JPH04295020A - Method for molding porous quartz glass body - Google Patents

Method for molding porous quartz glass body

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JPH04295020A
JPH04295020A JP8472791A JP8472791A JPH04295020A JP H04295020 A JPH04295020 A JP H04295020A JP 8472791 A JP8472791 A JP 8472791A JP 8472791 A JP8472791 A JP 8472791A JP H04295020 A JPH04295020 A JP H04295020A
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JP
Japan
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mold
powder material
glass powder
glass body
supply container
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JP8472791A
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Japanese (ja)
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Kazuaki Yoshida
和昭 吉田
Tsugio Sato
継男 佐藤
Hiroshi Hihara
弘 日原
Takeshi Yagi
健 八木
Takayuki Morikawa
孝行 森川
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide the method for rationally molding a quartz glass base material with high quality. CONSTITUTION:A quartz glass powder material 50A is packed into a mold 30A while the glass powder material 50A is subjected to a deaeration treatment at least in a part of a transporting route from a supply container 10A to the mold 30A at the time of packing the powder material 50A into the mold 30A, and compressing the material to mold the porous quartz glass body 60A. Since the powder material 50A is packed into the mold 30A while the material is subjected to the deaeration treatment in this transporting route, the high-density porous quartz glass base material 60A free from defects, such as nonuniform bulk densities and residual bubbles, is rationally molded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は通信、光学の分野で用い
られる光ファイバ母材、イメージファイバ母材、ライト
ガイド母材、ロッドレンズ母材などを作製するための石
英系多孔質ガラス体の成形方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention is a silica-based porous glass body for producing optical fiber preforms, image fiber preforms, light guide preforms, rod lens preforms, etc. used in the fields of communication and optics. Regarding the molding method.

【0002】0002

【従来の技術】通信、光学の分野において、光ファイバ
用、イメージファイバ用、ライトガイド用、ロッドレン
ズ用などの石英系ガラス母材を製造するとき、はじめ、
多孔質ガラス体を成形し、その後、多孔質ガラス体を透
明ガラス化する方法が広く採用されている。
[Prior Art] In the fields of communication and optics, when manufacturing silica-based glass base materials for optical fibers, image fibers, light guides, rod lenses, etc., first,
A widely used method is to mold a porous glass body and then turn the porous glass body into transparent glass.

【0003】上述した石英系多孔質ガラス体の製造手段
としては、下記の文献に掲載されたものが公知である。 文献1:特開昭60−210539号公報文献2:特開
昭61−266325号公報文献3:Glastech
. Ber. 60 (1987) Nr. 3,pp
. 79−82
[0003] As a method for manufacturing the above-mentioned silica-based porous glass body, those described in the following documents are known. Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 60-210539 Document 2: Japanese Patent Application Publication No. 61-266325 Document 3: Glastech
.. Ber. 60 (1987) Nr. 3, pp.
.. 79-82

【0004】文献1、2に開示されてい
る製造手段の場合、石英系のガラス粉末材料を円筒形の
モールド内に充填して圧縮し、そのモールド内のガラス
粉末材料を熱処理して多孔質ガラス体を作製する。この
際、石英系ガラス粉末材料としてはシリカ微粒子、ドー
プトシリカ微粒子などが用いられ、ガラス粉末材料の輸
送手段としてはスクリュウコンベアが用いられ、モール
ドとしては石英製のものが用いられる。文献1、2の製
造手段によるとき、棒状の多孔質ガラス体(コア用)、
管状の多孔質ガラス体(クラッド用)、あるいは、これ
ら棒状、管状の多孔質ガラス体が複合されたものを作製
することができる。こうして作製された多孔質ガラス体
は、脱水、燒結などの処理を受けて透明なガラス体とな
る。文献3に開示された製造手段も、基本的には文献1
、2に開示されたものと同じであり、この製造手段を介
して、コア−クラッド型の多孔質ガラス体をつくること
ができる。
In the case of the manufacturing means disclosed in Documents 1 and 2, quartz-based glass powder material is filled into a cylindrical mold and compressed, and the glass powder material in the mold is heat-treated to form porous glass. Create a body. At this time, fine silica particles, fine doped silica particles, etc. are used as the quartz-based glass powder material, a screw conveyor is used as the means for transporting the glass powder material, and a mold made of quartz is used as the mold. When using the manufacturing method of Documents 1 and 2, a rod-shaped porous glass body (for core),
A tubular porous glass body (for cladding) or a composite of these rod-shaped and tubular porous glass bodies can be produced. The porous glass body thus produced becomes a transparent glass body after being subjected to treatments such as dehydration and sintering. The manufacturing method disclosed in Document 3 is also basically the same as that in Document 1.
, 2, and a core-clad porous glass body can be produced through this production method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した製造手段の場
合、大気その他の空気が、ガラス粉末原料の供給容器、
スクリュウコンベアなどの内部に不可避的に侵入し、こ
れがガラス粉末原料中に混入する。この空気混入は、ガ
ラス粉末原料の圧縮成形に際して該原料の嵩密度を不均
一にし、気密な充填を妨げる結果、焼結時のガラスに気
泡を残留させ、しかも、ガラス中の残留した気泡が光の
散乱損失を起こさせるので、最終製品である光ファイバ
の伝送特性が低下し、ガラスの亀裂、破損なども起こり
がちとなる。特に、ガラス粉末原料として燒結の容易な
シリカ微粒子を用いたとき、これらの問題がよく発生す
る。
[Problems to be Solved by the Invention] In the case of the above-mentioned manufacturing means, atmospheric air or other air is
It inevitably enters the inside of the screw conveyor, etc., and is mixed into the glass powder raw material. This air inclusion makes the bulk density of the glass powder raw material non-uniform during compression molding and prevents airtight filling, resulting in air bubbles remaining in the glass during sintering. This causes scattering loss, which deteriorates the transmission characteristics of the final product, the optical fiber, and makes the glass more likely to crack or break. In particular, these problems often occur when fine silica particles, which are easily sintered, are used as a raw material for glass powder.

【0006】本発明は上述した技術的課題に鑑み、高品
質の石英系ガラス母材を合理的に成形することのできる
方法を提供しようとするものである。
[0006] In view of the above-mentioned technical problems, the present invention aims to provide a method by which a high-quality silica-based glass base material can be formed rationally.

【0007】本発明は所期の目的を達成するため、スク
リュウコンベアを含む輸送手段により供給容器内の石英
系ガラス粉末材料をモールド内に充填かつ圧縮して石英
系多孔質ガラス体を成形する方法において、供給容器か
らモールドにわたる輸送経路の少なくとも一部において
ガラス粉末材料を脱気処理しながら当該ガラス粉末材料
をモールド内に充填することを特徴とする。
In order to achieve the intended purpose, the present invention provides a method for forming a porous quartz glass body by filling and compressing a quartz glass powder material in a supply container into a mold using a transportation means including a screw conveyor. The method is characterized in that the glass powder material is filled into the mold while being degassed in at least a portion of the transport path from the supply container to the mold.

【0008】[0008]

【作用】本発明方法の場合、所定の輸送手段により供給
容器内の石英系ガラス粉末材料をモールド内に充填かつ
圧縮して石英系多孔質ガラス体の成形するとき、供給容
器からモールドにわたる輸送経路の少なくとも一部にお
いてガラス粉末材料を脱気処理しつつこれをモールド内
に充填する。こうした場合、モールド内で成形される石
英系多孔質ガラス体に気泡が残留しがたく、したがって
、嵩密度の不均一、透明ガラス化時の気泡残留、亀裂な
どの欠陥がない高密度の多孔質ガラス体が得られる。 しかも、ガラス粉末材料の脱気処理を、これの輸送と同
期して行なうので、脱気に要する処理時間がプロセスタ
イムの増加につながらず、多孔質ガラス体を合理的に成
形することができる。
[Operation] In the method of the present invention, when the quartz-based glass powder material in the supply container is filled and compressed into a mold by a predetermined transportation means to form a quartz-based porous glass body, the transportation route extends from the supply container to the mold. The glass powder material is filled into a mold while being deaerated in at least a portion of the glass powder material. In such cases, it is difficult for air bubbles to remain in the silica-based porous glass body formed in the mold, resulting in a high-density porous glass body that is free from defects such as uneven bulk density, air bubbles remaining during transparent vitrification, and cracks. A glass body is obtained. Moreover, since the degassing treatment of the glass powder material is performed in synchronization with the transportation of the material, the treatment time required for degassing does not lead to an increase in process time, and the porous glass body can be rationally formed.

【0009】[0009]

【実施例】はじめ、本発明に係る石英系多孔質ガラス母
材の成形方法について、図1、図2に例示した実施例を
説明する。図1に例示した成形手段の場合、供給容器1
0Aとスクリュウコンベア20Aとモールド30Aとを
備えている。
[Example] First, the method of molding a silica-based porous glass base material according to the present invention will be described with reference to an example illustrated in FIGS. 1 and 2. In the case of the forming means illustrated in FIG.
0A, a screw conveyor 20A, and a mold 30A.

【0010】図1において、供給容器10Aは、開閉蓋
、ホッパーなどが装備される上面の入口11Aと、その
胴体の下部周面に開口された出口12Aとを有している
In FIG. 1, the supply container 10A has an inlet 11A on the upper surface equipped with an opening/closing lid, a hopper, etc., and an outlet 12A opened on the lower peripheral surface of its body.

【0011】図1において、スクリュウコンベア20A
は、スクリュウ21Aと、通気性を有する輸送筒22A
と、吸引口23Aを有する脱気筒24Aと原動機(モー
タ)25Aとの組み合わせからなる。このスクリュウコ
ンベア20Aの場合、スクリュウ21Aを回転自在に内
蔵する輸送筒22Aと脱気筒24Aとが内外に相対嵌合
された後、輸送筒22Aの基端部が供給容器10Aの出
口12Aに連結され、脱気筒24Aの基端部が供給容器
10Aの胴部表面および/または輸送筒22Aの外周面
に取りつけられる。こうしてスクリュウコンベア20A
が供給容器10Aに装着されたとき、スクリュウ21A
は供給容器10A内の下部を横切り、そのスクリュウ2
1Aの基端部が、供給容器10Aの胴部壁面を貫通して
、伝動系を含む原動機25Aに連結される。かかるスク
リュウコンベア20Aの場合、図2にも示すように、輸
送筒22Aの内部が輸送室26Aになっており、脱気筒
24Aと輸送筒22Aとの内外周面間が真空室27Aに
なっている。さらに、脱気筒24Aの吸引口23Aには
、真空引きポンプ、バルブなどを備えた吸引用の配管系
40Aが接続されている。
In FIG. 1, a screw conveyor 20A
includes a screw 21A and a transport tube 22A with ventilation.
It consists of a combination of a decylinder 24A having a suction port 23A and a prime mover (motor) 25A. In the case of this screw conveyor 20A, after the transport cylinder 22A, which rotatably houses the screw 21A, and the decoupling cylinder 24A are fitted inside and out, the base end of the transport cylinder 22A is connected to the outlet 12A of the supply container 10A. , the base end of the decylinder 24A is attached to the body surface of the supply container 10A and/or the outer peripheral surface of the transport tube 22A. In this way screw conveyor 20A
is attached to the supply container 10A, the screw 21A
crosses the lower part of the supply container 10A, and its screw 2
A base end portion of the supply container 10A passes through the body wall surface of the supply container 10A and is connected to a prime mover 25A including a transmission system. In the case of such a screw conveyor 20A, as shown in FIG. 2, the inside of the transport cylinder 22A is a transport chamber 26A, and the space between the inner and outer peripheral surfaces of the decylinder 24A and the transport cylinder 22A is a vacuum chamber 27A. . Further, a suction piping system 40A including a vacuum pump, a valve, etc. is connected to the suction port 23A of the decylinder 24A.

【0012】図1において、モールド30Aは、両端が
開口された管状ないし筒状の成形容器31Aと、成形容
器31Aの一端開口を閉鎖するための栓体32Aと、成
形容器31A内にスライド自在に内装されたシールリン
グ33Aとよりなる。成形容器31A、栓体32A相互
は、固着式、脱着式のいずれかで組み合わされるが、脱
着式の場合、栓体32Aが成形容器31Aから容易に離
脱しない、しかも、気密な手段で両者が嵌合される。成
形容器31Aの内径は、脱気筒24Aの外径よりも大き
い。シールリング33Aは、これの内径が脱気筒24A
の外径にほぼ等しく、これの外径が成形容器31Aの内
径にほぼ等しい。したがって、モールド30Aが脱気筒
24Aの外周に被されたとき、シールリング33Aの内
外周面が、脱気筒24Aの外周面、成形容器31Aの内
周面に密接する。
In FIG. 1, a mold 30A includes a tubular or cylindrical molded container 31A with both ends open, a stopper 32A for closing one end opening of the molded container 31A, and a molded container 31A that can be slid freely into the molded container 31A. It consists of an internal seal ring 33A. The molded container 31A and the stopper 32A are assembled to each other in either a fixed or removable manner. In the case of a removable type, the plug 32A does not easily separate from the molded container 31A, and the two are fitted in an airtight manner. will be combined. The inner diameter of the molded container 31A is larger than the outer diameter of the vent cylinder 24A. The seal ring 33A has an inner diameter of 24A.
The outer diameter of the molded container 31A is approximately equal to the inner diameter of the molded container 31A. Therefore, when the mold 30A is placed over the outer periphery of the deducted cylinder 24A, the inner and outer circumferential surfaces of the seal ring 33A are brought into close contact with the outer circumferential surface of the deducted cylinder 24A and the inner circumferential surface of the molded container 31A.

【0013】上述した供給容器10Aは、金属、ゴム、
合成樹脂(FRPを含む)、石英、セラミック、これら
の複合材など、任意の材料からなる。供給容器10Aが
、たとえば、石英以外の材質からなるとき、後述の石英
系ガラス粉末材料に対するコンタミナントを防止するた
めに、その表面(特に内面)がフッ素系樹脂(商品名テ
フロン)のごときコーティング材ないしライニング材で
被覆される。スクリュウコンベア20Aにおけるスクリ
ュウ21Aと脱気筒23A、モールド30Aにおける成
形容器31Aと栓体32Aなども、前述した任意の材料
からなり、必要に応じ、これらの表面が前記コーティン
グ材ないしライニング材で被覆される。スクリュウコン
ベア20Aの輸送筒22Aは、連続気孔(連続気泡)構
造の素材、たとえば、金属繊維の燒結体からなる多孔質
材、ポーラスなセラミック、硬質の連続気泡合成樹脂等
からなり、これらは、いずれも通気性を有している。 モールド30Aのシールリング33Aは、一例として、
シリコーンゴムからなり、これの表面がフッ素系樹脂に
よりコーティングされている。
The above-mentioned supply container 10A is made of metal, rubber,
It is made of any material such as synthetic resin (including FRP), quartz, ceramic, or a composite material thereof. For example, when the supply container 10A is made of a material other than quartz, the surface (particularly the inner surface) is coated with a coating material such as fluororesin (trade name: Teflon) in order to prevent contamination with the quartz-based glass powder material described below. or covered with a lining material. The screw 21A and decylinder 23A in the screw conveyor 20A, the molded container 31A and the stopper 32A in the mold 30A are also made of the above-mentioned arbitrary materials, and their surfaces are coated with the coating material or lining material as necessary. . The transport cylinder 22A of the screw conveyor 20A is made of a material with an open-cell structure, such as a porous material made of a sintered body of metal fibers, a porous ceramic, a hard open-cell synthetic resin, etc. It also has breathability. The seal ring 33A of the mold 30A is, for example,
It is made of silicone rubber and its surface is coated with fluororesin.

【0014】図1において、ガラス粉末材料50Aは、
一例として、純粋石英ガラス微粒子(SiO2 微粒子
=シリカ微粒子)からなり、他の一例として、シリカ微
粒子に適量のGeO2 、P2 O5 などが添加され
た平均粒径100μm以下のドープト石英系のガラス微
粒子からなる。さらに他の一例として、ガラス粉末材料
50Aが、上記ガラス微粒子と溶媒との混合物からなる
こともある。この溶媒としては、純水、ポリビニルアル
コール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコー
ル、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、グ
リセリンのごとき有機物が採用される。ガラス粉末材料
50A中の溶媒の添加量は、ガラス微粒子に対し、35
wt%以下であることが望ましく、通常は、20wt%
程度に設定される。
In FIG. 1, the glass powder material 50A is
As an example, it is made of pure silica glass particles (SiO2 particles = silica particles), and as another example, it is made of doped quartz-based glass particles with an average particle size of 100 μm or less, which is made by adding appropriate amounts of GeO2, P2 O5, etc. to silica particles. . As yet another example, the glass powder material 50A may be made of a mixture of the above glass fine particles and a solvent. Examples of this solvent include pure water, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyethylene glycol, methylcellulose, carboxymethylcellulose,
Organic materials such as ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and glycerin are employed. The amount of solvent added in the glass powder material 50A is 35% relative to the glass fine particles.
It is desirable that it is less than wt%, usually 20wt%
It is set to a certain degree.

【0015】図1の実施例において、スクリュウコンベ
ア20Aの外周にセットされたモールド30Aを利用し
て石英系の多孔質ガラス体を成形するとき、原動機25
Aを介してスクリュウコンベア20Aのスクリュウ21
Aを回転させるとともに、吸引用の配管系40Aを介し
て脱気筒24Aと輸送筒22Aとの内外周面間、すなわ
ち、真空室27A内を吸引する。このようにして図1の
装置を運転すると、供給容器10A内のガラス粉末材料
50Aがスクリュウコンベア20Aを介して輸送室26
Aからモールド30A側へ輸送されるとともに、当該輸
送中において、ガラス粉末材料50A中に混入している
空気が、通気性の輸送筒22Aに隣接する真空室27A
を経由して配管系40Aにより排除(脱気)される。脱
気されたガラス粉末材料50Aがモールド30A内に達
したとき、先行するガラス粉末材料50Aが、スクリュ
ウコンベア20Aを介して連続的に輸送される後続のガ
ラス粉末材料50Aによりモールド30A内に充填かつ
圧縮されるので、モールド30A内には、圧縮されたガ
ラス粉末材料50Aすなわち多孔質ガラス体60Aが成
形される。以下、引き続いて輸送されるガラス粉末材料
50Aにより、モールド30A内の多孔質ガラス体60
Aが軸方向に成長し、多孔質ガラス体60Aの成長にと
もなって、モールド30Aが図1の矢印方向へ移動する
。多孔質ガラス体60Aが所定の長さに成長したとき、
各部の運転を止めてモールド30Aをスクリュウコンベ
ア20Aから取り外す。
In the embodiment shown in FIG. 1, when molding a quartz-based porous glass body using a mold 30A set on the outer periphery of the screw conveyor 20A, the prime mover 25
Screw 21 of screw conveyor 20A via A
While rotating A, suction is drawn between the inner and outer circumferential surfaces of the de-cylinder 24A and the transport cylinder 22A, that is, the inside of the vacuum chamber 27A, via the suction piping system 40A. When the apparatus of FIG. 1 is operated in this manner, the glass powder material 50A in the supply container 10A is transferred to the transport chamber 20 via the screw conveyor 20A.
A to the mold 30A side, and during the transportation, the air mixed in the glass powder material 50A is transported to the vacuum chamber 27A adjacent to the air-permeable transport tube 22A.
It is removed (degassed) via the piping system 40A. When the degassed glass powder material 50A reaches the mold 30A, the preceding glass powder material 50A is filled and filled into the mold 30A by the subsequent glass powder material 50A, which is continuously transported via the screw conveyor 20A. Since it is compressed, a compressed glass powder material 50A, that is, a porous glass body 60A is formed in the mold 30A. Hereinafter, the glass powder material 50A that is subsequently transported causes the porous glass body 60 in the mold 30A to
A grows in the axial direction, and as the porous glass body 60A grows, the mold 30A moves in the direction of the arrow in FIG. When the porous glass body 60A grows to a predetermined length,
The operation of each part is stopped and the mold 30A is removed from the screw conveyor 20A.

【0016】このようにして成形された後の多孔質ガラ
ス体60Aは、モールド30Aの成形容器31Aが耐熱
性を有するとき、栓体32A、シールリング33Aが取
り外された成形容器31Aと共に乾燥処理された後、成
形容器31Aから離型され、モールド30Aの成形容器
31Aが耐熱性を有しないとき、モールド30Aから離
型された後、乾燥処理される。乾燥処理後の多孔質ガラ
ス体60Aは、公知ないし周知の脱水処理、透明ガラス
化処理(燒結処理)を受けて透明ガラス体となる。なお
、モールド30Aの成形容器31Aが純粋石英またはド
ープト石英からなるとき、成形容器31Aと共に、乾燥
、脱水、透明ガラス化の各処理を受け、容器ガラスと一
体化されることもある。
When the molded container 31A of the mold 30A has heat resistance, the porous glass body 60A formed in this manner is dried together with the molded container 31A from which the stopper 32A and the seal ring 33A have been removed. When the molded container 31A of the mold 30A does not have heat resistance, the molded container 31A is dried after being released from the mold 30A. The porous glass body 60A after the drying process undergoes known dehydration treatment and transparent vitrification treatment (sintering treatment) to become a transparent glass body. Note that when the molded container 31A of the mold 30A is made of pure quartz or doped quartz, it may be subjected to drying, dehydration, and transparent vitrification treatments together with the molded container 31A, and then integrated with the container glass.

【0017】つぎに、本発明に係る石英系多孔質ガラス
母材の成形方法について、図3に例示した実施例を説明
する。図3に例示した成形手段の場合、供給容器10A
、スクリュウコンベア20Aは図1のものと同じである
が、モールド30Bの構造が図1のものと異なる。すな
わち、図3に示すモールド30Bの場合、多数の透孔b
1 が形成された内管b2 と単数(または複数)の吸
引口b3 が設けられた外管b4 とを有する二重管b
5 、および、内管b2 内に挿入されて両端部が外管
b4 の外周面に止着された伸縮管b6 により、成形
容器31Bが構成されており、当該成形容器31Bに図
1と同一構成の栓体32B、シールリング33Bが組み
合わされている。二重管b5 の吸引口b3 には、図
示しない吸引用の配管系が接続される。二重管b5 と
しては、前述した材料のうちから機械的特性、硬度の高
いものが採用され、伸縮管b6 としては、たとえば、
フッ素系樹脂によりコーティングされたシリコーンゴム
が採用される。
Next, a method of forming a silica-based porous glass base material according to the present invention will be described with reference to an example illustrated in FIG. In the case of the forming means illustrated in FIG. 3, the supply container 10A
, the screw conveyor 20A is the same as that in FIG. 1, but the structure of the mold 30B is different from that in FIG. That is, in the case of the mold 30B shown in FIG.
1 is formed, and an outer tube b4 is provided with a single (or a plurality of) suction ports b3.
5 and a telescopic tube b6 inserted into the inner tube b2 and having both ends fixed to the outer peripheral surface of the outer tube b4 constitute a molded container 31B, and the molded container 31B has the same configuration as in FIG. A plug body 32B and a seal ring 33B are combined. A suction piping system (not shown) is connected to the suction port b3 of the double pipe b5. As the double pipe b5, a material with high mechanical properties and hardness is used from among the materials mentioned above, and as the telescopic pipe b6, for example,
Silicone rubber coated with fluororesin is used.

【0018】図3に例示した成形手段において、モール
ド30Bを除く他の構成は、図1、図2を参照して述べ
たと同じである。
In the molding means illustrated in FIG. 3, the other components except the mold 30B are the same as described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0019】図3に示した実施例のモールド30Bは、
吸引口b3 を介した二重管b5 内の吸引により伸縮
管b6 が内管b2 の内周面に吸着保持され、これに
栓体32B、シールリング33Bが組みつけられた後、
スクリュウコンベア20Aの外周部にセットされる。以
下は、図1、図2の実施例で述べたように、多孔質ガラ
ス体60Aの成形からこれの透明ガラス化処理までが実
施される。
The mold 30B of the embodiment shown in FIG.
The telescopic tube b6 is suctioned and held on the inner peripheral surface of the inner tube b2 by suction in the double tube b5 through the suction port b3, and after the stopper 32B and the seal ring 33B are assembled thereto,
It is set on the outer periphery of the screw conveyor 20A. Hereinafter, as described in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the steps from forming the porous glass body 60A to making it transparent vitrification are carried out.

【0020】つぎに、本発明に係る石英系多孔質ガラス
母材の成形方法について、図4に例示した実施例を説明
する。図4に例示した成形手段は、二つの供給容器、二
基のスクリュウコンベア、一つのモールドを備えている
Next, a method of forming a silica-based porous glass base material according to the present invention will be described with reference to an example illustrated in FIG. The molding means illustrated in FIG. 4 includes two supply containers, two screw conveyors, and one mold.

【0021】図4において、一方の供給容器10Aは入
口11Aと出口12Aとを有し、他方の供給容器10B
も入口11Bと出口12Bとを有する。これら供給容器
10A、10Bは、前後に間隔をおいて相対配置されて
いる。
In FIG. 4, one supply container 10A has an inlet 11A and an outlet 12A, and the other supply container 10B has an inlet 11A and an outlet 12A.
It also has an inlet 11B and an outlet 12B. These supply containers 10A and 10B are spaced apart from each other in the front and back.

【0022】図4に示す一方のスクリュウコンベア20
Aは、スクリュウ21Aを内蔵した通気性輸送筒22A
が供給容器10Aを貫通していて、その輸送筒22Aの
基端部が供給容器10Aの出口12Aに連結されており
、かつ、両供給容器10A、10B間にわたって取りつ
けられた脱気筒24Aが輸送筒22Aの一部の外周面を
覆っている。なお、図4に示す輸送筒22Aの場合、脱
気筒24Aで覆われた部分が通気性を有しているが、そ
の他の部分は通気性を有していない。このスクリュウコ
ンベア20Aに関する他の構成は、図1を参照して述べ
た内容と実質的に同じである。
One screw conveyor 20 shown in FIG.
A is a breathable transport tube 22A with a built-in screw 21A.
passes through the supply container 10A, the base end of the transport cylinder 22A is connected to the outlet 12A of the supply container 10A, and a de-cylinder 24A installed between both supply containers 10A and 10B is connected to the transport cylinder. It covers a part of the outer peripheral surface of 22A. In the case of the transport tube 22A shown in FIG. 4, the portion covered by the de-cylinder 24A has air permeability, but the other portions do not have air permeability. The other configuration regarding this screw conveyor 20A is substantially the same as that described with reference to FIG.

【0023】図4に示す他方のスクリュウコンベア20
Bは、スクリュウ21Bと、通気性を有する輸送筒22
Bと、吸引口23Bを有する脱気筒24Bと、原動機と
の組み合わせからなる。このスクリュウコンベア20B
のスクリュウ21Bは、前記輸送筒22Aと密に相対嵌
合することのできる中空回転軸と、その中空回転軸の外
周面に取りつけられたスクリュウブレードとからなる。 このスクリュウコンベア20Bの場合、スクリュウ21
Bが輸送筒22B内に回転自在に挿入され、輸送筒22
Bと脱気筒24B、および、輸送筒22B内のスクリュ
ウ21Bと前記輸送筒22Aとがそれぞれ内外に相対嵌
合された後、輸送筒22Bの基端部が供給容器10Bの
出口12Bに連結され、脱気筒24Bの基端部が供給容
器10Bの胴部表面および/または輸送筒22Bの外周
面に取りつけられる。こうしてスクリュウコンベア20
Bが供給容器10Bに装着されたとき、スクリュウ21
Bは供給容器10B内の下部を横切り、そのスクリュウ
21Bの基端部が、供給容器10Bの胴部壁面を貫通し
て図示しない原動機に連結される。かかるスクリュウコ
ンベア20Bの場合、輸送筒22Bの内部が輸送室26
Bとなり、脱気筒24Bと輸送筒22Bとの内外周面間
が真空室27Bとなる。さらに、脱気筒24Bの吸引口
23Bには、真空引きポンプ、バルブなどを備えた吸引
用の配管系40Bが接続されている。
The other screw conveyor 20 shown in FIG.
B includes a screw 21B and a transport tube 22 with ventilation.
B, a decylinder 24B having a suction port 23B, and a prime mover. This screw conveyor 20B
The screw 21B consists of a hollow rotating shaft that can be closely fitted relative to the transport tube 22A, and a screw blade attached to the outer circumferential surface of the hollow rotating shaft. In the case of this screw conveyor 20B, the screw 21
B is rotatably inserted into the transport cylinder 22B, and the transport cylinder 22
After the screw 21B in the transport cylinder 22B and the transport cylinder 22A are relatively fitted inside and outside, the base end of the transport cylinder 22B is connected to the outlet 12B of the supply container 10B, The proximal end of the decylinder 24B is attached to the body surface of the supply container 10B and/or the outer peripheral surface of the transport tube 22B. In this way, the screw conveyor 20
When B is attached to the supply container 10B, the screw 21
B crosses the lower part of the supply container 10B, and the base end of the screw 21B passes through the wall surface of the body of the supply container 10B and is connected to a prime mover (not shown). In the case of such a screw conveyor 20B, the inside of the transport cylinder 22B is the transport chamber 26.
B, and the space between the inner and outer circumferential surfaces of the de-cylinder 24B and the transport cylinder 22B becomes a vacuum chamber 27B. Further, a suction piping system 40B including a vacuum pump, a valve, etc. is connected to the suction port 23B of the decylinder 24B.

【0024】上述した供給容器10A、10B、スクリ
ュウコンベア20A、20Bに関する各部の材料は、図
1で述べたものと同じである。
The materials of each part regarding the supply containers 10A, 10B and screw conveyors 20A, 20B described above are the same as those described in FIG. 1.

【0025】図4の実施例において、モールドは、図1
、図3で述べたものを任意に採用することができ、その
一例として、図1のモールド30Aが採用されている。
In the embodiment of FIG. 4, the mold is
, and those described in FIG. 3 can be arbitrarily adopted, and as an example, the mold 30A in FIG. 1 is adopted.

【0026】図4の実施例において、一方の供給容器1
0A内に収容されたガラス粉末材料50Aは、たとえば
、図1で述べたドープト石英系のものからなる。図4に
おいて、ガラス粉末材料50Bは、一例として、純粋石
英ガラス微粒子(SiO2 微粒子=シリカ微粒子)か
らなり、他の一例として、シリカ微粒子に適量のF、B
2 O3 などが添加された平均粒径100μm以下の
ドープト石英系のガラス微粒子からなる。さらに他の一
例として、ガラス粉末材料50Bが、上記ガラス微粒子
と前記溶媒との混合物からなることもある。ガラス粉末
材料50B中の溶媒添加量は、前記と同じでよい。
In the embodiment of FIG. 4, one supply container 1
The glass powder material 50A contained in 0A is made of, for example, the doped quartz material described in FIG. 1. In FIG. 4, the glass powder material 50B is made of, for example, pure silica glass particles (SiO2 particles = silica particles), and as another example, an appropriate amount of F, B, etc. is added to the silica particles.
It consists of doped quartz-based glass fine particles with an average particle size of 100 μm or less to which 2 O3 and the like are added. As yet another example, the glass powder material 50B may be made of a mixture of the glass fine particles and the solvent. The amount of solvent added to the glass powder material 50B may be the same as described above.

【0027】図4の実施例において、スクリュウコンベ
ア20Bの外周にセットされたモールド30Aを利用し
て石英系の多孔質ガラス体を成形するとき、図示しない
原動機を介して両スクリュウコンベア20A、20Bの
スクリュウ21A、21Bを回転させ、吸引用の両配管
系40A、40Bを介して各真空室27A、27B内を
吸引する。このようにして図4の装置を運転すると、一
方のガラス粉末材料50Aが、スクリュウコンベア20
Aを介して供給容器10A内から輸送室26A、モール
ド30Aへと輸送されるとともに、該ガラス粉末材料5
0A中の混入空気が、前記と同じく配管系40Aにより
排除(脱気)され、かつ、これと同期して、他方のガラ
ス粉末材料50Bも、スクリュウコンベア20Bを介し
て供給容器10B内から輸送室26B、モールド30A
へと輸送されるとともに、該ガラス粉末材料50B中の
混入空気が、通気性の輸送筒22Bに隣接する真空室2
7Bを経由して配管系40Bにより排除(脱気)される
。脱気されたガラス粉末材料50A、50Bがモールド
30A内に達したとき、先行するガラス粉末材料50A
、50Bが、スクリュウコンベア20A、20Bを介し
て連続的に輸送される後続のこれらガラス粉末材料50
A、50Bによりモールド30A内に充填かつ圧縮され
るので、モールド30A内には、圧縮されたガラス粉末
材料50A、50B、すなわち、ガラス粉末材料50A
によるコア用(軸心)の多孔質ガラス体60Aと、ガラ
ス粉末材料50Bによるクラッド用(外周)の多孔質ガ
ラス体60Bとが一体成形される。以下、引き続いて輸
送されるガラス粉末材料50A、50Bにより、モール
ド30A内の複合多孔質ガラス体(60A+60B)が
軸方向に成長し、この複合多孔質ガラス体の成長にとも
なって、モールド30Aが図4の矢印方向へ移動する。 複合多孔質ガラス体が所定の長さに成長したとき、各部
の運転を止めてモールド30Aをスクリュウコンベア2
0Bから取り外す。
In the embodiment shown in FIG. 4, when a quartz-based porous glass body is molded using a mold 30A set on the outer periphery of the screw conveyor 20B, the screw conveyors 20A and 20B are The screws 21A, 21B are rotated to suck the inside of each vacuum chamber 27A, 27B via both piping systems 40A, 40B for suction. When the apparatus of FIG. 4 is operated in this manner, one of the glass powder materials 50A is transferred to the screw conveyor 20.
A, the glass powder material 5 is transported from the inside of the supply container 10A to the transport chamber 26A and the mold 30A.
The mixed air in 0A is removed (degassed) by the piping system 40A as described above, and at the same time, the other glass powder material 50B is also transported from the supply container 10B to the transport chamber via the screw conveyor 20B. 26B, mold 30A
The entrained air in the glass powder material 50B is transported to the vacuum chamber 2 adjacent to the air-permeable transport tube 22B.
It is removed (degassed) via piping system 40B via 7B. When the degassed glass powder materials 50A, 50B reach the inside of the mold 30A, the preceding glass powder materials 50A
, 50B are continuously transported via screw conveyors 20A, 20B.
A and 50B fill and compress the mold 30A, so that the mold 30A contains the compressed glass powder materials 50A and 50B, that is, the glass powder material 50A.
A porous glass body 60A for the core (axis) and a porous glass body 60B for the cladding (outer periphery) made of the glass powder material 50B are integrally molded. Thereafter, the composite porous glass body (60A+60B) in the mold 30A grows in the axial direction by the glass powder materials 50A and 50B that are subsequently transported, and as the composite porous glass body grows, the mold 30A Move in the direction of arrow 4. When the composite porous glass body has grown to a predetermined length, the operation of each part is stopped and the mold 30A is transferred to the screw conveyor 2.
Remove from 0B.

【0028】このようにして成形された後の複合多孔質
ガラス体は、既述の乾燥処理、脱水処理、透明ガラス化
処理(燒結処理)を受けて透明ガラス体となる。
The composite porous glass body thus formed is subjected to the drying treatment, dehydration treatment, and transparent vitrification treatment (sintering treatment) described above to become a transparent glass body.

【0029】本発明の方法を介して作製された多孔質ガ
ラス体から、光ファイバ用、イメージファイバ用、ライ
トガイド用、ロッドレンズ用の石英系ガラス母材(透明
ガラス体)をつくることができる。これらの母材は、い
ずれも、高品質の多孔質ガラス体からつくられるので、
最終製品である光ファイバ、イメージファイバ、ライト
ガイド、ロッドレンズなども、特性のよいものが得られ
る。
A silica-based glass base material (transparent glass body) for optical fibers, image fibers, light guides, and rod lenses can be made from the porous glass body produced by the method of the present invention. . All of these base materials are made from high-quality porous glass, so
Final products such as optical fibers, image fibers, light guides, and rod lenses can also be obtained with good characteristics.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明方法は、石英系ガラス粉末材料を
モールド内に充填かつ圧縮して石英系多孔質ガラス体を
成形するとき、ガラス粉末材料の輸送経路の少なくとも
一部においてこれを脱気処理しながらモールド内に充填
するので、嵩密度の不均一、気泡残留などの欠陥がない
、しかも、高密度の石英系多孔質ガラス母材を合理的に
成形することができる。
Effects of the Invention The method of the present invention, when filling and compressing a silica-based glass powder material into a mold to form a silica-based porous glass body, deaerates the glass powder material in at least a part of its transportation route. Since it is filled into the mold while being processed, it is possible to rationally mold a high-density silica-based porous glass base material without defects such as uneven bulk density or residual bubbles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明方法の一実施例をこれに用いる成形装置
と共に示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the method of the present invention together with a molding apparatus used therein.

【図2】図1に例示した成形装置の一部拡大断面図であ
る。
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the molding apparatus illustrated in FIG. 1;

【図3】本発明方法の他実施例をこれに用いる成形装置
と共に示した断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the method of the present invention together with a molding apparatus used therein.

【図4】本発明方法のさらに他の実施例をこれに用いる
成形装置と共に示した断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the method of the present invention together with a molding apparatus used therein.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10A  供給容器 10B  供給容器 12A  供給容器の入口 12B  供給容器の入口 13A  供給容器の出口 13B  供給容器の出口 20A  スクリュウコンベア 20B  スクリュウコンベア 21A  スクリュウ 21B  スクリュウ 22A  輸送筒 22B  輸送筒 23A  吸引口 23B  吸引口 24A  脱気筒 24B  脱気筒 25A  原動機 26A  輸送室 26B  輸送室 27A  真空室 27B  真空室 30A  モールド 30B  モールド 31A  成形容器 31B  成形容器 32A  栓体 32B  栓体 33A  シールリング 33B  シールリング 40A  配管系 40B  配管系 50A  ガラス粉末材料 50B  ガラス粉末材料 60A  多孔質ガラス体 60B  多孔質ガラス体 10A supply container 10B Supply container 12A Entrance of supply container 12B Entrance of supply container 13A Supply container outlet 13B Supply container outlet 20A screw conveyor 20B Screw conveyor 21A screw 21B screw 22A Transport tube 22B Transport tube 23A Suction port 23B Suction port 24A Decylinder 24B De-cylinder 25A Prime mover 26A Transport room 26B Transport room 27A Vacuum chamber 27B Vacuum chamber 30A mold 30B mold 31A Molded container 31B Molded container 32A Plug body 32B Plug body 33A Seal ring 33B Seal ring 40A Piping system 40B Piping system 50A Glass powder material 50B Glass powder material 60A porous glass body 60B Porous glass body

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  スクリュウコンベアを含む輸送手段に
より供給容器内の石英系ガラス粉末材料をモールド内に
充填かつ圧縮して石英系多孔質ガラス体を成形する方法
において、供給容器からモールドにわたる輸送経路の少
なくとも一部においてガラス粉末材料を脱気処理しなが
ら当該ガラス粉末材料をモールド内に充填することを特
徴とする石英系多孔質ガラス体の成形方法。
Claim 1: A method for forming a porous silica glass body by filling and compressing a quartz-based glass powder material in a supply container into a mold using a transportation means including a screw conveyor, comprising: a transportation path from the supply container to the mold; A method for molding a quartz-based porous glass body, which comprises filling a mold with a glass powder material while degassing the glass powder material at least in part.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006125614A1 (en) * 2005-05-26 2006-11-30 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg A method for the production of solid quartz glass bodies
EP3315466B1 (en) * 2015-06-23 2023-11-29 AGC Inc. Sintered formed body material, pre-sintering formed body and manufacturing method thereof, and manufacturing method of sintered formed body

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