(57)【要約】【課題】生産性を落さずに火炎研磨後のガラス母材の振れ回りを減少させることができるガラス母材の火炎研磨方法を提供する。【解決手段】本発明のガラス母材の火炎研磨方法は、回転する光ファイバ用ガラス母材１の表面を光ファイバ用ガラス母材１の軸方向に相対的に移動する酸水素火炎１３を用いて火炎研磨する。そして、光ファイバ用ガラス母材１の回転数を、芯出し時は毎分４０回転で回転させ、その後の火炎研磨時は毎分２０回転まで減速して回転させる。【選択図】図１
2010150078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対峙する１対のチャックの一方にダミーロッドの一端が水平に取り付けられると共に該チャックの他方にガラス母材の一端が水平に取り付けられ、同一軸線上で、前記ダミーロッドの他端に前記ガラス母材の他端を接合させる芯出しの後、
該ガラス母材の軸方向に相対的に水平移動する酸水素バーナの酸水素火炎によって回転するガラス母材の表面を火炎研磨する横型タイプのガラス母材の火炎研磨方法であって、
前記ガラス母材の火炎研磨時の回転数は、芯出し時の回転数より低いことを特徴とするガラス母材の火炎研磨方法。
【請求項２】
前記火炎研磨時の回転数は、前記芯出し時の回転数の１／２以下まで減速させることを特徴とする請求項１に記載のガラス母材の火炎研磨方法。
【請求項３】
前記ガラス母材の回転数は、芯出し時に毎分４０回転以上であり、且つ火炎研磨時に毎分２０回転以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス母材の火炎研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス母材の表面の凹凸をなくして表面を平滑にするガラス母材の火炎研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガラス母材の火炎研磨方法の一例として、ガラス母材の表面火炎温度を検知し、その表面火炎温度がほぼ一定となるように酸水素ガス流量や酸水素バーナの移動速度を制御するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。なお、火炎研磨は、ガラス母材表面の研削、並びにガラス母材内部の歪を除去することが目的である。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１０８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近の傾向として、生産性を向上させるために、ガラス母材の長さを徐々に長く、また太くする必要が出てきている。しかしながら、ガラス母材が長くなると、火炎研磨後、ガラス母材の回転が軸芯を外れて偏芯する振れ回りが大きくなる傾向がある。これは、火炎研磨時のガラス母材の回転による遠心力によるものと考えられ、実際に回転数を落とすと振れ回り量は小さくなる。
すなわち、上記特許文献１に開示された従来のガラス母材の火炎研磨方法を長尺太径ガラス母材に適用した場合、火炎研磨中の回転による遠心力によってガラス母材が撓み、冷却後にその撓みが戻らないため、火炎研磨後のガラス母材に振れ回りが生じてしまうものと考えられる。ガラス母材の振れ回りは、火研後のガラス母材をコアロッドとしてすす付けを行う際の作業を停止させる原因や、例えば光ファイバを作成した後に生じる偏芯の原因となる。
また、一方で、単純に回転数を落としただけでは、火研前に行う芯出し時のガラス母材の振れ回りの状態が確認し難くなるため、生産性が低下してしまう。また、回転数を落しすぎると、表面を一様に火研するためには遅い回転数に合わせて火研スピードも遅くする必要が出てくるため、生産性がさらに低下してしまうことになる。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性を落さずに、火炎研磨後のガラス母材の振れ回りを減少させることができるガラス母材の火炎研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明に係るガラス母材の火炎研磨方法は、対峙する１対のチャックの一方にダミーロッドの一端が水平に取り付けられると共に該チャックの他方にガラス母材の一端が水平に取り付けられ、同一軸線上で、前記ダミーロッドの他端に前記ガラス母材の他端を接合させる芯出しの後、該ガラス母材の軸方向に相対的に水平移動する酸水素バーナの酸水素火炎によって回転するガラス母材の表面を火炎研磨する横型タイプのガラス母材の火炎研磨方法であって、前記ガラス母材の火炎研磨時の回転数は、芯出し時の回転数より低いことを特徴としている。
好ましくは、前記火炎研磨時の回転数は、前記芯出し時の回転数の１／２以下まで減速させることが望ましい。
更に好ましくは、前記ガラス母材の回転数は、芯出し時に毎分４０回転以上であり、且つ火炎研磨時に毎分２０回転以下であることが望ましい。
【０００７】
このように構成されたガラス母材の火炎研磨方法によれば、ガラス母材を回転させて、その表面をガラス母材の軸方向に相対的に水平移動する酸水素火炎によって火炎研磨する際に、ガラス母材の火炎研磨時の回転数を毎分２０回転以下、つまり芯出し時の回転数が毎分４０回転の場合、その１／２以下まで減速させる。これにより、遠心力が芯出し時より小さくなって撓みを生じることはなく、振れ回りを減少させることができる。
また、毎分２０回転程度の回転数であれば従来の火研速度で火研を行うことが可能であり、毎分４０回転程度の回転数であれば芯出し時の振れ回りの確認も可能であるので、生産性を落さずに火炎研磨することが可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るガラス母材の火炎研磨方法によれば、生産性を落さずに火炎研磨するとともに、火炎研磨後のガラス母材の振れ回りを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態に係るガラス母材の火炎研磨方法を適用したガラス母材の火炎研磨装置の正面図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明の一実施形態である光ファイバ用ガラス母材の火炎研磨装置１０は、光ファイバ用ガラス母材１の火炎研磨を行う装置であり、基台１１上を移動する移動体１２に固定された酸水素バーナ１３を備えている。また、火炎研磨装置１０は、基台１１の両端に配置された一対の支持部１６，１７に回転自在に取り付けられたチャック１８，１９を備えている。更に、火炎研磨装置１０は、一方のチャック１８に連結された駆動源２０を備えている。
【００１２】
移動体１２は、光ファイバ用ガラス母材１の軸方向に移動可能なように基台１１上に組み付けられており、上部に酸水素バーナ１３が固定されている。
【００１３】
酸水素バーナ１３は、Ｈ２、ＣＨ４等の可燃性ガスと、Ｏ２等の助燃性ガスにより火炎を発生させ、移動体１２の移動に伴って光ファイバ用ガラス母材１の表面温度を全長に渡り、例えば、１４００〜２３００℃に加熱する。
【００１４】
チャック１８，１９は、光ファイバ用ガラス母材１の一端側、及び石英製のダミーロッド２の端部３を把持する。なお、光ファイバ用ガラス母材１のチャック１８，１９が把持する部分は、光ファイバ用ガラス母材１に予め接続されたダミーロッド部となっている。
駆動源２０は、減速機構を内蔵したモータであり、一方のチャック１８に連結されている。そのため、駆動により一方のチャック１８を回転させ、光ファイバ用ガラス母材１を介して他方のチャック１９を従動させる。
【００１５】
次に、火炎研磨装置１０を用いた光ファイバ用ガラス母材の火炎研磨方法について説明する。ここでは、長さ１８００ｍｍ、外径３１ｍｍの光ファイバ用ガラス母材１と、長さ６００ｍｍ、外径３１ｍｍのダミーロッド２を用いた。
【００１６】
[芯出し工程]
光ファイバ用ガラス母材１の一端側、及びダミーロッド２の端部３をチャック１８，１９により把持し、駆動源２０を駆動させることで光ファイバ用ガラス母材１を毎分４０回転の回転数で回転させて芯出しを行う。
【００１７】
この芯出しでは、光ファイバ用ガラス母材１の端部と一方のチャック１８との間に、例えば不図示のマイクロメータ等を取り付けて、光ファイバ用ガラス母材１を毎分４０回転で回転させる。
そして、不図示のハンドバーナ等で光ファイバ用ガラス母材１を加熱・軟化させながら、ダミーロッド２の回転中心と、光ファイバ用ガラス母材１の回転中心とを一致させて接合させる。なお、毎分４０回転以下の回転数にすると、振れ回り状態を確認し難くなる。
【００１８】
[火炎研磨工程]
芯出しを終了した光ファイバ用ガラス母材１を芯出し時の１／２である毎分２０回転まで減速させて回転させる。そして、移動体１２を移動させながら酸水素バーナ１３の火炎を光ファイバ用ガラス母材１に吹き付けて、光ファイバ用ガラス母材１の表面温度を１４００〜２３００℃に加熱させる。
【００１９】
以上、説明したように、本発明の一実施形態の光ファイバ用ガラス母材の火炎研磨方法によれば、光ファイバ用ガラス母材１を回転させて、その表面を相対的に移動する酸水素バーナ１３により火炎研磨する際に、光ファイバ用ガラス母材１の回転数を、芯出し時に毎分４０回転で回転させ、その後の火炎研磨時に、芯出し時の１／２である毎分２０回転まで減速させ回転させる。このように、芯出し時の回転数に比べて火炎研磨時の回転数を低くすることで、生産性を落さずに火炎研磨するとともに、遠心力が小さくなって撓みを生じることがないので、振れ回りを減少させることができる。
【実施例】
【００２０】
次に、本発明に係る光ファイバ用ガラス母材の火炎研磨方法の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
【００２１】
（振れ回り発生品の有効長別割合）
従来のガラス母材を、火研時４０ｒｐｍで回転させたときのガラスロッド有効長別の振れ回り発生頻度を集計したデータを図２に示す。このデータは、ガラス母材約１０００本の火研後の振れ回りの有無を測定し、ガラスロッド有効長を５０ｍｍ間隔毎に分けて集計したものである。左側縦軸は、ガラス母材の「振れ回り発生本数」であり、右側縦軸は、「振れ回り発生割合」（＝振れ回り発生本数／当該有効長範囲の全製品数×１００％）である。
なお、この測定での「振れ回り」有無の判定基準は、ガラス母材を１回転させた時のガラスロッド縁の変動幅が０．５ｍｍより大きいとき「振れ回り有り」とした。また、振れ回りの読み取りは、読み取り望遠鏡を使用した。
図２から明らかなように、ガラスロッドの有効長が長くなるのにつれて、振れ回りの発生頻度が高くなるのがわかる。
【００２２】
（振れ回り発生品の外径別割合）
従来のガラス母材を、火研時４０ｒｐｍで回転させたときのガラスロッド外径別の振れ回り発生頻度を集計したデータを図３に示す。このデータもガラス母材約１０００本の火研後の振れ回りの有無を測定し、ガラスロッド外径を１ｍｍ間隔毎に分けて集計したものである。左側縦軸は、ガラス母材の「振れ回り発生本数」であり、右側縦軸は、「振れ回り発生割合」（＝振れ回り発生本数／当該外径範囲の全製品数×１００％）である。
図３から明らかなように、ガラスロッドの外径が大きいほど振れ回りの発生頻度が高くなる傾向にあるのがわかる。
【００２３】
（振れ回り量測定）
次に、同じ寸法（長さ、外径）のガラス母材を、毎分２０回転（実施例）、及び毎分４０回転（比較例）で火炎研磨を行い、一端側からの距離に対する振れ回り量を各々火炎研磨前後に測定した。比較例の測定結果を図４に、実施例の測定結果を図５に示す。また、ガラスのサイズに関係なく、毎分４０回転と毎分２０回転との振れ回り量の比較した結果を図６に示す。なお、図６の横軸は火炎研磨時の回転数であり、グラフ中の縦線は最大値から最小値の範囲を示し、縦線上の点は振れ回り量の中心値を示している。
【００２４】
図４〜図６から明らかなように、比較例では、火炎研磨後の振れ回り量が、一端部側から中心部にかけて著しく大きく、その数値は２ｍｍに近い値になっている。これに対して、実施例では、火炎研磨後の振れ回り量が、火研前とあまり変わっていないことがわかる。これは、比較例の場合、火炎研磨中に回転による遠心力によってガラス母材が撓み、冷却後にその撓みが戻らないため、火炎研磨後のガラス母材に振れ回りが生じているのに対し、実施例の場合は、遠心力が大きくないため、振れ回りが生じていないものと考えられる。
【００２５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ファイバ用ガラス母材の火炎研磨方法を適用した火炎研磨装置の正面図である。
【図２】従来のロッド有効長別の振れ回り発生品の頻度を示すグラフである。
【図３】従来のロッド外径別の振れ回り発生品の頻度を示すグラフである。
【図４】従来の毎分４０回転で火炎研磨を行った比較例の振れ回り量を示すグラフである。
【図５】毎分２０回転で火炎研磨を行った実施例の振れ回り量を示すグラフである。
【図６】毎分４０回転と毎分２０回転との振れ回り量の比較結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１      光ファイバ用ガラス母材
２      ダミーロッド
１０    火炎研磨装置
１３    酸水素バーナ（酸水素火炎）
【図１】
2010150078.tif 000003
【図２】
2010150078.tif 000004
【図３】
2010150078.tif 000005
【図４】
2010150078.tif 000006
【図５】
2010150078.tif 000007
【図６】
2010150078.tif 000008