光纤构造体及其制造方法

专利名称：光纤构造体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于光路封装、光路装置等的光电通信、光信息处理中的汇集多根光纤芯线的光纤构造体及其制造方法。
背景技术：
光纤构造体为将多根光纤芯线排列并将光纤芯线之间进行固定的构造。其作为光纤芯线的配线具有可以达到最小构造的优点。过去，光纤带芯线作为这种光纤构造体被经常利用。例如，利用光纤带芯线将光纤芯线进行高密度紧凑地收纳，另外，还用于设备之间或是设备内部光纤芯线的多芯配线。
但是，随着现在通信线路进入用户的光通信化发展，需要将多芯的光纤带芯线分歧、引入用户的作业。因此，需要在作业现场分割光纤带芯线，使其作为单芯线分歧，或是在事先预计的位置上具有分歧部的光纤带芯线。无论是制造时还是在现场连接时，制作分歧部的一般方法为手工作业或是使用简单的工具将光纤带芯线进行机械分割。但是，在用手工作业分割带芯线时会出现诸如分割要求的应力较大，分割时施加于光纤芯线的应力过大，容易产生不必要的分割等问题。为了改善这些问题，曾提出有构造上使用分割用光纤带芯线的两重包覆构造(专利文献1专利公开平7-134230号公报，专利文献2专利公开2002-17475号公报)，还有提出在光纤芯线之间使用高剥离性的连结用树脂的方法(专利文献3专利公开2002-189153号公报)等。但都没有能够提供一种有实用性的分割用光纤带芯线。另外，在使用高剥离性的连结用树脂的方法时，会出现由于分割时所剥落的连结用树脂造成周围的污染，影响连接作业的问题。
另外，公知的还有将多根光纤芯线并列放置，将其包覆并将多根光纤芯线的线束制造成一体化的光纤构造体的制作方法(专利文献4专利公开平6-123826号公报)。但是，现有的制造方法中，需要使用与光纤带芯线的根数或光纤间距相应的位置调整工具以及涂覆用具。对于特定的根数或特定的光纤间距的光纤构造体，需要使用为此准备的特定的制造装置进行制作，或换上特定的涂敷工具。因此，不能够有效地制造出任意芯线数的光纤构造体。

发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题。即本发明的目的在于提供可以准确并且容易地使光纤芯线分歧的光纤构造体及光纤芯线分歧的光纤构造体，及容易制造它们的制造方法。
本发明的光纤构造体的特征在于具有排列为二维平面的，单面由第1包覆体包覆的多根光纤芯线所组成的光纤单元，将多数个的被包覆面朝向同一方向排列，将该多个光纤单元的被包覆面或未被包覆面用第2包覆体包覆为一体的构造。
在本发明的光纤构造体中，可以变换上述光纤单元的排列顺序。另外，本发明的上述光纤构造体，可以变换上述光纤单元中的光纤芯线的排列顺序。再有，多个光纤单元中的至少1个可以具有至少1个被分歧的分歧构造。在这种情况下，分歧构造最好由固定部件所固定。
在本发明的光纤构造体中，包覆上述多个光纤单元的第2包覆体最好具有29kgf/cm以下的扯裂强度，并最好是硅酮橡胶。另外，上述第1包覆体最好由硅酮橡胶形成。再有，第1包覆体及第2包覆体最好由同一材料形成。
另外，在本发明的光纤构造体中，可以在其端部形成由分歧为单芯线的光纤芯线构成的光纤单芯线群。此时，分歧为单芯线的各个光纤芯线可以穿入不同的圆筒状管中。
本发明的上述光纤构造体的制造方法的特征在于具有将在平面上排列的多根光纤芯线的单面由第1包覆体所包覆的光纤单元的多个的被包覆面朝向同一方向排列放置的工序；及用第2包覆体包覆该多个光纤单元的被包覆面或未被包覆面使该多个光纤单元为一体的工序。
在本发明的光纤构造体的制造方法中，在将上述多个光纤单元的被包覆面朝着相同方向排列放置的工序中，可以改编放置该光纤单元的排列顺序以使多个光纤单元的至少一部分得以交叉。另外，在1个或者1个以上的上述光纤单元中，可以使多根光纤芯线的一部分在相互交叉并变换了排列顺序的状态下进行排列。另外，可以在上述多个光纤单元的未被包覆面由第2包覆体包覆后，将该多个光纤单元的一部分分歧。再有，可以将上述多个光纤单元的一部分撕裂并使其分歧后，用固定部件将分歧了的光纤单元的分歧部加以固定。
本发明的光纤构造体，在使排列为二维平面的多根光纤芯线的单面由第1包覆体包覆的多个光纤单元的被包覆面朝向同一方向排列，用第2包覆体包覆该多个光纤单元的未包覆面的结构时，通过分割光纤构造体并使得光纤芯线分歧，不仅可以使第2包覆体分裂，还可以容易地将光纤单元按每个单元进行分歧。因此，很容易识别分割位置，并且由于被分歧的部分只是包覆一层，所以具有在分裂时不费力的优点。另外，由于本发明的光纤构造体即使在光纤单元内进行分割光纤芯线时，也可以在将第2包覆体分裂后进行光纤单元内的芯线分割，所以便于光纤芯线的分割作业。另外，本发明的光纤构造体在分割作业时不会因包覆体散落，影响连续作业。
另外，根据本发明的光纤构造体的制造方法，对于光纤芯线数量的增减等，可以不需要现有制造方法所要求的涂敷工具的更换或位置调整工具等，而是通过在光纤芯线和光纤单元的平面上的排列操作及涂敷操作进行光纤构造体的制造。因此，可以简单高效率地制成任意芯线数的光纤构造体，并可降低制作成本。另外，根据本发明的光纤构造体的制造方法，由于可以通过使光纤芯线交叉，容易地制成光纤芯线的排列顺序任意变更的构造的光纤单元，所以能够选择并使用与具有与使用机器的输出入接口相应配线的光纤芯线的光纤单元，大大提高了在与机器的输出入接口相配合的连接光纤芯线时的作业效果。
另外，由本发明的制造方法所得到的光纤构造体由于可以使第1包覆体及第2包覆体的厚度均一，并具有良好的柔软性，所以可以实际应用于装置之间的配线等。


图1为本发明的光纤构造体的一个例子的立体图。
图2A～2C分别为本发明的光纤构造体的一个例子的剖面图。
图3为本发明的光纤构造体的另一例的剖面图。
图4为本发明的光纤构造体的另一例的剖面图。
图5A为表示本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图5B为剖面图。
图6A为表示本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图6B为剖面图。
图7A为表示本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图7B为剖面图。
图8为本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图9为本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图10为本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图11为本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图12为本发明的光纤构造体的另一例的立体图。
图13为固定部件的立体图。
图14表示末端分割为单芯群的本发明的光纤构造体末端部示意图。
图15为使用本发明的光纤构造体制造光纤单元的一例工序图。。
图16为一例制造本发明的光纤构造体的工序图。
图17为另一例制造本发明的光纤构造体的工序图。
图18为说明形成包覆体方法的工序图。
图19为再一例制造本发明的光纤构造体的工序图。
图20制作实施例1光纤构造体的工序图。
图21为实施例5的光纤构造体的立体图。
图22为本发明的制造方法所使用的涂敷装置的立体图。
图23为实施例8的光纤构造体的立体图。
图24为说明在实施例10中，多根光纤芯线的排列放置状态的说明图。
图25为在实施例10中使用的排列部件的立体图。
具体实施例方式
以下，参照

本发明的光纤构造体的实施例。另外，在本发明中的光纤芯线或光纤单元的“排列”之意为将各光纤芯线或各光纤单元并列放置在所希望的位置，并且各光纤芯线之间的间隔可以互相不等，也可以交叉。另外，“排列为二维平面”之意为在平面上放置并排列，并包括光纤芯线或光纤单元交叉放置的情况。
本发明光纤构造体的第1实施例为多根光纤芯线并列排列，图1为该实施例的立体图。图1的光纤构造体由2个用2根光纤芯线组成的2芯光纤单元所构成。在图1中，光纤构造体1由排列的光纤芯线2a，2b所组成的光纤单元4a和排列的光纤芯线2c，2d所组成的光纤单元4b而形成。光纤单元4a的排列的光纤芯线的单面由第1包覆体3a，光纤单元4b的排列的光纤芯线的单面由第1包覆体3b分别进行包覆。然后，使这些光纤单元4a，4b的被包覆面朝着相同的方向(图为向上)排列，再将第1包覆体所没有包覆的一面用第2包覆体5包覆为一体。
图2A～2C为与图1具有同样构造的光纤构造体的剖面图，表示光纤单元的第1包覆体的各种包覆样式。覆盖光纤单元所排列的多根光纤芯线单面的第1包覆体只要是通过包覆使光纤芯线固定即可，图2A所示的剖面构造为这种样式的典型构造，但也可以形成为如图2B所示的在光纤单元之间第1包覆体3a与3b相互接触。另外，也还可以是如图2c所示的第1包覆体3a，3b覆盖光纤芯线只到构成各光纤单元的2根光纤芯线2a，2b及2c，2d的外形的2个圆形的共同接线为止的样式。
图3为排列有6个由单面被第1包覆体包覆的4根光纤芯线所构成的光纤单元，其没有被施加包覆的一面由第2包覆体包覆为一体的光纤构造体的剖面图。2a～2x为光纤芯线，3a～3f为第1包覆体，5为第2包覆体。
图4为本发明光纤构造体的第1实施例的另一列子，所示的是在第1包覆体的包覆面的背面上设置有第2包覆体的光纤构造体的剖面图。在此图中，是使由每组4根光纤芯线2构成的4个光纤单元4a～4d的被包覆面朝着相同方向排列，并在其第1包覆体3a～3d上设置第2包覆体5。
本发明的光纤构造体的第2实施例为在光纤单元内变换光纤芯线的排列顺序，图5所示的是这种情况的一个例子，图5A为立体图，图5B为A-A的剖面图。在图5A中，光纤构造体由2芯的光纤单元4a及4b构成，各光纤单元4a，4b由光纤芯线2a，2b及2c，2d分别并列排列的光纤排列部和使光纤芯线交叉改编配线的光纤配线改编部所构成。其一面(图为上面)由第1包覆体3a，3b所包覆。并且，这2个光纤单元被排列放置，其另一面(图为下面)由第2包覆体5包覆为一体。另外，图5A及图5B的情况是在2个光纤单元中分别进行光纤芯线的排列顺序的变换。在本发明中，也可以只是其中一部分光纤单元进行光纤芯线排列顺序的变换。
本发明的光纤构造体的第3实施例为变换整个光纤单元的排列顺序，图6所示的是这种情况的一个例子，图6A为立体图，图6B为A-A的剖面图。在图6A及图6B中，光纤构造体由2芯的光纤单元4a及4b构成，各光纤单元4a，4b的光纤芯线2a，2b及2c，2d分别并列排列，其一面(图为上面)由第1包包覆体3a，3b所包覆，这些光纤单元相互交叉使排列顺序得到变换。并且所排列的光纤的另一面(图为下面)由第2包覆体5包覆为一体。
本发明的光纤构造体的第4实施例为多个光纤单元的一部分具有扇形分开式分歧构造的光纤构造体，图7所示的是这种情况的一个例子，图7A为立体图，图7B为A-A的剖面图。在图7A及图7B中，光纤构造体利用2芯的光纤单元4a及4b而形成，各光纤单元4a，4b的各个光纤芯线2a，2b及2c，2d并列排列，其一面(图为上面)由第1包覆体3a，3b所包覆，所排列的光纤的另一面(图为下面)由第2包覆体5包覆为一体。并且该光纤构造体在中央部将包覆2个光纤单元的第2包覆体5分割为2形成向2个方向分歧的构造。既，4芯的光纤构造体在光纤芯线2b及2c之间分裂，形成2个2芯的光纤分歧。
在上述本发明的具有分歧构造的光纤构造体中，为避免产生不必要的分歧，既第2包覆体的分裂，最好是采用由固定部件收纳·固定光纤芯线的分歧部的构造。图8及图12为这种光纤构造的立体图。
例如，图8所示，通过使用一片粘结薄片7包覆光纤构造体的分歧终端部并粘结固定，可以固定分歧构造使光纤单元不再发生进一步的分歧，由此可以阻止第2包覆体5的进一步分裂。另外，也可以如图9所示，使用2片粘结薄片7a，7b夹持粘结固定。使用2片具有粘结薄片时，如图10所示一方的薄片尺寸可以做的较大，这样可以用未与另一方的薄片粘合的剩余部分7a′，将光纤构造体粘贴在其他装置上，由此可以固定装置内的分歧终端部的位置。另外，在粘贴前的剩余部分7a′的粘结层上最好帖上涂有剥离材料的分离薄膜。
另外，如图11所示，光纤构造体的分歧终端部也可以由扯裂强度高于第2包覆体的树脂8所包覆。使用树脂作为固定部件时，由于树脂可以自由地成型，所以可以根据规格设计形状进行包覆，提高生产效率。
另外，如图12所示，将光纤构造体的第2包覆体5分裂到所希望的位置后，将光纤构造体收放在管状的固定部件9的空洞内，在光纤芯线的分歧位置上使管状固定部件收缩，由此可以固定光纤构造体的分歧部。此时，所用的管状的固定部件的形状只要是与光纤或其他部件接触时不产生破损即可，例如可以举出的有圆形、椭圆形等。另外如图13所示，为了使光纤构造体容易插入该空洞内部，可以使用设有切口9a的固定部件9。
另外，在本发明的光纤构造体中，光纤芯线还可以分歧为单芯线并在光纤构造体的端部形成光纤单芯线群。此时，分歧为单芯线的各光纤芯线最好穿入圆筒状管。图14为一例在本发明的光纤构造体中分歧的4芯光纤单元4的端部上形成光纤单芯线群的示意图。在由第1包覆体3包覆的4个光纤2所组成的光纤单元的端部，各光纤被分歧为单芯线2a～2d，此后被分歧为单芯线的光纤芯线一根一根的穿入圆筒状管30。另外，31为捆扎穿插有光纤的多个圆筒状管的捆扎件。
上述圆筒状管30和捆扎件31不是必不可少的零件，但由于圆筒状管30可以达到防止对光纤芯线施加不必要的侧压的目的，另外，捆扎件31可以具有束缚保持光纤单芯线的作用，所以总之还是具备为好。对圆筒状管的材质没有特别限制，但最好为聚乙烯或聚丙烯等塑料系的物质。光纤芯线的外径为250μm时，圆筒状管的内径最好为300μm以上，1mm以下。如果小于300μm光纤芯线不易穿入，如果大于1mm光纤分歧软线自身加大，有损其柔软性。本发明所使用的捆扎件可以为纸制，塑料制，金属制的任意一种，但最好是使用铝带。并最好使用的带宽为3mm以上10mm以下。如果小于3mm就很难操作，强度也不够。如果大于10mm就失去强度的优点，只会加大材料的成本。
接下来，说明关于本发明的光纤构造体的制造方法。首先，根据图面说明上述这种光纤芯线为并列排列的第1实施例的光纤构造体制造方法。图15为本发明所使用的制造光纤单元的工序图。图16为使用如图15所示的方法制造的光纤单元所使用的8芯光纤构造体的制造工序图。首先，将4根光纤芯线2a～2d并列排列放置在具有二维平面的基板6上，涂敷形成第1包覆体的包覆材料3′，使在排列于该基板上的光纤芯线的所希望范围得以覆盖，并使其硬化(图15(a))。此后，将光纤芯线2a～2d在排列的状态下从基板6上剥离，制成光纤芯线由第1包覆体3所包覆的光纤单元4(图15(b)图15(c))。
接下来，将由上述方法所制成的2个光纤单元4a，4b进行翻转，使未包袱面朝上排列放置于基板6上(图16(a))。在其上涂敷形成第2包覆体的包覆材料5′使光纤芯线的所希望范围得以覆盖，并使其硬化(图16(b))。此后，将2个光纤单元在排列的状态下从基板上剥离，制成2个光纤单元由第2包覆体5包覆为一体的光纤构造体1(图16(c))。
以上就2个光纤单元的未被包覆面由第2包覆体包覆为一体的8芯光纤构造体的制造进行了说明。光纤单元的被包覆面由第2包覆体包覆为一体的光纤构造体的制造，也可以适用上述制造方法。
另外，对于光纤芯线的芯线数没有特殊限定，如上述图3所示即使是20芯以上的超多芯光纤构造体，也可以通过将具有第1包覆体的光纤单元并列排列，涂覆形成第2包覆体的包覆材料，用包覆的上述操作可容易地制出。
在光纤单元内变换光纤芯线排列顺序的第2实施例的光纤构造体以图5所示的情况为例，可以使用如下的方法制造。首先，在二维平面上并行排列放置2根光纤芯线。此后，在光纤配线组改编部，使光纤芯线交叉，改编光纤芯线的配线。此后，在放置于二维平面的光纤芯线上涂敷形成第1包覆体的包覆材料，使用适当的硬化装置使包覆材料硬化后，将光纤芯线从基板上剥离，制成光纤芯线由第1包覆体所包覆的光纤单元。此后，使2个光纤单元4a，4b上下翻转后，相互无间隙地进行排列，在其上涂敷形成第2包覆体的包覆材料，使其硬化，制成2个光纤单元由第2包覆体5包覆为一体的光纤构造体。
另外，变换光纤单元整体的排列顺序的第3实施例的光纤构造体以图6所示的情况为例，可以使用如下的方法制造。将由上述图15所示工序制成的2个光纤单元4a，4b的没有被包覆的光纤的一侧朝上并行排列放置于二维平面之上。此后，在希望进行光纤配线改编的位置上使光纤单元较差，改编光纤芯线的配线。此后，在放置于该二维平面上的光纤单元上涂敷用于形成第2包覆体的包覆材料，以便包覆所希望的范围，使用适当的硬化手段使包覆材料硬化，制成2个光纤单元由第2包覆体5包覆为一体的光纤构造体。在上述的第2及第3实施例的光纤构造体中，对于光纤芯线的芯线数没有任何限制，即使光纤芯线不同也可以使用同样的方法进行制造。另外，关于光纤单元的数量也不仅限于为2个。
再有，多个光纤单元的一部分具有分歧的分歧构造的第4实施例的光纤构造体，可以如下列方法制作。首先使用与图15及图16所示的相同方法制作4芯光纤构造体。此后，根据图17所示的工序图制作光纤构造体。即，分别把持4芯的光纤构造体1的光纤单元4a的端部和光纤单元4b的端部，并使其沿光纤芯线的轴方向分裂地相对移动，使得光纤单元4a和4b之间的第2包覆体5分裂(图17(a)及(b))。由此形成被分歧为各为2芯的4芯光纤构造体1a。对于使光纤芯线沿轴方向分裂相对移动时的移动速度及光纤芯线束与其他线束的角度，没有特别限制，只要设定成在进行第2包覆体的分裂中不会由于移动使得分割的光纤单元部分的形状不均匀即可。但是，为使得包覆形状均匀，在分歧作业中最好使光纤芯线的移动速度为一定值。再有，分裂时的光纤芯线的相对移动可以是相互水平方向分离的移动，也可以是相互垂直方向分离的移动。
根据本发明的上述制造方法，光纤构造体的分歧构造的形成只要把持所要分歧的2根光纤单元的端部，相对其反方向进行分裂地移动直至光纤芯线的轴方向所希望的位置即可，所以无需使用专为分歧光纤芯线的分离工具即可有效地形成分歧构造。另外，如果使用如后所述的包覆材料，可以不需要刃物等工具进行光纤芯线的分歧，因此可以降低生产设备成本，提高安全性。另外，通过调整把持的光纤芯线的移动距离，可以自由地设定分裂长度。
在光纤构造体具有分歧构造时，可以使用上述的固定部件收容·固定光纤芯线的分歧部。固定部件为管状的固定部件时，将其固定于光纤构造体的方法可以采用通过橡胶的弹力使固定部件收缩，或者通过热、紫外线、电热丝等使其收缩的方法。
另外，对于具有分歧构造的第4实施例的光纤构造体，对其光纤芯线的芯线数也没有限制，各光纤芯线之间的间隔可根据制作光纤构造体的方式适当地设定。
制造本发明的光纤构造体时，在用包覆材料包覆二维平面上的光纤芯线的工序中，可以在光纤芯线的表面根据所希望的厚度形成包覆材料的包覆。对于包覆方法及成型方法没有任何限制。例如，在形成第1包覆体及/或第2包覆体时，可以使用成型工具进行成型。图18为一例这种情况的工序图。首先，在排列于基板6的二维平面上的光纤芯线2a～2d上涂敷包覆材料，此后，使成型工具10从成型开始位置移动到成型终止位置，通过成型工具10的底面使光纤表面的包覆材料3′成型为一定的厚度。
另外，例如，在放置有多个光纤单元的基板的二维平面上，涂敷包覆材料将光纤芯线表面包覆后，可以将一部分光纤芯线从上述二维平面上剥离形成光纤构造体。再有，也可以剥离其他的光纤芯线制造其他的光纤构造体。图19所示这种情况的工序。在图19中，基板6上并列放置由第1包覆体3包覆的2个光纤单元4a，4b，在涂敷形成第2包覆体的包覆材料5′之后(图19(a))，可以将其中一个光纤单元部分剥离(图19(b))，制作由第2包覆体5所包覆的光纤构造体1(图19(c))。
下面就构成本发明的光纤构造体的材料进行说明。
本发明所使用的形成第1及第2包覆体的包覆材料，只要是可以适用本发明的制造方法就没有特别限制，但希望形成包覆体的材料是可以容易地被撕裂的材料。最好是形成包覆体的包覆材料的扯裂强度为29kgf/cm以下。扯裂强度为29kgf/cm以上时，由于撕裂的抵抗大，从而操作性不佳，并且为了撕裂必须施加很大量载荷，所以有可能引起所形成的包覆体出现裂纹或缺口。最好是使用10kgf/cm以下的包覆材料形成包覆体。另外，扯裂强度是根据JISK6250(加硫橡胶及热塑性橡胶的物理实验方法通例)及JIS K6252(加硫橡胶的撕裂实验方法)进行试验所测定的数值。即，使用板状的有切口的角型试验片作为试验片，拉伸该试验片，测出裂纹扩大时的应力，得出测定最大撕裂力时的强度。
另外，本发明所使用的形成第1及第2包覆体的包覆材料最好是与光纤芯线的最外包覆材料粘着良好的材料。再有，为了提高光纤构造体的使用性能，最好是可挠性良好的材料。作为适合上述条件的包覆材料可以举出有橡胶状树脂材料，具有可挠性的热或紫外线硬化性树脂，及具有可绕性的热可塑性树脂等。特别是作为理想的材料可以举出的有硅酮系树脂及丁基橡胶。其中，硅酮橡胶由于其Si-O结合的分子间引力小，所以扯裂强度弱，可以容易地从端部撕裂。另一方面，因为有橡胶弹性，所以除了可挠性优越以外，还因又有伸展和拉抻强度，对于所粘着的光纤芯线的动作具有较高的柔软性，并且对于中间部位的撕裂具有很强的抵抗力。即，在制作时可以容易地从端部进行分歧，之后通过固定分歧终端部，可以制成在使用时对应撕裂形成扇形分开式光纤构造体。另外，由于硅氧烷结合带有良好的耐热性，所以持有良好的耐热保持力，具有在高温，低温的环境中其粘结力也优越的特征。因此，在作为配线材料使用时，无论是在高温环境下(～250℃)、还是在低温环境下(～-50℃)也可以保持稳定的光纤固定状态，不出现劣化现象。另外，硅酮橡胶具有优越的电绝缘性、耐药品性、耐气候性、耐水性，通过根据需要使用底涂料，可以使其与广范围的材料相粘着。因此，还可以与例如由氟化系树脂形成的塑料纤维、或包层用氟化系树脂涂敷的光纤等紧密粘着。在硅酮橡胶中从使用方法的简便性考虑，最好是使用在室温下进行硬化反应的室温型硅酮橡胶(RTV)。从减少附带生成物的生成及操作性良好的方面考虑，最好使用附加反应硬化型的硅酮橡胶、缩合反应硬化型的硅酮橡胶、或者将必要的成分全部充填在管或是盒状的1个密闭容器内而制品化的单一成分型硅酮橡胶。
在本发明的上述光纤构造体中，第1包覆体及第2包覆体最好由同一包覆材料形成。这样可以使第1包覆体与第2包覆体之间不产生裂痕或剥离，提高制造效率。另外由于第1包覆体及第2包覆体的扯裂强度一样，在使用硅酮橡胶时，具有可以使光纤单元内的光纤芯线容易分歧的优点。
对本发明所使用的光纤芯线没有任何限制，可以根据其用途等适当选择即可。例如，无论是多模、单模都可以使用由石英、塑料等材料制成的光纤芯线。另外，对其直径及光纤长度也没有限制。再有，为了调整分歧部分的长度也可以切断光纤芯线。还可以在光纤芯线上进行弯曲的矫正，或部分改变形状等之类的加工。另外，本发明的光纤构造体光纤芯线中的一部分根据需要容许从输入端到输出端的这一部分可以有缺损。
另外，本发明对于光纤构造体的光纤芯线根数没有特别的限制，只要是适当的即可。但是，出于使单面包覆均匀的光纤构造体的制造方便，和使其具有足够强度，以及现在所使用的光纤带芯线的芯线数多为4的倍数等理由，光纤构造体中的光纤芯线根数最好为4的倍数。
本发明的光纤构造体在具有分歧构造时，可以使用上述的材料作为固定部件。但作为管状的固定部件可以使用由塑料类，金属类，橡胶等构成的材料，并最好使用尽量轻的材料。
使用树脂作为固定部件时，作为为了收容·保护光纤芯线的树脂只要是其所有的扯裂强度大于包覆光纤芯线的包覆材料，就没有特别限制，可以列举有橡胶状树脂材料、热硬化性树脂、紫外线硬化性树脂、电子束硬化性树脂等的硬化性树脂等。更具体地说，作为橡胶状树脂材料可以列举有硅酮系橡胶、氨基甲酸乙酯系橡胶、氟系橡胶、丙烯酸系橡胶、乙烯-丙烯酸系橡胶、氯丁二烯系橡胶等。另外，为了提高光纤构造体的使用性，最好是具有可挠性的树脂。作为具有可挠性的硬化型树脂可以列举有环氧树脂、紫外线硬化性粘着剂、硅酮树脂等。另外，作为热塑性树脂只要具有可挠性即可，例如可以列举出聚醋酸乙烯、甲基丙烯甲脂等的构成热熔型粘着剂的树脂。特别是热熔型粘着剂具有在室温下不发粘、无公害、无毒性及无火灾的危险性等的特征，很适合用于本发明。
在本发明中，在光纤单元的末端部将光纤芯线分歧为单芯线时，为保护起见可以将分歧部分的各个光纤芯线插入圆筒状管内。对圆筒状管的材质没有特别限制，但最好为聚乙烯或聚丙烯等塑料系的物质。光纤芯线的外径为250μm时，圆筒状管的内径最好为300μm以上，1mm以下。如果小于300μm光纤芯线不易穿入，如果大于1mm光纤分歧线自身加大，有损其柔软性。另外，为捆扎圆筒状管的捆扎部件可以为纸制，塑料制，金属制的任意一种，但最好是使用铝带。并最好使用的带宽为3mm以上10mm以下。如果小于3mm就很难操作，强度也不够。如果大于10mm就失去强度的优点，只会加大材料的成本。
以下，通过实施例对本发明进行说明，但本发明不局限于此。
实施例1使用图20的涂敷装置进行光纤构造体的制作。该涂敷装置是由单轴控制装置11及材料供给装置20构成，该单轴控制装置具备用于放置光纤芯线的基板6，另外沿长度方向设有滚珠丝杠轴12，在端部设有驱动马达13，其另一端通过轴承14支撑，在该滚珠丝杠轴上螺纹连接有可动单元15，在该可动单元上设置有垂直于台面的用于供给材料的针管16。该针管通过柔软的橡胶管17与材料供给装置相连接。
首先，如图20(a)所示，在基板上使长30cm的4根光纤芯线2a～2d(住友电工制石英系单模纤维、外径0.25mm，)并行排列，将端部近傍用粘结胶带21固定。将针管(内径1mm)固定在可动单元上，并使其前端距离光纤表面的高度为0.1mm，将针管移动到所排列的光纤芯线的将要进行包覆的涂敷开始位置22，调节针管的中心使其位于4根光纤芯线的中央部位。此后，通过将针管沿着光纤轴向移动到涂敷终止位置23(参照图20(b)和图20(c))，将形成第1包覆体的包覆材料涂敷于光纤芯线的上部表面。另外，相对光纤芯线的基板的移动为手工操作。使用紫外线硬化树脂(ビスコタツクPM-654，大阪有机化学工业社制)作为包覆光纤芯线的包覆材料，使用分配器作为供给包覆材料的材料供给装置。
接下来，使用紫外线照射装置进行紫外线照射处理(照射强度20mW/cm2，10秒)，使包覆材料硬化。准备4个由上述方法得到的单面由第1包覆体包覆的单面被覆光纤单元，此后，翻转4个单面被覆光纤单元使其没有被包覆材料包覆的一面朝上，并列排成同一平面，两端用胶带固定。在这4个单面被覆光纤单元上使用与上述同样的包覆材料将其涂敷为一体，进行紫外线照射处理使其硬化形成第2包覆体。另外，此时所使用的针管管径为4mm，针管高度设为距离光纤表面0.1mm的位置。
根据上述方法所制作的光纤构造体，可能是按最小单位设置的。另外由于光纤单元之间的包覆材料少，在分割时只需分割存在于一面的第2包覆体即可，所以分割时的抵抗小，可以准确地分割至分歧位置，提高作业效益。另外，可以通过单面包覆的起伏部分确认光纤的分割位置，为作业带来了方便。再有，分割光纤的制造方法对周围环境不会产生污染。
实施例2除了两面全部使用热硬化性的硅酮橡胶树脂(TSE392，扯裂强度5kgf/cm，GE东芝硅酮社制)作为光纤芯线的包覆材料以外，使用与实施例1同样的制造方法，制成长度为1m的8根芯的光纤构造体，另外硬化是使用干燥机在120℃下进行1小时的加热处理而进行。
由此实施例所制作的光纤构造体由于使用了硅酮橡胶作为排列的光纤芯线的包覆材料，因此具有良好的可挠性，在使用时由于可以柔软地弯曲，所以作业性良好。
实施例3将20个与实施例1记载的同样方法所制作的光纤单元并排排列，和实施例1同样，制成长度为1m的80芯的光纤构造体。另外，第1包覆体和第2包覆体双方都是使用室温硬化性的硅酮橡胶树脂(东レダウコ一ニンSE9186L)作为包覆材料而形成的。
实施例4使用如图5所示的光纤芯线排列顺序被变换的光纤单元制成4芯的光纤构造体。首先，在形成有膜厚为100μm的粘结层的尺寸为3mm×40mm、厚度为125μm的聚酰亚胺薄膜上排列放置2根长度为1m的光纤芯线，为使光纤芯线可在中央部位交叉，进行改编配线并将光纤芯线固定，使用与实施例2同样的方法和材料包覆光纤芯线。准备2个所得到的光纤排列顺序被变换光纤单元。此后，将这些光纤单元的没有被包覆一面朝上排列布置，涂敷与上述同样的包覆材料，使其硬化，制成由第1包覆体及第2包覆体所包覆的光纤构造体。
使用此实施例制作的光纤构造体可以通过在光纤芯线的配线改编部使光纤芯线交叉，可以使得光纤芯线的排列顺序做任意变更，实现与使用机器的输出入接口相配合地进行配线。因此，不必象现有的光纤带芯线这样，为了与使用机器的输出入接口相配合，须将光纤芯线一根一根地分离，进行配线改编。另外，在光纤芯线所排列的部位，由于光纤芯线之间没有间隙地被排列，固定，所以可以使其与现有的光纤带芯线具有同等的宽度，并能够与现有的光纤带芯线具有同样的小型化配线。
实施例5制作如图21所示的两侧端的光纤芯线分歧为2芯的8芯光纤构造体。首先，将单面由第1包覆体包覆的2芯的光纤单元4a～4d的没有被包覆的一侧朝上，并列排列放置于二维平面，使用与实施例3同样包覆材料将涂敷·硬化，制成由第1包覆体及第2包覆体所包覆的光纤构造体。此后，使用具有热收缩性的硅酮橡胶收缩管(商品名スパロン，内径1.5mm，ニツカン工业社制)，将所得到的光纤构造体光纤芯线的分歧部插入该管内，用加热器加温5分钟使管收缩，由此固定光纤的分歧终端部。此后，在光纤单元4a和4b之间，以及4c和4d之间将光纤构造体的两侧端的光纤单元4a和4d撕裂使其分歧。由此，形成厚度为0.4mm、宽度为1.1mm的，两端至10cm处分歧为2芯的光纤单元部的8芯光纤构造体。
实施例6制作如图6所示的2芯的光纤单元的排列顺序被变换的光纤构造体。首先，将2芯的单面由第1包覆体所包覆的2个光纤单元的光纤芯线没有被包覆的一面朝上放置·排列于基板上。此后，在光纤的配线改编部使光纤单元交叉，改变光纤单元的排列顺序。此后，使用与实施例2同样的包覆材料涂敷使得总厚度为1mm，使其硬化，形成第2包覆体，制出本发明的光纤构造体。
实施例7使用4根长度为300mm的光纤芯线(古河电工社制，石英系单模光纤芯线、外径0.25mm)，首先，使用如图22所示的涂敷装置制作光纤单元。该涂敷装置与图20所示的装置相同，但在可动单元15上安装有成型夹具10。成型夹具10的尺寸为宽40mm，长30mm，高40mm，其底部为平面，在可动单元15上相对基板被垂直地设置。因此，通过可动单元15可以使成型夹具进行上下及左右的移动。
首先，将4根光纤芯线排列在涂敷装置的基板6上。涂覆材料从涂敷材料吐出口吐出到所排列的光纤芯线上进行涂敷。涂敷材料的涂敷及相对光纤芯线基板的移动为手工操作，使用室温硬化性的硅酮橡胶树脂(东レダウコ一ニング硅酮社制，商品名SE9186L)作为包覆材料。将涂敷材料涂敷在光纤芯线的一面后，在常温1小时的条件下使其完全硬化，得到由第1包覆体所包覆的光纤单元。另外，通过控制可动单元的上下位置，可以控制第1包覆层的厚度，在这里，控制第1包覆体使其包覆到光纤芯线到构成4根光纤芯线外形的4个圆形共有的接线为止。
此后，将得到的4个光纤单元平行地并使其第1包覆体朝向相同地排列，在第1包覆体的上面涂敷包覆材料，用第2包覆体将4个光纤单元包覆为一体。第2包覆体的材料也使用室温硬化性的硅酮橡胶树脂(东レダウコ一ニング硅酮社制，商品名SE9186L)。另外，通过控制可动单元上下的位置，将包覆层的厚度涂至100μm。此后，在常温1小时的条件下使其完全硬化，得到由第2包覆体所包覆的光纤构造体(参照图4)。
所得到的光纤构造体的第1包覆体及第2包覆体的厚度均一，并具有良好的柔软性。另外，此制造方法对于光纤芯线的数量增减等，不需要如现有的制造方法所要求的更换夹具，可以在平面上排列操作光纤芯线或光纤构造体，另外，由于可以进行连续的涂敷操作，所以作业简单，效率高，并可以降低制作成本。
实施例8使用2个实施例7制造的光纤芯线数为4根的光纤单元，用实施例7同样的方法制造光纤构造体。但是如图23所示，第1包覆体3上包覆的第2包覆体5不包覆光纤芯线2的全长，而是进行操作使得所包覆长度为其一半，即长150mm。使用的第2包覆体的材料与实施例1相同。所制作出的光纤构造体1为可以将8芯分歧为4芯×2作为分歧用光纤带芯线使用。使用本发明的光纤构造体的制造方法不仅仅是2分歧，还可以简单地制造出3分歧，4分歧等光纤构造体。
实施例9用实施例7同样的方法，制作9个光纤芯线数为8根的光纤单元，将这9个光纤单元平行地，并使其第1包覆体朝向相同地排列，与实施例1同样在第1包覆体上用第2包覆体包覆。使用的第1包覆体及第2包覆体的包覆材料与实施7的材料相同。所得到的72芯的光纤构造体，其第1包覆体及第2包覆体的厚度均一，具有良好的柔软性。另外，现在，随着光纤芯线数量增加，会使光纤芯线排列的控制变得特别复杂。但在此制造方法中，即使光纤芯线数量多的情况，也与光纤芯线数少的情况一样，可以在平面上排列操作光纤芯线或光纤单元，并且可以进行连续的涂敷操作，所以作业简单，效率高，并可以降低制作成本。
实施例10使用4根长度为2000mm的光纤芯线(古河电工社制，石英系单模光纤芯线、外径0.25mm)，制作光纤分歧线。即，首先，将4根光纤芯线分别穿入内径0.4mm，外径0.9mm，长300mm的聚乙烯制圆筒状管30内，使光纤芯线两端的100mm及1600mm呈从圆筒状管伸出的状态(参照图24)。此后，在距圆筒状管的端部10mm(图24中，X＝10mm)处，使用宽为3mm的铝带(捆扎件31)将圆筒状管捆住。此后，使用如图25所示的带有沟槽的排列部件29将穿出圆筒状管的4根光纤芯线排列为如图24所示后，使其与上述实施例1记载的情况同样，将包覆材料涂敷至所示的R处为止，制成由第1包覆体包覆的光纤单元。使用2个如上述方法所制作的光纤单元，与实施例1同样方法形成第2包覆体，制成光纤单元末端分歧为单芯的光纤构造体。
权利要求
1.一种光纤构造体，其特征在于，具有将排列成二维平面的多数个光纤芯线的单面由第1包覆体包覆组成光纤单元，且使多数个的被包覆面朝向同一方向排列，该多个光纤单元的被包覆面或未被包覆面由第2包覆体包覆为一体的构造。
2.如权利要求1所述的光纤构造体，其特征在于，包覆所述多个光纤单元的第2包覆体具有29kgf/cm以下的扯裂强度。
3.如权利要求1所述的光纤构造体，其特征在于，所述第1包覆体及第2包覆体由相同或者不相同的硅酮橡胶构成。
4.如权利要求1所述的光纤构造体，其特征在于，所述光纤单元的排列顺序被变换。
5.如权利要求1或权利要求4所述的光纤构造体，其特征在于，在所述光纤单元上，光纤芯线的排列顺序被变换。
6.如权利要求1所述的光纤构造体，其特征在于，多根光纤单元中的至少1个被分歧。
7.如权利要求6所述的光纤构造体，其特征在于，分歧的光纤单元的分歧部由固定部件所固定。
8.如权利要求1所述的光纤构造体，其特征在于，分歧为单芯线的光纤芯线所构成的光纤单芯线群形成于光纤构造体的端部。
9.如权利要求8所述的光纤构造体，其特征在于，所述分歧为单芯线的各光纤芯线分别穿入圆筒状管，该圆筒状管固定于光纤构造体的端部。
10.一种光纤构造体的制作方法，其特征在于，包括，将排列在平面上的多根光纤芯线的单面由第1包覆体所包覆的光纤单元，使多数个的包覆面朝向同一方向排列放置的工序；以及将该多个光纤单元的被包覆面或者未被包覆面由第2包覆体包覆使得该多个光纤单元成为一体的工序。
11.如权利要求10所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，包覆所述多个光纤单元的第2包覆体具有29kgf/cm以下的扯裂强度。
12.如权利要求10所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，所述第1包覆体及第2包覆体由相同或者不相同的硅酮橡胶构成。
13.如权利要求10所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，在使所述多个光纤单元的被包覆面朝着相同方向排列放置的工序中，改编放置光纤单元的排列顺序以使多个光纤单元的至少一部分交叉。
14.如权利要求13所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，在1个或者1个以上的所述光纤单元中，多根光纤芯线的一部分在相互交叉并变换了排列顺序的状态下进行排列。
15.如权利要求10所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，所述多个光纤单元的被包覆面或者未被包覆面由第2包覆体包覆后，将该多个光纤单元的一部分撕裂并使其分歧。
16.如权利要求15所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，所述多个光纤单元的一部分撕裂并使其分歧后，所分歧的光纤单元的分歧部由固定部件固定。
17.如权利要求10所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，在光纤单元的端部形成由分歧为单芯线的光纤芯线所构成的光纤单芯线群。
18.如权利要求17所述的光纤构造体的制作方法，其特征在于，分歧为单芯线的各光纤芯线分别穿入圆筒状管。
全文摘要
本发明提供可以准确并能容易地将光纤芯线分歧的光纤构造体及其制造方法，本发明的光纤构造具有排列为二维平面的，单面由第一包覆体包覆的多根光纤芯线所构成的多个光纤单元，其被包覆面朝着相同的方向排列，该多个光纤单元的被包覆面或未被包覆面由第2包覆体包覆为一体的构造；第2包覆体最好由扯裂强度为29kgf/cm以下的硅橡胶构成。
文档编号G02B6/00GK1837878SQ200610065489
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月22日 优先权日2005年3月23日
发明者铃木正义, 佐佐木恭一, 助川健 申请人:株式会社巴川制纸所