(57)【要約】【課題】複数の光ファイバ母材を用いて連続的に溶融紡糸することが可能であり、かつ製造装置を簡略化することが可能な光ファイバの製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバの製造方法は、上端に第１連結部が設けられた第１母材１０を溶融紡糸する第１紡糸工程と、下端に第２連結部が設けられた第２母材２０を、第１母材１０の上方に配置する配置工程と、少なくとも第１連結部１２および第２連結部２２により構成される連結機構Ｍ１によって、第２母材２０を第１母材１０に連結する連結工程と、第２母材２０を溶融紡糸する第２紡糸工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に第１連結部が設けられた第１母材を溶融紡糸する第１紡糸工程と、
下端に第２連結部が設けられた第２母材を、前記第１母材の上方に配置する配置工程と、
少なくとも前記第１連結部および前記第２連結部により構成される連結機構によって、前記第２母材を前記第１母材に連結する連結工程と、
前記第２母材を溶融紡糸する第２紡糸工程と、を有する、光ファイバの製造方法。
【請求項２】
前記連結機構が、前記第１母材の荷重を受ける支持面を有し、
前記支持面が前記第２母材の本体部の下端面よりも下方に位置している、請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項３】
光ファイバ裸線内の泡を検出することで、前記光ファイバ裸線のうち、前記連結機構により形成された部分を検出する泡検出工程を有する、請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項４】
前記第１連結部は、前記第１母材の本体部の上端面から上方に向けて延びるとともに、前記第１連結部を径方向に貫く第１貫通孔を有し、
前記第２連結部は、前記第２母材の本体部の下端面から下方に向けて延びるとともに、前記第２連結部を径方向に貫く第２貫通孔を有し、
前記配置工程では、周方向における前記第１貫通孔および前記第２貫通孔の位置を合わせ、
前記連結工程では、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔にピンを挿通する、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項５】
前記第１連結部は、前記第１母材の本体部の上端面から上方に向けて延びる第１接続部と、前記第１接続部の上端部から径方向内側に向けて突出した第１凸部と、を有し、
前記第２連結部は、前記第２母材の本体部の下端面から下方に向けて延びる第２接続部と、前記第２接続部の下端部から径方向内側に向けて突出した第２凸部と、を有し、
前記連結工程では、前記第２凸部に前記第１凸部を係止させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項６】
前記第１連結部は、前記第１母材の本体部の上端面から上方に向けて延びる第１接続部と、前記第１接続部の上端部から径方向外側に向けて突出した第１凸部と、を有し、
前記第２連結部は、前記第２母材の本体部の下端面から下方に向けて延びる第２接続部と、前記第２接続部の下端部から径方向外側に向けて突出した第２凸部と、を有し、
前記連結工程では、係止部材を前記第１凸部および前記第２凸部に係止する、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項７】
溶融紡糸されることで光ファイバ裸線となる本体部と、
前記本体部の上端面から上方に向けて延びる第１連結部と、
前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第２連結部と、を備える、光ファイバ母材。
【請求項８】
前記第１連結部および前記第２連結部は石英ガラスにより形成されている、請求項７に記載の光ファイバ母材。
【請求項９】
前記第１連結部は、前記第１連結部を径方向に貫く第１貫通孔を有し、
前記第２連結部は、前記第２連結部を径方向に貫く第２貫通孔を有する、請求項７または８に記載の光ファイバ母材。
【請求項１０】
前記第１連結部は、前記本体部の上端面から上方に向けて延びる第１接続部と、前記第１接続部の上端部から径方向内側に向けて突出した第１凸部と、を有し、
前記第２連結部は、前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第２接続部と、前記第２接続部の下端部から径方向内側に向けて突出した第２凸部と、を有する、請求項７または８に記載の光ファイバ母材。
【請求項１１】
前記第１連結部は、前記本体部の上端面から上方に向けて延びる第１接続部と、前記第１接続部の上端部から径方向外側に向けて突出した第１凸部と、を有し、
前記第２連結部は、前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第２接続部と、前記第２接続部の下端部から径方向外側に向けて突出した第２凸部と、を有する、請求項７または８に記載の光ファイバ母材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの製造方法、および光ファイバ母材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されるように、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に光ファイバ裸線を溶融紡糸する、光ファイバの製造方法が知られている。下記特許文献１では、第１光ファイバ母材の上端面と第２光ファイバ母材の下端面とを拡散接合法によって接合することで、これらの光ファイバ母材を一体化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０９０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のように、光ファイバ母材同士を拡散接合法によって接合するには、接合部を予備加熱するための装置が必要となる。このため、製造装置全体の大型化や複雑化につながってしまう。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に溶融紡糸することが可能であり、かつ製造装置を簡略化することが可能な光ファイバの製造方法および光ファイバ母材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る光ファイバの製造方法は、上端に第１連結部が設けられた第１母材を溶融紡糸する第１紡糸工程と、下端に第２連結部が設けられた第２母材を、前記第１母材の上方に配置する配置工程と、少なくとも前記第１連結部および前記第２連結部により構成される連結機構によって、前記第２母材を前記第１母材に連結する連結工程と、前記第２母材を溶融紡糸する第２紡糸工程と、を有する。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様に係る光ファイバ母材は、溶融紡糸されることで光ファイバ裸線となる本体部と、前記本体部の上端面から上方に向けて延びる第１連結部と、前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第２連結部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の上記態様によれば、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に溶融紡糸することが可能であり、かつ製造装置を簡略化することが可能な光ファイバの製造方法および光ファイバ母材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る光ファイバの紡糸装置および光ファイバ母材の縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る連結機構の縦断面図である。
【図３】第２実施形態に係る連結機構の縦断面図である。
【図４】図３の連結機構の斜視図である。
【図５】第２実施形態に係る第２光ファイバ母材の縦断面図である。
【図６】第３実施形態に係る連結機構の縦断面図である。
【図７】第３実施形態に係る第２光ファイバ母材の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係る光ファイバの製造方法および光ファイバ母材について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の光ファイバの製造方法は、例えば図１に示すような紡糸装置３０を用いて実施される。紡糸装置３０は、筐体３１と、ヒータ３２と、炉心管３３と、シール部３５と、を備えている。
炉心管３３内には第１光ファイバ母材（第１母材）１０が配置され、第１母材１０の上方には第２光ファイバ母材（第２母材）２０が配置されている。第１母材１０と第２母材２０とは、後述する連結機構Ｍ１を介して連結されている。紡糸装置３０は、母材１０、２０を加熱溶融させて細径化して引き出し、光ファイバ裸線を製造するための線引き炉である。
【００１１】
（方向定義）
本実施形態では、第１、第２母材１０、２０の中心軸Ｏに沿う方向を上下方向という。また、上下方向から見て、中心軸Ｏに交差する方向を径方向といい、中心軸Ｏを中心として周回する方向を周方向という。上下方向において第１母材１０が位置する側を下方といい、第２母材２０が位置する側を上方という。
【００１２】
母材１０、２０を、炉心管３３内でヒータ３２によって例えば約２０００℃に加熱し、溶融紡糸することで光ファイバ裸線が得られる。また、光ファイバ裸線の周囲に被覆層を設けることで、光ファイバ素線が得られる。なお、本明細書では、光ファイバ裸線および光ファイバ素線を総称して「光ファイバ」という。
【００１３】
炉心管３３は、上方に位置する上部３３ａと、下方に位置する下部３３ｂと、を有している。上部３３ａの内径は下部３３ｂの内径よりも大きく、上部３３ａの外径は下部３３ｂの外径よりも大きい。これにより炉心管３３は、２段の円筒状に形成されている。上部３３ａと下部３３ｂとは、隙間なく接続されていてもよいし、隙間が設けられていてもよい。上部３３ａの上端（炉心管３３の上端開口部）は、外部に向けて開口している。
【００１４】
炉心管３３は、例えばカーボン材によって形成されている。炉心管３３は、母材１０、２０とともにヒータ３２によって加熱される。このため、炉心管３３の内部に酸素が存在すると、炉心管３３が加熱された際にカーボン材が酸化して消耗する。このため、炉心管３３の内部にはアルゴン（Ａｒ）やヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスが充填されている。さらに、炉心管３３内に外気が進入しないように、炉心管３３の内部は陽圧に保たれている。
【００１５】
また、炉心管３３内におけるガスの流れは、溶融紡糸して得られる光ファイバ裸線の外径に影響を与える。特に、炉心管３３内のガスの流れに乱れが生じると、光ファイバ裸線の外径が変動しやすくなる。したがって、炉心管３３内のガスの流れは、安定した層流状態であることが好ましい。そしてシール部３５は、炉心管３３内に外気が進入することを防ぎつつ、炉心管３３内のガスの流れを安定させるために設けられている。
【００１６】
光ファイバ裸線は、紡糸装置３０の下方に配置された冷却装置（不図示）により冷却される。その後、冷却装置の下方に配置された被覆部（不図示）にて光ファイバ裸線の外周に被覆層が設けられて光ファイバ素線となる。さらに、光ファイバ素線は、引取装置（不図示）により所定の線速で引き取られた後、ボビン等に巻き取られる。
【００１７】
第１母材１０、および第２母材２０は、例えば石英ガラスにより形成されている。母材１０、２０は、ＶＡＤ法やＯＶＤ法などによって得られた円柱状の本体部１１、２１に、後述の連結部を連結することにより得られる。
図１において、第１母材１０の下端部は、炉心管３３内に配置されており、光ファイバ裸線が溶融紡糸されている。第１母材１０と、第２母材２０とは、連結機構Ｍ１を介して連結されている。
【００１８】
（第１母材）
図２に示すように、第１母材１０は、本体部１１および第１連結部１２を有している。本体部１１は円柱状に形成されている。第１連結部１２は、本体部１１の上方に設けられている。第１連結部１２は、円柱状に形成されており、本体部１１の上端面１１ａから上方に向けて延びている。第１連結部１２の外径は、本体部１１の外径よりも小さく、後述の第２連結部２２の内径よりも小さい。上下方向において、第１連結部１２の長さは、後述の第２連結部２２の長さと同等である。第１連結部１２には、第１連結部１２を径方向に貫く第１貫通孔１２ａが形成されている。第１貫通孔１２ａの内径は、後述の第２連結部２２の第２貫通孔２２ａと同等の大きさであり、後述のピンＰの外径よりも大きい。
【００１９】
（第２母材）
図１、２に示すように、第２母材２０は、本体部２１と、第１連結部２５と、第２連結部２２と、を有している。本体部２１は円柱状に形成されている。第１連結部２５は本体部２１の上方に設けられ、第２連結部２２は本体部２１の下方に設けられている。第２連結部２２は、本体部２１の下端面２１ａから下方に向けて延びる円筒状に形成されるとともに、第２連結部２２を径方向に貫く第２貫通孔２２ａを有する。第２連結部２２の外径は、第２母材２０の本体部２１の外径と同等の大きさである。これにより、本体部２１および第２連結部２２の外周面において、外径の変動に伴う上下方向の段差の発生を抑えることができる。第２連結部２２の内径は、第１連結部１２の外径よりも大きい。上下方向において、第２連結部２２の長さは、第１連結部１２の長さと同等である。これにより、円筒状の第２連結部２２の内部に第１連結部１２を挿入することが可能となる。
【００２０】
図１に示すように、第１連結部２５は、円柱状に形成されており、第２母材２０の本体部２１の上端面２１ｂから上方に向けて延びている。また、第１連結部２５には、この第１連結部２５を径方向に貫く第１貫通孔２５ａが形成されている。第１貫通孔２５ａの内径は第２貫通孔２２ａの内径と同等である。第１連結部２５の外径は、第２連結部２２の内径よりも小さく、第１母材１０の第１連結部１２の外径と同等である。また、上下方向において、第１連結部２５の長さは、第２連結部２２および第１母材１０の第１連結部１２の長さと同等である。このように、第１連結部２５は、第１母材１０の第１連結部１２と同形状であり、かつ各部が同等の寸法となっている。このため、第２母材２０と同形状の他の母材を、第２母材２０の上端部に連結することができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、第１連結部１２、２５は円柱状に形成されており、第２連結部２２は円筒状に形成されている。上記に限られず、第１連結部１２、２５は、母材１０、２０の本体部１１、２１の上端面１１ａ、２１ｂから上方に向けて延びるとともに、第１連結部１２、２５を径方向に貫く第１貫通孔１２ａ、２５ａを有していればよい。また、第２連結部２２は、第２母材２０の本体部２１の下端面２１ａから下方に向けて延びるとともに、第２連結部２２を径方向に貫く第２貫通孔２２ａを有していればよい。
【００２２】
例えば、第１連結部１２、２５は、１または複数の角柱状や板状に形成されており、第２連結部２２が前記角柱形状や板形状と組み合わさる１または複数の凹部を有していてもよい。または、各連結部１２、２２、２５は、母材１０、２０の外径と同等の外径を有する円柱を周方向で２分割した形状でもよい。
【００２３】
各連結部１２、２２、２５は、それぞれの母材１０、２０の上下方向における端面に溶着により接続されている。
【００２４】
（連結機構）
ここで本実施形態では、第１貫通孔１２ａおよび第２貫通孔２２ａに、ピンＰが挿入されている。これにより、第１母材１０と第２母材２０とが連結されている。つまり、第１連結部１２、第２連結部２２、およびピンＰは、第１母材１０と第２母材２０とを連結する連結機構Ｍ１を構成している。
ピンＰは、円柱状のガラス棒であり、ピンＰの外径は、第１、第２貫通孔１２ａ、２２ａの内径よりも小さい。これによりピンＰは、第１、第２貫通孔１２ａ、２２ａ内に挿入可能となっている。ピンＰの円柱の長さは、母材１０、２０の本体部１１、２１の外径と同等である。ピンＰの両端部は、第２連結部２２の外周面の曲率と同等になるように形成されていてもよい。あるいは、ピンＰの長さが、第２連結部２２の外径よりも小さく、第２連結部２２の内径よりも大きくてもよい。これらの方法により、ピンＰが第１、第２貫通孔１２ａ、２２ａに挿入されたときに、ピンＰの端部が第２連結部２２の外周面から飛び出さないようにすることができる。
【００２５】
連結機構Ｍ１の外径は、第１、第２母材１０、２０の本体部１１、２１の外径と同等であることが好ましい。連結機構Ｍ１の外径が本体部１１，２１の外径より小さい場合、連結機構Ｍ１が炉心管３３の中に進入した時に、シール部３５と連結機構Ｍ１との隙間から炉心管３３内に外気が侵入し、炉心管３３内の温度が一時的に下がることがあるためである。本実施形態では、第２連結部２２の外径が本体部１１、２１の外径と同程度であるため、連結機構Ｍ１が炉心管３３内に進入した時の温度の変化を抑えることができる。また、外気の酸素により炉心管３３のカーボン材が酸化することを抑えることができる。
【００２６】
（支持面）
第１連結部１２および第２連結部２２は、第１母材１０の荷重を受ける支持面Ｓ１を有している。本実施形態では、支持面Ｓ１は第１、第２貫通孔１２ａ、２２ａの内面であり、ピンＰを介して第１母材１０の荷重を受けている。支持面Ｓ１は、第２母材２０の本体部２１の下端面２１ａと、第１母材１０の本体部１１の上端面１１ａと、の間に位置している。つまり、支持面Ｓ１は第２母材２０の本体部２１の下端面２１ａよりも下方に位置している。各部材の寸法は、支持面Ｓ１およびピンＰが第１母材１０の荷重に耐えられるように決定される。
【００２７】
第１、第２連結部１２、２２、およびピンＰは、石英ガラスにより形成されている。すなわち、連結機構Ｍ１の各構成部材は、母材１０、２０の本体部１１、２１と同様に石英ガラスにより形成されている。このため、連結機構Ｍ１を炉心管３３内で溶融紡糸した場合、光ファイバ裸線を形成することができる。ただし、連結機構Ｍ１により形成される光ファイバ裸線は、良品部として用いなくてもよい。
【００２８】
第１連結部１２と第２連結部２２との間や、連結部１２、２２とピンＰとの間には、それぞれの寸法の違いにより隙間が存在する。詳細は後述するが、この隙間が原因となり発生する光ファイバ裸線内の泡の発生を抑えるため、径方向において、各隙間の断面積の和が連結機構Ｍ１の断面積に対して１０％以下となるように、各部の寸法を決定することが好ましい。
【００２９】
（光ファイバの製造方法）
次に、２つの母材１０、２０を連結するための連結方法、および連結された２つの母材１０、２０から連続して光ファイバを製造する方法を説明する。
【００３０】
まず、第１把持部Ｈ１によって把持された第１母材１０の下端部を炉心管３３内に挿入し、第１母材１０を溶融紡糸する（第１紡糸工程）。なお、第１母材１０の上端面１１ａには予め第１連結部１２が設けられている。
【００３１】
次に、第２把持部Ｈ２によって把持された第２母材２０を、第１母材１０の上方に上下に移動可能なように配置する。そして第２母材２０を徐々に下降させ、第１連結部１２を第２連結部２２の内部に挿入する（配置工程）。この時に、周方向において第１貫通孔１２ａおよび第２貫通孔２２ａの位置を合わせて、同一の位置に配置されるように予め第２貫通孔２２ａの周方向における位置を第１貫通孔１２ａの位置と合わせてから、第２把持部Ｈ２により第２母材２０を把持する。若しくは、第２母材２０を周方向に回転させる回転機構（不図示）を用いて、第２貫通孔２２ａの周方向の位置を調整してもよい。
【００３２】
なお、第１母材１０の下端部では、紡糸が行われているため、第１母材１０は一定速度で降下し続けている。第１、第２貫通孔１２ａ、２２ａの周方向における位置を合わせた後は、第２母材２０も第１母材１０が下降する速度と同等の速度で降下させる。このため、第１母材１０および第２母材２０は、独立した把持装置により上下方向の位置を制御できることが好ましい。
【００３３】
第２母材２０を下降させ、第１貫通孔１２ａおよび第２貫通孔２２ａの上下方向および周方向の位置が一致したところで、貫通孔１２ａ、２２ａにピンＰを挿通させ、２つの母材１０、２０を連結させる。すなわち、第１、第２連結部１２、２２およびピンＰにより構成される連結機構Ｍ１によって、第２母材２０を第１母材１０に連結する（連結工程）。この状態で、第１把持部Ｈ１による第１母材１０の把持を解放すると、支持面Ｓ１が第１母材１０の荷重を受ける。そして第１、第２母材１０、２０は、連結された状態で、第２把持部Ｈ２により把持されることになる。
【００３４】
ここで上述の通り、第１連結部１２と第２連結部２２との間や、連結部１２、２２とピンＰとの間には、それらの寸法の差による隙間が存在している。第１把持部Ｈ１による第１母材１０の把持が解放された時に、この隙間の分だけ第１母材１０が振動する可能性がある。この時の振動が大きい場合、紡糸中の光ファイバ裸線に振動が伝播し、光ファイバ裸線の断線が発生することもある。そのため、第１把持部Ｈ１の開放は低速で行うことが好ましい。若しくは、振動の発生を防止するための防振機構を設けてもよい。防振機構としては、例えば、上下方向において第１把持部Ｈ１とシール部３５との間に配置され、第１母材１０の本体部１１の外周面に接触する部材を用いてもよい。この場合、本体部１１の外周面に接触する部材により、上記の振動の発生を抑えることができる。
【００３５】
連結された母材１０、２０を一定速度で降下させ続けると、連結機構Ｍ１が炉心管３３の内部に進入する。連結機構Ｍ１は炉心管３３内で溶融して一体化され、光ファイバ裸線が紡糸される。
連結機構Ｍ１が紡糸された後にも、さらに第２母材２０は一定速度で降下し、溶融紡糸される。（第２紡糸工程）
第２紡糸工程中に、第２母材２０の上端部に、第２母材２０と同形状の他の母材を連結させることも可能である。このように、紡糸が行われている第２母材２０の上端部に他の母材を連結していくことで、連続的に光ファイバを紡糸することが可能になる。
【００３６】
ここで、連結機構Ｍ１の各構成部材の間の隙間により発生する泡について、説明する。隙間に存在する空気により、連結機構Ｍ１から形成された光ファイバ裸線には泡が混入することがある。泡が混入した光ファイバ裸線は、泡の断面積分だけガラス部分の断面積が減少するため、強度が低下し、断線が発生しやすくなる。また、泡の混入した光ファイバ裸線を良品候補部から除外するため、連結機構Ｍ１により紡糸がされた開始点と終了点とを特定することが好ましい。このため、炉心管３３よりも下方に配置された泡検出装置（不図示）を用い、泡の混入した箇所を特定してもよい。このように、光ファイバ裸線内の泡を検出することで、光ファイバ裸線のうち、連結機構Ｍ１により形成された部分を検出する（泡検出工程）。
【００３７】
泡検出装置としては、光ファイバの径方向から光を照射し、その散乱光から泡や混入物を検知する汎用の測定器を用いることができる。泡検出装置を用いることで、連結機構Ｍ１から形成された光ファイバを良品候補部から除外することができる。
【００３８】
また、連結機構Ｍ１から形成される光ファイバ裸線では、上述の通り断線が発生しやすい。断線の発生を抑えるために、連結機構Ｍ１を紡糸中は、光ファイバの製造線速を減速することが好ましい。また、光ファイバを引き取るための引取装置において、光ファイバの引取張力を下げてもよい。
【００３９】
さらに、連結機構Ｍ１を紡糸中に、炉心管３３の下方に配置された補助引取装置（不図示）を用い、光ファイバ裸線の引取を補助してもよい。補助引取装置として、対向する２つの回転ベルトで光ファイバ裸線を挟み込むキャタピラ等を用いることができる。補助引取装置を用いた場合、仮に、紡糸装置３０よりも下方に配置されている冷却装置や被覆部で光ファイバが断線したとしても、補助引取装置よりも上方に残された光ファイバ裸線を引き出すことにより容易に光ファイバの製造を再開することができる。なお、補助引取装置は、良品候補部とならない連結機構Ｍ１を紡糸中にのみ用いることが好ましい。補助引取装置が光ファイバ裸線に接触することにより、光ファイバ裸線の外周に傷がつく恐れがあるためである。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の光ファイバの製造方法によれば、上端に第１連結部１２が設けられた第１母材１０を溶融紡糸する第１紡糸工程と、下端に第２連結部２２が設けられた第２母材２０を、第１母材１０の上方に配置する配置工程と、第１連結部１２および第２連結部２２を含む連結機構Ｍ１によって、第２母材２０を第１母材１０に連結する連結工程と、第２母材２０を溶融紡糸する第２紡糸工程と、を有する。
【００４１】
これにより、複数の光ファイバ母材１０、２０を用いて連続的に溶融紡糸することが可能となる。また、連結機構Ｍ１の予備加熱等をする必要がないため、製造装置の構成を簡略化することも可能となる。
【００４２】
また、本実施形態の光ファイバ母材によれば、溶融紡糸されることで光ファイバ裸線となる本体部２１と、本体部２１の上端面２１ｂから上方に向けて延びる第１連結部２５と、本体部２１の下端面２１ａから下方に向けて延びる第２連結部２２と、を備える。
このように、本体部２１の上端面２１ｂおよび下端面２１ａにそれぞれ連結部２２、２５を備える光ファイバ母材２０を用いることにより、複数の光ファイバ母材２０を連結し、連続的に溶融紡糸することが可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、連結機構の構造が第１実施形態と異なる。
【００４４】
図３に示すように、本実施形態の連結機構Ｍ２は、第１連結部１３および第２連結部２３を備える。
第１連結部１３は、第１母材１０の本体部１１の上端面１１ａから上方に向けて延びる第１接続部１３ａと、第１接続部１３ａの上端部から径方向内側に向けて突出した第１凸部１３ｂと、を有する。
第２連結部２３は、第２母材２０の本体部２１の下端面２１ａから下方に向けて延びる第２接続部２３ａと、第２接続部２３ａの下端部から径方向内側に向けて突出した第２凸部２３ｂと、を有する。
【００４５】
図３、４に示すように、連結機構Ｍ２では、第１凸部１３ｂの下面である第１凸部下面１３ｂ１と、第２凸部の上面である第２凸部上面２３ｂ１とを重ねることで、第１、第２連結部１３、２３を連結させることができる。すなわち、第１凸部下面１３ｂ１および第２凸部上面２３ｂ１が、第１母材１０の荷重を受ける支持面Ｓ２となる。
【００４６】
本実施形態の連結工程では、第１実施形態とは異なり、第２凸部２３ｂの上下方向の位置を、第１凸部１３ｂと第１母材１０の本体部１１との間に合わせ、第２母材２０を径方向外側から第１母材１０に近づけることで２つの母材１０、２０を連結する。この場合、ピンＰ等の連結用の部材を用いることなく、母材同士を連結させることができる。このように、第２凸部２３ｂに第１凸部１３ｂを係止させることで、支持面Ｓ２が第１母材１０の荷重を受けることになる。また、支持面Ｓ２は、第２母材２０の本体部２１の下端面２１ａよりも下方に位置している。
【００４７】
図５に示すように、本実施形態の第２母材２０は、下端部には第２連結部２３が設けられており、上端部には第１連結部２６が設けられている。第１連結部２６は、第２母材２０の本体部２１の上端面２１ｂから上方に向けて延びる第１接続部２６ａと、第１接続部２６ａの上端部から径方向に向けて突出した第１凸部２６ｂを有する。第１連結部２６は、第１母材１０の第１連結部１３と同形状であり、かつ各部が同等の寸法となっている。このため、第２母材２０と同形状の他の母材を、第２母材２０の上端部に連結することができる。
【００４８】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、連結機構の構造が第１実施形態と異なる。
【００４９】
図６に示すように、本実施形態の連結機構Ｍ３は、第１連結部１４、第２連結部２４、および係止部材Ｅを備える。
第１連結部１４は、第１母材１０の本体部１１の上端面１１ａから上方に向けて延びる第１接続部１４ａと、第１接続部１４ａの上端部から径方向外側に向けて突出した第１凸部１４ｂと、を有する。第１接続部１４ａは円柱状に形成され、第１凸部１４ｂは環状に形成されている。
第２連結部２４は、第２母材２０の本体部２１の下端面２１ａから下方に向けて延びる第２接続部２４ａと、第２接続部２４ａの下端部から径方向外側に向けて突出した第２凸部２４ｂと、を有する。第２接続部２４ａは円柱状に形成され、第２凸部２４ｂは環状に形成されている。
【００５０】
係止部材Ｅは、円筒を周方向で２分割した形状に形成されている。係止部材Ｅの上下方向における中央部の内面には、第１、第２凸部１４ｂ、２４ｂを係止させるための凹部が形成されている。係止部材Ｅは、第１、第２連結部１４、２４の径方向外側に配置される。係止部材Ｅは、第１、第２連結部１４、２４の径方向外側から取り付け可能となっている。
なお、係止部材Ｅは、円筒を周方向で３つ以上に分割した形状に形成されていてもよい。
【００５１】
本実施形態の連結工程では、第１母材１０に第２母材２０を上方から徐々に近づけて、第１、第２凸部１４ｂ、２４ｂを接触させた後に、係止部材Ｅを径方向外側から取り付ける。これにより、係止部材Ｅを第１凸部１４ｂおよび第２凸部２４ｂに係止する。この時、第１凸部１４ｂの下面である第１凸部下面１４ｂ１と、第２凸部２３ｂの上面である第２凸部上面２４ｂ１と、が支持面Ｓ３となる。すなわち、係止部材Ｅを介して、これらの支持面Ｓ３が第１母材１０の荷重を受けることになる。また、支持面Ｓ３は、第２母材２０の本体部２１の下端面２１ａよりも下方に位置している。
【００５２】
図７に示すように、本実施形態の第２母材２０は、下端部には第２連結部２４が設けられており、上端部には第１連結部２７が設けられている。第１連結部２７は、第２母材２０の本体部２１の上端面２１ｂから上方に向けて延びる第１接続部２７ａと、第１接続部２７ａの上端部から径方向外側に向けて突出した第１凸部２７ｂを有する。第１連結部２７は、第１母材１０の第１連結部１４と同形状であり、かつ各部が同等の寸法となっている。このため、第２母材２０と同形状の他の母材を、係止部材Ｅを介して第２母材２０の上端部に連結することができる。
【００５３】
なお、第１〜第３実施形態では、異なる形態の連結機構Ｍ１〜Ｍ３について説明した。各母材１０、２０を連結するために求められる強度に応じて、いずれの形態の連結機構Ｍ１〜Ｍ３を採用するかを適宜選択することができる。
【実施例】
【００５４】
以下、具体的な実施例を用いて、上記実施形態を説明する。なお、以下の実施例は本発明を限定するものではない。
【００５５】
光ファイバの製造装置を用い、図２に示す第１、第２母材１０、２０および連結機構Ｍ１を溶融紡糸し光ファイバの製造を行った。第１、第２母材１０、２０、および連結機構Ｍ１の各部材の寸法は以下の通りである。
【００５６】
第１、第２母材１０、２０の本体部１１、２１の外径：５０ｍｍ
第１連結部１２の外径：２５ｍｍ
第２連結部２２の外径：５０ｍｍ
第２連結部２２の内径：２５．５ｍｍ
第１、第２連結部１２、２２の上下方向の長さ：１００ｍｍ
【００５７】
また、第１、第２連結部１２、２２の上下方向における中心部に、以下の寸法の貫通孔１２ａ、２２ａを形成した。
第１、第２貫通孔１２ａ、２２ａの内径：１０ｍｍ
ピンＰの外径：９．８ｍｍ
ピンＰの円柱の長さ：４９ｍｍ
【００５８】
まず、第１把持部Ｈ１に把持された第１母材１０の下端部を炉心管３３の内部に配置し、線速１００ｍｍ／ｍｉｎで、光ファイバを製造した。第１把持部Ｈ１が炉心管３３のシール部３５に接触する前に、第２母材２０を第１母材１０の上方に配置し、第１連結部１２を第２連結部２２の内部に挿入後、ピンＰを第１、第２貫通孔１２ａ、２２ａに挿入した。その後、第１把持部Ｈ１の把持を徐々に開放した。解放直後には、第１母材１０に若干の振動が生じたが、光ファイバの断線は発生しなかった。
【００５９】
さらに紡糸を続け、連結機構Ｍ１の紡糸が始まる前に線速を５０ｍｍ／ｍｉｎへ減速した。泡検出装置を用いて、泡の検出を行ったところ、連結機構Ｍ１を紡糸して得られた光ファイバ内には泡が検出されたが、断線は発生しなかった。連結機構Ｍ１を紡糸後、線速を再度１００ｍｍ／ｍｉｎまで増速し、第２母材２０の紡糸を行った。第２母材２０を紡糸した際には、断線等の異常を発生させることなく光ファイバを製造することができた。
このように、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に溶融紡糸することが可能であることが判った。
【００６０】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６１】
例えば、第１実施形態において、１本のピンＰを用いて連結機構Ｍ１を構成したが、複数のピンＰを用いて連結機構Ｍ１を構成してもよい。この場合、例えば第１連結部１２および第２連結部２２における上下方向に異なる位置に、２箇所以上の貫通孔を配置してもよい。また、第１連結部１２および第２連結部２２にそれぞれ設けられた２つの貫通孔が、上下方向に異なる位置に配置され、径方向において直交する方向に延びていてもよい。この場合、支持面Ｓ１の面積が増大するため、２つの母材１０、２０を連結する強度が増す。さらに、第１母材１０の把持を解放した時の振動の抑制することができる。
【００６２】
また、第１、第３実施形態では、ピンＰまたは係止部材Ｅを介して各連結部を連結したが、第２実施形態のように、連結機構Ｍ２は、少なくとも第１連結部および第２連結部により構成されていればよい。
【００６３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０…第１母材（光ファイバ母材）  １１…（第１母材の）本体部  １１ａ…上端面  １２〜１４…第１連結部  １２ａ…第１貫通孔  １３ａ、１４ａ…第１接続部  １３ｂ、１４ｂ…第１凸部  １３ｂ１…第１凸部下面  １４ｂ１…第１凸部下面  ２０…第２母材（光ファイバ母材）  ２１…（第２母材の）本体部  ２１ａ…下端面  ２２〜２４…第２連結部  ２５…第１連結部  ２２ａ…第２貫通孔  ２３ａ…第２接続部  ２３ｂ、２４ｂ…第２凸部  ２３ｂ１…第２凸部上面  ２４ｂ１…第２凸部上面  Ｅ…係止部材  Ｍ１〜Ｍ３…連結機構  Ｏ…中心軸  Ｐ…ピン  Ｓ１〜Ｓ３…支持面
【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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