特許 7468205 光ファイバの製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】光ファイバの製造装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/027 20060101AFI20240409BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240409BHJP

   G02B 6/44 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

C03B37/027 A

G02B6/02 356A

G02B6/44 301B

G02B6/44 321

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020117944

(22)【出願日】2020-07-08

(65)【公開番号】P2022015238

(43)【公開日】2022-01-21

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 直

【審査官】末松 佳記

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１７９０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０２６９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２５５８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１９２７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１００９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６４９４７００（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ ３７／００ － ３７／１６

Ｇ０２Ｂ ６／００ － ６／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバ母材を加熱する加熱炉と、
前記光ファイバ母材から線引きされたガラスファイバに樹脂を塗布する被覆装置と、
前記ガラスファイバの周囲に樹脂が被覆された光ファイバを引き取る引取り装置と、
前記光ファイバを巻き取る巻取り装置と、
前記ガラスファイバまたは前記光ファイバが断線した場合、前記加熱炉から前記被覆装置までの第一区間、前記被覆装置から前記引取り装置までの第二区間、および前記引取り装置から前記巻取り装置までの第三区間において、最初に断線を検知した区間を前記ガラスファイバまたは前記光ファイバの断線が発生している区間と特定する断線判断装置と、
を備えている、光ファイバの製造装置。

【請求項2】

前記引取り装置と前記巻取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの張力を調整する張力調整ローラを備えており、
前記断線判断装置は、前記張力調整ローラの位置に基づいて前記光ファイバが断線していると判断する、請求項１に記載の光ファイバの製造装置。

【請求項3】

前記引取り装置と前記巻取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの張力を測定する第一張力測定装置を備えており、
前記断線判断装置は、前記張力調整ローラの位置および前記光ファイバの張力の測定値に基づいて、前記光ファイバが断線していると判断する、請求項２に記載の光ファイバの製造装置。

【請求項4】

前記加熱炉と前記被覆装置の間に配置されており、前記ガラスファイバの外径を測定する第一外径測定装置と、
前記被覆装置と前記引取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの外径を測定する第二外径測定装置と、
を備えており、
前記断線判断装置は、
前記ガラスファイバが前記第一の外径測定装置の測定可能な領域から外れている場合、前記ガラスファイバが断線していると判断し、
前記光ファイバが前記第二の外径測定装置の測定可能な領域から外れている場合、前記光ファイバが断線していると判断する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光ファイバの製造装置。

【請求項5】

前記加熱炉と前記被覆装置の間に配置されており、前記ガラスファイバの張力を測定する第二張力測定装置と、
前記被覆装置と前記引取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの張力を測定する第三張力測定装置と、
を備えており、
前記断線判断装置は、
前記ガラスファイバが前記第一外径測定装置の測定可能な領域から外れておりかつ前記第二張力測定装置による前記ガラスファイバの張力の測定値がゼロである場合、前記ガラスファイバが断線していると判断し、
前記光ファイバが前記第二外径測定装置の測定可能な領域から外れておりかつ前記第三張力測定装置による前記光ファイバの張力の測定値がゼロである場合、前記光ファイバが断線していると判断する、請求項４に記載の光ファイバの製造装置。

【請求項6】

前記被覆装置と前記引取り装置の間に配置されており、前記第一区間において前記ガラスファイバが断線していると判断された場合に前記被覆装置の樹脂を受け入れる樹脂受け部を備えている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光ファイバの製造装置。

【請求項7】

前記加熱炉と前記被覆装置の間に配置されており、前記第二区間において前記光ファイバが断線していると判断された場合に前記ガラスファイバを繰り出すピンチローラを備えている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光ファイバの製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光ファイバの製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、線引きにより光ファイバを製造する製造装置において、引取り装置の上流側で発生した光ファイバの断線を検知することを開示している。光ファイバの断線が検知された場合、光ファイバ母材が加熱炉の加熱領域の外に移動させられる。

【0003】

特許文献２は、光ファイバの断線が検知された場合、樹脂受け部を樹脂被覆部の下方に移動させることを開示している。

【0004】

特許文献３は、スクリーニング工程において光ファイバの断線が検知された場合、光ファイバ母材の送り速度および光ファイバの引取り速度を制御することによりガラスファイバの線引き速度を低下させることを開示している。ガラスファイバの線引き速度は、光ファイバの端末をスクリーニング装置およびさらに下流側の装置に再度セットすることが可能な速度に維持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－１７９０９５号公報

【文献】特開平０８－００２９４５号公報

【文献】特開昭６３－１１７９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示は、線引きにより光ファイバを製造している際にガラスファイバまたは光ファイバが断線した場合、線引きを再開するまでの時間を短くすることが可能となり、歩留まりの低下を防ぐことができる光ファイバの製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の光ファイバの製造装置は、
光ファイバ母材を加熱する加熱炉と、
前記光ファイバ母材から線引きされたガラスファイバに樹脂を塗布する被覆装置と、
前記ガラスファイバの周囲に樹脂が被覆された光ファイバを引き取る引取り装置と、
前記光ファイバを巻き取る巻取り装置と、
前記ガラスファイバまたは前記光ファイバが断線した場合、前記加熱炉から前記被覆装置までの第一区間、前記被覆装置から前記引取り装置までの第二区間、および前記引取り装置から前記巻取り装置までの第三区間において、前記ガラスファイバまたは前記光ファイバの断線が発生している区間を特定する断線判断装置と、
を備えている。

【発明の効果】

【0008】

上記構成によれば、線引きにより光ファイバを製造している際にガラスファイバまたは光ファイバが断線した場合、線引きを再開するまでの時間を短くすることが可能となり、歩留まりの低下を防ぐことができる光ファイバの製造装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一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】図２は、制御装置による制御フローを示すフローチャートである。

【図3】図３は、制御装置による制御フローを示すフローチャートである。

【図4】図４は、制御装置による制御フローを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
本開示の光ファイバの製造装置は、
（１）光ファイバ母材を加熱する加熱炉と、
前記光ファイバ母材から線引きされたガラスファイバに樹脂を塗布する被覆装置と、
前記ガラスファイバの周囲に樹脂が被覆された光ファイバを引き取る引取り装置と、
前記光ファイバを巻き取る巻取り装置と、
前記ガラスファイバまたは前記光ファイバが断線した場合、前記加熱炉から前記被覆装置までの第一区間、前記被覆装置から前記引取り装置までの第二区間、および前記引取り装置から前記巻取り装置までの第三区間において、前記ガラスファイバまたは前記光ファイバの断線が発生している区間を特定する断線判断装置と、
を備えている。

【0011】

上記構成によれば、線引きにより光ファイバを製造している際にガラスファイバまたは光ファイバが断線した場合、当該断線が発生している区間が特定される。したがって、断線が発生している区間に応じて適切な処置を行うことが可能となる。これにより、線引きを再開するまでの時間を短くすることが可能となり、歩留まりの低下を防ぐことができる。

【0012】

（２）前記光ファイバの製造装置は、
前記引取り装置と前記巻取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの張力を調整する張力調整ローラを備えており、
前記断線判断装置は、前記張力調整ローラの位置に基づいて前記第三区間において前記光ファイバが断線していると判断してもよい。

【0013】

上記構成によれば、張力調整ローラを利用して第三区間において光ファイバの断線が発生していると判断することができる。光ファイバの断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。

【0014】

（３）前記光ファイバの製造装置は、
前記引取り装置と前記巻取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの張力を測定する第一張力測定装置を備えており、
前記断線判断装置は、前記張力調整ローラの位置および前記光ファイバの張力の測定値に基づいて、前記第三区間において前記光ファイバが断線していると判断してもよい。

【0015】

上記構成によれば、張力調整ローラおよび第一張力測定装置を利用して、第三区間において光ファイバの断線が発生していると判断することができる。光ファイバの断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。また、より確実に第三区間における光ファイバの断線を検知することができる。

【0016】

（４）前記光ファイバの製造装置は、
前記加熱炉と前記被覆装置の間に配置されており、前記ガラスファイバの外径を測定する第一外径測定装置と、
前記被覆装置と前記引取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの外径を測定する第二外径測定装置と、
を備えており、
前記断線判断装置は、
前記ガラスファイバが前記第一の外径測定装置の測定可能な領域から外れている場合、前記第一区間において前記ガラスファイバが断線していると判断し、
前記光ファイバが前記第二の外径測定装置の測定可能な領域から外れている場合、前記第二区間において前記光ファイバが断線していると判断してもよい。

【0017】

上記構成によれば、第一外径測定装置を利用して第一区間においてガラスファイバの断線が発生していると判断することができる。第二外径測定装置を利用して第二区間において光ファイバの断線が発生していると判断することができる。したがって、ガラスファイバまたは光ファイバの断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。

【0018】

（５）前記光ファイバの製造装置は、
前記加熱炉と前記被覆装置の間に配置されており、前記ガラスファイバの張力を測定する第二張力測定装置と、
前記被覆装置と前記引取り装置の間に配置されており、前記光ファイバの張力を測定する第三張力測定装置と、
を備えており、
前記断線判断装置は、
前記ガラスファイバが前記第一外径測定装置の測定可能な領域から外れておりかつ前記第二張力測定装置による前記ガラスファイバの張力の測定値がゼロである場合、前記第一区間において前記ガラスファイバが断線していると判断し、
前記光ファイバが前記第二外径測定装置の測定可能な領域から外れておりかつ前記第三張力測定装置による前記光ファイバの張力の測定値がゼロである場合、前記第二区間において前記光ファイバが断線していると判断してもよい。

【0019】

上記構成によれば、第一外径測定装置および第二張力測定装置を利用して第一区間においてガラスファイバの断線が発生していると判断することができる。第二外径測定装置および第三張力測定装置を利用して第二区間において光ファイバの断線が発生していると判断することができる。ガラスファイバまたは光ファイバの断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。また、より確実にガラスファイバまたは光ファイバの断線の発生を検知することができる。

【0020】

（６）前記光ファイバの製造装置は、
前記被覆装置と前記引取り装置の間に配置されており、前記第一区間において前記ガラスファイバが断線していると判断された場合に前記被覆装置の樹脂を受け入れる樹脂受け部を備えてもよい。

【0021】

上記構成によれば、ガラスファイバが断線した場合、被覆装置の樹脂が被覆装置の下方に位置する装置に垂れ落ちることを防止することができる。

【0022】

（７）前記光ファイバの製造装置は、
前記加熱炉と前記被覆装置の間に配置されており、前記第二区間において前記光ファイバが断線していると判断された場合に前記ガラスファイバを繰り出すピンチローラを備えてもよい。

【0023】

第二区間において光ファイバが断線した場合、ガラスファイバおよび光ファイバは引取り装置による支持を失うため、ガラスファイバおよび光ファイバはパスラインから外れるおそれがある。また、引取り装置によってガラスファイバおよび光ファイバに付加されていた張力も失われる。上記構成によれば、第二区間において光ファイバが断線した場合、ガラスファイバを繰り出すことにより、ガラスファイバおよび光ファイバに所定の張力を付加させることができる。また、ガラスファイバおよび光ファイバがパスラインから外れることを防ぐことができる。これにより、線引きの再開に向けての作業時間を短くすることができる。

【0024】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る光ファイバの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。

【0025】

図１は、一実施形態に係る光ファイバの製造装置１の概略構成を示す概略構成図である。図１に例示されるように、光ファイバの製造装置１は、加熱炉２と、ダイス３と、キャプスタン４と、巻取りボビン５と、制御装置６とを備えている。ダイス３は、被覆装置の一例である。キャプスタン４は、引取り装置の一例である。巻取りボビン５は、巻取り装置の一例である。制御装置６は、断線判断装置の一例である。

【0026】

光ファイバＧ２は、加熱炉２により加熱された光ファイバ母材Ｇから線引きされたガラスファイバＧ１の周囲にダイス３により樹脂を塗布することにより形成される。光ファイバＧ２はキャプスタン４により下流側へ引き取られて巻取りボビン５に巻き取られる。本開示の実施形態の説明では、「上流」および「下流」は、パスラインに沿ってガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２が走行する方向における上流および下流を意味する。パスラインは、通常の線引き時にガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２が走行する経路である。

【0027】

加熱炉２は、光ファイバの製造装置１の最も上流側に配置されている。加熱炉２は、例えば、円筒状の炉心管２０１と、炉心管２０１を囲むヒータ２０２を備えている。光ファイバ母材Ｇは、炉心管２０１の内部に供給されて加熱される。光ファイバ母材Ｇは、フィーダ７によってその上部が把持されている。光ファイバ母材Ｇは、炉心管２０１の内部にその下端部分が位置するように、フィーダ７によって加熱炉２内に送られる。加熱炉２内に供給された光ファイバ母材Ｇは、その下端側が加熱されて軟化し、下方に引き伸ばされて細径化される。これにより、ガラス体の光ファイバであるガラスファイバＧ１が形成される。

【0028】

加熱炉２の下流側には、冷却装置８が設けられている。加熱炉２を出たガラスファイバＧ１は、冷却装置８により冷却ガスを用いて冷却される。冷却ガスは、例えばヘリウムガス等である。ガラスファイバＧ１は、冷却装置８により数百℃から室温近くまで急速に冷却される。

【0029】

ダイス３は、冷却装置８の下流側に設けられている。ダイス３は、ガラスファイバＧ１の周囲に樹脂を塗布する。樹脂は、例えば紫外線硬化型樹脂である。ダイス３の下流側には、樹脂硬化装置９が設けられている。ガラスファイバＧ１の周囲に塗布された樹脂は、樹脂硬化装置９により硬化される。例えば、樹脂硬化装置９は紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹脂を硬化させる。ダイス３と樹脂硬化装置９によりガラスファイバＧ１の周囲に樹脂の被覆層が形成された光ファイバＧ２が形成される。

【0030】

冷却装置８とダイス３の間には、張力測定装置１０と外径測定装置１１が設けられている。張力測定装置１０は、ガラスファイバＧ１の張力を測定する。張力測定装置１０は、例えば接触式張力計や光学式張力計である。張力測定装置１０は、第二張力測定装置の一例である。外径測定装置１１は、ガラスファイバＧ１の外径を測定する。外径測定装置１１は、例えばレーザ光式の外径測定装置である。ガラスファイバＧ１の外径は、ガラスファイバＧ１の軸に直交する方向の平面上の所定方向において測定される。

【0031】

キャプスタン４は、樹脂硬化装置９の下流側に設けられている。キャプスタン４は、例えば、キャプスタンベルト４１とキャプスタンローラ４２を有している。キャプスタンベルト４１は、複数のローラ４３に巻回されている。光ファイバＧ２は、キャプスタンベルト４１とキャプスタンローラ４２との間に挟持されて引き込まれる。光ファイバＧ２は、キャプスタン４により所定の張力が加えられ、さらに下流側に引き取られる。

【0032】

樹脂硬化装置９とキャプスタン４の間には、外径測定装置１２と張力測定装置１３が設けられている。外径測定装置１２は、光ファイバＧ２の外径を測定する。外径測定装置１２は、例えばレーザ光式の外径測定装置１２である。光ファイバＧ２の外径は、光ファイバＧ２の軸に直交する方向の平面上の所定方向において測定される。張力測定装置１３は、光ファイバＧ２の張力を測定する。張力測定装置１３は、第三張力測定装置の一例である。張力測定装置１３は、例えば、張力測定ローラ１３１と、測定器１３２を有している。測定器１３２は、張力測定ローラ１３１の中心軸に取り付けられている。測定器１３２は、光ファイバＧ２の張力によって張力測定ローラ１３１に加えられる力を測定する。

【0033】

巻取りボビン５は、キャプスタン４の下流側に設けられている。キャプスタン４に引き取られた光ファイバＧ２は、巻取りボビン５に巻き取られる。

【0034】

キャプスタン４と巻取りボビン５の間には、スクリーニング装置１４が設けられている。スクリーニング装置１４は、光ファイバＧ２に所定の張力を付加して、一定の強度条件を満たしているか否かを試験する。スクリーニング装置１４は、例えば、スクリーニングローラ１４１と、張力測定装置１４２を有している。張力測定装置１４２は、第一張力測定装置の一例である。スクリーニング装置１４は、キャプスタン４とスクリーニングローラ１４１との回転数の差により光ファイバＧ２に所定の張力を付加する。張力測定装置１４２は、スクリーニングローラ１４１に取り付けられており、スクリーニング装置１４により光ファイバＧ２に付加された張力を測定する。

【0035】

また、スクリーニング装置１４の下流側には、ダンサローラ装置１５が設けられている。ダンサローラ装置１５は、例えば、固定ローラ１５１とダンサローラ１５２を有している。ダンサローラ１５２は、張力調整ローラの一例である。固定ローラ１５１に対してダンサローラ１５２を昇降させて固定ローラ１５１とダンサローラ１５２の間の距離を変更することにより光ファイバＧ２の張力が調整される。

【0036】

制御装置６は、通常の線引き時における加熱炉２、ダイス３、キャプスタン４などの各装置の運転状態を制御するように構成されている。制御装置６は、例えば、外径測定装置１１の測定値が予め定められた値になるようにキャプスタン４の回転速度を制御する。制御装置６は、例えば、外径測定装置１２の測定値が予め定められた値になるようにダイス３により塗布される樹脂の量を制御する。制御装置６は、例えば、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含む少なくとも一つのマイクロコントローラと、トランジスタ等のアクティブ素子およびパッシブ素子を含むその他電子回路から構成されている。また、制御装置６は、集積回路（ハードウェア資源）によって構成されてもよく、少なくとも一つのマイクロコントローラと集積回路との組み合わせによって構成されてもよい。

【0037】

また、制御装置６は、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２が断線した場合、断線が発生している区間を特定するように構成されている。

【0038】

例えば、加熱炉２からダイス３までの第一区間においてガラスファイバＧ１の断線が発生した場合、断線した上流側のガラスファイバＧ１はキャプスタン４による支持を失うため、ガラスファイバＧ１がパスラインから外れる。また、キャプスタン４によってガラスファイバＧ１に付加されていた張力も失われる。

【0039】

この場合、ガラスファイバＧ１は、外径測定装置１１の測定可能な領域から外れてしまう。したがって、外径測定装置１１は、ガラスファイバＧ１の外径を測定することが不可能となり、エラー信号を出力する。また、張力測定装置１０の測定値は急激に低下し、ゼロとなり、張力測定装置１０は、測定値がゼロを示す信号を出力する。

【0040】

制御装置６は、外径測定装置１１からエラー信号および張力測定装置１０から測定値がゼロを示す信号を受け取ると、第一区間においてガラスファイバＧ１の断線が発生したと判断する。制御装置６は、外径測定装置１１からエラー信号または張力測定装置１０から測定値がゼロを示す信号を受け取った場合に、第一区間においてガラスファイバＧ１の断線が発生したと判断してもよい。

【0041】

ダイス３からキャプスタン４までの第二区間において光ファイバＧ２の断線が発生した場合、断線した上流側の光ファイバＧ２はキャプスタン４による支持を失うため、光ファイバＧ２がパスラインから外れる。また、キャプスタン４によって光ファイバＧ２に付加されていた張力も失われる。

【0042】

この場合、光ファイバＧ２は、外径測定装置１２の測定可能な領域から外れる。外径測定装置１２は、光ファイバＧ２の外径を測定することが不可能となり、エラー信号を出力する。また、張力測定装置１３の測定値が急激に低下し、ゼロとなり、張力測定装置１３は、測定値がゼロを示す信号を出力する。

【0043】

制御装置６は、外径測定装置１２からエラー信号および張力測定装置１３から測定値がゼロを示す信号を受け取ると、第二区間において光ファイバＧ２の断線が発生したと判断する。制御装置６は、外径測定装置１２からエラー信号または張力測定装置１３から測定値がゼロを示す信号を受け取った場合に、第二区間において光ファイバＧ２の断線が発生したと判断してもよい。

【0044】

キャプスタン４から巻取りボビン５までの第三区間において光ファイバＧ２の断線が発生した場合、スクリーニング装置１４やダンサローラ装置１５によって光ファイバＧ２に付加されていた張力が失われる。

【0045】

この場合、ダンサローラ１５２は、急激に下降し、下限の遠接点に達する。すなわち、固定ローラ１５１に対するダンサローラ１５２の距離が最大となる。ダンサローラ装置１５は、例えば、位置センサ１５３を備えており、ダンサローラ１５２が下限の遠接点に達した場合、最大距離を示す位置信号を出力する。なお、ダンサローラ装置１５は、位置センサ１５３の代わりに、下限の遠接点に達したダンサローラ１５２に接触されると接触信号を出力する接触式センサを備えてもよい。また、張力測定装置１４２の測定値が急激に低下し、ゼロとなる。張力測定装置１４２は、測定値がゼロを示す信号を出力する。

【0046】

制御装置６は、位置センサ１５３から最大距離を示す位置信号および張力測定装置１４２から測定値がゼロを示す信号を受け取ると、第三区間において光ファイバＧ２の断線が発生したと判断する。

【0047】

上記のように、制御装置６は、加熱炉２からダイス３までの第一区間、ダイス３からキャプスタン４までの第二区間、およびキャプスタン４から巻取りボビン５までの第三区間において、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の断線が発生している区間を特定する。したがって、断線が発生している区間に応じて適切な処置を行うことが可能となる。これにより、線引きを再開するまでの時間を短くすることが可能となり、歩留まりの低下を防ぐことができる。

【0048】

また、制御装置６は、ダンサローラ１５２の位置に基づいて第三区間において光ファイバＧ２が断線していると判断する。したがって、第三区間における光ファイバＧ２の断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。

【0049】

また、制御装置６は、ダンサローラ１５２の位置および張力測定装置１４２の測定値に基づいて、第三区間において光ファイバＧ２が断線していると判断している。したがって、光ファイバＧ２の断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。また、より確実に第三区間における光ファイバＧ２の断線の発生を検知することができる。

【0050】

また、制御装置６は、ガラスファイバＧ１が外径測定装置１１の測定可能な領域から外れている場合、第一区間においてガラスファイバＧ１が断線していると判断している。制御装置６は、光ファイバＧ２が外径測定装置１２の測定可能な領域から外れている場合、第二区間において光ファイバＧ２が断線していると判断している。したがって、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。

【0051】

また、制御装置６は、外径測定装置１１のエラー信号および張力測定装置１０の測定値に基づいて第一区間においてガラスファイバＧ１が断線していると判断している。制御装置６は、外径測定装置１２のエラー信号および張力測定装置１３の測定値に基づいて第二区間において光ファイバＧ２が断線していると判断している。したがって、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の断線を判断する追加の装置を設けることによりコストが増加することを防ぐことができる。また、より確実にガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の断線の発生を検知することができる。

【0052】

光ファイバの製造装置１は、さらに、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の断線が発生した場合、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２が断線した区間に応じて適切な処置を行うために制御装置６により制御される複数の装置を備えている。

【0053】

例えば、外径測定装置１１の下流側には、ピンチローラ１６が設けられている。ピンチローラ１６は、通常の線引き時は、ガラスファイバＧ１のパスラインから外れた箇所に配置されている。ピンチローラ１６は、ガラスファイバＧ１が断線した場合、移動機構（図示なし）によりガラスファイバＧ１のパスライン上に配置されて、二つのローラによりガラスファイバＧ１を挟んで下流側へ繰り出すように構成されている。

【0054】

ピンチローラ１６の下流側には、吸引ノズル１７が設けられている。吸引ノズル１７は、ガラスファイバＧ１が断線した場合、ガラスファイバＧ１を吸引する。吸引ノズル１７は、例えばガラスファイバＧ１を一定の吸引力で吸引保持する。これにより、ガラスファイバＧ１の張力は一定に維持される。

【0055】

ダイス３の上流側には、開閉可能なシャッター１８が設けられている。シャッター１８は、ガラスファイバＧ１が断線した場合に閉じるように制御されている。シャッター１８は、その中央にガラスファイバＧ１が通過する貫通孔を有している。シャッター１８が閉じられた状態における貫通孔の直径は、ガラスファイバＧ１が挿通されるダイス３の挿通孔の直径よりも小さくかつガラスファイバＧ１の外径よりも大きい。

【0056】

ダイス３の下流側には、樹脂受け部１９が設けられている。樹脂受け部１９は、通常の線引き時は、光ファイバＧ２のパスラインから外れた箇所に配置されている。樹脂受け部１９は、ガラスファイバＧ１が断線した場合、移動機構（図示せず）により光ファイバＧ２のパスライン上に配置されて、ダイス３から流れ出る樹脂を収容するように構成されている。

【0057】

樹脂受け部１９の下流側には、吸引ノズル２０が設けられている。吸引ノズル２０は、第二区間において光ファイバＧ２が断線した場合、光ファイバＧ２を吸引する。吸引ノズル２０は、例えば光ファイバＧ２を一定の吸引力で吸引保持する。これにより、光ファイバＧ２の張力は一定に維持される。吸引ノズル２０は、樹脂硬化装置９とキャプスタン４の間に配置されてもよい。

【0058】

キャプスタン４とスクリーニング装置１４の間には、吸引ノズル２１が設けられている。吸引ノズル２１は、第三区間において光ファイバＧ２が断線した場合、光ファイバＧ２を吸引する。吸引ノズル２１は、例えば光ファイバＧ２を一定の吸引力で吸引保持する。これにより、光ファイバＧ２の張力は一定に維持される。吸引ノズル２１は、スクリーニング装置１４と巻取りボビン５の間に配置されてもよい。

【0059】

制御装置６は、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の断線が発生した場合、発生した区間に応じて、フィーダ７、ピンチローラ１６、吸引ノズル１７、シャッター１８、樹脂受け部１９、吸引ノズル２０、および吸引ノズル２１のいずれかの装置に対して制御信号を出力する。

【0060】

図２は、第一区間においてガラスファイバＧ１が断線した場合の制御装置６の制御フローを示すフローチャートである。

【0061】

まず、制御装置６は、外径測定装置１１および張力測定装置１０からの信号に基づいて、ガラスファイバＧ１の外径が測定不可能であり、かつ、ガラスファイバＧ１の張力がゼロであるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１）。ガラスファイバＧ１の外径が測定可能であるまたはガラスファイバＧ１の張力がゼロより大きいと判断されると（ＳＴＥＰ１においてＮＯ）、処理は終了する。

【0062】

ガラスファイバＧ１の外径の外径が測定不可能であり、かつ、ガラスファイバＧ１の張力がゼロである場合（ＳＴＥＰ１においてＹＥＳ）、制御装置６は、第一区間においてガラスファイバＧ１が断線したと判断する。そして、制御装置６は、吸引ノズル１７によりガラスファイバＧ１の吸引を行わせる（ＳＴＥＰ２）。第一区間においてガラスファイバＧ１が断線した場合、ガラスファイバＧ１はキャプスタン４による支持を失うため、ガラスファイバＧ１はパスラインから外れるおそれがある。また、キャプスタン４によってガラスファイバＧ１に付加されていた張力も失われる。これにより、ガラスファイバＧ１の外径が大きくなり、ガラスファイバＧ１が冷却装置８内に付着したりダイス３で詰まるおそれがある。吸引ノズル１７は、例えばガラスファイバＧ１を一定の吸引力で吸引保持することにより、ガラスファイバＧ１に一定の張力を付加させることができる。したがって、外径が増大したガラスファイバＧ１が冷却装置８内に付着したりダイス３で詰まることを防止することができる。

【0063】

続いて、制御装置６は、樹脂受け部１９をダイス３の下方に移動させてパスライン上に配置させる（ＳＴＥＰ３）。樹脂受け部１９によりダイス３から流れ出る樹脂を受けることができるので、ダイス３の下方に位置する樹脂硬化装置９の上部や内部にダイス３から流れ出た樹脂が付着することを防ぐことができる。これにより樹脂硬化装置９の上部や内部に付着した樹脂を掃除する手間を省くことができる。

【0064】

また、制御装置６は、ピンチローラ１６を移動させてパスライン上に配置させる。そして、ピンチローラ１６により、ガラスファイバＧ１を挟み込んで繰り出しさせる（ＳＴＥＰ４）。ピンチローラ１６は、例えばガラスファイバＧ１が一定の速度で繰り出されるように、回転速度が制御される。これにより、ガラスファイバＧ１に一定の張力を付加させることができ、外径が増大したガラスファイバＧ１が冷却装置８内に付着したりダイス３で詰まることを防止することができる。

【0065】

また、制御装置６は、フィーダ７を急激に上昇させる（ＳＴＥＰ５）。フィーダ７を急激に上昇させることにより、把持した光ファイバ母材Ｇを加熱領域から外れるように移動させる。光ファイバ母材Ｇは、例えば２００ｍｍ程度上方に移動させられる。これにより、光ファイバ母材Ｇが加熱されて軟化することを防ぐことができ、軟化したガラスが加熱炉２内に溜まってしまうことを防止することができる。

【0066】

続いて、制御装置６は、シャッター１８を閉じさせる（ＳＴＥＰ６）。これにより、断線したガラスファイバＧの破片がダイス３の内部に混入することを防ぐことができる。

【0067】

さらに、制御装置６は、吸引ノズル２１により光ファイバＧ２を吸引させる（ＳＴＥＰ７）。吸引ノズル２１により光ファイバＧ２をキャプスタン４の下流側で吸引することにより、断線した下流側の光ファイバＧ２の端部がキャプスタン４の下流側に位置する巻取りボビン５などに接触することを防ぐことができる。

【0068】

なお、上記の実施形態においては、制御装置６は、第一区間においてガラスファイバＧ１が断線した場合、フィーダ７、ピンチローラ１６、吸引ノズル１７、シャッター１８、樹脂受け部１９および吸引ノズル２１の駆動を制御するように構成されている。しかしながら、制御装置６は、いずれか一つの装置の駆動を制御するように構成されてもよい。

【0069】

上記の実施形態では、樹脂受け部１９によりダイス３から流れる樹脂を受けている。しかしながら、例えば、ダイス３の樹脂の供給を停止することにより、ダイス３から樹脂が流れることを防止してもよい。

【0070】

図３は、第二区間において光ファイバＧ２が断線した場合の制御装置６の制御フローを示すフローチャートである。

【0071】

まず、制御装置６は、外径測定装置１２および張力測定装置１３からの信号に基づいて、光ファイバＧ２の外径が測定不可能であり、かつ、光ファイバＧ２の張力がゼロであるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１１）。光ファイバＧ２の外径が測定可能であるまたは光ファイバＧ２の張力がゼロより大きいと判断されると（ＳＴＥＰ１１においてＮＯ）、処理は終了する。

【0072】

光ファイバＧ２の外径が測定不可能であり、かつ、光ファイバＧ２の張力がゼロである場合（ＳＴＥＰ１１においてＹＥＳ）、制御装置６は、第二区間において光ファイバＧ２が断線したと判断する。そして、制御装置６は、吸引ノズル２０により光ファイバＧ２の吸引を行わせる（ＳＴＥＰ１２）。第二区間において光ファイバＧ２が断線した場合、ガラスファイバＧ１および光ファイバＧ２はキャプスタン４による支持を失うため、ガラスファイバＧ１および光ファイバＧ２はパスラインから外れるおそれがある。また、キャプスタン４によってガラスファイバＧ１および光ファイバＧ２に付加されていた張力も失われる。これにより、ガラスファイバＧ１の外径が大きくなり、ガラスファイバＧ１が冷却装置８内に付着したりダイス３で詰まるおそれがある。吸引ノズル２０は、例えば光ファイバＧ２を一定の吸引力で吸引保持することにより、ガラスファイバＧ１および光ファイバＧ２に一定の張力を付加させることができる。したがって、外径が増大したガラスファイバＧ１が冷却装置８内に付着したりダイス３で詰まることを防止することができる。

【0073】

続いて、制御装置６は、ピンチローラ１６を移動させてパスライン上に配置させる。そして、ピンチローラ１６により、ガラスファイバＧ１を挟み込んで繰り出しさせる（ＳＴＥＰ１３）。ピンチローラ１６は、例えばガラスファイバＧ１が一定の速度で繰り出されるように、回転速度が制御される。これにより、ガラスファイバＧ１に一定の張力を付加させることができ、外径が増大したガラスファイバＧ１が冷却装置８内に付着したりダイス３で詰まることを防止することができる。また、ピンチローラ１６は、パスライン上に配置されてガラスファイバＧ１を繰り出すことから、ガラスファイバＧ１および光ファイバＧ２がパスラインから外れて走行することを防止することができる。

【0074】

また、制御装置６は、フィーダ７を急激に上昇させる（ＳＴＥＰ１４）。フィーダ７を急激に上昇させることにより、把持した光ファイバ母材Ｇを加熱領域から外れるように移動させる。光ファイバ母材Ｇは、例えば２００ｍｍ程度上方に移動させられる。これにより、光ファイバ母材Ｇが加熱されて軟化することを防ぐことができ、軟化したガラスが加熱炉２内に溜まってしまうことを防止することができる。

【0075】

続いて、制御装置６は、シャッター１８を閉じさせる（ＳＴＥＰ１５）。これにより、外径が増大したガラスファイバＧ１がダイス３内で詰まることを防ぐことができる。

【0076】

さらに、制御装置６は、吸引ノズル２１により光ファイバＧ２を吸引させる（ＳＴＥＰ１６）。吸引ノズル２１により光ファイバＧ２をキャプスタン４の下流側で吸引することにより、断線した下流側の光ファイバＧ２の端部がキャプスタン４の下流側に位置する巻取りボビン５などに接触することを防ぐことができる。

【0077】

なお、上記の実施形態においては、制御装置６は、第二区間において光ファイバＧ２が断線した場合、フィーダ７、ピンチローラ１６、シャッター１８、吸引ノズル２０および吸引ノズル２１の駆動を制御するように構成されている。しかしながら、制御装置６は、いずれか一つの装置の駆動を制御するように構成されてもよい。

【0078】

上記の実施形態において、制御装置６は、ＳＴＥＰ１においてガラスファイバＧ１の外径が測定可能であるまたはガラスファイバＧ１の張力がゼロより大きいと判断された場合（ＳＴＥＰ１においてＮＯ）、ＳＴＥＰ１１の判断を行ってもよい。

【0079】

図４は、第三区間において光ファイバＧ２が断線した場合の制御装置６の制御フローを示すフローチャートである。

【0080】

まず、制御装置６は、位置センサ１５３および張力測定装置１４２からの信号に基づいて、固定ローラ１５１に対するダンサローラ１５２の距離が最大であり、かつ、スクリーニング装置１４により光ファイバＧ２に付加された張力がゼロであるか否かを判断する（ＳＴＥＰ２１）。固定ローラ１５１に対するダンサローラ１５２の距離は最大ではなくまたは光ファイバＧ２の張力がゼロより大きいと判断されると（ＳＴＥＰ２１においてＮＯ）、処理は終了する。

【0081】

固定ローラ１５１に対するダンサローラ１５２の距離が最大であり、かつ、スクリーニング装置１４により光ファイバＧ２に付加された張力がゼロである場合、制御装置６は、第三区間において光ファイバＧ２が断線したと判断する。そして、制御装置６は、フィーダ７を上昇させる（ＳＴＥＰ２２）。光ファイバ母材Ｇは、例えば３０ｍｍ程度上方に移動させられる。光ファイバ母材Ｇの供給量が減少することにより、キャプスタン４によるガラスファイバＧ１の引取り速度はガラスファイバＧ１の外径を維持するために低下する。これにより、線引きを中断させることなく、キャプスタン４により引き取られた光ファイバＧ２を下流側のパスラインに復帰させることができる。

【0082】

続いて、制御装置６は、シャッター１８を閉じさせる（ＳＴＥＰ２３）。これにより、キャプスタン４によるガラスファイバＧ１の引取り速度の低下により、ガラスファイバＧ１の外径が増大した場合に、ガラスファイバＧ１がダイス３内で詰まることを防ぐことができる。

【0083】

さらに、制御装置６は、吸引ノズル２１により断線した上流側の光ファイバＧ２を吸引させる（ＳＴＥＰ２４）。これにより、キャプスタン４の下流側のパスライン上への光ファイバＧ２の再配置を容易に行うことができる。また、さらに吸引ノズル２１の下流側に、断線した下流側の光ファイバＧ２の端部を吸引する吸引ノズルを設けてもよい。これにより、断線した下流側の光ファイバＧ２の端部がキャプスタン４の下流側に位置する巻取りボビン５などに接触することを防ぐことができる。

【0084】

なお、上記の実施形態においては、制御装置６は、第三区間において光ファイバＧ２が断線した場合、フィーダ７、シャッター１８および吸引ノズル２１の駆動を制御するように構成されている。しかしながら、制御装置６は、いずれか一つの装置の駆動を制御するように構成されてもよい。

【0085】

上記の実施形態において、制御装置６は、ＳＴＥＰ１１において光ファイバＧ２の外径が測定可能であるまたは光ファイバＧ２の張力がゼロより大きいと判断された場合（ＳＴＥＰ１１においてＮＯ）、ＳＴＥＰ２１の判断を行ってもよい。

【0086】

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。

【0087】

上記の実施形態では、フィーダ７を上昇させることにより、光ファイバ母材Ｇの加熱および軟化を防いでいる。しかしながら、フィーダ７の上昇に加えてあるいは代えて、ヒータ２０２の発熱温度を低下させて炉心管２０１内の温度を低下させてもよい。また、室温程度の冷却ガス（例えば窒素ガス）を炉心管２０１内に供給することで、炉心管２０１内の温度を低下させてもよい。

【0088】

上記の実施形態では、ダンサローラ１５２が下限の遠接点に達した場合に、第三区間において光ファイバＧ２の断線が発生したと判断する。しかしながら、ダンサローラ１５２の昇降方向の加速度を測定し、ある一定の測定値を超えた場合に光ファイバＧ２の断線が発生したと判断しても良い。

【0089】

上記の実施形態では、制御装置６は、外径測定装置１１と張力測定装置１０、外径測定装置１２と張力測定装置１３、および位置センサ１５３と張力測定装置１４２からの信号に基づいて、第一区間のガラスファイバＧ１の断線および第二区間および第三区間の光ファイバＧ２の断線を判断している。そして、制御装置６は、断線が発生している区間に応じて適切な処置を行うために制御信号を出力している。しかしながら、制御装置６は、第一区間、第二区間または第三区間における断線を判断して各装置を制御する３つの独立した制御装置から構成されてもよい。例えば、第一制御装置は、外径測定装置１１と張力測定装置１０からの信号に基づいて第一区間におけるガラスファイバＧ１の断線を判断し、ガラスファイバＧ１の断線に対する処置を行わせる制御信号を各装置へ出力してもよい。第二制御装置は、外径測定装置１２と張力測定装置１３からの信号に基づいて第二区間の光ファイバＧ２の断線を判断し、光ファイバＧ２の断線に対する処置を行わせる制御信号を各装置へ出力してもよい。第三制御装置は、張力測定装置１４２および位置センサ１５３からの信号に基づいて第三区間の光ファイバＧ２の断線を判断し、光ファイバＧ２の断線に対する処置を行わせる制御信号を各装置へ出力してもよい。これにより、断線が検出されて処置がなされるまでの時間を短縮することができる。

【0090】

上記の実施形態では、制御装置６は、外径測定装置１１および張力測定装置１０から受ける信号に基づいてガラスファイバＧ１の断線が発生したと判断している。しかしながら、制御装置６は、外径測定装置１１から受ける信号に基づいてガラスファイバＧ１の断線が発生したと判断してもよい。

【0091】

上記の実施形態では、制御装置６は、外径測定装置１２および張力測定装置１３から受ける信号に基づいて光ファイバＧ２の断線が発生したと判断している。しかしながら、制御装置６は、外径測定装置１２から受ける信号に基づいて光ファイバＧ２の断線が発生したと判断してもよい。

【0092】

上記の実施形態では、制御装置６は、張力測定装置１４２および位置センサ１５３から受ける信号に基づいて光ファイバＧ２の断線が発生したと判断している。しかしながら、制御装置６は、位置センサ１５３から受ける信号に基づいて光ファイバＧ２の断線が発生したと判断してもよい。

【0093】

上記の実施形態では、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の張力がゼロである場合に、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２が断線していると判断している。しかしながら、ガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の断線時は、張力測定装置により測定されるガラスファイバＧ１または光ファイバＧ２の張力の測定値が急激に低下する。したがって、制御装置６は、例えば、張力測定装置１０の測定値が３０ｇ／秒以上減少した場合に、制御装置６はガラスファイバＧ１の断線が発生したと判断してもよい。制御装置６は、例えば、張力測定装置１３または張力測定装置１４２の測定値が５０ｇ／秒以上減少した場合に、制御装置６は光ファイバＧ２の断線が発生したと判断してもよい。

【符号の説明】

【0094】

１：光ファイバの製造装置
２：加熱炉
３：ダイス
４：キャプスタン
５：巻取りボビン
６：制御装置
７：フィーダ
８：冷却装置
９：樹脂硬化装置
１０：張力測定装置
１１：外径測定装置
１２：外径測定装置
１３：張力測定装置
１４：スクリーニング装置
１５：ダンサローラ装置
１６：ピンチローラ
１７：吸引ノズル
１８：シャッター
１９：樹脂受け部
２０：吸引ノズル
２１：吸引ノズル
４１：キャプスタンベルト
４２：キャプスタンローラ
４３：ローラ
１３１：張力測定ローラ
１３２：測定器
１４１：スクリーニングローラ
１４２：張力測定装置
１５１：固定ローラ
１５２：ダンサローラ
１５３：位置センサ
２０１：炉心管
２０２：ヒータ
Ｇ：光ファイバ母材
Ｇ１：ガラスファイバ
Ｇ２：光ファイファイバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】