JPH04275937A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- 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]
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-
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石英系ガラス光ファイ
バ母材の製造における外付け堆積法において、噴出ガラ
ス微粉末の堆積効率の向上を図った方法に関するもので
ある。
バ母材の製造における外付け堆積法において、噴出ガラ
ス微粉末の堆積効率の向上を図った方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、外付け堆積法による光ファイバ母
材の製造方法の一例を示すと、図４の如くである。
材の製造方法の一例を示すと、図４の如くである。
【０００３】この方法では、バーナ１から燃焼ガスと共
に堆積微粉末２を噴出させ、被堆積材（コア材料）３の
表面に堆積させると共に、チャンバ（排気系）４から未
堆積微粉末２ａや燃焼ガスなどを排気させて光ファイバ
母材を製造している。
に堆積微粉末２を噴出させ、被堆積材（コア材料）３の
表面に堆積させると共に、チャンバ（排気系）４から未
堆積微粉末２ａや燃焼ガスなどを排気させて光ファイバ
母材を製造している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記製造方
法では、バーナ１から噴出された堆積微粉末（ガラス微
粉末＝ＳｉＯ２ パウダ）の噴出流（気流）は、詳しく
示すと、図５の如くで、被堆積材３のまわりで乱れ、う
まく被堆積材３背面側まで回り込まず、十分な堆積効果
が得られないという問題があった。
法では、バーナ１から噴出された堆積微粉末（ガラス微
粉末＝ＳｉＯ２ パウダ）の噴出流（気流）は、詳しく
示すと、図５の如くで、被堆積材３のまわりで乱れ、う
まく被堆積材３背面側まで回り込まず、十分な堆積効果
が得られないという問題があった。
【０００６】実際、マルチノズルバーナの場合、堆積の
収率は５０％以下、平均的には３８％前後であって、殆
どのＳｉＯ２ パウダが未堆積微粉末２ａとして飛散し
、非効率的であると同時に、飛散粉塵の後処理が大変で
あった。
収率は５０％以下、平均的には３８％前後であって、殆
どのＳｉＯ２ パウダが未堆積微粉末２ａとして飛散し
、非効率的であると同時に、飛散粉塵の後処理が大変で
あった。
【０００７】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたものである。
なされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かゝる本発明の特徴とす
る点は、バーナから堆積微粉末を噴出させ、被堆積材表
面に堆積させると共に、排気系から未堆積微粉末などを
排気させるようにした光ファイバ母材の製造方法におい
て、前記被堆積材に関してバーナとは反対側（背面側）
の近傍に一対の整流用ノズルを対峙させ、不活性ガスを
噴出させて堆積微粉末の噴出流を整える光ファイバ母材
の製造方法にある。
る点は、バーナから堆積微粉末を噴出させ、被堆積材表
面に堆積させると共に、排気系から未堆積微粉末などを
排気させるようにした光ファイバ母材の製造方法におい
て、前記被堆積材に関してバーナとは反対側（背面側）
の近傍に一対の整流用ノズルを対峙させ、不活性ガスを
噴出させて堆積微粉末の噴出流を整える光ファイバ母材
の製造方法にある。
【０００９】
【作用】この整流用ノズルの設置により、堆積微粉末の
噴出流が十分被堆積材背面側に回り込むようになるため
、堆積微粉末と被堆積材周面との接触面積が増え、良好
な堆積収率が得られる。
噴出流が十分被堆積材背面側に回り込むようになるため
、堆積微粉末と被堆積材周面との接触面積が増え、良好
な堆積収率が得られる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明に係る光ファイバ母材の製造方
法の一実施例を示したものである。
法の一実施例を示したものである。
【００１１】図において、１１は例えばマルチノズルバ
ーナなどのバーナ、１３は被堆積材、１４はチャンバな
どの排気系、１５，１５は被堆積材１３のバーナ１１と
は反対側（背面側）の近傍（図１中、上下の２点）で、
好ましくは当該被堆積材１３の断面に関しての接線方法
に傾斜させて対峙させた一対の整流用ノズルである。
ーナなどのバーナ、１３は被堆積材、１４はチャンバな
どの排気系、１５，１５は被堆積材１３のバーナ１１と
は反対側（背面側）の近傍（図１中、上下の２点）で、
好ましくは当該被堆積材１３の断面に関しての接線方法
に傾斜させて対峙させた一対の整流用ノズルである。
【００１２】この整流用ノズル１５は、例えば図２の如
き構造で、その先端には、スリット状の吹出口１５ａが
形成された、一種の平型ノズルで、その後端には不活性
ガス供給用のホース１７が接続せれてなる。そして、そ
の一対が、上記被堆積材１３に対しては、当該被堆積材
１３の長手方向（軸方向）に吹出口１５ａ，１５ａの長
さ方向を揃え、その不活性ガス噴出流１６，１６を丁度
被堆積材１３背面側の接線方向とほぼ一致させて吹き出
すようになっている。
き構造で、その先端には、スリット状の吹出口１５ａが
形成された、一種の平型ノズルで、その後端には不活性
ガス供給用のホース１７が接続せれてなる。そして、そ
の一対が、上記被堆積材１３に対しては、当該被堆積材
１３の長手方向（軸方向）に吹出口１５ａ，１５ａの長
さ方向を揃え、その不活性ガス噴出流１６，１６を丁度
被堆積材１３背面側の接線方向とほぼ一致させて吹き出
すようになっている。
【００１３】しかして、本発明の方法によると、先ず、
排気系１４を駆動させて被堆積材１３背面側の空気（大
気）を引き込むと同時に、一対の整流用ノズル１５，１
５から、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを噴出させ
て噴出流１６，１６を作る。
排気系１４を駆動させて被堆積材１３背面側の空気（大
気）を引き込むと同時に、一対の整流用ノズル１５，１
５から、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを噴出させ
て噴出流１６，１６を作る。
【００１４】この状態で、バーナ１１から燃焼ガスと共
に堆積微粉末１２を噴出させる。そうすると、バーナ１
１から燃焼ガスなどの噴出流（気流）と共に直進した堆
積微粉末１２は、凝集を繰り返して粒径が約０．１〜０
．２μｍ程度の粒子となって、一旦被堆積材１３の前面
と衝突し、当該前面側に堆積される。一方、この衝突に
より分れた噴出流は、図中、被堆積材１３の上下方向の
外周に沿って流れ、被堆積材１３外周の最上端部（Ａ点
）および最下端部（Ｂ点）付近に達する。
に堆積微粉末１２を噴出させる。そうすると、バーナ１
１から燃焼ガスなどの噴出流（気流）と共に直進した堆
積微粉末１２は、凝集を繰り返して粒径が約０．１〜０
．２μｍ程度の粒子となって、一旦被堆積材１３の前面
と衝突し、当該前面側に堆積される。一方、この衝突に
より分れた噴出流は、図中、被堆積材１３の上下方向の
外周に沿って流れ、被堆積材１３外周の最上端部（Ａ点
）および最下端部（Ｂ点）付近に達する。
【００１５】この付近には、上記不活性ガス噴出流１６
，１６の流れにより、被堆積材１３の背面内側に流れる
、一種の負圧領域が発生しているため、Ａ点およびＢ点
に達した堆積微粉末１２は、スムーズに引き込まれ、被
堆積材１３の背面側に良好に回り込む。
，１６の流れにより、被堆積材１３の背面内側に流れる
、一種の負圧領域が発生しているため、Ａ点およびＢ点
に達した堆積微粉末１２は、スムーズに引き込まれ、被
堆積材１３の背面側に良好に回り込む。
【００１６】これにより、堆積微粉末１２は、被堆積材
１３外周面と広範囲に渡って長く接触し、効率良く堆積
される。
１３外周面と広範囲に渡って長く接触し、効率良く堆積
される。
【００１７】因に、本発明者の行った試験によると、従
来の収率は５０％以下、平均的には３８％前後であった
のに対して、本発明では、５８％％であった。そして、
被堆積材１３のほぼ真後ろに達した堆積微粉末１２が未
堆積微粉末１２ａとして、排気系１４により吸引除去さ
れる。勿論、この堆積微粉末１２の吹き付けの際には、
被堆積材１３自体を回転させ、かつ軸方向にトラバース
させている。
来の収率は５０％以下、平均的には３８％前後であった
のに対して、本発明では、５８％％であった。そして、
被堆積材１３のほぼ真後ろに達した堆積微粉末１２が未
堆積微粉末１２ａとして、排気系１４により吸引除去さ
れる。勿論、この堆積微粉末１２の吹き付けの際には、
被堆積材１３自体を回転させ、かつ軸方向にトラバース
させている。
【００１８】かゝる本発明の利点をより理論的に考察す
ると、次の如くである。つまり、本発明者等の研究によ
ると、単に堆積微粉末１２を被堆積材１３に吹き付けた
場合、図３における被堆積材１３の前面側のＣ領域では
、噴出流が衝突することにより乱流が生じ、堆積はブラ
ウン拡散に支配される。このＣ領域においては、ブラウ
ン拡散によって支配される粒子、すなわち０．１μｍ以
下の粒子が堆積に関与する。
ると、次の如くである。つまり、本発明者等の研究によ
ると、単に堆積微粉末１２を被堆積材１３に吹き付けた
場合、図３における被堆積材１３の前面側のＣ領域では
、噴出流が衝突することにより乱流が生じ、堆積はブラ
ウン拡散に支配される。このＣ領域においては、ブラウ
ン拡散によって支配される粒子、すなわち０．１μｍ以
下の粒子が堆積に関与する。
【００１９】一方、被堆積材１３の図中上下方向の外周
のＤ領域にあっては、層流が形成される。気流中の粒子
が流線を離れ、堆積に関与する挙動は、気流内の温度と
被堆積材１３表面との温度差によって生じる熱泳動力（
ｔｈｅｒｍｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）によって支配され、被
堆積材１３表面と当該気流との接触時間、および気流中
の堆積微粉末１２の粒子密度などにより決定される。 外付け堆積法によって生成される堆積微粒子の殆どは、
０．１〜０．２μｍの粒子であり、その堆積過程は熱泳
動力によって生じるとされる。この外付け堆積法の堆積
効率を向上させるには、すなわちＤ領域における堆積効
率を向上させることになる。
のＤ領域にあっては、層流が形成される。気流中の粒子
が流線を離れ、堆積に関与する挙動は、気流内の温度と
被堆積材１３表面との温度差によって生じる熱泳動力（
ｔｈｅｒｍｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）によって支配され、被
堆積材１３表面と当該気流との接触時間、および気流中
の堆積微粉末１２の粒子密度などにより決定される。 外付け堆積法によって生成される堆積微粒子の殆どは、
０．１〜０．２μｍの粒子であり、その堆積過程は熱泳
動力によって生じるとされる。この外付け堆積法の堆積
効率を向上させるには、すなわちＤ領域における堆積効
率を向上させることになる。
【００２０】また、二相間の温度差が大きいほど強い熱
泳動力が得られる。しかしながら、被堆積材１３は多孔
質の微粉末集合体であり、熱保持容量が非常に大きいた
め、熱応答性に難がある。したがって、バーナ火炎によ
って上昇した表面温度をＤ領域において大幅に低下させ
るといった表面温度を制御することは困難で、Ｄ領域部
分での堆積を良好なものにするには、熱泳動力を受ける
時間を少しでも長くすることが最良と考えられる。この
観点に立って、堆積微粉末１２の被堆積材１３背面側へ
の気流の回り込みを改善して熱泳動力を受ける時間を長
くしたのが、本発明である。
泳動力が得られる。しかしながら、被堆積材１３は多孔
質の微粉末集合体であり、熱保持容量が非常に大きいた
め、熱応答性に難がある。したがって、バーナ火炎によ
って上昇した表面温度をＤ領域において大幅に低下させ
るといった表面温度を制御することは困難で、Ｄ領域部
分での堆積を良好なものにするには、熱泳動力を受ける
時間を少しでも長くすることが最良と考えられる。この
観点に立って、堆積微粉末１２の被堆積材１３背面側へ
の気流の回り込みを改善して熱泳動力を受ける時間を長
くしたのが、本発明である。
【００２１】なお、上記実施例では、一対の整流用ノズ
ル１５，１５が一組であったが、本発明は、これに限定
されるものではない。
ル１５，１５が一組であったが、本発明は、これに限定
されるものではない。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明で
は、整流用ノズルの設置により、堆積微粉末の噴出流が
十分被堆積材背面側に回り込むようになるため、堆積微
粉末と被堆積材周面との接触面積が増え、良好な堆積収
率が得られる。
は、整流用ノズルの設置により、堆積微粉末の噴出流が
十分被堆積材背面側に回り込むようになるため、堆積微
粉末と被堆積材周面との接触面積が増え、良好な堆積収
率が得られる。
【００２３】（１）この結果、同一太さの光ファイバ母
材の製造にあたって、より少ない堆積微粉末の使用でよ
く、生産性の向上が期待できる。
材の製造にあたって、より少ない堆積微粉末の使用でよ
く、生産性の向上が期待できる。
【００２４】（２）勿論、収率の向上により、堆積工程
時間の短縮が可能で、この面からの生産性の向上も期待
できる。
時間の短縮が可能で、この面からの生産性の向上も期待
できる。
【００２５】（３）また、この収率の向上により、排気
ガス側に含まれる未堆積微粉末も当然少なくなるため、
後処理が楽になる利点もある。
ガス側に含まれる未堆積微粉末も当然少なくなるため、
後処理が楽になる利点もある。
【００２６】（４）さらに、乱流の防止により、工場室
内に飛散するなどして逃げる未堆積微粉末量の低減も期
待でき、環境汚染防止効果も得られる。
内に飛散するなどして逃げる未堆積微粉末量の低減も期
待でき、環境汚染防止効果も得られる。
【図１】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法の一実
施例を示した概略説明図である
施例を示した概略説明図である
【図２】上記図１の方法で用いられる整流用ノズルの斜
視図である。
視図である。
【図３】堆積微粉末を被堆積材に吹き付けた状態の説明
図である。
図である。
【図４】従来の光ファイバ母材の製造方法を示した概略
説明図である。
説明図である。
【図５】上記図４の製造方法におけるバーナ噴出流と被
堆積材の関係を示した説明図である。
堆積材の関係を示した説明図である。
１１ バーナ
１２ 堆積微粉末
１２ａ 未堆積微粉末
１３ 被堆積材
１４ 排気系
１５ 整流ノズル
１６ 噴出流
Claims (1)
- 【請求項１】 バーナから堆積微粉末を噴出させ、被
堆積材表面に堆積させると共に、排気系から未堆積微粉
末などを排気させるようにした光ファイバ母材の製造方
法において、前記被堆積材に関してバーナとは反対側（
背面側）の近傍に一対の整流用ノズルを対峙させ、不活
性ガスを噴出させて堆積微粉末の噴出流を整えることを
特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6112591A JPH04275937A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6112591A JPH04275937A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04275937A true JPH04275937A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=13162048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6112591A Pending JPH04275937A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04275937A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101744A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ用多孔質母材の合成方法とその装置 |
| EP1736448A1 (en) * | 2004-03-18 | 2006-12-27 | Shin-Etsu Chemical Company, Ltd. | Manufacturing apparatus for porous glass preform and glass preform for optical fiber |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP6112591A patent/JPH04275937A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101744A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ用多孔質母材の合成方法とその装置 |
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