(57)【要約】【目的】外径変動が少なく、かつ不良部も小さいスート法による光ファイバ用ガラス母材の製造方法を提供すること。【解決手段】回転する出発材に対して平行に往復運動する複数のバーナー列によってガラス微粒子を堆積する光ファイバ用ガラス母材の製造方法において、前記往復運動が一定の移動速度と折り返すための減速・停止・加速からなり、前記減速の開始、停止及び加速後の一定の移動速度になる迄の復帰時間ｔが前記一定の移動速度ｖに対して、式（１）【式１】ｔ（ｍｓｅｃ）≦ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）×０．３      （１）で表される範囲にあることを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。【選択図】        図１
2004238228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する出発材に対して平行に往復運動する複数のバーナー列によってガラス微粒子を堆積する光ファイバ用ガラス母材の製造方法において、前記往復運動が一定の移動速度と折り返すための減速・停止・加速からなり、前記減速の開始、停止及び加速後の一定の移動速度になる迄の復帰時間ｔが前記一定の移動速度ｖに対して、式（１）
【式１】
2004238228.tif 000003
で表される範囲にあることを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
【請求項２】
複数バーナー列のバーナー同士の間隔が５０〜１５０ｍｍで、複数バーナーの往復運動の振幅がバーナー間隔の２倍以下であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関し、さらに詳しくは外径変動が小さく、両端の不良部の少ないスート法によるガラス母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から光ファイバー用ガラス母材の製造方法として、ＶＡＤ法（気相軸付法）、ＭＣＶＤ法（内付法）、ＯＶＤ法（外付法）などが挙げられ、中でもＯＶＤ法は、大型化が比較的容易である上に、マルチバーナー化により高速で光ファイバー用ガラス母材が製造できることから多用されている。前記ＯＶＤ法では、回転する出発材の上にガラス微粒子（以下スートという）を堆積させるバーナーを出発材の長手方向に往復運動させスートを堆積させるが、特に生産性を向上させるためには出発材の長手方向に複数のバーナーを一列に配しそれを相対的に往復運動させるマルチバーナー化がよい。従来のマルチバーナー化では、各バーナーの移動距離がバーナーの間隔程度であり、バーナー毎のスートの付着範囲が決まっているため隣接バーナーとスート付着との境目で不均一な堆積部分が生じ外径が変動したり、焼結後に光ファイバ用ガラス母材内部に泡が発生するなどの欠点があった。そのため複数のバーナー列の幅を狭くし出発材全長に渡ってバーナー全てを振幅（以下ストロークという）させることでスート付着の均一性を保つことが図られたが、出発材の両端部のスート堆積層の数が少なく外径が小さくなり不良部が多く発生する欠点があった（特許文献１第１２欄）。
【０００３】
また、光ファイバ用ガラス母材の生産性を高めるため出発材のほぼ全長に渡ってバーナーを並べてスートを堆積させる場合、バーナー全てを出発材全長にわたってストロークすることが不可能であるので、大きな往復運動に小刻みな往復運動を併用する堆積方法（特許文献２）や、往路、復路共にスートを堆積させるのでなく２つの複数バーナー列を使用して、一方方向の運動時のみに堆積させる方法（特許文献３）などが提案された。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２２８８４５号公報第１２欄
【特許文献２】
特開平３−２２８８４５号公報
【特許文献３】
特開２００２−１３７９２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献２に記載の方法では、バーナーの駆動部と制御系が複雑化し大規模な装置が必要でコスト高となるばかりでなく、維持管理の手間もかかかり問題となっていた。さらに、バーナー周囲の気流がスート堆積に悪影響を及ぼすことからバーナー駆動部をそれに対応するよう設計しなければならないなどの問題もあった。
【０００６】
また、上記特許文献３に記載の方法では、光ファイバ用ガラス母材の両端での堆積層数が少なく外径が小さくなって不良部分が多く発生する欠点があった。
【０００７】
こうした現状に鑑み、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、バーナーの往復運動において、運動方向を変える時の減速から加速して一定の移動速度まで復帰する時間と往復運動での一定の移動速度との関係を特定の範囲とすることで均一なスート堆積が得られ、かつバーナーのストロークも小さくできること、その結果、外径変動が少なく、両端部の不良部も少ない光ファイバ用ガラス母材が得られることを見出して、本発明を完成したものである。すなわち、
【０００８】
本発明は、外径変動が少なく、両端の不良部の少ないスート法による光ファイバ用ガラス母材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、回転する出発材に対して平行に往復運動する複数のバーナー列によってガラス微粒子を堆積する光ファイバ用ガラス母材の製造方法において、前記往復運動が一定の移動速度と折り返すための減速・停止・加速からなり、前記減速の開始、停止及び加速後の一定の移動速度になる迄の復帰時間ｔが前記一定の移動速度ｖに対して、式（１）
【００１０】
【式１】
ｔ（ｍｓｅｃ）≦ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）×０．３      （１）
で表される範囲にあることを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関する。
【００１１】
上記製造方法で使用する出発材としては、ＭＣＶＤ法やＶＡＤ法で作成したコアロッド、あるいはそれらにクラッド部を堆積した石英ガラスロッド、またはセラミックスなどの耐熱性のロッドあるいはチューブが挙げられる。前記出発材は回転され、その表面に対して複数のバーナーを往復運動させてスートを堆積するが、その往復運動ではバーナーは一定の速度で移動したのち、折り返すために減速、停止、加速を行う。本発明にあっては、前記往復運動の減速の開始、停止及び加速後の一定の移動速度への復帰時間ｔを一定の移動速度ｖに対して式（３）
【００１２】
【式３】
ｔ（ｍｓｅｃ）≦ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）×０．３      （３）
で表される範囲とすることを必須とする。前記範囲とすることで均一なスートの堆積が得られるとともに、両端部に生じる不良部も少なくなる。特にバーナー間隔を５０〜１５０ｍｍ、バーナーのストロークをバーナー間隔の２倍以下とすると、堆積層数が少なく外径が小さくなる両端部の不良部が一段と少なくなり好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のＯＶＤ法の概略図を図１に示す。１は多孔質スート体、２は出発材、３は複数のバーナー列、４は火炎、５は原料ガス供給管、６、７は燃焼ガス供給管、８はバーナー間隔である。複数のバーナー列３は図２、３に示すように出発材に対して直列に並置され出発材に平行に移動する。そして、各バーナーには原料ガス５及び燃焼ガス６、７が導入され、火炎４が形成され、火炎加水分解でスートが形成され出発材の上に堆積されてスート体１が作製される。前記バーナーの往復運動は、減速の開始、停止及び加速後の一定の移動速度への復帰時間ｔと一定移動速度ｖとが式（３）の範囲にあることが重要である。特にバーナーのストロークがバーナ間隔の２倍以下で、かつバーナー間隔が５０〜１５０ｍｍの範囲にある往復運動がよい。図２（ａ）、（ｂ）にバーナーのストロークがバーナ間隔の２倍の例を摸式的に示す。図２（ａ）において、バーナー▲１▼〜▲６▼はそれぞれバーナー間隔８の２倍のストローク９で移動する。この往復運動で得られた多孔質スート体を図２（ｂ）に示す。１０は定常部、１１は不良部である。この図２（ｂ）から明らかなように不良部分１１は小さくなっており、かつ外径変動も少ない。しかしながら、バーナーのストローク９がバーナー間隔８の３倍であると図３（ａ）、（ｂ）に示すように不良部分１１が大きくなる。
【００１４】
上記原料ガスとしては、四塩化珪素、有機珪素化合物などが挙げられ、また、燃焼ガスとしては、酸素ガス及び水素ガス、メタンガス、エチレンガス、プロパンガスのいずれか１又はそれらの混合物が挙げられる。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１６】
実施例１
高純度の四塩化珪素を酸水素火炎で火炎加水分解するバーナの間隔８を１００ｍｍ、バーナーのストローク９を２００ｍｍ、往復運動の速度を４００ｍｍ／ｍｉｎとし、往復運動の折り返しに要する時間を８０ｍｓｅｃとしてＯＶＤ法で出発材２の石英ガラスロッド上に多孔質スートを堆積させ多孔質スート体１を得た。その外径を１０ｍｍピッチでレーザー外径測定器で測定したところ、多孔質スート体全体の平均外径に対する外径が９０％以下となるスート体の両端の不良部１１の長さはそれぞれ１２０ｍｍであった。また、多孔質スート体の定常部平均外径に対する定常部１０の最大外径は１０１．１％、定常部最小外径は９８．９７％と、定常部の外径変動は定常部の平均外径の約１％以内であった。また、表面に発生する凹凸は十分に小さく、焼結後のガラス母材の内部を目視で検査したが、堆積の不均一がなく、泡の発生もなかった。
【００１７】
比較例１
実施例１において、バーナー間隔８を１００ｍｍ、バーナーストローク９を２００ｍｍ、往復運動の速度を４００ｍｍ／ｍｉｎ、往復運動の折り返しに要する時間８０ｍｓｅｃとした以外、実施例１と同様にして多孔質スート体１を製造し、その外径を測定したところ、多孔質スート体全体の平均外径に対する外径が９０％以下となる多孔質スート体の両端の不良部１１の長さは１３０ｍｍと小さかったが、多孔質スート体の定常部１０は、定常部平均外径に対し定常部最大外径が１０２．９％、定常部最小外径が９７．３４％と、定常部外径変動が定常部平均外径に対し、３％程度と大きくなっていた。また、焼結後のガラス母材について目視で検査したところ、ガラス母材内部に堆積の不均一なところがありガラス母材の外径が大きくなった部分に周状の泡が発生していた。
【００１８】
比較例２
実施例１において、バーナー間隔８を１００ｍｍ、バーナーストローク９を４００ｍｍ、往復運動の速度を４００ｍｍ／ｍｉｎ、往復運動の折り返しに要する時間を８０ｍｓｅｃとした以外、実施例１と同様にして多孔質スート体１を製造し、その外径を測定したところ、多孔質スート体全体の平均外径に対する外径が９０％以下となる両端の不良部１１の長さは３４０ｍｍと大きかった。この多孔質スート体の定常部１０は、定常部平均外径に対し、定常部最大外径は１０１．３％、定常部最小外径は９８．８６％と、定常部外径変動が定常部平均外径に対し、１％程度以下となり小さくなっていた。また、焼結後のガラス母材について目視で検査したところ、光ファイバ用ガラス母材内部には泡がみれなかった。
【００１９】
比較例３
実施例１において、バーナー間隔８を２００ｍｍ、バーナーストローク９を３００ｍｍ、往復運動の速度を４００ｍｍ／ｍｉｎ、往復運動の折り返しに要する時間を８０ｍｓｅｃとした以外、実施例１と同様にして多孔質スート体を製造し、その外径を測定したところ、多孔質スート体全体の平均外径に対する外径が９０％以下となる両端の不良部は２３０ｍｍであった。この多孔質スート体の定常部は、定常部平均外径に対し定常部最大外径は１０３．４％、定常部最小外径は９７．１０％と、定常部外径変動が定常部平均外径に対し、３％程度と大きくなっていた。また、焼結後のガラス母材について目視で検査したところ、光ファイバ用ガラス母材内部に周状の泡が発生していた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、ＯＶＤ法による光ファイバ用ガラス母材の製造方法であって、端部の不良部が少なく低コストで光ファイバ用ガラス母材が製造できる上に、定常部の均一性に優れ、工業的価値の高い製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＯＶＤ法の概略図を示す。
【図２】本発明の製造方法において、バーナーのストロークがバーナー間隔の２倍であるときの定常部と不良部の摸式図である。
【図３】バーナーのストロークがバーナー間隔の３倍であるときの定常部と不良部の摸式図である。
【符号の説明】
１：多孔質スート体
２：出発材
３：複数のバーナー列
４：火炎
５：原料ガス供給管
６、７：燃焼ガス供給管
８：バーナー間隔
９：バーナーが最大ストローク位置
１０：スート体の定常部
１１：スート体の不良部
▲１▼〜▲６▼：バーナー番号
【図１】
2004238228.tif 000004
【図２】
2004238228.tif 000005
【図３】
2004238228.tif 000006