(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸用加熱炉の上部にシールドパイプを設けておき、また石英系光ファイバ母材の上端に送出ロッドを取り付けて、その送出ロッドによって光ファイバ母材を前記シールドパイプの上端からシールドパイプ内及びそれに連続する紡糸用加熱炉内に鉛直に挿入し、紡糸用加熱炉内にガスを導入しながら光ファイバ母材を加熱して、軟化した光ファイバ母材を紡糸用加熱炉から下方に線状に引き出して光ファイバ裸線とし、その光ファイバ裸線を冷却固化させた後、光ファイバ裸線の外周上に樹脂被覆層を形成して光ファイバ素線に仕上げる光ファイバ素線の製造装置において、
前記送出ロッドを水平面内で移動調整するための調芯機構を設け、
さらに前記シールドパイプ内における前記送出ロッドの下部に、送出ロッドの水平面内移動に伴って水平方向に移動し得る内側シール体と、その内側シール体に対して相対的に水平面内で移動可能でかつ送出ロッドから離間されしかもシールドパイプの内周面に対して相対的に鉛直方向に移動可能な外側シール体とからなるシール部材を取り付けておき、
前記外側シール体の外周面と前記シールドパイプの内周面との間、および内側シール体と外側シール体との間において、紡糸用加熱炉内及びシールドパイプ下部内の空間を、シールドパイプ上方の外部空間に対してシールすることを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。
【請求項２】
前記内側シール体と外側シール体との間の隙間が調整可能とされてい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】
前記内側シール体と外側シール体との間の隙間が０．０１〜１．０ｍｍの範囲内で調整可能とされていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項４】
前記内側シール体と外側シール体との間に、外側シール体を内側シール体に対して水平面内で移動自在に保持するためのボールトランスファが介在されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項５】
前記内側シール体と外側シール体との間の隙間が０．０１〜１．０ｍｍとされてい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６】
前記外側シール体の外周面と前記シールドパイプの内周面との間の隙間が０．０１〜１．０ｍｍとされてい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７】
前記紡糸用加熱炉の直下に、紡糸用加熱炉から下方に引き出される光ファイバ裸線の水平面内での位置を検出するための位置検出器を配設しておき、その検出位置に応じて前記調芯機構によって送出ロッドの水平面内の位置を調整するように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの請求項に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかの請求項に記載の光ファイバ素線の製造装置を用いて光ファイバ素線を製造するにあたり、
前記紡糸用加熱炉の上端における加熱炉内のガス圧力を、５Ｐａ〜５００Ｐａの範囲内に調整しながら光ファイバ母材を加熱することを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜請求項７のいずれかの請求項に記載の光ファイバ素線の製造装置を用いて光ファイバ素線を製造するにあたり、
前記送出ロッドの水平面内での調芯可能な範囲が、水平面内での送出ロッドの撓みの最大範囲よりも大きくなるように前記調芯機構を設定しておくことを特徴とする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および製造方法に関するものであり、特に、光ファイバ母材を線引きして光ファイバ裸線を製造するにあたって、大型の光ファイバ母材を安定して線引きするに好適な光ファイバ素線の製造装置および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に石英ガラス系光ファイバ素線の製造装置としては、図５に示すような装置が広く使用されている。この光ファイバ素線製造装置１０は、光ファイバ母材１２を加熱溶融させるためのヒータ１４Ａを備えた紡糸用加熱炉１４と、紡糸用加熱炉１４から下方に向けて線状に引き出された光ファイバ裸線１６を強制冷却するための冷却装置１８と、冷却された光ファイバ裸線１６を保護被覆用の樹脂により被覆するための樹脂被覆装置（コーティング装置）２０と、その樹脂被覆装置２０により被覆された樹脂を硬化させるための紫外線（ＵＶ）照射装置や熱架橋装置などの硬化装置２２と、保護被覆用の樹脂が硬化された状態の光ファイバ素線２４を引き取るための引取キャプスタン２６と、巻き取り装置２８とを備えた構成とされている。
【０００３】
このような光ファイバ素線製造装置によって光ファイバ素線を製造するにあたっては、光ファイバ裸線の原料となる光ファイバ母材（石英系ガラス母材）１２を紡糸用加熱炉１４において２０００℃以上の高温に加熱して溶融させ、その紡糸用加熱炉１４の下部から、高温状態で光ファイバ裸線１６として伸長させながら細線状に下方に引き出し（紡糸し）、その光ファイバ裸線１６を、樹脂によりコーティング可能となる温度まで冷却装置１８により冷却する。そして所要の温度まで冷却された光ファイバ裸線１６に、樹脂被覆装置２０において保護のための樹脂が未硬化状態で被覆（塗布）され、さらにその被覆樹脂が、硬化装置２２においてＵＶ硬化あるいは加熱硬化などにより硬化され、保護被覆層を備えた光ファイバ素線２４となる。そしてその光ファイバ素線２４は、引取キャプスタン２６を経て巻き取り装置２８によって巻き取られる。
【０００４】
ところで、この種の光ファイバ素線の製造においては、生産性向上を目的として、光ファイバ母材の大型化が図られるとともに、線引き速度の高線速化が図られており、それに伴って、種々の課題が生じている。例えば、光ファイバ母材と加熱炉との間のシール性（気密性）の問題や、樹脂被覆装置２０のダイス孔に対する加熱炉１４から引き出される光ファイバ裸線１６の調芯の問題などが生じやすくなり、その解決が求められている。
【０００５】
すなわち、紡糸用加熱炉においては、加熱炉内部のカーボン部品等の酸化を防ぐために加熱炉内にアルゴンガスなどの不活性ガスを供給することが行なわれており、その場合、光ファイバ母材の周囲の加熱炉内空間のシール性（気密性）、特に光ファイバ母材の外周面と加熱炉上部の開口部分との間のシール性が安定していることが求められる。すなわち、光ファイバ母材の外面と加熱炉上部開口端との間の隙間が均一でなければ、加熱炉内のガスの流れが不均一となり、光ファイバ裸線の外径変動が大きくなったり、さらに光ファイバ母材加熱温度も不均一となったりして、加熱炉から引き出される光ファイバ裸線の断面形状が真円から大きく外れてしまう（非円となる）おそれがある。一方、光ファイバ母材の大型化に伴って、光ファイバ母材の外径変動も大きくなり、また光ファイバ母材に曲がり（撓み）も生じやすくなり、そのため光ファイバ母材の外面と加熱炉上部開口端との間の隙間を均一に維持して、シール性（気密性）を安定化させることが難しくなっている。
【０００６】
また、光ファイバ素線の製造においては、加熱炉から鉛直下方に引き出される光ファイバ裸線の位置を、樹脂被覆装置におけるダイス中心位置に正確に合わせる必要がある。すなわち、加熱炉から引き出された光ファイバ裸線が樹脂被覆装置におけるダイス中心を通らなければ、光ファイバ裸線に対する樹脂の被覆が均一ではなくなって、被覆層の偏肉の問題が発生するおそれがある。そこで光ファイバ裸線の位置を、樹脂被覆装置におけるダイス中心位置に一致させる必要があり、一般にこれを調芯と称している。しかるに光ファイバ母材の大型化に伴って、母材の曲がり（撓み）も大きくなりやすく、そのため調芯も難しくなっているのが実情である。
そしてこれらの加熱炉のシール性の安定化や調芯の適切な制御は、線引き速度の増大に伴って、そのますます難しくなっている。
【０００７】
ところで特許文献１には、図６に示すように、紡糸用加熱炉１４の内部空間（加熱空間）１５と光ファイバ母材１２との間のシール性（紡糸用加熱炉１４の気密性）を安定させるために、加熱炉１４の上部にその加熱炉内加熱空間１４Ａに連接する筒状のシールドパイプ３０を設け、そのシールドパイプ３０内に、光ファイバ母材１２の線引量に応じて下降する送出ロッド３２を設け、送出ロッド３２の下端部周囲に、シールドパイプ３０内において上下動可能に嵌り合うシール部材３４を設けるとともに、送出ロッド３２の下端部に、その下端部と光ファイバ母材１２の上端部とを連結する連結部材３６を設けた光ファイバ線引炉（紡糸用加熱炉）が提案されている。
この特許文献１の提案では、加熱炉１４のシール性が、シールドパイプ３０とシールドパイプ内のシール部材３４との間で確保されるため、光ファイバ母材径に依存せず、安定したシール性が維持でき、良好な線引きが可能となるとされている。
【０００８】
一方特許文献２には、線引用加熱炉の上側に、光ファイバ母材の位置を水平面内のＸ方向、Ｙ方向に調整する調整装置（調芯制御装置）を設けておき、加熱炉の直下において、加熱炉から鉛直下方に引き出されるファイバ裸線の位置を検出し、その検出信号を調芯制御装置に入力して、母材位置を制御することが提案されている。またこの特許文献２では、光ファイバ母材を把持するためのチャックにおける把持の芯ずれや母材自体の曲りがあれば、線引用加熱炉の上部開口端に設けられた気密板（上部気密板）と母材との間のクリアランスが非対称となるか、または接触するおそれがあることから、上部気密板も位置制御して、上記のクリアランスを一定に保つことが提案されている。
【０００９】
さらに特許文献３には、特許文献２と同様に、線引用加熱炉の直下において光ファイバ裸線の位置を検出し、その検出信号により光ファイバ母材の位置を調整することが記載されている。ここで、母材位置調整方法としては、母材を把持するホルダー部のみを移動させるのではなく、紡糸用加熱炉及び母材ホルダーを単一の可動テーブルに固定し、このテーブルを水平面内で摺動可能にし、可動テーブル直下のファイバ位置検出装置によって光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置検出信号によって可動テーブルを摺動させることとしている。そしてこのようにすることによって、調芯装置が可動テーブルと支持台との間に介在され、そのため、他の機構を大型化、複雑化することがない旨記載されている。
【００１０】
上記の各特許文献に記載されている従来技術の概要をまとめれば、以下の通りである。
特許文献１：線引用加熱炉のシール性の安定化のために、加熱炉の上部にシールドパイプを連接して、シールドパイプの内面と、送出ロッドの周囲のシール部材の外面との間でシールする。
特許文献２：光ファイバ母材を支持するホルダー部と線引用加熱炉の上部気密板を、ともに調芯する。
特許文献３：光ファイバ裸線位置を調芯するために、線引用加熱炉と母材ホルダーを同一テーブルに載せて、テーブルごと調芯する。
【００１１】
以上のような特許文献１〜３の各技術には、それぞれ次のような問題があった。
すなわち特許文献１の場合は、調芯機構がなく、そのため光ファイバ母材が大型の場合の撓みや曲がりに対応することができない。
また特許文献２の場合は、シールドパイプがないため、光ファイバ母材の長さ方向に外径変動がある母材を使用したときのシール性の確保が難しく、また母材毎にその母材の外径に合わせた気密板を使用する必要があり、種々の径の光ファイバ母材を対象とする場合には、気密板の交換が煩雑となる。
さらに特許文献３の場合は、紡糸用加熱炉と光ファイバ母材との間の芯ずれは解消しない。そのため、母材が曲がっている場合や母材セット位置が紡糸用加熱炉の中心からずれている場合には、母材に加えられる熱の分布が周方向に不均一になり、光ファイバ裸線断面の真円性が悪くなったり、線引用加熱炉内でのガスの流れが不均一となり、光ファイバ裸線の外径変動が大きくなる。
したがって従来の各提案の技術では、光ファイバ母材の曲がりや撓み、長さ方向の光ファイバ母材外径の変動、あるいはロット毎の母材外径のバラツキに対して、常に安定して有効にシール性を確保することは困難であった。
【００１２】
なお、場合によっては、特許文献１〜３の技術を組合わせることも考えられるが、仮にこれらを組合わせたとしても、次のような問題がある。
たとえば特許文献１の技術と特許文献２の技術とを組合わせた場合、シールドパイプそのものを調芯する必要があり、そのためには線引用加熱炉の上部とシールドパイプの連接部（接触部）のシール方法と可動構造に課題が生じることに加え、調芯装置も大型化、複雑化してしまう。
また特許文献１の技術と特許文献３の技術とを組合わせた場合、線引用加熱炉、送出ロッド、およびシールドパイプの全てを同一の可動テーブルに載せて移動させることは可能ではあるが，上述したように、線引用加熱炉と光ファイバ母材間の心ずれは解消しない問題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平３−３７１２８号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３７８４２号公報
【特許文献３】特開平４−１３００３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、基本的には、特許文献１に示されているシール部材を改良し、光ファイバ母材の曲がりや撓み、長さ方向の光ファイバ母材外径の変動、あるいはロット毎の母材外径のバラツキに対して、常に安定して有効にシール性を確保でき、しかも設備の大型化や複雑化を招かないようにした光ファイバ素線の製造装置、およびそれを使用した光ファイバ素線の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述のような課題を解決するための手段について種々実験・検討を重ねた結果、特許文献１に示される装置に調芯機構を付加すると同時に、特許文献１に示される装置内のシールド部材（単一構造のもの）に代えて、２分割したシール部材を用いることによって、上記の課題を解決し得ることを見い出し、本発明をなすに至った。
【００１６】
具体的には、本発明の基本的な態様（第１の態様）による光ファイバ素線の製造装置は、
紡糸用加熱炉の上部にシールドパイプを設けておき、また石英系光ファイバ母材の上端に送出ロッドを取り付けて、その送出ロッドによって光ファイバ母材を前記シールドパイプの上端からシールドパイプ内及びそれに連続する紡糸用加熱炉内に鉛直に挿入し、紡糸用加熱炉内にガスを導入しながら光ファイバ母材を加熱して、軟化した光ファイバ母材を紡糸用加熱炉から下方に線状に引き出して光ファイバ裸線とし、その光ファイバ裸線を冷却固化させた後、光ファイバ裸線の外周上に樹脂被覆層を形成して光ファイバ素線に仕上げる光ファイバ素線の製造装置において、
前記送出ロッドを水平面内で移動調整するための調芯機構を設け、
さらに前記シールドパイプ内における前記送出ロッドの下部に、送出ロッドの水平面内移動に伴って水平方向に移動し得る内側シール体と、その内側シール体に対して相対的に水平面内で移動可能でかつ送出ロッドから離間されしかもシールドパイプの内周面に対して相対的に鉛直方向に移動可能な外側シール体とからなるシール部材を取り付けておき、
前記外側シール体の外周面と前記シールドパイプの内周面との間、および内側シール体と外側シール体との間において、紡糸用加熱炉内及びシールドパイプ下部内の空間を、シールドパイプ上方の外部空間に対してシールすることを特徴とするものである。
【００１７】
このように第１の実施形態の光ファイバ素線の製造装置においては、シール部材を二つの部品（内側シール体と外側シール体）に分割している。そして外側シール体と内側シール体との間の隙間（Ｇ１）、及び外側シール体とシールドパイプとの間の隙間（Ｇ２）によって、紡糸用加熱炉内及びシールドパイプ下部内の空間を、シールドパイプ上方の外部空間に対してシールしている。さらに、外側シール体を、調芯による送出ロッドの水平方向移動に伴って移動する内側シール体に対して相対的に水平面内で移動可能でしかも送出ロッドから離間された構成とすることによって、上記の特許文献１の技術の問題点を解決している。すなわち、調芯のために送出ロッドが水平面内で移動しても、外側シール体は実質的に移動しないため、送出ロッドの水平面内での大きな移動が許容されて送出ロッドの曲がりの発生が回避されると同時に、光ファイバ母材の曲がりや撓み、外径変動があっても、それに応じて調芯しつつ、上記の隙間Ｇ１、Ｇ２を安定して維持し、シール性を安定化することができる。
【００１８】
なお上記の第１の実施形態において、紡糸用加熱炉内及びシールドパイプ下部内の空間を、シールドパイプ上方の外部空間に対してシールするとは、完全に封止して、ガスが外部に完全に漏洩しないようにすることを意味するのではなく、極くわずかな流量で漏洩することを許容しながら、過大な流量で漏洩しないようにすることを意味している。具体的には、例えば、後述する製造方法についての第８の態様で記載しているように、紡糸用加熱炉の上端における加熱炉内のガス圧力を指標とすれば、そのガス圧力が５Ｐａ〜５００Ｐａの範囲内となるように、紡糸用加熱炉内からのガスの漏洩および紡糸用加熱炉内への導入ガス流量を制限することを意味する。
【００１９】
また本発明の第２の態様による光ファイバ素線の製造装置は、前記第１の態様の光ファイバ素線の製造装置において、前記内側シール体と外側シール体との間の隙間が調整可能とされていることを特徴とするものである。
【００２０】
さらに本発明の第３の態様による光ファイバ素線の製造装置は、前記第２の態様の光ファイバ素線の製造装置において、前記内側シール体と外側シール体との間の隙間が０．０１〜１．０ｍｍの範囲内で調整可能とされていることを特徴とするものである。
【００２１】
また本発明の第４の態様による光ファイバ素線の製造装置は、前記第１〜第３のいずれかの態様の光ファイバ素線の製造装置において、前記内側シール体と外側シール体との間に、外側シール体を内側シール体に対して水平面内で移動自在に保持するためのボールトランスファが介在されていることを特徴とするものである。
【００２２】
また本発明の第５の態様による光ファイバ素線の製造装置は、前記第１の態様の光ファイバ素線の製造装置において、前記内側シール体と外側シール体との間の隙間が０．０１〜１．０ｍｍとされていることを特徴とするものである。
【００２３】
また本発明の第６の態様による光ファイバ素線の製造装置は、前記第１の態様の光ファイバ素線の製造装置において、前記外側シール体の外周面と前記シールドパイプの内周面との間の隙間が０．０１〜１．０ｍｍとされていることを特徴とするものである。
【００２４】
また本発明の第７の態様による光ファイバ素線の製造装置は、前記第１〜第６のいずれかの態様の光ファイバ素線の製造装置において、前記紡糸用加熱炉の直下に、紡糸用加熱炉から下方に引き出される光ファイバ裸線の水平面内での位置を検出するための位置検出器を配設しておき、その検出位置に応じて前記調芯機構によって送出ロッドの水平面内の位置を調整するように構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
さらに本発明の第８の態様による光ファイバ素線の製造方法は、前記第１〜第７のいずれかの態様の光ファイバ素線の製造装置を用いて光ファイバ素線を製造するにあたり、
前記紡糸用加熱炉の上端における加熱炉内のガス圧力を、５Ｐａ〜５００Ｐａの範囲内に調整しながら光ファイバ母材を加熱することを特徴とするものである。
【００２６】
さらに本発明の第９の態様による光ファイバ素線の製造方法は、前記第１〜第７のいずれかの態様の光ファイバ素線の製造装置を用いて光ファイバ素線を製造するにあたり、
前記送出ロッドの水平面内での調芯可能な範囲が、水平面内での送出ロッドの撓みの最大範囲よりも大きくなるように前記調芯機構を設定しておくことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の光ファイバ素線の製造装置、製造方法によれば、光ファイバ母材の曲がりや撓み、長さ方向の光ファイバ母材外径の変動、あるいはロット毎の母材外径のバラツキに対して、常に安定して有効にシール性を確保でき、かつ特許文献１の技術の場合のような送出ロッドに大きな曲がりが生じてしまうことも回避でき、しかも設備の大型化や複雑化を招くことも少ない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態の光ファイバ素線の製造装置の要部、特に紡糸用加熱炉及びシールドパイプ付近の構造を示す略解的な縦断面図である。
【図２】図１の要部、特にシールドパイプ付近の構造を拡大して示す略解的な縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の光ファイバ素線の製造装置の要部、特に図２と同様にシールドパイプ付近の構造を拡大して示す略解的な縦断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の光ファイバ素線の製造装置の要部、特に図２と同様にシールドパイプ付近の構造を拡大して示す略解的な縦断面図である。
【図５】光ファイバ素線の製造装置の全体的な構成を示す概略図である。
【図６】特許文献１に示される従来の光ファイバ素線の製造装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１には本発明の第１の実施形態の光ファイバ素線の製造装置の要部、特に図５に示される紡糸用加熱炉１４の付近を示し、さらに図２には、図１の要部（シール部材３０付近）の構造を拡大して示す。
【００３０】
図１において、光ファイバ母材１２を加熱軟化させるための紡糸用加熱炉１４は、従来と同様に全体として中空円筒状に作られていて、ヒータ１４Ａを備えるとともに、内側に光ファイバ母材１２を加熱する加熱空間１５を有しており、その中心軸線が鉛直方向に沿うように配設されている。
紡糸用加熱炉１４の上端には、中空円筒状のシールドパイプ３０が設けられている。このシールドパイプ３０は、その中心軸線が紡糸用加熱炉１４の中心軸線と一致するように、かつ紡糸用加熱炉１４に対して隙間なく連続するように紡糸用加熱炉１４に連接されており、その内側が、紡糸用加熱炉１４内の加熱空間１５に連続する空間（以下シール空間と記す）３１となっている。
【００３１】
紡糸用加熱炉１４の加熱空間１５及びシールドパイプ３０のシール空間３１には、紡糸時には上方から例えば丸棒状をなす光ファイバ母材１２が挿入される。ここで、光ファイバ母材１２は、その上端にダミー棒４２が一体に融着されており、そのダミー棒４２の上端部分が、送出ロッド３２の下端の連結部３２Ａに連結されている。連結部３２Ａは、例えば下方に向かってコ字状をなす保持部材３２Ａａと、その保持部材３２Ａａの下方先端部間に水平に掛け渡されたピン（もしくは螺子棒）３２Ａｂとからなり、ピン（もしくは螺子棒）３２Ａｂがダミー棒４２の上端部分を水平に貫通し、これによってダミー棒４２およびそれに一体化された光ファイバ母材１２が、送出ロッド３２から吊り下げられている。
【００３２】
送出ロッド３２は、その中心軸線が垂直となるように、その上部が把持部４４によって把持されて、昇降機構４６によって垂直方向に昇降されるように支持されている。また送出ロッド３２は、把持部４４と昇降機構４６との間に介在する調芯機構４８によって、水平面内でＸ方向、Ｙ方向に位置調整可能とされている。なおこれらの昇降機構４６および調芯機構４８は、従来と同様であればよく、特に限定されるものではなく、図１には原理的構成のみを示している。すなわち図１において、昇降機構４６としての図示しない昇降駆動源により駆動される昇降ロッド４６Ａの上端に、調芯機構４８として、例えば水平面内Ｘ方向に位置調整可能な第１調整台４８Ａを取り付け、その第１調整台４８Ａに例えば水平面内Ｙ方向に位置調整可能な第２調整台４８Ｂを取り付け、その第２調整台４８Ｂから水平に延出する支持腕４８Ｃの先端に前述の把持部４４を設けた構成としている。そして各調整台４８Ａ、４８Ｂがそれぞれ図示しないサーボモータなどによって水平面内でＸ方向、Ｙ方向に直線移動させられる構成となっている。
【００３３】
さらに紡糸用加熱炉１４の直下、すなわち加熱炉１４の下底部のファイバ引き出し口１４Ｃの下側には、そのファイバ引き出し口１４Ｃから下方に鉛直に引き出された（線引きされた）光ファイバ裸線１６の位置（水平面内での位置）を検出するための、レーザー方式位置センサなどの位置検出器５０が配置されている。
【００３４】
また紡糸用加熱炉１４もしくはシールドパイプ３０の適宜の位置には、外部からアルゴンガスなどの不活性ガスを導入するための１または２以上のガス導入口５２が設けられている。図示の例では、二つのガス導入口５２が紡糸用加熱炉１４の下部の対称位置に形成されているが、これに限らないことはもちろんであり、要は加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１内に均一に（好ましくは周方向に均一に）ガスを導入し得るように形成されていれば良い。さらに紡糸用加熱炉１４の上端付近の位置（図１の例ではシールドパイプ３０の下端部）には、加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１内のガス圧力を検出するための圧力センサ５３が取り付けられている。
【００３５】
以上のところまでの構成は、実質的に従来のものと同様であり、以下、さらに本発明における特徴的な構成について説明する。
【００３６】
シールドパイプ３０内における送出ロッド３２の下端の連結部３２Ａ上には、シール部材５４が配設されている。このシール部材５４は、送出ロッド３２の下降を許容しながら、加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１を、外部空間に対してシールするためのものである。
【００３７】
シール部材５４は、基本的には、下側の内側シール体５６と、上側の外側シール体５８との二つの部材によって構成されている。言い換えれば、本発明におけるシール部材５４は、特許文献１に示されているシール部材３４（図６参照）とは異なり、上下に２分割された構成となっている。このようなシール部材５４の部分付近を拡大して図２に示している。
【００３８】
下側の内側シール体５６は、図２に詳細に示すように、全体として水平な円盤状に作られて、その中央に上下に貫通する貫通孔５６Ａが形成されたものであり、その貫通孔５６Ａ内に送出ロッド３２の下部が挿通されて、送出ロッド３２の下端の連結部３２Ａの上面に水平に載置・固定されている。すなわち、連結部３２Ａにおける保持部材３２Ａａの肩部上面３２Ａｃが水平面とされていて、その肩部上面３２Ａｃに接するように、内側シール体５６が水平に載置・固定されている。
なお内側シール体５６の外径Ｄ１は、内側シール体５６の外周面５６Ｂとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間に所定の幅、例えば５ｍｍ程度以上の幅のスペースＳ１が保持されるように、シールドパイプ３０の内径Ｄ２よりも所定寸法（スペースＳ１の２倍）だけ小径に設定されている。言い換えれば、内側シール体５６は、スペースＳ１によってシールドパイプ３０の内周面３０Ａから十分に離間されている。ここで、内側シール体５６についての十分に離間とは、後述するように調芯のために送出ロッド３２を水平面内で最大限移動させた場合においても、その送出ロッド３２に伴う内側シール体５６の水平面内移動によって、内側シール体５６の外周面５６Ｂがシールドパイプ３０の内周面３０Ａに当接しない程度の離間を意味する。
【００３９】
上側の外側シール体５８は、全体として短円筒状もしくは円盤状に作られたものであって中央に送出ロッド３２が貫通する貫通孔５８Ａが形成されている。この外側シール体５８は、貫通孔５８Ａに送出ロッド３２が挿通された状態で、内側シール体５６の水平な上面５６Ｃ上に、その内側シール体５６に対して水平面内Ｘ方向、Ｙ方向に移動可能に載置・保持されている。
なお外側シール体５８の貫通孔５８Ａの内径Ｄ３は、貫通孔５８Ａの内周面５８Ｂと送出ロッド３２の外周面３２Ｂとの間に、所定の幅、例えば５ｍｍ程度以上の幅のスペースＳ２が保たれるように、送出ロッド３２の外径Ｄ４よりも所定の寸法（スペースＳ２の２倍）だけ大径に定められている。言い換えれば、外側シール体５８は、スペースＳ２によって送出ロッド３２から十分に離間されている。ここで、外側シール体５８についての十分に離間とは、後述するように調芯のために送出ロッド３２を水平面内で最大限移動させた場合においても、その送出ロッド３２が外側シール体５８の内周面５８Ｂに当接しない程度の離間を意味する。
【００４０】
一方、外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間の隙間Ｇ１は、シール空間３１からのごくわずかなガスの漏出を許容しつつ、加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１を外部空間に対してシールする面であり、そこでこの外側シール体５８の外径Ｄ５は、シールドパイプ３０の内径Ｄ２よりごくわずかだけ小径とされている。具体的には、後述するように、外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間の隙間Ｇ１が、好ましくは０．０１〜１．０ｍｍ程度のごくわずかな隙間となるように、外側シール体５８の外径Ｄ５が定められている。
【００４１】
上側の外側シール体５８を、下側の内側シール体５６の水平な上面５６Ｃ上に、その内側シール体５６に対して水平面内Ｘ方向、Ｙ方向に移動可能に載置・保持するための具体的構成は特に限定されないが、図１、図２に示す第１の実施形態の場合は、水平面内で３６０°方向に移動自在に支持するボールトランスファ（フリーベアリング）６０によって保持した構成とされている。すなわち、外側シール体５８の内周側の下部が段差状に切り欠かれて、その段差状切り欠き部分の上側部分５８Ｄから、それぞれ鉛直方向に沿った調整軸６２を介して複数のボールトランスファ６０が垂下され、そのボールトランスファ６０の先端（下端）が内側シール体５６の水平な上面５６Ｃに接している。ここで、ボールトランスファ６０の数は、通常は３個以上とされて、外側シール体５８の周方向に等間隔で配設されている。調整軸６２は、ボールトランスファ６０の位置を上下方向に調整するためのもので、例えば螺子棒などによって構成して、外側シール体５８の段差状切り欠き部分の上側部分５８Ｄに対して上下方向に進退させるように構成されていれば良い。
【００４２】
このように調整軸６２によってボールトランスファ６０の位置を上下方向に調整することによって、下側の内側シール体５６の上面５６Ｃと、上側の外側シール体５８の下面５８Ｅとの間の隙間Ｇ２の幅を調整可能となっている。すなわちこの隙間Ｇ２も、外側シール体５８の外周側の隙間Ｇ１と同様に、加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１を外部空間に対してシールする（但しごくわずかなガスの漏出を許容しながらシールする）箇所であり、後述するように、例えば０．０１〜１．０ｍｍの範囲内で隙間Ｇ２を調整可能としておくことが望まれる。
【００４３】
以上のような実施形態の光ファイバ素線製造装置を用いて、光ファイバ母材１２を線引きし、光ファイバ裸線１６を得るにあたっては、予め光ファイバ母材１２に融着されたダミー棒４２の上端を、連結部３２Ａを介して送出ロッド３２に取り付け、把持部４４によって把持して、シールドパイプ３０の上方からシールドパイプ３０内、さらに紡糸用加熱炉１４内に降下、挿入する。なお送出ロッド３２の下部には、内側シール体５６および外側シール体５８からなるシール部材５４を取り付けておく。また内側シール体５６の上面５６Ｃと外側シール体５８の下面５８Ｅとの間の隙間Ｇ２が、好ましくは０．０１〜１．０ｍｍの範囲内となるように、ボールトランスファ６０の調整軸６２を予め調整しておく。
【００４４】
そしてガス導入口５２から加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１内にアルゴンガスなどの不活性ガスを導入しながら、ヒータ１４Ａによって光ファイバ母材１２を加熱して軟化溶融させ、ファイバ引き出し口１４Ｃから光ファイバ裸線１６として下方に線状に引き出す。
【００４５】
上述のような線引きに際しては、昇降機構４６により送出ロッド３２を徐々に下降させる。また同時に、ファイバ引き出し口１４Ｃから引き出される光ファイバ裸線１６の水平面内での位置（Ｘ方向、Ｙ方向）を位置検出器５０によって検出し、その光ファイバ裸線１６の引き出し位置が、下方の被覆装置のダイスの中心軸線位置に合致するように、調芯機構４８によって送出ロッド３２の水平方向の位置（Ｘ方向、Ｙ方向）を調整しながら、線引きを行なう。すなわち、光ファイバ母材１４やダミー棒４２、あるいは送出ロッド３２に撓みもしくは曲がりがある場合には、初期状態では光ファイバ裸線１６の引き出し位置が被覆装置のダイスの中心軸線位置に合致するようにセットされていても、線引きが進むにつれて、上記の撓みもしくは曲がりによって光ファイバ裸線１６の引き出し位置がダイスの中心軸線位置から外れていくことがある。そこで、常に光ファイバ裸線１６の引き出し位置がダイスの中心軸線位置に合うように、調芯機構４８によって送出ロッド３２の水平方向の位置を調整（調芯）しながら、線引きを行なう。特に光ファイバ母材１４が大型の場合には、その撓みもしくは曲がりが大きくなるおそれがあるから、調芯は重要となる。
【００４６】
このように、調芯のために送出ロッド３２を水平方向に移動させたときには、送出ロッド３２の下端部に取り付けられた内側シール体５６は、送出ロッド３２とともに水平方向に移動することになるが、内側シール体５６の外周面５６Ｂとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間には、大きなスペースＳ１が存在するため、内側シール体５６が水平方向移動しても、その外周面５６Ｂがシールドパイプ３０の内周面３０Ａに当接して水平方向移動が阻止されることはなく、ひいては調芯のための送出ロッド３２の水平方向移動が阻止されることもない。
【００４７】
また外側シール体５８は、内側シール体５６に対して水平面内で相対的に移動可能に支持されているため、調芯のための送出ロッド３２の水平方向移動により内側シール体５６が水平方向に移動しても、外側シール体５８は実質的に移動しない。なお外側シール体５８の内周面５８Ｂと送出ロッド３２の外周面３２Ｂとの間には大きなスペースＳ２が存在するから、送出ロッド３２を水平方向に移動させたときに、送出ロッド３２が外側シール体５８の内周面５８Ｂに当接することはなく、したがって調芯のための送出ロッド３２の水平方向移動が外側シール体５８によって阻止されることはない。
なお、外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間には、シールドパイプ３０に対する外側シール体５８の下降を許容しかつ極く小流量でのガスの通過を許容する程度（すなわちシール性を確保し得る程度）の極くわずかの隙間Ｇ１が存在するだけであるから、外側シール体５８は、実質的に水平方向には移動しない。
【００４８】
ここで、ガス導入口５２から導入されるガスは、加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１内に充満されるとともに、シール部材５４における外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間のわずかな隙間Ｇ１を通ってシールドパイプ３０の上方の外部に開放された空間に漏洩する。またガスの一部は内側シール体５６の上面５６Ｃと外側シール体５８の下面５８Ｅとの間のわずかな隙間Ｇ２を経て、外側シール体５８の内周面５８Ｂと外側シール体５８の外周面との間の大きなスペースＳ２を通り、シールドパイプ３０の上方の外部に開放された空間に抜け出る。言い換えれば、加熱空間１５およびそれに連続するシール空間３１は、わずかな流量での漏出を許容されながら、上記の隙間Ｇ１、Ｇ２によってシールされている、と言うことができる。
【００４９】
ところで、外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間のわずかな隙間Ｇ１の寸法、および内側シール体５６の上面５６Ｃと外側シール体５８の下面５８Ｅとの間のわずかな隙間Ｇ２の寸法が一定であれば、加熱空間１５およびシール空間３１内からシールドパイプ３０上方の外部空間へのガスの漏洩量は経時的に一定となるとともに、シールドパイプ３０の周方向の各部からの漏洩量も均一となる。そのため、加熱空間１５およびシール空間３１内でのガスの流れが安定し（すなわちシール性が安定し）、その結果、加熱空間１５内の温度分布も安定化されるとともに周方向に常に温度が均一となって、光ファイバ母材１４の加熱が安定して均一に行なわれることになる。
【００５０】
ここで、特許文献１に示すような単一の部品からなるシール部材３４（図６参照）の場合、中心に設置されている送出ロッド３２が水平面内で移動すれば、送出ロッド３２とともにシール部材３４も動くが、シール部材３４とシールドパイプ３０とのクリアランス分だけしか移動することができない。このクリアランスは、シール性確保のため通常は１ｍｍ程度以下とされることから、シール部材３４は±１ｍｍ以下の範囲しか移動できず、それ以上動けば、送出ロッド３２に無理な力が加わり、その結果、送出ロッド３２が曲がってしまう。もちろん、シール部材３４とシールドパイプ３０とのクリアランスを大きくとれば、送出ロッド３２の水平面内での移動に伴うシール部材３４の±１ｍｍ程度を越える大きな移動が許容されて、送出ロッド３２の曲がり発生も回避されるが、その場合にはシール性の問題が生じてしまう。
【００５１】
これに対して本発明の場合は、シール部材５４を二つの部品（下側の内側シール体５６と上側の外側シール体５８）に分割し、外側シール体５８と内側シール体５６との間（隙間Ｇ１）、及び外側シール体５８とシールドパイプ３０との間（隙間Ｇ２）によってシールするとともに、送出ロッド３２の水平方向移動に伴って移動する内側シール体５６に対して、外側シール体５８は相対的に水平面内で移動可能とすることによって、上記の特許文献１の技術の問題点を解決している。すなわち、送出ロッド３２が水平面内で移動しても、外側シール体５８は実質的に移動しないため、送出ロッド３２の水平面内での大きな移動が許容されて送出ロッド３２の曲がりの発生が回避されると同時に、外側シール体５８と内側シール体５６との間の隙間Ｇ１、及び外側シール体５８とシールドパイプ３０との間の隙間Ｇ２を安定して維持し、シール性を安定化することができるのである。
【００５２】
以上のところにおいて、内側シール体５６の上面５６Ｃと外側シール体５８の下面５８Ｅとの間の隙間Ｇ２は、既に述べたように０．０１〜１．０ｍｍの範囲内に調整することが望ましい。また外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間の隙間Ｇ１も、同様に０．０１〜１．０ｍｍの範囲内に調整することが望ましい。内側シール体５６と外側シール体５８との間の隙間Ｇ２は、内側シール体５６と外側シール体５８との水平面内での相対移動を許容しつつ、その間で安定したシール性を確保するために必要であり、また外側シール体５８とシールドパイプ３０との間の隙間Ｇ１は、シールドパイプ３０に対する鉛直方向相対移動を許容しつつ、その間で安定したシール性を確保するために必要である。
【００５３】
これらの隙間Ｇ１、Ｇ２が０．０１ｍｍ未満では、部品の作製精度によっては隙間の平行度が確保できず、相手側のいずれかの箇所と接触したりして、移動が円滑でなくなるおそれがあり、また場合によっては隙間Ｇ１、Ｇ２における封止が完全すぎて、その隙間からガスがほとんど（または完全に）漏出しなくなって、後述する紡糸用加熱炉３０の上端のガス圧力を５００Ｐａ以下に抑えることが困難となる。一方、隙間Ｇ１、Ｇ２が１．０ｍｍを越えれば、シール性が十分ではなくなるおそれがある。すなわち、紡糸用加熱炉３０の上端のガス圧力を５Ｐａ以上とすることが困難となったり、隙間Ｇ１、Ｇ２からのガス流出量が周方向に不均一となったりするおそれがある。
【００５４】
また上側の外側シール体５８と下側の内側シール体５６との関係については、上側の外側シール体５８下側の内側シール体５６に対して水平面内で相対移動可能であって、しかも前述の隙間Ｇ２が確保されればよく、また好ましくはその隙間Ｇ２の寸法が調整可能であることが望ましい。そして図１、図２に示した第１の実施形態においては、下側の内側シール体５６と上側の外側シール体５８との間に介在するボールトランスファ（フリーベアリング）６０を、下向きに配設した構成としている。すなわち調整軸６２を上側の外側シール体５８から垂下させ、その下端にボールトランスファ６０を取り付けて、ボールトランスファ６０の先端面が下側の内側シール体５６の上面５６Ｃに接するように構成している。そして調整軸６２によってボールトランスファ６０の上下方向の位置を調整することによって、隙間Ｇ２を調整可能としている。
【００５５】
しかしながら、場合によっては、図３に第２の実施形態として示しているように、ボールトランスファ６０を、上向きに配設した構成としても良い。すなわち、調整軸６２を下側の内側シール体５６から垂直上方に突出させ、その上端にボールトランスファ６０を取り付けて、ボールトランスファ６０の先端面が上側の外側シール体５８の段差部分５８Ｄの下面５６Ｅに接するように構成しても良い。
【００５６】
なお、図１、図２に示した第１の実施形態及び図３に示した第２の実施形態のいずれにおいても、ボールトランスファ６０を調整軸６２の先端に取り付けているが、場合によっては、調整軸なしでボールトランスファ６０の固定側ハウジングを、上側の外側シール体５８もしくは下側の内側シール体５６に直接取り付けた構成としても良い。
【００５７】
さらに、ボールトランスファ６０の代わりに、図４に第３の実施形態として示しているように、棒状その他の任意の形状の接触部材６４を上側の外側シール体５８から垂下させ、その下端が下側の内側シール体５６の上面５６Ｃに接するように構成したり、または図示しないが、上記とは逆に接触部材６４を下側の内側シール体５６から垂直上方に突出させ、その上端が上側の外側シール体５８の段差部分５６Ｄの下面５６Ｅに接するように構成しても良い。この場合、接触部材６４の先端は、相手側に対する摩擦抵抗が十分に小さいことが望まれる。そこで接触部材６４の先端は、表面にフッ素樹脂系低摩擦コーティング、あるいは硬質めっき処理や鏡面仕上げ処理などの摩擦抵抗低減処理を施しておくことが望ましい。またこのようにボールトランスファを用いない場合も、特に図示はしないが、接触部材６４の長さ（上側の外側シール体５８からの垂下長さ、もしくは下側の内側シール体５６からの突出高さ）を調整可能となるように構成しておき、これによって前記隙間Ｇ２を調整可能とすることが好ましい。
【００５８】
また図１、図２に示した第１の実施形態では、内側シール体５６は、送出ロッド３２の下端の連結部３２Ａにおける保持部材３２Ａａの水平な肩部上面３２Ａｃに載置されている。しかしながら内側シール体５６を送出ロッド３２の下部に保持するための構成は特に限定されるものではなく、例えば第２の実施形態として示した図３のように、連結部３２Ａにおける保持部材３２Ａａの上面をテーパー面３２Ａｄとし、そのテーパー面３２Ａｄに内側シール体５６の逆テーパー面が嵌まるように構成しても良い。あるいは、図示はしないが、送出ロッド３２の下端部を螺子状にネジ切りし、そのネジ部に内側シール体５６を螺合させる構成でも良い。
【００５９】
内側シール体５６、外側シール体５８、及びボールトランスファ６０（もしくは接触部材６４）の材質は特に限定されるものではなく、ステンレスや真鍮、アルミニウム、スチール等を使用することができる。またこれらの部材には、適宜、防錆処理や、摩擦力低下のためのコーティング（例えばフッ素樹脂系コーティング）や、焼入れなどの硬化処理あるいは鏡面仕上げ等を施しておくことが望ましい。また、図示していないが，紡糸用加熱炉１４からの輻射熱を防ぐために、カーボンなどの断熱部材を、内側シール体５６の下面などに設けておいてもよい。
【００６０】
以上のところにおいて、シール部材５４における上側の外側シール体５８と下側の内側シール体５６との間の摩擦力、とりわけボールトランスファ６０（もしくは接触部材６４）とそれが接する相手材との間の摩擦力は、できるだけ小さいことが望ましい。すなわち、これらの間での摩擦力が大きい場合には、調芯のために送出ロッド３０を水平面内で移動調整しようとしたときに、摩擦力を越える力が蓄えられるまで送出ロッド３０自体に撓みが生じ、その後、撓みに対する反発力が摩擦抵抗を超えた瞬間に一気に送出ロッド３０の撓みが解放される方向に動いてしまう。そのため、水平面内の動きが歪になり、最悪の場合、送出ロッド３０の水平方向の動きが、前後左右に振動する状態となってしまう。したがって、送出ロッドの撓み量が母材位置調芯の必要精度以下となるような、小さい摩擦係数を有する材料を、前記各部材（もしくはその表面）に使用することが望ましい。摩擦力がゼロであれば、理論的には撓み量が０μｍとなる。したがって例えば、水平面内５０μｍ四方の範囲内に母材位置を調芯する精度が必要な場合には、送出ロッド３０の撓み量は５０μｍ以下とすることが必要となる。そこでこのような撓み量を超えないように、送出ロッドの長さや、前述の各部材の接触面間の摩擦係数を選定することが望ましい。そして、送出ロッド３０の水平面内での調芯可能な範囲（調芯範囲）が、水平面内での送出ロッド３０の撓みの想定される最大範囲（最大撓み範囲）よりも大きくなるように調芯機構４８を設定しておくことが望ましい。
【００６１】
以上のような製造装置を用いて、光ファイバ母材１２の線引きを行なうにあたっては、紡糸用加熱炉１４の上端における紡糸加熱炉１４内のガス圧力を、５Ｐａ〜５００Ｐａの範囲内に調整しながら光ファイバ母材１２を加熱することが望ましい。なおここで、図１においては、シールドパイプ３０の下端部に圧力センサ５３を設置して、そのシールドパイプ３０の下端部で圧力を測定しているが、シールドパイプ３０の下端部での測定圧力は、実質的に紡糸用加熱炉１４の上端における圧力とほとんど同じであり、したがって、シールドパイプ３０の下端部の圧力センサ５３による圧力測定値を、紡糸用加熱炉１４の上端における圧力とみなすことができる。
【００６２】
紡糸用加熱炉１４の上端位置でのガス圧力が５Ｐａ未満であることは、シール性が悪いことを意味しており、その場合は、紡糸用加熱炉１４内のガスが外部に大流量で漏れることに伴う炉内圧力の低下の影響により、外部からの空気やダストの混入、さらには紡糸用加熱炉１４の下底のファイバ引き出し口１４Ｃからのガスの引き込みによる炉内ガスの流れの乱れなどが生じ、その結果、光ファイバ裸線の外径変動や強度不良が生じ、光ファイバ素線の製造歩留まりの低下を招くおそれがある。
【００６３】
一方、紡糸用加熱炉１４の上端のガス圧力が５００Ｐａを越える場合は、シール性が高過ぎることを意味し、その場合は、炉内ガスが外部に漏れにくくなってしまう。そのため、炉内ガス流入量が多すぎれば、やはり炉内ガスの流れの乱れなどが生じ、その結果、前記と同様に光ファイバの製造歩留まりの低下を招く。そして最悪の場合には、良品が製造できなくなる。
【００６４】
紡糸用加熱炉１４の上端における紡糸加熱炉１４内のガス圧力を、５Ｐａ〜５００Ｐａの範囲内に調整するためには、既に述べたシール部材５４における外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間の隙間Ｇ１と、内側シール体５６の上面５６Ｃと外側シール体５８の下面５８Ｅとの間の隙間Ｇ２とのいずれか一方もしくは双方を調整すればよく、また紡糸用加熱炉１４内へ導入するガスの流量を調整すれば良い。例えば、上記のガス圧力が５Ｐａ未満の場合は、隙間Ｇ１、Ｇ２の少なくとも一方を狭めるか、または導入ガス流量を増加させれば良い。逆に上記のガス圧力が５００Ｐａを越える場合は、隙間Ｇ１、Ｇ２の少なくとも一方を拡大するか、または導入ガス流量を減少させれば良い。
【００６５】
またここで、シール部材５４における外側シール体５８の外周面５８Ｃとシールドパイプ３０の内周面３０Ａとの間の隙間Ｇ１の調整は、外側シール体５８を異なる外径のものに交換することによって行なうことができる。一方、内側シール体５６の上面５６Ｃと外側シール体５８の下面５８Ｅとの間の隙間Ｇ２の調整は、既に述べたようにボールトランスファ６０（もしくは接触部材６４）の位置調整によって行なうことができる。
【００６６】
以下に本発明の光ファイバ素線製造方法についての実施例を、比較例とともに説明する。
【実施例】
【００６７】
実施例１：
この実施例１は、図５に示した光ファイバ製造装置に、図１、図２に示した構造を適用して、実際に光ファイバ素線を製造した実施例である。
【００６８】
光ファイバ素線の製造に使用した装置の具体的構成は次の通りである。
すなわち、紡糸用加熱炉の直下に、光ファイバ位置検出センサを２軸（Ｘ軸―Ｙ軸）で設置しておいた（図示は１軸のみ）。この２軸の位置検出センサは互いに直行し、それぞれ光源と検出器で構成したものである。使用した光ファイバ母材は、外径φ１４０〜φ１６０ｍｍの長手方向外径変動があった。シールドパイプ内径はφ２００ｍｍであり、光ファイバ母材がシールドパイプの中心に取り付けられた場合、最少で母材とシールドパイプの隙間が２０ｍｍとなる組合せである。シール部材の内側シール体は，２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向にそれぞれ±１０ｍｍ移動できる構造とした。したがって、光ファイバ母材とシールドパイプとは絶対に接触しないようにした。内側シール体と外側シール体との間の隙間Ｇ２は、ボールトランスファの調整軸を調整することによって０．１ｍｍとし、外側シール体とシールドパイプとの間の隙間Ｇ１は０．１ｍｍとした。その結果、紡糸用加熱炉内上端の圧力は、後述するように１００Ｐａとなった。外側シール体の外周面には、低摩擦フッ素樹脂系コーティングを施して、シールドパイプと接触しても円滑に滑るようにした。シール部材の内側シール体と外側シール体としては、ＳＵＳ４４０Ｃを使用し、焼入れしておいた。なお紡糸用加熱炉からの輻射熱を防ぐために、内側シール体の下面にカーボン部品を取り付けておいた。送出ロッドを動かした場合の最大撓み量は１０μｍであった。送出ロッドは、図示しないステッピングモータ、直線ガイド、およびボールネジなどからなる調芯機構によって、水平面内のＸ方向、Ｙ方向に移動させることができる構造とした。
【００６９】
このような構成の装置を用いて、紡糸用加熱炉内に周方向の４箇所からアルゴンガスを導入しながら、光ファイバ母材を約２０００℃に加熱し、２０００ｍ／ｍｉｎの線引き速度で、外径がφ１２５μｍの光ファイバ裸線に線引きし、その光ファイバ裸線に保護被覆層を施し、φ２５０μｍの光ファイバ素線を製造した。なお紡糸用加熱炉内へのアルゴンガスの導入流量は２０ＳＬＭであり、また加熱炉上部の圧力は１００Ｐａでほぼ一定となった。
また製造時の光ファイバ裸線位置を位置検出センサで検出し、紡糸炉中心位置を０点として、ＸＹ軸共に±１００μｍの範囲内に入るように、調芯プログラムを設定した。すなわち、±１００μｍを超えた場合に送出ロッドを水平方向に移動させて、±１００μｍの調整範囲内に入るように制御した。その結果、全長にわたり良好な線引きが可能であった。
【００７０】
また、製造後の光ファイバ素線を検査した結果、ファイバ裸線径のバラツキが小さく、コーティングの偏心量が小さく維持でき、また光ファイバ裸線のクラッド非円（外径非円率）が小さく維持できていた。また強度不良も発生しなかった。ファイバ径、強度不良については、紡糸用加熱炉上部圧力を適切に維持できたため、良好であったと考えられる。偏心量については、光ファイバ母材から線引される光ファイバ裸線の位置が常に±１００μｍ四方の範囲内で一定に制御されるため、樹脂被覆装置に入る光ファイバ裸線位置が常に一定となった結果であると考えられる。また、クラッド非円については、母材位置が紡糸炉内で中心位置になるため、光ファイバ母材の周方向に均一に熱が作用した結果であると考えられる。
【００７１】
実施例２：
この実施例２は、図５に示した光ファイバ製造装置に、図３に示した構造を適用して、実際に光ファイバ素線を製造した例である。
装置構成としては、実施例１におけるシール部材を、図３に示すシール部材に変更した。その他は基本的に実施例１と同じとしたが、以下の点を変更した．外側シール体と内側シール体との間の隙間Ｇ２は、ボールトランスファの調整軸を調整することによって、０．０１ｍｍとした．また同様に、外側シール部材とシールドパイプとの間の隙間Ｇ１は０．０１ｍｍのものに交換した。その結果、紡糸炉内上端の圧力は５００Ｐａとなった。シール部材の内側シール体および外側シール体としては、真鍮を使用した。また紡糸用加熱炉からの輻射熱を防ぐために、内側シール部材の下面にカーボン部品を取り付けておいた。送出ロッドを動かした場合の最大撓み量は２０μｍであった。そこで、光ファイバ裸線位置をＸＹ軸共に±２０μｍの範囲内に入るように調芯プログラムを設定した。結果は実施例１と同様に、ファイバ径、偏心量、クラッド非円がいずれも良好であり、強度不良も生じなかった。
【００７２】
実施例３：
この実施例３は、図５に示した光ファイバ製造装置に、図４に示した構造を適用して、実際に光ファイバ素線を製造した実施例である。
装置構成としては、実施例１におけるシール部材を、図４に示すシール部材、すなわちボールトランスファを使用しないもの（接触部材６４を使用）に変更した。また、接触部材６４の先端面、及び内側シール体の上面、外側シール体の下面には、フッ素樹系コーティングを施しておいた。内側シール体と外側シール体との間の隙間Ｇ２は１ｍｍとし、外側シール体とシールドパイプとの間の隙間Ｇ１は１ｍｍとした。その結果、紡糸用炉内上端の圧力は５Ｐａとなった。シール部材の内側シール体および外側シール体としては、アルミニウムを使用した。また紡糸用加熱炉からの輻射熱を防ぐために、内側シール部材の下面にカーボン部品を取り付けておいた。送出ロッドを動かした場合の最大撓み量は１００μｍであった。そこで、光ファイバ裸線位置をＸＹ軸共に±１５０μｍの範囲内に入るように調芯プログラムを設定した。結果は実施例１と同様に、ファイバ径、偏心量、クラッド非円がいずれも良好であり、強度不良も生じなかった。
【００７３】
比較例１：
この比較例１は、隙間Ｇ１、Ｇ２が大きく、シール性が悪い例である。
すなわち、実施例１において、隙間調整を次のように実施した。外側シール体と内側シール体との間の隙間（水平面内の隙間）Ｇ２を２ｍｍ、外側シール体とシールドパイプとの間の隙間Ｇ１を２ｍｍとした。その結果、紡糸用加熱炉内上部の圧力は３Ｐａとなった。
その他の条件は実施例１と同様にして線引きしたところ、線引き中にファイバ径（ファイバ裸線径）が安定せず、良品の光ファイバ素線が得られなかった。
【００７４】
比較例２：
この比較例２は、隙間Ｇ１、Ｇ２が小さすぎて、シール性が高過ぎた例である。
すなわち、実施例２において、隙間調整を次のように実施した。外側シール体と内側シール体との間の隙間（水平面内の隙間）Ｇ２を０．００５ｍｍ、外側シール体とシールドパイプとの間の隙間Ｇ１を０．００５ｍｍとした。その結果、紡糸用加熱炉内上部の圧力は６００Ｐａとなった。
その他の条件は実施例２と同様にして線引きしたところ、線引き中にファイバ径（ファイバ裸線径）が安定せず、良品の光ファイバ素線が得られなかった。また、そのまま製造した光ファイバ素線を調べたところ、強度不良が発生していた。
【００７５】
比較例３：
この比較例３は、内側シール体と外側シール体との間の摩擦抵抗が大きく、送出ロッドに大きな撓みが発生した例である。
すなわち、実施例３において、図４に示すシール部材における接触部材６４の先端面、及び内側シール体の上面、外側シール体の下面に、フッ素樹系コーティングを施さなかった。その結果、送出ロッドを動かした場合の最大撓み量は５００μｍに達した。その他の条件は実施例３と同様にして線引きしたところ、線引き中の調芯動作が安定せずに、±１ｍｍ程度の振動を繰返した。その結果、製造した光ファイバ素線を測定したところ、偏心量およびクラッド非円が長手方向に変動しており、製品品質の低下が認められた。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はこれらの実施形態、実施例に限定されないことはもちろんである。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１２・・・光ファイバ母材、１４・・・紡糸用加熱炉、１５・・・加熱空間、１６・・・光ファイバ裸線、１８・・・冷却装置、２０・・・樹脂被覆装置、２２・・・硬化装置、２４・・・光ファイバ素線、３０・・・シールドパイプ、３１・・・シール空間、３２・・・送出ロッド、４８・・・調芯機構、５４・・・シール部材、５６・・・内側シール体、５８・・・外側シール体、６０・・・ボールトランスファ。
【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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