(57)【要約】【課題】ガラス微粒子の堆積に先立って、出発ロッドの振れ回りを抑えるための出発ロッドの曲がりの修正を効率的に行って、出発ロッドの破損を減らし、かつ作業時間を短縮する。【解決手段】出発ロッド３の上端部を支持棒５に固定し、支持棒５を回転させながら、出発ロッド３の上端部近傍と下端部近傍の少なくとも２箇所に、異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体１１ａ、１１ｂを押し付けて、出発ロッド３の振れ回り量を低減させた後、ガラス微粒子の堆積を行う。【選択図】図５
2016216328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発ロッドの上端部を支持棒に固定し、前記支持棒を回転させながら、前記出発ロッドの上端部近傍と下端部近傍の少なくとも２箇所に、異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体を押し付けて、前記出発ロッドの振れ回り量を低減させた後、ガラス微粒子の堆積を行うガラス母材の製造方法。
【請求項２】
少なくとも一度に２箇所の角度変更部を形成させるように前記出発ロッドの上端部近傍を加熱して、前記出発ロッドの振れ回り量を低減させる、請求項１に記載のガラス母材の製造方法。
【請求項３】
前記支持棒を少なくとも２箇所に関節を有する関節付き支持棒として、当該支持棒に前記出発ロッドを接続して、前記関節を調整して前記出発ロッドの振れ回り量を低減させる、請求項１に記載のガラス母材の製造方法。
【請求項４】
前記支持体は、
前記出発ロッドの上端部近傍に押し付ける上側の支持体と、前記出発ロッドの下端部近傍に押し付ける下側の支持体とを、含み、
前記出発ロッドを回転させながら、前記上側の支持体と前記下側の支持体とを、逆位相同期させて異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に前記出発ロッドに押し付ける、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガラス母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス母材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス母材の製造方法において、ガラス微粒子の堆積に先立って、出発ロッドの振れ回りを抑えるため、２個のチャックで有効部の両端、またはその近くの出発ロッド上端側を加熱軟化させながら把持することで曲がりを修正する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−７０２４３号公報
【特許文献２】特開昭６２−１５３１３５号公報
【特許文献３】特開昭６２−１５８１３１号公報
【特許文献４】特開平１１−３４９３４４号公報
【特許文献５】特開２００１−３１４３９号公報
【特許文献６】特開２００１−１５８６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のガラス母材の製造方法における出発ロッドの曲がりを修正する方法（特許文献１参照）では、２個のチャックで出発ロッドの有効部両端またはその近くを把持してから加熱するため、把持する際に出発ロッドが破損するリスクがある。また、チャックで強制的に振れ回りを抑えているため、実際に振れ回りが解消したかどうか、チャックを解放しないとわからない。また、特許文献１には、上下２個のマイクロメータヘッドによって出発ロッドを把持し押し込んで出発ロッドの曲がりを修正する方法が記載されている。この方法では、出発ロッドの上下ダミー部の一方をバーナで加熱しつつマイクロメータヘッドで振れ回り量が少なくなるように測定しながら押し込み、次に他方を同様に押し込む作業を交互に繰り返して修正するため、作業時間がかかるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ガラス微粒子の堆積に先立って、出発ロッドの振れ回りを抑えるための出発ロッドの曲がりの修正を効率的に行って、出発ロッドの破損を減らし、かつ作業時間を短縮することができるガラス母材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】
【０００６】
本発明の一態様に係るガラス母材の製造方法は、出発ロッドの上端部を支持棒に固定し、前記支持棒を回転させながら、前記出発ロッドの上端部近傍と下端部近傍の少なくとも２箇所に、異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体を押し付けて、出発ロッドの振れ回り量を低減させた後、ガラス微粒子の堆積を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ガラス微粒子の堆積に先立って、出発ロッドの振れ回りを抑えるための出発ロッドの曲がりの修正を効率的に行って、出発ロッドの破損を減らし、かつ作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ガラス母材の製造方法を説明する概略図である。
【図２】出発ロッドにおける芯出し不良を説明する図である。
【図３】比較例の芯出し方法を説明する図である。
【図４】上下同時に支持体を押し付け可能な治具の構成の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るガラス母材の製造方法おける芯出し工程の説明図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係るガラス母材の製造方法における芯出し工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の実施形態に係るガラス母材の製造方法は、
（１）  出発ロッドの上端部を支持棒に固定し、前記支持棒を回転させながら、前記出発ロッドの上端部近傍と下端部近傍の少なくとも２箇所に、異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体を押し付けて、出発ロッドの振れ回り量を低減させた後、ガラス微粒子の堆積を行う。
出発ロッドの上下の端部近傍を異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支えて芯出しができるので、効率よく作業ができ、作業時間を短縮することができる。また、出発ロッドが変形しても所定の範囲内から逸脱することはなく、出発ロッドの破損を減らすことができる。
【００１０】
（２）  （１）のガラス母材の製造方法において、少なくとも一度に２箇所の角度変更部を形成させるように、前記出発ロッドの上端部近傍を加熱して前記出発ロッドの振れ回り量を低減させる。
少なくとも一度に２箇所の角度変更部を形成させるように加熱するので、効率的に出発ロッドの振れ回り量を低減させることができる。
【００１１】
（３）  （１）のガラス母材の製造方法において、前記支持棒を少なくとも２箇所に関節を有する関節付き支持棒として、当該支持棒に前記出発ロッドを接続して、前記関節を調整して前記出発ロッドの振れ回り量を低減させる。
少なくとも２箇所に関節を有する関節付き支持棒を用いることにより、支持棒の関節をそれぞれ所定の角度で固定することで出発ロッドの振れを吸収させることができる。
【００１２】
（４）  （１）から（３）のガラス母材の製造方法において、前記支持体は、前記出発ロッドの上端部近傍に押し付ける上側の支持体と、前記出発ロッドの下端部近傍に押し付ける下側の支持体とを、含み、前記出発ロッドを回転させながら、前記上側の支持体と前記下側の支持体とを、逆位相同期させて異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に前記出発ロッドに押し付ける。
上側の支持体と下側の支持体とを逆位相同期させることにより、出発ロッドの上下の端部近傍に異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体を押し付けることを、簡易な操作で実現することができる。
【００１３】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るガラス母材の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１４】
本発明の実施形態に係るガラス母材の製造方法について図１を参照して説明する。図１は、実施形態のガラス母材の製造方法で使用する製造装置の概略図である。
図１に示すように、製造装置１は、反応容器２内の出発ロッド３にバーナ４の火炎による加水分解反応で生成されるガラス微粒子を堆積させて、微粒子堆積体であるガラス母材Ｇを製造する装置である。バーナ４は、出発ロッド３に対向させて出発ロッド３の軸方向に沿って一定間隔で複数配置されている。
【００１５】
反応容器２の上壁には貫通穴２ａが設けられており、支持棒５がこの貫通穴２ａを上下方向に挿通するように配置される。
反応容器２の上部には回転チャック６が設けられている。支持棒５は、上端がこの回転チャック６に把持されて軸回りに回転されるとともに、不図示の移動手段により軸方向（図１では上下方向）に沿って移動可能とされている。支持棒５の下端には、ロッド支持部５ａが設けられており、ロッド支持部５ａは出発ロッド３の上端部を把持する。ロッド支持部５ａに把持された出発ロッド３は、支持棒５の軸回りの回転に伴い軸回りに回転し、支持棒５の軸方向の移動に伴い軸方向に移動する。
【００１６】
本実施形態のガラス母材の製造方法におけるガラス微粒子の堆積工程について説明する。
図１の（ａ）に示すように、製造装置１において、支持棒５の上端を回転チャック６で把持し、支持棒５の下端に設けられたロッド支持部５ａに出発ロッド３を把持させる。
【００１７】
そして、回転チャック６を鉛直方向への回転中心軸Ｃを回転軸として回転させながら、出発ロッド３に対してバーナ４の火炎を当てて、加水分解反応で生成されるガラス微粒子を堆積させる。このとき、不図示の移動手段により出発ロッド３を軸方向へ往復移動させる。これにより、回転する出発ロッド３とバーナ４の列とを出発ロッド３の軸方向へ相対的に往復移動させながら、出発ロッド３の表面にガラス微粒子を層状に堆積させて微粒子堆積体であるガラス母材Ｇを製造する。
【００１８】
上記のガラス微粒子の堆積工程において、出発ロッド３の中心軸が回転チャック６の回転中心軸Ｃと一致していないと、出発ロッド３の中心軸が振れ回る。そして、出発ロッド３は図２の（ａ）に示すように、ガラス母材Ｇの中心に位置しないようになり、ガラス母材Ｇに対し脱水、焼結、線引きなどの工程を経て製造された光ファイバに偏心不良が生じる虞がある。
出発ロッド３が図２の（ｂ）に示すように、ガラス母材Ｇの中心に位置するようにするためには、ガラス微粒子の堆積を行う前に、出発ロッド３の中心軸の振れ回りを低減させるための芯出し工程を行う必要がある。
【００１９】
次に、芯出し方法の比較例について説明する。図３は、芯出し方法の比較例を説明する図である。
図３の（ａ）に示すように、支持棒５の上端を回転チャック６で把持し、支持棒５の下端に設けられたロッド支持部５ａに出発ロッド３を把持する。このとき、支持棒５が回転チャック６の鉛直方向への回転中心軸Ｃに対し斜めに曲がっている場合がある。また、ロッド支持部５ａに出発ロッド３を把持させたときに、支持棒５の中心軸に対して、出発ロッド３の中心軸がずれる場合がある。
上記図３の（ａ）に示すような、回転チャック６の回転中心軸Ｃに対して、出発ロッド３の中心軸のずれが生じる場合は、出発ロッド３の中心軸の振れ回りが生じる。このため、図３の（ｂ）に示す上端芯出しおよび図３の（ｃ）に示す下端芯出しを行う。
【００２０】
まず、図３の（ｂ）に示すように上端芯出しを行う。出発ロッド３の上端近傍のロッド支え７ａを出発ロッド３に押し当てながら、ロッド支え７ａとロッド支持部５ａとの間に、芯出し用バーナ８による火炎を当てて加熱させる。このとき、上端近傍のロッド支え７ａを回転中心軸Ｃの位置まで、出発ロッド３を押し込む。
次に、図３の（ｃ）に示すように下端芯出しを行う。上端近傍のロッド支え７ａを外し、外した位置に芯出し用バーナ８による火炎を当てて加熱させる。このとき、下端近傍のロッド支え７ｂを回転中心軸Ｃの位置まで、出発ロッド３を押し込む。これで、出発ロッド３の芯出しが完了する。
【００２１】
しかしながら、上記比較例の芯出し方法では、芯出し用バーナ８で加熱しつつ上下の芯出しをそれぞれ行う必要があり、作業時間がかかるという問題がある。また、加熱中に出発ロッド３が落下する可能性もある。そこで、本発明者は、出発ロッド３の上端部近傍と下端部近傍の少なくとも２箇所に、異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体を押し付けて、出発ロッド３の振れ回り量を低減させる芯出しを行うことにより、上記問題を解決できることを見出した。
以下、上記問題を解決できる芯出し工程の実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
（芯出し工程の第一実施形態）
まず、芯出し工程の第一実施形態において使用する、上下同時に支持体を押し付け可能な治具１０について説明する。図４は、治具１０の構成の一例を示す模式図である。
図４に示す治具１０は、Ｙ字型の棒状部分によって出発ロッド３を押し付け可能に支持する支持体１１ａ、１１ｂを上下に備える。上側の支持体１１ａは軸受け１２ａを介して操作ハンドル１３の操作により動作するラック・アンド・ピニオン機構１４の上部ラック１４ａに連結され、下側の支持体１１ｂは軸受け１２ｂを介してラック・アンド・ピニオン機構１４の下部ラック１４ｂに連結される。上下の支持体１１ａ、１１ｂは、操作ハンドル１３の操作により、逆位相に同期して異なる水平方向へ動くように動作する。
【００２３】
次に、図４に示した上記の治具１０を使用して芯出しを行う、芯出し工程の第一実施形態について、図５を参照しつつ説明する。図５は、芯出し工程の第一実施形態の説明図である。
図５の（ａ）に示すように、出発ロッド３の上端部をロッド支持部５ａに固定して、回転チャック６を回転させる。出発ロッド３は、この回転に伴って回転する。ところが、出発ロッド３は、その傾きにより図５の（ａ）において実線と破線で示すように、回転中心軸Ｃより離れて振れ回る。このとき、治具１０の上側の支持体１１ａを回転中心軸Ｃに向かって押し付ける向きに操作ハンドル１３を操作する。この操作により、治具１０のラック・アンド・ピニオン機構１４は、下側の支持体１１ｂを支持体１１ａとは異なる方向から回転中心軸Ｃに向かって押し付ける向きに動作する。
【００２４】
操作ハンドル１３の操作により、同時に上下の支持体１１ａ、１１ｂを異なる方向から、振れ回りをする出発ロッド３に押し付けながら、出発ロッド３のロッド支持部５ａと上側の支持体１１ａとの間をバーナの火炎により加熱して軟化させる。図５の（ａ）に示すような、例えば上下方向に縦長の火炎を形成する幅広バーナ９を使用する。幅広バーナ９を使用することにより、出発ロッド３に火炎の上側が当たる部分は回転中心軸Ｃ側に折れ曲がり、火炎の下側が当たる部分は回転中心軸Ｃに沿うように折れ曲がる。このように、一度に出発ロッド３に対して少なくとも２箇所の角度変更部Ｄ１、Ｄ２を形成させる。そして、出発ロッド３の振れ回りがなくなるまで、幅広バーナ９の加熱を続ける。振れ回りがなくなると、図５の（ｂ）に示すように、回転中心軸Ｃに出発ロッド３の回転中心がほぼ一致し、芯出しが完了する。
【００２５】
なお、上記芯出し工程は、図４に示す構成の治具１０の使用に限定されず、出発ロッド３の上端部近傍と下端部近傍の少なくとも２箇所に、異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体を押し付けるようにできれば、他の方法によるものでもよい。
【００２６】
以上の芯出し工程終了後、前述の本実施形態のガラス微粒子の堆積工程を実施して、出発ロッド３を回転させながら出発ロッド３にガラス微粒子を堆積させることにより、ガラス母材Ｇが製造される。
【００２７】
（芯出し工程の第二実施形態）
図６は、芯出し工程の第二実施形態を説明する説明図である。第二実施形態では、途中で角度を変えることができる関節を２つ設けた関節付支持棒１５を使用して芯出しを行う。
【００２８】
前述の第一実施形態と同様に、図６の（ａ）に示すように、出発ロッド３の上端部をロッド支持部１５ａに固定して、回転チャック６を回転させる。この回転に伴って出発ロッド３は回転する。ところが、その傾きにより、出発ロッド３は、図６の（ａ）において実線と破線で示すように、回転中心軸Ｃより離れて振れ回りする。このとき、治具１０の上側の支持体１１ａを回転中心軸Ｃに向かって押し付ける向きに操作ハンドル１３を操作する。この操作により、治具１０のラック・アンド・ピニオン機構１４は、下側の支持体１１ｂを支持体１１ａとは異なる方向から回転中心軸Ｃに向かって押し付ける向きに動作する。
【００２９】
操作ハンドル１３の操作により、同時に上下の支持体１１ａ、１１ｂを異なる方向から、振れ回りをする出発ロッド３に押し付けながら、関節付支持棒１５の上側の第一関節１５ｂを回転中心軸Ｃ側に曲げた状態で固定する。また、下側の第二関節１５ｃを回転中心軸Ｃに沿うように曲げた状態で固定する。このとき、ロッド支持部１５ａに把持された出発ロッド３の振れ回り量が低減するように、好ましくは振れ回りがなくなるように、２つの関節１５ｂ、１５ｃの曲げ方を調節して固定する。これにより、図６の（ｂ）に示すように、回転中心軸Ｃに出発ロッド３の回転中心がほぼ一致し、芯出しが完了する。
【００３０】
なお、関節付支持棒１５の関節は上記第一関節１５ｂおよび第二関節１５ｃの２つに限定されるものでなはく、３つ以上であってもよい。すなわち、少なくとも２つ以上であればよい。
【００３１】
以上の芯出し工程における、２つの関節１５ｂ、１５ｃの固定により、出発ロッド３の振れ回りを吸収した状態で、前述の本実施形態のガラス微粒子の堆積工程を実施して、出発ロッド３を回転させながら出発ロッド３にガラス微粒子を堆積させることにより、ガラス母材Ｇが製造される。
【００３２】
以上の実施形態に係るガラス母材の製造方法によれば、出発ロッドの上下の端部を異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支えて芯出しができるので、効率よく作業ができ、作業時間を短縮することができる。また、出発ロッドが変形しても所定の範囲内から逸脱することはなく、出発ロッドの破損を減らすことができる。
【００３３】
また、芯出し工程の第一実施形態によれば、少なくとも一度に２箇所の角度変更部を形成させるように加熱するので、効率的に出発ロッドの振れ回り量を低減させることができる。
【００３４】
また、芯出し工程の第二実施形態によれば、少なくとも２箇所に関節を有する関節付き支持棒を用いることにより、支持棒の関節をそれぞれ所定の角度で固定することで出発ロッドの振れを吸収させることができる。
【００３５】
また、治具１０を使用すれば、上下の支持体を逆位相同期させることにより、出発ロッドの上下の端部に異なる方向から振れ回り中心に向かって同時に支持体を押し付けることを、簡易な操作で実現することができる。
【００３６】
（実施例）
次に、上記芯出し工程の第一実施形態を行ってから、上記実施形態のガラス微粒子の堆積工程を行ってガラス母材を製造した実施例と、前述の比較例による芯出し方法で芯出し工程を行ってから、ガラス微粒子の堆積工程を行ってガラス母材を製造した比較例による結果について説明する。
各例における、芯出し作業時間、芯出し時におけるガラス母材の落下頻度、バーナガス使用量は、下記の表１のようになった。
【００３７】
【表１】
2016216328.tif 000003
【００３８】
上記表１に示す実施例では、比較例に対して、芯出し工程の作業時間を３０分から１５分に短縮できた。また、芯出し時におけるガラス母材の落下頻度を０．１０％から０．０５％に低減することができた。また、芯出し工程でのバーナ用ガス使用量（Ｈ２、Ｏ２）を低減することができた。
これにより、上記実施例によれば、効率よく作業ができ、作業時間を短縮することができる。また、出発ロッドが変形しても所定の範囲内から逸脱することはなく、出発ロッドの破損を減らすことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  製造装置
２  反応容器
２ａ  貫通穴
３  出発ロッド
４  バーナ
５  支持棒
５ａ  ロッド支持部
６  回転チャック
７ａ、７ｂ  ロッド支え
８  芯出し用バーナ
９  幅広バーナ
１０  治具
１１ａ、１１ｂ  支持体
１２ａ、１２ｂ  軸受け
１３  操作ハンドル
１４  ラック・アンド・ピニオン機構
１４ａ  上部ラック
１４ｂ  下部ラック
１５  関節付支持棒
１５ａ  ロッド支持部
１５ｂ  第一関節
１５ｃ  第二関節
Ｃ  回転中心軸
Ｄ１、Ｄ２  角度変更部
Ｇ  ガラス母材
【図１】
2016216328.tif 000004
【図２】
2016216328.tif 000005
【図３】
2016216328.tif 000006
【図４】
2016216328.tif 000007
【図５】
2016216328.tif 000008
【図６】
2016216328.tif 000009