TWI390261B - 光纖構造體及其製造方法 - Google Patents

Description

光纖構造體及其製造方法

本發明涉及用於光路封裝、光路裝置等的光電通信、光資訊處理中的彙集多根光纖芯線的光纖構造體及其製造方法。

光纖構造體為將多根光纖芯線排列並將光纖芯線之間進行固定的構造。其作為光纖芯線的配線具有可以達到最小構造的優點。過去，光纖帶芯線作為這種光纖構造體被經常利用。例如，利用光纖帶芯線將光纖芯線進行高密度緊湊地收納，另外，還用於設備之間或是設備內部光纖芯線的多芯配線。

但是，隨著現在通信線路進入用戶的光通信化發展，需要將多芯的光纖帶芯線分歧、引入用戶的作業。因此，需要在作業現場分割光纖帶芯線，使其作為單芯線分歧，或是在事先預計的位置上具有分歧部的光纖帶芯線。無論是製造時還是在現場連接時，製造分歧部的一般方法為手工作業或是使用簡單的工具將光纖帶芯線進行機械分割。但是，在用手工作業分割帶芯線時會出現諸如分割所須要的應力較大，分割時施加於光纖芯線的應力過大，容易發生不必要的分割等問題。為了改善這些問題，曾提出有構造上使用分割用光纖帶芯線的兩重包覆構造(專利文獻1：日本特開平7－134230號公報，專利文獻2：日本特開2002－174759號公報)，還有提出在光纖芯線之間使用高剝離性的連結用樹脂的方法(專利文獻3：日本特開2002－189153號公報)等。但都不能提供一種有實用性的分割用光纖帶芯線。另外，在使用高剝離性的連結用樹脂的方法時，會出現由於分割時所剝落的連結用樹脂造成周圍的污染，影響連接作業的問題。

另外，公知的還有將多根光纖芯線並列放置，將其包覆並將多根光纖芯線的線束製造成一體化的光纖構造體的製造方法(專利文獻4：日本特開平6－123826號公報)。但是，現有的製造方法中，需要使用與光纖帶芯線的根數或光纖間距相應的位置調整工具以及塗覆用具。對於特定的根數或特定的光纖間距的光纖構造體，需要使用為此準備的特定的製造裝置進行製造，或換上特定的塗敷工具。因此，不能夠有效地製造出任意芯線數的光纖構造體。

本發明的目的在於解決現有技術中的上述問題。即本發明的目的在於提供可以準確並且容易地使光纖芯線分歧的光纖構造體及光纖芯線分歧的光纖構造體，及容易製造它們的製造方法。

本發明的光纖構造體的特徵在於具有：排列為二維平面的，單面由第1包覆體包覆的多根光纖芯線所組成的光纖單元，將多數個的被包覆面朝向同一方向排列，將該多個光纖單元的被包覆面或未被包覆面用第2包覆體包覆為一體的構造。

在本發明的光纖構造體中，可以變換上述光纖單元的排列順序。另外，本發明的上述光纖構造體，可以變換上述光纖單元中的光纖芯線的排列順序。再有，多個光纖單元中的至少1個可以具有至少1個被分歧的分歧構造。在這種情況下，分歧構造最好由固定構件所固定。

在本發明的光纖構造體中，包覆上述多個光纖單元的第2包覆體最好具有29kgf/cm以下的撕裂強度，並最好是矽酮橡膠。另外，上述第1包覆體最好由矽酮橡膠形成。再有，第1包覆體及第2包覆體最好由同一材料形成。

另外，在本發明的光纖構造體中，可以在其端部形成由分歧為單芯線的光纖芯線構成的光纖單芯線群。此時，分歧為單芯線的各個光纖芯線可以穿入不同的圓筒狀管中。

本發明的上述光纖構造體的製造方法的特徵在於具有：將在平面上排列的多根光纖芯線的單面由第1包覆體所包覆的光纖單元的多個的被包覆面朝向同一方向排列放置的步驟；及用第2包覆體包覆該多個光纖單元的被包覆面或未被包覆面使該多個光纖單元為一體的步驟。

在本發明的光纖構造體的製造方法中，在將上述多個光纖單元的被包覆面朝著相同方向排列放置的步驟中，可以改編放置該光纖單元的排列順序以使多個光纖單元的至少一部分得以交叉。另外，在1個或者1個以上的上述光纖單元中，可以使多根光纖芯線的一部分在相互交叉並變換了排列順序的狀態下進行排列。另外，可以在上述多個光纖單元的未被包覆面由第2包覆體包覆後，將該多個光纖單元的一部分分歧。再有，可以將上述多個光纖單元的一部分撕裂並使其分歧後，用固定構件將分歧了的光纖單元的分歧部加以固定。

本發明的光纖構造體，在使排列為二維平面的多根光纖芯線的單面由第1包覆體包覆的多個光纖單元的被包覆面朝向同一方向排列，用第2包覆體包覆該多個光纖單元的未包覆面的結構時，藉由分割光纖構造體並使得光纖芯線分歧，不僅可以使第2包覆體分裂，還可以容易地將光纖單元按每個單元進行分歧。因此，很容易識別分割位置，並且由於被分歧的部分只是包覆一層，所以具有在分裂時不費力的優點。另外，由於本發明的光纖構造體即使在光纖單元內進行分割光纖芯線時，也可以在將第2包覆體分裂後進行光纖單元內的芯線分割，所以便於光纖芯線的分割作業。另外，本發明的光纖構造體在分割作業時不會因包覆體散落，影響連續作業。

另外，根據本發明的光纖構造體的製造方法，對於光纖芯線數量的增減等，可以不需要現有製造方法所要求的塗敷工具的更換或位置調整工具等，而是藉由在光纖芯線和光纖單元的平面上的排列操作及塗敷操作進行光纖構造體的製造。因此，可以簡單高效率地製成任意芯線數的光纖構造體，並可降低製造成本。另外，根據本發明的光纖構造體的製造方法，由於可以藉由使光纖芯線交叉，容易地製成光纖芯線的排列順序任意變更的構造的光纖單元，所以能夠選擇並使用與具有與使用機器的輸出入介面相應配線的光纖芯線的光纖單元，大大提高了在與機器的輸出入介面相配合的連接光纖芯線時的作業效果。

另外，由本發明的製造方法所得到的光纖構造體由於可以使第1包覆體及第2包覆體的厚度均一，並具有良好的柔軟性，所以可以實際應用於裝置之間的配線等。

以下，參照附圖說明本發明的光纖構造體的實施例。另外，在本發明中的光纖芯線或光纖單元的“排列”之意為：將各光纖芯線或各光纖單元並列放置在所希望的位置，並且各光纖芯線之間的間隔可以互相不等，也可以交叉。另外，“排列為二維平面”之意為：在平面上放置並排列，並包括光纖芯線或光纖單元交叉放置的情況。

本發明光纖構造體的第1實施例為多根光纖芯線並列排列，圖1為該實施例的立體圖。圖1的光纖構造體由2個用2根光纖芯線組成的2芯光纖單元所構成。在圖1中，光纖構造體1由排列的光纖芯線2a，2b所組成的光纖單元4a和排列的光纖芯線2c，2d所組成的光纖單元4b而形成。光纖單元4a的排列的光纖芯線的單面由第1包覆體3a，光纖單元4b的排列的光纖芯線的單面由第1包覆體3b分別進行包覆。然後，使這些光纖單元4a，4b的被包覆面朝著相同的方向(圖為向上)排列，再將第1包覆體所沒有包覆的一面用第2包覆體5包覆為一體。

圖2A~2C為與圖1具有同樣構造的光纖構造體的剖面圖，表示光纖單元的第1包覆體的各種包覆樣式。覆蓋光纖單元所排列的多根光纖芯線單面的第1包覆體只要是藉由包覆使光纖芯線固定即可，圖2A所示的剖面構造為這種樣式的典型構造，但也可以形成為如圖2B所示的在光纖單元之間第1包覆體3a與3b相互接觸。另外，也還可以是如圖2C所示的第1包覆體3a，3b覆蓋光纖芯線只到構成各光纖單元的2根光纖芯線2a，2b及2c，2d的外形的2個圓形的共同接線為止的樣式。

圖3為排列有6個由單面被第1包覆體包覆的4根光纖芯線所構成的光纖單元，其沒有被施加包覆的一面由第2包覆體包覆為一體的光纖構造體的剖面圖。2a~2x為光纖芯線，3a~3f為第1包覆體，5為第2包覆體。

圖4為本發明光纖構造體的第1實施例的另一例子，所示的是在第1包覆體的包覆面的背面上設置有第2包覆體的光纖構造體的剖面圖。在此圖中，是使由每組4根光纖芯線2構成的4個光纖單元4a~4d的被包覆面朝著相同方向排列，並在其第1包覆體3a~3d上設置第2包覆體5。

本發明的光纖構造體的第2實施例為在光纖單元內變換光纖芯線的排列順序，圖5所示的是這種情況的一個例子，圖5A為立體圖，圖5B為A－A的剖面圖。在圖5A中，光纖構造體由2芯的光纖單元4a及4b構成，各光纖單元4a，4b由光纖芯線2a，2b及2c，2d分別並列排列的光纖排列部和使光纖芯線交叉改編配線的光纖配線改編部所構成。其一面(圖為上面)由第1包覆體3a，3b所包覆。並且，這2個光纖單元被排列放置，其另一面(圖為下面)由第2包覆體5包覆為一體。另外，圖5A及圖5B的情況是在2個光纖單元中分別進行光纖芯線的排列順序的變換。在本發明中，也可以只是其中一部分光纖單元進行光纖芯線排列順序的變換。

本發明的光纖構造體的第3實施例為變換整個光纖單元的排列順序，圖6所示的是這種情況的一個例子，圖6A為立體圖，圖6B為A－A的剖面圖。在圖6A及圖6B中，光纖構造體由2芯的光纖單元4a及4b構成，各光纖單元4a，4b的光纖芯線2a，2b及2c，2d分別並列排列，其一面(圖為上面)由第1包包覆體3a，3b所包覆，這些光纖單元相互交叉使排列順序得到變換。並且所排列的光纖的另一面(圖為下面)由第2包覆體5包覆為一體。

本發明的光纖構造體的第4實施例為多個光纖單元的一部分具有扇形分開式分歧構造的光纖構造體，圖7所示的是這種情況的一個例子，圖7A為立體圖，圖7B為A－A的剖面圖。在圖7A及圖7B中，光纖構造體利用2芯的光纖單元4a及4b而形成，各光纖單元4a，4b的各個光纖芯線2a，2b及2c，2d並列排列，其一面(圖為上面)由第1包覆體3a，3b所包覆，所排列的光纖的另一面(圖為下面)由第2包覆體5包覆為一體。並且該光纖構造體在中央部將包覆2個光纖單元的第2包覆體5分割為2形成向2個方向分歧的構造。既，4芯的光纖構造體在光纖芯線2b及2c之間分裂，形成2個2芯的光纖分歧。

在上述本發明的具有分歧構造的光纖構造體中，為避免產生不必要的分歧，既第2包覆體的分裂，最好是採用由固定構件收納．固定光纖芯線的分歧部的構造。圖8及圖12為這種光纖構造的立體圖。

例如，圖8所示，藉由使用一片粘結薄片7包覆光纖構造體的分歧終端部並粘結固定，可以固定分歧構造使光纖單元不再發生進一步的分歧，由此可以阻止第2包覆體5的進一步分裂。另外，也可以如圖9所示，使用2片粘結薄片7a，7b夾持粘結固定。使用2片具有粘結薄片時，如圖10所示一方的薄片尺寸可以做的較大，這樣可以用未與另一方的薄片粘合的剩餘部分7a'，將光纖構造體粘貼在其他裝置上，由此可以固定裝置內的分歧終端部的位置。另外，在粘貼前的剩餘部分7a'的粘結層上最好帖上塗有剝離材料的分離薄膜。

另外，如圖11所示，光纖構造體的分歧終端部也可以由撕裂強度高於第2包覆體的樹脂8所包覆。使用樹脂作為固定構件時，由於樹脂可以自由地成型，所以可以根據規格設計形狀進行包覆，提高生產效率。

另外，如圖12所示，將光纖構造體的第2包覆體5分裂到所希望的位置後，將光纖構造體收放在管狀的固定構件9的空洞內，在光纖芯線的分歧位置上使管狀固定構件收縮，由此可以固定光纖構造體的分歧部。此時，所用的管狀的固定構件的形狀只要是與光纖或其他構件接觸時不產生破損即可，例如可以舉出的有圓形、橢圓形等。另外如圖13所示，為了使光纖構造體容易插入該空洞內部，可以使用設有切口9a的固定構件9。

另外，在本發明的光纖構造體中，光纖芯線還可以分歧為單芯線並在光纖構造體的端部形成光纖單芯線群。此時，分歧為單芯線的各光纖芯線最好穿入圓筒狀管。圖14為一例在本發明的光纖構造體中分歧的4芯光纖單元4的端部上形成光纖單芯線群的示意圖。在由第1包覆體3包覆的4個光纖2所組成的光纖單元的端部，各光纖被分歧為單芯線2a~2d，此後被分歧為單芯線的光纖芯線一根一根的穿入圓筒狀管30。另外，31為捆紮穿插有光纖的多個圓筒狀管的捆紮件。

上述圓筒狀管30和捆紮件31不是必不可少的零件，但由於圓筒狀管30可以達到防止對光纖芯線施加不必要的側壓的目的，另外，捆紮件31可以具有束縛保持光纖單芯線的作用，所以總之還是具備為好。對圓筒狀管的材質沒有特別限制，但最好為聚乙烯或聚丙烯等塑膠系的物質。光纖芯線的外徑為250 μ m時，圓筒狀管的內徑最好為300 μ m以上，1mm以下。如果小於300 μ m光纖芯線不易穿入，如果大於1mm光纖分歧軟線自身加大，有損其柔軟性。本發明所使用的捆紮件可以為紙製，塑膠製，金屬製的任意一種，但最好是使用鋁帶。並最好使用的帶寬為3mm以上10mm以下。如果小於3mm就很難操作，強度也不夠。如果大於10mm就失去強度的優點，只會加大材料的成本。

接下來，說明關於本發明的光纖構造體的製造方法。首先，根據圖面說明上述這種光纖芯線為並列排列的第1實施例的光纖構造體製造方法。圖15為本發明所使用的製造光纖單元的製造步驟圖。圖16為使用如圖15所示的方法製造的光纖單元所使用的8芯光纖構造體的製造製造步驟圖。首先，將4根光纖芯線2a~2d並列排列放置在具有二維平面的基板6上，塗敷形成第1包覆體的包覆材料3'，使在排列於該基板上的光纖芯線的所希望範圍得以覆蓋，並使其硬化(圖15A)。此後，將光纖芯線2a~2d在排列的狀態下從基板6上剝離，製成光纖芯線由第1包覆體3所包覆的光纖單元4(圖15B圖15C)。

接下來，將由上述方法所製成的2個光纖單元4a，4b進行翻轉，使未包袱面朝上排列放置於基板6上(圖16A)。在其上塗敷形成第2包覆體的包覆材料5'使光纖芯線的所希望範圍得以覆蓋，並使其硬化(圖16B)。此後，將2個光纖單元在排列的狀態下從基板上剝離，製成2個光纖單元由第2包覆體5包覆為一體的光纖構造體1(圖16C)。

以上就2個光纖單元的未被包覆面由第2包覆體包覆為一體的8芯光纖構造體的製造進行了說明。光纖單元的被包覆面由第2包覆體包覆為一體的光纖構造體的製造，也可以適用上述製造方法。

另外，對於光纖芯線的芯線數沒有特殊限定，如上述圖3所示即使是20芯以上的超多芯光纖構造體，也可以藉由將具有第1包覆體的光纖單元並列排列，塗覆形成第2包覆體的包覆材料，用包覆的上述操作可容易地製出。

在光纖單元內變換光纖芯線排列順序的第2實施例的光纖構造體以圖5所示的情況為例，可以使用如下的方法製造。首先，在二維平面上並行排列放置2根光纖芯線。此後，在光纖配線組改編部，使光纖芯線交叉，改編光纖芯線的配線。此後，在放置於二維平面的光纖芯線上塗敷形成第1包覆體的包覆材料，使用適當的硬化裝置使包覆材料硬化後，將光纖芯線從基板上剝離，製成光纖芯線由第1包覆體所包覆的光纖單元。此後，使2個光纖單元4a，4b上下翻轉後，相互無間隙地進行排列，在其上塗敷形成第2包覆體的包覆材料，使其硬化，製成2個光纖單元由第2包覆體5包覆為一體的光纖構造體。

另外，變換光纖單元整體的排列順序的第3實施例的光纖構造體以圖6所示的情況為例，可以使用如下的方法製造。將由上述圖15所示步驟製成的2個光纖單元4a，4b的沒有被包覆的光纖的一側朝上並行排列放置於二維平面之上。此後，在希望進行光纖配線改編的位置上使光纖單元較差，改編光纖芯線的配線。此後，在放置於該二維平面上的光纖單元上塗敷用於形成第2包覆體的包覆材料，以便包覆所希望的範圍，使用適當的硬化手段使包覆材料硬化，製成2個光纖單元由第2包覆體5包覆為一體的光纖構造體。在上述的第2及第3實施例的光纖構造體中，對於光纖芯線的芯線數沒有任何限制，即使光纖芯線不同也可以使用同樣的方法進行製造。另外，關於光纖單元的數量也不僅限於為2個。

再有，多個光纖單元的一部分具有分歧的分歧構造的第4實施例的光纖構造體，可以如下列方法製造。首先使用與圖15及圖16所示的相同方法製造4芯光纖構造體。此後，根據圖17所示的製造步驟圖製造光纖構造體。即，分別把持4芯的光纖構造體1的光纖單元4a的端部和光纖單元4b的端部，並使其沿光纖芯線的軸方向分裂地相對移動，使得光纖單元4a和4b之間的第2包覆體5分裂(圖17A及B)。由此形成被分歧為各為2芯的4芯光纖構造體1a。對於使光纖芯線沿軸方向分裂相對移動時的移動速度及光纖芯線束與其他線束的角度，沒有特別限制，只要設定成在進行第2包覆體的分裂中不會由於移動使得分割的光纖單元部分的形狀不均勻即可。但是，為使得包覆形狀均勻，在分歧作業中最好使光纖芯線的移動速度為一定值。再有，分裂時的光纖芯線的相對移動可以是相互水平方向分離的移動，也可以是相互垂直方向分離的移動。

根據本發明的上述製造方法，光纖構造體的分歧構造的形成只要把持所要分歧的2根光纖單元的端部，相對其反方向進行分裂地移動直至光纖芯線的軸方向所希望的位置即可，所以無需使用專為分歧光纖芯線的分離工具即可有效地形成分歧構造。另外，如果使用如後該的包覆材料，可以不需要刃物等工具進行光纖芯線的分歧，因此可以降低生產設備成本，提高安全性。另外，藉由調整把持的光纖芯線的移動距離，可以自由地設定分裂長度。

在光纖構造體具有分歧構造時，可以使用上述的固定構件收容固定光纖芯線的分歧部。固定構件為管狀的固定構件時，將其固定於光纖構造體的方法可以採用藉由橡膠的彈力使固定構件收縮，或者藉由熱、紫外線、電熱絲等使其收縮的方法。

另外，對於具有分歧構造的第4實施例的光纖構造體，對其光纖芯線的芯線數也沒有限制，各光纖芯線之間的間隔可根據製造光纖構造體的方式適當地設定。

製造本發明的光纖構造體時，在用包覆材料包覆二維平面上的光纖芯線的步驟中，可以在光纖芯線的表面根據所希望的厚度形成包覆材料的包覆。對於包覆方法及成型方法沒有任何限制。例如，在形成第1包覆體及/或第2包覆體時，可以使用成型工具進行成型。圖18為一例這種情況的製造步驟圖。首先，在排列於基板6的二維平面上的光纖芯線2a~2d上塗敷包覆材料，此後，使成型工具10從成型開始位置移動到成型終止位置，藉由成型工具10的底面使光纖表面的包覆材料3'成型為一定的厚度。

另外，例如，在放置有多個光纖單元的基板的二維平面上，塗敷包覆材料將光纖芯線表面包覆後，可以將一部分光纖芯線從上述二維平面上剝離形成光纖構造體。再有，也可以剝離其他的光纖芯線製造其他的光纖構造體。圖19所示這種情況的步驟。在圖19中，基板6上並列放置由第1包覆體3包覆的2個光纖單元4a，4b，在塗敷形成第2包覆體的包覆材料5'之後(圖19A)，可以將其中一個光纖單元部分剝離(圖19B)，製造由第2包覆體5所包覆的光纖構造體1(圖19C)。

下面就構成本發明的光纖構造體的材料進行說明。

本發明所使用的形成第1及第2包覆體的包覆材料，只要是可以適用本發明的製造方法就沒有特別限制，但希望形成包覆體的材料是可以容易地被撕裂的材料。最好是形成包覆體的包覆材料的撕裂強度為29kgf/cm以下。撕裂強度為29kgf/cm以上時，由於撕裂的抵抗大，從而操作性不佳，並且為了撕裂必須施加很大量載荷，所以有可能引起所形成的包覆體出現裂紋或缺口。最好是使用10kgf/cm以下的包覆材料形成包覆體。另外，撕裂強度是根據JIS K6250(加硫橡膠及熱塑性橡膠的物理實驗方法通例)及JIS R6252(加硫橡膠的撕裂實驗方法)進行試驗所測定的數值。即，使用板狀的有切口的角型試驗片作為試驗片，拉伸該試驗片，測出裂紋擴大時的應力，得出測定最大撕裂力時的強度。

另外，本發明所使用的形成第1及第2包覆體的包覆材料最好是與光纖芯線的最外包覆材料粘著良好的材料。再有，為了提高光纖構造體的使用性能，最好是可撓性良好的材料。作為適合上述條件的包覆材料可以舉出有橡膠狀樹脂材料，具有可撓性的熱或紫外線硬化性樹脂，及具有可繞性的熱可塑性樹脂等。特別是作為理想的材料可以舉出的有矽酮系樹脂及丁基橡膠。其中，矽酮橡膠由於其Si－O結合的分子間引力小，所以撕裂強度弱，可以容易地從端部撕裂。另一方面，因為有橡膠彈性，所以除了可撓性優越以外，還因又有伸展和拉伸強度，對於所粘著的光纖芯線的動作具有較高的柔軟性，並且對於中間部位的撕裂具有很強的抵抗力。即，在製造時可以容易地從端部進行分歧，之後藉由固定分歧終端部，可以製成在使用時對應撕裂形成扇形分開式光纖構造體。另外，由於矽氧烷結合帶有良好的耐熱性，所以持有良好的耐熱保持力，具有在高溫，低溫的環境中其粘結力也優越的特徵。因此，在作為配線材料使用時，無論是在高溫環境下(~250℃)、還是在低溫環境下(~－50℃)也可以保持穩定的光纖固定狀態，不出現劣化現象。另外，矽酮橡膠具有優越的電絕緣性、耐藥品性、耐氣候性、耐水性，藉由根據需要使用底塗料，可以使其與廣範圍的材料相粘著。因此，還可以與例如由氟化系樹脂形成的塑膠纖維、或包層用氟化系樹脂塗敷的光纖等緊密粘著。在矽酮橡膠中從使用方法的簡便性考慮，最好是使用在室溫下進行硬化反應的室溫型矽酮橡膠(RTV)。從減少附帶生成物的生成及操作性良好的方面考慮，最好使用附加反應硬化型的矽酮橡膠、縮合反應硬化型的矽酮橡膠、或者將必要的成分全部充填在管或是盒狀的1個密閉容器內而製品化的單一成分型矽酮橡膠。

在本發明的上述光纖構造體中，第1包覆體及第2包覆體最好由同一包覆材料形成。這樣可以使第1包覆體與第2包覆體之間不產生裂痕或剝離，提高製造效率。另外由於第1包覆體及第2包覆體的撕裂強度一樣，在使用矽酮橡膠時，具有可以使光纖單元內的光纖芯線容易分歧的優點。

對本發明所使用的光纖芯線沒有任何限制，可以根據其用途等適當選擇即可。例如，無論是多模、單模都可以使用由石英、塑膠等材料製成的光纖芯線。另外，對其直徑及光纖長度也沒有限制。再有，為了調整分歧部分的長度也可以切斷光纖芯線。還可以在光纖芯線上進行彎曲的矯正，或部分改變形狀等之類的加工。另外，本發明的光纖構造體光纖芯線中的一部分根據需要容許從輸入端到輸出端的這一部分可以有缺損。

另外，本發明對於光纖構造體的光纖芯線根數沒有特別的限制，只要是適當的即可。但是，出於使單面包覆均勻的光纖構造體的製造方便，和使其具有足夠強度，以及現在所使用的光纖帶芯線的芯線數多為4的倍數等理由，光纖構造體中的光纖芯線根數最好為4的倍數。

本發明的光纖構造體在具有分歧構造時，可以使用上述的材料作為固定構件。但作為管狀的固定構件可以使用由塑膠類，金屬類，橡膠等構成的材料，並最好使用儘量輕的材料。

使用樹脂作為固定構件時，作為為了收容保護光纖芯線的樹脂只要是其所有的撕裂強度大於包覆光纖芯線的包覆材料，就沒有特別限制，可以列舉有橡膠狀樹脂材料、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子束硬化性樹脂等的硬化性樹脂等。更具體地說，作為橡膠狀樹脂材料可以列舉有矽酮系橡膠、氨基甲酸乙酯系橡膠、氟系橡膠、丙烯酸系橡膠、乙烯－丙烯酸系橡膠、氯丁二烯系橡膠等。另外，為了提高光纖構造體的使用性，最好是具有可撓性的樹脂。作為具有可撓性的硬化型樹脂可以列舉有環氧樹脂、紫外線硬化性粘著劑、矽酮樹脂等。另外，作為熱塑性樹脂只要具有可撓性即可，例如可以列舉出聚醋酸乙烯、甲基丙烯甲脂等的構成熱熔型粘著劑的樹脂。特別是熱熔型粘著劑具有在室溫下不發粘、無公害、無毒性及無火災的危險性等的特徵，很適合用於本發明。

在本發明中，在光纖單元的末端部將光纖芯線分歧為單芯線時，為保護起見可以將分歧部分的各個光纖芯線插入圓筒狀管內。對圓筒狀管的材質沒有特別限制，但最好為聚乙烯或聚丙烯等塑膠系的物質。光纖芯線的外徑為250 μ m時，圓筒狀管的內徑最好為300 μ m以上，1mm以下。如果小於300 μ m光纖芯線不易穿入，如果大於1mm光纖分歧線自身加大，有損其柔軟性。另外，為捆紮圓筒狀管的捆紮構件可以為紙製，塑膠製，金屬製的任意一種，但最好是使用鋁帶。並最好使用的帶寬為3mm以上10mm以下。如果小於3mm就很難操作，強度也不夠。如果大於10mm就失去強度的優點，只會加大材料的成本。

以下，藉由實施例對本發明進行說明，但本發明不局限於此。

實施例1

使用圖20的塗敷裝置進行光纖構造體的製造。該塗敷裝置是由單軸控制裝置11及材料供給裝置20構成，該單軸控制裝置具備用於放置光纖芯線的基板6，另外沿長度方向設有滾珠絲杠軸12，在端部設有驅動馬達13，其另一端藉由軸承14支撐，在該滾珠絲杠軸上螺紋連接有可動單元15，在該可動單元上設置有垂直於臺面的用於供給材料的針管16。該針管藉由柔軟的橡膠管17與材料供給裝置相連接。

首先，如圖20A所示，在基板上使長30cm的4根光纖芯線2a~2d(住友電工製：石英系單模纖維、外徑0.25mm，)並行排列，將端部近傍用粘結膠帶21固定。將針管(內徑1mm)固定在可動單元上，並使其前端距離光纖表面的高度為0.1mm，將針管移動到所排列的光纖芯線的將要進行包覆的塗敷開始位置22，調節針管的中心使其位於4根光纖芯線的中央部位。此後，藉由將針管沿著光纖軸向移動到塗敷終止位置23(參照圖20B和圖20C)，將形成第1包覆體的包覆材料塗敷於光纖芯線的上部表面。另外，相對光纖芯線的基板的移動為手工操作。使用紫外線硬化樹脂(大阪有機化學工業社製品，必思科達客PM－654，)作為包覆光纖芯線的包覆材料，使用分配器作為供給包覆材料的材料供給裝置。

接下來，使用紫外線照射裝置進行紫外線照射處理(照射強度20mW/cm² ，10秒)，使包覆材料硬化。準備4個由上述方法得到的單面由第1包覆體包覆的單面被覆光纖單元，此後，翻轉4個單面被覆光纖單元使其沒有被包覆材料包覆的一面朝上，並列排成同一平面，兩端用膠帶固定。在這4個單面被覆光纖單元上使用與上述同樣的包覆材料將其塗敷為一體，進行紫外線照射處理使其硬化形成第2包覆體。另外，此時所使用的針管管徑為4mm，針管高度設為距離光纖表面0.1mm的位置。

根據上述方法所製造的光纖構造體，可能是按最小單位設置的。另外由於光纖單元之間的包覆材料少，在分割時只需分割存在於一面的第2包覆體即可，所以分割時的抵抗小，可以準確地分割至分歧位置，提高作業效益。另外，可以藉由單面包覆的起伏部分確認光纖的分割位置，為作業帶來了方便。再有，分割光纖的製造方法對周圍環境不會產生污染。

實施例2

除了兩面全部使用熱硬化性的矽酮橡膠樹脂(TSE392，撕裂強度5kgf/cm，GE東芝矽酮公司製品)作為光纖芯線的包覆材料以外，使用與實施例1同樣的製造方法，製成長度為1m的8根芯的光纖構造體，另外硬化是使用乾燥機在120℃下進行1小時的加熱處理而進行。

由此實施例所製造的光纖構造體由於使用了矽酮橡膠作為排列的光纖芯線的包覆材料，因此具有良好的可撓性，在使用時由於可以柔軟地彎曲，所以作業性良好。

實施例3

將20個與實施例1記載的同樣方法所製造的光纖單元並排排列，和實施例1同樣，製成長度為1m的80芯的光纖構造體。另外，第1包覆體和第2包覆體雙方都是使用室溫硬化性的矽酮橡膠樹脂(Dow Corning Toray公司製品SE9186L)作為包覆材料而形成的。

實施例4

使用如圖5所示的光纖芯線排列順序被變換的光纖單元製成4芯的光纖構造體。首先，在形成有膜厚為100 μ m的粘結層的尺寸為3mm×40mm、厚度為125 μ m的聚酰亞胺薄膜上排列放置2根長度為1m的光纖芯線，為使光纖芯線可在中央部位交叉，進行改編配線並將光纖芯線固定，使用與實施例2同樣的方法和材料包覆光纖芯線。準備2個所得到的光纖排列順序被變換光纖單元。此後，將這些光纖單元的沒有被包覆一面朝上排列佈置，塗敷與上述同樣的包覆材料，使其硬化，製成由第1包覆體及第2包覆體所包覆的光纖構造體。

使用此實施例製造的光纖構造體可以藉由在光纖芯線的配線改編部使光纖芯線交叉，可以使得光纖芯線的排列順序做任意變更，實現與使用機器的輸出入介面相配合地進行配線。因此，不必像現有的光纖帶芯線這樣，為了與使用機器的輸出入介面相配合，須將光纖芯線一根一根地分離，進行配線改編。另外，在光纖芯線所排列的部位，由於光纖芯線之間沒有間隙地被排列，固定，所以可以使其與現有的光纖帶芯線具有同等的寬度，並能夠與現有的光纖帶芯線具有同樣的小型化配線。

實施例5

製造如圖21所示的兩側端的光纖芯線分歧為2芯的8芯光纖構造體。首先，將單面由第1包覆體包覆的2芯的光纖單元4a~4d的沒有被包覆的一側朝上，並列排列放置於二維平面，使用與實施例3同樣包覆材料將塗敷．硬化，製成由第1包覆體及第2包覆體所包覆的光纖構造體。此後，使用具有熱收縮性的矽酮橡膠收縮管(商品名：SPARON，內徑1.5mm，NIKKAN工業公司製品)，將所得到的光纖構造體光纖芯線的分歧部插入該管內，用加熱器加溫5分鐘使管收縮，由此固定光纖的分歧終端部。此後，在光纖單元4a和4b之間，以及4c和4d之間將光纖構造體的兩側端的光纖單元4a和4d撕裂使其分歧。由此，形成厚度為0.4mm、寬度為1.1mm的，兩端至10cm處分歧為2芯的光纖單元部的8芯光纖構造體。

實施例6

製造如圖6所示的2芯的光纖單元的排列順序被變換的光纖構造體。首先，將2芯的單面由第1包覆體所包覆的2個光纖單元的光纖芯線沒有被包覆的一面朝上放置．排列於基板上。此後，在光纖的配線改編部使光纖單元交叉，改變光纖單元的排列順序。此後，使用與實施例2同樣的包覆材料塗敷使得總厚度為1mm，使其硬化，形成第2包覆體，製出本發明的光纖構造體。

實施例7

使用4根長度為300mm的光纖芯線(古河電工公司製品，石英系單模光纖芯線、外徑0.25mm)，首先，使用如圖22所示的塗敷裝置製造光纖單元。該塗敷裝置與圖20所示的裝置相同，但在可動單元15上安裝有成型夾具10。成型夾具10的尺寸為寬40mm，長30mm，高40mm，其底部為平面，在可動單元15上相對基板被垂直地設置。因此，藉由可動單元15可以使成型夾具進行上下及左右的移動。

首先，將4根光纖芯線排列在塗敷裝置的基板6上。塗覆材料從塗敷材料吐出口吐出到所排列的光纖芯線上進行塗敷。塗敷材料的塗敷及相對光纖芯線基板的移動為手工操作，使用室溫硬化性的矽酮橡膠樹脂(Dow Corning Toray Silicone公司製品，商品名：SE9186L)作為包覆材料。將塗敷材料塗敷在光纖芯線的一面後，在常溫1小時的條件下使其完全硬化，得到由第1包覆體所包覆的光纖單元。另外，藉由控制可動單元的上下位置，可以控制第1包覆層的厚度，在這裏，控制第1包覆體使其包覆到光纖芯線到構成4根光纖芯線外形的4個圓形共有的接線為止。

此後，將得到的4個光纖單元平行地並使其第1包覆體朝向相同地排列，在第1包覆體的上面塗敷包覆材料，用第2包覆體將4個光纖單元包覆為一體。第2包覆體的材料也使用室溫硬化性的矽酮橡膠樹脂(Dow Corning Toray Silicone公司製品，商品名：SE9186L)。另外，藉由控制可動單元上下的位置，將包覆層的厚度塗至100 μ m。此後，在常溫1小時的條件下使其完全硬化，得到由第2包覆體所包覆的光纖構造體(參照圖4)。

所得到的光纖構造體的第1包覆體及第2包覆體的厚度均一，並具有良好的柔軟性。另外，此製造方法對於光纖芯線的數量增減等，不需要如現有的製造方法所要求的更換夾具，可以在平面上排列操作光纖芯線或光纖構造體，另外，由於可以進行連續的塗敷操作，所以作業簡單，效率高，並可以降低製造成本。

實施例8

使用2個實施例7製造的光纖芯線數為4根的光纖單元，用實施例7同樣的方法製造光纖構造體。但是如圖23所示，第1包覆體3上包覆的第2包覆體5不包覆光纖芯線2的全長，而是進行操作使得所包覆長度為其一半，即長：150mm。使用的第2包覆體的材料與實施例1相同。所製造出的光纖構造體1為可以將8芯分歧為4芯×2作為分歧用光纖帶芯線使用。使用本發明的光纖構造體的製造方法不僅僅是2分歧，還可以簡單地製造出3分歧，4分歧等光纖構造體。

實施例9

用實施例7同樣的方法，製造9個光纖芯線數為8根的光纖單元，將這9個光纖單元平行地，並使其第1包覆體朝向相同地排列，與實施例1同樣在第1包覆體上用第2包覆體包覆。使用的第1包覆體及第2包覆體的包覆材料與實施7的材料相同。所得到的72芯的光纖構造體，其第1包覆體及第2包覆體的厚度均一，具有良好的柔軟性。另外，現在，隨著光纖芯線數量增加，會使光纖芯線排列的控制變得特別複雜。但在此製造方法中，即使光纖芯線數量多的情況，也與光纖芯線數少的情況一樣，可以在平面上排列操作光纖芯線或光纖單元，並且可以進行連續的塗敷操作，所以作業簡單，效率高，並可以降低製造成本。

實施例10

使用4根長度為2000mm的光纖芯線(古河電工公司製品，石英系單模光纖芯線、外徑0.25mm)，製造光纖分歧線。即，首先，將4根光纖芯線分別穿入內徑0.4mm，外徑0.9mm，長300mm的聚乙烯製圓筒狀管30內，使光纖芯線兩端的100mm及1600mm呈從圓筒狀管伸出的狀態(參照圖24)。此後，在距圓筒狀管的端部10mm(圖24中，X＝10mm)處，使用寬為3mm的鋁帶(捆紮件31)將圓筒狀管捆住。此後，使用如圖25所示的帶有溝槽的排列構件29將穿出圓筒狀管的4根光纖芯線排列為如圖24所示後，使其與上述實施例1記載的情況同樣，將包覆材料塗敷至所示的R處為止，製成由第1包覆體包覆的光纖單元。使用2個如上述方法所製造的光纖單元，與實施例1同樣方法形成第2包覆體，製成光纖單元末端分歧為單芯的光纖構造體。

1、1a．．．光纖構造體

2、2a~2d、2x．．．光纖芯線

3a~3f．．．第1包覆體

4a~4d．．．光纖單元

5．．．第2包覆體

6．．．基板

7、7a、7b．．．粘結薄片

7a'．．．剩餘部分

8．．．樹脂

9．．．固定構件

9a．．．切口

10．．．成型工具

11．．．單軸控制裝置

12．．．滾珠絲杠軸

13．．．驅動馬達

14．．．軸承

15．．．可動單元

16．．．針管

17．．．橡膠管

20．．．材料供給裝置

21．．．粘結膠帶

22．．．塗敷開始位置

23．．．塗敷終止位置

29．．．排列構件

30．．．圓筒狀管

31．．．捆紮件

3'、5'．．．包覆材料

圖1為本發明的光纖構造體的一個例子的立體圖。

圖2A~2C分別為本發明的光纖構造體的一個例子的剖面圖。

圖3為本發明的光纖構造體的另一例的剖面圖。

圖4為本發明的光纖構造體的另一例的剖面圖。

圖5A為表示本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖5B為剖面圖。

圖6A為表示本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖6B為剖面圖。

圖7A為表示本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖7B為剖面圖。

圖8為本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖9為本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖10為本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖11為本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖12為本發明的光纖構造體的另一例的立體圖。

圖13為固定構件的立體圖。

圖14表示末端分割為單芯群的本發明的光纖構造體末端部示意圖。

圖15A~C為使用本發明的光纖構造體製造光纖單元的一例製造步驟圖。

圖16A~C為一例製造本發明的光纖構造體的製造步驟圖。

圖17A、B為另一例製造本發明的光纖構造體的製造步驟圖。

圖18A、B為說明形成包覆體方法的製造步驟圖。

圖19A~C為再一例製造本發明的光纖構造體的製造步驟圖。

圖20A~C製造實施例1光纖構造體的製造步驟圖。

圖21為實施例5的光纖構造體的立體圖。

圖22為本發明的製造方法所使用的塗敷裝置的立體圖。

圖23為實施例8的光纖構造體的立體圖。

圖24為說明在實施例10中，多根光纖芯線的排列放置狀態的說明圖。

圖25為在實施例10中使用的排列構件的立體圖。

1．．．光纖構造體

2a、2b、2c、2d．．．光纖芯線

3a、3b．．．包覆體

4a．．．光纖單元

5．．．第2包覆體

Claims (16)

1. 一種光纖構造體，其特徵在於，具有將排列成二維平面的多數個光纖芯線的單面由第1包覆體包覆組成光纖單元，且使多數個的被包覆面朝向同一方向排列，該多個光纖單元的被包覆面或未被包覆面由具有29kgf/cm以下的撕裂強度之第2包覆體包覆為一體的構造。
2. 如申請專利範圍第1項之光纖構造體，其中：該第1包覆體及第2包覆體由相同或者不相同的矽酮橡膠構成。
3. 如申請專利範圍第1項之光纖構造體，其中：該光纖單元的排列順序被變換。
4. 如申請專利範圍第1或第3項之光纖構造體，其中：在該光纖單元上，光纖芯線的排列順序被變換。
5. 如申請專利範圍第1項之光纖構造體，其中：多根光纖單元中的至少1個被分歧。
6. 如申請專利範圍第5項之光纖構造體，其中：分歧的光纖單元的分歧部由固定構件所固定。
7. 如申請專利範圍第1項之光纖構造體，其中：該光纖芯線係分歧為單芯線，而分歧為單芯線的該光纖芯線所構成的光纖單芯線群形成於光纖構造體的端部。
8. 如申請專利範圍第7項之光纖構造體，其中：該分歧為單芯線的各光纖芯線分別穿入圓筒狀管，該圓筒狀管固定於光纖構造體的端部。
9. 一種光纖構造體的製造方法，包含如下步驟：將排列在平面上的多根光纖芯線的單面由第1包覆體所包覆的光纖單元，使多數個的包覆面朝向同一方向排列放置的步驟；以及將該多個光纖單元的被包覆面或者未被包覆面由具有29kgf/cm以下的撕裂強度之第2包覆體包覆使得該多個光纖單元 成為一體的步驟。
10. 如申請專利範圍第9項之光纖構造體的製造方法，其中：該第1包覆體及第2包覆體由相同或者不相同的矽酮橡膠構成。
11. 如申請專利範圍第9項之光纖構造體的製造方法，其中：在使該多個光纖單元的被包覆面朝著相同方向排列放置的步驟中，改編放置光纖單元的排列順序以使多個光纖單元的至少一部分交叉。
12. 如申請專利範圍第9或第11項之光纖構造體的製造方法，其中：在1個或者1個以上的該光纖單元中，多根光纖芯線的一部分在相互交叉並變換了排列順序的狀態下進行排列。
13. 如申請專利範圍第9項之光纖構造體的製造方法，其中：該多個光纖單元的被包覆面或者未被包覆面由第2包覆體包覆後，將該多個光纖單元的一部分撕裂並使其分歧。
14. 如申請專利範圍第13項之光纖構造體的製造方法，其中：該多個光纖單元的一部分撕裂並使其分歧後，所分歧的光纖單元的分歧部由固定構件固定。
15. 如申請專利範圍第9項之光纖構造體的製造方法，其中：在光纖單元的端部形成由分歧為單芯線的該光纖芯線所構成的光纖單芯線群。
16. 如申請專利範圍第15項之光纖構造體的製造方法，其中：分歧為單芯線的各光纖芯線分別穿入圓筒狀管。