JP6457579B2 - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
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Description
このような製造方法において、光ファイバの生産能力を高めるためには、線引き線速を高速化させることが必要である。しかしながら、線引き線速を高速化させると、光ファイバが一つの冷却装置若しくは被覆硬化装置などを通過する時間が短くなるため、これらの装置の設置数を増やす必要が生じる。
ここで、徐冷炉には、被覆層が設けられる前の傷つきやすい光ファイバ裸線が通されている。また、被覆硬化装置には、液状の未硬化被覆層を有する光ファイバ素線が通されている。これらの状態の光ファイバを、方向変換のためのプーリ等に接触させると、光ファイバの強度の低下や被覆層の変形の要因となるため、各装置は光ファイバ母材の溶融炉から下方に向けて直線上に配置する必要があった。
この制限を打破する技術として、下記特許文献1では、非接触式方向変換器を開示している。非接触式方向変換器は、その構成部材を光ファイバに接触させることなく、光ファイバの進行方向を変換させることが可能である。非接触式方向変換器を用いることで、未硬化被覆層が形成される前や未硬化被覆層が完全に硬化する前であっても光ファイバの進行方向を変換できるため、各装置を自由に配置することが可能となり、高さ方向のスペースの制限がある場所でも線引き速度の高速化を図ることができる。
さらに、上記第2冷却工程は非接触式方向変換器によって未硬化被覆層を冷却するものである。非接触式方向変換器は、ガスを光ファイバに吹き付けるものであるため冷却能力が高く、短時間で確実に未硬化被覆層を冷却することが可能であり、線引き速度を高速化することができる。また、非接触式方向変換器によって、例えば光ファイバの進行方向を上下方向から水平方向に変換することで、装置全体のサイズが高さ方向に大きくなるのを防ぎつつ、未硬化被覆層が方向変換器の構成部材に接触して変形してしまうことも防ぐことができる。
以下、第1実施形態に係る光ファイバの製造装置の構成を、図1を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。
図1に示すように、光ファイバの製造装置1Aは、紡糸部10と、第1冷却部13と、コーティング部30と、第1硬化部40Aと、非接触式方向変換器20A〜20Cと、第2硬化部40Bと、外径測定部50と、方向変換器20Dと、巻き取り手段90と、を備えており、各部が上からこの順に配置されている。
樹脂材料のコーティングは、例えば2層コーティングであり、内側にヤング率の低い一次被覆層用の樹脂材料を塗布し、外側にヤング率の高い二次被覆層用の樹脂材料が塗布される。被覆層としては、例えばウレタンアクリレート系の樹脂などの紫外線硬化型樹脂を用いることができる。なお、コーティング部30は、一次被覆層と二次被覆層とを別々に塗布する構成であってもよいし、一次被覆層と二次被覆層とを同時に塗布する構成であってもよい。なお、本実施形態では、光ファイバ裸線3の外周に被覆層が設けられた状態のものを光ファイバ素線という。
次に、光ファイバの伝送損失を小さく抑えるために除冷炉11において光ファイバ裸線3を徐々に冷却した上で、冷却器12によって、所定の温度まで光ファイバ裸線3を冷却する(第1冷却工程)。
次に、第1硬化部40Aにおいて、未硬化被覆層を硬化させて半硬化被覆層とする(第1硬化工程)。なお、第1硬化部40Aを出た光ファイバ素線の半硬化被覆層は、硬化装置が発する熱などによってさらに昇温している。
次に、第2硬化部40Bにおいて、半硬化被覆層をさらに硬化させる(第2硬化工程)。
次に、外径測定部50において、光ファイバ素線の外径を測定する。
そして、方向変換器20Dによって光ファイバ素線の進行方向を略水平方向に変換させ、巻き取り手段90によってこの光ファイバ素線を巻き取る。なお、第2硬化部40Bを通過した光ファイバ素線の被覆層は既に硬化しているため、方向変換器20Dとしては接触式のプーリなどの方向変換器を用いることができる。
次に、本発明に係る第2実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、第2冷却部14の構成および第2硬化部40Bの配置が第1実施形態と異なる。
本実施形態によれば、第2冷却部14、第2硬化部40Bおよび外径測定部50が製造装置1Bの最下部に配置されているため、第1実施形態と比較して製造装置全体の上下方向のサイズを抑えることができる。
以下、具体的な実施例を用いて、本実施形態の光ファイバの製造方法をより詳細に説明する。
これにより得られた光ファイバ素線の被覆層は硬化しており、被覆層の特性も良好であった。第1硬化部40Aを通過後の半硬化被覆層の硬化度はK=0.25であった。
K=(G3−G2)/(G1−G2)…(1)
また、前記実施形態の製造装置1A、1Bは除冷炉11を備えていたが、光ファイバ素線に要求される伝送損失のレベルに応じて、この除冷炉11を備えていない構成を採用してもよい。
Claims (3)
- 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸工程と、
前記光ファイバ裸線を冷却する第1冷却工程と、
前記光ファイバ裸線の外周に樹脂前駆体を含む未硬化被覆層を設けるコーティング工程と、
前記未硬化被覆層を硬化させる第1硬化工程および第2硬化工程と、
前記第1硬化工程と前記第2硬化工程との間で、非接触式方向変換器によって半硬化被覆層を冷却する第2冷却工程と、
を有する光ファイバの製造方法。 - 前記第1硬化工程では、前記半硬化被覆層の硬化度が0.25以上となるまで前記未硬化被覆層を硬化させる、請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記半硬化被覆層は、ラジカル重合を起こして硬化するラジカル硬化性の樹脂であり、
前記第2冷却工程において、前記非接触式方向変換器が前記半硬化被覆層に吹き付けるガスの酸素濃度が10%以下である、請求項1または2に記載の光ファイバの製造方法。
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