JP2019073384A

JP2019073384A - 光ファイバの巻取り装置

Info

Publication number: JP2019073384A
Application number: JP2017202570A
Authority: JP
Inventors: 茂樹尾崎; Shigeki Ozaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2019-05-16

Abstract

【課題】簡便な構成で巻取り部の線跳ねの発生を防止可能な光ファイバの巻取り装置を提供する。【解決手段】光ファイバを巻き取る巻取りボビン５と、巻取りボビン５に光ファイバを案内する手前ガイドローラ１５と、手前ガイドローラ１５に光ファイバを案内する最終ガイドローラ１７と、手前ガイドローラ１５と最終ガイドローラ１７との間に配置されたブレ抑制ローラ１６とを備え、ブレ抑制ローラ１６はダンパーに固定されており、ダンパーは、ブレ抑制ローラ１６を支持する支持軸と、ブレ抑制ローラ１６を巻取り装置１の設備に取り付けるための架台との間に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバの巻取り装置に関する。

特許文献１は、ガイドローラで光ファイバ心線を案内して巻き取りボビンに巻き取る光ファイバ心線の巻き取り方法に関する発明であって、線跳ねによる巻取り不良を防止するため、負荷調節制御によって巻取りボビンの直前のガイドローラ（最終ガイドローラ）の負荷を調整して、巻取りボビンと最終ガイドローラとの間の光ファイバの張力を調整することを開示している。
特許文献２は、光ファイバ巻き取り機及び線振れ除去方法に関する発明であって、光ファイバの線振れを検出し、この検出に応答してフローティングローラの位置を調節して光ファイバの巻き取りスパンを調節する工程が開示されている。

特開２０１３−７９１２７号公報特開平４−１５９９７５号公報

光ファイバの巻取りボビンへの巻取り処理時に、最終ガイドローラと当該最終ガイドローラよりも手前のガイドローラとの間で線ブレが発生すると、巻取りボビンでの線跳ねが生じたり、巻取りボビンのＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）測定で巻段差異常が発生したりする。
また、上記の特許文献２の線振れ除去方法では、巻取り装置が複雑化する上に線跳ねが解消しない場合がある。

そこで、本発明は、簡便な構成で巻取り部の線跳ねの発生を防止可能な光ファイバの巻取り装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る光ファイバの巻取り装置は、
光ファイバを巻き取る巻取りボビンと、
前記巻取りボビンに前記光ファイバを案内する第一のガイドローラと、
前記第一のガイドローラに前記光ファイバを案内する第二のガイドローラと、
前記第一のガイドローラと前記第二のガイドローラとの間に配置されたローラと、を備え、
前記ローラはダンパーに固定されている。

上記発明によれば、簡便な構成で巻取り部の線跳ねの発生を防止することができる。

本実施形態に係る光ファイバの巻取り装置の構成を示す図である。ブレ抑制ローラの構成を示す図である。ブレ抑制ローラを固定するバネの変形例を示す図である。

（本発明の実施形態の説明）
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバの巻取り装置は、
（１）本発明の一態様に係る光ファイバの巻取り装置は、
光ファイバを巻き取る巻取りボビンと、
前記巻取りボビンに前記光ファイバを案内する第一のガイドローラと、
前記第一のガイドローラに前記光ファイバを案内する第二のガイドローラと、
前記第一のガイドローラと前記第二のガイドローラとの間に配置されたローラと、を備え、
前記ローラはダンパーに固定されている。
上記構成によれば、簡便な構成で巻取り部の線跳ねの発生を防止することができる。

（２）前記ダンパーはバネを含んでいても良い。

（３）前記ダンパーはエアシリンダを含んでいても良い。

タンパーとしては、上記（２）または（３）の構成を採用することが好ましい。

（４）前記ダンパーは、前記ローラを支持する支持軸と、前記ローラを前記巻取り装置の設備に取り付けるための架台との間に設けられていても良い。

（５）前記ダンパーは、前記巻取り装置の設備と、前記ローラを前記設備に取り付けるための架台との間に設けられていても良い。

ダンパーの配置は上記（４）または（５）のように構成することが好ましい。

（本発明の実施形態の詳細）
本発明の実施形態に係る光ファイバの巻取り装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図１は、光ファイバ素線の外周に着色樹脂を被覆させる着色工程において、本発明に係る光ファイバの巻取り装置を適用した例を示す。
図１に示すように、光ファイバの巻取り装置１は、光ファイバを繰り出す繰出しボビン２と、光ファイバに着色層を形成する着色ダイス３および紫外線照射装置４と、光ファイバを巻き取る巻取りボビン５とを備えている。また、光ファイバの巻取り装置１は、光ファイバをパスラインへ導く各種ローラ１１〜１７を備えている、

繰出しボビン２は、回転駆動される繰出し駆動軸２Ａに取り付けられている。繰出しボビン２には、例えば線引き後に巻き取られた光ファイバ素線２１が巻かれている。光ファイバ素線２１は、例えば石英ガラスのコアおよびクラッドからなるガラスファイバの周囲に樹脂を被覆したものである。

光ファイバ素線２１が繰出される方向において、繰出しボビン２の後段にはガイドローラ１１が設けられている。繰出しボビン２から繰り出された光ファイバ素線２１は、ガイドローラ１１によって案内され、着色ダイス３および紫外線照射装置４へと送られる。

着色ダイス３は、光ファイバ素線２１の外周に、紫外線硬化型樹脂からなる着色樹脂を塗布する。紫外線照射装置４は、光ファイバ素線２１に塗布された着色樹脂に紫外線を照射して、着色樹脂を硬化させる。着色ダイス３および紫外線照射装置４を通過することで、光ファイバ素線２１は、外周に着色層を有する光ファイバ心線２２となる。

紫外線照射装置４の後段にはガイドローラ１２が設けられている。光ファイバ心線２２は、ガイドローラ１２によって案内され、キャプスタンローラ１３へと送られる。キャプスタンローラ１３は、光ファイバ心線２２を所定の速度で引き取るローラである。

キャプスタンローラ１３の後段にはダンサローラ１４が設けられている。光ファイバ心線２２は、ダンサローラ１４を介して、手前ガイドローラ１５（第二のガイドローラ）へと送られる。

手前ガイドローラ１５は、巻取りボビン５の直前に配置されている最終ガイドローラ１７（第一のガイドローラ）よりも前段に配置されているガイドローラである。手前ガイドローラ１５は、最終ガイドローラ１７に向けて光ファイバ心線２２を案内する。最終ガイドローラ１７は、巻取りボビン５に向けて光ファイバ心線２２を案内するガイドローラである。手前ガイドローラ１５と最終ガイドローラ１７とは、例えば５０ｃｍ以上の間隔（図における左右方向の距離）を空けて配置されている。

巻取りボビン５は、回転駆動される巻取り駆動軸５Ａに取り付けられている。巻取りボビン５は、筒状の胴部と、この胴部の両端に設けられた鍔部とを有するもので、胴部に光ファイバ心線２２が巻き取られる。

巻取りボビン５に光ファイバ心線２２を巻き取る方式としては、例えば巻取りボビン５が回転軸方向へ往復移動するボビントラバース方式であってもよいし、回転軸方向における巻取りボビン５の位置を固定して、光ファイバ心線２２を往復移動させるローラトラバース方式であってもよい。

手前ガイドローラ１５と最終ガイドローラ１７との間には、光ファイバ心線２２の線ブレを抑制するためのブレ抑制ローラ１６が配置されている。ブレ抑制ローラ１６は、手前ガイドローラ１５と最終ガイドローラ１７間を通過する光ファイバ心線２２の上側に配置されている。ブレ抑制ローラ１６は、光ファイバ心線２２を手前ガイドローラ１５から最終ガイドローラ１７へ向けて案内するとともに、光ファイバ心線２２に接触することにより光ファイバ心線２２に対して下向きの負荷を付与する。

ブレ抑制ローラ１６の大きさは、例えば直径５０ｍｍ〜７０ｍｍのものが用いられる。ブレ抑制ローラ１６は、小さい方が応答性が良いため好ましいが、小さすぎると光ファイバ心線２２の走行が安定しない。そのため、ブレ抑制ローラ１６として、上述の範囲の大きさのものを用いることが好ましい。ブレ抑制ローラ１６の材質は、軽い材料を用いることが好ましく、例えばテフロン（登録商標）やベークライト（フェノール樹脂）製のもの、あるいはアルミニウムやジェラルミン等の金属製のものが好ましい。例えばブレ抑制ローラ１６は、手前ガイドローラ１５および最終ガイドローラ１７と同じ型のローラを使用するようにしてもよい。

図２は、ブレ抑制ローラ１６を、図１における左側から見たときの図である。
図２に示すように、ブレ抑制ローラ１６は、ブレ抑制ローラ１６を支持する支持軸３１を介して、バネ３２（ダンパーの一例）の下端に固定されている。バネ３２は、支持軸３１の前端と後端にそれぞれ支持軸３１から上方へ伸びるように設けられている。両バネ３２の上端は、架台３４の前端と後端とにそれぞれ固定されている。架台３４は、取付棒３５を介して、巻取り装置の設備３６に取り付けられている。

また、バネ３２は、バネ３２の内側に設けられた支柱３３によって支持されている。支柱３３は、例えば架台３４に固定された内筒３３ａと、支持軸３１に固定されて内筒３３ａの一部に重なり合うように配置された外筒３３ｂとで構成されている。内筒３３ａと外筒３３ｂとは、例えばバネ３２の伸縮に伴って摺動し上下方向に相対移動可能とされている。バネ３２は、ブレ抑制ローラ１６を支持する支持軸３１とブレ抑制ローラ１６を設備３６に取り付けるための架台３４との間に設けられている。ブレ抑制ローラ１６の溝１６ａには、光ファイバ心線２２が溝１６ａの面と接触した状態で位置されている。

なお、本例ではダンパーの一例としてバネ３２を示しているが、例えばエアシリンダを用いるようにしてもよい。

上記実施形態では、本発明を光ファイバ素線２１に着色樹脂を被覆させる着色工程に適用する場合を例示したが、これに限らず、光ファイバ素線２１や光ファイバ心線２２を巻取りボビンに巻き取る巻取装置全般の工程に適用可能である。例えば、大径のボビンから小径のボビンへ設定長毎に光ファイバを巻き替える巻替工程や、光ファイバ母材から線引きした光ファイバ心線を巻取りボビンに巻き取るまでの巻取工程に適用することもできる。

ところで、巻取りボビン５に光ファイバ心線２２を巻き取る場合、最終ガイドローラ１７と巻取りボビン５との間に光ファイバ心線２２の線ブレが発生していなくても、最終ガイドローラ１７とその前段の手前ガイドローラ１５との間に線ブレが発生すると、巻取りボビン５で線跳ね（線浮き）が生じる。これは、上記線ブレの発生により、最終ガイドローラ１７と手前ガイドローラ１５との間にある光ファイバ心線２２が緩んだり張ったりしてその長さが変動するため、それに伴って巻取りボビン５の巻取り部分における光ファイバ心線２２の張力が変動し、線跳ねが生じると考えられる。そして、線跳ねが生じた状態で巻取りボビン５に巻かれた光ファイバ心線２２のさらに上層に光ファイバ心線２２が巻かれると、光ファイバ心線２２に微小な曲げが存在したまま巻き付け固定されることになり、局所的に伝送損失が高くなって、ＯＴＤＲを実施したときに巻段差が発生する。この巻段差が発生した場合、光ファイバ心線２２を巻き直して再測定が必要になり、巻き直しても解消しない場合には段差部分を除去する必要が出てきてしまう。

そこで、本例の光ファイバの巻取り装置１では、最終ガイドローラ１７とその前段の手前ガイドローラ１５との間に、バネ３２によって支持されているブレ抑制ローラ１６を、巻き取りされている光ファイバ心線２２と接触する状態で配置させている。このため、最終ガイドローラ１７と手前ガイドローラ１５との間の光ファイバ心線２２が例えば線ブレによって緩んでその長さが長くなった場合、その長さ変動に応答してバネ３２が伸長し、ブレ抑制ローラ１６から光ファイバ心線２２に向かって負荷が加わる。また、これとは逆に上記光ファイバ心線２２が例えば張りつめてその長さが短くなった場合、光ファイバ心線２２からブレ抑制ローラ１６に向かって張力が作用する。この場合、その長さ変動（張力の作用）に応答してバネ３２が収縮しつつ、ブレ抑制ローラ１６から光ファイバ心線２２に向かって負荷が加わる。

これにより、最終ガイドローラ１７と手前ガイドローラ１５との間の光ファイバ心線２２の長さが変動した場合でも、バネ３２が伸縮することで光ファイバ心線２２に負荷が加わり、光ファイバ心線２２の緩み（線ブレ）を吸収することができる。したがって、巻取りボビン５の巻取り部分における光ファイバ心線２２の張力の変動を抑制することができ、線跳ねの発生を防止することができる。このように、光ファイバの巻取り装置１によれば、最終ガイドローラ１７と手前ガイドローラ１５との間に上方から光ファイバ心線２２に接触するブレ抑制ローラ１６を配置させるという簡便な構成で巻取り部の線跳ねの発生を防止することができる。また、線跳ねの発生を防止することにより、ＯＴＤＲの巻段差の発生を抑制することができる。

なお、ブレ抑制ローラ１６を配置させない従来の巻取り装置と、本例の光ファイバの巻取り装置１とを用いてそれぞれ光ファイバ心線２２の巻取り処理を実施したところ、従来の巻取り装置におけるＯＴＤＲの巻段差の発生率が５％であったのに対して、本例の巻取り装置ではその発生率を２％に抑制できることが確認できた。

（変形例）
図３は、ブレ抑制ローラ１６を固定するバネの変形例を示す図である。
図３に示すように、バネ４２（ダンパーの一例）は、巻取り装置の設備３６と、ブレ抑制ローラ１６を設備３６に取り付けるための架台３４との間に設けられている。なお、上述した実施形態と同一番号を付した部分については、同じ機能であるため、繰り返しとなる説明は省略する。

ブレ抑制ローラ１６は、支持軸３１を介して、取付棒４５の下端に固定されている。取付棒４５は、支持軸３１の前端と後端にそれぞれ支持軸３１から上方へ伸びるように設けられている。両取付棒４５の上端は、架台３４の前端と後端とにそれぞれ固定されている。架台３４は、バネ４２を介して、巻取り装置の設備３６に取り付けられている。

バネ４２は、下端が架台３４の中央部の上面に固定されており、上端が設備３６に固定されている。また、バネ４２は、上述した実施形態におけるバネ３２と同様に、内側に設けられた支柱４３によって支持されている。支柱４３は、例えば、設備３６に固定された内筒４３ａと、架台３４に固定されて内筒４３ａの一部に重なり合うように配置された外筒４３ｂとで構成されている。内筒４３ａと外筒４３ｂとは、例えばバネ４２の伸縮に伴って摺動し上下方向に相対移動可能とされている。

このような構成のバネ４２とした場合にも、上述した実施形態におけるバネ３２の場合と同様の効果を奏することができる。

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。

１：光ファイバの巻取り装置
２：繰出しボビン
３：着色ダイス
４：紫外線照射装置
５：巻取りボビン
１１，１２：ガイドローラ
１３：キャプスタンローラ
１４：ダンサローラ
１５：手前ガイドローラ（第二のガイドローラ）
１６：ブレ抑制ローラ
１７：最終ガイドローラ（第一のガイドローラ）
２１：光ファイバ素線
２２：光ファイバ心線
３１：支持軸
３２，４２：バネ（ダンパーの一例）
３３：支柱
３４：架台
３６：設備

Claims

光ファイバを巻き取る巻取りボビンと、
前記巻取りボビンに前記光ファイバを案内する第一のガイドローラと、
前記第一のガイドローラに前記光ファイバを案内する第二のガイドローラと、
前記第一のガイドローラと前記第二のガイドローラとの間に配置されたローラと、を備え、
前記ローラはダンパーに固定されている、光ファイバの巻取り装置。
前記ダンパーはバネを含む、請求項１に記載の光ファイバの巻取り装置。
前記ダンパーはエアシリンダを含む、請求項１に記載の光ファイバの巻取り装置。
前記ダンパーは、前記ローラを支持する支持軸と、前記ローラを前記巻取り装置の設備に取り付けるための架台との間に設けられている、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装置。
前記ダンパーは、前記巻取り装置の設備と、前記ローラを前記設備に取り付けるための架台との間に設けられている、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装置。