KR102800069B1 - 광섬유 테이프 심선 - Google Patents

Abstract

광섬유 테이프 심선(1)은 복수의 착색된 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)이 병렬되고, 서로 이웃한 광섬유 단심선끼리 연결 수지에 의해 연결되어 구성된다. 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)끼리 간극을 두고 배치된다. 서로 이웃한 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)끼리 길이 방향으로 소정의 간격을 두고, 각각 간헐적으로 연결부(5)에 의해 접착된다. 즉, 서로 이웃한 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)들의 연결부(5)는, 광섬유 단심선의 길이 방향에 대해서 간헐적으로 배치된다. 연결부(5)는 불투명한 연결 수지로 구성된다. 예를 들면, 연결 수지의 JIS　K　7136에서 규정되는 헤이즈 값은 1.5% 이상 3% 이하인 것이 바람직하다.

Description

광섬유 테이프 심선

본 발명은, 복수의 광섬유 단심선(單心線)이 연결된 광섬유 테이프 심선에 관한 것이다.

다량의 데이터를 고속으로 전송하기 위한 광섬유 심선으로서, 케이블에의 수납이나 작업 간이화를 위하여, 복수 개의 단심 광섬유(이하, 광섬유 단심선이라 함)가 병렬로 배치되어서 접착된 광섬유 테이프 심선이 사용되고 있다. 광섬유 테이프 심선은, 병렬된 광섬유 단심선을 전체 길이에 걸쳐 수지로 고착된 것이 사용되고 있는 것 외에, 광섬유 단심선끼리 간헐적으로 접착된 것이 있다. 광섬유 단심선들의 간헐적 접착은, 집선 밀도의 향상이나 굽힘에 따른 전송 로스 저감, 단심화를 하기 쉽게 만드는 등의 특징을 갖는다.

이러한 광섬유 테이프 심선은, 복수의 광섬유 단심선을 라인 속에서 병렬시키고, 소정의 위치에 접착 수지를 도포하여 경화시킴으로써 제조된다. 이 때, 간헐적으로 광섬유 단심선끼리 확실하게 접착되어 있는지를 확인하는 방법으로서, 한쪽으로부터 광을 조사하여, 광섬유 테이프 심선을 투과한 광의 광량 분포를 검출하는 방법이 있다(특허문헌 1).

일본 공개특허공보 특개2017-181513호

그러나, 종래의 방법으로는 정밀도 높은 검출은 곤란하였다. 예를 들면, 접착에 의한 연결부로부터도 광이 투과하기 때문에, 접착 불량이라는 판단이 이루어질 우려가 있다. 이에 비하여, 약간의 광량 변화로도 접착 수지라 판단하도록 감도를 올려가면, 접착 수지 도포가 충분하지 않은 부위도 합격 판정이 이루어질 우려가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 쉽게 연결부의 품질 관리가 가능한 간헐 접착형 광섬유 테이프 심선 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 광섬유 단심선이 병렬되고, 서로 이웃한 상기 광섬유 단심선끼리 연결 수지에 의해 연결된 광섬유 테이프 심선으로서, 서로 이웃한 상기 광섬유 단심선끼리의 연결부가, 상기 광섬유 단심선의 길이 방향에 대해서 간헐적으로 배치되어 있고, 상기 연결 수지가 불투명하며, 상기 연결 수지의 JIS　K　7136에서 규정되는 헤이즈 값이 1.5% 이상 3% 이하이고, 상기 광섬유 단심선은 착색되어, 헤이즈 값이 90% 이상인 것을 특징으로 하는, 광섬유 테이프 심선이다.

서로 이웃한 상기 광섬유 단심선끼리의 사이에는 간극이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연결 수지에는 안료가 혼입되어 있으며, 착색되어 있어도 된다.

상기 연결 수지에는 기포가 혼입되어 있어도 된다.

본 발명에 따르면, 광섬유 단심선끼리를 연결하는 연결 수지가 불투명하기 때문에, 연결 수지를 투과하는 광을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 일반적인 투명 수지의 경우와 비교하여, 보다 감도 좋게 연결 수지를 검출 가능하다.

이 때, JIS　K　7136에서 규정되는 헤이즈 값이 1.5% 이상이면, 보다 효과적이다. 또한, JIS　K　7136에서 규정되는 헤이즈 값이 3% 이하이면, 외관도 뛰어나고, 광섬유 단심선의 착색층을 시인 가능하기 때문에, 취급성도 뛰어나다.

또한, 연결 수지에 안료를 함유시킴으로써, 쉽게 연결 수지의 헤이즈 값을 조정 가능하다.

또한, 연결 수지에 미세한 기포를 혼입시키는 것으로도, 연결 수지를 불투명하게 만들 수 있다.

본 발명에 따르면, 쉽게 연결부의 품질 관리를 할 수 있는 간헐 접착형 광섬유 테이프 심선 등을 제공할 수 있다.

도 1은 광섬유 테이프 심선(1)을 도시하는 사시도이다.
도 2는 광섬유 테이프 심선(1)을 도시하는 단면도이다.
도 3은 연결부 검출 장치(10)를 도시하는 개략도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 광섬유 테이프 심선(1)을 도시하는 사시도이고, 도 2는 광섬유 테이프 심선(1)을 도시하는 단면도이다.

광섬유 테이프 심선(1)은 복수의 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)이 병렬되고, 서로 이웃한 광섬유 단심선끼리 연결 수지에 의해 연결되어 구성된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 4개의 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 구성되는 예를 도시하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 복수의 광섬유 단심선으로 이루어지는 광섬유 테이프 심선이면 적용 가능하다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)끼리 간극을 두고 배치된다. 여기서, 상세한 도시는 생략하지만, 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)은 각각 내부의 유리 섬유와, 유리 섬유를 씌우듯이 형성되는 프라이머리 및 세컨더리층(수지층)과, 최외주의 착색층을 갖는다. 즉, 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)은 착색되어 있다. 또한, 착색층은 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)을 식별하기 위하여 각각 다른 색으로 하고, 또, 시인성 향상을 위하여 헤이즈 값은 90% 이상이 되도록 색을 조정하였다. 즉, 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)은 착색층에 의해, 옆쪽으로부터의 광을 거의 투과시키지 않는다.

서로 이웃한 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)끼리 길이 방향으로 소정의 간격을 두고, 각각 간헐적으로 연결부(5)에 의해 접착된다. 즉, 서로 이웃한 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)들의 연결부(5)는, 광섬유 단심선의 길이 방향에 대하여 간헐적으로 배치된다. 또한, 광섬유 테이프 심선(1)의 폭 방향으로 서로 이웃한 연결부(5)끼리 예를 들면, 광섬유 테이프 심선(1)의 길이 방향에 대하여 지그재그형으로 배치된다.

즉, 광섬유 테이프 심선(1)의 길이 방향에 대한 광섬유 단심선(3b, 3c) 사이의 접착 위치(연결부(5))는, 서로 이웃한 광섬유 단심선(3a, 3b) 사이 및 광섬유 단심선(3c, 3d) 사이의 접착 위치(연결부(5))에 대하여, 대략 반피치 어긋나게 형성된다. 따라서, 광섬유 단심선(3a, 3b) 사이의 접착 위치와, 광섬유 단심선(3c, 3d) 사이의 접착 위치는 길이 방향에 대하여 동일 위치가 된다.

또한, 연결부(5)의 배치는 지그재그형인 경우에 한정되지는 않으며, 서로 이웃한 광섬유 단심선들의 연결부(5)가 길이 방향으로 간헐적으로 배치된다면, 그 형태는 한정되지 않는다. 다만, 광섬유 테이프 심선(1)의 길이 방향에 대한, 서로 이웃한 광섬유 단심선들의 각각의 연결부(5)는 모두 거의 동일한 피치로 형성되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 광섬유 테이프 심선(1)의 부설 시 등에, 광섬유 단심선의 배열이 흐트러질 일이 없다.

연결부(5)는 불투명한 연결 수지로 구성된다. 예를 들면, 연결 수지의 JIS K 7136에서 규정되는 헤이즈 값은 1.5% 이상 3% 이하인 것이 바람직하다. 연결 수지의 헤이즈 값이 1.5% 미만이면, 연결부(5)를 투과하는 광량이 많아지기 때문에, 연결 수지를 불투명하게 만든 효과가 작다.

한편, 연결 수지의 헤이즈 값이 3%를 초과하면, 연결부(5)가 칙칙하게 보이기 때문에, 외관이 나쁘고, 또, 연결 수지로 씌워진 광섬유 단심선의 착색층의 색 식별이 곤란해진다. 더욱이, 연결 수지가 자외선 경화 수지인 경우에는, 연결 수지의 헤이즈 값이 3%를 초과하면, 광을 조사하였을 때에, 광이 내부까지 충분히 도달하지 않고, 경화에 시간을 요하여, 자외선 램프의 필요 대수가 증가하거나, 또는 제조 속도를 올리지 못한다는 과제가 발생한다.

이렇게 연결 수지를 불투명하게 만드는 방법으로서는, 예를 들면, 연결 수지에 안료를 혼입함으로써 착색하는 방법이 있다. 이 경우, 안료의 선택에 따라, 연결 수지의 색도 선택 가능하다. 이 때문에, 예를 들면, 연결 수지의 색을, 각 광섬유 단심선의 착색층과는 다른 색으로 함으로써, 착색층과 연결 수지의 식별이 쉽다. 또한, 연결 수지의 색을, 연결부(5)에서 연결되는 어느 하나의 광섬유 단심선의 색과 동일한 색으로 하면, 외관에서 연결부(5)를 눈에 띄지 않게 만들 수도 있다. 또한, 안료의 농도를 옅게 함으로써, 불투명하면서 연결부의 색을 눈에 띄지 않게 만들 수도 있다.

또한, 연결 수지를 불투명하게 만드는 방법으로서는, 그 밖에, 연결 수지에 미세한 기포를 혼입할 수 있다. 미세한 기포를 혼입시킴으로써, 광이 산란되어, 헤이즈 값을 상승시킬 수 있다. 또한, 연결 수지에 불투명한 물질을 혼입시켜도 된다. 예를 들면, 미세한 무기물 가루(탈크 등)를 혼입시켜도, 연결 수지의 헤이즈 값을 상승시킬 수 있다.

다음으로, 광섬유 테이프 심선(1)의 연결부(5) 검출 방법에 대하여 설명한다. 우선, 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)이, 예를 들어 가이드 롤 등에 의해 소정의 간격으로 병렬된다. 이 상태에서, 연결 수지가 코팅 다이스 등에 의해, 광섬유 단심선 주위의 소정의 위치에 연결 수지가 도포된다.

코팅 다이스 등을 통과한 광섬유 단심선(3a, 3b, 3c, 3d)은 연결 수지가 자외선 경화 수지이면, 자외선 조사부로 보내어져, 연결부(5)를 경화할 수 있다. 또한, 연결부(5)는 가열 등의 다른 방법에 의해 경화시켜도 된다. 이상으로, 광섬유 테이프 심선(1)이 제조된다.

도 3은 연결부 검출 장치(10)의 개략도이다. 제조된 광섬유 테이프 심선(1)은 연결부 검출 장치(10)로 보내진다. 연결부 검출 장치(10)는 전술한 광섬유 테이프 심선(1)의 제조 라인과 동일 라인 상에 배치된다. 또한, 광섬유 테이프 심선의 제조 장치와 연결부 검출 장치를 별개 라인으로도 할 수 있다.

연결부 검출 장치(10)는 주로 가이드 롤(15), 조명 장치(11), 검출부(13), 선속 측정부(17) 등으로 구성된다. 제조된 광섬유 테이프 심선(1)은 가이드 롤(15)에 의해 위치 결정이 이루어진 상태에서, 조명 장치(11)의 위쪽을 통과한다. 조명 장치(11)로부터는 예를 들면, 평행광이 조사된다.

조명 장치(11)의 위쪽에는 검출부(13)가 배치된다. 즉, 검출부(13)는 광섬유 테이프 심선(1)을 끼고, 조명 장치(11)와 대향하는 위치에 배치된다. 검출부(13)는 광섬유 테이프 심선(1)을 투과한 광을 검출 가능하다.

조명 장치(11) 및 검출부(13)를 통과한 광섬유 테이프 심선(1)은 선속 측정부(17)와 접촉한다. 선속 측정부(17)는 광섬유 테이프 심선(1)의 선속을 검출 가능하다. 선속 측정부(17)를 통과한 광섬유 테이프 심선(1)은 도시를 생략한 권취 수단 등에 의해 권취된다.

여기서, 전술한 바와 같이, 광섬유 단심선은 착색층을 갖기 때문에, 조명 장치(11)로부터의 광은 착색층에 의해 차폐된다. 또한, 연결부(5)는 완전한 투명이 아니기 때문에, 연결부(5)에 의해서도 광이 차폐된다. 광섬유 단심선끼리 간극을 두고 배열되어 있기 때문에, 광섬유 단심선들의 간극으로부터는, 연결부(5) 이외의 부위에서 광이 투과한다.

검출부(13)는 광섬유 단심선들의 사이이며, 연결부(5) 이외의 부위로부터 투과하는 광을 검출 가능하다. 즉, 광섬유 단심선들의 간극에서 연결부(5)를 검출 가능하다. 제어부(미도시)는 검출부(13)에서 검출된 연결부(5)의 정보와, 선속 측정부(17)로부터의 선속 정보에 근거하여 얻어지는 위치 정보를 합하여 기억부(미도시)에 기억시킨다. 이 때, 제어부는 본래 있어야 할 연결부(5)가 검출되지 않는 경우(투과광을 검출한 경우)나, 연결부(5)의 길이가 소정 길이 이하인 경우, 또는, 본래 연결부(5)가 존재하지 않는 부위에서 연결부(5)가 검출된 경우(투과광이 검출되지 않는 경우) 등을, 이상(異常)이라고 판단할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 연결부(5)를 불투명하게 만듬으로써, 연결부(5)를, 광이 투과함에 따른 연결부 이상(異常)의 오판단을 억제하여, 검사 라인 상에서 쉽게 연결부(5) 품질 관리가 가능하다. 또한, 착색된 광섬유 단심선을 사용하여, 광섬유 단심선의 헤이즈 값을 90% 이상으로 함으로써, 색의 시인성이 뛰어나다. 또한, 연결부(5)는 불투명하면서, 헤이즈 값을 광섬유 단심선과 크게 다르게 함으로써, 검출부(13)에서 검출되는 광량으로부터, 광섬유 단심선과 연결부(5)와 광섬유 단심선의 간극과의 식별도 가능하다. 이 때문에, 광섬유 단심선끼리 접촉하고 있는 부분과 연결부(5)를 식별 가능하다.

[실시예]

실제, 광섬유 테이프 심선을 사용하여 연결부의 검출 등을 평가하였다. 우선, 착색층을 갖는 직경 200㎛인 광섬유 단심선 12개를 병렬시켰다. 이 때, 광섬유 단심선은 250㎛ 피치로 병렬시켰다. 즉, 광섬유 단심선들의 사이에는 50㎛의 간극이 형성된다. 이렇게, 광섬유 단심선끼리 간극으로부터 광을 충분히 투과시키기 위해서는, 50㎛ 이상의 간극을 두는 것이 바람직하다.

서로 이웃한 광섬유 단심선 사이에는, 소정의 피치로 연결 수지를 충전시켜 광섬유 단심선들을 연결하였다. 또한, 연결부의 길이는 10㎜, 비연결부의 길이는 30㎜로 하였다. 또한, 폭 방향으로 서로 이웃한 연결부끼리 길이 방향으로 지그재그형으로 위치를 어긋나게 배치하였다. 도포된 연결 수지에는, 자외선을 조사하여 경화시켰다. 또한, 연결 수지에는, 보라색 안료를 혼합하여 불투명으로 하였다. 이 때, 안료의 양을 변경함으로써, 헤이즈 값을 변화시킨 복수 종류의 광섬유 테이프 심선을 얻었다.

또한, 헤이즈 값은 이하의 방법으로 측정하였다. 우선, 10㎝ 정사각의 유리 기판을 스핀 코터에 설치하고, 광섬유 테이프 심선의 작성에 사용한 연결 수지를 그 위에 펴서, 5∼10㎛ 두께 정도가 되도록 회전 스피드를 컨트롤하여 도포하였다. 그 유리 기판을 퍼지 박스에 넣고 질소 분위기를 만들어, 자외선 램프를 사용하여 자외선광을 조도 1000㎽/㎠, 조사량 1000mJ/㎠로 조사하여, 시트를 작성하였다. 얻어진 시트를 사용하여 JIS　K　7136에 따라 헤이즈 값을 측정하였다.

얻어진 광섬유 테이프 심선을, 도 3에 도시한 연결부 검출 장치(10)와 동일 라인 속을 주행시키면서 연결부 상태를 검사하였다. 검사에 의해, 본래 연결부가 존재하고 있는 위치에서, 연결부가 검출되지 않고, 연결부가 분리되어 있으면 검출된 위치를 특정하여, 해당 위치까지 광섬유 테이프 심선을 되감아 정말로 분리되었었는지를 육안으로 확인하였다.

검출 장치에 의해, 연결부가 분리 상태라고 판단된 위치에 있어서, 실제로는 분리되지 않았던 것을 오검출이라 하여, 오검출률을 산출하였다. 또한, 광섬유 테이프 심선 1㎞마다, 1개소라도 오검출이 있으면 오검출 있음, 없으면 오검출 없음이라 하여, 100㎞ 분을 검사하였을 때의 오검출 발생 확률을 오검출률이라 하였다.

또한, 얻어진 광섬유 테이프 심선을 육안으로 확인하여, 연결부에 대한 칙칙함 유무를 판정하였다. 판단은 10명으로 실시하여, 가장 투명도가 높은 것(후술하는 비교예 1)을 기준으로 하여, 이것과 비교하여 1명이라도 칙칙함이 강하다고 판단한 것을 「bad」라 하고, 전원이 칙칙함이 강하지 않다고 느낀 것을 「good」이라 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

연결 수지가 적당히 불투명하고, 헤이즈 값이 1.5% 이상 3% 이하인 실시예 1부터 실시예 4는 오검출률이 10% 이하로 낮았다. 특히, 헤이즈 값이 2%를 초과하면, 오검출률 1% 이하가 되었다. 또한, 실시예 1∼실시예 4는 칙칙함이 확인되지 않고, 광섬유 단심선의 착색층의 색도 육안으로 쉽게 확인할 수 있었다.

이에 비하여, 헤이즈 값이 작은(투명한) 비교예 1은, 오검출률이 높아 정밀도 좋게 연결부 평가를 할 수가 없었다. 또한, 헤이즈 값이 3%를 초과하는 비교예 2는 오검출률은 낮지만, 칙칙함이 강하고, 광섬유 단심선의 착색층의 색 판단도 곤란해졌다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시형태에 좌우되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 도출할 수 있는 것은 분명하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

1 광섬유 테이프 심선
3a, 3b, 3c, 3d 광섬유 단심선
5 연결부
10 연결부 검출 장치
11 조명 장치
13 검출부
15 가이드 롤
17 선속 측정부

Claims (4)

1. 복수의 광섬유 단심선이 병렬되고, 서로 이웃한 상기 광섬유 단심선끼리 연결 수지에 의해 연결된 광섬유 테이프 심선으로서,
   서로 이웃한 상기 광섬유 단심선들의 연결부가, 상기 광섬유 단심선의 길이 방향에 대해서 간헐적으로 배치되어 있고,
   상기 연결 수지가 불투명하며,
   상기 연결 수지의 JIS　K　7136에서 규정되는 헤이즈 값이 1.5% 이상 3% 이하이고,
   상기 광섬유 단심선은 착색되어, 헤이즈 값이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 광섬유 테이프 심선.
2. 제1항에 있어서,
   서로 이웃한 상기 광섬유 단심선들의 사이에는 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 테이프 심선.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연결 수지에는 안료가 혼입되어 있으며, 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 테이프 심선.
4. 제1항에 있어서,
   상기 연결 수지에는 기포가 혼입되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 테이프 심선.

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