JP2583996B2 - 光ファイバの被覆装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光ファイバの被覆装置に関し、複数の樹
脂液を連続して塗布し、その後一括して硬化させること
によって、高い機械強度を示す光ファイバ心線を製造で
きるようにしたものである。

［従来の技術］ 光ファイバの表面保護被覆の形成方法には、ヤング率
が0.1〜0.5kg/mm²である低ヤング率の内層と、ヤング率
が30〜150kg/mm²である高ヤング率の外層とからなる２
層あるいはそれ以上の複数の被覆層を形成するものがあ
る。

従来、このような光ファイバ表面に２層の被覆層を形
成するには、第２図に示したような装置が用いられてい
る。

第２図中、符号１は光ファイバ母材である。この光フ
ァイバ母材１は母材送り出し装置２によって保持されて
いる。光ファイバ母材１は、母材送り出し装置２の下部
に設置された紡糸炉３により加熱溶融されつつ紡糸され
て光ファイバ４となる。この光ファイバ４は光ファイバ
径測定装置５でその径が測定された後、第１の樹脂液塗
布装置６によってその径に適合した量の樹脂液が塗布さ
れ、硬化装置７で紫外線を照射するなどして上記樹脂液
を硬化させて内層を形成する。ついで第２の樹脂液塗布
装置８によって、先に形成された内層表面に別の樹脂液
を再度塗布した後、硬化装置９によって外層の硬化を行
う。

このようにして内外２つの被覆層が形成された光ファ
イバ４は光ファイバ径測定装置10においてその径が測定
されたのち、引き取り機11を経て巻き取り機12に巻き取
られて光ファイバ心線とされる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第２図で示したような光ファイバの被
覆装置では、内層の樹脂液を硬化させたのち、外層の樹
脂液を塗布し、硬化させるために、多層被覆を施す場合
には、被覆層分の樹脂液塗布装置と、硬化装置とを光フ
ァイバ４の紡糸方向に沿って縦列させる必要があり、樹
脂液塗布装置と硬化装置とが光ファイバ被覆装置全体に
対して占める割合が大きくなり、その結果、光ファイバ
の被覆装置のライン長が非常に長くなり、経済的でない
とともにメイテナンス等が繁雑になるという不都合があ
った。

上記課題を解決した光ファイバの被覆装置として、例
えば第３図に示したような装置が提案されている。第３
図に示した装置が第２図に示したものと異なるところ
は、紡糸される光ファイバ４に複数の樹脂液を一括して
塗布する樹脂液一括塗布装置13と、塗布された樹脂液を
一括硬化させるための一括硬化装置14を配列したところ
である。第３図に示した被覆装置では、紡糸された光フ
ァイバ４に複数の樹脂液を樹脂液一括塗布装置13によっ
て一括して塗布したのち、一括硬化装置14により樹脂液
を一括して硬化させるので、第２図に示した装置に比較
して、塗布装置と硬化装置とが光ファイバの被覆装置内
で占める割合が減少する。

しかしながら第３図の装置では、光ファイバ４に樹脂
液を塗布する際に用いられる樹脂液一括塗布装置13を構
成する各ダイの中心を一直線上に配列させ、各樹脂液を
光ファイバ表面に偏肉がないように塗布することが困難
であるとともに、塗布された樹脂液の偏肉状態が監視で
きないので、偏肉して塗布された樹脂液を硬化させるこ
ととなり、光ファイバ心線の機械強度を充分に向上させ
ることができないという問題があった。

この発明は上記課題に対してなされたもので、ライン
長が短く、かつ光ファイバ表面に偏肉の無い被覆層を容
易に形成し、機械強度の高い光ファイバ心線を得ること
ができるような光ファイバの被覆装置を提供することを
目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明は、光ファイバ母材を加熱して光ファイバに
紡糸する紡糸炉と、紡糸された光ファイバに樹脂液を塗
布する複数個の樹脂液塗布装置と、この光ファイバ表面
に塗布された複数の樹脂液を一括硬化させる一括硬化装
置と、この光ファイバ心線を巻き取る巻き取り機とが、
直列に順次配置されてなり、上記樹脂液塗布装置の各々
で塗布された樹脂液の偏肉状態を測定する偏肉測定装置
を各樹脂液塗布装置の直後に設けたことを解決手段とし
た。

［作用］ 光ファイバ表面に塗布された樹脂液の偏肉状態を測定
する偏肉測定装置を各樹脂液塗布装置の直後に設けたの
で、光ファイバ表面に複数の樹脂液を連続して均一に塗
布することができるので、機械強度が良好な光ファイバ
を得ることができる。

また複数の樹脂液を未硬化のまま連続して塗布したの
ち、一括硬化装置で一括して硬化させるので、樹脂液塗
布装置と硬化装置とが光ファイバの被覆装置内で占める
割合が従来の被覆装置に比べて小さくすることができ、
ライン長を短縮することができる。

以下、この発明を詳しく説明する。

第１図はこの発明の光ファイバの被覆装置の一例を示
したものである。

この装置は、内外２つの被覆層を光ファイバ表面に形
成するものであり、第１の樹脂液塗布装置６と第２の樹
脂液塗布装置８とを連続して設け、第１の樹脂液塗布装
置６の直後に第１の偏肉測定装置15を設け、第２の樹脂
液塗布装置８の直後に第２の偏肉測定装置16をそれぞれ
設けたものある。

第１の樹脂液塗布装置６は光ファイバ表面に内層とな
る被覆層を形成するためのものであって、紡糸炉３にお
いて紡糸された光ファイバ４の径よりも多少大きな径を
有するダイスに制御装置を取り付けてなるものである。
この制御装置は、上記ダイスの中心と光ファイバ４の中
心軸とを一致させるように、ダイスを水平方向で微移動
させたり、あるいは光ファイバ軸に対してダイスを揺動
させたり、もしくはダイス径を微調整可能に制御するも
のであって、その制御装置によるダイス調整で光ファイ
バ４表面に内装となる樹脂液を偏肉の無い状態で塗布で
きるようになっている。さらに第１の樹脂液塗布装置６
の直後には、この第１の樹脂液塗布装置６で光ファイバ
４表面に塗布された樹脂液の偏肉状態を測定する第１の
偏肉測定装置15が取り付けられている。この第１の偏肉
測定装置15は第１の樹脂液塗布装置６内の制御装置と接
続されており、第１の偏肉測定装置15で検出された樹脂
液の偏肉状態に応じて上記第１の樹脂液塗布装置６のダ
イス径やダイス径の中心を微調整できるようになってい
る。

さらにこの第１の偏肉測定装置15の次段には、第２の
樹脂液塗布装置８と、第２の偏肉測定装置16とが配置さ
れており、第１の樹脂液塗布装置６で塗布された未硬化
状態の樹脂液上に、外層となる樹脂液を連続して塗布で
きるようになっている。この第２の樹脂液塗布装置８と
その直後に設けられた第２の偏肉測定装置16とは、上記
第１の樹脂液塗布装置６と第１の偏肉測定装置15と全く
同様の構成となっている。

このような光ファイバの被覆装置を用いて光ファイバ
表面に内外２層の被覆層を形成するには、まず光ファイ
バ母材１を母材送り出し装置２に保持し、紡糸炉３で加
熱しつつ紡糸する。紡糸された光ファイバ４は第１の樹
脂液塗布装置６内へ搬送され、その表面に内層となる樹
脂液が塗布されるとともに、第１の偏肉測定装置15で、
塗布された樹脂液の偏肉状態が確認される。第１の偏肉
測定装置15で検出された樹脂液の偏肉状態は直ちに第１
の樹脂液塗布装置６へ伝送され、偏肉が解消されるよう
にダイス径やダイス径の中心が変更される。ついで光フ
ァイバ４は第２の樹脂液塗布装置８と第２の偏肉測定装
置16へと搬送され、内層となる樹脂液が第１の樹脂液塗
布装置６で塗布されたと同様に、外層とる樹脂液が塗布
される。内外２層の樹脂液が塗布された光ファイバ４は
次に一括硬化装置14へ搬送され、紫外線照射や加熱等に
より内外層の硬化が一括して行なわれる。このようにし
て２層の被覆層が形成された光ファイバ４は、引き取り
機11を経て巻き取り機12に巻き取られて光ファイバ心線
として用いられる。

この発明の光ファイバの被覆装置で用いられる樹脂液
としては、例えば紫外線硬化型樹脂液や熱硬化型樹脂液
等が好適であり、これらを例示すれば、ウレタンアクリ
レート紫外線硬化型樹脂、エポキシアクリレート紫外線
硬化型樹脂、ポリブタジエンアクリレート紫外線硬化型
樹脂、シリコーンアクリレート紫外線硬化型樹脂、シリ
コーン樹脂などである。

なお第１図に示した光ファイバの被覆装置では、光フ
ァイバ４の表面に内外２層の被覆層を形成するように第
１および第２の樹脂液塗布装置を設けたが、この発明の
光ファイバの被覆装置はこの例に限られるものではな
く、２以上の樹脂液塗布装置と偏肉測定装置とを設けて
も良い。

このような光ファイバの被覆装置では、被覆層を形成
する複数の樹脂液を最内層から順次塗布し、これらの樹
脂液を単一の硬化装置により一括して硬化させるので、
樹脂液塗布装置と硬化装置とが光ファイバの被覆装置内
で占める割合が小さくなり、ライン長を減少させること
ができる。また各樹脂液塗布装置の直後にはそれぞれ偏
肉測定装置が取り付けられており、樹脂液塗布装置で光
ファイバ表面に塗布された樹脂液の偏肉状態を確認し、
偏肉を解消するように樹脂液塗布装置を制御するので、
光ファイバ表面に偏肉の無い被覆層を形成することがで
きる。これにより機械強度の優れた光ファイバ心線を得
ることができる。

［実施例］ （実施例１） 第１図に示した光ファイバの被覆装置を用いて、ファ
イバ径125μｍの単一モードファイバに２層の被覆層を
以下のとおりに形成した。

内層を形成する紫外線硬化型樹脂液として主成分がウ
レタンアクリレートからなる樹脂組成物に光重合開始剤
としてイソプロピルベンゾインエーテルを添加したもの
を、外層を形成する紫外線硬化型樹脂液として主成分が
ウレタンアクリレートからなる樹脂組成物に光重合開始
剤としてベンジルジメチルケタールを添加したものをそ
れぞれ用意した。これらを第１の樹脂液塗布装置および
第２の樹脂液塗布装置にそれぞれ充填し、各偏肉測定装
置で偏肉状態を確認しつつ上記光ファイバに第１の被覆
層のファイバ径が200μｍ、第２の被覆層のファイバ径
が250μｍとなるように順次塗布した後、一括硬化装置
で上記内層および外層を一括して硬化させて２層の被覆
層が形成された光ファイバを得た。

この光ファイバを50本用意し、引っ張り歪速度10％／
分で引っ張り破断強度のワイブル分布を測定したところ
第４図に実線で示したように良好なものであった。

（比較例２） 光ファイバの被覆装置として第３図に示した装置を用
いた以外は実施例１と全く同様にして光ファイバ表面に
内外２層の被覆層を形成した。

この光ファイバを50本用意し、実施例１で試験したと
同様の条件で引っ張り破断強度のワイブル分布を測定し
たところ第４図に点線で示したような引っ張り破断強度
を有するものであった。

以上の結果から、この発明の光ファイバの被覆装置を
用いれば、ライン長を短縮できるばかりでなく、光ファ
イバ表面に偏肉の無い被覆層を形成することができるの
で、機械強度の高い光ファイバ心線を得ることができる
ことが判明した。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の光ファイバの被覆装
置は、光ファイバ母材を加熱して光ファイバに紡糸する
紡糸炉と、紡糸された光ファイバに樹脂液を塗布する複
数個の樹脂液塗布装置と、この光ファイバ表面に塗布さ
れた複数の樹脂液を一括硬化させる一括硬化装置と、こ
の光ファイバ心線を巻き取る巻き取り機とが、直列に順
次配置されてなり、上記樹脂液塗布装置の各々で塗布さ
れた樹脂液の偏肉状態を測定する偏肉測定装置を各樹脂
液塗布装置の直後に設けたものであるので、樹脂液の偏
肉状態を確認しつつ光ファイバ表面に各樹脂液を塗布す
ることができるので、光ファイバ表面に形成された被覆
層はいずれも偏肉のないものとなり、機械強度の高い光
ファイバ心線を得ることができる。

また、各被覆層を形成する樹脂液を順次未硬化状態の
まま塗布し、一括して硬化させるので、光ファイバの被
覆装置内での樹脂液塗布装置および硬化装置の占める割
合を減少させることができ、被覆装置のライン長を短縮
することができ、メイテナンスが容易になるとともに、
設備の管理が容易になる。

さらに光ファイバの被覆装置全体のライン長を短縮す
ることにより、光ファイバ心線の断線を防止することが
でき、被覆層が形成された光ファイバ心線の巻き取り速
度を速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光ファイバの被覆装置の一実施例を
示した概略構成図、第２図および第３図はいずれも従来
の光ファイバの被覆装置を示した概略構成図、第４図
は、第１図に示したこの発明の光ファイバの被覆装置お
よび第３図に示した従来の被覆装置を用いてそれぞれ得
られた光ファイバの引っ張り破断強度を示したグラフで
ある。 １……光ファイバ母材、３……紡糸炉、 ４……光ファイバ、６……第１の樹脂液塗布装置、 ８……第２の樹脂液塗布装置、 12……巻き取り機、14……一括硬化装置、 15……第１の偏肉装置、 16……第２の偏肉測定装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバ母材を加熱して光ファイバに紡
   糸する紡糸炉と、紡糸された光ファイバに樹脂液を塗布
   する複数個の樹脂液塗布装置と、この光ファイバ表面に
   塗布された複数の樹脂液を一括硬化させる一括硬化装置
   と、この光ファイバ心線を巻き取る巻き取り機とが、直
   列に順次配置されてなり、上記樹脂液塗布装置の各々で
   塗布された樹脂液の偏肉状態を測定する偏肉測定装置を
   各樹脂液塗布装置の直後に設けたことを特徴とする光フ
   ァイバの被覆装置