JPS5845682B2 - コウガクセンイセツゾクホウホウ - Google Patents

コウガクセンイセツゾクホウホウ

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JPS5845682B2
JPS5845682B2 JP50152045A JP15204575A JPS5845682B2 JP S5845682 B2 JPS5845682 B2 JP S5845682B2 JP 50152045 A JP50152045 A JP 50152045A JP 15204575 A JP15204575 A JP 15204575A JP S5845682 B2 JPS5845682 B2 JP S5845682B2
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fiber
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grooves
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レロイ チンノツク エドウイン
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学繊維の第１の群を光学繊維の第２の同様な
群に接続するための方法に関する。
光学繊維導波管は、−地点から他の地点への情報伝達お
よび制御信号の伝達システムを含む多くのシステム内の
対線、同軸ケーブルおよび金属導波管に代わりうるもの
と考えられている。
従来のシステムに優る繊維システムの長所は繊維の物理
的大きさの小ささと重量の軽さ、所望のシステム内で使
用されるべき帯域幅の選択を柔軟にさせている広い帯域
幅可能性、繊維の不導体的および無誘導体的性質、およ
び繊維物質とそれらの製造とが廉価になりえる可能性で
ある。
しかし、繊維システムの最終的成功の必要条件は信頼し
えてかつ簡単な繊維接続装置の開発であることは広く認
められている。
実際的には、繊維を接続するためのいかなる技術も単に
実行するのに迅速でかつ便利であるだけでなく、最小量
の損失でもって接続された繊維間の光学的信号のパワー
の伝達を最終的に成し遂げるものでなくてはならない。
光学繊維の小さな寸法（繊維の直径は典型的には数ミク
ロンから１００ミクロンのオーダーに及ぶ）の故に、繊
維を個々にではなく群あるいは束をなして扱いそして接
続しうろことが好ましいと一般に考えられている。
光学繊維リボンが典型的な繊維群構造のものであり、そ
こにおいては２つあるいはそれ以上の繊維導波管が相互
に平行で離隔した関係でリボンのような外部被覆物内に
埋め込まれている。
多くの技術や装置が繊維リボンのような繊維群を接続す
るための技術分野において提案されている。
群として接続するために繊維を直線的に整列させる最も
簡単でより精密な装置の１つには、繊維を位置決めする
ところの正確に隔たって並んだ前もって形成される溝を
有した薄片あるいはウェーハーを使用したものがある。
残念なことには、こうした装置では接続のための繊維端
部の準備から最終的に繊維を直線的に整列して結合させ
るまでの間の種々の段階の間中繊維端部をきれいに保っ
ておくことが困難であることが見い出されている。
特に、繊維をウェーハーの両端から溝内６ど滑らせる技
術は、ちりの粒子あるいは溝内にある他の泥れを集収す
ることによってかあるいは溝の側壁に物質をこすりつけ
ることによって繊維の端部を汚しやすい。
こうした端表面の汚れは接続領域での光学的パワーの損
失を非常に増加させることになる。
先行技術接続技術に関係したこれらの種々の問題は、本
発明に従って、特異な折りたたみ可能な繊維ホルダを使
用することによって解決される。
接続されるべき２つの群の繊維は、繊維ホルダの折りた
たみ線に関して対称的に設けられた縦方向に伸びた平行
溝内に置かれる。
それから繊維は繊維軸に垂直な方向に伸びた共通線に沿
って切断され、こうして繊維の端表面を露出させている
。
繊維の切断された端部を除去した後に、２つの繊維群は
ホルダの折りたたみ線に沿ってホルダを折りたたむこと
によって結合され、こうして１つの群の繊維を第２の群
の対応する繊維と一直線上に整列させている。
最も前に提案された繊維接続装置と違って、繊維接続装
置と本発明の特異な折りたたみ可能なホルダは繊維の一
直線的結合、端部の準備およびホルダ内でなされるべき
結合を長所を伴って可能にし、それによって繊維端部が
、接続を実現するために実行される種々の段階中にある
いはその間に扱われたりまた動かされたりする必要をな
くしている。
本発明はまた繊維端”表面が準備される前に各繊維がホ
ルダの溝内に直線的に整列されて固定されうるようにし
ており、それによってホルダの溝内に繊維を位置決めす
ることから起る汚れを完全になくしている。
結果としてより清潔な接続部が生まれ、それは接続部を
通って光学的信号のパワーがより有効に送られるように
している。
ここで図面に言及すると、本発明による光学繊維群の接
続に使用される中央要素は第１および２図に図示の型の
折りたたみ可能なホルダ１０である。
ホルダ１０は、例えば、プラスチックか金属のような曲
げ可能な物質で形成された比較的薄いウェーハー（例え
ば約１ミリメートルからそれ以下）を有している。
含浸されたテフロン（これはエポキシ粘着性物質が付着
している）のようなプラスチックやアルミニウムのよう
な金属がホルダ１０として適当である。
第１図示のように、ホルダ１０の土工表面は中央を伸び
た折りたたみ線１３によって２つの部分１１と１２に分
割されている。
各部分１１と１２はそれぞれ複数の光学繊維受入溝１５
と１６を有しており、該溝は折りたたみ線１３に関して
対称的に平行に横方向に隔たって並んでいる。
溝は■字形状をしていて、各溝の相い対する壁によって
形成された角は９０度になっている。
しかし、半円形や方形のような他の溝の形状および他の
溝の角度も、勿論、使用されうる。
各場合において、ホルダ１０の部分１１の溝１５はホル
ダの部分１２の溝１６に幾何的に同等でありまたそれら
は折りたたみ線１３に関して対称的に隔たって並んでい
る。
図示の目的上、５つの光学繊維を含む繊維群を受は入れ
また直線的に整列させるための５つの溝が各部分１１と
１２内に図示されている。
明らかに、それ以上あるいはそれ以下の溝がホルダ１０
の各部分内に提供されうる。
ホルダ１０は折りたたみ線１３に関して折りたたみ可能
なようにされており、それによって部分１１内の溝１５
を部分１２内の対応する溝１６の上に整列させて面する
ように持ってきている。
ホルダ１０の折りたたみを容易にするために、２つの縦
方向に伸びた緊張防止溝１７がホルダの土工表面内に折
りたたみ線１３の両側に提供されている。
繊維受入溝１５と１６と同様に、溝１７は■字形状の９
０度をなす溝であるが、典型的には溝１５と１６よりも
深く切り込まれている。
溝１７は、ホルダの折りたたみを容易にするのに加えて
、ホルダ１０を折りたたんだ時に溝１５と１６との間の
所望の相互に面した整列を正確に達成することを保障す
る働きをしている。
第２図は折りたたみ部分１２が部分１１の上に載った折
りたたみ状態にある第１図のホルダ１０を図示している
。
第１図および第２図のホルダ１０のような折りたたみ可
能なホルダが如何に繊維の接続を達成するための本発明
の技術において使用されるかを理解するために、ここで
第３図から第６図までに言及される。
上述のように、共通の繊維群槽体は光学繊維リボンであ
り、その中には複数の繊維導波管が相互に平行で離隔し
た関係で直線的に並んでリボンのような外部被覆物内に
埋入されている。
本発明の技術がこの型の光学繊維リボンのより継ぎに関
連して以下に図示的に記述されている。
しかし、本発明はこのような繊維リボンの接続に限定さ
れず、分離した繊維と同様に他の繊維群槽体を接続のた
めに使用されうろことは明瞭であろう。
図示の技術の第１段階において、外部被覆物が接続され
るべき２つの繊維リボンの短かい長さ分だけ除去されそ
れによって個々の繊維２４を露出させている。
プラスチックリボン被覆物は典型的にはアセトンのよう
な適当な溶媒を使用することによっであるいは代わって
安全かみそりによるなどして被覆物を繊維から物理的に
剥離することによって取り除かれうる。
いずれの場合にも、繊維を損傷しないように注意が必要
である。
こうして繊維が露出された後、例えば第３図のリボン２
１である接続されるべき２つのす□ボンのうちの一番目
のものの中の繊維が、第３図示のように、ホルダ１０の
部分１１の繊維受入溝１５内に置かれる。
これは、例えば、最初に繊維端部をホルダーの端部（例
えば左端部）の溝内に差し入れそしてそれから繊維をホ
ルダの反対端部（例えば右端部）の方向に滑べらせるこ
とによって□達成される。
この滑り運動の中で繊維端部によって集められるような
汚れ物は問題ではなく、その理由は以下で説明されるよ
うに新しい端部が、繊維がホルダ内に固定された後に用
意されるからである。
好適には、露出された繊維２４はホルダ１０の右端まで
あるいはそれを越えて伸びる程の長さを有しているとよ
い。
同一の過程が繰り返されて、それによって第３図のリボ
ン２２のような接続されるべき２つのリボンのうちの２
番目のものの中の露出された繊維２５がホルダ１０の部
分１２の溝１６内に置かれる。
しかし、第３図示のように、繊維がホルダ１０の反対端
部（例えば右端部）から差し入れられてそれによってそ
れらがリボン２１の繊維と反対方向にホルダを通過して
伸びるようにしている。
溝１５と１６の寸法はホルダ内の繊維間の間隔が各繊維
リボンの繊維間のものと同じであるように好適には選択
されていることに注意されたい。
リボン２１と２２内の繊維は次ぎにエポキシのような適
当な粘着性物質によってホルダ１０に接着される。
具体的には、エポキシは、最終的な接続部の一部分とし
て残されるべき繊維の端部に選択的に付着されている。
こうして、第４図において一滴のエポキシ２６がリボン
２１内の繊維の左端部に付着されそしてもう一滴のエポ
キシ２７がリボン２２内の繊維の右端部に付着されてい
る。
エポキシが固まった後に、こうしてホルダ１０内に固定
された繊維は、繊維の軸およびホルダ折りたたみ線１３
に垂直な分割線に沿って２つの部分に分割される。
これは、例えば、第７および８図に図示の型の分割装置
を用いて行なわれる。
この装置は、米国特許第３，９３４，７７３号に開示さ
れた分割装置の変形形態である。
この装置は典型的には数十平方センチメートル（数平方
インチ）の大きさのものでコンパクトであり、狭い空間
内に容易に移動されえて、さらに適当な位置に手で保持
して都合よく位置決めされたねじ調節部材３１を単に回
すことによって容易に操作されうる。
所望の繊維分割を達成するために、分割装置３０を第７
図示の引き締められていない状態にする。
上述のようにホルダ内に固定されたリボン２１と２２の
繊維を有するホルダ１０は鋼鉄製曲げ型部材３２と２つ
のＬ字形状の枢支摩擦プレート３３と３４との間に置か
れ、それによってホルダ１０がダイヤモンド針３５の下
にその中心線を合わせられる。
摩擦プレート３３と３４の間の間隔は以下のようである
。
即ち、ねじ調節部材３１を引き締めた時に、１つのリボ
ンの固定された繊維の端部と他の１つのリボンの自由な
繊維の端部とがホルダ１０の各端部で摩擦プレートの下
に並んで保持されるようになるものである。
ねじ調節部材３１は、摩擦プレート３３と３４が各リボ
ン内の繊維を曲げ型部材３２に相対的に固定した状態に
保持するのに有効になるような所まで引き締められる。
それからダイヤモンド針３５が分割線２４にそって（例
えば図面の平面内に）ホルダを横切って引かれそれによ
って２つのリボン内の各繊維にかき俗情を生み出してい
る。
針３５に数グラムの下方向圧力を加えることによって充
分に各繊維内に数ミクロンの深さのかき俗情を生み出し
える。
次ぎに第８図示のようにねじ調節部材３１をさらに引き
締め、それによって型部材３２、ホルダ１０およびその
中に固定された各繊維をさらに曲げている。
同時に、摩擦プレート３３と３４はそれらが枢支的に結
合されている結果として曲げ型部材３２の外側の方向に
小さな距離だけスライドする。
このスライド作用によってホルダ１０内の繊維に緊張を
生み出し、それによって各繊維内に所望の曲げ応力に対
するテンソル比を生み出している。
（曲げ型部材３２の機械的な特性は主に繊維内の応力分
布を決定し、そしてこうして曲げ型部材の厚さを適当に
選択することによって、前述の米国特許に述べられてい
るように、個々の繊維に対して適当な曲げ応力に対する
テンソル比が達成されうる。
）この結びついた作用によって繊維は平らな端面を有し
て２つの部分にきれいに分かたれる。
この時、該端面は繊維の軸に垂直でありまた分割線２４
と同じ平面内にある。
繊維の分割と端面の準備が完了したら、ホルダ１０は分
割装置３０から取り除かれる。
必要のない繊維端部がホルダから除去されそしてそれは
第５図に表わされた形態を生み出すために廃棄される。
リボン２１内の繊維の左端部とリボン２２内の繊維の右
端部だけがホルダ１０に固定されている故に、不用な繊
維端部は単に引張るのみでホルダから除去されうる。
接続部を完成するために、ホルダ１０が分割線１３に沿
って折りたたまれそしてリボン２１の繊維２４の個々の
垂直端面をリボン２２の繊維２５の垂直端面と相互に面
する位置に持って来る。
各繊維の光学的な相互結合を向上サセルために、少量の
屈折率を合わせる液体がホルダを完全に閉じる前に繊維
端面の領域に加えられうる。
透明な屈折率を合わせるエポキシが、もし永久的結合が
なされる必要があるならば繊維を固めるために使用され
うる。
ホルダ１０は接続部の一体的部分として残される。
第６図は最終的な接続部の形態を示している。
本発明の技術の主な長所は、繊維をホルダ内に位置決め
してホルダに固定する後まで本発明は繊維端面の準備段
階を遅らせて、それによって繊維端部の汚れ易さと接続
部での結果的に大きな光学的ハワーの損失とを大いに防
止していることである。
７６ミクロンの芯の直径と１２７ミクロンの外部直径を
有する複数のモードを有する繊維を使用した上述の本発
明の図示の技術による接続部上の予備試験での損失の大
きさは、本技術の汚れを少ししか被らないことを示して
おりそして０．１デシベル付近の平均的な接続部損失を
生み出している。
加えて、本発明の技術は比較的迅速でまた実行し易い。
それはまた精密工具あるいは精密工程をも必要としない
。
種々の繊維の最終的な正確な直線的な整列は折りたたみ
可能なホルダ内の溝によって自動的に達成される。
繊維の直線的整列に必要な全ての精密工程は、接続部を
完成するのに実行される段階よりもむしろホルダの組立
て工程の中に入れられている。
押出し工程、鋳造工程あるいは機械工程のような種々の
従来からの製造技術のいかなるものも所望の精密さを伴
なって折りたたみ可能なホルダを作るのに使用されうる
。
ホルダを作る特に便利な方法は所望の断面の長い連続的
なプラスチック条帯を生み出す連続的押出し工程を含ん
でいて、該プラスチック条帯は適当な長さの片にその後
に切断されたりひかれたりしうる。
第９および第１０図は折りたたみ可能なホルダの変形形
態を図示していて、それはホルダが折りたたまれた位置
でロックされうるようにしている。
第９および第１０図のホルダ４０は掛は全突起部４８を
そのホルダの一側面上に有しまた掛は全溝４９をホルダ
の他の一方の側面上に有しており、それらの両方は繊維
受入溝とホルダ折りたたみ線とに平行に（例えば図面の
平面内に）伸びている。
第１０図に図示のように、ホルダ４０がそれを折りたた
まれた位置にロックするように折りたたまれた時に掛は
全突起部４Ｂは掛は全溝４９内に係合している。
それからホルダは、掛は全突起部４８を解放するように
掛は全溝４９を単に広げることによって開かれうる。
ホルダ４０は、例えば、他の繊維リボンを結合するため
に結合がある時間たって離れさせられるような適用に対
しては望ましいだろう。
第１および第２図の基本的ホルダ１０のように、ホルダ
４０は柔軟なプラスチックを押出すことによって第９図
示のような断面を有して製造されうる。
本発明の折りたたみ可能なホルダに関して有用な他の掛
は全形態が使用されうろことは明瞭である。
第３図に関連して上述したように、ホルダ内に繊維を固
定するように使用されるエポキシやあるいは他の粘着性
物質が図示のようにホルダの両端に一滴落とされている
。
後の再使用によって固まったエポキシが過度に厚くなっ
てそしてホルダをその各端部で開いた状態にし続けるよ
うになるかもしれない。
これは、過度の厚さを避けるために単に少量のエポキシ
を使用することによって避けられうる。
代わって、第１１図示の型の折りたたみ可能なホルダが
使用されうる。
ホルダ５０は部分５１と５２を相互に折りたたみ線５３
に沿って相対的に小さな距離だけ変位させてホルダの両
端に開いた部分５８と５９を生み出している点を除いて
第１および第２図のホルダ１０と同一である。
ホルダ５０が折りたたみ線５３に沿って折りたたまれる
時に、部分５１はホルダの一端において部分５２を越え
て伸びそして部分５２はホルダの他端において部分５１
を越えて伸びている。
開いた部分５８と５９は、こうして、ホルダ内に繊維を
固定させるように上述の方法で堆積したいかなる粘着性
物質もホルダの完全な閉じを妨害しないことを保障して
いる。
開いた部分５８と５９は、第１および第２図のホルダ１
０のような方形のホルダの各繊維受入部分から両方の端
部を単に切断するかあるいはひくことによって作り出さ
れうる。
以下に本発明の実施態様を列記する。
（１）光学繊維導波管の第１の群を光学繊維導波管の第
２の群に接続するための技術において、・′核技術は次
ぎの段階を有する： （ａ） 主表面を有する曲げ可能な物質の比較的薄イ
ウエーハーを有する折りたたみ可能なホルダ内に前記第
１および第２の群の繊維を置く段階であって、該主表面
は該ウェーハーが折りたたまれうる所である縦線によっ
て分けられた第１および第２部分を有しており、該第１
および第２部分の各々は複数の縦方向に伸びた溝を有し
、該溝はそれぞれ該第１および第２の群中の繊維を受入
しそして直線的に整列させるために該折りたたみ線に関
して対称的に平行関係をなして横方向に隔たっており、
該第１の群の繊維は該第２部分の溝内にある該第２の繊
維とは反対側の該第１部分の溝内に置かれているところ
の段階； （ｂ） 前記第１および第２の群の繊維をそれぞれ前
記ホルダの前記第１および第２部分内の溝に固定する段
階； （Ｃ） 繊維の垂直端面を露出させるために前記折り
たたみ線に垂直な共通線に沿って前記ホルダ内にこうし
て固定された繊維を２つの部分に分割する段階； （ｄ） 前記分割線の一方の側にある前記第１の群の
繊維のこれらの部分と該分割線の反対側にある前記第２
の群の繊維のこれらの部分とを前記ホルダから取り除く
段階；および （ｅ） 前記第１の群の繊維を前記第２の群の対応す
る繊維との直線的関係に持ってくるように前記折りたた
み線に関して前記ホルダを折りたたむ段階。
（２）複数の光学繊維導波管が共通外部被覆物内に相互
に平行関係をなして離隔した状態で埋入されている型の
光学繊維リボンの形態を前記繊維群の各々がなしている
とこ、ろの実施態様第（１）項に記載の技術において、
前記の置く段階の操作に先立って行なわれるところの複
数の繊維を露出するために接続されるべき前記第１およ
び第２リボンの部分に沿って被覆物を除去する段階を有
するところの技術。
（３）実施態様第（１）項に記載の技術において、前記
分割段階が前記分割線の領域の前記第１および第２の群
内の繊維にかき傷をつける段階、前記かき傷をつけられ
た領域をして比較的柔軟な曲げ型部材の反対側を面する
ように該型部材上に前記ホルダとそこに固定された繊維
を取付ける段階、および該型部材と該ホルダとその中に
固定された繊維とを同時に曲げてそれによって繊維上に
平らな垂直端面を生み出すように該分割線にそって繊維
を裂くところの不均一な引張応力を繊維に加える段階を
有するところの技術。
（４）実施態様第（１）項に記載の技術において、前記
折りたたみ段階の操作に先立って行なわれるところの屈
折率を合わせる物質を繊維の露出された垂直表面に付着
してそれによって前記ホルダを折りたたんだ時の前記第
１の群の繊維と前記第２の群の繊維との光学的な相互結
合を向上させている段階を有するところの技術。
（５）実施態様第（１）項に記載の技術において、前記
ホルダを折りたたんだ状態に固定しそれによって前記第
１および第２繊維群間に達成された直線的整列を恒久化
するところの段階を有するところの技術。
（６）第１の群の光学繊維導波管を同様な第２の群の光
学繊維導波管に接続するにおいて有用な物品であって、
主表面を有する曲げ可能な物質の比較的薄いウェーハー
を有し、該表面は縦線で分けられた第１および第２部分
を有し、該第１および第２部分の各々は複数の縦方向に
伸びた溝を有し、該溝は該第１および第２繊維群内の繊
維をそれぞれ受は入れて直線的に整列させるために該縦
線に関して対称的に平行関係で横方向に隔たっており、
該ウェーハーは該縦線に沿って折りたたみ可能でそれに
よって該第１部分内の溝を該第２部分内の対応する溝の
上に直線的に面するように持ってくるところの物品。
（７）゛実施態様第（６）項に記載の物品において、前
記ウェーハーの前記第１および第２部分のそれぞれの溝
内に配置された複数の光学繊維導波管を有するところの
物品。
（８）実施態様第（６）項に記載の物品において、前記
ウェーハーの前記第１部分が掛は全手段を有しそして該
ウェーハーの前記第２部分が該第１部分の該掛は全手段
に係合するための手段を有しそれによって該ウェーハー
が、折りたたまれた時に、折りたたまれた状態に掛は合
わされているところの物品。
（９）実施態様第（６）項に記載の物品において、前記
ウェーハーが、折りたたまれた時に、前記第１部分が該
ウェーハーの１つの縦方向端部において前記第２部分を
越えて伸びそして該第２部分が該ウェーハーの反対側の
縦方向端部において該第１部分を越えて伸びているとこ
ろの物品。
００）実施態様第（６）項に記載の物品において、前記
ウェーハーが柔軟なプラスチック材料から形成されてい
るところの物品
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明に従った繊維導波管を群と
して接続するのに有用な折りたたみ可能なホルダの斜視
図であり、第１図は折りたたまれていない状態のホルダ
を示しそして第２図は折りたたまれた状態のホルダを示
している。 第３図から第６図までは本発明に従った図示された接続
技術の種々の段階にある折りたたみ可能なホルダと接続
されるべき２つの繊維リボンとの平面図である。 第７図および第８図は折りたたみ可能なホルダ内に位置
決めされた繊維をホルダ折りたたみ線に直角な共通線に
沿ってかき傷をつけ裂くための装置の側面図であり、第
７図は引き締められていない開始状態にある装置を示し
そして第８図は引き締められた状態にある装置を示して
いる。 第９図および第１０図は、折りたたまれた位置にあるホ
ルダを掛は止めておくための手段を有する本発明の折り
たたみ可能なホルダの実施例の側面図であり、第９図は
折りたたまれていない状態にあるホルダを示しそして第
１０図は折りたたまれて掛は止めされた状態にあるホル
ダを示している。 第１１図は本発明の折りたたみ可能なホルダの他の実施
例の平面図である。 主要部分の符号の説明、ホルダ・・・・・・１０，４０
゜５０、繊維を配置する溝・・・・・・１５，１６、切
断する線・・・・・・２４゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 以下の段階を有することを特徴とする光学繊維の第
    １の群を同様な光学繊維の第２の群に接続する方法： （ａ） 繊維の前記第１の群を折りたたみ可能な繊維
    ホルダの第１の複数個の平行に隔たった構内に配置する
    段階； （ｂ） 繊維の前記第２の群を前記ホルダの第２の複
    数個の平行に隔たった溝内に配置する段階、ここにおい
    て該ホルダは該溝に平行な軸に関して折りたたみ可能で
    ありそして前記第１および第２の複数個の溝は該軸の両
    側に沿って対称的に配置されている； （ｃ） 繊維の第１の群を前記ホルダの一方の端部に
    そして繊維の第２の群を該ホルダの反対の端部に固着す
    る段階； （ｄ） 前記繊維の縦方向の軸に垂直な線に沿って該
    繊維を切断しそうして繊維の端面を露出させる段階； （ｅ） 前記切断段階で生じたところのめるんでいる
    切断された繊維の端部を取除く段階；および（ｆ）
    前記ホルダをその折りたたみ軸に沿って折りたたみそれ
    によって繊維の第１の群を繊維の第２の群の対応する繊
    維と直線的に整列させる段階。
JP50152045A 1974-12-23 1975-12-22 コウガクセンイセツゾクホウホウ Expired JPS5845682B2 (ja)

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