CN106186658A - 光纤线的制造方法以及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光纤线的制造方法以及制造装置。本发明的光纤线的制造方法具有对光纤母材进行熔融纺丝从而形成光纤裸线的纺丝工序、在光纤裸线的外周设置由树脂构成的覆盖层的涂覆工序、以及使覆盖层固化从而获得光纤线的固化工序。在从纺丝工序至涂覆工序为止的任意位置，通过方向变换器变换光纤裸线的方向。对于来自吹出口的流体的流速而言，入线部以及出线部的平均流速或者最高流速比中间部分的流体的最低流速高。

Description

光纤线的制造方法以及制造装置
本申请主张于2014年12月26日申请的日本专利申请第2014-265464号的优先权，并在此引用其内容。
技术领域
本发明涉及光纤线的制造方法以及制造装置。
背景技术
在光纤线的制造中，一般采用从光纤母材将光纤沿着直线的路径向铅垂下方拉丝的方法。
在该制造方法中，作为对生产性影响的重要因素，存在有基于系统整体的高度的限制。系统的高度成为限制生产性的主要的重要因素是因为需要确保用于充分冷却对光纤母材进行熔融纺丝而获得的光纤裸线的距离。
若新设置包含建筑物的新的设备，虽然该限制能够缓和，但是因此需要巨大的费用，在此基础上，若将来要求进一步提高生产性，则需要进一步花费巨大的费用来新设置新的设备。
作为缓和该限制的方法，具有使用具有非接触保持机构的方向变换器的方法。
非接触保持机构是通过空气等的流体的压力以非接触的方式保持对象的机构，在具有该机构的方向变换器中，能够使光纤裸线方向变换而不与光纤裸线(bare fiber、裸纤)接触。
若使用该方向变换器，则能够将从光纤母材沿着第一路径拉丝的光纤裸线的方向，变换为沿着第二路径(例如参照日本专利第5571958号公报以及日本特开昭62-003037号公报)。
在日本专利第5571958号公报中，公开了使用具有供光纤导入的槽并且在该槽内形成有开口的方向变换用的器具的光纤的制造方法。在该方法中，使通过一个流入口导入上述器具的气体从开口喷出，并且以通过气体的压力使光纤浮起的状态使该光纤方向变换。
日本特开昭62-003037号公报所记载的方向转换器具有引导光纤裸线的引导槽，在引导槽的底面以及两侧面形成有气体的吹出口(参照实施例以及图3A、图3B以及图4)。在使用该方向转换器的制造方法中，通过从四个吹出口吹出的气体的压力，以使光纤浮起的状态使该光纤方向变换。
然而，在日本专利第5571958号公报以及日本特开昭62-003037号公报所记载的制造方法中，在设置上述方向变换用的器具(例如参照专利第5571958号公报的权利要求8)时，至少要求μm数量级的对位精度。
对上述器具的设置需要精密的位置调整是因为担心若光纤裸线与上述器具的槽的内表面接触，则光纤裸线受损，光纤裸线的强度降低。
因此，需要使光纤裸线与槽的内表面之间，以维持几十μm程度的狭窄的缝隙的方式浮起，并且希望高精度地调整方向转换前后的芯(迹线)的位置，但是由于上述缝隙较小，所以该位置调整是非常困难的作业。
发明内容
本发明是鉴于上述情况完成的，提供能够缓和与方向变换用的器具的设置位置精度有关的要求的光纤线的制造方法以及制造装置。
本发明的第一方式是如下光纤线的制造方法，其具有：对光纤母材进行熔融纺丝从而形成光纤裸线的纺丝工序；在上述光纤裸线的外周设置由树脂构成的覆盖层的涂覆工序；以及使上述覆盖层固化从而获得光纤线的固化工序，在从上述纺丝工序至上述涂覆工序为止的任意位置，利用方向变换器变换上述光纤裸线的方向，上述方向变换器具有引导上述光纤裸线的引导槽，在上述引导槽内，使沿着上述引导槽布线的上述光纤裸线浮起的流体的吹出口沿着上述引导槽形成，对于来自上述吹出口的上述流体的流速而言，上述光纤裸线的向上述引导槽的入线部、以及从上述引导槽的出线部的平均流速或者最高流速比其他部分的上述流体的最低流速快。
优选，本发明的第二方式在上述第一方式的光纤线的制造方法的基础上，上述入线部以及上述出线部的上述流体的平均流速或者最高流速为上述其他部分的上述流体的最低流速的1.2倍～5倍。
优选，本发明的第三方式在上述第一或者第二方式的光纤线的制造方法的基础上，通过规定上述流体从上述吹出口吹出时的压力损失来调整来自上述吹出口的上述流体的流速。
优选，本发明的第四方式在上述第一至第三方式中的任一方式的光纤线的制造方法的基础上，通过使上述入线部以及上述出线部的上述吹出口的宽度比上述其他部分的上述吹出口的宽度窄，来使上述入线部以及上述出线部的上述流体的平均流速或者最高流速比上述其他部分的上述流体的最低流速快。
优选，本发明的第五方式在上述第一或者第二方式的光纤线的制造方法的基础上，在上述方向变换器的内部，确保有向上述吹出口输送上述流体的内部空间，上述内部空间具有与上述入线部以及上述出线部的上述吹出口连通的第一空间、以及与上述其他部分的上述吹出口连通的第二空间，通过调整对上述第一空间以及上述第二空间的上述流体的供给量来使上述入线部以及上述出线部的上述流体的平均流速或者最高流速比上述其他部分的上述流体的最低流速快。
优选，本发明的第六方式在上述第一或者第二方式的光纤线的制造方法的基础上，在上述方向变换器的内部，确保有向上述吹出口输送上述流体的内部空间，上述内部空间具有与上述入线部的上述吹出口连通的第一空间、与上述其他部分的上述吹出口连通的第二空间、以及与上述出线部的上述吹出口连通的第三空间，通过调整上述第一空间至第三空间的上述流体的供给量，来使上述入线部以及上述出线部的上述流体的平均流速或者最高流速比上述其他部分的上述流体的最低流速快。
优选，本发明的第七方式在上述第一至第三方式中的任一方式的光纤线的制造方法的基础上，通过在上述方向变换器内，形成与上述入线部以及上述出线部的上述吹出口连通的狭窄部，使在上述入线部以及上述出线部上述流体从上述吹出口吹出时的压力损失比上述其他部分的上述压力损失大，由此，使上述入线部以及上述出线部的上述流体的平均流速或者最高流速比上述其他部分的上述流体的最低流速快。
本发明的第八方式是如下光纤线的制造装置，其具备：纺丝部，其对光纤母材进行熔融纺丝从而形成光纤裸线；涂覆部，其在上述光纤裸线的外周设置由树脂构成的覆盖层；以及固化部，其使上述覆盖层固化，在从上述纺丝部至上述涂覆部为止的任意位置，设置有变换上述光纤裸线的方向的方向变换器，上述方向变换器具有引导上述光纤裸线的引导槽，在上述引导槽内，使沿着上述引导槽布线的上述光纤裸线浮起的流体的吹出口沿着上述引导槽形成，上述吹出口形成为上述光纤裸线的向上述引导槽的入线部、以及从上述引导槽的出线部的上述流体的平均流速或者最高流速比其他部分的上述流体的最低流速快。
优选，本发明的第九方式在上述第八方式的光纤线的制造装置的基础上，通过使上述入线部以及上述出线部的上述吹出口的宽度比上述其他部分的上述吹出口的宽度小，来使上述入线部以及上述出线部的上述流体的平均流速或者最高流速比上述其他部分的上述流体的最低流速快。
优选，本发明的第十方式在上述第八或者第九方式的光纤线的制造装置的基础上，在上述方向变换器的内部，确保有向上述吹出口输送所述流体的内部空间，上述内部空间具有与上述入线部以及上述出线部的上述吹出口连通的第一空间、以及与上述其他部分的上述吹出口连通的第二空间。
优选，本发明的第十一方式在上述第八或者第九方式的光纤线的制造装置的基础上，在上述方向变换器的内部，确保有向上述吹出口输送上述流体的内部空间，上述内部空间具有与上述入线部的上述吹出口连通的第一空间、与上述其他部分的上述吹出口连通的第二空间、以及与上述出线部的上述吹出口连通的第三空间。
优选，本发明的第十二方式在上述第八或者第九方式的光纤线的制造装置的基础上，通过在上述方向变换器内，形成与上述入线部以及上述出线部的上述吹出口连通的狭窄部，来使在上述入线部以及上述出线部上述流体从上述吹出口吹出时的压力损失比上述其他部分的上述压力损失大，由此，使上述入线部以及上述出线部的上述流体的平均流速或者最高流速比上述其他部分的上述流体的最低流速快。
根据上述本发明的方式，由于在入线部以及出线部中，流体的流速变快，所以引导槽的深部与浅部的压力差变大，因此使光纤裸线浮起的方向(径向外侧)的力变大。因此，迹线位置的偏移被修正。
另外，由于在入线部以及出线部，光纤裸线的浮起量变大，所以引导槽的内侧面与光纤裸线的缝隙较宽，对迹线位置的偏移的允许量增加。
因此，能够缓和与方向变换器的设置位置精度有关的要求。例如，能够使设置位置要求精度为μm数量级～0.5mm数量级(几百μm数量级)，至少能够缓和几百倍的精度要求。
因此，使方向变换器的设置作业容易，并且防止由光纤裸线与引导的内侧面接触引起的受损，能够以良好的成品率制造光纤线。
附图说明
图1是表示光纤线的制造装置的第一实施方式的简要结构的示意图。
图2是表示图1所示的制造装置的方向变换器的剖面构造的示意图。
图3A是表示方向变换器的第一例的主视图。
图3B是表示图3A所示的方向变换器的吹出口的展开图。
图4是表示图3A以及图3B所示的第一例的方向变换器的变形例的主视图。
图5A是表示方向变换器的第二例的主视图。
图5B是表示图5A所示的方向变换器的吹出口的展开图。
图6是表示图5A以及图5B所示的第一例的方向变换器的变形例的主视图。
图7是表示第一例的方向变换器的周向的通气量(风速)分布的图。
图8是表示第二例的方向变换器的周向的通气量(风速)分布的图。
图9是表示方向变换器的第三例的主视图。
图10是表示方向变换器的第四例的主视图。
图11是表示方向变换器的第五例的主视图。
图12A是表示图11所示的方向变换器的I-I剖面构造的示意图。
图12B是表示图11所示的方向变换器的II-II剖面构造的示意图。
图13是表示光纤线的制造装置的第二实施方式的简要结构的示意图。
图14是表示现有的光纤线的制造装置的一个例子的简要结构的示意图。
图15是表示图14所示的光纤线的制造装置的设置例的示意图。
具体实施方式
图1是表示作为本发明的光纤线的制造装置的第一实施方式的制造装置1A的简要结构的示意图。
制造装置1A至少具备：纺丝部10，其对光纤母材2进行熔融纺丝从而形成光纤裸线3；方向变换器20(20A、20B)，其变换光纤裸线3的方向；涂覆部30，其在光纤裸线3的外周设置覆盖层从而形成光纤线中间体4；以及固化部40，其固化光纤线中间体4的覆盖层从而使其成为光纤线5。
2a是光纤母材2的被加热熔融的缩径部(颈部收缩)前端部。
纺丝部10具备加热炉11，通过加热炉11加热光纤母材2进行熔融纺丝来形成光纤裸线3。
两个方向变换器20中的第一方向变换器20A将从光纤母材2向铅垂下方伸出的光纤裸线3的方向变换为水平方向，第二方向变换器20B将光纤裸线3的方向变换为铅垂下方。
涂覆部30通过在光纤裸线3的外周涂敷(涂覆)聚氨酯丙烯酸酯系的树脂等的覆盖材料使其成为覆盖层，从而获得光纤线中间体4。
树脂涂覆例如是双层涂覆，在内侧涂敷杨氏模量低的一次覆盖层用的材料，在外侧涂敷杨氏模量高的二次覆盖层用的材料。使用的材料例如是紫外线固化树脂。
涂覆部30可以是分别涂敷一次覆盖层与二次覆盖层的结构，也可以是同时涂敷一次覆盖层与二次覆盖层的结构。
固化部40具备一个或者多个UV灯40a，对光纤线中间体4的覆盖层进行固化从而形成光纤线5。固化部40例如具有以夹持供光纤线中间体4通过的空间的方式设置的多对UV灯40a。
光纤线5通过带轮50改变方向，通过牵引部60牵引，并被卷绕机构70卷绕。
牵引部60例如是牵引绞盘，在这里决定拉丝速度。拉丝速度例如是1500m/min以上。
卷绕机构70是卷绕光纤线5的卷绕线轴。
光纤母材2的外径例如是100mm以上，由一个光纤母材2制成的光纤线5的长度例如为几千km。
为了光纤能够不在径向移动，例如颈部收缩前端部2a、涂覆部30、牵引部60、带轮50以及卷绕机构70在光纤进行横向摆动时能够成为固定端。在涂覆部30是分别涂敷一次覆盖层与二次覆盖层的结构的情况下，也都能够成为固定端。
例如，在图14所示的制造装置中，若在从光纤母材2的颈部收缩前端部2a至带轮50的路径中，如图15所示那样，涂覆部30以从光纤的芯(迹线)偏移的方式设置，则担心涂覆的同轴度恶化从而产生壁厚不均。因此，涂覆部30的设置位置需要配合上述迹线。
此外，附图标记120是冷却光纤裸线3的冷却部。
图1所示的制造装置1A需要将方向变换器20相对于颈部收缩前端部2a与涂覆部30之间的光纤裸线3的迹线设置于正确的位置，但由于通过方向变换器20变换光纤裸线3的方向，所以与图14所示的制造装置的涂覆部30不同，方向变换器20的位置调整不容易。
以下，对方向变换器20的设置详细地进行说明。
首先，对方向进行定义。如图1所示，将包含通过方向变换器20A进行方向变换以前的光纤裸线3的直线状的迹线(第一路径L1)、与通过方向变换器20A进行了90°的方向变换以后的光纤裸线3的直线状的迹线(第二路径L2)的面称为P1。X方向是在面P1内沿着第二路径L2的方向，Y方向是与面P1垂直的方向。
光纤母材2成为向铅垂下方悬挂的状态，从光纤母材2引出的光纤裸线3的方向是铅垂下方。因此，对于第一方向变换器20A的设置，垂直于包含沿着铅垂方向的第一路径L1与沿着水平方向的第二路径L2的面P1的方向(Y方向)的设置位置的精度是重要的。
如图2所示，Y方向的定位精度重要是因为担心光纤裸线3若与方向变换器20的引导槽21的内侧面21c接触，则强度降低，所以需要使其与内侧面21c可靠地分离。
在制造装置1A中，由于通过第二方向变换器20B，将光纤裸线3变换为沿着铅垂方向的第三路径L3，所以对于第二方向变换器20B的设置，要求垂直于包含第二路径L2与第三路径L3的面P1的方向(Y方向)的设置位置的精度。
由于树脂涂覆一般对铅垂朝下的光纤裸线进行，所以垂直于包含向涂覆部30导入的路径L3、与方向变换前的路径L2的面的方向即Y方向的设置精度重要。
此外，实施树脂涂覆的光纤裸线的方向并不限定于铅垂朝下。即便该方向是沿着第二路径的方向，只要涂覆本身能够进行也没有问题。
在制造装置1A中，为了缓和方向变换器20的Y方向的设置精度的要求，方向变换器20设定为，光纤裸线3的入线部(包含光纤裸线3进入引导槽的位置的部分)以及出线部(包含光纤裸线3从引导槽输出的位置的部分)的流体的吹出流速与其他部分的流体的吹出流速的最低值相比快。
以下，对方向变换器20的详细构造进行说明。
图3A所示的方向变换器201是方向变换器20的第一例，能够对光纤裸线3的方向进行90°变换。
方向变换器201俯视观察为四分之一圆形，在外周面20a遍及整周长形成有引导槽21。方向变换器201以使中心轴向与Y方向一致并且将径向D1(参照图2)朝向沿着面P1(参照图1)的方向的姿势设置。这里，将沿着俯视观察呈圆弧形的外周面20a的方向称为周向。
在引导槽21的底部，使沿着引导槽21布线的光纤裸线3浮起的流体(空气等)的吹出口22沿着引导槽21形成。吹出口22遍及引导槽21的全长形成。
如图2所示，方向变换器201构成为，能够使在方向变换器201的内部确保的空间(流体存积部25)内的流体(例如空气)通过吹出口22向引导槽21内放出。
方向变换器201例如能够构成为，使流体从外部向流体存积部25导入，通过吹出口22向引导槽21内放出。
优选，引导槽21以越趋向径向外侧，内侧面21c、21c的间隔(Y方向尺寸)越缓缓变大的方式，相对于径向D1倾斜地形成。优选，两个内侧面21c、21c相对于径向D1的倾斜角度θ1彼此相等。
在方向变换器20A～20C中，通过使流体存积部25内的流体(例如空气)通过吹出口22向引导槽21内放出，能够使光纤裸线3浮起。详细而言，由于因放出的空气，引导槽21的深部21d与浅部21e的压力差变大，所以通过径向外侧的力作用于光纤裸线3，光纤裸线3浮起。
在图3A所示的方向变换器201中，光纤裸线3通过从四分之一圆形的引导槽21的第一端21a进入，从第二端21b输出，实现90°的方向变换。供光纤裸线3进入的入线部23是包含引导槽21的第一端21a的部分，供光纤裸线3输出的出线部24是包含引导槽21的第二端21b的部分。
图3B是将吹出口22展开了的图。如该图所示，吹出口22具有：中间部分26，其遍及引导槽21的规定的长度范围具有恒定的宽度(Y方向尺寸)；第一端部分27，其包含吹出口22的第一端22a；以及第二端部分28，其包含吹出口22的第二端22b。
第一端部分27从中间部分26的一端朝向引导槽21的第一端21a宽度变窄并且沿着引导槽21延伸。第二端部分28从中间部分26的另一端朝向引导槽21的第二端21b宽度变窄并且沿着引导槽21延伸。
吹出口22的第一端22a到达引导槽21的第一端21a，吹出口22的第二端22b到达引导槽21的第二端21b。
第一端部分27以及第二端部分28例如是与10～30°相当的周向范围的部分。
在图3A所示的方向变换器201中，第一端部分27在90°的范围中为以0°的位置为始端且以10～30°的位置为终端的范围即可。另外，第二端部分28在90°的范围中为以60～80°的位置为始端且以90°为终端的范围即可。在该例中，第一端部分27以及第二端部分28分别位于与整体的11.1～33.3％相当的周向范围。
在图5A所示的方向变换器203中，第一端部分37在180°的范围中为以0°的位置为始端且以20～30°的位置为终端的范围即可。另外，第二端部分38在180°的范围中为以150～160°的位置为始端且以180°为终端的范围即可。在该例中，第一端部分37以及第二端部分38分别位于与整体的11.1～16.7％相当的周向范围。
对于第一端部分27以及第二端部分28而言，由于在接近第一端21a以及第二端21b的范围，难以使流速加速，所以也可以使包含第一端21a以及第二端21b的部分除外。
在图7所示的例子中，第一端部分27为除去包含第一端21a的周向范围(在图7中例如为0°以上且小于5°的范围)的部分即可。另外，第二端部分28为除去包含第二端21b的周向范围(在图7中例如为超过85°且为90°以下的范围)的部分即可。
即，第一端部分27在90°的范围中为以5°的位置为始端且以10～30°的位置为终端的范围即可。另外，第二端部分28在90°的范围中为以60～80°的位置为始端且以85°为终端的范围即可。
在该例子中，第一端部分27以及第二端部分28分别位于与整体的5.5～27.8％相当的周向范围。
在图8所示的例子中，第一端部分37为除去包含第一端31a的周向范围(在图8中例如为0°以上且小于10°的范围)的部分即可。另外，第二端部分38为除去包含第二端31b的周向范围(在图8中例如为超过170°且为180°以下的范围)的部分即可。
即，第一端部分37在180°的范围中为以10°的位置为始端且以20～30°的位置为终端的范围即可。另外，第二端部分38在180°的范围中为以150～160°的位置为始端且以170°为终端的范围即可。
在该例子中，第一端部分37以及第二端部分38分别位于与整体的5.5～11.1％相当的周向范围。
虽然第一端部分27以及第二端部分28的最小宽度、与中间部分26的宽度之差也依赖于其他设计无法一概地决定，但是至少为几μm～几十μm的数量级。
第一端部分27以及第二端部分28的最小宽度、与中间部分26的宽度之差例如能够为2μm～10μm。通过使上述差处于上述范围，能够确保在第一端部分27以及第二端部分28的流体的吹出流速，并且能够提高第一端部分27以及第二端部分28的吹出流速相对于在中间部分26的吹出流速的比率。
优选第一端部分27以及第二端部分28的最大宽度与中间部分26的宽度彼此相等。
第一端部分27以及第二端部分28的最小宽度相对于中间部分26的宽度能够为70～98％。优选第一端部分27以及第二端部分28的最小宽度相对于中间部分26的宽度为80～95％，更加优选为85～90％。
通过使第一端部分27以及第二端部分28的最小宽度相对于中间部分26的宽度的比率处于上述范围，能够确保在第一端部分27以及第二端部分28的流体的吹出流速，并且能够提高第一端部分27以及第二端部分28的吹出流速相对于在中间部分26的吹出流速的比率。
此外，虽然图3B所示的第一端部分27、第二端部分28以及中间部分26的两侧缘呈直线状，但是只要为朝向第一端21a以及第二端21b宽度变窄的形状，两侧缘也可以为曲线状。
由于第一端部分27以及第二端部分28的宽度(例如平均宽度或者最小宽度)狭窄，所以吹出口22在引导槽21的两端部即入线部23以及出线部24宽度变窄。
因此，在入线部23以及出线部24中，因为与其他部分(在该例子中为入线部23与出线部24之间的部分。即为与中间部分26相当的长度范围的部分)相比，流体从吹出口22吹出时的压力损失变大，所以入线部23以及出线部24的吹出流速与上述其他部分的流体的最低流速相比快。
入线部23以及出线部24的流体的吹出流速也可以比中间部分26的流体的平均流速(或者最高流速)快。
为了与中间部分26的流体的流速比较，入线部23以及出线部24的流体的流速为平均值或者最高值。
这样，由于在入线部23以及出线部24中，流体的流速快，所以引导槽21的深部21d(参照图2)与浅部21e的压力差变大，因此通过伯努利的效果，使光纤裸线3浮起的方向(径向外侧)的力变大。另外，通过考虑了粘性的纳维尔-斯托克斯的定理，使光纤裸线3靠近引导槽21的中央(Y方向的中央)的效果增加。因此，修正迹线位置的偏移。
另外，由于在入线部23以及出线部24，光纤裸线3的浮起量变大，所以引导槽21的内侧面21c与光纤裸线3的缝隙较宽，对迹线位置的偏移的允许量增加。
因此，能够缓和与方向变换器20的设置位置精度有关的要求。
例如，能够使设置位置要求精度为μm数量级～0.5mm数量级(几百μm数量级)，至少能够缓和几百倍的精度要求。因此，能够使方向变换器20的设置作业容易，并且防止光纤裸线3因与引导槽21的内侧面21c接触而受损，从而能够以良好的成品率制造光纤线5。
并且，由于能够调整入线部23、出线部24以及中间部分26的流体吹出流速，所以能够确保中间部分26的用于光纤裸线3的浮起的流体吹出流速。另外，能够为了入线部23以及出线部24的迹线位置调整以及光纤裸线3的浮起量调整设定充分的流体吹出流速。因此，能够省去流体的不必要的使用，减少运转成本。
针对关于X方向的方向变换器20A、20B的设置位置的调整，不需要与Y方向相同的精度。这是因为针对X方向，通过调整流体的吹出流速，能够对光纤裸线的浮起位置进行微调。
因此，针对X方向，若位于至少能够确保光纤裸线的稳定浮起量的范围内，则设置精度与Y方向相比低也没有关系。即，只要能够避免因流体的吹出流速的不足成为不会浮起的状态即可。
图4所示的方向变换器202是方向变换器201的变形例，俯视观察为四分之三的圆形。以下，针对与现有的结构相同的结构，标注相同的附图标记并省略其说明。
方向变换器202构成为在与图3A所示的方向变换器201相同的构造的主体部29a的入线侧以及出线侧分别连续设置有与主体部29a相同的构造的辅助部29b、29c。
由于光纤裸线3从入线部23进入主体部29a的引导槽21，在主体部29a方向被90°变换以后，通过出线部24输出，所以方向变换器202的基本功能与方向变换器201相同。
对方向变换器201、202而言，由于能够将光纤裸线3的方向进行90°变换，所以能够作为图1所示的方向变换器20A、20B使用。
图5A所示的方向变换器203是方向变换器20的第二例，能够将光纤裸线3的方向进行180°变换。方向变换器203俯视观察呈半圆形，在外周面20a遍及整周长形成有引导槽31。
在引导槽31的底部，使光纤裸线3浮起的流体(空气等)的吹出口32沿着引导槽31形成。吹出口32遍及引导槽31的全长形成。
方向变换器203构成为，能够从流体存积部35通过吹出口32向引导槽31内放出流体。
在方向变换器203中，光纤裸线3通过从半圆形的引导槽31的第一端31a进入，从第二端31b输出，而被180°方向变换。入线部33是包含引导槽31的第一端31a的部分，出线部34是包含引导槽31的第二端31b的部分。
引导槽31的剖面形状与引导槽21的剖面形状(参照图2)相同。
如图5B所示，吹出口32具有：中间部分36，其遍及引导槽31的规定的长度范围具有恒定的宽度(Y方向尺寸)；第一端部分37，其包含吹出口32的第一端32a；以及第二端部分38，其包含吹出口32的第二端32b。
第一端部分37从中间部分36的一端朝向引导槽31的第一端31a宽度变窄并且沿着引导槽31延伸。第二端部分38从中间部分36的另一端朝向引导槽31的第二端31b宽度变窄并且沿着引导槽31延伸。
吹出口32的第一端32a到达引导槽31的第一端31a，吹出口32的第二端32b到达引导槽31的第二端31b。
由于第一端部分37以及第二端部分38的宽度(例如平均宽度或者最小宽度)狭窄，所以吹出口32在引导槽31的两端部即入线部33以及出线部34宽度变窄。
因此，在上述入线部33以及出线部34中，来自吹出口32的流体的吹出流速与其他部分(中间部分36)的流体的最低流速相比快。
入线部33以及出线部34的流体的吹出流速也可以与中间部分36的流体的平均流速(或者最高流速)相比快。
图6所示的方向变换器204是方向变换器203的变形例，俯视观察呈四分之三的圆形。
方向变换器204构成为在与图5A所示的方向变换器203相同的构造的主体部39a的入线侧以及出线侧分别连续设置有具有与主体部39a相同的剖面构造的俯视观察呈八分之一圆形的辅助部39b、39c。
由于光纤裸线3从入线部33进入主体部39a的引导槽31，在主体部39a方向被180°变换以后，通过出线部34输出，所以方向变换器204的基本功能与方向变换器203相同。
优选，在图3A～图6所示的方向变换器201～204中，入线部23、33以及出线部24、34的吹出流速(最高值)为其他部分(中间部分26、36)的吹出流速的最低值的1.2倍～5倍。
若上述倍率比1.2倍小，则修正迹线的位置偏移的效果不充分。另一方面，若倍率比5倍大，则由于入线部23、33以及出线部24、34、与中间部分26、36的压力平衡恶化，所以浮起的光纤裸线容易振动(产生抖动)，光纤裸线3容易与引导槽21的内侧面21c接触。
通过使倍率处于上述范围，迹线的位置修正良好，并且能够难以引起光纤裸线3的抖动地实现稳定的拉丝。
对于流体的流速测定，能够使用风速计。另外，若流体的流速测定在光纤的拉丝时进行，则由于担心光纤成为正确的测定的障碍，所以优选在没有光纤的状态下进行测定。
在流体的流速测定中，在引导槽21内设置风速计的传感器部来进行。虽然测定角度依赖于传感器部的尺寸，但是在流体为气体的情况下，不需要高的分辨率，只要以5°～10°程度的分辨率测定就足够了。
引导槽21内的传感器部的设置位置不是实际的光纤裸线3的浮起位置也没有关系。由于只要知道相对值即可，所以传感器部与其尺寸对应地设置于能够测定的位置即可。
由于方向变换器203、204能够将光纤裸线3的方向进行180°变换，所以能够作为图13所示的第二方向变换器20C(后述)使用。
图7是表示将光纤裸线3的方向90°变换的方向变换器201(参照图3A以及图3B)的周向的通气量(风速)分布的图。图8是表示将光纤裸线3的方向180°变换的方向变换器203(参照图5A以及图5B)的周向的通气量(风速)分布的图。对于上述测定，虽然使用了关西科技有限公司制的SAV-26A，但是风速计并不特别限定。流体(空气)向方向变换器201的导入量以不超过风速计的测定上限的方式适当地进行了调整。
如图7所示，在将光纤裸线3的方向90°变换的方向变换器201(参照图3A以及图3B)中，测定在周向每隔5°的多个位置进行。在该例子中，0°的位置是入线位置，90°的位置是出线位置。
如该图所示，在接近入线以及出线位置的位置(10°以及80°的位置)，风速最大，在远离入线以及出线位置的位置(35°以及55°的位置)，风速极小。
10°的位置的风速是方向变换器201(参照图3A以及图3B)的入线部23的流体吹出流速的最高值。80°的位置的风速是方向变换器201的出线部24的流体吹出流速的最高值。
35°以及55°的位置的风速是方向变换器201的中间部分26的流体吹出流速的最低值。
入线部23以及出线部24的吹出流速(最高值)是中间部分26的吹出流速的最低值的约1.8倍。
如图8所示，在将光纤裸线3的方向180°变换的方向变换器203(参照图5A以及图5B)中，测定在周向每隔10°的多个位置进行。在该例中，0°的位置是入线位置，180°的位置是出线位置。
如该图所示，在接近入线以及出线位置的位置(20°以及160°的位置)，风速最大，在远离入线以及出线位置的位置(70°的位置)，风速极小。
20°的位置的风速是方向变换器203(参照图5A以及图5B)的入线部33的流体吹出流速的最高值。160°的位置的风速是方向变换器203的出线部34的流体吹出流速的最高值。
70°的位置的风速是方向变换器203的中间部分36的流体吹出流速的最低值。
入线部33以及出线部34的吹出流速(最高值)是中间部分36的吹出流速的最低值的约1.8倍。
在图3A～图6所示的方向变换器中，例举了通过调整吹出口22、32的宽度将入线部23、33以及出线部24、34的流体的吹出流速设定为比其他周向部分(中间部分26、36)的流体的最低吹出流速快的例子，但是入线部以及出线部的吹出流速的调整的方法并不限定于此。
接下来，以使用了制造装置1A的情况为例，对本发明的光纤线的制造方法的第一实施方式进行说明。
(纺丝工序)
在纺丝部10，加热光纤母材2进行熔融纺丝从而形成光纤裸线3。
(基于方向变换器的方向变换)
从光纤母材2向铅垂下方(第一路径L1)引出的光纤裸线3通过第一方向变换器20A的90°的方向变换，朝向水平(第二路径L2)。
光纤裸线3通过第二方向变换器20B的90°的方向变换，朝向铅垂下方(第三路径L3)。
在方向变换器20A、20B中，通过使流体存积部25内的流体(例如空气)通过吹出口22向引导槽21内放出，能够使光纤裸线3浮起。详细而言，由于通过放出的空气，引导槽21的深部21d与浅部21e的压力差变大，所以通过径向外侧的力作用于光纤裸线3，光纤裸线3浮起。
(涂覆工序)
在涂覆部30，通过在光纤裸线3的外周涂敷(涂覆)聚氨酯丙烯酸酯系的树脂等的覆盖材料从而使其成为覆盖层，获得光纤线中间体4。
(固化工序)
在固化部40，通过UV灯40a的照射等，使光纤线中间体4的覆盖层固化从而形成光纤线5。
光纤线5经由带轮50、牵引部60并被卷绕机构70卷绕。
图9所示的方向变换器205是方向变换器20的第三例，能够将光纤裸线3的方向180°变换。方向变换器205俯视观察呈半圆形，构成为能够从流体存积部45通过吹出口42向引导槽31内放出流体。
虽然吹出口42的形状并不特别限定，但是例如遍及引导槽31的长度方向为恒定宽度即可。
流体存积部45通过隔壁41划分为第一流体存积部45A(第一空间)、与第二流体存积部45B(第二空间)。
第一流体存积部45A与吹出口42的第一端部分47以及第二端部分48连通，第二流体存积部45B与吹出口42的中间部分46连通。
在方向变换器205的侧面，形成有向第一流体存积部45A供给流体的第一供给口43A与向第二流体存积部45B供给流体的第二供给口43B。
在方向变换器205中，通过调整通过供给口43A、43B向流体存积部45A、45B供给的流体的流量，能够将流体存积部45A、45B的内部压力设定为彼此独立。因此，能够相互独立地设定第一端部分47以及第二端部分48的流体的吹出流速、与中间部分46的流体的吹出流速。
因此，能够将入线部33以及出线部34的流体的吹出流速设定为比其他周向部分(中间部分46)的流体的最低吹出流速快。
图10所示的方向变换器206是方向变换器20的第四例，能够将光纤裸线3的方向180°变换。方向变换器206俯视观察呈半圆形，构成为能够从流体存积部55通过吹出口52向引导槽31内放出流体。
流体存积部55被隔壁51A、51B划分为第一至第三流体存积部55A～55C。
第一流体存积部55A(第一空间)与吹出口52的第一端部分57连通，第二流体存积部55B(第二空间)与吹出口52的中间部分56连通，第三流体存积部55C(第三空间)与吹出口52的第二端部分58连通。
在方向变换器206的侧面，形成有向第一流体存积部55A供给流体的第一供给口53A、向第二流体存积部55B供给流体的第二供给口53B、以及向第三流体存积部55C供给流体的第三供给口53C。
在方向变换器206中，通过调整通过供给口53A～53C向流体存积部55A～55C供给的流体的流量，能够将第一端部分57以及第二端部分58的流体的吹出流速与中间部分56的流体的吹出流速设定为彼此独立。
因此，能够将入线部33以及出线部34的流体的吹出流速设定为比其他周向部分(中间部分56)的流体的最低吹出流速快。
图11所示的方向变换器207是方向变换器20的第五例，能够将光纤裸线3的方向90°变换。
方向变换器207俯视观察呈四分之一圆形，构成为能够从流体存积部65通过吹出口62向引导槽61内放出流体。
如图12A所示，在吹出口62的与第一端部分67以及第二端部分68连通的周向范围，且在流体存积部65与引导槽61之间，形成有流路的宽度比流体存积部65窄的狭窄部69、69。
如图12B所示，在吹出口62的与中间部分66连通的周向范围，未形成有狭窄部69。
因此，在与第一端部分67以及第二端部分68相当的周向范围，同与中间部分66相当的周向范围相比，流体吹出时的压力损失变大。
在该方向变换器207中，由于在与第一端部分67以及第二端部分68相当的范围形成有狭窄部69、69，所以在入线部23以及出线部24，来自吹出口62的流体的吹出流速比其他部分(中间部分66)的流体的最低流速快。
图13是表示作为本发明的光纤线的制造装置的第二实施方式的制造装置1B的简要结构的示意图。
在具有三个方向变换器20(20A、20C、20D)方面，与图1所示的制造装置1A不同。以下，对本发明的光纤线的制造方法的第二实施方式进行说明。
在制造装置1B中，从光纤母材2向铅垂下方(第一路径L1)引出的光纤裸线3通过第一方向变换器20A的90°的方向变换，朝向水平(第二路径L2)。
光纤裸线3通过第二方向变换器20C的180°的方向变换，朝向与第二路径L2相反的方向(第三路径L4)，通过第三方向变换器20D的90°的方向变换，朝向铅垂下方(第四路径L5)。
光纤裸线3在涂覆部30被实施树脂涂覆，覆盖层在固化部40被固化，由此成为光纤线5。
光纤线5经由带轮50、牵引部60并被卷绕机构70卷绕。
实施例
实施例1
准备图1所示的制造装置1A。
作为方向变换器20A、20B，使用了图3A以及图3B所示的方向变换器201。吹出口22的中间部分26的宽度是50μm，第一端部分27以及第二端部分28的最小宽度是45μm。
如图2所示，引导槽21的内侧面21c的相对于径向D1的倾斜角度θ1为0.5°。
光纤裸线3的浮起旋转半径约为62.5mm。
被导入方向变换器20A、20B的流体是空气，其温度为室温(约24℃)。
针对方向变换器20A、20B，空气的导入流量分别为100升/分。
第一方向变换器20A设置于光纤裸线3的温度约为1000℃的位置。
在设置方向变换器20A、20B时，取代光纤裸线3，使用外径0.5mm的丝，通过目视观察进行定心(迹线的位置调整)。
在纺丝部10，对光纤母材2进行熔融纺丝从而获得光纤裸线3(外径125μm)。对于拉丝速度、拉丝张力，采用了一般条件(拉丝速度30m/秒，拉丝张力约为150gf)。
从光纤母材2向铅垂下方(第一路径L1)引出的光纤裸线3通过第一方向变换器20A向水平(第二路径L2)进行方向变换，接下来，通过第二方向变换器20B向铅垂下方(第三路径L3)进行方向变换。第二路径L2的长度约为1m。
在涂覆部30，对光纤裸线3实施紫外线固化树脂的涂覆，在固化部40，通过UV灯40a照射紫外线使覆盖层固化从而获得光纤线5。
光纤线5经由带轮50、牵引部60并被卷绕机构70卷绕。
在该制造方法中，确认到通过方向变换器20A、20B，能够以良好的成品率制造光纤线5而使光纤裸线3不会受损。
实施例2
使用图13所示的制造装置1B，如以下那样制造光纤线5。
作为第一以及第三方向变换器20A、20D，使用与在实施例1中使用的式样相同的方向变换器201。
作为第二方向变换器20C，使用图9所示的方向变换器205。第一端部分47是包含引导槽31的一端的部分，并且是与30°相当的周向范围的部分。第二端部分48是包含引导槽31的另一端的部分，并且是与30°相当的周向范围的部分。
从第一供给口43A向第一流体存积部45A导入的空气的流量设定为从第二供给口43B向第二流体存积部45B导入的空气的流量的2.5倍。
基于使用制造装置1B制造光纤线5的结果确认到，通过方向变换器20A、20C、20D能够以良好的成品率制造光纤线5而使光纤裸线3不会受损。
实施例3
在图1所示的制造装置1A中，除在方向变换器20A、20B取代方向变换器201使用图11、图12A以及图12B所示的方向变换器207以外，与实施例1相同地制造了光纤线5。
在方向变换器207中，入线部23以及出线部24(第一端部分67以及第二端部分68)的吹出流速(最高值)为其他部分(中间部分66)的吹出流速的最低值的1.2倍。
基于通过该制造方法制造光纤线5的结果确认到，通过方向变换器20A、20C、20D能够以良好的成品率制造光纤线5而使光纤裸线3不会受损。
比较例1
在图1所示的制造装置1A中，除吹出口的宽度沿着长度方向为恒定(宽度50μm)以外，并且除将与图3A以及图3B所示的方向变换器201相同的方向变换器作为方向变换器20A、20B使用以外，与实施例1相同地制造了光纤线5。
在上述方向变换器中，入线部以及出线部的流体的吹出流速与其他部分的流体的吹出流速相同。
对于使用该制造装置制造光纤线5并且进行了验证试验的结果，由于产生被认为是光纤裸线3与引导槽的内侧面接触引起的断线，所以不能说是制造成品率良好。
虽然对本发明的优选实施方式进行说明并且在上述中进行了说明，但是它们是用于本发明的例示的，应该理解为不应作为限定来考虑。追加、省略、置换以及其他变更能够不从本发明的范围脱离地进行。因此，本发明不应视为被上述的说明限定，而是通过权利要求限制。

Claims (12)

1.一种光纤线的制造方法，其特征在于，具有：
对光纤母材进行熔融纺丝从而形成光纤裸线的纺丝工序；
在所述光纤裸线的外周设置由树脂构成的覆盖层的涂覆工序；以及
使所述覆盖层固化从而获得光纤线的固化工序，
在从所述纺丝工序至所述涂覆工序为止的任意位置，利用方向变换器变换所述光纤裸线的方向，
所述方向变换器具有引导所述光纤裸线的引导槽，
在所述引导槽内，使沿着所述引导槽布线的所述光纤裸线浮起的流体的吹出口沿着所述引导槽形成，
对于来自所述吹出口的所述流体的流速而言，所述光纤裸线的向所述引导槽的入线部、以及从所述引导槽的出线部的平均流速或者最高流速比其他部分的所述流体的最低流速快。
2.根据权利要求1所述的光纤线的制造方法，其特征在于，
所述入线部以及所述出线部的所述流体的平均流速或者最高流速为所述其他部分的所述流体的最低流速的1.2倍～5倍。
3.根据权利要求1或2所述的光纤线的制造方法，其特征在于，
通过规定所述流体从所述吹出口吹出时的压力损失来调整来自所述吹出口的所述流体的流速。
4.根据权利要求1或2所述的光纤线的制造方法，其特征在于，
通过使所述入线部以及所述出线部的所述吹出口的宽度比所述其他部分的所述吹出口的宽度窄，来使所述入线部以及所述出线部的所述流体的平均流速或者最高流速比所述其他部分的所述流体的最低流速快。
5.根据权利要求1或2所述的光纤线的制造方法，其特征在于，
在所述方向变换器的内部，确保有向所述吹出口输送所述流体的内部空间，
所述内部空间具有与所述入线部以及所述出线部的所述吹出口连通的第一空间、以及与所述其他部分的所述吹出口连通的第二空间，
通过调整对所述第一空间以及所述第二空间的所述流体的供给量，来使所述入线部以及所述出线部的所述流体的平均流速或者最高流速比所述其他部分的所述流体的最低流速快。
6.根据权利要求1或2所述的光纤线的制造方法，其特征在于，
在所述方向变换器的内部，确保有向所述吹出口输送所述流体的内部空间，
所述内部空间具有与所述入线部的所述吹出口连通的第一空间、与所述其他部分的所述吹出口连通的第二空间、以及与所述出线部的所述吹出口连通的第三空间，
通过调整所述第一空间至第三空间的所述流体的供给量，来使所述入线部以及所述出线部的所述流体的平均流速或者最高流速比所述其他部分的所述流体的最低流速快。
7.根据权利要求1或2所述的光纤线的制造方法，其特征在于，
通过在所述方向变换器内，形成与所述入线部以及所述出线部的所述吹出口连通的狭窄部，使在所述入线部以及所述出线部所述流体从所述吹出口吹出时的压力损失比所述其他部分的所述压力损失大，由此，使所述入线部以及所述出线部的所述流体的平均流速或者最高流速比所述其他部分的所述流体的最低流速快。
8.一种光纤线的制造装置，其特征在于，具备：
纺丝部，其对光纤母材进行熔融纺丝从而形成光纤裸线；
涂覆部，其在所述光纤裸线的外周设置由树脂构成的覆盖层；以及
固化部，其使所述覆盖层固化，
在从所述纺丝部至所述涂覆部为止的任意位置，设置有变换所述光纤裸线的方向的方向变换器，
所述方向变换器具有引导所述光纤裸线的引导槽，
在所述引导槽内，使沿着所述引导槽布线的所述光纤裸线浮起的流体的吹出口沿着所述引导槽形成，
所述吹出口形成为所述光纤裸线的向所述引导槽的入线部、以及从所述引导槽的出线部的所述流体的平均流速或者最高流速比其他部分的所述流体的最低流速快。
9.根据权利要求8所述的光纤线的制造装置，其特征在于，
通过使所述入线部以及所述出线部的所述吹出口的宽度比所述其他部分的所述吹出口的宽度小，来使所述入线部以及所述出线部的所述流体的平均流速或者最高流速比所述其他部分的所述流体的最低流速快。
10.根据权利要求8或9所述的光纤线的制造装置，其特征在于，
在所述方向变换器的内部，确保有向所述吹出口输送所述流体的内部空间，
所述内部空间具有与所述入线部以及所述出线部的所述吹出口连通的第一空间、以及与所述其他部分的所述吹出口连通的第二空间。
11.根据权利要求8或9所述的光纤线的制造装置，其特征在于，
在所述方向变换器的内部，确保有向所述吹出口输送所述流体的内部空间，
所述内部空间具有与所述入线部的所述吹出口连通的第一空间、与所述其他部分的所述吹出口连通的第二空间、以及与所述出线部的所述吹出口连通的第三空间。
12.根据权利要求8或9所述的光纤线的制造装置，其特征在于，
通过在所述方向变换器内，形成与所述入线部以及所述出线部的所述吹出口连通的狭窄部，来使在所述入线部以及所述出线部所述流体从所述吹出口吹出时的压力损失比所述其他部分的所述压力损失大，由此，使所述入线部以及所述出线部的所述流体的平均流速或者最高流速比所述其他部分的所述流体的最低流速快。
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