JP6619838B2 - Optical fiber manufacturing method and optical fiber preform - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバの製造方法、および光ファイバ母材に関する。 The present invention relates to an optical fiber manufacturing method and an optical fiber preform.
従来から、下記特許文献1に示されるように、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に光ファイバ裸線を溶融紡糸する、光ファイバの製造方法が知られている。下記特許文献1では、第1光ファイバ母材の上端面と第2光ファイバ母材の下端面とを拡散接合法によって接合することで、これらの光ファイバ母材を一体化させている。
Conventionally, as shown in
上記特許文献1のように、光ファイバ母材同士を拡散接合法によって接合するには、接合部を予備加熱するための装置が必要となる。このため、製造装置全体の大型化や複雑化につながってしまう。
As in
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に溶融紡糸することが可能であり、かつ製造装置を簡略化することが可能な光ファイバの製造方法および光ファイバ母材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an optical fiber that can be continuously melt-spun using a plurality of optical fiber preforms and that can simplify a manufacturing apparatus. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and an optical fiber preform.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る光ファイバの製造方法は、上端に第1連結部が設けられた第1母材を溶融紡糸する第1紡糸工程と、下端に第2連結部が設けられた第2母材を、前記第1母材の上方に配置する配置工程と、少なくとも前記第1連結部および前記第2連結部により構成される連結機構によって、前記第2母材を前記第1母材に連結する連結工程と、前記第2母材を溶融紡糸する第2紡糸工程と、を有する。 In order to solve the above-described problem, an optical fiber manufacturing method according to a first aspect of the present invention includes a first spinning step of melt spinning a first base material provided with a first connecting portion at an upper end, and a lower end at a lower end. The disposing step of disposing the second base material provided with the second connecting portion above the first base material, and the connecting mechanism constituted by at least the first connecting portion and the second connecting portion, A connecting step of connecting two base materials to the first base material, and a second spinning step of melt spinning the second base material.
また、上記課題を解決するために、本発明の第2の態様に係る光ファイバ母材は、溶融紡糸されることで光ファイバ裸線となる本体部と、前記本体部の上端面から上方に向けて延びる第1連結部と、前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第2連結部と、を備える。 In order to solve the above-described problem, an optical fiber preform according to the second aspect of the present invention includes a main body that becomes a bare optical fiber by melt spinning, and an upper side from the upper end surface of the main body. A first connection portion extending toward the bottom, and a second connection portion extending downward from a lower end surface of the main body portion.
本発明の上記態様によれば、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に溶融紡糸することが可能であり、かつ製造装置を簡略化することが可能な光ファイバの製造方法および光ファイバ母材を提供することができる。 According to the above aspect of the present invention, an optical fiber manufacturing method and an optical fiber preform that can be continuously melt-spun using a plurality of optical fiber preforms and that can simplify the manufacturing apparatus. Material can be provided.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係る光ファイバの製造方法および光ファイバ母材について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の光ファイバの製造方法は、例えば図1に示すような紡糸装置30を用いて実施される。紡糸装置30は、筐体31と、ヒータ32と、炉心管33と、シール部35と、を備えている。
炉心管33内には第1光ファイバ母材(第1母材)10が配置され、第1母材10の上方には第2光ファイバ母材(第2母材)20が配置されている。第1母材10と第2母材20とは、後述する連結機構M1を介して連結されている。紡糸装置30は、母材10、20を加熱溶融させて細径化して引き出し、光ファイバ裸線を製造するための線引き炉である。
(First embodiment)
Hereinafter, an optical fiber manufacturing method and an optical fiber preform according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
The manufacturing method of the optical fiber of this embodiment is implemented using the
A first optical fiber preform (first preform) 10 is disposed in the
(方向定義)
本実施形態では、第1、第2母材10、20の中心軸Oに沿う方向を上下方向という。また、上下方向から見て、中心軸Oに交差する方向を径方向といい、中心軸Oを中心として周回する方向を周方向という。上下方向において第1母材10が位置する側を下方といい、第2母材20が位置する側を上方という。
(Direction definition)
In the present embodiment, the direction along the central axis O of the first and
母材10、20を、炉心管33内でヒータ32によって例えば約2000℃に加熱し、溶融紡糸することで光ファイバ裸線が得られる。また、光ファイバ裸線の周囲に被覆層を設けることで、光ファイバ素線が得られる。なお、本明細書では、光ファイバ裸線および光ファイバ素線を総称して「光ファイバ」という。
The
炉心管33は、上方に位置する上部33aと、下方に位置する下部33bと、を有している。上部33aの内径は下部33bの内径よりも大きく、上部33aの外径は下部33bの外径よりも大きい。これにより炉心管33は、2段の円筒状に形成されている。上部33aと下部33bとは、隙間なく接続されていてもよいし、隙間が設けられていてもよい。上部33aの上端(炉心管33の上端開口部)は、外部に向けて開口している。
The
炉心管33は、例えばカーボン材によって形成されている。炉心管33は、母材10、20とともにヒータ32によって加熱される。このため、炉心管33の内部に酸素が存在すると、炉心管33が加熱された際にカーボン材が酸化して消耗する。このため、炉心管33の内部にはアルゴン(Ar)やヘリウム(He)などの不活性ガスが充填されている。さらに、炉心管33内に外気が進入しないように、炉心管33の内部は陽圧に保たれている。
The
また、炉心管33内におけるガスの流れは、溶融紡糸して得られる光ファイバ裸線の外径に影響を与える。特に、炉心管33内のガスの流れに乱れが生じると、光ファイバ裸線の外径が変動しやすくなる。したがって、炉心管33内のガスの流れは、安定した層流状態であることが好ましい。そしてシール部35は、炉心管33内に外気が進入することを防ぎつつ、炉心管33内のガスの流れを安定させるために設けられている。
Further, the gas flow in the
光ファイバ裸線は、紡糸装置30の下方に配置された冷却装置(不図示)により冷却される。その後、冷却装置の下方に配置された被覆部(不図示)にて光ファイバ裸線の外周に被覆層が設けられて光ファイバ素線となる。さらに、光ファイバ素線は、引取装置(不図示)により所定の線速で引き取られた後、ボビン等に巻き取られる。
The bare optical fiber is cooled by a cooling device (not shown) disposed below the
第1母材10、および第2母材20は、例えば石英ガラスにより形成されている。母材10、20は、VAD法やOVD法などによって得られた円柱状の本体部11、21に、後述の連結部を連結することにより得られる。
図1において、第1母材10の下端部は、炉心管33内に配置されており、光ファイバ裸線が溶融紡糸されている。第1母材10と、第2母材20とは、連結機構M1を介して連結されている。
The
In FIG. 1, the lower end part of the 1st preform |
(第1母材)
図2に示すように、第1母材10は、本体部11および第1連結部12を有している。本体部11は円柱状に形成されている。第1連結部12は、本体部11の上方に設けられている。第1連結部12は、円柱状に形成されており、本体部11の上端面11aから上方に向けて延びている。第1連結部12の外径は、本体部11の外径よりも小さく、後述の第2連結部22の内径よりも小さい。上下方向において、第1連結部12の長さは、後述の第2連結部22の長さと同等である。第1連結部12には、第1連結部12を径方向に貫く第1貫通孔12aが形成されている。第1貫通孔12aの内径は、後述の第2連結部22の第2貫通孔22aと同等の大きさであり、後述のピンPの外径よりも大きい。
(First base material)
As shown in FIG. 2, the
(第2母材)
図1、2に示すように、第2母材20は、本体部21と、第1連結部25と、第2連結部22と、を有している。本体部21は円柱状に形成されている。第1連結部25は本体部21の上方に設けられ、第2連結部22は本体部21の下方に設けられている。第2連結部22は、本体部21の下端面21aから下方に向けて延びる円筒状に形成されるとともに、第2連結部22を径方向に貫く第2貫通孔22aを有する。第2連結部22の外径は、第2母材20の本体部21の外径と同等の大きさである。これにより、本体部21および第2連結部22の外周面において、外径の変動に伴う上下方向の段差の発生を抑えることができる。第2連結部22の内径は、第1連結部12の外径よりも大きい。上下方向において、第2連結部22の長さは、第1連結部12の長さと同等である。これにより、円筒状の第2連結部22の内部に第1連結部12を挿入することが可能となる。
(Second base material)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、第1連結部25は、円柱状に形成されており、第2母材20の本体部21の上端面21bから上方に向けて延びている。また、第1連結部25には、この第1連結部25を径方向に貫く第1貫通孔25aが形成されている。第1貫通孔25aの内径は第2貫通孔22aの内径と同等である。第1連結部25の外径は、第2連結部22の内径よりも小さく、第1母材10の第1連結部12の外径と同等である。また、上下方向において、第1連結部25の長さは、第2連結部22および第1母材10の第1連結部12の長さと同等である。このように、第1連結部25は、第1母材10の第1連結部12と同形状であり、かつ各部が同等の寸法となっている。このため、第2母材20と同形状の他の母材を、第2母材20の上端部に連結することができる。
As shown in FIG. 1, the first connecting
なお、本実施形態では、第1連結部12、25は円柱状に形成されており、第2連結部22は円筒状に形成されている。上記に限られず、第1連結部12、25は、母材10、20の本体部11、21の上端面11a、21bから上方に向けて延びるとともに、第1連結部12、25を径方向に貫く第1貫通孔12a、25aを有していればよい。また、第2連結部22は、第2母材20の本体部21の下端面21aから下方に向けて延びるとともに、第2連結部22を径方向に貫く第2貫通孔22aを有していればよい。
In the present embodiment, the first connecting
例えば、第1連結部12、25は、1または複数の角柱状や板状に形成されており、第2連結部22が前記角柱形状や板形状と組み合わさる1または複数の凹部を有していてもよい。または、各連結部12、22、25は、母材10、20の外径と同等の外径を有する円柱を周方向で2分割した形状でもよい。
For example, the
各連結部12、22、25は、それぞれの母材10、20の上下方向における端面に溶着により接続されている。
Each
(連結機構)
ここで本実施形態では、第1貫通孔12aおよび第2貫通孔22aに、ピンPが挿入されている。これにより、第1母材10と第2母材20とが連結されている。つまり、第1連結部12、第2連結部22、およびピンPは、第1母材10と第2母材20とを連結する連結機構M1を構成している。
ピンPは、円柱状のガラス棒であり、ピンPの外径は、第1、第2貫通孔12a、22aの内径よりも小さい。これによりピンPは、第1、第2貫通孔12a、22a内に挿入可能となっている。ピンPの円柱の長さは、母材10、20の本体部11、21の外径と同等である。ピンPの両端部は、第2連結部22の外周面の曲率と同等になるように形成されていてもよい。あるいは、ピンPの長さが、第2連結部22の外径よりも小さく、第2連結部22の内径よりも大きくてもよい。これらの方法により、ピンPが第1、第2貫通孔12a、22aに挿入されたときに、ピンPの端部が第2連結部22の外周面から飛び出さないようにすることができる。
(Coupling mechanism)
Here, in this embodiment, the pin P is inserted in the 1st through-
The pin P is a cylindrical glass rod, and the outer diameter of the pin P is smaller than the inner diameters of the first and second through
連結機構M1の外径は、第1、第2母材10、20の本体部11、21の外径と同等であることが好ましい。連結機構M1の外径が本体部11,21の外径より小さい場合、連結機構M1が炉心管33の中に進入した時に、シール部35と連結機構M1との隙間から炉心管33内に外気が侵入し、炉心管33内の温度が一時的に下がることがあるためである。本実施形態では、第2連結部22の外径が本体部11、21の外径と同程度であるため、連結機構M1が炉心管33内に進入した時の温度の変化を抑えることができる。また、外気の酸素により炉心管33のカーボン材が酸化することを抑えることができる。
The outer diameter of the coupling mechanism M1 is preferably equal to the outer diameter of the
(支持面)
第1連結部12および第2連結部22は、第1母材10の荷重を受ける支持面S1を有している。本実施形態では、支持面S1は第1、第2貫通孔12a、22aの内面であり、ピンPを介して第1母材10の荷重を受けている。支持面S1は、第2母材20の本体部21の下端面21aと、第1母材10の本体部11の上端面11aと、の間に位置している。つまり、支持面S1は第2母材20の本体部21の下端面21aよりも下方に位置している。各部材の寸法は、支持面S1およびピンPが第1母材10の荷重に耐えられるように決定される。
(Support surface)
The first connecting
第1、第2連結部12、22、およびピンPは、石英ガラスにより形成されている。すなわち、連結機構M1の各構成部材は、母材10、20の本体部11、21と同様に石英ガラスにより形成されている。このため、連結機構M1を炉心管33内で溶融紡糸した場合、光ファイバ裸線を形成することができる。ただし、連結機構M1により形成される光ファイバ裸線は、良品部として用いなくてもよい。
The first and second connecting
第1連結部12と第2連結部22との間や、連結部12、22とピンPとの間には、それぞれの寸法の違いにより隙間が存在する。詳細は後述するが、この隙間が原因となり発生する光ファイバ裸線内の泡の発生を抑えるため、径方向において、各隙間の断面積の和が連結機構M1の断面積に対して10%以下となるように、各部の寸法を決定することが好ましい。
There is a gap between the first connecting
(光ファイバの製造方法)
次に、2つの母材10、20を連結するための連結方法、および連結された2つの母材10、20から連続して光ファイバを製造する方法を説明する。
(Optical fiber manufacturing method)
Next, a connection method for connecting the two
まず、第1把持部H1によって把持された第1母材10の下端部を炉心管33内に挿入し、第1母材10を溶融紡糸する(第1紡糸工程)。なお、第1母材10の上端面11aには予め第1連結部12が設けられている。
First, the lower end portion of the
次に、第2把持部H2によって把持された第2母材20を、第1母材10の上方に上下に移動可能なように配置する。そして第2母材20を徐々に下降させ、第1連結部12を第2連結部22の内部に挿入する(配置工程)。この時に、周方向において第1貫通孔12aおよび第2貫通孔22aの位置を合わせて、同一の位置に配置されるように予め第2貫通孔22aの周方向における位置を第1貫通孔12aの位置と合わせてから、第2把持部H2により第2母材20を把持する。若しくは、第2母材20を周方向に回転させる回転機構(不図示)を用いて、第2貫通孔22aの周方向の位置を調整してもよい。
Next, the
なお、第1母材10の下端部では、紡糸が行われているため、第1母材10は一定速度で降下し続けている。第1、第2貫通孔12a、22aの周方向における位置を合わせた後は、第2母材20も第1母材10が下降する速度と同等の速度で降下させる。このため、第1母材10および第2母材20は、独立した把持装置により上下方向の位置を制御できることが好ましい。
In addition, since the spinning is performed at the lower end portion of the
第2母材20を下降させ、第1貫通孔12aおよび第2貫通孔22aの上下方向および周方向の位置が一致したところで、貫通孔12a、22aにピンPを挿通させ、2つの母材10、20を連結させる。すなわち、第1、第2連結部12、22およびピンPにより構成される連結機構M1によって、第2母材20を第1母材10に連結する(連結工程)。この状態で、第1把持部H1による第1母材10の把持を解放すると、支持面S1が第1母材10の荷重を受ける。そして第1、第2母材10、20は、連結された状態で、第2把持部H2により把持されることになる。
The
ここで上述の通り、第1連結部12と第2連結部22との間や、連結部12、22とピンPとの間には、それらの寸法の差による隙間が存在している。第1把持部H1による第1母材10の把持が解放された時に、この隙間の分だけ第1母材10が振動する可能性がある。この時の振動が大きい場合、紡糸中の光ファイバ裸線に振動が伝播し、光ファイバ裸線の断線が発生することもある。そのため、第1把持部H1の開放は低速で行うことが好ましい。若しくは、振動の発生を防止するための防振機構を設けてもよい。防振機構としては、例えば、上下方向において第1把持部H1とシール部35との間に配置され、第1母材10の本体部11の外周面に接触する部材を用いてもよい。この場合、本体部11の外周面に接触する部材により、上記の振動の発生を抑えることができる。
Here, as described above, there are gaps between the first connecting
連結された母材10、20を一定速度で降下させ続けると、連結機構M1が炉心管33の内部に進入する。連結機構M1は炉心管33内で溶融して一体化され、光ファイバ裸線が紡糸される。
連結機構M1が紡糸された後にも、さらに第2母材20は一定速度で降下し、溶融紡糸される。(第2紡糸工程)
第2紡糸工程中に、第2母材20の上端部に、第2母材20と同形状の他の母材を連結させることも可能である。このように、紡糸が行われている第2母材20の上端部に他の母材を連結していくことで、連続的に光ファイバを紡糸することが可能になる。
When the connected
Even after the coupling mechanism M1 is spun, the
It is also possible to connect another base material having the same shape as the
ここで、連結機構M1の各構成部材の間の隙間により発生する泡について、説明する。隙間に存在する空気により、連結機構M1から形成された光ファイバ裸線には泡が混入することがある。泡が混入した光ファイバ裸線は、泡の断面積分だけガラス部分の断面積が減少するため、強度が低下し、断線が発生しやすくなる。また、泡の混入した光ファイバ裸線を良品候補部から除外するため、連結機構M1により紡糸がされた開始点と終了点とを特定することが好ましい。このため、炉心管33よりも下方に配置された泡検出装置(不図示)を用い、泡の混入した箇所を特定してもよい。このように、光ファイバ裸線内の泡を検出することで、光ファイバ裸線のうち、連結機構M1により形成された部分を検出する(泡検出工程)。
Here, bubbles generated by the gaps between the constituent members of the coupling mechanism M1 will be described. Bubbles may be mixed into the bare optical fiber formed from the coupling mechanism M1 due to the air present in the gap. In the bare optical fiber mixed with bubbles, the cross-sectional area of the glass portion is reduced by the cross-sectional area of the bubbles, so that the strength is lowered and disconnection is likely to occur. Further, in order to exclude the bare optical fiber mixed with bubbles from the good product candidate portion, it is preferable to specify the start point and the end point where the spinning is performed by the coupling mechanism M1. For this reason, you may identify the location where the bubble mixed using the bubble detection apparatus (not shown) arrange | positioned below the
泡検出装置としては、光ファイバの径方向から光を照射し、その散乱光から泡や混入物を検知する汎用の測定器を用いることができる。泡検出装置を用いることで、連結機構M1から形成された光ファイバを良品候補部から除外することができる。 As the bubble detection device, a general-purpose measuring device that irradiates light from the radial direction of the optical fiber and detects bubbles and contaminants from the scattered light can be used. By using the bubble detection device, the optical fiber formed from the coupling mechanism M1 can be excluded from the good product candidate portion.
また、連結機構M1から形成される光ファイバ裸線では、上述の通り断線が発生しやすい。断線の発生を抑えるために、連結機構M1を紡糸中は、光ファイバの製造線速を減速することが好ましい。また、光ファイバを引き取るための引取装置において、光ファイバの引取張力を下げてもよい。 Moreover, in the bare optical fiber formed from the coupling mechanism M1, disconnection is likely to occur as described above. In order to suppress the occurrence of disconnection, it is preferable to reduce the production line speed of the optical fiber while the coupling mechanism M1 is being spun. Further, in the take-up device for taking up the optical fiber, the take-up tension of the optical fiber may be lowered.
さらに、連結機構M1を紡糸中に、炉心管33の下方に配置された補助引取装置(不図示)を用い、光ファイバ裸線の引取を補助してもよい。補助引取装置として、対向する2つの回転ベルトで光ファイバ裸線を挟み込むキャタピラ等を用いることができる。補助引取装置を用いた場合、仮に、紡糸装置30よりも下方に配置されている冷却装置や被覆部で光ファイバが断線したとしても、補助引取装置よりも上方に残された光ファイバ裸線を引き出すことにより容易に光ファイバの製造を再開することができる。なお、補助引取装置は、良品候補部とならない連結機構M1を紡糸中にのみ用いることが好ましい。補助引取装置が光ファイバ裸線に接触することにより、光ファイバ裸線の外周に傷がつく恐れがあるためである。
Further, during spinning of the coupling mechanism M1, an auxiliary take-up device (not shown) disposed below the
以上説明したように、本実施形態の光ファイバの製造方法によれば、上端に第1連結部12が設けられた第1母材10を溶融紡糸する第1紡糸工程と、下端に第2連結部22が設けられた第2母材20を、第1母材10の上方に配置する配置工程と、第1連結部12および第2連結部22を含む連結機構M1によって、第2母材20を第1母材10に連結する連結工程と、第2母材20を溶融紡糸する第2紡糸工程と、を有する。
As described above, according to the optical fiber manufacturing method of the present embodiment, the first spinning step of melt spinning the
これにより、複数の光ファイバ母材10、20を用いて連続的に溶融紡糸することが可能となる。また、連結機構M1の予備加熱等をする必要がないため、製造装置の構成を簡略化することも可能となる。 This makes it possible to continuously melt and spin using a plurality of optical fiber preforms 10 and 20. Further, since it is not necessary to preheat the coupling mechanism M1, the configuration of the manufacturing apparatus can be simplified.
また、本実施形態の光ファイバ母材によれば、溶融紡糸されることで光ファイバ裸線となる本体部21と、本体部21の上端面21bから上方に向けて延びる第1連結部25と、本体部21の下端面21aから下方に向けて延びる第2連結部22と、を備える。
このように、本体部21の上端面21bおよび下端面21aにそれぞれ連結部22、25を備える光ファイバ母材20を用いることにより、複数の光ファイバ母材20を連結し、連続的に溶融紡糸することが可能となる。
Further, according to the optical fiber preform of the present embodiment, the
As described above, by using the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、連結機構の構造が第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. The basic configuration is the same as that of the first embodiment. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure, the description is abbreviate | omitted, and only a different point is demonstrated.
In the present embodiment, the structure of the coupling mechanism is different from that of the first embodiment.
図3に示すように、本実施形態の連結機構M2は、第1連結部13および第2連結部23を備える。
第1連結部13は、第1母材10の本体部11の上端面11aから上方に向けて延びる第1接続部13aと、第1接続部13aの上端部から径方向内側に向けて突出した第1凸部13bと、を有する。
第2連結部23は、第2母材20の本体部21の下端面21aから下方に向けて延びる第2接続部23aと、第2接続部23aの下端部から径方向内側に向けて突出した第2凸部23bと、を有する。
As shown in FIG. 3, the connection mechanism M <b> 2 of this embodiment includes a
The
The
図3、4に示すように、連結機構M2では、第1凸部13bの下面である第1凸部下面13b1と、第2凸部の上面である第2凸部上面23b1とを重ねることで、第1、第2連結部13、23を連結させることができる。すなわち、第1凸部下面13b1および第2凸部上面23b1が、第1母材10の荷重を受ける支持面S2となる。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the coupling mechanism M2, the first convex portion lower surface 13b1 that is the lower surface of the first
本実施形態の連結工程では、第1実施形態とは異なり、第2凸部23bの上下方向の位置を、第1凸部13bと第1母材10の本体部11との間に合わせ、第2母材20を径方向外側から第1母材10に近づけることで2つの母材10、20を連結する。この場合、ピンP等の連結用の部材を用いることなく、母材同士を連結させることができる。このように、第2凸部23bに第1凸部13bを係止させることで、支持面S2が第1母材10の荷重を受けることになる。また、支持面S2は、第2母材20の本体部21の下端面21aよりも下方に位置している。
In the connecting step of the present embodiment, unlike the first embodiment, the vertical position of the second
図5に示すように、本実施形態の第2母材20は、下端部には第2連結部23が設けられており、上端部には第1連結部26が設けられている。第1連結部26は、第2母材20の本体部21の上端面21bから上方に向けて延びる第1接続部26aと、第1接続部26aの上端部から径方向に向けて突出した第1凸部26bを有する。第1連結部26は、第1母材10の第1連結部13と同形状であり、かつ各部が同等の寸法となっている。このため、第2母材20と同形状の他の母材を、第2母材20の上端部に連結することができる。
As shown in FIG. 5, the
(第3実施形態)
次に、本発明に係る第3実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、連結機構の構造が第1実施形態と異なる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. The basic configuration is the same as that of the first embodiment. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure, the description is abbreviate | omitted, and only a different point is demonstrated.
In the present embodiment, the structure of the coupling mechanism is different from that of the first embodiment.
図6に示すように、本実施形態の連結機構M3は、第1連結部14、第2連結部24、および係止部材Eを備える。
第1連結部14は、第1母材10の本体部11の上端面11aから上方に向けて延びる第1接続部14aと、第1接続部14aの上端部から径方向外側に向けて突出した第1凸部14bと、を有する。第1接続部14aは円柱状に形成され、第1凸部14bは環状に形成されている。
第2連結部24は、第2母材20の本体部21の下端面21aから下方に向けて延びる第2接続部24aと、第2接続部24aの下端部から径方向外側に向けて突出した第2凸部24bと、を有する。第2接続部24aは円柱状に形成され、第2凸部24bは環状に形成されている。
As shown in FIG. 6, the connection mechanism M <b> 3 of the present embodiment includes a
The
The
係止部材Eは、円筒を周方向で2分割した形状に形成されている。係止部材Eの上下方向における中央部の内面には、第1、第2凸部14b、24bを係止させるための凹部が形成されている。係止部材Eは、第1、第2連結部14、24の径方向外側に配置される。係止部材Eは、第1、第2連結部14、24の径方向外側から取り付け可能となっている。
なお、係止部材Eは、円筒を周方向で3つ以上に分割した形状に形成されていてもよい。
The locking member E is formed in a shape obtained by dividing the cylinder into two in the circumferential direction. On the inner surface of the central portion in the vertical direction of the locking member E, a recess for locking the first and second
The locking member E may be formed in a shape obtained by dividing the cylinder into three or more in the circumferential direction.
本実施形態の連結工程では、第1母材10に第2母材20を上方から徐々に近づけて、第1、第2凸部14b、24bを接触させた後に、係止部材Eを径方向外側から取り付ける。これにより、係止部材Eを第1凸部14bおよび第2凸部24bに係止する。この時、第1凸部14bの下面である第1凸部下面14b1と、第2凸部23bの上面である第2凸部上面24b1と、が支持面S3となる。すなわち、係止部材Eを介して、これらの支持面S3が第1母材10の荷重を受けることになる。また、支持面S3は、第2母材20の本体部21の下端面21aよりも下方に位置している。
In the connecting step of the present embodiment, the
図7に示すように、本実施形態の第2母材20は、下端部には第2連結部24が設けられており、上端部には第1連結部27が設けられている。第1連結部27は、第2母材20の本体部21の上端面21bから上方に向けて延びる第1接続部27aと、第1接続部27aの上端部から径方向外側に向けて突出した第1凸部27bを有する。第1連結部27は、第1母材10の第1連結部14と同形状であり、かつ各部が同等の寸法となっている。このため、第2母材20と同形状の他の母材を、係止部材Eを介して第2母材20の上端部に連結することができる。
As shown in FIG. 7, the
なお、第1〜第3実施形態では、異なる形態の連結機構M1〜M3について説明した。各母材10、20を連結するために求められる強度に応じて、いずれの形態の連結機構M1〜M3を採用するかを適宜選択することができる。
In the first to third embodiments, different types of coupling mechanisms M1 to M3 have been described. Depending on the strength required for connecting the
以下、具体的な実施例を用いて、上記実施形態を説明する。なお、以下の実施例は本発明を限定するものではない。 The above embodiment will be described below using specific examples. The following examples do not limit the present invention.
光ファイバの製造装置を用い、図2に示す第1、第2母材10、20および連結機構M1を溶融紡糸し光ファイバの製造を行った。第1、第2母材10、20、および連結機構M1の各部材の寸法は以下の通りである。
Using an optical fiber manufacturing apparatus, the first and
第1、第2母材10、20の本体部11、21の外径:50mm
第1連結部12の外径:25mm
第2連結部22の外径:50mm
第2連結部22の内径:25.5mm
第1、第2連結部12、22の上下方向の長さ:100mm
Outer diameter of the
The outer diameter of the first connecting part 12: 25 mm
The outer diameter of the second connecting portion 22: 50 mm
Inner diameter of second connecting portion 22: 25.5 mm
Length of the first and second connecting
また、第1、第2連結部12、22の上下方向における中心部に、以下の寸法の貫通孔12a、22aを形成した。
第1、第2貫通孔12a、22aの内径:10mm
ピンPの外径:9.8mm
ピンPの円柱の長さ:49mm
Moreover, the through-
Inner diameter of the first and second through
Outer diameter of pin P: 9.8mm
Length of cylinder of pin P: 49mm
まず、第1把持部H1に把持された第1母材10の下端部を炉心管33の内部に配置し、線速100mm/minで、光ファイバを製造した。第1把持部H1が炉心管33のシール部35に接触する前に、第2母材20を第1母材10の上方に配置し、第1連結部12を第2連結部22の内部に挿入後、ピンPを第1、第2貫通孔12a、22aに挿入した。その後、第1把持部H1の把持を徐々に開放した。解放直後には、第1母材10に若干の振動が生じたが、光ファイバの断線は発生しなかった。
First, the lower end portion of the
さらに紡糸を続け、連結機構M1の紡糸が始まる前に線速を50mm/minへ減速した。泡検出装置を用いて、泡の検出を行ったところ、連結機構M1を紡糸して得られた光ファイバ内には泡が検出されたが、断線は発生しなかった。連結機構M1を紡糸後、線速を再度100mm/minまで増速し、第2母材20の紡糸を行った。第2母材20を紡糸した際には、断線等の異常を発生させることなく光ファイバを製造することができた。
このように、複数の光ファイバ母材を用いて連続的に溶融紡糸することが可能であることが判った。
Further, spinning was continued and the linear speed was reduced to 50 mm / min before spinning of the coupling mechanism M1 started. When bubbles were detected using the bubble detection device, bubbles were detected in the optical fiber obtained by spinning the coupling mechanism M1, but no disconnection occurred. After spinning the coupling mechanism M1, the linear velocity was increased again to 100 mm / min, and the
Thus, it has been found that it is possible to continuously melt and spin using a plurality of optical fiber preforms.
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、第1実施形態において、1本のピンPを用いて連結機構M1を構成したが、複数のピンPを用いて連結機構M1を構成してもよい。この場合、例えば第1連結部12および第2連結部22における上下方向に異なる位置に、2箇所以上の貫通孔を配置してもよい。また、第1連結部12および第2連結部22にそれぞれ設けられた2つの貫通孔が、上下方向に異なる位置に配置され、径方向において直交する方向に延びていてもよい。この場合、支持面S1の面積が増大するため、2つの母材10、20を連結する強度が増す。さらに、第1母材10の把持を解放した時の振動の抑制することができる。
For example, in the first embodiment, the coupling mechanism M1 is configured using one pin P, but the coupling mechanism M1 may be configured using a plurality of pins P. In this case, for example, two or more through holes may be arranged at different positions in the vertical direction in the first connecting
また、第1、第3実施形態では、ピンPまたは係止部材Eを介して各連結部を連結したが、第2実施形態のように、連結機構M2は、少なくとも第1連結部および第2連結部により構成されていればよい。 In the first and third embodiments, the connecting portions are connected via the pin P or the locking member E. However, as in the second embodiment, the connecting mechanism M2 includes at least the first connecting portion and the second connecting portion. What is necessary is just to be comprised by the connection part.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, the constituent elements in the above-described embodiment can be appropriately replaced with known constituent elements without departing from the gist of the present invention, and the above-described embodiments and modifications may be appropriately combined.
10…第1母材(光ファイバ母材) 11…(第1母材の)本体部 11a…上端面 12〜14…第1連結部 12a…第1貫通孔 13a、14a…第1接続部 13b、14b…第1凸部 13b1…第1凸部下面 14b1…第1凸部下面 20…第2母材(光ファイバ母材) 21…(第2母材の)本体部 21a…下端面 22〜24…第2連結部 25…第1連結部 22a…第2貫通孔 23a…第2接続部 23b、24b…第2凸部 23b1…第2凸部上面 24b1…第2凸部上面 E…係止部材 M1〜M3…連結機構 O…中心軸 P…ピン S1〜S3…支持面
DESCRIPTION OF
Claims (11)
下端に第2連結部が設けられた第2母材を、前記第1母材の上方に配置する配置工程と、
少なくとも前記第1連結部および前記第2連結部により構成される連結機構によって、前記第2母材を前記第1母材に連結する連結工程と、
前記第2母材を溶融紡糸する第2紡糸工程と、を有する、光ファイバの製造方法。 A first spinning step of melt spinning the first base material provided with the first connecting portion at the upper end;
An arrangement step of arranging a second base material provided with a second connecting portion at a lower end above the first base material;
A connecting step of connecting the second base material to the first base material by a connecting mechanism constituted by at least the first connecting portion and the second connecting portion;
A second spinning step of melt spinning the second base material.
前記支持面が前記第2母材の本体部の下端面よりも下方に位置している、請求項1に記載の光ファイバの製造方法。 The coupling mechanism has a support surface that receives a load of the first base material;
The method for manufacturing an optical fiber according to claim 1, wherein the support surface is positioned below a lower end surface of the main body portion of the second base material.
前記第2連結部は、前記第2母材の本体部の下端面から下方に向けて延びるとともに、前記第2連結部を径方向に貫く第2貫通孔を有し、
前記配置工程では、周方向における前記第1貫通孔および前記第2貫通孔の位置を合わせ、
前記連結工程では、前記第1貫通孔および前記第2貫通孔にピンを挿通する、請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバの製造方法。 The first connecting portion extends upward from an upper end surface of the main body portion of the first base material, and has a first through hole penetrating the first connecting portion in a radial direction,
The second connection portion extends downward from a lower end surface of the main body portion of the second base material, and has a second through hole that penetrates the second connection portion in a radial direction.
In the arrangement step, the positions of the first through hole and the second through hole in the circumferential direction are aligned,
4. The optical fiber manufacturing method according to claim 1, wherein a pin is inserted through the first through hole and the second through hole in the connecting step. 5.
前記第2連結部は、前記第2母材の本体部の下端面から下方に向けて延びる第2接続部と、前記第2接続部の下端部から径方向内側に向けて突出した第2凸部と、を有し、
前記連結工程では、前記第2凸部に前記第1凸部を係止させる、請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバの製造方法。 The first connecting portion includes a first connecting portion extending upward from an upper end surface of the main body of the first base material, and a first protrusion protruding radially inward from the upper end portion of the first connecting portion. And
The second connecting portion includes a second connection portion extending downward from a lower end surface of the main body portion of the second base material, and a second protrusion projecting radially inward from the lower end portion of the second connection portion. And
4. The optical fiber manufacturing method according to claim 1, wherein, in the connecting step, the first convex portion is locked to the second convex portion. 5.
前記第2連結部は、前記第2母材の本体部の下端面から下方に向けて延びる第2接続部と、前記第2接続部の下端部から径方向外側に向けて突出した第2凸部と、を有し、
前記連結工程では、係止部材を前記第1凸部および前記第2凸部に係止する、請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバの製造方法。 The first connecting portion includes a first connection portion extending upward from an upper end surface of the main body portion of the first base material, and a first protrusion projecting radially outward from the upper end portion of the first connection portion. And
The second connecting portion includes a second connecting portion extending downward from a lower end surface of the main body portion of the second base material, and a second protrusion projecting radially outward from the lower end portion of the second connecting portion. And
The optical fiber manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the connecting step, a locking member is locked to the first convex portion and the second convex portion.
前記本体部の上端面から上方に向けて延びる第1連結部と、
前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第2連結部と、を備える、光ファイバ母材。 A body portion that becomes a bare optical fiber by being melt-spun,
A first connecting portion extending upward from an upper end surface of the main body portion;
An optical fiber preform comprising: a second connecting portion extending downward from a lower end surface of the main body portion.
前記第2連結部は、前記第2連結部を径方向に貫く第2貫通孔を有する、請求項7または8に記載の光ファイバ母材。 The first connecting part has a first through hole penetrating the first connecting part in a radial direction,
The optical fiber preform according to claim 7 or 8, wherein the second connecting portion has a second through hole that penetrates the second connecting portion in a radial direction.
前記第2連結部は、前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第2接続部と、前記第2接続部の下端部から径方向内側に向けて突出した第2凸部と、を有する、請求項7または8に記載の光ファイバ母材。 The first connecting portion includes a first connecting portion extending upward from an upper end surface of the main body portion, and a first convex portion protruding radially inward from the upper end portion of the first connecting portion. And
The second connecting portion includes a second connecting portion that extends downward from a lower end surface of the main body portion, and a second convex portion that protrudes radially inward from the lower end portion of the second connecting portion. The optical fiber preform according to claim 7 or 8.
前記第2連結部は、前記本体部の下端面から下方に向けて延びる第2接続部と、前記第2接続部の下端部から径方向外側に向けて突出した第2凸部と、を有する、請求項7または8に記載の光ファイバ母材。 The first connecting portion includes a first connecting portion extending upward from an upper end surface of the main body portion, and a first convex portion protruding radially outward from the upper end portion of the first connecting portion. And
The second connecting portion includes a second connecting portion that extends downward from a lower end surface of the main body portion, and a second convex portion that protrudes radially outward from the lower end portion of the second connecting portion. The optical fiber preform according to claim 7 or 8.
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