專利名稱：光纖用母材的質量保持方法和保管裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖用母材的質量保持方法和保管裝置，上述質量保持方法是，在將光纖用母材加熱、溶融并拉絲之前，抑制塵埃等異物附著在該光纖母材上。上述光纖用母材的保管裝置用于保管拉絲工序前的光纖用母材。
制成的光纖的拉伸強度，例如要求為5kgf以上。因此，例如1kgf以下的低拉伸強度的光纖，在光纖拉絲后進行的篩選試驗工序中會破斷。
因此，如果在篩選試驗工序中光纖的破斷頻度高，則在篩選試驗后得到的光纖長度(非破斷長)短。
該光纖的非破斷長度短的原因、即制造出低拉伸強度光纖的原因是，例如是由于存在于光纖內部的異物、附著在光纖表面的異物或者樹脂的覆蓋不良等引起的，尤其是，附著在光纖表面的異物是主要原因。
拉絲前的預制棒是高純度的玻璃，其電絕緣性非常高。預制棒通常是保管在潔凈室內，但是即使是潔凈室也存在著塵埃，該塵埃與預制棒接觸時，在預制棒表面產(chǎn)生靜電，接觸著的塵埃就附著在預制棒上，在潔凈室內的保管時間越長，塵埃附著量就越增加。
附著了塵埃的預制棒，在附著著塵埃的狀態(tài)被運到拉絲用加熱爐內，被高溫加熱而溶融，再被拉成絲。
因此，被拉成絲的光纖表面附著著異物，或者容易形成以該異物為核的結晶，這些異物和結晶等在篩選試驗中成為光纖破斷的原因。
為了解決該問題，日本特開昭60-215543號公報揭示的方法是，在預制棒的拉絲工序中，在拉絲前將離子風吹噴到預制棒上。日本特開昭60-215543號公報揭示的技術中，在加熱爐爐心管中設置氣體導入管，通過該氣體導入管將離子風吹到垂吊著的預制棒的上部。
但是，該技術中，在制成了預制棒后，在異物附著在該預制棒的環(huán)境下長期保管時，不能得到所要求的效果。即，把附著著異物的預制棒導入加熱爐后，即使向預制棒的表面吹噴離子風，也不能將異物充分除去。
另外，由于從加熱爐爐心管的下部到上部，將氬等惰性氣體導入加熱爐爐心管內，所以，被離子風除去了的異物在加熱爐爐心管內浮游，會再次附著在預制棒上。
另外，加熱爐的構造比較復雜，在該加熱爐內設置離子風的氣體導入管時，在構造上有很多制約，也提高了設備成本。
另外，本發(fā)明的目的是提供一種光纖用母材的保管裝置，該裝置能抑制因異物附著在光纖母材表面而引起的、在拉絲后的篩選試驗中光纖的破斷，延長光纖的非破斷長度。
根據(jù)本發(fā)明的第1觀點，提供的光纖用母材的質量保持方法，是在形成了光纖用母材后，導入拉絲用加熱爐之前，把該光纖用母材保持在離子化的氣體中。
把上述光纖用母材保持在離子化氣體中的工序，是在保管工序和運送工序中進行的，上述保管工序是將上述光纖用母材保管在預定的保管場所內，上述運送工序是將上述光纖用母材從上述保管場所運送到上述加熱爐。
上述第1觀點的發(fā)明中，可將凈化空氣離子化后吹噴到上述光纖用母材上。
另外，最好將約等量的正、負離子化空氣吹噴到上述光纖用母材上。
另外，可朝著垂吊著的上述光纖用母材，從其上部到下部吹噴離子化的凈化空氣。
另外，可以一邊使上述光纖用母材相對旋轉，一邊吹噴離子化凈化空氣。
在上述凈化空氣中也可以混入非活性氣體。
在上述第1觀點的發(fā)明中，可以將上述光纖用母材保持在具有2塊放電電極的離子發(fā)生裝置的2塊放電電極間。
在上述第1觀點的發(fā)明中，可以在上述放電電極板之間，產(chǎn)生約等量的正、負離子化空氣。
在上述運送工序中，在上述光纖用母材向上述加熱爐運送的路徑上，可以配置具有2塊放電電極的離子發(fā)生裝置，使上述光纖用母材通過上述2塊放電電極間。
根據(jù)本發(fā)明的第2觀點，提供的光纖用母材的保管裝置，用于保管導入拉絲用加熱爐前的光纖用母材，其特征在于，具有收容室和離子化氣體供給機構；上述收容室的內部收容上述光纖用母材；上述離子化氣體供給機構設在上述收容室內，向光纖用母材的周圍供給離子化氣體。
上述第2觀點的發(fā)明中，上述離子化氣體供給機構，將凈化空氣離子化，并吹噴到上述光纖用母材上。
另外，上述離子化氣體供給機構，將約等量的正、負離子化空氣吹噴到上述光纖用母材上。
上述第2觀點的發(fā)明中，上述離子化氣體供給機構，由離子發(fā)生裝置構成，該離子發(fā)生裝置具有將光纖用母材挾在其間的2塊放電電極。
上述離子發(fā)生裝置，可將約等量的空氣正、負離子化。
本發(fā)明的第1和第2觀點中，通過將光纖用母材保持在離子化的氣體中，光纖用母材的表面被電中和。當物體接觸到作為絕緣物的光纖用母材表面時，在絕緣物表面進行電荷交換而帶有正或負電。絕緣物中電荷由于電阻而不容易移動，所以，帶電狀態(tài)持續(xù)，由于靜電塵埃容易被吸引，在光纖用母材的表面容易附著塵埃等異物。而光纖用母材的表面被電中和時，可抑制塵埃等異物的附著。
這樣，在導入拉絲加熱爐之前的預制棒上，極力防止塵埃等異物的附著，用拉絲加熱爐將該預制棒拉絲，制成光纖，這樣制成的光纖，在其后的篩選試驗中，可抑制因異物而引起的光纖的破斷頻度。
圖2是表示光纖用母材保管裝置的實施形態(tài)的構造圖。
圖3是表示光纖用母材保管裝置的另一實施形態(tài)的構造圖。
圖4是說明本發(fā)明之光纖用母材質量保持方法一實施形態(tài)的說明圖。
圖5是說明本發(fā)明之光纖用母材質量保持方法另一實施形態(tài)的說明圖。
圖6是說明光纖制造工序之一例的工序圖。


圖1是本發(fā)明一實施形態(tài)之光纖用母材保管裝置的構造圖。
在說明保管裝置的具體構造前，先參照圖6所示的工序圖說明光纖制造工序的一例。
如圖6所示，先用例如VAD(vaopur-phase axial deposition)法等把由芯和包層構成的光纖用多孔質玻璃母材合成(步驟PR1)。
接著，將該光纖用多孔質玻璃母材脫水燒結，根據(jù)需要將其拉伸成為適合于拉絲的外徑，形成為預制棒(步驟PR2)。
接著，將該預制棒保管在預定的場所(步驟PR3)。該預制棒的保管例如為幾個小時到2天左右。
接著，把被保管裝置保管的預制棒運送到拉絲用加熱爐(步驟PR4)。該保管裝置是采用本實施形態(tài)的光纖用母材保管裝置。
接著，用拉絲加熱爐將該預制棒加熱溶融，用從預制棒前端拉絲的拉絲工序，制成光纖(步驟PR5)。被拉成絲的光纖，在覆蓋樹脂后卷繞在線軸上。
接著，對制成的光纖維進行篩選試驗(步驟PR6)。通過該篩選試驗，分選出滿足所需拉伸強度的光纖。
圖1中，本實施例光纖用母材的保管裝置，具有離子化氣體供給裝置1，該離子化氣體供給裝置1設在作為本發(fā)明收容室(圖未示)的潔凈室內。在潔凈室內保管著預制棒51。
該預制棒51，是在圖6中說明的將光纖用多孔質玻璃母材脫水燒結后立即收容在潔凈室內。由于在脫水燒結后立即收容在潔凈室內，所以，可防止預制棒51的表面帶電，防止塵埃等異物附著。
離子化氣體供給裝置1具有供給凈化空氣的凈化空氣鼓風機2和離子發(fā)生裝置3。該離子發(fā)生裝置3使從凈化空氣鼓風機2供給的空氣交替地帶正負電，使其離子化。離子發(fā)生裝置3的構造是公知技術，其詳細說明從略。
凈化空氣鼓風機2把凈化后的空氣，以預定的空氣量和風速供給到離子發(fā)生裝置3。
離子發(fā)生裝置3，例如在內部具有使空氣正、負離子化的放電電極，通過對這些放電電極施加高電壓，可將略等量的空氣正、負離子化。
在離子發(fā)生裝置3中被離子化后的空氣G，從朝向預制棒51形成的離子發(fā)生裝置3的噴出口3a吹出。
這時，保管在潔凈室內的預制棒51，常時地被均等量的正、負離子化空氣G吹噴。
因此，預制棒51的表面的電被離子化空氣G中和，預制棒51表面的電位幾乎為零。
由于吹出略等量的正、負離子化空氣G，所以，無論預制棒51是帶正電還是帶負電，其帶電都能被中和。
另外，根據(jù)本實施形態(tài)，由于向預制棒51的表面吹噴空氣，所以，能有效地除去附著在預制棒51表面的塵埃。
這樣，保持在光纖用母材保管裝置(潔凈室)內的預制棒51的表面，以幾乎不附著異物的狀態(tài)保存著。
把該狀態(tài)的預制棒51導入拉絲用加熱爐將其加熱溶融，從預制棒51的前端拉絲，制成光纖。這樣，可極力抑制因附著在預制棒51表面的異物引起的光纖的缺陷。
結果，在對制成的光纖施加荷重的篩選試驗中，可抑制光纖的破斷，大幅度延長光纖的非破斷長度。
另外，本實施形態(tài)中，由于常時地向收容著預制棒51的潔凈室內供給離子化空氣G，所以，塵埃等異物也不容易帶電，可提高潔凈室內的凈度。
上述保管裝置中的離子發(fā)生裝置3的空氣量，約為1000 SLM左右，風速為0.5～5m/分。
制成的光纖的非破斷長度是800km以上。
現(xiàn)有技術中，光纖的非破斷長度最大是100km，所以大幅度延長了非破斷長度。
上述實施形態(tài)中，離子化氣體供給裝置1，是將凈化的空氣離子化，但本發(fā)明并不限于此。
例如，也可以在凈化的空氣中混入氮氣、氬氣等容易離子化的隋性氣體，這樣更加容易離子化。
另外，例如如圖2所示，也可以將離子化氣體供給裝置1設在預制棒51的上方，朝下對預制棒51吹出氣體。根據(jù)該構造，可以用小型的離子化氣體供給裝置1高效地中和預制棒51表面的電位，可防止吸附塵埃。
另外，也可以使預制棒51以其長度方向為軸旋轉。根據(jù)該構造，可以均勻地向預制棒51的全面吹噴離子化空氣G，可更加有效地中和預制棒51表面的電位，結果可防止吸附塵埃。第2實施形態(tài)下面參照圖3，說明本發(fā)明光纖用母材保管裝置的另一實施形態(tài)。
圖3是表示光纖用母材保管裝置另一實施形態(tài)的構造圖。
圖3所示的光纖用母材保管裝置具有離子發(fā)生裝置11，該離子發(fā)生裝置11備有分開并行地設在圖未示潔凈室內的2塊放電板11a、11b。
預制棒51以插入在2塊放電板11a、11b之間的狀態(tài)保管著。
放電板11a、11b被施加高電壓后，將放電板11a、11b周圍的空氣分別正、負離子化。
在放電板11a、11b之間存在著基本等量的正、負離子化的空氣。
因此，插入在放電板11a、11b間的預制棒51常時地暴露于離子化空氣中，預制棒51的表面常時地被電中和，預制棒51的表面成為零電位，可抑制異物附著在預制棒51的表面。
如上所述，根據(jù)本實施形態(tài)的光纖用母材保管裝置，由于把備有2塊放電板11a、11b的離子發(fā)生裝置11設置在潔凈室內，所以，可用比較簡單的裝置，抑制異物附著在預制棒51的表面。另外，由于不用吹噴空氣就可防止預制棒51的表面帶電，所以，離子發(fā)生裝置11的構造可比較簡單。根據(jù)該構造，不要鼓風裝置，在搬運保管裝置時，可容易地進行保管裝置的搬運。
本實施形態(tài)中，是將放電板11a、11b平行配置，但也可以將放電板11a、11b彎曲并包圍預制棒51的周圍。通過把放電板11a、11b形成為這樣的形狀，從放電板11a、11b外部侵入的塵埃更加難以附著在被放電板11a、11b包圍著的預制棒51上。第3實施形態(tài)下面說明本發(fā)明光纖用母材質量保持方法的實施形態(tài)。
圖4是說明本發(fā)明光纖用母材質量保持方法的一實施形態(tài)的圖。
上述第1和第2實施形態(tài)中，說明了在拉絲工序前用保管裝置保管預制棒51的方法。本實施形態(tài)中，說明將預制棒51從保管裝置運送到進行拉絲工序的加熱爐的運送方法。
在上述保管裝置與進行拉絲工序的加熱爐之間的運送路徑的一部分或全部上，如圖4所示，設置備有2塊放電板21a、21b的離子發(fā)生裝置21。
放電板21a、21b被施加高電壓后，將放電板21a、21b周圍的空氣分別正、負離子化，在放電板21a、21b之間存在著基本等量的正、負離子化空氣。
這樣，在放電板21a、21b間存在著離子化空氣的狀態(tài)下將預制棒51朝著箭頭所示運送方向運送時，使預制棒51通過2塊放電板21a、21b之間。
預制棒51暴露在離子化空氣中，在運送中預制棒51表面的電也被中和，可防止異物附著。
因此，根據(jù)本實施形態(tài)，預制棒在保管裝置中暴露于離子化空氣G，可極力防止塵埃等異物附著，在預制棒的運送中也同樣地一邊暴露于離子化空氣G中一邊被運入加熱爐，所以，在運送中也可抑制異物附著到預制棒51的表面，被運入加熱爐的預制棒51是不附著異物的狀態(tài)。
另外，本實施形態(tài)中，沿著從保管裝置到加熱爐的運送路徑設置放電板21a、21b，使預制棒51通過這些放電板21a、21b之間。但也可以在把預制棒51配置在放電板21a、21b間的狀態(tài)下將預制棒51與放電板21a、21b一起運送。
另外，如本實施形態(tài)所述，從抑制塵埃附著的觀點出發(fā)，最好是在保管裝置中使預制棒暴露在離子化空氣中，在運送過程中，也可使預制棒暴露在離子化空氣中。第4實施形態(tài)圖5是說明本發(fā)明光纖用母材質量保持方法另一實施形態(tài)的圖。
上述第3實施形態(tài)中，是將被運送的預制棒51通過放電板21a、21b之間，本實施形態(tài)中，為了在運送過程中除去附著在預制棒51上的異物，用離子化氣體吹噴裝置31將離子化空氣G直接吹噴到預制棒51的表面。
離子化氣體吹噴裝置31具有凈化空氣供給管道34、放電部33和噴嘴部32。凈化空氣供給管道34用于供給凈化空氣。放電部33與凈化空氣供給管道34的出口部連接，具有放電電極。噴嘴部32與放電部33連接，通過放電部33與凈化空氣供給管道34連通。
離子化空氣G從噴嘴部32朝著預制棒51吹噴。
通過使離子化氣體吹噴裝置31相對于預制棒51移動，可以將離子化空氣G吹噴到整個預制棒51上。
根據(jù)該構造，可防止預制棒51帶電，同時由于吹噴空氣，所以可吹去塵埃等異物，可切實除去附著在預制棒51上的塵埃。
離子化氣體吹噴裝置31的實施條件是，從凈化空氣供給管道34供給的凈化空氣量是30～100SLM，壓力是0.05～0.7MPa，噴嘴部32的噴嘴直徑是2～3mm左右，供給具有放電部33的放電電極的輸入電流是300mA。
結果，制成的光纖的非破斷長度為1000km，與現(xiàn)有技術相比，可大幅地延長光纖的非破斷長度。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的光纖用母材保管裝置，在光纖的拉絲工序前，可抑制異物附著到預制棒上，結果，提高拉絲工序后的光纖拉伸強度，大幅度延長非破斷長度，所以，適用于光纖的制造工序。
本發(fā)明的光纖用母材質量保持方法，提高拉絲后的光纖的拉伸強度，大幅度延長非破斷長度，適用于光纖的制造工序。
權利要求
1．光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，在形成光纖用母材后，在導入拉絲用加熱爐之前，將上述光纖用母材保持在離子化氣體中。
2．如權利要求1所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，將上述光纖用母材保持在離子化氣體中的工序，是在保管工序和運送工序中進行的，上述保管工序是將上述光纖用母材保管在預定的保管場所內，上述運送工序是將上述光纖用母材從上述保管場所運送到上述加熱爐。
3．如權利要求1或2所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，將凈化空氣離子化后吹噴到上述光纖用母材上。
4．如權利要求3所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，將基本等量的正、負離子化空氣吹噴到上述光纖用母材上。
5．如權利要求4所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，朝著垂吊著的上述光纖用母材從其上部到下部吹噴離子化的凈化空氣。
6．如權利要求5所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，一邊使上述光纖用母材相對旋轉，一邊吹噴離子化凈化空氣。
7．如權利要求3所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，在上述凈化空氣中混入非活性氣體。
8．如權利要求1或2所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，將上述光纖用母材保持在具有2塊放電電極板的離子發(fā)生裝置的2塊放電電極板間。
9．如權利要求8所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，在上述放電電極板之間產(chǎn)生基本等量的正、負離子化空氣。
10．如權利要求2所述的光纖用母材的質量保持方法，其特征在于，在上述運送工序中，在上述光纖用母材向上述加熱爐運送的路徑上配置具有2塊放電電極的離子發(fā)生裝置，使上述光纖用母材通過上述2塊放電電極板間。
11．光纖用母材的保管裝置，用于保管導入拉絲用加熱爐前的光纖用母材，其特征在于，具有收容室和離子化氣體供給機構；上述收容室的內部收容上述光纖用母材；上述離子氣體供給機構設在上述收容室內，向光纖用母材的周圍供給離子化氣體。
12．如權利要求11所述的光纖用母材的保管裝置，其特征在于，上述離子化氣體供給機構將凈化空氣離子化并吹噴到上述光纖用母材上。
13．如權利要求12所述的光纖用母材的保管裝置，其特征在于，上述離子化氣體供給機構將基本等量的正、負離子化空氣吹噴到上述光纖用母材上。
14．如權利要求11所述的光纖用母材的保管裝置，其特征在于，上述離子化氣體供給機構由離子發(fā)生裝置構成，該離子發(fā)生裝置具有將光纖用母材挾在其間的2塊放電電極。
15．如權利要求14所述的光纖用母材的保管裝置，其特征在于，上述離子發(fā)生裝置將基本等量的空氣正、負離子化。
全文摘要
本發(fā)明提高將預制棒加熱溶融后拉絲而成的光纖的拉伸強度,延長在篩選試驗中光纖的非破斷長度。為此,把拉絲工序前的光纖用母材即預制棒(51),以暴露于離子化氣體即空氣(G)的狀態(tài)保管在保管裝置內,在把該保管著的預制棒(51)往拉絲加熱爐運送的運送工序中,也使其暴露于離子化空氣(G)中地進行運送,這樣,可抑制異物附著到預制棒(51)上,可防止因異物引起的光纖拉伸強度的降低。
文檔編號C03B37/012GK1315925SQ00801277
公開日2001年10月3日 申請日期2000年5月24日 優(yōu)先權日1999年5月24日
發(fā)明者香村幸夫, 仲恭宏 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社