JP2020076916A - 光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバテープ心線に対して同位相で一括切込み加工が可能で、カッター刃のメンテナンスが容易であり、かつ、装置の設備占有スペースを抑えた光ファイバテープ心線の製造装置を提供する。【解決手段】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２ａ〜ｈが平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線１の隣り合う光ファイバ心線２ａ〜ｈの間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込み４を入れる第１の切込みユニット１０Ａを備えており、第１の切込みユニット１０Ａは、光ファイバテープ心線１の幅方向に複数枚のカッター刃を有し、複数枚のカッター刃がスイング動作で、同時に光ファイバテープ心線１に複数の切込み４を入れる。【選択図】図３

Description

本発明は、光ファイバの製造装置および製造方法に関し、詳しくは、複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、隣り合う光ファイバ心線同士が間欠的に結合された形態の光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法に関する。

複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べて一体化された光ファイバテープ心線において、光ファイバ心線を単心に分離するのが容易であると共に、テープ心線の平行一列の保持状態を維持して多心一括融着接続等が行える光ファイバテープ心線として、間欠型光ファイバテープ心線が知られている。この間欠型光ファイバテープ心線は、複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、その長手方向で結合部と非結合部を交互に形成し、隣り合う光ファイバ心線同士が間欠的に連結された形状のもので、種々の形状と製造方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、隣り合う光ファイバ心線間の長手方向に所定距離だけ接着性樹脂または被覆樹脂が付与されてなる結合部と、所定距離だけ接着性樹脂または被覆樹脂が付与されない非結合部と、を交互に形成する光ファイバテープ心線の製造方法が開示されている。
また、特許文献２には、複数本の光ファイバ心線の全長にＵＶ（紫外線硬化）樹脂を塗布した後、長手方向に間欠的にＵＶ照射を行い、ＵＶ樹脂の硬化部分（非結合部）と未硬化部分（結合部）と、を交互に形成する光ファイバテープ心線の製造方法が開示されている。
また、特許文献３には、複数本の光ファイバ心線が平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線の隣り合う光ファイバ心線間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込みを入れる光ファイバテープ心線の製造装置が開示されている。

特開２００３−２３２９７２号公報 特開２０１０−２７４３号公報 特許２０１３−２３８７２０号公報

特許文献１に開示されたように、隣り合う光ファイバ線間に間欠的に接着樹脂等を付与する方法は、樹脂の付与制御が容易ではなく、製造線速を上げることが難しいという問題がある。また、特許文献２に開示されたように、ＵＶ照射を間欠的に行う方法は、未硬化部分を形成する遮光シャッタの駆動制御が容易でなく、遮光した部分が狙いどおりの寸法で未硬化にできる確率が低く、同じく製造線速を上げることが難しい。

これに対し、特許文献３のようにカッター刃を用いる方法は、製造線速に応じてカッター刃の切込み速度等を制御することにより、結合部と非結合部を一定の比率で形成することができる。しかしながら、光ファイバテープ心線の光ファイバ心線数が増加すると、切込み数（スリット数）も増加する。これに伴い、カッター刃を設けたユニットの数も増加し、各々のカッター刃のメンテナンスや交換が必要となり、作業時間がかかる。また、光ファイバテープ心線の幅方向に同一の位相を有する切込みを入れる際にも、カッター刃を有する切込みユニットを、位置をずらしながら光ファイバテープ心線の走行方向に複数配置しているため、切込み装置の設備占有スペースを広くする必要があった。

本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、簡便な機構で複数の切込みを入れることができ、かつ、切込み装置の設備占有スペースを抑えることのできる、光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法を提供することをその目的とする。

本発明の一態様に係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平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線の隣り合う光ファイバ心線間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込みを入れる光ファイバテープ心線の製造装置であって、前記光ファイバテープ心線の幅方向に複数枚の前記カッター刃を有し、該カッター刃をスイング動作させることにより、同時に複数の前記切込みを入れる第１の切込みユニットを有する。
また、本発明の一態様に係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平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線の隣り合う光ファイバ心線間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込みを入れる光ファイバテープ心線の製造方法であって、前記光ファイバテープ心線の幅方向に並べた複数枚の前記カッター刃をスイング動作させることにより、同時に複数の前記切込みを入れるものである。

本発明によれば、簡便な機構で複数の切込みを入れることができ、かつ、切込み装置の設備占有スペースを抑えることができる。

本発明により製造される光ファイバテープ心線の一例を示す図である。 本発明により製造される光ファイバテープ心線であって、精度よく切込みが可能な例を示す図である。 本発明に係る光ファイバテープ心線の製造装置の例を示す図である。 本発明に係る光ファイバテープ心線の製造装置の切込みユニットにおける切込み機構の例を示す図である。

（本願発明の実施形態の説明）
最初に本願発明の実施形態を列記して説明する。
本発明案の一態様（１）に係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平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線の隣り合う光ファイバ心線間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込みを入れる光ファイバテープ心線の製造装置であって、前記光ファイバテープ心線の幅方向に複数枚の前記カッター刃を有し、該カッター刃をスイング動作させることにより、同時に複数の前記切込みを入れる第１の切込みユニットを有する。

この構成により、光ファイバテープ心線に対して同位相で複数の心線間への一括切込み加工が可能となるので、切込み装置の設備占有スペースを抑えることができる。

本実施形態の一態様（２）として、上記（１）の光ファイバテープ心線の製造装置において、前記光ファイバテープ心線の走行方向に沿って前記第１の切込みユニットとは異なる位置に配置された第２の切込みユニットを有し、該第２の切れ込みユニットは前記光ファイバテープ心線の幅方向に複数枚のカッター刃を有し、該第２の切込みユニットのカッター刃をスイング動作させることにより、前記第１の切込みユニットの前記カッター刃によって切込みが入れられた前記光ファイバ心線間以外の光ファイバ心線間に同時に切込みを入れてよい。

この構成により、光ファイバテープ心線の光ファイバ心線数が増加して、切込み数が増加した場合でも、同じ切込み装置を長手方向に並べて配置すればよいので、切込み装置の設備占有スペースを抑えることができる。

本発明案の一態様（３）に係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平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線の隣り合う光ファイバ心線間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込みを入れる光ファイバテープ心線の製造方法であって、前記光ファイバテープ心線の幅方向に並べた複数枚の前記カッター刃をスイング動作させることにより、同時に複数の前記切込みを入れる。

この構成により、光ファイバテープ心線に対して同位相で複数の心線間への一括切込み加工が可能とるので、切込み装置の設備占有スペースを抑えることができる。

（本願発明の実施形態の詳細）
以下に図面を参照しながら、本発明に係る光ファイバテープ心線の製造装置について説明する。本発明は以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、複数の実施形態について組み合わせが可能である限り、本発明は任意の実施形態を組み合わせたものを含む。なお、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

図１は、本発明により製造される光ファイバテープ心線の例を示す図である。なお、本発明では、間欠型の光ファイバテープ心線を、光ファイバテープ心線と称する。図１（Ａ）は切込み部を広げない状態の光ファイバテープ心線を示しており、図１（Ｂ）は切込み部を広げた状態の光ファイバテープ心線を示している。図１において、光ファイバテープ心線１は、複数本、例えば８心の光ファイバ心線２（２ａ〜２ｈ）と共通被覆３を有している。

本発明での光ファイバ心線２は、例えば、外径が１２５μｍのガラスファイバに、被覆径が２５０μｍ前後のファイバ被覆を施した光ファイバ素線、あるいは、ファイバ被覆の外面に着色層を施したものを含めた単心の光ファイバを言う。なお、被覆径が２００μｍ程度であっても構わない。
また、光ファイバテープ心線１は、光ファイバ心線２の３心以上を、平行一列に並べ共通被覆３により一体化してテープ状としたものであって、共通被覆３に、隣り合う光ファイバ心線２間で所定長さの切込み部分４と非切込み部分５が交互に形成されている形態のものを言う。

光ファイバテープ心線１の共通被覆３に入れられた切込み部分４は、光ファイバテープ心線１の上下面を貫通するように形成されていて、この切込みが入れられた切込み部分４では、隣り合う光ファイバ心線２同士が互いに分離されていて互いに引き離す方向（長手方向と直交する幅方向）に引っ張ることにより、図１（Ｂ）に示すように、湾曲させて分けることが可能な非結合部となる。一方、切込みが入れられていない非切込み部分５では、隣り合う光ファイバ心線同士が互いに共通被覆３により一体とされて、テープ状態を保持する結合部となる。

切込み部分４と非切込み部分５は、種々の形態（パターン）で形成することができる。図１（Ａ）の例は、隣り合う心線間においては、切込み部分４の位置が長手方向に異なるようにし、隣より１つ離れた切込み部分同士の位置が一致するように形成した例である。また、別の例として、光ファイバテープ心線１の幅方向に、隣り合う切込み部分４が全て一致するように形成することもでき、この場合は、非切込み部分５の位置も全ての心線間で一致し、幅方向に全ての光ファイバ心線２が連結されることになる。

また、切込み部分４の長さと非切込み部分５の長さは、任意に設定することができる。例えば、光ファイバ心線の単心分離性を重視するなら、切込み部分４の切込み長さを非切込み部分５より長くする。また、テープ心線としての一体性を重視するなら非切込み部分５の長さを切込み部分４より長くする。また、単心分離性と一体性をバランスさせるなら、切込み部分４と非切込み部分５の長さを等しくする等の形態とすることができる。

後述するように、切込み部分４はカッター刃をスイング動作させて共通被覆３を切込むことによって形成している。図２は、本発明により製造される光ファイバテープ心線において、精度よく切込みが可能となる例を示す図である。図２（Ａ）に示す光ファイバテープ心線１は、共通被覆３の両面を光ファイバ心線２の外面に沿うように波型に成形した例である。図２（Ｂ）に示す光ファイバテープ心線１ａは、共通被覆３ａの一方の面を光ファイバ心線２の外面に沿うように波型にし、他方の面を平坦に成形した例である。これらの光ファイバテープ心線１、１ａの場合は、共通被覆３、３ａの波型の谷部でカッター刃を位置決めすることができ、切込み部分４を精度よく形成することができる。このため、光ファイバ心線２に対する損傷の発生が低減される。

また、図２（Ｃ）に示す光ファイバテープ心線１ｂは、光ファイバ心線２間の間隔をあけて、共通被覆３ｂを連結部６で繋がるように成形した例である。図２（Ｄ）に示す光ファイバテープ心線１ｃは、光ファイバ心線２間の間隔をあけて、図２（Ｄ）の共通被覆３ｃの連結部６を一方の面側で平坦になるように成形した例である。なお、連結部６を設けることにより、図２（Ａ）、（Ｂ）のものと比べて光ファイバ心線２間の間隔が広がるが、光ファイバ心線２に細径（例えば、０.２ｍｍ）のものを用いて、間隔を合わせるようにしてもよい。

これらの光ファイバテープ心線１ｂ，１ｃは、共通被覆３ｂ，３ｃの連結部６にカッター刃を当てることで位置決めすることができ、上記の図２（Ａ）、（Ｂ）の場合と同様に、切込み部分４を精度よく形成することができる。また、光ファイバ心線間に多少の距離があるため、光ファイバ心線に対する損傷の発生がより低減される。

図３は、本発明に係る光ファイバテープ心線の製造装置の例を示す図である。光ファイバテープ心線１は、例えば、８心の光ファイバ心線２ａ〜２ｈを共通被覆で一体化したものが紙面の右方向から左方向に向けて矢印方向に走行しているものとし、この光ファイバテープ心線１に対して、例えば、第１の切込みユニット１０Ａと第２の切込みユニット１０Ｂの２台の切込みユニットが配設される。第１の切込みユニット１０Ａと第２の切込みユニット１０Ｂは、例えば、光ファイバテープ心線１の走行をガイドするガイドローラ９ａ、９ｂ間で、製造ライン方向（光ファイバテープ心線１の長手方向）にずらせて配置され、それぞれの切込みユニットにより切込み部分４が形成される。

より具体的には、第１の切込みユニット１０Ａには、それぞれカッター刃を有する切込み機構１０が４組設けられており、まず、光ファイバ心線２ａと２ｂとの間の共通被覆３、光ファイバ心線２ｃと２ｄとの間の共通被覆３、光ファイバ心線２ｅと２ｆとの間の共通被覆３、および、光ファイバ心線２ｇと２ｈとの間の共通被覆３に切込み部分４を形成している。また、第２の切込みユニット１０Ｂには、それぞれカッター刃を有する切込み機構１０が３組設けられており、光ファイバ心線２ｂと２ｃとの間の共通被覆３、光ファイバ心線２ｄと２ｅとの間の共通被覆３、および、光ファイバ心線２ｆと２ｇとの間の共通被覆３に切込み部分４を形成している。すなわち、第２の切込みユニット１０Ｂは、第１の切込みユニット１０Ａによって切込み部分４が形成された光ファイバ心線間以外の光ファイバ心線間に切込み部分４を形成している。

ここで、第１の切込みユニット１０Ａと第２の切込みユニット１０Ｂで切込み入れるタイミングを制御することにより、異なる切込みの形態（パターン）を得ることができる。図３に示す例では、図１に示すように、隣り合う心線間においては、切込み部分４の位置が長手方向に異なるようにし、隣より１つ離れた切込み部分同士の位置が一致するように形成した例である。また、第１の切込みユニット１０Ａと第２の切込みユニット１０Ｂで、光ファイバテープ心線１の長手方向で同じ位置に切込みを入れることも可能である。

次に、切込み機構１０について説明する。図４は、本発明に係る光ファイバテープ心線の製造装置の切込みユニットにおける切込み機構の例を示す図である。切込み機構１０は、支持軸１２により回動可能に支持されたスイング部材１１を有しており、このスイング部材１１には、カッター保持部材１７によりカッター刃１９が取り付け固定されている。またスイング部材１１には、軸部１４により保持された従動ローラ１３を備えている。この従動ローラ１３に対向する位置に、カム駆動軸１６により回転駆動されるカム部材１５が設けられており、カム部材１５と従動ローラ１３は、バネ部材１８により互いに接触するように付勢されている。

上記の切込み機構１０は、カム部材１５がカム駆動軸１６により反時計方向に回転されると、従動ローラ１３がカム部材１５のカム面に従動して位置が変動する。この従動ローラ１３の変動は、スイング部材１１に伝わり、スイング部材１１は支持軸１２の周りを反時計方向に円弧状に回動する。スイング部材１１の回動によって、カッター刃１９の位置が反時計方向にスイングするように変位し、走行している光ファイバテープ心線１の長手方向に切込まれる。

次に、切込み機構１０による光ファイバテープ心線１への切込み過程を説明する。まず、図４（Ａ）に示すカム部材１５の回転位置でカッター刃１９は、走行する光ファイバテープ心線１から離れた状態となり、光ファイバテープ心線１には切込まれず、隣り合う光ファイバ心線間は、互いに結合された状態が維持される。この互いに結合された箇所は、光ファイバテープ心線１の非切込み部分５となる。次いで、図４（Ｂ）に示すように、カム部材１５の回転により従動ローラ１３の位置が変動し、スイング部材１１が反時計方向に回動し、カッター刃１９がこれに倣って、光ファイバテープ心線１の上面に接触する位置にスイングする。

この後、図４（Ｃ）に示すように、カム部材１５がさらに回動すると、従動ローラ１３によりスイング部材１１がさらに回動し、カッター刃１９は光ファイバテープ心線１内に食い込んで、共通被覆３への切込みが行われる。カム部材１５の回動により、光ファイバテープ心線１に所定長の切込み行われると、図４（Ｄ）に示すように、カム部材１５の回転位置により、カッター刃１９が、光ファイバテープ心線１内への食い込み状態から、カッター刃１９が光ファイバテープ心線１の上面に接触する位置にスイングする。次いで、さらなるカム部材１５の回転により、図４（Ｅ）に示すように、従動ローラ１３の変動とスイング部材１１の図４（Ａ）から図４（Ｃ）に至る反時計方向の回動と反対の時計方向の回動により、カッター刃１９は光ファイバテープ心線１の上面から離れ、図４（Ａ）の状態に戻る。

上述のカッター刃１９による切込み動作は、所定の速度で走行する光ファイバテープ心線１に対して、スイング状態の挙動を呈し、カッター刃が光ファイバテープ心線１に切込みを入れる際の衝撃を緩和し、光ファイバテープ心線１への切込みをスムーズに行うことができる。

以上、本実施形態では、８心の光ファイバ心線２ａ〜２ｈからなる光ファイバテープ心線について説明したが、光ファイバ心線２の本数は３心以上であればよく、この場合、切込みユニットは、２組の切込み機構を備えた切込みユニット１台で光ファイバテープ心線を製造することができる。なお、カッター刃１９の幅は薄いほど望ましいが、カッター刃１９に強度を確保するために所定の厚さが必要となる。これにより、カッター刃１９が光ファイバ心線間の共通被覆３に食い込んだ際に、カッター刃によって光ファイバテープ心線１の幅方向に力が加わる。そして、この力によって光ファイバ心線に作用する力を逃がすために光ファイバテープ心線が幅方向に撓むことが必要となる。したがって、切込みユニットに設けた複数のカッター刃１９間の距離は、切込み間に位置する光ファイバ心線２が十分に撓めるだけの幅を空けることが望ましい。そして、一般的には、カッター刃１９の間隔が狭くなるほど、光ファイバテープ心線が幅方向に撓みにくくなる。

例えば、図３に示した第１の切込みユニット１０Ａおよび第２の切込みユニット１０Ｂでは、２心の光ファイバ心線ごとに切込み機構１０を設けているが、４心ごとに切込み機構１０を設けるようにしてもよい。この場合、切込みユニットは合計で４台並ぶことになり、切込み機構１０は、切込み機構１０をそれぞれ２基、２基、２基、１基有することになる。しかしながら、１基の切込み機構１０を設けた切込みユニットを７台設ける場合に比べて、占有スペースを小さくすることができる。なお、直径が２００μｍの光ファイバ心線を１２本テープ状にした光ファイバテープ心線において、４心ごとに切込み機構１０を設けた場合に、心線間に良好な切込みを形成することが確認できた。そして、カッター刃を薄くすればするほど、より狭い幅で心線間に良好な切込みを形成することができる。

１，１ａ〜１ｃ…光ファイバテープ心線、
２，２ａ〜２ｈ…光ファイバ心線、
３，３ａ〜３ｃ…共通被覆、
４…切込み部分、
５…非切込み部分、
６…連結部、
９ａ，９ｂ…ガイドローラ、
１０…切込み機構、
１０Ａ…第１の切込みユニット、
１０Ｂ…第２の切込みユニット、
１１…スイング部材、
１２…支持軸、
１３…従動ローラ、
１４…軸部、
１５…カム部材、
１６…カム駆動軸、
１７…カッター保持部材、
１８…バネ部材、
１９…カッター刃。

Claims (3)

1. 複数本の光ファイバ心線が平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線の隣り合う光ファイバ心線間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込みを入れる光ファイバテープ心線の製造装置であって、
   前記光ファイバテープ心線の幅方向に複数枚の前記カッター刃を有し、該カッター刃をスイング動作させることにより、同時に複数の前記切込みを入れる第１の切込みユニットを有する光ファイバテープ心線の製造装置。
2. 前記光ファイバテープ心線の走行方向に沿って前記第１の切込みユニットとは異なる位置に配置された第２の切込みユニットを有し、該第２の切れ込みユニットは前記光ファイバテープ心線の幅方向に複数枚のカッター刃を有し、該第２の切込みユニットのカッター刃をスイング動作させることにより、前記第１の切込みユニットの前記カッター刃によって切込みが入れられた前記光ファイバ心線間以外の光ファイバ心線間に同時に切込みを入れる、請求項１に記載の光ファイバテープ心線の製造装置。
3. 複数本の光ファイバ心線が平行一列に並べられ共通被覆により一体化された光ファイバテープ心線の隣り合う光ファイバ心線間に、カッター刃により長手方向に間欠的な切込みを入れる光ファイバテープ心線の製造方法であって、
   前記光ファイバテープ心線の幅方向に並べた複数枚の前記カッター刃をスイング動作させることにより、同時に複数の前記切込みを入れる、光ファイバテープ心線の製造方法。