(57)【要約】【課題】簡単な構成で光ファイバの巻取張力を追従性良く高精度に制御する光ファイバ巻取装置及び巻取方法を提供する。【解決手段】光ファイバ巻取装置１は、光ファイバ母材を線引した光ファイバｆを固定ローラ１２及び可動ローラ１３によって巻取張力を制御してボビン１６に巻取る。この光ファイバ巻取装置１は、可動ローラ１３を移動可能に支持するボールねじ２と、該ボールねじ２を回動させるサーボモータ３と、を備えている。そして、サーボモータ３によって固定ローラ１２に対する可動ローラ１３の相対位置を制御して光ファイバｆの巻取張力を張力測定部４で測定して、その測定結果に応じて張力制御部５により巻取張力を、巻取初期に大きく、その後漸減するように制御する。【選択図】図１
2010235332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ母材を線引した光ファイバをダンサーローラによって巻取り張力を制御してボビンに巻取る光ファイバ巻取装置であって、
前記ダンサーローラを構成する可動ローラを移動可能に支持するボールネジと、
前記ボールネジを回動させるサーボモータと、
前記サーボモータによって前記ダンサーロールを構成する固定ロールに対する前記可動ロールの相対位置を制御して光ファイバの巻取張力を制御する張力制御部とを備え、
前記張力制御部は、巻取張力を測定する張力測定手段を備え、測定される巻取張力を、巻取初期に大きく、その後漸減するように制御することを特徴とする光ファイバ巻取装置。
【請求項２】
前記ダンサーローラの固定ローラと可動ローラとは水平方向に配置され、前記ボールねじによって、前記可動ローラが前記固定ローラに対して水平方向に相対的に移動することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ巻取装置。
【請求項３】
前記張力制御部は、前記ボビンに巻取られる光ファイバが何層目であるかを検出する検出手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ巻取装置。
【請求項４】
光ファイバ母材を線引した光ファイバを、固定ローラと可動ローラとが水平方向に配置されることで構成されるダンサーローラを用いてボビンに巻取る光ファイバ巻取方法であって、
前記ボビンに巻取られる光ファイバが何層目であるかを検出し、前記光ファイバの巻取張力の測定結果に応じて、サーボモータによって前記可動ローラを前記固定ローラに対して水平方向に相対的に移動することで、該光ファイバの巻取張力を巻取初期に大きく、その後漸減するように制御することを特徴とする光ファイバ巻取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの巻取り張力を制御する光ファイバ巻取装置及び巻取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバ巻取装置としては、図４に示した光ファイバ巻取装置５０が知られている。この光ファイバ巻取装置５０は、光ファイバ母材を線引して光ファイバｆを製造した後、巻き替える際の巻替装置などに設けられている。光ファイバｆは、ガイドプーリ１１、固定ローラ１２、可動ローラ１３、ローラ１４および巻取ガイドプーリ１５を順に経て、ボビン１６の外周に巻き取られる（特許文献１参照）。
【０００３】
ダンサーロールの可動ローラ１３は、これに載せるウェイト（荷重Ｆ）の調整が可能である。これにより、光ファイバｆに付与される張力が調整され、ボビン１６の胴の外周に光ファイバｆを巻くときの巻き張力が調整される。
巻取ガイドプーリ１５は、トラバース固定部１７に対して往復トラバース可能なトラバース可動部１８により支持されており、この往復トラバースにより、ボビン１６の胴の長手方向全長に亘って光ファイバｆを巻き取らせる。
【０００４】
第１センサ２１は、往復トラバースの際に巻取ガイドプーリ１５が一端側に達したことを検出し、第２センサ２２は、往復トラバースの際に巻取ガイドプーリ１５が他端側に達したことを検出する。
制御部２３は、第１センサ２１および第２センサ２２の検出結果に基づいて、ボビン１６に光ファイバｆの何層目が巻き取られているかを認識して、可動ローラ１３に付与する荷重Ｆを制御する。これにより、ボビン１６に光ファイバｆを巻くときの巻き張力が調整される。
【０００５】
すなわち、ボビン１６の外周に光ファイバｆの第１層を巻くときの巻き張力が、第２層を巻くときの巻き張力より大きくなるように、第１層および第２層を巻くときの荷重Ｆが制御される。これにより、光ファイバｆの第１層の緩みの発生が抑制され、曲げによる損失増加が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５４９８２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、従来の光ファイバの巻取方法では、ダンサーロールの可動ローラ１３に付与するウェイトを制御する構成であったため、応答性が十分ではなく、また巻取り張力を稼働中に変化させるなどの細かな制御を行うことが難しかった。
アクチュエータ等による荷重負荷手段を用いて、荷重を変動させることにより張力を制御するとしても、これらの手段では、ガイドローラを備えた張力測定装置により光ファイバに掛かる張力を測定することを必要としており、巻取り時の張力変動を大きくしてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で光ファイバの巻取張力を追従性良く高精度に制御することができる光ファイバ巻取装置及び巻取方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決することができる本発明に係る光ファイバ巻取装置は、光ファイバ母材を線引した光ファイバをダンサーローラによって巻取り張力を制御してボビンに巻取る光ファイバ巻取装置であって、
前記ダンサーローラ構成する可動ローラを移動可能に支持するボールネジと、前記ボールネジを回動させるサーボモータと、前記サーボモータによって前記ダンサーロールを構成する固定ロールに対する前記可動ロールの相対位置を制御して光ファイバの巻取張力を制御する張力制御部とを備え、
前記張力制御部は、巻取張力を測定する張力測定手段を備え、測定される巻取張力を、巻取初期に大きく、その後漸減するように制御することを特徴としている。
【００１０】
また、前記ダンサーローラの固定ローラと可動ローラとは水平方向に配置され、前記ボールねじによって、前記可動ローラが前記固定ローラに対して水平方向に相対的に移動することが望ましい。
また、前記張力制御部は、前記ボビンに巻取られる光ファイバが何層目であるかを検出する検出手段を備えていることが望ましい。
【００１１】
また、上記課題を解決することができる本発明に係る光ファイバ巻取方法は、光ファイバ母材を線引した光ファイバを、固定ローラと可動ローラとが水平方向に配置されることで構成されるダンサーローラを用いてボビンに巻取る光ファイバ巻取方法であって、
前記ボビンに巻取られる光ファイバが何層目であるかを検出し、前記光ファイバの巻取張力の測定結果に応じて、サーボモータによって前記可動ローラを前記固定ローラに対して水平方向に相対的に移動することで、該光ファイバの巻取張力を巻取初期に大きく、その後漸減するように制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る光ファイバの巻取装置及び光ファイバの巻取方法によれば、可動ローラを移動可能に支持するボールネジをサーボモータによって制御することで、固定ロールに対する可動ロールの相対位置を細かく制御できる。これにより、光ファイバの巻取張力を追従性良く制御できるので、高精度な制御を行うことができる。
更に、ダンサーローラ系の固定ローラと可動ローラとを水平方向に配置して、ボールねじによって可動ローラを固定ローラに対して水平方向に相対的に移動させる。これにより、ボールねじ及びサーボモータの重量が可動ローラに加わらないようにすることができ、より高精度な制御を行うことができる。
また、巻取張力を測定する張力測定手段をサーボモータと一体的に形成することによって、光ファイバ巻取装置をより簡単な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光ファイバ巻取装置の第１の実施形態の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の光ファイバ巻取装置の第２の実施形態の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の光ファイバ巻取装置の第３の実施形態の構成を示す概略図である。
【図４】従来の光ファイバ巻取装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜３を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１５】
本発明の光ファイバ巻取装置の第１の実施形態を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、光ファイバ巻取装置１は、光ファイバ母材を線引して光ファイバｆを製造した後、巻き替える際の巻替装置などに設けられるもので、ガイドプーリ１１、ダンサーロールの固定ローラ１２、可動ローラ１３、ローラ１４、巻取ガイドプーリ１５、ボビン１６、トラバース固定部１７、トラバース可動部１８、第１センサ２１、第２センサ２２および制御部２３とを備えている。
【００１６】
本発明の光ファイバ巻取装置１は、従来の光ファイバ巻取装置と比較して、可動ローラの可動方法が相違している。
すなわち、可動ローラ１３は、固定ローラ１２との距離を制御可能なように、ボールねじ２を介してサーボモータ３に接続されている。また、サーボモータ３は、光ファイバｆの巻取張力を測定する張力測定手段である張力測定部４の測定結果に応じて、張力制御部５によって一定若しくは可変の張力として高精度に制御される。張力制御部５は、キャプスタン１９で検知された巻量に応じてサーボモータ３を制御することで、巻取張力を調整している。
【００１７】
光ファイバｆの巻取張力を測定する張力測定部４は、可動ローラ１３に設けられている。
なお、張力測定手段は、必ずしも可動ローラ１３に設ける必要はなく、巻取張力は光ファイバｆに一様に加わっているので、どの部分で測定しても良い。また、張力測定手段をサーボモータ３と別に設けるのではなく、サーボモータ３と一体に形成して、トルクを測定することで張力測定を行うようにしても良い。
【００１８】
光ファイバｆは、ガイドプーリ１１、固定ローラ１２、可動ローラ１３、ローラ１４および巻取ガイドプーリ１５を順に経て、ボビン１６の胴の外周に巻き取られる。
固定ローラ１２と可動ローラ１３の距離は、可動ローラに接続されたボールねじ２をサーボモータ３を駆動させることによって制御される。これにより、張力測定部４の測定結果に応じて張力制御部５によってサーボモータ３を制御して、ボビン１６に光ファイバｆを巻くときの巻取張力が調整される。なお、ボビン１６の外周に側圧緩衝部材が設けられ、この側圧緩衝部材の周囲に光ファイバｆが巻かれるようにしても良い。
【００１９】
巻取ガイドプーリ１５は、トラバース固定部１７に対して往復トラバース可能なトラバース可動部１８により支持されており、この往復トラバースによって光ファイバｆは、ボビン１６の胴の長手方向全長に亘って巻き取られる。
一方の検出手段である第１センサ２１は、往復トラバースの際に巻取ガイドプーリ１５が一端側に達したことを検出し、他方の検出手段である第２センサ２２は、往復トラバースの際に巻取ガイドプーリ１５が他端側に達したことを検出する。
【００２０】
本実施形態の光ファイバ巻取装置１では、サーボモータ３は、光ファイバの巻取り張力を測定する張力測定部４の測定結果に応じて、張力制御部５によって巻取張力を巻取初期に大きく、その後漸減するように、予め設定されたプログラムによって制御される。
【００２１】
次に、本発明の光ファイバ巻取装置の第２の実施形態を図２に基づいて説明する。なお、上記実施形態１と同じ構成には、同じ符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００２２】
図２に示すように、光ファイバ巻取装置１０は、上記第１の実施形態の光ファイバ巻取装置１と比較して、可動ローラ１３の制御方法が相違している。
すなわち、制御部２３による第１センサ２１および第２センサ２２による検出結果に基づいて、ボビン１６に光ファイバｆの何層目が巻き取られているかを認識する。そして、その認識結果に基づいて、制御部２３内の張力制御部５によって巻取張力を巻取初期に大きく、その後漸減するようにサーボモータ３を細かく制御している。
【００２３】
次に、本発明の光ファイバ巻取装置の第３の実施形態を図３に基づいて説明する。なお、上記実施形態１と同じ構成には、同じ符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００２４】
図３に示すように、光ファイバ巻取装置２０は、固定ローラ１２と可動ローラ１３とを水平方向に配置し、ボールねじ２を介してサーボモータ３も水平方向に配置している。
このような構成にすることで、ボールねじ２及びサーボモータ３の重量が可動ローラ１３に加わらないので、固定ローラ１２に対する可動ローラ１３の相対位置を細かく制御でき、光ファイバｆの巻取張力を追従性良く制御できるので、高精度な制御を行うことができる。
【００２５】
本実施形態におけるサーボモータ３の制御は、上記第２の実施形態と同様に、制御部２３による第１センサ２１および第２センサ２２の検出結果に基づいて、ボビン１６に光ファイバｆの何層目が巻き取られているのかを認識して、制御部２３内の張力制御部５によって巻取張力を巻取初期に大きく、その後漸減するようサーボモータ３を細かく制御している。
なお、上記第１の実施形態のように、光ファイバｆの巻取張力を測定する張力測定部４を可動ローラ１３に設け、張力測定部４の測定結果に応じてサーボモータ３を制御して、ボビン１６に光ファイバｆを巻くときの巻取張力を制御するようにしても良い。
【００２６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【００２７】
１、１０、２０  光ファイバ巻取装置
２    ボールねじ
３    サーボモータ
４    張力測定部（張力測定手段）
５    張力制御部
１１    ガイドプーリ
１２    ダンサーローラ（固定ローラ）
１３    ダンサーローラ（可動ローラ）
１４    ローラ
１５    巻取ガイドプーリ
１６    ボビン
１７    トラバース固定部
１８    トラバース可動部
２１    第１センサ（検出手段）
２２    第２センサ（検出手段）
２３    制御部（張力制御部）
【図１】
2010235332.tif 000003
【図２】
2010235332.tif 000004
【図３】
2010235332.tif 000005
【図４】
2010235332.tif 000006