JP3016557B1 - 光ファイバ用プリフォームの製造方法および装置 - Google Patents
光ファイバ用プリフォームの製造方法および装置Info
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Abstract
【要約】
【課題】 母材の延伸工程とガラス旋盤仕上げ工程の独
立した２工程を必要とせず、延伸されたプリフォームを
所定の長さで連続的に自動溶断することのできるプリフ
ォームの製造方法および装置を提供する。 【解決手段】 大型光ファイバ母材を加熱延伸し、縮径
してプリフォームを製造するに際し、溶断用加熱源をプ
リフォームの軸を中心とする円弧上で往復運動させ、延
伸されたプリフォームを所定の長さで溶断することを特
徴としている。
立した２工程を必要とせず、延伸されたプリフォームを
所定の長さで連続的に自動溶断することのできるプリフ
ォームの製造方法および装置を提供する。 【解決手段】 大型光ファイバ母材を加熱延伸し、縮径
してプリフォームを製造するに際し、溶断用加熱源をプ
リフォームの軸を中心とする円弧上で往復運動させ、延
伸されたプリフォームを所定の長さで溶断することを特
徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】大型光ファイバ母材（以下、
単に母材という）を加熱延伸して縮径する光ファイバ用
プリフォーム（以下、単にプリフォームという）の製造
方法および装置に関する。
単に母材という）を加熱延伸して縮径する光ファイバ用
プリフォーム（以下、単にプリフォームという）の製造
方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、母材は装置に固定して電気炉中に
垂下され、鉛直方向に加熱延伸されて縮径され、プリフ
ォームとされる。その後、光ファイバ線引き機に取り付
けられ、加熱されて光ファイバに線引きされる。母材は
延伸されると、当初の径と延伸後の径との径比の２乗に
比例して長くなり、所定の長さに切断してプリフォーム
とされる。切断されたプリフォームはその後ガラス旋盤
で仕上げ加工を行い、輸送時のハンドリングを容易にす
るため、両端を溶断して端部にテーパー部を設けたり、
さらに、端部からの割れを防止するため、端部の先端を
針状とすることが行われた（特公昭５９−０２４７４１
号公報参照）。
垂下され、鉛直方向に加熱延伸されて縮径され、プリフ
ォームとされる。その後、光ファイバ線引き機に取り付
けられ、加熱されて光ファイバに線引きされる。母材は
延伸されると、当初の径と延伸後の径との径比の２乗に
比例して長くなり、所定の長さに切断してプリフォーム
とされる。切断されたプリフォームはその後ガラス旋盤
で仕上げ加工を行い、輸送時のハンドリングを容易にす
るため、両端を溶断して端部にテーパー部を設けたり、
さらに、端部からの割れを防止するため、端部の先端を
針状とすることが行われた（特公昭５９−０２４７４１
号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は母材を延伸し、縮径してプリフォームを得るには、延
伸工程とガラス旋盤仕上げ工程の２工程が必要であり、
特に、ガラス旋盤仕上げ工程では作業の殆どを人手に頼
っているため、多くの人員と多大な時間を要し、大型の
母材からプリフォームを得る工程は、従来から非常に生
産性の低い工程であった。特に延伸工程において、延伸
されたプリフォームの端部がテーパー形状をなすように
溶断するためには、所定の位置にバーナーを固定し、プ
リフォームを回転させることで、プリフォームを周囲か
ら均一に加熱し、溶断していた。プリフォームを回転さ
せるためには、延伸前の大型の母材をプリフォームの回
転に同期させて回転させる必要がある。さらに、大型の
母材を高温環境で回転させるためには堅牢な回転機構が
必要であり、装置コストを上げる要因となっていた。
は母材を延伸し、縮径してプリフォームを得るには、延
伸工程とガラス旋盤仕上げ工程の２工程が必要であり、
特に、ガラス旋盤仕上げ工程では作業の殆どを人手に頼
っているため、多くの人員と多大な時間を要し、大型の
母材からプリフォームを得る工程は、従来から非常に生
産性の低い工程であった。特に延伸工程において、延伸
されたプリフォームの端部がテーパー形状をなすように
溶断するためには、所定の位置にバーナーを固定し、プ
リフォームを回転させることで、プリフォームを周囲か
ら均一に加熱し、溶断していた。プリフォームを回転さ
せるためには、延伸前の大型の母材をプリフォームの回
転に同期させて回転させる必要がある。さらに、大型の
母材を高温環境で回転させるためには堅牢な回転機構が
必要であり、装置コストを上げる要因となっていた。
【０００４】本発明は、母材の延伸工程とガラス旋盤仕
上げ工程の独立した２工程を必要とせず、延伸されたプ
リフォームを所定の長さで連続的に自動溶断することの
できるプリフォームの製造方法および装置を提供する。
上げ工程の独立した２工程を必要とせず、延伸されたプ
リフォームを所定の長さで連続的に自動溶断することの
できるプリフォームの製造方法および装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記事情に鑑み
てなされたものであり、本発明のプリフォームの製造方
法は、母材を加熱延伸し、縮径してプリフォームを製造
するに際し、溶断用加熱源をプリフォームの軸を中心と
する円弧上で往復運動させ、延伸されたプリフォームを
所定の長さで溶断することを特徴とし、少なくとも１本
以上の火炎バーナーからなる溶断用加熱源を用いて、延
伸されたプリフォームを所定の長さで連続的に溶断する
ことにある。
てなされたものであり、本発明のプリフォームの製造方
法は、母材を加熱延伸し、縮径してプリフォームを製造
するに際し、溶断用加熱源をプリフォームの軸を中心と
する円弧上で往復運動させ、延伸されたプリフォームを
所定の長さで溶断することを特徴とし、少なくとも１本
以上の火炎バーナーからなる溶断用加熱源を用いて、延
伸されたプリフォームを所定の長さで連続的に溶断する
ことにある。
【０００６】本発明のプリフォームの製造装置は、母材
を加熱延伸する装置において、縮径されたプリフォーム
の周囲に溶断用加熱源を配設し、プリフォームの軸を中
心とする円弧上で溶断用加熱源を水平面上で往復運動さ
せる反復回転装置を有することを特徴とし、反復回転装
置は、反復回転角度を変更する角度変更機能を有してい
る。
を加熱延伸する装置において、縮径されたプリフォーム
の周囲に溶断用加熱源を配設し、プリフォームの軸を中
心とする円弧上で溶断用加熱源を水平面上で往復運動さ
せる反復回転装置を有することを特徴とし、反復回転装
置は、反復回転角度を変更する角度変更機能を有してい
る。
【０００７】具体的には、母材延伸装置内で、延伸され
たプリフォームの軸を中心とする円弧上に少なくとも１
本のバーナーを配設し、火炎をプリフォームに向けて往
復運動させ、プリフォームの周囲を均一に加熱して、プ
リフォームを所定の長さに溶断するものである。このよ
うな構成とすることにより、母材とプリフォームを回転
させなくとも同一装置内での連続溶断を可能としてい
る。このときバーナーは、プリフォームを中心とする回
転テーブル上に設けるのがよい。回転テーブル上に設置
された各バーナーは、テーブルの回転により互いに同時
に同方向に回転運動することとなり、バーナーの往復運
動によりプリフォームの周囲を一様に加熱することがで
きる。また、回転テーブル上に設置された複数のバーナ
ーをそれぞれ別個の駆動源に接続して、各バーナーを互
いに同期させてまたは独立して所定の角度で往復運動さ
せることもできる。
たプリフォームの軸を中心とする円弧上に少なくとも１
本のバーナーを配設し、火炎をプリフォームに向けて往
復運動させ、プリフォームの周囲を均一に加熱して、プ
リフォームを所定の長さに溶断するものである。このよ
うな構成とすることにより、母材とプリフォームを回転
させなくとも同一装置内での連続溶断を可能としてい
る。このときバーナーは、プリフォームを中心とする回
転テーブル上に設けるのがよい。回転テーブル上に設置
された各バーナーは、テーブルの回転により互いに同時
に同方向に回転運動することとなり、バーナーの往復運
動によりプリフォームの周囲を一様に加熱することがで
きる。また、回転テーブル上に設置された複数のバーナ
ーをそれぞれ別個の駆動源に接続して、各バーナーを互
いに同期させてまたは独立して所定の角度で往復運動さ
せることもできる。
【０００８】バーナーは、テーブル上に直接もしくは支
持脚に固定され、モーターなどの駆動装置を備えた反復
回転装置により円弧上を往復運動する。往復運動の際の
回転角度は、使用するバーナーの本数により異なるが、
フレキシブル配管されたバーナーの届く範囲で自由に往
復運動させることができる。また、往復運動の回転角度
は、反復回転装置に設けられた角度変更機能すなわち制
御装置により、延伸途中であってもあるいは溶断途中で
あっても連続的に変更可能である。
持脚に固定され、モーターなどの駆動装置を備えた反復
回転装置により円弧上を往復運動する。往復運動の際の
回転角度は、使用するバーナーの本数により異なるが、
フレキシブル配管されたバーナーの届く範囲で自由に往
復運動させることができる。また、往復運動の回転角度
は、反復回転装置に設けられた角度変更機能すなわち制
御装置により、延伸途中であってもあるいは溶断途中で
あっても連続的に変更可能である。
【０００９】本発明の製造方法によれば、母材を電気炉
で鉛直方向に加熱延伸し、引き続き溶断することによ
り、両端にテーパー部を有するプリフォームを自動的か
つ連続的に製造する方法であり、時間および人員をかな
り削減でき、生産性を格段に向上させることができた。
また、バーナーを円弧上で往復運動させることにより、
母材および延伸されたプリフォームのいずれをも回転さ
せずに、連続かつ自動的にプリフォームを溶断すること
ができ、母材を吊す装置および延伸されたプリフォーム
を把持して引き伸ばす装置に回転機構を必要とせず、機
構も簡単になり、従来に比べ安価な装置とすることがで
きる。
で鉛直方向に加熱延伸し、引き続き溶断することによ
り、両端にテーパー部を有するプリフォームを自動的か
つ連続的に製造する方法であり、時間および人員をかな
り削減でき、生産性を格段に向上させることができた。
また、バーナーを円弧上で往復運動させることにより、
母材および延伸されたプリフォームのいずれをも回転さ
せずに、連続かつ自動的にプリフォームを溶断すること
ができ、母材を吊す装置および延伸されたプリフォーム
を把持して引き伸ばす装置に回転機構を必要とせず、機
構も簡単になり、従来に比べ安価な装置とすることがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の態様について、以下の実
施例と図に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこ
れらの実施例になんら限定されるものではない。
施例と図に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこ
れらの実施例になんら限定されるものではない。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明のプリフォーム製造装置の全
体構成を示している。母材１は上部チャック（大型イン
ゴット把持装置）２に取り付けられ、フィーダー３によ
って所定速度で電気炉４内へ送り込まれる。電気炉４の
ヒーターにより加熱された母材１は、引き取りチャック
６により把持され延伸、縮径されてプリフォーム５とさ
れる。プリフォーム５は延伸用引き取り装置７により、
目標とする径に応じた引き取り速度で引き取ることで、
母材１から所望の径に延伸されたプリフォーム５が得ら
れる。このとき、プリフォーム５の径は外径測定器８に
より測定され、この情報はフィーダー３、電気炉４、延
伸用引き取り装置７等に伝えられ、プリフォーム５の径
の制御に使用される。
体構成を示している。母材１は上部チャック（大型イン
ゴット把持装置）２に取り付けられ、フィーダー３によ
って所定速度で電気炉４内へ送り込まれる。電気炉４の
ヒーターにより加熱された母材１は、引き取りチャック
６により把持され延伸、縮径されてプリフォーム５とさ
れる。プリフォーム５は延伸用引き取り装置７により、
目標とする径に応じた引き取り速度で引き取ることで、
母材１から所望の径に延伸されたプリフォーム５が得ら
れる。このとき、プリフォーム５の径は外径測定器８に
より測定され、この情報はフィーダー３、電気炉４、延
伸用引き取り装置７等に伝えられ、プリフォーム５の径
の制御に使用される。
【００１２】所望の径に延伸されたプリフォーム５は、
溶断用加熱源で例えばバーナー９を用いて所定の長さに
溶断される。バーナーの火炎は酸素水素火炎がよく、プ
ロパン酸素火炎等の炭化水素系のガスを用いてもかまわ
ない。図１の装置には、２本のバーナーが対向して配置
された溶断装置例が示されている。この部分を拡大して
図２に示す。図２（ａ）、（ｂ）において、バーナー９
は、支持脚１０を介して回転テーブル１１上に設置さ
れ、モーター１２等の駆動装置によりタイミングベルト
１３を介して回転テーブル１１が回転するように配設さ
れている。回転テーブル１１はバーナー台１４上に設置
されている。駆動装置は、バーナー９が所定の角度で往
復運動するように図示を省略した制御装置により制御さ
れ、プリフォーム５の軸を中心とする円弧上にバーナー
９を自動的に往復運動させることで、プリフォーム５の
周囲が均一に加熱される。このとき、プリフォーム５の
引き取り速度を調節することで溶断部の形状を所望の形
状とすることができる。
溶断用加熱源で例えばバーナー９を用いて所定の長さに
溶断される。バーナーの火炎は酸素水素火炎がよく、プ
ロパン酸素火炎等の炭化水素系のガスを用いてもかまわ
ない。図１の装置には、２本のバーナーが対向して配置
された溶断装置例が示されている。この部分を拡大して
図２に示す。図２（ａ）、（ｂ）において、バーナー９
は、支持脚１０を介して回転テーブル１１上に設置さ
れ、モーター１２等の駆動装置によりタイミングベルト
１３を介して回転テーブル１１が回転するように配設さ
れている。回転テーブル１１はバーナー台１４上に設置
されている。駆動装置は、バーナー９が所定の角度で往
復運動するように図示を省略した制御装置により制御さ
れ、プリフォーム５の軸を中心とする円弧上にバーナー
９を自動的に往復運動させることで、プリフォーム５の
周囲が均一に加熱される。このとき、プリフォーム５の
引き取り速度を調節することで溶断部の形状を所望の形
状とすることができる。
【００１３】３本のバーナーを使用する場合は、図３に
示すように、プリフォームの軸中心周りに、バーナーを
その軸線が互いに１２０°をなすように放射状に配置す
るとよい。プリフォームの全周を均一に加熱するには、
各バーナーの円弧上の往復運動角度を１２０°とすれば
十分である。
示すように、プリフォームの軸中心周りに、バーナーを
その軸線が互いに１２０°をなすように放射状に配置す
るとよい。プリフォームの全周を均一に加熱するには、
各バーナーの円弧上の往復運動角度を１２０°とすれば
十分である。
【００１４】また、図４に示すように、２本のバーナー
を用いる場合は、バーナーを互いに対向して配置すると
よい。プリフォームの全周を均一に加熱するには、円弧
上の往復運動角度を１８０°とすれば十分である。ま
た、１本のバーナーを用いてあるいはハーフリングバー
ナーを用いて一方向から加熱する場合、プリフォームの
全周を均一に加熱するには、円弧上の往復運動角度を３
６０°とすれば十分である。そして溶断は、バーナーに
よる加熱とともに、プリフォームを図１に示す溶断用引
き取りチャック１５で所定の速度と引き取り力で引き取
り、溶断部を所望の形状にしつつ連続溶断する。
を用いる場合は、バーナーを互いに対向して配置すると
よい。プリフォームの全周を均一に加熱するには、円弧
上の往復運動角度を１８０°とすれば十分である。ま
た、１本のバーナーを用いてあるいはハーフリングバー
ナーを用いて一方向から加熱する場合、プリフォームの
全周を均一に加熱するには、円弧上の往復運動角度を３
６０°とすれば十分である。そして溶断は、バーナーに
よる加熱とともに、プリフォームを図１に示す溶断用引
き取りチャック１５で所定の速度と引き取り力で引き取
り、溶断部を所望の形状にしつつ連続溶断する。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、母材を電気炉内に垂下
して鉛直方向に加熱延伸し、バーナーをプリフォームの
軸を中心とする円弧上で往復運動させて、延伸されたプ
リフォームを所定の長さで自動的かつ連続的に溶断する
ことができる。さらに、バーナーを往復運動させるの
で、母材とプリフォームの回転は不要となり、つまり回
転装置は不要となり、装置は簡素化され、装置コストも
従来に比べ安価となる。
して鉛直方向に加熱延伸し、バーナーをプリフォームの
軸を中心とする円弧上で往復運動させて、延伸されたプ
リフォームを所定の長さで自動的かつ連続的に溶断する
ことができる。さらに、バーナーを往復運動させるの
で、母材とプリフォームの回転は不要となり、つまり回
転装置は不要となり、装置は簡素化され、装置コストも
従来に比べ安価となる。
【図１】 本発明のプリフォーム製造装置の全体構成を
示す概略説明図である。
示す概略説明図である。
【図２】 図１の溶断装置を拡大して示し、（ａ）は溶
断装置の概略平面図であり、（ｂ）は側面図である。
断装置の概略平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】 ３本のバーナーによる往復運動の概略説明図
である。
である。
【図４】 ４本のバーナーによる往復運動の概略説明図
である。
である。
１．・・・母材 ２．・・・上部チャック ３．・・・フィーダー ４．・・・電気炉 ５．・・・プリフォーム ６．・・・引き取りチャック ７．・・・延伸用引き取り装置 ８．・・・外径測定器 ９．・・・バーナー １０．・・・支持脚 １１．・・・回転テーブル １２．・・・モーター １３．・・・タイミングベルト １４．・・・バーナー台 １５．・・・溶断用引き取りチャック
───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 平６−144866（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−135453（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−70158（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭36−17042（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/012 C03B 33/085
Claims (6)
- 【請求項１】 大型光ファイバ母材を加熱延伸し、縮径
してプリフォームを製造するに際し、溶断用加熱源をプ
リフォームの軸を中心とする円弧上で往復運動させ、延
伸されたプリフォームを所定の長さで溶断することを特
徴とする光ファイバ用プリフォームの製造方法。 - 【請求項２】 前記延伸されたプリフォームを所定の長
さで連続的に溶断する請求項１に記載の光ファイバ用プ
リフォームの製造方法。 - 【請求項３】 前記溶断用加熱源が、少なくとも１本以
上の火炎バーナーからなる請求項１または２に記載の光
ファイバ用プリフォームの製造方法。 - 【請求項４】 大型光ファイバ母材を加熱延伸する装置
において、縮径されたプリフォームの周囲に溶断用加熱
源を配設し、プリフォームの軸を中心とする円弧上で溶
断用加熱源を水平面上で往復運動させる反復回転装置を
有することを特徴とする光ファイバ用プリフォームの製
造装置。 - 【請求項５】 前記反復回転装置が、反復回転角度を変
更する角度変更機能を有する請求項４に記載の光ファイ
バ用プリフォームの製造装置。 - 【請求項６】 前記溶断用加熱源が、少なくとも１本以
上の火炎バーナーからなる請求項４または５に記載の光
ファイバ用プリフォームの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25344198A JP3016557B1 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25344198A JP3016557B1 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3016557B1 true JP3016557B1 (ja) | 2000-03-06 |
| JP2000086264A JP2000086264A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17251452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25344198A Expired - Fee Related JP3016557B1 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016557B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230011708A1 (en) * | 2019-12-17 | 2023-01-12 | Lumenisity Limited | Method for processing glass filament |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP25344198A patent/JP3016557B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230011708A1 (en) * | 2019-12-17 | 2023-01-12 | Lumenisity Limited | Method for processing glass filament |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000086264A (ja) | 2000-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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