JP2013028513A - Guide roller and method of manufacturing optical fiber - Google Patents

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勝利 谷藤
Fumitaka Uchino
史貴 内野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a guide roller capable of excellently guiding the running of an optical fiber for a long period without doing damage to the optical fiber; and to provide a method of manufacturing the optical fiber.SOLUTION: The guide roller guides the running of the optical fiber G2 having a glass fiber G1 coated with a resin, wherein the Vickers hardness in a surface with which the optical fiber G2 comes into contact is 1,000 or more. The guide roller is used as a roller 12 provided immediately below a wire-drawing furnace 21 and changing directions in which the optical fiber G2 runs.

Description

本発明は、光ファイバの走行をガイドするために用いられるガイドローラ及び光ファイバの製造方法に関する。   The present invention relates to a guide roller used for guiding traveling of an optical fiber and a method for manufacturing the optical fiber.

ガラスファイバを樹脂で被覆した光ファイバは、線引き工程、線引き工程後における着色工程あるいは他のボビン等への巻替工程等において、ガイドローラによって案内されながら搬送される。   An optical fiber in which a glass fiber is coated with a resin is conveyed while being guided by a guide roller in a drawing process, a coloring process after the drawing process, a winding process to another bobbin, or the like.

従来、光ファイバ母材から線引きして得られた光ファイバを、ガイドローラの表面で転動させて時計回りのねじりと反時計回りのねじりとを交番的に付与し、真円形の同心円状である場合と等価的に偏波分散を抑制するために、ガイドローラを揺動させることが行われている。この揺動させるローラをアルミニウムから形成し、ローラ表面の材質を、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アルミニウム、ベークライトとすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, an optical fiber obtained by drawing from an optical fiber preform is rolled on the surface of a guide roller, and a clockwise twist and a counterclockwise twist are alternately applied to form a perfect circular concentric circle. In order to suppress polarization dispersion equivalently to a certain case, the guide roller is swung. It is known that the roller to be swung is made of aluminum, and the material of the roller surface is urethane resin, acrylic resin, aluminum, or bakelite (for example, see Patent Document 1).

また、光ファイバが接触する面にメッキ層またはセラミック層の加工を施し、表面状態を、算術平均粗さＲａ≦０．５μｍ、かつ、最大高さＲｙ≦２．７μｍ、かつ、十点平均粗さＲｚ≦１．４μｍの条件を満たすようにし、光ファイバの被覆材表面に凹凸や損傷が生じないようにすることも知られている（例えば、特許文献２参照）。   In addition, the surface of the optical fiber that is in contact with the plated layer or ceramic layer is processed, and the surface state is arithmetic average roughness Ra ≦ 0.5 μm, maximum height Ry ≦ 2.7 μm, and ten-point average roughness. It is also known to satisfy the condition of Rz ≦ 1.4 μm so that the surface of the optical fiber coating material is not uneven or damaged (for example, see Patent Document 2).

特開平８−２９５５２８号公報JP-A-8-295528 特開２００５−３５７９９号公報JP 2005-35799 A

光ファイバのガイドローラとしては、以前から、加工が容易で安価かつ軽量なベーク材（紙ベークライト）が使用されているが、ベーク材は柔らかいため、表面粗さを規定したとしても、例えば、断線した光ファイバのガラス片が付着したり当たったりするなどにより、使用しているうちに表面が摩耗したり傷がついたりする。表面が傷ついたガイドローラによって案内される光ファイバは、その外被の表面が荒れたり傷がついたりするおそれがあり、また、光ファイバを構成するガラスファイバと外被との境界面が剥離するデラミネーションが生じるおそれがあった。また、光ファイバの走行中に光ファイバの形状を検査するコブ（凹凸）検出器などの検査装置を用いる場合、その検査装置の前後にガイドローラを配置して光ファイバを走行させることがあるが、ガイドローラの表面が磨耗したり傷がついていたりすると、ガイドローラ間で光ファイバが線振れし、良好に検査できないおそれもあった。   As an optical fiber guide roller, a bake material (paper bakelite) that has been easy to process, inexpensive, and lightweight has been used for some time. However, since the bake material is soft, even if the surface roughness is specified, for example, the wire breaks. The surface of the optical fiber may become worn or scratched during use due to adhesion or contact of the optical fiber glass piece. The optical fiber guided by the guide roller whose surface is damaged may cause the surface of the jacket to become rough or scratched, and the interface between the glass fiber and the jacket constituting the optical fiber may be peeled off. There was a risk of delamination. Also, when using an inspection device such as a bump (unevenness) detector that inspects the shape of the optical fiber while the optical fiber is traveling, the optical fiber may be traveled by arranging guide rollers before and after the inspection device. If the surface of the guide roller is worn or scratched, the optical fiber may fluctuate between the guide rollers, and there is a possibility that a good inspection cannot be performed.

本発明の目的は、光ファイバを損傷させることなく長期にわたって良好にガイドすることが可能なガイドローラ及び光ファイバの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a guide roller and an optical fiber manufacturing method that can satisfactorily guide over a long period of time without damaging the optical fiber.

上記課題を解決することのできる本発明のガイドローラは、ガラスファイバが樹脂で被覆された光ファイバの走行をガイドするガイドローラであって、
前記光ファイバが接触する表面におけるビッカース硬さが１０００以上であることを特徴とする。 The guide roller of the present invention capable of solving the above problems is a guide roller for guiding the traveling of an optical fiber in which a glass fiber is coated with a resin,
The Vickers hardness on the surface with which the optical fiber contacts is 1000 or more.

本発明のガイドローラは、金属材料から形成され、前記光ファイバが接触する表面に、酸化クロムを含む複合セラミックス皮膜が形成されていることが好ましい。   The guide roller of the present invention is preferably made of a metal material, and a composite ceramic film containing chromium oxide is preferably formed on the surface with which the optical fiber contacts.

本発明の光ファイバの製造方法は、線引き炉内のガラス母材から線引きされたガラスファイバに樹脂を被覆して光ファイバとする光ファイバの製造方法であって、
前記線引き炉の直下に設けられて前記光ファイバの走行方向を変更する直下ローラとして、上記の本発明のガイドローラを用いることを特徴とする。 The method for producing an optical fiber of the present invention is a method for producing an optical fiber in which a glass fiber drawn from a glass base material in a drawing furnace is coated with a resin to form an optical fiber,
The guide roller of the present invention described above is used as a direct roller that is provided directly below the drawing furnace and changes the traveling direction of the optical fiber.

本発明の光ファイバの製造方法は、ガラスファイバが樹脂で被覆された光ファイバを走行させながら光ファイバを製造する光ファイバの製造方法であって、
前記光ファイバの走行中に形状を検査する検査装置の上流側及び下流側に、上記の本発明のガイドローラをそれぞれ設けて、前記光ファイバの走行をガイドすることを特徴とする。 The optical fiber manufacturing method of the present invention is an optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber while running an optical fiber coated with a resin.
The above-described guide rollers of the present invention are provided on the upstream side and the downstream side of the inspection device for inspecting the shape of the optical fiber during traveling, respectively, to guide the traveling of the optical fiber.

本発明のガイドローラによれば、光ファイバが接触する表面におけるビッカース硬さが１０００以上であるので、表面の耐摩耗性が良好である。そのため、例えば、断線した光ファイバのガラス片が付着したり当たったりするなどにより、使用しているうちに表面が摩耗したり傷がついたりするような不具合を抑制することができる。したがって、ガイドローラの表面に付いた傷によって、走行する光ファイバの外被を荒らしたり傷を付けたりするようなことがなく、また、ガラスファイバと外被との境界面が剥離するデラミネーションを生じさせるようなこともなくされる。つまり、光ファイバを損傷させることなく良好にガイドすることができる。   According to the guide roller of the present invention, since the Vickers hardness on the surface in contact with the optical fiber is 1000 or more, the wear resistance of the surface is good. For this reason, for example, it is possible to suppress a problem that the surface is worn or scratched during use due to, for example, the glass piece of the disconnected optical fiber being attached or hit. Therefore, the outer surface of the traveling optical fiber is not damaged or scratched by scratches on the surface of the guide roller, and delamination that causes the interface between the glass fiber and the outer shell to peel off is prevented. Nothing will happen. That is, it is possible to guide well without damaging the optical fiber.

また、このようなガイドローラを用いる本発明の光ファイバの製造方法によれば、損傷等の不具合のない高品質な光ファイバを製造することができ、特に線引き炉の直下に設けられた直下ローラは、線引き後に被覆が柔らかい状態で最初に接触するローラであること、高めの張力が掛かること、などから、直下ローラにこのガイドローラを用いると、その効果は大きい。
さらに、本発明の光ファイバの製造方法によれば、ガイドローラが磨耗せず表面が粗くなることもないので、光ファイバの形状を検査する検査装置の前後で光ファイバを線振れなくガイドすることができ、検査装置での高精度な形状検査を行い、高品質な光ファイバを製造することができる。 Further, according to the optical fiber manufacturing method of the present invention using such a guide roller, it is possible to manufacture a high-quality optical fiber that is free from defects such as damage, and in particular, a direct roller provided directly below the drawing furnace. The roller is the first roller to be contacted with the coating in a soft state after drawing, and a high tension is applied. Therefore, when this guide roller is used as a roller immediately below, the effect is great.
Furthermore, according to the optical fiber manufacturing method of the present invention, since the guide roller is not worn and the surface is not roughened, the optical fiber can be guided before and after the inspection apparatus for inspecting the shape of the optical fiber. It is possible to perform high-precision shape inspection with an inspection device and manufacture a high-quality optical fiber.

本発明に係るガイドローラを備えた光ファイバの製造装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the optical fiber provided with the guide roller which concerns on this invention. ガイドローラの形状の一例を示すガイドローラの正面図である。It is a front view of the guide roller which shows an example of the shape of a guide roller.

以下、本発明に係るガイドローラ及び光ファイバの製造方法の実施の形態の例について説明する。
図１に示すように、本発明に係るガイドローラを備えた光ファイバの製造装置１は、その最も上流側に、光ファイバ用のガラス母材Ｇを加熱する線引き炉２１を備えている。線引き炉２１は、内側にガラス母材Ｇが供給される円筒状の炉心管３と、この炉心管３を囲む発熱体４とを備え、発熱体４によりガラス母材Ｇを軟化させる加熱領域が形成される。また、線引き炉２１には、加熱領域にパージガスを供給するガス供給部５が設けられている。 Examples of embodiments of a guide roller and an optical fiber manufacturing method according to the present invention will be described below.
As shown in FIG. 1, an optical fiber manufacturing apparatus 1 including a guide roller according to the present invention includes a drawing furnace 21 that heats a glass preform G for an optical fiber on the most upstream side. The drawing furnace 21 includes a cylindrical core tube 3 to which a glass base material G is supplied and a heating element 4 surrounding the core tube 3, and a heating region for softening the glass base material G by the heating body 4 is provided. It is formed. Further, the drawing furnace 21 is provided with a gas supply unit 5 for supplying a purge gas to the heating region.

ガラス母材Ｇは、送り手段６によってその上部が把持されて、炉心管３の内側の加熱領域にその下端部分が位置するように線引き炉２１内に送られ、下方に引き伸ばされて細径化され、樹脂被覆前の光ファイバ（以下、ガラスファイバという）Ｇ１が形成される。   The glass base material G is gripped at its upper part by the feeding means 6 and is sent into the drawing furnace 21 so that its lower end portion is positioned in the heating region inside the core tube 3, and is drawn downward to be reduced in diameter. Thus, an optical fiber (hereinafter referred to as a glass fiber) G1 before resin coating is formed.

線引き炉２１の下（下流側）には、ヘリウムガス等の冷却ガスを用いた冷却装置７が設けられており、これにより、ガラスファイバＧ１は冷却され、例えばレーザ光式の外径測定器８によりその外径が測定される。ガラスファイバＧ１の外径は、例えば１２５μｍである。   Below the drawing furnace 21 (downstream side), a cooling device 7 using a cooling gas such as helium gas is provided, whereby the glass fiber G1 is cooled, for example, a laser beam type outer diameter measuring device 8. The outer diameter is measured by The outer diameter of the glass fiber G1 is, for example, 125 μm.

外径測定器８の下流側には、ガラスファイバＧ１に紫外線硬化型樹脂を塗布するダイス９及び塗布された紫外線硬化型樹脂を硬化させるための紫外線照射装置１０が順に設けられている。このダイス９及び紫外線照射装置１０を通過したガラスファイバＧ１は、その外周に紫外線硬化型樹脂の被覆層が形成され、光ファイバＧ２とされる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート樹脂が用いられる。光ファイバＧ２の外径は、例えば２５０μｍである。   On the downstream side of the outer diameter measuring device 8, a die 9 for applying an ultraviolet curable resin to the glass fiber G1 and an ultraviolet irradiation device 10 for curing the applied ultraviolet curable resin are sequentially provided. The glass fiber G1 that has passed through the die 9 and the ultraviolet irradiation device 10 is formed with an ultraviolet curable resin coating layer on the outer periphery thereof to form an optical fiber G2. As the ultraviolet curable resin, for example, urethane acrylate resin is used. The outer diameter of the optical fiber G2 is, for example, 250 μm.

光ファイバＧ２は、紫外線照射装置１０を通過した後、線引き炉２１の直下に設けられたガイドローラである直下ローラ１２に掛けられ、この直下ローラ１２によって走行方向が変更される。そして、この直下ローラ１２によって走行方向が変更された光ファイバＧ２は、検査装置１１によって、その被覆層が監視される。この検査装置１１は、気泡検出器、外径測定器あるいはコブ（凹凸）検出器等の検出器であって、光ファイバＧ２の被覆層における気泡の有無、被覆層の外径あるいは被覆層におけるコブ（凹凸）の有無を光学的（例えばレーザ光式）に検出し、不良の発生を監視する光学機器である。   After passing through the ultraviolet irradiation device 10, the optical fiber G <b> 2 is hung on a direct roller 12 that is a guide roller provided directly below the drawing furnace 21, and the traveling direction is changed by the direct roller 12. The coating layer of the optical fiber G <b> 2 whose traveling direction has been changed by the direct roller 12 is monitored by the inspection device 11. This inspection device 11 is a detector such as a bubble detector, an outer diameter measuring device, or a bump (unevenness) detector, and the presence or absence of bubbles in the coating layer of the optical fiber G2, the outer diameter of the coating layer, or the bump on the coating layer. It is an optical device that detects the presence or absence of defects by optically detecting the presence or absence of (unevenness) (for example, laser beam type).

この検査装置１１の下流側には、ガイドローラ１３が設けられており、検査装置１１によって検査される光ファイバＧ２の走行は、直下ローラ１２とガイドローラ１３によってガイドされる。   A guide roller 13 is provided on the downstream side of the inspection device 11, and the traveling of the optical fiber G <b> 2 inspected by the inspection device 11 is guided by the direct roller 12 and the guide roller 13.

ガイドローラ１３を通過した光ファイバＧ２は、その後、キャプスタン１４により引き取られ、スクリーニング装置１５及びダンサローラ１６，１７を介して巻き取りボビン１８に送られて巻き取られる。   After that, the optical fiber G2 that has passed through the guide roller 13 is taken up by the capstan 14, sent to the take-up bobbin 18 through the screening device 15 and the dancer rollers 16, 17, and taken up.

上記の製造装置１において、線引き炉２１の直下に設けられた直下ローラ１２及び直下ローラ１２とともに検査装置１１における光ファイバＧ２をガイドするガイドローラ１３には、表面高硬度ローラが用いられている。   In the manufacturing apparatus 1 described above, a surface high hardness roller is used for the guide roller 13 that guides the optical fiber G2 in the inspection apparatus 11 together with the directly below roller 12 and the directly below roller 12 provided immediately below the drawing furnace 21.

なお、検査装置１１は、必ずしも上記の位置に配置しなくても良く、また、線引きを行う装置ではなく線引き工程より後工程の着色装置や巻き替え装置にあってもよいが、いずれにしろ、検査装置１１の前後には、表面高硬度ローラが用いられる。   In addition, the inspection apparatus 11 does not necessarily have to be arranged at the above position, and may be a coloring apparatus or a rewinding apparatus that is a post-process rather than a drawing process instead of a drawing apparatus. A surface high hardness roller is used before and after the inspection apparatus 11.

表面高硬度ローラとして形成された直下ローラ１２及びガイドローラ１３は、例えば、アルミニウム等の金属材料から形成されたものであり、図２に示すように、Ｖ溝３３を有している。直下ローラ１２及びガイドローラ１３は、その中央部分が円柱状に形成され、これにより、Ｖ溝３３の谷部３４の表面は、軸に平行な面とされている。また、このＶ溝３３は、谷部３４から両側部へ向かって次第に大径となるテーパ部３５を有している。   The directly below roller 12 and the guide roller 13 formed as a surface high hardness roller are formed of a metal material such as aluminum, for example, and have a V-groove 33 as shown in FIG. The central portion of the direct roller 12 and the guide roller 13 is formed in a columnar shape, whereby the surface of the valley portion 34 of the V groove 33 is a surface parallel to the axis. Further, the V-groove 33 has a tapered portion 35 that gradually increases in diameter from the valley portion 34 toward both side portions.

直下ローラ１２及びガイドローラ１３は、谷部３４及びテーパ部３５を含む光ファイバＧ２が接触するＶ溝３３の表面に、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）を含む複合セラミックス皮膜が形成されている。これにより、この表面高硬度ローラは、光ファイバＧ２が接触する表面におけるビッカース硬さが１０００以上とされている。但し、ダイヤモンド（Ｈｖ５０００〜１００００）など、ビッカース硬さ５０００を超えるものは非常に高価となるので、ビッカース硬さを５０００以下とするのが望ましい。 In the direct roller 12 and the guide roller 13, a composite ceramic film containing chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is formed on the surface of the V-groove 33 with which the optical fiber G 2 including the valley portion 34 and the tapered portion 35 contacts. Thus, the surface high hardness roller has a Vickers hardness of 1000 or more on the surface with which the optical fiber G2 contacts. However, diamonds (Hv5000 to 10000) and other materials having a Vickers hardness of over 5000 are very expensive, so it is desirable that the Vickers hardness is 5000 or less.

この複合セラミックス皮膜は、化学反応を利用して形成されるものであり、高密度、高硬度皮膜、高密着力、低い摩擦係数などの特徴を有し、耐摩耗性や耐食性に優れている。具体的には、この複合セラミックス皮膜は、平均粒径が約２μｍの酸化クロム系複合ファインセラミックスから構成された厚さ３０μｍ〜１００μｍ（標準厚さ５０μｍ）程度の被膜であり、硬質クロムめっきと比較し、微小亀裂を特殊セラミックスで封孔補強した複合機能皮膜である。そして、この複合セラミックス皮膜は、その中に含まれる酸化クロムが約２μｍの超微粒子であるため、高硬度を保ちながら高い潤滑効果もあり、摺動部分の発熱を抑える作用も有している。また、この複合セラミックス皮膜は、高硬度に加え、殆どの溶剤に対して高い耐食性を有している。このような複合セラミック皮膜は、ＣＤＣ−ＺＡＣ（登録商標）コーティングとも呼ばれる。   This composite ceramic film is formed by utilizing a chemical reaction, and has characteristics such as a high density, a high hardness film, a high adhesion force, a low coefficient of friction and the like, and is excellent in wear resistance and corrosion resistance. Specifically, this composite ceramic film is a film having a thickness of about 30 μm to 100 μm (standard thickness 50 μm) made of chromium oxide composite fine ceramics having an average particle size of about 2 μm, and is compared with hard chromium plating. It is a composite functional film in which micro cracks are sealed with special ceramics. Since this composite ceramic film is an ultrafine particle of about 2 μm of chromium oxide contained therein, it has a high lubricating effect while maintaining high hardness, and also has an action of suppressing heat generation at the sliding portion. In addition to high hardness, this composite ceramic film has high corrosion resistance against most solvents. Such a composite ceramic coating is also referred to as a CDC-ZAC® coating.

次に、光ファイバＧ２を製造する方法について説明する。
まず、線引き炉２１にガラス母材Ｇを投入し、発熱体４によって加熱して下方に引き延ばし、細径化されたガラスファイバＧ１を、例えば線速１６００ｍ／分程度で線引きする。 Next, a method for manufacturing the optical fiber G2 will be described.
First, the glass base material G is put into the drawing furnace 21, heated by the heating element 4 and drawn downward, and the glass fiber G1 having a reduced diameter is drawn, for example, at a drawing speed of about 1600 m / min.

線引きしたガラスファイバＧ１の外周に、ダイス９によって紫外線硬化型樹脂を塗布し、さらに、紫外線照射装置１０によって紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させ、樹脂が被覆された光ファイバＧ２とする。   An ultraviolet curable resin is applied to the outer circumference of the drawn glass fiber G1 with a die 9, and further, the ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays to be cured by an ultraviolet irradiation device 10, thereby forming an optical fiber G2 coated with the resin. .

樹脂が被覆された光ファイバＧ２は、その走行方向が、直下ローラ１２によって変更されて検査装置１１へ案内される。光ファイバＧ２を検査装置１１へ通過させることにより、この検査装置１１で被覆層における気泡の有無、被覆層の外径あるいは被覆層におけるコブの有無等の形状が光学的に検査される。   The traveling direction of the optical fiber G2 coated with resin is changed by the roller 12 directly below and guided to the inspection apparatus 11. By passing the optical fiber G2 to the inspection device 11, the inspection device 11 optically inspects the shape such as the presence or absence of bubbles in the coating layer, the outer diameter of the coating layer or the presence or absence of bumps in the coating layer.

形状検査が行われた光ファイバＧ２は、ガイドローラ１３によってキャプスタン１４へ案内される。そして、この光ファイバＧ２は、キャプスタン１４によって引き取られて所定の張力が加えられ、スクリーニング装置１５及びダンサローラ１６，１７を介して巻き取りボビン１８に送られて巻き取られる。   The optical fiber G2 subjected to the shape inspection is guided to the capstan 14 by the guide roller 13. The optical fiber G2 is taken up by the capstan 14 and applied with a predetermined tension, and is sent to the take-up bobbin 18 through the screening device 15 and the dancer rollers 16 and 17, and is taken up.

本実施形態では、線引き炉２１の直下に設けられた直下ローラ１２と、検査装置１１における光ファイバＧ２を直下ローラ１２とともにガイドするガイドローラ１３には、光ファイバＧ２が接触する谷部３４及びテーパ部３５を含むＶ溝３３の表面のビッカース硬さが１０００以上とされた表面高硬度ローラを用いている。このような表面硬さを有する表面高硬度ローラでは、その表面の耐摩耗性が高められ、例えば、断線した光ファイバＧ２のガラス片が付着したり当たったりするなどにより、使用しているうちに表面が摩耗したり傷がついたりするような不具合を抑制することができる。したがって、直下ローラ１２及びガイドローラ１３の表面に付いた傷によって、走行する光ファイバＧ２の外被を荒したり傷を付けたりするようなことがなく、また、ガラスファイバＧ１と外被との境界面が剥離するデラミネーションを生じさせるようなこともなくされる。これにより、光ファイバＧ２を長期にわたって良好にガイドすることができる。   In the present embodiment, a trough 34 and a taper that are in contact with the optical fiber G2 are provided on the directly below roller 12 provided directly below the drawing furnace 21 and on the guide roller 13 that guides the optical fiber G2 in the inspection apparatus 11 together with the directly below roller 12. A surface high hardness roller having a Vickers hardness of 1000 or more on the surface of the V groove 33 including the portion 35 is used. In the surface high hardness roller having such a surface hardness, the wear resistance of the surface is enhanced, for example, while a broken glass piece of the optical fiber G2 adheres or hits, etc. It is possible to suppress a problem that the surface is worn or scratched. Accordingly, the outer coating of the traveling optical fiber G2 is not roughened or damaged by the scratches on the surfaces of the direct roller 12 and the guide roller 13, and the boundary between the glass fiber G1 and the coating is not caused. It is also possible to avoid delamination of the surface. Thereby, the optical fiber G2 can be favorably guided over a long period of time.

特に、線引き炉２１から線引きされた光ファイバＧ２の方向を変換してキャプスタン１４側へ導く直下ローラ１２は、線引き後に被覆が柔らかい状態で最初に接触するローラであること、キャプスタン１４による引き込み張力のため光ファイバＧ２に高めの張力が掛かること、などから、光ファイバＧ２に傷をつけやすい。そのため、特にこの直下ローラ１２に表面高硬度ローラを用いて表面の磨耗や損傷を抑制することにより、光ファイバＧ２へのダメージを極力抑えることができる。   In particular, the direct lower roller 12 that changes the direction of the optical fiber G2 drawn from the drawing furnace 21 and guides it to the capstan 14 side is a roller that first comes into contact with the coating in a soft state after drawing. Since the optical fiber G2 is subjected to a high tension due to the tension, the optical fiber G2 is easily damaged. Therefore, damage to the optical fiber G2 can be suppressed as much as possible by suppressing surface abrasion and damage using a surface high hardness roller as the roller 12 directly below.

また、検査装置１１における光ファイバＧ２をガイドする直下ローラ１２及びガイドローラ１３では、線振れが起きると検査装置１１の検査領域から外れることによる誤検出や不検出などの検出不良が生じて正確な検出ができなくなるが、これらを表面高硬度ローラとしたので、表面の磨耗や損傷を抑制して、線振れを抑えることができる。これにより、検査装置１１では、光ファイバＧ２が線振れすることが抑制され、検出精度を良好な状態に維持することができる。   In addition, in the direct roller 12 and the guide roller 13 that guide the optical fiber G2 in the inspection apparatus 11, detection errors such as false detection and non-detection due to deviation from the inspection area of the inspection apparatus 11 occur when line wobble occurs. Although detection becomes impossible, since these are high-hardness rollers, surface wear and damage can be suppressed, and line runout can be suppressed. Thereby, in the inspection apparatus 11, it can suppress that the optical fiber G2 fluctuates, and can maintain a detection accuracy in a favorable state.

また、直下ローラ１２及びガイドローラ１３として用いる表面高硬度ローラは、その表面に酸化クロムを含む複合セラミックス皮膜を形成したことにより、その潤滑効果によって光ファイバＧ２がテーパ部３５を滑り、中央の谷部３４で円滑に案内される。したがって、走行する光ファイバＧ２がテーパ部３５側へ移動することによる線振れを抑えることができ、検査装置１１での高精度な形状検出が可能となる。   Further, the surface high hardness roller used as the direct roller 12 and the guide roller 13 is formed with a composite ceramic film containing chromium oxide on the surface thereof, so that the optical fiber G2 slides on the tapered portion 35 due to the lubricating effect, and the central valley Smooth guidance is provided by the section 34. Accordingly, it is possible to suppress line runout due to the traveling optical fiber G2 moving toward the tapered portion 35, and it is possible to detect the shape with high accuracy by the inspection apparatus 11.

なお、上記の実施形態では、表面高硬度ローラを光ファイバの製造工程の一つである線引き工程に用いたが、樹脂が被覆された光ファイバに着色用の紫外線硬化型樹脂を塗布して被覆する着色工程、または、ボビンに巻回された光ファイバを他のボビンへ巻き替える巻替工程等に用いても良い。   In the above embodiment, the surface high hardness roller is used in the drawing process which is one of the optical fiber manufacturing processes. However, the optical fiber coated with the resin is coated with a UV curable resin for coloring. You may use for the coloring process to perform or the rewinding process etc. which rewind the optical fiber wound by the bobbin to another bobbin.

（１）耐久性試験
材質や表面処理の異なる複数種のガイドローラを作製し、これらのガイドローラによって走行する光ファイバをガイドし、ガイドローラの交換頻度を測定した。なお、ガイドローラの表面が荒れ、光ファイバを損傷するおそれが生じたときを交換の目安とした。 (1) Durability test A plurality of types of guide rollers with different materials and surface treatments were produced, and the optical fiber traveling with these guide rollers was guided to measure the replacement frequency of the guide rollers. In addition, when the surface of the guide roller was rough and there was a risk of damaging the optical fiber, the guideline for replacement was used.

（２）試験試料
（比較例１）
材質：ベークライト
表面処理：なし
表面硬度：ＨＲＲ１２２
（比較例２）
材質：アルミニウム
表面処理：なし
表面硬度：Ｈｖ５０〜Ｈｖ１３０
（比較例３）
材質：アルミニウム
表面処理：タフラム（登録商標）処理
表面硬度：Ｈｖ４００
（実施例１）
材質：アルミニウム
表面処理：酸化クロムを含む複合セラミックス皮膜
表面硬度：Ｈｖ１２００ (2) Test sample (Comparative Example 1)
Material: Bakelite Surface treatment: None Surface hardness: HRR122
(Comparative Example 2)
Material: Aluminum Surface treatment: None Surface hardness: Hv50 to Hv130
(Comparative Example 3)
Material: Aluminum Surface treatment: Tafram (registered trademark) surface hardness: Hv400
Example 1
Material: Aluminum Surface treatment: Composite ceramic film containing chromium oxide Surface hardness: Hv1200

なお、比較例１のガイドローラの表面硬度「ＨＲＲ」は、ロックウェル硬さ（ＨＲ）のＲクラスを表し、直径１２．７ｍｍの鉄球を６００ｋｇｆで押し付けて測定した硬度である。また、比較例２，３及び実施例１のガイドローラの表面硬度「Ｈｖ」は、ビッカース硬さを表し、四角錐のダイヤモンドを押し付け、残った後の面積から算出した硬度である。
また、比較例３におけるタフラム処理は、硬質アルマイトとフッ素樹脂とを組み合わせた皮膜を形成する表面処理である。 The surface hardness “HRR” of the guide roller of Comparative Example 1 represents the R class of Rockwell hardness (HR), and is a hardness measured by pressing an iron ball having a diameter of 12.7 mm with 600 kgf. Further, the surface hardness “Hv” of the guide rollers of Comparative Examples 2 and 3 and Example 1 represents Vickers hardness, and is a hardness calculated from the area after pressing a square pyramid diamond.
Moreover, the taphram process in the comparative example 3 is a surface process which forms the membrane | film | coat which combined hard alumite and the fluororesin.

（３）試験結果
各ガイドローラの交換頻度を下記に示す。 (3) Test results The replacement frequency of each guide roller is shown below.

比較例１：６回／年
比較例２：４回／年
比較例３：３回／年
実施例１：０回／年 Comparative Example 1: 6 times / year Comparative Example 2: 4 times / year Comparative Example 3: 3 times / year Example 1: 0 times / year

上記のように、ベークライトから形成した比較例１では、表面硬度が低いため、年に６回の交換を要した。また、アルミニウムから形成した比較例２では、ベークライトよりも表面硬度が高いが、年に４回の交換を要し、さらに、アルミニウムの表面にタフラム処理を施した比較例３においても、年に３回の交換を要した。   As described above, in Comparative Example 1 formed from bakelite, since the surface hardness was low, replacement was required six times a year. In Comparative Example 2 formed from aluminum, the surface hardness is higher than that of bakelite. However, replacement is required four times a year. Further, in Comparative Example 3 in which the surface of aluminum is subjected to a turfrum treatment, the surface hardness is 3 It took a lot of exchanges.

これに対して、酸化クロムを含む複合セラミックス皮膜を表面に形成して硬度をＨｖ１２００とした実施例１では、交換が不要であり、極めて耐久性が高く、長寿命化を図れることがわかった。したがって、この実施例１のガイドローラを用いて、走行する光ファイバをガイドすれば、光ファイバを損傷させることなく長期にわたって良好にガイドすることができることがわかった。   On the other hand, it was found that in Example 1 in which a composite ceramic film containing chromium oxide was formed on the surface and the hardness was Hv1200, the replacement was unnecessary, the durability was extremely high, and the life could be extended. Therefore, it has been found that if the traveling optical fiber is guided using the guide roller of the first embodiment, it can be satisfactorily guided over a long period without damaging the optical fiber.

１１：検査装置、１２：直下ローラ（ガイドローラ）、２１：線引き炉、２２：ガイドローラ、Ｇ：光ファイバ母材（ガラス母材）、Ｇ１：ガラスファイバ、Ｇ２：光ファイバ 11: Inspection device, 12: Directly below roller (guide roller), 21: Drawing furnace, 22: Guide roller, G: Optical fiber base material (glass base material), G1: Glass fiber, G2: Optical fiber

Claims (4)

ガラスファイバが樹脂で被覆された光ファイバの走行をガイドするガイドローラであって、
前記光ファイバが接触する表面におけるビッカース硬さが１０００以上であることを特徴とするガイドローラ。 A guide roller for guiding the travel of an optical fiber whose glass fiber is coated with a resin,
A guide roller having a Vickers hardness of 1000 or more on a surface with which the optical fiber contacts. 請求項１に記載のガイドローラであって、
前記ガイドローラは金属材料から形成され、前記光ファイバが接触する表面に、酸化クロムを含む複合セラミックス皮膜が形成されていることを特徴とするガイドローラ。 The guide roller according to claim 1,
The guide roller is made of a metal material, and a composite ceramic film containing chromium oxide is formed on a surface with which the optical fiber contacts. 線引き炉内のガラス母材から線引きされたガラスファイバに樹脂を被覆して光ファイバとする光ファイバの製造方法であって、
前記線引き炉の直下に設けられて前記光ファイバの走行方向を変更する直下ローラとして、請求項１または２に記載のガイドローラを用いることを特徴とする光ファイバの製造方法。 A method of manufacturing an optical fiber by coating a glass fiber drawn from a glass base material in a drawing furnace to form an optical fiber,
The method for manufacturing an optical fiber according to claim 1, wherein the guide roller according to claim 1 is used as a direct roller provided immediately below the drawing furnace to change a traveling direction of the optical fiber. ガラスファイバが樹脂で被覆された光ファイバを走行させながら光ファイバを製造する光ファイバの製造方法であって、
前記光ファイバの走行中に形状を検査する検査装置の上流側及び下流側に、請求項１または２に記載のガイドローラをそれぞれ設けて、前記光ファイバの走行をガイドすることを特徴とする光ファイバの製造方法。 An optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber while running an optical fiber in which a glass fiber is coated with a resin,
The guide roller according to claim 1 or 2 is provided on each of an upstream side and a downstream side of an inspection device that inspects the shape of the optical fiber during travel, and guides the travel of the optical fiber. Fiber manufacturing method.
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