JPS63285123A - 多孔質ガラス母材の製造方法 - 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） 本発明は、多孔質ガラス母材を製造する方法の改良に関
するものである。

（従来の技術） 合成石英ガラス用の多孔質ガラス母材を製造する場合に
おいて、最も基本となるのが、■いかに均一で透明化す
るために最も有利な密度を有した多孔質ガラス母材を製
造するか、及び■高品質の多孔質ガラス母材を時間的に
早く製造するか（合成速度：ｇ／時間）、である、従っ
て、この■、■を満足することによって安価で高品質の
合成石英ガラスが製造できるといっても過言ではない。

ところで、従来はバーナへ点火して多孔質ガラス母材を
生成し初めてから目的とする多孔質ガラス母材を生成し
終わる迄の間、■原料供給時の制御、■バーナ位置の調
整操作、■棒状出発材の引上げ速度及び回転数の調整、
■炉内の温度及び圧力の調整管理、■排ガス処理、等を
人為的に常時監視しながら予め定められた方案に基づい
て各装置の運転や調整を個々に行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した各装置の運転や調整を個々に行
う方法では、 ■　多孔質ガラス母材の重量や長さを製造中に測定出来
ない。

■　品質上量も重要な多孔質ガラス母材の密度は、製造
後でないと測定出来ない。

■　従って、製造後の多孔質ガラス母材が次工程の透明
化の際に完全な透明にならず商品価値が零となる可能性
が大である。その場合時間的、原料費、人件費、電力等
、全くの損失となる。

という問題があった。

すなわち、従来方法のように商品価値に重要な影響を及
ぼす密度の値が製造後でないと判明しないという事では
全くの無謀操業であるといっても過言ではない。

本発明はかかる問題点に鑑みて成されたちであり、操業
中に多孔質ガラス母材の密度を測定し、この密度が最適
になるように制御して高品質の多孔質ガラス母材を製造
する方法に関するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、気相軸付は法によって多孔質ガラス母材を製
造する方法において、棒状出発材に堆積するガラス微粒
子の下端位置を常時検出しながらこの下端位置が常時一
定位置に位置するように棒状出発材の引上げ速度を制御
すると共に、棒状出発材の引上げ距離と堆積ガラス微粒
子の重量及び外径を連続的に測定してこれら測定値に基
づいて堆積したガラス微粒子の密度を求め、該密度が最
適値となるようにバーナ先端のガス噴出口と堆積したガ
ラス微粒子との間の距離及びバーナへの供給ガス量を制
御することを要旨とする多孔質ガラス母材の製造方法で
ある。

すなわち本発明方法は、製造中に生成している多孔質ガ
ラス母材の重量、外径及び長さを同時に測定してこれら
測定値によって密度を算出するのである。そしてこの算
出密度によって生成中の多孔質ガラス母材の密度が最適
値になっているか否かを判断し、算出密度が最適値にな
っていなければ、これを最適値にするべくバーナ先端の
ガス噴出口と堆積ガラス微粒子との距離及びバーナへの
供給ガス量を制御するのである。

（実　施　例） 以下本発明方法を添付図面に基づいて説明する。

図面は本発明方法を実施する多孔質ガラス母材の製造装
置の概略説明図であり、図中１は反応容器２内に吊りロ
ッド３を介して吊持された棒状出発材である。そして、
この棒状出発材１の下端一方側部に向けて配置されたバ
ーナ４から例えば５ｉｃｋ＜等のガラス形成原料と酸素
及び水素ガスを噴出することにより、火炎加水分解反応
によってＳｉｎ、等のガラス微粒子を生成せしめ、これ
をモータ５の回動を傘歯車６を介して回転せしめられる
棒状出発材１の下端一方側部に吹き付けて棒状出発材１
の回転軸方向に堆積成長させ、多孔質ガラス母材７を形
成するのである。

ところで、本発明方法は上記した方法で多孔質ガラス母
材７を製造するに際し、製造中に密度を常時測定してこ
の密度が常に最適値となるようにバーナ４の先端のガス
噴出口と棒状出発材１に堆積したガラス微粒子との距離
Ａ及びバーナ４への供給ガス量を制御するのである。こ
の時、本発明では前記密度を測定するために多孔質ガラ
ス母材７の長さし、重量Ｗ及び外径りを検出することと
している。

以下これら長さＬ、重量Ｗ及び外径りの検出方法につい
て述べる。

■　長さしについて 先ず棒状出発材１のセット時の下端位置を前記反応容器
２に取付けた下端検出器８によって確認して固定化し、
多孔質ガラス母材７の生成スタート点を決める。以後生
成した多孔質ガラス母材７の下端が常時この位置にある
ように前記下端検出器８からの出力信号に基づいてＣＰ
Ｕ９から吊りロッド３の回転数（上昇速度）の制御信号
をモータ２１に出す。なお図中１０は吊りロッド３の昇
降用ねじ軸、１）はガイドロッドを示す。

更に本発明では、長さ検出用の固定板１２を設置すると
共に、前記吊りロッド３を介して棒状出発材工を吊持し
た片持ちアーム１３の先端に長さ測定器１４を取付け、
この長さ測定器ｌ４から照射した例えばレーザー光線や
超音波等を用いて棒状出発材工の引上げ長さ、すなわち
多孔質ガラス母材７の長さしを測定するのである。すな
わち、棒状出発材１の下端位置における片持ちアーム１
３の生成スタート点より固定板１２迄の距離を長さ測定
器１４で測りそれを１０とすると、この１０と生成に応
して上昇する片持ちアーム１３に取付けた長さ測定器１
４の検出する固定板　１２迄の距離らとの差（ｊ！＋　
　　ｚｏ）が多孔質ガラス母材７の長さしである。

■　重量Ｗについて 片持ちアーム１３には常に棒状出発材１及び吊りロッド
３その他部品の重量と自重が作用している。そこで棒状
出発材１に多孔質ガラス母材７が生成すると次第に片持
ちアーム１３に作用する重量が増加する。この増加に応
じて片持ちアーム１３のたわみ量が増加する。このたわ
みを片持ちアーム１３の上面に取付（張り付）だストレ
インゲージ１５によって歪量として検出し、重量に換算
計測するのである。すなわち、棒状出発材１に生成した
多孔質ガラス母材７の重量をＷとするとＷ＝Ｗｓ　−Ｗ
ｏ　　（Ｗｅ　　：初期値、Ｗ、：測定値）で求められ
るのである。

■　外径りについて 反応容器２の前記下端検出器８より上方に、これと同様
の例えばレーザー光線や超音波、熱線等を利用した外径
測定器１６を設置して、生成された多孔質ガラス母材７
の外径りを測定する。

上記したようにして連続的に測定した各データはＣＰＵ
１７に出力されてここで密度 本密度と比較される。そして、この比較値によって得ら
れた修正データが例えばバーナ４に出力されバーナ４の
先端のガス噴出口と多孔質ガラス母材７との距離Ａ及び
バーナ４への供給ガスすなわちｏｆ及びＨ２ガスの量を
最適に制御するのである。なお、本実施例ではモータ１
８の回転をビニオン１９及びラック２０を介してバーナ
４を多孔質ガラス母材７に対して出退移動させ距離Ａを
最適に制御するものを示したが、これに限るものではな
いことは勿論である。

ところで、本実施例では制御する対象として距離Ａと供
給ガス量を挙げているが、この他に多孔質ガラス母材７
に対するバーナ４の角度を制御してもよい。

本発明では上記したように多孔質ガラス母材７の密度を
修正しながら目的とする密度を有し、均一で高品質の多
孔質ガラス母材を製造するのである。

次に本発明方法によって多孔質ガラス母材を製造した結
果について述べる。

先ず下端検出器８を用いて棒状出発材１を確認して固定
化し、この位置より３０〜５０Ｒ／時で、かつ１０ｒｐ
ｍで回転させながら上昇させた。そしてバーナ４からは
０□ガスを総量７５〜８０１／分、Ｈ２ガスを総量９０
〜１００Ｊ／分、及び５ｉＣ１，を５０〜７０ｇ／分、
前記棒状出発材１の下端一方側に向けて噴射した。この
時のバーナ４の先端のガス噴出口と棒状出発材１との距
離Ａは１００鶴であった・ しかして、棒状出発材１に堆積したガラス微粒子の下端
の位置が±１ｆｉの誤差内になるように引上げ速度を制
御しながら長さ測定器１４及びストレインゲージ１５、
並びに外径測定器１６で夫々生成した多孔質ガラス母材
７の長さＬ１外径り及び重量Ｗを測定し、これら測定値
から密度を求めた。そしてこの密度が常時０．３０〜０
．３５になるように前記した距離Ａ及び供給ガス量を制
御、すなわち求めた密度が０．３５より高ければ距離Ａ
を長くしたり又供給ガス量を少なくし、反対に密度が０
．３０より小さければ、距離Ａを短くしたり又供給ガス
量を多くして多孔質ガラス母材を製造した。

その結果高品質の多孔質ガラス母材が製造できた。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る多孔質ガ、ラス母材の
製造方法は、気相軸付は法によって多孔質ガラス母材を
製造する方法において、棒状出発材に堆積するガラス微
粒子の下端位置を常時検出しながらこの下端位置が常時
一定位置に位置するように棒状出発材の引上げ速度を制
御すると共に、棒状出発材の引上げ距離と堆積ガラス微
粒子の重量及び外径を連続的に測定してこれら測定値に
基づいて堆積したガラス微粒子の密度を求め、該密度が
最適値となるようにバーナ先端のガス噴出口と堆積した
ガラス微粒子との間の距離及びバーナへの供給ガス量を
制御するものであり、製造中に密度が判る為、高品質の
多孔質ガラス母材を無駄なく製造でき従来方法の欠点を
解決できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の説明図である。 １は棒状出発材、４はバーナ、７は多孔質ガラス母材、
８は下端検出器、９．１７はＣＰＵ。 １４は長さ測定器、１５はストレインゲージ、１６は外
径測定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）気相軸付け法によって多孔質ガラス母材を製造す
   る方法において、棒状出発材に堆積するガラス微粒子の
   下端位置を常時検出しながらこの下端位置が常時一定位
   置に位置するように棒状出発材の引上げ速度を制御する
   と共に、棒状出発材の引上げ距離と堆積ガラス微粒子の
   重量及び外径を連続的に測定してこれら測定値に基づい
   て堆積したガラス微粒子の密度を求め、該密度が最適値
   となるようにバーナ先端のガス噴出口と堆積したガラス
   微粒子との間の距離及びバーナへの供給ガス量を制御す
   ることを特徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。