JP2001013384A - 分割型光ファイバテープ心線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分割型光ファイバテープ心線中の光ファイバ
素線の配列段差を１０μｍ以下に抑制するとともに、そ
の厚さが許容できる範囲を超えて厚くなるのを防止す
る。 【解決手段】 複数本の光ファイバ素線１を平行に並べ
た周囲に、塗布液粘度Ｑ（Ｐ）の紫外線硬化樹脂液を、
製造線速Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）の状態で塗布し、塗布装置６
からランプ距離Ｌ（ｃｍ）だけ離れた位置にある紫外線
照射装置７ａにより紫外線を照射し内部一括被覆層を形
成して一体化した光ファイバテープ心線８を複数含む、
分割型光ファイバテープ心線９の製造方法において、ｔ
＝Ｌ／Ｖ（ｓｅｃ）としたときに、２×１０⁵（Ｐ²／ｓ
ｅｃ）≦Ｑ² ／ｔ≦３×１０⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）の塗布条
件を満たすようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信網の加入者
系において使用される、光ファイバテープ心線（以下、
サブユニットともいう。）を複数含む分割型光ファイバ
テープ心線の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】分割型光ファイバテープ心線は、図２に
例示するように、複数本の光ファイバ素線１を平行に並
べた周囲に内部一括被覆層１ａを形成して一体化した光
ファイバテープ心線８を、更に幅方向に平行に並べた周
囲に外部一括被覆層１ｂを形成して一体化した構造を有
する。

【０００３】この分割型光ファイバテープ心線を製造す
るには、まず複数本の光ファイバ素線１を平行に並べた
周囲に紫外線硬化樹脂モノマー、オリゴマー等からなる
塗布液（以下、単に紫外線硬化樹脂液又は塗布液とい
う。）を塗布して紫外線を照射し内部一括被覆層１ａを
形成して一体化し光ファイバテープ心線８を製造する。
更に、この光ファイバテープ心線８を幅方向に平行に並
べた周囲に紫外線硬化樹脂液を塗布し紫外線を照射し外
部一括被覆層１ｂを形成して一体化し分割型光ファイバ
テープ心線９を製造する。

【０００４】この、分割型光ファイバテープ心線９は、
光通信網の加入者系において使用されるもので、他の光
ファイバや光学機器との接続作業の都合上から内部に含
まれる光ファイバ素線が同一平面上に平行に配列してい
ることが要請される。また、分割型光ファイバテープ心
線９を光ケーブル中に収納する際に、設計上のクリアラ
ンスを確保して側圧を回避し伝送損失増加を防止する観
点からその厚さが制限される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内部一
括被覆層１ａを形成する際に、塗布装置のダイスを出て
から紫外線硬化するまでの時間が長くなると、紫外線硬
化樹脂液の塗布層の表面張力が表面積を減らす方向に作
用する結果、光ファイバ素線を含む内部一括被覆層１ａ
がダイスを出た直後の偏平な形状を維持することができ
ず、その断面が楕円形の方向に変化し、紫外線硬化され
る。この変化の傾向は通常光ファイバ素線１の数が少な
いほど顕著である。

【０００６】このような楕円類似形状の光ファイバテー
プ心線８を用いて分割型光ファイバテープ心線９を製造
しても、その表面の形状が平面ではないので、これを平
面に押し当てても光ファイバ素線を同一平面上に配列さ
せることが困難となり、図３に例示するように分割型光
ファイバテープ心線中の光ファイバ素線１の配列が乱れ
て配列段差を生ずる。また、分割型光ファイバテープ心
線９の厚さも厚くなり、光ケーブルの設計上の許容値の
範囲に抑制することが困難となる。

【０００７】尚、本発明では、分割型光ファイバテープ
心線９中における光ファイバ素線１の配列段差として、
図３に例示するように分割型光ファイバテープ心線９の
両側端部に最も近い位置にある２本の光ファイバ素線１
の中心を結ぶ直線Ｌに対し、各光ファイバ素線１の中心
から下ろした垂線の各間隔ａ１、ａ２の内の最大の距離
と定義する。

【０００８】一方、本発明に関連する公知技術として、
特開平１−２４５２０６号公報では、光ファイバテープ
心線の側端部を平坦面としてこの平坦面を相互に押し当
てることにより、分割型光ファイバテープ心線中におけ
る各光ファイバテープ心線を同一平面上に平行に配列さ
せる方法を提案しているが、所期の効果は必ずしも十分
ではない。

【０００９】また、特開昭６２−８７９１９号公報で
は、複数組の塗布硬化工程により光ファイバテープ心線
を製造することにより光ファイバの心ずれを回避する方
法を提案するが、製造工程が複雑化するという問題があ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者等は、前記要請に
基づき分割型光ファイバテープ心線を製造する際に、平
行に並べた光ファイバ素線上に塗布した被覆樹脂液の塗
布層の表面張力が、前記課題の解決のキーポイントであ
ること、即ち被覆樹脂液の塗布液の粘度が低いとダイス
を出た直後の偏平な形状が維持されず、塗布層の表面張
力が表面積を小さくするように作用して楕円形の方向に
変形する一方、この変形が製造線速Ｖ、塗布する際の塗
布液粘度Ｑ、被覆樹脂液の塗布から紫外線硬化までの経
過時間ｔなどにより大きく影響を受けることを見出し、
これにより本発明を完成した。

【００１１】上記課題を克服するために本発明は、複数
本の光ファイバ素線を平行に並べた周囲に紫外線硬化樹
脂液を塗布し紫外線を照射し内部一括被覆層を形成して
一体化した光ファイバテープ心線を、更に幅方向に平行
に並べた周囲に紫外線硬化樹脂液を塗布し紫外線を照射
し外部一括被覆層を形成して一体化する分割型光ファイ
バテープ心線の製造方法において、前記分割型光ファイ
バテープ心線の製造線速をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、前記内部
一括被覆層用の紫外線硬化樹脂液の塗布液粘度をＱ
（Ｐ）、前記内部一括被覆層用の紫外線硬化樹脂液の塗
布装置とその紫外線照射装置との間の距離（以下、ラン
プ距離という。）をＬ（ｃｍ）としかつこのランプ距離
Ｌを前記光ファイバ素線が通過するに要する時間をｔ
（秒）として、３０（ｍ／ｍｉｎ）≦Ｖ≦６００（ｍ／
ｍｉｎ）、９０（Ｐ）≦Ｑ≦２００（Ｐ）及び１０（ｃ
ｍ）≦Ｌ≦３０（ｃｍ）の範囲において、２×１０
⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）≦Ｑ²／ｔ≦３×１０⁵（Ｐ²／ｓｅ
ｃ）の塗布条件を満たす分割型光ファイバテープ心線の
製造方法である。

【００１２】また、本発明は、前記内部一括被覆層用の
紫外線硬化樹脂液の塗布液温度をＴ（℃）として、２５
（℃）≦Ｔ≦３４（℃）の範囲においてこの塗布液温度
Ｔを変化させることにより前記塗布液粘度Ｑを調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の分割型光ファイバテ
ープ心線の製造方法である。

【００１３】本発明により、光ファイバテープ心線の横
断面の楕円化を回避して、分割型光ファイバテープ心線
中の光ファイバテープ素線の配列乱れを防止することに
より、分割型光ファイバテープ心線中の光ファイバ素線
の配列乱れに起因して他の光ファイバケーブルや光学機
器との接続が困難になるという問題を回避することがで
きる。また、その厚さが設計上の許容値以上に厚くなる
のを防止することにより、分割型光ファイバテープ心線
を光ケーブルに収納した状態において、設計上のクリア
ランスを確保でき不要な側圧とこれに起因する伝送損失
の増加を回避することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１、図２及び表１に基づ
いて本発明の実施の形態を説明する。なお、同じ部位に
は同じ番号を付して重複する説明を省略する。図１は、
本発明の分割型光ファイバテープ心線の製造工程を例示
する図である。図２は、本発明の対象とする分割型光フ
ァイバテープ心線の横断面構造を例示する図である。同
図（ａ）は、２−２分割型４心光ファイバテープ心線
を、同図（ｂ）は、４−４分割型８心光ファイバテープ
心線を例示する。

【００１５】

【実施例】（実施例１） （分割型光ファイバテープ心線の製造工程）図２（ａ）
に示す構造の４心の分割型光ファイバテープ心線の製造
方法を図１に基づいて説明する。まず、外径１２５μｍ
の、石英系のシングルモード光ファイバ裸ガラスにウレ
タンアクリレート系の紫外線硬化樹脂を２層被覆した上
に着色層を形成して外径が２５０μｍの光ファイバ素線
１を製造する。

【００１６】この光ファイバ素線１が巻かれたリール２
を４個備えた繰り出し用サプライ３から４本の光ファイ
バ素線１を繰り出す。この時、光ファイバ素線１には数
十グラム程度の張力がダンサーローラ４を介して与えら
れている。繰り出された４本の光ファイバ素線１はそれ
ぞれ溝を付けられたガイドローラ５を介して集線装置１
５に送られる。

【００１７】４本の光ファイバ素線１は、２本ずつ２組
に別れ、この集線装置１５から塗布装置６の間で図２の
紙面に垂直な方向に密着して同一平面上に配列された状
態で、塗布装置６に送られる。この塗布装置６では、内
部一括被覆層用のウレタンアクリレート系の紫外線硬化
型樹脂（以下、内部一括被覆樹脂という。）液であっ
て、２５℃で２００Ｐの粘度Ｑを有する塗布液が加圧式
のタンク７から供給されて、２組の各２本の光ファイバ
素線１の上に塗布される。

【００１８】即ち、各組の光ファイバ素線１は２心毎に
内部一括被覆樹脂液が塗布され、各組は相互に接触する
ことなく一定の距離だけ離れた状態に維持されている。
この各組が紫外線硬照射装置７ａを通過すると塗布層が
硬化して内部一括被覆層１ａが形成され、幅０．５５ｍ
ｍ、厚さ０．２９ｍｍの光ファイバテープ心線８が２枚
形成される。

【００１９】更に、この２心の光ファイバテープ心線８
の２枚をサブユニットとして幅方向に平行に並べた状態
で塗布装置１６に供給して、外部一括被覆層用のウレタ
ンアクリレート系の紫外線硬化樹脂（以下、外部一括被
覆樹脂という。）液である、２５℃で３０Ｐの粘度を有
する塗布液が加圧式のタンク１７から供給、塗布され
る。更に、この外部一括被覆樹脂液を塗布した２枚の光
ファイバテープ心線８を紫外線硬照射装置１８を通過さ
せると、塗布層が硬化し外部一括被覆層１ｂが形成され
て１枚の分割型光ファイバテープ心線９が製造される。

【００２０】この分割型光ファイバテープ心線９は、ガ
イドローラ１０、送り出しキャプスタン１１、巻取り制
御ダンサ１２を経て、巻取り装置１３によって、巻取り
張力を１５０グラムに設定した所定のリール１４に巻き
取られる。これにより２−２分割型４心光ファイバテー
プ心線９の製造が完了する。製造された分割型光ファイ
バテープ心線９のサイズは、厚さ０．３２ｍｍ、幅１．
３ｍｍである。

【００２１】（パラメータサーチ）前記分割型光ファイ
バテープ心線９の製造条件を基準として、製造線速Ｖ
（ｍ／ｍｉｎ）、塗布液温度Ｔ（℃）、塗布液粘度Ｑ
（Ｐ）、ランプ距離Ｌ（ｃｍ）をパラメータにとり、製
造線速Ｖは３０ｍ／ｍｉｎ〜６００ｍ／ｍｉｎ、塗布液
温度Ｔは２５℃〜３４℃、塗布液粘度Ｑは９０Ｐ〜２０
０Ｐ、ランプ距離Ｌは１０ｃｍ〜３０ｃｍの各範囲にお
いて、各種の光ファイバテープ心線８を製造した。

【００２２】次に、外部一括被覆層１ｂの塗布工程を含
む塗布装置１６以降の工程を同一条件で稼動させること
により、塗布条件が異なる前記各種の光ファイバテープ
心線８毎に分割型光ファイバテープ心線９を製造した。

【００２３】（分割型光ファイバテープ心線の評価基
準）製造した分割型光ファイバテープ心線９は、前記光
ファイバ素線１の配列段差の大きさが１０μｍ以下のも
のを良品とし、これを超えるものを不良品と評価した。
これは、配列段差の大きさが１０μｍを超えると、他の
光ファイバ等との接続が困難となり、また分割型光ファ
イバテープ心線９の厚さが厚くなり光ケーブル中におい
て側圧増加による伝送損失増加が顕著になることによる
ものである。

【００２４】（配列段差を１０μｍ以下とするための塗
布条件）製造した分割型光ファイバテープ心線９の配列
段差が１０μｍ以下となるケースのパラメータＶ、Ｌ、
Ｑ、Ｔと配列段差の各値を整理して表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】まず、表１より、これらパラメータ間に
は、分割型光ファイバテープ心線９の配列段差が１０μ
ｍ以下になるという条件下で、製造線速Ｖが高くなるほ
どランプ距離Ｌが長くなる関係が読み取れる。これは、
製造線速Ｖが高くなるほど、ランプ距離Ｌを通過するに
要する時間ｔが短くなるので、このランプ距離Ｌを長く
してもダイスを出た直後の塗布層の偏平形状からの変形
量が小さくなり、配列段差が大きくならないためと考え
られる。

【００２７】また、これらパラメータ間には、製造線速
Ｖを高くするほど、その塗布液温度Ｔを高くして塗布液
粘度Ｑを小さくしなければならないという関係が読み取
れる。これは、製造線速Ｖが高くなるほど一定のランプ
距離Ｌを通過するに要する時間ｔが短くなるので、塗布
液温度Ｔが高く従って塗布液粘度Ｑが小さくても、ダイ
スを出た直後の塗布層の偏平形状からの変形量が小さく
なり、配列段差が大きくならないためと考えられる。

【００２８】発明者等は、この時間ｔが短くなると塗布
液粘度Ｑも小さくなるという塗布液粘度Ｑと時間ｔとの
間の関係に注目し、試行錯誤的にＱ²／ｔ（Ｐ²／ｓｅ
ｃ）（ここで、ｔ＝Ｌ／Ｖ）なる関数を想定し、得られ
たデータを整理した結果、表１にあるようにこの関数の
値が２×１０⁵〜３×１０⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）の狭い範囲
にあるときに、例外なく１０μｍ以下の配列段差の分割
型光ファイバテープ心線が得られることを見出した。

【００２９】即ち、発明者等は、この関数値の範囲（以
下、塗布条件ともいう。）が、配列段差を１０μｍ以下
とする分割型光ファイバテープ心線９の製造時の塗布条
件を記述するものであることを見出した。この塗布条件
の下限は、主に時間ｔが長くなるほど、ダイスを出た直
後の塗布層の偏平状の横断面形状の変化量が大きくなる
ことに起因して、時間ｔの上限が定まることにより決ま
る。

【００３０】塗布条件の上限は、主に製造線速Ｖが大き
いか又はランプ距離Ｌが短い場合において、塗布工程が
不安定化するか又は紫外線照射装置７ａから漏洩する紫
外線により塗布装置６のダイスの出口付近で紫外線硬化
が生ずることにより時間ｔの下限が定まることにより決
まる。

【００３１】尚、ランプ距離Ｌの調整は、前記製造工程
において紫外線照射装置７ａの可動機構を設け、これを
上下方向に移動させることにより実現した。塗布装置６
を移動する方法も理論上は考えられるが、この場合は塗
布状態が不安定となる。表１に記載の各値の塗布液粘度
Ｑは、例えば前記２５℃で２００Ｐの粘度Ｑを有する塗
布液を、温度Ｔを変更して粘度を９０Ｐ乃至２００Ｐの
範囲で調整することにより実現した。勿論、内部一括被
覆樹脂液の組成を変更する方法で調整することも可能で
ある。

【００３２】表１に記載の各値の塗布液温度Ｔの調整
は、塗布装置６の加熱、冷却装置を作動させることによ
り行なった。この場合において、塗布装置６のダイス装
置の部分は、温度制御の精度を高めるために、熱容量と
時定数が適当に小さい比較的小型の装置を採用した。

【００３３】（実施例２ ランプ距離Ｌを２０ｃｍとし
た場合）前記実施例１に対してランプ距離Ｌを２０ｃｍ
の値に固定し、他は同じ条件で分割型光ファイバテープ
心線９を製造した。結果を表２に示す。

【００３４】前記実施例１で得た塗布条件である２×１
０⁵ ＜Ｑ²／ｔ＜３×１０⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）に対して、
表２では、Ｑ²／ｔの値が１．００×１０⁵〜４．０５×
１０ ⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）の範囲となり、一部のケースは前
記塗布条件の範囲内にあるが、大部分のケースはこの範
囲を超えてはみ出している。

【００３５】前記実施例１で得た塗布条件の下限２．０
０×１０⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）を下回る範囲にある表２の分
割型光ファイバテープ心線９（Ｎｏ１２〜Ｎｏ１８）の
配列段差はいづれも１０μｍを超えている。同じく塗布
条件の上限３．００×１０⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）からはみ出
している範囲にある分割型光ファイバテープ心線９（Ｎ
ｏ２１、Ｎｏ２２）の場合は、塗布の不良が生じた。前
記塗布条件を満たす範囲にある分割型光ファイバテープ
心線９（Ｎｏ１９〜Ｎｏ２０）の配列段差はいづれも１
０μｍ以下であり、いづれのケースも前記実施例１で得
た塗布条件と矛盾しない結果が得られた。

【００３６】

【表２】

【００３７】前記実施例１では、図２（ａ）に例示する
４心の分割型光ファイバテープ心線９を使用したが、こ
れに限定されるものではなく、図２（ｂ）に例示する８
心の分割型光ファイバテープ心線及びその他の構造の分
割型光ファイバテープ心線にも適用することができるま
た、前記実施例では、着色層を有する光ファイバ素線１
を使用したが、これを欠く光ファイバ素線であっても使
用することができる

【００３８】

【発明の効果】本発明により、光ファイバテープ心線の
横断面が塗布工程において楕円状に変形する現象を回避
して、分割型光ファイバテープ心線中の光ファイバテー
プ素線の配列乱れを防止するとともに、分割型光ファイ
バテープ心線の厚さを許容できる範囲に抑制することが
可能となる。

【００３９】これにより、分割型光ファイバテープ心線
中の光ファイバ素線の配列乱れに起因して、他の光ファ
イバ又は光学機器との接続が困難になるという問題を回
避することができる。また、分割型光ファイバテープ心
線の厚さが許容できる範囲を超えて厚くなり、光ケーブ
ルに収納した状態において側圧を生じ伝送損失が増加す
るという問題を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分割型光ファイバテープ心線の製造方
法を実施するための製造装置の正面図である。

【図２】本発明の対象とする分割型光ファイバテープ心
線の構造を示す横断面図である。

【図３】配列段差のある分割型光ファイバテープ心線の
横断面図である。

【符号の説明】

１：光ファイバ素線 １ａ：内部一括被覆層 １ｂ：外部一括被覆層 ６：塗布装置 ７ａ：紫外線照射装置 ８：光ファイバテープ心線、サブユニット ９：分割型光ファイバテープ心線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバ素線を平行に並べた
   周囲に紫外線硬化樹脂液を塗布し紫外線を照射し内部一
   括被覆層を形成して一体化した光ファイバテープ心線を
   製造する工程を有する分割型光ファイバテープ心線の製
   造方法において、前記分割型光ファイバテープ心線の製
   造線速をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、前記内部一括被覆層用の紫
   外線硬化樹脂液を塗布する際の塗布液粘度をＱ（Ｐ）、
   前記内部一括被覆層用の紫外線硬化樹脂液の塗布装置と
   その紫外線照射装置との間のランプ距離をＬ（ｃｍ）、
   かつｔ＝Ｌ／Ｖとして、３０（ｍ／ｍｉｎ）≦Ｖ≦６０
   ０（ｍ／ｍｉｎ）、９０（Ｐ）≦Ｑ≦２００（Ｐ）及び
   １０（ｃｍ）≦Ｌ≦３０（ｃｍ）の範囲において、２×
   １０⁵（Ｐ²／ｓｅｃ）≦Ｑ²／ｔ≦３×１０⁵（Ｐ ²／ｓ
   ｅｃ）の塗布条件を満たすことを特徴とする分割型光フ
   ァイバテープ心線の製造方法。
2. 【請求項２】 前記内部一括被覆層用の紫外線硬化樹脂
   液の塗布液温度をＴ（℃）として、２５（℃）≦Ｔ≦３
   ４（℃）の範囲においてこの塗布液温度Ｔを変化させる
   ことにより前記塗布液粘度Ｑを調整することを特徴とす
   る請求項１に記載の分割型光ファイバテープ心線の製造
   方法。