JPS614005A - バンドルフアイバの整列方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は画像を直接伝送するバンドルファイバをマルチ
法で作る際に用いるファイバ素線の整列方法に係る。

〈従来技術〉 バンドルファイバの製造方法は、積層法とマルチ法とに
分けられる。積層法は細く引いたファイバ素線をドラム
上に２次元的に多層に績み重ねて巻きつけ、同上の１箇
所で！７ＪＩｌｆＴすることにより、２次元的な像の伝
送を可能としたものである。これに対し、マルチ法はジ
ャケット管に比較的径の大きな光ファイバを平行に整列
させて束ねて挿入し、これを加熱炉によって加熱し、所
望の径に溶融紡糸することにより、一本に一体化した２
次元的な像の伝送の可能なバンドルファイバを得るもの
である。これらのバンドルファイバは製法により長さ、
可鉤註、夕１径、形状を異にする。これらの特長を利用
して胃カメラ、カテーテルなどの医療用から、溶接アー
ク監視、ボイラ炎監視、原子力燃料モニター、配管ギズ
の探査などの工業用まで幅広く用途に応じて応用されて
いる。本発明は長さ、強度、画素数の点で−れているマ
ルチ法におけるバンドルファイバの素線の整列方法に関
するものである。

マルチ法によるバンドルファイバの製造は、第１図に示
すように、径の比較的大きいファイバ素線１を数千ない
し数万本密に束ねてこれをガラスのジャケット管２内に
詰め込み、その周囲を環状加熱炉３によって軟化温度以
上に加熱しなから前ｈ［シファイバ累ａｌｌｅジャケッ
ト管２ψ　　　　と共に引ぎ伸ばし所定の径のバンドル
ファイバ（４に仕上げるものである。このようなＸ　ｉ
Ｍ原理から分るように、マルチ法によるバンドルファイ
バの画素線の整列の可否は、ジャケット管２内における
ファイバ素線の配列によって決定されてしまう。そこで
、例えば画欺歪特性の潰れたバンドルファイバを得るた
めには、第２図に示すように、ジャケット管２内にファ
イバ素線１を整然と配列して詰め込まなければならない
。

ジャケット管にファイバ素線を挿入する前に、ファイバ
素線の配列を艮手力向に揃える手段は、従来からもいく
つか提案されている。まず、ファイバ素線束を液体に浸
す方法がある。元来、ファイバ素線はガラスで電気的に
絶縁体であるため、互いに触れあって靜可気を発生し易
く、乾燥したファイバ素線の束をしごいて束ねようとし
ても互いに反撥し合い、整列しない。そこで誘電性で且
つ高純度（実質的に雇あいを含まない）で低粘度（除去
しやすい）の液体（水。

７Ａ／コール、エーテル＠）に浸して配列し、ジャケッ
ト管にファイバ素線束を挿入後、液体のみ乾燥ｉた発さ
せる方法がある。しかしこれだけでは整列効果が弱い。

そこで、ジャケット管内にファイバ索線束を充填した後
に、液体を注入しジャケット管に超音波を賦課してジャ
ケット管の液中でコアイノく素線を整列させる方法があ
る。このようなファイバ素線の配列方法の従来例を第３
図に示す。

第３図は従来のファイバ素線をジャケット管内で超音波
を賦課に整列させる装置の断面図である。第３図におい
て、コア・クラッド形光ファイバである径の大きなファ
イバ素線１を、下端が封じられたジャケット管２へ緊密
に多数本挿入し、これとともにジャケット管２の中に液
体５を注入してコアイノ＜索線１を浸漬し、こσ〕ジャ
ケット管２を縦に超音波液槽６に入れこの超音波液槽６
の液体（水）７を介して超音波振動子８の振動をジャケ
ット管２に与えて第２図の切開図に示すような六方稠密
なコアイノ（素線の配列を得ようとするものである。第
３図のものにおいて、ジャケット管２を超音波液槽６か
ら引き上げてジャケット管２内の液体を蒸発して除去す
ると共に、このジャケット管２内を良く乾燥させ、加熱
溶融延伸することによってファイバ素線１が整然と規則
正しく配列した所定の径のバンドルファイバを得ようと
するものである。

しかしこの方法は場合によってはかえってファイバ素線
１の配列を乱すことが分った。つまり、ジャケット管２
はファイバ素線１で満たされているように見えても実際
には、そうではなく、若干の隙間が残されている。逆に
隙間がないと、ファイバ素線１をジャケット管２へ挿入
しようとしてもスムーズには挿入できない。このような
ファイバ素線１とジャケット管２０間に間隙が残された
状態で超音波液４・１６中で超音波振動を与えると、フ
ァイバ素線１は最も安定な位置を求めて液体中を移動す
る。このとき第４図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）に示す
如く、ねじれ、しなり、折れを生じることが起った。こ
の方法の欠点はφ力の方向と、ファイバ素線の方向が一
致している点にあると考えられる。つまり超音波振動の
賦課方向が垂直に立てたジャケット管・２内のファイバ
素線１に対して上下方向に伝わるため、素線を整列させ
るのに不適当であるといえる。

しかし、ジャケット管２を水平に置いて超音波振動をフ
ァイバ素線１に加えるとすれば、第４図（（りに示す如
く、上部に集中して空隙Ｉができ、充填率が下がり良く
ない。従って第３図にボす従来例のファイバ素線の配列
方法では以上のような欠点があって問題であった。

〈発明の目的〉 本発明は従来例の以上のような欠点に鑑みなされたもの
で、ジャケラｌ内にファイバ索線を規則正しく人力稠密
の状態に整列させることができるバンドルファイバの整
列方法を提供することを目的とするものである。

〈問題点解決の具体的手段〉 かかる目的を達成した本発明によるバンドル、　　　”
＊Ｍ！Ｉｓ”°“−’−’）　’ｔ、ｌ：°Ｌ、６Ｃ＊
＃！１転パ”゛上記液体を排除しつつ整列した状態を保
ったままジャケット管内に挿入することを％徴とするも
のである。向上記のバンドルファイバ東を液超音波振動
を作用させる点をさらに特徴とするし、ファイバ素線の
方向と一致した液体の流れを与えて整列させる点を特徴
とするものである。

〈実施例〉 本発明によるバンドルファイバの整列方法を実施例とそ
れに伴う図面に従って説明する。

第５図（ａ）は本発明の方法を実施する装置の断面図で
ある。第５図（ｂ）は第５図（ａ）にボナ装置での液体
が絞り取られたファイバ索線束部分のＸ−Ｘ断面図、第
５図ＦＣ）は第５図（ａ）中ファイバ素線束のＹ−Ｙｌ
１面図である。

第５図（ａ）〜（Ｃ）において、本発明によるバンドル
ファイバの整列方法によれば、ファイバ索線束１は、最
初は、ファイバ素線間のすべりをよくし且つ乾燥後に気
泡の原因となる不純物を残さない液体５（例えば純水、
アルコール、エーテル等の低粘度で高純度のものが得ら
れ易い液　７一 体）が満された容器１０の中に、はぼ水平に保ち、束縛
を解放された状態で液体５中に浸漬される。このときフ
ァイバ素線１間に液体５が浸波振動をかけると、ファイ
バ素ｍｌはすべりをよくする液体５によって安定な位置
に移動し、互いに整列しあい、ファイバ素線は互いに若
干の間隔をあげて交叉することなく保たれる。第５図（
Ｃ）のＹ−Ｙ＠面図に示す如く、ファイバ素線ｌは液５
中でほぼ均査に分散され維持される。

次にファイバ素線１の束は容器ｌＯの仕切壁１０ａに殺
げられた孔１０ｂから押し出される。このとき、含浸さ
れた液体５はしぼりとられ、ファイバ索線１の束は整列
された状態を保ち収束されて仕切壁ＩＱａの孔１０ｂを
通って押し出され、仕切壁１０ａの孔１０ｂの外に設け
られたジャケット管２の中に矢印で示す如く挿入される
。この場合仕切壁１０ａの孔１０ｂは重要な働をしてい
て、１つはファイバ素線束中がら液　８一 体を絞シ取る働き、また素線を交叉させることなく束を
縮径する働ｊ、他はファイバ索線束をジャケット管２の
内径に合わせて断面を円形に形成する働きである。従っ
て仕切壁］Ｏａの孔１０ｂの径は精度よく仕上げられる
必要がある。−また仕切壁１０ａの孔の部分の材質はフ
ァイバ索線の通過においてファイバ素線を汚染せず且つ
液体に不溶の材質であることが好ましく、通常シリコン
ゴム、フッ化物ゴム等の高分子樹脂材料が用いられる。

なお、第５図（ａ）中で、１５は液体補給用タンクであ
る。

この方法によれば、ファイバ素線の束を仕切壁１０ａの
孔１０ｂから押し出す前は液体５中にあるため、動き易
く、仕切壁１０ａの孔１０ｂの部分で容易に整列される
。仕切壁から引き出されるとファイバ素線束は液体が除
去されるため、超音波振動の効果が速やかに薄れ、ファ
イバ素線どうしがふれ合う。このとき、ファイバ索線間
にはガラスどおしの強いｍ振力によシ束縛されているの
で、仕切壁１０ａの孔を通過した時点での整列が維持さ
れることになる。

第６図及び第７図は第５図（ａ）に示す装置のさらに具
体的な型態の例で示したものである。第６図に示す例は
、液体５を満した容器１１は円筒形をしていて、仕切壁
１１ａはナーパ伏をしている。第６図に示す例ではテー
パ状仕切壁１１ａの反対側の側壁１１ｂにはピストン１
２を駆動する駆動棒１３が水密に出し入れされる孔を貫
通して支持されている。第６図において、円筒状容器１
１とテーパ状仕切壁１１ａとは／ｌ＋を脱自在になって
いて、始めに、所定数のファイバ素線１を液体５と共に
円筒状容器１１の中に納め動を円筒状容器１１内へ伝え
ることによって、ファイバ素線１はしだいに平行に整列
される。

、１　　　　７７４′１線１が整′暢１′謙”・１′１
′”′ｅ１Ｍ’ＡＬＮ奉１３で矢印の向きに押し込んで
、ファイバ累ル５１東を、デーパ伏仕切ｎ　１１　ａの
孔１１ｃを介してデーパ伏仕切１１１ａの孔にょっＣ液
体５を排除しながら稠密に束ねられた状態で、ジャケッ
ト管２の中へ移行させる。

第６図に示す装置によればファイバ素線束は液体５中で
超音波振動によって整列され、その状態を保ったまま、
ピストン１２の作用でテーパ状仕切壁１１ａの孔１１０
を介して押し出され、液体が排除されながら稠密な束に
成形される。従って、ファイバ素線束はジャケット管２
の中にきわめて規則正しい最稠密な配列で、かつ平行に
整列された状態で収容される。

次に第７図に示す例は、ファイバ素線束を液体に浸漬す
るとともに、液体をファイバ索線にそって流し、ファイ
バ素線を整列させるものである。第７図において、１は
ファイバ索線、２はジャケット管、１４は容器、１４ａ
は円筒状空胴部、１４ｂはテーパ部、１４ｃは出口、１
４ｄは入口、１４ｅは液体流入口、１２はピストン、１
３は駆動棒である。第７図に示す実施例では容器１４に
設げられた空胴部１４ａに所定本数のファイバ素線１を
入れファイバ素線束の後端にピストン１２０円板を当て
る。次いで液体流入口１４ｅより加圧液体５を空胴部１
４ａに注入すると液体５は空胴部１４ａに満ちさらにフ
て空胴部１４ａ中に保たれるファイバ素線１は液体５の
ファイバ索線の長さの方向に向う液体の整流によって、
ファイバ素線１は次第に平行経てファイバ索線１に与え
ると、ファイバ素線１は液体の整流の流れの作用と超音
波振動によってファイバ素線束は一層早く整列される。

ファイバ素線１が整列された状態でピストン１２を駆動
棒１３で矢印の方向に押し込むことによってファイバ素
線束は整列された状態を保ったまま、テーパ部１４ｂに
そって絞られ、液体５が除去されて、出口１４ｃからフ
ァイバ素線束は押し出されてジャケット管２の中に挿入
される。第７図に示す装置による本発明のバンドルファ
イバの整列方法によれば、容器１４の空胴部１４ａの中
に保持されたファイバ素線束を浸漬して液体流入口１４
ｅから液体５が流入され、液体５の流れはファイバ索線
１にそって流されその流れによってファイバ素１腺１は
次ｔ１３に平行に整列されるとともに、容器１４の下に
設けた超音波振動子８の振動を加えるとファイバ素線の
配列は一層早く整列させている。本実施例では液体５の
流れを利用することによりファイバ素１Ｉｓ１がさらに
動きやすくなることと、ファイバ素線の間隙に介在する
微細なガラス片などの粒子を除去することができる。こ
れら粒子は加熱紡糸の際に発生する気泡の核になり易い
ため、除去することが好ましい。第７図に示すバンドル
ファイバの整列方法によれば、流動する液体を利用する
ため、粒子等の汚染を除去することができる点で第６図
のものに比較して優れている。次に上記の第６図及び第
７図に示す実施例の具体例を示す。

〈具体例１〉 外径φ２００μｍ１長さｚｏｃｍのコア・クラッド型フ
ァイバ素線を東ね、内径φ３０１１ｉ１１１ｓ厚さ１．
５Ｉｌ１ｍｓ長さ２５ｃｒｎの一端を閉じたジャケット
管２に挿入するに際し、第６図に示すようなガラス製の
円筒容器１１及びファイバ素線束を押し出す孔１１ｃを
設けたシリコーンゴム装のテーパ状仕切１１１ａの中に
アルコールの液体５と共にファイバ素線束を収容し、超
音波振動を与えることによって整列させ、次いでピスト
ン１２を駆動棒１３で押し込んでファイバ素線束をテー
パ状仕切壁１１ａの孔１１ｃを通じてジャケット管２の
中へ液体５を排除しながら押し出して挿入した。ジャケ
ット管２の中のファイバ素線束は次いで加熱乾燥させ、
さらに高温で加熱して溶融紡糸して外径φ２ＪＩＩＸ長
さ５４ｍのバンドルファイバを得た。このようにして得
れたバンドルファイバは画素配列の状態が良’　　　　
　ｆ”Ｃ”、　）よぼ完全なアカ稠密。６列、あ、８４
に、気泡欠陥は極めて少なく品質の優れたものであった
。

く具体例２〉 第７図に示す装置によってバンドルファイバのファイバ
素線の整列した具体的例について説明する。外径φ２２
０μｍ、長さ３０ｃＩｎのコア・クラッド型光ファイバ
素線を束ね、内径φ３３龍、厚さ１，５龍、長さ３５確
の一端を閉じたジャケット管２内に挿入するに際し、第
７図に示されるような四弗化エチレン樹脂製の空胴装置
を用い液体流入口１４ｅから純水を流し込み、容器１４
の空胴部１４ａに収容されたファイバ素線束の素線にそ
って純水を流し続けるとともに容器１４の下部に設けら
れた超音波振動子８による超音波振動の賦諌によって、
ファイバ素線を平行に配列させＦ　　゛　　　　次いで
ピストン１２を駆動棒１３によって押し出し整列された
ファイバ素線束をテーパ部１４ｂにそって絞り、出口１
４ｃからジャケット管２の中に挿入する。整列されたフ
ァイバ素線束を収容したジャケット管２は第１図に示す
ような環状加熱炉によって加熱乾燥、溶融、紡糸して外
径φ１．５ｍ１ｇ、長さ１６０ｍのバンドルファイバｌ
’Ｊた。このバンドルファイバは全長にわたって画素配
列の乱れはなくほぼ完全な六方稠密の配列であり、気泡
欠陥はなく品質の優れたものであった。

〈発明の効果〉 本発明によるバンドルファイバの整列方法によれば、低
粘度の液体中にファイバ素線束を浸漬し、次いで上記液
体を排除しつつ稠密に整列させることによって、ファイ
バ素線束は従来の方法によるもののごとくねじれ、しな
り、折れ等を生ぜず、六方稠密の配列を保ちかつ、素線
は平行に保たれた状態でジャケット管の中に容易に挿入
することかできるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はマルチ法によるバンドルファイバの製造方法を
説明する装置の断面図、第２図はジャケット管内に配列
されたファイバ素線を示す切開図、第３図は従来のジャ
ケット管内にファイバ素線を配列させる装置の断面図、
第４図（ａ）。 （ｂ）、　（Ｃ１，（ｄ）は従来のファイバ素線の配列
方法で得られる不具合な配列の例を示す断面図、第５図
（ａ）は本発明によるバンドルファイバの整列方法を実
施する装置の断面で示した概念的説明図、第５図（ｂ）
は第５図（ａ）中に示されるファイバ素線束のｘ−ｘｌ
ｌ而図面ｍ５図（Ｃ）は第５図（ａ）中にボされるファ
イバ素線束のＹ−Ｙ断面図である。 第６図は第５図（ａ）に示す本発明の方法を実施する具
体的装置の断面図、第７図（ａ）は第５図（ａ）に示す
本発明の方法を実施する具体的な他の装置の断面図、第
７図（ｂ）は同図−）のＡ　−Ａ　１９ｄ而図である。 図面中 １はファイバ素線、２はジャケット管、５は液体、８は
超音波像動子、ｌＯは容器、１０ａは仕切壁、１０ｂは
その孔、１１は容器、１１ａはテーパ状仕切壁、ｌｌｃ
はその孔、１２はピストン、１３は駆動棒、１４は容器
、１４ａは円筒状空胴部、１４ｂはテーパ部、１４Ｃは
出口、１４ｄは入口、１４ｅは液体流入口、１４ｆは液
作排出孔である。 特許出願人　　住友市気工業株式会社 代理人　弁理士　光　石　士　部（他１名）第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ファイバ素線を多数本束ね、液体中にほぼ水平に
   浸漬し、ファイバ素線間のすべりをよくして整列させ、
   次いで上記液体を排除しつつ整列させた状態を保ったま
   まジャケット管内に挿入することを特徴とするバンドル
   ファイバの整列方法。
2. （２）ファイバ素線を多数本束ね、液体中にほぼ水平に
   浸漬してファイバ素線間のすべりをよくして整列させる
   上記ファイバ素線の整列工程において、ほぼ鉛直に超音
   波振動を賦課することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のバンドルファイバの整列方法。
3. （３）ファイバ素線を多数本束ね、液体中にほぼ水平に
   浸漬してファイバ素線間のすべりをよくして整列させる
   上記ファイバ素線整列工程において、上記ファイバ素線
   の保持されている一端から他端に向う上記液体の整流の
   中に保って、ファイバ素線を整列させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のバンドルファ
   イバの整列方法。