JP3126307B2 - 光ファイバの樹脂被覆方法 - Google Patents
光ファイバの樹脂被覆方法Info
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- JP3126307B2 JP3126307B2 JP08042324A JP4232496A JP3126307B2 JP 3126307 B2 JP3126307 B2 JP 3126307B2 JP 08042324 A JP08042324 A JP 08042324A JP 4232496 A JP4232496 A JP 4232496A JP 3126307 B2 JP3126307 B2 JP 3126307B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバー表面に
樹脂被覆する際に光ファイバの被覆外径のばらつきを最
小限に抑え、さらに樹脂被覆中への気泡混入のない光フ
ァイバの樹脂被覆方法に関するものである。
樹脂被覆する際に光ファイバの被覆外径のばらつきを最
小限に抑え、さらに樹脂被覆中への気泡混入のない光フ
ァイバの樹脂被覆方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被覆光ファイバは図４のようにして製造
されている。すなわち、線引炉12で加熱された光ファイ
バプリフォーム11から光ファイバ13が線引され、外径測
定機14で光ファイバの外径を測定した後、冷却管15で冷
却され、樹脂被覆装置16の加圧ダイス20で光ファイバに
液状の被覆樹脂を被覆し、偏心モニタ17を通り、被覆材
料をUV照射装置18で硬化させ、このようにして得られた
被覆光ファイバをキャプスタン21で引き取り、ドラムに
巻き取っている。光ファイバの外径はキャプスタン21の
引き取り速度により制御される。図３に光ファイバの樹
脂被覆装置の加圧ダイスを示す。加圧ダイスはホルダ27
の底部に円錐状のダイス22を配置し、その上方に円錐状
のニップル23が配置されて形成される。樹脂槽から樹脂
供給管を通して大気圧より高い圧力で圧送された樹脂
は、ホルダ中央部の樹脂供給孔24からダイス22とニップ
ル23間に形成される樹脂付着部25へ供給され、走行する
光ファイバ３に樹脂被覆され、被覆光ファイバは先端ノ
ズル26より出てくる。
されている。すなわち、線引炉12で加熱された光ファイ
バプリフォーム11から光ファイバ13が線引され、外径測
定機14で光ファイバの外径を測定した後、冷却管15で冷
却され、樹脂被覆装置16の加圧ダイス20で光ファイバに
液状の被覆樹脂を被覆し、偏心モニタ17を通り、被覆材
料をUV照射装置18で硬化させ、このようにして得られた
被覆光ファイバをキャプスタン21で引き取り、ドラムに
巻き取っている。光ファイバの外径はキャプスタン21の
引き取り速度により制御される。図３に光ファイバの樹
脂被覆装置の加圧ダイスを示す。加圧ダイスはホルダ27
の底部に円錐状のダイス22を配置し、その上方に円錐状
のニップル23が配置されて形成される。樹脂槽から樹脂
供給管を通して大気圧より高い圧力で圧送された樹脂
は、ホルダ中央部の樹脂供給孔24からダイス22とニップ
ル23間に形成される樹脂付着部25へ供給され、走行する
光ファイバ３に樹脂被覆され、被覆光ファイバは先端ノ
ズル26より出てくる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバの被覆外径
は裸光ファイバ径が変わらない場合は、被覆樹脂圧力、
被覆樹脂の保持温度、線引速度によって変化する。特に
被覆樹脂の粘度は、保持温度によって大幅に変化するた
め、所要温度に制御しておく必要がある。光ファイバの
被覆外径のばらつきはマイクロベンディング・ロスを増
加させるため、光ファイバの伝送損失を悪化させる。ま
た、線引条件、特に被覆樹脂圧力条件によっては樹脂被
覆中に気泡が混入してしまい、これもまた伝送損失を悪
化させる問題がある。本発明の目的は、上記のような問
題点に鑑み、光ファイバの被覆外径のばらつきを最小限
に抑え、かつ樹脂被覆中への気泡混入のない伝送特性の
すぐれた光ファイバの樹脂被覆方法を提供するものであ
る。
は裸光ファイバ径が変わらない場合は、被覆樹脂圧力、
被覆樹脂の保持温度、線引速度によって変化する。特に
被覆樹脂の粘度は、保持温度によって大幅に変化するた
め、所要温度に制御しておく必要がある。光ファイバの
被覆外径のばらつきはマイクロベンディング・ロスを増
加させるため、光ファイバの伝送損失を悪化させる。ま
た、線引条件、特に被覆樹脂圧力条件によっては樹脂被
覆中に気泡が混入してしまい、これもまた伝送損失を悪
化させる問題がある。本発明の目的は、上記のような問
題点に鑑み、光ファイバの被覆外径のばらつきを最小限
に抑え、かつ樹脂被覆中への気泡混入のない伝送特性の
すぐれた光ファイバの樹脂被覆方法を提供するものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、大気圧より高
い圧力の被覆樹脂が供給された加圧ダイス中を走行し，
先端ノズルから引出される光ファイバ表面に樹脂を被覆
する光ファイバの樹脂被覆方法において、光ファイバの
被覆外径が被覆樹脂圧力の0.6乗に比例し、被覆樹脂粘
度に逆比例し、線引速度の0.7乗に逆比例する関係に基
づいて、被覆樹脂圧力および／または被覆樹脂粘度を調
整することにより、光ファイバの被覆外径の制御を行な
うことを特徴とする光ファイバの樹脂被覆方法を要旨と
するものである。なお、本発明においては、被覆樹脂圧
力はすべてゲージ圧（真の圧力から大気圧を引いた値）
で表わすものとする。
い圧力の被覆樹脂が供給された加圧ダイス中を走行し，
先端ノズルから引出される光ファイバ表面に樹脂を被覆
する光ファイバの樹脂被覆方法において、光ファイバの
被覆外径が被覆樹脂圧力の0.6乗に比例し、被覆樹脂粘
度に逆比例し、線引速度の0.7乗に逆比例する関係に基
づいて、被覆樹脂圧力および／または被覆樹脂粘度を調
整することにより、光ファイバの被覆外径の制御を行な
うことを特徴とする光ファイバの樹脂被覆方法を要旨と
するものである。なお、本発明においては、被覆樹脂圧
力はすべてゲージ圧（真の圧力から大気圧を引いた値）
で表わすものとする。
【０００５】
【発明の実施の形態】加圧ダイスを用いる光ファイバの
樹脂被覆方法において、光ファイバの被覆外径Dcを制御
する因子として、被覆樹脂圧力Ｐ、被覆樹脂粘度μ、線
引速度Vfが挙げられる。そこでこの３つの因子と光ファ
イバの被覆外径Dcの関係を調べたところ、光ファイバの
被覆外径Dc（μm）は被覆樹脂圧力Ｐ（kg／cm 2 ）の0.6
乗に比例し、被覆樹脂粘度μ（poise）に逆比例し、線
引速度Vf（m／min）の0.7乗に逆比例することを見いだ
した。そこで外径125μｍの光ファイバについて被覆外
径DcとＰ0.6／μVf0.7の関係を調べたところ、図２に示
す結果（図中、点で示す）が得られ、これらの値より近
似線（実線で示す）を求め光ファイバの被覆外径Dcを算
出する式を求めたところ次に示す式（１）が得られた。 Dc＝k（Ｐ0.6／μVf0.7）＋C （ｋ，Ｃは定数を表す）…（１） なお、図２においてｋ，Ｃはそれぞれｋ＝0.012、Ｃ＝1
89であった。
樹脂被覆方法において、光ファイバの被覆外径Dcを制御
する因子として、被覆樹脂圧力Ｐ、被覆樹脂粘度μ、線
引速度Vfが挙げられる。そこでこの３つの因子と光ファ
イバの被覆外径Dcの関係を調べたところ、光ファイバの
被覆外径Dc（μm）は被覆樹脂圧力Ｐ（kg／cm 2 ）の0.6
乗に比例し、被覆樹脂粘度μ（poise）に逆比例し、線
引速度Vf（m／min）の0.7乗に逆比例することを見いだ
した。そこで外径125μｍの光ファイバについて被覆外
径DcとＰ0.6／μVf0.7の関係を調べたところ、図２に示
す結果（図中、点で示す）が得られ、これらの値より近
似線（実線で示す）を求め光ファイバの被覆外径Dcを算
出する式を求めたところ次に示す式（１）が得られた。 Dc＝k（Ｐ0.6／μVf0.7）＋C （ｋ，Ｃは定数を表す）…（１） なお、図２においてｋ，Ｃはそれぞれｋ＝0.012、Ｃ＝1
89であった。
【０００６】式（１）の関係を用いれば、例えば被覆樹
脂の温度、あるいは線引速度の変化によって、被覆外径
が変動した場合、その温度における粘度、あるいは線引
速度の変化量に応じた被覆樹脂圧力を式（１）より計算
し、圧力調整を行うことで被覆外径を所定径に保持する
ことができる。実際の線引工程においては、光ファイバ
の被覆外径を外径測定機にて計測し、所定の被覆外径に
対する差分量を基に適正な被覆樹脂圧力を式（１）によ
り算出し、加圧力制御部によって被覆樹脂圧力を制御
し、被覆外径を所定の径に保持する。さらに式（１）に
より光ファイバの被覆外径の変動に対して、被覆樹脂粘
度や、あるいは被覆樹脂圧力と被覆樹脂粘度を調整する
ことで、被覆外径を所定の径に保持するよう制御する。
このようにして加圧ダイス内の被覆樹脂に加える圧力
を、式（１）を満たすように調整することにより、光フ
ァイバの線引速度が高速でも低速でも、また被覆樹脂の
温度が高くても低くても光ファイバに被覆する被覆径を
所定の径に制御できるので、本発明は光ファイバの線引
速度または被覆樹脂の粘度がどのような値であっても加
圧ダイス内に供給される被覆樹脂圧力を調整することに
より被覆光ファイバ外径を所定の径に保てる。
脂の温度、あるいは線引速度の変化によって、被覆外径
が変動した場合、その温度における粘度、あるいは線引
速度の変化量に応じた被覆樹脂圧力を式（１）より計算
し、圧力調整を行うことで被覆外径を所定径に保持する
ことができる。実際の線引工程においては、光ファイバ
の被覆外径を外径測定機にて計測し、所定の被覆外径に
対する差分量を基に適正な被覆樹脂圧力を式（１）によ
り算出し、加圧力制御部によって被覆樹脂圧力を制御
し、被覆外径を所定の径に保持する。さらに式（１）に
より光ファイバの被覆外径の変動に対して、被覆樹脂粘
度や、あるいは被覆樹脂圧力と被覆樹脂粘度を調整する
ことで、被覆外径を所定の径に保持するよう制御する。
このようにして加圧ダイス内の被覆樹脂に加える圧力
を、式（１）を満たすように調整することにより、光フ
ァイバの線引速度が高速でも低速でも、また被覆樹脂の
温度が高くても低くても光ファイバに被覆する被覆径を
所定の径に制御できるので、本発明は光ファイバの線引
速度または被覆樹脂の粘度がどのような値であっても加
圧ダイス内に供給される被覆樹脂圧力を調整することに
より被覆光ファイバ外径を所定の径に保てる。
【０００７】本発明においては、被覆樹脂圧力を、被覆
樹脂圧力を低下させた際樹脂が枯渇状態になる圧力の1.
7 倍〜５倍の圧力とすれば、樹脂被覆中への気泡混入が
なくなるので、気泡の混入のない光ファイバが製造でき
る。被覆樹脂圧力が、樹脂が枯渇状態になる圧力の1.7
倍未満では樹脂被覆中への気泡混入の問題があり、樹脂
が枯渇状態になる圧力の５倍を超えると加圧ダイスのニ
ップル上部より被覆樹脂があふれ出す問題がある。
樹脂圧力を低下させた際樹脂が枯渇状態になる圧力の1.
7 倍〜５倍の圧力とすれば、樹脂被覆中への気泡混入が
なくなるので、気泡の混入のない光ファイバが製造でき
る。被覆樹脂圧力が、樹脂が枯渇状態になる圧力の1.7
倍未満では樹脂被覆中への気泡混入の問題があり、樹脂
が枯渇状態になる圧力の５倍を超えると加圧ダイスのニ
ップル上部より被覆樹脂があふれ出す問題がある。
【０００８】図１は本発明の実施態様の一例の線引装置
の構成図である。まず、光ファイバ母材１は電気炉２に
挿入され、加熱溶融されて光ファイバ３に線引される。
線引された光ファイバは冷却管５を通り樹脂被覆装置６
に挿入され、図３に示す内部が円錐状のダイス22と、そ
の下端部が細径の先端ノズル26を形成する加圧ダイス10
中を通り樹脂被覆され、樹脂被覆された光ファイバは偏
心モニタ７を通りUV照射装置８で硬化され、ドラム（図
示せず）にて巻き取られる。この時、光ファイバの外径
および光ファイバの被覆外径は、それぞれ光ファイバ外
径測定機４および被覆外径測定機９で測定される。ま
た、被覆樹脂温度、線引速度Vfがそれぞれ温度計測部、
線引速度計測部で計測される。ここで光ファイバの被覆
外径Dcの計測データは計算部へ送られ、また、このとき
同時に被覆樹脂の温度（被覆樹脂粘度μに変換され
る）、線引速度Vfの計測データも計算部へ送られ、光フ
ァイバの被覆外径Dcと設定した被覆径との差が、０にな
るような被覆樹脂圧力P を計算し、加圧力制御部にフィ
ードバックされる。この被覆光ファイバ径Dc、粘度μ、
線引速度Vfの計測データをもとに適正な被覆樹脂圧力が
計算され、加圧力制御部にて被覆樹脂圧力P が調整され
る。光ファイバの被覆外径が設定した径になれば、被覆
樹脂圧力は保持される。したがって、光ファイバの線引
速度が変動しても、またはコーティング材の温度（粘
度）が変動した場合でもそのときの線引速度、粘度に対
応して光ファイバの被覆外径が常に設定の径になるよう
に被覆樹脂圧力が調整される。
の構成図である。まず、光ファイバ母材１は電気炉２に
挿入され、加熱溶融されて光ファイバ３に線引される。
線引された光ファイバは冷却管５を通り樹脂被覆装置６
に挿入され、図３に示す内部が円錐状のダイス22と、そ
の下端部が細径の先端ノズル26を形成する加圧ダイス10
中を通り樹脂被覆され、樹脂被覆された光ファイバは偏
心モニタ７を通りUV照射装置８で硬化され、ドラム（図
示せず）にて巻き取られる。この時、光ファイバの外径
および光ファイバの被覆外径は、それぞれ光ファイバ外
径測定機４および被覆外径測定機９で測定される。ま
た、被覆樹脂温度、線引速度Vfがそれぞれ温度計測部、
線引速度計測部で計測される。ここで光ファイバの被覆
外径Dcの計測データは計算部へ送られ、また、このとき
同時に被覆樹脂の温度（被覆樹脂粘度μに変換され
る）、線引速度Vfの計測データも計算部へ送られ、光フ
ァイバの被覆外径Dcと設定した被覆径との差が、０にな
るような被覆樹脂圧力P を計算し、加圧力制御部にフィ
ードバックされる。この被覆光ファイバ径Dc、粘度μ、
線引速度Vfの計測データをもとに適正な被覆樹脂圧力が
計算され、加圧力制御部にて被覆樹脂圧力P が調整され
る。光ファイバの被覆外径が設定した径になれば、被覆
樹脂圧力は保持される。したがって、光ファイバの線引
速度が変動しても、またはコーティング材の温度（粘
度）が変動した場合でもそのときの線引速度、粘度に対
応して光ファイバの被覆外径が常に設定の径になるよう
に被覆樹脂圧力が調整される。
【０００９】
実施例 図１の線引き装置を用い、図３の加圧ダイスの先端ノズ
ル径を0.25mmとして、被覆樹脂としてアクリル・ウレタ
ン系UV硬化樹脂を用いて粘度を15ポイズ（40℃）に設定
し線引速度120m/ 分で被覆線引を行った。被覆樹脂圧力
は、被覆樹脂圧力を低下させた際の樹脂が枯渇状態にな
る圧力0.3kg/cm2 の1.7 倍の0.5kg/cm2のゲージ圧に設
定して行った。なおこのとき光ファイバの外径を125 μ
m 、被覆外径を200 μm に設定し、式（１）により被覆
樹脂圧力を制御して10km線引を行った。得られた被覆光
ファイバの被覆外径のばらつきは±0.24μm であり、伝
送損失も0.34dB/km （波長1.3 μm ）、0.20dB/km （波
長1.55μm ）と極めて良好な値となり、また樹脂被覆中
には気泡の混入が全く確認されなかった。なお比較例と
して、図４の従来法による線引き装置を用いて線引速度
100m/ 分で10km線引を行ったところ、被覆外径のばらつ
きは±1.0 μm であった。
ル径を0.25mmとして、被覆樹脂としてアクリル・ウレタ
ン系UV硬化樹脂を用いて粘度を15ポイズ（40℃）に設定
し線引速度120m/ 分で被覆線引を行った。被覆樹脂圧力
は、被覆樹脂圧力を低下させた際の樹脂が枯渇状態にな
る圧力0.3kg/cm2 の1.7 倍の0.5kg/cm2のゲージ圧に設
定して行った。なおこのとき光ファイバの外径を125 μ
m 、被覆外径を200 μm に設定し、式（１）により被覆
樹脂圧力を制御して10km線引を行った。得られた被覆光
ファイバの被覆外径のばらつきは±0.24μm であり、伝
送損失も0.34dB/km （波長1.3 μm ）、0.20dB/km （波
長1.55μm ）と極めて良好な値となり、また樹脂被覆中
には気泡の混入が全く確認されなかった。なお比較例と
して、図４の従来法による線引き装置を用いて線引速度
100m/ 分で10km線引を行ったところ、被覆外径のばらつ
きは±1.0 μm であった。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、被覆光ファイバ外径が
常に一定の値になるように調整するために、線引速度や
粘度の変動による被覆径のばらつきを最小限に押さえる
ことが出来るので、光ファイバの被覆外径のばらつきに
起因するマイクロベンディングロスがなく気泡の混入の
ない高品質な被覆光ファイバを製造することができる。
常に一定の値になるように調整するために、線引速度や
粘度の変動による被覆径のばらつきを最小限に押さえる
ことが出来るので、光ファイバの被覆外径のばらつきに
起因するマイクロベンディングロスがなく気泡の混入の
ない高品質な被覆光ファイバを製造することができる。
【図１】本発明による線引装置の構成図。
【図２】本発明における、光ファイバの外径125 μm に
おける、被覆外径と被覆樹脂圧力・被覆樹脂粘度・線引
速度の関係を示す図。
おける、被覆外径と被覆樹脂圧力・被覆樹脂粘度・線引
速度の関係を示す図。
【図３】加圧ダイスの説明図。
【図４】従来法による線引装置の構成図。
１、11…光ファイバ母材 ２、12…電気炉 ３、13…光ファイバ ４、14…光ファイバ外径測定機 ５、15…冷却管 ６、16…樹脂被覆装置 ７、17…偏心モニタ ８、18…UV照射装置 ９、19…被覆外径測定機 10、20…加圧ダイス 21…キャプスタン 22…ダイス 23…ニップル 24…樹脂供給孔 25…樹脂付着部 26…先端ノズル 27…ホルダ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−131417（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−51218（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 - 6/54
Claims (3)
- 【請求項１】 大気圧より高い圧力の被覆樹脂が供給さ
れた加圧ダイス中を走行し、先端ノズルから引出される
光ファイバ表面に樹脂を被覆する光ファイバの樹脂被覆
方法において、光ファイバの被覆外径が被覆樹脂圧力の
0.6乗に比例し、被覆樹脂粘度に逆比例し、線引速度の
0.7乗に逆比例する関係に基づいて、被覆樹脂圧力およ
び／または被覆樹脂粘度を調整することにより、光ファ
イバの被覆外径の制御を行なうことを特徴とする光ファ
イバの樹脂被覆方法。 - 【請求項２】 被覆樹脂圧力Ｐ（kg／cm 2 ）、光ファイ
バの線引速度Vf（m／min．）、被覆樹脂の粘度μ（pois
e）について、光ファイバの被覆外径Dc（μm）が（１）
式、 Dc＝k（Ｐ0.6／μVf0.7）＋C （ｋ，Ｃは定数を表す）…（１） の関係を満足するように線引速度Vfと被覆樹脂粘度μの
変動に対応して、常に光ファイバの被覆外径を所定の径
に保持するよう被覆樹脂圧力Ｐおよび／または被覆樹脂
粘度μを制御する請求項１に記載の光ファイバの樹脂被
覆方法。 - 【請求項３】 被覆樹脂圧力を、被覆樹脂圧力を低下さ
せ樹脂が枯渇状態になるときの圧力の1.7倍〜５倍の圧
力とする請求項１または２に記載の光ファイバの樹脂被
覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08042324A JP3126307B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光ファイバの樹脂被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08042324A JP3126307B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光ファイバの樹脂被覆方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236732A JPH09236732A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3126307B2 true JP3126307B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=12632838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08042324A Expired - Fee Related JP3126307B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光ファイバの樹脂被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126307B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100702293B1 (ko) * | 2005-06-03 | 2007-03-30 | 엘에스전선 주식회사 | 불량 손실을 감소시키는 광섬유 코팅 방법 및 광섬유 인선 방법 |
| US20090145168A1 (en) * | 2007-05-08 | 2009-06-11 | The Furukawa Electric Co., Ltd | Optical fiber manufacturing method and optical fiber manufacturing apparatus |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP08042324A patent/JP3126307B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09236732A (ja) | 1997-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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