專利名稱：光纖帶單元以及光纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖帶單元以及光纜，特別是涉及將多根直徑加粗的光纖芯線一體化的光纖帶單元以及光纜。
背景技術(shù)：
本申請基于日本專利申請2004-119186號，并在本申請中參照引用了該日本申請的全部內(nèi)容。
近年來，F(xiàn)TTH(Fiber To The Home)即能夠超高速、大容量通信的光纜引入到各個家庭、辦公室等中。
在JP特開2001-343571號中公開了這種光纜。
專利文獻(xiàn)1JP特開2001-343571號圖7表示該光纜的構(gòu)造。光纜部18通過如下方式構(gòu)成將4根外徑約為0.25mm的著色光纖線(未圖示)，以著色光纖線外徑的間距來并列配置，并用紫外線硬化性樹脂一并被覆而形成帶型光纖芯線9，且將多條該帶型光纖芯線9聚合(帶層疊)后，將其在一個方向以一定間距絞合聚合并用塑料帶22將聚合體包裹，在其上形成護(hù)套20。另外，將由鋼絲形成的2根抗張力體23縱向添加在護(hù)套20內(nèi)的上下兩側(cè)。
另一方面，支撐線部19是通過在1根鋼絲周圍絞合了6根鋼絲的抗張力體的外周形成護(hù)套25來形成的。
并且，在光纜部18與支撐線部19之間，為了使光纜部18相對于支撐線部19的松弛率成為0.2％以上，而形成了在一定間隔具有切縫(未圖示)的頸部24。通常，光纜部18的護(hù)套20、支撐線部19的護(hù)套25以及頸部24是，例如通過擠出并被覆由低密度的聚乙烯形成的熱塑性樹脂護(hù)套來同時形成的。
在布設(shè)了如圖7所示的以往型光纜后，有時會有在光纜中間部剝?nèi)プo(hù)套20，取出任意的著色光纖線(中間、后期分支處理)的情況。在該處理中，從帶型光纖芯線9將著色光纖線分離時，由于著色光纖線直徑約為0.25mm非常細(xì)，所以需要專用工具。然而，即便是采用專用工具作業(yè)性也不好，在作業(yè)中有增加光纖損失的危險。嚴(yán)重時，有發(fā)生著色光纖線斷線的危險。并且，即使在將著色光纖線分離之后，對著色光纖線進(jìn)行操作時，也會由于著色光纖線非常細(xì)，而難以辨別各著色光纖線，因此，有可能發(fā)生誤操作而將光纖切斷的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的單芯分離性能的光纖帶單元以及光纜，其可便于以手工作業(yè)來進(jìn)行將由多根線材(單芯)形成的帶型光纖芯線分離成線材(單芯)的作業(yè)，并且，在單芯分離時以及分離之后，也易于識別光纖，且可以極力防止發(fā)生切斷事故。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供下述光纖帶單元，即一種光纖帶單元，包括具有0.4mm以上的外徑的光纖芯線，該光纖芯線具有由光纖、一次被覆層和二次被覆層構(gòu)成的光纖線、以及形成于上述光纖線的外周的保護(hù)層；連接部件，其連接并列配置的上述多根光纖芯線之間，其中，在上述保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，且上述連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2的場合下，滿足下述關(guān)系，即E1≤E2、且E1·A1≥E2·A2。
上述光纖線在上述二次被覆層外周可以具有著色層。
上述保護(hù)層及上述連接部件可以由熱硬化性樹脂或者熱塑性樹脂構(gòu)成。
上述保護(hù)層可以由透明材料構(gòu)成。
上述保護(hù)層可以利用混入著色劑來著色。
上述連接部件可以是透明的。
上述連接部件可以通過混入著色劑來著色。
上述連接部件可以具有條紋狀的色帶。
上述連接部件可以形成于將多根上述光纖芯線并列排列而形成的截面大致為長方形的長邊的雙面。
上述連接部件可以形成于將多根上述光纖芯線并列排列而形成的截面大致為長方形的長邊的單面。
上述連接部件可以僅形成于被并列排列的多根光纖芯線之間的凹部。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供聚合1條以上的上述光纖帶單元且將其光纜化而構(gòu)成的光纜。
發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明的光纖帶單元構(gòu)成為采用設(shè)置保護(hù)層且外徑為0.4mm以上的光纖芯線，并列配置多根該光纖芯線，并用如下連接部件來連接而形成，即該連接部件為在保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，且連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2的場合下，滿足E1≤E2、并且E1·A1≥E2·A2的關(guān)系的連接部件。由此，可以便于以手工作業(yè)進(jìn)行將光纖帶單元分離成光纖芯線(單芯)的作業(yè)，此外，在進(jìn)行該分離作業(yè)時，可以防止破壞光纖芯線的保護(hù)層。從而，本發(fā)明的光纖帶單元具有良好的單芯分離性能。
另外，通過采用具有比保護(hù)層的楊氏模量E1還大的楊氏模量E2的連接部件，可以抑制在將光纖帶單元光纜化時起因于連接部件的柔軟性(較低的楊氏模量)而發(fā)生的外傷。
另外，在保護(hù)層是由透明材料構(gòu)成的場合下，可易于識別光纖芯線。
另外，在保護(hù)層是由混入著色劑而著色了的材料構(gòu)成的場合下，可易于識別光纖芯線。
另外，在連接部件設(shè)置有條紋狀的色帶的場合下，可易于識別光纖芯線或者光纖帶單元。
另外，在連接部件是由透明材料構(gòu)成的場合下，可易于識別光纖帶單元內(nèi)的光纖芯線。
另外，在連接部件是由混入著色劑而著色的場合下，可易于識別光纖帶單元。
另外，本發(fā)明的光纜由于采用了上述的光纖帶單元，所以，在分支時可易于進(jìn)行操作。


圖1是表示按照本發(fā)明的光纖帶單元所使用的光纖芯線的一個實施例的簡要剖面圖。
圖2是表示按照本發(fā)明的第一實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
圖3是表示按照本發(fā)明的第二實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
圖4是表示按照本發(fā)明的第三實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
圖5是表示按照本發(fā)明的第四實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
圖6是表示按照本發(fā)明的實施例中的光纜的簡要剖面圖。
圖7是表示以往的光纜的簡要剖面圖。
圖8是表示光纖芯線的去除被覆試驗方法的簡要圖。
圖9是表示按照本發(fā)明的其他實施例中的光纜的簡要剖面圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的適當(dāng)實施例。
另外，本說明書所記載的楊氏模量是在常溫下(23℃)的值。
圖1是表示按照本發(fā)明的光纖帶單元所使用的光纖芯線的一個實施例的簡要剖面圖。
如圖1所示，本發(fā)明所使用的光纖芯線10，包括由纖芯以及包層形成的光纖17、一次被覆層16、二次被覆層15、著色層14以及保護(hù)層13，且具有0.4mm以上的外徑。另外，也可以在二次被覆層中混入著色劑來著色，從而代替設(shè)置著色層。
圖2是表示按照本發(fā)明的第一實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
如圖2所示，本實施例的光纖帶單元12，是并列配置多根光纖芯線10且在其外周設(shè)置連接部件11來連接而成的。保護(hù)層以及連接部件是采用紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂或者熱塑性樹脂等來形成的。對光纖帶單元12而言，保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2，在該場合下，滿足下述關(guān)系，即E1≤E2，且E1·A1≥E2·A2。
圖3是表示按照本發(fā)明的第二實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
如圖3所示，本實施例的光纖帶單元12，是并列配置多根光纖芯線10且僅在其外周的光纖芯線之間的凹部設(shè)置連接部件11來連接而成的。
圖4是表示按照本發(fā)明的第三實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
如圖4所示，本實施例的光纖帶單元12，是并列配置多根光纖芯線10且在其外周厚度大致相等地設(shè)置連接部件11來連接而成的。
圖5是表示按照本發(fā)明的第四實施例中的光纖帶單元的簡要剖面圖。
如圖5所示，本實施例的光纖帶單元12，是并列配置多根光纖芯線10且僅在其外周單面的光纖芯線之間的凹部設(shè)置連接部件11來連接而成的。
另外，本發(fā)明的光纖帶單元并不限于上述實施例，只要是保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，且連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2的場合下，滿足下述關(guān)系的光纖帶單元即可，即E1≤E2且E1·A1≥E2·A2。
圖6是表示按照本發(fā)明的實施例中的光纜的簡要剖面圖。
如圖6所示，本實施例的光纜包括將多條任意的上述光纖帶單元12聚合(帶層疊)，并與填料26一起絞合，且在上下兩側(cè)縱向添加兩根抗張力體23的基礎(chǔ)上，施加護(hù)套20而構(gòu)成的光纜部18；在1根鋼絲周圍絞合有6根鋼絲的抗張力體的外周施加護(hù)套25來構(gòu)成的支撐線部19；為了使光纜部18相對于光纜部18與支撐線部19之間的支撐線部19的松弛率達(dá)到0.2％以上，而在一定間隔設(shè)置有切縫(未圖示)的頸部24。
(例1)試制多種4芯的光纖帶單元，并調(diào)查了成纜的(纜化)結(jié)果。表1表示其結(jié)果。成纜的結(jié)果(×)表示在光纖帶單元處發(fā)生了外傷等情況。
表1

由表1的結(jié)果可知，在光纖芯線的保護(hù)層的楊氏模量E1、與光纖帶單元的連接部件的楊氏模量E2的關(guān)系滿足E1≤E2的場合下，可以抑制對成纜時的光纖帶單元造成的外傷等的發(fā)生。
(例2)試制多種4芯的光纖帶單元，不使用工具而用手工作業(yè)來對各光纖帶單元進(jìn)行單芯分離作業(yè)，并進(jìn)行了該單芯分離評價。表2表示其結(jié)果。單芯分離評價(×)表示在單芯分離時破壞了光纖芯線的保護(hù)層的局部或者全部的情況。
表2

由表2的結(jié)果可知，在光纖芯線的保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，且連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2的場合下，如果滿足E1≤E2且E1·A1≥E2·A2關(guān)系，則可以在不破壞保護(hù)層的情況下，用手工作業(yè)進(jìn)行單芯分離。
(例3)對試制的光纖芯線的被覆去除力進(jìn)行了研究。圖8表示被覆去除試驗方法。采用外徑為0.4mm以及0.5mm的光纖芯線10，在距離光纖芯線末端部100mm的位置，將被覆去除用的刀具28，以不弄傷光纖芯線的方式向保護(hù)層13的圓周方向切入，并且，一邊使其向與光纖芯線10呈水平的方向移動一邊除去保護(hù)層13。而且，用張力測定機(jī)來測定了此時的最大去除力。表3、表4表示其結(jié)果。
表3

表4

由表3、表4的結(jié)果可知，通過將光纖芯線的被覆去除力控制在每根9.8N/100mm以下，可以防止對光纖芯線造成外傷。
(例4)制作各種光纖芯線，并研究了芯線的識別性。芯線識別試驗，是讓20歲～50歲的任意15人，數(shù)出集束了40根(50cm)相同芯線直徑的芯線且將兩端固定了的芯線，并測定了其數(shù)目的正確率(識別正確率)和所需時間(識別時間)。并且，芯線直徑為0.25mm的是無保護(hù)層的芯線。表5、表6表示其結(jié)果。
表5

表6

由表5、表6的結(jié)果可知，如果光纖芯線的外徑為0.4mm以上，則芯線識別性良好。并且，由將保護(hù)層設(shè)為透明時的結(jié)果可知，因由保護(hù)層透明所引起的透鏡效果的影響，當(dāng)光纖芯線10的外徑為0.4mm以上且0.7mm以下時，芯線識別性良好。
為了使成纜時的光纖帶單元的識別性良好，可以將連接部件設(shè)為透明來用顏色區(qū)別著色光纖線。并且，在光纖芯線的顏色全部相同的場合下，通過將著色劑混入連接部件自身來著色，可以提高芯線識別性。另外，也可以在連接部件上設(shè)置條紋狀的色帶。
(例5)作為例5，制作了光纖帶單元中所使用的光纖芯線。以下，參照圖1說明該光纖芯線的制作方法。
在外徑約0.125mm的光纖17上，形成由紫外線硬化性樹脂構(gòu)成的一次被覆層16以及二次被覆層15，并將外徑設(shè)為約0.245mm。進(jìn)一步，在最外層設(shè)置了作為識別用的著色層14，而形成了外徑約0.255mm的光纖芯線。
接著，在光纖芯線上，形成由紫外線硬化性樹脂構(gòu)成的保護(hù)層13，而得到了外徑約0.5mm的光纖芯線10。保護(hù)層13具有約230MPa的楊氏模量、以及約0.145mm2的截面面積。
另外，為了使單芯分離時的芯線識別性良好，可采用以下兩種方法。
(1)將具有透鏡效果的透明的保護(hù)層圓筒狀地被覆在光纖線上。該透鏡效果特別是在光纖芯線的外徑為0.7mm以下的場合下有效(著色外徑/保護(hù)層外徑≥37％)。
(2)將混入著色劑而著色的保護(hù)層圓筒狀地被覆在光纖線上。
(例6)作為例6，制作了光纖帶單元。以下，參照圖2說明該光纖帶單元的制作方法。
光纖帶單元12具有長徑約2.05mm、短徑約0.52mm的尺寸，并用紫外線硬化性樹脂來連接4根光纖芯線10。連接部件11具有約320MPa的楊氏模量、以及約0.411mm2的截面面積。在保護(hù)層13具有楊氏模量E1、截面面積A1，且連接部件11具有楊氏模量E2、截面面積A2的場合下，得到了E1·A1-E2·A2＝2.11＞0，且E2-E1＝90＞0的關(guān)系。
在用手工作業(yè)將該光纖帶單元12分離成4根光纖芯線10(單芯)時，不破壞光纖芯線10的保護(hù)層，且得到了良好的單芯分離性能。并且，在分離作業(yè)中沒有增加光纖損失。另外，由于光纖芯線為0.5mm較粗，所以在分離作業(yè)中易于識別光纖芯線。
另外，在制作光纖帶單元12時，可以采用以下4種方法。
(1)將多根光纖芯線10并列排列，并在由該多根光纖芯線10形成的截面大致為長方形的長邊的單面或雙面，涂覆并固化紫外線硬化性樹脂或者熱硬化性樹脂(例如，圖2、圖3、圖4、圖5)。
(2)將多根光纖芯線10并列排列，并利用加壓模被覆并固化紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂或者熱塑性樹脂(例如，圖2、圖4)。
(3)將多根光纖芯線10并列排列，并在由該多根光纖芯線10形成的截面大致為長方形的長邊的單面或雙面，涂覆并固化粘接性樹脂(例如，圖3、圖5)。
(4)將多根光纖芯線10并列排列，并不連續(xù)地涂覆并固化紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂—紫外線硬化性樹脂或者粘接性樹脂。
(例7)作為例7，制作了光纖帶單元。以下，參照圖6說明該光纖帶單元的制作方法。
將上述的光纖帶單元12按照中心6條且其兩側(cè)各2條來排列，并與聚丙烯纖維(填料26)一起聚合、絞合，且用綿絲粗略纏繞，被覆護(hù)套20，而形成光纜部18。光纜部18的外被覆厚度為2.0mm、外徑為9.5mm。作為抗張力體23采用直徑為0.7mm的鋼絲，作為護(hù)套撕裂繩21采用直徑為1.0mm的聚酯類纖維。并且，作為支撐線部19使用將7根直徑為1.4mm的鋼絲7絞合的鍍鋅鋼捻線，在其外周形成護(hù)套25。而且，為了使光纜部18相對于支撐線部19的松弛率達(dá)到0.2％以上，在光纜部18與支撐線部19之間，形成有以一定間隔具有切縫的頸部24。另外，光纜部18的護(hù)套20、支撐線部19的護(hù)套25以及頸部24，是通過擠出并一并被覆作為熱塑性樹脂的低密度聚乙烯來同時形成的。該光纜具有17mm的整體高度。
圖9是表示按照本發(fā)明的其他實施例中的光纜的簡要剖面圖。
以下，參照圖9說明該光纜(稱為引進(jìn)光纜)的制作方法。
作為光纜部18，在中心排列2條上述光纖帶單元12，且作為抗張力體23采用直徑為0.7mm的鋼絲，作為支撐線19采用直徑為2.3mm的鋼絲，且擠出作為熱塑性樹脂的低密度聚乙烯并將這些一并被覆。并且，為了便于將光纖帶單元從光纜部18的護(hù)套20中取出，在光纜的長度方向形成寬度為1.2mm、深度為0.9mm的切口30。該引進(jìn)光纜在光纜部18處，寬度為5.1mm，深度為3.5mm，整體光纜高度為8.6mm。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的光纖帶單元，采用設(shè)有保護(hù)層且外徑為0.4mm以上的光纖芯線，并列配置多根該光纖芯線，并用下述連接部件來連接，即該連接部件為在保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，且連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2時，滿足E1≤E2、并且E1·A1≥E2·A2的關(guān)系的連接部件。由此，可以便于以手工作業(yè)進(jìn)行將光纖帶單元分離為光纖芯線(單芯)的作業(yè)，并且在該分離作業(yè)時，可以防止破壞光纖芯線的保護(hù)層。從而，本發(fā)明的光纖帶單元可具有良好的單芯分離性能。
由于本發(fā)明的光纜是由上述的光纖帶單元構(gòu)成的，所以在分支時易于進(jìn)行操作。
本發(fā)明對用于完全且充分公開的特定的實施例進(jìn)行了敘述，但權(quán)利要求的范圍并不限于這些實施例，應(yīng)解釋為本發(fā)明是將本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的、合理地包含在本說明書中說明的基本啟示的范圍內(nèi)的所有變更以及替代的構(gòu)成具體化了的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.一種光纖帶單元，其特征在于，包括具有0.4mm以上的外徑的光纖芯線，其包括由光纖、一次被覆層和二次被覆層構(gòu)成的光纖線、以及形成于上述光纖線的外周的保護(hù)層；連接部件，其連接并列配置的上述多根光纖芯線之間，其中，在上述保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，且上述連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2的場合下，滿足如下關(guān)系，即E1≤E2、且E1·A1≥E2·A2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶單元，其特征在于，上述光纖線具有形成于上述二次被覆層外周的著色層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖帶單元，其特征在于，上述保護(hù)層以及上述連接部件由熱硬化性樹脂或者熱塑性樹脂構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任意一項所述的光纖帶單元，其特征在于，上述保護(hù)層是透明的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3任意一項所述的光纖帶單元，其特征在于，上述保護(hù)層利用著色劑被著色。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意一項所述的光纖帶單元，其特征在于，上述連接部件是透明的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意一項所述的光纖帶單元，其特征在于，上述連接部件利用著色劑被著色。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意一項所述的光纖帶單元，其特征在于，上述連接部件具有條紋狀的色帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項所述的光纖帶單元，其特征在于，上述連接部件形成于將多根上述光纖芯線并列排列而形成的截面大致為長方形的長邊的雙面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項所述的光纖帶單元，其特征在于，上述連接部件形成于將多根上述光纖芯線并列排列而形成的截面大致為長方形的長邊的單面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的光纖帶單元，其特征在于，上述連接部件僅形成于上述多根并列排列的光纖芯線之間的凹部。
12.一種光纜，其特征在于，聚合1條以上的權(quán)利要求1～11任意一項所述的光纖帶單元并使其光纜化。
全文摘要
一種光纖帶單元，包括具有0.4mm以上的外徑的光纖芯線，該光纖芯線包括由光纖、一次被覆層和二次被覆層構(gòu)成的光纖線、以及形成于上述光纖線的外周的保護(hù)層；連接部件，其連接并列配置的上述多根光纖芯線之間，其中，在上述保護(hù)層具有楊氏模量E1、截面面積A1，且上述連接部件具有楊氏模量E2、截面面積A2的場合下，滿足下述關(guān)系，即E1≤E2、且E1·A1≥E2·A2。
文檔編號H01B11/00GK1942798SQ20058001114
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月14日
發(fā)明者佐藤高宏, 小高義史, 野澤英行, 大久保千尋 申請人:日立電線株式會社