JPH08188439A - 光ファイバ線引装置および線引方法 - Google Patents
光ファイバ線引装置および線引方法Info
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- JPH08188439A JPH08188439A JP7003993A JP399395A JPH08188439A JP H08188439 A JPH08188439 A JP H08188439A JP 7003993 A JP7003993 A JP 7003993A JP 399395 A JP399395 A JP 399395A JP H08188439 A JPH08188439 A JP H08188439A
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- chuck
- horizontal
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/0253—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02736—Means for supporting, rotating or feeding the tubes, rods, fibres or filaments to be drawn, e.g. fibre draw towers, preform alignment, butt-joining preforms or dummy parts during feeding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/06—Rotating the fibre fibre about its longitudinal axis
-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/46—Monotoring or regulating the preform position with respect to the draw axis
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非円率の小さく、接続損失が少ない光ファイ
バを得ることのできる線引装置および線引方法を提供す
る。 【構成】 光ファイバ母材をチャックで自転および公転
の回転運動をさせつつ、線引きする。
バを得ることのできる線引装置および線引方法を提供す
る。 【構成】 光ファイバ母材をチャックで自転および公転
の回転運動をさせつつ、線引きする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ母材（プリ
フォーム）を線引きして光ファイバにする線引装置およ
び線引方法に関するものであり、さらに詳しくは、非円
率の小さい光ファイバを得る線引装置および線引方法に
関するものである。
フォーム）を線引きして光ファイバにする線引装置およ
び線引方法に関するものであり、さらに詳しくは、非円
率の小さい光ファイバを得る線引装置および線引方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の光ファイバ線引装置の構
成を示すもので、この線引装置は、特開昭５４−２８１
５６号に開示されている。
成を示すもので、この線引装置は、特開昭５４−２８１
５６号に開示されている。
【０００３】図３において、符号３は光ファイバプリフ
ォームを示すものである。該光ファイバプリフォーム３
は、チャック１に把持され、線引炉４に挿入される。該
光ファイバプリフォーム３の下端は、線引炉４によって
加熱溶融され、線引きされて光ファイバ１４となる。線
引きされた光ファイバ１４は、外径測定器８で外径を測
定され、外径が一定になるように、キャプスタン６によ
り引き取られ、図示しない巻き取り装置により巻き取ら
れる。この時、光ファイバ１４は被覆装置７により保護
樹脂でコーティングされた後、キャプスタン６に引き取
られる。このようにして線引きを続けると、プリフォー
ム３は、徐々に短くなるが、短くなった分だけ昇降機構
２によって下方に送られる。
ォームを示すものである。該光ファイバプリフォーム３
は、チャック１に把持され、線引炉４に挿入される。該
光ファイバプリフォーム３の下端は、線引炉４によって
加熱溶融され、線引きされて光ファイバ１４となる。線
引きされた光ファイバ１４は、外径測定器８で外径を測
定され、外径が一定になるように、キャプスタン６によ
り引き取られ、図示しない巻き取り装置により巻き取ら
れる。この時、光ファイバ１４は被覆装置７により保護
樹脂でコーティングされた後、キャプスタン６に引き取
られる。このようにして線引きを続けると、プリフォー
ム３は、徐々に短くなるが、短くなった分だけ昇降機構
２によって下方に送られる。
【０００４】この特開昭５４−２８１５６号では、さら
に外径測定器８の、ファイバ位置Ｘ、Ｙを測定する機能
を用いて、チャックの微動ステージ１３を動かし、光フ
ァイバ１４がＸＹ方向で常に外径測定器８の中心にくる
ように、プリフォーム３の位置を制御していることに特
徴がある。光ファイバ１４の中心がずれるのは、（ｉ）
光ファイバプリフォーム３の昇降装置の機械精度、（i
i）プリフォーム３の曲がり、くねりのためである。そ
のため、（イ）炉４の中心と外径測定器８の中立点を芯
出ししておくと、外径測定器８の中心に光ファイバ１４
が位置するようにプリフォーム３を制御することによっ
て、炉の中心にプリフォーム先端が位置することにな
り、それにより、周方向が均一な光ファイバの線引きが
可能となり、その結果、（ロ）樹脂被覆時の偏肉が小さ
くて済む、という効果がある。
に外径測定器８の、ファイバ位置Ｘ、Ｙを測定する機能
を用いて、チャックの微動ステージ１３を動かし、光フ
ァイバ１４がＸＹ方向で常に外径測定器８の中心にくる
ように、プリフォーム３の位置を制御していることに特
徴がある。光ファイバ１４の中心がずれるのは、（ｉ）
光ファイバプリフォーム３の昇降装置の機械精度、（i
i）プリフォーム３の曲がり、くねりのためである。そ
のため、（イ）炉４の中心と外径測定器８の中立点を芯
出ししておくと、外径測定器８の中心に光ファイバ１４
が位置するようにプリフォーム３を制御することによっ
て、炉の中心にプリフォーム先端が位置することにな
り、それにより、周方向が均一な光ファイバの線引きが
可能となり、その結果、（ロ）樹脂被覆時の偏肉が小さ
くて済む、という効果がある。
【０００５】さらに、外径測定器８のほぼ同一部位で外
径を測定することになり、それにより、外径測定器８の
最も高精度の部分で光ファイバ径を測定できる。そのた
め、光ファイバ径変動が安定するという効果がある。
径を測定することになり、それにより、外径測定器８の
最も高精度の部分で光ファイバ径を測定できる。そのた
め、光ファイバ径変動が安定するという効果がある。
【０００６】なお、図３において、９Ｘ，９Ｙは、それ
ぞれＸ，Ｙ方向のループコントローラであり、１０Ｘ，
１０Ｙは、それぞれＸ、Ｙ方向のモータコントローラで
あり、１１Ｘ，１１Ｙは、Ｘ，Ｙ方向にプリフォームを
移動するサーボモータまたはステッピングモータであ
り、１２Ｘ，１２Ｙは、歯車である。
ぞれＸ，Ｙ方向のループコントローラであり、１０Ｘ，
１０Ｙは、それぞれＸ、Ｙ方向のモータコントローラで
あり、１１Ｘ，１１Ｙは、Ｘ，Ｙ方向にプリフォームを
移動するサーボモータまたはステッピングモータであ
り、１２Ｘ，１２Ｙは、歯車である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバの構造パラ
メータに、非円率というパラメータがある。これは光フ
ァイバ断面の長径と短径とを測定し、これら長径と短径
との差の平均径に対する割合、すなわち、（長径−短
径）／平均径で定義されるものである。
メータに、非円率というパラメータがある。これは光フ
ァイバ断面の長径と短径とを測定し、これら長径と短径
との差の平均径に対する割合、すなわち、（長径−短
径）／平均径で定義されるものである。
【０００８】近年、光ファイバを低損失でコネクタ接続
しようという要求が強くなってきている。光ファイバに
非円があると、コネクタの位置決めに使用するフェルー
ルの孔径を大きくしなければならなくなるが、フェルー
ルの孔径が大きくなると、光ファイバとフェルール孔と
の芯ずれにつながり、接続損失が大きくなる。
しようという要求が強くなってきている。光ファイバに
非円があると、コネクタの位置決めに使用するフェルー
ルの孔径を大きくしなければならなくなるが、フェルー
ルの孔径が大きくなると、光ファイバとフェルール孔と
の芯ずれにつながり、接続損失が大きくなる。
【０００９】また、Ｖ溝で光ファイバを突き当てるメカ
ニカルスプライスにおいても、光ファイバに非円がある
と、Ｖ溝に接触する部分の光ファイバ半径がばらつくこ
とになり、光ファイバの軸ずれや、光ファイバの接続損
失が大きくなる原因になる。
ニカルスプライスにおいても、光ファイバに非円がある
と、Ｖ溝に接触する部分の光ファイバ半径がばらつくこ
とになり、光ファイバの軸ずれや、光ファイバの接続損
失が大きくなる原因になる。
【００１０】このように、光ファイバに非円が存在する
と、光ファイバのコネクタ接続に大きな問題が生じる。
したがって、光ファイバの非円率改善が強く求められて
いるのが現状である。
と、光ファイバのコネクタ接続に大きな問題が生じる。
したがって、光ファイバの非円率改善が強く求められて
いるのが現状である。
【００１１】前記従来方式では、前述のように、光ファ
イバプリフォーム下端を線引炉中心に合わせることによ
り、光ファイバが周方向に均一に加熱され、光ファイバ
の非円も比較的小さくなるように考えられている。
イバプリフォーム下端を線引炉中心に合わせることによ
り、光ファイバが周方向に均一に加熱され、光ファイバ
の非円も比較的小さくなるように考えられている。
【００１２】しかし、近年、光ファイバの低コスト化に
伴い、光ファイバプリフォームが大径化し、線引速度が
速くなってきている。しかも、線引炉そのものは、例え
ば、ヒーターや断熱材の不均一性の存在により若干の周
方向温度不均一が避けられない。このような若干の周方
向の温度不均一が、（ａ）光ファイバプリフォームが大
径な分だけ、その断面内の温度むらが、細径の場合より
生じやすい。（ｂ）光ファイバプリフォームは、従来よ
り線引速度が速いため、より温度が均一になるネックダ
ウン部（プリフォーム溶融縮径部）の通過時間が短くな
り、温度むらが解消しにくい。その結果、従来より温度
むらが、残存しやすく、それが、非円率を大きくしやす
い。さらに、前述のように、非円の要求そのものが厳し
くなっている。
伴い、光ファイバプリフォームが大径化し、線引速度が
速くなってきている。しかも、線引炉そのものは、例え
ば、ヒーターや断熱材の不均一性の存在により若干の周
方向温度不均一が避けられない。このような若干の周方
向の温度不均一が、（ａ）光ファイバプリフォームが大
径な分だけ、その断面内の温度むらが、細径の場合より
生じやすい。（ｂ）光ファイバプリフォームは、従来よ
り線引速度が速いため、より温度が均一になるネックダ
ウン部（プリフォーム溶融縮径部）の通過時間が短くな
り、温度むらが解消しにくい。その結果、従来より温度
むらが、残存しやすく、それが、非円率を大きくしやす
い。さらに、前述のように、非円の要求そのものが厳し
くなっている。
【００１３】縮径変動があると、同様にコネクタやメカ
ニカルスプライス接続時の接続損失につながる。したが
って、非円率改善は線径変動悪化を伴うものであっては
ならない。
ニカルスプライス接続時の接続損失につながる。したが
って、非円率改善は線径変動悪化を伴うものであっては
ならない。
【００１４】本発明の課題は、前記様々な状況において
も、光ファイバの非円率を小さくし、しかも光ファイバ
の接続損失を低減することのできる、光ファイバ線引装
置および線引方法を提供することにある。
も、光ファイバの非円率を小さくし、しかも光ファイバ
の接続損失を低減することのできる、光ファイバ線引装
置および線引方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明にかかる光ファイバ線引装置は、光ファイバ
母材を把持するチャックと、このチャックを介して光フ
ァイバ母材を昇降する機能を持った昇降装置と、前記光
ファイバ母材の下部を加熱溶融して光ファイバに線引き
する線引炉と、該線引炉の下部に位置し、前記光ファイ
バに保護樹脂を塗布する被覆装置と、前記線引き被覆さ
れた光ファイバを引き取って巻き取る機能を持った巻き
取り装置とを有する線引装置において、前記線引炉と前
記被覆装置との間に光ファイバの水平１軸ないし２軸方
向の位置を測定する測定装置が設けられ、前記チャック
は前記光ファイバ母材を水平２軸方向に移動するＸＹ移
動部と該光ファイバ母材を回転する回転部とを有してお
り、前記光ファイバ母材の回転情報ないしは回転指令情
報および水平２軸の位置情報ないしは位置指令情報およ
び光ファイバの水平１軸ないし２軸の位置情報を取り込
み、これら全ての情報を演算し、前記光ファイバ母材の
回転および水平２軸の移動指令を変更する機能を持った
演算装置を有することを特徴とする。
に、本発明にかかる光ファイバ線引装置は、光ファイバ
母材を把持するチャックと、このチャックを介して光フ
ァイバ母材を昇降する機能を持った昇降装置と、前記光
ファイバ母材の下部を加熱溶融して光ファイバに線引き
する線引炉と、該線引炉の下部に位置し、前記光ファイ
バに保護樹脂を塗布する被覆装置と、前記線引き被覆さ
れた光ファイバを引き取って巻き取る機能を持った巻き
取り装置とを有する線引装置において、前記線引炉と前
記被覆装置との間に光ファイバの水平１軸ないし２軸方
向の位置を測定する測定装置が設けられ、前記チャック
は前記光ファイバ母材を水平２軸方向に移動するＸＹ移
動部と該光ファイバ母材を回転する回転部とを有してお
り、前記光ファイバ母材の回転情報ないしは回転指令情
報および水平２軸の位置情報ないしは位置指令情報およ
び光ファイバの水平１軸ないし２軸の位置情報を取り込
み、これら全ての情報を演算し、前記光ファイバ母材の
回転および水平２軸の移動指令を変更する機能を持った
演算装置を有することを特徴とする。
【００１６】また、本発明の光ファイバ線引方法は、光
ファイバ母材をチャックを持った昇降装置で線引炉に挿
入し、該母材を下方に送り込みつつ、その下部を加熱溶
融しながら光ファイバに線引きし、線引きした光ファイ
バに保護樹脂を被覆し、引き取って巻き取る光ファイバ
線引方法において、前記光ファイバ母材をチャックで自
転および公転の回転運動をさせつつ、線引きすることを
特徴とする。
ファイバ母材をチャックを持った昇降装置で線引炉に挿
入し、該母材を下方に送り込みつつ、その下部を加熱溶
融しながら光ファイバに線引きし、線引きした光ファイ
バに保護樹脂を被覆し、引き取って巻き取る光ファイバ
線引方法において、前記光ファイバ母材をチャックで自
転および公転の回転運動をさせつつ、線引きすることを
特徴とする。
【００１７】前記線引方法において、前記自転の周期お
よび公転の周期を補正信号がかかる前の指令値において
一致させてもよい。
よび公転の周期を補正信号がかかる前の指令値において
一致させてもよい。
【００１８】ここで、前記線引きされた光ファイバの水
平面上の位置情報を測定し、その軌跡を前記自転周期の
円軌道にフィッティングするように演算処理し、得られ
た円軌道の半径および位相と前記チャックの公転半径お
よび位相から演算された数値を基に、前記チャックの公
転の半径および位相の補正を行っても良い。
平面上の位置情報を測定し、その軌跡を前記自転周期の
円軌道にフィッティングするように演算処理し、得られ
た円軌道の半径および位相と前記チャックの公転半径お
よび位相から演算された数値を基に、前記チャックの公
転の半径および位相の補正を行っても良い。
【００１９】また、ここで、前記光ファイバの軌跡の円
軌道の半径が一定値以下となるように制御してもよい。
軌道の半径が一定値以下となるように制御してもよい。
【００２０】
【作用】前記本発明の構成では、光ファイバプリフォー
ムを回転させることにより、プリフォームの全周が線引
炉の全周と均等に相対することになる。そのため、線引
炉に若干の発熱むらがあってもプリフォーム断面方向に
は温度むらが生じず、非円率の改善につながる。プリフ
ォームの回転速度は、光ファイバの線引速度、プリフォ
ーム径によって決めるべきであり、例えば、線引速度が
５００ｍ／分で、プリフォーム径がφ８０の時、プリフ
ォームを２ｒｐｍで回転すれば、プリフォーム送り込み
は、１回転当たり０．６１ｍｍとなり、温度むらを避け
ることができ、温度むらによる非円の発生を防止するこ
とができる。
ムを回転させることにより、プリフォームの全周が線引
炉の全周と均等に相対することになる。そのため、線引
炉に若干の発熱むらがあってもプリフォーム断面方向に
は温度むらが生じず、非円率の改善につながる。プリフ
ォームの回転速度は、光ファイバの線引速度、プリフォ
ーム径によって決めるべきであり、例えば、線引速度が
５００ｍ／分で、プリフォーム径がφ８０の時、プリフ
ォームを２ｒｐｍで回転すれば、プリフォーム送り込み
は、１回転当たり０．６１ｍｍとなり、温度むらを避け
ることができ、温度むらによる非円の発生を防止するこ
とができる。
【００２１】ところで、プリフォームを単純に回転させ
る方法は、国際公開番号ＷＯ８３／００２３２の公報
（出願人；CENTRAL ELECTRICITY GENERATING BOARD、国
際出願日；１９８２年７月７日）で公知である。ＷＯ８
３／００２３２は、偏波分散低減を目指したもので、線
引速度２〜１０ｃｍで１回転（線引速度が５００ｍ／分
では５０００〜２５０００ｒｐｍ）の割合で回転してい
る。この場合、太径かつ長尺のプリフォームでは、外径
測定器から外れてしまうか、そこまでいかなくても中心
から外れてしまう。高精度の測定をするためには、同じ
位置で測定する必要があるため、外径測定精度が悪くな
り、光ファイバの線径変動が悪化する。これでは非円を
改善しても接続損失減少の効果はない。これは、太径か
つ長尺の母材では、チャック軸上にプリフォーム溶融下
端が位置しなくなるためである。つまり、（１）プリフ
ォームが長いので、プリフォームに存在する曲がりが僅
かでも、下端ではかなり大きな軸ずれになる。（２）太
径のため、ネックダウンの形状が非軸対称になりやす
く、この若干の非軸対称が、光ファイバの大きな軸ずれ
になる、ためである。
る方法は、国際公開番号ＷＯ８３／００２３２の公報
（出願人；CENTRAL ELECTRICITY GENERATING BOARD、国
際出願日；１９８２年７月７日）で公知である。ＷＯ８
３／００２３２は、偏波分散低減を目指したもので、線
引速度２〜１０ｃｍで１回転（線引速度が５００ｍ／分
では５０００〜２５０００ｒｐｍ）の割合で回転してい
る。この場合、太径かつ長尺のプリフォームでは、外径
測定器から外れてしまうか、そこまでいかなくても中心
から外れてしまう。高精度の測定をするためには、同じ
位置で測定する必要があるため、外径測定精度が悪くな
り、光ファイバの線径変動が悪化する。これでは非円を
改善しても接続損失減少の効果はない。これは、太径か
つ長尺の母材では、チャック軸上にプリフォーム溶融下
端が位置しなくなるためである。つまり、（１）プリフ
ォームが長いので、プリフォームに存在する曲がりが僅
かでも、下端ではかなり大きな軸ずれになる。（２）太
径のため、ネックダウンの形状が非軸対称になりやす
く、この若干の非軸対称が、光ファイバの大きな軸ずれ
になる、ためである。
【００２２】単純に、プリフォームの回転と、２軸ファ
イバ位置測定と、２軸プリフォームチャック位置制御と
を組み合わせても、接続損失を減少させることはできな
い。また、太径かつ長尺のプリフォームは線引炉上部で
ガスシールのため気密板と接しており、これが、プリフ
ォームにおける不規則な振動発生原因になる。また、こ
れによって、線引きした光ファイバも振動する。
イバ位置測定と、２軸プリフォームチャック位置制御と
を組み合わせても、接続損失を減少させることはできな
い。また、太径かつ長尺のプリフォームは線引炉上部で
ガスシールのため気密板と接しており、これが、プリフ
ォームにおける不規則な振動発生原因になる。また、こ
れによって、線引きした光ファイバも振動する。
【００２３】したがって、前記の対策だけでは中心制御
が安定せず、また、あまり細く制御をかけると、線引炉
内に気流の乱れが生じる。これらは全て光ファイバ線径
変動の悪化要因となる。これに対して、本発明の方法お
よび装置によれば、プリフォーム下端のチャック軸から
の振れ回り成分だけを除去するので、外径測定器に対し
て不規則な線位置変動成分をのぞけば、一定位置で線引
きできる。不規則な線位置変動は、従来の装置、方法で
も同様にあり、これにより線径変動は悪化しない。回転
速度に応じたゆっくりした補正のみを行うので、線引炉
内のガスの乱れも生じず、線径変動は悪化しない。
が安定せず、また、あまり細く制御をかけると、線引炉
内に気流の乱れが生じる。これらは全て光ファイバ線径
変動の悪化要因となる。これに対して、本発明の方法お
よび装置によれば、プリフォーム下端のチャック軸から
の振れ回り成分だけを除去するので、外径測定器に対し
て不規則な線位置変動成分をのぞけば、一定位置で線引
きできる。不規則な線位置変動は、従来の装置、方法で
も同様にあり、これにより線径変動は悪化しない。回転
速度に応じたゆっくりした補正のみを行うので、線引炉
内のガスの乱れも生じず、線径変動は悪化しない。
【００２４】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。
する。
【００２５】（実施例）図１に示すように、光ファイバ
プリフォーム２１は、支持棒２２を介してチャック２３
に取り付けられている。チャック２３は、回転部２３１
とＸＹ移動部２３２からなり、全体は昇降装置２４で上
下する。光ファイバプリフォーム２１は、線引炉２５に
挿入されて、その下端が加熱溶融され、光ファイバ２６
に線引きされる。線引炉２５上端では支持棒２２が気密
リング２７に上下摺動自在にとりついており、気密リン
グ２７は線引炉２５の上蓋２５１に水平方向に摺動自在
になっており、この構造によって、線引炉２５内の雰囲
気ガスの線引炉２５上部への排出を無視できる量に抑え
ている。線引きされた光ファイバ２６は、線引炉２５の
下部の小開孔２５２より引き出され、また、図示しない
供給装置より線引炉２５内に供給された雰囲気ガスもこ
の小開孔２５２より放出される。線引きされた光ファイ
バ２６は、線引位置および線径の測定できる外径測定器
（測定装置）２８を通過し、被覆装置２９で保護樹脂を
被覆され、被覆した樹脂を硬化装置３０で硬化され、ガ
イドローラ３１を介し、キャプスタン３２で引き取ら
れ、巻取装置３３で巻取られる。外径測定器２８で測定
された光ファイバ外径が目標値を維持するように、キャ
プスタン３２の引取速度が制御され、プリフォーム２１
の下端が加熱溶融線引きされるのに応じて、昇降装置２
４を下降するので、プリフォーム２１の全長に亘って線
引きできる。３４はこのための制御装置である。
プリフォーム２１は、支持棒２２を介してチャック２３
に取り付けられている。チャック２３は、回転部２３１
とＸＹ移動部２３２からなり、全体は昇降装置２４で上
下する。光ファイバプリフォーム２１は、線引炉２５に
挿入されて、その下端が加熱溶融され、光ファイバ２６
に線引きされる。線引炉２５上端では支持棒２２が気密
リング２７に上下摺動自在にとりついており、気密リン
グ２７は線引炉２５の上蓋２５１に水平方向に摺動自在
になっており、この構造によって、線引炉２５内の雰囲
気ガスの線引炉２５上部への排出を無視できる量に抑え
ている。線引きされた光ファイバ２６は、線引炉２５の
下部の小開孔２５２より引き出され、また、図示しない
供給装置より線引炉２５内に供給された雰囲気ガスもこ
の小開孔２５２より放出される。線引きされた光ファイ
バ２６は、線引位置および線径の測定できる外径測定器
（測定装置）２８を通過し、被覆装置２９で保護樹脂を
被覆され、被覆した樹脂を硬化装置３０で硬化され、ガ
イドローラ３１を介し、キャプスタン３２で引き取ら
れ、巻取装置３３で巻取られる。外径測定器２８で測定
された光ファイバ外径が目標値を維持するように、キャ
プスタン３２の引取速度が制御され、プリフォーム２１
の下端が加熱溶融線引きされるのに応じて、昇降装置２
４を下降するので、プリフォーム２１の全長に亘って線
引きできる。３４はこのための制御装置である。
【００２６】この線引きの間、プリフォーム２１は、チ
ャック２３の回転部２３１で回転させられるとともに、
ＸＹ移動部２３２によりＸＹ運動する。このＸＹ運動
は、回転部２３１の回転指令または実際の回転情報や、
外径測定器２８のファイバ位置情報および現在のＸＹ移
動部２３２の位置指令または位置情報を元に演算器３５
で演算され、その動きを指示される。具体的には、回転
部２３１の回転周期ｆに応じて、Ｘ＝Ｒｃｏｓ（２πｆ
ｔ−θ）、Ｙ＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ−θ）で表されるＸ
Ｙ運動の軌跡を定義する。この軌跡としては、円運動を
ベース指令として与え、このＲおよびθを外径測定器２
８のファイバ位置情報を元に補正していく。この補正
は、連続的に行っても良いが、ある一定時間を区切って
断続的に行っても良い。式から明らかなように、ベース
指令において、この実施例では自転周期、公転周期は一
致している。
ャック２３の回転部２３１で回転させられるとともに、
ＸＹ移動部２３２によりＸＹ運動する。このＸＹ運動
は、回転部２３１の回転指令または実際の回転情報や、
外径測定器２８のファイバ位置情報および現在のＸＹ移
動部２３２の位置指令または位置情報を元に演算器３５
で演算され、その動きを指示される。具体的には、回転
部２３１の回転周期ｆに応じて、Ｘ＝Ｒｃｏｓ（２πｆ
ｔ−θ）、Ｙ＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ−θ）で表されるＸ
Ｙ運動の軌跡を定義する。この軌跡としては、円運動を
ベース指令として与え、このＲおよびθを外径測定器２
８のファイバ位置情報を元に補正していく。この補正
は、連続的に行っても良いが、ある一定時間を区切って
断続的に行っても良い。式から明らかなように、ベース
指令において、この実施例では自転周期、公転周期は一
致している。
【００２７】さらに、この装置を使った線引方法につい
て述べる。φ８０ｍｍのプリフォームを線引速度５００
ｍ／分で線引きした。プリフォーム回転周期（自転周
期）は、２ｒｐｍ一定とした。線引きスタート時は、上
記の回転半径Ｒ＝Ｏとし、単に回転だけを行って、線引
きを開始した。この状態で外径測定器２８の位置情報を
５分間（１０回転）に亘って取り、ｘ＝ｒｃｏｓ（２π
ｆｔ−ψ）、ｙ＝ｒｓｉｎ（２πｆｔ−ψ）でフィッテ
ィングした。ここで、ｆ：回転周期＝２ｒｐｍ、ｔ：時
間（分）で、ｆｔ＝ｎ（整数）の時、チャック回転部２
３１が決められた基準方向にあるものとする。なお、こ
こで用いた外径測定器２８は、ｘ、ｙ２軸方向の光ファ
イバ位置測定ができるものであるが、円軌道にフィッテ
ィングするので、自由度は１であり、１軸方向のみの測
定でも同じことができるのは、明白である。この時、フ
ィッティングからのずれは、不規則振動として無視す
る。ここで、プリフォーム２１の下端は、ｘ′＝ｒ′ｃ
ｏｓ（２πｆｔ−ψ）、ｙ＝ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ−
ψ）で円運動しているものとして演算器３５で演算す
る。ここで、ｒ′＝ｃｒであり、ｃは、予め求めておい
た定数であり、光ファイバを回転せずに線引きして、プ
リフォームを一方向にＡだけ動かした時の光ファイバ位
置の移動量ａを測定した時、ｃ＝Ａ／ａで表される数字
である。ここで、ｒは、予め設定された一定の値（本実
施例では０．１５ｍｍ）より小さい時は、チャックのＸ
Ｙ運動に補正を行わず、ｒがこの値より大きかった時
は、次の一定時間（本実施例では１分）かけて、Ｘ＝Ｒ
ｃｏｓ（２πｆｔ−θ）＝ｒ′ｃｏｓ（２πｆｔ−ψ＋
π）、Ｙ＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ−θ）＝ｒ′ｓｉｎ（２
πｆｔ−ψ＋π）になるように、制御信号を変化させ
る。この時、ｘとＸ、ｙとＹは、方向が等しい軸であ
る。つまり、１秒当たりＲをｒ′／６０ずつ増やし、θ
を（ψ−π）／６０ずつ増やしていく（ただし、０≦ψ
＜２πになるψを用いる）。これで、６分後にはチャッ
ク２３がＸ＝ｒ′ｃｏｓ（２πｆｔ−ψ＋π）、Ｙ＝
ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ−ψ＋π）で運動し、状態が変わ
らなかったとしたら、不規則変動を除いたプリフォーム
２１下端は、ｘ′＝Ｘ＋ｒ′ｃｏｓ（２πｆｔ−ψ）＝
０、ｙ′＝Ｙ＋ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ−ψ）＝０とな
り、外径測定器２８での光ファイバ２６の振れも不規則
成分のみ残ることになる。
て述べる。φ８０ｍｍのプリフォームを線引速度５００
ｍ／分で線引きした。プリフォーム回転周期（自転周
期）は、２ｒｐｍ一定とした。線引きスタート時は、上
記の回転半径Ｒ＝Ｏとし、単に回転だけを行って、線引
きを開始した。この状態で外径測定器２８の位置情報を
５分間（１０回転）に亘って取り、ｘ＝ｒｃｏｓ（２π
ｆｔ−ψ）、ｙ＝ｒｓｉｎ（２πｆｔ−ψ）でフィッテ
ィングした。ここで、ｆ：回転周期＝２ｒｐｍ、ｔ：時
間（分）で、ｆｔ＝ｎ（整数）の時、チャック回転部２
３１が決められた基準方向にあるものとする。なお、こ
こで用いた外径測定器２８は、ｘ、ｙ２軸方向の光ファ
イバ位置測定ができるものであるが、円軌道にフィッテ
ィングするので、自由度は１であり、１軸方向のみの測
定でも同じことができるのは、明白である。この時、フ
ィッティングからのずれは、不規則振動として無視す
る。ここで、プリフォーム２１の下端は、ｘ′＝ｒ′ｃ
ｏｓ（２πｆｔ−ψ）、ｙ＝ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ−
ψ）で円運動しているものとして演算器３５で演算す
る。ここで、ｒ′＝ｃｒであり、ｃは、予め求めておい
た定数であり、光ファイバを回転せずに線引きして、プ
リフォームを一方向にＡだけ動かした時の光ファイバ位
置の移動量ａを測定した時、ｃ＝Ａ／ａで表される数字
である。ここで、ｒは、予め設定された一定の値（本実
施例では０．１５ｍｍ）より小さい時は、チャックのＸ
Ｙ運動に補正を行わず、ｒがこの値より大きかった時
は、次の一定時間（本実施例では１分）かけて、Ｘ＝Ｒ
ｃｏｓ（２πｆｔ−θ）＝ｒ′ｃｏｓ（２πｆｔ−ψ＋
π）、Ｙ＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ−θ）＝ｒ′ｓｉｎ（２
πｆｔ−ψ＋π）になるように、制御信号を変化させ
る。この時、ｘとＸ、ｙとＹは、方向が等しい軸であ
る。つまり、１秒当たりＲをｒ′／６０ずつ増やし、θ
を（ψ−π）／６０ずつ増やしていく（ただし、０≦ψ
＜２πになるψを用いる）。これで、６分後にはチャッ
ク２３がＸ＝ｒ′ｃｏｓ（２πｆｔ−ψ＋π）、Ｙ＝
ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ−ψ＋π）で運動し、状態が変わ
らなかったとしたら、不規則変動を除いたプリフォーム
２１下端は、ｘ′＝Ｘ＋ｒ′ｃｏｓ（２πｆｔ−ψ）＝
０、ｙ′＝Ｙ＋ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ−ψ）＝０とな
り、外径測定器２８での光ファイバ２６の振れも不規則
成分のみ残ることになる。
【００２８】この次の５分間に、再び外径測定器２８で
の線位置変動を周期ｆの円運動でフィッティングさせ、
その時のｒが０．１５ｍｍより大きければ、その次の１
分間で修正するという動作を、本実施例では繰り返し
た。ただし、最初の時と違い、すでにＸＹ移動部２３２
が円運動している時の演算器３５の計算は、以下の方法
による。
の線位置変動を周期ｆの円運動でフィッティングさせ、
その時のｒが０．１５ｍｍより大きければ、その次の１
分間で修正するという動作を、本実施例では繰り返し
た。ただし、最初の時と違い、すでにＸＹ移動部２３２
が円運動している時の演算器３５の計算は、以下の方法
による。
【００２９】図２（ａ），（ｂ）に示すように、ｆｔ＝
ｎ（ｎ：整数）でのチャック２３の位置Ａ、外径測定器
２８の位置からｃ倍して推定したプリフォーム２１の下
端位置をＢとし、原点を０とすれば、
ｎ（ｎ：整数）でのチャック２３の位置Ａ、外径測定器
２８の位置からｃ倍して推定したプリフォーム２１の下
端位置をＢとし、原点を０とすれば、
【００３０】
【外１】
【００３１】Ｂ点は原点に移動する。三角形の定理によ
り
り
【００３２】
【数１】
【００３３】となる。つまり、Ｘ＝Ｒｃｏｓ（２πｆｔ
−θ）、Ｙ＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ−θ）から、Ｘ＝Ｒ′
ｃｏｓ（２πｆｔ−θ′）、Ｙ＝Ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ
−θ′）に一分間かけて補正する。すなわち、１秒あた
り（Ｒ′−Ｒ）／６０ずつＲを増やす。位相角は、上式
のｃｏｓの中が０〜πになる角を求めた後、１秒間に
（θ′−θ）／６０ずつ増やしていく。ｓｉｎ（ψ−
θ）＝０の時は、θは変更しない。線引きスタート時点
などのＲ＝０の場合、θ＝０、θ′＝ψ−πとおけば、
同等に扱える。
−θ）、Ｙ＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ−θ）から、Ｘ＝Ｒ′
ｃｏｓ（２πｆｔ−θ′）、Ｙ＝Ｒ′ｓｉｎ（２πｆｔ
−θ′）に一分間かけて補正する。すなわち、１秒あた
り（Ｒ′−Ｒ）／６０ずつＲを増やす。位相角は、上式
のｃｏｓの中が０〜πになる角を求めた後、１秒間に
（θ′−θ）／６０ずつ増やしていく。ｓｉｎ（ψ−
θ）＝０の時は、θは変更しない。線引きスタート時点
などのＲ＝０の場合、θ＝０、θ′＝ψ−πとおけば、
同等に扱える。
【００３４】このような演算器３５を使って、光ファイ
バの線引きを行った。その結果、全長に亘って、非円率
は、０．２％以下で、平均が０．１２％と、良好であっ
た。また、線引機の外径測定器による線径変動は、全長
に亘って±０．１μｍ以下であった。線引き後、他の検
査装置での外径計測値のばらつきは、±０．３μｍ以下
であった。
バの線引きを行った。その結果、全長に亘って、非円率
は、０．２％以下で、平均が０．１２％と、良好であっ
た。また、線引機の外径測定器による線径変動は、全長
に亘って±０．１μｍ以下であった。線引き後、他の検
査装置での外径計測値のばらつきは、±０．３μｍ以下
であった。
【００３５】（比較例１）従来の方法で光ファイバの線
引きを行った。すなわち、他の条件は変更せずに回転
は、行わなかった。ＸＹ位置調整は実施した。その結
果、非円率は、最大０．８％、平均０．４７％であっ
た。線引機の外径測定器による線径変動は、±０．１５
μｍ以下と良好であった。線引き後、他の検査装置での
外径計測値のばらつきは、±０．５μｍ以下であった。
外径測定値が前記本実施例より劣っているのは、非円率
の悪さが外径制御にも影響しているためと推定してい
る。
引きを行った。すなわち、他の条件は変更せずに回転
は、行わなかった。ＸＹ位置調整は実施した。その結
果、非円率は、最大０．８％、平均０．４７％であっ
た。線引機の外径測定器による線径変動は、±０．１５
μｍ以下と良好であった。線引き後、他の検査装置での
外径計測値のばらつきは、±０．５μｍ以下であった。
外径測定値が前記本実施例より劣っているのは、非円率
の悪さが外径制御にも影響しているためと推定してい
る。
【００３６】（比較例２）チャックのＸＹ移動部は、固
定し、２ｒｐｍでの回転のみ行い、線引きした。その結
果、線引き開始後１４０分で外径測定器の測定範囲（２
ｍｍ□）から光ファイバが外れてしまうようになり、線
引きを中止した。この間の非円率は０．２％以下で良好
であったが、線引機の外径測定器による線径変動が±
０．４μｍと大きかった。線引き後、他の検査装置での
外径計測値のばらつきは、±０．９μｍと従来法より悪
くなった。
定し、２ｒｐｍでの回転のみ行い、線引きした。その結
果、線引き開始後１４０分で外径測定器の測定範囲（２
ｍｍ□）から光ファイバが外れてしまうようになり、線
引きを中止した。この間の非円率は０．２％以下で良好
であったが、線引機の外径測定器による線径変動が±
０．４μｍと大きかった。線引き後、他の検査装置での
外径計測値のばらつきは、±０．９μｍと従来法より悪
くなった。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置およ
び方法によれば、非円率を改善でき、線径変動にも悪影
響を与えない。特に太径、長尺のプリフォームを高速で
線引きする時に有効である。
び方法によれば、非円率を改善でき、線径変動にも悪影
響を与えない。特に太径、長尺のプリフォームを高速で
線引きする時に有効である。
【図１】本発明にかかる光ファイバ線引装置の一実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図２】本発明において光ファイバ母材のＸＹ運動の制
御方法を説明するためのグラフであり、制御パラメータ
の一つであるｓｉｎ（ψ−θ）が＞０の時のグラフが
（ａ）であり、ｓｉｎ（ψ−θ）＜０の時のグラフが
（ｂ）である。
御方法を説明するためのグラフであり、制御パラメータ
の一つであるｓｉｎ（ψ−θ）が＞０の時のグラフが
（ａ）であり、ｓｉｎ（ψ−θ）＜０の時のグラフが
（ｂ）である。
【図３】従来の光ファイバ線引装置の概略構成図であ
る。
る。
２１ 光ファイバプリフォーム（光ファイバ母材） ２２ 支持棒 ２３ チャック ２４ 昇降装置 ２５ 線引炉 ２６ 光ファイバ ２７ 気密リング ２８ 外径測定器（測定装置） ２９ 被覆装置 ３０ 硬化装置 ３１ ガイドローラ ３２ キャプスタン ３３ 巻取装置 ３４ 制御装置 ３５ 演算器 ２３１ 回転部 ２３２ ＸＹ移動部 ２５１ 上蓋 ２５２ 小開孔
Claims (5)
- 【請求項１】 光ファイバ母材を把持するチャックと、
このチャックを介して光ファイバ母材を昇降する機能を
持った昇降装置と、前記光ファイバ母材の下部を加熱溶
融して光ファイバに線引きする線引炉と、該線引炉の下
部に位置し、前記光ファイバに保護樹脂を塗布する被覆
装置と、前記線引き被覆された光ファイバを引き取って
巻き取る機能を持った巻き取り装置とを有する線引装置
において、 前記線引炉と前記被覆装置との間に光ファイバの水平１
軸ないし２軸方向の位置を測定する測定装置が設けら
れ、 前記チャックは前記光ファイバ母材を水平２軸方向に移
動するＸＹ移動部と該光ファイバ母材を回転する回転部
とを有しており、 前記光ファイバ母材の回転情報ないしは回転指令情報お
よび水平２軸の位置情報ないしは位置指令情報および光
ファイバの水平１軸ないし２軸の位置情報を取り込み、
これら全ての情報を演算し、前記光ファイバ母材の回転
および水平２軸の移動指令を変更する機能を持った演算
装置を有することを特徴とする光ファイバ線引装置。 - 【請求項２】 光ファイバ母材をチャックを持った昇降
装置で線引炉に挿入し、該母材を下方に送り込みつつ、
その下部を加熱溶融しながら光ファイバに線引きし、線
引きした光ファイバに保護樹脂を被覆し、引き取って巻
き取る光ファイバ線引方法において、 前記光ファイバ母材をチャックで自転および公転の回転
運動をさせつつ、線引きすることを特徴とする光ファイ
バの線引方法。 - 【請求項３】 前記自転の周期および公転の周期を補正
信号がかかる前の指令値において一致させることを特徴
とする請求項２に記載の光ファイバの線引方法。 - 【請求項４】 前記線引きされた光ファイバの水平面上
の位置情報を測定し、その軌跡を前記自転周期の円軌道
にフィッティングするように演算処理し、得られた円軌
道の半径および位相と前記チャックの公転半径および位
相から演算された数値を基に、前記チャックの公転の半
径および位相の補正を行うことを特徴とする請求項３に
記載の光ファイバの線引方法 - 【請求項５】 前記光ファイバの軌跡の円軌道の半径が
一定値以下となるように制御することを特徴とする請求
項４に記載の光ファイバの線引方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003993A JPH08188439A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 光ファイバ線引装置および線引方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003993A JPH08188439A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 光ファイバ線引装置および線引方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08188439A true JPH08188439A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11572546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7003993A Pending JPH08188439A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 光ファイバ線引装置および線引方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08188439A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334779B1 (ko) * | 1999-08-25 | 2002-05-02 | 윤종용 | 광섬유 다중 인출 설비 |
| KR100512592B1 (ko) * | 2002-10-22 | 2005-09-07 | 엘에스전선 주식회사 | 광섬유 모재 회전을 통해 광섬유 진원도를 개선하는광섬유 인선 장치 및 이를 이용한 광섬유 인선 방법 |
| WO2013105579A1 (ja) * | 2012-01-10 | 2013-07-18 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法および製造装置並びに光ファイバ |
| JP2017014108A (ja) * | 2016-10-26 | 2017-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
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| CN117984546A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 特恩驰(南京)光纤有限公司 | 一种小直径光纤的高速拉丝方法 |
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-
1995
- 1995-01-13 JP JP7003993A patent/JPH08188439A/ja active Pending
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| CN113354275A (zh) * | 2019-07-29 | 2021-09-07 | 富通集团有限公司 | 用于光纤制造的辅助装置 |
| CN113354275B (zh) * | 2019-07-29 | 2023-03-31 | 富通集团有限公司 | 用于光纤制造的辅助装置 |
| CN115368009A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-11-22 | 江苏欧联智能科技有限公司 | 光纤质量管理***及管理方法 |
| CN115403265A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-29 | 武汉烽火锐拓科技有限公司 | 一种光纤制造***及制造方法 |
| CN115403265B (zh) * | 2022-09-19 | 2024-02-02 | 武汉烽火锐拓科技有限公司 | 一种光纤制造***及制造方法 |
| CN117984546A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 特恩驰(南京)光纤有限公司 | 一种小直径光纤的高速拉丝方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040917 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050128 |