JP2006276375A - 光ファイバ構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバ心線を確実かつ容易に分岐させることができる光ファイバ構造体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】光ファイバ構造体二次元平面的に整列して片面が第１の被覆体で被覆された複数の光ファイバ心線よりなる複数の光ファイバユニットが、被覆された面が同じ方向に向くように整列されており、該複数の光ファイバユニットの被覆されていない面が第２の被覆体で被覆された構造を有する。第２の被覆体は、２９ｋｇｆ／ｃｍ以下の引き裂き強度を有するシリコーンゴムからなるのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、光回路パッケージ、光回路装置等の光通信、光情報処理に用いられる複数の光ファイバ心線をまとめた光ファイバ構造体およびその製造方法に関するものである。

光ファイバ構造体は、複数の光ファイバ心線を整列させて光ファイバ心線同士を固定したものであり、光ファイバ心線の配線としては最も小さく構成することができるという利点がある。従来、そのような光ファイバ構造体として、光ファイバテープ心線がしばしば利用されている。例えば、光ファイバテープ心線は、光ファイバケーブル内に複数の光ファイバ心線をコンパクトに高密度で収納する際に用いられており、また、機器間または機器内の光ファイバ心線の多心配線にも利用されている。

ところで、現在加入者までの通信回線の光化が進んでいくに連れて多心の光ファイバテープ心線を分岐し、加入者に引き落とす作業が必要となっている。そのため、現場で光ファイバテープ心線を分割し、単心線として分岐させたり、あるいは、予め所望の位置に分岐部を有する光ファイバテープ心線が必要になってきている。製造時あるいは現場接続時のいずれの場合にも、手作業または簡単な治具を用いて光ファイバテープ心線を機械的に分割し、分岐部を作製する方法が一般的である。しかしながら、手作業等によるテープ心線の分割に際しては、分割に要する応力が大きいこと、分割の際に光ファイバ心線に過大な応力がかかること、不必要な分割を起こしやすいことなどの問題があった。これらの問題を改善するために、分割用光ファイバテープ心線の二重被覆構造の構造上の工夫（特許文献１、特許文献２）や、光ファイバ心線間に剥離性の高い連結用樹脂を用いる方法（特許文献３）などが提案されている。しかしながら、実用的な分割用光ファイバテープ心線の提供までには至っていない。また、剥離性の高い連結用樹脂を用いる方法においては、分割時に連結用樹脂層が剥がれることにより、周囲を汚染し、接続作業の障害となるという問題もある。
特開平７−１３４２３０号公報 特開２００２―１７４７５９号公報 特開２００２−１８９１５３号公報

本発明は、従来の技術における上記のような問題点を解決することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、光ファイバテープ心線から、光ファイバ心線を確実かつ容易に分岐させることができる光ファイバ構造体および光ファイバ心線が分岐した光ファイバ構造体、およびそれらの製造方法を提供することにある。

本発明の光ファイバ構造体は、二次元平面的に整列して片面が第１の被覆体で被覆された複数の光ファイバ心線よりなる複数の光ファイバユニットが、被覆された面が同じ方向に向くように整列され、該複数の光ファイバユニットの被覆されていない面が第２の被覆体で被覆された構造を有することを特徴とする。

本発明の上記光ファイバ構造体は、前記光ファイバユニットにおける光ファイバ心線の整列順序が変換されていてもよい。また、本発明の光ファイバ構造体においては、前記光ファイバユニットの光ファイバ心線の整列順序が変換されていてもよい。さらにまた、複数の光ファイバユニットの少なくとも１つが分岐された分岐構造を少なくとも１個有していてもよい。その場合、分岐構造は固定部材によって固定されているのが好ましい。

本発明の上記光ファイバ構造体の製造方法は、平面上に、二次元平面的に整列した複数の光ファイバ心線の片面が第１の被覆体で被覆された複数の光ファイバユニットを、被覆された面が同じ方向に向くように整列して載置する工程と、該複数の光ファイバユニットの被覆されていない面を第２の被覆体で被覆する工程とを有することを特徴とする。

本発明の光ファイバ構造体の製造方法においては、上記の複数の光ファイバユニットを、被覆された面が同じ方向に向くように整列して載置する工程において、複数の光ファイバユニットの少なくとも一部が交差するように外光ファイバユニットの整列順序を組み換えて載置してもよい。また、前記複数の光ファイバユニットの被覆されていない面を第２の被覆体で被覆した後、複数の光ファイバユニットの一部を分岐させてもよい。

本発明の光ファイバ構造体において、前記複数の光ファイバユニットを被覆する第２の被覆体は、２９ｋｇｆ／ｃｍ以下の引き裂き強度を有することが好ましく、シリコーンゴムであることが好ましい。また、前記第１の被覆体は、シリコーンゴムからなることが好ましい。さらにまた、第１の被覆体と第２の被覆体は、同一材料より形成されることが好ましい。

本発明の光ファイバ構造体は、上記のように、二次元平面的に整列した複数の光ファイバ心線の片面が第１の被覆体で被覆された複数の光ファイバユニットを、被覆された面が同じ方向に向くように整列させ、該複数の光ファイバユニットの被覆されていない面を第２の被覆体で被覆した構造を有している。したがって、光ファイバ構造体を分割して光ファイバ心線を分岐させる場合、第２の被覆体を分裂させるだけで光ファイバユニットをユニットごと分岐させることができる。したがって、分割位置の識別が極めて容易であり、また、分裂させる部分が片面被覆であるため、分裂に要する力も少なくてすむという利点がある。さらにまた、光ファイバユニット内で光ファイバ心線を分割する場合においても、第２の被覆体を分裂させた後で、光ファイバユニット内での心線分割を行なうことができるので、光ファイバ心線に分割する作業が容易になる。また、分割作業時に被覆体がこぼれ落ちることもなく、接続作業時に障害となることもない。

さらに、本発明によれば、光ファイバ心線を交差させ、光ファイバ心線の整列順序を任意に変更させた構成の光ファイバ構造体を容易に作製することができるので、使用する機器の入出力ポートに合わせて配線した光ファイバ心線を有する光ファイバ構造体を選択して使用することが可能となり、機器の入出力ポートに合わせて光ファイバ心線を接続するときの作業性が格段に向上するという効果もある。

以下、本発明の光ファイバ構造体の実施態様を図面を参照して説明する。なお、本発明において、光ファイバ心線または光ファイバユニットの「整列」とは、各光ファイバ心線または各光ファイバユニットを所望の位置に並べて載置することを意味し、そして各光ファイバ心線は相互の間隔が互いに等しくなくてもよく、また交差していてもよい。また、「二次元平面的に整列」とは、平面上に載置して整列させることを意味し、光ファイバ心線または光ファイバユニットが交差して載置される場合も包含する。

本発明の光ファイバ構造体の第一の態様は、複数の光ファイバ心線が並列に整列されたものであって、図１はその場合の一例の斜視図である。図１の場合、光ファイバ構造体は光ファイバ心線２本からなる２心の光ファイバユニット２個から構成されている。図１において、光ファイバ構造体１は、整列した光ファイバ心線２ａ、２ｂからなる光ファイバユニット４ａと、整列した光ファイバ心線２ｃ、２ｄからなる光ファイバユニット４ｂを用いて形成されており、光ファイバユニット４ａの整列した光ファイバ心線の片面は第１の被覆体３ａにより、また、光ファイバユニット４ｂの整列した光ファイバ心線の片面は第１の被覆体３ｂによりそれぞれ被覆されている。そして、これら光ファイバユニット４ａ、４ｂは被覆された面が同一方向（図では上方向）に向くように整列されて、第１の被覆体で被覆されていない面が第２の被覆体５によって一体的に被覆されている。

図２は、図１と同様な構造を有する光ファイバ構造体の断面図であって、光ファイバユニットにおける第１の被覆体について種々の被覆形態を示す図である。光ファイバユニットにおける整列された複数の光ファイバ心線の片面を覆う第１の被覆体は、被覆によって光ファイバ心線が固定されていればよいのであって、その形態は、図２（ａ）に示す断面構造のものが典型的なものであるが、図２（ｂ）に示すように形成され、光ファイバユニット間で第１の被覆体３ａと３ｂとが接触していても構わない。また、図２（ｃ）に示すように、第１の被覆体３ａ、３ｂが各光ファイバユニットの２本の光ファイバ心線２ａと２ｂおよび２ｃと２ｄの外形をなす２つの円の共通する接線まで光ファイバ心線を覆った形態のものであってもよい。

図３は、第１の被覆体で片面が被覆された４本の光ファイバ心線からなる光ファイバユニットが、６つ整列して第２の被覆体によって一体的に被覆された光ファイバ構造体の断面図であって、２ａ〜２ｘは光ファイバ心線、３ａ〜３ｆは第１の被覆体、５は第２の被覆体である。

本発明の光ファイバ構造体の第二の態様は、光ファイバユニット内で光ファイバ心線の整列順序が変換されているものであって、図４はその場合の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。図４において、光ファイバ構造体は、２心の光ファイバユニット４ａおよび４ｂからなり、各光ファイバユニット４ａ、４ｂは、それぞれ光ファイバ心線２ａ、２ｂおよび２ｃ、２ｄが並列に整列されている光ファイバ整列部と光ファイバ心線を交差させて配線を組み替えた光ファイバ配線組換部とから構成されており、その一面（図では上面）が第１の被覆体３ａ、３ｂにより被覆されている。そして、これら２つの光ファイバユニットは整列して配置され、その他面（図では下面）が第２の被覆体５によって一体的に被覆されている。なお、図４の場合、２つの光ファイバユニットのそれぞれにおいて光ファイバ心線の整列順序の変換が行われているが、本発明の場合、一部の光ファイバユニットのみで光ファイバ心線の整列順序の変換が行われたものであってもよい。また、光ファイバ心線の整列順序の変換が、光ファイバユニット間で行われていてもかまわない。

本発明の光ファイバ構造体の第三の態様は、光ファイバユニット全体の整列順序が変換されているものであって、図５は、その場合の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。図５において、光ファイバ構造体は、２心の光ファイバユニット４ａおよび４ｂからなり、各光ファイバユニット４ａ、４ｂは、それぞれ光ファイバ心線２ａ、２ｂおよび２ｃ、２ｄが並列に整列されて、その一面（図では上面）が第１の被覆体３ａ、３ｂにより被覆され、そしてそれら光ファイバユニットは互いに交差して整列順序が変換されている。そして整列された光ファイバの他面（図では下面）が第２の被覆体５によって一体的に被覆されている。

本発明の光ファイバ構造体の第四の態様は、複数の光ファイユニットの一部が分岐された分岐構造を有するファンアウト光ファイバ構造体であって、図６はその場合の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。なお、光ファイバ構造体の分岐構造とは、１つの光ファイバ心線の束を複数の光ファイバ心線の束に分割した構造を意味する。図６において、光ファイバ構造体は、２心の光ファイバユニット４ａおよび４ｂを用いて形成されたものであって、各光ファイバユニット４ａ、４ｂは、それぞれ光ファイバ心線２ａ、２ｂおよび２ｃ、２ｄが並列に整列されて、その一面（図では上面）が第１の被覆体３ａ、３ｂにより被覆され、そして整列された光ファイバの他面（図では下面）が第２の被覆体５によって一体的に被覆されている。そしてこの光ファイバ構造体は、２つの光ファイバユニットを被覆している第２の被覆体５が中央部で２つに分割されて２方向に分岐する構造になっている。すなわち、４心の光ファイバ構造体が、光ファイバ心線２ｂ及び２ｃの間で分裂して、２つの２心の光ファイバ分岐が形成されている。

上記本発明の分岐構造を有する光ファイバ構造体においては、必要以上の分岐、すなわち、第２の被覆体の分裂が生じないようにするために、固定部材を用いて光ファイバ心線の分岐部分を収納・保持する構造を採用することが好ましい。図７ないし図１１図は、その場合を示す光ファイバ構造体の斜視図である。

例えば、図７に示すように、光ファイバ構造体の分岐終端部を１枚の接着シート７で包み、接着固定することによって、光ファイバ心線２ａ〜２ｂの更なる分岐が生じないように分岐構造を固定することができ、それにより第２の被覆体５の更なる分裂を阻止することができる。また、図８に示すように２枚の接着シート７ａ、７ｂで挟み込んで接着固定してもよい。２枚の接着シートを用いる場合、図９に示すように、片方の接着シートを大きめに形成しておいてもよい。その場合、貼り合わせない接着シートの余剰部分７ａ´によって、光ファイバ構造体を他の装置に貼り付けることができ、それにより装置内の分岐終端部の位置を固定させることができる。なお、貼着前の余剰部分７ａ´の接着層には剥離材を塗布した離形フィルムを貼り付けておくのが好ましい。

また、図１０に示すように、光ファイバ構造体の分岐終端部を第２被覆体よりも高い引裂き強度を有する樹脂８で被覆してもよい。固定部材として樹脂を用いた場合は、樹脂が自由に成形できるため、仕様に応じて形状を設計して被覆成形することができ、生産効率をあげることができる。

更にまた、図１１に示すように、光ファイバ構造体の第２の被覆体５を所望の位置まで分裂させた後、チューブ状の固定部材９の空洞内に光ファイバ構造体を収納し、光ファイバ心線の分岐位置でチューブ状の固定部材を収縮させて、光ファイバ構造体の分岐部分を固定することもできる。このとき用いるチューブ状の固定部材の形状は、光ファイバ心線や他の部品との接触により破損することがなければよく、例えば円形形状や楕円形状などが挙げられる。また、図１２に示すように、光ファイバ構造体を空洞内に入れやすいようにするためにスリット９ａを設けた固定部材９を用いてもよい。

次に、本発明の光ファイバ構造体の製造方法について説明する。まず、上記のように光ファイバ心線が並列に整列された第一の態様の光ファイバ構造体の製造方法を図面によって説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、本発明において用いる光ファイバユニットを作製する工程図であり、図１４（ａ）〜（ｃ）は、図１３図に示すようにして作製された光ファイバユニットを用いて８心の光ファイバ構造体を製造する工程図である。まず、二次元平面を有する基板６上に４本の光ファイバ心線２ａ〜２ｄを並列に整列して載置し、この基板上に整列された光ファイバ心線の所望の範囲が被覆されるように第１の被覆体を形成するための被覆材料３´を塗布し、硬化させる（図１３（ａ））。次に、光ファイバ心線２ａ〜２ｄを整列したままの状態で基板６から剥離して、光ファイバ心線が第１の被覆体３で被覆された光ファイバユニット４を作製する（図１３（ｂ）、図１３（ｃ））。

次に、上記のようにして作製された２つの光ファイバユニット４ａ、４ｂを反転させて、被覆されていない面が上面になるように基板６上に整列して載置する（図１４（ａ））。その上に、第２の被覆体を形成するための被覆材料５´を、光ファイバ心線の所望の範囲が被覆されるように塗布し、硬化させる（図１４（ｂ））。次いで、２つの光ファイバユニットが整列させたままの状態で基板から剥離し、２つの光ファイバユニットが第２の被覆体５によって一体的に被覆された光ファイバ構造体１を作製する（図１４（ｃ））。

上記の場合、８心の光ファイバ構造体の製造について説明したが、、光ファイバ心線の心線数については何等限定するものではなく、上記図３に示すような２０心以上の超多心光ファイバ構造体についても、第１被覆体を有する光ファイバユニットを並列に並べ、第２の被覆体を形成するための被覆材料を塗布し、被覆する上記の操作によって容易に作製することができる。

光ファイバユニット内で光ファイバ心線の整列順序が変換されている第二の態様の光ファイバ構造体は、図４に示す場合を例にとって説明すると、次のようにして製造することができる。まず、２本の光ファイバ心線を二次元平面上に並列に整列して載置する。そして、光ファイバ配線組換部において、光ファイバ心線を交差させ、光ファイバ心線の配線を組み換える。次にこの二次元平面上に載置された光ファイバ心線の上に第１の被覆体を形成するための被覆材料を塗布し、適当な硬化手段を用いて被覆材料を硬化させた後、光ファイバ心線を基板から剥離して、光ファイバ心線が第１の被覆体で被覆された光ファイバユニットを作製する。次に、２つの光ファイバユニット４ａ、４ｂを上下反転させた後、隙間無く整列させ、第２の被覆体を形成するための被覆材料を上面に塗布し、硬化させて、２つの光ファイバユニットが第２の被覆体５によって一体的に被覆された光ファイバ構造体を作製する。

また、光ファイバユニット全体の整列順序が変換されている第三の態様の光ファイバ構造体は、図５に示す場合を例にとって説明すると、次のようにして製造することができる。まず、上記図１３に示す工程によって作製された２つの光ファイバユニット４ａ、４ｂを、被覆されていない光ファイバ側が上になるようにして二次元平面上に並列に整列して載置する。そして、所望の光ファイバ配線組換位置において、光ファイバユニットを交差させ、光ファイバ心線の配線を組み換える。次にこの二次元平面上に載置した光ファイバユニットの上に、第２の被覆体を形成するための被覆材料を所望の範囲が被覆されるように塗布し、適当な硬化手段を用いて被覆材料を硬化させ、２本の光ファイバユニットが第２の被覆体５によって一体的に被覆された光ファイバ構造体を製造する。上記第二および第三の態様の光ファイバ構造体においても、光ファイバ心線の心線数については何等限定するものではなく、光ファイバ心線数が異なっていても同様に製造することができる。また、光ファイバユニットの数についても２つに限定されるものではない。

更にまた、複数の光ファイバユニットよりなる光ファイバ構造体の一部が分岐された分岐構造を有する第四の態様の光ファイバ構造体は、例えば、次のようにして作製することができる。まず、図１３および図１４図に示す方法と同様にして４心の光ファイバ構造体を作製する。次いで、図１５に示す工程図にしたがって光ファイバ構造体を作製する。すなわち、４心の光ファイバ構造体１の光ファイバユニット４ａの端部と光ファイバユニット４ｂの端部をそれぞれ把持し、光ファイバ心線の軸方向に分裂するように相対的に移動させ、光ファイバユニット４ａと４ｂとの間で第２の被覆体５を分裂させる（図１５（ａ）および（ｂ））。それによって、２心ごとに分岐された４心光ファイバ構造体１ａが形成される。光ファイバ心線を軸方向に分裂するように相対的に移動させるときの移動速度及び光ファイバ心線の束と他方の束とのなす角度は、移動によって分割された光ファイバユニット部分の形状が不均一にならずに第２の被覆体の分裂が行われるように設定すればよく、特に限定されるものではない。しかしながら、被覆形状を均一にするためには、分岐作業中の光ファイバ心線の移動速度を一定にするのが好ましい。なお、分裂させるときの光ファイバ心線の相対的移動は、互いに水平方向に離れるような移動でもよく、また、垂直方向に離れるような移動でもよい。

本発明の上記の製造方法によれば、光ファイバ構造体の分岐構造の形成は、分岐が望まれる２つの光ファイバユニット部分の端部を把持し、光ファイバ心線の軸方向の所望の位置まで分裂するように相対的に反対方向に移動させればよいから、光ファイバ心線を分岐させるために分離工具を用いずに効率的に分岐構造を形成することが可能である。また、後記する被覆材料を用いれば、刃物などの道具を使わずに光ファイバ心線を分岐させることができるため、生産設備コストを削減でき、安全性も向上する。さらに、把持した光ファイバ心線の移動距離を調整することにより、分裂する長さを自由に設定することができる。

光ファイバ構造体が分岐構造を有する場合、固定部材を用いて光ファイバ心線の分岐部を収納・保持させてもよい。固定部材がチューブ状の固定部材である場合、それを光ファイバ構造体に固定する方法については、固定部材をゴムの弾性力で収縮させたり、熱や紫外線、電熱線等で収縮させる方法などが採用できる。

また、分岐構造を有する第四の形態の光ファイバ構造体においても、光ファイバ心線の心線数に制限は無く、各光ファイバ心線同士の間隔は作製する光ファイバ構造体の仕様によって適宜設定してよい。

本発明の光ファイバ構造体の製造するに際して、二次元平面上の光ファイバ心線を被覆材料で被覆する工程においては、光ファイバ心線の表面に所望の厚みで被覆材料の被覆が形成されるようにすればよく、その被覆方法及び成形方法は何等限定されるものではない。例えば、第１の被覆体および／または第２の被覆体の形成に際して成形治具を用いて成形してもよい。図１６はその場合を例示する工程図であって、先ず基板６の二次元平面上に整列した光ファイバ心線２ａ〜２ｄに被覆材料を塗布しておき、次いで、成形治具１０を成形開始位置から成形終了位置に移動させ、成形治具１０の底面によって光ファイバ表面の被覆材料３´の厚みを一定に成形する。

また、例えば、複数本の光ファイバユニットを載置した基板の二次元平面に被覆材料を塗布して光ファイバ心線表面を被覆した後、一部の光ファイバ心線を二次元平面から剥離して光ファイバ構造体を形成してもよい。さらに他の光ファイバ心線を剥離して他の光ファイバ構造体を作製することも可能である。図１７はその場合を示す工程である。図１７においては、基板６上に第１の被覆体３で被覆された２つの光ファイバユニット４a、４ｂを並列に載置し、第２の被覆体を形成するための被覆材料５´を塗布した後（図１７（ａ））、そのうちの一本の光ファイバユニットの部分を剥離して（図１７（ｂ））、第２の被覆体５で被覆された光ファイバ構造体１を作製してもよい（図１７（ｃ））。

次に、本発明の光ファイバ構造体を構成する材料について説明する。
本発明で用いられる第１および第２の被覆体を形成するための被覆材料は、本発明の製造方法を適用することができれば、特に限定されるものではないが、容易に引裂くことができる被覆体を形成する材料であることが望ましい。特に、２９ｋｇｆ／ｃｍ以下の引き裂き強度を有するような被覆体を形成する被覆材料が好ましい。引裂き強度が２９ｋｇｆ／ｃｍより大きい場合は、引裂き抵抗が大きくなるため作業性が悪く、また多大な荷重をかけて引裂く必要があるため、形成される被覆体の割れや欠けを引き起こす恐れがある。好ましくは１０ｋｇｆ／ｃｍ以下の引き裂き強度を有する被覆体を形成する被覆材料が用いられる。なお、引裂き強度は、ＪＩＳ Ｋ６２５０（加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの物理試験方法通例）及びＪＩＳ Ｋ６２５２ （加硫ゴムの引裂試験方法）に準拠して試験を行い、測定した強度を指すものであって、試験片は、板状の切り込み有アングル型試験片を用い、その試料を引張り、裂け目が拡大するときの応力を測定した場合の最大引裂力を測定した強度である。

また、本発明で用いられる第１および第２の被覆体を形成するための被覆材料は、光ファイバ心線の最外被覆材料に良好に接着する材料であることが望ましい。さらに、光ファイバ構造体の取り扱い性を向上させるために可撓性が良好である材料であることが好ましい。上記条件を満足する被覆材料として、ゴム状樹脂材料、可撓性を有する熱または紫外線硬化性樹脂、及び可撓性を有する熱可塑性樹脂等があげられる。特に、シリコーン系樹脂およびブチルゴム等が好ましいものとして挙げられる。中でもシリコーンゴムは、Ｓｉ−Ｏ結合の分子間引力が小さいために、引裂き強度が弱く、端縁から容易に裂くことができる。また、ゴム弾性を有することにより可撓性に優れているほか、伸びおよび引張強度も有しているため、被覆された光ファイバ心線の動きに対して高い柔軟性を有し、中間部での引裂きに対しては強いものとなる。すなわち、作製する時には容易に端縁から分岐することができ、その後分岐終端部を固定部材で固定することによって、使用時においては引裂きに対して強いファンアウト光ファイバ構造体にすることができる。また、シロキサン結合は、耐熱性が優れているために、耐熱保持力に優れ、高温、低温環境化の中でも接着力が優れているという特徴を有している。そのため、配線部材として用いる際には、高温環境下（〜２５０℃）、あるいは低温環境化（〜−５０℃）においても劣化が見られず、安定して光ファイバ心線の固定状態を保つことができる。また、シリコーンゴムは、電気絶縁性、耐薬品性、耐候性、耐水性に優れており、必要に応じてプライマーを利用することによって、広範囲な材料に接着させることができる。したがって、例えばフッ素系樹脂で形成さているプラスチックファイバや、クラッド層がフッ素系樹脂でコーティングされているファイバ等に対しても密着させることができる。シリコーンゴムの中でも使用方法の簡便さという点から、室温で硬化反応が進行する室温硬化型シリコーンゴム（ＲＴＶ）を用いることが好ましい。更に副生成物の発生が少ないことや作業性が良好であることから、付加反応硬化型のシリコーンゴム、縮合反応硬化型のシリコーンゴム、および必要な成分を全てチューブやカートリッジのような１つの密閉容器に充填して製品化された一成分型シリコーンゴムが好ましい。

本発明の光ファイバ構造体において、第１の被覆体および第２の被覆体は、同一の被覆材料で形成するのが好ましい。それによって、第１の被覆体と第２の被覆体との間で裂けや剥がれが起きることがなく、また、製造効率も良好になる。さらに第１の被覆体と第２の被覆体の引裂き強度も同じであるため、シリコーンゴムを用いた場合には、光ファイバユニット内の光ファイバ心線を分岐させる場合に容易に分岐させることができるという利点がある。

本発明で用いられる光ファイバ心線は何等限定されるものではなく、その用途等に応じて、適宜選択すればよく、例えば、石英、プラスチック等の材料からなる光ファイバ心線をマルチモード、シングルモード問わず、用いることができる。なお、その外径や光ファイバ心線長も何等限定されるものではない。さらに、分岐した光ファイバ心線の長さを調整するために切断してもよく、光ファイバ心線には、曲げ癖を矯正したり、部分的に形状を変形させる等の如何なる加工を施しても構わない。また、本発明の光ファイバ構造体の光ファイバ心線のうち一部は、必要に応じて、入力端から出力端までの一部が欠損していてもよい。

本発明の光ファイバ構造体が、分岐構造を有する場合に使用する固定部材としては、前記したものを使用することができるが、チューブ状の固定部材としては、プラスチック類、金属類、ゴムなどよりなるものが利用でき、できるだけ軽量の材料を用いるのが好ましい。

固定部材として樹脂を用いる場合、光ファイバ心線を収納・保護するための樹脂としては、光ファイバを被覆する被覆材料よりも高い引裂き強度を有するものであれば特に限定されるものではないが、ゴム状樹脂材料、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの硬化性樹脂等があげられる。より具体的には、ゴム状樹脂材料としては、シリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム、フッ素系ゴム、アクリル系ゴム、エチレンーアクリル系ゴム、クロロプレン系ゴムなどがあげられる。また、光ファイバ構造体の取り扱い性を向上させるために、可撓性を有するものであることが好ましい。可撓性を有する硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、紫外線硬化性接着剤、シリコーン樹脂などがあげられる。また、熱可塑性樹脂としては、可撓性を有するものであれば如何なるものでもよく、例えばポリ酢酸ビニル、メタクリル酸エチル等のホットメルト型接着剤を構成する樹脂があげられ、特にホットメルト型接着剤は、室温でべたつきがなく、無公害、毒性や火災の危険性がない等の特徴を有するため、本発明に有効である。

以下、本発明を実施例によって説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。

光ファイバ構造体の作製には、図１８の塗布装置を用いて行った。この塗布装置は１軸制御ロボット１１と材料供給装置２０より構成されるものであって、１軸制御ロボットは光ファイバ心線を載置するための基板６を有し、また長手方向に沿ってボールネジ軸１２が配置され、端部には駆動モータ１３が設けられ、他の端部は軸受け１４によって支持され、このボールネジには可動ユニット１５が螺合し、その可動ユニットは材料供給するためのニードル１６をステージ面に対して垂直に設置されている。ニードルは柔軟なゴムチューブ１７により材料供給装置と接続されている。

まず、図１８（ａ）に示すように、基板上に長さ３０ｃｍの４本の光ファイバ心線２ａ〜２ｄ（住友電工製、石英系シングルモードファイバ、外形０．２５ｍｍ）を並列に整列させ、端部近傍を接着テープ２１で固定した。これを先端が光ファイバの表面から０．１ｍｍの高さになるようにニードル（内径１ｍｍ）を可動ユニットに固定し、整列させた光ファイバ心線の被覆を行う塗布開始位置２２にニードルを移動させ、ニードル中心が４本の光ファイバ心線の中央となるように調節した。そして、ニードルを光ファイバ軸方向に塗布終了位置２３まで移動させる（図１８（ｂ）と図１８（ｃ）参照）ことによって第１の被覆体を形成するための被覆材料を光ファイバ心線の上部表面に塗布した。なお、光ファイバ心線の基板に対する移動は手動にて行い、光ファイバ心線を被覆する被覆材料として紫外線硬化性樹脂（ビスコタックＰＭ−６５４、大阪有機化学工業製）を用い、被覆材料を供給するための材料供給装置としてディスペンサを用いた。

次に紫外線照射装置によって紫外線照射処理（照射強度２０ｍＷ／ｃｍ^２、１０秒）して被覆材料を硬化させた。このようにして得られた片側が第１の被覆体で被覆された片面被覆光ファイバユニットを４つ用意した。そして、４つの片面被覆光ファイバユニットを、反転させて被覆材料が被覆されていない面が上になるようにして、同一平面になるように並列に整列させ、両端をテープにより固定した。この４つの片面被覆光ファイバユニットに、上記と同じ被覆材料を用いて一体的に塗布し、紫外線照射処理して硬化させて第２の被覆体を形成した。なお、このとき用いたニードルは径が４ｍｍとし、ニードルの高さは、光ファイバの表面から０．１ｍｍの位置に設定した。

上記のようにして作製された光ファイバ構造体は、最小単位で設置することが可能であり、また光ファイバユニット間には被覆材料が少なく、分割するときには一面のみに存在する第２の被覆体を分割するだけでよいので、分割するときの抵抗が小さく、分岐位置まで正確に分割することができ、作業性が向上した。また光ファイバを分割する位置を片面被覆の起伏部分で確認できるため、作業性が良好であった。さらに、光ファイバを分割することにより、周囲の環境の汚染することなく製造することが可能であった。

両面ともに光ファイバ心線の被覆材料として熱硬化性のシリコーンゴム樹脂（ＴＳＥ３９２、引き裂き強度５ｋｇｆ／ｃｍ、ＧＥ東芝シリコーン社製）を用いた以外は、実施例１と同様の製造方法を用いて、長さ１ｍで８心の光ファイバ構造体を作製した。なお、硬化は、乾燥機によって１２０℃、１時間加熱処理することによって行った。

この実施例で作製した光ファイバ構造体は、整列された光ファイバ心線の被覆材料としてシリコーンゴムを用いているために、可撓性に優れており、取り扱い時に柔軟に曲げることができるため作業性が良好であった。

実施例１に記載の方法と同様にして作製された光ファイバユニットを２０本並列に並べ、実施例１と同様にして、長さ１ｍで８０心の光ファイバ構造体を作製した。なお、第１の被覆体および第２の被覆体は、両者共に被覆材料として室温硬化性のシリコーンゴム（東レダウコーニングＳＥ９１８６Ｌ）を用いて形成した。

図４に示すような光ファイバ心線の整列順序が変換されている光ファイバユニットを用いて４心ファイバ構造体を作製した。まず、膜厚１００μｍの接着層を形成したサイズ３ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ１２５μｍのポリイミドフィルムに長さ１ｍの２本の光ファイバ心線を整列して配置させ、光ファイバ心線を中央で交差するように組み換えて配線して光ファイバ心線を固定し、実施例２と同様の方法及び材料を用いて光ファイバ心線を被覆した。得られた光ファイバの整列順序が変換されている光ファイバユニットを２個用意した。次に、これらの光ファイバユニットを、被覆されていない面が上面になるように整列して配置させ、上記と同じ被覆材料を光ファイバ心線に塗布し、硬化させて、第１の被覆体および第２の被覆体で被覆された光ファイバ構造体を作製した。

この実施例で作製する光ファイバ構造体は、光ファイバ心線の配線組換部において光ファイバ心線を交差させることにより、任意に光ファイバ心線の整列順序を変更させておくことができ、使用する機器の入出力ポートに合わせて、配線することが可能であった。したがって、光ファイバテープ心線のように、使用する機器の入出力ポートに合わせて、光ファイバ心線を１本１本分離して、配線組換を行なう必要がなかった。また、光ファイバ心線が整列された部分においては、光ファイバ心線が隙間なく整列、固定されているので、従来の光ファイバテープ心線と同等の幅にすることができ、従来の光ファイバテープ心線と同等のコンパクトな配線も可能であった。

図１９に示すような両側端の光ファイバ心線が２心に分岐する８心光ファイバ構造体を作製した。まず、片面が第１の被覆体で被覆されている２心の光ファイバユニット４ａ〜４ｄを被覆されていない側を上面にしてニ次元平面上に並列に整列して載置し、これに実施例３と同様にして被覆材料を塗布・硬化させ、第１の被覆体および第２の被覆体で被覆された光ファイバ構造体を作製した。次に固定部材９として、熱収縮性を有するシリコーンゴム収縮チューブ（商品名スパロン内径１．５ｍｍニッカン工業社製）を用い、得られた光ファイバ構造体の光ファイバ心線の分岐部を、そのチューブ内に挿入し、加熱器により５分間加温してチューブを収縮させ、光ファイバの分岐終端部を固定した。次いで光ファイバ構造体の両側端の光ファイバユニット４ａと４ｄを、光ファイバユニット４ａと４ｂとの間、および４ｃと４ｄの間で引き裂いて分岐させた。これにより、厚み０．４ｍｍ、幅１．１ｍｍで両端の１０ｃｍまでが２心の光ファイバユニット部分が分岐した８心光ファイバ構造体が形成された。

図５に示すような２心の光ファイバユニットの整列順序が変換されている光ファイバ構造体を作製した。まず、２心の片面が第１の被覆体で被覆されている２つの光ファイバユニットを、光ファイバ心線の被覆されていない面が上面になるように、基板上に載置・整列させた。そして、光ファイバ配線組換部において、光ファイバユニットを交差させ、光ファイバユニットの整列順序を変換した。その後、実施例２と同様の被覆材料を総厚１ｍｍになるように塗布し、硬化させ、第２の被覆体を形成し、本発明の光ファイバ構造体が作製された。

本発明光ファイバ構造体一例の斜視図である。 本発明の光ファイバ構造体の断面図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の断面図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図および断面図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図および断面図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図および断面図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図である。 本発明の光ファイバ構造体の他の一例の斜視図である。 固定部材の斜視図である。 本発明の光ファイバ構造体に用いる光ファイバユニットを製造する一例の工程図である。 本発明の光ファイバ構造体の一例を製造する工程図である。 本発明のフ光ファイバ構造体の他の一例を製造する工程図である。 被覆体を成形する方法を説明する工程図である。 本発明の光ファイバ構造体の更に他の一例を製造する工程図である。 被覆材料を被覆する被覆装置の斜視図である。 実施例５の光ファイバ構造体の斜視図である。

符号の説明

１…光ファイバ構造体、２，２ａ〜ｄ…光ファイバ心線、３，３ａ〜３ｆ…第１の被覆体、３´…被覆材料、４，４ａ，ｂ…光ファイバユニット、５…第２の被覆体、５´…被覆材料、６…基板、７…接着シート、８…樹脂、９…固定部材、１０…成形治具、１１…１軸制御ロボット、１２…ボールネジ軸、１３…駆動モータ、１４…軸受け、１５…可動ユニット、１６…ニードル、１７…ゴムチューブ、２０…材料供給装置、２１…接着テープ、２２…塗布開始位置、２３…塗布終了位置。

Claims (17)

1. 二次元平面的に整列して片面が第１の被覆体で被覆された複数の光ファイバ心線よりなる複数の光ファイバユニットが、被覆された面が同じ方向に向くように整列され、該複数の光ファイバユニットの被覆されていない面が第２の被覆体で被覆された構造を有することを特徴とする光ファイバ構造体。
2. 前記複数の光ファイバユニットを被覆する第２の被覆体が、２９ｋｇｆ／ｃｍ以下の引き裂き強度を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ構造体。
3. 前記第２の被覆体がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ファイバ構造体。
4. 前記第１の被覆体がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ構造体。
5. 前記第１の被覆体と第２の被覆体が同一の被覆材料から形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ構造体。
6. 前記光ファイバユニットにおいて、光ファイバ心線の整列順序が変換されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ構造体。
7. 前記光ファイバユニットの整列順序が変換されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ構造体。
8. 複数の光ファイバユニットの少なくとも１つが分岐された分岐構造を少なくとも１個有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光ファイバ構造体。
9. 分岐構造が固定部材によって固定されていることを特徴とする請求項８に記載の光ファイバ構造体。
10. 平面上に、二次元平面的に整列した複数の光ファイバ心線の片面が第１の被覆体で被覆された複数の光ファイバユニットを、被覆された面が同じ方向に向くように整列して載置する工程と、該複数の光ファイバユニットの被覆されていない面を第２の被覆体で被覆する工程とを有することを特徴とする光ファイバ構造体の製造方法。
11. 前記複数の光ファイバユニットを、被覆された面が同じ方向に向くように整列して載置する工程において、複数の光ファイバユニットの少なくとも一部が交差するように外光ファイバユニットの整列順序を組み換えて載置することを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ構造体の製造方法。
12. 前記複数の光ファイバユニットの被覆されていない面を第２の被覆体で被覆した後、該複数の光ファイバユニットの一部を分岐させることを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ構造体の製造方法。
13. 前記複数の光ファイバユニットを被覆する第２の被覆体が、２９ｋｇｆ／ｃｍ以下の引き裂き強度を有することを特徴とする請求項１０記載の光ファイバ構造体の製造方法。
14. 前記第２の被覆体がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ構造体の製造方法。
15. 前記第１の被覆体がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ構造体の製造方法。
16. 前記第１の被覆体と第２の被覆体が同一の被覆材料より形成されることを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ構造体の製造方法。
17. 前記光ファイバユニットにおける光ファイバ心線の整列順序が変換されていることを特徴とする請求項１０ないし請求項１２のいずれか１項に記載の光ファイバ構造体の製造方法。
    
    

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