JP2614949B2 - 光ファイバの被覆形成方法および被覆形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの樹脂被覆
形成方法に係わり、特に樹脂被覆表面のタックを低減さ
せることにより、単心線で使用する際のハンドリング
性、保存安定性を向上させ、また、後加工時の取扱性を
向上させるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光ファイバの樹脂被覆を形成
するには、光ファイバ母材を線引炉に入れて、所定の径
の光ファイバ裸線を線引した後、コーティングダイを通
して光ファイバ外周面に紫外線硬化型樹脂を塗布し、塗
布された樹脂に紫外線を照射して硬化させた後、巻取る
方法が一般に行なわれている。

【０００３】図４は、従来使用されていた光ファイバ被
覆形成装置の一例を示すものである。この装置は、光フ
ァイバ裸線あるいは既に樹脂被覆を形成した光ファイバ
素線等の光ファイバ１を通過させつつ、その外周面に紫
外線硬化型樹脂をコーティングするコーティングダイ２
と、コーティングダイ２により外周面に樹脂をコーティ
ングされた光ファイバ３を連続的に通過させつつ、ＵＶ
ランプで紫外線を照射して光ファイバ外周面に塗布され
た樹脂を硬化させるＵＶ照射装置４とを備えて構成され
ている。このＵＶ照射装置４を通過して樹脂が硬化した
光ファイバ５はファイバ引取機に送られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の被覆形成装置の場合には、コーティングダイ２
からＵＶ照射装置までの間は、樹脂コーティングを終え
た光ファイバ３が外気と接しているため、紫外線照射装
置４内に外気を巻き込むことになり、紫外線を照射して
も、樹脂表面層は硬化が不十分になってしまう。すなわ
ち、紫外線硬化型樹脂層全体として見れば見かけ状は硬
化しているものの、その表面層だけは他部よりも硬化度
が低くなってしまう。

【０００５】この原因については次のように考えられ
る。一般に酸素はラジカル捕捉効果のあることが知られ
ている。一方、紫外線硬化型樹脂中に含まれる光開始剤
は紫外線を照射されることによりラジカル分子に開裂す
るが、酸素が近傍にあると生成したラジカル分子は紫外
線硬化型樹脂モノマーよりも酸素と反応してしまい、硬
化反応が起こらなくなる。

【０００６】このように被覆表面の硬化度が低下した光
ファイバは、被覆表面がベタつき、表面タック性が多い
ものとなる。そしてこのような光ファイバは、被覆に着
色を施す工程で、送出張力が不安定になり、また着色イ
ンクの塗布性が悪く、さらに被覆の表面にゴミが付着し
やすいなどの理由から、着色不良を生じる問題があっ
た。また表面がベタつき、表面タック性が多いことか
ら、得られた被覆ファイバを単心線として使用する場合
のハンドリング性が低下し、特に融着接続する際に取扱
性が悪い問題があった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、樹脂被覆表面のタックを低減させることにより、単
心線で使用する際のハンドリング性、保存安定性を向上
させ、また、後加工時の取扱性を向上させる被覆形成方
法の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、紫外線硬
化型樹脂からなる被覆を有する光ファイバの被覆形成方
法において、光ファイバの外周面に紫外線硬化型樹脂を
コーティングした直後から、これに紫外線を照射して該
樹脂を硬化させるまでの操作を、酸素濃度が１％以下の
雰囲気下で行なう被覆形成方法によって解消される。

【０００９】また上記の被覆形成方法を実施するための
装置としては、光ファイバの外周面に紫外線硬化型樹脂
をコーティングするコーティング手段と、このコーティ
ング手段により外周面に紫外線硬化型樹脂をコーティン
グした光ファイバに紫外線を照射して該樹脂を硬化させ
る硬化手段と、該コーティング手段と該硬化手段とを気
密に接続する筒体を有し、該筒体内に光ファイバを通過
させるとともに該筒体内および硬化手段の内部を酸素濃
度１％以下の雰囲気に保持する接続手段とを備えた光フ
ァイバの被覆形成装置が好適に使用される。

【００１０】

【作用】光ファイバの外周面に紫外線硬化型樹脂をコー
ティングした後、紫外線を照射して該樹脂を硬化させる
までの操作を、酸素濃度が１％以下の雰囲気下で行なう
ことによって、樹脂表面の硬化度の低下を防止すること
ができ、樹脂被覆表面の硬化度が十分な光ファイバが得
られる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明に係わる光ファイバの被覆形
成装置の一実施例を示すものである。この装置は、光フ
ァイバ１０の外周面に紫外線硬化型樹脂をコーティング
するコーティングダイ１１と、外周面に紫外線硬化型樹
脂をコーティングした光ファイバ１２に紫外線を照射し
てこの樹脂を硬化させるＵＶ照射装置１３と、コーティ
ングダイ１１とＵＶ照射装置１３とを気密に接続する筒
体１４を有し、この筒体１４内に光ファイバ１２を通過
させるとともに筒体１４内とＵＶ照射装置１３内部とを
酸素濃度１％以下の雰囲気に保持する接続体１５とを備
えて構成されている。

【００１２】上記接続体１５は、筒体１４と、この筒体
１４のＵＶ照射装置１３側に設けられた供給口１６を通
して筒体１４内に窒素ガス等の酸素を含まないガスを供
給するための供給装置（図示せず）と、筒体１４内の酸
素濃度を測定する酸素濃度センサ１７を備えて構成され
ている。上記筒体１４は、そのＵＶ照射装置１３側が該
装置１３の光ファイバ通路に連通しており、筒体１４内
に供給されるガスによって筒体１４内とＵＶ照射装置１
３内とを酸素濃度１％以下の低酸素雰囲気に保持できる
ようになっている。

【００１３】本発明に係わる被覆形成方法では、このよ
うな装置を用い、光ファイバ１０の外周面に紫外線硬化
型樹脂（未硬化樹脂）をコーテイングした後、この光フ
ァイバに紫外線を照射して硬化させるまでの操作を、接
続体１５によってコーテイング済ファイバ１２の表面が
外気に触れる事無く、酸素濃度１％以内の低酸素雰囲気
で行なう。この時の酸素濃度が１％を越えると、形成さ
れる被覆の表面層のゲル分率が低下し、表面がベタつく
ような被覆が形成されることになり好ましくない。

【００１４】この筒体１４内およびＵＶ照射装置１３内
の酸素濃度は、センサ１７により常時モニタしておくこ
とが望ましく、万一酸素濃度が１％を越えた場合には、
被覆形成操作を一旦停止するか、あるいは供給ガス（無
酸素ガス）の流量を上げて、低酸素濃度雰囲気を維持す
る。

【００１５】このような被覆形成方法を行なうことによ
って、未硬化樹脂をコーティングした光ファイバ１２を
外気と接する事無く酸素濃度１％以下の低酸素雰囲気下
で紫外線照射して樹脂を硬化させることができ、表面層
だけ硬化度が低くなる不都合を防止できるので、被覆表
面の硬化が充分な光ファイバ１８が得られる。この光フ
ァイバ１８は、その被覆表面のベタつきがないので、巻
取リールから送出の際の送出張力の変動が小さく、かつ
着色層形成のための着色インクの塗布性がよく、さらに
被覆の表面にゴミが付着し難いことなどから、被覆表面
への着色が容易となる。また得られた被覆ファイバを単
心線として使用する場合にも、ベタつきがないのでハン
ドリング性が良好となり、融着接続する際の取扱性も良
好となる。

【００１６】なお、本発明は、光ファイバの１層の被覆
形成にのみ限定される事無く、既に別の被覆が形成され
た光ファイバ素線への被覆形成に適用することができ、
さらにまた、図１に示す被覆形成装置を縦に２つ以上接
続することにより、紫外線硬化型樹脂からなる２層以上
の被覆を有する光ファイバ心線の被覆形成においても適
用させることができる。

【００１７】（実験例）図１に示した装置を縦に２つ並
べ、光ファイバにウレタンアクリレート系紫外線硬化型
樹脂からなる２層の被覆を有する光ファイバを作製し
た。この光ファイバ裸線は外径１２５μｍ、プライマリ
コート外径が２００μｍ、セカンダリコート外径が２５
０μｍとなるように設定した。

【００１８】それぞれの被覆形成装置の接続体内の酸素
濃度雰囲気を種々に設定して各樹脂被覆を形成して光フ
ァイバ素線とし、ボビンに巻き取った。ついで、この光
ファイバ素線を再度ボビンから送り出し着色装置に送り
込んで条長１０ｋｍにわたり、着色層を形成する際の送
出張力（設定張力５０ｇ）を測定し、被覆形成時の酸素
濃度と張力変動幅との関係を調べた。その結果を図２に
試料１として示した。また、同様にして得られた光ファ
イバの被覆表面のゲル分率を測定し、被覆形成時の酸素
濃度とゲル分率の関係を調べ、その結果を図３に試料１
として示した。なお、これら図２および図３中で白丸で
示した試料２は、従来法によりコーティングダイとＵＶ
照射装置の間に接続体を設けずに樹脂コーティングされ
た光ファイバを外気と接触させた状態で被覆形成したも
のである。

【００１９】図２および図３に示したように、コーティ
ングダイとＵＶ照射装置の間に接続体を設けて酸素濃度
を１％以下に調節して被覆を形成した場合には、樹脂の
ゲル分率が高くなり、着色した時の送出張力の変動が小
さくなり、表面硬化度の高い樹脂被覆が形成された。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバの外周面に未硬化樹脂をコーティングした光
ファイバが外気と接する事無く酸素濃度１％以下の低酸
素雰囲気下で紫外線照射して樹脂を硬化させることがで
き、表面層だけ硬化度が低くなる不都合を防止できるの
で、被覆表面の硬化が充分な光ファイバが得られる。こ
のファイバは送出張力の変動が小さく着色インクの塗布
性がよく、さらに被覆の表面にゴミが付着し難いことな
どから、表面への着色が容易となる。また得られた被覆
ファイバを単心線として使用する場合にもハンドリング
性が良好となり、融着接続する際の取扱性も良好となる
などの優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す被覆形成装置の側面
図である。

【図２】 本発明に係わる実験例の結果を示すもので、
光ファイバ被覆形成時の酸素濃度と得られた光ファイバ
の張力変動幅の関係を示すグラフである。

【図３】 同じく光ファイバ被覆形成時の酸素濃度と被
覆のゲル化分率の関係を示すグラフである。

【図４】 従来の被覆形成装置の一例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１０，１２…光ファイバ、１１…コーテイングダイ（コ
ーテイング手段）、１３…ＵＶ照射装置（硬化手段）、
１４…筒体、１５…接続体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線硬化型樹脂からなる被覆を有する
   光ファイバの被覆形成方法において、 光ファイバの外周面に紫外線硬化型樹脂をコーティング
   した直後からこれに紫外線を照射して該紫外線硬化型樹
   脂を硬化させるまでの操作を、酸素濃度が１％以下の雰
   囲気下で行うことを特徴とする光ファイバの被覆形成方
   法。
2. 【請求項２】 光ファイバの外周面に紫外線硬化型樹脂
   をコーティングするコーティング手段と、このコーティング手段により 外周面に紫外線硬化型樹脂
   をコーティングした光ファイバに紫外線を照射して該樹
   脂を硬化させる硬化手段と、 該コーティング手段と該硬化手段とを気密に接続する筒
   体を有し、この筒体内に光ファイバを通過させるととも
   に、筒体内および硬化手段の内部を酸素濃度１％以下の
   雰囲気に保持する接続手段を備えてなる光ファイバの被
   覆形成装置。