JP2012208311A - 光ファイバテープ心線の製造装置と製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバ心線間の配列間隔を一定に保持して一括被覆された光ファイバテープ心線の製造装置と製造方法を提供する。
【解決手段】複数本の光ファイバ心線１１を予め設定した所定の間隔Ｐをあけて紫外線硬化樹脂で一括被覆１２する樹脂塗布装置１７と、複数本の光ファイバ心線を一括被覆した紫外線硬化樹脂を硬化する紫外線照射装置１８とを備え、紫外線照射装置の直後に複数本の光ファイバ心線を所定の間隔に保持する心線保持ローラ１９を配置する。なお、心線保持ローラ１９は、複数本の光ファイバ心線１１の位置変動を抑制する複数の環溝を有する一体型のローラで形成され、また、心線保持ローラ１９に、光ファイバテープ心線１０が接触角２０°以上で巻付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の光ファイバを所定の間隔をあけて平行一列に並べて、紫外線硬化樹脂より一括被覆してなる光ファイバテープ心線の製造に関する。

光ファイバテープ心線は、複数本の光ファイバ心線を互いに接するように蜜に平行一列並べて、紫外線硬化樹脂よりテープ状に一括被覆したものが一般的である。この光ファイバテープ心線は、一括被覆の外面が均一で平坦に形成されているので、コンパクトに集線して高密度実装がしやすく、また、一括融着接続の作業性もよいという利点がある。

一方、光ファイバテープ心線を機器間や機器内の光配線に使用する場合、光ファイバ心線間の光接続間隔が広かったり、単心に分離して光接続することがある。このような場合の光ファイバテープ心線として、例えば、特許文献１に開示されるように、複数本の光ファイバ心線が互いに接することなく所定の間隔をあけて平行一列に並べられ、また、各光ファイバ心線が分離しやすいように、隣り合う光ファイバ心線の連結部の厚みを薄くした形状のものがある。

特開平１１−２３１１８３号公報

図３（Ａ）は、複数本の光ファイバ心線が互いに接することなく間隔をあけて平行一列に並べた光ファイバテープ心線の一例を示す図である。この光ファイバテープ心線４は、ガラスファイバ１ａを保護被覆１ｂで被覆した光ファイバ心線１の複数本を、平行一列に並べて紫外線硬化樹脂（ＵＶ樹脂）からなる一括被覆２によりテープ状とされたものである。そして、隣り合う光ファイバ心線１の配列間隔Ｐは、光ファイバ心線１の外径より大きく、光ファイバ心線１同士は互いに接することなく離間した状態とされ、一括被覆２による連結部３は、厚みが薄くされている。

上記の光ファイバテープ心線４は、所定の配列間隔Ｐを保持した状態で樹脂塗布装置によりＵＶ樹脂からなる一括被覆２が施された後、樹脂硬化のための紫外線照射が行われる。この場合、ＵＶ樹脂の塗布直後の未硬化の状態から、紫外線照射による硬化に至る段階で、ＵＶ樹脂の収縮等により光ファイバ心線の配列間隔Ｐが変動する。特に、製造線速が速くなるにしたがって、その変動が顕著になるが、製造線速が１００ｍ／分を超えるころから、この現象が生じ始める。

具体的には、図３（Ｂ）に示すように、ＵＶ樹脂の収縮等により矢印で示すように、連結部３’が縮小変形し、光ファイバ心線間が狭められて配列間隔Ｐ’となり、全体的に内側に向けて光ファイバ心線１の位置が変動し、設計値とは異なる光ファイバテープ心線４’となってしまうという問題がある。
本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、光ファイバ心線間の配列間隔を一定に保持して一括被覆された光ファイバテープ心線の製造装置と製造方法の提供を目的とする。

本発明による光ファイバテープ心線の製造装置は、複数本の光ファイバ心線が互いに接することなく間隔をあけて平行一列に並べられ、紫外線硬化樹脂により一括被覆してなる光ファイバテープ心線の製造装置であって、複数本の光ファイバ心線を予め設定した所定の間隔をあけて紫外線硬化樹脂で一括被覆する樹脂塗布装置と、複数本の光ファイバ心線を一括被覆した紫外線硬化樹脂を硬化する紫外線照射装置とを備え、紫外線照射装置の直後に複数本の光ファイバ心線を所定の間隔に保持する心線保持ローラを配置したことを特徴とする。
なお、前記の心線保持ローラは、複数本の光ファイバ心線の位置変動を抑制する複数の環溝を有する一体型のローラで形成され、また、心線保持ローラに、光ファイバテープ心線が接触角２０°以上で巻付けられることが好ましい。

また、本発明による光ファイバテープ心線の製造方法は、複数本の光ファイバ心線が互いに接することなく間隔をあけて平行一列に並べられ、紫外線硬化樹脂により一括被覆してなる光ファイバテープ心線の製造方法であって、樹脂塗布装置により複数本の光ファイバ心線を予め設定した所定の間隔をあけて紫外線硬化樹脂で一括被覆した後、紫外線照射装置により複数本の光ファイバ心線を一括被覆した紫外線硬化樹脂を硬化し、紫外線硬化装置の直後に配した心線保持ローラにより複数本の光ファイバ心線を前記所定の間隔に保持することを特徴とする。なお、光ファイバ心線のそれぞれに、１Ｎ以上の張力がかけられていることが好ましい。

本発明によれば、紫外線硬化装置の直後に配した心線保持ローラにより、光ファイバ心線の位置の変動が抑制され、光ファイバ心線の配列間隔を一定に保持して一括被覆することができ、均一な光ファイバテープ心線を製造することが可能となる。

本発明の光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法の概略を説明する図である。 本発明の実施に用いられる心線保持ローラの具体例を示す図である。 従来技術の課題を説明する図である。

図より本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は、本発明により製造される光ファイバテープ心線１０の一例を示し、複数本の光ファイバ心線１１を予め設定された所定の間隔（ピッチともいう）Ｐで平行一列に並べ、紫外線硬化樹脂（ＵＶ樹脂）からなる一括被覆１２により、テープ状に一体化されたものである。光ファイバ心線１１は、例えば、標準外径１２５μｍのガラスファイバ１１ａの外周を、外径２５５μｍ前後の保護被覆１１ｂにより保護したものである。なお、本発明における光ファイバ心線１１には、線引きで保護被覆が施された光ファイバ素線と呼ばれているもの、また、保護被覆の外面に識別用の着色塗料を塗布したもの等も含むものとする。

一括被覆１２は、一定または所定の間隔で並べられた複数本の光ファイバ心線１１を、連結部１３によりテープ状に保持するとともに、外被としての機能も備えるもので、厚さ２５μｍ程度の被覆厚さで、テープ厚さより薄い連結部１３を介して連結一体化している。なお、連結部１３を薄く形成することにより、光ファイバ心線１１を単心に分離して使用する場合は、該連結部１３を目安に容易に分離することができる。

図１（Ｂ）は、上述した光ファイバテープ心線１０の製造装置の一例を説明する図である。複数本の光ファイバ心線１１は、供給ボビン１４から個別に繰出され、それぞれガイドローラ１５ａを経てダンサローラ１６により張力を調整され、次いでガイドローラ１５ｂを経て集線ローラ１５ｃにより集線される。集線ローラ１５ｃでは、複数本の光ファイバ心線１１が互いに接することのない所定の間隔、例えば、図１（Ａ）で説明した所定の間隔Ｐで平行一列に並ぶように集線させる。

平行一列に並べられた複数本の光ファイバ心線１１は、樹脂塗布装置（ＵＶ塗布装置）１７によりＵＶ樹脂が塗布される。ＵＶ塗布装置１７は、成形ダイス出口で複数本の光ファイバ心線を予め定められた所定の間隔Ｐに保持して、ＵＶ樹脂を図１（Ａ）の一括被覆１２のテープ形状で塗布成形する。そして、ＵＶ塗布装置１７の下流には、紫外線照射装置（ＵＶ照射装置）１８が配置されていて、光ファイバ心線に塗布成形されたＵＶ樹脂が硬化される。

本発明においては、ＵＶ照射装置１８の出口の直後に心線保持ローラ１９を配したことを特徴とする。この心線保持ローラ１９は、図１（Ｂ）のように、２つを対にして用いるようにしてもよく、図１（Ｃ）に示すように単一のものを用いるようにしてもよい。この心線保持ローラ１９の具体例については後述するが、平行一列に並べられた複数本の光ファイバ心線１１がＵＶ照射装置１８のダイスで予め設定された所定の間隔Ｐに保持するように形成されている。

この心線保持ローラ１９を経て引き出された光ファイバテープ心線１０は、案内ローラ２０を通って、巻取りボビン（図示省略）に巻きとられる。
心線保持ローラ１９を用いることなく、ＵＶ照射装置１８を出た光ファイバテープ心線１０を、そのまま案内ローラ２０を経て巻きとると、製造線速や巻取りの引き取り張力等も関係するが、図３で説明したように一括被覆１２の硬化時に、連結部１３の縮小変動が生じ、光ファイバ心線１１間の間隔Ｐが所定値より狭くなる虞がある。

光ファイバ心線間の間隔に変動が生じるのは、ＵＶ塗布装置１７の出口からＵＶ照射装置１８を経て心線保持ローラ１９に至る区間Ｌの間である。この区間Ｌがあまり長いと、心線保持ローラ１９に至る前に光ファイバ心線間の間隔変動が生じる虞があるので、心線保持ローラ１９は、ＵＶ照射装置１８の出口の近く、すなわち、ＵＶ照射装置１８の直後に配されることが好ましい。例えば、ＵＶ塗布装置１７の出口から心線保持ローラ１９までの区間Ｌは、１ｍ前後とするのが好ましく、ＵＶ照射装置１８の出口から心線保持ローラ１９の位置（ローラ中心位置）は、１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度とするのが好ましい。

また、心線保持ローラ１９には、光ファイバテープ心線を覆う一括被覆１２がしっかり接触して、複数本の光ファイバ心線１１のそれぞれの位置が変動しないように保持されていることが必要である。このため、光ファイバテープ心線１０の心線保持ローラ１９に対する巻付け角θは、２０°以上とするのが望ましく、さらに、図１（Ｃ）より図１（Ｂ）のように２つの心線保持ローラ１９を用いるのが好ましい。

また、ＵＶ塗布装置１７の出口から心線保持ローラ１９までの区間Ｌで、光ファイバ心線に加わる張力を大きくすることで、各光ファイバ心線１１の位置の変動を抑制することが期待できる。なお、各光ファイバ心線１１に対する張力は、集線ローラ１５ｃと心線保持ローラ１９との間に加わる張力となるが、この張力が１Ｎ／本以上あるのが好ましい。

図２は、心線保持ローラ１９の具体例を説明する図である。そして、製造される光ファイバテープ心線１０の最終形態が、図２（Ａ）に示すような、ガラスファイバ１１ａと保護被覆１１ｂからなる光ファイバ心線１１の外径より大きい配列間隔Ｐで、隣り合う光ファイバ心線間が互いに接することなく、厚さの薄い連結部１３を介して、ＵＶ樹脂からなる一括被覆１２で一体化されるものであるとする。

図２（Ｂ）に示す心線保持ローラ１９ａは、光ファイバテープ心線１０の一方の表面形状に一致する形状の複数の環溝２１と環壁２２を有するローラで形成される。すなわち、環溝２１は、光ファイバ心線１１の外面を覆う一括被覆１２の形状に倣う断面半円状の凹溝２１ａで形成され、環壁２２は連結部１３に倣う凸部２２ａで形成され、凹溝２１ａのピッチＱは、光ファイバ心線の予め設定される所定の配列間隔Ｐと同じとされる。

図２（Ｃ）に示す心線保持ローラ１９ｂは、図２（Ｂ）の光ファイバテープ心線１０の一方の表面に接する形状の環溝２１を、断面Ｖ字状の凹溝２１ｂで形成し、環壁２２を隣り合う凹溝との境を示す凸部２２ｂで形成し、凹溝２１ｂのピッチＱは、同様に光ファイバ心線の予め設定される所定の配列間隔Ｐと同じとされる。この形状の心線保持ローラ１９ｂは、光ファイバ心線１１の外面を覆う一括被覆１２の円弧面の２箇所が、凹溝２２ｂの２面に線接触で接する形態となる。このため、光ファイバテープ心線１０との接触面積は少なくなるが、各光ファイバ心線１１の位置確保が容易で、精度も高い。

図２（Ｄ）に示す心線保持ローラ１９ｃは、図２（Ｂ）の光ファイバテープ心線１０の一方の表面に接する形状の環溝２１を、断面平坦状の凹溝２１ｃで形成し、環壁２２を隣り合う凹溝を仕切る凸部２２ｃで形成し、凹溝２１ｃのピッチＱは、同様に光ファイバ心線の予め設定される所定の配列間隔Ｐと同じとされる。この形状の心線保持ローラ１９ｃは、光ファイバ心線１１の外面を覆う一括被覆１２の円弧面の一部が、凹溝２１ｃの平坦面に線接触で接する形態となる。このため、光ファイバテープ心線１０との接触面積は少なくなるが、各光ファイバ心線１１の位置確保が容易で、ローラ形状もシンプルで安価に形成することができる。

上述した心線保持ローラ１９ａ〜１９ｃを、光ファイバテープ心線の製造に際して、ＵＶ照射装置の直後に配することにより、ＵＶ樹脂の硬化時に光ファイバ心線間が狭まるのを効果的に抑制することができる。

１０…光ファイバテープ心線、１１…光ファイバ心線、１１ａ…ガラスファイバ、１１ｂ…保護被覆、１２…一括被覆、１３…連結部、１４…供給ボビン、１５ａ，１５ｂ…ガイドローラ、１５ｃ…集線ローラ、１６…ダンサローラ、１７…樹脂塗布装置（ＵＶ塗布装置）、１８…紫外線照射装置（ＵＶ照射装置）、１９〜１９ｃ…心線保持ローラ、２０…案内ローラ。

Claims (5)

1. 複数本の光ファイバ心線が互いに接することなく間隔をあけて平行一列に並べられ、紫外線硬化樹脂により一括被覆してなる光ファイバテープ心線の製造装置であって、
   前記複数本の光ファイバ心線を予め設定した所定の間隔をあけて紫外線硬化樹脂で一括被覆する樹脂塗布装置と、前記複数本の光ファイバ心線を一括被覆した紫外線硬化樹脂を硬化する紫外線照射装置とを備え、
   前記紫外線照射装置の直後に前記複数本の光ファイバ心線を前記所定の間隔に保持する心線保持ローラを配置したことを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。
2. 前記心線保持ローラは、前記複数本の光ファイバ心線の位置変動を抑制する複数の環溝を有する一体型のローラである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. 前記心線保持ローラに、光ファイバテープ心線が接触角２０°以上で巻付けられることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバテープ心線の製造装置。
4. 複数本の光ファイバ心線が互いに接することなく間隔をあけて平行一列に並べられ、紫外線硬化樹脂により一括被覆してなる光ファイバテープ心線の製造方法であって、
   樹脂塗布装置により前記複数本の光ファイバ心線を予め設定した所定の間隔をあけて紫外線硬化樹脂で一括被覆した後、紫外線照射装置により前記複数本の光ファイバ心線を一括被覆した紫外線硬化樹脂を硬化し、
   前記紫外線硬化装置の直後に配した心線保持ローラにより前記複数本の光ファイバ心線を前記所定の間隔に保持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。
5. 前記光ファイバ心線のそれぞれに、張力１Ｎ以上をかけることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバテープ心線の製造方法。

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