JPH0740750U - プリフォームロッド用自動洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリフォームロッドの自動洗浄装置におい
て、安定した作業条件を確保し、又、洗浄液による作業
員に対する危険性を回避し、更に作業性を改善しかつコ
ストの低減を図る。 【構成】 円筒体の水槽部２０を隔壁により４つに分割
し、エッチング槽２１、第１、第２水洗槽２２、２３及
び放流水洗槽２４とする。又、各槽に濃度センサー２
７、２８、２９を配設する。プリフォームロッド１４を
油圧シリンダー４３及び第２モーター４２の作動により
各槽に移送すると共に第１モーター４１により各槽内で
回転させることによりエッチング及び水洗を行い、放流
水洗槽２４では噴射ノズル２５から純水を噴出して仕上
げ洗浄を行う。これらの作業はコントローラー６０に予
め入力されたデータに基づき自動的に制御する。尚、水
槽部２０等はすべてカバー装置５０により密閉し、作業
員をフッ酸から隔離し、安全性を確保する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバーの母材であるプリフォームロッドの自動洗浄装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバーの製造においては、先ずプリフォームロッドと称される、例えば 外径１０〜６０ｍｍ、長さ３００〜１０００ｍｍ程度の円柱状のガラス棒を作製 する。次に線引き工程にて紡糸を行い光ファイバーを製造すると共に、直ちにそ の表面を保護するための樹脂を塗布する。更に光ファイバーの取扱性を容易にす るため、その上をプラスチック材料で被覆することにより光ファイバー心線を得 ている。

【０００３】 上記のプリフォームロッドを作製する方法には、内付け法、外付け法、軸付け 法、プラズマ法等が知られているが、一般的にこれらいずれの製造方法において も最終工程ではプリフォームロッド表面の不純物を除去するため、又はコアとク ラッドの比率を調整するためエッチング又は洗浄が行なわれる。

【０００４】 従来、これらプリフォームロッドの洗浄は次のように行われていた。図５に示 すように、プリフォームロッド１に取り付けられたダミーロッド部２にエッチン グ防止のため耐エッチングテープを巻き付ける。これはダミーロッド部２を再利 用するためである。次に、プリフォームロッド１を塩ビパイプ３の中に挿入する 。次に塩ビパイプ３の中へフッ化水素酸（以下フッ酸と称する）を注入し、塩ビ パイプ３を蓋部材４により密封する。次に塩ビパイプ３を回転装置５により所定 時間回転しプリフォームロッド１のエッチングを行う（例えば０．５ｍｍのエッ チングに約２〜３時間かける）。

【０００５】 尚、回転装置５は、回転軸６を備えた駆動モーター７、回転軸６に所定の間隔 をおいて取り付けられた駆動ギア８、８、及び駆動ギア８、８に巻回された駆動 ベルト９、９から概略構成され、これら駆動ベルト９、９に塩ビパイプ３が掛け 渡され、駆動モーター７の駆動力により塩ビパイプ３を回転する。これは、フッ 酸によるプリフォームロッドのエッチングを万遍なく行うためである。

【０００６】 エッチングの終了後、塩ビパイプ３内のフッ酸を保管容器に戻し、プリフォー ムロッド１の水洗を行う。また、同時にダミーロッド部２の耐エッチングテープ を除去して、洗浄作業を終了する。

【０００７】 尚、エッチングに使用される上記のフッ酸は、有毒性を有し、かつ空気中で発 煙する性質を備えているため、取り扱いには十分な注意が要求される。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上述のようなプリフォームロッドの洗浄作業においては、エッチング及び水洗 作業に用いるフッ酸及び水の濃度管理を行うことが困難なため安定した作業条件 を確保できないという問題があった。

【０００９】 また、フッ酸を用いて作業員による直接的な手作業を行っているため、作業員 にとって非常に危険な作業となっていた。

【００１０】 更に、プリフォームロッドが塩ビパイプ内に横置きされた状態でエッチングが 行われるため、ダミーロッド部にエッチング防止対策が必要となり、作業性及び コスト的に問題があった。

【００１１】 従って、本考案の目的は、安定した作業条件が確保でき、又、洗浄作業に伴う 作業員に対する危険性を回避でき、更に作業性及びコストの問題を克服できるプ リフォームロッド用自動洗浄装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】 上記目的は本考案に係るプリフォームロッド用自動洗浄装置にて達成される。 要約すれば、本考案は、光ファイバーの母材たるプリフォームロッドの自動洗浄 装置において、液種の異なるプリフォームロッド用洗浄液を貯液及び噴出するた めの複数の液槽と、該複数の液槽にプリフォームロッドを移送すると共に前記液 槽内にてプリフォームロッドを回転するための移送回転手段と、前記複数の液槽 及び前記移送回転手段を密閉するカバー装置と、前記移送回転手段及び洗浄液の 前記複数の液槽への供給を自動的に制御する制御装置とを有し、前記複数の液槽 には洗浄液の濃度を検知する濃度センサーを具備することを特徴とするプリフォ ームロッド用自動洗浄装置である。

【００１３】 また、本考案の他の態様によれば、光ファイバーの母材たるプリフォームロッ ドの自動洗浄装置において、プリフォームロッドを洗浄するための単一の本水槽 と、洗浄液の濃度を検知する濃度センサーを具備し液種の異なる洗浄液を貯液す る複数の液槽と、該複数の液槽から前記本水槽に洗浄液を供給排出する給排手段 と、前記本水槽内にプリフォームロッドを回転自在に支持する回転支持手段と、 該回転支持手段及び前記給排手段を自動的に制御する制御装置とを有することを 特徴とするプリフォームロッド用自動洗浄装置を提供する。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案に係るプリフォームロッド用自動洗浄装置の実施例を図面に則し て更に詳しく説明する。

【００１５】 プリフォームロッド用自動洗浄装置１０は、図１及び２に示すように、床部材 １２上に載置され、プリフォームロッド１４を洗浄するための４分割された水槽 部２０、プリフォームロッド１４を４つの水槽間を移送し、かつ回転するための 移送回転手段４０、及び全体の動作を制御するためのコントローラー６０から概 略構成されている。

【００１６】 水槽部２０は隔壁により４分割された円筒体からなり、時計回りにエッチング 槽２１、第１水洗槽２２、第２水洗槽２３及び放流水洗槽２４とされている。エ ッチング槽２１には５０％濃度のフッ酸が注入されており、第１及び第２水洗槽 ２２、２３には水が満たされている。又、放流水洗槽２４は、不純物含有率の低 い、いわゆる純水を噴射するための噴射ノズル２５及び電磁弁２６を備えている 。

【００１７】 又、エッチング槽２１、第１及び第２水洗槽２２、２３にはそれぞれフッ酸濃 度を検知するための濃度センサー２７、２８、２９及び液面の高さを計るための レベルセンサー３０、３１、３２が配設されており、各濃度センサー及びレベル センサーはコントローラ６０に接続されている。更に各槽はフッ酸又は水を補充 するための図面に示さない補充タンクに接続されている。

【００１８】 移送回転手段４０は、エッチング効率を上げるため各槽内においてプリフォー ムロッド１４を一定方向に回転する第１モーター４１、プリフォームロッド１４ を各槽間を時計回りに移送する第２モーター４２、及び第２モーター４２を昇降 させて同時にプリフォームロッド１４を各槽内で昇降させる昇降手段、例えば油 圧モーターの駆動により昇降される複数の油圧シリンダー４３を具備している。 尚、第１モーター４１の回転軸４１ａ先端にはプリフォームロッド１４のダミー ロッド部１５を把持するためのチャック部材４８が固定されている。このとき、 プリフォームロッド１４は垂直に支持され、そのダミー部１５は各槽の外部に位 置されるため、洗浄液内に浸漬されないので再利用が可能である。

【００１９】 図２においてより明らかなように、油圧シリンダー４３の上端には第２モータ ー４２を載置した基台４５が水平状態に取り付けられている。第２モーター４２ の回転軸４２ａの先端には傘歯車４２ｂが取り付けられ、更に傘歯車４２ｂには 床部材１２、及び水槽部２０の隔壁中心部分を垂直方向に貫通した回転支軸４４ が取り付けられている。又、回転支軸４４の先端には第１モーター４１を固定す るブラケット４６が設けられている。

【００２０】 このように構成された移送回転手段４０の作動について、プリフォームロッド １４をエッチング槽２１から第１水洗槽２２に移送する場合を例にとって説明す る。

【００２１】 まず、エッチング槽２１にてエッチング工程を終えたプリフォームロッド１４ を上昇させるには油圧シリンダー４３を伸長させることにより、基台４５上に載 置された第２モーター４２、回転支軸４４、ブラケット４６及び第１モーター４ １等と共に、プリフォームロッド１４の下端が水槽部２０の上縁２０ａを越える 高さまで上昇させる。次に、第２モーター４２を駆動し、傘歯車４２ｂを介して 回転支軸４４を時計回りに９０度回転させることにより、ブラケット４６及び第 １水洗槽２２の中心上方に移送する。そして、油圧シリンダー４３を短縮させる ことにより、プリフォームロッド１４を第１水洗槽２２の内部に下降させ、第１ 水洗工程が行われる。

【００２２】 次の第２水洗槽２３及び放流水洗槽２４にプリフォームロッド１４を移送する 際にも上記と同様の作用が行われる。

【００２３】 また、上記の駆動部材はすべて電気的にコントローラー６０に接続されており 、コントローラー６０に前以て入力されたデータに基づき自動的に駆動・制御さ れる。

【００２４】 ところで、プリフォームロッド１４のエッチングに用いられるフッ酸は前述の ように有毒性であるため、上記の水槽部２０及び回転移送手段４０はカバー装置 ５０により密閉され、作業員から隔離された状態とされる。又、カバー装置５０ の上部には蒸発したフッ酸を装置外に排出するための排出管５１が接続され、更 に排出管５１には排気ファン５２が取り付けられ、蒸発したフッ酸を効率よく排 出できる構成となっている。又、エッチング槽２３及び放流水洗槽２４に対向し た、カバー装置５０の垂直面にはドア部材５３が開放自在に取り付けられており 、プリフォームロッド１４の把持部への着脱作業を可能としている。即ち、プリ フォームロッド１４の着脱作業時以外はカバー装置５０によって水槽部２０は密 閉状態とされる。

【００２５】 次に以上のように構成された自動洗浄装置１０の動作について図１及び図２を 参照して説明する。

【００２６】 まず、カバー装置５０のドア部材５３を開放して、あらかじめ用意されたプリ フォームロッド１４のダミーロッド部１５をチャック部材４８に把持させること により第１モーター４１の駆動によるプリフォームロッド１４の回転を可能とす る。このとき、チャック部材４８は作業を効率よく実施するためエッチング槽２ １中央の上方に位置しているのが好ましい。

【００２７】 次にドア部材５３を閉鎖した後、下記のような自動運転を開始する。即ち、レ ベルセンサー３０、３１、３２からコントローラー６０への信号を介して図面に 示さないポンプを自動発停することにより、エッチング槽２１には５０％濃度フ ッ酸を、第１及び第２水洗槽２２、２３には水をそれぞれの補充タンクから所定 レベルまで供給する。

【００２８】 次に、油圧シリンダー４３を短縮させてプリフォームロッド１４をエッチング 槽２１内に下降させ、フッ酸に浸漬する。この時のエッチング時間は経験的に得 られた時間をあらかじめコントローラー６０に設定した時間である。また、この 時、エッチング効率をよくするため、プリフォームロッド１４は第１モーター４ １の駆動により矢印方向に回転され、フッ酸との単位時間当りの接触量の増大が 図られる。

【００２９】 所定のエッチング時間が経過すると、プリフォームロッド１４は、油圧シリン ダー４３が伸長して回転支軸４４が上昇することにより、エッチング槽２１から 引上げられる。次に第２モーター４２の駆動により、プリフォームロッド１４は エッチング槽２１の上方から第１水洗槽２２の上方に回動され、更に油圧シリン ダー４３が短縮することにより、第１水洗槽２２内の水に浸漬され、水洗洗浄が なされる。尚、プリフォームロッド１４がエッチング槽２１の上方から第１水洗 槽２２の上方に回動する際には、プリフォームロッド１４から周辺へのフッ酸の 飛散をなくすため、第１モーター４１の駆動を停止し、プリフォームロッド１４ の回転を停止するのが好ましい。

【００３０】 次に、プリフォームロッド１４は第１水洗槽２２における所定時間の第１水洗 工程を終了後、以下、上記と同様にして、第２水洗槽２３に移送されて第２水洗 工程が実施され、更に、プリフォームロッド１４は放流水洗槽２４に移送され、 噴射ノズル２５から噴射された純水による仕上げ洗浄が施される。

【００３１】 以上の全動作は、予めコントローラー６０に入力されたプログラムに基づき制 御される。

【００３２】 仕上洗浄が終了したプリフォームロッド１４は、排気ファン５２を駆動して装 置内の雰囲気が人体に無害であることが確認された後、チャック部材４８から取 り外され、光ファイバー製造の次の工程である線引き工程を行うため適宜手段に より移送される。

【００３３】 尚、上記のエッチング槽、第１及び第２水洗槽に超音波素子をそれぞれ配設し て、プリフォームロッドの洗浄中に各液体に超音波振動を付与することにより、 洗浄効率を改善することが出来る。

【００３４】 また、エッチング槽に加熱用電気ヒーターを付設することによりフッ酸とプリ フォームロッドとの反応速度を調節することもできる。

【００３５】 本実施例における自動洗浄装置は水槽部が円筒体を４分割し、エッチング槽、 第１、第２水洗槽、及び放流水洗槽としたことにより、省スペースのコンパクト な構成とすることが可能となった。

【００３６】 尚、水槽部の変形例として、例えば図３に示すように、エッチング槽２１’、 第１、第２水洗槽２２’、２３’及び放流水洗槽２４’を直列に配置する構成と することもできる。このような直列配置の水槽部を自動洗浄装置に適用した場合 においても、移送回転手段の構成を適宜変更することにより、プリフォームロッ ドの自動洗浄を可能とすることができる。

【００３７】 次に、本考案によるプリフォームロッド用自動洗浄装置の他の実施例を、図４ を参照して説明する。

【００３８】 同図に示すように、本実施例による自動洗浄装置７０は洗浄を行うための本水 槽７２、本水槽７２の上方に配置されプリフォームロッド１４を回転するための モーター７４を備えている。モーター７４の回転軸７４ａにはプリフォームロッ ド１４のダミーロッド１５を把持するためのチャック部材７５が固定されている 。

【００３９】 本水槽７２は電磁弁ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３を介してそれぞれフッ酸槽８０、 第１水洗槽８２、第２水洗槽８４に連通され、更に各槽８０、８２、８４はポン プＰ１、Ｐ２、Ｐ３を介して本水槽７２に連通されている。このように配管する ことにより各槽内の液体を本水槽に送液し、かつ本水槽内の液体を各槽に還流さ せることができる。

【００４０】 また、本水槽７２には純水を供給する配管が電磁弁ＳＶ５を介して接続されて おり、また、本水槽７２内の純水を電磁弁ＳＶ４を介して槽外に放流するための 配管が接続されている。

【００４１】 更に、本水槽７２には槽内の液面を検知するためのハイレベルセンサーＨ、及 びローレベルセンサーＬが配設され、両レベルセンサーＨ、Ｌはそれらの信号が コントローラー９０に入力されるように接続されている。又、フッ酸槽８０、第 １水洗槽８２、第２水洗槽８４にはそれぞれ槽内の液面を検知する図面に示さな いレベルセンサー及び槽内の液体の濃度即ち汚れ具合を検知する図面に示さない 濃度センサーが配設されており、各センサーの信号はコントローラー９０に入力 されるように構成されている。

【００４２】 また、コントローラー９０には本水槽内における各洗浄時間がキーボード９２ より入力され、この入力データに基づき各洗浄時間が制御される。

【００４３】 自動洗浄装置７０の上記構成部材は、コントローラー９０及びキーボード９２ を除き、すべてカバー装置９４により密閉されている。又、カバー装置９４の上 部には蒸発したフッ酸を装置外に排出するための排出管９５が接続され、更に蒸 発したフッ酸を効率よく排出するため排気ファン９６が介装されている。

【００４４】 次に、以上のように構成されたプリフォームロッド用自動洗浄装置の動作につ いて説明する。

【００４５】 先ず、あらかじめ用意されたプリフォームロッド１４をそのダミーロッド部材 １５をチャック部材７５に把持させることによりモーター７４の駆動により本水 槽７２内にて回転可能とする。

【００４６】 次にポンプＰ１を駆動してフッ酸槽８０内の５０％濃度フッ酸を本水槽７２に する。このとき、ハイレベルセンサーＨが液面を検知するまでフッ酸を供給する 。モーター７４を駆動してプリフォームロッド１４を回転し、所定時間フッ酸に よる洗浄を行う。尚、このとき電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ４は閉状態とされている。所 定時間経過後、電磁弁ＳＶ１を開としてフッ酸を本水槽７２からフッ酸槽８０に 戻す。

【００４７】 以上と同様な手順で第１水洗及び第２水洗を行い、最終工程として、電磁弁５ を開とし、純水を噴射ノズルを介してプリフォームロッド１４に所定時間噴射し て仕上水洗とする。尚、仕上水洗用として噴射された純水は電磁弁ＳＶ４を介し て放流される。

【００４８】 尚、以上の工程中において、各液槽８０、８２、８４の液体濃度及び液量は各 濃度センサー及びレベルセンサーによって管理するとともに各液槽の汚れもなど も管理する。

【００４９】 また、上記の本水槽に超音波素子を配設して、プリフォームロッドの洗浄中に 各液体に超音波振動を付与することにより、洗浄効率を改善することができる。 更に、本水槽に加熱用電気ヒーターを付設することによりフッ酸とプリフォー ムロッドとの反応速度を調節することもできる。

【００５０】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によるプリフォームロッド用自動洗浄 装置を、液種の異なるプリフォームロッド用洗浄液を貯液及び噴出するための複 数の液槽と、該複数の液槽にプリフォームロッドを移送すると共に前記液槽内に てプリフォームロッドを回転するための移送回転手段と、前記複数の液槽及び前 記移送回転手段を密閉するカバー装置と、前記移送回転手段及び洗浄液の前記複 数の液槽への供給を自動的に制御する制御装置とを有し、前記複数の液槽には洗 浄液の濃度を検知する濃度センサーを具備する構成としたことにより、プリフォ ームロッドの液槽間の移送及び液槽内での回転、洗浄液の各液槽への供給、及び 液槽内の洗浄液濃度を制御装置によって自動的に制御することができ、各液槽内 での洗浄作業時間を安定的に管理することができる。従って、プリフォームロッ ドの再洗浄の必要をなくすることができ、生産効率を大幅に改善できる。また、 直接手作業がなくなるため、特に有毒性の洗浄液、即ちフッ酸に対する安全性が 確保できる。更に、プリフォームロッドのダミーロッド部は洗浄液に侵されない ので、エッチング防止対策が不要となり、作業性を改善できかつ及びコストを低 減できる。

【００５１】 また、本考案によるプリフォームロッド用自動洗浄装置を、プリフォームロッ ドを洗浄するための単一の本水槽と、洗浄液の濃度を検知する濃度センサーを具 備し液種の異なる洗浄液を貯液する複数の液槽と、該複数の液槽から前記本水槽 に洗浄液を供給排出する給排手段と、前記本水槽内にプリフォームロッドを回転 自在に支持する回転支持手段と、該回転支持手段及び前記給排手段を自動的に制 御する制御装置とを有する構成とすることによっても、上記と同様な作用及び効 果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるプリフォームロッド用自動洗浄装
置の一実施例を示す一部切欠き斜視図である。

【図２】図１の自動洗浄装置の断面図である。

【図３】図１の自動洗浄装置の水槽部の変形例を示す説
明図である。

【図４】本考案によるプリフォームロッド用自動洗浄装
置の他の実施例を示す説明図である。

【図５】従来のプリフォームロッドの洗浄装置を示す説
明図である。

【符号の説明】

１４ プリフォームロッド ２０ 液槽部 ２１ エッチング槽 ２２ 第１水洗槽 ２３ 第２水洗槽 ２４ 放流水洗槽 ２７ 濃度センサー ２８ 濃度センサー ２９ 濃度センサー ３０ レベルセンサー ３１ レベルセンサー ３２ レベルセンサー ４０ 移送回転手段 ４１ 第１モーター ４２ 第２モーター ４３ 油圧シリンダー ５０ カバー装置 ５２ 排気ファン ６０ コントローラー（制御装置） ７２ 本水槽 ７４ モーター ８０ フッ酸槽 ８２ 第１水洗槽 ８４ 第２水洗槽 ９０ コントローラー（制御装置） ９４ カバー装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバーの母材たるプリフォームロ
   ッドの自動洗浄装置において、液種の異なるプリフォー
   ムロッド用洗浄液を貯液及び噴出するための複数の液槽
   と、該複数の液槽にプリフォームロッドを移送すると共
   に前記液槽内にてプリフォームロッドを回転するための
   移送回転手段と、前記複数の液槽及び前記移送回転手段
   を密閉するカバー装置と、前記移送回転手段及び洗浄液
   の前記複数の液槽への供給を自動的に制御する制御装置
   とを有し、前記複数の液槽には洗浄液の濃度を検知する
   濃度センサーを具備することを特徴とするプリフォーム
   ロッド用自動洗浄装置。
2. 【請求項２】 光ファイバーの母材たるプリフォームロ
   ッドの自動洗浄装置において、プリフォームロッドを洗
   浄するための単一の本水槽と、洗浄液の濃度を検知する
   濃度センサーを具備し液種の異なる洗浄液を貯液する複
   数の液槽と、該複数の液槽から前記本水槽に洗浄液を供
   給排出する給排手段と、前記本水槽内にプリフォームロ
   ッドを回転自在に支持する回転支持手段と、該回転支持
   手段及び前記給排手段を自動的に制御する制御装置とを
   有することを特徴とするプリフォームロッド用自動洗浄
   装置。