特許 6593001 光ファイバの巻取り方法および光ファイバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593001

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】光ファイバの巻取り方法および光ファイバ

(51)【国際特許分類】

   B65H 59/00 20060101AFI20191010BHJP

   G02B 6/46 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   B65H59/00 Z

   G02B6/46

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-141943(P2015-141943)

(22)【出願日】2015年7月16日

(65)【公開番号】特開2017-24814(P2017-24814A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2018年4月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 圭省

【審査官】 佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１０００６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３３５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００４９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２９５９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６４９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９７８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−３２１２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２７３４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−８３３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３３５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０２４２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｈ ５９／００−５９／４０

Ｂ６５Ｈ ５４／００−５４／５５３

Ｂ６５Ｈ ４９／００−４９／３８

Ｇ０２Ｂ ６／０２− ６／０３６

Ｇ０２Ｂ ６／１０

Ｇ０２Ｂ ６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

石英ガラスを主成分とする光ファイバをボビンに巻取る巻取り方法であって、
前記光ファイバの巻取り張力が一定であって、３０ｇ以上７０ｇ以下の範囲であり、
前記ボビンの胴部に巻取られる前記光ファイバの巻き半径と前記胴部の半径および幅とから求められる前記光ファイバの巻取り部分の体積Ｓに対する、巻取られた前記光ファイバの断面積と長さから求められる前記光ファイバの実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下となるように、巻取り条件を設定して巻取る、光ファイバの巻取り方法。

【請求項2】

前記光ファイバの伝送損失の増加の許容値を設定し、前記許容値を満たすように前記光ファイバの巻取り張力を算出し、前記巻取り張力に基づき前記巻取り部分の体積Ｓと前記光ファイバの実体積Ｖとの前記割合Ｖ／Ｓが最大となるように前記光ファイバの巻取りピッチを算出し、算出された前記巻取り張力と前記巻取りピッチとに基づいて巻取り条件を設定する、請求項１に記載の光ファイバの巻取り方法。

【請求項3】

前記光ファイバの前記巻き半径と前記胴部の前記半径との差から求められる前記光ファイバの巻き厚さが１５ｍｍ以上である、請求項１または請求項２に記載の光ファイバの巻取り方法。

【請求項4】

前記光ファイバの有効断面積Ａｅｆｆが７０μｍ^２以上である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光ファイバの巻取り方法。

【請求項5】

ボビンに巻取られた石英ガラスを主成分とする光ファイバであって、
前記ボビンの胴部に巻取られた前記光ファイバの巻き半径と前記胴部の半径および幅とから求められた前記光ファイバの巻取り部分の体積Ｓに対する、巻取られた前記光ファイバの断面積と長さから求められた前記光ファイバの実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下であり、
前記光ファイバの前記巻き半径と前記胴部の前記半径との差から求められた前記光ファイバの巻き厚さが１５ｍｍ以上であり、
巻取られたことによる前記光ファイバの伝送損失の増加が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である、光ファイバ。

【請求項6】

有効断面積Ａｅｆｆが７０μｍ^２以上である、請求項５に記載の光ファイバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバの巻取り方法および光ファイバに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、プラスチック光ファイバの巻取方法に関する発明であって、プラスチック光ファイバに発生するひずみにより透光性能が劣化することを防止するための好ましい巻取り張力や巻取りピッチの範囲が開示されている。
特許文献２は、光ファイバの巻取りにおける張力制御方法に関する発明であって、光ファイバの巻取りが進むにつれて巻取り張力を減少させる方法が開示されている。
特許文献３は、光ファイバの巻取り方法に関する発明であって、外径が略２５０μｍの光ファイバをボビンに巻き取るときの巻取り張力をＴ（Ｎ）、トラバースピッチ（光ファイバをボビンに１周巻き付ける際のボビンまたはガイドローラの移動量）をＰ（ｍｍ）としたとき、Ｔ／Ｐ^２（Ｎ／ｍｍ^２）を所定の好適な範囲内とすることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１−３２１２５９号公報

【特許文献2】特開平５−２７３４１６号公報

【特許文献3】特開２０１４−９７８７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の方法は、プラスチック光ファイバの巻取方法であって、ファイバ特性の異なる石英系の光ファイバには適用することができない。また、特許文献２に記載の方法では、巻取り張力を徐々に変化させたり、巻取るファイバの長さに応じて巻取り張力の減少方法を変えたりする必要があり、張力の制御が困難であった。さらに、特許文献３に記載されているような範囲において巻取り張力やトラバースピッチを設定し、光ファイバを巻き取った場合でも巻崩れが発生する場合があった。

【0005】

本発明は、張力制御が容易であるとともに、光ファイバ輸送中の巻崩れが発生しにくく、伝送損失の増加も抑制可能な光ファイバの巻取り方法および光ファイバを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る光ファイバの巻取り方法は、
石英ガラスを主成分とする光ファイバをボビンに巻取る巻取り方法であって、
前記光ファイバの巻取り張力が一定であって、３０ｇ以上７０ｇ以下の範囲であり、
前記ボビンの胴部に巻取られる前記光ファイバの巻き半径と前記胴部の半径および幅とから求められる前記光ファイバの巻取り部分の体積Ｓに対する、巻取られた前記光ファイバの断面積と長さから求められる前記光ファイバの実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下となるように、巻取り条件を設定して巻取る。

【0007】

本発明に係る光ファイバは、
ボビンに巻取られた石英ガラスを主成分とする光ファイバであって、
前記ボビンの胴部に巻取られた前記光ファイバの巻き半径と前記胴部の半径および幅とから求められた前記光ファイバの巻取り部分の体積Ｓに対する、巻取られた前記光ファイバの断面積と長さから求められた前記光ファイバの実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下であり、
前記光ファイバの前記巻き半径と前記胴部の前記半径との差から求められた前記光ファイバの巻き厚さが１５ｍｍ以上であり、
巻取られたことによる前記光ファイバの伝送損失の増加が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、張力制御が容易であるとともに、光ファイバ輸送中の巻崩れが発生しにくく、伝送損失の増加も抑制可能な光ファイバの巻取り方法および光ファイバを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る光ファイバの巻取り方法を実行するための巻取り装置を示す平面図である。

【図2】光ファイバの巻取りピッチと巻密度との関係を示すグラフである。

【図3】光ファイバの巻取り張力と巻密度との関係を示すグラフである。

【図4】光ファイバの巻密度と巻崩れ発生率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜本発明の実施形態の概要＞
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本発明の実施形態にかかる光ファイバの巻取り方法は、
（１）石英ガラスを主成分とする光ファイバをボビンに巻取る巻取り方法であって、
前記光ファイバの巻取り張力が一定であって、３０ｇ以上７０ｇ以下の範囲であり、
前記ボビンの胴部に巻取られる前記光ファイバの巻き半径と前記胴部の半径および幅とから求められる前記光ファイバの巻取り部分の体積Ｓに対する、巻取られた前記光ファイバの断面積と長さから求められる前記光ファイバの実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下となるように、巻取り条件を設定して巻取る。
この構成によれば、張力制御が容易であるとともに、光ファイバ輸送中の巻崩れが発生しにくく、伝送損失の増加も抑制可能な光ファイバの巻取り方法を提供することができる。

【0011】

（２）前記光ファイバの伝送損失の増加の許容値を設定し、前記許容値を満たすように前記光ファイバの巻取り張力を算出し、前記巻取り張力に基づき前記巻取り部分の体積Ｓと前記光ファイバの実体積Ｖとの前記割合Ｖ／Ｓが最大となるように前記光ファイバの巻取りピッチを算出し、算出された前記巻取り張力と前記巻取りピッチとに基づいて巻取り条件を設定することが好ましい。
この構成によれば、光ファイバの巻取り張力や巻取りピッチに基づいて、巻崩れやロス増のない巻取り条件を容易に設定することができる。

【0012】

前記光ファイバの巻取り方法においては、
（３）前記光ファイバの前記巻き半径と前記胴部の前記半径との差から求められる前記光ファイバの巻き厚さが１５ｍｍ以上であることが好ましい。
光ファイバの巻き厚さが上記範囲以上であると巻崩れが発生しやすいため、本発明に係る巻取り方法を適用するのが好適である。

【0013】

前記光ファイバの巻取り方法においては、
（４）前記光ファイバの有効断面積Ａｅｆｆが７０μｍ^２以上であることが好ましい。
Ａｅｆｆが大きい光ファイバは側圧によって伝送損失が増加しやすいため、本発明に係る巻取り方法を適用するのが好適である。

【0014】

本発明の実施形態にかかる光ファイバは、
（５）ボビンに巻取られた石英ガラスを主成分とする光ファイバであって、
前記ボビンの胴部に巻取られた前記光ファイバの巻き半径と前記胴部の半径および幅とから求められた前記光ファイバの巻取り部分の体積Ｓに対する、巻取られた前記光ファイバの断面積と長さから求められた前記光ファイバの実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下であり、
前記光ファイバの前記巻き半径と前記胴部の前記半径との差から求められた前記光ファイバの巻き厚さが１５ｍｍ以上であり、
巻取られたことによる前記光ファイバの伝送損失の増加が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である。
この構成によれば、輸送中の巻崩れが発生しにくく、伝送損失の増加も抑制可能な光ファイバを提供することができる。

【0015】

前記光ファイバは、
（６）有効断面積Ａｅｆｆが７０μｍ^２以上であることが好ましい。
Ａｅｆｆが大きい光ファイバについては、上記（５）のように巻取られることが好適である。

【0016】

＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

【0017】

図１に示すように、光ファイバ１０は、例えば、石英ガラスを主成分とし、コアとクラッドとからなる例えば外径１２５μｍのガラスファイバの外周を樹脂で被覆したものである。光ファイバ１０の外径は例えば２５０μｍである。この光ファイバ１０は、例えば、光通信等に用いるために、束ねられて光ケーブルとされる。光ファイバ１０としては、例えば、有効断面積Ａｅｆｆが７０μｍ^２以上であるものが用いられる。Ａｅｆｆが大きい光ファイバは、側圧に弱く、曲げが生じたときに内部を導光される光が外部に逃げやすくなり伝送損失が増加してしまうため、巻取り張力は比較的低い値に抑える必要がある。

【0018】

この光ファイバ１０を巻取るボビン２０は、例えば、プラスチック等の合成樹脂から形成されたもので、光ファイバ１０が巻き付けられる円筒状の胴部（巻取り部）２０ａと、この胴部２０ａの両端に設けられた円板状の一対の鍔部２０ｂ，２０ｃとを有している。本実施形態においては、胴部２０ａの半径ｒは、例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍであり、一対の鍔部２０ｂ，２０ｃの各半径Ｒは、例えば１００ｍｍ〜２００ｍｍである。また、胴部２０ａの幅ｗは、例えば１００ｍｍ〜３００ｍｍである。

【0019】

光ファイバ１０がボビン２０に巻取られる際には、光ファイバ１０がボビン２０の胴部２０ａ上において均一に巻取られるようにする必要がある。そのため、図１に示すような巻取り装置２１が用いられる。巻取り装置２１は、回転駆動される駆動軸（駆動部）２２を備え、駆動軸２２には、ボビン２０が装着される。ボビン２０は駆動軸２２に固定され、例えば図１の右側から見て時計方向に回転される。

【0020】

駆動軸２２によって回転されるボビン２０に対して、光ファイバ１０を案内するローラ１９は、ボビン２０の回転軸方向（図１の矢印Ａ）へ往復移動される。これにより、光ファイバ１０が、ボビン２０の軸方向へ往復移動されながらボビン２０の胴部２０ａに巻取られる。つまり、この巻取り装置２１は、ボビン２０の回転軸方向の位置を固定し、光ファイバ１０を往復移動させる方式（ローラトラバース方式）で光ファイバ１０をボビン２０の胴部２０ａに巻取らせる。

【0021】

本実施形態においては、光ファイバ１０の巻取り張力が一定のまま、光ファイバ１０はボビン２０に巻取られる。巻取り張力が一定であると、巻取り条件の設定が容易であり、巻取り途中で光ファイバ１０が断線してしまったような場合であっても、巻取り条件を再設定することなく別のボビンへの巻き付けを再開することができる。

【0022】

光ファイバ１０の巻取り張力は、具体的には、３０ｇ以上７０ｇ以下、好ましくは４０ｇ以上５０ｇ以下の範囲である。巻取り張力が３０ｇより小さいと、巻取り張力が低すぎて巻取り張力が安定せず、所望の巻取りピッチで光ファイバ１０をボビン２０に巻き付けることができない。一方、巻取り張力が７０ｇを超えると、光ファイバ１０に側圧がかかり、光ファイバ１０の伝送損失が高くなってしまう。

【0023】

また、本実施形態においては、光ファイバ１０を巻取ることで増加する光ファイバ１０の巻取り部１１の体積と巻き取られた光ファイバ１０の実際の体積との割合を「巻密度」と定義し、巻密度の好適な範囲を以下の通り設定している。

【0024】

具体的には、光ファイバ１０の巻き半径（巻取り部１１の半径）ｔと胴部２０ａの半径ｒおよび幅ｗとから求められる光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓに対する、巻取られた光ファイバ１０の断面積と長さから求められる光ファイバ１９の実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下となるように、巻取り条件を設定している。すなわち、光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓは、次式（１）から求められる。
Ｓ＝（πｔ^２ｗ）−（πｒ^２ｗ） …（１）

【0025】

光ファイバ１０がボビン２０の鍔部２０ｂ，２０ｃの外径ぎりぎりまで巻取られるとすると、光ファイバ１０の巻き半径ｔは、ボビン２０の鍔部２０ｂ，２０ｃの半径Ｒにより算出することができる。また、光ファイバ１０の巻取り部１１の巻き厚さをＴとすると、当該巻き厚さＴは、光ファイバ１０の巻き半径ｔと胴部２０ａの半径ｒとの差ｔ−ｒにより決定され、光ファイバ１０がボビン２０の鍔部２０ｂ，２０ｃの外径ぎりぎりまで巻取られる場合には、巻き厚さＴは、鍔部２０ｂ，２０ｃの半径Ｒと胴部２０ａの半径ｒとの差Ｒ−ｒにより算出することができる。
また、巻取られた光ファイバ１０の実体積Ｖは、巻取られた光ファイバ１０の断面積と長さとの積により算出される。

【0026】

巻密度が高いと、ボビン２０に巻き取られた光ファイバ１０間に生じる隙間が小さいことに対応し、光ファイバ１０が輸送中に動く空間が小さくなるため、輸送中の振動・衝撃・温度変化による巻崩れが発生しにくくなる。したがって、巻密度は高い方が好ましく、光ファイバ１０が最も隙間が小さく緻密に巻き取られたとすると、理論上は７９％に相当する。巻密度は、この上限値に近いほど好ましいが、実際には巻取り装置の位置精度、巻取り中の光ファイバ１０の振動等が原因で光ファイバ１０間の隙間が増加するため、７０％程度が実際の上限となる。

【0027】

本実施形態においては、以下の手順にしたがって、光ファイバ１０の巻取り条件を設定する。
一般に、光ファイバの巻取り張力を上げていくと伝送損失が増加する。そのため、最初に、光ファイバ１０の伝送損失の増加が許容値以下となるように巻取り張力を設定する。次に、設定された巻取り張力に基づき、巻密度である光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓに対する巻き取られた光ファイバ１０の実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが最大となるように、光ファイバ１０の巻取りピッチを算出する。巻取りピッチによりボビン２０に巻取られた光ファイバ１０同士の隙間が変化するため、巻取りピッチの変化に応じて巻密度も変化する。最後に、算出された巻取り張力と巻取りピッチとに基づいて巻取り条件を設定する。

【0028】

すなわち、光ファイバ１０の巻取りピッチおよび巻取り張力と巻密度との関係を調べておき、好適な範囲内での巻取り張力および巻取りピッチに基づいて巻取り条件を設定し、ボビン２０に巻き付けられる光ファイバ１０の巻密度が最適な範囲となるように調整する。上記の巻取り条件によりボビン２０に巻取られた光ファイバ１０は、巻取られたことによる伝送損失の増加が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となる。ボビン２０に巻取られた後の光ファイバ１０の伝送損失の増加が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であれば、十分に許容できる範囲である。

【0029】

なお、上記のようにボビン２０に巻取られる光ファイバ１０については、ボビン２０に巻取られた光ファイバ１０の巻取り部１１の巻き厚さＴ（図１参照）が大きくなるほど巻崩れが発生しやすい。光ファイバ１０の巻き厚さＴが１５ｍｍ以上であると巻崩れ発生率が上がる。

【0030】

一般に、光ファイバ１０は、ボビン２０に巻かれた状態で梱包箱（図示省略）等に収容されて出荷され、トラック、船もしくは飛行機などで搬送される。
ボビン２０に巻かれた光ファイバ１０を搬送する際に、光ファイバ１０をボビン２０へ巻取る際の巻取り張力が低いと、光ファイバ１０を搬送する際の振動などにより光ファイバ１０の巻き崩れが生じる場合がある。このような光ファイバ１０の巻き崩れは、光ファイバ１０をボビン２０から引き出して光ケーブルを製造する際の断線の要因となるため、光ファイバ１０を巻き直す作業が必要となり、作業性が悪くなってしまう。
また、光ファイバ１０の巻き崩れを防止すべく巻取り張力を大きくすると、隣り合う光ファイバ１０が接触し、この光ファイバ１０同士の接触による側圧の影響で光ファイバ１０の伝送損失が高くなってしまう。
また、特許文献３に記載のように、光ファイバの巻取り張力をＴとし、トラバースピッチをＰとしたときにＴ／Ｐ^２を所定の範囲に設定しても、巻崩れが発生する場合がある。

【0031】

このような課題を鑑み、本実施形態においては、発明者が光ファイバの巻崩れの原因について調査したところ、同じ巻取り張力やトラバースピッチで巻き取っても、緻密に巻かれている場合とそうでない場合があることに気づき、巻取り張力やトラバースピッチではなく、光ファイバ１０が緻密に巻き取られているかを示す「巻密度」を指標とすることが光ファイバ１０の輸送中の巻崩れを発生しにくくすることに有効であることを見出した。巻密度を指標とすることで巻取り張力を必要以上に増加させることなく巻崩れが起きない巻取り条件を設定することができる。巻密度が有効であることの理由としては、同じ巻取り張力やトラバースピッチであっても、設備の違いにより張力制御の精度やトラバース位置の精度に違いがあることや、ボビンに巻き取られる光ファイバの振動の影響が挙げられる。特に、光ファイバの振動が大きい場合は、光ファイバが直前に巻き取られた隣接ファイバの上に乗り上げることがあり、緻密に巻かれない場合があった。

【0032】

本実施形態に係る光ファイバ１０の巻取り方法によれば、光ファイバ１０の巻取り張力が一定であって、３０ｇ以上７０ｇ以下の範囲であり、ボビン２０の胴部２０ａに巻き付けられる光ファイバ１０の厚みを示す光ファイバ１０の巻き半径ｔと胴部２０ａの半径ｒおよび幅ｗとから求められる光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓに対する、巻取られた光ファイバ１０の断面積と長さから求められる光ファイバ１０の実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが５８％以上７９％以下となるように、巻取り条件を設定して巻取る。すなわち、光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓに対する巻取られた光ファイバ１０の実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓが適切な値となるように条件設定して、光ファイバ１０をボビン２０に巻取っている。この条件によれば、光ファイバ１０の巻取り張力を、一定で且つ好適な範囲内に設定しているため、巻取り張力の調整が容易であり、伝送損失の増加も防止することができる。また、光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓに対する巻取られた光ファイバ１０の実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓから求められる「巻密度」という指標を採用することで、光ファイバ１０の巻取り条件の設定が容易となる。

【0033】

さらに、「巻密度」に基づく条件設定を行うことで、光ファイバ１０の伝送損失の増加を極力抑えつつ、光ファイバ１０が巻かれたボビン２０を輸送する際に光ファイバ１０が巻き崩れることを防止できる。これにより、搬送後の光ファイバ１０の巻き崩れに伴う光ファイバ１０の断線を抑制することができるとともに、光ファイバ１０の巻き直しが不要となり、作業性を向上させることができる。

【0034】

また、本実施形態においては、光ファイバ１０の伝送損失の増加の許容値を設定し、許容値を満たすように光ファイバ１０の巻取り張力を算出し、巻取り張力に基づき光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓと光ファイバ１０の実体積Ｖとの割合Ｖ／Ｓが最大となるように光ファイバ１０の巻取りピッチを算出し、算出された巻取り張力と巻取りピッチとに基づいて巻取り条件を設定することが好ましい。これにより、巻崩れやロス増のない巻取り条件を容易に設定することができる。

【0035】

また、本実施形態においては、光ファイバ１０の巻き半径ｔとボビン２０の胴部２０ａの半径ｒとの差から求められる光ファイバの巻き厚さＴが１５ｍｍ以上であることが好ましい。巻取られた光ファイバ１０の巻き厚さＴが１５ｍｍ以上であると巻崩れが発生しやすいため、このような光ファイバ１０には巻崩れの防止を実現できる本実施形態に係る巻取り方法を適用するのが好適であるためである。

【0036】

さらに本実施形態においては、光ファイバ１０の有効断面積Ａｅｆｆが７０μm^２以上であることが好ましい。Ａｅｆｆが７０μm^２以上である光ファイバ１０は側圧の影響により伝送損失が増加しやすいため、巻取り張力を増加させることなく巻崩れの防止を実現できる本実施形態に係る巻取り方法を適用するのが特に好適である。

【実施例】

【0037】

（巻崩れ発生率の評価）
光ファイバ１０の巻崩れ発生率を評価するため、最初に、光ファイバ１０の巻取りピッチおよび巻き張力と巻密度との関係について評価を行った。
図２は、巻取りピッチと巻密度との関係を示したグラフである。巻取りピッチと巻密度との関係を確認するため、光ファイバ１０の伝送損失の増加の許容値に対する好適な巻取り張力として巻取り張力を例えば４５ｇと設定し、巻取りピッチを０．４０ｍｍ〜０．６０ｍｍの範囲で変化させて、それぞれの巻密度を測定した。その結果、図２に示すように、巻取りピッチ０．４５ｍｍで巻密度が最大となることが確認された。すなわち、このような巻取りピッチと巻密度との関係をあらかじめ調べておくことで、巻密度（割合Ｖ／Ｓ）が最大となるように光ファイバ１０の巻取りピッチの好適な範囲を算出することができる。

【0038】

なお、光ファイバ１０の外径は０．２５ｍｍであるため、巻取りピッチが０．２５ｍｍに近づくにつれて巻密度が増加するはずであるが、巻取りピッチが０．４５ｍｍより小さくなったところで巻密度は減少する。これは、巻取り設備の精度や光ファイバの振動が影響するためである。巻取りピッチが小さくなると、直前に巻かれた光ファイバに乗り上げる頻度が増加し巻密度が低下する。よって、巻密度がピークとなる巻取りピッチは、設備、巻取り条件、ファイバの違い等により異なるが、本実施形態では巻密度を指標とすることで、最適な巻取り条件を得ることができる。

【0039】

図３は、巻取り張力と巻密度との関係について示したグラフである。巻取り張力と巻密度との関係を確認するため、巻密度が最大となる巻取りピッチ０．４５ｍｍで、巻取り張力を４５ｇ〜７５ｇの範囲で変化させ、各巻取り張力での巻密度を測定した。その結果、いずれの巻取り張力の場合でも巻密度は５８以上であり、さらに巻取り張力が高くなるほど巻密度が上がることが確認された。このような巻取り張力と巻密度との関係をあらかじめ調べておくことで、伝送損失が増加しない範囲で巻密度（割合Ｖ／Ｓ）が最大となるように光ファイバ１０の巻取り張力の好適な範囲を算出することができる。

【0040】

次に、光ファイバ１０の巻崩れ発生率を評価するため、光ファイバ１０の巻取り部１１の体積Ｓに対する巻取られた光ファイバ１０の実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓ（巻密度）を５６〜６２％の範囲で変化させて、そのときの光ファイバ１０の巻崩れ発生率を確認した。その結果を図４に示す。
図４に示すように、巻密度が５８％以上であると巻崩れ発生率は０％に抑えられるが、巻密度が５８％よりも小さいと光ファイバ１０の巻崩れが発生する確率が高くなることが確認された。

【0041】

以上から、巻密度が５８％以上であれば、光ファイバ１０の巻き崩れが発生しないことが確認できた。

【0042】

（繰り出し性およびロス増の評価）
光ファイバ１０の繰り出し性やロス増についても以下の通り評価を行った。
有効断面積Ａｅｆｆが７０μｍ^２、ファイバ外径２５０μｍのシングルモードファイバ（長さ５０ｋｍ）を、胴部の半径ｒが７５ｍｍ、鍔部の半径Ｒが１５０ｍｍ、胴部の幅ｗが１５０ｍｍのボビンに、巻取り張力を４５ｇとし、巻取りピッチを０．４５ｍｍとして巻き取った。その結果、巻き半径は１２０．４ｍｍとなった。巻取り部分の体積Ｓに対する巻き取られた光ファイバの実体積Ｖの割合Ｖ／Ｓは５８．７％と計算された。このボビンに振動試験器で振動を与えた後、光ファイバを繰り出せるか確認したところ、問題なく繰り出すことができた。また、この状態で光ファイバのロスを測定したところ、ロス増は０．００３ｄＢ／ｋｍと良好であった。なお、ロス増は、ボビンの上口から５ｋｍ繰り出して束（たば）状態にすることで側圧がかからないようして測定したロスと比較することで求めた。

【0043】

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。

【符号の説明】

【0044】

１０：光ファイバ
１１：光ファイバの巻取り部
２０：ボビン
２０ａ：胴部
２０ｂ，２０ｃ：鍔部
２１：巻取り装置
２２：駆動軸
ｒ：胴部の半径
ｗ：胴部の幅
Ｒ：鍔部の半径
ｔ：光ファイバの巻き半径
Ｔ：光ファイバの巻き厚さ
Ｓ：光ファイバの巻取り部の体積
Ｖ：光ファイバの実体積

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】