(57)【要約】【課題】線引き工程におけるパスラインの位置調整作業の負担を軽減し、線引きした光ファイバが強制冷却装置等の周辺装置に接触して断線することを防止する。【解決手段】線引き炉５を支持する線引きタワー２に片持ち状に支持され、水平方向に把持位置を調整可能なチャック３により、光ファイバ母材６を把持して線引き炉５内に吊るす吊下工程と、光ファイバ母材６を加熱することにより線引きして光ファイバ７を製造する線引き工程と、を有する光ファイバの製造方法であって、吊下工程に先立ち、チャック３に光ファイバ母材６を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して把持位置を線引きタワー２側に所定量移動させる。【選択図】図２
2016079059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線引き炉を支持する線引きタワーに片持ち状に支持され、水平方向に把持位置を調整可能なチャックにより、光ファイバ母材を把持して前記線引き炉内に吊るす吊下工程と、
光ファイバ母材を加熱することにより線引きして光ファイバを製造する線引き工程と、
を有する光ファイバの製造方法であって、
前記吊下工程に先立ち、前記チャックに光ファイバ母材を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して前記把持位置を前記線引きタワー側に所定量移動させる、光ファイバの製造方法。
【請求項２】
前記所定量は、線引きする前記光ファイバ母材の重量に応じた前記線引きタワーの傾きを算出し、前記傾きにより前記光ファイバ母材の把持位置が前記パスライン中心位置に対して前記線引きタワーから離れる水平方向の移動量を計算して求める、請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項３】
線引きする前記光ファイバ母材の重量と、前記線引きタワーの傾きとの関係式を予め求めておき、前記関係式を用いて前記移動量を計算する、請求項２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項４】
線引きタワーと、
前記線引きタワーに支持された線引き炉と、
前記線引きタワーに片持ち状に支持されて水平方向に把持位置を調整可能なチャックと、
前記チャックの前記把持位置を調整するための制御部と、を備え、
前記チャックにより光ファイバ母材を把持して前記線引き炉内に吊るし、前記光ファイバ母材を加熱することにより線引きして光ファイバを製造する光ファイバの製造装置であって、
前記制御部は、線引きする前記光ファイバ母材の重量に応じた前記線引きタワーの傾きを算出し、前記傾きにより前記光ファイバ母材の把持位置が前記線引きタワーから離れる水平方向の移動量を計算し、前記チャックに光ファイバ母材を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して、前記把持位置を前記線引きタワーに向けて前記移動量だけ移動させる、光ファイバの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを製造する工程のうち、光ファイバ母材を線引きする工程がある。線引きを行う装置として、光ファイバ母材の中心軸を線引き炉の中心軸と一致させるために、線引き炉の上方に設置した外径測定装置で測定した光ファイバ母材の位置データに基づき、光ファイバ母材のＸ、Ｙ方向の位置および傾斜を調整する線引装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、把持手段により把持されて垂直方向に懸垂されている光ファイバ母材の垂直方向に対する傾きを検出し、把持手段の傾きを調整して光ファイバ母材の傾きを修正する光ファイバの製造方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７５６０６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６３６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、まず光ファイバ母材を吊るさない状態で、母材把持用のチャックと線引き炉の直下のガイドローラーの位置を合わせることで、線引きのパスラインの位置調整（線引装置に付帯する周辺装置とパスラインとの位置合わせ）を行っている。チャックは線引きタワーに対して片持ち状態で支持されているため、光ファイバ母材を吊るすとその重量により線引きタワーが傾く。そのため、光ファイバ母材を吊るした後に、毎回、作業者は、目視、若しくは外径測定器などで光ファイバ母材の位置を測定し、チャックのＸ、Ｙ方向（水平方向）の位置を調整することにより光ファイバ母材の位置調整をして、線引き炉に投入する必要があった。仮に、光ファイバ母材を吊るした後の光ファイバ母材の初期位置調整を忘れてしまうと、線引きした光ファイバが線引き炉とガイドローラーとの間にある強制冷却装置等の周辺装置に接触して断線してしまう場合がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、線引き工程における光ファイバ母材の初期位置調整作業の負担を軽減し、線引きした光ファイバが強制冷却装置等の周辺装置に接触して断線することを防止することができる光ファイバの製造方法および製造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】
本発明の一態様に係る光ファイバの製造方法は、線引き炉を支持する線引きタワーに片持ち状に支持され、水平方向に把持位置を調整可能なチャックにより、光ファイバ母材を把持して前記線引き炉内に吊るす吊下工程と、
光ファイバ母材を加熱することにより線引きして光ファイバを製造する線引き工程と、
を有する光ファイバの製造方法であって、
前記吊下工程に先立ち、前記チャックに光ファイバ母材を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して前記把持位置を前記線引きタワー側に所定量移動させる。
【０００７】
本発明の一態様に係る光ファイバの製造装置は、線引きタワーと、
前記線引きタワーに支持された線引き炉と、
前記線引きタワーに片持ち状に支持されて水平方向に把持位置を調整可能なチャックと、
前記チャックの前記把持位置を調整するための制御部と、を備え、
前記チャックにより光ファイバ母材を把持して前記線引き炉内に吊るし、前記光ファイバ母材を加熱することにより線引きして光ファイバを製造する光ファイバの製造装置であって、
前記制御部は、線引きする前記光ファイバ母材の重量に応じた前記線引きタワーの傾きを算出し、前記傾きにより前記光ファイバ母材の把持位置が前記線引きタワーから離れる水平方向の移動量を計算し、前記チャックに光ファイバ母材を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して、前記把持位置を前記線引きタワーに向けて前記移動量だけ移動させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、線引き工程における光ファイバ母材の初期位置調整作業の負担を軽減し、線引きした光ファイバが強制冷却装置等の周辺装置に接触して断線することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバの製造装置の概略構成図である。
【図２】光ファイバの製造装置の上部の模式図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】光ファイバ母材の重量と線引きタワーの傾きの関係を示すグラフである。
【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を列記して説明する。
本発明の実施形態に係る光ファイバの製造方法は、
（１）  線引き炉を支持する線引きタワーに片持ち状に支持され、水平方向に把持位置を調整可能なチャックにより、光ファイバ母材を把持して前記線引き炉内に吊るす吊下工程と、
光ファイバ母材を加熱することにより線引きして光ファイバを製造する線引き工程と、
を有する光ファイバの製造方法であって、
前記吊下工程に先立ち、前記チャックに光ファイバ母材を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して前記把持位置を前記線引きタワー側に所定量移動させる。
上記（１）の製造方法は、吊下工程に先立ち、チャックに光ファイバ母材を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して、予め把持位置を線引きタワー側に所定量移動させるので、線引き工程における光ファイバ母材の初期位置調整作業の負担を軽減することができる。また、線引きした光ファイバが強制冷却装置等の周辺装置に接触して断線することを防止できる。
【００１１】
（２）  前記所定量は、線引きする前記光ファイバ母材の重量に応じた前記線引きタワーの傾きを算出し、前記傾きにより前記光ファイバ母材の把持位置が前記パスライン中心位置に対して前記線引きタワーから離れる水平方向の移動量を計算して求める。
光ファイバ母材の重量に応じた線引きタワーの傾きの影響を計算により求めることができるので、光ファイバ母材の初期位置調整を予め決まった移動量を移動させることで行うことができる。そのため、自動で調整を行いやすくなり、初期位置調整作業の負担を軽減することができる。
【００１２】
（３）  線引きする前記光ファイバ母材の重量と、前記線引きタワーの傾きとの関係式を予め求めておき、前記関係式を用いて前記移動量を計算する。
重量と傾きとの関係式によって、簡便に把持位置の移動量を求めることができる。
【００１３】
本発明の実施形態に係る光ファイバの製造装置は、
（４）  線引きタワーと、
前記線引きタワーに支持された線引き炉と、
前記線引きタワーに片持ち状に支持されて水平方向に把持位置を調整可能なチャックと、
前記チャックの前記把持位置を調整するための制御部と、を備え、
前記チャックにより光ファイバ母材を把持して前記線引き炉内に吊るし、前記光ファイバ母材を加熱することにより線引きして光ファイバを製造する光ファイバの製造装置であって、
前記制御部は、線引きする前記光ファイバ母材の重量に応じた前記線引きタワーの傾きを算出し、前記傾きにより前記光ファイバ母材の把持位置が前記線引きタワーから離れる水平方向の移動量を計算し、前記チャックに光ファイバ母材を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して、前記把持位置を前記線引きタワーに向けて前記移動量だけ移動させる。
上記（４）の製造装置は、制御部が、光ファイバ母材の重量に応じた線引きタワーの傾きの影響を計算し、その傾きにより光ファイバ母材の把持位置が線引きタワーから離れる水平方向の移動量を計算し、予め把持位置を線引きタワーに向けてその移動量だけ移動させる。これにより、線引き工程における光ファイバ母材の初期位置調整作業の負担を軽減することができる。また、線引きした光ファイバが強制冷却装置等の周辺装置に接触して断線することを防止できる。
【００１４】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバの製造方法および製造装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る光ファイバの製造装置１を示す概略構成図である。図２は、光ファイバの製造装置１の上部の模式図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。なお、図２の（ｂ）では、線引きタワー２が傾いた状態を破線で示している。
図１に示すように、本実施形態の光ファイバの製造装置１は、線引きタワー２、チャック３、制御部４、線引き炉５、強制冷却装置８、被覆装置９、キャプスタン装置１０、巻取り装置１１、ガラス外径測定器１２、を備えている。
【００１６】
光ファイバの製造装置１は、図１および図２に示すように、線引きタワー２の上部に光ファイバ母材６の支持棒６ａを把持するチャック３を備えている。チャック３は、チャック支持部３ａによって、線引きタワー２に片持ち状に支持されている。チャック支持部３ａは、図２の（ｂ）に示すように、線引きタワー２の上部に上下方向に沿って設けられたスライド部３ｂによって上下方向（Ｚ軸方向）にスライド可能である。これにより、支持棒６ａをチャック３に把持させた後、チャック支持部３ａを下方にスライドさせ、光ファイバ母材６を線引き炉５の内部に収容することができる。
【００１７】
また、チャック３は、図２の（ａ）に示すように、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動可能となっている。これにより、チャック３は、光ファイバ母材６の支持棒６ａを把持する位置（把持位置）を水平方向に調整可能となっている。
制御部４は、チャック３の水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）への移動を制御して、光ファイバ母材６の支持棒６ａを把持する位置（把持位置）を水平方向に調整する。制御部４による具体的な調整方法は後述する。
【００１８】
線引き炉５は、図１に示すように、線引きタワー２の上方で支持されており、ヒーターを備え、内部に収容した光ファイバ母材６を加熱する。線引き炉５で加熱され溶融した光ファイバ母材６の先端が口出しされ、光ファイバ７として線引きされる。
強制冷却装置８は、線引き炉５で線引きされた高温の光ファイバ７を強制的に冷却する。
被覆装置９は、強制冷却装置８で冷却された光ファイバ７に樹脂を被覆する。なお、上記樹脂を紫外線硬化樹脂とした場合は、被覆装置９の下に紫外線照射装置を設けて、光ファイバ７に紫外線を照射させて樹脂を硬化させるようにしてもよい。そして、樹脂が硬化した後、光ファイバ７は、キャプスタン装置１０を通過し一定張力で巻取り装置１１に巻き取られる。キャプスタン装置１０は、ガラス外径測定器１２からの信号に基づき制御され、所定のガラス外径の光ファイバ７が得られる。
【００１９】
次に、本発明の実施形態に係る光ファイバの製造方法について説明する。
本実施形態の光ファイバの製造方法は、図１に示す光ファイバの製造装置１を使用して、以下の吊下工程と線引き工程とを行って、光ファイバ７を製造する方法である。
【００２０】
（吊下工程）
チャック支持部３ａをスライド部３ｂによって上方にスライドさせ、線引きに使用する光ファイバ母材６の支持棒６ａをチャック３に把持させる。支持棒６ａをチャック３に把持させた後、チャック支持部３ａを下方にスライドさせ、光ファイバ母材６を線引き炉５の内部に吊るして収容する。
【００２１】
（線引き工程）
線引き炉５内部に収容した光ファイバ母材６をヒーターによって加熱する。光ファイバ母材６の先端を所定の温度（例えば、２０００℃）に加熱することにより溶融させて、先端部のガラス塊を引き落とすことにより口出しを行う。そして、線引きの進行に伴い、チャック支持部３ａを下方に徐々にスライドさせることにより、ファイバ母材６の先端から光ファイバ７が線引きされていく。
【００２２】
光ファイバの製造装置１では、線引きを行う前に予め、チャック３と直下ローラ（キャプスタン装置１０を構成するローラなど）の位置、線引き炉５、強制冷却装置８、被覆装置９などの中心軸を合わせ、線引きされた光ファイバ７が通過するパスラインの位置合わせを行う必要がある。このパスラインの位置合わせは、通常、光ファイバ母材６を吊るさない状態で行う。
【００２３】
ところが、図１および図２の（ｂ）に示すように、チャック３は線引きタワー２に対して片持ち状態で支持されているため、光ファイバ母材６を吊るすとその重量により線引きタワー２が傾く。すなわち、線引きタワー２が傾くと、チャック３、光ファイバ母材６も傾いた状態となり、上記位置合わせで合わせたパスラインの位置がずれた状態となる（図２の（ｂ）の破線部分を参照）。
【００２４】
このため従来は、光ファイバ母材６を吊るした後に、作業者が光ファイバ母材６の位置を目視、若しくはガラス外径測定器１２の位置情報を見て、チャック３の水平方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）の位置を手動で調整して、光ファイバ母材６の線引き炉５への投入時に、光ファイバ母材６が正常な位置となるように調整を行っていた。使用する光ファイバ母材６の重量は様々であるため、新たな光ファイバ母材６を吊るして線引きの口出しを行う毎に、光ファイバ母材６の初期位置調整作業が必要であった。
【００２５】
このような、光ファイバ母材６を吊り下げた後の光ファイバ母材６の初期位置調整作業は、作業者の熟練を要するとともに、口出し時に毎回作業を行う必要があるため、作業者への負担が大きい。また、光ファイバ母材６の初期位置調整作業を忘れてしまうと、パスラインが正常な位置でないために、線引きした光ファイバ７が強制冷却装置８などの周辺装置に接触して断線してしまう虞がある。
【００２６】
以上の点に鑑みて本実施形態に係る光ファイバの製造方法および製造装置１では、制御部４によるチャック３の把持位置の調整により、吊下工程に先立ち、チャック３に光ファイバ母材６を把持しない状態でのパスライン中心位置に対して把持位置を線引きタワー２側に予め所定量移動させる。この制御部４のチャック３の把持位置の調整は光ファイバ母材６の初期位置調整作業時に行うことができる。
【００２７】
具体的には、以下の（１）〜（５）の手順により所定量移動させる。
（１）制御部４に、チャック３に光ファイバ母材６の支持棒６ａを把持しない状態で位置合わせを行った際のパスライン中心位置を設定する。
（２）次に、制御部４は、線引き行う光ファイバ母材６の重量を測定、若しくは計算する。この重量は、重量計で測定しても良いが、光ファイバ母材６の径と長さを測定すれば求めることができる。例えば、作業者が線引きを行う光ファイバ母材６の径と長さの数値をタッチパネル等（図示せず）で入力することにより、制御部４が重量を計算して求めることができる。
（３）光ファイバ母材６の重量と線引きタワー２の傾きは、例えば図３のグラフに示すように、線形に比例する関係にあるので、制御部４は、その関係式に基づき線引きタワー２の傾き量を算出する。
（４）上記（３）で求めた線引きタワー２の傾き量により、制御部４は、光ファイバ母材６の把持位置が、上記（１）で設定したパスライン中心位置に対して線引きタワー２から離れる水平方向の移動量を計算し、これを上記所定量として設定する（通常、光ファイバ母材６の重量が掛かると、線引きタワー２は、Ｙ軸方向における線引きタワー２から離れる方向に傾き移動する）。
（５）制御部４は、チャック３に光ファイバ母材６を把持しない状態でのパスライン中心位置（上記（１）で設定したパスライン中心位置）に対して、チャック３による把持位置を線引きタワー２に向けて上記所定量の移動量だけ移動させる。
【００２８】
その後、光ファイバ母材６をチャック３に把持させると線引きタワー２が傾き、パスラインが正常な位置に移動する。これにより、光ファイバ母材６の線引き炉５への投入時に、正常なパスライン位置で投入できるので、光ファイバ７が強制冷却装置８等の周辺装置に接触することなく、線引きが行われる。
【００２９】
以上のような本実施形態に係る光ファイバの製造方法および製造装置１によれば、吊下工程に先立ち、チャック３に光ファイバ母材６の支持棒６ａを把持しない状態でのパスライン中心位置に対して把持位置（支持棒６ａを把持する位置）を線引きタワー２側に所定量移動させるので、線引き工程における光ファイバ母材６の初期位置調整作業の負担を軽減することができる。また、線引きした光ファイバ７が強制冷却装置８等の周辺装置に接触して断線することを防止できる。
【００３０】
また、光ファイバ母材６の重量に応じた線引きタワー２の傾きの影響を計算により求めることができるので、パスラインの位置調整を予め決まった移動量を移動させることで行うことができる。そのため、自動で調整を行いやすくなり、位置調整作業の負担を軽減することができる。
【００３１】
また、重量と傾きとの関係式によって、簡便に把持位置の移動量を求めることができる。
【００３２】
なお、光ファイバ７の口出し後の線引き工程では、光ファイバ母材６の重量が徐々に軽くなるのに従い、線引きタワー２の傾きが減ることになるが、上記光ファイバの製造装置では、線引き開始後は、光ファイバ７のガラス外径測定器１２による自動パスライン調整が行われるため、線引き中にパスラインがずれることはない。
【符号の説明】
【００３３】
１  光ファイバの製造装置
２  線引きタワー
３  チャック
３ａ  チャック支持部
３ｂ  スライド部
４  制御部
５  線引き炉
６  光ファイバ母材
６ａ  支持棒
７  光ファイバ
８  強制冷却装置
９  被覆装置
１０  キャプスタン装置
１１  巻取り装置
１２  ガラス外径測定器
【図１】
2016079059.tif 000003
【図２】
2016079059.tif 000004
【図３】
2016079059.tif 000005