JP2010202479A

JP2010202479A - 線引炉および光ファイバの製造方法

Info

Publication number: JP2010202479A
Application number: JP2009052050A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kubo; 祐介久保
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】炉心管の劣化をし難くして部品交換等のメンテナンス性を向上させ、光ファイバの断線頻度を減らして良好な品質の光ファイバを製造することで生産性の向上を図ることができる線引炉および光ファイバの製造方法を提供する。
【解決手段】光ファイバ用ガラス母材１を炉心管本体１６内で加熱溶融して光ファイバ２を製造する線引炉１０であって、炉心管本体１６内に、積層された第１層目〜第３層目のカーボンフォイル１３〜１５が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ用ガラス母材を加熱して線引きする線引炉および光ファイバの製造方法に関し、特に線引炉内の炉心管の構造に関する。

図５に示した従来の線引炉５０は、炉体５１内に、光ファイバ用ガラス母材１を加熱するヒータ５２と、炉心管５７とを主に備えている。この線引炉５０によって光ファイバ用ガラス母材１を加熱しながら線引きして光ファイバ２を製造する。炉体５１上部には、不活性ガスを供給するガス導入管６０が接続されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２７７７５７号公報

通常、光ファイバ用ガラス母材１を線引きする際に線引炉５０の炉心管５７を長期に使用すると、ＳｉＣ等の異物が炉心管５７内壁面に堆積し、その異物が線引きされる光ファイバ２に付着することにより、光ファイバ２が断線することがあった。また、長期使用することにより、炉心管５７も劣化して粉塵等を出す原因となっていた。

上記従来の線引炉５０では、ダスト量が設定値になったときに内部部品の交換や清掃を行うようにしているが、これでは、ダスト量が設定値になった時点で、既に光ファイバ２に異物が付着していることになってしまい、光ファイバ２の断線を完全に防ぐことは難しく、また、部品交換等に多くの時間を必要とするため、生産性を向上させることが難しかった。また、上記従来の線引炉５０の構造では、炉心管５７自体の劣化を防ぐことはできないので、炉心管５７の長寿命化を図ることが難しかった。

本発明の目的は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ダストなどが堆積した際に適宜簡便な方法で堆積物を除去することにより、光ファイバの断線頻度を減らして良好な品質の光ファイバを製造するとともに、炉心管の劣化をし難くすることにより、炉心管の長寿命化を図り、部品交換等のメンテナンス性を向上させ、生産性の向上を図ることができる線引炉および光ファイバの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決することができる本発明に係る線引炉は、光ファイバ用ガラス母材を炉心管内で加熱溶融して光ファイバを製造する線引炉であって、前記炉心管は、カーボン製炉心管と、その表面に積層された多重カーボンフォイルとから形成されていることを特徴としている。

このように構成された線引炉によれば、多重カーボンフォイルからなる炉心管の内壁面は、その内壁面上に付着した異物の付着状況に応じて適宜剥がすことができる。そのため、炉心管に異物が所定量付着した段階で１枚ずつ剥がすことで、炉心管毎に付着している異物を取り除くことができる。これにより、適宜簡便な方法で堆積物を除去することができ、線引きされる光ファイバを断線させることなく、生産性の向上を図ることができる。
また、劣化し易い炉心管の内壁面側を多重カーボンフォイルで覆うことにより、炉心管自体の劣化をし難くし、長寿命化を図ることができる。

また、本発明に係る光ファイバの製造方法は、炉心管内で光ファイバ用ガラス母材を加熱溶融して光ファイバを線引きする光ファイバの製造方法であって、カーボン製炉心管と、その表面に積層された多重カーボンフォイルとから形成された炉心管を用い、該炉心管の内壁面への異物の付着状況に応じて、該異物の付着している前記炉心管の最内壁を形成するカーボンフォイルを剥がして線引きを行うことを特徴としている。

このように構成された光ファイバの製造方法によれば、光ファイバを製造する際に、長期的な使用によって炉心管の内壁面に異物が付着する時期に、炉心管の最内壁を形成するカーボンフォイルを１枚ずつ剥がしていく。これにより、異物の付着していない新しい炉心管の内壁面を形成することができる。よって、適宜簡便な方法で堆積物を除去することができ、線引きされる光ファイバを断線させることなく、生産性の向上を図ることができる。
また、劣化し易い炉心管の内壁面側を多重カーボンフォイルで覆うことにより、炉心管自体の劣化をし難くし、長寿命化を図ることができる。

本発明に係る線引炉および光ファイバの製造方法によれば、光ファイバの断線頻度を減らして良好な品質の光ファイバを製造することができ、炉心管本体の劣化をし難くすることにより部品交換等のメンテナンス性を向上させ、生産性の向上を図ることができる線引炉および光ファイバの製造方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る光ファイバの製造方法を適用した線引炉の断面図である。図１の線引炉に用いた炉心管の一部破断外観図である。本発明の一実施形態に係る光ファイバの製造方法を説明する線引炉における異物付着時の断面図である。図３の線引炉のカーボンフォイルを剥がした断面図である。従来の線引炉の断面図である。

以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図１〜図４は本発明に係る線引炉および光ファイバの製造方法の一実施形態を示すもので、図１は本発明の一実施形態に係る光ファイバの製造方法を適用した線引炉の断面図である。図２は図１の線引炉に用いた炉心管の一部破断外観図、図３は本発明の一実施形態に係る光ファイバの製造方法を説明する線引炉における異物付着時の断面図、図４は図３の線引炉のカーボンフォイルを剥がした断面図である。なお、本実施形態では、３層構成のカーボンフォイルを一例にして説明する。

図１に示すように、本発明の一実施形態である線引炉１０は、炉体１１、ヒータ１２および炉心管本体１６を主として備えている。この線引炉１０によって光ファイバ用ガラス母材１を線引きして光ファイバ２を製造する。

炉体１１は、筒形状をなす本体１７と、この本体１７の上端開放部に組み付けられた上蓋部材１８と、本体１７の下端開放部に組み付けられた下蓋部材１９と、から構成されている。上蓋部材１８には、ガス導入管２０が接続されている。ガス導入管２０は不図示のパージ用不活性ガス供給部に連通接続されている。
上蓋部材１８は、本体１７に着脱自在に組み付けられており、その上端面に光ファイバ用ガラス母材１を本体１７内に挿入させるための母材挿入孔２１を備えている。

下蓋部材１９は、その下端面に線引きされた光ファイバ２を導出させるための光ファイバ導出孔２３を備えている。
ヒータ１２は、炉体１１の本体１７の内周部に組み付けられており、炉体１１内部を所定の雰囲気温度に加熱する。

炉心管本体１６の内側には、３層に積層された第１層目〜第３層目のカーボンフォイル１３〜１５が配置されている。このカーボンフォイル（商品名：グラフォイル）は、膨張黒鉛をプレスすることで柔軟性に富んだものとして成形されている。１層のカーボンフォイルの厚さは、例えば０．５ｍｍを有している。

図２に示すように、第１層目〜第３層目のカーボンフォイル１３〜１５は、３層構成
の筒形状に形成されている。このカーボンフォイル１３〜１５で劣化し易い炉心管本体１６の内壁面側を覆うことにより、炉心管本体１６の劣化をし難くし、長寿命化を図ることができる。

第１層目〜第３層目のカーボンフォイル１３〜１５は、互いに接合されておらず、異物の付着に応じて内周側の第１層目のカーボンフォイル１３から順次剥がすことができる。そのため、異物が所定量付着した時期に１枚ずつ剥がすことで異物を取り除くことができる。これにより、適宜簡便な方法で堆積物等の異物を除去することができ、線引きされる光ファイバ２を断線させることなく、生産性の向上を図ることができる。
なお、３層構成のカーボンフォイル１３〜１５に代えて、２層構成や４層以上の多層構成を適用することもできる。

次に、図３および図４を参照して、本発明の光ファイバの製造方法について説明する。
図３に示すように、上蓋部材１８の母材挿入孔２１から炉体１１内に光ファイバ用ガラス母材１を挿入していく。そして、ガス導入管２０からパージ用不活性ガスを炉体１１内に導入し、ヒータ１２に通電する。

光ファイバ用ガラス母材１は、パージ用不活性ガス雰囲気中で加熱され、その先端部を引っ張ることで線引きされ、下蓋部材１９の光ファイバ導出孔２３から引き出されていく。線引きされた光ファイバ２は冷却装置で冷却され、被覆材により被覆され、巻取り装置で巻き取られていく。

光ファイバ２を線引きした後、引き残した光ファイバ用ガラス母材１は炉体１１から取り外され、次の新たな光ファイバ用ガラス母材１が搬入されて炉体１１内に挿着される。この作業を繰り返し行う。
所定回数の線引きを行うと、例えばＳｉＣ等の、異物となる堆積物３６が発生し、その堆積物３６は第１層目のカーボンフォイル１３の内壁面上に堆積する。一回の線引きで堆積する堆積物の堆積量はほぼ決まっているため、堆積物の付着したカーボンフォイル１３を剥がすタイミングも自ら推定できる。

堆積物の付着したカーボンフォイルの剥がし方を説明する。
先ず、上蓋部材１８を本体１７から取り外し、例えばフック形状の不図示の引掛け治具により、堆積物３６の付着した第１層目のカーボンフォイル１３を引き剥がして、堆積物３６と共に取り除く。これにより、炉体１１内には、堆積物３６の全く付着していない第２層目のカーボンフォイル１４が露出される。
その後、再び上蓋部材１８を本体１７に取り付け、新たな光ファイバ用ガラス母材１が搬入されて炉体１１内に挿着され、新たに線引き作業が行われる（図４参照）。

以後、同様に所定量の堆積物３６が付着した段階で、第２層目のカーボンフォイル１４、第３層目のカーボンフォイル１５の順に引き剥がしていく。なお、第３層目のカーボンフォイル１５に堆積物が堆積した段階で、カーボンフォイル１５を引き剥がさずに炉心管本体１６を含めた全体を炉体１１内から取り出し、カーボンフォイル１５を新しい多重カーボンフォイルに交換して炉心管本体１６に装着することで、炉心管本体１６を交換せずにそのまま線引炉１０に組み付けて使用することも可能である。

このように、光ファイバの製造方法では、堆積物３６が堆積した際に、堆積物３６の付着しているカーボンフォイルを引き剥がすだけで、簡単に堆積物を除去することができ、断線頻度を減らすことができる。
また、炉心管本体１６の表面をカーボンフォイルで覆うことにより、炉心管の長寿命化を図ることができ、具体的には、炉心管本体１６の交換頻度を１回／月から１回／２ヶ月程度に半減することができた。
また、内部部品の交換や清掃を行うための多くの時間を必要としないため、メンテナンスに要する時間を１２０時間／月から半減することができた。
なお、カーボンフォイルを剥がすことにより、炉体内の流体の流れや温度分布などの変化が生じることも懸念されたが、カーボンフォイルはごく薄いものなので、そのような影響は殆ど見られなかった。

以上、説明したように本実施形態の線引炉１０および光ファイバの製造方法によれば、炉心管本体１６の内側に配置されたカーボンフォイル１３〜１５は、堆積物３６の付着に応じて適宜剥がすことができる。そのため、カーボンフォイル１３〜１５に堆積物３６が所定量付着した時期に１枚ずつ剥がすことで、各々カーボンフォイル１３〜１５毎に付着した異物を簡単に取り除くことができる。これにより、線引きされる光ファイバ２の断線を防止することができ、また、炉心管本体の交換や清掃を頻繁に行う必要がなくなるため、生産性の向上を図ることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１光ファイバ用ガラス母材
２光ファイバ
１０線引炉
１３第１層目のカーボンフォイル（炉心管）
１４第２層目のカーボンフォイル（炉心管）
１５第３層目のカーボンフォイル（炉心管）
１６炉心管本体

Claims

光ファイバ用ガラス母材を炉心管内で加熱溶融して光ファイバを製造する線引炉であって、
前記炉心管は、カーボン製炉心管と、その表面に積層された多重カーボンフォイルとから形成されていることを特徴とする線引炉。
炉心管内で光ファイバ用ガラス母材を加熱溶融して光ファイバを線引きする光ファイバの製造方法であって、
カーボン製炉心管と、その表面に積層された多重カーボンフォイルとから形成された炉心管を用い、該炉心管の内壁面への異物の付着状況に応じて、該異物の付着している前記炉心管の最内壁を形成するカーボンフォイルを剥がして線引きを行うことを特徴とする光ファイバの製造方法。