JP6232081B2 - テープ心線の製造方法及び製造装置、並びに光ファイバ心線の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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複数本の光ファイバを製造ラインに供給してテープ心線を製造する方法であって、
供給中の第1光ファイバの被覆部の除去された末端と、待機中の第2光ファイバの被覆部の除去された先端とを接着剤を用いて接続する接続ステップと、
前記第1光ファイバに代えて前記第2光ファイバを前記製造ラインに供給する段替えステップと、
前記接続ステップにより接続済みの前記第2光ファイバを被膜材料の充填されたダイスに挿通させるダイス挿通ステップと、
を含み、
当該接続ステップでは、前記第1光ファイバの前記末端と前記第2光ファイバの前記先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とするテープ心線の製造方法としている。
供給中の第1光ファイバの末端と、待機中の第2光ファイバの先端とを接着剤を用いて接続する接続ステップと、
前記第1光ファイバに代えて前記第2光ファイバを前記製造ラインに供給する段替えステップと、
前記接続ステップにより接続済みの前記第2光ファイバを被膜材料の充填されたダイスに挿通させるダイス挿通ステップと、
を含み、
当該接続ステップでは、前記第1光ファイバの前記末端と前記第2光ファイバの前記先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とするテープ心線の製造方法が明らかとなる。
供給中の第1光ファイバの末端と、待機中の第2光ファイバの先端とを接着剤を用いて接続する接続装置と、
前記第1光ファイバに代えて前記第2光ファイバを供給する供給装置と、
前記接続装置により接続済みの前記第2光ファイバを被膜材料の充填されたダイスに挿通させる被膜形成装置と、
を含み、
前記接続装置は、前記第1光ファイバの前記末端と前記第2光ファイバの先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とするテープ心線の製造装置が明らかとなる。
供給中の第1光ファイバ素線の末端と、待機中の第2光ファイバ素線の先端とを接着剤を用いて接続する接続ステップと、
前記第1光ファイバ素線に代えて前記第2光ファイバ素線を前記製造ラインに供給する段替えステップと、
前記接続ステップにより接続済みの前記第2光ファイバ素線を被膜材料の充填された着色用ダイスに挿通させるダイス挿通ステップと、
を含み、
当該接続ステップでは、前記第1光ファイバ素線の前記末端と前記第2光ファイバ素線の前記先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とする光ファイバ心線の製造方法が明らかとなる。
供給中の第1光ファイバ素線の末端と、待機中の第2光ファイバ素線の先端とを接着剤を用いて接続する接続装置と、
前記第1光ファイバ素線に代えて前記第2光ファイバ素線を供給する供給装置と、
前記接続装置により接続済みの前記第2光ファイバ素線を被膜材料の充填された着色用ダイスに挿通させる被膜形成装置と、
を含み、
前記接続装置は、前記第1光ファイバ素線の前記第2光ファイバ素線の前記末端と前記先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とする光ファイバ心線の製造装置が明らかとなる。
一実施形態として、光ファイバ素線からテープ心線を連続生産する装置(以下、製造装置)を挙げる。図1に当該製造装置1の概略構造を示した。図中に示した製造装置1は製造ラインの上流側から光ファイバ2(光ファイバ素線)が供給され、製造されたテープ心線3が下流にてドラム4の周面に巻き取られるように構成されている。光ファイバ2は、クラッドとコアからなる光ファイバ自体(以下、光ファイバ裸線)に直接UV樹脂を被膜した光ファイバ素線である。供給源には長大な光ファイバ素線2がロール状に巻回されている。光ファイバ素線2の供給源は、テープ心線3を構成する単心光ファイバ心線の本数分だけ用意されている。ここでは周面に光ファイバ素線2が巻回されている送出ドラム5が12個用意され、12本の光ファイバ素線から12本の単心光ファイバ心線6を製造し、その12本の単心光ファイバ心線6を並列配置させた状態で樹脂によってテープ状にさせた12心のテープ心線3を連続生産することとしている。すなわち、図中の製造装置1は、光ファイバ素線からテープ心線を製造する装置であるが、その中には光ファイバ素線から光ファイバ心線を製造する装置が含まれている。
図2に接続装置の概略構成と動作を示した。図2(A)〜(E)は接続装置10における光ファイバ素線2の接続処理手順を示している。ここでは一つの送出ドラム5および段替え用ドラム51と、これらのドラム(5,51)から送出される光ファイバ素線(2,21)の接続装置10内でのパスラインを示した。接続装置10は、ある送出ドラム5からの供給が尽きて後端部分がパスライン上に流れていく光ファイバ素線(以下、第1ファイバ素線102)の末端22と、段替え用ドラム51から供給される段替え用光ファイバ素線(以下、第2光ファイバ素線21)の先端23とを接続する機構(図示せず)に加え、この接続機構による接続処理の実行中に接続装置10より下流側への光ファイバ素線2の走行を継続させるための機構である貯蓄部11を含んで構成されている。貯蓄部11は左右方向に軸を有しつつ前方から後方に向かって配置された複数のローラー12によって構成されている。なお実際のローラー12はそれぞれ左右方向(図中紙面奥行き方向)に12個一組で配置されている。具体的には、固定軸に軸支された前後両端に配置された二組のローラー(以下、固定ローラー12a)の間に、上下方向に千鳥配置されつつ上下方向に移動可能なローラー(以下、移動ローラー12b)が配置されている。そして図2(A)に示したように、光ファイバ素線2が供給されている定常状態ではパスラインが前後両端の固定ローラー間(12a−12a)に直線的に形成されている。
図3は第1の実施例にかかる光ファイバ心線の連続製造方法における光ファイバ素線同士の接続形態の概略を示す図であり、ここでは光ファイバ素線同士(102−21)の接続箇所を拡大して示している。第1光ファイバ素線102の末端22と段替え用の第2光ファイバ素線21の先端23では、ともにUV被膜からなる被覆部24が除去されてクラッドとコアからなる光ファイバ裸線25がそれぞれ同じ長さLとなるように露出している。そして双方の光ファイバ素線(102,21)は、光ファイバ裸線25の端面26が距離dを隔てて互いに対面した状態で長さL1のチューブ110内に挿入されているとともに、このチューブ110内に充填された接着剤120によって接続されている。したがってこのチューブ110の長さL1に渡る前後の領域が硬化した接着剤の介在領域(以下、接続領域100)となる。またこのチューブ110の外径φ1は光ファイバ素線(102,21)の外径φ2とほぼ等しく、下流側に配置された各種ダイス(着色機30の着色用ダイスやテープ化装置50のテープ化用ダイス)を挿通できる大きさとなっている。一例を挙げると、外径φ2=237μmの光ファイバ素線(102,21)が着色機を経て外径が250μm程度の単心光ファイバ心線となる場合、着色機における着色用ダイスの内径は255μm〜260μm程度である。また外径250μm程度の複数本の光ファイバ心線がテープ化装置を経てテープ心線になる場合には、当該テープ化装置におけるダイスの内径は260μm〜300μm程度である。なおテープ化装置におけるダイスには、複数本の光ファイバ心線が一括して挿通される左右を長辺とした矩形断面形状を有するものもあり、この場合のダイスの内径は矩形の短辺方向の長さとなる。上述したようにチューブ110の外径はφ1は光ファイバ素線(102,21)の外径φ2と同程度であり、ダイスの内径は2本の光ファイバ素線(102,21)を重ねたときの外径よりは遙かに小さいがチューブ110の外径φ1よりは十分に大きい。このように第1の実施例では、外径φ1が制御されているとともに内部に接着剤120が充填されたチューブ110を双方の光ファイバ素線間(102−21)に介在させることで、接続領域100における接着強度を確保しつつ後工程に配置されているダイス内に光ファイバ素線(102,21)を接続領域100とともに挿通させることができるようになっている。
上記第1の実施例ではダイス(着色機30の着色用ダイスやテープ化装置50のテープ化用ダイス)を通過できる外径のチューブを用いて2本の光ファイバ素線を接続させていたが、接着剤を用いて接続することで十分な接着強度を確保しつつ、後工程に配置されているダイスを通過させることができれば光ファイバ素線同士の接続形態はどのようなものであってもよい。そこで、以下ではその他の接続形態の一つとして第2の実施例を挙げる。
第1および第2の実施例では、チューブや繊維など接着剤以外の部材を用いて硬化後の接着剤の外径や形状を制御していたが、第3の実施例では接続領域に接着剤のみを介在させた接続形態となっている。図6に第3の実施例における光ファイバ素線同士の接続形態を示した。この図6に示したように2本の光ファイバ素線(102,21)における被覆部24の端面間距離L3に渡る接続領域100には硬化した接着剤120のみが介在している。図7に第3の実施例における接続形態を実現させるための手順を示した。そして当該手順を図7(A)〜図7(D)の順に示した。まず図7(A)に示したように最終的な接続領域100となる消費済みの第1光ファイバ素線102と段替え用の第2光ファイバ素線21との対面領域に接着剤120を塗布して未硬化の接着剤120を介在させる。そしてこの時点では接着剤120は光ファイバ素線(102,21)の外径φ2よりも外方に盛り上がって「だま」の状態になっている。つぎに図7(B)に示したように内径φ3がほぼ光ファイバ素線(102,21)の外径φ2に一致する中空円筒状の部材300を円筒軸を含む面で2分割した二つの分割円筒状の部材(300a,300b)で接続領域100の下流側にある消費済みの第1光ファイバ素線102を狭持する位置に配置するとともに、図7(C)に示したように、その二つの分割円筒部材(300a,300b)を閉じて中空円筒状に形成し、さらにその中空筒状の部材300を上流側に移動させる。すなわち中空円筒状の部材300は所謂「リコーター」として未硬化の接着剤120の形状を整える。中空円筒状の部材300が二つの分割円筒状の部材(300a,300b)として構成されているため、中空円筒状の部材300は消費済みの第1光ファイバ素線102に着脱自在である。中空円筒状の部材300の内径は、ダイス(着色機30の着色用ダイスやテープ化装置50のテープ化用ダイス)の内径未満である。そしてこの中空円筒状の部材(以下、リコーター300)を段替え用の第2光ファイバ素線21の領域まで移動させると、図7(D)に示したように接着剤120の塗布領域が光ファイバ素線(102,21)の外径φ2にほぼ一致する円柱状に整形され、これにより、接着剤の介在領域がダイスの内径よりも小さい外径となる形状に整形される。接着剤120の形状をこのように整形したならば、接着剤120を硬化させればよい。リコーター300については当初の分割円筒部材(300a、300b)の状態に分割して段替え用の第2光ファイバ素線21から取り外すとともに、次の接続処理のために当初の位置に待機させればよい。
上述した第1〜第3の実施例に係る方法に基づいて実際に製造したテープ心線をサンプルとして、そのサンプルにおける接続領域の接着強度を測定した。概略的には上記各実施例における接続形態において、図3、図5および図6のそれぞれに示した接続領域100の長さL1、L2およびL3(以下、接続長)を変えたテープ心線をサンプルとして作製した。また製造条件(接続長、接続形態)が同じサンプルについて多数の個体を同数個ずつ作製した。そして接続長に対する、引張強度、および曲げ強度を測定する接続強度試験を行った。また2本の光ファイバ素線同士を接続するのに要する時間(工程時間)とテープ心線の連続生産の可否についても調べた。なお第1〜第3の実施例における光ファイバ素線同士の接続手順は、概ね(1)被覆部の除去、(2)光ファイバ裸線の端面の清掃、(3)各種接着形態での接着、(4)接着剤硬化の順であるが、第1〜第3の実施例では(3)の接着手順以外は同じである。接着手順は、第1の実施例では2本の光ファイバ素線の光ファイバ裸線の端面同士を対面させてその光ファイバ裸線を内方に接着剤が含まれたチューブに挿入する手順であり、第2の実施例では接着剤が塗布された複数本(例えば6本)の繊維を2本の光ファイバ素線の周面間に架け渡す手順であり、第3の実施例では端面同士を対面させた2本の光ファイバ間に接着剤を塗布してその接着剤の形状をリコーターで整形するまでの時間である。したがって各サンプルにおける工程時間の差は接着手順のみに掛かる時間の差を反映していると言える。なお比較例に対応するサンプルにおける接続長は、互いに対面する2本の光ファイバ素線の端面のそれぞれにて露出する光ファイバ裸線の長さの合計となる(例えば図3に示した距離Lの2倍)。
上述した実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
3 テープ心線、4 巻き取りドラム、5 送出ドラム、6 単心光ファイバ心線、
10 接続装置、11 貯蓄部、20 印刷機、24 光ファイバ素線の被覆部、
25 光ファイバ裸線、30 着色機、40 着色層硬化装置、50 テープ化装置、
60 テープ化層硬化装置、100 接続領域、110 チューブ、120 接着剤、
210 繊維、300 リコーター
Claims (12)
- 複数本の光ファイバを製造ラインに供給してテープ心線を製造する方法であって、
供給中の第1光ファイバの被覆部の除去された末端と、待機中の第2光ファイバの被覆部の除去された先端とを接着剤を用いて接続する接続ステップと、
前記第1光ファイバに代えて前記第2光ファイバを前記製造ラインに供給する段替えステップと、
前記接続ステップにより接続済みの前記第2光ファイバを被膜材料の充填されたダイスに挿通させるダイス挿通ステップと、
を含み、
当該接続ステップでは、前記第1光ファイバの前記末端と前記第2光ファイバの前記先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項1において、
前記第1光ファイバ及び第2光ファイバは、光ファイバ素線であり、
前記ダイス挿通ステップには、着色剤の充填された着色用ダイスに前記光ファイバ素線を挿通させて前記光ファイバ素線に着色層を被覆するステップが含まれていることを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項1において、
前記第1光ファイバ及び第2光ファイバは、光ファイバ心線であり、
前記ダイス挿通ステップには、並列配置させた複数本の前記光ファイバ心線をテープ化樹脂が充填されたテープ化用ダイスに挿通させるステップが含まれている、
ことを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記接続ステップは、前記ダイスを通過できる外径を有するとともに内方に接着剤を含ませたチューブ内にて前記第1光ファイバの末端と前記第2光ファイバの先端とを接続することを含むことを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項4において、
前記接着剤は紫外線硬化型接着剤であって、前記チューブは紫外線を透過させる素材で構成され、
前記接続ステップは、当該チューブ内に前記第1光ファイバの末端と前記第2光ファイバの先端のそれぞれにて露出させた光ファイバ裸線を挿入するステップと、前記チューブの外方から紫外線を照射するステップとを含むことを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記接続ステップは、接着剤が塗布された繊維を前記第1光ファイバの末端側の外周と、前記第2光ファイバの先端側の外周との間に架け渡すことを含むことを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記接続ステップは、前記第1光ファイバの末端と前記第2光ファイバの先端との間に接着剤を介在させるとともに、当該接着剤の前記介在領域を前記ダイスの内径よりも小さい外径となる形状に整形することを含むことを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項7において、
前記接続ステップでは、前記ダイスの内径未満の内径を有する円筒状部材に未硬化の前記接着剤の前記介在領域を挿入して前記形状を整形した上で、前記接着剤を硬化させることを特徴とするテープ心線の製造方法。 - 請求項7において、
前記接続ステップでは、硬化後の接着剤を前記ダイスの内径よりも小さい外径となる形状に整形することを特徴とするテープ心線の製造方法 - 複数本の光ファイバからテープ心線を製造する製造装置であって、
供給中の第1光ファイバの被覆部の除去された末端と、待機中の第2光ファイバの被覆部の除去された先端とを接着剤を用いて接続する接続装置と、
前記第1光ファイバに代えて前記第2光ファイバを供給する供給装置と、
前記接続装置により接続済みの前記第2光ファイバを被膜材料の充填されたダイスに挿通させる被膜形成装置と、
を含み、
前記接続装置は、前記第1光ファイバの前記末端と前記第2光ファイバの先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とするテープ心線の製造装置。 - 光ファイバ素線を製造ラインに供給して光ファイバ心線を製造する方法であって、
供給中の第1光ファイバ素線の被覆部の除去された末端と、待機中の第2光ファイバ素線の被覆部の除去された先端とを接着剤を用いて接続する接続ステップと、
前記第1光ファイバ素線に代えて前記第2光ファイバ素線を前記製造ラインに供給する段替えステップと、
前記接続ステップにより接続済みの前記第2光ファイバ素線を被膜材料の充填された着色用ダイスに挿通させるダイス挿通ステップと、
を含み、
当該接続ステップでは、前記第1光ファイバ素線の前記末端と前記第2光ファイバ素線の前記先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とする光ファイバ心線の製造方法。 - 光ファイバ素線から光ファイバ心線を製造する製造装置であって、
供給中の第1光ファイバ素線の被覆部の除去された末端と、待機中の第2光ファイバ素線の被覆部の除去された先端とを接着剤を用いて接続する接続装置と、
前記第1光ファイバ素線に代えて前記第2光ファイバ素線を供給する供給装置と、
前記接続装置により接続済みの前記第2光ファイバ素線を被膜材料の充填された着色用ダイスに挿通させる被膜形成装置と、
を含み、
前記接続装置は、前記第1光ファイバ素線の前記第2光ファイバ素線の前記末端と前記先端とを接続する前記接着剤の介在領域の外径を前記ダイスの内径よりも小さくするように接続する、
ことを特徴とする光ファイバ心線の製造装置。
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