JPH05203850A

JPH05203850A - 光ファイバテープ心線の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH05203850A
Application number: JP4013440A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kurosawa; 豊黒沢; Kazunaga Kobayashi; 和永小林; Shinji Araki; 真治荒木; Naoki Okada; 直樹岡田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1993-08-13
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JP3127031B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光ファイバテープ心線の製造過程における被
覆樹脂への気泡混入を防止して、外部温度変化による気
泡部分の体積変化に伴う光ファイバへの歪応力を抑制
し、光ファイバの光伝送損失を低減化せしめた光ファイ
バテープ心線の製造方法及び製造装置の提供。【構成】ダイスポット１１のダイスニップル口１１ａ
外方側に、吸引口12a,12aと、ファイバ束送入口１２ｂ
とが形成された減圧室１２を設け、上記吸引口12a,12a
にはそれぞれ吸引ポンプ17,17を取り付けた。【効果】ダイスニップル口１１ａから光ファイバ束を
送入する際、樹脂への気泡混入が防止される。これによ
りテープ心線の被覆樹脂中に存在する気泡の体積変化に
起因する応力の発生を抑制し、さらにこの応力による光
ファイバの光伝送損失の低減化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数本の光ファイバ
を被覆材で被覆し、テープ状に形成する光ファイバテー
プ心線の製造方法及び製造装置に関し、特に、光ファイ
バテープ心線の製造過程における樹脂被覆への気泡混入
を防止して、外部温度変化による気泡部分の体積変化に
伴う光ファイバの微小歪を抑制し、光ファイバの光伝送
損失を低減化せしめた光ファイバテープ心線の製造方法
及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数本の光ファイバ素線をテ
ープ状に一括被覆した光ファイバテープ心線（以下、テ
ープ心線と略記する。）は、光通信分野等において、例
えば光ファイバの高密度化を目的とする光ファイバケー
ブルなどに用いられている。上記テープ心線は、例えば
以下に示す製造方法により製造される。

【０００３】図４は、従来の光ファイバテープ心線の製
造装置を示す図で、図中符号１はダイスポット、２は樹
脂硬化装置（以下、硬化装置と略記する。）である。上
記ダイスポット１には、ダイスニップル口１ａとダイス
出口１ｂと樹脂供給口１ｃが形成され、かつこのダイス
ポット１内には、上記樹脂供給口１ｃに連通する樹脂供
給装置３より供給された未硬化の紫外線硬化樹脂（以
下、ＵＶ樹脂と略記する。）４が満たされている。上記
硬化装置２は、上記ダイスポット１の後段に設けられて
いる装置で内部に紫外線照射灯２ａが配設されている。

【０００４】上記従来の光ファイバ製造装置を用いてテ
ープ心線を製造するには、まず、複数本の光ファイバを
並列した光ファイバ束５を、ダイスニップル口１ａより
ダイスポット１内部に挿入し、このダイスポット１内で
上記光ファイバ束５外周に未硬化のＵＶ樹脂をコーティ
ングする。次に、ダイスポット１のダイス出口１ｂから
硬化前の光ファイバーテープ心線５ａを導出した後、こ
のテープ心線５ａを硬化装置２内に導入して樹脂被覆に
紫外線を照射し、この樹脂被覆を硬化させ、被覆硬化後
のテープ心線５ｂを作製する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のテープ心線の製造方法にあっては、光ファイバ束５
をダイスニップル口１ａよりダイスポット１内部に挿入
する際、図５に示すように、このダイスニップル口１ａ
からダイスポット１内部の溶融樹脂内に気泡Ｒが混入し
てしまうことがあり、これにより、図６に示すように作
製したテープ心線５ｂの被覆樹脂Ｑ中にも気泡Ｒが混入
することがあった。

【０００６】このような被覆樹脂中の気泡Ｒは、温度変
化により体積変化を起こす。従って、上記気泡Ｒが多数
存在するＵＶ樹脂に被覆されている光ファイバは、上記
気泡Ｒの体積変化に起因する応力の影響を受けて歪を発
生し、さらにこの歪により光ファイバの光伝送損失が増
大するという弊害も見られた。

【０００７】また従来、上記気泡の混入を防ぐため、ダ
イスポット１への樹脂供給圧を上げるなどの手段が講じ
られたが、気泡混入の防止に関し十分な効果が得られな
かった。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
テープ心線の製造過程における被覆樹脂中への気泡混入
を防ぐことにより、外部温度変化による気泡部分の体積
変化に伴う光ファイバの微小歪を抑制し、光ファイバの
光伝送損失を低減化した光ファイバテープ心線の製造方
法及び製造装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、複数本の光
ファイバを並列した光ファイバ束を、未硬化樹脂の供給
手段が接続されたダイスポットのダイスニップル口に送
入し、該ダイスポット内で該光ファイバ束に未硬化樹脂
をコーティングし、該ダイスポットのダイス出口から上
記未硬化樹脂をコーティングした光ファイバ束を導出し
た後、該未硬化樹脂に硬化処理を施して光ファイバ束を
テープ状に一括被覆する光ファイバテープ心線の製造方
法において、上記ダイスニップル口近傍を減圧雰囲気と
して、該ダイスニップル口から該ダイスポット内に光フ
ァイバ束を送入することにより解決される。

【００１０】また、上記本発明のテープ心線の製造方法
の実施には、内部に未硬化樹脂が収納され、複数本の光
ファイバを並列した光ファイバ束をダイスニップル口か
ら送入し、該光ファイバ束に未硬化樹脂をコーティング
してダイス出口から導出するダイスポットと、該ダイス
ポットの後段に設けられた未硬化樹脂の硬化手段とを具
備した光ファイバテープ心線の製造装置において、上記
ダイスポットのダイスニップル口側に該ダイスニップル
口近傍を減圧雰囲気とする減圧手段を設けた構成の請求
項２記載の製造装置を用いるのが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明のテープ心線の製造方法にあっては、上
記したように、ダイスニップル口近傍を減圧雰囲気とし
て、該ダイスニップル口からダイスポット内に光ファイ
バ束を送入するので、該ダイスニップル口から該ダイス
ポット内の樹脂への気泡混入が防止され、これにより混
入気泡の少ない被覆樹脂を有するテープ心線が得られ
る。

【００１２】図１は、本発明に係るテープ心線の製造装
置の一例を示す図で、図中符号１１はダイスポット、１
２は減圧室、１３は硬化装置、１４は光ファイバ移送装
置（以下、移送装置と略記する。）である。

【００１３】上記ダイスポット１１には、図２に示すよ
うにダイスニップル口１１ａとダイス出口１１ｂと樹脂
供給口１１ｃが形成され、かつこのダイスポット１１内
には、上記樹脂供給口１１ｃに連通する樹脂供給装置１
５より供給された未硬化のＵＶ樹脂１６が満たされてい
る。

【００１４】また、上記ダイスポット１１のダイスニッ
プル口１１ａ外方側には、減圧室１２が設けられてい
る。この減圧室１２には吸引口12a,12aと、ファイバ束
送入口１２ｂが形成され、吸引口12a,12aにはそれぞれ
吸引ポンプ17,17が取り付けられている。

【００１５】上記硬化装置１３は、図１に示すように上
記ダイスポット１１の後段に設けられている装置で内部
に紫外線照射灯１８が配設されている。

【００１６】上記移送装置１４は、複数の光ファイバを
並列した光ファイバ束を、減圧室１２→ダイスポット１
１→硬化装置１３の順で順次各装置内に送入するための
装置である。

【００１７】上記本例のテープ心線の製造装置を用い
て、本発明に係るテープ心線の製造方法を実施するに
は、まず、上記テープ心線製造装置のダイスポット１１
のダイスニップル口１１ａ外方側に設けられている減圧
室１２内の空気を吸引ポンプ17,17により吸引して減圧
し、減圧室１２内部の雰囲気を常圧より低くする。

【００１８】次に、複数本の光ファイバを並列した光フ
ァイバ束２０を、移送装置１４を用いて、上記減圧室１
２（減圧状態）のファイバ束送入口１２ｂから送入し、
さらにこの減圧室１２からダイスニップル口１１ａを経
てダイスポット１１内に送入して、このダイスポット１
１内で上記光ファイバ束２０に未硬化のＵＶ樹脂をコー
ティングする。

【００１９】次に、移送装置１４を用いて、上記ダイス
ポット１１のダイス出口１１ｂから光ファイバ束２０に
未硬化のＵＶ樹脂をコーティングした光ファイバ束２０
ａを導出し、この未硬化の光ファイバ束２０ａを硬化装
置１３内に導入する。

【００２０】硬化装置１３内に導入された、上記光ファ
イバ束２０ａは、この硬化装置１３内に設けられている
紫外線照射灯１８により紫外線の照射を受け、これによ
り未硬化のＵＶ樹脂が硬化されて、硬化したＵＶ被覆を
備えた光ファイバテープ心線２０ｂとなる。

【００２１】本例のテープ心線の製造装置にあっては、
上記したように、ダイスポット１１のダイスニップル口
１１ａ外方側に、減圧室１２を設けた構成としたので、
テープ心線作製時、上記吸引ポンプ17,17を用いて上記
減圧室１２内の雰囲気を常圧より低くすることにより、
ダイスポット１１のダイスニップル口１１ａから光ファ
イバ束を送入する際、樹脂への気泡混入が防止される。
従って、このテープ心線の製造装置を用いて作製したテ
ープ心線にあっては、その被覆樹脂内に存在する気泡数
は極めて少くなり、これにより被覆樹脂中の気泡の体積
変化に起因して被覆樹脂に発生する応力を抑え、この応
力によって発生する光ファイバの光伝送損失を低減化す
ることができる。

【００２２】

【実施例】

（実施例１）上述した例と同一構成のテープ心線製造装
置を用い、図３に示す被覆厚（Ｎ）が５０μｍ、テープ
厚（Ｍ）が３６０μｍ、テープ幅（Ｗ）が２.１５ｍｍ
であるテープ心線２０ｂを実際に作製した。

【００２３】まず、テープ心線製造装置の減圧室１２内
の空気を吸引ポンプ17,17により吸引し、減圧室１２内
部を０.９ａｔｍ以下に減圧した。

【００２４】次に、光ファイバ裸線２１にＵＶ樹脂を２
層被覆してなり素線外径が２５０μｍの光ファイバ素線
に着色インク層を被覆した、外径（Ｒ）２６０μｍであ
る光ファイバ１８を８本用意した。さらにこれら８本の
光ファイバ１８を並列に並べて光ファイバ束２０とし、
この光ファイバ束２０を移送装置１４により（ファイバ
束送入口１２ｂを経て）上記減圧室１２内に送入した。
なお、上記減圧室１２は、ファイバ束送入口１２ｂの寸
法が０.４mm×２.２mmであるものを用いた。

【００２５】次に、上記減圧室１２内に送入した光ファ
イバ束２０をダイスニップル口１１ａを経てダイスポッ
ト１１内に送入し、このダイスポット１１内で上記光フ
ァイバ束２０に未硬化のＵＶ樹脂をコーティングした。
なお、この際ダイスポット１１として、ダイスニップル
口１１ａの寸法が０.４mm×２.２mmで、ダイス出口ｂの
寸法が０.３６mm×２.２mmのダイスポットを用い、ま
た、このダイスポット１１内には、樹脂供給口１１ｃを
介して未硬化のＵＶ樹脂１６を供給した。但し、この時
の樹脂供給圧力は、樹脂供給装置１５を用いて１kg/cm²
に調整した。

【００２６】次に、移送装置１４を用いて、光ファイバ
束２０に未硬化のＵＶ樹脂をコーティングした光ファイ
バ束２０ａを上記ダイスポット１１のダイス出口１１ｂ
から導出し、この光ファイバ束２０ａを直ちに硬化装置
１３内に送入した。

【００２７】最後に、上記硬化装置１３内において上記
光ファイバ束２０ａに対して紫外線を照射し、これによ
り未硬化のＵＶ樹脂を硬化してテープ心線２０ｂ（実施
例１）を作製した。

【００２８】（実施例２）上記実施例１と同一構成であ
るテープ心線の製造装置を用い、ダイスポット内への樹
脂供給圧を３kg/cm²としたこと以外は、上記実施例１と
同一の操作条件でテープ心線の製造装置を操作しテープ
心線２０ｂ（実施例２）を作製した。

【００２９】（実施例３）上記減圧室１２のファイバ束
送入口１２ｂの寸法を０.３mm×２.２mmとしたこと以外
は、上述した実施例１と同一構成のテープ心線製造装置
を用い、上記実施例１と同一の操作条件で、テープ心線
２０ｂ（実施例３）を実際に作製した。

【００３０】（実施例４）上記減圧室１２のファイバ束
送入口１２ｂの寸法を０.５mm×２.２mmとしたこと以外
は、上述した実施例１と同一構成のテープ心線製造装置
を用い、上記実施例１と同一の操作条件で、テープ心線
２０ｂ（実施例４）を実際に作製した。

【００３１】（実施例５）ダイスポット１１のダイスニ
ップル口１１ａの寸法を０.３mm×２.２mmとし、ダイス
出口１１ｂの寸法を０.２７mm×２.２mmとし、減圧室１
２のファイバ束送入口１２ｂの寸法を０.３mm×２.２mm
としたこと以外は、上述した実施例１と同一構成のテー
プ心線製造装置を用い、上記実施例１と同一の操作条件
で、図３に示す被覆厚（Ｎ）が５μｍ、テープ厚（Ｍ）
が２７０μｍ、テープ幅（Ｗ）が２.１５ｍｍであるテ
ープ心線２０ｂ（実施例５）を実際に作製した。

【００３２】（実施例６）上記実施例５と同一構成であ
るテープ心線の製造装置を用い、ダイスポット内への樹
脂供給圧を３kg/cm²としたこと以外は、上記実施例５と
同一の操作条件でテープ心線の製造装置を操作し、テー
プ心線２０ｂ（実施例６）を作製した。

【００３３】（比較例１）先に述べた図４に示す従来の
テープ心線の製造装置と同一構成であるテープ心線の製
造装置を用い、図３に示す被覆厚（Ｎ）が５０μｍ、テ
ープ厚（Ｍ）が３６０μｍ、テープ幅（Ｗ）が２.１５
ｍｍであるテープ心線５ｂを実際に作製した。

【００３４】まず、８本の光ファイバ６を並列に並べた
光ファイバ束５を、ダイスニップル口１ａの寸法が０.
４mm×２.２mmで、ダイス出口ｂの寸法が０.３６mm×
２.２mmであるダイスポット１の該ダイスニップル口１
ａよりダイスポット１内部に送入し、このダイスポット
１内で上記光ファイバ束６外周に未硬化のＵＶ樹脂をコ
ーティングした。

【００３５】次に、ダイスポット１のダイス出口１ｂか
ら未硬化のＵＶ樹脂をコーティングした光ファイバ束５
ａを導出した後、この光ファイバ束５ａを硬化装置２内
に送入して未硬化のＵＶ樹脂に紫外線を照射し、このＵ
Ｖ樹脂を硬化させたテープ心線５ｂを作製した。

【００３６】（比較例２）上記比較例１と同一構成であ
るテープ心線の製造装置を用い、ダイスポット内への樹
脂供給圧を３kg/cm²としたこと以外は、上記比較例１と
同一の操作条件でテープ心線の製造装置を操作しテープ
心線５ｂ（比較例２）を作製した。

【００３７】（比較例３）ダイスポット１のダイス出口
１ｂの寸法を０.２７mm×２.２mmとしたこと以外は、上
述した比較例１と同一構成のテープ心線製造装置を用
い、上記比較例１と同一の操作条件で、図３に示す被覆
厚（Ｎ）が５μｍ、テープ厚（Ｍ）が２７０μｍ、テー
プ幅（Ｗ）が２.１５ｍｍであるテープ心線５ｂ（比較
例３）を実際に作製した。

【００３８】（比較例４）上記比較例３と同一構成であ
るテープ心線の製造装置を用い、ダイスポット内への樹
脂供給圧を３kg/cm²としたこと以外は、上記比較例３と
同一の操作条件でテープ心線の製造装置を操作し、テー
プ心線５ｂ（比較例４）を作製した。

【００３９】（実験例）上記実施例１ないし６及び比較
例１ないし４で作製したテープ心線それぞれについて以
下〜に示す試験及びに示す検査を行った。まず、テープ化前の光ファイバ（長さ５００ｍ）８本
を、それぞれφ３２０ｍｍの樹脂製ボビンに完全に巻き
取った状態とし、この状態の８本の光ファイバ各々につ
いて波長１.５５μｍにおける光伝送損失を測定した。
次に、測定した各光ファイバの光伝送損失値を総和し、
求めた総和値を８で除してテープ化前の光ファイバの光
伝送損失平均値ｘ₁を得た。次に、上記測定に供した光
ファイバをテープ心線化し、このテープ心線５００ｍを
上記と同様φ３２０ｍｍの樹脂製ボビンに完全に巻き取
った状態とし、さらにこのテープ心線内の個々の光ファ
イバについて上記と同様の条件で光伝送損失を測定し、
テープ化後の光伝送損失平均値ｘ₂を得た。上記テープ
化前の光ファイバの光伝送損失平均値ｘ₁と、テープ化
後の光ファイバの光伝送損失平均値ｘ₂との差（ｘ₂−ｘ
₁）を計算し、この計算値をテープ化前後の光伝送損失
増分（Δｘ）とした。

【００４０】上記測定に供したテープ心線をφ３００
ｍｍ程度の束状に巻き、この状態でのテープ心線内の個
々の光ファイバについて波長１.５５μｍにおける光伝
送損失を測定した。次に、測定した各光ファイバの光伝
送損失値を総和し、求めた総和値を８で除して光ファイ
バの光伝送損失平均値ｙ₁を得た。上記光伝送損失平均
値ｙ₁と、光伝送損失平均値ｘ₁との差（ｙ₁−ｘ₁）を計
算し、この計算値をテープ心線を束状に巻いた状態とし
た時の光伝送損失増分（Δｙ₁）とした。

【００４１】内部を−４０℃とした恒温槽の中に、上
記の試験に供した束状に巻いた状態のテープ心線を入
れて２４時間経た後このテープ心線を取り出して、直ち
にこのテープ心線内の個々の光ファイバについて波長
１.５５μｍにおける光伝送損失を測定した。次に、測
定した各光ファイバの光伝送損失値を総和し、求めた総
和値を８で除して光ファイバの低温状態における光伝送
損失平均値ｙ₂を得た。前記の試験で得られた光伝送
損失平均値ｙ₁と、上記低温状態における光伝送損失平
均値ｙ₂との差（ｙ₂−ｙ₁）を計算し、この計算値をテ
ープ心線を低温環境下においた時の光伝送損失増分（Δ
ｙ₂）とした。

【００４２】恒温槽の中に、上記の試験に供した束
状に巻いた状態のテープ心線を入れ、４時間の間にこの
恒温槽内部の温度を常温から６０℃に、さらに６０℃か
ら−４０℃へと変化させた（１サイクル）。この操作を
５サイクル繰り返した後、−４０℃のままで直ちにこの
テープ心線内の個々の光ファイバについて波長１.５５
μｍにおける光伝送損失を測定した。次に、測定した各
光ファイバの光伝送損失値を総和し、求めた総和値を８
で除して光ファイバのヒートサイクル試験後の光伝送損
失平均値ｙ₃を得た。前記の試験で得られた光伝送損
失値ｙ₁と、上記ヒートサイクル試験後の光伝送損失平
均値ｙ₃との差（ｙ₃−ｙ₁）を計算し、この計算値をテ
ープ心線にヒートサイクル試験を施した時の光伝送損失
増分（Δｙ₃）とした。

【００４３】作製した各テープ心線（長さ５００ｍ）
の樹脂被覆内の気泡数を、各テープ心線１００ｍ毎にテ
ープ心線の長手方向５０ｍｍずつの範囲内において顕微
鏡（倍率１００倍）で計測し、上記５０ｍｍの範囲内の
気泡数平均値を各テープ心線毎に算出した。上記〜
の試験及びの検査結果を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のテープ心線
の製造方法にあっては、内部に未硬化樹脂を有するダイ
スポットのダイスニップル口に光ファイバ束を送入する
際、該ダイスニップル口近傍の気圧を常圧より低圧とす
るので、該ダイスニップル口からダイスポット内の樹脂
への気泡混入の防止が図られる。従って、このテープ心
線の製造方法により作製したテープ心線にあっては、そ
の被覆樹脂内に存在する気泡の数が極めて少数となり、
これにより該被覆樹脂中の気泡に起因する歪応力が抑制
される。また、この歪応力の抑制効果に基づき、特に、
寒冷環境下における光ファイバの光伝送損失が低減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るテープ心線の製造装置の一例を
示す概略図である。

【図２】図１中符号１１で示されるダイスポットの拡
大した断面図である。

【図３】本発明に係るテープ心線の製造方法もしくは
従来の光ファイバテープ心線の製造方法により作製され
たテープ心線の横断面図である。

【図４】従来のテープ心線の製造装置の一例を示す概
略図である。

【図５】図４中符号１で示されるダイスポットの拡大
した断面図である。

【図６】図４中符号５ｂで示されるテープ心線の横断
面図である。

【符号の説明】

１１…ダイスポット、１１ａ…ダイスニップル口、１１
ｂ…ダイス出口、１２…減圧室、１３…樹脂硬化装置
（硬化装置）、１６…紫外線硬化樹脂（ＵＶ樹脂）、１
７…吸引ポンプ、２０…光ファイバ束、２０ａ…（未硬
化の）光ファイバ束、２０ｂ…光ファイバテープ心線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田直樹千葉県佐倉市六崎1440番地藤倉電線株式会社佐倉工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の光ファイバを並列した光ファイ
バ束を、未硬化樹脂の供給手段が接続されたダイスポッ
トのダイスニップル口に送入し、該ダイスポット内で該
光ファイバ束に未硬化樹脂をコーティングし、該ダイス
ポットのダイス出口から上記未硬化樹脂をコーティング
した光ファイバ束を導出した後、該未硬化樹脂に硬化処
理を施して光ファイバ束をテープ状に一括被覆する光フ
ァイバテープ心線の製造方法において、上記ダイスニップル口近傍を減圧雰囲気として、該ダイ
スニップル口から該ダイスポット内に光ファイバ束を送
入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。
【請求項２】内部に未硬化樹脂が収納され、複数本の
光ファイバを並列した光ファイバ束をダイスニップル口
から送入し、該光ファイバ束に未硬化樹脂をコーティン
グしてダイス出口から導出するダイスポットと、該ダイ
スポットの後段に設けられた未硬化樹脂の硬化手段とを
具備した光ファイバテープ心線の製造装置において、上記ダイスポットのダイスニップル口側に該ダイスニッ
プル口近傍を減圧雰囲気とする減圧手段を設けたことを
特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。