TWI540354B

TWI540354B - A method for manufacturing an optical fiber core and a fiber core manufactured by the manufacturing method

Info

Publication number: TWI540354B
Application number: TW101119327A
Authority: TW
Inventors: Akira Namazue; Yukiko Take; Takashi Matsuzawa; Ken Osato; Naoki Okada; Yusuke Yamada
Original assignee: Fujikura Ltd; Nippon Telegraph & Telephone
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2016-07-01
Also published as: CN103608710A; AU2012263547B2; CA2837689A1; WO2012165371A1; US20140112631A1; US9086555B2; CA2837689C; JP2012252198A; CN103608710B; EP2717082B1; AU2012263547A1; EP2717082A1; EP2717082A4; BR112013031105A2; JP5309189B2; NZ618588A; TW201303404A

Description

光纖帶蕊線的製造方法及由該製造方法所製造的光纖帶蕊線

本發明，是有關於將由樹脂被覆的複數條的光纖並列配置並將這些各光纖相互沿著其長度方向間斷地固定的光纖帶蕊線的製造方法。

在光纖纜線所使用的光纖帶蕊線，是將光纖裸線(玻璃纖維)的外周藉由樹脂被覆形成光纖素線和光纖蕊線，將此光纖素線等複數條並列配置並將這些由總括被覆層被覆而形成帶狀者。由此，藉由將複數條的光纖(光纖素線等)彼此總括地融接和由連接器連接就可以達成作業的效率化。

這種總括被覆形成的光纖帶蕊線，是只有帶狀的總括被覆樹脂的部分的貼裝密度會下降，並且在光纖纜線的設計上其折曲方向被限制。因此，特別是，對於被要求高密度細徑化的比較少蕊系(數十蕊、百蕊程度)的光纖纜線中，光纖帶蕊線，是對於只是將單蕊線集合的高密度細徑化，在終極的貼裝形態就會成為比較不利。

因此，例如下述專利文獻1所揭示的光纖帶蕊線，是藉由將複數條並列配置的光纖，相互沿著其長度方向間斷地(部分地)固定，來抑制貼裝密度的下降及折曲方向被限制。

間斷地固定的光纖帶蕊線的製造，是藉由將具備樹脂被覆層的複數條的並列配置的光纖，從在塗抹模的出口面中開口的光纖插通孔給進來進行。此時，由相鄰接的光纖插通孔彼此藉由移動擋板和圓盤等的攔截構件，交互地進行被使用於間斷固定的樹脂的吐出及攔截。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-33010號公報

但是此情況，光纖是從光纖插通孔被給進時，在塗抹模的出口部分被摩擦，被覆在光纖裸線的樹脂可能會被削掉。

在此，本發明的目的，是光纖從塗抹模被給進時抑制被覆樹脂被削掉。

申請專利範圍第1項的發明，是一種光纖帶蕊線的製造方法，是將由樹脂被覆的複數條的光纖並列配置並將這些各光纖相互沿著其長度方向間斷地固定的光纖帶蕊線的製造方法，其特徵為：將前述被覆的最外層的樹脂的彈性模數為300MPa以上的複數條的光纖，並列配置並將這些各光纖相互沿著其長度方向間斷地連接。

申請專利範圍第2項的發明，是如申請專利範圍第1項的光纖帶蕊線的製造方法，其中，前述被覆的最外層的樹脂的彈性模數是300MPa以上、未滿600MPa時，是將前述被覆的最外層的樹脂的摩擦力為0.3N以下的複數條的光纖，並列配置並將這些各光纖相互沿著其長度方向間斷地連接。

申請專利範圍第3項的發明的光纖帶蕊線，是由如申請專利範圍第1或2項的光纖帶蕊線的製造方法製造。

依據本發明的話，因為考慮樹脂的彈性模數而提高光纖中的被覆的樹脂的滑動性，所以光纖從塗抹模被給進時可以抑制被覆樹脂被削掉。

以下，依據圖面說明本發明的實施例。

如第1圖所示，有關於本發明的一實施例的光纖纜線的光纖帶蕊線(以下稱帶蕊線)1，是將複數條的光纖3並列配置而構成，在此由合計N條的光纖3所構成。這些N條的光纖3之中，將彼此相鄰接的2條的光纖3，藉由成為複數處的固定部的接合部5沿著光纖3的長度方向間斷地固定。沿著此長度方向複數設置的接合部5彼此之間，是成為光纖3彼此未被接合的分離部7。

此時，光纖3的No.1及No.2的接合部5_1~2、及光纖3的No.2及No.3的接合部5_2~3，是位於沿著光纖3的長度方向彼此不同地錯開的位置。同樣地，光纖3的No.N-2及No.N-1的接合部5_(N-2)~(N-1)、及光纖3的No.N-1及No.N的接合部5_(N-1)~N，是位於沿著光纖3的長度方向彼此不同地錯開的位置。如此，2條的光纖3相互的接合部5，是在光纖3的並列配置方向彼此之間相鄰接者彼此，是位於沿著光纖3的長度方向彼此不同地錯開的位置。

第2圖，是第1圖的A-A剖面圖，光纖3，是光纖素線，由：石英的玻璃纖維9、及被覆於玻璃纖維9外周的軟質樹脂11、及進一步被覆於軟質樹脂11外周的紫外線硬化樹脂13所構成。且，將2條的光纖3彼此，藉由形成於表背兩側的前述的接合部5被連接固定。在此，上述的紫外線硬化樹脂13，是將彼此相鄰接的光纖3彼此藉由接合部5間斷地固定之前的狀態下的最外層的樹脂。又，光纖3，是可取代上述的光纖素線，使用在光纖素線的外周被覆著色墨水等的樹脂的光纖蕊線也可以。此情況，著色墨水等的樹脂，是成為將光纖3彼此藉由接合部5於間斷地固定之前的狀態下的光纖蕊線的最外層的樹脂。

這種間斷固定帶蕊線1的製造，是使用具備後述的塗抹模17(第4圖)帶蕊線製造裝置。

在此，在本實施例中，每由上述帶蕊線製造裝置將帶蕊線1製造時，光纖3是從塗抹模17被給進時，為了抑制紫外線硬化樹脂13在出口部分被摩擦並被削掉，而提高紫外線硬化樹脂13的滑動性。

即，在此的光纖3的紫外線硬化樹脂13的必須要件，是彈性模數必須是300MPa以上，且，彈性模數是300MPa以上、未滿600MPa時藉由以下的測量方法測量的摩擦力為0.3N以下。

以下，說明摩擦力的測量方法。首先，如第3圖(a)所示，由使用於光纖3的評價用的預定長的光纖試片30形成直徑7cm的一重的環30a，將此光纖試片30的一方側的端部30b，打個結的方式插入環30a的中。將此插入作業如第3圖(c)再度反覆進行2回，第3圖(d)所示形成紫外線硬化樹脂13彼此接觸的接觸部30d。

且在上述第3圖(d)的狀態下，對於光纖試片30的環30a將一方側的端部30b及另一方側的端部30c藉由無圖示的拉伸試驗機各別把持，使環30a的直徑變小的方式朝彼此之間背離的方向(第3圖(d)中朝上下方向)拉伸。此時的拉伸速度是5mm/min，拉伸時間是2分鐘，將此拉伸時的力的平均負荷值(表面摩擦力)，作為紫外線硬化樹脂13的摩擦力。

表1，是紫外線硬化樹脂13的摩擦力(N)及彈性模數(MPa)的關係，將帶蕊線1由後述帶蕊線製造裝置5km製造，在其塗抹模17的出口部分若最外層的紫外線硬化樹脂13的切削渣滓有發生的情況為「×」，切削渣滓未發生的情況為「○」。

又，此時帶蕊線製造裝置中的光纖3的給進速度為120m/min，攔截構件也就是圓盤27的旋轉數為400rpm，第1圖的接合部5的長度L為100mm，分離部7的長度M為200mm，接合部5的1間距的長度為300mm。

依據表1的話，由紫外線硬化樹脂13的彈性模數看的話，300MPa以上為「○」，未滿300MPa就沒有「○」，因此至少300MPa以上是必須的。另一方面，由摩擦力看的話，彈性模數是300MPa以上的條件下超過0.3N情況時，彈性模數是低於600MPa時為「×」，0.3N以下沒有「×」。因此摩擦力，當彈性模數為300MPa以上、未滿600MPa的情況時，有需要0.3N以下。

從以上可知，欲使最外層的紫外線硬化樹脂13的切削渣滓在塗抹模17的出口部分不會發生，即，光纖3是從塗抹模17被給進時在其出口部分可以抑制被覆樹脂被削掉，是需要以下的條件。

紫外線硬化樹脂13，是彈性模數必須至少300MPa以上，且彈性模數是300MPa以上、未滿600MPa時藉由前述的測量方法測量的摩擦力是0.3N以下。

在紫外線硬化樹脂13使用的紫外線硬化性樹脂，是一般基本的構成成分含有：含有不飽和基(例如丙烯醯基)的基聚合性低聚合物、作為反應性稀釋劑的反應性單體、聚合開始劑，進一步摻合需要量的各種添加劑(顏料、紫外線吸收劑、光穩定劑、聚合禁止劑、有機矽烷偶合劑、勻染劑、滑劑、氧化穩定劑、老化防止劑、保存穩定劑等)等。

且紫外線硬化性樹脂，主要可藉由選用：基聚合性低聚合物的種類、構造、分子量、及反應性單體、聚合開始劑、各種添加劑的種類，並藉由調整：基聚合性低聚合物、反應性單體、聚合開始劑、各種添加劑的摻合比調整各種特性。

藉由將如以上的紫外線硬化性樹脂使用在紫外線硬化樹脂13，對於光纖3的最外層樹脂的硬化後的彈性模數及表面的摩擦力，在本實施例也可以獲得適合的所期的特性。

接著，說明將上述帶蕊線1製造的帶蕊線製造裝置。此帶蕊線製造裝置，是如第4圖所示具備將複數光纖3整列，且，進行供給未硬化的前述了的紫外線硬化性樹脂的纖維整列、樹脂供給過程的前述的塗抹模17。

進一步，在塗抹模17的光纖3的給進方向前方，具備：將未硬化的紫外線硬化樹脂藉由能量照射進行硬化的樹脂硬化過程的樹脂硬化能量照射裝置也就是例如2個點光源型紫外線燈泡19、及將從塗抹模17被給進的複數光纖3集線的集線用滾子21。且，在塗抹模17的下方中，設置樹脂除去手段23及電刷清掃手段25。

塗抹模17，是在其內部具有將未硬化的紫外線硬化性樹脂滯留的樹脂貯留室(無圖示)。在塗抹模17的出口面17a中，開口有與樹脂貯留室連通的複數光纖插通孔17b。從此複數光纖插通孔17b，通過樹脂貯留室來的複數條的光纖3是被整列地被給進。且，相鄰接的光纖插通孔17b彼此之間是藉由寬度窄的無圖示的連通孔而彼此連通。

藉由這種構成，複數條的光纖3是從各光纖插通孔17b被給進時，在各光纖3的最外層的樹脂也就是紫外線硬化樹脂13的外周表面未硬化的紫外線硬化性樹脂被塗抹之後被硬化，而形成接合部5成為帶蕊線1。即，在帶蕊線1中，位於紫外線硬化樹脂13更外周的接合部5，是成為最外層的樹脂。

在塗抹模17的出口面17a中，在相鄰接的各光纖插通孔17b彼此之間，且，在第4圖中的與X方向(複數光纖3的並列配置方向)垂直交叉的Z方向(第4圖的上下方向)各別設置貫通的圓盤用溝部17c。各圓盤用溝部17c，是相鄰接的光纖插通孔17b彼此之間的前述的無圖示的連通孔交叉，可讓紫外線硬化性樹脂從光纖插通孔17b通過連通孔被吐出。

攔截構件也就是複數圓盤27，是被配置成一部分(光纖3的給進方向後方側且上部)嵌入各圓盤用溝部17c的狀態下。複數圓盤27的中心部，是與同一的旋轉軸29一起固定，此旋轉軸29是藉由第1驅動源31被旋轉驅動。藉由第1驅動源31的動力使旋轉軸29旋轉的話，複數圓盤27會成為朝箭頭B方向一體旋轉。

在各圓盤27的外周部設置切口部27a。此切口部27a的旋轉軌跡，是設定成通過對應相鄰接的光纖插通孔17b 彼此之間的前述的無圖示的連通孔的位置。

因此，圓盤27的切口部27a以外處，是位在相鄰接的光纖插通孔17b彼此之間的圓盤用溝部17c之間的位置時，可攔截紫外線硬化性樹脂從兩相鄰的光纖插通孔17b通過連通孔被吐出。另一方面，圓盤27的切口部27a，是位於相鄰接的光纖插通孔17b彼此之間的圓盤用溝部17c時，是紫外線硬化性樹脂是從兩相鄰的光纖插通孔17b通過連通孔被吐出。

因此，安裝切口部27a的旋轉相位不同的複數圓盤27，藉由旋轉此複數圓盤27，如前述的第1圖所示，在彼此相鄰接的光纖3彼此之間，可以形成由紫外線硬化性樹脂所產生的接合部5及分離部7。其結果，成為可製造將相鄰接的光纖3彼此朝長度方向間斷地固定的帶蕊線1。

樹脂除去手段23，是具備：從旋轉中心呈放射狀延伸的撥除構件也就是電刷33、及電刷33的中心處(基端部)被固定的旋轉軸35、及將旋轉軸35旋轉驅動的第2驅動源37。旋轉的電刷33，是與各圓盤27的外周緣部接觸，將附著在各圓盤27的紫外線硬化性樹脂撥取。

電刷清掃手段25，在此實施例中，是將酒精等的洗劑收容的溶液槽，此溶液槽(電刷清掃手段)25，是設在電刷33的旋轉軌跡上。旋轉的電刷33若與圓盤27接觸的話，藉由電刷33撥除附著在圓盤27的表面的紫外線硬化性樹脂，將附著在電刷33的紫外線硬化性樹脂由溶液槽25的洗劑除去。

點光源型紫外線燈泡19，是位於從塗抹模17的出口面17a至光纖3彼此並列的方式被集線接觸處之間，在對應光纖3的長度方向的Y方向(光纖3的給進方向)被配置於2處。藉由此2處的點光源型紫外線燈泡19，照射使未硬化的紫外線硬化性樹脂硬化所需要的樹脂硬化能量。

又，點光源型紫外線燈泡19的設置位置和數量，不限定於如第4圖所示者，例在如塗抹模17及集線用滾子21之間的適宜位置配置3處以上也可以，且紫外線的照射方向也不限定於第4圖中Z方向，X方向等別的方向也可以。此時，將紫外線的照射方向不同的方向組合也可以。且，紫外線燈泡，不限定於點光源型，使用如螢光管的比較長的形狀者也可以。且，藉由將這些紫外線燈泡的設置位置和數量和種類適宜變更，並且也適宜調整紫外線照射量，就可充分將未硬化的紫外線硬化性樹脂硬化。

每藉由這種構成的帶蕊線製造裝置將帶蕊線1製造時，光纖3，是從光纖插通孔17b被給進時，外周面會與塗抹模17的出口部分也就是光纖插通孔17b的開口部周緣摩擦。被摩擦的要因，是因為由圓盤27的旋轉所產生的振動、圓盤27的切口部27a通過纖維插通孔17b的連結孔時的振動、和由紫外線硬化性樹脂的塗抹量的微小的變化所產生的振動，而使光纖3擺動，所以必然會發生。

此時，在本實施例中，光纖3的紫外線硬化樹脂13，是如前述，彈性模數是必須至少300MPa以上，且彈性模數是300MPa以上、未滿600MPa時藉由前述的測量方法測量的摩擦力是0.3N以下，就可提高紫外線硬化樹脂13的滑動性。

因此，即使光纖3在塗抹模17的出口部分被摩擦，藉由提高滑動性使滑動容易的紫外線硬化樹脂13，如前述的表1所示，就可抑制切削渣滓的發生，可以抑制紫外線硬化樹脂13被削掉。

又，在如第4圖所示帶蕊線製造裝置中，雖使用圓盤27作為攔截構件，但是與前述的專利文獻1同樣，除了圓盤27以外使用上下動的擋板等也可以。

且在本實施例中，對於摩擦力的測量方法，如第3圖的說明，環30a的直徑雖為7cm，但是不限定於7cm，即使比其稍小或稍大也無妨。但是，環30a的直徑是過小的話，會導致光纖試片30的切斷不佳，相反地環30a的直徑是過大的話，朝試驗裝置的組裝作業成為困難，作業性惡化而不佳。藉由作成7cm，就可抑制光纖試片30的切斷並且朝試驗裝置的組裝作業也容易，成為可更高精度的測量。

且在本實施例中，對於摩擦力的測量方法，如第3圖的說明，雖反覆2回將光纖試片30的一方側的端部30b插入環30a中的作業而形成接觸部30d，但是不限定於2回。但是，次數過多的話因為會導致作業性的惡化並且高精度的測量成為困難所以不佳，只有1回的話因為高精度的測量成為困難所以不佳。

進一步，在本實施例中，對於摩擦力的測量方法，如第3圖的說明，雖將光纖試片30的一方側的端部30b及另一方側的端部30c由5mm/min的速度2分鐘拉伸，但是這些拉伸速度及時間是些微地錯開也無妨。藉由5mm/min的速度2分鐘拉伸，就可成為可更高精度的測量。

1‧‧‧帶蕊線

3‧‧‧光纖

5‧‧‧接合部

7‧‧‧分離部

9‧‧‧玻璃纖維

11‧‧‧軟質樹脂

13‧‧‧紫外線硬化樹脂

17‧‧‧塗抹模

17a‧‧‧出口面

17b‧‧‧光纖插通孔

17c‧‧‧圓盤用溝部

19‧‧‧點光源型紫外線燈泡

21‧‧‧集線用滾子

23‧‧‧樹脂除去手段

25‧‧‧電刷清掃手段

25‧‧‧溶液槽

27‧‧‧圓盤

27a‧‧‧切口部

29‧‧‧旋轉軸

30‧‧‧光纖試片

30a‧‧‧環

30b‧‧‧端部

30c‧‧‧端部

30d‧‧‧接觸部

31‧‧‧第1驅動源

33‧‧‧電刷

35‧‧‧旋轉軸

37‧‧‧第2驅動源

[第1圖]顯示本發明的一實施例的光纖帶蕊線的平面的立體圖。

[第2圖]第1圖的A-A剖面擴大圖。

[第3圖]將光纖的摩擦力的測量方法從(a)至(d)依序顯示的說明圖。

[第4圖]顯示第1圖的光纖帶蕊線的製造裝置的立體圖。

3‧‧‧光纖

5_1~2‧‧‧接合部

5_2~3‧‧‧接合部

5_(N-2)~(N-1)‧‧‧接合部

5_(N-1)~N‧‧‧接合部

1‧‧‧帶蕊線

5‧‧‧接合部

7‧‧‧分離部

Claims

一種光纖帶蕊線的製造方法，是將由樹脂被覆的複數條的光纖並列配置並將這些各光纖相互沿著其長度方向間斷地固定的光纖帶蕊線的製造方法，其特徵為：包含以下步驟：將前述被覆的最外層的樹脂的彈性模數為300MPa以上的複數條的光纖，並列配置並朝塗抹模送出；將前述光纖從前述塗抹模送出時，在相互鄰接的各光纖之間朝前述長度方向間斷地塗抹未硬化紫外線硬化樹脂；將前述未硬化紫外線硬化樹脂硬化，並形成將這些各光纖相互沿著前述長度方向間斷地連接的接合部。
如申請專利範圍第1項的光纖帶蕊線的製造方法，其中，前述接合部，是在前述光纖的並列配置方向中，位於沿著前述長度方向彼此不同地錯開的位置。
如申請專利範圍第1或2項的光纖帶蕊線的製造方法，其中，前述被覆的最外層的樹脂的彈性模數是300MPa以上、未滿600MPa時，是將前述被覆的最外層的樹脂的摩擦力為0.3N以下的複數條的光纖，並列配置並將這些各光纖相互沿著其長度方向間斷地連接。
一種光纖帶蕊線，其特徵為：是由如申請專利範圍第1、2或3項的光纖帶蕊線的製造方法製造。