JPH0854319A - 偏心検出制御装置および偏心修正制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置構成を簡易化、小型化し、少ない屈曲数
で帯状連続体における芯体の偏心を検出できる偏心検出
制御装置を提供する。 【構成】 高い剛性を有する芯体としての光ファイバ素
線２を低い剛性の樹脂外被５ａで被覆して製造される光
ファイバ、つまり、帯状連続体５の搬送段階において、
回転体１０で１回屈曲させる。帯状連続体５の屈曲部位
における内面速度Ｖｉｓと、引取速度Ｖ、および、厚み
ｔを検出し、これらの検出値および帯状連続体５の屈曲
の曲率Ｒ、つまり、回転体１０の半径を用いて、下記式
に基づいて、光ファイバ素線２の偏心αを算出する。 α＝Ｖ・Ｒ／Ｖｉｓ−（Ｒ＋ｔ／２） 好適には、得られた偏心量を用いて、偏心αが修正され
るように、光ファイバ素線２と外被５ａとの相対位置を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、光ファイバ
素線を樹脂被覆した光ファイバのように、高い剛性を有
する芯体を低い剛性を有する外被で被覆した帯状連続体
における芯体の偏心を、非破壊状態で、連続的に、イン
ラインで検出する偏心検出制御装置に関する。本発明は
さらに、検出した偏心を用いて芯体の偏心がなくなるよ
うに帯状連続体を製造する偏心修正制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】帯状連続体として、光ファイバを例示す
る。複数の光ファイバ素線が一列または多列に配置さ
れ、これらの光ファイバ素線の外側に外被として樹脂製
のコート材が被覆されたリボン型光ファイバが知られて
いる。このようなリボン型光ファイバを製造する方法を
述べる。複数のサプライドラムから、それぞれコアとク
ラッドとからなる複数の光ファイバ素線を整列状態で引
き出し、これらの整列状態の光ファイバ素線をコートダ
イに導く。コートダイの内部のキャビティに溶融樹脂を
供給し、この溶融樹脂をコート材として整列状態の光フ
ァイバ素線の外側に被覆し、たとえば、紫外線硬化させ
て樹脂外被を形成する。

【０００３】図６（ａ）、（ｂ）はこのようにして形成
されたリボン型光ファイバの構成を示す断面図である。
図６（ａ）は光ファイバ素線が偏心していない断面図で
あり、図６（ｂ）は光ファイバ素線が下方に偏心してい
る断面図である。光ファイバ素線２は高屈折率のコア２
ａと、このコアの外周に設けられた低屈折率のクラッド
２ｂとで構成されている。この光ファイバ素線２の外側
が、外被５によって被覆され、光ファイバ素線２が、リ
ボン型光ファイバの厚さ方向の中心に位置するように製
造される。このリボン型光ファイバは、幅ｗ及び厚さｔ
が所定の値を有すること、および、光ファイバ素線２の
中心位置とリボン型光ファイバの厚さ方向の中心位置と
の偏心量が所定の許容値内になければならない。このた
め、リボン型光ファイバの品質管理として、幅ｗおよび
厚さｔの測定に加えて、その偏心量αを測定する必要が
ある。

【０００４】従来、リボン型光ファイバの幅ｗおよび厚
さｔの測定はレーザ外径測定器を使用して、リボン型光
ファイバの製造過程においてインラインで、連続的に行
っている。また、光ファイバ素線２の偏心量αの測定
は、従来、リボン型光ファイバを製造後、その端部を切
断し、その断面を顕微鏡で観察して行っている。つま
り、偏心量αの測定はオフライン測定である。その結
果、下記に述べる問題がある。 （１）リボン型光ファイバの両端部についての局部的な
破壊検査であるから、かりに両端の偏心量αが許容値内
にあっても、リボン型光ファイバのその他の部分におい
て、偏心量αが常に許容値内にあるとの保証はない。
逆、リボン型光ファイバの端部が偏心していてもリボン
型光ファイバの全てが偏心しているわけではない。 （２）すでに製造されたリボン型光ファイバについて単
なる品質検査として行う抜き取り偏心量測定であるが、
偏心量αが許容値内に入っていない場合には、ロット生
産されたリボン型光ファイバの全てが不良と判断して、
すでに製造されたリボン型光ファイバをロットごと廃棄
しなくてはならない場合もあった。 （３）顕微鏡を用いる手間のかかる測定である。

【０００５】かかる問題を解決するため、本願の発明者
は、非破壊で、迅速に、インラインで、偏心量を測定可
能な方法および装置を提案した（たとえば、特願平５−
５８１１号を参照されたい。）その概要を下記に述べ
る。帯状連続体としてリボン型光ファイバを例示する。
この偏心寸法制御装置は、帯状連続体としての光ファイ
バを２回、屈曲させて、芯体としての光ファイバ素線の
偏心を測定する。つまり、光ファイバ素線に樹脂外被を
被覆して形成した光ファイバの巻取り時などの搬送過程
において、光ファイバの両面に２つの回転ローラを対接
させて光ファイバを異なる方向に所定の曲率で屈曲さ
せ、２つの回転ローラの回転速度を計測して間接的に光
ファイバの屈曲部位における光ファイバの両面の速度を
測定すると同時に、光ファイバの厚さも測定し、屈曲曲
率を示す回転ローラの半径、光ファイバの厚さ、およ
び、回転ローラの回転速度から光ファイバ素線の偏心量
の計算する。そして、好適には、求めた偏心量を製造過
程に負帰還して、これから製造されるリボン型光ファイ
バにおける光ファイバ素線の位置の修正制御を行なう。
偏心量算出の原理を図７を参照して述べる。

【０００６】速度Ｖで走行する平坦状の帯状連続体（光
ファイバ）Ｃの一方の面に接触する第１のローラＡの回
転速度ωa と、帯状連続体Ｃの他方の面に接触する第２
のローラＢの回転速度ωb とをインラインで計測する。
同時に、帯状連続体Ｃの厚さｔをインラインで計測す
る。ローラＡおよびローラＢの半径は同じであり、その
半径値をＲとする。これらローラは、帯状連続体を屈曲
させる屈曲手段、帯状連続体の屈曲部における速度検出
手段、および、帯状連続体の搬送補助手段として機能す
る。芯体としての光ファイバ素線は石英ガラスであるか
ら、樹脂の外被よりも剛性が高い。第１のローラおよび
第２のローラの間で帯状連続体Ｃを屈曲させながら搬送
させる場合の荷重中心が、樹脂外被より高い剛性を有す
る芯体（光ファイバ素線）の中心になることに留意され
たい。２つのローラＡ，Ｂの接触面での帯状連続体Ｃの
速度が等しいという条件から、偏心量αは下記式１で表
される。ただし、屈曲手段、つまり、ロールＡおよびロ
ールＢの接触面での帯状連続体Ｃの速度をロールＡ，Ｂ
の回転速度ωa 、ωbとして測定し、同時に帯状連続体
Ｃの厚さｔを測定し、屈曲曲率をロールの半径Ｒに等し
いとする。

【０００７】 α＝（ωb −ωa ）・（Ｒ＋ｔ／２）／（ωa ＋ωb ） ・・・（１）

【０００８】上述した偏心寸法制御装置では、まず、式
１に基づいて偏心量αを演算する。さらに、好適には、
得られた偏心量に基づいて、たとえば、リボン型光ファ
イバの製造過程において、樹脂外被に対する光ファイバ
素線の位置の修正制御をインラインで行なう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した偏心寸法制御
装置においては、屈曲手段として２個のローラを使用し
ているから、装置構成が複雑化し、大型化する。さら
に、帯状連続体を隣接した２つのローラで小さな曲率で
強制的に２回屈曲させているから、硬いリボン型光ファ
イバなどの帯状連続体の品質低下が問題になる。これを
改善するため、屈曲曲率を大きくするにはロールの直径
を大きくするか、２つのローラの間隔を広げることにな
るから、装置が大型化する。本発明は上述した偏心寸法
制御装置を改善することを意図している。

【００１０】本発明の目的は、装置構成を簡略化し、イ
ンラインで、連続的に、芯体の偏心を測定できる偏心検
出制御装置を提供することにある。また本発明の目的
は、大きな曲率で１回の屈曲のみで芯体の偏心が測定可
能な偏心検出制御装置を提供することにある。さらに本
発明の目的は、上記偏心検出制御装置において算出した
偏心を製造過程に負帰還して、偏心のない正常な帯状連
続体を製造可能な偏心修正制御装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、高い
剛性を有する芯体を低い剛性を有する外被で被覆した帯
状連続体における芯体の偏心を簡便に検出するには、上
記条件の帯状連続体を屈曲させるという基本原理を用い
つつ、下記条件が満足されれば、偏心を検出できること
を見出した。 （１）帯状連続体の搬送過程において、１回だけ、帯状
連続体を屈曲させる。 （２）偏心量を算出する信号として下記のいずれかの組
を用いる。 （ａ）帯状連続体の搬送速度 帯状連続体の屈曲内面側表面速度または屈曲外面側表面
速度 帯状連続体の厚さ 帯状連続体の内側の屈曲曲率半径 （ｂ）帯状連続体の搬送速度 帯状連続体の屈曲内面側表面速度 帯状連続体の屈曲外面側表面速度 帯状連続体の内側の屈曲曲率半径 なお、偏心率を算出する場合は、帯状連続体の内側の屈
曲曲率半径は不要である。逆に、偏心率を算出して、そ
れに曲率を乗じて偏心量を算出することもできる。

【００１２】したがって、本発明の第１の観点によれ
ば、帯状連続体を搬送させる手段と、帯状連続体の搬送
行程の所定の屈曲位置に設けられ、帯状連続体を１回、
所定の曲率で屈曲させる屈曲手段と、帯状連続体の搬送
速度を検出する第１の速度検出手段と、前記屈曲位置に
おける帯状連続体の屈曲内面側表面速度または屈曲外面
側表面速度を検出する第２の速度検出手段と、前記帯状
連続体の厚さを測定する厚さ測定手段と、前記第１の検
出速度信号、前記第２の検出速度信号、前記厚さ測定信
号を入力し、これら入力信号と前記所定の曲率を用いて
前記芯体の偏心を算出する演算制御手段とを有する偏心
検出制御装置が提供される。

【００１３】好適には、演算制御手段は下記式に基づい
て偏心量αを算出する。 α＝（Ｖ・Ｒ）／Ｖis−（Ｒ＋ｔ／２） ・・・（２） ただし、Ｖは第１の検出手段で検出した帯状連続体の搬
送速度信号であり、Ｒは帯状連続体の内側の屈曲曲率半
径であり、Ｖisは第２の検出手段で検出した前記帯状連
続体の屈曲内面側表面速度信号であり、ｔは厚さ測定手
段で測定した帯状連続体の厚さ測定信号である。

【００１４】特定的には、前記屈曲手段は、帯状連続体
を当接させて前記帯状連続体の搬送方向を偏向させるよ
うに配設された、前記屈曲曲率半径を規定する半径を有
する回転部材を具備する。また、第２の速度検出手段は
該回転部材の回転速度を検出する速度検出器を具備し、
速度検出器で検出した回転速度に回転部材の半径を乗じ
て前記帯状連続体の屈曲内面側表面速度を算出する。

【００１５】また好適には、演算制御手段は下記式に基
づいて偏心量αを算出する。 α＝Ｖ（Ｒ＋ｔ）／Ｖos−（Ｒ＋ｔ／２） ・・・（３） ただし、Ｖは第１の検出手段で検出した帯状連続体の搬
送速度信号であり、Ｒは帯状連続体の内側の屈曲曲率半
径であり、Ｖosは第２の検出手段で検出した前記帯状連
続体の屈曲外面側表面速度信号であり、ｔは厚さ測定手
段で測定した帯状連続体の厚さ測定信号である。

【００１６】特定的には、前記屈曲手段は、帯状連続体
を当接させて前記帯状連続体の搬送方向を偏向させるよ
うに配設された、前記屈曲曲率を規定する半径を有する
回転部材を具備する。また、第２の速度検出手段は該回
転部材において屈曲された前記帯状連続体の屈曲外面側
表面速度を検出する速度検出器を具備する。

【００１７】本発明の第２の観点によれば、帯状連続体
を搬送させる手段と、帯状連続体の搬送行程の所定の屈
曲位置に設けられ、帯状連続体を１回、所定の曲率で屈
曲させる屈曲手段と、帯状連続体の搬送速度を検出する
第１の速度検出手段と、前記屈曲位置における帯状連続
体の屈曲内面側表面速度を検出する第２の速度検出手段
と、前記屈曲位置における帯状連続体の屈曲外面側表面
速度を検出する第３の速度検出手段と前記第１の検出速
度信号、前記第２の検出速度信号、前記第３の検出速度
信号を入力し、これら入力信号と前記曲率を用いて前記
芯体の偏心を算出する演算制御手段とを有する偏心検出
制御装置が提供される。

【００１８】前記演算制御手段は下記演算式に基づいて
偏心量αを算出する。 α＝（Ｒ／２）×（２Ｖ−Ｖos−Ｖis）／Ｖis ・・・（４） ただし、Ｖは第１の検出手段で検出した帯状連続体の搬
送速度信号であり、Ｒは帯状連続体の内側の屈曲曲率半
径であり、Ｖisは第２の検出手段で検出した前記帯状連
続体の屈曲内面側表面速度信号であり、Ｖosは第３の検
出手段で検出した前記帯状連続体の屈曲外面側表面速度
信号である。

【００１９】特定的には、前記屈曲手段は、帯状連続体
を当接させて帯状連続体の搬送方向を偏向させるように
配設された、屈曲曲率半径を規定する半径を有する回転
部材を具備する。前記第２の速度検出手段は該回転部材
の回転速度を検出する速度検出器を具備し、速度検出器
で検出した回転速度に回転部材の半径を乗じて帯状連続
体の屈曲内面側表面速度を算出する。前記第３の速度検
出手段は前記回転部材において屈曲された帯状連続体の
屈曲外面側表面速度を検出する速度検出器を具備する。

【００２０】さらに本発明の第３の観点によれば、帯状
連続体を搬送させる手段と、帯状連続体の搬送行程の所
定の屈曲位置に設けられ、帯状連続体を１回、所定の曲
率で屈曲させる屈曲手段と、帯状連続体の搬送速度を検
出する第１の速度検出手段と、前記屈曲位置における帯
状連続体の屈曲内面側表面速度を検出する第２の速度検
出手段と、前記屈曲位置における帯状連続体の屈曲外面
側表面速度を検出する第３の速度検出手段と、前記第１
の検出速度信号、前記第２の検出速度信号、前記第３の
検出速度信号を入力し、これら入力信号を用いて前記芯
体の偏心率を算出する演算制御手段とを有する偏心検出
制御装置が提供される。

【００２１】好適には、前記演算制御手段は下記演算式
に基づいて偏心率α／Ｒを算出する。 α／Ｒ＝（１／２）×（２Ｖ−Ｖos−Ｖis）／Ｖis ・・・（５） ただし、Ｖは第１の検出手段で検出した帯状連続体の搬
送速度信号であり、Ｖisは第２の検出手段で検出した帯
状連続体の屈曲内面側表面速度信号であり、Ｖosは第３
の検出手段で検出した帯状連続体の屈曲外面側表面速度
信号である。

【００２２】さらに本発明によれば、上述した偏心検出
制御装置で算出した偏心量または偏心率を用いて、偏心
を制御する偏心修正制御装置が提供される。第１の形態
の偏心修正制御装置は、前記搬送手段の一方の端部に設
けられ、前記芯体を連続的に供給する芯体供給手段と、
該供給された前記芯体に前記外被を形成する外被形成手
段と、前記演算制御装置で算出された偏心の大きさに応
じて、該偏心が無くなるように、該外被形成手段の外被
形成条件を調整する第１の調整手段とを有する。なお、
前記厚さ測定手段は前記外被形成手段の後段に設けら
れ、前記屈曲手段は前記外被形成手段の後段に設けられ
ている。

【００２３】好適には、前記測定された厚さが所定値か
ら逸脱しているとき、前記外被形成手段における外被形
成材料を調整する第２の調整手段を有する。

【００２４】また好適には、前記外被が形成された前記
帯状連続体の幅を測定する幅測定手段と、前記検出され
た幅が所定値から逸脱しているとき、前記外被形成手段
における外被形成材料を調整する第３の調整手段を有す
る。

【００２５】第２の形態の偏心修正制御装置は、前記搬
送手段の一方の端部に設けられ、前記芯体を連続的に供
給する芯体供給手段と、該供給された前記芯体に前記外
被を形成する外被形成手段と、前記演算制御装置で算出
された偏心の大きさに応じて、該偏心が無くなるよう
に、該外被形成手段の外被形成条件を調整する第１の調
整手段とを有する。なお、前記屈曲手段は前記外被形成
手段の後段に設けられている。

【００２６】好適には、前記外被が形成された帯状連続
体の厚さを測定する手段と、前記測定された厚さが所定
値から逸脱しているとき、前記外被形成手段における外
被形成材料を調整する第２の調整手段とを有する。

【００２７】また好適には、前記外被が形成された前記
帯状連続体の幅を測定する幅測定手段と、前記検出され
た幅が所定値から逸脱しているとき、前記外被形成手段
における外被形成材料を調整する第３の調整手段とを有
する。

【００２８】

【作用】偏心検出制御装置において、１回だけ、帯状連
続体を屈曲させて、この屈曲における上述した状態量を
検出し、式２〜式５のいずれかに基づいて偏心量および
偏心率を算出する。

【００２９】偏心修正制御装置は、算出された偏心量ま
たは偏心率を用いて、偏心の制御を行う。さらに好適に
は、厚さの制御、幅の制御を行う。

【００３０】

【実施例】

第１実施例 本発明の偏心修正制御装置および偏心修正制御装置（以
下、偏心寸法制御装置と略す）の第１実施例を図１およ
び図２を参照して述べる。図１は本発明の偏心修正制御
装置の第１実施例の構成を示す図である。図２はその部
分拡大図である。

【００３１】本実施例においては、帯状連続体として光
ファイバを例示する。１つのサプライドラム１から１本
の光ファイバ素線２が引き出される。サプライドラム１
は複数個が並設されており、これら複数のサプライドラ
ム１から複数の光ファイバ素線２が所定の間隔で１列に
配置された状態で引き出されて、コートダイ３のキャビ
ティに導かれる。コートダイ３のキャビティの内部に樹
脂供給器４から溶融樹脂材が供給され、複数の光ファイ
バ素線２が１列に配置されたその外側に溶融樹脂材が被
覆される。このようにして形成された帯状体５がコート
ダイ３から引取器６によって引き出され、巻取ドラム７
に巻き取られる。サプライドラム１とコートダイ３との
相対位置を微調整する調整器８がサプライドラム１とコ
ートダイ３とに結合されている。コートダイ３の出口に
は、コートダイ３から引き出される帯状連続体５の厚さ
ｔと幅ｗとをインライン測定する外径測定器９が配置し
てある。なお、この図解においては、外径測定器９は帯
状連続体５の厚さｔと幅ｗとを同時に測定するように図
解されているが、もちろん、外径測定器９は、厚さｔを
測定する装置と幅を測定する装置とを含んでいる。外径
測定器９と引取器６との間に帯状体５の屈曲手段として
回転体（ローラ）１０が設けられている。外径測定器９
と引き取り器６とは回転体１０を介して偏向している。
つまり、その偏向部分に回転体１０が位置して、外径測
定器９から引き取り器６に向かう帯状連続体５を屈曲さ
せている。ここで、回転体１０によって屈曲される帯状
連続体５が回転体１０に接する面を内面と呼び、その対
向する面を外面と呼ぶ。本実施例においては、回転体１
０を１つ設けるだけでよいから、構成が簡単である。ま
た、本実施例では、帯状連続体５が１回だけ屈曲されて
いることに留意されたい。さらに、本実施例において
は、回転体１０に当接する帯状連続体５の一部が回転体
１０の半径Ｒに規定される曲率半径で部分的に屈曲され
るにすぎないことに留意されたい。つまり、本実施例で
は、屈曲の程度が、図７に図解したほど屈曲していない
ことに留意されたい。これらは、帯状連続体５の品質低
下を回避する上で利益がある。

【００３２】回転体１０の回転速度を検出するための検
出器１１が回転体１０に接続されている。この検出器１
１は直接的には回転体１０の回転速度を検出するが、実
質的に、あるいは、間接的に、回転体１０において偏向
させられる（屈曲させられる）帯状連続体５の内面速度
を検出することになるから、帯状連続体５の屈曲内面速
度検出器として機能する。回転体１０の後段であって引
き取り器６の前に、帯状連続体５の引取速度（搬送速
度）を検出する引取速度検出器１２が配置してある。引
き取り器６の後段に帯状体５を巻き取る巻取ドラム７が
設けられている。さらに演算制御手段１３が設けられて
いる。この演算制御手段１３は、外径測定器９、内面速
度検出器１１、引取速度検出器１２からの検出信号を入
力し、偏心量の演算を行う。さらに、演算制御手段１３
は、演算された偏心量に基づいて、調整器８と樹脂供給
器４とに制御信号を供給して、偏心修正の制御と樹脂供
給量の制御とを行なう。なお、演算制御手段１３には、
上記検出信号に加えて、偏心量の演算に必要な回転体１
０の半径Ｒのデータが入力されている。回転体１０の半
径Ｒは回転体１０を交換したときなど、その回転体１０
の直径の大きさに応じて設定されるが、回転体１０の半
径が固定の場合は、半径Ｒを入力するまでもなく、演算
制御装置１３に固定の値として設定しておいてもよい。

【００３３】第１実施例の偏心検出制御装置の動作を図
１および図２を参照して述べる。図２は図１に図解した
部分拡大図であり、光ファイバの樹脂被覆に対する偏心
量検出の原理を図解する図である。帯状連続体５、つま
り、光ファイバは、光ファイバ素線２と、その外被とし
ての樹脂被覆（外被）５ａとを有する。図２において
は、帯状連続体５の側断面を示すが、回転体１０に接す
る面は、図６に図解したように、平坦である。帯状連続
体５の平坦面が回転体１０の部分で屈曲される。コート
ダイ３で光ファイバとして形成された帯状連続体５を巻
取ドラム７に張力Ｔで巻き取るものとする。光ファイバ
素線２のヤング率をＥｆ、断面積をＳｆ、歪をεｆとす
ると下記式６が成立する。

【００３４】 Ｔ＝Ｓｆ・Ｅｆ・εｆ ・・・ （６）

【００３５】同様にして、樹脂被覆５ａのヤング率をＥ
ｃ、断面積をＳｃ、歪をεｃとすると、下記式７が成立
する。

【００３６】 Ｔ＝Ｓｃ・Ｅｃ・εｃ ・・・ （７）

【００３７】ここで、光ファイバ素線２のヤング率Ｅｆ
は２１０００Ｋｇ／ｃｍ² 程度であるが、樹脂被覆５ａ
のヤング率Ｅｃは１００Ｋｇ／ｃｍ² 程度に過ぎない。
つまり、樹脂被覆５ａの断面積Ｓｃは光ファイバ素線２
の断面積をＳｆより大きいが、樹脂被覆５ａの断面積Ｓ
ｃが光ファイバ素線２の断面積Ｓｆより多少大きくて
も、ヤング率の大幅な相違から、（Ｓｆ・Ｅｆ）＞（Ｓ
ｃ・Ｅｃ）となる。たとえば、図６に示す形状の６本の
光ファイバ素線２を１列に配置した帯状体５について、
実際に計算すると、Ｓｆ・Ｅｆ＝１０３０ｋｇであり、
Ｓｃ・Ｅｃ＝５５５Ｋｇである。つまり、約２倍異な
る。従って、同一の張力Ｔで帯状連続体５を搬送する場
合、式６および式７から明らかなように、剛性の低い樹
脂被覆５ａの歪εｃは、剛性の高い光ファイバ素線２の
歪εｆの２倍近くになる。このような状態で帯状連続体
５を屈曲させた場合の曲げ中心は、ほぼ光ファイバ素線
２の中心にあることは明らかである。

【００３８】厳密には、荷重中心は、紫外線硬化樹脂被
覆５ａを除いた裸の光ファイバ素線（ガラス成分のみ）
２の中心にある。従って、ヤング率は、裸の光ファイバ
と被覆とに分けて考えるのが正確である。たとえば、４
心テープの場合を例示する。ガラスのヤング率Ｅｇ＝７
０００Ｋｇ／ｍｍ² 、断面積Ｓｇ＝（０．１２５／２）
² π×４＝０．０４９ｍｍ² の場合、Ｅｇ・Ｓｇ＝３４
３Ｋｇとなる。一方、被覆のヤング率Ｅｃ＝８０Ｋｇ／
ｍｍ² 、断面積Ｓｃ＝０．３５７ｍｍ² の場合、Ｅｃ・
Ｓｃ＝２９Ｋｇとなる。この例では、Ｅｇ・ＳｇとＥｃ
・Ｓｃとは１０倍以上違う。本発明においては、この大
きな違いを用いて、偏心を測定する。

【００３９】図２に示すように、検出器１１で検出した
回転体１０の回転速度をωo 、検出器１２で検出した引
取速度をＶ、帯状連続体５の回転体１０に接する表面の
内面速度をＶｉｓ、外面速度をＶｏｓとし、回転体１０
の半径、つまり、帯状連続体５の内側の屈曲曲率半径を
Ｒ、帯状連続体５の厚さをｔとし、芯体としての光ファ
イバ素線２の偏心量をαとすると、式８〜式１０が成立
する。

【００４０】 Ｖ＝ωo （Ｒ＋ｔ／２＋α） ・・・ （８） Ｖｏｓ＝ωo （Ｒ＋ｔ） ・・・ （９） Ｖｉｓ＝ωo Ｒ ・・・ （１０）

【００４１】式８、式１０から回転速度ωo を消去して
整理すると、式１１が得られる。

【００４２】 Ｖｉｓ＝Ｖ・Ｒ／（Ｒ＋ｔ／２＋α） ・・・ （１１）

【００４３】式１１から偏心量αを示す式１２が得られ
る。 α＝Ｖ・Ｒ／Ｖｉｓ−（Ｒ＋ｔ／２） ・・・ （１２）

【００４４】式１２から明らかなように、帯状連続体５
の光ファイバ素線２の偏心量αは、帯状連続体５の引取
速度Ｖ、屈曲内面速度Ｖｉｓ、回転体１０の半径Ｒおよ
び帯状連続体５の厚さｔを用いて求めることができる。

【００４５】演算制御手段１３は、内面速度検出器１１
で検出した回転体１０の回転速度ωo を用いて式１０に
よつて帯状連続体５の内面速度Ｖｉｓを算出し、引取速
度検出器１２で検出した帯状連続体５の引取速度Ｖ、外
径測定器９で検出した帯状連続体５の厚さｔ、回転体１
０の半径Ｒのデータを用いて、式１２の演算を行い帯状
連続体５の光ファイバ素線２の偏心量αを算出する。

【００４６】このようにして得られた帯状連続体５の光
ファイバ素線２の偏心量αは、演算制御手段１３の図示
せぬメモリに格納されている許容偏心量αo と比較さ
れ、α≧αo であると、演算制御手段１３からは、許容
偏心量αo に対する偏心量αの偏差に応じて偏心を調整
する制御信号を調整器８に出力する。調整器８は演算制
御手段１３からの制御信号に応じて、サプライドラム１
とコートダイ３との相互位置が、α＜αo となるように
調整を行う。その結果、光ファイバ素線２の偏心量αが
許容偏心量αo 以内になる。その結果、偏心のない光フ
ァイバが製造できる。

【００４７】また、演算制御手段１３は、外径測定器９
からの帯状体５の厚さｔと幅ｗのデータを、演算制御装
置１３内のメモリに格納されている規格値と比較し、樹
脂量調整の必要ありと判定すると、樹脂供給器４に樹脂
量制御信号を印加する。そこで、樹脂供給器４では、演
算制御手段１３からの樹脂量制御信号に基づいて、コー
トダイ３のキャビティに供給する樹脂量の調整を行な
う。その結果、厚さｔと幅ｗが規定条件を満足する帯状
連続体５が製造される。なお、引取器６の速度を調整し
て厚さｔ、および／または、幅ｗを規定条件を満足する
ように制御することもできる。

【００４８】このように本実施例によれば、屈曲手段と
して１個の回転体１０を使用するだけであるから、装置
の構成が簡単になる。加えて、本実施例においては、偏
心量の計算に必要なセンシングデバイスとして、帯状連
続体５の引取速度Ｖを検出する検出器１２、帯状連続体
５の内面速度Ｖｉｓを検出するための検出器１１、およ
び、帯状連続体５の厚さｔを測定する外径測定器９を設
けるだけでよく、測定系も簡単である。さらに、演算制
御手段１３で演算する内容も、上述したように、簡単な
演算でよいから迅速に演算でき、偏心量をインライン
（リアルタイム）で測定することに適している。このよ
うにしてリアルタイムで算出した偏心量を製造ラインに
負帰還して実時間でサプライドラム１とコートダイ３の
相互位置を調整できる。その結果、無駄なく、高品質の
帯状連続体５を製造することが可能になる。また、上記
偏心制御に加えて、帯状体５の厚さｔ自体、および、幅
ｗ自体の制御も可能である。

【００４９】上述した実施例においては、帯状連続体５
の屈曲手段として、回転体１０を用いる例を示したが、
本実施例においては、所定の屈曲曲率で偏心させ、その
時の帯状連続体５の屈曲内面速度Ｖｉｓ、帯状連続体５
の引取速度Ｖ、帯状連続体５の厚さｔを測定すればよい
ことは上述した内容から明瞭である。つまり、屈曲手段
として、回転体１０を用いずに、単なる棒状の部材など
の偏向部材を回転体１０の設置部分に設けて、帯状連続
体５を所定の屈曲曲率で屈曲させることもできる。この
場合、その屈曲部位における帯状連続体５の内面速度Ｖ
ｉｓを測定する。もちろん、そのような偏向部材として
は、回転体１０と同様に、帯状連続体５の外被を磨耗さ
せず、帯状連続体５の搬送の妨げにならないようにする
ものが望ましい。

【００５０】第２の実施例 本発明の第２実施例を図３を参照して述べる。図３は本
実施例の偏心寸法制御装置および偏心修正制御装置の構
成図である。

【００５１】第３実施例においては、図１を参照して述
べた第１実施例の帯状連続体の偏心修正制御装置に設け
られてある内面速度検出器１１を取り除き、帯状連続体
５の屈曲部位の外面速度Ｖｏｓを直接検出する外面速度
検出器１４を設けている。本実施例のその他の部分の構
成は、図１を参照して述べた第１実施例と同一である。

【００５２】第２実施例の装置の動作を述べる。上記式
８、式９から速度ωo を消去すると、式１３が得られ
る。

【００５３】 Ｖｏｓ＝Ｖ（Ｒ＋ｔ）／（Ｒ＋ｔ／２＋α） ・・・ （１３）

【００５４】式１３式から偏心量αを示す式１４が得ら
れる。

【００５５】 α＝Ｖ（Ｒ＋ｔ）／Ｖｏｓ−（Ｒ＋ｔ／２） ・・・ （１４）

【００５６】式１４から明らかなように、帯状連続体５
における光ファイバ素線２の偏心量αは、帯状連続体５
の引取速度Ｖ、外面速度Ｖｏｓ、回転体１０の半径Ｒお
よび帯状連続体５の厚さｔを用いて演算できる。

【００５７】第２実施例における演算制御手段１３は、
式１４に基づいて、帯状連続体５における光ファイバ素
線２の偏心量αを算出する。このようにして得られた帯
状連続体５における光ファイバ素線２の偏心量αは、第
１実施例において述べたように、演算制御手段１３内の
メモリに格納されている許容偏心量αo と比較され、α
≧αo であると、演算制御手段１３からは、許容偏心量
αo に対する偏心量αの偏差に応じた制御信号が調整器
８に出力されて、調整器８において偏心がないように調
整される。

【００５８】また、第１実施例と同様に、第２実施例に
おいても、帯状連続体５の厚さｔと幅ｗの調整も樹脂供
給器４を介して行なわれる。

【００５９】第２実施例の装置は、第１実施例の装置に
おける回転体１０の回転数を検出する検出器１１に代え
て外面速度検出器１４を設けたものであり、その効果は
実質的に第１実施例と同じである。第２実施例において
は、第１実施例のように、式１０を用いて直接検出が困
難な内面速度を間接的に算出しないで、直接、外面速度
を検出しているので、原理的には、偏心の検出精度を高
くなる。また、式１０の演算をしないですむので、第１
実施例に比較すると、演算は簡単である。その一方で、
第２実施例においては、回転体１０における屈曲部にお
いて、帯状連続体５の外面速度を測定するため、帯状連
続体５の外面に測定に都合のよい印をつける必要があ
る。たとえば、外面速度検出器１４として光学的な速度
検出器を用いた場合は、帯状連続体５の外面に等間隔に
光学的に視認可能なマークを付しておく。外面速度検出
器１４として磁気的な速度検出器を用いた場合は、帯状
連続体５の外面に等間隔に磁気的なマークを付してお
く。もっとも、外面速度検出器１４としてドップラー効
果を用いる速度検出器を用いる場合は、帯状連続体５に
特別のマークを付する必要はない。

【００６０】第３実施例 本発明の第３実施例の偏心検出制御装置および偏心修正
制御装置を、図４を参照して述べる。図４は第３実施例
の装置構成を示す図である。

【００６１】第３実施例の装置は、図１を参照して述べ
た第１実施例の装置構成に加えて、第２実施例で述べた
帯状連続体５の外面速度Ｖｏｓを検出する外面速度検出
器１４を設けている。一方、第３実施例においては、偏
心量の算出に、外径測定器９を設ける必要はない。ただ
し、コートダイ３の出口の近傍に樹脂供給量制御器１６
を設け、樹脂供給量制御器１６の出力端子を樹脂供給器
４に接続してある。第３実施例の偏心検出制御装置のそ
の他の部分の構成は、図１を参照して述べた第１実施例
と同一である。

【００６２】第３実施例の装置の動作を述べる。式１２
と式１４から厚さｔを消去すると、偏心量αを求める式
１５が得られる。

【００６３】 α＝（Ｒ／２）（２Ｖ−Ｖｏｓ−Ｖｉｓ）／Ｖｉｓ ・・（１５）

【００６４】式１５から明らかなように、帯状連続体５
における光ファイバ素線２の偏心量αは、帯状連続体５
の引取速度Ｖ、内面速度Ｖｉｓ、外面速度Ｖｏｓ、及び
回転体１０の半径Ｒを用いて演算できる。ここで、厚さ
ｔが含まれていないことに留意されたい。したがって、
第３実施例における偏心量の算出には、外径測定器９を
設ける必要がない。

【００６５】演算制御手段１３は、回転体１０の回転速
度ωo を用いて式１０によつて帯状連続体５の内面速度
Ｖｉｓを算出し、さらに式１５の演算を行い帯状連続体
５における光ファイバ素線２の偏心量αを算出する。こ
のようにして得られた帯状連続体５の光ファイバ素線２
の偏心量αを用いて、調整器８を介した偏心制御は第１
実施例および第２実施例と同様である。

【００６６】さらに、第３実施例において、樹脂供給量
制御器１６が帯状連続体５の厚さｔと幅ｗとを検出し、
これらの検出値が規格値と比較され、樹脂供給器４の制
御の必要性が判定され、樹脂供給器４の樹脂供給量が樹
脂供給制御器１６によって、厚さの制御と、幅の制御が
上記偏心の制御とは独立に制御できる。

【００６７】なお、第３実施例では、帯状体５の屈曲外
面速度Ｖｏｓを検出する外面速度検出器１４を使用する
場合を説明したが、これに限定されない。たとえば、内
面速度検出器１１からの内面速度Ｖｉｓのデータに基づ
いて、式９および式１０から、Ｖｏｓ＝（Ｖｉｓ）（Ｒ
＋ｔ）／Ｒによつて外面速度Ｖｏｓを算出すれば、外面
速度検出器１４を設ける必要がない。これとは逆に、外
面速度検出器１４を用いて、外面速度を用いて内面速度
を算出することもできるから、その場合は、内面速度検
出器１１を削除できる。要するに、偏心の算出には、基
本的には、外面速度検出器１４または内面速度検出器１
１のいずれかを設ければよい。

【００６８】第４実施例 本発明の第４実施例の偏心検出制御装置および偏心修正
制御装置を図５を参照して述べる。図５は第４実施例の
装置構成図である。

【００６９】光ファイバの外径寸法も、通常は一定であ
る。あるいは、少なくとも、あるロットでは一定であ
る。その場合、同じ回転体１０を用いるから、その半径
Ｒを固定である。したがって、第４実施例は、演算制御
手段１３への回転体１０の半径Ｒのデータの入力がな
い。第４実施例の装置のその他の部分の構成は、図４を
参照して説明した第３実施例の装置構成と同一である。

【００７０】第４本実施例の動作を述べる。式１５か
ら、偏心量αの回転体１０の半径Ｒに対する比、つま
り、偏心率＝α／Ｒは式１６で示される。

【００７１】 α／Ｒ＝（１／２）（２Ｖ−Ｖｏｓ−Ｖｉｓ）／Ｖｉｓ・・（１６）

【００７２】式１６から明らかなように、帯状連続体５
における光ファイバ素線２の偏心量αの回転体１０の半
径Ｒに対する比（偏心率）は、帯状連続体５の引取速度
Ｖ、帯状連続体５の内面速度Ｖｉｓ、及び帯状連続体５
の外面速度Ｖｏｓを用いて演算できる。通常、回転体１
０は一定の半径Ｒのものが使用されるので、この偏心率
を把握することにより、帯状連続体５の光ファイバ素線
２の偏心量αは容易に演算することができる。

【００７３】第４実施例における演算制御手段１３は回
転体１０の回転速度ωo を用いて式１０によつて帯状連
続体５の内面速度Ｖｉｓを算出し、式１６の演算を行
い、帯状連続体５における光ファイバ素線２の偏心量α
の回転体１０の半径Ｒに対する比である偏心率α／Ｒを
得る。勿論、偏心率に半径Ｒを乗ずれば、偏心量αが容
易に算出できる。このようにして得られた帯状連続体５
の光ファイバ素線２の偏心率α／Ｒは、演算制御手段１
３内のメモリに格納されている許容偏心率（α／Ｒ）o
と比較され、α／Ｒ≧（α／Ｒ）o であると、演算制御
手段１３からは、偏心率α／Ｒの許容偏心量（α／Ｒ）
o からの偏差に応じた制御信号が、調整器８に出力され
る。

【００７４】調整器８は、サプライドラム１とコートダ
イ３との相互位置が、α／Ｒ＜（α／Ｒ）o となるよう
に調整する。その結果、光ファイバ素線２の偏心率α／
Ｒが許容偏心率（α／Ｒ）o 以内の高品質の帯状連続体
５が製造される。また、第４実施例では、第３実施例と
同様に、樹脂供給量制御器１６は、帯状連続体５の厚さ
ｔと幅ｗを検出し、これらの検出値が規格値と比較さ
れ、樹脂供給器４の制御の必要性が判定され、樹脂供給
器４の樹脂供給量が樹脂供給制御器１６によって、厚さ
ｔおよび幅ｗの制御が、偏心制御とは独立に制御され
る。

【００７５】なお、第４実施例では、帯状連続体５の外
面速度Ｖｏｓを検出する外面速度検出器１４を使用する
場合を説明したが、内面速度検出器１１からの内面速度
Ｖｉｓに基づいて、式９および式１０から、Ｖｏｓ＝
（Ｖｉｓ）（Ｒ＋ｔ）／Ｒによつて外面速度Ｖｏｓを算
出して、外面速度検出器１４を省くことも可能である。
また、第３実施例において詳述したように、この逆も可
能である。

【００７６】第１実施例〜第３実施例は、光ファイバ素
線の偏心量αを測定する場合について述べたが、第４実
施例と同様、偏心率を求めて、この偏心率から偏心量を
算出してもよい。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、帯状連続体を屈曲させ
る屈曲部材が１つでよい。その結果として、帯状連続体
の偏心検出制御装置または帯状連続体の偏心修正制御装
置の装置構成が簡単になる。特に、本発明においては、
屈曲部材の大きさおよび屈曲部材の配置に依存しない
で、希望の曲率で屈曲させることができる。

【００７８】また本発明によれば、帯状連続体を１回だ
け屈曲させればよいので、偏心を測定するために屈曲さ
せたことによる帯状連続体の品質低下が発生する確率が
低下する。

【００７９】本発明によれば、偏心を算出するための検
出手段の数が少なくてよいから、装置構成を簡単にし、
価格を低下させることができる。

【００８０】さらに本発明によれば、比較的簡単に検出
対象が検出できる。その結果として、装置価格が低減す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の装置構成を示す図であ
る。

【図２】図１における光ファイバの樹脂被覆に対する偏
心量検出の原理説明図である。

【図３】本発明の第２実施例の装置構成を示す図であ
る。

【図４】本発明の第３実施例の装置構成を示す図であ
る。

【図５】本発明の第４実施例の装置構成を示す図であ
る。

【図６】リボン型光ファイバリボンの構成を示す断面図
であって、図６（ａ）は偏心がない場合の断面図であ
り、図６（ｂ）は偏心がある場合の断面図である。

【図７】先行技術としての帯状連続体の偏心修正制御装
置および偏心修正制御装置の構成図である。

【符号の説明】

１ サプライドラム ２ 光ファイバ素線 ３ コートダイ ４ 樹脂供給器 ５ 帯状体 ６ 引取器 ８ 調整器 ９ 外径測定器 １０ 回転体 １１ 内面速度検出器 １２ 引取速度検出器 １３ 演算制御手段 １４ 外面速度検出器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高い剛性を有する芯体を低い剛性を有する
   外被で被覆した帯状連続体における芯体の偏心を検出す
   る偏心検出制御装置であって、 前記帯状連続体を搬送させる手段と、 前記帯状連続体の搬送行程の所定の屈曲位置に設けら
   れ、前記帯状連続体を１回、所定の曲率で屈曲させる屈
   曲手段と、 前記帯状連続体の搬送速度を検出する第１の速度検出手
   段と、 前記屈曲位置における前記帯状連続体の屈曲内面側表面
   速度または屈曲外面側表面速度を検出する第２の速度検
   出手段と、 前記帯状連続体の厚さを測定する厚さ測定手段と、 前記第１の検出速度信号、前記第２の検出速度信号、前
   記厚さ測定信号を入力し、これら入力信号と前記所定の
   曲率を用いて前記芯体の偏心を算出する演算制御手段と
   を有する偏心検出制御装置。
2. 【請求項２】前記演算制御手段は下記演算式に基づいて
   偏心量αを算出する α＝（Ｖ・Ｒ）／Ｖis−（Ｒ＋ｔ／２） ただし、Ｖは前記第１の検出手段で検出した帯状連続体
   の搬送速度信号であり、 Ｒは前記帯状連続体の内側の屈曲曲率半径であり、 Ｖisは前記第２の検出手段で検出した前記帯状連続体の
   屈曲内面側表面速度信号であり、 ｔは前記厚さ測定手段で測定した帯状連続体の厚さ測定
   信号である請求項１記載の偏心検出制御装置。
3. 【請求項３】演算制御手段は下記演算式に基づいて偏心
   量αを算出する α＝Ｖ（Ｒ＋ｔ）／Ｖos−（Ｒ＋ｔ／２） ただし、Ｖは前記第１の検出手段で検出した帯状連続体
   の搬送速度信号であり、 Ｒは前記帯状連続体の内側の屈曲曲率半径であり、 Ｖosは前記第２の検出手段で検出した前記帯状連続体の
   屈曲外面側表面速度信号であり、 ｔは前記厚さ測定手段で測定した帯状連続体の厚さ測定
   信号である請求項１記載の偏心検出制御装置。
4. 【請求項４】高い剛性を有する芯体を低い剛性を有する
   外被で被覆した帯状連続体における芯体の偏心を検出す
   る偏心検出制御装置であって、 前記帯状連続体を搬送させる手段と、 前記帯状連続体の搬送行程の所定の屈曲位置に設けら
   れ、前記帯状連続体を１回、所定の曲率で屈曲させる屈
   曲手段と、 前記帯状連続体の搬送速度を検出する第１の速度検出手
   段と、 前記屈曲位置における前記帯状連続体の屈曲内面側表面
   速度を検出する第２の速度検出手段と、 前記屈曲位置における前記帯状連続体の屈曲外面側表面
   速度を検出する第３の速度検出手段と前記第１の検出速
   度信号、前記第２の検出速度信号、前記第３の検出速度
   信号を入力し、これら入力信号と前記曲率を用いて前記
   芯体の偏心を算出する演算制御手段とを有する偏心検出
   制御装置。
5. 【請求項５】前記演算制御手段は下記演算式に基づいて
   偏心量αを算出する α＝（Ｒ／２）×（２Ｖ−Ｖos−Ｖis）／Ｖis ただし、Ｖは前記第１の検出手段で検出した帯状連続体
   の搬送速度信号であり、 Ｒは前記帯状連続体の内側の屈曲曲率半径であり、 Ｖisは前記第２の検出手段で検出した前記帯状連続体の
   屈曲内面側表面速度信号であり、 Ｖosは前記第３の検出手段で検出した前記帯状連続体の
   屈曲外面側表面速度信号である請求項４記載の偏心検出
   制御装置。
6. 【請求項６】高い剛性を有する芯体を低い剛性を有する
   外被で被覆した帯状連続体における芯体の偏心を検出す
   る偏心検出制御装置であって、 前記帯状連続体を搬送させる手段と、 前記帯状連続体の搬送行程の所定の屈曲位置に設けら
   れ、前記帯状連続体を１回、所定の曲率で屈曲させる屈
   曲手段と、 前記帯状連続体の搬送速度を検出する第１の速度検出手
   段と、 前記屈曲位置における前記帯状連続体の屈曲内面側表面
   速度を検出する第２の速度検出手段と、 前記屈曲位置における前記帯状連続体の屈曲外面側表面
   速度を検出する第３の速度検出手段と前記第１の検出速
   度信号、前記第２の検出速度信号、前記第３の検出速度
   信号を入力し、これら入力信号を用いて前記芯体の偏心
   を算出する演算制御手段とを有する偏心検出制御装置。
7. 【請求項７】前記演算制御手段は下記演算式に基づいて
   偏心率α／Ｒを算出する α／Ｒ＝（１／２）×（２Ｖ−Ｖos−Ｖis）／Ｖis ただし、Ｖは前記第１の検出手段で検出した帯状連続体
   の搬送速度信号であり、 Ｖisは前記第２の検出手段で検出した前記帯状連続体の
   屈曲内面側表面速度信号であり、 Ｖosは前記第３の検出手段で検出した前記帯状連続体の
   屈曲外面側表面速度信号である請求項６記載の偏心率検
   出制御装置。
8. 【請求項８】前記搬送手段の一方の端部に設けられ、前
   記芯体を連続的に供給する芯体供給手段と、 該供給された前記芯体に前記外被を形成する外被形成手
   段と、 前記演算制御装置で算出された偏心の大きさに応じて、
   該偏心が無くなるように、該外被形成手段の外被形成条
   件を調整する第１の調整手段とを有し、 前記厚さ測定手段は前記外被形成手段の後段に設けら
   れ、 前記屈曲手段は前記外被形成手段の後段に設けられてい
   る請求項１〜７いずれか記載の偏心修正制御装置。