JP2000086263A

JP2000086263A - 光ファイバ母材の加工方法及び加工装置

Info

Publication number: JP2000086263A
Application number: JP10241105A
Authority: JP
Inventors: Masami Terajima; 正美寺嶋; Shoji Hoshino; 昇次星野; Tadakatsu Shimada; 忠克島田; Hideo Hirasawa; 秀夫平沢
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2000-03-28
Anticipated expiration: 2018-08-11
Also published as: JP3198290B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバ母材の延伸加工を行う装置で自動
加工中、光ファイバ母材の表面に付着する異物を、加工
工程中に発見して効率良く除去するとともに、製品ロス
の発生を少なくすることを目的とする。【解決手段】機台２の一対のコラム３、４に設けたチ
ャック５で、光ファイバ母材Ｗの両端部に溶着されるダ
ミーＷｄを把持し、軸周りに回転させつつ、機台２の長
手方向に移動自在なガスバーナ８から酸水素火炎を吹き
付けて加熱する。そして外径測定器１０で外径を測定し
ながらコラム３、４の間隔を開いて延伸加工し所望の径
に加工する。最後に仕上加工のためガスバーナ８の火炎
で火炎研磨する際、火炎の光が光ファイバ母材Ｗの表面
に付着する異物に照射されると、反射光の光度が変化す
ることを利用し、光度変化を光検知器１１で検知し、軸
方向の位置と円周方向の角度位置を制御コンピュータ７
で記憶しておき、火炎研磨後に除去作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ファイバ
母材の外径修正等を行うための加工技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバを製造するにあたり、
いきなり極細のファイバを作ると屈折率分布を最適に制
御するのが困難である等の理由から、まず第１段階とし
て、同じ屈折率分布を有する棒状の光ファイバ母材（プ
リフォーム）が製造される。このような光ファイバ母材
の製造方法のひとつにいわゆる外付けＣＶＤ法（ＯＶＤ
法）があり、コア母材の表面に光ファイバ原料の四塩化
ケイ素等を酸素、水素ガスとともに吹付け、酸水素バー
ナにより火炎加水分解反応を起こさせてスートを堆積し
て多孔質母材を形成し、これを脱水、焼結ガラス化を行
って光ファイバ母材を製造した後、次工程の線引機の設
備に対応した外径、長さに修正するため、ガラス旋盤等
で加工を行っている。

【０００３】このガラス旋盤の加工は、光ファイバ母材
の外径、長さの修正のほか、光ファイバ母材の加工時等
に母材の表面に付着した汚れ、微細な傷等の除去をも目
的としており、通常、軸方向の両端部に光ファイバ母材
の保護等のためのダミーを溶着し、このダミーを一対の
チャックで掴んで光ファイバ母材を軸周りに回転させつ
つ、軸方向一端側から光ファイバ母材の表面に向けてガ
スバーナで火炎を吹付けて加熱し、外径測定器で外径を
測定しつつ所望の径になるよう左右のチャックの間隔を
開くよう移動制御して延伸加工している。

【０００４】またこのようなガラス旋盤による加工は、
加工する光ファイバ母材の径等によってガスバーナの大
きさ、加熱用の酸素、水素ガスの量、加工スピード等微
妙な調整が必要で高度な技術が要求され熟練を必要とす
るが、近年では生産性向上等の一環として、コンピュー
タを使用して加工を自動化し、省人化するような試みが
行われるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なガラス旋盤による加工を自動化する場合、加工精度が
向上して省力化が図られるが、光ファイバ母材の表面に
付着する微小な異物が加工終了時の外観確認では見つか
らず、次工程の精密検査で発見されるような事態が生じ
るようになり、再加工のために時間を要するとともに、
製品ロスが多くなるという問題が起きるようになった。
すなわち、ガスバーナで酸素、水素ガスを燃焼させなが
ら加工する場合、ガスバーナの火口が劣化してくると、
バーナ素材の酸化物が火口に付着して炎の勢いで飛散し
やすくなり、飛散した異物が光ファイバ母材の表面に付
着するようになる。そして特にガスバーナに供給される
ガス量が多くなるとその傾向が顕著になる。

【０００６】この際、従来のようにガラス旋盤の加工を
人手に頼って行っている場合は、加工工程で異物が付着
しても、オペレータが目視で確認出来るため、適宜、除
去作業等を行うことが出来るが、加工工程を自動化して
いる場合、例えば両端のダミーを溶断した後のような加
工工程終了後に異物が発見されるため、例えば異物除去
のため再びダミーを溶着して再加工しようとすると時間
と手間を要し、また光ファイバ母材の両端の溶着部によ
って製品ロスを招くようになる。

【０００７】そこで本発明は、上記ガラス旋盤のような
加工を自動化している場合に、特に加工工程中に光ファ
イバ母材の表面に付着するような異物を早期に発見し、
効率良く除去することが出来るようにするとともに、製
品ロスの発生を少なくすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、請求項１において、光ファイバ母材を軸周り
に回転させつつ表面に火炎を吹き付けながら自動加工す
る方法において、加工工程中に光ファイバ母材の表面に
向けて光を照射し、光ファイバ母材の表面に付着する異
物を反射光の光度変化で検出するとともに、加工工程終
了前にこの異物を除去するようにした。

【０００９】このように加工工程中に異物の付着を発見
するようにし、加工工程が終了する前（ダミーを溶断す
る前）に異物を取り除けば、例えば光ファイバ母材の両
端にダミーを再溶着して再加工するような手間と時間を
節約することが出来、しかも製品ロスを少なく出来る。
ここで、光ファイバ母材の表面に向けた光の照射は、加
工中の火炎の光を利用するようにしても良く、または別
途、発光器等を利用するようにしても良い。また反射光
の光度変化の検出は、例えば半導体受光素子等の光検知
センサ等が利用出来る。

【００１０】また請求項２では、前記光の照射は、火炎
の光を利用するようにした。ここで、本発明者等は、バ
ーナ等から飛散した異物が光ファイバ母材の表面に付着
するような場合、異物が火炎中にある時は判別しにくい
が、異物が火炎から数ｃｍ離れると、火炎の光を受けて
異物が夜空の星のようにキラリと光る事実を見出してい
る。従って、このように火炎の光を利用すれば充分異物
の検出が可能であり、しかも別途発光器等の光照射手段
を利用することに較べて簡素で安価に構成できる。

【００１１】また請求項３では、光の照射による光度変
化の検出を、光ファイバ母材の軸方向に沿って順次行う
ようにし、光度変化の生じた箇所の軸方向の位置を一旦
記憶するようにした。このようなやり方により、例えば
ガスバーナによる外径補正等の延伸加工が終了した後、
最終仕上加工として、光ファイバ母材の表面を軸方向に
沿って火炎研磨するような時に同時に光度変化を検出す
ることが可能となり、火炎研磨中に光度変化が検知され
ると、火炎研磨が終了するまで一時的に記憶しておき、
火炎研磨が終了した後に、記憶していた箇所の異物を取
り除くようにすると効率的である。

【００１２】また請求項４では、光の照射による光度変
化の検出を、光ファイバ母材の軸方向および円周方向に
沿って順次行うようにし、光度変化の生じた箇所の軸方
向の位置および円周方向の回転角度位置を一旦記憶する
ようにした。このようなやり方によっても、上記のよう
な最終仕上げ加工の際に同時に光度変化を検出すること
が可能となり、光度変化が検知された箇所を一時的に記
憶し、火炎研磨が終了した後に記憶していた箇所の異物
を効率良く取り除くことができる。この方法では、請求
項３の光ファイバ母材の軸方向の位置についての検出お
よび記憶に加えて、光ファイバ母材の円周方向の回転角
度位置についても検出および記憶を行うので、光ファイ
バ母材の軸方向の位置のみでは異物のある箇所を特定し
ずらい場合、例えば光ファイバ母材の直径が大きい場合
等に有効である。

【００１３】また請求項５では、対向方向に相対移動可
能で回転自在な左右一対のチャックで光ファイバ母材の
両端部を直接または間接的に保持し、保持された光ファ
イバ母材の軸方向に沿って移動可能なガスバーナを設け
て、光ファイバ母材の表面に向けて火炎を吹付けること
の出来るようにするとともに、このガスバーナと同期し
て移動可能な外径測定手段を設け、この外径測定手段の
測定結果に基づいてチャックの相対移動を制御するよう
にした加工装置において、ガスバーナと同期して移動可
能で且つ火炎吹付け部周辺の光ファイバ母材表面の光度
変化を検出する光検知手段と、この光検知手段の軸方向
の位置を測定する位置測定手段と、この測定位置を記憶
する記憶手段を設けた。

【００１４】そして、光ファイバ母材の表面に火炎を吹
き付けるガスバーナと外径測定手段を同期して移動させ
ることで、外径修正の延伸加工、仕上げの火炎研磨等を
行うとともに、これに同期して光検知手段も移動するよ
うにし、適宜、火炎の光の照射による反射光の光度変化
を検出することで異物の存在を加工工程中で検知する。
そして光度変化を検知した時は、位置測定手段で軸方向
の位置を測定し、これを記憶手段で記憶しておいて一連
の加工工程内で異物の除去等を行う。

【００１５】そして、請求項６では、対向方向に相対移
動可能で回転自在な左右一対のチャックで光ファイバ母
材の両端部を直接または間接的に保持し、保持された光
ファイバ母材の軸方向に沿って移動可能なガスバーナを
設けて、光ファイバ母材の表面に向けて火炎を吹付ける
ことの出来るようにするとともに、このガスバーナと同
期して移動可能な外径測定手段を設け、この外径測定手
段の測定結果に基づいてチャックの相対移動を制御する
ようにした加工装置において、ガスバーナと同期して移
動可能で且つ火炎吹付け部周辺の光ファイバ母材表面の
光度変化を検出する光検知手段と、この光検知手段の軸
方向の位置を測定する位置測定手段と、前記チャックの
回転角度位置を測定する回転角度測定手段と、これらの
測定位置を記憶する記憶手段を設けた。

【００１６】そして、請求項５の装置と同様に光ファイ
バ母材の表面に火炎を吹き付けるガスバーナと外径測定
手段を同期して移動させることで、外径修正の延伸加
工、仕上げの火炎研磨等を行うとともに、これに同期し
て光検知手段も移動するようにし、適宜、火炎の光の照
射による反射光の光度変化を検出することで異物の存在
を加工工程中で検知する。そして光度変化を検知した時
は、位置測定手段で軸方向の位置を測定し、また回転角
度測定手段でチャックの回転角度位置を測定し、これら
を記憶手段で記憶しておいて一連の加工工程内で異物の
除去等を行う。この方法では、請求項５の位置測定手段
に加えて、回転角度測定手段も設けられており、軸方向
と回転角度の両方で測定した位置を記憶するため、光フ
ァイバ母材の軸方向の位置のみでは異物のある箇所を特
定しずらい場合、例えば光ファイバ母材の直径が大きい
場合等に有効な装置となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本加工装置の
一例を正面から見た概略構成図、図２は光検知器の側面
から見た略図、図３は光検知器の正面から見た略図であ
る。

【００１８】本発明に係る光ファイバ母材の加工技術
は、例えば外付けＣＶＤ法（ＯＶＤ法）により、出発コ
アの表面に四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ₄ ）等のファイバ原
料を、酸素（Ｏ₂ ）、水素（Ｈ₂ ）ガス等とともに吹き
付けて、加水分解反応を起こさせ、すす状の堆積物を堆
積させた後、脱水、焼結等の工程を経て製造された光フ
ァイバ母材を、所定の長さ、所定の外径に加工するよう
な加工方法に適用され、棒状の母材を軸周りに回転可能
に保持した後、その表面に酸水素火炎を吹き付けなが延
伸加工を行った後、加工装置から取外す前に母材表面に
付着する異物を発見、除去し、加工効率の向上を図ると
ともに、製品ロスの低減を図るようにしている。

【００１９】本加工装置１は、従来のガラス旋盤を基本
とした構成にしており、図１に示すように、機台２上の
長手方向に沿って対向配置され且つ不図示の相対移動機
構によって相互間隔が調整自在な左右一対のコラム３、
４と、各コラム３、４の前面側に取付けられる各チャッ
ク５、５と、機台２の長手方向に沿って移動自在な移動
台６と、装置１の作動を制御する制御コンピュータ７を
備えており、前記移動台６には、両チャック５、５で保
持される光ファイバ母材Ｗの表面に向けて火炎を吹き付
けることの出来るガスバーナ８と、光ファイバ母材Ｗの
外径を測定する外径測定器１０が取付けられるととも
に、火炎吹付け部の近傍には光検知器１１が設けられ、
この光検知器１１は、前記移動台６と同期して同じ方向
に移動し得るようにされている。

【００２０】また光ファイバ母材Ｗの両端には、後述す
る要領で溶着されるダミーＷｄが一体化されており、前
記チャック５、５で保持する際、ダミーＷｄを掴むこと
で間接的に保持されるようにしている。そしてこのダミ
ーＷｄを掴むことによって、直接光ファイバ母材Ｗの両
端部を掴んで傷を発生させるような不具合を防止するよ
うにしている。また、チャック５、５で保持された光フ
ァイバ母材Ｗは、駆動モータによって軸周りに回転自在
にされている。

【００２１】前記ガスバーナ８は、酸素、水素ガスを燃
焼させて光ファイバ母材Ｗの表面に酸水素火炎を吹き付
けることが出来るようにされ、光ファイバ母材Ｗを加熱
して外径修正を行うとともに、表面に付着する汚れ、微
細な傷等を修正出来るようにしている。

【００２２】前記光検知器１１は、異物からの反射光の
光度変化を検出できる位置であれば特に限定されるもの
ではないが、例えば図１に示すように、火炎吹付け部か
ら軸方向に所定クリアランスを有して離れた位置に配設
されることが好ましい。またこの光検知器１１は、少な
くとも１つ配設されていれば良いのであるが、検出精度
の関係から、図２に示すように、光ファイバ母材Ｗ表面
の光度変化を交差する二方向から検出し得るよう複数配
設されることが好ましい。さらに、図３にも示すように
その受光部１２を光ファイバ母材Ｗ側に向け、且つ検出
感度を良好に保つため、火炎の光を直接受けることのな
いよう配置されることが好ましい。

【００２３】尚、前記移動台６の軸方向の位置は、不図
示のリニヤスケールによって測定可能とされ、また、こ
の移動台６と同期して移動する光検知器１１の位置情報
も測定可能にされるとともに、このリニヤスケールによ
って測定された光検知器１１の位置情報は、制御コンピ
ュータ７に送られて記憶されるようにしている。

【００２４】次に、以上のような装置１による本加工方
法について説明する。まず、光ファイバ母材Ｗの両端に
ダミーＷｄを溶着する。このダミーＷｄの溶着は、例え
ば右側チャック５でダミーＷｄを掴むと同時に、左側チ
ャック５で光ファイバ母材Ｗを掴み、両者を駆動モータ
で回転させながらガスバーナ８によりダミーＷｄと光フ
ァイバ母材Ｗの接合部を同時に加熱して軟化させ溶着接
合した後、一体化された接合物を右側チャック５で保持
し、左側チャック５で新たなダミーＷｄを掴み、同様な
手順で光ファイバ母材Ｗの他端側にダミーＷｄを溶着す
る。因みに、以上の操作は殆ど手動で行われる。

【００２５】次に、両方のチャック５、５でそれぞれの
ダミーＷｄを掴んだ状態で、光ファイバ母材Ｗの外径修
正加工が行われる。この加工は自動化されており、ガス
バーナ８が光ファイバ母材Ｗの一端側から他端側に向け
て所定速度で移動しながら酸水素火炎を吹付けて加熱し
ていき、外径測定器１０で外径を測定しつつ左右のチャ
ック５、５の間隔を開くよう制御コンピュータ７で移動
制御し、所望の外径に延伸加工する。

【００２６】そして所望の外径に加工されると、両端の
ダミーＷｄを取り除く準備として、光ファイバ母材Ｗの
両端部を絞り加工して径を細くし、最終的に装置から取
外して溶断（別のガスバーナで加熱して切り離す）する
時の作業容易化が図られる。

【００２７】そして絞り加工が終えると、最終加工とし
て、光ファイバ母材Ｗの表面に対する火炎研磨（ファイ
ヤポリッシュ）が行われる。この火炎研磨は、光ファイ
バ母材Ｗを軸周りに回転させると同時に、ガスバーナ８
を光ファイバ母材Ｗの一端側から他端側に向けて移動さ
せつつ酸水素火炎を吹き付けて表面を研磨する最終仕上
げであり、この段階で光検知器１１による光度変化の検
知が同時に行われる。すなわち、光ファイバ母材Ｗの表
面に異物が付着していれば、酸水素火炎の光の反射光の
光度が異物によって変化し、これを光検知器１１で検知
する。

【００２８】そして光検知器１１が所定レベル以上の光
度を検知すると、その時の光検知器１１の軸方向の位置
情報を制御コンピュータ７に送り、制御コンピュータ７
で記憶しておく。そしてこのような光検知器１１による
検知は火炎研磨が終了するまで行われ、複数の検知箇所
があれば、その都度その軸方向の位置を記憶しておく。

【００２９】こうして火炎研磨が終了すると、制御コン
ピュータ７の記憶に基づいて異物の付着が確認され、例
えば手動のダイヤモンドヤスリ等による異物除去作業が
行われた後、再度自動で火炎研磨による仕上げ加工が行
われ、異常がなければ一連の加工工程が終了する。そし
てその後、光ファイバ母材Ｗが冷却するのを待って装置
から取外し、両端の絞り加工した部分を別のガスバ−ナ
で加熱溶融させて切り離し、両端のダミーＷｄを取り除
く。

【００３０】あるいは、本加工装置は以下のようにされ
ていてもよい。ここで図４は本加工装置の別の一例を正
面から見た概略構成図、図５はコラム３に設置されたチ
ャック５を母材Ｗ方向から見た略図である。この本加工
装置１’は、図１に示した加工装置１とほぼ同様の構成
とされている。ただし図１の加工装置１と異なるのは、
図４に示すように、回転角度測定器１３が設置されてい
ることである。

【００３１】図５に示すように、この回転角度測定装置
１３は、チャック５に３個取り付けてある爪の内の第１
番爪１４が、加工装置１’の前面水平位置より４５°鉛
直方向上方に回転した位置を０°とし、加工装置１’の
コラム４からコラム３を見て時計回り方向を正方向とし
て回転角度を計測できるようにされている。そして、前
述のリニアスケールによって測定された光検知器１１の
軸方向の位置情報に加えて、前記回転角度測定器１３に
より測定された円周方向の回転角度位置の位置情報も、
制御コンピュータ７に送られて記憶されるようにしてい
る。

【００３２】以上のような加工装置１’は、絞り工程ま
では図１の加工装置１と同様に加工を行う。そして、最
終工程として行われる火炎研磨でも、ほぼ同様に光検知
器１１による光度変化の検知が同時に行われるが、この
加工装置１’の場合、光検知器１１が異物の付着による
所定レベル以上の光度を検知した時は、その時の光検知
器１１の軸方向の位置情報に加えて、回転角度測定器１
３により測定された円周方向の回転角度位置の位置情報
も、制御コンピュータ７に送り、制御コンピュータ７で
記憶しておく。そしてこのような光検知器１１による検
知は火炎研磨が終了するまで行われ、複数の検知箇所が
あれば、その都度その軸方向の位置と円周方向の回転角
度位置を記憶しておく。

【００３３】こうして火炎研磨が終了すると、制御コン
ピュータ７に記憶されている軸方向の位置および円周方
向の回転角度位置に基づいて異物の付着が確認され、異
物除去作業が行われた後、再度自動で火炎研磨による仕
上げ加工が行われ、異常がなければ一連の加工工程が終
了する。この加工装置１’では、異物の付着した箇所の
円周方向の回転角度位置も検出し記憶するようになって
いるため、軸方向の位置だけでは、異物の付着した箇所
を特定しにくい場合、例えば光ファイバ母材の直径が大
きい場合などに有効である。

【００３４】なお、上記加工方法において、光検知器１
１による異物の検知は、火炎研磨の際に行っているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば火炎研
磨とは別に行っても良く、また位置の特定に問題はある
が、外径修正加工時に行っても良い。

【００３５】

【実施例】次に本発明の実施例と比較例について説明す
る。（実施例１）図１に示す加工装置を用いて光ファイバ母
材の加工を行った。外径が４３mmφ、長さ９５０mmの光
ファイバ母材Ｗの両端に、外径が３９mmφ、長さ２５０
mmのダミーＷｄを前記要領で溶着した。この溶着時の光
ファイバ母材ＷとダミーＷｄの軸周りの回転数は３０rp
m であり、ガスバーナ８から供給される酸素ガスは７０
リットル／min 、水素ガスは１３０リットル／min であ
った。

【００３６】こうしてダミーＷｄが溶着されると、各ダ
ミーＷｄが各チャック５で掴まれ、一連の延伸加工の準
備が整った。その後、例えば制御コンピュータ７に外径
４０mmφの加工を入力すると、制御コンピュータ７に予
め記憶される加工条件で自動加工が始まった。

【００３７】この加工は、例えば光ファイバ母材Ｗを軸
周りに３０rpm で回転させつつ、光ファイバ母材Ｗの右
端に位置するガスバーナ８から酸素ガスを７２リットル
／min 、水素ガスを１３５リットル／min づつ供給して
燃焼させ、火炎を吹付けるガスバーナ８を２０mm／min
で左側に移動させると同時に外径測定器１０で径を測定
しながら光ファイバ母材Ｗの外径が４０mmφになるよう
に右側チャック５（コラム４）を移動させることで延伸
加工を行った。そして約６０分後に延伸加工が終了し
た。

【００３８】引続いて両端の絞り加工が行われ、最終仕
上げとして火炎研磨が行われた。この火炎研磨の途中
で、光ファイバ母材Ｗの表面に２ヵ所の発光部が検知さ
れ、その軸方向の位置は、光ファイバ母材Ｗの右端から
３７２mmと５９６mmであることが制御コンピュータ７に
記憶されていた。そこで火炎研磨が終了した後、同部を
確認したところ、両方に異物の存在が確認され、ダイヤ
モンドヤスリで異物を除去した後、自動で再び火炎研磨
による最終仕上げを行った。この異物の確認から異物の
除去、再仕上加工終了までの時間は１５分とかからなか
った。

【００３９】（比較例１）実施例１と同様な構造の装置
で光検知器１１を設置していない装置を使用して、実施
例１と同じような加工を行い、約６０分後に延伸加工を
終了して、両端部に絞り加工を行い、最終仕上げとして
光ファイバ母材Ｗの表面を火炎研磨した。その後、光フ
ァイバ母材Ｗが冷却するのを待ち、表面の異物の付着を
確認したところ存在が認められないため、装置から取外
して両端の絞り加工部を別のガスバーナで加熱溶融させ
て切り離し、ダミーＷｄを取り除いた。

【００４０】ほぼ同様の態様で５本の光ファイバ母材Ｗ
を加工し、次工程の仕上げ検査でハロゲンランプの光を
投光し、目視で確認したところ、２本の光ファイバ母材
Ｗの表面に微小な異物が付着しているのが発見され、そ
の２本については再加工した。

【００４１】この再加工は、光ファイバ母材Ｗの両端に
再度ダミーＷｄを溶着し、ガラス旋盤のチャック５で両
端のダミーＷｄを把持し、付着していた異物を除去した
後、表面を火炎研磨し、冷却して取外して再度ダミーを
切り離すまで、９０分の時間がかかり、当初からの時間
を比較すると、実施例１の約１．５倍であった。また加
工時間の増加もさることながら、両端に対するダミーＷ
ｄの溶着、切り離しによって、光ファイバ母材Ｗの有効
長さが減少し、そのロス率（１−加工後の重量／加工前
の重量）（％）は、実施例１に較べて６．５％増加し
た。

【００４２】（実施例２）図４に示す加工装置を用いて
光ファイバ母材の加工を行った。外径が６３mmφ、長さ
９８０mmの光ファイバ母材Ｗの両端に、外径が５５mm
φ、長さ２５０mmのダミーＷｄを前記要領で溶着した。
この溶着時の光ファイバ母材ＷとダミーＷｄの軸周りの
回転数は３０rpm であり、ガスバーナ８から供給される
酸素ガスは１２０リットル／min 、水素ガスは２８０リ
ットル／min であった。

【００４３】こうしてダミーＷｄが溶着されると、各ダ
ミーＷｄが各チャック５で掴まれ、一連の延伸加工の準
備が整った。その後、例えば制御コンピュータ７に外径
６０mmφの加工を入力すると、制御コンピュータ７に予
め記憶される加工条件で自動加工が始まった。

【００４４】この加工は、例えば光ファイバ母材Ｗを軸
周りに３０rpm で回転させつつ、光ファイバ母材Ｗの右
端に位置するガスバーナ８から酸素ガスを１３０リット
ル／min 、水素ガスを３００リットル／min づつ供給し
て燃焼させ、火炎を吹付けるガスバーナ８を１３mm／mi
n で左側に移動させると同時に外径測定器１０で径を測
定しながら光ファイバ母材Ｗの外径が６０mmφになるよ
うに右側チャック５（コラム４）を移動させることで延
伸加工を行った。そして約８０分後に延伸加工が終了し
た。

【００４５】引続いて両端の絞り加工が行われ、最終仕
上げとして火炎研磨が行われた。この火炎研磨の途中
で、光ファイバ母材Ｗの表面に２ヵ所の発光部が検知さ
れ、その位置は、光ファイバ母材Ｗの右端から軸方向に
２９６mmで回転角度１８５°の箇所、および軸方向に７
３３mmで回転角度６２°の箇所であることが制御コンピ
ュータ７に記憶されていた。そこで火炎研磨が終了した
後、同部を確認したところ、両方に異物の存在が確認さ
れ、ダイヤモンドヤスリで異物を除去した後、自動で再
び火炎研磨による最終仕上げを行った。この異物の確認
から異物の除去、再仕上加工終了までの時間は１５分と
かからなかった。

【００４６】（比較例２）実施例２と同様な構造の装置
で光検知器１１を設置していない装置を使用して、実施
例２と同じような加工を行い、約６０分後に延伸加工を
終了して、両端部に絞り加工を行い、最終仕上げとして
光ファイバ母材Ｗの表面を火炎研磨した。その後、光フ
ァイバ母材Ｗが冷却するのを待ち、表面の異物の付着を
確認したところ存在が認められないため、装置から取外
して両端の絞り加工部を別のガスバーナで加熱溶融させ
て切り離し、ダミーＷｄを取り除いた。

【００４７】ほぼ同様の態様で５本の光ファイバ母材Ｗ
を加工し、次工程の仕上げ検査でハロゲンランプの光を
投光し、目視で確認したところ、２本の光ファイバ母材
Ｗの表面に微小な異物が付着しているのが発見され、そ
の２本については再加工した。

【００４８】この再加工は、光ファイバ母材Ｗの両端に
再度ダミーＷｄを溶着し、ガラス旋盤のチャック５で両
端のダミーＷｄを把持し、付着していた異物を除去した
後、表面を火炎研磨し、冷却して取外して再度ダミーを
切り離すまで、１２０分の時間がかかり、当初からの時
間を比較すると、実施例２の約１．５倍であった。また
加工時間の増加もさることながら、両端に対するダミー
Ｗｄの溶着、切り離しによって、光ファイバ母材Ｗの有
効長さが減少し、そのロス率（１−加工後の重量／加工
前の重量）（％）は、実施例１に較べて７．１％増加し
た。

【００４９】以上の加工時間、製品ロス率の結果は次表
の通りである。

【表１】

【００５０】上記の結果からも、本発明の加工方法は、
加工を効率的に行うことが出来、製品ロスの低減に有効
であることが判る。

【００５１】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例
えば光ファイバ母材の表面に火炎を吹付けながら自動加
工している途中に、火炎の光とは別の発光器等で光を照
射して異物を検出するようにしても良く、また光検知器
の数等も任意である。更に、チャックで光ファイバ母材
を保持する際、ダミーを使用することなく直接光ファイ
バ母材の両端部を掴む場合にも適用出来る。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明に係る光ファイバ母
材の加工方法は、請求項１のように、光ファイバ母材を
軸周りに回転させつつ表面に火炎を吹き付けて自動加工
する際、光ファイバ母材の表面に向けて光を照射し、光
ファイバ母材の表面に付着する異物を反射光の光度変化
で検出するとともに、加工工程終了前にこの異物を除去
するようにしたため、再加工に要する手間と時間を節約
することが出来、しかも製品ロスを少なく出来る。この
結果、爾後の線引工程の歩留り性を向上させることが出
来る。

【００５３】また請求項２のように、光の照射として火
炎の光を利用すれば、別途発光器等の光照射手段を設け
ることに較べて簡素で安価に構成できる。また請求項３
のように、光の照射による光度変化の検出を、光ファイ
バ母材の軸方向に沿って順次行うようにし、光度変化の
生じた箇所の軸方向の位置を一旦記憶するようにすれ
ば、例えば最終仕上加工として、火炎研磨するような時
に同時に光度変化を検出することが可能となり、効率良
く検出することが出来る。さらに請求項４のように、光
の照射による光度変化の検出を、光ファイバ母材の軸方
向および円周方向に沿って順次行うようにし、光度変化
の生じた箇所の軸方向の位置および円周方向の回転角度
位置を一旦記憶するようにすれば、軸方向の位置だけで
は位置を特定しにくいような場合にも、容易に異物の付
着した位置を特定することができる。そして具体的な加
工装置としては、請求項５および請求項６のように構成
すれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本加工装置を正面から見た概略構成図である。

【図２】光検知器を側面から見た略図である。

【図３】光検知器を正面から見た略図である。

【図４】本加工装置の別の一例を正面から見た概略構成
図である。

【図５】左方のチャックを母材方向から見た略図であ
る。

【符号の説明】

１，１’…加工装置、２…機台、３…コラム、４
…コラム、５…チャック、６…移動台、７…制御コ
ンピュータ、８…ガスバーナ、１０…外径測定器、
１１…光検知器、１２…受光部、１３…回転角度測定
器、１４…第１番爪、Ｗ…光ファイバ母材、Ｗｄ…
ダミー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島田忠克群馬県安中市磯部２丁目13番１号信越化学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者平沢秀夫群馬県安中市磯部２丁目13番１号信越化学工業株式会社精密機能材料研究所内Ｆターム(参考） 2G051 AA44 AA90 AB01 AB20 AC22 BA20 CA02 CA07 CB01 CD04 DA06 DA08 EA14 2G086 AA02 AA04 EE04 EE11 4G021 BA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバ母材を軸周りに回転させつつ
表面に火炎を吹き付けながら自動加工する方法であっ
て、加工工程中に光ファイバ母材の表面に向けて光を照
射し、光ファイバ母材の表面に付着する異物を反射光の
光度変化で検出するとともに、加工工程終了前にこの異
物を除去するようにしたことを特徴とする光ファイバ母
材の加工方法。
【請求項２】請求項１に記載の光ファイバ母材の加工
方法において、前記光の照射は、前記火炎が光源とされ
ることを特徴とする光ファイバ母材の加工方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の光ファイ
バ母材の加工方法において、前記光の照射による光度変
化の検出は、前記光ファイバ母材の軸方向に沿って順次
行うようにされ、光度変化の生じた箇所の軸方向の位置
が一旦記憶されることを特徴とする光ファイバ母材の加
工方法。
【請求項４】請求項１又は請求項２に記載の光ファイ
バ母材の加工方法において、前記光の照射による光度変
化の検出は、前記光ファイバ母材の軸方向および円周方
向に沿って順次行うようにされ、光度変化の生じた箇所
の軸方向の位置および円周方向の回転角度位置が一旦記
憶されることを特徴とする光ファイバ母材の加工方法。
【請求項５】光ファイバ母材の軸方向両端部を直接ま
たは間接的に保持し且つ対向方向に相対移動可能な一対
の回転自在なチャックと、保持された光ファイバ母材の
軸方向に沿って移動可能となり且つ光ファイバ母材の表
面に向けて火炎を吹付けることの出来るガスバーナと、
このガスバーナと同期して移動可能となり且つ光ファイ
バ母材の外径を測定する外径測定手段を備え、この外径
測定手段の測定結果に基づいて前記チャックの相対移動
を制御するようにした加工装置であって、前記ガスバー
ナと同期して移動可能で且つ火炎吹付け部周辺の光ファ
イバ母材表面の光度変化を検出する光検知手段と、この
光検知手段の軸方向の位置を測定する位置測定手段と、
この測定位置を記憶する記憶手段を備えたことを特徴と
する光ファイバ母材の加工装置。
【請求項６】光ファイバ母材の軸方向両端部を直接ま
たは間接的に保持し且つ対向方向に相対移動可能な一対
の回転自在なチャックと、保持された光ファイバ母材の
軸方向に沿って移動可能となり且つ光ファイバ母材の表
面に向けて火炎を吹付けることの出来るガスバーナと、
このガスバーナと同期して移動可能となり且つ光ファイ
バ母材の外径を測定する外径測定手段を備え、この外径
測定手段の測定結果に基づいて前記チャックの相対移動
を制御するようにした加工装置であって、前記ガスバー
ナと同期して移動可能で且つ火炎吹付け部周辺の光ファ
イバ母材表面の光度変化を検出する光検知手段と、この
光検知手段の軸方向の位置を測定する位置測定手段と、
前記チャックの回転角度位置を測定する回転角度測定手
段と、これらの測定位置を記憶する記憶手段を備えたこ
とを特徴とする光ファイバ母材の加工装置。