(57)【要約】【課題】ガラスロッドの端面の処理を不具合なく容易に行い、短時間にてガラスロッド同士の接続作業を行うことを可能とする。【解決手段】本発明のガラスロッドの端面処理方法は、端面処理を行うガラスロッド１１を、その軸線を中心として回転させながら端面を加熱して軟化させる。軟化した端面に端面処理手段１３を接触させて軟化したガラスをこの端面処理手段１３に付着させて除去し、ガラスロッド１１の角部の面取りを行う。また、本発明のガラスロッドの接続方法は、上記のガラスロッドの端面処理方法を用いて面取りを施したガラスロッド１１の端面を加熱して軟化させて互いに突き合わせて融着させる。【選択図】　　　図１
2004043249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスロッドの端面における角部を面取りするガラスロッドの端面処理方法であって、
軸線を中心として回転させた前記ガラスロッドの端面を加熱して軟化させ、該端面に端面処理手段を接触させることにより、この端面を変形させて前記角部を面取りすることを特徴とするガラスロッドの端面処理方法。
【請求項２】
前記端面処理手段を前記ガラスロッドの角部に押し当て、前記角部の軟化したガラスを前記端面処理手段に付着させて除去し、前記角部の面取りを行うことを特徴とする請求項１に記載のガラスロッドの端面処理方法。
【請求項３】
前記端面処理手段を前記ガラスロッドの前記端面の略中心部に押し当てて前記端面の軟化したガラスを前記端面処理手段に付着させ、その後、前記端面から前記端面処理手段を引き離して前記端面を変形させて前記角部を面取りすることを特徴とする請求項１に記載のガラスロッドの端面処理方法。
【請求項４】
前記端面処理手段として断面円形の棒体を用い、該棒体を軸回転させながら前記ガラスロッドの端面に接触させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のガラスロッドの端面処理方法。
【請求項５】
前記端面処理手段を前記ガラスロッドの端面に、軸線同士の傾きを角度２０°〜８０°の範囲に傾けて接触させることを特徴とする請求項４に記載のガラスロッドの端面処理方法。
【請求項６】
前記ガラスロッドの直径に対する前記端面処理手段の直径の比が０．３〜１．５であることを特徴とする請求項４又は５に記載のガラスロッドの端面処理方法。
【請求項７】
ガラスから形成された前記端面処理手段を用いることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載のガラスロッドの端面処理方法。
【請求項８】
二本のガラスロッドの端面を互いに接続するガラスロッドの接続方法であって、
少なくとも一方の前記ガラスロッドの端面に請求項１から７のいずれか１つに記載のガラスロッドの端面処理方法によって面取りを施し、これらガラスロッドの端面を加熱して軟化させて互いに突き合わせて融着させることを特徴とするガラスロッドの接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスロッドの端部に面取りを施す方法であって、特に、光ファイバ用ガラスロッドに好適なガラスロッドの端面処理方法及びガラスロッド同士を接続するガラスロッドの接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に光ファイバなどに用いられるガラスロッドを接続する場合、互いに接続するガラスロッドの端面をバーナによって加熱して軟化させ、互いに溶着接続することが行われている。
ところで、単に、ガラスロッドの端面同士を溶着接続すると、気泡の巻き込み等が生じ、接続部分にて割れ等の不具合が発生する恐れがある。
このため、従来、互いに接続するガラスロッドの端面に面取りを施して接続時における気泡の巻き込みを防ぐことが行われている。
【０００３】
ここで、従来のガラスロッドの端部同士の接続の仕方を説明する。図５（ａ）から図５（ｆ）は、従来のガラスロッドの端部同士の接続の工程の流れを示している。
最初に、図５（ａ）に示すようなガラスロッド１を図示しない回転装置のチャックに保持させる。この状態において、回転装置によってガラスロッド１をその軸線を中心として回転させながら、このガラスロッド１の端面における角部に、図５（ｂ）に示すように、グラインダー等の研磨装置２を押し当て、ガラスロッド１の角部を研磨する。
図５（ｃ）に示すように、ガラスロッド１の端面を研磨し、所定の形状に面取りする。その後、面取りして端面処理を施したガラスロッド１を、図５（ｄ）に示すように、フッ酸溶液からなる洗浄液が貯留された洗浄漕３内に入れて洗浄・エッチング処理を行い、面取りを行った機械加工部分に付着したグラインダーの砥粒などの異物や切削粉の除去を行う。
上記のようにして端面処理を施したガラスロッド１同士を、図５（ｅ）に示すように、互いに軸回転させながらその端面をバーナ４で加熱して軟化する。この状態において、図５（ｆ）に示すように、互いのガラスロッド１を近接させて端面同士を当接させ融着させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の接続の仕方にあっては、ガラスロッド１の端面を工作機械によって研磨して面取りしなければならず、その機械加工に長時間を要していた。
しかも、機械加工後に、洗浄・エッチング処理を行わなければならず、その処理にも長時間要するという問題があった。
さらには、洗浄・エッチング処理を行っても切削粉が残留する恐れもあり、例えば、光ファイバ母材として製造して接続後に線引きする場合、接続した箇所において断線等の不具合が生じる頻度が高くなる恐れもあった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、容易にガラスロッドの端面の処理を行い、その後の不具合なく短時間にて接続作業を行うことが可能なガラスロッドの端面処理方法及びガラスロッドの接続方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、ガラスロッドの端面における角部を面取りするガラスロッドの端面処理方法であって、軸線を中心として回転させた前記ガラスロッドの端面を加熱して軟化させ、該端面に端面処理手段を接触させることにより、この端面を変形させて前記角部を面取りすることを特徴とするガラスロッドの端面処理方法によって達成される。
このような構成を有するガラスロッドの端面処理方法によれば、ガラスロッドの端面を加熱して軟化（溶融）させ、端面に端面処理手段を接触させることにより、この端面を変形させて角部を面取りするので、機械加工による面取りを行う従来技術と比較して、加工時間を大幅に短縮させることができる。
また、ガラスロッドには機械加工が施されないため、砥粒や切削粉などが発生しない。このため、を除去するための洗浄・エッチング処理を施す工程が不要であるので、更なる作業時間の短縮化を図ることができる。
さらに、加熱しながら端面処理を行うので、その後、ガラスロッド同士を溶着により接続する場合、端面処理が施されたガラスロッドの端部を再度加熱する時間を短縮又は省くことができるため、さらに作業時間をより一層短縮させることができる。
【０００７】
上記のガラスロッドの端面処理方法によれば、端面処理手段をガラスロッドの角部に押し当て、角部の軟化したガラスを端面処理手段に付着させて除去し、角部の面取りを行うことが望ましい。または、端面処理手段をガラスロッドの端面の略中心部に押し当てて端面の軟化したガラスを端面処理手段に付着させ、その後、端面から端面処理手段を引き離して端面を変形させて角部を面取りすることが望ましい。こうすればガラスロッドの端面処理を効率良く行うことができる。
【０００８】
上記のガラスロッドの端面処理方法によれば、端面処理手段として断面円形の棒体を用い、棒体を軸線を中心として回転（軸回転）させながらガラスロッドの端面に接触させることが望ましい。
このように、断面円形の棒体からなる端面処理手段を回転させながらガラスロッドの端面に接触させるので、軟化させたガラスを、端面処理手段の端部における外周部分に線状に巻き付かせて付着させることができ、ガラスロッドの不要な部分を容易に除去して面取りを施すことができる。
【０００９】
上記のガラスロッドの端面処理方法によれば、端面処理手段をガラスロッドの端面に、軸線同士の傾きを角度２０°〜８０°の範囲に傾けて接触させることが望ましい。こうすれば、加熱された状態のガラスロッドの端部から軟化したガラスを端面処理手段へ適度に付着させて良好な面取りを施すことができる。
【００１０】
上記のガラスロッドの端面処理方法によれば、ガラスロッドの直径に対する端面処理手段の直径の比が０．３〜１．５であることが望ましい。こうすれば、加熱された状態のガラスロッドの端部から軟化したガラスを端面処理手段へ適度に付着させて良好な面取りを施すことができる。
【００１１】
上記のガラスロッドの端面処理方法によれば、ガラスから形成された端面処理手段を用いることが望ましい。
こうすれば、端面処理手段がガラスロッドと同じ材料から形成されているので、端面処理手段へ軟化したガラスを円滑に付着させて良好な面取りを施すことができる。端面処理手段は、例えば、石英ガラスロッドである。
【００１２】
また、本発明の上記目的は、二本のガラスロッドの端面を互いに接続するガラスロッドの接続方法であって、少なくとも一方の前記ガラスロッドの端面に上記のガラスロッドの端面処理方法によって面取りを施し、これらガラスロッドの端面を加熱して軟化させて互いに突き合わせて融着させることを特徴とするガラスロッドの接続方法によって達成される。
【００１３】
上記のガラスロッドの接続方法によれば、上述した本発明のガラスロッドの端面処理方法を用いることで、砥粒や切削粉などを除去するための洗浄・エッチング処理を施す工程が不要であるため、端面処理にかかる作業時間を大幅に短縮させることができる。
また、加熱しながら端面処理を行うので、その後、ガラスロッドの端部同士を接続する際に、端面処理が施されたガラスロッドの端部を再度加熱する時間を短縮又は省くことができるため、作業時間を短縮させることができる。
さらに、切削粉が発生することがないので、例えばガラスロッドの端部同士を接続して光ファイバ母材を形成した後でこの光ファイバ母材を線引きした際に、切削粉の残留に起因して接続された箇所において断線等の不具合が生じることがない。したがって、本発明のガラスロッドの接続方法によれば、信頼性が高く、高品質な光ファイバを効率良く製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のガラスロッドの端面処理方法及びガラスロッドの接続方法の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態では、ガラスロッドとして光ファイバ母材として用いられるガラスロッドを例にとって説明する。
【００１５】
図１において、符号１１は光ファイバ母材として用いられるガラスロッドである。
まず、図１（ａ）に示すように、このガラスロッド１１を図示しない回転装置のチャックに保持させ、軸線を中心として回転させながら、バーナ１２によってガラスロッド１１の端面を加熱する。このとき、バーナ１２による加熱温度としては、約１０００〜１５００℃程度が好ましい。
このようにすると、このガラスロッド１１の端部が軟化した状態となる。
【００１６】
次いで、端部が軟化した状態であるガラスロッド１１の端部における角部、つまりガラスロッドの軸方向端面と周面との境界部分に、断面円形の円柱状もしくは円筒状のガラスから形成された棒体からなる端面処理手段１３を当接させる。このとき、図２に示すように、端面処理手段１３を、ガラスロッド１１の軸線に対して傾けた状態にてガラスロッド１１の端面に当接させる。ここで、ガラスロッド１１の軸線に対する端面処理手段１３の軸線の傾き角度αを２０°〜８０°の範囲として面取りを行うのが好ましい。具体的には、ガラスロッドの径方向視において端面処理手段１３の軸とガラスロッド１１の軸との角度が２０°〜８０°の範囲になるように端面処理手段１３をガラスロッド１１の端部に接触させることが好ましい。
また、端面処理手段１３をガラスロッド１１の端部に接触させる際には、端面処理手段１３をガラスロッド１１と同一又は反対の方向へ軸回転させる。このように端面処理手段１３を軸回転させながらガラスロッド１１の端部に接触させれば、軟化したガラスを端面処理手段の端部における外周部分に線状に巻き付かせて付着させることができ、ガラスロッドの不要な部分を容易に除去して面取りを施すことができる。
なお、端面処理手段１３としてはその直径ｂが端面を処理するガラスロッド１１の直径ａと同じものを用いるのが最適であるが、端面処理手段１３の直径ｂとガラスロッド１１の直径ａとの関係が下記の式となるように両部材の寸法を調整することが好ましい。
【００１７】
ｂ＝（０．３〜１．５）ａ
【００１８】
次に、端面処理手段によるガラスロッドの面取りの仕方を、図３によって具体的に説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、軟化したガラスロッド１１の端面における角部に端面処理手段１３を押し当てる。その後、図３（ｂ）に示すように、端面処理手段１３をガラスロッド１１の中心側へ移動させつつガラスロッド１１から離間する方向へ移動させる。
【００１９】
その後、図３（ｃ）に示すように、端面処理手段１３をガラスロッド１１から離間させる。
このようにすると、ガラスロッド１１の端面における角部が、端面処理手段１３に付着し取り去られ、ガラスロッド１１の端面が面取りされた状態に処理される。なお、端面処理手段１３に付着したガラスは適宜取り除かれることが好ましい。
【００２０】
ガラスロッド１１の端面に面取りが施された後は、ガラスロッド１１の、端面処理を施された端部同士を、図１（ｃ）に示すように、互いに回転させながらその端面をバーナ１２で加熱して軟化させる。そして、図１（ｄ）に示すように、互いのガラスロッド１１を近接させて端面同士を当接させ融着させる。
【００２１】
以上、説明したように、上記のガラスロッド１１の端面処理方法及び接続方法によれば、機械加工による面取り加工を行う従来技術と比較して、加工時間を大幅に短縮させることができる。
また、砥粒や切削粉などを除去するための洗浄・エッチング処理を施す工程が不要であるので、さらなる作業時間の短縮化を図ることができる。
しかも、加熱しながら端面処理を行うので、その後の溶着による接続作業へ円滑に移行することができ、さらに作業時間を短縮させることができる。
【００２２】
また、切削粉が発生することがないので、光ファイバ母材であるガラスロッド１１の端部同士を接続した後の線引き時における切削粉の残留による断線等の不具合も生じることがなく、高品質な光ファイバを製造することができる。
【００２３】
なお、ガラスロッド１１の先端部を加熱して軟化させた状態において、この先端部を工具によって固定しつつ先端部から離間する方向にゆっくり引き離し、固定した箇所を切除することで、本実施の形態と同様にガラスロッド１１の端面に面取りを施すことも可能であるが、この場合、ガラスロッド１１の端部において切除されガラスロッドの分だけ材料の無駄が生じてしまう。
つまり、本実施の形態の場合、ガラスロッドの材料の無駄を生じさせることなく、前述したように作業時間の短縮化を図ることができ、その後の断線等の不具合もなくすことができる。
【００２４】
さらには、端面処理手段１３をガラスロッドの端面に、軸線同士の傾き角度αを２０°〜８０°の範囲にして接触させ、また、ガラスロッド１１の直径ａに対する端面処理手段１３の直径ｂの比を０．３〜１．５としたことにより、加熱された状態のガラスロッド１１の端部から軟化したガラスを端面処理手段１３へ適度に付着させて良好な面取りを施すことができる。
しかも、端面処理手段１３がガラスロッド１１と同じガラスから形成されているので、この端面処理手段１３へ軟化したガラスを円滑に付着させて良好な面取りを施すことができる。
【００２５】
（実施例）
本発明のガラスロッドの接続方法の効果を確認するため下記のような試験を行った。
比較例としては、直径３０ｍｍのガラスロッドを２本用意し、従来のガラスロッドの端面処理方法を用いてガラスロッドをそれぞれの端面処理された側の端部で接続した。この場合、ガラスロッド１の接続作業時間は、ガラスロッド１の機械加工による端面処理に３０分、加熱して軟化させて融着接続するために１５分かかり、合計４５分であった。
一方、実施例としては、比較例を同様に直径３０ｍｍのガラスロッドを２本用意し、既に説明した本発明にかかるガラスロッドの端面処理方法を用いてガラスロッドをそれぞれの端面処理された側の端部で接続した。このとき、直径３０ｍｍのガラスロッド１１の接続作業時間は、ガラスロッド１１の端面処理に１０分、端面処理にて加熱処理された状態から融着接続するために１０分かかり、合計２０分であった。
つまり、本発明にかかる実施例のガラスロッドの接続方法によれば、従来のガラスロッドの端面処理方法を用いた比較例のガラスロッドの接続方法と比較してガラスロッド１１同士の接続作業時間を半分以下とすることができた。
【００２６】
次に、端面処理手段１３によるガラスロッド１１の面取りの仕方について、他の実施の形態を、図４を参照して説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、軟化させたガラスロッド１１の端面におけるほぼ中心部（軸線と端面との交点近傍）に、端面処理手段１３を軸回転させながら押し当てる。次いで、図４（ｂ）に示すように、端面処理手段１３をガラスロッド１１から離間する方向へ移動させる。その後、図４（ｃ）に示すように、端面処理手段１３をガラスロッド１１から離間させる。
こうすると、ガラスロッド１１の端面が端面処理手段１３によって引き延ばされ、これにより、ガラスロッド１１の端面における角部が変形されて面取りされた状態とされる。このとき、面取りされた端面の形状や状態は、上記の実施の形態で説明したガラスロッドの角部に端面処理手段を押し当てて面取りされた端面のものと同様となる。
【００２７】
その後は、上記の実施の形態と同様に、端面処理を施したガラスロッド１１同士を、図１（ｃ）に示すように、互いに回転させながらその端面をバーナ１２で加熱して軟化させ、図１（ｄ）に示すように、互いのガラスロッド１１を近接させて端面同士を当接させ融着させる。
【００２８】
本実施の形態においても、機械加工による面取り加工を行う従来技術と比較して、加工時間を大幅に短縮させることができ、しかも、砥粒や切削粉などを除去するための洗浄・エッチング処理を施す工程が不要であるので、さらなる作業時間の短縮化を図ることができる。
さらには、加熱しながら端面処理を行うので、その後の溶着による接続作業へ円滑に移行することができ、さらに作業時間を短縮させることができ、また、切削粉が発生することがないので、接続後の線引き時における切削粉の残留による断線等の不具合も生じることがなく、信頼性が高く、高品質な光ファイバを効率良く製造することができる。
【００２９】
なお、上記の例では、端面処理手段１３として断面円形のガラス棒を用いたが、この端面処理手段１３の形状としては、断面円形に限定されることはなく、また、材質としてもガラスに限定されない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、容易にガラスロッドの端面の処理を行い、その後の不具合なく短時間にて接続作業を行うことが可能なガラスロッドの端面処理方法及びガラスロッドの接続方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるガラスロッドの端面処理方法及びガラスロッドの接続方法を説明する概略工程図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるガラスロッドの端面処理方法を説明するガラスロッドの端面部分の概略側面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるガラスロッドの端面処理方法を説明する概略工程図である。
【図４】本発明の他の実施の形態のガラスロッドの端面処理方法を説明する概略工程図である。
【図５】従来のガラスロッドの端面処理方法及びガラスロッドの接続方法を説明する概略工程図である。
【符号の説明】
１１　ガラスロッド
１２　バーナ
１３　端面処理手段
ａ　ガラスロッドの直径
ｂ　端面処理手段の直径
【図１】
2004043249.tif 000003
【図２】
2004043249.tif 000004
【図３】
2004043249.tif 000005
【図４】
2004043249.tif 000006
【図５】
2004043249.tif 000007