JP2011073954A - ファイバ吸引ノズルおよび光ファイバ巻取り装置並びに巻取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸引ノズルの形状を変えるだけで、従来と同程度の吸引力と設備で確実に光ファイバを吸引することが可能なファイバ吸引ノズルと、該ファイバ吸引ノズルを用いた光ファイバの巻取り装置と巻取り方法を提供する。
【解決手段】光ファイバの巻取り装置における光ファイバ端末を吸引処理するファイバ吸引ノズル８ａ、８ｂであって、吸引口１１の形状が光ファイバの走行するパスラインに沿って細長くスロット状に形成されていることを特徴とする。上記のファイバ吸引ノズルを用いて、光ファイバの巻終端部分および巻始端部分を確実に吸引処理して、光ファイバの端末処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバの巻取り装置で光ファイバ端末を吸引処理するファイバ吸引ノズル、および該ファイバ吸引ノズルを用いた光ファイバ巻取り装置並びに巻取り方法に関する。

光ファイバの線引きや長尺光ファイバを巻取る際に、光ファイバの走行を停止したり線速を遅くしたりすることなく、複数のボビンに連続的に巻取ることが行なわれている。このような光ファイバの連続巻取りで、巻取りが終了したボビンから空のボビンへの光ファイバの巻取りの切り替えが完了するまでの間、ボビンに巻き取られない光ファイバは、引取り手段によりパスラインを維持して連続的に繰り出され、吸引ノズルで吸引される（例えば、特許文献１参照）。また、光ファイバをボビンに巻き取っている際に光ファイバが断線したような場合に、繰り出しボビンが停止するまで繰り出される光ファイバを吸引処理することにより、余分となる光ファイバが設備のパスライン上に残るのを防止している（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−２０９００１号公報 特開平５−１９３９７６号公報

光ファイバを吸引する吸引ノズルは、通常、４０ｍｍΦ程度の円筒状の吸引口を有し光ファイバの巻取りの切り替え時に光ファイバに近接させて、光ファイバを吸い込んでいる。光ファイバの吸引は、吸引ノズルの吸引力で光ファイバを曲げることをきっかけとして吸引することができる。しかし、光ファイバのガラスファイバ径が比較的に太いファイバ、例えば、ハードプラスチッククラッドファイバ（ＨＰＣＦ）のように、ガラスコア径が２００μｍ、プラスチッククラッドの厚さが１５μｍ程度のような場合、吸い込みに失敗することが多く、この結果、光ファイバの端末処理を失敗することが多かった。

光ファイバの吸い込み失敗は、ガラスファイバ径が太くなることで、光ファイバの剛性が強くなって曲げにくくなり、吸引ノズルの孔内にスムーズに入り込めなくなることに起因している。これは、吸引ノズルの吸引力を大きくすることによっても解決することが可能であるが、吸引力を増加させるには設備的に大規模な改造が必要となり、また、相当なパワーアップを必要とするため、コスト高になると言う問題がある。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、吸引ノズルの形状を変えるだけで、従来と同程度の吸引力と設備で確実に光ファイバを吸引することが可能なファイバ吸引ノズルと、該ファイバ吸引ノズルを用いた光ファイバの巻取り装置と巻取り方法の提供を目的とする。

本発明によるファイバ吸引ノズルは、光ファイバの巻取り装置における光ファイバ端末を吸引処理するファイバ吸引ノズルであって、吸引口の形状が光ファイバの走行するパスラインに沿って細長くスロット状に形成されていることを特徴とする。
上記のファイバ吸引ノズルを用いて、光ファイバの巻終端部分および巻始端部分を確実に吸引処理して、光ファイバの端末処理を行う。

本発明によれば、比較的太いガラス径の光ファイバであっても確実に吸引処理することができ、光ファイバの端末処理の失敗を低減して、生産性を向上させることができる。

光ファイバ巻取り時の切り替えの概略を説明する図である。 本発明によるファイバ吸引ノズルの概略を説明する図である。

図１により、光ファイバ巻取り時の切り替えの一例を説明する。図１において、１は光ファイバ、２ａは第１のボビン、２ｂは第２のボビン、３はガイドローラ、４ａ，４ｂは爪ホイール、５は係止爪、６は引取り手段、７ａは駆動ローラ、７ｂはピンチローラ、８ａ，８ｂはファイバ吸引ノズル、９ａ，９ｂはファイバカッターを示す。

光ファイバの巻取り装置は、例えば、一方（左側）の巻取りユニットに第１のボビン２ａと、他方（右側）の巻取りユニットに第２のボビン２ｂとを備える。それぞれのボビンには、光ファイバ１の巻始端部分を掴んで係止することが可能な係止爪５を配した爪ホイール４ａ，４ｂが、ボビン鍔の一方に着脱可能に取付けられる。また、第１のボビン２ａと第２のボビン２ｂとの間には、光ファイバの巻取りを切り替える際に、光ファイバの走行を停止しないように一時的に引取る引取り手段６が設けられ、引取った光ファイバを吸引するファイバ吸引ノズル８ａ，８ｂとファイバカッター９ａ，９ｂを備えている。

引取り手段６は、例えば、駆動ローラ７ａとピンチローラ７ｂとからなる。この引取り手段６は、ローラ表面の摩擦力により光ファイバ１を引取るもので、２つのピンチローラ７ｂのいずれか一方を、駆動ローラ７ａ側に変位させ、駆動ローラ７ａの表面に光ファイバ１を押し付け、ローラ表面の摩擦力で光ファイバ１を何れかの方向に引取る。

図１（Ａ）は、第１のボビン２ａ側の光ファイバ１が満巻または巻取り終了とされ、第２のボビン２ｂに巻取りを切り替えるべく、ガイドローラ３を中央のホームポジション（鎖線位置Ｈ）から、空の第２のボビン２ｂ側（Ｃ方向）にトラバースさせた状態を示している。ガイドローラ３を第２のボビン２ｂ側にトラバースすることにより、光ファイバ１のパスラインは、引取り手段６の駆動ローラ７ａの表面を横切り、第２のボビン２ｂに近接ないしは接する位置に変わる。この段階で駆動ローラ７ａを反時計方向に回転させる。

引取り手段６による光ファイバの引取りは、左側（又は右側）のピンチローラ７ｂを駆動ローラ７ａ側に変位させ、駆動ローラ７ａの表面に光ファイバ１を押し付けることで、光ファイバ１を左側方向（又は右側方向）に引取り可能とされる。第１のボビン２ａが停止するのとほぼ同時に引取り手段６が作動し、繰り出される光ファイバはファイバ吸引ノズル８ａにより吸引される。

図１（Ｂ）は、第１のボビン側を停止し、第２のボビンに切り替えるときの状態を示している。第１のボビン２ａ側は回転が停止されるが、光ファイバ１は引取り手段６により継続して引取られる。なお、引取られた光ファイバ１はファイバ吸引ノズル８ａにより吸引される。これにより、光ファイバ１は、その走行が中断されることなく所定の線速を維持して継続させることができる。

他方、右側に示す巻取りユニットでは、第２のボビン２ｂでの巻取りを開始すべく、反時計方向への回転が開始される。なお、光ファイバ１は、引取り手段６により走行状態にあるがボビンとは接触していない。次いで、第２のボビン２ｂまたは引取り手段６を紙面と直交する方向に移動させ、光ファイバ１が第２のボビン２ｂの爪ホイール４ｂに接するようにパスラインを変位させる。爪ホイール４ｂに光ファイバ１が接することにより、爪ホイール４ｂに設けられている係止爪５で光ファイバ１がキャッチされ、光ファイバ１の巻始端部分が係止される。

第２のボビン２ｂの回転により爪ホイール４ｂの係止爪５で光ファイバ１をキャッチすると、光ファイバ１が係止爪５と共に移動して引っ張られ、ファイバカッター９ｂにより切断される。これにより、光ファイバ１は、引取り手段６からフリー状態となって、第２のボビン２ｂの回転駆動による新たな巻取りが開始される。爪ホイール４ｂの係止爪５に係止された光ファイバの端部は、巻始端部分として巻取りが終了するまで保持される。一方、ファイバカッター９ｂによって切断され、引取り手段６により引取られた光ファイバは、ファイバ吸引ノズル８ａで吸引される。

図２は、本発明による上述したファイバ吸引ノズル８ａ，８ｂの一例を説明する図で、図２（Ａ）は斜視図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は正面図を示している。なお、ファイバ吸引ノズル８ａ，８ｂは、図では省略しているが、ノズル部を減圧するジェット気流装置と、吸引された光ファイバを収納するボックスに連結されている。

本発明によるファイバ吸引ノズル８ａ，８ｂは、円筒状の本体部１０とスロット状のノズル部１１からなる。本体部１０は、例えば、円筒壁の上端１０ａが光ファイバの巻取りの切り替え時のパスラインに沿うような傾斜角で、斜めに切り落とした形状で形成される。この円筒壁の上端１０ａの斜め最上部と斜め最下部からは、下方に向けて所定幅の溝１０ｂと１０ｃが形成されている。

ノズル部１１は、上記の本体部１０の溝１０ｂ，１０ｃを塞がないようにして、斜めの上端１０ａに、例えば、一対のバー部材１１ａを平行に配設して吸引口とされる。斜めの上端１０ａでバー部材１１ａの両外側に生じる半月状の開口は、半円状の蓋部材１０ｅにより塞ぐ。一対のバー部材１１ａは、所定の幅Ｗと長さＬを有するスロット１２が得られるように設けられ、バー部材１１ａの両端は本体部１０の円筒壁から側方に突き出す形態となる。なお、バー部材１１ａを用いることなく、細長の吸引口を形成するようにしてもよい。これにより、ノズル部１１の吸引口は、光ファイバのパスラインに沿って細長いスロット状となる。

バー部材１１ａが本体部１０の側方に突き出る部分の下側と、本体部１０の溝１０ｂ，１０ｃの部分には、略３角柱形状の閉塞部材１１ｂと１１ｃが取付けられ、バー部材１１ａで形成される吸引口に連通する吸い込み通路とされる。略３角柱形状の閉塞部材１１ｂと１１ｃは、例えば、板材を３方から貼り合わせた形状で、内面が本体部１０の溝１０ｂ，１０ｃに連通するようにして取付られる。なお、これら閉塞部材は、閉塞部材１１ｂで示すように、光ファイバが曲がりやすいように閉塞する外側の辺を湾曲形状とするのが好ましい。

上述のように形成されたファイバ吸引ノズル８ａ，８ｂは、本体部１０の円形状断面を吸引口とした場合（従来のファイバ吸引ノズル）と比べて、そのノズル部１１が長さＬで幅Ｗの細長のスロット状となる。このファイバ吸引ノズル８ａ，８ｂは、スロット１２の長さ方向に光ファイバのパスラインがくるように配置され、スロット長さＬの全長の広い範囲で光ファイバを吸引することになる。この結果、光ファイバの吸引力が大きくなくても大きい曲げ径で曲げることが可能となる。光ファイバの曲げが一旦許容されると、ノズル内への吸引が容易になり吸い込むことができる。

なお、コアガラス径が２００μｍのＨＰＣＦを、内径４０ｍｍΦの円形状断面のノズルを用いて吸引させた場合は、成功率は１０％程度であった。しかし、上述した、スロット長さＬを９０ｍｍ、スロット幅Ｗを１０ｍｍとした細長のノズルを用いて吸引させた場合は、吸引力が上記円形状断面のノズルと同じ場合であっても、ほぼ１００％成功した。このため、コアガラス径が２００μｍの光ファイバに対しても、巻取りの自動切り替えを可能とし、生産性を向上させることができる。

１…光ファイバ、２ａ…第１のボビン、２ｂ…第２のボビン、３…ガイドローラ、４ａ，４ｂ…爪ホイール、５…係止爪、６…引取り手段、７ａ…駆動ローラ、７ｂ…ピンチローラ、８ａ，８ｂ…ファイバ吸引ノズル、９ａ，９ｂ…ファイバカッター、１０…本体部、１０ａ…上端、１０ｂ，１０ｃ…溝、１０ｅ…蓋、１１…ノズル部、１１ａ…バー部材、１１ｂ，１１ｃ…閉塞部材、１２…スロット。

Claims (3)

1. 光ファイバの巻取り装置における光ファイバ端末を吸引処理するファイバ吸引ノズルであって、吸引口の形状が光ファイバの走行するパスラインに沿って細長くスロット状に形成されていることを特徴とするファイバ吸引ノズル。
2. 請求項１に記載のファイバ吸引ノズルを備え、光ファイバの端末処理を前記吸引ノズルを用いて行うことを特徴とする光ファイバ巻取り装置。
3. 請求項１に記載のファイバ吸引ノズルを用い、光ファイバの巻終端部分または巻始端部分を吸引処理することにより光ファイバの端末処理を行うことを特徴とする光ファイバ巻取り方法。

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