JP4467197B2 - 多孔質ガラス母材の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの原材料である多孔質ガラス母材を製造する際に用いられ、歩留まりよく光ファイバ化できる多孔質ガラス母材を製造する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
多孔質ガラス母材は、焼結後、線引きされて光ファイバ化される。
この多孔質ガラス母材2は、例えば図3に示すように、始発ガラス棒4と平行に往復動するバーナー60の火炎から生成するガラス微粒子を、始発ガラス棒4の側面に吹き付けて堆積させる外付け気相堆積法(OVD法)により製造されるものである。
【0003】
火炎の干渉で不均一な堆積とならないように一定の間隔をあけた複数のバーナー60を用いることにより、堆積効率の向上を図っている。バーナー60の往復動の中程の堆積部分6では堆積効率が一定なので直胴状になっており、一方往復動の両端近傍の堆積部分5では端ほど堆積が少ないので錐形になっている。この錐形部分は、その軸長L1が複数のバーナーの両端間の距離L2とほぼ同じであるが、径が不均等なので、光ファイバ化しても特性が不十分なものとなるため廃棄される。そのため、同図の二点鎖線で示すように錐形部分の軸長の短い多孔質ガラス母材を製造できることが望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、多孔質ガラス母材を製造する際に形成される母材両端の錐形部分をより一層短くして、歩留まりよく光ファイバ化できる多孔質ガラス母材を、簡便に製造するための装置および製造する方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明の多孔質ガラス母材の製造装置1は、実施例に対応する図1及び図2を参照して説明すると、始発ガラス棒4と平行に繰り返し往復動する主移動架20上に、始発ガラス棒4へガラス微粒子を吹き付けて堆積させる複数のバーナー40からなるバーナー列の載っているバーナー台50が設置され、この台50にはバーナー40の間隔を可変制御する調整具44が設けられており、調整具44は、始発ガラス棒4と平行な螺子棒42に螺合する移動ナット47と、この移動ナット47に断続する電磁クラッチ46が取り付けられ、始発ガラス棒4と平行な直線ガイド41に沿って移動可能なバーナー取付ブロック45とからなる。
【0006】
図1のように多孔質ガラス母材の製造装置1は、主移動架20の往復動と同期して往復動する副移動架30が主移動架20上に搭載され、副移動架30にはバーナー台50が設置されていることが好ましい。
【0007】
この調整具44は、図2に示すとおり、始発ガラス棒4と平行な螺子棒42に螺合する移動ナット47と、この移動ナット47に断続する電磁クラッチ46が取り付けられ、始発ガラス棒4と平行な直線ガイド41に沿って移動可能なバーナー取付ブロック45とからなっている。
【0008】
本発明の多孔質ガラス母材2の製造方法は、この装置1を用いて好適に実施される。この製造方法は、図1に示すとおり、始発ガラス棒4と平行に、複数のバーナー40からなるバーナー列を繰り返し往復動させながら、バーナー40から生成されるガラス微粒子を始発ガラス棒4に吹き付けて堆積させる多孔質ガラス母材2の製造方法において、始発ガラス棒4と平行な螺子棒42に螺合する移動ナット47と、この移動ナット47に断続する電磁クラッチ46と、始発ガラス棒4に平行な直線ガイド41に沿って移動可能なバーナー取付ブロック45とからなる調整具44によって、堆積の途中でバーナー40の間隔を可変制御するというものである。
【0009】
この可変制御は、この往復動の両端近傍でバーナー40の間隔を減少するというものであることが好ましい。
【0010】
バーナー40の間隔は、この往復動の両端近傍で、定められた値に制御される。また往復動の両端近傍では、この間隔が狭く制御されるとともに、バーナー40へ供給する燃焼ガスやガラス原料ガス等のガス流量が減少されることが好ましい。
【0011】
この装置を用いた多孔質ガラス母材の製造方法によれば、往復動の両端近傍でバーナー間隔を狭くする結果、光ファイバ化されない錐形部分5の軸長を一層短くすることができる。さらに主移動架20の往復動と副移動架30の移動とが同期しているので、主移動架20の往復動の幅よりも副移動架30が余計に移動する分だけ、直胴部分6の長い多孔質ガラス母材を製造することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は本発明を適用する多孔質ガラス母材の製造装置1の概略構成を示したものである。
【0013】
多孔質ガラス母材の製造装置1は、始発ガラス棒4と平行に繰り返し往復動する主移動架20上に、この往復動に同期して往復動する副移動架30が搭載され、この副移動架30上に、調整具44を伴う4本のバーナー40の載っているバーナー台50が設置されている。
【0014】
始発ガラス棒4の一端には、モータ3が取付けられている。
主移動架20には、始発ガラス棒4と平行に配置されてモータ13へ繋がっている主移動架用螺子棒11が螺合し、同じく平行に配置された主移動架用ガイド棒12が貫通している。
【0015】
この主移動架20上には、モータ23に繋がる副移動架用螺子棒21と、副移動架用ガイド棒22とが、始発ガラス棒4と平行に配置されている。副移動架30には、この螺子棒21が螺合しこのガイド棒22が貫通している。
【0016】
バーナー台50上にある調整具44の要部の概要図を図2に示す。
バーナー台50上には、始発ガラス棒4と平行で壁際に取付けられたバーナー取付ブロック用直線ガイド41と、この直線ガイド41に平行であってモータ43へ繋がる移動ナット用螺子棒42とが、配置されている。
【0017】
燃焼ガスおよびガラス原料ガスの各供給管(不図示)に接続された4本のバーナー40a・・・40dの各々が、調整具44に載置されている。
調整具44は、バーナーを取付けているブロック45を有している。
【0018】
バーナー取付ブロック45は、バーナー取付ブロック用の直線ガイド41に沿って移動できるものである。バーナー取付ブロック45の下部には、電磁クラッチ46が設けられている。移動ナット47が、移動ナット用螺子棒42と螺合しており、電磁クラッチ46の真下に配置されている。この移動ナット47を介して移動ナット用螺子棒42と断続する位置に電磁クラッチ46が配置されている。
【0019】
移動ナット47の両側に設けられたスラスト軸受け48は、軸受けベアリングを介して移動ナット47に結合されている。
【0020】
この多孔質ガラス母材の製造装置1を用い、以下のようにして、母材2を製造する。
【0021】
図1に示すとおり、モータ3を駆動して始発ガラス棒4を回転させる。バーナー40へ、燃焼ガスを供給して点火しさらにガラス原料ガスを供給する。バーナー40の火炎から生成するガラス微粒子を、始発ガラス棒4へ吹き付ける。
【0022】
主移動架用螺子棒11に繋がっているモータ13を駆動し、この螺子棒11の順回転と逆回転とを繰り返すことにより、主移動架20は、始発ガラス棒4に沿って一定速度で往復動を繰り返す。
【0023】
副移動架用螺子棒21に繋がっているモータ23も駆動し、主移動架用螺子棒11に同期して螺子棒21の順回転と逆回転とを繰り返すことにより、副移動架30は、主移動架20の往復動に同期して、重畳した一定速度で移動する。
【0024】
主移動架20が往復動の中程にあるとき、図1の二点鎖線で示すように、バーナー40は一定の等間隔となっている。このとき、全ての調整具は、図2のバーナー40dが伴っている調整具44に示されているように、電磁クラッチ46が、移動ナット47から離れ、移動ナット用螺子棒42から切断された状態になっている。その結果、移動ナット47は、移動ナット用螺子棒42の回転に合わせて一緒に回転するので、移動ナット用螺子棒42に沿って動かない。そのため、4本のバーナー40の間隔は変化しない。
【0025】
主移動架20が往復動の両端近傍に達したとき、図1の実線で示すように、バーナー40の間隔を狭くする。その動作途中を図2に示す。先ず、最も往復動の端に近いバーナー40aの伴っている調整具44の電磁クラッチ46を突き出させ、移動ナット47に接続させる。すると移動ナット用螺子棒42と一緒に回転していた移動ナット47は、この接続のために回転が止まる。この移動ナット47を介して、電磁クラッチ46は、回転し続けている移動ナット用螺子棒42に繋がる。その結果、バーナー取付ブロック45は移動ナット47と一体となって、移動ナット用螺子棒42に沿って移動する。所定の間隔にまで狭まったら、同様に隣の調整具を動作させる。この動作を順次行う。4本のバーナー40が、往復動の折り返し時には副移動架30上のバーナー台50上で、往復動の中寄り側へ集まる。
【0026】
この電磁クラッチ46の断続は、機械的または光学的なリミットスイッチにより行ってもよく、時間で制御して行ってもよい。
【0027】
往復動の折り返し時に、モータ13、23、43を逆回転させる。
最も往復動の中寄りにあるバーナー40dに備えられた調整具44の電磁クラッチ46を引き込ませると、電磁クラッチ46は移動ナット47から離れ、移動ナット用螺子棒42から切断された状態となる。その結果、移動ナット47は、移動ナット用螺子棒42の回転に合わせて一緒に回転し、バーナー取付ブロック45の移動が停止する。バーナー40cが移動し、バーナー40dとの間隔が所定の間隔にまで広がったら、バーナー40cに備えられた調整具を同様に動作させる。順次同様な動作を行うことにより、バーナー40a・・・40dは等間隔となる。
この操作を繰り返すと、両端の錐形部分の短い多孔質ガラス母材が製造される。
【0028】
なお、往復動の両端近傍では、バーナーが副移動架上で往復動の中寄り側に集まる実施例について示したが、副移動架上で往復動の外側に集まるものであってもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の多孔質ガラス母材の製造装置を用いた製造方法によれば、光ファイバ化されない錐形部分の軸長が短く、一方光ファイバ化される直胴部分の軸長が一層長い多孔質ガラス母材を簡便に製造することができる。そのため、多孔質ガラス母材から効率良く光ファイバ化することができ、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する多孔質ガラス母材の製造装置を用いた製造途中を示す概要図である。
【図2】本発明を適用する多孔質ガラス母材の製造装置の要部を示す概要図である。
【図3】本発明を適用外の多孔質ガラス母材の製造装置を用いた製造途中を示す概要図である。
【符号の説明】
1は多孔質ガラス母材の製造装置、2は多孔質ガラス母材、3はモータ、4は始発ガラス棒、5は錐形部分、6は直胴部分、11は主移動架用螺子棒、12は主移動架用ガイド棒、13はモータ、20は主移動架、21は副移動架用螺子棒、22は副移動架用ガイド棒、23はモータ、30は副移動架、40、40a・・・40dはバーナー、41は直線ガイド、42は移動ナット用螺子棒、43はモータ、44は調整具、45はバーナー取付ブロック、46は電磁クラッチ、47は移動ナット、48はスラスト軸受け、50はバーナー台、60はバーナー、L1は錐形部分の軸長、L2はバーナーの両端間の距離である。
Claims (5)
- 始発ガラス棒と平行に繰り返し往復動する主移動架上に、該始発ガラス棒へガラス微粒子を吹き付けて堆積させる複数のバーナーからなるバーナー列の載っているバーナー台が設置され、この台には該バーナーの間隔を可変制御する調整具が設けられており、該調整具は、該始発ガラス棒と平行な螺子棒に螺合する移動ナットと、該移動ナットに断続する電磁クラッチが取り付けられ、該始発ガラス棒と平行な直線ガイドに沿って移動可能なバーナー取付ブロックとからなることを特徴とする多孔質ガラス母材の製造装置。
- 該往復動と同期して往復動する副移動架が該主移動架上に搭載され、該副移動架には該バーナー台が設置されていることを特徴とする請求項1に記載の多孔質ガラス母材の製造装置。
- リミットスイッチにより該断続が行われる該電磁クラッチであることを特徴とする請求項1に記載の多孔質ガラス母材の製造装置。
- 始発ガラス棒と平行に、複数のバーナーからなるバーナー列の載っているバーナー台を繰り返し往復動させながら、該バーナーから生成されるガラス微粒子を該始発ガラス棒に吹き付けて堆積させる多孔質ガラス母材の製造方法において、該始発ガラス棒と平行な螺子棒に螺合する移動ナットと、該移動ナットに断続する電磁クラッチと、該始発ガラス棒に平行な直線ガイドに沿って移動可能なバーナー取付ブロックとからなる調整具によって、該堆積の途中で該バーナーの間隔を可変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。
- 該可変制御が、該往復動の両端近傍で該バーナーの間隔を減少することである請求項4に記載の多孔質ガラス母材の製造方法。
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