特許 6379887 光ファイバの巻き取り方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6379887

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】光ファイバの巻き取り方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/12 20060101AFI20180820BHJP

   G02B 6/46 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   C03B37/12 A

   G02B6/46

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-180311(P2014-180311)

(22)【出願日】2014年9月4日

(65)【公開番号】特開2016-52976(P2016-52976A)

(43)【公開日】2016年4月14日

【審査請求日】2017年8月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 誠幸

【審査官】 有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１７８２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３７５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−０１８０５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−１０００６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５４９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０３−５０４２９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ３７／１２

Ｇ０２Ｂ ６／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバを巻き取りボビンの外周に巻き取る光ファイバの巻き取り方法であって、
前記巻き取りボビンは、胴部の外周面上に発泡樹脂を基材とするクッション材を備え、
前記クッション材の厚さｔ、前記発泡樹脂の発泡倍率Ｈ、巻き取り張力Ｔを、
２ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、１０≦Ｈ≦３０、４０ｇ≦Ｔ≦８０ｇ、の範囲内とし、
前記クッション材の厚さｔおよび前記発泡倍率Ｈに対する上記範囲内の下限であるｔ＝２ｍｍおよびＨ＝１０のときの巻き取り張力Ｔを上記範囲内の上限である８０ｇとして、
前記クッション材の厚さｔおよび前記発泡倍率Ｈが上記の範囲内で互いに異なる複数の前記巻き取りボビンに前記光ファイバを巻き取るにあたり、前記クッション材の厚さｔおよび前記発泡倍率Ｈが大きくなるほど前記巻き取り張力Ｔを小さくして巻き取る、光ファイバの巻き取り方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバの巻き取り方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光ファイバの巻き取りボビンとして、ボビンの胴部表面に巻くクッション材の発泡倍率を規定したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、クッション材の表面に接着剤を塗布したもの、クッション材の表面に樹脂層を形成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−３１６８３０号公報

【特許文献2】特開２００６−５２０４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光ファイバの巻き取りボビンには、例えば、特許文献１、２のように、ボビン胴面近くの光ファイバに局所的な側圧がかからないように、胴部にクッション材を巻いている。
しかしながら、クッション材を巻いた状態で一定以上の張力で光ファイバを巻き取ると、光ファイバがクッション材に食い込んでしまう。そして、光ファイバの食い込みにより押し出されたクッション材の一部が片寄りを起こすなどして、ボビン端部の鍔際の巻き状態が凸となる場合がある。この状態のまま巻き取りを継続すると、さらにクッション材が押し込まれて巻取られた光ファイバが浮いてしまい、線跳ね、線飛びと呼ばれる巻き不良が発生する虞がある。このような巻き不良部では、浮いた光ファイバの上に光ファイバが巻かれることにより曲げ半径の小さな箇所が生じることになり、伝送損失が局所的に高くなるため、それに起因するＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）の巻段差（伝送損失異常）が発生してしまう。また、巻き状態が凸となっていると、見た目で異常と判断されたり、巻き崩れが発生して同様の巻き不良が発生する場合がある。一方、巻き取り張力を低くしすぎると、巻き緩みによる巻き不良が発生してしまう。

【0005】

そこで、本発明の目的は、巻き不良の発生を防ぐことができる光ファイバの巻き取り方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る光ファイバの巻き取り方法は、光ファイバをボビンの外周に巻き取る光ファイバの巻き取り方法であって、
前記巻き取りボビンは、胴部の外周面上に発泡樹脂を基材とするクッション材を備え、
前記クッション材の厚さｔ、前記発泡樹脂の発泡倍率Ｈ、巻き取り張力Ｔを、
２ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、１０≦Ｈ≦３０、４０ｇ≦Ｔ≦８０ｇ、の範囲内とし、
前記クッション材の厚さｔおよび前記発泡倍率Ｈに対する上記範囲内の下限であるｔ＝２ｍｍおよびＨ＝１０のときの巻き取り張力Ｔを上記範囲内の上限である８０ｇとして、上記の範囲内で、前記クッション材の厚さｔおよび前記発泡倍率Ｈが大きくなるほど前記巻き取り張力Ｔを小さくして巻き取る。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、光ファイバを巻き取りボビンに巻き取る際に、巻き不良の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る光ファイバの巻き取り方法において使用する巻き取りボビンの一例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はＡ−Ａ線の断面図である。

【図2】光ファイバの巻き不良の発生の原因についての説明図である。

【図3】実施例の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の実施形態に係る光ファイバの巻き取り方法は、
（１） 光ファイバをボビンの外周に巻き取る光ファイバの巻き取り方法であって、
前記巻き取りボビンは、胴部の外周面上に発泡樹脂を基材とするクッション材を備え、
前記クッション材の厚さｔ、前記発泡樹脂の発泡倍率Ｈ、巻き取り張力Ｔを、
２ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、１０≦Ｈ≦３０、４０ｇ≦Ｔ≦８０ｇ、の範囲内とし、
前記クッション材の厚さｔおよび前記発泡倍率Ｈに対する上記範囲内の下限であるｔ＝２ｍｍおよびＨ＝１０のときの巻き取り張力Ｔを上記範囲内の上限である８０ｇとして、上記の範囲内で、前記クッション材の厚さｔおよび前記発泡倍率Ｈが大きくなるほど前記巻き取り張力Ｔを小さくして巻き取る。
巻き取りボビンのクッション材が厚く且つ発泡倍率が大きい程、巻き取り張力を低くすることにより、光ファイバのクッション材への食い込みが少なくなるため、食い込みを原因とする巻き不良が減少する。ただし、巻き取り張力を低くすると、巻き緩みによる巻き不良が発生しやすくなるので、適切なクッション材の厚さおよび発泡倍率が必要である。このような知見に鑑みて、巻き取りボビンのクッション材の厚さ、発泡倍率、巻き取り張力を上記の範囲内とした。これにより、光ファイバを巻き取る際の巻き不良の発生を防ぐことができる。よって、巻き不良に起因するＯＴＤＲ巻段差の発生も防ぐことができる。

【0010】

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバの巻き取り方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバの巻き取り方法において使用する巻き取りボビンの一例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はＡ−Ａ線の断面図である。本実施形態では、図１に示す巻き取りボビン１を使用して、光ファイバをボビンの外周に巻き取る。
図１に示す巻き取りボビン１は、光ファイバが巻かれる胴部２を備え、胴部２の両端には、鍔部４が設けられている。胴部２は、例えば金属またはプラスチックからなる円筒形状のもので、外径が例えば２８０ｍｍである。
そして、胴部２の外周面上には、シート状の発泡樹脂を基材とするクッション材３が、胴部２側の面に接着剤を塗布するなどして、胴部２に巻かれている。クッション材３の基材としての発泡樹脂は、例えば発泡ポリエチレンシートを用いる。

【0012】

次に、図２を参照して、クッション材３を巻いた巻き取りボビン１に、巻き緩みや巻崩れが生じないように、所定の張力以上の張力で光ファイバ５を巻き取る際に、巻き不良が発生する原因について説明する。
まず、図２の（ａ）に示すように、巻き取りボビン１の左端部Ｌから光ファイバ５を巻き取り始める。
光ファイバ５の巻き取りが進むに従い、図２の（ｂ）に示すように、所定の張力以上の巻き張力によりクッション材３が締め付けられるので、巻き取り方向Ｂにクッション材３が押し出されて押出部３ａが発生する。

【0013】

さらに巻き取りが進むのに従い、図２の（ｃ）に示すように、クッション材３の押出部３ａが大きくなり、やがて巻き取りボビン１の右端部Ｕの鍔部４にぶつかり、大きく膨らむ。
そして、図２の（ｄ）に示すように、巻き取りボビン１の右端部Ｕ近傍では、クッション材３の押出部３ａの上にも光ファイバ５が巻かれる。

【0014】

さらに、図２の（ｅ）に示すように、光ファイバ５が巻かれた層が増えてくると、上の層から押される力Ｃが増えるため、膨らんだクッション材３の押出部３ａが縮むが、光ファイバ５は縮まないので浮いて緩んでしまい、線跳ねや線飛びと呼ばれる巻き不良が発生する虞がある。
そして、光ファイバ５が緩んだ状態の上層にさらに光ファイバ５が巻かれると、光ファイバ５に微小な曲げがある状態が固定されることになり、局所的に伝送損失が高くなる。すなわち、ＯＴＤＲの巻段差が発生してしまう。

【0015】

なお、光ファイバ５の巻き状態が凸や凹となっている箇所は、見た目だけで巻き不良と判断される場合もある。しかも巻き状態が凸や凹となっている箇所は崩れやすく、巻き崩れが発生すれば上記の線跳ねや線飛び同様の巻き不良が発生する場合もある。

【0016】

以上のような知見から、本発明者らは、巻き不良の発生を防ぐ方法として、巻き崩れが起きない所定の張力に耐えられるクッション材３の厚さおよび発泡樹脂の発泡倍率を予め決めておくことと、張力を上げる必要がある場合は、より薄くて硬いクッション材３を使用して光ファイバの巻き取りを行うとよいことを見出した。

【0017】

一方、巻き取り張力は、低くすると巻き緩みが発生しやすくなり、高くなると巻きが固くなりすぎて、光ファイバの伝送損失が大きくなる。このため、本実施形態では、巻き取り張力Ｔを、４０ｇ≦Ｔ≦８０ｇ、とする。

【0018】

また、本実施形態では、上記の張力Ｔの範囲内で張力に耐えられるクッション材３の厚さおよび基材とする発泡樹脂の発泡倍率を求め、クッション材３の厚さｔ、発泡樹脂の発泡倍率Ｈを、２ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍ、１０≦Ｈ≦３０の範囲内とする。

【0019】

そして、本実施形態では、クッション材３の厚さｔおよび発泡倍率Ｈに対する範囲内の下限であるｔ＝２ｍｍおよびＨ＝１０のときの巻き取り張力Ｔを上限の８０ｇとして、上記の範囲内で、クッション材３の厚さｔおよび発泡倍率Ｈが大きくなるほど巻き取り張力Ｔを小さくして巻き取るようにする。

【0020】

以上の本実施形態に係る光ファイバの巻き取り方法によれば、光ファイバ５を巻き取る際の巻き不良の発生を防ぐことができる。よって、巻き不良に起因するＯＴＤＲ巻段差の発生も防ぐことができる。

【0021】

［実施例］
次に、光ファイバの巻き取り方法の実施例について説明する。
本発明の上記実施形態に係る光ファイバの巻き取り方法では、図１で示した巻き取りボビン１として、胴部２の外径が２８０ｍｍのボビンを使用した。そして、クッション材３の厚さｔを２ｍｍ〜８ｍｍ、発泡倍率Ｈを１０倍〜３０倍の範囲で変えて、以下の表1の例１〜例９の巻き取りボビン１を作成した。この例１〜例９の巻き取りボビン１に対して、それぞれ、径が０．２５ｍｍの光ファイバを２０〜３０ｋｍ程度の長さで１０ボビン巻き取った。そして、それぞれのｔ、Ｈの時に、巻き不良が発生しない上限の張力Ｔを測定した。

【0022】

【表1】

【0023】

実施例の結果のグラフを図３に示す。図３は、表１で示した各例（例１〜例９）における良好上限張力の結果を示すグラフである。なお、○が例１〜例３、□が例４〜例６、△が例７〜例９を示す。
図３に示すように、厚さｔが３ｍｍおよび発泡倍率Ｈが２０倍のクッション材３を用いた例４では良好上限張力は６０ｇであり、巻き取り張力Ｔを８０ｇとした場合は巻き不良が多発した。ところが、厚さｔが２ｍｍおよび発泡倍率Ｈが１０倍の薄くて硬いクッション材３を用いた例１では、巻き取り張力Ｔを８０ｇとしても巻き不良は発生しなかった。
また、厚さｔが８ｍｍおよび発泡倍率Ｈが２０倍の厚くて柔らかいクッション材３を用いた例６では良好上限張力は４０ｇであった。

【0024】

上記結果から、巻き取り張力Ｔを４０ｇ≦Ｔ≦８０ｇとした場合、厚さｔを２ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍおよび発泡倍率Ｈを１０≦Ｈ≦３０の範囲内とし、ｔおよびＨに対する上記範囲内の下限であるｔ＝２ｍｍおよびＨ＝１０のときの巻き取り張力Ｔを上記範囲内の上限である８０ｇとして、上記の範囲内で、クッション材３の厚さｔおよび発泡倍率Ｈを大きくするほど巻き取り張力Ｔを小さくして巻き取るようにすることがよいことがわかった。

【符号の説明】

【0025】

１ 巻き取りボビン
２ 胴部
３ クッション材
３ａ 押出部
４ 鍔部
５ 光ファイバ

【図1】

【図2】

【図3】