JP3437484B2 - 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Info
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Description
【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。
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、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の径３０〜１００ｍｍよ
りも３〜５ｍｍ太い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。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２００
０℃に加熱された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％太い径に設定される。
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、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の径３０〜１００ｍｍよ
りも３〜５ｍｍ太い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。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２００
０℃に加熱された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％太い径に設定される。
【０００３】次に、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、径測定、両端の絞り、ファイヤーポリッシ
ュ、仕上がり径測定の順で行われる。この二次延伸加工
について、ガラス旋盤の構造を例示した図１を参照して
説明する。まず、延伸では、プロパンガスや水素ガスを
燃焼ガスとし、酸素を助燃ガスとして、バーナー３でガ
ラス母材Ａを加熱、軟化させて溶融部ａを形成し、移動
台５に設けられた回転チャック１ｂ（以下、テールスト
ックという）を徐々に引っ張り方向に動かすことでガラ
ス母材Ａが延伸され目標の径に加工される。
ス旋盤等により、二次延伸加工が行われ、精密に径が調
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、径測定、両端の絞り、ファイヤーポリッシ
ュ、仕上がり径測定の順で行われる。この二次延伸加工
について、ガラス旋盤の構造を例示した図１を参照して
説明する。まず、延伸では、プロパンガスや水素ガスを
燃焼ガスとし、酸素を助燃ガスとして、バーナー３でガ
ラス母材Ａを加熱、軟化させて溶融部ａを形成し、移動
台５に設けられた回転チャック１ｂ（以下、テールスト
ックという）を徐々に引っ張り方向に動かすことでガラ
ス母材Ａが延伸され目標の径に加工される。
【０００４】次に、最終目標の径や線引機用の長さに応
じたガラス母材になっているかを確認するため、ガラス
母材の径測定が行われる。径測定には径測定器移動台２
に設置されている径測定器４が使用される。なお、以下
に示す径測定は全て、この径測定器４にて行われる。
じたガラス母材になっているかを確認するため、ガラス
母材の径測定が行われる。径測定には径測定器移動台２
に設置されている径測定器４が使用される。なお、以下
に示す径測定は全て、この径測定器４にて行われる。
【０００５】次に、ガラス母材の両端部を絞り、図２に
示すような絞り形状に加工する。絞り形状とすることに
より、線引工程の引き始めが容易になる。また、線引き
炉にガラス母材をセットするに際し、ダミーロッド部で
チャックするが、このダミーロッドをガラス母材に加熱
溶着する際、絞り形状であると泡の混入を防ぐことがで
きる。十分な強度が得られる場合は、ガラス母材を直接
セットしガラス旋盤による二次延伸終了後にグラインダ
ーなどで絞り形状部分を切断する場合もある。
示すような絞り形状に加工する。絞り形状とすることに
より、線引工程の引き始めが容易になる。また、線引き
炉にガラス母材をセットするに際し、ダミーロッド部で
チャックするが、このダミーロッドをガラス母材に加熱
溶着する際、絞り形状であると泡の混入を防ぐことがで
きる。十分な強度が得られる場合は、ガラス母材を直接
セットしガラス旋盤による二次延伸終了後にグラインダ
ーなどで絞り形状部分を切断する場合もある。
【０００６】次に、ファイヤーポリッシュを行う。延伸
や絞り時にガラス母材をバーナーで加熱すると、ガラス
母材の一部はＳｉＯとなって昇華し、雰囲気に存在する
Ｈ２Ｏにより再びガラス微粒子となって再度ガラス母材
表面に付着するため、曇りが発生する。特に絞りで強く
熱せられた部分のすぐ外側に帯状の曇りが強く発生す
る。この曇りはガラス微粒子であるが、線引炉内におい
て飛散して炉内雰囲気を汚染し、ガラス母材表面を傷付
けてしまう恐れがある。そこで、ファイヤーポリッシュ
を行うことにより、線引する前に曇りを除去し、また、
ガラス母材内に残留する歪みを問題ないレベルにする。
や絞り時にガラス母材をバーナーで加熱すると、ガラス
母材の一部はＳｉＯとなって昇華し、雰囲気に存在する
Ｈ２Ｏにより再びガラス微粒子となって再度ガラス母材
表面に付着するため、曇りが発生する。特に絞りで強く
熱せられた部分のすぐ外側に帯状の曇りが強く発生す
る。この曇りはガラス微粒子であるが、線引炉内におい
て飛散して炉内雰囲気を汚染し、ガラス母材表面を傷付
けてしまう恐れがある。そこで、ファイヤーポリッシュ
を行うことにより、線引する前に曇りを除去し、また、
ガラス母材内に残留する歪みを問題ないレベルにする。
【０００７】両端部を絞ったガラス母材をファイヤーポ
リッシュする場合、両端部の絞った箇所は強度が弱いた
め、絞り箇所をファイヤーポリッシュして加熱している
ときにガラスが軟化すると、もう一方の端部でガラス母
材を支えることが困難となり曲がりやだれが生じ、最悪
の場合は落下する。そのため、ガラス母材の径や長さに
応じて、ファイヤーポリッシュする開始位置及び終了位
置を作業者が設定する。この設定は、自動的に行うので
はなく、作業者が自己の経験に基づいて行っている。ま
た、ファイヤーポリッシュ時に曲がりやだれなどが発生
する可能性がないかどうか、ガラス母材を監視する必要
があり、特に作業者が熟練作業者でない場合は必要であ
る。ガラス母材を監視する場合は、作業者がガラス旋盤
につきっきりとなる必要がある。
リッシュする場合、両端部の絞った箇所は強度が弱いた
め、絞り箇所をファイヤーポリッシュして加熱している
ときにガラスが軟化すると、もう一方の端部でガラス母
材を支えることが困難となり曲がりやだれが生じ、最悪
の場合は落下する。そのため、ガラス母材の径や長さに
応じて、ファイヤーポリッシュする開始位置及び終了位
置を作業者が設定する。この設定は、自動的に行うので
はなく、作業者が自己の経験に基づいて行っている。ま
た、ファイヤーポリッシュ時に曲がりやだれなどが発生
する可能性がないかどうか、ガラス母材を監視する必要
があり、特に作業者が熟練作業者でない場合は必要であ
る。ガラス母材を監視する場合は、作業者がガラス旋盤
につきっきりとなる必要がある。
【０００８】次に、仕上がり径測定を行い、得られたプ
リフォームの形状を最終的に把握する。その後、プリフ
ォームをガラス旋盤からはずし、絞り箇所を溶断して、
プリフォームの二次延伸加工が終了する。延伸、ファイ
ヤーポリッシュ及び径測定は、開始位置及び終了位置を
設定することで自動的に行う技術が確立されている（特
開昭６０−２６０４２９号公報参照）。また、絞りにつ
いても、最近、加工ロスを少なくするように、自動的に
絞り位置を検出する技術や絞りの条件を自動的に行う技
術が報告されている。
リフォームの形状を最終的に把握する。その後、プリフ
ォームをガラス旋盤からはずし、絞り箇所を溶断して、
プリフォームの二次延伸加工が終了する。延伸、ファイ
ヤーポリッシュ及び径測定は、開始位置及び終了位置を
設定することで自動的に行う技術が確立されている（特
開昭６０−２６０４２９号公報参照）。また、絞りにつ
いても、最近、加工ロスを少なくするように、自動的に
絞り位置を検出する技術や絞りの条件を自動的に行う技
術が報告されている。
【０００９】上記したようなガラス旋盤による二次延伸
加工の各工程は、自動的に行うことはできるが、ファイ
ヤーポリッシュする場合は、絞り部分の強度が弱いた
め、ファイヤーポリッシュしている間は監視が必要であ
る。また、各工程の終了間近には作業者がガラス旋盤に
行って、次工程の開始位置及び終了位置などを設定する
作業を行う必要がある。このような作業を、１本のプリ
フォームに対して数回行う必要があるため、二次延伸加
工の省力化が困難であった。また、作業者により設定条
件の個人差があるので、安定した品質のプリフォームを
得るのは困難であった。
加工の各工程は、自動的に行うことはできるが、ファイ
ヤーポリッシュする場合は、絞り部分の強度が弱いた
め、ファイヤーポリッシュしている間は監視が必要であ
る。また、各工程の終了間近には作業者がガラス旋盤に
行って、次工程の開始位置及び終了位置などを設定する
作業を行う必要がある。このような作業を、１本のプリ
フォームに対して数回行う必要があるため、二次延伸加
工の省力化が困難であった。また、作業者により設定条
件の個人差があるので、安定した品質のプリフォームを
得るのは困難であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、二次延伸加
工の省力化を図ると共に、安定した品質のプリフォーム
を製造する方法及び装置の提供を目的とする。
工の省力化を図ると共に、安定した品質のプリフォーム
を製造する方法及び装置の提供を目的とする。
【００１１】
【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、作業者がガラス旋盤での
監視及び各工程間での条件設定等を行わず、延伸、両端
部の絞り、ファイヤーポリッシュの各工程前に径測定を
して、各工程の条件設定をコンピュータで決定すること
により、延伸、両端部の絞り、ファイヤーポリッシュ、
仕上がり径測定までの工程を連続して全て自動で行うこ
とができることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、請求項１のプリフォームの製造方法は、
ガラス母材を延伸装置に載置するためのダミーロッド
を、ガラス母材の両端部に接合し、その接合した部分に
マーキングを入れてガラス母材を延伸した後、前記マー
キングの位置を検出し、ガラス母材の長さ及び径を測定
して、検出したマーキングの位置及びガラス母材の長さ
から絞り部分と加熱位置を決定すると共に、測定した径
から加熱条件を決定し、延伸後のガラス母材の前記加熱
位置を前記加熱条件で加熱して絞りを行うことを特徴と
する。請求項２のプリフォームの製造方法は、ガラス母
材の延伸、絞りを行った後、絞り部分及び絞りにより伸
長した部分の径を位置と対応させて測定し、さらに絞り
によるガラス母材の長さの変化を測定して、絞り部分及
び絞りにより伸長した部分の径及び位置並びにガラス母
材の長さから、ファイヤーポリッシュの開始位置と終了
位置及び火力条件を決定し、延伸、絞り後のガラス母材
の前記開始位置から前記終了位置までを、前記火力条件
により、ファイヤーポリッシュすることを特徴とする。
請求項３のプリフォームの製造方法は、請求項１、２を
組み合わせた製造方法である。請求項６のプリフォーム
の製造装置は、ガラス母材を延伸装置に載置するための
ダミーロッドとガラス母材の接合部分に入れたマーキン
グの位置を検出する装置と、延伸後のガラス母材の長さ
を測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な加
熱装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母材の牽
引装置と、マーキングの位置及びガラス母材の長さを記
憶する記憶装置と、マーキングの位置及びガラス母材の
長さから絞り部分と加熱位置を決定する演算装置と、絞
り部分の加熱条件を決定するための径測定位置を決定す
る演算装置と、径測定位置を制御する装置と、径測定位
置と測定した径を記憶し、加熱条件を決定する演算装置
と、前記加熱装置の制御装置とを備え、前記加熱位置を
前記加熱条件で加熱することにより絞りを行うことを特
徴とする。請求項７のプリフォームの製造装置は、延
伸、絞りを行ったガラス母材の絞りによる長さの変化を
測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な火炎
バーナー装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母
材の絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径とその測
定位置を組み合わせて記憶する装置と、ガラス母材の長
さと絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径とその測
定位置から火炎バーナーによるファイヤーポリッシュの
開始位置と終了位置及び火力条件を決定する演算装置
と、火炎バーナー装置の制御装置とを備え、延伸、絞り
後のガラス母材の前記開始位置から前記終了位置まで
を、前記火力条件によりファイヤーポリッシュすること
を特徴とする。請求項８のプリフォームの製造装置は、
請求項６、７に記載した装置を全て備えている製造装置
である。請求項９のプリフォームの製造装置は、請求項
８のプリフォームの製造装置に、さらにファイヤーポリ
ッシュ後に、光ファイバプリフォームの仕上がり径測定
を行う径測定装置を備えた製造装置である。
解決すべく鋭意検討した結果、作業者がガラス旋盤での
監視及び各工程間での条件設定等を行わず、延伸、両端
部の絞り、ファイヤーポリッシュの各工程前に径測定を
して、各工程の条件設定をコンピュータで決定すること
により、延伸、両端部の絞り、ファイヤーポリッシュ、
仕上がり径測定までの工程を連続して全て自動で行うこ
とができることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、請求項１のプリフォームの製造方法は、
ガラス母材を延伸装置に載置するためのダミーロッド
を、ガラス母材の両端部に接合し、その接合した部分に
マーキングを入れてガラス母材を延伸した後、前記マー
キングの位置を検出し、ガラス母材の長さ及び径を測定
して、検出したマーキングの位置及びガラス母材の長さ
から絞り部分と加熱位置を決定すると共に、測定した径
から加熱条件を決定し、延伸後のガラス母材の前記加熱
位置を前記加熱条件で加熱して絞りを行うことを特徴と
する。請求項２のプリフォームの製造方法は、ガラス母
材の延伸、絞りを行った後、絞り部分及び絞りにより伸
長した部分の径を位置と対応させて測定し、さらに絞り
によるガラス母材の長さの変化を測定して、絞り部分及
び絞りにより伸長した部分の径及び位置並びにガラス母
材の長さから、ファイヤーポリッシュの開始位置と終了
位置及び火力条件を決定し、延伸、絞り後のガラス母材
の前記開始位置から前記終了位置までを、前記火力条件
により、ファイヤーポリッシュすることを特徴とする。
請求項３のプリフォームの製造方法は、請求項１、２を
組み合わせた製造方法である。請求項６のプリフォーム
の製造装置は、ガラス母材を延伸装置に載置するための
ダミーロッドとガラス母材の接合部分に入れたマーキン
グの位置を検出する装置と、延伸後のガラス母材の長さ
を測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な加
熱装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母材の牽
引装置と、マーキングの位置及びガラス母材の長さを記
憶する記憶装置と、マーキングの位置及びガラス母材の
長さから絞り部分と加熱位置を決定する演算装置と、絞
り部分の加熱条件を決定するための径測定位置を決定す
る演算装置と、径測定位置を制御する装置と、径測定位
置と測定した径を記憶し、加熱条件を決定する演算装置
と、前記加熱装置の制御装置とを備え、前記加熱位置を
前記加熱条件で加熱することにより絞りを行うことを特
徴とする。請求項７のプリフォームの製造装置は、延
伸、絞りを行ったガラス母材の絞りによる長さの変化を
測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な火炎
バーナー装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母
材の絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径とその測
定位置を組み合わせて記憶する装置と、ガラス母材の長
さと絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径とその測
定位置から火炎バーナーによるファイヤーポリッシュの
開始位置と終了位置及び火力条件を決定する演算装置
と、火炎バーナー装置の制御装置とを備え、延伸、絞り
後のガラス母材の前記開始位置から前記終了位置まで
を、前記火力条件によりファイヤーポリッシュすること
を特徴とする。請求項８のプリフォームの製造装置は、
請求項６、７に記載した装置を全て備えている製造装置
である。請求項９のプリフォームの製造装置は、請求項
８のプリフォームの製造装置に、さらにファイヤーポリ
ッシュ後に、光ファイバプリフォームの仕上がり径測定
を行う径測定装置を備えた製造装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、上記したよ
うに、端部の絞り、ファイヤーポリッシュの各工程前に
自動でガラス母材の径や位置などの測定を実施し、それ
らの測定結果に基づき加熱条件などを決定して、全ての
工程を連続して自動化する点に特徴がある。本発明の製
造方法は、上記した本発明の製造装置を使用して行う。
本発明では、端部の絞り及びファイヤーポリッシュにお
いてガラス母材の加熱は火炎バーナーにより行うのが好
ましい。また、ガラス母材をプリフォーム製造装置に載
置するためのダミーロッドとガラス母材の接合部分に入
れたマーキングは切り込みが適当である。
うに、端部の絞り、ファイヤーポリッシュの各工程前に
自動でガラス母材の径や位置などの測定を実施し、それ
らの測定結果に基づき加熱条件などを決定して、全ての
工程を連続して自動化する点に特徴がある。本発明の製
造方法は、上記した本発明の製造装置を使用して行う。
本発明では、端部の絞り及びファイヤーポリッシュにお
いてガラス母材の加熱は火炎バーナーにより行うのが好
ましい。また、ガラス母材をプリフォーム製造装置に載
置するためのダミーロッドとガラス母材の接合部分に入
れたマーキングは切り込みが適当である。
【００１３】
【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、本発明は実施例に限定されるものではない。
る。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００１４】（実施例）径６５ｍｍ、長さ１０００ｍｍ
のガラス母材を、延伸、端部の絞り、ファイヤーポリッ
シュ及び仕上がり径測定の全工程を自動で行う本発明の
装置により、二次延伸加工してプリフォームを製造し
た。ガラス母材の両端付近に設けた回転チャック部にガ
ラスダミーロッドをセットし、ガラス母材とガラスダミ
ーロッドを加熱溶着して上記装置にセットした。次にガ
ラス母材とガラスダミーロッドのつなぎ目に、深さ３ｍ
ｍの切り込みを一周全体に入れ、延伸前のセッティング
を終了した。延伸前の径測定の開始位置及び終了位置と
目標径（６０ｍｍ）のみ作業者がセットすれば、その後
は順に径測定１、延伸、径測定２、端部の絞り、径測定
３、ファイヤーポリッシュ、仕上がり径測定を自動的に
行うようにコンピュータにプログラムを設定した。ま
た、各工程における火力条件などの全ての条件の設定は
コンピュータに入力したプログラムで設定できるように
した。つまり、以下の工程は全てコンピュータが自動で
行った。径測定１では、延伸前のガラス母材の径を位置
に対応させて測定し、測定した径とその測定位置からガ
ラス母材の各位置における延伸速度を決定すると共に、
ガラス母材の径の平均値から加熱条件を決定した。さら
に目標径から延伸後のプリフォームの長さを算出し、そ
の算出結果より延伸後のプリフォーム有効部の位置を算
出した。そして、ガラス母材を前記加熱条件で加熱しな
がら、前記延伸速度で順次延伸した。次いで延伸前にプ
リフォームとガラスダミーロッドのつなぎ目に付けた切
り込みを径測定２で確認するようにプログラムすること
により、プリフォームの有効部の位置を正確に確認し
た。そして、切り込みを検出し、ガラス母材の長さ及び
プリフォーム有効部より外側５０ｍｍの箇所の径を測定
して、検出した切り込みの位置及びガラス母材の長さか
ら加熱位置を決定すると共に、測定した径から加熱条件
を決定し、延伸後のガラス母材の前記加熱位置を前記加
熱条件で加熱して絞りを行った。両端絞りのプログラム
は、本実施例では、最細部が２０ｍｍの絞り形状となる
ように設定した。また、テールストックにスケールを設
置することで、プリフォームの長さの変更距離を算出し
た。次いで径測定３で、絞り部分及び絞りにより伸長し
た部分の径を位置と対応させて測定し、さらに絞りによ
るガラス母材の長さの変化を測定して、絞り部分及び絞
りにより伸長した部分の径及び位置並びにガラス母材の
長さから、ファイヤーポリッシュの開始位置と終了位置
及び火力条件を決定した。ファイヤーポリッシュの開始
位置及び終了位置については、［従来の技術］で説明し
たとおり、絞りでの強い火炎の横に曇りが発生し、絞り
箇所には曇りが発生しないので、曇りが発生する場所を
ファイヤーポリッシュの開始位置及び終了位置とするよ
うにプログラムを設定した。そして、延伸、絞り後のガ
ラス母材の前記開始位置から前記終了位置までを、前記
火力条件により、ファイヤーポリッシュした。ファイヤ
ーポリッシュ終了後、径測定３で測定した結果を基に仕
上がり径測定を自動的に行った。上述したように、延
伸、絞り及びファイヤーポリッシュの前に径測定を行
い、次工程の火力条件やプリフォームの設定位置などを
的確に設定することにより安定した品質のプリフォーム
を全て自動で完全に作製することができた。また、この
全工程は、おおよそ３時間半で行われたが、作業者は全
く旋盤の操作及び監視を行わなかった。
のガラス母材を、延伸、端部の絞り、ファイヤーポリッ
シュ及び仕上がり径測定の全工程を自動で行う本発明の
装置により、二次延伸加工してプリフォームを製造し
た。ガラス母材の両端付近に設けた回転チャック部にガ
ラスダミーロッドをセットし、ガラス母材とガラスダミ
ーロッドを加熱溶着して上記装置にセットした。次にガ
ラス母材とガラスダミーロッドのつなぎ目に、深さ３ｍ
ｍの切り込みを一周全体に入れ、延伸前のセッティング
を終了した。延伸前の径測定の開始位置及び終了位置と
目標径（６０ｍｍ）のみ作業者がセットすれば、その後
は順に径測定１、延伸、径測定２、端部の絞り、径測定
３、ファイヤーポリッシュ、仕上がり径測定を自動的に
行うようにコンピュータにプログラムを設定した。ま
た、各工程における火力条件などの全ての条件の設定は
コンピュータに入力したプログラムで設定できるように
した。つまり、以下の工程は全てコンピュータが自動で
行った。径測定１では、延伸前のガラス母材の径を位置
に対応させて測定し、測定した径とその測定位置からガ
ラス母材の各位置における延伸速度を決定すると共に、
ガラス母材の径の平均値から加熱条件を決定した。さら
に目標径から延伸後のプリフォームの長さを算出し、そ
の算出結果より延伸後のプリフォーム有効部の位置を算
出した。そして、ガラス母材を前記加熱条件で加熱しな
がら、前記延伸速度で順次延伸した。次いで延伸前にプ
リフォームとガラスダミーロッドのつなぎ目に付けた切
り込みを径測定２で確認するようにプログラムすること
により、プリフォームの有効部の位置を正確に確認し
た。そして、切り込みを検出し、ガラス母材の長さ及び
プリフォーム有効部より外側５０ｍｍの箇所の径を測定
して、検出した切り込みの位置及びガラス母材の長さか
ら加熱位置を決定すると共に、測定した径から加熱条件
を決定し、延伸後のガラス母材の前記加熱位置を前記加
熱条件で加熱して絞りを行った。両端絞りのプログラム
は、本実施例では、最細部が２０ｍｍの絞り形状となる
ように設定した。また、テールストックにスケールを設
置することで、プリフォームの長さの変更距離を算出し
た。次いで径測定３で、絞り部分及び絞りにより伸長し
た部分の径を位置と対応させて測定し、さらに絞りによ
るガラス母材の長さの変化を測定して、絞り部分及び絞
りにより伸長した部分の径及び位置並びにガラス母材の
長さから、ファイヤーポリッシュの開始位置と終了位置
及び火力条件を決定した。ファイヤーポリッシュの開始
位置及び終了位置については、［従来の技術］で説明し
たとおり、絞りでの強い火炎の横に曇りが発生し、絞り
箇所には曇りが発生しないので、曇りが発生する場所を
ファイヤーポリッシュの開始位置及び終了位置とするよ
うにプログラムを設定した。そして、延伸、絞り後のガ
ラス母材の前記開始位置から前記終了位置までを、前記
火力条件により、ファイヤーポリッシュした。ファイヤ
ーポリッシュ終了後、径測定３で測定した結果を基に仕
上がり径測定を自動的に行った。上述したように、延
伸、絞り及びファイヤーポリッシュの前に径測定を行
い、次工程の火力条件やプリフォームの設定位置などを
的確に設定することにより安定した品質のプリフォーム
を全て自動で完全に作製することができた。また、この
全工程は、おおよそ３時間半で行われたが、作業者は全
く旋盤の操作及び監視を行わなかった。
【００１５】（比較例）実施例と同様に径６５ｍｍ、長
さ１０００ｍｍのプリフォームをガラス旋盤にセット
し、二次延伸加工した。延伸、絞り、ファイヤポリッシ
ュ、仕上がり径測定の各工程は自動的に行ったが、各工
程終了前に作業者がガラス旋盤に行き、各工程終了後に
次工程の条件を設定し、ファイヤーポリッシュでの監視
などを行った。二次延伸加工の全工程は、おおよそ３時
間半を要した。そのうち、作業者が旋盤につきっきりに
なった時間は、総計約５０分であった。
さ１０００ｍｍのプリフォームをガラス旋盤にセット
し、二次延伸加工した。延伸、絞り、ファイヤポリッシ
ュ、仕上がり径測定の各工程は自動的に行ったが、各工
程終了前に作業者がガラス旋盤に行き、各工程終了後に
次工程の条件を設定し、ファイヤーポリッシュでの監視
などを行った。二次延伸加工の全工程は、おおよそ３時
間半を要した。そのうち、作業者が旋盤につきっきりに
なった時間は、総計約５０分であった。
【００１６】
【発明の効果】本発明方法及び装置により、端部の絞
り、ファイヤーポリッシュの各工程前に自動でガラス母
材の径や位置などの測定を実施し、それらの測定結果に
基づき加熱条件などを決定し、全ての工程を連続して自
動化することが可能となり二次延伸加工工程での省力化
を実現することができる。また、コンピュータの計算結
果を基に次工程の条件を設定するため、設定条件が常に
一定となり、安定した品質のプリフォームを製造するこ
とができる。
り、ファイヤーポリッシュの各工程前に自動でガラス母
材の径や位置などの測定を実施し、それらの測定結果に
基づき加熱条件などを決定し、全ての工程を連続して自
動化することが可能となり二次延伸加工工程での省力化
を実現することができる。また、コンピュータの計算結
果を基に次工程の条件を設定するため、設定条件が常に
一定となり、安定した品質のプリフォームを製造するこ
とができる。
【図１】ガラス旋盤の構造を例示した概略説明図であ
る。
る。
【図２】ガラス母材の先端部分の絞り形状を例示した概
略説明図である。
略説明図である。
１ａ：回転チャック
１ｂ：回転チャック（テールストック）
２ ：バーナーと径測定器の移動台
３ ：バーナー
４ ：径測定器
５ ：回転チャック（テールストック）の移動台
Ａ ：ガラス母材
ａ ：溶融部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(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
(56)参考文献 特開 昭61−295253（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−127629（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−260439（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−260429（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−24877（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−331733（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−193733（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−247735（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03B 37/00 - 37/16
Claims (10)
- 【請求項１】 ガラス母材を延伸装置に載置するための
ダミーロッドを、ガラス母材の両端部に接合し、その接
合した部分にマーキングを入れてガラス母材を延伸した
後、前記マーキングの位置を検出し、ガラス母材の長さ
及び径を測定して、検出したマーキングの位置及びガラ
ス母材の長さから絞り部分と加熱位置を決定すると共
に、測定した径から加熱条件を決定し、延伸後のガラス
母材の前記加熱位置を前記加熱条件で加熱して絞りを行
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。 - 【請求項２】 ガラス母材の延伸、絞りを行った後、絞
り部分及び絞りにより伸長した部分の径を位置と対応さ
せて測定し、さらに絞りによるガラス母材の長さの変化
を測定して、絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径
及び位置並びにガラス母材の長さから、ファイヤーポリ
ッシュの開始位置と終了位置及び火力条件を決定し、延
伸、絞り後のガラス母材の前記開始位置から前記終了位
置までを、前記火力条件により、ファイヤーポリッシュ
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１記載の製造方法でガラス母材の
絞りを行う請求項２記載の製造方法。 - 【請求項４】 火炎バーナーによりガラス母材を加熱す
る請求項１記載の製造方法。 - 【請求項５】 マーキングが切り込みである請求項１、
３または４記載の製造方法。 - 【請求項６】 ガラス母材を延伸装置に載置するための
ダミーロッドとガラス母材の接合部分に入れたマーキン
グの位置を検出する装置と、延伸後のガラス母材の長さ
を測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な加
熱装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母材の牽
引装置と、マーキングの位置及びガラス母材の長さを記
憶する記憶装置と、マーキングの位置及びガラス母材の
長さから絞り部分と加熱位置を決定する演算装置と、絞
り部分の加熱条件を決定するための径測定位置を決定す
る演算装置と、径測定位置を制御する装置と、径測定位
置と測定した径を記憶し、加熱条件を決定する演算装置
と、前記加熱装置の制御装置とを備え、前記加熱位置を
前記加熱条件で加熱することにより絞りを行うことを特
徴とする光ファイバプリフォームの製造装置。 - 【請求項７】 延伸、絞りを行ったガラス母材の絞りに
よる長さの変化を測定する装置と、ガラス母材の軸方向
に移動可能な火炎バーナー装置及びガラス母材の径測定
装置と、ガラス母材の絞り部分及び絞りにより伸長した
部分の径とその測定位置を組み合わせて記憶する装置
と、ガラス母材の長さと絞り部分及び絞りにより伸長し
た部分の径とその測定位置から火炎バーナーによるファ
イヤーポリッシュの開始位置と終了位置及び火力条件を
決定する演算装置と、火炎バーナー装置の制御装置とを
備え、延伸、絞り後のガラス母材の前記開始位置から前
記終了位置までを、前記火力条件によりファイヤーポリ
ッシュす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８】 請求項６記載の装置と、請求項７記載の
装置を備えた光ファイバプリフォームの製造装置。 - 【請求項９】 ファイヤーポリッシュ後に、光ファイバ
プリフォームの仕上がり径測定を行う径測定装置を備え
た請求項８記載の製造装置。 - 【請求項１０】 マーキングが切り込みである請求項
６、８または９記載の製造装置。
Priority Applications (14)
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| EP03090252A EP1364918B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | A method and apparatus for manufacturing a preform and optical fibre from the preform |
| US09/434,280 US6386001B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-05 | Optical fiber manufacture method including elongating a preform in a vertical direction and a horizontal direction |
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| US10/158,804 US20020152772A1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
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-
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- 1999-03-19 JP JP7512999A patent/JP3437484B2/ja not_active Expired - Fee Related
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