JP2008303068A - 光ケーブル用スペーサの巻取り方法及び巻取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースで、スペーサの捻じれ発生を防止することができる光ケーブル用スペーサ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１４よりも手前で、光ケーブル用スペーサ２の巻取り位置ａと同等の高さでかつトラバース１３の移動範囲２０よりも外側に配置された引出用ガイドローラー１７により、スペーサ２を、ボビン１４に巻き取る直前で、巻取り位置ａと同等の高さを保持しつつボビン１４の鍔部１４ａよりも外側まで引き出す。その後、スペーサ２を横方向に移動させながらボビン１４に巻き取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ケーブルに光ファイバを実装する際に使用する光ケーブル用スペーサの巻取り方法及び巻取り装置に関する。より詳しくは、中心に抗張力体が配置され、外面に光ファイバを収納するための螺旋状又はＳＺ状の溝が形成されている光ケーブル用スペーサをボビンに巻き取るための技術に関する。

図４（ａ）は光ケーブル用スペーサの構造を示す斜視図であり、図４（ｂ）はその断面図である。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ケーブル用スペーサ１００は、鋼線、ガラス繊維強化プラスチック又はアラミド繊維強化プラスチック等からなる抗張力体（テンションメンバ）１０１の周囲に、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなるスペーサ本体１０２が設けられた構造となっている（例えば、特許文献１，２参照。）。また、スペーサ本体１０２の表面には、螺旋状又はＳＺ状の溝１０３が形成されており、この溝１０３に光ファイバが収納される。

通常、このような溝付きのスペーサ１００を製造する場合は、供給リールから繰出されたテンションメンバ１０１を押出成形機に供給し、その周囲に熱可塑性樹脂を押出してスペーサ本体１０２を形成する。その際、押出成形機のダイスを進行軸周りに回転させると、スペーサ本体１０２の表面に螺旋状の溝を形成することができ、また、ダイスの回転方向を一定時間毎に反転させると、ＳＺ状の溝１０３を形成することができる。そして、成形後のスペーサ１００は、冷却槽等で冷却された後、ボビンに巻き取られる。

図５（ａ）及び（ｂ）は従来の巻取り装置の構成を示す図であり、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来の巻取り装置は、入口及び出口に夫々ガイドローラー１１１ａ，１１１ｂを備える引取機１１０と、ボビン１１４との間に、ダンサーローラー１１２及びトラバース１１３が配置された構成となっている。このような従来の巻取り装置では、一般に、引取機１１０のガイドローラー１１１ａ，１１１ｂ及びダンサーローラー１１２は、平面視で直線状に配置され、トラバース１１３が左右方向に稼働可能となっている。そして、引取機１１０を出たスペーサ１００は、先ず、ダンサーローラー１１２によって引取機１１０よりも下方の位置に案内され、その後、トラバース１１３に案内されて巻取り位置まで引き上げられて、ボビン１１４に整列巻き（トラバース巻き）される。

一方、スペーサ１００の芯材であるテンションメンバ１０１は、一般に曲げ剛性が大きい材料で形成されているため、供給リールに巻かれた際に巻癖がつきやすい。このような巻癖があるテンションメンバ１０１の周囲にスペーサ本体１０２を形成した場合、巻癖が解消されずにスペーサ１００自体にも巻癖が生じてしまう。このため、巻癖と異なる方向に巻き取ると、スペーサ１００に回転が生じて捻じれが発生する。このように、巻取られたスペーサ１００に捻じれが生じると、光ファイバ実装時に捻じれを修正するための作業が必要になったりするため、作業性が低下する。

そこで、従来、光ケーブル用スペーサの捻じれを防止するために、巻癖と反対方向の曲げローラー面を有する案内ローラーを通過させた後、ボビンと軸回転方向が同じである巻き付けローラーに半周以上巻き付けることにより、巻癖と反対方向の曲げを与えることなく、ボビンに巻き取る方法が提案されている（特許文献３参照）。
特開平１１−３１６３２６号公報 特開平１１−１７４２９５号公報 特開２０００−２８９９２７号公報

しかしながら、前述した特許文献３に記載の技術は、スペーサの巻癖の方向と巻き取る際の曲げの方向を一致させて捻じれの発生を防止することができるが、押出成形してから巻き取るまでの工程が長いため、装置を設置するために広いスペースが必要となるという問題点がある。

そこで、本発明は、省スペースで、スペーサの捻じれ発生を防止することができる光ケーブル用スペーサの巻取り方法及び巻取り装置を提供することを主目的とする。

本発明に係る光ケーブル用スペーサの巻取り方法は、光ケーブル用スペーサを横方向に移動させながらボビンに巻き取る方法であって、前記ボビンに巻き取る直前に、前記スペーサを、巻取り位置と同等の高さを保持しつつ、前記ボビンの鍔部よりも外側まで引き出す工程を有する。
一方、本発明に係る光ケーブル用スペーサの巻取り装置は、光ケーブル用スペーサを横方向に移動させながらボビンに巻取りする装置であって、前記ボビンの手前には、前記スペーサの巻取り位置と同等の高さでかつ前記ボビンの鍔部よりも外側の位置に、引出用ガイドローラーが配置されており、この引出用ガイドローラーで、前記スペーサを、前記巻取り位置と同等の高さを保持した状態で前記ボビンの鍔部よりも外側まで引き出す。
また、上述した巻取り方法及び巻取り装置は、例えば、中心に抗張力体が配置され、外面に光ファイバを収納するための螺旋状又はＳＺ状の溝が形成されているスペーサを巻き取ることができる。

本発明によれば、ボビンに巻き取る直前に、巻取り位置と同等の高さを保持しつつ、スペーサをボビンの鍔部よりも外側まで引き出しているため、装置の設置面積を増加させずに、巻取り時における捻じれの発生を防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意実験研究を行った結果、以下に示す知見を得た。前述したように、光ケーブル用スペーサには、テンションメンバの巻癖等に由来する反りが発生することがあり、その場合、スペーサは反りが安定する方向に回転する。このため、巻取り工程においては、常に同じ方向に曲げられていればスペーサに回転は発生しないが、例えば上下に配置されたローラーによってＳ字状に案内されるような場合は、曲げ方向が変わるため、スペーサに回転が発生する。

また、スペーサは、ローラー及び引取機との接触により生じた応力を緩和するため、より安定な位置に移動し、その際に回転が発生する。従って、位置及び応力が安定した工程では、スペーサで発生する回転力は一定となるため、一定の捻じれしか発生しない。しかしながら、図５（ａ）及び（ｂ）に示す方法の場合、ボビンに整列巻きする際に、スペーサの位置が水平方向（左右方向）に変化するため、スペーサに回転が発生しやすくなる。上述したスペーサの回転に起因する捻じれは、ボビンの両端部よりも、中央部付近で多く発生する傾向がある。

一方、このようなスペーサの回転は、トラバースを固定し、ボビンを移動させることで整列巻きを行えば防止できるが、この方法は設備が大掛かりになるため現実的ではない。なお、スペーサの捻じれ発生の原因には、上述したテンションメンバの巻癖及びトラバースの移動以外にも、巻テンションの変動及び巻ターン部における転がり等がある。

本発明者は、以上の知見に基づき、巻取り直前に、スペーサを、巻取り位置と同等の高さを保持しつつ、その水平方向の位置をトラバースの移動範囲外、即ち、ボビンの鍔部の外側まで引き出すことにより、テンションメンバに起因する捻じれ及びトラバースの移動に起因する捻じれの発生を防止できることを見出し、本発明に至った。

以下、本発明の実施形態に係る巻取り方法について、中心に抗張力体が配置され、外面に光ファイバを収納するための螺旋状又はＳＺ状の溝が形成されている光ケーブル用スペーサを、整列巻きする場合を例にして説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の巻取り装置の構成を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る巻取り方法で使用する巻取り装置１は、入口及び出口に夫々ガイドローラー１１ａ，１１ｂを備える引取機１０と、スペーサ２を巻くためのボビン１４との間に、引取機１０側から順に、ダンサーローラー１２、ガイドローラー１５、ガイドローラー１６、引出用ガイドローラー１７、トラバース１３が配置されている。また、トラバース１３は、ガイドローラー１８とトラバースローラー１９とを備えている。

本実施形態の巻取り装置１では、ボビン１４を、その中心軸が接地面に対して略平行になるように配置している。また、引取機１０は、ボビン１４の幅方向の略中央を通り軸方向に垂直な直線１上に配置されており、スペーサ２がボビン１４の中心軸と略同程度の高さから引き出されるようになっている。なお、引取機１０の入口及び出口に設けられているガイドローラー１１ａ，１１ｂは共に、その中心軸がボビン１４の中心軸と平行になるように配置されている。

また、ダンサーローラー１２は、スペーサ２を、水平方向の向きは変えずに、上下方向位置（高さ）のみ下方に案内するためのものであり、引取機１０よりも下方の位置に、その中心軸がボビン１４の中心軸と平行になるように配置されている。更に、ガイドローラー１５は、スペーサ２を、水平方向の向きは変えずに上方に案内し、巻取り高さまで引き上げるためのものであり、トラバース１３と同等の高さに、その中心軸がボビン１４の中心軸と平行になるように配置されている。そして、ガイドローラー１１ａ，１１ｂ、ダンサーローラー１２及びガイドローラー１５は、平面視で一直線上（直線ｌ上）に配置されている。

一方、ガイドローラー１６は、スペーサ２を水平方向に方向転換して案内するためのものであり、ガイドローラー１５の直後に、その中心軸が接地面に対して略垂直になるように配置されている。また、引出用ガイドローラー１７は、スペーサ２を、上下方向位置（高さ）は変えずにボビン１４の鍔部１４ａよりも外側に案内するためのものであり、その中心軸がガイドローラー１６と平行で、かつ水平方向位置がトラバース１３の移動範囲２０の外になるように配置されている。更に、ガイドローラー１８は、スペーサ２を、上下方向位置（高さ）は変えずに、水平方向位置のみトラバース１３の移動範囲２０内に戻すためのものであり、トラバース１３の後端部に、中心軸がガイドローラー１６，１７と平行になるように取り付けられている。従って、ガイドローラー１８は、スペーサ２の巻取り時には、トラバース１３と共にボビン１４の中心軸と平行な方向に移動する。更にまた、トラバース１３には、スペーサ２をボビン１４に案内するためのトラバースローラー１９が設けられている。このトラバースローラー１９は、その中心軸がボビン１４の中心軸と平行になるように配置されている。

このように、本実施形態の巻取り装置１においては、ボビン１４、ガイドローラー１１ａ，１１ｂ、ダンサーローラー１２、ガイドローラー１５、及びトラバースローラー１９は、その中心軸が接地面に対して略平行になるように配置され、ガイドローラー１６，１７，１８はその中心軸が接地面に対して略垂直になるように配置されている。

次に、この巻取り装置１の動作、即ち、巻取り装置１を使用したスペーサ２の巻取り方法について説明する。先ず、引取機１０の出口から引き出されたスペーサ２を、ダンサーローラー１２により、ボビン１４の巻取り位置ａよりも下方に引き下げる。このように、スペーサ２を、引取機１０の出口及び巻取り位置ａよりも下方に引き下げることにより、巻太り等に起因する巻取り装置１の巻取り速度の変化や変動にダンサーローラー１２が反応して、巻取り速度の変化及び変動を抑制することができる。

次に、ガイドローラー１５により、スペーサ２を、巻取り位置ａと同等の高さまで引き上げた後、引出用ガイドローラー１７によりトラバース１３の移動範囲２０の外、即ち、ボビン１４の鍔部１４ａよりも外側にまで引き出す。また、スペーサ２の引き出し方向は、ボビン１４に向かって左側及び右側のどちらでもよく、更に左右両側にガイドローラーを配置し、スペーサ２を複数回引き出すことも可能である。このように、スペーサ２を、巻取り位置ａと同等の高さまで引き上げた後、ボビン１４の鍔部１４ａよりも外側にまで引き出すことにより、スペーサ２をトラバース１３の移動水準に対して平面的でかつ送り出し方向が反転することなく送り出すことができる。これにより、スペーサ２の転がりを防止することができる。

その後、ガイドローラー１８により、スペーサ２の位置をトラバース１３の移動範囲内にまで戻し、トラバース１３をボビン１４に沿って移動させることにより、スペーサ２をボビン１４の軸部に整列巻きする。

上述の如く、本実施形態の巻取り方法においては、トラバースの移動に対して角度が変わらない水平ガイド方式を採用し、巻取り直前に、スペーサを、巻取り位置と同等の高さを保持しつつ、その水平方向の位置をトラバースの移動範囲外まで引き出している。これにより、スペーサ２をトラバース１３の移動水準に対して平面的でかつ送り出し方向が反転することなく送り出すことができるため、スペーサ２に捻じれが発生しにくくなる。また、本実施形態の巻取り方法では、上下方向又は左右方向にスペーサを引き出しているだけであるため、前述した特許文献３に記載の技術に比べて、装置の設置面積を少なくすることができる。その結果、本実施形態の巻取り方法によれば、省スペースで、かつ捻じれを発生させることなく、スペーサを整列巻きすることができる。

なお、図１（ａ）及び（ｂ）に示す巻取り装置１では、引出用ガイドローラー１７全体がトラバース１３の移動範囲２０よりも外側になるように配置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、スペーサ２の引出し位置がボビン１４の鍔部１４ａよりも外側となれば、上述した効果は得られる。即ち、引き出し用ガイドローラー１７は、その全体がトラバース１３の移動範囲２０よりも外側に位置している必要はなく、少なくとも一部がボビン１４の鍔部１４ａよりも外側となっていればよい。

図２（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の巻取り装置１を使用した他の巻き取り方法を示す図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示す巻取り方法では、スペーサ２は引出用ガイドローラー１７を通過しているだけであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、スペーサ２を引出用ガイドローラー１７に巻き付けてもよい。更に、加えて、スペーサ２をＳ字状に案内しない通過方法とすることもできる。これらにより、微振動等による微少な捻れも解消することができる。

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について説明する。先ず、本発明の実施例として、前述した図１（ａ）及び（ｂ）に示す巻取り装置を使用し、下記表１に示すスペーサＡ（実施例１）及びスペーサＢ（実施例２）を夫々整列巻きした。また、本発明の比較例として、前述した図５（ａ）及び（ｂ）に示す従来の巻取り装置を使用して、同様に、下記表１に示すスペーサＡ（実施例１）及びスペーサＢ（実施例２）を整列巻きした。

次に、各スペーサについて、トラバース上にスペーサの各溝に挿入されたピンゲージとそれを把持する環状ホルダーとそのホルダーの回転を測定するエンコーダーを設置し、ホルダーの回転即ちスペーサの回転をモニターすることにより、捻じれ発生の有無を調べた。図３（ａ）〜（ｄ）は捻じれ評価結果を示す図であり、図３（ａ）は比較例１、図３（ｂ）は実施例１、図３（ｃ）は比較例２、図３（ｄ）は実施例２の結果を示す。図３（ａ）及び（ｃ）に示すように、従来の巻取り装置で整列巻きした比較例１，２では、巻きの中央部付近においてスペーサに捻じれが発生していた。一方、図３（ｂ）及び（ｄ）に示すように、本発明の巻取り装置で整列巻きした実施例１，２では、スペーサに捻じれは発生しなかった。また、図１（ａ）及び（ｂ）に示す本発明の巻取り装置と、図５（ａ）及び（ｂ）に示す従来の巻取り装置とは、設置面積が同等であった。以上の結果から、本発明の巻取り方法によれば、装置の設置面積を増加させることなく、スペーサの捻じれを防止できることが確認された。

本発明は、中心に抗張力体が配置され、表面に螺旋状又はＳＺ状等の溝が形成されている光ケーブル用スペーサをボビンに巻き取る際に好適な技術である。

（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の巻取り装置の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本実施形態の巻取り装置を使用した他の巻き取り方法を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は捻じれ評価結果を示す図であり、（ａ）は比較例１、（ｂ）は実施例１、（ｃ）は比較例２、（ｄ）は実施例２の結果を示す。 （ａ）は光ケーブル用スペーサの構造を示す斜視図であり、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は従来の巻取り装置の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ 巻取り装置
２、１００ スペーサ
１０、１１０ 引取機
１１ａ、１１ｂ、１５、１６、１８、１１１ａ、１１１ｂ ガイドローラー
１２、１１２ ダンサーローラー
１３、１１３ トラバース
１４、１１４ ボビン
１４ａ 鍔部
１７ 引出用ガイドローラー
１９ トラバースローラー
２０ トラバース移動範囲
１０１ テンションメンバ
１０２ スペーサ本体
１０３ 溝

Claims (4)

1. 光ケーブル用スペーサを横方向に移動させながらボビンに巻き取る方法であって、
   前記ボビンに巻き取る直前に、前記スペーサを、巻取り位置と同等の高さを保持しつつ、前記ボビンの鍔部よりも外側まで引き出す工程を有する光ケーブル用スペーサの巻取り方法。
2. 中心に抗張力体が配置され、外面に光ファイバを収納するための螺旋状又はＳＺ状の溝が形成されているスペーサを巻き取ることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル用スペーサの巻取り方法。
3. 光ケーブル用スペーサを横方向に移動させながらボビンに巻取りする装置であって、
   前記ボビンの手前には、前記スペーサの巻取り位置と同等の高さでかつ前記ボビンの鍔部よりも外側の位置に、引出用ガイドローラーが配置されており、
   この引出用ガイドローラーで、前記スペーサを、前記巻取り位置と同等の高さを保持した状態で前記ボビンの鍔部よりも外側まで引き出す光ケーブル用スペーサの巻取り装置。
4. 中心に抗張力体が配置され、外面に光ファイバを収納するための螺旋状又はＳＺ状の溝が形成されているスペーサを巻き取ることを特徴とする請求項３に記載の光ケーブル用スペーサの巻取り装置。
   

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