WO2018038156A1 - 光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法 - Google Patents

光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法 Download PDF

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space
pressure
drawing furnace
furnace
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巌 岡崎
山崎　卓
青木　誠
小西　達也
吉村　文雄
智哉 鈴木
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/029—Furnaces therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber drawing furnace seal structure and an optical fiber manufacturing method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-162733 filed on August 23, 2016, and incorporates all the description content described in the aforementioned Japanese application.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a technology of a seal structure for closing a gap between an upper end opening of a drawing furnace and a glass base material.
  • An optical fiber drawing furnace seal structure closes a gap between an upper end opening of an optical fiber drawing furnace and an optical fiber glass preform inserted from the upper end opening.
  • An optical fiber drawing furnace seal structure for a blade member provided so as to be in contact with a circumferential side surface of the optical fiber glass base material, the blade member is accommodated, and the blade member is movable
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and when operating a blade member with gas, a seal for an optical fiber drawing furnace capable of suppressing gas flow disturbance and pressure fluctuation in the drawing furnace.
  • An object is to provide a structure and a method for manufacturing an optical fiber.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2. It is a figure which shows the other example of a blade member.
  • An optical fiber drawing furnace seal structure includes: (1) an upper end opening of an optical fiber drawing furnace and an optical fiber glass preform inserted from the upper end opening; A sealing structure of an optical fiber drawing furnace for closing a gap, a blade member provided so as to be in contact with a circumferential side surface of the glass preform for optical fiber, the blade member being accommodated, and the blade member A guide member that movably supports the blade member, and a pushing / pulling mechanism that moves the blade member in the radial direction of the glass preform for the optical fiber, and a pressure space in the furnace that communicates with the upper end opening, Provided in an internal space of the guide member and provided between an operating pressure applying space for accumulating gas used for the pushing and pulling mechanism, the in-furnace pressure space and the operating pressure applying space, Communicating pressure relief sky And, with a.
  • a pressure relaxation space is provided between the pressure space in the furnace that communicates with the upper end opening and the working pressure application space, even if the working pressure application space changes to positive pressure or negative pressure relative to the pressure space in the furnace, the pressure The relaxation space becomes a buffer region and does not affect the pressure in the furnace pressure space. Therefore, even when the blade member is operated with gas, the pressure fluctuation in the drawing furnace can be suppressed.
  • a pressure relaxation space is provided between the furnace pressure space communicating with the upper end opening and the working pressure application space, and the pressure in the pressure relaxation space is lower than the pressure in the furnace pressure space.
  • the gas supplied to the pressure applying space hardly reaches the pressure space in the furnace, and is discharged from the pressure relaxation space to the outside of the furnace. Further, even if the operating pressure application space changes to a positive pressure or a negative pressure with respect to the pressure space in the furnace, the pressure relaxation space becomes a buffer region, and thus the pressure in the pressure space in the furnace is not affected. Therefore, even when the blade member is operated with gas, it is possible to suppress turbulence of gas flow and pressure fluctuation in the drawing furnace.
  • the push-pull operation mechanism moves the blade member in the radial direction of the glass preform for the optical fiber by supplying gas to the internal space of the guide member and discharging gas from the internal space. . Accordingly, the blade member can be easily moved in the radial direction of the glass base material using the gas.
  • the gas supplied to the internal space of the guide member is a gas containing at least 0.1% or more of moisture or oxygen.
  • the surrounding area is set to an atmosphere containing moisture or oxygen, thereby suppressing the increase in the coefficient of friction and improving the sliding property of the blade member with respect to the guide member. Can be maintained.
  • a housing housing the blade member and a guide member that slidably supports the blade member; and a sliding surface between the blade member and the guide member in the housing At least a part or all of is in an atmosphere space containing at least 0.1% of moisture or oxygen.
  • the atmosphere containing moisture or oxygen is an air atmosphere. If the inside of the housing is made into an air atmosphere (atmosphere made of air with oxygen of about 21% and humidity of about 0.1 to 80%), it is possible to easily form an atmosphere containing moisture or an atmosphere containing oxygen.
  • the pressure in the optical fiber drawing furnace is higher than the pressure in the housing. It is possible to prevent the moisture and oxygen in the housing from entering the drawing furnace by making the inside of the drawing furnace more positive than in the housing.
  • At least one of the blade member or the guide member is formed of carbon. By creating an atmosphere containing moisture or oxygen in the housing, even if carbon is used for any member, the self-lubricating property of carbon will not be lost at high temperatures. Can be suppressed.
  • At least one of the blade member or the guide member is made of metal. By making the inside of the housing an atmosphere containing moisture or an atmosphere containing oxygen, even if a metal is used for any of the members, an oxide film on the surface can be maintained, so that an increase in the coefficient of friction can be suppressed.
  • the metal may include any of stainless steel, molybdenum disulfide, fluorine-coated metal, gold-plated metal, chromium nitride-coated metal, and DLC (diamond-like carbon) -coated metal.
  • At least one of the blade member or the guide member is formed of quartz glass. Even if quartz glass is used for any member, the increase in the coefficient of friction is suppressed by making the inside of the housing an atmosphere containing moisture or oxygen, even if quartz glass is used for any member. it can.
  • the blade member is made of a plurality of materials. Even if the front part contacts the glass by changing the material of the front part that contacts the glass base material and the material of the rear part that slides against the guide member, the blade member is composed of multiple materials. No material (carbon, quartz glass), and the rear part can be other materials (metal, etc.).
  • the guide member is water-cooled. By cooling with water, it is possible to suppress deterioration of the carbon and metal used for the guide member due to heat.
  • the optical fiber is drawn using any one of the above-described sealing structures of the drawing furnace for optical fibers. Since the above-described seal structure is used, when the blade member is operated with gas, the pressure fluctuation in the drawing furnace can be suppressed, and the glass diameter fluctuation or disconnection of the optical fiber hardly occurs. Moreover, since the above-mentioned seal structure is used, the airtight ability during drawing can be maintained. Further, it is possible to prevent the glass base material and the seal structure from being damaged when the glass base material is inserted or taken out.
  • FIG. 1 is a view for explaining the outline of a drawing furnace for an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • the drawing furnace 1 includes a furnace casing 2, a furnace core tube 3, a heating source (heater) 4, and a seal structure 10.
  • the furnace housing 2 has an upper end opening 2a and a lower end opening 2b, and is made of, for example, stainless steel.
  • the core tube 3 is formed in a cylindrical shape at the center of the furnace housing 2 and communicates with the upper end opening 2a.
  • the core tube 3 is made of carbon, and the glass base material 5 is inserted into the core tube 3 while being sealed by the seal structure 10 from the upper end opening 2a.
  • a heater 4 is disposed so as to surround the furnace core tube 3, and a heat insulating material 7 is accommodated so as to cover the outside of the heater 4.
  • the heater 4 heats and melts the glass base material 5 inserted into the core tube 3, and hangs down the optical fiber 5b melted and reduced in diameter from the lower end portion 5a.
  • the glass base material 5 can be moved in a drawing direction (downward direction) by a separately provided moving mechanism, and a support bar 6 for hanging and supporting the glass base material 5 on the upper side of the glass base material 5. Are connected.
  • the drawing furnace 1 is provided with a furnace gas supply mechanism (not shown) using an inert gas or the like, and an inert gas or the like for preventing oxidation or deterioration is provided in the furnace core tube 3 or around the heater 4. It can be supplied.
  • the example is not restricted to this.
  • an upper lid that is an upper end opening narrower than the inner diameter d of the core tube 3 may be provided on the upper side of the core tube 3. It becomes a gap generated between the two.
  • the cross-sectional shape of the glass base material 5 is basically generated to aim at a perfect circle, but some non-circles may exist regardless of the accuracy, and the glass base material 5 may have an elliptical shape. May be.
  • the upper end opening 2a may have a circular cross section, but this accuracy does not matter.
  • One embodiment of the present invention is directed to a seal structure 10 for closing a gap S between an upper end opening 2a of a drawing furnace 1 and an outer periphery of a glass base material 5 inserted from the upper end opening 2a.
  • the glass base material 5 in the drawing furnace is heated by the heater 4 while the outside air outside the furnace is not caught by the seal structure 10 provided in the upper end opening 2a.
  • FIGS. 2 is a view showing an example of the seal structure
  • FIGS. 3A and 3B are views for explaining the blade member and the guide member in FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along arrows IV-IV in FIG.
  • the seal structure 10 includes a plurality of blade members 14 and 15 having heat resistance, a guide member 17 that accommodates the blade members 14 and 15 and linearly slides the blade members 14 and 15, and a guide member. And a mechanism (hereinafter referred to as a push-pull action mechanism) having an action of pressing the blade members 14 and 15 inward or pulling them outward using a pressure difference. I have.
  • the housing 11 is a disk-shaped member having concentric through holes, and an opening for inserting the blade member 15 as shown in FIG. 3A in which a part of FIG. 2 is enlarged.
  • FIG. 3B which is a cross-sectional view deeper than FIG. 3B and FIG. 3A, openings 11 a for inserting the blade members 14 are provided, for example, alternately on the inner peripheral surface of the housing 11. Note that the smaller the openings 11a and 11b, the less the gas in the furnace leaks, which is preferable.
  • the casing 11 is made of, for example, stainless steel, and the blade members 14 and 15 are cooled to be 400 ° C. or less (preferably 300 ° C. or less in the case of a carbon blade member). (For example, a water cooling system).
  • the blade members 14 and 15 are radially installed with respect to the central axis of the housing 11 and installed in the housing 11.
  • a plurality of blade members 14 are provided at equal intervals along the inner peripheral surface of the housing 11.
  • a plurality of blade members 15 are also provided at equal intervals along the inner peripheral surface of the housing 11.
  • the blade members 14 and 15 have a substantially rectangular parallelepiped shape in which a cross-sectional shape in a plane perpendicular to the moving direction is a substantially rectangular shape, and are arranged alternately in two upper and lower stages.
  • the blade members 14 and 15 protrude from the casing 11 and can be brought into contact with the side surfaces of the glass base material.
  • the outer peripheral surface portions 14b and 15b of the four side surfaces that slide in contact with each other and the rear end portions 14c and 15c disposed in the working pressure applying space 40 described later are configured.
  • the tip portions 14a and 15a abut on the side surface of the glass base material, it is necessary to make the gap with the glass base material as small as possible.
  • tip parts 14a and 15a into the circular arc shape which has a curvature suitable for the maximum value (maximum diameter of the glass base material to be used) assumed as the radius of a glass base material.
  • the material of the blade members 14 and 15 is preferably carbon. Carbon is not only excellent in heat resistance, but it is a soft material, so there is no worry of damaging the glass base material. In particular, it is preferable to employ soft carbon having a Shore hardness of 100 or less for the blade members 14 and 15 of this example. Carbon is also preferred in that it can be easily molded by press molding or machining.
  • the blade members 14 and 15 for example, quartz glass, SiC coated carbon, or the like can be employed in addition to carbon. Even when other hard materials are used, it is possible to prevent the glass base material from being damaged, for example, by using soft carbon only at the tip portion.
  • the width and the number of the blade members 14 and 15 described above may be appropriately selected according to the outer diameter, the outer diameter fluctuation amount, the bending amount, and the like of the glass base material to be used.
  • the guide member 17 is formed in a cylindrical shape through which the outer peripheral surface portions 14 b and 15 b of the blade members 14 and 15 are inserted, for example, and is installed on the bottom surface of the housing 11, for example.
  • the guide member 17 has four sliding surfaces 17c that define the working pressure applying space 40, and these sliding surfaces 17c contact the outer peripheral surface portion 14b of the blade member 14 from the periphery. It is configured to be accessible.
  • the material of the guide member 17 is also preferably carbon, but it is also possible to employ a metal such as boron nitride (BN) or, in the case of a metal, stainless steel, molybdenum disulfide (MoS 2 ). Alternatively, a metal having an oxide film, a metal having various coatings such as a fluorine coat, gold plating, a chromium nitride coat, a DLC (diamond-like carbon) coat, or quartz glass may be employed.
  • the guide member 17 may also have a cooling mechanism (for example, a water cooling method) for preventing oxidation deterioration of the carbon blade member and the like, as in the case.
  • the housing 11 has supply / discharge ports 12a and 12b that connect the working pressure applying space 40 in the guide member 17 and the outside of the housing 11 and introduce air from the outside. It is provided and the gas from the gas supply part 21 shown in FIG. Further, the gas accumulated in the working pressure applying space 40 can be discharged (sucked out) from the gas discharge portion 22 shown in FIG. 2 via the supply / discharge ports 12a and 12b. It is preferable that the gas supply unit 21 and the gas discharge unit 22 are electrically connected to the controller 20. Note that the controller 20, the gas supply unit 21, and the gas discharge unit 22 correspond to the push-pull operation mechanism of the present invention.
  • the pushing / pulling mechanism can individually press the plurality of blade members 14 and 15 in the radial direction of the glass base material (more precisely, the radial direction of the casing 11), and the tip portions 14a of the blade members 14 and 15 can be pressed. , 15a is brought into contact with the side surface of the glass base material. This pressing force is weak enough not to impede the lowering of the glass base material.
  • the blade members 14, 15 are disposed below the blade members 14, 15.
  • an in-furnace pressure space 30 communicating with the upper end opening 2 a described with reference to FIG. 1 is provided. Since the pressure P1 in the in-furnace pressure space 30 is substantially equal to the pressure in the drawing furnace, it is necessary to maintain a state higher than the atmospheric pressure.
  • a pressure relaxation space 50 is provided between the in-furnace pressure space 30 and the working pressure applying space 40 in the guide member 17.
  • the pressure relaxation space 50 is provided, for example, inside the housing 11 and outside the guide member 17, and is formed between the openings 11 a and 11 b of the housing 11 and the blade members 14 and 15 described with reference to FIG. 3. It communicates with the in-furnace pressure space 30 through a gap, and communicates with the working pressure applying space 40 through a gap between the sliding surfaces 17b, 17c of the guide member 17 and the blade members 14, 15.
  • the guide member 17 is provided with a communication path 17 a that penetrates the guide member 17 in a substantially horizontal direction below the blade member 14, for example.
  • the housing 11 is provided with an opening 13 that connects the communication path 17 a and the outside of the housing 11 (atmospheric pressure atmosphere). For this reason, the pressure P2 of the pressure relaxation space 50 can be set to substantially atmospheric pressure.
  • the guide member 17 may also have a communication path below the blade member 15, and the housing may have an opening that connects the communication path and the outside of the housing.
  • the controller 20 described with reference to FIG. 2 When the controller 20 described with reference to FIG. 2 outputs a drive signal to the gas supply unit 21 based on an instruction from an operator, the gas is supplied to the supply / discharge port 12a described with reference to FIG. 3A and the supply / discharge port 12b described with reference to FIG. 3B.
  • the working pressure application space 40 is pressurized to a positive pressure atmosphere (pressure P3: for example, +1000 Pa to +5000 Pa> pressure P1 in the furnace pressure space 30), and the working pressure application space 40 and the furnace pressure are increased.
  • the blade members 14 and 15 are moved so as to approach the side surface of the glass base material due to the pressure difference with the space 30, and the blade members 14 and 15 are brought into contact with the side surface of the glass base material.
  • the blade members 14 and 15 are made of glass. It continues to contact the side surface of the base material 5. Conversely, even when the outer diameter of the glass base material 5 decreases, the blade members 14 and 15 abut against the side surface of the glass base material 5 due to the pressing force of the gas in the working pressure applying space 40.
  • the pressure P2 in the pressure relaxation space 50 is set to be substantially equal to or lower than the atmospheric pressure lower than the pressure P1 in the furnace pressure space 30, the gas supplied to the working pressure applying space 40 is However, it does not reach the in-furnace pressure space 30 higher than the pressure relaxation space 50. Therefore, even if the blade member is operated with gas, the gas can be prevented from flowing into the drawing furnace, so that the gas flow in the drawing furnace is stabilized.
  • the controller 20 when the controller 20 outputs a drive signal to the gas discharge unit 22, the gas accumulated in each working pressure applying space 40 is supplied to the supply / discharge port 12a described in FIG. 3A and the supply / discharge port 12b described in FIG. 3B. Through the casing 11.
  • the working pressure applying space 40 is depressurized to a negative pressure atmosphere (pressure P4: for example, ⁇ 1000 Pa to ⁇ 5000 Pa ⁇ pressure P1 in the furnace pressure space 30), and the working pressure applying space 40 and the furnace pressure space are reduced.
  • the blade members 14 and 15 are moved away from the side surface of the glass base material by the pressure difference with the pressure space 30, and the blade members 14 and 15 are separated from the side surface of the glass base material.
  • the pressure P2 in the pressure relaxation space 50 is set to be substantially equal to or lower than the atmospheric pressure, even if the working pressure applying space 40 changes from the positive pressure to the negative pressure, the pressure relaxation space 50 is leveled. It is difficult to affect the pressure P1 in the furnace pressure space 30. Therefore, even if the blade member is operated with gas, it is possible to suppress the pressure fluctuation in the drawing furnace.
  • a gas for example, air
  • a gas containing at least 0.1% of moisture or oxygen is included. It can also be used.
  • a gas containing moisture and oxygen the sliding surfaces of the blade members 14 and 15 and the guide member 17 in the guide member 17 are arranged in an atmosphere space containing at least 0.1% or more of moisture or oxygen.
  • the bonding between carbons becomes strong in a high-temperature inert gas atmosphere free of moisture and oxygen.
  • the slidability is maintained in a deteriorated state.
  • the inside of the housing is made into an atmosphere containing moisture (non-dry atmosphere) or an atmosphere containing oxygen, carbon bonds with water molecules or oxygen molecules, and the bonds between the carbons do not become strong, and the guide member
  • the slidability of the blade member can be maintained satisfactorily. That is, if the atmosphere contains moisture or oxygen, the self-lubricating property of carbon is not lost, so that an increase in the friction coefficient can be suppressed.
  • the oxide film is removed in an inert gas atmosphere, so that the slidability deteriorates.
  • the sliding surface is an atmosphere containing oxygen, the oxide film is removed. Therefore, the slidability of the blade member can be maintained satisfactorily.
  • the sliding surface is Since it is difficult for friction to increase in a dry state after being cleaned and polished, the slidability of the blade member can be maintained well.
  • the gas supplied from the gas supply unit 21 to the working pressure applying space 40 does not easily reach the drawing furnace with the above-described configuration, the gas contains water or oxygen as described above in an amount of 0.1%.
  • a gas containing 1% or more for example, air
  • a gas different from the in-furnace gas for example, argon gas
  • an inert gas different from argon gas for example, an inert gas different from argon gas
  • the airtight capability during drawing can be maintained.
  • the slidability of the blade member can be maintained satisfactorily when the glass base material is inserted or taken out, the glass base material or the seal structure can be prevented from being damaged without being caught.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the blade member.
  • the blade member 114 is a composite material in which the material of the front portion 114g that contacts the glass base material and the material of the rear portion 114h that slides with respect to the guide member are changed. It may be configured. In this case, the side surface of the rear portion 114h corresponds to the sliding surface of the present invention.
  • the above-described carbon, quartz glass, SiC coated carbon, or the like is adopted as the material of the front portion 114g, while the material of the rear portion 114h is boron nitride (BN) in addition to the above-described carbon.
  • BN boron nitride
  • a material different from the front portion 114g such as stainless steel or molybdenum disulfide (MoS2), can also be used.
  • a metal having an oxide film, a metal having various coatings such as a fluorine coat, gold plating, a chromium nitride coat, and a DLC coat, or quartz glass may be employed.
  • a material that does not have any problem even if it comes into contact with a glass base material such as carbon or quartz is selected as the material that comes into contact with the base material (there is no deterioration in strength or disconnection). From various materials, a material that is less susceptible to friction can be selected.
  • SYMBOLS 1 Optical fiber drawing furnace, 2 ... Furnace housing, 2a ... Upper end opening part, 2b ... Lower end opening part, 3 ... Furnace core tube, 4 ... Heater, 5 ... Optical fiber glass preform, 5a ... Lower end part, 5b: optical fiber, 6: support rod, 7: heat insulating material, 10: seal structure, 11: housing, 11a, 11b ... opening, 12a, 12b ... supply / discharge port, 13 ... opening, 14, 15 ... blade member , 14a, 15a ... tip part, 14b, 15b ... outer peripheral surface part, 14c, 15c ... rear end part, 17 ... guide member, 17a ...

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Abstract

光ファイバ用線引炉の上端開口部と該上端開口部から挿入される光ファイバ用ガラス母材との間の隙間を塞ぐための光ファイバ用線引炉のシール構造であって、前記光ファイバ用ガラス母材の周方向側面に当接するように設けたブレード部材と、該ブレード部材を収容し、該ブレード部材を移動自在に支持するガイド部材と、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる押引作用機構と、を備え、前記上端開口部に連通する炉内圧力空間と、前記ガイド部材の内部空間に設けられ、前記押引作用機構に用いるガスを溜める作動圧力付与空間と、前記炉内圧力空間と前記作動圧力付与空間との間に設けられ、各々の空間及び炉外と連通する圧力緩和空間と、を有する、光ファイバ用線引炉のシール構造。

Description

光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法
　本発明は、光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法に関する。
　本出願は、２０１６年８月２３日出願の日本出願第２０１６－１６２７３３に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１，２には、線引炉の上端開口部とガラス母材との隙間を塞ぐためのシール構造の技術が開示されている。
日本国特開２０１２－１０６９１５号公報 日本国特開２０１４－１５２０８３号公報
　本発明の一態様に係る光ファイバ用線引炉のシール構造は、光ファイバ用線引炉の上端開口部と該上端開口部から挿入される光ファイバ用ガラス母材との間の隙間を塞ぐための光ファイバ用線引炉のシール構造であって、前記光ファイバ用ガラス母材の周方向側面に当接するように設けたブレード部材と、該ブレード部材を収容し、該ブレード部材を移動自在に支持するガイド部材と、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる押引作用機構と、を備え、前記上端開口部に連通する炉内圧力空間と、前記ガイド部材の内部空間に設けられ、前記押引作用機構に用いるガスを溜める作動圧力付与空間と、前記炉内圧力空間と前記作動圧力付与空間との間に設けられ、各々の空間及び炉外と連通する圧力緩和空間と、を有する。
[本開示が解決しようとする課題]
　ところで、上記特許文献２のように、筐体の内部空間にガスを供給したり、この内部空間からガスを排出する場合、この内部空間の圧力変動が線引炉内の圧力変動を招くことがあり、その場合、光ファイバの品質に影響を与える。また、この内部空間に供給されたガスが線引炉内で使用するガス（炉内ガスともいう）とは異なる種類の場合、この内部空間に供給されたガスが線引炉内に入り込むと、線引炉内のガス流れが乱れるため、やはり光ファイバの品質に影響を与える場合がある。
　本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、ガスでブレード部材を動作させる場合に、線引炉内のガス流れの乱れや圧力変動を抑制できる光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
[本開示の効果]
　上記によれば、線引炉内のガス流れの乱れや圧力変動を抑制することができる。
本発明の一実施形態による光ファイバ用線引炉の概略を説明する図である。 シール構造の一例を示す図である。 図２のブレード部材およびガイド部材を説明する図である。 図２のブレード部材およびガイド部材を説明する図である。 図２のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。 ブレード部材の他の例を示す図である。
［本発明の実施形態の説明］
　最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
　本発明の一態様に係る光ファイバ用線引炉のシール構造は、（１）光ファイバ用線引炉の上端開口部と該上端開口部から挿入される光ファイバ用ガラス母材との間の隙間を塞ぐための光ファイバ用線引炉のシール構造であって、前記光ファイバ用ガラス母材の周方向側面に当接するように設けたブレード部材と、該ブレード部材を収容し、該ブレード部材を移動自在に支持するガイド部材と、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる押引作用機構と、を備え、前記上端開口部に連通する炉内圧力空間と、前記ガイド部材の内部空間に設けられ、前記押引作用機構に用いるガスを溜める作動圧力付与空間と、前記炉内圧力空間と前記作動圧力付与空間との間に設けられ、各々の空間及び炉外と連通する圧力緩和空間と、を有する。上端開口部に連通する炉内圧力空間と作動圧力付与空間との間に圧力緩和空間を設けたので、作動圧力付与空間が炉内圧力空間に対し陽圧や陰圧に変化しても、圧力緩和空間が緩衝領域となり、炉内圧力空間の圧力に影響しない。よって、ガスでブレード部材を動作させる場合でも、線引炉内の圧力変動を抑えることができる。
（２）前記炉内圧力空間の圧力をＰ１、前記圧力緩和空間の圧力をＰ２としたとき、Ｐ１＞Ｐ２に設定される。上端開口部に連通する炉内圧力空間と作動圧力付与空間との間に圧力緩和空間を設け、圧力緩和空間の圧力を炉内圧力空間の圧力より低くしたので、光ファイバを線引きする際に作動圧力付与空間に供給されたガスは、炉内圧力空間には到達しにくく、圧力緩和空間から炉外に排出される。また、作動圧力付与空間が炉内圧力空間に対し陽圧や陰圧に変化しても、圧力緩和空間が緩衝領域となるので、炉内圧力空間の圧力に影響しない。よって、ガスでブレード部材を動作させる場合でも、線引炉内のガス流れの乱れや圧力変動を抑えることができる。
（３）前記押引作用機構は、前記ガイド部材の内部空間へのガスの供給と該内部空間からのガスの排出とによって、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる。これにより、ガスを用いて、ブレード部材がガラス母材の径方向に容易に移動できる。
（４）前記ガイド部材の内部空間に供給されるガスは、少なくとも水分あるいは酸素を０．１％以上含むガスである。ブレード部材やガイド部材として、カーボンや金属、石英ガラスを用いた場合、その周囲を水分や酸素を含む雰囲気とすることにより、摩擦係数の増加を抑えてガイド部材に対するブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。
　（５）前記ブレード部材を収容すると共に、前記ブレード部材を摺動自在に支持するガイド部材を収容した筐体と、をさらに備え、該筐体内における前記ブレード部材と前記ガイド部材との摺動面の少なくとも一部または全部が、少なくとも水分あるいは酸素を０．１％以上含む雰囲気の空間にある。筐体内を、水分を含む雰囲気あるいは酸素を含む雰囲気にすることにより、摩擦係数の増加を抑えてガイド部材に対するブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。
（６）前記水分あるいは酸素を含む雰囲気が大気雰囲気である。筐体内を大気雰囲気（酸素が２１％、湿度０．１～８０％程度の空気からなる雰囲気）にすれば、水分を含む雰囲気あるいは酸素を含む雰囲気の空間を容易に形成可能になる。
（７）前記光ファイバ用線引炉内の圧力が、前記筐体内の圧力よりも高い。線引炉内を筐体内よりも陽圧にし、筐体内の水分や酸素が線引炉内に入り込むのを防止できる。
（８）前記ブレード部材あるいは前記ガイド部材の少なくとも一方がカーボンで形成されている。筐体内を、水分を含む雰囲気あるいは酸素を含む雰囲気にすることにより、いずれかの部材にカーボンが用いられたとしても、高温下でカーボンの自己潤滑性が失われないので、摩擦係数の増加を抑制できる。
（９）前記ブレード部材あるいは前記ガイド部材の少なくとも一方が金属で形成されている。筐体内を、水分を含む雰囲気あるいは酸素を含む雰囲気にすることにより、いずれかの部材に金属が用いられたとしても、表面の酸化膜を維持できるため、摩擦係数の増加を抑制できる。
（１０）前記金属として、ステンレス、二硫化モリブデン、フッ素コート金属、金メッキ金属、窒化クロムコート金属、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コート金属の何れかを含むとよい。
（１１）前記ブレード部材あるいは前記ガイド部材の少なくとも一方が石英ガラスで形成されている。筐体内を、水分を含む雰囲気あるいは酸素を含む雰囲気にすることにより、いずれかの部材に石英ガラスが用いられたとしても、石英ガラス表面を清浄な状態にしないことで、摩擦係数の増加を抑制できる。
（１２）前記ブレード部材は、複数の材質からなる。ブレード部材を複数の材質から構成し、ガラス母材に当接する前方部の材料と、ガイド部材に対して摺動する後方部の材料とを変えることにより、前方部をガラスに接触しても問題ない材料（カーボン、石英ガラス）とし、後方部をその他の材料（金属など）にすることができる。
（１３）前記ガイド部材は水冷される。水冷することで、ガイド部材に使用するカーボンや金属が、熱により劣化するのを抑制することができる。
（１４）本発明の一態様に係る光ファイバの製造方法は、上記いずれかの光ファイバ用線引炉のシール構造を用いて光ファイバを線引きする。上述のシール構造を用いているため、ガスでブレード部材を動作させる場合、線引炉内の圧力変動を抑えることができ、光ファイバのガラス径変動や断線が発生し難くなる。また、上述のシール構造を用いているため、線引き中の気密能力を維持することができる。また、ガラス母材の挿入時や取出し時におけるガラス母材やシール構造の破損も防止できる。
［本発明の実施形態の詳細］
　以下、添付図面を参照しながら、本発明による光ファイバ用線引炉のシール構造、光ファイバの製造方法の好適な実施の形態について説明する。なお、以下ではヒータにより炉心管を加熱する抵抗炉を例に説明するが、コイルに高周波電源を印加し、炉心管を誘導加熱する誘導炉にも、本発明は適用可能である。また、ガラス母材の吊り下げ機構や、断熱材の構成なども、下記で説明するのは一例であり、これに限定されるものではない。
　図１は、本発明の一実施形態による光ファイバ用線引炉の概略を説明する図である。線引炉１は、炉筐体２と、炉心管３と、加熱源（ヒータ）４と、シール構造１０とを備えている。炉筐体２は、上端開口部２ａと下端開口部２ｂを有し、例えば、ステンレス鋼で形成されている。炉心管３は、炉筐体２の中央部に円筒状で形成され、上端開口部２ａと連通している。炉心管３はカーボン製であり、この炉心管３内には、ガラス母材５が上端開口部２ａからシール構造１０でシールされた状態で挿入される。
　炉筐体２内には、ヒータ４が炉心管３を囲むように配置され、断熱材７がヒータ４の外側を覆うように収納されている。ヒータ４は、炉心管３の内部に挿入されたガラス母材５を加熱溶融し、その下端部５ａから溶融縮径された光ファイバ５ｂを垂下させる。ガラス母材５は、別途設けた移動機構により線引方向（下側方向）に移動可能であり、ガラス母材５の上側には、ガラス母材５を吊り下げて支持するための支持棒６が連結されている。また、線引炉１には不活性ガス等による炉内ガスの供給機構（図示省略）が設けられ、炉心管３内やヒータ４の周りに、酸化や劣化防止のための不活性ガス等を供給可能である。
　なお、図１では、炉心管３の内壁の上端部がそのまま上端開口部２ａ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３の内径ｄよりさらに狭い上端開口部となる上蓋を炉心管３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、この狭い上端開口部とガラス母材５との間に生じる隙間となる。また、ガラス母材５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非円が存在してもよく、また楕円形などであってもよい。また、上端開口部２ａの断面は円形としておけばよいが、この精度は問わない。
　本発明の一実施形態は、線引炉１の上端開口部２ａと上端開口部２ａから挿入されたガラス母材５の外周との間の隙間Ｓを塞ぐためのシール構造１０を対象とするものであり、特に、上端開口部２ａに設けたシール構造１０によって炉外の外気を巻き込まないようにしながら、線引炉内のガラス母材５をヒータ４により加熱している。
　以下、図２～図４を参照して第１実施形態に係るシール構造の一例を説明する。図２はシール構造の一例を示す図、図３Ａ及び図３Ｂは図２のブレード部材およびガイド部材を説明する図であり、図４は図２のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。
　シール構造１０は、耐熱性を持った複数のブレード部材１４，１５と、これらブレード部材１４，１５を収容し、ブレード部材１４，１５を直線的にスライド移動させるためのガイド部材１７と、ガイド部材１７を収容する筐体１１と、ブレード部材１４，１５を、圧力差を利用して内方に押し付けたり、外方に引っ張ったりする作用を有した機構（以下、押引作用機構という）とを備えている。
　図２に示すように、筐体１１は、同心の貫通孔を有した円盤状の部材であり、図２の一部を拡大した図３Ａに示すように、ブレード部材１５を挿通させるための開口１１ｂや、図３Ａよりも奥の断面図である図３Ｂに示すように、ブレード部材１４を挿通させるための開口１１ａが、筐体１１の内周面上に、例えば互い違いに設けられている。なお、開口１１ａ，１１ｂは、小さいほど炉内のガスは漏れにくく、好ましい。また、筐体１１は、例えばステンレス鋼で形成され、ブレード部材１４，１５を例えば４００℃以下（カーボン製のブレード部材の場合には３００℃以下にすることが好ましい）となるように冷却する機構（例えば水冷方式）を有することもできる。
　ブレード部材１４，１５は、筐体１１の中心軸に対して、それぞれ放射状に延びて筐体１１内に設置され、ブレード部材１４は筐体１１の内周面に沿って等間隔で複数設けられ、ブレード部材１５も筐体１１の内周面に沿って等間隔で複数設けられている。ブレード部材１４，１５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であり、上下２段で互い違いに配されている。
　また、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ブレード部材１４，１５は、筐体１１から突出してガラス母材の側面に当接可能な先端部１４ａ，１５ａ、筐体１１内でガイド部材１７に接触して摺動する側面４面の外周面部１４ｂ，１５ｂ、後述の作動圧力付与空間４０に配される後端部１４ｃ，１５ｃで構成されている。
　先端部１４ａ，１５ａは、ガラス母材の側面に当接した際に、ガラス母材との隙間を可能な限り小さくする必要がある。このため、先端部１４ａ，１５ａの先端は、ガラス母材の半径として想定される最大値（使用されるガラス母材の最大径）に合うような曲率を持つ円弧形状にしておくことが好ましい。
　先端部１４ａ，１５ａがガラス母材の側面に当接した際に、先端部１４ａと先端部１５ａとの間は、上下方向に隙間が生じないようにし、さらに、隣接する先端部１４ａで生じる隙間を先端部１５ａで埋めて、隣接する先端部１５ａで生じる隙間を先端部１４ａで埋めている。これにより、図１の隙間Ｓを塞ぎ、外気を炉内に巻き込まないようにシールすることができる。
　ブレード部材１４，１５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、やわらかい素材であるためガラス母材を傷付ける心配もない。特に、本例のブレード部材１４，１５には、ショア硬度１００以下の軟質のカーボンを採用することが好ましい。また、カーボンは、プレス成型や削り出しなどにより容易に成型することができる点でも好ましい。
　また、ブレード部材１４，１５の材料としては、カーボンの他に、例えば、石英ガラス、ＳｉＣコートカーボンなどを採用することもできる。他の硬質の材料を用いた場合でも、例えば、先端部分のみだけでも軟質のカーボンを使用することで、ガラス母材を傷付けないようにすることは可能である。
　なお、上述したブレード部材１４，１５の幅や枚数は、使用するガラス母材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。
　ガイド部材１７は、例えばブレード部材１４，１５の外周面部１４ｂ，１５ｂを挿通させる筒状に形成され、例えば筐体１１の底面に設置されている。詳しくは、ガイド部材１７は、図３Ｂに示すように、作動圧力付与空間４０を区画する摺動面１７ｃを４面有し、この摺動面１７ｃがブレード部材１４の外周面部１４ｂに周囲から当接可能に構成されている。また、図３Ａに示すように、摺動面１７ｃよりも低い位置の作動圧力付与空間４０を区画する摺動面１７ｂも４面有し、この摺動面１７ｂがブレード部材１５の外周面部１５ｂに周囲から当接可能に構成されている。
　ガイド部材１７の材料もカーボンであることが好ましいが、窒化ボロン（ＢＮ）や、金属の場合にはステンレス、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などの金属を採用することもできる。あるいは、酸化膜を有した金属、フッ素コートや金メッキ、窒化クロムコート、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コートなどの各種コーティングを施した金属、若しくは石英ガラスなどを採用してもよい。なお、ガイド部材１７も、筐体と同様に、カーボン製のブレード部材の酸化劣化などを防止するための冷却する機構（例えば水冷方式）を有してもよい。
　図３Ａ及び図３Ｂに示すように、筐体１１には、ガイド部材１７内の作動圧力付与空間４０と筐体１１の外部とを接続し、外部から空気を導入する給排ポート１２ａ，１２ｂが設けられ、図２に示したガス供給部２１からのガスを作動圧力付与空間４０に溜めることができる。また、作動圧力付与空間４０に溜まったガスは、給排ポート１２ａ，１２ｂを介して図２に示したガス排出部２２から排出する（吸い出す）ことも可能である。ガス供給部２１やガス排出部２２はコントローラ２０に電気的に接続されていることが好ましい。なお、コントローラ２０、ガス供給部２１やガス排出部２２が本発明の押引作用機構に相当する。
　なお、上記押引作用機構は、複数のブレード部材１４，１５を個別にガラス母材の径方向（より正確には筐体１１の径方向）に押圧でき、ブレード部材１４，１５の先端部１４ａ，１５ａをガラス母材の側面に当接させる。この押圧力はガラス母材の下降を阻害しない程度に弱いものである。
　ところで、図２に示すように、ガラス母材５の径方向外側であって、筐体１１の内周面の径方向内側のうち、ブレード部材１４，１５の下側には、ブレード部材１４，１５がガラス母材５の側面に当接した際、図１で説明した上端開口部２ａに連通する炉内圧力空間３０が設けられる。炉内圧力空間３０の圧力Ｐ１は、線引炉内の圧力とほぼ等しくなるため、大気圧よりも高い状態を維持する必要がある。
　一方、この炉内圧力空間３０とガイド部材１７内の作動圧力付与空間４０との間には、圧力緩和空間５０が設けられている。
　具体的には、圧力緩和空間５０は、例えば筐体１１内であってガイド部材１７外に設けられており、図３で説明した筐体１１の開口１１ａ，１１ｂとブレード部材１４，１５との隙間を介して炉内圧力空間３０に連通すると共に、ガイド部材１７の摺動面１７ｂ，１７ｃとブレード部材１４，１５との隙間を介して作動圧力付与空間４０に連通している。
　ガイド部材１７には、図３Ｂ、図４に示すように、例えばブレード部材１４の下方でガイド部材１７を略水平方向に貫通した連通路１７ａが設けられている。さらに、筐体１１には、図３Ｂに示すように、連通路１７ａと筐体１１の外部（大気圧雰囲気）とを接続する開口部１３が設けられている。このため、圧力緩和空間５０の圧力Ｐ２は略大気圧に設定することができる。
　なお、この開口部１３にもガス排出部を設置し、圧力緩和空間に溜まったガスを筐体外に排出（吸い出す）することも可能であり、Ｐ２を略大気圧以下に設定することもできる。
　また、ガイド部材１７がブレード部材１５の下方にも連通路を有し、筐体がこの連通路と筐体外とを接続する開口部を有してもよい。
　作業者からの指示などに基づき、図２で説明したコントローラ２０がガス供給部２１に駆動信号を出力すると、ガスが図３Ａで説明した給排ポート１２ａや図３Ｂで説明した給排ポート１２ｂを介して各作動圧力付与空間４０に供給される。作動圧力付与空間４０は、加圧されて炉内圧力空間に対し陽圧の雰囲気（圧力Ｐ３：例えば＋１０００Ｐａ～＋５０００Ｐａ＞炉内圧力空間３０の圧力Ｐ１）となり、作動圧力付与空間４０と炉内圧力空間３０との圧力差でブレード部材１４，１５をガラス母材の側面に近づくように移動させ、ブレード部材１４，１５をガラス母材の側面に当接させる。
　線引きの進行によりガラス母材５が図２に矢印で示すように下降し、ガラス母材５の外径が、例えば、φ１からφ２（＞φ１）まで増加した場合、ブレード部材１４，１５はガラス母材５の側面に当接し続ける。逆にガラス母材５の外径が減少した場合にも、作動圧力付与空間４０のガスの押圧力により、ブレード部材１４，１５はガラス母材５の側面に当接する。
　この場合、圧力緩和空間５０の圧力Ｐ２は、炉内圧力空間３０の圧力Ｐ１よりも低い略大気圧以下に設定されているので、作動圧力付与空間４０に供給されたガスは、圧力緩和空間５０には到達しても、圧力緩和空間５０よりも高圧の炉内圧力空間３０には到達しない。よって、ガスでブレード部材を動作させても、そのガスが線引炉内に流れることを抑制できるので、線引炉内のガス流れが安定する。
　これに対し、コントローラ２０がガス排出部２２に駆動信号を出力すると、各作動圧力付与空間４０に溜まっていたガスが図３Ａで説明した給排ポート１２ａや図３Ｂで説明した給排ポート１２ｂを介して筐体１１外に排出される。作動圧力付与空間４０は、減圧されて炉内圧力空間に対し陰圧の雰囲気（圧力Ｐ４：例えば－１０００Ｐａ～－５０００Ｐａ＜炉内圧力空間３０の圧力Ｐ１）となり、作動圧力付与空間４０と炉内圧力空間３０との圧力差でブレード部材１４，１５をガラス母材の側面から離れるように移動させ、ブレード部材１４，１５をガラス母材の側面から離す。
　この場合も、圧力緩和空間５０の圧力Ｐ２が略大気圧以下に設定されているので、作動圧力付与空間４０が上記の陽圧から陰圧に変化しても、圧力緩和空間５０で均されて炉内圧力空間３０の圧力Ｐ１に影響しにくい。よって、ガスでブレード部材を動作させても、線引炉内の圧力変動が生じるのを抑制することができる。
　ここで、上記ガス供給部２１から作動圧力付与空間４０に供給されるガスは、線引炉内に流れ込むことを抑制できるので、少なくとも水分あるいは酸素を０．１％以上含むガス（例えば空気）を使用することもできる。水分や酸素を含むガスを使用することで、ガイド部材１７内におけるブレード部材１４，１５とガイド部材１７との摺動面は、少なくとも水分あるいは酸素を０．１％以上含む雰囲気の空間に配置される。
　カーボンのブレード部材とガイド部材を使用した場合、水分や酸素が無い高温の不活性ガス雰囲気ではカーボン同士の結合が強固になってしまうため、摺動性が悪化し、その後、室温に下がっても摺動性は悪化した状態が維持される。しかし、筐体内を、水分を含む雰囲気（乾燥していない雰囲気）や酸素を含む雰囲気にすれば、カーボンが水分子または酸素分子と結合し、カーボン同士の結合が強固にならず、ガイド部材に対するブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。すなわち、水分や酸素を含む雰囲気にすれば、カーボンの自己潤滑性が失われないので、摩擦係数の増加を抑制できる。
　なお、水分や酸素が無い高温の不活性ガス雰囲気となる箇所では、部材同士を接触させないことが好ましく、例えば線引炉内の雰囲気に近い、筐体１１とブレード部材１４，１５との間には若干の隙間を空け、接触しないようにしておくことが好ましい。
　また、金属をガイド部材に用いた場合、不活性ガス雰囲気では酸化膜が除去されるため、摺動性が悪化するが、摺動面を、酸素を含む雰囲気にすれば、酸化膜が除去されるのを抑制できるので、ブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。
　また、例えば、石英ガラスのブレード部材、またはガイド部材を使用した場合、筐体１１内または作動圧力付与空間４０内を、水分を含む雰囲気（乾燥していない雰囲気）にすれば、摺動面には洗浄研磨された乾燥状態で大きくなる摩擦が生じにくいので、ブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。
　さらに、ブレード部材にカーボンを用い、ガイド部材にカーボン以外の材料を用いた場合など、それぞれの部材として上記した材料を組み合わせた場合も、同様に、筐体内を水分あるいは酸素を含む雰囲気にすれば、摺動面において摩擦係数の増加が生じにくくなり、ブレード部材の摺動性を良好に維持することができる。
　そして、上述のシール構造を用いた光ファイバの製造方法によれば、ガスでブレード部材を動作させる場合、線引炉内の圧力変動を抑えることができ、光ファイバのガラス径変動や断線が発生し難くなる。
　なお、上記の構成により、ガス供給部２１から作動圧力付与空間４０に供給されたガスは線引炉内に到達し難くなることから、当該ガスは、上記したような、水分あるいは酸素を０．１％以上含むガス（例えば空気）を用いてもよく、炉内ガス（例えばアルゴンガス）と異なるガス（例えばアルゴンガスとは異種の不活性ガス）を用いてもよい。
　そして、摩擦係数の増加を抑制したシール構造を用いた光ファイバの製造方法によれば、線引き中の気密能力を維持することができる。また、ガラス母材の挿入時や取出し時には、ブレード部材の摺動性を良好に維持できるため、ガラス母材が引っ掛かることなく、ガラス母材やシール構造の破損も防止できる。
　図５は、ブレード部材の他の例を示す図である。ブレード部材１１４の例を挙げて説明すると、ブレード部材１１４は、ガラス母材に当接する前方部１１４ｇの材料と、ガイド部材に対して摺動する後方部１１４ｈの材料とを変更した、複合材料で構成してもよい。なお、この場合、後方部１１４ｈの側面が本発明の摺動面に相当する。
　具体的には、前方部１１４ｇの材料には、上述したカーボン、石英ガラス、ＳｉＣコートカーボンなどを採用するのに対し、後方部１１４ｈの材料としては、上述したカーボンの他に、窒化ボロン（ＢＮ）、金属の場合にはステンレスや二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）など、前方部１１４ｇとは異なる材料を採用することもできる。あるいは、酸化膜を有した金属、フッ素コートや金メッキ、窒化クロムコート、ＤＬＣコートなどの各種コーティングを施した金属、若しくは石英ガラスなどを採用してもよい。このような構成にすることで、母材と接触する材質をカーボンや石英などのガラス母材に接触しても問題ない（強度劣化や断線が生じない）材質を選定し、摺動面については、色々な材質の中から、より摩擦が生じにくい材質を選定することができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１…光ファイバ用線引炉、２…炉筐体、２ａ…上端開口部、２ｂ…下端開口部、３…炉心管、４…ヒータ、５…光ファイバ用ガラス母材、５ａ…下端部、５ｂ…光ファイバ、６…支持棒、７…断熱材、１０…シール構造、１１…筐体、１１ａ，１１ｂ…開口、１２ａ，１２ｂ…給排ポート、１３…開口部、１４，１５…ブレード部材、１４ａ，１５ａ…先端部、１４ｂ，１５ｂ…外周面部、１４ｃ，１５ｃ…後端部、１７…ガイド部材、１７ａ…連通路、１７ｂ，１７ｃ…摺動面、２０…コントローラ、２１…ガス供給部、２２…ガス排出部、３０…炉内圧力空間、４０…作動圧力付与空間、５０…圧力緩和空間、１１４…ブレード部材、１１４ｇ…前方部、１１４ｈ…後方部、
 

Claims (14)

  1. 　光ファイバ用線引炉の上端開口部と該上端開口部から挿入される光ファイバ用ガラス母材との間の隙間を塞ぐための光ファイバ用線引炉のシール構造であって、
    　前記光ファイバ用ガラス母材の周方向側面に当接するように設けたブレード部材と、
    　該ブレード部材を収容し、該ブレード部材を移動自在に支持するガイド部材と、
    　前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる押引作用機構と、を備え、
    　前記上端開口部に連通する炉内圧力空間と、
    前記ガイド部材の内部空間に設けられ、前記押引作用機構に用いるガスを溜める作動圧力付与空間と、
    　前記炉内圧力空間と前記作動圧力付与空間との間に設けられ、各々の空間及び炉外と連通する圧力緩和空間と、
    　を有する、光ファイバ用線引炉のシール構造。
  2. 　前記炉内圧力空間の圧力をＰ１、前記圧力緩和空間の圧力をＰ２としたとき、Ｐ１＞Ｐ２に設定される、請求項１に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  3. 　前記押引作用機構は、前記ガイド部材の内部空間へのガスの供給と該内部空間からのガスの排出とによって、前記ブレード部材を前記光ファイバ用ガラス母材の径方向に移動させる、請求項１または２に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  4. 　前記ガイド部材の内部空間に供給されるガスは、少なくとも水分あるいは酸素を０．１％以上含むガスである、請求項１～３のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  5. 　前記ブレード部材を収容すると共に、前記ブレード部材を摺動自在に支持するガイド部材を収容した筐体と、をさらに備え、
    　該筐体内における前記ブレード部材と前記ガイド部材との摺動面の少なくとも一部または全部が、少なくとも水分あるいは酸素を０．１％以上含む雰囲気の空間にある、請求項１～４のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  6. 　前記水分あるいは酸素を含む雰囲気が大気雰囲気である、請求項５に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  7. 　前記光ファイバ用線引炉内の圧力が、前記筐体内の圧力よりも高い、請求項５または６に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  8. 　前記ブレード部材あるいは前記ガイド部材の少なくとも一方がカーボンで形成されている、請求項５～７のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  9. 　前記ブレード部材あるいは前記ガイド部材の少なくとも一方が金属で形成されている、請求項５～７のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  10. 　前記金属は、ステンレス、二硫化モリブデン、フッ素コート金属、金メッキ金属、窒化クロムコート金属、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コート金属の何れかを含む、請求項９に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  11. 　前記ブレード部材あるいは前記ガイド部材の少なくとも一方が石英ガラスで形成されている、請求項５～７のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  12. 　前記ブレード部材は、複数の材質からなる、請求項８～１１のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  13. 　前記ガイド部材は水冷される、請求項５～１２のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
  14. 　請求項１～１３のいずれか１項に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造を用いて光ファイバを線引きする、光ファイバの製造方法。
     
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