JPH03153537A - 石英ガラスインゴットの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は石英ガラスインゴットの製造法に関し、特に長
尺な石英ガラスインゴットの製造に有効な方法に関わる
。

［従来の技術と課題］ 従来、長尺な石英ガラスインゴットは、水晶粉を供給す
る供給器から酸水素炎でバーナより霧状に溶融された水
晶粉を吹付け、溶融堆積し、堆積部を定速で降下するこ
とにより製造していた。

しかし、従来技術によれば、堆積部を定速で降下するが
、水晶粉供給器が定量化に欠ける。また、目視でインゴ
ット用素材の頭部位置を観察しており、更にガス量を浮
遊式フローメータにより調節を行っている事により、定
量、定数的でない。こうしたことから、得られたインゴ
ット形状が不安定になり、歩留り低下の原因となってい
る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、水晶粉供給
部、インゴット用素材の位置検出及びガス量の定量、数
値化を図り、それを自動でフィードバックする事により
、堆積速度を一定に保持でき、従来と比べて安定した形
状としえる石英ガラスインゴットの製造法を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、棒状の石英インゴット用素材を炉に対して昇
降させる昇降駆動装置と、前記炉内に燃料ガス、支熱ガ
スをガスバーナを介して供給するガス制御器と、前記炉
内に水晶粉を供給する水晶粉供給器と、前記インゴット
用素材の上端位置の検出を行ない、その信号を前記昇降
駆動装置及びガス制御器にフィードバックする検出機構
とを具備する事を特徴とする石英ガラスインゴットの製
造法である。

［作用］ 本発明においては、石英インゴット用素材の上端位置を
検知する例えばカメラなどを炉付近に設け、更にこのカ
メラによる検知信号を昇降駆動装置やガス制御器に自動
的にフィードバックできるようにして酸水素バーナから
のガス量を適宜設定するようにしたため、外径変動が極
めて小さい長尺石英インゴットを得ることができる 〔実施例］ 以下、本発明の一実施例について説明する。

まず、本実施例に用いられるインゴット製造装置につい
て第１図を参照して説明する。

図中の１は、下側に開口部１ａを有する炉である。この
炉１の上部には酸水素バーナ２が設けられており、また
炉側部には窓３が設けられている。

前記炉１の下方には、主軸５を介して石英インゴット用
素材４を昇降させる昇降駆動装Ｗ６が配置されている。

前記酸水素バーナ２の上方には、このバーナ２に連結さ
れた水晶粉定量供給器７が配置されている。前記酸水素
バーナ２．水晶粉定量供給器７及びこれら両者を連結す
るパイプ８にはガス制御器９が連結され、このガス制御
器９から燃料ガス（Ｈ２ガス）や支熱ガス（０゜ガス）
が供給されるようになっている。

前記ガス制御器９には制御盤１０が接続され、この制御
盤１０は前記昇降駆動装置６に接続されている。前記炉
１の窓３の近くには石英インゴット用素材４の上端位置
の検出を行う検出機構としてのカメラ１１が配置され、
このカメラ１１は前記昇降駆動装置６にモニター１２を
介して接続されている。

従って、前記カメラ１１により前記石英インゴット用素
材４の上端位置の検出が行なわれると、その検出信号が
前記昇降駆動装置６やガス制御器９に自動的にフィード
バックするよう１；なっている。

こうした構成のインゴット装置を用いて石英インゴット
を次のようにして製造する。即ち、まず石英インゴット
用素材４を昇降駆動装置６により炉１内に上昇させる。

ここで、酸水素バーナ２からＨ２ガスをｌＯ，０〜１４
．０ｍ　’　／　Ｈｒ　（平均１２．０ｍ　’／Ｈｒ）
、また０２ガスを５．０〜７．０　ｍ３／ｌｌｒ　（平
均６．０　ｍ　’　／　１ｌｒ）　、各々±０．１％以
内で燃焼し熱源とした。また、前記炉１内の素材４の上
端位置はカメラ１１により検出し、例えば上端位置が０
．３２１変動するごとに酸水素バーナ２からのガス量を
自動的に０．０３〜０．０５ｍ　’　／　Ｈｒ変化させ
るとともに、昇降駆動装置６により上端位置を一定に保
持した。

このように上記実施例によれば、石英インゴット用素材
４の上端位置を検知するカメラ１１などを炉１の窓３付
近に設け、更にこのカメラ１１による検知信号を昇降駆
動装ｆｔ６やガス制御器９に自動的にフィードバックで
きるようにして酸水素バーナ２からのガス量を適宜設定
するようにしたため、外径変動が極めて小さい長尺石英
インゴットを得ることができる。

事実、本発明法により原料供給量２０Ｋｇ／Ｈｒでバー
ナー焦点距離２２０ｍ５で行った場合、第２図に示す如
く外形φ１１０ｓｖ〜φ１２０＋ｇｓで長さが１５００
１の長尺石英インゴットを安定的に製造することができ
た。これに対し、従来法では、外径φ１１０膳震〜−１
５０ｍ５．と非常に変動が激しかった。これにより、本
発明法が従来法と比べて優れていることが明らかである
。

また、上記のように形状が安定していることから、その
後の加工においても研削ロスが非常に少なく、低コスト
、高品質化が実現でき、高精度なガラスロッドを安定的
に供給できる。

［発明の効果］ 以上詳述した如く本発明によれば、水晶粉供給部、イン
ゴット用素材の位置検出及びガス量の定量、数値化を図
り、それを自動でフィードバックする事により、堆積速
度を一定に保持でき、従来と比べて安定した形状の石英
ガラスインゴットを歩留り良く製造する方法を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられるインゴット製造装置の説明
図、第２図は従来法及び本発明法によるインゴット径と
時間との関係を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 棒状の石英インゴット用素材を炉に対して昇降させる昇
   降駆動装置と、前記炉内に燃料ガス、支熱ガスをガスバ
   ーナを介して供給するガス制御器と、前記炉内に水晶粉
   を供給する水晶粉供給器と、前記インゴット用素材の上
   端位置の検出を行ない、その信号を前記昇降駆動装置及
   びガス制御器にフィードバックする検出機構とを具備す
   る事を特徴とする石英ガラスインゴットの製造法。