(57)【要約】【課題】  支持棒を回転したときに出発材がぶれないようなガラス微粒子堆積体の製造方法を提供する。【解決手段】  出発材１１を回転させながら表面にガラス微粒子を堆積させるために、結合部１０を介して支持棒５１の下端部に結合して吊り下げる。出発材１１は、結合部１０を構成する受け部材１３の空間１３ａに収容され、締結手段１４により押え部材１５を受け部材１３に締め付けることにより支持棒５１に結合する。このとき、同時に、受け部材１３および内包されている出発材１１とをピン１６が貫通しており、受け部材１３および押え部材１５が弛んでも、出発材１１が落下しないようになっている。さらに、受け部材１３を貫通するピン用貫通孔１７の下辺に傾斜面１７ａが設けられているので、出発材１１を吊り下げているピン１６は傾斜面１７ａに沿って最下部１７ｂに移動して停止する。このため、受け部材１３および押え部材１５が弛んだ場合でも、「ロッド振れ回り」を防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発材と支持棒とを、前記出発材の先端を内包し、温度の上昇と共に拡張する結合部内の空間において、両者を貫通するピンにより係合し、前記出発材を回転支持しながら前記出発材の表面にガラス微粒子を堆積させるガラス微粒子堆積体の製造方法であり、
前記ピンが前記結合部を貫通するピン用貫通孔の下辺に傾斜面を設けたことを特徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法。
【請求項２】
前記傾斜面が一方向に傾斜しており、前記ピンが前記傾斜面に沿って移動した際に前記傾斜面の下端部において前記ピンを拘束することを特徴とする請求項１に記載のガラス微粒子堆積体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス微粒子堆積体の製造方法に関し、例えばＶＡＤ法（気相軸付け法）やＯＶＤ法（外付け法）において用いる出発材の表面にガラス微粒子を堆積させるガラス微粒子堆積体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス微粒子堆積体の製造方法として、出発材の表面にガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体を製造するＶＡＤ法（気相軸付け法）やＯＶＤ法（外付け法）が良く知られている（例えば特許文献１参照）。
このようなガラス微粒子堆積体の製造方法においては、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、出発材１００の先端で結合部１０１を介して支持棒１０２に接続している。結合部１０１においては、支持棒１０２の下端に設けられて下方に開口している円筒部１０３の内部に出発材１００の上端部を挿入し、円筒部１０３の直径方向に設けられている一対のネジ１０４、１０４を両側から締め付けて固定している。なお、出発材１００の上先端１００ａは円錐状に尖っており、結合部１０１の上面に設けられている円径の穴１０１ａに挿入することにより、容易に中心にセットできるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−８６２６９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、図６（Ａ）に示すような構成の結合部１１０においては、出発材１１１を取り付けるためにＵ字状の空間１１２を有する部分円弧状の受け部材１１３と、この受け部材１１３の空間に出発材１１１を押え込んで把持するための押え部材１１４を有しており、押え部材１１４は複数本のボルト１１５により受け部材１１３に締結されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、結合部１１０を構成する受け部材１１３、押え部材１１４およびボルト１１５等は、一般に、ニッケルのような金属で形成されており、石英ガラスからなる出発材１１１とは材質が異なっている。このため、図６（Ｂ）に示すように、結合部１１０と出発材１１１とでは、熱膨張係数が大きく異なっており、ガラス微粒子の堆積を行う際に高温に加熱されると、膨張量が大きく異なる。
【０００５】
例えば、２００℃加熱すると、金属からなる結合部１１０の膨張量は、石英ガラスからなる出発材１１１の約３０倍膨張することになる。すなわち、受け部材１１３の膨張量Δａは０．０８ｍｍ、押え部材１１４の締結部１１４ａでは膨張量Δｂは０．０１ｍｍ、押え部材１１４の押え部１１４ｂの膨張量Δｃは０．０３ｍｍとなる。従って、結合部１１０において出発材１１１を締め付ける受け部材１１３と押え部材１１４との間隔は、Δａ＋Δｂ−Δｃ＝０．０６ｍｍ伸びることとなる。一方、出発材１１１の膨張量Δｄは０．００２ｍｍである。その結果、出発材１１１に対する把持力が低下して、堆積時における出発材１１０の回転の際にいわゆる「ロッド振れ回り」という現象を生じることになる。これにより、ファイバ化後の「コア偏心量」が大きくなって、製品の所定の管理基準から外れて廃棄処分になることがある。
【０００６】
本発明の目的は、支持棒を回転したときに出発材がぶれないようなガラス微粒子堆積体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるガラス微粒子堆積体の製造方法は、出発材と支持棒とを、前記出発材の先端を内包し、温度の上昇と共に拡張する結合部内の空間において、両者を貫通するピンにより係合し、前記出発材を回転支持しながら前記出発材の表面にガラス微粒子を堆積させるガラス微粒子堆積体の製造方法であり、前記ピンが前記結合部を貫通するピン用貫通孔の下辺に傾斜面を設けたことにある。
【０００８】
このように構成されたガラス微粒子堆積体の製造方法においては、出発材を回転させながら表面にガラス微粒子を堆積させるために、支持棒と出発材とが結合部で結合して出発材が吊り下げられる。出発材は、支持棒の先端に内包されている。このとき、支持棒と出発材とがピンにより貫通して係合されており、さらに、ピン用貫通孔の下辺に傾斜面が設けられているので、ピンに重量がかかった場合には出発材を吊り下げているピンは傾斜面に沿って最下部に移動して停止する。このため、熱膨張の差等により弛んだ場合でも、ピンを介して出発材のいわゆる「ロッド振れ回り」を防止することができ、適正なガラス微粒子堆積体を製造することができることになる。
【０００９】
また、本発明にかかるガラス微粒子堆積体の製造方法は、前記傾斜面が一方向に傾斜しており、前記ピンが前記傾斜面に沿って移動した際に前記傾斜面の下端部において前記ピンを拘束することにある。
【００１０】
このように構成されたガラス微粒子堆積体の製造方法においては、熱膨張等の差により緩みが生じたときに、出発材を支持棒に吊り下げているピンが出発材の重量によって一方向の下方へ引き下げられるので、一方向の傾斜面に沿って下方に移動し、最下部に拘束される。これにより、光ファイバ母材用出発材は支持棒とともに回転するので、いわゆる「ロッド振れ回り」を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、支持棒と出発材との間で緩みが生じた場合でも、出発材が落下しないようにピンを設けるとともに、ピン用貫通孔の下辺に傾斜面を設けたので、ピンに出発材の重量がかかると下方へ移動して停止する。このため、従来のように、両者に緩みが生じた場合に出発材が「ロッド振れ回り」するという問題を解消でき、適正なガラス微粒子堆積体を製造することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１（Ａ）は本発明にかかるガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造を示す断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図、図２はピン用貫通孔に傾斜面を設けた場合および設けない場合の経過時間に対するブレ量の変化を示すグラフ、図３（Ａ）はピン用貫通孔の別の形状を示す側面図、図３（Ｂ）はピン用貫通孔のさらに別の形状を示す側面図、図４は本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造を適用するガラス微粒子堆積体の製造装置の構成図である。
【００１３】
図４に示すように、このガラス微粒子堆積体の製造装置５０では、支持棒であるシード棒５１を回転可能に有しており、シード棒５１の下端部には、出発材であるコアロッド１１を結合するための結合部１０を有している。結合部は、出発材と支持棒とを結合する部分であり、支持棒の加工された先端或いは、支持棒の先端に取り付けられた部材である。また、コアロッド１１の近傍には、原料ガスを燃焼させてコアロッド１１の表面にスス付けするためのメインバーナ５２および火研バーナ５３が設けられている。なお、コアロッド１１の下端部を回転可能に支持して振れ回りを防止するための振れ回り防止治具５４が設けられている。
【００１４】
従って、ガラス微粒子堆積体１２を製造する際には、シード棒５１の結合部１０にコアロッド１１を取り付け、シード棒５１を回転させることによりコアロッド１１を回転させながら、メインバーナ５２により原料ガスを燃焼させて、コアロッド１１の表面にガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体１２を製造する。
【００１５】
次に、本発明の実施形態にかかるガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造について説明する。
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、コアロッド１１の表面にガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体１２を製造する際に、結合部１０を介してコアロッド１１をシード棒５１（図４参照）に吊り下げ状態に結合してある。出発材と支持棒との結合構造は、結合部１０が、コアロッド１１の先端を内包する空間１３ａを有する受け部材１３と、ボルト１４等の締結手段によりコアロッド１１を受け部材１３に押し付ける押え部材１５とを有している。この空間１３ａは温度の上昇とともに拡張されることがある。更に、受け部材１３および内包されているコアロッド１１とを貫通するピン１６を有し、受け部材１３を貫通するピン用貫通孔１７の下辺に傾斜面１７ａが設けられている。
【００１６】
結合部１０としては、例えば、コアロッド１１を取り付けるためにＵ字状の空間１３ａを有する部分円弧状の受け部材１３と、この受け部材１３の空間１３ａにコアロッド１１を押え込んで把持するための押え部材１５を有しており、押え部材１５は複数本のボルト１４により受け部材１３に締結されるようになっている。なお、押え部材１５の内側面は、中央が窪んだ例えば山形状の凹部１５ａが設けられており、コアロッド１１に押し付けられたときにコアロッド１１を凹部１５ａの中心へ位置決めするとともに、円径のコアロッド１１を２点で支持することができるようになっている。
【００１７】
また、コアロッド１１の中心を通過するように貫通するピン１６は、受け部材１３に設けられているピン用貫通孔１７を貫通している。ピン用貫通孔１７は、例えば釣り鐘状の形状をしており、ピン１６の外径に比して大きな幅を有している。このため、ボルト１４を締め付けて押え部材１５と受け部材１３とによってコアロッド１１を把持した状態では、ピン１６はピン用貫通孔１７の内面に接触しないようにピン用貫通孔１７の中央部を通過するようにして、ピン１６にはボルト１４の締め付けに伴う力が作用しないようにしている。ピン用貫通孔１７の下面は一方向へ傾斜した傾斜面１７ａとなっており、最下部１７ｂでは側面１７ｃと傾斜面１７ａとで鋭角の空間を形成している。
【００１８】
従って、コアロッド１１は、結合部１０を構成する受け部材１３の空間１３ａに収容され、ボルト１４により押え部材１５を受け部材１３に締め付けることによりシード棒５１に結合される。このとき、同時に、受け部材１３および内包されているコアロッド１１とをピン１６が貫通しており、万が一受け部材１３および押え部材１５が弛んでも、コアロッド１１が落下しないようになっている。すなわち、一般に、結合部１０はニッケル等の金属により構成されており、石英ガラスから成るコアロッド１１とは膨張率が大きく異なる。このため、メインバーナ５２により加熱された際に、結合部１０も加熱されるため結合部１０の各部がコアロッド１１に比べて大きく膨張して、空間１３ａが大きくなってコアロッド１１の把持力が低下する場合がある。ピン１６は、このような場合にコアロッド１１が落下するのを防止している。
【００１９】
さらに、受け部材１３を貫通するピン用貫通孔１７の下辺に傾斜面１７ａが設けられているので、結合部１０が弛んでコアロッド１１を吊り下げているピン１６にコアロッド１１等の重量が載荷された場合には、ピン１６は傾斜面１７ａに沿って最下部１７ｂに移動することになる。最下部１７ｂでは、ピン用貫通穴１７の側面１７ｃと傾斜面１７ｂによって鋭角な空間が形成されており、ピン１６はこの鋭角な空間に拘束されて、移動できなくなる。このため、万が一受け部材１３および押え部材１５が弛んだ場合でも、ピン１６を介してコアロッド１１のいわゆる「ロッド振れ回り」を防止することができ、適正な光ファイバ母材１２を製造することができることになる。
【００２０】
図２には、ピン用貫通孔１７に傾斜面１７ａを設けた場合と、設けない場合とについて、ガラス微粒子堆積体の製造開始からの時間について、コアロッド１１の振れ回り量が示されている。図２に示すように、製造開始から６時間くらいまでは、傾斜面１７ａを設けた場合および設けない場合について振れ回り量に目立った差異はないが、ガラス微粒子堆積体１２の成長に伴って、６時間経過後に徐々に差が生じている。これにより、ピン用貫通孔１７に傾斜面１７ａを設けた場合の方が、振れ回り量が小さくなることがわかる。
【００２１】
なお、本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、ピン用貫通孔１７の下面を一方へ傾斜した傾斜面１７ａとしたが、このほかに、図３（Ａ）に示すように、Ｖ字状の傾斜面１７ｄとすることも可能である。あるいは、図３（Ｂ）に示すように、Ｕ字状の傾斜面１７ｅとすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように、本発明に係るガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造は、万が一受け部材および押え部材が弛んで光ファイバ母材出発材の重量がピンにかかった場合でも、ガラス微粒子堆積体用出発材が落下しないように受け部材および内包されているガラス微粒子堆積体用出発材とを貫通するピンを設けるとともに、受け部材を貫通するピン用貫通孔の下辺に傾斜面を設けたので、ピンにガラス微粒子堆積体用出発材の重量がかかると下方へ移動して停止する。このため、従来のように、受け部材および押え部材が弛んだ場合に出発材が「ロッド振れ回り」するという問題を解消でき、適正なガラス微粒子堆積体を製造することができるという効果を有し、例えばＶＡＤ法やＯＶＤ法等において用いる出発材を支持棒に固定する出発材と支持棒との結合構造等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ）は、本発明のガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造に係る実施形態を示す断面図である。（Ｂ）は、図１（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図である。
【図２】ピン用貫通孔の下部に傾斜面を設けた場合と、従来のように傾斜面を設けていない場合のブレ量を示すグラフである。
【図３】（Ａ）はピン用貫通孔の別の形状を示す側面図である。（Ｂ）はピン用貫通孔のさらに別の形状を示す側面図である。
【図４】本発明の出発材と支持棒との結合構造を適用するガラス微粒子堆積体の製造装置の構成図である。
【図５】（Ａ）は、従来のガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造を示す断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図である。
【図６】（Ａ）は、従来のガラス微粒子堆積体の製造方法における出発材と支持棒との結合構造の一例を示す断面図である。（Ｂ）は、結合部の各部における加熱時の膨張量を示す表である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  結合部
１１  コアロッド（ガラス微粒子堆積体用出発材）
１２  ガラス微粒子堆積体
１３  受け部材
１３ａ  空間
１４  ボルト（締結手段）
１５  押え部材
１６  ピン
１７  ピン用貫通孔
１７ａ  傾斜面
５１  シード棒（支持棒）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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