特許 6798239 光ファイバ母材製造用ガス供給装置および光ファイバ母材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6798239

(24)【登録日】2020年11月24日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】光ファイバ母材製造用ガス供給装置および光ファイバ母材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/012 20060101AFI20201130BHJP

   C03B 8/04 20060101ALI20201130BHJP

   G05D 7/06 20060101ALI20201130BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   C03B37/012 Z

   C03B8/04 Q

   G05D7/06 B

   G05B23/02 302Z

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-204348(P2016-204348)

(22)【出願日】2016年10月18日

(65)【公開番号】特開2018-65713(P2018-65713A)

(43)【公開日】2018年4月26日

【審査請求日】2019年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】撫佐 宜孝

【審査官】 永田 史泰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５７５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１０７４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２３５６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１３４７６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ３７／０１２−３７／０１８

Ｃ０３Ｂ８／０４

Ｇ０５Ｄ７／０６

Ｇ０５Ｂ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバ母材の製造に用いられるガスを供給するための光ファイバ母材製造用ガス供給装置であって、
前記ガスの流量を測定する流量センサと、
前記流量を調整する流量調整バルブと、
前記流量が目標流量と一致するように前記流量調整バルブを制御する流量制御部と、を含む流量調整器を備え、
前記流量制御部は、
前記流量調整バルブのバルブ動作電圧を測定する電圧測定機能と、
前記バルブ動作電圧が異常かどうかを判定する異常判定機能と、
前記異常判定機能の判定結果に応じて、前記流量調整器へのガス供給圧力を調整する調整機能と、を備え、
前記流量制御部は、前記調整機能として、前記異常判定機能により異常と判定された場合に、前記ガス供給圧力を上昇させる機能を有している、光ファイバ母材製造用ガス供給装置。

【請求項2】

前記流量制御部は、前記異常判定機能として、現在のバルブ動作電圧と、前記目標流量に対応する過去に測定したバルブ動作電圧との差分を求め、前記差分が所定の値を超えた場合に前記バルブ動作電圧が異常であると判定する機能を備えている、請求項１に記載の光ファイバ母材製造用ガス供給装置。

【請求項3】

前記流量調整器は、前記ガスをガラス微粒子生成用バーナへ向けて供給するガス供給配管の途中に配置され、
前記流量調整器よりも上流側の前記ガス供給配管が、フィルタを有する第一のガス供給配管と、前記第一のガス供給配管と並列されてフィルタを有していない第二のガス供給配管とを含み、
前記第一のガス供給配管と前記第二のガス供給配管とは、切替弁によって切り替え可能であり、
前記異常判定機能により異常と判定された場合には、前記流量制御部は、前記第一のガス供給配管から前記第二のガス供給配管にガス流路を切り替えるよう制御する、請求項１または請求項２に記載の光ファイバ母材製造用ガス供給装置。

【請求項4】

ガス供給装置からガスを供給して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
前記ガス供給装置は、前記ガスの流量を測定する流量センサと、前記流量を調整する流量調整バルブと、前記流量が目標流量と一致するように前記流量調整バルブを制御する制御部と、を含む流量調整器を備え、
（ａ）前記流量調整バルブのバルブ動作電圧を測定するステップと、
（ｂ）前記バルブ動作電圧が異常かどうかを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）において前記バルブ動作電圧が異常であると判定された場合に、前記流量調整器へのガス供給圧力を上昇させるステップと、
を含む、光ファイバ母材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバ母材製造用ガス供給装置および光ファイバ母材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、マスフローコントローラに関する発明であって、流量、圧力、温度を基準とした基準のバルブ電圧を算出し、当該基準のバルブ電圧を実際のバルブ電圧と比較することにより、マスフローコントローラの使用状態を把握することが開示されている。
また、特許文献２は、マスフローコントローラの自己診断装置に関する発明であって、比較制御回路の出力とバルブ電圧上限値・下限値とを比較回路で比較して異常が発生していることを検知しアラーム表示により作業者に知らせることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５−１３４７６４号公報

【特許文献2】特開平４−３５０７０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１および２には、バルブ電圧の異常をアラーム表示等した後の対処法については記載がない。

【0005】

本発明は、光ファイバ母材の製造中においてガス流量に異常が発生した場合でも、光ファイバ母材の現ロットの不良を防止可能な光ファイバ母材製造用ガス供給装置および光ファイバ母材の製造方法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】

本発明に係る光ファイバ母材製造用ガス供給装置は、
光ファイバ母材の製造に用いられるガスを供給するための光ファイバ母材製造用ガス供給装置であって、
前記ガスの流量を測定する流量センサと、
前記流量を調整する流量調整バルブと、
前記流量が目標流量と一致するように前記流量調整バルブを制御する流量制御部と、を含む流量調整器を備え、
前記流量制御部は、
前記流量調整バルブのバルブ動作電圧を測定する電圧測定機能と、
前記バルブ動作電圧が異常かどうかを判定する異常判定機能と、
前記異常判定機能の出力に応じて、前記流量調整器へのガス供給圧力を調整する調整機能と、を備えている。

【0007】

また、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、
ガス供給装置からガスを供給して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
前記ガス供給装置は、前記ガスの流量を測定する流量センサと、前記流量を調整する流量調整バルブと、前記流量が目標流量と一致するように前記流量調整バルブを制御する制御部と、を含む流量調整器を備え、
（ａ）前記流量調整バルブのバルブ動作電圧を測定するステップと、
（ｂ）前記バルブ動作電圧が異常かどうかを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）において前記バルブ動作電圧が異常であると判定された場合に、前記流量調整器へのガス供給圧力を調整するステップと、
を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、光ファイバ母材の製造中においてガス流量に異常が発生した場合でも、光ファイバ母材の現ロットの不良を防止可能な光ファイバ母材製造用ガス供給装置および光ファイバ母材の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る光ファイバ製造装置を説明するための構成図である。

【図2】図１に示す光ファイバ母材製造用ガス供給装置の一部を示す構成図である。

【図3】図２に示す光ファイバ母材製造用ガス供給装置での異常判定時の処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜本発明の実施形態の概要＞
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本実施形態の一例に係る光ファイバ母材製造用ガス供給装置は、
（１）光ファイバ母材の製造に用いられるガスを供給するための光ファイバ母材製造用ガス供給装置であって、
前記ガスの流量を測定する流量センサと、
前記流量を調整する流量調整バルブと、
前記流量が目標流量と一致するように前記流量調整バルブを制御する流量制御部と、を含む流量調整器を備え、
前記流量制御部は、
前記流量調整バルブのバルブ動作電圧を測定する電圧測定機能と、
前記バルブ動作電圧が異常かどうかを判定する異常判定機能と、
前記異常判定機能の出力に応じて、前記流量調整器へのガス供給圧力を調整する調整機能と、を備えている。
この構成によれば、光ファイバ母材の製造中においてガス流量に異常が発生した場合でも、光ファイバ母材の現ロットの不良を防止することができる。

【0011】

（２）前記流量制御部は、前記異常判定機能として、現在のバルブ動作電圧と、前記目標流量に対応する過去に測定したバルブ動作電圧との差分を求め、前記差分が所定の値を超えた場合に前記バルブ動作電圧が異常であると判定する機能を備えていても良い。
この構成によれば、簡便かつ精度良くガス流量の異常を判定することができる。

【0012】

（３）前記流量制御部は、前記調整機能として、前記異常判定機能により異常と判定された場合に、前記ガス供給圧力を上昇させる機能を有していても良い。
バルブ電圧の異常の発生は、流量調整器の劣化によりガス流量が低下する予兆であることが多いため、ガス供給圧力を上昇させることで、ガス流量が低下するまでの時間を引き延ばすことができる。

【0013】

（４）前記流量調整器は、前記ガスをガラス微粒子生成用バーナへ向けて供給するガス供給配管の途中に配置され、
前記流量調整器よりも上流側の前記ガス供給配管が、フィルタを有する第一のガス供給配管と、前記第一のガス供給配管と並列されてフィルタを有していない第二のガス供給配管とを含み、
前記第一のガス供給配管と前記第二のガス供給配管とは、切替弁によって切り替え可能であり、
前記異常判定機能により異常と判定された場合には、前記流量制御部は、前記第一のガス供給配管から前記第二のガス供給配管にガス流路を切り替えるよう制御しても良い。
この構成を採用することで、適切かつ簡便にガス流量圧力を上昇させることができる。

【0014】

また、本実施形態の一例に係る光ファイバ母材の製造方法は、
（５）ガス供給装置からガスを供給して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
前記ガス供給装置は、前記ガスの流量を測定する流量センサと、前記流量を調整する流量調整バルブと、前記流量が目標流量と一致するように前記流量調整バルブを制御する制御部と、を含む流量調整器を備え、
（ａ）前記流量調整バルブのバルブ動作電圧を測定するステップと、
（ｂ）前記バルブ動作電圧が異常かどうかを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）において前記バルブ動作電圧が異常であると判定された場合に、前記流量調整器へのガス供給圧力を調整するステップと、
を含む。
この方法によれば、光ファイバ母材の製造中においてガス流量に異常が発生した場合でも、光ファイバ母材の現ロットの不良を防止することができる。

【0015】

＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、本発明に係る光ファイバ母材製造用ガス供給装置を備える光ファイバ母材製造装置の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材製造装置を示す構成図である。図２は、光ファイバ母材製造装置が備えるガス供給装置の一部を示す構成図である。

【0016】

図１に示すように、光ファイバ母材製造装置（以下、製造装置と称する）１は、光ファイバ母材Ｆが形成される反応容器２と、反応容器２の上方から内部に吊り下げられた支持棒３と、支持棒３に取り付けられたガラスロッド４とを備えている。また、製造装置１は、反応容器２の内部下方に配置されたガラス微粒子生成用バーナ５（コア用バーナ５ａおよびクラッド用バーナ５ｂ）と、反応容器２の側面に取り付けられた排気管６と、を備えている。さらに、製造装置１は、支持棒３を昇降および回転させる昇降回転装置１０と、バーナ５に供給されるガスの流量制御を行なうマスフローコントローラ（流量調整器の一例。以下、ＭＦＣと称する）２０，２０Ａと、各部の動作を制御する制御部１１とを備えている。

【0017】

ＭＦＣ２０は、コア用バーナ５ａおよびクラッド用バーナ５ｂに供給されるガラス原料ガス（以下、原料ガスと称する）の流量制御を行なう装置である。ＭＦＣ２０は、制御部１１から送信されてくる制御信号に基づいて、原料ガスの供給量の制御を行なう。原料ガスは、原料容器１２内に収容された液体ガラス原料を気化させたものがガス供給配管１５を通じてＭＦＣ２０を介してバーナ５ａ，５ｂに供給される。

【0018】

ＭＦＣ２０Ａは、コア用バーナ５ａおよびクラッド用バーナ５ｂに供給するガスであって原料ガス以外のガス、例えば水素（Ｈ_２）や酸素（Ｏ_２）等の火炎形成ガスの流量制御を行なう装置である。ＭＦＣ２０Ａは、制御部１１から送信されてくる制御信号に基づいて、火炎形成ガスの供給量の制御を行なう。火炎形成ガスは、ガス供給配管１７を通じてＭＦＣ２０Ａを介してバーナ５ａ，５ｂに供給される。
なお、図示は省略するが、バーナシールガスとして、例えば、窒素（Ｎ_２）、二酸化炭素（ＣＯ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスも、本実施形態に係るＭＦＣ２０，２０Ａと同様の構成のＭＦＣを介してバーナ５ａ，５ｂに供給され得る。

【0019】

図１に示すように、ＭＦＣ２０は、原料容器１２からバーナ５ａ，５ｂまでの原料ガスの流路、例えばガス供給配管１５の途中に設けられる。すなわち、供給管１５の上流側端部が原料容器１２内に配置され、供給管１５の下流側端部が二股に分岐してバーナ５ａ，５ｂにそれぞれ連結される。また、ＭＦＣ２０Ａは、ガス供給配管１７の途中に設けられる。
なお、本例において、バーナ５ａ，５ｂ、ガス供給配管１５，１７およびＭＦＣ２０，２０Ａをまとめて光ファイバ母材製造用ガス供給装置と称する。ＭＦＣ２０とＭＦＣ２０Ａとは同様の構成を備えているため、以下では、ＭＦＣ２０について代表して詳述する。

【0020】

図２に示すように、ＭＦＣ２０は、例えばステンレススチール等により成形された流路２１を備え、当該流路２１が供給管１５の途中に設けられている。すなわち、流路２１の上流側端部（図２の右側）および下流側端部（図２の左側）はそれぞれ、供給管１５と連結されている。ＭＦＣ２０は、原料ガスの流量を検出する流量センサ２２と、原料ガスの圧力を検出する圧力センサ２３と、流路２１を通過する原料ガスの流量を調整する流量調整機構３０と、流量センサ２２からの信号に基づいて流量調整機構３０を制御する流量制御部２４と、を有している。

【0021】

流量センサ２２は、流路２１の上流側に設けられたバイパス管２５を有している。バイパス管２５の両端の流路２１には、このバイパス管２５を迂回するようにフローチューブ２６が接続されている。フローチューブ２６には、バイパス管２５と比較して小量の原料ガスが一定の比率で流される。すなわち、フローチューブ２６には、流路２１内を通過する原料ガスの全流量に対して一定比率の原料ガスが常に流されるようになっている。フローチューブ２６には直列に接続された制御用の複数の抵抗線Ｒが巻回されている。複数の抵抗線Ｒにはセンサ回路２７が接続されている。センサ回路２７は、原料ガスの流量値を示す流量信号Ｓ１を流量制御部２４へ出力する。また、流量信号Ｓ１に基づいて、現在流れている原料ガスの流量が流量計２８へ出力される。

【0022】

圧力センサ２３は、例えば圧力トランスデューサから構成され、所定の時間間隔ごとに原料ガスの圧力をサンプリングして検出し、その検出された圧力値を圧力検出信号Ｓｖとして流量制御部２４に向けて出力する。

【0023】

流量制御部２４は、流量設定器２９から、ＭＦＣ２０において流すべき原料ガスの目標流量を表す流量設定信号Ｓ２を受ける。そして、流量制御部２４は、現在流している原料ガスの流量が流量設定信号Ｓ２で表される目標流量に一致するように、流量調整機構３０を制御する。

【0024】

流量調整機構３０は、流量センサ２２よりも流路２１の下流側に設けられた流量調整バルブ３２を有している。流量調整バルブ３２は、原料ガスの流量を直接的に制御するための弁体として、プランジャ３４を有している。プランジャ３４が流路２１に形成された弁口３６に向けて適宜移動（進退）することによって、弁口３６の弁開度が任意に制御され得る。プランジャ３４は、例えばソレノイド型のアクチュエータ３８によって、その上部が覆われている。このアクチュエータ３８は、流量制御部２４からの駆動信号Ｓ３を受けてバルブ駆動回路４０が出力するバルブ駆動信号としてのバルブ動作電圧Ｓ４により作動する。なお、アクチュエータとして、ピエゾアクチュエータやサーマルアクチュエータを用いることもできる。

【0025】

流量制御部２４は、演算処理に必要な各種のデータ（情報）を記憶するために例えばＲＡＭやＲＯＭを組み合わせてなる記憶部を有している。この記憶部には予め測定した流量調整機構３０のバルブ特性が記憶されている。バルブ特性とは、弁口３６の弁開度に対応するバルブ動作電圧Ｓ４と原料ガスの流量との関係や、原料ガスの圧力と流量との関係を示している。バルブ動作電圧Ｓ４が大きくなると、ガス流量は減少する。また、ガス圧力が上昇する程、その密度が高くなるため、ガス流量も多くなる。

【0026】

ＭＦＣ２０の上流側（図２の右側）の供給管１５は、その一部領域において、第一供給管１５ａ（第一のガス供給配管の一例）と、第一供給管１５ａと並列して配置された第二供給管１５ｂ（第二のガス供給配管の一例）とを備えている。第一供給管１５ａは、その内部にフィルタ１６を備えている。一方、第二供給管１５ｂは、フィルタを備えていない。

【0027】

第一供給管１５ａおよび第二供給管１５ｂの各上流側端部は、原料容器１２内に連通する供給管１５に統合される。一方、第一供給管１５ａおよび第二供給管１５ｂの各下流側端部と、流路２１と連通される供給管１５との間には、切替弁１８が設けられている。切替弁１８は、流量制御部２４によって制御可能である。流量制御部２４は、切替弁１８を制御することにより、第一供給管１５ａおよび第二供給管１５ｂのいずれか一方を流路２１と連通させることができる。すなわち、流量制御部２４は、原料容器１２からＭＦＣ２０の流路２１までの原料ガスの流路を、第一供給管１５ａと第二供給管１５ｂとの間で適宜に切り替えることができる。なお、初期状態（通常状態）においては、原料容器１２から流入される原料ガスが第一供給管１５ａを通じてＭＦＣ２０の流路２１へと流されるように、切替弁１８が制御されている。

【0028】

次に、上記のように構成されたＭＦＣ２０の動作について説明する。
まず、原料容器１２から供給管１５へ流入した原料ガスは、第一供給管１５ａを介して、ＭＦＣ２０の流路２１内に流れ込む。流路２１に流入した原料ガスは、その圧力が圧力センサ２３により検出された後に、流量センサ２２に至る。そして、この原料ガスの大部分はバイパス管２５を介して流れるとともに、全ガス流量に対して一定の分流比となる一部の原料ガスはフローチューブ２６内を流れる。そして、各原料ガスはバイパス管２５およびフローチューブ２６の下流側で合流した後に、流量調整機構３０の流量調整バルブ３２の弁口３６内を流れる。その後、原料ガスは、流路２１の下流側に連通する供給管１５を通過してバーナ５ａ，５ｂに向けて流れて行く。

【0029】

ここで、フローチューブ２６には抵抗線Ｒが巻回されており、フローチューブ２６内を流れる原料ガスにより流路２１内を流れる原料ガス全体の流量がセンサ回路２７により検出される。流量制御部２４は、センサ回路２７により検出された検出値としての流量信号Ｓ１で表される流量が、流量設定器２９より入力される流量設定信号Ｓ２で表される目標流量と一致するように、バルブ駆動回路４０を介してバルブ動作電圧Ｓ４を発生させる。そして、バルブ動作電圧Ｓ４により流量調整バルブ３２のアクチュエータ３８を作動させてプランジャ３４を伸縮駆動することにより、弁口３６の弁開度を調整する。これにより、流量制御部２４は、原料ガスの流量を目標流量と一致するように制御しつつ、原料ガスをＭＦＣ２０の下流側に向けて流すことができる。

【0030】

次に、ＭＦＣ２０におけるバルブ動作電圧Ｓ４の異常判定時の処理について、図３を参照して説明する。
まず、原料ガスの供給中に、流量制御部２４は、流量調整バルブ３２を動作させるためのバルブ動作電圧Ｓ４を測定する（ステップＳ１００）。次いで、流量制御部２４は、現在のバルブ動作電圧Ｓ４と、目標ガス流量に対応する過去に測定したバルブ動作電圧との差分を求める（ステップＳ１０２）。具体的には、流量制御部２４は、ステップＳ１００において測定した現ロットのバルブ動作電圧Ｓ４を、過去のロット（例えば、過去５ロット）のバルブ動作電圧の平均値と比較して、その差分を求めることができる。このとき、正確な異常判定のために、現ロットのバルブ動作電圧Ｓ４の測定時の目標流量と比較対象である過去ロットのバルブ動作電圧の目標流量とが同じであることが必要である。なお、比較対象である過去のバルブ動作電圧は５ロットの平均値である必要はなく１回以上であれば良い。ロット数を多くして平均化したほうが精度の良い判定ができるが、目標流量をその間一定に維持する必要があるため、実際の運用を考慮して適切な測定回数を選択することが望ましい。

【0031】

次いで、現在のバルブ動作電圧Ｓ４が異常かどうかを判定するため、流量制御部２４は、現在のバルブ動作電圧Ｓ４と過去ロットのバルブ動作電圧との差分が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４において、現在のバルブ動作電圧Ｓ４と過去ロットのバルブ動作電圧との差分が所定の閾値を超えていないと判定された場合は（ステップＳ１０４のＮｏ）、流量制御部２４は、現在のバルブ動作電圧は異常ではないと判定する（ステップＳ１０５）。そして、流量制御部２４は、当該差分が所定の閾値を超えていると判定されるまでステップＳ１０４を繰り返す。

【0032】

これに対して、ステップＳ１０４において、現在のバルブ動作電圧Ｓ４と過去ロットのバルブ動作電圧との差分が所定の閾値を超えたと判定された場合には（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、流量制御部２４は、現在のバルブ動作電圧Ｓ４が異常であると判定する（ステップＳ１０６）。そして、流量制御部２４は、流量調整機構３０へのガス供給圧力を調整する（ステップＳ１０８）。具体的には、流量制御部２４は、ステップＳ１０８において、ガス供給圧力を上昇させるために、例えば、切替弁１８を動作させて、第一供給管１５ａから第二供給管１５ｂにガス流路を切り替える。これにより、フィルタを有していない第二供給管１５ｂを通じて原料ガスが原料容器１２からＭＦＣ２０の流路２１に流入するため、ガス供給圧力を上昇させることができる。このように、本実施形態においては、現在のバルブ動作電圧Ｓ４が正常（異常ではない）と判定されている間は第一供給管１５ａを通じて原料ガスをＭＦＣ２０へ供給する一方で、現在のバルブ動作電圧Ｓ４が異常と判定された場合には切替弁１８によりガス流路を切り替えて第二供給管１５ｂを通じて原料ガスをＭＦＣ２０へ供給するようにしている。

【0033】

そして、流量制御部２４は、ステップＳ１０８の処理の終了後、ステップＳ１００に戻り、各処理を繰り返す。
ステップＳ１００〜Ｓ１０８にて説明したように、流量調整機構３０を制御する流量制御部２４は、流量調整バルブ３２のバルブ動作電圧Ｓ４を測定する電圧測定機能と、バルブ動作電圧Ｓ４が異常かどうかを判定する異常判定機能と、異常判定機能の出力に応じて、流量調整機構３０へのガス供給圧力を調整する調整機能と、を備えている。

【0034】

なお、ＭＦＣ２０のメンテナンスあるいは交換は、ステップＳ１０４において異常が発生したと判定されたときに製造されていた現ロットの光ファイバ母材Ｆの製造が完了してから実施される。ＭＦＣ２０のメンテナンスや交換が完了すると、次ロットの光ファイバ母材Ｆの製造が開始されるとともに、ＭＦＣ２０における異常判定の処理（ステップＳ１００〜Ｓ１０８の処理）も再開される。

【0035】

ＭＦＣ２０が劣化するとプランジャ３４の動作が鈍くなるが、このような現象はバルブ電圧が小さい状態で流量制御を行う場合の方が、バルブ電圧が大きい状態で流量制御する場合よりも顕著である。したがって、ガス供給圧力が増加すると、ＭＦＣ２０のバルブは閉側に変化し、バルブ電圧がより大きい状態で流量制御を行うことになるため、一時的にＭＦＣ２０の流量制御を正常化することが可能となる。

【0036】

ところで、ＭＦＣ２０の劣化（あるいは第一供給管１５ａの目詰まり）等により光ファイバ母材Ｆの製造途中でガス流量が低下した場合には、製造条件に合致した目標流量と異なる流量で光ファイバ母材Ｆが製造されるため、製造中の光ファイバ母材Ｆのロット全体が要求特性を満たさずに不良となってしまう場合があった。

【0037】

これに対して、上記説明した本実施形態の構成によれば、流量制御部２４は、バルブ動作電圧Ｓ４を測定し、測定されたバルブ動作電圧Ｓ４が異常かどうかを判定し、バルブ動作電圧Ｓ４が異常であると判定した場合には流量調整機構３０へのガス供給圧力を調整する。そのため、光ファイバ母材Ｆの製造中においてガス流量に異常が発生した場合でも、ガス流量の制御を自動で行いながら光ファイバ母材Ｆを製造することができ、光ファイバ母材Ｆの現ロットの不良の発生を抑制することができる。

【0038】

また、流量制御部２４は、現在のバルブ動作電圧Ｓ４と、目標ガス流量に対応する過去に測定したバルブ動作電圧との差分が所定の閾値を超えた際に、異常であると判定する。これにより、簡便かつ精度良くガス流量の異常を判定することができる。

【0039】

なお、バルブ動作電圧Ｓ４の異常の発生は、流量調整機構３０の劣化によりガス流量が低下する予兆であることが多い。そのため、流量制御部２４は、現在のバルブ動作電圧Ｓ４が異常であると判定した際には、ガス供給圧力を上昇させるよう流量調整機構３０を制御することが好ましい。これにより、仮に流量調整機構３０の劣化が生じたとしても、ガス流量が低下するまでの時間を引き延ばすことができ、光ファイバ母材Ｆの次ロットだけではなく現ロットの不良の発生をも適切に抑制することができる。

【0040】

ガス供給圧力を上昇させる方法としては、バルブ動作電圧Ｓ４が異常であると判定した際に、フィルタ１６を備える第一供給管１５ａからフィルタを備えていない第二供給管１５ｂにガス流路を切り替える方法を採用することが好ましい。これにより、簡便にガス供給圧力を上昇させることができる。

【0041】

なお、上記実施の形態では、ＭＦＣ２０において現在のバルブ動作電圧が異常であると判定された場合に、第一供給管１５ａから第二供給管１５ｂへガス流路を切り替えて、原料ガスのガス供給圧力を上昇させているが、この例に限られない。例えば、第一供給管と第二供給管のいずれにもフィルタを備えておき、第一供給管からの原料ガスの供給から、第一供給管と第二供給管の両方から原料ガスを供給するようにガス流路を切り替えることでも良い。さらに、ガス流路を切り替えることに代えて、例えば、原料容器１２の加熱温度を上げることで原料ガスのガス供給圧力を上昇させても良い。

【0042】

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。

【符号の説明】

【0043】

１：光ファイバ母材製造装置
２：反応容器
３：支持棒
４：ガラスロッド
５：ガラス微粒子生成用バーナ
６：排気管
１０：昇降回転装置
１１：制御部
１２：原料容器
１５，１７：供給管（ガス供給配管の一例）
１５ａ：第一供給管
１５ｂ：第二供給管
１６：フィルタ
１８：切替弁
２０：マスフローコントローラ（ＭＦＣ、流量調整器の一例）
２１：流路
２２：流量センサ
２３：圧力センサ
２４：流量制御部
２５：バイパス管
２６：フローチューブ
２７：センサ回路
２８：流量計
２９：流量設定器
３０：流量調整機構
３２：流量調整バルブ
３４：プランジャ
３６：弁口
３８：アクチュエータ
４０：バルブ駆動回路
Ｆ：光ファイバ母材
Ｒ：抵抗線
Ｓ１：流量信号
Ｓ２：流量設定信号
Ｓ３：駆動信号
Ｓ４：バルブ動作電圧（バルブ動作信号）
Ｓｖ：圧力検出信号

【図1】

【図2】

【図3】