(57)【要約】【課題】光ファイバスペーサのスロットの形成状況をより正確に検出することのできる光ファイバスペーサのスロット形状検出方法を提供すること。【解決手段】本発明の光ファイバスペーサのスロット形状検出方法は、外周面上に光ファイバを収納する複数のＳＺ状のスロットの形状を検出するもので、繰り出されているスペーサの繰出経路上に、スペーサの中心に対するスロットの回転位置を検出するスロット回転位置検出部を配設すると共に、スロット回転位置検出部での検出結果に基づいてスロットの形状を検出するスロット形状検出部を配設し、スロット形状検出部が、スロット回転位置検出部におけるスロットの回転位置の基準となる基準位置を設定すると共に、スロット回転位置検出部によって検出される実際の回転位置を取り込み、基準位置と検出した実際の回転位置との比較に基づいてスロットの形状を検出することを特徴としている。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面上に光ファイバを収納する複数のＳＺ状のスロットを有する光ファイバスペーサの製造時に、前記スロットの形状を検出する光ファイバスペーサのスロット形状検出方法であって、
繰り出されている前記スペーサの繰出経路上に、前記スペーサの中心に対する前記スロットの回転位置を検出するスロット回転位置検出部を配設すると共に、前記スロット回転位置検出部での検出結果に基づいて前記スロットの形状を検出するスロット形状検出部を配設し、
前記スロット形状検出部が、前記スロット回転位置検出部における前記スロットの回転位置の基準となる基準位置を設定すると共に、前記スロット回転位置検出部によって検出される実際の回転位置を取り込み、前記基準位置と検出した実際の回転位置との比較に基づいて前記スロットの形状を検出することを特徴とする光ファイバスペーサのスロット形状検出方法。
【請求項２】
前記スロット回転位置検出部近傍に位置するピンチキャプスタンと、前記スペーサを蓄線するアキュミュレータと、前記スペーサを巻き取る巻取機とを、繰り出されている前記スペーサの繰出経路上に配設し、
前記アキュミュレータに前記スペーサを蓄線させつつ前記ピンチキャプスタンによって前記スペーサの繰出速度を一定に制御しつつ、前記スロットの形状を検出することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバスペーサのスロット形状検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバスペーサの外周面上に形成された光ファイバ収納用のスロットの形状を検出する光ファイバスペーサのスロット形状検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示されるように、光ファイバスペーサ１０１として、鋼撚線などの抗張力体１０２を内部に有し、かつ、光ファイバをスペース効率よく収納するための複数のスロット（溝）１０３を外表面上に有するものが用いられている。抗張力体１０２は、スロット１０３内に収納された光ファイバに異常な張力が加わるのを防止するためのものである。このようなスペーサ１０１は、光ケーブルの内部に収納されて使用される。
【０００３】
なお、図５に示されるスペーサ１０１は、中間後分岐時の作業性（光ファイバの取り出し性）を向上させるためにスロット１０３がいわゆるＳＺ溝として形成されているものである。スロット１０３は、１０１の製造時にはこのスロット１０３の形状（図６の反転ピッチや反転角など）が検出され、スロット１０３が正常に形成されているか否かを同時に検査している。スロット１０３の形状を検出する従来の装置としては、下記［特許文献１］や［特許文献２］に記載のものなどが知られている。
【０００４】
ここでは、上述した文献などに記載された装置の一例を図７に示す。図７には、抗張力体１０２の周囲に樹脂層を形成させるクロスヘッド１０４以降が示されている。クロスヘッド１０４はその内部に回転ダイを有しており、抗張力体１０２の周囲に樹脂層を形成させると共に回転ダイによってスロット１０３を形成させてスペーサ１０１を製造する。なお、図７には、成形した樹脂層の冷却機構などは図示が省略されている。
【０００５】
また、樹脂層は、抗張力体１０２との結合を向上させることを目的として複数層とされる場合もある（図５参照）が、図７に示されるクロスヘッド１０４は、スロット１０３が形成される最外層の樹脂層を形成させるものである。スロット１０３の形状は、図５に示されるように、スペーサ１０１の中心軸方向に沿って周期的に変化する。
【０００６】
この形状の変化を検出してスロット１０３が正常に形成されているかを検査するのであるが、従来は、図７に示されるように、測長ホイール１０５で繰出線速（スペーサ１０１の長さ）を検出すると共に、スロット回転位置検出部１０６でスロット１０３がスペーサ１０１の中心軸線を中心としてどのような回転位置にあるか（即ち、スロット１０３の回転角）を検出することによって、スロット１０３の形状を測定していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−６５５５８号公報
【特許文献２】
特公平６−７２９７０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法であると、スペーサ１０１は速度の速い製造線速で繰り出されている間にスロット１０３の形状を検出しなくてはならない。製造線速があまりに速いと、スロット回転位置検出部１０６での抵抗が大きくなってスペーサ１０１が捻られてしまい、スロット１０３の形状を正確に測定しにくい。一方、スロット１０３の形状を正確に測定し得る速度までスペーサ１０１の線速を落としてしまうと製造効率が低下してしまう。さらに、巻取機１０７での巻き取り量によってスペーサ１０１の巻取径が変わるので線速が常に変化しており、スペーサの長さ方向に対するスロット１０３の形状変化を正確に検出し難いという状況があった。
【０００９】
そこで、正確な溝形状は製造時のスペーサ１０１の始端又は終端部分を切り取るなどして測定し、製造時にスペーサ１０１を繰り出しつつ行う上述した測定方法では相対的な変化（正確に測定したものに比べてどうなっているか）を検出していた。しかし、このような従来の測定方法を改善し、スペーサのスロット形状をより正確に測定することのできる方法が要望されていた。それも、製造されるスペーサ１０１の両端部ではない途中の部分でも正確な測定を製造中に行えることが要望されていた。
【００１０】
従って、本発明の目的は、光ファイバスペーサのスロットの形成状況をより正確に検出することのできる光ファイバスペーサのスロット形状検出方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光ファイバスペーサのスロット形状検出方法は、外周面上に光ファイバを収納する複数のＳＺ状のスロットを有する光ファイバスペーサの製造時に、スロットの形状を検出するもので、繰り出されているスペーサの繰出経路上に、スペーサの中心に対するスロットの回転位置を検出するスロット回転位置検出部を配設すると共に、スロット回転位置検出部での検出結果に基づいてスロットの形状を検出するスロット形状検出部を配設し、スロット形状検出部が、スロット回転位置検出部におけるスロットの回転位置の基準となる基準位置を設定すると共に、スロット回転位置検出部によって検出される実際の回転位置を取り込み、基準位置と検出した実際の回転位置との比較に基づいてスロットの形状を検出することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ファイバスペーサのスロット形状検出方法において、スロット回転位置検出部近傍に位置するピンチキャプスタンと、スペーサを蓄線するアキュミュレータと、スペーサを巻き取る巻取機とを、繰り出されているスペーサの繰出経路上に配設し、アキュミュレータにスペーサを蓄線させつつピンチキャプスタンによってスペーサの繰出速度を一定に制御しつつ、スロットの形状を検出することを特徴としている。
【００１３】
なお、ピンチキャプスタンの配置位置に関して、「スロット回転位置検出部近傍」とは、ピンチキャプスタンによって繰り出されるスペーサが、その繰出速度のままスロット検出部を通過することを意味している。ピンチキャプスタンは、上述した意味でスロット回転位置検出部近傍に位置していればよく、スロット回転位置検出部に対して上流側に配置されても下流側に配置されても良い。また、上述した意味でピンチキャプスタンがスロット回転位置検出部近傍に位置していればよく、両者の間にスペーサの繰出速度に影響しない他の機構（測長ホイールなど）などが配設されても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る光ファイバスペーサのスロット形状検出方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１に、本発明方法を行う製造装置の一部（スペーサ製造後のスロット形状検出に関連する部分）を示す。
【００１５】
本実施形態でスロットの形状が検出されるスペーサ１０１は、図５に示されるものと同様のものである。この装置は、図１中左側のクロスヘッド１において抗張力体１０２の周囲に樹脂を押し出すと同時に、この樹脂部分外表面上にＳＺ状のスロット１０３を形成させる。この製造方法自体は、従来のスペーサ製造方法と同様であるため、この部分についての詳しい説明は省略する。以下には、このように製造された後のスロット形状検出について詳しく説明する。なお、図１には、成形後のスペーサ１０１の冷却機構などの図示も省略されている。
【００１６】
スロット１０３が形成されたスペーサ１０１は、一対のキャプスタンローラ２ａ，２ｂの外周に巻き付けられた後、一対のアキュムレーティングローラ３ａ，３ｂに送られる。キャプスタンローラ２ａ，２ｂは、図示されない駆動機構によって駆動されており、上流側からスペーサ１０１を引っ張りつつ下流側に繰り出している。一対のアキュムレーティングローラ３ａ，３ｂは、それらの間の距離を図示されない駆動装置によって変更可能とされており、繰り出し中のスペーサ１０１をアキュムレーティング（蓄線）させておくことができる。一対のアキュムレーティングローラ３ａ，３ｂ間の距離を広げることによって、スペーサ１０１をアキュムレーティング（蓄線）させる。アキュムレーティングローラ３ａ，３ｂや図示されない駆動装置によってアキュミュレータ３が構成されている。
【００１７】
アキュムレート中は、アキュムレーティングローラ３ａ，３ｂから下流側へのスペーサ１０１の繰り出しを一時停止させたり、繰出速度を低下させることが可能となる。このため、後述するスロット形状測定モードにおける線速低下や、後述する巻取機１１におけるドラム交換などを行える。一対のアキュムレーティングローラ３ａ，３ｂのさらに下流側には、一対のターンホイール４ａ，４ｂが配設されている。一対のターンホイール４ａ，４ｂには、順次スペーサ１０１がほぼ一回転ずつ巻き付けられている。各ターンホイール４ａ，４ｂは、それ自身で回転することはなく、スペーサ１０１の繰り出しに伴って回転されるものである。
【００１８】
そして、この一対のターンホイール４ａ，４ｂの間における上流側には、まず一対のピンチキャプスタンローラ５ａ，５ｂが配設されている。一対のピンチキャプスタンローラ５ａ，５ｂは、対向して配置されており、その間にスペーサ１０１を挟み込む。一対のピンチキャプスタンローラ５ａ，５ｂは、エアシリンダ５ｃによってスペーサ１０１を挟み込んだり、スペーサ１０１を開放したりできる。また、一対のピンチキャプスタンローラ５ａ，５ｂは、駆動モータ５ｄによって駆動され、スペーサ１０１を挟み込んでいるときはスペーサ１０１を所望の速度で繰り出すことができる。一対のピンチキャプスタンローラ５ａ，５ｂ、エアシリンダ５ｃ、駆動モータ５ｄなどによってピンチキャプスタン５が構成されている。
【００１９】
エアシリンダ５ｃや駆動モータ５ｄは、コントローラ６に接続されており、コントローラ６によってその動作が制御されている。ピンチキャプスタン５の下流側には、繰り出し中のスペーサ１０１に接触して回転する測長ホイール７が配設されている。測長ホイール７によって、スペーサ１０１の繰り出し長さ（線速）を検出することができる。測長ホイール７の回転はロータリエンコーダ８で検出される。ロータリエンコーダ８から出力されるパルスは、コントローラ６に入力される。なお、ロータリエンコーダ８から出力されるパルスを周波数−電圧変換器（以下、Ｆ／Ｖ変換器という）にかけ、繰出線速を電圧値としてコントローラ６に入力しても良い。
【００２０】
一対のターンホイール４ａ，４ｂの間における、測長ホイール７の下流側には、スロット回転位置検出部９が配設されている。スロット回転位置検出部９は、スペーサ１０１の中心に対するスロット１０３の回転位置（回転角）を検出するものである。スロット回転位置検出部９の構成は、従来の検出機構とほぼ同様の構成を有しており、図２に示されるように、スペーサ１０１の各スロット１０３に挿入される複数のピン９ｂと、各ピン９ｂを保持する環状回転部９ａと、この環状回転部９ａの回転を検出する検出部（図１中のロータリエンコーダ１０）とを有している。
【００２１】
スペーサ１０１の各スロット１０３には、環状回転部９ａの中心方向に向けられた複数のピン９ｂが挿入される。スペーサ１０１が繰り出されると、ピン９ｂがスロット１０３に案内されることで環状回転部９ａが回転する（スロットがＳＺ溝であるので交互反転する）。この環状回転部９ａの回転を検出部であるロータリエンコーダ１０で検出することでスロット１０３の回転位置を検出することができる。本実施形態の環状回転部９ａは、スロット回転位置検出部９へのスペーサ１０１のセッティングを容易にするため、二分割可能な機構を有している。このようにすることで、二分割可能な環状回転部９ａを開いてその内部にスペーサ１０１を配置させることで、環状回転部９ａに固定された複数のピン９ｂをほぼ同時にスロット１０３に収納させることができる。
【００２２】
環状回転部９ａの回転を検出するロータリエンコーダ１０から出力されるパルスは、コントローラ（スロット形状検出部）６に入力される。ここでも、アンプやＦ／Ｖ変換器を用いて電圧値に変換してからコントローラ６に入力しても良い。コントローラ６は、マイクロコンピュータを中心に構成されている。スペーサ１０１の線速（長さ）は、ピンチキャプスタン５の繰出線速から得る場合と測長ホイール７から得る場合とがある。下流側のターンホイール４ｂのさらに下流側には、製造・検査されたスペーサ１０１を巻き取る巻取機１１が配設されている。巻取機１１は、コントローラ６に接続されている。巻取機１１は、単に巻き取るだけのモードと、巻き取りトルクを一定にして巻き取るモードとを設定可能である。
【００２３】
次に、上述した構成の装置を用いてスロット１０３の形状を検出する方法について説明する。
【００２４】
本実施形態の検出方法では、スペーサ１０１の製造途中でスペーサ１０１のスロット１０３の形状を正確に検出するためのスロット形状測定モードが実行される。このモードが実行されている間は上述した装置の各構成部分が、スロット１０３の形状を検出するのに適した状態とされ、従来のような相対的な検出ではなく、スロット１０３の形状を直接的に正確に検出することができる。即ち、スロット形状測定モードを実行することによって、スペーサ１０１のスロット１０３の形状を正確に抜き取り検査することができる。なお、スロット形状測定モードを実行せずに従来と同様の検出方法を実行することも可能である。
【００２５】
スロット形状測定モードについて説明する。スロット１０３の形状を正確に形成するため、このモードが実行されている間はスペーサ１０１の繰出速度が通常の製造線速よりも一時的に遅くされる（例えば、５ｍ／ｍｉｎ以下）。即ち、キャプスタンローラ２ａ，２ｂよりも上流側では製造線速、アキュミュレータ３よりも下流部分では検出用の線速（＜製造線速）となるようになされる。そして、線速の差は、アキュミュレータ３の蓄線機能によって吸収される。
【００２６】
また、スロット形状測定モードの開始と共に、巻取機１１の巻き取りトルクを一定に制御する。これにより、スロット回転位置検出部９においてスペーサ１０１に作用する張力がほぼ一定となり、より正確な検出を行うことが可能となる。次いで、エアシリンダ５ｃによって、ピンチキャプスタンローラ５ａ，５ｂをスペーサ１０１に接触させると共に、ピンチキャプスタンローラ５ａ，５ｂを駆動モータ５ｄによって駆動させる。
【００２７】
スロット形状測定モード中は、ピンチキャプスタン５を用いてスロット回転位置検出部９でのスペーサ１０１の線速が、上述した検出用の一定の線速となるように制御される。ピンチキャプスタン５はスロット回転位置検出部９の近傍に配設されており、スロット回転位置検出部９での線速はピンチキャプスタン５によって正確に一定に制御される。即ち、このモード中においては、測長ホイール７によってスペーサ１０１の繰出線速を検出する必要はなく、スペーサ１０１の線速はピンチキャプスタン５による繰出線速としてコントローラ６によって把握される。ただし、測長ホイール７を併用しても構わない。
【００２８】
そして、ピンチキャプスタン５によって繰出線速が一定にされている状態下で、スロット回転位置検出部９でスロットの回転位置（回転角）を検出する。ピンチキャプスタン５から得られるスペーサ１０１の繰り出し長さ（繰出速度の時間積算）と、スロット回転位置検出部９で検出されるスロット１０３の回転角とから、スロット１０３の形状を検出する過程を模式的にグラフ化したものを図３に示す。図３下部には、スペーサ１０１の繰り出し長さが示されている。これは、ピンチキャプスタン５によるスペーサ１０１の制御線速を積算することで得られ
る。
【００２９】
また、図３上部には、スロット回転位置検出部９で検出されたスロット１０３の回転角が示されている。図３中に反転角及びピッチが示されているが、このようにすることでスロット１０３の形状を直接的に、かつ、正確に検出することができる。即ち、コントローラ６では、線速（長さ）とスロット１０３の回転角（回転位置）とからスロット１０３の反転角や形成ピッチを演算によって算出することが可能となる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、スロット１０３の形状をより正確に検出するために、コントローラ６によって、スロット回転位置検出部９におけるスロット１０３の回転位置（回転角）に対して基準位置が設定されている。そして、この基準位置と、スロット回転位置検出部９（ロータリエンコーダ１０）によって検出された実際の回転位置（回転角）とを比較することで、より正確にスロット１０３の形状を検出する。これを説明するものを図４に示す。図４には、図３の時間と回転角との関係と同様のものが示されている。
【００３１】
ただし、図４には、上述した基準位置（回転角の基準値）が示されている。この基準位置は固定されており、図４のように時間−回転角軸上に示すと時間軸に平行な直線となる。この時間−回転角軸上に、スロット回転位置検出部９によって検出された実際の回転角の変化の反転部と基準値との差（図中の捻れ量）を見ることで、ＳＺ状のスロット１０３がどの程度捻れているかを正確に検出することができる。実際には、ロータリエンコーダ１０の出力に対して基準を設定し、この基準と検出した回転角とに基づいてコントローラ６において比較を行ってスロット１０３の形状を検出する。
【００３２】
なお、ＳＺ状のスロット１０３全体を意図的に螺旋状に捻れさせたり（螺旋状の軌跡にＳＺ状の軌跡を重畳させた軌跡を描くスロット）、スペーサ１０１の表面上でＳＺ状のスロット１０３全体を蛇行させたり（蛇行するＳＺ状の軌跡にＳＺ状の軌跡を重畳させた軌跡を描くスロット）することも考えられる。このようにＳＺ状のスロット１０３全体をスペーサ１０１の表面上で周期的に変化させるような場合には、本実施形態のように基準位置を利用して形状を検出することが特に有効である。
【００３３】
なお、上述したスロット形状検出モードにおけるスロット１０３の形状検出が終了したら、通常の製造時の状態に戻る。即ち、ピンチキャプスタン５は、スペーサ１０１から離れ、巻取機１１もトルク制御が解除され、スロット形状検出モード中にアキュミュレータ３に蓄線されたスペーサ１０１を巻き取るべく巻き取り速度が上げられる。スロット形状検出モード終了後は、通常のように、測長ホイール７を用いて、相対的なスロット１０３の形状検出が継続して行われる。即ち、スロット形状検出モード中に測定した絶対的なスロット形状に対して、「反転角が小さくなった」、「ピッチが長くなった」のような相対的な評価でスロット１０３の形状を検出する。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、一対のターンホイール４ａ，４ｂ間で測定を行っている。一対のターンホイール４ａ，４ｂ間では、スペーサ１０１自体に捻りが加えられない（あるいはほとんど加えられない）ため、スロット１０３の正確な形成ピッチを測定するのに都合がよい。例えば、スロット１０３を形成させるクロスヘッド１では、スロット１０３の形成に伴って繰り出し中のスペーサ１０１に対して捻りが負荷されてしまうおそれもある。このため、この近傍でスロット１０３の形状検出を行えば、僅かではあっても検出結果にこの捻れの影響が出てしまう。一対のターンホイール４ａ，４ｂ間では捻れの影響のない（少ない）測定を行えるので好ましい。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、より正確にスロット１０３の形状を検出するためにスロット形状測定モードを実行して検出を行った。しかし、このようなモードを設けずに測定を行うことも可能である。例えば、上述した製造線速のまま（ピンチキャプスタン５を併用することが好ましい）検出を行うことも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、スロットの回転位置の基準となる基準位置を設定し、この基準位置と検出した実際の回転位置との比較に基づいてスロットの形状を検出することで、ＳＺ状のスロット全体の捻れも含めて、スロット形状をより正確に検出することができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、繰り出されているスペーサの繰出経路上に、ピンチキャプスタンとアキュミュレータと巻取機とを配設し、アキュミュレータにスペーサを蓄線させつつピンチキャプスタンによってスペーサの繰出速度を一定に制御するスロット形状測定モードを設け、このモード中にスロットの形状を検出する。このため、スロットの形状を直接的に、かつ、より正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検出方法の一実施形態を行う装置の構成図である。
【図２】図１の装置のスロット回転位置検出部における環状回転部を示す斜視図（スペーサは断面）である。
【図３】スペーサの繰り出し長さとスロットの回転角との関係を示すグラフである。
【図４】回転角の基準位置と実際の回転角との関係を示すグラフである。
【図５】スペーサを示す斜視図である。
【図６】スロットの反転角やピッチを説明する説明図（外表面展開図）である。
【図７】従来のスロット形状検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１…クロスヘッド、２ａ，２ｂ…キャプスタンローラ、３…アキュミュレータ、３ａ，３ｂ…アキュムレーティングローラ、４ａ，４ｂ…ターンホイール、５…ピンチキャプスタン、５ａ，５ｂ…ピンチキャプスタンローラ、５ｃ…エアシリンダ、５ｄ…駆動モータ、６…コントローラ、７…測長ホイール、８…ロータリエンコーダ、９…スロット回転位置検出部、９ａ…環状回転部、９ｂ…ピン、１０…ロータリエンコーダ、１１…巻取機、１０１…スペーサ、１０２…抗張力体、１０３…スロット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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