JP5450687B2 - 光ファイバテープ心線の製造方法および光ファイバテープ心線の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバテープ心線の製造方法および光ファイバテープ心線の製造装置に関する。

近時、光ケーブルの細径・軽量化、高密度化、および施工性の向上を図るため、４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する２本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置した、間欠型または間欠接着型と称する光ファイバテープ心線が提案されている。このような間欠型光ファイバテープ心線においては、従来の一括被覆型の光ファイバテープ心線のような幅方向に曲げにくいという曲げ異方性が小さいため、筒状に、あるいは折り畳んでケーブル内に収納でき、ケーブルの細径・軽量化、高密度化が可能である。また、テープ心線から光ファイバを個別に後分岐しやすいうえ、光ファイバを接続する際は、所定の配列に光ファイバを並列させることができるため、一括接続が可能であるという利点を有する。

この種の間欠型光ファイバテープ心線の製造方法としては、従来、紫外線硬化型樹脂による間欠接着技術を用いる方法が一般的である（例えば、特許文献１〜４参照。）。しかしながら、この方法は、寸法精度に乏しく、結合部あるいは非結合部の長さにバラツキが生じ、光ファイバの伝送特性に悪影響を及ぼすおそれがあった。そして、この問題は、製造速度が高速になるほど顕著であった。

また、一括被覆層によって予め長さ方向に結合した光ファイバテープ心線において、隣接する２本の単心被覆光ファイバ間の被覆にカッタなどの切欠形成手段により切欠き部を形成することにより、２本の単心被覆光ファイバ間に間欠的に非結合部を形成する技術が知られている（例えば、特許文献５参照。）。しかしながら、２本の単心被覆光ファイバ間カッタ刃を挿入して切欠き部を形成することは技術的に極めて難しく、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバを損傷させるおそれがあった。

特開２０１０−２７４３号公報 特開２０１０−３３０１０号公報 特開２０１０−５４５９５号公報 特開２０１０−２３７２９２号公報 特許第２５７３６３２号

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、良好な伝送特性を有する間欠型光ファイバテープ心線を、高速、かつ安定的に製造することができる方法、および装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、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、４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する２本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造方法であって、前記４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた４心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための１つの第１の刃と、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための２つの第２の刃を備えた切込み機構により切込みを入れた後、前記光ファイバテープ心線を、該光ファイバテープ心線の幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部を通過させることにより、前記切込み部分を分断して、前記４心光ファイバテープ心線に非結合部を形成することを特徴とするものである。

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装置は、４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する２本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造装置であって、前記４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた４心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための１つの第１の刃と、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための２つの第２の刃を備えた切込み機構と、前記切込みの入った光ファイバテープ心線を、その幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部とを具備することを特徴とするものである。

本発明によれば、良好な伝送特性を有する間欠型光ファイバテープ心線を、高速、かつ安定的に製造することができる。

本発明の一実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置の構成を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に使用される切込み機構の一例を示す正面図である。 本発明の一実施形態に使用される光ファイバテープ心線を示す断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。 図１のＶ−Ｖ矢視断面図である。 図１のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。 本発明の一実施形態に使用される応力付与部の一例を示す断面図である。 図１に示す装置により製造される過程にある間欠型光ファイバテープ心線を示す断面図である。 図１のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。 本発明に使用される切込み機構の他の例を説明する断面図である。 図１０に示す切込み機構を用いて切込みが形成された光ファイバテープ心線を示す断面図である。 本発明に使用される切込み機構のさらに他の例を示す断面図である。 図１２の要部を拡大して示す断面図である。 図１２に示す切込み機構における第１および第２の刃の配置位置の一例を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置の構成を概略的に示す平面図である。

本実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置は、図１に示すように、製造ラインに沿って、上流側より、切込み機構１０および応力付与部２０を順に備えている。

図２は、切込み機構１０として使用される切込み装置１０Ａの一例を示したものである。図２に示すように、切込み装置１０Ａは、回転体の外周に１刃が設けられた第１の回転刃２３と、回転体の外周に２刃が設けられた第２の回転刃２４と、これらの第１および第２の回転刃２３，２４にそれぞれ対向配置された第１および第２の回転体２５，２６とを備えている。

このような切込み装置１０Ａにおいては、第１の回転刃２３と第１の回転体２５の間、第２の回転刃２４と第２の回転体２６の間に順に、図３に示すような４心光ファイバテープ心線３０が挿通されると、第１の回転刃２３と第１の回転体２５の間では、４心光ファイバテープ心線３０を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための切込み６が形成され、また、第２の回転刃２４と第２の回転体２６の間では、４心光ファイバテープ心線３０を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための切込み７が形成される。

すなわち、４心光ファイバテープ心線３０は、図３に示すように、４本の単心被覆光ファイバ１〜４を同一平面上に若干の隙間（例えば、０．０３ｍｍ程度）をもって並列させ、その外周に、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などにより一括被覆層５を設けたものである。

単心被覆光ファイバ１〜４には、例えば、光ファイバ上に紫外線硬化型樹脂などにより１層乃至複数層の保護被覆を設けたものや、このような保護被覆上にさらに着色層を設けたものが使用される。本実施形態では、光ファイバ１１上に、１次被覆１２、２次被覆１４および着色層１６が順に被覆された外径０．２５ｍｍの単心被覆光ファイバが使用されている。また、本実施形態では、隣接する単心被覆光ファイバ間にくびれが設けられている。４心光ファイバテープ心線３０の幅Ａおよび厚さＤは、それぞれ１．１〜１．３ｍｍ程度および０．２７〜０．３０ｍｍ程度であり、くびれ部分の厚さＢは０．１〜０．２ｍｍ程度である。

切込み装置１０Ａは、第１および第２の回転刃２３，２４と、第１および第２の回転体２５，２６に加え、４心光ファイバテープ心線３０を、第１の回転刃２３と第１の回転体２５の間、次いで第２の回転刃２４と第２の回転体２６の間に案内する複数のガイドローラ２７を備えており、４心光ファイバテープ心線３０はこれらのガイドローラ２７にガイドされて、第１の回転刃２３と第１の回転体２５間、次いで第２の回転刃２４と第２の回転体２６間に送られ、切込み６，７が形成されるようになっている。

図４は、図１のＩＶ−ＩＶ矢視断面図、図５は、図１のＶ−Ｖ矢視断面図であり、それぞれ、第１の回転刃２３と第１の回転体（図示なし）、および第２の回転刃２４と第２の回転体（図示なし）の共働により、一括被覆層５に切込み６および切込み７が形成される様子を示している。また、図６は、図１のＶＩ−ＶＩ矢視断面図で、切込み装置１０Ａを通過したことによって、一括被覆層５に切込み６、および切込み７が形成された光ファイバテープ心線３０を示している。

なお、切込み装置１０Ａは、図２に示すように、さらに、基台２８、および基台２８に立設された保持部材２９を備えており、第１および第２の回転刃２３，２４、第１および第２の回転体２５，２６、並びにガイドローラ２７は、この基台２８上の保持部材２９に回転可能に支持されている。図４および図５では、これらの４心光ファイバテープ心線３０と第１および第２の回転刃２３，２４以外の要素は図示を省略している。

このように切込み装置１０Ａにおいて一括被覆層５に切込み６および切込み７が形成された光ファイバテープ心線３０は、次いで、応力付与部２０に搬送される。

図７は、応力付与部２０の一例を示したものである。図７に示すように、この応力付与部２０は、軸受３１、３２に支持された回転軸３３に同軸的に固定された回転押圧部材３４と、支持ブロック３５とを備えている。支持ブロック３５の上面には、断面半円状の溝３６が設けられ、一方、回転押圧部材３４の外周面３７は、溝３６の内周面に対応する形状の湾曲面で形成されており、回転押圧部材３４はその外周面３７を支持ブロック３５の溝３６の内周面に向けて、所定の圧力で押圧するように構成されている。

このような応力付与部２０においては、光ファイバテープ心線３０を支持ブロック３５の溝３６と回転押圧部材３４の外周面３７との間に通過させると、光ファイバテープ心線３０はその幅方向中央部を頂点とした円弧状に湾曲した状態で通過することになる。その結果、光ファイバテープ心線３０の一括被覆層５の切込み６、７を形成した部分が厚さ方向に完全に分断されることになり、切込み６に対応する位置に非結合部９６が形成され、切込み７に対応する位置に非結合部９７が形成された、間欠型の４心光ファイバテープ心線３２が形成される。

なお、図１において、９８は、非結合部９６と非結合部９６の間、または非結合部９７と非結合部９７の間の結合部を示している。また、図８は、応力付与部２０において、切込み６および切込み７が完全に分断される過程にある光ファイバテープ心線３０を示している。さらに、図９は、図１のＩＸ−ＩＸ矢視断面図であり、一括被覆層５の切込み６形成部分および切込み７形成部分が完全に分断されてそれぞれ非結合部９６および非結合部９７が形成された状態を示している。

このように構成される光ファイバテープ心線の製造装置においては、４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた４心光ファイバテープ心線３０に対し、４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための１刃が設けられた第１の回転刃２３と、４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための２刃が設けられた第２の回転刃２４を備えた切込み装置１０Ａにより切込み６，７を入れた後、光ファイバテープ心線３０を、その幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部２０を通過させることにより、切込み６，７形成部分を分断して、４心光ファイバテープ心線３０に非結合部を形成し、間欠型光ファイバテープ心線３２を製造するので、従来の切欠形成手段を用いて１工程で非結合部を形成する方法のように、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバを損傷させるおそれがない。また、高速であっても、結合部９８および非結合部９６，９７を寸法精度良く形成することができるため、伝送特性の良好な間欠型光ファイバテープ心線３２を安定的に製造することができる。

（その他の実施の形態）
上記第１の実施形態では、切込み機構として、図２に示すような、製造ラインの上流側より、回転体の外周に１刃が設けられた第１の回転刃２３と、回転体の外周に２刃が設けられた第２の回転刃２４を順に配置した切込み装置１０Ａを使用しているが、製造ラインの上流側に４心光ファイバテープ心線３０を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための第２の回転刃２４が配置され、下流側に４心光ファイバテープ心線３０を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための第１の回転刃２３が配置された構造であってもよい。

また、図１０に示すように、第１の回転体２５に代えて、第１の回転刃２３と同様に構成された第３の回転刃２３Ａ、すなわち、回転体の外周に１刃が設けられた回転刃を、第１の回転刃２３に対向させて配置し、第２の回転体２６に代えて、第２の回転刃２４と同様に構成された第４の回転刃２４Ａ、すなわち、回転体の外周に２刃が設けられた回転刃を、第２の回転刃２４に対向させて配置した構成としてもよい。

図１１は、このような切込み装置によって、光ファイバテープ心線３０一括被覆層５に切込み６、および切込み７が形成された光ファイバテープ心線３０を示している。図１１に示されるように、この場合には、光ファイバテープ心線３０の上下両面より切込みを入れることができるため、応力付与部において、切込み形成部分の分断をより容易に行うことができる。また、第１の実施形態のように、光ファイバテープ心線の一方の面のみから切込みを入れる場合に比べ、切込みの深さを浅くすることができるため、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバの損傷をより確実に防止することができる。

本発明においては、また、切込み機構として、図１２、およびその要部を拡大して示す図１３に示すように、ローラ型カッター１０Ｂを用いることもできる。すなわち、このローラ型カッター１０Ｂは、図１２に示すように、４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための第１の刃２３Ｂの両側に、４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための第２の刃２４Ｂを、カラー４１を介して配置し、これらを、円板状の回転体である一対の刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂで両側より挟持した構造を有する。

図１２中、４３は、第１および第２の刃２３Ｂ，２４Ｂ，カラー４１、並びに一対の刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂに軸方向に挿通された位置決めピンを示している。この位置決めピン４３により、図１３に示すように、刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂの外周面の所定の位置に第１の刃２３Ｂおよび第２の刃２４Ｂがそれぞれ突出するようになっている。すなわち、図１３は、第１および第２の刃２３Ｂ、２４Ｂ、並びにカラー４１を挟持した一対の刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂの外周面近傍を拡大して示した断面図であり、図１３（ａ）では、２枚の第２の刃２４Ｂが刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂの外周面から突出した状態を、また、図１３（ｂ）では、第１の刃２３Ｂが刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂの外周面から突出した状態を示している。また、図１４は、第１の刃２３Ｂおよび第２の刃２４Ｂの刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂの外周面からの突出位置を示した図である。なお、図１４は、一例であり、第１の刃２３Ｂおよび第２の刃２４Ｂの刃部ホルダ４２Ａ，４２Ｂの外周面からの突出位置やその長さは、得ようとする間欠型光ファイバテープ心線３２によって適宜設定されるものである。

なお、図示は省略したが、このようなローラ型カッター１０Ｂを用いた場合であっても、ローラ型カッター１０Ｂと同様に構成されたローラ型カッターを、ローラ型カッター１０Ｂと対向させて配置してもよい。これにより、光ファイバテープ心線の上下両面より切込みを入れることが可能となり、後段の応力付与部において、切込み形成部分の分断をより容易に行うことができる。また、光ファイバテープ心線の一方の面のみから切込みを入れる場合に比べ、切込みの深さを浅くすることができるため、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバの損傷をより確実に防止することができる。

さらに、以上説明した実施形態では、いずれも回転する刃により光ファイバテープ心線の一括被覆層に切込みを入れる切込み機構を採用しているが、特にこれに限定されるものではなく、４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための切込みと、４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための切込みを入れることができるものであればよい。

また、応力付与部についても、第１の実施形態では、図７に示すように、回転押圧部材３４の外周面３７を支持ブロック３５の溝３６の内周面に向けて所定の圧力で押圧するのみの構成となっているが、さらに、回転押圧部材３４を軸方向に繰り返し進退させたり、あるいは、回転押圧部材３４を径方向に繰り返し進退させたり、さらには、図７に示すような応力付与部２０を複数、回転押圧部材３４と支持ブロック３５の位置が交互に逆に位置するように配置して、光ファイバテープ心線３０を上下方向に繰り返し湾曲させるようにするなどして、支持ブロック３５の溝３６を通過する光ファイバテープ心線３０に対し、しごき圧を加えることができるような構成としてもよい。しごき圧を加えることで、切込み形成部分の分断をより容易に行うことができる。

本発明の光ファイバテープ心線の製造方法および製造装置は、同一の２本の被覆光ファイバ単心線同士を結合する結合部の間隔（非結合部の長さ）が４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下で、各結合部の長さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下である間欠型光ファイバテープ心線の製造等に有用である。すなわち、上記間欠型光ファイバテープ心線は、これを用いてケーブル化した際、ケーブル曲げ時に光ファイバに加わる歪みを非常に小さく、ケーブルに十分な長期信頼性を具備させることができ、また、一括接続が容易であり、ケーブルの接続作業性を向上させることができる。そして、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法および製造装置によれば、かかる優れた特徴を有する間欠型光ファイバテープ心線の製造方法を、高速で、かつ安定的に製造することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図するものではない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，２，３，４…単心被覆光ファイバ、５…一括被覆層、６，７…切込み、１０…切込み機構、１０Ａ…切込み装置、１０Ｂ…ローラ型カッター、２０…応力付与部、２３…第１の回転刃、２３Ａ…第３の回転刃、２４…第２の回転刃、２４Ａ…第４の回転刃、２５…第１の回転体、２６…第２の回転体、３０…４心光ファイバテープ心線、３２…間欠型光ファイバテープ心線、３４…回転押圧部材、３５…支持ブロック、３６…溝、３７…回転押圧部材外周面、４２Ａ，４２Ｂ…刃部ホルダ、９６，９７…非結合部、９８…結合部。

Claims (8)

1. ４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する２本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造方法であって、
   前記４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた４心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための１つの第１の刃と、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための２つの第２の刃を備えた切込み機構により切込みを入れた後、前記光ファイバテープ心線を、該光ファイバテープ心線の幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部を通過させることにより、前記切込み部分を分断して、前記４心光ファイバテープ心線に非結合部を形成することを特徴とする間欠型光ファイバテープ心線の製造方法。
2. 前記切込み機構は、前記第１の刃を備えた第１ユニットと、前記第２の刃を備えた第２ユニットとを備え、前記第１および第２ユニットは前記４心光ファイバテープ心線の長さ方向に直列的に配置されていることを特徴とする請求項１記載の間欠型光ファイバテープ心線の製造方法。
3. 前記第１および第２の刃は回転刃からなることを特徴とする請求項１または２記載の間欠型光ファイバテープ心線の製造方法。
4. 前記切込み機構は、前記４心光ファイバテープ心線を挟んで前記第１の刃に対向配置された１つの第３の刃と、前記２つの第２の刃にそれぞれ対向配置された２つの第４の刃を有し、これらの第１乃至第４の刃により、前記４心光ファイバテープ心線の上下両面から前記一括被覆層に切込みを入れることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の光ファイバテープ心線の製造方法。
5. 前記応力付与部において、前記光ファイバテープ心線に対し所要のしごき圧を加えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光ファイバテープ心線の製造方法。
6. 間欠型光ファイバテープ心線は、同一の前記２本の被覆光ファイバ単心線同士を結合する結合部の間隔（非結合部の長さ）が４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下で、前記各結合部の長さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下である請求項１乃至５のいずれか１項記載の光ファイバテープ心線の製造方法。
7. ４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する２本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造装置であって、
   前記４本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた４心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に２心−２心光ファイバテープ心線に分離するための１つの第１の刃と、前記４心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に１心−２心−１心光ファイバテープ心線に分離するための２つの第２の刃を備えた切込み機構と、
   前記切込みの入った光ファイバテープ心線を、その幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部と
   を具備することを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。
8. 前記切込み機構は、前記４心光ファイバテープ心線を挟んで前記第１の刃に対向配置される１つの第３の刃と、前記２つの第２の刃にそれぞれ対向配置される２つの第４の刃をさらに有することを特徴とする請求項７記載の光ファイバテープ心線の製造装置。

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