WO2014129471A1

WO2014129471A1 - 光ファイバ線引方法および光ファイバ線引装置

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Publication number: WO2014129471A1
Application number: PCT/JP2014/053806
Authority: WO
Inventors: 巌岡崎; 山崎　卓; 小西　達也; 克之常石
Original assignee: 住友電気工業株式会社
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2014-08-28
Also published as: CN105073664A; JP2014162671A; US9567252B2; CN105073664B; RU2673094C2; RU2015141072A; JP6119299B2; KR101860620B1; US20160002090A1; KR20150125697A

Abstract

　線引炉内の空間容積を小さくして炉内圧力の変動を軽減すると共に、ガラス母材の挿入口側のシールを安定して行う。　線引開始時は、シール機構の第１のシール部１７によりガラス母材１１の外周面でシールし、ガラス母材１１のテーパ部近傍が第１のシール部１７を通過し始める以降は、第１のシール部１７の上方に配された第２のシール部１８に切り替え、第２のシール部１８によりダミー棒１２の外周を囲って固定されたスリーブ部材２０の外周面でシールする。

Description

光ファイバ線引方法および光ファイバ線引装置

　本発明は、光ファイバ用ガラス母材を加熱溶融して、光ファイバを線引きする光ファイバ線引方法と線引装置に関する。

　線引炉による光ファイバの線引は、ヒータなどで光ファイバ用ガラス母材（以下、ガラス母材という）を加熱溶融することにより行われる。線引炉の炉内の温度が２０００℃以上と非常に高温になることから、ガラス母材を囲う炉心管等には、通常、カーボンが用いられる。このカーボンは、高温の酸素含有雰囲気中では、酸化して消耗する。これを防止するために、線引炉内には、アルゴンガスやヘリウムガス等の希ガスや窒素ガス（以下、不活性ガス等という）が送り込まれる。

　また、ガラス母材は、通常、上端がテーパ状に縮径され、径の小さいダミー棒（支持棒ともいう）を接続し、線引炉の炉心管内に吊り下げ支持されるが、径が大きく変化するテーパ状の部分およびダミー棒との連結部分のシールが難しく、線引炉内を不活性ガス等で満たすことが難しい。このため、炉心管を上方に延長する形態で線引炉の上方に上部チャンバを配し、テーパ状の部分及びダミー棒との連結部分を含めてガラス母材を上部チャンバ内に収容し、上部チャンバの上端でダミー棒の外周面をシールする方法がある。

　しかし、この方法では、ガラス母材の線引きが進行して降下するにしたがって上部チャンバ内の空間容積が増大することから、炉内圧力が変動し、上記の炉心管内に送り込まれた不活性ガス等のガスの流れが時間的に変化し、これによりガラス母材の溶融部の熱伝達量が変化して線引中のガラスファイバ径の変動が発生する。
　これに対し、例えば、特許文献１には、ガラス母材の上方にガラス母材と同径のパイプを配して、ガラス母材の線引が進行しても、上部チャンバ内の空間容積がほぼ一定に保たれるようにする方法が開示されている。

　図５における（Ａ）は、上記特許文献１に開示の線引炉の例を示した図である。ガラス母材１は、直胴部１ａ（本体部）の上端がテーパ部１ｂを経て縮径された縮径部１ｃ（シード棒ともいう）を有し、該縮径部１ｃに連結部材３等を用いてダミー棒２（シャフトまたは支持棒）が連結されて、吊り下げ支持される。ダミー棒２の外側には、ガラス母材１の直胴部１ａの外径とほぼ等しい外径を有する石英パイプ１０が配され、パイプ下端１０ａがガラス母材１のテーパ部１ｂの周縁に当たるようにされている。

　加熱炉は、炉心管４の外側にヒータ５を配し、その外側を断熱材で覆って全体を炉筐体６で囲って構成され、炉筐体６の上面にはシールユニット７を備えた上部チャンバ９が設置されている。なお、炉心管４内への不活性ガス等の供給は、上部チャンバ９に設けたガス供給口９ａから行われる。この図５における（Ａ）の構成によれば、ガラス母材１の降下と共に、同径の石英パイプ１０も一体に降下するので、線引炉内の空間（容積）を一定に保つことができるとされている。

　一方、例えば、特許文献２に開示されるように、上部チャンバを用いることなく径が大きく変化するガラス母材のテーパ状の部分およびダミー棒との連結部分を、連続的にシールする方法も知られている。
　図５における（Ｂ）は、上記特許文献２に開示の線引炉を模式的に示した図である。この線引炉は、加熱炉内への挿入口とガラス母材１との隙間をシールする第１のシールユニット７と、ガラス母材１の縮径したテーパ部１ｂが前記の挿入口を通過する際にテーパ部１ｂを覆うようにしてシールする第２のシールユニット８を備えている。

　ガラス母材１は、図５における（Ａ）の例と同様に、直胴部１ａの上方にテーパ部１ｂを経て縮径された縮径部１ｃを有し、該縮径部１ｃに連結部材３等を用いてダミー棒２が連結されて、吊り下げ支持される。加熱炉は、炉心管４の外側にヒータ５を配し、その外側を断熱材で覆って全体を炉筐体６で囲って構成される。

　炉筐体６の上面には、ガラス母材１の直胴部１ａがシールされる第１のシールユニット７が配される。そして、ガラス母材１の上端側には、テーパ部１ｂと縮径部１ｃおよび連結部材３を囲うようにして、ダミー棒２を挿通可能にシールするシール部８ａを有するキャップ部材８（円筒部材）からなる第２のシールユニットが配される。なお、炉心管４内への不活性ガス等の供給は、第１のシールユニット７に設けたガス供給口７ａから行われる。

　ガラス母材１の線引きが進んで、ガラス母材１のテーパ部１ｂが第１のシールユニット７に達すると、第２のシールユニットであるキャップ部材８が破線で示すように第１のシールユニット７上に接して、テーパ部１ｂの上方の縮径部１ｃおよび連結部材３の部分がシールされる。この結果、ガラス母材１のテーパ部１ｂが第１のシールユニット７を通過した後も、シール状態を維持した状態で線引を継続することができる。
　なお、その他のシールユニットとして、例えば、特許文献３に開示のような構造のように、複数のブレード部材を外周面に当接させる押圧機構を用いてシールするものもある。

日本国特開２０１１－８４４０９号公報日本国特開２００９－６２２６５号公報日本国特開２０１２－１０６９１５号公報

　図５における（Ａ）の上部チャンバ９を用いる線引炉は、上部チャンバによる線引炉内の空間容積が大きく、炉内圧力の変動が生じやすいという問題がある。また、石英パイプ１０を用いることにより線引炉内の空間容積を一定にすることはできるが、石英パイプ１０がガラス母材１に溶着することによる後処理に手間を要し、また、石英パイプが長く、吊り重量が大きくなるため設備が大型になるという問題がある。石英パイプ１０をガラス母材１に溶着させない場合は、石英パイプ１０の内側空間と、線引炉内となる石英パイプ１０の外側の空間とを分離できず、線引炉内の空間容積を小さくできない、という問題がある。

　図５における（Ｂ）のキャップ部材を用いる線引炉は、上記のような問題は解決されるが、第２のシールユニットであるキャップ部材８の下端周縁が、第１のシールユニット７上に接することでシールするので、ガラス母材１の挿入口におけるシール状態が不安定であるという問題がある。また、キャップ部材８によるシールが開始され、線引によりガラス母材１が消費されるにつれてキャップ部材内の空間容積が徐々に広がることから、線引炉内の空間容積が徐々に増加し、炉内圧力の変動が生じやすくなる、という問題もある。

　本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、線引炉内の空間容積を小さくして炉内圧力の変動を軽減すると共に、ガラス母材の挿入口側のシールを安定して行える光ファイバ線引方法と線引装置の提供を目的とする。

　本発明の光ファイバ線引方法は、光ファイバ用ガラス母材をダミー棒に連結し、線引炉上部のシール機構によりシールしながら線引炉内に吊り下げ降下させて、光ファイバを線引する光ファイバ線引方法である。線引開始時は、シール機構の第１のシール部により光ファイバ用ガラス母材の外周面でシールし、光ファイバ用ガラス母材のテーパ部近傍が第１のシール部を通過し始める以降は、第１のシール部の上方に配された第２のシール部に切り替え、第２のシール部によりダミー棒の外周を囲って固定されたスリーブ部材の外周面でシールされるようにする。

　また、本発明の光ファイバ線引装置は、テーパ部が存在する光ファイバ用ガラス母材をダミー棒に連結して加熱する線引炉と、線引炉上部で気密を取るシール機構と、を有する光ファイバ線引装置である。上記のシール機構は、光ファイバ用ガラス母材の外周面でシールする第１のシール部と、該第１のシール部の上方に配されダミー棒の外周を囲って固定されたスリーブ部材の外周面でシールする第２のシール部と、を備える。そして、スリーブ部材の下端部から光ファイバ用ガラス母材のテーパ部までの距離をＥ、第１のシール部から第２のシール部までの距離をＤとしたとき、「Ｅ≦Ｄ」とされている。
　なお、スリーブ部材の外径は、光ファイバ用ガラス母材の外径の２／３以上であり、且つ前記第２のシール部の内径以下とされる。また、スリーブ部材の下部側は、第２のシール部を通過以降に線引炉内とつながる外側空間と、スリーブ部材の内側空間とが分離されるように閉塞されているのが好ましい。

　本発明によれば、上部チャンバの高さを低く、且つスリーブ部材を炉内空間に挿入することによって線引炉内の空間容積を小さくすることができ、炉内圧力の変動を軽減することができる。また、ガラス母材の外周面をシールする第１のシール部とスリーブ部材をシールする第２のシール部は、同じ形態のシール機構を用いることもでき、安定なシールを実現することができる。

本発明の実施形態による光ファイバ線引装置の概略を説明する図である。本発明の実施形態による他の光ファイバ線引装置の例を示す図である。図１のシール機構の動作を説明する図である。本発明の実施形態で用いるスリーブ部材の種々の例を示す図である。従来技術を説明する図である。

　本発明の実施形態に係る光ファイバ線引方法および光ファイバ線引装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
　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。
　図１～図４において、１１はガラス母材、１１ａは直胴部、１１ｂはテーパ部、１１ｃは縮径部、１２はダミー棒、１３は連結部材、１４は炉心管、１５はヒータ、１６は炉筐体、１７は第１のシール部、１７ａはガス供給口、１８は第２のシール部、１８ａはガス供給口、１９は上部チャンバ、２０はスリーブ部材、２１は蓋部材、２２は吊り部材を示す。

　光ファイバの線引炉は、図１に示すように、吊下げ支持される光ファイバ用のガラス母材１１の下部を加熱し、溶融された下端部からガラスファイバが所定の外径となるように溶融垂下させる構造のものである。
　なお、以下では、ガラス母材１１とダミー棒１２とを連結部材１３等で連結し、ダミー棒１２を把持して線引する形態を例に説明するが、本発明は、この例に限られない。例えば、図２における（Ａ），（Ｂ）に示すように、ダミー棒１２の下端をガラス母材１１に直接溶接し、連結部材１３無しで、ダミー棒１２を把持して線引するものであっても良い。

　ガラス母材１１は、例えば、図１に示すように、直胴部１１ａ（本体部）の上端部分がテーパ部１１ｂを経て縮径された縮径部１１ｃ（シード棒ともいう）を有し、該縮径部１１ｃに連結部材１３等を用いてダミー棒１２が連結される。そして、ガラス母材１１は、ダミー棒１２の上端部を吊り下げ、支持装置（図示省略）で把持することで、上下方向に移動可能に吊り下げ支持され、線引炉内に挿入供給される。

　線引炉の主体となる加熱炉は、ガラス母材１１が挿入供給される炉心管１４を囲むようにして、加熱用のヒータ１５を配し、このヒータ１５の熱が外部に放散されないようにカーボン等の断熱材で囲い、その外側全体を炉筐体１６で囲って構成される。炉筐体１６の上部側には、炉心管１４の上端部でガラス母材１１が挿入される挿入口１４ａを有する。

　本実施形態は、上述の線引炉内の空間容積を縮小すると共に空間容積の増加変動を抑制し、且つ、ガラス母材１１の直胴部１１ａからテーパ部１１ｂおよび縮径部１１ｃに至る部分を、効果的にシールするシール機構を備えた線引装置と線引方法を提供する。
　本実施形態は、このためのシール機構として、まずガラス母材１１の挿入口１４ａにおいて、ガラス母材１１の直胴部１１ａとの間の隙間をシールするように、炉筐体１６の上面に第１のシール部１７が設置される。

　第１のシール部１７の上には、図５における（Ａ）に示した上部チャンバと比べて高さが低くされた円筒状の上部チャンバ１９が設けられる。この上部チャンバ１９の上端には、第１のシール部１７と同様なシール機能を有する第２のシール部１８が配される。なお、第１のシール部１７および第２のシール部１８のそれぞれには、不活性ガス等を炉心管１４内に供給するガス供給口１７ａ，１８ａを設けることができる。

　また、ダミー棒１２には、ダミー棒１２の外周２８を囲ってスリーブ部材２０が配される。このスリーブ部材２０は、耐熱性のある石英ガラス、金属、カーボン、ＳｉＣコートされたカーボンなどで形成され、その外径がガラス母材１１の外径と同径、もしくは母材外径の２／３以上の外径を有している。また、その外径は、ガラス母材１１の外径変動と同程度以上の精度を有するように研削する等、加工されていることが好ましい。
　なお、スリーブ部材２０は、図２における（Ｂ）に示すように、スリーブ上方部分２０ａを石英ガラスまたは金属とし、下方部分２０ｂを耐熱性のあるカーボンとするようにしてもよい。

　このスリーブ部材２０は、例えば、蓋部材２１や連結部材１３等を用いてダミー棒１２の外周２８を囲うように同心状に係止するなどして、ガラス母材の縮径部１１ｃの上方に配される。なお、線引中のスリーブ部材２０は、ダミー棒１２に対して軸方向に移動しないように固定され、かつ、スリーブ部材２０の内側空間が線引炉内とつながる外側空間と分離され、密封的に配されていることが好ましい。

　第１のシール部１７および第２のシール部１８は、貫通孔を軸方向に移動するガラス母材１１やスリーブ部材２０の外周面を環状に封止し、貫通孔との隙間から外気が侵入しないようにするものである。また、内部のガスが外部に漏出するのを抑制することもできる。例えば、ガラス母材１１やスリーブ部材２０の外周面を環状に囲むように配されたカーボンシートやカーボンフェルト等のシール部材を、シールガスの圧力によりガラス母材やスリーブ部材の外周に付勢してシールする構造のものを用いることができる。

　また、ガラス母材１１やスリーブ部材２０を囲むように、複数のブレード部材を外周面に当接させる押圧機構を用いてシールする特許文献３に開示の構造のものを用いることができる。この他、特許文献２に示されるようなシールガス供給スペーサに環状シール体等を配した構成のものを用いることもできる。
　なお、第１のシール部１７と第２のシール部１８とは、同じシール構造であってもよいが、異なるシール構造であってもよい。

　図３は、上述した線引炉のシール機構の動作状態を説明する図である。図３における（Ａ）は、ガラス母材１１の直胴部１１ａの上部が、第１のシール部１７の上方にあって、直胴部１１ａの外周を第１のシール部１７で直接シールし、炉心管１４内に外気が入り込むのを阻止している状態を示している。なお、この段階での炉心管１４内への不活性ガス等の供給は、例えば、第１のシール部１７に設けられたガス供給口１７ａから行われる。

　なお、線引の初期段階においては、第２のシール部１８がガラス母材１１の直胴部１１ａの位置に当たることも有るため、第１のシール部１７でガラス母材１１の外周面をシールするのと同時に、第２のシール部１８で、ガラス母材１１の外周面をシールする場合も有り得る。その場合は、線引炉内圧と上部チャンバ１９内の圧力とが略等しくなるように適宜ガス流量を調整しておくことが好ましい。

　また、この図３における（Ａ）の段階においては、ダミー棒１２に配されたスリーブ部材２０は、第２のシール部１８から離れた上方に位置し、ガラス母材１１のテーパ部１１ｂ、縮径部１１ｃおよび連結部材１３等は、外気中に露出された状態にある。したがって、この段階でのシール機構は、第１のシール部１７のみが機能し、第２のシール部１８はシール動作を行なっていないが、次のステップで上部チャンバ１９内を不活性ガス等で満たす必要があるため、例えば１７ａ，１８ａから導入される不活性ガス等で上部チャンバ１９内が満たされていることが好ましい。

　図３における（Ｂ）は、ガラス母材１１の線引が進行して、テーパ部１１ｂが、第１のシール部１７に近接し通過する直前の状態を示している。一方、ダミー棒１２に配されたスリーブ部材２０は、その下端部が第２のシール部１８に達して、第２のシール部１８によりスリーブ部材２０の外周面に対するシールが開始される状態となる。次いで、テーパ部１１ｂが第１のシール部１７の位置に達すると、第１のシール部１７によるシールが解除される。

　この段階で、炉心管１４内への不活性ガス等の供給は、第１のシール部１７側のガス供給口１７ａから第２のシール部１８側に設けられたガス供給口１８ａに切り替えても良いが、切り替えなくてもよい。また、上記したように、第１のシール部１７によるシールが解除される前から、ガス供給口１８ａより不活性ガス等を供給していても良い。いずれにしろ、この図３における(Ｂ)の状態の時には、線引炉内圧と上部チャンバ１９内の圧力とが略等しくなるように適宜ガス流量を調整しておくことが好ましい。

　図３における（Ｃ）は、シール機構のシール動作が第１のシール部１７から第２のシール部１８に切り替わった後、さらにガラス母材の線引が進行して、テーパ部１１ｂの近傍まで溶融が生じている状態の一例を示している。図３における（Ｂ）から（Ｃ）に至る段階では、第２のシール部１８のみが機能し、ダミー棒１２と一体に下方に移動するスリーブ部材２０の外周面を直接シールし、線引炉内に外気が入り込むのを阻止する。

　なお、ガラス母材１１の溶融がどの位置まで来たときに線引終了とするかは、任意に設定することができる。スリーブ部材２０の材質によっては、炉心管１４に近接もしくは挿入される状態になると、これらの部材が溶融損傷されるおそれがあるため、再利用が難しくなる可能性があるが、第１のシール部にスリーブ部材２０が達し、第１のシール部でスリーブ部材２０の外周面をシールする場合も有り得る。なお、スリーブ部材２０を石英ではなく、カーボン等の耐熱材質にすれば、溶融損傷を防ぐことは可能である。また、図２における（Ｂ）に示したように、スリーブ部材２０は、石英とカーボンなど、違う材質を上下に組み合わせた構造としても良い。下部に耐熱性のあるカーボンなどを用いることにより、スリーブ部材２０を、よりテーパ部１１ｂ近傍まで配することができ、空間容積を小さくできる。

　上記の図３における（Ａ）から（Ｃ）に至る線引において、ガラス母材１１の径が大きく変化しても、上部のシールが解除されることなく連続的に行われ、且つ、連結部材１３およびスリーブ部材２０の再使用を可能にすることが好ましい。
　ここで、図１に戻って、第１のシール部１７と第２のシール部１８の実質的なシール動作を行う位置の離間距離をＤ、ガラス母材１１の外径変化が生じるテーパ部１１ｂの始端部分とスリーブ部材２０の下端との距離をＥとする。

　線引中にガラス母材１１の上部におけるシールが途中で解除されることなく連続的に行われるには、スリーブ部材２０は、第１のシール部１７によるガラス母材１１のシールが解除される前に、第２のシール部１８によりシールされるように配置されている必要がある。このためには、テーパ部１１ｂとスリーブ部材２０との上記の距離Ｅは、第１のシール部１７と第２のシール部１８の上記の離間距離Ｄ以下となるように設定される。

　第１のシール部１７と第２のシール部１８の上記の離間距離Ｄは、上部チャンバ１９の高さにも関連し、設備の設計値として設定される。一方、距離Ｅは、ガラス母材１１によって、テーパ部１１ｂのテーパ角や縮径部１１ｃの長さによって異なる場合があるが、上記の離間距離Ｄより小さくなるように調整される。なお、スリーブ部材２０の下端との距離Ｅをあまり小さくすると、上記したように材質によっては溶融損傷して再利用が難しくなるおそれがある。このため、図２における（Ｂ）に示したように、スリーブ部材２０の下方部分を耐熱性のカーボンとするなどの構造とすることが好ましい。これにより、溶融損傷しにくくすることができる。

　スリーブ部材２０の取付け位置の調整、すなわち距離Ｅの調整は、例えば、蓋部材２１を用いてスリーブ部材２０を係止する場合には、図３における（Ａ）に示すような吊り部材２２を用いて、蓋部材２１の取付け位置を調整することができる。スリーブ部材２０は、蓋部材２１等を用いてダミー棒１２に固定されるので、蓋部材２１の取付け位置を変えることにより比較的容易に位置調整を行うことができる。

　なお、図１，３，４では、スリーブ部材２０の下端が、ダミー棒１２を連結する連結部材１３に接するように配した例で示しているが、スリーブ部材２０の下端は、連結部材１３から離れた上方位置にあってもよく、また、連結部材１３をスリーブ部材２０内に取り込んで、連結部材１３の下方に位置するようにしてもよい。また、スリーブ部材２０を連結部材１３に載置させるようにして係止することとしてもよいが、蓋部材２１に係止させても良い。

　上記のような構成とすることで、第１のシール部１７から第２のシール部１８に切り替わる際の空間容積の変動を最小限に抑えることができる。なお、空間容積の変動が発生する際の炉内圧力の変動を抑えるために、上部チャンバ１９内の圧力と炉内圧力とをモニターしておき、シール部が切り替わる際に圧力変動が生じないよう上部チャンバ１９内に供給する不活性ガス流量、若しくは上部チャンバ１９内のガス排気量を調整し、圧力を調整しておくことが好ましい。

　図４は、スリーブ部材の種々の例を示す図である。図４における（Ａ）に示すスリーブ部材２３は、外周面２３ａに同心の貫通孔２３ｂを有する円筒状に形成された例で、下端面２３ｃ、上端面２３ｄを有している。外周面２３ａは、ガラス母材の直胴部の外径と等しいか、もしくは、母材外径の２／３以上の外径で形成され、ガラス母材と同程度以上の精度で形成されていることが好ましい。貫通孔２３ｂは、ダミー棒１２が挿通しうる程度の径で形成される。スリーブ部材２３は、例えば、下端面２３ｃを連結部材１３に当接させ、上端面を蓋部材２６を介するか介することなく、クランプ部材２７などでダミー棒１２の外周２８を囲うようにして取付け固定される。

　図４における（Ｂ）に示すスリーブ部材２４は、厚さを薄くした外側スリーブ２４ａと内側スリーブ２４ｂで形成され、内側スリーブの下端に一体的に設けたフランジ２４ｃで、スリーブ部材２４の下端を閉塞した例である。外側スリーブ２４ａの外周面は、図４における（Ａ）の例と同様にガラス母材の直胴部の外径と等しいか、もしくは、母材外径の２／３以上の外径で形成され、ガラス母材と同程度以上の精度で形成されていることが好ましい。また、内側スリーブ２４ｂの内径はダミー棒１２が挿通しうる程度の内径を有するように形成され、内側スリーブ２４ｂ、フランジ２４ｃにより閉塞される。

　内側と外側スリーブの上端面２４ｄは蓋部材２６により閉塞され、図４における（Ａ）と同様にクランプ部材２７などでダミー棒１２の外周２８を囲うようにして取付け固定される。この構成は、図４における（Ａ）のスリーブ部材２３と比べて、空洞部２４ｅを有し、この分の軽量化を図ることができるが、この空洞部２４ｅは、線引炉内とつながる外側空間と分離され、密封されていることが必要である。なお、図４における（Ｂ）のスリーブ部材の構造では、線引炉外となる上方に対しては、空洞部２４ｅのガス抜きができるよう、ガス抜き穴が設けられていることが好ましい。

　図４における（Ｃ）に示すスリーブ部材２５は、厚さを薄くしたスリーブ２５ａと、該スリーブの下端に一体的に設けたフランジ２５ｃとで形成され、フランジ２５ｃでスリーブ部材２５の下端を閉塞した例である。スリーブ２５ａの外周面は、図４における（Ａ）の例と同様にガラス母材の直胴部の外径と等しいか、もしくは、母材外径の２／３以上の外径で形成され、ガラス母材と同程度以上の精度で形成されていることが好ましい。また、フランジ２５ｃにはダミー棒１２が挿通しうる程度の径で形成された挿通孔２５ｂが設けられ、挿通孔２５ｂ、フランジ２５ｃにより閉塞される。

　スリーブ部材２５の上端面２５ｄは蓋部材２６ａにより閉塞され、図４における（Ａ）と同様にクランプ部材２７などでダミー棒１２の外周２８を囲うようにして密封的に取付け固定される。この構成は、図４における（Ｂ）の内側スリーブを省略した構造となるため、さらに、この分の軽量化を図ることができるが、図４における（Ｂ）の構造と同様に、空洞部２５ｅは、線引炉内となる外側空間と分離され、密封されていることが必要である。なお、図４における（Ｃ）のスリーブ部材の構造でも、線引炉外とつながる上方に対しては、空洞部２５ｅのガス抜きができるよう、ガス抜き穴が設けられていることが好ましい。

　上記のスリーブ部材２３～２５は、その下端面が何れも閉塞され、ダミー棒１２との間の隙間が小さくなるようにされている。これにより、図３における（Ｂ）から（Ｃ）に線引が進行する際に、上部チャンバ１９内の空間容積が変動するのを効率よく減じることができる。また、スリーブ部材２３～２５は、ダミー棒１２に対して軸方向の移動が固定されるように保持されていればよく、ダミー棒１２の外周面を把持する簡単な形状のクランプ部材２７や吊り具などで簡単に固定することができる。また、スリーブ部材２３～２５の少なくとも上端側では、ダミー棒１２との間の隙間をシールする必要があるが、Ｏリング等のシール部材を介在させること等で、容易に実現することができる。

　上述した本実施形態による線引方法と、図５における（Ａ）または(Ｂ)に記した方法で線引した場合とで、各々炉内ガスの種類を変えて線引した。このときの線引中のガラスファイバ径変動を測定した結果を表１に示す。
　なお、表中の評価結果のＡは良好な結果、Ｂは問題ありの結果を表す。

　本実施形態による方法で線引した場合は、炉内ガスをＨｅ１００％（線引条件１）、Ａｒ５０％，Ｈｅ５０％（線引条件４）、Ａｒ１００％（線引条件５）、で線引した場合のいずれも、ガラスファイバ径変動は０.１５μｍ未満とすることができた。
　一方、図５における（Ａ）または(Ｂ)に記した方法で線引した場合は、炉内ガスをＨｅ１００％（線引条件２，３）で線引きした場合は問題が生じないものの、Ａｒ５０％，Ｈｅ５０％（線引条件６，８）で線引した場合は、本実施形態の方法で線引した場合に比べ、ガラスファイバ径変動が大きくなった。Ａｒ１００％（線引条件７，９）で線引した場合は、図５における（Ａ）の方法ではガラスファイバ径変動は±０.１８μｍとなり、石英管がガラスに溶着すると言う問題が生じた。また、図５における（Ｂ）の方法では、ガラス外径変動が最大±２.２μｍにまで悪化した。

　なお、本発明は以上の例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、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。
　なお、本出願は、２０１３年２月２５日付で出願された日本特許出願（特願２０１３－０３４３２５号）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。

　１１　ガラス母材
　１１ａ　直胴部
　１１ｂ　テーパ部
　１１ｃ　縮径部
　１２　ダミー棒
　１３　連結部材
　１４　炉心管
　１５　ヒータ
　１６　炉筐体
　１７　第１のシール部
　１７ａ　ガス供給口
　１８　第２のシール部
　１８ａ　ガス供給口
　１９　上部チャンバ
　２０，２３，２４，２５　スリーブ部材
　２１，２６，２６ａ　蓋部材
　２２　吊り部材
　２７　クランプ部材
　２８　外周

Claims

　光ファイバ用ガラス母材をダミー棒に連結し、線引炉上部のシール機構によりシールしながら前記線引炉内に吊り下げ降下させて、光ファイバを線引する光ファイバ線引方法であって、
　線引開始時は、前記シール機構の第１のシール部により前記光ファイバ用ガラス母材の外周面でシールし、前記光ファイバ用ガラス母材のテーパ部近傍が前記第１のシール部を通過し始める以降は、前記第１のシール部の上方に配された第２のシール部に切り替え、前記第２のシール部により前記ダミー棒の外周を囲って固定されたスリーブ部材の外周面でシールすることを特徴とする光ファイバ線引方法。
　テーパ部が存在する光ファイバ用ガラス母材をダミー棒に連結して加熱する線引炉と、前記線引炉上部で気密を取るシール機構と、を有する光ファイバ線引装置であって、
　前記シール機構は、前記光ファイバ用ガラス母材の外周面でシールする第１のシール部と、該第１のシール部の上方に配され前記ダミー棒の外周を囲って固定されたスリーブ部材の外周面でシールする第２のシール部と、を備え、
　前記スリーブ部材の下端部から前記光ファイバ用ガラス母材のテーパ部までの距離をＥ、前記第１のシール部から前記第２のシール部までの距離をＤとしたとき、「Ｅ≦Ｄ」とすることを特徴とする光ファイバ線引装置。
　前記スリーブ部材の外径は、前記光ファイバ用ガラス母材の外径の２／３以上であり、且つ前記第２のシール部の内径以下であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ線引装置。
　前記スリーブ部材の下部側は、前記第２のシール部を通過以降に前記線引炉内とつながる外側空間と、前記スリーブ部材の内側空間とが分離されるように閉塞されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光ファイバ線引装置。