JPS5828704A - 強化光伝送体の製造方法 - 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】 本発明は光ファイバと強化部材とで構成される強化光伝
送体の製造方法に関する。

光ファイバを強化する手段として繊Ｈ１強化樹脂（ＦＲ
Ｐ）で被覆することはすでに実施されており、この手段
によれば光ファイバの強度が格段に向上する他、ＦＲ，
Ｐ被覆と光ファイバとの線膨張係数も近似するため、温
度特性が良好といった効果も得られる。

上記のような効果が得られる強化被覆手段は単心被覆光
ファイバを製造する場合だけでなく、多心被覆光ファイ
バ、光コード、光ケーブルユニット、光ケーブルなど、
各種の光伝送体を製造する場合に広く用いられているが
、複数本の光ファイバを同時にＦＲＰ被覆する方法とし
て実施されている従来法ではつぎのよりな問題点が指摘
されている。

つまり従来法の場合、ロービング状態としたガラス製な
どの補強繊維（複数条）と光ファイバ（複数本）とを−
力方向へ給送しながら各光ファイバの周囲に補強繊維を
縦添えするようにし、この際、各補強繊維はあらかじめ
樹脂液槽に浸漬してこれに液状の熱硬化性樹脂を含浸さ
せておくとか、あるいは上記縦添え後において樹脂液滴
下装置からの液状熱硬化性樹脂を各補強繊維に含浸させ
、そして各光ファイバおよび樹脂含浸の各補強紙ｉｌｌ
が加熱成形器内へ進入する前、これらを目板に通してそ
の相対位置を調整し、しかる後、各光ファイバ、樹脂含
浸の各補強繊維を当該加熱成形器内へ導入して樹脂を加
熱硬化するようにしていたが、上記目板による位置決め
手段はかな９大１かであり、しかも単心の場合とは異な
り光フアイバ数、補強繊維が多いため、ＦＲＰ被覆中に
おける各光ファイバが所定位置に正確に定１らず、また
、その位置ずれ自体も一定化しないので再現性がなく、
したがって光ファイバの被覆自位置が正確なものを得る
には難度がともなうというよりも無理であった。

もちろん光フアイバ位置が上記のように定まらないと、
実用時における光フアイバ接続作業が面倒となり、また
、上記において製造ラインスピードをアップした場合に
は、光ファイバの位置ずれがより大きくなり、したがっ
て製造能率も低下せざるを得なかった。　　゛ 本発明は光ファイバの外周に樹脂含浸の補強繊維を縦添
えするのでなく、強化部材にあらかじめ形成されている
所定の収納条溝内へ光ファイバを内装し、かつ、その収
納条溝を充填材で閉塞するといった手段を主たる特徴と
して上記従来例の問題点を解消せんとするものである。

以下本発明の方法を図示の実施例により説明する。

第１図において、ｉｌｌ　（１）　Ｆｉｌ・・・・・は
繊維供給機であり、これら繊維供給機ｉｌｌ　（］１　
（１１・・・・・にはそれぞれ補強繊維（２）　（２１
（２）・・・・・が巻きもどし供給自在に巻かれている
。

ここでの各補強繊維（２１（２）　Ｆ２＋・・・・・は
ロービング状態のガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、溶
融シリカ繊維、セラミック繊維等からなる。

上記の各補強繊維（２１（２１（２）・・・・・は第１
図の繊維供給送から巻きもどされながら所定の一方向へ
給送され、つぎの樹脂含浸手段によりポリエステル、エ
ポキシ、シリコーンなどの熱硬化性樹脂（３）が含浸さ
れる。

この樹脂含浸手段としては樹脂噴射型または樹脂流下型
（滴下型）とした図示の樹脂含浸機（４）から各補強繊
維（２＋　（２１（２＋・・・・・へ液状とした熱硬化
性樹脂（３）を供与するとか、あるいは各補強繊維＋２
１　（２１（２）・・・・・を図示しない樹脂液槽内へ
浸漬して通過させる手段が採用される。

こうして樹脂含浸された各補強繊維（２１（２）　（２
）・・・・・は、内部に所定の成形形状を有する筒形の
加熱成形機（５）内を通過することとなり、これら各補
強繊維（２１（２１！２）・・・・・はとの加熱成形機
（５）内で熱硬化成形されることにより、第２図に示す
断面形状の強化部材（６）となる。

第２図を参照して明らかなように、加熱成形機（５）に
より成形された上記強化プラスチック製の強化部材（６
）は、その表面の長平方向に複数の収納条溝（力ｔ７１
　＋７１・・・・・が形成されている。

この際の収納条溝（７１＋７１　Ｉ力・・・・・は直線
状であっても、蛇行状（蛇行曲率は大きいほどよい）で
あっても、さらに螺旋状（螺旋ピッチは任意でよい）で
あってもよく、これらいずれの場合でも各収納条溝（７
１＋７＋　＋７１・・・・・は強化部拐（６）の長平方
向に形成されていることになる。

上記強化部材（６）はこれの成形後においても走行して
おり、この状態にある強化部旧（６）の表面には、光フ
アイバ供給機＋８１　（８１［８１・・・・・からの光
ファイバＦ９）　＋９１　（９）・・・・・が配係され
る。

この光フアイバ供給機＋８１　（８１ＦＢ＋・・・・・
には１次被覆された、あるいはそれ以上の被覆を有する
光ファイバ＋９）　＋９１１９＋・・・・・が巻きもど
し可能に巻かれており、ここから巻きもどされた各光フ
ァイバ１９＋　＋９１　＋９１・・・・・が前記強化部
材（６）の表面へ案内され、これら各党ファイバ＋９１
　＋９）　＋９１・・・・・はガイドローラ００）　（
１０）　００）・・・・・を介して強化部材（６）の収
納条溝ｔ７）　＋７１　＋７１・・・・・内へ内挿され
る。

各収納条溝（７）　（７１＋７＋・・・・・内に光ファ
イバｉ９）　＋９＋（９）・・・・・力月本ずつ入れら
れた後の上記強化部拐（６）は、その進行方向に位置せ
る目板（１１）の中心孔（図示せず）を通過することに
なるが、この目板（１１）には別の供給系から充填拐（
１２１Ｆ＋２）　（＋２）・・・・・が送られている。

つ捷り第１図において、前記とは別の箇所に配置されて
いる繊維供線機ａａ３叫・・・・・には既述した補強繊
維（２＋　（２１（２＋・・・・・と同様の繊維制σ弔
０４）　０４）・・・・・が巻きとられており、ここか
ら巻きもどされた各繊維拐響ａ勺Ｑ勺・・・・・がガイ
ドローラ０５１　Ｑ５１　Ｑ５）・・・・・、およびガ
イドローラａ句Ｑ力を介して樹脂液槽α印肉へ導入され
、同種Ｑ８）内ではこれに収容されているエポキシ、ポ
リエステル、シリコーン等の液状熱硬化性樹脂ａ印が各
繊維制Ｑ４ＪσＩ９ａ＜・・・・・に含浸されて上記充
填材（１り（１２）（＋２１・・・・・がつくられるの
であり、こうしてつくられた各充填月θ２１　（１２＋
　（＋２１・・・・・はガイドローラ翰ヲ経由して目板
（１υに達し、該目板中心孔の周りにある各通孔（図示
せず）を通過することになる。

なお、ここで各繊維材σ４ａ弔αΦ・・・・・に樹脂を
含浸させる手段としては前述した樹脂含浸ｍ　（４１の
ごときものでもよい。

上記において目板（１１）の中心孔、その周りの通孔を
通過した強化部制（６）および各充填材（＋７Ｉ（１２
＋　（Ｉａ・・・・・は、該目板通過後それぞれ合流す
ることになり、この合流時、各充填材（Ｉａ　（＋２１
　（＋２１・・・・・は強化部材（６）の収納条溝（７
１＋７）　＋７）・・・・・内に入ってこれらを閉塞状
態とする。

そして当該閉塞状態を得た強化部材（６）は、上記目板
Ｑｌ）の後段にある筒形の加熱硬化機２１）を通過する
こととなり、ここで各充填材ａ’ａ　ａａ　ｏａ・・・
・・は加熱硬化されるとともに強化部材（６）と一体化
され、これによ！ｌｌ第３図の断面形状を有する光伝送
体（イ）が得られるのである。

つぎに本発明の方法が採り得る前記以外の実施態様につ
いて説明する。

まず光ファイバｆ９）　（９）　＋９１・・・・・につ
いて、これらは互いに異色とした被覆層を有しているも
のを用いるのがよく、こうした場合には光伝送体（イ）
をつくった後の光フアイバ識別が容易となる。

また、前述した収納条溝（７１（７１［力・・・・・の
うち、任意の位置のものには光ファイバ（９）に代えて
銅線、アルミニウム線、スチール線などの線条体を入れ
ることがあり、また、該収納条溝内に光ファイバ（９）
と線条体（光フアイバ以外のもの）との双方を入れるこ
ともある。

これら線条体は光ファイバ（９）を収納条溝（７）内へ
入れるのと同様の手段によればよく、こうして線条体を
収納条ｉ’ｉ　（７１内へ介在させた場合には、当該線
条体を基準にして各＠＋７１　（７１＋７１・・・・・
にある光ファイバ＋９１　（９１［９１・・・・・の相
対位置が前記着色手段なしに岬」別できるようになり、
さらにこの線条体が電気導体膜であれば給電も可能とな
る〇 一方、収納条溝ｔ７１　＋７１　＋７１・・・・・内を
閉塞するための充填材（１２）　Ｐｌ　（＋２１・・・
・・とじては樹脂たけでもよく、また、液状とした熱硬
化性樹脂に短繊維（補強繊維（２）と同月質のもの）を
混入させたものであってもよく、こうした充填材０りは
樹脂含浸機（４）と同様の手段で各収納条溝（力（７）
（７）・・・・・内へ充填でき、しかもこれら充填ｉ’
　（１２）　（１２）　（＋２）　’・・・・・は、そ
の任意の１つを他と異色としたり、各充填材相互を異色
としたり、さらには強化部材（６）に対しても異色とす
ることがある。

さらに各収納条溝（７１＋７）　（７）・・・・・が螺
旋状であるとき、強化部材（６）はその長平方向の軸線
を中心にして回転させるのがよく、また該各収納条溝ｔ
７＋　＋７）　（７）・・・・・が蛇行状であるときは
、３６０゜以内の回転角（回転中心は上記と同じ）で強
化部材（６）を正逆回転させればよく、こうした場合、
上記ノような形状の溝であってもその内部へ光ファイバ
（２）や線条体が嵌めこみゃすくなシ、充填材０渇の溝
入れも容易となる。

その他、強化部材（６）は加熱成形ｉ　＋５１で半硬化
状態とし、あとは加熱硬化ｆＪ！ＡＩ２！刀により完全
な硬化状態としてもよい。

さらに本発明方法により得られる光伝送体（イ）の断面
形状について説明すると、第４図に示したものでは強化
部材（６）の表面に複数の浅い収納条溝（力ｔ７１１７
１・・・・・と単数の深い収納条溝（７）′　とが形成
されており、壕だ第５図のものでは強化部材（６）の表
面に複数の浅い収納条溝（７＋　＋７＋　＋７１・・・
・・と、複数の深い収納条溝ｔ７＋’　＋７）’　（７
１’　　・・・・・とが交互に設けられている。

これらの場合、深い収納条溝ｔ７＋’　１７）’　（７
１’・・・・・内には複数の光ファイバ（２）（２）、
あるいは光ファイバ（２）と前記線条体とが収納できる
。

もちろん全部の収納条溝（７１＋７１　を力・・・・・
、（力′（力′（７）′　　・・・・・内に光ファイバ
＋９１　＋９）　＋９１・・・・・を入れてもよいし、
任意箇所の浅い収納条溝（７）内に線条体を入れてもよ
いが、これら第４図、第５図では、深い収納条溝（７１
’　＋７１’　＋７＋’　　・・・・・内に光ファイバ
（９）と前記線条体（ハ）とが収納されたものを例示し
である。

なお、深い収納条溝（７）′　内に複数の光ファイバ＋
９）ｔ９Ｌ　ｔたは光ファイバ（９）と線条体（ハ）と
を収納するとき、その１本目の収納後、第１回目の充填
材０渇′を入れ、２本目の収納後、第２回目の充填４１
１’＋１３を入れるといったようにこれら充填材ａ渇ａ
’ａ’　を分けて入れるのがよい。

つぎに各具体例について説明する。

具体例１ 補強繊維（２）　（２）　（２）・・・・・としてはガ
ラス繊維、炭素繊維、アラミツド繊維（商品名ケプラー
）のうちから選ばれた任意の１つとし、熱硬化性樹脂（
３）としてはポリエステル、エポキシ、シリコーンなど
のうちから選ばれた任意の１つとして、外径＝　２．　
Ｏｒａｎ、収納条溝（７）の数＝４ヶ、各収納条溝（７
）の深さ＝　１．０　ｍｎの強化部制（６）をつくった
。

光ファイバ＋９）　（９）　＋９１・・・・・とじては
外径１２５μｍの石英系であってこれの外周がシリコー
ン樹脂で１次被覆されたものを用い、これら光ファイバ
＋９１　＋９１１９１・・・・・を熱硬化成形が完了し
ている上記強化部材（６）の各収納条溝ｔ７１　＋７１
　＋７１・・・・・内へ１本ずつ入れた０ 充填材ＨＨ（１３・・・・・としてはその繊維材Ｕ４１
Ｕａａ＜・・・・・、熱硬化性樹脂１１９）を上記強化
部拐（６）の場合と同じにして上記収納条溝（７１＋７
）　（７）・・・・・へ入れ、この際、任意１つの充填
材（１２）は収納条溝（７）へ入れる前の適当時機に着
色しておき、そして上記所定の充填後、これら充填材（
１２）Ｈαり・・・・・を加熱により硬化させて強化部
材（６）と一体化した０ こうして得られた光伝送体（イ）は期待した通り、機械
的強度、温度特性が優れておシ、各光ファイバ＋９１　
＋９１　＋９＋・・・・・は位置ずれすることなく、所
定位置を確保していた。

殊に充填材（１２１（１２）（＋２）・・・・・の１つ
が着色されていたことにより各光ファイバ＋９）　（９
）　＋９）・・・・・の相対位置も難なく把握できた。

もちろん製造ラインスピードは従来例に比べて２〜３割
アンプできている。

具体例２ 収納条溝（７）の数を６ケとした以外は具体例１と同一
仕様の強化部拐（６）をつくった。

さらに上記各収納条溝（７１＋７１　＋７１・・・・・
のうち、５ケには具体例１と同じ光ファイバ１９１　＋
９１　＋９）・・・・・を入れ、残る１ケには銅線から
なる線条体（ハ）を入れた。

充填拐（＋２）　（１２１（１２＋についても具体例１
と同じであり（たたし、いずれの充填制も着色なし）、
以下具体例１と同様に処理して所定の光伝送体（ハ）を
得た。

この具体例２で得られた光伝送体（イ）も具体例】と同
じ好結果が得られた。

−５だ、充填Ｕ’　（１２１（Ｉり（１２）・・・・・
については着色なしであるが、光ファイバ＋９）　＋９
１１９１・・・・・とは異なる線条体（ト）が介在され
ているため、この線条体（ハ）を基準にして各、光フア
イバ位置が把握でき、しかも当該線条体（ハ）による給
電、電気通信も可能であった。

具体例３ 上記具体例１．２では強化部＠（６）の加工から光伝送
体（イ）の製造までを一連のタンデムな工程によシ実施
したが、この具体例３では、具体例１．２における強化
部材（６）のみを別工程であらかじめつくっておき、該
強化部材（６）ヲ一方方向へ給送しながらその各収納条
＠（力ｔ７）　（７）・・・・・へ九フ７　イハ（９）
ｉ３Ｎ４）　・・・・・、充填拐（１２）　（１２）　
Ｑ２）　−−−＝　−を入れた後、充填＋Ｊ’　（１２
）　（＋２１　（＋２）・・・・・の熱処理だけで所定
の光伝送体（２）を得た。

この具体例３でも前記各側と同じ好結果が得られた他、
強化部制（６）をあらかじめ製作しておいたため、ライ
ンスピードは大幅にアップした。

なお、上記のようにして得られた光伝送体（イ）は、多
心被覆光ファイバ、光コード、光ケーブルユニット、光
ケーブルなどとして用いることができる。

以上説明した通り、本発明の方法では表面に長手方向の
収納条溝を有する強化部制を強化プラスチックでつくり
、該強化部制の収納条溝内には光ファイバ、捷たは光フ
ァイバと光フアイバ以外の線条体とを収納し、その後、
該収納条溝内に充填材を入れて当該収納条溝を閉塞する
ことを特徴としているから、収納条溝により光ファイバ
の位置ずれが阻止できるとともに強化部制の硬化、充填
拐の硬化が三箇所に分けて処理できることにより製造ラ
インスピードがアップでき、しかも充填材は収納条溝内
に入れられるため光ファイバを押える部材が外部に突出
せず、したがって得べき光伝送体の外径も小さくできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の１実施例を示した略示説明図、第
２図は同法においてつくられる強化部材の断面図、第３
図は同法により製造された光伝送体の１例を示した断面
図、第４図、第５図は同法により製造された光伝送体の
他側を示す断面図である。 （１）・・・・・繊維供給機 （２）・・・・・補強繊維 （３）・・・・・熱硬化性樹脂 （４）・・・・・樹脂含浸機 （５）・・・・・加熱成形機 （６）・・・・・強化部材 （７）・・・・・収納条溝 （８）・・・・・光フアイバ供給機 （９）・・・・・光ファイバ ー１７−　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　＾＾（１り・・・・・充填制 ０３・・・・・繊維供給機 （１４Ｊ・・・・・繊維材 ０８）・・・・・樹脂液槽 ０９）・・・・・熱硬化性樹脂 Ｑυ・・・・・加熱硬化機 （イ）・・・・・光伝送体 （ハ）・・・・・線条体 １８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　表面に長手方向の収納条溝を有する強化部材
   を強化プラスチックでつくり、該強化部材の収納条溝内
   には光ファイバ、または光ファイバと光フアイバ以外の
   線条体とを収納し、その後、該収納条溝内に充填拐を入
   れて当該収納条溝を閉塞することを特徴とした強化光伝
   送体の製造方法。 （２）　　複数の収納条溝を有する強化部材を強化プラ
   スチックによりつくる特許請求の範囲第１項記載の強化
   光伝送体の製造方法。 （３）　　強化部材は深浅二様の収納条溝を有している
   特許請求の範囲第２項記載の強化光伝送体の製造方法。 （４）　　光ファイバは着色されている特許請求の範囲
   第１項記載の強化光伝送体の製造方法。 （５）光フアイバ以外の線条体は金属製である特　１− 許請求の範囲第１項記載の強化光伝送体の製造方法。 （６）　　光フアイバ以外の線条体は電気溝体製である
   特許請求の範囲第１項または第５項記戦の強化光伝送体
   の製造方法。 （７）充填制は強化部材のプラスチックと同一のプラス
   チックからなる特許請求の範囲第１項記戦の強化光伝送
   体の製造方法。 （８）　　充填材は強化部材と同一の強化プラスチック
   からなる特許請求の範囲第１項記戦の強化光伝送体の製
   造方法。 （９）充填材の少なくとも１つは着色されている特許請
   求の範囲第１項または第７項または第８項に記載の強化
   光伝送体の製造方法。 ００）強化部材をつくる工程、強化部材の収納条溝内に
   光ファイバを収納する工程、該収納条溝内に充填拐ヲ入
   れる工程、さらに強化プラスチック製としたこれら強化
   部材、充填材を硬化する工程をタンデムに列べ、該各工
   程を連続的に実施する特許請求の範囲第１項記戦の強化
   光伝送体の製造方法。