JP7247104B2 - 光ファイバ心線のスクリーニング方法及び装置、並びに光ファイバ心線の製造方法 - Google Patents
光ファイバ心線のスクリーニング方法及び装置、並びに光ファイバ心線の製造方法 Download PDFInfo
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Description
図1は、実施形態1に係る光ファイバ心線の製造方法のフロー図である。本製造方法では、ステップS101において、光ファイバ母材から光ファイバを線引する線引き工程を行う。つづいて、ステップS102において、線引きした光ファイバの外周に樹脂被覆層を形成する被覆工程を行い、光ファイバ心線を形成する。つづいて、ステップS103において、形成した光ファイバ心線にスクリーニング工程を行う。これにより、製品となる光ファイバ心線が製造される。
図3は、実施形態2に係る光ファイバ心線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200は、繰出ボビン201を備えている。繰出ボビン201は、光ファイバ心線2が巻かれており、光ファイバ心線2を繰り出す。繰り出された光ファイバ心線2は、プーリ202、繰出ダンサ203、抑え部204、スクリーニングダンサ205、抑え部206、スクリーニングダンサ207、抑え部208、巻取ダンサ209、及びプーリ210を順次通過して、巻取ボビン211で巻き取られる。
図5は、実施形態3に係る光ファイバ心線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200Aは、図3に示すスクリーニング装置200の構成において、抑え部204、206、208を、それぞれ抑え部204A、206A、208Aに置き換えた構成を有する。
図6は、実施形態4に係る光ファイバ心線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200Bは、図3に示すスクリーニング装置200の構成において、抑え部204、206、208を、それぞれ抑え部204B、206B、208Bに置き換えた構成を有する。
図7は、実施形態5に係る光ファイバ心線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200Cは、図3に示すスクリーニング装置200の構成において、抑え部204、206、208を、それぞれ抑え部204C、206C、208Cに置き換え、ローラ212、213、214、215を追加し、スクリーニングダンサ205を削除した構成を有する。
図8は、実施形態6に係る光ファイバ心線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200Dは、図3に示すスクリーニング装置200の構成において、抑え部204、206、208を、それぞれ抑え部204D、206D、208Dに置き換えた構成を有する。
図9は、実施形態7に係る光ファイバ心線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200Eは、図3に示すスクリーニング装置200の構成において、抑え部204を抑え部204Eに置き換え、抑え部219、及びローラ216、217、218、220を追加した構成を有する。
図10は、実施形態8に係る光ファイバ心線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200Fは、図9に示すスクリーニング装置200Eの構成にスクリーニングダンサ221と抑え部222とを追加した構成を有する。
光ファイバ母材から、外径が125μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ソフト層+ハード層の2層構造のUV硬化型ウレタンアクリレート樹脂からなり外径が245μmの光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ50kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図3に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。なお、繰出ダンサが印加する張力による引張り歪みは略0%であり、予備引張り歪みは1.6%、保証引張り歪みは3.0%に設定した。すなわち、引張り歪み付与時の引張り歪みの変化量は、1.6%及び1.4%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである3.0%から略0%へ解放した。この3%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認められなかった。さらに、この3%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、予備引張り歪みを与えずに(すなわち予備引張り歪みをゼロとして)保証引張り歪みを1.0%に設定した1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
実施例1において形成した光ファイバ心線から、長さ50kmの別のサンプルを切り取り、このサンプルに対して、予備引張り歪みを与えない従来のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。実施例1と同様に保証引張り歪みを3.0%に設定したので、引張り歪みは略0%から3.0%に急激に変化することとなる。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである3.0%から略0%へ解放した。この3%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。しかし、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、50kmのうち5箇所に、ある程度の長さの外径異常部が認められた。さらに、この3%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、1%スクリーニングを実施したところ、光ファイバの破断が発生した。破断した箇所は外径異常部の途中であった。そこで、破断した箇所を含む外径異常部を切り出して詳細に観察したところ、外径異常部においては、樹脂被覆層が破壊されて裂けていることが確認された。
実施例1において形成した光ファイバ心線から、長さ50kmの別のサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図5に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。実施例1と同様に繰出ダンサによる引張り歪みは略0%であり、予備引張り歪みは1.6%、保証引張り歪みは3.0%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、1.6%及び1.4%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである3.0%から略0%へ解放した。この3%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認めらなかった。さらに、この3%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
実施例1において形成した光ファイバ心線から、長さ50kmの別のサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図6に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。実施例1と同様に繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは1.6%、保証引張り歪みは3.0%に設定した。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである3.0%から略0%へ解放した。この3%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認めらなかった。さらに、この3%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
実施例1において形成した光ファイバ心線から、長さ50kmの別のサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図8に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。実施例1と同様に繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは1.6%、保証引張り歪みは3.0%に設定した。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである3.0%から略0%へ解放した。この3%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認めらなかった。さらに、この3%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
光ファイバ母材から、外径が80μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ソフト層+ハード層の2層構造のUV硬化型ウレタンアクリレート樹脂からなり外径が125μmの、薄肉の光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ50kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図9に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。外径が125μmの光ファイバ心線においては、繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは0.5%、保証引張り歪みは1.0%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、0.5%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである1.0%からまず0.5%として、つづいて略0%へと解放した。この1%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認めらなかった。さらに、この1%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
石英クラッド光ファイバ母材から、外径が80μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ソフト層+ハード層の2層構造のUV硬化型ウレタンアクリレート樹脂からなり外径が140μmの、薄肉の光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ50kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図9に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。外径が140μmの光ファイバ心線においては、繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは0.7%、保証引張り歪みは2.0%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、1.3%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである2.0%からまず0.7%として、つづいて略0%へと解放した。この2%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認めらなかった。さらに、この2%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
石英クラッド光ファイバ母材から、外径が80μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ソフト層+ハード層の2層構造のUV硬化型ウレタンアクリレート樹脂からなり外径が160μmの、薄肉の光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ50kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図9に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。外径が160μmの光ファイバ心線においては、繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは1.2%、保証引張り歪みは3.0%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、1.8%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである3.0%からまず1.7%として、つづいて略0%へと解放した。この3%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認めらなかった。さらに、この3%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
光ファイバ母材から、外径が250μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ソフト層+ハード層の2層構造のUV硬化型ウレタンアクリレート樹脂からなり外径が370μmの、太径の光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ25kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図10に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。外径が370μmの光ファイバ心線においては、繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは0.7%から1.3%と段階的に設定し、保証引張り歪みは1.9%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、0.7%、0.6%、0.6%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである1.9%からまず1.0%として、つづいて略0%へと解放した。この1.9%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、凹凸検出装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の被覆外径異常を確認したところ、異常は認めらなかった。さらに、この1.9%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。
光ファイバ母材から、外径が250μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ポリイミド/シリコーン/ナイロンの3層構造の樹脂からなり外径が450μmの、太径の光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ10kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図10に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。外径が450μmの光ファイバ心線においては、繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは0.6%から1.1%と段階的に設定し、保証引張り歪みは1.5%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、0.6%、0.5%、0.4%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである1.5%からまず0.6%として、つづいて略0%へと解放した。この1.5%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、外径凹凸検出装置を使ってスクリーニング後の光ファイバの被覆外径異常を確認したところ異常は認められなかった。加えて、光パルス試験器(OTDR:Optical Time Domain Reflectometer)を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の通光状態を確認したところ、全長に渡って異常は認めらなかった。さらに、この1.5%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。また、OTDR装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の通光状態を確認したところ、全長に渡って異常は認めらなかった。
光ファイバ母材から、外径が350μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ポリイミド/PFA(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂:テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)の2層構造の樹脂からなり外径が550μmの、太径の光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ15kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図10に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。外径が550μmの光ファイバ心線においては、繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは0.5%から1.1%と段階的に設定し、保証引張り歪みは1.5%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、0.5%、0.6%、0.4%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである1.5%からまず0.6%として、つづいて略0%へと解放した。この1.5%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、外径凹凸検出装置を使ってスクリーニング後の光ファイバの被覆外径異常を確認したところ異常は認められなかった。加えて、OTDR装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の通光状態を確認したところ、全長に渡って異常は認めらなかった。さらに、この1.5%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。また、OTDR装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の通光状態を確認したところ、全長に渡って異常は認めらなかった。
光ファイバ母材から、外径が450μmの石英クラッドを有する光ファイバを線引きし、その外周に、ポリイミド/シリコーン/ナイロンの3層構造の樹脂からなり外径が900μmの、太径の光ファイバ心線を形成した。形成した光ファイバ心線から長さ10kmのサンプルを切り取り、このサンプルに対して、図10に示す構成のスクリーニング装置にてスクリーニングを行った。外径が900μmの光ファイバ心線においては、繰出ダンサによる引張歪みは略0%であり、予備引張り歪みは0.5%から0.9%と段階的に設定し、保証引張り歪みは1.2%に設定した。すなわち、引張り歪みの変化量は、0.5%、0.4%、0.3%である。また、引張り歪みの解放時には保証引張り歪みである1.2%からまず0.6%として、つづいて略0%へと解放した。この1.2%スクリーニングにて光ファイバ心線の破断は認められなかった。また、外径凹凸検出装置を使ってスクリーニング後の光ファイバの被覆外径異常を確認したところ異常は認められなかった。加えて、OTDR装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の通光状態を確認したところ、全長に渡って異常は認めらなかった。さらに、この1.2%スクリーニングを行った光ファイバ心線に対して、実施例1と同様に1%スクリーニングを実施したが、破断は認められなかった。また、OTDR装置を使って、スクリーニング後の光ファイバ心線の通光状態を確認したところ、全長に渡って異常は認めらなかった。
2 光ファイバ心線
100 線引及び被覆装置
101 光ファイバ線引炉
101a ヒータ
102 被覆形成装置
103、204a、204Ab、204Ea、206a、206Ab、208a、208Ab、219a、222a キャプスタンローラ
104 ガイドロール
105 巻取ボビン
200、200A、200B、200C、200D、200E、200F スクリーニング装置
201 繰出ボビン
202 プーリ
203 繰出ダンサ
204、204A、204B、204C、204D、204E、206、206A、206B、206C、206D、208、208A、208B、208C、208D、219、222 抑え部
204b、204Ba、204Bb、204Ca、204Cb、204Eb、206b、206Ba、206Bb、206Ca、206Cb、208b、208Ba、208Bb、208Ca、208Cb、219b、222b 抑えベルト
205、207、221 スクリーニングダンサ
209 巻取ダンサ
210 プーリ
211 巻取ボビン
212、213、214、215、216、217、218、220 ローラ
Ar1 矢印
F1、F2、F3、F4 張力
P 光ファイバ母材
Claims (15)
- 樹脂被覆層を有する光ファイバ心線のスクリーニング方法であって、
前記光ファイバ心線の一部の両端を抑えて送りながら張力を印加し、保証値として設定された保証引張り歪みより小さく、ゼロより大きい予備引張り歪みを与える予備歪み付与工程と、
前記予備引張り歪みを与えられた光ファイバ心線の一部の両端を抑えて送りながら張力を印加し、前記保証引張り歪みを所定の時間だけ与える保証歪み付与工程と、
前記光ファイバ心線を前記保証引張り歪みから解放する歪み解放工程と、を含み、
前記予備歪み付与工程において、引張り歪みを段階的に与えることによって前記予備引張り歪みを与え、
前記予備歪み付与工程において、前記引張り歪みをN段階(Nは2以上の整数)で与える場合、第n段階(nは1以上N未満の整数)で印加する張力を張力nとすると、(張力1)>(張力(n+1)-張力n)の関係が成り立つように張力を印加する
ことを特徴とする光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 前記予備歪み付与工程及び前記保証歪み付与工程の少なくとも一方において、キャプスタンローラと抑えベルトとで前記光ファイバ心線を挟んで抑える
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 前記予備歪み付与工程及び前記保証歪み付与工程の少なくとも一方において、一対のキャプスタンローラで前記光ファイバ心線を挟んで抑える
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 前記予備歪み付与工程及び前記保証歪み付与工程の少なくとも一方において、一対の抑えベルトで前記光ファイバ心線を挟んで抑える
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 前記予備歪み付与工程及び前記保証歪み付与工程の少なくとも一方において、キャプスタンローラの外周表面と前記光ファイバ心線との間に作用する摩擦力によって前記光ファイバ心線を抑える
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 前記歪み解放工程において、前記光ファイバ心線を前記保証引張り歪みから段階的に解放する
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 前記光ファイバ心線は、薄肉光ファイバである
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 前記保証引張り歪みは1.2%以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ心線のスクリーニング方法。 - 光ファイバの外周に前記樹脂被覆層を形成して前記光ファイバ心線を形成する工程と、
請求項1~8のいずれか1項に記載の前記スクリーニング方法を用いて前記光ファイバ心線をスクリーニングする工程と、を含む
ことを特徴とする光ファイバ心線の製造方法。 - 樹脂被覆層を有する光ファイバ心線のスクリーニング装置であって、
前記光ファイバ心線の一部の両端を抑えて送りながら張力を印加し、保証値として設定された保証引張り歪みより小さく、ゼロより大きい予備引張り歪みを与えるように構成された予備歪み付与部と、
前記予備歪み付与部と接続され、前記予備引張り歪みが与えられた光ファイバ心線の一部の両端を抑えて送りながら張力を印加し、前記保証引張り歪みを所定の時間だけ与えるように構成された保証歪み付与部と、
前記保証歪み付与部と接続され、前記光ファイバ心線を前記保証引張り歪みから解放するように構成された歪み解放部と、を備え、
前記予備歪み付与部は、引張り歪みを段階的に与えることによって前記予備引張り歪みを与え、
前記予備歪み付与部は、前記引張り歪みをN段階(Nは2以上の整数)で与える場合、第n段階(nは1以上N未満の整数)で印加する張力を張力nとすると、(張力1)>(張力(n+1)-張力n)の関係が成り立つように張力を印加する
ことを特徴とする光ファイバ心線のスクリーニング装置。 - 前記予備歪み付与部及び前記保証歪み付与部の少なくとも一方は、前記光ファイバ心線を挟んで抑えるキャプスタンローラと抑えベルトとを有する
ことを特徴とする請求項10に記載の光ファイバ心線のスクリーニング装置。 - 前記予備歪み付与部及び前記保証歪み付与部の少なくとも一方は、前記光ファイバ心線を挟んで抑える一対のキャプスタンローラを備える
ことを特徴とする請求項10に記載の光ファイバ心線のスクリーニング装置。 - 前記予備歪み付与部及び前記保証歪み付与部の少なくとも一方は、前記光ファイバ心線を挟んで抑える一対の抑えベルトを備える
ことを特徴とする請求項10に記載の光ファイバ心線のスクリーニング装置。 - 前記予備歪み付与部及び前記保証歪み付与部の少なくとも一方は、キャプスタンローラを備え、該キャプスタンローラの外周表面と前記光ファイバ心線との間に作用する摩擦力によって前記光ファイバ心線を抑える
ことを特徴とする請求項10に記載の光ファイバ心線のスクリーニング装置。 - 前記歪み解放部は、前記光ファイバ心線を前記保証引張り歪みから段階的に解放する
ことを特徴とする請求項10~14のいずれか1項に記載の光ファイバ心線のスクリーニング装置。
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
JP2017240321 | 2017-12-15 | ||
JP2017240321 | 2017-12-15 | ||
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