JP5450687B2 - 光ファイバテープ心線の製造方法および光ファイバテープ心線の製造装置 - Google Patents
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本発明は、光ファイバテープ心線の製造方法および光ファイバテープ心線の製造装置に関する。
近時、光ケーブルの細径・軽量化、高密度化、および施工性の向上を図るため、4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する2本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置した、間欠型または間欠接着型と称する光ファイバテープ心線が提案されている。このような間欠型光ファイバテープ心線においては、従来の一括被覆型の光ファイバテープ心線のような幅方向に曲げにくいという曲げ異方性が小さいため、筒状に、あるいは折り畳んでケーブル内に収納でき、ケーブルの細径・軽量化、高密度化が可能である。また、テープ心線から光ファイバを個別に後分岐しやすいうえ、光ファイバを接続する際は、所定の配列に光ファイバを並列させることができるため、一括接続が可能であるという利点を有する。
この種の間欠型光ファイバテープ心線の製造方法としては、従来、紫外線硬化型樹脂による間欠接着技術を用いる方法が一般的である(例えば、特許文献1〜4参照。)。しかしながら、この方法は、寸法精度に乏しく、結合部あるいは非結合部の長さにバラツキが生じ、光ファイバの伝送特性に悪影響を及ぼすおそれがあった。そして、この問題は、製造速度が高速になるほど顕著であった。
また、一括被覆層によって予め長さ方向に結合した光ファイバテープ心線において、隣接する2本の単心被覆光ファイバ間の被覆にカッタなどの切欠形成手段により切欠き部を形成することにより、2本の単心被覆光ファイバ間に間欠的に非結合部を形成する技術が知られている(例えば、特許文献5参照。)。しかしながら、2本の単心被覆光ファイバ間カッタ刃を挿入して切欠き部を形成することは技術的に極めて難しく、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバを損傷させるおそれがあった。
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、良好な伝送特性を有する間欠型光ファイバテープ心線を、高速、かつ安定的に製造することができる方法、および装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る光ファイバテープ心線の製造方法は、4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する2本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造方法であって、前記4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた4心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための1つの第1の刃と、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための2つの第2の刃を備えた切込み機構により切込みを入れた後、前記光ファイバテープ心線を、該光ファイバテープ心線の幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部を通過させることにより、前記切込み部分を分断して、前記4心光ファイバテープ心線に非結合部を形成することを特徴とするものである。
また、本発明の一態様に係る光ファイバテープ心線の製造装置は、4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する2本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造装置であって、前記4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた4心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための1つの第1の刃と、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための2つの第2の刃を備えた切込み機構と、前記切込みの入った光ファイバテープ心線を、その幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部とを具備することを特徴とするものである。
本発明によれば、良好な伝送特性を有する間欠型光ファイバテープ心線を、高速、かつ安定的に製造することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置の構成を概略的に示す平面図である。
図1は、本発明の一実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置の構成を概略的に示す平面図である。
本実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置は、図1に示すように、製造ラインに沿って、上流側より、切込み機構10および応力付与部20を順に備えている。
図2は、切込み機構10として使用される切込み装置10Aの一例を示したものである。図2に示すように、切込み装置10Aは、回転体の外周に1刃が設けられた第1の回転刃23と、回転体の外周に2刃が設けられた第2の回転刃24と、これらの第1および第2の回転刃23,24にそれぞれ対向配置された第1および第2の回転体25,26とを備えている。
このような切込み装置10Aにおいては、第1の回転刃23と第1の回転体25の間、第2の回転刃24と第2の回転体26の間に順に、図3に示すような4心光ファイバテープ心線30が挿通されると、第1の回転刃23と第1の回転体25の間では、4心光ファイバテープ心線30を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための切込み6が形成され、また、第2の回転刃24と第2の回転体26の間では、4心光ファイバテープ心線30を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための切込み7が形成される。
すなわち、4心光ファイバテープ心線30は、図3に示すように、4本の単心被覆光ファイバ1〜4を同一平面上に若干の隙間(例えば、0.03mm程度)をもって並列させ、その外周に、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などにより一括被覆層5を設けたものである。
単心被覆光ファイバ1〜4には、例えば、光ファイバ上に紫外線硬化型樹脂などにより1層乃至複数層の保護被覆を設けたものや、このような保護被覆上にさらに着色層を設けたものが使用される。本実施形態では、光ファイバ11上に、1次被覆12、2次被覆14および着色層16が順に被覆された外径0.25mmの単心被覆光ファイバが使用されている。また、本実施形態では、隣接する単心被覆光ファイバ間にくびれが設けられている。4心光ファイバテープ心線30の幅Aおよび厚さDは、それぞれ1.1〜1.3mm程度および0.27〜0.30mm程度であり、くびれ部分の厚さBは0.1〜0.2mm程度である。
切込み装置10Aは、第1および第2の回転刃23,24と、第1および第2の回転体25,26に加え、4心光ファイバテープ心線30を、第1の回転刃23と第1の回転体25の間、次いで第2の回転刃24と第2の回転体26の間に案内する複数のガイドローラ27を備えており、4心光ファイバテープ心線30はこれらのガイドローラ27にガイドされて、第1の回転刃23と第1の回転体25間、次いで第2の回転刃24と第2の回転体26間に送られ、切込み6,7が形成されるようになっている。
図4は、図1のIV−IV矢視断面図、図5は、図1のV−V矢視断面図であり、それぞれ、第1の回転刃23と第1の回転体(図示なし)、および第2の回転刃24と第2の回転体(図示なし)の共働により、一括被覆層5に切込み6および切込み7が形成される様子を示している。また、図6は、図1のVI−VI矢視断面図で、切込み装置10Aを通過したことによって、一括被覆層5に切込み6、および切込み7が形成された光ファイバテープ心線30を示している。
なお、切込み装置10Aは、図2に示すように、さらに、基台28、および基台28に立設された保持部材29を備えており、第1および第2の回転刃23,24、第1および第2の回転体25,26、並びにガイドローラ27は、この基台28上の保持部材29に回転可能に支持されている。図4および図5では、これらの4心光ファイバテープ心線30と第1および第2の回転刃23,24以外の要素は図示を省略している。
このように切込み装置10Aにおいて一括被覆層5に切込み6および切込み7が形成された光ファイバテープ心線30は、次いで、応力付与部20に搬送される。
図7は、応力付与部20の一例を示したものである。図7に示すように、この応力付与部20は、軸受31、32に支持された回転軸33に同軸的に固定された回転押圧部材34と、支持ブロック35とを備えている。支持ブロック35の上面には、断面半円状の溝36が設けられ、一方、回転押圧部材34の外周面37は、溝36の内周面に対応する形状の湾曲面で形成されており、回転押圧部材34はその外周面37を支持ブロック35の溝36の内周面に向けて、所定の圧力で押圧するように構成されている。
このような応力付与部20においては、光ファイバテープ心線30を支持ブロック35の溝36と回転押圧部材34の外周面37との間に通過させると、光ファイバテープ心線30はその幅方向中央部を頂点とした円弧状に湾曲した状態で通過することになる。その結果、光ファイバテープ心線30の一括被覆層5の切込み6、7を形成した部分が厚さ方向に完全に分断されることになり、切込み6に対応する位置に非結合部96が形成され、切込み7に対応する位置に非結合部97が形成された、間欠型の4心光ファイバテープ心線32が形成される。
なお、図1において、98は、非結合部96と非結合部96の間、または非結合部97と非結合部97の間の結合部を示している。また、図8は、応力付与部20において、切込み6および切込み7が完全に分断される過程にある光ファイバテープ心線30を示している。さらに、図9は、図1のIX−IX矢視断面図であり、一括被覆層5の切込み6形成部分および切込み7形成部分が完全に分断されてそれぞれ非結合部96および非結合部97が形成された状態を示している。
このように構成される光ファイバテープ心線の製造装置においては、4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた4心光ファイバテープ心線30に対し、4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための1刃が設けられた第1の回転刃23と、4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための2刃が設けられた第2の回転刃24を備えた切込み装置10Aにより切込み6,7を入れた後、光ファイバテープ心線30を、その幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部20を通過させることにより、切込み6,7形成部分を分断して、4心光ファイバテープ心線30に非結合部を形成し、間欠型光ファイバテープ心線32を製造するので、従来の切欠形成手段を用いて1工程で非結合部を形成する方法のように、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバを損傷させるおそれがない。また、高速であっても、結合部98および非結合部96,97を寸法精度良く形成することができるため、伝送特性の良好な間欠型光ファイバテープ心線32を安定的に製造することができる。
(その他の実施の形態)
上記第1の実施形態では、切込み機構として、図2に示すような、製造ラインの上流側より、回転体の外周に1刃が設けられた第1の回転刃23と、回転体の外周に2刃が設けられた第2の回転刃24を順に配置した切込み装置10Aを使用しているが、製造ラインの上流側に4心光ファイバテープ心線30を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための第2の回転刃24が配置され、下流側に4心光ファイバテープ心線30を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための第1の回転刃23が配置された構造であってもよい。
上記第1の実施形態では、切込み機構として、図2に示すような、製造ラインの上流側より、回転体の外周に1刃が設けられた第1の回転刃23と、回転体の外周に2刃が設けられた第2の回転刃24を順に配置した切込み装置10Aを使用しているが、製造ラインの上流側に4心光ファイバテープ心線30を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための第2の回転刃24が配置され、下流側に4心光ファイバテープ心線30を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための第1の回転刃23が配置された構造であってもよい。
また、図10に示すように、第1の回転体25に代えて、第1の回転刃23と同様に構成された第3の回転刃23A、すなわち、回転体の外周に1刃が設けられた回転刃を、第1の回転刃23に対向させて配置し、第2の回転体26に代えて、第2の回転刃24と同様に構成された第4の回転刃24A、すなわち、回転体の外周に2刃が設けられた回転刃を、第2の回転刃24に対向させて配置した構成としてもよい。
図11は、このような切込み装置によって、光ファイバテープ心線30一括被覆層5に切込み6、および切込み7が形成された光ファイバテープ心線30を示している。図11に示されるように、この場合には、光ファイバテープ心線30の上下両面より切込みを入れることができるため、応力付与部において、切込み形成部分の分断をより容易に行うことができる。また、第1の実施形態のように、光ファイバテープ心線の一方の面のみから切込みを入れる場合に比べ、切込みの深さを浅くすることができるため、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバの損傷をより確実に防止することができる。
本発明においては、また、切込み機構として、図12、およびその要部を拡大して示す図13に示すように、ローラ型カッター10Bを用いることもできる。すなわち、このローラ型カッター10Bは、図12に示すように、4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための第1の刃23Bの両側に、4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための第2の刃24Bを、カラー41を介して配置し、これらを、円板状の回転体である一対の刃部ホルダ42A,42Bで両側より挟持した構造を有する。
図12中、43は、第1および第2の刃23B,24B,カラー41、並びに一対の刃部ホルダ42A,42Bに軸方向に挿通された位置決めピンを示している。この位置決めピン43により、図13に示すように、刃部ホルダ42A,42Bの外周面の所定の位置に第1の刃23Bおよび第2の刃24Bがそれぞれ突出するようになっている。すなわち、図13は、第1および第2の刃23B、24B、並びにカラー41を挟持した一対の刃部ホルダ42A,42Bの外周面近傍を拡大して示した断面図であり、図13(a)では、2枚の第2の刃24Bが刃部ホルダ42A,42Bの外周面から突出した状態を、また、図13(b)では、第1の刃23Bが刃部ホルダ42A,42Bの外周面から突出した状態を示している。また、図14は、第1の刃23Bおよび第2の刃24Bの刃部ホルダ42A,42Bの外周面からの突出位置を示した図である。なお、図14は、一例であり、第1の刃23Bおよび第2の刃24Bの刃部ホルダ42A,42Bの外周面からの突出位置やその長さは、得ようとする間欠型光ファイバテープ心線32によって適宜設定されるものである。
なお、図示は省略したが、このようなローラ型カッター10Bを用いた場合であっても、ローラ型カッター10Bと同様に構成されたローラ型カッターを、ローラ型カッター10Bと対向させて配置してもよい。これにより、光ファイバテープ心線の上下両面より切込みを入れることが可能となり、後段の応力付与部において、切込み形成部分の分断をより容易に行うことができる。また、光ファイバテープ心線の一方の面のみから切込みを入れる場合に比べ、切込みの深さを浅くすることができるため、単心被覆光ファイバの被覆や光ファイバの損傷をより確実に防止することができる。
さらに、以上説明した実施形態では、いずれも回転する刃により光ファイバテープ心線の一括被覆層に切込みを入れる切込み機構を採用しているが、特にこれに限定されるものではなく、4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための切込みと、4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための切込みを入れることができるものであればよい。
また、応力付与部についても、第1の実施形態では、図7に示すように、回転押圧部材34の外周面37を支持ブロック35の溝36の内周面に向けて所定の圧力で押圧するのみの構成となっているが、さらに、回転押圧部材34を軸方向に繰り返し進退させたり、あるいは、回転押圧部材34を径方向に繰り返し進退させたり、さらには、図7に示すような応力付与部20を複数、回転押圧部材34と支持ブロック35の位置が交互に逆に位置するように配置して、光ファイバテープ心線30を上下方向に繰り返し湾曲させるようにするなどして、支持ブロック35の溝36を通過する光ファイバテープ心線30に対し、しごき圧を加えることができるような構成としてもよい。しごき圧を加えることで、切込み形成部分の分断をより容易に行うことができる。
本発明の光ファイバテープ心線の製造方法および製造装置は、同一の2本の被覆光ファイバ単心線同士を結合する結合部の間隔(非結合部の長さ)が40mm以上90mm以下で、各結合部の長さが1mm以上5mm以下である間欠型光ファイバテープ心線の製造等に有用である。すなわち、上記間欠型光ファイバテープ心線は、これを用いてケーブル化した際、ケーブル曲げ時に光ファイバに加わる歪みを非常に小さく、ケーブルに十分な長期信頼性を具備させることができ、また、一括接続が容易であり、ケーブルの接続作業性を向上させることができる。そして、本発明の光ファイバテープ心線の製造方法および製造装置によれば、かかる優れた特徴を有する間欠型光ファイバテープ心線の製造方法を、高速で、かつ安定的に製造することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図するものではない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1,2,3,4…単心被覆光ファイバ、5…一括被覆層、6,7…切込み、10…切込み機構、10A…切込み装置、10B…ローラ型カッター、20…応力付与部、23…第1の回転刃、23A…第3の回転刃、24…第2の回転刃、24A…第4の回転刃、25…第1の回転体、26…第2の回転体、30…4心光ファイバテープ心線、32…間欠型光ファイバテープ心線、34…回転押圧部材、35…支持ブロック、36…溝、37…回転押圧部材外周面、42A,42B…刃部ホルダ、96,97…非結合部、98…結合部。
Claims (8)
- 4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する2本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造方法であって、
前記4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた4心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための1つの第1の刃と、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための2つの第2の刃を備えた切込み機構により切込みを入れた後、前記光ファイバテープ心線を、該光ファイバテープ心線の幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部を通過させることにより、前記切込み部分を分断して、前記4心光ファイバテープ心線に非結合部を形成することを特徴とする間欠型光ファイバテープ心線の製造方法。 - 前記切込み機構は、前記第1の刃を備えた第1ユニットと、前記第2の刃を備えた第2ユニットとを備え、前記第1および第2ユニットは前記4心光ファイバテープ心線の長さ方向に直列的に配置されていることを特徴とする請求項1記載の間欠型光ファイバテープ心線の製造方法。
- 前記第1および第2の刃は回転刃からなることを特徴とする請求項1または2記載の間欠型光ファイバテープ心線の製造方法。
- 前記切込み機構は、前記4心光ファイバテープ心線を挟んで前記第1の刃に対向配置された1つの第3の刃と、前記2つの第2の刃にそれぞれ対向配置された2つの第4の刃を有し、これらの第1乃至第4の刃により、前記4心光ファイバテープ心線の上下両面から前記一括被覆層に切込みを入れることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の光ファイバテープ心線の製造方法。
- 前記応力付与部において、前記光ファイバテープ心線に対し所要のしごき圧を加えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の光ファイバテープ心線の製造方法。
- 間欠型光ファイバテープ心線は、同一の前記2本の被覆光ファイバ単心線同士を結合する結合部の間隔(非結合部の長さ)が40mm以上90mm以下で、前記各結合部の長さが1mm以上5mm以下である請求項1乃至5のいずれか1項記載の光ファイバテープ心線の製造方法。
- 4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、隣接する2本の単心被覆光ファイバ同士のみを結合する結合部を、長さ方向および幅方向にそれぞれ間隔をおいて配置してなる間欠型光ファイバテープ心線の製造装置であって、
前記4本の単心被覆光ファイバを同一平面上に並列させ、その外周に一括被覆層を設けた4心光ファイバテープ心線の前記一括被覆層に対し、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に2心−2心光ファイバテープ心線に分離するための1つの第1の刃と、前記4心光ファイバテープ心線を長手方向に間欠的に1心−2心−1心光ファイバテープ心線に分離するための2つの第2の刃を備えた切込み機構と、
前記切込みの入った光ファイバテープ心線を、その幅方向中央部を頂点として円弧状に湾曲させる応力付与部と
を具備することを特徴とする光ファイバテープ心線の製造装置。 - 前記切込み機構は、前記4心光ファイバテープ心線を挟んで前記第1の刃に対向配置される1つの第3の刃と、前記2つの第2の刃にそれぞれ対向配置される2つの第4の刃をさらに有することを特徴とする請求項7記載の光ファイバテープ心線の製造装置。
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