JP2000264658A - 光ファイバプリフォームの製造方法及び装置 - Google Patents

光ファイバプリフォームの製造方法及び装置

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JP2000264658A
JP2000264658A JP11075132A JP7513299A JP2000264658A JP 2000264658 A JP2000264658 A JP 2000264658A JP 11075132 A JP11075132 A JP 11075132A JP 7513299 A JP7513299 A JP 7513299A JP 2000264658 A JP2000264658 A JP 2000264658A
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Tadakatsu Shimada
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    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 延伸、両端部の絞り、ファイヤーポリッシュ
及び仕上がり外径測定を行う際におけるガラス母材の外
径測定時に、ガラス母材の外径測定の開始位置及び終了
位置の間を正確かつ自動的に外径測定することができ、
途中で中断させることなく、全ての工程を連続して自動
化する。 【解決手段】 ガラス母材の延伸、両端部の絞り、ファ
イヤーポリッシュ及び仕上がり外径測定を行う際におけ
るガラス母材の外径測定時に、衝突防止リミッターの内
側に設けた外径測定制御手段により示される外径測定の
開始位置及び終了位置の間を加熱手段と外径測定手段を
共に備えた移動手段が移動して、ガラス母材の外径測定
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、光ファイバプリフ
ォーム(以下、プリフォームという)の製造方法及び装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】通信用、光学用の光ファイバは、CVD
法、VAD法、OVD法などにより製造される。これら
の製造方法では、通常、まず、外径110〜200mm
のガラス母材が作製され、次いで、このガラス母材は実
際に光ファイバに線引きするときに使用されるガラス母
材の外径30〜100mmよりも3〜5mm太い外径に
まで一次延伸される。この一次延伸工程では、電気炉ま
たは火炎バーナーを用いた、いわゆるガラス旋盤が用い
られる。外径が100mm以下のガラス母材は、一次延
伸するのにガラス旋盤を用いることが可能であるが、こ
れより大きなガラス母材については、火炎バーナーでは
熱量が不足するため、一般に電気炉が用いられる。この
電気炉(延伸装置)は、約2000℃に加熱され、炉の
上部から送り込まれたガラス母材を縮径する。電気炉で
の一次延伸は、最終目標より5〜10%太い外径に設定
される。
【0003】一次延伸されたガラス母材は、ガラス旋盤
等により、二次延伸加工が行われ、精密に外径が調整さ
れる。二次延伸加工は、通常、ガラス旋盤を使用して、
延伸、両端絞り、ファイヤーポリッシュ、仕上がり外径
測定の順で行われる。ガラス旋盤による二次延伸加工の
省力化を図るため、ガラス母材の外径を測定し、その測
定結果からガラス母材の延伸条件を自動的に制御する技
術が報告されている(特開昭61−295253号公報
参照)。
【0004】二次延伸加工において使用される従来のガ
ラス旋盤の構造を図2に示す。ガラス母材の外径測定
は、バーナー台2上に設置された外径測定器4で行われ
る。また、ガラス母材Aを固定するチャック部1a、1
bには、通常、衝突防止リミッター5が設置されてお
り、ガラス旋盤に万一何らかの不調があった場合でも、
バーナー台2が衝突防止リミッター5に接触すると全体
の駆動系が停止し、ガラス母材を加熱して溶融部aを形
成するバーナー3へのガス供給が遮断されるような安全
設計がなされている。二次延伸加工が自動的に行われる
ガラス旋盤では、安全性を確保する点で、この安全設計
の存在が非常に重要である。しかしながら、この安全設
計が作動すべきではないにもかかわらず、作動したため
に、二次延伸加工の工程全体が途中で中断する場合があ
る。
【0005】延伸、両端部の絞り、ファイヤーポリッシ
ュの各工程前には、ガラス母材の外径を測定し、その測
定結果から加熱する開始位置や終了位置などが決定され
る。例えば、延伸後にガラス母材の両端部の絞りを行う
位置を決定するには、ガラス母材の全長に亙り、その外
径を測定する必要がある。しかしながら、ガラス母材の
外径を測定する開始位置及び終了位置を正確に指示する
ことは困難である。外径測定の開始位置及び終了位置を
指示するためには延伸したガラス母材の長さを求める必
要がある。延伸したガラス母材の長さは、延伸前のガラ
ス母材の体積と延伸時のガラス母材の設定外径から、算
出して求めることができる。ところが、実際には延伸時
に設定したガラス母材の設定外径と実際に延伸した後の
外径とは必ずしも一致しない。例えば、外径65mm
で、長さ1200mmのガラス母材を、設定外径60m
mとして延伸すると、延伸後のガラス母材の長さは、計
算上1408mmとなる。しかし、実際の延伸外径が設
定外径よりも1mm太い61mmとなることがあり、こ
の場合は延伸後のガラス母材の長さは1363mmとな
り、予定された長さである1408mmより45mmも
短いものができてしまう。その場合、延伸終了後、外径
測定器は、本来指示されるべき位置ではなく、予め算出
した長さに基づいて指示される位置に移動を続けるの
で、バーナー台がチャック部にある衝突防止リミッター
と接触してしまい、両端部の絞り、ファイヤーポリッシ
ュ、仕上がり外径測定の工程が残っているにもかかわら
ず二次延伸加工の自動プログラムが停止する場合があっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、ガラス
母材の延伸、両端部の絞り、ファイヤーポリッシュ及び
仕上がり外径測定を行う際におけるガラス母材の外径測
定時に、外径測定器を設置したバーナー台が、衝突防止
リミッターに接触して、二次延伸加工の自動プログラム
が停止してしまうという問題点があった。そこで、本発
明は、ガラス母材の外径測定の開始位置及び終了位置の
間を正確かつ自動的に外径測定することができ、二次延
伸加工を途中で中断させることなく、全ての工程を連続
して自動化することができるプリフォームの製造方法及
び装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、チャック部にある衝突防
止リミッターの内側に、外径測定器用の制御装置を設
け、それにバーナー台が接触した時に外径測定の開始位
置又は終了位置とするようにプログラム上で設定するこ
とで、自動的にガラス母材の二次延伸加工を問題なく行
うことができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明のプリフォームの製造方法は、ガ
ラス母材の延伸、両端部の絞り、ファイヤーポリッシュ
及び仕上がり外径測定を行う際におけるガラス母材の外
径測定時に、衝突防止リミッターの内側に設けた外径測
定制御手段により示される外径測定の開始位置及び終了
位置の間を加熱手段と外径測定手段を共に備えた移動手
段が移動して、ガラス母材の外径測定を行うことを特徴
とする。また、本発明のプリフォームの製造装置は、上
記製造方法を実施するための装置であり、ガラス母材の
保持手段と、ガラス母材の軸方向に沿って移動可能な加
熱手段及び外径測定手段を共に備えた移動手段と、ガラ
ス母材を軸方向に牽引する手段と、前記加熱手段及び外
径測定手段を共に備えた移動手段が前記保持手段に衝突
するのを防止する衝突防止リミッターとを備えた光ファ
イバプリフォームの製造装置において、前記衝突防止リ
ミッターの内側に、ガラス母材の外径測定の開始位置及
び終了位置を示す外径測定制御手段を設けたことを特徴
とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図1は、本発明のプリフォームの製造装置を例
示した概略説明図である。図1において、1a、1bは
回転チャックであり、石英ダミー棒(斜線部)に接続し
たガラス母材Aを保持しつつ回転し、ガラス母材Aをそ
の軸方向に牽引するガラス母材の保持手段及び牽引手段
である。4はガラス母材Aの軸方向に沿って移動可能な
外径測定手段としての外径測定器であり、例えば、非接
触型のレーザー外径測定器が挙げられる。外径測定器4
は、ガラス母材Aが牽引される軸方向に直交して対向配
置される。また、3はガラス母材Aの軸方向に沿って移
動可能な加熱手段としてのバーナーである。バーナー3
と外径測定手段4は、近接してバーナー台2に取り付け
られる。
【0009】さらに、本発明の特徴として、バーナー3
及び外径測定器4が回転チャック1a、1bに衝突する
のを防止する衝突防止リミッター5の内側に、外径測定
制御手段としての外径測定制御装置6を対向配置する。
すなわち、ガラス母材の体積と設定外径から算出して得
られるガラス母材の長さに基づき、ガラス母材の外径測
定の開始位置及び終了位置を決定し、外径測定制御装置
6が自動的に外径測定の開始位置及び終了位置を示すよ
うにプログラム上に設定する。そして、外径測定器4を
固定したバーナー台2が、一方の外径測定制御装置6か
ら他方の外径測定制御装置6に接触するまで移動して、
ガラス母材の外径測定を行うことにより、正確かつ自動
的に外径測定の開始位置及び終了位置の間を外径測定す
る。これにより、二次延伸加工の工程を途中で中断させ
ることなく、自動的に連続してプリフォームを製造する
ことができる。
【0010】
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。
【0011】(実施例)外径65mm、長さ1000m
mのガラス母材をガラス旋盤にて二次延伸加工した。ガ
ラスダミー棒を回転チャック部にセットし、ガラス母材
の両端とガラスダミー棒を加熱溶着することにより、ガ
ラス母材をガラス旋盤にセットした。延伸前のガラス母
材の体積及び目標外径(60mm)のみ作業者がセット
し、その後は、順に外径測定、延伸、外径測定、両端部
の絞り、外径測定、ファイヤーポリッシュ、仕上がり外
径測定を自動的に行うように、コンピュータのプログラ
ムを設定した。なお、回転チャック部には、図1に示す
ように、リミッターの前に外径測定制御装置(構造上は
リミッターと同一)を設置し、外径測定時にこれにバー
ナー台が接触すると外径測定の開始位置あるいは終了位
置とするようにプログラム上に設定した。
【0012】(比較例)実施例と同様に、外径65m
m、長さ1000mmのガラス母材をガラス旋盤にセッ
トし、自動的に二次延伸加工した。しかしながら、外径
測定制御装置を設置せず、外径測定におけるバーナー台
移動区間は、延伸後では、前工程の体積と設定外径から
算出した値を用いた。
【0013】(結果)実施例においては、30回の検討
を行ったが、1度も途中で中断することがなかったのに
対し、比較例では、30回の検討を行った結果、5回は
リミッターにバーナー台が接触することで、自動プログ
ラムが中断した。
【0014】
【発明の効果】本発明により、延伸、両端部の絞り、フ
ァイヤーポリッシュ及び仕上がり外径測定を行う際にお
けるガラス母材の外径測定時に、ガラス母材の外径測定
の開始位置及び終了位置の間を正確かつ自動的に外径測
定することができ、二次延伸加工の工程を途中で中断さ
せることなく、全ての工程を連続して自動化することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造装置の一例を示す概略説明図であ
る。
【図2】通常のガラス旋盤の一例を示す概略説明図であ
る。
【符号の説明】
1a :回転チャック 6 :
外径測定制御装置 1b :回転チャック(テールストック) a :
溶融部 2 :バーナー台(バーナーと外径測定器の移動台) 3 :バーナー 斜線部:
石英ダミー棒 4 :外径測定器 A :
ガラス母材 5 :リミッター
───────────────────────────────────────────────────── 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3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3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) 4G021 BA00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス母材の延伸、両端部の絞り、ファ
    イヤーポリッシュ及び仕上がり外径測定を行う際におけ
    るガラス母材の外径測定時に、衝突防止リミッターの内
    側に設けた外径測定制御手段により示される外径測定の
    開始位置及び終了位置の間を加熱手段と外径測定手段を
    共に備えた移動手段が移動して、ガラス母材の外径測定
    を行うことを特徴とする光ファイバプリフォームの製造
    方法。
  2. 【請求項2】 ガラス母材の保持手段と、ガラス母材の
    軸方向に沿って移動可能な加熱手段及び外径測定手段を
    共に備えた移動手段と、ガラス母材をその軸方向に牽引
    する手段と、前記加熱手段及び外径測定手段を共に備え
    た移動手段が前記保持手段に衝突するのを防止する衝突
    防止リミッターとを備えた光ファイバプリフォームの製
    造装置において、前記衝突防止リミッターの内側に、ガ
    ラス母材の外径測定の開始位置及び終了位置を示す外径
    測定制御手段を設けたことを特徴とする光ファイバプリ
    フォームの製造装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004018373A1 (en) * 2002-07-30 2004-03-04 Pirelli & C. S.P.A. Process and apparatus for elongating of an optical fibre preform

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004018373A1 (en) * 2002-07-30 2004-03-04 Pirelli & C. S.P.A. Process and apparatus for elongating of an optical fibre preform

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