(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ母材を加熱し、この加熱された光ファイバ母材を光ファイバに線引きする光ファイバの線引き方法において、
光ファイバの製品取りを行うために、上記線引きされた光ファイバの外径及び線引きの張力が所定値になるように上記光ファイバ母材の加熱温度及び線引き速度をそれぞれ設定温度及び設定速度に調整する調整工程において、上記線引き速度を零から上記設定速度まで連続的に上昇させるようにする一方、線引き開始時の加熱温度を上記設定温度の８５％〜９５％に設定し、この加熱温度を上記設定速度の５％〜１５％に至るときに上記設定温度となるように徐々に上昇させる
ことを特徴とする光ファイバの線引き方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ母材を加熱・線引きして光ファイバを得る光ファイバの線引き方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばＶＡＤ法等により得られた光ファイバ母材を加熱・線引きして光ファイバを得るいわゆる光ファイバの線引き方法が知られており、この光ファイバの線引き方法は、光ファイバ母材を加熱する線引炉と、上記光ファイバを引き取る引き取りキャプスタンとを用い、以下のようにして行われる。
【０００３】
すなわち、光ファイバ母材を線引き炉にセットし、この線引き炉の温度を製品取りを行うときの線引き炉の温度である設定温度よりも低めに設定する。そして、加熱されることにより溶け出した細径の光ファイバの先端を引き取りキャプスタンにセットする。次いで、この引き取りキャプスタンを駆動させて光ファイバを引き取るようにする。この時、上記光ファイバの外径及び線引きの張力が設定値になるように、上記加熱温度及び引き取りキャプスタンの駆動速度（線引き速度）を調整するようにする（調整工程）。
【０００４】
上記のように加熱温度及び線引き速度の調整を行うことによって、この加熱温度及び線引き速度が設定値となり、かつ、光ファイバの外径が設定値になれば、製品取りを行うようにする（製造工程）。
【０００５】
ここで、上記調整工程においては、線引き開始時の加熱温度は設定温度よりも低めに設定するが、これは、開始時に高い温度とすれば、光ファイバ母材が軟らかくなりすぎてしまい、例えば、溶け出した光ファイバが例えばぶれてしまったりするため、上記光ファイバを引き取りキャプスタン等にセットする作業が困難になってしまうという理由からである。このため、上記開始時の加熱温度は、具体的には設定温度の８５％〜９５％に設定されている。そして、この加熱温度は、線引き速度が設定速度の３０％に至るときに設定温度となるように徐々に加熱温度を上昇させるようにしており、これに応じて、線引き速度が設定速度に至るようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように線引き炉の温度を線引き速度が設定速度の３０％に至るときに設定温度となるように上昇させる場合には、設定温度に至るまでに長時間を要し、それに伴い材料ロスが増加してしまうという不都合、すなわち、調整工程に時間を要してしまうという不都合がある。
【０００７】
また、上記のような場合には、始めは光ファイバ母材の溶け出しが少ないため、線引き速度が上昇しにくくなってしまうようになる。そして、その後に、今度は上記光ファイバ母材が多量に溶け出してしまい、これにより、上記線引き速度が急激に上昇してしまう線引き速度のオーバシュートという現象が生じる場合もある。この場合には、加熱温度及び線引き速度がなかなか設定値とならず、また、光ファイバの外径も設定値になりにくくなってしまい、上記調整工程にさらに長時間を要することになってしまう。その結果、材料ロスが増加してしまい、それに伴い歩留まりが低下してしまうという不都合がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光ファイバの線引き方法において、製品取りに至るときに長時間を要することに起因する歩留まりの低下を防止することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は、加熱温度をより短時間で上昇させる点に着目して実験を繰り返すことにより、最も効果的に材料ロスを低減できる加熱温度の上昇のさせ方を見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
具体的に、本発明は、光ファイバ母材を加熱し、この加熱された光ファイバ母材を光ファイバに線引きする光ファイバの線引き方法を対象とし、この方法において、光ファイバの製品取りを行うために、上記線引きされた光ファイバの外径及び線引きの張力が所定値になるように上記光ファイバ母材の加熱温度及び線引き速度をそれぞれ設定温度及び設定速度に調整する調整工程において、上記線引き速度を零から上記設定速度まで連続的に上昇させるようにする一方、線引き開始時の加熱温度を上記設定温度の８５％〜９５％に設定し、この加熱温度を上記設定速度の５％〜１５％に至るときに上記設定温度となるように徐々に上昇させることを特定事項とする方法である。
【００１１】
この場合、線引き速度が設定速度の３０％に至るときに加熱温度を設定温度にまで上昇させる従来の場合に比べて、加熱温度及び線引き速度が、それぞれ設定温度及び設定速度に至るまでに要する時間を短縮させることが可能になる。このため、調整工程に要する時間が短縮されることになり、材料ロスの低減化が図られ、歩留まりを向上させることが可能になる。
【００１２】
ここで、上記加熱温度を設定温度まで上昇させることを、設定速度の５％以上に至るときとしたのは、設定速度の５％未満であるときに加熱温度を設定温度にまで上昇させた場合には、加熱温度の急激な上昇に伴い線引き速度も急激に上昇して、線引き速度のオーバシュートを生じるおそれが生じるためである。一方、設定速度の１５％以下の線引き速度に至るときに、上記加熱温度を設定温度まで上昇させるとしたのは、設定速度の３０％に至るときに加熱温度を上昇させる従来の場合と比較して、材料ロスの低減化、及び、歩留まりの向上の差異が顕著であるためである。
【００１３】
また、「徐々に上昇させる」こととしては、時間に対し直線状に上昇させるようにしても良いし、階段状に上昇させるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る光ファイバの線引き方法によれば、材料ロスの低減を図ることができ、その結果、歩留まりの向上を図ることができる。そして、このような材料ロスの低減化の効果は、光ファイバ母材が大型化すればより一層顕著なものとなる。
【００１５】
【実施例】
図１は、本発明の光ファイバの線引き方法に用いる光ファイバの線引き装置を示し、この光ファイバの線引き装置は、以下のように構成されている。
【００１６】
すなわち、２はヒータ２１を有し光ファイバ母材１を加熱・線引きする線引き炉、４はレーザ光により光ファイバ心線１ａの外径を検出する外径センサ、５は上記光ファイバ心線１ａに樹脂被覆するための樹脂被覆ダイス、６は樹脂被覆を紫外線硬化により硬化させる樹脂硬化器、７は被覆された光ファイバ１ｂを引き取るように回転駆動される引き取りキャプスタン、８は巻き取りの際の弛みをとるスクリーニング手段、９は上記被覆された光ファイバ１ｂを巻き取る巻取器、１０は上記光ファイバ心線１ａまたは被覆された光ファイバ１ｂを引き取りキャプスタン７に押さえつける退避自在に構成された押さえベルトである（同図の実線及び一点鎖線参照）。
【００１７】
この光ファイバの線引き装置においては、光ファイバ母材１が送り装置１１に把持されるようになっており、この送り装置１１により、上記光ファイバ母材１は、その長手方向に移動するようになっている。そして、上記線引き炉２のヒータ２１により、上記光ファイバ母材１の先端部が加熱され、光ファイバ心線１ａに線引きされるようになっている。そして、この光ファイバ心線１ａは、樹脂被覆ダイス５及び樹脂硬化器６により被覆層が形成され、被覆された光ファイバ１ｂとなるようになっている。
【００１８】
また、上記線引きに際し、上記外径センサ４の検出結果に応じて引き取りキャプスタン７の回転速度を制御して線引き速度の速度制御を行うようになっている。
【００１９】
つぎに、上記光ファイバの線引き装置を用いた光ファイバの線引き工程について説明する。
【００２０】
光ファイバ母材１を線引き炉２にセットし、この線引き炉２のヒータ２１の温度を製品取りを行うときの線引き炉２の温度である設定温度よりも低く設定する。すなわち、この温度が線引き開始時の加熱温度となる。
【００２１】
そして、まず、加熱されることにより光ファイバ母材１から溶け始めた細径の光ファイバ心線１ａの先端を樹脂被覆ダイス５に線通し、この樹脂被覆ダイス５に未硬化の紫外線硬化樹脂を供給するようにする。そして、樹脂硬化器６から紫外線照射を開始して、上記光ファイバ心線１ａの外側に被覆層を施すようにして、被覆された光ファイバ心線１ｂを引き取りキャプスタン７にセットする。次いで、この引き取りキャプスタン７を駆動させて被覆された光ファイバ心線１ｂを引き取るようにする。この時、外径センサ４の測定値に基づいて上記光ファイバ１ａの外径及びその張力が設定値になるように、上記線引き炉２の温度としての加熱温度及び引き取りキャプスタン７の駆動速度としての線引き速度の双方を調整するようにする（調整工程）。
【００２２】
上記のように加熱温度及び線引き速度の調整を行うことにより、この加熱温度及び線引き速度がそれぞれ設定温度及び設定速度となり、かつ、光ファイバ１ａの外径が設定値になれば、この被覆された光ファイバ１ｂをスクリーニング装置８を介して巻取器９によって巻き取るようにする（製造工程）。
【００２３】
なお、上記光ファイバ母材１としてはその径が３０ｍｍ〜６０ｍｍであり、この光ファイバ母材１から径が１２５μｍの光ファイバに線引きするようになっている。
【００２４】
つぎに、この光ファイバの線引き装置において、加熱温度の上昇のさせ方を変えた場合の実験結果について説明する。なお、上記把持装置１１による光ファイバ母材１の送りは以下のいずれの条件においても、一定速度で行われるようになっている。
【００２５】
図２は、線引き速度と線引き炉温度（加熱温度）との関係を示し、この場合、線引き速度が設定速度の１０％に至るときに加熱温度が設定温度となるようにしている。なお、設定温度は２２００℃であり、設定速度は６００ｍ／ｍｉｎである。
【００２６】
そして、図３は、図２に示すように加熱温度を上昇させた場合の、線引き速度の時間履歴を示し、この場合、開始から２０分強で設定速度に至るようになっている。
【００２７】
一方、図４は、設定速度の３０％に至るときに加熱温度が設定温度になるようにした従来の場合を示している。そして、図５に、このように加熱温度を上昇させた場合の線引き速度の時間履歴を示す。同図より、従来の場合には、開始から３０分強で設定速度に至るようになっている。このように、設定速度の１０％に至るときに加熱温度が設定温度になるように加熱温度を上昇させることによって、調整工程に要する時間を１０分程度短縮させることができ、この１０分程度の時間の短縮により、材料ロスを４０％低減することができた。
【００２８】
そして、図６は、設定速度の３％に至るときに加熱温度が設定温度になるようにした場合の線引き速度の時間履歴を示している。同図より、加熱温度を急激に上昇させることによって、線引き速度のオーバシュートが生じていることがわかる。
【００２９】
一方、図７は、設定速度の５％に至るときに加熱温度を設定温度にさせた場合の線引き速度の時間履歴を示しており、図６に示す設定速度の３％に至るときに加熱温度が設定温度になるようにした場合に生じていた線引き速度のオーバシュートが生じていないことがわかる。これにより、加熱温度は、設定速度の５％以上に至るときに設定温度になるように上昇させることが望ましいことがわかり、さらに、望ましくは、設定速度の１０％に至るときに加熱温度が設定温度になるようにすることが、線引き速度のオーバシュートを生じることなく調整工程に要する時間を短縮することができ、最も望ましいと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる光ファイバの線引き装置を示す一部断面の説明図である。
【図２】加熱温度を設定速度の１０％に至るときに設定温度にまで上昇させた場合の線引き速度と線引き炉温度との関係を示す図である。
【図３】図２に示す加熱温度を設定速度の１０％に至るときに設定温度にまで上昇させた場合の線引き速度の時間履歴を示す図である。
【図４】加熱温度を設定速度の３０％に至るときに設定温度にまで上昇させた場合の線引き速度と線引き炉温度との関係を示す図２対応図である。
【図５】図４に示す加熱温度を設定速度の３０％に至るときに設定温度にまで上昇させた場合の線引き速度の時間履歴を示す図３対応図である。
【図６】加熱温度を設定速度の３％に至るときに設定温度にまで上昇させた場合の線引き速度の時間履歴を示す図３対応図である。
【図７】加熱温度を設定速度の５％に至るときに設定温度にまで上昇させた場合の線引き速度の時間履歴を示す図３対応図である。
【符号の説明】
１            光ファイバ母材
１ａ          光ファイバ心線（光ファイバ）
【図１】
0003683429.tif 000002
【図２】
0003683429.tif 000003
【図３】
0003683429.tif 000004
【図４】
0003683429.tif 000005
【図５】
0003683429.tif 000006
【図６】
0003683429.tif 000007
【図７】
0003683429.tif 000008