JP4180194B2 - Plastic optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
Plastic optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus and manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4180194B2 JP4180194B2 JP18531599A JP18531599A JP4180194B2 JP 4180194 B2 JP4180194 B2 JP 4180194B2 JP 18531599 A JP18531599 A JP 18531599A JP 18531599 A JP18531599 A JP 18531599A JP 4180194 B2 JP4180194 B2 JP 4180194B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metering pump
- diameter
- pof
- optical fiber
- fluctuation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向の直径変動が少ないプラスチック光ファイバ、並びにそのプラスチック光ファイバを安定して製造するために好適に用いられるプラスチック光ファイバの製造方法及びそれに用いる製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プラスチック光ファイバ(以下POFと略す)において長手方向の直径変動が存在すると、その光伝送特性、機械的特性の均一性を低下させる原因となる。例えばPOFにその端面から光を入射し、POF内部での光散乱等によってその側面からわずかに漏れ出す側面漏光を利用して装飾用に用いる場合、光ファイバに直径の変動があると、光の進行方向に向かって直径が小さくなる部分では芯鞘界面に入射する光の角度が大きくなりPOF内を伝播している光が芯鞘界面の臨界角を超え易くなるため漏光量が大きくなり、逆に光の進行方向に向かって直径が大きくなる部分では芯鞘界面に入射する光の角度が小さくなりPOF内を伝播している光が芯鞘界面の臨界角を超え難くなるため漏光量が小さくなる。そのため、POF外に漏出する光の光量差が生じ、それが漏光斑となって視覚的品質を低下させる原因となる。その直径変動幅が大きく変動周期が短い部分、すなわち急激な直径変動が起こる部分では、POF中心軸に対して芯鞘界面がなす角度が大きくなるので、漏出する光の光量差が特に大きくなる。また光通信や光センサ用途に長手方向に直径変動が大きいPOFを用いると、POFの端部の直径がコネクターのPOF挿入部内径より大きい場合コネクターへの挿入が困難となり、逆にコネクターのPOF挿入部内径より小さい場合コネクター内でPOFにガタが発生してコネクター中心軸に対して偏芯した状態で固定されてしまうため、コネクター同士を接合したり機器にコネクターを差し込んで受発光素子などとPOFを接合する場合に接合面のずれが発生し結合損失が増大する原因となる。これらの理由からPOF長手方向の直径変動の抑制が強く要求されている。
【0003】
POFは通常、原料である複数の熱可塑性樹脂を溶融させ、それぞれ定量ポンプを用いて紡糸ノズルに定量供給して複合紡糸し、冷却・固化させる複合溶融紡糸法によって製造される。
【0004】
紡糸されたPOFは、通常その機械的強度を向上させるために加熱延伸処理が施され、さらに必要に応じて延伸応力緩和のための定長熱処理や緩和熱処理が行われるが、それらの処理を施したPOFは処理を施す前に比べ長手方向の直径変動の幅が大きくなる。その原因は延伸工程において長手方向の直径変動を持ったPOFに加熱下で張力を作用させると、直径が細い部分には太い部分より高い応力が作用し、細い部分が太い部分よりも伸長され易く、元の直径変動が増幅されてしまうことにある。したがって延伸処理が施されたPOFの直径変動を小さくするためには、POFを紡糸する際にPOFの直径変動を小さくすることが極めて重要である。
【0005】
POFを紡糸する際に直径変動を生じさせる大きな原因として、定量ポンプの吐出量変動がある。定量ポンプは、駆動軸、駆動ギヤの偏芯等の定量ポンプの加工斑、駆動装置の回転速度変動、駆動装置と定量ポンプを接続する回転伝達部の芯ずれ等による計量部の回転速度変動などによって吐出量変動を生じる。紡糸ノズルから紡出される溶融樹脂は定量ポンプの吐出量に関わらず一定速度で引き取られ冷却固化されるため、吐出量変動によりPOFの直径が変動してしまうことになる。
【0006】
従来、POFの直径変動原因となる定量ポンプの吐出量変動を抑制する方法として、特開平5ー11127号公報では、原料である複数の溶融された熱可塑性樹脂を紡糸ノズルに定量供給する定量ポンプとして、1つの駆動モーターで駆動される計量部を複数個有するギヤ式定量ポンプを用い、各計量部で発生する同一周期の吐出量変動の変動位相を互いの吐出量変動を相殺するようにずらし、各計量部にて計量された樹脂を合流させ吐出量変動をうち消す方法が提案されている。しかし、この方法は複雑な構造の定量ポンプを必要とし、また各計量部の吐出量変動の周期や大きさが異なる場合は互いに吐出量変動を打ち消し合うことができない。さらに定量ポンプの吐出量変動が、定量ポンプ駆動装置の回転駆動速度の変動や、駆動装置と定量ポンプを接続する回転伝達部の芯ずれ等により発生する計量部の回転速度変動に起因する場合、この装置では吐出量変動を抑制することができない。
【0007】
一方、定量ポンプからの吐出量変動を抑制するため、定量ポンプの吐出圧力変化を検出し、それを低減するように定量ポンプの回転速度を変化させる方法が挙げられる。しかし、この方法では原料流体の温度、分子量変動等による粘度変化等によって生じた吐出圧力変動と吐出量変化とを区別できず、吐出量が変化していない場合でもそれ以外の原因によって生じた吐出圧力変動により定量ポンプの回転速度を補正してしまうため、定量ポンプの単位時間当たりの平均吐出量が変化してしまうという問題があった。この問題を解決する方法として、特許第2816962号公報には、定量ポンプの吐出量変動に対応する特定の周波数帯の吐出圧力変動信号のみを検出し、その変動をうち消すように定量ポンプの回転速度を変更し、さらに定量ポンプ駆動モーターの単位時間あたりの回転速度を検出し、検出回転速度と設定回転速度との間にずれが生じた場合、そのずれを補正する方法が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許第2816962号公報に記載の方法は、定量ポンプの吐出量変化に起因した吐出圧力変化のうち、定量ポンプの回転による吐出量変動に対応する特定の周波数帯以外の非常にゆるやかな吐出圧力変化で、例えば定量ポンプ1回転での理論吐出量に対する実吐出量を示すポンプ効率の変化といった原因で発生する吐出量変動については吐出量の補正ができず、そのような吐出量変動が生じた場合は依然としてPOFの平均直径が変化してしまうという問題点を有していた。
【0009】
本発明の目的は、長手方向の直径変動及び平均直径斑が極めて少なく光学特性、機械特性の均一性に優れたPOF、そのようなPOFを安定して製造する方法、及びそれに用いるPOFの製造装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、加熱延伸処理が施されたプラスチック光ファイバであって、長さ1000mの光ファイバについて、光ファイバ長手方向における直径変化をフーリェ変換して得られる直径変化の振幅ー波長周期特性評価における波長周期0.1mから20mでの最大振幅が3μm以下であり、測定長20m毎における(最大直径ー最小直径)/2で表される光ファイバの平均直径値の最大値と最小値の差が2μm以下であることを特徴とするプラスチック光ファイバにある。
【0011】
また、本発明の要旨は、プラスチック光ファイバの原料となる樹脂をそれぞれ計量しながら紡糸ノズルに供給する複数の定量ポンプと、供給された複数の樹脂を複合紡糸する紡糸ノズルと、定量ポンプの吐出圧力変動を電気的な圧力信号に変換する圧力変換手段と、圧力変換手段から出力される圧力信号を入力し特定周波数帯の信号のみを通過させる信号フィルターと、信号フィルターを通過した圧力信号の変動を低減させるように定量ポンプの駆動モーター回転速度を変化させる手段と、定量ポンプ駆動モーターの単位時間あたりの回転速度を検出し、検出された回転速度と予め設定した単位時間当たりの回転速度とのずれを補正する手段と、紡糸ノズルから吐出され一定速度で引き取られるプラスチック光ファイバの直径を連続的に測定し、その測定値から、所定長さの範囲における(最大直径ー最小直径)/2で表されるプラスチック光ファイバの平均直径を算出し、この平均直径と予め設定された光ファイバの直径とにずれが生じた場合、そのずれを補正するように定量ポンプの駆動モーターの回転設定速度を変更する手段とを有する紡糸装置を備えたプラスチック光ファイバの製造装置にある。
【0012】
さらに、本発明の要旨は、前記の製造装置を用いて光ファイバを製造することを特徴とする光ファイバの製造方法にある。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
POF直径を連続的に測定したデータ(本発明においては10mm以下の間隔で測定されたデータをいう)をフーリェ変換することによって、POF直径の周期的な変動の振幅とその波長を知ることができる。本発明のPOFは、1000mの間で測定されたPOF長手方向における直径変化をフーリェ変換して得られる直径変化の振幅ー波長周期特性評価における波長周期0.1mから20mでの最大振幅が3μm以下であり、1000mの間で20m毎に、好ましくは10m毎に測定された(最大直径ー最小直径)/2で表される平均直径の最大値と最小値との差が1μm以下である。即ち、本発明のPOFは、このように周期的な直径変動振幅を小さく、その変動周期を長く、かつ平均直径変動を小さくすることにより、光伝送特性及び機械的特性の均一性に優れ、POFの側面漏光を利用する用途においては漏光斑が小さく、コネクタ等に挿入して使用する場合も偏芯などの問題を起こさずにコネクタにPOFを容易に挿入することができる。
【0014】
直径変動をフーリェ変換すると、それぞれ特定の変動周期を有する様々な直径変動成分が合成されて形成される全体の直径変動を各直径変動成分に分解することができ、これにより、各直径変動成分についての変動の振幅を求めることができる。本発明のPOF長手方向における直径変化をフーリェ変換して得られる直径変化の振幅ー波長周期特性評価では、連続的に測定した直径変動をフーリェ変換によって、例えば波長周期0.01m毎の直径変動成分に分解し、各波長周期の直径変動成分の変動振幅を求め、各直径変動成分の波長周期とその波長周期における直径変動の振幅を求める。そのデータを横軸に波長周期、縦軸にその波長周期の変動振幅としてプロットしたものが、図1〜図4に例示したようなPOFの直径変化の振幅ー波長周期特性を示す図である。なお、図1及び図2は従来のPOFについての測定結果であり、図3及び図4は本発明のPOFについての測定結果である。
【0015】
本発明においてPOFの構造は特に限定されず、例えば芯ー鞘構造を有しその界面で屈折率が急激に変化するSI型POF、屈折率が中心部から外周部に向かって連続的に変化するGI型POF、屈折率が異なる複数の(共)重合体が同心円状に多層積層されてなり屈折率が中心から外周に向かって段階的に変化する多層POF、複数の島部が共通の海材により互いに隔てられた状態で集束されてなる多芯POF等が挙げられる。
【0016】
本発明のPOFは例えば下記のようにして製造できる。
図5は本実施形態のPOFの製造装置の概略を示す図である。本実施形態のPOFの製造装置は芯ー鞘構造を有するPOFを製造するための装置である。芯材は芯材用押出機11aから押し出され、定量ポンプ12aにより定量されて紡糸ノズル13に供給される。鞘材は鞘材用押出機11bから押し出され、同様に定量ポンプ12bにより定量されて紡糸ノズル13に供給される。その際、定量ポンプ12a、12bの回転速度は、後述のように制御される。紡糸ノズル13にて芯材の外周部に鞘材が同心円状に積層され、未延伸のPOFが紡糸ノズルから紡出される。
【0017】
芯材用押出機11a及び鞘材用押出機11bとしては、ベント型脱揮押出機など公知の押出機が使用される。
【0018】
本実施形態においては、定量ポンプ12a、12bとしてギア式定量ポンプが使用されている。ギア式定量ポンプは吐出量変動が比較的小さいため、長手方向の直径変動が小さいPOFを製造するために好ましく用いられる。このギア式定量ポンプは、互いに噛み合った状態で回転する1対のギア(駆動ギア、従動ギヤ)と、ケーシングと、ケーシングを挟み込む1対のサイドプレート(フロントプレート、バックプレート)とから構成されている。このケーシングは、繭型の内壁を有し、内壁により形成される空間には1対のギアが収納されており、ギア歯先が内壁に接して回転するように構成されている。そして、ギアを回転させた場合に、ギアの噛み合いが解放される部分に当接するバックプレートに輸送される液体の吸引口が、噛み合いが開始する部分に当接するバックプレートに吐出口が形成されている。このようなギア式定量ポンプにおいては、一端が駆動ギアと結合され他端が定量ポンプ外に突出しているギア駆動軸(ギヤの回転駆動力伝達部)がカップリング等によって公知の駆動モーター25と接続されており、駆動モーター25を回転させることにより、噛み合った1対のギアが回転し送液が行われる。その際、輸送される液体は、噛み合っていない状態のギアの歯溝部とケーシングとにより形成される空間内に吸引口から充填され、ギアの回転に伴い輸送され、ギアが噛み合ってギヤ歯溝空間の容積が減少することにより押し出されて吐出口から吐出される。この場合、ギア、ケーシング、吐出口及び吸引口から構成される送液の系を計量部という。即ち、この場合には、一台の駆動モーター25により駆動される計量部は一つである。なお、本発明において、ギヤ式定量ポンプとして駆動軸一本に対して複数個の計量部を有するものを使用することも可能であるが、後述する理由から一台の駆動モーターで駆動される計量部が一つであるものが好ましい。
【0019】
紡糸ノズル13としては製造するPOFの構造に適した複合紡糸ノズルを選択して使用する。紡糸ノズル13としては、紡出孔を一つのみ有するものを使用しても良く、複数の紡出孔を有し定量ポンプ12a、12bから供給された樹脂を複数の紡出孔に分配する構造のものを使用しても良い。
【0020】
本発明においては紡糸を行う際に、一つあるいは複数の定量ポンプ12a、12bの回転数を後述する3つの制御法により制御し、定量ポンプ12a、12bから吐出される樹脂の量を一定に保つことにより、紡糸ノズル13から紡出されるPOFの直径変動を低減する。
【0021】
本発明においては定量ポンプ12a、12bから吐出される樹脂の圧力を検出することによって、定量ポンプ12a、12bの回転数を制御し、吐出される樹脂量の変動を低減している(第一の制御法)。なお、本実施形態において、芯材用定量ポンプ12aと鞘材用定量ポンプ12bは全く同じ機構を用いて制御されているので、以下芯材用の定量ポンプ制御機構についてのみ説明する。
【0022】
ところで、通常、定量ポンプの加工斑、ギヤ駆動と駆動モーターの接続軸の偏芯などの定量ポンプに起因する吐出圧力変動はポンプ回転速度の1倍以下の周期的変動として現れる。一方、溶融樹脂温度や分子量変化による粘度変化などの定量ポンプ以外に起因し、吐出量は変化しないためPOF直径変動には影響を及ぼさない吐出圧力変動は、定量ポンプに起因する吐出圧力変動に比べ緩やかな周期的あるいは非周期的変化として現れる。そこで、第一の制御においては、吐出圧力変動の周波数特性、周期性を利用して、定量ポンプの吐出圧力変動を、定量ポンプに起因する変動と定量ポンプ以外に起因する変動に分離し、定量ポンプに起因する吐出圧力変動を低減するように定量ポンプの回転速度を制御する。なお、定量ポンプ以外に起因しPOF直径変動に影響を及ぼす非周期的な定量ポンプの吐出量変動は後述する第三の制御法により低減する。
【0023】
以下、具体的に第一の制御の内容について説明する。まず、定量ポンプ12aの吐出圧力変動を圧力変換器20で電気的な圧力信号として検出する。圧力変換器20の応答周波数は制御精度の面から高いものほどよく、50Hz以上であることが好ましく、100Hz以上であることがさらに好ましい。
【0024】
その圧力信号は信号フィルター22aと回転速度制御・比較・補正ユニット22bとから構成される吐出量変動制御装置に送られ、定量ポンプ12aに起因した圧力変動に対応する周波数帯に対応する圧力信号だけが信号フィルター22aにより分離され、回転速度制御・比較・補正ユニット22bに入力される。定量ポンプ12aに起因した圧力信号に対応する周波数帯は、信号フィルタ22aに予め設定されている。信号フィルター22aの設定周波数帯は、定量ポンプ12aの1回転の周波数以上の範囲に設定することが好ましく、圧力変換器20の供給電源から圧力信号に電気ノイズが進入した場合にそのノイズを吐出量変動として検出しないよう供給電源周波数以下の範囲に設定することが好ましい。
【0025】
回転速度制御・比較・補正ユニット22bは、定量ポンプに起因した圧力変動を低減させるように、定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置24から発せられた回転指令信号を加工し、加工した回転指令信号を定量ポンプ駆動モーター駆動装置23に出力し、定量ポンプ駆動モータ25の回転速度を変化させる。
【0026】
本実施形態においては、定量ポンプ駆動モータ25の回転速度を制御するための制御方法として、設定回転速度よりも大きい所定の制御回転速度及び小さい所定の制御回転速度(例えば設定回転速度の10倍及び0.1倍)を設定しておき、吐出圧力の変化に対してその変化を抑えるいずれか一方の制御回転速度を選択し、その制御回転速度に定量ポンプ12aの回転速度を瞬間的に切り替える方法を採用している。この方法を採用した場合、POFの原料となる樹脂は溶融状態においては弾性的挙動を示すため、定量ポンプ12aの回転速度を瞬間的に急激に変化させ、定量ポンプ12aからの吐出圧力を数十Hz程度変動させても、その圧力変動は定量ポンプ12aの下流の樹脂流路内に存在する樹脂に吸収されるので、紡糸ノズル13から吐出される樹脂の吐出圧力の変動幅が低減し、紡糸されたPOFの直径変動は低減される。本発明において、定量ポンプ駆動モータ25の回転速度を制御するための制御方法はこれに限定されるものではなく、例えば、定量ポンプ12aの吐出圧力変動と連動して、その吐出圧力変動を抑えるように、定量ポンプ駆動モーター25の回転速度を連続的に変化させる方法を用いることができる。
【0027】
定量ポンプ12aを駆動する駆動モーター25としては分解能、応答性に優れたモーターが好ましく、サーボモーターが特に好ましい。本発明の信号フィルター22a及び回転速度制御・比較・補正ユニット22bは、例えば、公知の電子部品の組合せから構成することが可能であるが、これに限定されるものではない。
【0028】
上述のように、定量ポンプ12aの吐出圧力変動を低減させるように定量ポンプ12aの回転速度を変化させた場合、定量ポンプ12aが1回転するのに要する時間が変化してしまい、単位時間当たりの吐出量が変化してしまう場合がある。それを防ぐために、本発明では、回転速度センサー等(例えば定量ポンプ駆動モーターとしてサーボモーターを用いる場合はモーターに内蔵されたエンコーダー等)により定量ポンプ12aの回転速度を常に監視し、単位時間あたりの定量ポンプ回転量が、設定回転速度とずれた場合に、回転速度制御・比較・補正ユニット22bによって、定量ポンプ12aの吐出圧力変動を抑制するために選択される設定回転速度よりも大きい制御回転速度又は小さい制御回転速度を微量づつ徐々に変化させることにより、単位時間当たりの定量ポンプ回転量を設定回転速度に一致させ、定量ポンプ12aが1回転するのに要する時間を一定に保っている。(第二の制御法)
【0029】
なお、定量ポンプ12aの吐出圧力変動が、前記第一及び第二の制御法により低減される吐出量変動の内、定量ポンプ駆動装置の出力軸の回転速度変動、駆動装置と定量ポンプを接続する回転伝達部の芯ずれ等による計量部の回転速度変動といった定量ポンプ12aの計量部の加工斑以外の原因で発生している吐出量変動である場合には、例えば1つの駆動軸に対し複数の計量部を有したタイプの定量ポンプ12aを使用するなどして、その一カ所の計量部の吐出圧力変動を検出し制御を行っても十分な吐出圧力変動低減効果が得られる。この場合、各計量部から吐出されたPOF原料を、複数の紡出孔を有する紡糸ノズル13のそれぞれ別の紡出孔に供給して、複数のPOFを同時に紡糸することも可能である。
【0030】
それに対し、駆動軸1本に対し計量部が1ヶ所の定量ポンプ12aを用い、それを独立した1台の駆動モーター25で駆動し、各駆動モータ25を別々に制御すると、例えば定量ポンプとしてギヤ式定量ポンプを使用した場合の駆動ギヤの偏芯回転、ギヤ歯溝容積斑、ギヤ歯厚斑等に起因する吐出量変動や、ギヤが噛み合いギヤ歯溝に充填されていた液が押し出される際に、ギア歯溝間に形成される空間の単位時間当たりの容積減少量が変化することに起因する吐出量変動(脈動)等の定量ポンプ12aの計量部の加工斑に起因する吐出量変動をも抑制することができるようになるので、より好ましい。このようにして定量ポンプ12aから吐出されたPOFの原料を、複数の紡出孔を有し定量ポンプ12aから供給される原料を複数に分配して各紡出孔に供給して紡出する構造の紡糸ノズル13に供給して紡糸すると、長手方向の直径変動の極めて少ないPOFを多数本同時に得ることができるので好ましい。
【0031】
また、定量ポンプ12aへ供給される樹脂の供給圧、温度、粘度等の条件は大きく変動することがあり、例えば定量ポンプ12aとして輸送する樹脂の一部をギアやギア軸などの摺動部に設けられた数μm程度の微小な隙間に供給して摺動部の潤滑液として使用するギア式定量ポンプ等を使用した場合、摺動部からの輸送液のポンプ外への漏出や輸送液の吸引口への逆流(バックフロー)が、輸送液の粘度低下や供給口からの輸送液の供給圧力の低下により増大することがある。このとき、定量ポンプ1回転での理論吐出量に対する実吐出量を示すポンプ効率が変化し、同じ回転速度であっても紡糸されたPOFの直径が変動してしまう場合がある。本実施形態のPOFの紡糸装置は、そのような原因で生じるPOFの直径変動も低減するため、図5に示すように、第1引き取り装置16の下流に設けた線径測定器30でPOFの直径を連続的に測定して所定長さ毎のPOFの平均直径を算出し、直径差検出器40によってその平均直径と予め設定された設定直径との比較を行い、両者の間に差がある場合には定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置24の回転速度設定値を変更する制御信号を直径差検出器40が出力するように構成されている(第三の制御法)。直径差検出器40は例えば平均直径が設定直径より大きい場合には回転速度設定値を減少させ、平均直径が設定直径より小さい場合には回転速度設定値を増加させる制御信号を出力する。そのため、定量ポンプ12aへの樹脂の供給条件等の外的要因によって定量ポンプ12aの吐出効率が変動しても、紡糸されたPOFの直径を一定値に保つことができる。
【0032】
なお、POF直径の測定は、設定直径を延伸後のPOFの直径に設定すれば延伸後に行うことも可能であり、この場合、第2引き取り装置18の前又は後に線径測定器30を設置する。また、POFの平均直径と設定直径との差に応じて、定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置24の回転速度設定値を変更する際には、芯材用及び鞘材用の定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置24の回転速度設定値を同じ比率で変更するのがPOFの構造を同じに保つためには最も好ましいが、定量ポンプ12aの吐出効率変動に起因して発生する直径変動率は通常、平均直径の数%程度であるため、通常の芯ー鞘構造、又は芯鞘保護層構造のPOFのように、POFの芯材占有率、すなわちPOFの全材料に占める芯材の吐出量比が90%以上を占めるPOFにおいては、芯材用の定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置24の回転速度設定値のみを変更しても、十分な効果を有する。
【0033】
このように、本発明のPOFの製造方法においては、定量ポンプ12aからの樹脂の吐出量変動を低減することにより、未延伸POFの直径変動を小さくすることが可能となるため、そのPOFを延伸した場合もPOFの直径変動を小さくすることが可能となる。
【0034】
紡糸ノズル13から紡出されたPOFは、空冷のクエンチ装置14及びガイド15を経由して、第1引き取り装置16、加熱延伸炉17、第2引き取り装置18を通過する。その際、第1引き取り装置16の引き取り速度よりも第2引き取り装置18の引き取り速度のほうが速く設定されているので、加熱延伸炉17において加熱されたPOFは延伸される。第1引き取り装置16、第2引き取り装置18としては公知のローラーなどが使用される。加熱延伸炉17においては、熱風などの加熱媒体によりPOFが加熱される。延伸倍率は特に限定されないが、POFの直径の斑は延伸により増幅される傾向があるので、直径斑が小さいPOFを得るためには、3倍以下とすることが好ましい。POFの熱収縮を小さくするためには、延伸されたPOFをさらに加熱緩和処理することが好ましい。加熱緩和処理は例えば二つの引き取り装置の間に加熱炉を配置し、前段の引き取り装置の引き取り速度を後段の引き取り装置の引き取り速度よりも大きくすることにより行われる。このようにして延伸されたPOFは巻き取り装置19により巻き取られる。
【0035】
図4は、上記の方法で紡糸された点を除いて、図2のPOFと全く同じ製造条件で製造されたPOFについて、長さ1000mにわたって直径を測定し、その測定データーについて、POFの長手方向における直径変化のフーリェ変換を行った結果を横軸に波長周期を、縦軸にその振幅をとってプロットしたものである。また、図1及び図3は、それぞれ図2及び図4のPOFを2倍に延伸して得られるPOFについて、図4と同様にプロットしたものである。
【0036】
図3及び図4に示すように、本発明の方法により製造されたPOFは、図1及び図2に示した従来のPOFと比べて直径変動が大幅に低減されており、長さ1000mにわたって、POFの長手方向における直径変化をフーリェ変換して得られる直径変化の振幅ー波長周期特性評価における波長周期0.1mから20mでの最大振幅が3μm以下となっている。
【0037】
【実施例】
(実施例1)
芯材としてポリメチルメタクリレート、鞘材としてフッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン=80/20(mol%)の共重合体を、芯材、鞘材用の定量ポンプとしてギヤ式定量ポンプ、定量ポンプ駆動モーターとして1/100減速機付きの出力100WのACサーボモーター、圧力変換器としてダイニスコ(株)製の高温用ひずみゲージ式圧力検出器を用い、芯材、及び鞘材用の定量ポンプの吐出量変動制御装置の信号フィルターの通過周波数帯域がそれぞれのギヤ式定量ポンプ回転周波数〜30Hzの範囲に設定された図5に示す様な構成のPOF製造装置に供給した。そして紡糸ノズルより連続的に吐出されたPOFを25m/分で引き取りながら冷却、固化し、未延伸状態のPOFの直径変動をキーエンス(株)のレーザー外径測定器(分解能0.1μm)を用いて連続的に測定し、1分(25m)毎に平均直径と設定直径の差を算出し、定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置の設定回転数を平均直径と設定直径の差に基づいて補正しながらPOFを紡糸し、紡糸されたPOFに連続して延伸倍率2倍の熱風加熱延伸処理を施し、延伸処理後のPOF直径変動を同じレーザー外径測定器を用いて連続測定を行ないながら50m/分の速度で巻き取ることによって平均直径が約750μm、鞘厚さ約60μmのPOFを得た。
【0038】
未延伸状態のPOFの1000mの間での直径変動幅は約2μm、2倍延伸処理後のPOFの1000m間での直径変動幅は約9μmで10m毎の平均直径の最大値と最小値の差は約1μmと小さかった。また1000mの間での、POF長手方向における直径変化をフーリェ変換して得られる直径変化の振幅ー波長周期特性を評価したところ、0.1mから20mの波長周期における最大振幅は延伸処理前で約0.5μm、延伸処理後で約1.2μmと非常に小さかった。
【0039】
(比較例1)
芯、鞘の定量ポンプ吐出量変動制御装置を取り外し、ACサーボモーターを定回転速度で回転させた以外は実施例1と同様にして平均直径が約750μm、鞘厚さ約60μmの延伸倍率2倍のPOFを得た。実施例1と同じ方法で測定したPOFの直径変動は、未延伸状態のPOFで変動幅は約7μm、延伸処理後のPOFの1000mの間での直径変動幅は約20μmと大きかった。またPOF長手方向における直径変化をフーリェ変換して得られる直径変化の振幅ー波長周期特性を評価したところ、0.1mから20mの波長周期における最大振幅は延伸処理前で約4μm、延伸処理後で約11μmと大きかった。また、延伸処理後のPOFについて、1000mの間で20m毎に測定した平均直径の最大値と最小値の差は約4μmであった。
【0040】
(比較例2)
平均直径と設定直径の差を求め、定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置の設定回転数を平均直径と設定直径の差に基づいて補正する制御を停止した点を除いて実施例1と同様にして平均直径が約750μm、鞘厚さ約60μmの延伸倍率2倍の熱風加熱延伸処理が施されたPOFを得た。
【0041】
このPOFの直径変動を実施例と同じ方法で測定したところ、未延伸状態のPOFで変動幅は約2μm、延伸処理後のPOFの1000m間での直径変動幅は約11μmであった。また、延伸処理後のPOFについて、POF長手方向における直径変化をフーリェ変換して得られる直径変化の振幅ー波長周期特性を評価したところ、0.1mから20mの波長周期における最大振幅は約1.2μmであったが、1000mの間で20m毎に測定した平均直径の最大値と最小値の差は約4μmあった。
【0042】
【発明の効果】
本発明のPOFは、長手方向の直径変動が極めて小さいため、光伝送特性、機械的特性の均一性に優れ、POFの側面漏光を利用する場合のPOFの漏光斑、センサ又は信号伝送用に使用した場合のPOF同士又はPOFと受発光素子との接合面のずれによる結合損失が非常に小さい。
【0043】
本発明の製造方法、及び製造装置によれば、長手方向の直径変動が極めて小さいPOFを容易に製造し得る。
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の2倍延伸処理が施されたPOFの直径変化の振幅ー波長周期特性評価結果の一例を示す図である。
【図2】従来の延伸処理前のPOFの直径変化の振幅ー波長周期特性評価結果の一例を示す図である。
【図3】本発明の方法により製造され2倍延伸処理が施されたPOFの直径変化の振幅ー波長周期特性評価結果の一例を示す図である。
【図4】本発明の方法により製造された延伸処理前のPOFの直径変化の振幅ー波長周期特性評価結果の一例を示す図である。
【図5】本発明のPOF製造装置の一例の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
10 POF
11a 芯材用押出機
11b 鞘材用押出機
12a 定量ポンプ
12b 定量ポンプ
13 紡糸ノズル
14 空冷クエンチ装置
15 ガイド
16 第1引き取り装置
17 加熱延伸炉
18 第2引き取り装置
19 巻き取り装置
20 圧力変換器
22 吐出量変動制御装置
22a 圧力信号フィルター
22b 回転速度制御・比較・補正ユニット
23 定量ポンプ駆動モーター駆動装置
24 定量ポンプ駆動モーター回転速度設定装置
30 線径測定器
40 直径差検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plastic optical fiber having a small diameter fluctuation in the longitudinal direction, a method of manufacturing a plastic optical fiber suitably used for stably manufacturing the plastic optical fiber, and a manufacturing apparatus used therefor.
[0002]
[Prior art]
If there is a diameter variation in the longitudinal direction in a plastic optical fiber (hereinafter abbreviated as POF), it causes a reduction in the uniformity of its optical transmission characteristics and mechanical characteristics. For example, when light is incident on the POF from its end surface and used for decoration using side leakage light that slightly leaks from the side surface due to light scattering inside the POF, if the optical fiber has a diameter variation, In the part where the diameter decreases in the traveling direction, the angle of light incident on the core-sheath interface increases, and the light propagating in the POF easily exceeds the critical angle of the core-sheath interface, resulting in an increase in the amount of light leakage and vice versa. In the portion where the diameter increases toward the traveling direction of light, the angle of light incident on the core-sheath interface becomes small, and the light propagating in the POF does not easily exceed the critical angle of the core-sheath interface, so the amount of leakage light is small. Become. Therefore, a difference in the amount of light leaking out of the POF occurs, which becomes a spot of light leakage and causes a reduction in visual quality. In a portion where the diameter variation width is large and the variation period is short, that is, a portion where a sudden diameter variation occurs, the angle formed by the core-sheath interface with respect to the POF central axis is large, and thus the light amount difference of leaked light is particularly large. If a POF with a large diameter variation in the longitudinal direction is used for optical communication and optical sensor applications, if the diameter of the end of the POF is larger than the inner diameter of the POF insertion part of the connector, insertion into the connector becomes difficult. If the inner diameter of the connector is smaller than the inner diameter of the connector, the POF will be loose and will be fixed in an eccentric manner with respect to the central axis of the connector. When joining these, the joining surface is displaced, which causes an increase in coupling loss. For these reasons, there is a strong demand for suppressing diameter fluctuation in the longitudinal direction of POF.
[0003]
POF is usually produced by a compound melt spinning method in which a plurality of thermoplastic resins as raw materials are melted, each is quantitatively supplied to a spinning nozzle using a metering pump, compound spinning is performed, and cooling and solidification are performed.
[0004]
The spun POF is usually subjected to a heat drawing treatment to improve its mechanical strength, and further subjected to a constant length heat treatment or a relaxation heat treatment to relieve the drawing stress, if necessary. The width of the diameter variation in the longitudinal direction is larger than that of the processed POF. The cause of this is that when tension is applied to POF having a diameter variation in the longitudinal direction under heating in the stretching process, higher stress acts on the narrow diameter portion than on the thick portion, and the narrow portion is more easily stretched than the thick portion. The original diameter variation is amplified. Therefore, in order to reduce the diameter fluctuation of the POF that has been subjected to the stretching treatment, it is extremely important to reduce the diameter fluctuation of the POF when the POF is spun.
[0005]
A major cause of fluctuations in diameter when spinning POF is fluctuations in the discharge amount of the metering pump. The metering pump has processing irregularities of the metering pump such as the drive shaft and drive gear eccentricity, fluctuations in the rotation speed of the drive device, fluctuations in the rotation speed of the metering unit due to misalignment of the rotation transmission unit connecting the drive device and metering pump, etc. Causes a variation in the discharge amount. The molten resin spun from the spinning nozzle is taken at a constant speed and cooled and solidified regardless of the discharge amount of the metering pump, so that the POF diameter fluctuates due to the discharge amount fluctuation.
[0006]
Conventionally, as a method for suppressing fluctuations in the discharge amount of a metering pump that causes fluctuations in the diameter of POF, JP-A-5-11127 discloses a metering pump for metering a plurality of molten thermoplastic resins as raw materials to a spinning nozzle. As an example, a gear-type metering pump having a plurality of metering units driven by a single drive motor is used, and the fluctuation phase of the discharge amount fluctuation in the same cycle generated in each metering part is shifted so as to cancel out the mutual discharge amount fluctuations. A method has been proposed in which the resin weighed in each metering unit is joined to eliminate the discharge amount fluctuation. However, this method requires a metering pump having a complicated structure, and if the period and magnitude of the discharge amount fluctuation of each metering unit are different, the discharge amount fluctuations cannot be canceled out. Further, when the discharge amount fluctuation of the metering pump is caused by the fluctuation of the rotational driving speed of the metering pump driving apparatus, the rotational speed fluctuation of the metering part caused by the misalignment of the rotation transmitting part connecting the driving apparatus and the metering pump, With this apparatus, it is not possible to suppress fluctuations in the discharge amount.
[0007]
On the other hand, in order to suppress fluctuations in the discharge amount from the metering pump, there is a method of detecting a change in the discharge pressure of the metering pump and changing the rotation speed of the metering pump so as to reduce it. However, with this method, it is not possible to distinguish between a change in discharge pressure and a change in discharge amount due to a change in viscosity due to temperature, molecular weight fluctuation, etc. of the raw material fluid, and even if the discharge amount does not change, the discharge caused by other causes Since the rotation speed of the metering pump is corrected by the pressure fluctuation, there is a problem that the average discharge amount per unit time of the metering pump changes. As a method for solving this problem, Japanese Patent No. 2816962 discloses that only the discharge pressure fluctuation signal in a specific frequency band corresponding to the discharge amount fluctuation of the metering pump is detected, and the metering pump is rotated so as to eliminate the fluctuation. A method is disclosed in which the speed is changed, the rotational speed per unit time of the metering pump drive motor is detected, and when a deviation occurs between the detected rotational speed and the set rotational speed, the deviation is corrected.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method described in Japanese Patent No. 2816962 discloses a very gentle discharge other than a specific frequency band corresponding to the discharge amount fluctuation caused by the rotation of the metering pump among the discharge pressure changes caused by the discharge amount change of the metering pump. For example, a change in the discharge amount caused by a change in pump efficiency indicating the actual discharge amount with respect to the theoretical discharge amount in one rotation of the metering pump cannot be corrected, and such a discharge amount variation occurs. In this case, there was still a problem that the average diameter of the POF would change.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a POF that has very little longitudinal diameter variation and average diameter unevenness and excellent optical characteristics and uniformity in mechanical characteristics, a method for stably manufacturing such POF, and a POF manufacturing apparatus used therefor Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is a plastic optical fiber that has been subjected to a heat-stretching treatment, and for an optical fiber having a length of 1000 m, the diameter change amplitude-wavelength period characteristic obtained by Fourier transform of the diameter change in the longitudinal direction of the optical fiber. The maximum amplitude at the wavelength period of 0.1 m to 20 m in the evaluation is 3 μm or less, and the maximum and minimum values of the average diameter value of the optical fiber represented by (maximum diameter−minimum diameter) / 2 for each measurement length of 20 m. The difference is 2 μm or less in the plastic optical fiber.
[0011]
Also, the gist of the present invention is to provide a plurality of metering pumps that supply the spinning nozzle while metering a resin that is a raw material of the plastic optical fiber, a spinning nozzle that compositely spins the plurality of supplied resins, and a discharge of the metering pump. Pressure conversion means that converts pressure fluctuations into electrical pressure signals, a signal filter that receives pressure signals output from the pressure conversion means and passes only signals in a specific frequency band, and fluctuations in pressure signals that have passed through the signal filter A means for changing the rotational speed of the metering pump drive motor so as to reduce the rotational speed of the metering pump and the rotational speed per unit time of the metering pump drive motor, and the detected rotational speed and a preset rotational speed per unit time Means to correct the deviation and continuously measure the diameter of the plastic optical fiber discharged from the spinning nozzle and taken at a constant speed From the measured value, the average diameter of the plastic optical fiber represented by (maximum diameter−minimum diameter) / 2 in the range of the predetermined length is calculated, and the average diameter is deviated from the preset optical fiber diameter. Is generated in a plastic optical fiber manufacturing apparatus provided with a spinning device having means for changing the rotational setting speed of the drive motor of the metering pump so as to correct the deviation.
[0012]
Furthermore, the gist of the present invention resides in an optical fiber manufacturing method characterized in that an optical fiber is manufactured using the manufacturing apparatus.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
By performing Fourier transform on data obtained by continuously measuring the POF diameter (referred to as data measured at intervals of 10 mm or less in the present invention), the amplitude and wavelength of the periodic fluctuation of the POF diameter can be known. . The POF of the present invention has a maximum amplitude of 3 μm or less at a wavelength period of 0.1 m to 20 m in the evaluation of wavelength period amplitude-wavelength period characteristics obtained by Fourier transform of the diameter change in the longitudinal direction of the POF measured between 1000 m. The difference between the maximum value and the minimum value of the average diameter represented by (maximum diameter−minimum diameter) / 2 measured every 20 m between 1000 m and preferably every 10 m is 1 μm or less. That is, the POF of the present invention has excellent uniformity in optical transmission characteristics and mechanical characteristics by reducing the periodic diameter fluctuation amplitude, lengthening the fluctuation period, and reducing the average diameter fluctuation. In the application utilizing side light leakage, light leakage spots are small, and even when inserted into a connector or the like, POF can be easily inserted into the connector without causing problems such as eccentricity.
[0014]
When the diameter variation is Fourier transformed, the entire diameter variation formed by synthesizing various diameter variation components each having a specific variation period can be decomposed into each diameter variation component. The fluctuation amplitude can be obtained. In the evaluation of the amplitude-wavelength period characteristic of the diameter change obtained by Fourier transform of the diameter change in the POF longitudinal direction of the present invention, the diameter variation component for each wavelength period of 0.01 m, for example, is converted by the Fourier transform. And the fluctuation amplitude of the diameter fluctuation component of each wavelength period is obtained, and the wavelength period of each diameter fluctuation component and the amplitude of the diameter fluctuation in the wavelength period are obtained. The data plotted with the wavelength period on the horizontal axis and the fluctuation amplitude of the wavelength period on the vertical axis is a diagram showing the amplitude-wavelength period characteristics of the diameter change of the POF as illustrated in FIGS. 1 and 2 show the measurement results for the conventional POF, and FIGS. 3 and 4 show the measurement results for the POF of the present invention.
[0015]
In the present invention, the structure of the POF is not particularly limited. For example, an SI-type POF having a core-sheath structure and a refractive index that changes rapidly at the interface thereof, the refractive index continuously changes from the central portion toward the outer peripheral portion. GI-type POF, multi-layer POF in which a plurality of (co) polymers having different refractive indexes are laminated in a concentric manner, and the refractive index changes stepwise from the center toward the outer periphery, a sea material having a plurality of island portions in common And a multi-core POF that is focused in a state of being separated from each other.
[0016]
The POF of the present invention can be produced, for example, as follows.
FIG. 5 is a diagram showing an outline of the POF manufacturing apparatus of the present embodiment. The POF manufacturing apparatus of this embodiment is an apparatus for manufacturing a POF having a core-sheath structure. The core material is extruded from the
[0017]
As the
[0018]
In this embodiment, gear type metering pumps are used as metering pumps 12a and 12b. The gear-type metering pump is preferably used for manufacturing POF with a small diameter fluctuation in the longitudinal direction because the discharge quantity fluctuation is relatively small. This gear type metering pump is composed of a pair of gears (drive gear, driven gear) that rotate in mesh with each other, a casing, and a pair of side plates (front plate, back plate) that sandwich the casing. Yes. The casing has a bowl-shaped inner wall, and a pair of gears is housed in a space formed by the inner wall, and the gear tooth tip is configured to rotate in contact with the inner wall. When the gear is rotated, a suction port for the liquid transported to the back plate that contacts the portion where the meshing of the gear is released is formed, and a discharge port is formed on the back plate that contacts the portion where the meshing starts. Yes. In such a gear-type metering pump, a gear drive shaft (a gear rotational driving force transmitting portion) having one end coupled to the drive gear and the other end protruding outside the metering pump is coupled to a
[0019]
As the spinning
[0020]
In the present invention, when spinning, the number of rotations of one or a plurality of
[0021]
In the present invention, by detecting the pressure of the resin discharged from the metering pumps 12a and 12b, the number of revolutions of the metering pumps 12a and 12b is controlled to reduce the variation in the amount of resin discharged (first Control method). In the present embodiment, the core
[0022]
By the way, normally, discharge pressure fluctuations caused by the metering pump, such as machining spots of the metering pump and eccentricity of the connecting shaft of the gear drive and the drive motor, appear as periodic fluctuations of 1 times or less of the pump rotation speed. On the other hand, the discharge pressure fluctuation that does not affect the POF diameter fluctuation because the discharge amount does not change due to other than the metering pump, such as the viscosity change due to the molten resin temperature or molecular weight change, compared with the discharge pressure fluctuation caused by the metering pump. Appears as a gradual periodic or aperiodic change. Therefore, in the first control, using the frequency characteristics and periodicity of the discharge pressure fluctuation, the discharge pressure fluctuation of the metering pump is separated into the fluctuation caused by the metering pump and the fluctuation caused by something other than the metering pump, and quantified. The rotational speed of the metering pump is controlled so as to reduce fluctuations in the discharge pressure caused by the pump. It should be noted that non-periodic metering pump discharge rate fluctuations that affect the POF diameter variation due to other than the metering pump are reduced by a third control method to be described later.
[0023]
Hereinafter, the contents of the first control will be specifically described. First, the discharge pressure fluctuation of the
[0024]
The pressure signal is sent to a discharge amount fluctuation control device composed of a
[0025]
The rotation speed control / comparison /
[0026]
In the present embodiment, as a control method for controlling the rotation speed of the metering
[0027]
As the
[0028]
As described above, when the rotation speed of the
[0029]
The discharge pressure fluctuation of the
[0030]
On the other hand, when a
[0031]
In addition, conditions such as the supply pressure, temperature, and viscosity of the resin supplied to the
[0032]
The POF diameter can be measured after stretching if the set diameter is set to the diameter of the POF after stretching. In this case, the wire
[0033]
As described above, in the POF manufacturing method of the present invention, it is possible to reduce the fluctuation in the diameter of the unstretched POF by reducing the fluctuation in the discharge amount of the resin from the
[0034]
The POF spun from the spinning
[0035]
FIG. 4 shows a POF manufactured under exactly the same manufacturing conditions as the POF in FIG. 2 except that the fiber was spun by the above method, and the diameter was measured over a length of 1000 m. The results of the Fourier transform of the change in diameter are plotted with the wavelength period on the horizontal axis and the amplitude on the vertical axis. FIGS. 1 and 3 are plots of POFs obtained by stretching the POFs of FIGS. 2 and 4 twice as in the case of FIG.
[0036]
As shown in FIGS. 3 and 4, the POF manufactured by the method of the present invention has a greatly reduced diameter variation compared to the conventional POF shown in FIGS. 1 and 2, and over a length of 1000 m, The maximum amplitude in the wavelength period of 0.1 m to 20 m in the amplitude-wavelength period characteristic evaluation of the diameter change obtained by performing Fourier transform on the diameter change in the longitudinal direction of the POF is 3 μm or less.
[0037]
【Example】
(Example 1)
Polymethylmethacrylate as the core material, vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene = 80/20 (mol%) copolymer as the sheath material, gear-type metering pump as metering pump for the core material and sheath material, metering pump drive motor Using a 100W AC servo motor with a 1/100 speed reducer, and a high-temperature strain gauge pressure detector manufactured by Dinisco Co., Ltd. as the pressure transducer. It supplied to the POF manufacturing apparatus of the structure as shown in FIG. 5 in which the pass frequency band of the signal filter of the control device was set in the range of each gear type metering pump rotational frequency to 30 Hz. Then, the POF continuously discharged from the spinning nozzle is cooled and solidified while being drawn at 25 m / min, and the diameter variation of the unstretched POF is measured using a Keyence Co., Ltd. laser outer diameter measuring device (resolution: 0.1 μm). Measure continuously, calculate the difference between the average diameter and the set diameter every minute (25m), and correct the set speed of the metering pump drive motor rotation speed setting device based on the difference between the average diameter and the set diameter While spinning the POF, the hot POF was subjected to a hot-air heating stretching process at a stretch ratio of 2 times continuously to the spun POF, and the POF diameter fluctuation after the stretching process was continuously measured using the same laser outer diameter measuring device at 50 m / By winding at a speed of minutes, POF having an average diameter of about 750 μm and a sheath thickness of about 60 μm was obtained.
[0038]
The diameter fluctuation width between 1000 m of unstretched POF is about 2 μm, and the diameter fluctuation width between 1000 m of POF after 2 times stretching treatment is about 9 μm, and the difference between the maximum value and the minimum value of the average diameter every 10 m Was as small as about 1 μm. Moreover, when the amplitude-wavelength period characteristic of the diameter change obtained by Fourier transform of the diameter change in the longitudinal direction of the POF between 1000 m was evaluated, the maximum amplitude in the wavelength period of 0.1 m to 20 m was about before the stretching process. It was very small, about 0.5 μm and about 1.2 μm after the stretching treatment.
[0039]
(Comparative Example 1)
Same as in Example 1 except that the core and sheath metering pump discharge amount fluctuation control device was removed and the AC servo motor was rotated at a constant rotation speed, and the draw ratio was doubled with an average diameter of about 750 μm and a sheath thickness of about 60 μm. Obtained POF. The diameter variation of the POF measured by the same method as in Example 1 was about 7 μm for the unstretched POF, and the diameter variation between 1000 m of the POF after the stretching treatment was about 20 μm. In addition, when the amplitude-wavelength period characteristic of the diameter change obtained by Fourier transform of the diameter change in the POF longitudinal direction was evaluated, the maximum amplitude in the wavelength period from 0.1 m to 20 m was about 4 μm before the stretching process, and after the stretching process. It was as large as about 11 μm. Further, regarding the POF after the stretching treatment, the difference between the maximum value and the minimum value of the average diameter measured every 20 m between 1000 m was about 4 μm.
[0040]
(Comparative Example 2)
The difference between the average diameter and the set diameter is obtained, and the same control as that in Example 1 is performed except that the control for correcting the set rotation speed of the metering pump drive motor rotation speed setting device based on the difference between the average diameter and the set diameter is stopped. A POF that had been subjected to hot-air heat drawing treatment with an average diameter of about 750 μm and a sheath thickness of about 60 μm and a draw ratio of 2 was obtained.
[0041]
When the diameter fluctuation of this POF was measured by the same method as in the example, the fluctuation width was about 2 μm in the unstretched POF, and the diameter fluctuation width between 1000 m of the POF after the stretching treatment was about 11 μm. Further, when the POF after the stretching treatment was evaluated for the amplitude-wavelength period characteristic of the diameter change obtained by Fourier transform of the diameter change in the POF longitudinal direction, the maximum amplitude in the wavelength period of 0.1 m to 20 m was about 1. Although it was 2 μm, the difference between the maximum value and the minimum value of the average diameter measured every 20 m between 1000 m was about 4 μm.
[0042]
【The invention's effect】
The POF of the present invention has excellent uniformity in optical transmission characteristics and mechanical characteristics due to extremely small diameter fluctuation in the longitudinal direction, and is used for POF light leakage spots, sensors, or signal transmission when POF side light leakage is used. In this case, the coupling loss due to the displacement of the joint surface between the POFs or between the POF and the light emitting / receiving element is very small.
[0043]
According to the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the present invention, a POF having a very small diameter variation in the longitudinal direction can be easily manufactured.
[0044]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a result of evaluating an amplitude-wavelength period characteristic of a diameter change of a POF subjected to a conventional double-stretching process.
FIG. 2 is a diagram showing an example of an evaluation result of amplitude-wavelength period characteristics of a diameter change of POF before a conventional stretching process.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an amplitude-wavelength period characteristic evaluation result of a diameter change of a POF manufactured by the method of the present invention and subjected to double-stretching treatment.
FIG. 4 is a diagram showing an example of an amplitude-wavelength period characteristic evaluation result of a diameter change of a POF produced by the method of the present invention before stretching.
FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of an example of the POF manufacturing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 POF
11a Extruder for core material
11b Extruder for sheath material
12a metering pump
12b Metering pump
13 Spinning nozzle
14 Air cooling quencher
15 Guide
16 First take-up device
17 Heating and drawing furnace
18 Second pick-up device
19 Winding device
20 Pressure transducer
22 Discharge amount fluctuation control device
22a Pressure signal filter
22b Rotational speed control / comparison / correction unit
23 Metering pump drive motor drive device
24 Metering pump drive motor rotation speed setting device
30 Wire diameter measuring instrument
40 Diameter difference detector
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18531599A JP4180194B2 (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Plastic optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus and manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18531599A JP4180194B2 (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Plastic optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus and manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001013332A JP2001013332A (en) | 2001-01-19 |
JP4180194B2 true JP4180194B2 (en) | 2008-11-12 |
Family
ID=16168702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18531599A Expired - Fee Related JP4180194B2 (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Plastic optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus and manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4180194B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001033184A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Method of measuring the twist imparted to an optical fibre and procedure for processing an optical fibre using this method |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP18531599A patent/JP4180194B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001013332A (en) | 2001-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0927373A2 (en) | An enhanced resolution image guide | |
JP2008156785A (en) | Method for producing stretchable sheet | |
JP4180194B2 (en) | Plastic optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus and manufacturing method | |
JP2013240897A5 (en) | ||
CA2335836A1 (en) | Method and apparatus for twisting a coated optical fiber during drawing from a preform | |
JP2013067919A (en) | Melt spinning apparatus | |
JP2001183534A (en) | Plastic optical fiber as well as apparatus for manufacturing the same, and method of manufacturing the same | |
EP0235753A1 (en) | Manufacturing assembly and process for the production of an extruded tube provided with at least one optical fibre | |
EP1644763B1 (en) | Plastic optical fibers and processes for producing them | |
JP4183157B2 (en) | Plastic optical fiber and optical fiber cable using the same | |
JP2001088199A (en) | Apparatus for extrusion molding of multilayered pipe made of resin | |
CN108697986B (en) | Hollow fiber membrane with three-dimensional crimp | |
KR20070055510A (en) | Method of producing a resin sheet | |
JP2995918B2 (en) | Method and apparatus for melt-spinning plastic optical fiber | |
JP2006058774A (en) | Optical fiber cable and its manufacturing method | |
JP3578963B2 (en) | Belt tension monitoring device for electric injection molding machine | |
KR20130029118A (en) | Process for producing fibers and apparatus for producing fibers | |
JP3735153B2 (en) | Discharge pressure fluctuation reducing device, shaping device and shaping method of metering pump | |
JP2004021221A (en) | Method for detecting slot shape of optical fiber spacer | |
JPS5954538A (en) | Controlling method of extrusion amount | |
JP2018095513A (en) | Optical fiber manufacturing method, optical fiber manufacturing device, and multicore optical fiber | |
JP2001232692A (en) | Method for manufacturing long-sized endless toothed melt and manufacturing device therefor | |
WO2023003031A1 (en) | Manufacturing method of plastic optical fiber and manufacturing device of plastic optical fiber | |
WO2024035602A1 (en) | Method and system for controlling the tension on a buffer tube by a compression caterpillar on a buffering line | |
JP2001150564A (en) | Method and apparatus for producing lengthy toothed endless belt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080527 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080718 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080826 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080827 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |