JP4390160B2 - 分割型光ファイバテープ心線の製造用一括被覆ダイス装置及び製造方法 - Google Patents
分割型光ファイバテープ心線の製造用一括被覆ダイス装置及び製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、同一平面上に並列された光ファイバ心線上に被覆樹脂を一括被覆して形成した複数の光ファイバテープ心線、及びその光ファイバテープ心線を更に同一平面上に並列して被覆樹脂を一体被覆した分割型光ファイバテープ心線に関し、特にその製造用の一括被覆ダイス装置、この一括被覆ダイス装置を備えた分割型光ファイバテープ心線の製造装置及び分割型光ファイバテープ心線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５（ａ）に例示する、複数の光ファイバ心線を一体被覆した分割型光ファイバテープ心線を製造するには、特開平３−１５０５１９号公報に記載されているように図８に示す分岐部３０ａを有するタイプのダイス装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記公報に記載されている従来の分岐部を有するタイプのダイス装置を使用して分割型光ファイバ心線を製造する方法では線速が大きくなると、図５（ｃ）に例示するように、分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１の整列が乱れ、同一平面上の位置からのずれが大きくなるいわゆる段差異常を生ずる場合がある。
【０００４】
この段差異常があると光ファイバの布設施工工程等において分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１をＶ溝基板のV溝上に正しく載置することができず融着接続が困難となる。また、段差異常に起因して光損失増加が生ずるおそれがあるのでこの段差異常を抑制することは極めて重要である。
【０００５】
具体的には図６に示すように、分割型光ファイバテープ心線２６中の両端の光ファイバ心線１の中心を結ぶ直線Ｌに対し、中間に位置する各光ファイバ心線１の中心のこの直線ＬからのずれΔａ乃至Δｆを段差といい、これらをできるだけ小さくしなければならない。
【０００６】
特に、近時において生産技術が向上し線速が顕著に増大したことからこの段差異常が大きくなる問題が顕在化してきた。
本発明者は、この原因を調べた結果、光ファイバテープ心線を製造する工程において、図８に例示する分岐部３０ａを有する従来の一括被覆ダイス装置を使用する一括樹脂被覆方法では、分岐部３０ａで光ファイバ心線１の進行方向と逆方向の被覆樹脂の不安定な渦流Ｊが生じて、一括被覆ダイス装置の被覆樹脂中に生ずるセルフセンタリングフォースが乱れることに起因することをみいだした。
【０００７】
一般に液体を貯えたテーパ部を有するダイス中に線状体を通過させると線状体の通過によって液体中に引き摺り流が発生し、この引き摺り流によって線状体がダイスの中心に位置するように働く力、即ちセルフセンタリングフォースが作用する。
従って、通常は、光ファイバが液状の被覆樹脂で満たされた一括被覆ダイス装置２の各光ファイバ通路を通過する場合、セルフセンタリングフォースが作用して出口開口３５の中心に維持される。
【０００８】
発明者は、図８に例示する従来の一括被覆ダイス装置を使用した場合において、光ファイバの線速が高くなると光ファイバの進行方向に進む樹脂流が分岐部３０ａと衝突して不安定な渦流Ｊを生じ、この渦流Ｊがセルフセンタリングフォースを乱すことに起因して段差異常が生ずることを見出した。そしてこの渦流を排除できるダイス装置の構造を明らかにすることにより本発明を完成した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の光ファイバ心線を複数の群に分けてそれぞれの群の光ファイバ心線に被覆樹脂を一括被覆して複数の光ファイバテープ心線とし、前記複数の光ファイバテープ心線にさらに被覆樹脂を一体被覆する分割型光ファイバテープ心線の製造方法であって、
前記光ファイバテープ心線の製造工程では、各群の光ファイバ心線を同一平面上に並列させて、一括被覆ダイス装置にて被覆樹脂を一括被覆し、前記被覆樹脂を硬化させて複数の光ファイバテープ心線を同時に製造し、
前記一括被覆ダイス装置は、ニップル部、ダイス部および前記ニップル部とダイス部の間に形成される樹脂溜まり空間を有し、前記ニップル部および前記ダイス部は平行な二平面を有しかつその平面に直交する方向に横断面が長孔形状の光ファイバ通路を複数有し、前記ニップル部の複数の光ファイバ通路はテーパ部分を備え、前記ダイス部の複数の光ファイバ通路は入口側よりテーパ部分とストレート部分からなり、前記ダイス部の隣合う光ファイバ通路の中心軸間距離が２ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、前記ダイス部の各光ファイバ通路が、前記ニップル部の各光ファイバ通路と前記樹脂溜まり空間を介して対応しており、
前記樹脂溜まり空間および前記ダイス部の光ファイバ通路に前記被覆樹脂を供給して前記各群の光ファイバ心線を前記各光ファイバ通路を通過させて前記被覆樹脂を一括被覆し、
前記分割型光ファイバテープ心線の製造工程では、前記複数の光ファイバテープ心線を同一平面上に並列させて、一体被覆ダイス装置にて被覆樹脂を被覆し、前記被覆樹脂を硬化させて分割型光ファイバテープ心線を製造し、
前記一体被覆ダイス装置は、前記一括被覆ダイス装置よりも下流に設けられ、ニップル部、ダイス部および前記ニップル部と前記ダイス部の間に形成される樹脂溜まり空間を有し、前記ニップル部および前記ダイス部は横断面が長孔形状の光ファイバ通路を有し、前記ニップル部の光ファイバ通路はテーパ部分を備え、前記ダイス部の光ファイバ通路は入口側よりテーパ部分とストレート部分からなり、
前記樹脂溜まり空間および前記ダイス部の光ファイバ通路に前記被覆樹脂を供給して前記複数の光ファイバテープ心線を前記光ファイバ通路を通過させて前記被覆樹脂を一体被覆することを特徴とする。
前記一括被覆ダイス装置の前記ダイス部分の光ファイバ通路が二つあり、前記光ファイバ通路は、そのテーパ部分と前記光ファイバ通路の各中心軸を含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、相互に壁部を挟んで隣接する内側のテーパ部分のテーパ半角をβ、外側のテーパ部分のテーパ半角をγとして、γ＞βの関係が満たされるものであることが好ましい。
【００１０】
前記一括被覆ダイス装置の前記ダイス部分の光ファイバ通路が二つあり、前記光ファイバ通路は、そのテーパ部分と前記光ファイバ通路の各中心軸を含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、相互に壁部を挟んで隣接する内側のテーパ部分のテーパ半角をβ、外側のテーパ部分のテーパ半角をγとして、γ＞βの関係が満たされるものであることが好ましい。
【００１１】
本発明により、大きな線速で樹脂被覆する場合においても光ファイバテープ心線中の光ファイバの段差の大きさを顕著に小さくすることができ、分割型光ファイバテープ心線を用いた光ファイバ心線の融着接続時において光ファイバ心線をＶ溝基板のＶ溝へ正確に問題なく載置することが可能となった。また段差異常に起因する光損失増加を回避することができる。
また、本発明により分割型光ファイバテープ心線の生産性を高め、製造コストを低減できる効果を奏することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図８に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、同じ部位には同じ番号を付して重複する説明を省略する。
【００１３】
（一括被覆ダイス装置）
本発明の実施の形態の一括被覆ダイス装置２についてその縦断面図を図１（ａ）に示す。以下、光ファイバ通路１３、１４の光ファイバ心線１の進行方向を縦方向といい、光ファイバ心線１の進行方向に直交する方向を横方向という。
本装置２のダイス部１０の光ファイバ通路１４について、入口開口側から出口開口側を見たＡ−Ａ′矢視図を図１（ｂ）に 、逆に出口開口側から入口開口側を見たＢ−Ｂ′矢視図を同図（ｃ） に示す。
【００１４】
本発明の実施の形態の一括被覆ダイス装置２は、図１からわかるように、全体として円柱状の形状を有し、入口側にニップル部９があり、出口側にダイス部１０があり、これらはその中間に樹脂溜り空間８が形成されるように円筒状のスリーブ１１により固定されている。この円柱状の一括被覆ダイス装置の縦方向に複数の長孔形状の横断面を有する光ファイバ通路１３、１４が貫通している。
またこの一括被覆ダイス装置２は、樹脂溜り空間８が図示しない被覆樹脂供給部と連通する。
通常この一括被覆ダイス装置２のダイス部１０及びニップル部９の光ファイバ通路は、金属材料を放電加工法により微細加工して製造される.
【００１５】
（光ファイバ通路）
光ファイバ通路１３、１４の横方向の断面は、いずれも偏平な長孔形状を有する。即ち、樹脂被覆すべき同一平面上に整列された光ファイバ心線１の形状に対応して、この平面に平行な一対の直線部分（以下単に長辺部という。）とこの直線部を挟んで対向する位置にある曲線部分（以下単に短辺部という。）からなる。
前記各光ファイバ通路１４は、図１（ｂ）、（ｃ）から分かるようにそれら長孔形状の各長辺部が、光ファイバ通路の出口開口１５の中心を通る各光ファイバ通路の中心軸Ｚ（図２参照）を含む平面と平行になるように配列されている。
また前記各光ファイバ通路１４の長孔形状の各短辺部の表面は、樹脂流の乱れを回避する都合上、いずれの部分も角張らずに曲率半径ができるだけ大きくなるように構成することが望ましく、例えば半円、半楕円等が典型的である。
ニップル部９の光ファイバ通路１３についても同様である。
【００１６】
また、ダイス部１０の光ファイバ通路１４のテーパ部分（以下、単にテーパ部分という。）は、図１（ａ）、（ｂ）からわかるように、光ファイバの進行方向、即ち出口方向に向かって横方向の断面積が縮小しており、光ファイバ通路１４のストレート部分（以下、単にストレート部分という。）は断面積が一定であり、 その入口部がテーパ部分の終端部分と連続している。
ニップル部９の光ファイバ通路１３のテーパ部分についても同様である。
【００１７】
（ニップル部）
ニップル部９は、図１（ａ）に例示するように、複数の光ファイバ通路１３を有する。
ニップル部９の入口開口側ストレート部分及びテーパ部分は、光ファイバの挿入を容易とするガイド機能を有する。なお、ニップル部９として、入口開口側のストレート部分を省略した構造も可能である。
【００１８】
（ダイス部）
ダイス部１０は、複数の光ファイバ通路１４について、それぞれ入口開口側のテーパ部分１７と出口開口側のストレート部分１８からなり、その横方向の断面はいずれも長辺部と短辺部からなる長孔形状を有し、その光ファイバ通路１４の各中心軸Ｚがニップル部９のそれらと一致する。
【００１９】
ダイス部１０は、セルフセンタリングフォースによる光ファイバ心線１の整列機能と、同一平面上に整列された光ファイバ心線１上に、被覆樹脂を一括被覆する機能を有する。この場合において、光ファイバ心線１が同一平面上に正確に整列され、段差異常を生じないことが、光ファイバ心線１をＶ溝上に正確に載置し適切に溶融接続を行う観点から極めて重要である。また段差異常による光損失増加を回避する観点からも重要である。
【００２０】
（ダイス部の構造）
本発明の主要構成であるダイス部１０は、図８に示す従来の線速を前提とする一括被覆ダイス装置２の分岐部３０ａを排し、高線速での樹脂被覆時においても、この分岐部３０ａに起因する光ファイバ通路間の樹脂の渦流Ｊを生じないダイス構造を採用する。これにより高速でも光ファイバ心線１の段差の大きさを顕著に抑制することが可能となった。
【００２１】
即ちダイス部１０の構造としては、図１、２から分かるように、複数の各光ファイバ通路１４がいずれも同じ構造を有しており、入口開口側のテーパ部分１７と出口開口１５側のストレート部分１８からなり、その横方向の断面はいずれの部分も短辺部と長辺部からなる長孔形状を有している。
【００２２】
特にダイス部１０の各光ファイバ通路１４のテーパ部分１７は、図２に示すように、その全長（以下単にテーパ長という。）をＬとし、各光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離をＰとし、各出口開口１５の長辺方向の長さをＷとし、各光ファイバ通路１４の壁部を挟んで相互に隣接するテーパ部分と光ファイバ通路１４の各中心軸Ｚを含む平面とが直交する部分のテーパ半角がいづれも等しい場合はこれをαとして Ｐ−Ｗ−２Ｌ×ｔａｎα≧０を満たすことを特徴とする。
一般的には、図３（ｂ）に示すように、各光ファイバ通路１４の壁部を挟んで相互に隣接するテーパ部分と光ファイバ通路１４の各中心軸Ｚを含む平面とが直交する部分のテーパ半角をθ１、θ２としてＰ−Ｗ−Ｌ×（ｔａｎθ１＋ ｔａｎθ２）≧０を満たす。
【００２３】
各光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離Ｐは、あまり大きくするとダイス装置２自体が大きくなり好ましくなく、また一体被覆ダイス装置３との間で光ファイバ心線１に横方向の張力が作用してダイス装置２の出口開口１５に接触し、樹脂被覆が変形する恐れもあることから０．５ｍｍ＜Ｐ≦１０ｍｍの範囲が好適である。
テーパ長Ｌは２ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍの範囲が好適である。テーパ半角αはセルフセンタリングフォースを考慮して１度≦α≦１０度の範囲が好適である。
【００２４】
（テーパ半角が非対称な一括被覆ダイス装置）
分割型光ファイバテープ心線２６に含まれる各光ファイバテープ心線１６間の隣接する光ファイバ１の間隔Ｙ（図６参照）があまりに離れていると、光ファイバ心線１を融着接続する際、分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１の一部がＶ溝基板上のＶ溝からはみ出して融着作業が不可能になるという問題が生ずる。
【００２５】
この間隔Ｙを狭めた分割型光ファイバテープ心線２６を必要とする場合には、図３（ａ）に示すテーパ半角が非対称なダイス部１０を有するダイス装置２を使用して製造し、図５（ｂ）に例示するように分割型光ファイバテープ心線２６中の隣接する各光ファイバテープ心線１６間で各光ファイバテープ心線１６中に含まれる光ファイバ心線１を相互にそれぞれ内側に接近させることができる。
【００２６】
即ち、図３（ａ）に例示するように、ダイス部１０の光ファイバ通路１４が２つの場合であって、ダイス部１０のテーパ部分１７の短辺部と光ファイバ通路の中心軸Ｚを含む面とが交わる部分のテーパ半角の内、相互に壁部を挟んで隣接する内側のテーパ部分のテーパ半角をβ、外側のテーパ部分のテーパ半角をγとして、γ＞βの関係を満たす非対象ダイス部の場合、セルフセンタリングフォースのバランスが相互に内側にずれる。従って、このダイス部１０を使用すると、図５（ｂ）に例示するように、二つの光ファイバテープ心線１６間の各光ファイバ心線１が相互に内側に偏位し、光ファイバテープ心線１６間で隣接する光ファイバ心線１間の距離Ｙを最適にした分割型光ファイバテープ心線２６を製造することができる。
【００２７】
（分割型光ファイバテープ心線の製造装置）
分割型光ファイバテープ心線２６の製造装置は、その構成を図７に例示するように、光ファイバサプライ６、集線ローラ４、一括被覆ダイス装置２、紫外線硬化装置５、５ａ、一体被覆ダイス装置３、ターンローラ７、巻取り機７ａからなる。
【００２８】
図７に示す例では、集線ローラ４からターンローラ７までの工程を垂直方向に配置したがこれに限定されるものではなく、一括被覆ダイス装置２と紫外線硬化装置５及び一体被覆ダイス装置３とその紫外線硬化装置５ａはそれぞれ同一方向に構成しなければならないが、その他の工程は任意の方向に配置可能である。
【００２９】
光ファイバサプライ６は、光ファイバ心線１を巻き取ったリールからなり、中間工程で形成される光ファイバテープ心線１６毎にその中に含まれる光ファイバ心線１の数だけ用意される。
【００３０】
集線ローラ４は、光ファイバサプライ６からの複数の光ファイバ心線１を、同一平面上に並列させるとともに、その方向を変換して次工程の一括被覆ダイス装置２に供給する機能を有するローラ装置である。
【００３１】
一括被覆ダイス装置２は、既にその構造及び機能を詳述したように、各光ファイバ群を同一平面上に並列した状態になるように被覆樹脂を一括被覆して、同時に複数の光ファイバテープ心線１６を形成する装置である。
紫外線硬化装置５は、一括被覆ダイス装置２で被覆樹脂を一括被覆されて形成された光ファイバテープ心線１６へ紫外線を照射して紫外線硬化する装置である。
【００３２】
一体被覆ダイス装置３は、図４に例示するように、同一平面上に並列された光ファイバテープ心線１６上に被覆樹脂を一体被覆して分割型光ファイバテープ心線２６を形成する装置である。
その構造は、入口側にニップル部２３があり、出口側にダイス部２４があり、これらはその中間に樹脂溜り空間２８が形成されるようにスリーブ２１により固定されている。またこの一体被覆ダイス装置３は、樹脂溜り空間２８が図示しない被覆樹脂供給部と連通する。
【００３３】
ニップル部２３、樹脂溜り空間２８及びダイス部２４の構造及び機能は、一括被覆ダイス装置２のニップル部９、樹脂溜り空間８及びダイス部１０のそれらと似た構造であるが、光ファイバ通路が１のみであること、全体的にサイズが大きく、特にダイス部２４の出口開口の長辺方向の長さが通過する光ファイバテープ心線１６中の光ファイバ心線１の数に応じて大きくなっていることが特徴である。
紫外線硬化装置５ａは、被覆樹脂を一体被覆して形成された分割型光ファイバテープ心線２６に紫外線を照射して紫外線硬化する装置である。
【００３４】
ターンローラ７は、紫外線硬化装置５ａを通過した分割型光ファイバテープ心線２６の横方向位置を維持するとともに、その進行方向を巻取り機９の方向に変換するローラ装置である。
巻取り装置７ａは、分割型光ファイバテープ心線２６をボビンに巻き取るための装置である。
【００３５】
【実施例】
（実施例１ 対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用、テーパ半角α＝８度、テーパ長Ｌ＝８ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝４ｍｍ）
前記分割型光ファイバテープ心線２６の製造装置を使用して、光ファイバ心線１を４本を含む、幅が約１．０５ｍｍ、厚さが約０．３１ｍｍの４心の光ファイバテープ心線１６の２枚をサブユニットとする、幅が約２．２ｍｍ、厚さが約０．３３ｍｍの分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。
【００３６】
まず、全部で８本の、ガラス層の上に１次被覆層、２次被覆層、着色層を積層した外径２５０μｍの光ファイバ心線１を、集線ローラ４に供給して同一平面上に整列した光ファイバ群を形成し、方向を変換して一括被覆ダイス装置２へ３００ｍ／分の線速で供給した。
一括被覆ダイス装置２では、２５００ｃｐｓの粘度の紫外線硬化型樹脂を供給して、４本の光ファイバ心線１からなる光ファイバテープ心線１６を、同時に２枚形成した。
【００３７】
使用した一括被覆ダイス装置２はそのニップル部９とダイス部１０がそれぞれ２つの長孔形状の光ファイバ通路１３、１４を有する。
ニップル部９の光ファイバ通路１３は入口開口からストレート部、テーパ部、ストレート部が形成されている。
ニップル部９とダイス部１０との間に樹脂溜り空間８を有する。
【００３８】
ダイス部１０は、図２に例示する対称型のテーパ部１７を有するものを使用し、光ファイバ通路１４は入口開口からテーパ部１７、ストレート部１８が形成され、その光ファイバ通路の中心軸Ｚ間の距離Ｐは４ｍｍ、各光ファイバ通路の出口開口１５の長辺方向の長さＷは１．２ｍｍ、短辺方向の長さは０．３２ｍｍ、短辺部の横方向断面は半円状である。前記テーパ部分１７のテーパ長Ｌは８ｍｍ、短辺部のテーパ半角αは８度である。
【００３９】
一括被覆した２枚の光ファイバテープ心線１６は、紫外線硬化装置５を通過させることにより紫外線を照射して硬化させた後、一体被覆ダイス装置３を通過させ、同時に２枚の、同一平面上に並列した光ファイバテープ心線１６上に、紫外線硬化型樹脂を一体被覆して分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。
【００４０】
使用する一体被覆ダイス装置３は、そのニップル部２３とダイス部２４がそれぞれ１つの長孔形状の光ファイバ通路を有する。
ニップル部２３の光ファイバ通路は入口開口からストレート部、テーパ部、ストレート部が形成されている。
【００４１】
ニップル部２３とダイス部２４との間に樹脂溜り空間２８が形成されている。ダイス部２４の光ファイバ通路は入口開口からテーパ部、ストレート部が形成され、そのテーパ部分の短辺部のテーパ半角が１．５度である。出口開口の長辺方向の長さは２．３ｍｍ、短辺方向の長さは０．３４ｍｍである。
【００４２】
一体被覆した分割型光ファイバテープ心線２６は、紫外線硬化装置５ａを通過させることにより紫外線を照射して硬化させ、ターンローラ７によりその方向を転じた後巻取り機７ａにより巻き取った。
【００４３】
以上により、光ファイバ心線１を４本を含む幅１．０５ｍｍ、厚さ０．３１ｍｍの４心の光ファイバテープ心線１６の２枚をサブユニットとする幅２．２ｍｍ、厚さ０．３３ｍｍの分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ａ）に示す。
【００４４】
この分割型光ファイバテープ心線２６に含まれる光ファイバ心線１の各段差Δａ乃至Δｆ（図６参照）はいづれも充分小さく５μｍから１７μｍの範囲にあり、端部の被覆を除去して露出させた８本の光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に問題なく載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００４５】
（実施例２ 対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用、テーパ半角α＝４度、テーパ長Ｌ＝７ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝３ｍｍ）
図２に例示する対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部１７の短辺部のテーパ半角αを４度、テーパ長Ｌを７ｍｍ、光ファイバ通路の中心軸Ｚ間の距離Ｐを３ｍｍ、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ａ）に示す。
【００４６】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１の各段差Δａ乃至Δｆはいづれも充分小さく８μｍから１９μｍの範囲にあり、各光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に支障なく載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００４７】
（実施例３ 対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用、テーパ半角α＝１．５度、テーパ長Ｌ＝４ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝２ｍｍ）
図２に例示する対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部１７の短辺部のテーパ半角αを１．５度、テーパ長Ｌを４ｍｍ、光ファイバ通路の中心軸Ｚ間の距離Ｐを２ｍｍ、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ａ）に示す。
【００４８】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６の、各段差Δａ乃至Δｆはいづれも充分小さく３μｍから１２μｍの範囲にあり、光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に適切に載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００４９】
（実施例４ 非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス２を使用、テーパ半角β＝１．５度、テーパ半角γ＝３度、テーパ長Ｌ＝４ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝２ｍｍ）
図３（ａ）に例示する非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部分１７の短辺部と光ファイバ通路の中心軸Ｚを含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、壁部を挟んで相互に隣接する内側のテーパ半角βを１．５度、外側のテーパ半角γを３度、テーパ長Ｌを４ｍｍ、光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離Ｐを２ｍｍ、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ｂ）に示す。
【００５０】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバテープ心線１６間の相互間の光ファイバ心線１の間の幅Ｙは２９０μｍと十分小さく、８本の光ファイバ心線１はすべてＶ溝基板のＶ溝上からはみ出すことなくＶ溝上に余裕を有して載置することができた。
【００５１】
また製造した分割型光ファイバテープ心線２６の各段差Δａ乃至Δｆはいづれも６μｍから１３μｍの範囲にあり充分小さく光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に適切に載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００５２】
（実施例５ 非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス２を使用、テーパ半角β＝４度、テーパ半角γ＝８度、テーパ長Ｌ＝５ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝２．５ｍｍ）
図３（ａ）に例示する非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部分１７の短辺部と光ファイバ通路の中心軸Ｚを含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、壁部を挟んで相互に隣接する内側のテーパ半角βを４度、外側のテーパ半角γを８度、テーパ長Ｌを５ｍｍ、光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離Ｐを２．５ｍｍとし、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ｂ）に示す。
【００５３】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバテープ心線１６間の隣接する光ファイバ心線１の間の幅Ｙは３００μｍと十分小さく、８本の光ファイバ心線１はすべてＶ溝基板のＶ溝上からはみ出すことなくＶ溝上に余裕を有して載置することができた。
また製造した分割型光ファイバテープ心線２６の各段差Δａ乃至Δｆはいづれも充分小さく７μｍから１６μｍの範囲にあり、光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に適切に載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００５４】
（比較例）
図８に示す従来型の一括被覆ダイス装置２を用い、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ｃ）に示す。
この場合、分割型光ファイバテープ心線２６中の各光ファイバ心線１の各段差Δａ乃至Δｆはかなり大きくなり３３μｍ乃至４５μｍの範囲にあった。
【００５５】
この光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に正確に載置することは困難であり融着接続できなかった。
また分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバテープ心線１６間の隣接する光ファイバ心線１の間の幅Ｙも３６０μｍと大きく、Ｖ溝基板のＶ溝上から８本の光ファイバ心線１の一部がはみ出した。
ちなみに、線速を従来のレベルである１００ｍ／分と小さくし、他は実施例１と同じ条件で分割型光ファイバテープ心線２６を製造したところ、各段差Δａ乃至Δｆは１８μｍ乃至２３μｍの範囲とかなり小さくすることができた。
【００５６】
尚、前記発明の実施の形態及び実施例では、４心の光ファイバテープ心線１６を２枚製作し合計８心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合を中心に説明したが、これに限定されるものではなく、２心の光ファイバテープ心線１６を２枚製作し合計４心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合、８心のファイバテープ心線１６を２枚製作し合計１６心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合、１２心のファイバテープ心線１６を２枚製作し合計２４心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合の各場合についても、本発明を適用することができる。
【００５７】
また前記発明の実施の形態及び実施例では、光ファイバ１としてガラス層の上に一次被覆層、二次被覆層、着色層を積層した光ファイバ心線を使用したが、これに限定されるものではなくガラス層の上に一次被覆層又は一次被覆層と２次被覆層を積層した光ファイバ素線１を使用することもできる。
また前記発明の実施の形態及び実施例では、円柱状体の平面に直交する方向に光ファイバ通路１４を有するダイス部１０を使用したが、平行な２平面を有す柱状体であれば円柱状の形状に限定されるものではなく、角柱の平面に直交する方向に光ファイバ通路１４を有するダイス部１０を使用することもできる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明により、従来の一括被覆ダイス装置中の分岐部を廃し、被覆樹脂の不安定な渦流とこれに起因するセルフセンタリングフォースの乱れを抑制するダイス構造を採用することにより、分割型光ファイバテープ心線中の光ファイバの段差を、高線速で樹脂被覆する場合においても顕著に小さくし、Ｖ溝基板上のＶ溝に正確に載置することができ、分割型光ファイバテープ心線を用いた光ファイバの融着接続作業の効率化を実現した。
また、これにより分割型光ファイバテープ心線の生産性を高め、製造コストを低減可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一括被覆ダイス装置の構造を示す断面図である。図１（ａ）は同装置の縦断面図、同図（ｂ）は同装置のダイス部の入口から出口方向を見た矢視図、同図（ｃ）は同装置のダイス部の出口から入口方向を見た矢視図である。
【図２】本発明の一括被覆ダイス装置の対称型のダイス部の構造を示す縦断面図である。
【図３】本発明の一括被覆ダイス装置のダイス部の他の構造を示す縦断面図である。
図３（ａ）は本発明の一括被覆ダイス装置の非対称型のダイス部の縦断面図、同図（ｂ）は対称型及び非対称型を含む一般的なダイス部の縦断面図と各部分の符号を説明するための図である。
【図４】本発明の一体被覆ダイス装置の構造を示す縦断面図である。
【図５】分割型光ファイバテープ心線の構造を示す横断面図である。
【図６】光ファイバテープ心線中の光ファイバの整列状態を示す横断面図である。
【図７】分割型光ファイバテープ心線の製造装置を示す図である。
【図８】従来の一括被覆ダイス装置の構造を示す断面図である。図８（ａ）は同装置の縦断面図、同図（ｂ）は同装置のダイス部の入口から出口方向を見た矢視図、同図（ｃ）は同装置のダイス部の出口から入口方向を見た矢視図である。
【符号の説明】
１：光ファイバ
２：一括被覆ダイス装置
３：一体被覆ダイス装置
４：集線ローラ
５、５ａ：紫外線硬化装置
６：光ファイバサプライ
７：ターンローラ
７ａ：巻取り機
８、２８：樹脂溜り空間
９、２３、３９：ニップル部
１０、２４、３０：ダイス部
１１、２１、３１：スリーブ
１３、１４：光ファイバ通路
１５、３５：ダイス部出口開口
１６：光ファイバテープ心線
１７：テーパ部分
１８：ストレート部分
２６：分割型光ファイバテープ心線
【産業上の利用分野】
本発明は、同一平面上に並列された光ファイバ心線上に被覆樹脂を一括被覆して形成した複数の光ファイバテープ心線、及びその光ファイバテープ心線を更に同一平面上に並列して被覆樹脂を一体被覆した分割型光ファイバテープ心線に関し、特にその製造用の一括被覆ダイス装置、この一括被覆ダイス装置を備えた分割型光ファイバテープ心線の製造装置及び分割型光ファイバテープ心線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５（ａ）に例示する、複数の光ファイバ心線を一体被覆した分割型光ファイバテープ心線を製造するには、特開平３−１５０５１９号公報に記載されているように図８に示す分岐部３０ａを有するタイプのダイス装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記公報に記載されている従来の分岐部を有するタイプのダイス装置を使用して分割型光ファイバ心線を製造する方法では線速が大きくなると、図５（ｃ）に例示するように、分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１の整列が乱れ、同一平面上の位置からのずれが大きくなるいわゆる段差異常を生ずる場合がある。
【０００４】
この段差異常があると光ファイバの布設施工工程等において分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１をＶ溝基板のV溝上に正しく載置することができず融着接続が困難となる。また、段差異常に起因して光損失増加が生ずるおそれがあるのでこの段差異常を抑制することは極めて重要である。
【０００５】
具体的には図６に示すように、分割型光ファイバテープ心線２６中の両端の光ファイバ心線１の中心を結ぶ直線Ｌに対し、中間に位置する各光ファイバ心線１の中心のこの直線ＬからのずれΔａ乃至Δｆを段差といい、これらをできるだけ小さくしなければならない。
【０００６】
特に、近時において生産技術が向上し線速が顕著に増大したことからこの段差異常が大きくなる問題が顕在化してきた。
本発明者は、この原因を調べた結果、光ファイバテープ心線を製造する工程において、図８に例示する分岐部３０ａを有する従来の一括被覆ダイス装置を使用する一括樹脂被覆方法では、分岐部３０ａで光ファイバ心線１の進行方向と逆方向の被覆樹脂の不安定な渦流Ｊが生じて、一括被覆ダイス装置の被覆樹脂中に生ずるセルフセンタリングフォースが乱れることに起因することをみいだした。
【０００７】
一般に液体を貯えたテーパ部を有するダイス中に線状体を通過させると線状体の通過によって液体中に引き摺り流が発生し、この引き摺り流によって線状体がダイスの中心に位置するように働く力、即ちセルフセンタリングフォースが作用する。
従って、通常は、光ファイバが液状の被覆樹脂で満たされた一括被覆ダイス装置２の各光ファイバ通路を通過する場合、セルフセンタリングフォースが作用して出口開口３５の中心に維持される。
【０００８】
発明者は、図８に例示する従来の一括被覆ダイス装置を使用した場合において、光ファイバの線速が高くなると光ファイバの進行方向に進む樹脂流が分岐部３０ａと衝突して不安定な渦流Ｊを生じ、この渦流Ｊがセルフセンタリングフォースを乱すことに起因して段差異常が生ずることを見出した。そしてこの渦流を排除できるダイス装置の構造を明らかにすることにより本発明を完成した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の光ファイバ心線を複数の群に分けてそれぞれの群の光ファイバ心線に被覆樹脂を一括被覆して複数の光ファイバテープ心線とし、前記複数の光ファイバテープ心線にさらに被覆樹脂を一体被覆する分割型光ファイバテープ心線の製造方法であって、
前記光ファイバテープ心線の製造工程では、各群の光ファイバ心線を同一平面上に並列させて、一括被覆ダイス装置にて被覆樹脂を一括被覆し、前記被覆樹脂を硬化させて複数の光ファイバテープ心線を同時に製造し、
前記一括被覆ダイス装置は、ニップル部、ダイス部および前記ニップル部とダイス部の間に形成される樹脂溜まり空間を有し、前記ニップル部および前記ダイス部は平行な二平面を有しかつその平面に直交する方向に横断面が長孔形状の光ファイバ通路を複数有し、前記ニップル部の複数の光ファイバ通路はテーパ部分を備え、前記ダイス部の複数の光ファイバ通路は入口側よりテーパ部分とストレート部分からなり、前記ダイス部の隣合う光ファイバ通路の中心軸間距離が２ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、前記ダイス部の各光ファイバ通路が、前記ニップル部の各光ファイバ通路と前記樹脂溜まり空間を介して対応しており、
前記樹脂溜まり空間および前記ダイス部の光ファイバ通路に前記被覆樹脂を供給して前記各群の光ファイバ心線を前記各光ファイバ通路を通過させて前記被覆樹脂を一括被覆し、
前記分割型光ファイバテープ心線の製造工程では、前記複数の光ファイバテープ心線を同一平面上に並列させて、一体被覆ダイス装置にて被覆樹脂を被覆し、前記被覆樹脂を硬化させて分割型光ファイバテープ心線を製造し、
前記一体被覆ダイス装置は、前記一括被覆ダイス装置よりも下流に設けられ、ニップル部、ダイス部および前記ニップル部と前記ダイス部の間に形成される樹脂溜まり空間を有し、前記ニップル部および前記ダイス部は横断面が長孔形状の光ファイバ通路を有し、前記ニップル部の光ファイバ通路はテーパ部分を備え、前記ダイス部の光ファイバ通路は入口側よりテーパ部分とストレート部分からなり、
前記樹脂溜まり空間および前記ダイス部の光ファイバ通路に前記被覆樹脂を供給して前記複数の光ファイバテープ心線を前記光ファイバ通路を通過させて前記被覆樹脂を一体被覆することを特徴とする。
前記一括被覆ダイス装置の前記ダイス部分の光ファイバ通路が二つあり、前記光ファイバ通路は、そのテーパ部分と前記光ファイバ通路の各中心軸を含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、相互に壁部を挟んで隣接する内側のテーパ部分のテーパ半角をβ、外側のテーパ部分のテーパ半角をγとして、γ＞βの関係が満たされるものであることが好ましい。
【００１０】
前記一括被覆ダイス装置の前記ダイス部分の光ファイバ通路が二つあり、前記光ファイバ通路は、そのテーパ部分と前記光ファイバ通路の各中心軸を含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、相互に壁部を挟んで隣接する内側のテーパ部分のテーパ半角をβ、外側のテーパ部分のテーパ半角をγとして、γ＞βの関係が満たされるものであることが好ましい。
【００１１】
本発明により、大きな線速で樹脂被覆する場合においても光ファイバテープ心線中の光ファイバの段差の大きさを顕著に小さくすることができ、分割型光ファイバテープ心線を用いた光ファイバ心線の融着接続時において光ファイバ心線をＶ溝基板のＶ溝へ正確に問題なく載置することが可能となった。また段差異常に起因する光損失増加を回避することができる。
また、本発明により分割型光ファイバテープ心線の生産性を高め、製造コストを低減できる効果を奏することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図８に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、同じ部位には同じ番号を付して重複する説明を省略する。
【００１３】
（一括被覆ダイス装置）
本発明の実施の形態の一括被覆ダイス装置２についてその縦断面図を図１（ａ）に示す。以下、光ファイバ通路１３、１４の光ファイバ心線１の進行方向を縦方向といい、光ファイバ心線１の進行方向に直交する方向を横方向という。
本装置２のダイス部１０の光ファイバ通路１４について、入口開口側から出口開口側を見たＡ−Ａ′矢視図を図１（ｂ）に 、逆に出口開口側から入口開口側を見たＢ−Ｂ′矢視図を同図（ｃ） に示す。
【００１４】
本発明の実施の形態の一括被覆ダイス装置２は、図１からわかるように、全体として円柱状の形状を有し、入口側にニップル部９があり、出口側にダイス部１０があり、これらはその中間に樹脂溜り空間８が形成されるように円筒状のスリーブ１１により固定されている。この円柱状の一括被覆ダイス装置の縦方向に複数の長孔形状の横断面を有する光ファイバ通路１３、１４が貫通している。
またこの一括被覆ダイス装置２は、樹脂溜り空間８が図示しない被覆樹脂供給部と連通する。
通常この一括被覆ダイス装置２のダイス部１０及びニップル部９の光ファイバ通路は、金属材料を放電加工法により微細加工して製造される.
【００１５】
（光ファイバ通路）
光ファイバ通路１３、１４の横方向の断面は、いずれも偏平な長孔形状を有する。即ち、樹脂被覆すべき同一平面上に整列された光ファイバ心線１の形状に対応して、この平面に平行な一対の直線部分（以下単に長辺部という。）とこの直線部を挟んで対向する位置にある曲線部分（以下単に短辺部という。）からなる。
前記各光ファイバ通路１４は、図１（ｂ）、（ｃ）から分かるようにそれら長孔形状の各長辺部が、光ファイバ通路の出口開口１５の中心を通る各光ファイバ通路の中心軸Ｚ（図２参照）を含む平面と平行になるように配列されている。
また前記各光ファイバ通路１４の長孔形状の各短辺部の表面は、樹脂流の乱れを回避する都合上、いずれの部分も角張らずに曲率半径ができるだけ大きくなるように構成することが望ましく、例えば半円、半楕円等が典型的である。
ニップル部９の光ファイバ通路１３についても同様である。
【００１６】
また、ダイス部１０の光ファイバ通路１４のテーパ部分（以下、単にテーパ部分という。）は、図１（ａ）、（ｂ）からわかるように、光ファイバの進行方向、即ち出口方向に向かって横方向の断面積が縮小しており、光ファイバ通路１４のストレート部分（以下、単にストレート部分という。）は断面積が一定であり、 その入口部がテーパ部分の終端部分と連続している。
ニップル部９の光ファイバ通路１３のテーパ部分についても同様である。
【００１７】
（ニップル部）
ニップル部９は、図１（ａ）に例示するように、複数の光ファイバ通路１３を有する。
ニップル部９の入口開口側ストレート部分及びテーパ部分は、光ファイバの挿入を容易とするガイド機能を有する。なお、ニップル部９として、入口開口側のストレート部分を省略した構造も可能である。
【００１８】
（ダイス部）
ダイス部１０は、複数の光ファイバ通路１４について、それぞれ入口開口側のテーパ部分１７と出口開口側のストレート部分１８からなり、その横方向の断面はいずれも長辺部と短辺部からなる長孔形状を有し、その光ファイバ通路１４の各中心軸Ｚがニップル部９のそれらと一致する。
【００１９】
ダイス部１０は、セルフセンタリングフォースによる光ファイバ心線１の整列機能と、同一平面上に整列された光ファイバ心線１上に、被覆樹脂を一括被覆する機能を有する。この場合において、光ファイバ心線１が同一平面上に正確に整列され、段差異常を生じないことが、光ファイバ心線１をＶ溝上に正確に載置し適切に溶融接続を行う観点から極めて重要である。また段差異常による光損失増加を回避する観点からも重要である。
【００２０】
（ダイス部の構造）
本発明の主要構成であるダイス部１０は、図８に示す従来の線速を前提とする一括被覆ダイス装置２の分岐部３０ａを排し、高線速での樹脂被覆時においても、この分岐部３０ａに起因する光ファイバ通路間の樹脂の渦流Ｊを生じないダイス構造を採用する。これにより高速でも光ファイバ心線１の段差の大きさを顕著に抑制することが可能となった。
【００２１】
即ちダイス部１０の構造としては、図１、２から分かるように、複数の各光ファイバ通路１４がいずれも同じ構造を有しており、入口開口側のテーパ部分１７と出口開口１５側のストレート部分１８からなり、その横方向の断面はいずれの部分も短辺部と長辺部からなる長孔形状を有している。
【００２２】
特にダイス部１０の各光ファイバ通路１４のテーパ部分１７は、図２に示すように、その全長（以下単にテーパ長という。）をＬとし、各光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離をＰとし、各出口開口１５の長辺方向の長さをＷとし、各光ファイバ通路１４の壁部を挟んで相互に隣接するテーパ部分と光ファイバ通路１４の各中心軸Ｚを含む平面とが直交する部分のテーパ半角がいづれも等しい場合はこれをαとして Ｐ−Ｗ−２Ｌ×ｔａｎα≧０を満たすことを特徴とする。
一般的には、図３（ｂ）に示すように、各光ファイバ通路１４の壁部を挟んで相互に隣接するテーパ部分と光ファイバ通路１４の各中心軸Ｚを含む平面とが直交する部分のテーパ半角をθ１、θ２としてＰ−Ｗ−Ｌ×（ｔａｎθ１＋ ｔａｎθ２）≧０を満たす。
【００２３】
各光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離Ｐは、あまり大きくするとダイス装置２自体が大きくなり好ましくなく、また一体被覆ダイス装置３との間で光ファイバ心線１に横方向の張力が作用してダイス装置２の出口開口１５に接触し、樹脂被覆が変形する恐れもあることから０．５ｍｍ＜Ｐ≦１０ｍｍの範囲が好適である。
テーパ長Ｌは２ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍの範囲が好適である。テーパ半角αはセルフセンタリングフォースを考慮して１度≦α≦１０度の範囲が好適である。
【００２４】
（テーパ半角が非対称な一括被覆ダイス装置）
分割型光ファイバテープ心線２６に含まれる各光ファイバテープ心線１６間の隣接する光ファイバ１の間隔Ｙ（図６参照）があまりに離れていると、光ファイバ心線１を融着接続する際、分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１の一部がＶ溝基板上のＶ溝からはみ出して融着作業が不可能になるという問題が生ずる。
【００２５】
この間隔Ｙを狭めた分割型光ファイバテープ心線２６を必要とする場合には、図３（ａ）に示すテーパ半角が非対称なダイス部１０を有するダイス装置２を使用して製造し、図５（ｂ）に例示するように分割型光ファイバテープ心線２６中の隣接する各光ファイバテープ心線１６間で各光ファイバテープ心線１６中に含まれる光ファイバ心線１を相互にそれぞれ内側に接近させることができる。
【００２６】
即ち、図３（ａ）に例示するように、ダイス部１０の光ファイバ通路１４が２つの場合であって、ダイス部１０のテーパ部分１７の短辺部と光ファイバ通路の中心軸Ｚを含む面とが交わる部分のテーパ半角の内、相互に壁部を挟んで隣接する内側のテーパ部分のテーパ半角をβ、外側のテーパ部分のテーパ半角をγとして、γ＞βの関係を満たす非対象ダイス部の場合、セルフセンタリングフォースのバランスが相互に内側にずれる。従って、このダイス部１０を使用すると、図５（ｂ）に例示するように、二つの光ファイバテープ心線１６間の各光ファイバ心線１が相互に内側に偏位し、光ファイバテープ心線１６間で隣接する光ファイバ心線１間の距離Ｙを最適にした分割型光ファイバテープ心線２６を製造することができる。
【００２７】
（分割型光ファイバテープ心線の製造装置）
分割型光ファイバテープ心線２６の製造装置は、その構成を図７に例示するように、光ファイバサプライ６、集線ローラ４、一括被覆ダイス装置２、紫外線硬化装置５、５ａ、一体被覆ダイス装置３、ターンローラ７、巻取り機７ａからなる。
【００２８】
図７に示す例では、集線ローラ４からターンローラ７までの工程を垂直方向に配置したがこれに限定されるものではなく、一括被覆ダイス装置２と紫外線硬化装置５及び一体被覆ダイス装置３とその紫外線硬化装置５ａはそれぞれ同一方向に構成しなければならないが、その他の工程は任意の方向に配置可能である。
【００２９】
光ファイバサプライ６は、光ファイバ心線１を巻き取ったリールからなり、中間工程で形成される光ファイバテープ心線１６毎にその中に含まれる光ファイバ心線１の数だけ用意される。
【００３０】
集線ローラ４は、光ファイバサプライ６からの複数の光ファイバ心線１を、同一平面上に並列させるとともに、その方向を変換して次工程の一括被覆ダイス装置２に供給する機能を有するローラ装置である。
【００３１】
一括被覆ダイス装置２は、既にその構造及び機能を詳述したように、各光ファイバ群を同一平面上に並列した状態になるように被覆樹脂を一括被覆して、同時に複数の光ファイバテープ心線１６を形成する装置である。
紫外線硬化装置５は、一括被覆ダイス装置２で被覆樹脂を一括被覆されて形成された光ファイバテープ心線１６へ紫外線を照射して紫外線硬化する装置である。
【００３２】
一体被覆ダイス装置３は、図４に例示するように、同一平面上に並列された光ファイバテープ心線１６上に被覆樹脂を一体被覆して分割型光ファイバテープ心線２６を形成する装置である。
その構造は、入口側にニップル部２３があり、出口側にダイス部２４があり、これらはその中間に樹脂溜り空間２８が形成されるようにスリーブ２１により固定されている。またこの一体被覆ダイス装置３は、樹脂溜り空間２８が図示しない被覆樹脂供給部と連通する。
【００３３】
ニップル部２３、樹脂溜り空間２８及びダイス部２４の構造及び機能は、一括被覆ダイス装置２のニップル部９、樹脂溜り空間８及びダイス部１０のそれらと似た構造であるが、光ファイバ通路が１のみであること、全体的にサイズが大きく、特にダイス部２４の出口開口の長辺方向の長さが通過する光ファイバテープ心線１６中の光ファイバ心線１の数に応じて大きくなっていることが特徴である。
紫外線硬化装置５ａは、被覆樹脂を一体被覆して形成された分割型光ファイバテープ心線２６に紫外線を照射して紫外線硬化する装置である。
【００３４】
ターンローラ７は、紫外線硬化装置５ａを通過した分割型光ファイバテープ心線２６の横方向位置を維持するとともに、その進行方向を巻取り機９の方向に変換するローラ装置である。
巻取り装置７ａは、分割型光ファイバテープ心線２６をボビンに巻き取るための装置である。
【００３５】
【実施例】
（実施例１ 対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用、テーパ半角α＝８度、テーパ長Ｌ＝８ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝４ｍｍ）
前記分割型光ファイバテープ心線２６の製造装置を使用して、光ファイバ心線１を４本を含む、幅が約１．０５ｍｍ、厚さが約０．３１ｍｍの４心の光ファイバテープ心線１６の２枚をサブユニットとする、幅が約２．２ｍｍ、厚さが約０．３３ｍｍの分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。
【００３６】
まず、全部で８本の、ガラス層の上に１次被覆層、２次被覆層、着色層を積層した外径２５０μｍの光ファイバ心線１を、集線ローラ４に供給して同一平面上に整列した光ファイバ群を形成し、方向を変換して一括被覆ダイス装置２へ３００ｍ／分の線速で供給した。
一括被覆ダイス装置２では、２５００ｃｐｓの粘度の紫外線硬化型樹脂を供給して、４本の光ファイバ心線１からなる光ファイバテープ心線１６を、同時に２枚形成した。
【００３７】
使用した一括被覆ダイス装置２はそのニップル部９とダイス部１０がそれぞれ２つの長孔形状の光ファイバ通路１３、１４を有する。
ニップル部９の光ファイバ通路１３は入口開口からストレート部、テーパ部、ストレート部が形成されている。
ニップル部９とダイス部１０との間に樹脂溜り空間８を有する。
【００３８】
ダイス部１０は、図２に例示する対称型のテーパ部１７を有するものを使用し、光ファイバ通路１４は入口開口からテーパ部１７、ストレート部１８が形成され、その光ファイバ通路の中心軸Ｚ間の距離Ｐは４ｍｍ、各光ファイバ通路の出口開口１５の長辺方向の長さＷは１．２ｍｍ、短辺方向の長さは０．３２ｍｍ、短辺部の横方向断面は半円状である。前記テーパ部分１７のテーパ長Ｌは８ｍｍ、短辺部のテーパ半角αは８度である。
【００３９】
一括被覆した２枚の光ファイバテープ心線１６は、紫外線硬化装置５を通過させることにより紫外線を照射して硬化させた後、一体被覆ダイス装置３を通過させ、同時に２枚の、同一平面上に並列した光ファイバテープ心線１６上に、紫外線硬化型樹脂を一体被覆して分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。
【００４０】
使用する一体被覆ダイス装置３は、そのニップル部２３とダイス部２４がそれぞれ１つの長孔形状の光ファイバ通路を有する。
ニップル部２３の光ファイバ通路は入口開口からストレート部、テーパ部、ストレート部が形成されている。
【００４１】
ニップル部２３とダイス部２４との間に樹脂溜り空間２８が形成されている。ダイス部２４の光ファイバ通路は入口開口からテーパ部、ストレート部が形成され、そのテーパ部分の短辺部のテーパ半角が１．５度である。出口開口の長辺方向の長さは２．３ｍｍ、短辺方向の長さは０．３４ｍｍである。
【００４２】
一体被覆した分割型光ファイバテープ心線２６は、紫外線硬化装置５ａを通過させることにより紫外線を照射して硬化させ、ターンローラ７によりその方向を転じた後巻取り機７ａにより巻き取った。
【００４３】
以上により、光ファイバ心線１を４本を含む幅１．０５ｍｍ、厚さ０．３１ｍｍの４心の光ファイバテープ心線１６の２枚をサブユニットとする幅２．２ｍｍ、厚さ０．３３ｍｍの分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ａ）に示す。
【００４４】
この分割型光ファイバテープ心線２６に含まれる光ファイバ心線１の各段差Δａ乃至Δｆ（図６参照）はいづれも充分小さく５μｍから１７μｍの範囲にあり、端部の被覆を除去して露出させた８本の光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に問題なく載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００４５】
（実施例２ 対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用、テーパ半角α＝４度、テーパ長Ｌ＝７ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝３ｍｍ）
図２に例示する対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部１７の短辺部のテーパ半角αを４度、テーパ長Ｌを７ｍｍ、光ファイバ通路の中心軸Ｚ間の距離Ｐを３ｍｍ、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ａ）に示す。
【００４６】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバ心線１の各段差Δａ乃至Δｆはいづれも充分小さく８μｍから１９μｍの範囲にあり、各光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に支障なく載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００４７】
（実施例３ 対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用、テーパ半角α＝１．５度、テーパ長Ｌ＝４ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝２ｍｍ）
図２に例示する対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部１７の短辺部のテーパ半角αを１．５度、テーパ長Ｌを４ｍｍ、光ファイバ通路の中心軸Ｚ間の距離Ｐを２ｍｍ、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ａ）に示す。
【００４８】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６の、各段差Δａ乃至Δｆはいづれも充分小さく３μｍから１２μｍの範囲にあり、光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に適切に載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００４９】
（実施例４ 非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス２を使用、テーパ半角β＝１．５度、テーパ半角γ＝３度、テーパ長Ｌ＝４ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝２ｍｍ）
図３（ａ）に例示する非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部分１７の短辺部と光ファイバ通路の中心軸Ｚを含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、壁部を挟んで相互に隣接する内側のテーパ半角βを１．５度、外側のテーパ半角γを３度、テーパ長Ｌを４ｍｍ、光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離Ｐを２ｍｍ、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ｂ）に示す。
【００５０】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバテープ心線１６間の相互間の光ファイバ心線１の間の幅Ｙは２９０μｍと十分小さく、８本の光ファイバ心線１はすべてＶ溝基板のＶ溝上からはみ出すことなくＶ溝上に余裕を有して載置することができた。
【００５１】
また製造した分割型光ファイバテープ心線２６の各段差Δａ乃至Δｆはいづれも６μｍから１３μｍの範囲にあり充分小さく光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に適切に載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００５２】
（実施例５ 非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス２を使用、テーパ半角β＝４度、テーパ半角γ＝８度、テーパ長Ｌ＝５ｍｍ、中心軸間距離Ｐ＝２．５ｍｍ）
図３（ａ）に例示する非対称型のダイス部１０を備えた一括被覆ダイス装置２を使用し、このダイス部１０のテーパ部分１７の短辺部と光ファイバ通路の中心軸Ｚを含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、壁部を挟んで相互に隣接する内側のテーパ半角βを４度、外側のテーパ半角γを８度、テーパ長Ｌを５ｍｍ、光ファイバ通路１４の中心軸Ｚ間の距離Ｐを２．５ｍｍとし、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ｂ）に示す。
【００５３】
製造した分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバテープ心線１６間の隣接する光ファイバ心線１の間の幅Ｙは３００μｍと十分小さく、８本の光ファイバ心線１はすべてＶ溝基板のＶ溝上からはみ出すことなくＶ溝上に余裕を有して載置することができた。
また製造した分割型光ファイバテープ心線２６の各段差Δａ乃至Δｆはいづれも充分小さく７μｍから１６μｍの範囲にあり、光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に適切に載置することができ、融着接続に何の支障も生じなかった。またこの光ファイバテープ心線の各光ファイバ心線１の光損失増加を測定したが前記段差に起因する増加は認められなかった。
【００５４】
（比較例）
図８に示す従来型の一括被覆ダイス装置２を用い、他は前記実施例１と同じ条件として、分割型光ファイバテープ心線２６を製造した。その横断面を模式的に図５（ｃ）に示す。
この場合、分割型光ファイバテープ心線２６中の各光ファイバ心線１の各段差Δａ乃至Δｆはかなり大きくなり３３μｍ乃至４５μｍの範囲にあった。
【００５５】
この光ファイバ心線１をＶ溝基板のＶ溝上に正確に載置することは困難であり融着接続できなかった。
また分割型光ファイバテープ心線２６中の光ファイバテープ心線１６間の隣接する光ファイバ心線１の間の幅Ｙも３６０μｍと大きく、Ｖ溝基板のＶ溝上から８本の光ファイバ心線１の一部がはみ出した。
ちなみに、線速を従来のレベルである１００ｍ／分と小さくし、他は実施例１と同じ条件で分割型光ファイバテープ心線２６を製造したところ、各段差Δａ乃至Δｆは１８μｍ乃至２３μｍの範囲とかなり小さくすることができた。
【００５６】
尚、前記発明の実施の形態及び実施例では、４心の光ファイバテープ心線１６を２枚製作し合計８心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合を中心に説明したが、これに限定されるものではなく、２心の光ファイバテープ心線１６を２枚製作し合計４心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合、８心のファイバテープ心線１６を２枚製作し合計１６心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合、１２心のファイバテープ心線１６を２枚製作し合計２４心の分割型光ファイバテープ心線２６を製造する場合の各場合についても、本発明を適用することができる。
【００５７】
また前記発明の実施の形態及び実施例では、光ファイバ１としてガラス層の上に一次被覆層、二次被覆層、着色層を積層した光ファイバ心線を使用したが、これに限定されるものではなくガラス層の上に一次被覆層又は一次被覆層と２次被覆層を積層した光ファイバ素線１を使用することもできる。
また前記発明の実施の形態及び実施例では、円柱状体の平面に直交する方向に光ファイバ通路１４を有するダイス部１０を使用したが、平行な２平面を有す柱状体であれば円柱状の形状に限定されるものではなく、角柱の平面に直交する方向に光ファイバ通路１４を有するダイス部１０を使用することもできる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明により、従来の一括被覆ダイス装置中の分岐部を廃し、被覆樹脂の不安定な渦流とこれに起因するセルフセンタリングフォースの乱れを抑制するダイス構造を採用することにより、分割型光ファイバテープ心線中の光ファイバの段差を、高線速で樹脂被覆する場合においても顕著に小さくし、Ｖ溝基板上のＶ溝に正確に載置することができ、分割型光ファイバテープ心線を用いた光ファイバの融着接続作業の効率化を実現した。
また、これにより分割型光ファイバテープ心線の生産性を高め、製造コストを低減可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一括被覆ダイス装置の構造を示す断面図である。図１（ａ）は同装置の縦断面図、同図（ｂ）は同装置のダイス部の入口から出口方向を見た矢視図、同図（ｃ）は同装置のダイス部の出口から入口方向を見た矢視図である。
【図２】本発明の一括被覆ダイス装置の対称型のダイス部の構造を示す縦断面図である。
【図３】本発明の一括被覆ダイス装置のダイス部の他の構造を示す縦断面図である。
図３（ａ）は本発明の一括被覆ダイス装置の非対称型のダイス部の縦断面図、同図（ｂ）は対称型及び非対称型を含む一般的なダイス部の縦断面図と各部分の符号を説明するための図である。
【図４】本発明の一体被覆ダイス装置の構造を示す縦断面図である。
【図５】分割型光ファイバテープ心線の構造を示す横断面図である。
【図６】光ファイバテープ心線中の光ファイバの整列状態を示す横断面図である。
【図７】分割型光ファイバテープ心線の製造装置を示す図である。
【図８】従来の一括被覆ダイス装置の構造を示す断面図である。図８（ａ）は同装置の縦断面図、同図（ｂ）は同装置のダイス部の入口から出口方向を見た矢視図、同図（ｃ）は同装置のダイス部の出口から入口方向を見た矢視図である。
【符号の説明】
１：光ファイバ
２：一括被覆ダイス装置
３：一体被覆ダイス装置
４：集線ローラ
５、５ａ：紫外線硬化装置
６：光ファイバサプライ
７：ターンローラ
７ａ：巻取り機
８、２８：樹脂溜り空間
９、２３、３９：ニップル部
１０、２４、３０：ダイス部
１１、２１、３１：スリーブ
１３、１４：光ファイバ通路
１５、３５：ダイス部出口開口
１６：光ファイバテープ心線
１７：テーパ部分
１８：ストレート部分
２６：分割型光ファイバテープ心線
Claims (2)
- 複数の光ファイバ心線を複数の群に分けてそれぞれの群の光ファイバ心線に被覆樹脂を一括被覆して複数の光ファイバテープ心線とし、前記複数の光ファイバテープ心線にさらに被覆樹脂を一体被覆する分割型光ファイバテープ心線の製造方法であって、
前記光ファイバテープ心線の製造工程では、各群の光ファイバ心線を同一平面上に並列させて、一括被覆ダイス装置にて被覆樹脂を一括被覆し、前記被覆樹脂を硬化させて複数の光ファイバテープ心線を同時に製造し、
前記一括被覆ダイス装置は、ニップル部、ダイス部および前記ニップル部とダイス部の間に形成される樹脂溜まり空間を有し、前記ニップル部および前記ダイス部は平行な二平面を有しかつその平面に直交する方向に横断面が長孔形状の光ファイバ通路を複数有し、前記ニップル部の複数の光ファイバ通路はテーパ部分を備え、前記ダイス部の複数の光ファイバ通路は入口側よりテーパ部分とストレート部分からなり、前記ダイス部の隣合う光ファイバ通路の中心軸間距離が２ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、前記ダイス部の各光ファイバ通路が、前記ニップル部の各光ファイバ通路と前記樹脂溜まり空間を介して対応しており、
前記樹脂溜まり空間および前記ダイス部の光ファイバ通路に前記被覆樹脂を供給して前記各群の光ファイバ心線を前記各光ファイバ通路を通過させて前記被覆樹脂を一括被覆し、
前記分割型光ファイバテープ心線の製造工程では、前記複数の光ファイバテープ心線を同一平面上に並列させて、一体被覆ダイス装置にて被覆樹脂を被覆し、前記被覆樹脂を硬化させて分割型光ファイバテープ心線を製造し、
前記一体被覆ダイス装置は、前記一括被覆ダイス装置よりも下流に設けられ、ニップル部、ダイス部および前記ニップル部と前記ダイス部の間に形成される樹脂溜まり空間を有し、前記ニップル部および前記ダイス部は横断面が長孔形状の光ファイバ通路を有し、前記ニップル部の光ファイバ通路はテーパ部分を備え、前記ダイス部の光ファイバ通路は入口側よりテーパ部分とストレート部分からなり、
前記樹脂溜まり空間および前記ダイス部の光ファイバ通路に前記被覆樹脂を供給して前記複数の光ファイバテープ心線を前記光ファイバ通路を通過させて前記被覆樹脂を一体被覆する分割型光ファイバテープ心線の製造方法。 - 前記一括被覆ダイス装置の前記ダイス部分の光ファイバ通路が二つあり、前記光ファイバ通路は、そのテーパ部分と前記光ファイバ通路の各中心軸を含む平面とが交わる部分のテーパ半角の内、相互に壁部を挟んで隣接する内側のテーパ部分のテーパ半角をβ、外側のテーパ部分のテーパ半角をγとして、γ＞βの関係が満たされるものであり、前記各群の光ファイバ心線を前記光ファイバ通路を通過させて前記被覆樹脂を一括被覆する請求項１に記載の分割型光ファイバテープ心線の製造方法。
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