JP2003221239A - ガラス微粒子堆積体の製造方法 - Google Patents
ガラス微粒子堆積体の製造方法Info
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- JP2003221239A JP2003221239A JP2002020263A JP2002020263A JP2003221239A JP 2003221239 A JP2003221239 A JP 2003221239A JP 2002020263 A JP2002020263 A JP 2002020263A JP 2002020263 A JP2002020263 A JP 2002020263A JP 2003221239 A JP2003221239 A JP 2003221239A
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- 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]
- C03B37/01406—Deposition reactors therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＯＶＤ法により、異物の混入なくガラス微粒
子堆積体を製造する方法。 【解決手段】反応容器とガラス微粒子合成用バーナーと
の隙間をなくしＯＶＤ法により製造する。該バーナーを
出発ロッドや堆積体の径方向に移動せずに堆積する場合
にはバーナーを反応容器に気密に固定する。径方向に移
動しながら堆積する場合には反応容器外に出ているバー
ナーとバーナー取付け部周辺を筒又は伸縮自在な蛇腹管
で覆って堆積する。さらに反応容器と排気管との隙間も
なくしＯＶＤ法により製造する。反応容器とバーナーを
一体形成する、および／又は反応容器と排気口を一体形
成することにより、ファイバ化した後のスクリーニング
試験結果の極めて高いガラス微粒子堆積体を製造でき
る。
子堆積体を製造する方法。 【解決手段】反応容器とガラス微粒子合成用バーナーと
の隙間をなくしＯＶＤ法により製造する。該バーナーを
出発ロッドや堆積体の径方向に移動せずに堆積する場合
にはバーナーを反応容器に気密に固定する。径方向に移
動しながら堆積する場合には反応容器外に出ているバー
ナーとバーナー取付け部周辺を筒又は伸縮自在な蛇腹管
で覆って堆積する。さらに反応容器と排気管との隙間も
なくしＯＶＤ法により製造する。反応容器とバーナーを
一体形成する、および／又は反応容器と排気口を一体形
成することにより、ファイバ化した後のスクリーニング
試験結果の極めて高いガラス微粒子堆積体を製造でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＯＶＤ法（外付法）
によるガラス微粒子堆積体の製造方法の改良に関し、ガ
ラス微粒子堆積体中に混入する異物数を低減し、伝送特
性の向上した光ファイバを得ることのできるガラス微粒
子堆積体の製造方法に関する。
によるガラス微粒子堆積体の製造方法の改良に関し、ガ
ラス微粒子堆積体中に混入する異物数を低減し、伝送特
性の向上した光ファイバを得ることのできるガラス微粒
子堆積体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ母材の製法の一つとしてＯＶ
Ｄ法（外付法）がある。これは図２に示すように、上煙
突２及び下煙突３に内部が連通している反応容器１内に
おいて、ガラス微粒子合成用バーナー１１（図２の例で
は１１，１２および１３の３本を使用しているが１本で
もよい）の酸水素火炎中にガラス原料となるＳｉＣｌ4
やＧｅＣｌ4 等を流し、火炎中での加水分解反応や酸化
反応により生成するＳｉＯ2 やＧｅＯ2 等のガラス微粒
子を、自らの中心軸を回転軸として回転し上記バーナー
とは相対的に往復運動（トラバース）する出発ガラスロ
ッド９に対して径方向に堆積させ、該出発ガラスロッド
９外周にガラス微粒子堆積体１０を形成させる方法であ
る。形成されたガラス微粒子堆積体１０（ガラスロッド
９を含む）を高温加熱により透明ガラス化して光ファイ
バ用ガラス母材とし、これを線引きして光ファイバを得
る。このガラス微粒子堆積体形成工程中、ＯＶＤ装置内
において出発ガラスロッド９やガラス微粒子堆積体に堆
積しなかったガラス微粒子は反応容器１（上下煙突も含
む）内を浮遊する。この浮遊ガラス微粒子は排気口１７
から排出されるが、うまく排出できずにガラス微粒子堆
積体１０に異物として混入する場合がある。バーナー１
１〜１３の火炎から直接堆積したものと、浮遊していた
ガラス微粒子では嵩密度が異なり、異物となるわけであ
る。また、装置内を排気しているため、支持棒４、バー
ナー１１〜１３、排気口１７等の取付け部から外気の巻
き込みが起き、これもガラス微粒子堆積体１０への異物
混入の原因となっている。ガラス微粒子堆積体１０中に
異物が混入すると、透明ガラス化して得られる光ファイ
バ用母材中に気泡が発生したり、線引き時のファイバ外
径変動や、スクリーニング試験時の断線発生の原因とな
る。
Ｄ法（外付法）がある。これは図２に示すように、上煙
突２及び下煙突３に内部が連通している反応容器１内に
おいて、ガラス微粒子合成用バーナー１１（図２の例で
は１１，１２および１３の３本を使用しているが１本で
もよい）の酸水素火炎中にガラス原料となるＳｉＣｌ4
やＧｅＣｌ4 等を流し、火炎中での加水分解反応や酸化
反応により生成するＳｉＯ2 やＧｅＯ2 等のガラス微粒
子を、自らの中心軸を回転軸として回転し上記バーナー
とは相対的に往復運動（トラバース）する出発ガラスロ
ッド９に対して径方向に堆積させ、該出発ガラスロッド
９外周にガラス微粒子堆積体１０を形成させる方法であ
る。形成されたガラス微粒子堆積体１０（ガラスロッド
９を含む）を高温加熱により透明ガラス化して光ファイ
バ用ガラス母材とし、これを線引きして光ファイバを得
る。このガラス微粒子堆積体形成工程中、ＯＶＤ装置内
において出発ガラスロッド９やガラス微粒子堆積体に堆
積しなかったガラス微粒子は反応容器１（上下煙突も含
む）内を浮遊する。この浮遊ガラス微粒子は排気口１７
から排出されるが、うまく排出できずにガラス微粒子堆
積体１０に異物として混入する場合がある。バーナー１
１〜１３の火炎から直接堆積したものと、浮遊していた
ガラス微粒子では嵩密度が異なり、異物となるわけであ
る。また、装置内を排気しているため、支持棒４、バー
ナー１１〜１３、排気口１７等の取付け部から外気の巻
き込みが起き、これもガラス微粒子堆積体１０への異物
混入の原因となっている。ガラス微粒子堆積体１０中に
異物が混入すると、透明ガラス化して得られる光ファイ
バ用母材中に気泡が発生したり、線引き時のファイバ外
径変動や、スクリーニング試験時の断線発生の原因とな
る。
【０００３】これに対し、例えば特開平５−１１６９７
９号公報（文献１）、特開平５−１１６９８０号公報
（文献２）、特開平８−２１７４８０号公報（文献３）
等にガラス微粒子堆積体中の異物を低減させる先行技術
が知られている。文献１では出発ロッドに清浄ガスを吹
きつけながらガラス微粒子を堆積させることにより異物
混入を防止する方法、文献２ではガラス微粒子合成用バ
ーナーとは別の酸水素バーナーから出発ロッド全長にわ
たり火炎を吹きつけながら堆積させる方法が提案されて
いる。文献３では反応容器の材質をニッケル（Ｎｉ）若
しくはＮｉ基合金に限定し、非稼働時の管理方法として
不活性ガスまたは清浄空気（クリーンエア：ＣＡと略
記）を反応容器内に導入している。この方法によれば、
非稼働時の結露を防止し、反応容器金属から生成する水
和物を低減し製造中の母材中への金属微粒子の混入を防
止できる。
９号公報（文献１）、特開平５−１１６９８０号公報
（文献２）、特開平８−２１７４８０号公報（文献３）
等にガラス微粒子堆積体中の異物を低減させる先行技術
が知られている。文献１では出発ロッドに清浄ガスを吹
きつけながらガラス微粒子を堆積させることにより異物
混入を防止する方法、文献２ではガラス微粒子合成用バ
ーナーとは別の酸水素バーナーから出発ロッド全長にわ
たり火炎を吹きつけながら堆積させる方法が提案されて
いる。文献３では反応容器の材質をニッケル（Ｎｉ）若
しくはＮｉ基合金に限定し、非稼働時の管理方法として
不活性ガスまたは清浄空気（クリーンエア：ＣＡと略
記）を反応容器内に導入している。この方法によれば、
非稼働時の結露を防止し、反応容器金属から生成する水
和物を低減し製造中の母材中への金属微粒子の混入を防
止できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記各文献に提案され
る方法はいずれも有効ではあるが、ガラス微粒子堆積体
内への異物混入の問題が完全に解決されているわけでは
ないのが現状である。そこで、本発明はＯＶＤ法による
ガラス微粒子堆積体の形成において異物混入をさらに低
減し、且つ装置内への外気の巻き込みを防止してガラス
微粒子堆積体を製造できる方法を確立することを課題と
するものである。
る方法はいずれも有効ではあるが、ガラス微粒子堆積体
内への異物混入の問題が完全に解決されているわけでは
ないのが現状である。そこで、本発明はＯＶＤ法による
ガラス微粒子堆積体の形成において異物混入をさらに低
減し、且つ装置内への外気の巻き込みを防止してガラス
微粒子堆積体を製造できる方法を確立することを課題と
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は次の(1) 〜(4)
の構成を採用することにより、上記課題を解決するもの
である。 (1) 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下煙突から
構成される装置内において、１本以上のバーナーの火炎
中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反応及び酸
化反応させることにより生成するガラス微粒子を、回転
する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対的に往復
運動させながら該出発ガラスロッド外周に堆積させる方
法において、前記上煙突内及び／または下煙突内にクリ
ーンガスを導入し、該クリーンガス導入部から排気口ま
での装置内圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるように
することを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。 (2) 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下煙突から
構成される装置内において、１本以上のバーナーの火炎
中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反応及び酸
化反応させることにより生成するガラス微粒子を、回転
する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対的に往復
運動させながら該出発ガラスロッド外周に堆積させる方
法において、前記上煙突内及び／または下煙突内にクリ
ーンガスを導入し、該クリーンガスを導入する位置にお
ける圧力を装置外圧力より０〜１００Ｐａ高くすること
を特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。 (3) 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下煙突から
構成される装置内において、１本以上のバーナーの火炎
中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反応及び酸
化反応させることにより生成するガラス微粒子を、回転
する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対的に往復
運動させながら該出発ガラスロッド外周に堆積させる方
法において、前記上煙突内及び／または下煙突内にクリ
ーンガスを導入し、上煙突内及び／または下煙突内にク
リーンガスを導入し、該クリーンガス導入部から排気口
までの装置内圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるよう
にし、かつ該クリーンガスを導入する位置における圧力
を装置外圧力より０〜１００Ｐａ高くすることを特徴と
するガラス微粒子堆積体の製造方法。 (4) 上記クリーンガスの清浄度が０．３μｍ以上の大
きさのダストで１０００個／ＣＦ以下であることを特徴
とする前記(1) ないし(3) のいずれかに記載されるガラ
ス微粒子堆積体の製造方法。
の構成を採用することにより、上記課題を解決するもの
である。 (1) 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下煙突から
構成される装置内において、１本以上のバーナーの火炎
中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反応及び酸
化反応させることにより生成するガラス微粒子を、回転
する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対的に往復
運動させながら該出発ガラスロッド外周に堆積させる方
法において、前記上煙突内及び／または下煙突内にクリ
ーンガスを導入し、該クリーンガス導入部から排気口ま
での装置内圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるように
することを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。 (2) 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下煙突から
構成される装置内において、１本以上のバーナーの火炎
中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反応及び酸
化反応させることにより生成するガラス微粒子を、回転
する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対的に往復
運動させながら該出発ガラスロッド外周に堆積させる方
法において、前記上煙突内及び／または下煙突内にクリ
ーンガスを導入し、該クリーンガスを導入する位置にお
ける圧力を装置外圧力より０〜１００Ｐａ高くすること
を特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。 (3) 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下煙突から
構成される装置内において、１本以上のバーナーの火炎
中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反応及び酸
化反応させることにより生成するガラス微粒子を、回転
する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対的に往復
運動させながら該出発ガラスロッド外周に堆積させる方
法において、前記上煙突内及び／または下煙突内にクリ
ーンガスを導入し、上煙突内及び／または下煙突内にク
リーンガスを導入し、該クリーンガス導入部から排気口
までの装置内圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるよう
にし、かつ該クリーンガスを導入する位置における圧力
を装置外圧力より０〜１００Ｐａ高くすることを特徴と
するガラス微粒子堆積体の製造方法。 (4) 上記クリーンガスの清浄度が０．３μｍ以上の大
きさのダストで１０００個／ＣＦ以下であることを特徴
とする前記(1) ないし(3) のいずれかに記載されるガラ
ス微粒子堆積体の製造方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明者らはＯＶＤ法により製造
されるガラス微粒子堆積体中への異物混入を更に低減す
る方法を研究した結果、従来の技術においてはまた、い
ずれの方法においても装置内の圧力勾配や装置内での圧
力そのものについて明確な記載はなされていないので、
この点についての考察、実験を重ねた結果、本発明に到
達できたものである。本発明により浮遊ガラス微粒子の
ガラス微粒子堆積体中への異物としての混入や装置内へ
の外気巻き込みを防止し、後の線引き等における外径変
動やスクリーニング試験における断線発生頻度が低減さ
れたガラス微粒子堆積体を製造できる。
されるガラス微粒子堆積体中への異物混入を更に低減す
る方法を研究した結果、従来の技術においてはまた、い
ずれの方法においても装置内の圧力勾配や装置内での圧
力そのものについて明確な記載はなされていないので、
この点についての考察、実験を重ねた結果、本発明に到
達できたものである。本発明により浮遊ガラス微粒子の
ガラス微粒子堆積体中への異物としての混入や装置内へ
の外気巻き込みを防止し、後の線引き等における外径変
動やスクリーニング試験における断線発生頻度が低減さ
れたガラス微粒子堆積体を製造できる。
【０００７】以下、図面を参照して本発明の実施の態様
を説明する。図１は本発明の一実施態様を示す概略説明
図である。反応容器１の上下にはその内部が反応容器１
と連通している上煙突２及び下煙突３（閉鎖管）が設け
てあり、上煙突２上部は支持棒４を挿入する穴のある上
蓋５が設置され、コア又はコアとクラッドを有してなる
ガラスロッド６の両端にダミーロッド７，８を接続して
なる出発ガラスロッド９や、これにガラス微粒子堆積体
１０を形成してなる母材 を反応容器から出し入れでき
るようにしてある。支持棒４は昇降装置６により回転及
び上下動自在に設けられている。反応容器１にはガラス
微粒子合成用のバーナー１１，１２及び１３が、反応容
器１のバーナー取付け部（穴）を介し各バーナー１１，
１２及び１３の先端が反応容器１内でガラス微粒子を噴
出して出発ガラスロッド９外周にガラス微粒子堆積体１
０を形成できるように取付けてある。１４，１５及び１
６は各バーナーに供給されるガスのラインを模式的に示
している。また、反応容器１には排気口１７が設けら
れ、堆積されなかった余剰のガラス微粒子が排気と共に
排気管１８へと排出されるようにしてある。排気管１８
は図示を省略した排気手段に連通している。クリーンガ
ス発生器１９，２０からのクリーンガスはクリーンガス
導入管２１，２２及び上部クリーンガス投入口２３，下
部クリーンガス投入口２４を経由して上煙突２及び／ま
たは下煙突３内に導入される。２５，２６，２７及び２
８は圧力測定器である。
を説明する。図１は本発明の一実施態様を示す概略説明
図である。反応容器１の上下にはその内部が反応容器１
と連通している上煙突２及び下煙突３（閉鎖管）が設け
てあり、上煙突２上部は支持棒４を挿入する穴のある上
蓋５が設置され、コア又はコアとクラッドを有してなる
ガラスロッド６の両端にダミーロッド７，８を接続して
なる出発ガラスロッド９や、これにガラス微粒子堆積体
１０を形成してなる母材 を反応容器から出し入れでき
るようにしてある。支持棒４は昇降装置６により回転及
び上下動自在に設けられている。反応容器１にはガラス
微粒子合成用のバーナー１１，１２及び１３が、反応容
器１のバーナー取付け部（穴）を介し各バーナー１１，
１２及び１３の先端が反応容器１内でガラス微粒子を噴
出して出発ガラスロッド９外周にガラス微粒子堆積体１
０を形成できるように取付けてある。１４，１５及び１
６は各バーナーに供給されるガスのラインを模式的に示
している。また、反応容器１には排気口１７が設けら
れ、堆積されなかった余剰のガラス微粒子が排気と共に
排気管１８へと排出されるようにしてある。排気管１８
は図示を省略した排気手段に連通している。クリーンガ
ス発生器１９，２０からのクリーンガスはクリーンガス
導入管２１，２２及び上部クリーンガス投入口２３，下
部クリーンガス投入口２４を経由して上煙突２及び／ま
たは下煙突３内に導入される。２５，２６，２７及び２
８は圧力測定器である。
【０００８】本発明では、ＯＶＤ法によりガラス微粒子
堆積体を作製する際に、まず装置の上煙突２内または下
煙突３内のいずれか１以上においてクリーンガスを導入
し、クリーンガス導入位置から排気口までの装置内圧力
勾配を５〜１５０Ｐａ／ｍとする。すなわち、図１にお
いて上部クリーンガス投入口２３から上煙突２内にクリ
ーンガスを導入した場合は、圧力測定器２５で測定した
圧力と、排気口位置にある圧力測定器２７で測定した圧
力の圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるようにする。
また、下部クリーンガス投入口２４から下煙突３内にク
リーンガスを導入した場合は、圧力測定器２６で測定し
た圧力と、排気口位置にある圧力測定器２７で測定した
圧力の圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるようにす
る。上煙突２と下煙突３の両方にクリーンガスを導入し
た場合には、圧力測定器２６で測定した圧力と排気口位
置にある圧力測定器２７で測定した圧力の圧力勾配、及
び圧力測定器２５で測定した圧力と圧力測定器２７で測
定した圧力の圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるよう
にする。圧力勾配を本発明の範囲内とする具体的な手段
としては、グリーンガス流量を調整することが挙げられ
る。
堆積体を作製する際に、まず装置の上煙突２内または下
煙突３内のいずれか１以上においてクリーンガスを導入
し、クリーンガス導入位置から排気口までの装置内圧力
勾配を５〜１５０Ｐａ／ｍとする。すなわち、図１にお
いて上部クリーンガス投入口２３から上煙突２内にクリ
ーンガスを導入した場合は、圧力測定器２５で測定した
圧力と、排気口位置にある圧力測定器２７で測定した圧
力の圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるようにする。
また、下部クリーンガス投入口２４から下煙突３内にク
リーンガスを導入した場合は、圧力測定器２６で測定し
た圧力と、排気口位置にある圧力測定器２７で測定した
圧力の圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるようにす
る。上煙突２と下煙突３の両方にクリーンガスを導入し
た場合には、圧力測定器２６で測定した圧力と排気口位
置にある圧力測定器２７で測定した圧力の圧力勾配、及
び圧力測定器２５で測定した圧力と圧力測定器２７で測
定した圧力の圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるよう
にする。圧力勾配を本発明の範囲内とする具体的な手段
としては、グリーンガス流量を調整することが挙げられ
る。
【０００９】このように、上煙突内及び／または下煙突
内にクリーンガスを導入し、反応容器内における圧力勾
配を５〜１５０Ｐａ／ｍの範囲内にあるようにすること
により、装置内を浮遊する余剰ガラス微粒子は効率的に
排気口へ排出される。装置内圧力勾配が５Ｐａ／ｍ未満
では排気効率が悪く、１５０Ｐａ／ｍを超えると装置内
の流速が上がりすぎて、ガラス微粒子堆積体が冷却され
て割れるといった問題が生じてしまうため好ましくな
い。
内にクリーンガスを導入し、反応容器内における圧力勾
配を５〜１５０Ｐａ／ｍの範囲内にあるようにすること
により、装置内を浮遊する余剰ガラス微粒子は効率的に
排気口へ排出される。装置内圧力勾配が５Ｐａ／ｍ未満
では排気効率が悪く、１５０Ｐａ／ｍを超えると装置内
の流速が上がりすぎて、ガラス微粒子堆積体が冷却され
て割れるといった問題が生じてしまうため好ましくな
い。
【００１０】また、本発明ではＯＶＤ法によりガラス微
粒子堆積体を作製する際に、まず装置の上煙突内または
下煙突内のいずれか１以上にクリーンガスを導入し、か
つクリーンガス導入部の圧力を０〜１００Ｐａに保つこ
とにより、上煙突や下煙突に存在する隙間（例えば支持
棒と上煙突とのクリアランス部や下煙突と反応容器との
つなぎ目の隙間など）から外気が混入することを防止で
き、装置内のクリーン度を高く保つことができる。すな
わち、図１において上煙突２内にクリーンガスを導入す
る場合には、上部クリーンガス投入口２３に対応する位
置に設けてある圧力測定器２５で測定される圧力が、外
気より０〜１００Ｐａ高くなるようにする。また、下煙
突３内にクリーンガスを導入する場合には、下部クリー
ンガス投入口２４に対応する位置に設けてある圧力測定
器２６で測定される圧力が、外気より０〜１００Ｐａ高
くなるようにする。上煙突２内と下煙突３内の両方にク
リーンガスを導入する場合には、圧力測定器２５，２６
で測定される圧力が外気より０〜１００Ｐａ高くなるよ
うにする。このようなクリーンガス導入位置での圧力を
調整する具体的手段としては、クリーンガスの流量を調
整する。クリーンガス導入部の圧力と外気圧との差が０
Ｐａ未満では装置内へ外気が混入してガラス微粒子堆積
体中に異物が混入してしまうし、また１００Ｐａを超え
るとガラス微粒子堆積体が急冷されて割れてしまう。
粒子堆積体を作製する際に、まず装置の上煙突内または
下煙突内のいずれか１以上にクリーンガスを導入し、か
つクリーンガス導入部の圧力を０〜１００Ｐａに保つこ
とにより、上煙突や下煙突に存在する隙間（例えば支持
棒と上煙突とのクリアランス部や下煙突と反応容器との
つなぎ目の隙間など）から外気が混入することを防止で
き、装置内のクリーン度を高く保つことができる。すな
わち、図１において上煙突２内にクリーンガスを導入す
る場合には、上部クリーンガス投入口２３に対応する位
置に設けてある圧力測定器２５で測定される圧力が、外
気より０〜１００Ｐａ高くなるようにする。また、下煙
突３内にクリーンガスを導入する場合には、下部クリー
ンガス投入口２４に対応する位置に設けてある圧力測定
器２６で測定される圧力が、外気より０〜１００Ｐａ高
くなるようにする。上煙突２内と下煙突３内の両方にク
リーンガスを導入する場合には、圧力測定器２５，２６
で測定される圧力が外気より０〜１００Ｐａ高くなるよ
うにする。このようなクリーンガス導入位置での圧力を
調整する具体的手段としては、クリーンガスの流量を調
整する。クリーンガス導入部の圧力と外気圧との差が０
Ｐａ未満では装置内へ外気が混入してガラス微粒子堆積
体中に異物が混入してしまうし、また１００Ｐａを超え
るとガラス微粒子堆積体が急冷されて割れてしまう。
【００１１】本発明において更に好ましくは、上煙突内
及び／または下煙突内にクリーンガスを導入し、クリー
ンガス導入位置から排気口までの装置内圧力勾配を５／
１５０Ｐａ／ｍ、且つクリーンガス導入部の圧力を装置
該圧力より０〜１００Ｐａ高く保つようにする。これに
より、装置内を浮遊する余剰ガラス微粒子は効率的に排
気口に排出され、かつ装置内のクリーン度を高く保つこ
とができる。
及び／または下煙突内にクリーンガスを導入し、クリー
ンガス導入位置から排気口までの装置内圧力勾配を５／
１５０Ｐａ／ｍ、且つクリーンガス導入部の圧力を装置
該圧力より０〜１００Ｐａ高く保つようにする。これに
より、装置内を浮遊する余剰ガラス微粒子は効率的に排
気口に排出され、かつ装置内のクリーン度を高く保つこ
とができる。
【００１２】本発明に係るクリーンガスとしては、例え
ば清浄空気（クリーンエア）等を用いることができる
が、特に好ましくは清浄空気、Ｎ2 等である。その他Ｈ
ｅ、Ａｒ等を用いてもよい。本発明に係るクリーンガス
の清浄度としては、０．３μｍ以上の大きさを有するダ
スト数が１０００個／ＣＦ（立方フィート）以下とする
ことが、装置内の清浄度を高く保てる上で好ましい。該
ダスト数が１０００個／ＣＦを超えると、ガラス微粒子
堆積体中に混入する異物数が増加する。
ば清浄空気（クリーンエア）等を用いることができる
が、特に好ましくは清浄空気、Ｎ2 等である。その他Ｈ
ｅ、Ａｒ等を用いてもよい。本発明に係るクリーンガス
の清浄度としては、０．３μｍ以上の大きさを有するダ
スト数が１０００個／ＣＦ（立方フィート）以下とする
ことが、装置内の清浄度を高く保てる上で好ましい。該
ダスト数が１０００個／ＣＦを超えると、ガラス微粒子
堆積体中に混入する異物数が増加する。
【００１３】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるところはない。
本発明はこれらの実施例に限定されるところはない。
【００１４】（実施例１）図１に示すようなＮｉで構成
された反応容器１１と、該反応容器１にそれぞれ連通す
る上及び下煙突２及び３を有し、上煙突２，下煙突３に
はクリーンガス発生器１９，２０からのクリーンガスを
クリーンガス導入管２１，２２を経てそれぞれ導入でき
るようになっている。上蓋５の上部には支持棒４を挿入
する穴を有しており、また反応容器１には３本のガラス
微粒子合成用のバーナー１１，１２及び１３を設置して
ある。コア及びクラッドを有する直径２０ｍｍのコアロ
ッドの両側に石英ガラス製ダミーロッド７，８をそれぞ
れ溶着して出発ロッド９を作製し、該出発ロッド９を４
０ｒｐｍで回転させながら鉛直方向に設置し、２００ｍ
ｍ／分の速度で上下に１１００ｍｍトラバース運動させ
ながら、バーナー１１，１２及び１３から生成するガラ
ス微粒子を該出発ロッド９外周に順次堆積させて、ガラ
ス微粒子堆積体１０を作製した。直径３０ｍｍの各バー
ナー（配置間隔は１５０ｍｍ）には、それぞれガラス原
料としてＳｉＣｌ4 ：４ＳＬＭ（スタンダードリットル
／分）、燃焼性ガスとしてＨ2 ：５０〜１００ＳＬＭ、
助燃性ガスとしてＯ2 ：６０〜１００ＳＬＭ、さらにシ
ールガスとしてＡｒ：５ＳＬＭを供給した。
された反応容器１１と、該反応容器１にそれぞれ連通す
る上及び下煙突２及び３を有し、上煙突２，下煙突３に
はクリーンガス発生器１９，２０からのクリーンガスを
クリーンガス導入管２１，２２を経てそれぞれ導入でき
るようになっている。上蓋５の上部には支持棒４を挿入
する穴を有しており、また反応容器１には３本のガラス
微粒子合成用のバーナー１１，１２及び１３を設置して
ある。コア及びクラッドを有する直径２０ｍｍのコアロ
ッドの両側に石英ガラス製ダミーロッド７，８をそれぞ
れ溶着して出発ロッド９を作製し、該出発ロッド９を４
０ｒｐｍで回転させながら鉛直方向に設置し、２００ｍ
ｍ／分の速度で上下に１１００ｍｍトラバース運動させ
ながら、バーナー１１，１２及び１３から生成するガラ
ス微粒子を該出発ロッド９外周に順次堆積させて、ガラ
ス微粒子堆積体１０を作製した。直径３０ｍｍの各バー
ナー（配置間隔は１５０ｍｍ）には、それぞれガラス原
料としてＳｉＣｌ4 ：４ＳＬＭ（スタンダードリットル
／分）、燃焼性ガスとしてＨ2 ：５０〜１００ＳＬＭ、
助燃性ガスとしてＯ2 ：６０〜１００ＳＬＭ、さらにシ
ールガスとしてＡｒ：５ＳＬＭを供給した。
【００１５】クリーンガス導入管２１，２２から上煙突
２及び下煙突３内に、大きさが０．３μｍ以上の大きさ
のダスト数が１０〜２０個／ＣＦ以下であるクリーンエ
アをそれぞれ投入した。なお装置外の大気のクリーン度
は０．３μｍ以上の大きさのダスト数が１００，０００
個／ＣＦであった。このとき、上部クリーンガス投入口
２７から排気口１７に至までの圧力勾配は６０Ｐａ／
ｍ、上部クリーンガス投入口２７における圧力は装置外
圧力より１００Ｐａ高くした。また、下部クリーンガス
投入口２８から排気口１７に至までの圧力勾配は６０Ｐ
ａ／ｍ、下部クリーンガス投入口２８における圧力は装
置外圧力より１００Ｐａ高くした。
２及び下煙突３内に、大きさが０．３μｍ以上の大きさ
のダスト数が１０〜２０個／ＣＦ以下であるクリーンエ
アをそれぞれ投入した。なお装置外の大気のクリーン度
は０．３μｍ以上の大きさのダスト数が１００，０００
個／ＣＦであった。このとき、上部クリーンガス投入口
２７から排気口１７に至までの圧力勾配は６０Ｐａ／
ｍ、上部クリーンガス投入口２７における圧力は装置外
圧力より１００Ｐａ高くした。また、下部クリーンガス
投入口２８から排気口１７に至までの圧力勾配は６０Ｐ
ａ／ｍ、下部クリーンガス投入口２８における圧力は装
置外圧力より１００Ｐａ高くした。
【００１６】目標のガラス重量１０ｋｇに達した時点で
ガラス微粒子の堆積を停止し、最終的に得られたガラス
微粒子堆積体を高温加熱して透明ガラス化させ、その後
常法によりファイバ化を行った。このときのファイバ外
径変動とスクリーニング試験時の断線頻度との合計（異
常点頻度）は２０回／Ｍｍであった。本実施例の諸条
件，得られた結果を表１に示す。
ガラス微粒子の堆積を停止し、最終的に得られたガラス
微粒子堆積体を高温加熱して透明ガラス化させ、その後
常法によりファイバ化を行った。このときのファイバ外
径変動とスクリーニング試験時の断線頻度との合計（異
常点頻度）は２０回／Ｍｍであった。本実施例の諸条
件，得られた結果を表１に示す。
【００１７】（実施例２〜６及び比較例１〜３）実施例
１と同様の装置を用い、排気圧力（排気量）とクリーニ
ングガス投入量を変化させることにより、上部クリーン
ガス投入部の圧力、下部クリーンガス投入部の圧力、と
各投入部から排気口への圧力勾配、排気口圧力を以下の
表１に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして
ガラス微粒子堆積体を作製し、実施例１と同様にファイ
バ化した。このときのファイバ外径変動とスクリーニン
グ試験時の断線頻度の回数／Ｍｍ及び異常点頻度（回数
／Ｍｍ）を表１に併せて示す。
１と同様の装置を用い、排気圧力（排気量）とクリーニ
ングガス投入量を変化させることにより、上部クリーン
ガス投入部の圧力、下部クリーンガス投入部の圧力、と
各投入部から排気口への圧力勾配、排気口圧力を以下の
表１に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして
ガラス微粒子堆積体を作製し、実施例１と同様にファイ
バ化した。このときのファイバ外径変動とスクリーニン
グ試験時の断線頻度の回数／Ｍｍ及び異常点頻度（回数
／Ｍｍ）を表１に併せて示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１の結果から明らかなように、煙突と排
気口との圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍ又はクリーンガ
ス投入部の圧力が０〜１００Ｐａのときに、異常点頻度
が低減する。
気口との圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍ又はクリーンガ
ス投入部の圧力が０〜１００Ｐａのときに、異常点頻度
が低減する。
【００２０】
【発明の効果】以上説明のとおり、本発明はＯＶＤ法に
よりガラス微粒子堆積体を製造する方法において、上煙
突内及び／または下煙突内にクリーンガスを導入し、こ
のときる装置内の圧力分布及びクリーンガス投入口付近
の圧力（室圧との差）を本発明範囲内とすることによ
り、装置内に浮遊する余剰ガラス微粒子が異物としてガ
ラス微粒子堆積体に混入したり、装置への外気巻き込み
等を悪影響を回避して製造できるので、得られたガラス
微粒子堆積体を中間体として製造された光ファイバは外
径変動やスクリーニング試験時の断線頻度を低減するこ
とができる。
よりガラス微粒子堆積体を製造する方法において、上煙
突内及び／または下煙突内にクリーンガスを導入し、こ
のときる装置内の圧力分布及びクリーンガス投入口付近
の圧力（室圧との差）を本発明範囲内とすることによ
り、装置内に浮遊する余剰ガラス微粒子が異物としてガ
ラス微粒子堆積体に混入したり、装置への外気巻き込み
等を悪影響を回避して製造できるので、得られたガラス
微粒子堆積体を中間体として製造された光ファイバは外
径変動やスクリーニング試験時の断線頻度を低減するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施態様を概略説明する図である。
【図２】従来法を概略説明する図である。
１ 反応容器、 ２ 上煙突、 ３ 下
煙突、 ４ 支持棒、５ 上蓋、 ６
昇降装置、 ７及び８ ダミーロッド、９ 出発ガ
ラスロッド、 １０ ガラス微粒子堆積体、１１，１２
及び１３ ガラス微粒子合成用のバーナー、１４，１５
及び１６ 配管、１７ 排気口、 １８ 排気管、
１９及び２０ クリーンガス発生器、２１及び２２ ク
リーンガス導入管、２３ 上部クリーンガス投入口、
２４ 下部クリーンガス投入口、２５，２６，２
７及び２８ 圧力測定器。
煙突、 ４ 支持棒、５ 上蓋、 ６
昇降装置、 ７及び８ ダミーロッド、９ 出発ガ
ラスロッド、 １０ ガラス微粒子堆積体、１１，１２
及び１３ ガラス微粒子合成用のバーナー、１４，１５
及び１６ 配管、１７ 排気口、 １８ 排気管、
１９及び２０ クリーンガス発生器、２１及び２２ ク
リーンガス導入管、２３ 上部クリーンガス投入口、
２４ 下部クリーンガス投入口、２５，２６，２
７及び２８ 圧力測定器。
Claims (4)
- 【請求項１】 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下
煙突から構成される装置内において、１本以上のバーナ
ーの火炎中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反
応及び酸化反応させることにより生成するガラス微粒子
を、回転する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対
的に往復運動させながら該ガラスロッド外周に堆積させ
る方法において、前記上煙突内及び／または下煙突内に
クリーンガスを導入し、該クリーンガス導入部から排気
口までの装置内圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなるよ
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。 - 【請求項２】 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下
煙突から構成される装置内において、１本以上のバーナ
ーの火炎中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反
応及び酸化反応させることにより生成するガラス微粒子
を、回転する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対
的に往復運動させながら該ガラスロッド外周に堆積させ
る方法において、前記上煙突内及び／または下煙突内に
クリーンガスを導入し、該クリーンガスを導入する位置
における圧力を装置外圧力より０〜１００Ｐａ高くする
ことを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。 - 【請求項３】 上煙突、排気口を備えた反応容器及び下
煙突から構成される装置内において、１本以上のバーナ
ーの火炎中にガラス原料ガスを供給して火炎加水分解反
応及び酸化反応させることにより生成するガラス微粒子
を、回転する出発ガラスロッドと前記バーナーとを相対
的に往復運動させながら該ガラスロッド外周に堆積させ
る方法において、前記上煙突内及び／または下煙突内に
クリーンガスを導入し、上煙突内及び／または下煙突内
にクリーンガスを導入し、該クリーンガス導入部から排
気口までの装置内圧力勾配が５〜１５０Ｐａ／ｍとなる
ようにし、かつ該クリーンガスを導入する位置における
圧力を装置外圧力より０〜１００Ｐａ高くすることを特
徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。 - 【請求項４】 上記クリーンガスの清浄度が０．３μｍ
以上の大きさのダストで１０００個／ＣＦ以下であるこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載され
るガラス微粒子堆積体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002020263A JP4449272B2 (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| EP03731828A EP1468971A4 (en) | 2002-01-24 | 2003-01-24 | METHOD FOR MANUFACTURING SEDIMENTARY BODY CONSISTING OF GLASS PARTICLES, AND PROCESS FOR MANUFACTURING GLASS-BASED MATERIAL |
| US10/475,836 US7143612B2 (en) | 2002-01-24 | 2003-01-24 | Method of manufacturing glass particulate sedimentary body, and method of manufacturing glass base material |
| PCT/JP2003/000628 WO2003062159A1 (fr) | 2002-01-24 | 2003-01-24 | Procede de fabrication d'un corps sedimentaire constitue de particules de verre et procede de fabrication de materiau a base de verre |
| CNA038002205A CN1533366A (zh) | 2002-01-24 | 2003-01-24 | 用于制造玻璃颗粒沉积物的方法以及用于制造玻璃预制件的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002020263A JP4449272B2 (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003221239A true JP2003221239A (ja) | 2003-08-05 |
| JP4449272B2 JP4449272B2 (ja) | 2010-04-14 |
Family
ID=27743802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002020263A Expired - Fee Related JP4449272B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-29 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4449272B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004269285A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造法 |
| JP2012116731A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ母材の製造方法 |
| KR20170040740A (ko) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재의 제조 장치 |
-
2002
- 2002-01-29 JP JP2002020263A patent/JP4449272B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004269285A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造法 |
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| KR20170040740A (ko) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재의 제조 장치 |
| JP2017071513A (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材の製造装置 |
| KR102545708B1 (ko) * | 2015-10-05 | 2023-06-19 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재의 제조 장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4449272B2 (ja) | 2010-04-14 |
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