CN111433168A - 光纤素线的制造方法和制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实现在制造后的光纤素线中不易产生覆层的破裂的光纤素线的制造方法和制造装置。包括：1次照射部(106)，针对构成覆层的紫外线固化树脂中的至少构成该覆层的表层的紫外线固化树脂为未固化状态的光纤素线的各点，照射紫外线；和2次照射部(108)，针对从1次照射部(106)获得的至少构成覆层的表层的紫外线固化树脂固化后的光纤素线的各点，照射紫外线。向2次照射部(108)突入紧前的光纤素线的温度为50℃以上300℃以下。

Description

光纤素线的制造方法和制造装置
技术领域
本发明涉及光纤素线的制造方法。另外，涉及光纤素线的制造装置。
背景技术
光纤素线由(1)玻璃制的光纤裸线、和覆盖(2)光纤素线的侧面的树脂制的覆层构成。覆层缓和向光纤裸线的侧压，起到使耐外伤性提高的作用。在光纤素线的制造中，一般当在光纤裸线的侧面涂覆紫外线固化树脂后，照射紫外线，由此使该紫外线固化树脂固化来形成覆层。
另外，公知有在光纤素线的制造中设置照射紫外线的多个照射工序。例如，在专利文献1中记载有：在通过第1照射工序将紫外线固化树脂的表层固化后，通过第2照射工序将内部的层固化。另外，在专利文献2中记载有：使通过第1照射工序使紫外线固化树脂局部固化后的光纤素线通过供冷却气体流动的冷却管，由此进行冷却，并实施第2照射工序。
专利文献1：日本公开专利公报“特开2014-77918号公报”(2014年5月1日公开)
专利文献2：日本公开专利公报“特开平10-297942号公报”(1998年11月10日公开)
然而，在以往的光纤素线的制造方法中，存在以下问题，即，若光纤素线的覆层中的内部的层的固化不充分，则可能在制造后的光纤素线中产生覆层的破裂。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于实现一种在制造后的光纤素线中不易产生覆层的破裂的光纤素线的制造方法和制造装置。
为了解决上述的课题，本发明的一个形态的光纤素线的制造方法的特征在于，其包括：第1照射工序，针对未固化状态的光纤素线的各点，照射紫外线，其中上述未固化状态是指构成该光纤素线之覆层的紫外线固化树脂中的至少构成该覆层的表层的紫外线固化树脂尚未固化；和第2照射工序，针对固化后的上述光纤素线的各点，照射紫外线，其中上述固化后是指实施上述第1照射工序而获得的至少构成上述覆层的表层的紫外线固化树脂已固化，实施上述第2照射工序紧前的上述光纤素线的温度为50℃以上且300℃以下。
另外，为了解决上述的课题，本发明的一个形态的光纤素线的制造装置的特征在于，其包括：第1照射部，针对未固化状态的光纤素线的各点，照射紫外线，其中上述未固化状态是指构成该光纤素线之覆层的紫外线固化树脂中的至少构成该覆层的表层的紫外线固化树脂尚未固化；和第2照射部，针对固化后的上述光纤素线的各点，照射紫外线，其中上述固化后是指通过由上述第1照射部照射上述紫外线而获得的至少构成上述覆层的表层的紫外线固化树脂已固化，通过上述第2照射部照射上述紫外线紧前的上述光纤素线的温度为50℃以上且300℃以下。
根据本发明的一个形态，能够实现在制造后的光纤素线中不易产生覆层的破裂的光纤素线的制造方法和制造装置。
附图说明
图1是表示本发明的各实施方式中的所制造的光纤素线的横截面的剖视图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的光纤素线的制造装置的结构的框图。
图3是表示在本发明的第1实施方式中从1次照射部的UV灯和2次照射部的UVLED分别射出的紫外线的光谱的一个例子的图。
图4是构成本发明的第1实施方式所涉及的1次照射部的第1照射单元的剖视图。
图5是构成本发明的第1实施方式所涉及的2次照射部的第2照射单元的剖视图。
图6是表示在本发明的第1实施方式中向2次照射部突入紧前的光纤素线的温度、与制造后的1次覆层的固化度的关系的曲线图。
图7是对本发明的第1实施方式所涉及的光纤素线的制造方法进行说明的流程图。
具体实施方式
以下，对本发明的各实施方式所涉及的光纤的制造装置和制造方法进行说明。此外，在各实施方式中，对相同的结构和工序标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
〔光纤素线的结构〕
首先，参照图1对通过后述的各实施方式所涉及的光纤的制造装置和制造方法制造的光纤素线10进行说明。图1是表示光纤素线10的横截面(与光轴正交的剖面)的剖视图。
光纤素线10具备圆柱状的光纤裸线11、和覆盖光纤裸线11的侧面的覆层12。
光纤裸线11由圆柱状的芯线11a、和覆盖芯线11a的侧面的圆筒状的包层11b构成。芯线11a和包层11b均由石英玻璃构成。但是，构成包层11b的石英玻璃的折射率低于构成芯线11a的石英玻璃的折射率。例如通过在构成芯线11a的石英玻璃中添加用于使折射率上升的掺杂剂(例如锗)、或者在构成包层11b的石英玻璃中添加用于使折射率降低的掺杂剂(例如氟)而形成芯线11a与包层11b的折射率差。此外，使包层11b的折射率低于芯线11a的折射率是为了向光纤裸线11赋予将光封闭于芯线11a的功能。
覆层12由覆盖光纤裸线11的侧面(包层11b的外侧面)的圆筒状的1次覆层12a、和覆盖1次覆层12a的外侧面的圆筒状的2次覆层12b构成。1次覆层12a和2次覆层12b均由紫外线固化树脂构成。但是，构成1次覆层12a的紫外线固化树脂的杨氏模量低于构成2次覆层12b的紫外线固化树脂的杨氏模量。例如通过使构成1次覆层12a和2次覆层12b的紫外线固化树脂的聚合度不同，从而形成1次覆层12a与2次覆层12b的杨氏模量差。此外，使2次覆层12b的杨氏模量相对较高并使1次覆层12a的杨氏模量相对较低是为了通过硬质的2次覆层12b使耐外伤性提高，并且通过软质的1次覆层12a使冲击吸收性提高。
在构成1次覆层12a和2次覆层12b的紫外线固化树脂中分别包含有光聚合引发剂。通过具有属于光聚合引发剂的吸收波长带的波长的紫外线开始这些紫外线固化树脂的固化。此外，存在固化时的温度越高，构成2次覆层12b的紫外线固化树脂的固化越容易进行，而构成1次覆层12a的紫外线固化树脂的固化越难以进行的趋势。另外，存在固化时的温度越低，构成2次覆层12b的紫外线固化树脂的固化越难以进行，而构成1次覆层12a的紫外线固化树脂的固化越容易进行的趋势。
〔第1实施方式〕
(光纤的制造装置的结构)
参照图2对本发明的第1实施方式所涉及的制造装置1的结构进行说明。图2是表示制造装置1的结构的框图。
制造装置1是用于制造光纤素线10(参照图1)的装置，具备拉丝部101、冷却部102、裸线外径测定部103、涂覆部104、线束外径测定部105、1次照射部106、牵引部107、2次照射部108、以及卷取部109。这些结构元件沿着光纤素线10的行走路径依次配置。并且，制造装置1具备参照从裸线外径测定部103和线束外径测定部105取得的监视信号控制涂覆部104和牵引部107的控制部110。另外，制造装置1具备多个滑轮111_1～111_6。光纤素线10的行走路径由这些滑轮111_1～111_6规定。
此外，1次照射部106构成本发明中的第1照射部的一个例子。另外，2次照射部108构成本发明中的第2照射部的一个例子。
拉丝部101是用于将成为光纤裸线11的母材的预制件拉丝的单元。在本实施方式中，将加热炉用作拉丝部101。预制件被该加热炉加热而熔融。而且，因自重而将熔融后的预制件拉长。这样，将熔融并拉长预制件这一情况称为“拉丝”。将在拉丝部101中拉丝后的预制件向配置于拉丝部101的下方的冷却部102送入。
冷却部102是用于将拉丝后的预制件冷却的单元。在本实施方式中，将冷却筒用作冷却部102。拉丝后的预制件被在该冷却筒内流动的冷却气体冷却并固化。由此，获得光纤裸线11。将在冷却部102中获得的光纤裸线11在经由用于测定光纤裸线11的外径的裸线外径测定部103后向配置于冷却部102的下方的涂覆部104送入。
涂覆部104是用于将成为覆层12的母材的未固化状态的紫外线固化树脂涂覆于光纤裸线11的侧面的单元。在本实施方式中，将两个涂覆模重叠设置而成的双涂覆模用作涂覆部104。通过上游侧的涂覆模，将成为1次覆层12a的母材的未固化状态的紫外固化树脂涂覆于光纤裸线11的侧面，通过下游侧的涂覆模，将成为2次覆层12b的母材的未固化状态的紫外线固化树脂涂覆于1次覆层12a的外侧面。由此，获得1次覆层12a和2次覆层12b均为未固化状态的光纤素线10。以下，将该状态的光纤素线10记载为光纤素线10α。将在涂覆部104中获得的光纤素线10α在经由用于测定光纤素线10α的外径的线束外径测定部105后向配置于涂覆部104的下方的1次照射部106送入。
此外，涂覆部104涂覆的紫外线固化树脂的厚度是可变的，基于通过线束外径测定部105测定出的光纤素线10α的外径，由控制部110进行控制。在光纤素线10α的外径小于预先决定好的值的情况下，控制部110以涂覆的紫外线固化树脂的厚度增加的方式控制涂覆部104。相反，在光纤素线10α的外径大于预先决定好的值的情况下，控制部110以涂覆的紫外线固化树脂的厚度减少的方式控制涂覆部104。由此，能够使所获得的光纤素线10的外径接近预先决定好的值。
1次照射部106是用于针对光纤素线10α在低氧环境下中使用UV灯(紫外线灯)来照射紫外线的单元。在本实施方式中，将以UV灯为光源的n个(n为1以上的自然数)UV灯单元106_1～106_n用作1次照射部106。对于各UV灯单元106_i(i为1以上n以下的自然数)的结构，代替参照的附图进行后述。此外，在图2中，例示了n＝3的情况，但构成1次照射部106的UV灯单元106_i的个数是任意的。
成为覆层12的母材的紫外线固化树脂通过使用了1次照射部106中的UV灯的紫外线照射，从外侧依次固化。在使用了1次照射部106中的UV灯的紫外线照射中，主要使构成2次覆层12b的紫外线固化树脂固化。但是，只要在使用了1次照射部106中的UV灯的紫外线照射完成的阶段，至少构成2次覆层12b的表层的紫外线固化树脂充分地固化即可，其余的紫外固化树脂可以是未固化状态，也可以是半固化状态。以下，将该状态的光纤素线10记载为光纤素线10β。将在1次照射部106中获得的光纤素线10β在经由滑轮111_1后向牵引部107送入。滑轮111_1作为将光纤素线10β的行走路径从与重力方向平行的第1方向(图2中的下方向)改变为与重力方向垂直的第2方向(图2中的右方向)的转向滑轮发挥功能。
牵引部107是用于以特定的牵引速度牵引光纤素线10β的单元。这里，牵引速度是指牵引部107每单位时间牵引的光纤素线10β的长度。在本实施方式中，将主轴绞盘用作牵引部107。将由牵引部107牵引的光纤素线10β在经由滑轮111_2～111_6后向配置于牵引部107的侧方的2次照射部108送入。这里，滑轮111_5是能够与第1方向平行(在图2中的上下方向上)地进行位移的动滑轮。通过对该滑轮111_5向第1方向(向图2中的下方向)施力，从而对光纤素线10β施加张力。
此外，牵引部107的牵引速度是可变的，基于通过裸线外径测定部103测定出的光纤裸线11的外径，由控制部110进行控制。在光纤裸线11的外径小于预先决定好的值的情况下，控制部110以牵引速度降低的方式控制牵引部107。相反，在光纤裸线11的外径大于预先决定好的值的情况下，控制部110以牵引速度上升的方式控制牵引部107。由此，能够使所获得的光纤裸线11的外径接近预先决定好的值。
2次照射部108是用于使用UVLED(紫外线发光二极管)向光纤素线10β照射紫外线的单元。在本实施方式中，将以UVLED为光源的m个(m为1以上的自然数)UVLED单元108_1～108_m用作2次照射部108。对于各UVLED单元108_j(j为1以上m以下的自然数)的结构，代替参照的附图进行后述。此外，在图2中，例示了m＝2的情况，但构成2次照射部108的UVLED单元108_j的个数是任意的。
成为覆层12的母材的紫外线固化树脂中的、接受使用了1次照射部106中的UV灯的紫外线照射也未充分地固化的紫外线固化树脂通过使用了2次照射部108中的UVLED的紫外线照射而完成固化。在使用了2次照射部108中的UVLED的紫外线照射中，主要使构成1次覆层12a的紫外线固化树脂固化。由此，获得光纤素线10。将在2次照射部108中获得的光纤素线10向卷取部109送入。
卷取部109是用于卷取光纤素线10的单元。在本实施方式中，将具有与第2方向平行的旋转轴的卷取鼓109a、和能够与第2方向平行地进行位移的滑轮109b用作卷取部109。通过使卷取鼓109a旋转，并且使滑轮109b与第2方向平行地往复移动，从而将光纤素线10向卷取鼓109a均匀地卷取。
如以上那样，在制造装置1中，使用UV灯作为1次照射部106的光源，并且使用UVLED作为2次照射部108的光源。这是根据以下的理由。
UVLED与UV灯相比，功率消耗较小。另外，UVLED不易变为高温，因此能够简化冷却装置，其结果是，能够进一步抑制运转时的功率消耗。另外，在UVLED中存在能够抑制在高温环境下可能产生的紫外线固化树脂的劣化这一优点。然而，若使用UVLED作为1次照射部106的光源，则产生以下那样的问题。
即，如图3所示，从UVLED发出的紫外线与从UV灯发出的紫外线相比，光谱宽度较窄。因此，UVLED的峰值波长与2次覆层12b所包含的光聚合引发剂的吸收波长不同的可能性较高。另外，存在固化时的线缆温度越高则2次覆层12b的固化越容易进行的趋势。因此，若将UVLED用于1次照射部106，则不能将构成2次覆层12b的表层的紫外线固化树脂在1次照射部106中充分地固化的可能性变高。那样，在光纤素线10β与滑轮111_1接触后，产生2次覆层12b的表面附着于滑轮111_1从而被剥离之类的问题。
因此，在制造装置1中，通过使用UV灯作为1次照射部106的光源，从而避免这些问题。
并且，制造装置1在上述的1次照射部106中采用以下的结构。
即，1次照射部106针对光纤素线10α在氧浓度为2％以下的低氧环境下进行使用了UV灯的紫外线照射。这是为了防止紫外线固化树脂的由氧引起的固化阻碍。具体而言，1次照射部106构成为：氧浓度为2％以下的惰性气体在供照射从UV灯发出的紫外线的光纤素线10α行走的石英管中流动。
另外，1次照射部106构成为：针对光纤素线10α的各点，使用UV灯进行0.01秒以上的紫外线照射。这是用于使构成2次覆层12b的至少表层的紫外线固化树脂充分地固化的照射时间。此外，照射时间是指光纤素线10α的各点从进入至1次照射部106的紫外线照射区间到出来的时间。例如，假定拉丝速度为3000米/分钟。在该情况下，为了确保0.01秒的照射时间，构成为1次照射部106中的在低氧环境下的照射区间的长度为0.6米以上即可。
并且，1次照射部106构成为：针对光纤素线10α的各点，使用UV灯进行0.07秒以下的紫外线的照射时间。这是用于使构成2次覆层12b的至少表层的紫外线固化树脂充分地固化，并且也能够防止由UV灯引起的可能在高温环境下产生的紫外线固化树脂的劣化的照射时间。例如，假定拉丝速度为1000米/分钟。在该情况下，为了使照射时间为0.07秒以下，构成为1次照射部106中的在低氧环境下的照射区间的长度为1.2米以下即可。
并且，制造装置1也可以在上述的2次照射部108中采用以下的结构。
即，2次照射部108也可以使用发出具有构成1次覆层12a的紫外线固化树脂所包含的光聚合引发材料的吸收波长的紫外线的UVLED作为UVLED。这是由于，在本实施方式中，在光纤素线10β中，因通过1次照射部106而使构成2次覆层12a的紫外线固化树脂在一定程度上固化的可能性较高，因此，认为在光纤素线10β中，成为覆层12的母材的紫外线固化树脂中的尚未充分固化的部分主要是构成1次覆层12a的紫外线固化树脂。
(UV灯单元和UVLED单元的结构)
参照图4对构成1次照射部106的UV灯单元106_i的结构进行说明。图4是UV灯单元106_i的剖视图。
UV灯单元106_i具备壳体106a、贯通壳体106a的石英管106b、容纳于壳体106a的内部的UV灯106c、以及在壳体106a的内部包围石英管106b和UV灯106c的反射板106d。作为UV灯106c，例如能够举出金属卤化物水银灯。使从UV灯106c发出的紫外线直接或者在通过反射板106d反射后，向在石英管106b的内部行走的光纤素线10α照射。
此外，在壳体106a设置有用于将冷却用气体向壳体106a内供气的供气口106a1、和用于将该冷却用气体向壳体106a外排气的排气口106a2。容纳于壳体106a的内部的UV灯106c被该冷却用气体冷却。
另外，UV灯单元106_i还具备：上部端盖106e，容纳从壳体106a向上方突出的石英管106b的上端；和下部端盖106f，容纳从壳体106a向下方突出的石英管106b的下端。在上部端盖106e设置有用于将低氧浓度的惰性气体向上部端盖106e内供给的供气口106e1，在下部端盖106f设置有用于将该惰性气体向下部端盖106f外排气的排气口106f1。作为惰性气体，例如举出氮气、氩气、或者氦气。上部端盖106e、石英管106b、以及下部端盖106f的内部被该惰性气体充满。因此，对在石英管106b的内部行走的光纤素线10α在低氧环境下照射紫外线。
在本实施方式中，这样的UV灯单元106_1～3连续地配置。在各UV灯单元106_i中照射紫外线的区间的合计的长度为伴随着牵引速度的变化而照射时间为0.01秒以上0.07秒以下的长度。
接下来，参照图5对构成2次照射部108的UVLED单元108_j的结构进行说明。图5是UVLED单元108_j的剖视图。
UVLED单元108_j具备壳体108a、贯通壳体108a的石英管108b、容纳于壳体108a的内部的UVLED条108c、以及在壳体108a的内部以与UVLED条108c对置的方式包围石英管108b的反射板108d。UVLED条108c是将多个UVLED元件108c1～108c5排列为直线状的紫外线光源。使从UVLED条108c发出的紫外线直接或者在被反射板108d反射后向在石英管108b的内部行走的光纤素线10β照射。
(向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度)
优选向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度为50℃以上300℃以下。因此，在本实施方式中，将从1次照射部106到2次照射部108的光纤素线10β的行走路径的长度取得足够长，以便通过自然冷却使向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度为50℃以上300℃以下。此外，光纤素线10β的由自然冷却引起的温度下降速度例如是400℃每秒以上1400℃每秒以下的范围。但是，光纤素线10β的由自然冷却引起的温度下降速度根据拉丝速度而变化。因此，从1次照射部106到2次照射部108的光纤素线10β的行走路径的长度也设定为与拉丝速度相应的值。
这里，参照图6对优选向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度为50℃以上300℃以下的理由进行说明。图6是表示向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度、与构成所制造的光纤素线10的1次覆层12a的固化度的关系的曲线图。这里，作为表示1次覆层12a的固化度的指标，使用凝胶率。根据图6所示的曲线图可知：在向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度为50℃以上300℃以下时，1次覆层12a的凝胶率为85％以上。
在制造后的工序中，存在若向光纤素线1施加侧压，则在覆层12产生破裂的情况。根据本申请发明人们获得的见解，(1)在1次覆层12a的凝胶率不足80％时，在覆层12产生破裂的光纤素线10为整体的百分之几十，(2)在1次覆层12a的凝胶率为80％以上并且不足85％时，在覆层12产生破裂的光纤素线10为整体的百分之几，(3)在1次覆层12a的凝胶率为85％以上时，不产生在覆层12产生破裂的光纤素线10。因此，在向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度为50℃以上300℃以下的情况下，1次覆层12a的凝胶率为85％以上，其结果是，能够防止可能在覆层12产生的破裂。
并且，优选向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度为63℃以上100℃以下。在该情况下，1次覆层12a的凝胶率进一步上升，其结果是，能够进一步防止可能在覆层12产生的破裂。
(通过1次照射部106紧后的光纤素线10β的温度)
优选通过1次照射部106紧后的光纤素线10β的温度为300℃以下。这是因为，若通过1次照射部106紧后的光纤素线10β的温度为300℃以下，则能够可靠地使向2次照射部108突入紧前的光纤素线10β的温度为300℃以下。
此外，1次照射部106中的光纤素线10α的温度上升速度为3000℃/秒以上24000℃/秒以下。例如，在1次照射部106中的光纤素线10α的温度上升速度为3000℃/秒的情况下，若以光纤素线10α通过1次照射部106的时间为0.1秒以下的方式设定拉丝速度，则能够将通过1次照射部106紧后的光纤素线10β的温度抑制在300℃以下。另外，在1次照射部106中的光纤素线10α的温度上升速度为24000℃/秒的情况下，若以光纤素线10α通过1次照射部106的时间为0.0125秒以下的方式设定拉丝速度，则能够将通过1次照射部106紧后的光纤素线10β的温度抑制在300℃以下。
(光纤素线的制造方法)
参照图7对本发明的第1实施方式所涉及的光纤素线10的制造方法S1进行说明。图7是表示光纤素线10的制造方法S1的流程图。制造方法S1是用于制造光纤素线10(参照图1)的方法，包括以下进行说明的工序S101～S109。
工序S101：拉丝部101将成为光纤裸线11的母材的预制件拉丝。
工序S102：冷却部102将在工序S101中拉丝后的预制件冷却。由此，获得光纤裸线11。
工序S103：裸线外径测定部103测定在工序S102中获得的光纤裸线11的外径，并将表示外径的测定值的监视信号向控制部110提供。
工序S104(涂覆工序)：涂覆部104将成为覆层12的母材的未固化状态的紫外线固化树脂涂覆于在工序S103中测定了外径的光纤裸线11的侧面。详细而言，涂覆部104一并实施在光纤裸线11的外侧面涂覆成为1次覆层12a的母材的未固化状态的紫外固化树脂的作业、和在1次覆层12a的外侧面涂覆成为2次覆层12b的母材的未固化状态的紫外线固化树脂的作业。由此，获得光纤素线10α。
此外，通过基于在后述的工序S105中测定的光纤素线10α的外径的控制部110的控制，调整在工序S104中涂覆的紫外线固化树脂的厚度。
工序S105：线束外径测定部105测定在工序S104中获得的光纤素线10α的外径，并将表示外径的测定值的监视信号向控制部110提供。
工序S106(第1照射工序)：1次照射部106使用UV灯向在工序S105中获得的光纤素线10α照射紫外线。由此，主要使成为2次覆层12b的母材的紫外线固化树脂固化，从而获得光纤素线10β。将至少构成2次覆层12b的表层的紫外线固化树脂在本工序中充分固化。此时，所获得的光纤素线10β的温度为300℃以下。
工序S107：牵引部107以特定的牵引速度牵引在工序S106中获得的光纤素线10β。
此外，通过基于在上述的工序S103中测定的光纤裸线11的外径的控制部110的控制，调整在工序S107中牵引光纤素线10β的牵引速度。
工序S108(第2照射工序)：2次照射部108使用UVLED向在工序S107中所牵引的光纤素线10β照射紫外线。由此，主要使成为1次覆层12a的母材的紫外线固化树脂固化，从而获得光纤素线10。此外，实施工序S108紧前的光纤素线10β的温度为在工序S106的实施后被自然冷却而变为50℃以上300℃以下的温度。
工序S109：卷取部109将在工序S108中获得的光纤素线10向卷取鼓109a卷取。由此，获得卷取至卷取鼓109a的光纤素线10。
此外，在上述的工序S106中，使用了1次照射部106的UV灯的紫外线照射如上述那样在氧浓度为2％以下的低氧环境下进行0.01秒以上。
如以上说明的那样，本实施方式针对构成覆层的紫外线固化树脂的至少包括表层在内的部分为未固化状态的光纤素线的各点，在氧浓度为2％的低氧环境下，进行基于UV灯的紫外线照射0.01秒以上。其后，本实施方式针对光纤素线的各点进行基于UVLED的紫外线照射。
这里，对于2次覆层12b所包含的光聚合引发剂的吸收波长而言，从UV灯发出的光谱宽度包含在宽频的紫外线的可能性较高。另外，存在固化时的线缆温度越高，则2次覆层12b的固化越进行的趋势。
因此，本实施方式能够在光纤素线10的制造工序的前段的照射中使2次覆层12b的至少表层充分固化。其结果是，本实施方式能够在一并涂覆1次覆层12a和2次覆层12b的制造装置1中制造比以往更不易产生表面性的恶化的光纤素线10。
(变形例)
在本实施方式中，以在构成1次照射部106的UV灯单元106_1～106_3中，分别在氧浓度为2％以下的低氧环境下进行照射的情况为例进行了说明。但是，也可以构成为：在构成1次照射部106的UV灯单元106_i中，下游侧的一个以上的UV灯单元106_i中的紫外线照射并不一定在低氧环境下实施。即，若通过上游侧的一个以上的UV灯单元106_i确保0.01秒以上的照射时间，则在剩余的下游侧的UV灯单元106_i中，也可以在空气中进行紫外线的照射。即，低氧浓度的惰性气体也可以不在那样的下游侧的UV灯单元106_i内流动。
这是因为，若通过1次照射部106的上游侧的UV灯单元106_i将构成2次覆层12b的紫外线固化树脂的表层充分地固化，则其余的紫外线固化树脂没有露出，因此无需防止由氧引起的固化阻碍。
在这样构成的情况下，通过1次照射部106中的在低氧环境下照射紫外线的上游侧的一个以上的UV灯单元106_i实施本发明中的第1照射工序的前半部分。其后，通过1次照射部106中的在空气中照射紫外线的下游侧的剩余的UV灯单元106_i实施本发明中的第1照射工序的后半部分。其后，由2次照射部108实施本发明中的第2照射工序。
另外，在本实施方式中，对光纤素线10的覆层12由1次覆层12a和2次覆层12b两层构成的例子进行了说明。但是，本实施方式也能够用于覆层12由1层构成的情况。在该情况下，在本实施方式中，构成为涂覆部104将形成由1层构成的覆层12的紫外线固化树脂涂覆于光纤裸线11即可。
另外，在本实施方式中，通过自然冷却实现从1次照射部106到2次照射部108的区间中的光纤素线10β的冷却。然而，本发明并不限定于此。即，也能够通过强制冷却实现从1次照射部106到2次照射部108的区间中的光纤素线10β的冷却。在该情况下，在从1次照射部106到2次照射部108的区间设置强制冷却的冷却部。该冷却部以向2次照射部108突入紧前的温度为50℃以上300℃以下的方式冷却光纤素线10β。此外，该冷却部例如由供冷却气体流动的冷却筒构成。
另外，在本实施方式中，通过UV灯实现1次照射部106中的紫外线照射，并通过UVLED实现2次照射部108中的紫外线照射。然而，本发明并不限定于此。即，也能够通过UVLED实现1次照射部106中的紫外线照射。另外，也能够通过UV灯实现2次照射部108中的紫外线照射。
〔总结〕
本发明的一个实施方式的光纤素线(10)的制造方法的特征在于，其包括：第1照射工序，针对构成覆层(12、12a、12b)的紫外线固化树脂中的至少构成该覆层(12b)的表层的紫外线固化树脂为未固化状态的光纤素线(10α)的各点，照射紫外线；和第2照射工序，针对实施上述第1照射工序而获得的至少构成上述覆层(12b)的表层的紫外线固化树脂固化后的上述光纤素线(10β)的各点，照射紫外线，实施上述第2照射工序紧前的上述光纤素线(10β)的温度为50℃以上300℃以下。
本发明的一个实施方式的光纤素线(10)的制造装置的特征在于，其包括：第1照射部(106)，针对构成覆层(12、12a、12b)的紫外线固化树脂中的至少构成该覆层(12b)的表层的紫外线固化树脂为未固化状态的光纤素线(10α)的各点，照射紫外线；和第2照射部(108)，针对通过由上述第1照射部(106)照射上述紫外线而获得的至少构成上述覆层(12b)的表层的紫外线固化树脂固化后的上述光纤素线(10β)的各点，照射紫外线，通过上述第2照射部(108)照射上述紫外线紧前的上述光纤素线(10β)的温度为50℃以上300℃以下。
根据上述的结构，通过第1照射工序(第1照射部)至少将覆层的表层固化后的光纤素线在向第2照射工序(第2照射部)突入紧前，其温度为50℃以上300℃以下。通过在该温度范围内向突入的光纤素线照射紫外线，使得作为覆层的表层以外的部分的内部的层比以往得到更充分地固化。由此，即使在制造后的工序中向覆层施加侧压，覆层的破裂的产生频度也会减少。
优选：在本发明的一个实施方式所涉及的光纤素线(10)的制造方法的基础上，实施上述第1照射工序紧后的上述光纤素线(10β)的各点的温度为300℃以下。
根据上述的结构，能够更可靠地使向第2照射工序突入紧前时的光纤素线的温度为50℃以上300℃以下。
优选：在本发明的一个实施方式所涉及的光纤素线(10)的制造方法的基础上，在氧浓度为2％以下的低氧环境下实施上述第1照射工序。
根据上述的结构，能够防止紫外线固化树脂的由氧引起的固化阻碍。
优选：在本发明的一个实施方式所涉及的光纤素线(10)的制造方法的基础上，以通过自然冷却使实施上述第2照射工序紧前的上述光纤素线(10β)的温度为50℃以上300℃以下的方式，设定从实施上述第1照射工序到实施上述第2照射工序紧前的上述光纤素线(10β)的行走通路的长度。
根据上述的结构，不追加冷却部等结构就能够获得上述的效果。
〔备注事项〕
本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，对于适当地组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而获得的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。
附图标记说明
1…制造装置；10…光纤素线；11a…芯线；11b…包层；12a…1次覆层；12b…2次覆层；11…光纤裸线；12…覆层；101…拉丝部；102…冷却部；103…裸线外径测定部；104…涂覆部；105…线束外径测定部；106…1次照射部；107…牵引部；108…2次照射部；109…卷取部；110…控制部；111_1～111_6…滑轮；106a、108a…壳体；106b、108b…石英管；106c…UV灯；108c…UVLED条；106a1、106e1…供气口；106a2、106f2…排气口；106d、108d…反射板。

Claims (5)

1.一种光纤素线的制造方法，其特征在于，
所述光纤素线的制造方法包括：
第1照射工序，针对未固化状态的光纤素线的各点，照射紫外线，其中所述未固化状态是指构成该光纤素线之覆层的紫外线固化树脂中的至少构成该覆层的表层的紫外线固化树脂尚未固化；和
第2照射工序，针对固化后的所述光纤素线的各点，照射紫外线，其中所述固化后是指实施所述第1照射工序而获得的至少构成所述覆层的表层的紫外线固化树脂已固化，
实施所述第2照射工序紧前的所述光纤素线的温度为50℃以上且300℃以下。
2.根据权利要求1所述的光纤素线的制造方法，其特征在于，
实施所述第1照射工序紧后的所述光纤素线的温度为300℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的光纤素线的制造方法，其特征在于，
以通过自然冷却使实施所述第2照射工序紧前的所述光纤素线的温度为50℃以上且300℃以下的方式，设定从所述第1照射工序的实施后到所述第2照射工序的实施紧前的、所述光纤素线的行走通路的长度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤素线的制造方法，其特征在于，
在氧浓度为2％以下的低氧环境下实施所述第1照射工序。
5.一种光纤素线的制造装置，其特征在于，
所述光纤素线的制造装置包括：
第1照射部，针对未固化状态的光纤素线的各点，照射紫外线，其中所述未固化状态是指构成该光纤素线之覆层的紫外线固化树脂中的至少构成该覆层的表层的紫外线固化树脂尚未固化；和
第2照射部，针对固化后的所述光纤素线的各点，照射紫外线，其中所述固化后是指通过由所述第1照射部照射所述紫外线而获得的至少构成所述覆层的表层的紫外线固化树脂已固化，
通过所述第2照射部照射所述紫外线紧前的所述光纤素线的温度为50℃以上且300℃以下。
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GR01 Patent grant
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