成型模、光纖連接部的增強方法及光纜的製作方法
2023-12-02 04:29:06 1
專利名稱：成型模、光纖連接部的增強方法及光纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及光纖連接部的增強樹脂覆層成型所用的成型模和使用它的光纖連接部的增強方法及容納具有該光纖連接部的光纖的光纜。
首先，如
圖11A所示，在兩根光纖121的端部上，除去光纖121的覆層，露出光纖中的玻璃光纖122，使這兩根玻璃光纖122的端面對接地進行熔接。玻璃光纖外露部的長度在這兩根光纖上大致是一樣的，熔接部位123大致成為連接的玻璃光纖外露部的中央。因此，如圖11B所示，通過玻璃光纖122的外露部上進行樹脂成型，設置了增強樹脂覆層124。增強樹脂覆層124部分的外徑大致等於光纖121的外徑，在把光纖121放入光纜中時，連接部的尺寸尤其是不構成障礙。
在光纖121的覆層是用紫外線固化樹脂形成的場合下，通常增強樹脂覆層124也是通過使紫外線固化型樹脂固化而形成的。此外，增強樹脂覆層124的形成是這樣進行的。圖12A-圖12F是說明增強樹脂覆層成型所用的成型模和成型方法。圖12A是從上模分型面側看的平面圖，圖12B是上模的側視圖，圖12C是從下模分型面看的平面圖，圖12D是下模的側視圖，圖12E是表示成型狀態的主視圖，圖12F是其側視圖。
在圖12A-圖12F中，125是成型模，125a是上模，125b是下模，126a、126b是分型面，126c、126d是槽，127是型腔，128是樹脂澆口，129是橫澆道，130是直澆口，131是光纖，132是玻璃光纖，133是紫外線。
如圖12A-圖12F所示的成型模125由上模125a和下模125b構成，在上模125a上，如圖12A、12B所示地沿分型面126a形成了橫截面成半圓形的直線狀槽126c，並且設有與槽126c連通的樹脂澆口128及與之相連的橫澆道129及直澆口130。在下模125b上，如圖12C、12D所示地沿分型面126b形成了橫截面成半圓形的直線狀槽126d。上模125a的槽126c和下模125b的槽126d在分型面126a、126b彼此相對地合模時如此定位，即通過槽126c、126d構成了橫截面成圓形的型腔127。槽126c、126d的內徑即型腔127的內徑通常約為250微米。
此外，成型模125的上模125a和下模125b用石英玻璃製成，以透過紫外線。在圖12A-圖12D中，用假想線畫出了分別將具有玻璃光纖132外露部的光纖131插入槽中的情況。被插入的光纖131的外徑通常約為245微米，玻璃光纖132的外徑約為125微米。
使用圖12A-圖12D所示的成型模125，如下所述在光纖131的連接部上進行增強樹脂覆層的成型。在兩根光纖131的端部上除去覆層，露出玻璃光纖132，把熔接玻璃光纖132端面而成的光纖插入如圖12E、圖12F所示由槽126c、126d構成的型腔127中併合上上模125a和下模125b。隨後，從直澆口130中並經過橫澆道129及樹脂澆口128，在型腔127內的玻璃光纖132周圍的空腔內注入紫外線固化型樹脂。隨後，從下模125b下方向著下模125b照射紫外線133，經過下模125b的紫外線133使注入的紫外線固化型樹脂固化。
經樹脂澆口128被注入型腔127內的玻璃光纖132周圍空腔中的樹脂流向型腔127內的長度方向的兩側並且一直填充空腔，直到覆蓋住光纖131。此時，光纖131的外徑約為245微米，槽126c、126d的內徑約為250微米，光纖131的表面與槽126c、126d的內壁面之間有很小的間隙。通常，通過注入紫外線固化型樹脂，光纖131被覆時所帶入的空氣經過該間隙逸出，從而完全填入紫外線固化型樹脂，直到光纖131被覆蓋住。此外，紫外線固化型樹脂的一部分到達了光纖131的覆層與槽126c、126d之間的間隙中，由於有間隙並且樹脂有粘性，所以樹脂不會沿光纖131覆層表面被擠到成型模125外，進入間隙的樹脂最多也就數毫米。
但是，由於光纖131的外徑變化等，光纖131與槽126c、126d的內壁面之間的間隙減小了，在這種情況下，空氣不能完全經過該間隙逸出。在這種場合下，在兩側的光纖131被覆時殘留下空氣，在增強樹脂覆層的兩端附近產生了氣泡。紫外線固化型樹脂從未圖示出的樹脂供應裝置中經過直澆口130、橫澆道129和樹脂澆口128被注入型腔127中，在其流動途中，空氣被捲入樹脂流的前端部中，前端部的樹脂處於含氣泡的狀態。此外，樹脂流的前端部在覆蓋端部時得到填充，除了沒有隨著覆蓋端部而逸出的殘留空氣產生的氣泡外，樹脂流動時捲入樹脂中的空氣也容易引起氣泡。
在光纖被收入海底光纜中的應用場合下，光纖承受高側壓，如果增強樹脂覆層內部有氣泡，則所述側壓使氣泡縮小並且賦予增強樹脂覆層變形時的玻璃光纖以微小彎曲，光纖傳送損失增大了。因此，人們希望增強樹脂覆層內沒有氣泡。
此外，在上模125a和下模125b由石英玻璃製成的情況下，由於合模時的緊固力不如在金屬模的情況下大，在合模時，在分型面126a、126b之間也產生了小間隙。因而，注入型腔127的紫外線固化型樹脂浸入該間隙，當照樣固化時，就產生了垂直於增強樹脂覆層表面地延伸的凝固鰭片。附著在增強樹脂覆層表面上的鰭片防礙了在光纖上設置外覆層等後續作業，因此必須刮削掉鰭片。通常，鰭片刮削是通過剃刀剃的方式進行的，但必須小心地工作並且相當費工夫。
本發明的成型模是，由至少一個由透紫外線材料構成的上模和下模構成的成型模，具有通過沿上模與下模的各自分型面直線貫通地形成的且橫截面成半圓形的槽構成的型腔，設有與該型腔連通的樹脂澆口和樹脂排出口。
本發明的成型模如上所述，其上模和下模中的至少一個是用透紫外線材料構成的，該成型模具有沿上模與下模的分型面的直線狀且橫截面成圓形的型腔並且設有與型腔連通的樹脂澆口(設在插入型腔內的光纖連接部的一個被覆端附近)和樹脂排出口(設在另一個被覆端附近)，因此經樹脂澆口注入紫外線固化型樹脂並且從樹脂排出口排出空氣及樹脂流前端部的樹脂，由此完全將樹脂填充到玻璃光纖周圍的空腔中。結果，光纖被覆端部時，沒有殘留下氣泡，在光纖連接部上形成了無氣泡的增強樹脂覆層。
此外，樹脂澆口最好位於夾住被插入型腔中的光纖連接部的玻璃光纖外露部的一方的覆蓋端部附近，而樹脂排出口位於另一方的覆蓋端部附近。
與此同時，如果在上模和下模的分型面上沿著包括了包括樹脂澆口及樹脂排出口的區域與槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，型腔上不形成紫外線遮光層，則槽以外的部分上不接受紫外線照射。因而，萬一紫外線固化型樹脂浸入上模和下模的槽以外的分型面間隙中，由於樹脂不固化，這部分樹脂可在未固化狀態下被從成型模中取出來。因此，通過用布等擦拭未固化樹脂部分來簡單地除去樹脂，沒有在增強樹脂覆層上產生鰭片。
此外，在樹脂澆口設置在夾住插入型腔中的光纖連接部的玻璃光纖外露部的覆蓋端附近的兩個部位的情況下，所述樹脂排出口最好被設置成與位於這兩個部位的樹脂澆口之間中央處的所述型腔連通。
與此同時，如果在上模和下模中的接受紫外線照射的那一個模具的分型面上，沿著包括了包括所述兩個部位的樹脂澆口的區域與所述槽連接的部位的局部分型面設置紫外線遮光層並且在型腔上不形成紫外線遮光層，則進入上模和下模的分型面間隙中的紫外線固化型樹脂及在與樹脂澆口和樹脂排出口相連的橫澆道內的紫外線固化型樹脂不接受紫外線照射。因此，這部分樹脂可以在未固化狀態下被從成型模中取出，從而通過用布擦拭這部分的方式可以簡單地除去未固化的樹脂部分。因而，萬一樹脂進入了上、下模分型面之間的間隙中，由於這部分樹脂未固化，從而沒有在增強樹脂覆層上產生鰭片。
本發明的光纖連接部增強方法是如此形成光纖連接部的增強樹脂覆層的，即在兩根光纖的端部上分別除去覆層，露出玻璃光纖，對接這兩根光纖的端面進行熔接，包括了這樣形成的玻璃光纖外露部的光纖部分被插入所述成型模的型腔中，使樹脂澆口位於光纖連接部的一方的覆蓋端附近，經樹脂澆口向型腔內的玻璃光纖周圍的空腔注入紫外線固化型樹脂，該樹脂流前端部的一部分從位於另一被覆端附近的樹脂排出口排出，隨後從成型模外面通過由透紫外線材料構成的模具，照射紫外線，使被注入型腔的紫外線固化型樹脂固化，從而形成光纖連接部的增強樹脂覆層。由此一來，樹脂從光纖連接部一方的覆蓋端起流向另一方的覆蓋端，空氣及樹脂流的前端部經過樹脂排出口被排到外面，從而沒有在增強樹脂覆層內產生氣泡。
此外本發明的光纖連接部的增強方法是如下所述進行光纖連接部的增強樹覆層的成型的，即在兩根光纖的端部上分別除去覆層露出玻璃光纖，對接這兩根光纖的端面進行熔接，包括了這樣形成的玻璃光纖外露部的光纖部分被插入所述成型模的型腔中，經過兩個位於玻璃光纖外露部兩側被覆端部附近的樹脂澆口，向型腔內的玻璃光纖周圍的空腔注入紫外線固化型樹脂，該樹脂流的前端部的一部分從位於兩個樹脂澆口中央的樹脂排出口排出，隨後從成型模外面通過由透紫外線材料構成的模具照射紫外線，使被注入型腔的紫外線固化型樹脂固化，從而形成了光纖連接部的增強樹脂覆層。這樣一來，樹脂從光纖連接部一方的覆蓋端起流向另一方的覆蓋端，空氣及樹脂流的前端部經過樹脂排出口被排到外面，從而沒有在增強樹脂覆層內產生氣泡。
本發明的光纜是容納有至少一根在長度方向局部上具有通過如權利要求12或權利要求15所述的光纖連接部增強方法形成的光纖連接部的光纖的光纜。
圖面簡介圖1A表示本發明成型模的實施例，它是從上模分型面側看的平面圖。
圖1B表示本發明成型模的實施例，它是上模側視圖。
圖1C表示本發明成型模的實施例，它是從下模分型面側看的平面圖。
圖1D表示本發明成型模的實施例，它是下模側視圖。
圖2是說明本發明光纖連接部增強方法的實施例的流程圖。
圖3A說明本發明光纖連接部增強方法的實施例，它是從下模分型面側看的平面圖。
圖3B說明本發明光纖連接部增強方法的實施例，它是從上模分型面側看的平面圖。
圖3C是說明本發明光纖連接部增強方法的實施例的主視圖。
圖4A是表示使用圖1A-圖1D所示成型模形成增強樹脂覆層的情況的主視圖。
圖4B是表示使用圖1A-圖1D所示成型模形成增強樹脂覆層的情況的側視圖。
圖5是表示成型後的光纖連接部的主視圖。
圖6A表示在本發明成型模上設置紫外線遮光層及紫外線無反射層的例子，它是從下模的分型面側看的平面圖。
圖6B表示在本發明成型模上設置紫外線遮光層及紫外線無反射層的例子，它是上模的主視圖。
圖6C表示在本發明成型模上設置紫外線遮光層的例子，它是下模的主視圖。
圖7A表示本發明成型模的實施例，它是從上模分型面側看的平面圖。
圖7B表示本發明成型模的實施例，它是上模側視圖。
圖7C表示本發明成型模的實施例，它是從下模分型面側看的平面圖。
圖7D表示本發明成型模的實施例，它是下模側視圖。
圖8A是表示使用圖7A-圖7D所示成型模形成增強樹脂覆層的情況的主視圖。
圖8B是表示使用圖7A-圖7D所示成型模形成增強樹脂覆層的情況的側視圖。
圖9表示在本發明成型模上設置紫外線遮光層及紫外線無反射層的例子，它是從下模分型面側看的平面圖。
圖10A表示本發明光纜實施例的截面結構。
圖10B表示本發明光纜實施例所含光纖單元的截面結構。
圖10C表示本發明光纜實施例所含光纖傳送路徑的結構。
圖11A是說明光纖連接部的立體圖，它表示熔接光纖中的玻璃光纖的狀態。
圖11B是說明光纖連接部的立體圖，它表示在連接部上施加增強樹脂覆層的狀態。
圖12A說明了利用傳統技術形成增強樹脂覆層所用的成型模及成型方法，它是從上模分型面側看的平面圖。
圖12B說明了利用傳統技術形成增強樹脂覆層所用的成型模及成型方法，它是上模的側視圖。
圖12C說明了利用傳統技術形成增強樹脂覆層所用的成型模及成型方法，它是從下模分型面側看的平面圖。
圖12D說明了利用傳統技術形成增強樹脂覆層所用的成型模及成型方法，它是下模的側視圖。
圖12E說明了利用傳統技術形成增強樹脂覆層所用的成型模及成型方法，它是表示成型狀態的主視圖。
圖12F說明了利用傳統技術形成增強樹脂覆層所用的成型模及成型方法，它是表示成型狀態的側視圖。
優選實施例的說明參見附圖來說明本發明的成型模、光纖連接部的增強方法以及光纜的實施例。在說明中，相同部件或具有相同功能的部件用相同符號表示並省略了對其的重複說明。
首先，參見圖1A-圖1D來說明本發明的成型模實施例。在圖1A-圖1D中，1是成型模，1a是上模，1b是下模，2a、2b是分型面，2c、2d是槽，3是型腔，4是樹脂澆口，5是橫澆道，6是直澆口，7是樹脂排出口，8是橫澆道，9是樹脂排出孔，10是光纖(覆層光纖)，11是玻璃光纖(除去覆層的裸露光纖)。
成型模1由上模1a、下模1b構成。至少下模1b是用石英玻璃等透紫外線材料製成的。如果考慮熱膨脹等性能，上模1a和下模1b最好用相同材料製成。此外，由於所謂上模1a和下模1b並不是表示上下位置關係的語言，只是用於區別簡單分型的一個模具和另一個模具的語言，所以上、下模顛倒設置或左右設置也是可行的。
在上模1a上，沿分型面2a設置橫截面成半圓形的直線狀槽2c，與槽2c連通地設置了一個樹脂澆口4和至少一個樹脂排出口7。而且，與樹脂澆口4連通地設置了橫澆道5及直澆口6，與樹脂排出口7連通地設置了橫澆道8及樹脂排出孔9。橫澆道5和橫澆道8是沿分型面2a設置的。但是，橫澆道5及8的設置、直澆口6及樹脂排出孔9的設置不局限於圖1A的位置或形狀。
在下模1b上，沿分型面2b設置了橫截面成半圓形的直線形槽2d。因此，在對接上模1a和下模1b的分型面2a、2b合模時，上模1a的槽2c的位置與下模1b的槽2d的位置彼此相對地定位。由槽2c和2d構成的橫截面成正圓形的孔構成了型腔3。由槽2c、2d構成且橫截面成正圓形的孔的內徑在長度方向上被設定成一定尺寸。在成為成型對象的光纖的外徑約為245微米的場合下，型腔3的內徑約為250微米，從而槽2c、2d的內徑比成型對象光纖的外徑略大數微米地形成槽2c、2d。
在使用這樣的成型模1來進行增強樹脂覆層成型的場合下，如圖1A-圖1D中的假想線所示，光纖10的連接部被插入型腔3中。對應於假想插入光纖的覆蓋位置設置了樹脂澆口4及樹脂排出口7。即，如圖1A所示，使一個樹脂澆口4位於夾住假想插入光纖10的玻璃光纖11外露部的一方的覆蓋端附近，使至少一個樹脂排出口7位於另一方的覆蓋端附近。
此外，在圖1A中畫出了樹脂排出口7為1個的情況。在這種情況下，設置樹脂澆口4的那側與設置樹脂排出口7的那側相對槽2c位於相反側，但也可以在相同側。不過，在樹脂排出口7為1個的場合下，樹脂澆口4與樹脂排出口7相對槽2c設置在分型面2a的各相反側上，這對合模壓力平衡有利。此外，在樹脂排出口為2個的情況下，這兩個樹脂排出口的位置同樣夾住覆蓋端並相對槽2c位於分型面2a的各自相反側上。另外，樹脂排出口7、橫澆道8、樹脂排出孔9的尺寸被設定成適當大小，使在考慮樹脂粘度等因素的情況下，注入型腔3的樹脂的壓力不要過小。
由於光纖連接部的玻璃光纖11的外露長度具有約為1毫米的誤差，所以樹脂澆口4與樹脂排出口7之間的間距在考慮該誤差的情況下最好被設定為適應於外露長度的最大值。其理由是，如果樹脂澆口4與樹脂排出口7之間的間距比玻璃光纖11的外露長度短，則在使樹脂澆口4與一方的覆蓋端配合的情況下，比另一方的覆蓋端靠內地設置樹脂排出口7，因而氣泡容易留在樹脂排出口7與覆蓋端之間。
另一方面，由於將樹脂澆口4與樹脂排出口7之間的間隔設定為適應於玻璃光纖的外露長度的最大值，所以產生了樹脂澆口4與樹脂排出口7之間的間隔比玻璃光纖的外露長度長的情況，儘管如此，在這種情況下，從位於一方的覆蓋端的樹脂澆口4注入玻璃光纖11周圍的空腔的樹脂一直填充到另一方的覆蓋端，在樹脂流前端部的樹脂從樹脂排出口7排出。即便樹脂排出口7位於從覆蓋端略微移向被覆側的位置上，由於槽2c、2d的內壁面與光纖10的覆層之間存在小間隙，所以不妨礙樹脂排出。
接著，參見圖2來說明本發明的光纖連接部的增強方法的實施例。圖2所示的流程圖是本發明的光纖連接部增強方法的一個例子。
首先，在兩根光纖的端部除去光纖覆層，露出光纖中的玻璃光纖，使這兩根玻璃纖維的端面對接進行熔接(S101)。玻璃光纖外露部的長度在這兩根光纖中大致是一樣的(如4毫米-7毫米左右)並且大致在熔接部相連的玻璃光纖外露部的中央。
接著，熔接光纖被安放在下模1b中(S103)。此時，在玻璃光纖外露部長度方向上的中央位置與在下模1b的槽2d的長度方向的中央位置大致重合地安放光纖。下模1b如圖3A所示地在進行位置調節的狀態下被裝到下金屬框21上。在下金屬框21上設置了配設光纖的槽21a。因此，光纖被夾在下金屬框21(下模1b)上(S105)。光纖通過光纖夾22被夾在下金屬框21上。
接著，安裝上模1a(S107)。上模1a如圖3B所示地在進行位置調節的狀態下被裝到上金屬框23上。在上金屬框23上設置了配設光纖的槽23a。當在下金屬框21與上金屬框23之間定位時，上模1a和下模1b之間也定位了。因此，如圖3C所示，下金屬框21與上金屬框23在定位狀態下被夾在金屬框夾座25上(S109)。下金屬框21與上金屬框23通過金屬框夾26被夾在金屬框夾座25上。在下金屬框21與上金屬框23被夾在金屬框夾座25上的狀態下，如圖4A、4B所示，上模1a和下模1b被合起來，包括熔接玻璃光纖11的端面的部分的光纖10部分被插入由上模1a和下模1b的槽2c、2d構成的型腔3中，使光纖連接部一方的覆蓋端位於樹脂澆口4附近，使另一方的覆蓋端位於樹脂排出口7的附近。
接著，通過橫澆道5、樹脂澆口4從直澆口6向型腔3內的玻璃光纖11周圍的空腔注入紫外線固化型樹脂(S111)。此時，在玻璃光纖11周圍的空氣及在樹脂流前端部的樹脂經過橫澆道8和樹脂排出孔9從位於另一方覆蓋端附近的樹脂排出口7排出。隨後，在紫外線固化型樹脂充分填充玻璃光纖11周圍時，如圖4A及圖4B所示地，從下模1b的下面向下模1b照射紫外線12，透過下模1b而照射到所填充的紫外線固化型樹脂的紫外線12使樹脂固化(S113)。隨後，取掉金屬框夾26及光纖夾22並取出光纖10(S115)。
由此一來，如圖5所示，在光纖連接部上，光纖10的玻璃光纖11的外露部被由紫外線固化型樹脂構成的增強樹脂覆層13覆蓋住。與光纖10的外徑約為245微米相對，增強樹脂覆層的外徑約為250微米，其外徑差為數微米，很小，因而，當外部覆層成型於連接光纖上或者光纖被收放到光纜內時，光纖連接部的尺寸不構成障礙。
由於光纖10的覆層與槽內壁面之間有小間隙，所以樹脂以0.5毫米左右的長度進入該間隙，光纖10的覆蓋端上產生了約長0.5毫米地在光纖10覆層上覆有增強樹脂覆層13的部分。通過形成這個被覆部分，即便光纖連接部彎曲了，增強樹脂覆層13與光纖10的覆蓋端之間也不產生間隙。該被覆部分的增強樹脂覆層的厚度在1微米以上就夠了。
圖6A-圖6C表示在成型模上設置紫外線遮光層和紫外線無反射層的例子。在圖6A-圖6C中，14、15是紫外線遮光層，16是紫外線無反射層。在圖6A中，用假想線描繪出了樹脂澆口4、橫澆道5、直澆口6、樹脂排出口7、橫澆道8、樹脂排出孔9、光纖10、玻璃光纖11、紫外線無反射層16，但是這些不是設置在下模1b上的。這些用於明確表示在裝上圖6A所示下模1b和圖1A、1B所示上模1a併合模時樹脂澆口4等所處位置與在圖6A中設置的紫外線遮光層14所處位置之間的關係，是繪製的假想圖。
如圖6A-圖6C所示，紫外線遮光層14、15沿上模1a和下模1b的各自分型面2a、2b設置在分型面的局部上。紫外線遮光層14、15是能夠遮擋住具有與注入的紫外線固化型樹脂的固化有關的波長的紫外線的鋁等金屬膜或二氧化矽與氧化鈦(TiO2)、二氧化矽與氧化鉭(T2O5)等電介質的多層膜，它們是通過濺射、真空蒸鍍等方式設置的並且厚數微米。通過在分型面上形成電介質多層膜，形成了強力附著的膜，即便成型模反覆合模，也沒有產生剝落。此外，通過調節電介質多層膜各層的材料與各層的厚度，獲得了阻止紫外線透過的紫外線遮光層。
此外，當從分型面2a、2b側看上模1a或下模1b時，紫外線遮光層14、15的位置因設有紫外線遮光層14、15而擋住了上模1a的樹脂澆口4、橫澆道5、樹脂排出口7、橫澆道8的至少與槽2c、2d相連的周邊部。在槽2c、2d上未設置紫外線遮光層14、15。如圖6A所示，最好是通過紫外線遮光層14、15全部遮擋住上模1a的樹脂澆口4、橫澆道5、直澆口6、樹脂排出口7、橫澆道8、樹脂排出孔9。雖然紫外線遮光層14、15也成型於橫澆道5、8的槽壁面部上，但不必一直到達直澆口6及樹脂排出孔9的壁面地形成紫外線遮光層14、15。
儘管在圖6A-圖6C中畫出了僅在除去上模1a和下模1b的分型面2a、2b的各自槽2c、2d的部分上設置紫外線遮光層14、15的例子，但紫外線遮光層14、15除分型面2a、2b的槽2c、2d外，可以設置在整個面上。如果在分型面2a、2b上形成紫外線遮光層14、15後進行槽2c、2d的磨削加工，則避免了紫外線遮光層14、15的材料貼在槽2c、2d內的壁面上而使型腔3的一部分也被局部擋光。
此外，由於對注入型腔3的紫外線固化型樹脂的紫外線照射是經過下模1b進行的，所以由於存在紫外線遮光層14、15，紫外線除槽2c、2d外都被擋住。因而，至少進入上模1a和下模1b的分型面2a、2b之間間隙中的紫外線固化型樹脂及在與橫澆道5、8的槽2c、2d相連的位置上的樹脂不接受紫外線照射，從而所述部分的樹脂沒有固化，留了下來。因此，當在成型後取出光纖連接部時，所述未固化樹脂部分附著在增強樹脂覆層13的表面上被取出，由於樹脂處於未固化而有流動性的狀態下，所以只要用布等擦拭，就容易輕鬆地除去所述樹脂的未固化部分。
由於照射由槽2c、2d構成的型腔3部分的紫外線沒被擋住，所以紫外線透過樹脂照到上模1a並被上模外表面局部反射又回到型腔3及其周邊。不過，如果在上模1a的分型面2a上也形成紫外線遮光層15，則進入分型面2a、2b之間的紫外線固化型樹脂不會因紫外線的反射光而固化。
另外，如果在上模1a(未設置紫外線遮光層14的模具)的外表面(紫外線射出的表面)上設置由電介質多層膜等構成的紫外線無反射層16並進而沒有引起紫外線反射，則即便在上模1a的分型面2a上沒有形成紫外線遮光層15，進入分型面之間的紫外線固化型樹脂也不會固化，當然，為了可靠地阻止紫外線被照射到槽2c、2d以外的分型面部分上，可以同時在上模1a和下模1b的分型面上形成紫外線遮光層14、15以及在上模1a的外表面形成紫外線無反射層16。
儘管槽2c、2d內的紫外線固化型樹脂接受紫外線照射而固化，而另一方面，在與樹脂澆口4及樹脂排出口7相連的橫澆道5、8內的樹脂沒有接受紫外線照射，從而它們未固化，處於易流動狀態。因此，即便槽2c、2d內的紫外線固化型樹脂因固化而體積收縮了10％左右，但槽2c、2d內為負壓，橫澆道5、8內的樹脂流入槽2c、2d內側。由此一來，槽2c、2d內的樹脂得到補充，從而抑制了由樹脂固化時的體積收縮而容易在增強樹脂覆層13與玻璃光纖11之間的間隙的產生。
接著，參見圖7A-圖7D來說明本發明成型模的不同實施例。
在沿上模1a的分型面2a設置了橫截面成半圓形的直線狀槽2c的情況下，為與該槽2c連通，在兩個樹脂澆口4之間中央處設置了一個樹脂排出口7。與樹脂澆口4連通設置了橫澆道5及直澆口6，與樹脂排出口7連通設置了橫澆道8及樹脂排出孔9。
在利用這種成型模1進行增強樹脂覆層的成型的場合下，如圖7A-圖7D的假想線所示，將光纖10插入型腔3中，從而對應於假想插入光纖10的被覆位置設置了樹脂澆口4及樹脂排出口7。就是說，如圖7A-圖7C所示，使兩個樹脂澆口4分別位於假想插入光纖10的覆蓋端附近。具體地說，在光纖連接部的玻璃光纖11的外露長度約為9毫米的場合下，兩個樹脂澆口4的中心間距約為9毫米-10毫米。
雖然這兩個樹脂澆口4的中心間距對應於玻璃光纖11外露長度，為9毫米，並且可以使各自的樹脂澆口4與光纖10覆蓋端位置一致，但更好地是，這兩個樹脂澆口4的中心間距略大一些，約等於10毫米並且把樹脂澆口4設置在從覆蓋端起移向覆蓋側約0.5毫米的位置上。在這種情況下，由於樹脂澆口4與光纖覆蓋端之間的距離約為0.5毫米，所以經樹脂澆口4注入的樹脂經過光纖10的覆層與槽2c、2d內壁面之間的間隙並且流向玻璃光纖11外露部的周圍。由此一來，即便光纖10的玻璃光纖11的外露長度有小偏差，也可靠地填充樹脂直到覆蓋端，並且約0.5毫米的覆層上形成了樹脂覆蓋部分。
樹脂排出口7設置在兩個樹脂澆口4的中央。橫澆道5、8分別與樹脂澆口4或樹脂排出口7連通地沿分型面2a設置並且它們與用於注入紫外線固化型樹脂的直澆口6或排出所述樹脂的樹脂排出孔9相連。橫澆道5、8的位置、直澆口6及樹脂排出孔9的位置不局限於圖7A所示情況。儘管在圖7A中，設置樹脂澆口4的那側和設置樹脂排出口的那側相對槽2c而言在相反側上，但它們也可以在相同側上。樹脂排出口7、橫澆道8、樹脂排出孔9的尺寸被設定成適當大小，使考慮到樹脂粘度等因素，注入型腔3中的樹脂壓力不應過小。
圖8A、8B是表示用圖7A-圖7D所示成型模1進行增強樹脂覆層形成的情況的圖。如圖8A、8B所示，在光纖連接部的增強樹脂覆層形成時，包括熔接玻璃光纖11端面的部分的光纖10部分插入到由上模1a和下模1b的槽2c、2d構成的型腔3中並且合上上模1a和下模1b。隨後，從直澆口6，經過橫澆道5和樹脂澆口4，向型腔3內的玻璃光纖11的周圍空腔注入紫外線固化型樹脂。由此一來，在玻璃光纖11周圍的空氣及在樹脂流前端的樹脂通過橫澆道8和樹脂排出孔9從樹脂排出口7排出。在紫外線固化型樹脂充分填充玻璃光纖周圍時，從下模1b的下方向著下模1b照射紫外線12，透過下模1b照射到填入的紫外線固化型樹脂上的紫外線12使樹脂固化。這樣一來，如圖5所示地，在光纖連接部上，光纖10的玻璃光纖11的外露部被由紫外線固化型樹脂構成的增強樹脂覆層13覆蓋住。
圖9是舉例表示在成型模下模上設置紫外線遮光層的下模平面圖。在圖9中，用假想線描繪出了樹脂澆口4、橫澆道5、直澆口6、樹脂排出口7、橫澆道8和樹脂排出孔9，但這些並不設置在下模1b上。它們是明確表示在安裝了如圖9所示的下模1b、圖1A、1B所示的上模1a併合模時的樹脂澆口4等所處位置與圖9中設置的紫外線遮光層14所處位置之間關係的假想圖。
如圖9所示，紫外線遮光層14沿下模1b的分型面2b設置在分型面2b的局部上。當從下模1b側看上模1a時，紫外線遮光層14的位置因有紫外線遮光層14而擋住了上模1a的樹脂澆口4、橫澆道5、樹脂排出口7、橫澆道8的至少與槽2d連接的周邊部。如圖9所示地，最好紫外線遮光層14完全擋住上模1a的樹脂澆口4、橫澆道5、直澆口6、樹脂排出口7、橫澆道8、樹脂排出孔9。此外，可以將紫外線遮光層14設置在除下模1b分型面2b的槽2d外的整個面上。此外，如果在分型面2b上形成紫外線遮光層14後加工出槽2d，則避免了紫外線遮光層14的材料貼在槽2d內的壁面上而使型腔3局部也受到部分擋光。
如圖6B所示，上模1a具有紫外線遮光層15。紫外線遮光層15設置在沿上模1a的分型面2a的局部分型面上。從上模1a側看下模1b側時，紫外線遮光層15的位置由於設有紫外線遮光層15而覆蓋住上模1a的樹脂澆口4、橫澆道5、樹脂排出口7、橫澆道8的至少與槽2c相連的周邊部分。槽2c上未設置紫外線遮光層15。理想的是，通過紫外線遮光層15，將上模1a的樹脂澆口4、橫澆道5、直澆口6、樹脂排出口7、橫澆道8、樹脂排出孔9全部擋住。雖然在橫澆道5、8的槽的壁面部分上也形成紫外線遮光層15，但是，不必一直到達直澆口6和樹脂排出孔9的壁面地形成紫外線遮光層15。另外，也可以在除了上模1a的分型面2a的槽2c之外的整個面上設置紫外線遮光層15。如果在分型面2a上形成紫外線遮光層15之後再加工出槽2c，則可以避免紫外線遮光層15的材料貼在槽2c的內壁面上而使型腔3也被部分遮光的不適之處。
另外，如圖6A和圖6B所示，上模1a(未設置紫外線遮光層14的模具)的外表面(紫外線射出的表面)上設置由電介質多層膜等構成的紫外線無反射層16，並進而沒有引起紫外線的反射，則即使上模1a的分型面2a上不形成紫外線遮光層15，進入分型面之間的紫外線固化型樹脂也不會固化。當然，為了可靠地防止紫外線照射到槽2c、2d以外的分型面部分上，可以同時在上模1a與下模1b的分型面上形成紫外線遮光層14、15以及在上模1a的外表面上形成紫外線無反射層16。
接著，參見圖10A-圖10C來說明本發明的光纜實施例。
如圖10A所示，光纜是通過在保持多個光纖傳送路徑的光纖單元30的外周上依次設置3截金屬管31、大張力鋼捻線32、銅管33及絕緣聚乙烯層34而形成的。光纖單元30如圖10B所示地具有通過緩衝層(單元填充樹脂)43把多個光纖傳送路徑41固定在抗張力線42周圍的結構。
各光纖傳送路徑41如圖10C所示由單模光纖41a和色散補償光纖41b構成。單模光纖41a具有20ps/nm/km級的波長分散，色散補償光纖41b具有-4520ps/nm/km級的波長分散。
單模光纖41a和色散補償光纖41b如圖4A、4B或圖8A、8B所示，形成了光纖連接部45。這樣，光纜至少容納一根在長度方向的一部分上具有如圖4A、4B或圖8A、8B所示形成的光纖連接部45的光纖傳送路徑41(光纖)。
權利要求
1.一種具有至少一個由透紫外線材料構成的上模和下模的成型模，其特徵在於，它具有通過沿上模與下模的各自分型面直線貫通形成的且截面成半圓形的槽構成的型腔，設有與該型腔連通的樹脂澆口和樹脂排出口。
2.如權利要求1所述的成型模，其特徵在於，樹脂澆口位於夾住被插入型腔中的光纖連接部的玻璃光纖外露部的一方的覆蓋端附近，樹脂排出口位於另一方的覆蓋端附近。
3.如權利要求2所述的成型模，其特徵在於，樹脂澆口和樹脂排出口相對於所述槽分別位於分型面的相反側上。
4.如權利要求2所述的成型模，其特徵在於，在上模和下模的所述分型面上，沿著包括了包括樹脂澆口及樹脂排出口的區域與所述槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外線遮光層。
5.如權利要求2所述的成型模，其特徵在於，在上模和下模中的接受紫外線照射的那個模具的分型面上，沿著包括了包括樹脂澆口及樹脂排出口的區域與槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外線遮光層。
6.如權利要求5所述的成型模，其特徵在於，在未設置紫外線遮光層的模具的紫外線射出的表面上，設置紫外線無反射層。
7.如權利要求1所述的成型模，其特徵在於，樹脂澆口設置在夾住被插入型腔中的光纖連接部的玻璃光纖外露部的覆蓋端附近的兩個部位上，樹脂排出口設置在位於這兩個部位的樹脂澆口之間中央處的所述型腔上。
8.如權利要求7所述的成型模，其特徵在於，所述樹脂澆口和樹脂排出口相對於所述槽分別位於分型面的相反側上。
9.如權利要求7所述的成型模，其特徵在於，在所述上模和下模的所述分型面上，沿包括了包括樹脂澆口和樹脂排出口的區域與所述槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外線遮光層。
10.如權利要求7所述的成型模，其特徵在於，在所述上模和下模中接受紫外線照射的那個模具的所述分型面上，沿包括了包括所述兩個部位的樹脂澆口的區域與所述槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外層遮光層。
11.如權利要求10所述的成型模，其特徵在於，在未設置紫外線遮光層的模具的紫外線射出的表面上，設置紫外線無反射層。
12.一種光纖連接部的增強方法，其特徵在於，所述方法使用具有至少一個由透紫外線材料構成的上模和下模的成型模，所述成型模具有通過沿上模與下模的各自分型面直線貫通形成的且橫截面成半圓形的槽構成的型腔，並且設有與該型腔連通的樹脂澆口和樹脂排出口，在兩根光纖的端部上分別除去覆層，露出玻璃光纖，對接這兩根玻璃光纖的端面以進行熔接，包括了這樣形成的玻璃光纖外露部的光纖部分被插入所述成型模的型腔中，使樹脂澆口位於夾住玻璃光纖外露部的一方的覆蓋端附近，並且使樹脂排出口位於另一方的覆蓋端附近，經樹脂澆口向型腔內的玻璃光纖周圍的空腔注入紫外線固化型樹脂，隨後從成型模外面通過由透紫外線材料構成的模具照射紫外線，使被注入型腔的紫外線固化型樹脂固化，形成增強樹脂覆層。
13.如權利要求12所述的光纖連接部的增強方法，其特徵在於，在上模和下模的分型面上，沿著包括了包括樹脂澆口及樹脂排出口的區域與所述槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外線遮光層。
14.如權利要求12所述的光纖連接部的增強方法，其特徵在於，在所述上模和下模中接受紫外線照射的那個模具的所述分型面上，沿包括了包括所述樹脂澆口和所述樹脂排出口的區域與所述槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外線遮光層。
15.一種光纖連接部的增強方法，其特徵在於，所述方法使用由至少一個由透紫外線材料構成的上模和下模構成的成型模，所述成型模具有通過沿上模與下模的各自分型面直線貫通形成的且橫截面成半圓形的槽構成的型腔，與該型腔連通的樹脂澆口設置在長度方向的2個位置上，在這兩個位置的樹脂澆口之間的中央處設置與所述型腔連通的樹脂排出口，在兩根光纖的端部上分別除去覆層，露出玻璃光纖，對接這兩根玻璃光纖的端面進行熔接，包括了這樣形成的玻璃光纖外露部的光纖部分被插入所述成型模的型腔中，經過位於玻璃光纖外露部兩側覆蓋端附近的兩個樹脂澆口，向型腔內的玻璃光纖周圍的空腔注入紫外線固化型樹脂，隨後從成型模外面通過由透紫外線材料構成的模具照射紫外線，使被注入型腔的紫外線固化型樹脂固化形成增強樹脂覆層。
16.如權利要求15所述的光纖連接部的增強方法，其特徵在於，在所述上模與下模的所述分型面上，沿包括了包括所述樹脂澆口與所述樹脂排出口的區域與所述槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外線遮光層。
17.如權利要求15所述的光纖連接部的增強方法，其特徵在於，在所述上模和下模中接受紫外線照射的那個模具的所述分型面上，沿包括了包括所述樹脂澆口和所述樹脂排出口的區域與所述槽相連的部位的局部分型面設置紫外線遮光層，在所述型腔上不形成所述紫外線遮光層。
18.一種光纜，其特徵在於，它容納有至少一根在長度方向局部上具有通過權利要求12所述的光纖連接部增強方法形成的光纖連接部的光纖。
19.一種光纜，其特徵在於，它容納有至少一根在長度方向局部上具有通過權利要求15所述的光纖連接部增強方法形成的光纖連接部的光纖。
全文摘要
公開了光纖連接部的增強樹脂覆層成型所用的成型模和使用它的光纖連接部的增強方法及容納具有該光纖連接部的光纖的光纜。所述成型模1具有至少一個由透紫外線材料構成的上模1a和下模1b,具有通過沿各自分型面2a、2b直線貫通地形成的且橫截面成半圓形的槽2c、2d形成的型腔3並且設有與型腔3連通的樹脂澆口4和樹脂排出口7。使用上述成型模,能夠防止光纖10連接部的增強樹脂覆層內產生氣泡。
文檔編號B29C39/10GK1349113SQ0114110
公開日2002年5月15日 申請日期2001年9月27日 優先權日2000年10月13日
發明者小池玲, 井尾賢司, 齋藤達男, 守屋知巳, 野村由紀夫, 佐藤佳司, 大森勝一, 目黑辰治, 大石和正, 大阪啟司 申請人:住友電氣工業株式會社