(57)【要約】【課題】光ファイバの意図しない一方向捻れを、光ファイバの巻き替え時に解放されるようにした光ファイバの製造方法とその製造装置を提供する。【解決手段】線引きされ樹脂被覆が施された光ファイバ心線１０をサプライボビン１に巻き取った後、他の巻取りボビン２に巻き替える工程を備える光ファイバの製造において、サプライボビン１と巻取りボビン２との間のパスライン中に設けた偏肉測定センサ７により、光ファイバ１０の一方向捻れ状態をモニタし、光ファイバ心線の一方向捻れが解放されるように、サプライボビン１を光ファイバ１０の繰り出し方向と直交する方向に回転制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線引きされ樹脂被覆が施された光ファイバをサプライボビンに巻き取った後、他の巻取りボビンに巻き替える工程を備える光ファイバの製造方法であって、
前記サプライボビンと前記巻取りボビンとの間のパスライン中に設けた偏肉測定センサにより、前記光ファイバの一方向捻れ状態をモニタし、前記光ファイバの一方向捻れが解放されるように、前記サプライボビンを前記光ファイバの繰り出し方向と直交する方向に回転制御することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項２】
線引きされ樹脂被覆が施された光ファイバをサプライボビンに巻き取った後、他の巻取りボビンに巻き替える手段を備える光ファイバの製造装置であって、
前記サプライボビンと前記巻取りボビンとの間のパスライン中に、前記光ファイバの一方向捻れ状態をモニタする偏肉測定センサが配され、前記光ファイバの一方向捻れが解放されるように、前記サプライボビンを前記光ファイバの繰り出し方向と直交する方向に回転制御する制御手段を備え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、線引きされ樹脂被覆が施された光ファイバ素線または心線を巻き取った後、他のボビンに巻き替える工程を備える光ファイバの製造方法と製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは、線引きされたガラスファイバの外周に樹脂による被覆を施した後、一旦ボビンに巻き取られる。この後、例えば、光ファイバの樹脂被覆の欠陥検出（コブ検出）、スクリーニング、着色、出荷用のボビンに巻取るなどの巻き替えを行うことがある。さらに、この後、複数本の光ファイバを平行に並べて一括被覆によるテープ心線や、複数本を集合した多心光ケーブルとされることがある。なお、以下の説明において、光ファイバとは、線引きされた直後のガラスファイバに保護被覆を施した状態の光ファイバ（光ファイバ素線）、光ファイバ素線に識別用の着色層を施した状態の光ファイバ（光ファイバ心線）などを含めて、ガラスファイバの外周を１層以上の樹脂被覆が施された形態のもの指すものとする。
【０００３】
光ファイバの製造に際して、設備のパスラインの軸がずれている場合、パスライン中のローラが傾いている場合、ファイバが一方向に偏肉していて安定する方向への力が加わる場合など、一方向のみにファイバが回転する力が加わる場合がある。このように一方向の力が加わった場合、ファイバに一方向の捻れが生じてしまうため、その後の工程においてファイバの繰り出す際、ファイバが絡まって断線してしまったり、テープ化工程でテープ心線が捻れてしまうことがある。なお、偏波モード分散（ＰＭＤ）値を低減するために、光ファイバに交互方向の意図的な捻りを付与することが知られているが、交互方向に捻る場合は、ファイバを繰り出した際に捻れが相殺されるため、ファイバが絡むことはない。
【０００４】
ＰＭＤを低減する方法としては、例えば、特許文献１のように、光ファイバをテープ化する際に複数本の光ファイバを繰り出すボビンを、光ファイバの繰り出し方向と直交する方向に光ファイバ毎に回動制御したり、特許文献２のように、意図的に光ファイバの樹脂被覆を径方向に偏肉させ、且つ光ファイバの長手方向で変動させたりすることが開示されている。特許文献３には、光ファイバの偏肉発生形態の一例と、レーザ光の照射による散乱光により偏肉検出を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４３６９４号公報
【特許文献２】特開平２００４−３８０６６号公報
【特許文献３】特開昭６０−２３５６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２には、ＰＭＤを低減する（捻る）方法の開示はあるが、しかしながらファイバに一方向の捻れが生じた場合、どのように処理すれば良いかの開示は無い。上記特許文献１においては、各光ファイバの捻り方向を意図的に交互方向とすることにより、光ファイバ全長での捻れは残らないようにしているが、これは光ファイバに元々捻れが生じている場合に対応するものではない。
【０００７】
一方、光ファイバの製造過程で、特許文献２のように意図的に偏肉を形成することとは別に、通常は、自然に偏肉が生じることが多い。光ファイバの偏肉が生じる例としては、例えば、特許文献３に例示するように、線引き設備の状態やダイスの位置などにより生じる。この場合の偏肉の径方向位置は一定で、長手方向に連続して生じることが多い。なお、その偏肉量は、所定の範囲では許容されるが、大きく偏肉する場合は偏肉センサなどにより検出されて修正制御したり、ダイスを組み直したりする。
【０００８】
光ファイバは、幾つかのガイドローラ等を経てボビンに巻き取られるが、ガイドローラが傾いていたりすると、光ファイバが一方向に捻られる。図３は、この捻り発生の理由を説明する図で、光ファイバ１０はガイドローラ１３のガイド溝１４に案内されて巻き取られるが、ローラが傾いているため、一方向に転がり続けながら巻き取られる。
【０００９】
光ファイバが一方向に捻られていると、後の巻き替え工程においても、繰出し側のボビンと巻取り側のボビンによる両端固定の状態は変わらないため、捻れを解放することができない。このため、意図しない一方向捻りがかかった状態の光ファイバを用いてテープ心線化すると、テープ心線自体が捻れてしまったり、途中で絡まって断線してしまい、不良品となる。したがって、光ファイバの捻れ状態が酷い場合は、廃棄処分とせざるを得なかった。
【００１０】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされてもので、光ファイバの意図しない一方向捻れを、光ファイバの巻き替え時に解放されるようにした光ファイバの製造方法とその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方法および製造装置は、線引きされ樹脂被覆が施された光ファイバをサプライボビンに巻き取った後、他の巻取りボビンに巻き替える工程を備える光ファイバの製造において、サプライボビンと巻取りボビンとの間のパスライン中に設けた偏肉測定センサにより、光ファイバの一方向捻れ状態をモニタし、光ファイバの一方向捻れが解放されるように、サプライボビンを光ファイバの繰り出し方向と直交する方向に回転制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光ファイバの巻き替え時に、光ファイバの一方向捻れを解消することができ、捩れたり断線することのないテープ心線の製造を可能にし、光ファイバの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の概略を説明する図である。
【図２】光ファイバの一方向捻れと偏肉の状態を説明する図である。
【図３】光ファイバの一方向捩れの発生を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１により本発明の概略を説明する。図中、１はサプライボビン、２は巻取りボビン、３はターンテーブル、４は案内ローラ、５，６はダンサーローラ、７は偏肉測定センサ、７ａはレーザ光源、７ｂは光検出器、８は線速検出器、９は制御部、１０は光ファイバを示す。
【００１５】
図１は、本発明における光ファイバ１０の巻き替えを示す一例で、サプライボビン１に巻き取られている光ファイバ１０を、巻取りボビン２に巻き替える。光ファイバ１０は、例えば、線引きされたガラスファイバの外周に樹脂被覆を１層または２層で被覆したもので、意図しない一方向捻れが生じているものとする。巻取りボビン２は、サプライボビン１と同じであってもよいが、サプライボビン１より巻取り量の少ない複数のボビンで、小分けして巻取るようにしてもよい。
【００１６】
サプライボビン１から繰り出された光ファイバ１０は、複数の案内ローラ４とダンサーローラ５を経て巻き替えのパスラインに送り出される。また、巻取り側においても、パスライン中で所定の処理を終えた光ファイバ１０は、複数の案内ローラ４とダンサーローラ６を経て巻取りボビン２に所定の張力で巻き取られる。サプライボビン１は、ターンテーブル３により、光ファイバ１０の繰出し方向と直交する矢印ａで示す方向に回転制御が可能とされている。
【００１７】
本発明は、光ファイバ１０の巻き替え等を行う際に、その偏肉状態をモニタすることにより意図しない光ファイバの一方向捻れの状態を検出し、この捻れを解消することを特徴としている。したがって、本発明の対象とする光ファイバは、偏肉が存在する光ファイバを対象とし、偏肉がゼロのような理想的な状態で光ファイバが製造されている場合は、対象外とされる。また、特許文献２に開示されるように、長手方向に沿って意図的に偏肉が付与され、偏肉によって捻れが検知できない光ファイバについても、本発明の対象外とされる。
【００１８】
本発明は、光ファイバ１０の巻き替え等のパスライン中に、偏肉状態をモニタする偏肉測定センサ７を配している。偏肉測定センサ７は、例えば、光ファイバの側面を照射するレーザ光源７ａと光ファイバの側面からの透過光または反射光を検出するダイオードアレイからなる光検出器７ｂにより構成される。なお、偏肉測定センサはこの構成に限られるものではなく、Ｘ線を照射したり、カメラで撮影するような構成としても良い。また、線速検出器８により光ファイバ１０の巻き替え線速が測定される。測定された光ファイバ１０の偏肉状態および線速は、制御部９によりモニタされ、そのモニタ結果は、サプライボビンのターンテーブル３にフィードバックされる。
【００１９】
図２（Ａ）は、光ファイバ１０の偏肉状態を示す図で、図３で説明したような理由により、光ファイバ１０は長手方向に沿って一方向に螺旋状の捻りが生じているとする。しかしながら、光ファイバ１０の樹脂被覆１２は円柱状で、長手方向の外観形状は変化していないので、樹脂被覆１２内をガラスファイバ１１が螺旋状に偏位する形態となる。ここで、この光ファイバ１０の捻れ量をＴ（回／ｍ）とし、光ファイバ１０の巻き替えの線速Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）とする。
【００２０】
上記の一方向に捻れ量Ｔのある光ファイバ１０を、巻き替え方向に線速Ｖで走行しているとき、固定位置ｂ−ｂでの光ファイバ１０の断面の変動状態を観察すると、樹脂被覆１２の外径を示す外周面の位置は変動しない。しかし、図２（Ｂ）に示すように、ガラスファイバ１１の位置は、矢印ｄで示すように一方向に回転するように変動する。このときのガラスファイバ１１の回転変動数ｎ（ｒｐｍ）は、捻れ量Ｔと線速Ｖの積（Ｔ×Ｖ）となる。
【００２１】
この回転変動数ｎは、図２（Ｃ）に示すように、上述した偏肉検出センサにより検出することができる。すなわち、図２（Ｂ）で示す走行する光ファイバ１０のガラスファイバ１１の回転変動状態を側面から観察すると、ガラスファイバ１１の位置が矢印ｅで示すように、観察面上で光ファイバの径方向に振動するように変動する。この変動の振動数ｎ’は、図２（Ｂ）の回転変動数ｎ（ｒｐｍ）と同じ振動数となる。この振動数ｎ’をモニタすることにより、光ファイバ１０の捻れ量Ｔ（回／ｍ）を推定することができる。
例えば、Ｔ＝１０回／ｍ、Ｖ＝３０００ｍ／ｍｉｎとすると、ｎ＝ｎ’＝３００００（ｒｐｍ）となる。すなわち、偏肉測定センサでモニタされるガラスファイバ１１の変動周波数は、ｎ／６０＝５００（Ｈｚ）となる。
【００２２】
図１に戻って本発明について説明すると、偏肉測定センサ７により検出された光ファイバ１０のガラスファイバ１１の振動数ｎ’は、制御部９に入力される。なお、光ファイバ１０の巻き替え線速Ｖは、線速検出器８により検出され、制御部９に入力される。制御部９からは、上記振動数ｎ’や線速Ｖ等のデータに基づいて算出された制御信号が出力され、サプライボビン１のターンテーブル３を駆動制御する。
【００２３】
ターンテーブル３の回転は、サプライボビン１から繰出される光ファイバ１０に捻りを付与するか、あるいは、光ファイバ１０に付与された捻りを解消（捻りを戻す）する。すなわち、光ファイバ１０に捻りが付与されている場合、光ファイバ１０の繰り出し速度に応じて、回転数Ｎ（ｒｐｍ）でターンテーブル３を回転させることにより、光ファイバ１０の捻りを解放することができる。
【００２４】
具体的には、予め光ファイバの捻れ方向を確認しておき、ターンテーブル３の回転方向を捻れ解消する方向に設定する。そして、偏肉測定センサ７で検出される振動数ｎ’がゼロになるように、ターンテーブル３の回転数Ｎを制御する。また、ターンテーブル３をいずれかの方向に回転させて、振動数ｎ’が増大する場合は、回転方向が反対であると判定して、反対方向に回転させる制御を行うことにより、光ファイバの捻れを解消するようにすることができる。
【００２５】
また、上述した光ファイバの一方向捻りの解放は、光ファイバの樹脂被覆のコブ検出、スクリーニング、着色、複数のボビンへの小分け等の巻き替え時に合わせて行うことができ、作業工程を増やすことなく実施することができる。そして、一方向捻りが解放された光ファイバを用いることでテープ心線化が可能となり、捻れの大きい光ファイバであっても廃棄処分とする必要がなくなるので、光ファイバの生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…サプライボビン、２…巻取りボビン、３…ターンテーブル、４…案内ローラ、５，６…ダンサーローラ、７…偏肉測定センサ、７ａ…レーザ光源、７ｂ…光検出器、８…線速検出器、９…制御部、１０…光ファイバ、１１…ガラスファイバ、１２…樹脂被覆、１３…ガイドローラ、１４…ガイド溝。
【図１】
2012025644.tif 000003
【図２】
2012025644.tif 000004
【図３】
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