(57)【要約】【課題】光ファイバ母材の外付け製造方法【解決手段】光ファイバ母材１の中心部材の両端部１Ａ，１Ｂをそれぞれ軸受によって回転可能に支持して回転させながら、近傍をトラバースするバーナ６から所要の原料ガスのスートを吹きつけて光ファイバ母材１を製造する光ファイバ母材の外付け製造方法において、両端部１Ａ，１Ｂをそれぞれ第１モータＭ１および第２モータＭ２によって回転駆動するとともに、第１モータＭ１には所望の目標速度値を入力し、両端部１Ａ，１Ｂにそれぞれ設けられた第１回転角検出装置２１および第２回転角検出装置２２の間のズレ角を検出し、このズレ角によって前記目標速度値を比例・積分補正した修正追随速度値を第２モータＭ２に入力するようにして第１モータＭ１および第２モータＭ２の同期回転を実現するようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の外付け製造方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ母材（１）の中心部材の両端部（１Ａ，１Ｂ）をそれぞれ軸受（２Ａ，２Ｂ）によって回転可能に支持して回転させながら、近傍をトラバースするバーナ（６）から所要の原料ガスのスートを吹きつけて光ファイバ母材（１）を製造する光ファイバ母材の外付け製造方法において、前記両端部（１Ａ，１Ｂ）をそれぞれ第１モータ（Ｍ１）および第２モータ（Ｍ２）によって回転駆動するとともに、前記第１モータ（Ｍ１）には所望の目標速度値を入力し、前記両端部（１Ａ，１Ｂ）にそれぞれ設けられた第１回転角検出装置（２１）および第２回転角検出装置（２２）の、それぞれによって検出された角度の差を検出し、この角度差によって前記目標速度値を比例・積分補正した修正追随速度値を前記第２モータ（Ｍ２）に入力するようにして前記第１モータ（Ｍ１）および第２モータ（Ｍ２）の同期回転を実現するようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の外付け製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光ファイバ母材の外付け製造方法、特に中心部材の回転駆動方式の改良された外付け製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は光ファイバ母材の外付け製造方法を説明するための簡略な斜視図であるが、この方法を一言で言えば、比較的屈折率の高いガラスからなる軸状の中心部材（その両端は１Ａ，１Ｂ）を水平に保持して回転させながら、その周囲にこれより所望の程度屈折率の低い配合の原料ガスを吹きつけてスートを付着させるようにバーナ６をトラバースさせるものであり、この方法では中心部材の回転駆動が一つの問題点となっている。
【０００３】
この回転駆動の問題には大別して３つの課題がある。一つは、（ａ）中心部材の一端の回転速度と他端のそれとを同一に保つように回転駆動して光ファイバ母材にねじり応力（これが過大になると母材が割れてしまう）が発生しないようにすることであり、他の一つは、（ｂ）１回転の間にその周速度をムラなく一定に保ち、これによって製造される光ファイバ母材にコア偏心が生じないようにすることであり、さらにもう一つは（ｃ）どのような大きさの回転速度をもって回転させるかという課題である。
【０００４】
上記のうち（ｃ）の課題は他の多くの条件、たとえば原料ガスの流量、バーナのトラバース速度、あるいは製造中の光ファイバ母材の表面温度等等にも関連する問題である。本発明はこれら（ｂ），（ｃ）の課題ではなく、正に（ａ）の課題解決のための発明であることをまずお断りしておく。
【０００５】
この（ａ）の課題解決のために中心部材の両端にそれぞれ１個、合計２個の駆動モータをを用いて形式の場合、たとえ同一種類のモータを同時刻に入・切しても長時間の運転中には同一の回転速度、回転量が達成されるものではない。つまり２つのモータの同期回転はそんなに簡単なことではなくてこれまでは両端間で微差が発生する問題を克服できなかった。ちなみに片方の端に１個だけのモータ駆動では、特に起動時と停止時のねじり応力が大きくなり過ぎて論外である。
【０００６】
それでは単一の駆動モータを使用し、長いラインシャフトを利用して機械的に運動を両端に分配伝達するやり方はどうか。これはたとえば特許文献１に見られるが、これとて構造がかなり複雑になるわりには、伝達用の機械要素、たとえば歯車のバックラッシュなどのために両端の回転速度の間の微差の発生は避けられない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２１５７２６号公報（全文特に図面参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、中心部材にねじり応力が発生しないような回転駆動はどうすべきかという（ａ）の課題をそれぞれ両端にとりつけられた２個の駆動モータによって実現しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上述の課題をすべて解決するためになされたものであって、請求項１の発明によるその解決手段は、光ファイバ母材の中心部材の両端部をそれぞれ軸受によって回転可能に支持して回転させながら、近傍をトラバースするバーナから所要の原料ガスのスートを吹きつけて光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の外付け製造方法において、前記両端部をそれぞれ第１モータおよび第２モータによって回転駆動するとともに、前記第１モータには所望の目標速度値を入力し、前記両端部にそれぞれ設けられた第１回転角検出装置および第２回転角検出装置の、それぞれによって検出された角度の差を検出し、この角度差によって前記目標速度値を比例・積分補正した修正追随速度値を前記第２モータに入力するようにして前記第１モータおよび第２モータの同期回転を実現するようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の外付け製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず図１を参照してこの発明の方法の実施のための準備について説明する。まず中心部材の両端１Ａ，１Ｂについてはそれぞれ第１モータＭ１，第２モータＭ２を直結してこれによって回転駆動する。しかして本発明方法の特徴の一つは、まず好適な回転速度を目標速度値として第１モータＭ１に与え、第２モータＭ２はこれと同期回転するように追随させることである。
【００１１】
またこれらの軸端部１Ａ，１Ｂに、第１回転角検出装置２１，第２回転角検出装置２２をそれぞれ設ける。これはたとえばロータリーエンコーダのような機器によって適宜に決めた固定された標識点からの３６Ｏ°以内の回転角として測定検出する。
【００１２】
また光ファイバ母材１の周辺の適宜な位置に、製造途中のその外径を非接触で測定する外径測定器３、また同じくその表面温度を同様に測定するたとえば放射温度計のような表面温度計４を設置する。
【００１３】
また製造途中の光ファイバ母材１の重量を測定するために、中心部材の両端１Ａ，１Ｂをそれぞれ支持する軸受２Ａ，２Ｂに、たとえばロードセルのような重量計５を設置する。
【００１４】
このような各測定機器の準備の上、それらの各測定データを使用する本発明の方法を図２のブロック線図のように構成する。まず以上の各測定機器からの計測データ、すなわち表面温度値、外径値および重量値を一種のＣＰＵである中央制御装置に集め、ここから所要の最適な中心部材の回転速度、つまり目標速度値を第１モータＭ１に指令させる。
【００１５】
ただ第１回転角検出装置２１と第２回転角検出装置２２からの、それぞれによって検出された角度データについては、これらの間の角度差、これは当然時間の経過とともに変動するから時間の関数ｅ（ｔ）となるが、は図２に破線で囲ったように比例・積分補正、いわゆるＰＩ補正処理をして先の目標速度値に加味して修正追随速度値を決定しこれを第２モータＭ２に指令する。
【００１６】
簡単に考えれば、第２モータＭ２に指令する修正追随速度値は、第１モータＭ１に指令する目標速度値に偏差角ｅ（ｔ）分だけ増減するように速度を上げ下げしたものとすれば同期回転が結果として達成できると思われがちだが、周知のように、このような単純な比例補正だけでは正確で安定した補正制御が得られないので、本発明ではここにＰＩ制御を採用し、ある時間Ｔ１  に生じる累積偏差の時間平均をさらに修正データとして併用して第２モータＭ２に指令すべき修正追随速度値を決定するのである。
【００１７】
このように第２モータＭ２は第１モータＭ１に対して、第１回転角検出装置２１と第２回転角検出装置２２による軸端部の各標識点からの検出ズレ角度が常にゼロになるように制御されるものであるから、中心部材の両端の同期回転が確実に達成されるのである。
【００１８】
なお中心部材の回転速度、つまり第１モータＭ１に指令する目標速度値の決定をどのように行うかという問題が残るが、これについては上述した（ｃ）の課題であり、本明細書においては他の多くの製造条件、たとえば光ファイバ母材の寸法や重量、原料ガスの流量、光ファイバ母材の表面温度等を参考にして、これまでに蓄積されたノウハウに従って決定するもの、とだけ言うに止める。もちろん上述したように各測定装置３，４，５や中央制御装置はこの決定のために使用される。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、光ファイバ母材の中心部材の回転駆動を両端に設けた２つのモータによって行い、しかもそれらの同期回転を、一端の駆動モータに別途決定される目標速度値を与え、他端の駆動モータにはこの目標速度値を両端部で検出した回転角の差をＰＩ補正した修正追随速度値を与えることによって実現するものであるため、装置は簡単なものながら正確な同期回転ができ、これによって製造される光ファイバ母材にねじり応力等による割れなどの損傷や特性低下の悪影響を完全に排除できる大きい効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための装置例を示す簡略斜視図である。
【図２】本発明の方法の工程を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１    光ファイバ母材
１Ａ，１Ｂ  中心部材の両端部
２Ａ，２Ｂ  軸受
２１  第１回転角検出装置
２２  第２回転角検出装置
３    外径測定器
４    表面温度計
５    重量計
６    バーナ
Ｍ１  第１モータ
Ｍ２  第２モータ
【図１】
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【図２】
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