JPH03223132A - ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
ファイバ母材の製造方法Info
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- JPH03223132A JPH03223132A JP1958390A JP1958390A JPH03223132A JP H03223132 A JPH03223132 A JP H03223132A JP 1958390 A JP1958390 A JP 1958390A JP 1958390 A JP1958390 A JP 1958390A JP H03223132 A JPH03223132 A JP H03223132A
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- JP
- Japan
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- fiber
- sheet material
- hot air
- heating
- furnace
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
- C03B37/042—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor starting from tubes, rods, fibres or filaments
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光ファイバの製造に使用するファイバ母材
に係り、特にこのファイバ母材の製造方法に関するもの
である。
に係り、特にこのファイバ母材の製造方法に関するもの
である。
可視光或いは近赤外光等を用いて情報を伝送させるため
の手段として、石英ガラス（シリカ）、即ちガラス状の
純粋な二酸化硅素（ＳｚＯａ）を材料とした光ファイバ
が開発され使用されている。
の手段として、石英ガラス（シリカ）、即ちガラス状の
純粋な二酸化硅素（ＳｚＯａ）を材料とした光ファイバ
が開発され使用されている。
ところで、この光ファイバは、まず光ファイバと同一屈
折率分布を有するロッド状の母材を形成し、次にこの母
材を脱水・焼結させて一端側から引張って線引きを行い
、これによって光ファイバを形成するようになっている
。また、その光フアイバ用母材の製造方法としては、例
えばガラス管の内壁にスート状の石英ガラスを堆積させ
る内付は法やガラス棒等の外側にスート状の石英ガラス
を堆積させる外付は法或いは気相軸付法（ＶＡＤ法）等
が開発されている。
折率分布を有するロッド状の母材を形成し、次にこの母
材を脱水・焼結させて一端側から引張って線引きを行い
、これによって光ファイバを形成するようになっている
。また、その光フアイバ用母材の製造方法としては、例
えばガラス管の内壁にスート状の石英ガラスを堆積させ
る内付は法やガラス棒等の外側にスート状の石英ガラス
を堆積させる外付は法或いは気相軸付法（ＶＡＤ法）等
が開発されている。
ところで、このような方法で母材を製造するときには、
一般にガラス管やガラス棒にスート状の石英ガラスを付
着・堆積させていくため付着効率が悪く、このスート状
の石英ガラスを製造させている加熱炉内において未付着
のスート状のものが多量に残留する場合が多い。
一般にガラス管やガラス棒にスート状の石英ガラスを付
着・堆積させていくため付着効率が悪く、このスート状
の石英ガラスを製造させている加熱炉内において未付着
のスート状のものが多量に残留する場合が多い。
また、このような方法で母材を製造するときには、同時
に不要な気体等が形成されることがあるため、加熱炉は
排気ダクトを介して廃ガス処理室等と連結された構造の
ものが一般的であるが、先に説明したスート状の石英ガ
ラスがその排気ダクトに残留して詰まり、排気能力が大
幅に低下することもある。
に不要な気体等が形成されることがあるため、加熱炉は
排気ダクトを介して廃ガス処理室等と連結された構造の
ものが一般的であるが、先に説明したスート状の石英ガ
ラスがその排気ダクトに残留して詰まり、排気能力が大
幅に低下することもある。
さらに、ＶＡＤ法による母材製造にあっては、スート状
の石英ガラスの付着制御が難しく、長手（軸）方向での
付着量の均一化を図るのが技術的に困難になっている。
の石英ガラスの付着制御が難しく、長手（軸）方向での
付着量の均一化を図るのが技術的に困難になっている。
そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、加熱
炉等におけるスート状石英ガラスの残留を防止すること
ができると共に効率よく母材を製造することができ、し
かも長手（軸）方向での径寸法に大きなムラが発生する
おそれのないファイバ母材の製造方法を提供することを
目的とするものである。
炉等におけるスート状石英ガラスの残留を防止すること
ができると共に効率よく母材を製造することができ、し
かも長手（軸）方向での径寸法に大きなムラが発生する
おそれのないファイバ母材の製造方法を提供することを
目的とするものである。
即ち、この発明のファイバ母材の製造方法は、所定のフ
ァイバ材料を加熱溶融して液体状のファイバ材料を形成
し、この液体状のファイバ材料に熱風を吹付けて短繊維
状のファイバ材料を形成し、この短繊維状のファイバ材
料を紡糸してシート材を形成し、この形成したシート材
を所定形状に成形し、この成形したシート材を脱水・焼
結してファイバ母材を製造するものである。
ァイバ材料を加熱溶融して液体状のファイバ材料を形成
し、この液体状のファイバ材料に熱風を吹付けて短繊維
状のファイバ材料を形成し、この短繊維状のファイバ材
料を紡糸してシート材を形成し、この形成したシート材
を所定形状に成形し、この成形したシート材を脱水・焼
結してファイバ母材を製造するものである。
以下この発明の一実施例について添付図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第１図はこの発明に係る製造方法を用いてファイバ母材
を製造するときに使用するファイバ母材製造装置を示す
ものであり、この製造装置は、原料ガス発生部（閃絡）
と、ガス反応炉１と、加熱炉２と、遠心かご３と、熱風
炉４と、収容器５とから構成されている。
を製造するときに使用するファイバ母材製造装置を示す
ものであり、この製造装置は、原料ガス発生部（閃絡）
と、ガス反応炉１と、加熱炉２と、遠心かご３と、熱風
炉４と、収容器５とから構成されている。
原料ガス発生部は、ファイバ材料形成用の原料ガス、即
ちガス状の四塩化硅素（Ｓｔ４．）、酸素（０２）、水
素（Ｈ２）及び必要なガス状の屈折率調節用物質を発生
させるためのものであり、ガス反応炉１へ所定量ずつ供
給させるようになっている。
ちガス状の四塩化硅素（Ｓｔ４．）、酸素（０２）、水
素（Ｈ２）及び必要なガス状の屈折率調節用物質を発生
させるためのものであり、ガス反応炉１へ所定量ずつ供
給させるようになっている。
ガス反応炉１は、加熱炉２と下部側で連結されており、
供給される原料ガスに所定の化学反応をおこなわせて、
つまり酸水素バーナ中でスート状の二酸化硅素（３１０
２）（以下これをスート状のファイバ材料７ａとよぶ）
を化学生成させるようになっている。そして、このスー
ト状のファイバ材料７ａは、自重でガス反応炉１内底部
に落下し、投下口１ａから加熱炉２内に投入されるよう
になっている。
供給される原料ガスに所定の化学反応をおこなわせて、
つまり酸水素バーナ中でスート状の二酸化硅素（３１０
２）（以下これをスート状のファイバ材料７ａとよぶ）
を化学生成させるようになっている。そして、このスー
ト状のファイバ材料７ａは、自重でガス反応炉１内底部
に落下し、投下口１ａから加熱炉２内に投入されるよう
になっている。
加熱炉２は、スート状のファイバ材料７ａを加熱溶融さ
せて液体状のファイバ材料７ｂを形成するためのもので
あり、炉内を所定温度に加熱させる発熱体２ａが周囲に
配設されている。そして、この加熱炉２には、液体状の
ファイバ材料７ｂを炉内から遠心かご３に供給させるた
めの細径の供給孔２ｂが底部に開口されている。
せて液体状のファイバ材料７ｂを形成するためのもので
あり、炉内を所定温度に加熱させる発熱体２ａが周囲に
配設されている。そして、この加熱炉２には、液体状の
ファイバ材料７ｂを炉内から遠心かご３に供給させるた
めの細径の供給孔２ｂが底部に開口されている。
遠心かご３は、液体状のファイバ材料７ｂを遠心力で外
部へ噴出させるためのものであり、加熱炉２直下に配設
されており、外周面に多数の噴出孔３ａを設けた構成と
なっている。そして、この遠心かご３は、モータ６によ
って駆動され高速回転するようになっている。
部へ噴出させるためのものであり、加熱炉２直下に配設
されており、外周面に多数の噴出孔３ａを設けた構成と
なっている。そして、この遠心かご３は、モータ６によ
って駆動され高速回転するようになっている。
熱風炉４は、遠心かご３を中心部に配置した状態で加熱
炉２の下方に設けられており、遠心かご３から吹出する
ファイバ材料に熱風を吹付けて短繊維状のファイバ材料
７ｃを形成するようになっている。このため、この熱風
炉４は、外周面側に熱風吹出用のノズル４ａが所定方向
に向けて複数設けられている。また、この熱風炉４には
、形成された短繊維状のファイバ材料７ｃを自然落下さ
せて収容器５に収容させるため下部が大きく開口された
構成となっている。
炉２の下方に設けられており、遠心かご３から吹出する
ファイバ材料に熱風を吹付けて短繊維状のファイバ材料
７ｃを形成するようになっている。このため、この熱風
炉４は、外周面側に熱風吹出用のノズル４ａが所定方向
に向けて複数設けられている。また、この熱風炉４には
、形成された短繊維状のファイバ材料７ｃを自然落下さ
せて収容器５に収容させるため下部が大きく開口された
構成となっている。
収容器５は、熱風炉４の直下に配置されており、ここに
収容された短繊維状のファイバ材料７ｃは後に所定の形
状に成形されるようになっている。
収容された短繊維状のファイバ材料７ｃは後に所定の形
状に成形されるようになっている。
次に、この発明に係る先の実施例の製造装置を用いたフ
ァイバ母材の製造方法について第１図乃至第４図を参照
しながら説明する。
ァイバ母材の製造方法について第１図乃至第４図を参照
しながら説明する。
（１）まず、クラッド部分について
■ 所定の原料ガス、例えば四塩化硅素（ｓｉＣ１４＝
ｔ＝、）の蒸気水素（Ｈ２）等の可燃ガス及び酸素（０
２）等を原料ガス発生部からガス反応炉１内に供給し、
ここで火炎加水分解して微細なスート状のファイバ材Ｉ
Ｈ７ａを形成する（第１図参照）。
ｔ＝、）の蒸気水素（Ｈ２）等の可燃ガス及び酸素（０
２）等を原料ガス発生部からガス反応炉１内に供給し、
ここで火炎加水分解して微細なスート状のファイバ材Ｉ
Ｈ７ａを形成する（第１図参照）。
■ このガス反応炉１内で形成されたスート状のファイ
バ材料７ａは、そのガス反応炉１内で落下し底部に堆積
しながら投下口１ａから加熱炉２内へ自然落下していき
、この加熱炉２内で加熱溶融されて液体状のファイバ材
料７ｂが形成される（第１図参照）。
バ材料７ａは、そのガス反応炉１内で落下し底部に堆積
しながら投下口１ａから加熱炉２内へ自然落下していき
、この加熱炉２内で加熱溶融されて液体状のファイバ材
料７ｂが形成される（第１図参照）。
■ この加熱炉２内の液体状のファイバ材料７ｂは、供
給孔２ｂから遠心かご３内へ落下していき、その高速回
転する遠心かご３内の噴出孔３ａから液滴の状態で外部
へ、つまり熱風炉４内へ噴出されていく （第１図参照
）。
給孔２ｂから遠心かご３内へ落下していき、その高速回
転する遠心かご３内の噴出孔３ａから液滴の状態で外部
へ、つまり熱風炉４内へ噴出されていく （第１図参照
）。
■ この遠心かご３から噴出した液滴状態のファイバ材
料は、熱風炉４内に吹込む熱風により短繊維状（綿状）
のファイバ材料７ｃが形成される（第１図参照）。
料は、熱風炉４内に吹込む熱風により短繊維状（綿状）
のファイバ材料７ｃが形成される（第１図参照）。
■ このようにして、熱風炉４内で形成された短繊維状
のファイバ材料７ｃは、その熱風炉４内を落下し、収容
器５内に堆積されていく（第１図参照）。
のファイバ材料７ｃは、その熱風炉４内を落下し、収容
器５内に堆積されていく（第１図参照）。
■ 収容器５内に堆積していた短繊維状のファイバ材料
７ｃは、一定量の容積がまとまったところで、第２図に
示すように、シート状（以下これをシート材７ｄとよぶ
）に形成する。これが後に光ファイバのクラッド部分と
なる。
７ｃは、一定量の容積がまとまったところで、第２図に
示すように、シート状（以下これをシート材７ｄとよぶ
）に形成する。これが後に光ファイバのクラッド部分と
なる。
（ＩＩ）次に、コア部分について、
■ 同様に■〜■の工程を経て光ファイバのコア部分を
形成するが、この場合には、■の工程において屈折率を
高めるためのドーパントとして所定の物質を添加させる
ことにより、簡単にコア用のシート材７ｄ’が得られる
。
形成するが、この場合には、■の工程において屈折率を
高めるためのドーパントとして所定の物質を添加させる
ことにより、簡単にコア用のシート材７ｄ’が得られる
。
■ このようにして、クラッド用シート材７ｄ及びコア
用シート材７ｄ’が形成されるが、これらを第３図に示
すようにコア用シート材７ｄ’を内側にクラッド用シー
ト材７ｄを外側にして所定の外径寸法を有する円柱状（
以下これを円柱材７ｅとよぶ）に形成する。
用シート材７ｄ’が形成されるが、これらを第３図に示
すようにコア用シート材７ｄ’を内側にクラッド用シー
ト材７ｄを外側にして所定の外径寸法を有する円柱状（
以下これを円柱材７ｅとよぶ）に形成する。
■ このようにして形成した円柱材７ｅは、第４図に示
す脱水焼結炉８内にセットし、まず発熱体８ａに所定の
電流を通電して二酸化硅素（Ｓ、０□）が溶けない所定
温度の範囲内で類８内を加熱して円柱材７ｅを加熱・脱
水する。
す脱水焼結炉８内にセットし、まず発熱体８ａに所定の
電流を通電して二酸化硅素（Ｓ、０□）が溶けない所定
温度の範囲内で類８内を加熱して円柱材７ｅを加熱・脱
水する。
■ 次に、発熱体８ａに先の電流値をこえる所定の電流
を通して所定の温度まで類８内を加熱上昇し、円柱材７
ｅを焼結させると、透間なファイバ母材が形成される。
を通して所定の温度まで類８内を加熱上昇し、円柱材７
ｅを焼結させると、透間なファイバ母材が形成される。
なお、この実施例にあっては、まず原料ガスを化学反応
させてスート状のファイバ材料を形成しているが、特に
これに限定されるものではなく、例えば予め純粋な石英
棒等を利用してこれをまず加熱溶融させる工程から製造
を開始することも勿論可能である。
させてスート状のファイバ材料を形成しているが、特に
これに限定されるものではなく、例えば予め純粋な石英
棒等を利用してこれをまず加熱溶融させる工程から製造
を開始することも勿論可能である。
以上説明してきたように、この発明に係るファイバ母材
の製造方法によれば、所定のファイバ材料を加熱溶融し
て液体状としたのち、熱風を吹付けて短繊維状のファイ
バ材料を形成し、これからシート状に形成したのち所定
形状に成形し、これを脱水・焼結させてファイバ母材を
形成するようになっており、従来のような取扱いの厄介
な粉体状のファイバ材料をガラス棒に付着・堆積させな
くとも製造することができるようになり、これによって
長手（軸）方向での径寸法が均一なものを効率よく製造
することができる。
の製造方法によれば、所定のファイバ材料を加熱溶融し
て液体状としたのち、熱風を吹付けて短繊維状のファイ
バ材料を形成し、これからシート状に形成したのち所定
形状に成形し、これを脱水・焼結させてファイバ母材を
形成するようになっており、従来のような取扱いの厄介
な粉体状のファイバ材料をガラス棒に付着・堆積させな
くとも製造することができるようになり、これによって
長手（軸）方向での径寸法が均一なものを効率よく製造
することができる。
第１図はこの発明に係る母材の製造方法に使用する母材
製造装置を示す概略構成図、第２図乃至第４図はこの発
明に係る母材の製造方法を示す説明図である。 ７ｂ−・・（液体状の）ファイバ材料、７ Ｃ―・・ （短繊維状の） ファイバ材料、 ７ｄ・・・シート材。
製造装置を示す概略構成図、第２図乃至第４図はこの発
明に係る母材の製造方法を示す説明図である。 ７ｂ−・・（液体状の）ファイバ材料、７ Ｃ―・・ （短繊維状の） ファイバ材料、 ７ｄ・・・シート材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所定のファイバ材料（７ａ）を加熱溶融して液体状
のファイバ材料（７ｂ）を形成し、この液体状のファイ
バ材料（７ｂ）に熱風を吹付けて短繊維状のファイバ材
料（７ｃ）を形成し、この短繊維状のファイバ材料（７
ｃ）を紡糸してシート材（７ｄ、７ｄ′）を形成し、 この形成したシート材（７ｄ、７ｄ′）を所定形状（７
ｅ）に成形し、 この成形したシート材（７ｅ）を脱水・焼結してファイ
バ母材を製造することを特徴とするファイバ母材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1958390A JPH03223132A (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1958390A JPH03223132A (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03223132A true JPH03223132A (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=12003284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1958390A Pending JPH03223132A (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03223132A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11958308B1 (en) | 2023-05-31 | 2024-04-16 | G13 Innovation In Production Ltd | Thermal paper, and methods and systems for forming the same |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP1958390A patent/JPH03223132A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11958308B1 (en) | 2023-05-31 | 2024-04-16 | G13 Innovation In Production Ltd | Thermal paper, and methods and systems for forming the same |
| US12214609B2 (en) | 2023-05-31 | 2025-02-04 | G13 Innovation In Production Ltd | Thermal paper, and methods and systems for forming the same |
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