JPH054833A - 石英系ガラス母材の製造方法 - Google Patents
石英系ガラス母材の製造方法Info
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- JPH054833A JPH054833A JP24278291A JP24278291A JPH054833A JP H054833 A JPH054833 A JP H054833A JP 24278291 A JP24278291 A JP 24278291A JP 24278291 A JP24278291 A JP 24278291A JP H054833 A JPH054833 A JP H054833A
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- glass tube
- porous
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C03B37/0128—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
- C03B37/01282—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by pressing or sintering, e.g. hot-pressing
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】石英系ガラス母材を合理的、経済的に製造する
ことのできる方法を提供する。 【構成】石英系のガラス微粉末２を用い、このガラス微
粉末を石英系ガラス管１の外周面に層状に付着させて、
該ガラス管１の外周面に石英系の多孔質ガラス層３を形
成する。 【効果】石英系のガラス微粉末２を石英系ガラス管１の
外周面に高効率で付着させるので、製品のコストダウン
をはかることができ、こうして得られた管状の石英系ガ
ラス母材を透明ガラス化処理と同時にコラプスするの
で、その後の工程数を減少することができる。
ことのできる方法を提供する。 【構成】石英系のガラス微粉末２を用い、このガラス微
粉末を石英系ガラス管１の外周面に層状に付着させて、
該ガラス管１の外周面に石英系の多孔質ガラス層３を形
成する。 【効果】石英系のガラス微粉末２を石英系ガラス管１の
外周面に高効率で付着させるので、製品のコストダウン
をはかることができ、こうして得られた管状の石英系ガ
ラス母材を透明ガラス化処理と同時にコラプスするの
で、その後の工程数を減少することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信、光学などの分野
で用いられる石英系ガラス母材の製造方法に関する。
で用いられる石英系ガラス母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信、光学の分野において用いられる光
ファイバ母材、ライトガイド母材、イメージファイバ母
材など、これら石英系ガラス母材の製造手段としては、
ＯＶＤ法、ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法のごとき
気相法が主流をなしている。
ファイバ母材、ライトガイド母材、イメージファイバ母
材など、これら石英系ガラス母材の製造手段としては、
ＯＶＤ法、ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法のごとき
気相法が主流をなしている。
【０００３】ＯＶＤ法によるときは、気相反応により生
成したガラス微粉末をマンドレルの外周に堆積成長させ
て多孔質ガラス管を形成し、その後、多孔質ガラス管を
透明ガラス化して透明な石英系ガラス管をつくる。
成したガラス微粉末をマンドレルの外周に堆積成長させ
て多孔質ガラス管を形成し、その後、多孔質ガラス管を
透明ガラス化して透明な石英系ガラス管をつくる。
【０００４】ＶＡＤ法によるときは、気相反応により生
成したガラス微粉末をターゲットの端部に堆積成長させ
て多孔質ガラス棒を形成し、その後、多孔質ガラス棒を
透明ガラス化して透明な石英系ガラス棒をつくる。
成したガラス微粉末をターゲットの端部に堆積成長させ
て多孔質ガラス棒を形成し、その後、多孔質ガラス棒を
透明ガラス化して透明な石英系ガラス棒をつくる。
【０００５】ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法によるときは、熱
酸化反応により生成したガラス微粉末を石英系ガラス管
の内周面に融着させて石英系ガラス層を形成し、その
後、石英系ガラス管をコラプスして石英系ガラス棒をつ
くる。
酸化反応により生成したガラス微粉末を石英系ガラス管
の内周面に融着させて石英系ガラス層を形成し、その
後、石英系ガラス管をコラプスして石英系ガラス棒をつ
くる。
【０００６】その他、クラッド用ガラスの厚さを増すた
めに、ＯＶＤ法を介してガラス棒、ガラス管の外径を大
きくする外付け法、ガラス棒の外周にガラス管をジャケ
ットして、これらを一体化するロッドインチューブ法も
実用化されている。
めに、ＯＶＤ法を介してガラス棒、ガラス管の外径を大
きくする外付け法、ガラス棒の外周にガラス管をジャケ
ットして、これらを一体化するロッドインチューブ法も
実用化されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した各方法で製造
される石英系ガラス母材は、気相法に大きく依存してお
り、その気相法におけるガラス微粉末の堆積効率が３０
〜５０％と低いので、製品のコストアップが避けられな
い。殊に、ＯＶＤ法を介してガラス管の外径を大きくし
た後、これを棒状にするとき、ガラス微粉末の堆積工
程、多孔質ガラス層の透明ガラス化工程のほか、当該ガ
ラス管をコラプスする工程も要するので、製造工程上の
不利がみられる。
される石英系ガラス母材は、気相法に大きく依存してお
り、その気相法におけるガラス微粉末の堆積効率が３０
〜５０％と低いので、製品のコストアップが避けられな
い。殊に、ＯＶＤ法を介してガラス管の外径を大きくし
た後、これを棒状にするとき、ガラス微粉末の堆積工
程、多孔質ガラス層の透明ガラス化工程のほか、当該ガ
ラス管をコラプスする工程も要するので、製造工程上の
不利がみられる。
【０００８】本発明はこのような技術的課題に鑑み、合
理的かつ経済的に石英系ガラス母材を製造することので
きる方法を提供しようとするものである。
理的かつ経済的に石英系ガラス母材を製造することので
きる方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る石英系ガラ
ス母材の製造方法は、所期の目的を達成するため、石英
系のガラス層を形成するための原料として、石英系のガ
ラス微粉末を用い、このガラス微粉末を石英系ガラス管
の外周面に層状に付着させて、該ガラス管の外周面に石
英系の多孔質ガラス層を形成することを特徴とする。
ス母材の製造方法は、所期の目的を達成するため、石英
系のガラス層を形成するための原料として、石英系のガ
ラス微粉末を用い、このガラス微粉末を石英系ガラス管
の外周面に層状に付着させて、該ガラス管の外周面に石
英系の多孔質ガラス層を形成することを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明方法の場合、石英系のガラス微粉末を石
英系ガラス管の外周面に層状に付着させるので、ガラス
管に対するガラス微粉末の付着効率が１００％に近い高
効率となる。本発明方法により製造された石英系ガラス
母材を、その後、透明ガラス化処理するとき、当該透明
ガラス化と同時に石英系ガラス管をもコラプスすること
ができるので、工程数が減少する。
英系ガラス管の外周面に層状に付着させるので、ガラス
管に対するガラス微粉末の付着効率が１００％に近い高
効率となる。本発明方法により製造された石英系ガラス
母材を、その後、透明ガラス化処理するとき、当該透明
ガラス化と同時に石英系ガラス管をもコラプスすること
ができるので、工程数が減少する。
【００１１】
【実施例】本発明に係る石英系ガラス母材の製造方法を
実施するとき、後述の図１〜図４に示す石英系のガラス
管１と石英系のガラス微粉末２とが用いられる。
実施するとき、後述の図１〜図４に示す石英系のガラス
管１と石英系のガラス微粉末２とが用いられる。
【００１２】ガラス管１は、石英系の透明ガラスおよび
／または石英系の多孔質ガラス（透明ガラス化前のも
の）からなり、コア用ガラスのみ、または、コア用ガラ
スと一部のクラッド用ガラスとを含んでいる。
／または石英系の多孔質ガラス（透明ガラス化前のも
の）からなり、コア用ガラスのみ、または、コア用ガラ
スと一部のクラッド用ガラスとを含んでいる。
【００１３】ガラス管１が石英系の透明ガラスからなる
とき、これは、既述のＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法、ＯＶＤ
法などにより作製される。たとえば、ガラス管１がコア
用ガラスとクラッド用ガラスとを備えたものであると
き、ＭＣＶＤ法またはＰＣＶＤ法によりクラッド用の透
明ガラス管（石英パイプ）の内周面にコア用ガラス層が
形成されてガラス管１が作製される。ガラス管１がコア
用ガラスのみからなるときもあり、この場合は、ＯＶＤ
法とその後の透明ガラス化処理によりガラス管１が作製
される。
とき、これは、既述のＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法、ＯＶＤ
法などにより作製される。たとえば、ガラス管１がコア
用ガラスとクラッド用ガラスとを備えたものであると
き、ＭＣＶＤ法またはＰＣＶＤ法によりクラッド用の透
明ガラス管（石英パイプ）の内周面にコア用ガラス層が
形成されてガラス管１が作製される。ガラス管１がコア
用ガラスのみからなるときもあり、この場合は、ＯＶＤ
法とその後の透明ガラス化処理によりガラス管１が作製
される。
【００１４】ガラス管１が石英系の多孔質ガラスからな
るとき、これは、既述のＯＶＤ法により作製される。一
例として、コア用ガラスのみの多孔質ガラス製ガラス管
１の場合は、ＯＶＤ法においてマンドレルの外周にコア
用の多孔質ガラス層を形成することにより作製され、他
例として、コア用ガラスとクラッド用ガラスとを備えた
多孔質ガラス製ガラス管１の場合は、ＯＶＤ法において
マンドレルの外周にコア用の多孔質ガラス層、クラッド
用の多孔質ガラスを順次形成することにより作製され
る。
るとき、これは、既述のＯＶＤ法により作製される。一
例として、コア用ガラスのみの多孔質ガラス製ガラス管
１の場合は、ＯＶＤ法においてマンドレルの外周にコア
用の多孔質ガラス層を形成することにより作製され、他
例として、コア用ガラスとクラッド用ガラスとを備えた
多孔質ガラス製ガラス管１の場合は、ＯＶＤ法において
マンドレルの外周にコア用の多孔質ガラス層、クラッド
用の多孔質ガラスを順次形成することにより作製され
る。
【００１５】他の一例として、ガラス管１が透明ガラス
および石英系の多孔質ガラスからなるとき、当該ガラス
管１は、透明ガラス管（石英またはドープト石英パイ
プ）の外周面に、前記ＯＶＤ法またはＶＡＤ法のような
気相法で多孔質ガラス層を堆積形成することにより作製
される。このようなガラス管１、すなわち、気相法を介
して透明ガラス管の外周に多孔質ガラス層を形成したガ
ラス管１の場合は、その外周面の多孔質ガラス層に依存
してガラス微粉末２を密着性よく付着させることができ
るので、きわめて望ましい。ガラス微粉末２をつくる手
段としては、四塩化珪素の火炎加水分解法、金属珪素の
高温酸化反応法、アルカリ珪酸塩水溶液のゲル化物を精
製する方法、アルキルシリケートの加水分解法など、こ
れらの方法が任意に採用されるが、特に、前三者の方法
は、高品質の製品を得る上で望ましい。ガラス微粉末２
は、平均粒径０．６μｍ〜２０μｍの範囲内にあること
が望ましい。その一つの理由として、平均粒径が０．６
μｍ未満であるガラス微粉末の場合は、これを水に分散
させるときに多量の水を要し、多孔質ガラス層の成形が
困難になるほか、爾後の乾燥工程において多孔質ガラス
層に割れが多く発生するのに対し、平均粒径が０．６μ
ｍ以上のガラス微粉末には、このような問題が殆ど生じ
ないからである。他の一つの理由は、平均粒径が２０μ
ｍを超えるガラス微粉末の場合、多孔質ガラス層の透明
ガラス化が困難になるのに対し、平均粒径が２０μｍ以
下のガラス微粉末には、このような問題が殆ど生じない
からである。さらに、ガラス微粉末２の粒径が１μｍ以
下であると、ガラス管１と多孔質ガラス層３との密着性
がよくなる。ガラス微粉末２の粒径が１μｍを超えると
きは、ガラス管１の一端外周または両端外周にスリップ
防止用の膨らみを設けておくのがよい。ガラス微粉末２
によるガラス層は、クラッド部を形成する。
および石英系の多孔質ガラスからなるとき、当該ガラス
管１は、透明ガラス管（石英またはドープト石英パイ
プ）の外周面に、前記ＯＶＤ法またはＶＡＤ法のような
気相法で多孔質ガラス層を堆積形成することにより作製
される。このようなガラス管１、すなわち、気相法を介
して透明ガラス管の外周に多孔質ガラス層を形成したガ
ラス管１の場合は、その外周面の多孔質ガラス層に依存
してガラス微粉末２を密着性よく付着させることができ
るので、きわめて望ましい。ガラス微粉末２をつくる手
段としては、四塩化珪素の火炎加水分解法、金属珪素の
高温酸化反応法、アルカリ珪酸塩水溶液のゲル化物を精
製する方法、アルキルシリケートの加水分解法など、こ
れらの方法が任意に採用されるが、特に、前三者の方法
は、高品質の製品を得る上で望ましい。ガラス微粉末２
は、平均粒径０．６μｍ〜２０μｍの範囲内にあること
が望ましい。その一つの理由として、平均粒径が０．６
μｍ未満であるガラス微粉末の場合は、これを水に分散
させるときに多量の水を要し、多孔質ガラス層の成形が
困難になるほか、爾後の乾燥工程において多孔質ガラス
層に割れが多く発生するのに対し、平均粒径が０．６μ
ｍ以上のガラス微粉末には、このような問題が殆ど生じ
ないからである。他の一つの理由は、平均粒径が２０μ
ｍを超えるガラス微粉末の場合、多孔質ガラス層の透明
ガラス化が困難になるのに対し、平均粒径が２０μｍ以
下のガラス微粉末には、このような問題が殆ど生じない
からである。さらに、ガラス微粉末２の粒径が１μｍ以
下であると、ガラス管１と多孔質ガラス層３との密着性
がよくなる。ガラス微粉末２の粒径が１μｍを超えると
きは、ガラス管１の一端外周または両端外周にスリップ
防止用の膨らみを設けておくのがよい。ガラス微粉末２
によるガラス層は、クラッド部を形成する。
【００１６】上述したコア用ガラスとクラッド用ガラス
との相対関係では、周知のとおり、コア用ガラスが高屈
折率、クラッド用ガラスが低屈折率である。このような
屈折率差をもたせるために、コア用ガラスには、ＧｅＯ
2 で代表される屈折率高上用のドーパントがＳｉＯ2 に
添加される。クラッド用ガラスは、主として純粋ＳｉＯ
2 からなるが、これにも、屈折率、軟化温度、その他を
調整したり、フッ化するために、所定のドーパントが添
加されることがある。
との相対関係では、周知のとおり、コア用ガラスが高屈
折率、クラッド用ガラスが低屈折率である。このような
屈折率差をもたせるために、コア用ガラスには、ＧｅＯ
2 で代表される屈折率高上用のドーパントがＳｉＯ2 に
添加される。クラッド用ガラスは、主として純粋ＳｉＯ
2 からなるが、これにも、屈折率、軟化温度、その他を
調整したり、フッ化するために、所定のドーパントが添
加されることがある。
【００１７】本発明方法において、ガラス管１の外周面
にガラス微粉末２を付着させる各例につき、図１、図
２、および、図３、図４を参照して説明する。
にガラス微粉末２を付着させる各例につき、図１、図
２、および、図３、図４を参照して説明する。
【００１８】図１は、鋳込泥漿法を介してガラス管１の
外周面にガラス微粉末２を付着させる例を示したもので
ある。図１において、１１は成形型を示し、２１はスラ
リー注入器を示す。成形型１１としては、一例として、
石英粉末素材を燒結固化した多孔質の円筒体（無機質多
孔質体製の成形型）が用いられ、他例として、連続気孔
をもつ合成樹脂製の円筒体（樹脂製の成形型）が用いら
れる。スラリー注入器２１は上端に入口２２、下端に出
口２３を有し、内部に攪拌翼２４を備えたホッパー形状
からなる。
外周面にガラス微粉末２を付着させる例を示したもので
ある。図１において、１１は成形型を示し、２１はスラ
リー注入器を示す。成形型１１としては、一例として、
石英粉末素材を燒結固化した多孔質の円筒体（無機質多
孔質体製の成形型）が用いられ、他例として、連続気孔
をもつ合成樹脂製の円筒体（樹脂製の成形型）が用いら
れる。スラリー注入器２１は上端に入口２２、下端に出
口２３を有し、内部に攪拌翼２４を備えたホッパー形状
からなる。
【００１９】図１に例示した鋳込泥漿法を介してガラス
管１の外周面にガラス微粉末２を付着させるとき、事前
の準備として、成形型１１の底部が図示しない端栓によ
り閉鎖され、成形型１１内の軸心部にガラス管１が立て
られてこの状態が保持され、スラリー注入器２１内には
スラリー状のガラス微粉末２が投入される。かかる準備
を終えた後、スラリー注入器２１から成形型１１内にス
ラリー状のガラス微粉末２が注入される。
管１の外周面にガラス微粉末２を付着させるとき、事前
の準備として、成形型１１の底部が図示しない端栓によ
り閉鎖され、成形型１１内の軸心部にガラス管１が立て
られてこの状態が保持され、スラリー注入器２１内には
スラリー状のガラス微粉末２が投入される。かかる準備
を終えた後、スラリー注入器２１から成形型１１内にス
ラリー状のガラス微粉末２が注入される。
【００２０】成形型１１内のスラリー状ガラス微粉末２
は、これの溶媒が成形型１１により脱水吸収されて体積
収縮し、かくて、成形型１１内におけるガラス管１の外
周には、不完全な乾燥状態の多孔質ガラス層３が形成さ
れる。この状態の多孔質ガラス層３は、ある程度乾燥し
て体積収縮しているので、多孔質ガラス層３が外付けさ
れたガラス管１は、これを無理なく成形型１１内から離
型することができる。
は、これの溶媒が成形型１１により脱水吸収されて体積
収縮し、かくて、成形型１１内におけるガラス管１の外
周には、不完全な乾燥状態の多孔質ガラス層３が形成さ
れる。この状態の多孔質ガラス層３は、ある程度乾燥し
て体積収縮しているので、多孔質ガラス層３が外付けさ
れたガラス管１は、これを無理なく成形型１１内から離
型することができる。
【００２１】図２は、こうして成形型１１内から取り出
された多孔質ガラス層３付きガラス管１を示している。
された多孔質ガラス層３付きガラス管１を示している。
【００２２】以下、多孔質ガラス層３付きガラス管１
は、乾燥、脱水、透明ガラス化の各処理を受け、場合に
より、精製処理をも受けて、光ファイバ用、イメージフ
ァイバ用、ライトガイド用などの石英系ガラス母材とな
る。
は、乾燥、脱水、透明ガラス化の各処理を受け、場合に
より、精製処理をも受けて、光ファイバ用、イメージフ
ァイバ用、ライトガイド用などの石英系ガラス母材とな
る。
【００２３】つぎに、図１に例示した方法の具体例を述
べる。ガラス管１としては、ＭＣＶＤ法により作製され
たものを用いた。このガラス管は、クラッド用石英管の
内周面にコア用ガラス層が形成されたものであり、コア
用ガラス層は内径１１．２ｍｍφ、外径１２ｍｍφ、ク
ラッド用石英管は外径２０ｍｍφである。ガラス微粉末
２としては、平均粒径１μｍのＳｉＯ2 粉末を用い、こ
れを純水に分散させて水分５０ｗｔ％のスラリー状とし
た。
べる。ガラス管１としては、ＭＣＶＤ法により作製され
たものを用いた。このガラス管は、クラッド用石英管の
内周面にコア用ガラス層が形成されたものであり、コア
用ガラス層は内径１１．２ｍｍφ、外径１２ｍｍφ、ク
ラッド用石英管は外径２０ｍｍφである。ガラス微粉末
２としては、平均粒径１μｍのＳｉＯ2 粉末を用い、こ
れを純水に分散させて水分５０ｗｔ％のスラリー状とし
た。
【００２４】前述したように、底部閉鎖状態の成形型１
１内の軸心部にガラス管１を立て、スラリー注入器２１
より成形型１１内にスラリー状ガラス微粉末２を注入
し、時間の経過を待つと、スラリー中の水分が成形型１
１の気孔により濾過されて、ガラス管１の外周に外径３
３．６ｍｍφの多孔質ガラス層３が形成された。この多
孔質ガラス層３付きガラス管１を成形型１１内から取り
出し、慎重な取り扱いの下で多孔質ガラス層３を徐々に
乾燥した。
１内の軸心部にガラス管１を立て、スラリー注入器２１
より成形型１１内にスラリー状ガラス微粉末２を注入
し、時間の経過を待つと、スラリー中の水分が成形型１
１の気孔により濾過されて、ガラス管１の外周に外径３
３．６ｍｍφの多孔質ガラス層３が形成された。この多
孔質ガラス層３付きガラス管１を成形型１１内から取り
出し、慎重な取り扱いの下で多孔質ガラス層３を徐々に
乾燥した。
【００２５】その後、常法にしたがい、多孔質ガラス層
３を脱水ならびに透明ガラス化したところ、この透明ガ
ラス化においてガラス管１が同時にコラプスされた。こ
の具体例により、内部が充実した棒状（外径２５ｍｍ
φ）の光ファイバ母材が得られた。
３を脱水ならびに透明ガラス化したところ、この透明ガ
ラス化においてガラス管１が同時にコラプスされた。こ
の具体例により、内部が充実した棒状（外径２５ｍｍ
φ）の光ファイバ母材が得られた。
【００２６】図３は、泥漿塗布法を介してガラス管１の
外周面にガラス微粉末２を付着させる例を示したもので
ある。図３において、３１はガラス旋盤を示し、４１は
泥漿塗布機、５１は乾燥器を示す。ガラス旋盤３１は、
対をなす回転自在なチャック３２を備え、これらチャッ
ク３２がガラス旋盤３１の長さ方向に往復動自在なるよ
う支持されている。泥漿塗布機４１は、上端に入口４２
を有し、下端に塗布ノズル４３を備えている。乾燥器５
１としては、乾燥ランプを備えたもの、電熱ヒータを備
えたもの、熱風を吹き出すものなど、任意のものが採用
されるが、図示例では、乾燥ランプを備えたものが採用
されている。泥漿塗布機４１と乾燥器５１とは、互いに
隣接して、ガラス旋盤の両チャック３２を結ぶ線分上に
配置されている。この場合の泥漿塗布機４１、乾燥器５
１は、両チャック３２を結ぶ線分と直交する方向（上下
方向）に移動自在なるよう支持される。
外周面にガラス微粉末２を付着させる例を示したもので
ある。図３において、３１はガラス旋盤を示し、４１は
泥漿塗布機、５１は乾燥器を示す。ガラス旋盤３１は、
対をなす回転自在なチャック３２を備え、これらチャッ
ク３２がガラス旋盤３１の長さ方向に往復動自在なるよ
う支持されている。泥漿塗布機４１は、上端に入口４２
を有し、下端に塗布ノズル４３を備えている。乾燥器５
１としては、乾燥ランプを備えたもの、電熱ヒータを備
えたもの、熱風を吹き出すものなど、任意のものが採用
されるが、図示例では、乾燥ランプを備えたものが採用
されている。泥漿塗布機４１と乾燥器５１とは、互いに
隣接して、ガラス旋盤の両チャック３２を結ぶ線分上に
配置されている。この場合の泥漿塗布機４１、乾燥器５
１は、両チャック３２を結ぶ線分と直交する方向（上下
方向）に移動自在なるよう支持される。
【００２７】図３に例示した泥漿塗布法を介してガラス
管１の外周面にガラス微粉末２を付着させるとき、事前
の準備として、対をなすチャック３２を介してガラス管
１がガラス旋盤３１にセットされ、泥漿塗布機４１内に
スラリー状のガラス微粉末２が投入される。かかる準備
を終えた後、ガラス旋盤３１の運転を開始し、かつ、乾
燥器５１をＯＮにすると、両チャック３２により保持さ
れたガラス管１が回転しながらこれの軸線方向に往復動
し、泥漿塗布機４１の塗布ノズル４３を介してガラス管
１の外周面にスラリー状のガラス微粉末２が塗布され、
そのスラリーが乾燥器５１により乾燥される。なお、ガ
ラス管１の外周面にスラリーが塗布、乾燥されるごと、
ガラス管１の外周面と塗布ノズル４３および乾燥器先端
との間隔を一定に保つために、泥漿塗布機４１と乾燥器
５１とを上方へ微動させる。
管１の外周面にガラス微粉末２を付着させるとき、事前
の準備として、対をなすチャック３２を介してガラス管
１がガラス旋盤３１にセットされ、泥漿塗布機４１内に
スラリー状のガラス微粉末２が投入される。かかる準備
を終えた後、ガラス旋盤３１の運転を開始し、かつ、乾
燥器５１をＯＮにすると、両チャック３２により保持さ
れたガラス管１が回転しながらこれの軸線方向に往復動
し、泥漿塗布機４１の塗布ノズル４３を介してガラス管
１の外周面にスラリー状のガラス微粉末２が塗布され、
そのスラリーが乾燥器５１により乾燥される。なお、ガ
ラス管１の外周面にスラリーが塗布、乾燥されるごと、
ガラス管１の外周面と塗布ノズル４３および乾燥器先端
との間隔を一定に保つために、泥漿塗布機４１と乾燥器
５１とを上方へ微動させる。
【００２８】このように、ガラス管１の外周面に繰り返
してスラリー状のガラス微粉末２を塗布かつ乾燥させる
と、ガラス管１の外周には、ある程度の乾燥が進んだ多
孔質ガラス層３が形成される。多孔質ガラス層３が形成
された後のガラス管１は、ガラス旋盤３１から取り外さ
れる。
してスラリー状のガラス微粉末２を塗布かつ乾燥させる
と、ガラス管１の外周には、ある程度の乾燥が進んだ多
孔質ガラス層３が形成される。多孔質ガラス層３が形成
された後のガラス管１は、ガラス旋盤３１から取り外さ
れる。
【００２９】図４は、こうしてガラス旋盤３１から取り
外された多孔質ガラス層３付きガラス管１を示してい
る。
外された多孔質ガラス層３付きガラス管１を示してい
る。
【００３０】以下、多孔質ガラス層３付きガラス管１
は、前記と同じく、乾燥、脱水、透明ガラス化の各処理
を受け、場合により、精製処理をも受けて、光ファイバ
用、イメージファイバ用、ライトガイド用などの石英系
ガラス母材となる。
は、前記と同じく、乾燥、脱水、透明ガラス化の各処理
を受け、場合により、精製処理をも受けて、光ファイバ
用、イメージファイバ用、ライトガイド用などの石英系
ガラス母材となる。
【００３１】つぎに、図３に例示した方法の具体例を述
べる。ガラス管１としては、ＯＶＤ法により作製された
ものを用いた。このガラス管は、マンドレルの外周にコ
ア用多孔質ガラス層、クラッド用多孔質ガラス層が形成
されたものであり、コア用多孔質ガラス層は内径５ｍｍ
φ、外径５．７ｍｍφ、クラッド用多孔質ガラス層は外
径７．９ｍｍφである。ガラス微粉末２としては、平均
粒径０．６μｍのＳｉＯ2 粉末を用い、これにアクリル
系分散剤と純水とを加えて、ＳｉＯ2 ５０ｗｔ％、分散
剤０．７ｗｔ％のスラリー状とした。
べる。ガラス管１としては、ＯＶＤ法により作製された
ものを用いた。このガラス管は、マンドレルの外周にコ
ア用多孔質ガラス層、クラッド用多孔質ガラス層が形成
されたものであり、コア用多孔質ガラス層は内径５ｍｍ
φ、外径５．７ｍｍφ、クラッド用多孔質ガラス層は外
径７．９ｍｍφである。ガラス微粉末２としては、平均
粒径０．６μｍのＳｉＯ2 粉末を用い、これにアクリル
系分散剤と純水とを加えて、ＳｉＯ2 ５０ｗｔ％、分散
剤０．７ｗｔ％のスラリー状とした。
【００３２】前述したように、ガラス旋盤３１に多孔質
ガラス管１をセットした後、各機器を運転状態、ＯＮ状
態にし、泥漿塗布機４１を介して多孔質ガラス管１の外
周面にスラリー状ガラス微粉末２を１０回塗布し、その
塗布ごとにスラリーを乾燥した。上記における多孔質ガ
ラス管１は、回転数５ｒｐｍ、軸線方向の移動速度２０
ｃｍ／ｍｉｎであり、多孔質ガラス管１の外周面に塗布
されるガラス微粉末２の厚さは、１ｍｍ厚／１往復であ
る。多孔質ガラス管１が１往復したとき、泥漿塗布機４
１と乾燥器５１とを上方へ約１ｍｍ移動させた。この具
体例において、多孔質ガラス管１の外周に形成された多
孔質ガラス層３は外径２０ｍｍφである。
ガラス管１をセットした後、各機器を運転状態、ＯＮ状
態にし、泥漿塗布機４１を介して多孔質ガラス管１の外
周面にスラリー状ガラス微粉末２を１０回塗布し、その
塗布ごとにスラリーを乾燥した。上記における多孔質ガ
ラス管１は、回転数５ｒｐｍ、軸線方向の移動速度２０
ｃｍ／ｍｉｎであり、多孔質ガラス管１の外周面に塗布
されるガラス微粉末２の厚さは、１ｍｍ厚／１往復であ
る。多孔質ガラス管１が１往復したとき、泥漿塗布機４
１と乾燥器５１とを上方へ約１ｍｍ移動させた。この具
体例において、多孔質ガラス管１の外周に形成された多
孔質ガラス層３は外径２０ｍｍφである。
【００３３】多孔質ガラス層３が形成された後の多孔質
ガラス管１には、これをガラス旋盤３１から取り外し、
以下のような各処理を施した。はじめ、上限温度を８０
℃とする乾燥雰囲気中において、多孔質ガラス層３を徐
々に乾燥した。つぎに、多孔質ガラス管１、多孔質ガラ
ス層３を窒素気流中で５００℃まで低速昇温させ、続い
て、酸素気流中で５５０℃まで昇温させ、この温度で３
時間保持した。その後、多孔質ガラス管１、多孔質ガラ
ス層３を、Ｃｌ2 １％含有のヘリウム雰囲気中において
１１００℃で脱水し、さらに、同雰囲気を１００％ヘリ
ウムに置換して１５００℃に昇温させ、これら多孔質ガ
ラス管１、多孔質ガラス層３透明ガラス化した。この透
明ガラス化のとき、多孔質ガラス管１が同時にコラプス
された。
ガラス管１には、これをガラス旋盤３１から取り外し、
以下のような各処理を施した。はじめ、上限温度を８０
℃とする乾燥雰囲気中において、多孔質ガラス層３を徐
々に乾燥した。つぎに、多孔質ガラス管１、多孔質ガラ
ス層３を窒素気流中で５００℃まで低速昇温させ、続い
て、酸素気流中で５５０℃まで昇温させ、この温度で３
時間保持した。その後、多孔質ガラス管１、多孔質ガラ
ス層３を、Ｃｌ2 １％含有のヘリウム雰囲気中において
１１００℃で脱水し、さらに、同雰囲気を１００％ヘリ
ウムに置換して１５００℃に昇温させ、これら多孔質ガ
ラス管１、多孔質ガラス層３透明ガラス化した。この透
明ガラス化のとき、多孔質ガラス管１が同時にコラプス
された。
【００３４】この具体例により、コア用ガラス径２ｍｍ
φ（ＯＶＤ法によるコア用多孔質ガラス層を透明ガラス
化したもの）クラッド用ガラス径８ｍｍφ（ＯＶＤ法に
よるクラッド用多孔質ガラス層を透明ガラス化したも
の）、外径２５ｍｍφの光ファイバ母材が得られた。
φ（ＯＶＤ法によるコア用多孔質ガラス層を透明ガラス
化したもの）クラッド用ガラス径８ｍｍφ（ＯＶＤ法に
よるクラッド用多孔質ガラス層を透明ガラス化したも
の）、外径２５ｍｍφの光ファイバ母材が得られた。
【００３５】上述した各具体例では、鋳込泥漿法、泥漿
塗布法を介してガラス管の外周に多孔質ガラス層を形成
したが、これ以外の例として、ガラス微粉末２に水、結
合剤などを添加して可塑性を有する坏土をつくり、この
坏土を成形材料とする押出成形手段により、ガラス管の
外周に多孔質ガラス層を形成することもできる。さら
に、この他の例として、ゾル・ゲル法をあげることがで
きる。このゾル・ゲル法によるとき、ガラス微粉末を水
に分散してゾル状となし、これをゲル化することによ
り、多孔質ガラス層を形成することができる。
塗布法を介してガラス管の外周に多孔質ガラス層を形成
したが、これ以外の例として、ガラス微粉末２に水、結
合剤などを添加して可塑性を有する坏土をつくり、この
坏土を成形材料とする押出成形手段により、ガラス管の
外周に多孔質ガラス層を形成することもできる。さら
に、この他の例として、ゾル・ゲル法をあげることがで
きる。このゾル・ゲル法によるとき、ガラス微粉末を水
に分散してゾル状となし、これをゲル化することによ
り、多孔質ガラス層を形成することができる。
【００３６】以上説明したように、本発明において多孔
質ガラス層を形成するとき、鋳込泥漿法、泥漿塗布法、
押出成形法、ゾルゲル法などの湿式成形法が有利に使え
る。
質ガラス層を形成するとき、鋳込泥漿法、泥漿塗布法、
押出成形法、ゾルゲル法などの湿式成形法が有利に使え
る。
【００３７】なお、本発明において、単に石英系のガラ
ス管、ガラス層というとき、これらの語は、透明ガラス
化されたガラス管、ガラス層および／または透明ガラス
化前（多孔質状）のガラス管、ガラス層を指す。
ス管、ガラス層というとき、これらの語は、透明ガラス
化されたガラス管、ガラス層および／または透明ガラス
化前（多孔質状）のガラス管、ガラス層を指す。
【００３８】
【発明の効果】本発明の石英系ガラス母材の製造方法
は、石英系のガラス微粉末を石英系ガラス管の外周面に
高効率で付着させるので、製品のコストダウンをはかる
ことができ、かつ、こうして得られた石英系ガラス母材
を透明ガラス化処理するとき、該透明ガラス化と同時に
石英系ガラス管がコラプスされるので、工程数が減少
し、この点からも製品のコストダウンをはかることがで
きる。
は、石英系のガラス微粉末を石英系ガラス管の外周面に
高効率で付着させるので、製品のコストダウンをはかる
ことができ、かつ、こうして得られた石英系ガラス母材
を透明ガラス化処理するとき、該透明ガラス化と同時に
石英系ガラス管がコラプスされるので、工程数が減少
し、この点からも製品のコストダウンをはかることがで
きる。
【図１】本発明方法の一実施例を略示した断面図であ
る。
る。
【図２】図１の実施例で作製された石英系ガラス母材の
正面図である。
正面図である。
【図３】本発明方法の他実施例を略示した正面図であ
る。
る。
【図４】図３の実施例で作製された石英系ガラス母材の
正面図である。
正面図である。
１ ガラス管 ２ ガラス微粉末 ３ 多孔質ガラス層 １１ 成形型 ２１ スラリー注入機 ３１ ガラス旋盤 ４１ 泥漿塗布器 ５１ 乾燥器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 健 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 森川 孝行 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 石英系のガラス層を形成するための原料
として、石英系のガラス微粉末を用い、このガラス微粉
末を石英系ガラス管の外周面に層状に付着させて、該ガ
ラス管の外周面に石英系の多孔質ガラス層を形成するこ
とを特徴とする石英系ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24278291A JPH054833A (ja) | 1990-12-27 | 1991-08-28 | 石英系ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-414705 | 1990-12-27 | ||
| JP41470590 | 1990-12-27 | ||
| JP24278291A JPH054833A (ja) | 1990-12-27 | 1991-08-28 | 石英系ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054833A true JPH054833A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=26535919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24278291A Pending JPH054833A (ja) | 1990-12-27 | 1991-08-28 | 石英系ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH054833A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1477462A3 (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-08 | Furukawa Electric North America Inc. | Method for the manufacture of preforms for optical fibers by powder deposition |
| US20220234936A1 (en) * | 2019-07-17 | 2022-07-28 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP24278291A patent/JPH054833A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1477462A3 (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-08 | Furukawa Electric North America Inc. | Method for the manufacture of preforms for optical fibers by powder deposition |
| US20220234936A1 (en) * | 2019-07-17 | 2022-07-28 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber |
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