JP3603368B2

JP3603368B2 - ガラス繊維のねじれ検出方法

Info

Publication number: JP3603368B2
Application number: JP04551395A
Authority: JP
Inventors: 政浩高城; 正志大西
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JPH08245232A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバ等のガラス繊維の製造に際し、ガラス繊維に加わるねじれ量を簡易に効率良く検知する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス繊維の一つである光ファイバは、例えば、特開平６−１７１９７０の図１に示されるように、光ファイバ用母材を加熱炉内で溶融状態にしてから線引することにより製造される。線引された光ファイバは、樹脂コーティング装置、ガイドローラ等を介してボビンに巻き取られる。
【０００３】
同図中、加熱炉直下のガイドローラ１９１の回転方向と光ファイバが走行する方向とが平行でない場合、製造される光ファイバにねじれが加わる。偏波保持光ファイバとして知られるような特殊な光ファイバの場合、このねじれにより光学特性の劣化が生じてしまう。
【０００４】
一方、特開平６−１７１９７０に示されるように、光ファイバ内に発生する偏波モード分散を低減するために積極的に光ファイバにねじれを加える場合もある。この場合、所望の値以下の偏波モード分散値を持つ光ファイバを得るためには、ねじれ量の定量的な把握が必要となる。
【０００５】
そこで、特開平６−１７１９７０に示されるように、従来から、製造された光ファイバを顕微鏡等で詳細に観察し、外径中心からのコア中心のずれ量（コア偏心量と呼ばれる。）やずれ方向等を光ファイバの長手方向に沿って詳細に調査することによって、光ファイバに加わるねじれ量や周期が測定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法は、長手方向に沿ってガラス繊維の構造変化を調査することに多大の時間と労力を要し、また、ガラス繊維の製造設備の調整を行いながらリアルタイムでねじれを検出することができないため効率が悪かった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ガラス繊維のねじれ量を簡易かつ迅速に測定することのできるねじれ検出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明のガラス繊維のねじれ検出方法は、溶融ガラスを線引し、長手方向に沿って略同一形状の断面を有するガラス繊維であって長手方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化するものを製造しながら、長手方向に移動するこのガラス繊維の幅を所定方向から測定し、この測定結果に基づいてガラス繊維のねじれ量を求めることを特徴としている。ここで、上記のガラス繊維の幅の最大値は、最小値の１．０１倍以上であると良い。
【０００９】
上記のガラス繊維は、軸方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化する柱状のガラス母材を加熱溶融して線引きすることにより製造しても良い。ガラス母材の幅の最大値は、最小値の１．０１倍以上であると良い。
【００１０】
また、上記のガラス繊維は、略円柱状のガラス体にその中心軸と所定の間隔をあけて中心軸に沿った貫通孔が設けられたガラス母材を加熱溶融して線引きすることにより製造しても良い。
【００１１】
【作用】
本発明で幅を測定するガラス繊維は、長手方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化するので、測定方向を一方向に固定すると、長手方向に移動するガラス繊維にねじれが生じている場合には幅の測定値が時間的に変化する。したがって、測定されるガラス繊維の幅の変化を調べることで、ガラス繊維のねじれ量、すなわちガラス繊維の単位長さあたりのねじれ角度を求めることができる。
【００１２】
ガラス繊維は同一形状の断面を有するように製造されるが、製造技術の限界から全く同一の断面形状のものが得られるわけではなく、ガラス繊維の幅にも０．５％弱の変動が生じている。ガラス繊維の幅を測定すると、ねじれによる幅の変化とと共に、このような製造上の理由による幅の変化も測定される。したがって、ガラス繊維の幅の最大値が最小値の１．０１倍以上であれば、上記のようなガラス繊維の幅の製造上の変化があっても、ねじれによるガラス繊維の幅の測定値の変化を製造上の変化から容易に区別することができる。
【００１３】
軸方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化する柱状のガラス母材を線引して得られるガラス繊維は、このガラス母材の断面形状と略相似の断面形状を有し、長手方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化するので、このガラス繊維の幅を所定方向から測定することにより、ガラス繊維のねじれ検出を好適に行うことができる。
【００１４】
上記のガラス母材の幅の最大値が最小値の１．０１倍以上であれば、この母材から得られるガラス繊維も幅の最大値が最小値の１．０１倍以上となるので、上述したように、ねじれによるガラス繊維の幅の測定値の変化を製造上の変化から容易に区別することができる。
【００１５】
略円柱状のガラス体にその中心軸と所定の間隔をあけて長手方向に沿った貫通孔が設けられたガラス母材を加熱溶融して線引すると、貫通孔と中心軸とを結ぶ方向につぶれた断面形状のガラス繊維が得られる。このガラス繊維は、長手方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化するので、このガラス繊維の幅を所定方向から測定することにより、ガラス繊維のねじれ検出を好適に行うことができる。
【００１６】
【実施例】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【００１７】
実施例１
図１は、本実施例のガラス繊維のねじれ検出方法を説明する図である。本実施例では、光ファイバの線引工程と同様にしてガラス母材１０を線引し、ガラス繊維１２を製造する。図２（ａ）〜（ｄ）は、ガラス母材１０及びガラス繊維１２の断面形状を示す図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ′線に沿った断面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ′線に沿った断面図、図２（ｃ）はＣ−Ｃ′線に沿った断面図、図２（ｄ）はＤ−Ｄ′線に沿った断面図である。
【００１８】
ガラス母材１０は、一種類の石英系ガラスからなる柱状ガラス体であり、その断面は図２（ａ）に示されるような楕円形状となっている。長軸の長さは２５ｍｍであり、短軸の長さは１６ｍｍである。本実施例では、このガラス母材１０を加熱炉２０で約２０００℃の温度で加熱溶融し、線引速度１００ｍ／分で線引して、ガラス繊維１２を製造する。このガラス繊維１２の断面は、図２（ｂ）に示されるようにガラス母材１０の断面とほぼ相似の楕円形状となる。長軸の長さは約１６３μｍ、短軸の長さは約１０５μｍである。
【００１９】
ガラス繊維１２はその長手方向に沿って移動し、外径測定器２２により長手方向にほぼ垂直な方向から幅を測定される。この外径測定器２２は、光ファイバの線引工程において用いられる一般的なものであり、Ｈｅ−Ｎｅレーザを利用した偏光法により長手方向に垂直な一方向から見た光ファイバの幅を測定するものである。ここで測定される幅は、測定方向に垂直な平面に表されるガラス繊維１２の射影の幅に等しい。
【００２０】
次に、ガラス繊維１２にはコーティングダイ２４で液体状の紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）が被覆される。このＵＶ樹脂は、ＵＶランプ２６からの紫外光が照射されることにより固化される。これによって、ガラス繊維１２に一次被覆が施され、ガラス繊維１２の断面は、図２（ｃ）に示されるようになる。コーティングダイ２４でガラス繊維１２に被覆される樹脂は液体状であるため、樹脂の表面張力により被覆後のガラス繊維１２の断面はほぼ円形になる。
【００２１】
続いて、ガラス繊維１２には、コーティングダイ２８及びＵＶランプ３０によってＵＶ樹脂による二次被覆が施される。これにより、ガラス繊維１２の断面は、図２（ｄ）に示されるようになる。二次被覆されたガラス繊維１２の断面も、ほぼ円形になる。
【００２２】
二次被覆されたガラス繊維１２は、ガイドローラ３２及びキャプスタン３４を介してスプール３６によって巻き取られる。
【００２３】
次に、ねじれ発生の原理について説明する。ガイドローラ３２の回転方向とガラス繊維１２の移動方向とが平行でない場合、例えばガイドローラ３２の回転軸が図１の紙面と垂直な方向に対して傾いている場合は、ガラス繊維１２はガイドローラ３２のローラ面上を転がりながらスプール３６側に送られることになる。これにより、ガラス繊維１２をねじるようなトルクがガラス繊維１２に加わる。一次被覆された後のガラス繊維は表面が硬化しているのでねじれは殆ど発生しない。従って、図１に示すように、ガラス母材１０から線引されたガラス繊維１２が外径測定器２２を通過してコーティングダイ２４に至るまでの比較的軟らかい状態のときにねじれは発生する。なお、本実施例では、ねじれを顕著に生じさせてねじれ検出をわかりやすくするため、故意にガイドローラ３２を傾けてある。
【００２４】
本実施例では、ねじれ発生部において外径測定器２２によりガラス繊維１２の幅を長手方向と略垂直な方向から継続的に測定しており、この測定結果を利用することでガラス繊維１２のねじれ量を求める。
【００２５】
ねじれ発生部においてガラス繊維１２は、図２（ｂ）に示すように楕円形状の断面を有しており、その幅は測定する方向に応じて変化する。ガラス繊維１２がねじれるに伴ってガラス繊維１２の向きが変化することから、外径測定器２２による幅の測定値も徐々に変化する。
【００２６】
図３（ａ）は、ガラス繊維１２の向きと外径測定器２２の測定方向との関係を示す図であり、図３（ｂ）は、ガラス繊維１２の幅の測定値とガラス繊維１２のねじれ角度との関係を示すグラフである。図３（ａ）において、点線の矢印４０は、ガラス繊維１２の断面である楕円の長軸であり、実線の矢印４２は、外径測定器２２の測定方向である。図中ｄで表される長さが、外径測定器２２の測定値である。
【００２７】
図３（ａ）に示されるように、ガラス繊維１２の向きを矢印４０で規定すると、ガラス繊維１２の向きと外径測定器２２の測定方向との関係は、矢印４０と矢印４２とがなす角度θで規定することができる。ガラス繊維１２のうち所定の基準位置Ｐ０と、このＰ０から長手方向に沿って所定距離だけ離れた位置Ｐ１を考えたとき、Ｐ０における角度θとＰ１における角度θとの差が、Ｐ０とＰ１との間におけるガラス繊維１２のねじれ角度である。ねじれ角度が３６０゜のとき、Ｐ０とＰ１との間でガラス繊維１２が１回転していることになる。
【００２８】
ガラス繊維１２にねじれが生じている場合、ガラス繊維１２の長手方向に沿った位置に応じてねじれ角度は単調に増加する。このようなガラス繊維１２の幅を外径測定器２２で測定すると、図３（ｂ）に示されるように、外径測定器２２によるガラス繊維１２の幅の測定値（図３（ｂ）では「外径出力値」）は、ガラス繊維１２のねじれに伴い、楕円の短軸の長さｂと長軸の長さａとの間で周期的に変化する。なお、図３（ｂ）は、基準位置Ｐ０において上記の角度θが０となっており、この基準位置Ｐ０から外形測定器２２による測定が開始されているという条件下のグラフである。
【００２９】
ねじれによりガラス繊維１２が１回転したとき、すなわちねじれ角度が３６０゜となったとき、幅の測定値は当初の値ｂに等しい。図３（ｂ）に示される正弦波状のグラフの２周期分が、ガラス繊維１２の１回転（３６０゜のねじれ）に対応するわけである。
【００３０】
図４は、ガラス繊維１２の基準位置が外径測定器２２の測定ラインを通過した時点から、外径測定器２２によりガラス繊維１２の幅を測定した結果を示すグラフである。縦軸は、ガラス繊維１２の幅の測定値（外径出力値）である。横軸は、外径測定器２２の測定ラインを通過したガラス繊維１２の長さであり、線引速度と測定時間とから算出したものである。
【００３１】
上述のように正弦波の２周期分がガラス繊維１２の１回転に相当することを考慮すると、図４からガラス繊維１２の長さが０．６ｍでねじれ角度が３６０゜、すなわちガラス繊維１２が１回転することが読み取れる。従って、１ｍあたりのねじれ角度、すなわちねじれ量は、３６０゜×（１ｍ／０．６ｍ）＝６００゜と求まる。また、１ｍあたりの回転数は、１回転×（１ｍ／０．６ｍ）から約１．６７回転と求まる。
【００３２】
一般的に、ガラス繊維のねじれ量はガラス繊維の長手方向に沿った位置によらずほぼ一定であるから、上記のようにして求めたねじれ量はガラス繊維１２のうち図４に示される領域と異なる領域においても略同一であると推定される。
【００３３】
より高精度のねじれ検出として、ガラス繊維１２の各箇所におけるねじれ量を測定するには、図４から各ねじれ角度に対応するガラス繊維１２の長さを求め、横軸が外径測定器２２の測定ラインを通過したガラス繊維１２の長さ、縦軸がねじれ角度というグラフを作成すれば良い。ガラス繊維１２の所望の箇所におけるねじれ量は、その箇所に対応するガラス繊維１２の長さにおけるねじれ角度の微係数に等しい。
【００３４】
上記のようにして求められたねじれ量は、同じ製造設備を使用する限り、ガラス繊維１２と異なるガラス繊維、例えば断面略円形のガラス繊維を製造する際にも略同一である。すなわち、ガラス繊維の製造の際に生じるガラス繊維のねじれは、製造設備を構成するガイドローラ３２等の幾何学的配置のずれが主要因であり、他の条件、例えば、製造条件（線引速度やガラス母材の溶融温度）等にはほとんど依存しない。従って、同一の製造設備を用いる限り、製造すべきガラス繊維がガラス繊維１２のような断面形状のものでなくとも、上記のようにして求めたものと略同一のねじり量でねじれが生じることになる。
【００３５】
さらに、確認のため、ガラス繊維１２と同じ製造設備を用いて断面が円形のガラス繊維を製造し、生じたねじれを従来のように顕微鏡観察により測定したところ、上記の同様のねじれ量でねじれていることが判明した。しかし、この方法でねじれ量を求めるには、ガラス繊維の製造に要した時間に加えて顕微鏡観察に要する約２時間が必要となるのに対し、本実施例の方法によれば、ガラス繊維の製造とほぼ同時にその結果を知ることができ、大幅な時間短縮が可能である。
【００３６】
なお、ねじれ検出に用いるガラス繊維の製造条件やガラス繊維の構造、材質を、実際に製造するガラス繊維に近付ければ、ねじれ検出をより高精度に行うことができるものと思われる。
【００３７】
以上のようにして求めたねじれ量に基づいて、ガイドローラ３２等の幾何学的配置を調整すれば、ねじれ量を低減させることができる。また、積極的にねじれを加える場合にも、実際のねじれ量を把握しながら必要に応じて製造設備を調整して、ねじれ量を増減させることが可能である。製造設備の調整、すなわちガイドローラ３２等の幾何学的配置の調整は、上記のねじれ検出を実行しながら行うこともできる。従って、リアルタイムでねじれ量を測定しながら製造設備の調整を行うことも可能である。
【００３８】
以上のように、本実施例のねじれ検出方法によれば、ねじれ検出用のガラス繊維１２を製造しながらその幅を測定することで、簡易かつ迅速にねじれ量を求めることができ、顕微鏡で調べるような手間の掛かる作業は不要である。
【００３９】
なお、製造技術の限界からガラス繊維は全く同一の断面形状を有するわけではなく、同一方向から測定される幅にもねじれと関係なく０．５％弱の変動が生じている。このような変動は、ねじれによる幅の測定値の変化と異なり周期的ではないので識別は容易であるが、ガラス繊維１２の幅の最大値が最小値の１．０１倍であれば、ねじれによるガラス繊維の幅の測定値の変化を製造上の変化から一層容易に区別することができる。
【００４０】
ガラス母材１０の加熱溶融温度が高すぎると、表面張力により得られるガラス繊維１２の断面形状が円に近付いてしまうので、ガラス繊維１２の幅の最大値が最小値の１．０１倍以上になるように加熱温度を調整するのが好ましい。
【００４１】
本実施例では、ねじれ検出用に製造するガラス繊維１２の幅の最大値は約１６３μｍ、最小値は約１０５μｍであり、最大値は最小値の約１．５４倍となっている。最大値が最小値の１．０１倍以上となっており、ねじれにより生じるガラス繊維１２の幅の測定値の変化は、製造技術の限界から生じるガラス繊維１２の幅の変化から容易に区別することができる。
【００４２】
また、製造上の観点からは、ねじれ検出用のガラス繊維１２は、幅の最大値が最小値の５倍以下のものとするのが適当と思われる。
【００４３】
実施例２
本実施例では、ガラス繊維として光ファイバを製造する際のねじれ量を測定する。本実施例で製造するのはコア及びクラッドの断面が略長方形状の光ファイバである。偏波面保存光ファイバの中には、このような断面を有するものが実際に製造されている。
【００４４】
まず、コア及びクラッドからなる円柱状の光ファイバ用ガラス母材を用意する。この光ファイバ用ガラス母材は、円柱状のコアの側周面を円筒状のクラッドが包囲した構造を有しており、ＣＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ロッドインチューブ法などの一般的な製法で形成することができる。コアの屈折率は、クラッドよりも高くなっている。
【００４５】
次に、上記の光ファイバ用ガラス母材のクラッドの側面を機械的に研削することにより、長方形状の断面を有する角柱状のガラス母材を作製する。断面の寸法は、長辺が２５ｍｍ、短辺が２１ｍｍである。
【００４６】
続いて、図１と同様の製造設備を用い、ガラス母材を加熱炉２０によって約２０００℃の温度で加熱溶融した後、線引速度１００ｍ／分で線引して、光ファイバを製造する。ガラス母材の長方形状の断面形状に対応して光ファイバの断面も略長方形状となる。その寸法は、長辺が約１２５μｍ、短辺が約１０５μｍである。
【００４７】
この後、光ファイバには、コーティングダイ２４及びＵＶランプ２６によりＵＶ樹脂による一次被覆が施され、さらに、コーティングダイ２８及びＵＶランプ３０によってＵＶ樹脂による二次被覆が施される。こうして二次被覆された光ファイバの断面は、直径約２５０μｍの円形となる。
【００４８】
二次被覆された光ファイバは、ガイドローラ３２及びキャプスタン３４を介してスプール３６によって巻き取られる。
【００４９】
本実施例では、製造する光ファイバがねじれ発生部において略長方形状の断面を有するものであるから、製造する光ファイバのねじれ量を直接測定することができる。
【００５０】
図５（ａ）は、光ファイバの向きと外径測定器２２の測定方向４２との関係を示す図であり、図５（ｂ）は、光ファイバの幅の測定値と光ファイバのねじれ角度との関係を示すグラフである。図５（ａ）において、点線の矢印４４は、光ファイバの断面である長方形の中心を通り長辺に平行な軸であって光ファイバの向きを表すものである。また、実線の矢印４２は、外径測定器２２の測定方向である。図中ｄで表される長さが、外径測定器２２の測定値である。
【００５１】
図５（ａ）に示されるように、光ファイバの向きを矢印４４で規定すると、光ファイバの向きと外径測定器２２の測定方向との関係は、矢印４４と矢印４２とがなす角度θで規定することができる。
【００５２】
図５（ｂ）に示されるように、外径測定器２２による光ファイバの幅の測定値（図５（ｂ）では「外径出力値」）は、光ファイバのねじれに伴い、長方形の短辺の長さｂとほぼ（ａ^２＋ｂ^２）^１／２（ａは長方形の長辺の長さ）との間で周期的に変化する。なお、図５（ｂ）は、光ファイバの所定の基準位置において上記の角度θが０となっており、この基準位置から外形測定器２２による測定が開始されているという条件下のグラフである。
【００５３】
ねじれにより光ファイバが１回転したとき、すなわちねじれ角度が３６０゜となったとき、幅の測定値は当初の値ｂに等しい。ｂから変化した外径出力値が再びｂに戻るまでを１周期と考えると、図５（ｂ）に示されるグラフの２周期分が光ファイバの１回転（３６０゜のねじれ）に対応している。
【００５４】
図６は、光ファイバの所定の基準位置が外径測定器２２の測定ラインを通過した時点から、外径測定器２２により光ファイバの幅を測定した結果を示すグラフである。縦軸は、光ファイバの幅の測定値（外径出力値）である。横軸は、外径測定器２２の測定ラインを通過した光ファイバの長さであり、実施例１と同様、線引速度と測定時間から算出したものである。
【００５５】
図６からは、光ファイバの長さが約０．５８ｍで光ファイバがねじれにより１回転することが読み取れる。従って、光ファイバのねじれ量（１ｍあたりのねじれ角度）は、３６０゜×（１ｍ／０．５８ｍ）＝約６２０゜と求まる。また、１ｍあたりの回転数は、１回転×（１ｍ／０．５８ｍ）から約１．７２回転と求まる。
【００５６】
本実施例では、光ファイバの製造とほぼ同時にそのねじれ量を知ることができ、ねじれ検出の大幅な時間短縮が可能である。また、実施例１と同様に、リアルタイムでねじれ量を測定しながら製造設備の調整を行ってねじれ量の制御を行うことも可能である。
【００５７】
なお、本実施例では、光ファイバの幅の最大値は約１６３μｍ、最小値は約１０５μｍであり、最大値は最小値の約１．５４倍となっている。本実施例でも最大値が最小値の１．０１倍以上となっており、ねじれにより生じる光ファイバの幅の測定値の変化は、製造技術の限界から生じる光ファイバの幅の変化から容易に区別することができる。
【００５８】
実施例３
本実施例も、実施例２と同様に、光ファイバを製造する際のねじれ量を測定する。本実施例で製造するのはコア及びクラッドの断面が略楕円形状の光ファイバである。偏波面保存光ファイバの中には、このような断面を有する光ファイバが実際に製造されている。
【００５９】
まず、直径２５ｍｍの円柱状の光ファイバ用ガラス母材を用意し、超音波開孔機を用いてクラッドに軸方向に沿って内径５ｍｍの貫通孔を２箇所形成する。図７は、この貫通孔５０及び５２が設けられたガラス母材の断面を示す図である。貫通孔５０及び５２の中心と母材の外径中心との間隔はそれぞれ６ｍｍである。
【００６０】
続いて、図１と同様の製造設備を用い、このガラス母材を加熱炉２０によって約２０００℃の温度で加熱溶融した後、線引速度１００ｍ／分で線引して、光ファイバを製造する。この光ファイバの断面は、母材の外径中心とガラス母材の貫通孔とを結ぶ方向を短軸とする楕円形状となる。その寸法は、長軸の長さが約１２５μｍ、短軸の長さが約１１５μｍである。
【００６１】
この後、光ファイバには、コーティングダイ２４及びＵＶランプ２６によりＵＶ樹脂による一次被覆が施され、さらに、コーティングダイ２８及びＵＶランプ３０によってＵＶ樹脂による二次被覆が施される。二次被覆された光ファイバの断面は、直径約２５０μｍの円形となる。
【００６２】
二次被覆された光ファイバは、ガイドローラ３２及びキャプスタン３４を介してスプール３６によって巻き取られる。
【００６３】
本実施例では、製造する光ファイバがねじれ発生部において楕円形状の断面を有するものであるから、実施例２と同様に、製造する光ファイバのねじれ量を直接測定することができる。
【００６４】
図８は、光ファイバの所定の基準位置が外径測定器２２の測定ラインを通過した時点から、外径測定器２２により光ファイバの幅を測定した結果を示すグラフである。縦軸は、光ファイバの幅の測定値（外径出力値）である。横軸は、外径測定器２２の測定ラインを通過した光ファイバの長さであり、実施例１、２と同様、線引速度と測定時間から算出したものである。
【００６５】
図８から光ファイバの長さが約０．４ｍで光ファイバがねじれにより１回転することが読み取れる。従って、光ファイバのねじれ量は、３６０゜×（１ｍ／０．４ｍ）＝約９００゜と求まる。また、１ｍあたりの回転数は、１回転×（１ｍ／０．４ｍ）から約２．５回転と求まる。
【００６６】
本実施例でも、光ファイバの製造とほぼ同時にそのねじれ量を知ることができ、ねじれ検出の大幅な時間短縮が可能である。また、実施例１、２と同様に、リアルタイムでねじれ量を測定しながら製造設備の調整を行ってねじれ量の制御を行うことも可能である。
【００６７】
なお、本実施例では、光ファイバの幅の最大値は約１２５μｍ、最小値は約１１５μｍであり、最大値は最小値の約１．０９倍となっている。本実施例でも最大値が最小値の１．０１倍以上となっており、ねじれにより生じる光ファイバの幅の測定値の変化は、製造技術の限界から生じる光ファイバの幅の変化から容易に区別することができる。
【００６８】
以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、実施例のようにねじれ検出用のガラス繊維を加熱溶融したガラス母材から線引する代わりに、二重るつぼ法を用いて溶融ガラスから線引しても良い。この場合、ノズルの形状を調節することで、長手方向に略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化するガラス繊維を線引することができる。このガラス繊維の幅を測定することで、上記と同様のねじれ検出を行うことが可能である。
【００６９】
また、被覆材料についても、上記実施例に記載の材料に限定されるものでなく、例えばシリコン樹脂等、光ファイバ被覆材として通常用いられるものであれば良い。
【００７０】
また、実施例では単一の外径測定器を用いてガラス繊維の幅を測定したが、複数の外径測定器をガラス繊維の長手方向に沿って複数箇所に配置し、それぞれ異なる測定方向から幅の測定を行うことで、ねじれ量に加えてねじれ方向を求めるなど、より詳細なねじれ検出を行うことが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した通り、本発明のねじれ検出方法によれば、長手方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化するガラス繊維を製造しながら、その幅を測定し、測定されるガラス繊維の幅の変化を調べることでガラス繊維のねじれ量を求めることができる。ガラス繊維を製造しながらその幅を測定することによりリアルタイムでねじれ量を測定できるので、簡易かつ迅速なねじれ検出が可能である。
【００７２】
ガラス繊維の幅の最大値が最小値の１．０１倍以上であれば、ねじれによるガラス繊維の幅の測定値の変化を製造上の変化から容易に区別することができるので、好適なねじれ検出を行うことが可能である。
【００７３】
長手方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化する柱状のガラス母材を線引し、得られるガラス繊維の幅を測定することで、ガラス繊維のねじれ検出を好適に行うことができる。
【００７４】
ガラス母材の幅の最大値が最小値の１．０１倍以上であれば、ねじれによるガラス繊維の幅の測定値の変化を製造上の変化から容易に区別することができ、より好適なねじれ検出を行うことが可能である。
【００７５】
また、略円柱状のガラス体にその中心軸と所定の間隔をあけて長手方向に沿った貫通孔が設けられたガラス母材を加熱溶融して線引し、得られるガラス繊維の幅を測定することによっても、ねじれ検出を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のガラス繊維のねじれ検出方法を説明する図である。
【図２】ガラス母材１０及びガラス繊維１２の断面形状を示す図である。
【図３】（ａ）は、ガラス繊維１２の向きと外径測定器２２の測定方向との関係を示す図であり、（ｂ）は、ガラス繊維１２の幅の測定値とガラス繊維１２のねじれ角度との関係を示すグラフである。
【図４】外径測定器２２によりガラス繊維１２の幅を測定した結果を示すグラフである。
【図５】（ａ）は、光ファイバの向きと外径測定器２２の測定方向４２との関係を示す図であり、（ｂ）は、光ファイバの幅の測定値と光ファイバのねじれ角度との関係を示すグラフである。
【図６】外径測定器２２により光ファイバの幅を測定した結果を示すグラフである。
【図７】実施例３で用いた光ファイバ用ガラス母材の断面図である。
【図８】外径測定器２２により光ファイバの幅を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…ガラス母材、１２…ガラス繊維、２０…加熱炉、２２…外径測定器、２４および２８…コーティングダイ、２６及び３０…ＵＶランプ、３２…ガイドローラ、３４…キャプスタン、３６…スプール。

Claims

溶融ガラスを線引し、長手方向に沿って略同一形状の断面を有するガラス繊維であって長手方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化するものを製造しながら、長手方向に移動するこのガラス繊維の幅を所定方向から継続的に測定し、この測定された幅の周期的変化の２周期分に相当する前記ガラス繊維の長さで前記ガラス繊維のねじれ角度が３６０°となる関係に従って、前記ガラス繊維の単位長さあたりのねじれ角度を算出するガラス繊維のねじれ検出方法であって、
前記ガラス繊維の幅の最大値は、最小値の１．０１倍以上である、ガラス繊維のねじれ検出方法。
前記ガラス繊維は、軸方向と略垂直な方向から測定される幅が測定方向に応じて変化する柱状のガラス母材を加熱溶融して線引きしたものであることを特徴とする請求項１記載のガラス繊維のねじれ検出方法。
前記ガラス母材の幅の最大値は、最小値の１．０１倍以上であることを特徴とする請求項２記載のガラス繊維のねじれ検出方法。
略円柱状のガラス体にその中心軸と所定の間隔をあけて中心軸に沿った貫通孔が設けられたガラス母材を加熱溶融して線引きすることにより前記ガラス繊維を製造することを特徴とする請求項１記載のガラス繊維のねじれ検出方法。