JP4005480B2

JP4005480B2 - 光ファイバテープ心線の製造方法

Info

Publication number: JP4005480B2
Application number: JP2002329030A
Authority: JP
Inventors: 正義鈴木; 律川瀬; 恭一佐々木; 辰志小林
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-11-13
Also published as: JP2004163634A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本の光ファイバ心線を一括被覆して光ファイバテープ心線を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開平５-２０３８５０号公報。
【特許文献２】
特開平６-１２３８２６号公報。
【０００４】
従来から、複数本の光ファイバ心線を並列に配置し、これらを被覆して複数本の光ファイバの束を一体化した光ファイバテープ心線が知られている。この光ファイバテープ心線は、多数の光ファイバ心線をまとめて取り扱うことができ、また複数本の光ファイバ心線を一括に接続できるという利点のために、光通信システムの光伝送媒体として幅広く使用されている。また、複数本の光ファイバ心線が接続している光カプラや分合波器等の光部品または光コネクタ等を装置内に設置する際に、各々の光ファイバ心線が装置内の他の部品に引っかける、また急激に曲げる等して、光ファイバ心線が破損する場合があるため、複数本の光ファイバ心線の一括被覆処理が考えられている。
【０００５】
このような用途に用いられる光ファイバテープ心線の製造は、一般的に図９に示す装置で行なっている。すなわち、心線供給装置１６より複数の光ファイバ心線１ａ〜１ｈを心線整列器１７に導いて各光ファイバ心線を平行かつ一列に並べ、整列した各光ファイバ心線を塗布冶具１８内に導入し、塗布冶具１８内に被覆材料を充填した状態にして、光ファイバ心線の周囲に被覆材料３を一括被覆し、塗布冶具１８の孔より押出し、その後被覆材料を紫外線照射機等の硬化手段１９により硬化し、光ファイバテープ心線を作製している。
【０００６】
しかしながら、この方法では塗布冶具内に常時被覆材料を満たしておく必要があり、そのために材料歩留まりが悪くなるという問題があり、また、光ファイバテープの厚さや幅を変えるためには、光ファイバ心線を通すための孔が異なる新たな塗布治具が必要になり、簡単に光ファイバテープの厚さや幅を変えることができないという問題があった。
【０００７】
また、短距離の光ファイバテープ心線や必要な箇所のみをファイバテープ化したり、部分的に補強をするために、光ファイバテープ心線の被覆厚を厚く、または被覆幅を広くする等の要求が、特に装置内に配線される光ファイバの保護の面から強く求められているが、それらの要求に対して、上記従来の方法では全く対処ができなかったり、困難であった。
【０００８】
さらに光コネクタや光部品から引き出された光ファイバを保護の面からファイバテープ化することが強く要求されているが、上記従来の方法ではファイバテープ化することが困難であり、さらにまた光ファイバが非常に狭い所に配線されている場合にはファイバテープ化が不可能であるという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような課題を解決する目的でなされたものである。すなわち、本発明の目的は、複数本の光ファイバ心線を簡単な方法で部分的に一括して被覆することができる光ファイバテープ心線の製造方法を提供するものである。本発明の他の目的は、必要量の被覆材料を光ファイバ心線に供給することができ、また被覆範囲が短距離や部分的であっても、被覆材料の供給が可能であり、さらに被覆する光ファイバ心線が非常に狭いところに配線されていても、被覆材料を供給することができ、さらにまたテープの被覆厚や幅を制御しながら、光ファイバ心線に被覆材料を供給してファイバテープ化することができる光ファイバテープ心線の製造方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバテープ心線の製造方法は、一軸制御ロボットを用いて１個又は複数のノズルを、二次元的に並列に整列させた複数本の光ファイバの表面に接近させ、次いで、上記ノズルから被覆材料を吐出しながら上記ノズルを一軸制御ロボットを用いて光ファイバの軸方向に相対的に移動させて複数本の光ファイバを部分的に一括被覆することを特徴とする。上記ノズルは、筒状であってもよい。また、上記方法において、ノズルの相対移動速度を制御したり、ノズルの相対移動距離を制御したり、ノズルから吐出する被覆材料の吐出量を制御してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法の一例を説明する工程図であり、図２は、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法で使用されるノズルの一例の斜視図である。本発明の光ファイバテープ心線の製造方法は、まず二次平面的に並列に整列させた複数本の光ファイバ心線１ａ〜１ｄの被覆材料塗布開始位置４の表面近傍までノズル２を移動する（図１( ａ) ）。次に、ノズル先端の孔６から被覆材料３を吐出させながら、ノズル２を光ファイバの軸方向に移動させる（図１( ｂ) ）。ノズル２を塗布終了位置５まで移動させた後、ノズル先端の孔からの被覆材料の吐出を停止し、光ファイバへの被覆材料の塗布を終了する（図１( ｃ））。この際、ノズル２の移動速度と被覆材料の吐出量を所定の値に制御することによって、均一な形状のテープ心線を作製することができる。さらに塗布中のノズルの移動速度、吐出量を変化させることによって、被覆形状を変化させることも可能であり、部分的に光ファイバテープ心線を太くして機械的強度を向上させることも可能である。また、移動距離を制御することによって、所望の長さの光ファイバテープ心線を作製することができ、したがって、決められた長さのファイバテープ化が可能になる。
【００１２】
本発明において、ノズル２の移動は、如何なる手段を用いて行ってもよく、例えば手動または自動であっても構わないが、移動速度を制御でき、かつ一定速度での移動、停止が可能な装置を用いるのが好ましい。なお、本発明におけるノズルの移動は、相対的であればよく、ノズルと光ファイバ心線のいずれかが移動するものでもよい。また、本発明によれば、ノズルにより被覆材料を塗布するので、ノズルが入り込むスペースがあれば，非常に狭いスペースに配線されている光ファイバ心線をファイバテープ化することも可能である。
【００１３】
本発明でいうノズルとは、先端の孔から被覆材料を吐出する部材であり、形状は筒状であることが好ましい。ノズルの材質は、特に限定されるものではないが、ステンレス鋼、フッ素化樹脂等の腐食しない、或いは化学物質に対して反応性が小さい材質であることが好ましい。ノズルは、被覆材料供給装置と連結されて使用される。材料供給装置の材料供給方法は、如何なる手段も用いることができ、例えば手動または自動であっても構わないが、被覆材料の供給量を制御できるのが好ましい。ノズルの先端孔６の形状は如何なる形状でもよく、例えば円形、楕円、矩形等であってもよい。また、ノズルの先端にヘラ状の部品を取り付ける等、如何なる加工を施しても構わない。さらにまた、孔の径は被覆材料が吐出可能であり、光ファイバ心線上に吐出できればよく、その径は特に限定されるものではない。
【００１４】
本発明において、被覆材料の塗布に使用するノズルは、一個である必要はなく、複数個存在していても構わない。図３は２個のノズル（２ａ，２ｂ）が存在する場合を例示したものである。また図４に示すように、複数本のノズルが一体となっているものでもよく、また１個のノズルに複数の孔を設けたものであってもよい。さらに、図５に示すように、ノズルはステージ面に対して傾斜角をもって設置されたものであってもよい。
【００１５】
図６は、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法の他の一例を説明するものであって、図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は正面図である。図６に示す場合は図１の場合と異なり、並列に整列した複数の光ファイバ心線の両面から塗布材料を塗布する。すなわち、並列に整列した複数の光ファイバ心線の上下両面にノズル２および２′を接近させ、各ノズル先端の孔から被覆材料３を吐出させながら、各ノズルを光ファイバ軸方向に移動させる。それによって複数の光ファイバ心線は両面から被覆材料３によって被覆される。なお、図６においては、光ファイバ心線の上下両面から被覆を行っているが、光ファイバ心線を縦方向や上下方向に並列に並べて左右両面から被覆を行ってもよい。
【００１６】
図７は、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法のさらに他の一例を説明する工程図である。まず、光ファイバ裏面用の被覆材料３ａを、剥離性の基体上に予め平面状に塗布しておき（図７( ａ) ）、その上に光ファイバ心線１ａ〜１ｈを整列させ、固定した後（図７( ｂ) ）、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法によって、並列に整列された光ファイバ心線の表面に被覆材料３を塗布して両面被覆構造のものとする（図７( ｃ) ）。
【００１７】
本発明において、一括被覆に用いる光ファイバ心線は何等限定するものではない。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用いることができる。また、一括被覆を行なう光ファイバ心線の心線数に関しては、何等限定されるものではなく、２心テープ心線、４心テープ心線、６心テープ心線、８心テープ心線、１６心テープ心線等の作製が可能である。また、光ファイバ心線の外径についても、何等限定されるものではない。
【００１８】
さらに、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法で用いられる被覆材料は，本方法を用いることができ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、電子線硬化性樹脂等の硬化性樹脂で可撓性を有するもの、可撓性を有する熱可塑性樹脂等が好ましい。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−アクリル系ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢＲ、クロロプレン系ゴム等が挙げられる。可塑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、シリコーン樹脂等が挙げられる。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挙げられる。
【００１９】
本発明における光ファイバ心線の整列方法、並びに固定方法は、特に限定されるものではない。すなわち、被覆材料を塗布している際に、光ファイバ心線が整列されたまま、光ファイバの位置が固定していれば、如何なる方法でも使用できる。固定方法の一例として、光ファイバ心線を粘着シート上に整列固定してもよい。
【００２０】
被覆材料を光ファイバ心線に塗布する場合、複数の光ファイバ心線に対するノズルの位置は、全ての光ファイバ心線上に被覆材料が塗布できるような位置にすればよい。なお、ノズルと光ファイバ心線との間隔は、被覆材料の形状、膜厚が所望のものになるように適宜選択すればよい。また、本発明においては、塗布操作の途中で塗布操作の条件を変更することが可能である。すなわち、ノズルの移動速度、ノズルと光ファイバ心線の間隔、及び被覆材料の吐出量を適宜変更することが可能であり、例えば、使用目的及び装置構造によって適宜選択すればよい。塗布終了位置におけるノズルからの被覆材料の吐出の停止、及びノズルの移動は、テープ形状及び使用目的によって適宜選択すればよいが、例えば移動するノズルからの被覆材料の吐出を塗布終了位置において停止し、そのままノズルを移動させて塗布終了位置を通過させてもよい。
【００２１】
上記のようにして塗布した被覆材料は、必要に応じて乾燥及び／又は硬化させる。硬化方法は、被覆材料の種類によって適宜選択して行なえばよい。例えば、紫外線硬化性樹脂を用いた場合は、塗布後に紫外線照射によって硬化させればよく、熱硬化性樹脂を用いた場合は、乾燥機等の加熱器によって硬化させればよい。
【００２２】
【実施例】
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。
実施例１
長さ２５ｃｍの４本の光ファイバ心線１ａ〜１ｄ（古河電工製、石英系シングルモード光ファイバ、外径０．２５ｍｍ）を用い、図８に示す塗布装置によって、長さ２０ｃｍ、厚み０．４ｍｍ、幅１．１ｍｍの光ファイバテープ心線を作製した。
【００２３】
使用する塗布装置は、一軸制御ロボットと被覆材料をノズルに供給するための材料供給装置とより構成されるものであって、一軸制御ロボット９は、光ファイバを載置するための基板１０を有しており、また、長手方向に沿ってボールネジ軸１１が配置され、端部には駆動モータ１４が設けられ、他端部は軸受１５によって支持され、このボールネジには可動ユニット１２が螺合し、その可動ユニット１２はノズル２をステージ面に対して垂直に設置したものであった。可動ユニットにおいて、ノズルは上下方向および左右方向にも移動可能であり、所定の位置に固定するように構成されていた。また、ノズルには柔軟なパイプ１３が連結されており、ディスペンサ８から被覆材料が供給されるようになっていた。ノズル２としては、ステンレス鋼製のディスペンサニードル（外径１．２ｍｍ、内径０．９ｍｍ）を使用した。
【００２４】
先ず、一軸制御ロボット９の可動ユニットが移動するラインに沿って基板１０上に、４本の光ファイバ心線を並列に整列させ、各光ファイバ心線に一定の張力がかかるように、両端の被覆を施さない部分を粘着テープ７で留めて固定した。
【００２５】
被覆材料として、熱硬化性のシリコーンゴム（ＴＳＥ３９２、東芝シリコーン製）を用い、被覆材料をノズルに供給するための材料供給装置として、ディスペンサ８を用いた。
【００２６】
次に、上記一軸制御ロボット９の可動ユニット１２を制御して、整列させた４本の光ファイバ心線の被覆材料塗布開始位置４にノズル２を移動させた（図８（ａ））。一軸制御ロボット９の可動ユニット１２を調節してノズルの中心が４本の光ファイバ心線の中央となるようにし、光ファイバ心線とノズル２の先端の間隔を０．１５ｍｍに設定した。
【００２７】
次に、一軸制御ロボット９の可動ユニット１２の移動速度を５０ｍｍ／ｓｅｃに、ディスペンサ８の吐出圧を５．０ｋｇ／ｃｍ² に設定した。ノズル２の移動開始と共に被覆材料３の吐出を開始した。そしてノズル２を光ファイバ軸方向に移動させることによって被覆材料を光ファイバ心線上に塗布した（図８（ｂ））。被覆材料塗布終了位置５までノズル２が移動した時点で、被覆材料の吐出を停止した（図８（ｃ) ）。その後、光ファイバテープ心線を室温で１時間静置することによって被覆材料の硬化を行なった。
【００２８】
上記の操作によって被覆材料を塗布、硬化させることにより、複数の光ファイバの表面に一括して被覆を施すことができた。
【００２９】
また、上記の方法によれば、テープ幅が１．１ｍｍ、厚みが０．４ｍｍ以下の光ファイバテープ心線を作製することも可能であり、何等問題を生じることがなかった。また、一定圧力で被覆材料を吐出させながらノズル２を移動させることによって、被覆するのに必要な材料だけを吐出できたために、歩留まりが良好であり、被覆材料のコストを削減することもできた。
【００３０】
実施例２
被覆材料として紫外線硬化樹脂（ビスコタックＰＭ−６５４、大阪有機化学工業製）を用い、ディスペンサの吐出圧を２．０ｋｇ／ｃｍ² に設定し、実施例１と同様に被覆材料を光ファイバ心線上に塗布した。なお、作製する光ファイバテープ心線は、厚みを０．３５ｍｍ、幅を１．１ｍｍとした。その後、紫外線照射装置によって被覆材料の紫外線硬化処理（照射強度２０ｍＷ／ｃｍ² 、２分）を行ない、被覆材料を硬化させた。
【００３１】
上記の操作によって被覆材料を塗布、硬化させることにより、複数の光ファイバの表面に一括して被覆を施すことができた。
【００３２】
また、上記の方法によれば、テープ幅が１．１ｍｍ、厚みが０．３５ｍｍ以下の光ファイバテープ心線を作製することも可能であり、何等問題を生じることがなかった。また、一定圧力で被覆材料を吐出させながらノズル２を移動させることによって、被覆するのに必要な材料だけを使用することができるため、良好な歩留まりであり、被覆材料のコストを削減することもできた。
【００３３】
実施例３
実施例１において、光ファイバ中央部１０ｃｍ間の移動速度を３５ｍｍ／ｓｅｃに変更した以外は、実施例１と同様に光ファイバテープ心線を作製した。得られた光ファイバテープ心線は、その中央部の幅が１．２ｍｍ、厚みが０．５５ｍｍであって、他の部分（幅１ｍｍ、厚み０．４ｍｍ）よりも大きなものであった。この光ファイバテープ心線は、強度が増し、急激な曲げ等に対しても光ファイバテープ心線の破壊が起きず、十分な強度を持っていた。
【００３４】
実施例４
片端にＭＵコネクタが取り付けられた長さ２５ｃｍの光ファイバ心線を、４本用意した。その４本の片端ＭＵコネクタ付光ファイバ心線の中央部１５ｃｍを、実施例１に記載の方法と同様にしてファイバテープ化した。
【００３５】
この方法によれば、片端ＭＵコネクタ付光ファイバ心線の所定の位置に光ファイバテープ心線を作製することができ、ファイバテープ化により光ファイバが一体化され、かつ強度が増したことにより装置内での光ファイバの取り扱いが容易となり、作業性が向上した。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の光ファイバテープ心線の製造方法によれば、ノズルを用いることにより必要量の被覆材料を塗布することができるため、良好な材料歩留まりで光ファイバテープ心線を作製することができる。また、ノズルの相対移動速度や相対移動距離を制御することができるので、光ファイバ心線の部分的な箇所或いは短距離部分であっても被覆材料を供給することが可能であり、また、被覆材料を所望の距離で所望のテープ幅と厚みで一括被覆することができ、したがって、強度、取り扱い等で必要な箇所をファイバテープ化することができるという効果を生じる。さらにまた、本発明においては、非常に小さな塗布冶具であるノズルを使用するために、光部品または光コネクタ等から引き出された複数の光ファイバ心線、或いは狭いところに配線されている複数の光ファイバ心線の場合であっても、一括して被覆を行なうことが可能である。
【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の一例を説明する工程図である。
【図２】図２は、本発明で使用されるノズルの一例の斜視図である。
【図３】本発明で使用されるノズルの一例を示す側面図である。
【図４】本発明で使用されるノズルの他の一例を示す側面図である。
【図５】本発明で使用されるノズルのさらに他の一例を示す側面図である。
【図６】本発明の光ファイバテープ心線の製造方法の他の一例を説明する説明図である。
【図７】本発明の光ファイバテープ心線の製造方法のさらに他の一例を説明する工程図である。
【図８】本発明の実施例１の光ファイバテープ心線の製造方法を説明する工程図である。
【図９】従来の光ファイバテープ心線の製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｈ…光ファイバ心線、２，２′，２ａ，２ｂ…ノズル、３，３ａ…被覆材料、４…塗布開始位置、５…塗布終了位置、６…ノズル先端孔、７…粘着テープ、８…ディスペンサ、９…一軸制御ロボット、１０…基板、１１…ボールネジ軸、１２…可動ユニット、１３…パイプ、１６…心線供給装置、１７…心線整列器、１８…塗布冶具、１９…硬化手段。

Claims

複数本の光ファイバ心線を一括被覆して光ファイバテープ心線を製造する方法において、一軸制御ロボットを用いて１個又は複数のノズルを、二次元的に並列に整列させた複数本の光ファイバの表面に接近させ、次いで、該ノズルから被覆材料を吐出しながら該ノズルを一軸制御ロボットを用いて光ファイバの軸方向に相対的に移動させて複数本の光ファイバを部分的に一括被覆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。
上記ノズルの形状が筒状であ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。
上記ノズルの相対移動速度を制御す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。
上記ノズルの相対移動距離を制御す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。
上記ノズルから吐出する被覆材料の吐出量を制御す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。