(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに紫外線硬化型樹脂液を塗布、硬化して、樹脂被覆を形成する光ファイバの製法において、
予め、紫外線硬化型樹脂液をヘリウムと酸素との混合ガスに加圧下に接触させ、この混合ガスの一部を紫外線硬化型樹脂液に溶解した状態とし、この紫外線硬化型樹脂液を混合ガスによりコーティングポットに圧送し、光ファイバに塗布する際に、光ファイバと紫外線硬化型樹脂液とが接触するメニスカス部において、紫外線硬化型樹脂液に溶解している混合ガスを遊離させ、メニスカス部を混合ガス雰囲気とすることを特徴とする光ファイバの製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ裸線、光ファイバ素線などの光ファイバに紫外線硬化型樹脂液を塗布し、硬化させて樹脂被覆を形成する方法に関し、得られる樹脂被覆中に気泡が存在しないようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ母材から溶融紡糸された光ファイバ裸線に紫外線硬化型樹脂液などの樹脂液を塗布し、硬化して樹脂被覆を形成し光ファイバ素線などとする際には、得られる樹脂被覆中に気泡が残らないようにすることが重要である。
この気泡の残留を防止するために、従来より種々の提案がなされている（ＵＳＰ４７０４３０７、ＵＳＰ４７９２３４７、ＵＳＰ５９７４８３７など）。
【０００３】
図２は、このような従来の樹脂被覆形成のためのコーティング装置の例を示すものである。
図２において、符号１は、コーティングポットを示す。このコーティングポット１の内部の上方にはニップル２が、下方にはダイス３がそれぞれ設けられており、ニップル２とダイス３との間に形成された空間に、紫外線硬化型樹脂液などの樹脂液が図示しない樹脂液貯留タンクから管４を経て供給されて、ここに満たされるようになっている。
そして、このコーティングポット１のニップル２から入線した光ファイバ５がダイス３を通過する際に、これの周囲に樹脂液が塗布されるようになっている。
【０００４】
このコーティングポット１の上部には、ガスパージ用のチャンバ６が取り付けられている。このチャンバ６は、外形が円筒状であって、その内部には光ファイバ５が通過する通過孔７が形成されており、この通過孔７に臨むようにパージガスの噴射口８が４個放射状に形成され、これらの噴射口８は共通通路９を介してパージガス導入管１０に連通されている。
【０００５】
このようなコーティング装置を用いて、光ファイバ５に樹脂液を塗布するには、図示しない樹脂液貯留タンクから樹脂液を管４を経てコーティングポット１内の空間に供給し、これと同時にヘリウムなどのパージガスをチャンバ６のパージガス導入管１０から供給し、噴射口８から噴射する。この状態で、光ファイバ５をコーティングポット１に入線すると、ニップル２付近の空気がヘリウムに置換されて、ヘリウム雰囲気となっているため、樹脂液に空気が巻き込まれることがなくなり、樹脂被覆に気泡が入ることが防止される。
【０００６】
しかしながら、このようなコーティングポット１のニップル２の直上においてヘリウムにより空気を置換（パージ）する方法にあっては、以下のような欠点がある。
すなわち、光ファイバの紡糸速度が近時１０００ｍ／分以上になってきており、この高速紡糸にともなってコーティングポット１に入線する光ファイバ５の線速が大きくなる。光ファイバ５のニップル２への入線速度が高くなると、光ファイバ５に随伴してニップル２付近にまで到達する空気の量および速度が増加する。
【０００７】
このため、光ファイバ５の入線速度の高速化にともなって、チャンバ６の噴射口８からのヘリウムなどのパージガスの噴射量、噴射速度を大きくせねば、十分なパージが行えなくなる。
パージガスの噴射量を増せば、高価なヘリウムの消費量が増加してコストが嵩み、噴射速度を高めれば、光ファイバ５がチャンバ６内で振動し、偏心してニップル２に入線することになり、均一な樹脂被覆が得られない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、光ファイバのコーティングポットへの入線速度が高速となっても、パージガスの噴射量、噴射速度を高める必要がなく、製造コストの増大が抑えられ、光ファイバが振動してコーティングポットへ入線することがないようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、光ファイバに紫外線硬化型樹脂液を塗布、硬化して、樹脂被覆を形成する光ファイバの製法において、予め、紫外線硬化型樹脂液をヘリウムと酸素との混合ガスに加圧下に接触させ、この混合ガスの一部を紫外線硬化型樹脂液に溶解した状態とし、この紫外線硬化型樹脂液を混合ガスによりコーティングポットに圧送し、光ファイバに塗布する際に、光ファイバと紫外線硬化型樹脂液とが接触するメニスカス部において、紫外線硬化型樹脂液に溶解している混合ガスを遊離させ、メニスカス部を混合ガス雰囲気とすることを特徴とする光ファイバの製法で解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の光ファイバの製法を実施するに好適な製造装置の一例を示すものである。図１において、符号１はコーティングポットを示し、このコーティングポット１は、図２に示したものと同様の構造を有しており、同一符号を付してその説明を省略する。
また、符号１１は、樹脂液貯留タンクを示し、この樹脂液貯留タンク１１の上部には樹脂液導入口１２が、その蓋部にはタンク１１内に加圧ガスを送り込むためのガス流入口１４が形成されている。また、樹脂液送出パイプ１３が樹脂液貯留タンク１１の蓋部を貫通してその開口端が底部にまで届くように設けられている。
【００１１】
また、この樹脂液貯留タンク１１の樹脂液導入口１２は、図示しない樹脂液供給元に接続されており、タンク１１内に適量の樹脂液が随時供給されるようになっている。さらに、樹脂液貯留タンク１１の樹脂液送出パイプ１３は、管４によって、コーティングポット１の内部空間に連通されており、樹脂液貯留タンク１１からコーティングポット１に樹脂液が送られるようになっている。
【００１２】
また、樹脂液貯留タンク１１のガス流入口１４は、管１５、圧力調整弁１６を介して図示しない加圧ガス供給元に連結されており、ヘリウム含有ガスからなる加圧ガスがタンク１１の内部の樹脂液の上方の空間に送り込まれるようになっている。
【００１３】
この製造装置を用いて、光ファイバ５に樹脂液を塗布するには、まず樹脂液貯留タンク１１に樹脂供給元から樹脂液をポンプなどの手段によって供給する。
ここでの樹脂液としては、紫外線硬化型樹脂の未硬化の液状の樹脂液が用いられる。
ついで、図示しない加圧ガス供給元から圧力調整弁１６、管１５を経て加圧ガスを樹脂液貯留タンク１１の内部の樹脂液の上方の空間に圧給する。
【００１４】
加圧ガスとしては、ヘリウムと酸素との混合ガスが用いられ、ヘリウムが７０〜９５体積％を占める混合ガスを用いる。
樹脂液貯留タンク１１の空間に圧給された加圧ガスの圧力は、０．１〜０．５ＭＰａの範囲とされる。
【００１５】
このようにして樹脂液が加圧ガスで加圧されると、加圧ガス中に含まれるヘリウムの一部が樹脂液に溶解してゆく。これと同時に、加圧ガスの加圧力によりヘリウムが溶解した樹脂液が、樹脂液送出パイプ１３から管４を経てコーティングポット１の内部の空間に送り込まれる。
この樹脂液に溶解したヘリウムは、ニップル２の近くの光ファイバ５と樹脂液が接触するメニスカス部において、圧力が開放されて大気と平衡になり、樹脂液に溶解しているヘリウムが樹脂液から遊離し気体となり、気体となったヘリウムがメニスカス部を満し、これによってメニスカス部がヘリウム雰囲気となる。
【００１６】
この状態で、光ファイバ５をコーティングポット１内に高速で入線させても、高速で走行する光ファイバ５につぎつぎと塗布されてゆく樹脂液からは、間断なく十分量のヘリウムが遊離するため、多量の空気が高速で光ファイバ５に随伴されてきても、メニスカス部は常時ヘリウム雰囲気に保たれ、樹脂液に空気が巻き込まれることが防止できる。
【００１７】
したがって、この製法によれば、例えば光ファイバ裸線の高速紡糸や、あるいは光ファイバ素線の高速送出を行っても、これに形成される樹脂被覆に気泡が入ることが防止され、しかも高価なヘリウムの消費量が低減でき、さらにはパージガスを噴射しないので、コーティングポット１の入り口部分での光ファイバ５の振動を防止することができる。
【００１８】
上述の例では、ヘリウムと酸素との混合ガスからなる加圧ガスは、樹脂液にヘリウムを溶解させると同時にこの樹脂液をコーティングポットに圧送する機能を有するが、加圧ガスを樹脂液にバブリングしてヘリウムを樹脂液に溶解させ、この樹脂液をポンプなどでコーティングポットに送るようにしてもよい。
【００１９】
この製法においては、光ファイバ５としては特に限定されず、例えば光ファイバ裸線、光ファイバ素線、複数本の光ファイバ素線を用いて、それぞれ光ファイバ素線、光ファイバ心線、光ファイバテープ心線とすることができる。
また、加圧ガスとして、ヘリウムと酸素の混合ガスを用いているため、コストの点で有利となるほか、紫外線硬化型樹脂液のゲル化防止の利点がある。
【００２０】
以下、具体例をしめす。
（参考例１）
図１に示す製造装置を用い、樹脂液に紫外線硬化型樹脂液を使用し、径１２５μｍの光ファイバ裸線にこれを塗布、硬化して、厚み２０μｍの一次被覆層を形成した。コーティングポット１への光ファイバ裸線の入線速度を１０００ｍ／分とし、加圧ガスにはヘリウムを用い、樹脂貯留タンク１１内の上方の空間に圧力０．３ＭＰａで供給した。
得られた一次被覆層を長さ１ｍにわたって顕微鏡で観察したところ、気泡は認められなかった。また、ニップル２の入口付近の気体を採集して分析したところヘリウムが検出された。
【００２１】
（参考例２）
コーティングポット１への光ファイバ裸線の入線速度を１５００ｍ／分とした以外は、実施例１と同様にして一次被覆層を形成した。
得られた一次被覆層を長さ１ｍにわたって顕微鏡で観察したところ、気泡は認められなかった。また、ニップル２の入口付近の気体を採集して分析したところヘリウムが検出された。
【００２２】
（実施例１）
コーティングポット１への光ファイバ裸線の入線速度を１０００ｍ／分とし、加圧ガスとしてヘリウム８０体積％、酸素２０体積％の混合ガスを用いた以外は実施例１と同様にして一次被覆層を形成した。
得られた一次被覆層を長さ１ｍにわたって顕微鏡で観察したところ、気泡は認められなかった。
【００２３】
（比較例１）
加圧ガスとして空気を用いた以外は実施例１と同様にして一次被覆層を形成した。
得られた一次被覆層を長さ１ｍにわたって顕微鏡で観察したところ、気泡が５００個以上認められた。
【００２４】
（従来例１）
図２に示す製造装置を用い、チャンバ６の噴射口８からパージガスとしてヘリウムを噴射するようにした。径１２５μｍの光ファイバ裸線に紫外線硬化型樹脂液を塗布、硬化して厚み２０μｍの一次被覆層を形成する際、光ファイバ裸線の線速を１０００ｍ／分とし、パージガスの流量を変化させた。
得られた一次被覆層を長さ１ｍにわたって顕微鏡で観察し、気泡の数を計数し、パージガス流量の変化に伴う気泡の数の変化を見た。
結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
0003540268.tif 000002
【００２６】
（従来例２）
光ファイバ裸線の線速を１５００ｍ／分とした以外は従来例１と同様にして一次被覆層を形成した。
得られた一次被覆層を長さ１ｍにわたって顕微鏡で観察し、気泡の数を計数し、パージガス流量の変化に伴う気泡の数の変化を見た。
結果を表２に示す。
【００２７】
【表２】
0003540268.tif 000003
【００２８】
なお、従来例２において、パージガスの流量を８リットル／分とした場合には、光ファイバが振動して、樹脂液の塗布は不可能であった。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバの製法によれば、光ファイバのコーティングポットへの入線時の線速が高くなっても、光ファイバに形成される樹脂被覆内に気泡が入ることがない。また、高価なヘリウムの消費量を低減でき、光ファイバの線ぶれが生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製法に好適に用いられる装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】従来の製法に用いられる装置の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…コーティングポット、１１…樹脂液貯留タンク、１４…ガス流入口
【図１】
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【図２】
0003540268.tif 000005