TWI683146B - 間斷固定帶芯線的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種間斷固定帶芯線的製造方法，具有下述步驟：進行塗布而使未硬化的被覆材料進入複數條彼此光纖之間，並使其硬化，藉此以前述被覆材料將前述複數條光纖一齊被覆；以及一面將已一齊被覆之前述複數條光纖朝長度方向以速度V1送出，一面使用於與長度方向正交之寬度方向排列配置的複數個旋轉刃，而在長度方向隔開預定間隔地切斷位於前述複數條光纖彼此之間的前述被覆材料，前述速度V1比前述旋轉刃的周速V2更大。

Description

間斷固定帶芯線的製造方法

本發明是關於一種間斷固定帶芯線的製造方法。 本案是依據於2016年12月28日在日本申請之特願第2016-254763號，主張優先權，並將其內容引用至此。

[背景技術] 近年來，提出有間斷固定型光纖帶芯線(以下，簡稱為間斷固定帶芯線)，前述間斷固定帶芯線是將用以連結相鄰之光纖彼此的連結部，間斷地配置於光纖的長度方向。該間斷固定帶芯線具有優點如下：可將光纖高密度地安裝於光纖纜線內，且在連接作業時，可將該等光纖容易地一齊熔接(fusion splice)的優點。此種間斷固定帶芯線的製造方法是例如被揭示於下述專利文獻1。 在專利文獻1的製造方法中，在送出複數條光纖之際，於該等之光纖，在長度方向上間斷地塗布可成為連結部之未硬化的UV硬化型樹脂。然後，在該等光纖彼此被集線成並列為止的期間，照射使UV硬化型樹脂硬化所需之量的UV光，藉此形成連結部。 [先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開第2010-33010號公報

[發明之概要]

又，在上述專利文獻1的製造方法中，是間斷地塗布可成為連結部之未硬化的UV硬化型樹脂，並使之硬化。此時，會有未硬化的UV型樹脂超過預定之範圍而附著於光纖，並在之後硬化，因而有連結部彼此之間的間隔意外地變小的可能性。進而，也可能因連結部超過預定之範圍而形成，而例如收容於纜線內之光纖彼此的相對移動變得難以進行，且在該光纖產生微曲、和側壓作用於該光纖，導致光的傳送損失增大。 又，由於如上述之連結部的形成範圍會不穩定的現象，特別是在加大製造間斷固定帶芯線時之光纖的送出速度之際會變得顯著，因此成為在使製造效率提升上的課題。

本發明是考慮到如此之情形而作成之發明，其目的在於使形成間斷固定帶芯線之連結部的範圍穩定，並且使製造效率提升。

為了解決上述課題，本發明之第1態樣的間斷固定帶芯線的製造方法具有下述步驟：進行塗布而使未硬化的被覆材料進入複數條光纖彼此之間，並使其硬化，藉此以前述被覆材料將前述複數條光纖一齊被覆；以及一面將已一齊被覆之前述複數條光纖朝長度方向以速度V1送出，一面使用於與長度方向正交之寬度方向排列配置的複數個旋轉刃，而在長度方向隔開預定間隔地切斷位於前述複數條光纖彼此之間的前述被覆材料，前述速度V1比前述旋轉刃的周速V2更大。

根據本發明之上述態樣，可使形成間斷固定帶芯線之連結部的範圍穩定，並且使製造效率提升。

[用以實施發明的形態]

以下，一面參考圖1至圖4，一面說明本實施形態之間斷固定帶芯線及其製造方法。且，在以下說明所使用之各圖式中，為了使各構件為可識別的大小，而適當地變更縮尺。又，為了圖示的簡略化，有變更光纖之數量等的情況。

如圖1所示，間斷固定帶芯線10是以被覆材料2一齊被覆複數條光纖裸線或光纖芯線(以下，簡稱為光纖1)。

(方向定義)

在此，於本實施型態中，設定XYZ直角坐標系來說明 各構成的位置關係。長度方向X為光纖1延伸之方向。寬度方向Y為複數條光纖1排列之方向，且與長度方向X正交。上下方向Z為與長度方向X及寬度方向Y正交的方向。

被覆材料2是由例如UV硬化型樹脂或熱固型樹脂等所形成。被覆材料2進入相鄰之光纖1彼此之間。又，被覆材料2之中，位於相鄰之光纖1彼此之間的部分是沿著光纖1延伸之長度方向X而間斷地被切斷。藉此，形成有用以連結相鄰之光纖1彼此的連結部2a、及位於在長度方向X相鄰之連結部2a彼此之間的分離部2b。且，在分離部2b中，相鄰之光纖1彼此未連結。

相對於用以連結相鄰之光纖1彼此之連結部2a的位置，用以連結該相鄰之光纖1的其中一方、以及與其相鄰之其他光纖1之其他連結部2a，是配置於在長度方向X上錯位的位置。如此，連結部2a是對於長度方向X及寬度方向Y之雙方向呈交錯排列狀(參差狀)地配置。

接著，針對本實施形態中之間斷固定帶芯線10的製造方法進行說明。

如圖2所示，間斷固定帶芯線10之製造裝置20具備有於寬度方向Y排列配置之複數個旋轉刃21、旋轉軸22、及送出裝置23。複數個旋轉刃21安裝於旋轉軸22，並以旋轉軸22的中心軸線O為中心，而與旋轉軸22作為一體來旋轉。在旋轉刃21設置有後述之缺口部21b。又，相鄰之旋轉刃21對旋轉軸22安裝的相位(angle)是互異的。因此，如先前所述，間斷固定帶芯線10的連結部2a是對於長 度方向X及寬度方向Y而呈交錯排列狀(參差狀)地配置。送出裝置23是將已一齊被覆之複數條光纖1，以送出速度V1朝向旋轉刃21送出。

旋轉刃21是如圖3所示地形成為以中心軸線O作為中心的圓板狀。旋轉刃21具有從外周緣(radially outer edge)21a朝向徑方向內側凹陷之缺口部21b。在旋轉刃21之中，外周緣21a及其徑方向內側的部分，是用以將被覆材料2切斷來形成分離部2b的刃體部21c。在旋轉刃21之中，缺口部21b是形成連結部2a的部分。

在圖示例中，缺口部21b是在徑方向隔著中心軸線O而形成一對。藉此，可於旋轉刃21設置有2個刃體部21c。2個刃體部21c各自之外周緣21a的弧長為b1及b2。因此，該旋轉刃21之外周緣21a之弧長的合計值(以下稱為切斷部長度B)可由B=b1+b2算出。

又，2個缺口部21b中之外周緣21a的虛擬弧長為n1及n2。因此，該旋轉刃21之缺口部21b中之外周緣21a的虛擬弧長的合計值(以下稱作連接部長度N)可由N=n1+n2算出。

在圖示的例中，由於旋轉刃21是以中心軸線O作為中心之點對稱的形狀，故b1與b2相等，且n1與n2相等。因此，b1與n1的比率、b2與n2的比率、及B與N的比率皆為相等。

此外，設置於旋轉刃21之缺口部21b的數量、大小等可適當變更。例如，亦可在旋轉刃21設置有1個或3個以上的缺口部21b。或是亦可適當變更各尺寸n1、 n2、b1、b2。

在製造間斷固定帶芯線10時，首先藉由不圖示的被覆裝置，在將複數條光纖1排列於寬度方向Y的狀態下，進行塗布而使未硬化的被覆材料2進入光纖1彼此之間，並使該被覆材料2硬化。藉此，以被覆材料2一齊被覆複數條光纖1。

接著，藉由送出裝置23將已一齊被覆的複數條光纖1以送出速度V1朝向旋轉刃21送出。此時，旋轉刃21以中心軸線O作為中心，而以外周緣21a之周速為V2的方式旋轉。此外，在旋轉刃21與被覆材料2接觸的部分中，旋轉刃21朝刃體部21c之移動方向與送出裝置23所進行之送出方向為一致的方向旋轉。亦即，被覆材料2被切斷時，旋轉刃21之外周緣21a對被覆材料2及複數條光纖1的相對速度，是周速V2與送出速度V1的差。

當已一齊被覆之複數條光纖1與複數個旋轉刃21接觸時，藉由各旋轉刃21之刃體部21c來切斷位於光纖1彼此之間的被覆材料2。此時，由於在缺口部21b中被覆材料2不被切斷，因此被覆材料2是在長度方向X空出間隔而間斷地被切斷。藉此，形成被覆材料2的連結部2a及分離部2b。

如以上，本實施形態之間斷固定帶芯線10的製造方法具有以下步驟：進行塗布而使未硬化的被覆材料2進入複數條光纖1彼此之間，並使其硬化，藉此以前述被覆材料2將前述複數條光纖1一齊被覆；以及一面將已一齊被覆之前述複數條光纖1，朝長度方向X以速度V1送出，一面使用在與長度方向X正交之寬度方向Y排列配置的複數個旋轉刃21，而在長度方向X隔開預定之間隔而間斷地切斷位於前述複數條光纖1彼此之間的前述被覆材料2。

接著，針對上述製造方法之具體的實施例進行說明。

(實施例1) 在本實施例中，進行了確認上述製造方法的優勢性之檢討。 具體來說，如上述地一齊被覆光纖1後，使將其朝旋轉刃21送出時之送出速度V1變化。周速V2為一定。然後，將藉由旋轉刃21來部分地切斷被覆材料2因而形成連結部2a後之物，作成為實施例1的間斷固定帶芯線10。 且，在實施例1中，使用Φ 250μm的有色光纖芯線作為光纖1。又，將間斷固定帶芯線10所包含之光纖1的條數設為12條。一齊被覆之光纖1的送出速度V1是在200~1200(m/min)的範圍變化。 進而，為了與該實施例1比較，將如習知般於光纖1間斷地塗佈可成為連結部2a之未硬化的樹脂並使該樹脂硬化後之物，作成為比較例1之間斷固定帶芯線10。

針對實施例1及比較例1，改變送出速度V1而作成複數個間斷固定帶芯線10，並將確認連結部2a之狀態後的結果顯示於下述表1。 再者，在表1中，以OK(良好)表示合格或判定為佳、以NG(不良)表示不合格或判定為不佳。具體來說，令連結部2a超過所預期之範圍而形成的情況為NG(不良)，令在預期之範圍內形成的情況為OK(良好)。

[表1]

如表1所示，當送出速度V1成為1000(m/min)以上時，在比較例1中，連結部2a超過預期之範圍而形成。相對於此，在實施例1的製造方法中，即使送出速度V1為1000(m/min)以上，連結部2a也在預期之範圍內形成。 如此，與對複數條光纖1於長度方向X間斷地塗布未硬化的樹脂，並使該樹脂硬化的情況做比較，根據實施例1的製造方法，可以防止因未硬化的樹脂超過預定之範圍地附著，而連結部2a的形成範圍變得不穩定。又，已確認即使加大送出速度V1，也可以使連結部2a之形成範圍穩定，因此可以提升間斷固定帶芯線10的製造效率。

(實施例2) 在本實施例中，進行關於送出速度V1與旋轉刃21的周速V2之比率的檢討。 具體來說，使用Φ 250μm的有色光纖芯線作為光纖1，並將其12條一齊被覆後，藉由旋轉刃21將被覆材料2部分地切斷來形成連結部2a。此時，使送出速度V1與周速V2之比率變化。再者，若在使該比率變化的情況下使用同一個旋轉刃21，則連結部2a及分離部2b的長度方向X中之長度會變化。因此，在本實施例中，隨著送出速度V1與周速V2之比率變更，變更設置於旋轉刃21之缺口部21b的數量，藉此調整成連結部2a及分離部2b的長度為一定。例如，V1:V2=4:1時，使用缺口部21b為8個的旋轉刃21。以此為基準，例如V1:V2=2:1時，配合V1對V2的比率變大，使用缺口部21b為4個的旋轉刃21。再者，針對任何的旋轉刃21，皆是做成以中心軸線O作為中心的點對稱形狀。

在本實施例中使V1:V2在1:2~10:1之間變化而作成間斷固定帶芯線10(以下稱作實施例2)。又，為了與該間斷固定帶芯線10做比較，作成不具分離部2b之平坦的12芯帶芯線(以下稱做比較例2)。然後，將實施例2及比較例2的帶芯線於胴徑310mm的繞線管，以捲繞張力300gf繞製10km，並藉由OTDR(光時域反射儀，Optical Time Domain Reflectometer)測量在波長1.55μm之光的傳送損失。然後，算出實施例2之光的最大傳送損失與比較例2之光的最大傳送損失的差量(以下簡稱為差量Δα)。 於以下所示之表2中，Δα≦0.05(dB/km)時評價結果為良好而為OK，Δα＞0.05(dB/km)時評價結果為不充分而為NG。

[表2]

從表2可知在旋轉刃21的周速V2比較大的情況下，間斷固定帶芯線10之光的傳送損失有增大的傾向。具體來說，V1:V2在1:2~3:2的範圍時，評價結果為NG(不良)。這是由於在旋轉刃21的周速V2比較大的情況下，旋轉刃21主要是構成從上下方向Z對被覆材料2壓接來切斷被覆材料2，因此容易產生朝上下方向Z突出之毛邊。當產生這樣的毛邊時，在繞線管繞製間斷固定帶芯線10之際，該毛邊會被壓抵於光纖1，而使局部的側壓作用於光纖1，導致光的傳送損失增大。

相對於此，V1:V2在2:1~10:1的範圍中，評價結果為OK(良好)。在旋轉刃21的周速V2比較小的情況下，是設定旋轉刃21主要從長度方向X對被覆材料2壓接來切斷被覆材料2。因此，難以產生朝上下方向Z突出之毛邊。在難以產生如此之毛邊的情況下，由於有毛邊被壓抵於光纖1所造成之局部的側壓難以作用於光纖1，因此可抑制與比較例2之不具分離部2b之平坦的帶芯線同等的光的傳送損失。

從以上情況，藉由將送出速度V1設為旋轉刃21之周速V2的2倍以上，可以抑制在切斷被覆材料2時產生毛邊。進而，當間斷固定帶芯線10在繞線管被繞製時，可抑制因該毛邊而側壓作用於光纖1而光的傳送損失增大。又，如此之效果亦可在例如在光纖纜線內，間斷固定帶芯線10被高密度地束線之情況下獲得。

(實施例3) 在本實施例中，針對旋轉刃21較佳的形狀進行檢討。 具體來說，準備變更了圖3所示之b1及n1之比率的複數個種類的旋轉刃21，並使用該等旋轉刃21來作成間斷固定帶芯線10。該等旋轉刃21中之缺口部21b的位置及數量是與圖3所示者相同。亦即，使用了下述旋轉刃21，該旋轉刃21在隔著中心軸線O且在徑方向上相對向的位置，設置有一對缺口部21b。針對任一個旋轉刃21，皆為做成與中心軸線O呈點對稱的形狀。因此，n1=n2，且b1=b2。又，n1:b1=n2:b2=N:B。n1與b1的比率(亦即連接部長度N與切斷部長度B的比率)是在3:1~1:25的範圍變化。 此外，在本實施例中，使用Φ 250μm的有色光纖芯線作為光纖1，並將其12條一齊被覆後，藉由上述之複數個種類的旋轉刃21，而將被覆材料2切斷來形成連結部2a。

進而，使用上述實施例3的間斷固定帶芯線10及單芯光纖有色裸線(比較例3)，作成如圖4所示之144芯的光纖纜線100。該光纖纜線100具備有聚乙烯製的護皮55、埋設於護皮55之一對抗張力體56、以及被容置於護皮55內之12根的間斷固定帶芯線10(實施例3)或144條的單芯光纖有色裸線(比較例3)。

然後，以使用了實施例3之間斷固定帶芯線10的光纖纜線100、與使用了比較例3之單芯光纖有色裸線的光纖纜線100，使用OTDR測量光的傳送損失，並算出光最大傳送損失的差量Δα。 在以下所示的表3中，Δα≦0.05(dB/km)時，評價結果為良好而為OK（良好），Δα＞0.05(dB/km)時，評價結果為不充分而為NG（不良）。

[表3]

如表3所示，在連接部長度N為切斷部長度B之2倍以上的情況下，光最大傳送損失的評價結果為NG(不良)。這是由於在連接部長度N比較大的情況下，連接部2a在長度方向X變長，使間斷固定帶芯線10中之光纖1彼此變得難以相對移動。亦即，光纖1彼此在難以相對移動的狀態下高密度地安裝於光纖纜線100內的結果，在光纖1產生微曲、或局部的側壓作用於光纖1，因而光的傳送損失增大。

另一方面，如表3所示，在切斷部長度B與連接部長度N同等以上，亦即B≧N的情況下，光最大傳送損失的評價結果為OK(良好)。這是由於旋轉刃21之中，用以切斷被覆材料2的刃體部21c所佔的比例大於缺口部21b，因而形成之連結部2a在長度方向X中變短。亦即，由於連結部2a較短，光纖1彼此變得易於相對移動，即使高密度地安裝於光纖纜線100內，光纖1也可變得易於進入護皮55內之空著的空間。藉此，抑制了在光纖1產生微曲或局部的側壓作用於光纖1之結果，做到了抑制光的傳送損失的增大。

又在實施例3中，除了上述檢討之外，也確認了針對在熔接間斷固定帶芯線10時的作業性(以下稱作熔接性)。如表3所示，在N:B為1:25的情況下，熔接性的評價結果為NG(不良)。這是由於切斷部長度B過度地大，因此連結部2a於長度方向X變得過小，而使光纖1的一致性惡化。 相對於此，在B≦20N的情況下，確保了連結部2a的長度方向X的長度的結果，做到了抑制熔接性降低。 從以上情況，藉由設為N≦B≦20N，在連結部2a的長度方向X中之長度落在適當的範圍內，可一面抑制光的傳送損失增大，一面確保熔接性。

此外，於實施例3中的上述檢討，是即使變更旋轉刃21中之缺口部21b的數量，也可以得到同樣的結果。具體來說，使用設置1個、4個、5個、及8個缺口部21b的旋轉刃21，也可以得到與上述同樣的結果。

再者，本發明的技術範圍不限定於前述實施形態，可以在不背離本發明之主旨的範圍中加入種種的變更。

例如，已圖示之旋轉刃21的形狀僅為一例，亦可適當變更。 又，間斷固定帶芯線10所包含之光纖1的數量不限於圖示之例，亦可適當變更。又，亦可隨著間斷固定帶芯線10所包含之光纖1的變更，適當變更排列於寬度方向Y之旋轉刃21的數量。

又，在圖1、圖2中，由於在相鄰之光纖1彼此之間全部配置有旋轉刃21，因此旋轉刃21的數量(例如3個)是比光纖1的數量(例如4個)少1個。然而，本發明不限於此，亦可在一部分的光纖1彼此之間不配置旋轉刃21。例如，亦可將排列於寬度方向Y之複數條光纖1設為光纖組，並在光纖組彼此之間配置旋轉刃21。此時，旋轉刃21的數量亦可比光纖組的數量少1個。又，1個光纖組亦可包含有2個光纖1。

其他，在不背離本發明之主旨的範圍內，可適當地將上述實施形態中之構成要素置換成公知的構成要素，又，亦可適當組合上述實施形態和變形例。

1‧‧‧光纖

2‧‧‧被覆材料

2a‧‧‧連結部

2b‧‧‧分離部

10‧‧‧間斷固定帶芯線

20‧‧‧製造裝置

21‧‧‧旋轉刃

21a‧‧‧外周緣

21b‧‧‧缺口部

21c‧‧‧刃體部

22‧‧‧旋轉軸

23‧‧‧送出裝置55‧‧‧護皮56‧‧‧抗張力體100‧‧‧光纖纜線b1、b2‧‧‧弧長n1、n2‧‧‧虛擬弧長B‧‧‧切斷部長度N‧‧‧連接部長度O‧‧‧中心軸線V1‧‧‧速度V2‧‧‧周速X‧‧‧長度方向Y‧‧‧寬度方向Z‧‧‧上下方向

圖1是間斷固定帶芯線的說明圖。

圖2是說明圖1之間斷固定帶芯線的製造方法的圖。

圖3是圖2之旋轉刃的說明圖。

圖4是使用了間斷固定帶芯線之光纖纜線的說明圖。

1‧‧‧光纖

2‧‧‧被覆材料

2a‧‧‧連結部

2b‧‧‧分離部

10‧‧‧間斷固定帶芯線

20‧‧‧製造裝置

21‧‧‧旋轉刃

21a‧‧‧外周緣

21b‧‧‧缺口部

21c‧‧‧刃體部

22‧‧‧旋轉軸

23‧‧‧送出裝置

V1‧‧‧速度

V2‧‧‧周速

O‧‧‧中心軸線

X‧‧‧長度方向

Y‧‧‧寬度方向

Z‧‧‧上下方向

Claims (4)

1. 一種間斷固定帶芯線的製造方法，具有下述步驟：進行塗布而使未硬化的被覆材料進入複數條光纖彼此之間，並使其硬化，藉此以前述被覆材料將前述複數條光纖一齊被覆；以及一面將已一齊被覆之前述複數條光纖朝長度方向以速度V1送出，一面使用排列配置於與長度方向正交之寬度方向的複數個旋轉刃，而在長度方向隔開預定間隔地切斷位於前述複數條光纖彼此之間的前述被覆材料，前述速度V1比前述旋轉刃的周速V2更大，前述旋轉刃形成為圓板狀，並且具有從外周緣朝向徑方向內側凹陷的缺口部，令前述外周緣之弧長的合計為B，且令前述缺口部之前述外周緣之虛擬弧長的合計為N時，滿足B≧N。
2. 如請求項1之間斷固定帶芯線的製造方法，其中前述速度V1是前述周速V2的2倍以上。
3. 如請求項1或2之間斷固定帶芯線的製造方法，其滿足B≦20N。
4. 如請求項1或2之間斷固定帶芯線的製造方法，其中前述複數個旋轉刃之中，在前述寬度方向相鄰的至少兩個旋轉刃之外周緣彼此從前述寬度方向來看時，是圓周方向的一部分重疊。

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