JP2000103649A - 光ファイバ線引き方法及び装置 - Google Patents
光ファイバ線引き方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 線引き速度が急激に変化した場合において
も、外径を安定させることができる光ファイバ線引き方
法を得る。 【解決手段】 光ファイバ母材１から紡糸して得た光フ
ァイバ３ａを冷却筒４に通して冷却ガスにより冷却し、
冷却された光ファイバ３ａを被覆ダイス５に通して樹脂
を被覆して光ファイバ心線３ｂを製造するに際し、製造
中に光ファイバ心線３ｂの外径を外径測定部８で測定
し、光ファイバ心線３ｂの線引き速度の加速度信号を線
引き加速度測定部７で測定し、これらの信号を演算部９
に入力して、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になる
ような冷却ガスの流量信号を求めて、冷却筒４に流す冷
却ガスの流量を冷却ガス流量制御部１０で制御する。
も、外径を安定させることができる光ファイバ線引き方
法を得る。 【解決手段】 光ファイバ母材１から紡糸して得た光フ
ァイバ３ａを冷却筒４に通して冷却ガスにより冷却し、
冷却された光ファイバ３ａを被覆ダイス５に通して樹脂
を被覆して光ファイバ心線３ｂを製造するに際し、製造
中に光ファイバ心線３ｂの外径を外径測定部８で測定
し、光ファイバ心線３ｂの線引き速度の加速度信号を線
引き加速度測定部７で測定し、これらの信号を演算部９
に入力して、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になる
ような冷却ガスの流量信号を求めて、冷却筒４に流す冷
却ガスの流量を冷却ガス流量制御部１０で制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ心線の
外径が目標径になるように制御しつつ線引きを行う光フ
ァイバ線引き方法及びこの方法を実施するための光ファ
イバ線引き装置に関するものである。
外径が目標径になるように制御しつつ線引きを行う光フ
ァイバ線引き方法及びこの方法を実施するための光ファ
イバ線引き装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの線引きを行うに際しては、
光ファイバ母材の加熱溶融部分から紡糸して光ファイバ
を得、この光ファイバに樹脂を被覆して光ファイバ心線
を得るが、この光ファイバ心線の外径を測定しつつその
外径が目標径になるように制御する必要がある。
光ファイバ母材の加熱溶融部分から紡糸して光ファイバ
を得、この光ファイバに樹脂を被覆して光ファイバ心線
を得るが、この光ファイバ心線の外径を測定しつつその
外径が目標径になるように制御する必要がある。
【０００３】このような光ファイバ線引き時の被覆外径
は、線引き速度，被覆直前の光ファイバの温度，被覆直
前の光ファイバの外径，被覆ダイスの形状（ダイス孔
径，ニップル孔径，ダイス・ニップルのテーパー角度
等），被覆用樹脂の粘度，被覆ダイス内で被覆用樹脂に
かかる圧力等により決定されることがわかっている。
は、線引き速度，被覆直前の光ファイバの温度，被覆直
前の光ファイバの外径，被覆ダイスの形状（ダイス孔
径，ニップル孔径，ダイス・ニップルのテーパー角度
等），被覆用樹脂の粘度，被覆ダイス内で被覆用樹脂に
かかる圧力等により決定されることがわかっている。
【０００４】このような被覆外径の決定要素の中で、特
に光ファイバの温度に着目して被覆外径が目標径になる
ように制御を行っている光ファイバ線引き装置がある。
に光ファイバの温度に着目して被覆外径が目標径になる
ように制御を行っている光ファイバ線引き装置がある。
【０００５】図４は、従来のこの種の光ファイバ線引き
装置の概略構成を示したものである。この光ファイバ線
引き装置では、光ファイバ母材１を加熱炉２で加熱して
その溶融部分から光ファイバ３ａを紡糸し、この光ファ
イバ３ａを冷却筒４に通してＨｅガス等の冷却ガスによ
り常温近くまで冷却し、冷却された光ファイバ３ａを被
覆ダイス５に通して紫外線硬化樹脂の如き樹脂を被覆し
て光ファイバ心線３ｂを得、この光ファイバ心線３ｂを
紫外線照射装置の如き樹脂硬化装置６に通して被覆樹脂
を硬化させた後、キャプスタン７で引き取りつつ図示し
ない巻取り機で巻き取っている。
装置の概略構成を示したものである。この光ファイバ線
引き装置では、光ファイバ母材１を加熱炉２で加熱して
その溶融部分から光ファイバ３ａを紡糸し、この光ファ
イバ３ａを冷却筒４に通してＨｅガス等の冷却ガスによ
り常温近くまで冷却し、冷却された光ファイバ３ａを被
覆ダイス５に通して紫外線硬化樹脂の如き樹脂を被覆し
て光ファイバ心線３ｂを得、この光ファイバ心線３ｂを
紫外線照射装置の如き樹脂硬化装置６に通して被覆樹脂
を硬化させた後、キャプスタン７で引き取りつつ図示し
ない巻取り機で巻き取っている。
【０００６】この光ファイバ線引き装置では、光ファイ
バ心線３ｂの外径が目標径になるように制御するため
に、樹脂硬化装置６の後で光ファイバ心線３ｂの外径を
外径測定部８で測定し、この外径測定部８による外径信
号を演算部９´に入力して目標径になるような冷却ガス
の流量信号を求め、この冷却ガスの流量信号により流量
制御弁からなる冷却ガス流量制御部１０の開度を制御す
ることにより冷却ガスの流量を制御していた。
バ心線３ｂの外径が目標径になるように制御するため
に、樹脂硬化装置６の後で光ファイバ心線３ｂの外径を
外径測定部８で測定し、この外径測定部８による外径信
号を演算部９´に入力して目標径になるような冷却ガス
の流量信号を求め、この冷却ガスの流量信号により流量
制御弁からなる冷却ガス流量制御部１０の開度を制御す
ることにより冷却ガスの流量を制御していた。
【０００７】図５は、従来の演算部９´の構成を示した
ものである。この演算部９´では、外径測定部８による
外径信号を偏差演算部１２にフィードバック入力して、
該偏差演算部１２で目標外径設定部１１からの目標外径
値との偏差値を演算し、得られた偏差値をＰＩＤ演算部
からなる制御量演算部１３に入力してＰＩＤ演算により
制御量の演算を行うことにより光ファイバ心線３ｂの外
径が目標径になるような冷却ガスの流量信号を求め、こ
の冷却ガスの流量信号により流量制御弁からなる冷却ガ
ス流量制御部１０の開度を制御するようになっていた。
なお、この図５において、１４は図４に示す光ファイバ
母材１を加熱する加熱炉２，光ファイバ母材１から紡糸
した光ファイバ３ａを冷却する冷却筒４，光ファイバ３
ａに樹脂を被覆して光ファイバ心線３ｂを得る被覆ダイ
ス５，光ファイバ心線３ｂの被覆樹脂を硬化させる樹脂
硬化装置６，光ファイバ心線３ｂを引き取るキャプスタ
ン７等からなる光ファイバの線引きプロセスである。
ものである。この演算部９´では、外径測定部８による
外径信号を偏差演算部１２にフィードバック入力して、
該偏差演算部１２で目標外径設定部１１からの目標外径
値との偏差値を演算し、得られた偏差値をＰＩＤ演算部
からなる制御量演算部１３に入力してＰＩＤ演算により
制御量の演算を行うことにより光ファイバ心線３ｂの外
径が目標径になるような冷却ガスの流量信号を求め、こ
の冷却ガスの流量信号により流量制御弁からなる冷却ガ
ス流量制御部１０の開度を制御するようになっていた。
なお、この図５において、１４は図４に示す光ファイバ
母材１を加熱する加熱炉２，光ファイバ母材１から紡糸
した光ファイバ３ａを冷却する冷却筒４，光ファイバ３
ａに樹脂を被覆して光ファイバ心線３ｂを得る被覆ダイ
ス５，光ファイバ心線３ｂの被覆樹脂を硬化させる樹脂
硬化装置６，光ファイバ心線３ｂを引き取るキャプスタ
ン７等からなる光ファイバの線引きプロセスである。
【０００８】図６は、図５に示す従来の演算部９´で、
光ファイバ心線の外径信号を用いて冷却ガスの流量をフ
ィードバック制御した際の、光ファイバ心線外径偏差
と、冷却ガス流量としてのＨｅ流量との相互関係を求め
る実験を行った際の実験結果を示したものである。
光ファイバ心線の外径信号を用いて冷却ガスの流量をフ
ィードバック制御した際の、光ファイバ心線外径偏差
と、冷却ガス流量としてのＨｅ流量との相互関係を求め
る実験を行った際の実験結果を示したものである。
【０００９】この実験では、光ファイバ母材１からの線
引き開始後から13分間はＨｅ流量の自動制御は行ってい
ず、13分後からＨｅ流量の自動制御を開始した。Ｈｅ流
量の自動制御の開始後、光ファイバ心線３ｂの外径偏差
が急激に低下して光ファイバ心線３ｂの外径が急激に細
くなり、断線の恐れが生じたので、27分あたりからＨｅ
流量を手動制御に切換えて線引き速度の加速度が落ち着
くまで光ファイバ心線３ｂの外径が目標値になるように
監視しつつＨｅ流量を変化（増加）させた。このＨｅ流
量の制御により光ファイバ心線３ｂの外径偏差が安定し
たので、33分あたりからＨｅ流量の自動制御を再開し
た。
引き開始後から13分間はＨｅ流量の自動制御は行ってい
ず、13分後からＨｅ流量の自動制御を開始した。Ｈｅ流
量の自動制御の開始後、光ファイバ心線３ｂの外径偏差
が急激に低下して光ファイバ心線３ｂの外径が急激に細
くなり、断線の恐れが生じたので、27分あたりからＨｅ
流量を手動制御に切換えて線引き速度の加速度が落ち着
くまで光ファイバ心線３ｂの外径が目標値になるように
監視しつつＨｅ流量を変化（増加）させた。このＨｅ流
量の制御により光ファイバ心線３ｂの外径偏差が安定し
たので、33分あたりからＨｅ流量の自動制御を再開し
た。
【００１０】図７は、図６に示す実験で得られた光ファ
イバ心線３ｂの線速とその時のＨｅ流量との関係を示し
たものである。
イバ心線３ｂの線速とその時のＨｅ流量との関係を示し
たものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の光
ファイバ線引き装置では、通常の定常運転状態、即ち線
引き速度が安定している状態では良好に樹脂の被覆外径
を目標外径に制御できるものの、線引き速度が急激に変
化する場合にはうまく制御ができず、例えば運転開始時
から通常運転に移行する際等に線速が急激に増加すると
きに被覆外径が細くなり断線する等、生産性を悪くする
運転中のトラブル要因となる問題点があった。
ファイバ線引き装置では、通常の定常運転状態、即ち線
引き速度が安定している状態では良好に樹脂の被覆外径
を目標外径に制御できるものの、線引き速度が急激に変
化する場合にはうまく制御ができず、例えば運転開始時
から通常運転に移行する際等に線速が急激に増加すると
きに被覆外径が細くなり断線する等、生産性を悪くする
運転中のトラブル要因となる問題点があった。
【００１２】本発明の目的は、線引き速度が急激に変化
した場合においても、外径を安定させることができる光
ファイバ線引き方法及び装置を提供することにある。
した場合においても、外径を安定させることができる光
ファイバ線引き方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１及び請求項２に
記載の発明は、光ファイバ母材を加熱炉で加熱してその
溶融部分から光ファイバを紡糸し、該光ファイバを冷却
筒に通して冷却ガスにより冷却し、冷却された光ファイ
バを被覆ダイスに通して樹脂を被覆して光ファイバ心線
を得、該光ファイバ心線を樹脂硬化装置に通し被覆樹脂
を硬化させて光ファイバ心線を製造するに際し、製造中
に光ファイバ心線の外径を外径測定部で測定し、この外
径測定部による外径信号を演算部にフィードバック入力
して光ファイバ心線の外径が目標径になるような冷却ガ
スの流量信号を求め、この冷却ガスの流量信号により冷
却ガス流量制御部を制御して冷却筒に流す冷却ガスの流
量を制御する光ファイバ線引き方法を改良するものであ
る。
記載の発明は、光ファイバ母材を加熱炉で加熱してその
溶融部分から光ファイバを紡糸し、該光ファイバを冷却
筒に通して冷却ガスにより冷却し、冷却された光ファイ
バを被覆ダイスに通して樹脂を被覆して光ファイバ心線
を得、該光ファイバ心線を樹脂硬化装置に通し被覆樹脂
を硬化させて光ファイバ心線を製造するに際し、製造中
に光ファイバ心線の外径を外径測定部で測定し、この外
径測定部による外径信号を演算部にフィードバック入力
して光ファイバ心線の外径が目標径になるような冷却ガ
スの流量信号を求め、この冷却ガスの流量信号により冷
却ガス流量制御部を制御して冷却筒に流す冷却ガスの流
量を制御する光ファイバ線引き方法を改良するものであ
る。
【００１４】請求項１に記載の光ファイバ線引き方法に
おいては、演算部では、外径測定部による外径信号の他
に、光ファイバの線引き速度の加速度信号を入力信号と
して、これら両信号をもとに光ファイバ心線の外径が目
標径になるような冷却ガスの流量信号を求めることを特
徴とする。
おいては、演算部では、外径測定部による外径信号の他
に、光ファイバの線引き速度の加速度信号を入力信号と
して、これら両信号をもとに光ファイバ心線の外径が目
標径になるような冷却ガスの流量信号を求めることを特
徴とする。
【００１５】本発明者の実験により、線引き速度の変化
履歴と冷却ガスの変化履歴は非常に似ていることがわか
った。このため光ファイバ心線の外径を目標外径に保つ
ためには、線引き速度の変化履歴に合わせて、冷却ガス
の流量を制御すればよい。
履歴と冷却ガスの変化履歴は非常に似ていることがわか
った。このため光ファイバ心線の外径を目標外径に保つ
ためには、線引き速度の変化履歴に合わせて、冷却ガス
の流量を制御すればよい。
【００１６】それ故、本発明のように演算部で、外径測
定部による外径信号の他に、光ファイバの線引き速度の
加速度信号を入力信号として、これら両信号をもとにし
て得た冷却ガスの流量信号により冷却ガスの流量を制御
すると、光ファイバの線引き速度が急激に変動したした
際にも光ファイバ心線の外径が安定し、これに起因する
光ファイバの断線を防止でき、生産性を向上させること
ができる。
定部による外径信号の他に、光ファイバの線引き速度の
加速度信号を入力信号として、これら両信号をもとにし
て得た冷却ガスの流量信号により冷却ガスの流量を制御
すると、光ファイバの線引き速度が急激に変動したした
際にも光ファイバ心線の外径が安定し、これに起因する
光ファイバの断線を防止でき、生産性を向上させること
ができる。
【００１７】請求項２に記載の光ファイバ線引き方法に
おいては、演算部では、外径測定部による外径信号と目
標外径値との偏差値を演算し、得られた偏差値をもとに
制御量の演算を行い、この演算出力に光ファイバ心線の
線引き加速度信号に比例乗数を乗算した信号を加算する
ことにより光ファイバ心線の外径が目標径になるような
冷却ガスの流量信号を求めることを特徴とする。
おいては、演算部では、外径測定部による外径信号と目
標外径値との偏差値を演算し、得られた偏差値をもとに
制御量の演算を行い、この演算出力に光ファイバ心線の
線引き加速度信号に比例乗数を乗算した信号を加算する
ことにより光ファイバ心線の外径が目標径になるような
冷却ガスの流量信号を求めることを特徴とする。
【００１８】本発明のように演算部で、光ファイバ心線
の線引き加速度信号を用いてフィードフォワード制御を
行うと、光ファイバの線引き速度が急激に変動したした
際にも光ファイバ心線の外径が安定し、これに起因する
光ファイバの断線を防止できて、生産性を向上させるこ
とができる。特に本発明では、光ファイバ心線の線引き
加速度信号はこれに比例乗数を乗算してから制御量の演
算出力に加算するので、光ファイバ心線の線引き加速度
信号によるフィードフォワード制御を支障なく行うこと
ができる。
の線引き加速度信号を用いてフィードフォワード制御を
行うと、光ファイバの線引き速度が急激に変動したした
際にも光ファイバ心線の外径が安定し、これに起因する
光ファイバの断線を防止できて、生産性を向上させるこ
とができる。特に本発明では、光ファイバ心線の線引き
加速度信号はこれに比例乗数を乗算してから制御量の演
算出力に加算するので、光ファイバ心線の線引き加速度
信号によるフィードフォワード制御を支障なく行うこと
ができる。
【００１９】また、この演算部では、光ファイバ心線の
外径信号を用いたフィードバック制御を行っているの
で、被覆ダイスの製作加工時の誤差や摩耗による被覆ダ
イスの孔径の経時変化等があっても光ファイバ心線の外
径を目標外径に保持させることができる。
外径信号を用いたフィードバック制御を行っているの
で、被覆ダイスの製作加工時の誤差や摩耗による被覆ダ
イスの孔径の経時変化等があっても光ファイバ心線の外
径を目標外径に保持させることができる。
【００２０】請求項３に記載の発明は、光ファイバ母材
を加熱炉で加熱してその溶融部分から光ファイバを紡糸
し、該光ファイバを冷却筒に通して冷却ガスにより冷却
し、冷却された光ファイバを被覆ダイスに通して樹脂を
被覆して光ファイバ心線を得、該光ファイバ心線を樹脂
硬化装置に通し被覆樹脂を硬化させて光ファイバ心線を
製造するに際し、製造中に光ファイバ心線の外径を外径
測定部で測定し、この外径測定部による外径信号を演算
部にフィードバック入力して光ファイバ心線の外径が目
標径になるような冷却ガスの流量信号を求め、この冷却
ガスの流量信号により冷却ガス流量制御部を制御して冷
却筒に流す冷却ガスの流量を制御する光ファイバ線引き
装置を改良するものである。
を加熱炉で加熱してその溶融部分から光ファイバを紡糸
し、該光ファイバを冷却筒に通して冷却ガスにより冷却
し、冷却された光ファイバを被覆ダイスに通して樹脂を
被覆して光ファイバ心線を得、該光ファイバ心線を樹脂
硬化装置に通し被覆樹脂を硬化させて光ファイバ心線を
製造するに際し、製造中に光ファイバ心線の外径を外径
測定部で測定し、この外径測定部による外径信号を演算
部にフィードバック入力して光ファイバ心線の外径が目
標径になるような冷却ガスの流量信号を求め、この冷却
ガスの流量信号により冷却ガス流量制御部を制御して冷
却筒に流す冷却ガスの流量を制御する光ファイバ線引き
装置を改良するものである。
【００２１】請求項３に記載の光ファイバ線引き装置に
おいては、演算部には、外径測定部による外径信号と目
標外径設定部からの目標外径値との偏差値を演算する偏
差演算部と、該偏差演算部から得られた偏差値をもとに
制御量の演算を行う制御量演算部と、光ファイバ心線の
線引き加速度信号に比例乗数を乗算する比例乗数乗算部
と、制御量演算部からの出力に比例乗数乗算部からの出
力を加算して光ファイバ心線の外径が目標径になるよう
な冷却ガスの流量信号を得る加算部とが設けられてい
る。
おいては、演算部には、外径測定部による外径信号と目
標外径設定部からの目標外径値との偏差値を演算する偏
差演算部と、該偏差演算部から得られた偏差値をもとに
制御量の演算を行う制御量演算部と、光ファイバ心線の
線引き加速度信号に比例乗数を乗算する比例乗数乗算部
と、制御量演算部からの出力に比例乗数乗算部からの出
力を加算して光ファイバ心線の外径が目標径になるよう
な冷却ガスの流量信号を得る加算部とが設けられてい
る。
【００２２】このような各手段により、光ファイバ心線
の外径信号によるフィードバック制御と、光ファイバ心
線の線引き加速度信号によるフィードフォワード制御と
を行う構成にすると、被覆ダイスの製作加工時の誤差や
摩耗による被覆ダイスの孔径の経時変化等があっても光
ファイバ心線の外径を目標外径に保持させるような冷却
ガスの流量制御を容易に行わせることができると共に、
光ファイバの線引き速度が急激に変動した際にも光ファ
イバ心線の外径が安定するような冷却ガスの流量制御を
容易に行わせることができる。
の外径信号によるフィードバック制御と、光ファイバ心
線の線引き加速度信号によるフィードフォワード制御と
を行う構成にすると、被覆ダイスの製作加工時の誤差や
摩耗による被覆ダイスの孔径の経時変化等があっても光
ファイバ心線の外径を目標外径に保持させるような冷却
ガスの流量制御を容易に行わせることができると共に、
光ファイバの線引き速度が急激に変動した際にも光ファ
イバ心線の外径が安定するような冷却ガスの流量制御を
容易に行わせることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】まず、本発明が生まれるに至った
過程について説明する。図６に示した光ファイバ心線の
外径信号を用いて冷却ガスの流量をフィードバック制御
した際の、光ファイバ心線外径偏差と、冷却ガス流量と
してのＨｅ流量との相互関係を求めた本発明者による実
験結果を利用して得た、図７に示す光ファイバ心線の線
速とその時のＨｅ流量と関係を示すグラフから、光ファ
イバ心線の線速の変化履歴と冷却ガスとしてのＨｅ流量
の変化履歴が非常に似ていることが判明した。このため
光ファイバ心線の外径を目標外径に保つためには、線引
き速度の変化履歴に合わせて、冷却ガスの流量を制御す
ればよいことがわかった。
過程について説明する。図６に示した光ファイバ心線の
外径信号を用いて冷却ガスの流量をフィードバック制御
した際の、光ファイバ心線外径偏差と、冷却ガス流量と
してのＨｅ流量との相互関係を求めた本発明者による実
験結果を利用して得た、図７に示す光ファイバ心線の線
速とその時のＨｅ流量と関係を示すグラフから、光ファ
イバ心線の線速の変化履歴と冷却ガスとしてのＨｅ流量
の変化履歴が非常に似ていることが判明した。このため
光ファイバ心線の外径を目標外径に保つためには、線引
き速度の変化履歴に合わせて、冷却ガスの流量を制御す
ればよいことがわかった。
【００２４】そこで本発明では、光ファイバの線引き速
度の加速度信号を用いて冷却ガスの流量制御を行うよう
に構成した。
度の加速度信号を用いて冷却ガスの流量制御を行うよう
に構成した。
【００２５】図１は、本発明に係る光ファイバ線引き装
置における実施の形態の一例の概略構成を示したもので
ある。この光ファイバ線引き装置では、光ファイバ心線
３ｂを引き取っているキャプスタン７に接続して設けた
線引き加速度測定部１５にて、光ファイバ心線３ｂの線
引き速度の加速度信号を検出し、この線引き速度の加速
度信号を、外径測定部８による外径信号と共に演算部９
に入力して、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になる
ような冷却ガスの流量信号を求めるようにしたものであ
る。なお、図４と対応する部分には、同一符号を付けて
示している。
置における実施の形態の一例の概略構成を示したもので
ある。この光ファイバ線引き装置では、光ファイバ心線
３ｂを引き取っているキャプスタン７に接続して設けた
線引き加速度測定部１５にて、光ファイバ心線３ｂの線
引き速度の加速度信号を検出し、この線引き速度の加速
度信号を、外径測定部８による外径信号と共に演算部９
に入力して、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になる
ような冷却ガスの流量信号を求めるようにしたものであ
る。なお、図４と対応する部分には、同一符号を付けて
示している。
【００２６】図２は、図１に示す光ファイバ線引き装置
で用いている演算部９の構成を示したものである。
で用いている演算部９の構成を示したものである。
【００２７】この演算部９には、外径測定部８による外
径信号と目標外径設定部１１からの目標外径値との偏差
値を偏差演算部１２で演算し、得られた偏差値をもとに
ＰＩＤ演算部からなる制御量演算部１３で制御量演算で
あるＰＩＤ演算を行っている点は、前述した図５と同様
である。
径信号と目標外径設定部１１からの目標外径値との偏差
値を偏差演算部１２で演算し、得られた偏差値をもとに
ＰＩＤ演算部からなる制御量演算部１３で制御量演算で
あるＰＩＤ演算を行っている点は、前述した図５と同様
である。
【００２８】特に、この例の演算部９には、線引き加速
度測定部１５から得られた光ファイバ心線の線引き加速
度信号に比例乗数Ｋを乗算する比例乗数乗算部１６が設
けられている。比例乗数Ｋの値は、図７で線引き速度が
安定した状態（45分以後）において、Ｋ＝（冷却ガス流
量）／（線引き速度）から求める。
度測定部１５から得られた光ファイバ心線の線引き加速
度信号に比例乗数Ｋを乗算する比例乗数乗算部１６が設
けられている。比例乗数Ｋの値は、図７で線引き速度が
安定した状態（45分以後）において、Ｋ＝（冷却ガス流
量）／（線引き速度）から求める。
【００２９】また、この演算部９には、制御量演算部１
３からの制御量演算出力に、比例乗数乗算部１６から得
られる光ファイバ心線３ｂの線引き加速度信号に比例乗
数Ｋを乗算した信号を加算して、光ファイバ心線３ｂの
外径が目標径になるような冷却ガスの流量信号を求める
加算部１７が設けられている。その他の構成は、図５に
示す従来例と同様である。
３からの制御量演算出力に、比例乗数乗算部１６から得
られる光ファイバ心線３ｂの線引き加速度信号に比例乗
数Ｋを乗算した信号を加算して、光ファイバ心線３ｂの
外径が目標径になるような冷却ガスの流量信号を求める
加算部１７が設けられている。その他の構成は、図５に
示す従来例と同様である。
【００３０】次に、図１及び図２に示す光ファイバ線引
き装置を用いた光ファイバ線引き方法の一例について説
明する。
き装置を用いた光ファイバ線引き方法の一例について説
明する。
【００３１】図１に示す線引きプロセス１４では、光フ
ァイバ母材１を例えば1800〜2500℃に保持された加熱炉
２で加熱してその溶融部分から光ファイバ３ａを紡糸
し、この光ファイバ３ａを冷却筒４に通してＨｅガス等
の冷却ガスにより冷却し、冷却された光ファイバ３ａを
被覆ダイス５に通して紫外線硬化樹脂の如き樹脂を被覆
して光ファイバ心線３ｂを得、この光ファイバ心線３ｂ
を紫外線照射装置の如き樹脂硬化装置６に通して被覆樹
脂を硬化させた後、キャプスタン７で引き取りつつ図示
しない巻取り機で巻き取っている。
ァイバ母材１を例えば1800〜2500℃に保持された加熱炉
２で加熱してその溶融部分から光ファイバ３ａを紡糸
し、この光ファイバ３ａを冷却筒４に通してＨｅガス等
の冷却ガスにより冷却し、冷却された光ファイバ３ａを
被覆ダイス５に通して紫外線硬化樹脂の如き樹脂を被覆
して光ファイバ心線３ｂを得、この光ファイバ心線３ｂ
を紫外線照射装置の如き樹脂硬化装置６に通して被覆樹
脂を硬化させた後、キャプスタン７で引き取りつつ図示
しない巻取り機で巻き取っている。
【００３２】この際に、演算部９では、外径測定部８で
光ファイバ心線３ｂの外径を測定して得た外径信号と、
目標外径設定部１１からの目標外径値（例えば、0.25m
m）との偏差値を偏差演算部１２で演算し、得られた偏
差値をもとにＰＩＤ演算部からなる制御量演算部１３で
制御量演算としてのＰＩＤ演算を行う。この制御量演算
部１３からの制御量演算出力に、キャプスタン７に設け
た線引き加速度測定部１５から得られた光ファイバ心線
の線引き加速度信号に比例乗数乗算部１６で比例乗数Ｋ
を乗算して得た信号を加算部１７で加算することによ
り、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になるような冷
却ガスの流量信号を求める。
光ファイバ心線３ｂの外径を測定して得た外径信号と、
目標外径設定部１１からの目標外径値（例えば、0.25m
m）との偏差値を偏差演算部１２で演算し、得られた偏
差値をもとにＰＩＤ演算部からなる制御量演算部１３で
制御量演算としてのＰＩＤ演算を行う。この制御量演算
部１３からの制御量演算出力に、キャプスタン７に設け
た線引き加速度測定部１５から得られた光ファイバ心線
の線引き加速度信号に比例乗数乗算部１６で比例乗数Ｋ
を乗算して得た信号を加算部１７で加算することによ
り、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になるような冷
却ガスの流量信号を求める。
【００３３】このように演算部９の加算部１７から得ら
れた、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になるような
冷却ガスの流量信号を、線引きプロセス１４の流量制御
弁からなる冷却ガス流量制御部１０に与えて、その開度
を制御することにより冷却ガスの流量を制御する。
れた、光ファイバ心線３ｂの外径が目標径になるような
冷却ガスの流量信号を、線引きプロセス１４の流量制御
弁からなる冷却ガス流量制御部１０に与えて、その開度
を制御することにより冷却ガスの流量を制御する。
【００３４】図３は、本例の光ファイバ線引き方法を適
用して演算部９で、外径測定部８からの外径信号の他
に、線引き加速度測定部１５からの光ファイバの線引き
速度の加速度信号を用いて求めた光ファイバ心線３ｂの
外径が目標径になるような冷却ガスの流量信号を用いて
線引きプロセス１４の冷却ガス流量制御部１０を制御し
て光ファイバ心線３ｂの製造を行った際の、光ファイバ
心線外径偏差とＨｅ流量との相互関係を求めた実験結果
を示したものである。
用して演算部９で、外径測定部８からの外径信号の他
に、線引き加速度測定部１５からの光ファイバの線引き
速度の加速度信号を用いて求めた光ファイバ心線３ｂの
外径が目標径になるような冷却ガスの流量信号を用いて
線引きプロセス１４の冷却ガス流量制御部１０を制御し
て光ファイバ心線３ｂの製造を行った際の、光ファイバ
心線外径偏差とＨｅ流量との相互関係を求めた実験結果
を示したものである。
【００３５】この図から明らかなように、本発明によれ
ば、運転開始から通常運転に移行する際に線速が急激に
増加しても光ファイバ心線３ｂの外径をほぼ目標値に維
持できることが判明した。なお、この図３においては、
運転開始から20分後にＨｅ流量の自動制御を開始してい
る。
ば、運転開始から通常運転に移行する際に線速が急激に
増加しても光ファイバ心線３ｂの外径をほぼ目標値に維
持できることが判明した。なお、この図３においては、
運転開始から20分後にＨｅ流量の自動制御を開始してい
る。
【００３６】また、この線引き方法によれば、図から明
らかなように、運転開始から目標線引き速度までの加速
時間を大幅に短くすることが可能になり、生産性を向上
させることができる。
らかなように、運転開始から目標線引き速度までの加速
時間を大幅に短くすることが可能になり、生産性を向上
させることができる。
【００３７】さらに、この線引き方法によれば、運転開
始時に限らず、運転中の何らかの目的により線引き速度
を早く変化させたい時に、あるいは、何らかの外乱やノ
イズ等により線引き速度が急激に変化した際にも、安定
した被覆外径の光ファイバ心線３ｂを製造することがで
き、光ファイバの被覆不良に起因する断線がなくなり、
この面からも生産性を向上させることができる。
始時に限らず、運転中の何らかの目的により線引き速度
を早く変化させたい時に、あるいは、何らかの外乱やノ
イズ等により線引き速度が急激に変化した際にも、安定
した被覆外径の光ファイバ心線３ｂを製造することがで
き、光ファイバの被覆不良に起因する断線がなくなり、
この面からも生産性を向上させることができる。
【００３８】なお、本例では制御量演算部１３としてＰ
ＩＤ演算部を用いてＰＩＤ演算を行ったが、ＰＩ演算部
を用いてＰＩ演算を行う等、所要の制御量演算を行うも
のも含むものである。
ＩＤ演算部を用いてＰＩＤ演算を行ったが、ＰＩ演算部
を用いてＰＩ演算を行う等、所要の制御量演算を行うも
のも含むものである。
【００３９】
【発明の効果】本発明に係る光ファイバ線引き方法にお
いては、外径測定部による外径信号の他に、光ファイバ
の線引き速度の加速度信号を入力信号として、これら両
信号をもとにして得た冷却ガスの流量信号により冷却ガ
スの流量を制御するので、光ファイバの線引き速度が急
激に変動したした際にも光ファイバ心線の外径が安定
し、これに起因する光ファイバの断線を防止でき、生産
性を向上させることができる。
いては、外径測定部による外径信号の他に、光ファイバ
の線引き速度の加速度信号を入力信号として、これら両
信号をもとにして得た冷却ガスの流量信号により冷却ガ
スの流量を制御するので、光ファイバの線引き速度が急
激に変動したした際にも光ファイバ心線の外径が安定
し、これに起因する光ファイバの断線を防止でき、生産
性を向上させることができる。
【００４０】また、この線引き方法によれば、運転開始
から目標線引き速度までの加速時間を大幅に短くするこ
とが可能になり、生産性を向上させることができる。
から目標線引き速度までの加速時間を大幅に短くするこ
とが可能になり、生産性を向上させることができる。
【００４１】さらに、この線引き方法によれば、運転開
始時に限らず、運転中の何らかの目的により線引き速度
を早く変化させたい時に、あるいは、何らかの外乱やノ
イズ等により線引き速度が急激に変化した際にも、安定
した被覆外径の光ファイバ心線を製造することができ、
光ファイバの被覆不良に起因する断線がなくなり、この
面からも生産性を向上させることができる。
始時に限らず、運転中の何らかの目的により線引き速度
を早く変化させたい時に、あるいは、何らかの外乱やノ
イズ等により線引き速度が急激に変化した際にも、安定
した被覆外径の光ファイバ心線を製造することができ、
光ファイバの被覆不良に起因する断線がなくなり、この
面からも生産性を向上させることができる。
【図１】本発明に係る光ファイバ線引き装置における実
施の形態の一例の概略構成図である。
施の形態の一例の概略構成図である。
【図２】図１に示す光ファイバ線引き装置で用いている
演算部のブロック構成図である。
演算部のブロック構成図である。
【図３】本例の光ファイバ線引き方法を適用して光ファ
イバ心線の製造を行った際の、光ファイバ心線外径偏差
とＨｅ流量との相互関係を示す特性図である。
イバ心線の製造を行った際の、光ファイバ心線外径偏差
とＨｅ流量との相互関係を示す特性図である。
【図４】従来の光ファイバ線引き装置の概略構成図であ
る。
る。
【図５】図４に示す光ファイバ線引き装置で用いている
演算部のブロック構成図である。
演算部のブロック構成図である。
【図６】従来例の光ファイバ線引き方法を適用して光フ
ァイバ心線の製造を行った際の、光ファイバ心線外径偏
差とＨｅ流量との相互関係を示す特性図である。
ァイバ心線の製造を行った際の、光ファイバ心線外径偏
差とＨｅ流量との相互関係を示す特性図である。
【図７】図６に示す実験で得られた光ファイバ心線の線
速とその時のＨｅ流量との関係を示す特性図である。
速とその時のＨｅ流量との関係を示す特性図である。
１ 光ファイバ母材 ２ 加熱炉 ３ａ 光ファイバ ３ｂ 光ファイバ心線 ４ 冷却筒 ５ 被覆ダイス ６ 樹脂硬化装置 ７ キャプスタン ８ 外径測定部 ９，９´ 演算部 １０ 冷却ガス流量制御部 １１ 目標外径設定部 １２ 偏差演算部 １３ 制御量演算部 １４ 線引きプロセス １５ 線引き加速度測定部 １６ 比例乗数乗算部 １７ 加算部
Claims (3)
- 【請求項１】 光ファイバ母材を加熱炉で加熱してその
溶融部分から光ファイバを紡糸し、該光ファイバを冷却
筒に通して冷却ガスにより冷却し、冷却された前記光フ
ァイバを被覆ダイスに通して樹脂を被覆して光ファイバ
心線を得、該光ファイバ心線を樹脂硬化装置に通し被覆
樹脂を硬化させて前記光ファイバ心線を製造するに際
し、製造中に前記光ファイバ心線の外径を外径測定部で
測定し、この外径測定部による外径信号を演算部にフィ
ードバック入力して前記光ファイバ心線の外径が目標径
になるような冷却ガスの流量信号を求め、この冷却ガス
の流量信号により冷却ガス流量制御部を制御して前記冷
却筒に流す前記冷却ガスの流量を制御する光ファイバ線
引き方法において、 前記演算部では、前記外径測定部による外径信号の他
に、前記光ファイバの線引き速度の加速度信号を入力信
号として、これら両信号をもとに前記光ファイバ心線の
外径が目標径になるような冷却ガスの流量信号を求める
ことを特徴とする光ファイバ線引き方法。 - 【請求項２】 光ファイバ母材を加熱炉で加熱してその
溶融部分から光ファイバを紡糸し、該光ファイバを冷却
筒に通して冷却ガスにより冷却し、冷却された前記光フ
ァイバを被覆ダイスに通して樹脂を被覆して光ファイバ
心線を得、該光ファイバ心線を樹脂硬化装置に通し被覆
樹脂を硬化させて前記光ファイバ心線を製造するに際
し、製造中に前記光ファイバ心線の外径を外径測定部で
測定し、この外径測定部による外径信号を演算部にフィ
ードバック入力して前記光ファイバ心線の外径が目標径
になるような冷却ガスの流量信号を求め、この冷却ガス
の流量信号により冷却ガス流量制御部を制御して前記冷
却筒に流す前記冷却ガスの流量を制御する光ファイバ線
引き方法において、 前記演算部では、前記外径測定部による外径信号と目標
外径値との偏差値を演算し、得られた偏差値をもとに制
御量の演算を行い、この演算出力に前記光ファイバ心線
の線引き加速度信号に比例乗数を乗算した信号を加算す
ることにより前記光ファイバ心線の外径が目標径になる
ような冷却ガスの流量信号を求めることを特徴とする光
ファイバ線引き方法。 - 【請求項３】 光ファイバ母材を加熱炉で加熱してその
溶融部分から光ファイバを紡糸し、該光ファイバを冷却
筒に通して冷却ガスにより冷却し、冷却された前記光フ
ァイバを被覆ダイスに通して樹脂を被覆して光ファイバ
心線を得、該光ファイバ心線を樹脂硬化装置に通し被覆
樹脂を硬化させて前記光ファイバ心線を製造するに際
し、製造中に前記光ファイバ心線の外径を外径測定部で
測定し、この外径測定部による外径信号を演算部にフィ
ードバック入力して前記光ファイバ心線の外径が目標径
になるような冷却ガスの流量信号を求め、この冷却ガス
の流量信号により冷却ガス流量制御部を制御して前記冷
却筒に流す前記冷却ガスの流量を制御する光ファイバ線
引き装置において、 前記演算部には、前記外径測定部による外径信号と目標
外径設定部からの目標外径値との偏差値を演算する偏差
演算部と、該偏差演算部から得られた偏差値をもとに制
御量の演算を行う制御量演算部と、前記光ファイバ心線
の線引き加速度信号に比例乗数を乗算する比例乗数乗算
部と、前記制御量演算部からの出力に前記比例乗数乗算
部からの出力を加算して前記光ファイバ心線の外径が目
標径になるような冷却ガスの流量信号を得る加算部とが
設けられていることを特徴とする光ファイバ線引き装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10277452A JP2000103649A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 光ファイバ線引き方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10277452A JP2000103649A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 光ファイバ線引き方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000103649A true JP2000103649A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17583787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10277452A Pending JP2000103649A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 光ファイバ線引き方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000103649A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176395A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-07-06 | Kobe Steel Ltd | 光ファイバ線引装置，およびその制御プログラム |
| WO2008139570A1 (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置 |
| US20110239709A1 (en) * | 2008-12-19 | 2011-10-06 | Fujikura Ltd. | Manufacturing method of optical fiber |
| US8588573B2 (en) | 2009-04-16 | 2013-11-19 | Fujikura Ltd. | Method for manufacturing optical fiber and optical fiber |
| US8613209B2 (en) | 2004-11-26 | 2013-12-24 | Kobe Steel, Ltd. | Optical fiber drawing apparatus |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP10277452A patent/JP2000103649A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176395A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-07-06 | Kobe Steel Ltd | 光ファイバ線引装置，およびその制御プログラム |
| US8613209B2 (en) | 2004-11-26 | 2013-12-24 | Kobe Steel, Ltd. | Optical fiber drawing apparatus |
| WO2008139570A1 (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置 |
| CN101467085B (zh) * | 2007-05-08 | 2011-08-17 | 古河电气工业株式会社 | 光纤制造方法及光纤制造装置 |
| JP5202951B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2013-06-05 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置 |
| US20110239709A1 (en) * | 2008-12-19 | 2011-10-06 | Fujikura Ltd. | Manufacturing method of optical fiber |
| US8661856B2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-03-04 | Fujikura Ltd. | Manufacturing method of optical fiber |
| US8588573B2 (en) | 2009-04-16 | 2013-11-19 | Fujikura Ltd. | Method for manufacturing optical fiber and optical fiber |
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