JPH06329433A

JPH06329433A - 光ファイバ線引方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06329433A
Application number: JP33837393A
Authority: JP
Inventors: Osamu Matsuzaki; 修松崎; Hiromi Obara; 裕美小原; Akira Murayama; 彰村山; Tetsuo Nakagawa; 哲郎中川; Yoshiaki Naito; 義明内藤; Susumu Sawahata; 進沢畠
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1994-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】光ファイバプリフォームを連続供給しても線
引きされる光ファイバに外径変動が生じることがなく、
安全でしかも装置が大型化しない光ファイバ線引方法及
びその装置を提供する。【構成】下側光ファイバプリフォーム６の下端を加熱
装置７に送り込むと共に溶融して線引きし、上側光ファ
イバプリフォーム２を下側光ファイバプリフォーム６と
接続し、光ファイバプリフォーム２、６をプリフォーム
保持部１、４で交互に掴み換えると共に複数本の光ファ
イバプリフォームを連続的に加熱装置７に供給しながら
光ファイバを連続的に線引きする光ファイバ線引方法に
おいて、プリフォーム保持部１、４で光ファイバプリフ
ォーム２、６を掴み換える際に下側プリフォーム６の変
位を検出し、その変位に基づいて光ファイバプリフォー
ムを保持しているプリフォーム保持部を調芯制御するこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバプリフォー
ムを線引きして光ファイバを製造する光ファイバ線引方
法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の光ファイバの線引方法を
適用した光ファイバ線引装置の概念図である。

【０００３】同図において、１は上側のプリフォーム保
持部としてのフィーダ供給装置であり、光ファイバプリ
フォーム２を保持すると共に送り機構３により下側へ移
動するようになっている。フィーダ供給装置１の下側に
は、フィーダ供給装置１と同様な機構を有する下側のプ
リフォーム保持部４と、送り機構３と同様な機構を有す
る送り機構５とが設けられており、光ファイバプリフォ
ーム６を下側のプリフォーム保持部４の下側に設けられ
た加熱装置７に一定速度で供給するようになっている。
加熱装置７に供給された光ファイバプリフォーム６は、
その溶融部７ａから光ファイバ８として引き出されプレ
コート装置ＰＣを通過すると共に、その表面に被覆が施
された後キャプスタンＣを介して引取機Ｗによって巻き
取られるようになっている。

【０００４】加熱装置７の溶融部７ａから引き出された
直後の光ファイバ８の外径制御は、外径測定器９によっ
て測定されて得られた変位信号に基づいて外径制御回路
ＦＣで処理され、フィーダ供給装置１にフィードバック
され、光ファイバプリフォーム２、６の供給速度を制御
することによって行われる。

【０００５】このようにして光ファイバプリフォーム６
が線引きされると、光ファイバプリフォーム６が消耗す
るので、その上端に他の光ファイバプリフォーム２の下
端をバーナ１０を用いて同軸状に熱圧着することにより
補給して連続して線引きすることが行われている。尚、
光ファイバ８の外径制御は引取機Ｗによる線速度制御に
よって行われることもある。

【０００６】図１１は従来の光ファイバ線引装置に用い
られる融着装置の概念図である。

【０００７】同図において１９は水素ガスが充填された
水素ガスボンベであり、２０は酸素ガスが充填された酸
素ガスボンベである。両ガスボンベ１９、２０から水素
ガスと酸素ガスとがそれぞれガス配管２１を介してガス
流量計２２に送られ、ガス流量計２２で両ガスが加合さ
れバーナ１０に送られる。両ガスはバーナ１０で炎とし
て出射され、各プリフォーム保持部のチャック１ａ、２
ａで保持された光ファイバプリフォーム２、６同士の溶
融接続に用いられる。２３は光ファイバプリフォーム
２、６同士を接続する際に生じる熱を排出するための換
気扇、２４はガス漏れ検知器、２５は耐熱、耐火保護カ
バーをそれぞれ示している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで図１０に示し
た光ファイバ線引装置で光ファイバプリフォーム２、６
を加熱装置７に連続供給する場合、光ファイバプリフォ
ーム２と光ファイバプリフォーム６とを接続する前は、
線引中の下側のプリフォーム保持部４と上側のプリフォ
ーム保持部１とが機械的に調芯されているが、両プリフ
ォーム保持部１、４にそれぞれ光ファイバプリフォーム
２、６を取り付ける際に、光ファイバプリフォーム２、
６の微妙な曲り、うねり、熱圧着による微妙な軸ずれが
生じ得る。光ファイバプリフォーム２、６が両プリフォ
ーム保持部１、４で保持されている間は強制的に調芯さ
れているが、接続完了後の下側のプリフォーム保持部４
が光ファイバプリフォーム６から離脱する際に光ファイ
バプリフォーム６が微妙な位置変動を起こすことがあ
る。光ファイバ線引中に光ファイバプリフォーム６が多
少でも動くとその時線引きされている光ファイバ８の外
径に変動等が生じてしまう。

【０００９】また、上側のプリフォーム保持部で光ファ
イバプリフォームを保持し、加熱装置に一定速度で送り
込み加熱溶融し光ファイバとして線引き中、下側のプリ
フォーム保持部で光ファイバプリフォームを把持させる
際、光ファイバプリフォームに微妙な曲りやうねりによ
る軸ずれが生じ得る。この軸ずれによって光ファイバプ
リフォームが加熱装置の挿入口である上シールカップに
衝突したり、線引き中の光ファイバの位置が、センサの
測定可能領域から外れて光ファイバの外径制御が不可能
になったりすることがある。

【００１０】さらに上述した動作以外にも上側のプリフ
ォーム保持部から光ファイバプリフォームを離脱させる
ときや、光ファイバプリフォーム同士の接続が完了して
一体化した際に、光ファイバプリフォーム同士の個々の
微妙な曲り、うねり、融着による歪み等で一体化した光
ファイバプリフォームに軸ずれが生じたり、加熱装置の
挿入口である上シールカップに光ファイバプリフォーム
が衝突したり、加熱装置の出口である下シールカップに
光ファイバが接触して断線したりすることがある。

【００１１】上述した線引き装置において、プリフォー
ム保持部で光ファイバプリフォームを把持する際、光フ
ァイバプリフォームが振動したり、滑落したりすること
がある。

【００１２】他方、図１１に示した従来例においては以
下の問題がある。

【００１３】(1) ガス供給設備が必要である。

【００１４】(2) ガス漏れ検知器が必要である。

【００１５】(3) バーナを使用するので装置が大型化す
る。

【００１６】(4) 融着装置の周囲が加熱されるので、耐
熱、耐火対策及び換気扇等の排熱対策が必要である。

【００１７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光ファイバプリフォームを連続供給しても線引きさ
れる光ファイバに外径変動が生じることがなく、安全で
しかも装置が大型化しない光ファイバ線引方法及び装置
を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、下側光ファイバプリフォームを下側プリフ
ォーム保持部で保持し、その下側光ファイバプリフォー
ムの下端を加熱装置に送り込むと共に溶融して線引き
し、下側光ファイバプリフォームの上方に、上側光ファ
イバプリフォームを上側プリフォーム保持部で保持する
と共に、その上側光ファイバプリフォームを下側光ファ
イバプリフォームと接続し、上下の光ファイバプリフォ
ーム保持部で光ファイバプリフォームを交互に掴み換え
ると共に複数本の光ファイバプリフォームを連続的に加
熱装置に供給しながら光ファイバを連続的に線引きする
光ファイバ線引方法において、上下のプリフォーム保持
部で光ファイバプリフォームを掴み換える際に下側プリ
フォームの変位を検出し、その検出した変位に基づいて
光ファイバプリフォームを保持しているプリフォーム保
持部を調芯制御するものである。

【００１９】本発明は、下側光ファイバプリフォームを
下側プリフォーム保持部で保持し、その下側光ファイバ
プリフォームの下端を加熱装置に送り込むと共に溶融し
て線引きし、下側光ファイバプリフォームの上方に、上
側光ファイバプリフォームを上側プリフォーム保持部で
保持すると共に、その上側光ファイバプリフォームを下
側光ファイバプリフォームと接続し、上下の光ファイバ
プリフォーム保持部で光ファイバプリフォームを交互に
掴み換えると共に複数本の光ファイバプリフォームを連
続的に加熱装置に供給しながら光ファイバを連続的に線
引きする光ファイバ線引方法において、上下の光ファイ
バプリフォーム同士の接続が完了した後、下側プリフォ
ーム保持部を接続した光ファイバプリフォームから離脱
させる際に加熱装置の上側に設けられたセンサにより接
続した光ファイバプリフォームの径方向の変位を検出
し、得られた変位信号を上側プリフォーム保持部にフィ
ードバックし、下側光ファイバプリフォームを調芯制御
するものである。

【００２０】本発明の線引き方法は、センサが接触式で
あり、下側光ファイバプリフォームと上側光ファイバプ
リフォームとの接続が完了した後、下側プリフォーム保
持部が下側光ファイバプリフォームから離脱する際にセ
ンサを下側光ファイバプリフォームに接触させて下側光
ファイバプリフォームを保持し、その状態で下側プリフ
ォーム保持部を下側光ファイバプリフォームから離脱さ
せ、その後センサを徐々に下側光ファイバプリフォーム
から離脱させ、それによって下側光ファイバプリフォー
ムの径方向の変位を検出し、得られた変位信号を上側プ
リフォーム保持部にフィードバックし、調芯制御しても
よい。

【００２１】本発明の光ファイバ線引方法は、センサが
非接触式であり、下側光ファイバプリフォームと上側光
ファイバプリフォームとの接続が完了した後、下側プリ
フォーム保持部が下側光ファイバプリフォームから徐々
に離脱する際にセンサにより下側光ファイバプリフォー
ムの径方向の変位を検出し、得られた変位信号を上側プ
リフォーム保持部にフィードバックし、調芯制御しても
よい。

【００２２】本発明は、下側光ファイバプリフォームを
保持する下側プリフォーム保持部と、下側プリフォーム
保持部の下側に設けられ、下側光ファイバプリフォーム
の下端を溶融する加熱装置と、加熱装置の下側に設けら
れ線引きされた光ファイバが通過するシールカップと、
下側プリフォーム保持部の上側に設けられ、上側光ファ
イバプリフォームを保持すると共に下側光ファイバプリ
フォームの上端に上側光ファイバプリフォームを接続す
るための上側プリフォーム保持部と、上側光ファイバプ
リフォームの下端と下側光ファイバプリフォームの上端
とを融着して接続する融着装置とを備えた光ファイバ線
引装置において、加熱装置の上側に設けられ下側光ファ
イバプリフォームの外形及び位置を検出するセンサと、
センサからの信号に基づいて下側光ファイバプリフォー
ムが最適な位置になるようにＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させ
るステージと、加熱装置の下側に設けられ、両プリフォ
ーム保持部の保持時及び開放時に生じる光ファイバの振
動を検出する他のセンサと、他のセンサからの信号に基
づいてシールカップを移動機構により移動させることに
より光ファイバが最適な位置になるように調芯制御する
他のステージとを有するものである。

【００２３】本発明の光ファイバ線引装置は、上側プリ
フォーム保持部に、トルクリミッタ又はトルクセンサを
設けてもよい。

【００２４】本発明の光ファイバ線引装置は、センサか
らの信号に基づいて下側光ファイバプリフォームを所定
の位置に移動させるガイドローラを、加熱装置の入口付
近に設けてもよい。

【００２５】本発明の光ファイバ線引装置は、両プリフ
ォーム保持部が、両光ファイバプリフォームを保持する
際に各光ファイバプリフォームの外形形状に応じて僅か
に動く掴み換え用ブロックと、掴み換え用ブロックで光
ファイバプリフォームを把持した後掴み換え用ブロック
を固定する固定ねじとを有してもよい。

【００２６】本発明の光ファイバ線引装置は、融着装置
が、炭酸ガスレーザ光を発生する炭酸ガスレーザ発振器
と、炭酸ガスレーザ発振器から出射されるレーザ光を反
射する反射板と、反射板及び炭酸ガスレーザ発振器を移
動させることにより、レーザ光で両光ファイバプリフォ
ームの接続部を融着してもよい。

【００２７】本発明の光ファイバ線引装置は、融着装置
が、炭酸ガスレーザ光を発生する炭酸ガスレーザ発振器
と、炭酸ガスレーザ発振器から出射されるレーザ光を案
内する導波路と、導波路及び炭酸ガスレーザ発振器を移
動させることにより、レーザ光で両光ファイバプリフォ
ームの接続部を融着してもよい。

【００２８】

【作用】上記構成によれば、上下のプリフォーム保持部
で光ファイバプリフォームを掴み換える際に下側プリフ
ォームの変位を検出し、その検出した変位に基づいて光
ファイバプリフォームを保持しているプリフォーム保持
部を調芯制御するので、上下のプリフォーム保持部が光
ファイバプリフォームを掴み換える際に光ファイバプリ
フォームの軸ずれや歪みによる変位が生じてもその変位
に応じてプリフォーム保持部で光ファイバプリフォーム
を調芯制御するため、上下の光ファイバプリフォームの
軸心が常に同軸上になるように調整され、加熱装置から
線引きされる光ファイバの外径が一定となる。

【００２９】また、両プリフォーム保持部の保持時及び
開放時に生じる光ファイバの振動を検出し、検出した信
号に基づいてシールカップを移動機構により移動させる
ことにより光ファイバが最適な位置になるように調芯制
御するので、光ファイバプリフォームの掴み換えを行っ
ても光ファイバの外径を正確に把握することができ、そ
の結果光ファイバの外径制御が正確に行われる。

【００３０】上側プリフォーム保持部に、トルクリミッ
タ又はトルクセンサを設けたので、上側プリフォーム保
持部に保持された光ファイバプリフォームを、下側プリ
フォーム保持部に保持された光ファイバプリフォームに
接続させる際に過度な力が加わるのが防止される。

【００３１】センサからの信号に基づいて下側光ファイ
バプリフォームを所定の位置に移動させるガイドローラ
を、加熱装置の入口付近に設けたので、下側の光ファイ
バプリフォームがより正確に調芯制御される。

【００３２】掴み換え用ブロックが両光ファイバプリフ
ォームを保持する際に各光ファイバプリフォームの外形
形状に応じて僅かに動き、掴み換え用ブロックで光ファ
イバプリフォームを把持した後固定ねじで固定するの
で、光ファイバプリフォームが振動したり、滑落したり
するのが防止できる。

【００３３】融着装置の熱源に炭酸ガスレーザ発振器を
用いたので、加熱溶融部での熱の散乱がなくなり、耐
熱、耐火対策が簡略化でき、反射板や導波路の光学系と
炭酸ガスレーザ発振器に移動機構を持たせたことにより
装置が簡略化でき、小型化できる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００３５】図１は本発明の光ファイバ線引方法を適用
した光ファイバ線引装置の一実施例の概略図である。
尚、図１０に示した光ファイバ線引装置と共通の部材に
は共通の符合を用いた。

【００３６】図１において、１は上側プリフォーム保持
部としてのフィーダ供給装置であり、光ファイバプリフ
ォーム２を保持すると共に、例えばモータ、ギヤ（図示
せず）、ナット３ａ及び送りネジ３ｂ等からなる送り機
構３により下側へ移動することが可能になっている。フ
ィーダ供給装置１の下側にはフィーダ供給装置１と同様
な機構を有する下側プリフォーム保持部４と、モータ、
ギヤ（図示せず）、ナット５ａ及び送りネジ５ｂ等から
なる送り機構を有する送り機構５とが同軸状に設けられ
ており、光ファイバプリフォーム６を、下側プリフォー
ム保持部４の下側に設けられた加熱装置７に一定速度で
供給するようになっている。加熱装置７に供給された光
ファイバプリフォーム６は、その溶融部７ａから光ファ
イバ８として引き出され、コーティングダイス１１及び
硬化用ヒータ（又は紫外線ランプ）１２からなるプレコ
ート装置ＰＣを通過する際にその表面に被覆が施され
る。被覆が施された光ファイバ８はキャプスタンＣを介
してモータ及びローラ（図示せず）からなる引取機Ｗに
よって巻き取られるようになっている。

【００３７】加熱装置７の溶融部７ａから引き出された
直後の光ファイバ８は、外径測定器９によって外径が測
定され外径制御回路ＦＣに送出される。外径制御回路Ｆ
Ｃは、外径測定器９からの変位信号に基づいてフィーダ
供給装置１にフィードバックし、光ファイバプリフォー
ム２、６の供給速度を制御することによって外径を制御
するようになっている。

【００３８】このようにして光ファイバプリフォーム６
が線引きされると光ファイバプリフォーム６が消耗する
ので、その上端に他の光ファイバプリフォーム２の下端
を融着装置としてのバーナー１０を用いて同軸状に熱圧
着することにより補給して連続して線引きされる。

【００３９】しかしながら、光ファイバプリフォーム
２、６の連続供給動作において、プリフォーム接続完了
後、下側プリフォーム保持部４が離脱するのに伴い、下
側プリフォーム保持部４で保持された光ファイバプリフ
ォームが径方向に変位することがある。

【００４０】そこで、下側プリフォーム保持部４から光
ファイバプリフォーム６が離脱する前に、あらかじめ下
側プリフォーム保持部４と加熱装置７との間に変位検出
器１３を設け、光ファイバプリフォーム６に徐々に接近
接触し、その後下側プリフォーム保持部４を光ファイバ
プリフォーム６から離脱させる。そして変位検出器１３
が徐々に光ファイバプリフォーム６から離脱すると共
に、そのときの光ファイバプリフォーム６の径方向の移
動方向及び移動量を検出し、その変位信号を外径制御回
路ＦＣを介してフィーダ供給装置１にフィードバック
し、調芯制御を行うようになっている。これにより線引
きしている光ファイバ８の外径変動を起こさずに線引き
動作を行うことができる。

【００４１】図２は図１に示した光ファイバ線引装置に
用いられる変位検出器のＡ−Ａ線断面図である。

【００４２】同図において、変位検出器は接触式かつ、
そのベースＢａ〜Ｂｄが固定された固定式であり、光フ
ァイバプリフォーム６の側面に互いに隣接する４方向
（図では上下左右）から接触するように配置され光ファ
イバプリフォーム６の送り込み移動に追従することが可
能な４つのローラ１４ａ〜１４ｄと、各ローラ１４〜１
４ｄを回転自在に支持する支持部材１５ａ〜１５ｄと、
各支持部材１５ａ〜１５ｄにそれぞれ接触して光ファイ
バプリフォーム６の径方向の変位を検出するための４つ
の測定子（センサ部）１６ａ〜１６ｄとを有している。
これらの測定子１６ａ〜１６ｄは例えば電気マイクロメ
ータの測定子であり、測定子１６ａ〜１６ｄが変位する
とそれに応じて図示しない差動トランス内のコアが移動
し、変位が電気信号として取り出されるようになってい
る。例えば、光ファイバプリフォーム６が矢印Ｐａ（Ｐ
ｃ）方向に移動すると、ローラ１４ａ（１４ｃ）、支持
部材１５ａ（１５ｃ）及び測定子１６ａ（１６ｃ）が矢
印Ｐａ（Ｐｃ）方向に移動しその移動方向と移動量が検
出されその変位信号が外径制御回路ＦＣに送出され、光
ファイバプリフォーム６が矢印Ｐｂ（Ｐｄ）方向に移動
すると、ローラ１４ｂ（１４ｄ）、支持部材１５ｂ（１
５ｄ）及び測定子１６ｂ（１６ｄ）が矢印Ｐｂ（Ｐｄ）
方向に移動しその移動方向と移動量が検出されその変位
信号が外径制御回路ＦＣに送出されるようになってい
る。

【００４３】尚、変位検出器のベースＢａ〜Ｂｄがプリ
フォーム送り込み移動追従型の場合には上述したローラ
１４ａ〜１４ｄは必要とせず測定子１６ａ〜１６ｄを直
接光ファイバプリフォーム６に接触してその変位を検出
するようにしてもよい。

【００４４】図３は図１に示した光ファイバ線引装置に
用いられる変位検出器の他の構成例のＡ−Ａ線断面図で
ある。

【００４５】同図において、変位検出器は非接触式であ
り、例えば光ファイバプリフォーム６の側面に互いに隣
接する４方向に配置された反射型フォトセンサ１７ａ〜
１７ｄからなっている。下側プリフォーム保持部４（図
１）が光ファイバプリフォーム６から離脱する前に反射
型フォトセンサ１７ａ〜１７ｄが光ファイバプリフォー
ム６に接近する。その後下側プリフォーム保持部４を光
ファイバプリフォーム６から徐々に離脱させ、反射型フ
ォトセンサ１７ａ〜１７ｄと光ファイバプリフォーム６
との間の距離が常に一定の距離を保つように制御するこ
とで、接触式の変位検出器の場合と同様に下側プリフォ
ーム保持部４の離脱に伴う光ファイバプリフォーム６の
移動方向及び移動量を検出することができ、その変位信
号が外径制御回路ＦＣに送出される。

【００４６】次に実施例の作用を述べる。

【００４７】図１においてフィーダ供給装置１のチャッ
ク１ａで保持された光ファイバプリフォーム６と、下側
プリフォーム保持部４で保持された光ファイバプリフォ
ーム６との接続部１８が、バーナー１０で熱圧着されて
接続が完了した後、下側プリフォーム保持部４を光ファ
イバプリフォーム６から離脱させる前に、光ファイバプ
リフォーム６の径方向の変位を変位検出器１３で検出し
て外径制御回路ＦＣを介してフィーダ供給装置１にフィ
ードバックして光ファイバプリフォーム２を調芯制御す
るので、下側プリフォーム保持部４が光ファイバプリフ
ォーム６から離脱するのに伴って光ファイバプリフォー
ム６の径方向の変位が生じても上下の光ファイバプリフ
ォーム２、６の軸心が常に同軸状になるように調整さ
れ、加熱装置７から線引きされる光ファイバ８の外径が
一定となる。

【００４８】以上において本実施例によれば、下側プリ
フォーム保持部が光ファイバプリフォームから離脱する
のに伴って光ファイバプリフォームの径方向の変位が生
じても、その変位に応じてフィーダ供給装置で光ファイ
バプリフォームを調芯制御するため、上下の光ファイバ
プリフォームの軸心が常に同軸上になるように調整さ
れ、光ファイバプリフォームを連続供給しても線引きさ
れる光ファイバに外径変動等が生じない。

【００４９】尚、本実施例では光ファイバプリフォーム
の径方向の変位を４つの変位検出センサで検出した場合
で説明したが、これに限定されるものではなく３つでも
５つ以上であってもよい。また、上述した接触式変位検
出器に電気マイクロメータを用いたが、これに限定され
るものではなく光ファイバプリフォームの径方向の変位
を検出することができれば他の種類のセンサを用いても
よい。同様に非接触式変位検出器に反射型フォトセンサ
を用いたが、これに限定されるものではない。

【００５０】図４は本発明の光ファイバ線引方法を適用
した光ファイバ線引装置の他の実施例の概略図である。

【００５１】図１に示した実施例との相違点は、両プリ
フォーム保持部の動作時に生じる光ファイバの振動を検
出し、この振動に基づいて加熱装置の出口としての下シ
ールカップを移動機構により移動させることにより光フ
ァイバが最適な位置になるように調芯制御することと、
上側プリフォーム保持部に、トルクリミッタ又はトルク
センサを設けたことと、他のセンサからの信号に基づい
て下側光ファイバプリフォームを所定の位置に移動させ
るガイドローラを、加熱装置の入口付近に設けたことに
ある。

【００５２】図４において１は上側プリフォーム保持部
としてのフィーダ供給装置であり、上側の光ファイバプ
リフォーム２を保持すると共に、トルクリミッタ２６に
よってトルク制御を行いながら送り機構３により下側へ
移動するようになっている。

【００５３】フィーダ供給装置１の下側にはトルクリミ
ッタの機能はないが、フィーダ供給装置１と同様な機構
を有する下側プリフォーム保持部４と、送り機構５とが
同軸状に設けられており、光ファイバプリフォーム６
を、下側プリフォーム保持部４の下側に設けられた加熱
装置７に一定速度で供給するようになっている。

【００５４】フィーダ供給装置１と、下側プリフォーム
保持部４とは光ファイバプリフォーム２、６をステージ
を介してチャック１ａ、４ａでそれぞれ同時に同軸上で
保持したまま、それぞれ同調をとりながら両光ファイバ
プリフォーム２、６に余分な力を加えることなく、下降
することが可能である。また、フィーダ供給装置１及び
下側プリフォーム保持部４は、光ファイバプリフォーム
２、６の外径及び位置を検出するセンサとしての変位検
出器１３からの信号に基づいて光ファイバプリフォーム
６（または接続した光ファイバプリフォーム２７）の位
置を認識し、Ｘ，Ｙ方向に自動的に位置合わせを行い、
最適な把持力で光ファイバプリフォーム６（２７）を掴
むことができるようになっている。さらに、フィーダ供
給装置１の位置と、下側プリフォーム保持部４の位置と
は常に同軸上になるように、下側プリフォーム保持部４
の位置に、フィーダ供給装置１を自動調芯させることが
可能になっている。

【００５５】加熱装置７の上シールカップ７ａと変位検
出器１３との間には４組のガイドローラ２８が対向する
と共に光ファイバプリフォーム６（２７）の径方向に移
動自在に設けられている。ガイドローラ２８は、変位検
出器１３からの信号に基づいて（光ファイバプリフォー
ム６（２７）の外径に応じて）光ファイバプリフォーム
６（２７）が加熱装置７の上シールカップ７ａに衝突し
ないように自動で移動できるようになっている。ガイド
ローラ２８には、光ファイバプリフォーム６（２７）が
ガイドローラ２８に衝突した際光ファイバプルフォーム
６（２７）に衝撃が加わらないように上シールカップ７
ａに光ファイバプリフォーム６（２７）が接触しない範
囲でショックアブソーバが設けられており、かつ、この
ショックアブソーバの縮み具合を検出するセンサ（いず
れも図示せず）が設けられている。

【００５６】加熱装置７の下側には、下シールカップ７
ｂから引き出された光ファイバ８の外径や位置を検出す
る他のセンサとしての外径測定器９が設けられており、
外径測定器９の下側には他のステージとしてのＸＹステ
ージ２９が設けられている。ＸＹステージ２９は、移動
機構３０（例えばＬ字金具）を介して加熱装置７の出口
である下シールカップ７ｂを移動させるものであり、外
径測定器９からの信号に基づいて外径測定器９が光ファ
イバ８の外径及び位置を精度良く検出できるような位置
に自動追従させるものである。

【００５７】ファイバコントローラＦＣ１は、変位検出
器１３からの信号に基づいて、フィーダ供給装置１と、
下側プリフォーム保持部４と、ガイドローラ２８との移
動を制御する制御回路である。線引き装置の動作中ファ
イバコントローラＦＣ１は、変位検出器１３で光ファイ
バプリフォーム６（２７）の外径と位置とを常に検出
し、フィーダ供給装置１と、下側プリフォーム保持部４
とで光ファイバプリフォーム６（２７）が加熱装置７の
上シールカップ７ａの入口中央に挿入されるように制御
する。

【００５８】ファイバコントローラＦＣ２は、外径測定
器９からの信号に基いてＸＹステージ２９の移動や光フ
ァイバ８を引取るキャプスタンＣの回転速度を補正する
と共に、外径測定器９で光ファイバ８の外径と位置とを
常に検出し、外径測定器９からの信号に基いてＸＹステ
ージ２９を作動させて外径測定器９の位置と、加熱装置
７の下シールカップ７ｂの位置とが最適な位置になるよ
うに制御する。尚、図にはないが、装置全体を制御する
制御回路が別にあることはいうまでもない。

【００５９】次に図５を参照して光ファイバプリフォー
ムの線引き工程を説明する。なお図５は、図４に示した
線引き装置による線引き工程を説明する説明図である。

【００６０】まず、フィーダ供給装置１で光ファイバプ
リフォーム６を保持し、加熱装置７に一定速度で光ファ
イバプリフォーム６を送り込み、加熱溶融し、光ファイ
バ８を線引きする（図５（ａ））。

【００６１】変位検出器１３からの信号に基いてガイド
ローラ２８が所定の位置まで移動する。これは、下側プ
リフォーム保持部４のチャック４ａで光ファイバプリフ
ォーム６を自動で掴む際に、光ファイバプリフォーム６
に振れが生じて上シールカップ７ａと接触することがあ
るのでこれを防止するためである（図５（ｂ））。

【００６２】外径測定器９からの信号に基いて下側プリ
フォーム保持部４のチャック４ａが光ファイバプリフォ
ーム６を自動的に極低速で掴み保持する（図５
（ｃ））。

【００６３】フィーダ供給装置１のチャック１ａから光
ファイバプリフォーム６を極低速で離脱させる（図５
（ｄ））。

【００６４】新たな光ファイバプリフォーム２をフィー
ダ供給装置１のチャック１ａで極低速で掴み、保持した
まま下降する（図５（ｅ））。

【００６５】光ファイバプリフォーム２の下端を、光フ
ァイバプリフォーム６の上端に一定の力（下側プリフォ
ーム保持部４のチャック４ａから光ファイバプリフォー
ム６がずれ落ちず、かつ、光ファイバプリフォーム６に
品質上のダメージを与えない程度の力）で押し当て、融
着装置としてのバーナー１０で融着して接続する（図５
（ｆ））。

【００６６】光ファイバプリフォーム２、６同士の接続
が完了し、一体化した光ファイバプリフォーム２７を下
側プリフォーム保持部４のチャック４ａから極低速で離
脱させる（図５（ｇ））。

【００６７】ガイドローラ２８を極低速で開放し、通常
の線引き動作を行う（図５（ｈ））。

【００６８】以上において光ファイバプリフォームを連
続供給しても線引きされる光ファイバに外径変動等が生
じない。光ファイバプリフォームに加わるストレスが極
めて小さいので、品質が向上する。信頼性の高い光ファ
イバプリフォームの連続供給が行える。

【００６９】図６は本発明の線引き装置に用いられるプ
リフォーム保持部の他の実施例である。

【００７０】図１に示したプリフォーム保持部との相違
点は、両光ファイバプリフォームを保持する際に、各光
ファイバプリフォームの外形形状に応じて僅かに動く掴
み換え用ブロックと、掴み換え用ブロックで光ファイバ
プリフォームを把持した後掴み換え用ブロックを固定す
る固定ねじとを有する点である。

【００７１】図６において、３１ａは把持用ブロックで
あり、その一方の側（図では右側）にはＶ溝３２ａが形
成されている。把持用ブロック３１ａの他方の側（図で
は左側）には溝３３ａが形成されており、溝３３ａ内に
は支持ブロック３４ａがヒンジピン３５ａを介して取り
付けられている。支持ブロック３４ａはロッド３６ａ及
び圧縮バネ３７ａを介して図示しない移動装置に取り付
けられており、Ｘ方向に移動可能になっている。把持用
ブロック３１ａと支持ブロック３４ａとの間には隙間が
設けられており、把持用ブロック３１ａがヒンジピン３
５ａの軸方向（Ｙ方向）に移動できると共に所定の角度
θだけ回動できるようになっている。把持用ブロック３
１ａの側面には固定ねじとしてのストッパ３８ａが設け
られている。これら把持用ブロック３１ａと支持ブロッ
ク３４ａとで掴み換え用ブロック３９ａが構成されてい
る。

【００７２】他方、掴み換え用ブロック３９ａに対向し
て掴み換え用ブロック３９ｂがロッド３６ｂ及び圧縮バ
ネ３７ｂを介して図示しない移動装置に取り付けられて
おり、Ｘ方向に移動自在になっている。掴み換えブロッ
ク３９ｂは、掴み換えブロック３９ａと同一形状に形成
されており、ストッパ３８ｂ及びヒンジピン３５ｂを有
している。

【００７３】両掴み換え用ブロック３９ａ、３９ｂをＸ
方向に接近移動させることにより、光ファイバプリフォ
ーム２（６、２７）を挟み込んで把持するようになって
いる。このとき安定した把持力を得るために圧縮バネ３
７ａ、３７ｂにより必要以上の力が光ファイバプリフォ
ーム２（６、２７）に加わらないようになっている（圧
縮バネの代わりにトルクリミッタを用いてもよい）。ま
た、光ファイバプリフォーム２（６、２７）の形状や変
位検出器１３（図１）のセンシング誤差による把持用ブ
ロック３１ａ、３１ｂと光ファイバプリフォーム２
（６、２７）との僅かなずれについては、Ｘ方向は圧縮
バネ３７ａ、３７ｂで、Ｙ方向は把持用ブロック３１
ａ、３１ｂと支持ブロック３４ａ、３４ｂとの僅かな隙
間で、θ方向は把持用ブロック３１ａ、３１ｂのヒンジ
ピン３５ａ、３５ｂによる僅かな回動によりそれぞれ調
整されるようになっている。このため、光ファイバプリ
フォーム２（６、２７）はその状態に合わせて把持され
る。把持用ブロック３１ａ、３１ｂと光ファイバプリフ
ォーム２（６、２７）との接触面は、部分的なものとす
るため、好ましくは把持用ブロック３１ａで２カ所、把
持用ブロック３１ｂで１カ所接触するようになってい
る。光ファイバプリフォーム２（６、２７）を把持した
後は、把持用ブロック３１ａ、３１ｂが動かないように
ストッパ３８ａ、３８ｂにより固定するようになってい
る。

【００７４】このような掴み換え用ブロック３９ａ、３
９ｂを用いることにより、光ファイバプリフォーム２
（６、２７）がほぼ均一な円柱状であっても、外径がわ
ずかに不均一で表面に凹凸があっても（図７（ａ））、
ある面に角度αの斜度があっても（図７（ｂ））、その
形状に応じて把持することができ、光ファイバプリフォ
ーム２（６、２７）の振動や滑落を生じることなく能率
的かつ正確に掴み換えを行うことができ、歩留まりが向
上する。尚、図７（ａ）は、外径が不均一な光ファイバ
プリフォームの外観図であり、図７（ｂ）は、ある面に
角度αの斜度を有する光ファイバプリフォームの外観図
である。

【００７５】図８は本発明の線引き装置に用いられる融
着装置の他の実施例である。

【００７６】図１に示した実施例との相違点は、融着装
置が、炭酸ガスレーザ光を発生する炭酸ガスレーザ発振
器と、炭酸ガスレーザ発振器から出射されるレーザ光を
反射する反射板と、反射板及び炭酸ガスレーザ発振器を
移動させることにより、レーザ光で両光ファイバプリフ
ォームの接続部を融着する点である。

【００７７】図８において、４０は炭酸ガスレーザ発振
器であり、移動及び回転自在に配置されている。４１
ａ、４１ｂは反射板であり、炭酸ガスレーザ発振器から
出射されたレーザ光を反射して光ファイバプリフォーム
の接続部の周囲に照射することができるようになってい
る。

【００７８】３次元方向に移動可能なサブチャック４ａ
に把持され線引きされている光ファイバプリフォーム６
に、３次元方向に移動可能なメインチャック１ａに把持
されている光ファイバプリフォーム２の先端を押し付
け、上述した炭酸ガスレーザ発振器４０から出力された
レーザ光４０ａを、反射板４１ａ、４１ｂで操作し、接
続部１８に照射することにより、２つの光ファイバプリ
フォーム２、６は加熱融着接続される。

【００７９】図９は本発明の線引き装置に用いられる融
着装置のさらに他の実施例である。

【００８０】図８に示した実施例との相違点は、反射板
の代わりに導波路を用いた点である。

【００８１】図９において、４０、４２は炭酸ガスレー
ザ発振器であり、４３、４４は可動性を有する導波路で
ある。炭酸ガスレーザ発振器４０、４２から出力された
レーザ光４０ａ、４２ａが、導波路４３、４４を介して
光ファイバプリフォーム２、６の接続部１８に２方向か
ら照射されている。導波路４３、４４は可動性を有して
いるため、導波路をＸ，Ｙ，Ｚ３方向の３軸テーブルに
取り付けて移動させることにより、レーザ光４０ａ、４
２ａの出射方向を操作して接続部の周囲に照射し２つの
光ファイバプリフォーム２、６が加熱融着接続される。

【００８２】以上において、光ファイバプリフォームを
加熱融着する際、炭酸ガスレーザ光のエネルギーがほぼ
１００％光ファイバプリフォームに吸収されるため、周
囲の耐熱対策、耐火対策が簡略化できる。また、光ファ
イバプリフォームの加熱融着部が確認しやすいので、正
確な接続が行える。熱源に炭酸ガスレーザ発振器を用い
るため、爆発性が少なくなり安全に作業できる。尚、図
８及び図９に示した実施例を組み合わせてもよい、すな
わち、炭酸ガスレーザ発振器から出射したレーザ光を反
射板で反射させた後導波路で出射方向を操作するように
してもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００８４】(1) プリフォーム保持部が光ファイバプリ
フォームを持ち変える際に下側プリフォームの変位を検
出し、その検出した変位に基づいて光ファイバプリフォ
ームを保持しているプリフォーム保持部を調芯制御する
ので、光ファイバプリフォームを連続供給しても線引き
される光ファイバに外径変動等が生じない。

【００８５】(2) 融着装置に炭酸ガスレーザ発振器を用
いるので、爆発の危険がなくなり、耐熱、耐火対策が簡
略化され、装置が小型化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ線引方法を適用した光ファ
イバ線引装置の一実施例の概略図である。

【図２】図１に示した光ファイバ線引装置に用いられる
変位検出器のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１に示した光ファイバ線引装置に用いられる
変位検出器の他の構成例のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の光ファイバ線引方法を適用した光ファ
イバ線引装置の他の実施例の概略図である。

【図５】図４に示した線引き装置による線引き工程を説
明する説明図である。

【図６】本発明の線引き装置に用いられるプリフォーム
保持部の他の実施例である。

【図７】（ａ）は、外径が不均一な光ファイバプリフォ
ームの外観図であり、（ｂ）は、ある面に角度αの斜度
を有する光ファイバプリフォームの外観図である。

【図８】本発明の線引き装置に用いられる融着装置の他
の実施例である。

【図９】本発明の線引き装置に用いられる融着装置のさ
らに他の実施例である。

【図１０】従来の光ファイバの線引方法を適用した光フ
ァイバ線引装置の概念図である。

【図１１】従来の光ファイバ線引装置に用いられる融着
装置の概念図である。

【符号の説明】

１上側プリフォーム保持部（フィーダ供給装置）２、６光ファイバプリフォーム４下側プリフォーム保持部７加熱装置９他のセンサ（外形測定器）１３センサ（変位検出器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中川哲郎茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内 (72)発明者内藤義明茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内 (72)発明者沢畠進茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下側光ファイバプリフォームを下側プリ
フォーム保持部で保持し、その下側光ファイバプリフォ
ームの下端を加熱装置に送り込むと共に溶融して線引き
し、該下側光ファイバプリフォームの上方に、上側光フ
ァイバプリフォームを上側プリフォーム保持部で保持す
ると共に、その上側光ファイバプリフォームを下側光フ
ァイバプリフォームと接続し、上下のプリフォーム保持
部で光ファイバプリフォームを交互に掴み換えると共に
複数本の光ファイバプリフォームを連続的に加熱装置に
供給しながら光ファイバを連続的に線引きする光ファイ
バ線引方法において、上記上下のプリフォーム保持部で
光ファイバプリフォームを掴み換える際に下側光ファイ
バプリフォームの変位を検出し、その検出した変位に基
づいて光ファイバプリフォームを保持しているプリフォ
ーム保持部を調芯制御することを特徴とする光ファイバ
線引方法。
【請求項２】下側光ファイバプリフォームを下側プリ
フォーム保持部で保持し、その下側光ファイバプリフォ
ームの下端を加熱装置に送り込むと共に溶融して線引き
し、該下側光ファイバプリフォームの上方に、上側光フ
ァイバプリフォームを上側プリフォーム保持部で保持す
ると共に、その上側光ファイバプリフォームを下側光フ
ァイバプリフォームと接続し、上下のプリフォーム保持
部で光ファイバプリフォームを交互に掴み換えると共に
複数本の光ファイバプリフォームを連続的に加熱装置に
供給しながら光ファイバを連続的に線引きする光ファイ
バ線引方法において、前記上下の光ファイバプリフォー
ム同士の接続が完了した後、前記下側プリフォーム保持
部を前記接続した光ファイバプリフォームから離脱させ
る際に前記加熱装置の上側に設けられたセンサにより前
記接続した光ファイバプリフォームの径方向の変位を検
出し、得られた変位信号を前記上側プリフォーム保持部
にフィードバックし、前記下側光ファイバプリフォーム
を調芯制御することを特徴とする光ファイバ線引方法。
【請求項３】前記センサが接触式であり、前記下側光
ファイバプリフォームと前記上側光ファイバプリフォー
ムとの接続が完了した後、下側プリフォーム保持部が前
記下側光ファイバプリフォームから離脱する際に前記セ
ンサを前記下側光ファイバプリフォームに接触させて前
記下側光ファイバプリフォームを保持し、その状態で下
側プリフォーム保持部を前記下側光ファイバプリフォー
ムから離脱させ、その後前記センサを徐々に前記下側光
ファイバプリフォームから離脱させ、それによって前記
下側光ファイバプリフォームの径方向の変位を検出し、
得られた変位信号を前記上側プリフォーム保持部にフィ
ードバックし、調芯制御することを特徴とする請求項２
記載の光ファイバ線引方法。
【請求項４】前記センサが非接触式であり、前記下側
光ファイバプリフォームと前記上側光ファイバプリフォ
ームとの接続が完了した後、前記下側プリフォーム保持
部が前記下側光ファイバプリフォームから徐々に離脱す
る際に前記センサにより前記下側光ファイバプリフォー
ムの径方向の変位を検出し、得られた変位信号を前記上
側プリフォーム保持部にフィードバックし、調芯制御す
ることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ線引方
法。
【請求項５】下側光ファイバプリフォームを保持する
下側プリフォーム保持部と、該下側プリフォーム保持部
の下側に設けられ、前記下側光ファイバプリフォームの
下端を溶融する加熱装置と、該加熱装置の下側に設けら
れ線引きされた光ファイバが通過するシールカップと、
前記下側プリフォーム保持部の上側に設けられ、上側光
ファイバプリフォームを保持すると共に前記下側プリフ
ォームの上端に該上側光ファイバプリフォームを接続す
るための上側プリフォーム保持部と、前記上側光ファイ
バプリフォームの下端と前記下側光ファイバプリフォー
ムの上端とを融着して接続する融着装置とを備えた光フ
ァイバ線引装置において、前記加熱装置の上側に設けら
れ前記下側光ファイバプリフォームの外形及び位置を検
出するセンサと、該センサからの信号に基づいて前記下
側光ファイバプリフォームが最適な位置になるように
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させるステージと、前記加熱装置
の下側に設けられ、前記両プリフォーム保持部の保持時
及び開放時に生じる前記光ファイバの振動を検出する他
のセンサと、該他のセンサからの信号に基づいて前記シ
ールカップを移動機構により移動させることにより前記
光ファイバが最適な位置になるように調芯制御する他の
ステージとを有することを特徴とする光ファイバ線引装
置。
【請求項６】前記上側プリフォーム保持部に、トルク
リミッタ又はトルクセンサを設けたことを特徴とする請
求項５記載の光ファイバ線引装置。
【請求項７】前記センサからの信号に基づいて前記下
側光ファイバプリフォームを所定の位置に移動させるガ
イドローラを、前記加熱装置の入口付近に設けたことを
特徴とする請求項６記載の光ファイバ線引装置。
【請求項８】前記両プリフォーム保持部が、前記両光
ファイバプリフォームを保持する際に各光ファイバプリ
フォームの外形形状に応じて僅かに動く掴み換え用ブロ
ックと、該掴み換え用ブロックで光ファイバプリフォー
ムを把持した後該掴み換え用ブロックを固定する固定ね
じとを有することを特徴とする請求項５記載の光ファイ
バ線引装置。
【請求項９】前記融着装置が、炭酸ガスレーザ光を発
生する炭酸ガスレーザ発振器と、該炭酸ガスレーザ発振
器から出射されるレーザ光を反射する反射板と、該反射
板及び前記炭酸ガスレーザ発振器を移動させることによ
り、前記レーザ光で前記両光ファイバプリフォームの接
続部を融着することを特徴とする請求項５記載の光ファ
イバ線引装置。
【請求項１０】前記融着装置が、炭酸ガスレーザ光を
発生する炭酸ガスレーザ発振器と、該炭酸ガスレーザ発
振器から出射されるレーザ光を案内する導波路と、該導
波路及び前記炭酸ガスレーザ発振器を移動させることに
より、前記レーザ光で前記両光ファイバプリフォームの
接続部を融着することを特徴とする請求項５記載の光フ
ァイバ線引装置。