KR19980042160A - 광파이버테이프심선의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 광파이버심선을 평면형상으로 배열하여, 테이프형상으로 일체화한 광파이버테이프심선의 제조방법의 개량에 관한 것이고, 상세히는, 본 발명은 광파이버의 배열의 혼란, 광파이버소선의 손상등이 없는 광파이버심선의 제조방법에 관한 것으로서, 광파이버의 배열의 혼란, 광파이버소선의 손상등을 방지하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단으로서 ① 복수의 광파이버심선을 풀어내어, 집선장치에서 평면형상으로 배열시키고, 도포장치에서 자외선경화형 수지의 일괄피복수지를 도포한 후, 자외선을 조사해서 경화시키는 광파이버테이프심선의 제조에 있어서, 집선장치에서는 광파이버심선사이에 틈새를 가지게 한 상태에서 평면형상으로 배열시키는 방법. ② 광파이버심선은 0.05°~ 2°의 집선각도로 도포장치에 끌어넣는 것. ③ 집선장치와 도포장치 사이에서 광파이버심선의 정전제거를 행하는 것. ④ 집선장치가 복수의 홈을 가진 롤러로 구성되고, 또한 그 표면은 도전성 재료에 의해 표면처리되어 있는 것을 특징으로 한 것이며, 이로서, 광파이버의 배열의 혼란, 광파이버소선의 손상 등이 없는 효과가 있다.

Description

광파이버테이프심선의 제조방법

본 발명은, 복수개의 광파이버심선을 평면형상으로 배열하고, 테이프형상으로 일체화한 광파이버테이프심선의 제조방법의 개량에 관한 것으로서, 상세히는 본 발명은 광파이버의 배열의 혼란, 광파이버소선(素線)의 손상등이 없는 광파이버테이프심선의 제조방법에 관한 것이다.

종래, 광파이버테이프심선의 제조방법으로서는, 일본국 특개평 1-250911호 공보에, 광파이버심선을 배열시키는 방향과 수직인 방향으로 광파이버심선을 어긋나게해서 폭으로 모으기롤러를 통과시키므로써, 폭으로 모으기할 때에 광파이버심선이 서로 떨어질려고 하는 힘을 억제하는 것이 알려져 있다.

이 경우, 광파이버심선을 배열시키는 방향과 수직인 방향으로 광파이버심선을 어긋나게해서 폭으로 모으기롤러를 통과시키므로, 도포장치에 있어서 광파이버를 평면형상으로 틈새없이 정렬시킬려고 하면 광파이버심선을 배열시키는 방향 및 그것과 수직인 방향의 폭으로 모으기롤러의 위치조정이 매우 미묘한 작업이 된다. 따라서, 폭으로모으기롤러는 조정이 힘들고 작업성이 나쁜 결점이 있다.

또, 일본국 특개소 63-161418호 공보에, 광파이버심선을 종형으로 라인형상으로 구성하고, 외주면에 오목면을 가진 복수의 롤러에 의해 정렬시키는 것이 알려져 있다.

이 경우에, 그 실시예에 개시되어 있는 오목면을 가진 롤러가 고속회전하면, 보올베어링의 놀음 등에 의해 회전축에 약간의 흔들림이 존재하기 때문에, 회전축에 진동이 발생하고 그때에 광파이버소선은 롤러단부쪽으로 외주면위를 이동하기 때문에, 광파이버소선이 정렬하지 않게 되고, 얻어진 광파이버테이프심선의 배열이 나쁘게 된다.

따라서, 외주면에 오목면을 가진 복수의 롤러를 고속제조에서 사용하면, 특히 끝에 위치하는 광파이버소선이 오목면위를 가로로 어긋나서 배열이 나쁘게 되는 결점이 있다.

또, 일본국 실공평 4-49603호 공보에, 광파이버테이프심선의 폭방향 및 두께 방향으로 홈을 가진 롤러에 의해 정렬시키는 것이 알려져 있다.

이 경우에, 제조롯(lot)에 의해 광파이버테이프심선의 폭두께는 불균일을 지니고 있으며, 공급되는 광파이버소선의 외경자체도 불균일이 있다.

이 때문에, 롤러의 홈은 테이프심선의 설계치수보다 조금 크게하지 않을 수 없고, 충분한 배열제어효과를 가지게 하는 것은 곤란하다.

또, 무리하게 좁은 홈에 복수의 광파이버소선을 넣을려고 하면, 광파이버소선이 홈에 강하게 압압되어 손상을 입는 일이 있다.

따라서, 광파이버테이프심선의 폭방향 및 두께방향으로 홈을 가진 롤러는 배열정밀도를 향상시키기에는 불충분하며, 또한 광파이버의 배열이 혼란, 또 광파이버표면이 손상되는 일도 있다.

도 1은 광파이버심선을 배열한 (가) 4심광파이버테이프심선, 또한 (나) 8개의 광파이버심선을 배열한 8심광파이버심선의 단면도

도 2는 일괄피복재층이 1층의 경우인 광파이버테이프심선의 제조장치의 개략도

도 3은 각광파이버심선의 배열정도를 표시한 배열단차의 정의를 설명하는 광파이버테이프심선의 단면도

도 4는 광파이버심선의 집선장치와 도포장치의 사이에서 집선되는 집선각도의 정의를 설명하는 상태도

도 5는 집선용 롤러의 형상을 표시한 단면도, (가)는 실시예에 관한 소정의 홈을 가진 집선용 롤러, (나)는 비교예에 관한 오목형상의 홈을 가진 집선용 롤러

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 석영계유리2: 내부층보호피복재

3: 외부층보호피복재4: 착색수지재층

5, 5': 일괄피복재층6: 외부층일괄피복재층

11: 광파이버심선(心線)12: 리일

13: 풀어내기용 공급기14: 댄서롤러

15: 가이드롤러16: 도포장치

17: 가압식수지저장탱크18: 자외선조사장치

20: 송출캡스턴21: 감기장력제어댄서

22: 감기장치23: 리일

24: 집선장치A: 일괄피복재

B: 광파이버심선

An-An' : 각각의 긴쪽방향의 광파이버심선(11)의 중심을 통과하는 선

B-B' : 집선장치에 들어가는 광파이버심선군의 중심B와 도포장치이후의 광파이버심선군의 중심B'를 연결하는 선

θ1, θ2: An-An'와 B-B'와의 집선각

31: 집선장치32: 광파이버심선

33: 도포장치

34: 일괄피복재를 도포한 광파이버심선군

a: 광파이버심선b: 집선용 롤러

그래서, 본 발명자는 여러 가지 검토한 결과, 복수의 광파이버심선사이에, 특히 복수의 홈을 가진 롤러로 이루어진 집선장치에 통과시키므로서, 틈새를 가지게 한 상태에서 평면형상으로 배열시키므로써 상기 종래기술의 과제인, 광파이버의 배열의 혼란, 광파이버소선의 손상 등을 방지할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하는 데 도달하였다.

즉, 본 발명은:

① 복수의 광파이버심선을 풀어내어, 집선장치에 의해 평면형상으로 배열시키고, 도포장치에 있어서 자외선경화형 수지로 이루어진 일괄피복수지를 도포한 후에 자외선조사장치에 있어서 자외선을 조사하고 상기 일괄피복수지를 경화시키는 광파이버테이프심선의 제조방법에 있어서, 상기 집선장치에서는 상기 복수의 광파이버심선사이에 틈새를 지니게 한 상태에서 평면형상으로 배열시키는 광파이버테이프심선의 제조방법을 제공한다. 또,

② 배열되는 광파이버심선사이의 간격이 0.25~10㎜폭인 점에도 특징을 가진다. 또,

③ 상기 복수의 광파이버심선은 0.05° 이상 2°이하의 집선각도로 도포장치에 끌려들어가는 점에도 특징을 가진다. 또,

④ 광파이버심선사이의 배열단차가 0~35㎛인 점에도 특징을 가진다. 또,

⑤ 상기 집선장치와 도포장치 사이에서 상기 복수의 광파이버심선에 대해서 정전(靜電)제거를 행하는 점에도 특징을 가진다. 또,

⑥ 상기 집선장치가 복수의 홈을 가진 단독의 롤러 또는 복수개의 롤러로 구성되고, 상기 복수의 홈을 가진 단독의 롤러 또는 복수개의 롤러의 표면은 도전성 재료에 의해 표면처리되어 있는 점에도 특징을 가진다. 또,

⑦ 상기 집선장치와 도포장치사이에서 상기 복수의 광파이버심선과 다른 물질과 접촉시키지 않는 점에도 특징을 가진다.

이하, 도면에 의거해서 상세히 설명한다.

도 1은, 광파이버심선을 배열한 (가) 4심광파이버테이프심선, 또한 (나) 8개의 광파이버심선을 배열한 8심광파이버심선의 단면도이다.

여기서 말하는 광파이버심선이란, 예를 들면 125㎛의 석영계유리(1)에 1층 또는 복수의 보호피복재층을 가진 것을 가리키고(도 1의 경우, 각각 내부층보호피복재(2), 외부층보호피복재(3)를 가지고, 그들을 일괄해서 내부층일괄피복재(5)를 가진다), 최외부층에 식별용의 안료를 배합한 착색수지재층(4)을 가져도 된다.

이 경우, 보호피복재, 일괄피복재, 착색용의 수지재로서는 서로 동일 또는 다른 우레탄아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등의 자외선 경화형 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

도 2는, 일괄피복재층이 1층의 경우인 광파이버테이프심선의 제조장치의 개략도이다.

심선N개의 광파이버테이프심선의 경우, 광파이버심선(11)이 감겨진 리일(12)을 N개 구비한 풀어내지용 공급기(13)로부터 N개의 광파이버심선(11)을 풀어낸다. 이때, 광파이버심선에는 수 10g정도의 장력이 댄서롤러(14)를 개재해서 부여되고 있다.

풀어내어진 N개의 광파이버심선(11)은 각각 홈이 형성된 가이드롤러(15)를 개재해서 집선장치(24)에 보내지나, 가이드롤러(15)로부터 집선장치(24)의 사이에서는 각각의 광파이버심선사이에는 충분한 간격을 벌리도록 조정되어 있는 것이 필요하다(클레임1).

여기서 말하는 각각의 광파이버심선사이에는 충분한 간격을 벌린다는 것은, 0.25~10㎜폭, 바람직하게는 0.5~6㎜폭정도의 간격을 형성하는 것이 바람직하다.

이 간격이면 광파이버심선끼리 서로 진동에 의해 접촉하는 일은 없고, 광파이버소선의 손상 등의 우려가 없다(클레임 2).

다음에, 집선장치(24)에서 광파이버심선(11)을 어느정도 모은후, 집선장치(24)로부터 도포장치(16)의 사이에서 일방향(도 2에서는 지면에 수직인 방향)으로 밀착된 상태로 일렬로 배열시켜, 도포장치(16)로 보낸다.

도포장치(16)에서는, 우레탄아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등의 자외선경화형수지로 이루어진 일괄피복재가 가압식수지저장탱크(17)로부터 공급되어서, N개의 광파이버심선(11)에 일괄피복재가 도포된다.

또, 이 광파이버심선(11)을 자외선조사장치(18)를 통과시키면, 일괄해서 도포된 일괄피복재가 경화된다.

이와 같이, N개의 광파이버심선(11)을 테이프형상으로 일체화한 것, 즉, N심의 광파이버테이프심선(19)는, 다시 일련의 가이드롤러(15), 송출캡스턴(20), 감기장력제어댄서(21)를 거쳐서, 감기장치(22)에 의해서 소정의 리일(23)에 감겨진다. 감기장력은 수십~수백g으로 설정되어 있다.

다음에, 본 발명에서 설정한 집선각도에 대해서 도 4를 사용하여 설명한다.

도 4는, 광파이버심선의 집선장치와 도포장치의 사이에서 집선되는 집선각도의 정의를 설명하는 상태도이다.

도 2의 광파이버심선의 제조장치에 있어서, 도포장치(16)에 들어가기전의 각각의 긴쪽방향의 광파이버심선(11)의 중심을 통과하는 선을 An-An'로 한다.

이에 대해서, 집선장치(24)에 있어서의 복수의 광파이버심선군의 중심B와 도포장치이후에 있어서의 복수의 광파이버심선군의 중심B'를 연결하는 선B-B'를 취하고, An-An'와 B-B'와의 각도θ₁, θ₂를 집선각도로 한다.

예를 들면, 4심광파이버심선의 경우에, 양쪽의 광파이버심선의 집선각도θ₁과 안쪽의 광파이버심선의 집선각도 θ₂와의 2종류의 집선각도가 존재하게 된다.

본 발명에서는, 각각의 집선각도가 0.05°~2°, 바람직하게는 0.1°~2°의 특정범위의 값으로 들어가는 것이, 광파이버심선의 배열의 혼란방지의 관점에서 필요하다(클레임 3).

집선각도가 0.05°보다 작으면, 집선장치와 도포장치의 사이에서 광파이버끼리 접촉하는 일이 발생하고, 광파이버표면의 손상이나 접촉에 의한 정전기에 기인하는 선흔들림이 발생한다. 또, 집선각도가 2°보다 크면 도포장치에 있어서, 광파이버끼리 서로 떨어질려고 하는 힘이 작용하여 광파이버끼리의 사이에 틈새가 발생하여 버리고, 배열이 혼란되어 버린다.

또, 각 광파이버심선사이의 배열정도는, 도 3에 표시한 바와 같이, 예를 들면, 배열의 기준으로서 1심과 4심의 중심을 연결하고, 2심과 3심의 중심이 1심-4심을 연결하는 선상으로부터 어느 정도 어긋나있는지를 표시하는 배열단차(이하, 이 값을 배열단차라고 칭한다)에 의해, 평가한다.

이 경우, 배열단차가 0~35㎛, 바람직하게는 0~25㎛로 끝나면 광파이버심선의 전송손실의 열악화를 저지할 수 있다(클레임 4).

이상과 같이 ① 집선장치에서는 상기 복수의 광파이버심선사이에 비접촉상태에서, 바람직하게는 소정의 틈새를 가지게한 상태에서 평면형상으로 배열시켰으므로, 광파이버표면의 손상을 방지하고, 또한 정전기의 발생에 의한 선흔들림을 방지할 수 있다(클레임 1, 2).

② 광파이버심선의 특정범위의 최적한 집선각도에서 도포장치에 끌어넣어지므로, 광파이버의 표면의 손상이나 정전기의 발생에 의한 선흔들림이 없고, 광파이버의 배열을 잘할 수 있다(클레임 3).

③ 광파이버가 공기중을 고속주행한 것만으로도, 공기와의 마찰에 의해 정전기가 발생하고, 선흔들림이 발생하나, 이하의 처치에 의해 광파이버의 정전기의 축적의 억제에 유효하다(클레임 5).

집선장치와 도포장치사이에, 정전제거장치(코로나방전에 의해 이온화한 바람을 떨어진 위치로부터 내뿜어서 제전(除電)하는 타입의 것)를 설치하므로써, 보내온 광파이버심선을 제전할 수 있다. 또, 비이온성계면활성제 등의 대전(帶電)방지제액을 입히고, 광파이버의 정전제거를 행할 수 있다.

④ 집선장치와 광파이버가 접촉할 때에 정전기가 발생하는 일이 있으나, 복수의 홈을 가진 롤러로 구성되는 집선장치의 표면이 도전성재료에 의해 표면처리된 것, 예를 들면 도전성이 있는 무전해니켈도금을 입힌 롤러를 사용하므로써, 롤러에 정전기가 축적하는 것을 방지할 수 있다(클레임 6).

⑤ 집선장치와 도포장치사이에서 광파이버심선과 다른 물질과 접촉하지 않도록 하므로, 광파이버표면의 손상을 방지할 수 있다(클레임 7).

[실시예]

4심의 광파이버테이프심선의 경우에 대해서, 본 발명을 이하의 실시예에 의해 구체적으로 설명하나, 이것은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

(참고예)광파이버테이프심선의 제조

실시예 1에서는, 도 2에 표시된 광파이버테이프심선의 제조장치를 사용한다.

외경 125㎛의 싱글모드의 광파이버나(裸)유리선에 우레탄아크릴레이트계의 자외선경화형수지를 2층 피복하고, 또 우레탄아크릴레이트계의 자외선경화형수지로 이루어진 착색수지층을 형성하여, 외경 250㎛의 광파이버심선을 제조하였다.

이 광파이버심선(11)을 4심배치한 풀어내기용 공급기(13)로부터 풀어내어, 도포장치(16)에 의해 우레탄아크릴레이트계의 자외선경화형 수지를 일괄도포한 후, 자외선조사장치(18)에 있어서 자외선을 조사하므로써 일괄피복재(6)를 경화시켜서 광파이버심선(11)을 일체화하고, 4심광파이버테이프심선(19)을 얻었다. 감기장력은 150g으로 하였다.

도 5는 집선용 롤러의 형상을 표시한 단면도이며, (가)는 실시예에 관한 소정의 홈을 가진 집선용 롤러이고, (나)는 비교예에 관한 오목형상의 홈을 가진 집선용 롤러이다.

(실시예 1)

집선장치로서 알루미늄제 롤러를 사용하고, 우레탄아크릴레이트계 자외선경화형수지를 일괄피복재에 사용하였다.

광파이버테이프심선의 제조시에, 집선장치(25)와 도포장치(16)와의 거리를 변화하므로서, 양쪽의 광파이버심선의 집선각도를 0.3°, 안쪽의 광파이버심선의 집선각도를 0.1°로 설정하였다. 집선장치로서 도 5(가)에 표시한 형상의 롤러를 사용하였다.

도 3은, 각 광파이버심선의 배열정도를 표시한 배열단차의 정의를 설명하는 광파이버테이프심선의 단면도이다.

도 3에 표시한 바와 같이, 배열의 기준으로서 1심과 4심의 중심을 연결하고, 2심과 3심의 중심이 1심-4심을 연결하는 선상으로부터 어느정도 어긋나있는지(이하, 이 값을 배열단차라고 칭함)에 의해 평가했던 바, 이 조건에서 제조된 4심광파이버테이프심선의 배열단차는 2심은 5㎛, 3심은 7㎛로 배열이 양호하였다.

(실시예 2)

실시예 1과 동일한 재료를 일괄피복재로서 사용하여, 집선장치로서 도 5(가)에 표시한 형상으로 도전성이 있는 무전해니켈도금을 실시한 롤러를 사용하고, 양쪽의 광파이버심선의 집선각도를 1.6°, 안쪽의 광파이버심선의 집선각도를 0.7°로 설정하였다.

또, 집선장치와 도포장치의 사이에 정전제거장치를 설치하고, 보내온 광파이버심선을 제전하였다. 여기서 사용하는 정전제거장치는, 코로나방전에 의해 이온화한 바람을 떨어진 위치로부터 내뿜어서 제전하는 것이다.

이 조건에 의해 얻어진 4심파이버테이프심선의 배열단차는 2심은 12㎛, 3심은 8㎛로 배열이 양호하였다.

(비교예 1)

집선장치로서 도 5(나)에 표시한 바와 같은 오목형상의 홈을 가진 롤러를 사용하였다. 오목형상의 롤러의 홈폭은 4개의 광파이버심선과 거의 동등한 길이 1.1㎜로 하고, 이 롤러에 의해 광파이버심선을 밀착상태로 집선시키도록 하였다.

그 결과, 고속으로 되면, 선흔들림이 격심하게 되어, 완성된 광파이버테이프심선의 배열단차는 2심은 52㎛, 3심은 37㎛로 나쁘고, 전송손실도 열악화하였다.

(비교예 2)

집선장치에서 간격을 벌린 홈을 가진 롤러를 사용하여, 양쪽의 광파이버심선의 집선각도를 3도가 되도록 집선장치와 도포장치와의 간격을 설정하였다.

그 결과, 선흔들림은 없으나, 완성된 광파이버테이프심선내의 광파이버심선의 배열단차는 2심에서 71㎛, 3심에서는 25㎛로 배열이 나쁘고, 광파이버심선의 사이에 틈새가 발생하였다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, (가) 도포장치에 이르기까지 복수의 광파이버가 서로 접촉하지 않으므로, 광파이버표면이 서로 손상시키는 일없어, 또한 광파이버끼리의 마찰에 의한 정전기의 발생이 없다.

(나) 최적한 각도로 집선되어 있으므로, 광파이버의 배열을 잘 할 수 있다.

(다) 각 광파이버심선의 최적한 배열단차로 집선장치에 들어가므로, 광파이버의 배열을 잘 할 수 있다.

(라) 집선장치와 도포장치의 사이에서 주행하는 광파이버심선에, 제전장치 등에 의해 정전제거를 행하므로, 정전기에 의한 선흔들림을 억제할 수 없다.

(마) 홈을 가진 롤러의 표면이 도전성재료에 의해 표면처리되어 있으므로, 광파이버에 축적된 정전기를 제거할 수 있고, 정전기에 의한 선흔들림을 억제할 수 있다.

(바) 집선장치와 도포장치의 사이에 접촉물을 없애고 있으므로, 광파이버표면의 손상을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 복수의 광파이버심선을 풀어내어, 집선장치에 의해 평면형상으로 배열시키고, 도포장치에 있어서 자외선경화형수지로 이루어진 일괄피복수지를 도포한 후에 자외선조사장치에 있어서 자외선을 조사하고 상기 일괄피복수지를 경화시키는 광파이버테이프심선의 제조방법에 있어서, 상기 집선장치에서는 상기 복수의 광파이버심선사이에 틈새를 가지게 한 상태에서 평면형상으로 배열시키는 것을 특징으로 하는 광파이버테이프심선의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 배열되는 광파이버심선사이의 간격이 0.25~10㎜폭인 것을 특징으로 하는 광파이버테이프심선의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 광파이버심선은 0.05° 이상 2°이하의 집선각도에서 도포장치에 끌어들여지는 것을 특징으로 하는 광파이버심선의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 광파이버심선사이의 배열단차가 0~35㎛인 것을 특징으로 하는 광파이버테이프심선의 제조방법.
5. 제 1 항~제 4 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 집선장치와 도포장치 사이에서 상기 복수의 광파이버심선에 대해서 정전제거를 행하는 것을 특징으로 하는 광파이버테이프심선의 제조방법.
6. 제 1 항~제 5 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 집선장치가 복수의 홈을 가진 단독의 롤러 또는 복수개의 롤러로 구성되고, 상기 복수의 홈을 가진 단독의 롤러 또는 복수개의 롤러의 표면은 도전성 재료에 의해 표면처리되고 있는 것을 특징으로 하는 광파이버테이프심선의 제조방법.
7. 제 1 항~제 6 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 집선장치와 도포장치사이에서 상기 복수의 광파이버심선과 다른 물질과 접촉시키지 않는 것을 특징으로 하는 광파이버테이프심선의 제조방법.