WO2003086995A1 - Procede de fabrication d'un corps superpose en particules de verre - Google Patents

Procede de fabrication d'un corps superpose en particules de verre Download PDF

Info

Publication number
WO2003086995A1
WO2003086995A1 PCT/JP2003/004969 JP0304969W WO03086995A1 WO 2003086995 A1 WO2003086995 A1 WO 2003086995A1 JP 0304969 W JP0304969 W JP 0304969W WO 03086995 A1 WO03086995 A1 WO 03086995A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass
particle deposit
fine particle
producing
glass fine
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/004969
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Toshihiro Ooishi
Motonori Nakamura
Tomohiro Ishihara
Tatsuro Sakai
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries, Ltd. filed Critical Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority to EP03720930.1A priority Critical patent/EP1496021B1/en
Priority to US10/511,547 priority patent/US7726153B2/en
Publication of WO2003086995A1 publication Critical patent/WO2003086995A1/ja

Links

Classifications

    • 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
    • C03B37/014—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]
    • C03B37/01413—Reactant delivery systems
    • C03B37/0142—Reactant deposition burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/50—Multiple burner arrangements
    • C03B2207/52—Linear array of like burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/66—Relative motion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/70—Control measures

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a glass particle deposit body in which glass particles are deposited in the radial direction of a starting rod while a starting rod and a parner for synthesizing glass particles are relatively reciprocated.
  • the present invention relates to a method for producing a glass fine particle deposit, in which a glass fine particle deposit formed on the upper and lower portions of the glass fine particle deposit with few taper portions can be obtained.
  • a method for manufacturing a large-sized porous glass base material at a high speed will be described with reference to FIG.
  • a plurality of glass particle synthesizing parners 7 are arranged at regular intervals so as to face the opening 1 in the container 4.
  • the row of the rotating start port 1 and the row of the parners 7 are relatively reciprocated to deposit glass particles in a layer on the surface of the starting rod 1 to obtain a glass particle deposit 6.
  • the glass particles and heat that did not accumulate are exhausted from the container 4.
  • FIG. 7 shows an example in which the starting rod 1 is reciprocated up and down.
  • the glass particle deposit 6 is for an optical fiber, and has tapered portions 8 at its upper and lower portions.
  • the glass particle deposit 6 is divided into an effective portion b which is formed by drawing a preform and becomes an optical fiber, and an ineffective portion a which is formed above and below the effective portion b and is not a non-defective product.
  • the one-way travel distance of the reciprocating movement is determined by the distance between the wrench
  • the start position of the reciprocating movement is moved for each reciprocating movement.
  • the reciprocating motion is moved in the opposite direction to return to the initial position.
  • the turning points of the reciprocating movement have a substantially longer deposition time, and these turning points are dispersed throughout the glass particle deposit. Variations in the deposition time of the glass fine particles and how they hit the glass fine particle deposit such as a panner flame are averaged at each position of the glass fine particle deposit to equalize the deposition amount of the glass fine particles in the longitudinal direction.
  • a method for reducing diameter fluctuation has been proposed (see Patent Document 1).
  • the outer diameter fluctuation of the entire glass fine particle deposit is measured by using a central processing unit and a CCD camera capable of monitoring the entire glass fine particle deposit. There is a way. According to this method, the outer diameter fluctuation is reduced by supplementing the glass fine particle accumulation in the portion where the amount of the glass fine particle accumulation is small by an assisting wrench capable of traversing the entire area of the glass fine particle deposit alone (see Patent Document 2). ).
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-158580
  • Figure 8 shows the outer part 2 and the third part 3 on the outermost side of the row, and the situation is the same for the outer side and the inner side.
  • the numerical value on the right side shows the number of layers of glass fine particles formed on the departure opening 1 during a series of reciprocating movements (one set of reciprocating movements) until the turning position returns to the initial position.
  • the example in Fig. 8 is an example of reciprocating 10 times during one set of reciprocating movements, and the maximum number of deposited layers is 20 layers.
  • the portion below the 20th layer in Fig. 8 has a constant 20th layer except for the lower end portion because there is deposition by the third and subsequent wrench. In principle, the number of deposited layers is reduced only in the portion where the glass particles are deposited by the edge corner.
  • the glass particles accumulate in a tapered shape at the end of the glass particle accumulation body, so that the glass particles from the second side from the end also flow outward and many of the glass particles accumulate in a tapered shape.
  • the tapered portion which is an ineffective portion, increases.
  • the tapered portion having the same shape is formed by the method of Patent Document 2 or Patent Document 3 employing the same reciprocating movement method.
  • Patent Document 1 discloses that when the deposition amount approaches the target weight, the dispersion interval of the turning position is increased to adjust the deposition amount of the glass fine particles. However, this method reduces the effect of stabilizing the outer diameter due to the dispersion of the turning positions.
  • Patent Documents 4 and 5 which differ from the methods of Patent Documents 1 to 3 in the deposition form of the glass fine particles, the burner is moved by two moving axes, so that the control system becomes complicated.
  • the number of sedimentary layers in the stationary part depends on the difference between the moving distance and the moving speed of the two moving axes.However, the number of sedimentary layers is not uniform, and parts with different numbers of sedimentary layers appear alternately. Further, a portion having a different number of deposited layers appears. In this method, for example, if the moving distance of the first and second moving axes is set to an integral multiple of the spanner interval, portions having different numbers of deposited layers will appear alternately. Stabilization is possible. However, in this method, an ineffective portion having a length that is an integral multiple of the burner interval is formed at both ends of the glass particle deposit.
  • One way to solve this increase in taper is to narrow the distance between the burners and increase the number of burners. In this way, the interval between the deposition of the glass particles by the outer and second parners is reduced, and the tapered portion can be reduced. However, if the spanner interval is reduced, the number of spanners must be increased in order to produce a glass particle deposit having an effective portion of the same length. Therefore, the gas supply system will be increased, and the equipment cost will be increased.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a glass particle deposit which can reduce a tapered portion formed at an end portion of the glass particle deposit without increasing the number of pruners.
  • a plurality of glass fine particle synthesizing burners are arranged so as to face the rotating starting port, and the starting rod and the glass fine particle synthesizing parr are relatively reciprocated, The turning position of the reciprocating movement is moved in a certain direction, and when the turning position is moved to a predetermined position, the turning position is moved in the opposite direction.
  • the average reciprocating movement distance of the set is set to less than twice the spanner interval, and the above set of operations is repeated to deposit the glass particles on the starting port to produce a glass particle deposit.
  • the operation of returning each of the parners to the initial position by the next movement is one set.
  • each parner in the first movement, each parner is moved to a predetermined position and turned back, and thereafter, the turning position of the reciprocating movement is moved in the direction of the initial position of each parner. In this way, it is desirable that each set of operations required to return each parner to the initial position be one set.
  • the range of movement of the turn-back position of the reciprocating movement is substantially n times (n is an integer of 1 to 3) the distance between the pliers.
  • the moving range of the turning position of the reciprocating movement is a minimum shift of the turning position in one set, which is substantially n times (n is an integer of 1 to 3) the spanner interval. It is desirable that the distance be shorter by the distance.
  • the average moving distance of one turn of the reciprocating movement in one set is substantially (m + 1) (m is a natural number) the length of the spanner interval. It is desirable that
  • the method for producing a glass fine particle deposit according to the present invention includes: Amm is the average travel distance of one return position of the travel, Dmm is the average reciprocal travel distance of one set, A is within the range of 5 to 6 Omm, and D is 4 XA ⁇ D ⁇ It is desirable to be within the range of 240.
  • the glass fine particle deposition end time is set to a point in time when the number of deposited layers in the stationary part becomes substantially uniform in the reciprocating movement.
  • the method for producing a glass fine particle deposit according to the present invention is characterized in that the target glass at the glass fine particle deposition end timing is determined from the relationship between the reciprocating speed and the weight of the glass fine particles deposited until the end of the glass fine particle deposition. It is desirable to determine a reciprocating movement speed at which a fine particle deposition amount can be achieved, and to deposit the glass fine particles at that speed so that the target deposition amount can be achieved at the glass fine particle deposition ending time.
  • the present inventors conducted various studies on the reciprocating movement method, and set the average reciprocating movement distance of one set to less than twice the distance between the wrench and the taper for efficient reciprocation. It has been found that a glass particle deposit with few portions can be manufactured. A is in the range of 5 to 6 O mm and D is 4 XA ⁇ D ⁇ 2 4 when the travel distance of the return position of the reciprocating movement is A mm and the average travel distance of one set is D mm. It is desirable that the value be in the range of 0.
  • the average reciprocating travel distance of one set is the average reciprocating travel distance obtained by dividing the total travel distance of one set by the total number of reciprocations of one set.
  • the return position of the reciprocating movement is a position where the return is made from the outgoing path (the parner relatively moves in a direction away from the initial position) to the return path (the parner relatively moves in the direction of the initial position).
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a situation of relative movement between a starting rod and a wrench in the method of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing another example of the situation of the relative movement between the starting rod and the parner in the method of the present invention. '
  • FIG. 3 is an explanatory view showing another example of the situation of the relative movement between the starting rod and the parner in the method of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing another example of the situation of the relative movement between the starting rod and the parner in the method of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the average reciprocating movement distance and the length of the ineffective portion in the third embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the average reciprocating movement distance and the length of the ineffective portion in the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an outline of production of a glass particle deposit by deposition of glass particles.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a state of relative movement between a starting rod and a parner in a conventional method.
  • 1 is the starting rod
  • 2 is the outer parner
  • 3 is the second parner
  • 4 is the container
  • 5 is the exhaust port
  • 6 is the glass particle deposit
  • 7 is the parner
  • 8 is the tapered part
  • b is an effective part.
  • the basic modes of reciprocation in the method of the present invention include the following 1 to 4 modes of movement.
  • the first moving mode is a method in which the moving distance for each return position of the reciprocating movement is set to be substantially equal.
  • the second movement mode is a method in which, when the return position of the reciprocating movement is repeated to a predetermined position by repeating the reciprocating movement, each set of operations for returning each parner to the initial position in the next movement is a set. It is.
  • the third movement mode is to move each wrench to a predetermined position and turn it back at the first movement, and then turn it back and forth. In this method, the position is moved in the direction of the initial position of each parner, and the operation until each parner returns to the initial position is one set.
  • the fourth movement mode is a method of changing the movement distance of the return position of the reciprocating movement in one set.
  • the number of deposited layers in the stationary part is approximately the same in the length direction at two points, that is, when the turnback position moves to a predetermined position in one set and when each parner returns to the initial position. Become uniform.
  • the reciprocating movement is defined as the forward path 2 XA and the return path is defined as A. Then, the movement of the turning position is repeated in the same direction, and when the turning position of the spanner interval moves, the forward path of the forward and backward movement is kept at 2 XA. Then, the return path is set to 3 XA, the turning position is moved in the reverse direction, and the reciprocating movement until returning to the initial position is set as one set. This is repeated to deposit glass particles.
  • the average distance of one-way reciprocating movement is 2 XA, and the travel distance of one turn is Amm.
  • the length of the portion where the number of deposited layers is insufficient is only 2 XA at each end of the glass fine particle deposit, and the taper becomes the shortest.
  • the shortest taper length in principle is called the principle taper length.
  • the principle taper length is 2 XA.
  • the taper shape is larger than 2 XA.
  • This C is considered to vary slightly depending on the shape of the wrench, but if it is at least within about 12 Omm, the remarkable increase in the taper length can be suppressed.
  • the desirable range is 5 mm ⁇ A ⁇ 60 mm in order to suppress the outer diameter fluctuation at the turnback position, and the range of 2 XA ⁇ (B + l) X A ⁇ 120 is considered optimal.
  • the lower limit 2 XA is a theoretical lower limit.
  • the reciprocating movement is defined as outbound path 2 XA and the return path is defined as A. Then, repeat the movement of the turning position in the same direction, and when the turning position moves to a position Amm farther than the Pana interval, set the reciprocating movement back to the initial position as the Pana interval + A as one set. I do. Then, while repeating this, the deposition of the glass particles is performed.
  • the one-way travel distance of the turn-back position is Amm until the turn-back position moves to a position Amm farther than the distance between the wrench and the one-way average distance of 2XA.
  • the first movement is performed to a position farther than Amni from the Pana distance. Thereafter, the return trip is 2 XA, the forward trip is A, and the distance of one turn at the return position is Amm, and the reciprocating movement is repeated, and the reciprocating movement until returning to the initial position is one set. While repeating this, the deposition of the glass particles is performed. Round trip One way average distance is 2 XA.
  • the reciprocating movement is basically based on a single moving distance of the turn-back position of Amm. This is a mode that includes a movement that becomes larger than that.
  • Outbound 2 XA, return The path is A, and after moving to the position where the turn-back position is shorter by Amm than the Pana interval, the forward path is A, the return path is 2 XA, and the travel distance of one turn is Amm. Randomly include movements where 3 XA etc. The average distance for a one-way trip is 2 XA.
  • the length of the portion where the number of deposited layers is insufficient is only present at each end of the glass particle deposit (A in principle), and the taper length. Can be minimized.
  • the taper shape is actually larger than A.
  • the principle taper length is as short as 2 A or 3 A, the actual taper length hardly changes, as in the first moving mode.
  • C is preferably within about 12 O mm, and considering the 5 ⁇ A ⁇ 6 O mm for stabilizing the outer diameter, the desirable range of the average reciprocating movement D is Is derived in the same way as the pattern of, and becomes 4 XAD 2 40.
  • the lower limit of the reciprocating movement distance is substantially the wrench interval.
  • the multi-layering method is based on the idea that a glass layer must be formed over the entire range of the effective part length for each reciprocation.
  • a change in the concept that even if the glass layer is not formed in the entire range of the effective portion length by one reciprocating movement and the difference in the deposition thickness becomes uniform before the difference becomes significant the idea is changed. Is going. The turning position is moved at least once in one set so that a glass particle deposition layer having a uniform thickness is formed. The effect of this difference in thinking was considered difficult to reduce, and the ineffective portion (tapered portion), for which the invention was not disclosed, could be greatly reduced.
  • the turn-back position of the reciprocating movement is stepwise moved for each reciprocating movement from a position closest to the initial position of the wrench to a position farthest (predetermined position). Move this turnback position to smooth the steady part (effective part)
  • the predetermined distance (the distance between the turning position closest to the initial position of the wrench and the farthest turning position) is approximately n times the wrench distance (where n is 1 to 3). Integer).
  • the distance be shorter than substantially n times (n is an integer of 1 to 3) by the minimum movement distance in one set.
  • the length of the ineffective portion can be shortened most, and the deposition efficiency is high and preferable.
  • the wrench includes a pattern in which the wrench moves between the initial position and the farthest position in a single operation as in the second or third movement mode, one wrench is used at the turnback position. After heating, the time required for heating by the adjacent wrench becomes shorter. In this case, the temperature of the heated portion may increase and the bulk density may increase, but when n is 2 or 3, the effect is reduced and the effect of improving smoothness is improved when 11 is 1. is there.
  • the smoothness of the effective portion is improved, but the length of the ineffective portion is increased and the deposition efficiency is reduced.
  • the length of the non-effective portion becomes shorter by the distance of the parner compared to the conventional technique, and the deposition efficiency is reduced. Decrease is small.
  • the length of the ineffective portion is n times the parner interval.
  • n is preferably 2 or less.
  • the length of the non-effective portion is about the same as the wrench spacing while maintaining the same smoothness as twice of the conventional technology.
  • the length of the ineffective portion is shorter than the banner interval, which cannot be realized by the conventional technology, and the ineffective portion can be minimized, which is the most preferable.
  • FIG. 1 shows an example of a temporal change in the relative position between the departure port and the wrench in the first movement mode.
  • Fig. 1 is for easy comparison with Fig. 8 showing an example of the prior art.
  • the outer wrench 2 on the outermost side of the wrench row and the second wrench 3 are shown. (The same applies to the outer wrench on the opposite side and the inner wrench.) Situation).
  • the numbers on the right side of Fig. 1 indicate the number of layers of glass fine particles deposited on the starting rod 1 during a series of reciprocating movements (one set of reciprocating movements) until the turning position returns to the initial position. .
  • the turning position of the reciprocating movement is set to the deposition of the glass particles.
  • the number of deposited layers in the effective part in one set is always eight.
  • the number of effective layers required for one set increases. For example, the number of floors will increase to 20 in the case of 5 compartments, 24 in the case of 6 compartments, and 28 in the case of 7 compartments.
  • the difference in the number of deposited layers (weight of deposited glass) compared to the conventional technology is 2 Z 5, 6 in the case of 5 compartments. 1/3 in the case of division and 2/7 in the case of 7 divisions.
  • the amount of glass particles deposited can be finely adjusted even if the number of scattered positions is increased for stabilizing the outer diameter.
  • FIG. 2 shows an example of the state of the relative position between the departure opening door and the wrench with time in the second movement mode.
  • Fig. 2 shows an example in which the inside of the wrench is divided into 5 sections for easy comparison with Fig. 8 showing the example of the prior art. (The same situation applies to the outer and inner parnas on the opposite side.)
  • the numerical value on the right side of Fig. 2 indicates the number of layers of glass fine particles formed on the departure port 1 during a series of reciprocating movements (one set of reciprocating movements) until the turning position returns to the initial position. I have.
  • the portion with a small number of deposited layers is located at the end of the base material. Yes There is only one parcel. In other words, the shorter the number of divisions, the shorter the length of the part with the smaller number of deposited layers.
  • the number of effective layers deposited in one set does not increase, and always 4 It is a layer, and it is possible to finely adjust the deposition amount of glass fine particles similarly to the first movement mode.
  • FIG. 3 shows an example of the state of the relative position between the departure opening door and the wrench with time in the third movement mode.
  • Fig. 3 shows an example in which the inside of the pana interval is divided into 5 sections for easy comparison with Fig. 8, which shows an example of the prior art. (The same situation applies to the outer side and the inner side.)
  • the numbers on the right side of Fig. 3 indicate the number of layers of glass fine particles formed on the departure opening 1 during a series of reciprocating movements (one set of reciprocating movements) until the turning position returns to the initial position. ing.
  • the first movement of one set moves to the position one section farther than the distance between the Pana, then turns back and moves two sections, and then moves one section and returns two sections
  • the operation is repeated to return to the initial relative position.
  • each wrench moves to a predetermined position and turns back. Thereafter, the turning position of the reciprocating movement moves by one section in the direction of each wrench's initial position.
  • the number of sedimentary layers in this case is 2, 4, 4, 4, 4, ... as shown on the right side of the figure. There is only one block within the spanner interval.
  • the portion with a small number of deposition layers is the glass particle deposit There is only one block at the edge. That is, when the number of divisions is increased, the length of the portion having a small number of deposited layers is further reduced.
  • the third movement mode shown in FIG. 3 does not increase the number of effective portions deposited in one set even if the number of return positions is increased. There are always four layers, and it is possible to finely adjust the amount of glass particles deposited as in the first and second movement modes.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) show examples of the temporal change in the relative position between the starting rod and the wrench in the fourth movement mode.
  • Fig. 4 shows an example in which the inside of the wrench is divided into 5 sections for easy comparison with Fig. 8 showing the example of the prior art. (Similar situation for the opposite outer and inner parners).
  • the numerical value on the right side of Fig. 4 indicates the number of glass fine particles deposited on the departure opening 1 during a series of reciprocating movements (one set of reciprocating movements) until the turning position returns to the initial position. Is shown.
  • the operation of moving two sections in one direction and returning one section is repeated twice in the first half of one set of reciprocating movement.
  • the turn-back position of the reciprocating movement moves to a position one section farther than the Pana interval. It returns to the initial relative position by moving back four sections.
  • the moving distance of the return position of the reciprocating movement varies between one set, three sets, one set, and three sets during one set.
  • the number of deposited layers is 2, 4, 4, 4, 4 and so on as shown on the right side of the figure.
  • the formation state of the deposited layer is the same except for the pattern for changing the moving distance of the turnback position.
  • the portion with a small number of deposited layers is the portion of the glass fine particle deposit. There is only one block at the edge. That is, when the number of divisions is increased, the length of the portion having a small number of deposited layers is further reduced.
  • the number of effective layers deposited in one set does not increase even if the number of return positions is increased. Since it has four layers, it is possible to finely adjust the amount of glass particles deposited as in the first to third movement modes.
  • the average moving distance of one turn of the reciprocating movement in one set is substantially (m + 1) (m is a natural number) the length of the spanner interval. .
  • one set of reciprocating movement can be completed at the initial reciprocating movement start position, and the length of the tapered portion can be minimized.
  • the distance traveled by each operation greatly deviates from the length of the parner interval (m + 1) by 1 / m (m is a natural number), since the number of deposited layers will change at the overlap with the adjacent parner. Absent.
  • the abbreviation (m + 1) (m is a natural number) of the Pana interval means the (m + 1) th (m is a natural number) of the “Pana interval soil Pana thickness”. .
  • the interval between the turning positions of the reciprocating movement is in the range of 5 to 6 Omm, and more preferably in the range of 5 to 4 Omm. If the distance between the turning positions of the wrench is less than 5 mm, the outer diameter fluctuates before the dispersion effect of the folding position appears, and if it exceeds 6 O mm, the dispersion effect of the folding position decreases.
  • the dispersion effect is the most obtained in order to further reduce the variation in outer diameter.
  • the optimal time point of the end of deposition exists twice in one set in the prior art and the first movement mode, and exists once in the second to fourth movement modes. That is, in the first movement mode, the end point of the deposition of the fine glass particles is desirably a point at which the number of the effective layers deposited twice in one set and the dispersion of the turning position become uniform. In, it is desirable to set at the time when the reciprocating movement has completed the integer set.
  • the weight of the glass fine particle deposit at the end of the deposition of the glass fine particles is in steps of M kg. Can only be adjusted.
  • the glass fine particles deposited between the time when the number of deposited layers in the effective portion and the dispersion of the folded position are uniform and the time when the number of deposited layers in the next effective portion and the dispersion of the folded position are uniform are uniform.
  • the number of layers is smaller than the conventional method. Therefore, the weight of the glass particle deposit can be reduced, and the amount of glass particle deposition can be finely controlled. As a result, a glass particle deposit having a desired weight can be obtained.
  • the moving distance of the turning position is shortened in order to enhance the dispersion effect, the number of deposited layers of glass fine particles required to disperse the turning position increases over the entire length of the glass fine particle deposit. . As the number of deposited layers increases during the optimal termination time, it becomes more difficult to reduce M, so that it is difficult to obtain a deposit of glass fine particles of a desired weight.
  • the reciprocating speed at which the target amount of the deposited glass fine particles can be achieved at the end of the deposition of the glass fine particles is determined. I do. By depositing the glass particles at that speed, the target deposition amount can be achieved at the end of the deposition of the glass particles, and more effective control of the glass particle deposition amount becomes possible.
  • a glass particle synthesizing parner means that glass raw material gas is It does not mean that glass particles are generated using a chemical reaction. It is used as a generic term for a mechanism that has the function of supplying glass particles to the starting rod and of depositing and binding.
  • the glass fine particle deposit obtained by the above method is heated and sintered by a known method and is made transparent to produce a glass base material.
  • the obtained glass base material can be used, for example, as a component for light propagation.
  • glass particles are deposited by reciprocating the starting port up and down.
  • the reciprocating movement is in the pattern shown in Fig. 8, and the starting rod 1 is moved 20 O mm downward, then moved 18 O mm upward and reciprocated.
  • the turning position of the was moved downward by 20 mm.
  • the turn-back position moves down by the Pana interval, the downward movement distance is kept at 20 Omm, the upward movement distance is 22 Omm, and the turn-back position moves upward by 2 Omm at a time.
  • the glass particles were deposited repeatedly by repeating 40 sets as one set until returning to the initial position.
  • the obtained glass fiber deposit for optical fibers has a total length of 110 O mm and an outer diameter of 24 O mm, and the effective portion (the portion where the outer diameter is constant and the core is present) has a length of 500 mm.
  • the length of the tapered portions formed at both ends was 30 O mm. In principle, the length of the tapered portion formed at both ends is 200 mm, but in reality, the glass particles flow outward along the taper, so the effective portion (600 mm) It can be seen that there is a taper to the inside (in this case, 5 O mm at each end).
  • the reciprocating movement was in the pattern shown in Fig. 1, and the starting rod 1 was moved downward by 4 O mm and then moved upward by 2 O mm Then, the turn-back position of the reciprocating movement was moved downward by 2 O mm. After the turn-back position moves down by the Pana interval, the downward movement distance is kept at 4 O mm, the upward movement distance is 60 mm, and the turn-back position moves upward by 2 O mm at a time. To do. One set was taken until returning to the initial position, and 200 sets were repeated. The other conditions were the same as in Comparative Example 1, and the deposition of glass particles was performed.
  • the obtained glass particle deposit has a total length of 900 mm, an outer diameter of 240 mm, an effective portion length of 500 mm, and a taper portion formed at both ends with a length of 2 mm each. It was 0 O mm. Compared with Comparative Example 1, the length of the effective portion was not changed, but the length of the non-effective portion (tapered portion) could be shortened by 10 mm each.
  • Example 2 Under the same conditions as in Example 1, glass particles were deposited with a parner interval of 26 Omm so as to obtain a glass particle deposit having substantially the same length as Comparative Example 1.
  • the starting rod 1 was moved downward by 4 O mm, then moved upward by 2 O mm, and the turn-back position of the reciprocating movement was moved downward by 2 O mm.
  • the turn-back position After the turn-back position has moved down by the wrench interval, keep the downward movement distance at 4 O mm, set the upward movement distance to 6 O mm, and move the turn-back position upward by 20 mm. To One set was taken to return to the initial position, and 200 sets were repeated.
  • the obtained glass particle deposit had a total length of 114 O mm, the length of the tapered portion at each end was 20 O mm as in Example 1, and the length of the effective portion was 74 O mm. .
  • the method of the present invention can increase the length of the effective portion. You can see that.
  • the travel distance of the return position is assumed to be Amm, and the forward (B + 1) XA and return travel B XA is repeated. I do.
  • the turning position is moved in the reverse direction, and a series of reciprocating movements until the turning position returns to the initial position is set as one set, and this is repeated to deposit glass particles.
  • A 20 mm, and other conditions (such as the distance between the wrench and the starting rod diameter) are the same as those in Example 1, and a glass particle deposit having an outer diameter of 24 Omm is prepared.
  • the relationship between the change in B and the length of the ineffective portion at this time is as follows.
  • the travel distance of the return position is assumed to be Amm.
  • Outbound (B + 1) XA, return B Repeat the forward and backward movement of XA, and move the return position to a position shorter than the spanner interval by A. After that, a series of reciprocating movements in which the wrench returns to the initial position in the next movement is regarded as one set, and this is repeated to deposit glass particles.
  • A 20m m, and other conditions (such as the distance between the wrench and the starting rod diameter) are the same as in Example 1, and a glass particle deposit having a base material outer diameter of 24 Omm is prepared.
  • the length of the ineffective portion at this time is 195, 199, 202, 206, 207, 223, 245, 260, and 28 Omm.
  • Figure 6 shows this situation.
  • the effect of reducing the ineffective portion compared to the third embodiment is the effect that the principal taper length is shortened by Amm for the same average moving distance. At D 240, it converges to around 200 mm.
  • the average reciprocating movement distance of one set is less than twice the spanner interval, and the turning position is moved for each reciprocating movement.
  • the travel distances on the outbound and inbound routes will not be an integral multiple of the Pana interval.
  • the ineffective portion formed at both ends of the glass fine particle deposit is always shorter in the present invention. That is, the deposition efficiency is improved.
  • the ineffective portions at both ends of the glass particle deposit are lengthened in proportion to the spanner interval. However, in the most preferred embodiment of the present invention, the ineffective portion length is minimized regardless of the spanner interval. It is possible to In other words, it is possible to minimize the ineffective part length even if the spanner interval is lengthened and the glass particle deposit is enlarged.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION without increasing the number of The formed tapered portion can be reduced. It is also easy to adjust the weight of the glass particle deposit.

Description

明 細 書 ガラス微粒子堆積体の製造方法 く技術分野〉
本発明は、 出発ロッドとガラス微粒子合成用パーナとを相対的に往復移動させ ながら、 出発ロッドの径方向にガラス微粒子を堆積させるガラス微粒子堆積体の 製造方法に関する。 本発明は、 特にガラス微粒子堆積体の上部および下部に形成 されるテーパ部が少ないガラス微粒子堆積体が得られるガラス微粒子堆積体の製 造方法に関する。 ぐ背景技術 >
大型の多孔質ガラス母材を高速で製造する方法を、 図 7を参照して説明する。 容器 4内の出発口ッド 1に対向させて複数のガラス微粒子合成用パーナ 7を一定 間隔で配置してある。 回転する出発口ッド 1と前記パーナ 7の列を相対的に往復 移動させ、 出発ロッド 1の表面にガラス微粒子を層状に堆積させてガラス微粒子 堆積体 6を得る。 容器 4から堆積しなかったガラス微粒子や熱を排気している。 図 7では、 出発ロッド 1を上下に往復移動する例を示している。 ガラス微粒子堆 積体 6は、 光ファイバ用のものであり、 上部および下部では、 テーパ部 8、 8が 形成されている。 また、 ガラス微粒子堆積体 6は、 母材を線引きして光ファイバ となる有効部 bと、 この有効部 bの上側および下側に形成された、 良品とはなら ない非有効部 aとに分けられる。
このようなガラス微粒子堆積体の製造方法においては、 品質向上の観点からガ ラス微粒子堆積体の長手方向にわたって外径変動を少なくすることが望まれてい る。 生産性の観点からガラス微粒子堆積体の端部に形成されるテーパ部の長さを できるだけ短くすることも望まれている。
外径変動を低減させる例として、 往復移動の片道の移動距離をパーナの間隔分 とし、 往復移動ごとに往復移動の開始位置を移動させていく方法がある。 この方 法では往復運動の開始位置が所定の位置まで移動した後は逆方向へ移動させて最 初の位置に戻す。 往復移動の折り返し点は、 実質的に堆積時間が長くなつており、 これらの折り返し点をガラス微粒子堆積体の全体に分散させる。 ガラス微粒子の 堆積時間やパーナ火炎等のガラス微粒子堆積体への当たり方の変動をガラス微粒 子堆積体の各位置で平均的に一致させることでガラス微粒子の堆積量を長手方向 に等しくし、 外径変動を低減する方法が提案されている （特許文献 1参照）。
外径変動を低減する方法として、 特許文献 1記載の方法をベースとし、 ガラス 微粒子堆積体全域をモニタできる C C Dカメラと中央情報処理装置を用いてガラ ス微粒子堆積体全体の外径変動を測定する方法がある。 この方法では、 ガラス微 粒子堆積体全域を単独でトラバースできる捕助パーナによってガラス微粒子の堆 積量の少ない部分のガラス微粒子の堆積を補うことで外径変動の低減を行う （特 許文献 2参照）。
また、 トラバースの開始位置を移動させながらガラス微粒子の堆積を行う際に、 ガラス微粒子堆積体全体にクリーンエアを供給し、 ガラス微粒子堆積体長手方向 の堆積時温度勾配を低減するようにする方法がある （特許文献 3参照）。
さらに、 往復移動の折り返し位置の移動を円滑に行わせる方法として、 パーナ 列を第 1移動軸上に設置して往復移動させ、 前記第 1移動軸を第 2移動軸上に設 置する方法がある。 この方法では各移動軸の往復移動を一定間隔の単純往復移動 としつつ各移動軸の往復距離、 往復移動速度、 又は距離と速度の両方を異ならせ ることで折り返し位置の移動を行わせる方法が提案されている （特許文献 4、 特 許文献 5参照）。
[特許文献 1 ]
特開平 3— 2 2 8 8 4 5号公報
[特許文献 2 ]
特開平 1 0— 1 5 8 0 2 5号公報 [特許文献 3 ]
特開平 4一 2 6 0 6 1 8号公報
[特許文献 4 ]
特開 2 0 0 1— 1 9 4 4 1号公報
[特許文献 5 ]
特開 2 0 0 1— 3 1 4 3 1号公報 特許文献 1に示されるようなトラバースの折り返し位置を移動させる方法の場 合、 出発ロッドとパーナとの相対位置、 堆積層数の 1例を示すと図 8のようにな る。 ガラス微粒子堆積体の両端に位置するパーナにより堆積するガラス微粒子の 堆積形状がテーパ状となる （端部ほど堆積層数が少なくなる）。
図 8はパーナ列の 1番外側の外側パーナ 2と 2番目のパーナ 3の部分を示した もので、 反対側の外側パーナとその内側のパーナについても同様の状況である。 右側の数値は折り返し位置が始めの位置に戻るまでの一連の往復移動 （1セット の往復移動） の間に出発口ッド 1上に形成されるガラス微粒子の堆積層数を示し ている。 図 8の例は 1セットの往復移動間に 1 0往復する例であり、 堆積層数は 最大 2 0層である。 図 8の 2 0層より下の部分は 3番目以降のパーナによる堆積 があるため、 下端部を除いて一定の 2 0層となる。 原理的には端のパーナによつ てガラス微粒子が堆積する部分のみ堆積層数が少なくなる。 しかし、 実際にはガ ラス微粒子堆積体の端部ではガラス微粒子がテーパ状に堆積するので端から 2番 目に位置するパーナによるガラス微粒子も外側に流れて該ガラス微粒子の多くが テーパ状に堆積し、 非有効部であるテーパ部が増大する結果となる。 同じ往復移 動方式を採用している特許文献 2や特許文献 3の方法でも同形状のテーパ部が形 成される。
また、 ガラス微粒子堆積工程を終了させる時期は、 定常部の堆積層数が均一に なる瞬間が最適である。 し力、し、 折り返し位置を密に分散させると堆積層数が均 —になるまでに堆積する層数が増加するので、 ガラス微粒子堆積量の調整が難し くなる。 そのため前記特許文献 1には、 堆積量が目標重量に近くなつたところで 折り返し位置の分散間隔を大きく し、 ガラス微粒子堆積量の調整を行うことが開 示されている。 しかし、 この方法は折り返し位置の分散による外径安定化効果を 低下させることになる。
特許文献 1 ~ 3の方法とはガラス微粒子の堆積形態が異なる特許文献 4及び 5 の方法では、 2つの移動軸によりバーナを移動させるため、 制御系が複雑になる。 定常部の堆積層数は 2つの移動軸の移動距離と移動速度の差によって異なるが、 堆積層数は均一とはならず、 堆積層数が異なる部分が交互に出現するか、 これに 加えてさらに堆積層数が異なる部分が出現する形となる。 この方法では、 例えば、 第 1及び第 2移動軸の移動距離をパーナ間隔の整数倍とすれば堆積層数が異なる 部分が交互に出現する形となり、 交互に出現する間隔を細かくとれば外径安定化 が可能である。 しかしながらこの方法では、 ガラス微粒子堆積体の両端部にはバ ーナ間隔の整数倍の長さの非有効部が形成される。
このテーパ部の増大を解決する方法の 1つとしてパーナ間隔を狭め、 その分バ ーナの本数を増やすことが考えられる。 このようにすれば外側のパーナ及び 2番 目のパーナによるガラス微粒子の堆積間隔が小さくなり、 テーパ部の低減が可能 である。 しカゝし、 パーナ間隔を小さくすると同じ長さの有効部を持つガラス微粒 子堆積体を製造するためにはパーナ本数を増やすことが必要となる。 そのため、 ガスの供給系を増やすことになり、 設備コストを増加させることになる。
さらに、 パーナ火炎どうしの干渉が発生すると各パーナの堆積効率が不安定に なり、 外径変動を発生するため、 パーナ間隔を短くするのにも限界があり、 飛躍 的なテーパ部削減効果は望めない。
本発明の目的は、 パーナ本数を増やすことなく、 ガラス微粒子堆積体の端部に 形成されるテーパ部分を低減できるガラス微粒子堆積体の製造方法を提供するこ とである。 く発明の開示 > 本発明のガラス微粒子堆積体は、 回転する出発口ッドに対向させて複数本のガ ラス微粒子合成用バーナを配置し、 前記出発ロッドとガラス微粒子合成用パーナ とを相対的に往復移動させ、 往復移動の折り返し位置を一定方向に移動させ、 前 記折り返し位置が所定の位置まで移動したところで逆方向に移動させるようにし、 各パーナが初期の位置に戻るまでの操作を 1セットとし、 前記 1セットの平均往 復移動距離をパーナ間隔の 2倍未満として、 前記 1セットの操作を繰り返してガ ラス微粒子を出発口ッドに堆積させてガラス微粒子堆積体を製造することである。 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 往復移動の折り返し位置の 1回毎 の移動距離を略等間隔とすることが望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 往復移動の折り返し位置が 所定の位置まで移動したとき、 次の移動で各パーナを初期の位置まで戻す操作を 1セットとすることが望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 最初の移動で各パーナを所 定の位置まで移動させて折り返し、 以後は往復移動の折り返し位置を各パーナの 初期の位置の方向に移動させるようにし、 各パーナが初期の位置に戻るまでの操 作を 1セットとすることが望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 1セットの中で往復移動の 折り返し位置の移動距離を変化させることが望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 往復移動の折り返し位置の 移動範囲がパーナ間隔の略 n倍 （nは 1〜3の整数） であることが望ましい。 また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 往復移動の折り返し位置の 移動範囲がパーナ間隔の略 n倍 （nは 1〜3の整数） よりも 1セットにおける折 り返し位置の最小移動距離分短い距離であることが望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 1セットにおける往復移動 の折り返し位置の 1回の平均移動距離がパーナ間隔の略 （m + 1 ) 分の一 （mは 自然数） の長さであることが望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 前記 1セットにおける往復 移動の折り返し位置の 1回の平均移動距離を Ammとし、 1セットの平均往復移 動距離を D mmとし、 Aが 5 〜 6 O mmの範囲内にあり、 かつ、 Dが 4 X A≤D ≤ 2 4 0の範囲内にあることが望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 ガラス微粒子堆積終了時期 を、 前記往復移動において定常部の堆積層数が略均一となる時点に設定すること が望ましい。
また、 本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法は、 往復移動の速度とガラス微 粒子堆積終了までの間に堆積するガラス微粒子の重量との関係から、 前記ガラス 微粒子堆積終了時期で目標とするガラス微粒子堆積量を達成できる往復移動速度 を決定し、 その速度でガラス微粒子の堆積を行うことによって、 前記ガラス微粒 子堆積終了時期で目標堆積量が達成できるようにすることが望ましい。
また、 上述のガラス微粒子堆積体の製造方法によりガラス微粒子堆積体を製造 し、 製造されたガラス微粒子堆積体を加熱し透明化してガラス母材を製造するこ とが望ましい。
本発明者らはテーパ状部分の長さをできるだけ短くするため、 往復移動の方式 について種々検討を行い、 1セットの平均往復移動距離をパーナ間隔の 2倍未満 とすることで、 効率的にテーパ部分の少ないガラス微粒子堆積体が製造できるこ とを見出した。 往復移動の折り返し位置の移動距離を Amm、 1セッ トの平均往 復移動距離を D mmとしたときに、 Aが 5 〜 6 O mmの範囲にあり、 かつ Dが 4 X A≤D≤ 2 4 0の範囲となるようにすることが望ましい。
ここで 1セッ トの平均往復移動距離とは、 1セッ トのトータノレ移動距離を 1セ ットの往復回数で割った平均的な往復移動の距離である。
また、 往復移動の折り返し位置とは、 往路 （パーナが初期の位置から離れる方 向へ相対移動する） から復路 （パーナが初期の位置の方向へ相対移動する） へ折 り返す位置である。
<図面の簡単な説明 > 図 1は、 本発明の方法における出発ロッドとパーナとの相対移動の状況の 1例 を示す説明図である。
図 2は、 本発明の方法における出発ロッドとパーナとの相対移動の状況の他の 1例を示す説明図である。 '
図 3は、 本発明の方法における出発ロッドとパーナとの相対移動の状況の他の 1例を示す説明図である。
図 4は、 本発明の方法における出発ロッドとパーナとの相対移動の状況の他の 1例を示す説明図である。
図 5は、 実施例 3における平均往復移動距離と非有効部長さとの関係を示すグ ラフである。
図 6は、 実施例 4における平均往復移動距離と非有効部長さとの関係を示すグ ラフである。
図 7は、 ガラス微粒子の堆積によるガラス微粒子堆積体製造の概要を示す説明 図である。
図 8は、 従来法での出発ロッドとパーナとの相対移動の状況の 1例を示す説明 図である。
なお、 図中の符号、 1は出発ロッド、 2は外側パーナ、 3は 2番目のパーナ、 4は容器、 5は排気口、 6はガラス微粒子堆積体、 7はパーナ、 8はテーパ部、 aは非有効部、 bは有効部である。
<発明を実施するための最良の形態 >
本発明の方法における往復移動の基本的な方式としては、 次の 1〜4の移動形 態がある。 第 1の移動形態は往復移動の折り返し位置の 1回毎の移動距離を略等 間隔とする方式である。 第 2の移動形態は往復移動を繰り返して往復移動の折り 返し位置が所定の位置まで移動したときに、 次の移動で各パーナを初期の位置ま で戻すようにする操作を 1セットとする方式である。 第 3の移動形態は最初の移 動で各パーナを所定の位置まで移動させて折り返し、 以後は往復移動の折り返し 位置を各パーナの初期の位置の方向に移動させるようにし、 各パーナが初期の位 置に戻るまでの操作を 1セットとする方式である。 また、 第 4の移動形態は 1セ ット中で往復移動の折り返し位置の移動距離を変化させる方式である。
前記第 1の移動形態では、 1セットの中で折り返し位置が所定の位置まで移動 した時点と各パーナが初期の位置に戻った時点の 2点で定常部の堆積層数が長さ 方向で略均一となる。
この第 1の移動形態において最適な実施形態では、 折り返し位置の 1回毎の移 動距離を A (mm) とすると、 往復移動を往路 2 XA、 復路を Aとする。 そして、 折り返し位置の移動を同方向に繰返し、 パーナ間隔折り返し位置が移動したら往 復移動の往路は 2 XAのままとする。 そして、 復路のみ 3 XAとし、 逆方向に折 り返し位置を移動していき一番初めの位置に戻るまでの往復移動を 1セットとし、 これを繰り返しながらガラス微粒子の堆積を行う。 往復移動片道の平均距離 2 X A、 1回の折り返し位置の移動距離は Ammとなる。 このようにすれば堆積層数 が足りない部分の長さは、 ガラス微粒子堆積体の両端に各 2 X Aずつ存在するだ けであり、 最もテーパが短くなる。 この原理的に最も短いテーパ長を原理テーパ 長という。 この場合は原理テーパ長が 2 X Aである。 ただし、 現実的には、 テー パの形状に沿つてガラス微粒子が流れるため、 テ一パ形状は 2 XAより大きくな る。 往路 3 XA、 復路 2 XAとし、 パーナ間隔だけ折り返し位置が移動した後、 往路 3 XA、 復路 4 XAとする （往復移動片道の平均距離 3 XA) と、 堆積層数 が足りない部分は、 ガラス微粒子堆積体の両端各 3 XAとなる （原理テーパ長 3 XA)。 しかし、 原理テーパ長が 1 20mm程度以下では、 テーパの傾斜に沿つ てガラス微粒子が流れ、 堆積効率が悪くなる影響の方が支配的であり、 実際のテ ーパ長は、 原理テーパ長が 2 Aのときと 3 Aのときではほどんど変化しない。 ただし、 往復移動片道の平均距離を 4 ΧΑ、 5 ΧΑ、 · · · と増やせば、 原理 テーパ長も 4 ΧΑ、 5 ΧΑ、 ' ' ' と増力 []していく。 実際に堆積層数が足りない 部分の長さが増加することで、 原理テーパ長がある程度長くなると、 テーパに沿 つてガラス微粒子が流れる影響以上にテーパ長が長くなり始める。 折り返し位置 の移動距離を Ammとし、 往復移動片道の平均距離を示す係数を Bとしたときに (B+ 1) XA=Cmm (B= l、 2、 3 ■ · · ) を定義すれば、 テーパ長の增 加が顕著になり始める Cが存在すると考えられる。
この Cは、 パーナの形状などにより、 多少変化すると考えられるが、 少なくと も 1 2 Omm程度以内にしておけば、 著しくテーパ長が長くなるのを抑えること ができる。 望ましい範囲は、 折り返し位置での外径変動を抑えるために 5mm≤ A≤ 60mmであり、 2 XA≤ (B+ l) X A≤ 1 20の範囲が最適と考えられ る。 ここで下限 2 XAは、 原理的な下限である。 また、 外径変動を抑えるために 更に好適な Aは、 5≤A≤40である。 往復移動の平均距離 Dは、 D= 2 X (B + 1 ) X Amm (Β= 1、 2、 · · ■ ) なので （B+ l) XA = D÷2となる。 上記した望ましい範囲 2 XA≤ (B+ l) XA≤ 1 20に代入し、 この不等式を 往復移動の平均距離に整理すると 4 XA D 240となる。
第 2の移動形態において最適な形態では、 往復移動を往路 2 XA、 復路を Aと する。 そして、 折り返し位置の移動を同方向に繰返し、 パーナ間隔より Amm遠 い位置まで折り返し位置が移動したら往復移動の復路をパーナ間隔 + Aとして一 番初めの位置に戻すまでの往復移動を 1セットとする。 そして、 これを繰り返し ながらガラス微粒子の堆積を行う。 往復移動片道の平均距離 2 XA、 パーナ間隔 よりも Amm遠い位置まで折り返し位置が移動するまでは折り返し位置の 1回の 移動距離が Ammとなる。
第 3の移動形態において最適な形態では、 最初の移動でパーナ間隔より Amni 遠い位置まで移動させる。 以後は復路を 2 XA、 往路を A、 折り返し位置の 1回 の移動距離を Ammとして往復移動を繰り返し一番初めの位置に戻すまでの往復 移動を 1セットとする。 これを繰り返しながらガラス微粒子の堆積を行う。 往復 移動片道の平均距離 2 XAである。
また、 第 4の移動形態における最適な実施形態では、 折り返し位置の 1回の移 動距離を Ammとする往復移動を基本とするが、 1セットの中で折り返し位置の 1回の移動距離が Aよりも大きくなる移動を含む形態である。 往路を 2 XA、 復 路を Aとし、 折り返し位置がパーナ間隔より Amm短い位置まで移動した後は往 路を A、 復路を 2 X Aとして、 折り返し位置の 1回の移動距離を Ammとするの を基本とするが、 往路が 3 X A等となる移動をランダムに含む。 往復移動の片道 の平均距離は 2 X Aである。
前記第 2〜 4の最適移動形態においては、 堆積層数の足りない部分の長さはガ ラス微粒子堆積体の両端に各 Aずつ存在するだけであり （原理テーパ長 A)、 テ 一パ長を最も短くすることができる。 ただし、 現実的にはテーパ形状は Aよりも 大きくなる。 前記第 1の移動形態と同様に原理テーパ長が 2 A、 3 Aのように短 いときには実際のテーパ長はほとんど変化しない。
また、 往復移動片道の平均移動距離を示す係数を Bとしたときに （B + 1 ) X A = C mm ( B = 1、 2、 3 ■ · · ) を定義すれば、 テーパ長増加が顕著になり 始める Cが存在する。
第 1の移動形態同様、 Cは 1 2 O mm程度以内が望ましく、 外径安定化のため の 5≤A≤ 6 O mmを考慮すれば、 往復移動の平均距離 Dの望ましい範囲は、 第 1のパターンと同様に導出され、 4 X A D 2 4 0となる。
前記特許文献 1〜 5の発明においては、 往復移動距離 （片道） は略パーナ間隔 が下限とされている。 これは多層付け法が 1回の往復移動毎に有効部長の全範囲 にガラス層を形成しなければならないとの考え方に基づいていることを示してい る。 しかし、 本発明では 1回の往復移動によって有効部長の全範囲にガラス層を 形成させなくても堆積厚さの差が顕著になる前に均一化がなされればよいとの発 想の転換を行っている。 折り返し位置の移動を行う 1セット中に少なくとも 1回 以上均一厚のガラス微粒子堆積層が形成されるようにしている。 この考え方の違 いによる効果が、 低減が難しいと考えられ、 発明開示がされていなかった、 非有 効部 （テーパ状部） の大幅な低減を可能とした。
本発明の方法においては、 往復移動の折り返し位置を初期のパーナの位置に最 も近い位置から最も遠くなる位置 （所定の位置） までの間で往復移動毎に段階的 に移動させる。 定常部 （有効部） の平滑化のためには、 この折り返し位置を移動 させる所定の距離 （初期のパーナの位置に最も近い折り返し位置と最も遠い折り 返し位置との間の距離） を、 前記第 1の移動形態においてはパーナ間隔の略 n倍 ( nは 1〜3の整数） とする。 前記第 2〜第 4の移動形態においてはパーナ間隔 の略 n倍 （nは 1〜3の整数） よりも 1セットにおける最小移動距離分短くする のが好ましい。 特に nが 1の場合が最も非有効部の長さを短くすることができ、 堆積効率がよく好ましい。 なお、 前記第 2又は第 3の移動形態のように、 パーナ が初期の位置と最も遠い位置との間を 1回の動作で移動するパターンを含む場合 には、 その折り返し位置では 1つのパーナで加熱された後、 隣接するパーナで加 熱されるまでの時間が短くなる。 この場合、 加熱部分の温度が高くなり嵩密度が 大きくなる可能性があるが、 11が 1の場合に比べて nが 2又は 3の場合にはその 影響が緩和され平滑性が向上する効果がある。
従来技術と同様に nを大きくすると有効部の平滑性が向上するが非有効部の長 さは長くなり堆積効率が低下する。 しかし、 本発明では従来技術と同じ整数倍を 選択して平滑性を従来技術と同程度に保っても、 従来技術に比較して非有効部の 長さは略パーナ間隔分短くなり、 堆積効率の低下は少ない。
平均往復移動距離をパーナ間隔の 2倍とする従来技術では、 折り返し位置を移 動させる所定の距離がパーナ間隔の n倍の場合、 非有効部の長さはパーナ間隔の n倍となる。 平均往復移動距離がパーナ間隔の 2倍未満である本発明の場合は、 非有効部の長さは n = 1の場合はパーナ間隔より小さくなる。 n = 2又は 3の場 合はそれぞれ略パーナ間隔又はパーナ間隔の 2倍よりも若干大きくなるだけであ り、 従来技術のパーナ間隔の n倍に比較して短くなつている。 nは 2以下が好ま しく、 n = 2では従来技術の 2倍と同じ平滑性を保ちつつ、 非有効部の長さは略 パーナ間隔程度となる。 さらに nが 1のときは従来技術では実現できなかったバ ーナ間隔以下の非有効部長となり、 非有効部を最も短くすることができるので最 も好ましい。
前記第 1の移動形態における出発口ッドとパーナとの相対位置の経時変化の状 況の 1例を図 1に示す。 図 1は従来技術の例を示す図 8との比較が容易なように パーナ間隔内を 5区画に分割した例について、 パーナ列の 1番外側の外側パーナ 2と 2番目のパーナ 3の部分を示したもので （反対側の外側パーナとその内側の パーナについても同様の状況となる） ある。 図 1の右側の数値は折り返し位置が 始めの位置に戻るまでの一連の往復移動 （1セットの往復移動） の間に出発ロッ ド 1上に形成されるガラス微粒子の堆積層数を示している。
図 1の例では、 1セットの往復移動の前半においては 1方向へ 2区画分移動し て 1区画戻し、 後半においては 1方向へ移動は 2区画分のままとし、 3区画分戻 すようにして初期の相対位置に戻るようにしている。 この場合の堆積層数は図の 右側に示したように 2， 6, 8, 8, 8 · · ' となっており、 有効部の堆積層数 より少ない部分は、 ガラス微粒子堆積体の母材端部のパーナ間隔内のわずかに 2 区画のみである。
この折り返し方式の場合は、 さらに分散効果を高めるためにパーナ間隔内の分 割数を増やしていっても、 堆積層数が少ない部分は母材の端に位置する 2区画の みしか存在しない。 すなわち、 分割数を増やすと堆積層数の少ない部分の長さは さらに短くなつていく。
例えば、 20 Ommのパーナ間隔に対し、 40 mmずつ折り返し位置を移動し ているのが図 1の分割数 5区間 （200mm÷40mni= 5区間） に相当する。 この場合、 堆積層数が足りない部分の長さは 4 OmmX 2区間 = 8 Ommとなる が、 より分散効果を向上させるために折り返し位置が 2 Omm間隔で分散させる。 20 Ommのパーナ間隔内は 10区間 （ 200 mm÷ 20 mm= 10区間） に分 割されることになり、 堆積層数が足りない部分の長さは 2 OmmX 2区間 =40 mmとなる。 1回ごとの 1方向への移動距離がほぼパーナ間隔である従来技術で は、 20 Ommの全間隔において堆積層数が足りなかったのに対し、 この方法に よれば堆積層数が足りない部分の長さはわずかに 4 Ommである。 この堆積層数 が足りない部分の長さを減少させる効果は、 パーナ間隔が長くなるほど大きくな る。
さらに第 1の移動形態によれば、 往復移動の折り返し位置をガラス微粒子堆積
12 i 体全長に分散させるための一連の往復移動の 1セットにかかる堆積層数が少なレ、 という効果がある。 すなわち、 図 8の従来技術では 1セットの間に有効部の層数 で 2 0層ガラス微粒子を堆積させるのに対し、 図 1の本発明の方法では 8層しか 堆積しない。
図 1の方式では 1セットでの有効部での堆積層数は常に 8層である。 これに対 し従来の製法では分散効果を高めるために折り返し位置の移動距離を短くしたり、 パーナ間隔を長くしたりすると、 1セットに要する有効部の堆積層数が増加して いく。 例えば 5区画の場合で 2 0層、 6区画の場合で 2 4層、 7区画の場合で 2 8層と増加していく。
平均往復移動距離がパーナ間隔の 2倍である従来技術とこの第 1の移動形態で は、 半セット毎に折り返し位置の分散と有効部の堆積層数が均一となる時点があ り、 この時点でガラス微粒子堆積工程を終了させるのが好ましい。 このときの従 来技術と比較した堆積層数 （^堆積ガラス重量） の差 （第 1の移動形態の堆積層 数 ÷従来技術の堆積層数） は、 5区画の場合で 2 Z 5、 6区画の場合で 1 / 3、 7区画の場合で 2 / 7となる。 第 1の移動形態では外径安定化のために折り返し 位置の分散数を増やしてもガラス微粒子堆積量を細かく調整することができる。 次に前記第 2の移動形態における出発口ッドとパーナとの相対位置の経時変化の 状況の 1例を図 2に示す。 図 2は従来技術の例を示す図 8との比較が容易なよう にパーナ間隔内を 5区画に分割した例について、 パーナ列の 1番外側の外側バ一 ナ 2と 2番目のパーナ 3の部分を示したもので （反対側の外側パーナとその内側 のパーナについても同様の状況となる） ある。 図 2の右側の数値は折り返し位置 が始めの位置に戻るまでの一連の往復移動 （1セットの往復移動） の間に出発口 ッド 1上に形成されるガラス微粒子の堆積層数を示している。
図 2の例では、 1セットの往復移動の前半においては 1方向へ 2区画分移動し て 1区画戻し、 往復移動の折り返し位置がパーナ間隔分より 1区画遠い位置まで 移動した後、 次の移動で初期の相対位置に戻るようにしている。 パーナ間隔分よ りも 1区画遠い所定の位置まで、 往復移動の折り返し位置は 1区画ずつ移動する。 この場合の堆積層数は図の右側に示したように 2， 4, 4, 4, 4 - · ' となつ ており、 有効部の堆積層数より少ない部分は、 ガラス微粒子堆積体の端部のバー ナ間隔内のわずかに 1区画のみである。
この折り返し方式においても、 第 1の移動形態と同様にさらに分散効果を高め るためにパーナ間隔内の分割数を增やしていっても、 堆積層数が少ない部分は母 材の端に位置する 1区画のみしか存在しない。 すなわち、 分割数を增やすと堆積 層数の少ない部分の長さはさらに短くなっていく。
例えば、 20 Ommのパーナ間隔に対し、 40 mmずつ折り返し位置を移動し ているのが図 2の分割数 5区間 （200mm÷40 mm= 5区間） に相当する。 この場合、 堆積層数が足りない部分の長さは 4 OmmX 1区間 =4 Ommとなる が、 より分散効果を向上させるために折り返し位置が 2 Omm間隔で分散される ようにすると、 20 Ommのパーナ間隔內は 1 0区間 （ 200 mm÷ 20 mm = 1 0区間） に分割されることになり、 堆積層数が足りない部分の長さは 2 Omm X 1区間 = 20mmとなる。
さらに、 図 2に示した第 2の移動形態も第 1の移動形態と同様、 折り返し位置 の分散数を増やしても 1セット中に堆積する有効部の堆積層数は増加することは なく常に 4層であり、 第 1の移動形態と同様にガラス微粒子堆積量を細かく調整 することが可能である。
次に前記第 3の移動形態における出発口ッドとパーナとの相対位置の経時変化 の状況の 1例を図 3に示す。 図 3は従来技術の例を示す図 8との比較が容易なよ うにパーナ間隔内を 5区画に分割した例について、 パーナ列の 1番外側の外側バ ーナ 2と 2番目のパーナ 3の部分を示したもので （反対側の外側パーナとその内 側のパーナについても同様の状況となる） ある。 図 3の右側の数値は折り返し位 置が始めの位置に戻るまでの一連の往復移動 （1セットの往復移動） の間に出発 口ッド 1上に形成されるガラス微粒子の堆積層数を示している。
図 3の例では、 1セットの最初の移動でパーナ間隔分より 1区画遠い位置まで 移動させた後、 折り返して 2区画分移動させ、 以後 1区画分移動して 2区画戻す 操作を繰り返して初期の相対位置に戻るようにしている。 最初の移動で各パーナ が所定の位置まで移動して折り返し、 以後は往復移動の折り返し位置が各パーナ の初期の位置の方向に 1区画ずつ移動する。 この場合の堆積層数は図の右側に示 したように 2， 4， 4， 4 , 4 · · ■ となっており、 有効部の堆積層数より少な い部分は、 ガラス微粒子堆積体の端部のパーナ間隔内のわずかに 1区画のみであ る。
この折り返し方式においても、 第 1、 第 2の移動形態と同様にさらに分散効果 を高めるためにパーナ間隔内の分割数を増やしていっても、 堆積層数が少ない部 分はガラス微粒子堆積体の端に位置する 1区画のみしか存在しない。 すなわち、 分割数を増やすと堆積層数の少ない部分の長さはさらに短くなつていく。
図 3に示した第 3の移動形態も第 1、 第 2の移動形態と同様、 折り返し位置の 分散数を増やしても 1セット中に堆積する有効部の堆積層数は増加することはな く常に 4層であり、 第 1、 第 2の移動形態と同様にガラス微粒子堆積量を細かく 調整することが可能である。
次に前記第 4の移動形態における出発ロッドとパーナとの相対位置の経時変化 の状況の例を図 4 ( a ) 及び （b ) に示す。 図 4は従来技術の例を示す図 8との 比較が容易なようにパーナ間隔内を 5区画に分割した例について、 パーナ列の 1 番外側の外側パーナ 2と 2番目のパーナ 3の部分を示したもので （反対側の外側 パーナとその内側のパーナについても同様の状況となる） ある。 図 4の右側の数 値は折り返し位置が始めの位置に戻るまでの一連の往復移動 （1セットの往復移 動） の間に出発口ッド 1上に形成されるガラス微粒子の堆積層数を示している。 図 4 ( a ) の例では、 1セッ トの往復移動の前半においては 1方向へ 2区画分 移動して 1区画戻す操作を 2回繰り返す。 その後、 4区画移動させて往復移動の 折り返し位置がパーナ間隔分より 1区画遠い位置まで移動するようにし、 後半に おいては復路 2区画、 往路 1区画の往復移動を 2回繰り返した後、 次の移動で 4 区画戻すことにより初期の相対位置に戻るようにしている。 往復移動の折り返し 位置の移動距離は、 1セッ トの間に 1区画、 3区画、 1区画、 3区画と変化する。 この場合の堆積層数は図の右側に示したように 2， 4， 4， 4 , 4 · ■ · となつ ており、 有効部の堆積層数より少ない部分は、 ガラス微粒子堆積体の端部のバー ナ間隔内のわずかに 1区画のみである。 図 4 ( b ) の例は折り返し位置の移動距 離を変化させるパターンが異なるだけで堆積層の形成状態は同じである。
この折り返し方式においても、 第 1〜第 3の移動形態と同様にさらに分散効果 を高めるためにパーナ間隔内の分割数を増やしていっても、 堆積層数が少ない部 分はガラス微粒子堆積体の端に位置する 1区画のみしか存在しない。 すなわち、 分割数を増やすと堆積層数の少ない部分の長さはさらに短くなつていく。
図 4に示した第 4の移動形態も第 1〜 3の移動形態と同様、 折り返し位置の分 散数を増やしても 1セット中に堆積する有効部の堆積層数は増加することはなく 常に 4層であり、 第 1〜 3の移動形態と同様にガラス微粒子堆積量を細かく調整 することが可能である。
本発明の方法においては、 1セットにおける往復移動の折り返し位置の 1回の 平均移動距離がパーナ間隔の略 （m + 1 ) 分の一 （mは自然数） の長さとなるよ うにするのが好ましい。 こうすることによって往復移動の 1セットを初期の往復 移動開始位置で終了させることができ、 テーパ部分の長さを最も短くすることが できる。 1回毎の移動距離がパーナ間隔の略 （m + 1 ) 分の一 （mは自然数） の 長さを大きく外れると、 隣接パーナとの重なり部分で堆積層数が変わることにな るので好ましくない。 ここでパーナ間隔の略 （m + 1 ) 分の一 （mは自然数） と したのは、 「パーナ間隔土パーナ太さ」 の （m + 1 ) 分の一 （mは自然数） を意 味する。
なお、 この往復移動の折り返し位置の移動間隔は 5〜6 O mmの範囲となるよ うにするのが好ましく、 さらに好ましくは 5〜4 O mmの範囲である。 パーナの 折り返し位置の移動間隔が 5 mm未満では、 折り返し位置の分散効果が発現する 前に外径変動が生じ、 6 O mmを超えると折り返し位置の分散効果が小さくなる。
さらに外径変動を小さくするために、 最も分散効果を得られていると考えられ る 1セット中に存在する有効部の堆積層数と折り返し位置の分散密度が均一な時 点で、 ガラス微粒子堆積工程を終了させるのが望ましい。 この堆積終了最適時点 は従来技術及ぴ第 1の移動形態では 1セット中に 2回存在し、 第 2〜 4の移動形 態では 1回存在する。 すなわち、 ガラス微粒子堆積終了時期を、 第 1の移動形態 においては 1セット中に 2回存在する有効部の堆積層数と折り返し位置の分散が 均一となる時点が望ましく、 第 2〜 4の移動形態においては前記往復移動が整数 セット終了した時点に設定するのが望ましい。 この終了に最適な時点から次の終 了最適時点までの間に堆積されるガラス微粒子の重量を M k gとするとガラス微 粒子の堆積が終了した時点のガラス微粒子堆積体の重量は M k gきざみでしか調 整できない。 本発明の方法では有効部の堆積層数と折り返し位置の分散が均一と なる時点から次の有効部の堆積層数と折り返し位置の分散が均一となる時点まで の間に堆積されるガラス微粒子の層数が従来法に比べて少ない。 従って、 ガラス 微粒子堆積体の重量を小さくでき、 ガラス微粒子堆積量を細かく制御することが 可能である。 これにより、 所望する重量のガラス微粒子堆積体を得ることができ る。
一方、 従来の製法では、 分散効果を高めるために折り返し位置の移動距離を短 くすると、 ガラス微粒子堆積体全長へ、 前記折り返し位置を分散させるのに要す るガラス微粒子の堆積層数が増加する。 終了最適時点の間の堆積層数が増えるほ ど Mを小さくするのが難しくなるので、 所望する重量のガラス微粒子の堆積体を 得ることが難しい。
さらに、 往復移動の速度とガラス微粒子堆積終了までの間に堆積するガラス微 粒子の重量との関係から、 前記ガラス微粒子堆積終了時点で目標とするガラス微 粒子堆積量を達成できる往復移動速度を決定する。 その速度でガラス微粒子の堆 積を行うことによって、 前記ガラス微粒子堆積終了時点で目標堆積量が達成でき るようになり、 より効果的なガラス微粒子堆積量制御が可能となる。
なお、 本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 実施形態の説明では 往路を上から下への移動としたが逆方向としてもよい。
また、 ガラス微粒子合成用パーナとは、 必ずしもガラス原料ガスを火炎中で化 学反応を利用してガラス微粒子を発生させるものを意味しない。 あくまでもガラ ス微粒子を出発ロッドに供給し、 かつ、 堆積結合させる機能を有する機構の総称 として用いている。
上記の方法で得られたガラス微粒子堆積体を公知の方法で加熱焼結し、 透明化 させてガラス母材を製造する。 得られたガラス母材は、 例えば、 光伝搬用部品と して使用できる。
(実施例）
以下、 実施例により本発明の方法をさらに具体的に説明するが、 本発明はこれ に限定されるものではない。
(比較例 1 )
出発ロッドに対向させて 4本のパーナを 2 0 O mm間隔で 1列に配置した縦型 のガラス微粒子堆積装置を使用し、 出発口ッドを上下に往復移動させる方式でガ ラス微粒子の堆積を行った。 直径 3 6 mmの出発口ッドを使用し、 往復移動は図 8のようなパターンとし、 出発ロッド 1を下向きに 2 0 O mm移動した後、 上向 き 1 8 O mm移動させ、 往復移動の折り返し位置が下方向に 2 0 mmずつ移動し ていくようにした。 折り返し位置がパーナ間隔分下に移動した後は、 下向きへの 移動距離は 2 0 O mmのままとし、 上向きへの移動距離を 2 2 O mmとして折り 返し位置が上向きに 2 O mmずつ移動していくようにし、 初めの位置に戻るまで を 1セットとし、 4 0セットを繰り返してガラス微粒子堆積を行った。
得られた光ファイバ用のガラス微粒子堆積体は、 全長 1 1 0 O mm、 外径 2 4 O mmで、 有効部 （外径が一定かつコアが存在する部分） の長さは 5 0 0 mmで あり、 両端部にできたテーパ部の長さはそれぞれ 3 0 O mmであった。 原理的に は両端にできるテーパ部の長さは 2 0 O mmであるが、 実際にはテーパに沿って 外側にガラス微粒子が流れていくため、 有効部となるべき部分 （6 0 0 mm) の 内側まで （この場合は両端に 5 O mmずつ） テーパ部となることがわかる。 (実施例 1 )
比較例 1で使用したものと同じ出発ロッド及びガラス微粒子体積装置を使用し、 往復移動は図 1のようなパターンとし、 出発ロッド 1を下向きに 4 O mm移動し た後、 上向き 2 O mm移動させ、 往復移動の折り返し位置が下方向に 2 O mmず つ移動していくようにした。 折り返し位置がパーナ間隔分下に移動した後は、 下 向きへの移動距離は 4 O mmのままとし、 上向きへの移動距離を 6 0 mmとして 折り返し位置が上向きに 2 O mmずつ移動していくようにする。 初めの位置に戻 るまでを 1セットとし、 2 0 0セットを繰り返し、 その他の条件は比較例 1と同 じにしてガラス微粒子堆積を行った。 得られたガラス微粒子堆積体は全長 9 0 0 mm、 外径 2 4 O mmで、 有効部の長さは 5 0 0 mmであり、 両端部にできたテ ーパ部の長さはそれぞれ 2 0 O mmであった。 比較例 1に比較して有効部の長さ は変わっていないが、 非有効部 （テーパ部） の長さはそれぞれ 1 0 O mmずつ短 くすることができた。
(実施例 2 )
実施例 1と同じ条件で比較例 1とほぼ同じ長さのガラス微粒子堆積体が得られ るようにパーナ間隔を 2 6 O mmとしてガラス微粒子の堆積を行った。 実施例 1 と同様に、 出発ロッド 1を下向きに 4 O mm移動した後、 上向き 2 O mm移動さ せ、 往復移動の折り返し位置が下方向に 2 O mmずつ移動していくようにした。 折り返し位置がパーナ間隔分下に移動した後は、 下向きへの移動距離は 4 O mm のままとし、 上向きへの移動距離を 6 O mmとして折り返し位置が上向きに 2 0 mmずつ移動していくようにする。 初めの位置に戻るまでを 1セットとし、 2 0 0セットを繰り返した。 得られたガラス微粒子堆積体は全長 1 1 4 O mmで、 両 端のテーパ部の長さは実施例 1と同じく各 2 0 O mmとなり、 有効部の長さは 7 4 O mmであった。 同じパーナ本数で同じ長さのガラス微粒子堆積体が得られる ようにパーナ間隔を調整すると、 本発明の方法の方が有効部の長さを長くできる ことがわかる。
(実施例 3 )
折り返し位置の移動距離を Ammとし、 往路 （B+ 1) XA、 復路 B XAの往 復移動を繰返し、 折り返し位置がパーナ間隔分移動した後、 往路 （B+ 1) XA、 復路 （B+ 2) XAとする。 折り返し位置の移動を逆方向に行うようにし、 一番 初めの位置に折り返し位置が戻るまでの一連の往復移動を 1セットとし、 これを 繰返しながらガラス微粒子の堆積を行う。 このときの平均往復距離 Dは、 D = 2 X (B+ 1) XAmmである （B= l、 2、 3、 · ■ ■ )。 A=20mmとし、 そ の他の条件 （パーナ間隔、 出発ロッド径等） は、 実施例 1と同じにし、 ガラス微 粒子堆積体外径が 24 Ommとなるガラス微粒子堆積体を作成する。 このときの Bの変化と非有効部の長さの関係は次のようになる。 すなわち、 B= l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9としたときの平均往復距離は、 D= 80、 1 20、 1 6 0、 200、 240、 280、 320、 360、 400mmとなり、 このときの 非有効部の長さは、 200、 202、 207、 205、 2 1 0、 238、 26 2、 278、 300mmとなる。 この状況を図 5に示す。
ここで B= 9、 D = 400は、 従来技術と同じ場合を示しており、 従来技術で 最も非有効部長が短くなるポイントである。 B = 9より小さい範囲 B= 1〜8の いずれにおいても従来技術の最も短い非有効部長より、 短い非有効部が実現され た。 また、 D≤ 240では、 ほぼ 20 Omm前後に収束する。
(実施例 4)
折り返し位置の移動距離を Ammとし、 往路 （B+ 1) XA、 復路 B XAの往 復移動を繰返し、 折り返し位置がパーナ間隔より Aだけ短い位置まで移動する。 その後、 次の移動でパーナが一番初めの位置に戻る一連の往復移動を 1セットと し、 これを繰返しながらガラス微粒子の堆積を行う。 このときの平均往復距離 D は、 D=2 X (B+ 1) XAmmである （B= l、 2、 3、 · · ■ )。 A= 20m mとし、 その他の条件 （パーナ間隔、 出発ロッド径等） は、 実施例 1と同じにし、 母材外径が 24 Ommとなるガラス微粒子堆積体を作成する。 このときの Bの変 化と非有効部の長さの関係は次のようになる。 すなわち、 B= l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9としたときの平均往復距離は、 D=80、 1 20、 160、 200、 240、 280、 320、 360、 400mmとなり、 このときの非有 効部の長さは、 1 95、 1 99、 202、 206、 207、 223、 245、 2 60、 28 Ommとなる。 この状況を図 6に示す。
実施例 3よりも非有効部の削減効果が大きいのは、 同じ平均移動距離に対し原 理テーパ長が Amm短くなつている効果である。 D 240では、 ほぼ 200m m前後に収束する。
なお、 本発明の方法においては 1セットの平均往復移動距離をパーナ間隔の 2 倍未満とし、 かつ、 1回の往復移動毎に折り返し位置を移動させるようにしてい るので、 1セット中の往復移動において、 往路及び復路の移動距離がパーナ間隔 の整数倍となることはない。
本発朋の方法によれば、 従来技術と比較して、 次のような利点がある。
先ず、 本発明と従来技術それぞれでガラス微粒子堆積体全長に折り返し点を同 じ間隔で分散するとした場合、 1セットの揺動往復移動で定常部に堆積する層の 総数は本発明の方が常に少ない。 つまり、 目標重量の達成精度が向上する。 また、 ガラス微粒子堆積体の両端にできる非有効部の長さは、 本発明の方が常に短い。 つまり、 堆積効率が向上する。 さらに、 従来技術ではパーナ間隔に比例してガラ ス微粒子堆積体の両端の非有効部は長くなるが、 本発明の最適な実施態様では、 パーナ間隔の距離に依存せず、 非有効部長を最小にすることが可能である。 言い 換えると、 パーナ間隔を長くし、 ガラス微粒子堆積体を大型化しても非有効部長 を最小にすることが可能である。
<産業上の利用可能性 >
本発明によれば、 パーナ本数を増やすことなく、 ガラス微粒子堆積体の端部に 形成されるテーパ部分を低減することができる。 また、 ガラス微粒子堆積体の重 量の調整も容易である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 回転する出発ロッドに対向させて複数本のガラス微粒子合成用パーナ を配置し、 前記出発ロッドとガラス微粒子合成用パーナとを相対的に往復移動さ せ、 往復移動の折り返し位置を一定方向に移動させ、 前記折り返し位置が所定の 位置まで移動したところで逆方向に移動させるようにし、 各パーナが初期の位置 に戻るまでの操作を 1セットとし、 前記 1セットの平均往復移動距離をパーナ間 隔の 2倍未満として、 前記 1セットの操作を繰り返してガラス微粒子を出発ロッ ドに堆積させてガラス微粒子堆積体を製造するガラス微粒子堆積体の製造方法。
2 . 請求の範囲第 1項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法において、 往復移動の折り返し位置の 1回毎の移動距離を略等間隔とすることを特徴とする ガラス微粒子堆積体の製造方法。
3 . 請求の範囲第 1項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法において、 往復移動の折り返し位置が所定の位置まで移動したとき、 次の移動で各パーナを 初期の位置まで戻す操作を 1セットとすることを特徴とするガラス微粒子堆積体 の製造方法。
4 . 請求の範囲第 1項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法において、 最初の移動で各パーナを所定の位置まで移動させて折り返し、 以後は往復移動の 折り返し位置を各パーナの初期の位置の方向に移動させるようにし、 各パーナが 初期の位置に戻るまでの操作を 1セットとすることを特徴とするガラス微粒子堆 積体の製造方法。
5 . 請求の範囲第 1項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法において、
1セットの中で往復移動の折り返し位置の移動距離を変化させることを特徴とす るガラス微粒子堆積体の製造方法。
6 · 請求の範囲第 1項又は第 2項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法 において、 往復移動の折り返し位置の移動範囲がパーナ間隔の略 n倍 （nは 1〜 3の整数） であることを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。
7 . 請求の範囲第 1項、 第 3項〜第 5項のいずれか 1項に記載のガラス微 粒子堆積体の製造方法において、 往復移動の折り返し位置の移動範囲がパーナ間 隔の略 n倍 （nは 1〜3の整数） よりも 1セットにおける折り返し位置の最小移 動距離分短い距離であることを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。
8 . 請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1項に記載のガラス微粒子堆積 体の製造方法において、 1セットにおける往復移動の折り返し位置の 1回の平均 移動距離がパーナ間隔の略 （m + 1 ) 分の一 （mは自然数） の長さであることを 特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。
9 . 請求の範囲第 8項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法において、 前記 1セットにおける往復移動の折り返し位置の 1回の平均移動距離を Ammと し、 1セットの平均往復移動距離を D mmとし、 Aが 5〜 6 0 mmの範囲内にあ り、 かつ、 Dが 4 2 4 0の範囲内にあることを特徴とするガラス微粒 子堆積体の製造方法。
1 0 . 請求の範囲第 1項〜第 9項のいずれか 1項に記載のガラス微粒子堆 積体の製造方法において、 ガラス微粒子堆積終了時期を、 前記往復移動において 定常部の堆積層数が略均一となる時点に設定することを特徴とするガラス微粒子 堆積体の製造方法。
1 1 . 請求の範囲第 1 0項に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法におい て、 往復移動の速度とガラス微粒子堆積終了までの間に堆積するガラス微粒子の 重量との関係から、 前記ガラス微粒子堆積終了時期で目標とするガラス微粒子堆 積量を達成できる往復移動速度を決定し、 その速度でガラス微粒子の堆積を行う ことによって、 前記ガラス微粒子堆積終了時期で目標堆積量が達成できるように することを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。
1 2 . 請求の範囲第 1項〜第 1 1項のいずれか 1項に記載のガラス微粒子 堆積体の製造方法によりガラス微粒子堆積体を製造し、 製造されたガラス微粒子 堆積体を加熱し透明化してガラス母材を製造するガラス母材の製造方法。
PCT/JP2003/004969 2002-04-18 2003-04-18 Procede de fabrication d'un corps superpose en particules de verre WO2003086995A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03720930.1A EP1496021B1 (en) 2002-04-18 2003-04-18 Method of manufacturing glass particulate stacked body
US10/511,547 US7726153B2 (en) 2002-04-18 2003-04-18 Method of manufacturing glass particulate stacked body

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002-115789 2002-04-18
JP2002115789 2002-04-18
JP2003-111369 2003-04-16
JP2003111369A JP4370798B2 (ja) 2002-04-18 2003-04-16 多孔質ガラス母材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003086995A1 true WO2003086995A1 (fr) 2003-10-23

Family

ID=29253582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/004969 WO2003086995A1 (fr) 2002-04-18 2003-04-18 Procede de fabrication d'un corps superpose en particules de verre

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7726153B2 (ja)
EP (1) EP1496021B1 (ja)
JP (1) JP4370798B2 (ja)
CN (1) CN1646435A (ja)
WO (1) WO2003086995A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6245648B2 (ja) * 2014-06-16 2017-12-13 信越化学工業株式会社 光ファイバ母材の製造方法
JP6409405B2 (ja) * 2014-08-21 2018-10-24 住友電気工業株式会社 ガラス微粒子堆積体の製造方法
JP6387739B2 (ja) * 2014-08-21 2018-09-12 住友電気工業株式会社 ガラス微粒子堆積体の製造方法
WO2016074750A1 (en) 2014-11-13 2016-05-19 Gerresheimer Glas Gmbh Glass forming machine particle filter, a plunger unit, a blow head, a blow head support and a glass forming machine adapted to or comprising said filter
US10464838B2 (en) * 2015-01-13 2019-11-05 Asi/Silica Machinery, Llc Enhanced particle deposition system and method
CN104909556B (zh) * 2015-06-05 2017-08-25 江苏法尔胜光子有限公司 多喷灯制备疏松体光纤预制棒的方法
CN108558197A (zh) * 2018-05-25 2018-09-21 成都富通光通信技术有限公司 一种制备松散体的多喷灯纵向沉积方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1065175A1 (en) * 1999-07-02 2001-01-03 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing a glass optical fibre preform by the outside vapour deposition process

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2538313C3 (de) * 1975-08-28 1981-11-05 Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau Verfahren zur Herstellung eines Vorproduktes für die Erzeugung eines optischen, selbstfokussierenden Lichtleiters
JP2612949B2 (ja) * 1990-02-01 1997-05-21 信越化学工業株式会社 光ファイバプリフォーム母材の製造方法
US5116400A (en) 1990-09-20 1992-05-26 Corning Incorporated Apparatus for forming a porous glass preform
DE19628958C2 (de) * 1996-07-18 2000-02-24 Heraeus Quarzglas Verfahren zur Herstellung von Quarzglaskörpern
JP3131162B2 (ja) * 1996-11-27 2001-01-31 信越化学工業株式会社 光ファイバプリフォームの製造方法
JP3730446B2 (ja) 1999-07-09 2006-01-05 信越化学工業株式会社 多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置
JP3730448B2 (ja) 1999-07-22 2006-01-05 信越化学工業株式会社 多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置
CN101549950B (zh) * 2000-07-31 2011-03-09 信越化学工业株式会社 玻璃母材制造装置及玻璃母材制造方法
JP3521891B2 (ja) * 2000-09-21 2004-04-26 住友電気工業株式会社 光ファイバプリフォームの製造方法
KR100782393B1 (ko) * 2000-10-26 2007-12-07 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 광섬유모재 잉곳의 제조방법
CN1392866A (zh) * 2000-11-24 2003-01-22 住友电气工业株式会社 玻璃微粒子堆积体的制造方法及其使用的装置
EP1211227B1 (en) * 2000-11-29 2005-01-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of producing a preform for optical fibres by outside vapour deposition
JP3512027B2 (ja) * 2001-09-20 2004-03-29 住友電気工業株式会社 多孔質母材の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1065175A1 (en) * 1999-07-02 2001-01-03 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing a glass optical fibre preform by the outside vapour deposition process

Also Published As

Publication number Publication date
US20060086147A1 (en) 2006-04-27
EP1496021B1 (en) 2019-02-06
US7726153B2 (en) 2010-06-01
EP1496021A1 (en) 2005-01-12
JP2004002177A (ja) 2004-01-08
CN1646435A (zh) 2005-07-27
JP4370798B2 (ja) 2009-11-25
EP1496021A4 (en) 2011-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005077849A1 (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法
WO2003086995A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;un corps superpose en particules de verre
JP2003095664A (ja) 多孔質母材の製造方法
JP2002338258A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法及び装置
JP4532386B2 (ja) 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法
WO2002042231A1 (fr) Procede et dispositif de fabrication d&#39;un corps constitue de particules de verre
WO2003037809A1 (fr) Procede d&#39;obtention d&#39;un materiau de base pour fibre optique
US7441417B2 (en) Outside vapor deposition apparatus for making optical fiber preform
JP4375493B2 (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法
JP3521897B2 (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法及び装置
JP2002338256A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法及び装置
WO2022065482A1 (ja) 光ファイバ母材の製造方法および製造設備
JP2001031431A (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法と製造装置
JP2003201139A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP3521898B2 (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法
JPH0777968B2 (ja) 光ファイバープリフォーム母材の製造方法
JP2003081645A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法及びその製造方法で得られたガラス微粒子堆積体
JP2003048722A (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法
JP2002338257A (ja) ガラス微粒子堆積体製造装置及び製造方法
JP2003063830A (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法
JP4398114B2 (ja) 凹凸の少ない光ファイバ用ガラス母材の製造方法
JP4140839B2 (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP2022111799A (ja) 光ファイバ母材の製造装置及び光ファイバ母材の製造方法
JP2002293565A (ja) 光ファイバプリフォームの製造方法
JP2002137924A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN IN US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2334/CHENP/2004

Country of ref document: IN

Ref document number: 2003720930

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 20038086212

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003720930

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006086147

Country of ref document: US

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10511547

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10511547

Country of ref document: US