(57)【要約】【課題】  ダミー部材が接続された大径の光ファイバ母材を線引きするに際し、炉心管内の不活性ガスの流れの変動を確実になくして、外径寸法変動がほとんどなく品質の良い光ファイバを得ることができる光ファイバ線引方法を得ること。【解決手段】  ダミー部材２，３が接続された光ファイバ母材１を線引炉１０の上部シール部１６から該線引炉１０の炉心管１２内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバ４を得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材１の上端部に該母材１と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材２が溶着接続されており、さらに、前記ダミー部材２の内側に母材１と中心軸が一致するように位置され、上端部が母材送り装置２０に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材１よりも小径をなす小径棒状ダミー部材３の下端部が、光ファイバ母材１の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材１の線引きを行うこと。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に該光ファイバ母材と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材が溶着接続されており、さらに、前記母材同径円筒状ダミー部材の内側に光ファイバ母材と中心軸が一致するように位置され、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径をなす小径棒状ダミー部材の下端部が、光ファイバ母材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法。
【請求項２】
ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に該光ファイバ母材と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材が溶着接続されており、さらに、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径なす小径棒状ダミー部材の下端部が、前記母材同径円筒状ダミー部材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法。
【請求項３】
ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に、ロッドインチューブ法による該光ファイバ母材の製造の際に石英管によって所定長さ上方に延びる母材同径円筒状ダミー部材が形成されており、さらに、前記母材同径円筒状ダミー部材の内側に光ファイバ母材と中心軸が一致するように位置され、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径をなす小径棒状ダミー部材の下端部が、光ファイバ母材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法。
【請求項４】
ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に、ロッドインチューブ法による該光ファイバ母材の製造の際に石英管によって所定長さ上方に延びる母材同径円筒状ダミー部材が形成されており、さらに、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径なす小径棒状ダミー部材の下端部が、前記母材同径円筒状ダミー部材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の炉心管に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大径の光ファイバ母材を線引きする場合、光ファイバ母材を残量が僅かになるまで歩留り良く線引き可能とするとともに、光ファイバ母材を懸垂支持する部材に対する重量負荷を軽減するために、光ファイバ母材にこれよりも小径で棒状のダミー部材を接続して線引きを行うことが知られている。
【０００３】
図７は従来の光ファイバ線引方法（特許文献１）を説明するための説明図である。図７において、５１は線引炉、５２はヒータ、５３は炉心管、５４は不活性ガス投入口、５５はガラス母材、５６はダミー部材としての枝棒、５７はシール治具、５８は不活性ガス投入口、５９はマスフローコントローラ、６０はチューブ治具である。
【０００４】
線引炉５１の炉体内部には、ヒータ５２と線引炉５１の中心に置かれた炉心管５３とが備えられている。線引炉５１の下部には不活性ガス投入口５４が設けられており、炉心管５３内に炉心管５３などの酸化消耗を防止するために不活性ガスを連続的に導入している。また、線引炉５１の上部には、外気が炉心管５３内に混入するのを防止するため、不活性ガス投入口５８が設けられたシール治具５７が設置されている。
【０００５】
ダミー部材としてのガラス製の枝棒５６は、ガラス母材５５よりも小径をなし、ガラス母材５５の上端部に溶着接続されている。つば部６０ａを有するチューブ治具６０は、ガラス母材５５と略同一径で円筒状をなし、石英ガラスで構成されている。
【０００６】
そして、この従来の光ファイバ線引方法では、ガラス母材５５の上端部に溶着接続されている枝棒５６にガラス母材５５と略同一径のチューブ治具６０を被せた状態で、このガラス母材５５を線引炉５１の炉心管５３に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得るようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２６４６７０号公報（第２−３頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した従来の光ファイバ線引方法では、大径の光ファイバ母材を線引きするに際し、ガラス母材５５に溶着接続されている枝棒５６にガラス母材５５と略同一径のチューブ治具６０を被せた状態で、このガラス母材５５を線引炉５１の炉心管５３に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得るようにしたものであるから、母材送り装置により、枝棒５６の上端部を把持して枝棒５６をガラス母材５５と一体に下降移動させる際に、チューブ治具６０とガラス母材５５との接触部がずれて両者の間に隙間が生じたり、チューブ治具６０がシール治具５７を通過するときにガラス母材５５から離れたりするおそれがあった。ガラス母材５５とチューブ治具６０との接触部に隙間が生じると、炉心管５３内の不活性ガスの流れに乱れが生じて、ガラス母材５５から引出される光ファイバに外径寸法変動が生じ易くなる。
【０００８】
そこで本発明の課題は、ダミー部材が接続された大径の光ファイバ母材を線引きするに際し、炉心管内の不活性ガスの流れの変動を確実になくして、外径寸法変動がほとんどなく品質の良い光ファイバを得ることができる光ファイバ線引方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
請求項１の発明は、ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に該光ファイバ母材と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材が溶着接続されており、さらに、前記母材同径円筒状ダミー部材の内側に光ファイバ母材と中心軸が一致するように位置され、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径をなす小径棒状ダミー部材の下端部が、光ファイバ母材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に該光ファイバ母材と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材が溶着接続されており、さらに、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径なす小径棒状ダミー部材の下端部が、前記母材同径円筒状ダミー部材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法である。
【００１２】
請求項３の発明は、ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に、ロッドインチューブ法による該光ファイバ母材の製造の際に石英管によって所定長さ上方に延びる母材同径円筒状ダミー部材が形成されており、さらに、前記母材同径円筒状ダミー部材の内側に光ファイバ母材と中心軸が一致するように位置され、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径をなす小径棒状ダミー部材の下端部が、光ファイバ母材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、ダミー部材が接続された光ファイバ母材を線引炉の上部シール部から該線引炉の炉心管内に送り込みながら加熱・溶融して、光ファイバを得る光ファイバ線引方法において、光ファイバ母材の上端部に、ロッドインチューブ法による該光ファイバ母材の製造の際に石英管によって所定長さ上方に延びる母材同径円筒状ダミー部材が形成されており、さらに、上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径なす小径棒状ダミー部材の下端部が、前記母材同径円筒状ダミー部材の上端部に接続された状態で、当該光ファイバ母材の線引きを行うことを特徴とする光ファイバ線引方法である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１又は請求項２の光ファイバ線引方法は、ダミー部材として、光ファイバ母材の上端部に溶着接続され、該光ファイバ母材と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材を用いるようにしている。したがって、大径の光ファイバ母材であっても、該光ファイバ母材を下降させる母材送り装置に対する重量負荷を軽減することができ、母材送り装置のコストダウンを図ることができる。また、線引きが進行して光ファイバ母材に溶着接続されている母材同径円筒状ダミー部材が線引炉内に下降しても、母材同径円筒状ダミー部材と線引炉の上部シール部との隙間（クリアランス）が光ファイバ母材通過時と同じで変化しないので、よって、炉心管内の不活性ガスの流れの変動を確実になくして、外径寸法変動がほとんどなく品質の良い光ファイバを得ることができる。さらに、ダミー部材として、その下端部が光ファイバ母材の上端部に接続され（請求項１の光ファイバ線引方法）、あるいは母材同径円筒状ダミー部材の上端部に接続され（請求項２の光ファイバ線引方法）、その上端部が母材送り装置に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材よりも小径をなす小径棒状ダミー部材を用いるようにしている。したがって、大径の光ファイバ母材であっても、母材送り装置の把持部の大型化を回避することができる。
【００１５】
請求項３又は請求項４の光ファイバ線引方法は、石英管に挿入された石英母材コアを該石英管と融着一体化するロッドインチューブ法による光ファイバ母材の製造の際に前記石英管によって光ファイバ母材の上端部に形成された母材同径円筒状部を、ダミー部材として用いるようにしている。したがって、前記請求項１又は請求項２の光ファイバ線引方法による前記効果に加え、光ファイバ母材に対して手間をかけずに容易に石英管製の母材同径円筒状ダミー部材を形成することができ、また、光ファイバ母材と母材同径円筒状ダミー部材とが外径変動なく極めて滑らかに連なっているので、炉心管内の不活性ガスの流れの変動をより確実になくすことができて、外径寸法変動が極めて小さい品質の良い光ファイバを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図である。
【００１７】
図１に示すように、線引炉１０は、炉体内部に設けられたヒータ１１と、このヒータ１１の内側に設けられた円筒状をなす炉心管１２とを備えている。線引炉１０の下部には、炉心管１２などの酸化消耗を防止するために炉心管１２内に不活性ガスを導入する不活性ガス供給口１４を有する下部シール部１３が設けられている。全体として円筒状をなす下部シール部１３には、光ファイバ４が引出される光ファイバ導出口１５が設けられている。また、線引炉１０の上部には、光ファイバ母材導入口１８を有するとともに、外気が炉心管１２内に混入するのを防止するため、不活性ガスが導入される不活性ガス供給口１７を有する円筒状の上部シール部１６が設けられている。
【００１８】
光ファイバ母材１には、光ファイバ母材１の上端部に光ファイバ母材１と略同一径で円筒状をなす石英ガラス製の母材同径円筒状ダミー部材２が両者の中心軸（軸心線）が一致するように溶着接続されるとともに、この母材同径円筒状ダミー部材２の内側に光ファイバ母材１と中心軸（軸心線）が一致するように位置され、光ファイバ母材１よりも小径をなす石英ガラス製の小径棒状ダミー部材３の下端部が光ファイバ母材１の上端部に接続（例えば、溶着接続、螺合接続など）されている。
【００１９】
２０は母材送り装置である。母材送り装置２０は、上下方向に垂直に延びるスライドレール２４と、スライドレール２４に沿って昇降するスライドブロック２３と、スライドブロック２３に取り付けられた水平２軸位置決めＸＹステージ２２と、このＸＹステージ２２に取り付けられたチャック２１とにより構成されている。そして、光ファイバ母材１に接続された小径棒状ダミー部材３の上端部が、母材送り装置２０のチャック２１に把持されることにより、母材同径円筒状ダミー部材２が溶着されるとともに小径棒状ダミー部材３が接続された光ファイバ母材１が、懸垂保持されている。母材同径円筒状ダミー部材２の長さは、上部シール部１６の光ファイバ母材導入口１８（上部シール部１６の上端）からヒータ１１の上下方向における中心までの距離よりも少し長めに設定されており、線引きを行っている間は、母材同径円筒状ダミー部材２が上部シール部１６より上方へ突出するようになっている。
【００２０】
このように、光ファイバ母材１を線引きするに際し、ダミー部材として、光ファイバ母材１の上端部に溶着接続され、光ファイバ母材１と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材２を用いるようにしている。したがって、大径の光ファイバ母材１であっても、光ファイバ母材１を下降させる母材送り装置２０に対する重量負荷を軽減することができ、母材送り装置２０のコストダウンを図ることができる。また、図２に示すように、線引きが進行して光ファイバ母材１に溶着接続されている母材同径円筒状ダミー部材２が線引炉１内に下降しても、母材同径円筒状ダミー部材２と上部シール部１６との隙間（クリアランス）が光ファイバ母材通過時と同じで変化しないので、よって、炉心管２内の不活性ガスの流れの変動を確実になくして、外径寸法変動がほとんどなく品質の良い光ファイバを得ることができる。さらに、ダミー部材として、その下端部が光ファイバ母材１の上端部に接続され、その上端部が母材送り装置２０のチャック２１に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材１よりも小径をなす小径棒状ダミー部材３を用いるようにしている。したがって、大径の光ファイバ母材１であっても、チャック２１の大型化、ひいては母材送り装置２０の大型化を回避することができる。
【００２１】
なお、上部シール部１６の光ファイバ母材導入口１８に、炉心管１２内への大気の流入を防止する手段として、光ファイバ母材１の外周面、あるいは母材同径円筒状ダミー部材２の外周面に接触する円環状のカーボンフェルトからなるシート状耐熱封止材を設けるようにしてもよい。
【００２２】
図３は本発明の別の実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図である。ここで、小径棒状ダミー部材３’の形態が相違する点以外は前記図１，図２に示される構成と同一なので、共通する部分には図１及び図２と同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について説明する。
【００２３】
図３に示すように、光ファイバ母材１に溶着接続された母材同径円筒状ダミー部材２の上端部に、光ファイバ母材１よりも小径なす石英ガラス製の小径棒状ダミー部材３’の円板状下端部が、光ファイバ母材１と小径棒状ダミー部材３’との中心軸（軸心線）が一致するように接続されている。
【００２４】
このように、光ファイバ母材１を線引きするに際し、ダミー部材として、光ファイバ母材１の上端部に溶着接続され、光ファイバ母材１と略同一径で円筒状をなす母材同径円筒状ダミー部材２を用いるようにしている。したがって、大径の光ファイバ母材１であっても、光ファイバ母材１を下降させる母材送り装置２０に対する重量負荷を軽減することができ、母材送り装置２０のコストダウンを図ることができる。また、線引きが進行して光ファイバ母材１に溶着接続されている母材同径円筒状ダミー部材２が線引炉１内に下降しても、その間母材同径円筒状ダミー部材２と上部シール部１６との隙間（クリアランス）が光ファイバ母材通過時と同じで変化しないので、よって、炉心管２内の不活性ガスの流れの変動を確実になくして、外径寸法変動がほとんどなく品質の良い光ファイバを得ることができる。さらに、ダミー部材として、その下端部が母材同径円筒状ダミー部材２の上端部に接続され、その上端部が母材送り装置２０のチャック２１に把持されて懸垂保持され、光ファイバ母材１よりも小径をなす小径棒状ダミー部材３’を用いるようにしている。したがって、大径の光ファイバ母材１であっても、チャック２１の大型化を回避することができる。
【００２５】
図４は本発明に係る、母材同径円筒状ダミー部材の製造時に母材同径円筒状ダミー部材が一体形成された光ファイバ母材を概略的に示す斜視図である。図５は本発明の別の実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図、同じく、図６は本発明の別の実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図である
【００２６】
図４，図５に示すように、光ファイバ母材１を線引きするに際し、ダミー部材として、光ファイバ母材１に母材同径円筒状ダミー部材２を溶着接続することに代えて、それと同じ長さに設定され、石英管に挿入された石英母材コア（石英棒材）を該石英管と融着一体化するロッドインチューブ法による光ファイバ母材１の製造の際に前記石英管によって光ファイバ母材１の上端部に形成された母材同径円筒状ダミー部材２’を用いるようにしている。これにより、前記図１に示される実施形態による前記効果に加えて、光ファイバ母材１に対して手間をかけずに容易に石英管製の母材同径円筒状ダミー部材２’を形成することができ、また、光ファイバ母材１と母材同径円筒状ダミー部材２’とが外径変動なく極めて滑らかに連なっているので、炉心管１２内の不活性ガスの流れの変動をより確実になくすことができて、外径寸法変動が極めて小さい品質の良い光ファイバを得ることができる。
【００２７】
同様に、図４，図６に示すように、光ファイバ母材１を線引きするに際し、ダミー部材として、光ファイバ母材１に母材同径円筒状ダミー部材２を溶着接続することに代えて、それと同じ長さに設定され、石英管に挿入された石英母材コアを該石英管と融着一体化するロッドインチューブ法による光ファイバ母材１の製造の際に前記石英管によって光ファイバ母材１の上端部に形成された母材同径円筒状ダミー部材２’を用いるようにしている。これにより、前記図３に示される実施形態による前記効果に加えて、光ファイバ母材１に対して手間をかけずに容易に石英管製の母材同径円筒状ダミー部材２’を形成することができ、また、光ファイバ母材１と母材同径円筒状ダミー部材２’とが外径変動なく極めて滑らかに連なっているので、炉心管１２内の不活性ガスの流れの変動をより確実になくすことができて、外径寸法変動が極めて小さい品質の良い光ファイバを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図である。
【図２】図１における光ファイバ母材の線引きが進行した様子を示す説明図である。
【図３】本発明の別の実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係る図であって、光ファイバ母材の製造時に母材同径円筒状ダミー部材が一体形成された光ファイバ母材を概略的に示す斜視図である。
【図５】本発明の別の実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の別の実施形態による光ファイバ線引方法を説明するための説明図である。
【図７】従来の光ファイバ線引方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…光ファイバ母材
２，２’…母材同径円筒状ダミー部材
３，３’…小径棒状ダミー部材
４…光ファイバ
１０…線引炉
１１…ヒータ
１２…炉心管
１３…下部シール部
１４，１７…不活性ガス供給口
１５…光ファイバ導出口
１６…上部シール部
１８…光ファイバ母材導入口
２０…母材送り装置
２１…チャック
２２…水平２軸位置決めＸＹステージ
２３…スライドブロック
２４…スライドレール
【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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【図７】
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