(57)【要約】      （修正有）【課題】引き取り機構の故障を防止し、製造装置の長寿命化を図る光ファイバの製造装置および光ファイバの製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバ母材を加熱溶融する線引き用加熱炉の下方に配置され、線引き開始時に溶融された棒状ガラスを引き落とす引き落とし装置２５を備えた光ファイバの製造装置である。引き落とし装置は、棒状ガラスを下方へ引き取る引き取り機構２７と、引き取り機構で引き取られた棒状ガラスＨを切断する切断機構２８，２９と、引き取り機構と切断機構との間に配置され、棒状ガラスの引き取り方向に対して直交方向の揺れを規制する揺れ規制部材５０とを備える。【選択図】図２
2015199613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ母材を加熱溶融する線引き用加熱炉の下方に配置され、線引き開始時に溶融された棒状ガラスを引き落とす引き落とし装置を備えた光ファイバの製造装置であって、
前記引き落とし装置は、前記棒状ガラスを下方へ引き取る引き取り機構と、該引き取り機構で引き取られた棒状ガラスを切断する切断機構と、前記引き取り機構と前記切断機構との間に配置され、前記棒状ガラスの引き取り方向に対して直交方向の揺れを規制する揺れ規制部材とを備える、光ファイバの製造装置。
【請求項２】
前記揺れ規制部材が１組以上の平板状の部材で形成される、請求項１に記載の光ファイバの製造装置。
【請求項３】
前記１組以上の平板状の部材で形成された揺れ規制部材は、各組の対の部材が前記棒状ガラスの引き取り方向に沿って所定の間隔を有して配置される、請求項２に記載の光ファイバの製造装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の製造装置を用いて光ファイバを製造する光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線引き用加熱炉の下方に配置され、線引き開始時に溶融された棒状ガラスを引き落とす引き落とし装置を備えた光ファイバの製造装置および光ファイバの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは、光ファイバ母材（以下、ガラス母材という）を線引き用加熱炉（以下、線引炉という）で加熱溶融し、線引炉の下方から線引きして製造されるが、線引き開始時には、まず口出し工程が行われる。詳しくは、口出し工程では、光ファイバ母材の先端部分を溶融し、溶融したガラス塊を引き落とすことにより、まず光ファイバ径よりも大径のガラス（棒状ガラスともいう）とし、この棒状ガラスをさらに引っ張りつつ、切断する。そして、棒状ガラスが繊維状になり、その線径が例えば１５０μｍ程度にまで小さくなってから、樹脂塗布装置以降のパスラインに引き通される。
【０００３】
その後、パスラインに引き通された光ファイバの線径が例えば１２５μｍになるように制御しつつ、目標線速まで線速を上げ、巻き取り装置で巻き取られる。
なお、この口出し工程により引き落とされる部分は、製品とはならない非有効部分であり、この非有効部分の引き落としは、短期間で終えることが望ましい。そこで、例えば、特許文献１には、樹脂塗布装置の上方に引き落とし装置を設け、非有効部分のガラスを自動で引き落とす技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６２５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の引き落とし装置は、引き取りローラ対からなる引き取り機構と、この引き取り機構で引き取られた棒状ガラスを破断させる破断機構とを備えており、これらの機構を用いて非有効部分を引き落としている。
しかしながら、この引き落とし装置では、棒状ガラスを切断する際に生ずる、棒状ガラスの引き取り方向に対して直交する方向（水平方向）の力が引き取り機構に作用し、引き取りローラ対の軸受部の故障を招き、引き取りローラ対が空転して棒状ガラスの引き取りが困難になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、引き取り機構の故障を防止し、製造装置の長寿命化を図る光ファイバの製造装置および光ファイバの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る光ファイバの製造装置は、光ファイバ母材を加熱溶融する線引き用加熱炉の下方に配置され、線引き開始時に溶融された棒状ガラスを引き落とす引き落とし装置を備えた光ファイバの製造装置であって、前記引き落とし装置は、前記棒状ガラスを下方へ引き取る引き取り機構と、該引き取り機構で引き取られた棒状ガラスを切断する切断機構と、前記引き取り機構と前記切断機構との間に配置され、前記棒状ガラスの引き取り方向に対して直交方向の揺れを規制する揺れ規制部材とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、引き取り機構の故障を防止し、引き落とし装置の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一態様による光ファイバの製造装置の概略構成図である。
【図２】図１における引き落とし装置の構成図である。
【図３】第１の実施例による揺れ規制部材の説明図である。
【図４】第２の実施例による揺れ規制部材の説明図である。
【図５】第３の実施例による揺れ規制部材の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバの製造装置は、（１）光ファイバ母材を加熱溶融する線引き用加熱炉の下方に配置され、線引き開始時に溶融された棒状ガラスを引き落とす引き落とし装置を備えた光ファイバの製造装置であって、前記引き落とし装置は、前記棒状ガラスを下方へ引き取る引き取り機構と、該引き取り機構で引き取られた棒状ガラスを切断する切断機構と、前記引き取り機構と前記切断機構との間に配置され、前記棒状ガラスの引き取り方向に対して直交方向の揺れを規制する揺れ規制部材とを備える。このように、揺れ規制部材が棒状ガラスの揺れを規制するので、棒状ガラスを切断する際に生ずる過剰な直交方向の力は引き取り機構に作用し難くなる。よって、引き取り機構の故障を防止し、引き落とし装置の長寿命化を図ることができる。引き取り機構の故障を防止できるので、例えば引き取りローラ対からなる引き取り機構が空転して棒状ガラスが溜まったりすることがない。また、これらの効果により、非有効部分の引き落としに要する作業時間の短縮や、引き落とし装置の設備補修費用の低減を図ることができる。
【００１１】
（２）前記揺れ規制部材が１組以上の平板状の部材で形成される。１組以上の平板状の部材で揺れ規制部材を形成すれば、例えば対となる引き取り機構に対し、簡易な構成で効果的に過剰な力を低減することができる。（３）前記１組以上の平板状の部材で形成された揺れ規制部材は、各組の対の部材が前記棒状ガラスの引き取り方向に沿って所定の間隔を有して配置される。各組の平板状の揺れ規制部材を上下方向に沿って互い違いに配置すれば、棒状ガラスの破片が揺れ規制部材の間に留まり難くなり、より好適である。（４）上記の製造装置を用いて光ファイバを製造する光ファイバの製造方法である。上記製造装置を用いることにより、上記した様に、引き取り機構の故障を防止しつつ、光ファイバを製造することができる。
【００１２】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係る光ファイバの製造装置および製造方法の具体例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一態様による光ファイバの製造装置の概略構成図である。当該製造装置１０は、線引き用加熱炉（以下、線引炉という）１１、冷却装置１４，１５、樹脂塗布装置１６、樹脂硬化装置１７、ガイドローラ１８〜２０、キャプスタン装置２１、ダンサローラ装置２２、巻き取りガイドローラ２３、巻き取り装置２４、および引き落し装置２５を備える。
【００１３】
光ファイバは、光ファイバ母材（以下、ガラス母材という）Ｇを線引炉１１内のヒータ１２で加熱溶融し、線引炉１１の下方から線引きされている。ガラス母材Ｇの移動はフィーダ装置１３で制御される。ガラス母材Ｇから線引きされた光ファイバは、冷却装置１４，１５で強制冷却された後、樹脂塗布装置１６で紫外線硬化樹脂が塗布され、樹脂硬化装置１７でこの樹脂を硬化させる。続いて、樹脂塗布後の光ファイバＦは、ガイドローラ１８〜２０を介してキャプスタン装置２１で引き取られ、ダンサローラ装置２２で張力が調整された後、巻き取りガイドローラ２３を経て巻き取り装置２４のドラムに巻き取られる。
【００１４】
引き落し装置２５は、線引炉１１と樹脂塗布装置１６との間に配置され、線引き開始時の口出し工程終了後には線引炉１１と樹脂塗布装置１６とを結ぶライン上から退避できるように、当該ラインに対して着脱あるいはスライド可能に設置されている。なお、引き落し装置２５は、溶融された棒状ガラスＨをある程度冷却できた箇所に設置するのが好ましいので、例えば、冷却装置１４と冷却装置１５との間に配置される。
【００１５】
図２は、図１における引き落とし装置の構成図である。引き落し装置２５のハウジング２５ａ内には、引き取り機構２７、揺れ規制部材５０、傷付与機構２８、および切断機構２９等が設置され、棒状ガラスＨを切断して非有効部分の引き落とすことが可能である。なお、傷付与機構２８や切断機構２９が本発明の切断機構に相当する。
また、ハウジング２５ａの下端にはガラス受け容器２６が設置されており、このガラス受け容器２６にガラス塊Ｌやガラス屑Ｍは集められ、廃棄される。
【００１６】
棒状ガラスＨの線径は、外径測定部３０で測定されて制御装置３２に出力され、棒状ガラスＨの線径が例えば１０ｍｍ程度になった時、引き落し装置２５を線引炉１１と樹脂塗布装置１６とを結ぶライン上に配置する。これにより、棒状ガラスＨが引き落し装置２５内に自動的に引き込まれるようになる。なお、棒状ガラスＨの線径を測定する外径測定部３０には、線引きした光ファイバの線径を測定する機器を利用することが可能である。
【００１７】
引き取り機構２７は、ハウジング２５ａの入口付近に設けられ、棒状ガラスＨを下方に引き取り可能な、例えば引き取りローラ対３３を備えている。
引き取りローラ対３３は、棒状ガラスＨへの摩擦負荷を分散できるように例えば３段で構成され、上方から駆動ローラ３３ａおよび従動ローラ３４ａ、駆動ローラ３３ｂおよび従動ローラ３４ｂ、駆動ローラ３３ｃおよび従動ローラ３４ｃの順に設けられている。
なお、引き取り機構２７は、引き取りローラ対に限定されるものではなく、ピンチローラで挟むものであっても良いし、キャプスタンベルトで挟むものであっても良い。
【００１８】
各駆動ローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、軸受部を中心にそれぞれ回転可能に形成されると共に、駆動モータ３５にそれぞれ接続されている。各駆動ローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、制御装置３２からの信号に応じて棒状ガラスＨが下方に移動するように回転する。
各従動ローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、軸受部を中心にそれぞれ回転可能に形成されると共に、スプリング３６にそれぞれ支持されており、各駆動ローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃに向けて付勢されている。
【００１９】
また、駆動ローラ３３ａと従動ローラ３４ａとの間隔Ｇａは、駆動ローラ３３ｂと従動ローラ３４ｂとの間隔Ｇｂよりも大きくされ、この間隔Ｇｂは、駆動ローラ３３ｃと従動ローラ３４ｃとの間隔Ｇｃよりも大きくされている。
【００２０】
傷付与機構２８や切断機構２９は、引き取り機構２７とガラス受け容器２６との間に設けられ、ここで棒状ガラスＨが切断される。
傷付与機構２８は、傷付与部材３７、回転部材３８、駆動モータ３９で構成される。制御装置３２からの信号によって駆動モータ３９が回転部材３８を所定方向に回転させると、例えば棒状の傷付与部材３７が、棒状ガラスＨの引き取り方向に対して例えば直交する方向に往復移動して棒状ガラスＨに接触し、棒状ガラスＨの表面に傷をつけることができる。これにより、棒状ガラスＨを短尺に切断しやすくなる。
【００２１】
切断機構２９は、傷付与機構２８の下方に配置され、切断駆動部材４０、駆動モータ４１で構成されている。制御装置３２からの信号に応じて駆動モータ４１が例えば多角形状の切断駆動部材４０を、棒状ガラスＨが下方に移動するように回転させると、切断駆動部材４０の角部分が棒状ガラスＨに接触し、棒状ガラスＨを押圧できる。これにより、棒状ガラスＨには曲げ応力が付加され、容易に切断できる。なお、仮に棒状ガラスＨが細径で形成されていた場合、傷付与機構２８を省略し、切断機構２９のみで棒状ガラスＨを切断してもよい。
【００２２】
切断された棒状ガラスＨなどは、ガラス塊Ｌやガラス屑Ｍとしてガラス受け容器２６内に集められる。ガラス受け容器２６内のガラス塊Ｌやガラス屑Ｍの重量は重量測定部３１で測定され、制御装置３２に出力される。これにより、制御装置３２は、引き取り機構２７の他、ヒータ１２やフィーダ装置１３に信号を出力し、棒状ガラスＨの線径が所定の径になるように、フィーダ速度や線引炉１１からの引き出し速度、ヒータ温度などを調整する。
【００２３】
ここで、揺れ規制部材５０は、引き取り機構２７と傷付与機構２８との間に設けられ、棒状ガラスＨの引き取り方向に対して直交方向の揺れを規制している。
【００２４】
（第１の実施例）
図３は、第１の実施例による揺れ規制部材の説明図であり、図３（Ａ）は揺れ規制部材の平面図、図３（Ｂ）はＢ−Ｂ線の矢視断面図である。当該実施例による揺れ規制部材５０は棒状ガラスＨを囲むような構造である。
【００２５】
これにより、棒状ガラスＨが切断される場合、揺れ規制部材５０が棒状ガラスＨの揺れを規制するので、棒状ガラスＨを切断する際に生ずる直交方向の力は引き取り機構２７に作用し難くなる。よって、引き取りローラ対３３の軸受部などの故障を防止し、引き落とし装置の長寿命化を図ることができる。特に、第１の実施例による揺れ規制部材５０は、棒状ガラスＨの全周を囲むので、棒状ガラスＨが仮に図３に示した矢印以外の方向に揺れた場合にも、その揺れを規制できる。
【００２６】
これらの効果により、例えば引き取りローラ対からなる引き取り機構が空転して棒状ガラスが溜まったりすることがなく、非有効部分の引き落としに要する作業時間の短縮や、引き落とし装置の設備補修費用の低減を図ることができる。
【００２７】
（第２の実施例）
図４は、第２の実施例による揺れ規制部材の説明図である。図４（Ａ）は揺れ規制部材の平面図であり、図４（Ｂ）はＢ−Ｂ線の矢視断面図である。当該実施例による揺れ規制部材５０Ａは棒状ガラスＨを２方向で挟むような構造である。
詳しくは、揺れ規制部材５０Ａは１組の平板状の部材で形成され、棒状ガラスに当接する面が駆動ローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃと従動ローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの配置方向と同じ方向（ローラ面と平行な方向）に向かうように配置されており、上方に向けて競り上がるようにそれぞれ形成されている。このように１組の平板状の部材で形成すれば、例えば対となる引き取り機構に対し、簡易な構成で効果的に過剰な力を低減することができる。なお、揺れ規制部材５０Ａは、２組以上の平板状部材で形成しても良い。
【００２８】
（第３の実施例）
図５は、第３の実施例による揺れ規制部材の説明図である。当該実施例による揺れ規制部材５０Ｂは、第２の実施例による揺れ規制部材５０Ａと同様に１組の平板状の部材で形成されているが、各揺れ規制部材５０Ｂが、棒状ガラスＨの引き取り方向に沿って互い違いに配置した構造となっている。
詳しくは、各揺れ規制部材５０Ｂは、第２の実施例と同じように棒状ガラスに当接する面が駆動ローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃと従動ローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの配置方向と同じ方向に向かうように配置、かつ上下方向で所定の間隔を有して配置され、上方に向けて競り上がるようにそれぞれ形成されている。このように１組の平板状の揺れ規制部材を上下方向に沿って互い違いに配置すれば、棒状ガラスＨの破片が揺れ規制部材の間に留まり難くなり、より好適である。
【００２９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３０】
１０…光ファイバの製造装置、１１…線引炉、１２…ヒータ、１３…フィーダ装置、１４，１５…冷却装置、１６…樹脂塗布装置、１７…樹脂硬化装置、１８〜２０…ガイドローラ、２１…キャプスタン装置、２２…ダンサローラ装置、２３…巻き取りガイドローラ、２４…巻き取り装置、２５…引き落し装置、２５ａ…ハウジング、２６…ガラス受け容器、２７…引き取り機構、２８…傷付与機構、２９…切断機構、３０…外径測定部、３１…重量測定部、３２…制御装置、３３…引き取りローラ対、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…駆動ローラ、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…従動ローラ、３５，３９，４１…駆動モータ、３６…スプリング、３７…傷付与部材、３８…回転部材、４０…切断駆動部材、５０，５０Ａ，５０Ｂ…揺れ規制部材。
【図１】
2015199613.tif 000003
【図２】
2015199613.tif 000004
【図３】
2015199613.tif 000005
【図４】
2015199613.tif 000006
【図５】
2015199613.tif 000007