JPH0624786A - 光ファイバの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紡糸された光ファイバに曲げストレスを加え
ることなく加熱炉の制御に用いる光ファイバの紡糸張力
を検出できるようにする。 【構成】 光ファイバ母材１を加熱炉２により加熱溶融
して線引くことで光ファイバ３を紡糸する。この際に、
光ファイバ母材又はその支持構成７に取り付けられた荷
重センサ８ａとこの荷重センサの出力から紡糸張力を得
るセンサ出力／紡糸張力変換回路８ｂとでなる紡糸張力
検出装置８によって、光ファイバの紡糸張力を検出し、
この検出信号に基づいて、加熱炉の炉温度を制御して光
ファイバの紡糸張力を一定にするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリフォーム等の光フ
ァイバ母材を加熱炉により加熱溶融して線引くことで光
ファイバを製造する装置及び方法に関するものであり、
例えば、非酸化物ガラスファイバや比較的太いクラッド
径を有するガラスファイバ等の曲げストレスに弱い光フ
ァイバの製造に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】プリフォームを加熱炉より加熱溶融して
線引くことで光ファイバを紡糸する際に、プリフォーム
の形状に特異な部分があると、例えば、直径が異なる部
分があると、均一温度に保っていてもプリフォーム先端
の溶融状態はそのような特異径の部分では異なったもの
となり、その結果として光ファイバの張力は一定になら
ない。このため、紡糸された光ファイバにおいて、コア
とクラッドにそれぞれ圧縮応力や引張り応力が加わり、
機械的強度が低下するという問題点や、光ファイバの屈
折率分布が部分的に変化するという問題点を生ずる。一
般に、このような不良は光ファイバの歪と呼ばれてい
る。

【０００３】従来、この歪を防止することを目的とした
光ファイバの製造装置及び製造方法として、特開平２−
８０３４１号公報に開示されたものがある。図５は、こ
の製造装置を示す概略構成図である。

【０００４】図５に基づいて、上記公報に開示された光
ファイバの製造方法を説明する。この光ファイバの製造
方法は、プリフォーム送り出し装置５１によってプリフ
ォーム５２をその先端部から加熱炉５３内に定速で送り
出し、加熱炉５３でプリフォーム５２を加熱溶融し、線
引きにより得られた光ファイバ５４をプーリ５５を介し
てキャプスタンローラ（引き取り装置）５６によって引
き取るものである。この際、プーリ５５に関連して設け
られた紡糸張力検出器（いわゆる歪みゲージでなる）５
７が光ファイバ５４の紡糸張力を検出し、この検出信号
をＰＩＤ補償回路５８に与え、このＰＩＤ補償回路５８
から、炉温度制御動作の制御性能を向上させること（加
熱炉の温度の急激な変化の防止）ができると共に紡糸張
力を所定値にできるような補償信号を炉制御装置５９に
送り、加熱炉５３の温度を光ファイバ５４の紡糸張力が
一定になるように制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光ファイバの製造装置及び製造方法にあっては、光
ファイバの紡糸張力をプーリ５５の歪みを利用して検出
しているので、光ファイバの進行方向を変更させるプー
リ５５が必須の構成要件となっている。そのため、非酸
化物ガラスファイバ（例えばカルコゲナイドガラスファ
イバ、フッ化物ガラスファイバ等のハライドガラスファ
イバ）や比較的太いクラッド径を有するファイバのよう
に、一般的な通信用光ファイバに使用される石英系光フ
ァイバより曲げ強度において劣る脆弱な光ファイバを紡
糸しようとする場合には、プーリ５５によって曲げスト
レスが加わるのでここで紡糸された光ファイバ５４が断
線してしまうことがあり、安定して光ファイバを製造す
ることが困難であった。

【０００６】このような不都合を解決しようとすると、
光ファイバ５４のプーリ５５への巻き掛け角を小さくす
ることも考えられるが、このようにした場合には、プー
リ５５での歪みが小さくなり、紡糸張力の検出精度が低
下して炉温度を適切に制御し得なくなる。

【０００７】勿論、曲げ強度に優る石英系光ファイバ等
であっても、曲げ疲労等を考慮すると曲げストレスが加
わる回数等を削減することが好ましく、この点からも従
来の製造装置及び製造方法は問題を有するものであっ
た。

【０００８】また、上記公報に掲載されている図を同様
に記載した図５においては、省略されているが、実際上
は、紡糸された光ファイバ５４に傷が付かないように、
プーリ５５の前に被覆装置が設けられており、被覆され
た光ファイバ５４がプーリ５５に達するようになされて
いると思われる。従って、紡糸張力検出装置５７が検出
した値は、紡糸張力だけが反映されたものではなく、紡
糸張力に、光ファイバ５４が被覆装置を通過する際に加
わる被覆材の粘性が加わったものとなり、紡糸張力の検
出精度は悪くなっている。従って、炉温度を的確に制御
し得ない恐れがある。

【０００９】以上の問題は、プリフォームを加熱溶融し
て光ファイバを製造する装置及び方法だけでなく、ロッ
ドインチューブ法や２重るつぼ法等の加熱炉を用いた光
ファイバの製造装置及び製造方法に対しても同様に生じ
るものである。

【００１０】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、紡糸された光ファイバに曲げストレスを加え
ることなく加熱炉の制御に用いる光ファイバの紡糸張力
を高精度に検出できる、対象とする光ファイバの種類が
限定されない光ファイバの製造装置及び製造方法を提供
しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第１の本発明においては、光ファイバ母材を加熱炉
で加熱して線引くことにより光ファイバを紡糸するもの
であって、上記光ファイバの紡糸張力を検出する紡糸張
力検出装置を有する光ファイバの製造装置において、上
記紡糸張力検出装置を、上記光ファイバ母材又はその支
持構成に取り付けられた荷重センサと、この荷重センサ
の出力から紡糸張力を得るセンサ出力／紡糸張力変換回
路とで構成した。

【００１２】ここで、上記荷重センサが、圧縮センサ又
は引張りセンサであることが好ましい。

【００１３】また、第２の本発明による光ファイバの製
造方法においては、光ファイバ母材を加熱炉より加熱溶
融して線引くことで光ファイバを紡糸する際に、上記光
ファイバ母材又はその支持構成に取り付けられた荷重セ
ンサとこの荷重センサの出力から紡糸張力を得るセンサ
出力／紡糸張力変換回路とでなる紡糸張力検出装置によ
って、上記光ファイバの紡糸張力を検出し、この検出信
号に基づいて、上記加熱炉の炉温度を制御して上記光フ
ァイバの紡糸張力を一定にするようにした。

【００１４】

【作用】紡糸された光ファイバに歪みが生じることを押
さえようとすると、紡糸された光ファイバの紡糸張力を
検出して加熱炉での炉温度を制御すれば良い。従って、
紡糸張力検出装置が必要となるが、紡糸張力検出装置の
構成によっては光ファイバに曲げストレスを加えてしま
う。

【００１５】そこで、第１の本発明の光ファイバの製造
装置においては、紡糸張力検出装置を、光ファイバ母材
又はその支持構成に取り付けられた荷重センサと、この
荷重センサの出力から紡糸張力を得るセンサ出力／紡糸
張力変換回路とで構成し、紡糸された光ファイバに曲げ
ストレスが加わることを防止している。なお、荷重セン
サには、光ファイバ母材やその支持構成等の重量が紡糸
張力の外に加わっているので、センサ出力／紡糸張力変
換回路が必要となる。このセンサ出力／紡糸張力変換回
路によって、センサ出力から不要な成分を除外して紡糸
張力を得るので、不要な成分を適切に選定していれば従
来以上に高精度に紡糸張力を検出することができる。

【００１６】ここで、荷重センサとして、入手が容易な
しかも光ファイバ母材やその支持構成に容易に取り付け
られる圧縮センサ又は引張りセンサを適用することが好
ましい。

【００１７】上述した理由により、第２の本発明による
光ファイバの製造方法においては、光ファイバ母材を加
熱炉より加熱溶融して線引くことで光ファイバを紡糸す
る際に、光ファイバ母材又はその支持構成に取り付けら
れた荷重センサとこの荷重センサの出力から紡糸張力を
得るセンサ出力／紡糸張力変換回路とでなる紡糸張力検
出装置によって、光ファイバの紡糸張力を検出し、この
検出信号に基づいて、加熱炉の炉温度を制御して光ファ
イバの紡糸張力を一定にするようにした。なお、加熱炉
の炉温度の制御は、自動及び手動のいずれによっても良
い。

【００１８】

【実施例】

（Ａ）第１実施例 以下、本発明の第１実施例に係る光ファイバの製造装置
及び製造方法を図面を参照しながら詳述する。ここで、
図１がこの第１実施例に係る製造装置の概略構成を示す
ものである。

【００１９】図１において、後述するように保持された
プリフォーム１は、例えば円筒状の加熱炉２に挿通され
て加熱溶融され、その溶融部（メニスカス）が引き取ら
れることにより光ファイバ３に紡糸され、このように紡
糸された光ファイバ３が進行方向の途中に設けられた被
覆装置４によってその外周に樹脂被覆５が施された後、
直線的な引き取り動作を行なうキャピタラドライブ方式
の引き取り装置６に至るようになされている。引き取り
装置６としてキャピタラドライブ方式のものを採用した
のは、紡糸された光ファイバ３に曲げストレスを掛けず
に光ファイバ３を引き取ることができるようにしたため
である。

【００２０】プリフォーム１は、その上端部においてチ
ャック７によって保持されている。チャック７の上面は
例えば平面になっており、この上面が引張りセンサ８ａ
の例えば平面でなる下面と接着剤によって接着されるこ
とでチャック７と引張りセンサ８ａとが一体的に取り付
けられている。また、引張りセンサ８ａの上面は例えば
平面になっており、この上面がプリフォーム送り棒９の
例えば平面でなる下面と接着剤によって接着されること
で引張りセンサ８とプリフォーム送り棒９とが一体的に
取り付けられている。プリフォーム送り棒９は、プリフ
ォーム送り装置１０に取り付けられており、プリフォー
ム送り装置１０は、直接にはプリフォーム送り棒９を定
速で送り出すことによりプリフォーム１を加熱炉２に送
り出す。

【００２１】上述した引張りセンサ８ａは、図の上下方
向に引張り応力が加わるとその引張り応力の大きさによ
って電気的特性が１対１に変化するものであり、すなわ
ち、引張り応力を電気信号に変換してセンサ出力／紡糸
張力変換回路８ｂに与える。センサ出力／紡糸張力変換
回路８ｂは、入力されたセンサ出力信号（センサ８ａに
加わる引張り応力）を、光ファイバ３に加わる紡糸張力
に変換してＰＩＤ補償回路１１に与える。なお、引張り
センサ８ａ及びセンサ出力／紡糸張力変換回路８ｂによ
って紡糸張力検出装置８が構成されている。

【００２２】ここで、引張りセンサ８ａには、プリフォ
ーム１の重量Ｗ１、チャック７の重量Ｗ７、プリフォー
ム１から引き取り装置６までの光ファイバ３の重量Ｗ
３、被覆装置４から引き取り装置６までの樹脂被覆５の
重量と被覆材の粘性が加わった荷重Ｗ５及び光ファイバ
１の紡糸張力Ｔの合計量Ｗ０が引張り応力として加わる
ことになり、この合計量Ｗ０に対応した電気信号が引張
りセンサ８ａからセンサ出力／紡糸張力変換回路８ｂに
与えられる。

【００２３】センサ出力／紡糸張力変換回路８ｂは、こ
のような合計量Ｗ０に対応した電気信号レベルから、
（Ｗ１＋Ｗ７＋Ｗ３＋Ｗ５）に対応した電気信号レベル
を減算することにより、紡糸張力Ｔに対応した電気信号
を得てＰＩＤ補償回路１１に与える。

【００２４】チャック７の重量Ｗ７、プリフォーム１か
ら引き取り装置６までの光ファイバ３の重量Ｗ３、被覆
装置４から引き取り装置６までの樹脂被覆５の重量と被
覆材の粘性が加わった荷重Ｗ５は、固定値とみなすこと
ができて予め求めておくことができる。プリフォーム１
の重量Ｗ１は、時間経過と共に変化するものであるが、
例えば、プリフォーム１の当初の重量や光ファイバ３の
製造（紡糸）を開始してからの経過時間によってその時
点時点での値を算出することができ、センサ出力／紡糸
張力変換回路８ｂは、このようにしてプリフォーム１の
重量Ｗ１に対応する電気信号レベルを形成し、上述した
紡糸張力Ｔ対応の電気信号への変換処理を実行する。

【００２５】ここで、センサ出力から除外する荷重成分
を、的確に選定した場合には、従来より紡糸張力を精度
良く検出することができる。

【００２６】なお、プリフォーム１から引き取り装置６
までの光ファイバ３の重量Ｗ３、及び、被覆装置４から
引き取り装置６までの樹脂被覆５の重量と被覆材の粘性
が加わった荷重Ｗ５は小さいので、これらを無視して紡
糸張力Ｔ対応の電気信号（以下、紡糸張力信号と呼ぶ）
を得るようにしても良い。

【００２７】ＰＩＤ補償回路１１は、入力された紡糸張
力信号に基づいて、加熱炉２の炉温度の補償信号（変化
量信号）を作成して炉制御装置１２に与えるものであ
り、炉制御装置１２は、プリフォーム１の材質や製造さ
れる光ファイバ３のコアやクラッドの太さ等によって定
まる目標炉温度を、ＰＩＤ補償回路１１から与えられる
炉温度の補償信号に応じて修正し、炉温度が修正温度に
なるように加熱炉２を制御する。すなわち、検出張力が
大きい場合には炉温度を高め、検出張力が小さい場合に
は炉温度を低めるように炉温度を調節する。これによ
り、紡糸張力Ｔが一定になるように制御されている。な
お、加熱炉２としては例えば炉温度を制御し易いカーボ
ン抵抗炉や誘導加熱ジルコニア炉等を適用する。また、
紡糸張力信号に基づいて、加熱炉２の炉温度の変化量信
号を作成する補償回路をＰＩＤ（比例積分微分動作）補
償回路１１によって構成したのは、検出された紡糸張力
Ｔに逆比例して補償信号を作成すると共に補償信号の定
常偏差をなくし、しかも紡糸張力Ｔの変化に対する追従
性を良好なものとするためである。

【００２８】以上のように、第１実施例においては、引
張りセンサ８ａ及びセンサ出力／紡糸張力変換回路８ｂ
で構成された紡糸張力検出装置８によって紡糸張力Ｔを
監視し、この紡糸張力Ｔが一定になるように炉温度を制
御して光ファイバ３に歪みが生じないようにしている。

【００２９】上記第１実施例に係る光ファイバの製造装
置及び製造方法によれば、紡糸された光ファイバ３に歪
みが生じないように紡糸張力を検出して加熱炉２の炉温
度を制御するに際し、プーリを介することなく、プリフ
ォーム１の上方に設けられた引張りセンサ８ａの出力に
基づいてセンサ出力／紡糸張力変換回路８ｂが紡糸張力
を得るようにしたので、紡糸された光ファイバ３に曲げ
ストレスが加わることを防止することができる。

【００３０】その結果、光ファイバ３が曲げ強度に劣る
種類のものであっても光ファイバ３の切断を防止でき、
光ファイバ３を安定して製造することができる。

【００３１】また、センサ出力／紡糸張力変換回路８ｂ
が引張りセンサ８ａの出力から不要な荷重成分を除外し
ているので、不要な荷重成分を的確に算定しておくこと
で高精度に紡糸張力を検出することができる。

【００３２】なお、第１実施例の紡糸張力検出装置８に
よって紡糸張力を検出して加熱炉２の炉温度を制御した
場合にも、歪みのない光ファイバ３が製造できること
を、曲げ強度において脆弱なフッ化物ガラスファイバに
ついて、実験によって確認している。

【００３３】プリフォーム１としては、ｍｏｌ％表示で
ＡｌＦ₃ が３０％、ＺｒＦ₄ が１０％、ＹＦ₃ が６％、
ＭｇＦ₂ が４％、ＣａＦ₂ が２０％、ＳｒＦ₂ が１３
％、ＢａＦ₂ が８％、ＮａＦが３％及びＮａＣｌが６％
のガラス組成を有するガラスをクラッド用ガラスとし、
ｍｏｌ％表示でＡｌＦ₃ が２５％、ＺｒＦ₄ が１３％、
ＹＦ₃ が１１％、ＭｇＦ₂ が４％、ＣａＦ₂ が１５％、
ＳｒＦ₂ が１４％、ＢａＦ₂ が１２％及びＮａＣｌが６
％のガラス組成を有するガラスをコア用ガラスとする直
径６ｍｍ、長さ５５ｃｍのものを用いた。加熱炉２内の
目標炉温度を４６０°Ｃとしてプリフォーム１を加熱溶
融し、これにより紡糸された光ファイバ３を引き取り装
置６により引き取った。この際、紡糸張力検出装置８に
より紡糸張力Ｔを紡糸期間中監視し、常に紡糸張力Ｔが
１５０ｇ重になるように加熱炉２の温度を適切に制御し
た。この結果、クラッド径が５００±３μｍで歪のない
連続した５０ｍのフッ化物ガラスファイバを製造するこ
とができた。

【００３４】（Ｂ）第２実施例 以下、本発明の第２実施例に係る光ファイバの製造装置
及び製造方法を図面を参照しながら詳述する。ここで、
図２がこの第２実施例に係る製造装置の一部の概略構成
を示す正面図であり、図１におけるａ部に対応する部分
を示している。また、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【００３５】この第２実施例は、引張りセンサ８ａに代
えて圧縮センサ２９ａを用いている点が第１実施例と最
も異なっている点であり、圧縮センサ２９ａによって所
定の引張り応力を検出できるように圧縮センサ２９ａの
取付け構造にも工夫を凝らしている。

【００３６】図２及び図３において、位置が固定されて
いるプリフォーム送り装置２５には、円筒又は角筒でな
る支持筒２４が送り出されるように係合されて取り付け
られている。この支持筒２４には凸字状の一対の窓２４
ａ、２４ａが対向するように穿設されている。これら一
対の窓２４ａ、２４ａには、後述する各部材による荷重
を支持する直方体形状の支持棒２８が、窓２４ａ、２４
ａの下辺に接するように挿通されて懸架されている。支
持筒２４の内部における支持棒２８の上面には、図示し
ないセンサ出力／紡糸張力変換回路と共に紡糸張力検出
装置を構成する圧縮センサ２９ａが設けられている。支
持筒２４の内部には、支持筒２４の内周面に接触しない
ように係止部材２３が設けられている。係止部材２３に
は、例えば、断面４角形の貫通孔２３ａが設けられてお
り、上述した支持棒２３がこの貫通孔２３ａを貫通し、
上述した圧縮センサ２９ａが貫通孔２３ａ内部に位置し
ている。従って、圧縮センサ２９ａは、支持棒２８の上
面と貫通孔２３ａの上面とで挾み込まれている。圧縮セ
ンサ２９ａから伸びている信号線は、図示は省略してい
るが、いずれか一方の窓２４ａの上部から支持筒２４の
外部に引き出されて図示しないセンサ出力／紡糸張力変
換回路に接続されている。係止部材２３の下端部には、
プリフォーム２１を保持するチャック２２が支持筒２４
の内周面に接しないように取り付けられている。勿論、
チャック２２によって保持されているプリフォーム２１
の先端は、加熱炉２６に挿通されて溶融され、溶融部分
から光ファイバ２７が紡糸されている。

【００３７】なお、図２及び図３に図示していない構成
は第１実施例と同様であり、その説明は省略する。

【００３８】上述した圧縮センサ２９ａは、上下面に圧
縮応力が加わると電気的性質が圧縮応力の大きさと１対
１の関係で変化するものであり、圧縮応力を電気信号
（圧縮応力信号）に変換して図示しないセンサ出力／紡
糸張力変換回路に与える。

【００３９】この圧縮センサ２９ａには、プリフォーム
２１の重量Ｗ２１、チャック２２の重量Ｗ２２、係止部
材２３の重量Ｗ２３、プリフォーム２１から引き取り装
置（図１の６参照）までの光ファイバ２７の重量Ｗ２
７、被覆装置（図１の４参照）から引き取り装置までの
樹脂被覆（図１の５参照）の重量と被覆材の粘性が加わ
った荷重Ｗ２８、及び、光ファイバ２７の紡糸張力Ｔ０
の合計量Ｗ２０が圧縮応力として加わることになり、こ
の合計量Ｗ２０に対応した圧縮応力信号が圧縮センサ２
９ａから図示しないセンサ出力／紡糸張力変換回路に与
えられる。センサ出力／紡糸張力変換回路は、このよう
な合計量Ｗ２０に対応した電気信号レベルから、（Ｗ２
１＋Ｗ２２＋Ｗ２３＋Ｗ２７＋Ｗ２８）に対応した電気
信号レベルを減算することにより、紡糸張力Ｔ０に対応
した電気信号を得て図示しないＰＩＤ補償回路（図１の
１１参照）に与える。

【００４０】ここで、紡糸張力Ｔ０及びプリフォーム２
１の重量Ｗ２１以外の圧縮成分は、固定値とみなすこと
ができて予め求めておくことができる。プリフォーム２
１の重量Ｗ２１は、時間経過と共に変化するものである
が、例えば、プリフォーム２１の当初の重量や光ファイ
バ２７の製造（紡糸）を開始してからの経過時間によっ
てその時点時点での値を算出することができる。従っ
て、この第２実施例におけるセンサ出力／紡糸張力変換
回路も、このようにしてプリフォーム２１の重量Ｗ２１
に対応する電気信号レベルを形成し、上述した紡糸張力
Ｔ０対応の電気信号への変換処理を実行する。

【００４１】なお、このような紡糸張力信号の形成にお
いて、他の圧縮成分に比べて圧縮重量が相対的に小さい
成分を無視するようにしても良い。

【００４２】このようにして形成された紡糸張力信号に
基づいて加熱炉２６の炉温度を制御する動作は、第１実
施例と同様であるので、その説明は省略する。

【００４３】以上のように、第２実施例に係る光ファイ
バの製造装置及び製造方法によっても、紡糸された光フ
ァイバ２７に歪みが生じないように紡糸張力を検出して
加熱炉２６の炉温度を制御するに際し、プーリを介する
ことなく、プリフォーム２１の上方に設けられた圧縮セ
ンサ２９ａの出力に基づいてセンサ出力／紡糸張力変換
回路が紡糸張力を得るようにしたので、紡糸された光フ
ァイバ２７に製造時において曲げストレスが加わること
を防止することができる。

【００４４】その結果、この第２実施例によっても光フ
ァイバ２７が曲げ強度に劣る種類のものであっても光フ
ァイバ２７の切断を防止でき、光ファイバ２７を安定し
て製造することができる。

【００４５】また、センサ出力／紡糸張力変換回路が圧
縮センサ２９ａの出力から不要な荷重成分を除外してい
るので、不要な荷重成分を的確に算定しておくことで高
精度に紡糸張力を検出することができる。

【００４６】なお、第２実施例の紡糸張力検出装置２９
によって紡糸張力を検出して加熱炉２６の炉温度を制御
した場合にも、歪みのない光ファイバ２７が製造できる
ことを、曲げ強度において脆弱なフッ化物ガラスファイ
バについて、実験によって確認している。

【００４７】プリフォーム２１としては、ｍｏｌ％表示
でＡｌＦ₃ が３０％。ＺｒＦ₄ が１０％、ＹＦ₃ が６
％、ＭｇＦ₂ が４％、ＣａＦ₂ が２０％、ＳｒＦ₂ が１
３％、ＢａＦ₂ が８％、ＮａＦが３％、ＮａＣｌが６％
のガラス組成を有するガラスをクラッド用ガラスとし、
ｍｏｌ％表示でＡｌＦ₃ が２５％、ＺｒＦ₄ が１３％、
ＹＦ₃ が１１％、ＭｇＦ₂ が４％、ＣａＦ₂ が１５％、
ＳｒＦ₂ が１４％、ＢａＦ₂ が１２％及びＮａＣｌが６
％のガラス組成を有するガラスをコア用ガラスとする直
径６ｍｍ、長さ６０ｃｍのものを用いた。加熱炉２６の
温度を４５０°Ｃとして、プリフォーム２１を加熱溶融
し、これにより得られた光ファイバ２７を引き取り装置
（図１の６参照）により引き取った。この際、紡糸張力
検出装置２９により紡糸張力Ｔ０を紡糸期間中監視し、
常に紡糸張力Ｔが２１０ｇ重になるように加熱炉２６の
温度を適切に制御した。この結果、クラッド径が７００
±３μｍで歪のない連続した４０ｍのフッ化物ファイバ
を製造することができた。

【００４８】（Ｃ）第３実施例 以下、本発明の第３実施例に係る光ファイバの製造装置
及び製造方法を図面を参照しながら詳述する。ここで、
図４がこの第３実施例に係る製造装置の一部の概略構成
を示すものであり、図１におけるａ部に対応する部分を
示している。

【００４９】この第３実施例も、引張りセンサ８ａに代
えて圧縮センサ３８ａを用いている点が第１実施例と最
も異なっている点であり、圧縮センサ３８ａによって所
定の引張り応力を検出できるように圧縮センサ３８ａの
取付け構造にも工夫を凝らしている。

【００５０】図４において、透孔を有するか又は左右に
切り離されている固定部３７には、送り装置固定部材３
６の左右に伸びる腕部３６ａ、３６ａが一方は介在部材
３９を介し、他方は圧縮センサ３８ａを介して取り付け
られている。なお、介在部材３９及び圧縮センサ３８ａ
は同一形状を有する。圧縮センサ３８ａは、センサ出力
／紡糸張力変換回路３８ｂと共に紡糸張力検出装置３８
を構成するものである。送り装置固定部材３６にはプリ
フォーム送り装置３５が固定的に設けられており、この
プリフォーム送り装置３５には、この装置の送り動作に
よって定速で送り出される繰出し部材４０が設けられて
いる。繰出し部材４０の下端部には、プリフォーム３１
を保持するチャック３４が取り付けられている。勿論、
チャック３４によって保持されているプリフォーム３１
の先端は、加熱炉３２に挿通されて溶融され、溶融部分
から光ファイバ３３が紡糸されている。

【００５１】なお、図４に図示していない構成は第１実
施例と同様であり、その説明は省略する。

【００５２】このような構造としても、圧縮センサ３８
ａはプリフォーム３１の重量や紡糸張力等の各種の成分
が合成された圧縮応力（但し、２個の腕によって２分さ
れている）を検出することができ、センサ出力／紡糸張
力変換回路３８ｂはセンサ出力信号から紡糸張力だけを
反映した紡糸張力信号を形成して図示しないＰＩＤ補償
回路（図１の１１参照）に与える。このようにして形成
された紡糸張力信号に基づいて加熱炉３２の炉温度を制
御する動作は、第１実施例と同様であるので、その説明
は省略する。

【００５３】以上のように、第３実施例に係る光ファイ
バの製造装置及び製造方法によっても、紡糸された光フ
ァイバ３３に歪みが生じないように紡糸張力を検出して
加熱炉３２の炉温度を制御するに際し、プーリを介する
ことなく、プリフォーム３１の上方に設けられた圧縮セ
ンサ３８ａの出力に基づいて紡糸張力を得るようにした
ので、紡糸された光ファイバ３３に製造時において曲げ
ストレスが加わることを防止することができる。

【００５４】その結果、この第３実施例によっても光フ
ァイバ３３が曲げ強度に劣る種類のものであっても光フ
ァイバ３３の切断を防止でき、光ファイバ３３を安定し
て製造することができる。

【００５５】また、センサ出力／紡糸張力変換回路３８
ｂの精度を高めることで、従来より紡糸張力の検出精度
を高めることができる。

【００５６】（Ｄ）他の実施例 なお、上記各実施例においては、ＰＩＤ補償回路及び炉
制御装置を備えて加熱炉の温度を自動的に制御するもの
を示したが、紡糸張力検出装置で検出した光ファイバの
紡糸張力を表示し、手動によって加熱炉の温度制御を行
なうものであっても良い。自動的に制御するものであっ
ても、補償回路はＰＩＤ補償回路に限定されるものでは
ない。

【００５７】また、本発明は、曲げ強度が脆弱な光ファ
イバの製造に好適なものであるが、曲げ強度が大きい光
ファイバの製造にも当然に適用できるものである。

【００５８】さらに、上記各実施例においては、検出さ
れた紡糸張力を炉温度の制御に利用するものを示した
が、炉温度の制御に用いると共に、他の制御（例えば、
引取り装置６の引張り力の制御）にも利用させても良
い。逆に、炉温度の制御用パラメータとして検出された
紡糸張力に加えて、他の特性（例えば加熱炉内の検出温
度）をも用いるようにしても良い。

【００５９】さらにまた、上記各実施例においては、プ
リフォームから光ファイバを製造するものを示したが、
本発明はロッドインチューブ法や２重るつぼ法等に従う
加熱炉を用いた他の製造装置や製造方法にも適用するこ
とができる。例えば、ロッドインチューブ法に従うもの
であれば、ロッド及びチューブの支持構成に一体的に引
張りセンサ又は圧縮センサでなる荷重センサを設けて上
記実施例と同様な炉温度の制御を行なえば良い。特許請
求の範囲における「光ファイバ母材」の用語は、プリフ
ォームだけでなく、ロッドインチューブ法におけるロッ
ド及びチューブや、２重るつぼ法における２重るつぼ及
びそのるつぼに収容されている溶融されているガラスを
も意味するものとする。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明の光ファイバの製
造装置及び製造方法によれば、紡糸張力検出装置を、光
ファイバ母材又はその支持構成に取り付けられた荷重セ
ンサと、この荷重センサの出力から紡糸張力を得るセン
サ出力／紡糸張力変換回路とで構成したので、紡糸され
た光ファイバに曲げストレスを加えることなく、炉温度
の制御に利用できる光ファイバの紡糸張力を正確に検出
することができる。この結果、曲げ強度において劣る脆
弱な光ファイバ等を含む種々の光ファイバの製造に適用
でき、光ファイバに歪を発生させずに、しかも断線させ
ることなく安定に紡糸することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の概略構成図である。

【図２】第２実施例の要部の概略構成図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】第３実施例の概略構成図である。

【図５】従来例の概略構成図である。

【符号の説明】

１、２１、３１…プリフォーム、２、２６、３２…加熱
炉、３、２７、３３…光ファイバ、８、３８…紡糸張力
検出装置、８ａ…引張りセンサ、８ｂ、２９ｂ、３８ｂ
…センサ出力／紡糸張力変換回路、１１…ＰＩＤ補償回
路、１２…炉制御装置、２９ａ、３８ａ…圧縮センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ母材を加熱炉で加熱して線引
   くことにより光ファイバを紡糸するものであって、上記
   光ファイバの紡糸張力を検出する紡糸張力検出装置を有
   する光ファイバの製造装置において、 上記紡糸張力検出装置を、上記光ファイバ母材又はその
   支持構成に取り付けられた荷重センサと、この荷重セン
   サの出力から紡糸張力を得るセンサ出力／紡糸張力変換
   回路とで構成したことを特徴とする光ファイバの製造装
   置。
2. 【請求項２】 上記荷重センサが、圧縮センサ又は引張
   りセンサであることを特徴とする請求項１に記載の光フ
   ァイバの製造装置。
3. 【請求項３】 光ファイバ母材を加熱炉より加熱溶融し
   て線引くことで光ファイバを紡糸する際に、上記光ファ
   イバ母材又はその支持構成に取り付けられた荷重センサ
   とこの荷重センサの出力から紡糸張力を得るセンサ出力
   ／紡糸張力変換回路とでなる紡糸張力検出装置によっ
   て、上記光ファイバの紡糸張力を検出し、この検出信号
   に基づいて、上記加熱炉の炉温度を制御して上記光ファ
   イバの紡糸張力を一定に保持することを特徴とした光フ
   ァイバの製造方法。