JP2011186014A - 光ファイバテープ心線の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】並列させた複数の光ファイバがテープ材で被覆されている部分とテープ材の被覆がない部分とが長手方向で交互に配置された構成で、テープ材の被覆部分を精度よく安定して成形できるようにする。
【解決手段】光ファイバテープ心線の製造装置は、複数の光ファイバ素線１０を整列させるポイント部１３１と、整列した光ファイバ素線１０の周囲にテープ材の材料を被覆して第１の領域を成形するダイ１３５と、内部空間１３６に対してテープ材の材料を間欠的に供給するテープ樹脂ディスペンサ１５０と、内部空間１３６を大気圧よりも高圧な状態に保つ加圧装置１４０とを有している。そして、ダイ１３５の出口に設けられた出線口によって第１の領域のテープ材の外形を整形しながら、間欠的に供給されるテープ材の材料によって、第１の領域と前記第２の領域とを交互に形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、並列された複数の光ファイバがテープ材で被覆されてなる光ファイバテープ心線の製造装置及びその製造方法に関する。

光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）が進展するに伴って、電話局と加入者宅とを繋ぐアクセス網を効率よく構築することの必要性が急速に高まっている。このようアクセス網を構成するケーブルとして、電話局から加入者宅近傍まではテープ心線型の光ケーブルを使用し、加入者宅近傍の電柱で、光ケーブル等からテープ心線を単心に分岐して、ドロップ光ケーブルに接続して引き落とす方法が一般的にとられている。

テープ心線を単心に分岐する際には、一旦光ファイバテープ心線の全心を切断して、その中の所望の一心の光ファイバだけを引き落とす工法をとっている。このため、例えば４心テープの場合、引き落とした光ファイバを除く残りの３心の光ファイバは、その電柱の近くで新たな加入者が生じない限り、無駄になってしまう。

このような無駄をなくすため、例えば特許文献１には、光ファイバテープ心線の中間部で他の光ファイバ心線を切断することなく、１心を分岐することを可能にするテープ心線が開示されている。図３は、特許文献１に記載された光ファイバテープ心線を示す図で、ここでは、光ファイバをテープ材によって一体化した部分と、非一体化部分とを長手方向に交互に設けた構成が示されている。この構成によれば、テープ材で被覆されている部分とテープ材の被覆がない部分とが光ファイバの長手方向で交互に配置されるため、光ファイバテープの中間部で単心分離を行う場合には、テープ材の被覆がない部分で容易に分離作業を行うことができる。また、テープ材で被覆された部分を利用すれば、複数の光ファイバがテープ材で一体化された状態で、コネクタ等への一括接続等を行うことができる。

特許文献１では、上記のような光ファイバテープ心線を製造する場合、所望の本数の光ファイバを並列させた状態で走行させ、ディスペンサによってテープ材となる樹脂材料（紫外線硬化型樹脂）を間欠的に光ファイバに塗布した後、紫外線を照射してテープ材を硬化させるようにしている。

特許第４０４９１５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、テープ材の樹脂を光ファイバに塗布した後、テープ材を整形する手段がないため、テープ材を被覆した部分の断面形状が安定しない。例えば、テープ材を被覆した部分が厚くなって、光ファイバテープ心線を光ケーブルのスロット溝に収納したときに、隣接する光ファイバテープ心線に圧力を与えることで伝送損失を増大させる原因となることがある。また、逆にテープ材を被覆した部分が薄くなって、光ケーブル化の工程中で分離してしまう、などの不具合の原因になることがある。

また、並列させた光ファイバにテープ材の樹脂を塗布した後、テープ形状の整形用のダイを通す製法もあるが、この場合は、ダイの内部の余剰の樹脂によって塗布すべきでない部分にもテープ材の樹脂が付着してしまい、テープ材が必要ない非一体化部分が短くなってしまう、という不具合があった。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、並列させた複数の光ファイバがテープ材で被覆されている部分とテープ材の被覆がない部分とが長手方向で交互に配置された構成で、テープ材の被覆部分を精度よく安定して成形できるようにした光ファイバテープ心線の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明による光ファイバテープ心線の製造装置は、並列した複数の光ファイバがテープ材で被覆された第１の領域と、光ファイバがテープ材で被覆されていない第２の領域とが光ファイバの長手方向で交互に設けられた光ファイバテープ心線の製造装置である。この製造装置は、複数の光ファイバを整列させるポイント部と、ポイント部で整列した複数の光ファイバの周囲にテープ材の材料を被覆して第１の領域を成形するダイと、ポイント部とダイとの間に形成された内部空間に対してテープ材の材料を間欠的に供給する供給装置と、内部空間を大気圧よりも高圧な状態に保つ加圧装置とを有している。そして、ダイの出口に設けられた出線口によって第１の領域のテープ材の外形を整形しながら、間欠的に供給されるテープ材の材料によって、第１の領域と第２の領域とを交互に形成する。

また、本発明による光ファイバテープ心線の製造装置は、第１の領域を形成するときに、複数の光ファイバに塗布するテープ材の材料が内部空間からなくなるタイミングに合わせて、上記の加圧装置が内部空間にエアを吹き込むことにより、内部空間を高圧な状態に保つのが好ましい。

本発明による光ファイバテープ心線の製造方法は、並列した複数の光ファイバがテープ材で被覆された第１の領域と、光ファイバがテープ材で被覆されていない第２の領域とが光ファイバの長手方向で交互に設けられた光ファイバテープ心線の製造方法である。ここでは、複数の光ファイバ心線を整列させるポイント部とそのポイント部で整列した複数の光ファイバの周囲にテープ材の材料を被覆するダイとの間に形成された内部空間を大気圧よりも高圧な状態に保った状態で、第１の領域を形成するためにテープ材の材料を間欠的に供給し、ダイの出口に設けられた出線口によって第１の領域のテープ材の外形を整形しながら、第１の領域と第２の領域とを交互に形成する。

本発明の光ファイバテープ心線によれば、並列させた複数の光ファイバがテープ材で被覆されている部分とテープ材の被覆がない部分とが長手方向で交互に配置された構成で、テープ材の被覆部分を精度よく安定して成形できるようにした光ファイバテープ心線の製造装置及びその製造方法を提供することができる。

本発明による光ファイバテープ心線の製造装置の実施形態を模式的に示す図である。 図１に示すテープ樹脂塗布装置の詳細な構成を示す図である。 特許文献１に記載された光ファイバテープ心線を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本発明に係る実施形態により製造される光ファイバテープ心線は、上記図３に示すような構成を有するものである。この光ファイバテープ心線１は、４本の光ファイバ素線１０を有している。各光ファイバ素線１０は、ガラス部１１と、これを囲む被覆層１２とを含む。

光ファイバテープ心線１は、例えば、４本の光ファイバ素線１０が平面上に並列配置され、これら光ファイバ素線１０の周囲の一部がテープ材２０で被覆されている領域と、テープ材２０で被覆されていない領域とが形成されている。そして、テープ材２０で被覆されている領域と被覆されていない領域が光ファイバ素線１０の長手方向に沿って交互に存在する。この構成により、光ファイバテープの中間部で単心分離を行う場合には、テープ材２０のない部分で容易に分離作業を行うことができる。また、テープ材２０が被覆された部分を利用すれば、複数の光ファイバがテープ材２０で一体化された状態で、コネクタ等への一括接続を行うことができる。なお、本例では、４心の光ファイバテープ心線１の構成を示しているが、本発明により製造する光ファイバテープ心線１の光ファイバ素線の数は、４心に限定されることはなく、その他の心数の構成であってもよい。

本例の構成にて光ファイバテープ心線１がテープ材２０で被覆されている領域を第１領域とし、テープ材２０で被覆されていない領域を第２領域とする。ここで第１領域および第２領域それぞれの長手方向の長さは、例えば１０〜３００ｍｍとするのが好適である。第１領域が１０ｍｍより短いとテープ材２０が不慮に分割するおそれがあり、第１領域が３００ｍｍより長いと単心分離が容易でなくなる。また、第２領域が１０ｍｍより短いと単心分離が容易でなくなり、第２領域が３００ｍｍより長いとテープ材２０が不慮に分割するおそれがある。また、各光ファイバ素線１０の中心位置におけるテープ材２０の厚さは、各光ファイバ素線１０の半径以下であるのが好適である。

次に、本発明の実施形態に係る光ファイバテープ心線１の製造工程について説明する。
図１は、本発明による光ファイバテープ心線の製造装置の実施形態を模式的に示す図である。サプライ装置１００には、光ファイバ素線１０が巻き取られたリール１１１〜１１４が設置される。また。各リール１１１〜１１４から繰り出された光ファイバ素線１０をガイドするためのダンサローラ１０１〜１０４、およびガイドローラ１０５が設けられている。

４本の光ファイバ素線１０は、リール１１１〜１１４より繰り出され、それぞれダンサローラ１０１〜１０４により張力が調整される。そして４本の光ファイバ素線１０は、ガイドローラ１０５によりガイドされ、集線ローラ１２０へ送られる。集線ローラ１２０で集線され、並列した４本の光ファイバ素線１０は、テープ樹脂塗布装置１３０へ送られる。

テープ樹脂塗布装置１３０では、一平面上に密着して並列された４本の光ファイバ素線１０の周囲にテープ材２０の材料として紫外線硬化型樹脂が塗布される。ここでは光ファイバ素線１０の長手方向に、紫外線硬化型樹脂が塗布される部分と塗布されない部分とが交互に形成される。

テープ樹脂塗布装置１３０にて紫外線硬化型樹脂が塗布された４本の光ファイバ素線１０は、紫外線照射炉１８０にて紫外線が照射され、紫外線硬化型樹脂が硬化される。そして硬化した紫外線硬化型樹脂がテープ材２０となって、４心の光ファイバテープ心線１が製造される。この光ファイバテープ心線１は、更に、ガイドローラ１９０、送り出しキャプスタン２００、及び巻き取り張力制御ダンサローラ２１０を経て、巻き取り装置２２０へ送られる。巻き取り装置２２０では、光ファイバテープ心線１は、ガイドローラ２２１を経て、リール２２２に巻き取られる。

紫外線硬化型樹脂は、テープ樹脂タンク１７０に保持され、テープ樹脂ディスペンサ１５０によってテープ樹脂塗布装置１３０に供給される。テープ樹脂塗布装置１３０に対する紫外線硬化型樹脂の供給は、ディスペンサコントローラ１６０によって制御される。テープ樹脂ディスペンサ１５０及びディスペンサコントローラ１６０は、本発明の供給装置に該当するものである。
また、加圧装置１４０は、テープ樹脂塗布装置１３０の内部空間を加圧することによって、テープ樹脂塗布装置１３０における紫外線硬化型樹脂の塗布を安定化させる。

テープ材２０に用いる紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート系の樹脂が用いられる。この紫外線硬化型樹脂は、そのヤング率が２００ＭＰａ〜１０００ＭＰａ（更に好ましくは、４００ＭＰａ−１０００ＭＰａ）程度であり、破断強度が３．０ＭＰａ〜６．０ＭＰａ程度のものが用いられる。なお、テープ材２０のヤング率が２００ＭＰａより小さいと、側圧を受けたときに伝送損失の増加が起こり易く、表面にベタつきが発生し易くなる。
一方、テープ材２０のヤング率が１０００ＭＰａより大きいと、テープ材２０が硬化する際の収縮応力が大きく、伝送損失が増加し易くなる。

また、テープ材２０の破断強度が３．０ＭＰａより小さいと、歪みを受けたときに壊れ易くなり、光ケーブルの製造時や敷設時に光ファイバテープ心線が割れるなどの損傷を受け易い。一方、テープ材２０の破断強度が６．０ＭＰａより大きいと、テープ材２０が強固になって、光ファイバテープ心線１を単心分離し難くなる。

図２は、図１に示すテープ樹脂塗布装置の詳細な構成を示す図である。テープ樹脂塗布装置１３０は、光ファイバ素線１０を整列させて内部に導入するためのポイント部１３１と、光ファイバ素線１０に対して紫外線光型樹脂を塗布するダイ１３５と、これらポイント部１３１とダイ１３５とを定位置に保持するためのスリーブ１３２とを有している。

ポイント部１３１には、例えば長円形の入線穴が形成され、４心の光ファイバ素線１０がこの入線穴を通過するときに一列に整列してダイ１３５に送られるようになっている。ここでは入線穴は、ダイ１３５の内部空間１３６の気密性を高めるために、光ファイバ素線１０の通過を阻害することなく、かつできるだけ光ファイバ素線１０との間に間隙を生じないようにする形状とすることが好ましい。

ダイ１３５の内部には、ダイ１３５とその上を覆うポイント部１３１によって内部空間１３６が形成される。この内部空間１３６は、ダイ１３５とポイント部１３１とによって囲まれているためほぼ気密空間となる。内部空間１３６には、テープ樹脂ディスペンサ１５０によってテープ材２０の材料となる紫外線硬化型樹脂が供給される。本装置では、光ファイバ素線１０は垂直方向上方から下方に向けてダイ１３５の内部に送られ、ダイ１３５の出線穴から下方に向けて出線する。従ってダイ１３５の内部空間１３６には、テープ樹脂ディスペンサ１５０から供給された紫外線硬化型樹脂がその下部に溜まり、配列した光ファイバ素線１０の周囲に塗布される。紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバ素線１０は、ダイ１３５の出線穴から紫外線照射炉１８０に向かう。

ダイ１３５の出線穴は、テープ材２０が被覆される第１領域の形状に応じて決定されている。つまりダイ１３５の出線穴の形状に応じて光ファイバ素線１０の周囲に塗布された紫外線硬化樹脂の外径形状が整形され、所望の第１領域の形状を安定して得ることができる。

ここで本発明に係る実施形態の光ファイバテープ心線１は、上述のように、光ファイバ素線１０をテープ材２０によって一体化した第１の領域と、非一体化部分である第２の領域とが長手方向に交互に設けられるものである。
この構成の光ファイバテープ心線１を精度よく成形するために、ディスペンサコントローラ１６０の制御により、テープ樹脂ディスペンサ１５０からダイ１３５の内部空間１３６に対して、紫外線硬化型樹脂を間欠的に供給する。間欠的に供給するタイミングは、光ファイバ素線１０の線速と、光ファイバ素線１０の周囲に成形すべき第１の領域の長手方向の長さ、及び第１の領域の配設間隔に従って制御される。

そして、ダイ１３５の内部空間１３６には、加圧装置１４０による加圧が加えられる。この加圧装置１４０は、内部空間１３６に対してエアを供給することで内部空間１３６の圧を高める作用をもたらすものである。ここでは加圧装置１４０のエア供給口は、テープ樹脂ディスペンサ１５０による樹脂の供給口よりも内部空間１３６の上方に設けられ、テープ樹脂ディスペンサ１５０により供給され内部空間１３６の下部に溜まった紫外線硬化型樹脂の上方空間にエアが供給される。

内部空間１３６に圧力を加え、大気圧よりも高圧な状態に保つことにより、テープ樹脂ディスペンサ１５０から間欠的に供給される紫外線硬化型樹脂をその都度最後まで安定して押し出すことができるようになり、紫外線硬化型樹脂を塗布すべきでない部分の光ファイバ素線１０が通過中に紫外線硬化型樹脂が内部空間１３６に残留しないようすることができる。これにより、第１の領域と第２の領域とを所望の寸法で安定して成形することができる。

このときに、加圧装置１４０によって内部空間１３６に常に供給エアによる圧力を加えて、内部空間１３６を大気圧より高く維持するようにしてもよいが、加圧装置１４０によるエアの供給タイミングを制御し、内部空間１３６に供給された紫外線硬化型樹脂がなくなって第１の領域の成形が終了するタイミングに合わせて、間欠的にエアを吹き込むようにしてもよい。これにより、第１の領域の最後の部分で、紫外線硬化樹脂をダイ１３５から押し出す方向に圧がかけられるため、内部空間１３６に不要な紫外線硬化型樹脂を滞留させることなく、所望の第１の領域を安定して成形することができる。

１…光ファイバテープ心線、１０…光ファイバ素線、１１…ガラス部、１２…被覆層、２０…テープ材、１０１〜１０４…ダンサローラ、１０５…ガイドローラ、１１１〜１１４…リール、１２０…集線ローラ、１３０…テープ樹脂塗布装置、１３１…ポイント部、１３２…スリーブ、１３５…ダイ、１３６…内部空間、１４０…加圧装置、１５０…テープ樹脂ディスペンサ、１６０…ディスペンサコントローラ、１７０…テープ樹脂タンク、１８０…紫外線照射炉、１９０…ガイドローラ、２００…キャプスタン、２１０…張力制御ダンサローラ、２２０…巻き取り装置、２２１…ガイドローラ。

Claims (3)

1. 並列した複数の光ファイバがテープ材で被覆された第１の領域と、前記光ファイバが前記テープ材で被覆されていない第２の領域とが前記光ファイバの長手方向で交互に設けられた光ファイバテープ心線の製造装置であって、
   複数の光ファイバを整列させるポイント部と、前記ポイント部で整列した複数の光ファイバの周囲に前記テープ材の材料を被覆して前記第１の領域を成形するダイと、前記ポイント部と前記ダイとの間に形成された内部空間に対して前記テープ材の材料を間欠的に供給する供給装置と、前記内部空間を大気圧よりも高圧な状態に保つ加圧装置とを有し、前記ダイの出口に設けられた出線口によって前記第１の領域のテープ材の外形を整形しながら、前記間欠的に供給される前記テープ材の材料によって、前記第１の領域と前記第２の領域とを交互に形成することを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。
2. 前記加圧装置は、前記第１の領域を形成するときに、前記複数の光ファイバに塗布する前記テープ材の材料が前記内部空間からなくなるタイミングに合わせて、前記内部空間にエアを吹き込むことにより、前記内部空間を高圧な状態に保つことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバテープ心線の製造装置。
3. 並列した複数の光ファイバがテープ材で被覆された第１の領域と、前記光ファイバが前記テープ材で被覆されていない第２の領域とが前記光ファイバの長手方向で交互に設けられた光ファイバテープ心線の製造方法であって、
   複数の光ファイバ心線を整列させるポイント部と、前記ポイント部で整列した複数の光ファイバの周囲に前記テープ材の材料を被覆するダイとの間に形成された内部空間を大気圧よりも高圧な状態に保った状態で、前記第１の領域を形成するために前記テープ材の材料を間欠的に供給し、前記ダイの出口に設けられた出線口によって前記第１の領域のテープ材の外形を整形しながら、前記第１の領域と前記第２の領域とを交互に形成することを特徴とする光ファイバテープ心線の製造方法。

Images