JP2003137587A - 光ファイバの線引き方法 - Google Patents
光ファイバの線引き方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバ心線に連続的にねじりを加えなが
ら線引きする方法における光ファイバ線引き速度とねじ
り条件を最適化する。 【解決手段】 光ファイバ心線１の走行方向であるＺ方
向に互いに間隔を介し、光ファイバ心線走行位置規制用
の第１と第２のガイドローラ４，５を設け、その間に、
Ｘ方向の回転中心軸Ｏを中心に回転しながら光ファイバ
心線１に接触する第１と第２の往復移動ローラ２，３を
配列する。往復移動ローラ２，３をＸ方向に沿って互い
に反対方向に往復移動し、光ファイバ心線１に連続的に
ねじりを加える。第２の往復移動ローラ３によって光フ
ァイバ心線１をＹ方向に押し込み、その押し込み量ｄ２
をローラ２，４間の距離ｄ１の０．１％以上３％以下、
第２の往復移動ローラ３の往復移動中心位置からのＸ方
向の最大変位量ｄ３を距離ｄ１の４％以上１５％以下と
し、光ファイバ線引き速度を３００ｍ以上とする。
ら線引きする方法における光ファイバ線引き速度とねじ
り条件を最適化する。 【解決手段】 光ファイバ心線１の走行方向であるＺ方
向に互いに間隔を介し、光ファイバ心線走行位置規制用
の第１と第２のガイドローラ４，５を設け、その間に、
Ｘ方向の回転中心軸Ｏを中心に回転しながら光ファイバ
心線１に接触する第１と第２の往復移動ローラ２，３を
配列する。往復移動ローラ２，３をＸ方向に沿って互い
に反対方向に往復移動し、光ファイバ心線１に連続的に
ねじりを加える。第２の往復移動ローラ３によって光フ
ァイバ心線１をＹ方向に押し込み、その押し込み量ｄ２
をローラ２，４間の距離ｄ１の０．１％以上３％以下、
第２の往復移動ローラ３の往復移動中心位置からのＸ方
向の最大変位量ｄ３を距離ｄ１の４％以上１５％以下と
し、光ファイバ線引き速度を３００ｍ以上とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材か
ら線引きされた光ファイバに被覆材を形成して光ファイ
バ心線を形成した後に、その光ファイバ心線にねじりを
加えながら光ファイバを線引きする光ファイバ線引き方
法に関するものである。 【０００２】 【背景技術】近年、光ファイバの伝送容量は、ＤＷＤＭ
（高密度波長多重）伝送技術の開発により飛躍的に増大
している。このような大容量伝送では、光ファイバの波
長分散特性と共に、偏波モード分散（光ファイバの断面
内の直交する２偏波間の群速度に差異が生じる現象）の
値が小さいことが望まれている。一般に、光ファイバの
偏波モード分散の値は、０．５ｐｓ・ｋｍ−１／２以下
であることが望ましいとされている。 【０００３】この偏波分散の生じる原因の一つとして、
光ファイバ母材から線引きされた光ファイバのコア部が
真円ではないため、光ファイバの断面内の屈折率分布も
完全な同心円状ではなくなることが挙げられる。 【０００４】このような偏波分散の問題点を解消すべ
く、光ファイバ母材から線引きされた光ファイバ（光フ
ァイバ素線）に被覆材（例えば紫外線硬化型樹脂など）
を形成して光ファイバ心線を形成した後に、その光ファ
イバ心線に連続的にねじりを加えることが提案されてい
る。 【０００５】光ファイバ心線にねじりを加えながら線引
きする方法は、例えば図３に示すような光ファイバ線引
き装置を用いて実行される。この光ファイバ線引き装置
は、光ファイバ母材３９から線引きされた光ファイバ４
０に被覆材を形成して光ファイバ心線１を作製する被覆
形成装置４１と、光ファイバ心線１に連続的にねじりを
加える光ファイバねじり装置４２と、光ファイバ心線１
を引き取る引き取りキャプスタン４３と、光ファイバ心
線１の巻き取り機４４とを有している。 【０００６】また、この光ファイバ線引き装置は、光フ
ァイバ母材３９を鉛直につり下げて昇降する昇降機構
（図示せず）と、光ファイバ母材３９の加熱炉（図示せ
ず）とを有し、光ファイバ母材３９の先端側を前記加熱
炉内に導入することにより溶融し、溶融変形部９ａから
光ファイバ４０を線引きする。 【０００７】前記被覆形成装置４１は、例えば第１の樹
脂被覆装置４５と第２の樹脂被覆装置４６とを有してお
り、光ファイバ心線１は、光ファイバ４０の表面に例え
ば合成樹脂による２層の被覆を施して形成される。な
お、一般に、第１の樹脂被覆装置４５の直下と第２の樹
脂被覆装置４６の直下には、それぞれ、図示されていな
い被覆硬化装置が設けられ、被覆材の硬化が行なわれ
る。 【０００８】光ファイバ心線１は、光ファイバねじり装
置４２を通過することにより、光ファイバ心線１の進行
方向を軸とするねじりを周期的、かつ、連続的に与えら
れる。また、この与えられたねじれが、前記溶融変形部
９ａに伝わることで、光ファイバ４０に周期的なねじり
が与えられる。光ファイバねじり装置４２を通過した光
ファイバ心線１は、引き取りキャプスタン４３を経由し
て巻き取り機４４で巻き取られる。 【０００９】上記光ファイバ線引き装置に適用される光
ファイバねじり装置４２としては、米国特許番号US5298
047や、US5418881や、US6076376に提案されているよう
なローラ揺動式ねじり装置や、特開2000-143277に提案
されている対向ローラ式ねじり装置などがある。 【００１０】例えば、特開2000-143277に提案されてい
るねじり装置は、図２に示されるような、第１の往復移
動ローラ２と、第２の往復移動ローラ３と、第１のガイ
ドローラ（第１のガイドプーリ）４と、第２のガイドロ
ーラ（第２のガイドプーリ）５とを有している。第１の
ガイドローラ４と第２のガイドローラ５は光ファイバ心
線１の走行方向であるＺ方向に互いに間隔を介して設け
られ、第１と第２の往復移動ローラ２，３は、第１と第
２のガイドローラ４，５の間に設けられて前記Ｚ方向に
配列している。 【００１１】これらローラ２〜５は、それぞれ、走行中
の光ファイバ心線１に接触し、該光ファイバ心線１の走
行に伴って回転するものであり、ローラ２〜５の回転軸
方向は、前記Ｚ方向に対して略垂直なＸ方向（紙面に対
して垂直な方向）である。 【００１２】図２は、光ファイバ心線１にねじりを与え
ている状態のローラ２〜５の位置関係の一例を示してお
り、同図において、光ファイバ心線１は、引き取りキャ
プスタン４３（同図には図示せず）によって、下向きに
走行している。第１と第２の往復移動ローラ２，３は、
光ファイバ心線１の走行方向に互い違いに配列配置さ
れ、かつ、当該往復移動ローラ２，３の両方共に走行中
の光ファイバ心線１に接触することができるように配置
されている。 【００１３】前記第１のガイドローラ４は、往復移動ロ
ーラ２，３の配列群よりも光ファイバ心線１の走行の上
流側に設けられている。また、第２のガイドローラ５
は、往復移動ローラ２，３の配列群よりも光ファイバ心
線１の走行の下流側に設けられている。これら第１と第
２の各ガイドローラ４，５は、それぞれ、配置位置が固
定されており、光ファイバ心線１の走行位置を規制する
ものである。 【００１４】この光ファイバねじり装置４２には、第１
と第２の各往復移動ローラ２，３の往復駆動手段（図示
せず）が設けられている。この往復駆動手段は、往復移
動ローラ２，３を回転中心軸方向（前記Ｘ方向）に沿っ
て、互いに移動方向が逆向きとなるように往復移動させ
るものである。つまり、第１の往復移動ローラ２と第２
の往復移動ローラ３は、互いに同期し、かつ、反対方向
に往復移動する。この第１と第２の往復移動ローラ２，
３によって光ファイバ心線１に周期的にねじりが与えら
れる。 【００１５】このねじり装置４２では、光ファイバ心線
１は、第１のガイドローラ４と第１の往復移動ローラ２
と第２の往復移動ローラ３と第２のガイドローラ５に順
に接触しながら走行し、前記の如く、第１と第２の往復
移動ローラ２，３によって周期的にねじりが与えられ
る。なお、前記第１と第２のガイドローラ４，５は、光
ファイバ心線１の振動が光ファイバねじり装置４２の外
部に伝わることを抑制する働きもする。 【００１６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開20
00-143277には、第１と第２の往復移動ローラ２，３の
押し込み量やストロークといったねじり条件に関するパ
ラメータや光ファイバ線引き速度（光ファイバ心線１の
走行速度）についての情報は開示されていなかった。 【００１７】つまり、従来は、上記のように光ファイバ
心線１に連続的にねじりを与えながら線引きする際の、
ねじり条件等の線引き条件の最適化が行なわれていなか
ったので、線引きされた光ファイバ心線１の歩留まりを
向上させることができなかった。 【００１８】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、ねじり条件等の光
ファイバ線引き条件を最適化し、光ファイバ心線に効率
的にねじりを加え、歩留まりを向上させることができる
光ファイバ線引き方法を提供することにある。 【００１９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、本発明は、光ファイバ
母材を溶融紡糸して形成した光ファイバに樹脂を被覆し
て光ファイバ心線を形成し、該光ファイバ心線を走行さ
せながら光ファイバ心線に連続的にねじりを加えて線引
きする光ファイバの線引き方法であって、前記光ファイ
バ心線の走行方向であるＺ方向に互いに間隔を介して前
記光ファイバ心線の走行位置を規制する第１のガイド部
材と第２のガイド部材とを設け、これら第１と第２のガ
イド部材の間には、前記Ｚ方向に略直交するＸ方向の回
転中心軸を中心に回転しながら前記走行中の光ファイバ
心線に接触するローラ部材をＺ方向に複数配列し、これ
らのローラ部材を前記Ｘ方向に沿って往復移動し、その
移動方向を隣り合うローラ部材で互いに反対方向にする
ことにより前記走行中の光ファイバ心線に連続的にねじ
りを加える構成とし、前記複数のローラ部材のうち少な
くとも１つのローラ部材を前記Ｚ方向と前記Ｘ方向の両
方に略直交するＹ方向に押し込む押し込みローラとし、
該押し込みローラによる光ファイバ心線のＹ方向の押し
込み量をｄ２、前記押し込みローラの両隣に配設された
ローラ部材とガイド部材間またはローラ部材間のＺ方向
の中心間距離をｄ１、前記押し込みローラの往復移動中
心位置からのＸ方向の最大変位量をｄ３としたとき、前
記押し込み量ｄ２を前記距離ｄ１の０．１％以上３％以
下とし、前記最大変位量ｄ３を前記距離ｄ１の４％以上
１５％以下とし、光ファイバ線引き速度を３００ｍ以上
とした構成をもって課題を解決する手段としている。 【００２０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略または簡略化する。図１の（ａ）、（ｂ）
には、本発明に係る光ファイバ線引き方法の一実施形態
例の要部構成が示されている。 【００２１】本実施形態例の光ファイバ線引き方法も、
従来例と同様に、図３に示した如く、光ファイバ母材３
９から溶融紡糸して形成した光ファイバ４０に樹脂を被
覆して光ファイバ心線１とした後、該光ファイバ心線１
を走行させながら光ファイバ心線１に連続的にねじりを
加えて線引きする方法である。 【００２２】また、本実施形態例の光ファイバ線引き方
法は、図１に示すような光ファイバねじり装置４２を用
いて光ファイバ心線１にねじりを与えるものである。こ
の光ファイバねじり装置４２を、本実施形態例では図２
に示した装置と同様に構成している。 【００２３】つまり、光ファイバねじり装置４２には、
光ファイバ心線１の走行方向であるＺ方向に互いに間隔
を介して前記光ファイバ心線１の走行位置を規制する第
１のガイド部材としての第１のガイドローラ４と第２の
ガイド部材としての第２のガイドローラ５を設ける。 【００２４】また、これら第１と第２のガイドローラ
４，５の間には、前記Ｚ方向に略直交するＸ方向の回転
中心軸Ｏを中心に回転しながら前記走行中の光ファイバ
心線１に接触するローラ部材としての第１と第２の往復
移動ローラ２，３をＺ方向に複数（ここでは２個）配列
する。そして、これらの往復移動ローラ２，３を前記Ｘ
方向に沿って往復移動し、その移動方向を隣り合う往復
移動ローラ２，３で互いに反対方向にすることにより走
行中の光ファイバ心線１に連続的にねじりを加える構成
としている。 【００２５】本実施形態例の特徴は、光ファイバ心線１
にねじりを与える時のねじり条件と光ファイバ線引き速
度を最適化したことである。つまり、本実施形態例は、
光ファイバ線引き速度を毎分３００ｍ以上とし、かつ、
図１の（ａ）、（ｂ）に示すｄ１、ｄ２、ｄ３の関係を
以下に示すように最適化している。 【００２６】図１の（ａ）、（ｂ）は、光ファイバ心線
１にねじりを与えている状態のローラ２〜５の位置関係
の例を示している。同図の（ｂ）に示すように、ガイド
ローラ４，５の側周面２８，２９の中央側はくぼみ、該
くぼみに光ファイバ心線１がガイドされて、ローラ２〜
５の径方向に移動しないように位置規制されている。 【００２７】図１の（ａ）に示すように、本実施形態例
では、複数（ここでは２つ）の往復移動ローラ２，３の
うち少なくとも１つ（ここでは１つ）の往復移動ローラ
３をＺ方向（光ファイバ心線１の走行方向）とＸ方向
（往復移動ローラ２，３の回転軸方向）の両方に略直交
するＹ方向に押し込む押し込みローラとしている。 【００２８】ｄ１は、この押し込みローラ（往復移動ロ
ーラ３）の両隣に配設された第１の往復移動ローラ２と
第２のガイドローラ５間のＺ方向の中心間距離である。
ｄ２は、押し込みローラである往復移動ローラ３による
光ファイバ心線のＹ方向の押し込み量であり、本実施形
態例では、押し込み量ｄ２を前記距離ｄ１の０．１％以
上３％以下としている。 【００２９】ｄ３は、押し込みローラである往復移動ロ
ーラ３の往復移動中心位置からのＸ方向の最大変位量で
ある。本実施形態例は、前記最大変位量ｄ３を前記距離
ｄ１の４％以上１５％以下とした。 【００３０】なお、図１の（ｂ）は、第２の往復移動ロ
ーラ３が図の左側に最大変位量ｄ３変位した状態を示し
ており、この変位量ｄ３は第１と第２のガイドローラ
４，５によって位置規制されている光ファイバ心線１の
Ｘ方向の位置（図の線Ｓ上の位置）と第２の往復移動ロ
ーラ３の長手方向中心Ｃとの距離である。第２の往復移
動ローラ３は、図の右側にも最大変位量ｄ３となるまで
変位する。 【００３１】本発明者は、上記のような、最適な線引き
条件を求めるために、外径約１２５μｍの光ファイバ４
０に紫外線硬化型樹脂を２層に渡って被覆し、外径約２
５０μｍの光ファイバ心線１を形成し、以下の検討を行
なった。 【００３２】まず、光ファイバ線引き速度の検討を行な
った。その結果、光ファイバ心線１の生産性を高めつ
つ、光ファイバ心線１にねじりを与えるための規定とし
て、光ファイバ線引き速度を毎分３００ｍ以上とするこ
とにより、光ファイバ心線１をねじる際に光ファイバ心
線１の外径変動等の悪影響が出にくいことが分かった。
そこで、本実施形態例では、光ファイバ線引き速度を毎
分３００ｍ以上に決定した。 【００３３】次に、距離ｄ１と押し込み量ｄ２との関係
および、距離ｄ１と最大変位量ｄ３との関係を、例えば
表１に示すように様々にかえて、偏波モード分散値（Ｐ
ＭＤ）の変化、光ファイバ心線１の外径変動、外観不良
の有無を調べた。 【００３４】 【表１】 【００３５】なお、この検討に際し、ｄ１は約５００ｍ
ｍとし、光ファイバ線引き速度は毎分３００ｍ〜１００
０ｍの範囲で変化させ、押し込み量ｄ２は、第１と第２
の往復移動ローラ２，３で光ファイバ心線１を直接挟み
込まないように値を設定して検討を行なった。 【００３６】表１において、ＳＭＦは、ねじりを与えな
い状態における偏波モード分散の最大値が約０．６ｐｓ
・ｋｍ−１／２のシングルモードファイバである。この
シングルモード光ファイバは波長１３００ｎｍに零分散
波長を有する。ＤＣＦは、ねじりを与えない状態におけ
る偏波モード分散の最大値が約１．０ｐｓ・ｋｍ−１
／２であり、使用波長帯（例えば波長１．５５μｍ帯）
における上記シングルモードファイバの分散特性を調整
する分散補償光ファイバである。 【００３７】また、表１に示す、線引き速度の単位はｍ
／分、ｄ２／ｄ１およびｄ３／ｄ１の単位は％である。 【００３８】また、ＰＭＤは、ねじりを与えた後の偏波
モード分散の最大値がねじりを与える前における偏波モ
ード分散値の最大値の半分以下になるものを○、それ以
外を×で示した。外径変動は、光ファイバ４０で±１μ
ｍ以内、光ファイバ心線１で±３μｍ以内にあるものを
○、それ以外を×で示した。外観については光ファイバ
心線１の被覆に外観不良がないものを○、あるものを×
で示した。 【００３９】表１から明らかなように、ｄ２／ｄ１が３
％を越えると、光ファイバ４０または光ファイバ心線１
の外径変動や被覆の外観不良が発生し、ＰＭＤも良好に
ならない。また、表には示していないが、ｄ２／ｄ１が
０．１％未満の場合は、光ファイバ心線１にねじりを与
えることができなくなる。したがって、ｄ２／ｄ１は
０．１％以上３％以下が好ましく、本実施形態例ではｄ
２／ｄ１をこの範囲内の値とした。 【００４０】また、ｄ３／ｄ１が４％より小さい場合
は、ねじり方向の反転周期が短くなりすぎて、光ファイ
バ４０または光ファイバ心線１の外径変動が発生しやす
く、ｄ３／ｄ１が１５％より大きい場合は、ねじり方向
の反転周期が長くなりすぎて、ＰＭＤが低下しない。し
たがって、本実施形態例では、ｄ３／ｄ１を４％以上１
５％以下に決定した。 【００４１】本実施形態例は、上記検討に基づき、光フ
ァイバ線引き速度および上記ｄ１、ｄ２、ｄ３の関係を
決定して光ファイバ心線１の線引きを行なうものである
から、表１からも明らかなように、偏波モード分散値を
十分に低減でき、外径変動や外観不良の発生も抑制で
き、例えば高密度波長多重伝送に適した光ファイバ心線
を形成することができる。 【００４２】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記実施形態例では、光ファイバ線引き速度を毎分３００
ｍ以上とし、その具体例として毎分１０００ｍまでの範
囲内で検討を行なったが、光ファイバ線引き速度の上限
は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであ
り、例えば毎分２０００ｍ程度までであれば上記実施形
態例の検討結果と同様の効果を得ることができる。 【００４３】また、上記実施形態例では、第２の往復移
動ローラ３を押し込みローラとしたが、第１の往復移動
ローラ２を押し込みローラとしてもよいし、第１の往復
移動ローラ２と第２の往復移動ローラ３を互いに反対方
向（光ファイバ心線１を押し込む方向）に押し込む押し
込みローラとしてもよい。 【００４４】さらに、上記実施形態例では、第１と第２
のガイドローラ４，５の間に２つの往復移動ローラ２，
３を設けたが、第１と第２のガイドローラ４，５の間に
３つ以上のローラ部材を設けてもよい。この場合も、少
なくとも１つのローラ部材を押し込みローラとし、上記
ｄ１、ｄ２、ｄ３の値を上記実施形態例と同様に決定す
ることにより、同様の効果を奏することができる。 【００４５】さらに、上記実施形態例では、第１と第２
のガイド部材を第１と第２のガイドローラ４，５とした
が、これらのガイド部材は必ずしもローラにより形成す
るとは限らず、例えばＶ溝やＵ溝等を有し、光ファイバ
心線１の走行位置を規制できる部材であればよい。ただ
し、上記実施形態例のようにガイド部材をローラにより
形成すると、光ファイバ心線１とガイド部材との摩擦に
よって光ファイバ心線１の外観等の特性に悪影響を及ぼ
すことを抑制でき、好ましい。 【００４６】さらに、上記実施形態例では、光ファイバ
４０に２層の被覆を施して光ファイバ心線１を形成した
が、光ファイバ４０に施す被覆の層数等、光ファイバ心
線１の形成方法は特に限定されるものでなく適宜設定さ
れるものである。 【００４７】 【発明の効果】本発明によれば、光ファイバ心線に連続
的にねじりを加えながら線引きする方法における光ファ
イバ線引き速度とねじり条件を最適化することができる
ので、光ファイバ心線に効率的にねじりを加えることが
でき、偏波モード分散、径変動、外観等の特性に優れた
光ファイバ心線を効率的に製造することができる。
ら線引きされた光ファイバに被覆材を形成して光ファイ
バ心線を形成した後に、その光ファイバ心線にねじりを
加えながら光ファイバを線引きする光ファイバ線引き方
法に関するものである。 【０００２】 【背景技術】近年、光ファイバの伝送容量は、ＤＷＤＭ
（高密度波長多重）伝送技術の開発により飛躍的に増大
している。このような大容量伝送では、光ファイバの波
長分散特性と共に、偏波モード分散（光ファイバの断面
内の直交する２偏波間の群速度に差異が生じる現象）の
値が小さいことが望まれている。一般に、光ファイバの
偏波モード分散の値は、０．５ｐｓ・ｋｍ−１／２以下
であることが望ましいとされている。 【０００３】この偏波分散の生じる原因の一つとして、
光ファイバ母材から線引きされた光ファイバのコア部が
真円ではないため、光ファイバの断面内の屈折率分布も
完全な同心円状ではなくなることが挙げられる。 【０００４】このような偏波分散の問題点を解消すべ
く、光ファイバ母材から線引きされた光ファイバ（光フ
ァイバ素線）に被覆材（例えば紫外線硬化型樹脂など）
を形成して光ファイバ心線を形成した後に、その光ファ
イバ心線に連続的にねじりを加えることが提案されてい
る。 【０００５】光ファイバ心線にねじりを加えながら線引
きする方法は、例えば図３に示すような光ファイバ線引
き装置を用いて実行される。この光ファイバ線引き装置
は、光ファイバ母材３９から線引きされた光ファイバ４
０に被覆材を形成して光ファイバ心線１を作製する被覆
形成装置４１と、光ファイバ心線１に連続的にねじりを
加える光ファイバねじり装置４２と、光ファイバ心線１
を引き取る引き取りキャプスタン４３と、光ファイバ心
線１の巻き取り機４４とを有している。 【０００６】また、この光ファイバ線引き装置は、光フ
ァイバ母材３９を鉛直につり下げて昇降する昇降機構
（図示せず）と、光ファイバ母材３９の加熱炉（図示せ
ず）とを有し、光ファイバ母材３９の先端側を前記加熱
炉内に導入することにより溶融し、溶融変形部９ａから
光ファイバ４０を線引きする。 【０００７】前記被覆形成装置４１は、例えば第１の樹
脂被覆装置４５と第２の樹脂被覆装置４６とを有してお
り、光ファイバ心線１は、光ファイバ４０の表面に例え
ば合成樹脂による２層の被覆を施して形成される。な
お、一般に、第１の樹脂被覆装置４５の直下と第２の樹
脂被覆装置４６の直下には、それぞれ、図示されていな
い被覆硬化装置が設けられ、被覆材の硬化が行なわれ
る。 【０００８】光ファイバ心線１は、光ファイバねじり装
置４２を通過することにより、光ファイバ心線１の進行
方向を軸とするねじりを周期的、かつ、連続的に与えら
れる。また、この与えられたねじれが、前記溶融変形部
９ａに伝わることで、光ファイバ４０に周期的なねじり
が与えられる。光ファイバねじり装置４２を通過した光
ファイバ心線１は、引き取りキャプスタン４３を経由し
て巻き取り機４４で巻き取られる。 【０００９】上記光ファイバ線引き装置に適用される光
ファイバねじり装置４２としては、米国特許番号US5298
047や、US5418881や、US6076376に提案されているよう
なローラ揺動式ねじり装置や、特開2000-143277に提案
されている対向ローラ式ねじり装置などがある。 【００１０】例えば、特開2000-143277に提案されてい
るねじり装置は、図２に示されるような、第１の往復移
動ローラ２と、第２の往復移動ローラ３と、第１のガイ
ドローラ（第１のガイドプーリ）４と、第２のガイドロ
ーラ（第２のガイドプーリ）５とを有している。第１の
ガイドローラ４と第２のガイドローラ５は光ファイバ心
線１の走行方向であるＺ方向に互いに間隔を介して設け
られ、第１と第２の往復移動ローラ２，３は、第１と第
２のガイドローラ４，５の間に設けられて前記Ｚ方向に
配列している。 【００１１】これらローラ２〜５は、それぞれ、走行中
の光ファイバ心線１に接触し、該光ファイバ心線１の走
行に伴って回転するものであり、ローラ２〜５の回転軸
方向は、前記Ｚ方向に対して略垂直なＸ方向（紙面に対
して垂直な方向）である。 【００１２】図２は、光ファイバ心線１にねじりを与え
ている状態のローラ２〜５の位置関係の一例を示してお
り、同図において、光ファイバ心線１は、引き取りキャ
プスタン４３（同図には図示せず）によって、下向きに
走行している。第１と第２の往復移動ローラ２，３は、
光ファイバ心線１の走行方向に互い違いに配列配置さ
れ、かつ、当該往復移動ローラ２，３の両方共に走行中
の光ファイバ心線１に接触することができるように配置
されている。 【００１３】前記第１のガイドローラ４は、往復移動ロ
ーラ２，３の配列群よりも光ファイバ心線１の走行の上
流側に設けられている。また、第２のガイドローラ５
は、往復移動ローラ２，３の配列群よりも光ファイバ心
線１の走行の下流側に設けられている。これら第１と第
２の各ガイドローラ４，５は、それぞれ、配置位置が固
定されており、光ファイバ心線１の走行位置を規制する
ものである。 【００１４】この光ファイバねじり装置４２には、第１
と第２の各往復移動ローラ２，３の往復駆動手段（図示
せず）が設けられている。この往復駆動手段は、往復移
動ローラ２，３を回転中心軸方向（前記Ｘ方向）に沿っ
て、互いに移動方向が逆向きとなるように往復移動させ
るものである。つまり、第１の往復移動ローラ２と第２
の往復移動ローラ３は、互いに同期し、かつ、反対方向
に往復移動する。この第１と第２の往復移動ローラ２，
３によって光ファイバ心線１に周期的にねじりが与えら
れる。 【００１５】このねじり装置４２では、光ファイバ心線
１は、第１のガイドローラ４と第１の往復移動ローラ２
と第２の往復移動ローラ３と第２のガイドローラ５に順
に接触しながら走行し、前記の如く、第１と第２の往復
移動ローラ２，３によって周期的にねじりが与えられ
る。なお、前記第１と第２のガイドローラ４，５は、光
ファイバ心線１の振動が光ファイバねじり装置４２の外
部に伝わることを抑制する働きもする。 【００１６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開20
00-143277には、第１と第２の往復移動ローラ２，３の
押し込み量やストロークといったねじり条件に関するパ
ラメータや光ファイバ線引き速度（光ファイバ心線１の
走行速度）についての情報は開示されていなかった。 【００１７】つまり、従来は、上記のように光ファイバ
心線１に連続的にねじりを与えながら線引きする際の、
ねじり条件等の線引き条件の最適化が行なわれていなか
ったので、線引きされた光ファイバ心線１の歩留まりを
向上させることができなかった。 【００１８】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、ねじり条件等の光
ファイバ線引き条件を最適化し、光ファイバ心線に効率
的にねじりを加え、歩留まりを向上させることができる
光ファイバ線引き方法を提供することにある。 【００１９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、本発明は、光ファイバ
母材を溶融紡糸して形成した光ファイバに樹脂を被覆し
て光ファイバ心線を形成し、該光ファイバ心線を走行さ
せながら光ファイバ心線に連続的にねじりを加えて線引
きする光ファイバの線引き方法であって、前記光ファイ
バ心線の走行方向であるＺ方向に互いに間隔を介して前
記光ファイバ心線の走行位置を規制する第１のガイド部
材と第２のガイド部材とを設け、これら第１と第２のガ
イド部材の間には、前記Ｚ方向に略直交するＸ方向の回
転中心軸を中心に回転しながら前記走行中の光ファイバ
心線に接触するローラ部材をＺ方向に複数配列し、これ
らのローラ部材を前記Ｘ方向に沿って往復移動し、その
移動方向を隣り合うローラ部材で互いに反対方向にする
ことにより前記走行中の光ファイバ心線に連続的にねじ
りを加える構成とし、前記複数のローラ部材のうち少な
くとも１つのローラ部材を前記Ｚ方向と前記Ｘ方向の両
方に略直交するＹ方向に押し込む押し込みローラとし、
該押し込みローラによる光ファイバ心線のＹ方向の押し
込み量をｄ２、前記押し込みローラの両隣に配設された
ローラ部材とガイド部材間またはローラ部材間のＺ方向
の中心間距離をｄ１、前記押し込みローラの往復移動中
心位置からのＸ方向の最大変位量をｄ３としたとき、前
記押し込み量ｄ２を前記距離ｄ１の０．１％以上３％以
下とし、前記最大変位量ｄ３を前記距離ｄ１の４％以上
１５％以下とし、光ファイバ線引き速度を３００ｍ以上
とした構成をもって課題を解決する手段としている。 【００２０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略または簡略化する。図１の（ａ）、（ｂ）
には、本発明に係る光ファイバ線引き方法の一実施形態
例の要部構成が示されている。 【００２１】本実施形態例の光ファイバ線引き方法も、
従来例と同様に、図３に示した如く、光ファイバ母材３
９から溶融紡糸して形成した光ファイバ４０に樹脂を被
覆して光ファイバ心線１とした後、該光ファイバ心線１
を走行させながら光ファイバ心線１に連続的にねじりを
加えて線引きする方法である。 【００２２】また、本実施形態例の光ファイバ線引き方
法は、図１に示すような光ファイバねじり装置４２を用
いて光ファイバ心線１にねじりを与えるものである。こ
の光ファイバねじり装置４２を、本実施形態例では図２
に示した装置と同様に構成している。 【００２３】つまり、光ファイバねじり装置４２には、
光ファイバ心線１の走行方向であるＺ方向に互いに間隔
を介して前記光ファイバ心線１の走行位置を規制する第
１のガイド部材としての第１のガイドローラ４と第２の
ガイド部材としての第２のガイドローラ５を設ける。 【００２４】また、これら第１と第２のガイドローラ
４，５の間には、前記Ｚ方向に略直交するＸ方向の回転
中心軸Ｏを中心に回転しながら前記走行中の光ファイバ
心線１に接触するローラ部材としての第１と第２の往復
移動ローラ２，３をＺ方向に複数（ここでは２個）配列
する。そして、これらの往復移動ローラ２，３を前記Ｘ
方向に沿って往復移動し、その移動方向を隣り合う往復
移動ローラ２，３で互いに反対方向にすることにより走
行中の光ファイバ心線１に連続的にねじりを加える構成
としている。 【００２５】本実施形態例の特徴は、光ファイバ心線１
にねじりを与える時のねじり条件と光ファイバ線引き速
度を最適化したことである。つまり、本実施形態例は、
光ファイバ線引き速度を毎分３００ｍ以上とし、かつ、
図１の（ａ）、（ｂ）に示すｄ１、ｄ２、ｄ３の関係を
以下に示すように最適化している。 【００２６】図１の（ａ）、（ｂ）は、光ファイバ心線
１にねじりを与えている状態のローラ２〜５の位置関係
の例を示している。同図の（ｂ）に示すように、ガイド
ローラ４，５の側周面２８，２９の中央側はくぼみ、該
くぼみに光ファイバ心線１がガイドされて、ローラ２〜
５の径方向に移動しないように位置規制されている。 【００２７】図１の（ａ）に示すように、本実施形態例
では、複数（ここでは２つ）の往復移動ローラ２，３の
うち少なくとも１つ（ここでは１つ）の往復移動ローラ
３をＺ方向（光ファイバ心線１の走行方向）とＸ方向
（往復移動ローラ２，３の回転軸方向）の両方に略直交
するＹ方向に押し込む押し込みローラとしている。 【００２８】ｄ１は、この押し込みローラ（往復移動ロ
ーラ３）の両隣に配設された第１の往復移動ローラ２と
第２のガイドローラ５間のＺ方向の中心間距離である。
ｄ２は、押し込みローラである往復移動ローラ３による
光ファイバ心線のＹ方向の押し込み量であり、本実施形
態例では、押し込み量ｄ２を前記距離ｄ１の０．１％以
上３％以下としている。 【００２９】ｄ３は、押し込みローラである往復移動ロ
ーラ３の往復移動中心位置からのＸ方向の最大変位量で
ある。本実施形態例は、前記最大変位量ｄ３を前記距離
ｄ１の４％以上１５％以下とした。 【００３０】なお、図１の（ｂ）は、第２の往復移動ロ
ーラ３が図の左側に最大変位量ｄ３変位した状態を示し
ており、この変位量ｄ３は第１と第２のガイドローラ
４，５によって位置規制されている光ファイバ心線１の
Ｘ方向の位置（図の線Ｓ上の位置）と第２の往復移動ロ
ーラ３の長手方向中心Ｃとの距離である。第２の往復移
動ローラ３は、図の右側にも最大変位量ｄ３となるまで
変位する。 【００３１】本発明者は、上記のような、最適な線引き
条件を求めるために、外径約１２５μｍの光ファイバ４
０に紫外線硬化型樹脂を２層に渡って被覆し、外径約２
５０μｍの光ファイバ心線１を形成し、以下の検討を行
なった。 【００３２】まず、光ファイバ線引き速度の検討を行な
った。その結果、光ファイバ心線１の生産性を高めつ
つ、光ファイバ心線１にねじりを与えるための規定とし
て、光ファイバ線引き速度を毎分３００ｍ以上とするこ
とにより、光ファイバ心線１をねじる際に光ファイバ心
線１の外径変動等の悪影響が出にくいことが分かった。
そこで、本実施形態例では、光ファイバ線引き速度を毎
分３００ｍ以上に決定した。 【００３３】次に、距離ｄ１と押し込み量ｄ２との関係
および、距離ｄ１と最大変位量ｄ３との関係を、例えば
表１に示すように様々にかえて、偏波モード分散値（Ｐ
ＭＤ）の変化、光ファイバ心線１の外径変動、外観不良
の有無を調べた。 【００３４】 【表１】 【００３５】なお、この検討に際し、ｄ１は約５００ｍ
ｍとし、光ファイバ線引き速度は毎分３００ｍ〜１００
０ｍの範囲で変化させ、押し込み量ｄ２は、第１と第２
の往復移動ローラ２，３で光ファイバ心線１を直接挟み
込まないように値を設定して検討を行なった。 【００３６】表１において、ＳＭＦは、ねじりを与えな
い状態における偏波モード分散の最大値が約０．６ｐｓ
・ｋｍ−１／２のシングルモードファイバである。この
シングルモード光ファイバは波長１３００ｎｍに零分散
波長を有する。ＤＣＦは、ねじりを与えない状態におけ
る偏波モード分散の最大値が約１．０ｐｓ・ｋｍ−１
／２であり、使用波長帯（例えば波長１．５５μｍ帯）
における上記シングルモードファイバの分散特性を調整
する分散補償光ファイバである。 【００３７】また、表１に示す、線引き速度の単位はｍ
／分、ｄ２／ｄ１およびｄ３／ｄ１の単位は％である。 【００３８】また、ＰＭＤは、ねじりを与えた後の偏波
モード分散の最大値がねじりを与える前における偏波モ
ード分散値の最大値の半分以下になるものを○、それ以
外を×で示した。外径変動は、光ファイバ４０で±１μ
ｍ以内、光ファイバ心線１で±３μｍ以内にあるものを
○、それ以外を×で示した。外観については光ファイバ
心線１の被覆に外観不良がないものを○、あるものを×
で示した。 【００３９】表１から明らかなように、ｄ２／ｄ１が３
％を越えると、光ファイバ４０または光ファイバ心線１
の外径変動や被覆の外観不良が発生し、ＰＭＤも良好に
ならない。また、表には示していないが、ｄ２／ｄ１が
０．１％未満の場合は、光ファイバ心線１にねじりを与
えることができなくなる。したがって、ｄ２／ｄ１は
０．１％以上３％以下が好ましく、本実施形態例ではｄ
２／ｄ１をこの範囲内の値とした。 【００４０】また、ｄ３／ｄ１が４％より小さい場合
は、ねじり方向の反転周期が短くなりすぎて、光ファイ
バ４０または光ファイバ心線１の外径変動が発生しやす
く、ｄ３／ｄ１が１５％より大きい場合は、ねじり方向
の反転周期が長くなりすぎて、ＰＭＤが低下しない。し
たがって、本実施形態例では、ｄ３／ｄ１を４％以上１
５％以下に決定した。 【００４１】本実施形態例は、上記検討に基づき、光フ
ァイバ線引き速度および上記ｄ１、ｄ２、ｄ３の関係を
決定して光ファイバ心線１の線引きを行なうものである
から、表１からも明らかなように、偏波モード分散値を
十分に低減でき、外径変動や外観不良の発生も抑制で
き、例えば高密度波長多重伝送に適した光ファイバ心線
を形成することができる。 【００４２】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記実施形態例では、光ファイバ線引き速度を毎分３００
ｍ以上とし、その具体例として毎分１０００ｍまでの範
囲内で検討を行なったが、光ファイバ線引き速度の上限
は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであ
り、例えば毎分２０００ｍ程度までであれば上記実施形
態例の検討結果と同様の効果を得ることができる。 【００４３】また、上記実施形態例では、第２の往復移
動ローラ３を押し込みローラとしたが、第１の往復移動
ローラ２を押し込みローラとしてもよいし、第１の往復
移動ローラ２と第２の往復移動ローラ３を互いに反対方
向（光ファイバ心線１を押し込む方向）に押し込む押し
込みローラとしてもよい。 【００４４】さらに、上記実施形態例では、第１と第２
のガイドローラ４，５の間に２つの往復移動ローラ２，
３を設けたが、第１と第２のガイドローラ４，５の間に
３つ以上のローラ部材を設けてもよい。この場合も、少
なくとも１つのローラ部材を押し込みローラとし、上記
ｄ１、ｄ２、ｄ３の値を上記実施形態例と同様に決定す
ることにより、同様の効果を奏することができる。 【００４５】さらに、上記実施形態例では、第１と第２
のガイド部材を第１と第２のガイドローラ４，５とした
が、これらのガイド部材は必ずしもローラにより形成す
るとは限らず、例えばＶ溝やＵ溝等を有し、光ファイバ
心線１の走行位置を規制できる部材であればよい。ただ
し、上記実施形態例のようにガイド部材をローラにより
形成すると、光ファイバ心線１とガイド部材との摩擦に
よって光ファイバ心線１の外観等の特性に悪影響を及ぼ
すことを抑制でき、好ましい。 【００４６】さらに、上記実施形態例では、光ファイバ
４０に２層の被覆を施して光ファイバ心線１を形成した
が、光ファイバ４０に施す被覆の層数等、光ファイバ心
線１の形成方法は特に限定されるものでなく適宜設定さ
れるものである。 【００４７】 【発明の効果】本発明によれば、光ファイバ心線に連続
的にねじりを加えながら線引きする方法における光ファ
イバ線引き速度とねじり条件を最適化することができる
ので、光ファイバ心線に効率的にねじりを加えることが
でき、偏波モード分散、径変動、外観等の特性に優れた
光ファイバ心線を効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバ線引き方法の一実施形
態例を適用して光ファイバ心線にねじりを与えている状
態を示す説明図である。 【図２】光ファイバ連続ねじり装置の主要構成部分の一
例を模式的に示した図である。 【図３】光ファイバ線引き方法を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 光ファイバ心線 ２ 第１の往復移動ローラ ３ 第２の往復移動ローラ ４ 第１のガイドローラ ５ 第２のガイドローラ ４２ 光ファイバねじり装置
態例を適用して光ファイバ心線にねじりを与えている状
態を示す説明図である。 【図２】光ファイバ連続ねじり装置の主要構成部分の一
例を模式的に示した図である。 【図３】光ファイバ線引き方法を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 光ファイバ心線 ２ 第１の往復移動ローラ ３ 第２の往復移動ローラ ４ 第１のガイドローラ ５ 第２のガイドローラ ４２ 光ファイバねじり装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 光ファイバ母材を溶融紡糸して形成した
光ファイバに樹脂を被覆して光ファイバ心線を形成し、
該光ファイバ心線を走行させながら光ファイバ心線に連
続的にねじりを加えて線引きする光ファイバの線引き方
法であって、前記光ファイバ心線の走行方向であるＺ方
向に互いに間隔を介して前記光ファイバ心線の走行位置
を規制する第１のガイド部材と第２のガイド部材とを設
け、これら第１と第２のガイド部材の間には、前記Ｚ方
向に略直交するＸ方向の回転中心軸を中心に回転しなが
ら前記走行中の光ファイバ心線に接触するローラ部材を
Ｚ方向に複数配列し、これらのローラ部材を前記Ｘ方向
に沿って往復移動し、その移動方向を隣り合うローラ部
材で互いに反対方向にすることにより前記走行中の光フ
ァイバ心線に連続的にねじりを加える構成とし、前記複
数のローラ部材のうち少なくとも１つのローラ部材を前
記Ｚ方向と前記Ｘ方向の両方に略直交するＹ方向に押し
込む押し込みローラとし、該押し込みローラによる光フ
ァイバ心線のＹ方向の押し込み量をｄ２、前記押し込み
ローラの両隣に配設されたローラ部材間またはローラ部
材とガイド部材間のＺ方向の中心間距離をｄ１、前記押
し込みローラの往復移動中心位置からのＸ方向の最大変
位量をｄ３としたとき、前記押し込み量ｄ２を前記距離
ｄ１の０．１％以上３％以下とし、前記最大変位量ｄ３
を前記距離ｄ１の４％以上１５％以下とし、光ファイバ
線引き速度を３００ｍ以上としたことを特徴とする光フ
ァイバの線引き方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001338234A JP3895583B2 (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | 光ファイバの線引き方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001338234A JP3895583B2 (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | 光ファイバの線引き方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003137587A true JP2003137587A (ja) | 2003-05-14 |
| JP3895583B2 JP3895583B2 (ja) | 2007-03-22 |
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ID=19152759
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP3895583B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110937797A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-03-31 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 光纤旋转装置 |
-
2001
- 2001-11-02 JP JP2001338234A patent/JP3895583B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110937797A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-03-31 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 光纤旋转装置 |
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| JP3895583B2 (ja) | 2007-03-22 |
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