(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスの火炎反応により生成するガラス微粒子をシャフトの先端に取り付けられた出発部材に堆積させる反応室と、該反応室の上部に、堆積された光ファイバ用多孔質母材を引き上げ、格納するための上室を有する光ファイバ母材製造装置において、該上室最上端の開口部上に分割可能な蓋が設けられ、該蓋は、その中心にシャフトを通す穴、シャフトを取り囲むように蓋内底部に立設された衝立、区画された空間及び清浄ガスの導入口を有し、蓋内に導入された清浄ガスがシャフトに沿って蓋内空間から反応室内部と外部の両方に流出する構造を有していることを特徴とする光ファイバ母材製造装置の上部シール構造。
【請求項２】
蓋内空間の圧力を測定する圧力計を備えている請求項１に記載の上部シール構造。
【請求項３】
蓋内空間の圧力が、外部の圧力よりも高く設定されている請求項１又は２に記載の上部シール構造。
【請求項４】
前記蓋が２つの部分から構成され、それぞれの底部に立設された衝立が、前記シャフトを取り囲むように柱状管を形成している請求項１乃至３のいずれかに記載の上部シール構造。
【請求項５】
上室内の圧力が、外部の圧力よりも低く設定されている請求項１乃至４のいずれかに記載の上部シール構造。
【請求項６】
清浄ガスが、空気又は窒素などの不活性ガスである請求項１乃至５のいずれかに記載の上部シール構造。
【請求項７】
原料ガスの火炎反応により生成するガラス微粒子をシャフトの先端に取り付けられた出発部材に堆積させる反応室と、該反応室の上部に、堆積された光ファイバ用多孔質母材を引き上げ、格納するための上室を有する光ファイバ母材製造装置において、上室最上端の開口部上に、中心にシャフトを通す穴、区画された空間及び清浄ガスの導入口を有する分割可能な蓋を設け、蓋内底部に、シャフトを取り囲むように衝立を立設し、蓋内空間の圧力を反応室内部と外部の圧力よりも高くし、蓋内に導入した清浄ガスをシャフトに沿って蓋内空間から反応室内部と外部の両方に流出させることを特徴とする光ファイバ母材製造装置の上部シール方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、VAD法により光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材製造装置に係り、特には、高品質な光ファイバ母材を安定して製造することのできる光ファイバ母材製造装置の上部シール構造及び上部シール方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ母材の製造方法として、VAD法がよく知られている。この方法では、例えば、以下のような構成からなる装置が使われている。この装置は、反応室内に、コア堆積用バーナとクラッド堆積用バーナが設置され、さらに、シャフトの先端には出発部材が取り付けられ、反応室内に吊り下げられている。この出発部材の先端に、SiCl4等の原料ガスの火炎加水分解反応で生成するガラス（SiO2）微粒子を堆積させ、出発部材を回転させながら堆積体の成長とともに引き上げて、コア層とクラッド層からなる多孔質光ファイバ母材を製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
VAD法では、原料ガスに、例えばSiCl4が用いられるが、これは酸水素火炎中での加水分解反応により、SiO2微粒子とともに、副生成物として塩酸ガスを発生する。塩酸ガスが反応室から漏れ出さないように、反応室を密閉することは困難であるため、反応室内の圧力を外部雰囲気より減圧しておく必要がある。
【０００４】
その結果、隙間があると、そこから外気が反応室内に流入する。外気が清浄であれば特に問題はないが、複数の製造装置が設置されている作業室内には、製造のバッチ間に行われる装置の清掃の際に、反応室内に付着していたSiO2の微粉末が反応室から流出し、浮遊している。この微粉末が稼働している装置の反応室内に隙間から侵入すると、堆積中の多孔質母材に付着し、これを透明ガラス化して得られるガラス母材中に気泡や異物を発生する原因となる。
【０００５】
隙間のなかでも、最も封止が困難なのは、外部から反応室内に吊り下げられているシャフトの周辺である。シャフトは、反応室外部に設けられた駆動系により回転しつつ上方又は下方に移動可能に取り付けられている。多孔質母材の製造中、シャフトにはSiO2の微粉末が付着するため、シャフトに接触する封止構造は、SiO2の微粉末を反応室内に掻き落とすことになり、気泡や異物の原因となる。従って、シャフトの周りには、シャフトが接触しない程度の空隙が必要とされる。また、反応室の上部は、多孔質母材の搬出ができるように開口部となっており、製造中、シャフト周りの空隙をできるだけ小さくするために、この開口部はシャフトが貫通する穴の開いた上蓋で塞がれている。
【０００６】
本発明は、VAD法により光ファイバ母材を製造するに際し、シャフト周りの空隙から反応室内に外気が侵入することのない光ファイバ母材製造装置の上部シール構造及び上部シール方法を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ母材製造装置の上部シール構造は、原料ガスの火炎反応により生成するガラス微粒子をシャフトの先端に取り付けられた出発部材に堆積させる反応室と、該反応室の上部に、堆積された光ファイバ用多孔質母材を引き上げ、格納するための上室を有する光ファイバ母材製造装置において、該上室最上端の開口部上に分割可能な蓋が設けられ、該蓋は、その中心にシャフトが通る穴、シャフトを取り囲むように蓋内底部に立設された衝立、区画された空間及び清浄ガスの導入口を有し、蓋内に導入された清浄ガスがシャフトに沿って蓋内空間から反応室内部と外部の両方に流出する構造を有していることを特徴としている。
【０００８】
上部シール構造には、蓋内空間の圧力を測定する圧力計を設け、蓋内空間の圧力を外部の圧力よりも高く設定するとよい。また、蓋を２つの部分から構成し、それぞれの底部に衝立を立設して、シャフトを取り囲むように柱状管を形成し、導入した清浄ガスがシャフトに直接あたらないようにするとよい。既に述べたように、塩酸ガスの流出を防止するために、上室内の圧力は、外部の圧力よりも低く設定される。清浄ガスには、空気又は窒素などの不活性ガスを使用するのが好ましい。
【０００９】
本発明の光ファイバ母材製造装置の上部シール方法は、原料ガスの火炎反応により生成するガラス微粒子をシャフトの先端に取り付けられた出発部材に堆積させる反応室と、該反応室の上部に、堆積された光ファイバ用多孔質母材を引き上げ、格納するための上室を有する光ファイバ母材製造装置において、上室最上端の開口部上に、中心にシャフトを通す穴、区画された空間及び清浄ガスの導入口を有する分割可能な蓋を設け、蓋内空間の圧力を反応室内部と外部の圧力よりも高くし、蓋内に導入した清浄ガスをシャフトに沿って蓋内空間から反応室内部と外部の両方に流出させることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の光ファイバ母材製造装置の上部シール構造を、図に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの態様に限定されず、様々な態様が可能である。
図１は、本発明で使用される光ファイバ母材製造装置の一例を示す概略断面図であり、反応室１の上部に上室２が設けられ、シャフト３の下端に多孔質母材４が吊り下げられている。シャフト３は、外部に設けられた駆動系（図示は省略）により、回転しつつ上方又は下方に移動可能となっている。上室最上端の開口部上には、分割可能な蓋５が設けられている。
【００１１】
図２は、本発明の上部シール構造の一例を拡大して示す概略斜視図であり、図３は、図２の概略断面図である。
図示された蓋５は、２つの部分から構成されている例であり、中心に開けられた穴６にシャフト３が挿通される。蓋内には、底部７a，７bによって区画された空間８が設けられ、さらに、衝立９a，９bが蓋５の底部７a，７bに立設され、シャフト３を取り囲むように柱状管を形成している。
導入口１０から空間８に導入された清浄ガスは、衝立９a，９bに沿って矢印のように流れ、その後、シャフト３に沿って空間８から反応室１の内部と外部の両方に流出する。なお、符号１１は、蓋内空間の圧力を測定する圧力計である。
【００１２】
蓋内空間の圧力は、清浄ガスが外部に確実に流出するように、大気圧に対して陽圧に設定される。このとき、上室２及び反応室１の内部は外部に対して陰圧に設定されるので、蓋内空間の圧力を大気圧に対して陽圧に設定しておけば、蓋内空間から反応室１の内部へも確実にガスが流出する。これにより、外部から上室及び反応室内部に、シャフト３の周辺からの、気泡や異物の原因となる微粒子の侵入を抑止することができる。
【００１３】
シャフト３を取り囲むように設けられた衝立９a，９bは、蓋内に導入された速度の速い清浄ガスが直接シャフトにあたるのを防止している。シャフト３に速い流速のガスがあたると、シャフト３に振動を生じる原因となったり、あるいはシャフト表面に付着しているSiO2を浮遊させ、反応室内に搬送し、気泡や異物の原因となることがある。
【００１４】
【実施例】
本実施例では、図１に示した一般的なVAD装置を使用した。この装置は、反応室上部に円筒状の上室を有し、上室の上端は開口部となっている。この開口部から、回転しつつ上方又は下方に移動するシャフトが挿入されている。
【００１５】
（実施例１）
反応室上部の上室に、内部に空間を有する上蓋を取り付けた。上蓋には、清浄な空気を導入するための導入口が設けられ、さらに、蓋内空間の圧力を測定するための圧力計が取り付けられている。空気の導入口から導入された流速の速い清浄な空気が直接シャフトにあたらないように、上蓋内のシャフトの周りには衝立が設けられている。
上蓋は、シャフトを反応室内に挿入してから取り付けるため、2つに分割できるように構成し、シャフトを挟んで取り付け、バンドで互いに固定した。上蓋の組み合わせ面には、耐熱弾性材などからなるシール材を介在させ、導入した空気が隙間から流出するのを防止している。
【００１６】
多数の微粒子が浮遊する作業室内に設置されたVAD装置に、上記上蓋を取り付けて多孔質母材の製造を行った。製造中、蓋内空間の圧力が外部の圧力よりも高くなるように、導入する清浄空気の量を調節した。製造された多孔質母材を透明ガラス化したところ、光ファイバ母材中に気泡や異物は確認されなかった。
【００１７】
（比較例１）
反応室上部に通常の、内部に区画された空間を有していない上蓋を取り付けた以外は、実施例１と同じ条件で多孔質母材を製造した。
製造された多孔質母材を透明ガラス化したところ、光ファイバ母材中に多数の気泡や異物が確認された。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、VAD法で光ファイバ母材を製造する装置に、外気が反応室内に侵入しない構成としたことにより、高品質な光ファイバ母材を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明で使用される光ファイバ母材製造装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】  本発明の上部シール構造の一例を拡大して示す概略斜視図である。
【図３】  図２に示す上部シール構造の概略断面図である。
【符号の説明】
１．…反応室、
２．…上室、
３．…シャフト、
４．…多孔質母材、
５．…蓋、
６．…穴、
７a，７b．…底部、
８．…空間、
９a，９b．…衝立、
１０．…導入口、
１１．…圧力計。
【図１】
0004322454.tif 000002
【図２】
0004322454.tif 000003
【図３】
0004322454.tif 000004