光纤带芯线的制造方法及用该制造方法制造的光纤带芯线

摘要

本发明能够抑制光纤从涂覆模送出时被覆树脂被剥除的情况。当位于光纤（3）最外层的紫外线固化性树脂（13）的杨氏模量为300MPa以上、且该杨氏模量为300MPa～600MPa时通过以下测定方法测定的摩擦力为0.3N以下的多条光纤（3）彼此并排配置并将各光纤（3）沿长度方向间断地相互固定，从而形成接合部（5）。利用光纤试片（30）形成环（30a），将其一侧端部（30b）以打结的方式插入到环（30a）中，来形成树脂彼此接触的接触部（30d）。在该状态下，把持着环（30a）两侧的各端部（30b、30c）向相反的方向拉伸，测定拉伸时的接触部（30d）处的树脂之间的摩擦力。

说明书

技术领域

本发明涉及将由树脂被覆的多条光纤并排配置并将这些光纤沿长 度方向间断地相互固定所得的光纤带芯线的制造方法。

背景技术

在光缆中使用的光纤带芯线如下所示，光纤裸线（玻璃纤维）的 外周由树脂被覆而形成光纤素线或光纤芯线，将多条光纤素线等并排 配置并利用被覆层将它们一并被覆而设为带状。由此，能够实现利用 熔接、连接器将多条光纤（光纤素线等）一并连接的作业的高效化。

这种一并被覆而成的光纤带芯线中，安装密度相应地下降了与带 状的一并被覆树脂对应的程度，在光缆的设计上，弯曲方向被限制。 因此，特别是在高密度细径化的要求高的芯线比较少（数十、数百根 左右）的光缆中，与仅仅是将单根芯线集中那样的高密度细径化相比， 光纤带芯线的最终安装方式比较不利。

因此，例如下述专利文献1记载的光纤带芯线通过对多条并排配 置的光纤沿该光纤的长度方向间断地（局部地）相互固定，能够抑制 安装密度的下降和弯曲方向受限制的情况。

间断固定的光纤带芯线是通过将具备树脂被覆层的多条并排配置 的光纤从在涂覆模的出口面上开出的光纤插通孔送出而进行制造的。 此时，通过使挡板、圆盘等阻挡部件在相邻的光纤插通孔彼此之间移 动，交替地进行用于间断固定的树脂的排出和阻挡。

专利文献1：日本特开2010－33010号公报

发明内容

然而在此情况下，存在如下可能性：光纤在从光纤插通孔送出时 在涂覆模的出口部分被刮擦，被覆于光纤裸线的树脂被剥除。

因此，本发明的目的在于抑制光纤从涂覆模送出时被覆树脂被剥 除的情况。

技术方案1的发明是一种光纤带芯线的制造方法，该光纤带芯线 将由树脂被覆的多条光纤并排配置并将各光纤沿长度方向间断地相互 固定，其特征在于，将上述被覆的最外层树脂的杨氏模量为300MPa 以上的多条光纤并排配置，并将各光纤沿长度方向间断地相互连接。

技术方案2的发明是技术方案1记载的光纤带芯线的制造方法， 其特征在于，将上述被覆的最外层树脂的杨氏模量为300MPa以上且不 足600MPa时上述被覆的最外层树脂的摩擦力为0.3N以下的多条光纤 并排配置，并将各光纤沿长度方向间断地相互连接。

技术方案3的发明的光纤带芯线的特征在于，利用技术方案1或 2记载的光纤带芯线的制造方法制造而成。

根据本发明，由于考虑树脂的杨氏模量来提高光纤的被覆树脂的 光滑性，所以能够抑制光纤从涂覆模送出时被覆树脂被剥除的情况。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的光纤带芯线的平面立体图。

图2是图1的放大的A-A剖视图。

图3是按照从（a）至（d）的顺序表示光纤的摩擦力测定方法的 说明图。

图4是表示图1的光纤带芯线的制造装置的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图来说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明一实施方式涉及的光缆的光纤带芯线（以下 称作带芯线）1通过并排配置多条光纤3而构成，此处由总共N条光 纤3构成。通过多个作为固定部的接合部5而将这N条光纤3中彼此 相邻的两条光纤3沿着光纤3的长度方向间断地固定。沿着该长度方 向设置的多个接合部5相互之间成为光纤3彼此未接合的分离部7。

此时，光纤3的No.1与No.2之间的接合部51～2和光纤3的No.2 与No.3之间的接合部52～3的位置沿着光纤3的长度方向错开而互不 相同。同样，光纤3的No.N－2与No.N－1之间的接合部5（N－2）～ （N－1）和光纤3的No.N－1与No.N之间的接合部5（N－1）～N 的位置沿着光纤3的长度方向错开而互不相同。这样一来，两条光纤3 之间的接合部5中，在光纤3的并排配置方向上彼此相邻的接合部5 的位置沿着光纤3的长度方向错开而互不相同。

图2是图1的A-A剖视图，将光纤3设为由石英玻璃纤维9、被 覆玻璃纤维9的外周的软质树脂11及进一步被覆软质树脂11的外周 的紫外线固化性树脂13构成的光纤素线。而且，通过形成在表背两侧 的上述接合部5将两条光纤3彼此连接固定。此处，上述紫外线固化 性树脂13是通过接合部5将彼此相邻的光纤3间断地固定之前的状态 下的最外层树脂。此外，也可以替代上述光纤素线，光纤3也可以是 将着色油墨等树脂被覆在光纤素线的外周所得的光纤芯线。此时，着 色油墨等树脂成为通过接合部5间断地将光纤3相互固定之前的状态 下的光纤芯线的最外层树脂。

这样的间断固定的带芯线1的制造中，使用具备后述涂覆模17（图 4）的带芯线制造装置。

此处，在本实施方式中，当利用上述带芯线制造装置来制造带芯 线1时，在光纤3从涂覆模17被送出时，为了抑制紫外线固化性树脂 13在出口部分被刮擦而被剥除，提高了紫外线固化性树脂13的光滑性。

即，此处的光纤3的紫外线固化性树脂13的杨氏模量在300MPa 以上是必需要件，而且，将杨氏模量为300MPa以上、且不足600MPa 时通过下述测定方法而测定的摩擦力设为0.3N以下。

以下，说明摩擦力的测定方法。首先，如图3（a）所示，利用在 光纤3中使用的评价用的规定长度的光纤试片30形成直径7cm的单圈 的环30a，将该光纤试片30的一侧端部30b以打结的方式插入到环30a 中。如图3（c）那样再次进行该插入作业，重复两次该插入作业，从 而形成图3（d）所示那样的紫外线固化性树脂13彼此接触的接触部 30d。

而且，在上述图3（d）的状态下，针对光纤试片30的环30a，由 未图示的拉伸试验机分别把持一侧端部30b和另一侧端部30c，以环30a 的直径变小的方式向彼此远离的方向（在图3（d）中上下方向）拉伸。 此时的拉伸速度为5mm/min，拉伸时间为2分钟，将该拉伸时的力的 平均载荷值（表面摩擦力）设为紫外线固化性树脂13的摩擦力。

表1表示紫外线固化性树脂13的摩擦力（N）和杨氏模量（MPa） 之间的关系。利用后述的带芯线制造装置制造5km的带芯线1，将在 该涂覆模17的出口部分产生最外层的紫外线固化性树脂13的剥除碎 屑的情况设为“×”，将没产生剥除碎屑的情况设为“○”。

〔表1〕

此外，将此时的带芯线制造装置中的光纤3的进给速度设为 120m/min，将作为阻挡部件的圆盘27的转速设为400rpm，将图1的 接合部5的长度L设为100mm，将分离部7的长度M设为200mm， 将接合部5的一个间距的长度设为300mm。

根据表1，当以紫外线固化性树脂13的杨氏模量来看时，300MPa 以上是“○”，不足300MPa时，则没有“○”，因此至少300MPa 以上是必需的。另一方面，当以摩擦力来看时，在杨氏模量为300MPa 以上的条件下，在超过0.3N的情况下，在杨氏模量小于600MPa时是 “×”，0.3N以下则没有“×”。因此在杨氏模量在300MPa以上且 不足600MPa的情况下，摩擦力需要在0.3N以下。

如上所述，在涂覆模17的出口部分不会产生最外层的紫外线固化 性树脂13的剥除碎屑、即、能够在光纤3从涂覆模17被送出时抑制 被覆树脂在该出口部分被剥除，这需要下述条件。

紫外线固化性树脂13的杨氏模量必须在300MPa以上，而且，杨 氏模量在300MPa以上且不足600MPa时由上述测定方法测定的摩擦 力在0.3N以下。

对于在紫外线固化性树脂13所使用的紫外线固化性树脂，一般而 言，作为基本构成成分包含以含有不饱和基（例如丙烯酰基）的自由 基聚合性聚合物、作为反应性稀释剂的反应性单体、聚合引发剂，并 添加有必要量的各种添加剂（颜料、紫外线吸收剂、光稳定剂、阻聚 剂、硅烷偶联剂、流平剂、润滑剂、氧化稳定剂、防老化剂、保存稳 定剂等）等。

另外，紫外线固化性树脂主要通过选择基本聚合性聚合物的种类、 构造、分子量及反应性单体、聚合引发剂、各种添加剂的种类，并通 过调整基本聚合性聚合物、反应性单体、聚合引发剂、各种添加剂的 配合比，能够调整各种特性。

通过使用以上的紫外线固化性树脂作为紫外线固化性树脂13，针 对光纤3的最外层树脂固化后的杨氏模量和表面摩擦力，也能够获得 适合本实施方式的所期望的特性。

接下来，对制造上述带芯线1的带芯线制造装置进行说明。该带 芯线制造装置具备上述的涂覆模17，该涂覆模17如图4所示那样执行 对多条光纤3进行排列、且供给未固化的上述紫外线固化性树脂的纤 维排列/树脂供给工序。

此外，在涂覆模17的光纤3的进给方向的前方设置有：作为树脂 固化能量照射装置的例如两个紫外线聚光灯19，进行通过能量照射使 未固化的紫外线树脂固化的树脂固化工序；和使从涂覆模17送出的多 条光纤3集中的集线辊21。另外，在涂覆模17的下方设置有树脂除去 单元23和刷清洁单元25。

涂覆模17具有在内部储存未固化的紫外线固化性树脂的树脂储 存室（未图示）。在涂覆模17的出口面17a开设有多个与树脂储存室 连通的光纤插通孔17b。利用该多个光纤插通孔17b，能够对通过了树 脂储存室的多条光纤3进行排列并送出。另外，相邻的光纤插通孔17b 彼此之间通过宽度狭窄的未图示的连通孔而相互连通。

利用这样的构成，在多条光纤3从各光纤插通孔17b被送出时， 未固化的紫外线固化性树脂被涂布在各光纤3的最外层树脂即紫外线 固化性树脂13的外周表面上之后固化而形成接合部5，从而成为带芯 线1。即，在带芯线1上，位于紫外线固化性树脂13的更外周的接合 部5成为最外层的树脂。

在涂覆模17的出口面17a上，在相邻的各光纤插通孔17b彼此之 间，分别设置有沿着与图4中的X方向（多条光纤3的并排配置方向） 正交的Z方向（图4中上下方向）贯通的圆盘用槽部17c。各圆盘用槽 部17c与相邻的光纤插通孔17b彼此之间的上述未图示的连通孔相交， 紫外线固化性树脂能够从光纤插通孔17b通过连通孔而排出。

作为阻挡部件的多个圆盘27以一部分（光纤3的进给方向后方侧 且上部）进入到各圆盘用槽部17c内的状态进行配置。多个圆盘27的 中心部一同固定于同一旋转轴29上，该旋转轴29由第一驱动源31进 行旋转驱动。当旋转轴29借助于第一驱动源31的动力而旋转时，多 个圆盘27沿箭头B方向一体旋转。

在各圆盘27的外周部上设置有缺口部27a。该缺口部27a的旋转 轨迹被以如下方式设定，即，通过与相邻的光纤插通孔17b彼此之间 的上述未图示的连通孔对应的位置。

因此，当圆盘27的缺口部27a之外的部位处于相邻的光纤插通孔 17b彼此之间的圆盘用槽部17c内的位置时，阻挡紫外线固化性树脂从 两相邻的光纤插通孔17b通过连通孔排出。另一方面，当圆盘27的缺 口部27a处于相邻的光纤插通孔17b彼此之间的圆盘用槽部17c内的位 置时，紫外线固化性树脂从两相邻的光纤插通孔17b通过连通孔排出。

因此，安装缺口部27a的旋转相位不同的多个圆盘27，并使该多 个圆盘27旋转，由此，如上述图1所示，在相邻的光纤3彼此之间， 能够形成由紫外线固化性树脂形成的接合部5和分离部7。其结果为， 能够制造将相邻的光纤3沿长度方向间断地相互固定的带芯线。

树脂除去单元23具备从旋转中心呈放射状延伸的作为扫除部件 的刷33、固定有刷33的中心部位（基端部）的旋转轴35及使旋转轴 35旋转驱动的第二驱动源37。旋转的刷33与各圆盘27的外周缘部接 触，将附着在各圆盘27上的紫外线固化性树脂扫除。

在该实施方式中，刷清洁单元25是收容有醇剂等清洗液的溶液 槽。该溶液槽（刷清洁单元）25设置在刷33的旋转轨迹上。当旋转的 刷33与圆盘27接触时，附着在圆盘27的表面上的紫外线固化性树脂 被刷33扫除，利用溶液槽25的清洗液除去附着在刷33上的紫外线固 化性树脂。

紫外线聚光灯19位于从涂覆模17的出口面17a至光纤3彼此并 排地集中接触的部位之间，在与光纤3的长度方向对应的Y方向（光 纤3的进给方向）上在两处设有紫外线聚光灯19，利用这两处的紫外 线聚光灯19来照射未固化的紫外线固化性树脂固化所需的树脂固化能 量。

此外，紫外线聚光灯19的设置位置和数量并不局限于图4所示的 情况，例如在涂覆模17和集线辊21之间的适当位置上紫外线聚光灯 19也可以配置三处以上，另外，紫外线的照射方向也并不局限于图4 中的Z方向，也可以是X方向等其他方向。此时，紫外线的照射方向 也可以是不同方向的组合。另外，作为紫外线灯，并不局限于聚光灯 的类型，也可以使用荧光管那样的形状比较长的灯。而且，也可以适 当地变更这些紫外线灯的设置位置、数量和种类，并适当地调整紫外 线照射量，从而能够使未固化的紫外线固化性树脂充分固化。

当利用这种构成的带芯线制造装置来制造带芯线1时，在光纤3 从光纤插通孔17b被送出时，外周面与涂覆模17的出口部分即光纤插 通孔17b的开口部周缘发生刮擦。作为刮擦的主要原因，可以认为是， 由于因圆盘27的旋转引起的振动、圆盘27的缺口部27a通过光纤插通 孔17b的连通孔时的振动、因紫外线固化性树脂的涂布量的微小变化 引起的脉动（振动），光纤3必然会产生振动。

此时，在本实施方式中，如上所述，光纤3的紫外线固化性树脂 13的杨氏模量必须至少在300MPa以上，而且，使在杨氏模量为300MPa 以上且不足600MPa时通过上述测定方法测定出的摩擦力为0.3N以下， 由此，提高紫外线固化性树脂13的光滑性。

因此，即使光纤3与涂覆模17的出口部分发生了刮擦，如上述表 1所示，提高了光滑性而容易滑动的紫外线固化性树脂13也能够抑制 剥除碎屑的产生，能够抑制紫外线固化性树脂13被剥除。

此外，虽然在图4所示的带芯线制造装置中使用圆盘27作为阻挡 部件，但与上述专利文献1记载的内容相同，也可以使用上下运动的 挡板等圆盘27之外的部件。

另外，在本实施方式中，在摩擦力的测定方法中，如图3说明的 那样，将环30a的直径设为7cm，但不言而喻，并不局限于7cm，也可 以比7cm稍小或稍大。但是，当环30a的直径过小时，光纤试片30容 易破裂，所以不优选；相反当环30a的直径过大时，在试验装置上的安 装作业困难，作业性差，所以也不优选。通过将环30a的直径设为7cm， 除了能够抑制光纤试片30的破裂、容易在试验装置上进行安装作业之 外，还能进行更高精度的测定。

另外，在本实施方式中，在摩擦力的测定方法中，如图3说明的 那样，重复两次将光纤试片30的一侧端部30b插入到环30a中的作业 来形成接触部30d，但并不局限于两次。但是，当次数过多时，导致作 业性变差，难以进行高精度的测定，所以并不优选；而仅进行一次则 难以进行高精度的测定，所以也不优选。

此外，在本实施方式中，在摩擦力的测定方法中，如图3说明的 那样，以5mm/min的速度对光纤试片30的一侧端部30b和另一侧端部 30c拉伸2分钟，但这些拉伸速度和时间也可以稍有偏差。通过以 5mm/min的速度拉伸2分钟，能够进行更高精度的测定。