(57)【要約】      （修正有）【課題】原料ノズルを切り替えるタイミングを一般化し、如何なるノズル径を有する原料ノズルを使用しても、最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することが可能な多孔質体合成方法を提供する。【解決手段】多孔質ガラス母材の成長による外径の増加に伴い、ノズル径が小さな原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す第１の成長線Ｌ１と、ノズル径が大きな原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す第２の成長線Ｌ２と、が交わるタイミングの点Ａで原料ノズルをノズル径が小さな原料ノズルからノズル径が大きな原料ノズルに切り替える多孔質体合成方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質体合成用バーナの原料ノズルから原料ガスを噴出し、前記多孔質体合成用バーナから放射される酸水素火炎内で前記原料ガスを加水分解反応させてコアやクラッドとなるガラス微粒子を生成し、前記ガラス微粒子を出発棒に吹き付け堆積させて多孔質体を合成し、所望の外径を有する多孔質ガラス母材を作製する多孔質体合成方法において、
前記多孔質ガラス母材の成長による外径の増加に伴い、ノズル径が小さな原料ノズルを使用したときの前記多孔質ガラス母材の外径と前記多孔質体の合成速度との関係を示す第１の成長線と、ノズル径が大きな原料ノズルを使用したときの前記多孔質ガラス母材の外径と前記多孔質体の合成速度との関係を示す第２の成長線と、が交わるタイミングで前記原料ノズルを前記ノズル径が小さな原料ノズルから前記ノズル径が大きな原料ノズルに切り替えることを特徴とする多孔質体合成方法。
【請求項２】
前記多孔質体合成用バーナは、ノズル径が相互に異なると共に同心円状に配置された複数の原料ノズルを有している請求項１に記載の多孔質体合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の外径を有する多孔質ガラス母材を作製する多孔質体合成工程を実施するための多孔質体合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ母材は、多孔質体合成用バーナの原料ノズルから原料ガスを噴出し、多孔質体合成用バーナから放射される酸水素火炎内で原料ガスを加水分解反応させてコアやクラッドとなるガラス微粒子を生成し、そのガラス微粒子を出発棒に吹き付け堆積させて多孔質体（スート）を合成し、所望の外径を有する多孔質ガラス母材を作製する多孔質体合成工程を経て製造されている。
【０００３】
多孔質体合成工程では、速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することができるように、最終的な多孔質ガラス母材の外径に基づいて原料ノズルのノズル径を最適化している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このとき、多孔質ガラス母材の成長による外径の増加に伴い、最適なノズル径は時々刻々と変化していくことから、最終的な多孔質ガラス母材の外径に基づいてノズル径を一義的に定めてしまうよりも、異なるノズル径を有する原料ノズルを状況に応じて切り替えて使用することが好ましい。
【０００５】
例えば、多孔質ガラス母材の外径が未だ小さい多孔質体合成工程の初期においては、原料ガスの無駄を無くすためにノズル径が小さな原料ノズルを使用し、多孔質体合成工程が進行して多孔質ガラス母材の外径が大きくなるに連れてノズル径が大きな原料ノズルに順に切り替えていくことが好ましい（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
原料ノズルを切り替えるタイミングについては、特許文献２において、特定のノズル径を有する原料ノズルを使用して特定の外径を有する多孔質ガラス母材を作製する場合について限定的に特定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２２８２６号公報
【特許文献２】特開平２−１６４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、如何なるノズル径を有する原料ノズルを使用するかは事業者の製造設備等に依存するため、原料ノズルをノズル径が小さな原料ノズルからノズル径が大きな原料ノズルに如何なるタイミングで切り替えれば、最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することができるのかを一般化して規定することが望まれている。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、原料ノズルを切り替えるタイミングを一般化し、如何なるノズル径を有する原料ノズルを使用しても、最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することが可能な多孔質体合成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために創案された本発明は、多孔質体合成用バーナの原料ノズルから原料ガスを噴出し、前記多孔質体合成用バーナから放射される酸水素火炎内で前記原料ガスを加水分解反応させてコアやクラッドとなるガラス微粒子を生成し、前記ガラス微粒子を出発棒に吹き付け堆積させて多孔質体を合成し、所望の外径を有する多孔質ガラス母材を作製する多孔質体合成方法において、前記多孔質ガラス母材の成長による外径の増加に伴い、ノズル径が小さな原料ノズルを使用したときの前記多孔質ガラス母材の外径と前記多孔質体の合成速度との関係を示す第１の成長線と、ノズル径が大きな原料ノズルを使用したときの前記多孔質ガラス母材の外径と前記多孔質体の合成速度との関係を示す第２の成長線と、が交わるタイミングで前記原料ノズルを前記ノズル径が小さな原料ノズルから前記ノズル径が大きな原料ノズルに切り替える多孔質体合成方法である。
【００１１】
前記多孔質体合成用バーナは、ノズル径が相互に異なると共に同心円状に配置された複数の原料ノズルを有していると良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、原料ノズルを切り替えるタイミングを一般化し、如何なるノズル径を有する原料ノズルを使用しても、最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することが可能な多孔質体合成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】原料ノズルのノズル径を異ならせたときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す図である。
【図２】多孔質体合成用バーナを示す端面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１５】
本実施の形態に係る多孔質体合成方法は、多孔質体合成用バーナの原料ノズルから原料ガスを噴出し、多孔質体合成用バーナから放射される酸水素火炎内で原料ガスを加水分解反応させてコアやクラッドとなるガラス微粒子を生成し、ガラス微粒子を出発棒に吹き付け堆積させて多孔質体を合成し、所望の外径を有する多孔質ガラス母材を作製する多孔質体合成工程を実施するためのものである。
【００１６】
多孔質体合成工程では、図１に示すように、使用する原料ノズルのノズル径に依存して最終的に得られる多孔質ガラス母材の外径の最大値が変化する。即ち、ノズル径がより大きな原料ノズルを使用するほど最終的に得られる多孔質ガラス母材の外径の最大値が増加する。
【００１７】
ところが、ノズル径がより大きな原料ノズルを使用すれば、如何なる外径を有する多孔質ガラス母材を作製する際にも最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することができるという訳では無く、多孔質ガラス母材の外径が未だ小さい多孔質体合成工程の初期においては、ノズル径が小さな原料ノズルを使用した方が合成速度を速くすることができる。
【００１８】
そのため、多孔質ガラス母材の成長による外径の増加に伴い、原料ノズルをノズル径が小さな原料ノズルからノズル径が大きな原料ノズルに切り替えることが好ましい。
【００１９】
本実施の形態に係る多孔質体合成方法は、原料ノズルを切り替えるタイミングを一般化して規定したものであり、具体的には、多孔質ガラス母材の成長による外径の増加に伴い、ノズル径が小さな原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す第１の成長線と、ノズル径が大きな原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す第２の成長線と、が交わるタイミングで原料ノズルをノズル径が小さな原料ノズルからノズル径が大きな原料ノズルに切り替えることを特徴とする。
【００２０】
例えば、図１を参照して、３通りのノズル径（大・中・小）を有する原料ノズルを使用して外径Ｄ１を有する多孔質ガラス母材を作製する場合を考えると、点Ａの時点まではノズル径（小）の原料ノズルを使用し、その後はノズル径（中）の原料ノズルを使用して多孔質ガラス母材を作製することにより、最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することができる。
【００２１】
この場合、第１の成長線とは、ノズル径（小）の原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す成長線Ｌ１、第２の成長線とは、ノズル径（中）の原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す成長線Ｌ２、第１の成長線と第２の成長線とが交わるタイミングとは、点Ａの時点を意味している。
【００２２】
同様に、３通りのノズル径（大・中・小）を有する原料ノズルを使用して外径Ｄ２を有する多孔質ガラス母材を作製する場合を考えると、点Ａの時点まではノズル径（小）の原料ノズルを使用し、点Ｂの時点まではノズル径（中）の原料ノズルを使用し、その後はノズル径（大）の原料ノズルを使用して多孔質ガラス母材を作製することにより、最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することができる。
【００２３】
この場合、ノズル径（小）の原料ノズルとノズル径（中）の原料ノズルとの関係では、第１の成長線とは、ノズル径（小）の原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す成長線Ｌ１、第２の成長線とは、ノズル径（中）の原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す成長線Ｌ２、第１の成長線と第２の成長線とが交わるタイミングとは、点Ａの時点を意味している。
【００２４】
また、ノズル径（中）の原料ノズルとノズル径（大）の原料ノズルとの関係では、第１の成長線とは、ノズル径（中）の原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す成長線Ｌ２、第２の成長線とは、ノズル径（大）の原料ノズルを使用したときの多孔質ガラス母材の外径と多孔質体の合成速度との関係を示す成長線Ｌ３、第１の成長線と第２の成長線とが交わるタイミングとは、点Ｂの時点を意味している。
【００２５】
このように、各ノズル径の原料ノズルを成長線の交点を示すタイミングで切り替えていくことで、原料ノズルを切り替えるタイミングを一般化し、如何なるノズル径を有する原料ノズルを使用しても、最も速い合成速度で効率的に多孔質体を出発棒に合成することが可能となる。
【００２６】
ここで、本実施の形態で使用する多孔質体合成用バーナとしては、図２に示すように、ノズル径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が相互に異なると共に同心円状に配置された複数の原料ノズル１０１、１０２、１０３や複数の酸素ノズル１０４を筒体１０５の内部に備えている多孔質体合成用多層式バーナ１００が挙げられる。
【００２７】
この多孔質体合成用多層式バーナ１００を使用することで、１つの多孔質体合成用バーナでノズル径を可変とすることが可能となり、原料ノズルを容易に切り替えることができるようになる。
【００２８】
多孔質体合成用多層式バーナ１００を使用して、先に説明したノズル径（大・中・小）を有する原料ノズルを実現する際には、ノズル径Ｄ１を有する原料ノズル１０１を単独で使用してノズル径（小）の原料ノズルを実現し、ノズル径Ｄ１を有する原料ノズル１０１とノズル径Ｄ２を有する原料ノズル１０２とを同時に使用してノズル径（中）の原料ノズルを実現し、ノズル径Ｄ１を有する原料ノズル１０１とノズル径Ｄ２を有する原料ノズル１０２とノズル径Ｄ３を有する原料ノズル１０３とを同時に使用してノズル径（大）の原料ノズルを実現すると良い。
【００２９】
なお、使用する原料ノズルを突然に切り替えると、多孔質体の嵩密度が急激に変化し、気泡等の品質上の不具合が発生する場合があるので、原料ノズルを切り替える際には、前後の２つの原料ノズルを同時に使用しながら、両者の流量を調整することが好ましい。
【符号の説明】
【００３０】
Ｌ１  ノズル径（小）の原料ノズルの成長線
Ｌ２  ノズル径（中）の原料ノズルの成長線
Ｌ３  ノズル径（大）の原料ノズルの成長線
Ａ  Ｌ１とＬ２の交点
Ｂ  Ｌ２とＬ３の交点
１００  多孔質体合成用多層式バーナ
１０１  原料ノズル
１０２  原料ノズル
１０３  原料ノズル
１０４  酸素ノズル
１０５  筒体
Ｄ１  ノズル径
Ｄ２  ノズル径
Ｄ３  ノズル径
【図１】
2015081213.tif 000003
【図２】
2015081213.tif 000004