JP2005247608A - Method for manufacturing optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸工程と、光ファイバ裸線に被覆を行ない、光ファイバ素線を形成する被覆工程と、光ファイバ素線に捻りを加えることで、前記光ファイバ母材の溶融部分に捻りを入れる捻り工程と、を備えた光ファイバ素線の製造方法、及び、該光ファイバ素線の製造方法によって製造された光ファイバ素線に関するものである。 The present invention relates to a spinning process in which an optical fiber preform is melt-spun to form a bare optical fiber, a coating process in which an optical fiber bare wire is coated to form an optical fiber strand, and a twist in the optical fiber strand. And a twisting step of twisting the melted portion of the optical fiber preform, and a method of manufacturing an optical fiber, and an optical fiber manufactured by the method of manufacturing the optical fiber It is about.
従来から、光ファイバにおけるPMD(偏波モード分散)を低減するため、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ素線を製造する際に、光ファイバ素線に捻りローラを当接した状態で揺動して、光ファイバ素線に捻りを加えることで、光ファイバ母材の溶融部分に捻りを入れる捻り工程を備えた光ファイバ捻り装置が知られている。 Conventionally, in order to reduce PMD (polarization mode dispersion) in an optical fiber, when manufacturing an optical fiber by melting and spinning an optical fiber preform, a twist roller is in contact with the optical fiber. 2. Description of the Related Art An optical fiber twisting device including a twisting process in which a twist is applied to a melted portion of an optical fiber preform by swinging and twisting an optical fiber strand is known.
この光ファイバ捻り装置としては、光ファイバ母材を紡糸している際の適切な場所、例えば、光ファイバ母材を溶融線引きし、冷却し、一次被覆し、二次被覆した後の工程に、光ファイバ捻り装置を設置し、光ファイバ素線に対し、光ファイバ捻り装置の捻りローラにより捻りを加えることで、光ファイバ母材における紡糸炉で溶融されている部分に捻れを入れつつ、光ファイバ母材を溶融線引きしていた(例えば、特許文献1、2参照。)。
しかしながら、上記光ファイバ捻り装置を用いて光ファイバ素線に捻りを加える場合、紡糸張力や紡糸線速等の紡糸条件によっては、効果的に光ファイバ素線に捻りを加えることができなかったり、紡糸中に断線してしまう等、安定した紡糸ができない場合があった。 However, when twisting the optical fiber using the above optical fiber twisting device, depending on the spinning conditions such as spinning tension and spinning speed, it is not possible to effectively twist the optical fiber, There are cases where stable spinning cannot be performed, such as wire breakage during spinning.
即ち、紡糸張力が低い場合、捻りローラにより光ファイバ素線に対し捻りを加えた際、一次被覆を施している光ファイバ裸線に線ぶれを生じ、光ファイバ裸線に施された被覆の厚みが不均一となり(偏肉が悪化し)、被覆の厚みの不均一が著しい場合には、コーティング装置のダイスやニップルといった部品に光ファイバ裸線が接触して断線する恐れがあった。また反対に、紡糸張力が高い場合には、紡糸炉内の光ファイバ母材の溶融部分における粘度が高いため、捻り抵抗が大きく、光ファイバ捻り装置によって、光ファイバ素線に与えられた捻りが、光ファイバ母材の溶融部分に伝わる前に、光ファイバ母材の溶融部分より下方の光ファイバ裸線部分に留まり、その後に伝わってくる逆方向の捻りにより、捻り力が相殺され、結果として、光ファイバ母材の溶融部分に捻れが充分に入らない恐れがあった。また、これに対応するため、光ファイバ母材の溶融部分に充分な捻れを加えようと、光ファイバ捻り装置の捻りローラの揺動数や振動数等を上げすぎると、光ファイバ素線と捻りローラとの間に滑りを生じてしまったり、捻りローラにより光ファイバ素線を断線させる断線頻度が上がってしまうという問題を生じていた。 That is, when the spinning tension is low, when the optical fiber is twisted by the twisting roller, the optical fiber bare wire that has been subjected to the primary coating is shaken, and the thickness of the coating applied to the bare optical fiber When the thickness of the coating is significant, the bare optical fiber may come into contact with the parts such as the die and nipple of the coating apparatus and break. On the other hand, when the spinning tension is high, the viscosity at the melted portion of the optical fiber preform in the spinning furnace is high, so the twist resistance is large, and the twist imparted to the optical fiber by the optical fiber twisting device is large. Before being transmitted to the melted portion of the optical fiber preform, it stays in the bare optical fiber portion below the melted portion of the optical fiber preform, and the twisting force is canceled by the reverse twist transmitted thereafter, resulting in There was a risk that the twist would not sufficiently enter the melted portion of the optical fiber preform. In order to cope with this, if the twisting roller of the optical fiber twisting device is increased too much or the number of vibrations, etc., to add sufficient twist to the melted portion of the optical fiber preform, There has been a problem that slip occurs between the rollers and the frequency of disconnection of the optical fiber by the twisting roller increases.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、光ファイバ裸線に施された被覆の厚みが不均一となり断線する恐れを回避すると共に、光ファイバ母材の溶融部分に充分な捻りを加えることができる光ファイバ素線の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and avoids the possibility that the thickness of the coating applied to the bare optical fiber becomes non-uniform and breaks, and in the molten portion of the optical fiber preform. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an optical fiber that can be sufficiently twisted.
以上の目的のため、本発明は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸工程と、前記光ファイバ裸線に被覆を行ない、光ファイバ素線を形成する被覆工程と、前記光ファイバ素線に捻りを加えることで、前記光ファイバ母材の溶融部分に捻りを入れる捻り工程を備えた光ファイバ素線の製造方法であって、前記光ファイバ素線に捻りを加える際に、紡糸線速をV(m/min)とした場合に、紡糸張力T(gf)を、0.1×V+30≦T≦0.1×V+250とすることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法である。 For the above purpose, the present invention provides a spinning process for forming an optical fiber bare wire by melt spinning an optical fiber preform, and a coating process for coating the bare optical fiber to form an optical fiber strand. A method for manufacturing an optical fiber, comprising a twisting step of twisting the melted portion of the optical fiber preform by twisting the optical fiber, the twist being applied to the optical fiber In this case, when the spinning linear velocity is V (m / min), the spinning tension T (gf) is set to 0.1 × V + 30 ≦ T ≦ 0.1 × V + 250. It is a manufacturing method.
本発明によれば、光ファイバ裸線に施された被覆の厚みが不均一となることを防止でき、被覆の厚みの不均一による断線の恐れを回避できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the thickness of the coating applied to the bare optical fiber is non-uniform, and can avoid the possibility of disconnection due to non-uniform coating thickness.
また、本発明によれば、光ファイバ母材の溶融部分に充分な捻りを加えることができ、また、光ファイバ捻り装置の捻りローラ等の揺動数または振動数等を多くしすぎて、光ファイバ素線の断線頻度が大きくなることを防止できる。 Further, according to the present invention, a sufficient twist can be applied to the melted portion of the optical fiber preform, and the number of oscillations or vibrations of the twisting roller of the optical fiber twisting device is increased so It is possible to prevent the frequency of disconnection of the fiber strands from increasing.
本発明によれば、光ファイバ裸線に施された被覆の厚みが不均一となることを防止でき、被覆の厚みの不均一による断線の恐れを回避できる。更に、光ファイバ母材の溶融部分に充分な捻りを加えることができ、また、光ファイバ捻り装置の捻りローラ等の揺動数または振動数等を多くしすぎて、光ファイバ素線の断線頻度を大きくすることを防止できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the thickness of the coating applied to the bare optical fiber is non-uniform, and can avoid the possibility of disconnection due to non-uniform coating thickness. Furthermore, sufficient twisting can be applied to the melted portion of the optical fiber preform, and the frequency of disconnection of the optical fiber is increased by increasing the number of oscillations or vibrations of the twisting roller of the optical fiber twisting device. Can be prevented from increasing.
本発明の実施の形態につき、以下、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施の形態による光ファイバ捻り装置1を用いて光ファイバ素線2を製造する紡糸装置3を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
本発明の実施の形態による紡糸装置3は、石英系ガラス等の光ファイバ母材4を加熱して溶融紡糸する紡糸炉5と、紡糸炉5の下流側に設けられ、紡糸されて形成された光ファイバ裸線6を冷却する冷却筒7と、冷却筒7の下流側に設けられ、冷却筒7にて冷却された光ファイバ裸線6に一次被覆材を塗布する第1プライマリコーター8と、塗布された一次被覆材に対し紫外線照射して硬化させる第1架橋筒9と、一次被覆された光ファイバに対し二次被覆材を塗布する第2プライマリコーター10と、塗布された二次被覆材に対し紫外線照射して硬化させる第2架橋筒11と、第2架橋筒11の下流側に設けられ、二次被覆された光ファイバである光ファイバ素線2に対し、一対の捻りローラ等により捻りを加えることで、光ファイバ母材4における紡糸炉5で溶融されている部分に捻れを加える光ファイバ捻り装置1と、光ファイバ捻り装置1の下流に設けられ、光ファイバ素線2の移動方向を変更し、また紡糸張力を測定するターンプーリ12と、光ファイバ母材4を引っ張る機能を有する引き取り具13と、光ファイバ素線2に巻張力を与えるダンサー14と、光ファイバ素線2を巻き取る巻き取り具15と、を備えている。尚、第1プライマリコーター8、第1架橋筒9、第2プライマリコーター10、及び、第2架橋筒11により、コーティング装置16を構成している。
A
本発明の実施の形態で用いられる光ファイバ母材4としては、気相軸付法(VAD法)、外付け法(OVD法)、内付け法(CVD法、MCVD法、、PCVD法)、又は、ロッドインチューブ法など、如何なる製法により作製されたものであっても良い。
As the
また、本発明の実施の形態としての光ファイバの製造方法により製造される光ファイバ素線2としては、シングルモード光ファイバ、分散シフト光ファイバ、カットオフシフト光ファイバ、分散補償光ファイバ等、様々な種類の光ファイバ素線2があり得る。
The
以下、本発明に関し、種々の実験を行った実験結果につき説明する。
種々の実験における、光ファイバ捻り装置1に関する共通条件としては、以下の通りである。
(共通条件)
光ファイバ外径:125μm
被覆材:ウレタン=アクリレート系紫外線硬化型樹脂(一次被覆、二次被覆共)
コート径(光ファイバ素線外径):250μm
紡糸線速:200〜1000m/min
(紡糸線速の変更は、引き取り具13の回転速度を変更することにより行っている。)
Hereinafter, experimental results of various experiments related to the present invention will be described.
Common conditions regarding the optical
(Common conditions)
Optical fiber outer diameter: 125 μm
Coating material: Urethane = acrylate UV curable resin (both primary coating and secondary coating)
Coat diameter (optical fiber outer diameter): 250 μm
Spinning speed: 200 to 1000 m / min
(The spinning line speed is changed by changing the rotational speed of the take-
今回、光ファイバ捻り装置1として、特許第3224235号における第4図のタイプの光ファイバ捻り装置、即ち、一対の捻りローラが、ローラ間に光ファイバ素線を挟んだ状態で、光ファイバ素線の進行方向に対し垂直方向であって、且つ、互いに反対方向に移動することにより、光ファイバ素線に捻りを加える光ファイバ捻り装置を用いているが、光ファイバ捻り装置1としては、これに限定されず、他形式の種々の光ファイバ捻り装置1を適用できる。
In this case, as the optical
図2は、複数の紡糸線速の各々につき、紡糸張力を変更した場合における、紡糸中の断線頻度、及び、ねじり量の変化を表した表である。図3は、複数の紡糸線速の各々につき、紡糸張力を変更した場合における、ねじり量の変化を表したグラフである。図4は、複数の紡糸線速の各々につき、紡糸張力を変更した場合における、捻り効率の変化を表したグラフである。図5は、複数の紡糸線速の各々につき、紡糸張力を変更した場合における、紡糸中の断線頻度の変化を表したグラフである。
紡糸張力の変更は、紡糸炉5のヒーターへかかる電力を変更することにより行っている。又、紡糸張力の測定は、ターンプーリ12部分において行っている。
FIG. 2 is a table showing changes in the frequency of breakage and the amount of twist during spinning when the spinning tension is changed for each of a plurality of spinning line speeds. FIG. 3 is a graph showing changes in the twist amount when the spinning tension is changed for each of a plurality of spinning linear speeds. FIG. 4 is a graph showing a change in twisting efficiency when the spinning tension is changed for each of a plurality of spinning linear velocities. FIG. 5 is a graph showing changes in the frequency of disconnection during spinning when the spinning tension is changed for each of a plurality of spinning line speeds.
The spinning tension is changed by changing the electric power applied to the heater of the
尚、紡糸中の断線頻度の定義は、以下の通りである。
即ち、下記のように、例えば、実験用の光ファイバ母材として5本使用した場合、断線回数が0であれば、紡糸回数も5であり、断線頻度(%)=0/5×100=0となる。また、断線回数が1であれば、断線した光ファイバ母材1本は、断線前の紡糸(この紡糸中に断線)と断線後の再紡糸(この再紡糸中には断線していない)の2回の紡糸をしたこととなる。よって、断線しなかった他の4本の光ファイバ母材の紡糸回数(4回)を加えて、紡糸回数は計6回となり、断線頻度(%)=1/6×100≒17となる。
以上のように、断線頻度(%)=断線回数/(光ファイバ母材の使用数+断線回数)×100と定義している。但し、断線頻度100%とは、紡糸する毎に断線し、紡糸することが困難であったことを示している。
In addition, the definition of the disconnection frequency during spinning is as follows.
That is, as described below, for example, when five optical fiber preforms for experiment are used, if the number of breaks is 0, the number of spinning is 5 and the breakage frequency (%) = 0/5 × 100 = 0. If the number of breaks is 1, one broken fiber optic preform is spun before breakage (breakage during this spinning) and re-spun after breakage (not broken during this re-spinning). This means that spinning was performed twice. Therefore, the number of spinning times (4 times) of the other four optical fiber preforms that have not been broken is added to the total number of spinning times, and the breaking frequency (%) = 1/6 × 100≈17.
As described above, it is defined as disconnection frequency (%) = number of disconnections / (number of optical fiber preforms used + number of disconnections) × 100. However, the disconnection frequency of 100% indicates that it was difficult to disconnect and spin each time spinning.
又、ねじり量の測定は、特開2001−31440号公報におけるように、光ファイバ裸線の外径を光ファイバ裸線の長さ方向に垂直な面内における異なる2方向から、光ファイバ裸線の長さ方向に沿って連続して測定することにより行う。ここで、ねじり量とは、1mあたりの光ファイバ裸線が捻られている回数である。 In addition, the measurement of torsion is carried out by measuring the outer diameter of the bare optical fiber from two different directions in the plane perpendicular to the length direction of the bare optical fiber, as in JP-A-2001-31440. It is performed by continuously measuring along the length direction of Here, the amount of twist is the number of times the bare optical fiber per 1 m is twisted.
今回の実験例で用いた光ファイバ捻り装置の条件により計算される理論ねじり量は、[理論ねじり量]={[並進距離mm]×[振動数rpm]×2}/{[光ファイバ素線外周mm]×[線速m/min]}、と定義される。 The theoretical twist amount calculated according to the conditions of the optical fiber twisting apparatus used in this experimental example is [theoretical twist amount] = {[translation distance mm] × [frequency rpm] × 2} / {[optical fiber strand] Outer circumference mm] × [linear velocity m / min]}.
理想的には、光ファイバに加えられるねじり量は、理論ねじり量になるはずである。しかしながら、実際には、捻りが加えられる光ファイバ母材の溶融部分のガラスには粘度による捻り抵抗が発生する。また、この捻り抵抗により、ガラスが捻られる前に、その後に伝わってくる逆回転の捻りによって、捻り力が相殺されることがある。これは、光ファイバ捻り装置と、光ファイバ母材の溶融部分の距離に依存し、長いと相殺され易く、短いと相殺されにくい。さらに、光ファイバ捻り装置によって加えられる捻れトルクは、捻りローラと、光ファイバ素線の摩擦力によって滑りが生じ、100%伝えられなかったりする。以上の原因のために、捻り効率(理論ねじり量に対して実際に加えられるねじり量)は、100%ではない。今回の紡糸装置構成では、最大で捻り効率は50%である。これに対して、紡糸張力によって、捻り効率が減少し、極端に紡糸張力が高いと、効率がさらに減少することとなる。 Ideally, the amount of twist applied to the optical fiber should be the theoretical amount of twist. However, in reality, twist resistance due to viscosity occurs in the glass of the molten portion of the optical fiber preform to which twist is applied. In addition, due to this twisting resistance, the twisting force may be offset by the reverse rotation twist transmitted before the glass is twisted. This depends on the distance between the optical fiber twisting device and the melted portion of the optical fiber preform, and is easily canceled when it is long, and is not easily canceled when it is short. Furthermore, the twisting torque applied by the optical fiber twisting device is slipped due to the frictional force between the twisting roller and the optical fiber strand, and may not be transmitted 100%. For these reasons, the twisting efficiency (the amount of twist actually added to the theoretical amount of twist) is not 100%. In this spinning device configuration, the maximum twisting efficiency is 50%. On the other hand, the twisting efficiency is reduced by the spinning tension, and if the spinning tension is extremely high, the efficiency is further reduced.
(実験例1)
紡糸線速200m/minにて、紡糸張力を5段階(40、50、200、270、280gf)変化させて、光ファイバ母材4を、5段階の紡糸張力の各々につき各5本ずつ、光ファイバ素線2に捻りを加える捻り工程を行いつつ、紡糸した。光ファイバ捻り装置の条件としては、ローラ並進距離(捻りローラが光ファイバ素線の進行方向に対し垂直方向に移動する距離)を15mmとし、ローラ振動数(捻りローラが光ファイバ素線の進行方向に対し垂直方向に往復移動する1分間当たりの回数)を180rpm(rotation/min)とした。
上記式を用いて、実験例1における理論ねじり量を求めると、34回転/minとなる。実際のねじり量の最大値は17回転/minである。
その際の紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻り効率につき、図2〜5に示している。
(Experimental example 1)
The spinning tension is changed in five stages (40, 50, 200, 270, 280 gf) at a spinning linear speed of 200 m / min, and five optical fiber preforms 4 are respectively used for each of the five spinning tensions. The
Using the above equation, the theoretical torsion amount in Experimental Example 1 is found to be 34 rotations / min. The maximum value of the actual twist amount is 17 rotations / min.
The disconnection frequency, twist amount, and twist efficiency during spinning are shown in FIGS.
図2〜5から把握されるように、紡糸張力が40gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は100%であり、100%断線し、光ファイバ素線2の製造を行うことができなかった。紡糸張力が50gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は16回転/mであり、捻り効率は47%であって、良好な結果が得られた。紡糸張力が200gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は15回転/mであり、捻り効率は44%であって、良好な結果が得られた。また、紡糸張力が270gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は17%であり、ねじり量は14回転/mであり、捻り効率は41%であって、概ね良好な結果が得られた。紡糸張力が280gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は50%であり、ねじり量は8回転/mであり、紡糸中の断線頻度が多く、また、ねじり量も、紡糸張力が270gfの場合よりもかなり低く、捻り効率は24%となってしまい、紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻れ効率の何れについても、妥当な結果が得られなかった。
As can be seen from FIGS. 2 to 5, when spinning with a spinning tension of 40 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and 100% was disconnected, and the
以上の結果から、紡糸張力が50gf未満の場合、紡糸中の断線頻度が100%であり、光ファイバ素線2の製造を行うことができないことが把握された。一方、ねじり量、捻り効率は、紡糸張力が増加するほど減少し、紡糸張力が270gfを超えると著しく低下することが把握されるのに加え、紡糸張力が270gfを超えると紡糸中の断線頻度も50%となり非常に歩留まりが悪いことが把握された。
以上から、紡糸線速200m/minの場合、最低紡糸張力T1が50gf、最高紡糸張力T2が270gfであることが解った。
From the above results, it was found that when the spinning tension was less than 50 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and the
From the above, it was found that the minimum spinning tension T1 was 50 gf and the maximum spinning tension T2 was 270 gf when the spinning linear speed was 200 m / min.
(実験例2)
紡糸線速300m/minにて、紡糸張力を5段階(50、60、180、280、290gf)変化させて、光ファイバ母材4を、5段階の紡糸張力の各々につき各5本ずつ、光ファイバ素線2に捻りを加える捻り工程を行いつつ、紡糸した。光ファイバ捻り装置の条件としては、ローラ並進距離を15mmとし、ローラ振動数を220rpmとした。
実験例2における理論ねじり量を求めると、28回転/minとなる。実際のねじり量の最大値は14回転/minである。その際の紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻り効率につき、図2〜5に示している。
(Experimental example 2)
The spinning tension is changed in five stages (50, 60, 180, 280, 290 gf) at a spinning linear velocity of 300 m / min, and five optical fiber preforms 4 for each of the five stages of spinning tension. The
The theoretical torsion amount in Experimental Example 2 is 28 rotations / min. The maximum value of the actual twist amount is 14 rotations / min. The disconnection frequency, twist amount, and twist efficiency during spinning at that time are shown in FIGS.
図2〜5から把握されるように、紡糸張力が50gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は100%であり、100%断線し、光ファイバ素線2の製造を行うことができなかった。紡糸張力が60gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は13回転/mであり、捻り効率は46%であって、良好な結果が得られた。紡糸張力が180gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は12回転/mであり、捻り効率は43%であって、良好な結果が得られた。また、紡糸張力が280gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は17%であり、ねじり量は11回転/mであり、捻り効率は39%であって、概ね良好な結果が得られた。紡糸張力が290gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は54%であり、ねじり量は7回転/mであり、紡糸中の断線頻度が多く、また、ねじり量も、紡糸張力が280gfの場合よりもかなり低く、捻り効率は25%となってしまい、紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻れ効率の何れについても、妥当な結果が得られなかった。
As can be seen from FIGS. 2 to 5, when spinning at a spinning tension of 50 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and 100% was disconnected, and the
以上の結果から、紡糸張力が60gf未満の場合、紡糸中の断線頻度が100%であり、光ファイバ素線2の製造を行うことができないことが把握された。一方、ねじり量、捻り効率は、紡糸張力が増加するほど減少し、紡糸張力が280gfを超えると著しく低下することが把握されるのに加え、紡糸張力が280gfを超えると紡糸中の断線頻度も54%となり非常に歩留まりが悪いことが把握された。
以上から、紡糸線速300m/minの場合、最低紡糸張力T1が60gf、最高紡糸張力T2が280gfであることが解った。
From the above results, it was found that when the spinning tension was less than 60 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and the
From the above, it was found that the minimum spinning tension T1 was 60 gf and the maximum spinning tension T2 was 280 gf when the spinning linear speed was 300 m / min.
(実験例3)
紡糸線速600m/minにて、紡糸張力を5段階(80、90、230、310、320gf)変化させて、光ファイバ母材4を、5段階の紡糸張力の各々につき各5本ずつ、光ファイバ素線2に捻りを加える捻り工程を行いつつ、紡糸した。光ファイバ捻り装置の条件としては、ローラ並進距離を15mmとし、ローラ振動数を350rpmとした。
実験例3における理論ねじり量を求めると、22回転/minとなる。実際のねじり量の最大値は11回転/minである。その際の紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻り効率につき、図2〜5に示している。
(Experimental example 3)
The spinning tension is changed in five stages (80, 90, 230, 310, 320 gf) at a spinning linear speed of 600 m / min, and five optical fiber preforms 4 are respectively used for each of the five stages of spinning tension. The
The theoretical torsional amount in Experimental Example 3 is 22 rotations / min. The maximum value of the actual twist amount is 11 revolutions / min. The disconnection frequency, twist amount, and twist efficiency during spinning are shown in FIGS.
図2〜5から把握されるように、紡糸張力が80gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は100%であり、100%断線し、光ファイバ素線2の製造を行うことができなかった。紡糸張力が90gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は11回転/mであり、捻り効率は50%であって、良好な結果が得られた。紡糸張力が230gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は10回転/mであり、捻り効率は45%であって、良好な結果が得られた。また、紡糸張力が310gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は17%であり、ねじり量は9回転/mであり、捻り効率は41%であって、概ね良好な結果が得られた。紡糸張力が320gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は58%であり、ねじり量は5回転/mであり、紡糸中の断線頻度が多く、また、ねじり量も、紡糸張力が310gfの場合よりもかなり低く、捻る効率は23%となってしまい、紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻れ効率の何れについても、妥当な結果が得られなかった。
As can be seen from FIGS. 2 to 5, when spinning at a spinning tension of 80 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and 100% was disconnected, and the
以上の結果から、紡糸張力が90gf未満の場合、紡糸中の断線頻度が100%であり、光ファイバ素線2の製造を行うことができないことが把握された。一方、ねじり量、捻り効率は、紡糸張力が増加するほど減少し、紡糸張力が310gfを超えると著しく低下することが把握されるのに加え、紡糸張力が310gfを超えると紡糸中の断線頻度も58%となり非常に歩留まりが悪いことが把握された。
以上から、紡糸線速600m/minの場合、最低紡糸張力T1が90gf、最高紡糸張力T2が310gfであることが解った。
From the above results, it was found that when the spinning tension was less than 90 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and the
From the above, it was found that the minimum spinning tension T1 was 90 gf and the maximum spinning tension T2 was 310 gf when the spinning linear speed was 600 m / min.
(実験例4)
紡糸線速1000m/minにて、紡糸張力を5段階(120、130、250、350、360gf)変化させて、光ファイバ母材4を、5段階の紡糸張力の各々につき各5本ずつ、光ファイバ素線2に捻りを加える捻り工程を行いつつ、紡糸した。光ファイバ捻り装置の条件としては、ローラ並進距離を30mmとし、ローラ振動数を250rpmとした。
実験例4における理論ねじり量を求めると、19回転/minとなる。実際のねじり量の最大値は約9回転/minである。その際の紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻り効率につき、図2〜5に示している。
(Experimental example 4)
At a spinning linear speed of 1000 m / min, the spinning tension is changed in five stages (120, 130, 250, 350, 360 gf), and five optical fiber preforms 4 for each of the five stages of spinning tension. The
The theoretical torsion amount in Experimental Example 4 is 19 rotations / min. The maximum value of the actual twist amount is about 9 revolutions / min. The disconnection frequency, twist amount, and twist efficiency during spinning are shown in FIGS.
図2〜5から把握されるように、紡糸張力が120gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は100%であり、100%断線し、光ファイバ素線2の製造を行うことができなかった。紡糸張力が130gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は9回転/mであり、捻り効率は47%であって、良好な結果が得られた。紡糸張力が250gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は0%であり、ねじり量は8回転/mであり、捻り効率は42%であって、概ね良好な結果が得られた。また、紡糸張力が350gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は17%であり、ねじり量は8回転/mであり、捻り効率は42%であって、概ね良好な結果が得られた。紡糸張力が360gfで紡糸すると、紡糸中の断線頻度は62%であり、ねじり量は2回転/mであり、紡糸中の断線頻度が多く、また、ねじり量も、紡糸張力が350gfの場合よりもかなり低く、捻り効率は11%となってしまい、紡糸中の断線頻度、ねじり量、及び、捻れ効率の何れについても、妥当な結果が得られなかった。
As can be seen from FIGS. 2 to 5, when spinning at a spinning tension of 120 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and 100% was disconnected, and the
以上の結果から、紡糸張力が130gf未満の場合、紡糸中の断線頻度が100%であり、光ファイバ素線2の製造を行うことができないことが把握された。一方、ねじり量、捻り効率は、紡糸張力が増加するほど減少し、紡糸張力が350gfを超えると著しく低下することが把握されるのに加え、紡糸張力が350gfを超えると紡糸中の断線頻度も58%となり非常に歩留まりが悪いことが把握された。
以上から、紡糸線速1000m/minの場合、最低紡糸張力T1が130gf、最高紡糸張力T2が350gfであることが解った。
From the above results, it was found that when the spinning tension was less than 130 gf, the disconnection frequency during spinning was 100%, and the
From the above, it was found that the minimum spinning tension T1 was 130 gf and the maximum spinning tension T2 was 350 gf when the spinning linear velocity was 1000 m / min.
図2〜5に表した上記実験結果から、紡糸線速200m/minの場合は最低紡糸張力T1が50gfであり、紡糸線速300m/minの場合は最低紡糸張力T1が60gfであり、紡糸線速600m/minの場合は最低紡糸張力T1が90gfであり、紡糸線速1000m/minの場合は最低紡糸張力T1が130gfである。これらの結果から、T(gf)≧0.1×V(m/min)+30が導き出せる。 From the above experimental results shown in FIGS. 2 to 5, the minimum spinning tension T1 is 50 gf when the spinning line speed is 200 m / min, and the minimum spinning tension T1 is 60 gf when the spinning line speed is 300 m / min. When the speed is 600 m / min, the minimum spinning tension T1 is 90 gf, and when the spinning linear speed is 1000 m / min, the minimum spinning tension T1 is 130 gf. From these results, T (gf) ≧ 0.1 × V (m / min) +30 can be derived.
即ち、光ファイバ素線2に捻りを加える際に、紡糸線速をV(m/min)とした場合に、紡糸張力をT(gf)が、T≧0.1×V+30であれば、光ファイバ裸線に施された被覆の厚みが不均一となることを防止でき、また、被覆の厚みの不均一による断線の恐れを回避できることが解った。
That is, when twisting the
図2〜5に表した上記実験結果から、紡糸線速200m/minの場合は最高紡糸張力T1が270gfであり、紡糸線速300m/minの場合は最高紡糸張力T1が280gfであり、紡糸線速600m/minの場合は最高紡糸張力T1が310gfであり、紡糸線速1000m/minの場合は最高紡糸張力T1が350gfである。これらの結果から、T(gf)≦0.1×V(m/min)+250が導き出せる。 From the above experimental results shown in FIGS. 2 to 5, the maximum spinning tension T1 is 270 gf when the spinning line speed is 200 m / min, and the maximum spinning tension T1 is 280 gf when the spinning line speed is 300 m / min. When the speed is 600 m / min, the maximum spinning tension T1 is 310 gf, and when the spinning linear speed is 1000 m / min, the maximum spinning tension T1 is 350 gf. From these results, T (gf) ≦ 0.1 × V (m / min) +250 can be derived.
即ち、T≦0.1×V+250であれば、光ファイバ母材4の溶融部分に充分な捻りを加えることができ、また、光ファイバ捻り装置1の捻りローラ22等の揺動数または振動数等を多くしすぎることを防止して、光ファイバ素線2の断線頻度を大きくすることを防止できることが解った。
That is, if T ≦ 0.1 × V + 250, a sufficient twist can be applied to the melted portion of the
尚、図2〜5に表した実験結果は、紡糸線速が200〜1000m/minの場合につき記載しているが、紡糸線速が1000m/minを越えた場合にも、0.1×V+30≦T≦0.1×V+250を満たした場合、光ファイバ素線2の断線頻度、ねじり量、捻り効率につき良い結果が得られることが確認されている。
The experimental results shown in FIGS. 2 to 5 are described when the spinning linear velocity is 200 to 1000 m / min. However, even when the spinning linear velocity exceeds 1000 m / min, 0.1 × V + 30. When ≦ T ≦ 0.1 × V + 250 is satisfied, it has been confirmed that good results can be obtained with respect to the disconnection frequency, twist amount, and twist efficiency of the
1‥‥光ファイバ捻り装置、2‥‥光ファイバ素線、3‥‥紡糸装置、4‥‥光ファイバ母材、5‥‥紡糸炉、6‥‥光ファイバ裸線、7‥‥冷却筒、8‥‥第1プライマリコーター、9‥‥第1架橋筒、10‥‥第2プライマリコーター、11‥‥第2架橋筒、12‥‥ターンプーリ、13‥‥引き取り具、14‥‥ダンサー、15‥‥巻き取り具、16‥‥コーティング装置
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記光ファイバ素線に捻りを加える際に、紡糸線速をV(m/min)とした場合に、紡糸張力T(gf)を、
0.1×V+30≦T≦0.1×V+250
とすることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。
A spinning process in which an optical fiber preform is melt-spun to form an optical fiber bare wire, a coating process in which the optical fiber bare wire is coated to form an optical fiber strand, and a twist is applied to the optical fiber strand A twisting step of twisting the melted portion of the optical fiber preform, and a manufacturing method of an optical fiber, comprising:
When twisting the optical fiber, when the spinning linear velocity is V (m / min), the spinning tension T (gf) is
0.1 × V + 30 ≦ T ≦ 0.1 × V + 250
A method for manufacturing an optical fiber.
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