JP7382985B2

JP7382985B2 - 光ファイバのスクリーニング装置及び光ファイバのスクリーニング方法

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Publication number: JP7382985B2
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Inventors: 祐樹山田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
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Description

本発明は、光ファイバのスクリーニング装置及び光ファイバのスクリーニング方法に関する。

光ファイバは、異物の混入、泡、傷等に起因して強度が劣化した部分があると、その劣化部分で断線してしまうことがある。そこで、線引き後の光ファイバに対しては、所定の張力を加えてその耐張力性能を試験するスクリーニング試験が行われている。スクリーニング試験は、光ファイバの製造ラインに直結されたスクリーニング装置により、製造ラインで線引きされた光ファイバに対してそのまま連続的に行われたり、線引き後にボビンに巻き取られた光ファイバに対して行われたりしている。このようなスクリーニング試験を光ファイバが経ることにより、光ファイバの断線寿命が保証されている。例えば、特許文献１には、プーリを斜めに設置することで光ファイバの多側面に対し歪みを与えるスクリーニング装置が開示されている。

また、光ファイバにおいて強度劣化が発生する要因は異物の混入、泡、傷等だけではない。通常、光ファイバのガラス部分には、紫外線硬化性を有する樹脂で被覆層が形成されている。この被覆層を形成する被覆樹脂内に異物が混入した状態で硬化されると、光ファイバをボビンなどに巻き取る際に異物により光ファイバのガラス部分に傷が入り強度劣化する場合がある。

特開平１１－８３６７２号公報

従来のスクリーニング装置のように、光ファイバに引張強度を付加する方式では光ファイバは長手方向にのみ引張応力を受ける。しかし、光ファイバの被覆樹脂内に異物が存在する場合には、引張応力を受けても樹脂内のガラス部分には傷が付きにくいため、異物が存在する箇所で光ファイバを確実に破断させることは困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、光ファイバに対するスクリーニングの精度を向上できる光ファイバのスクリーニング装置及び光ファイバのスクリーニング方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、光ファイバを繰り出す繰出部と、前記繰出部から繰り出された前記光ファイバに張力を印加する張力印加部と、前記張力印加部により前記張力が印加された前記光ファイバを巻き取る巻取部と、を備え、前記張力印加部は、第１のプーリ、第２のプーリ、第１のキャプスタン及び第２のキャプスタンを含み、前記第１のプーリの径は前記第２のプーリの径よりも小さく、前記光ファイバの搬送方向において、前記第２のプーリ、前記第１のキャプスタン及び前記第２のキャプスタンよりも上流側に前記第１のプーリが複数配置され、前記第１のプーリの径は、１５ｍｍ以上、かつ、３０ｍｍ未満である、ことを特徴とする光ファイバのスクリーニング装置が提供される。

本発明の他の観点によれば、繰出部によって光ファイバを繰り出す工程と、前記繰出部から繰り出された前記光ファイバに対して張力印加部によって張力を印加する工程と、前記張力印加部により前記張力が印加された前記光ファイバを巻取部によって巻き取る工程と、を備え、前記張力印加部は、第１のプーリ、第２のプーリ、第１のキャプスタン、第２のキャプスタンを含み、前記第１のプーリの径は前記第２のプーリの径よりも小さく、前記光ファイバの搬送方向において、前記第２のプーリ、前記第１のキャプスタン及び前記第２のキャプスタンよりも上流側に前記第１のプーリが複数配置され、前記第１のプーリの径は、１５ｍｍ以上、かつ、３０ｍｍ未満である、ことを特徴とする光ファイバのスクリーニング方法が提供される。

本発明によれば、光ファイバに対するスクリーニングの精度を向上できる。

本発明の第１実施形態による光ファイバのスクリーニング装置を示す概略図である。本発明の第１実施形態による光ファイバのスクリーニング装置を示すブロック図である。本発明の第２実施形態による光ファイバのスクリーニング装置を示す概略図である。本発明の第２実施形態による光ファイバのスクリーニング装置を示す上面図である。本発明の第３実施形態による光ファイバのスクリーニング装置を示す概略図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による光ファイバのスクリーニング装置及び光ファイバのスクリーニング方法について図１及び図２を用いて説明する。

まず、本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１の構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１を示す概略図である。図２は、本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１を示すブロック図である。

本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１は、光ファイバ１０の耐張力性能を試験するスクリーニング試験を行う装置である。図１に示すように、スクリーニング装置１は、繰り出しボビン２０と、張力印加部３０と、巻き取りボビン４０とを有している。また、張力印加部３０には、スクリーニング装置１の上流側から下流側に向かって、プーリ３０１、繰り出しダンサー３０２、第１のキャプスタン３０３、プーリ３０４、プーリ３０５、スクリーニングダンサー３０７、第２のキャプスタン３０９及びプーリ３１０がこの順序で設けられている。

繰り出しボビン２０には、スクリーニング試験を行うべき光ファイバ１０が巻かれている。繰り出しボビン２０は、サーボモータ５２（図２参照）により、光ファイバ１０を繰り出す方向に回転駆動される。これにより、繰り出しボビン２０は、光ファイバ１０を張力印加部３０に向けて繰り出す繰出部として機能する。

繰り出しボビン２０と第１のキャプスタン３０３との間には、スクリーニング装置１の上流側から下流側に向かって、プーリ３０１と、プーリ３０２ａとがこの順で設けられている。プーリ３０２ａは、繰り出しダンサー３０２のプーリである。プーリ３０１及びプーリ３０２ａの径は、後述する他のプーリの径よりも小さい。本実施形態では、プーリ３０１及びプーリ３０２ａの径は、２０ｍｍとする。本明細書では、通常サイズの径よりも小さい径を有するプーリを「小径プーリ」又は「第１のプーリ」とも称する。これに対し、通常サイズの径を有するプーリを「通常プーリ」又は「第２のプーリ」とも称する。

また、プーリ３０１及びプーリ３０２ａは、光ファイバ１０の搬送時に、光ファイバ１０から受ける力によって従動して回転する。また、繰り出しボビン２０、プーリ３０１、プーリ３０２ａ及び第１のキャプスタンローラ３０３ａは、それぞれ水平な回転軸を有している。また、繰り出しボビン２０、プーリ３０１、プーリ３０２ａ、及び第１のキャプスタンローラ３０３ａのそれぞれの回転軸は、互いに平行になっている。

プーリ３０１は、繰り出しボビン２０よりも上方に配置されている。プーリ３０２ａは、プーリ３０１よりも下方に配置されている。また、第１のキャプスタン３０３は、プーリ３０１及びプーリ３０２ａよりも上方に配置されている。さらに、第１のキャプスタン３０３は、第２のキャプスタン３０９とほぼ同じ高さに配置されている。

このように、繰り出しボビン２０、プーリ３０１、プーリ３０２ａ及び第１のキャプスタン３０３は、スクリーニング装置１の上流側から下流側に向かって、上下方向にジグザグに配置されている。繰り出しボビン２０から繰り出される光ファイバ１０は、プーリ３０１、プーリ３０２ａ及び第１のキャプスタン３０３に順次ジグザグに巻き掛けられて掛け渡される。

繰り出しダンサー３０２は、プーリ３０２ａと、プーリ３０２ａが先端部に回転可能に取り付けられた棒状の支持体３０２ｂとを有している。支持体３０２ｂの基部は、プーリ３０２ａの回転軸と平行な回動軸を基部に有し、支持体３０２ｂは回動軸を中心に回動可能である。プーリ３０２ａは、支持体３０２ｂが回動することにより上下動する。こうして、光ファイバ１０の繰り出し側において、繰り出しダンサー３０２のプーリ３０２ａが上下動することにより、光ファイバ１０に加わる張力が調整される。なお、繰り出しボビン２０とプーリ３０１との間には、繰り出しボビン２０の側でのファイバ叩きの発生を防止するための叩き防止板（図示せず）が設けられると好適である。

第１のキャプスタン３０３は、繰り出しボビン２０から繰り出された光ファイバ１０を、サーボモータ５４（図２参照）により、スクリーニング装置１の上流側から下流側に光ファイバ１０を送るように回転駆動される。

第１のキャプスタン３０３は、第１のキャプスタンローラ３０３ａと、回転自在な第１の無端ベルト３０３ｂとを有する。第１のキャプスタンローラ３０３ａには、第１の無端ベルト３０３ｂが押し当てられている。第１の無端ベルト３０３ｂは、第１のキャプスタンローラ３０３ａの回転に伴って、第１のキャプスタンローラ３０３ａの回転方向とは逆方向に回転する。光ファイバ１０は、第１のキャプスタンローラ３０３ａと第１の無端ベルト３０３ｂとの間に挟持されつつ、第１のキャプスタンローラ３０３ａの回転により送り出される。

第１のキャプスタン３０３の下流側には、プーリ３０４と、プーリ３０５と、プーリ３０７ａとが配置されている。プーリ３０７ａは、スクリーニングダンサー３０７のプーリである。プーリ３０４、プーリ３０５及びプーリ３０７ａは、スクリーニング装置１の上流側から下流側に向かってこの順で設けられている。プーリ３０４、プーリ３０５及びプーリ３０７ａは、それぞれ水平な回転軸を有している。また、プーリ３０４、プーリ３０５、及びプーリ３０７ａの回転軸は、互いに平行になっており、また、第１のキャプスタンローラ３０３ａの回転軸と平行になっている。

第１のキャプスタン３０３には、第１のキャプスタンローラ３０３ａの回転数（回転速度）を計測する回転数計６２（図２参照）が設けられている。回転数計６２は、スクリーニング試験を行っている間の第１のキャプスタンローラ３０３ａの回転数を計測し、計測された回転数に応じた計測信号を出力する。

また、プーリ３０４、プーリ３０５及びプーリ３０７ａの径は、通常のサイズとする。本実施形態では、プーリ３０４、プーリ３０５及びプーリ３０７ａの径は、１００ｍｍとする。

プーリ３０４は、第１のキャプスタン３０３よりも下方に配置されている。プーリ３０５は、プーリ３０４及びプーリ３０７ａよりも上方に配置されている。プーリ３０５は、互いにほぼ同じ高さに配置された第１のキャプスタン３０３及び第２のキャプスタン３０９とほぼ同じ高さに配置されている。こうして、プーリ３０４、プーリ３０５、及びプーリ３０７ａは、スクリーニング装置１の上流側から下流側に向かって、上下方向にジグザグに配置されている。第１のキャプスタン３０３から送り込まれた光ファイバ１０は、プーリ３０４、プーリ３０５及びプーリ３０７ａに順次ジグザグに巻き掛けられて掛け渡される。

スクリーニングダンサー３０７は、プーリ３０７ａと、プーリ３０７ａが先端部に回転可能に取り付けられた棒状の支持体３０７ｂとを有している。支持体３０７ｂの基部は、プーリ３０７ａの回転軸と平行な回動軸を有し、支持体３０７ｂは回動軸を中心に回動可能になっている。プーリ３０７ａは、支持体３０７ｂが回動することにより上下動する。こうして、スクリーニングダンサー３０７は、上下動するプーリ３０７ａの重量により、光ファイバ１０に一定の張力を印加する。

プーリ３０５には、プーリ３０５に巻き掛けられた光ファイバ１０の張力を計測する張力計３０６が設けられている。張力計３０６としては、例えばロードセルが用いられている。張力計３０６は、スクリーニング試験を行っている間の光ファイバ１０の張力を計測し、計測された張力に応じた計測信号を出力する。スクリーニングダンサー３０７によるプーリ３０７ａの上下動は、張力計３０６により計測される張力が一定になるように制御される。

スクリーニング装置１における光ファイバ１０の搬送経路上には、光ファイバ１０の断線の発生を検出する断線センサ３０８が設けられている。断線センサ３０８は、例えば光学式のものであり、光ファイバ１０の両側に配置される光源部３０８ａと受光部３０８ｂとを有している。断線センサ３０８は、光源部３０８ａから発せられた光を受光する受光部３０８ｂでの受光量の変化に基づき、光ファイバ１０の断線の発生を検出する。断線センサ３０８は、光ファイバ１０の断線の発生を検出すると、検出信号を出力する。

本実施形態では、第１のキャプスタン３０３とプーリ３０４との間であって、第１のキャプスタン３０３の近傍に、断線センサ３０８が設けられている。また、スクリーニングダンサー３０７のプーリ３０７ａと第２のキャプスタン３０９との間であって、第２のキャプスタン３０９の近傍にも、断線センサ３０８が設けられている。

なお、断線センサ３０８は、光学式の断線センサに限定されるものではない。断線センサ３０８としては、光学式の断線センサのほか、接触式の断線センサ等の種々の方式の断線センサを用いることができる。

また、図１には、２つの断線センサ３０８が光ファイバ１０の搬送経路上に設けられている場合を示しているが、断線センサ３０８の数や配置はこれに限定されるものではない。断線センサ３０８は、少なくとも１つ以上設けられていればよい。また、装置内において断線センサ３０８を設ける場所も適宜変更することができる。

スクリーニングダンサー３０７の下流側には、第２のキャプスタン３０９が設けられている。第２のキャプスタン３０９は、スクリーニングダンサー３０７よりも上方に配置されている。スクリーニングダンサー３０７から送り込まれた光ファイバ１０は、第２のキャプスタンローラ３０９ａに巻き掛けられて掛け渡される。

第２のキャプスタン３０９は、第２のキャプスタンローラ３０９ａと、回転自在な第２の無端ベルト３０９ｂとを有している。第２のキャプスタンローラ３０９ａは、サーボモータ５８（図２参照）により、スクリーニング装置１の上流側から下流側に光ファイバ１０を送るように回転駆動される。第２のキャプスタンローラ３０９ａは、水平な回転軸を有している。また、第２のキャプスタンローラ３０９ａの回転軸は、第１のキャプスタンローラ３０３ａの回転軸と平行になっている。

第２のキャプスタンローラ３０９ａには、第２の無端ベルト３０９ｂが押し当てられている。第２の無端ベルト３０９ｂは、第２のキャプスタンローラ３０９ａの回転に伴って、第２のキャプスタンローラ３０９ａの回転方向とは逆方向に回転する。光ファイバ１０は、第２のキャプスタンローラ３０９ａと第２の無端ベルト３０９ｂとの間に挟持されつつ、第２のキャプスタンローラ３０９ａの回転により送り出される。

第２のキャプスタン３０９と巻き取りボビン４０との間には、プーリ３１０が設けられている。プーリ３１０は、水平な回転軸を有している。この回転軸は、第２のキャプスタンローラ３０９ａの回転軸と平行になっている。また、本実施形態では、プーリ３１０の径は、プーリ３０４、プーリ３０５及びプーリ３０７ａの径と同じく、通常サイズである１００ｍｍとする。

プーリ３１０に巻き掛けられた光ファイバ１０は、巻き取りボビン４０により巻き取られるように一端が巻き取りボビン４０に固定される。なお、プーリ３１０と巻き取りボビン４０との間には、巻き取りボビン４０の側でのファイバ叩きの発生を防止するための叩き防止板（図示せず）が設けられてもよい。

巻き取りボビン４０は、張力印加部３０により張力が印加されてスクリーニング試験を経た光ファイバ１０を巻き取るものである。巻き取りボビン４０は、サーボモータ６０（図２参照）により、光ファイバ１０を巻き取る方向に回転駆動される。これにより、巻き取りボビン４０は、張力印加部３０において張力が印加された、すなわち、スクリーニング試験が完了した光ファイバ１０を巻き取る巻取部として機能する。

図２に示すように、本実施形態によるスクリーニング装置１は、繰り出しボビン２０を回転駆動するサーボモータ５２と、第１のキャプスタン３０３（第１のキャプスタンローラ３０３ａ）を回転駆動するサーボモータ５４とを有している。また、本実施形態によるスクリーニング装置１は、第２のキャプスタン３０９（第２のキャプスタンローラ３０９ａ）を回転駆動するサーボモータ５８と、巻き取りボビン４０を回転駆動するサーボモータ６０とを有している。

また、本実施形態によるスクリーニング装置１は、スクリーニング装置１の全体の動作を制御する制御部７０を有している。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）７０４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７０６と、記憶部７０８と、操作部７１０とを有している。また、本実施形態によるスクリーニング装置１は、入力部７１２と、出力部７１４とを有している。ＣＰＵ７０２、ＲＯＭ７０４、ＲＡＭ７０６、記憶部７０８、操作部７１０、入力部７１２、及び出力部７１４は、共通バス７１６に接続されている。

制御部７０は、さらに、サーボモータ５２を駆動するためのドライバ７２２と、サーボモータ５４を駆動するためのドライバ７２４と、サーボモータ５８を駆動するためのドライバ７２８と、サーボモータ６０を駆動するためのドライバ７３０とを有している。ドライバ７２２、７２４、７２８、７３０は、それぞれ出力部７１４に接続されている。出力部７１４は、ＣＰＵ７０２から出力された制御信号に対してＤ／Ａ変換等の信号処理を行い、その制御信号を処理可能にドライバ７２２、７２４、７２８、７３０に出力するものである。

入力部７１２には、張力計３０６が接続されている。また、入力部７１２には、断線センサ３０８が接続されている。また、入力部７１２には、回転数計６２が接続されている。入力部７１２は、張力計３０６、断線センサ３０８、及び回転数計６２から制御部７０に入力される信号に対してＡ／Ｄ変換等の信号処理を行い、その信号の制御部７０での処理を可能にするものである。

ＣＰＵ７０２は、制御プログラムを実行し、スクリーニング装置１の全体の動作を制御する。ＲＯＭ７０４には、ＣＰＵ７０２が実行する制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ７０６は、ＣＰＵ７０２が制御プログラムを実行する際のワーキングエリアとして使用される。記憶部７０８は、ＣＰＵ７０２が制御プログラムを実行する際に参照する各種データが記憶されている。また、オペレータは、操作部７１０を介して、スクリーニング試験に関する各種設定を行ったり、スクリーニング試験の実行の指示を入力したりすることができる。

ＣＰＵ７０２は、スクリーニング試験を行うに際して、繰り出しボビン２０、第１のキャプスタン３０３、第２のキャプスタン３０９、及び巻き取りボビン４０を回転駆動する制御を行う。

具体的には、ＣＰＵ７０２は、出力部７１４を介して、ドライバ７２２に対して、サーボモータ５２の回転駆動を指示する制御信号である回転指示信号を出力する。ドライバ７２２は、ＣＰＵ７０２から入力される回転指示信号に基づき、サーボモータ５２に対して、サーボモータ５２を回転駆動する駆動信号を出力する。ドライバ７２２からサーボモータ５２に駆動信号が入力されることにより、サーボモータ５２が回転する。サーボモータ５２が回転することにより、繰り出しボビン２０が回転して、光ファイバ１０が巻かれた繰り出しボビン２０から光ファイバ１０が繰り出される。

また、ＣＰＵ７０２は、出力部７１４を介して、ドライバ７２４に対して、サーボモータ５４の回転駆動を指示する制御信号である回転指示信号を出力する。ドライバ７２４は、ＣＰＵ７０２から入力される回転指示信号に基づき、サーボモータ５４に対して、サーボモータ５４を回転駆動する駆動信号を出力する。ドライバ７２４からサーボモータ５４に駆動信号が入力されることにより、サーボモータ５４が回転する。サーボモータ５４が回転することにより、第１のキャプスタン３０３が回転して、光ファイバ１０が下流側に送り込まれる。

また、ＣＰＵ７０２は、出力部７１４を介して、ドライバ７２８に対して、サーボモータ５８の回転駆動を指示する制御信号である回転指示信号を出力する。ドライバ７２８は、ＣＰＵ７０２から入力される回転指示信号に基づき、サーボモータ５８に対して、サーボモータ５８を回転駆動する駆動信号を出力する。ドライバ７２８からサーボモータ５８に駆動信号が入力されることにより、サーボモータ５８が回転する。サーボモータ５８が回転することにより、第２のキャプスタン３０９が回転して、光ファイバ１０が下流側に送り出される。

また、ＣＰＵ７０２は、出力部７１４を介して、ドライバ７３０に対して、サーボモータ６０の回転駆動を指示する制御信号である回転指示信号を出力する。ドライバ７３０は、ＣＰＵ７０２から入力される回転指示信号に基づき、サーボモータ６０に対して、サーボモータ６０を回転駆動する駆動信号を出力する。ドライバ７３０からサーボモータ６０に駆動信号が入力されることにより、サーボモータ６０が回転する。サーボモータ６０が回転することにより、巻き取りボビン４０が回転して、張力印加部３０により張力が印加された光ファイバ１０が巻き取りボビン４０に巻き取られる。

こうして、スクリーニング試験では、繰り出しボビン２０、第１のキャプスタン３０３、第２のキャプスタン３０９及び巻き取りボビン４０が回転する。これにより、繰り出しボビン２０から繰り出された光ファイバ１０は、第１のキャプスタン３０３、プーリ３０４、プーリ３０５、プーリ３０７ａ及び第２のキャプスタン３０９を順次経由する経路を一定の線速で移送される。この間、光ファイバ１０に対して、スクリーニングダンサー３０７により、一定の張力が印加される。

ＣＰＵ７０２は、入力部７１２を介して張力計３０６から入力される計測信号に基づき、張力計３０６により計測される張力が一定になるようにスクリーニングダンサー３０７の動作を制御する。

張力印加部３０において一定の張力が印加される光ファイバ１０に低強度部があると、光ファイバ１０は、張力印加部３０により印加される張力により低強度部で破断して断線する。光ファイバ１０の低強度部は、光ファイバ１０の異物、傷、欠陥等に起因するものである。

光ファイバ１０の断線の発生は、断線センサ３０８により検出される。断線センサ３０８は、光ファイバ１０の断線の発生を検出すると、検出信号を出力する。断線センサ３０８から出力された検出信号は、入力部７１２を介してＣＰＵ７０２に入力される。

ＣＰＵ７０２は、断線センサ３０８から検出信号が入力されると、繰り出しボビン２０、第１のキャプスタン３０３、第２のキャプスタン３０９及び巻き取りボビン４０の各回転を停止するようにこれらの制御を行う。こうして、ＣＰＵ７０２は、光ファイバ１０の断線の発生が検出されると、光ファイバ１０の移送を停止する制御を行う。

具体的には、ＣＰＵ７０２は、出力部７１４を介して、ドライバ７２２に対して、サーボモータ５２の回転駆動の停止を指示する制御信号である停止指示信号を出力する。ドライバ７２２は、ＣＰＵ７０２から入力される停止指示信号に基づき、サーボモータ５２に対して、サーボモータ５２の回転駆動を停止する停止信号を出力する。ドライバ７２２からサーボモータ５２に停止信号が入力されることにより、サーボモータ５２の回転駆動の停止が指示される。

このように、本実施形態によれば、張力印加部３０の中に、通常プーリよりも径が小さいプーリ３０１及びプーリ３０２ａが含まれている。このため、他の４つの通常プーリ（プーリ３０４、プーリ３０５、プーリ３０７ａ、プーリ３１０）に対して光ファイバ１０が巻き掛けられた場合よりも、プーリ３０１及びプーリ３０２ａに対して光ファイバ１０が巻き掛けられた場合の方が曲げ角度が大きくなる。これにより、光ファイバ１０内において強度劣化が生じている部分で、光ファイバ１０を確実に破断させることが可能になる。その結果、後続の工程での光ファイバ１０の破断発生を低減することができる。

通常、光ファイバ１０の外周部には、樹脂からなる被覆層が形成されている。この被覆層の中に異物が混入していた場合には、異物が存在する箇所で強度劣化が生じる。しかし、同等の径を有する複数のプーリを用いて張力を印加する従来型の装置では、被覆層内に異物が存在する光ファイバ１０に対して折り曲げながら張力を印加しても、内部のガラス部分に傷が付かず、破断できない場合があった。

これに対し、本実施形態に係るスクリーニング装置１によれば、通常よりも小径のプーリを用いるため、折り曲げ角度を大きくできる。これにより、被覆層内に異物が存在する光ファイバ１０に対しても、当該異物の位置で、光ファイバ１０を確実に破断させることが可能になる。すなわち、光ファイバ１０に対するスクリーニングの精度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、光ファイバ１０の搬送方向において、小径プーリ（第１のプーリ）であるプーリ３０１は、通常プーリ（第２のプーリ）であるプーリ３０４や、他の回転部材（第１のキャプスタン３０３及び第２のキャプスタン３０９）よりも上流側に配置される。これにより、光ファイバ１０の搬送方向の上流側において、下流側と異なる、より大きな曲げ角度で張力を印加できる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１及び光ファイバ１０のスクリーニング方法について図３及び図４を用いて説明する。図３は、本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１を示す概略図である。図４は、本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１を示す上面図である。なお、上述した第１実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１及び光ファイバ１０のスクリーニング方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１の基本的構成は、第１実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１の構成とほぼ同様である。本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１は、繰り出しボビン２０と第１のキャプスタン３０３との間に設けられた小径プーリの回転軸が、繰り出しボビン２０の回転軸に対して傾いている点で、第１実施形態による光ファイバのスクリーニング装置１とは異なっている。

図３に示されるように、繰り出しボビン２０と第１のキャプスタン３０３との間には、小径プーリであるプーリ３１１、プーリ３１２、プーリ３１３及びプーリ３１４ａが含まれている。プーリ３１４ａは、繰り出しダンサー３１４のプーリである。また、繰り出しダンサー３１４は、プーリ３１４ａが先端部に回転可能に取り付けられた棒状の支持体３１４ｂとを有している。支持体３１４ｂの基部は、プーリ３１４ａの回転軸と平行な回動軸を有し、支持体３１４ｂは回動軸を中心に回動可能である。プーリ３１４ａは、支持体３０２ｂが回動することにより上下動する。なお、本実施形態では、小径プーリの径は３０ｍｍとし、他の通常プーリの径は１００ｍｍとする。

また、プーリ３１１、プーリ３１２、プーリ３１３及びプーリ３１４ａは、繰り出しボビン２０の側面に対して、傾斜方向を交互に変更して配置されている。これにより、繰り出しボビン２０と第１のキャプスタン３０３との間において、光ファイバ１０の搬送経路は、上面視でジグザグとなる。プーリ３１１の回転軸は、プーリ３１３の回転軸と平行である。プーリ３１２の回転軸は、プーリ３１４ａの回転軸と平行である。

また、図４に示されるように、繰り出しボビン２０の回転軸Ａに対して、プーリ３１１の回転軸Ｂは、所定の傾斜角度θ１で傾斜する。同様に、繰り出しボビン２０の回転軸Ａに対して、プーリ３１２の回転軸Ｃは、所定の傾斜角度θ２で傾斜する。なお、本実施形態では、θ１及びθ２は４５°とするが、これに限られない。すなわち、傾斜角度は任意に変更できる。

繰り出しボビン２０から送り出された光ファイバ１０は、プーリ３１１、プーリ３１２、プーリ３１３及びプーリ３１４ａの順序で巻き掛けられ、その後、第１のキャプスタン３０３に送り出される。

このように、本実施形態によれば、繰り出しボビン２０と第１のキャプスタン３０３との間に、繰り出しボビン２０の回転軸に対して、小径プーリの回転軸が傾斜するように、４つの小径プーリが設けられている。これにより、光ファイバ１０はプーリごとに異なる面でプーリに当接する。すなわち、異物が光ファイバ１０の径方向のどのような位置に存在する場合でも、折り曲げの影響を受ける面が増えるため、強度劣化が生じている光ファイバ１０の破断が容易になる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１及び光ファイバ１０のスクリーニング方法について図５を用いて説明する。図５は、本実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１を示す概略図である。なお、上述した第１実施形態による光ファイバ１０のスクリーニング装置１及び光ファイバ１０のスクリーニング方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上述した第１実施形態及び第２実施形態では、張力印加部３０に設けられた複数のプーリのうちの一部のプーリの径を他の通常プーリの径よりも小さくする場合について説明した。これに対し、本実施形態は、複数のプーリの径は同じ大きさとし、第１のキャプスタンローラ３０３ａ（第１のキャプスタン３０３）の径を、下流側に配置された第２のキャプスタンローラ３０９ａ（第２のキャプスタン３０９）の径よりも小さくする点において第１実施形態及び第２実施形態とは異なる。

本実施形態において、第１のキャプスタンローラ３０３ａの径は、１５ｍｍとした。また、第２のキャプスタンローラ３０９ａの径は、１００ｍｍとした。また、第１のキャプスタンローラ３０３ａの径は、複数のプーリ３１５、３０４、３０５、３０７ａ及び３１０の径よりも小さい。なお、第２のキャプスタンローラ３０９ａの径は、複数の通常プーリよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。光ファイバ１０が巻き掛けられる回転部材の径の種類は、さらに多くてもよい。

同様に、第２のキャプスタン３０９は、第２のキャプスタンローラ３０９ａと、回転自在な第２の無端ベルト３０９ｂとを有する。光ファイバ１０は、第２のキャプスタンローラ３０９ａと第１の無端ベルト３０３ｂとの間に挟持されつつ、第２のキャプスタンローラ３０９ａの回転により送り出される。

しかし、第１のキャプスタンローラ３０３ａの径は、第２のキャプスタンローラ３０９ａの径よりも小さい。このため、第１のキャプスタン３０３と第２のキャプスタン３０９とでは、光ファイバ１０を挟み込む際の折り曲げ角度及び接触面積が大きく異なる。

このように、本実施形態によれば、第１のキャプスタンローラ３０３ａの径は、第２のキャプスタンローラ３０９ａの径よりも小さいため、異なる角度で光ファイバ１０を折り曲げながら、張力を印加させることが可能となる。これにより、強度劣化が生じている光ファイバ１０の破断がさらに容易になる。

［他の実施形態］
上述した実施形態によるスクリーニング装置１の制御部７０は、プログラマブルロジックコントローラその他のコンピュータ装置のＣＰＵ等のプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムである制御プログラムに基づき実現することができる。このような制御プログラムは、上述した実施形態において説明した各動作及び各処理を実現するステップをコンピュータ装置のプロセッサに実行させるプログラムとして作成することができる。制御プログラムの一部又は全部は、これを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体により提供することができる。このような記録媒体としては、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc-Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリその他のフラッシュメモリ等を例示することができる。また、制御プログラムの一部又は全部は、ネットワークを介して提供することもできる。

［変形実施形態］
本発明は、上述した実施形態に限らず、種々の変形が可能である。

例えば、上述した実施形態では、スクリーニング装置１について図１に示す所定の数のプーリ及びダンサーを有する装置構成を例に説明したが、プーリ及びダンサーの数は図１に示す場合に限定されるものではない。プーリ及びダンサーの数は、適宜変更することができる。

また、上述した実施形態では、小径プーリ、小径のキャプスタンローラ及び通常プーリの径の値の一例を示したが、これに限られない。張力印加部３０において、（Ａ）小径プーリの径は通常プーリの径よりも小さいこと、又は、（Ｂ）一方のキャプスタンの径は他方のキャプスタンの径よりも小さいこと、を満たしていればよい。各回転部材の径は、任意に変更可能である。小径プーリ（第１のプーリ）の径が通常プーリ（第２のプーリ）の径よりも小さい場合、小径プーリの径が１００ｍｍ未満としてもよい。さらに、一のキャプスタンの径が他のキャプスタンの径よりも小さい場合、小径のキャプスタンの径は１００ｍｍ未満としてもよい。

例えば、上述した実施形態では、小径プーリの径は通常プーリの３０％以下であったが、プーリ間の大きさの比率を変更してもよい。例えば、小径プーリの径は通常プーリの径の半分以下であると好適である。同様に、一のキャプスタンの径は他のキャプスタンの径の半分以下に設定してもよい。

また、小径プーリ（第１のプーリ）の径が通常プーリ（第２のプーリ）の径よりも小さい場合、小径プーリの径は１５ｍｍ以上、かつ、３０ｍｍ未満に設定してもよい。同様に、一のキャプスタンの径が他のキャプスタンの径よりも小さい場合、小径のキャプスタンの径は、１５ｍｍ以上、かつ、３０ｍｍ未満に設定してもよい。

また、上述した実施形態では、繰り出しボビン２０、第１のキャプスタン３０３、第２のキャプスタン３０９、及び巻き取りボビン４０を回転駆動するモータとしてサーボモータ５２、５４、５８、６０を用いる場合を例に説明した。しかしながら、繰り出しボビン２０、第１のキャプスタン３０３、第２のキャプスタン３０９、及び巻き取りボビン４０を回転駆動するモータは、サーボモータに限定されるものではなく、種々のモータを用いることができる。

また、上述した実施形態では、光ファイバ１０についてスクリーニング試験を行う場合を例に説明したが、本発明は、光ファイバのほか、ワイヤ、ケーブル、電線等の線状体の耐張力性能を試験するスクリーニング試験に広く適用することができる。

１…スクリーニング装置
１０…光ファイバ
２０…繰り出しボビン
３０…張力印加部
４０…巻き取りボビン
３０１…プーリ
３０２…繰り出しダンサー
３０２ａ…プーリ
３０２ｂ…支持体
３０３…第１のキャプスタン
３０３ａ…第１のキャプスタンローラ
３０３ｂ…第１の無端ベルト
３０４…プーリ
３０５…プーリ
３０６…張力計
３０７…スクリーニングダンサー
３０７ａ…プーリ
３０７ｂ…支持体
３０８…断線センサ
３０８ａ…光源部
３０８ｂ…受光部
３０９…第２のキャプスタン
３０９ａ…第２のキャプスタンローラ
３０９ｂ…第２の無端ベルト
３１０、３１１、３１２、３１３、３１５…プーリ
３１４…繰り出しダンサー
３１４ａ…プーリ
３１４ｂ…支持体

Claims

光ファイバを繰り出す繰出部と、
前記繰出部から繰り出された前記光ファイバに張力を印加する張力印加部と、
前記張力印加部により前記張力が印加された前記光ファイバを巻き取る巻取部と、
を備え、
前記張力印加部は、第１のプーリ、第２のプーリ、第１のキャプスタン及び第２のキャプスタンを含み、
前記第１のプーリの径は前記第２のプーリの径よりも小さく、
前記光ファイバの搬送方向において、前記第２のプーリ、前記第１のキャプスタン及び前記第２のキャプスタンよりも上流側に前記第１のプーリが複数配置され、
前記第１のプーリの径は、１５ｍｍ以上、かつ、３０ｍｍ未満である、
ことを特徴とする光ファイバのスクリーニング装置。
前記第１のプーリの回転軸は、前記繰出部の回転軸に対して傾いている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバのスクリーニング装置。
繰出部によって光ファイバを繰り出す工程と、
前記繰出部から繰り出された前記光ファイバに対して張力印加部によって張力を印加する工程と、
前記張力印加部により前記張力が印加された前記光ファイバを巻取部によって巻き取る工程と、
を備え、
前記張力印加部は、第１のプーリ、第２のプーリ、第１のキャプスタン、第２のキャプスタンを含み、
前記第１のプーリの径は前記第２のプーリの径よりも小さく、
前記光ファイバの搬送方向において、前記第２のプーリ、前記第１のキャプスタン及び前記第２のキャプスタンよりも上流側に前記第１のプーリが複数配置され、
前記第１のプーリの径は、１５ｍｍ以上、かつ、３０ｍｍ未満である、
ことを特徴とする光ファイバのスクリーニング方法。