JP2004002116A - 光ファイバ線引装置 - Google Patents

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Kenji Omura
大村 健二
Yoshinori Kurosawa
黒沢 芳宣
Takeshi Okubo
大窪 豪
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/03Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices
    • C03B37/032Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices for glass optical fibres

Abstract

【課題】光ファイバ製造工程中に引取機構部を発生源とする振動を抑えて、均質な光ファイバを高速に製造することが可能な光ファイバ線引装置を提供する。
【解決手段】引取キャプスタンの光ファイバと接触する範囲に対応する円弧の中心角であるラップ角度を、光ファイバと引取キャプスタンとの間で滑りが発生しないような角度に設定する。
【選択図】   図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ線引装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来の光ファイバ線引装置についての説明図である。光ファイバ線引装置は、光ファイバ母材21を加熱して線引きする線引炉22と、該線引炉22で線引きされた光ファイバ23の外径を測定する外径測定器24と、該外径測定器24を通過した光ファイバ23を冷却する冷却管25と、該冷却管25を通過した光ファイバ23に樹脂を被覆するコーティング器26と、該コーティング器26で被覆した樹脂を硬化させる樹脂硬化炉27と、該樹脂硬化炉27を通過した光ファイバ23を方向転換するプーリー28と、該プーリー28を通過した光ファイバ23を引取る引取機構部と、該引取機構部を通過した光ファイバ23を巻取る巻取器32とから構成される。引取り機構部は、引取キャプスタン29と、引取ベルト30と、前記引取ベルト30の回転軸となる3点ロール31とから成る。
【0003】
この光ファイバ線引装置による光ファイバの製造方法を以下に示す。
【0004】
まず、線引炉22で光ファイバ母材21を加熱しながら線引炉22の垂直下方に光ファイバ23を線引きし、該光ファイバ23の外径を外径測定器24で測定する。その後、冷却管25において、線引き直後で高温になっている光ファイバ23に冷却用ガスを噴射して冷却を行なう。
【0005】
ある一定の温度にまで冷却された光ファイバ23は、その表面にコーティング器26で紫外線硬化型樹脂がコーティングされる。コーティングされた直後、樹脂硬化炉27にて紫外線硬化型樹脂が硬化される。そして、プーリー28で方向転換され、引取キャプスタン29と引取ベルト30により引取られ、次いで巻取器32で巻取られて、光ファイバ製品として完成する。
【0006】
なお、製造工程中に光ファイバ23の支持は、光ファイバ母材21の下端と、コーティング器26と、プーリー28の3点でのみ支持されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ファイバ線引装置には、以下に説明する問題点があった。
【0008】
引取機構部は前述のように、引取キャプスタン29と引取ベルト30と3点ロール31とから構成され、引取ベルト30は3点ロール31を回転軸として回転する。光ファイバ23は、引取キャプスタン29と引取ベルト30との間に挟まれて引取られる。
【0009】
ここで、3点ロール31の加工精度による偏心、径方向のバラツキが有ると、引取ベルト30が回転する際に振動が発生する。この振動が、光ファイバ23を支持しているコーティング器26にまで伝達し、紫外線硬化型樹脂の表面に微少な凹凸を形成していた。それゆえ、均質な光ファイバを高速に製造することができなかった。
【0010】
従って本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決し、光ファイバ製造工程中に引取機構部を発生源とする振動を抑えて、均質な光ファイバを高速に製造することが可能な光ファイバ線引装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の光ファイバ線引装置は、光ファイバ母材を加熱して線引きを行う線引炉と、線引炉で線引きした光ファイバを引取る引取キャプスタンと、引取キャプスタンで引取った光ファイバを巻取る巻取器とを具備して成る光ファイバ線引装置において、引取キャプスタンの光ファイバと接触する範囲に対応する円弧の中心角であるラップ角度が、光ファイバと引取キャプスタンとの間で滑りが発生しないような角度に設定されていることを特徴とする。
【0012】
ラップ角度は、200°〜270°であっても良い。
【0013】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を、以下、図面に基づいて詳述する。
【0014】
図1は、本発明の光ファイバ線引装置の一実施例を示すものである。光ファイバ線引装置は、光ファイバ母材1を加熱して線引きする線引炉2と、該線引炉2で線引きされた光ファイバ3の外径を測定する外径測定器4と、該外径測定器4を通過した光ファイバ3を冷却する冷却管5と、該冷却管5を通過した光ファイバ3に樹脂を被覆するコーティング器6と、該コーティング器6で被覆した樹脂を硬化させる樹脂硬化炉7と、該樹脂硬化炉7を通過した光ファイバ3を方向転換するプーリー8と、該プーリー8を通過した光ファイバ3を引取る引取キャプスタン9及びラップ角度調整プーリー10から成る引取機構部と、該引取機構部を通過した光ファイバ3を巻取る巻取器11とから構成される。
【0015】
この光ファイバ線引装置による光ファイバの製造方法を以下に示す。
【0016】
まず、線引炉2で光ファイバ母材1を加熱しながら線引炉2の垂直下方に光ファイバ3を溶融して線引きし、該光ファイバ3の外径を外径測定器4で測定する。その後、冷却管5において、線引き直後で高温になっている光ファイバ3に冷却用ガスを噴射して冷却を行なう。
【0017】
ある一定の温度にまで冷却された光ファイバ3は、その表面にコーティング器6で紫外線硬化型樹脂がコーティングされる。光ファイバ3にコーティングが施された直後、樹脂硬化炉7にて紫外線硬化型樹脂が硬化される。そして、プーリー8で方向転換され、引取機構部(引取キャプスタン9とラップ角度調整プーリー10)により引取られ、次いで巻取器11で巻取られ光ファイバ製品として完成する。
【0018】
本発明の光ファイバ線引装置の特徴は、光ファイバ母材1から加熱して線引きした光ファイバ3を引取る引取機構部において、従来の引取ベルト及び3点ロールを取り除き、引取キャプタン9の巻取器側11にラップ角度調整プーリー10を新たに設置し、引取キャプスタン9の光ファイバ3に対するラップ角度を調整して、光ファイバ3に被覆された紫外線硬化型樹脂と引取キャプスタン9の表面との摩擦力により光ファイバ3を連続的に引取ることが可能なように構成した点にある。
【0019】
引取りキャプスタン9は円盤状であり、その外周部に光ファイバ3が接触するが、ラップ角度とは、接触している範囲に対応する引取キャプスタン9の円弧の中心角のことを指す。ラップ角度調整プーリー10の位置を調整すれば、ラップ角度を変えることができる。最適なラップ角度は、光ファイバの線引き速度、光ファイバにコーティングする樹脂の種類、引取キャプスタン9の大きさ及び表面の材質などにより適宜決定することができる。
【0020】
なお、ラップ角度調整プーリー10には回転数計測センサが具備されており、実際の線引時に光ファイバ3が引取キャプスタン9で滑っていないかどうかをモニタできる構成になっている。
【0021】
このように、振動源となっていた引取ベルトを使用することなく光ファイバを引取ることにより、光ファイバ線引装置自体から発生する振動を防止することができ、紫外線硬化型樹脂表面の微少な凹凸を抑制することが可能となる。
【0022】
実際の線引きにおいて、ラップ角度をθとすると、θ=60°では、線引き速度の変動があった場合に、光ファイバ3と引取キャプスタン9との間で滑りが発生し、光ファイバ3の線引き外径が一定とならなかった。しかし、θ=200°以上では、線引き速度が急激に変化しても、滑りが発生することはなく、一定の光ファイバ外径を保持することが可能であった。
【0023】
表1は、引取キャプスタン9の光ファイバ3に対するラップ角度θと摩擦力Pとの関係を示す。
【0024】
【表1】
Figure 2004002116
【0025】
摩擦力Pは、アクリレート系材料を用いた紫外線硬化型樹脂をコーティングした光ファイバ3と、金属表面にクロムメッキを施した引取キャプスタン9との間の摩擦力(g)である。θ=60°の時P=100gであるのに対して、θ=200°とするとP=150g、θ=270°とするとP=180gとなり、ラップ角度を大きくすることにより動摩擦係数を5〜8割程度増大できることが分かる。
【0026】
つまり、引取キャプスタン9の光ファイバ3に対するラップ角度を200°〜270°とすることにより、引取キャプスタン9と光ファイバ3との摩擦力を増大し、引取ベルト無しでも滑りを発生すること無く光ファイバ3を引取ることが可能となる。
【0027】
従って、本発明の光ファイバ線引装置により、光ファイバ製造工程中に引取機構部を発生源とする振動を抑えて、均質な光ファイバを高速に製造することが可能となる。
【0028】
【発明の効果】
本発明の光ファイバ線引装置によれば、光ファイバ製造工程中に引取機構部を発生源とする振動を抑えて、均質な光ファイバを高速に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ線引装置の一実施例に係り、光ファイバの製造方法について示した説明図である。
【図2】従来の光ファイバ線引装置に係り、光ファイバの製造方法について示した説明図である。
【符号の説明】
1 光ファイバ母材
2 線引炉
3 光ファイバ
4 外径測定器
5 冷却管
6 コーティング器
7 樹脂硬化炉
8 プーリー
9 引取キャプスタン
10 ラップ角度調整プーリー
11 巻取器
21 光ファイバ母材
22 線引炉
23 光ファイバ
24 外径測定器
25 冷却管
26 コーティング器
27 樹脂硬化炉
28 プーリー
29 引取キャプスタン
30 引取ベルト
31 3点ロール
32 巻取器

Claims (2)

  1. 光ファイバ母材を加熱して線引きを行う線引炉と、該線引炉で線引きした光ファイバを引取る引取キャプスタンと、該引取キャプスタンで引取った光ファイバを巻取る巻取器とを具備して成る光ファイバ線引装置において、前記引取キャプスタンの前記光ファイバと接触する範囲に対応する円弧の中心角であるラップ角度が、前記光ファイバと前記引取キャプスタンとの間で滑りが発生しないような角度に設定されていることを特徴とする光ファイバ線引装置。
  2. 前記ラップ角度は、200°〜270°であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ線引装置。
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