KR100228243B1 - 광 파이버 디스펜서의 제조에서의 자외선 경화성 접착제의 사용 - Google Patents

Abstract

광 파이버(22)의 층들(52)을 갖는 광 파이버 팩(42)은 자외선 경화성 접착제를 사용하여 보빈 상에 형성되어 있다. UV-경화 접착제의 층(50)이 피착되고 광파이버(52)의 전장의 자외선 경화성 접착제의 층(50) 상에 와인딩된다. 자외선은 접착제를 경화하기 위해 접착제의 층(50)상에 와인딩된 광 파이버의 층(52)을 통해 자외선 경화성 접착제의 층(50)에 방사된다. 이 접근 기법은 예를 들어 접착제를 광 파이버의 전 층에 공급하거나 광 파이버 층들의 단부를 적정 위치로 택킹하는데 사용될 수 있다.

Description

광 파이버 디스펜서의 제조에서의 자외선 경화성 접착제의 사용

제1도는 광 파이버의 개략 단면도.

제2도는 부착 플랜지를 제거한 상태에서의 광 파이버 디스펜서의 사시도.

제3도는 부착 플랜지 존재 하에서 선 3-3을 따라 취한 제2도의 광 파이버 디스펜서의 개략 단면도.

제4도는 제1 중간 단계의 제조 과정에서 제2도의 광 파이버 디스펜서를 원통축에 직각으로 관통한 개략 단면도.

제5도는 자외선 경화성 접착제로 이루어진 베이스 층을 형성하기 위한 블록 흐름도.

제6도는 제2 중간 단계의 제조 과정에서 제2도의 광 파이버 디스펜서를 원통축에 직각으로 관통한 개략 단면도.

제7도는 접착제와 광 파이버 층을 접착제가 층상으로 경화하도록 피착함으로써 디스펜서를 형성하기 위한 블록 흐름도.

제8도는 광 파이버 층들 사이의 단부 전이 위치에서 제2도의 디스펜서를 도시하는 개략 평면도.

제9도는 광 파이버 전이의 택킹을 위한 블록 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 광 파이버 케이블 22 : 광 파이버

24 : 코어 28 : 버퍼 층

30 : 디스펜서 32 : 보빈

40 : 베이스 층 42 : 광 파이버 팩

50 : 접착층 54, 58 : 소스

본 발명은 광 파이버, 특히 광 파이버를 유지하고 필요시 신속한 페이아웃(payout)을 허용하는 디스펜서의 제조에 관한 것이다.

광 파이버는 이를 통해 전달된 빛이 그 내부에서 전반사가 되도록 처리되는 유리 섬유의 표준이다. 유리 광 파이버는 통상 2가지 상이한 굴절의 광학 지수의 유리들의 예비품을 한 유리 내에 다른 유리 형태로 준비하고 이를 파이버로 처리함으로써 제조된다. 광 파이버는 유리를 긁히기 또는 다른 손상으로부터 보호하기 위해 버퍼라고 하는 폴리머 층으로 피복된다. 칫수의 예로서, 유리 광 파이버의 통상적인 직경은 약 125 마이크로미터이고 광 파이버와 폴리머 버퍼의 직경은 약 250 마이크로미터(약 0.010 인치)이다. (광 파이버와 버퍼의 결합을 "광 파이버 케이블"이라고도 한다. 여기서 사용되는 바와 같이 "광 파이버"란 용어는 유리 광 파이버 및 광 파이버와 버퍼의 결합 모두를 포함하는데, 이는 이 용어가 단지 유리 성분만을 언급하는 상황이 분명한 경우를 제외한다)

이러한 미세 광 파이버의 경우에 그 기계적 저항력 및/또는 빛의 전달성을 감소시키는 손상을 방지하기 위해 광 파이버의 조작이 중요한 사항이 된다. 한 기법에서 광 파이버는 측면 대 측면 형태로 서로 인접한 많은 턴을 갖는 원통형 또는 테이퍼된 원통형의 보빈(bobbin:테이퍼의 각이 영일지라도 "테이퍼된" 원통형 보빈이라 함) 상에 감겨진다[와인딩(winding)이라는 표현과 같이 사용함]. 한 층이 완료되면 광 파이버의 다른 층이 제1층의 상부에 놓여진다. 이것은 같은 형태로 계속된다. 통상 약한 접착제가 적정 위치에 이들을 유지하기 위하여 광파이버의 층들이 도포된다. 보빈 및 광 파이버의 감겨진 층들의 최종 조립체를 디스펜서(dispenser)라고 하며 감겨진 광 파이버의 모임을 파이버 팩이라고 한다. 광 파이버가 후에 사용될 때, 광 파이버는 테이퍼된 실린더의 축에 통상 평행한 방향으로 디스펜서로부터 페이아웃(payout)된다.

접착제는 이 시스템에서 중요한 요소이다. 최종 형태에서 접착제는 광 파이버 팩의 물리적 무결성을 유지하도록 충분히 강하며, 광 파이버의 소정 부분의 손상없이 페이아웃시 광 파이버 팩으로부터 광 파이버의 턴 및 층이 이탈되도록 충분히 약해야 한다. 가장 보편적인 접근 기법으로서 접착제는 액체 형태로 용해되거나 분산 또는 부유되고 도포를 위해 유동적이며 흐르기 쉬운 형태로 용해되거나 분산 또는 부유되고 도포를 위해 유동적이며 흐르기 쉬운 형태로 공급된다. 접착제는 광 파이버를 감기 전에, 감는 것과 동시에 또는 광 파이버의 층을 감은 뒤에 공급될 수 있다. 통상, 용매의 일부는 접착제의 피착시 증발한다. 광 파이버의 많은 층돌의 파이버 팩 전체가 형성된 후, 접착제는 남은 용매를 제거하도록 경화되어 접착제를 고형의 경화된 상태로 만든다. 경화는 임의의 여러 접근 기법, 예컨대 촉매의 부가, 농축 또는 열 가하기 같은 기법에 의해 수행될 수 있다.

다른 접근 기법에서는 자외선 방사에 의해 경화될 수 있는 접착제를 사용한다. 이 접착제는 광 파이버가 그 하부의 광 파이버 팩에 감겨진 후 광 파이버층에 도포될 100반응성의 무용매 재료로 이루어진다. 접착제는 자외선 방사로 경화된다. 광 파이버의 다음 층은 경화된 접착제 위로 감겨지며 그 공정은 파이버 팩을 만들기 위해 필요시 반복된다.

각각의 접근 기법에는 중요한 결점이 있다. 하나는 광 파이버의 버퍼에 손상을 줄 수 있으며 증발시 환경 오염의 잠재적인 요인이 될 수 있는 용매를 사용하는 것이다. 용매-분산 접착제를 사용하면, 접착제/유체의 준비가 통상 액체부피의 90이상이므로 공동이 경화 후 파이버 팩 내에 남을 수 있다. 또, 경화시 디스펜서를 가열함에 따른 다른 타입의 광 파이버 팩 손상이 존재할 수 있다. 자외선 경화성 접착제의 경우에 경화된 접착층은 다음의 상부 광 파이버 층을 감기 위한 양호한 기재가 아니다. 다음의 광 파이버 층은 통상 기존 층의 턴들 사이에 정류 패턴으로 형성되는 것이 아니라 여러 가지 타입의 불규칙한 와인딩을 가질 수 있다.

따라서, 광 파이버 디스펜서의 준비에 향상된 접근 기법이 필요하다. 본 발명은 이러한 필요성을 이행하며 더 나아가 연관된 장점을 제공한다.

본 발명은 광 파이버 디스펜서의 준비를 위한 향상된 접근 기법을 제공한다. 여기서 디스펜서는 이 기법으로 만들어진다. 광 파이버 디스펜서는 각각의 새로운 섹션이 안정된 베이스 상에 머무는 것을 보증하는 양호하며 발전적인 형태로 만들어진다. 와인딩시 와인딩의 손상이 있는 경우에 광 파이버 팩의 조정은 단순화된다. 양호하게는, 용매의 공격성으로 버퍼의 피복에 대한 잠재적인 손상을 방지하고 방출 후 용매를 위치시킬 필요를 방지하도록 용매를 사용하지 않는다. 접착제는 여러 가지 기법으로 도포될 수 있다.

본 발명에 따르면, 광 파이버 디스펜서를 제조하는 방법은 보빈을 제공하여 이 보빈 상에 광 파이버 층을 갖는 광 파이버 팩을 형성하는 단계를 포함한다. 이 형성 단계는 자외선 방사로 경화될 수 있는 접착제의 접착층을 피착하는 단계, 중첩 광 파이버 층을 형성하기 위해 자외선 경화성 접착층 상에 광 파이버의 전장을 와인딩하는 단계, 및 접착제를 경화하기 위해 중첩되는 광 파이버 층을 통해 접착층에 자외선 방사를 향하게 하는 단계를 포함한다.

본 발명은 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 한가지 방법은 접착층이 광 파이버의 층이 와인딩되는 전 길이를 따라 피착되는 것이다. 광 파이버 층은 와인딩된다. 접착제는 광 파이버의 중첩되는 층을 통해 자외선 방사를 향하게 함으로써 경화된다. 이 절차는 2회 이상의 선택적인, 접착층의 피착과 광 파이버의 와인딩으로 확장된 후 단일 경화 동작에서 중첩되는 층을 통해 여러 가지 접착층을 경화할 수 있다.

다른 실시예에서는 접착제의 비교적 작은 영역이 광 파이버의 한 층의 단부에 피착된다. 광 파이버 층과 그 위를 덮는 다음 층 사이의 전이 영역은 접착제의 작은 영역 상에 와인딩되고 이 접착제는 중첩되는 광 파이버 재료를 통해 좌외선 방사에 노출되어 급속하게 경화된다. 이 절차는 전이 영역을 적정 위치로 "택(tack)"한다.

또 다른 실시예에서는 자외선 경화성 접착제의 한 층이 보빈의 표면에 피착된다. 광 파이버 제1층은 이 층을 덮도록 와인딩되어 접착제는 중첩되는 층을 통해 자외선을 방사함으로써 경화된다. 이 절차는 광 파이버의 와인딩된 층을 위해 자기-형성 베이스 층을 생성한다.

이들 실시예의 어떤 것에서도 보빈은 자외선 방사를 투과시키는 석영 같은 재료로 만들 수 있다. 접착제의 경화는 보빈을 관통해 바깥쪽으로 광 파이버 팩의 외면으로부터 안쪽으로 또는 양쪽으로 자외선을 방사함으로써 수행될 수 있다.

이들 모든 접근 기법에서 자외선 경화성 접착제는 비용매인 것이 양호하다. 즉, 이전의 접근 기법에서 접착제는 파이버 팩에 도포하는 용매에 통상 용매에서 약 5-15 볼륨 퍼센트의 접착제로 정상적으로 용해된다. 이러한 경우에, 접착제는 용매없이 양호하게는 약 100의 반응성을 갖는다. 즉, 액체 상태에 존재하는 모든 모노머는 고체로 폴리머화된다. 결과적으로, 환경을 구하기 위해서 용매를 제거 및 처리할 필요가 없거나 경화시 파이버 팩 내에 용매 또는 공동을 트랩핑할 가능성이 없다. 보다 밀집된 파이버 팩이 생성된다. 양호한 접착제는 우레탄 아크릴레이트 또는 실리콘 같은 중합 가능한 재료이다.

본 발명은 광 파이버 디스펜서 제조 분야에서 중요한 기술적 진보를 제공한다. 디스펜서는 접착제가 자외선에 의해 경화되는 발전적인 형태로 이루어진다. 본 발명의 다른 특징 및 장점은 본 발명의 원리를 예를 통해 설명하는 첨부 도면과 관련하여 양호한 실시예의 후술되는 상세한 설명으로부터 명백하다.

제1도는 광 파이버 케이블(20)을 도시한다. 광 파이버 케이블(20)은 중심코어(24)와 이 코어 위에 중첩되는 클래딩(26; cladding)으로 형성되는 광 파이버(22)를 포함한다. 코어(24)와 클래딩(26)은 유리이다. 광 신호는 코어(24)를 따라 전달된다. 광 파이버(22)를 중첩하는 것은 버퍼 층(28)이다. 버퍼 층(28)은 긁히기 또는 여타 손상으로부터 광 파이버(22)를 보호하는 폴리머 재료로 형성되어 있다. 통상의 경우에 클래딩(26)의 외경은 약 125 마이크로미터이고 버퍼 층(28)의 외경은 약 250 마이크로미터이다. 광 파이버 케이블(20)의 다른 크기도 공지되어 있어서 본 발명의 사용은 케이블의 특정 크기에 국한되지는 않는다.

한 응용에서 광 파이버는 나중의 페이아웃을 위해 디스펜서(30) 상에 저장된다. 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 디스펜서(30)는 테이퍼된 공동(空洞)의 실린더 형태로의 보빈(32)을 포함한다. 보빈(32)은 그 위에 와인딩된 광 파이버를 지지하도록 구조적인 충분한 힘을 가져야 한다. 보빈(32)은 알루미늄 합금 같은 금속, 그라파이트-에폭시 합성물 같은 비금속 또는 본 발명의 특정 응용으로 자외선 방사를 투과시키는 유리 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 보빈(32)은 통상 제1 단부(34)로부터 제2 단부(36) 쪽으로 약 1-3도 테이퍼되지만(이 테이퍼는 예시의 목적으로 제3도에서 과대하게 도시됨), 테이퍼는 그 각이 더 크거나 작을 수 있으며 영(이 경우에 보빈은 수직 벽의 실린더임)일 수도 있다. 부착 플랜지(38)는 보빈(32)과 전 디스펜서(30)의 지지부(도시되지 않음)에 대한 부착을 용이하게 하기 위해 보빈(32)의 제1 단부(34)에 형성될 수 있다. 플랜지는 디스펜서의 나머지 구조를 명료하게 보이기 위해 제2도에서 삭제되지만 제3도에서는 도시된다.

관형 보빈(32) 위에 중첩되는 것은 베이스 층(40)인데, 이 층은 그 위에 광 파이버를 와인딩하기 위한 베이스의 역할을 한다. 베이스 층(40)은 홈이 있는 외면을 구비하며 이 외면 내로 광 파이버의 제1층은 보빈 상에 광 파이버의 제1층을 얹는 막을 제공하도록 와인딩된다. 베이스 층(40)은 적절한 재료로 형성될 수 있는데 양호한 한가지 구성이 후술된다.

광 파이버 팩(42)은 베이스 층(40)과 그 위의 보빈(32) 위에 중첩된다. 광 파이버 팩(42)은 다수 층의 광 파이버(케이블)(20)을 포함한다. 광 파이버의 각 층은 측면 대 측면 방식으로 차례로 와인딩된다. 광 파이버의 한 층이 완료된 후, 다음 층이 완료된 층 상에 와인딩된다. 이와 같은 식으로 계속된다. 광 파이버의 각 층의 단부에 다음 층의 시작을 위해 소형의 셋 백(set back)이 존재할 수 있다. 접착제는 차후에 상세히 설명되는 바와 같이 광 파이버 팩의 와인딩과 관련되어 사용된다.

제4도는 베이스 층의 형성시 제조의 중간 단계에서의 디스펜서(30)를 도시한다. 제5도는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서(30)를 제조하는 방법을 도시한다. 보빈(32)은 블록(60)에서 제공된다. 이 실시예에서 보빈(32)은 석영 유리 같은 자외선-투과 재료로 만들어진다. 자외선 방사로 경화되는 접착제의 층(50)은 블록(62)에서 보빈(32)의 외면을 덮으면서 피착된다. 층(50)은 양호하게는 약 27 마이크로미터의 두께이다. 이것은 다량의 접착제에 보빈(32)을 담그거나 피복 또는 페인팅, 그렇지 않으면 다른 기법을 통해 이루어질 수 있다.

자외선에 노출되어 경화되는 접착제는 여타 응용분야 용으로 이 기술 분야에 공지되어 있다. 이러한 접착제는 광개시자(photoinitiator)가 혼합되어 있는 우레탄 아크릴레이트 또는 실리콘 같은 예컨대 중합 가능 모노머 성분을 포함한다. 광개시자는 365 나노미터 파장과 같은 자외선 방사에 민감하다. 자외선에의 노출시 광개시자는 중합 가능 모노머 성분과 상호 작용하는 자유 래디칼을 생성하여 이들을 중합시킨다. 자외선 경화성 접착제는 여러 제조업자로부터 상업적으로 이용 가능하다. 에를 들면, DMS Desotech, Loctite Corp., P.D. George Co., Hernon Manufacturing Co., Norland Products, Inc., Master Bond, Inc., ICI Specialties 및 Rhone-Poulenc 등이다. 여기에 설명된 접근 기법을 사용하여 디스펜서를 시험 제조하는데 사용된 양호한 자외선 경화성 접착제에는 DMS Desotech의 Cablelite 3287-5-9; Loctite Corp.의 Shadow Cure 290(18491); P.D. George Co.의 LS4845-1, 1149-103-43-1; Norland Produts Inc.의 Optical Adhesive 75; Master Ban Inc.의 UV71DC, UV71DC-LV; 및 Rhone-Poulenc의 UV21381/AD, Rhodosil 21383L가 있다.

이들 여러 가지 접착제 중에서 Rhone-Poulenc UV21381/AD가 가장 바람직하였다. 이 재료는 폴리머 체인 상에 아크릴레이트 그룹을 갖는 폴리오가노실록산(polyorganosiloxane)이다. 비경화 상태에서 이것은 약간의 향기가 있는 깨끗하고 점성이 있으며 황갈색의 액체이다. 경화 후, 이것은 약 55의 쇼어 "A" 경도를 갖는 황갈색의 소프트한 고체가 된다.

접착제는 양호하게는 용매에 용해되지 않고 사용된다. 즉, 여기에 설명된 모든 기법과 더 불어 사용되는 접착제는 양호하게는 무용매이며 100반응의 모노머이다. 용매는 버퍼 층(28)에 잠재적으로 손상을 주도록 하지도 않으며 환경 문제로 처리되어야 하는 용매도 없다.

광 파이버(특히, 광 파이버 케이블)의 제1층(52)은 부호(64)에서 비경화된 접착제의 층(50) 상에 와인딩된다. 광 파이버가 적정 위치로 와인딩될 때 이것은 광 파이버의 인접한 턴들 사이의 공간을 채우고 이들 일치시키기 우해 비경화 접착제의 일부를 바꿔 놓는다. 차후의 경화 후, 접착제는 공동없이 광 파이버에 밀착 접착된다.

광 파이버는 종래의 임의 타입일 수 있다. 제4도 및 제5도에 도시된 실시예에서 보빈(32)이 자외선 방사를 투과하도록 선택된다면 광 파이버가 자외선 방사에 투과될 필요는 없다. 그러나, 광 파이버가 자외선 방사에 투과되는 것은 바람직하다. 제6-7도 및 제8-9도의 실시예에서 광 파이버가 자외선 방사에 적어도 적절하게 투과될 필요는 있다.

365 나노미터 파장에서 자외선 방사의 투과성을 결정하기 위하여 여러 타입의 잘 알려진 광 파이버 케이블에 대해 시험이 행해졌다. 시험된 광 파이버 케이블에는 TA10 버퍼를 사용하는 167 마이크로미터 직경의 코닝 재료, TA20 버퍼를 사용하는 238 마이크로미터 직경의 코닝 재료, CPC5 버퍼를 사용하는 247 마이크로미터 직경의 코닝 재료 및 "D-Lux" 버퍼를 사용하는 241 마이크로미터 직경의 ATT 재료가 포함되어 있다. 이들 모든 광 파이버 케이블은 입사 자외선 방사의 적어도 70의 단일 층을 통해 투과되며 입사 자외선 방사의 적어도 50의 광 파이버 케이블의 6 층을 통해 투과된다. 제4-5도 및 제8-9도의 실시예에서는 단일 층을 통한 투과만이 적절하다. 그러나, 제6-7도의 실시예 중의 한 실시예에서는 다층을 통한 투과가 바람직하다.

공 파이버의 제1층(52)의 접착층(50) 상에 와인딩된 후, 접착층은 블록(66)에서 접착층(50)에 자외선 방사를 향하게 함으로써 경화된다. 제4도에서 자외선의 두 개의 소스가 도시되어 있다. 첫 번째는 제조된 디스펜서 위에 위치되며 이로부터 분리된 외부 소스(54)이다. 소스(54)로부터의 방사는 광 파이버의 제1층(52)을 통과함으로써 접착층(50)에 도달한다. 경화의 균일성은 다중 소스 (54)의 사용, 일련의 반사기의 사용 및/또는 화살표(56)가 나타내는 바와 같이 소스(54)를 지나 보빈(32)을 회전시킴으로써 성취된다. 두 번째는 보빈(32)내에 위치된 내부 소스(58)이다. 제2 소스(58)로부터의 방사는 보빈(32)의 벽을 관통함으로써 접착층(50)에 도달한다. 제2 소스(58)는 보빈(32)이 자외선-투과 재료로 만들어진 경우에만 사용된다.

소스(54, 58)는 양호하게 365 나노미터에서 기본 출력을 갖는 Xenon RC500A 자외선 램프이다. 이런 타입의 램프는 수은 증기 램프 같은 연속파 소스보다는 광 파이버를 덜 가열시키는 펄스 형태로 작동한다. 경화에 필요한 시간은 램프의 위치, 접착층의 두께, 중첩 광 파이버 층의 두께 및 다른 인자들에 의존한다. 그러나, 통상의 경화 시간은 단일 외부 소스(54)를 사용하고 이 소스를 지나 보빈을 회전시킬 때 약 3분이다.

경화시 접착층(50)은 굳었으나 아직 변형 가능한 상태로 중합된다. 제4-5도의 실시예의 경우에 접착층(50)은 상술된 베이스 층(48)이 된다. 이러한 식으로 형성된 베이스 층은 광 파이버의 제1층에 정확히 일치하므로 유일하다. 홈들이 광 파이버를 따라 형성되어 있어서 베이스 층에 형성된 홈 내에서 광 파이버가 미끄러지거나 꼭 맞지 않을 경우는 거의 없다.

제6-7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 제6도는 제4도에 도시된 것보다 블록(80)에서 제조의 제2 중간 단계에서의 디스펜서를 도시한다. 보빈(32)과 베이스 층(40)은 적정 위치에 있다. 더구나, 광 파이버 팩의 제1부(70)는 보빈(32)과 베이스 층(40)상에 이미 위치되었다. 제6도는 광 파이버의 부가 층들이 광 파이버 팩의 제1부(70)상에 와인딩되는 경우의 제조 단계를 도시한다.

자외선 경화성 접착제의 층(72)은 블록(82)에서 피착된다. 피착은 양호하게는 디스펜서로부터 광 파이버 팩의 제1부(70)의 표면 상으로 접착제를 스퀴징함으로써 수행된다. 양호하게는, 상술된 것과 동일한 자외선 경화성 접착 재료가 사용된다. 층(72)은 두께의 항목으로 용이하게 설명될 수는 없지만 광 파이버의 이미 피착된 층의 힐(hill) 및 밸리(valley)에 위치되어 있어서 매우 얇다. 대신에, 접착제는 이전 광 파이버 층의 상부를 완전히 웨트하는데 필요한 최소량까지 그리고 다음 층이 비경화된 접착제 상에 와인딩된 후 간극의 공동을 채우고 광파이버에 일치시키는데 필요한 최대량까지 존재할 수 있다.

광 파이버의 층(74)은 블록(84)에서 비경화 접착제의 층(82)의 위에 중첩되면서 와인딩된다. 이미 설명된 것과 동일한 광 파이버 재료가 양호하게는 사용된다. 광 파이버 층(74)은 종래의 방법으로 와인딩된다.

층(72)의 접착제는 블록(86)에서 광 파이버의 상부 층(74)을 관통하여 자외선을 방사함으로써 경화된다. 이 경우에 내부 소스(54)만이 경화 동작에서 사용된 바와 같이 픽춰(picture) 된다. 부분 완료된 디스펜서는 화살표(56)가 나타내는 바와 같이 균일한 경화를 얻기 위해 소스(54)를 지나 회전된다. 실제로, 균일한 외부 UV 조사를 얻기 위해서는 다수의 외부 소스(54)와 연관된 반사기를 사용하는 것이 바람직하다. 내부 소스(58)가 사용될 수 있지만, 그 경화 효과는 방사선이 광 파이버 팩이 베이스층(40)과 제1부(70)를 관통함으로써 크게 감소된다.

이 절차로 인해 이제 경화된 접착층(72)에 의해 광 파이버 팩의 하부가 되는 제1부(70)에 확실히 부착되는 광 파이버의 층(74)이 된다. 이 층(74)은 층(74)의 와인딩시 접착층(72)이 소프트하고 변형 가능할 때 광 파이버의 하부 턴에 꼭 맞게 부착되어 있다. 이 변형 가능 접착제는 경화 이전에 오버 와인딩된 광 파이버 층(74)에 일치해서 경화후 양호한 접촉으로 공동이 최소가 된다. 또, 층의 잘못된 와인딩이 있으면 경화 단계(86) 이전에 잘못된 와인딩이 검지되어 정정되는 한 용이하게 재조정이 수행된다.

다른 실시예가 또 제7도의 반복 경로(88)에 의해 도시된다. 나타낸 바와 같이, 자외선 방사의 합리적이며 양호한 투과는 광 파이버의 다수의 상부 층을 관통해서 성취된다. 따라서, 경화 단계(86)에 들어가기 전에 접착제의 도포(82)와 광 파이버 층의 와인딩(84)의 순차를 여러 차례 반복하는 것이 가능하다. 즉, 제1 접착층은 블록(82)에서 피착되고 제1 광 파이버 층은 블록(84)에서 해당 제1 접착층 상에 와인딩된다. 그 후, 다음의 반복 경로(88)에서 제2 접착층이 피착되고 제2 광 파이버 층이 해당 제2 광 파이버 층 상에 와인딩한다. 이러한 반복은 여러번 행해질 수 있다. 일단 모든 와인딩이 완료되면, 전 스택이 블록(86)에서 경화된다. 이러한 방법은 동시에 하나의 층을 피착시켜 경화하는 방법보다 빠르지만, 상부층에 의해 자외선의 감소로 인해 여러 접착층들이 서로 다른 정보로 경화될 가능성이 있다라는 단점을 갖고 있다.

제8도 및 제9도에서는 비교적 짧은 길이의 광 파이버를 적소에 고정시키는 본 발명의 이용에 대해 도시되어 있다. 상술된 바와 같이, 광 파이버의 각 층이 완성되면, 통상적으로 그 다음 층의 개시로 복귀하는 단계가 존재한다. 아러한 단계들이 점차적으로 누적되어 광 파이버 팩(42)의 단부에서 경사진 단부 프로필(44)이 형성된다. 제8도에서 도시된 바와 같이, 예를 들어 광 파이버 층(90)은 보빈(32) 상에(또한 도시되지 않는 광 파이버의 사전 피착된 임의 하부 층 상에)좌측에서 우측으로 와인딩된다. 층(90)이 완성되면, 그 다음의 상부 층(92)에 우측에서 좌측으로 와인딩된다. 층(92)은 초기에는 층(90)의 단부와 높이가 동일하지 않고 셋트 백 거리 S만큼 후향으로 이격되어 있다. 광 파이버 케이블(20)이 층(90)에서 층(92)으로 통과할 때 셋트 백 거리 S를 통하는 천이 영역(94)이 존재한다.

천이 영역(94) 내에서 광 파이버의 위치를 보유시킴에 있어서 종래의 접착제를 사용할 때 문제가 발생하였다. 광 파이버가 장력 하에서 와인딩 되어지므로, 천이 영역 내의 광 파이버는 그 설정된 위치에서 언와인딩되려는 경향이 있다. 온도와 시간의 결합에 의해서만 굳어지는 종래의 접착제는 천이 영역(94)을 통해 광 파이버를 적정 위치에 보유시키는데 사용하는 것은 실용적이지가 않다.

본 발명에 따르면, 이미 피복되어진 광 파이버를 갖는 보빈이 제공된다(100). 광 파이버 중 일부는 다른 처리를 행하도록 적정 위치에 보유시킬 필요가 없다. 단부 천이에는 이 실시예의 경우에는 최대 프레싱을 필요로 하지만, 다른 것도 사용할 수 있다. 자외선 경화성 접착제의 비드(96)는 소망 위치에서 피착된다(102). 이 경우, 비드(96)는 광 파이버가 보유되어지는 천이 영역(94)의 위치에 설정된다. 광 파이버 케이블(20)은 접착제 비드(96)와 접착되어(104) 적정 위치에 보유된다. 소스(54)로부터의 자외선 광이 접착제 비드(96)에 조사되어 접착제를 굳게 한다(106). 자외선 광의 일부는 접착제 비드(96)에 직접 도달하는 반면에, 일부는 광 파이버 케이블(20)을 통과한다. 접착제는 신속하게 굳어진다. 접착제가 굳어진 후에, 광 파이버 케이블(20)은 층의 나머지 부분을 적정 위치에 보유시키는데 사용되는 접착제와 동일한 것을 사용함으로써 적정 위치에 효과적으로 고정된다. 이 실시예에서는 자외선 접착제의 신속한 경화 능력을 이용하였다. 광 파이버가 천이 영역에서 견고하게 위치되어진 후에, 충(92)의 나머지 부분의 와인딩이 시작된다.

본 발명은 광 파이버 디스펜서의 제조시에 나타나는 여러 가지의 문제점을 해결하기 위해 자외선 경화성 접착제를 사용하는 것에 관한 것이다. 각각의 경우에, 광 파이버의 상부 층은 접착제의 하부 층이 경화되기 전에 적정 위치에 위치되어진다. 이러한 순서에 의해 접착제가 우선 경화되어지고 나서 경화된 접착제의 스터퍼 층 상에 광 파이버 케이블이 와인딩될 때 발생되는 결함들을 방지할 수 있다. 본 발명은 또한 종래의 경화성 접착제를 사용할 때 나타나는 결함들을 방지할 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들은 모두 함께 사용될 필요는 없고 종래 기술과 결합하거나 독립적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에는 제4도 및 제5도의 과정에 따라 베이스 층을 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 광 파이버 팩을 종래의 접착제를 사용하여 제조할 수 있다. 단부 천이는 제8도 및 제9도의 실시예를 사용하여 고정될 수 있다. 본 발명의 방법 및 종래 기술의 다른 결합도 물론 고려될 수 있다. 본 발명은 디스펜서 구성의 종래 기술과 호환성이 있다. 이러한 혼합 제조 기술의 경우에는 종래의 접착제의 경화된 특성과 자외선 경화성 접착제의 경화된 특성을 이상적으로 잘 매칭시켜 페이아웃 특성의 불연속성을 방지시키는 것에만 주의를 기울이기만 하면 된다.

비록 본 발명을 특정 실시예에 대해서만 기술 및 도시하였지만, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 한 여러 변형 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청부 범위에 기재된 것을 제외하고는 기술된 실시예에만 제한되지 않는다.

Claims (10)

1. 보빈(bobbin)을 제공하는 단계; 및 상기 보빈 상에 광 파이버의 층들을 구비하는 광 파이버 팩(optical fiber pack)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 형성 단계는, 자외선 방사에 의해 경화 가능한 접착제의 접착층을 피착하는 단계, 중첩되는 광 파이버 층을 형성하기 위해 자외선 경화성 접착제의 상기 층상에 상기 광 파이버의 전장을 와인딩하는 단계, 및 상기 접착제를 경화하기 위해 상기 중첩되는 광 파이버 층을 통해 상기 접착층으로 자외선 방사를 향하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서(optical fiber dispenser)의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 접착층을 피착하는 상기 단계는 우레탄 아크릴레이트와 실리콘으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 중합 가능 재료를 포함하는 재료의 층을 피착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 와인딩 단계는 상기 접착층을 중첩하는 상기 중첩 광 파이버 층의 일부를 와인딩하는 단계를 포함하며, 상기 자외선 방사를 향하게 하는 단계는 상기 중첩 광 파이버 층의 일부를 적정 위치로 택(tack)하기 위해 상기 일부의 와인딩 단계 후 즉시 자외선 방사를 향하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 와인딩 단계는 상기 자외선 방사를 향하게 하는 단계를 시작하기 전에 전 중첩 광 파이버 층을 상기 접착층 상에 와인딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 피착 및 와인딩 단계는 상기 자외선 방사를 향하게 하는 단계를 시작하기 전에 적어도 두 번 순차적으로 반복되는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
6. 제1항에 있어서, 접착층을 피착하는 상기 단계는 상기 보빈의 표면 상으로 상기 자외선 경화성 접착제의 층을 피착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
7. 제1항 에 있어서, 보빈을 제공하는 상기 단계는 자외선 방사를 투과시키는 보빈을 제공하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 자외선 방사를 향하게 하는 상기 단계는 상기 보빈을 통해 자외선 방사를 향하게 하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
9. 제1항에 있어서, 접착층을 피착하는 상기 단계는 무용매성의 자외선 경화성 접착제를 제공하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서의 제조 방법.
10. 제1항의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 광 파이버 디스펜서.