WO2004113243A1

WO2004113243A1 - 光ファイバ線引き装置およびガスシール機構

Info

Publication number: WO2004113243A1
Application number: PCT/JP2004/008234
Authority: WO
Inventors: Yoshiaki Shimizu
Original assignee: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2004-12-29
Also published as: TW200508164A; JP2005008475A

Abstract

　加熱炉内と外気との間の気体の移動をより確実に制限する。プリフォームの端部にハンドルが溶着されてなる線引きロッドを、溶融、細径化して、光ファイバを線引きする光ファイバ線引き装置において、開口部から前記線引きロッドの前記プリフォームを収容して、融解すべく加熱する加熱炉と、前記加熱炉の前記開口部に配され、前記ハンドルの周囲における気体の移動を制限するハンドルシール部と、前記プリフォームの長手方向について前記加熱炉と前記ハンドルシール部との間に配され、前記プリフォームの周囲における気体の移動を制限するプリフォームシール部とを備える。

Description

明細書

光ファイバ線引き装置およびガスシール機構

技術分野

[0001] 本発明は、光ファイバ用プリフォーム（以下、単にプリフォームという）を加熱炉内で加熱軟化させ、加熱炉の下部から、細径化された光ファイバを引き出す光ファイバ線引き装置、特には、大気中に含まれる酸素または水分が加熱炉内に侵入したり、カロ熱炉内の不活性ガスが大気中に放出されて、炉材が酸化されるのを防止するガスシール機構を有する光ファイバ線引き装置に関する。

^景技術

[0002] 軸付け法 (VAD法）、外付け法 (OVD法)等によりガラス微粒子を堆積して多孔質ガラス母材を製造し、これを脱水'焼結することで、透明ガラス化した母材インゴットが得られる。これをさらに電気炉で粗延伸し、線引き時に使用する径に細径化してプリフォームとされる。プリフォームは、線引き装置の最上部に設置された、加熱炉の上部から炉内に送り込まれ、加熱軟化されて、炉の下部から細径化された光ファイバが取り出される。光ファイバは、表面に保護コートが施され、卷き取り装置でボビンに卷き取られる。

[0003] 一般に加熱炉には、高密度のカーボングラファイトがヒーターとして使用され、断熱材には、低密度のカーボン材料が用いられている。線引き中、炉内温度は 2,000 °C 以上に保たれるが、このような高温の状態では、炉内に用いられているカーボン材料は、わずかな酸素又は水分の混入でも酸化され、表面から酸化物またはカーボン粒子の剥落が発生する。

[0004] このようにして炉内に発生した粒子は、線引き中のプリフォームゃ細径化された光フアイバの表面に付着し、光ファイバの強度を著しく低下させる。そのため、線引き中、加熱炉内に大気中に含まれる酸素や水分が混入するのを防止する必要がある。

[0005] 加熱炉内に大気が混入するのを防止するためには、加熱炉内に Arや Nのような不

2 活性ガスを導入して炉内を正圧に保持し、上下の開口部を極力小さくして、ガスの漏れを防ぐことが望ましい。また、加熱炉内に導入される不活性ガスは、プリフォームが軟化して光ファイバに縮径される部分 (ネックダウン部）の表面に、安定したガスの流れを形成し、光ファイバの径変動を抑制する働きもある。しかし、加熱炉上下の開口部の断面積が変化すると、炉内のガス圧が変動し、安定したガスの流れを乱す原因になる。このため、つねに開口部を小さくしておくことが望ましい。

[0006] プリフォームは、線引き装置の上部に設けられたチャックに把持され、上下移動機構により、加熱炉内に 1一 5mm/分というゆっくりした速度で送り込まれる。炉内は、上部の入口から数十 cmのところで最高温度となり、プリフォームが溶融される。プリフオームの上端まで炉の加熱部分に揷入するために、プリフォームの上部には、ハンドルと呼ばれる石英ガラス棒が溶着されており、最終的には、ハンドル部分まで加熱炉内に挿入される。

[0007] 加熱が始まると、先ずプリフォームの下端が溶融され、最初は直径 5 20 mmの棒状のガラスが、加熱炉の下側から引き出される。その後、所定の径を有する光フアイバへと調整される。

[0008] 光ファイバが引き出される加熱炉下側の開口部のガスシールは、一般に、次ぎのように行われる。

[0009] 加熱炉下側の開口部には、虹彩絞りのような、連続的に開口径を変えられる機構や、中心部に 3— 7mmの開口部を有する開閉可能なシャッター機構が装着されている。光ファイバは、線引き開始直後を除くと、径の変動や位置のずれが非常に小さいため、最低限のクリアランスを確保した、これらのガスシール機構で、ガスの漏れゃ大気の進入を有効に防ぐことができる。

[0010] 従来、プリフォームの線引きには、図 7に示すような装置が使用され、プリフォーム 1 の直径が φ 60 mm以下程度に細い場合には、プリフォーム 1と同じ外径のハンドル 2 を溶着し、溶着部 3に段差がなレ、ように平らに加工してレ、た。

[0011] このようにカ卩ェすることで、プリフォーム 1とハンドル 2の境界を意識することなぐ一つのガスシール機構でプリフォーム 1の全長にわたって線引きすることが可能であつた。この場合の一般的な加熱炉 15上部のガスシールには、線引きロッドとのクリアランスカ .5 lmmとなる金属リング 18が用いられる。

[0012] しかし、プリフォーム 1の直径が太くなつた場合に、同径のハンドル 2を用いると、線引きロッドの重量が大きくなり、ハンドル 2に用いられる石英ガラス量も多ぐコストが上がるため、一般的には図 8に示すように、プリフォーム 1より細径のハンドル 2を溶着している。この場合、線引きが進み、加熱炉上部の開口部にハンドル 2が達すると、ガスの漏れや大気の進入を防止することができなレ、。

[0013] この対策として、ハンドル 2にプリフォーム 1と同径の中空石英ガラス管を用いることで、コストと重量を低減する方法もあるが、表面を平らに溶着することの難しさに加えて、接続部やハンドルの強度が低下するため、特に φ 80 mm以上のプリフォームでは採用できない。また、使用するプリフォームの径に合わせる必要から、 1mm毎に径の異なるハンドルを用意しておく必要があり不経済でもあった。

[0014] 図 1に示すように、プリフォームに径の異なるハンドルを接続して、線引きできるようにするためには、加熱炉上部のガスシール機構を変更する必要がある。

[0015] 特許文献 1には、加熱炉の上部に炉体と一体に構成された上部チャンバ一を設けた例が示されている。また、特許文献 2, 3には、線引きロッドの位置を常時監視し、プリフォームやハンドルの径が変わっても、クリアランスが一定になるように、上部シャッターを自動で開閉する機構が開示されてレ、る。

[0016] しかし、これらの方法では、加熱炉の寸法が高くなつたり、ガスシール部材と線引きロッドとのクリアランスの制御が複雑になり、実際の運用が難しいという問題があった。また、特許文献 4は、ハンドルの周りにプリフォームと同じ外径の円筒型キャップを被せ、プリフォームと同径にした状態で線引きする方法を開示している。この方法は、比較的容易に実施できるが、プリフォームの外径力 S0.5 mm以上変わると、これに合わせてキャップ全体を取りかえる必要があった。

特許文献 1：特開平 9 - 2832号公報

特許文献 2：特開平 8-253337号公報

特許文献 3：特開平 10-8633号公報

特許文献 4：特開 2002-356344号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0017] 本発明は、上記事情に鑑み、 φ 80 mm以上の太径のプリフォームに、直径の異なるハンドルを溶着してなる線引きロッドや、溶着部に凸部がある場合でも、加熱炉内への大気の進入を防止することができ、さらに、プリフォームやハンドルの外径が線引きロッド毎に異なっている場合でも、容易に対応できるように構成した、ガスシール機構を有する光ファイバ線引き装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0018] 上記課題を解決するために、本発明の第 1の形態においては、プリフォームの端部にハンドルが溶着されてなる線引きロッドを、溶融、細径化して、光ファイバを線引きする光ファイバ線引き装置において、開口部から前記線引きロッドの前記プリフォームを収容して、融解すべく加熱する加熱炉と、前記加熱炉の前記開口部に配され、前記ハンドルの周囲における気体の移動を制限するハンドルシール部と、前記プリフオームの長手方向について前記加熱炉と前記ハンドルシール部との間に配され、前記プリフォームの周囲における気体の移動を制限するプリフォームシール部とを備える。

[0019] 上記光ファイバ線引き装置において、前記ハンドルシール部は、前記ハンドルの周囲を囲うガスシール部材を有し、前記プリフォームシール部は、前記プリフォームの周囲を囲うガスシール部材を有し、前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材ぉよび前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材は、接触、摺動により、ガラスの表面に傷を付けなレ、、硬度の小さな耐熱材料からなっていてもよい。

[0020] 上記光ファイバ線引き装置において、前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材および前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材カシート状のカーボンフイノレムであってもよい。

[0021] 上記光ファイバ線引き装置において、前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材および前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材カ前記プリフォームの長手方向にっレ、て、それぞれ複数枚配されてレ、てもよレ、。

[0022] 上記光ファイバ線引き装置において、前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材および前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材カそれぞれ前記ハンドルシール部の本体および前記プリフォームシール部の本体から取り外し可能であつてもよい。 [0023] 上記光ファイバ線引き装置において、前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材における開口の大きさは、前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材における開口の大きさよりも小さくてもよい。

[0024] 上記光ファイバ線引き装置において、前記ハンドルシール部は、前記ハンドルと前記プリフォームの前記溶着部から放射される輻射熱を遮る、不透明な耐熱部材を有してもよい。

[0025] 上記光ファイバ線引き装置において、前記耐熱部材に、 BN, SiN, SiCのいずれ力、からなるセラミック材料、または W， Ta,ステンレス材のいずれかからなる金属材料が用いられていてもよい。

[0026] 上記光ファイバ線引き装置において、前記ハンドルシール部は、前記ハンドルの周囲を囲うガスシール部材を有し、前記ハンドルシール部材において、前記耐熱部材は前記ガスシール部材よりも前記加熱炉側に配されてもよい。

[0027] 上記光ファイバ線引き装置において、前記耐熱部材は、前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材と前記プリフォームシール部との間に配されてもよい。

[0028] 本発明の第 2の形態においては、プリフォームの端部にハンドルが溶着されてなる線引きロッドを、加熱炉で溶融、細径化して、光ファイバを線引きする光ファイバ線引き装置における前記加熱炉の開口部の気体の移動を制限するガスシール機構であつて、前記加熱炉の前記開口部に配され、前記ハンドルの周囲における気体の移動を制限するハンドルシール部と、前記プリフォームの長手方向において前記加熱炉と前記ハンドルシール部との間に配され、前記プリフォームの周囲における気体の移動を制限するプリフォームシール部とを備える。

[0029] なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなぐこれらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

発明の効果

[0030] 本発明の光ファイバ線引き装置によれば、プリフォームの周囲とハンドルの周囲とで気体の移動を制限するので、加熱炉内へ大気が進入することを防ぎ、かつ、加熱炉内の不活性ガスが大気中へ拡散することを防ぐことができる。

図面の簡単な説明 [0031] [図 1]プリフォームに径の異なるハンドルを溶着してなる線引きロッドを示す概略断面図である。

[図 2]本発明の線引き装置において、プリフォームが炉内に挿入されている状態を示す概略断面図である。

[図 3]線引きロッドにセットされた、ハンドルシール部 10を示す概略断面図である。

[図 4]ハンドルシール部 10に使われる、円盤と円筒を溶着した部材を示す概略斜視図である。

[図 5]加熱炉の上部に設置される、プリフォームシール部 16を示す概略断面図である

[図 6]本発明の線引き装置において、ハンドル部分が加熱炉上部にさし力、かった状態を示す概略断面図である。

[図 7]従来のガスシール機構を備えた、比較例 1に使用した線引き装置を示す概略断面図である。

[図 8]従来のガスシール機構を備えた、比較例 2に使用した線引き装置を示す概略断面図である。

符号の説明

[0032] 1 プリフォーム

2 ハンドル

3 溶着部

4 円盤

5 円盤

6 円筒

7 遮熱用リング

8 ガスシール部材

9 おもり用

10 ハンドルシール部

11 円筒部材、

12 ガスシール部材 13 おもり用リング

14 円筒部材

15 加熱炉

16 プリフォームシール部

17 加熱用ヒーター

18 金属リング

20 光ファイバ線引き装置

22 ガスシール機構

30 線引きロッド

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなぐまた実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

[0034] 図 1に示すように、本実施形態で使用される線引きロッド 30には、プリフォーム 1全体を加熱炉 15内に挿入して光ファイバ化するために、プリフォーム 1の上端にハンドノレ 2が溶着部 3に溶着されている。ハンドル 2には、合成石英又は天然石英のむく棒か肉厚 5mm以上の管が用いられ、その外径はプリフォーム 1より細ぐ長さは加熱炉の寸法によって変わる力一般には、 500— 1,000 mmのものが用いられる。

例えば、直径 Φ 80 mm、長さ 1,000 mm (以下、単に φ 80 X 1,000 mmと記す）のプリフォームに溶着されるハンドルは、 φ 50 X 700 mm程度のものが用いられ、線引き口ッドの全長は 1，700 mmとなり、線引き装置のプリフォーム供給部のチャックに把持され、炉内に垂下される。

[0035] 図 2は、本発明の実施形態に力かる光ファイバ線引き装置 20の断面図である。図 2 の光ファイバ線引き装置 20は、線引きロッド 30を融解すべく加熱する加熱炉 15、および、加熱炉 15の上面の開口部に配されたガスシール機構 22を有する。

[0036] 加熱炉 15は上面が開口した略円筒形状を有し、内部に加熱用ヒーター 17を有する。加熱炉 15は、上面の開口部から線引きロッド 30のプリフォーム 1を収容し、加熱炉 15に収容されたプリフォーム 1を加熱用ヒーター 17が加熱する。光ファイバ線引き装置 20は図示しない昇降機構により線引きロッド 30を長手方向（図における上下方向）に移動する。これにより、プリフォーム 1において線引きされる先端を加熱用ヒータ一 17の近傍に位置させて、当該先端を加熱することができる。

[0037] ガスシール機構 22は、加熱炉 15の上面の開口部における気体の移動を制限する。本実施形態のガスシール機構 22は、加熱炉 15の上面の開口部に配されたプリフオームシール部 16、および、プリフォームシール部 16の上方に配されたガスシール機構 22を有する。すなわち、プリフォーム 1の長手方向について、加熱炉 15とハンドルシール部 10との間にプリフォームシール部 16が配される。

[0038] 図 3は、ハンドルシール部 10の周囲を示す断面図である。図 3に示すようにハンドルシール部 10は、ハンドル 2の周囲を囲うガスシール部材 8を有する。さらに、線引きロッドの溶着部 3ないしその直近のプリフォーム 1の肩部に、ハンドル径より 5 10 m m大きな穴の空いた上下面が平坦な円盤 4が掛止される。なお、円盤 4に代えて、図 4に示すような、同様の内径を有する上面が平坦な円盤 5に、プリフォーム径より内径力 ¾一 10 mm大きな円筒 6を溶接したものを用いることもできる。

[0039] さらに、円盤 4の上には、ハンドルより内径が 3— 8mm大きい穴の空いた、不透明の耐熱材料でできた遮熱用リング 7が載せられる。この遮熱用リング 7は、加熱時にプリフォームとハンドルの溶着部から放出される輻射熱を遮るためのものであり、材質としては、 BN, SiN, SiC等のセラミック材料や、 800 °C以上の温度に耐える W, Taその他耐熱性のステンレス材などの金属材料が使用される。

さらに、この遮熱用リング 7の上に、ハンドル 2の外径より 0.5— 1.5 mm大きい穴の空いたガスシール部材 8が載せられる。これにより、ハンドルシール部 10において、遮熱用リング 7はガスシール部材 8よりも加熱炉 15に配される。よって、線引きロッド 30 の溶着部 3から放射される輻射熱がガスシール部材 8を直接加熱して溶解することを防ぐことができる。

[0040] ガスシール部材 8としては、プリフォーム 1やハンドル 2との接触ゃ摺動により、ガラスに傷を付けなレ、、柔ら力べ高温に耐える材料として、 0.5— 2mm厚のカーボンフィルムが好ましぐハンドル 2の長手方向に 2— 3枚重ねて使用される。ガスシール部材 8 がハンドル 2の長手方向に複数配されるので、ハンドル 2が長手方向に移動するときにガスシール部材 8がハンドル 2に接触する抵抗を増加することを抑えつつ、ハ：ル 2とガスシール部材 8との間における気体の移動をより確実に制限することができる。さらに、ガスシール部材 8が浮き上がるのを防ぐために、この上におもり用リング 9が載せられる。おもりとしては、 800 °C以上の高温に耐えられるものが使用され、特には、石英ガラスや前出のセラミック材料、金属材料が好適である。おもり用リング 9の内径は、ハンドルに接触しない程度に、ハンドルより 10 mm程度大きくしておくと良い。上記構成からなるハンドルシール部 10を、線引きロッドの溶着部 3にセットした後、線引きロッド 30を線引き装置 20のプリフォーム供給部のチャックに把持させ、加熱炉 15内に垂下する。

[0041] 図 5は、プリフォームシール部 16の断面図である。円筒部材 11は、ガスシール部材 12を支えるための台であり、ステンレス材などの耐熱材料が使用される。円筒部材 1 1の内径は、プリフォーム 1が接触しないように、プリフォーム 1の外径より 5 10 mm 程度大きくしておく。この円筒部材 11の上に、ハンドル部分のガスシール機構と同様、プリフォーム 1との接触により、プリフォーム 1の表面に傷を付けなレ、、カーボンフィルム等からなるリング状のガスシール部材 12が配置される。このガスシール部材 12は、内径がプリフォーム径より 0.5— 2mm大きぐ厚さ 0.5— 2mm程度のものが 2— 3枚重ねて使用される。ガスシール部材 12がプリフォーム 1の長手方向に複数配されるので、プリフォーム 1が長手方向に移動するときにガスシール部材 12がプリフォーム 1 に接触する抵抗を増加することを抑えつつ、プリフォーム 1とガスシール部材 12との間における気体の移動をより確実に制限することができる。

[0042] 加熱炉 15の内部は、不活性ガス雰囲気に保たれているため、ガスシール部材 12 にカーボンフィルムを用いても、輻射熱により酸化されることはなぐ輻射熱を防ぐための不透明な耐熱材料を必ずしも設けなくてもよレヽ。

ガスシール部材 12の上には、プリフォームの上下移動でガスシール部材 12がずれないように、おもり用リング 13が載せられている。このおもりとしては、石英ガラス、セラミック材料、金属材料等の耐熱材料が使用される。

[0043] 上記したハンドルシール部 10において、円盤 4を用いた場合には、おもり用リング 1 3の上に、さらに、石英ガラス等からなる透明な円筒部材 14が載せられる。すなわち、円筒部材 14は、ハンドルシール部 10のガスシール部材 8とプリフォームシール部 16 との間に配される。なお、ハンドルシール部 10に、図 3に示した円盤 5と円筒 6を一体に形成した円筒状のものを使用した場合には、円筒部材 14は必要としない。この部分は、プリフォーム 1とハンドル 2の溶着部 3から輻射熱が放射され、高温となるため、光を透過する石英ガラスを用いるのが好ましレ、。

[0044] 図 1に示すように、加熱炉 15の上に、上述したような構成からなるプリフォームシ一ル部 16が設置され、プリフォーム 1とハンドル 2の溶着部分には、ハンドルシール部 1 0をセットした状態で、線引きロッド 30が線引き装置 20のチャックに把持され、線引きの進行とともに、徐々に加熱炉 15内に送り込まれる。加熱炉 15の上部にプリフォーム 1が位置している段階では、プリフォームシール部 16により、加熱炉 15内に大気が進入したり、逆に加熱炉 15内のガスが、外部に大量に放出されるのを防止される。

[0045] 図 6に示すように、次に、溶着部 3が加熱炉 15の上部にさし力、かると、ハンドル 2の方がプリフォーム 1より細いため、プリフォームシール部 16は、ガスシールの役割を果たせなくなる。しかし、これ以降は、溶着部 3に装着した、ハンドルシール部 10により、ガスシールが行われることになる。

このような構成をとることにより、内径の異なるガスシール部材 8、 12を用意しておき、プリフォーム 1やハンドル 2の径に合わせて使用することで、それらの径が 1一 5mm 違っていても、ガスシール部材 8、 12以外の部材は変更せずに、良好なガスシーノレ効果が得られる。また、ガスシール部材にカーボンフィルムを用いる場合には、容易に切断カ卩ェできるため、大きな面積の材料から、異なる径のガスシール部材 8、 12を複数作成することができる。この場合に、ハンドルシール部 10のガスシール部材 8およびプリフォームシール部 16のガスシール部材 12が、それぞれハンドルシール部 10 の本体およびプリフォームシール部 16の本体から取り外し可能であってもよレ、。この場合には、ハンドル 2およびプリフォーム 1の外径に合わせて、それぞれ容易にガスシール部材 8およびガスシール部材 12を取り替えることができる。さらに、ガスシール部材 8またはガスシール部材 12が磨耗等により劣化した場合に、ガスシール部材 8またはガスシール部材 12のみを取り替えればよぐ取り替えにかかるコストを低減することができる。実施例

[0046] (実施例 1)

ガラス旋盤を用いて酸水素バーナーで、 φ 80 mmのプリフォームの一端に φ 50 m mのハンドルを溶着し、線引きロッドとした。この線引きロッドの溶着部に、図 2に示すようなハンドルシール部 10を取り付けた後、線引き装置のチャックでハンドル部を把持し、チャックを下げ、加熱炉内にプリフォーム 1を垂下した。加熱炉 15の上部には、予め図 4に示すようなプリフォームシール部 16を取り付けておいた。この状態で炉内を 2,080 °Cに昇温して、プリフォーム 1の下部にネックダウン部を形成し、加熱炉 15の下面に設けた開口部から、光ファイバを引き出した（図 5参照）。

[0047] 線引きの経過につれて、プリフォーム 1は下方に移動し、加熱炉 15の下方からファィバが引き出される力線引きロッドの溶着部 3が加熱炉 15の上部に達すると、図 6 に示すように、プリフォームシール部 16を構成する円筒部材 14と、ハンドルシール部 10を構成する円盤 4とが当接する。さらに、プリフォーム 1が炉内に挿入されていくと、線引きロッドのハンドル部分がプリフォームシール部 16に達し、ガスシール部材 12が完全にハンドル 2の表面から離れ、全くガスシールの役割を果たさなくなる力代わりに、ハンドルシール部 10によりシールされ、大気が炉内に混入したり、炉内の不活性ガスが放出されることはな力た。

また、プリフォーム部分は全長にわたって線引きに利用され、ハンドルとの溶着部まで光ファイバにすることができた。得られた光フナイバーは、外径変動が ± 0.3 μ τη 以下で、プルーフ試験の結果も、良好な強度特性を有していることが確認できた。

[0048] (実施例 2)

次に、実施例 1と同様にして、 φ 83 mmのプリフォームの一端に φ 55 mmのハンドルを溶着し、これにハンドルシール部 10を取り付けた後、加熱炉の上部に予め取り付けられたプリフォームシール部 16を通して、炉内にプリフォームを揷入した。このハンドルシール部 10において、ガスシール部材に穴径が φ 56 mmのリング状のカーボンフィルムを使用した以外は、実施例 1で使用した部材をそのまま使用した。プリフォームシール部 16についても、穴径が φ 84 mmのカーボンフィルムを使用した以外は、実施例 1で使用した部材をそのまま使用した。このような構成力もなる線引き装置を使用して、プリフォームを線引きしたところ、得られた光ファイバの外径変動は、 ± 0.3 μ ΐη以下に抑えられ、強度特性においても全く問題ないことが確認できた。

[0049] (比較例 1)

実施例 1と同様に、 φ 80 mmプリフォームに φ 50 mmハンドルを溶着し、加熱炉の上部にガスシール機構として、図 8に示す、従来から一般に用いられているステンレス製の金属リング 18を載せて、線引きを行った。この場合は、金属リング 18に線引きロッドの溶着部 3がさし力かったところで、ガスのシールができなくなるため、それ以上、線引きは継続できな力、つた。

使用した加熱炉 15は、上部の開口から 350 mm入ったところで、最も温度が高くなり、ネックダウン部が形成されていた。このため、プリフォーム 1の溶着部 3から 350 m mのところまでで線引きを中止せざるを得ず、その分、光ファイバの収率が低いものとなった。

[0050] (比較例 2)

実施例 1と同様に、 φ 80 mmのプリフォームの一端に φ 50 mmのハンドルを溶着し、図 2に示す遮熱用リング 7に、石英ガラスを用いて線引きを行った。プリフォーム 1が加熱炉 15に入って高温になると同時に、線引きロッドの溶着部 3から炉内で発生した輻射光が、カーボンフィルムからなるガスシール部材 8に照射され、大気中でガスシ一ル部材 8が酸化してぼろぼろになり、まったくガスシール部材としての役割を果たせなくなってしまった。

以上示したように、遮熱用リング 7には、輻射光を遮る、不透明な耐熱材料を用いるのが必要であることが分かった。

[0051] 以上、本実施形態によれば、加熱炉 15の上面の開口部に、ハンドルシール部 10 およびプリフォームシール部 16の二段のガスシール機構 22が配されているので、カロ熱炉 15内に大気が進入したり、逆に加熱炉 15内のガス力外部に大量に放出されるのを防止することができる。特に、線引きロッド 30のハンドル 2がプリフォーム 1よりも細い場合に、それに合わせてハンドルシール部 10のガスシール部材 8の開口の径をプリフォームシール部 16のガスシール部材 12の開口の径よりも小さくすることにより、ガスシール部材 12の近傍にプリフォーム 1があるときにはガスシール部材 12およびガスシール部材 8がガスシールの機能を果たし、かつ、線引きロッド 30が移動してガスシール部材 12の近傍にハンドル 2が来たときでもガスシール部材 8が依然としてガスシールの機能を果たすことができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良をカ卩えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

Claims

請求の範囲

[1] プリフォームの端部にハンドルが溶着されてなる線引きロッドを、溶融、細径化して

、光ファイバを線引きする光ファイバ線引き装置において、

開口部から前記線引きロッドの前記プリフォームを収容して、融解すべく加熱する加熱炉と、

前記加熱炉の前記開口部に配され、前記ハンドルの周囲における気体の移動を制限するハンドルシール部と、

前記プリフォームの長手方向について前記加熱炉と前記ハンドルシール部との間に配され、前記プリフォームの周囲における気体の移動を制限するプリフォームシ一ル部と

を備える光ファイバ線引き装置。

[2] 前記ハンドルシール部は、前記ハンドルの周囲を囲うガスシール部材を有し、前記プリフォームシール部は、前記プリフォームの周囲を囲うガスシール部材を有し、

前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材および前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材は、接触、摺動により、ガラスの表面に傷を付けなレ、、硬度の小さな耐熱材料からなる請求項 1に記載の光ファイバ線引き装置。

[3] 前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材および前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材力シート状のカーボンフィルムである請求項 2に記載の光ファィバ線引き装置。

[4] 前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材および前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材が、前記プリフォームの長手方向について、それぞれ複数枚配されている請求項 3に記載の光ファイバ線引き装置。

[5] 前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材および前記プリフォームシール部の前記ガスシール部材カそれぞれ前記ハンドルシール部の本体および前記プリフォームシール部の本体から取り外し可能である請求項 3に記載の光ファイバ線引き装置。

[6] 前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材における開口の大きさは、前記プリフオームシール部の前記ガスシール部材における開口の大きさよりも小さい請求項 3に記載の光ファイバ線引き装置。

[7] 前記ハンドルシール部は、前記ハンドルと前記プリフォームの前記溶着部から放射される輻射熱を遮る、不透明な耐熱部材を有する請求項 1に記載の光ファイバ線引

[8] 前記耐熱部材に、 BN, SiN, SiCのいずれかからなるセラミック材料、または W, Ta ,ステンレス材のいずれ力、からなる金属材料が用いられている請求項 7に記載の光フアイバ線引き装置。

[9] 前記ハンドルシール部は、前記ハンドルの周囲を囲うガスシール部材を有し、前記ハンドルシール部におレ、て、前記耐熱部材は前記ガスシール部材よりも前記加熱炉側に配される請求項 8に記載の光ファイバ線引き装置。

[10] 前記耐熱部材は、前記ハンドルシール部の前記ガスシール部材と前記プリフォームシール部との間に配される請求項 8に記載の光ファイバ線引き装置。

[11] プリフォームの端部にハンドルが溶着されてなる線引きロッドを、加熱炉で溶融、細径化して、光ファイバを線引きする光ファイバ線引き装置における前記加熱炉の開口部の気体の移動を制限するガスシール機構であって、

を備えるガスシール機構。