JP3318156B2 - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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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母材の製
造方法、特には光ファイバ母材インゴットをこれより小
径の母材ロッドに延伸する工程において、延伸後の光フ
ァイバ母材ロッドの曲がりを低減化する光ファイバ母材
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】母材インゴットをこれより小径の母材ロ
ッドに延伸して光ファイバ母材を製造する方法について
は、光ファイバ母材インゴットを酸水素火炎や電気炉で
加熱し、軟化させながら加熱溶融部の外径を外径測定器
で測定し、その測定値に基づいて引き取り速度を制御す
るという方法がとられている。
【0003】この引き取り機構には、母材ロッドの外径
を一定に制御できるように、外径測定器による測定外径
と連動させて引き取り速度を制御する機構が備えられて
おり、この引き取り機構は一般的に延伸される母材イ
ンゴットと電気炉などの加熱部の鉛直下に固定されて、
その中心軸に沿って引き取られるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】他方、ここに使用され
る母材インゴットは、例えばOVD法(外付け法)によ
り製造される場合、脱水、焼結などの工程を経て母材イ
ンゴットとされるが、この母材インゴットには、脱水焼
結工程においてこれを引き取るためのダミー部が設けら
れており、これは通常母材インゴットの中心に鉛直に装
着されている。このダミー部については時として脱水焼
結工程において曲がったり、あるいは母材インゴット製
造後にこのダミー部を損傷させることがあり、この場合
には母材インゴットの引き上げのためにこのダミー部を
修正または再溶着することが必要とされる。
【0005】しかし、このダミー部の修正または再溶着
は母材インゴットの大型化に伴なって大変困難を伴なう
もので、これには大型設備と熟練した技術および多大な
時間が必要とされるという難点があるが、このダミー部
の修正が完全に実施できないと、母材インゴットの延伸
作業で母材インゴットに曲がりが生じ、この曲がりが延
伸された母材ロッドにもそのまま反映されて母材ロッド
に曲がりが生じ易くなるという問題点が発生する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決した光ファイバ母材の製造方法に関す
るもので、これは母材インゴットをこれより小径の母材
ロッドに延伸する光ファイバ母材の製造方法において、
該母材インゴットをその取付部に設けた自在継ぎ手によ
鉛直方向に懸吊して延伸装置の中心軸線上にセット
し、延伸チャックにより把持するための母材インゴット
の引取り側ダミー部の延伸装置の中心軸からの位置ズレ
を検知し、該位置ズレを修正することなく検知した位置
に延伸チャックを移動させて該ダミー部を把持した後、
鉛直方向に引き取りを開始することを特徴とするもので
ある。また、母材ロッドの引き取り途中でさらに掴み替
えを行なう場合、掴み替えを行なう部分の延伸装置の中
心軸からの位置ズレを検知することにより、先に掴んで
いる引取り側ダミー部あるいは延伸された母材ロッドと
延伸装置の中心軸との位置ズレを修正することなく掴み
替えを行なうものである。なお、引取り側ダミー部また
は母材ロッドを掴み、鉛直方向に引き取る機構に取りつ
けられた延伸チャックの近傍に、該ダミー部または母材
ロッドの位置を検知するリミットスイッチや位置センサ
を設け、X−Yテーブルに取り付けられた延伸チャック
が、前記位置に同期して手動または自動で移動し、かつ
制御されるようにするとよい。
【0007】本発明は光ファイバ母材の製造方法に関す
るものであり、これは母材インゴットをこれより小径の
母材ロッドに延伸して光ファイバ母材とするものである
が、このものは母材インゴット取付部の中心軸と延伸炉
および延伸ロッド引き取り部の中心軸が鉛直方向に同一
中心軸線上にセットされていることが必要とされる。し
かし、この場合、母材インゴットに溶着されている引取
り側ダミー部が母材インゴットの中心からズレている
と、延伸初期に曲がりが発生し、これがそのまま延伸さ
れた母材ロッドの曲がりとなり、この曲がりが順次延伸
される母材ロッドに影響して曲がりとなって現われる。
【0008】本発明において、この母材インゴット取付
(吊り下げ部)は自在継ぎ手となっているので、母材
インゴットは自重で鉛直方向に懸吊され、この母材イン
ゴットは延伸装置の中心軸線上にセットされるが、母材
インゴットに溶着されている引取り側ダミー部は必ずし
もその中心軸線上になく、位置がズレて溶着されている
場合があり、このように引取り側ダミー部が延伸装置の
中心軸からズレていると上記したように曲がりが発生す
る。
【0009】そこで、本発明では母材インゴットの引き
取りに先立って、引取り側ダミー部の位置を検知して
伸装置の中心軸からの引取り側ダミー部の位置ズレを検
出し、この位置ズレを修正することなくそのままの状態
で、X−Yテーブルなどに固定されている延伸チャック
の位置を調整しながら引取り側ダミー部を把持し、つい
でこの母材インゴットの引き取りを開始すれば、引取り
ダミー部の位置ズレを修正することなくこの曲がりの
発生を防止することが見出され、この延伸中の母材ロッ
ドを別の延伸チャックで掴んで引き取る場合も同様に処
理すれば母材インゴットの位置をずらすことなく、曲
がりのない母材ロッドを得ることができる。
【0010】なお、このように母材インゴットに溶着さ
れている引取り側ダミー部が母材インゴットの中心から
ズレている場合には、従来の延伸装置のように、引取り
ダミー部の掴み機構としての延伸チャックが装置の中
心軸線上に鉛直に固定されていると、引取り側ダミー部
を把持して延伸を開始するときに、母材インゴットが延
伸炉の中心よりズレてしまうので、母材インゴットは
延伸炉中の加熱源の均一な温度分布の状態からズレた位
置で加熱され、母材インゴットの周方向が均一に加熱さ
れないことになり、軟化した母材の粘度がその周方向で
不均一になる。したがって、この状態で延伸を開始する
と、周方向で不均一な粘度の影響から延伸された母材ロ
ッドに曲がりが生じ、引き取り機構が固定されているこ
とが災いして母材ロッドの曲がりが増長される。
【0011】すなわち、延伸された母材ロッドの曲りに
は延伸初期の引き取りが極めて重要であることが判った
ので、本発明は引取り側ダミー部の延伸装置の中心軸か
のズレの影響を母材インゴットに及ぼさないようにす
るために、延伸チャックをX−Yテーブルに固定し、
伸装置の中心軸からの引取り側ダミー部の位置ズレを精
密に検知したのち、これをC.P.U.で演算処理して延伸チ
ャックの位置を調整、制御し、引取り側ダミー部の位置
ズレを修正しないでそのままの状態で、前記ダミー部を
把持した後、引き取りを開始すれば、この曲りの発生を
防止することができる。また、延伸の進行にともなって
これを別のチャックで掴み替えするときには、その時点
でロッドの位置を検出して、延伸チャックをX−Yテー
ブル位置合わせし、ロッドの位置ズレを修正しないで
掴むようにすればよい。
【0012】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態を実施
例、比較例をあげて説明する。 実施例1 図1は本発明による光ファイバ母材の延伸装置の一実施
例を示したものであるが、このものは母材インゴット1
を吊り下げ用チャック4に把持用ダミー部3で吊り下
げ、これを延伸炉5にセットし、下部の引取り側ダミー
を延伸チャック7で把持して引き取り、母材ロッド
2とするものであるが、これには外径測定器6,6、X
−Yテーブル8、演算処理C.P.U.10、引き取り機構
動モーター11、12、引き取り機構部21、22が取りつけら
れている。
【0013】本実施例では直径 105mm、長さ 700mmでそ
の先端に中央部より曲がっている引取り側ダミー部
溶着した母材インゴット1を延伸炉5内にセットし、加
熱用ヒーターで昇温したが、引き取り開始にあたって
図2に示したように延伸チャック7の上部に設置し
てある位置確認センサ9により引取り側ダミー部の位
置を測定したところ、延伸炉5の中心軸より右後方に
6.1mmズレていることが確認された。
【0014】ついで、引き取り機構21に取り付けてある
延伸チャック7をX−Yテーブル8により移動させて、
引取り側ダミー部3の位置ズレを修正しないでそのまま
の状態で、引取り側ダミー部の中心に合わせて把持
し、外径測定器6,6により引き取られた母材ロッド2
の外径を計測しながら演算処理C.P.U.10で引き取り
駆動モーター11、12を制御して引き取りを開始し、途
中で引き取り機構22に取り付けてある延伸チャック7’
に前記同様に調芯して引き取りを行なった。
【0015】さらに、この延伸チャック7’の引き取り
機構22が終点に近くなったため、引き取り機構21の延伸
チャック7に設置してある位置確認センサ9により母材
ロッドの位置を測定したところ、延伸炉5の中心軸
り右に 2.3mmズレがあったので、前記同様に調芯して掴
み替え引き取り作業を終えたところ、直径35mmに延伸さ
れた長さ1mの母材ロッド6本が得られた。この延伸さ
れた母材ロッドの曲がり量を図3に示した曲がり量測定
器の支点間距離80cmの台に載せ、母材ロッドを1回転さ
せながらその中央部の曲がりの大きさをダイヤルゲージ
で測定したところ、後記する表1に示したように平均
0.555mmの曲がり量が検出され、このものは全体に曲が
り量の小さいものであることが確認された。
【0016】実施例2 取り扱い作業中に引取り側ダミー部3の溶着部を損傷し
た母材インゴットを作業台に設置し、ハンドバーナーで
ダミー溶着部を加熱してこれを母材インゴットのほぼ中
軸に合わせて取り付けた。この引取り側ダミー部
取り付け直した直径 113mm、長さ 700mmの母材インゴッ
ト1を延伸炉5内にセットし、加熱ヒーターで昇温した
が、引き取り開始に当っては延伸チャック7の上部に
設置してある位置確認センサ9で引取り側ダミー部
位置を測定したところ、延伸炉5の中心軸より前方に
6.5mmズレがあったので、これを引き取り機構21に取り
付けてある延伸チャック7をX−Yテーブル8により
動させて、前記位置ズレを修正しないでそのままの状態
で、引取り側ダミー部3の中心軸に合わせて把持し、外
径測定器6,6により引き取られた母材ロッドの外径を
計測しながら演算処理C.P.U.10で引き取り機構駆動モ
ーター11、12を制御して引き取りを開始した。
【0017】ついで、実施例1と同様の方法で母材イン
ゴット1を延伸し、直径35mmに延伸した長さ1mの母材
ロッドを7本作成し、この母材ロッドの中央部の曲がり
量を図3に示した曲がり量測定器で測定したところ、こ
れは後記する表1に示したように平均曲がり量が 0.584
mmであることが確認された。
【0018】比較例1 実施例1と同じ延伸装置に直径 112mm、長さ 700mmの
インゴットで、引き取りダミー部が中心部に溶
着されている母材インゴットを延伸炉5にセットし、
加熱用ヒーターで昇温したが、引き取り開始にあたって
延伸チャック7の上部に設置してある位置確認セン
サ9により引取り側ダミー部の位置を測定したとこ
ろ、延伸炉5の中心軸より前方に 0.2mmのズレがあった
が、引き取り機構21に取り付けてある延伸チャック
延伸炉中心軸に合わせた状態で引取り側ダミー部3
把持し、外径測定器6,6により引き取られた母材ロ
ッドの外径を制御しながら演算処理C.P.U.10で引き
取り機構駆動モーター11、12を制御して引き取りを開始
した。
【0019】この場合、延伸チャックは延伸炉
心軸に合わせた状態で掴み替えによる引き取り作業を終
わらせたところ、直径37mmに延伸された長さ1mの母材
ロッド6本が得られたので、この延伸された母材ロッド
中央部の曲がり量を図3に示した曲がり量測定器で測
定したところ、後記する表1に示したとおりの結果が得
られ、この場合は、延伸炉5の中心軸からの引取り側
ミー部のズレが 0.2mmであったが、平均 0.658mmの曲
がり量が発生していた。
【0020】比較例2 実施例1と同じ延伸装置に直径 113mm、長さ 700mmの
インゴットで、引取り側ダミー部の先端が中心部よ
り曲がった母材インゴット1を延伸炉5内にセットし、
加熱用ヒーターで昇温したが、引き取り開始にあたって
は延伸チャック7の上部に設置してある位置確認センサ
9により引取り側ダミー部の位置を測定したところ、
これは延伸炉5の中心軸より左前方に 5.2mmズレがあっ
た。しかし、これについては引き取り機構21に取り付け
てある延伸チャック7の中心軸を延伸炉心軸に合
わせた状態で把持し、外径測定器6,6により引き取
られた母材ロッドの外径を計測しながら演算処理C.
P.U.10で引き取り機構駆動モーター11、12を制御して
引き取りを開始した。
【0021】この場合、延伸チャックは延伸炉
心軸に合わせた状態で掴み替えによる引き取り作業を終
わらせたところ、直径35mmに延伸された長さ1mの母材
ロッド7本が得られたので、この延伸された母材ロッド
中央部の曲がり量を図3に示した曲がり量測定器で
測定したところ、これについてはつぎの表1に示したと
おりの結果が得られ、この場合には、延伸炉5の中心軸
からの引取り側ダミー部のズレが 5.2mmであったこと
から平均 1.287mmの曲がり量が発生していた。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明は光ファイバ母材の製造方法に関
するものであるが、これによれば母材インゴットの引取
り側ダミー部に、延伸装置の中心軸からの位置ズレがあ
った場合でも、延伸チャックの位置を調整することによ
り、ダミー部の位置ズレを修正することなく延伸を開
することにより、従来の引取り側ダミーの位置ズレ
修正に起因する母材ロッドの曲がりが減少し、母材ロッ
ド全体の曲がり量も小さく抑えることができるという有
利性が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明で使用した母材インゴットの延伸装置
一例を示す概略縦断面図である。
【図2】 本発明で使用した引取り側ダミー部把持用チ
ャック部の一例を示す概略平面図である。
【図3】 母材ロッドの曲がり量測定器の概略縦断面図
を示したものである。
【符号の説明】
1…母材インゴット 2…延伸後の母材ロッド 3…把持用ダミー部引取り側ダミー部 4…吊り下げ用チャック 5…延伸炉 6,6…外径測定器 7…延伸チャック 8…X−Yテーブル 9…位置確認センサ 10…演算処理用C.P.U. 11,12…引き取り機構駆動モーター 21,22…引き取り機構 31…ダイヤルゲージ 32…支持台 33…母材ロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 37/012

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 母材インゴットをこれより小径の母材ロ
    ッドに延伸する光ファイバ母材の製造方法において、該
    母材インゴットをその取付部に設けた自在継ぎ手により
    鉛直方向に懸吊して延伸装置の中心軸線上にセットし、
    延伸チャックにより把持するための母材インゴットの引
    取り側ダミー部の延伸装置の中心軸からの位置ズレを検
    知し、該位置ズレを修正することなく検知した位置に延
    伸チャックを移動させて該ダミー部を把持した後、鉛直
    方向に引き取りを開始することを特徴とする光ファイバ
    母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 母材ロッドの引き取り途中でさらに掴み
    替えを行なう場合、掴み替えを行なう部分の延伸装置の
    中心軸からの位置ズレを検知することにより、先に掴ん
    でいる引取り側ダミー部あるいは延伸された母材ロッド
    と延伸装置の中心軸との位置ズレを修正することなく掴
    み替える請求項1に記載した光ファイバ母材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 引取り側ダミー部または母材ロッドを掴
    み、鉛直方向に引き取る機構に取りつけられた延伸チャ
    ックの近傍に、該ダミー部または母材ロッドの位置を検
    知するリミットスイッチや位置センサを設け、X−Yテ
    ーブルに取り付けられた延伸チャックが、前記位置に同
    期して手動または自動で移動し、かつ制御される請求項
    1または2に記載した光ファイバ母材の製造方法。
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