けられた弾性部材と、を有し、
前記当接部の前記ガラスロッドへの押し付けによる前記弾性部材の変形量が所定量に達したことを判別する判別部を備えている。
The glass base material manufacturing apparatus of the present invention comprises:
The upper end portion of the glass rod is gripped by the upper end gripping portion, the lower end portion of the glass rod is supported by the lower end support portion, and the glass particles are formed on the outer periphery of the glass rod while reciprocating up and down while rotating the glass rod. An apparatus for producing a glass base material to be deposited,
The lower end support portion includes an elevating mechanism that moves up and down independently of the upper end gripping portion, and an elastic member provided at a contact portion with the glass rod,
A determination unit configured to determine that a deformation amount of the elastic member due to the pressing of the contact portion against the glass rod has reached a predetermined amount;

また、本発明のガラス母材の製造方法は、
ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子を堆積させるガラス母材の製造方法であって、
上端把持部により前記ガラスロッドの上端部を把持し、
前記ガラスロッドの下端部を支持する下端支持部を、前記上端把持部と独立して上昇させ、
前記下端支持部を、その当接部において前記ガラスロッドに当接させ、
前記当接部の前記ガラスロッドへの当接により前記当接部に設けられた弾性部材が所定量変形した時点で、前記下端支持部の上昇を停止し、
その後、前記上端把持部と前記下端支持部とを同期させながら前記ガラスロッドを上下に往復移動する。
Moreover, the manufacturing method of the glass base material of the present invention includes
A glass base material manufacturing method for depositing glass particles on the outer periphery of the glass rod while reciprocating up and down while rotating the glass rod,
Grasping the upper end of the glass rod by the upper end gripping part,
Raising the lower end support part supporting the lower end part of the glass rod independently of the upper end grip part;
The lower end support part is brought into contact with the glass rod at the contact part,
When the elastic member provided in the contact portion is deformed by a predetermined amount due to the contact of the contact portion with the glass rod, the lower end support portion is stopped rising;
Thereafter, the glass rod is reciprocated up and down while synchronizing the upper end gripping portion and the lower end support portion.

本発明によれば、高速移動時のガラスロッドの振れ回りが抑制可能なガラス母材の製造装置および製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing apparatus and manufacturing method of a glass base material which can suppress the whirling of the glass rod at the time of high-speed movement can be provided.

本発明に係るガラス母材の製造装置の概略図である。It is the schematic of the manufacturing apparatus of the glass base material which concerns on this invention. 図1に示す製造装置によるガラスロッドの初期位置設定を示す概略図である。It is the schematic which shows the initial position setting of the glass rod by the manufacturing apparatus shown in FIG. 本発明に係るガラス母材の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the glass base material which concerns on this invention. 本発明に係る製造装置により製造されたガラス母材の重量測定結果と従来例に係る製造装置により製造されたガラス母材の重量測定結果とを示すグラフである。It is a graph which shows the weight measurement result of the glass base material manufactured with the manufacturing apparatus which concerns on this invention, and the weight measurement result of the glass base material manufactured with the manufacturing apparatus which concerns on a prior art example.

<本発明の実施形態の概要>
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本実施形態にかかるガラス母材の製造装置は、
(1)ガラスロッドの上端部が上端把持部により把持されるとともに当該ガラスロッドの下端部が下端支持部により支持され、前記ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子が堆積されるガラス母材の製造装置であって、
前記下端支持部は、前記上端把持部と独立に昇降する昇降機構と、前記ガラスロッドとの当接部に設けられた弾性部材と、を有し、
前記当接部の前記ガラスロッドへの押し付けによる前記弾性部材の変形量が所定量に達したことを判別する判別部を備えている。
この構成によれば、支持装置をガラスロッドの高速移動に追随させながら、適切な押し込み強さでガラスロッドを支持することができる。そのため、高速移動時のガラスロッドの振れ回りが抑制可能なガラス母材の製造装置を提供することができる。
<Outline of Embodiment of the Present Invention>
First, an outline of an embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing apparatus of the glass base material concerning this embodiment is as follows.
(1) The upper end portion of the glass rod is gripped by the upper end gripping portion, and the lower end portion of the glass rod is supported by the lower end support portion. An apparatus for producing a glass base material on which fine glass particles are deposited,
The lower end support portion includes an elevating mechanism that moves up and down independently of the upper end gripping portion, and an elastic member provided at a contact portion with the glass rod,
A determination unit configured to determine that a deformation amount of the elastic member due to the pressing of the contact portion against the glass rod has reached a predetermined amount;
According to this configuration, the glass rod can be supported with an appropriate pushing strength while the supporting device follows the high-speed movement of the glass rod. Therefore, it is possible to provide a glass base material manufacturing apparatus capable of suppressing the whirling of the glass rod during high-speed movement.

(2)前記上端把持部は、前記ガラスロッドの重量および前記ガラスロッドに堆積される前記ガラス微粒子の堆積量を測定する重量測定器に連結されていることが好ましい。
この構成によれば、ガラスロッドへガラス微粒子を堆積する際のガラス微粒子の重量測定の精度を向上させることができる。
(2) It is preferable that the said upper end holding part is connected with the weight measuring instrument which measures the weight of the said glass rod, and the deposition amount of the said glass particulates deposited on the said glass rod.
According to this configuration, it is possible to improve the accuracy of the weight measurement of the glass fine particles when the glass fine particles are deposited on the glass rod.

また、本実施形態にかかるガラス母材の製造方法は、
(3)ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子を堆積させるガラス母材の製造方法であって、
上端把持部により前記ガラスロッドの上端部を把持し、
前記ガラスロッドの下端部を支持する下端支持部を、前記上端把持部と独立して上昇させ、
前記下端支持部を、その当接部において前記ガラスロッドに当接させ、
前記当接部の前記ガラスロッドへの当接により前記当接部に設けられた弾性部材が所定量変形した時点で、前記下端支持部の上昇を停止し、
その後、前記上端把持部と前記下端支持部とを同期させながら前記ガラスロッドを上下に往復移動する。
この構成によれば、高速移動時のガラスロッドの振れ回りが抑制可能なガラス母材の製造方法を提供することができる。
Moreover, the manufacturing method of the glass base material concerning this embodiment is as follows.
(3) A glass base material manufacturing method in which glass fine particles are deposited on the outer periphery of the glass rod while reciprocating up and down while rotating the glass rod,
Grasping the upper end of the glass rod by the upper end gripping part,
Raising the lower end support part supporting the lower end part of the glass rod independently of the upper end grip part;
The lower end support part is brought into contact with the glass rod at the contact part,
When the elastic member provided in the contact portion is deformed by a predetermined amount due to the contact of the contact portion with the glass rod, the lower end support portion is stopped rising;
Thereafter, the glass rod is reciprocated up and down while synchronizing the upper end gripping portion and the lower end support portion.
According to this structure, the manufacturing method of the glass base material which can suppress the whirling of the glass rod at the time of high-speed movement can be provided.

(4)前記上端把持部に設けられた重量測定器により、前記ガラスロッドの重量および前記ガラスロッドに堆積される前記ガラス微粒子の堆積量を測定することが好ましい。
この構成によれば、ガラスロッドへガラス微粒子を堆積する際のガラス微粒子の重量測定の精度を向上させることができる。
(4) It is preferable to measure the weight of the glass rod and the amount of the glass fine particles deposited on the glass rod by a weight measuring device provided on the upper end gripping portion.
According to this configuration, it is possible to improve the accuracy of the weight measurement of the glass fine particles when the glass fine particles are deposited on the glass rod.

(5)前記弾性部材の前記所定の変形量は、前記当接部による前記ガラスロッドの押し上げ力に換算して0.1kg以上であってガラスロッドの重量以下であることが好ましい。
ガラス母材の振れ回りの抑制およびガラス微粒子の堆積量測定の精度向上の観点から、当接部によるガラスロッドの押し上げ力を上記範囲とすることが好適である。
(5) The predetermined deformation amount of the elastic member is preferably 0.1 kg or more and less than or equal to the weight of the glass rod in terms of the pushing force of the glass rod by the contact portion.
From the viewpoint of suppressing the whirling of the glass base material and improving the accuracy of measuring the amount of deposited glass fine particles, it is preferable that the pushing force of the glass rod by the contact portion is in the above range.

<本発明の実施形態の詳細>
以下、本発明に係るガラス母材の製造装置および製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
<Details of Embodiment of the Present Invention>
Hereinafter, an example of an embodiment of a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a glass base material concerning the present invention is explained with reference to drawings.

図1に示すように、本実施形態のガラス母材製造装置10は、例えばOVD法によりガラスロッド20の周囲にガラス微粒子の堆積を行うものである。
製造装置10は、反応容器11を備え、反応容器11の上方から内部にガラスロッド20が吊り下げられている。反応容器11の上方には昇降回転装置12が配置されている。昇降回転装置12から側方に向けて上端把持部13が突出するように配置されている。この上端把持部13によりガラスロッド20の上端部が把持されている。
As shown in FIG. 1, the glass base material manufacturing apparatus 10 of this embodiment deposits glass fine particles around the glass rod 20 by, for example, the OVD method.
The production apparatus 10 includes a reaction vessel 11, and a glass rod 20 is suspended from above the reaction vessel 11. An elevating and rotating device 12 is disposed above the reaction vessel 11. It arrange | positions so that the upper end holding part 13 may protrude toward the side from the raising / lowering rotation apparatus 12. As shown in FIG. The upper end portion of the glass rod 20 is held by the upper end holding portion 13.

昇降回転装置12の上端把持部13によりその上端部を把持されたガラスロッド20は、昇降回転装置12によって昇降および回転する。昇降回転装置12は、ガラスロッド20の外周に堆積されるガラス微粒子堆積体21の外径が均一となるように、制御装置14によって昇降速度および回転速度が制御される。また、上端把持部13の近傍には、重量測定器15が配置されている。重量測定器15により、ガラスロッド20の重量およびガラスロッド20の外周に堆積されるガラス微粒子堆積体21の堆積量を測定する。   The glass rod 20 whose upper end is gripped by the upper end gripping portion 13 of the lifting / lowering rotating device 12 is moved up and down and rotated by the lifting / lowering rotating device 12. In the lifting / lowering rotating device 12, the lifting / lowering speed and the rotating speed are controlled by the control device 14 so that the outer diameter of the glass particulate deposit 21 deposited on the outer periphery of the glass rod 20 is uniform. A weight measuring device 15 is disposed in the vicinity of the upper end gripping portion 13. The weight measuring device 15 measures the weight of the glass rod 20 and the deposition amount of the glass particulate deposit 21 deposited on the outer periphery of the glass rod 20.

反応容器11の内部には、ガラス微粒子生成用バーナーであるクラッド用バーナー16が配置されている。このクラッド用バーナー16は、例えば8重管などの多重管バーナーである。クラッド用バーナー16には、ガス供給装置17により原料ガスおよび火炎形成用ガスが供給される。ガス供給装置17は、制御装置14によってガス供給量が制御される。   A clad burner 16 that is a burner for generating glass fine particles is disposed inside the reaction vessel 11. The cladding burner 16 is a multi-tube burner such as an octuplic tube. A raw material gas and a flame forming gas are supplied to the cladding burner 16 by a gas supply device 17. The gas supply amount of the gas supply device 17 is controlled by the control device 14.

クラッド用バーナー16には、原料ガスとしてSiCl、火炎形成ガスとしてHやO、バーナーシールガスとしてNなどを投入する。このクラッド用バーナー16により形成される酸水素火炎内で、火炎加水分解反応によりガラス微粒子が生成される。生成されたガラス微粒子がガラスロッド20の周囲に堆積されてガラス微粒子堆積体21が形成されることで、所定外径のガラス母材22が作製される。 The cladding burner 16 is charged with SiCl 4 as a source gas, H 2 or O 2 as a flame forming gas, and N 2 as a burner seal gas. In the oxyhydrogen flame formed by the cladding burner 16, glass fine particles are generated by a flame hydrolysis reaction. The generated glass fine particles are deposited around the glass rod 20 to form a glass fine particle deposit 21, thereby producing a glass base material 22 having a predetermined outer diameter.

反応容器11の下方には、支持装置30(下端支持部の一例)が配置されており、反応容器11の内部から下方に突出するガラスロッド20の下端部が当該支持装置30により支持されている。支持装置30は、ガラスロッド20の下端部と当接する当接部31と、当接部31の下方に配置された昇降機構33とを備えている。当接部31は、ガラスロッド20の振れ回りを抑制するために、ガラスロッド20の下端部に当接されてガラスロッド20を支持する。当接部31から下方に向けて支持棒32が延びており、支持棒32の周囲にはバネ34が配置されている。また、バネ34は、その上端部が当接部31の下部に接して固定されているとともに、その下端部が昇降機構33の上部に接して固定されている。   A support device 30 (an example of a lower end support portion) is disposed below the reaction vessel 11, and the lower end portion of the glass rod 20 protruding downward from the inside of the reaction vessel 11 is supported by the support device 30. . The support device 30 includes a contact portion 31 that contacts the lower end portion of the glass rod 20, and an elevating mechanism 33 that is disposed below the contact portion 31. The contact portion 31 supports the glass rod 20 by being in contact with the lower end portion of the glass rod 20 in order to suppress swinging of the glass rod 20. A support bar 32 extends downward from the contact portion 31, and a spring 34 is disposed around the support bar 32. Further, the upper end of the spring 34 is fixed in contact with the lower part of the contact part 31, and the lower end of the spring 34 is fixed in contact with the upper part of the lifting mechanism 33.

昇降機構33は、制御装置14によりその昇降速度が制御され、ガラスロッド20の上端部を把持する上端把持部13とは独立または同期して昇降可能である。昇降機構33の内部には支持棒32の下端部が挿入されている。昇降機構33の側方には、センサ35(判別部の一例)が配置されている。図2に示されるように、昇降機構33が上昇して当接部31に対して接近すると、支持棒32の下端部が昇降機構33の内部において下方に移動され、センサ35はその測定点Sにおいて昇降機構33の内部に挿入される支持棒32の下端部の位置を検知することができる。支持棒32の下端部がセンサ35の測定点Sに達すると、センサ35によりバネ34が所定の変形量(縮み量)に達したことが判別されて昇降機構33の上昇が停止される。これにより、バネ34は所定の縮み量を保つこととなるため、当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力が一定の強さで維持される。   The raising / lowering mechanism 33 is controlled by the control device 14 so that the raising / lowering speed of the raising / lowering mechanism 33 can be raised or lowered independently or in synchronization with the upper end gripping part 13 that grips the upper end part of the glass rod 20. The lower end portion of the support bar 32 is inserted into the elevating mechanism 33. A sensor 35 (an example of a determination unit) is disposed on the side of the lifting mechanism 33. As shown in FIG. 2, when the elevating mechanism 33 rises and approaches the abutting portion 31, the lower end portion of the support bar 32 is moved downward inside the elevating mechanism 33, and the sensor 35 has its measurement point S. It is possible to detect the position of the lower end portion of the support bar 32 inserted into the lifting mechanism 33. When the lower end portion of the support bar 32 reaches the measurement point S of the sensor 35, the sensor 35 determines that the spring 34 has reached a predetermined deformation amount (contraction amount), and the elevation of the elevating mechanism 33 is stopped. Thereby, since the spring 34 maintains a predetermined amount of contraction, the pushing-up force of the glass rod 20 by the contact portion 31 is maintained at a constant strength.

なお、昇降機構33を当接部31に対して接近させることによるバネ34の所定の変形量(縮み量)は、当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力に換算して0.1kg以上であってガラスロッドの重量(例えば4.5kg程度)以下であることが好ましい。当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力が0.1kgよりも小さいと、ガラス母材22の振れ回りの抑制効果が得られにくい。一方、当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力が上端把持部13により把持されたガラスロッド20の重量よりも大きいと、ガラスロッド20の把持部が上端把持部13から浮いたり外れたりしてしまうこととなり、重量測定器15によるガラスロッドの重量およびガラス微粒子の堆積量の測定に誤差が生じる。そのため、当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力を上記範囲とすることが好適である。   Note that the predetermined deformation amount (shrinkage amount) of the spring 34 by bringing the elevating mechanism 33 closer to the contact portion 31 is 0.1 kg or more in terms of the pushing force of the glass rod 20 by the contact portion 31. It is preferable that the weight is not more than the weight of the glass rod (for example, about 4.5 kg). When the pushing-up force of the glass rod 20 by the contact part 31 is smaller than 0.1 kg, it is difficult to obtain the effect of suppressing the whirling of the glass base material 22. On the other hand, if the pushing force of the glass rod 20 by the contact portion 31 is larger than the weight of the glass rod 20 gripped by the upper end gripping portion 13, the gripping portion of the glass rod 20 floats or comes off from the upper end gripping portion 13. As a result, an error occurs in the measurement of the weight of the glass rod and the amount of deposited glass particles by the weight measuring device 15. Therefore, it is preferable that the pushing-up force of the glass rod 20 by the contact portion 31 is in the above range.

次に、ガラス母材22の製造方法について以下説明する。図3は、ガラス母材22の製造方法を示すフローチャートである。
まず、図1に示すように、上端把持部13によりガラスロッド20の上端部を把持し、反応容器11内に吊り下げる(ステップS1)。次に、上端把持部13(昇降回転装置12)および/またはガラスロッド20の下端部を支持する支持装置30を互いに独立して昇降させ、ガラスロッド20の下端部に当接部31を当接させる(ステップS2)。
Next, the manufacturing method of the glass base material 22 is demonstrated below. FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing the glass base material 22.
First, as shown in FIG. 1, the upper end portion of the glass rod 20 is grasped by the upper end grasping portion 13 and suspended in the reaction container 11 (step S1). Next, the upper end gripping portion 13 (elevating and rotating device 12) and / or the supporting device 30 supporting the lower end portion of the glass rod 20 are moved up and down independently of each other, and the abutting portion 31 is brought into contact with the lower end portion of the glass rod 20 (Step S2).

次に、図2に示すように、当接部31をガラスロッド20の下端部に当接させた状態で、昇降機構33を上昇させる(ステップS3)。これにより、当接部31をガラスロッド20へ押し付け、支持棒32の下端部を昇降機構33の内部において下方に移動させる(ステップS4)。このようにして、支持棒32の外周に配置されたバネ34を(圧縮)変形させる。   Next, as shown in FIG. 2, the elevating mechanism 33 is raised in a state where the contact portion 31 is in contact with the lower end portion of the glass rod 20 (step S <b> 3). Thereby, the contact part 31 is pressed against the glass rod 20, and the lower end part of the support bar 32 is moved downward in the raising / lowering mechanism 33 (step S4). In this way, the spring 34 disposed on the outer periphery of the support bar 32 is (compressed) deformed.

次いで、センサ35による検知処理を開始する(ステップS5)。センサ35により支持棒32の下端部が検知されない間(ステップS5のNO)は、昇降機構33の上昇を続行する。センサ35により支持棒32の下端部が検知されたとき(ステップS5のYes)、すなわち、バネ34が所定の変形量に達したことをセンサ35が判別した時点で、昇降機構33の上昇を停止する(ステップS6)。昇降機構33の上昇が停止されると、バネ34は所定の縮み量を保つように固定され、これにより、支持装置30によるガラスロッド20の支持工程が終了する。   Subsequently, the detection process by the sensor 35 is started (step S5). While the lower end of the support bar 32 is not detected by the sensor 35 (NO in step S5), the elevating mechanism 33 continues to rise. When the sensor 35 detects the lower end of the support bar 32 (Yes in step S5), that is, when the sensor 35 determines that the spring 34 has reached a predetermined deformation amount, the lifting of the elevating mechanism 33 is stopped. (Step S6). When the lifting of the elevating mechanism 33 is stopped, the spring 34 is fixed so as to maintain a predetermined amount of contraction, whereby the support process of the glass rod 20 by the support device 30 is completed.

その後、バネ34の縮み量を保ったまま、すなわち、当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力が一定の強さで維持されたまま、上端把持部13と支持装置30とを制御装置14により同期させながらガラスロッド20を上下に往復移動する(ステップS7)。そして、ガラス微粒子をガラスロッド20の外周に堆積させてガラス母材22を作製する(ステップS8)。このとき、上端把持部13近傍に配置された重量測定器15により、ガラスロッド20の重量およびガラスロッド20の外周に堆積されるガラス微粒子堆積体21の堆積量を測定し、所定の重量(堆積量)に達したときにガラスロッド20外周へのガラス微粒子の堆積を終了する。このようにして、ガラス母材22を作製する。   Thereafter, the upper gripping portion 13 and the support device 30 are moved by the control device 14 while the amount of contraction of the spring 34 is maintained, that is, the pushing-up force of the glass rod 20 by the contact portion 31 is maintained at a constant strength. The glass rod 20 is reciprocated up and down while being synchronized (step S7). And glass fine particles are deposited on the outer periphery of the glass rod 20, and the glass base material 22 is produced (step S8). At this time, the weight measuring device 15 arranged in the vicinity of the upper end gripping part 13 measures the weight of the glass rod 20 and the amount of the glass particulate deposit 21 deposited on the outer periphery of the glass rod 20 to obtain a predetermined weight (deposition). When the amount reaches, the deposition of glass particles on the outer periphery of the glass rod 20 is terminated. Thus, the glass base material 22 is produced.

以上説明したように、本実施形態においては、支持装置30は、上端把持部13と独立に昇降する昇降機構33と、ガラスロッド20との当接部31に設けられたバネ34と、を有しており、当接部31のガラスロッド20への押し付けによるバネ34の変形量が所定量に達したことを判別するセンサ35を備えている。この構成によれば、ガラスロッド20が高速移動する場合であっても、支持装置30をガラスロッド20の移動速度に追随させることができるとともに、バネ34が所定量縮んだ位置で支持装置30の位置決めを行うことで、支持装置30により一定の押し込み強さでガラスロッド20を支持することができる。そのため、ガラスロッド20が高速移動する場合にもガラスロッド20の振れ回りを十分に抑制することができる。ガラスロッド20の振れ回りを抑制することで、ガラスパイプの場合には偏肉の少ないガラスパイプを得ることができ、光ファイバ母材の場合にはコア偏心特性が良好な光ファイバ母材を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the support device 30 includes the lifting mechanism 33 that moves up and down independently of the upper end gripping portion 13 and the spring 34 provided in the contact portion 31 with the glass rod 20. And a sensor 35 for determining that the amount of deformation of the spring 34 due to the pressing of the contact portion 31 against the glass rod 20 has reached a predetermined amount. According to this configuration, even when the glass rod 20 moves at a high speed, the support device 30 can be made to follow the moving speed of the glass rod 20 and the spring 34 can be moved at a position where the spring 34 is contracted by a predetermined amount. By performing the positioning, the glass rod 20 can be supported by the support device 30 with a constant pushing strength. Therefore, even when the glass rod 20 moves at a high speed, the swinging of the glass rod 20 can be sufficiently suppressed. By suppressing the whirling of the glass rod 20, it is possible to obtain a glass pipe with less uneven thickness in the case of a glass pipe, and to obtain an optical fiber preform with good core eccentricity characteristics in the case of an optical fiber preform. be able to.

また、本実施形態においては、上端把持部13は、ガラスロッド20の重量およびガラスロッド20に堆積されるガラス微粒子の堆積量を測定する重量測定器15に連結されている。支持装置30によりガラスロッド20の振れ回りを十分に抑制できるため、ガラスロッド20へガラス微粒子を堆積する際の重量測定器15によるガラス微粒子の重量測定の精度を向上させることができる。   In the present embodiment, the upper end gripping portion 13 is connected to a weight measuring device 15 that measures the weight of the glass rod 20 and the amount of glass particles deposited on the glass rod 20. Since the swinging of the glass rod 20 can be sufficiently suppressed by the support device 30, it is possible to improve the accuracy of the weight measurement of the glass fine particles by the weight measuring device 15 when the glass fine particles are deposited on the glass rod 20.

また、本実施形態においては、バネ34の変形量が当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力に換算して0.1kg以上であってガラスロッド20の重量以下となったとセンサ35により判別されたときに昇降機構33の上昇を停止して、バネ34が所定の縮み量を保つようにしている。当接部31によるガラスロッド20の押し上げ力を上記範囲内とすることで、ガラス母材22の振れ回りの抑制およびガラス微粒子の堆積量測定の精度向上の観点からより好適である。   In the present embodiment, the sensor 35 determines that the amount of deformation of the spring 34 is 0.1 kg or more and less than the weight of the glass rod 20 in terms of the pushing force of the glass rod 20 by the contact portion 31. When this happens, the raising and lowering of the elevating mechanism 33 is stopped so that the spring 34 maintains a predetermined contraction amount. By making the pushing-up force of the glass rod 20 by the contact part 31 within the above range, it is more preferable from the viewpoint of suppressing the swinging of the glass base material 22 and improving the accuracy of measuring the amount of deposited glass particles.

(実施例)
図4は、本実施形態に係る製造装置により作製されるガラス母材の重量測定結果と従来例に係る製造装置により作製されるガラス母材の重量測定結果とを示すグラフである。図4においては、例1(実施例)として、本実施形態に係る支持装置30を備えた製造装置10により作製されるガラス母材22の重量を測定した結果を時間経過に沿って示している。一方、例2(従来例)として、本実施形態に係る支持装置30とは異なり、ガラスロッドの押上げ力を調整する機構を備えていない治具によりガラスロッドの下端部を支持した場合のガラス母材の重量測定結果を示している。なお、例1および例2において、ガラス母材製造装置(の上端把持部)により把持されたガラスロッドの重量は5kgであり、例1において支持装置によるガラスロッドの押上げ力は4.2kgである。
その結果、図4に示すように、例1は例2に比べてガラス微粒子の重量(堆積量)の変動を有意に抑制できることが確認された。なお、周期的に表れる瞬間的な大変動は、ガラスロッドの上昇と下降の切り返しによるものである。
また、例1のガラス母材製造装置によりガラス微粒子を堆積する際のガラスロッドの振れ回りは0.5mmであり、例2のガラス母材製造装置によりガラス微粒子を堆積する際のガラスロッドの振れ回りは3.0mmであった。このように、本実施形態に係る支持装置を備えたガラス母材製造装置を用いることで、ガラスロッドの振れ回りを有意に抑制することができることが確認された。
(Example)
FIG. 4 is a graph showing a result of weight measurement of a glass base material manufactured by the manufacturing apparatus according to the present embodiment and a result of weight measurement of a glass base material manufactured by the manufacturing apparatus according to the conventional example. In FIG. 4, the result of having measured the weight of the glass base material 22 produced with the manufacturing apparatus 10 provided with the support apparatus 30 which concerns on this embodiment as Example 1 (Example) is shown along time passage. . On the other hand, as Example 2 (conventional example), unlike the support device 30 according to the present embodiment, the glass when the lower end portion of the glass rod is supported by a jig that does not have a mechanism for adjusting the push-up force of the glass rod. The weight measurement result of the base material is shown. In Example 1 and Example 2, the weight of the glass rod held by the glass base material manufacturing apparatus (the upper end holding part) is 5 kg, and in Example 1, the pushing force of the glass rod by the support device is 4.2 kg. is there.
As a result, as shown in FIG. 4, it was confirmed that Example 1 can significantly suppress the variation in the weight (deposition amount) of the glass fine particles as compared with Example 2. The instantaneous large fluctuations that appear periodically are due to the turning up and down of the glass rod.
Further, the swing of the glass rod when the glass fine particles are deposited by the glass base material manufacturing apparatus of Example 1 is 0.5 mm, and the glass rod swings when the glass fine particles are deposited by the glass base material manufacturing apparatus of Example 2 The circumference was 3.0 mm. Thus, it was confirmed that the whirling of the glass rod can be significantly suppressed by using the glass base material manufacturing apparatus including the support device according to the present embodiment.

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。   While the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members described above are not limited to the above-described embodiments, and can be changed to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.

上記説明した実施形態に係るガラス母材製造装置10は、1本のクラッド用バーナー16を備え、当該1本のクラッド用バーナー16によりガラス母材22をその全長にわたって形成する、全長トラバース方式に適用されるものであるが、この例に限られない。例えば、複数本のバーナーを反応容器11内において上下に配置し、各バーナーによりガラス母材をそれぞれ部分的に形成する部分トラバース方式において、上記実施形態に係るガラス母材製造装置10を適用してもよい。   The glass base material manufacturing apparatus 10 according to the embodiment described above is applied to a full-length traverse method in which a single cladding burner 16 is provided and the glass base material 22 is formed over the entire length by the single cladding burner 16. However, the present invention is not limited to this example. For example, in the partial traverse method in which a plurality of burners are arranged vertically in the reaction vessel 11 and the glass base material is partially formed by each burner, the glass base material manufacturing apparatus 10 according to the above embodiment is applied. Also good.

また、上記実施形態においては、支持装置30によるガラスロッド20の支持工程が終了した後は、上端把持部13と支持装置30とを同期させてガラスロッド20を上下に往復移動してガラス微粒子の堆積を行っているが、支持装置30の昇降機構33の側方にセンサ35を複数配置して支持棒32の下端部の変動を検知し、ガラス微粒子の堆積工程中もバネ34の縮み量を適宜調整するようにしてもよい。これにより、ガラス微粒子の堆積工程中においても常に一定の押し込み力でガラスロッド20を支持することができ、ガラスロッド20の振れ回りをより十分に抑制することができる。   Moreover, in the said embodiment, after the support process of the glass rod 20 by the support apparatus 30 is complete | finished, the upper end holding part 13 and the support apparatus 30 are synchronized, and the glass rod 20 is reciprocated up and down, and glass particle | grains are made. Although deposition is performed, a plurality of sensors 35 are arranged on the side of the lifting mechanism 33 of the support device 30 to detect a change in the lower end portion of the support rod 32, and the amount of contraction of the spring 34 is reduced even during the glass particle deposition process. You may make it adjust suitably. Thereby, the glass rod 20 can be always supported with a constant pushing force even during the glass fine particle deposition step, and the whirling of the glass rod 20 can be more sufficiently suppressed.

10:ガラス母材の製造装置
11:反応容器
12:昇降回転装置
13:上端把持部
14:制御装置
15:重量測定器
16:クラッド用バーナー
17:ガス供給装置
20:ガラスロッド
21:ガラス微粒子堆積体
22:ガラス母材
30:支持装置(下端支持部の一例)
31:当接部
32:支持棒
33:昇降機構
34:バネ(弾性部材の一例)
35:センサ(判別部の一例)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Manufacturing apparatus of glass base material 11: Reaction container 12: Elevating rotation apparatus 13: Upper end holding part 14: Control apparatus 15: Weight measuring device 16: Burner for clad 17: Gas supply apparatus 20: Glass rod 21: Glass particulate deposition Body 22: Glass base material 30: Support device (an example of a lower end support part)
31: Contact part 32: Support rod 33: Elevating mechanism 34: Spring (an example of an elastic member)
35: Sensor (an example of a discrimination unit)

Claims (5)

ガラスロッドの上端部が上端把持部により把持されるとともに当該ガラスロッドの下端部が下端支持部により支持され、前記ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子が堆積されるガラス母材の製造装置であって、
前記下端支持部は、前記上端把持部と独立に昇降する昇降機構と、前記ガラスロッドとの当接部に設けられたバネと、を有し、
前記バネは、その内側に前記当接部から下方に向けて延びた支持棒が挿通されるように前記支持棒の外周に配置され、
前記当接部の前記ガラスロッドへの押し付けによる前記バネの変形量が所定量に達したことを判別する判別部を備えている、ガラス母材の製造装置。
The upper end portion of the glass rod is gripped by the upper end gripping portion, the lower end portion of the glass rod is supported by the lower end support portion, and the glass particles are formed on the outer periphery of the glass rod while reciprocating up and down while rotating the glass rod. An apparatus for producing a glass base material to be deposited,
The lower end support portion includes an elevating mechanism that moves up and down independently of the upper end gripping portion, and a spring provided at a contact portion with the glass rod,
The spring is disposed on the outer periphery of the support bar so that a support bar extending downward from the contact portion is inserted into the spring.
An apparatus for manufacturing a glass base material, comprising: a determination unit configured to determine that the amount of deformation of the spring due to pressing of the contact portion against the glass rod has reached a predetermined amount.
前記上端把持部は、前記ガラスロッドの重量および前記ガラスロッドに堆積される前記ガラス微粒子の堆積量を測定する重量測定器に連結されている、請求項1に記載のガラス母材の製造装置。   2. The glass base material manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the upper end gripping unit is connected to a weight measuring device that measures a weight of the glass rod and a deposition amount of the glass fine particles deposited on the glass rod. ガラスロッドを回転させつつ上下に往復移動させながら前記ガラスロッドの外周にガラス微粒子を堆積させるガラス母材の製造方法であって、
上端把持部により前記ガラスロッドの上端部を把持し、
前記ガラスロッドの下端部を支持する下端支持部を、前記上端把持部と独立して上昇させ、
前記下端支持部を、その当接部において前記ガラスロッドに当接させ、
前記当接部の前記ガラスロッドへの当接により前記当接部に設けられ、前記当接部から下方に向けて延びた支持棒がその内側に挿通されるように前記支持棒の外周に配置されたバネが所定量変形した時点で、前記下端支持部の上昇を停止し、
その後、前記上端把持部と前記下端支持部とを同期させながら前記ガラスロッドを上下に往復移動する、ガラス母材の製造方法。
A glass base material manufacturing method for depositing glass particles on the outer periphery of the glass rod while reciprocating up and down while rotating the glass rod,
Grasping the upper end of the glass rod by the upper end gripping part,
Raising the lower end support part supporting the lower end part of the glass rod independently of the upper end grip part;
The lower end support part is brought into contact with the glass rod at the contact part,
Arranged on the outer periphery of the support rod so that the support rod provided in the contact portion by the contact of the contact portion with the glass rod and extending downward from the contact portion is inserted inside the support rod. When the spring that has been deformed by a predetermined amount, the lower end support part stops rising,
Thereafter, the glass rod is reciprocated up and down while synchronizing the upper end gripping part and the lower end support part.
前記上端把持部に設けられた重量測定器により、前記ガラスロッドの重量および前記ガラスロッドに堆積される前記ガラス微粒子の堆積量を測定する、請求項3に記載のガラス母材の製造方法。   The method for producing a glass base material according to claim 3, wherein the weight of the glass rod and the deposition amount of the glass fine particles deposited on the glass rod are measured by a weight measuring device provided at the upper end gripping part. 前記バネの前記所定の変形量は、前記当接部による前記ガラスロッドの押し上げ力に換算して0.1kg以上であってガラスロッドの重量以下である、請求項3または請求項4に記載のガラス母材の製造方法。 The said predetermined deformation amount of the said spring is 0.1 kg or more converted into the pushing-up force of the said glass rod by the said contact part, and is below the weight of a glass rod. Manufacturing method of glass base material.
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