JPH08152546A - 光ファイバテープ心線の製造装置と製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷却ガスの使用量を低減し、紫外線硬化型樹脂
の硬化を確実に行い、低コスト高歩留りで光ファイバテ
ープ心線を製造する。 【構成】送り出しボビン１１から光ファイバ素線２を送
り出し、被覆装置１３で光ファイバ素線２を並べて未硬
化の紫外線硬化型樹脂を被覆して光ファイバテープ心線
１にする。紫外線硬化装置１４に紫外線透過性管２２を
設け、配管１８を取付け冷却ガス供給部１５から冷却ガ
スを流す。光ファイバテープ心線１を紫外線透過性管２
２に通し、紫外線ランプ２１で紫外線照射して紫外線硬
化型樹脂を硬化させる。酸素センサ１９で紫外線透過性
管２２内の雰囲気ガス中の酸素濃度を監視し、監視信号
を酸素濃度制御器１７に送る。酸素濃度制御器１７は酸
素濃度を所定値以下に制御する制御信号を発生し、ガス
流量調整器１６の弁を作動させて冷却ガス中の酸素濃度
が所定値以下になるようガス流量を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバテープ心線
の製造装置と製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバテープ心線は、光ファ
イバ素線を並べて未硬化の紫外線硬化型樹脂を塗布して
テープ状にし、冷却ガスを流しながら紫外線照射して紫
外線硬化型樹脂を硬化させて製造されていた。この製造
方法は、例えば特開平１−１９１１１０号公報に開示さ
れている。

【０００３】図２は従来の光ファイバテープ心線の一例
の側面図である。

【０００４】光ファイバテープ心線１は、心線となる光
ファイバ素線２を複数本揃えて並べ、紫外線硬化型樹脂
３で被覆してテープ状にしたものである。この例では光
ファイバ素線の本数は４本であるが、必要に応じて光フ
ァイバ素線の本数を変えることができる。

【０００５】図３は従来の光ファイバテープ心線の製造
装置の一例のブロック図である。

【０００６】光ファイバテープ心線を構成する光ファイ
バ素線２は、送り出しボビン１１に巻かれている。光フ
ァイバテープ心線が４心である場合、送り出しボビン１
１は４個用意される。光ファイバ素線２は、各々の送り
出しボビン１１から被覆装置１３へ送り出される。被覆
装置１３では、４本の光ファイバ素線２を並べ、未硬化
の紫外線硬化型樹脂を図２に示すように被覆して光ファ
イバテープ心線１にする。光ファイバテープ心線１は紫
外線硬化装置３４へ送り出される。紫外線硬化装置３４
は紫外線源として紫外線ランプ（図示されず）を内部に
有し、紫外線硬化型樹脂を紫外線照射して硬化させる。
この紫外線照射で紫外線硬化装置３４内の温度が紫外線
硬化型樹脂のガス化温度以上に上昇すると光ファイバテ
ープ心線１が損傷するので、配管１８から冷却ガスを流
して６００℃程度に冷却し、光ファイバテープ心線１が
損傷するのを防いでいる。硬化処理された光ファイバテ
ープ心線１は、巻き取りボビン１２に巻き取られる。冷
却ガスにはＨｅ，Ａｒ，Ｎ ₂ 等の不活性ガスが使用され
る。

【０００７】図４は従来の光ファイバテープ心線製造装
置の紫外線硬化装置の他の例の断面図である。

【０００８】紫外線硬化装置３４は、図４に示すような
構造にすることができる。すなわち、内部に二重管３２
とこれの外側に紫外線源としての紫外線ランプ２１を設
け、紫外線ランプ２１と二重管３２を楕円反射鏡２３で
囲んだ構造にする。二重管３２は、紫外線を透過する材
料で真空層を持つ二重管に作られている。この二重管３
２に樹脂被覆された光ファイバテープ心線１を通し、紫
外線照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させる。二重管３
２は、光ファイバテープ心線１を紫外線ランプ２１から
熱的に遮断し、光ファイバテープ心線１の表面温度を低
温に保つ作用をする。楕円反射鏡２３は、楕円の一方の
焦点からの光がすべて他方の焦点に集まる性質を利用し
て作られたもので、楕円反射鏡２３の一方の焦点に紫外
線ランプ２１を置き、他方の焦点に光ファイバテープ心
線１を置くと、紫外線ランプ２１からの光はすべて光フ
ァイバテープ心線１に集まるので、効率良く樹脂を硬化
させることができる。また、紫外線ランプ２１からは紫
外線と熱線とが発せられるが、熱線は楕円反射鏡２３の
熱線吸収体と二重管３２に吸収され、光ファイバテープ
心線１に達しないので、光ファイバテープ心線１を低温
に保つ。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３の
光ファイバテープ心線の製造装置においては、光ファイ
バテープ心線の表面を冷却するために約６０リットル／
分以上のガスを流すことが必要で、このため、ガスに乱
流が発生し、光ファイバテープ心線の表面の平滑性を損
なうのみならず、冷却ガス費が嵩み、コストが高くなる
という問題がある。冷却ガスにＨｅ、Ａｒ等の高価な希
有ガスを使用するときは紫外線硬化装置に冷却ガスの循
環装置を付けてガス消費量を節減するが、光ファイバテ
ープ心線の入口と出口は密閉できないので、そこから冷
却ガスが漏れる。冷却ガスの漏れ量は、冷却ガス流量が
多ければそれに比例して多くなるので、消費する冷却ガ
ス量が多くなり、コストが高くなるという問題がある。
また、常に約６０リットル／分以上のガスを流すと、紫
外線硬化装置３４内の温度（通常約９００℃）を約６０
０℃以下に低下させ、樹脂の硬化度を低下させる。この
硬化度の低下は、光ファイバテープ心線の巻き取り時に
ガイドに触れたとき光ファイバテープ心線表面に傷をつ
けたり、巻き取りボビン１２に巻き付けたときの光ファ
イバテープ心線相互の貼り付きによるマイクロベンディ
ングを生じる原因となる。一方、樹脂の硬化度を上げる
ために紫外線ランプの出力を上げると紫外線ランプが過
負荷になり、紫外線ランプの寿命が短くなるという問題
がある。

【００１０】図４に示す紫外線硬化装置の場合は、二重
管３２で熱遮断し、紫外線ランプからの熱線は楕円反射
鏡２３の熱線吸収体と二重管３２で吸収させて光ファイ
バテープ心線１を低温に保つようにしているが、光ファ
イバテープ心線に入射する紫外線のエネルギーと樹脂硬
化の反応熱とで光ファイバテープ心線の温度が紫外線硬
化型樹脂のガス化温度以上に上昇し、光ファイバテープ
心線が損傷するという問題がある。また、冷却ガスを流
さないと、硬化反応のときに発生するガスが流されずに
淀み、そのガスのある成分により硬化反応が阻害される
という問題が起こる。

【００１１】本発明の目的は、冷却ガスの使用量を低減
し、紫外線硬化型樹脂の硬化を確実に行い、低コスト高
歩留りで製造することのできる光ファイバテープ心線の
製造装置を提供することにある。

【００１２】本発明の目的は、冷却ガスの使用量を低減
し、紫外線硬化型樹脂の硬化を確実に行い、低コスト高
歩留りで製造することのできる光ファイバテープ心線の
製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載発明の光フ
ァイバテープ心線の製造装置は、心線となる光ファイバ
素線を送り出す送り出しボビンと、前記光ファイバ素線
を並べて未硬化の紫外線硬化型樹脂を被覆して光ファイ
バテープ心線にする被覆装置と、この光ファイバテープ
心線を紫外線照射して前記紫外線硬化型樹脂を硬化させ
る紫外線硬化装置と、この紫外線硬化装置に冷却ガスを
供給する冷却ガス供給部と、紫外線硬化型樹脂を硬化さ
せた光ファイバテープ心線を巻き取る巻き取りボビンと
を有する光ファイバテープ心線の製造装置において、前
記紫外線硬化装置内に設けられ前記光ファイバテープ心
線を通す紫外線透過性管と、前記紫外線透過性管内にの
み冷却ガスを供給するように取り付けられた配管と、前
記紫外線透過性管内の雰囲気ガス中の酸素濃度を監視す
る酸素センサと、前記酸素センサからの監視信号により
前記雰囲気ガス中の酸素濃度を所定値以下に制御する制
御信号を発生する酸素濃度制御器と、前記酸素濃度制御
器からの制御信号により冷却ガスの流量を調整するガス
流量調整器とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載発明の光ファイバテープ心線
の製造方法は、光ファイバ素線を並べて未硬化の紫外線
硬化型樹脂を塗布してテープ状にし、紫外線硬化装置に
冷却ガスを流しながら紫外線を照射して前記紫外線硬化
型樹脂を硬化させる光ファイバテープ心線の製造方法に
おいて、前記紫外線硬化装置内に設けられた紫外線透過
性管に前記光ファイバテープ心線を通し、前記紫外線透
過性管内にのみ前記冷却ガスを流し、雰囲気ガス中の酸
素濃度を監視し、酸素濃度が所定値以下になるように冷
却ガス流量を調整しながら紫外線照射して前記紫外線硬
化型樹脂を硬化させることを特徴とする。

【００１５】請求項３記載発明は、前記雰囲気ガス中の
酸素濃度の所定値が３％であることを特徴とする。

【００１６】

【作用】この発明の製造装置においては、紫外線硬化装
置内に紫外線透過性管を設け、この紫外線透過性管に光
ファイバテープ心線を通し、冷却ガスを流すようにした
ので冷却ガスの流量を少なくすることができ、冷却ガス
の使用量を低減し、コストを下げることができる。ま
た、酸素センサで雰囲気ガス中の酸素濃度を監視し、酸
素濃度制御器とガス流量調整器とで樹脂の硬化を禁止す
る酸素の濃度を所定値以下に制御するようにしたので、
樹脂の硬化が十分に行われた良質の光ファイバテープ心
線を高歩留りで製造することができる。

【００１７】この発明では、冷却ガスを流しながら紫外
線を照射し、硬化反応のときに生ずる樹脂の硬化を禁止
する酸素の濃度を監視して酸素濃度を所定値以下に制御
するようにしたので、樹脂の硬化が十分に行われた良質
の光ファイバテープ心線を高歩留りで製造することがで
きる。

【００１８】雰囲気ガス中の酸素濃度は３％以下に抑え
ると樹脂の硬化が十分に行われた良質の光ファイバテー
プ心線を製造することができる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の一実施例の製造装置とその紫
外線硬化装置のブロック図および断面図である。

【００２０】この実施例の製造装置は、光ファイバ素線
２を送り出す複数個の送り出しボビン１１と、複数本の
光ファイバ素線２を並べて未硬化の紫外線硬化型樹脂を
被覆して光ファイバテープ心線１にする被覆装置１３
と、この光ファイバテープ心線１を紫外線照射して前記
紫外線硬化型樹脂を硬化させる紫外線硬化装置１４と、
この紫外線硬化装置１４に冷却ガスを供給する冷却ガス
供給部１５および配管１８と、紫外線硬化型樹脂を硬化
させた光ファイバテープ心線１を巻き取る巻き取りボビ
ン１２と、紫外線硬化装置１４内に設けられ光ファイバ
テープ心線１を通す紫外線透過性管２２と、光ファイバ
テープ心線１を紫外線照射して紫外線硬化型樹脂を硬化
させる通す紫外線源としての紫外線ランプ２１と、紫外
線透過性管２２内の雰囲気ガス中の酸素濃度を監視する
酸素センサ１９と、この酸素センサ１９からの監視信号
により雰囲気ガス中の酸素濃度を所定値以下に制御する
制御信号を発生する酸素濃度制御器１７と、酸素濃度制
御器１７からの制御信号により冷却ガスの流量を調整す
るガス流量調整器１６とを備えて構成される。図１
（ｂ）に示すように、紫外線硬化装置１４内に楕円反射
鏡２３を設け、その２つの焦点に紫外線ランプ２１と紫
外線透過性管２２を配置すると一層良い。

【００２１】紫外線透過性管２２は、石英ガラス等の紫
外線透過性材料で作られ、これに配管１８を直接接続し
て紫外線透過性管２２内にのみ冷却ガスを流せるように
する。紫外線透過性管２２は、真空層を有する二重管に
する必要はなく、単壁管で十分である。紫外線透過性管
２２内に酸素センサ１９のプローブを配置する。酸素セ
ンサ１９は、雰囲気ガス中の酸素濃度を測定し、測定値
を監視信号として出力し酸素濃度制御器１７に送信す
る。酸素濃度制御器１７は、監視信号を受信すると酸素
濃度に応じて雰囲気ガス中の酸素濃度を所定値以下に制
御する制御信号、すなわち、もし酸素濃度が所定値より
高くなれば冷却ガス流量を増加して酸素濃度を下げる制
御信号を発生し、もし酸素濃度が所定値以下になれば冷
却ガス流量を元の流量に戻す制御信号を発生する。ガス
流量調整器１６は、制御信号に応じて弁の開きを調整
し、冷却ガス供給部１５からのガス流量を調整する、す
なわち、もし酸素濃度が所定値より高いという制御信号
であれば弁の開きを大きくして冷却ガス流量を増加さ
せ、酸素濃度が所定値以下になったという制御信号であ
れば弁の開きを小さくして冷却ガス流量を元の流量に戻
す。冷却ガスは、光ファイバテープ心線を冷却して一定
温度に保持するためのガスであるから、酸素濃度が所定
値を越えない限り一定流量にする。ここで、前記ガス流
量調整器１６としては、例えばマスフローコントローラ
が用いられる。

【００２２】次に、本発明の光ファイバテープ心線の製
造方法について図１と図２を参照して説明する。

【００２３】紫外線透過性管２２内の温度を約６００℃
に維持できるガス流量値を予め求めておき、ガス流量調
整器１６のガス流量をその値に設定して冷却ガス供給部
１５から紫外線硬化装置１４の紫外線透過性管２２に冷
却ガスを流す。流量設定値は装置により異なるが、本実
施例の場合、冷却ガスは紫外線透過性管２２にのみ流す
から流量を２０リットル／分にすることができる。この
流量は、従来の約１／３であり、ガス代が約１／３に減
る上に、乱流が無くなり、光ファイバテープ心線表面の
平滑度が維持されるという効果が得られる。紫外線ラン
プ２１と酸素センサ１９と酸素濃度制御器１７とガス流
量調整器１６の電源を入れ、動作状態にする。光ファイ
バテープ心線１の心線となる光ファイバ素線２を送り出
しボビン１１から被覆装置１３へ送り出し、被覆装置１
３で未硬化の紫外線硬化型樹脂３を被覆して光ファイバ
テープ心線１にし、紫外線硬化装置１４へ送る。紫外線
硬化装置１４で紫外線照射して紫外線硬化型樹脂３を硬
化させる。樹脂３を硬化させた光ファイバテープ心線１
を巻き取りボビン１２に巻き取る。

【００２４】紫外線硬化型樹脂３の硬化反応において、
反応系に酸素が存在すると硬化が阻止されるから、樹脂
の近傍に酸素が存在しないように制御する必要がある。
酸素は未硬化樹脂原料に含まれるし、外部から紫外線硬
化装置１４内へ漏れて入ってくることもある。それ故、
雰囲気ガス中の酸素濃度を常時監視し、酸素濃度が所定
値を越えると冷却ガス流量を増加して酸素濃度が所定値
以下になるように調整する。酸素濃度は０が望ましい
が、０にするのは難しいので、硬化が阻止されない限度
である３％以下にする。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、紫外
線硬化装置内に紫外線透過性管を設け、紫外線透過性管
内にのみ冷却ガスを流し、雰囲気ガス中の酸素濃度を所
定値以下に制御できる装置を設けたので、冷却ガスの使
用量を低減し、冷却ガスの乱流をなくし、紫外線硬化型
樹脂の硬化を確実に行うことができ、紫外線硬化型樹脂
表面の平滑度が良好な光ファイバテープ心線を低コスト
高歩留りで製造することができる光ファイバテープ心線
の製造装置を得ることができる。

【００２６】また、本発明では、紫外線硬化装置内に設
けられた紫外線透過性管内にのみ冷却ガスを流し、雰囲
気ガス中の酸素濃度を所定値以下に制御して紫外線硬化
型樹脂を硬化するようにしたので、冷却ガスの使用量を
低減し、冷却ガスの乱流をなくし、紫外線硬化型樹脂の
硬化を確実に行うことができ、紫外線硬化型樹脂表面の
平滑度が良好な光ファイバテープ心線を低コスト高歩留
りで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の製造装置とその紫外線硬化
装置のブロック図および断面図である。

【図２】従来の光ファイバテープ心線の一例の側面図で
ある。

【図３】従来の光ファイバテープ心線の製造装置のブロ
ック図である。

【図４】従来の光ファイバテープ心線製造装置の紫外線
硬化装置の他の例の断面図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバテープ心線 ２ 光ファイバ素線 ３ 紫外線硬化型樹脂 １１ 送り出しボビン １２ 巻き取りボビン １３ 被覆装置 １４ 紫外線硬化装置 １５ 冷却ガス供給部 １６ ガス流量調整器 １７ 酸素濃度制御器 １８ 配管 １９ 酸素センサ ２１ 紫外線ランプ ２２ 紫外線透過性管 ２３ 楕円反射鏡

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心線となる光ファイバ素線を送り出す送
   り出しボビンと、前記光ファイバ素線を並べて未硬化の
   紫外線硬化型樹脂を被覆して光ファイバテープ心線にす
   る被覆装置と、この光ファイバテープ心線を紫外線照射
   して前記紫外線硬化型樹脂を硬化させる紫外線硬化装置
   と、この紫外線硬化装置に冷却ガスを供給する冷却ガス
   供給部と、紫外線硬化型樹脂を硬化させた光ファイバテ
   ープ心線を巻き取る巻き取りボビンとを有する光ファイ
   バテープ心線の製造装置において、 前記紫外線硬化装置内に設けられ前記光ファイバテープ
   心線を通す紫外線透過性管と、 前記紫外線透過性管内にのみ冷却ガスを供給するように
   取り付けられた配管と、 前記紫外線透過性管内の雰囲気ガス中の酸素濃度を監視
   する酸素センサと、 前記酸素センサからの監視信号により前記雰囲気ガス中
   の酸素濃度を所定値以下に制御する制御信号を発生する
   酸素濃度制御器と、 前記酸素濃度制御器からの制御信号により冷却ガスの流
   量を調整するガス流量調整器とを備えたことを特徴とす
   る光ファイバテープ心線の製造装置。
2. 【請求項２】 光ファイバ素線を並べて未硬化の紫外線
   硬化型樹脂を塗布してテープ状にし、紫外線硬化装置に
   冷却ガスを流しながら紫外線を照射して前記紫外線硬化
   型樹脂を硬化させる光ファイバテープ心線の製造方法に
   おいて、 前記紫外線硬化装置内に設けられた紫外線透過性管に前
   記光ファイバテープ心線を通し、前記紫外線透過性管内
   にのみ前記冷却ガスを流し、雰囲気ガス中の酸素濃度を
   監視し、酸素濃度が所定値以下になるように冷却ガス流
   量を調整しながら紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹
   脂を硬化させることを特徴とする光ファイバテープ心線
   の製造方法。
3. 【請求項３】 前記雰囲気ガス中の酸素濃度の所定値が
   ３％であることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ
   テープ心線の製造方法。