JP3383565B2 - 光ファイバテープ心線の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバテープ
心線を製造する際、光ファイバ素線と樹脂被覆層とのな
じみを良好にして、界面に対する気泡混入を防止できる
ようにした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】周知のように、光ファイバ素線をケーブ
ル内に極めて高密度に実装するために、複数本の光ファ
イバ素線をテープ状に一体化した光ファイバテープ心線
を多層に積層し、さらにこの積層体を複数個集合させ、
これらを被覆してケーブルを構成する方法が知られてい
る。

【０００３】この種の用途に用いられる光ファイバテー
プ心線の製造方法としては、複数本の光ファイバ素線を
平面上に並べて、ＵＶ樹脂塗布装置のコーティングダイ
スに連続的に供給し、押出す過程で光ファイバ素線の周
上を樹脂液で一体に被覆する。次いで、紫外線硬化装置
に送り込み、樹脂を硬化させることで被覆層を一体に形
成して、この硬化体を巻取り機により巻取るようにして
いる。

【０００４】しかし、上述した製造方法における問題点
は、光ファイバ素線と被覆樹脂との界面に気泡が発生す
ることである。この気泡発生の原因は、コーティングダ
イス内の樹脂温度が高い一方で、ダイス内に供給される
光ファイバ素線は常温であるため、光ファイバ素線近傍
の樹脂が冷却され、粘度が上昇する結果、気泡を巻込ん
だまま成形がなされてしまうことによる。特に、隣合う
光ファイバ心線間に多くの気泡が生じ易く、気泡の存在
により光ファイバの損失特性に悪影響を与える。

【０００５】そこで、例えば、特開平６−６４９４３号
公報には、気泡の発生を防止するための製造方法が開示
されている。この製造方法は、光ファイバ素線をコーテ
ィングダイスに供給する直前にプレヒートすることで、
被覆樹脂の温度低下及びこれに伴う粘度上昇を防止する
ものである。

【０００６】図４に示すようにこの被覆ラインは、複数
の素線ボビン１から繰出される光ファイバ素線２が、平
面上に平行に配列された状態で加熱筒３を通過する。そ
して、加熱筒３には枝管３ａが分岐され、その開口端を
ホットジェット４に対向させており、このホットジェッ
ト４から吹出した温風を枝管３ａを通して加熱筒３内に
吹込むことで、加熱筒３を通過する間に光ファイバ素線
２を加熱する。次いで、その加熱された光ファイバ素線
２を直後に位置するホットダイス５、紫外線硬化装置６
に順次通過させ、引取りローラ７で引取りつつ、巻取り
ボビン８で巻取るものである。

【０００７】上述した製造方法では、コーティングダイ
ス５内の樹脂粘度が１００〜２００cps に保たれ、被覆
樹脂の温度低下及びこれに伴う粘度上昇による気泡巻込
みが防止される。また、前記特開平６−６４９４３号公
報には、上述した方法とは逆に被覆樹脂を高い温度に設
定し、常温の光ファイバ素線２に接触した状態で、その
温度低下によって樹脂粘度を１００〜２００cps とする
方法も開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、光ファイバ素線を加温するために、
温風を吹付けているため、加熱筒３内での温風の吹付け
による動的風圧により、線ブレが生じてしまい、素線２
の配列が上下に乱れ、図３に示すように軸心がずれた状
態のままで樹脂９により一体被覆するため、軸心のずれ
に伴いマイクロベンド特性や曲げ特性などの機械特性が
低下するという問題があった。また、このような素線配
列が乱れた光ファイバテープ心線は、その接続時におい
ても軸ずれによる接続ロスが増加するほか、接続作業性
も低下するという問題があった。

【０００９】また、一般的数値から言うと、被覆樹脂の
粘度１００〜２００cps の範囲は、光ファイバ素線の被
覆樹脂としては低粘度であり、下記問題があった。すな
わち、この種の低粘度の樹脂をコーティングすると、コ
ーティングダイス５を出た未硬化の被覆樹脂９は流動性
があり、その表面張力によって図３に示すように、外形
が丸く形成される傾向となる。従って、丸く形成された
状態で硬化するため、被覆樹脂９は各素線２に対して均
一な厚さの被覆ができず、樹脂厚みの不均一により歪み
を受け易く、マイクロベンド特性や曲げ特性などの機械
特性が低下する原因となり易かった。

【００１０】本発明の目的は、上記問題を解決するもの
であって、光ファイバ素線に対する温風吹付けを不要と
し、高粘度樹脂を用いても気泡を巻込むことがなく、被
覆樹脂厚みを均一に形成できる光ファイバテープ心線の
製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる上記課題
は、複数本の光ファイバ素線を平面上に並べて、ＵＶ樹
脂被覆ラインに供給し、コーティングする際、各光ファ
イバ素線を先ず第１のコーティングダイスに通すことに
よって、１００〜２００ｃｐｓの粘度に調整された第１
のＵＶ樹脂から成り且つその厚さが５〜１０μｍの下地
被覆層を各光ファイバ素線上に塗着しながら該下地被覆
層を第１の紫外線硬化装置によって硬化処理を行なった
後、引き続き下地被覆層付の各光ファイバ素線を第２の
コーティングダイスに通すことによって、２５００〜３
０００ｃｐｓの粘度に調整された第２のＵＶ樹脂から成
り且つ下地被覆層よりも厚く下地被覆層上に重層状に塗
着した表面被覆層を第２の紫外線硬化装置によって硬化
処理を行なうことを特徴とする光ファイバテープ心線の
製造方法によって解決することができる。

【００１２】従って、前記光ファイバテープ心線の製造
方法にあっては、先ず第１のコーティングダイスに通す
ことによって、１００〜２００ｃｐｓの低粘度に調整さ
れた第１のＵＶ樹脂により光ファイバ素線外周をコーテ
ィングすることで、気泡の巻込みを防止しつつ付着土台
となる下地樹脂層を形成する。次いで、その表面に第２
のコーティングダイスに通すことによって、２５００〜
３０００ｃｐｓの高粘度に調整された第２のＵＶ樹脂か
ら成り且つ下地被覆層よりも厚く下地被覆層上に重層状
に塗着した表面被覆層をコーティングすることで下地樹
脂との付着性を確保すると同時に、コーティング断面形
状をダイスの型孔形状に応じて精度良く形成することが
できる。

【００１３】また、上記光ファイバテープ心線の製造方
法において、好ましくは、第１及び２のＵＶ樹脂が、樹
脂モノマー中に光安定剤を含有し、この光安定剤が紫外
線の照射を受けることによってラジカル分子を生成し、
このラジカル分子によって樹脂モノマーを重合させる機
構の硬化型樹脂であるウレタンアクリレート系、エポキ
シアクリレート系、ブタジエンアクリレート系、シリコ
ンアクリレート系樹脂の中から選ばれた樹脂、或いはこ
れらの樹脂の中から相溶性のある２種又は複数種を適宜
な割合で配合した混合樹脂から成り、更に、第１のＵＶ
樹脂から成る下地被覆層は、第１の紫外線硬化装置によ
ってガラス転移点以下の温度に保たれて、第２のＵＶ樹
脂から成る表面被覆層が塗着されることで、低粘度樹脂
のコーティング後に昇温状態を保持したまま、高粘度樹
脂をコーティングすることになり、さらに気泡巻込み性
を低下させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光ファイバテープ
心線の製造方法の一実施形態を図１及び図２に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明の光ファイバテープ心線
の製造方法の一実施形態を示すＵＶ樹脂被覆ラインの斜
視図、図２は図１における光ファイバテープ心線の断面
図で、図(a) は製造途中の断面図であり、図(b) は製造
完了した断面図である。なお、従来技術と同一箇所には
同一符号を付し、異なる箇所、或いは新たに説明を加え
る箇所のみ異なる符号を用いて説明する。

【００１５】図１及び図２に示すように、複数の素線ボ
ビン１から送出された光ファイバ素線２は、配列用ロー
ラ１０の位置に集合し、この位置より以降同一平面上に
平行に保持されつつ移送され、最初に下地被覆層を形成
するための第１のコーティングダイス１２、引続き第１
の紫外線硬化装置１４に供給される。このコーティング
ダイス１２には、その付属樹脂タンク１６より１００〜
２００cps に粘度調整され、５０〜６０℃の温度に保た
れたＵＶ樹脂被覆材が充填され、このコーティングダイ
ス１２を通過させ、次いで紫外線硬化装置１４に通すこ
とで、各光ファイバ素線２の外周には図２（ａ）に示す
ように、薄い下地被覆層３０の皮膜が形成される。

【００１６】この下地被覆層３を構成する樹脂は低粘度
であるが故に、毛管現象などにより光ファイバ素線２間
の隙間内にくまなく充填され、その状態で硬化し、光フ
ァイバ素線２同士を一体的に結合するため、気泡を巻込
むことなく表面全体を薄く覆う。この下地被覆層３０の
被膜厚みは、５〜１０μｍ程度であることが望ましく、
その下限値を下回った場合には、隣合う光ファイバ素線
２間の隙間が、図示の断面形状のようには十分に埋ら
ず、後述する表面被覆層のコーティング時に気泡を巻込
み易い。また、逆に上限値を越えた場合には、毛管現象
が作用せず、この工程で気泡巻込みを生じるおそれが出
てくる。

【００１７】なお、前記ＵＶ樹脂被覆材は、樹脂モノマ
ー中に光安定剤を含有し、この光安定剤が紫外線の照射
を受けることによってラジカル分子を生成し、このラジ
カル分子によって樹脂モノマーを重合させる機構の硬化
型樹脂一般を指すものである。例えば、ウレタンアクリ
レート系、エポキシアクリレート系、ブタジエンアクリ
レート系、シリコンアクリレート系樹脂の中から選ばれ
た樹脂、或いはこれらの樹脂の中から相溶性のある２種
又は複数種を適宜な割合で配合した混合樹脂を用いるこ
とができ、これら樹脂は粘度調整用溶剤に溶解して用い
ることができる。

【００１８】また、樹脂粘度を１００〜２００cps に限
定した理由は、下地被覆層３０の望ましい被膜厚みを得
るためであり、粘度がその下限値である１００cps を下
回った場合には、光ファイバ素線の外周に十分な厚みの
下地被覆層３０が形成されないという不具合を生じる。
逆に、上限値である２００cps を上回った場合には、下
地被覆層３０の粘度が高過ぎることにより、光ファイバ
素線との界面に気泡を巻込んでしまうおそれがあるなど
の不具合が発生するためであり、樹脂温度範囲は、調整
粘度に追随してその上下限が定められる。

【００１９】さらに、紫外線硬化装置１４は、被覆樹脂
がコーティングされた光ファイバ素線２が通過する炉内
に多数の紫外線ランプを配置するとともに、内部に不活
性ガスを流すことによって硬化阻害要因となる酸素混入
を防止した装置であり、溶剤を揮発させるために、ガラ
ス転移点以下の温度に保たれ、紫外線照射により、被覆
樹脂を重合硬化させる。

【００２０】次に、下地被覆層３０を表面に形成した光
ファイバ素線２は、その直後に表面被覆層を形成するた
めの第２のコーティングダイス１６、および第２の紫外
線硬化装置１８に供給される。コーティングダイス１６
には、その付属樹脂タンク２０より２５００〜３５００
cps の高粘度に粘度調整され、２５〜３５℃の温度に保
たれたＵＶ樹脂被覆材が充填され、このコーティングダ
イス１６を通過させて、紫外線硬化装置１８に通すこと
で、各光ファイバ素線２の外周には図２（ｂ）に示すよ
うに、コーティングダイス１６の型孔形状に応じて厚み
の厚い表面被覆層３２の皮膜が形成される。

【００２１】この表面被覆層３２を構成するＵＶ樹脂被
覆材は、前記下地層形成工程に用いた樹脂と全く同一材
質、同一組成であって、その粘度のみが高く設定され、
これに応じた温度範囲となっている。この粘度限定理由
は、その下限値である２５００cps を下回った場合に
は、コーティングダイス１６より引抜かれた段階で、表
面張力が作用し、外形が丸くなり、型孔形状に応じた精
度の良い断面形状を得ることが難しくなる。また、上限
値である３５０cps を下回った場合には、引抜き抵抗が
大きくなり、同じく断面形状を保てなくなるという不具
合が生じる。

【００２２】そして、前記粘度範囲内にあることによっ
て、先の下地層形成工程における同一樹脂からなる下地
被覆層３０外周に表面被覆層３２が付着することにな
り、両者の界面における親和性により、粘性が高くとも
良好な一体化が可能となる。また、下地被覆層３０及び
光ファイバ素線２とも先に第１の紫外線硬化装置１４を
通過することで、少なくとも樹脂のガラス転移点以下の
温度まで昇温されていることから、両者の界面における
熱落差は少なく、さらに親和性が良好となり、気泡を巻
込むことなく一体に形成される。その後、紫外線硬化装
置１８から引き出され、樹脂硬化した光ファイバテープ
心線は、引取りローラ７で引取られ、巻取りボビン８に
巻取られる。

【００２３】なお、上述した実施の形態では、下地被覆
層３０の形成から連続して表面被覆層３２を形成してい
るが、両工程を別個に行うことも可能である。すなわ
ち、予め下地被覆層３０を形成した中間製品を一旦ボビ
ン８に巻取ってストックし、これを表面被覆層形成用の
ＵＶ樹脂被覆ラインに供給し、表面被覆層を一体に形成
することもでき、被覆ラインを共用することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
テープ心線の製造方法においては、複数本の光ファイバ
素線を平面上に並べて、ＵＶ樹脂被覆ラインに供給し、
コーティングする際、各光ファイバ素線を先ず第１のコ
ーティングダイスに通すことによって、１００〜２００
ｃｐｓの粘度に調整された第１のＵＶ樹脂から成り且つ
その厚さが５〜１０μｍの下地被覆層を各光ファイバ素
線上に塗着しながら該下地被覆層を第１の紫外線硬化装
置によって硬化処理を行なった後、引き続き下地被覆層
付の各光ファイバ素線を第２のコーティングダイスに通
すことによって、２５００〜３０００ｃｐｓの粘度に調
整された第２のＵＶ樹脂から成り且つ下地被覆層よりも
厚く下地被覆層上に重層状に塗着した表面被覆層を第２
の紫外線硬化装置によって硬化処理を行なう。従って、
温風吹付けによるプレヒーティングを不要とし、高粘度
樹脂を用いても気泡を巻込むことがなく、被覆樹脂厚み
を均一に形成でき、線ブレ及びこれに伴う軸心のずれに
よるマイクロベンド特性や曲げ特性などの機械特性の低
下を防止することができる。

【００２５】また、前記光ファイバテープ心線の製造方
法において、好ましくは、第１及び２のＵＶ樹脂が、樹
脂モノマー中に光安定剤を含有し、この光安定剤が紫外
線の照射を受けることによってラジカル分子を生成し、
このラジカル分子によって樹脂モノマーを重合させる機
構の硬化型樹脂であるウレタンアクリレート系、エポキ
シアクリレート系、ブタジエンアクリレート系、シリコ
ンアクリレート系樹脂の中から選ばれた樹脂、或いはこ
れらの樹脂の中から相溶性のある２種又は複数種を適宜
な割合で配合した混合樹脂から成り、更に、第１のＵＶ
樹脂から成る下地被覆層は、第１の紫外線硬化装置によ
ってガラス転移点以下の温度に保たれて、第２のＵＶ樹
脂から成る表面被覆層が塗着される。従って、低粘度樹
脂のコーティング後に昇温状態を保持したまま、高粘度
樹脂をコーティングすることになり、高粘度樹脂を用い
ても気泡を巻込むことがなく、被覆樹脂厚みを均一に形
成できる。よって、樹脂厚みの不均一により歪みを受け
ることがなく、気泡巻込み性をさらに低下させることが
できるので、マイクロベンド特性や曲げ特性などの機械
特性の低下を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバテープ心線の製造方法を示
す被覆ラインの説明図である。

【図２】図１における光ファイバテープ心線の断面図で
あり、図(a) は光ファイバテープ心線の中間品であり、
図(b) は光ファイバテープ心線の完成品を示す。

【図３】従来の光ファイバテープ心線の製造方法によっ
て得られた光ファイバテープ心線の不具合を示す断面図
である。

【図４】従来の光ファイバテープ心線の製造方法を示す
被覆ラインの説明図である。

【符号の説明】

２ 光ファイバ素線 １２ 第１のコーティングダイス １４ 第１の紫外線硬化装置 １８ 第２のコーティングダイス ２０ 第２の紫外線硬化装置 ３０ 下地被覆層 ３２ 表面被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/44

Claims (2)

(57)【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面上に並べ
   て、ＵＶ樹脂被覆ラインに連続的に供給してコーティン
   グする際、前記各光ファイバ素線を先ず第１のコーティ
   ングダイスに通すことによって、１００〜２００ｃｐｓ
   の粘度に調整された第１のＵＶ樹脂から成り且つその厚
   さが５〜１０μｍの下地被覆層を前記各光ファイバ素線
   上に塗着しながら該下地被覆層を第１の紫外線硬化装置
   によって硬化処理を行なった後、引き続き前記下地被覆
   層付の前記各光ファイバ素線を第２のコーティングダイ
   スに通すことによって、２５００〜３０００ｃｐｓの粘
   度に調整された第２のＵＶ樹脂から成り且つ前記下地被
   覆層よりも厚く前記下地被覆層上に重層状に塗着した表
   面被覆層を第２の紫外線硬化装置によって硬化処理を行
   なうことを特徴とする光ファイバテープ心線の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記第１及び２のＵＶ樹脂が、樹脂モノ
   マー中に光安定剤を含有し、この光安定剤が紫外線の照
   射を受けることによってラジカル分子を生成し、このラ
   ジカル分子によって樹脂モノマーを重合させる機構の硬
   化型樹脂であるウレタンアクリレート系、エポキシアク
   リレート系、ブタジエンアクリレート系、シリコンアク
   リレート系樹脂の中から選ばれた樹脂、或いはこれらの
   樹脂の中から相溶性のある２種又は複数種を適宜な割合
   で配合した混合樹脂から成り、更に、前記第１のＵＶ樹
   脂から成る前記下地被覆層は、前記第１の紫外線硬化装
   置によってガラス転移点以下の温度に保たれて、前記第
   ２のＵＶ樹脂から成る前記表面被覆層が塗着されること
   を特徴とする請求項１記載の光ファイバテープ心線の製
   造方法。