JPS6221107A - 融着接続部の補強方法およびその装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、光ファイバ、特に複数本の光ファイバを一括
被覆したテープ心線の融着接続部を補強するための補強
方法およびその装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に複数本の光ファイバを一括被覆したテープ心線同
士の接続は、低損失性、＾信頼性ならびに作業性の観点
から、複数本の光ファイバを同時に接続する多心一括融
着接続法が用いられている。

この接続方法は次にように行われる。ずなわち、第１図
は光ファイバ１に１次被８１２を施した複数本の光フア
イバ心線（ここでは５本）を２次被覆３により一括被覆
されたテープ心線４の断面図で、このテープ心線４の１
次被覆２及び２次被覆３をテープ心線被覆除去器により
除去した後、多心一括切断器を用いて複数本の光ファイ
バ１を所定の良さに一括切断する。このようにして一括
切断された複数本の光ファイバ１を、均一温度で放電加
熱する機構を備えた多゛心一括融着接続装置を用いて一
括して融着接続する。

このようにして接続された光ファイバの融着接続部は光
ファイバの他の部分に比較して強度の低下が著しいため
、接続部を補強する必要がある。

また、接続部を補強した部分の大きさを小さくする必要
があるため、第２図に示す補強部材５．６のうち一方の
補強部材５には融着接続部を収容する溝８を設けている
（特願［５９−２４６１３号）。

７は熱溶融接着剤である。この補強部材５．６を用いた
補強は以下のとおりである。まず、テープ心線４の光フ
アイバ融着接続部を補強部材５の溝８に収容し、次に補
強部材６を満８に嵌め込む。

この状態でへ方向の一定圧力を加え加熱することにより
、溶融した熱溶融接着剤７が融着接続部に充填され、補
強が完了する。

第３図（ａ）（ｂ）はこの補強時の加熱ヒータ面上の温
度及び補強部材５，６に加える加圧力の相関を時系列的
にモデル化して示したものである。

第３図（ａ）は加熱ヒータ面上の温度、（ｂ）は補強部
材に加わる圧力を時系列的に示しており、第３図（ａ）
（ｂ）両図の時間軸は同一に示している。圧力Ｐ１を加
えた状態でヒータを加熱し、ｔ　においてヒータ面は温
度Ｔ１に達する。この時、熱溶融接着剤７は溶融し始め
圧力Ｐ１によって光フアイバ接続部間に充填されていく
。更に、時間ｔ２においてヒータ面は設定された最高温
度Ｔ　に達し、一定時間温度Ｔ２を維持する。その後、
ヒータの通電を停止し、ヒータ面上の温度は徐々に低下
する。熱溶融接着剤７が充分硬化する温度Ｔ３において
、補強部材５．６に加える圧力Ｐ１を０にして補強が完
了する。

（発明が解決しようとする問題点） 前述の如き方法にて形成された補強部は、平均５〜６ｋ
Ｇと充分な強度を有し、温度変化に対する損失変動もな
い。しかし、この補強方法では、加圧力Ｐ１が７０／ｍ
ｍ　　〜ＩＯＱ／ｍｍ　　あり、溶融した接着剤は、こ
の圧力によって流動する。

この時、光ファイバ１の融着接続部もこの流れに沿って
移動するため、光ファイバ１の急激な曲がり、あるいは
補強部材６の角部への接触等が生じ、光損失の増加、光
ファイバ１の破断率の増大をもたらづ。また、たとえ、
これらの失敗現象が起こらなかったとしても、光ファイ
バ１が溝８の片側に移動した場合には、複数本の光ファ
イバ１のうち少なくとも１本は、補強部材を通して見る
ことができず、補強が良好にできたか否かを確認するこ
とができない。一方、加圧力Ｐ１を小さくした場合には
、上記光ファイバ１の移動という問題はなくなるが、加
圧力が小さいｌζめに、溶融した接着剤中に気泡が封じ
込められ光損失の増加、補強部の信頼性の低下等の原因
になる。このため、第４図に示す一方の補強部材９に融
着接続部を収容覆る溝１１と、この溝１１より幅の広い
もう一方の補強部材を嵌合しうる溝１２を階段状に設け
るという形状の補強部材を用いることにより、補強の失
敗はかなり減少する（実＠昭６０−６０１８５号）。し
かし、この補強部材でも、熱溶融接着剤７の厚みが不足
した場合に補強部内に気泡が封じ込まれ、逆に厚みが大
きい場合光ファイバ１のはみ出しが生じるため、実用的
とはいえない。

（発明の目的） 本発明の目的は、これら補強時の失敗を防止するために
、補強時に気泡が封じ込まれることなく、しかも熱溶融
接着剤の流動を極力抑え、補強強度も十分に得られるよ
うな補強方法及びその方法の実施に直接使用する装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、第１の発明は複数本の光フ
ァイバを一括被覆したテープ心線の融着接続部を２つの
部材で挟み、その後加圧しつつ加熱して、この２つの部
材にそれぞれ設けた熱溶融接着剤を溶融させて補強部を
形成する融着接続部の補強方法において、複数の加熱温
度及び加圧力を設定し、上記加熱温度及び加圧力の組合
せを時間的に変化させて補強することを特徴とし、第２
の発明は複数本の光ファイバを一括被覆したテープ心線
の融着接続部を２つの部材で挟み、その慢加圧しつつ加
熱して、この２つの部材にそれぞれ設けた熱溶融接着剤
を溶融させて補強する補強装置において、複数設定した
前記加圧力を付加する機構と、複数設定した前記加熱温
度を発生する発熱部とを備えたことを特徴とする。

（作用） 本発明の作用について第５図を参照して説明する。同図
（ａ）はヒータ面上の温度を、同図（ｂ）は補強部材に
加える圧力を時間軸を同一にし時系列的にモデル化して
示したものである。温度Ｔ４は、熱溶融接着剤が溶融し
始める温度Ｔ１とほぼ同等あるいは若干高めに設定する
。

補強部材（第２図或いは第４図に示寸。）に前記圧力Ｐ
１を加えた状態でヒータを加熱し、温度Ｔ４に達した時
点でヒータへの通電を制御し、一定時間１なわち（１４
−１１−）の間、温度Ｔ４を維持させる。次に時間ｔ４
において補強部材に加える圧力をＰ　からＰ２に変化さ
せると共に、ヒータへの通電によって加熱温度をＴ４か
らＴ２に変化させる。そして、ヒータ面上の湿度がＴ２
に達成した時点で、ヒータへの通電を制御して、この温
度Ｔ２を維持させる。温度Ｔ２を維持する時間は、従来
の補強方法における時間と同程度か若干短縮しても構わ
ない。

この後、ヒータへの通電を停止し、自然冷却によって、
ヒータ面上の一度が１３　（この温度は、熱溶融接着剤
が充分硬化する温度である）に達成した時点で、補強部
材に加える圧力を零にし、補強部を取り出す。

この補強方法に述べる加熱温度と加圧力の組合せについ
て、熱溶融接着剤の流動性の観点から第５図に示す（Ｉ
）〜（ＩＩＩ）に分けて説明する。

（Ｉ）は補強の初期段階であり、接着剤中に気泡を封じ
込めないように、この時点で気泡を除去する必要がある
。加圧によって気泡を扉除するためには、加圧力として
、５ｑ／ｍｍ２〜１０Ｑ／ｍｍ２が適当であるが、この
加圧力によって接着剤が流動しないようにしなければな
らない。表１は、従来の補強方法で加圧力Ｐｉ　−７０
／ｍｍ２とした場合のヒータ面上の温度Ｔ４と接着剤の
状態および補強部内の気泡の有無について検討した結果
である。

表１ この結果により、接着剤が溶融し始める温度で加熱すれ
ば、気泡を封じ込めることなく、接着剤の流動もなく補
強できることがわかる。従って、（Ｉ）では、上記加熱
温度と加圧力で補強する。

ところで、この加熱時のヒータ面上の温度と補強部の温
度は表２に示づような関係がある。

表２　（※：ｎ＝５サンプルの平均値）従って、補強部
強度を５ｋｑ以上とするには、加熱時のヒータ面上の温
度は（Ｉ）よりも高い１３０６Ｃ前後が必要である。し
かし、ここで加圧力を（Ｉ）と同等にすれば接着剤が流
動してしまうし、零にすると再び気泡が発生するので、
気泡が再び発生することなく接着剤の流動も小ざくなる
ような加圧力にする必要があるみこの加圧力としてはＰ
＝１ｃ＋／ｍｍ　　〜３ｑ／ｍｍ２程度が適当と思われ
る。従って（ＩＩ）では、上記加熱温度と加圧力にして
補強する。（１）は補強部を冷却してシλる段階であり
、接着剤が硬化するまで加圧していないと、ここでも気
泡が発生するため、接着剤が硬化する温度Ｔ３まで（ｎ
）の加圧力Ｐ２を加えておく必要がある。

上記のように、所定の加熱温度及び加圧力を時間的に変
化させて補強することによって、補強時に気泡が封じ込
まれることなく、しかも熱溶融接着剤の流動を極力抑え
、十分な強度を有する補強部が得られる。

（実施例） 本発明の実施例を第６図乃至第１０図について説明する
。図中従来例と同一構成部分は同一符号をもって表わす
。第６図は本発明装置全体の一部切欠き概略斜視図で、
２０は箱状の機枠、２１は機枠２０の天板２０ａの中央
に設けた窓孔、２２は窓孔２１を覆う如くヒンジ２２ａ
を介して天板２Ｏａ上に取付けた蓋体で、これを閉じた
状態でセットされた補強部材の上面を押える如くなる。

２２ｂは後述するセットされたテープ心線４が嵌合する
切欠部、２３は同じくセットされたテープ心線４を天板
２Ｏａ上に押え付けて保持するクランプ部材で、ヒンジ
２３ａを介して天板２Ｏａ上に取付けられる。２４は補
強部材への加熱と加圧を行う加熱・加圧部材で、前記窓
孔２１に上下動自在に嵌合されている。この加熱・加圧
部材２４はその内部に後記加熱ヒータを有し、またその
下面に昇降杆２５が取付けられている。昇降杆２５は図
示しないがガイド部材によって上下方向のみに移動が許
容されるようになっており、その下端は後に詳述するカ
ム部材２６のカム面２６ａに当接している。２７はモー
タで、回転軸２８を介してカム２６を所定方向に定速回
転させる。このモータ２７、回転軸２８は図示しない支
持機構により機枠２０内に支持される。なお、図示しな
いが、前記加熱・加圧部材２４はコイルバネを介して下
方向への附勢力が与えられている。

前記加熱ヒータ３０は第１０図に示す如く抵抗値に大き
い抵抗Ｒと抵抗値の小さい抵抗Ｒ２の並列回路と電源３
１との間に接続され、並列回路と電源３０との間には抵
抗Ｒ１どＲ２を記述の順に切替えるロータリースイッチ
３２が介在され、該ロータリースイッチは前記モータ２
７と同期的に駆動する図示しないモータにより駆動され
る如くなっている。

なお、機枠２０に対する蓋体２２の固定は、図示しない
適当な係止具を用いて行う。

次に本発明装置の作動を第５図、第７図（ａ）（ｂ）を
参照して説明する。

第７図（ｂ）は、第７図（ａ）のカムの回転角度と加圧
力との関係を示したものである。このカム２６上のａ点
において、蓋体２２を開は加熱・加圧部材２４上に下側
補強部材９、接続部ファイバ、上側補強部材１０の順に
セットし、テープ心線４をクランプ部材２３で押える。

次に蓋体２２を閉じ、カム２６をモータ２７の駆動力を
用いて時計方向に回転させる。カム２６上のａ点におい
て、加熱・加圧部材２４及び蓋体２２の天板と補強部材
９．１０が接し、補強部材９．１０の加圧が始まる。カ
ム２６上のｂ点において補強部材９゜１０には圧力Ｐ１
が加わり、カム２６上の０点まてこの圧力が維持される
。なお、カム２６上のｂ点から０点に達する時間は、第
５図の時間ｔ４となるよう、カム２６の回転速度を制御
しており、以下の加圧時間の設定もこの方法による。

次にカム２６上のｄＱにおいて、圧力がＰｌからＰ　に
変化し、カム２６上のｅ点まで圧力Ｐ２が維持される。

この時間は、ｔ　ｓ　　ｔ　、ｔである。

そしてカム２６上のｆ点において、補強部材９゜１０に
加わる圧力が零となる。これと同期的に第５図中（Ｉ）
の期間は抵抗Ｒ１，が接続され温度Ｔ斗が、また（Ｉ）
の期間は抵抗Ｒ２が接続され温度Ｔ２が加えられる。こ
の様にして補強作業が終了する。ここでは、補強部材に
加える圧力を矩形状に変化させる場合について説明した
が、カムの形状を変えれば、補強部材に加える圧力を正
弦波状にもできる。従って、カムの形状を変えることに
より容易に任意の加圧状態を実現覆ることができる利点
がある。

第８図は、前記昇降杆２５を分割し、中間にスプリング
２５ａ等の弾性体を挿入した構造のものであり、カムの
加工精度の緩和、加圧力の平滑化が更に期待できる。

第９図は、テープ心線４のクランプ部材２３−を加熱・
加圧部材２４の動作と同期して動く構造としたもので、
蓋体２２′が機枠２０の天板２０ａ上をスライドする構
造となっている。すなわち、クランプ部材２３′は窓孔
２１内に位置させ、その下部を昇降杆２５と同様の昇降
杆２５−に固定し、その下端を前記カム２６と同様のカ
ム２６−のカム面に当接させる。カム２６−はカム２６
の回転軸２６に連結する。２２ａ′は蓋体２２−のガイ
ドである。その他の構成は前記実施例と同様である。こ
の構造では、テープ心線４と接続部と。

に同一の加圧力が作用するので、より的確な補強が行え
る。

以下本発明に関する実験について説明する。

表３は、第５図の補強方法の実施例を使用した実験例で
、加熱温度Ｔ　及びＴ２は各々１１０゜０．１５０’　
Ｃ，加圧力Ｐ１及びＰ２は各々７ｇ／ｍｍ２．１ｇ／ｍ
ｍ２とした。実験は、補強時の損失増加ならびに補強部
の強度、補強の失敗率について従来の補強方法と比較し
て測定した。なお、従来法（Ａ）とは、従来の補強方法
を用い、補強基板として第２図の補強部材５．６を使用
した場合、従来法（Ｂ）とは、従来の補強方法を用い、
補強基板として、第４図の補強部１９．１０を使用した
場合である。また失敗回数は、５ケ所の補強部を作製し
た場合に、補強損失の異常な増大、断線等が生じた回数
を示している。心線の確認とは、５本のファイバが確認
できるか否かを大まかに大別したものである。

表３ このように、補強時の損失増加」及び補強部強度が同等
で補強時の失敗がないことから、本発明の効果は明らか
である。

（発明の効果） 以上説明したように第１の本発明方法によれば、加熱温
度、加圧力を適宜選択することによって、補強特性が劣
化することなく、光フアイバ心線の急激な曲がり、移動
を防止することができ、補強作業の向上が期待できる。

また、第２の本発明装置によれば、本発明方法を簡易か
つ的確に実施できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の説明に供するもので、第１図は、テープ
心線の構造を示す正面図、第２図は補強部材の一例を示
す斜視図、第３図（ａ）（ｂ）はそれぞれ従来の補強方
法を説明するための加熱温度及び加圧力を時系列的にモ
デル化して示した図、第４図は補強部材の他の一例を示
す斜視図、第５図（ａ）（ｂ）は本発明の補強方法を説
明するための加熱温度及び加圧力を時系列的にモデル化
して示した図、第６図は本発明の実施例を示すもので、
装置全体のの概略を示す一部切欠き斜視図、第７図（ａ
）（ｂ）は本発明の加圧用カムと加圧力との関係を示す
図、第８図は本発明の加圧部材の他の例を示す概略説明
図、第９図は本発明装置の他の例を示す第６図と同様の
図、第１０図は加熱ヒータの回路図である。 ４・・・テープ心線、５・・・下部側の補強部材、６・
・・上部側の補強部材、７・・・熱溶融接着剤、８・・
・溝、９・・・下部側の補強部材、１０・・・上部側の
補強部材、１１．１２・・・溝、２０・・・機枠、２４
・・・加熱・加圧部材、２２・・・蓋体、２５・・・昇
降杆、２６・・・カム、３０・・・加熱ヒータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の光ファイバを一括被覆したテープ心線の
   融着接続部を２つの補強部材で挟み、その後加圧しつつ
   加熱して、この２つの補強部材にそれぞれ設けた熱溶融
   接着剤を溶融させて補強部を形成する融着接続部の補強
   方法において、複数の加熱温度及び加圧力を設定し、上
   記加熱温度及び加圧力の組合せを時間的に変化させて補
   強部を形成することを特徴とする補強方法。
2. （２）高い圧力を加えて低温加熱した後、低い圧力を加
   え、高温加熱することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の融着接続部の補強方法。
3. （３）複数本の光ファイバを一括被覆したテープ心線の
   融着接続部を２つの補強部材で挟み、その後加圧しつつ
   加熱して、この２つの補強部材にそれぞれ設けた熱溶融
   接着剤を溶融させて補強する補強装置において、複数設
   定した前記加圧力を付加する機構と、複数設定した前記
   加熱温度を発生する発熱部とを備えたことを特徴とする
   補強装置。