JP2004323272A

JP2004323272A - 光ファイバの巻き取り方法

Info

Publication number: JP2004323272A
Application number: JP2003118191A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshida; 亨吉田; Akikazu Kaneda; 晃和金田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】ボビンに巻き取られた光ファイバの位置ずれによる不具合を防止する。
【解決手段】本発明の光ファイバの巻き取り方法は、制御装置２２によって張力付与装置７を制御して光ファイバ１の張力を調整しつつ巻き取り駆動部１８を駆動させて巻き取りを行い、１層目の光ファイバ１を巻き取らせる際に、３層目の光ファイバ１を巻き取る際の通常の巻き取り時の張力Ｔ１よりも大きい所定の張力Ｔ２を付与するように設定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバをボビンに巻き取る光ファイバの巻き取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは、石英等の材料で製造された光ファイバ母材を線引きして細径化し、その外周に樹脂を被覆することにより製造されている。
このように製造された光ファイバは、その製造ラインの下流側でボビンに巻き取られる。また、光ファイバを製品として販売する際には、通常、所望の長さの光ファイバをボビンに巻き替えて出荷される。このように、光ファイバが巻き取られる際には、円筒状の胴部を有するボビンに対して、光ファイバは所定のピッチで規則正しく整列されて、さらに複数の層状に重ねて巻き付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ファイバをボビンの胴部へ巻き付ける際に、光ファイバに付与する張力が大きいと、ボビンの外周に層状に重ねられた光ファイバ同士に大きな側圧が加わり、伝送特性の低下や、被覆の断面形状の変形等の不具合が生じることがある。そのため、巻き取り張力は比較的弱くせざるを得ない。
【０００４】
しかし、このように弱い張力にて光ファイバをボビンに巻き取ると、巻き取り時に装置を停止させてボビンの回転が急停止した場合には、胴部への巻き始め部分である下層部分の光ファイバが、胴部との間、または光ファイバ同士の間で位置ずれを起こすことがある。その場合には、光ファイバの整列状態が崩れ、互いに絡んだり乗り越えたりするようになり、光ファイバの被覆部分に変形が生じて伝送特性の低下等の不具合が発生するおそれがある。そして、このような不具合は、特に、巻き取り速度の高速化にともない発生しやすくなっている。
【０００５】
本発明は、ボビンに巻き取られた光ファイバの位置ずれによる不具合を防止することができる光ファイバの巻き取り方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成することができる本発明の光ファイバの巻き取り方法は、光ファイバをボビンに巻き取る光ファイバの巻き取り方法であって、ボビンに巻かれる１層目の光ファイバの巻き取り張力を、ボビンに巻かれる３層目の光ファイバの巻き取り張力よりも大きい所定の張力に設定することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の光ファイバの巻き取り方法は、光ファイバをボビンに巻き取る光ファイバの巻き取り方法であって、ボビンに巻かれる１層目の光ファイバの巻きピッチを、ボビンに巻かれる３層目の光ファイバの巻きピッチよりも小さい所定のピッチに設定することを特徴としている。また、その際、１層目の光ファイバの巻き取り張力を、３層目の光ファイバの巻き取り張力よりも大きい所定の張力に設定することが好ましい。
【０００８】
このような本発明の光ファイバの巻き取り方法によれば、ボビンに対して接触して巻かれる１層目の光ファイバを巻き取る際に、３層目の光ファイバを巻き取る際よりも張力を大きく設定するか、あるいは巻きピッチを小さく設定することにより、１層目の光ファイバをボビンに確実に巻き付けておくことができる。そして、その後の巻き取り時に装置を停止させたとしても、ボビンと光ファイバとが位置ずれを起こして光ファイバ同士の整列状態を乱してしまうことを防止できる。
【０００９】
また、本発明の光ファイバの巻き取り方法において、所定の張力または所定の巻きピッチに設定する光ファイバの長さを、ボビンの胴部の外径及び胴幅と、光ファイバの巻きピッチとから設定することが好ましい。
さらには、巻き取り張力または巻きピッチの設定を変更する位置を、光ファイバが巻かれる層が切り替わる位置に設定することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバの巻き取り方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る光ファイバの巻き取り方法を実施する際に用いられる巻き取り装置の一例について説明する。
図１は、光ファイバをボビンに巻き取るための巻き取り装置の概略斜視図である。図２は、図１に示した巻き取り装置の概略構成図である。
図１及び図２に示すように、この巻き取り装置は、光ファイバ１が巻回される計尺ローラ２と、この計尺ローラ２の回転量を計測するエンコーダ３とからなる計尺装置４を有している。
【００１１】
計尺装置４の計尺ローラ２に巻回された光ファイバ１は、ガイドローラ５，６によって案内されて張力付与装置７に送り込まれる。
張力付与装置７は、回転自在に支持された固定ローラ８と、この固定ローラ８の下方側に設けられたダンサローラ９とを有している。ダンサローラ９は、アーム１０の先端に回転自在に支持されており、このアーム１０は、トルクモータ１１の回転軸１２に固定されている。
【００１２】
この張力付与装置７の固定ローラ８及びダンサローラ９には、計尺装置４からガイドローラ５，６によって案内されて送り込まれた光ファイバ１が複数周巻回されている。
そして、この張力付与装置７の固定ローラ８及びダンサローラ９に巻回された光ファイバ１は、トルクモータ１１によってアーム１０に回動力が加えられてダンサローラ９がトルクモータ１１の回転軸１２を中心として回動されることにより、付与される張力が調整される。
【００１３】
張力付与装置７から送り出された光ファイバ１は、ガイドローラ１４に巻回されて案内されてボビン１５に導かれる。
ボビン１５は、円筒状の胴部１６を有し、この胴部１６の両端には、フランジ１７が設けられている。
【００１４】
ボビン１５は、巻き取り駆動部１８に着脱可能に設置されており、この巻き取り駆動部１８によって回転されるとともに、軸方向に往復移動される。
これにより、光ファイバ１は、軸方向に往復移動しながら回転するボビン１５の胴部１６に軸方向に整列されて巻き取られる。
【００１５】
また、張力付与装置７とボビン１５との間には、光ファイバ１の張力を検出する張力検出器２１が設けられている。
張力付与装置７のトルクモータ１１、計尺装置４のエンコーダ３、張力検出器２１及び巻き取り駆動部１８には、制御装置２２が接続されている。
この制御装置２２は、エンコーダ３及び張力検出器２１から入力される検出信号に基づいて、張力付与装置７のトルクモータ１１の駆動を制御して光ファイバ１に付与する張力を調整し、また、巻き取り駆動部１８の駆動を制御する。
【００１６】
上記の巻き取り装置により光ファイバ１を巻き取る場合は、制御装置２２によって張力付与装置７を制御して光ファイバ１の張力を調整しつつ巻き取り駆動部１８を駆動させ、ボビン１５の胴部１６に所定の張力にて光ファイバ１を巻き取らせる。
これにより、光ファイバ１が、ボビン１５の胴部１６に、その軸方向に整列されて複数層に重ねられて巻き取られる。
【００１７】
そして、本実施形態の巻き取り方法では、張力付与装置７のトルクモータ１１を制御して、図３に示すように、ボビン１５の胴部１６へ巻き始め部を巻き取らせる際に、巻き始め部以外の部分を巻き取る際の張力、つまり通常の巻き取り時の張力Ｔ１よりも大きい所定の張力Ｔ２を付与するように設定する。例えば、張力Ｔ１を６０ｇｆとすると、張力Ｔ２を１００ｇｆとなるように設定する。
【００１８】
ここで、巻き始め部とは、少なくともボビン１５の胴部１６に接触する部分（すなわちボビンに巻かれる１層目）を含む部分であり、その長さＸは、ボビン１５の胴部１６の外径及び胴幅と、胴部１６への光ファイバ１を整列させる巻きピッチとから設定すると良い。
なお、胴部１６に巻かれる３層目以降の光ファイバは、巻き始め部とはしない。
すなわち、胴部１６に巻かれる少なくとも１層目の光ファイバを巻き取る際の巻き取り張力Ｔ２を、巻き始め部以外の部分（例えば３層目の光ファイバ）を巻き取る際の巻き取り張力Ｔ１より大きい所定の張力に設定する。
【００１９】
例えば、図４に示すように、ボビン１５の胴部１６の外径をａ、胴幅をｂ、胴部１６への光ファイバ１の巻きピッチをＰとしたときに、巻き始め部の長さＸは、次式（１）が成り立つ長さが好ましい。
Ｘ≧ａπ（ｂ／Ｐ） …（１）
この式（１）によれば、巻き始め部の長さＸを、ボビン１５の胴部１６に接触する最下層（１層目）の光ファイバ１の長さとすることができる。
【００２０】
また、巻き始め部の巻き取り時における張力Ｔ２は、それ以外の通常の巻き取り張力Ｔ１の２０％増以上とすることが好ましい。
巻き始め部以外の部分を巻き取る際の張力Ｔ１は、ボビン１５の胴部１６の外径や、光ファイバ１の外径、光ファイバ１の巻きピッチＰ等により異なるが、例えば３０ｇｆから１００ｇｆ程度の範囲内に設定される。その際、巻き始め部の巻き取り時における張力Ｔ２を、Ｔ１の設定値に対して２０％以上大きく設定する。
【００２１】
このように、第１実施形態の光ファイバの巻き取り方法によれば、胴部１６に巻かれる少なくとも１層目の光ファイバを巻き取る際の巻き取り張力Ｔ２を、３層目の光ファイバを巻き取る際の巻き取り張力Ｔ１より大きい所定の張力に設定して、光ファイバ１を巻き取らせることにより、胴部１６と光ファイバ１との摩擦力を高めることができる。そのため、巻き始め部の光ファイバ１を胴部１６に対してきつく確実に巻き付けておくことができ、後の巻き取り時に巻き取り駆動部１８を停止させたとしても、胴部１６と光ファイバ１とが位置ずれして光ファイバ１同士の整列状態が崩れて互いに絡んだり乗り越えが生じるような不具合の発生を防止することができる。特に、高速で光ファイバ１を巻き取る際の停止時であっても、張力Ｔ２の設定を適宜所定の大きさに変更することにより、不具合の発生を効果的に抑制できる。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の光ファイバの巻き取り方法について説明する。
上述したように、第１実施形態では、ボビン１５の胴部１６へ巻き始め部を巻き取らせる際の張力Ｔ２を、巻き始め部以外の部分を巻き取る際の張力Ｔ１よりも大きい所定の張力に設定したが、第２実施形態では、図５に示すように、ボビン１５の胴部１６へ巻き始め部を巻き取らせる際の胴部１６への巻きピッチＰ２を、巻き始め部以外の部分を巻き取る際の通常の巻きピッチＰ１よりも小さい所定のピッチに設定する。
【００２３】
このときの巻き始め部の巻き取り時における巻きピッチＰ２は、それ以外の通常の巻きピッチＰ１の１０％減以下とすることが好ましい。
巻き始め部以外の部分を巻き取る際の巻きピッチＰ１は、ボビン１５の胴部１６の外径や、光ファイバ１の外径、光ファイバ１を巻き取る張力等により異なるが、例えば、光ファイバ１の外径が０．２５ｍｍである場合には、０．４ｍｍから０．９ｍｍ程度の範囲内に設定される。その際、巻き始め部の巻き取り時における巻きピッチＰ２を、Ｐ１の設定値に対して１０％以上小さい所定のピッチに設定する。
【００２４】
なお、巻き始め部の長さＸは、第１実施形態と同様に、ボビン１５の胴部１６の外径及び胴幅と、胴部１６への光ファイバ１を整列させる巻きピッチＰ２とから設定すると良く、上記の式（１）が成り立つ長さが好ましい。
【００２５】
このように、第２実施形態の光ファイバの巻き取り方法によれば、胴部１６に巻かれる少なくとも１層目の光ファイバを巻き取る際に、３層目の光ファイバを巻き取る際よりも小さい所定の巻きピッチＰ２にて巻き取らせることにより、胴部１６と光ファイバ１との接触面積を大きくして摩擦力を高めることができる。そのため、第１実施形態と同様に、巻き始め部を胴部１６に確実に巻き付けて、胴部１６と光ファイバ１とが位置ずれして光ファイバ１同士の整列状態が崩れて互いに絡んだり乗り越えが生じるような不具合の発生を防止することができる。特に、高速で光ファイバ１を巻き取る際の停止時であっても、巻きピッチＰ２の設定を適宜変更することにより、不具合の発生を効果的に抑制できる。
【００２６】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の光ファイバの巻き取り方法について説明する。
上記第１実施形態及び第２実施形態では、光ファイバ１の巻き始め部における張力あるいは巻きピッチを所定の値に設定したが、第３実施形態では、巻き始め部において、これら張力及び巻きピッチの両方を所定の値に設定する。
つまり、ボビン１５の胴部１６へ巻き始め部を巻き取らせる際の張力Ｔ２を、巻き始め部以外の部分を巻き取る際の張力Ｔ１よりも大きくするとともに、巻き始め部を巻き取らせる際の胴部１６への巻きピッチＰ２を、巻き始め部以外の部分を巻き取る際の通常の巻きピッチＰ１よりも小さくする。
【００２７】
ここで、巻き始め部の長さＸは、第１及び第２実施形態と同様に、ボビン１５の胴部１６の外径と、胴幅と、胴部１６への光ファイバ１を整列させる巻きピッチＰ２とから設定すると良く、上記の式（１）が成り立つ長さが好ましい。
【００２８】
この第３実施形態の光ファイバの巻き取り方法によれば、少なくとも胴部１６に接触する部分を含む巻き始め部を巻き取る際に、巻き始め部以外の部分よりも大きな張力Ｔ２を付与するとともに小さな巻きピッチＰ２にて巻き取らせることにより、胴部１６と光ファイバ１との位置ずれによる不具合の発生をより効果的に防止することができる。
【００２９】
また、上記第１から第３実施形態における、巻き始め部から巻き始め部以外の部分への切り替えの位置、すなわち、張力Ｔ２からＴ１への設定の切り替え、あるいは巻きピッチＰ２からＰ１への設定の切り替え、もしくはこれら両者の切り替えの位置としては、ボビン１５の胴部１６に複数層に巻き取られる光ファイバ１の巻き取り層の切り替わり位置とするのが好ましい。
これにより、巻き取られる光ファイバ１の同一巻き取り層内にて、張力あるいは巻きピッチが変わることによる整列状態の乱れなどをなくし、良好な巻き取り状態を得ることができる。
【００３０】
なお、上記の例における巻き始め部は、前述したように、ａπ（ｂ／Ｐ）以上の長さＸが好ましいが、２Ｘとすることもできる。
【００３１】
なお、ボビン１５の胴部１６に接触して巻き取られた部分の光ファイバ１は、張力をどのような大きさに設定した場合でも、その上層に巻き付けられた光ファイバ１によって胴部１６に押し付けられてしまうため、実際の使用には適さない部分である。本発明に係る実施の形態では、巻き始め部を通常より強い張力、あるいは小さい巻きピッチで巻き取って、胴部１６と光ファイバ１との摩擦力を高めているが、巻き始め部の設定長さをできる限り短くすることで、本来の有効部分となる巻き始め部以外の部分の光ファイバ１の品質を良好に保つことができる。
例えば、巻き始め部を１層目のみとして、１層目の巻き取り張力を２層目よりも大きい所定の張力に設定すると良い。または、１層目の巻きピッチを２層目よりも小さい所定のピッチに設定すると良い。これにより、廃却する光ファイバの長さをより短くすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る光ファイバの巻き取り方法によれば、ボビンの胴部と光ファイバとの摩擦力を高めて巻き取りを行うことができる。そのため、巻き始め部の光ファイバを胴部に対して確実に巻き付けておくことができ、後の巻き取り時にボビンの回転を停止させたとしても、光ファイバが位置ずれして光ファイバの整列状態が崩れて互いに絡んだり乗り越えが生じるような不具合の発生を防止することができる。特に、高速で光ファイバを巻き取る際の停止時であっても、不具合の発生を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの巻き取り方法によって光ファイバを巻き取る際に用いる装置の概略斜視図である。
【図２】図１に示した装置の概略構成図である。
【図３】光ファイバを巻き取る際の巻き取り長さと巻き取り張力との関係を示すグラフである。
【図４】ボビンの寸法及び巻きピッチを示す模式図である。
【図５】光ファイバを巻き取る際の巻き取り長さと巻きピッチとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１光ファイバ
１５ボビン
１６胴部
ａ胴部の外径
ｂ胴幅
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２巻きピッチ
Ｔ１，Ｔ２張力
Ｘ巻き始め部の長さ

Claims

光ファイバをボビンに巻き取る光ファイバの巻き取り方法であって、
前記ボビンに巻かれる１層目の前記光ファイバの巻き取り張力を、前記ボビンに巻かれる３層目の前記光ファイバの巻き取り張力よりも大きい所定の張力に設定することを特徴とする光ファイバの巻き取り方法。
光ファイバをボビンに巻き取る光ファイバの巻き取り方法であって、
前記ボビンに巻かれる１層目の前記光ファイバの巻きピッチを、前記ボビンに巻かれる３層目の前記光ファイバの巻きピッチよりも小さい所定のピッチに設定することを特徴とする光ファイバの巻き取り方法。
前記１層目の前記光ファイバの巻き取り張力を、前記３層目の前記光ファイバの巻き取り張力よりも大きい所定の張力に設定することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの巻き取り方法。
前記所定の張力または前記所定の巻きピッチに設定する前記光ファイバの長さを、前記ボビンの胴部の外径及び胴幅と、前記光ファイバの巻きピッチとから設定することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光ファイバの巻き取り方法。
前記巻き取り張力または前記巻きピッチの設定を変更する位置を、前記光ファイバが巻かれる層が切り替わる位置に設定することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光ファイバの巻き取り方法。