JP4155627B2 - 光ファイバーリボンの製造方法 - Google Patents
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- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバー繰出しユニットから光ファイバーを繰り出し、これらをノズル中でグループ化し、光ファイバーリボンを形成するために硬化される被覆材料で被覆する、光ファイバーリボンを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単一のリボンを製造するこのような製造方法についての知られている方法では、光ファイバーは、供給ユニットに回転可能に取り付けられたリールから繰り出される。次いでこれらはプーリによって案内され、ノズル中で互いに平行にグループ化される。ノズル自体には、ファイバーの周囲に付着し、それにより連続した層を形成する被覆材料が供給される。次いで被覆されたファイバーは、被覆材料を硬化させるように設計されたチャンバを通って進行し、これにより、巻取りユニットでキャプスタンによって巻き取られるリボンを形成する。
【０００３】
リボンは、独立または編組光ファイバーを有するケーブルに勝る多くの利点を示すケーブルで使用される。その利点としては、光ファイバーの密度が高いこと、およびファイバーが互いに組織化されて配置されることによって接続動作が促進されることが挙げられる。
【０００４】
このタイプのケーブルの製造能力を高めることは重要な産業上の目的である。経済的には、製造中の光ファイバーの進行速度を上げることが有利であると考えられる。しかし、リール、光ファイバーを案内するプーリ、およびキャプスタンの機械的慣性と、その経路の長さに沿った光ファイバーの振動とによって、上げることができる速度の程度は制限される。この方法を実行する設備の数を並列に増加させて複数のリボンを製造するという解決策も技術的には可能であるが、これには高い投資コストおよび広い床スペースの要件を含む、多くの経済的な欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、製造設備を単に増加させた場合よりも低いリボンあたりの製造コストで、光ファイバーの複数のリボンを並行して同時に製造する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明は、光ファイバー繰出しユニットから光ファイバーを繰り出し、これらをノズル中でグループ化し、光ファイバーリボンを形成するために硬化される被覆材料で被覆する、光ファイバーリボンを製造する方法であって、光ファイバーの複数のグループをこれと同数のノズル中で並行して形成し、同数の光ファイバーリボンを形成するために、被覆材料で被覆された光ファイバーのグループを、被覆材料を硬化させる単一の硬化手段を使用して同時に硬化させる方法を提供する。
【０００７】
被覆材料を硬化させるのに必要なエネルギーは、並行して製造されるリボンに同時に送られる。硬化段階はこの製造方法で最もコストのかかる段階であるので、本発明の方法ではリボンあたりのエネルギーコストを最小限に抑えることができる。
【０００８】
同一の硬化手段をリボンの製造で共通して使用する限り、必要とされる床スペースは、単一リボンの方法の場合に必要とされるスペースより大幅に大きくなることはない。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、図面によって図示する説明を読めば明らかになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、光ファイバー繰出しユニットから光ファイバーを繰り出す間、ノズル中でグループ化し、光ファイバーリボンを形成するために硬化（ｓｅｔ）される被覆材料で被覆する第一段階を含む。
【００１１】
以下の説明では、「上流側」および「下流側」、または「入口」および「出口」という用語は、開始時の光ファイバーがリボンになる進行方向に関係するものである。同じエレメントが複数の図で現れる場合には、これは同じ参照符を有する。
【００１２】
図１で、供給ユニット３に回転可能に取り付けられた２７個の繰出しリール４から、２７本の光ファイバー２が繰り出される。光ファイバーは、入口に固定された三つのプーリ９によって被覆タワー１２に案内され、それぞれ９本のファイバーを含む三つのグループ１０にグループ化される。三つのプーリ９は互いに十分に間隔を空けられ、光ファイバーのグループ化を阻害しないようになっている。
【００１３】
図１に示す供給ユニット３は、単一の支持面５を有する。変形形態では、このユニットは複数の支持面を与え、リール４からの光ファイバーの繰出しを容易にする。
【００１４】
特定の実施形態では、本発明の方法は、色分けによって各ファイバーを識別することができるように、供給ユニット３と被覆タワー１２との間に挿入された着色ユニットによって光ファイバーを着色する段階を含む。
【００１５】
次いで９本の光ファイバーの三つのグループは、被覆タワー１２中の三つのプーリ９の下流側に配置された三つのノズル６のそれぞれを通って案内される。それ自体で知られている各ノズル６は、例えば光ファイバーの進行方向に向かって先細になる切頭円錐オリフィスなどのオリフィスを含む。三つのノズルは、矢印Ｃで示すように、列配列で互いに平行に配置される。方向Ｌで示すように、図１の面に対して垂直に一直線に三つのノズルを配列することも可能である。ダクトは、各オリフィスを被覆材料のタンクに接続する。例えば、この材料は、紫外線に敏感な開始剤を約１０重量％含有するアクリル官能基を有する樹脂から構成される。この樹脂は架橋反応の結果として硬化し、架橋率は最初の官能基数に対する反応するアクリル官能基の数によって規定される。本発明の変形形態では、被覆材料は熱硬化性樹脂である。
【００１６】
各光ファイバーの周りに付着した材料は、隣接するファイバーに付着した材料と合体して、対応するリボンを形成することになる全ての光ファイバーを取り囲む連続層を形成する。
【００１７】
本発明の方法の第二段階中に、光ファイバーの複数のグループをそれと同数のノズル中で平行して形成し、被覆材料で被覆された光ファイバーのグループを、被覆材料を硬化させる単一の硬化手段を使用して同時に硬化させ、同数の光ファイバーリボンを形成する。
【００１８】
図１では、上述のそれぞれ９本の被覆された光ファイバーの三つのグループ１０は、三つのノズル６の下流側に配置された、紫外領域のスペクトルの光を放射する四つのランプ７を直列に含むチャンバ８を同時に通過する。例えば、チャンバ８への入口に配置された最初の二つのランプは、２００ナノメートル（ｎｍ）から３００ｎｍの範囲のスペクトルをカバーし、光ファイバーに付着した被覆材料の層の表面を硬化させることができる、知られているタイプＨである。最後の二つのランプは、３００ｎｍから４５０ｎｍの範囲のスペクトルをカバーし、被覆層をその厚さにわたって硬化させることができる、別の知られているタイプＤである。四つのランプは、１平方センチメートルあたり１２０ワット（Ｗ／ｃｍ2）の単位面積あたりの出力密度を有し、リボンあたりの架橋率は、光ファイバーに付着したアクリル官能基を有する樹脂層の７０％となる。
【００１９】
ＨおよびＤタイプのランプでは、放射エネルギーは楕円形反射器により、焦点直径によって画定されるほぼ円形のゾーンに集中される。ランプで使用する反射器に依存して、様々な焦点直径を利用することができる。本発明の方法では、硬化チャンバを同時に通過するリボンの数の関数として焦点直径を選択することにより、利用可能な様々な焦点直径を利用して、被覆材料を硬化させるのに必要かつ十分なエネルギー量を実現すると有利である。
【００２０】
図２および図３はそれぞれ、それらが出た７個および１２個のノズルの同一の配列に対応する列配列で互いに平行に配置された７個および１２個のリボン１を示す図である。各リボンは、被覆材料１５で被覆された、断面の幅が３．１０ミリメートル（ｍｍ）に等しく厚さが０．３１ｍｍに等しい、１２本の光ファイバー２を含む。リボンは、それぞれ６ｍｍおよび９ｍｍに等しい焦点直径を有する反射器とともにランプを使用する上述の硬化チャンバによって同時に硬化される。
【００２１】
図４および図５はそれぞれ、それらが出た二つおよび三つのノズルの同一の配列に対応する行配列で配置された二つおよび三つのリボン１を示す図である。この場合も、図２および図３のリボンと同じサイズを有するリボンは、それぞれ６ｍｍおよび９ｍｍに等しい焦点直径を有する反射器とともにランプを使用する硬化チャンバによって同時に硬化される。
【００２２】
本発明の変形形態では、硬化チャンバは、その光がスペクトルの赤外領域に達し、熱硬化性樹脂によって構成される被覆材料を硬化させるランプを含む。別の変形形態では、硬化チャンバは電子ビーム放射源に接続される。
【００２３】
本発明の方法では、リボンは一つまたは複数のキャプスタンによって案内され、一つまたは複数の巻取りユニットによって巻き取られる。
【００２４】
図１に示す硬化チャンバ８からの出口で、三つのリボンは、被覆タワー１２からの出口に配置されたキャプスタン１１によって個別に案内され、三つの巻取りユニット１３によって巻き取られる。それ自体で知られている各ユニットは、単一リボン専用の巻取りリールを回転させるモータを含む。キャプスタンにより、各巻取りリールのモータによってリボンおよびそれに対応する光ファイバーのグループに加えられる巻上げの引張り力を個別に調整することができる。例えば、巻取りリールの回転速度は、毎分５０メートル（ｍ／分）から１０００ｍ／分の範囲のリボン製造速度に対応する。
【００２５】
図６に示すように、三つのリボン全てを、三つのリボン全てに共通な単一のキャプスタン１１および単一の巻取りユニット１３によって巻き取り、それにより本発明の方法のリボンあたりの製造コストを削減することができるので有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を実施する装置の正面図である。
【図２】列配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む７個のリボンの断面図である。
【図３】列配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む１２個のリボンの断面図である。
【図４】行配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む二つのリボンの断面図である。
【図５】行配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む三つのリボンの断面図である。
【図６】単一の巻取りユニットでリボンを巻き取る、本発明の方法を実施する装置の正面図である。
【符号の説明】
１ リボン
２ 光ファイバー
３ 供給ユニット
４ 繰出しリール
５ 支持面
６ ノズル
７ ランプ
８ 硬化チャンバ
９ プーリ
１０ 光ファイバーのグループ
１１ キャプスタン
１２ 被覆タワー
１３ 巻取りユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバー繰出しユニットから光ファイバーを繰り出し、これらをノズル中でグループ化し、光ファイバーリボンを形成するために硬化される被覆材料で被覆する、光ファイバーリボンを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単一のリボンを製造するこのような製造方法についての知られている方法では、光ファイバーは、供給ユニットに回転可能に取り付けられたリールから繰り出される。次いでこれらはプーリによって案内され、ノズル中で互いに平行にグループ化される。ノズル自体には、ファイバーの周囲に付着し、それにより連続した層を形成する被覆材料が供給される。次いで被覆されたファイバーは、被覆材料を硬化させるように設計されたチャンバを通って進行し、これにより、巻取りユニットでキャプスタンによって巻き取られるリボンを形成する。
【０００３】
リボンは、独立または編組光ファイバーを有するケーブルに勝る多くの利点を示すケーブルで使用される。その利点としては、光ファイバーの密度が高いこと、およびファイバーが互いに組織化されて配置されることによって接続動作が促進されることが挙げられる。
【０００４】
このタイプのケーブルの製造能力を高めることは重要な産業上の目的である。経済的には、製造中の光ファイバーの進行速度を上げることが有利であると考えられる。しかし、リール、光ファイバーを案内するプーリ、およびキャプスタンの機械的慣性と、その経路の長さに沿った光ファイバーの振動とによって、上げることができる速度の程度は制限される。この方法を実行する設備の数を並列に増加させて複数のリボンを製造するという解決策も技術的には可能であるが、これには高い投資コストおよび広い床スペースの要件を含む、多くの経済的な欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、製造設備を単に増加させた場合よりも低いリボンあたりの製造コストで、光ファイバーの複数のリボンを並行して同時に製造する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明は、光ファイバー繰出しユニットから光ファイバーを繰り出し、これらをノズル中でグループ化し、光ファイバーリボンを形成するために硬化される被覆材料で被覆する、光ファイバーリボンを製造する方法であって、光ファイバーの複数のグループをこれと同数のノズル中で並行して形成し、同数の光ファイバーリボンを形成するために、被覆材料で被覆された光ファイバーのグループを、被覆材料を硬化させる単一の硬化手段を使用して同時に硬化させる方法を提供する。
【０００７】
被覆材料を硬化させるのに必要なエネルギーは、並行して製造されるリボンに同時に送られる。硬化段階はこの製造方法で最もコストのかかる段階であるので、本発明の方法ではリボンあたりのエネルギーコストを最小限に抑えることができる。
【０００８】
同一の硬化手段をリボンの製造で共通して使用する限り、必要とされる床スペースは、単一リボンの方法の場合に必要とされるスペースより大幅に大きくなることはない。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、図面によって図示する説明を読めば明らかになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、光ファイバー繰出しユニットから光ファイバーを繰り出す間、ノズル中でグループ化し、光ファイバーリボンを形成するために硬化（ｓｅｔ）される被覆材料で被覆する第一段階を含む。
【００１１】
以下の説明では、「上流側」および「下流側」、または「入口」および「出口」という用語は、開始時の光ファイバーがリボンになる進行方向に関係するものである。同じエレメントが複数の図で現れる場合には、これは同じ参照符を有する。
【００１２】
図１で、供給ユニット３に回転可能に取り付けられた２７個の繰出しリール４から、２７本の光ファイバー２が繰り出される。光ファイバーは、入口に固定された三つのプーリ９によって被覆タワー１２に案内され、それぞれ９本のファイバーを含む三つのグループ１０にグループ化される。三つのプーリ９は互いに十分に間隔を空けられ、光ファイバーのグループ化を阻害しないようになっている。
【００１３】
図１に示す供給ユニット３は、単一の支持面５を有する。変形形態では、このユニットは複数の支持面を与え、リール４からの光ファイバーの繰出しを容易にする。
【００１４】
特定の実施形態では、本発明の方法は、色分けによって各ファイバーを識別することができるように、供給ユニット３と被覆タワー１２との間に挿入された着色ユニットによって光ファイバーを着色する段階を含む。
【００１５】
次いで９本の光ファイバーの三つのグループは、被覆タワー１２中の三つのプーリ９の下流側に配置された三つのノズル６のそれぞれを通って案内される。それ自体で知られている各ノズル６は、例えば光ファイバーの進行方向に向かって先細になる切頭円錐オリフィスなどのオリフィスを含む。三つのノズルは、矢印Ｃで示すように、列配列で互いに平行に配置される。方向Ｌで示すように、図１の面に対して垂直に一直線に三つのノズルを配列することも可能である。ダクトは、各オリフィスを被覆材料のタンクに接続する。例えば、この材料は、紫外線に敏感な開始剤を約１０重量％含有するアクリル官能基を有する樹脂から構成される。この樹脂は架橋反応の結果として硬化し、架橋率は最初の官能基数に対する反応するアクリル官能基の数によって規定される。本発明の変形形態では、被覆材料は熱硬化性樹脂である。
【００１６】
各光ファイバーの周りに付着した材料は、隣接するファイバーに付着した材料と合体して、対応するリボンを形成することになる全ての光ファイバーを取り囲む連続層を形成する。
【００１７】
本発明の方法の第二段階中に、光ファイバーの複数のグループをそれと同数のノズル中で平行して形成し、被覆材料で被覆された光ファイバーのグループを、被覆材料を硬化させる単一の硬化手段を使用して同時に硬化させ、同数の光ファイバーリボンを形成する。
【００１８】
図１では、上述のそれぞれ９本の被覆された光ファイバーの三つのグループ１０は、三つのノズル６の下流側に配置された、紫外領域のスペクトルの光を放射する四つのランプ７を直列に含むチャンバ８を同時に通過する。例えば、チャンバ８への入口に配置された最初の二つのランプは、２００ナノメートル（ｎｍ）から３００ｎｍの範囲のスペクトルをカバーし、光ファイバーに付着した被覆材料の層の表面を硬化させることができる、知られているタイプＨである。最後の二つのランプは、３００ｎｍから４５０ｎｍの範囲のスペクトルをカバーし、被覆層をその厚さにわたって硬化させることができる、別の知られているタイプＤである。四つのランプは、１平方センチメートルあたり１２０ワット（Ｗ／ｃｍ2）の単位面積あたりの出力密度を有し、リボンあたりの架橋率は、光ファイバーに付着したアクリル官能基を有する樹脂層の７０％となる。
【００１９】
ＨおよびＤタイプのランプでは、放射エネルギーは楕円形反射器により、焦点直径によって画定されるほぼ円形のゾーンに集中される。ランプで使用する反射器に依存して、様々な焦点直径を利用することができる。本発明の方法では、硬化チャンバを同時に通過するリボンの数の関数として焦点直径を選択することにより、利用可能な様々な焦点直径を利用して、被覆材料を硬化させるのに必要かつ十分なエネルギー量を実現すると有利である。
【００２０】
図２および図３はそれぞれ、それらが出た７個および１２個のノズルの同一の配列に対応する列配列で互いに平行に配置された７個および１２個のリボン１を示す図である。各リボンは、被覆材料１５で被覆された、断面の幅が３．１０ミリメートル（ｍｍ）に等しく厚さが０．３１ｍｍに等しい、１２本の光ファイバー２を含む。リボンは、それぞれ６ｍｍおよび９ｍｍに等しい焦点直径を有する反射器とともにランプを使用する上述の硬化チャンバによって同時に硬化される。
【００２１】
図４および図５はそれぞれ、それらが出た二つおよび三つのノズルの同一の配列に対応する行配列で配置された二つおよび三つのリボン１を示す図である。この場合も、図２および図３のリボンと同じサイズを有するリボンは、それぞれ６ｍｍおよび９ｍｍに等しい焦点直径を有する反射器とともにランプを使用する硬化チャンバによって同時に硬化される。
【００２２】
本発明の変形形態では、硬化チャンバは、その光がスペクトルの赤外領域に達し、熱硬化性樹脂によって構成される被覆材料を硬化させるランプを含む。別の変形形態では、硬化チャンバは電子ビーム放射源に接続される。
【００２３】
本発明の方法では、リボンは一つまたは複数のキャプスタンによって案内され、一つまたは複数の巻取りユニットによって巻き取られる。
【００２４】
図１に示す硬化チャンバ８からの出口で、三つのリボンは、被覆タワー１２からの出口に配置されたキャプスタン１１によって個別に案内され、三つの巻取りユニット１３によって巻き取られる。それ自体で知られている各ユニットは、単一リボン専用の巻取りリールを回転させるモータを含む。キャプスタンにより、各巻取りリールのモータによってリボンおよびそれに対応する光ファイバーのグループに加えられる巻上げの引張り力を個別に調整することができる。例えば、巻取りリールの回転速度は、毎分５０メートル（ｍ／分）から１０００ｍ／分の範囲のリボン製造速度に対応する。
【００２５】
図６に示すように、三つのリボン全てを、三つのリボン全てに共通な単一のキャプスタン１１および単一の巻取りユニット１３によって巻き取り、それにより本発明の方法のリボンあたりの製造コストを削減することができるので有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を実施する装置の正面図である。
【図２】列配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む７個のリボンの断面図である。
【図３】列配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む１２個のリボンの断面図である。
【図４】行配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む二つのリボンの断面図である。
【図５】行配列で同時に製造された、それぞれ１２本の光ファイバーを含む三つのリボンの断面図である。
【図６】単一の巻取りユニットでリボンを巻き取る、本発明の方法を実施する装置の正面図である。
【符号の説明】
１ リボン
２ 光ファイバー
３ 供給ユニット
４ 繰出しリール
５ 支持面
６ ノズル
７ ランプ
８ 硬化チャンバ
９ プーリ
１０ 光ファイバーのグループ
１１ キャプスタン
１２ 被覆タワー
１３ 巻取りユニット
Claims (7)
- 光ファイバー繰出しユニットから光ファイバーを繰り出し、これらをノズル中でグループ化し、光ファイバーリボンを形成するために硬化される被覆材料で被覆する、光ファイバーリボンを製造する方法であって、光ファイバーの複数のグループをこれと同数のノズル中で並行して形成し、同数の光ファイバーリボンを形成するために、被覆材料で被覆された光ファイバーのグループを、被覆材料を硬化させる単一の硬化手段を使用して同時に硬化させ、光ファイバーリボンが、一つのキャプスタンによって案内され、かつ一つの巻取りユニットによって巻き取られる方法。
- 前記被覆材料が、紫外線にさらされると硬化する樹脂である、請求項１に記載の方法。
- 硬化が、少なくとも一つの紫外線ランプを有するチャンバ内で実行される、請求項２に記載の方法。
- 前記被覆材料が熱硬化性樹脂である、請求項１に記載の方法。
- 硬化が、その光が紫外線から赤外線にわたる少なくとも一つのランプを有するチャンバ中で実行される、請求項１に記載の方法。
- 熱硬化が、電子ビーム放射源に接続されたチャンバ内で実行される、請求項４に記載の方法。
- 光ファイバーリボンが、行または列配列に配置されたノズルから出る、請求項１に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9709066A FR2766279B1 (fr) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Procede de fabrication de rubans de fibres optiques |
| FR9709066 | 1997-07-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11101929A JPH11101929A (ja) | 1999-04-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19892598A Expired - Fee Related JP4155627B2 (ja) | 1997-07-17 | 1998-07-14 | 光ファイバーリボンの製造方法 |
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| EP (1) | EP0892295A1 (ja) |
| JP (1) | JP4155627B2 (ja) |
| FR (1) | FR2766279B1 (ja) |
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| DE69206741T2 (de) * | 1991-04-19 | 1996-08-14 | Kertscher S A E | Verfahren und einrichtung zum kontinuierlichen herstellen eines flachkabels, insbesondere ein fiberoptisches kabel |
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| FR2725797B1 (fr) * | 1994-10-13 | 1997-01-03 | Alcatel Cable | Procede de revetement d'un ruban de fibres optiques au moyen d'une resine, et dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procede |
-
1997
- 1997-07-17 FR FR9709066A patent/FR2766279B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-13 EP EP98401769A patent/EP0892295A1/fr not_active Withdrawn
- 1998-07-14 JP JP19892598A patent/JP4155627B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-16 US US09/116,338 patent/US6454894B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH11101929A (ja) | 1999-04-13 |
| US6454894B1 (en) | 2002-09-24 |
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