(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして、光ファイバ素線とするための光ファイバ素線の製造装置であって、
前記加熱炉の上流側の開口部上には、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構が設けられ、
該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、
前記加熱炉には、その内部にガスを導入するための第一の配管が接続され、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画には、ガスを導入するための第二の配管が接続されており、前記第一の配管から前記加熱炉内へ供給されるガスの流量と、前記第二の配管から前記最下部区画へ供給されるガスの流量との総和を略一定とすることにより、前記加熱炉内へ流入するガスの総流量を略一定に制御するガス流量制御手段を備えたことを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。
【請求項２】
前記光ファイバ母材のダミー部のうち、前記光ファイバ母材の本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位にかかるように装着される、略筒状のアダプターをさらに備え、該アダプターは、前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部と、前記縮小部位に密着する下流側の開口部とを有し、前記縮小部位の少なくとも一部をシールすると共に、装着部位が、前記シール機構に挿通された状態において、前記加熱炉から最も遠い最上部とその次のシール部材に共に密着する外径を有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項３】
前記第一及び第二の配管が、一本の主配管から分岐されて構成され、前記ガス流量制御手段が、前記主配管にガスを供給するガス供給源を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項４】
不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして、光ファイバ素線とするための光ファイバ素線の製造装置であって、
前記加熱炉の上流側の開口部上には、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構が設けられ、
該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って二つ以上の区画に区分するための二つ以上のシール部材を備え、
前記区画のうち、前記加熱炉から最も遠い最上部区画は、前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部を有しており、前記ダミー部のうち、前記光ファイバ母材の本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位を、光ファイバ母材挿通時にシールするものであり、
前記加熱炉には、その内部にガスを導入するための第一の配管が接続され、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画には、ガスを導入するための第二の配管が接続され、前記最上部区画には、ガスを導入するための第三の配管が接続されており、前記第一の配管から前記加熱炉内へ供給されるガスの流量と、前記第二の配管から前記最下部区画へ供給されるガスの流量と、前記第三の配管から前記最上部区画へ供給されるガスの流量との総和を略一定とすることにより、前記加熱炉内へ流入するガスの総流量を略一定に制御するガス流量制御手段を備えたことを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。
【請求項５】
前記シール機構が、その内部空間を三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、
前記最上部区画が、独立して前記シール機構のその他の部位に対して着脱可能とされると共に、駆動手段によって光ファイバ母材の長手方向に沿って移動可能とされたことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項６】
前記第一、第二及び第三の配管が、一本の主配管から分岐されて構成され、前記ガス流量制御手段が、前記主配管にガスを供給するガス供給源を備えたことを特徴とする請求項４又は５に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項７】
不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして光ファイバ素線とする光ファイバ素線の製造方法であって、
前記光ファイバ母材は、本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位をダミー部に有し、
前記加熱炉の上流側の開口部上には、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構を設け、
該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、
前記加熱炉の内部と、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画とに不活性ガスを供給すると共に、これら不活性ガスの流量の総和を略一定に制御し、
前記区画のうち、前記加熱炉から最も遠い最上部区画から前記最下部区画までのすべての区画に、前記縮小部位が同時に跨らないようにして、前記光ファイバ母材を移動させることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。
【請求項８】
前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部と、前記縮小部位に密着する下流側の開口部とを有する略筒状のアダプターを、前記縮小部位にかかるように光ファイバ母材に装着して、前記縮小部位の少なくとも一部をシールすると共に、装着部位を前記光ファイバ母材と略同等の外径とし、
前記縮小部位のうち前記アダプターの非装着部位が、前記最上部区画から前記最下部区画までのすべての区画に、同時に跨らないようにして、前記光ファイバ母材を移動させることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ素線の製造方法。
【請求項９】
前記アダプターが、その一端に鍔部を有し、該鍔部に前記上流側の開口部が設けられており、該鍔部は、前記アダプターに光ファイバ母材が挿通された状態で、前記シール機構の上部開口部を覆って閉塞するものであり、
前記アダプターを装着した光ファイバ母材を移動させ、前記シール機構の上部開口部を閉塞した時に、前記縮小部位のうち前記アダプターの非装着部位が、前記最下部区画からその直上の区画に同時に跨らないようにして、さらに前記光ファイバ母材を移動させることを特徴とする請求項８に記載の光ファイバ素線の製造方法。
【請求項１０】
前記光ファイバ母材の長手方向における前記縮小部位の長さよりも、隣り合う前記シール部材間の距離を長く設定することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の光ファイバ素線の製造方法。
【請求項１１】
不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして光ファイバ素線とする光ファイバ素線の製造方法であって、
前記光ファイバ母材は、本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位をダミー部に有し、
前記加熱炉の上流側の開口部上に、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構を設け、
該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って二つ以上の区画に区分するための二つ以上のシール部材を備え、
前記区画のうち、前記加熱炉から最も遠い最上部区画は、前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部を有し、光ファイバ母材挿通時に前記縮小部位をシールするものであり、
前記加熱炉の内部と、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画と、前記最上部区画とに不活性ガスを供給すると共に、これら不活性ガスの流量の総和を略一定とすることにより、前記加熱炉の内部へ流入するガスの総流量を略一定に制御しながら、前記光ファイバ母材を移動させることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。
【請求項１２】
前記シール機構は、その内部空間を三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、
前記最上部区画は、独立して前記シール機構のその他の部位に対して着脱可能とされると共に、駆動手段によって光ファイバ母材の長手方向に沿って移動可能とされており、
線引き時においては、前記最上部区画が前記シール機構のその他の部位から離脱した状態で、前記縮小部位を前記最上部区画に、前記光ファイバ母材の本体を前記加熱炉内にそれぞれ配置し、次いで前記最上部区画を前記光ファイバ母材と共に移動させ、前記シール機構のその他の部位に固着させた後、さらに前記光ファイバ母材を移動させることを特徴とする請求項１１に記載の光ファイバ素線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ素線の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ素線は、加熱炉内において、吊り下げ支持された光ファイバ母材と呼ばれる石英ガラスロッドを下降させながら、その先端部を加熱溶融し、この溶融部位から線引きすることにより製造される。この時、光ファイバ母材は、線引きされない端部をダミー部として、このダミー部において吊り下げ支持される。光ファイバ母材は、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法、ＲＩＣ法等の方法で製造できる。
【０００３】
一方、溶融線引きを行う加熱炉は、通常、内部が約２０００℃程度にまで温度が上昇するため、加熱炉内の部材としては、耐熱性を有するカーボン製のものが使用される。しかし、カーボン製部材は、耐熱性を有するものの、酸素ガスの存在下では高温に曝されることで、酸化されて劣化してしまう。この場合、酸化で生じた煤等により加熱炉内が汚染され、この状態を放置しておくと、製造された光ファイバ素線は強度が低下することがある。
そこで、良好な品質の光ファイバ素線を得るためには、加熱炉内を窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下におくと共に、加熱炉内への大気（外気）の侵入を抑制（シール）する必要がある。
【０００４】
加熱炉内への外気の侵入を抑制するためには、加熱炉の上流側開口部において、光ファイバ母材を挿通した状態で気密性を維持することが重要となる。そして、この時に特に問題となるのは、光ファイバ母材の長手方向における外径の変動であり、より具体的には、光ファイバ母材のダミー部と、残りの溶融線引きされる本体部との外径差、ダミー部における本体部側の境界領域の外径変動である。外径が一定ではない光ファイバ母材を、その長手方向に移動（下降）させながら、加熱炉の開口部との間で気密性を維持することは、容易ではないからである。
【０００５】
加熱炉内への外気の侵入を抑制する方法としては、これまでに、光ファイバ母材全体を外気から遮断するためのチャンバを、加熱炉の上流側の開口部上に設ける方法（特許文献１及び２参照）が開示されている。しかし、これらの方法では、加熱炉上にさらに高いスペースを必要とするため、光ファイバ母材の大型化や線引き速度の高速化に対応させることが困難であるという問題点があった。また、加熱炉内で局所的にガスの流れが大きく変動してしまうと、光ファイバ素線の外径が変動したりする等の問題点が生じるが、このような問題点の解決が考慮されたものではない。
【０００６】
これに対して、加熱炉の上流側の開口部上に、光ファイバ母材の外周面に接触するようにシール部材を設け、加熱炉内への外気の侵入を抑制する方法が開示されている（特許文献３及び４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−３７１２８号公報
【特許文献２】特開２００５−２２５７３３号公報
【特許文献３】特開２００９−６２２６５号公報
【特許文献４】特開２００６−２４８８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献３及び４に記載の方法では、溶融線引き時に光ファイバ母材を下降させる過程で不活性ガスを加熱炉内に流入させる工程があり、このような工程では、上記のように、加熱炉内で局所的にガスの流れが大きく変動することで、光ファイバ素線の外径が変動してしまうという問題点があった。さらに、特許文献４に記載の方法では、外径が一定ではない光ファイバ母材を下降させた場合、気密性を維持することが難しく、加熱炉内に外気が侵入して、局所的にガスの流れが大きく変動してしまったり、酸素が混入することで、カーボン製部材が劣化してしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加熱炉内への外気の侵入と、加熱炉内における局所的なガスの流れの大きな変動とを抑制できる光ファイバ素線の製造装置及び製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、
本発明の第一の態様は、不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして、光ファイバ素線とするための光ファイバ素線の製造装置であって、前記加熱炉の上流側の開口部上には、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構が設けられ、該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、前記加熱炉には、その内部にガスを導入するための第一の配管が接続され、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画には、ガスを導入するための第二の配管が接続されており、前記第一の配管から前記加熱炉内へ供給されるガスの流量と、前記第二の配管から前記最下部区画へ供給されるガスの流量との総和を略一定とすることにより、前記加熱炉内へ流入するガスの総流量を略一定に制御するガス流量制御手段を備えたことを特徴とする光ファイバ素線の製造装置である。
本発明の第一の態様においては、前記光ファイバ母材のダミー部のうち、前記光ファイバ母材の本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位にかかるように装着される、略筒状のアダプターをさらに備え、該アダプターは、前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部と、前記縮小部位に密着する下流側の開口部とを有し、前記縮小部位の少なくとも一部をシールすると共に、装着部位が、前記シール機構に挿通された状態において、前記加熱炉から最も遠い最上部とその次のシール部材に共に密着する外径を有することが好ましい。
本発明の第一の態様においては、前記第一及び第二の配管が、一本の主配管から分岐されて構成され、前記ガス流量制御手段が、前記主配管にガスを供給するガス供給源を備えたことが好ましい。
【００１１】
本発明の第二の態様は、不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして、光ファイバ素線とするための光ファイバ素線の製造装置であって、前記加熱炉の上流側の開口部上には、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構が設けられ、該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って二つ以上の区画に区分するための二つ以上のシール部材を備え、前記区画のうち、前記加熱炉から最も遠い最上部区画は、前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部を有しており、前記ダミー部のうち、前記光ファイバ母材の本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位を、光ファイバ母材挿通時にシールするものであり、前記加熱炉には、その内部にガスを導入するための第一の配管が接続され、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画には、ガスを導入するための第二の配管が接続され、前記最上部区画には、ガスを導入するための第三の配管が接続されており、前記第一の配管から前記加熱炉内へ供給されるガスの流量と、前記第二の配管から前記最下部区画へ供給されるガスの流量と、前記第三の配管から前記最上部区画へ供給されるガスの流量との総和を略一定とすることにより、前記加熱炉内へ流入するガスの総流量を略一定に制御するガス流量制御手段を備えたことを特徴とする光ファイバ素線の製造装置である。
本発明の第二の態様においては、前記シール機構が、その内部空間を三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、前記最上部区画が、独立して前記シール機構のその他の部位に対して着脱可能とされると共に、駆動手段によって光ファイバ母材の長手方向に沿って移動可能とされたことが好ましい。
本発明の第二の態様においては、前記第一、第二及び第三の配管が、一本の主配管から分岐されて構成され、前記ガス流量制御手段が、前記主配管にガスを供給するガス供給源を備えたことが好ましい。
【００１２】
本発明の第三の態様は、不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして光ファイバ素線とする光ファイバ素線の製造方法であって、前記光ファイバ母材は、本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位をダミー部に有し、前記加熱炉の上流側の開口部上には、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構を設け、該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、前記加熱炉の内部と、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画とに不活性ガスを供給すると共に、これら不活性ガスの流量の総和を略一定に制御し、前記区画のうち、前記加熱炉から最も遠い最上部区画から前記最下部区画までのすべての区画に、前記縮小部位が同時に跨らないようにして、前記光ファイバ母材を移動させることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法である。
本発明の第三の態様においては、前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部と、前記縮小部位に密着する下流側の開口部とを有する略筒状のアダプターを、前記縮小部位にかかるように光ファイバ母材に装着して、前記縮小部位の少なくとも一部をシールすると共に、装着部位を前記光ファイバ母材と略同等の外径とし、前記縮小部位のうち前記アダプターの非装着部位が、前記最上部区画から前記最下部区画までのすべての区画に、同時に跨らないようにして、前記光ファイバ母材を移動させることが好ましい。
本発明の第三の態様においては、前記アダプターが、その一端に鍔部を有し、該鍔部に前記上流側の開口部が設けられており、該鍔部は、前記アダプターに光ファイバ母材が挿通された状態で、前記シール機構の上部開口部を覆って閉塞するものであり、前記アダプターを装着した光ファイバ母材を移動させ、前記シール機構の上部開口部を閉塞した時に、前記縮小部位のうち前記アダプターの非装着部位が、前記最下部区画からその直上の区画に同時に跨らないようにして、さらに前記光ファイバ母材を移動させることが好ましい。
本発明の第三の態様においては、前記光ファイバ母材の長手方向における前記縮小部位の長さよりも、隣り合う前記シール部材間の距離を長く設定することが好ましい。
【００１３】
本発明の第四の態様は、不活性ガスでシールされた加熱炉内で、端部にダミー部を有する光ファイバ母材を、その長手方向に移動させつつ溶融線引きして光ファイバ素線とする光ファイバ素線の製造方法であって、前記光ファイバ母材は、本体よりも外径が縮小し、且つその縮小幅が変動する縮小部位をダミー部に有し、前記加熱炉の上流側の開口部上に、光ファイバ母材が挿通された状態で該加熱炉内への外気の侵入を抑制するためのシール機構を設け、該シール機構は、光ファイバ母材の外周面に接触しつつ、その内部空間を光ファイバ母材の長手方向に沿って二つ以上の区画に区分するための二つ以上のシール部材を備え、前記区画のうち、前記加熱炉から最も遠い最上部区画は、前記ダミー部の外周面に密着する上流側の開口部を有し、光ファイバ母材挿通時に前記縮小部位をシールするものであり、前記加熱炉の内部と、前記区画のうち、前記加熱炉に最も近い最下部区画と、前記最上部区画とに不活性ガスを供給すると共に、これら不活性ガスの流量の総和を略一定とすることにより、前記加熱炉の内部へ流入するガスの総流量を略一定に制御しながら、前記光ファイバ母材を移動させることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法である。
本発明の第四の態様においては、前記シール機構は、その内部空間を三つ以上の区画に区分するための三つ以上のシール部材を備え、前記最上部区画は、独立して前記シール機構のその他の部位に対して着脱可能とされると共に、駆動手段によって光ファイバ母材の長手方向に沿って移動可能とされており、線引き時においては、前記最上部区画が前記シール機構のその他の部位から離脱した状態で、前記縮小部位を前記最上部区画に、前記光ファイバ母材の本体を前記加熱炉内にそれぞれ配置し、次いで前記最上部区画を前記光ファイバ母材と共に移動させ、前記シール機構のその他の部位に固着させた後、さらに前記光ファイバ母材を移動させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光ファイバ素線の製造工程において、加熱炉内への外気の侵入と、加熱炉内における局所的なガスの流れの大きな変動とを抑制できる。その結果、光ファイバ素線の外径変動を抑制できると共に、加熱炉内のカーボン製部材の劣化が抑制され、光ファイバ素線の強度低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
【図２】光ファイバ母材における本体部とダミー部との境界近傍を例示する拡大図である。
【図３】本発明の製造装置における第一のシール部材（第二のシール部材、第三のシール部材）を例示する平面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る製造装置を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法を説明する図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係る製造装置を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
【図８】本発明の第四の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
【図９】本発明の第四の実施形態に係る製造装置を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第五の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
【図１１】本発明の第五の実施形態に係る製造装置を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜光ファイバ素線の製造装置及び製造方法＞
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。なお、図１では、加熱炉とシール装置を断面表示しており、これは、さらに図１以降で例示するその他の製造装置の場合も同様である。
ここに示す製造装置１は、光ファイバ母材を溶融線引きして、光ファイバ素線とする加熱炉１０と、加熱炉１０の上流側の開口部１０ａ上に、シール装置１１とを備える。さらに、加熱炉１０には、その内部にガスを導入するための第一の配管８１が接続され、シール装置１１には、その内部にガスを導入するための第二の配管８２が接続されている。加熱炉１０は、光ファイバ母材９を加熱するためのヒータ７を備えた、通常のもので良い。
【００１７】
図１では、製造装置１の加熱炉１０及びシール装置１１に共に光ファイバ母材９が挿通された状態を示している。光ファイバ母材９は、溶融線引きして光ファイバ素線とする本体部９１と、本体部９１の端部にダミー部９０とを有するものである。光ファイバ母材９においては、その製造時に本体部９１よりも外径が小さく形成された部位をダミー部９０としても良いし、本体部材にダミー部材を別途融着接続して、本体部９１の端部にダミー部９０を有する構造としても良い。
【００１８】
光ファイバ母材９において、本体部９１の外径Ｄ９１は、溶融線引きされる先端部を除いて、本体部の長手方向に沿って略一定となっている。ここで、外径Ｄ９１が略一定とは、例えば、外径Ｄ９１が１００〜２００ｍｍ程度の範囲内にある場合に、外径Ｄ９１の変動幅が−５ｍｍ〜＋５ｍｍ程度であることを指す。
一方、ダミー部９０における本体部９１側の境界領域９ａには、外径Ｄ９ａが本体部９１の外径Ｄ９１よりも縮小しており、且つその縮小幅が変動する縮小部位がある。図２に、光ファイバ母材９の前記境界領域９ａ近傍の拡大図を例示する。ここでは、境界領域９ａの表面のみを示している。なお、図１においては、境界領域９ａにおける前記縮小部位を、判り易くするために縮小幅を大きくして強調して示している。
ここに示す光ファイバ母材９は、本体部材にダミー部材を融着接続して、ダミー部９０が設けられたものであり、境界領域９ａが、バーナの火炎接触部位にほぼ一致する。そして、光ファイバ母材９の長手方向において、融着接続部９ｃとその前後の領域が、前記縮小部位９ｂとなっており、外径Ｄ９１と外径Ｄ９ａとの差Ｘ９ｂ（縮小幅）の最大値は、例えば、０．２〜０．８ｍｍ程度となるが、これに限定されない。光ファイバ母材９の長手方向における前記縮小部位９ｂの長さはＹ９ｂである。
【００１９】
なお、ここでは、ダミー部９０が融着接続で設けられた光ファイバ母材について説明したが、光ファイバ母材９の製造時に、本体部９１よりも外径が小さく形成された部位を、そのままダミー部９０としたものも同様に縮小部位を有する。
また、図２では、境界領域９ａとして、外径Ｄ９ａが本体部９１の外径Ｄ９１よりも小さくなる部位と小さくならない部位とを共に有するものを示しているが、例えば、ダミー部９０の境界領域９ａとは反対側の端部へ向けて、外径Ｄ９ａが漸次小さくなるものもあり、本発明において対象とする光ファイバ母材９は、前記縮小部位を有する限り、特に限定されない。
【００２０】
シール装置１１は、その内部空間１１０（以下、シール装置内１１０と略記することがある）と、加熱炉１０の内部空間１００（以下、加熱炉内１００と略記することがある）とに、光ファイバ母材９が挿通された状態で、加熱炉内１００への外気の侵入を抑制する機能を有する。
シール装置１１は略筒状であり、その内表面上には、第一のシール部材１１１、第二のシール部材１１２及び第三のシール部材１１３が突設されている。そして、シール装置内１１０に光ファイバ母材９が挿通された状態で、本体部９１の外周面に接触した状態のこれら三つのシール部材により、光ファイバ母材９の長手方向（軸方向）に沿ってシール装置内１１０が、第一の区画１１０ａ、第二の区画１１０ｂ及び第三の区画１１０ｃの三つの区画に区分される。なお、ここでは、本発明を判り易くするためにシール部材の厚さを実際よりも厚く強調して示しおり、これは以降の図面においても同様である。
シール装置１１は、前記第一〜第三のシール部材以外の部位は、例えば、ステンレス等の材質からなる。
【００２１】
第一のシール部材１１１及び第二のシール部材１１２間の距離Ｌｂ１、第二のシール部材１１２及び第三のシール部材１１３間の距離Ｌｃ１はいずれも、縮小部位９ｂの前記長さＹ９ｂよりも長くなっている。
【００２２】
第二の区画１１０ｂ及び第三の区画１１０ｃは、体積の誤差が１０％以内であることが好ましく、略同等の体積であることがより好ましい。第一の区画１１０ａの体積は、第二の区画１１０ｂ又は第三の区画１１０ｃの体積よりも大きくても良いし、小さくても良いが、第二の区画１１０ｂ及び第三の区画１１０ｃと同様であることが好ましい。
【００２３】
第一のシール部材１１１の平面図を図３に例示する。
第一のシール部材１１１は、所定の厚さを有する略円環状のシートであり、耐熱性及び伸縮性を有する材質からなる。このような材質としては、カーボン、カーボンフェルト等が例示できる。
【００２４】
第一のシール部材１１１を構成するシートには、光ファイバ母材９の外周面との接触部となる内周部から径方向外側へ向けて、中心から放射状に複数の切れ込み１１１０が設けられている。これら切れ込み１１１０は、互いにほぼ等間隔に設けられていることが好ましく、このようにすることで、第一のシール部材１１１が光ファイバ母材９の外周面と接触した時に、該外周面との間の隙間の発生が一層容易に防止できる。切れ込みの数は、孔の直径Ｄ１１１に応じて、適宜調節すれば良い。
なお、前記切れ込みが設けられていないシートを使用してシール部材を構成しても良いが、切れ込みが設けられていることで、シートの柔軟性が向上し、隙間の発生が一層容易に防止できる。
【００２５】
第一のシール部材１１１を構成するシートにおいて、光ファイバ母材９の挿通部となる孔の直径Ｄ１１１は、光ファイバ母材９の本体部９１の外径Ｄ９１よりも僅かに小さいことが好ましく、前記Ｄ９１よりも最大で５ｍｍ程度小さい値であることがより好ましい。このようにすることで、光ファイバ母材９を一層容易に移動させることができ、光ファイバ母材９の外周面との間の隙間の発生が一層容易に防止できる。
特に本発明においては、図１等で例示するように、シール装置１１に光ファイバ母材９が挿通された時に、第一のシール部材１１１が撓んでその上面（光ファイバ母材９が挿通されていない状態では上を向いている面）が光ファイバ母材９の外周面と接触するように設定することが好ましい。このように、第一のシール部材１１１と光ファイバ母材９の外周面とが面接触するように設定することで密着度が向上し、これらの間での隙間の発生を一層効果的に抑制できる。
【００２６】
一枚の前記シートの厚さは特に限定されないが、０．１〜１ｍｍであることが好ましい。下限値以上とすることで、シートは良好な柔軟性を有し、光ファイバ母材９の外周面との間の隙間の発生が一層容易に防止できる。また、上限値以下とすることで、シートは良好な柔軟性を有し、光ファイバ母材９を、折れを抑制しつつ一層容易に移動させることができる。
【００２７】
第一のシール部材１１１は、一枚の前記シートで構成されていても良いし、二枚以上の前記シートが重ねられて構成されていても良い。二枚以上重ねられている場合、これらシートは、すべて同じ種類であっても良いし、一部が異なる種類であっても良く、全てが異なる種類であっても良い。ここで、シートの種類が異なるとは、例えば、シートの材質、形状及び切れ込みの数の一つ以上が互いに異なることを指す。そして、各シートの切れ込みの位置は、すべて一致していても良いし、一部が一致していても良く、全てが一致していなくても良い。
【００２８】
第一のシール部材１１１は、複数枚の前記シートが重ねられて構成されたものが好ましく、２〜４枚の前記シートが、切れ込みの位置が互いにずれるようにして重ねられて構成されたものがより好ましい。このようにすることで、光ファイバ母材９の外周面との間の隙間の発生が一層容易に防止でき、しかも光ファイバ母材９を一層容易に移動させることができる。
【００２９】
第一のシール部材１１１が、複数枚の前記シートが重ねられて構成されたものである場合、第一のシール部材１１１の厚さ（複数枚の前記シートの合計の厚さ）は、０．３〜３ｍｍであることが好ましい。下限値以上とすることで、光ファイバ母材９の外周面との間の隙間の発生が一層容易に防止でき、上限値以下とすることで、光ファイバ母材９を一層容易に移動させることができる。
【００３０】
第二のシール部材１１２及び第三のシール部材１１３は、第一のシール部材１１１と同様である。
【００３１】
シール装置内１１０のうち、加熱炉１０に最も近い最下部の区画である第三の区画１１０ｃには、ここへガスを導入するための第二の配管８２が接続されている。
そして、加熱炉内１００には、ガスを導入するための第一の配管８１が接続されている。第一の配管８１は、加熱炉内１００のうち、上流側の開口部１０ａ近傍で開口されていることが好ましい。
【００３２】
第一の配管８１及び第二の配管８２は、一本の主配管８０の一端から分岐されて構成されており、主配管８０の他端は、主配管８０にガスを供給するガス供給源（図示略）に接続されている。したがって、ガス供給源から主配管８０に供給されるガスの流量が略一定である場合には、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給されるガスの流量と、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃへ供給されるガスの流量との総和は略一定となる。
主配管８０には、流量計、マスフローコントローラ、レギュレータ等が設けられていることが好ましい。
【００３３】
第一の配管８１及び第二の配管８２は、内径の誤差が５％以内であることが好ましく、略同等の内径であることがより好ましい。
また、第一の配管８１及び第二の配管８２の長さは、［長い配管の長さ］／［短い配管の長さ］の比が１０以下であることが好ましく、１に近いほど好ましく、１であっても良い。図１に示す製造装置１では、第一の配管８１の方が第二の配管８２よりも長さが長くなっている。
配管内にガスを流す場合には、ガスに配管抵抗が生じ、この配管抵抗に応じてガスの流れ易さが変化する。そして、配管抵抗は、配管の内径及び長さに依存する。そこで、第一の配管８１及び第二の配管８２の内径及び長さを上記のように設定することで、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量と、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃへ供給される不活性ガスの流量との総和を、一層容易に制御できる。
【００３４】
なお、ここでは、第一の配管８１及び第二の配管８２が、一本の主配管８０から分岐されて構成されている例を示しているが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、第一の配管８１及び第二の配管８２が互いに接続されることなく別々に設けられ、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給されるガスの流量と、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃへ供給されるガスの流量との総和が略一定となるように制御されていても良い。ただし、第一の配管８１及び第二の配管８２が、一本の主配管８０から分岐されて構成されている方が、容易に前記ガスの流量の総和を制御できる点で好ましい。
【００３５】
また、ここでは、シール装置内１１０が、第一の区画１１０ａ、第二の区画１１０ｂ及び第三の区画１１０ｃの三つの区画に区分される例を示しているが、本発明においてはこれに限定されず、三つ以上の区画に区分されていれば良い。例えば、第一のシール部材１１１と同様のシール部材が四つ設けられ、シール装置内１１０が四つの区画に区分されていても良い。ただし、四つ以上の区画に区分されている場合には、シール装置内１１０にガスを導入するための第二の配管８２は、加熱炉１０に最も近い最下部の区画に接続されていることが必要である。
【００３６】
シール装置内１１０が、三つ以上の区画に区分されている場合、隣り合うシール部材間の距離は、すべてが縮小部位９ｂの前記長さＹ９ｂより長くても良いが、少なくとも、加熱炉１０に最も近い最下部の区画（製造装置１では、第三の区画１１０ｃ）とその直上の区画（製造装置１では、第二の区画１１０ｂ）を構成するシール部材間の距離（製造装置１では、Ｌｂ１及びＬｃ１）が、共に前記長さＹ９ｂより長ければ良い。
【００３７】
次に、製造装置１を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法について、図４を参照しながら説明する。
まず、主配管８０の他端から略一定の流量で不活性ガスを加熱炉１０及びシール装置１１に供給する。
供給する不活性ガスの好ましいものとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が例示できる。なかでも、ガスの動粘度が小さく、レイノルズ数が小さくなるためにファイバ径を小さく維持するのが容易であることから、ヘリウムがより好ましい。
【００３８】
そして、図４（ａ）に示すように、光ファイバ母材９を、上部開口部１１Ａからシール装置内１１０に導入して、光ファイバ母材９を製造装置１にセットする。すると、やがて第三の区画１１０ｃは不活性ガスで満たされ、供給される不活性ガスは、第三の区画１１０ｃではなく加熱炉内１００のみへ流れるようになり、この状態が維持される。ここで、第三の区画１１０ｃと加熱炉内１００ではなく加熱炉内１００のみへ流れるようになるタイミングは、光ファイバ母材の外径やシール部材の孔の直径（例えば、第一のシール部材１１１における孔の直径Ｄ１１１）等に依存し、一義的に決まるものではない。
【００３９】
次いで、光ファイバ母材９を長手方向に沿って矢印Ｆの方向に下降させて、加熱炉内１００にも導入し、光ファイバ母材９がシール装置１１及び加熱炉１０の内部に挿通された状態として、通常の手段により本体部９１を溶融線引きする。溶融線引きの進行と共に、光ファイバ母材９を矢印Ｆの方向へ順次下降させることで、縮小部位９ｂがシール装置１１の上部開口部１１Ａの近傍に到達する。
【００４０】
次いで、図４（ｂ）に示すように、縮小部位９ｂが第一のシール部材１１１を跨ぐ位置に到達すると、これらの間に隙間が生じた場合には、矢印Ｇ１で示すように、外気が第一の区画１１０ａから第二の区画１１０ｂに侵入する。ただし、光ファイバ母材９（本体部９）と第二のシール部材１１２は密着していて、これらの間には隙間がないので、侵入した外気は第二の区画１１０ｂで遮断される。なお、これまでの間、光ファイバ母材９と第三のシール部材１１３も密着した状態が維持されている。
ここで第一のシール部材１１１は、光ファイバ母材９との接触部となる内周部が、光ファイバ母材９と非接触の状態で撓んでいる様子を示しているが、これは一例であり、前記内周部が光ファイバ母材９と非接触になってからの時間や第一のシール部材１１１の材質によっては、撓みの程度が異なることがあり、接触時と同程度に撓んでいることもあれば、ほとんど又は全く撓んでいないこともある。ただし、撓みの程度によらず、製造装置１が本発明の効果を奏することに変わりはなく、これは、以降で例示するその他の実施形態に係る製造装置でも同様である。
【００４１】
次いで、縮小部位９ｂは、第一のシール部材１１１の箇所を通過すると、第二の区画１１０ｂに到達する。この状態では、前記Ｌｂ１は前記Ｙ９ｂよりも長くなっており、第一のシール部材１１１、第二のシール部材１１２及び第三のシール部材１１３は、いずれも光ファイバ母材９と密着している。そして、第一のシール部材１１１が光ファイバ母材９と密着していることで、これ以降、第一のシール部材１１１よりも先には外気が侵入しなくなる。
【００４２】
次いで、図４（ｃ）に示すように、縮小部位９ｂが第二のシール部材１１２を跨ぐ位置に到達して、これらの間に隙間が生じても、上記のように、第二の区画１１０ｂと第三の区画１１０ｃとの体積の誤差が小さいか無い場合には、これらの区画の間で圧力がつりあうので、矢印Ｇ２で示すように、第二の区画１１０ｂから第三の区画１１０ｃへガスが流れることはない。また、第二の区画１１０ｂと第三の区画１１０ｃとの体積の誤差が大きい場合でも、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃへ不活性ガスが供給されることにより、第二の区画１１０ｂから第三の区画１１０ｃへガスが流れることはない。したがって、第三の区画１１０ｃには外気が侵入しない。
【００４３】
次いで、縮小部位９ｂは、第二のシール部材１１２の箇所を通過すると、第三の区画１１０ｃに到達する。この状態では、第一のシール部材１１１、第二のシール部材１１２及び第三のシール部材１１３は、いずれも光ファイバ母材９と密着している。そして、第二のシール部材１１２よりも先には外気が侵入しない。
【００４４】
次いで、図４（ｄ）に示すように、縮小部位９ｂが第三のシール部材１１３を跨ぐ位置に到達してこれらの間に隙間が生じても、矢印Ｇ３で示すように、第三の区画１１０ｃから加熱炉内１００へ、主配管８０から供給された不活性ガスが流れる。この時、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃを介して不活性ガスが加熱炉内１００へ供給されるようになっても、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量が減少し、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量と、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃへ供給される不活性ガスの流量との総和は略一定なので、加熱炉内１００へ流入するガスの総流量も略一定である。したがって、加熱炉内１００で局所的にガスの流れが大きく変化することがない。
【００４５】
次いで、縮小部位９ｂは、第三のシール部材１１３の箇所を通過すると、加熱炉内１００に到達し、この状態では、第一のシール部材１１１、第二のシール部材１１２及び第三のシール部材１１３は、いずれも光ファイバ母材９と密着している。したがって、加熱炉内１００には外気が侵入しない。
縮小部位９ｂが加熱炉内１００に到達したあとは、引き続き、必要に応じて光ファイバ母材９を下降させながら、公知の方法に従って、溶融線引きを行えば良い。
【００４６】
製造装置１において、主配管８０を設けずに、第一の配管８１及び第二の配管８２が互いに接続されることなく別々に設けられている場合には、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量と、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃへ供給される不活性ガスの流量との総和が略一定となるように制御すれば良い。そのためには、例えば、第一の配管８１及び第二の配管８２における不活性ガスの供給端を、ガス供給手段に接続すると共に、そのガス供給手段によるガスの供給量を、コンピュータ等で制御することで、ガスの流量の総和を一定にすれば良い。
【００４７】
製造装置１を使用する場合には、上記のように、溶融線引き時にシール装置１１において、第一の区画１１０ａから第三の区画１１０ｃまでのすべての区画に、縮小部位９ｂが同時に跨らない。また、シール装置１１外に対して開かれていない空間（閉空間）に不活性ガスを流す。このような条件で光ファイバ母材９を移動させることで、加熱炉内１００への外気の侵入が抑制され、加熱炉内１００で局所的にガスの流れが大きく変化することもない。シール装置１１外に対して開かれた空間（開空間）に不活性ガスが流れるようになると、加熱炉内１００への不活性ガスの流量が大きく減少してしまい、加熱炉内１００で局所的にガスの流れが大きく変化してしまう。
従来の製造装置では、シール部材と光ファイバ母材との間で気密性を維持することが難しく、加熱炉内における局所的なガスの流れの大きな変動を抑制しながら、加熱炉内への外気の侵入を抑制することが困難であり、例えば、前記縮小部位が光ファイバ母材の周方向に不均一又は局所的に存在する場合には、特にその問題点が顕著であった。しかし、本発明の製造装置１は、シール部材が三段に設けられていることにより、このような従来の問題点を解決するものである。以降に示す本発明のその他の実施形態に係る製造措置も、シール部材が多段に設けられていることにより、このような従来の問題点を解決するものである。
【００４８】
シール装置１１として、該装置内１１０が四つ以上の区画に区分されているものを使用する場合には、加熱炉１０から最も遠い最上部区画から、加熱炉１０に最も近い最下部区画までのすべての区画に、縮小部位９ｂが同時に跨らないように、光ファイバ母材９を移動させれば良い。そして、加熱炉内１００と、前記最下部区画とに不活性ガスを供給すると共に、これら不活性ガスの流量の総和を略一定に制御すれば良い。
【００４９】
（第二の実施形態）
図５は、本発明の第二の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。なお、図５に示す構成要素のうち、図１に示すものと同じものについては、図１と同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。これは、以降に例示するその他の実施形態についても同様である。
【００５０】
図５に示す製造装置２は、製造装置１に、さらに光ファイバ母材９に装着するアダプター２０を備えたものである。図５では、アダプター２０を断面表示している。
製造装置２は、光ファイバ母材９として、ダミー部９０の境界領域９ａにおける外径Ｄ９ａの縮小幅が大きいものを使用する時に、特に好適である。
【００５１】
光ファイバ母材９において、境界領域９ａにおける外径Ｄ９ａは、ダミー部９０の境界領域９ａとは反対側の端部へ向けて、小さくなっている。そして縮小部位は、境界領域９ａのほぼ全域に渡っている。
【００５２】
アダプター２０は、境界領域９ａにかかるように装着されるものであり、略筒状であって、鍔部２０１及び装着部２０２を備え、鍔部２０１には開口部（上流側の開口部）２０１ａが設けられている。
【００５３】
アダプター２０において、開口部２０１ａの内径は、ダミー部９０のほぼ一定となっている外径と略同等である。したがって、光ファイバ母材９が挿通された状態で、前記開口部２０１ａは、ダミー部９０の外周面に密着する。なお、ダミー部９０の外周面との密着性を向上させるために、前記開口部２０１ａには、耐熱性パッキン等の封止材（図示略）を別途設けても良い。
装着部２０２の内径及び外径は、装着部の長手方向に沿って略一定となっている。そして、装着部２０２の外径Ｄ２０２は、光ファイバ母材９の本体部９１の外径Ｄ９１と略同等である。例えば、外径Ｄ９１が１００〜２００ｍｍ程度である場合には、外径Ｄ２０２と外径Ｄ９１との差は、−５ｍｍ〜＋５ｍｍであることが好ましい。
装着部２０２の長手方向における長さは、シール装置１１の上部開口部１１Ａから第一のシール部材までの距離Ｌａ１、第一のシール部材１１１及び第二のシール部材１１２間の距離（Ｌｂ１）、並びに第一のシール部材の厚さの和よりも、大きくなっている。なお、後述するように、装着部２０２の開口端２０２ａには、光ファイバ母材９における境界領域９ａの外周面との密着性を向上させるために、耐熱性パッキン等の封止材（図示略）を別途設けても良い。
鍔部２０１は、光ファイバ母材９が挿通された状態で、シール装置１１の上部開口部１１Ａを覆うことができる大きさである。
【００５４】
アダプター２０は、鍔部２０１の開口部２０１ａへ向けて、装着部２０２の開口端（下流側の開口部）２０２ａから装着部２０２に光ファイバ母材９を挿入し、開口部２０１ａからダミー部９０を突出させると共に、開口端２０２ａを境界領域９ａの外周面に当接させることで、光ファイバ母材９に装着される。
この装着状態において、開口部２０１ａはダミー部９０の外周面に密着し、開口端２０２ａは境界領域９ａに密着している。すなわち、境界領域９ａのうち、アダプター２０の装着部位は、外気からシールされている。一方、境界領域９ａのうち、本体部９１側に位置するアダプター２０の非装着部位は、露出されたままである。したがって、境界領域９ａのうち、アダプター２０の装着部位は、光ファイバ母材９の本体部９１と略同等の外径を有し、アダプター２０の非装着部位は、本体部９１よりも外径が小さくなっている縮小部位であって、アダプター２０が装着された光ファイバ母材９は、例えば、図２に示す光ファイバ母材と同様に扱うことができる。この場合、アダプター２０の非装着部位が、縮小部位９ｂに該当する。
【００５５】
アダプター２０の材質は、シール装置１１と同様でも良いし、石英ガラス等でも良い。
製造装置２は、アダプター２０を備える点以外は、第一の実施形態に係る製造装置１と同様である。
【００５６】
次に、製造装置２を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法について、図６を参照しながら説明する。
まず、製造装置１を使用する場合と同様に、主配管８０の他端から略一定の流量で不活性ガスを加熱炉１０及びシール装置１１に供給する。そして、アダプター２０を装着した光ファイバ母材９を製造装置２にセットする。すると、第三の区画１１０ｃが不活性ガスで満たされ、その後、供給された不活性ガスが、第三の区画１１０ｃと加熱炉内１００ではなく加熱炉内１００のみへ流れる状態が維持される。
【００５７】
次いで、図６（ａ）に示すように、アダプター２０を装着した光ファイバ母材９をそのまま長手方向に沿って矢印Ｆの方向に下降させて、光ファイバ母材９がシール装置１１及び加熱炉１０の内部に挿通された状態として、通常の手段により本体部９１を溶融線引きする。溶融線引きの進行と共に、光ファイバ母材９を矢印Ｆの方向へ順次下降させることで、縮小部位９ｂがシール装置１１の上部開口部１１Ａの近傍に到達する。
【００５８】
この後、製造装置１を使用した場合と同様に、縮小部位９ｂが第一のシール部材１１１を跨ぐ位置に到達して、これらの間に隙間が生じた場合でも、侵入した外気は第二の区画１１０ｂで遮断される。そして、縮小部位９ｂが、第二の区画１１０ｂに到達すると、第一のシール部材１１１よりも先には外気が侵入しなくなる。
また、縮小部位９ｂが第二のシール部材１１２を跨ぐ位置に到達して、これらの間に隙間が生じても、第三の区画１１０ｃには外気が侵入しない。
【００５９】
次いで、図６（ｂ）に示すように、縮小部位９ｂが、第二のシール部材１１２の箇所を通過すると、第三の区画１１０ｃに到達する。この段階で、アダプター２０の鍔部２０１がシール装置１１の上部開口部１１Ａに当接及び密着して該開口部１１Ａを閉塞し、アダプター２０の下降は停止する。この状態では、前記Ｌｃ１は前記Ｙ９ｂよりも長くなっており、第一のシール部材１１１及び第二のシール部材１１２は、いずれもアダプター２０の装着部２０２と密着し、第三のシール部材１１３は、光ファイバ母材９の本体部９１と密着している。すなわち、縮小部位９ｂが、最下部の区画である第三の区画１１０ｃから、その直上の第二の区画１１０ｂに同時に跨っていない。そして、外気は第三の区画１１０ｃには侵入しない。さらに、光ファイバ母材９のダミー部９０がアダプター２０の鍔部２０１と密着していることで、これ以降、シール装置内１１０には外気が侵入しない。
【００６０】
次いで、光ファイバ母材９のみをさらに矢印Ｆの方向に下降させると、下降した距離に応じて縮小部位９ｂが拡大し、前記Ｙ９ｂが大きくなる。
そして、図６（ｃ）に示すように、縮小部位９ｂが第三のシール部材１１３を跨ぐ位置に到達してこれらの間に隙間が生じても、第三の区画１１０ｃには外気が侵入していないので、加熱炉内１００には外気が侵入しない。さらに、矢印Ｇ３で示すように、第三の区画１１０ｃから加熱炉内１００へ、主配管８０から供給された不活性ガスが流れる。この時、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃを介して不活性ガスが加熱炉内１００へ供給されるようになっても、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量が減少し、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量と、第二の配管８２から第三の区画１１０ｃへ供給される不活性ガスの流量との総和は略一定なので、加熱炉内１００へ流入するガスの総流量も略一定である。したがって、加熱炉内１００で局所的にガスの流れが大きく変化することがない。
【００６１】
そして、この段階以降、第三の区画１１０ｃと、アダプター２０の装着部２０２の内部とが加熱炉内１００に対して開放された状態となるが、上記のように、シール装置内１１０には外気が侵入しないので、加熱炉内１００にも外気が侵入しない。
縮小部位９ｂが加熱炉内１００に到達したあとは、引き続き、必要に応じて光ファイバ母材９を下降させながら、公知の方法に従って、溶融線引きを行えば良い。
【００６２】
製造装置２を使用する場合には、上記のように、溶融線引き時にシール装置１１において、第一の区画１１０ａから第三の区画１１０ｃまでのすべての区画に、縮小部位９ｂが同時に跨らない。さらに、アダプター２０の鍔部２０１でシール装置１１の上部開口部１１Ａを閉塞した時に、縮小部位９ｂが、第三の区画１１０ｃから第二の区画１１０ｂに同時に跨らない。また、シール装置１１外に対して開かれていない空間（閉空間）に不活性ガスを流す。このようにすることで、加熱炉内１００への外気の侵入が抑制され、加熱炉内１００で局所的にガスの流れが大きく変化することもない。
【００６３】
（第三の実施形態）
図７は、本発明の第三の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
ここに示す製造装置２’は、図５に示す製造装置２において、アダプター２０の鍔部２０１が、光ファイバ母材９が挿通された状態で、シール装置１１の上部開口部１１Ａを覆うことができない大きさとなったものである。すなわち、製造装置２’におけるアダプター２０’では、開口部２０１ａ’がダミー部９０の外周面に密着するが、鍔部２０１’の外径がシール装置１１の上部開口部１１Ａの内径よりも小さいため、鍔部２０１’がシール装置１１の上部開口部１１Ａに当接及び密着してこれを閉塞することがない。そして、アダプター２０’は、石英ガラス等の材質からなる。これ以外の点では、製造装置２’は、図５に示す製造装置２と同様である。
なお、ここでは、アダプター２０’として鍔部２０１’を有するものを示しているが、鍔部を有さず、装着部の長手方向（軸方向）に対して垂直な方向に突出部がないものをアダプターとして使用しても良い。
アダプター２０’を装着した光ファイバ母材９は、例えば、図２に示す境界領域を有する光ファイバ母材と全く同様に扱うことができる。したがって、製造装置２’を使用する場合には、製造装置１を使用する場合と同様に、光ファイバ素線を製造できる。
【００６４】
（第四の実施形態）
図８は、本発明の第四の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
ここに示す製造装置３は、加熱炉１０と、加熱炉１０の上流側の開口部１０ａ上に、シール装置３１とを備える。
シール装置３１は、その内部空間３１０（以下、シール装置内３１０と略記することがある）と、加熱炉内１００とに、光ファイバ母材９が挿通された状態で、加熱炉内１００への外気の侵入を抑制する機能を有する。
【００６５】
シール装置３１は、略筒状であり、その内表面上には、第一のシール部材３１１及び第二のシール部材３１２が突設されている。そして、シール装置内３１０に光ファイバ母材９が挿通された状態で、本体部９１の外周面に接触した状態のこれら二つのシール部材により、光ファイバ母材９の長手方向（軸方向）に沿ってシール装置内３１０が、第一の区画３１０ａ及び第二の区画３１０ｂの二つの区画に区分される。
【００６６】
シール装置３１の上流側の開口部（第一の区画３１０ａの開口部）３１Ａは、内径が、光ファイバ母材９のダミー部９０のほぼ一定となっている外径と略同等である。したがって、光ファイバ母材９が挿通された状態で、前記開口部３１Ａは、ダミー部９０の外周面に密着する。なお、図５に示すアダプター２０の場合と同様に、ダミー部９０の外周面との密着性を向上させるために、前記開口部３１Ａには、耐熱性パッキン等の封止材（図示略）を別途設けても良い。
このように、第一の区画３１０ａは、光ファイバ母材９の縮小部位９ｂを、光ファイバ母材挿通時にシールするものである。なお、ここでは、図５に示すものと同様の光ファイバ母材を使用した例を示している。
【００６７】
シール装置３１の材質は、図１に示すシール装置１１の場合と同様であり、第一のシール部材３１１及び第二のシール部材３１２の材質も、図１に示すシール装置１１の各シール部材と同様である。
【００６８】
第二の区画３１０ｂの体積は、第一の区画３１０ａの体積よりも大きくても良いし、小さくても良い。シール装置３１を小型化するという観点からは、小さい方が好ましい。
【００６９】
シール装置内３１０のうち、加熱炉１０に最も近い最下部の区画である第二の区画３１０ｂには、ここへガスを導入するための第二の配管８２が接続されている。また、加熱炉１０から最も遠い最上部の区画である第一の区画３１０ａには、ここへガスを導入するための第三の配管８３が接続されている。
そして、加熱炉内１００には、ガスを導入するための第一の配管８１が接続されている。第一の配管８１は、加熱炉内１００のうち、上流側の開口部１０ａ近傍で開口されていることが好ましい。
【００７０】
第一の配管８１、第二の配管８２及び第三の配管８３は、一本の主配管８０の一端から分岐されて構成されており、主配管８０の他端は、主配管８０にガスを供給するガス供給源（図示略）に接続されている。したがって、ガス供給源から主配管８０に供給されるガスの流量が略一定である場合には、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給されるガスの流量と、第二の配管８２から第二の区画３１０ｂへ供給されるガスの流量と、第三の配管８３から第一の区画３１０ａへ供給されるガスの流量との総和は略一定となる。
【００７１】
第一の配管８１、第二の配管８２及び第三の配管８３は、内径の誤差が５％以内であることが好ましく、略同等の内径であることがより好ましい。
また、第一の配管８１、第二の配管８２及び第三の配管８３の長さは、［最も長い配管の長さ］／［最も短い配管の長さ］の比が１０以下であることが好ましく、１に近いほど好ましく、１であっても良い。図８に示す製造装置３では、第一の配管８１の長さが最も長く、第三の配管８３の長さが最も短くなっている。
第一の配管８１〜第三の配管８３の内径及び長さを上記のように設定することで、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量と、第二の配管８２から第二の区画３１０ｂへ供給される不活性ガスの流量と、第三の配管８３から第一の区画３１０ａへ供給される不活性ガスの流量との総和を、一層容易に制御できる。
【００７２】
なお、ここでは、第一の配管８１〜第三の配管８３が、一本の主配管８０から分岐されて構成されている例を示しているが、本発明においてはこれに限定されず、上記の不活性ガスの流量の総和が略一定に制御できれば良い。例えば、図１に示す製造装置１の場合と同様に、第一の配管８１〜第三の配管８３の三本のうち、一本又はすべての配管が、他の配管と互いに接続されることなく別々に設けられていても良い。ただし、第一の配管８１〜第三の配管８３が、一本の主配管８０から分岐されている方が、容易に前記ガスの流量の総和を制御できる点で好ましい。
【００７３】
また、ここでは、シール装置内３１０が二つの区画に区分される例を示しているが、本発明においてはこれに限定されず、二つ以上の区画に区分されていれば良い。例えば、第一のシール部材３１１のようなシール部材が三つ設けられ、シール装置内３１０が三つの区画に区分されていても良い。そして、三つ以上の区画に区分されている場合には、シール装置３１の内部にガスを導入するための第二の配管８２は、加熱炉１０に最も近い最下部の区画に接続され、第三の配管８３は、加熱炉１０から最も遠い最上部の区画に接続されていることが必要である。ただし、簡便な構成のシール装置で十分な効果が得られるという観点からは、シール装置内３１０は、二つ又は三つの区画に区分されていることが好ましい。
【００７４】
なお、ここでは、図５に示すものと同様の光ファイバ母材を使用した例について説明したが、製造装置３は、例えば、図１に示すもの等、その他の光ファイバ母材の使用にも好適である。
【００７５】
次に、製造装置３を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法について、図９を参照しながら説明する。
まず、製造装置１を使用する場合と同様に、主配管８０の他端から略一定の流量で不活性ガスを加熱炉１０及びシール装置３１に供給する。そして、図８に示すように、シール装置３１の開口部３１Ａを、ダミー部９０の外周面に密着させて、光ファイバ母材９を、シール装置３１及び加熱炉１０に挿通し、製造装置３にセットする。すると、第一の区画３１０ａ及び第二の区画３１０ｂが不活性ガスで満たされ、その後、供給された不活性ガスが、これら区画ではなく加熱炉内１００のみへ流れる状態が維持される。
次いで、通常の手段により本体部９１を溶融線引きする。溶融線引きの進行と共に、光ファイバ母材９を矢印Ｆの方向へ順次下降させることで、縮小部位９ｂが第一のシール部材３１１の近傍に到達する。
【００７６】
この後、図９に示すように、縮小部位９ｂが第二のシール部材３１２を跨ぐ位置に到達してこれらの間に隙間が生じても、矢印Ｇ１及びＧ２で示すように、第一の区画３１０ａ及び第二の区画３１０ｂから加熱炉内１００へ、主配管８０から供給された不活性ガスが流れる。この時、第一の区画３１０ａ及び第二の区画３１０ｂを介して不活性ガスが加熱炉内１００へ供給されるようになっても、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量が減少し、第一の配管８１から加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量と、第二の配管８２から第二の区画３１０ｂへ供給される不活性ガスの流量と、第三の配管８３から第一の区画３１０ａへ供給される不活性ガスの流量との総和は略一定なので、加熱炉内１００へ流入するガスの総流量も略一定である。したがって、加熱炉内１００で局所的にガスの流れが大きく変化することがない。
【００７７】
次いで、縮小部位９ｂは、第二のシール部材３１２の箇所を通過すると、全体が加熱炉内１００に到達し、この状態では、シール装置３１の開口部３１Ａは、光ファイバ母材９のダミー部９０の外周面に密着している。したがって、加熱炉内１００には外気が侵入しない。
縮小部位９ｂ全体が加熱炉内１００に到達したあとは、引き続き、必要に応じて光ファイバ母材９を下降させながら、公知の方法に従って、溶融線引きを行えば良い。
【００７８】
製造装置３において、第一の配管８１〜第三の配管８３の三本のうち、一本又はすべての配管が、他の配管と互いに接続されることなく別々に設けられている場合には、加熱炉内１００へ供給される不活性ガスの流量と、第二の区画３１０ｂへ供給される不活性ガスの流量と、第一の区画３１０ａへ供給される不活性ガスの流量との総和を略一定とするために、例えば、第一の配管８１〜第三の配管８３における不活性ガスの供給端を、ガス供給手段に接続すると共に、そのガス供給手段によるガスの供給量を、コンピュータ等で制御することで、ガスの流量の総和を一定にすれば良い。
【００７９】
製造装置３を使用する場合には、上記のように、溶融線引き時にシール装置３１において、シール装置３１外に対して開かれていない空間（閉空間）に不活性ガスを流し、光ファイバ母材を移動させることで、加熱炉内１００への外気の侵入が抑制され、加熱炉内１００で局所的にガスの流れが大きく変化することもない。
【００８０】
（第五の実施形態）
図１０は、本発明の第五の実施形態に係る製造装置の要部を例示する概略構成図である。
ここに示す製造装置４は、図８に示す製造装置３において、シール装置内が三つの区画に区分され、そのうち、最上部の区画が、シール装置のその他の部位に対して着脱可能とされたものである。具体的には、以下の通りである。
【００８１】
製造装置４におけるシール装置４１は、その内表面上に、第一のシール部材４１１、第二のシール部材４１２及び第三のシール部材４１３が突設されている。そして、シール装置４１においては、その内部空間４１０（以下、シール装置内４１０と略記することがある）に光ファイバ母材９が挿通された状態で、本体部９１の外周面に接触した状態のこれら三つのシール部材により、光ファイバ母材９の長手方向（軸方向）に沿ってシール装置内４１０が、第一の区画４１０ａ、第二の区画４１０ｂ及び第三の区画４１０ｃの三つの区画に区分される。
第一のシール部材４１１〜第三のシール部材４１３は、製造装置３における第一のシール部材３１１及び第二のシール部材３１２と同様である。
【００８２】
最上部の区画である第一の区画４１０ａは、独立してシール装置４１のその他の部位に対して着脱可能とされている。
そして、第一の区画４１０ａは、公知の駆動手段によって、光ファイバ母材の長手方向に沿って、図中の矢印Ｓの方向に移動可能とされている。
ここでは、第一の区画４１０ａと残りの部位との分割箇所Ｗが、第二の区画４１０ｂに相当する部位にある例を示している。すなわち、第一の区画４１０ａを固着してシール装置４１を形成することで、初めて第二の区画４１０ｂが形成される。したがって、前記分割箇所Ｗにおいては、第一の区画４１０ａの固着時に、気密性を維持することが好ましい。そのためには、例えば、耐熱性のパッキン等を使用して固着させたり、第一の区画４１０ａと残りの部位とを嵌合させて固着させたりすれば良い。
【００８３】
シール装置４１においては、加熱炉１０に最も近い最下部の区画である第三の区画４１０ｃに、第二の配管８２が接続されている。その他の配管は、製造装置３の場合と同様である。
【００８４】
次に、製造装置４を使用した場合の光ファイバ素線の製造方法について、図１１を参照しながら説明する。
まず、製造装置３を使用する場合と同様に、主配管８０の他端から略一定の流量で不活性ガスを加熱炉１０及びシール装置３１に供給する。
次いで、図１１に示すように、加熱炉１０から最も遠い最上部の区画である第一の区画４１０ａを、シール装置４１のその他の部位から離脱させておく。この状態で、第一の区画４１０ａの上流側の開口部４１Ａを、光ファイバ母材９のダミー部９０の外周面に密着させ、さらに、第一のシール部材４１１を光ファイバ母材９の本体部９１に密着させて、縮小部位９ｂを第一の区画４１０ａに配置してシールする。そして、第一の区画４１０ａが離脱しているシール装置４１の内部空間と、加熱炉内１００に、光ファイバ母材９の本体部９１の露出部位を挿通し、光ファイバ母材９を製造装置４にセットする。すると、第一の区画４１０ａ及び第三の区画４１０ｃが不活性ガスで満たされ、その後、供給された不活性ガスが、これら区画ではなく加熱炉内１００のみへ流れる状態が維持される。
【００８５】
次いで、第一の区画４１０ａを光ファイバ母材９と共に矢印Ｆの方向へ移動させつつ、通常の手段により本体部９１を溶融線引きする。溶融線引きの進行と共に、光ファイバ母材９を矢印Ｆの方向へ順次下降させることで、第一の区画４１０ａがシール装置４１のその他の部位に到達する。この段階で、第一の区画４１０ａが固着されて、シール装置４１（第二の区画４１０ｂ）が形成され、シール装置内４１０は外気からシールされる。
【００８６】
第一の区画４１０ａの固着時には、第一のシール部材４１１及び第二のシール部材４１２間に不活性ガスを流すことが好ましい。このようにすることで、形成される第二の区画４１０ｂは、外気の侵入が抑制されて不活性ガスで満たされ、加熱炉内１００への外気の侵入を抑制する一層優れた効果が得られる。
また、形成される第二の区画４１０ｂの容積が小さくなるように、第一のシール部材４１１及び第二のシール部材４１２間の距離を小さく設定することが好ましく、第一のシール部材４１１及び第二のシール部材４１２の対向する面の一部又は全部が、互いに接触するようにしても良い。このようにすることで、形成される第二の区画４１０ｂへの外気の侵入が一層抑制される。そして、この時も、第一のシール部材４１１及び第二のシール部材４１２間に不活性ガスを流すことが好ましい。
【００８７】
第一の区画４１０ａが固着されることで、光ファイバ母材９がセットされた製造装置４は、図９に示す状態の製造装置３と同じとなる。したがって、ここから先は、製造装置３の場合と同様に、光ファイバ素線を製造すれば良い。
【００８８】
製造装置４は、第一の区画４１０ａが着脱可能とされていることで、縮小部位９ｂのシールが、製造装置３の場合よりも容易となる。また、第一の区画４１０ａの容積も小さくできるので、シール装置４１を小型化できる。
【００８９】
ここまで、本発明について詳しく説明したが、例えば、本発明の製造装置は、本発明の効果を妨げない範囲内において、一部構成の削除、追加又は変更が可能であることは言うまでも無い。
本発明によれば、光ファイバ素線の製造工程において、加熱炉内への外気の侵入と、加熱炉内における局所的なガスの流れの大きな変動とを抑制できる。その結果、光ファイバ素線の外径変動を抑制できると共に、加熱炉内のカーボン製部材の劣化が抑制され、光ファイバ素線の強度低下を抑制できる。また、光ファイバ母材の大型化や線引き速度の高速化にも対応できる。
【実施例】
【００９０】
以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
【００９１】
［実施例１］
図１に示す製造装置１を使用して、光ファイバ素線を製造した。製造時の条件を表１に示す。具体的には、以下の通りである。
製造装置としては、シール装置が第一〜第三のシール部材を備え（シール部材を三つ備え）、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）がいずれも６０ｍｍであるものを使用した。また、三つのシール部材としてはいずれも、カーボンシートを三枚重ねた厚さ０．６ｍｍのもので、カーボンシートにおける光ファイバ母材の挿通部となる孔の直径（Ｄ１１１等）が１５２ｍｍ、切れ込みがほぼ等間隔に７２本設けられたものを使用した。第一及び第二の配管は、一本の主配管から分岐されたものとし、第一及び第二の配管において、内径及び長さは共に同じとした。
外径１５５ｍｍ、長さ１５００ｍｍの光ファイバ母材（本体部）の端部に、外径１５５ｍｍ、長さ８００ｍｍのダミー部材を火炎溶接して、ダミー部を設けた。その結果、得られた光ファイバ母材の本体部とダミー部との境界領域には、溶接時のバーナ火炎によって外径が本体部よりも小さく（１５４ｍｍ以下）なった縮小部位が生じ、その光ファイバ母材の長手方向における長さは５０ｍｍであった。
シール装置の第三の区画と加熱炉内とに不活性ガスとしてヘリウムを流し、この時の流量の総和を５Ｌ／分とした。そして、得られた光ファイバ母材を製造装置にセットし、加熱炉のヒータを昇温させ、線速１０００ｍ／分で溶融線引きを行った。加熱炉内の上部における酸素濃度、光ファイバ素線の品質、カーボン製部材の状態について、表１にあわせて示す。
【００９２】
［実施例２〜３、比較例１〜３］
製造時の条件を表１に示す通りとしたこと以外は、実施例１と同様に光ファイバ素線を製造した。加熱炉内の上部における酸素濃度、光ファイバ素線の品質、カーボン製部材の状態について、表１にあわせて示す。
実施例２は、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）がいずれも８０ｍｍであり、光ファイバ母材の縮小部位の長さが５０ｍｍであること以外は、実施例１と同様である。
実施例３は、シール装置が第一〜第四のシール部材を備え（シール部材を四つ備え）、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）がいずれも１００ｍｍであり、光ファイバ母材の縮小部位の長さが６０ｍｍであること以外は、実施例１と同様である。
比較例１は、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）がいずれも６０ｍｍであり、光ファイバ母材の縮小部位の長さが８０ｍｍであること以外は、実施例１と同様である。
比較例２は、シール装置が第一のシール部材のみを備え（シール部材を一つ備え）、不活性ガスの配管が第一の配管のみであること以外は、実施例１と同様である。
比較例３は、シール装置が第一及び第二のシール部材のみを備え（シール部材を二つ備え）、不活性ガスの配管が第一の配管のみであること以外は、実施例１と同様である。
【００９３】
【表１】
0005624796.tif 000002
【００９４】
実施例１〜３ではいずれも、光ファイバ素線の製造過程において、加熱炉内の上部（開口部の近傍）における酸素濃度を測定した結果、５０〜８０ｐｐｍで安定しており、加熱炉内への外気の侵入が十分に抑制されていることを確認できた。また、溶融線引き中に光ファイバ素線の断線はなく、素線外径は１２５±０．１μｍで安定し、変動幅が抑制されており、加熱炉内での局所的なガスの流れの変動がなかったことを確認できた。このように、良好な品質の光ファイバ素線を製造できた。さらに、加熱炉中のカーボン製部材の外観を目視で確認した結果、劣化はほとんど見られず、良好な状態であった。
このような結果が得られたのは、シール装置外に対して開かれていない空間（閉空間）に不活性ガスを流し、シール装置のすべての区画に、縮小部位が同時に跨らないように光ファイバ母材を移動させたことで、加熱炉内への外気の侵入が抑制されると共に、加熱炉内における局所的なガスの流れの変動が抑制されたためである。
【００９５】
これに対し、比較例１では、素線外径の変動幅が大きくなった。これは、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１）が６０ｍｍで、光ファイバ母材の縮小部位の長さ８０ｍｍよりも短く、光ファイバ母材の移動中に、シール装置のすべての区画に、縮小部位が同時に跨る時期があり、この時にシール装置の第三の区画が、シール装置外に対して開かれた空間（開空間）となり、加熱炉内の上部における不活性ガスの流量の変化が大きくなって、加熱炉内で局所的にガスの流れが大きく変化してしまったためである。
【００９６】
比較例２では、光ファイバ素線の断線があり、素線外径の変動幅も大きかった。また、加熱炉内の上部における酸素濃度が極めて高く、加熱炉中のカーボン製部材が劣化した。これは、シール装置内の区画が第一の区画のみなので、シール性が低く、加熱炉内に外気が侵入することで酸素濃度が大きくなると共に、局所的にガスの流れが大きく変化してしまったためである。
【００９７】
比較例３では、光ファイバ素線の断線はなかったが、素線外径の変動幅が局所的に大きくなった。また、加熱炉内の上部における酸素濃度が一時的に高くなり、加熱炉中のカーボン製部材が劣化した。ただし、その程度は、実施例１〜３の場合よりも大きかったが、比較例１の場合よりも小さく、中程度であった。これは、シール装置において、比較例１の場合のように極端にシール性は悪化しなかったものの、シール部材間に混入した外気が、加熱炉内の上部に一時的に侵入して、一時的に酸素濃度が大きくなると共に、局所的にガスの流れが大きく変化してしまったためである。
【００９８】
［実施例４］
図５に示す製造装置２を使用して、光ファイバ素線を製造した。製造時の条件を表２に示す。具体的には、以下の通りである。
製造装置としては、シール装置が第一〜第三のシール部材を備え（シール部材を三つ備え）、シール装置の上部開口部から第一のシール部材までの距離（Ｌａ１）と、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）（表２中では、「シール部材間等の距離」と示している）とがいずれも６０ｍｍであるものを使用した。また、三つのシール部材としてはいずれも、カーボンシートを三枚重ねた厚さ０．６ｍｍのもので、カーボンシートにおける光ファイバ母材の挿通部となる孔の直径（Ｄ１１１等）が１５２ｍｍ、切れ込みがほぼ等間隔に７２本設けられたものを使用した。第一及び第二の配管は、一本の主配管から分岐されたものとし、第一及び第二の配管において、内径は同じとし、第二の配管の長さを第一の配管の長さの２倍とした。
外径１５５ｍｍ、長さ１５００ｍｍの光ファイバ母材（本体部）で、端部の外径が５０ｍｍとなるように端部の近傍から外径が漸次縮小するテーパ状とされたものを使用し、その端部に、外径５０ｍｍ、長さ８００ｍｍのダミー部材を火炎溶接して、ダミー部を設けた。前記テーパ部は、境界領域に該当する。
次いで、このテーパ部の一部に、長さ１３０ｍｍのアダプターを装着したところ、アダプターと露出されたテーパ部との段差が生じた部位である縮小部位の、光ファイバ母材の長手方向における長さは３０ｍｍであった。
シール装置の第三の区画と加熱炉内とに不活性ガスとしてヘリウムを流し、この時の流量の総和を５Ｌ／分とした。そして、アダプターを装着した光ファイバ母材を製造装置にセットし、加熱炉のヒータを昇温させ、光ファイバ母材をアダプターと共に下降させ、その後さらに、光ファイバ母材のみを下降させて、線速１２００ｍ／分で溶融線引きを行った。加熱炉内の上部における酸素濃度、光ファイバ素線の品質、カーボン製部材の状態について、表２にあわせて示す。
【００９９】
［実施例５、比較例４〜６］
製造時の条件を表２に示す通りとしたこと以外は、実施例４と同様に光ファイバ素線を製造した。加熱炉内の上部における酸素濃度、光ファイバ素線の品質、カーボン製部材の状態について、表２にあわせて示す。
実施例５は、シール装置の上部開口部から第一のシール部材までの距離（Ｌａ１）と、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）とがいずれも５０ｍｍであり、光ファイバ母材の縮小部位の長さが４０ｍｍであること以外は、実施例４と同様である。
比較例４は、シール装置の上部開口部から第一のシール部材までの距離（Ｌａ１）と、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）とがいずれも３０ｍｍであり、光ファイバ母材の縮小部位の長さが４０ｍｍであり、アダプターの長さが１３０ｍｍであること以外は、実施例４と同様である。
比較例５は、シール装置の上部開口部から第一のシール部材までの距離（Ｌａ１）と、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１、Ｌｃ１）とがいずれも６０ｍｍであり、光ファイバ母材の縮小部位の長さが３０ｍｍであり、アダプターの長さが７０ｍｍであること以外は、実施例４と同様である。
比較例６は、シール装置が第一及び第二のシール部材のみを備え（シール部材を二つ備え）、不活性ガスの配管が第一の配管のみであり、アダプターの長さが７０ｍｍであること以外は、実施例４と同様である。
【０１００】
【表２】
0005624796.tif 000003
【０１０１】
実施例４〜５ではいずれも、光ファイバ素線の製造過程において、加熱炉内の上部（開口部の近傍）における酸素濃度を測定した結果、５０〜８０ｐｐｍで安定しており、加熱炉内への外気の侵入が十分に抑制されていることを確認できた。また、溶融線引き中に光ファイバ素線の断線はなく、素線外径は１２５±０．１μｍで安定し、変動幅が抑制されており、加熱炉内での局所的なガスの流れの変動がなかったことを確認できた。このように、良好な品質の光ファイバ素線を製造できた。さらに、加熱炉中のカーボン製部材の外観を目視で確認した結果、劣化はほとんど見られず、良好な状態であった。
このような結果が得られたのは、シール装置外に対して開かれていない空間（閉空間）に不活性ガスを流すと共に、アダプターの鍔部でシール装置の上部開口部を閉塞した時に、縮小部位が、第三の区画から第二の区画に同時に跨らないようにしたことで、加熱炉内への外気の侵入が抑制されると共に、加熱炉内における局所的なガスの流れの変動が抑制されたためである。シール装置の上部開口部から第一のシール部材までの距離（Ｌａ１）、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１）及び第一のシール部材の厚さの和よりも、アダプターの長さの値が大きいので、図６（ｂ）に示すように、アダプターの鍔部がシール装置に当接した段階で、縮小部位は第三の区画に到達している。
【０１０２】
これに対し、比較例４では、素線外径の変動幅が大きくなった。これは、隣り合うシール部材間の距離（Ｌｂ１）が３０ｍｍで、光ファイバ母材の縮小部位の長さ４０ｍｍよりも短いためである。すなわち、アダプターの鍔部がシール装置の上部開口部に当接してこれを閉塞する前に、シール装置のすべての区画に、縮小部位が同時に跨る時期があり、この時にシール装置の第三の区画が、シール装置外に対して開かれた空間（開空間）となり、加熱炉内の上部における不活性ガスの流量の変化が大きくなって、加熱炉内で局所的にガスの流れが大きく変化してしまったためである。
【０１０３】
比較例５では、素線外径の変動幅が大きく、加熱炉内の上部における酸素濃度がやや高く、加熱炉中のカーボン製部材が劣化した。ただし、その劣化は中程度であった。これは、アダプターの長さが短いためである。すなわち、アダプターの鍔部がシール装置の上部開口部に当接してこれを閉塞した段階で、アダプターの装着部の開口端が第二の区画に存在するので、光ファイバ母材のみがさらに下降した段階で、縮小部位が拡大して、第二の区画、第三の区画及び加熱炉内に同時に跨る時期があり、この時に第二の区画に侵入していた外気が、加熱炉内の上部に一時的に侵入して、一時的に酸素濃度が大きくなると共に、局所的にガスの流れが大きく変化してしまったためである。
【０１０４】
比較例６では、素線外径の変動幅が大きく、加熱炉内の上部における酸素濃度が比較例５よりもさらに高く、加熱炉中のカーボン製部材が劣化した。ただし、その劣化は中程度であった。これは、比較例５と同様にアダプターの長さが短く、不活性ガスの配管が第一の配管のみであっても比較例５と同様に、外気が加熱炉内の上部に一時的に侵入して、一時的に酸素濃度が大きくなると共に、局所的にガスの流れが大きく変化してしまったためである。
【０１０５】
［実施例６］
図１０に示す製造装置４を使用して、光ファイバ素線を製造した。製造時の条件を表３に示す。具体的には、以下の通りである。
製造装置としては、第一の区画がシール装置のその他の部位から着脱可能であるものを使用した。さらに、シール装置が第一〜第三のシール部材を備え（シール部材を三つ備え）、第二及び第三のシール部材間の距離（Ｌｂ１）が６０ｍｍであるものを使用した。また、三つのシール部材としてはいずれも、カーボンシートを三枚重ねた厚さ０．６ｍｍのもので、カーボンシートにおける光ファイバ母材の挿通部となる孔の直径（Ｄ１１１等）が１５２ｍｍ、切れ込みがほぼ等間隔に７２本設けられたものを使用した。第一〜第三の配管は、一本の主配管から分岐されたものとし、第一〜第三の配管において、内径は同じとし、第二及び第三の配管の長さを第一の配管の長さの０．５倍とした。
外径１５５ｍｍ、長さ１５００ｍｍの光ファイバ母材（本体部）で、端部の外径が５０ｍｍとなるように端部の近傍から外径が漸次縮小するテーパ状とされたものを使用し、その端部に、外径５０ｍｍ、長さ８００ｍｍのダミー部材を火炎溶接して、ダミー部を設けた。
シール装置の第一及び第三の区画、並びに加熱炉内に不活性ガスとしてヘリウムを流し、この時の流量の総和を５Ｌ／分とした。そして、第一の区画をシール装置のその他の部位から離脱させておき、この状態で第一の区画の上流側の開口部を、ダミー部の外周面に密着させ、第一のシール部材を本体部に密着させて、縮小部位を第一の区画に配置してシールした。そして、シール装置内と加熱炉内に、光ファイバ母材の本体部の露出部位を挿通し、光ファイバ母材を製造装置にセットした。
次いで、加熱炉のヒータを昇温させ、第一の区画を光ファイバ母材と共に下降させ、第一の区画がシール装置のその他の部位に固着後、さらに、光ファイバ母材のみを下降させて、線速１５００ｍ／分で溶融線引きを行った。加熱炉内の上部における酸素濃度、光ファイバ素線の品質、カーボン製部材の状態について、表３にあわせて示す。
【０１０６】
［比較例７］
製造時の条件を表３に示す通りとしたこと以外は、実施例６と同様に光ファイバ素線を製造した。具体的には、比較例７は、第一のシール部材及び第三の配管がないこと以外は実施例６と同様である。加熱炉内の上部における酸素濃度、光ファイバ素線の品質、カーボン製部材の状態について、表３にあわせて示す。
【０１０７】
【表３】
0005624796.tif 000004
【０１０８】
実施例６では、光ファイバ素線の製造過程において、加熱炉内の上部（開口部の近傍）における酸素濃度を測定した結果、５０〜８０ｐｐｍで安定しており、加熱炉内への外気の侵入が十分に抑制されていることを確認できた。また、溶融線引き中に光ファイバ素線の断線はなく、素線外径は１２５±０．１μｍで安定し、変動幅が抑制されており、加熱炉内での局所的なガスの流れの変動がなかったことを確認できた。このように、良好な品質の光ファイバ素線を製造できた。さらに、加熱炉中のカーボン製部材の外観を目視で確認した結果、劣化はほとんど見られず、良好な状態であった。
このような結果が得られたのは、シール装置外に対して開かれていない空間（閉空間）に不活性ガスを流し、光ファイバ母材を移動させたことで、加熱炉内への外気の侵入が抑制されると共に、加熱炉内における局所的なガスの流れの変動が抑制されたためである。
【０１０９】
これに対し、比較例７では、素線外径の変動幅が大きくなった。これは、第一の区画がシール装置のその他の部位に固着後、さらに、光ファイバ母材のみを下降させた時に、第一の区画から加熱炉内までが連通し、第一の区画に侵入していた外気が、加熱炉内の上部に一時的に侵入して、一時的に酸素濃度が大きくなると共に、局所的にガスの流れが大きく変化してしまったためである。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、光ファイバを備えた光部品全般の製造において利用可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１，２，３，４・・・製造装置、１０・・・加熱炉、１０ａ・・・加熱炉の上流側の開口部、１００・・・加熱炉内、１１，３１，４１・・・シール装置、１１Ａ，３１Ａ，４１Ａ・・・シール装置の上部開口部、１１０，３１０，４１０・・・シール装置内、１１０ａ，３１０ａ，４１０ａ・・・第一の区画、１１０ｂ，３１０ｂ，４１０ｂ・・・第二の区画、１１０ｃ，４１０ｃ・・・第三の区画、１１１，３１１，４１１・・・第一のシール部材、１１２，３１２，４１２・・・第二のシール部材、１１３，４１３・・・第三のシール部材、２０，２０’・・・アダプター、２０１ａ，２０１ａ’・・・アダプターの開口部、２０１，２０１’・・・アダプターの鍔部、２０２・・・アダプターの装着部、２０２ａ・・・アダプターの装着部の開口端、８０・・・主配管、８１・・・第一の配管、８２・・・第二の配管、８３・・・第三の配管、９・・・光ファイバ母材、９ａ・・・境界領域、９ｂ・・・縮小部位、９０・・・本体部、９１・・・ダミー部、Ｙ９ｂ・・・縮小部位の長さ、Ｄ９１・・・本体部の外径、Ｌｂ１・・・第一のシール部材及び第二のシール部材間の距離、Ｌｃ１・・・第二のシール部材１１２及び第三のシール部材１１３間の距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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