JP2005239522A - Method of manufacturing optical fiber - Google Patents

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宏史 高見澤
Hiroaki Ota
博昭 太田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a high quality optical fiber with a reduced production cost. <P>SOLUTION: An optical fiber preform 14 is charged into a drawing oven 11 into which gaseous nitrogen is fed and the vicinity of the tip part is positioned at a melting position heated by a heater 13. Gaseous helium is fed into the drawing oven 11 filled with gaseous nitrogen while controlling a flow rate adjusters 23 and 24 by a controller 33 to fill the drawing oven 11 with gaseous helium in place of gaseous nitrogen. The tip part of the optical fiber preform 14 is heated and melted in a gaseous helium atmosphere filled in place of gaseous nitrogen and having outstanding thermal conductivity, is drawn downward to make the diameter thin to manufacture the high quality optical fiber 14a. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ファイバ母材を加熱溶融させて線引きすることにより、光ファイバを製造する光ファイバの製造方法に関する。   The present invention relates to an optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber by heating and melting an optical fiber preform and drawing.

光ファイバは、石英等の材料で製造した光ファイバ母材を線引きして細径化することにより製造されている（例えば、特許文献１参照）。
図３は、光ファイバを製造する製造装置である。図に示すように、この製造装置は、ヒータ１を備えた円筒状の線引き炉２を有しており、この線引き炉２内には、その上部から、光ファイバ母材３が投入される。
線引き炉２内に投入される光ファイバ母材３は、その先端側がヒータ１によって加熱溶融され、下方に引き延ばされて細径化され、ガラスファイバ３ａとされる。
線引き炉２の下方には、ガラスファイバ３ａの外周に紫外線硬化型樹脂を被覆する樹脂塗布用ダイス４と、塗布した紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射装置５とが設置されている。そして、ガラスファイバ３ａは、樹脂塗布用ダイス４によって外周に樹脂が塗布されて紫外線照射装置５によって樹脂が硬化されることにより、樹脂が被覆された光ファイバ３ｂとされる。
その後、光ファイバ３ｂは、ガイドローラ６を介して図示しないキャプスタンによって引き込まれ、ボビンに巻き取られる。 An optical fiber is manufactured by drawing an optical fiber preform made of a material such as quartz to reduce the diameter (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 3 shows a manufacturing apparatus for manufacturing an optical fiber. As shown in the figure, this manufacturing apparatus has a cylindrical drawing furnace 2 provided with a heater 1, and an optical fiber preform 3 is introduced into the drawing furnace 2 from above.
The optical fiber preform 3 put into the drawing furnace 2 is heated and melted by the heater 1 at the tip side, and is drawn downward to be reduced in diameter to be a glass fiber 3a.
Below the drawing furnace 2, a resin coating die 4 for coating the outer periphery of the glass fiber 3a with an ultraviolet curable resin and an ultraviolet irradiation device 5 for irradiating and curing the applied ultraviolet curable resin with ultraviolet rays are installed. ing. The glass fiber 3a is made into an optical fiber 3b coated with resin by applying resin on the outer periphery thereof with a resin application die 4 and curing the resin with an ultraviolet irradiation device 5.
Thereafter, the optical fiber 3b is drawn in by a capstan (not shown) through the guide roller 6 and wound around the bobbin.

特開平７−１４４９３０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-144930

ところで、線引き炉は、その内部が極めて高温となるため、特に、内周側はカーボンからなる炉心管として耐熱性を確保し、さらに、この炉心管の酸化による損傷を防ぐため、炉心管内に不活性ガスを送り込んでいる。
この不活性ガスとしてよく使われるものは、窒素、ヘリウムなどであるが、特に、廉価な窒素は、光ファイバの製造コストを下げるために多く用いられている。
しかしながら、窒素は、ヘリウムと比較して熱伝導率が小さく、このため、特に、外径の大きな光ファイバ母材から光ファイバを製造する場合、外径変動が大きくなってしまう。
このため、このような大径の光ファイバ母材から光ファイバを製造する場合には、高価なヘリウムを使わざるを得ず、製造コストが高い。 By the way, since the inside of the wire drawing furnace becomes extremely hot, in particular, the inner peripheral side is heat resistant as a core tube made of carbon, and furthermore, in order to prevent damage due to oxidation of the core tube, it is not contained in the core tube. Active gas is being sent in.
Nitrogen, helium, and the like are often used as the inert gas. In particular, inexpensive nitrogen is often used to reduce the manufacturing cost of optical fibers.
However, since nitrogen has a lower thermal conductivity than helium, fluctuations in the outer diameter are particularly large when an optical fiber is manufactured from an optical fiber preform having a large outer diameter.
For this reason, when manufacturing an optical fiber from such a large-diameter optical fiber preform, expensive helium must be used, and the manufacturing cost is high.

この発明は、製造コストを抑えつつ高品質な光ファイバを製造することが可能な光ファイバの製造方法を提供することを目的としている。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the optical fiber which can manufacture a high quality optical fiber, suppressing manufacturing cost.

上記目的を達成するために、本発明の光ファイバの製造方法は、不活性ガスを供給した線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材を前記線引き炉のヒータによって加熱溶融させて線引きする光ファイバの製造方法であって、前記線引き炉内へ供給する不活性ガスをヘリウムガスとヘリウムガス以外のガスのいずれかに切り替えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an optical fiber manufacturing method according to the present invention heats and melts an optical fiber preform with a heater of the drawing furnace while feeding the optical fiber preform into a drawing furnace supplied with an inert gas. An optical fiber manufacturing method for drawing an optical fiber, wherein the inert gas supplied into the drawing furnace is switched between helium gas and a gas other than helium gas.

また、前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材からの線引きの開始時に、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることが好ましい。
さらに、前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材の投入時に、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることが望ましい。 The inert gas supplied into the drawing furnace is preferably switched from a gas other than helium gas to helium gas at the start of drawing from the optical fiber preform.
Furthermore, it is desirable that the inert gas supplied into the drawing furnace is switched from a gas other than helium gas to helium gas when the optical fiber preform is introduced.

また、前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記線引き炉の下端の開口部をシャッタによって閉鎖した時点にて、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることが好ましい。
また、前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材から線引きしたガラスファイバの外径が、設定外径値より５％大きな値となる以前に、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることが好ましい。 The inert gas supplied into the drawing furnace is preferably switched from a gas other than helium gas to helium gas when the opening at the lower end of the drawing furnace is closed by a shutter.
Further, the inert gas supplied to the drawing furnace is drawn from a gas other than helium gas to helium before the outer diameter of the glass fiber drawn from the optical fiber preform becomes 5% larger than the set outer diameter value. It is preferable to switch to gas.

さらに、前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材からの線引き終了時に、ヘリウムガスからヘリウムガス以外のガスに切り替えることが好ましい。
また、ガスの切り替え時に、切り替え前のガスを２ＳＬＭ以下の変化量で減少させつつ切り替え後のガスを２ＳＬＭ以下の変化量で増加させることが好ましい。 Furthermore, it is preferable to switch the inert gas supplied into the drawing furnace from helium gas to a gas other than helium gas at the end of drawing from the optical fiber preform.
Further, at the time of gas switching, it is preferable to increase the gas after switching with a change amount of 2 SLM or less while decreasing the gas before switching with a change amount of 2 SLM or less.

本発明の光ファイバの製造方法によれば、線引き炉内に送り込む不活性ガスを、必要に応じて、熱伝導性に優れた線引きに良好なヘリウムガスあるいはヘリウムガス以外の安価なガスのいずれかに切り替えるので、線引き時以外はヘリウムガス以外の安価なガスを用いて線引き炉を保護することにより、製造コストを抑えつつ高品質な光ファイバを製造することができる。   According to the method of manufacturing an optical fiber of the present invention, the inert gas sent into the drawing furnace is either helium gas excellent in drawing with excellent thermal conductivity or an inexpensive gas other than helium gas, if necessary. Therefore, a high-quality optical fiber can be manufactured while suppressing manufacturing costs by protecting the drawing furnace using an inexpensive gas other than helium gas except during drawing.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の光ファイバの製造方法を実施するために好適な製造装置を示す概略構成図、図２はガスの切り替えタイミングを説明する製造装置の概略構成図である。
図に示すように、線引き炉１１は、カーボンからなる円筒状の炉心管１２を有しており、この炉心管１２の外周側に、環状のヒータ１３を備えている。炉心管１２の上下には上部収容部１６、下部収容部１７がそれぞれ連結されている。
そして、この線引き炉１１には、その上方側から、光ファイバ母材１４が投入される。この光ファイバ母材１４は、その上端がガラス棒１５に連結され、このガラス棒１５によって線引き炉１１内に吊り下げられる。そして、この光ファイバ母材１４は、その先端部近傍が、ヒータ１３によって加熱溶融され、下方に引き延ばされて細径化され、ガラスファイバ１４ａとされる。ガラス棒１５は、図示しない母材送り装置に支持されており、光ファイバ母材１４の線引き状態に応じて、鉛直下方へ移動され、光ファイバ母材１４の先端位置が常にヒータ１３により加熱溶融される位置に配置される。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a manufacturing apparatus suitable for carrying out the optical fiber manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the manufacturing apparatus for explaining gas switching timing.
As shown in the drawing, the drawing furnace 11 has a cylindrical core tube 12 made of carbon, and an annular heater 13 is provided on the outer peripheral side of the core tube 12. An upper housing portion 16 and a lower housing portion 17 are connected to the upper and lower sides of the core tube 12, respectively.
Then, the optical fiber preform 14 is introduced into the drawing furnace 11 from above. The upper end of the optical fiber preform 14 is connected to a glass rod 15 and is suspended in the drawing furnace 11 by the glass rod 15. The optical fiber preform 14 is heated and melted by the heater 13 in the vicinity of the tip, and is drawn downward to be reduced in diameter to form a glass fiber 14a. The glass rod 15 is supported by a preform feeding device (not shown) and is moved vertically downward according to the drawing state of the optical fiber preform 14, and the tip position of the optical fiber preform 14 is always heated and melted by the heater 13. It is arranged at the position.

線引き炉１１には、その上端部近傍に、ガス供給管２１が接続されており、このガス供給管２１には、分岐管２２が接続されている。そして、これらガス供給管２１及び分岐管２２には、流量調整器２３、２４を介してそれぞれヘリウムガス貯留タンク２５及び窒素ガス貯留タンク２６が接続されている。
線引き炉１１は、その下端部にシャッタ３１を備えており、このシャッタ３１によって線引き炉１１の下端の開口部における開口度が調節可能とされている。 A gas supply pipe 21 is connected to the drawing furnace 11 in the vicinity of its upper end, and a branch pipe 22 is connected to the gas supply pipe 21. A helium gas storage tank 25 and a nitrogen gas storage tank 26 are connected to the gas supply pipe 21 and the branch pipe 22 via flow rate regulators 23 and 24, respectively.
The drawing furnace 11 is provided with a shutter 31 at the lower end thereof, and the opening degree at the opening at the lower end of the drawing furnace 11 can be adjusted by the shutter 31.

さらに、線引き炉１１の下方には、外径測定器３２が設けられ、この外径測定器３２によって光ファイバ母材１４から線引きされるガラスファイバ１４ａの外径が測定される。
また、この線引き炉１１は、コントローラ３３を有しており、このコントローラ３３には、流量調整器２３、２４、シャッタ３１及び外径測定器３２がそれぞれ接続されている。そして、このコントローラ３３には、外径測定器３２からの検出信号が入力される。また、コントローラ３３は、流量調整器２３、２４及びシャッタ３１へ制御信号を出力し、これら流量調整器２３、２４及びシャッタ３１を制御する。 Further, an outer diameter measuring device 32 is provided below the drawing furnace 11, and the outer diameter of the glass fiber 14 a drawn from the optical fiber preform 14 is measured by the outer diameter measuring device 32.
The wire drawing furnace 11 has a controller 33, to which the flow rate adjusters 23 and 24, the shutter 31, and the outer diameter measuring device 32 are connected. The controller 33 receives the detection signal from the outer diameter measuring device 32. The controller 33 outputs control signals to the flow rate adjusters 23 and 24 and the shutter 31 to control the flow rate adjusters 23 and 24 and the shutter 31.

さらに、この線引き炉１１にも、図示されていないが、ガラスファイバ１４ａの外周に紫外線硬化型樹脂を被覆する樹脂塗布用ダイスと、塗布した紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射装置とが設置されている。そして、ガラスファイバ１４ａは、樹脂塗布用ダイスによって外周に樹脂が塗布されて紫外線照射装置によって樹脂が硬化されることにより、樹脂が被覆された光ファイバとされる。
その後、光ファイバは、ガイドローラを介してキャプスタンによって引き込まれ、ボビンに巻き取られる。 Further, although not shown in the drawing furnace 11, a resin coating die for coating the outer periphery of the glass fiber 14 a with an ultraviolet curable resin, and an ultraviolet irradiation for irradiating and curing the applied ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. The device is installed. And glass fiber 14a is made into the optical fiber by which resin was coat | covered when resin is apply | coated to an outer periphery with the resin application | coating die | dye, and resin is hardened | cured with an ultraviolet irradiation device.
Thereafter, the optical fiber is drawn by the capstan through the guide roller and wound on the bobbin.

本発明において、光ファイバの線引き工程は、光ファイバ母材を線引き炉に入れてから、前記光ファイバ母材を線引き炉から出すまでを言う。
光ファイバの線引き工程は、線掛け工程、線速上昇工程、定常線速工程、線速下降工程、残母材回収工程にさらに細かく分けることができる。
線掛け工程は、光ファイバ母材を線引き炉にいれて、前記光ファイバ母材の下端部を加熱して細くして引き出して線引き炉の下流に配置された冷却装置、樹脂塗布装置、樹脂硬化装置などを通してガイドローラや引き取り装置などにかけて巻き取り装置のボビンまで導いてパスラインを形成する工程である。 In the present invention, the optical fiber drawing step refers to the process from putting an optical fiber preform into a drawing furnace until the optical fiber preform is taken out of the drawing furnace.
The drawing process of the optical fiber can be further divided into a drawing process, a drawing speed increasing process, a steady drawing speed process, a drawing speed lowering process, and a remaining base material collecting process.
In the wire drawing process, an optical fiber preform is placed in a drawing furnace, and a lower end portion of the optical fiber preform is heated and thinned to draw a cooling device, a resin coating device, and a resin curing device arranged downstream of the drawing furnace. It is a process of forming a pass line by guiding it to a bobbin of a winding device through a device or the like through a guide roller or a take-up device.

線速上昇工程は、巻き取り装置のボビンに光ファイバの端が巻き付けられた後、光ファイバの線速を数十ｍ／分から徐々に上昇させて数百ｍ／分以上のあらかじめ定められた定常線速まで上昇させる工程である。
定常線速工程は、定常線速で光ファイバを線引きする工程である。
線速下降工程は、定常線速から数十ｍ／分程度まで線速を徐々に下降させる工程である。光ファイバ母材の残りが少なくなり、良品の光ファイバとなる部分がなくなると、線速を下降させ始める。 In the linear speed increasing step, after the end of the optical fiber is wound around the bobbin of the winding device, the linear speed of the optical fiber is gradually increased from several tens m / min to a predetermined steady state of several hundred m / min or more. This is a process of increasing the line speed.
The steady line speed process is a process of drawing an optical fiber at a steady line speed.
The linear velocity lowering step is a step of gradually decreasing the linear velocity from the steady linear velocity to about several tens of m / min. When the remainder of the optical fiber preform is reduced and there is no portion that becomes a good optical fiber, the linear velocity starts to decrease.

残母材回収工程は、線速が数十ｍ／分まで下降したときに光ファイバのパスラインを切断して光ファイバ母材を線引き炉から回収する工程である。
良品となる光ファイバは定常線速工程で線引きされた光ファイバである。線速上昇工程および線速下降工程で線引きされた光ファイバは廃棄される。
本発明では、少なくとも定常線引き工程では線引き炉にヘリウムガスを流す。 The remaining base material recovery step is a step of cutting the optical fiber pass line and recovering the optical fiber base material from the drawing furnace when the linear velocity drops to several tens of meters / minute.
A non-defective optical fiber is an optical fiber drawn by a steady linear velocity process. The optical fiber drawn in the linear speed increasing process and the linear speed decreasing process is discarded.
In the present invention, helium gas is allowed to flow through the drawing furnace at least in the steady drawing process.

次に、光ファイバの製造方法について説明する。
まず、コントローラ３３によって流量調整器２３、２４が制御され、窒素ガス貯留タンク２６から分岐管２２及びガス供給管２１を介して線引き炉１１内に窒素ガスが送り込まれる。
これにより、線引き炉１１内は、ガス供給管２１から送り込まれる窒素ガス雰囲気とされる。
この状態にて、図２に示すように、線引き炉１１の上方から光ファイバ母材１４を投入する。そして、その先端部近傍をヒータ１３により加熱溶融される位置に配置させる。 Next, an optical fiber manufacturing method will be described.
First, the flow rate regulators 23 and 24 are controlled by the controller 33, and nitrogen gas is sent from the nitrogen gas storage tank 26 into the drawing furnace 11 through the branch pipe 22 and the gas supply pipe 21.
Thereby, the inside of the drawing furnace 11 is made into a nitrogen gas atmosphere fed from the gas supply pipe 21.
In this state, as shown in FIG. 2, the optical fiber preform 14 is introduced from above the drawing furnace 11. And the front-end | tip part vicinity is arrange | positioned in the position heated and melted by the heater 13. FIG.

そして、コントローラ３３は、この時点にて、流量調整器２３、２４に制御信号を出力し、窒素ガス雰囲気であった線引き炉１１内にヘリウムガスを送り込み、窒素ガスに代わってヘリウムガス雰囲気とする。
これにより、光ファイバ母材１４は、熱伝導率に優れたヘリウムガス雰囲気中にて、その先端部が加熱溶融され、下方に引き延ばされて細径化され、ガラスファイバ１４ａとされ、高品質な光ファイバが製造される。 At this time, the controller 33 outputs a control signal to the flow rate regulators 23 and 24, sends helium gas into the drawing furnace 11 that was in the nitrogen gas atmosphere, and sets the helium gas atmosphere in place of the nitrogen gas. .
As a result, the optical fiber preform 14 is heated and melted in a helium gas atmosphere excellent in thermal conductivity, and is drawn downward to be reduced in diameter to form a glass fiber 14a. Quality optical fiber is manufactured.

光ファイバの線引き終了により、光ファイバ母材１４を吊り下げていたガラス棒１５が上昇されると、コントローラ３３から流量調整器２３、２４に制御信号が出力される。これにより、ヘリウムガス貯留タンク２５から送り出されるヘリウムガスが止められるとともに、窒素ガス貯留タンク２６から窒素ガスが送り出される。
これにより、ヘリウムガス雰囲気であった線引き炉１１内に窒素ガスが次第に送り込まれ、高価なヘリウムガスに代わって安価な窒素ガス雰囲気となる。 When the glass rod 15 from which the optical fiber preform 14 is suspended is lifted due to completion of the drawing of the optical fiber, a control signal is output from the controller 33 to the flow rate adjusters 23 and 24. Thereby, the helium gas sent out from the helium gas storage tank 25 is stopped, and the nitrogen gas is sent out from the nitrogen gas storage tank 26.
Thereby, nitrogen gas is gradually sent into the drawing furnace 11 which has been in a helium gas atmosphere, and an inexpensive nitrogen gas atmosphere is provided instead of expensive helium gas.

このように、この実施形態に係る光ファイバの製造方法によれば、線引き炉１１内に送り込む不活性ガスを、必要に応じて、熱伝導性に優れた線引きに良好なヘリウムガスあるいは安価な窒素ガスのいずれかに切り替えて用いるので、線引き時以外は安価な窒素ガスを用いて線引き炉１１を保護し、線引き時は線引きに良好なヘリウムガスを用いることにより、製造コストを抑えつつ高品質な光ファイバを製造することができる。   As described above, according to the method of manufacturing an optical fiber according to this embodiment, the inert gas fed into the drawing furnace 11 is replaced with helium gas which is good for drawing with excellent thermal conductivity or inexpensive nitrogen as necessary. Since the gas is switched to any one of the gases, the drawing furnace 11 is protected by using an inexpensive nitrogen gas except during the drawing, and a good quality is achieved while reducing the manufacturing cost by using a good helium gas for the drawing. An optical fiber can be manufactured.

なお、窒素ガスからヘリウムガスへの切り替えのタイミングとしては、光ファイバ母材１４の投入時に限定されない。
ここで、窒素ガスからヘリウムガスへの切り替えのタイミングの他の例を説明する。 Note that the timing of switching from nitrogen gas to helium gas is not limited to when the optical fiber preform 14 is introduced.
Here, another example of the timing of switching from nitrogen gas to helium gas will be described.

（シャッタをせばめる時）
コントローラ３３は、ガラスファイバ１４ａの外径を測定する外径測定器３２からの検出信号に基づいて、シャッタ３１に制御信号を出力する。そして、この制御信号によってシャッタ３１が作動し、線引き炉１１の下端の開口部がせばめられ、所定の開口面積とされ外気の流入が極力抑えられる。
そして、このようにシャッタ３１が所定の開口面積となると、その後しばらくして（約１０分程度して）線引きされるガラスファイバ１４ａの線速、張力が安定して曲がりのない安定した設定外径になり良品となる。 (When the shutter is set)
The controller 33 outputs a control signal to the shutter 31 based on the detection signal from the outer diameter measuring device 32 that measures the outer diameter of the glass fiber 14a. Then, the shutter 31 is actuated by this control signal, the opening at the lower end of the drawing furnace 11 is fitted, and a predetermined opening area is obtained, so that inflow of outside air is suppressed as much as possible.
Then, when the shutter 31 has a predetermined opening area in this way, the linear speed and tension of the glass fiber 14a to be drawn after a while (about 10 minutes) are stabilized and the set outer diameter is stable without bending. Become a good product.

つまり、このシャッタをせばめる時における切り替えでは、シャッタ３１によって線引き炉１１の下方の開口部が所定の開口面積となると、コントローラ３３が、流量調整器２３、２４に制御信号を出力し、窒素ガス雰囲気であった線引き炉１１内にヘリウムガスを送り込み、窒素ガスに代わってヘリウムガス雰囲気とする。   That is, when switching the shutter, the controller 33 outputs a control signal to the flow rate regulators 23 and 24 when the opening below the drawing furnace 11 reaches a predetermined opening area by the shutter 31, and the nitrogen gas Helium gas is sent into the drawing furnace 11 which has been an atmosphere, and a helium gas atmosphere is formed instead of nitrogen gas.

ここで、光ファイバ母材１４の投入時に切り替えを行う場合は、光ファイバ母材１４から線引きする前であり、ガラスファイバ１４ａの断線の恐れがないので、ガスの切り替えを急激に行うことができるが、シャッタ閉鎖時にガスの切り替えを行う場合は、既に線引きを開始しているので、ガスの切り替えを除々に行う必要がある。このため、コントローラ３３は、流量調整器２３、２４へ制御信号を送信し、窒素ガス貯留タンク２６から送り出される窒素ガスの流量を２ＳＬＭ以下の変化量で次第に減少させるとともに、ヘリウムガス貯留タンク２５からヘリウムガスを２ＳＬＭ以下の変化量で次第に送り出す。ガス流量が２ＳＬＭ以上の変化量となると、線引き中のガラスファイバ１４ａの揺れ、外径変動が大きくなる。   Here, when switching is performed when the optical fiber preform 14 is put in, it is before drawing from the optical fiber preform 14 and there is no fear of disconnection of the glass fiber 14a, so that the gas can be switched rapidly. However, when the gas is switched when the shutter is closed, since the drawing has already started, it is necessary to gradually switch the gas. For this reason, the controller 33 transmits a control signal to the flow rate regulators 23 and 24 to gradually decrease the flow rate of the nitrogen gas sent out from the nitrogen gas storage tank 26 by a change amount of 2 SLM or less, and from the helium gas storage tank 25. Helium gas is gradually sent out with a change amount of 2 SLM or less. When the gas flow rate becomes a change amount of 2 SLM or more, the glass fiber 14a during drawing and fluctuations in the outer diameter increase.

これにより、線引きされるガラスファイバ１４ａが安定して良品となるまでの時間にて、ガラスファイバ１４ａの断線を防ぎつつ、ガスの切り替えを行うことができ、ヘリウムガスをさらに節約することができる。   Thereby, it is possible to switch the gas while preventing the glass fiber 14a from being disconnected during the time until the drawn glass fiber 14a is stably good, thereby further saving the helium gas.

（タイマーによる所定時間経過時）
この切り替えでは、例えば、母材送り装置あるいはシャッタ３１の作動時からタイマーを作動させて所定時間経過時にガスの切り替えを行う。ここで、この所定時間としては、線引きするガラスファイバ１４ａが安定した設定外径の良品となるまでの時間であり、この時間を予め求めておく。
そして、このように所定時間経過時にて、ガスを切り替えることにより、ヘリウムガスを必要最小限に抑えることができ、ヘリウムガスの使用をさらに節約することができる。 (When a predetermined time elapses with a timer)
In this switching, for example, a timer is operated from the time when the base material feeding device or the shutter 31 is operated, and the gas is switched when a predetermined time elapses. Here, the predetermined time is a time until the drawn glass fiber 14a becomes a non-defective product having a stable set outer diameter, and this time is obtained in advance.
In this way, when the predetermined time elapses, by switching the gas, the helium gas can be suppressed to the minimum necessary, and the use of the helium gas can be further saved.

（所定外径時）
この所定外径時における切り替えでは、コントローラ３３が、外径測定器３２からの検出信号に基づいて、光ファイバ母材１４から引き延ばされるガラスファイバ１４ａの外径が、線引き開始時から徐々に減少して設定の外径より５％大きな値となったと判断した時点にて、流量調整器２３、２４に制御信号を出力し、窒素ガスが充満していた線引き炉１１内にヘリウムガスを次第に送り込み、窒素ガスに代わってヘリウムガスを充満させる。これよりガス切り替えの時期を遅らせると、ガス切り替え後の光ファイバの線径変動を抑えるための操作が必要となる。あるいは、線径を安定させるまでの時間が余分に必要になり、その間に線引きされる光ファイバが無駄になる。 (At the specified outer diameter)
In the switching at the predetermined outer diameter, the controller 33 gradually decreases the outer diameter of the glass fiber 14a extended from the optical fiber preform 14 from the start of drawing based on the detection signal from the outer diameter measuring device 32. When it is determined that the value is 5% larger than the set outer diameter, a control signal is output to the flow regulators 23 and 24, and helium gas is gradually fed into the drawing furnace 11 filled with nitrogen gas. Fill with helium gas instead of nitrogen gas. If the gas switching timing is delayed from this, an operation for suppressing fluctuations in the diameter of the optical fiber after gas switching becomes necessary. Alternatively, extra time is required until the wire diameter is stabilized, and the optical fiber drawn during that time is wasted.

（所定線速時）
この所定線速時における切り替えでは、ガラスファイバ１４ａの線速が線引き開始時から徐々に上昇して例えば設定値の８０％となった時点にて、コントローラ３３が、流量調整器２３、２４に制御信号を出力し、窒素ガス雰囲気であった線引き炉１１内にヘリウムガスを次第に送り込み、窒素ガスに代わってヘリウムガス雰囲気とする。
つまり、この所定線速時における切り替えでは、ガラスファイバ１４ａの線速が例えば設定値の８０％となり、ガラスファイバ１４ａがほぼ良品となる時点にてガスの切り替えを行うことができる。 (At the specified line speed)
In the switching at the predetermined linear velocity, the controller 33 controls the flow rate regulators 23 and 24 when the linear velocity of the glass fiber 14a gradually rises from the start of drawing and reaches, for example, 80% of the set value. A signal is output, and helium gas is gradually sent into the drawing furnace 11 which has been in a nitrogen gas atmosphere, and a helium gas atmosphere is formed instead of the nitrogen gas.
That is, in the switching at the predetermined linear velocity, the gas can be switched when the linear velocity of the glass fiber 14a becomes, for example, 80% of a set value and the glass fiber 14a becomes almost a good product.

（任意による切り替え）
作業者が、ガラスファイバ１４ａの線速や外径値から判断してガスを切り替えることも可能である。 (Optional switching)
It is also possible for the operator to switch the gas by judging from the linear velocity and the outer diameter value of the glass fiber 14a.

線引終了時に、ヘリウムガスから窒素ガスへの切り替える。このタイミングは、例えば、光ファイバ母材１４を吊り下げていたガラス棒１５を上昇させる直後がある。この時点ではすでに光ファイバの巻き取り速度は十分減速されているか、または巻き取りが完了していて、光ファイバ母材を上昇させても断線は生じない。ガラスファイバ１４ａの線速が設定値の６０％まで下がった時点でヘリウムガスから窒素ガスに切り替えるとさらにヘリウムガスが節約できる。あるいは、作業者が、ガラスファイバ１４ａの線速や外径値から判断した時点にてガスの切り替えを行っても良い。   At the end of drawing, switch from helium gas to nitrogen gas. This timing is immediately after raising the glass rod 15 which suspended the optical fiber preform 14, for example. At this point, the winding speed of the optical fiber has already been sufficiently reduced or the winding has been completed, and no disconnection occurs even if the optical fiber preform is raised. When the linear velocity of the glass fiber 14a drops to 60% of the set value, the helium gas can be further saved by switching from helium gas to nitrogen gas. Alternatively, the gas may be switched when the operator determines from the linear velocity or outer diameter value of the glass fiber 14a.

なお、上記実施形態では、ヘリウムガス以外の不活性ガスとして窒素ガスを用いたが、ヘリウムガス以外の不活性ガスとしては、窒素ガスに限らず、例えば、アルゴンガスなどを用いることもできる。   In the above-described embodiment, nitrogen gas is used as an inert gas other than helium gas. However, the inert gas other than helium gas is not limited to nitrogen gas, and for example, argon gas can be used.

光ファイバの製造方法を実施するために好適な製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a suitable manufacturing apparatus in order to implement the manufacturing method of an optical fiber. ガスの切り替えタイミングを説明する製造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the manufacturing apparatus explaining the switching timing of gas. 光ファイバの線引きの仕方を説明する製造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the manufacturing apparatus explaining the drawing method of an optical fiber.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 線引き炉
１３ ヒータ
１４ 光ファイバ母材
３１ シャッタ 11 Drawing furnace 13 Heater 14 Optical fiber preform 31 Shutter

Claims (7)

不活性ガスを供給した線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材を前記線引き炉のヒータによって加熱溶融させて線引きする光ファイバの製造方法であって、
前記線引き炉内へ供給する不活性ガスをヘリウムガスとヘリウムガス以外のガスのいずれかに切り替えることを特徴とする光ファイバの製造方法。 An optical fiber manufacturing method in which an optical fiber preform is fed into a drawing furnace supplied with an inert gas while being heated and melted by a heater of the drawing furnace.
A method of manufacturing an optical fiber, wherein the inert gas supplied into the drawing furnace is switched to helium gas or a gas other than helium gas. 前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材からの線引きの開始時に、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。   The optical fiber manufacturing method according to claim 1, wherein the inert gas supplied into the drawing furnace is switched from a gas other than helium gas to helium gas at the start of drawing from the optical fiber preform. . 前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材の投入時に、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。   The method for manufacturing an optical fiber according to claim 1, wherein the inert gas supplied into the drawing furnace is switched from a gas other than helium gas to helium gas when the optical fiber preform is introduced. 前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記線引き炉の下端の開口部をシャッタによって閉鎖した時点にて、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。   The inert gas supplied into the drawing furnace is switched from a gas other than helium gas to helium gas when the opening at the lower end of the drawing furnace is closed by a shutter. An optical fiber manufacturing method. 前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材から線引きしたガラスファイバの外径が、設定外径値より５％大きな値となる以前に、ヘリウムガス以外のガスからヘリウムガスに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。   Before the outer diameter of the glass fiber drawn from the optical fiber preform becomes 5% larger than the set outer diameter value, the inert gas supplied into the drawing furnace is changed from a gas other than helium gas to helium gas. The method for manufacturing an optical fiber according to claim 1, wherein switching is performed. 前記線引き炉内へ供給する不活性ガスを、前記光ファイバ母材からの線引き終了時に、ヘリウムガスからヘリウムガス以外のガスに切り替えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。   6. The inert gas supplied into the drawing furnace is switched from helium gas to a gas other than helium gas at the end of drawing from the optical fiber preform. 6. Optical fiber manufacturing method. ガスの切り替え時に、切り替え前のガスを２ＳＬＭ以下の変化量で減少させつつ切り替え後のガスを２ＳＬＭ以下の変化量で増加させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。   The gas after switching is increased by a change amount of 2 SLM or less while the gas before switching is decreased by a change amount of 2 SLM or less at the time of gas switching. An optical fiber manufacturing method.
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