JPH03147675A - 光学繊維の巻取方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光学繊維をドラム上に密接して整列巻きさ
せる光学繊維の巻き取り方法及びその巻取装置に関する
。

［従来の技術］ 光学繊維を巻取ドラム上に密接整列巻きさせた後、これ
を展開して得られる光学繊維シートは、従来から多用さ
れている装飾用途に加えて、最近はパネル表示用途とし
て断面の糸の並びを利用した線状発光体や、一端を結束
し、他端をライン状に拡大したいわゆるポイント−ライ
ン型のライトガイド、あるいは光学繊維シートを何層か
に積層することによりマトリックスを構成したイメージ
ガイド、更には大型デイスプレィ等の画像伝送用途に供
されており、その需要は益々、増加の一途を辿っている
。

従来の光学繊維シートの製造方法およびその装置として
は、例えば特開昭５０−２１７４３号公報に開示された
方法のようにドラム上に光学繊維を密着させて巻き取り
、次いで隣接繊維を接着剤で接着固化し、その後切開し
てシート化する方法が知られている。

この公報に記載されている巻取装置は、第３図に示すよ
うに巻き取りドラム１を水平面Ｈに対して０度傾斜させ
、このドラム上に光学繊維２を孔１２ａから供給する注
射針状の光学繊維案内子１２を載置し、しかもこの光学
繊維案内子１−２を支える支点１３が上下左右に動き得
るようになっている。すなわち、案内子支持体１４と光
学繊維案内子１２との重さにより、ドラム１上に巻かれ
た光学繊維２をドラム軸方向（図の右下方向）に移動さ
せて順次密着整列巻きをするものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の巻き取り装置は、以下に述べる問
題点があった。

■　ドラム軸方向の押圧力を光学繊維案内子１２、案内
子支持体１４の重さと、ドラムの傾斜のみに頼っている
ことから、充分な軸方向の押圧力を得るには、案内子１
２と支持体１４の重さを大きくすることによりドラム表
面での重力を大きくするか、ドラム傾斜角度θを大きく
するかのいずれかの方法を取らざるを得ない。ところが
前者はドラム表面の損傷、光学繊維案内子先端の摩耗を
招き、また後者は、余り傾斜角度を大きくするとドラム
軸面に対する押圧力が減少して、光学繊維案内子１２が
取巻取部に乗り上げるという問題が生じる。

これらの問題は巻取速度を速めるとさらに助長されるた
め、従来装置は、巻取速度を上げることが出来ず、実用
的に問題があった。

■　この従来装置は、上述したように光学繊維への押圧
力として光学繊維案内子１２と案内子支持体１４に作用
する重力を利用しているため、ドラム１を傾斜させると
巻取方向が第３図に示すようにＡ方向の一方向のみに限
定され、巻取効率が半減するという決定的な問題がある
。

そこで、往復巻取が可能とするため、ドラムの傾斜角θ
をその都度反転させる機構としてもよいが、構造が極め
て複雑になばかりかドラムの取扱い操作上の不都合も生
じて実用的ではない。

本発明は、上記問題点を解消し、トラバースガイドか往
復動し得ると共に、実用的な生産速度で品質の優れた密
巻きシートを製造し得る光学繊維の巻取方法およびその
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上述した問題点を解決するための本発明の光学繊維巻取
方法は、ドラム表面上に光学繊維を互いに隣接させて密
巻きする光学繊維の巻取方法において、 前記光学繊維を前記ドラム表面上に張力を掛けた状態で
供給し、該供給された光学繊維をトラバースガイドと連
動した位置規制片で前記ドラムへの巻取位置を規制しつ
つ既に巻き取られた光学繊維より離れた位置に巻き取り
つつ、該巻き取った光学繊維を、前記位置規制片の側壁
によって前記ドラム軸方向に滑動させることにより、前
記既に巻き取られた光学繊維と隣接させて密巻きするこ
とを要旨とする。

ここで、本発明に適用できる光学繊維としては、プラス
チック系光学繊維、ガラス系光学繊維、海島状マルチ光
学繊維等の公知の光学繊維を使用することができる。こ
れらの光学繊維の直径は、特に限定しないが、０．０３
〜２　ｍｍ程度のものである。

光学繊維の好ましい巻取張力は、光学繊維の直径にもよ
るが、直径が０．５ｍｍの光学繊維の場合２０〜２００
ｇ程度が好ましい。この範囲にするとドラム表面に巻か
れた光学繊維が緩まず、また、光学繊維を位置規制片の
側壁でドラム軸方向に容易に滑らすことできる。この巻
取張力の付与方法としては、クリールに設けたコンペン
セータ、パウダークラッチなどの公知の張力付与手段が
挙げられる。なお、後に詳述するように巻取装置として
ドラム表面に接触する押圧片を設けた場合には、押圧片
とドラム表面に押し付けた光学繊維との間に生じる摩擦
力を巻取張力として利用してもよい。

トラバースガイドと連動した位置規制片とは、光学繊維
のドラムへの巻取位置を規制する部材をいい、例えば光
学繊維の通過位置を規制する孔、半円状、矩形状の溝が
設けられた部材をいう。このような部材がドラム上に設
けられ、光学繊維がこれらの孔、溝等を通過してドラム
に巻き取られることによりドラムでの巻取位置を規制す
るものである。従って、この部材は必ずしもドラム表面
に接触する必要がなく、ドラム面から一定の距離を隔て
て設けられていてもよい。

次に、本発明の光学繊維の巻取装置は、光学繊維を巻き
取る巻取ドラムと、該巻取ドラムの駆動手段と、該駆動
手段と連動して前記光学繊維を前記ドラム軸方向にトラ
バースさせるトラバースガイドとを備えた光学繊維の巻
取装置において、前記トラバースガイドに、前記ドラム
軸方向に一定幅を備え、前記巻取ドラム上に供給された
光学繊維を押圧する押圧片を固定した弾性部材を併設せ
しめたことを要旨とする。

上記光学繊維を巻取る巻取ドラムは、ドラム表面で光学
繊維の水平移動を行うため、ドラム表面に例えば表面に
摩擦係数を低下させるフッ素コーティング、あるいはシ
リコンペーパーを巻き付けるなどの平滑処理を施しであ
ることが好ましい。

トラバースガイドをドラム軸方向にトラバースさせる手
段としては、例えば、トラバースガイドを往復動させる
トラバース軸をネジ軸にしてドラム軸と平行に設け、ト
ラバース軸の両端にリミットスイッチを設けてトラバー
スガイドがリミットスイッチと接触する度にトラバース
軸の駆動モータを正逆させる公知の手段を用いることが
できるトラバース軸のネジピッチは、光学繊維径の１−
０１〜１．１０倍とするのが好ましい。このネジピッチ
を光学繊維の直径および圧縮弾性に応じて調節すること
により、既に巻かれた光学繊維との密着巻きの程度を調
節することができる。

弾性部材とは、トラバースガイドに連動してドラム上を
トラバースする部材であって、部材自体が保有する弾性
力によって巻取ドラムに供給される光学繊維を常にドラ
ム表面上に押圧する部材である。弾性部材としては、板
バネ、コイルバネ、スポンジ等、素材自体に弾性力を有
するものの他、エアーシリンダー、油圧シリンダー等、
他の流体源によって押圧力を加えるものが挙げられる。

弾性部材は、光学繊維の巻取中にトラバースガイドに振
動が生じた場合でも、常にドラム表面を押圧し得るよう
に５０ｇ〜１０００ｇ程度の押圧力を掛けておくのが好
ましい。その他、押圧力にこのような押圧力を掛けてお
くと、光学繊維をドラム上に巻き取る際に、光学繊維に
密接巻取のための適度の巻取張力が付与される。

弾性部材の先端部に固定する押圧片は、その材質として
は特に限定しないが、合成樹脂、木材、ゴム等、ある程
度の形状を保つと共に、ドラム表面を傷付けないものが
好ましい。また、押圧片のドラム面側には、上記位置規
制片と同様に光学繊維が嵌り込む程度の半円状、矩形状
等の溝を設けるのが好ましい。

また、この押圧片のドラム軸方向における一定幅寸法と
しては、巻取ドラムに供給される光学繊維の中心線から
押圧片の側壁部までの寸法（第１図のＬ）が、０．５〜
２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。寸法りが上記範
囲内にあると、たとえ供給される光学繊維に巻癖、張力
変動、振動等があっても、既に巻取られた光学繊維上に
乗り上がらず、また、押圧片で押圧した後ドラム上を周
回してきた光学繊維が、ドラムの軸方向に滑動して既に
巻かれた光学繊維に隣接した時、光学繊維に極端な緩み
が発生しないから、均一な密接整列巻きのシートが得ら
れ易い。

なお、本発明では、光学繊維のトラバースは、巻取ドラ
ムの駆動と連動したトラバースガイドによったが、トラ
バースガイドは移動せずに静止させ、巻取ドラムをトラ
バースさせても勿論よい。

［作　用コ 本発明の光学繊維の巻取方法によれば、巻取ドラム表面
上に光学繊維が巻取張力を掛けた状態で供給されると、
トラバースガイドと連動した位置規制片が光学繊維を既
に巻き取られた光学繊維より離れた位置に案内し、巻取
ドラムの駆動力により一旦巻き取る。そして、ドラム上
に巻かれた光学繊維は、ドラム面を周回し、再度位置規
制片のイ）７置に到達するが、位置規制片の側壁部によ
って既に巻き取られた側へ次々と押されて滑動させられ
る。

このような状態で位置規制片がトラバースされるので、
ドラム上に供給される光学繊維は、次々と既にドラム上
に巻かれた光学繊維と接触し、密着整列巻きがなされる
。

また、本発明の光学繊維の巻取装置によれば、巻取ドラ
ム表面上に光学繊維が供給されると、光学繊維は、弾性
部材により、押汁片を介してその弾性によってドラム面
上に押圧され、既に巻き取られたイ）′Ｌ置から弾性部
材方向へ少し離れた位置で一旦ドラム上に巻かれる。

この際、押圧片によって押圧された光学繊維はドラム面
を周回し、再度弾性部材の位置に到達するが、押圧片の
側壁部によって既に巻き取られた側へ次々と押されて滑
動させられる。

このような状態で押圧片がトラバースされるので、ドラ
ム上に供給される光学繊維は、次々と既にドラム上に巻
かれた光学繊維と接触し、密着整列巻きがなされる。押
圧片による光学繊維のドラム表面への抑圧時に際しては
、ドラム面と押圧片との間で生じる摩擦力が、ドラムに
巻かれる光学繊維に対して適度のブレーキ力を付与する
から、光学繊維に適度の巻取張力を付与することとなり
、品質の優れた光学繊維シートが得られる。

［実施例］ 以下、この発明に係る光学繊維の巻取装置の一実施例を
図面を参照しながら具体的に説明する。

第１図は、この発明に係る光学繊維の巻取装置の要部断
面の概略正面図、第２図は、第（図の概略右側面図であ
る。

図において、１は、光学繊維２を表面に密着整列巻きさ
せるための巻取ドラム、３は、光学繊維をドラムｌの軸
方向に滑り良くするためのシリコンペーパー　４は、シ
リコンペーパーとドラムがズレないように両端部を突き
合わせた後、その上部に貼付した両面テープである。

５は、ドラム軸で、軸端には図示しないモーターが連結
され、トラバースガイド１１と同期駆動出来るようにさ
れている。

６は、光学繊維２をドラム面上に押圧する板バネで、先
端部には、ゴム製の接触片７が固定されており、基端部
は、メネジが切られたトラバース片８に固定されている
。なお、接触片７の前記り寸法は、５　ｍｍとした。

９は、トラバース片８に切られたメネジと螺合するトラ
バース軸で、図示しないモーターで正逆に回転すること
ができ、図示しないブラケットに固定されたガイド軸１
０で案内されつつ、トラバース片８を左右にトラバース
することができる。

トラバースガイド１１は、光学繊維２よりもやや大きな
内径を有する筒状体であり、トラバース片８に固定され
ているから、押圧片７と共にドラム上をトラバースする
。

次に、本発明に係る光学繊維の巻取方法は、上記した光
学繊維巻取装置を用いて、次のようにして実施した。

まず、光学繊維２の端部をシリコンペーパ３上に粘着テ
ープで固定し、ドラム１の回転と共に、図示しないクリ
ールから引き取ってドラム上に巻き取る。

この際、板バネ６で押圧片７を介して図示しないクリー
ルから連続供給される光学繊維２をその弾性力によって
ドラム面上に押圧しつつ巻く。

光学繊維２は、ドラム表面を周回し、再度押圧片７の位
置に到達したが、ここで光学繊維は、押圧片７の側壁部
７ａと接触し、図の右方のドラム軸方向に寄せられて、
既に前回巻き取られた光学繊維２ａと密着した。なお、
巻取中に供給された光学繊維２に凹凸状の巻癖や、振動
などの外乱があったが、トラバースガイド１１が押圧片
７の直前に設けられているから、光学繊維２は常に押圧
片の所定位置に案内させられた。

また、巻取中にドラム回転によるドラム表面の揺動、機
械的な振動等があったが、板バネ６は、光学繊維２を常
時ドラム上に押圧片７を介して適度な抑圧力で押さえて
いたため、光学繊維はドラム上を飛び越えることがなく
、すなわち既に巻き取られた繊維に重ねて巻かれること
なく正常に密接巻きがなされた。

従って、本発明の巻取方法は、前述したように巻取速度
を速くした場合や、既に巻かれた繊維を飛び越え易い極
細繊維を巻き取る場合には、特にその効果が大きい。

以上において本発明は、光学繊維の巻取方法およびその
装置として説明したが、その巻取対象は、光学繊維の他
、例えば、金属線、電線、ロープ等の線状体の巻取にも
好適に適用することができる。

［発明の効果］ 本発明に係る光学繊維の巻取方法およびその装置は、以
下の優れた作用効果を奏することができる。

（１）　　ドラム軸方向の押圧力を光学繊維案内子の重
力にたよっていた従来の巻取方法および装置に比べて、
光学繊維がドラム上で振動したり飛び跳ねたりすること
がなくなり、従来密接整列巻きが困難であった極細の光
学繊維などもその巻取速度を速めることができ、品質の
優れた密巻きシートを製造することができる。

（２）巻取ドラムは、従来のものと異なって水平方向の
支持で良いため、実用的な往復巻取が可能となり、光学
繊維の巻取効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第■図は、本発明に係る光学繊維巻取装置の概略正面図
、第２図は、第１図の概略右側面図である。 第３図は、従来の光学繊維巻取装置の斜視図である。 １：巻取ドラム ２：光学繊維 ３：シリコンペーパー ４：シリコンペーパーの接合部 ５ニドラム軸 ６：板バネ（弾性部材） ７：押圧片 ８ニトラバ一ス片 ９：トラバース軸 １０ニガイド軸 １１：トラバースガイド １２：光学繊維案内子 １２ａ；孔 １３：支点 １４：光学繊維案内子支持体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドラム表面上に光学繊維を互いに隣接させて密巻
   きする光学繊維の巻取方法において、前記光学繊維を前
   記ドラム表面上に張力を掛けた状態で供給し、該供給さ
   れた光学繊維をトラバースガイドと連動した位置規制片
   で前記ドラムへの巻取位置を規制しつつ既に巻き取られ
   た光学繊維より離れた位置に巻き取りつつ、該巻き取っ
   た光学繊維を、前記位置規制片の側壁によって前記ドラ
   ム軸方向に滑動させることにより、前記既に巻き取られ
   た光学繊維と隣接させて密巻きすることを特徴とする光
   学繊維の巻取方法。
2. （２）光学繊維を巻き取る巻取ドラムと、該巻取ドラム
   の駆動手段と、該駆動手段と連動して前記光学繊維を前
   記ドラム軸方向にトラバースさせるトラバースガイドと
   を備えた光学繊維の巻取装置において、 前記トラバースガイドに、前記ドラム軸方向に一定幅を
   備え、前記巻取ドラム上に供給された光学繊維を押圧す
   る押圧片を固定した弾性部材を併設せしめたことを特徴
   とする光学繊維の巻取装置。