JP3375547B2 - 光ファイバプリフォームの製造方法及び製造装置 - Google Patents
光ファイバプリフォームの製造方法及び製造装置Info
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- fusing
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- fiber preform
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
- C03B37/0124—Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2205/47—Shaping the preform draw bulb before or during drawing
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
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- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大型の光ファイバ
母材から、所定径、所定長さの光ファイバプリフォーム
を製造する技術に関する。
母材から、所定径、所定長さの光ファイバプリフォーム
を製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、大型光ファイバ母材から光ファイ
バプリフォームを製造する工程は、電気炉による延伸工
程とガラス旋盤による仕上工程の２段階からなり、特に
ガラス旋盤仕上工程では殆どが人手による作業であった
ため、時間と労力を要して非常に生産性の悪い工程であ
ったが、最近では、大型光ファイバ母材を電気炉等で加
熱して鉛直方向に延伸し、これと同時に延伸部を所定の
長さで溶断することで、連続して光ファイバプリフォー
ムを製造する方法が採用されている。このような連続的
な製法により生産性が大幅に向上している。
バプリフォームを製造する工程は、電気炉による延伸工
程とガラス旋盤による仕上工程の２段階からなり、特に
ガラス旋盤仕上工程では殆どが人手による作業であった
ため、時間と労力を要して非常に生産性の悪い工程であ
ったが、最近では、大型光ファイバ母材を電気炉等で加
熱して鉛直方向に延伸し、これと同時に延伸部を所定の
長さで溶断することで、連続して光ファイバプリフォー
ムを製造する方法が採用されている。このような連続的
な製法により生産性が大幅に向上している。
【０００３】また光ファイバプリフォームを溶断する時
は、プリフォームを軸周りに回転させつつ、複数方向か
ら溶断箇所に向けてバーナー等の火炎を吹き付けながら
延伸部の一端側を引張って溶断するようにしており、こ
の溶断の際、端部からの割れを防止しまた輸送時のハン
ドリングを容易化する等の目的から、図３（ａ）に示す
ように、光ファイバプリフォームＰの両端部に先端先細
りのテーパ形状を形成するようにしている。
は、プリフォームを軸周りに回転させつつ、複数方向か
ら溶断箇所に向けてバーナー等の火炎を吹き付けながら
延伸部の一端側を引張って溶断するようにしており、こ
の溶断の際、端部からの割れを防止しまた輸送時のハン
ドリングを容易化する等の目的から、図３（ａ）に示す
ように、光ファイバプリフォームＰの両端部に先端先細
りのテーパ形状を形成するようにしている。
【０００４】ここでテーパ形状は、図３（ｂ）に示すよ
うに、テーパの長さｔが光ファイバプリフォームＰの直
径ｄ以上に長くなり過ぎると、輸送時のハンドリング性
が悪くなり、さらに端部から割れが発生する確率が高く
なるため、例えば最終的な溶断時には、延伸方向に対し
て狭い範囲を局所的に加熱するよう、口径の小さいバー
ナーを使用して、例えば徐々に火炎を細くする等によっ
て、図３（ａ）に示すように、テーパの長さｔが光ファ
イバプリフォームＰの直径ｄを越えないようコントロー
ルされる。
うに、テーパの長さｔが光ファイバプリフォームＰの直
径ｄ以上に長くなり過ぎると、輸送時のハンドリング性
が悪くなり、さらに端部から割れが発生する確率が高く
なるため、例えば最終的な溶断時には、延伸方向に対し
て狭い範囲を局所的に加熱するよう、口径の小さいバー
ナーを使用して、例えば徐々に火炎を細くする等によっ
て、図３（ａ）に示すように、テーパの長さｔが光ファ
イバプリフォームＰの直径ｄを越えないようコントロー
ルされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の方法
では、大型光ファイバ母材を加熱して鉛直方向に延伸
し、引続いて延伸部を溶断するにあたり、溶断のための
加熱にかなりの時間を必要とするため、延伸速度を遅め
なければ溶断が終了せず、延伸時間が長くなるという問
題があった。
では、大型光ファイバ母材を加熱して鉛直方向に延伸
し、引続いて延伸部を溶断するにあたり、溶断のための
加熱にかなりの時間を必要とするため、延伸速度を遅め
なければ溶断が終了せず、延伸時間が長くなるという問
題があった。
【０００６】すなわち、図３（ａ）に示すように、テー
パの長さｔを短くコントロールしようとすると、口径の
小さいバーナーを使用して時間をかけて加熱溶断せざる
を得ず、このため、所定ストローク内で溶断するために
は、延伸速度を落とさざるを得なかった。一方、口径の
大きいバーナーで加熱溶断すれば、加熱時間が短縮され
て延伸速度を速めることが出来るが、溶断箇所のテーパ
の長さｔを短くコントロールすることが出来ず、図３
（ｂ）に示すように長くなるため、採用出来なかった。
パの長さｔを短くコントロールしようとすると、口径の
小さいバーナーを使用して時間をかけて加熱溶断せざる
を得ず、このため、所定ストローク内で溶断するために
は、延伸速度を落とさざるを得なかった。一方、口径の
大きいバーナーで加熱溶断すれば、加熱時間が短縮され
て延伸速度を速めることが出来るが、溶断箇所のテーパ
の長さｔを短くコントロールすることが出来ず、図３
（ｂ）に示すように長くなるため、採用出来なかった。
【０００７】本発明は以上のような問題点に鑑みなされ
たもので、延伸速度を速め、また溶断箇所のテーパ形状
を所望の形状にコントロール出来る技術の提供を目的と
する。
たもので、延伸速度を速め、また溶断箇所のテーパ形状
を所望の形状にコントロール出来る技術の提供を目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、大型光ファイバ母材を加熱延伸し、引続いて
延伸部の途中を加熱溶断することにより、所定長さの光
ファイバプリフォームを製造する際に、延伸部の加熱溶
断を、予備加熱する工程と、溶断箇所を最終的に溶断す
るための溶断用加熱する工程に分けて行うようにした。
本発明は、大型光ファイバ母材を加熱延伸し、引続いて
延伸部の途中を加熱溶断することにより、所定長さの光
ファイバプリフォームを製造する際に、延伸部の加熱溶
断を、予備加熱する工程と、溶断箇所を最終的に溶断す
るための溶断用加熱する工程に分けて行うようにした。
【０００９】このように予備加熱する工程と溶断用加熱
する工程に分けることによって、別々の加熱手段を組合
わせることが可能となり、予備加熱で例えば大型の加熱
手段を使用して加熱時間の短縮を図り、溶断用加熱で例
えば小型の加熱手段を使用して溶断時のテーパ形状のコ
ントロールを行うような組合わせが可能となる。そして
予備加熱では、あと少しの加熱で溶断が出来る程度まで
加熱し、最終的な溶断を溶断用加熱で行えば、溶断に要
する時間を短縮することが出来る。
する工程に分けることによって、別々の加熱手段を組合
わせることが可能となり、予備加熱で例えば大型の加熱
手段を使用して加熱時間の短縮を図り、溶断用加熱で例
えば小型の加熱手段を使用して溶断時のテーパ形状のコ
ントロールを行うような組合わせが可能となる。そして
予備加熱では、あと少しの加熱で溶断が出来る程度まで
加熱し、最終的な溶断を溶断用加熱で行えば、溶断に要
する時間を短縮することが出来る。
【００１０】また、溶断箇所に対する予備加熱と溶断用
加熱は、各加熱手段を延伸方向に沿って移動させながら
行うようにし、予備加熱に引続いて溶断用加熱が開始さ
れると、溶断チャックが延伸部の所定部を把持して延伸
方向に移動することで、溶断箇所に引張り力が与えられ
るようにし、溶断用加熱手段の移動速度を（延伸速度＋
α）とした場合に、溶断チャックの移動速度を（延伸速
度＋２α）とするようにした。
加熱は、各加熱手段を延伸方向に沿って移動させながら
行うようにし、予備加熱に引続いて溶断用加熱が開始さ
れると、溶断チャックが延伸部の所定部を把持して延伸
方向に移動することで、溶断箇所に引張り力が与えられ
るようにし、溶断用加熱手段の移動速度を（延伸速度＋
α）とした場合に、溶断チャックの移動速度を（延伸速
度＋２α）とするようにした。
【００１１】そして予備加熱手段で予備加熱する時は、
予備加熱手段を延伸部の延伸速度と同じ速度で移動させ
ながら行えば、溶断箇所を集中的に予備加熱することが
出来、また予備加熱が終了して溶断用加熱に切換えられ
ると、溶断用加熱手段を移動させつつ溶断箇所の加熱を
継続することで、溶断箇所を集中的に加熱する。また溶
断用加熱に切換えられた際、溶断チャックで延伸部の所
定部をチャックして移動させることで、溶断箇所に引張
り力を与えるようにする。
予備加熱手段を延伸部の延伸速度と同じ速度で移動させ
ながら行えば、溶断箇所を集中的に予備加熱することが
出来、また予備加熱が終了して溶断用加熱に切換えられ
ると、溶断用加熱手段を移動させつつ溶断箇所の加熱を
継続することで、溶断箇所を集中的に加熱する。また溶
断用加熱に切換えられた際、溶断チャックで延伸部の所
定部をチャックして移動させることで、溶断箇所に引張
り力を与えるようにする。
【００１２】この際、溶断チャックを（延伸速度＋２
α）の速度で移動させれば、溶断箇所は２αの速度で引
伸ばされることになるため、溶断用加熱手段を（延伸速
度＋α）の速度で移動させて、溶断箇所の伸びの略中央
部を継続して加熱出来るようにする。因みに、このα
は、延伸速度及び延伸径によって決定される正の定数と
している。
α）の速度で移動させれば、溶断箇所は２αの速度で引
伸ばされることになるため、溶断用加熱手段を（延伸速
度＋α）の速度で移動させて、溶断箇所の伸びの略中央
部を継続して加熱出来るようにする。因みに、このα
は、延伸速度及び延伸径によって決定される正の定数と
している。
【００１３】また、予備加熱による加熱は、溶断用加熱
手段より加熱能力の高い加熱手段によって行い、溶断用
加熱による加熱は、延伸方向に対して予備加熱手段によ
る加熱より狭い範囲で行うようにした。
手段より加熱能力の高い加熱手段によって行い、溶断用
加熱による加熱は、延伸方向に対して予備加熱手段によ
る加熱より狭い範囲で行うようにした。
【００１４】ここで加熱能力の高い加熱手段とは、温度
上昇を速めることの出来るような発熱容量の大きい加熱
手段であり、このように予備加熱を加熱能力の高い加熱
手段で行うことで、予備加熱の時間を短縮することが出
来る。また溶断用加熱の加熱範囲を狭くすることで、テ
ーパ形状のコントロールが容易に行われる。
上昇を速めることの出来るような発熱容量の大きい加熱
手段であり、このように予備加熱を加熱能力の高い加熱
手段で行うことで、予備加熱の時間を短縮することが出
来る。また溶断用加熱の加熱範囲を狭くすることで、テ
ーパ形状のコントロールが容易に行われる。
【００１５】また、前記溶断用加熱による加熱変形範囲
を、光ファイバプリフォーム直径の２／３以下の範囲と
した。このような加熱変形範囲にすることで、溶断した
時のテーパの長さを光ファイバプリフォームの直径内に
留めることが出来る。
を、光ファイバプリフォーム直径の２／３以下の範囲と
した。このような加熱変形範囲にすることで、溶断した
時のテーパの長さを光ファイバプリフォームの直径内に
留めることが出来る。
【００１６】また、大型光ファイバ母材を加熱して延伸
する延伸機構と、この延伸機構に隣接して配設される溶
断機構を備えた光ファイバプリフォームの製造装置にお
いて、溶断機構として、光ファイバ母材の延伸方向の上
流側に配設され且つ予備加熱手段を有する予備加熱部
と、光ファイバ母材の延伸方向の下流側に配設され且つ
溶断用加熱手段を有する溶断用加熱部から構成するよう
にした。そしてこのような装置により、溶断箇所の加熱
時間を短縮する予備加熱と、最終的な溶断を行う溶断用
加熱を分けて行う。
する延伸機構と、この延伸機構に隣接して配設される溶
断機構を備えた光ファイバプリフォームの製造装置にお
いて、溶断機構として、光ファイバ母材の延伸方向の上
流側に配設され且つ予備加熱手段を有する予備加熱部
と、光ファイバ母材の延伸方向の下流側に配設され且つ
溶断用加熱手段を有する溶断用加熱部から構成するよう
にした。そしてこのような装置により、溶断箇所の加熱
時間を短縮する予備加熱と、最終的な溶断を行う溶断用
加熱を分けて行う。
【００１７】また、予備加熱手段を大型の予備加熱バー
ナーとし、溶断用加熱手段を予備加熱バーナーより小型
の溶断用バーナーとした。このようなバーナーは既存の
設備に使用されているため、これを利用すれば、既存の
設備の最大活用を図ることが出来るとともに簡素に構成
出来る。
ナーとし、溶断用加熱手段を予備加熱バーナーより小型
の溶断用バーナーとした。このようなバーナーは既存の
設備に使用されているため、これを利用すれば、既存の
設備の最大活用を図ることが出来るとともに簡素に構成
出来る。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
光ファイバプリフォームの製造装置の構成概要図、図２
は溶断用バーナー部を拡大した説明図である。
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
光ファイバプリフォームの製造装置の構成概要図、図２
は溶断用バーナー部を拡大した説明図である。
【００１９】本発明に係る光ファイバプリフォームの製
造装置１は、図１に示すように、大型光ファイバ母材Ｗ
を延伸して延伸部Ｗｅとする延伸機構２と、この延伸部
Ｗｅを溶断することで光ファイバプリフォームＰを製造
する溶断機構３を備えており、この延伸機構２と溶断機
構３は鉛直方向に隣接して配置されている。また溶断機
構３は、上方の予備加熱部３ａと、下方の溶断用加熱部
３ｂに分けて構成されている。
造装置１は、図１に示すように、大型光ファイバ母材Ｗ
を延伸して延伸部Ｗｅとする延伸機構２と、この延伸部
Ｗｅを溶断することで光ファイバプリフォームＰを製造
する溶断機構３を備えており、この延伸機構２と溶断機
構３は鉛直方向に隣接して配置されている。また溶断機
構３は、上方の予備加熱部３ａと、下方の溶断用加熱部
３ｂに分けて構成されている。
【００２０】前記延伸機構２は、大型光ファイバ母材Ｗ
の基端側を保持する回転式チャック４と、保持される大
型光ファイバ母材Ｗを鉛直軸まわりに回転させる不図示
の母材回転機構部と、回転式チャック４を鉛直方向下方
に所定速度Ｖ1 で送る母材送り機構部５と、大型光ファ
イバ母材Ｗを加熱する電気炉６と、この電気炉６の下方
で大型光ファイバ母材Ｗの他端側を把持する延伸チャッ
ク７を備えており、この延伸チャック７は、大型光ファ
イバ母材Ｗの送り速度Ｖ1 より大きい延伸速度Ｖ2 で鉛
直方向下方に移動し得るようにしている。
の基端側を保持する回転式チャック４と、保持される大
型光ファイバ母材Ｗを鉛直軸まわりに回転させる不図示
の母材回転機構部と、回転式チャック４を鉛直方向下方
に所定速度Ｖ1 で送る母材送り機構部５と、大型光ファ
イバ母材Ｗを加熱する電気炉６と、この電気炉６の下方
で大型光ファイバ母材Ｗの他端側を把持する延伸チャッ
ク７を備えており、この延伸チャック７は、大型光ファ
イバ母材Ｗの送り速度Ｖ1 より大きい延伸速度Ｖ2 で鉛
直方向下方に移動し得るようにしている。
【００２１】そして大型光ファイバ母材Ｗを軸周りに回
転させながら、送り速度Ｖ1 で下方に送ると同時に電気
炉６で加熱して大型光ファイバ母材Ｗを柔らかくし、延
伸チャック７を延伸速度Ｖ2 で下方に移動させること
で、延伸部Ｗｅを成形するようにしている。
転させながら、送り速度Ｖ1 で下方に送ると同時に電気
炉６で加熱して大型光ファイバ母材Ｗを柔らかくし、延
伸チャック７を延伸速度Ｖ2 で下方に移動させること
で、延伸部Ｗｅを成形するようにしている。
【００２２】前記溶断機構３は、前記予備加熱部３ａに
配置される予備加熱バーナー８と、前記溶断用加熱部３
ｂに配置される溶断用バーナー９及び溶断チャック１０
を備えており、前記予備加熱バーナー８は、延伸部Ｗｅ
を挟んで対向する位置に一対設けられるとともに、前記
延伸チャック７の延伸速度Ｖ2 と同じ速度Ｖ2 で鉛直方
向下方に移動し得るようにされ、また前記溶断用バーナ
ー９も、延伸部Ｗｅを挟んで対向する位置に一対設けら
れ、前記延伸速度Ｖ2 よりαだけ速い速度Ｖ3（＝Ｖ2
＋α）で鉛直方向下方に移動し得るようにしている。
配置される予備加熱バーナー８と、前記溶断用加熱部３
ｂに配置される溶断用バーナー９及び溶断チャック１０
を備えており、前記予備加熱バーナー８は、延伸部Ｗｅ
を挟んで対向する位置に一対設けられるとともに、前記
延伸チャック７の延伸速度Ｖ2 と同じ速度Ｖ2 で鉛直方
向下方に移動し得るようにされ、また前記溶断用バーナ
ー９も、延伸部Ｗｅを挟んで対向する位置に一対設けら
れ、前記延伸速度Ｖ2 よりαだけ速い速度Ｖ3（＝Ｖ2
＋α）で鉛直方向下方に移動し得るようにしている。
【００２３】更に、前記溶断チャック１０は、延伸部Ｗ
ｅの下端を把持した後、延伸速度Ｖ2 より２αだけ速い
速度Ｖ4 （＝Ｖ2 ＋２α）で鉛直下方に移動し得るよう
にされている。ここで、αは、延伸速度と延伸径によっ
て決定される正の定数としている。
ｅの下端を把持した後、延伸速度Ｖ2 より２αだけ速い
速度Ｖ4 （＝Ｖ2 ＋２α）で鉛直下方に移動し得るよう
にされている。ここで、αは、延伸速度と延伸径によっ
て決定される正の定数としている。
【００２４】そして溶断用バーナー９は、比較的口径の
小さいバーナーを使用して、延伸方向に対して予備加熱
バーナー８の加熱範囲より狭い範囲、好ましくは光ファ
イバプリフォームＰの直径の２／３以下の範囲を加熱出
来るようにし、また予備加熱バーナー８は、これより口
径の大きい加熱能力の高いバーナーを使用して、例えば
延伸方向に対して光ファイバプリフォームＰの直径の１
〜２倍程度の範囲を加熱出来るようにしている。また、
この予備加熱バーナー８および溶断用バーナー９は、い
ずれも加熱範囲を複数段階で変化させることができる。
小さいバーナーを使用して、延伸方向に対して予備加熱
バーナー８の加熱範囲より狭い範囲、好ましくは光ファ
イバプリフォームＰの直径の２／３以下の範囲を加熱出
来るようにし、また予備加熱バーナー８は、これより口
径の大きい加熱能力の高いバーナーを使用して、例えば
延伸方向に対して光ファイバプリフォームＰの直径の１
〜２倍程度の範囲を加熱出来るようにしている。また、
この予備加熱バーナー８および溶断用バーナー９は、い
ずれも加熱範囲を複数段階で変化させることができる。
【００２５】そして、前記予備加熱バーナー８と溶断用
バーナー９の関係は、予備加熱バーナー８が降下しなが
ら予備加熱を行い、所定ストローク降下して予備加熱が
終了すると、溶断用バーナー９が点火して加熱を引継ぐ
ような状態で降下を始めるようにしている。また、前記
溶断チャック１０は、前記溶断用バーナー９の降下開始
と同時またはそれ以降に降下を始めるようにしている。
バーナー９の関係は、予備加熱バーナー８が降下しなが
ら予備加熱を行い、所定ストローク降下して予備加熱が
終了すると、溶断用バーナー９が点火して加熱を引継ぐ
ような状態で降下を始めるようにしている。また、前記
溶断チャック１０は、前記溶断用バーナー９の降下開始
と同時またはそれ以降に降下を始めるようにしている。
【００２６】以上のように構成した光ファイバプリフォ
ームの製造装置において、延伸部Ｗｅを所定の長さで溶
断する時は、まず溶断箇所に向けて予備加熱バーナー８
で予備加熱が行われる。この際、予備加熱バーナー８は
加熱能力が高いため、短時間で溶融寸前の状態まで加熱
することが出来る。そしてこの予備加熱バーナー８が所
定ストローク降下して予備加熱が終了すると、溶断用バ
ーナー９が点火されて移動を開始し、継続して予備加熱
した溶断箇所に対する溶断加熱が行われると同時に延伸
部Ｗｅの下端側を把持した溶断チャック１０が移動を開
始する。これにより溶断箇所に引張り力が与えられる。
ームの製造装置において、延伸部Ｗｅを所定の長さで溶
断する時は、まず溶断箇所に向けて予備加熱バーナー８
で予備加熱が行われる。この際、予備加熱バーナー８は
加熱能力が高いため、短時間で溶融寸前の状態まで加熱
することが出来る。そしてこの予備加熱バーナー８が所
定ストローク降下して予備加熱が終了すると、溶断用バ
ーナー９が点火されて移動を開始し、継続して予備加熱
した溶断箇所に対する溶断加熱が行われると同時に延伸
部Ｗｅの下端側を把持した溶断チャック１０が移動を開
始する。これにより溶断箇所に引張り力が与えられる。
【００２７】この時、溶断チャック１０の移動速度Ｖ4
（＝Ｖ2 ＋２α）によって、溶断部は２αの速度で伸び
始め、また溶断用バーナー９の移動速度Ｖ3 はＶ2 ＋α
であるため、図２に示すように、延伸方向に対して伸び
の略中心の一番絞られた部分附近を加熱することが出来
る。また、溶断用バーナー９の加熱範囲は、延伸方向に
対して範囲が狭く、光ファイバプリフォームＰの直径ｄ
の２／３以下であるため、溶断時には、図３（ａ）に示
すような適切な長さｔのテーパを形成することが出来
る。
（＝Ｖ2 ＋２α）によって、溶断部は２αの速度で伸び
始め、また溶断用バーナー９の移動速度Ｖ3 はＶ2 ＋α
であるため、図２に示すように、延伸方向に対して伸び
の略中心の一番絞られた部分附近を加熱することが出来
る。また、溶断用バーナー９の加熱範囲は、延伸方向に
対して範囲が狭く、光ファイバプリフォームＰの直径ｄ
の２／３以下であるため、溶断時には、図３（ａ）に示
すような適切な長さｔのテーパを形成することが出来
る。
【００２８】
【実施例】次に本発明に係る製造方法で製造した実施例
と、従来の方法で製造した比較例について説明する。 （実施例）直径１５０mmの大型光ファイバ母材Ｗを、図
１に示すような製造装置１の回転式チャック４に取付
け、回転数１０rpm で回転させながら、延伸機構２で直
径６０mmの延伸部Ｗｅを形成した。
と、従来の方法で製造した比較例について説明する。 （実施例）直径１５０mmの大型光ファイバ母材Ｗを、図
１に示すような製造装置１の回転式チャック４に取付
け、回転数１０rpm で回転させながら、延伸機構２で直
径６０mmの延伸部Ｗｅを形成した。
【００２９】また溶断機構３の予備加熱部３ａの予備加
熱バーナー８として、口径４０mmの大型ガスバーナーノ
ズルを使用し、酸素ガスを２３０リットル／min 、水素
ガスを４００リットル／min で供給しながら、長さ１０
００mmの光ファイバプリフォームＰを製造すべく、まず
所定の溶断箇所に対する予備加熱を行った。
熱バーナー８として、口径４０mmの大型ガスバーナーノ
ズルを使用し、酸素ガスを２３０リットル／min 、水素
ガスを４００リットル／min で供給しながら、長さ１０
００mmの光ファイバプリフォームＰを製造すべく、まず
所定の溶断箇所に対する予備加熱を行った。
【００３０】予備加熱が４min で終了し、次に溶断用加
熱部３ｂの溶断用バーナー９による加熱に切換えた。こ
こで溶断用バーナー９は、口径３０mmの中型ガスバーナ
ーノズルを使用し、酸素ガスを１５０リットル／min 、
水素ガスを３００リットル／min で供給しながら溶断加
熱を行った。この時の送り速度Ｖ1 は４０mm/minであ
り、延伸速度Ｖ2 は２５０mm/minであった。また、この
時の溶断用バーナー９の移動速度Ｖ3 は、２６２．５mm
/min（α＝１２．５）であり、溶断チャック１０の移動
速度Ｖ4 は、２７５mm/min（２α＝２５）であった。
熱部３ｂの溶断用バーナー９による加熱に切換えた。こ
こで溶断用バーナー９は、口径３０mmの中型ガスバーナ
ーノズルを使用し、酸素ガスを１５０リットル／min 、
水素ガスを３００リットル／min で供給しながら溶断加
熱を行った。この時の送り速度Ｖ1 は４０mm/minであ
り、延伸速度Ｖ2 は２５０mm/minであった。また、この
時の溶断用バーナー９の移動速度Ｖ3 は、２６２．５mm
/min（α＝１２．５）であり、溶断チャック１０の移動
速度Ｖ4 は、２７５mm/min（２α＝２５）であった。
【００３１】この結果、４min で溶断が終了し、予備加
熱の４min と合せて合計８min で製造が完了した。ま
た、この時のテーパの長さｔは６０mm以下であり、光フ
ァイバプリフォームＰの直径ｄ以下にすることが出来
た。
熱の４min と合せて合計８min で製造が完了した。ま
た、この時のテーパの長さｔは６０mm以下であり、光フ
ァイバプリフォームＰの直径ｄ以下にすることが出来
た。
【００３２】（比較例）従来の方法で、直径１５０mmの
大型光ファイバ母材Ｗを直径６０mmに延伸し、溶断用バ
ーナーとして口径３０mmの中型ガスバーナーノズルを使
用したところ、所定ストローク内で溶断を完了するため
には、送り速度Ｖ1 ＝１６mm/min、延伸速度Ｖ2 ＝１０
０mm/min以上にすることが出来なかった。この時の溶断
用バーナーの移動速度Ｖ3 は、１２２mm/min（α＝１
１）であり、溶断チャックの移動速度Ｖ4 は、１３３mm
/min（２α＝２２）であった。
大型光ファイバ母材Ｗを直径６０mmに延伸し、溶断用バ
ーナーとして口径３０mmの中型ガスバーナーノズルを使
用したところ、所定ストローク内で溶断を完了するため
には、送り速度Ｖ1 ＝１６mm/min、延伸速度Ｖ2 ＝１０
０mm/min以上にすることが出来なかった。この時の溶断
用バーナーの移動速度Ｖ3 は、１２２mm/min（α＝１
１）であり、溶断チャックの移動速度Ｖ4 は、１３３mm
/min（２α＝２２）であった。
【００３３】この結果、テーパの長さｔは光ファイバプ
リフォームＰの直径ｄ以下に出来たが、長さ１０００mm
の光ファイバプリフォームＰを製造するのに１０min を
要した。すなわち、本発明を採用することで、１本の光
ファイバプリフォームＰを製造するのに、延伸速度が従
来の２．５倍とすることができた。延伸時間としては６
７分の短縮になった。この場合、予備加熱に口径４０mm
のバーナーを用いている。
リフォームＰの直径ｄ以下に出来たが、長さ１０００mm
の光ファイバプリフォームＰを製造するのに１０min を
要した。すなわち、本発明を採用することで、１本の光
ファイバプリフォームＰを製造するのに、延伸速度が従
来の２．５倍とすることができた。延伸時間としては６
７分の短縮になった。この場合、予備加熱に口径４０mm
のバーナーを用いている。
【００３４】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例
えば大型光ファイバ母材とか光ファイバプリフォームの
径、加熱バーナーの口径等は例示である。
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例
えば大型光ファイバ母材とか光ファイバプリフォームの
径、加熱バーナーの口径等は例示である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明に係る光ファイバプ
リフォームの製造方法及び製造装置は、延伸部を加熱溶
断して光ファイバプリフォームを製造する際、溶断箇所
の加熱時間を短縮するための予備加熱と、溶断箇所を最
終的に溶断するための溶断用加熱に分けて行うようにし
たため、別々の加熱手段を組合わせることが可能とな
り、加熱時間の短縮と、溶断時のテーパ形状のコントロ
ールが同時に可能となる。この際、溶断チャックの移動
速度と溶断用加熱手段の移動速度を所定速度で行えば、
溶断箇所の伸びの略中央部を効果的に加熱することが出
来る。
リフォームの製造方法及び製造装置は、延伸部を加熱溶
断して光ファイバプリフォームを製造する際、溶断箇所
の加熱時間を短縮するための予備加熱と、溶断箇所を最
終的に溶断するための溶断用加熱に分けて行うようにし
たため、別々の加熱手段を組合わせることが可能とな
り、加熱時間の短縮と、溶断時のテーパ形状のコントロ
ールが同時に可能となる。この際、溶断チャックの移動
速度と溶断用加熱手段の移動速度を所定速度で行えば、
溶断箇所の伸びの略中央部を効果的に加熱することが出
来る。
【００３６】また、予備加熱を加熱能力の高い加熱手段
によって行い、溶断用加熱を延伸方向に対して狭い範囲
で行えば、予備加熱時間の短縮とテーパ形状のコントロ
ールが容易に行われ、特に、溶断用加熱による加熱範囲
を、光ファイバプリフォーム直径の２／３以下の範囲に
すればテーパ形状の所望の形状にすることが出来る。
によって行い、溶断用加熱を延伸方向に対して狭い範囲
で行えば、予備加熱時間の短縮とテーパ形状のコントロ
ールが容易に行われ、特に、溶断用加熱による加熱範囲
を、光ファイバプリフォーム直径の２／３以下の範囲に
すればテーパ形状の所望の形状にすることが出来る。
【００３７】また製造装置として、大型光ファイバ母材
を延伸する延伸機構に隣接して溶断機構を設け、光ファ
イバ母材の延伸方向の上流側に予備備加熱手段を有する
予備加熱部を配置するとともに、延伸方向の下流側に溶
断用加熱手段を有する溶断用加熱部を配置すれば、延伸
と溶断を連続的に行う一連の作業を効率的に行うことが
出来る。そして、予備加熱手段を大型の予備加熱バーナ
ーとし、溶断用加熱手段を予備加熱バーナーより小型の
溶断用バーナーとすれば、既存の設備の最大活用を図っ
て簡素に構成出来る。
を延伸する延伸機構に隣接して溶断機構を設け、光ファ
イバ母材の延伸方向の上流側に予備備加熱手段を有する
予備加熱部を配置するとともに、延伸方向の下流側に溶
断用加熱手段を有する溶断用加熱部を配置すれば、延伸
と溶断を連続的に行う一連の作業を効率的に行うことが
出来る。そして、予備加熱手段を大型の予備加熱バーナ
ーとし、溶断用加熱手段を予備加熱バーナーより小型の
溶断用バーナーとすれば、既存の設備の最大活用を図っ
て簡素に構成出来る。
【図１】本発明に係る光ファイバプリフォームの製造装
置の構成概要図である。
置の構成概要図である。
【図２】溶断用バーナー部を拡大した説明図である。
【図３】光ファイバプリフォームの溶断部に形成される
テーパ形状の説明図で、（ａ）は適切な形状の説明図、
（ｂ）は不適切な形状の一例を示す説明図である。
テーパ形状の説明図で、（ａ）は適切な形状の説明図、
（ｂ）は不適切な形状の一例を示す説明図である。
１…製造装置、 ２…延伸機構、 ３…溶断機構、 ３
ａ…予備加熱部、３ｂ…溶断用加熱部、 ４…回転式チ
ャック、 ５…母材送り機構部、６…電気炉、 ７…延
伸チャック、 ８…予備加熱バーナー、９…溶断用バー
ナー、 １０…溶断チャック、Ｐ…光ファイバプリフォ
ーム、 Ｗ…大型光ファイバ母材、 Ｗｅ…延伸部、ｄ
…光ファイバプリフォームの直径、 ｔ…テーパの長
さ。
ａ…予備加熱部、３ｂ…溶断用加熱部、 ４…回転式チ
ャック、 ５…母材送り機構部、６…電気炉、 ７…延
伸チャック、 ８…予備加熱バーナー、９…溶断用バー
ナー、 １０…溶断チャック、Ｐ…光ファイバプリフォ
ーム、 Ｗ…大型光ファイバ母材、 Ｗｅ…延伸部、ｄ
…光ファイバプリフォームの直径、 ｔ…テーパの長
さ。
─────────────────────────────────────────────────────
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７−69644（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−251138（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−37083（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】 大型光ファイバ母材を加熱延伸し、引続
いて延伸部の途中を加熱溶断することにより、所定長さ
の光ファイバプリフォームを製造する際に、前記延伸部
の加熱溶断は、溶断箇所に対して予備加熱する工程と、
溶断箇所を溶断するための溶断用加熱する工程に分けて
行われ、かつ前記予備加熱による加熱は、前記溶断用加
熱手段より加熱能力の高い加熱手段によって行われ、前
記溶断用加熱による加熱は、延伸方向に対して前記予備
加熱手段による加熱より狭い範囲で行われることを特徴
とする光ファイバプリフォームの製造方法。 - 【請求項２】 大型光ファイバ母材を加熱延伸し、引続
いて延伸部の途中を加熱溶断することにより、所定長さ
の光ファイバプリフォームを製造する際に、前記延伸部
の加熱溶断は、溶断箇所に対して予備加熱する工程と、
溶断箇所を溶断するための溶断用加熱する工程に分けて
行われ、かつ前記溶断箇所に対する予備加熱と溶断用加
熱は、各加熱手段を延伸方向に沿って移動させながら行
われるとともに、予備加熱に引続いて溶断用加熱が開始
されると、溶断チャックが延伸部の所定部を把持して延
伸方向に移動することで、溶断箇所に引張り力が与えら
れるようにし、前記溶断用加熱手段の移動速度を（延伸
速度＋α）とした場合に、溶断チャックの移動速度を
（延伸速度＋２α）とすることを特徴とする光ファイバ
プリフォームの製造方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の光ファイバプリフォー
ムの製造方法において、前記予備加熱による加熱は、前
記溶断用加熱手段より加熱能力の高い加熱手段によって
行われ、前記溶断用加熱による加熱は、延伸方向に対し
て前記予備加熱手段による加熱より狭い範囲で行われる
ことを特徴とする光ファイバプリフォームの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１項
に記載の光ファイバプリフォームの製造方法において、
前記溶断用加熱により変形する範囲は、光ファイバプリ
フォーム直径の２／３以下の範囲とされることを特徴と
する光ファイバプリフォームの製造方法。 - 【請求項５】 大型光ファイバ母材を加熱して延伸する
延伸機構と、この延伸機構に隣接して配設される溶断機
構を備えた光ファイバプリフォームの製造装置であっ
て、前記溶断機構は、光ファイバ母材の延伸方向の上流
側に配設され且つ予備加熱手段を備えた予備加熱部と、
光ファイバ母材の延伸方向の下流側に配設され且つ溶断
用加熱手段を備えた溶断用加熱部からなることを特徴と
する光ファイバプリフォームの製造装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の光ファイバプリフォー
ムの製造装置において、前記予備加熱手段は大型の予備
加熱バーナーであり、前記溶断用加熱手段は予備加熱バ
ーナーより小型の溶断用バーナーであることを特徴とす
る光ファイバプリフォームの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24110298A JP3375547B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 光ファイバプリフォームの製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24110298A JP3375547B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 光ファイバプリフォームの製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000063140A JP2000063140A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3375547B2 true JP3375547B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=17069326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24110298A Expired - Fee Related JP3375547B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 光ファイバプリフォームの製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3375547B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3738875B2 (ja) * | 1999-03-12 | 2006-01-25 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバー用プリフォームとその製造方法 |
| EP3180293B1 (en) * | 2014-08-13 | 2021-01-20 | Heraeus Quartz North America LLC | Method for forming a quartz glass optical component and system |
| EP3683195A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-22 | Heraeus Quartz North America LLC | Automated large outside diameter preform tipping process |
| GB201918628D0 (en) * | 2019-12-17 | 2020-01-29 | Lumenisity Ltd | Method for processing glass filament |
-
1998
- 1998-08-11 JP JP24110298A patent/JP3375547B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000063140A (ja) | 2000-02-29 |
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