(57)【要約】【課題】光ファイバの樹脂被覆の技術に係り、被覆樹脂内に気泡が混入することや、大気中の微粒子や被覆樹脂の揮発成分が光ファイバに付着することを防止するために、パージガスを流す技術において、光ファイバの線ぶれの発生を防止することができる光ファイバの樹脂被覆方法を提供する。【解決手段】光ファイバの樹脂被覆装置内で、ニップル３上方に設けられたパージ部２において、パージガス流出口２ｂから光ファイバ裸線７の走行方向に対して同方向にパージガスを流す。【選択図】図１
2005008437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ裸線を樹脂被覆する際、光ファイバ裸線の走行方向に対して同方向にパージガスを流すことを特徴とする光ファイバの樹脂被覆方法。
【請求項２】
パージガスの流速を８ｍ／秒以下とし、パージガスとしてアルゴンガスを用いる請求項１記載の光ファイバの樹脂被覆方法。
【請求項３】
下向きのパージガス流出口を備えたことを特徴とする光ファイバの樹脂被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速で線引きされる光ファイバ裸線に樹脂を被覆する技術に係り、被覆層をなす樹脂内に気泡が混入することを防止し、合わせて、光ファイバ裸線の線ぶれを紡糸することができる光ファイバの樹脂被覆方法及び樹脂被覆装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石英プリフォームを加熱溶融して線引きされる光ファイバ裸線は傷がつくともろくなるため、線引きすると同時に樹脂被覆装置に送られ、ここで樹脂が被覆され光ファイバ素線とされる。光ファイバの樹脂被覆は、一般に、光ファイバ裸線に一次樹脂を被覆した後、硬化装置にて一次被覆樹脂を硬化し、さらに、二次樹脂を被覆した後、硬化装置にて二次被覆樹脂を硬化させて光ファイバ素線とする工程をとっている。ここで、本発明においては、便宜上、一次樹脂を被覆し硬化させた後で、二次樹脂を被覆する前の光ファイバも光ファイバ裸線ということにする。
光ファイバ裸線の線引き速度が５００ｍ／分を超える高速になると、光ファイバ裸線に樹脂を被覆する際、光ファイバ近傍の空気が引きずられることにより、被覆層をなす樹脂に気泡が混入しやすくなる。このような気泡が被覆樹脂内に存在すると、光ファイバ素線にマイクロベンディングを生じ、光ファイバの伝送損失の増加を引き起こし、製品の品質が低下するので好ましくない。
また、光ファイバ裸線の線引き速度が５００ｍ／分を超える高速になると、光ファイバ裸線近傍の空気が被覆樹脂内に混入しやすくなるのみならず、大気中の微粒子や被覆樹脂の揮発成分が光ファイバ裸線表面に付着しやすくなる。このような微粒子や揮発成分が光ファイバに付着すると、前記と同様に、光ファイバ素線にマイクロベンディングを生じ、光ファイバの伝送損失の増加を引き起こし、製品の品質が低下するので好ましくない。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許２６３５９７７号公報では、光ファイバ表面を横切るように炭酸ガスを流す方法が示されている。
また、特開平８−２５９２７３号公報には、被覆層をなす樹脂内への気泡の混入を防ぐため、ヘリウムをパージガスとして使う方法が報告されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許２６３５９７７号公報
【特許文献２】
特開平８−２５９２７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の先行技術は、何れも光ファイバ裸線の走行方向に対して直交する方向からパージガスを流すことによって、光ファイバ裸線に引きずられて混入する気泡や、大気中の微粒子、被覆樹脂の揮発成分を取り除くために用いられている。
しかしながら、上述の技術は、光ファイバ裸線の線引き速度のさらなる高速化には対応できていない。即ち、これらの技術においては、光ファイバ裸線の線引き速度のさらなる高速化により、光ファイバ裸線に引きずられる空気、大気中の微粒子、被覆樹脂の揮発成分の量も増加するため、樹脂被覆装置の導入部のパージガスの流量を増大させる必要がある。しかし、パージガスの流量を増加させると、光ファイバ裸線の線ぶれの発生が起こり、被覆不良の発生や、断線の発生も起こることがあった。
【０００６】
よって、本発明の課題は、光ファイバ裸線の樹脂被覆に際して、被覆層をなす樹脂内に気泡が混入することや、大気中の微粒子や被覆樹脂の揮発成分が光ファイバ裸線に付着することを防止するために、パージガスを流す技術において、光ファイバの線ぶれの発生を防止することができる光ファイバの樹脂被覆方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者は鋭意検討の結果、パージガスを光ファイバの走行する方向に沿って下方に流すことにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
即ち、本発明の第１の発明は、光ファイバ裸線を樹脂被覆する際、光ファイバ裸線の走行方向に対して同方向にパージガスを流すことを特徴とする光ファイバの樹脂被覆方法である。
【０００９】
本発明の第２の発明は、パージガスの流速を８ｍ／秒以下とし、パージガスとしてアルゴンガスを用いる請求項１記載の光ファイバの樹脂被覆方法である。
【００１０】
本発明の第３の発明は、下向きのパージガス流出口を備えたことを特徴とする光ファイバの樹脂被覆装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る光ファイバの樹脂被覆装置の一例を示す概略図である。図１において、ホルダ１は、パージ部２、ニップル３及びダイス４を把持するとともに、被覆樹脂液（図示略）を貯留する空間を形成するものである。このホルダ１は全体として円筒状になっており、ホルダ１内部において被覆樹脂液を貯留する空間も円筒状になっている。
【００１２】
ホルダ１の上部には、パージ部２が設けられている。このパージ部２の内部も全体として円筒状になっており、パージガスを光ファイバ裸線７の走行方向と同方向に流す空間が形成されている。パージ部２の上部側方には、パージガス導入部２ａが設けられており、パージガスが導入されるようになっている。パージ部２の上部下面には、パージガス流出口２ｂが設けられており、パージガスが光ファイバ裸線７の走行方向と同方向に流れるようになっている。
【００１３】
ここで、パージガス流出口２ｂと光ファイバ裸線７の間隔を０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲でとることが好ましい。この間隔が０．５ｍｍ以下であると、光ファイバ裸線７の微妙な線ぶれによって光ファイバ裸線７がパージ部２と接触し、光ファイバ裸線７が損傷するおそれがあるため好ましくなく、この間隔が１０ｍｍ以上であるとパージガスを流して光ファイバ裸線７近傍の空気、大気中の微粒子、被覆樹脂の揮発成分を除去する効果が低下するので好ましくないからである。
【００１４】
この例による光ファイバの樹脂被覆装置のパージガス流出口２ｂの例を図２に示す。図２は、パージ部２を図１に示されるＡ−Ｂ断面で切断したもの（光ファイバ裸線７は図示省略）を表しており、図２（ａ）に示した例では、パージガス流出口２ｂが全体として１個のリング状になっている。一方、図２（ｂ）に示した例では複数のパージガス流出口２ｂが円周上に均等に配置されている。この例では、円形のパージガス流出口２ｂが８個並んでいるが、パージガス流出口２ｂの形状及び個数はこの例に限られない。また、図２（ａ）及び（ｂ）の例では、パージ部２の上部を加工してパージガス流出口２ｂの開口部の大きさを絞っている。図２（ａ）で示されるパージガス流出口２ｂの幅Ｗは、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲とすることが好ましい。また、図２（ｂ）で示されるように、パージガス流出口２ｂが円形の場合、パージガス流出口２ｂの個数は４〜１２個の範囲とし、パージガス流出口２ｂの径は２ｍｍ〜３ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００１５】
パージ部２の下方には、ニップル３が設けられている。ニップル３は、その中央部にニップル孔が形成されている。また、ニップル３の上面はすり鉢状（ｃｏｎｉｃａｌ）になっており、パージガスがニップル３の上部に蓄積されやすいようになっている。
ニップル３の下方にはダイス４が設けられている。ダイス４は、その中央部にダイス孔が形成されている。また、ダイス４の上面は平面またはすり鉢状になっているとされる。
ニップル３とダイス４の間には被覆樹脂液導入口１ａが設けられており、被覆樹脂液供給パイプ（図示略）を通った被覆樹脂液が、被覆樹脂液導入口１ａからホルダ１内に送られて、ホルダ１、ニップル３及びダイス４に区画された空間に貯留されるようになっている。
【００１６】
本発明に係る光ファイバの樹脂被覆装置の他の例を図３に示す。この例で示される光ファイバの樹脂被覆装置は、図１に示した光ファイバの樹脂被覆装置とほぼ同様の構造を有するが、パージ部２の上部を加工せず、パージガス流出口２ｂのサイズを絞っていない点で相違している。この例においては、パージガス流出口２ｂは、図２（ａ）で示される形状をとることができる。この例による光ファイバの樹脂被覆装置では、パージ部２の加工コストを下げることができる点で好ましい。
【００１７】
本発明に係る光ファイバの樹脂被覆方法を、図１に示した光ファイバの樹脂被覆装置を用いて説明する。パージ部２を通過する光ファイバ裸線７に、パージガス流出口２ｂから流出されるパージガスが光ファイバ裸線７の走行方向と同方向に吹き付けられる。このパージガスにより、光ファイバ裸線７の近傍の空気、大気中の微粒子、被覆樹脂の揮発成分が吹き飛ばされる。パージガスとしては、その比重が空気の比重よりも大きいものを使用するので、パージガスはニップル上部に蓄積される。本発明においては、パージ部２の内部は円筒状になっている。また、パージガス流出口２ｂは、図２（ａ）で示すように、全体として１個のリング状になっているか、又は、図２（ｂ）で示すように、複数のものが円周上に均等に配置されている。これによって、パージガスは光ファイバ裸線７の周囲に均等に吹き付けられるので、光ファイバ裸線７がパージガスによって線ぶれを起こすことはない。こうして、パージ部２を通過した光ファイバ裸線７はホルダ１、ニップル３及びダイス４に区画された空間に貯留された被覆樹脂液に接し、光ファイバ裸線７に樹脂が被覆される。
【００１８】
光ファイバの樹脂被覆は、一般に、光ファイバ裸線に一次樹脂を被覆した後、硬化装置にて樹脂を硬化し、さらに、二次樹脂を被覆した後、硬化装置にて樹脂を硬化させて光ファイバ素線とする工程をとっている。本発明に係る光ファイバの樹脂被覆装置は、一次樹脂被覆装置に用いれば、光ファイバ近傍の空気や大気中の微粒子を除去しつつ、光ファイバの線ぶれを抑えることができる。また、二次樹脂被覆装置に用いれば、光ファイバ近傍の空気、大気中の微粒子、一次被覆樹脂の揮発成分を除去しつつ、光ファイバの線ぶれを抑えることができる。
本発明において被覆層に用いられる樹脂としては、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂が好適である。
【００１９】
パージガスは、その比重が空気の比重より大きく、清浄化された不活性ガスであればいずれでもよい。パージガスがニップル３の上部に蓄積されるようにするためである。また、パージガスは、空気より低い動粘度を有することが好ましい。光ファイバと被覆樹脂が接する領域が空気より低い動粘度を有するパージガスに囲まれていると、そのガスが光ファイバに引きずられにくく、気泡の混入を低下させることができるからである。具体的には、炭酸ガス、アルゴンガス、キセノンガス、フロンガス等が好適に用いられる。
パージガスの流速は、８ｍ／分以下が好ましい。流速が８ｍ／分を超えると線ぶれが発生するので好ましくない。
【００２０】
本発明に係る光ファイバの樹脂被覆方法においては、光ファイバ裸線７の線引き速度を５００ｍ／分以上の高速としても、光ファイバ素線に気泡、大気中の微粒子、被覆樹脂の揮発成分等が混入するのを抑えることができ、かつ、光ファイバ裸線の線ぶれも防止することができる。
【００２１】
本発明の光ファイバの樹脂被覆装置は、シングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバのいずれの樹脂被覆にも用いることができる。
【００２２】
本発明の実施に係る、光ファイバの樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法によれば、パージ部２からパージガスを光ファイバ裸線７の走行方向と同方向に流し、パージガスとしてアルゴンガスを用い、パージガスの流速を８ｍ／分以下にすることにより、光ファイバ裸線７近傍の空気、大気中の微粒子、被覆樹脂の揮発成分を吹き飛ばして、被覆層をなす樹脂内に気泡が混入することや、大気中の微粒子や被覆樹脂の揮発成分が光ファイバ裸線７に付着することを防止することができる。また、パージガス流出口２ｂは、図２（ａ）で示すように、全体として１個のリング状になっているか、又は、図２（ｂ）で示すように、複数の流出口が円周上に均等に配置されており、パージガスが光ファイバ裸線７の周囲に均等に吹き付けられるので、パージガスの流速の増大に伴う光ファイバ裸線７の線ぶれの発生を防止することができる。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
図１に示す光ファイバの樹脂被覆装置を用いて、線速１０ｍ／秒で線引きを行った。パージガスの流速を変化させて、線ぶれ量を測定した。パージガスとしては、アルゴンガスを用いた。光ファイバ裸線の線ぶれ量はオンライン中の光ファイバの変動量であり、光ファイバ母材と樹脂被覆装置の間に設けた変位測定器（例えば、アンリツ製ＫＬ１５１シリーズ）で測定した。比較例として、図５のようなパージガスを側方から光ファイバ裸線に向かって流す流出部をもつ光ファイバの樹脂被覆装置を用いて線速１０ｍ／秒で線引きを行い、パージガスの流速を変化させて、線ぶれ量を測定した。これらの結果を図４に示す。
図４の結果より、パージガスを光ファイバ裸線の走行方向に沿って下方に流すことにより、パージガスの流速を８ｍ／分程度に上げても線ぶれを抑えることができることが分かった。
【００２４】
（実施例２）
もうひとつの具体例として、図２に示す光ファイバの樹脂被覆装置を用いて、線速１０ｍ／秒で線引きを行った。パージガスとしては、アルゴンガスを用いた。パージガスの流速を変化させて、線ぶれ量を測定したところ、実施例１の場合と同様に、パージガスの流速を高くしても光ファイバ裸線の線ぶれ量を抑えられることが分かった。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバの樹脂被覆において、被覆樹脂内に気泡が混入することや、大気中の微粒子や被覆樹脂の揮発成分が光ファイバに付着することを防止するために、パージガスを流す技術において、光ファイバ裸線の線ぶれの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの樹脂被覆装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る光ファイバの樹脂被覆装置におけるパージガス流出口の例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光ファイバの樹脂被覆装置のもう一つの例を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る光ファイバの樹脂被覆装置の実施におけるパージガスの流速と線ぶれ量との関係を示すグラフである。
【図５】従来の光ファイバの樹脂被覆装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
２ｂ・・・パージガス流出口、７・・・光ファイバ裸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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