JP6981856B2 - 光ファイバテープの製造方法及び間欠連結型光ファイバテープ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバテープの製造方法及び間欠連結型光ファイバテープに関する。

特許文献１、２には、複数本の光ファイバを間欠的に連結させた間欠連結型光ファイバテープ（間欠固定テープ心線）を用いた光ケーブルが記載されている。特許文献１には、間欠固定テープ心線のそれぞれに一方向撚り又はＳＺ撚りを施し、各間欠連結型光ファイバテープを集合させた集合コアの全体に一方向撚り又はＳＺ撚りを施すことが記載されている。

なお、特許文献３には、複屈折による信号の分散（ＰＭＤ）の抑制を目的として、光ファイバの紡糸工程において光ファイバにトルクを付与することが記載されている。

特開２０１３−１９５５３４号公報 特開２０１７−９９２２号公報 特許第２９８１０８８号公報

特許文献１記載の集合コア（後述のファイバユニット）を製造するためには、間欠連結型光ファイバテープを撚る工程と、撚られた複数の光ファイバテープを撚りながら集合させる工程とを行うことになる。但し、従来、光ファイバテープを撚るためには、ねじり力を光ファイバテープに付加する必要があった。このため、撚られた複数の光ファイバテープを集合させる際には、光ファイバテープに付加しているねじり力を維持し続ける必要があるため、製造工程が複雑であった。

本発明は、製造工程を簡易にさせることが可能な新規な形状の光ファイバテープを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、ねじり歪の付与された光ファイバを含む複数の光ファイバをテープ化装置に供給すること、前記テープ化装置において、隣接する前記光ファイバを長手方向に間欠的に連結させること、及び、前記ねじり歪を解放させて、ねじり力を加えない自然状態で撚られた光ファイバテープを製造することを行うことを特徴とする光ファイバテープの製造方法である。

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、ねじり力を付与しない自然状態で撚られた光ファイバテープを提供できる。

図１Ａは、第１実施形態の光ケーブル１０の断面図である。図１Ｂは、他の光ケーブル１０’の断面図である。 図２Ａは、４心の間欠連結型の光ファイバテープ１２の説明図である。図２Ｂは、１２心の間欠連結型の光ファイバテープ１２の説明図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、第１実施形態の４心の間欠連結型の光ファイバテープ１２の別の説明図である。 図４Ａは、第１実施形態の間欠連結型の光ファイバテープ１２を製造するテープ製造装置３０の説明図である。図４Ｂは、第１実施形態の光ケーブル１０を製造するケーブル製造装置４０の説明図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、テープ化装置３３の説明図である。 図６は、ファイバ用ドラム３１Ａの別の回転方法の説明図である。 図７は、第１実施形態の別のテープ製造装置３０の説明図である。 図８は、第２実施形態の間欠連結型の光ファイバテープ１２の説明図である。 図９は、第２実施形態のテープ製造装置３０の説明図である。

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

ねじり歪の付与された光ファイバを含む複数の光ファイバをテープ化装置に供給すること、前記テープ化装置において、隣接する前記光ファイバを長手方向に間欠的に連結させること、及び、前記ねじり歪を解放させて、撚られた光ファイバテープを製造することを行うことを特徴とする光ファイバテープの製造方法が明らかとなる。このような製造方法によれば、自然状態で撚られた光ファイバテープを製造できる。

前記テープ化装置には、同じ方向の前記ねじり歪の付与された複数の前記光ファイバが供給され、複数の前記光ファイバに付与された前記ねじり歪を一緒に解放させて、撚られた光ファイバテープを製造することが望ましい。これにより、光ファイバが均等になる。

前記テープ化装置に供給される前記光ファイバには、一方向に前記ねじり歪が付与されていることが望ましい。これにより、自然状態で一方向撚りされた光ファイバテープを製造できる。

前記光ファイバに付与されている前記ねじり歪は、１ｍ当たり２８８０度以下であることが望ましい。これにより、偏波モード分散（ＰＭＤ）を抑制できる。

前記テープ化装置に供給される前記光ファイバには、ＳＺ方向に前記ねじり歪が付与されていることが望ましい。これにより、自然状態でＳＺ撚りされた光ファイバテープを製造できる。

前記ねじり歪の付与された前記光ファイバを前記テープ化装置に供給する複数のファイバ供給部と、それぞれの前記ファイバ供給部を制御するコントローラーとを備え、前記コントローラーは、それぞれの前記光ファイバの前記ねじり歪の反転箇所が同じタイミングで前記テープ化装置に供給されるように、前記ファイバ供給部を同期制御することが望ましい。これにより、自然状態でＳＺ撚りされた光ファイバテープを製造できる。

前記光ファイバに付与されている前記ねじり歪は、１ｍ当たり１４４０度以下であることが望ましい。これにより、偏波モード分散（ＰＭＤ）を抑制できる。

複数の光ファイバと、隣接する前記光ファイバの間を長手方向に間欠的に連結する連結部とを備えた間欠連結型光ファイバテープであって、ねじり力を加えない自然状態において、一方向撚りされていることを特徴とする間欠連結型光ファイバテープが明らかとなる。このような間欠連結型光ファイバテープによれば、ねじり力を加えなくても、光ファイバテープの撚られた状態を維持できるため、便利である。

前記自然状態において、捻回ピッチが５０〜８００ｍｍの範囲内で一方向撚りされていることが望ましい。これにより、伝送損失の悪化を抑制できる。

複数の光ファイバと、隣接する前記光ファイバの間を長手方向に間欠的に連結する連結部とを備えた間欠連結型光ファイバテープであって、ねじり力を加えない自然状態において、撚り角度が２７０〜７２０度の範囲内でＳＺ撚りされていることを特徴とする間欠連結型光ファイバテープが明らかとなる。このような間欠連結型光ファイバテープによれば、ねじり力を加えなくても、光ファイバテープの撚られた状態を維持できるため便利であるとともに、伝送損失の悪化を抑制できる。

前記自然状態において、前記撚り角度が３６０度以下でＳＺ撚りされていることが望ましい。これにより、光ケーブルの中間分岐時に光ファイバテープの取り出し性を向上させることができる。

前記撚り角度をＡ（度）、撚り方向の反転箇所の間隔をＢ（ｍｍ）とし、捻回ピッチＣをＣ＝３６０×Ｂ／Ａとするとき、前記自然状態において、前記捻回ピッチが５０〜８００ｍｍの範囲内でＳＺ撚りされていることが望ましい。これにより、伝送損失の悪化を抑制できる

＝＝＝第１実施形態＝＝＝

＜構成＞
図１Ａは、第１実施形態の光ケーブル１０の断面図である。この光ケーブル１０は、いわゆるスロットレス型光ケーブルである。光ケーブル１０は、光ファイバユニット１１と、外被２１と、一対の抗張力体２２と、を有する。

光ファイバユニット１１は、撚られた複数枚の光ファイバテープ１２を撚り合わせて集合させたユニット（光ファイバ束）である。光ファイバユニット１１を構成する複数枚の光ファイバテープ１２は、一方向撚り又はＳＺ撚りが施されることによって、集合されている。光ケーブル１０は、光ファイバユニット１１を１つだけ有していても良いし、複数有していても良い。光ケーブル１０が複数の光ファイバユニット１１を有する場合には、それぞれの光ファイバユニット１１は、不図示のバンドル材によって識別可能に束ねられていることが望ましい。光ファイバユニット１１を構成する光ファイバテープ１２の構成については、後述する。

外被２１には一対の抗張力体２２が埋設されている。外被２１の中央部に収容空間が形成されており、その収容空間に光ファイバユニット１１が収容されている。外被２１には、リップコード等の他の部材が埋設されても良い。また、外被２１の収容空間には、押え巻きテープや充填材などの他の部材が収容されても良い。

図１Ｂは、他の光ケーブル１０’の断面図である。この光ケーブル１０’は、いわゆるスロット型光ケーブルである。光ケーブル１０’のスペーサ２３には複数のスロット２４（溝）が形成されており、スペーサ２３には、それぞれ光ファイバユニット１１が収容されている。撚られた複数枚の光ファイバテープ１２を撚り合わせて集合させた光ファイバユニット１１は、このようにスロット型の光ケーブル１０’に用いても良い。

図２Ａは、４心の間欠連結型の光ファイバテープ１２の説明図である。図２Ａの右図は、左側の斜視図のＡ−Ａ及びＢ−Ｂにおける断面図である。図２Ｂは、１２心の間欠連結型の光ファイバテープ１２の説明図である。

以下の説明では、図２Ａに示す通り、各方向を定義する。すなわち、光ファイバテープ１２の長手方向のことを単に「長手方向」と呼ぶ。なお、光ファイバテープ１２を構成する複数の光ファイバ１３を横に並べて配置した状態（図２Ａに示す状態）での光ファイバ１３に平行な方向を「長手方向」と呼ぶこともある。また、図２Ａに示す状態での複数の光ファイバ１３の並ぶ方向を「幅方向」と呼ぶ。また、図２Ａに示す状態での光ファイバテープ１２のテープ面に垂直な方向を「厚さ方向」と呼ぶ。

間欠連結型の光ファイバテープ１２は、複数の光ファイバ１３を並列させて間欠的に連結した光ファイバテープ１２である。隣接する２心の光ファイバ１３は、連結部１７によって連結されている。隣接する２心の光ファイバ１３を連結する複数の連結部１７は、長手方向に間欠的に配置されている。また、光ファイバテープ１２の複数の連結部１７は、長手方向及び幅方向に２次元的に間欠的に配置されている。連結部１７は、接着剤となる紫外線硬化樹脂を塗布した後に紫外線を照射して固化することによって、形成されている。なお、連結部１７を熱可塑性樹脂で構成することも可能である。隣接する２心の光ファイバ１３間の連結部１７以外の領域は、非連結部１９（分離部）になっている。非連結部１９では、隣接する２心の光ファイバ１３同士は拘束されていない。連結部１７の幅方向には非連結部１９が配置されている。これにより、光ファイバテープ１２を丸めて筒状（束状）にしたり、折りたたんだりすることが可能になり、多数の光ファイバ１３を高密度に収容することが可能になる。

間欠連結型の光ファイバテープ１２は、図２Ａや図２Ｂに示すものに限られるものではない。例えば、光ファイバテープ１２の心数を変更しても良い。また、間欠的に配置されている連結部１７の配置を変更しても良い。

図３Ａ及び図３Ｂは、第１実施形態の４心の間欠連結型の光ファイバテープ１２の別の説明図である。

本実施形態の光ファイバテープ１２は、図３Ａに示す状態（光ファイバテープ１２を構成する複数の光ファイバ１３が幅方向に並ぶ状態）では、光ファイバ１３に予めねじり力が付与されている。言い換えると、図３Ａに示す状態では、光ファイバ１３に予めねじり歪が付与されている。ねじり力（ねじり歪）の付与されている光ファイバ１３は、光ファイバテープ１２を構成する複数の光ファイバ１３のうちの１本でも良いし、２本以上でも良いし、全部であっても良い。予めねじり力（ねじり歪）の付与された光ファイバ１３の数が増えるほど、光ファイバ１３のねじり歪の量に対する光ファイバテープ１２の撚り角度が大きくなるので有利である。ここでは、全部の光ファイバ１３に一方向のねじり歪が予め付与されているものとする。なお、全部の光ファイバ１３にねじり力（ねじり歪）を予め付与するようにすれば、光ファイバ１３が均等になるので、望ましい。

光ファイバ１３に付与されたねじり力（ねじり歪）を解放する際には、図３Ａに示すように、光ファイバ１３が長手方向を軸として捩られることになる。この結果、図３Ｂに示すように、光ファイバテープ１２が撚られた状態になる。本実施形態では、一方向のねじり力（ねじり歪）が光ファイバ１３に予め付与されており、一方向のねじり力（ねじり歪）を解放すると、図３Ｂに示すように、光ファイバテープ１２が一方向に撚られた状態になる。複数本の光ファイバ１３にねじり力（ねじり歪）を予め付与する場合、同じ方向のねじり力（ねじり歪）がそれぞれの光ファイバ１３に付与されている。これにより、それぞれの光ファイバ１３に付与されていたねじり力（ねじり歪）を一緒に解放することができ、この結果、図３Ｂに示すように、光ファイバテープ１２が一方向に撚られた状態になる。

本実施形態では、図３Ａに示す状態（光ファイバテープ１２を構成する複数の光ファイバ１３が幅方向に並ぶ状態）を維持するためには、光ファイバ１３に付与されたねじり歪の復元に抗うように、光ファイバテープ１２にねじり力を付与する必要がある。逆に、光ファイバテープ１２を自然状態（光ファイバテープ１２に力を加えない状態）にすると、図３Ｂに示すように、光ファイバテープ１２が一方向に撚られた状態になる。

図３Ｃは、第１実施形態の１２心の間欠連結型の光ファイバテープ１２の別の説明図である。１２心の場合も、４心の場合と同様に、一方向のねじり力（ねじり歪）が光ファイバ１３に予め付与されており、一方向のねじり力（ねじり歪）を解放すると、光ファイバテープ１２が一方向に撚られた状態になる。また、図３Ｃに示すように、心数が多い場合には（光ファイバテープ１２の幅が広い場合には）、光ファイバテープ１２が幅方向に曲がった状態（丸まった状態）で、光ファイバテープ１２が撚られた状態になる。これは、心数が多い場合、仮に光ファイバテープ１２が幅方向に曲がらずに捻回すると、外側の光ファイバ１３（幅方向の端部の光ファイバ１３）と内側の光ファイバ１３（幅方向の中央部の光ファイバ１３）との線長差が広がってしまうためだと考えられる。つまり、この線長差が小さくなるように、光ファイバテープ１２が幅方向に曲がる（丸まる）ものと考えられる。また、心数が多くなる場合だけでなく、光ファイバテープ１２の捻回ピッチが小さくなるほど、光ファイバテープ１２が幅方向に曲がりやすくなる。なお、「捻回ピッチ」とは、図３Ｂに示すように、光ファイバテープ１２が３６０度捻られるまでの長手方向の長さ（ｍｍ）である。

第１実施形態のように、光ファイバテープ１２が自然状態において一方向撚りされる場合（図３Ｂ参照）には、捻回ピッチは、５０〜８００ｍｍの範囲内であることが望ましい。なお、捻回ピッチが８００ｍｍを越えると、光ファイバテープ１２を撚る効果が得られにくくなり、伝送損失が悪化してしまう。一方、捻回ピッチが５０ｍｍ以下になると、光ファイバテープ１２の変形量が大きくなるため、一括融着が困難になってしまう。

上記の通り、撚られた光ファイバテープ１２の断面では、図３Ｂに示すように複数の光ファイバ１３が横一列に並んだ状態（シート状態）でも良いし、図３Ｃに示すように幅方向に丸まった状態（束状態）でも良い。なお、自然状態（光ファイバテープ１２に力を加えない状態）では光ファイバテープ１２が図３Ｂに示すようにシート状であっても、光ファイバテープ１２に幅方向の力を加えることによって光ファイバテープ１２が束状態になるように変形させることも可能である。なお、撚られた複数枚の光ファイバテープ１２を撚り合わせて集合させると、光ファイバテープ１２に力が加わるため、光ファイバテープ１２が幅方向に丸まったり折れ曲がったりして、束状態に変形することになる。

＜製造方法１＞
図４Ａは、第１実施形態の間欠連結型の光ファイバテープ１２を製造するテープ製造装置３０の説明図である。

テープ製造装置３０は、図３Ｂに示す間欠連結型の光ファイバテープ１２を製造するための装置である。テープ製造装置３０は、ファイバ供給部３１と、テープ化装置３３と、引き取り装置３７と、テープ用ドラム３８とを有する。

ファイバ供給部３１は、光ファイバ１３をテープ化装置３３に供給する装置である。なお、１２心の光ファイバテープ１２を製造する場合には、ファイバ供給部３１は１２台になる。本実施形態のファイバ供給部３１は、ねじり力（ねじり歪）の付与された状態で光ファイバ１３をテープ化装置３３に供給する。ファイバ供給部３１は、ファイバ用ドラム３１Ａと、送出部３１Ｂとを有する。ファイバ用ドラム３１Ａは、光ファイバ１３の長手方向を軸として回転しつつ、光ファイバ１３を供給する。ファイバ用ドラム３１Ａが送出部３１Ｂに対して回転（長手方向を軸とする回転）することによって、光ファイバ１３にねじり力（ねじり歪）が付与される。送出部３１Ｂは、ねじり力（ねじり歪）の付与された状態で光ファイバ１３をテープ化装置３３に送り出す装置である。

４台のファイバ供給部３１のそれぞれのファイバ用ドラムは、長手方向を軸として、それぞれ同じ方向に回転する。それぞれの光ファイバ１３には、同じ方向のねじり力（ねじり歪）が付与される。これにより、それぞれの光ファイバ１３のねじり歪を一緒に解放することが可能になる。

テープ化装置３３は、光ファイバ１３の間に連結部１７を間欠的に形成して、間欠連結型の光ファイバテープ１２を形成する装置である。図５Ａ及び図５Ｂは、テープ化装置３３の説明図である。テープ化装置３３は、塗布部３４と、除去部３５と、光源３６とを有する。

塗布部３４は、連結材を塗布する装置である。連結材は、例えば紫外線硬化樹脂であり、連結材が硬化することによって連結部１７が形成される。塗布部３４は、隣接する光ファイバ１３の間に連結材を塗布する。塗布部３４は、液状の連結材を充填させたコーティングダイスに複数の光ファイバ１３を挿通させることによって、長手方向にわたって、隣接する光ファイバ１３の間に、液状の連結材を塗布する。本実施形態では、光ファイバ１３は、ねじり力（ねじり歪）の付与された状態で、コーティングダイスに挿通されることになる。また、本実施形態では、光ファイバ１３は、ねじり力（ねじり歪）の付与された状態で、隣接する光ファイバ１３との間に連結材を塗布されることになる。

除去部３５は、塗布部３４によって塗布された連結材の一部を残しつつ、一部を除去する装置である。除去部３５は、凹部３５１Ａを有する回転刃３５１を有しており（図５Ａ参照）、光ファイバ１３の供給速度に合わせて回転刃３５１を回転させる。塗布部３４によって塗布された連結材は、回転刃３５１の外縁によって除去されるが、回転刃３５１の凹部３５１Ａでは連結材が残留する。なお、連結材の残留した部位が連結部１７（図２Ａ参照）となり、連結材の除去された部位が非連結部１９となる。

光源３６は、紫外線硬化樹脂で構成された連結材に紫外線を照射する装置である。光源３６は、仮硬化用光源３６Ａと、本硬化用光源３６Ｂとを有する。仮硬化用光源３６Ａは、本硬化用光源３６Ｂよりも上流側に配置されている。連結材は、仮硬化用光源３６Ａから紫外線を照射されると、仮硬化する。仮硬化した連結材は、完全には硬化していないが、表面では硬化が進行した状態になる。本硬化用光源３６Ｂは、仮硬化用光源３６Ａよりも強い紫外線を照射して連結材を本硬化させる。本硬化した紫外線硬化樹脂は、内部まで硬化した状態になる（但し、本硬化した連結材（連結部１７）は適度な弾性を有しており、間欠連結型の光ファイバテープ１２を丸めて筒状にすることは可能である）。

図５Ｂに示すように、塗布部３４及び除去部３５から出た直後の光ファイバ１３は、互いに間隔が空いている。この状態で仮硬化用光源３６Ａが連結材に紫外線を照射し、連結材を仮硬化させる。テープ化装置３３は、連結材の仮硬化後に、光ファイバ１３の間隔を徐々に狭めて、複数の光ファイバ１３を並列に並べてテープ状に集線する。なお、連結材が仮硬化しているため、連結材の除去された部分（分離部）同士が接触しても、連結せずに済む。また、本硬化前であるため、連結材で連結された領域においても光ファイバ１３の間隔を狭めること（集線）が可能である。本硬化用光源３６Ｂが紫外線を照射して連結材が本硬化すれば、図２Ａに示す光ファイバテープ１２が製造される。この段階の光ファイバテープ１２では、ねじり力（ねじり歪）の付与された光ファイバ１３が間欠的に連結されている。

引き取り装置３７は、テープ化装置３３から光ファイバテープ１２を引き取る装置である。引き取り装置３７は、光ファイバ１３に付与されたねじり歪の復元に抗うように、光ファイバテープ１２にねじり力を付与しながら、テープ化装置３３から光ファイバテープ１２を引き取る。このため、引き取り装置３７の上流側（テープ化装置３３と引き取り装置３７との間）では、光ファイバテープ１２は、図３Ａに示す状態（光ファイバテープ１２を構成する複数の光ファイバ１３が幅方向に並ぶ状態）が維持されている。一方、引き取り装置３７は、光ファイバ１３に付与されているねじり力（ねじり歪）を解放するように、テープ用ドラム３８に光ファイバテープ１２を送り出す。このため、引き取り装置３７の下流側（引き取り装置３７とテープ用ドラム３８との間）では、光ファイバテープ１２は、図３Ｂに示す状態（光ファイバテープ１２が撚られた状態、光ファイバテープ１２にねじり力を加えていない自然状態）となる。

テープ用ドラム３８は、光ファイバテープ１２を巻き取る部材である。テープ用ドラム３８は、光ファイバ１３に付与されたねじり力を解放するように、長手方向を軸として回転する。このため、テープ用ドラム３８には、図３Ｂに示す状態の光ファイバテープ１２が巻き回される。テープ用ドラム３８は、光ファイバ１３に付与されたねじり力を解放させるため、ファイバ用ドラム３１Ａの回転に同期して、長手方向を軸にして回転することになる。

図４Ｂは、第１実施形態の光ケーブル１０を製造するケーブル製造装置４０の説明図である。

ケーブル製造装置４０は、図１Ａに示す光ケーブル１０を製造するための装置である。本実施形態では、複数のテープ供給部４１と、集合装置４３と、押出機４４と、冷却機４５と、ケーブル用ドラム４６とを有する。

テープ供給部４１は、光ファイバテープ１２を供給する装置である。本実施形態では、テープ供給部４１は、既に撚られた状態（図３Ｂに示す状態）の光ファイバテープ１２を集合装置４３に供給する。集合装置４３には、複数のテープ供給部４１からそれぞれ光ファイバテープ１２が供給されることになる。つまり、集合装置４３には、撚られた複数枚の光ファイバテープ１２が供給されることになる。

集合装置４３は、撚られた複数枚の光ファイバテープ１２を撚り合わせて集合させる装置である。集合装置４３は、複数枚の光ファイバテープ１２を一方向又はＳＺに撚り合わせて光ファイバユニット１１を形成し、光ファイバユニット１１を押出機４４に供給する。

押出機４４は、光ケーブル１０の外被２１を押出成形する装置である。押出機４４には、光ファイバユニット１１とともに、抗張力体供給部４２から抗張力体２２が供給される。冷却機４５は、光ケーブル１０の外被２１を冷却する装置である。ケーブル用ドラム４６は、光ケーブル１０を巻き取る部材である。ケーブル用ドラム４６には、図１Ａに示す光ケーブル１０が巻き回されることになる。

本実施形態では、テープ供給部４１は、自然状態で撚られた状態になっている光ファイバテープ１２を集合装置４３に供給しており、集合装置４３は、自然状態で撚られた状態になっている光ファイバテープ１２を撚り合わせて光ファイバユニット１１を形成することになる。このため、本実施形態では、光ファイバテープ１２が自然状態で撚られた状態になっているので、撚られた状態を維持するために光ファイバテープ１２にねじり力を付与し続ける必要が無いため、テープ供給部４１や集合装置４３（若しくは、テープ供給部４１と集合装置４３との間の供給経路）を簡素化できる。なお、光ファイバユニット１１が、撚られた複数枚の光ファイバテープ１２を撚り合わせて集合させて構成されているため、光ケーブル１０の湾曲時の伝送損失を抑制できるとともに、光ケーブル１０の細径化を図ることができる。

上記の説明では、ファイバ供給部３１のファイバ用ドラム（光ファイバ１３を巻き回したドラム）を光ファイバ１３の長手方向を軸として回転させることによって、光ファイバ１３の長手方向を中心軸としてドラム軸を旋回させて、光ファイバ１３にねじり歪を付与している。但し、光ファイバ１３にねじり歪を付与する方法は、これに限られるものではない。例えば、図６に示すように、ファイバ用ドラムのドラム軸と回転軸とを直交させ、回転軸を中心としてドラム軸を回転させることによって、光ファイバ１３にねじり歪を付与しても良い。なお、前述のテープ用ドラム３８（図４Ａ参照）においても、長手方向を中心軸としてドラム軸を旋回させる代わりに、ドラム軸と直交する回転軸を中心としてドラム軸を回転させても良い。また、次に説明するように、光ファイバ１３にねじり歪を付与する方法は、光ファイバ用ドラムを回転させる方法に限られるものではない。

＜製造方法２＞
図７は、第１実施形態の別のテープ製造装置３０の説明図である。ここでは、紡糸工程（線引き工程）において光ファイバ１３にねじり歪が付与される。

ファイバ供給部３１は、プリフォーム３１１と、加熱炉３１２と、コーティング装置３１３と、硬化装置３１４と、複数のガイドローラー３１５（３１５Ａ〜３１５Ｄ）とを有する。プリフォーム３１１は、光ファイバ１３の母材（ガラスロッド）である。加熱炉３１２は、プリフォーム３１１を溶融延伸させるためにプリフォーム３１１を加熱する炉であり、例えば電気炉である。コーティング装置３１３は、紡糸直後の光ファイバに樹脂をコーティングする装置である。加熱炉３１２とコーティング装置３１３との間で光ファイバが冷却されることになる。硬化装置３１４は、コーティング装置３１３でコーティングした樹脂を硬化させるための装置であり、例えば紫外線照射装置である。ガイドローラー３１５は、光ファイバの経路を構成するローラーである。

複数のガイドローラー３１５のうちの最上流側に配置されている第１ガイドローラー３１５Ａは、プリフォーム３１１から紡糸された光ファイバが最初に接触する部材となる。図７の点線枠の中には、第１ガイドローラー３１５Ａの近傍の説明図が示されている。第１ガイドローラー３１５Ａは、光ファイバ１３の経路に対して回転軸が傾斜するように配置されている。これにより、第１ガイドローラー３１５Ａにおいて、光ファイバ１３にねじり力（トルク）が付与される。つまり、第１ガイドローラー３１５Ａは、ねじり力（トルク）を光ファイバ１３に付与するトルク付与部材となる。

第１ガイドローラー３１５Ａよりも上流側には、紡糸された光ファイバに接触するものがないため、第１ガイドローラー３１５Ａが光ファイバ１３にねじり力を付与すると、プリフォーム３１１から紡糸された直後の光ファイバ（プリフォーム３１１から第１ガイドローラー３１５Ａまでの間の光ファイバ）が捩られた状態になる。言い換えると、捩られた状態でコーティング工程（コーティング装置３１３）や硬化工程（硬化装置３１４）を経て光ファイバ１３が製造されることになる。このように製造された光ファイバ１３には、ねじり歪が残留する。

なお、紡糸工程（線引き工程）において光ファイバ１３にねじり歪を付与する方法は、図７に示す方法に限られるものではない。例えば、第１ガイドローラー３１５Ａで光ファイバ１３にトルクを付与する代わりに、光ファイバ１３の長手方向を軸としてプリフォーム３１１を回転させることによって、紡糸工程（線引き工程）において光ファイバ１３にねじり歪を付与しても良い。

このように、ねじり歪の付与された光ファイバ１３が、ファイバ供給部３１からテープ化装置３３に供給されることになる。そして、既に説明したように、テープ化装置３３には、ねじり力（ねじり歪）の付与された状態の光ファイバ１３がファイバ供給部３１から供給され、テープ化装置３３において、隣接する２心の光ファイバ１３の間に長手方向に間欠的に連結部１７が形成されることになる。

ところで、偏波モード分散（ＰＭＤ）の抑制を目的として、紡糸工程で光ファイバ１３にトルクを付与する場合がある（例えば特許文献３参照）。但し、この目的で予めねじり歪の付与された光ファイバ１３を用いて光ファイバテープ１２を形成しても、それぞれの光ファイバ１３のねじり方向がバラバラであるため、光ファイバ１３のねじり歪を解放しても、自然状態で一方向撚りの光ファイバテープ１２にはならない。

本実施形態のように一方向に撚られた複数枚の光ファイバテープ１２を撚り合わせて光ファイバユニット１１を構成する場合、光ファイバテープ１２の捻回ピッチ（図３Ｂ参照）は、８００ｍｍ以下であることが望ましい。自然状態において捻回ピッチが８００ｍｍ以下に撚られた状態になる光ファイバテープ１２を形成するためには、偏波モード分散（ＰＭＤ：複屈折による信号の分散）の抑制を目的として紡糸工程で光ファイバ１３にトルクを付与する場合と比べて、光ファイバ１３に付与するねじり力（トルク）を大きく設定し、光ファイバ１３に予め付与するねじり歪を大きく設定する必要がある。一方、光ファイバ１３に付与するねじり歪が大き過ぎると、偏波モード分散（ＰＭＤ）が問題になるおそれがある。この点について、本願発明者は、光ファイバ１３（光ファイバ素線）に付与するねじり歪（一方向）が１ｍ当たり２８８０度以下であれば、ＰＭＤの測定値であるｑ値が０．０７０となり、所定の基準値以下（０．０８以下）におさまることを確認した。そして、本願発明者は、光ファイバ１３（光ファイバ素線）に付与するねじり歪（一方向）を１ｍ当たり２８８０度以下として、自然状態において１ｍ当たり７２０〜３６００度に一方向撚りした光ファイバテープ１２を製造可能であることを確認した。なお、上記のＰＭＤのｑ値は、ＪＩＳ Ｃ ６８７０−３（又はＩＥＣ６０７９３−１−４８）に準拠した値であり、全測定データから４個の値をランダムに抽出し、これを１０万回行いて求めた正規分布関数に基づいて求めた値である。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図８は、第２実施形態の間欠連結型の光ファイバテープ１２の説明図である。図８には示されていないが、隣接する２心の光ファイバ１３の間には、長手方向に間欠的に連結部１７が形成されている。また、光ファイバテープ１２の複数の連結部１７は、長手方向及び幅方向に２次元的に間欠的に配置されている。また、連結部１７の幅方向には、非連結部１９が配置されている。

第２実施形態の光ファイバテープ１２は、自然状態（光ファイバテープ１２に力を加えない状態）にすると、図に示すように、光ファイバテープ１２がＳＺ方向に撚られた状態になる。図中の点線で示す部位では、光ファイバテープ１２の撚り方向が反転している。

以下の説明では、撚り方向の反転箇所（図中の点線の箇所）の長手方向の間隔（ｍｍ）のことを「反転ピッチ」と呼ぶことがある。また、或る反転箇所（図中の点線の箇所）から次の反転箇所までの間（反転ピッチ間）で光ファイバテープ１２の撚られる角度のことを「撚り角度」と呼ぶことがある。また、光ファイバテープ１２が３６０度捻られるまでの長手方向の長さ（ｍｍ）のことを「捻回ピッチ」と呼ぶことがある。図中には、撚り角度が３６０度としてＳＺ撚りされた光ファイバテープ１２が示されている。撚り角度が３６０度未満の場合があるため、本実施形態では、捻回ピッチは、１回転分（３６０度分）に相当する長さ（ｍｍ）として算出する。具体的には、撚り角度をＡ（度）、反転ピッチをＢ（ｍｍ）としたとき、捻回ピッチＣ（ｍｍ）は、Ｃ＝３６０×Ｂ／Ａとして算出する。撚り角度が３６０度の場合、反転ピッチと捻回ピッチは等しくなる。

第２実施形態の光ファイバテープ１２は、光ファイバテープ１２を構成する複数の光ファイバ１３が幅方向に並ぶ状態（シート状態）では、光ファイバ１３に予めＳＺ方向にねじり歪が付与されている。ＳＺ方向にねじり歪の付与された光ファイバ１３は、複数の光ファイバ１３のうちの１本でも良いし、２本以上でも良いし、全部であっても良い。ここでは、全部の光ファイバ１３にＳＺ方向のねじり歪が予め付与されているものとする。

光ファイバ１３に付与されたねじり歪を解放する際には、光ファイバ１３が長手方向を軸として捩られることになる。第２実施形態では、ＳＺ方向のねじり力（ねじり歪）が光ファイバ１３に予め付与されており、このＳＺ方向のねじり力（ねじり歪）を解放すると、長手方向の所定間隔毎にねじり方向を反転しながら光ファイバ１３が捩られることになる。この結果、第２実施形態では、図８に示すように、光ファイバテープ１２がＳＺ方向に撚られた状態になる。

複数本の光ファイバ１３にねじり力（ねじり歪）を予め付与する場合、同じ方向のねじり力（ねじり歪）がそれぞれの光ファイバ１３に付与されている。本実施形態のように複数本の光ファイバ１３にＳＺ方向のねじり力（ねじり歪）を予め付与する場合には、長手方向の同じ位置において、ねじり歪の方向を反転させている。これにより、それぞれの光ファイバ１３に付与されていたねじり力（ねじり歪）を一緒に解放することができ、この結果、図８に示すように、光ファイバテープ１２がＳＺ方向に撚られた状態になる。

第２実施形態のように、光ファイバテープ１２が自然状態においてＳＺ撚りされる場合（図８参照）には、撚り角度は、２７０〜７２０度の範囲内であることが望ましく、２７０度〜３６０度の範囲内であることが更に望ましい。撚り角度がこの範囲内であれば、光ケーブル１０の湾曲時の伝送損失を抑制できる。なお、撚り角度が２７０度未満の場合には、伝送損失の抑制効果が得られにくくなる。また、撚り角度が大きすぎても伝送損失が悪化することがあるため、７２０度以下であることが望ましい。また、光ケーブルの中間分岐時に光ファイバテープの取り出し性を向上させるためには、撚り角度が３６０度以下であることが更に望ましい。

ところで、偏波モード分散（ＰＭＤ）の抑制を目的として、紡糸工程で光ファイバ１３にトルクを付与する場合がある（例えば特許文献３参照）。但し、この目的で光ファイバ１３に付与されるねじり歪は小さいため、仮にこのような光ファイバ１３を用いて光ファイバテープ１２を形成しても、自然状態での光ファイバテープ１２の撚り角度は、１０〜２０度程度である（本実施形態の光ファイバテープ１２は、この撚り角度と比べて撚り角度が極端に大きい）。このような撚り角度が１０〜２０度の光ファイバテープ１２では、撚り角度が２７０度未満であるため、伝送損失の抑制効果がほとんど得られない。

第２実施形態のようにＳＺ方向に撚られた複数枚の光ファイバテープ１２を撚り合わせて光ファイバユニット１１を構成する場合には、光ファイバテープ１２の捻回ピッチ（図８参照）は、５０〜８００ｍｍの範囲内であることが望ましい。なお、捻回ピッチが８００ｍｍを越えると、光ファイバテープ１２を撚る効果が得られにくくなり、伝送損失が悪化してしまう。一方、捻回ピッチが５０ｍｍ以下になると、光ファイバテープ１２の変形量が大きくなるため、一括融着が困難になってしまう。

光ファイバテープ１２の撚り角度を２７０〜３６０度の範囲内にするためには、偏波モード分散（ＰＭＤ）の抑制を目的として紡糸工程で光ファイバ１３にトルクを付与する場合と比べて、光ファイバ１３に付与するねじり力（トルク）を大きく設定し、光ファイバ１３に予め付与するねじり歪を大きく設定する必要がある。一方、光ファイバ１３に付与するねじり歪が大き過ぎると、偏波モード分散（ＰＭＤ）が問題になるおそれがある。この点について、本願発明者は、光ファイバ１３（光ファイバ素線）に付与するねじり歪（ＳＺ方向）が１ｍ当たり１４４０度以下であれば、ＰＭＤの測定値であるｑ値が０．０７０となり、所定の基準値以下（０．０８以下）におさまることを確認した。また、この範囲のＳＺ方向のねじり歪を光ファイバ１３に付与すれば、光ファイバテープ１２を撚り角度２７０〜３６０度の範囲内でＳＺ撚りすることが可能である。

図９は、第２実施形態のテープ製造装置３０の説明図である。第２実施形態においても、紡糸工程（線引き工程）において光ファイバ１３にねじり歪が付与される。

第２実施形態のファイバ供給部３１は、第１実施形態と同様に、プリフォーム３１１と、加熱炉３１２と、コーティング装置３１３と、硬化装置３１４と、複数のガイドローラー３１５（３１５Ａ〜３１５Ｄ）とを有する。第２実施形態では、第１ガイドローラー３１５Ａの回転軸は、光ファイバ１３の経路に対して揺動する。これにより、第１ガイドローラー３１５Ａにおいて、光ファイバ１３にねじり力（トルク）が付与されるとともに、ねじり力の方向が間欠的に反転する。このように製造された光ファイバ１３には、ねじり歪が残留すると共に、ねじり歪の方向が所定間隔で反転することになる。

図中のコントローラー５０は、テープ製造装置３０の制御を司る制御部であり、４台のファイバ供給部３１を制御する。第２実施形態では、コントローラー５０は、４台のファイバ供給部３１から同じ供給速度で光ファイバ１３を供給させるとともに、４台のファイバ供給部３１の第１ガイドローラー３１５Ａを同期させて、揺動させている。言い換えると、コントローラー５０は、テープ化装置３３に供給される複数の光ファイバ１３のねじり歪が同じ方向になり、それぞれの光ファイバ１３のねじり歪の反転箇所が同じタイミングでテープ化装置３３に供給されるように、４台のファイバ供給部３１のトルク付与部材（第１ガイドローラー３１５Ａ）を同期制御させている。

第２実施形態では、テープ化装置３３は、ＳＺ方向にねじり力の付与された複数の光ファイバ１３が幅方向に並ぶ状態で、隣接する光ファイバ１３との間に連結部１７（及び非連結部１９）を形成し、シート状の間欠連結型の光ファイバテープ１２を構成する。引き取り装置３７は、光ファイバ１３に付与されたねじり歪の復元に抗うように光ファイバテープ１２をテープ化装置３３から引き取るとともに、光ファイバ１３に付与されているねじり力（ねじり歪）を解放しながら光ファイバテープ１２をテープ用ドラム３８に送り出す。このため、引き取り装置３７の下流側（引き取り装置３７とテープ用ドラム３８との間）では、光ファイバテープ１２は、図８に示す状態（光ファイバテープ１２がＳＺ撚りされた状態、光ファイバテープ１２にねじり力を加えていない自然状態）となる。なお、第２実施形態では、ねじり歪は交互に反転しながら光ファイバ１３に付与されているとともに、それぞれの光ファイバ１３に付与されたねじり歪は長手方向の同じ位置で方向を反転させているため、テープ用ドラム３８が長手方向を軸にして回転しなくても、それぞれの光ファイバ１３に付与されていたねじり力（ねじり歪）を一緒に解放することができ、この結果、図９に示すようにＳＺ撚りされた光ファイバテープ１２がテープ用ドラム３８に巻き回されることになる。このように、第２実施形態では、第１実施形態と比べて、光ファイバ１３に付与されたねじり力（ねじり歪）の解放が容易になる。

なお、第２実施形態においても、第１実施形態で説明したように、光ファイバ１３の長手方向を軸としてプリフォーム３１１を回転させることによって、紡糸工程（線引き工程）において光ファイバ１３にねじり歪を付与しても良い。また、紡糸工程（線引き工程）において光ファイバ１３にねじり歪を付与するのではなく、ファイバ用ドラム３１Ａを回転させることによって、光ファイバ１３にねじり力（ねじり歪）を付与しても良い。

＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

１０ 光ケーブル、１１ 光ファイバユニット、
１２ 光ファイバテープ、１３ 光ファイバ、
１７ 連結部、１９ 非連結部、
２１ 外被、２２ 抗張力体、
２３ スペーサ、２４ スロット、
３０ テープ製造装置、３１ ファイバ供給部、
３１Ａ ファイバ用ドラム、３１Ｂ 送出部、
３１１ プリフォーム、３１２ 加熱炉、
３１３ コーティング装置、３１４ 硬化装置、
３１５（３１５Ａ〜３１５Ｄ） ガイドローラー、
３１５Ａ 第１ガイドローラー、
３３ テープ化装置、３４ 塗布部、３５ 除去部、
３５１ 回転刃、３５１Ａ 凹部、
３６ 光源、３６Ａ 仮硬化用光源、３６Ｂ 本硬化用光源、
３７ 引き取り装置、３８ テープ用ドラム、
４０ ケーブル製造装置、４１ テープ供給部、
４２ 抗張力体供給部、４３ 集合装置、４４ 押出機、
４５ 冷却機、４６ ケーブル用ドラム

Claims (12)

1. ねじり歪の付与された光ファイバを含む複数の光ファイバをテープ化装置に供給すること、
   前記テープ化装置において、隣接する前記光ファイバを長手方向に間欠的に連結させること、及び、
   前記ねじり歪を解放させて、ねじり力を加えない自然状態で撚られた光ファイバテープを製造すること
   を行うことを特徴とする光ファイバテープの製造方法。
2. 請求項１に記載の光ファイバテープの製造方法であって、
   前記テープ化装置には、同じ方向の前記ねじり歪の付与された複数の前記光ファイバが供給され、
   複数の前記光ファイバに付与された前記ねじり歪を一緒に解放させて、撚られた光ファイバテープを製造することを特徴とする光ファイバテープの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の光ファイバテープの製造方法であって、
   前記テープ化装置に供給される前記光ファイバには、一方向に前記ねじり歪が付与されていることを特徴とする光ファイバテープの製造方法。
4. 請求項３に記載の光ファイバテープの製造方法であって、
   前記光ファイバに付与されている前記ねじり歪は、１ｍ当たり２８８０度以下であることを特徴とする光ファイバテープの製造方法。
5. 請求項１又は２に記載の光ファイバテープの製造方法であって、
   前記テープ化装置に供給される前記光ファイバには、ＳＺ方向に前記ねじり歪が付与されていることを特徴とする光ファイバテープの製造方法。
6. 請求項５に記載の光ファイバテープの製造方法であって、
   前記ねじり歪の付与された前記光ファイバを前記テープ化装置に供給する複数のファイバ供給部と、
   それぞれの前記ファイバ供給部を制御するコントローラーと
   を備え、
   前記コントローラーは、それぞれの前記光ファイバの前記ねじり歪の反転箇所が同じタイミングで前記テープ化装置に供給されるように、前記ファイバ供給部を同期制御することを特徴とする光ファイバテープの製造方法。
7. 請求項５又は６に記載の光ファイバテープの製造方法であって、
   前記光ファイバに付与されている前記ねじり歪は、１ｍ当たり１４４０度以下であることを特徴とする光ファイバテープの製造方法。
8. 複数の光ファイバと、
   隣接する前記光ファイバの間を長手方向に間欠的に連結する連結部と
   を備えた間欠連結型光ファイバテープであって、
   ねじり力を加えない自然状態において、一方向撚りされていることを特徴とする間欠連結型光ファイバテープ。
9. 請求項８に記載の間欠連結型光ファイバテープであって、
   前記自然状態において、捻回ピッチが５０〜８００ｍｍの範囲内で一方向撚りされていることを特徴とする間欠連結型光ファイバテープ。
10. 複数の光ファイバと、
    隣接する前記光ファイバの間を長手方向に間欠的に連結する連結部と
    を備えた間欠連結型光ファイバテープであって、
    ねじり力を加えない自然状態において、撚り角度が２７０〜７２０度の範囲内でＳＺ撚りされていることを特徴とする間欠連結型光ファイバテープ。
11. 請求項１０に記載の間欠連結型光ファイバテープであって、
    前記自然状態において、前記撚り角度が３６０度以下でＳＺ撚りされていることを特徴とする間欠連結型光ファイバテープ。
12. 請求項１０又は１１に記載の間欠連結型光ファイバテープであって、
    前記撚り角度をＡ（度）、撚り方向の反転箇所の間隔をＢ（ｍｍ）とし、捻回ピッチＣを
    Ｃ＝３６０×Ｂ／Ａ
    とするとき、
    前記自然状態において、前記捻回ピッチが５０〜８００ｍｍの範囲内でＳＺ撚りされていることを特徴とする間欠連結型光ファイバテープ。

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