JPS62153149A - 光フアイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 光ファイバ母材を加熱溶融延伸して光ファイバとし、被
覆材としての液状樹脂を満たしたコーティングダイス中
を通した後、硬化装置により液状樹脂を硬化する製造工
程において、被覆材の液状樹脂の、光ファイバ表面近傍
にコーティングされる部分のみ、その他の部分より温度
を下げて、線引速度の高速化時の光ファイバ温度の上昇
を相殺することにより、ダイス内の液状樹脂の粘度が光
ファイバ表面近傍で低下することを防ぎ、光ファィバ表
面近傍における液状樹脂の速度勾配（せん断速度）上昇
を押えた光ファイバの製造方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光ファイバの製造方法に関し、とくに線引工程
における被覆材樹脂を高速で均一にコーティングする方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図に従来の光ファイバの線引工程を説明する図を示
す、１は光ファイバ母材、２は線引炉、３は光ファイバ
、４は液状樹脂、５はコーティングダイス、６はコーテ
ィングした液状樹脂を硬化する硬化装置、７は被覆光フ
ァイバ、８は巻取機である。強度の大きい光ファイバは
、第６図に示すような製造工程により、光ファイバ母材
１を加熱溶融延伸した直後に、シリコン樹脂やアクリレ
ート樹脂などの液状樹脂４の被覆材をコーティングダイ
ス５を通して被覆し、硬化装置６により硬化して被覆光
ファイバ７として得られる。

光ファイバは、その需要の急激な増加に伴い、低価格の
生産が要求され、線引工程においても、高い生産性、す
なわち高速線引することが重要となっている。然し、従
来の方法では、液状樹脂を安定かつ均一にコーティング
できる線引速度（以下線速という。）の上置は卵常に低
いものであった。その原因は、線速の上昇に従い光ファ
イバが加熱溶融状態からコーティングダイスに達する時
間が短かくなり、コーティングダイスに入る光ファイバ
の温度が上昇するためである。

第７図は、第６図において線引炉２とコーティングダイ
ス５の間の距離が３．５ｍで、外径１２５μｍの光ファ
イバを線引した場合の線速と光ファイバ温度の関係を実
測した例である。この実測例からも解るように、従来の
方法では、被覆材の液状樹脂として使用した紫外線硬化
アクリル樹脂を安定にコーティングできる線速は、最高
約１５０ｍ／ｍｉｎであった。この最高線速を向上させ
る方法としては、従来線引炉とコーティングダイスの間
隔を広げ、自然空冷距離を大きくするか、線引炉とコー
ティングダイスの間の雰囲気温度を低下させるなどによ
り、光ファイバの温度を低下させる方法がとられている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の最高線速を向上させる方法は、設備価格が高（な
り、また作業性も悪く、製造が不安定になるといった問
題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は従来の問題点を解決するため、光ファイバ母材
を加熱溶融延伸して光ファイバとし、被覆材としての液
状樹脂を満たしたコーティングダイス中を通した後、硬
化装置により液状樹脂を硬化する製造工程において、光
ファイバに液状樹脂をコーティングする工程は、光ファ
イバ表面近傍にコーティングされる液状樹脂の温度を、
外周部にコーティングされる液状樹脂の温度より低くす
る工程を含むことを特徴としている。

〔作　用〕

本発明の構成により、光ファイバに安定にコーティング
できる線速の上限を容易に向上することができることに
ついて以下に述べる。

従来のこの種の光ファイバ線引工程においては、高線速
時に光ファイバ温度が上昇するとコーティングが不安定
となる理由は、現在未だ充分解明されていないが、たと
えば以下のような説が考えられている。

一般に、液状樹脂の粘度は温度が高いほど低下するため
、第８図に示すように、低速時に光ファイバと液状樹脂
の温度が一致している場合には、コーティングダイス内
の液状樹脂の温度分布、粘度分布は一定しているが、高
線速となり光ファイバ温度が液状樹脂温度より高くなる
と、光ファイバ表面近傍の液状樹脂温度が上昇し、従っ
て光ファイバ表面近傍の液状樹脂粘度が低下する。コー
ティングダイス内の液状樹脂に粘度分布が生じると、液
状樹脂の流れ状態は大きく変化し、高線速時、光ファイ
バ表面近傍の液状樹脂粘度が低下した分布の場合には、
第９図に示すように、低線速時に比べ、光ファイバ表面
近傍の液状樹脂の速度勾配（以下せん断速度という。）
が大きくなる。

このせん断速度がある値より大きくなると、光ファイバ
表面近傍において液状樹脂のすべりが発生し、コーティ
ングが不均一となる。

本発明は、コーティングする液状樹脂の、光ファイバ表
面近傍にコーティングされる部分のみ、その他の部分よ
り温度を下げて、高線速化時の光ファイバ温度の上昇を
相殺することにより、コーティングダイス内の液状樹脂
の粘度が光ファイバ表面近傍で低下することを防ぎ、光
ファイバ表面近傍における液状樹脂のせん断速度の上昇
を押えるものである。以下図面にもとづき実施例につい
て説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明による液状樹脂コーティング工程の第１
の実施例を説明する図である。３は光ファイバ、４は液
状樹脂、９および１０はそれぞれ冷却器１１および加熱
器１２の温度を温度Ｔ、およびＴ２に調節する温調器、
１３は光ファイバ３を１４のコーティングダイス（以下
ダイスという。）に導入する導入孔の導入口（以下ポイ
ントという。）を示す。

ここで温度Ｔ、とＬはＴ＋　＜　Ｔ２である。本実施例
は、光ファイバ３を導入するダイス１４のポイント１３
の温度をＴ１に低下させておき、樹脂供給装置から供給
する液状樹脂４の、光ファイバ３の表面近傍の温度をＴ
に下げ、ダイス１４から導出する光ファイバ３のその他
の部分をコーティングする液状樹脂４の温度Ｔ２より低
くする工程を利用している。

第２図は本発明による液状樹脂コーティング工程の第２
の実施例を説明する図である。３は光ファイバ、１３は
ポイント、４′および４＃はそれぞれ温度をＴ、および
Ｔ２に保持した液状樹脂でＴ、〈Ｔ２．１５および１６
はそれぞれ液状樹脂４′および４″をコーティングする
ダイスを示す。本実施例は、光ファイバ３の表面近傍と
外周部に、別別に温度Ｔの液状樹脂４′と温度Ｔの液状
樹脂４″を供給することによす、光ファイバ３の表面近
傍のコーテイング液状樹脂の温度を外周部のコーテイン
グ液状樹脂の温度より低（する工程を利用している。

第１図に示す第１の実施例の場合には、ダイス１４内の
液状樹脂４の温度分布は第３図に示すように、高速線引
時でも光ファイバ表面近傍の温度の上昇を低く押えこと
が可能で、従って粘度の低下もダイス壁面（外周部）近
傍と比べて低下することはなく、ダイス１４内の液状樹
脂４の流れ速度分布も第４図に示すように、高速時でも
光ファイバ表面近傍でせん断速度が極度に大きくなるこ
とによるコーティング不安定化は生じない。光ファイバ
表面近傍に供給する液体樹脂の温度は一定にするか、ま
たは線速上昇による光ファイバ温度上昇に従って下降さ
せるのがよい。そして、常にダイス内の光ファイバ表面
近傍の温度がその他の周辺部の温度以上に上昇しないこ
とが望ましい。線速の変化、すなわち光ファイバ温度の
変化に従って液体樹脂の温度を変化させる方法をとれば
、ダイス内の液体樹脂の流れ速度分布形状の線速による
変化を小さくすることが可能で、線速依存性が小さく、
均一な高速コーティングが可能となり、実用上口出し作
業が容易となり、不良屑量を減少し得るなどの顕著な効
果を発揮することが確認された。次に具体的実施例を示
す。

実施例１： 線引炉とコーティングダイス間の距離が３．５ｍある線
引機を用いて外径１２５　μｍの光フ・アイμを線引し
、第１図に示した構成の装置により紫外線硬化型シリコ
ン樹脂をコーティングした。樹脂供給樹脂から供給され
る液体樹脂４をポイント１３の温度Ｔ、およびダイス１
４の温度Ｔ２をすべて同一の３０℃にしたところ、安定
にコーティングできる最高線速は約１４０　ｍ／ｍ　ｉ
　ｎであったが、ポインＨ３の温度Ｔ１を５℃まで低下
させたところ、最高線速は２１０　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎ
と１．５倍に上昇した。このとき光ファイバ３のダイス
１４の導入口における温度は５０℃であった。

実施例２： 実施例１と同じ線引機により、実施例１と同じ第１図に
示した構成の装置を用いて外径１２５μｍの光ファイバ
を線引し、紫外線硬化型アクリル樹脂をコーティングし
た。ダイス１４の温度を５０℃とし、ポイント１３の温
度を、第５図に示す線速に対するポイント温度変化曲線
に従い、線速の上昇に従って変化させたところ、線速２
４０　ｍ／ｍ　ｉ　ｎまで外径の大きな変化もなく、均
一なコーティングが得られた。なおポイント１３の温度
を５０℃の一定にした場合は、線速１８０　ｍ／ｍ　ｉ
　ｎ以上で均一コーティングは不可能であった。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は、コーティング用液体樹脂
の、光ファイバ表面近傍にコーティングされる部分のみ
、その他の外周部分より温度を下げて、高線速化時の光
ファイバ温度の上昇を相殺することにより、ダイス内の
液状樹脂の粘度が光ファイバ表面近傍で低下することを
防ぎ、光ファイバ表面近傍における液体樹脂のせん断速
度の上昇を押え、光ファイバに安定にコーティングでき
る線速の上限を容易に向上でき、その効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の第１および第２
の実施例の要部工程説明図、第３図は本発明におけるダ
イス内樹脂の温度および粘度分布、第４図は本発明にお
けるダイス内樹脂の流れ速度分布、第５図は本発明の具
体的実施例２におけるポイント温度変化曲線、第６図は
光ファイバの線引工程説明図、第７図は線速と光ファイ
バ温度の関係、第８図は従来の方法におけるダイス内樹
脂の温度および粘度分布、第９図は従来の方法における
ダイス内樹脂の流れ速度分布である。 １・・・光ファイバ母材、２・・・線引炉、３・・・光
ファイバ、４．　４’、　　４’・・・液状樹脂、５・
・・コーティングダイス、６・・・硬化装置、７・・・
被覆光ファイバ、８・・・巻取機、９．１０・・・温調
器、１１・・・冷却器、２・・・加熱器、１３・・・ポ
イント、１４．１５．１６・・・ダイス特許出願人　　
住友電気工業株式会社 代理人　弁理士　玉　蟲　久　五　部 本発明の第１の実施例の要部工程説明図筒　　１　　図 本発明の第２の実施例の要部工程説明図筒　　２　　図 光ファイバ表面　　　ダイス壁面 第　　３　　図 第　　４　　図 光ファイバの線引工程説明図 第　　６　　図 第７図 第　　８　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバ母材を加熱溶融延伸して光ファイバと
   し、前記光ファイバを、内部に液状樹脂を満たしたコー
   ティングダイスの導入孔の上方から導入し、前記コーテ
   ィングダイスの前記光ファイバの外径より大なる内径の
   導出孔から前記液状樹脂をコーティングした状態の光フ
   ァイバを導出した後、前記液状樹脂よりなる被覆材を硬
   化する硬化装置を通過させることにより被覆光ファイバ
   を製造する光ファイバの製造方法において、 前記光ファイバに液状樹脂をコーティングする工程は、 前記光ファイバ表面近傍にコーティングされる液状樹脂
   の温度を、外周部にコーティングされる液状樹脂の温度
   より低くする工程を含んでなる ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
2. （２）前記コーティングダイスの前記光ファイバを導入
   する導入孔の温度を、前記被覆材の液状樹脂の平均温度
   より低くすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の光ファイバの製造方法。