(57)【要約】【課題】  簡単な構成によって光ファイバ母材の振動を小さくすることができるようにしたチャックを備えることにより、外径寸法変動が少ない品質の良い光ファイバを得ることができる光ファイバ線引き装置を提供すること。【解決手段】  光ファイバ母材を懸垂保持するチャックと、光ファイバ母材を加熱溶融して光ファイバに線引きする線引き炉とを備えた光ファイバ線引き装置において、チャック２０は、複数のチャック部２１Ａ，２１Ｂを有し、各チャック部２１Ａ，２１Ｂが、光ファイバ母材に当接させる爪部材２２Ａ，２２Ｂと爪部材２２Ａ，２２Ｂを支持する爪支持部材２３Ａ，２３Ｂとの間に制振部材２４Ａ，２４Ｂを設けた構造をなし、チャック部２１Ａ，２１Ｂ同士の爪支持部材２３Ａ，２３Ｂを支持して離反接近するように移動させることでチャック部２１Ａ，２１Ｂ同士の爪部材２２Ａ，２２Ｂを開閉する開閉機構２６を有している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ母材を懸垂保持するチャックと、前記光ファイバ母材を加熱溶融して光ファイバに線引きする線引き炉とを備えた光ファイバ線引き装置において、
前記チャックは、複数のチャック部を有し、各チャック部が、前記光ファイバ母材に当接させる爪部材とこの爪部材を支持する爪支持部材との間に制振部材を設けた構造をなしており、前記チャック部同士の前記爪支持部材を支持して離反接近するように移動させることで前記チャック部同士の前記爪部材を開閉する開閉機構を有していることを特徴とする光ファイバ線引き装置。
【請求項２】
前記各チャック部が、前記爪部材と前記爪支持部材との間に配設されて、光ファイバ母材を把持したときに前記爪部材と前記爪支持部材とに当接する硬質部材を有していることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ線引き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ線引き装置に関し、把持している懸垂姿勢の光ファイバ母材の振動を小さくすることができるようにしたチャックを備えることにより、外径寸法変動が少ない品質の良い光ファイバを得ることができる光ファイバ線引き装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
懸垂姿勢の光ファイバ母材を線引き炉にて加熱溶融して光ファイバを製造するに際し、光ファイバ母材の振動を小さくすることが重要となっている。光ファイバ母材が振動すると、光ファイバの外径寸法の変動が大きくなり、線引きされた光ファイバの品質を低下させることになる。
【０００３】
このような光ファイバ母材の振動の問題を解決することを目的とした光ファイバ線引き装置（光ファイバ製造装置）として、例えば、特開２００１−１６３６３１号公報に提案されているものがある。この光ファイバ線引き装置は、図６に示すように、光ファイバ母材８１を線引き炉８２において加熱・線引きして光ファイバ８３を製造する光ファイバ線引き装置において、光ファイバ母材８１の頭部を把持する把持器８４と、把持器８４を支持するベース８５との間に、ピエゾアクチュエータ８６を設け、把持器８４に光ファイバ母材８１の重量の偏りを検出する歪みゲージ８７を設けている。制御装置（図示省略）は、歪みゲージ８７から光ファイバ母材８１の位置ずれを検出し、ピエゾアクチュエータ８６を駆動して把持器８４を変位させて光ファイバ母材８１の傾きなどの位置ずれを修正するようにしている。このように、光ファイバ母材８１の振動、曲がりなどを鉛直方向（線引き炉の中心線）に対する傾きとして検出し、その傾きを修正するようにしている。
【０００４】
しかしながら、前述した光ファイバ線引き装置は、光ファイバ母材の振動、曲がりなどを鉛直方向に対する傾きとして検出して、その傾きを修正することで光ファイバ母材の姿勢を適切に調整できるものの、前記制御装置の構成が複雑であるという欠点があった。
【特許文献１】特開２００１−１６３６３１号公報（図１〜図３）
【特許文献２】特開２００３−３４２０３５号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、簡単な構成によって光ファイバ母材の振動を小さくすることができるようにしたチャックを備えることにより、外径寸法変動が少ない品質の良い光ファイバを得ることができる光ファイバ線引き装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
請求項１の発明は、光ファイバ母材を懸垂保持するチャックと、前記光ファイバ母材を加熱溶融して光ファイバに線引きする線引き炉とを備えた光ファイバ線引き装置において、前記チャックは、複数のチャック部を有し、各チャック部が、前記光ファイバ母材に当接させる爪部材とこの爪部材を支持する爪支持部材との間に制振部材を設けた構造をなしており、前記チャック部同士の前記爪支持部材を支持して離反接近するように移動させることで前記チャック部同士の前記爪部材を開閉する開閉機構を有していることを特徴とする光ファイバ線引き装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の光ファイバ線引き装置において、前記各チャック部が、前記爪部材と前記爪支持部材との間に配設されて、光ファイバ母材を把持したときに前記爪部材と前記爪支持部材とに当接する硬質部材を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の光ファイバ線引き装置は、複数のチャック部を有して光ファイバ母材を把持するチャックを備えており、前記チャック部が、光ファイバ母材に当接させる爪部材とこの爪部材を支持する爪支持部材との間に粘弾性材料からなる制振部材を設けた構造とされている。
【００１０】
したがって、前記チャックにおいて、光ファイバ母材に対して外部から開閉機構を通じて入力される振動を制振部材によって絶縁することができるとともに、発生してしまった光ファイバ母材の振動（母材の振り子振動や曲げ振動）を制振部材の制振効果により速やかに減衰させることができる。よって、爪部材と爪支持部材との間に制振部材を設けた構造という簡単な構成を有するチャックを備えることにより、把持している懸垂姿勢の光ファイバ母材の振動を小さくすることができ、これにより外径寸法変動が少ない品質の良い光ファイバを得ることができる。また、弾性の性質をも持つ制振部材の存在によって光ファイバ母材を柔支持することで、光ファイバ母材が重力により自動的に鉛直度が得られるので、剛結支持方式と比較して光ファイバ母材取り付けの芯出しを容易に行うことができる。
【００１１】
請求項２の光ファイバ線引き装置は、複数のチャック部を有して光ファイバ母材を把持するチャックを備えており、前記チャック部が、爪部材と爪支持部材との間に粘弾性材料からなる制振部材を設け、さらに、光ファイバ母材を把持したとき、爪部材と爪支持部材の間の制振部材が厚み方向に圧縮変形した状態で、爪部材と爪支持部材とに例えば硬質球体など硬質部材が当接するように構成されている。
【００１２】
したがって、前記チャックにおいて、制振部材を備えることによる光ファイバ母材の柔支持と、硬質部材を備えることによる光ファイバ母材の剛結支持とを併用することにより、爪部材と爪支持部材間に制振部材のみを備えたものに比べて、光ファイバ母材を把持する力を高めることができる。また、振動に対して爪部材と爪支持部材との間で硬質部材が微小な転がり運動することで、爪部材が制振部材の弾性変形範囲内で容易に微小揺動運動することが可能となり、光ファイバ母材に対して外部から入力される振動を絶縁することができるとともに、発生してしまった光ファイバ母材の振動を速やかに減衰させることができる。よって、爪部材と爪支持部材との間に制振部材及び硬質部材を設けた構造という簡単な構成を有するチャックを備えることにより、把持している懸垂姿勢の光ファイバ母材の振動を小さくすることができ、これにより外径寸法変動が少ない品質の良い光ファイバを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の一実施形態による光ファイバ線引き装置の全体構成を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように、光ファイバ線引き装置は、光ファイバ母材１の細径円柱状をなす支持部１ｂを把持してこの光ファイバ母材１を懸垂保持するチャック２０と、ヒータ３ａを有し、光ファイバ母材１を加熱溶融して光ファイバ２に線引きする線引き炉３と、チャック２０が連結され、線引き炉３の中心線（線引き炉軸心線）に光ファイバ母材先端１ａを位置決めするための水平２軸位置決ＸＹステージ６と、この水平２軸位置決めＸＹステージ６が連結された昇降用ブラケット５を有し、前記ＸＹステージ６及びチャック２０を介して光ファイバ母材１を昇降させる昇降装置４とを備えている。
【００１５】
また、光ファイバ線引き装置は、線引き炉３の下方に、線引きされた光ファイバ２について、その外径と水平２軸方向における位置を測定する外径・位置測定器７を備えている。この外径・位置測定器７の中心線と線引き炉３の中心線とが一致するように芯出しされている。この外径・位置測定器７の中心線に線引きされた光ファイバ２が位置するように、水平２軸位置決めＸＹステージ６によって光ファイバ母材１を動かして位置決め制御を行うようになっている。８はコントローラで、外径・位置測定器７からの測定出力に基づいて水平２軸位置決めＸＹステージ６を動かす２軸位置決め指令を与えるものである。
【００１６】
また、光ファイバ線引き装置は、線引き炉３の下方に位置し、線引きされた光ファイバ２に保護樹脂を被覆する被覆装置９と、この被覆された保護樹脂を硬化させるための硬化装置１０と、この硬化装置１０の下流側に位置し、線引き被覆された光ファイバを、ガイドローラ１１及びキャプスタン１２を介して引き取って巻き取る巻取り装置１３とを備えている。
【００１７】
図２は図１におけるチャックの構成を示す平面図、図３は図２におけるチャック部の正面図である。
【００１８】
チャック２０は、図２と図３に示すように、２つのチャック部２１Ａ，２１Ｂと、これらのチャック部２１Ａ，２１Ｂを移動させて開閉するための開閉機構２６とを備えている。
【００１９】
チャック部２１Ａは、矩形形状の鋼製の爪部材２２Ａとこの爪部材２２Ａを支持するＬ字形状の鋼製の爪支持部材２３Ａとの間に、Ｌ字形状をなす制振部材２４Ａを設け、この実施形態では接着接合により、爪部材２２Ａ、制振部材２４Ａ及び爪支持部材２３Ａを一体化した構造をなしている。他方のチャック部２１Ｂは、チャック部２１Ａと同一形状であり、鋼製の爪部材２２Ｂとこの爪部材２２Ｂを支持する鋼製の爪支持部材２３Ｂとの間に制振部材２４Ｂを設け、接着接合により、爪部材２２Ｂ、制振部材２４Ｂ及び爪支持部材２３Ｂを一体化した構造をなしている。同一形状の爪部材２２Ａ，２２Ｂは、開閉方向（図２における左右方向）の中心軸をとおる垂直面に対して等しい角度、この実施形態では４５°の２つの垂直面によって形成される角度９０度のＶ溝状の保持面２２Ａａ，２２Ｂａを有している。
【００２０】
制振部材２４Ａ，２４Ｂの材質は、粘弾性材料であり、例えば、天然ゴム、合成ゴム、エチレン系重合体、シリコーンゲル、シリコーンゴムなど樹脂材料があげられる。
【００２１】
前記開閉機構２６について説明する。チャック部２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ、その爪支持部材２３Ａ，２３Ｂに取り付けられたナット２７，２８により、爪部材２２Ａ，２２Ｂの保持面２２Ａａ，２２Ｂａが垂直面となるように支持されている。ナット２７，２８は、開閉用送りねじ軸２９に噛み合っている。開閉用送りねじ軸２９は、中央部でねじの方向が反転しており、一方が左ねじ、他方が右ねじで同一の送りピッチとなっている。開閉用送りねじ軸２９の左ねじにはチャック部２１Ａの爪支持部材２３Ａに取り付けられたナット２７が噛み合い、開閉用送りねじ軸２９の右ねじにはチャック部２１Ｂの爪支持部材２３Ｂに取り付けられたナット２８が噛み合っている。
【００２２】
そして、開閉用送りねじ軸２９は、軸受３１，３２が設けられたブラケット３３に該軸受３１，３２によって回転自在に支持されている。ブラケット３３は、この実施形態では光ファイバ線引き装置の水平２軸位置決ＸＹステージ６に固定されるようになっている。また、ブラケット３３に支持された開閉用送りねじ軸２９の一端にはハンドル３０が取り付けられている。光ファイバ母材１を把持する際には、このハンドル３０を一定方向に回転し、爪部材２２Ａ，２２Ｂを光ファイバ母材１の支持部１ｂの外径より広い間隔に移動させ、爪部材２２Ａ，２２Ｂ間に光ファイバ母材１の支持部１ｂを挿入する。次いで、ハンドル３０を反対方向に回転し、爪部材２２Ａ，２２Ｂをその間隔を狭める方向に移動させ、保持面２２Ａａ，２２Ｂａで光ファイバ母材１の支持部１ｂを把持して、光ファイバ母材１を懸垂姿勢にて保持する。前記ナット２７，２８、開閉用送りねじ軸２９、ハンドル３０、軸受３１，３２及びブラケット３３は、チャック部２１Ａ，２１Ｂ同士の爪支持部材２３Ａ，２３Ｂを支持して互いに離反接近するように移動させることでチャック部２１Ａ，２１Ｂ同士の爪部材２２Ａ，２２Ｂを開閉する開閉機構２６を構成している。なお、開閉機構として、一方の例えば爪支持部材２３Ａが固定されており、該爪支持部材２３Ａに対して他方の爪支持部材２３Ｂが離反接近するように構成したものでもよい。
【００２３】
このように、本実施形態の光ファイバ線引き装置は、チャック部２１Ａ，２１Ｂを有して光ファイバ母材１を把持するチャック２０を備えており、前記チャック部２１Ａ，２１Ｂが、光ファイバ母材１に当接させる爪部材２２Ａ，２２Ｂとこの爪部材２２Ａ，２２Ｂを支持する爪支持部材２３Ａ，２３Ｂとの間に粘弾性材料からなる制振部材２４Ａ，２４Ｂを設けた構造とされている。したがって、チャック２０において、光ファイバ母材１に対して外部から開閉機構２６を通じて入力される振動を制振部材２４Ａ，２４Ｂによって絶縁することができるとともに、発生してしまった光ファイバ母材１の振動（母材の振り子振動や曲げ振動）を制振部材２４Ａ，２４Ｂの制振効果により速やかに減衰させることができる。
【００２４】
よって、爪部材２２Ａ，２２Ｂと爪支持部材２３Ａ，２３Ｂとの間に粘弾性材料からなる制振部材２４Ａ，２４Ｂを設けた構造という簡単な構成を有するチャック２０を備えることにより、把持している懸垂姿勢の光ファイバ母材１の振動を小さくすることができ、これにより外径寸法変動が少ない品質の良い光ファイバ２を得ることができる。また、弾性の性質をも持つ制振部材２４Ａ，２４Ｂの存在によって光ファイバ母材１を柔支持することで、光ファイバ母材１が重力により自動的に鉛直度が得られるので、剛結支持方式と比較して光ファイバ母材取り付けの芯出しを容易に行うことができる。
【００２５】
図４は本発明に係るチャックの別の実施形態を示す平面図、図５は図４におけるチャック部の正面図である。ここで、この実施形態において、前記図２，図３に示すチャックと同一部分には前記図２，図３と同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について説明する。
【００２６】
チャック２０’は、図４と図５に示すように、２つのチャック部２１Ａ’，２１Ｂ’と、開閉機構２６とを備えている。チャック部２１Ａ’は、爪部材２２Ａと爪支持部材２３Ａとの間に制振部材２４Ａ’，２４Ａ’を設け、この実施形態では接着接合により、爪部材２２Ａ、制振部材２４Ａ’，２４Ａ’及び爪支持部材２３Ａを一体化した構造をなすとともに、２つの制振部材２４Ａ’，２４Ａ’の上下方向における隙間に所定の外径寸法を有する硬質部材としての硬質球体２５Ａを配設してなるものである。他方のチャック部２１Ｂ’は、チャック部２１Ａ’と同一形状であり、爪部材２２Ｂと爪支持部材２３Ｂとの間に制振部材２４Ｂ’，２４Ｂ’を設けて一体化した構造をなすとともに、２つの制振部材２４Ｂ’，２４Ｂ’の上下方向における隙間に所定の外径寸法を有する硬質部材としての硬質球体２５Ｂを配設してなるものである。
【００２７】
前記硬質球体２５Ａ，２５Ｂの材質は、金属やセラミックスなど高剛性な材料であり、例えば、軸受鋼である。なお、硬質部材としては、前記硬質球体の他に、硬質ころ体、硬質楕円体などをあげることができる。
【００２８】
チャック部２１Ａ’の硬質球体２５Ａは、制振部材２４Ａ’，２４Ａ’の厚みよりもわずかに小さい外径寸法を有し、爪部材２２Ａ，２２Ｂにより光ファイバ母材１の支持部１ｂを把持したとき、制振部材２４Ａ’，２４Ａ’が厚み方向に圧縮変形した状態で、爪部材２２Ａと爪支持部材２３Ａとに当接するようになっている。同様に、チャック部２１Ｂ’の硬質球体２５Ｂは、制振部材２４Ｂ’，２４Ｂ’の厚みよりもわずかに小さい外径寸法を有し、爪部材２２Ａ，２２Ｂにより光ファイバ母材１の支持部１ｂを把持したとき、制振部材２４Ｂ’，２４Ｂ’が厚み方向に圧縮変形した状態で、爪部材２２Ｂと爪支持部材２３Ｂとに当接するようになっている。
【００２９】
このように、チャック２０’は、そのチャック部２１Ａ’，２１Ｂ’が、爪部材２２Ａ，２２Ｂと爪支持部材２３Ａ，２３Ｂとの間に粘弾性材料からなる制振部材２４Ａ’，２４Ｂ’を設け、さらに、光ファイバ母材１を把持したとき、制振部材２４Ａ’，２４Ｂ’が厚み方向に圧縮変形した状態で、爪部材２２Ａ，２２Ｂと爪支持部材２３Ａ，２３Ｂとに硬質球体２５Ａ，２５Ｂが当接するように構成されている。したがって、このチャック２０’において、制振部材２４Ａ’，２４Ｂ’を備えることによる光ファイバ母材１の柔支持と、硬質球体２５Ａ，２５Ｂを備えることによる光ファイバ母材１の剛結支持とを併用することにより、爪部材と爪支持部材間に制振部材のみを備えたものに比べて、光ファイバ母材１を把持する力を高めることができる。また、振動に対して爪部材２２Ａ，２２Ｂと爪支持部材２３Ａ，２３Ｂとの間で硬質球体２５Ａ，２５Ｂが微小な転がり運動、あるいは微小な滑り運動をすることで、爪部材２２Ａ，２２Ｂが制振部材２４Ａ’，２４Ｂ’の弾性変形範囲内で容易に微小揺動運動することが可能となり、光ファイバ母材１に対して外部から入力される振動を絶縁することができるとともに、発生してしまった光ファイバ母材1の振り子振動などを速やかに減衰させることができる。
【００３０】
よって、爪部材２２Ａ，２２Ｂと爪支持部材２３Ａ，２３Ｂとの間に制振部材２４Ａ’，２４Ｂ’及び硬質球体２５Ａ，２５Ｂを設けた構造という簡単な構成を有するチャック２０’を備えた光ファイバ線引き装置では、チャック２０’により、把持している懸垂姿勢の光ファイバ母材１の振動を小さくすることができ、これにより外径寸法変動が少ない品質の良い光ファイバ２を得ることができる。
【００３１】
なお、本発明に係るチャックは、前記チャック２０，２０’では、それぞれ、２つのチャック部を備えたものについて説明したが、これに限定されず、例えば、１２０°ピッチにて３つのチャック部を備えたもの、あるいは４つ以上のチャック部を備えたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態による光ファイバ線引き装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１におけるチャックの構成を示す平面図である。
【図３】図２におけるチャック部の正面図である。
【図４】本発明に係るチャックの別の実施形態を示す平面図である。
【図５】図４におけるチャック部の正面図である。
【図６】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…光ファイバ母材
１ｂ…光ファイバ母材の支持部
３…線引き炉
４…昇降装置
５…昇降用ブラケット
６…水平２軸位置決ＸＹステージ
２０，２０’…チャック
２１Ａ，２１Ｂ…チャック部、
２１Ａ’、２１Ｂ’ …チャック部、
２２Ａ，２２Ｂ…爪部材、
２２Ａａ，２２Ｂａ…保持面
２３Ａ，２３Ｂ…爪支持部材
２４Ａ，２４Ｂ…制振部材
２４Ａ’，２４Ｂ’…制振部材
２５Ａ，２５Ｂ…硬質球体
２６…開閉機構
２７，２８…ナット
２９…開閉用送りねじ軸
３０…ハンドル
３１，３２…軸受
３３…ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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