JP7426206B2 - 光ファイバテープ、光ファイバテープの方向識別方法及び融着接続装置 - Google Patents
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Description
なお、通常、光ファイバテープの幅方向の向きの識別は、光ファイバテープを構成する複数の光ファイバのそれぞれの色(着色層の色)に基づいて行われている。但し、暗所下のように光ファイバの色を識別し難い状況下では、光ファイバの色に基づいて光ファイバテープの幅方向の向きを識別することが難しい。
前記制御部は、前記ホルダが前記ホルダセット部にセットされた後、前記ホルダセット部を長手方向に移動させながら、前記センサに前記方向識別マークを検出させることが望ましい。これにより、仮にホルダがホルダセット部にセットされたときにセンサが方向識別マークと対向していなくても、センサ45が方向識別マークを検出可能となる。
<光ファイバテープ1の構造>
図1A~図1Dは、第1実施形態の光ファイバテープ1の説明図である。図1Aは、光ファイバテープ1の斜視図である。図1Bは、図1Aとは別の角度(幅方向の逆側)から見た光ファイバテープ1の斜視図である。図1Cは、図1AのA-A断面図であり、図1Dは、図1AのB-B断面図である。図1C及び図1Dには、光ファイバ2を示す丸印の内側に、その光ファイバ2の識別番号(ファイバ番号:ここでは1番~4番)が示されている。
図3は、光ファイバテープ1を製造するテープ製造システム20の説明図である。テープ製造システム20は、ファイバ供給部21と、印刷装置22と、着色装置23と、テープ化装置24と、マーク形成装置25とを有する。
図4は、本実施形態の光ファイバテープ1の融着接続時の説明図である。
<光ファイバテープ1の構造>
図5A~図5Cは、第2実施形態の光ファイバテープ1の説明図である。図5Aは、光ファイバテープ1の斜視図である。図5Bは、図5Aとは別の角度(幅方向の逆側)から見た光ファイバテープ1の斜視図である。図5Cは、第2実施形態の光ファイバテープ1をテープ厚方向(テープ面に垂直な方向)から見た説明図である。
第2実施形態の光ファイバテープ1の製造システムは、図3に示す第1実施形態の製造システムと同様に、ファイバ供給部21と、印刷装置22と、着色装置23と、テープ化装置24と、マーク形成装置25とを有する。なお、前述の第1実施形態のマーク形成装置25は、インクにより方向識別マーク8を印刷する印刷装置であるのに対し、第2実施形態のマーク形成装置25は、光ファイバテープ1の表面(テープ化材層15の表面)に凹凸部を形成する凹凸加工装置で構成されており、具体的にはレーザー加工装置で構成されている。
図8Aは、第2実施形態の方向識別マーク8の検出装置の説明図である。図8Bは、参考例の検出装置の説明図である。図9Aは、本実施形態の検出装置の検出結果を示す写真である。図9Bは、参考例の検出装置の検出結果を示す写真である。
<光ファイバテープ1の構造>
図10Aは、第3実施形態の光ファイバテープ1の斜視図である。図10Bは、図10Aとは別の角度(幅方向の逆側)から見た第3実施形態の光ファイバテープ1の斜視図である。
図13は、第3実施形態の光ファイバテープ1を製造するテープ製造システム20の説明図である。テープ製造システム20は、ファイバ供給部21と、着色装置23と、テープ化装置24と、マーク形成装置25とを有する。なお、第3実施形態のマーク形成装置25は、光(紫外線)を照射する照射装置で構成されている。
光が照射されると着色する光硬化性樹脂は、光着色性及び光硬化性を有する樹脂であり、光着色反応する化合物と、光硬化反応する樹脂を構成する化合物とから構成されている。光が照射されると着色する光硬化性樹脂としては、例えばロイコ染料、光酸発生剤、ラジカル重合性化合物及び光ラジカル重合開始剤を含む化合物である。
ロイコ染料の配合量は、ラジカル重合性化合物100質量部に対して、好ましくは0.01~20質量部の範囲であり、より好ましくは0.05~10質量部であり、さらにより好ましくは0.2~5質量部であり、特に好ましくは0.5~2質量部である。ロイコ染料が0.01質量部以上であれば、硬化物の隠蔽性が良好である。また、20質量部以下であれば、光硬化性が良好である。
オニウム塩光酸発生剤としては、特に限定されないが、例えばヘキサフルオロアンチモネートアニオン、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサフルオロホスフェートアニオン、[PR6]-(ただし、Rはそれぞれ独立にフッ素原子又はフッ素化アルキル基であって、少なくとも1個のRはフッ素化アルキル基である。)で表されるアニオン、[BR4]-(ただし、Rはそれぞれ独立にフッ素原子又はフッ素化アルキル基であって、少なくとも1個のRはフッ素化アルキル基である。)で表されるアニオン、[SbR6]-(ただし、Rはそれぞれ独立にフッ素原子又はフッ素化アルキル基であって、少なくとも1個のRはフッ素化アルキル基である。)で表されるアニオン、ヘキサクロロアンチモネートアニオン、トリフルオロメタンスルフォン酸イオン、フルオロスルフォン酸イオン等のカウンターアニオンを有するアリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩又はアリールジアゾニウム塩等が挙げられる。これらは1種または2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、隠蔽性および厚膜硬化性の観点から、ヘキサフルオロアンチモネートアニオン、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサフルオロホスフェートアニオン、[PR6]-で表されるアニオン、[BR4]-で表されるアニオン、[SbR6]-で表されるアニオンのいずれかのカウンターアニオンを有するアリールスルホニウム塩が好ましく、環境に対する負荷が少ないという観点から、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサフルオロホスフェートアニオン、[PR6]-で表されるアニオン、[BR4]-で表されるアニオンのいずれかのカウンターアニオンを有するアリールスルホニウム塩が特に好ましい。
オニウム塩系光酸発生剤の市販品としては、例えば、IRGACURE250、IRGACURE270(BASF社製)WPI-113、WPI-116、WPI-169、WPI-170、WPI-124、WPAG-638 、WPAG-469、WPAG-370、WPAG-367、WPAG-336(和光純薬工業株式会社製)、B2380、B2381、C1390、D2238、D2248、D2253、I0591、T1608、T1609、T2041、T2042(東京化成工業株式会社製)、AT-6992、At-6976(ACETO社製)、CPI-100P、CPI101A、CPI-200K、CPI-210S(サンアプロ株式会社製)、SP-056、SP-066、SP-130、SP-140、SP-150、SP-170、SP-171、SP-172(ADEKA株式会社製)、CD-1010、CD-1011、CD-1012(サートマー社製)、サンエイドSI-60、SI-80、SI-100、SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-L145、SI-L150、SI-L160、SI-L110、SI-L147(三新化学工業株式会社製)、PI2074(ローディアジャパン製)などが挙げられるが、特に限定されることはない。
非イオン性酸発生剤としては、例えばフェナシルスルホン型光酸発生剤、o-ニトロベンジルエステル型光酸発生剤、イミノスルホナート型光酸発生剤、N-ヒドロキシイミドのスルホン酸エステル型光酸発生剤などがあげられるが、これに限定されない。これらは1種または2種以上を混合して用いることができる。非イオン性酸発生剤の具体的な化合物としては、スルホニルジアゾメタン、オキシムスルホネート、イミドスルホネート、2ーニトロベンジルスルホネート、ジスルホン、ピロガロールスルホネート、p-ニトロベンジル-9,10-ジメトキシアントラセン-2-スルホネート、N-スルホニル-フェニルスルホンアミド、トリフルオロメタンスルホン酸-1、8-ナフタルイミド、ノナフルオロブタンスルホン酸-1、8-ナフタルイミド、パーフルオロオクタンスルホン酸-1、8-ナフタルイミド、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸-1、8-ナフタルイミド、ノナフルオロブタンスルホン酸1、3、6-トリオキソ-3、6-ジヒドロ-1H-11-チア-アザシクロペンタアントラセン-2イルエステル、ノナフルオロブタンスルホン酸8-イソプロピル-1、3、6- トリオキソ-3、6-ジヒドロ-1H-11-チア-2-アザシクロペンタアントラセン-2-イルエステル、1,2-ナフトキノン-2-ジアジド-5-スルホン酸クロリド、1,2-ナフトキノン-2-ジアジド-4-スルホン酸クロリド、1,2-ベンゾキノン-2-ジアジド-4-スルホン酸クロリド、1,2-ナフトキノン-2-ジアジド-5-スルホン酸ナトリウム、1,2-ナフトキノン-2-ジアジド-4-スルホン酸ナトリウム、1,2-ベンゾキノン-2-ジアジド-4-スルホン酸ナトリウム、1,2-ナフトキノン-2-ジアジド-5-スルホン酸カリウム、1,2-ナフトキノン-2-ジアジド-4-スルホン酸カリウム、1,2-ベンゾキノン-2-ジアジド-4-スルホン酸カリウム、1,2-ナフトキノン-2-ジアジド-5-スルホン酸メチル、1,2-ベンゾキノン-2-ジアジド-4-スルホン酸メチルなどが挙げられる。
非イオン性酸発生剤の市販品としては、WPAG-145、WPAG-149、WPAG-170、WPAG-199(和光純薬工業株式会社製)、D2963、F0362、M1209、M1245(東京化成工業株式会社製)等があげられる。
光酸発生剤の配合量は、ラジカル重合性化合物100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部の範囲であり、より好ましくは0.3~10質量部であり、さらにより好ましくは1~5質量部であり、特に好ましくは2~3質量部である。光酸発生剤が0.1質量部以上であれば、ロイコ染料を発色させる効果が大きくなり隠蔽性が良好である。また、20質量部以下であれば、硬化物の耐熱性が良好である。また、光酸発生剤の配合量は、ロイコ染料1質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部であり、より好ましくは0.5~10質量部であることが好ましい。
ラジカル重合性化合物として用いることができる単官能性モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、ter-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチルメタクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、メタクリロキシオキシエチルアシッドフォスフェート、2-ヒドロキシエチルメタクリル酸フォスフェート、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロイルモルホリン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル-トリス(β-メトキシエトキシ)シラン等が挙げられる。ロイコ染料及び光酸発生剤との相溶性並びに硬化性が優れるという観点から、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートが好ましい。中でも、厚膜硬化性の観点から、アクリロイルモルホリンを用いることが好ましい。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
ラジカル重合性化合物に用いることができる二官能性モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチエレングルコールジメタクリレート、1.6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1.9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルジアクリレート、ジ(メタ)アクリロイルイソシアヌレート、アルキレンオキサイド変性ビスフェノールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
ラジカル重合性化合物に用いることができる三官能性モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
ラジカル重合性化合物に用いることができる多官能性モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジ及びトリアクリレート等が挙げられる。中でも、厚膜硬化性の観点から、イソシアヌル酸EO変性ジ及びトリアクリレートを用いることが好ましい。これらの重合性モノマーは単独で若しくは二種以上の混合物として用いることができる。
上記モノマーは市販品、合成品のいずれを用いてもよく、市販品としては、東亜合成株式会社製のM-5400、M-1200、M-313、KJケミカルズ株式会社製のACMO等が挙げられるが、特に制限されない。
ラジカル重合性化合物に用いることができるオリゴマーとしては、単官能、二官能、三官能または多官能性のいずれのオリゴマーを用いることができるが、厚膜硬化性の観点から、官能基を2つ以上を有するオリゴマーを用いることが好ましい。特に限定されないが、例えば、ポリブタジエン骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート、水添ポリブタジエン骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート、ポリカーボネート骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート、ひまし油骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート、イソプレン系(メタ)アクリレート、水添イソプレン系(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル基含有アクリルポリマー、(メタ)アクリル基含有ポリイソブチレンなどが挙げられる。中でも、厚膜硬化性の観点から、ポリエステル骨格を有するウレタン(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記オリゴマーは市販品、合成品のいずれを用いてもよく、市販品としては、日本合成化学工業製のUV-3000B、UV-3200B、UV-6640B、UV-6100B、UV-3700Bなどが、共栄社化学株式会社製のライト(メタ)アクリレート3EG-A、4EG-A、9EG-A、14EG-A、PTMGA-250、BP-4EA、BP-4PA、BP-10EAなどが、ダイセル・サイテック株式会社製のEBECRYL3700等が挙げられるが、特に制限されない。
ラジカル重合性化合物として上記のモノマーおよびオリゴマーを併用する場合、その質量割合は、30:70~95:5が好ましく、40:60~90:10がより好ましく、50:50~80:20がさらにより好ましく、55:45~65:35が特に好ましい。両者の質量割合が上記範囲内にあれば、隠蔽性および厚膜硬化性が優れる。
前記アシルホスフィンオキサイド系ラジカル開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド等が挙げられるが、この限りではない。前記アシルホスフィンオキサイド系ラジカル開始剤の市販品としては、Speedcure TPO(LAMBSON社製)、LUCIRIN TPO、IRGACURE819、IRGACURE819DW(BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。
前記アルキルフェノン系ラジカル開始剤としては、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、α-アミノアルキルフェノン等が挙げられるが、この限りではない。前記アルキルフェノン系ラジカル開始剤の市販品としては、DAROCUR 1173、IRGACURE907(BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤の配合量は、ラジカル重合性化合物100質量部に対して、好ましくは0.1~15質量部であり、より好ましくは0.5~10質量部であり、特に好ましくは1~5質量部である。0.1質量部以上であれば、光硬化性が良好であり、15質量部以下であれば、光硬化性樹脂組成物の保存安定性が良好である。
光ラジカル重合開始剤として2種以上のラジカル開始剤を併用する場合、400nm以上の波長領域に吸収を持つラジカル開始剤は、光ラジカル重合開始剤の合計100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、4質量部以上であることがより好ましく、8質量部以上であることが特に好ましい。
上記の実施形態は、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。
4 光ファイバ裸線、5 被覆層、6 着色層、
7 テープ識別マーク、8 方向識別マーク、
11 連結部、13 非連結部、15 テープ化材層、
20 テープ製造システム、21 ファイバ供給部、
22 印刷装置、23 着色装置、
23A 着色剤塗布部、23B 着色剤硬化部、
24 テープ化装置、25 マーク形成装置、
25A テープ識別マーク形成部、25B 方向識別マーク形成部、
40 融着接続装置、41 電極部、
42 ホルダセット部、43 表示部、
44 制御部、45 センサ、
46 光源、50 ホルダ
Claims (6)
- 複数の光ファイバが並んで構成された光ファイバテープであって、
複数の前記光ファイバの並ぶ方向を幅方向としたとき、幅方向識別マークが、前記光ファイバテープの幅方向の端部における側面のテープ化材層の表面に前記光ファイバテープの前記幅方向に対して非対称的に形成されており、
前記幅方向識別マークは、深さが8μm以上の凹部を有することを特徴とする光ファイバテープ。 - 請求項1に記載の光ファイバテープであって、
前記幅方向識別マークは、前記光ファイバテープの前記幅方向の一方の側面に形成されることによって、前記光ファイバテープの前記幅方向に対して非対称的に形成されていることを特徴とする光ファイバテープ。 - 請求項1又は2に記載の光ファイバテープであって、
前記幅方向識別マークの深さは10μm以上であることを特徴とする光ファイバテープ。 - 複数の光ファイバが並んで構成された光ファイバテープであって、複数の前記光ファイバの並ぶ方向を幅方向としたとき、前記光ファイバテープの前記幅方向の端部における側面のテープ化材層の表面に、前記光ファイバテープの前記幅方向に対して非対称的に、深さが8μm以上の凹部を有する幅方向識別マークが形成されている前記光ファイバテープを準備すること、
前記光ファイバテープの前記幅方向の前記側面から前記光ファイバテープの幅方向識別マークを検出すること、及び
前記幅方向識別マークの検出結果に基づいて、前記光ファイバテープの前記幅方向の向きを識別すること
を行う光ファイバテープの方向識別方法。 - 請求項4に記載の光ファイバテープの方向識別方法であって、
前記光ファイバテープの前記幅方向の前記側面に対向して、前記幅方向識別マークを検出するセンサが設けられており、
前記センサの検出結果に基づいて、前記光ファイバテープの前記幅方向の向きを検出することを特徴とする光ファイバテープの方向識別方法。 - 請求項5に記載の光ファイバテープの方向識別方法であって、
前記センサに対して、前記光ファイバの長手方向の異なる位置に光源が配置されていることを特徴とする光ファイバテープの方向識別方法。
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