JPH0925140A - 光ファイバ心線の製造方法およびその装置 - Google Patents

光ファイバ心線の製造方法およびその装置

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JPH0925140A
JPH0925140A JP7175791A JP17579195A JPH0925140A JP H0925140 A JPH0925140 A JP H0925140A JP 7175791 A JP7175791 A JP 7175791A JP 17579195 A JP17579195 A JP 17579195A JP H0925140 A JPH0925140 A JP H0925140A
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JP
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optical fiber
resin
fiber core
core wire
connecting pipe
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JP7175791A
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English (en)
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Toshikuni Seki
敏訓 関
Mitsuo Ito
三男 伊藤
Keiko Shiraishi
恵子 白石
Takeo Shiono
武男 塩野
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Showa Electric Wire and Cable Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/12General methods of coating; Devices therefor

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 べたつきがなく表面摩擦抵抗が低い硬化層を
形成することができ、ボビンへの巻取性が改善され高速
化にも対応することができる光ファイバ心線の製造方法
およびその装置を提供する。 【構成】 本発明の製造方法では、塗布装置2により外
周にUV樹脂が塗布された光ファイバ心線4は、外気に
触れることなく直ちに不活性ガスが導入された接続管1
0内に入り、ここで紫外線照射装置により 5〜90°の任
意の照射角度で紫外線が照射され、UV樹脂の塗布層が
半硬化される。またこのとき、接続管10内の酸素濃度
が検出器18により検出され、その検出信号により不活
性ガス導入量が制御されるようになっている。次いで、
そのまま通常の硬化装置3に入り、紫外線照射によりU
V樹脂の塗布層が十分に硬化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ心線の製造
方法およびその装置に係わり、特に紡糸された光ファイ
バ外周上に塗布された紫外線硬化型樹脂を効率的に硬化
させ、特性の良好な光ファイバ心線を製造する方法およ
び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年光ファイバの保護被覆材料として、
硬化の速さ等の観点から、シリコーン樹脂やナイロンに
代わり、ウレタン−アクリレート系やエポキシ−アクリ
レート系の紫外線硬化型樹脂(以下、UV樹脂と略
す。)が採用されつつある。そして、このようなUV樹
脂を被覆した光ファイバ心線の製造にあたっては、紡糸
後の光ファイバ(裸線)の表面にUV樹脂液を塗布し、
連続的に紫外線を照射することにより架橋・硬化させる
ことが行われている。
【0003】すなわち、従来の硬化工程においては、図
5に示すように、紡糸された光ファイバ1は、塗布装置
2によりその外周にUV樹脂が塗布された後、連続的に
硬化装置(硬化炉)3に入る。硬化装置3は、UV樹脂
が塗布された光ファイバ心線4を挿通させる筒状の石英
管5と、その外側に配置された紫外線ランプ6と、紫外
線ランプ6から発生する紫外線を石英管5内を走行する
光ファイバ心線4上に集光するための反射ミラー7とか
ら成り、石英管5には、ヘリウムガス、窒素ガス等の不
活性ガスを導入するための不活性ガス導入管8が接続さ
れ、石英管5内の空気は不活性ガスにより置換され、紫
外線によって開始されるラジカル反応を阻害する酸素が
除去されている。そして、UV樹脂が塗布被覆された光
ファイバ心線4は、このような石英管5を通過する間
に、紫外線ランプ6から照射される紫外線を受けて硬化
するように構成されている。なお、図中符号9はアイリ
スを示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の製造方法においては、UV樹脂が塗布された
光ファイバ心線4が一定速度で走行し硬化装置3に入る
際に、外部の空気も巻き込まれて石英管5内に入るた
め、こうして侵入した空気中の酸素により、UV樹脂の
ラジカル重合反応が阻害される。そのため、硬化層の表
面にべたつきが生じ、表面摩擦係数が増大する。そし
て、このような表面摩擦係数の増大にともなって、光フ
ァイバ心線のボビンへの巻き取りの際に弛みが生じ、弛
んだ光ファイバ心線の上にさらに光ファイバ心線を巻き
取っていくと、弛んだ部分が徐々に曲げられて伝送損失
が増大するという問題があった。
【0005】また、巻き取られた光ファイバ心線に弛み
が生じると、次工程で光ファイバ心線を送り出す際の張
力バランスが不均一になるため、さらに弛みが増し伝送
損失が増大するおそれがあった。
【0006】さらに、 5〜 25m/minの低速運転時には、
紫外線硬化の際のUV樹脂の発熱により、硬化装置3内
の温度が 400〜1000℃に上昇し、高温下でUV樹脂が分
解炭化するおそれがあった。そして、分解の際に生じた
揮発成分(炭化物)が石英管5の内壁面に付着して紫外
線の透過率を低下させるため、UV樹脂の硬化不足が引
起こされるばかりでなく、分解炭化物が光ファイバ心線
4に付着し、外観および特性を低下させるおそれがあっ
た。
【0007】またさらに、光ファイバ1の外周に塗布さ
れたUV樹脂は、硬化装置3内で硬化されるまでは液状
であるため、UV樹脂の塗布層の収縮や表面張力により
外径の変動が起こりやすく、特に横型のラインでは、液
状UV樹脂の自重により偏肉が生じるおそれがあった。
【0008】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、べたつきがなく表面摩擦抵抗が低い硬
化層を形成することができ、ボビンへの巻取性が改善さ
れ高速化にも対応することができる光ファイバ心線の製
造方法およびその装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ心線
の製造方法は、光ファイバの外周にUV樹脂を塗布した
後、前記光ファイバを、塗布装置と主硬化装置との間に
配置され、かつ内部に不活性ガスが導入された気密接続
管内を通しながら紫外線を照射して前記UV樹脂の塗布
層を半硬化させ、次いで主硬化装置に供給し、紫外線を
照射して前記UV樹脂の塗布層を硬化させることを特徴
とする。
【0010】また、本発明の光ファイバ心線の製造装置
は、光ファイバの外周にUV樹脂を塗布する塗布装置
と、前記UV樹脂の塗布層に紫外線を照射して硬化させ
る硬化装置とを備えた光ファイバ心線の製造装置におい
て、前記硬化装置内の光ファイバ心線が走行する筒状体
と前記塗布装置とを連結し、かつ不活性ガス導入手段を
備えた接続管と、前記接続管の外側に配置された紫外線
照射機構とを備えてなることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の光ファイバ心線の製造方法およびその
装置において、外周にUV樹脂が塗布された光ファイバ
心線は、塗布装置を出た後不活性ガスが導入された気密
接続管内に入り、この接続管内を通る途中で紫外線照射
機構により紫外線を照射され、UV樹脂の塗布層が半硬
化される。次いで、この気密接続管から主硬化装置に供
給され、この装置内で紫外線を照射され、先に接続管内
で半硬化されたUV樹脂の塗布層が十分に硬化される。
【0012】このように、UV樹脂の塗布層は、塗布後
直ちに内部に不活性ガスが導入された気密接続管内で半
硬化され、その後通常の硬化装置内で十分に紫外線が照
射されて硬化されるので、光ファイバ心線とともに気密
接続管および硬化装置内に空気が巻き込まれ侵入するこ
とがなく、この空気(酸素)により、UV樹脂の硬化反
応が阻害されることがない。したがって、表面のべたつ
きがなく表面摩擦抵抗の低い樹脂硬化層を得ることがで
きる。
【0013】また、UV樹脂の塗布層は半硬化された後
硬化装置に入るので、低速運転時において、硬化時のU
V樹脂の発熱により、硬化装置内の温度が上昇してUV
樹脂が分解炭化するおそれがない。したがって、硬化装
置内での分解炭化物の付着がなく、十分な硬化度が得ら
れる。さらに、外径変動が少ないうえに、横型の塗布お
よび硬化ラインでも硬化層の偏肉が生じない。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0015】図1は、本発明に係わる光ファイバ心線の
製造装置および製造方法の一実施例を模式的に示す図で
ある。図1において、図5と同一の部分には同一の符号
を付して説明を省略する。
【0016】図に示すように、実施例の製造装置におい
ては、UV樹脂の塗布装置2と硬化装置3との間に、石
英からなる透明な接続管10が配置され、この接続管1
0の両端部と塗布装置2の絞りダイス2aおよび硬化装
置3内の光ファイバ心線4が走行する石英管5との間
は、接続筒部11を介しボルト締め等により気密に接続
されている。
【0017】また、この接続管10の外側には、以下に
示すような紫外線照射装置が対向して配設され、接続管
10内を走行する光ファイバ心線4に、上下両方向から
5〜90°の任意の角度で紫外線を照射するようになって
いる。すなわち、各々の紫外線照射装置は、出力が 1.5
〜 3.0Kw程度の紫外線スポットランプ12と、このスポ
ットランプ12から発生する紫外線を集光する凸レンズ
等の集光器13と、集光された紫外線を導き案内する伸
縮自在のライトガイド14、およびライトガイド14の
先端部に取付けられた紫外線照射部15とから成り、ラ
イトガイド14の支持位置あるいは紫外線照射部15の
取付け角度を変えることで、光ファイバ心線4のUV樹
脂塗布層に対して紫外線が当たる角度を変えることがで
きるようになっている。
【0018】さらに、この接続管10の塗布装置2に近
い端部には、窒素やヘリウム、アルゴンのような不活性
ガスの導入管16が接続され、この導入管16には電動
バルブ17が介挿されている。またさらに、接続管10
の端部には、内部の酸素濃度を測定検出する酸素濃度検
出器18が設けられており、この検出器18からの検出
信号により電動バルブ17の開閉度が自動的に調整さ
れ、接続管10内への不活性ガスの導入量が制御される
ように構成されている。なお、図中符号19は制御器を
示す。
【0019】このように構成される実施例の装置によれ
ば、塗布装置2により外周にUV樹脂が塗布された光フ
ァイバ心線4は、塗布装置2の絞りダイス2aを出た後
外気に触れることなく直ちに、不活性ガスが導入された
接続管10内に入り、この接続管10内で紫外線照射装
置により適当な照射角度で紫外線が照射され、UV樹脂
の塗布層が半硬化される。次いで、この接続管10から
外気に触れることなくそのまま通常の硬化装置3に入
り、そこでより大きな出力の紫外線ランプ6により紫外
線が照射され、接続管10内で半硬化されたUV樹脂の
塗布層が十分に硬化される。
【0020】このように実施例によれば、UV樹脂の塗
布層は、塗布後直ちに不活性ガスが導入された接続管1
0内で半硬化され、その後通常の硬化装置3内で十分に
紫外線硬化されるので、光ファイバ心線4とともに接続
管10内および硬化装置3内に空気(酸素)が巻き込ま
れ侵入することがない。また、接続管10では、内部の
酸素濃度が酸素濃度検出器18により検出され、その検
出信号により接続管10内への不活性ガスの導入量が制
御されるようになっているので、実質的に酸素のない不
活性ガス雰囲気で紫外線を照射し硬化を行なうことがで
きる。したがって、酸素によりUV樹脂のラジカル硬化
反応が阻害されることがなく、表面のべたつきがなく表
面摩擦抵抗の低い樹脂硬化層を形成することができる。
【0021】なお、以上の実施例では、紫外線スポット
ランプ12、集光器13、ライトガイド14および紫外
線照射部15からなる2台の紫外線照射装置が、接続管
10の上下両側に対向して配設されているが、図2に示
すように、紫外線照射装置に対向して反射ミラー20を
配置し、紫外線照射装置から直接照射される紫外線およ
びその反射光を、光ファイバ心線4に上下両方向から 5
〜90°の任意の角度で当てるようにしても良い。また、
硬化装置3にも石英管5内部の酸素濃度を測定検出する
酸素濃度検出器を設け、この検出器からの信号により、
石英管5内への不活性ガスの導入量をコントロールする
ようにしても良い。
【0022】次に、実施例の効果について具体的に説明
する。
【0023】すなわち、不活性ガスとして窒素ガスを使
用し、実施例の製造装置と従来の製造装置によりそれぞ
れ光ファイバ心線の製造を行ない、硬化装置3の石英管
5内の酸素濃度と線速との関係を求めたところ、図3に
示すグラフが得られた。この図から明らかなように、従
来の製造装置を用いた比較例では、石英管5内の酸素濃
度は光ファイバ心線の線速に伴って増大するが、本実施
例の装置により光ファイバ心線の製造を行なった場合
は、石英管5内の酸素濃度は線速に関係なく常に1ppm以
下と極めて低い値を示す。
【0024】また、ポリウレタン−アクリレート系のU
V樹脂について、石英管内の酸素濃度を変えて紫外線硬
化を行ない、酸素濃度と硬化層の表面摩擦係数(JIS 71
25により測定。)との関係を調べたところ、図4に示す
ように、石英管内の酸素濃度が増大すると、硬化層表面
の静摩擦係数および動摩擦係数の著しい上昇が見られる
ことがわかる。
【0025】このような酸素濃度と表面摩擦係数との関
係をふまえ、本実施例の製造方法および従来の製造方法
(比較例)により、それぞれA、B、C3種類のUV樹
脂を使用してUV樹脂の塗布および紫外線硬化を行な
い、得られた硬化層表面の静摩擦係数および動摩擦係数
を測定した。測定結果を表1に示す。
【0026】
【表1】 表から、3種類のUV樹脂のいずれにおいても、本実施
例の方法で硬化させ光ファイバ心線を製造した場合に
は、比較例に比べて硬化層の表面摩擦係数が低下するこ
とがわかる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
ファイバ心線の製造において、べたつきがなく表面摩擦
抵抗が低いUV樹脂硬化層を形成することができるの
で、プーリーやローラー等との接触摩擦が低減されるう
えにボビンへの巻取性が向上し、高速化にも対応するこ
とができる。
【0028】また、低速運転時には、接続管内で紫外線
硬化させることができるので、硬化装置内での石英管へ
の分解炭化物の付着がなく、十分な硬化度が得られる。
さらに、外径変動が少なく硬化層の偏肉がない光ファイ
バ心線を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ心線の製造装置および製造
方法の一実施例を模式的に示す図。
【図2】本発明の別の実施例の要部を模式的に示す図。
【図3】本発明の実施例および比較例において、硬化装
置の石英管内の酸素濃度と線速との関係を示すグラフ。
【図4】ポリウレタン−アクリレート系のUV樹脂の硬
化において、石英管内の酸素濃度と硬化層の表面摩擦係
数との関係を示すグラフ。
【図5】従来からの光ファイバ心線の製造方法を模式的
に示す図。
【符号の説明】
1………光ファイバ 2………塗布装置 3………硬化装置 4………光ファイバ心線 5………石英管 6………紫外線ランプ 7、20………反射ミラー 8、16………不活性ガス導入管 10………接続管 12………紫外線スポットランプ 13………集光器 15………紫外線照射部 17………電動バルブ 18………酸素濃度検出器 19………制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 恵子 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 塩野 武男 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの外周に紫外線硬化型樹脂を
    塗布した後、前記光ファイバを、塗布装置と主硬化装置
    との間に配置され、かつ内部に不活性ガスが導入された
    気密接続管内を通しながら紫外線を照射して前記紫外線
    硬化型樹脂の塗布層を半硬化させ、次いで主硬化装置に
    供給し、紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂の塗布
    層を硬化させることを特徴とする光ファイバ心線の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 前記気密接続管内で、前記紫外線硬化型
    樹脂の塗布層に対して 5〜90°の角度で紫外線を照射す
    ることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ心線の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 前記気密接続管に、内部の酸素濃度を測
    定検出する検出器を設け、この検出器からの信号によ
    り、該気密接続管内への前記不活性ガスの導入量を制御
    することを特徴とする請求項1または2記載の光ファイ
    バ心線の製造方法。
  4. 【請求項4】 光ファイバの外周に紫外線硬化型樹脂を
    塗布する塗布装置と、前記紫外線硬化型樹脂の塗布層に
    紫外線を照射して硬化させる硬化装置とを備えた光ファ
    イバ心線の製造装置において、 前記硬化装置内の光ファイバ心線が走行する筒状体と前
    記塗布装置とを連結し、かつ不活性ガス導入手段を備え
    た接続管と、前記接続管の外側に配置された紫外線照射
    機構とを備えてなることを特徴とする光ファイバ心線の
    製造装置。
JP7175791A 1995-07-12 1995-07-12 光ファイバ心線の製造方法およびその装置 Pending JPH0925140A (ja)

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Cited By (3)

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