(57)【要約】【課題】冷却ガスの回収効率を上げることができ、光ファイバの線ぶれを抑えることができる光ファイバの線引き装置を提供する。【解決手段】線引き後のガラスファイバＧ１を冷却する冷却装置１０を備えた光ファイバの線引き装置１であって、冷却装置１０は、走行するガラスファイバＧ１を冷却装置１０内部の上下方向に通過させて冷却ガスによりガラスファイバＧ１を冷却させる装置であり、冷却装置１０内部に冷却ガスを導入する冷却ガス導入口１３ａ，１３ｂと、冷却ガス導入口１３ａ，１３ｂよりも下部に設けられた、冷却装置１０内部の一部の圧力を高くするための加圧部２１と、加圧部２１より上部の冷却装置１０内面に設けられた、冷却ガスを放出する冷却ガス放出口１５ａ，１５ｂと、を備え、冷却ガス放出口１５ａ，１５ｂは、冷却ガス導入口１３ａ，１３ｂより下に設けられており、かつ冷却ガス回収装置１７に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線引き後のガラスファイバを冷却する冷却装置を備えた光ファイバの線引き装置であって、
前記冷却装置は、
走行する前記ガラスファイバを前記冷却装置内部の上下方向に通過させて冷却ガスにより前記ガラスファイバを冷却させる装置であり、
前記冷却装置内部に前記冷却ガスを導入する冷却ガス導入口と、
前記冷却ガス導入口よりも下部に設けられた、前記冷却装置内部の一部の圧力を高くするための加圧部と、
前記加圧部より上部の前記冷却装置内面に設けられた、前記冷却ガスを放出する冷却ガス放出口と、を備え、
前記冷却ガス放出口は、前記冷却ガス導入口より下に設けられており、かつ冷却ガス回収装置に接続されている、
光ファイバの線引き装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、複数の前記冷却ガス放出口が、走行する前記ガラスファイバに対して対称となる位置にそれぞれ設けられている、請求項１に記載の光ファイバの線引き装置。
【請求項３】
前記冷却ガスは、ヘリウムガスである、請求項１または請求項２に記載の光ファイバの線引き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの線引き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷却装置の出線口に加圧室を設け、加圧室にガスを供給することで冷却装置の出線口からの冷却ガスの放出を抑える光ファイバ冷却装置が記載されている。
特許文献２には、光ファイバの出線口付近にクリーンエアを吹き付ける気体導入機構を設けて、出線口からの冷却ガスの放出を抑え、強制冷却筒全体を筐体で覆い、筐体上端部に設けられたガス回収機構によって冷却ガスを回収する光ファイバ線引き装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０７４５９０号公報
【特許文献２】特開２００４−１４２９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の光ファイバ冷却装置は、冷却ガスの回収機構が設けられていないので、冷却ガスの使用量削減の効果は限定的であると考えられる。一方、特許文献２に記載の光ファイバ線引き装置は、冷却ガスの回収機構が設けられているが、筐体内に堆積したダストが冷却ガスによって舞い上がり、光ファイバ入線部において光ファイバ表面にこのダストが付着するおそれがあった。また、冷却ガス回収口が光ファイバ入線部の近くに存在し、回収される冷却ガスの流れにより、光ファイバが線ぶれして強制冷却筒内の内面に接触し、光ファイバの強度が劣化するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、冷却ガスの回収効率を上げることができ、光ファイバの線ぶれを抑えることができる光ファイバの線引き装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る光ファイバの線引き装置は、
線引き後のガラスファイバを冷却する冷却装置を備えた光ファイバの線引き装置であって、
前記冷却装置は、
走行する前記ガラスファイバを前記冷却装置内部の上下方向に通過させて冷却ガスにより前記ガラスファイバを冷却させる装置であり、
前記冷却装置内部に前記冷却ガスを導入する冷却ガス導入口と、
前記冷却ガス導入口よりも下部に設けられた、前記冷却装置内部の一部の圧力を高くするための加圧部と、
前記加圧部より上部の前記冷却装置内面に設けられた、前記冷却ガスを放出する冷却ガス放出口と、を備え、
前記冷却ガス放出口は、前記冷却ガス導入口より下に設けられており、かつ冷却ガス回収装置に接続されている。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明の光ファイバの線引き装置によれば、冷却ガスの回収効率を上げることができ、光ファイバの線ぶれを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る光ファイバの線引き装置の概略構成を示す図である。
【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態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバの線引き装置は、
（１）線引き後のガラスファイバを冷却する冷却装置を備えた光ファイバの線引き装置であって、
前記冷却装置は、
走行する前記ガラスファイバを前記冷却装置内部の上下方向に通過させて冷却ガスにより前記ガラスファイバを冷却させる装置であり、
前記冷却装置内部に前記冷却ガスを導入する冷却ガス導入口と、
前記冷却ガス導入口よりも下部に設けられた、前記冷却装置内部の一部の圧力を高くするための加圧部と、
前記加圧部より上部の前記冷却装置内面に設けられた、前記冷却ガスを放出する冷却ガス放出口と、を備え、
前記冷却ガス放出口は、前記冷却ガス導入口より下に設けられており、かつ冷却ガス回収装置に接続されている。
上記構成によれば、冷却ガス導入口よりも下部に加圧部が設けられているので、光ファイバが牽引する冷却ガスを冷却装置内に留まらせる効果がある。また、加圧部の上部にある冷却ガス放出口が冷却ガス回収装置に接続されているので、上記冷却装置内に留まっている冷却ガスの回収効率を上げることができる。また、加圧部よりも上、かつ、冷却ガス導入口より下に冷却ガス放出口が設けられているため、冷却ガス放出口は、光ファイバの入線部および出線部と近い位置には存在しないことになる。このため、光ファイバの入線部および出線部における冷却ガスの流速を抑えることができるので、光ファイバの線ぶれを抑えることができる。
【００１０】
（２）前記冷却装置は、複数の前記冷却ガス放出口が、走行する前記ガラスファイバに対して対称となる位置にそれぞれ設けられていてもよい。
上記構成によれば、複数の冷却ガス放出口を、走行するガラスファイバに対して対称となる位置に設けることにより、光ファイバが非対称に冷却されることを防止することができる。
【００１１】
（３）前記冷却ガスは、ヘリウムガスであってもよい。
上記構成によれば、ヘリウムガスは熱交換率がよいので、冷却ガスをヘリウムガスとすることで、冷却効率を上げることができる。また、ヘリウムガスは比較的高価であるため、ヘリウムガスの回収効率を上げることでコストを削減することができる。
【００１２】
（本発明の実施形態の詳細）
本発明の実施形態に係る光ファイバの線引き装置の具体例を、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。
【００１３】
本実施形態に係る光ファイバの線引き装置の一例を図１を参照して説明する。
図１に示すように、光ファイバの線引き装置１は、光ファイバ母材Ｇを加熱する線引炉１００と、光ファイバ母材Ｇから線引きされたガラスファイバＧ１を冷却する冷却装置１０と、を備えている。
また、光ファイバの線引き装置１は、冷却されたガラスファイバＧ１の外周に被覆樹脂を塗布する樹脂塗布装置１１０と、塗布された被覆樹脂を硬化させる樹脂硬化炉１２０と、を備えている。
さらに、光ファイバの線引き装置１は、被覆樹脂が形成された光ファイバ素線Ｇ２をガイドする複数のガイドローラ１３０（図では１つのみを示す）と、光ファイバ素線Ｇ２を巻き取る巻取機１４０と、を備えている。
【００１４】
線引炉１００は、光ファイバ母材Ｇを囲むように配置されるヒータ１０１を有している。線引炉１００内にセットされた光ファイバ母材Ｇは、その下端側がヒータ１０１によって加熱される。加熱により軟化した光ファイバ母材Ｇは、下方に引き伸ばされて細径化され、ガラスファイバＧ１が形成される。細径化されて形成されたガラスファイバＧ１は、線引炉１００の下流側（図１において下側）に配置されている冷却装置１０内へと送り込まれる。
【００１５】
本実施形態の光ファイバの線引き装置１における冷却装置１０は、冷却本体部１１と、加圧部２１と、を備えている。加圧部２１は、ガラスファイバＧ１の走行方向（図１における上下方向）において、冷却本体部１１の下側に配置されている。冷却本体部１１および加圧部２１は、例えば、一対の半冷却本体部および半加圧部が開閉可能に構成される半割構造である。
【００１６】
冷却本体部１１は、その中心部分（内部）に、ガラスファイバＧ１が挿通されるファイバ通路１２が、冷却本体部１１を上下方向へ貫通して設けられている。ファイバ通路１２は、一対の半冷却本体部同士が突き合わされて閉状態となることで、冷却本体部１１の中心部分に形成される例えば円筒状の通路である。ガラスファイバＧ１は、ファイバ通路１２の上端に設けられている通路入口１２ａから入線され、ファイバ通路１２の下端に設けられている通路出口１２ｂから出線される。
【００１７】
ファイバ通路１２には、ヘリウムガス等の冷却ガスをファイバ通路１２内へ導入するための複数の冷却ガス導入口１３（１３ａ，１３ｂ）が設けられている。また、ファイバ通路１２には、ファイバ通路１２内の冷却ガスを外部へ放出するための複数の冷却ガス放出口１５（１５ａ，１５ｂ）が設けられている。冷却ガス放出口１５（１５ａ，１５ｂ）は、ガラスファイバＧ１の走行方向において、冷却ガス導入口１３（１３ａ，１３ｂ）よりも下側に設けられている。冷却ガス放出口１５（１５ａ，１５ｂ）は、冷却本体部１１の下部であって通路出口１２ｂに近い位置に設けられている。
【００１８】
冷却ガス導入口１３ａ，１３ｂは、ファイバ通路１２に直交する面内において、走行するガラスファイバＧ１を中心として対称となる位置（１８０度間隔）に設けられている。なお、冷却ガス導入口を設ける位置は、ガラスファイバＧ１に対して対称となる位置であればよく、例えば、９０度間隔に４つの冷却ガス導入口を設けるようにしてもよい。また、冷却ガス導入口１３（１３ａ，１３ｂ）は、ファイバ通路１２の上下方向へ複数段に設けられるようにしてもよい。本例では、２段に冷却ガス導入口１３（１３ａ，１３ｂ）が設けられている。
【００１９】
冷却ガス導入口１３（１３ａ，１３ｂ）には、外部から冷却ガスを導入する冷却ガス供給路１４（１４ａ，１４ｂ）が接続されている。なお、冷却ガス供給路１４（１４ａ，１４ｂ）は、冷却ガスを供給することが可能な冷却ガス供給装置（図示省略）に接続されている。
【００２０】
冷却ガス放出口１５ａ，１５ｂは、ファイバ通路１２に直交する面内において、走行するガラスファイバＧ１を中心として対称となる位置（１８０度間隔）に設けられている。冷却ガス放出口１５ａ，１５ｂは、冷却本体部１１の内面に設けられている。なお、冷却ガス放出口を設ける位置はガラスファイバＧ１に対して対称となる位置であればよく、例えば、９０度間隔に４つの冷却ガス放出口を設けるようにしてもよい。
【００２１】
冷却ガス放出口１５（１５ａ，１５ｂ）には、外部へ冷却ガスを放出する冷却ガス排出路１６（１６ａ，１６ｂ）が接続されている。冷却ガス排出路１６（１６ａ，１６ｂ）は、冷却ガスを回収することが可能な冷却ガス回収装置１７に接続されている。
【００２２】
このような構成の冷却本体部１１は、ファイバ通路１２に沿って上下方向に走行するガラスファイバＧ１を、冷却ガス導入口１３（１３ａ，１３ｂ）から導入される冷却ガスによって冷却する。また、冷却本体部１１は、ガラスファイバＧ１を冷却するために用いられた冷却ガスを、冷却ガス放出口１５（１５ａ，１５ｂ）から冷却ガス回収装置１７へと放出する。
【００２３】
加圧部２１は、冷却装置１０内部の一部の圧力を高くするためのものであり、冷却装置１０内部の一部としての加圧室２３がその内部に設けられている。
【００２４】
加圧部２１は、冷却本体部１１の下端に設けられたファイバ通路１２の通路出口１２ｂを取り囲むようにして設けられている。加圧部２１の中心部分にはガラスファイバＧ１が挿通されるファイバ通路２２が、冷却本体部１１のファイバ通路１２と連通するように加圧部２１を上下方向へ貫通して設けられている。ファイバ通路２２は、一対の半加圧部同士が突き合わされて閉状態となることで、加圧部２１の中心部分に形成される例えば円筒状の通路である。加圧部２１の内部には、冷却本体部１１の通路出口１２ｂから出線した直後のガラスファイバＧ１を覆うように上記の加圧室２３が設けられている。
【００２５】
ファイバ通路２２には、クリーンエア等の気体を吹き出す気体吹出口２４（２４ａ，２４ｂ）が形成されている。気体吹出口２４ａ，２４ｂは、ファイバ通路２２に直交する面内において、走行するガラスファイバＧ１を中心として対称となる位置（１８０度間隔）に設けられている。また、気体吹出口２４（２４ａ，２４ｂ）には、気体を供給するための気体供給路２５（２５ａ，２５ｂ）が接続されている。気体供給路２５（２５ａ，２５ｂ）は、加圧室２３内に向けて気体を吹き出せるように上方に傾斜した形状で形成されている。
【００２６】
なお、気体吹出口を設ける位置はガラスファイバＧ１に対して対称となる位置であればよく、例えば、９０度間隔に４つの気体吹出口を設けるようにしてもよい。また、気体吹出口から吹き出す気体としては、エア以外に窒素ガス等の不活性ガスを用いてもよい。
【００２７】
このような構成の加圧部２１において、冷却本体部１１の上記通路出口１２ｂから出線されたガラスファイバＧ１は、ファイバ通路２２を通ってファイバ通路２２の下端に設けられている通路出口２２ａから出線される。加圧部２１は、ファイバ通路２２に沿って上下方向に走行するガラスファイバＧ１に向けて気体吹出口２４ａ，２４ｂから気体を吹き出すことで加圧室２３（冷却装置１０内部の一部）の圧力を冷却本体部１１のファイバ通路１２内の圧力よりも高くする。
【００２８】
ところで、光ファイバの線引き装置において、例えば、冷却ガスを回収する機構が冷却装置の上端部に設けられている構成のものがある。この構成の場合、冷却回収口（本実施形態における冷却ガス放出口）がガラスファイバ入線部（本実施形態における通路入口１２ａ）の近くに設けられるため、回収される冷却ガスの流れでガラスファイバが線ぶれしてファイバ通路の内面に接触し、ガラスファイバの強度が劣化してしまうことがある。
【００２９】
これに対して、本実施形態に係る光ファイバの線引き装置１によれば、冷却ガス放出口１５が、冷却ガス導入口１３より下であって、かつ、加圧部２１よりも上に設けられている。すなわち、冷却ガス放出口１５は、冷却装置１０においてガラスファイバＧ１が入線する通路入口１２ａおよび出線する通路出口２２ａから離間した位置に存在することになる。このため、通路入口１２ａおよび通路出口２２ａにおける冷却ガスの流速を抑えることができ、ガラスファイバＧ１の線ぶれを抑制することができる。
【００３０】
また、冷却本体部１１の下側であり、冷却ガス導入口１３よりも下部に加圧部２１が設けられており、加圧室２３内の圧力が冷却本体部１１のファイバ通路１２内の圧力よりも高く加圧されている。このため、ガラスファイバＧ１の走行によって下方へ牽引される冷却ガスを加圧部２１によって加圧された圧力によって抑え、冷却本体部１１のファイバ通路１２内に留まらせることが可能である。そして、冷却本体部１１の通路出口１２ｂに近く、加圧室２３の直上に設けられた冷却ガス放出口１５を介してファイバ通路１２内の冷却ガスを回収しているので、上記ファイバ通路１２内に留まっている冷却ガスを少ない吸気能力で効率的に回収することができる。
【００３１】
また、冷却ガスとして熱交換率が高いヘリウムガスを用いることで、冷却効率を上げることができる。そして、ヘリウムガスは比較的高価であるため、上記のようにヘリウムガスの回収効率を上げることでコストを削減することができる。
【００３２】
また、走行するガラスファイバＧ１に対して冷却ガス放出口１５ａ，１５ｂが対称となる位置に設けられているので、ガラスファイバＧ１を均等に冷却できるとともに、ガラスファイバＧ１に対して均等な吸引力で作用してガラスファイバＧ１の線ぶれを抑えることができる。
【００３３】
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：光ファイバの線引き装置
１０：冷却装置
１１：冷却本体部
１２：ファイバ通路
１２ａ：通路入口
１２ｂ：通路出口
１３（１３ａ，１３ｂ）：冷却ガス導入口
１５（１５ａ，１５ｂ）：冷却ガス放出口
１７：冷却ガス回収装置
２１：加圧部
２２：ファイバ通路
２２ａ：通路出口
２３：加圧室
２４（２４ａ，２４ｂ）：気体吹出口
Ｇ１：ガラスファイバ
【図１】
2019214483.tif 000003