JPH07237938A - ハーメチックコート光ファイバの製造方法及び製造装置 - Google Patents
ハーメチックコート光ファイバの製造方法及び製造装置Info
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- JPH07237938A JPH07237938A JP6030031A JP3003194A JPH07237938A JP H07237938 A JPH07237938 A JP H07237938A JP 6030031 A JP6030031 A JP 6030031A JP 3003194 A JP3003194 A JP 3003194A JP H07237938 A JPH07237938 A JP H07237938A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
-
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- C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
- C03C25/22—Deposition from the vapour phase
- C03C25/223—Deposition from the vapour phase by chemical vapour deposition or pyrolysis
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハーメチックコート光ファイバ製法と製造装
置の提供。 【構成】 光ファイバ用プリフオームを線引後得られた
裸線にハーメチックコートを被覆する方法において、線
引炉に続いて設けられた反応容器のファイバ通過口形状
を円形とし、その縁の中心に走行するファイバが位置す
るように反応容器の位置決め制御をする。ファイバ走行
位置をオンラインで検出し、該検出値を演算手段に入力
して通過口中心とのズレの値からリモートコントロール
によりＸ，Ｙステージ等自在な位置制御手段により反応
容器中心が走行するファイバに一致させる。この製法、
装置により長尺のプリフオームにハーメチックコートを
してもファイバ走行位置がズレて反応容器の通過口にあ
たり断線したり、品質を劣化させることを防止でき、生
産性向上、コスト低減、品質向上を実現できる。
置の提供。 【構成】 光ファイバ用プリフオームを線引後得られた
裸線にハーメチックコートを被覆する方法において、線
引炉に続いて設けられた反応容器のファイバ通過口形状
を円形とし、その縁の中心に走行するファイバが位置す
るように反応容器の位置決め制御をする。ファイバ走行
位置をオンラインで検出し、該検出値を演算手段に入力
して通過口中心とのズレの値からリモートコントロール
によりＸ，Ｙステージ等自在な位置制御手段により反応
容器中心が走行するファイバに一致させる。この製法、
装置により長尺のプリフオームにハーメチックコートを
してもファイバ走行位置がズレて反応容器の通過口にあ
たり断線したり、品質を劣化させることを防止でき、生
産性向上、コスト低減、品質向上を実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐水素特性及び機械的特
性に優れたハーメチックコート光ファイバの製造方法に
関し、詳しくは高品質なハーメチックコート光ファイバ
を量産できる製造方法に関する。
性に優れたハーメチックコート光ファイバの製造方法に
関し、詳しくは高品質なハーメチックコート光ファイバ
を量産できる製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用プリフオームが線引炉にて
溶融、紡糸された直後の、いわゆるプライマリイコート
を被覆されていないファイバ（以下、光ファイバ裸線と
もいう）外周へのハーメチックコートは、光ファイバへ
の水、水素、外気等の侵入を防ぐ手段として非常に有効
である。コーティング材料としては合金を含む金属、炭
素等の無機材料が一般的であり、この中でもカーボン
（炭素）コーティングはその化学的安定性、組織の緻密
性等の面から優れている。具体的なコーティング方法と
しては原料ガスを化学的に反応させて、ファイバ表面に
析出させるＣＶＤ法（化学気相析出法）が成膜速度及び
膜質の点で有利であることが知られている。従来、この
ような技術として例えば特公昭６０−２５３８１号公
報、米国特許第４，７９０，６２５号明細書あるいは欧
州特許第０，３０８，１４３号明細書に示されているよ
うな製造装置があり、反応容器は上部（線引炉側）から
順にシールガス導入口、原料ガス導入口、排気ガス導入
口を有してなるタイプが代表的であり、線引炉から紡糸
されたばかりの高温の光ファイバ裸線はこれら原料ガス
導入口と排出口の間で熱的化学反応によりハーメチック
コートを施される。一方、光ファイバの線引炉におい
て、光ファイバの位置を検出する方法としては例えば特
開昭６０−１３７８４２号公報に提案されている、線引
炉下開口部から引き出される光ファイバ裸線の水平面内
位置検出装置からの位置検出信号によりプリフオーム取
り付け位置制御をすると共に線引炉上開口部のプリフオ
ームと調心気密板とのクリアランス量を制御する方法が
知られている。
溶融、紡糸された直後の、いわゆるプライマリイコート
を被覆されていないファイバ（以下、光ファイバ裸線と
もいう）外周へのハーメチックコートは、光ファイバへ
の水、水素、外気等の侵入を防ぐ手段として非常に有効
である。コーティング材料としては合金を含む金属、炭
素等の無機材料が一般的であり、この中でもカーボン
（炭素）コーティングはその化学的安定性、組織の緻密
性等の面から優れている。具体的なコーティング方法と
しては原料ガスを化学的に反応させて、ファイバ表面に
析出させるＣＶＤ法（化学気相析出法）が成膜速度及び
膜質の点で有利であることが知られている。従来、この
ような技術として例えば特公昭６０−２５３８１号公
報、米国特許第４，７９０，６２５号明細書あるいは欧
州特許第０，３０８，１４３号明細書に示されているよ
うな製造装置があり、反応容器は上部（線引炉側）から
順にシールガス導入口、原料ガス導入口、排気ガス導入
口を有してなるタイプが代表的であり、線引炉から紡糸
されたばかりの高温の光ファイバ裸線はこれら原料ガス
導入口と排出口の間で熱的化学反応によりハーメチック
コートを施される。一方、光ファイバの線引炉におい
て、光ファイバの位置を検出する方法としては例えば特
開昭６０−１３７８４２号公報に提案されている、線引
炉下開口部から引き出される光ファイバ裸線の水平面内
位置検出装置からの位置検出信号によりプリフオーム取
り付け位置制御をすると共に線引炉上開口部のプリフオ
ームと調心気密板とのクリアランス量を制御する方法が
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来は線引するプリフ
オーム長もあまり長くなく、従ってプリフオームの僅か
な曲がりや線引機支柱の微小なゆがみによって生じるフ
ァイバ走行ラインの経時的移動（ズレ）は高々１ｍｍ以
下と僅かであり、殆ど問題になることはなかった。しか
し、近年の量産化技術の発展に伴い、ファイバ換算長で
数百ｋｍといった大型で長尺のプリフオームが使用され
はじめてきたことにより上述した問題が顕在化するよう
になり、ハーメチックコート光ファイバ製造用の反応容
器のファイバ通過口にファイバが接触して、断線の原因
になるという問題が生じてきた。
オーム長もあまり長くなく、従ってプリフオームの僅か
な曲がりや線引機支柱の微小なゆがみによって生じるフ
ァイバ走行ラインの経時的移動（ズレ）は高々１ｍｍ以
下と僅かであり、殆ど問題になることはなかった。しか
し、近年の量産化技術の発展に伴い、ファイバ換算長で
数百ｋｍといった大型で長尺のプリフオームが使用され
はじめてきたことにより上述した問題が顕在化するよう
になり、ハーメチックコート光ファイバ製造用の反応容
器のファイバ通過口にファイバが接触して、断線の原因
になるという問題が生じてきた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、光ファイバ用プリフオームを線引炉で溶融、紡
糸して光ファイバ裸線とした後該光ファイバ裸線を反応
容器内を通過させると共に該反応容器内に原料ガスを導
入し、該光ファイバ裸線上に化学気相析出法により薄膜
被覆層を施すハーメチックコート光ファイバの製造方法
において、該反応容器のファイバ通過孔を円形とし、そ
の円の中心に走行するファイバが位置するように反応容
器の位置決め制御をすることを特徴とする。本発明にお
ける特に好ましい実施態様として、（１）前記反応容器
の位置決め制御は、ファイバ走行軸をＺ軸とするとき実
質的に該Ｚ軸に垂直な平面においてＸ軸方向及びＹ軸方
向に自由に可動な位置制御手段により行なうこと、
（２）前記位置制御手段はリモートコントロールにより
自動的に駆動する機構を有してなり、前記ファイバ走行
位置が該反応容器のファイバ通過口の中心を通過するよ
うに該ファイバ走行位置をオンラインで検出しながら位
置決め制御を行なうこと、（３）前記ファイバ走行位置
と前記反応容器のファイバ通過口との相対位置を検出器
により検出し、両者の検出信号の偏差からファイバ走行
位置が通過口の中心にくるように反応容器の移動量を演
算処理装置により計算して、前記位置制御手段のリモー
トコントローラーにオンラインでフィードバックし、反
応容器の位置決めを自動制御すること、（４）前記位置
制御手段としてＸ軸方向及びＹ軸方向に自由に可動なス
テージを用い、前記反応容器の少なくとも上部及び下部
の２カ所に該ステージをそれぞれ取付ることにより反応
容器の上部ファイバ通過口及び下部ファイバ通過口の位
置決めを行なうこと、（５）前記ファイバ走行位置検出
器としてレーザー光位置検出器を用いること、（６）前
記ハーメチックコート層の材質はカーボンであること、
が挙げられる。また、本発明は光ファイバ用プリフオー
ムを線引炉で溶融、紡糸して光ファイバ裸線とした後該
光ファイバ裸線を線引炉直後の反応容器内を通過させる
と共に該反応容器内に原料ガスを導入し、該光ファイバ
裸線上に化学気相析出法により薄膜被覆層を施すハーメ
チックコート光ファイバの製造装置において、反応容器
の上部及び下部ファイバ通過口のファイバ走行方向に垂
直な面における断面形状が円形であり、該上部及び下部
ファイバ通過口断面の中心とファイバ走行位置との相対
的位置の検出装置、該相対的位置検出信号のＸ，Ｙ方向
偏差分を演算する演算装置、該相対的位置検出信号の
Ｘ，Ｙ方向偏差分に対応する出力信号により該反応容器
をＸ，Ｙ方向に移動させる位置制御装置、上記検出装
置、演算装置及び位置制御装置をオンラインで作動させ
る手段並びに位置制御装置の作動をリモートコントロー
ルする手段を具備してなる上記製造装置を提供するもの
である。本発明装置においては、前記反応容器は少なく
とも上部及び下部の２カ所を保持具で保持されており、
且つ該保持具はそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に自由に
可動なステージに取り付けられてなることにより、より
高精度の制御を実現できる。
として、光ファイバ用プリフオームを線引炉で溶融、紡
糸して光ファイバ裸線とした後該光ファイバ裸線を反応
容器内を通過させると共に該反応容器内に原料ガスを導
入し、該光ファイバ裸線上に化学気相析出法により薄膜
被覆層を施すハーメチックコート光ファイバの製造方法
において、該反応容器のファイバ通過孔を円形とし、そ
の円の中心に走行するファイバが位置するように反応容
器の位置決め制御をすることを特徴とする。本発明にお
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の位置決め制御は、ファイバ走行軸をＺ軸とするとき実
質的に該Ｚ軸に垂直な平面においてＸ軸方向及びＹ軸方
向に自由に可動な位置制御手段により行なうこと、
（２）前記位置制御手段はリモートコントロールにより
自動的に駆動する機構を有してなり、前記ファイバ走行
位置が該反応容器のファイバ通過口の中心を通過するよ
うに該ファイバ走行位置をオンラインで検出しながら位
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と前記反応容器のファイバ通過口との相対位置を検出器
により検出し、両者の検出信号の偏差からファイバ走行
位置が通過口の中心にくるように反応容器の移動量を演
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テージを用い、前記反応容器の少なくとも上部及び下部
の２カ所に該ステージをそれぞれ取付ることにより反応
容器の上部ファイバ通過口及び下部ファイバ通過口の位
置決めを行なうこと、（５）前記ファイバ走行位置検出
器としてレーザー光位置検出器を用いること、（６）前
記ハーメチックコート層の材質はカーボンであること、
が挙げられる。また、本発明は光ファイバ用プリフオー
ムを線引炉で溶融、紡糸して光ファイバ裸線とした後該
光ファイバ裸線を線引炉直後の反応容器内を通過させる
と共に該反応容器内に原料ガスを導入し、該光ファイバ
裸線上に化学気相析出法により薄膜被覆層を施すハーメ
チックコート光ファイバの製造装置において、反応容器
の上部及び下部ファイバ通過口のファイバ走行方向に垂
直な面における断面形状が円形であり、該上部及び下部
ファイバ通過口断面の中心とファイバ走行位置との相対
的位置の検出装置、該相対的位置検出信号のＸ，Ｙ方向
偏差分を演算する演算装置、該相対的位置検出信号の
Ｘ，Ｙ方向偏差分に対応する出力信号により該反応容器
をＸ，Ｙ方向に移動させる位置制御装置、上記検出装
置、演算装置及び位置制御装置をオンラインで作動させ
る手段並びに位置制御装置の作動をリモートコントロー
ルする手段を具備してなる上記製造装置を提供するもの
である。本発明装置においては、前記反応容器は少なく
とも上部及び下部の２カ所を保持具で保持されており、
且つ該保持具はそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に自由に
可動なステージに取り付けられてなることにより、より
高精度の制御を実現できる。
【０００５】
【作用】本発明においては図１に示すように、線引炉で
紡糸された光ファイバ裸線３は市販のレーザー寸法測定
器等の位置検出装置１３を通り、ハーメチックコート用
の反応容器７に、ファイバ通過口４を通して導入され
る。反応容器７内でハーメチックコートを形成されたフ
ァイバを下部のファイバ通過口９を通して外部へ導き出
し、この後は通常の光ファイバの製造法と同様に保護被
覆用の樹脂をコーティングしてリールに巻き取る。従来
のハーメチックコート用反応容器は固定式のものが多
く、予め位置決めをした後は動かさないで線引、ハーメ
チックコートを行なうのが通常である。また、線引炉と
反応容器とが一体になっているものでは反応管は最初か
ら固定されていて不動である。これに対し本発明におい
ては、反応容器のファイバ通過口４，９として円孔を用
い、その中心にいつもファイバ走行位置がくるように反
応容器７の位置設定を可能とする構成とすることによ
り、上記した問題を解決した。まず、走行している光フ
ァイバ裸線の位置検出の方法としては目視、電気的手
段、例えば渦電流法を利用した位置検出器、あるいは超
音波を利用した位置検出器等が利用できるが、光学的な
方法、例えばレーザー光を利用した位置検出器が外乱の
影響を受けにくく、安定したセンシングができるので特
に好ましいものとして挙げられる。位置検出装置１３、
１５ａ、１５ｂ からの検出結果に基づき反応容器のフ
ァイバ通過口の中心と走行するファイバとが常に一致す
るように、反応容器の位置を制御する。これにより、フ
ァイバと通過口の縁との距離が線引中のどの時点でも一
定となるため、ファイバが任意の方向に多少移動しても
接触の危険性は小さくなる。
紡糸された光ファイバ裸線３は市販のレーザー寸法測定
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の反応容器７に、ファイバ通過口４を通して導入され
る。反応容器７内でハーメチックコートを形成されたフ
ァイバを下部のファイバ通過口９を通して外部へ導き出
し、この後は通常の光ファイバの製造法と同様に保護被
覆用の樹脂をコーティングしてリールに巻き取る。従来
のハーメチックコート用反応容器は固定式のものが多
く、予め位置決めをした後は動かさないで線引、ハーメ
チックコートを行なうのが通常である。また、線引炉と
反応容器とが一体になっているものでは反応管は最初か
ら固定されていて不動である。これに対し本発明におい
ては、反応容器のファイバ通過口４，９として円孔を用
い、その中心にいつもファイバ走行位置がくるように反
応容器７の位置設定を可能とする構成とすることによ
り、上記した問題を解決した。まず、走行している光フ
ァイバ裸線の位置検出の方法としては目視、電気的手
段、例えば渦電流法を利用した位置検出器、あるいは超
音波を利用した位置検出器等が利用できるが、光学的な
方法、例えばレーザー光を利用した位置検出器が外乱の
影響を受けにくく、安定したセンシングができるので特
に好ましいものとして挙げられる。位置検出装置１３、
１５ａ、１５ｂ からの検出結果に基づき反応容器のフ
ァイバ通過口の中心と走行するファイバとが常に一致す
るように、反応容器の位置を制御する。これにより、フ
ァイバと通過口の縁との距離が線引中のどの時点でも一
定となるため、ファイバが任意の方向に多少移動しても
接触の危険性は小さくなる。
【０００６】本発明において、可動な位置制御手段への
反応容器の固定は１個のホルダーによる１カ所の固定で
も、鉛直度（反応容器の中心軸と走行ファイバ軸との水
平度）が出ていれば問題ないが、上部及び下部にそれぞ
れホルダーで固定してそれぞれを自在ＸＹ軸ステージに
取り付け、独立に作動させることによれば、鉛直度の調
整も可能となり、より精度良く制御が可能となるので好
ましい。該ステージの移動操作は前記のように目視ある
いはＣＣＤカメラ（Charge Coupled Devise カメラ：市
販ビデオカメラ）等により、ファイバ走行位置と反応容
器との相対位置を確認し手動により直接に、又は遠隔操
作により調節することは勿論可能である。本発明者らは
更に検討を進め、反応容器をファイバ走行軸に対して垂
直な平面で自在に移動できる機構を設け、線引中にファ
イバの走行位置が移動する現象に対応してオンラインで
それら両者の相対的位置のずれを検出し、その結果をも
とにリモートコントロールにより反応容器の位置を修正
する方法をも案出した。さらにこれを自動化してコンピ
ュータにより制御を行なうことによって作業の効率化を
実現した。すなわち、走行するファイバの位置検出とと
もに反応容器の位置検出も、別に取り付けられた電磁式
位置検出器、超音波式位置検出器、レーザー寸法測定器
あるいはレーザー変位計等のセンサー１５で自動的に行
なうことによれば、その結果をコンピューター１６で演
算し、自動ステージ１２のステッピングモーターを制御
して、自動位置決めを行なうことができるので、省力化
の面で最も好ましい形態である。
反応容器の固定は１個のホルダーによる１カ所の固定で
も、鉛直度（反応容器の中心軸と走行ファイバ軸との水
平度）が出ていれば問題ないが、上部及び下部にそれぞ
れホルダーで固定してそれぞれを自在ＸＹ軸ステージに
取り付け、独立に作動させることによれば、鉛直度の調
整も可能となり、より精度良く制御が可能となるので好
ましい。該ステージの移動操作は前記のように目視ある
いはＣＣＤカメラ（Charge Coupled Devise カメラ：市
販ビデオカメラ）等により、ファイバ走行位置と反応容
器との相対位置を確認し手動により直接に、又は遠隔操
作により調節することは勿論可能である。本発明者らは
更に検討を進め、反応容器をファイバ走行軸に対して垂
直な平面で自在に移動できる機構を設け、線引中にファ
イバの走行位置が移動する現象に対応してオンラインで
それら両者の相対的位置のずれを検出し、その結果をも
とにリモートコントロールにより反応容器の位置を修正
する方法をも案出した。さらにこれを自動化してコンピ
ュータにより制御を行なうことによって作業の効率化を
実現した。すなわち、走行するファイバの位置検出とと
もに反応容器の位置検出も、別に取り付けられた電磁式
位置検出器、超音波式位置検出器、レーザー寸法測定器
あるいはレーザー変位計等のセンサー１５で自動的に行
なうことによれば、その結果をコンピューター１６で演
算し、自動ステージ１２のステッピングモーターを制御
して、自動位置決めを行なうことができるので、省力化
の面で最も好ましい形態である。
【０００７】以下、図面を参照しながら本発明の一具体
例を更に詳細に説明する。線引炉の直下にレーザー寸法
測定器１３を設置し、その直下に反応容器７を設置し
た。反応容器７は例えば石英製の反応管であり、反応管
の上端には外部雰囲気と反応管内の雰囲気とを遮断する
ための通過口４ａとして、直径２ｍｍから６ｍｍ、好ま
しくは３ｍｍから４ｍｍの孔が寸法精度良く開けられて
いる。その下部にシールガス室を構成するためのもう１
枚の隔壁４２及び通過口４ｂが設けられ、その下部側方
から原料を導入するための原料導入管６が設けられる。
以上述べた構成の部分を以下反応管上部と呼ぶ。反応管
の下部には反応ガス及び副生成物の排気管８が設けら
れ、再び隔壁９ａを介して下部シール室が設けられる。
この上部に１カ所、反応管を固定するためのホルダー１
０ａ及び支持棒１１ａが取り付けられ、支持棒１１ａは
自在ＸＹ軸ステージ１２ａに固定される。反応管上部に
固定したホルダー１０ａのすぐ近傍に反応管位置検出器
１５ａとして位置センサー（この例ではレーザー変位
計）を設ける。位置検出センサーはＺ軸に垂直な平面上
の任意の点（Ｘ，Ｙ）の位置を読み取れるように必要に
応じて複数個設けられる。本発明においては好ましくは
少なくとももう１カ所、例えば反応管下部にも同様にホ
ルダー１０ｂ及び支持棒１１ｂを取り付け、該支持棒１
１ｂを自在ＸＹ軸ステージ１２ｂに固定し、位置検出セ
ンサー１５ｂを設けて行なうと、より位置制御が精密に
なる。ファイバの外径は通常０．１ｍｍ程度であるた
め、位置検出センサーは少なくとも最低で０．１ｍｍ以
下の測定精度を有し、また自在ＸＹ軸ステージの移動精
度も同等である機械が用いられる。ファイバと反応管の
位置検出、及びその結果のステージ移動へのフィードバ
ックは線引中常時行われる。
例を更に詳細に説明する。線引炉の直下にレーザー寸法
測定器１３を設置し、その直下に反応容器７を設置し
た。反応容器７は例えば石英製の反応管であり、反応管
の上端には外部雰囲気と反応管内の雰囲気とを遮断する
ための通過口４ａとして、直径２ｍｍから６ｍｍ、好ま
しくは３ｍｍから４ｍｍの孔が寸法精度良く開けられて
いる。その下部にシールガス室を構成するためのもう１
枚の隔壁４２及び通過口４ｂが設けられ、その下部側方
から原料を導入するための原料導入管６が設けられる。
以上述べた構成の部分を以下反応管上部と呼ぶ。反応管
の下部には反応ガス及び副生成物の排気管８が設けら
れ、再び隔壁９ａを介して下部シール室が設けられる。
この上部に１カ所、反応管を固定するためのホルダー１
０ａ及び支持棒１１ａが取り付けられ、支持棒１１ａは
自在ＸＹ軸ステージ１２ａに固定される。反応管上部に
固定したホルダー１０ａのすぐ近傍に反応管位置検出器
１５ａとして位置センサー（この例ではレーザー変位
計）を設ける。位置検出センサーはＺ軸に垂直な平面上
の任意の点（Ｘ，Ｙ）の位置を読み取れるように必要に
応じて複数個設けられる。本発明においては好ましくは
少なくとももう１カ所、例えば反応管下部にも同様にホ
ルダー１０ｂ及び支持棒１１ｂを取り付け、該支持棒１
１ｂを自在ＸＹ軸ステージ１２ｂに固定し、位置検出セ
ンサー１５ｂを設けて行なうと、より位置制御が精密に
なる。ファイバの外径は通常０．１ｍｍ程度であるた
め、位置検出センサーは少なくとも最低で０．１ｍｍ以
下の測定精度を有し、また自在ＸＹ軸ステージの移動精
度も同等である機械が用いられる。ファイバと反応管の
位置検出、及びその結果のステージ移動へのフィードバ
ックは線引中常時行われる。
【０００８】以上のように本発明においては、ファイバ
の走行位置を鉛直軸（Ｚ軸）とした場合、ファイバの水
平面上での走行位置と反応管中心の水平面上での位置と
のずれを検出し、その結果をもとにファイバの走行位置
が反応管の中心すなわち、通過口の中心に常にくるよう
に調節する。勿論、反応管のファイバ通過口は反応管中
心に精度良く設けられている。これによって長尺のプリ
フオームの線引に際して生じるファイバ走行位置の時間
的移動に対して、それに応じて反応管の位置もオンタイ
ムで追随することにより、ファイバの長手方向にわたり
安定したコーティングができる。また、この操作をレー
ザー等による位置検出センサー、コンピューター、リモ
ートコントローラー、及び自動ステージで構成した装置
を用いて自動制御することによって、監視作業が省か
れ、省力化に大きく寄与できる。一方反応容器の線引炉
が一体型となった装置を用いる場合においても、図２，
図３に示すように線引炉２と反応容器７との間に微小な
クリアランス２０を設ける、あるいはこの部分をフレキ
シブルパイプ２２で接続することにより、反応管の位置
調節が可能となる。本発明においてハーメチックコート
を行なう反応容器の材質としては、石英、金属あるいは
セラミックス等が挙げられる。
の走行位置を鉛直軸（Ｚ軸）とした場合、ファイバの水
平面上での走行位置と反応管中心の水平面上での位置と
のずれを検出し、その結果をもとにファイバの走行位置
が反応管の中心すなわち、通過口の中心に常にくるよう
に調節する。勿論、反応管のファイバ通過口は反応管中
心に精度良く設けられている。これによって長尺のプリ
フオームの線引に際して生じるファイバ走行位置の時間
的移動に対して、それに応じて反応管の位置もオンタイ
ムで追随することにより、ファイバの長手方向にわたり
安定したコーティングができる。また、この操作をレー
ザー等による位置検出センサー、コンピューター、リモ
ートコントローラー、及び自動ステージで構成した装置
を用いて自動制御することによって、監視作業が省か
れ、省力化に大きく寄与できる。一方反応容器の線引炉
が一体型となった装置を用いる場合においても、図２，
図３に示すように線引炉２と反応容器７との間に微小な
クリアランス２０を設ける、あるいはこの部分をフレキ
シブルパイプ２２で接続することにより、反応管の位置
調節が可能となる。本発明においてハーメチックコート
を行なう反応容器の材質としては、石英、金属あるいは
セラミックス等が挙げられる。
【０００９】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例１〕図１に示すようなコーティング装置を用
い、長尺のコーティングとして連続して約３００ｋｍ線
引きし、同時にカーボン被覆を行った。カーボンの原料
としてはエチレンと塩素を用い、それぞれ２００ｃｃ／
ｍｉｎ及び３００ｃｃ／ｍｉｎの流量で反応容器（反応
管）へ供給し、これらのガスをファイバ自身の持つ熱に
より熱分解して厚さ約５０ｎｍのカーボン被膜を光フア
イバ裸線上に被覆した。線引速度は６００ｍ／ｍｉｎと
し、約８時間連続して線引きを行った。反応管の位置制
御は、レーザー変位計による位置センサー、コンピュー
ター、リモートコントローラー及び自動自在ＸＹ軸ステ
ージから構成される装置で自動制御を行った。線引中、
ファイバは常に反応容器（通過口）の中心を通過してお
り、途中断線は無く、全長コーティングされた。製造さ
れたハーメチックコートファイバを約１０ｋｍ長毎に分
割し、その各端で強度試験を行った。強度試験は汎用の
引張試験器を用い、標点間距離３００ｍｍ、引張強度１
００ｍｍ／ｍｉｎの条件で行い、試料数は各端に付き２
０本とし、その破断強度分布を求めた。その結果、各部
において、強度分布は一様で、その平均強度は約５ＧＰ
ａであり、フアイバの長手方向について強度の劣化は認
められず、均一な強度特性を有していた。
するが本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例１〕図１に示すようなコーティング装置を用
い、長尺のコーティングとして連続して約３００ｋｍ線
引きし、同時にカーボン被覆を行った。カーボンの原料
としてはエチレンと塩素を用い、それぞれ２００ｃｃ／
ｍｉｎ及び３００ｃｃ／ｍｉｎの流量で反応容器（反応
管）へ供給し、これらのガスをファイバ自身の持つ熱に
より熱分解して厚さ約５０ｎｍのカーボン被膜を光フア
イバ裸線上に被覆した。線引速度は６００ｍ／ｍｉｎと
し、約８時間連続して線引きを行った。反応管の位置制
御は、レーザー変位計による位置センサー、コンピュー
ター、リモートコントローラー及び自動自在ＸＹ軸ステ
ージから構成される装置で自動制御を行った。線引中、
ファイバは常に反応容器（通過口）の中心を通過してお
り、途中断線は無く、全長コーティングされた。製造さ
れたハーメチックコートファイバを約１０ｋｍ長毎に分
割し、その各端で強度試験を行った。強度試験は汎用の
引張試験器を用い、標点間距離３００ｍｍ、引張強度１
００ｍｍ／ｍｉｎの条件で行い、試料数は各端に付き２
０本とし、その破断強度分布を求めた。その結果、各部
において、強度分布は一様で、その平均強度は約５ＧＰ
ａであり、フアイバの長手方向について強度の劣化は認
められず、均一な強度特性を有していた。
【００１０】〔比較例１〕従来装置で、オンラインの反
応容器（反応管）の位置調整を行わずに実施例１と同一
の条件にて線引を実施した。その結果、ファイバの走行
位置の経時的なズレが生じ、約１８０ｋｍ線引したとこ
ろでファイバと反応容器の通過口端が接触してしまい、
途中断線してしまった。このファイバを実施例１と同様
の方法で強度試験を行った結果、線引長が１５０ｋｍを
過ぎたころから強度分布のバラツキが大きくなり、しか
もその平均強度は約３〜４ＧＰａと劣化し始め、２ＧＰ
ａ以下の低強度部が存在する確率も１０％〜３０％と増
加する傾向が認められた。
応容器（反応管）の位置調整を行わずに実施例１と同一
の条件にて線引を実施した。その結果、ファイバの走行
位置の経時的なズレが生じ、約１８０ｋｍ線引したとこ
ろでファイバと反応容器の通過口端が接触してしまい、
途中断線してしまった。このファイバを実施例１と同様
の方法で強度試験を行った結果、線引長が１５０ｋｍを
過ぎたころから強度分布のバラツキが大きくなり、しか
もその平均強度は約３〜４ＧＰａと劣化し始め、２ＧＰ
ａ以下の低強度部が存在する確率も１０％〜３０％と増
加する傾向が認められた。
【００１１】〔実施例２〕図２に示すような線引炉と反
応容器が一体型となった装置を用いた。反応容器と線引
炉との間には１〜３ｍｍ程度の微小な隙間すなわちクリ
アランス２０を設け、かつファイバ走行位置検出用に測
定用窓（観察窓）２１が設けてある。このような構成に
より、反応容器の位置制御が可能となり、実施例１と同
様の製造条件で線引きを行った。反応管の位置制御機構
は実施例１の場合と同様とした。その結果、全長にわた
り、破断なくコーティングが施され、ファイバの長手方
向における強度劣化も認められなかった。
応容器が一体型となった装置を用いた。反応容器と線引
炉との間には１〜３ｍｍ程度の微小な隙間すなわちクリ
アランス２０を設け、かつファイバ走行位置検出用に測
定用窓（観察窓）２１が設けてある。このような構成に
より、反応容器の位置制御が可能となり、実施例１と同
様の製造条件で線引きを行った。反応管の位置制御機構
は実施例１の場合と同様とした。その結果、全長にわた
り、破断なくコーティングが施され、ファイバの長手方
向における強度劣化も認められなかった。
【００１２】〔実施例３〕図３のような反応容器と線引
炉がステンレス製のフレキシブルパイプ２２で連結され
ている装置を用いて、上述と同様の試験を行った。この
場合も位置検出用測定光に対して透明なガラス窓（結晶
窓にしてもよい）を測定用窓（観察窓）２１としてフレ
キシブルパイプ２２に取り付ける。測定光としてＨe −
Ｎｅレーザーを用いた場合はホウケイ酸クラウンガラス
を用いる。反応管の位置制御機構は実施例１の場合と同
様とした。その結果、全長にわたり破断なくコーティン
グが施され、線引き中、ファイバは常に反応管の中心を
走行しており、強度試験の結果も全長にわたり均一であ
った。
炉がステンレス製のフレキシブルパイプ２２で連結され
ている装置を用いて、上述と同様の試験を行った。この
場合も位置検出用測定光に対して透明なガラス窓（結晶
窓にしてもよい）を測定用窓（観察窓）２１としてフレ
キシブルパイプ２２に取り付ける。測定光としてＨe −
Ｎｅレーザーを用いた場合はホウケイ酸クラウンガラス
を用いる。反応管の位置制御機構は実施例１の場合と同
様とした。その結果、全長にわたり破断なくコーティン
グが施され、線引き中、ファイバは常に反応管の中心を
走行しており、強度試験の結果も全長にわたり均一であ
った。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば長
尺のプリフオームに対しても、ファイバと反応管の相対
的位置を常に一定にできるため、数百ｋｍにわたって均
一なハーメチックコートを施すことができ、かつ反応管
とファイバとが接触することによるファイバの強度劣化
を防止できるので、生産性の向上、品質向上が図れる。
さらに本発明の操作を自動化することにより、省力化で
きて、製造コストの低減にも寄与する。
尺のプリフオームに対しても、ファイバと反応管の相対
的位置を常に一定にできるため、数百ｋｍにわたって均
一なハーメチックコートを施すことができ、かつ反応管
とファイバとが接触することによるファイバの強度劣化
を防止できるので、生産性の向上、品質向上が図れる。
さらに本発明の操作を自動化することにより、省力化で
きて、製造コストの低減にも寄与する。
【図１】は本発明の一実施態様を示した概略説明図であ
る。
る。
【図２】は本発明の別の実施態様を示す概略説明図であ
る。
る。
【図３】は本発明のさらに別の実施態様を示す概略説明
図である。
図である。
１ 光ファイバ用プリフオーム、 ２ 線引炉、
３ 光ファイバ裸線、４ａ，４ｂ ファイバ通過口、
５ シールガス導入管、 ６ 原料ガス導入管、
７ 反応容器、 ８ 排気管、 ９ａ，９ｂ ファ
イバ通過口、１０ａ，１０ｂ 固定具、 １１ａ，１１
ｂ 支持棒、 １２ａ，１２ｂ自在ＸＹ軸ステージ、
１３ ファイバ位置検出器、 １４ ファイバ位
置検出器、 １５ａ，１５ｂ 反応管位置検出器、
１６ 演算装置、２０ クリアランス、 ２１ 測
定用窓、 ２２ フレキシブルパイプ。
３ 光ファイバ裸線、４ａ，４ｂ ファイバ通過口、
５ シールガス導入管、 ６ 原料ガス導入管、
７ 反応容器、 ８ 排気管、 ９ａ，９ｂ ファ
イバ通過口、１０ａ，１０ｂ 固定具、 １１ａ，１１
ｂ 支持棒、 １２ａ，１２ｂ自在ＸＹ軸ステージ、
１３ ファイバ位置検出器、 １４ ファイバ位
置検出器、 １５ａ，１５ｂ 反応管位置検出器、
１６ 演算装置、２０ クリアランス、 ２１ 測
定用窓、 ２２ フレキシブルパイプ。
Claims (9)
- 【請求項１】 光ファイバ用プリフオームを線引炉で溶
融、紡糸して光ファイバ裸線とした後該光ファイバ裸線
を反応容器内を通過させると共に該反応容器内に原料ガ
スを導入し、該光ファイバ裸線上に化学気相析出法によ
り薄膜被覆層を施すハーメチックコート光ファイバの製
造方法において、該反応容器のファイバ通過孔を円形と
し、その円の中心に走行するファイバが位置するように
反応容器の位置決め制御をすることを特徴とする上記製
造方法。 - 【請求項２】 前記反応容器の位置決め制御は、ファイ
バ走行軸をＺ軸とするとき実質的に該Ｚ軸に垂直な平面
においてＸ軸方向及びＹ軸方向に自由に可動な位置制御
手段により行なうことを特徴とする請求項１記載の製造
方法。 - 【請求項３】 前記位置制御手段はリモートコントロー
ルにより自動的に駆動する機構を有してなり、前記ファ
イバ走行位置が該反応容器のファイバ通過口の中心を通
過するように該ファイバ走行位置をオンラインで検出し
ながら位置決め制御を行なうことを特徴とする請求項２
記載の製造方法。 - 【請求項４】 前記ファイバ走行位置と前記反応容器の
ファイバ通過口との相対位置を検出器により検出し、両
者の検出信号の偏差からファイバ走行位置が通過口の中
心にくるように反応容器の移動量を演算処理装置により
計算して、前記位置制御手段のリモートコントローラー
にオンラインでフィードバックし、反応容器の位置決め
を自動制御することを特徴とする請求項３記載の製造方
法。 - 【請求項５】 前記位置制御手段としてＸ軸方向及びＹ
軸に自由に可動なステージを用い、前記反応容器の少な
くとも上部及び下部の２カ所に該ステージをそれぞれ取
付ることにより反応容器の上部ファイバ通過口及び下部
ファイバ通過口の位置決めを行なうことを特徴とする請
求項１ないし請求項５のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項６】 前記ファイバ走行位置検出器としてレー
ザー光位置検出器を用いることを特徴とする請求項５記
載の製造方法。 - 【請求項７】 前記ハーメチックコート層の材質はカー
ボンであることを特徴とする請求項１〜７記載の製造方
法。 - 【請求項８】 光ファイバ用プリフオームを線引炉で溶
融、紡糸して光ファイバ裸線とした後該光ファイバ裸線
を線引炉直後の反応容器内を通過させると共に該反応容
器内に原料ガスを導入し、該光ファイバ裸線上に化学気
相析出法により薄膜被覆層を施すハーメチックコート光
ファイバの製造装置において、反応容器の上部及び下部
ファイバ通過口のファイバ走行方向に垂直な面における
断面形状が円形であり、該上部及び下部ファイバ通過口
断面の中心とファイバ走行位置との相対的位置の検出装
置、該相対的位置検出信号のＸ，Ｙ方向偏差分を演算す
る演算装置、該相対的位置検出信号のＸ，Ｙ方向偏差分
に対応する出力信号により該反応容器をＸ，Ｙ方向に移
動させる位置制御装置、上記検出装置、演算装置及び位
置制御装置をオンラインで作動させる手段並びに位置制
御装置の作動をリモートコントロールする手段を具備し
てなる上記製造装置。 - 【請求項９】 前記反応容器は少なくとも上部及び下部
の２カ所を保持具で保持されており、且つ該保持具はそ
れぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に自由に可動なステージに
取り付けられてなること特徴とする請求項８記載の製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030031A JPH07237938A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ハーメチックコート光ファイバの製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030031A JPH07237938A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ハーメチックコート光ファイバの製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07237938A true JPH07237938A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12292457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6030031A Pending JPH07237938A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ハーメチックコート光ファイバの製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07237938A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011173734A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Fujikura Ltd | 紡糸機用延長管及び紡糸機 |
| JP2011173733A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Fujikura Ltd | 紡糸機用延長管及び紡糸機 |
| WO2022225034A1 (ja) * | 2021-04-22 | 2022-10-27 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造装置、光ファイバの製造方法 |
| CN117585897A (zh) * | 2023-11-22 | 2024-02-23 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | 光纤拉丝调节装置及光纤制备设备 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6030031A patent/JPH07237938A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011173734A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Fujikura Ltd | 紡糸機用延長管及び紡糸機 |
| JP2011173733A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Fujikura Ltd | 紡糸機用延長管及び紡糸機 |
| WO2022225034A1 (ja) * | 2021-04-22 | 2022-10-27 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造装置、光ファイバの製造方法 |
| CN117585897A (zh) * | 2023-11-22 | 2024-02-23 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | 光纤拉丝调节装置及光纤制备设备 |
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