WO2023027103A1 - 光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法 - Google Patents

光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法 Download PDF

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WO2023027103A1
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photocurable resin
optical fiber
light irradiation
manufacturing
light
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Inventor
賢吾 田邉
仁志 斉藤
傑朗 永井
勇希 太田
Original Assignee
昭和電線ケーブルシステム株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing apparatus and manufacturing method for optical fiber tape core wires.
  • a plurality of single-core coated optical fibers are arranged in parallel, and adjacent single-core coated optical fibers are intermittently connected to each other, and the connected portions are distributed with intervals in the length direction and width direction, respectively. Arranged, intermittently connected optical fiber ribbons are known.
  • Intermittently connected optical fiber ribbons have a smaller bending anisotropy, which correlates with the difficulty of bending in the width direction, compared to fully coated optical fiber ribbons. It is possible to store the cables in the same space, thereby increasing the density of cables and improving workability.
  • intermittently connected optical fiber ribbons it is easy to separate the optical fibers from the tape core body afterward, and when connecting the optical fibers to the holder, it is easy to arrange the optical fibers in a predetermined arrangement. Therefore, there is an advantage that the optical fibers can be collectively spliced through the fusion splicing operation of the tape layers.
  • a technique of using a photocurable resin for forming intermittent connecting portions is known (see Patent Documents 1 and 2).
  • the strength of the connecting portion is insufficient, and the length of the connecting portion or the dividing portion varies. Specifically, when the dividing portion itself is not formed, bending anisotropy and workability in post-branching the optical fiber are deteriorated. If the connecting portion lacks strength, the tape width becomes unstable (the tape width fluctuates) or the optical fibers come apart, making it difficult to collectively connect the optical fibers to the holder. Variations in the length of the splices or breaks can also degrade the transmission characteristics of the optical fiber.
  • the main object of the present invention is to suppress deterioration of the collective connectability of optical fibers to holders and the transmission characteristics of optical fibers while suppressing deterioration of bending anisotropy and post-branching workability of optical fibers.
  • the object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing an optical fiber tape core wire that can be manufactured.
  • a tape die for coating a plurality of single-core coated optical fibers with a photocurable resin; a dividing die for forming a dividing portion in the photocurable resin between the single-core coated optical fibers; a first light irradiation device that irradiates the photocurable resin with light to semi-cure the photocurable resin; a second light irradiation device that irradiates the semi-cured photocurable resin with light to completely cure the photocurable resin;
  • a method for manufacturing a fiber optic ribbon is provided.
  • the present invention while suppressing bending anisotropy and deterioration of post-branching workability of optical fibers, it is possible to suppress deterioration of collective connectability of optical fibers to a holder and deterioration of transmission characteristics of optical fibers.
  • FIG. 11 is a side view showing a schematic configuration of a rotary blade of a dividing die according to a modification;
  • FIG. 11 is a side view showing a schematic configuration of a rotary blade of a dividing die according to a modification;
  • FIG. 11 is a side view showing a schematic configuration of a rotary blade of a dividing die according to a modification;
  • FIG. 11 is a side view showing a schematic configuration of a rotary blade of a dividing die according to a modification;
  • FIG. 11 is a side view showing a schematic configuration of a rotary blade of a dividing die according to a modification;
  • FIG. 11 is a side view schematically showing how a rotary blade according to a modification rotates;
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an optical fiber ribbon 1.
  • the optical fiber ribbon 1 has a plurality of coated single-core optical fibers 2 (four in FIG. 1), and the adjacent single-core coated optical fibers 2 It is an intermittently connected optical fiber ribbon that is intermittently connected or separated in a direction and in which the connecting portions 4 and the separating portions 6 are arranged in a dispersed manner.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical fiber ribbon 1.
  • the single core coated optical fiber 2 has a structure in which an optical fiber strand 2a is coated with a primary coating layer 2b and a secondary coating layer 2c in that order.
  • the optical fiber tape core wire 1 has a structure in which each single coated optical fiber 2 is integrally coated with a tape layer 8 (tape-shaped resin). is formed.
  • the tape layer 8 is made of photocurable resin.
  • the photocurable resin has a viscosity of 4.7 to 8.8 Pa ⁇ s at 25° C., and is preferably an epoxy acrylate photocurable resin or a urethane acrylate photocurable resin.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical fiber tape core wire manufacturing apparatus 10 .
  • a tape die 20, a cutting die 30, and two light irradiation devices 40 and 50 are mainly arranged along the conveying direction A of the single coated optical fiber 2. They are installed in order, and the single-coated optical fiber 2 passes between these dies and devices in that order.
  • the tape die 20 is a general-purpose die for collectively coating the periphery of a plurality of single-core coated optical fibers 2 with a photocurable resin.
  • a precursor of the tape layer 8 is formed by applying a curable resin in a tape shape.
  • a plurality of vertically movable dividing needles 32, 34, and 36 are installed in the dividing die 30 (three needles in FIG. 3).
  • Each of the dividing needles 32, 34, 36 is arranged above between the single-core coated optical fibers 2, and the dividing needle 34 in the center and the dividing needles 32, 36 on both sides correspond to the uncured photocurable resin. It ascends and descends alternately to intermittently form the dividing portion 6 and the connecting portion 4 .
  • the cutting die 30 is provided with a resin suction device 38 for suctioning excess photocurable resin.
  • a resin suction device 38 sucks excess photocurable resin blocked by the downward movement of the dividing needles 32 , 34 , 36 .
  • the temperature of the tape die 20 is higher than the temperature of the cutting die 30, and the temperature difference is preferably 2 to 25°C, more preferably 2 to 20°C. , more preferably 5 to 20°C, more preferably 10 to 20°C.
  • the reason why the temperature of the tape die 20 is higher than the temperature of the cutting die 30 is that if the temperature is high, the coatability of the photocurable resin is improved, air bubbles are less likely to occur in the photocurable resin, and the viscosity of the photocurable resin is reduced.
  • the surface tension of the coated single-core optical fiber 2 increases, or the resin coating sufficiently follows the single-core coated optical fiber 2 even when the conveying speed (line speed) is increased due to its fluidity.
  • the reason why the temperature of the cutting die 30 is lower than the temperature of the tape die 20 is that when the temperature of the cutting die 30 is low, the viscosity of the photocurable resin increases and the cutting needles 32, 34, and 36 are lowered to form the cutting portion 6. interface is maintained (the flow of the photo-curing resin to the dividing portion 6 is suppressed), and if the temperature of the photo-curing resin is maintained at a high temperature and the viscosity of the resin decreases, the resin suction device 38 removes the photo-curing resin. This is because the resin may be excessively sucked, resulting in loss of the photocurable resin at the connecting portion 4 .
  • the temperatures of the tape die 20 and the cutting die 30 may be intentionally controlled by both dies, or may be controlled by only one of the dies according to the installation environment of the dies, the temperature of the supplied resin itself, and the like. . That is, (1) a thermocouple and a heater wire may be installed in both the tape die 20 and the cutting die 30 and the heater wire may be controlled based on the measurement result of the thermocouple; Only the tape dies 20 are temperature controlled by installing a thermocouple and a heater wire, and the cutting dies 30 may be left at the installation environment temperature. A thermocouple and a heater wire may be installed for the cutting die 30 to control the temperature of only the cutting die 30 .
  • the light irradiation device 40 on the upstream side irradiates the uncured photocurable resin with light so as to semi-cure the photocurable resin.
  • “Semi-cured” means that the resin is not completely cured, that is, the resin is partially crosslinked by light energy.
  • the light irradiation device 50 on the downstream side further irradiates the semi-cured photocurable resin with light so as to completely cure the photocurable resin.
  • completely cured means that the resin is completely or nearly completely cured, that is, the resin is completely or nearly completely crosslinked by light energy.
  • the light irradiation device 40 on the upstream side and the light irradiation device 50 on the downstream side has a small accumulated irradiation amount, and the light irradiation device 50 on the downstream side has a large accumulated irradiation amount.
  • the dividing portion 6 itself may not be formed, or the photocurable resin may flow in the middle of the dividing portion 6 to form a bridging portion 6a (see FIG. 5).
  • the bridging portion 6a when the bridging portion 6a is formed, the bending stress concentrates on the bridging portion 6a, which may cause deterioration of the transmission characteristics of the optical fiber.
  • the irradiation ratio of the cumulative irradiation dose X1 to the cumulative irradiation dose X2 exceeds 1.2, the concentration effect of the single-core coated optical fiber 2 by the photocurable resin is suppressed, and the width of the tape layer 8 becomes larger than the design value. Furthermore, the thickness of the connecting portion 4 becomes thinner than the design value, and as a result, the collective connectability of the optical fibers to the holder deteriorates, and the strength of the connecting portion 4 becomes insufficient. Poor connection characteristics of optical fibers may also occur due to axial misalignment during connection.
  • the precursor of the tape layer 8 is irradiated with light by the light irradiation device 40 to semi-cure the uncured photo-curable resin, and finally by further irradiation by the light irradiation device 50, the semi-cured photo-curable resin is cured. Completely harden the resin.
  • the irradiation ratio between the upstream light irradiation device 40 and the downstream light irradiation device 50 is controlled within a certain range. It is possible to prevent the situation that the optical fiber itself is not formed, the insufficient strength of the connecting portion 4, and the variation in the length of the connecting portion 4 or the divided portion 6, and the bending anisotropy and the deterioration of the post-branching workability of the optical fiber are prevented. While suppressing this, it is possible to suppress deterioration in the collective connectability of the optical fibers to the holder and in the transmission characteristics of the optical fibers (see Examples below).
  • a dividing die 60 shown in FIG. 6 may be applied instead of the dividing die 30 shown in FIG.
  • a plurality of rotary blades 62, 64, 66 (three blades in FIG. 6) are installed on the outlet face of the single-core coated optical fiber 2.
  • Each of the rotating blades 62, 64, 66 is designed to rotate following the transport of the single-core coated optical fiber 2, and have the same rotation axis.
  • a central rotary blade 64 is formed with a notch 64a, and as shown in FIG. 7B, both side rotary blades 62, 66 are also formed with notches 62a, 66a.
  • the notch 64a of the central rotary blade 64 and the notches 62a, 66a of the rotary blades 62, 66 on both sides are out of phase.
  • the notch 64a of the central rotary blade 64 and the rotary blades 62, 66 on both sides The rotary blades 62, 64, and 66 rotate while being out of phase with the notch portions 62a and 66a, so that the dividing portions 6 and the connecting portions 4 are alternately formed.
  • Sample preparation (1.1) Sample 1 Using the optical fiber tape core wire manufacturing apparatus of FIG. 6, four intermittently connected fibers having a connecting portion length of 20 mm (symbol H in FIG. 1) and a split portion interval of 50 mm (symbol G in FIG. 1) were manufactured. An optical fiber ribbon was manufactured.
  • the single-core coated optical fiber has a primary coating made of a urethane acrylate photocurable resin with a Young's modulus of about 5 MPa at 23°C on a quartz glass-based SM optical fiber with an outer diameter of 125 ⁇ m.
  • an epoxy acrylate photo-curable resin was used as the photo-curable resin, and a tape die with a hole diameter of 1.26 x 0.38 mm (oval) was used.
  • the uncured photocurable resin was applied to the coated optical fiber in the form of a tape.
  • Other manufacturing conditions were as follows.
  • Samples 2-5 In sample 1, the transport speed (linear velocity) was changed from 150 to 300 m/min (min) and the irradiation amount of the upstream light irradiation device was changed to change the irradiation ratio.
  • An intermittently connected optical fiber ribbon was manufactured in the same manner as Sample 1 except for the above.
  • the die temperature under the manufacturing conditions of samples 1 to 5 was set as follows. Tape die temperature: 30-50°C Cutting die temperature: 28-40°C Temperature difference between dies: 2 to 25°C
  • the present invention relates to an apparatus and method for manufacturing an optical fiber tape core wire. It is useful for suppressing deterioration of transmission characteristics.
  • a Conveying direction (of single-core coated optical fiber) 1 Optical fiber tape cable core 2 Single-core coated optical fiber 2a Optical fiber bare wire 2b Primary coating layer 2c Secondary coating layer 4 Connection part 4a Defective part 6 Split part 6a Bridge Part 8 tape layer 10 optical fiber tape core wire manufacturing device 20 tape die 30 cutting die 32, 34, 36 cutting needle 38 resin suction device 40 (upstream) light irradiation device

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Abstract

曲げ異方性や光ファイバの後分岐作業性の悪化を抑制しながら、光ファイバのホルダへの一括接続性や光ファイバの伝送特性の低下を抑制する。複数本の単心被覆光ファイバ２を光硬化型樹脂で被覆するテープダイス２０と、各単心被覆光ファイバ２間の前記光硬化型樹脂に分断部を形成する分断ダイス３０と、前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を半硬化させる第１の光照射装置４０と、半硬化後の前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を完全硬化させる第２の光照射装置５０とを備え、第１の光照射装置４０の積算照射量Ｘ１と第２の光照射装置５０の積算照射量Ｘ２との照射比率がＸ１：Ｘ２＝（０．３～１．２）：１０である。

Description

光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法
　本発明は光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法に関する。
　複数本の単心被覆光ファイバを並列に配置するとともに、互いに隣り合う単心被覆光ファイバ同士を間欠的に連結し、その連結部を長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をあけて分散して配置した、間欠連結型の光ファイバテープ心線が知られている。
　間欠連結型の光ファイバテープ心線は、一括被覆型の光ファイバテープ心線と比べて、幅方向への曲げ難さと相関のある曲げ異方性が小さいため、筒状にまたは折り畳んでケーブル内に収納でき、これにより、ケーブルの高密度化や施工性の向上を図ることができる。
　間欠連結型の光ファイバテープ心線は、テープ心線本体から光ファイバを個別に後分岐させやすいうえ、光ファイバのホルダへの接続の際には、光ファイバを所定の配列に並べることが容易であるため、テープ層の融着作業を介した光ファイバの一括接続が可能であるという利点を有する。
　かかる間欠連結型の光ファイバテープ心線の製造装置または製造方法として、間欠的な連結部の形成に光硬化型樹脂を利用する技術が知られている（特許文献１、２参照）。
特開２０１０－３３０１０号公報 特開２０１２－２５２１９７号公報
　しかしながら、この種の製造装置または製造方法では、分断部自体が形成されない場合や、連結部で強度不足を招く場合、連結部または分断部の長さにばらつきが生じる場合などがある。
　具体的に分断部自体が形成されない場合は、曲げ異方性や光ファイバを後分岐させる際の作業性が悪化する。連結部で強度不足になると、テープ幅が不安定になったり（テープ幅が変動したり）光ファイバがばらけたりする事態が生じ、光ファイバのホルダへの一括接続が困難となる。連結部または分断部の長さにばらつきが生じると、光ファイバの伝送特性が低下する可能性もある。
　したがって本発明の主な目的は、曲げ異方性や光ファイバの後分岐作業性の悪化を抑制しながら、光ファイバのホルダへの一括接続性や光ファイバの伝送特性の低下を抑制することができる光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、
　複数本の単心被覆光ファイバを光硬化型樹脂で被覆するテープダイスと、
　前記各単心被覆光ファイバ間の前記光硬化型樹脂に分断部を形成する分断ダイスと、
　前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を半硬化させる第１の光照射装置と、
　半硬化後の前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を完全硬化させる第２の光照射装置とを備え、
　前記第１の光照射装置の積算照射量Ｘ１と前記第２の光照射装置の積算照射量Ｘ２との照射比率がＸ１：Ｘ２＝（０．３～１．２）：１０であることを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置が提供される。
　本発明の他の態様によれば、
　複数本の単心被覆光ファイバを光硬化型樹脂で被覆する被覆工程と、
　前記各単心被覆光ファイバ間の前記光硬化型樹脂に分断部を形成する分断工程と、
　前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を半硬化させる第１の光照射工程と、
　半硬化後の前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を完全硬化させる第２の光照射工程とを備え、
　前記第１の光照射工程の積算照射量Ｘ１と前記第２の光照射工程の積算照射量Ｘ２との照射比率をＸ１：Ｘ２＝（０．３～１．２）：１０に設定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が提供される。
　本発明によれば、曲げ異方性や光ファイバの後分岐作業性の悪化を抑制しながら、光ファイバのホルダへの一括接続性や光ファイバの伝送特性の低下を抑制することができる。
光ファイバテープ心線の概略構成を示す平面図である。 光ファイバテープ心線の概略構成を示す断面図である。 光ファイバテープ心線の製造装置の概略構成を示す図である。 適正な分断部および連結部の例を示す平面図である。 不適正な分断部および連結部の例を示す平面図である。 変形例にかかる光ファイバテープ心線の製造装置の概略構成を示す図である。 変形例にかかる分断ダイスの回転刃の概略構成を示す側面図である。 変形例にかかる分断ダイスの回転刃の概略構成を示す側面図である。 変形例にかかる分断ダイスの回転刃の概略構成を示す側面図である。 変形例にかかる回転刃の回転の様子を概略的に示す側面図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態にかかる光ファイバテープ心線ならびにその製造装置および製造方法について説明する。なお、本明細書では、数値範囲を示す「～」の記載に関し下限値および上限値はその数値範囲に含まれる。
［光ファイバテープ心線］
　図１は光ファイバテープ心線１の概略構成を示す平面図である。
　図１に示すとおり、光ファイバテープ心線１は複数本の単心被覆光ファイバ２を有し（図１では４本）、互いに隣り合う単心被覆光ファイバ２同士がその長さ方向および幅方向に間欠的に連結または分断し、連結部４および分断部６が分散して配置される間欠連結型の光ファイバテープ心線である。
　図２は光ファイバテープ心線１の概略構成を示す断面図である。
　図２に示すとおり、単心被覆光ファイバ２は光ファイバ素線２ａが１次被覆層２ｂおよび２次被覆層２ｃで順に被覆された構成を有している。光ファイバテープ心線１は各単心被覆光ファイバ２がテープ層８（テープ状の樹脂）によって一体的に被覆された構成を有しており、テープ層８に対し連結部４および分断部６が形成されている。
　テープ層８は光硬化型樹脂で構成されている。当該光硬化型樹脂は２５℃での粘度が４．７～８．８Ｐａ・ｓであり、好ましくはエポキシアクリレート系光硬化型樹脂またはウレタンアクリレート系光硬化型樹脂である。
［光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法］
（１）光ファイバテープ心線の製造装置
　図３は光ファイバテープ心線の製造装置１０の概略構成を示す図である。
　図３に示すとおり、光ファイバテープ心線の製造装置１０では主に、単心被覆光ファイバ２の搬送方向Ａに沿ってテープダイス２０、分断ダイス３０および２つの光照射装置４０、５０がこの順に設置され、単心被覆光ファイバ２がこれらダイスおよび装置間をこの順に通過するようになっている。
　テープダイス２０は複数本の単心被覆光ファイバ２の周囲を光硬化型樹脂で一括被覆する汎用的なダイスであり、これを通過する複数本の単心被覆光ファイバ２に対し未硬化の光硬化型樹脂をテープ状に塗布しテープ層８の前駆体を形成するようになっている。
　分断ダイス３０には上下に昇降自在な複数本の分断ニードル３２、３４、３６が設置されている（図３では３本）。各分断ニードル３２、３４、３６は単心被覆光ファイバ２間の上方に配置されており、中央部の分断ニードル３４と両側部の分断ニードル３２、３６とが未硬化の光硬化型樹脂に対し交互に昇降し、間欠的に分断部６および連結部４を形成するようになっている。
　分断ダイス３０には余分な光硬化型樹脂を吸引するための樹脂吸引装置３８が設置されている。樹脂吸引装置３８は分断ニードル３２、３４、３６の下降により堰き止められた余分な光硬化型樹脂を吸引するようになっている。
　光ファイバテープ心線の製造装置１０では、テープダイス２０の温度が分断ダイス３０の温度より高くなっており、その温度差は好ましくは２～２５℃であり、より好ましくは２～２０℃であり、さらに好ましくは５～２０℃であり、さらに好ましくは１０～２０℃である。
　テープダイス２０の温度を分断ダイス３０の温度より高くするのは、高温であれば光硬化型樹脂の塗布性が向上し光硬化型樹脂中に気泡が発生しにくく、光硬化型樹脂の粘度も低下しその表面張力で単心被覆光ファイバ２の集線効果が増大する、またはその流動性から搬送速度（線速）が高速となっても樹脂被覆が単心被覆光ファイバ２に十分に追随し、樹脂被覆にボイド（穴）が発生するのを抑制しうる、といった理由による。
　逆に、分断ダイス３０の温度をテープダイス２０の温度より低くするのは、低温であれば光硬化型樹脂の粘度が増大し分断ニードル３２、３４、３６を下降させ分断部６を形成する際の界面が維持され（分断部６への光硬化型樹脂の流動が抑制され）、また光硬化型樹脂の温度が高温のまま維持され樹脂の粘度が低下すれば樹脂吸引装置３８で光硬化型樹脂が過剰に吸引され連結部４で光硬化型樹脂の欠損が生じうるためである。すなわち、光硬化型樹脂の性状および粘度が適正に調整された場合、分断部６と連結部４とには設計値どおりの間隙が形成されるが（図４参照）、光硬化型樹脂の性状および粘度が適正に調整されない場合は、分断部６の中途部で光硬化型樹脂が流動し架渡し部６ａが形成されたり、連結部４で欠損部４ａ（不測の分断部）が形成されたりする（図５参照）。
　テープダイス２０と分断ダイス３０との温度は、意図的に両方のダイスで制御されてもよいし、ダイスの設置環境や供給樹脂自体の温度などに応じて一方のダイスでのみ制御されてもよい。
　すなわち、（１）テープダイス２０と分断ダイス３０との両方に熱電対およびヒータ線を設置し熱電対の測定結果に基づきヒータ線を制御してもよいし、（２）テープダイス２０に対してのみ熱電対およびヒータ線を設置しテープダイス２０のみを温度制御し、かつ、分断ダイス３０に対しては設置環境温度のまま放置してもよいし、（３）テープダイス２０に対して加熱され溶融した未硬化の光硬化型樹脂を供給したまま放置し、かつ、分断ダイス３０に対して熱電対およびヒータ線を設置し分断ダイス３０のみを温度制御してもよい。
　上流側の光照射装置４０は未硬化の光硬化型樹脂に対し光を照射するものであり、当該光硬化型樹脂を半硬化させるようになっている。「半硬化」とは樹脂が完全硬化していない状態、つまり樹脂が光エネルギーにより部分的に架橋された状態にあることをいう。
　下流側の光照射装置５０は半硬化の光硬化型樹脂に対し光をさらに照射するものであり、当該光硬化型樹脂を完全硬化させるようになっている。「完全硬化」とは樹脂が完全または完全に近い状態まで硬化している状態、つまり樹脂が光エネルギーにより完全または完全に近い状態まで架橋された状態にあることをいう。
　上流側の光照射装置４０と下流側の光照射装置５０とでは、上流側の光照射装置４０は積算照射量が少なく、下流側の光照射装置５０は積算照射量が多い。
　光ファイバテープ心線の製造装置１０では、上流側の光照射装置４０の積算照射量Ｘ１と下流側の光照射装置５０の積算照射量Ｘ２との照射比率がＸ１：Ｘ２＝（０．３～１．２）：１０であり、照射比率を一定範囲に制御している。
　積算照射量Ｘ１の積算照射量Ｘ２に対する照射比率が０．３未満であると、光硬化型樹脂の半硬化が不足しテープ層８の形状が不安定になる。すなわち、分断部６自体が形成されなかったり、分断部６の中途部で光硬化型樹脂が流動し架渡し部６ａが形成されたりする（図５参照）。たとえば架渡し部６ａが形成されると、曲げ応力が当該架渡し部６ａに集中し、光ファイバの伝送特性の低下が発生しうる。
　積算照射量Ｘ１の積算照射量Ｘ２に対する照射比率が１．２を超えると、光硬化型樹脂による単心被覆光ファイバ２の集線効果を抑制してしまい、テープ層８の幅が設計値より大きくなり、さらに連結部４の厚さも設計値より薄くなり、結果的に光ファイバのホルダへの一括接続性が低下したり、連結部４で強度不足が発生したりする。接続時の軸ずれによる光ファイバの接続特性の低下も発生しうる。
（２）光ファイバテープ心線の製造方法
　複数本の単心被覆光ファイバ２を搬送方向Ａに沿って搬送させた状態で（搬送速度は好ましくは６０～３００ｍ／分である。）、はじめに、複数本の単心被覆光ファイバ２に対しテープダイス２０で未硬化の光硬化型樹脂をテープ状に塗布し、テープ層８の前駆体を形成する。
　その後、当該テープ層８の前駆体に対し分断ダイス３０の分断ニードル３２、３４、３６を昇降させ、テープ層８の前駆体に対し分断部６および連結部４を形成する。
　その後、テープ層８の前駆体に対し光照射装置４０で光を照射し未硬化の光硬化型樹脂を半硬化させ、最終的に光照射装置５０でさらに光を照射し半硬化の光硬化型樹脂を完全硬化させる。
　これら工程の処理中はテープダイス２０の温度を分断ダイス３０の温度より高く設定するとともに、上流側の光照射装置４０の積算照射量Ｘ１と下流側の光照射装置５０の積算照射量Ｘ２との照射比率をＸ１：Ｘ２＝（０．３～１．２）：１０に設定する。
　以上の光ファイバテープ心線の製造装置１０および製造方法によれば、上流側の光照射装置４０と下流側の光照射装置５０との照射比率を一定範囲に制御しているため、分断部６自体が形成されない、連結部４で強度不足を招く、連結部４または分断部６の長さにばらつきが生じる、といった事態が防止され、曲げ異方性や光ファイバの後分岐作業性の悪化を抑制しながら、光ファイバのホルダへの一括接続性や光ファイバの伝送特性の低下を抑制することができる（下記実施例参照）。
［変形例］
　図３の分断ダイス３０に代えて図６の分断ダイス６０が適用されてもよい。
　図６の分断ダイス６０では単心被覆光ファイバ２の出口面に対し複数枚の回転刃６２、６４、６６が設置されている（図６では３枚）。各回転刃６２、６４、６６は単心被覆光ファイバ２の搬送に追従して回転するようになっており、回転軸が一致している。
　図７Ａに示すとおり中央部の回転刃６４には切欠部６４ａが形成され、図７Ｂに示すとおり両側部の回転刃６２、６６にも切欠部６２ａ、６６ａが形成されている。図７Ｃに示すとおり中央部の回転刃６４の切欠部６４ａと両側部の回転刃６２、６６の切欠部６２ａ、６６ａとでは位相がずれている。
　図８に示すとおり、各回転刃６２、６４、６６は単心被覆光ファイバ２の搬送に追従して回転すると、中央部の回転刃６４の切欠部６４ａと両側部の回転刃６２、６６の切欠部６２ａ、６６ａとで位相がずれたまま各回転刃６２、６４、６６が回転し、分断部６と連結部４とが交互に形成されるようになっている。
（１）サンプルの作製
（１．１）サンプル１
　図６の光ファイバテープ心線の製造装置を用いて、連結部の長さが２０ｍｍで（図１の符号Ｈ）分断部の間隔が５０ｍｍ（図１の符号Ｇ）の間欠連結型の４心光ファイバテープ心線を製造した。
　単心被覆光ファイバには、外径１２５μｍの石英ガラス系ＳＭ光ファイバ上に、２３℃におけるヤング率が約５ＭＰａのウレタンアクリレート系光硬化型樹脂からなる１次被覆、および２３℃におけるヤング率が約７００ＭＰａのウレタンアクリレート系光硬化型樹脂からなる２次被覆を施した外径２５０μｍの単心被覆光ファイバを使用した。
　テープ層の形成には光硬化型樹脂としてエポキシアクリレート系光硬化型樹脂を使用し、テープダイスとして穴径が１．２６×０．３８ｍｍ（長円）のテープダイスを使用し、４本の単心被覆光ファイバに対し未硬化の当該光硬化型樹脂をテープ状に塗布した。
　その他の製造条件は以下のとおりとした。
　　搬送速度（線速）：２００ｍ／分（ｍｉｎ）
　　テープダイス（出口）－分断ダイス（入口）間の距離：４０ｍｍ
　　分断ダイスの回転刃を通過する部分の単心被覆光ファイバ間の間隔：３２０μｍ
　　上流側の光照射装置の積算照射量Ｘ１：１５．６ｍＪ／ｃｍ２
　　下流側の光照射装置の積算照射量Ｘ２：１４９ｍＪ／ｃｍ２
　　照射比率　Ｘ１：Ｘ２＝１．１：１０
（１．２）サンプル２～５
　サンプル１において搬送速度（線速）を１５０～３００ｍ／分（ｍｉｎ）で変動させかつ上流側の光照射装置の照射量を変動させ、照射比率を変更した。それ以外はサンプル１と同様に間欠連結型の光ファイバテープ心線を製造した。
　なお、サンプル１～５の製造条件におけるダイス温度は下記のとおりに設定した。
　　テープダイスの温度：３０～５０℃
　　分断ダイスの温度：２８～４０℃
　　ダイス間の温度差：２～２５℃
（２）サンプルの評価
（２．１）間欠エラー発生率の算出
　長手方向に沿った１ピッチ（１ピッチ＝７０ｍｍ）内で３箇所の分断部の状態を観察し、少なくとも１箇所で分断部が形成されないか、または架け渡しがあれば、間欠エラーとしてカウントする。
　サンプル１～５ごとに２０サンプル（１サンプルあたり５０ピッチ）を観察し、間欠エラー数／間欠の総数（１０００）から間欠エラー発生率を求めた。
　表１では、間欠エラー発生率が、０．１％以下のものを「○」、０．１％超で０．５％未満のものを「△」、０．５％以上のものを「×」で表した。
（２．２）テープ強度の計測
　IEC60794-1-2 Impactとして規定された衝撃試験を実施した。
　この衝撃試験では、サンプルをケーブルに実装しそのケーブルに対して衝撃落下試験を実施した。具体的には、落下物の質量を１ｋｇ、落下高さを１ｍとしてケーブルの衝撃落下試験を実施し、ケーブルを解体してサンプルを取り出し、連結部の破壊箇所数を計測する。
　表１では、破壊箇所が０箇所のものを「○」、破壊箇所が１～３箇所あるものを「△」、破壊箇所が４箇所以上あるものを「×」で表した。
（２．３）一括接続性の評価
　サンプルのテープ層をファイバホルダにセットし融着接続機のＶ溝にセットした際の成功率を測定し、テープ層の融着作業を介した光ファイバのホルダへの一括接続性を評価した。
　表１では、融着接続機を用いて接続作業を１０回行った場合に、接続エラーが発生する回数が２回未満のときを「〇」、３回以上のときを「×」で表した。
（２．４）伝送損失の測定
　YOKOGAWA製OTDR　AQ7280-HJを用いて伝送損失（λ＝１．５５μｍ）を測定した。
　表１では、０．３０ｄＢ／ｋｍ以下を「〇」、０．３０ｄＢ／ｋｍ超で０．３５ｄＢ／ｋｍ以内を「△」、０．３５ｄＢ／ｋｍ超を「×」で表した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（３）まとめ
　表１に示すとおり、サンプル１、３、４では、間欠エラー発生率、テープ強度、一括接続性および伝送損失のいずれにおいても結果が良好であるか（〇）、または実用レベルに達していた（△）。
　以上から、上流側の光照射装置の積算照射量Ｘ１と下流側の光照射装置の積算照射量Ｘ２との照射比率を制御することは、曲げ異方性や光ファイバの後分岐作業性の悪化を抑制しながら、光ファイバのホルダへの一括接続性や光ファイバの伝送特性の低下を抑制するのに有用であることがわかる。
　本発明は光ファイバテープ心線の製造装置および製造方法にかかり、特に曲げ異方性や光ファイバの後分岐作業性の悪化を抑制しながら、光ファイバのホルダへの一括接続性や光ファイバの伝送特性の低下を抑制するのに有用である。
　Ａ　（単心被覆光ファイバの）搬送方向
　１　光ファイバテープ心線
　２　単心被覆光ファイバ
　２ａ　光ファイバ素線
　２ｂ　１次被覆層
　２ｃ　２次被覆層
　４　連結部
　４ａ　欠損部
　６　分断部
　６ａ　架渡し部
　８　テープ層
　１０　光ファイバテープ心線の製造装置
　２０　テープダイス
　３０　分断ダイス
　３２、３４、３６　分断ニードル
　３８　樹脂吸引装置
　４０　（上流側の）光照射装置

Claims (6)

  1. 　複数本の単心被覆光ファイバを光硬化型樹脂で被覆するテープダイスと、
    　前記各単心被覆光ファイバ間の前記光硬化型樹脂に分断部を形成する分断ダイスと、
    　前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を半硬化させる第１の光照射装置と、
    　半硬化後の前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を完全硬化させる第２の光照射装置とを備え、
    　前記第１の光照射装置の積算照射量Ｘ１と前記第２の光照射装置の積算照射量Ｘ２との照射比率がＸ１：Ｘ２＝（０．３～１．２）：１０であることを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。
  2. 　請求項１に記載の光ファイバテープ心線の製造装置において、
    　前記光硬化型樹脂の２５℃での粘度が４．７～８．８Ｐａ・ｓであり、
    　前記テープダイスと前記分断ダイスとの温度差が２～２５℃であることを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。
  3. 　請求項２に記載の光ファイバテープ心線の製造装置において、
    　前記光硬化型樹脂がエポキシアクリレート系光硬化型樹脂またはウレタンアクリレート系光硬化型樹脂であることを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。
  4. 　複数本の単心被覆光ファイバを光硬化型樹脂で被覆する被覆工程と、
    　前記各単心被覆光ファイバ間の前記光硬化型樹脂に分断部を形成する分断工程と、
    　前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を半硬化させる第１の光照射工程と、
    　半硬化後の前記光硬化型樹脂に光を照射し当該光硬化型樹脂を完全硬化させる第２の光照射工程とを備え、
    　前記第１の光照射工程の積算照射量Ｘ１と前記第２の光照射工程の積算照射量Ｘ２との照射比率をＸ１：Ｘ２＝（０．３～１．２）：１０に設定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。
  5. 　請求項４に記載の光ファイバテープ心線の製造方法において、
    　前記光硬化型樹脂の２５℃での粘度が４．７～８．８Ｐａ・ｓであり、
    　前記テープダイスと前記分断ダイスとの温度差を２～２５℃と設定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。
  6. 　請求項５に記載の光ファイバテープ心線の製造方法において、
    　前記光硬化型樹脂がエポキシアクリレート系光硬化型樹脂またはウレタンアクリレート系光硬化型樹脂であることを特徴とする光ファイバテープ心線の製造方法。
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