(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダミー棒を予め連結した光ファイバ母材を線引きする光ファイバ線引炉において、線引炉の炉心管上部の光ファイバ母材挿入口に光ファイバ母材との隙間を封止して炉心内への大気の流入を防止するためのシート状耐熱封止材を設けると共に、上記光ファイバ母材挿入口の上部にシート状耐熱封止材を覆う小室を形成し、且つ上記ダミー棒が上記光ファイバ母材よりも小径で、上記ダミー棒に上記光ファイバ母材と同径の円筒型キャップを覆わせて疑似同径母材を形成し、その疑似同径母材の外周に上記小室上部に形成された光ファイバ母材挿入口との隙間を封止するシート状耐熱封止材を設けたことを特徴とする光ファイバ線引炉。
【請求項２】
上記線引炉の炉心管上部の光ファイバ母材挿入口に設けられたシート状耐熱封止材と上記小室上部に形成された光ファイバ母材挿入口との距離が、上記ダミー棒の上記光ファイバ母材との接続部と上記疑似同径母材の外周に設けられたシート状耐熱封止材との距離よりも大きい請求項１に記載の光ファイバ線引炉。
【請求項３】
上記シート状耐熱封止材が、カーボンフェルトにて構成された請求項１又は２に記載の光ファイバ線引炉。
【請求項４】
上記疑似同径母材の外周に設けられたシート状耐熱封止材が、上記ダミー棒の上記光ファイバ母材との接続部より５０ｍｍ以上離れて位置する請求項１から３いずれかに記載の光ファイバ線引炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ線引装置のうち、ダミー棒を予め連結した光ファイバ母材を線引きする光ファイバ線引炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は光ファイバ線引装置を示した概略図、図３は従来の光ファイバ線引炉を示した断面図である。
【０００３】
図２に示すように、光ファイバ線引装置１は、光ファイバ母材２を線引炉３の炉心管１１内で加熱溶融し、線引炉３の炉下口４から光ファイバ５を引き出した後、連続的に２層の硬さの異なるＵＶ硬化型の樹脂を被覆して巻き取るものである。１層目は被覆ダイス６及びＵＶランプ７を介して比較的低弾性の樹脂を被覆し、２層目は下流側の被覆ダイス８及びＵＶランプ９を介して高弾性の樹脂を被覆するのが一般的である。
【０００４】
線引炉３は石英ベースの光ファイバ母材２を約２０００℃まで加熱する必要があるため、炉心管１１の材質としては、ジルコニア等のセラミック或いは高純度カーボンが用いられるのが一般的である。
【０００５】
ここでは、図３によって、カーボンによる炉心管１１について説明する。炉心管１１の材質として高純度カーボンを用いる場合は、炉心１２の酸化消耗を防止するために、炉心１２内にヘリウムやアルゴン等の不活性ガスをパージする必要がある。
【０００６】
線引炉３の炉心管１１の下部には、連続的に光ファイバ５が引き出されるため直径数ｍｍの炉下口４が形成され、線引炉３の炉心管１１の上部には、光ファイバ母材２の径よりも僅かに大きい径の光ファイバ母材挿入口１４が形成されている。光ファイバ母材挿入口１４では、炉心１２内を正圧に保つために、カーボンフェルト等にてなるシート状耐熱封止材１５が設けられている。
【０００７】
光ファイバ母材挿入口１４の上部には、シート状耐熱封止材１５を覆う円筒形の小室１７が形成されている。この小室１７の上面には、挿入される光ファイバ母材２の径よりも僅かに大きな径を有する光ファイバ母材挿入口１８が形成されている。
【０００８】
光ファイバ母材２の径が比較的細い場合には、母材径と同径の石英製ダミー棒或いはダミー管を光ファイバ母材２に予め融着させておき、線引炉３上部から順次挿入して母材端部から線引きし、光ファイバ化する。
【０００９】
一方、光ファイバ母材２の径が太い場合には、ダミー棒またはダミー管を接続するのが困難になるため、母材径よりも細いダミー棒１６を接続する（図３参照）。このような異径母材に対しては、光ファイバ母材２とダミー棒１６との接続部に母材径と同径の円筒型キャップ１９を被せて疑似同径母材とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバ線引炉３では、線引中の光ファイバ母材２は、径の大小にかかわらず、母材先端溶融部の熱が母材中を伝搬してダミー棒１６との接続部２０で散熱して局所的に高温になる。
【００１１】
そのため、線引が進むにつれて光ファイバ母材２が順次送り込まれて、図３（ｂ）参照に示すように、光ファイバ母材２とダミー棒１６との接続部２０がシート状耐熱封止材１５の近傍にさしかかると、その接続部２０から放散される熱によってカーボンフェルトが焼失することがある。これによって、炉心内部を正圧に保つことができず、小室１７の上面に形成された光ファイバ母材挿入口１８を介して炉心１２内に大気が流入し、炉心管１１の酸化劣化及び光ファイバ５の強度劣化を引き起こし、線引作業自体が続行不可能になるといった問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題を解決すべく案出されたものであり、その目的は、炉心内への大気の流入を防止して、炉心管の酸化劣化及び光ファイバの強度劣化を防止できる光ファイバ線引炉を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決すべく、本発明は、ダミー棒を予め連結した光ファイバ母材を線引きする光ファイバ線引炉において、線引炉の炉心管上部の光ファイバ母材挿入口に光ファイバ母材との隙間を封止して炉心内への大気の流入を防止するためのシート状耐熱封止材を設けると共に、上記光ファイバ母材挿入口の上部にシート状耐熱封止材を覆う小室を形成し、且つ上記ダミー棒が上記光ファイバ母材よりも小径で、上記ダミー棒に上記光ファイバ母材と同径の円筒型キャップを覆わせて疑似同径母材を形成し、その疑似同径母材の外周に上記小室上部に形成された光ファイバ母材挿入口との隙間を封止するシート状耐熱封止材を設けたものである。
【００１５】
また、上記線引炉の炉心管上部の光ファイバ母材挿入口に設けられたシート状耐熱封止材と上記小室上部に形成された光ファイバ母材挿入口との距離が、上記ダミー棒の上記光ファイバ母材との接続部と上記疑似同径母材の外周に設けられたシート状耐熱封止材との距離よりも大きいものが好ましい。
【００１６】
さらに、上記シート状耐熱封止材が、カーボンフェルトにて構成されたものが好ましい。
【００１７】
また、上記疑似同径母材の外周に設けられたシート状耐熱封止材が、上記ダミー棒の上記光ファイバ母材との接続部より５０ｍｍ以上離れて位置するものが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る光ファイバ線引炉の好適な実施の形態を示した断面図である。
【００２０】
まず、係る光ファイバ線引炉の構成を説明する。
【００２１】
図示するように、本実施の形態に係る光ファイバ線引炉２１は、ダミー棒２２を予め融着・連結した光ファイバ母材２３を線引きするものである。光ファイバ線引炉２１は、加熱部２４を備えた炉心管２５を有している。
【００２２】
炉心管２５の下部には、連続的に光ファイバ３３が引き出されるための炉下口３４が形成されている。炉下口３４は、光ファイバ３３との接触を避けると共に、炉心２６内を正圧に保持できるように、直径が数ｍｍに形成されている。
【００２３】
炉心管２５の上部には、光ファイバ母材２３を炉心２６内へ挿入するための光ファイバ母材挿入口２７が形成されている。この光ファイバ母材挿入口２７は、挿入される光ファイバ母材２３の径よりも僅かに大きな径を有している。
【００２４】
光ファイバ母材挿入口２７には、光ファイバ母材２３との隙間を封止して炉心２６内への大気の流入を防止するためのシート状耐熱封止材２８が設けられている。このシート状耐熱封止材２８は、カーボンフェルトにて構成され、挿入される光ファイバ母材２３を囲繞するようにリング状に形成されている。
【００２５】
光ファイバ母材挿入口２７の上部には、上述のシート状耐熱封止材２８を覆う小室２９が形成されている。小室２９は、蓋部３１を有する円筒状に形成されたケーシング３２によって区画され、円筒状に形成されている。小室２９上部の蓋部３１には、光ファイバ母材２３を挿入するための光ファイバ母材挿入口３５が形成されている。この光ファイバ母材挿入口３５は、上記光ファイバ母材挿入口２７と同様に、挿入される光ファイバ母材２３の径よりも僅かに大きな径を有している。
【００２６】
なお、図示していないが、炉心２６及び小室２９には、炉心管２５の酸化劣化を防止するために窒素等の不活性ガスをパージするための不活性ガス流路が接続されている。
【００２７】
光ファイバ母材２３が、比較的太く、例えば直径φ１００ｍｍの場合には、その上部に直径φ５０ｍｍのダミー棒２２が融着されている。そして、光ファイバ母材２３とダミー棒２２との接続部３７には、光ファイバ母材２３と同等の直径φ１００ｍｍを有し、高さｈ１＝２００ｍｍの円筒型キャップ３８が載置され、ダミー棒２２の下部を覆っている。この円筒型キャップ３８で、疑似同径母材３９が形成される。
【００２８】
円筒型キャップ３８の上端部には、蓋部３１に円筒型キャップ３８を係止させるための係止爪４１が形成されている。この係止爪４１の下部には、円筒型キャップ３８が蓋部３１に係止した際に、光ファイバ母材挿入口３５と円筒型キャップ３８戸の隙間を封止するためのシート状耐熱封止材４３が設けられている。このシート状耐熱封止材４３も、上述したシート状耐熱封止材２８と同様に、カーボンフェルトにて構成され、リング状に形成されている。
【００２９】
炉心管２５上部の光ファイバ母材挿入口２７に設けられたシート状耐熱封止材２８と、小室２９上部に形成された光ファイバ母材挿入口３５との距離（小室２９の高さｈ２と同等）は、ダミー棒２２の光ファイバ母材２３との接続部３７と、ダミー棒２２側（蓋部３１に係止した円筒型キャップ３８）に設けられたシート状耐熱封止材４３との距離（円筒型キャップ３８の高さｈ１と同等）よりも大きくなるようになっている。
【００３０】
また、ダミー棒２２側となる円筒型キャップ３８の外周に設けられたシート状耐熱封止材４３が、ダミー棒２２の光ファイバ母材２３との接続部３８より５０ｍｍ以上離れて位置するようになっている。
【００３１】
具体的には、円筒型キャップ３８の高さｈ１が２００ｍｍの場合に、小室２９の高さｈ２が３００ｍｍで、直径がφ２００ｍｍとなっている。これによって、炉心管２５上部の光ファイバ母材挿入口２７に設けられたシート状耐熱封止材２８と、小室２９上部に形成された光ファイバ母材挿入口３５との距離も３００ｍｍとなり、上述の条件を満たす。
【００３２】
次に、上記構成の光ファイバ線引炉２１による光ファイバ線引工程と共にその作用を説明する。
【００３３】
まず、線引開始時には、図１（ａ）に示すように、光ファイバ母材２３が長く、円筒型キャップ３８のシート状耐熱封止材４３は、小室２９の蓋部３１よりも上方に位置しているが、光ファイバ母材２３が、炉心管２５上部のシート状耐熱封止材２８と接触して、炉心２６は封止されている。
【００３４】
このとき、光ファイバ母材２３とダミー棒２２との接続部３７は、小室２９内に位置しており、そこから放散される熱によってシート状耐熱封止材２８が焼失することはない。
【００３５】
また、円筒型キャップ３８のシート状耐熱封止材４３は、光ファイバ母材２３とダミー棒２２との接続部３７から５０ｍｍ以上離れているので、接続部３７から放散される熱の影響を受けることはない。
【００３６】
そして、線引が進み、光ファイバ母材２３が徐々に短くなってくると、図１（ｂ）に示すように、円筒型キャップ３８が小室２９上部の蓋部３１に係止し、シート状耐熱封止材４３によって、小室１９と外部とを封止する。そして、さらに線引が進むと、円筒型キャップ３８は、係止されているのでその位置に残り、光ファイバ母材２３とダミー棒２２は、さらに下降する。
【００３７】
このとき、光ファイバ母材２３とダミー棒２２との接続部３７が、シート状耐熱封止材２８の部分に位置して、接続部３７から放散される熱によってシート状耐熱封止材２８が焼失する場合があるが、小室２９が、その上部のシート状耐熱封止材４３によって外部と封止されているので、炉心２６内に大気が流入するのを防止できる。
【００３８】
さらに、線引が進み、図１（ｃ）に示すように、光ファイバ母材２３とダミー棒２２との接続部３７が炉心２６内まで下降して、炉心２６と小室２９が連通するが、小室２９が、外部と封止されているので、炉心２６内に大気が流入することはない。
【００３９】
以上のように、上記構成によれば、上記線引の各工程において、炉心２６内或いは小室２９内を外部と封止することができるので、炉心２６内部を正圧に保つことができ、炉心２６内への大気の流入を防止できる。
【００４０】
これによって、炉心管２５の酸化劣化及び光ファイバ３３の強度劣化を防止することができ、円滑で安定した線引を行うことができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、シート状耐熱封止材２８，４３はカーボンフェルト等にて構成しているが、これに限られるものではない。光ファイバ母材２３の表面を傷付けなければ、例えば、ガラス・セラミック系等の耐熱材であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、炉心内への大気の流入を防止でき、炉心管の酸化劣化及び光ファイバの強度劣化を防止することができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバ線引炉の好適な実施の形態を示した断面図であって、（ａ）は線引の第一工程を示した断面図、（ｂ）は線引の第二工程を示した断面図、（ｃ）は線引の第三工程を示した断面図である。
【図２】光ファイバ線引装置の全体構成を示した概略図である。
【図３】従来の光ファイバ線引炉を示した断面図であって、（ａ）は線引の第一工程を示した断面図、（ｂ）は線引の第二工程を示した断面図である。
【符号の説明】
２１  光ファイバ線引炉
２２  ダミー棒
２３  光ファイバ母材
２５  炉心管
２６  炉心
２７  光ファイバ母材挿入口
２８  シート状耐熱封止材
２９  小室
３５  光ファイバ母材挿入口
３７  （光ファイバ母材とダミー棒との）接続部
３８  円筒型キャップ
３９  疑似同径母材
４３  シート状耐熱封止材
【図１】
0004228570.tif 000002
【図２】
0004228570.tif 000003
【図３】
0004228570.tif 000004