(57)【要約】【課題】巻取りボビンでの巻取り張力に影響を与えることなく、光ファイバに十分な引張り張力を与えて捻り効率を高め、光ファイバのＰＭＤを低減することができる光ファイバの製造方法と製造装置を提供する。【解決手段】光ファイバ１１をサプライボビン１０から繰出し、引き取り手段２０により引き取って巻取りボビン２４で巻き取る経路中で、光ファイバ１１に捻り付与部１８により交互に捻りを付与する方法で、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、該区間で捻れを付与し、捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、「Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ 」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような張力、フリーパス長に設定する。【選択図】図１
2010122666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバをサプライボビンから繰出し、引き取り手段により引き取って巻取りボビンで巻取る経路中で、前記光ファイバに捻り付与部により交互に捻りを付与する光ファイバの製造方法であって、
前記巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、前記区間で捻れを付与し、前記捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、
「 Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような前記張力、前記フリーパス長に設定することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項２】
前記捻り量Ｒ（回／ｍ）を「４」以上とすることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項３】
前記捻り付与部による捻り付与を前記引き取り手段の前段で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項４】
前記引取り手段の後段に高張力負荷手段と張力緩衝手段を設け、前記捻り付与部による捻り付与を前記高張力負荷手段により高張力に設定された箇所で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項５】
前記捻り付与部と、前記捻り付与部の上流側に設けられ光ファイバが捻り回動するのを抑制する捻り抑制ローラとの間に、捻り非抑制ローラを配して前記フリーパス長を延長することを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項６】
前記捻り付与部は揺動ガイドローラからなり、該揺動ガイドローラのローラ表面への前記光ファイバの接触角βを４０°〜１６０°とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項７】
光ファイバをサプライボビンから繰出し、引き取り手段により引き取って巻取りボビンで巻き取る経路中で、前記光ファイバに捻り付与部により交互に捻りを付与する光ファイバの製造装置であって、
前記巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、前記区間で捻れを付与し、前記捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、
「Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような前記張力、前記フリーパス長に設定されていることを特徴とす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、光通信の伝送路として使用される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】
光ファイバの製造において、コア部分およびクラッド部分を完全な真円形で、かつ同心状で形成することは難しく、わずかに楕円または歪んだ円形状となる。このため、光ファイバの断面構造における屈折率分布は均等ではない。この結果、光ファイバ断面内の直交する２偏波間の群速度に差異が生じ、偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization-Mode Dispersion）が大きくなるという問題がある。このＰＭＤを低減する方法として、光ファイバに交互方向の捻りを付与することが知られている。
【０００３】
光ファイバに捻りを付与する方法としては、例えば、特許文献１に揺動ガイドローラを用いる方法が開示されている。図１０は、上記の特許文献１に開示された捻り付与方法の概略を説明する図で、図１０（Ａ）は全体の概略図、図１０（Ｂ）は揺動ガイドローラを説明する図である。図１０（Ａ）に示すように、線引き炉２ａ内にセットされた光ファイバ母材１は、ヒータ２ｂにより加熱・軟化されて、ガラス光ファイバ３（以下、単に光ファイバという）が線引きされる。線引きされた光ファイバ３は、外径測定器４により外径測定が行われ、線引き制御部５にフィードバックされて所定の外径（通常１２５μｍ）になるように、ヒータ２ｂの加熱温度や線引き速度が制御される。
【０００４】
線引きした光ファイバ３には、第１および第２の樹脂コーティングダイス６ａ，６ｂにより、被覆樹脂がコーティングされ、第１および第２の紫外線照射装置７ａ，７ｂにより硬化される。樹脂で被覆された被覆光ファイバ３′は、この後、棒ローラ８ａ、揺動ガイドローラ９、固定ガイドローラ８ｂ，８ｃ等を経てボビン８ｄに巻き取られる。
【０００５】
図１０（Ｂ）に示すように、揺動ガイドローラ９は、その回転軸ｙが線引き方向軸ｚを中心にして＋θだけ回動すると、この回動により被覆光ファイバ３′に横方向の力が加わり、揺動ガイドローラ９の表面を被覆光ファイバ３′が転動する。この転動により被覆光ファイバ３′に捻りが付与される。続いて、揺動ガイドローラ９を反対方向の−θだけ回動すると、今度は、揺動ガイドローラ９の表面を被覆光ファイバ３′が反対の方向に転動する。このように、揺動ガイドローラ９に＋θから−θまでの回動を繰り返し与えることにより、被覆光ファイバ３′の移動方向に対して時計回りと反時計回りの捻りを交番的に付与することができる。
この他にも、例えば、図１１のように対ローラ９ａ，９ｂで光ファイバ３’を挟み込んで捻りを加えるものなど、揺動の方法には様々な方法が考えられている。
【０００６】
また、特許文献２には、揺動ガイドローラの捻り周期や大きさについて開示されていると共に、上記の光ファイバへの捻り付与を線引き時にオンラインで行う以外に、オフライン（巻き替え等）で行うことについても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２９５５２８号公報
【特許文献２】米国特許出願公開２００６／１３３７５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光ファイバへの捻り付与は、通常、光ファイバの線引き時に行われ、ガラスファイバの加熱溶融部分に永久変形する形態で捻りを入れている。また、特許文献２に開示のように、光ファイバに保護被覆を施した状態の光ファイバを一旦リールに巻き取った後、着色または巻き替えする際に、捻りを付与することも行われている。後者の光ファイバの巻き替え時に捻り付与を行う場合、通常、揺動ガイドローラは、光ファイバの引取り手段であるキャプスタンと巻取りボビンとの間に配置される。この理由としては、光ファイバに捻り付与を行った後、比較的早い段階で光ファイバを巻取りボビンに巻取ることにより、捻りが解放されるのを少なくすると言うことにある。
【０００９】
一方、光ファイバのＰＭＤは、光ファイバの捻り量（回／ｍ）と関係し、捻り回数が多いほどＰＭＤを低減することができる。また、光ファイバの捻り量は、揺動ガイドローラに接する時の張力に関係し、張力が大きいほど捻り量を多くすることができ、同じ張力であれば、フリーパス長が長いほど捻り量を多く取ることができる。しかしながら、設備的な制限から、フリーパス長をそれほど長く取るのは困難であり、また、巻取りボビンでの巻取り張力は、ロス増の防止等ファイバ特性維持のため、比較的小さく（通常、６０ｇ以下）する必要がある。このため、巻取り側に配置された揺動ガイドローラによる捻り量（回／ｍ）は比較的に少なく、十分なＰＭＤ低減を実現することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、設備的な制限からフリーパス長をそれほど長く取るのは困難であっても、巻取りボビンでの巻取り張力に影響を与えることなく、光ファイバに十分な引張り張力を与えて捻り効率を高め、光ファイバのＰＭＤを低減することができる光ファイバの製造方法と製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による光ファイバの製造は、光ファイバをサプライボビンから繰出し、引取り手段により引き取って巻取りボビンで巻取る経路中で、光ファイバに捻り付与部により交互に捻りを付与する光ファイバの製造方法で、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、該区間で捻れを付与し、捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、
「 Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような張力、フリーパス長に設定することを特徴とする。なお、捻り量Ｒ（回／ｍ）は「４」以上とすることが好ましい。
【００１２】
なお、捻り付与部による捻り付与を、引取り手段の前段、あるいは引取り手段の後段に高張力負荷手段と張力緩衝手段を設け、捻り付与部による捻り付与を前記高張力負荷手段により高張力に設定された箇所で行う。また、捻り付与部と、捻り付与部の上流側に設けられ光ファイバが捻り回動するのを抑制する捻り抑制ローラとの間に、捻り非抑制ローラを配して、フリーパス長を延長するようにしてもよい。なお、捻り付与部は揺動ガイドローラからなり、該揺動ガイドローラのローラ表面への光ファイバの接触角βを４０°〜１６０°とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設けるので、例え設備的な制限によりフリーパス長を長くすることができなくてもこの区間での張力を所定の張力に設定することができ、光ファイバに比較的に大きな張力を加えて捻りを付与することが可能となる。この結果、巻取りボビンの巻取り張力を通常用いる程度の値とすることができるとともに、光ファイバに単位距離当たりの捻り回数を効率よく付与して、ＰＭＤの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明のその他の実施形態を説明する図である。
【図４】光ファイバの捻り付与部のパスラインを示す図である。
【図５】光ファイバの捻り量とＰＭＤ低減率の関係を示す図である。
【図６】光ファイバの張力と捻り量の関係を示す図である。
【図７】光ファイバのフリーパス長と捻り量の関係を示す図である。
【図８】光ファイバの所定の捻り量に対するフリーパス長と張力の相関の関係を示す図である。
【図９】光ファイバの接触角と捻り量の関係を示す図である。
【図１０】従来技術を説明する図である。
【図１１】他の従来技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は光ファイバの巻き替え時に引取り手段（キャプスタン）の前段で光ファイバに捻りを付与する例を示す図、図２及び図３は引取り手段の後段で光ファイバに捻りを付与する例を示す図である。図１〜３において、１０はサプライボビン、１１は光ファイバ、１２は案内ローラ、１３はダンサーローラ、１４はコブ検出器、１５は捻り抑制ローラ、１６は捻り非抑制ローラ、１７は張力検出器、１８は捻り付与部（捻り付与ローラ）、１９は捻り抑制ローラ、２０はキャプスタン、２１，２２は案内ローラ、２３はダンサーローラ、２４は巻取りボビン、２５は張力検出器、２６は制御装置、２７は高張力負荷手段、２８はテンションヘルパーローラを示す。
【００１６】
図１に示す光ファイバの巻き替えは、サプライボビン１０から送出される光ファイバ１１を、案内ローラ１２とダンサーローラ１３により所定の張力で繰出す。繰出された光ファイバ１１は、例えば、走行経路中に配したコブ検出器１４によりコブの有無を検出することができる。また、張力検出器１７により、捻り付与部１８の直前の光ファイバ１１の走行時の張力を検出することができる。
【００１７】
光ファイバ１１は、捻り抑制ローラ１５、捻り非抑制ローラ１６等を経て光ファイバ１１に捻りを付与する捻り付与部（以下、捻り付与ローラという）１８、捻り抑制ローラ１９を介してキャプスタン２０等の引取り手段により引き取られる。捻り付与ローラ１８は、例えば、図１０（Ｂ）で説明したような揺動ガイドローラ９を用いることができ、捻り抑制ローラ１５，１９も図１０（Ｂ）に示したようなＶ溝型の固定ガイドローラ８ｂを用いることができる。なお、捻り非抑制ローラ１６は、ローラ幅が広く光ファイバがスムーズに転動するものが用いられる。
【００１８】
キャプスタン２０により引き取られた光ファイバ１１は、案内ローラ２１および２２、ダンサーローラ２３を経て巻取りボビン２４により巻取られる。また、必要に応じて張力検出器２５により、巻取り時の光ファイバの張力が検出される。制御装置２６により巻取りボビン２４の巻取り速度等が制御され、制御装置２６は、この他、光ファイバのコブ検出や断線制御による停止・反転制御、張力検出器１７による張力検出に応じた張力の制御、捻り付与ローラ１８の揺動周期等の制御を行う。
【００１９】
図２に示す光ファイバの巻き替えは、引取り手段の後段に高張力を付加する区間を設ける例である。サプライボビン１０から送出される光ファイバ１１を、案内ローラ１２とダンサーローラ１３により所定の張力で繰出す。繰出された光ファイバ１１は、例えば、走行経路中に配したコブ検出器１４によりコブの有無を検出しながら、キャプスタン２０等の引取り手段により引き取られる。
【００２０】
キャプスタン２０により引き取られた光ファイバ１１は、キャプスタン２０の後段に配された高張力負荷手段２７により、キャプスタン２０から高張力負荷手段２７までの区間に高張力が負荷される。なお、高張力負荷手段２７としては、上記したキャプスタンと同じものを用い、２つのキャプスタンの間に引張り張力を与えるものとしてもよく、能動モータ等を用いて光ファイバに所定の引張り張力を与えるものとしてもよい。光ファイバ１１は、この高張力が負荷された区間で、図１で説明したのと同様に、捻り抑制ローラ１５、捻り非抑制ローラ１６等を経て光ファイバ１１に捻りを付与する捻り付与ローラ１８、捻り抑制ローラ１９により、捻りが付与される。また、張力検出器１７により、捻り付与ローラ１８の直前の光ファイバ１１の走行時の張力を検出することができる。
【００２１】
捻りが付与された光ファイバは、高張力負荷手段２７の後段に配したテンションヘルパーローラ２８により張力が緩和された後、ダンサーローラ２３、案内ローラ２２を経て巻取りボビン２４により巻取られる。高張力負荷手段２７が、それ自身でその後段の張力を緩和することが可能な場合は、テンションヘルパーローラ２８は省略することもできるが、テンションヘルパーローラ２８を設けた方が、より巻取り張力への影響を排除できる。
【００２２】
また、必要に応じて張力検出器２５により、巻取り時の光ファイバの張力が検出される。制御装置２６により巻取りボビン２４の巻取り速度等が制御され、制御装置２６は、この他、光ファイバのコブ検出や断線検知による停止・反転制御、張力検出器１７による張力検出に応じた張力の制御、高張力負荷手段２７によるファイバ張力の設定調整、捻り付与ローラ１８の揺動周期等の制御を行う。
【００２３】
図３に示す光ファイバの巻き替えは、高張力負荷手段とテンションヘルパーローラとの区間に負荷された張力を利用している例である。テンションヘルパーローラ２８は、高張力負荷手段２７で付与された高張力を緩和させるものであるが、高張力負荷手段２７の直後では、ある程度の高張力が残存している。テンションヘルパーローラ２８との間で、所定の高張力が得られる場合、上述した図２の場合と同様に光ファイバに捻りを付与することができる。
光ファイバの巻き替えでは、高張力負荷手段２７により高張力をかけることによってスクリーニング試験を行うことがあるが、このように高張力負荷部と捻り付与部を分ける構成にすることにより、スクリーニング部にも影響を与えることなく、ねじりを付与することが可能となる。
【００２４】
図２で説明したのと同様に、サプライボビン１０から送出される光ファイバ１１を、案内ローラ１２とダンサーローラ１３により所定の張力で繰出す。繰出された光ファイバ１１は、例えば、走行経路中に配したコブ検出器１４によりコブの有無を検出しながら、キャプスタン２０により引き取られる。
【００２５】
キャプスタン２０により引き取られた光ファイバ１１は、案内ローラ２１を経て高張力負荷手段２７により、所定の張力が付与される。高張力負荷手段２７を経た光ファイバ１１は、図２で説明したのと同様に、捻り抑制ローラ１５、捻り非抑制ローラ１６等を経て光ファイバ１１に捻りを付与する捻り付与ローラ１８、捻り抑制ローラ１９により、捻りが付与される。捻りが付与された光ファイバは、テンションヘルパーローラ２８により張力が緩和された後、ダンサーローラ２３、案内ローラ２２を経て巻取りボビン２４により巻取られる。
【００２６】
図４は、光ファイバの捻り付与部のパスラインの概略を示す図である。光ファイバの捻りは、捻り付与ローラ１８と上流側に配した捻り抑制ローラ１５との間、または、捻り付与ローラ１８と捻り抑制ローラ１５との間に捻り非抑制ローラ１６を配したパスラインで、捻り付与ローラ１８により付与される。なお、捻り付与ローラ１８と捻り抑制ローラ１５間の距離Ｌ１＋Ｌ２、捻り非抑制ローラ１６を省略したときは距離Ｌ１をフリーパス長Ｌと言う。
【００２７】
フリーパス長Ｌと光ファイバに付与できる単位長さ当たりの捻り回数を示す捻り量（回／ｍ）との関係は、後述する図７に示すように、フリーパス長Ｌは長いほど光ファイバに多くの捻りを入れることができる。
このフリーパス長Ｌを設備スペースの関係で十分確保できないときは、図４などに示すように、捻り非抑制ローラ１６を用いて折り返すことにより、捻り抑制ローラ１５との間の距離Ｌ２を折り返し分として加え、「Ｌ１＋Ｌ２」で所定のフリーパス長となるようにすることができる。
【００２８】
捻り付与ローラ１８は、ローラ回転軸を所定の揺動角（±θ）で揺動させて光ファイバに捻りを付与するもので、例えば、図１０（Ｂ）及び図１１で説明したのと同様な形状（揺動ガイドローラ）のものを用いることができるが、特に揺動方式には限定されない。すなわち、捻り付与ローラ１８を一方の方向（＋θ方向）に揺動させると光ファイバに横方向の力が加わり、光ファイバは捻り付与ローラ１８の表面を転動し、これにより光ファイバ１１に一方向の捻りが付与される。続いて、捻り付与ローラ１８を反対方向（−θ方向）に揺動させると、今度は、捻り付与ローラ１８の表面を光ファイバが反対の方向に転動し、反対方向への捻りが付与される。このように、捻り付与ローラ１８に所定範囲の揺動角度と周期で繰り返し揺動制御することにより、光ファイバ１１の移動方向に対して時計回りと反時計回りの捻りを交番的に付与することができる。
【００２９】
また、捻り付与ローラ１８の揺動による光ファイバ１１への捻り付与は、後述するように、光ファイバ１１と捻り付与ローラ１８が接触する接触角β（巻付角ともいう）の影響を受ける。すなわち、この接触角があまり小さいと、ローラ表面での光ファイバの転動が不十分となり、所定の捻り量を得ることができない。また、接触角が大きすぎると、ローラ表面で光ファイバが転動するときの抵抗が大きくなって転動し難くなるので、適正な接触角βとする必要がある。
【００３０】
図５は光ファイバの捻り量Ｒ（回／ｍ）とＰＭＤ低減率の関係を示す図である。ＰＭＤ低減率を、「１−（捻り付与後のＰＭＤ／捻り付与前のＰＭＤ）」とすると、図のように捻り量とＰＭＤ低減率とは、ほぼ比例関係にあり、捻り量が増えれば、それに比例してＰＭＤ低減率が大きくなる。すなわち、捻り量が増えればＰＭＤは、それに比例して小さくなる。１０〜４０Ｇｂｉｔ伝送では、ＰＭＤは、０.０６ｐｓ／√ｋｍ以下、好ましくは０.０２ｐｓ／√ｋｍとすることが望ましく、現状の一般的な汎用ファイバの実力０.０１〜０.２ｐｓ／√ｋｍ（平均値０.１ｐｓ／√ｋｍ）を鑑みると、ＰＭＤ低減率０.４、好ましくは０.８が目標となってくる。この目標とするＰＭＤ低減率を達成するには、捻り量Ｒ（回／ｍ）は「２」以上、好ましくは「４」以上を確保する必要がある。
【００３１】
図６は、光ファイバに加えられる張力Ｔ（ｇ）と捻り量Ｒ（回／ｍ）の関係を示す図である。なお、光ファイバの捻り量Ｒ（回／ｍ）は、他の要件も関係するが、この図では、図４で説明した接触角βを７１°、ローラ径４０ｍｍ、ローラ幅３０ｍｍ、揺動角θを１５°とし、フリーパス長（Ｌ１＋Ｌ２）を各々５００ｍｍ、９００ｍｍ、１４３０ｍｍにしたときの線速７５０ｍ／ｍｉｎで光ファイバに加えられる張力Ｔ（ｇ）に対する捻り量Ｒ（回／ｍ）を測定したものである。この図から明らかなように、光ファイバの捻り量は、光ファイバの張力にほぼリニアに依存していることが分かる。
【００３２】
図７は、図４で説明した光ファイバに捻りを付与するフリーパス長Ｌ（ｍｍ）と捻り量Ｒ（回／ｍ）の関係を示す図である。なお、この図においては、接触角β、ローラ径、ローラ幅、揺動角θ、線速を上記と同じように一定とし、光ファイバの張力Ｔを、６０ｇ、１５０ｇ，１９０ｇ，２４０ｇ，３１０ｇと変えて、それぞれのフリーパス長に対する捻り量を測定したものである。
【００３３】
図８は、図６、図７で測定した実測値から、各々捻り量R（回／ｍ）が「２」、「４」で一定となるように、ａ，ｂを定数とし、張力Ｔ（ｇ）とフリーパス長Ｌ（ｍ）の関係を、近似曲線として求めた結果をグラフ化したものである。近似曲線は
「 R＝ａ×Ｔ×Ｌｂ 」
の式で近似し、この場合ａ=０.０２３５、ｂ=０.９０となった。なお、このａ，ｂは、ローラの表面性などによる捻り易さ、揺動させる周期（速度）などの要因によって変化する定数であり、例えば、捻り性能が良いローラを用いれば、ａの値は大きくなる。
【００３４】
この図から明らかなように、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「２」以上に確保するには、捻り量Ｒ＝２のグラフの右側に張力Ｔ、フリーパス長Ｌがあれば良く、「４」以上を確保するには捻り量Ｒ＝４のグラフの右側に張力Ｔ、フリーパス長Ｌがあれば良い。もう少し具体的に言えば、例えば、フリーパス長が１ｍの場合、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「２」以上を確保するには、張力Ｔは８０ｇ以上が必要であり、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「４」以上を確保するには、張力Ｔは１６０ｇ以上が必要である。なお、光ファイバのスクリーニングには、９００ｇ〜１１００ｇ程度の張力をかけることはあるが、切断の頻度が高まるので、これ以下の大きさ（例えば、５００ｇ以下）で実施するのが望ましい。
【００３５】
上記したように、例えば光ファイバの張力１６０ｇ以上を確保し、揺動を行うことにより捻り量「４」以上が確保され、ＰＭＤ低減の効果が得られるが、上述したように、巻取り張力は６０ｇ程度にする必要があるため、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えるところで高張力にすることはできない。図１の巻取り設備では、キャプスタン２０の前段であれば高張力にしても巻取り張力に影響を与えないので、この部分に捻り付与ローラ１８を配置し、必要な光ファイバの張力を確保するようにしている。
【００３６】
一方、図２の巻取り設備では、キャプスタン２０の後段に高張力負荷手段２７を設け、テンションヘルパーローラ２８などの張力緩和手段により張力を緩和する構成としている。これにより、キャプスタン２０から高張力負荷手段２７までの間で高張力にしても巻取り張力に影響を与えることなく、図２に示すように高張力部分に捻り付与ローラ１８を配置することにより、必要な光ファイバの張力を確保している。図３でも図１，２と同様にして必要な光ファイバの張力を確保している。
【００３７】
また、フリーパス長Ｌを５００ｍｍとした場合、光ファイバの張力が１５０ｇ以下では、捻り量（回／ｍ）を「２」以上を確保することができない。一方、光ファイバを張力１００ｇ以上で走行させるとして、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「２」以上確保するには、フリーパス長Ｌは８００ｍｍ以上である必要がある。フリーパス長Ｌのスペースが、設備の構成上で十分とることができない場合は、光ファイバの張力を高めることにより解決する以外に、図４で説明したように捻り非抑制ローラ１６を用いることで、折り返し分のＬ２を含めたフリーパス長として、所定のフリーパス長を確保してもよい。
【００３８】
図９は、図４で説明した光ファイバの捻り付与ローラに対する接触角β（°）と捻り量（回／ｍ）の関係を示す図である。この図９は、フリーパス長、ローラ径、ローラ幅、揺動角を、図６の測定時のパラメータと同じにし、フリーパス長１４３０ｍｍ、張力１５０ｇとして接触角βを変化させたときの捻り量Ｒを測定したものである。この結果、上記の接触角βが４０°未満では捻り量Ｒ（回／ｍ）を必要量確保するのが難しく、また、接触角βが１６０°を超える場合も捻り量Ｒ（回／ｍ）を必要量確保するのが難しくなる。したがって、光ファイバの捻り付与ローラに対する接触角β（ °）は、４０°以上１６０°以下であることが望ましく、さらには、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「５」が確保できる５０°以上１００°以下であることが好ましい。
【００３９】
上述したように、光ファイバの巻き替えなどのオフライン工程で、光ファイバに交互に捻りを付与して光ファイバのＰＭＤを低減するには、所定の捻り量（回／ｍ）が必要である。そして、光ファイバに所定の捻り量（例えば２回／ｍ）以上を付与するには、所定値以上の張力、フリーパス長として捻ることが必要であることが判明した。このため、本発明においては、設備的な制限からフリーパス長を長く取ることが困難であっても、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えないように光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間、例えば、キャプスタンなどの引取り手段の前段や、引取り手段の後段であっても、テンションヘルパーローラなどの張力緩和手段を用いることによって高張力を負荷することが可能となった箇所に、捻り付与部を配置している。
【００４０】
これにより、キャプスタンなどの引取り手段の前段や、引取り手段の後段であっても、テンションヘルパーローラなどの張力緩和手段を用いることによって高張力を負荷することが可能となった箇所に、光ファイバに捻りを付与するのに十分な張力をかけることが可能となり、設備的な制限からフリーパス長を長く取ることが困難であっても、光ファイバのＰＭＤ値を低減することができる。
【００４１】
なお、引取り手段手前（キャプスタン前）で捻った場合には、光ファイバに付与された捻りは、巻取りボビンで巻取られるまでの経路中で多少解放されるが、この解放量を予め見込んで捻り付与することも可能である。また、キャプスタンの前段、後段のどちらで捻りを付与するにしても、巻取りボビン側の光ファイバの張力は、従来と同様の張力に維持して巻取りを行うことができる。さらに、巻取りボビンの近くで光ファイバの捻り操作がなくなるので、線振れがなくなり巻取り状態をさらに良好にすることが可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…サプライボビン、１１…光ファイバ、１２…案内ローラ、１３…ダンサーローラ、１４…コブ検出器、１５…捻り抑制ローラ、１６…捻り非抑制ローラ、１７…張力検出器、１８…捻り付与部（捻り付与ローラ）、１９…捻り抑制ローラ、２０…キャプスタン、２１，２２…案内ローラ、２３…ダンサーローラ、２４…巻取りボビン、２５…張力検出器、２６…制御装置、２７…高張力負荷手段、２８…テンションヘルパーローラ。
【図１】
2010122666.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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