JP5821514B2 - 光ファイバ母材のシール構造 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ線引炉体の上端部における光ファイバ母材のシール構造に関するものである。

光ファイバは、石英を主成分として形成された光ファイバ母材を線引炉にて加熱して引き出される。この線引炉体の内部には内部の材料の酸化を防ぐために不活性ガスまたは窒素ガス（以下、不活性ガス等と称す）が充填されているが、この不活性ガス等は、線引炉体の下端部における線引後の光ファイバの導出口から排出されるだけでなく、線引炉体の上端部における光ファイバ母材の導入口の隙間からも漏れることになる。従って、不活性ガス等の補充量を少なくするためには、上記導入口の隙間から不活性ガス等が漏れにくいようにシールする必要がある。

上記導入口のシール構造に関し、母材径の変動が小さければ、その母材径に合わせて線引炉体の上端部の挿入孔と光ファイバ母材との隙間を単に塞いでおけば、十分なシール効果が得られる。
しかし、母材径の変動が、例えば±１０ｍｍ程度より大きいような場合には、上記隙間の間隔が大きく変動するため、その隙間の変動分を加味しながらシールできるシール構造が必要となる。

特許文献１には、シール構造をもった光ファイバの線引装置が開示されている。
この線引装置は、光ファイバ母材を通す挿通口を設けたＸ−Ｙテーブルと、その挿通口の内周部に配置された内径可変形のシール機構と、Ｘ−Ｙテーブルの直上にあり、光ファイバ母材の外径を計測する外径計測手段と、Ｘ−ＹテーブルのＸ方向中心に対する光ファイバ母材のずれ量及びＹ方向中心に対するずれ量を計測するずれ量計測手段とを備えている。ここで、外径計測手段及びずれ量計測手段としてはＣＣＤカメラが設けられている。

さらに、この線引装置は、ずれ量計測手段の計測データを元に、Ｘ−Ｙテーブルの中心位置が光ファイバ母材の中心に一致すべくＸ−Ｙテーブルの移動制御を行うとともに、外径計測手段の計測データを元に、シール機構の内径を光ファイバ母材の外径に対し常時一定のクリアランスに保持すべく縮開制御を行う制御手段を備えている。

また、特許文献２には、光ファイバ母材の周りを囲むように線引炉体の上端部に設置する上部シールリングと、その外周に上部シールリングの中心方向に力を作用させる伸縮機構とを備え、上部シールリングが光ファイバ母材に常に密着するように線引炉体の上端部の隙間をシールするシール構造が開示されている。ここで、上部シールリングは、複数の内側シールリング片を連結して構成された内側シールリングと、その外周に配置される複数の外側シールリング片を連結して構成された外側シールリングと、から構成されており、且つ内側シールリング片の連結部と外側シールリング片の連結部とが重ならないように配置されている。

特開平１０−１６７７５１号公報 特開２００６−３４２０３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシール構造では、内径を一様に変形することが可能な内径可変形のシール機構としてシャッタ板が設けられており、ＣＣＤカメラでの計測結果に基づきそのシャッタ板の開口径を縮開させるといった電子制御を行う必要があるだけでなく、周方向の径変動が大きい光ファイバ母材、つまり非円形の光ファイバ母材には対応しにくい構造となっている。

また、特許文献２に記載のシール構造では、各シールリング片が連結された構造であるため、同様に、周方向の径変動が大きい光ファイバ母材、つまり非円形の光ファイバ母材には対応しにくい構造となっている。また、長手方向の径変動が大きい場合は、その径変動に追従させることが難しい。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ファイバ線引炉体における上端部に設けられた光ファイバ母材の貫通孔と光ファイバ母材との間に生じる隙間を、簡易な構造でシールすることが可能で、且つ径変動が大きい光ファイバ母材の線引にも対応することが可能なシール構造を提供することにある。

本発明に係る光ファイバ母材のシール構造は、光ファイバの線引炉体の上端部において、円形断面の光ファイバ母材を線引炉体に貫通させるために設けられた貫通孔と、光ファイバ母材との間に生じる隙間をシールするシール構造であって、上下に互い違いに２段以上で配されている複数のブレード部材と、上記複数のブレード部材を支持する支持機構と、押圧機構とを備えている。そして、押圧機構は、複数のブレード部材の先端を光ファイバ母材の側面に当接させるように、複数のブレード部材を個別に線引炉体の径方向に押圧する機構である。

上記ブレード部材は２００℃以上の耐熱性をもつことが好ましく、また、上記ブレード部材はカーボンからなることが好ましい。

上記押圧機構は、上記複数のブレード部材の後端にそれぞれ一端が固定され、且つ他端が上記支持機構の一部にそれぞれ保持された複数の棒状部材と、上記複数の棒状部材のそれぞれに沿って設けられた複数のバネ部材とを有し、上記複数のバネ部材の弾性力により、上記複数のブレード部材を個別に上記光ファイバ母材に当接させるようにしてもよい。
また、上記押圧機構は、複数のバネ部材の代わりに複数のエアシリンダを用い、複数のエアシリンダの付勢力により、上記複数のブレード部材を個別に上記光ファイバ母材に当接させるようにしてもよい。

上記ブレード部材の先端は、上記光ファイバ母材の半径として想定される最大値に合うような曲率をもつ円弧の形状になっていることが好ましい。
さらに、上記シール構造は、上記複数のブレード部材、上記支持機構、及び上記押圧機構から構成されるシール機構を載せたステージが上記線引炉体の上部に載置され、上記光ファイバ母材の中心位置の移動に応じて前記ステージが上記線引炉体上を水平面上に移動可能となっているようにすることが好ましい。

本発明に係る光ファイバ母材のシール構造によれば、光ファイバ線引炉体における上端部に設けられた光ファイバ母材の貫通孔と光ファイバ母材との間に生じる隙間を、簡易な構造でシールすることが可能で、且つ径変動が大きい光ファイバ母材の線引にも対応することが可能になる。

本発明に係るシール構造と光ファイバ線引炉体の概略を説明するための図である。 本発明に係るシール構造の一例を示す図で、図１中のシール構造の詳細を示す上面図である。 図２のシール構造の斜視図である。 図２のシール構造におけるブレード部材の動作を説明するための図である。 本発明に係るシール構造の他の一例を示す図で、図１中のシール構造の詳細を示す斜視図である。 本発明に係るシール構造において、光ファイバ母材が中心位置からずれた場合のシール機構の動作を説明するための図である。

図１は、本発明に係るシール構造の一例と光ファイバ線引炉体を示し、図中、１は光ファイバ母材、１０は光ファイバ線引炉体（以下、単に線引炉体という）である。
図１に示すように、線引炉体１０は、炉筐体１１と、その内部に設けられた炉心管１２と、炉心管１２の外周に設けられた筒状のヒータ１３、ヒータ１３の外周に設けられた断熱材１４とを備える。また、線引炉体１０には図示しない不活性ガス等の供給機構が設けられており、炉心管１２内やヒータ１３の周りに酸化や劣化防止のために不活性ガス等を供給するようになっている。

また、線引炉体１０において、光ファイバ母材１は、別途設けた移動機構により線引方向（下側方向）に移動させることが可能となっており、光ファイバ母材１の上側には、その光ファイバ母材１を上側から吊り下げて支持するための支持棒２が連結されている。この支持棒２は、光ファイバ母材１と一体に形成されたものでもよいが、光ファイバ母材１の断面よりは小さい断面をもつものとする。支持棒２の断面形状としては円形が挙げられるが、それに限ったものではない。また、支持棒２と光ファイバ母材１とを接続するために別途、接続部（嵌合部）を設けてもよい。

このような線引炉体１０における光ファイバ線引工程を概略的に説明する。線引炉体１０では、炉内の光ファイバ母材１の下部を炉心管１２内でヒータ１３により加熱し、加熱溶融されて細径となった光ファイバ母材１の下端から光ファイバ３を溶融垂下させて、炉筐体１１の下端部に設けられた排出孔１６からその光ファイバ３を引き出す。そして、線引が進むに連れて、光ファイバ母材１を移動機構により徐々に下げていく。

本発明に係るシール構造２０は、線引炉体１０の上端部１１ａにおいて光ファイバ母材１を貫通（緩挿）させるために設けられた貫通孔と、光ファイバ母材１との間に生じる隙間１５をシールするための構造である。そして、シール構造２０は、線引炉体１０の上端部１１ａに設置される。光ファイバ母材１の断面形状は、基本的に真円を目指して生成されたものとするが、その精度を問わず一部で凸凹が存在してもよく、また楕円形であってもよい。また、上記貫通孔の断面は円形としておけばよいが、この精度は問わない。

なお、図１では炉心管１２の内壁の上端部がそのまま線引炉体１０の上端部１１ａの上記貫通孔を形成している例を挙げているが、これに限ったものではない。例えば、炉心管１２の内径ｄよりさらに狭い貫通孔となる上蓋を炉心管１２の上側に設けてもよく、この場合にシール対象となる隙間は、この狭い貫通孔と光ファイバ母材１との間に生じる隙間となる。

以下、図２〜図４を参照して、本発明のシール構造２０について詳細に説明する。
図２はシール構造２０の詳細を示す上面図で、図３はその斜視図である。また、図４は、シール構造２０におけるブレード部材の動作を説明するための図である。
本発明のシール構造２０は、耐熱性をもった複数のブレード部材２４，２５と、ブレード部材２４，２５を支持する支持機構の一部となる円筒２１と、押圧機構とを備える。以下、後述する外側円筒２２と区別するために、円筒２１を内側円筒２１と呼ぶ。なお、外側円筒２２も、ブレード部材２４，２５を支持する支持機構の一部をなす。

内側円筒２１は、その中心軸に対して径方向に直線的に複数のブレード部材２４，２５を移動させるための複数のガイド孔を、その内側円筒２１の円周上に互い違いに２段設けている。複数のガイド孔は内側円筒２１に対して放射状に設けられているため、ブレード部材２４，２５も放射状に移動可能に設置されることになる。図２〜図４では、ガイド孔を内側円筒２１に直接設けるのではなく、内側円筒２１にブレード部材２４，２５を収納するための円盤状の収納部２３を設け、その収納部２３に各ガイド孔を設けた例を挙げている。

ブレード部材２４，２５は、例えば移動方向に垂直な面での断面形状が略長方形となる、略直方体形状とする。なお、ブレード部材２４，２５の厚みは、薄くてもよく、例えば厚さ１ｍｍ程度であってもよい。上述のガイド孔はブレード部材２４，２５の断面形状に合った形状の孔となっている。

ブレード部材２４，２５の先端は、後述のように押圧機構によって押圧された時に、光ファイバ母材１の側面に当接される。従って、ブレード部材２４，２５の先端は、当接時に光ファイバ母材１の側面を傷付けないようにするために、光ファイバ母材１の半径として想定される最大値（つまり使用される光ファイバ母材１の最大径）に合うような曲率をもつ円弧の形状にしておくことが好ましい。このような円弧を採用した例は図２〜図４で図示している。

また、ブレード部材２４，２５の材料はカーボンであることが好ましい。カーボンは、耐熱性に優れるだけでなく、摩擦係数を小さく加工することができる（やわらかい素材である）ため光ファイバ母材１を傷付ける心配もないためである。また、カーボンは、プレス成型により容易に成型することができる点でも好ましい。ブレード部材２４，２５の材料としては、例えばガラス（石英）、ＳｉＣコートカーボン（但し先端部分は軟質カーボン）などを採用することもできる。また、他の硬質の材料を用いた場合でも、先端部分のみ例えば軟質のカーボンを使用することで光ファイバ母材１を傷付けることはない。

なお、ブレード部材２４，２５は、線引炉の熱で溶けない材質であることが必要であり、２００℃程度以上の耐熱性を持つことが好ましい。ブレード部材２４，２５に耐熱性が無い場合は、ブレード部材２４，２５を冷却するような機構（例えば水冷方式）を持つようにさせてもよい。
また、ブレード部材２４，２５としてカーボンを使用する場合は、酸化や劣化を防止するため、不活性ガスをブレード部材２４，２５に噴き付けるようにするなどして、ブレード部材２４，２５の周囲を不活性ガス雰囲気としておくことが望ましい。

また、内側円筒２１の内径やブレード部材２４，２５の移動方向の長さは、上記隙間１５を埋められるように適宜決めておけばよい。図１の例では、隙間１５の幅は炉心管１２の直径ｄから光ファイバ母材１の直径φを引いて半分にした値となる。しかし、実際には光ファイバ母材１の径には変動があるため、上記隙間１５として想定される距離（好ましくは想定される最大距離）に基づき、内側円筒２１の内径やブレード部材２４，２５の移動方向の長さを決定すればよい。なお、例えば光ファイバ母材１の直径φが９０ｍｍで±１０ｍｍの径変動で形成されている場合には、炉心管１２の直径ｄが１２０ｍｍ程度であればよいため、隙間１５の幅は１０〜２０ｍｍ程度となる。

また、ブレード部材２４，２５の幅（内側円筒２１の接線方向に平行な長さ）や枚数は、使用する光ファイバ母材１の外径や外径変動量や曲がり量などに応じて、適宜選べばよい。基本的にブレード部材２４，２５の枚数が多いほど、気密がとり易い。

そして、上記押圧機構は、複数のガイド孔のそれぞれに複数のブレード部材２４，２５を挿入した状態で、複数のブレード部材２４，２５の先端を光ファイバ母材１の側面に当接させるように、複数のブレード部材２４，２５を個別に線引炉体１０の径方向（より正確には内側円筒２１や収納部２３の径方向）に押圧する。この押圧力は、光ファイバ母材１の径が大きくなっても、光ファイバ母材１の下降を阻害しない程度に弱いものとする。

上述したように、内側円筒２１には複数のガイド孔がその円周上に互い違いに２段設けており、これらのガイド孔にブレード部材２４，２５が移動可能な状態で挿入される。従って、ブレード部材２４は内側円筒２１の円周上に複数、等間隔に設けられ、ブレード部材２５も内側円筒２１の円周上に複数個、等間隔に設けられる。そして、図３，図４で示すように、ブレード部材２４とブレード部材２５との間は上下方向に間隔が生じないようにする。さらにブレード部材２４，２５は、隣接するブレード部材２４で生じる隙間をブレード部材２５で埋めて、隣接するブレード部材２５で生じる隙間をブレード部材２４で埋めるように、すなわち隣接するブレード部材２４間の隙間と隣接するブレード部材２５間の隙間とが重ならないように配置されている。これにより、隙間１５を、より強固にシールすることができる。

このように、本発明では、複数のブレード部材２４，２５を２層構造で互い違いに重ね合わせることが好ましい。このような構造により、ブレード部材２４，２５の先端を光ファイバ母材１に接触させることで、線引炉体１０の開口した上部に生じる隙間１５を閉鎖する。そして、各ブレード部材２４，２５は、水平面で炉中心方向に沿って独立してスライド可能に設置されている。

例えば、想定される最小径（直径Ｄａ）の光ファイバ母材１が使用された場合、各ブレード部材２４，２５は図４（Ａ）のようになって、ブレード部材２４の先端同士やブレード部材２５の先端同士が接触する程度まで出てくるよう設計しておけばよい。一方で、想定される最大径（直径Ｄｂ）の光ファイバ母材１が使用された場合、各ブレード部材２４，２５は図４（Ｂ）のようになって、ブレード部材２４やブレード部材２５が収納部２３にほぼ収納されるように設計しておけばよい。そして、各ブレード部材２４や各ブレード部材２５は、個々に図４（Ａ）と図４（Ｂ）とで例示する間の範囲をスライドすることで、光ファイバ母材１の径変動を吸収することができる。

上記押圧機構は、例えば、図２に示すように、内側円筒２１の外側に設けられた外側円筒２２と、複数のブレード部材２４，２５の後端にそれぞれ一端が固定され、且つ他端が上記支持機構の一部としての外側円筒２２にそれぞれ保持された複数の棒状部材２６と、複数の棒状部材２６のそれぞれに沿って設けられた複数のバネ部材２７とで構成することができる。ここで、外側円筒２２で例示しているが、円筒に限らず多角形の筒状部材であっても外壁として機能できればよい。

そして、この押圧機構は、複数の棒状部材２６を、外側円筒２２に固定された固定部材２８に開けられた緩挿孔にそれぞれ挿入し、放射方向に移動可能としている。そして、複数のバネ部材２７を棒状部材２６に沿って配置し、それぞれ複数のブレード部材２４，２５と外側円筒２２の内側（固定部材２８）とに当接させておく。従って、この押圧機構は、外側円筒２２の内面に一端が位置するバネ部材２７の付勢力によって、複数のブレード部材２４，２５を個別に光ファイバ母材１側に押圧することができる。

以上説明したように、シール構造２０では、光ファイバ母材１の径変動が大きくても光ファイバ母材１と炉心管１２との隙間１５をシールすることができ、形成される光ファイバ３の径変動が大きくならずに線引することが可能になり、炉内ガスとして安価なＮ_２やＡｒを用いることもできる。また、ブレード部材２４，２５として耐熱性がある部材を用いるため、熱で溶けたりすることもない。

また、シール構造２０では、光ファイバ母材１が太い所ではブレード部材２４，２５が外側円筒２２の方に向かって放射状に移動し、細い所では内側円筒２１の中心に向かって放射状に移動するといった簡易な構造で隙間１５をシールすることが可能で、光ファイバ母材１の径変動も自動的に吸収できる。
さらに、本発明に係るシール構造２０は、複数のブレード部材２４，２５のそれぞれが独立してスライドする構造をもつため、光ファイバ母材１の径が同一断面上で一定でない場合、つまり非円形の断面をもつ場合にも対応させることができる。

また、図１に示したように光ファイバ母材１に支持棒２が設けられた構成では、線引工程の進行により、支持棒２が炉心管１２の位置まで下がる場面、つまり支持棒２が線引炉体１０の上端部１１ａより下に位置する場面がある。
そのような場面でも炉内をシールし続けるために、本発明に係る光ファイバ母材のシール構造は、図１に示したようにシール構造２０の他に蓋体３０を有することが好ましい。蓋体３０は、支持棒２を貫通し光ファイバ母材１の上側に載置される蓋であり、図示したように、支持棒２用の貫通孔３０ａと肩部３０ｂとを有する。蓋体３０の材料としては、例えば石英や金属などが挙げられる。

蓋体３０を設けておくことで、光ファイバ３の線引が進み光ファイバ母材１及び支持棒２が下降しても、ブレード部材２４，２５から光ファイバ母材１が離脱する前に、蓋体３０の下端面がシール構造２０に接する状態に移行して、シール状態を維持することができる。
なお、蓋体３０が肩部３０ｂを有することを前提として説明したが、蓋体３０は単なる円盤に支持棒２の貫通孔３０ａを開けただけの形状であってもよい。このような形状でも、上述したような状態間の移行は同様に可能である。

以下、図５を参照して、本発明のシール構造２０の別の例について詳細に説明する。
図５は図１のシール構造２０の別の例として適用可能なシール構造の詳細を示す斜視図である。
図５で例示する本発明のシール構造４０は、図２や図３のブレード部材２４，２５に相当する複数のブレード部材４４，４５と、内側円筒２１に相当する内側円筒４１と、押圧機構とを備える。ここで、内側円筒４１は、図２や図３の外側円筒２２に相当する外側円筒４２とともに、ブレード部材４４，４５を支持する支持機構の一部をなす。また、収納部４３は図２や図３の収納部２３に相当する部位である。

シール構造４０における押圧機構は、複数のエアシリンダによって構成されている。各エアシリンダは、図２及び図３の棒状部材２６及びバネ部材２７の代わりに設けられるものである。各エアシリンダは、線引炉体の径方向（より正確には内側円筒４１や収納部４３の径方向）に長さを伸縮可能な部材であり、ピストンロッドと、シリンダチューブ４７とで構成され、伸びる方向に付勢力をもっている。ピストンロッドは、複数のブレード部材４４，４５に固定するために細径のロッド４６ａを有するとともに、そのロッド４６ａに固定されたより大きい外径のロッド４６ｂを有し、ロッド４６ｂがシリンダチューブ４７から挿出、シリンダチューブ４７に挿入されることで、エアシリンダが伸縮する。

そして、各エアシリンダは、複数のブレード部材４４，４５の後端にそれぞれ一端（ロッド４６ａの一端）が固定され、且つ他端（シリンダチューブ４７におけるロッド４６ａ，４６ｂとは反対側の端部）がそれぞれ外側円筒４２を突き抜けるように固定部材４８により取り付けられている。勿論、各エアシリンダは、上記他端が外側円筒４２の内側に固定されていてもよい。これらエアシリンダの付勢力により複数のブレード部材４４，４５を個別に光ファイバ母材側に押圧することができる。

また、上述した様々なシール構造２０やシール構造４０ではガイド孔及びブレード部材を２段設けた例で説明しているが、本発明に係るシール構造は、少なくとも２段設けてあればよく、３段以上であっても同様に適用可能である。１段の場合には、水平面上で隣り合うブレード部材同士の隙間を埋めるために、例えば各ブレード部材における光ファイバ母材に当接する面を小さくし、且つその面がブレード部材同士で接するようにブレード部材の数を増やす構成などを採用する必要があり、また、１段だと、上述したように隣接するブレード間に隙間が生じ、また、ブレード部材が当接する位置における光ファイバ母材の真円度によって、光ファイバ母材との隙間も変動するという問題が生じる。

この問題は、ブレード部材を２段以上とすることにより解決することができる。このような２段以上の構造を１セットとし、これを２セット以上重ねるような構造を採用することとしてもよい。
なお、ブレード部材を３段以上とする場合は、２段の場合と同様にブレード部材が上下に隙間が生じないように隣接させ、ブレード部材の隙間を埋め合うようにブレード部材を配置すればよいが、２段に比べると複雑な構造となる。

次に、光ファイバ母材１の中心位置がずれた場合への対処方法について、図６を参照しながら説明する。
図６は、本発明に係るシール構造において、光ファイバ母材が中心位置からずれた場合のシール機構の動作を説明するための図である。図６（Ａ）は、図１のシール構造において、シール機構全体を移動させる移動機構が無い場合の、光ファイバ母材の中心位置がずれた場合のシール機構の動作を説明するための図であって、図４のブレード部材及び収納部を上から見た図である。また、図６（Ｂ）は、図１のシール構造において移動機構をさらに設けた場合に、光ファイバ母材の中心位置がずれた場合のシール機構の動作を説明するための上面図である。なお、図１〜図４で説明したシール構造２０を挙げて説明するが、図５で説明したシール構造４０についても同様に適用できる。

シール構造２０が設置された高さでの光ファイバ母材１の中心位置は、母材の形状などの影響により、炉体中心からずれてくることがある。つまり、一般的に線引後の光ファイバ３は、例えば排出孔１６の中心にくるように、光ファイバ母材１を水平方向に移動させる制御がなされているため、母材の形状により、光ファイバ３の引き出される位置がずれると、母材の位置も、炉体中心からずれてしまう。

母材の移動に対し、シール構造２０が共に移動すれば問題ないが、シール構造２０の底面の摩擦力が大きい場合や、シール構造２０が上端部１１ａに固定して設置されていると、図６（Ａ）で例示するように、光ファイバ母材１の中心位置Ｃ_２が収納部２３の中心位置Ｃ_１や線引炉体の中心位置Ｃ_０からずることになる。このとき、ブレード部材２４，２５の押圧方向が光ファイバ母材１の中心位置Ｃ_２に向かうのではなく、線引炉体の中心位置Ｃ_０や収納部２３の中心位置Ｃ１に向かう。このように、中心位置から母材がずれても、ある程度の範囲であればシールすることが可能である。しかしながら、母材位置が中心位置から大きくずれる場合、ブレード部材２４，２５の一部で光ファイバ母材１の側面との間に目立つ隙間が生じることがある。

従って、本発明に係るシール構造は、内側円筒２１の中心軸（つまり収納部２３の中心位置Ｃ_１）が光ファイバ母材１の中心位置Ｃ_２に合うように、複数のブレード部材２４，２５、支持機構、及び押圧機構を同時に水平面上に移動させる機構を備えることが好ましい。このような移動機構は、シール機構２０の底面の摩擦力を調整して、シール機構２０自体が上端部１１ａを移動するようにしても良いが、この移動機構は可動テーブル（ステージとも言う）とし、ブレード部材、支持機構、及び押圧機構が備わったシール機構（上述のシール構造２０）をその可動テーブルの上に固定することとしても良い。その場合、上端部１１ａの上に可動テーブルが載せられ、その可動テーブルの上にシール構造２０が固定され、可動テーブルは、光ファイバ母材１の中心位置Ｃ_２の移動に応じて水平面上に移動可能な状態となっている。なお、この可動テーブルはＸ−Ｙテーブルとも呼ばれる。

このような移動機構を備えたシール構造を採用することで、図６（Ａ）のように光ファイバ母材１の中心位置Ｃ_２がシール構造２０の中心位置である収納部２３の中心位置Ｃ_１からずれた場合でも、図６（Ｂ）に示すように、収納部２３の中心位置Ｃ_１が母材の中心位置Ｃ_２にくるように、シール構造２０の全体をこの移動機構によりずらすことができる。これにより、母材の中心位置Ｃ_２と収納部２３の中心位置Ｃ_１とが、線引炉体の中心位置Ｃ_０とは異なる位置で一致するようになり、ブレード部材２４，２５の押圧方向も光ファイバ母材１の中心位置Ｃ_２に向かう。このため、ブレード部材２４，２５の一部で光ファイバ母材１の側面との間に隙間が生じるようなことはなくなる。

また、光ファイバ母材１の中心位置Ｃ_２は、シール構造２０では基本的にブレード部材２４とブレード部材２５との境界の高さで検出すればよいが、例えば、その高さ付近での検出結果や、線引後の光ファイバ３の中心の検出結果などで代替させてもよい。また、検出処理自体は既存の様々な技術を用いればよい。

１…光ファイバ母材、２…支持棒、３…光ファイバ、１０…線引炉体、１１…炉筐体、１１ａ…上端部、１２…炉心管、１３…ヒータ、１４…断熱材、１５…隙間、１６…排出孔、２０，４０…シール構造、２１，４１…内側円筒、２２，４２…外側円筒、２３，４３…収納部、２４，２５，４４，４５…ブレード部材、２６…棒状部材、２７…バネ部材、２８，４８…固定部材、３０…蓋体、３０ａ…貫通孔、３０ｂ…肩部、４６ａ，４６ｂ…ピストンロッドを構成するロッド、４７…シリンダチューブ。

Claims (7)

1. 光ファイバの線引炉体の上端部において、円形断面の光ファイバ母材を前記線引炉体に貫通させるために設けられた貫通孔と、前記光ファイバ母材との間に生じる隙間をシールする光ファイバ母材のシール構造であって、
   上下に互い違いに２段以上で配されている複数のブレード部材と、
   前記複数のブレード部材を支持する支持機構と、
   前記複数のブレード部材の先端を前記光ファイバ母材の側面に当接させるように、前記複数のブレード部材を個別に前記線引炉体の径方向に押圧する押圧機構と、
   を備えたことを特徴とする光ファイバ母材のシール構造。
2. 前記ブレード部材は、２００℃以上の耐熱性をもつことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材のシール構造。
3. 前記ブレード部材は、カーボンからなることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ母材のシール構造。
4. 前記押圧機構は、前記複数のブレード部材の後端にそれぞれ一端が固定され、且つ他端が前記支持機構の一部にそれぞれ保持された複数の棒状部材と、前記複数の棒状部材のそれぞれに沿って設けられた複数のバネ部材とを有し、前記複数のバネ部材の弾性力により、前記複数のブレード部材を個別に前記光ファイバ母材に当接させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバ母材のシール構造。
5. 前記押圧機構は、前記複数のブレード部材の後端にそれぞれ一端が固定され、且つ他端が前記支持機構の一部にそれぞれ固定された、前記線引炉体の径方向に長さを伸縮可能な複数のエアシリンダとし、前記複数のエアシリンダの付勢力により、前記複数のブレード部材を個別に前記光ファイバ母材に当接させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバ母材のシール構造。
6. 前記ブレード部材の先端は、前記光ファイバ母材の半径として想定される最大値に合うような曲率をもつ円弧の形状になっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の光ファイバ母材のシール構造。
7. 前記複数のブレード部材、前記支持機構、及び前記押圧機構から構成されるシール機構を載せたステージが前記線引炉体の上部に載置され、前記光ファイバ母材の中心位置の移動に応じて前記ステージが前記線引炉体上を水平面上に移動可能となっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ファイバ母材のシール構造。

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