JP2013018562A - 光ファイバの巻取り方法及び巻取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な線叩き防止効果及び除電効果を維持しつつ光ファイバを良好に巻取ることが可能な光ファイバの巻取り方法及び巻取り装置を提供する。
【解決手段】ボビン２０を回転させてボビン２０の胴部２０ｂに光ファイバ素線１を巻取る巻取り方法であって、ボビン２０の胴部２０ｂへ光ファイバ素線１を巻取る際に、ボビン２０における光ファイバ素線１の巻付け箇所の周方向外側を線叩き防止カバー３０で覆うとともに、ボビン２０の鍔部２０ａと線叩き防止カバー３０との隙間から線叩き防止カバー３０で覆った光ファイバ素線１の巻付け箇所へ静電除去器４１によってイオン化空気を吹き付ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバを巻取る巻取り方法及び巻取り装置に関する。

連続的に送られてくる光ファイバ素線を巻取る際に、パスラインに沿って巻取りリールの上流側に配設した静電除去器により、光ファイバ素線に帯電した電荷を、１００Ｈｚ以上の放電周波数で除電することで、リールへの良好な巻取りを保証することが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、リール近傍に静電除去器を設け、光ファイバ素線及び巻取りリールに帯電した静電気を除去することも記載されている。

一方、ボビン上に線条体を巻取るのに、線条体を案内する切欠を有し、ボビンの軸方向に内径が順次拡大されたボビンの巻取り幅より短い幅の環状ガイドで、ボビン上の線条体のパスラインを覆い、線条体の巻取り途中での切断に対しても、切断端末線を環状ガイド内に確実に収納して線叩きの発生を防止することが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平４−３５７１３６号公報 特開２００５−２００１１４号公報

静電気がボビンや光ファイバ素線に帯電していると、巻飛びなどの巻異常が発生して伝送特性の低下を招き、再巻替えが必要となる場合がある。このため、特許文献１のように、光ファイバ素線をボビンに巻取る際に、静電除去器を用いて除電しているが、特許文献２のように、線叩きを防止するための環状ガイド等の線叩き防止カバーで光ファイバ素線の巻き付け箇所を外側から覆うと、静電除去器からのイオン化空気が線叩き防止カバーによって遮られ、光ファイバ素線を巻付けているボビンの表面にイオン化空気が直接当たらなくなり、十分な除電効果を得ることができなくなる。また、静電除去器の近傍部分における線叩き防止カバーの一部を削除して（周方向の一部を切り欠いて）静電除去器からのイオン化空気がボビン表面に当たるようにして、除電効果を高めることも考えられるが、この場合、線叩き防止カバーによる線叩き防止効果が低下してしまう。

本発明の目的は、良好な線叩き防止効果及び除電効果を維持しつつ光ファイバを良好に巻取ることが可能な光ファイバの巻取り方法及び巻取り装置を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバの巻取り方法は、ボビンを回転させて前記ボビンの胴部に光ファイバを巻取る光ファイバの巻取り方法であって、
前記ボビンの胴部へ前記光ファイバを巻取る際に、前記ボビンにおける前記光ファイバの巻付け箇所の周方向外側を線叩き防止カバーで覆うとともに、前記ボビンの鍔部と前記線叩き防止カバーとの隙間から前記線叩き防止カバーで覆った前記光ファイバの巻付け箇所へ静電除去器によってイオン化させた空気を吹き付けることを特徴とする。

本発明の光ファイバの巻取り装置は、回転されるボビンの胴部に光ファイバを巻取らせる光ファイバの巻取り装置であって、
前記ボビンにおける前記光ファイバの巻付け箇所の周方向外側を覆う線叩き防止カバーと、
前記ボビンの鍔部と前記線叩き防止カバーとの隙間から前記線叩き防止カバーで覆った前記光ファイバの巻付け箇所へイオン化させた空気を吹き付ける静電除去器とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、ボビンの胴部への光ファイバの巻付け箇所を線叩き防止カバーで覆うことによって良好な線叩き防止効果を図りつつ、線叩き防止カバーとボビンの隙間から巻付け箇所へ静電除去器からイオン化させた空気を吹き付けることによって良好な除電効果を維持して光ファイバをボビンの胴部へ巻取ることができる。これにより、線叩きを抑えつつ静電気による巻飛びなどの巻異常を確実に防止することができる。特に、静電気が生じやすい高速での巻取り時に、良好な除電効果を得ることができる。

本発明が適用される巻替え装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る巻取り装置の平面図である。 各種の巻取り方式を示す図であって、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ巻取り装置の概略構成図である。 除電効果の評価結果を示すグラフ図である。

以下、本発明に係る光ファイバの巻取り方法及び巻取り装置の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。まず、本実施形態に係る巻取り装置を備えた巻替え装置について説明する。なお、以下の実施形態では巻替え装置を例示して説明するが、本発明は、光ファイバ素線を着色して巻き取る着色装置に対しても適用可能である。
図１に示すように、巻替え装置１１は、光ファイバ素線（光ファイバ）１を指示された長さに分割しながら巻替えるものであり、光ファイバ素線１は繰り出しボビン１２に巻かれている。光ファイバ素線１は、石英系ガラスのコア及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り、繰り出しボビン１２から繰り出された光ファイバ素線１は、ガイドローラ１３，１６を介してキャプスタンローラ１７へ案内される。そして、光ファイバ素線１はキャプスタンローラ１７を経て、所定の線速で引き取られ、その後、ダンサーローラ１８及びローラ１９を介して、ボビン２０に巻取られる。

次に、ボビン２０へ光ファイバ素線１を巻取らせる巻取り装置について説明する。
図２に示すように、巻取り装置２１は回転駆動される駆動軸２２を備え、駆動軸２２はボビン２０の一方側の鍔部２０ａに嵌められる。駆動軸２２と反対側からは、押えコーン２５が押し込まれて、ボビン２０は駆動軸２２に回転可能に取り付け固定され、例えば、図２の右側から見て時計方向に回転される。また、駆動軸２２は軸方向へ往復移動される。これにより、ボビン２０も軸方向へ往復移動されるようになっている。

ボビン２０の外周には、巻取り装置２１に固定された線叩き防止カバー３０が設けられている。この線叩き防止カバー３０は、ボビン２０の巻取り幅より短い幅で、外周壁３２の両側部にボビン２０の鍔部２０ａが通過しうる径の開口３１を有する環状体で形成される。また、この線叩き防止カバー３０には、光ファイバ素線１が線叩き防止カバー３０を通過できるように孔３５が設けられている。

また、巻取り装置２１は、線叩き防止カバー３０の軸方向の両側にそれぞれ配置された一対のスポットタイプの静電除去器４１を備えている。これらの静電除去器４１は、噴射ノズル４２を有しており、この噴射ノズル４２の先端から、＋または−にイオン化したイオン化空気を噴出する。これらの静電除去器４１は、ボビン２０の胴部２０ｂへの光ファイバ素線１の巻付け箇所へ向かって斜めに配置されており、ボビン２０の鍔部２０ａと線叩き防止カバー３０との隙間から光ファイバ素線１の巻付け箇所へイオン化空気を吹き付ける。

これらの静電除去器４１も、巻取り装置２１の、往復移動するボビン２０とは衝突しないような位置に固定されており、噴射ノズル４２からボビン２０の胴部２０ｂに向けてイオン化空気を吹き付けるようにする。ボビン２０は往復移動するため、ボビン２０がターンするときに一方の静電除去器４１が一方の鍔部２０ａに最も近づき、他方の静電除去器４１が他方の鍔部２０ａから最も遠ざかることになる。

線叩き防止カバー３０と静電除去器４１は上記のように巻取り装置２１に対して固定されている。このため、ボビン２０が軸方向へ往復移動することにより、線叩き防止カバー３０及び静電除去器４１が、ボビン２０に対してボビン２０の軸方向へ相対的に移動される。

さらに、巻取り装置２１は、バータイプの静電除去器５１を備えている。この静電除去器５１は、バー本体５２と、このバー本体５２の長手方向に沿って間隔をあけて設けられた複数の噴出口５３とを有しており、これらの噴出口５３から、＋または−にイオン化したイオン化空気を噴出する。この静電除去器５１は、線叩き防止カバー３０よりも外周側に支持されており、ボビン２０の軸方向に沿って配置されている。

静電除去器４１，５１は、何れも、除電対象物である光ファイバ素線１及びボビン２０の帯電状態をモニタリングする機能を持つものであることが好ましい。モニタリング機能を持つことにより、除電に適した＋または−のいずれかにイオン化させたイオン化空気のみを噴出させることも可能になり、より除電効果を高めることもできる。

上記の巻取り装置２１によって光ファイバ素線１をボビン２０上に巻取る方法の一例について説明する。
光ファイバ素線１の巻取り開始に際しては、まず線叩き防止カバー３０がボビン２０の鍔部２０ａの周方向外側位置に来るように、ボビン２０をセットする。

この状態で、線叩き防止カバー３０の孔３５を通して光ファイバ素線１の巻始端をボビン２０の鍔部２０ａ等に係止させた後、ボビン胴部２０ｂ上に光ファイバ素線１の巻取りが開始される。この後、ボビン２０が軸方向へ往復移動することにより、光ファイバ素線１のパスラインがボビン２０の軸方向に沿って移動され、ボビン２０の胴部２０ｂに光ファイバ素線１が巻取られる。

線叩き防止カバー３０は、上記のように巻取り装置２１に対して固定されており、巻き取られる光ファイバ素線１のパスラインに対しては、相対的に同じ位置で固定されている。このため、光ファイバ素線１が巻き取られている間、線叩き防止カバー３０は、ボビン２０上の光ファイバ素線１のパスライン及びボビン２０の胴部２０ｂへの光ファイバ素線１の巻付け箇所を覆うように配され続ける。

また、ボビン２０の胴部２０ｂへ光ファイバ素線１を巻取る際に、ボビン２０の鍔部２０ａと線叩き防止カバー３０との隙間から線叩き防止カバー３０で覆った光ファイバ素線１の巻付け箇所へ静電除去器４１の噴射ノズル４２からイオン化空気を噴出させる。また、このとき、静電除去器５１の各噴出口５３からもイオン化空気を噴出させる。

光ファイバ素線１の巻取りで、ボビン２０が軸方向へ往復移動することにより、ボビン２０の軸方向に沿ってパスラインが相対的に移動する。また、線叩き防止カバー３０も、上記のように巻取り装置２１に対して固定されているため、ボビン２０に対し、光ファイバ素線１と一緒に軸方向に相対的に移動する。これにより、光ファイバ素線１の巻取り中は、線叩き防止カバー３０によって常に光ファイバ素線１のパスラインが覆われる。

一方、静電除去器４１も、上記のように巻取り装置２１に対して固定され、イオン化空気を噴出している。線叩き防止カバー３０の幅はボビン２０の幅より狭いので、ボビン２０がターンする際に、静電除去器４１の一方（ボビン２０が近づいてきた方）を線叩き防止カバー３０と干渉せずにボビン２０に近づけることができ、鍔部２０ａと線叩き防止カバー３０との隙間から、胴部２０ｂの光ファイバ素線１の巻付け箇所に、イオン化空気を吹き付けることができる。このようにして、ボビン２０の胴部２０ｂに巻付けられる光ファイバ素線１は、その巻付け箇所に静電除去器４１から吹き付けられるイオン化空気によって静電気が除去される。

このように、上記実施形態によれば、ボビン２０の胴部２０ｂへの光ファイバ素線１の巻付け箇所を線叩き防止カバー３０で覆うことによって良好な線叩き防止効果を図りつつ、巻付け箇所へ静電除去器４１からイオン化させた空気を吹き付けることによって良好な除電効果を維持して光ファイバ素線１をボビン２０の胴部２０ｂへ巻取ることができる。これにより、線叩きを抑えつつ静電気による巻飛びなどの巻異常を確実に防止することができる。特に、静電気が生じやすい高速での巻取り時（例えば、線速１６００ｍ／分以上）にも、良好な除電効果を得ることができる。

なお、バータイプの静電除去器５１を設置しなくても、光ファイバ素線１の巻付け箇所へイオン化空気を直接吹き付ける静電除去器４１を設ければ、光ファイバ素線１の巻飛びなどの巻異常を十分に防止することができるが、バータイプの静電除去器５１を設ければ、この静電除去器５１から噴出されるイオン化空気によってボビン２０の静電気を軸方向全体にわたって低下させることができる。

また、上記の例では、ローラ１９のボビン２０に対する軸方向位置を固定し、線叩き防止カバー３０及び静電除去器４１の軸方向位置も固定して、ボビン２０を軸方向へ往復移動させている。このような構成にすると、光ファイバ素線１を案内するローラ１９の移動が不要となるため、巻取り張力を安定化させることができるという利点がある一方、重いボビン２０を往復移動させる必要が生じる。このようなボビントラバース方式のほかに、ボビン２０の軸方向位置を固定し、光ファイバ素線１を往復移動させる方式（ローラトラバース方式）もあり、この方式に合わせて、線叩き防止カバー３０及び静電除去器４１の側を移動させるようにしてもよい。この場合は、光ファイバ素線１を案内するローラ１９をボビン２０の軸方向へ往復移動させ、その移動に合わせて線叩き防止カバー３０及び静電除去器４１も移動させる必要がある。

また、上記実施形態では、本発明を光ファイバ素線１の巻替え工程に適用した場合を例示したが、本発明は、巻替え工程に限らず、光ファイバ素線１に着色樹脂を被覆させる着色工程など、光ファイバ素線１をボビン２０に巻付けるあらゆる工程に適用可能である。

異なる巻取り方法によってボビン２０に光ファイバ素線１を線速約１６００ｍ／分で巻取り、巻取り量２ｋｍ毎に帯電量を測定して除電効果を調べた。

（１）巻取り方法
（比較例１）
図３（ａ）に示すように、線叩き防止カバー３０及びバータイプの静電除去器５１を巻取り装置２１に設置し、ボビン２０の軸方向にわたって静電除去器５１からイオン化空気を噴射させながらボビン２０に光ファイバ素線１を巻取る。

（比較例２）
図３（ｂ）に示すように、線叩き防止カバー３０を設けずに、バータイプの静電除去器５１を巻取り装置２１に設置し、ボビン２０の軸方向にわたって静電除去器５１からイオン化空気を噴射させながらボビン２０に光ファイバ素線１を巻取る。

（実施例１）
図３（ｃ）に示すように、線叩き防止カバー３０及び一対のスポットタイプの静電除去器４１を巻取り装置２１に設置し、線叩き防止カバー３０とボビン２０の鍔部２０ａの隙間から光ファイバ素線１の巻付け箇所へ向かって静電除去器４１からイオン化空気を吹き付けながらボビン２０に光ファイバ素線１を巻取る。

（２）調査結果
比較例１，２及び実施例１の除電効果の調査結果を、図４に示す。

（比較例１）
比較例１では、巻取り量が増加するにしたがって、巻付け箇所が径方向外方へ移動して静電除去器５１に近付くため、帯電量が減少したが、巻始めでは巻付け箇所が静電除去器５１から離れており、しかも、パスラインを覆う線叩き防止カバー３０によってイオン化空気が遮られるため、帯電量の減少はあまり見られなかった。
このように、この比較例１では、線叩き防止カバー３０による線叩き防止効果は得られるものの十分な除電効果は得られなかった。

（比較例２）
比較例２では、線叩き防止カバー３０によるイオン化空気の遮蔽がないため、巻取り量に関わらず、巻始めから静電除去器５１による除電効果が得られた。
しかし、この比較例２では、線叩き防止カバー３０による線叩き防止効果は得られない。

（実施例１）
実施例１では、線叩き防止カバー３０とボビン２０の鍔部２０ａの隙間から光ファイバ素線１の巻付け箇所へ向かって、静電除去器４１からのイオン化空気が直接吹き付けられるため、線叩き防止カバー３０が設けられていても、巻取り量に関わらず、巻始めから良好な除電効果が得られた。
このように、実施例１では、線叩き防止カバー３０による良好な線叩き防止効果を図りつつ、良好な除電効果（±０．５ｋＶ以下）を得ることができた。

１：光ファイバ素線（光ファイバ）、２０：ボビン、２０ａ：鍔部、２０ｂ：胴部、２１：巻取り装置、３０：線叩き防止カバー、４１：静電除去器

Claims (2)

1. ボビンを回転させて前記ボビンの胴部に光ファイバを巻取る光ファイバの巻取り方法であって、
   前記ボビンの胴部へ前記光ファイバを巻取る際に、前記ボビンにおける前記光ファイバの巻付け箇所の周方向外側を線叩き防止カバーで覆うとともに、前記ボビンの鍔部と前記線叩き防止カバーとの隙間から前記線叩き防止カバーで覆った前記光ファイバの巻付け箇所へ静電除去器によってイオン化させた空気を吹き付けることを特徴とする光ファイバの巻取り方法。
2. 回転されるボビンの胴部に光ファイバを巻取らせる光ファイバの巻取り装置であって、
   前記ボビンにおける前記光ファイバの巻付け箇所の周方向外側を覆う線叩き防止カバーと、
   前記ボビンの鍔部と前記線叩き防止カバーとの隙間から前記線叩き防止カバーで覆った前記光ファイバの巻付け箇所へイオン化させた空気を吹き付ける静電除去器とを備えていることを特徴とする光ファイバの巻取り装置。