JPH0761881B2 - 光基材の形状を調整する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） ［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の形状を調整する方法
および装置、特にプリフォームロッドの長さ方向に沿っ
て一定の形状を有する光ファイバプリフォームを提供す
るロッドおよびチューブプロセスで利用されるプリフォ
ームロッドの調整方法および装置に関する。

［従来技術の説明］ 光ファイバに対する需要の増加は公知のMCVDプロセスの
生産力向上への努力を刺激した（アメリカ特許第4,217,
027号参照）。しかし、MCVDプロセスの速度は析出が行
なわれている基材チューブの管壁の厚さに制限される。
最適の形状および光学特性を有する光ファイバを得るに
は、プリフォームのコア対クラッド質量比が決められた
範囲にあることが必要である。より大きなプリフォーム
を得るため基材チューブの量を増加するには基材チュー
ブの管壁を厚くする必要がある。しかし基材チューブの
管壁を厚くすると、反応ガスへの熱伝導率が低下し、ガ
ラス粒子の各層の析出に必要な時間を増加させる。基材
チューブの管壁が厚くすぎると、不完全熱伝導が起こ
り、気泡の形成あるいは不完全焼結を起こす。

MCVDプロセスの生産力を向上する一つの方法はまずより
大きなコア対クラッド質量比を有するプリフォームを作
る。このプリフォームは外キラッドチューブとして用い
るガラスチューブに挿入され、そして外クラッドチュー
ブがプリフォームにコラプスされる。これはロッドチュ
ーブ技術と呼ばれる。外クラッドによるプリフォームコ
アの偏心率の増加を最小にするのが望ましい。

内クラッドが十分に鉛直でないと、ロッドをチューブに
挿入する時困難が生じる。これはチューブをロッド上に
コプラスする時にも問題を引起こす。現在の強度テスト
レベルではチューブ内面とプリフォームの接触は問題に
ならない。しかし、半径が問題になる。外クラッドチュ
ーブと内クラッドプリフォームの間の半径の差を最小に
すべきである。そうでないと線引きされるファイバコア
の偏心が大きくなり、ファイバ間の最適スプライスを制
限する。

光ファイバプリフォームチューブを鉛直にするのは新し
い問題ではない。例えば光ファイバプリフォームチュー
ブの生成と鉛直化に用いられる方法および装置について
はアメリカ特許第4,477,273号を参照されたい。

従来の技術に利用でき、ロッドチューブプロセスでチュ
ーブに問題なく挿入できる十分鉛直なプリフォームロッ
ドを生成する方法および自動装置が必要であるが、まだ
現われていない。このような方法および装置は既存の装
置に適用でき、また各種の条件に対して制御可能である
ことが必要である。

（発明の概要） 前述の従来の問題は本発明の方法および装置によって克
服できる。ガラス材料で作られ、光ファイバの原料とし
て利用される長い基材はある回転軸に対して回転できる
ように支えられ、終端まで続く。そして基材は回転軸に
対して回転される。加力機は基材に向って移動され、回
転の軸方向に移動される。そしてその間に基材は加力機
とかみ合うまで回転される。加力機が回転している基材
の外周のある部分に達したら、ある信号が発生する。こ
の信号に応じて回転方向への加力機の移動が停止する。

基材が円形でない、あるいはその断面が基材の終端に通
じて回転軸から片寄っている時、基材が回転すると、そ
の一部が加力機よりも回転軸に接近し、基材と加力機の
間に隙が生じる。そして加力機が縦軸方向へ移動でき
る。加力機のこの隙が停止信号を生成する。

基材が回転している時、基材外周のある部分と加力機が
連続にかみ合っている時間内に信号の生成が保ってあれ
ば、基材の各断面が完成される。このプロセスの結果と
して、基材が縦軸を有し、長さ方向に十分鉛直で、回転
軸に十分一致し、そして縦軸に対して同心になる円形断
面を有する。

十分鉛直でそして円形な高品質光ガラス材料基材を生成
する装置は基材の終端を通じてある回転軸に対して回転
できるように基材を支える設備と基材の長さ方向の各部
分に力を加える設備からなる。加力機は基材の回転軸に
向って第１の方向へ移動できるように保持され、そして
通常第１の方向にバイアスされる。また設備では加力機
が回転軸に向って移動してる間に回転軸に沿った方向へ
も移動できるようになっている。信号発生器は通常第１
の方向と反対の第２の方向にバイアスされている。

作動中では、加力機が基材の回転軸に向って進み、これ
は回転する基材の一部と加力機が互いにかみ合うまで続
く。信号発生器が第１の方向に動かされ、加力機に連結
される設備に制御信号を提供する。加力機が基材にかみ
合う間も信号が続く。回転している間に、もし基材の円
周の任意の部分が卵形あるいは基材の断面が終端を通る
回転軸からずれたら、加力機がはずれて回転軸に向って
バイアスされ、停止する信号を生じる。信号の発生が少
なくともある決まった時間で連続する時、基材の縦の各
部分が十分鉛直で円形であるとする。この条件が満され
る時、制御設備は加力機の回転軸方向への前進を中止さ
せる。この決まっている時間は加力機が基材へ運動する
間に基材の外周のある部分とのかみ合いと同じになるよ
うに決められる。

一つの具体例として、本発明の方法および装置は、チュ
ーブ内でのガラス形成材料の析出およびチューブのロッ
ドへのコラプスが行われた後の高品質ガラスプリフォー
ムロッドの鉛直化と生成に用いられる。しかし、本方法
および装置は他の所にも利用でき、例えば、全コラプス
モードに利用できる。この時、コラプスの各段階でプリ
フォームロッドの鉛直性と円形性が制御される。

（実施例の説明） 第１図を参照すれば、鉛直化および生成装置22からなる
装置20が示されている。装置22は一定の幾何学特性を有
するため特定の光学性質を有するプリフォームロッド24
のような長いガラス基材を生成するのに用いられる。そ
れらの特性は十分鉛直な縦軸を有し、縦軸に沿う各点で
の横断面は十分な円形で、そして縦軸に対して同心的に
配置されることである。

装置20は光ファイバが線引きされるガラスプリフォーム
ロッド24を提供するためのガラス基材チューブ（図示せ
ず）を加熱する装置をも含む。前述アメリカ特許第4,27
1,027号を参照。ガラスチューブの加熱はガス反応物が
チューブに注入される間に行われる。アメリカ特許第4,
276,243号を参照。

装置20は通常主軸台33および心押台34を有する旋盤32を
含む。主軸台と心押台は旋盤のシャフト（図示せず）に
通じる軸35に対して回軸できるようにガラスチューブの
可回転端を支えるのに用いられる。ガラスチューブの終
端は旋盤32のシャフトに保持される。旋盤32は往復台36
をも含む。それは旋盤に沿って主軸台33と心押台34の間
に相対運動できるようにマウントされる。往復台36の上
にマウントされるのはトーチ装置40および鉛直化生成装
置22である。トーチ装置40は直接ガラスチューブにつく
炎を生じるための可燃性ガス流を作るのに用いられる。
燃焼ガスからの熱をチューブのある表面領域に制限する
ことによってトーチ装置40はチューブの表面で温度分布
を有する熱帯41（第２図参照）を作る。往復台36にマウ
ントされるトーチ装置のガスチューブに対する相対移動
はチューブの縦方向に沿った熱帯の移動を生じる。

このような利用に適するトーチ装置はアメリカ特許台4,
231,777号と台4,477,244号に示されている。トーチ装置
40は往復台36にマウントされる支柱45で支えられるブラ
ケット43によって支持されるハウジング42を含む。主軸
台33と心押台34の間に通じる旋盤32の中心線に対して相
対運動できるように、トーチ装置40をマウントすること
は基材チューブのある程度のとじ込めを提供する。チュ
ーブのとじ込めは、析出モードでトーチ装置が回転する
チューブに沿って相対運動する時、ガラスチューブの連
続部分に沿って温度分布を制御するのに有用である。

基材チューブが析出モードを経た後、固体ロッドにコラ
プスされる。これは回転速度を75rpmから20rpmに落し、
熱帯の温度を約1800℃に上げることによって行なうこと
ができる。コラプスモードの半周期では、第１図に示さ
れるように各段階は右から左へと行われる。そしてチュ
ーブは心押台34の近くで締められ、さらに左から右への
コラプスが行われる。

次にプリフォームチューブの鉛直化生成装置22をみる。
第１図と第３図からわかるように、接触デバイス50の形
の加力機はトーチ装置40の隣に配置される。一つの具体
例として、接触デバイス50はグラファイト（graphite）
のローラー52を含む。ローラー52はハウジング56に支え
られるベアリング54-54の固定された位置にマウントさ
れる。接触デバイスは他の形、例えば、金属チューブの
形を取ることもできる。さらに任意の位置で摩損が生じ
た時、ローラはベアリングで他の方向へ回転できる。

ローラー52は旋盤往復台に支持される数字60で示されて
いる装置にマウントされる。第３図からよくわかるよう
に、装置60はステップモータ64で駆動されるギアボック
ス62を含む。ギアボックスから伸びているのはプラット
ホーム68にマウントされる内部ねじにかみあう上端を有
する駆動ねじ66である。プラットホーム68の運動はプラ
ットホームの下面に接続される４つのロッド70-70を通
じて行われる。ロッドは相反運動のできるようにギアボ
ックスの穴にマウントされる。

プラットホーム68には支柱74を有する片持ばりベース72
とＵ形終端76が置かれる。ベースのＵ形終端76の上部78
にマウントされ、そしてそこと絶縁されているのが第１
の電気的接続手段である電極80である。電気的接続手段
である電極80は片持ばりベース72に伸びる下部82を含
む。

支柱74にマウントされるのはアーム84である。第２の電
気的接続手段である電極86がアーム84の一端にマウント
され、第１の電極80に伸び、アーム84から絶縁される。
第２の電極86の上部は第１の電極80の下部から約0.018c
m離れている。

平衡錘88が支柱74と第２の電極86の間のアーム84に配置
される。一つの具体例として、アーム終端85から支柱の
中心までの距離が支柱の中心からアームの反対端までの
距離の２倍である。第３図に示されるように、平衡錘88
はアームの終端85が下向きの方向にバイアスされるよう
にする。アーム84の終端の下向きの動きはアーム84の下
面にかみ合う上端を有する可調ストップ89によって制御
される。

アーム84の反対側の終端92では受け台96がマウントされ
る。受け台96はローラー52がマウントされるハウジング
56を可回転に支持するのに用いらるれる。台３図からわ
かるように、受け台96はアーム84上に配置される。従っ
て旋盤32の主軸台33と心押台34の間に支持されるプリフ
ォームロッド24の縦軸100がローラーの横方向中心線に
一致する。第３図に示されるように、平衡錘88はローラ
ー52を上向きにバイアスされるようにする。プリフォー
ムロッド24の終端が旋盤32のシャフトに保持され、シャ
フトの回転軸に一致することを思い出してほしい。

第３図からわかるように、装置22は一般にプラットホー
ム68が上向きに動かされ、ローラー52を上げるように動
作する。ローラー52がプリフォームロッド24にかみ合っ
たら、第３図に示してあるようにアーム84が反時計回り
の方向に回転される。これは第２の電極86を上向きに動
かせ、第１の電極80の下部82に接触させ、ステップモー
タを制御する電気回路（図示せず）を完成させる。アー
ムの支柱74の位置のため、ローラー52がプリフォームロ
ッドとかみ合った後さらに約0.005cm-0.008cm動くこと
により第２の電極が上向きに0.018のギャップを通り、
第１の電極80に接触する。

電極80と86は２つの機能を有する。互いに接触して電気
回路を構成するだけでなく、アーム84の終端85の上向き
の運動を有効に停止させる。

電極的接続手段である電極80と86はステップモータに接
続されるプログラマブルコントローラ90に接続される。
コントローラ90はプラットホーム68を上向きに動かし、
そして電極の接近に応じて上向きの運動を停止させる。
一つの具体例として、装置20の鉛直生成装置22はプリフ
ォームロッド24に接触し、プリフォームロッドより十分
低い温度を有する表面を生成する設備を含む。ハウジン
グ56は冷却水、例えばアームと受け台の中の水管（図示
せず）によって提供される脱イオン水を保持するのに用
いられる。水はローラー52の表面に達し、チューブに接
触する表面をきれいにし、そしてローラーのプリフォー
ムロッドへの付着を防ぐ。水は側壁をあふれ、そして下
にある排水皿（図示せず）に落ちる。また水はローラー
52とロッドの間に界面を形成し、ロッド表面の損傷を防
ぐクッションとして機能する。装置20を使ったプリフォ
ームの製造では、ガラスチューブは旋盤32に置かれ、一
端は主軸台33に、もう一端は溶接ジョイント（第１図を
参照）によって心押台34で支持される排気管97に接続さ
れる。トーチ装置40が主軸台33から心押台の方向に移動
される時、基材チューブが回転される。各段階ではドー
プ反応物は主軸台からチューブに注入され、使ったガス
は心押台端より排出される。アメリカ特許第4,278,459
号を参照。

一つの具体例として、析出の後にコラプスモードの前半
段階が行われる。そしてチューブの管壁が心押台側で締
められる。これはコラプスの間に水蒸気や別の不純物が
チューブに入るのを防ぐ。そして反対方向で残っている
コラプスモードの段階を行う。

コラプスモードでは、トーチ装置40が主軸台から心押台
そして心押台から主軸台へと動かされる時、析出時より
高い温度の加熱が行われる。コラプスモードの後半段階
の終りでは、次サイクルのために往復台36はすぐに心押
台へ戻る。

コラプスモードで基材チューブが固体プリフォームロッ
ド24にコラプスされた後、グラファイトローラー52はプ
ログラマブルコントローラ90によって上向きに動かさ
れ、心押台34に隣接する回転プリフォームロッド24に接
触する（第４図参照）。その垂直位置はロッドの断面軌
道の関数である。ローラー52はプリフォームロッドに部
分的に押され、そして熱帯をトーチ装置40の中心線101
の後の一定距離“d"（第２図参照）へ移動する間に軟い
ガラスをずらす。必要があれば、ローラー52はロッドを
主軸台33と心押台34の間の回転軸に一致させるのに有効
である。従って、ローラー52はプリフォームロッドの縦
の増加を促進し、旋盤32のチャックの間の回転軸に対し
て十分同心的に配置されるために用いられる。鉛直化お
よび生成モードでは、プリフォームロッド24の回転速度
は約75rpmである。

プリフォームロッド24の鉛直化および生成する方法で重
要なパラメータは往復速度、旋盤シャフトの回転速度お
よび接触デバイス50の熱帯に対するプリフォームロッド
24への接触位置である。熱帯の中のガラスの温度も重要
である。これはトーチ装置40へ水素と酸素を送る速度の
関数である。一つの具体例として、トーチ装置40への水
素の送出は毎分130リットルで、酸素の送出は毎分65リ
ットルである。

トーチがロッドを通る時、熱帯40はトーチ装置41の周辺
で形成される。しかしその中心は通常トーチの中心線10
1になく、それより遅れる（第２図参照）。最高温度点
がトーチ装置40から遅れる距離ｄがトーチ装置の速度の
関数である。速度が速ければ速いほど、遅れ距離が大き
い。プリフォームロッド24が厚みを持ち、そしてトーチ
装置がロッドに沿って動く限り、熱帯がトーチ装置より
遅れる。

接触デバイス50はガラスが十分軟く、再形成できる所で
プリフォームロッド24に接触すべきである。またトーチ
装置と接触デバイスはローラー52に接触した後、ガラス
がある形を保てるように配置される必要がある。接触点
は次にガラスが形をくずすような高温のある所にあって
はならない。

熱帯の位置を確定するのが困難なため、ローラー52はト
ーチ装置40の中心線101への参照になりうる（第２図参
照）。トーチ装置40の中心線とローラー52の中心軸105
との間の距離“d"は遅れ距離と呼ばれ、再形成するのに
十分に軟いガラスの縦の所に現れ、プリフォームの内部
の軟くない層を影響しない。またグラファイトローラー
がプリフォームロッドに沿って次の増分へ移動した時、
再形成を保つためローラー52によって接触された増分は
十分に冷やす必要がある。一つの具体例として、グラフ
ァイトローラー52に流れる水は理想的な冷却帯を提供
し、次第に鉛直化されるプリフォームロッドの形を作
る。一つの具体例として、距離“d"は3.5cmのオーダで
ある。距離がある範囲を超えたら、ローラー52によって
接触されるガラスが冷たすぎて再形成できなくなる。ま
た、ローラー52の水冷はローラーのガラスへの付着を防
ぎ、炎によって生じる浸食をチューブから流すのに有効
である。

加力機つまりローラー52のプリフォームロッド24への接
触および離脱方法はプリフォームロッドの鉛直化と再形
成にとって重要である。第４図からわかるように、往復
台36が旋盤台に沿って８〜10cm/分の速度で動く時、ロ
ーラー52は第１の段階107へ動かされる。この間に、旋
盤でのプリフォームロッド24は約75rpmの回転速度で回
転される。回転速度を表わす別の方法、そして本発明を
理解するのにもっと意味のある方法はプリフォームロッ
ド24が0.4秒間に0.5回回転されることである。

第４図での第１の段階107はローラー52によって簡単に
到達できる。これはプログラマブルコントローラ90を通
してステップモータ64を制御し、“X"で示される位置ま
でプラットホーム68をプリフォームロッドの回転軸方向
へ移動することによってできる。位置“X"は常に任意の
プリフォームロッドの最大可能軌道以上にプリフォーム
ロッド24から離れる。本発明の方法は再形成する前の断
面とほとんど同じ断面を有し、より円形であるようにプ
リフォームロッド24を再形成する。また前述したよう
に、再形成されたプリフォームの縦軸100が十分鉛直で
断面が軸に対して同心的に配置される必要がある。

ステップモータ64がまずクロスモードでローラー52を第
１の段階107そして次にファインモード109で示される第
２の階段へ動かすように制御されている。通常のファイ
ンモードでは、ステップモータ64はローラーを１ステッ
プで上方向へ約0.0036cm動かすように制御される。しか
し、グロスモードでは倍率器が使われ、上方向への１ス
テップは約0.0108cmである。グロスモードはローラー50
を参照位置“X"からプリフォームロッドの最初接触点へ
速く動かすのに用いられる。最初にはプリフォームロッ
ド24は第４図に示される実線の位置にあり、回転軸35に
対する軌道が第５図に示される。プリフォームロッドへ
の最初の接触点はピンチオフ（pinch-off）領域の片側
だけである（第４図参照）。第５図からわかるように、
プリフォームロッド24が多少の片寄りを有し、プリフォ
ームロッドが回軸される時、少し軌道を描く。

ローラー52のプリフォームロッドへの初期接触の後、そ
してプリフォームロッドが軌道を描いている間に（第５
図参照）、ローラーはファインモードで上方向へ段階的
に0.0036cmずつ移動される。上方向へのステップ増分は
近似的に0.1〜0.2秒間隔で行われる。

ファインモードでは0.4秒のサーチが行なわれる。ロー
ラー52がプリフォームロッドに最初に接触した後、ロー
ラーはプリフォームロッド方向へ約0.005-0.008cm動か
される。その結果、第２の電極86は0.0018cmのギャップ
を通り、第１の電極80に接触する。ローラー52がプリフ
ォームロッド24に0.4秒間連続的に接触した時、これは
プリフォームロッドの360度の回転の半分に対応する
が、断面が円形で、軸が十分鉛直で、そして旋盤32の主
軸台33と心押台34を通る回転軸35の中心線に一致すると
仮定する。この接触は往復台36がプリフォームロッドに
沿う方向に約9.6cm/分の速度で移動する時に行われる。
一秒間に約12回コントローラー90が0.4秒のサーチを行
う。

この時、いくつかの選択が利用できる。一つには、ロー
ラー52が回転軸35に対して既存のレベルを保持し、それ
以上の調整を行わない。これの変形版ではローラー52が
上方向へ移動され、プリフォームロッド24との再接触を
許すが、ローラーがロッドを横切る時、離脱が行われ
る。通常ではどちらも良好なプリフォームロッドを作れ
る。しかし、第４図からわかるように、もし何らかの原
因でローラーのプリフォームロッド24への初期接触点が
さらに左にあったら、ネックダウン領域で回転軸に対し
てある固定点にあるローラーはガラスの大量増加方向へ
動かされ、ガラスに損傷を与える。

一つの具体例として、電極80と86の接触と切断にはある
一定のサイクルがある。0.4秒間のサーチが満たされた
後には、約５秒間の休止があり、その間に往復台36は約
0.8cm前進する。５秒間経過したら、プラットホーム68
が下方向へ動かされ、ローラー52のプリフォームロッド
への接触が停止され、0.4秒間サーチする条件が満され
なくなる。また電極86は電極80から離れる。その後即ち
に往復台36がプリフォームロッド24に沿う方向へ移動さ
れ、ローラー52が0.4秒間サーチを含む次のサイクルへ
再スタートされる。言い換えれば、ローラー52のプリフ
ォームロッドへのそれぞれの0.4秒の接触の後、ステッ
プモータ64はローラーがプリフォームロッドから離れる
ように制御され、従って0.4秒の条件が連続的には満さ
れない。それを行うと、0.4秒の条件が再び満されるま
で往復台をプリフォームロッドに沿って前進させる時、
ステップモータ64はプラットホーム68そしてローラー52
が上方向に移動されるように制御される。その結果プリ
フォームロッドの形成がモニターされ、連続的に調整さ
れる。

さらに工夫ができる。もしそれぞれの５秒間でローラー
52が軸35から一定の距離に保たれていれば、ローラーが
残っている軌道のためプリフォームロッドから離れる。
そして例えばコントローラー90はロッドに接触するよう
に再びローラーを上方向に動かす。

重要なのはローラー52がプリフォームロッドに接触する
時、ロッドの軌道が段々小さくなり、そしてなくなるこ
とである。一つの具体例として、二つの再形成段階が利
用される。その時、プリフォームロッドが要求される幾
何学特性を有し、そしてプリフォームロッドの縦軸100
は回転軸35に十分一致する（第４図と第５図の点線の位
置を参照）。

第６図と第７図を参照すれば、著しい片寄りを有するプ
リフォームロッド24が示されている。プリフォームロッ
ドの初期形成は第６図の実線で示される。同様に、ロー
ラー52はグロスモード107で位置“X"からロッドに接触
するように上方向へ動かされる。しかし片寄りのため、
0.4秒サーチが満されるまでファインモード109は0.0036
cmをはるかに超える段階が必要である。これはロッドの
断面の軌道がローラーの位置をシャフトの中心線からよ
り離したことによる（第６図と第７図の実線で示される
ロッド軌道を参照。） 第８図と第９図からもわかるように、プリフォームロッ
ド24はより大きな片寄りを有することもでき、それは軌
道を広くする。そういう場合には、ロッドが鉛直である
ことを示す0.4秒サーチが満されるまでファインモード1
09はより大きな段階を必要とする。第9A、9Bと9C図を参
照すれば、縦方向に沿ういくつかの位置でのローラー52
とプリフォームロッド24との相対位置が示されている。
第9A図と第9B図を比較してわかるように、軌道が小さく
なり、第9C図ではなくなっている。第８図の中心の点線
で示される再形成した後のプリフォームロッド24では、
その縦軸が回転軸35に一致する。第10図では、ローラー
52とプリフォームロッドの片寄り部分との相対位置が示
されている。ローラー52が右へ移動される時、ローラー
はロッドをまっすぐにし、そして円形断面を有するよう
に形成させる。

第11図と第12図では、丸みがひずんでいるプリフォーム
ロッドおよび加力機例えばローラー52での再形成を示さ
れている。第11図からわかるように、プリフォームロッ
ドはある所で卵形で、従って、それが回転されると、外
周の低い部分でローラー52から離れる。この離脱はコン
トローラー90にローラー52とプリフォームロッド24が再
度接触するまでプラットホームを上方向へ移動するよう
にする。

第13図からわかるように、鉛直化が行われた後、再形成
されたプリフォームロッド24は外クラッドチューブ120
に挿入され、そしてチューブがロッドにコプラスされ
る。次に光ファイバは公知の方法で外クラッドロッドよ
り線引きされる。

［発明の効果］ ここで理解されたいのは、上述の配置は本発明の単なる
実施例である。これらの技術によって他の配置を発明す
ることができ、それらは本発明の原理を含み、本発明の
精神や範囲に含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に従って光ファイバプリフォーム
ロッドを提供する装置の斜視図； 第２図はトーチ装置の一部、鉛直生成装置の一部とプリ
フォームロッドを横切る熱帯の分布図； 第３図はプリフォームロッドの再度形成に用いられる第
１図の装置の一部の断面図； 第４図は鉛直生成装置ローラーで再形成する間のプリフ
ォームロッドの形成図； 第５図は第４図のプリフォームロッドが回転している時
の断面図； 第６図はローラーで再形成する時、片寄りを有するプリ
フォームロッドの図； 第７図は第６図のプリフォームロッドが回転している時
の断面図； 第８図は大きな片寄りを有するプリフォームロッドの
図； 第9A、9Bと9C図は縦方向に違う位置での第８図のロッド
の断面図； 第10図は大きな片寄りを有するプリフォームロッドに接
触するローラーの拡大断面図； 第11図と第12図は卵形形状を有するプリフォームロッド
の断面図； 第13図は本発明の方法および装置で調整されたプリフォ
ームロッドが外クラッドチューブに挿入されている図で
ある。 20……装置 22……生成装置 24……プリフォームロッド 32……旋盤 33……主軸台 34……心押台 35……軸 36……往復台 40……トーチ装置 41……熱帯 42……ハウジング 43……ブラケット 45……支柱 50……接触デバイス 52……ローラー 54-54……ベアリング 56……ハウジング 60……装置 62……ギアボックス 64……ステップモータ 66……駆動ねじ 68……プラットホーム 70-70……ロッド 72……片持ばりベース 74……支柱 76……Ｕ型終端 78……Ｕ型終端の上部 80……第１の電極 82……下部 84……アーム 85……アームの終端 86……第２の電極 88……平衡錘 89……可調ストップ 90……プログラマブルコントローラ 92……終端 96……受け台 97……排気管 100……プリフォームロッドの縦軸 101……トーチ装置の中心線 105……ローラーの中心軸 107……第１の階段 109……第２の階段 120……外クラッドチューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ドナルド オブライエン ジ ュニア アメリカ合衆国，30247 ジョージア，リ ルバーン フランシス コート 4483 (56)参考文献 特表 昭59−501064（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリフォームロッド（24）がその両端部を
   通って伸びる回転軸（35）に沿って回転できるよう、こ
   のプリフォームロッドの端部を回転可能に支持する手段
   （33、34）と、 前記プリフォームロッドを前記回転軸に沿って回転させ
   る手段と、 前記プリフォームロッドがローラー（52）と係合したと
   きに、再調整させるような加熱手段（40）と からなる光基材の形状を調整する装置において、 前記回転軸を横切るように延び、前記プリフォームロッ
   ドと係合するローラー（52）と、 前記プリフォームロッドの回転軸に沿って、前記ローラ
   ーと前記加熱手段を移動させる搬送装置（36）と、 その第１の端部に支持されるローラー（52）に対し第
   １、第２の端部を有するアーム（84）と、 前記プリフォームロッドの回転軸から離れたり、近づい
   たり周期的に移動し、前記アームを旋回可能に支持する
   往復移動手段（68）と、 前記アームの第２の端部に隣接して前記往復移動手段の
   上に配置される第１の電気的接続手段（80）と、 前記アームの第２の端部で、前記第１の電気的接続手段
   からは離れて配置され、第１の電気的接続手段との間の
   ギャップを通って第１の方向に移動する際に、第１の電
   気的接続手段に係合し、前記往復移動手段がプリフォー
   ムロッドの回転軸に向かい、前記ローラーがプリフォー
   ムロッドに係合するように動いた時に、第１の電気的接
   続手段に係合する第２の電気的接続手段（86）と、 前記ローラーが前記回転軸に向かう方向に初期に力をか
   け、前記プリフォームロッドがローラーから解放された
   際に、前記第２の電気的接続手段が前記第１の電気的接
   続手段から離れるようにするバイアス手段（88）と、 前記往復移動手段が前記ローラーを前記プリフォームロ
   ッドの方向に微少移動させて係合させ、前記回転軸に向
   かって、前記往復移動手段の動きを中断させるために、
   プリフォームロッドのあらかじめ決められた外周部分に
   ローラーを連続的に係合させるよう制御する制御手段
   （90）と からなり、長軸方向にほぼ同断面積で、その横断面はほ
   ぼ円形で、長軸方向にほぼ同心状の細長いガラスプリフ
   ォームロッドを得ることを特徴とする光基材の形状を調
   整する装置。
2. 【請求項２】前記アームは前記往復移動手段の上の支点
   に関し、旋回可能に、かつ第２の電気的接続手段から支
   点までの距離およびこの支点からアームの第１の端部の
   終端までの距離が、プリフォームロッドとローラーを十
   分に係合させることによりローラーが下方向に移動し、
   そのことにより第２の電気的接続手段がギャップを通っ
   て移動し第１の電気的接続手段に係合するように配置さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光基
   材の形状を調整する装置。
3. 【請求項３】前記第１と第２の電気的接続手段は前記ロ
   ーラーがプリフォームロッドに係合した後は、ローラー
   の下方向への移動を阻止し、かつ 前記第１の電気的接続手段から離れる方向にアームの第
   ２の端部の移動を制限する手段を前記往復移動手段に付
   着して設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の光基材の形状を調整する装置。
4. 【請求項４】前記制御手段は前記ローラーがプリフォー
   ムロッドのあらかじめ決められた外部周囲に係合した後
   のあらかじめ決められた時間の経過を管理し、付加力手
   段（50）が前記プリフォームロッドから係合を解かれ、
   その直後に、次の操作サイクルに入り、前記プリフォー
   ムロッドに向かって移動するよう制御することを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の光基材の形状を調整す
   る装置。
5. 【請求項５】前記制御手段は前記ローラーが前記プリフ
   ォームロッドのあらかじめ決められた外部周囲に係合し
   た後、このローラーがプリフォームロッドの長さ方向に
   沿って移動するにつれて、回転軸からある一定の距離離
   れて保持するよう制御することを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の光基材の形状を調整する装置。