(57)【要約】【課題】特性の良い光ファイバジャイロを実現するための光ファイバ巻取機構及び光ファイバジャイロ用の光路の製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバ巻取機構２は、原料ボビンＢ１〜Ｂ２から光ファイバＦＢを送り出して巻取ボビンに巻き取るものであり、第１原料ボビンＢ１を装着する第１原料ボビン側ユニット１００と、第２原料ボビンＢ２を装着する第２原料ボビン側ユニット２００と、巻取ボビンＢＸを装着する巻取ボビン側ユニット３００と、各機構を制御するコントローラ８００を備える。第１原料ボビン側ユニット１００は、本体装置１１０と、本体装置１１０に対して回動自在なヘッド１２０と、ヘッド１２０に対して係合可能な回動補助装置１３０と、本体装置１１０をＺ方向周りに回動自在な回動機構１４０と、回動機構１４０をＸ方向に対して移動自在なスライド機構１５０と、を備える。【選択図】図２
2020100484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが巻かれている原料ボビンから巻取ボビンに向けて前記光ファイバを送り出す光ファイバ巻取機構において、
第１原料ボビンを装着可能な第１原料ボビン側ユニットと、
第２原料ボビンを装着可能な第２原料ボビン側ユニットと、
各ユニットを制御するコントローラと、を備え、
前記第１原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第１巻取り状態と、前記第２原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第２巻取り状態と、の間で切り替え自在となっており、
前記第１巻取り状態では、前記巻取ボビンが前記第１原料ボビンから離れる一方、前記第２原料ボビンと供回りするものであり、
前記第２巻取り状態では、前記第１原料ボビンが、前記巻取ボビンに対して同軸状に配されるとともに前記巻取ボビンと供回りするものであり、
第１原料ボビン側ユニットは、
前記第１原料ボビンから前記巻取ボビンに向かうように設定された光ファイバの搬送路を構成する搬送路形成機構と、
前記搬送路に配されたダンサ機構と、
前記搬送路において前記ダンサ機構よりも上流側に配され前記光ファイバのテンションを測定するテンション測定機構と、を備え、
前記ダンサ機構は、
鉛直方向に移動自在に配されたダンサローラと、
前記ダンサローラの上方側から前記ダンサローラを支持するダンサ側付勢部材と、を備えることを特徴とする光ファイバ巻取機構。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記テンション測定機構の測定値に基づき、前記搬送路における前記光ファイバのテンションが基準値を超えているか否かを判定し、前記搬送路における前記光ファイバのテンションが基準値を上回る場合には、前記原料ボビンにおける送り出し速度が減少するように前記第１原料ボビンの駆動機構を制御する一方、前記搬送路における前記光ファイバのテンションが基準値を下回る場合には、前記原料ボビンにおける送り出し速度が増大するように前記第１原料ボビンの駆動機構を制御することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ巻取機構。
【請求項３】
第１原料ボビン側ユニットは、
前記巻取ボビンを同軸状に支持する支持軸と、
前記支持軸を回動自在に支持するベアリングと、
前記ベアリングの外周に設けられた回動筒と、
前記支持軸を軸周りに駆動する支持軸側駆動機構と、
前記回動筒を軸周りに回動する回動筒側駆動機構と、を備え、
前記巻取ボビンは、前記支持軸に対して同軸状に着脱自在に嵌着されており、
前記第１原料ボビンは、前記支持軸に対して嵌着されており、
前記回動筒の外周側には、前記搬送路形成機構が装着される搬送路形成機構装着部と、前記回動筒を駆動するための回動筒ギア部と、が配されることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ巻取機構。
【請求項４】
第１原料ボビン側ユニットは、
前記巻取ボビンを同軸状に支持する支持軸と、
前記支持軸を回動自在に支持するベアリングと、
前記ベアリングの外周に設けられた回動筒と、
前記支持軸を軸周りに駆動する支持軸側駆動機構と、
前記回動筒を軸周りに回動する回動筒側駆動機構と、を備え、
前記巻取ボビンは、前記支持軸に対して同軸状に着脱自在に嵌着されており、
前記搬送路形成機構は、前記支持軸に嵌着されており、
前記回動筒の外周側には、前記第１原料ボビンが装着される第１原料ボビン装着部と、前記回動筒を駆動するための回動筒ギア部と、が配されることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ巻取機構。
【請求項５】
光ファイバが巻かれている原料ボビンから巻取ボビンに向けて前記光ファイバを送り出す光ファイバ巻取機構において、
第１原料ボビンを装着可能な第１原料ボビン側ユニットと、
第２原料ボビンを装着可能な第２原料ボビン側ユニットと、
各ユニットを制御するコントローラと、を備え、
前記第１原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第１巻取り状態と、前記第２原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第２巻取り状態と、の間で切り替え自在となっており、
前記第１巻取り状態では、前記巻取ボビンが前記第１原料ボビンから離れる一方、前記第２原料ボビンと供回りするものであり、
前記第２巻取り状態では、前記第１原料ボビンが、前記巻取ボビンに対して同軸状に配されるとともに前記巻取ボビンと供回りするものであり、
第１原料ボビン側ユニットは、
前記第１原料ボビンから前記巻取ボビンに向かうように設定された光ファイバの搬送路を構成する搬送路形成機構と、
前記巻取ボビンを同軸状に支持する支持軸と、
前記支持軸を回動自在に支持するベアリングと、
前記ベアリングの外周に設けられた回動筒と、
前記支持軸を軸周りに駆動する支持軸側駆動機構と、
前記回動筒を軸周りに回動する回動筒側駆動機構と、を備え、
前記巻取ボビンは、前記支持軸に対して同軸状に着脱自在に嵌着されており、
前記第１原料ボビンは、前記支持軸に嵌着されており、
前記回動筒の外周側には、前記搬送路形成機構が装着される搬送路形成機構装着部と、前記回動筒を駆動するための回動筒ギア部と、が配されることを特徴とする光ファイバ巻取機構。
【請求項６】
光ファイバが巻かれている原料ボビンから巻取ボビンに向けて前記光ファイバを送り出す光ファイバ巻取機構において、
第１原料ボビンを装着可能な第１原料ボビン側ユニットと、
第２原料ボビンを装着可能な第２原料ボビン側ユニットと、
各ユニットを制御するコントローラと、を備え、
前記第１原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第１巻取り状態と、前記第２原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第２巻取り状態と、の間で切り替え自在となっており、
前記第１巻取り状態では、前記巻取ボビンが前記第１原料ボビンから離れる一方、前記第２原料ボビンと供回りするものであり、
前記第２巻取り状態では、前記第１原料ボビンが、前記巻取ボビンに対して同軸状に配されるとともに前記巻取ボビンと供回りするものであり、
第１原料ボビン側ユニットは、
前記第１原料ボビンから前記巻取ボビンに向かうように設定された光ファイバの搬送路を構成する搬送路形成機構と、
前記巻取ボビンを同軸状に支持する支持軸と、
前記支持軸を回動自在に支持するベアリングと、
前記ベアリングの外周に設けられた回動筒と、
前記支持軸を軸周りに駆動する支持軸側駆動機構と、
前記回動筒を軸周りに回動する回動筒側駆動機構と、を備え、
前記巻取ボビンは、前記支持軸に対して同軸状に着脱自在に嵌着されており、
前記搬送路形成機構は、前記支持軸に嵌着されており、
前記回動筒の外周側には、前記第１原料ボビンが装着される第１原料ボビン装着部と、前記回動筒を駆動するための回動筒ギア部と、が配されることを特徴とする光ファイバ巻取機構。
【請求項７】
前記ギア部は、前記第１原料ボビン及び前記搬送路形成機構よりも、前記巻取ボビンから離れていることを特徴とする請求項１、５、６のうちいずれか１項記載の光ファイバ巻取機構。
【請求項８】
前記第１巻取り状態では、前記支持軸側駆動機構は駆動する一方、前記回動筒側駆動機構の駆動は停止しており、
前記第２巻取り状態では、前記支持軸側駆動機構と前記回動筒側駆動機構とが共に同期をとって回転することを特徴とする請求項７記載の光ファイバ巻取機構。
【請求項９】
前記回動筒側駆動機構は、前記回動筒ギア部に対して、回転力を伝動する伝動状態と、前記伝動状態から退避した伝動退避状態との間で切り替え自在であり、
前記第１巻取り状態では、前記回動筒側駆動機構が前記伝動状態となり、前記第２巻取り状態では、前記回動筒側駆動機構が前記伝動退避状態となることを特徴とする請求項１、５、６のうちいずれか１項記載の光ファイバ巻取機構。
【請求項１０】
前記第１原料ボビン側ユニットは、
前記ダンサローラの位置変更の規制を行うロック機構を備え、
前記第１巻取り状態においては、前記第１原料ボビン側ユニットの前記ダンサローラの位置変更の規制が行われる一方、
前記第２巻取り状態においては、前記第１原料ボビン側ユニットの前記ダンサローラの位置変更の規制が解除されることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ巻取機構。
【請求項１１】
請求項１、５、６記載の光ファイバ巻取機構を用いて、前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻き取ることを特徴とする光ファイバジャイロ用の光路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ巻取機構及び光ファイバジャイロ用の光路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ・電線のような長尺の線状体は、殆どのケースにおいてボビンに巻き取られて取り扱われる。電気機器・通信機器・計測器などにおける巻線部も、所定の線状体が巻心部材に多重巻きされて構成されるものである。
【０００３】
線状体の巻取技術については、すでに多くのものが開発されて実用に供されており、この技術に関する改良も間断ないというほど行なわれている。
【０００４】
線状体を用いて巻線構造をつくる場合に、線状体の中点（全長の二分の一）をボビンの巻取面にあてがい、線状体の左半部分・右半部分を交互かつ多重に整列巻きすることがある。このような巻き線構造は、４極巻き、８極巻きや、多極巻きと称される。このような巻線構造を備えた機器の代表的一例として光ファイバジャイロをあげることができる。光ファイバジャイロにおいてこのような巻線構造をつくる理由は、光が光ファイバ巻線を左回りや右回りに伝播するときの温度（熱）・応力・その他に起因した特性変動が左右対称性を示すからである。光ファイバジャイロとってこれは、安定した光学的特性を確保する上での不可欠事項というべきものである。
【０００５】
上述した巻線構造の作り方としては、例えば、線状体の中点を巻付開始部にし、その線状体を交互かつ多重に整列巻きしてつくることができる（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−８７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の巻線構造の作り方では、光ファイバに対する巻取テンションが大きくなってしまう結果、巻き取られた光ファイバの伝送損失が低下する結果、光ファイバジャイロの特性が悪くなってしまっていた。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、光ファイバの伝送損失の低減が可能な光ファイバ巻取機構及び光ファイバジャイロ用の光路の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、光ファイバが巻かれている原料ボビンから巻取ボビンに向けて前記光ファイバを送り出す光ファイバ巻取機構において、第１原料ボビンを装着可能な第１原料ボビン側ユニットと、第２原料ボビンを装着可能な第２原料ボビン側ユニットと、各ユニットを制御するコントローラと、を備え、前記第１原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第１巻取り状態と、前記第２原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第２巻取り状態と、の間で切り替え自在となっており、前記第１巻取り状態では、前記巻取ボビンが前記第１原料ボビンから離れる一方、前記第２原料ボビンと供回りするものであり、前記第２巻取り状態では、前記第１原料ボビンが、前記巻取ボビンに対して同軸状に配されるとともに前記巻取ボビンと供回りするものであり、第１原料ボビン側ユニットは、前記第１原料ボビンから前記巻取ボビンに向かうように設定された光ファイバの搬送路を構成する搬送路形成機構と、前記搬送路に配されたダンサ機構と、前記搬送路において前記ダンサ機構よりも上流側に配され前記光ファイバのテンションを測定するテンション測定機構と、を備え、前記ダンサ機構は、鉛直方向に移動自在に配されたダンサローラと、前記ダンサローラの上方側から前記ダンサローラを支持するダンサ側付勢部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、光ファイバが巻かれている原料ボビンから巻取ボビンに向けて前記光ファイバを送り出す光ファイバ巻取機構において、第１原料ボビンを装着可能な第１原料ボビン側ユニットと、第２原料ボビンを装着可能な第２原料ボビン側ユニットと、各ユニットを制御するコントローラと、を備え、前記第１原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第１巻取り状態と、前記第２原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第２巻取り状態と、の間で切り替え自在となっており、前記第１巻取り状態では、前記巻取ボビンが前記第１原料ボビンから離れる一方、前記第２原料ボビンと供回りするものであり、前記第２巻取り状態では、前記第１原料ボビンが、前記巻取ボビンに対して同軸状に配されるとともに前記巻取ボビンと供回りするものであり、第１原料ボビン側ユニットは、前記第１原料ボビンから前記巻取ボビンに向かうように設定された光ファイバの搬送路を構成する搬送路形成機構と、前記巻取ボビンを同軸状に支持する支持軸と、前記支持軸を回動自在に支持するベアリングと、前記ベアリングの外周に設けられた回動筒と、前記支持軸を軸周りに駆動する支持軸側駆動機構と、前記回動筒を軸周りに回動する回動筒側駆動機構と、を備え、前記巻取ボビンは、前記支持軸に対して同軸状に着脱自在に嵌着されており、前記第１原料ボビンは、前記支持軸に嵌着されており、前記回動筒の外周側には、前記搬送路形成機構が装着される搬送路形成機構装着部と、前記回動筒を駆動するための回動筒ギア部と、が配されることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、光ファイバが巻かれている原料ボビンから巻取ボビンに向けて前記光ファイバを送り出す光ファイバ巻取機構において、第１原料ボビンを装着可能な第１原料ボビン側ユニットと、第２原料ボビンを装着可能な第２原料ボビン側ユニットと、各ユニットを制御するコントローラと、を備え、前記第１原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第１巻取り状態と、前記第２原料ボビンの前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻取る第２巻取り状態と、の間で切り替え自在となっており、前記第１巻取り状態では、前記巻取ボビンが前記第１原料ボビンから離れる一方、前記第２原料ボビンと供回りするものであり、前記第２巻取り状態では、前記第１原料ボビンが、前記巻取ボビンに対して同軸状に配されるとともに前記巻取ボビンと供回りするものであり、第１原料ボビン側ユニットは、前記第１原料ボビンから前記巻取ボビンに向かうように設定された光ファイバの搬送路を構成する搬送路形成機構と、前記巻取ボビンを同軸状に支持する支持軸と、前記支持軸を回動自在に支持するベアリングと、前記ベアリングの外周に設けられた回動筒と、前記支持軸を軸周りに駆動する支持軸側駆動機構と、前記回動筒を軸周りに回動する回動筒側駆動機構と、を備え、前記巻取ボビンは、前記支持軸に対して同軸状に着脱自在に嵌着されており、前記搬送路形成機構は、前記支持軸に嵌着されており、前記回動筒の外周側には、前記第１原料ボビンが装着される第１原料ボビン装着部と、前記回動筒を駆動するための回動筒ギア部と、が配されることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記の光ファイバ巻取機構を用いて、前記光ファイバを前記巻取ボビンに巻き取ることを特徴とする光ファイバジャイロ用の光路の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光ファイバの伝送損失の低減が可能な光ファイバ巻取機構及び光ファイバジャイロ用の光路の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は光ファイバ巻取機構の概要を模式的に示す平面図である。（ｂ）は、第１原料ボビン側ユニットから巻取ボビンへの光ファイバの巻き取りを行う光ファイバ巻取機構の概要を模式的に示す平面図である。（ｃ）は、第２原料ボビン側ユニットから巻取ボビンへの光ファイバの巻き取りを行う光ファイバ巻取機構の概要を模式的に示す平面図である。
【図２】光ファイバ巻取機構の概要を示す平面図である。
【図３】第１原料ボビン側ユニットの概要を示す斜視図である。
【図４】第１原料ボビン側ユニットの概要を示す左側面図である。
【図５】（ａ）は、第１原料ボビン側ユニットの概要を示す右側面図である。（ｂ）は、ヘッドを模式的に示す端面図である。
【図６】ダンサロック機構の概要を示す要部拡大図であり、（ａ）は、ラック構造に対してロックプレートを嵌合させる歯嵌合状態のものであり、（ｂ）は、歯嵌合状態から退避した歯嵌合退避状態のものである。
【図７】第１原料ボビン側ユニットの概要を示す正面図である。
【図８】第１原料ボビン側ユニットから巻取ボビンへの光ファイバの巻き取りを行う光ファイバ巻取機構の概要を示す平面図である。
【図９】第２原料ボビン側ユニットから巻取ボビンへの光ファイバの巻き取りを行う光ファイバ巻取機構の概要を示す平面図である。
【図１０】ヘッドの変形例を模式的に示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、説明の便宜上、水平面内における任意の方向をＸ方向とし、水平面内における任意の方向のうちＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、水平面に直交する方向をＺ方向とする。
【００１６】
（光ファイバ巻取機構）
図１〜２に示すように、光ファイバ巻取機構２は、原料ボビンＢ１〜Ｂ２から光ファイバＦＢを送り出して巻取ボビンに巻き取るものであり、第１原料ボビンＢ１を装着する第１原料ボビン側ユニット１００と、第２原料ボビンＢ２を装着する第２原料ボビン側ユニット２００と、巻取ボビンＢＸを装着する巻取ボビン側ユニット３００と、各機構を制御するコントローラ８００を備える。
【００１７】
ここで、１本の光ファイバＦＢのうち、一端側は第１原料ボビンＢ１に巻き取られ、他端側は第２原料ボビンＢ２に巻き取られており、中央部分は、巻取ボビンＢＸの近傍に位置する（図１（ａ））。コントローラ８００の制御の下、各ユニットが動作する結果、第１原料ボビンＢ１に巻き取られた光ファイバＦＢが巻取ボビンＢＸに巻き取られる第１巻取り状態（図１（ｂ））と、第２原料ボビンＢ２に巻き取られた光ファイバＦＢは、巻取ボビンＢＸに巻き取られる第２巻取り状態（図１（ｃ））と、の間で切り替え自在となる。
【００１８】
巻取ボビン側ユニット３００は、巻取ボビンＢＸを支持する巻取ボビン支持機構３２０と、を備える。
【００１９】
図２〜３に示すように、巻取ボビンＢＸは、棒状の小径部ＢＸ１と、小径部の両端において嵌着された大径部ＢＸ２と、大径部ＢＸ２において径方向に延びるように設けられる係合突起ＢＸ５と、を備える。巻取ボビンＢＸが巻取ボビン支持機構３２０によって支持されると、巻取ボビンＢＸの軸は、水平方向を向く。
【００２０】
小径部ＢＸ１は、巻芯となる部分であり、光ファイバＦＢが巻き取られる部分である。大径部ＢＸ２は、小径部ＢＸ１に比べて大きな径を有する。係合突起ＢＸ５は、第１原料ボビン側ユニット１００〜第２原料ボビン側ユニット２００から送り出された光ファイバＦＢに対して係合可能となっている。係合突起ＢＸ５は、光ファイバＦＢに対する係合により、光ファイバＦＢの搬送路を形成する。
【００２１】
図４に示すように、巻取ボビン支持機構３２０は、Ｚ方向に移動自在となっている。巻取ボビン支持機構３２０は、小径部ＢＸ１が水平状態となるように、巻取ボビンＢＸを支持する支持状態（図４の破線部）と、支持状態から退避する支持退避状態（図４の実線部）との間で切り替え自在となっている。支持退避状態において、巻取ボビンＢＸは、支持状態よりも下方に位置する。
【００２２】
（第１原料ボビン側ユニット）
図２〜３に示すように、第１原料ボビン側ユニット１００は、本体装置１１０と、本体装置１１０に対して回動自在なヘッド１２０と、ヘッド１２０に対して係合可能な回動補助装置１３０と、本体装置１１０をＺ方向周りに回動自在な回動機構１４０と、回動機構１４０をＸ方向に対して移動自在なスライド機構１５０と、を備える。
【００２３】
図４に示すように、本体装置１１０は、本体ケーシング１１１と、本体ケーシング１１１に設けられた支持軸モータ１１２と、を備える。
【００２４】
支持軸モータ１１２は、コントローラ８００によって、所定のタイミングで、所定の回転速度で回転するものであり、例えば、サーボモータ等を用いることができる。
【００２５】
（ヘッド）
図３〜５に示すように、ヘッド１２０は、水平に配された支持軸１２１と、支持軸１２１を回動自在に支持するベアリング１２２と、ベアリング１２２の外周において支持軸１２１に対し同軸状に配された回動筒１２３と、支持軸１２１に嵌着されたヘッド側プレート１２４と、ヘッド側プレート１２４に設けられたプーリ１２５と、ダンサ機構１２６と、ダンサロック機構１２７と、を備える。
【００２６】
（第１原料ボビン）
図１，４に示すように、第１原料ボビンＢ１は、棒状の小径部Ｂ１１と、小径部の両端において嵌着された大径部Ｂ１２と、を備える。第１原料ボビンＢ１を支持軸１２１に装着すると、第１原料ボビンＢ１の軸は、支持軸１２１の軸に対して同一直線状となる。なお、図３，５においては、図が煩雑になるため、第１原料ボビンＢ１は省略している。
【００２７】
（支持軸）
図５に示すように、支持軸１２１の一端側は、支持軸モータ１１２に対して連結している。このため、支持軸１２１は、支持軸モータ１１２の駆動によって、自身の軸を中心に回動自在となっている。支持軸１２１の他端側は、巻取ボビンＢＸの一端側に対して着脱自在となっている。支持軸１２１の他端側が巻取ボビンＢＸの一端側に装着されたとき、支持軸１２１の軸は、巻取ボビンＢＸの軸に対して同一直線状となる。
【００２８】
（回動筒）
回動筒１２３は、支持軸１２１を回動自在に支持するベアリング１２２の外側に設けられる。このため、回動筒１２３は、支持軸１２１の軸周りに回動可能となる。回動筒１２３は、周方向に延びる突状１２３Ｔと、突状１２３Ｔよりも他端側に設けられたボビン設置エリア１２３Ｂと、突状１２３Ｔよりも一端側に設けられたギア設置エリア１２３Ｇとを、それぞれ外周面に有する。ボビン設置エリア１２３Ｂには、第１原料ボビンＢ１が回動筒１２３に対し同軸状に嵌着される。ギア設置エリア１２３Ｇには、ギア（後述する２次側歯車１３８）が回動筒１２３に対し同軸状に嵌着される。回動筒１２３の外周面に嵌着された第１原料ボビンＢ１やギアは、支持軸１２１の軸周りに回動可能となる。
【００２９】
（プーリ）
図３、５に示すように、プーリ１２５は、原料ボビンＢ１から送り出された光ファイバＦＢの搬送路ＨＲを形成するためのものであり、支持軸１２１の真上に配される第１プーリ１２５ａ〜第２プーリ１２５ｂと、軸がＺ方向を向くように配された第３プーリ１２５ｃ〜第４プーリ１２５ｄと、軸がＸ方向を向くように配された第５プーリ１２５ｅ〜第７プーリ１２５ｇと、軸がＺ方向を向くように配された第８プーリ１２５ｈ〜第９プーリ１２５ｉと、軸がＸ方向を向くように配された第１０プーリ１２５ｊと、互いに近接するように配された第１１プーリ１２５ｍ、第１２プーリ１２５ｎと、を備える。プーリ１２５のうち、第６プーリ１２５ｆ以外は、ヘッド側プレート１２４に対して固定されるように取り付けられる。
【００３０】
第３プーリ１２５ｃ〜第４プーリ１２５ｄは、テンション測定用の光ファイバＦＢの搬送路ＨＲを形成するためのものである。第５プーリ１２５ｅ〜第７プーリ１２５ｇは、後述するダンサ機構１２６を構成する部品でもある。
【００３１】
（ダンサ機構）
ダンサ機構１２６は、第５プーリ１２５ｅ〜第７プーリ１２５ｇと、ヘッド側プレート１２４の上下２箇所に設けられたアーム１２６ａと、ヘッド側プレート１２４に対してＺ方向へスライド可能であるスライド片１２６ｓと、上端が上側のアーム１２６ａの先端に取り付けられ下端がスライド片１２６ｓに固定されるコイルバネ１２６ｐと、スライド片１２６ｓに設けられた錘１２６ｗと、を備える。  
【００３２】
アーム１２６ａは、ヘッド側プレート１２４の面からほぼ垂直方向に向かって延びる。
【００３３】
図３，６に示すように、スライド片１２６ｓには、挿通孔１２６ｓｘが形成される。挿通孔１２６ｓｘには第６プーリ１２５ｆの軸１２５ｆｘが挿通される。第６プーリ１２５ｆの軸は、挿通孔１２６ｓｘに挿通された状態で回転自在となる。さらに、スライド片１２６ｓには、錘係止構造１２６ｓｔが突設する。錘係止構造１２６ｓｔは、環状の錘１２６ｗが挿通可能なボルトと、筒部の先端側から螺合可能なナットとを備える。ボルトに対してナットを締め付けることにより、ボルトに挿通された錘１２６ｗをスライド片１２６ｓに対して固定することができる。なお、錘１２６ｗは、場合に応じて省略してもよい。
【００３４】
スライド片１２６ｓは、ヘッド側プレート１２４に対して、すなわちＺ方向にスライド可能である（図６（ａ））。このため、第６プーリ１２５ｆはＺ方向にスライド移動が可能となる。また、コイルバネ１２６ｐは、スライド片１２６ｓに対してＺ方向上向きに付勢する。
【００３５】
ここで、第５プーリ１２５ｅ〜第７プーリ１２５ｇの順序で光ファイバＦＢがかけ渡されると、光ファイバＦＢにかかるテンションの大きさに応じて、第６プーリ１２５ｆはＺ方向に移動する。すなわち、光ファイバＦＢにかかるテンションが大きくなるにつれて第６プーリ１２５ｆはＺ方向上側への力がかかり、光ファイバＦＢにかかるテンションが小さくなるにつれて第６プーリ１２５ｆにはＺ方向下側への力がかかる。
【００３６】
（ダンサロック機構）
図５〜６に示すように、ダンサロック機構１２７は、スライド片１２６ｓに取り付けられＺ方向に延びる第１ラック構造１２７ｐと、Ｚ方向に延びる第２ラック構造１２７ｒと、第２ラック構造１２７ｒを水平に移動自在にするスライドバー１２７ｂと、第２ラック構造１２７ｒを第１ラック構造１２７ｐに付勢する付勢部材１２７ｓと、本体ケーシング１１１から出没自在となっているロック解除ピン１２７ｃと、ロック解除ピン１２７ｃを制御するロック解除モータ１２７ｍと、を備える。
【００３７】
第１ラック構造１２７ｐは、Ｚ方向に並ぶ歯１２７ｐｘを有する。第２ラック構造１２７ｒは、Ｚ方向に並び歯１２７ｐｘに対して嵌合可能な歯１２７ｒｘを有する。スライドバー１２７ｂは、ヘッド側プレート１２４から水平方向（図６ではＹ方向）に延び、先端側は第１ラック構造１２７ｐを貫通する。ロックプレート付勢部材１２７ｓは、円筒状のコイルバネであり、一端側ははヘッド側プレート１２４に固定されるとともに他端が第１ラック構造１２７ｐに係止される。このため、ロックプレート付勢部材１２７ｓは、第２ラック構造１２７ｒに向かって第１ラック構造１２７ｐを付勢することができる。また、ロックプレート付勢部材１２７ｓであるコイルバネの中をスライドバー１２７ｂが挿通するため、第１ラック構造１２７ｐは水平方向にスライド可能となる。
【００３８】
第１ラック構造１２７ｐは、スライド片１２６ｓに設けられるため、スライド片１２６ｓに沿って（図６においては、Ｚ方向）に移動自在となっている。また、第１ラック構造１２７ｐは、第２ラック構造１２７ｒの歯に対して第１ラック構造１２７ｐの歯を嵌合させる歯嵌合状態（図６（ｂ））と、歯嵌合状態から退避した歯嵌合退避状態（図６（ａ））との間で切り替え自在となる。このため、スライド片１２６ｓの位置にかかわらず、ロック解除ピン１２７ｃの制御により、Ｚ方向におけるスライド片１２６ｓのスライド移動を規制することができる。
【００３９】
ロック解除ピン１２７ｃは、ロック解除モータ１２７ｍの制御の下、第２ラック構造１２７ｒに対して当接した当接状態と、当接状態から退避した当接退避状態（図５）と、の間で切り替え自在となる。当接退避状態のとき、第１ラック構造１２７ｐは、第２ラック構造１２７ｒの歯に対して第１ラック構造１２７ｐの歯が嵌合するため（図６（ｂ））、Ｚ方向におけるスライド片１２６ｓの移動は規制される。当接状態のとき、第１ラック構造１２７ｐは、第２ラック構造１２７ｒの歯は第１ラック構造１２７ｐの歯から離れているため（図６（ａ））、スライド片１２６ｓはＺ方向において移動自在となる。
【００４０】
（テンション測定機構）
図３、５に示すように、本体ケーシング１１１は、さらに、テンション測定機構１１５を備える。
【００４１】
テンション測定機構１１５は、搬送路ＨＲに対して進退自在な接触子を有するロードセル１１５ｓと、接触子に連結した測定側プーリ１１５ｐと、ロードセル１１５ｓをスライド自在にするスライド装置１１５ｄと、測定側モータ１１５ｍと、を備える。  
【００４２】
測定側プーリ１１５ｐは、ロードセル１１５ｓの接触子に連結するため、  第３プーリ１２５ｃ〜第４プーリ１２５ｄが形成する搬送路ＨＲに位置する。ロードセル１１５ｓは、測定側プーリ１１５ｐを介して、搬送路ＨＲにおける光ファイバＦＢのテンションを測定することができる。また、測定側プーリ１１５ｐの軸はＺ方向を向くため、テンションの測定値に、テンション測定機構１１５の自重が含まれずに済む。
【００４３】
スライド装置１１５ｄは、第３プーリ１２５ｃ〜第４プーリ１２５ｄが形成する搬送路ＨＲに対して、測定側プーリ１１５ｐを進退自在となっている。測定側モータ１１５ｍの駆動により、スライド装置１１５ｄは、測定側プーリ１１５ｐをスライド移動させることができる。
【００４４】
（回動補助装置）
図３〜５、７に示すように、回動補助装置１３０は、本体装置１１０に設けられた回動補助レール１３２と、回動補助レール１３２に沿って移動自在なスライドケーシング１３３と、スライドケーシング１３３の移動を駆動するスライド部材１３４と、スライドケーシング１３３に設けられた送出モータ１３５と、送出モータ１３５に軸着された１次側歯車１３６と、１次側歯車１３６の回転によって回転する従動歯車１３７と、支持軸１２１において同軸状に設けられた２次側歯車１３８と、を備える。
【００４５】
スライド部材１３４や送出モータ１３５は、コントローラ８００によって、所定のタイミングで、所定の回転速度で回転するものである。送出モータ１３５としては、例えば、サーボモータ等を用いることができる。
【００４６】
スライドケーシング１３３は、図３におけるＸ方向に対してスライド移動自在となっている。スライド部材１３４の駆動を介してスライドケーシング１３３がスライド移動することにより、従動歯車１３７は２次側歯車１３８に対して噛み合う噛合状態（図３）と、噛合状態から退避した噛合退避状態（図７）との間で切り替え自在となる。
【００４７】
噛合状態（図３）では、１次側歯車１３６の回転力が従動歯車１３７を介して２次側歯車１３８へ伝動する。一方、噛合退避状態（図７）では、１次側歯車１３６の回転力が２次側歯車１３８へ伝動しない。
【００４８】
コントローラ８００は、テンション測定機構１１５が測定した測定値Ｔｍを内蔵メモリに記録することができる。さらに、コントローラ８００は、測定値Ｔｍに基づいて、送出モータ１３５を制御する。より詳しくは、コントローラ８００は、測定値Ｔｍと基準値Ｔｘと比較する。そして、コントローラ８００は、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを上回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように送出モータ１３５の駆動力を増大する。測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを下回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように送出モータ１３５の駆動力を減少する。
【００４９】
第２原料ボビン側ユニット２００は、第１原料ボビン側ユニット１００と同じ構成であるため、その構成部品には同じ名称を付し、その詳細の説明は省く。また、符号については、第１原料ボビン側ユニット１００と第２原料ボビン側ユニット２００を構成するそれぞれの部品は、符号の先頭の文字で識別子、前者である場合には、「１」を、後者である場合には「２」を付す。
【００５０】
次に、光ファイバ巻取機構２の動作について説明する。
【００５１】
図１（ａ）に示すように、光ファイバ巻取機構２において、第１原料ボビン側ユニット１００、第２原料ボビン側ユニット２００、及び巻取ボビン側ユニット３００に対し、それぞれ、第１原料ボビンＢ１、第２原料ボビンＢ２、及び巻取ボビンＢＸを装着する。
【００５２】
図１（ｂ）、８に示すように、第１原料ボビン側ユニット１００では、スライド機構１５０が本体装置１１０をＸ方向に移動する。このとき、ヘッド１２０の支持軸１２１は、Ｙ方向を向いている。
【００５３】
第２原料ボビン側ユニット２００では、スライド機構２５０が本体装置２１０をＸ方向に移動するとともに、回動機構２４０が本体装置２１０をＺ方向周りに回動する。このとき、ヘッド２２０の支持軸２２１は、Ｘ方向を向いている。
【００５４】
次に、第２原料ボビン側ユニット２００では、支持軸２２１の一端側が巻取ボビンＢＸの他端側に対して結合する。その後、巻取ボビン側ユニット３００では、巻取ボビン支持機構３２０が、支持状態（図４の破線部）から退避する支持退避状態（図４の実線部）へと切り替わる。
【００５５】
このとき、第１原料ボビン側ユニット１００では、測定側プーリ１１５ｐは搬送路ＨＲに位置し、ダンサロック機構１２７では歯嵌合退避状態（図６（ａ））となっている。したがって、第１原料ボビン側ユニット１００に掛け渡されている光ファイバＦＢにテンションがかかると、ダンサ機構１２６が作動し、テンション測定機構１１５は、光ファイバＦＢにかかるテンションを測定可能な状態となる。
【００５６】
ここで、支持軸モータ１１２は停止している。また、従動歯車１３７は噛合状態となっているため、送出モータ１３５の駆動により、１次側歯車１３６がＸ方向周りに回動すると、１次側歯車１３６の回転力は、２次側歯車１３８を介して、支持軸１２１へ伝動する。
【００５７】
このとき、第２原料ボビン側ユニット２００では、測定側プーリ２１５ｐは搬送路ＨＲから退避し、ダンサロック機構２２７では歯嵌合状態となっている。したがって、第２原料ボビンＢ２からの光ファイバＦＢの不要な送り出しが行われずに済む。
【００５８】
また、従動歯車２３７は噛合退避状態となっているため、送出モータ２３５の駆動力は支持軸２２１へ伝動しない。
【００５９】
ここで、コントローラ８００の制御の下、支持軸モータ２１２が駆動すると、支持軸モータ２１２の駆動力がヘッド２２０へ伝動する結果、ヘッド２２０全体がＸ方向周りに回動する。このため、ヘッド２２０の支持軸２２１とともに、巻取ボビンＢＸは、支持軸モータ２１２の駆動によってＸ方向周りに回動する。この結果より、第１原料ボビンＢ１から巻取ボビンＢＸに向かって光ファイバＦＢが搬送される（図１（ｂ）、８）。コントローラ８００は、テンション測定機構１１５を介して、第１原料ボビン側ユニット１００における光ファイバＦＢにかかるテンションの測定値Ｔｍを検知し、内蔵メモリに記憶する。
【００６０】
このとき、コントローラ８００は、スライド機構１５０を駆動して第１原料ボビンＢ１をＸ方向へ移動させる。これにより、巻取ボビンＢＸにおける光ファイバＦＢの巻取り位置が、Ｘ方向に移動する結果、巻取ボビンＢＸにおける密巻きが可能となる。
【００６１】
第１原料ボビンＢ１から送り出された光ファイバＦＢを巻取ボビンＢＸに巻き取る際（図１（ｂ））、コントローラ８００は、測定値Ｔｍと基準値Ｔｘと比較する。さらに、コントローラ８００は、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを上回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように送出モータ１３５の駆動力を増大する一方、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを下回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように送出モータ１３５の駆動力を減少する。なお、巻取り開始時においては、送出モータ１３５は停止しておき、測定値Ｔｍに基づく制御を契機に作動させることが好ましい。
【００６２】
なお、測定値Ｔｍに基づく送出モータ１３５の駆動力の制御が、正常に行われているときは、Ｚ方向における第６プーリ１２５ｆの位置変動はほとんど行わない。そこで、Ｚ方向における第６プーリ１２５ｆの位置の検知が可能な位置センサーを設けてもよい。コントローラ８００は、位置センサーが検知した位置変動の値が基準の範囲内であるか否かを判定し、位置変動の値が基準の範囲内である場合には、当該駆動力の制御が正常に行われていると判定する一方、位置変動の値が基準の範囲外である場合には、当該駆動力の制御が正常に行われていないと判定してもよい。
【００６３】
これにより、第１原料ボビンＢ１から巻取ボビンＢＸに向かう光ファイバＦＢのテンションを所定の範囲に調節しながら、巻取ボビンＢＸにおける巻取りを行うことができる。
【００６４】
また、ダンサ機構１２６においては、コイルバネ１２６ｐによって第６プーリ１２５ｆに対して上向きの力がかかり、錘１２６ｗによって、第６プーリ１２５ｆに対して下向きの力がかかる。このダンサ機構１２６により、巻取の開始時や終了時等、比較的大きなテンションの変動を吸収することができるとともに、Ｚ方向における第６プーリ１２５ｆの位置変動を抑えることができる。
【００６５】
さらに、コントローラ８００は、ロードセル１１５ｓを用いて、搬送路ＨＲにおける光ファイバＦＢのテンションを直接測定することができる。すなわち、コントローラ８００は、第６プーリ１２５ｆのＺ方向の位置変化に基づいて、光ファイバＦＢのテンションを測定する従来方法に比べ、微小なテンションの変動を早く検出することができる。さらに、コントローラ８００は、検出した微小なテンションの変動量に基づいて、送出モータ１３５を駆動する。
【００６６】
本発明によれば、微小なテンションの変動に基づいて第１原料ボビンＢ１の回転速度を調節することができるため、光ファイバＦＢにかかるテンションを可能な限り小さく抑えた状態で、光ファイバＦＢの巻取りを行うことができる。なお、ダンサプーリ（第６プーリ１２５ｆ）のＺ方向における位置変動から張力を測定することも可能であるが、張力測定値の精度としては本発明の構成の方が優れている。
【００６７】
本発明によれば、光ファイバＦＢにかかるテンションは、例えば、２０Ｎ／ｍ以下や、１０Ｎ／ｍ以下といった極めて低い範囲に収めることができる。
【００６８】
次に、巻取ボビンＢＸにおける密巻きが所定量だけ完了した後、コントローラ８００は、各モータを停止する。
【００６９】
その後、コントローラ８００は、第１原料ボビン側ユニット１００における測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを上回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように第１原料ボビンＢ１を送り出し方向へ回転させる一方、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを下回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように第１原料ボビンＢ１を送り出し方向とは反対方向へ回転させる。これにより、第１原料ボビン側ユニット１００の搬送路ＨＲにおけるＦＢのたるみをなくすことができる。
【００７０】
図９に示すように、第１原料ボビン側ユニット１００では、スライド機構１５０が本体装置１１０をＸ方向に移動するとともに、回動機構１４０が本体装置１１０をＺ方向周りに回動する。結果、このとき、ヘッド１２０の支持軸１２１は、Ｘ方向を向いている。一方、第２原料ボビン側ユニット２００では、スライド機構２５０が本体装置２１０をＸ方向に移動するとともに、回動機構（図示省略）が本体装置２１０をＺ方向周りに回動する。このとき、ヘッド２２０の支持軸２２１は、Ｙ方向を向いている。巻取ボビンＢＸは、支持軸２２１から外れ、支持軸１２１に装着される。  
【００７１】
その後、第１原料ボビン側ユニット１００において、ダンサロック機構１２７は、歯嵌合退避状態（図６（ａ））から歯嵌合状態（図６（ｂ））へと切り替わり、測定側プーリ１１５ｐは搬送路ＨＲから退避する。さらに、従動歯車１３７は噛合状態から噛合退避状態となっているため、１次側歯車１３６の回転力は、支持軸１２１へ伝動しない。
【００７２】
一方、第２原料ボビン側ユニット２００では、ダンサロック機構２２７は、歯嵌合状態（図６（ｂ））から歯嵌合退避状態（図６（ａ））へと切り替わり、測定側プーリ２１５ｐは搬送路ＨＲに位置する。さらに、従動歯車２３７は噛合退避状態から噛合状態へ切り替わるため、１次側歯車２３６の回転力は、支持軸２２１へ伝動する。
【００７３】
コントローラ８００の制御の下、第１原料ボビン側ユニット１００の支持軸モータ１１２が駆動すると、支持軸モータ１１２の駆動力はヘッド１２０へ伝動する結果、ヘッド１２０全体がＸ方向周りに回動する。このため、支持軸１２１及び支持軸１２１に連結している巻取ボビンＢＸは、支持軸モータ１１２の駆動によってＸ方向周りに回動する。この結果、第２原料ボビンＢ２から巻取ボビンＢＸに向かって光ファイバＦＢが搬送される。コントローラ８００は、テンション測定機構２１５を介して、第２原料ボビン側ユニット２００における光ファイバＦＢにかかるテンションの測定値Ｔｍを検知し、内蔵メモリに記憶する。
【００７４】
コントローラ８００は、第２原料ボビン側ユニット２００において、スライド機構２５０を駆動して第２原料ボビンＢ２をＸ方向へ移動させる。これにより、巻取ボビンＢＸにおける光ファイバＦＢの巻取り位置が、Ｘ方向に移動する結果、巻取ボビンＢＸにおける密巻きが可能となる。
【００７５】
第２原料ボビンＢ２から送り出された光ファイバＦＢを巻取ボビンＢＸに巻き取る際（図１（ｃ））、コントローラ８００は、測定値Ｔｍと基準値Ｔｘと比較する。さらに、コントローラ８００は、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを上回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように送出モータ２３５の駆動力を増大する一方、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘを下回っていると判定した場合には、測定値Ｔｍが基準値Ｔｘに近づくように送出モータ２３５の駆動力を減少する。
【００７６】
これにより、第２原料ボビンＢ１から巻取ボビンＢＸに向かう光ファイバＦＢのテンションを所定の範囲に調節しながら、巻取ボビンＢＸにおける巻取りを行うことができる。
【００７７】
図５（ｂ）に示すように、上記実施形態では、支持軸１２１の一端側から他端側へ向かって、ヘッド側プレート１２４と、２次側歯車１３８と、第１原料ボビンＢ１とを並べたが本発明はこれに限られない。例えば、第１原料ボビンＢ１よりも他端側へヘッド側プレート１２４を配置してもよいし、２次側歯車１３８と、第１原料ボビンＢ１との順序を入れ替えてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、回動筒１２３の外側において、２次側歯車１３８と、第１原料ボビンＢ１とを設けたが本発明はこれに限られない。例えば、回動筒１２３の外側において、２次側歯車１３８と、ヘッド側プレート１２４と、を設けるとともに、第１原料ボビンＢ１を支持軸１２１に嵌着させてもよい（図１０）。そして、回動補助装置１３０に代えて、２次側歯車１３８に対して、直接的または間接的に駆動する回動補助モータ１３９を用いてもよい。
【００７９】
図１０を用いて、回動補助モータ１３９を用いた例について説明する。まず、第１巻取り状態では、コントローラ８００は、支持軸モータ１１２が駆動し、回動補助モータ１３９は停止する。このため、第１原料ボビンＢ１が軸周りに回動するとともに、ヘッド側プレート１２４が停止する。一方、第２巻取り状態では、コントローラ８００は、支持軸モータ１１２と回動補助モータ１３９とが同じ向きに同期をとって回転する。このため、第１原料ボビンＢ１とヘッド側プレート１２４と巻取ボビンＢＸが供回りする。
【００８０】
図１０のような構成によれば、回動補助モータ１３９は、１次側歯車１３６や従動歯車１３７を介さずに、２次側歯車１３８の駆動に対して直接駆動させることができる。このため、第１〜２原料ボビン側ユニット１００〜２００の構成がシンプルなものとなるばかりか、張力測定結果に基づくフィードバック制御の応答性を高めることができる。
【００８１】
ここで、回動補助モータ１３９は、２次側歯車１３８の駆動軸に対して直接駆動してもよいし、他の歯車（例えば、図７に示すような第１次側歯車１３６や従動歯車１３７等）を用いて、間接的に駆動させてもよい。
【００８２】
なお、図１０の実施形態において、ヘッド側プレート１２４と、２次側歯車１３８との順序を入れ替えてもよい。この場合においても、本発明の趣旨に基づき、回動補助装置１３０や回動補助モータ１３９を適宜選択することができる。
【００８３】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００８４】
２     光ファイバ巻取機構
１１０ 本体装置
１１２ 支持軸モータ
１１５ テンション測定機構
１２０ ヘッド
１２１ 支持軸
１２２ ベアリング
１２３ 回動筒
１２４ ヘッド側プレート
１２５ プーリ
１２６ ダンサ機構
１２７ ダンサロック機構
１３０ 回動補助装置
１４０ 回動機構
１５０ スライド機構
２１０ 本体装置
２１２ 支持軸モータ
２１５ テンション測定機構
２２０ ヘッド
３００ 巻取ボビン側ユニット
３２０ 巻取ボビン支持機構
８００ コントローラ
Ｂ１   原料ボビン
Ｂ１〜Ｂ２    原料ボビン
ＢＸ   巻取ボビン
ＦＢ   光ファイバ
ＨＲ   搬送路
【図１】
2020100484.tif 000003
【図２】
2020100484.tif 000004
【図３】
2020100484.tif 000005
【図４】
2020100484.tif 000006
【図５】
2020100484.tif 000007
【図６】
2020100484.tif 000008
【図７】
2020100484.tif 000009
【図８】
2020100484.tif 000010
【図９】
2020100484.tif 000011
【図１０】
2020100484.tif 000012