JP4465932B2 - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は線引き直後のガラスファイバへのダストの付着を防止した光ファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線引き直後のガラスファイバ（裸ガラスファイバ）に紫外線硬化型樹脂などのガラス保護用樹脂を被覆した光ファイバは、光ファイバ母材を線引炉内で熱軟化させつつ延伸し、引き出されるガラスファイバを冷却装置で冷却した後、ガラス保護用の樹脂被覆装置を通して樹脂を被覆する方法により製造されている。
光ファイバのガラス径は、光学特性、強度信頼性、接続時の外径整合性などのために、できるだけ一定であることが望ましい。このガラス径はガラス内の気泡や空気中のダストによる汚染などにより局所的に変動することがあり、このような局所的変動を低減させてガラス径を安定化させることにより、光ファイバとしての信頼性を向上させることができる。
また、ガラスに低強度部が存在するとファイバ使用時に断線するおそれがあるため、光ファイバの出荷まえに予め低強度部を断線させるスクリーニング試験が行われるが、ガラス内部の異物や外気からのダスト汚染などにより低強度部が発生するとスクリーニング試験時に断線回数が多くなり製造コスト上昇の原因となる。
【０００３】
光ファイバにおけるダスト汚染を防止してスクリーニング試験時の断線回数を低減する方法として、光ファイバ母材を線引炉で加熱延伸し、引き出されるガラスファイバを冷却装置で強制冷却した後、樹脂被覆装置で樹脂を被覆し、得られる光ファイバを巻き取る線引方法において、強制冷却装置を包囲容器で囲み、その中が陽圧となるようにクリーンエア等を送り込むことによりファイバへのダスト付着を防ぐ方法が提案されている（特開平６−２４７８８号公報）。
ダスト汚染による断線（強度の低下）は、ダストが線引き直後のガラスファイバに付着し、微小な傷が発生することにより起こるものであり、これを防ぐためには樹脂を被覆するまでのガラスファイバが通過する空間全てにおいて、ダストの付着を防止することが必要である。また、線引き前の光ファイバ母材へのダスト付着によっても、微小な傷の発生や加熱によるガラスの結晶化が起こり断線の原因となり、さらに線引炉内から発生するダスト（カーボンやシリカダストなど）も断線の原因となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、前記方法のように強制冷却装置の周囲におけるダスト付着を防止するだけでは不十分であり、さらに効果的な方法の開発が望まれている。
本発明は上記従来技術に鑑み、線引き時におけるダスト汚染を低減し、安定した特性を有し、外径が一定で低強度部が少ない光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決する手段として次の（１）〜（３）に示す構成を含むものである。
（１）光ファイバ母材を線引きし、得られるガラスファイバをガラス保護用の樹脂で被覆する光ファイバの製造方法において、線引炉と線引炉外に出ている光ファイバ母材を囲む線引炉収納ボックスと、線引炉収納ボックスから冷却装置を経て樹脂被覆装置に至るまでのガラスファイバ及び冷却装置を囲むガラスファイバ収納ボックスとを設け、該線引炉収納ボックス及びガラスファイバ収納ボックスのそれぞれに内部が陽圧となるようにクリーンエアを導入し、光ファイバ母材及びガラスファイバへのダスト付着を防止することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【０００６】
（２）前記線引炉収納ボックスの内圧よりも前記ガラスファイバ収納ボックスの内圧の方が高くなるように制御し、線引炉から発生するダストがガラスファイバへ付着するのを防止することを特徴とする前記（１）の光ファイバの製造方法。
（３）前記（１）又は（２）における線引炉収納ボックス及びガラスファイバ収納ボックス内における直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０３個／ｍ３以下となるように制御することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の方法においては、光ファイバ母材と線引炉に加えて線引き直後から樹脂を被覆するまでの間のガラスファイバを収納ボックス内に収納し、該ボックス内に内部が陽圧となるように（ボックス内が外部よりも高圧となるように）クリーンエアを導入することによって、ダスト汚染を防止するようにしている。以下、図面を用いて本発明の方法を説明する。
【０００８】
図１は本発明の１実施態様を模式的に示す説明図である。図１において光ファイバ母材３は線引炉２内で加熱軟化され、ガラスファイバ５として引き出される。ガラスファイバ５は冷却装置４を通って冷却され、樹脂被覆装置６で紫外線硬化型樹脂などのガラス保護用の樹脂を被覆され光ファイバ７として巻き取られる。図１の例では、線引炉２と該炉内で溶融されている光ファイバ母材３を線引炉収納ボックス１で囲み、ボックス１内が陽圧になるよう、クリーンエアを導入する。
このとき、ボックス１内全体で直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 （１００個／ＣＦ、ＣＦはｆｔ3 ）以下となるようクリーンエアの流量を調節する。
これにより、光ファイバ母材３及び線引炉２を出てからボックス１を出るまでの間のガラスファイバ５の周りはクリーンエア雰囲気となり、ダスト付着を防ぐことができる。
【０００９】
また、線引炉２の直下から冷却装置４を経て樹脂被覆装置６へとガラスファイバ５が通過する空間を、線引炉２を囲む線引炉収納ボックス１と接続するようにガラスファイバ収納ボックス７で囲み、ボックス７内が陽圧状態になるよう、クリーンエアを導入する。
ボックス７内全体で直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 以下となるようクリーンエアの流量を調節する。
これにより、線引炉収納ボックス１を出た後のガラスファイバ５へのダスト付着を防ぐことができる。
冷却装置４は、通常、線引炉２から樹脂被覆装置６までの間の複数個所でガラスファイバ５へＨｅガスなどを吹き付ける形式のものが一般的であり、ガラスファイバ５を外部から遮蔽するものではないので、周囲をクリーンエア雰囲気とすることによるダスト付着防止効果が大きい。
【００１０】
また、ボックス１内よりもボックス７内の方が陽圧となる（内圧が高くなる）ようクリーンエアの導入量を調節することにより、線引炉２内から発生するダスト（カーボンダストやシリカダストなど）が、ガラスファイバ５が通過するボックス７内に侵入することを防ぎ、ダストのガラスファイバ５への付着を防ぐことができる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明の方法をさらに具体的に説明する。
（比較例１）
従来の構成の装置（図１において線引炉収納ボックス１とガラスファイバ収納ボックス７がない構成）を用いて線引き試験を行った。冷却装置は線引き後のガラスファイバにＨｅガスを吹き付ける形式のもので、冷却部分の長さは２ｍとし、線引き速度４００ｍ／分でガラス径１２５μｍの光ファイバを作製した。
その結果、ダスト汚染によるガラス径局所変動（中心値１２５μｍに対して±０．５μｍを超えるもの）は１０００ｋｍ当たり１５回、スクリーニング試験時の断線回数は１０００ｋｍ当たり１０回であった。なお、ここでのスクリーニング試験はファイバ長手方向に２％の引き伸び率となる荷重（１．８〜２．２ｋｇｆ）を負荷して断線の有無を調べるファイバ強度試験である。
【００１２】
（実施例１）
図１の構成の装置を用いて線引き試験を行った。比較例１との相違点は線引炉収納ボックス１とガラスファイバ収納ボックス７を設置し、ボックス１及びボックス７内へクリンーエアを導入した点である。クリーンエアの導入は、それぞれのボックス内部の直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 以下となるように、直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 以下のクリーンエアを導入することによって行った。線引き中のボックス１及び７の内圧は、ボックス７の内圧＞ボックス１の内圧＞大気圧となるようにクリーンエア導入量を調節した。
【００１３】
なお、クリーンエア中のダスト数はパーティクルカウンタ（Ｍｅｔ・Ｏｎｅ社製：小型多機能レーザパーティクルカウンタ：モデル２３７Ｂ）を用いて、粒子からの散乱光強度の検出により測定した値である。
その結果、ダスト汚染によるガラス径局所変動は１０００ｋｍ当たり０回、スクリーニング試験時の断線回数は１０００ｋｍ当たり５回となり、クリーンエア導入の効果が大きいことがわかる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、光ファイバの線引き時のダスト汚染を抑制することができ、ダスト汚染によるガラス径の局所変動やスクリーニング試験時の断線回数が少ない光ファイバを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施態様を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
１ 線引炉収納ボックス ２ 線引炉 ３ 光ファイバ母材
４ 冷却装置 ５ ガラスファイバ ６ 樹脂被覆装置
７ ガラスファイバ収納ボックス ８ 光ファイバ
【発明の属する技術分野】
本発明は線引き直後のガラスファイバへのダストの付着を防止した光ファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線引き直後のガラスファイバ（裸ガラスファイバ）に紫外線硬化型樹脂などのガラス保護用樹脂を被覆した光ファイバは、光ファイバ母材を線引炉内で熱軟化させつつ延伸し、引き出されるガラスファイバを冷却装置で冷却した後、ガラス保護用の樹脂被覆装置を通して樹脂を被覆する方法により製造されている。
光ファイバのガラス径は、光学特性、強度信頼性、接続時の外径整合性などのために、できるだけ一定であることが望ましい。このガラス径はガラス内の気泡や空気中のダストによる汚染などにより局所的に変動することがあり、このような局所的変動を低減させてガラス径を安定化させることにより、光ファイバとしての信頼性を向上させることができる。
また、ガラスに低強度部が存在するとファイバ使用時に断線するおそれがあるため、光ファイバの出荷まえに予め低強度部を断線させるスクリーニング試験が行われるが、ガラス内部の異物や外気からのダスト汚染などにより低強度部が発生するとスクリーニング試験時に断線回数が多くなり製造コスト上昇の原因となる。
【０００３】
光ファイバにおけるダスト汚染を防止してスクリーニング試験時の断線回数を低減する方法として、光ファイバ母材を線引炉で加熱延伸し、引き出されるガラスファイバを冷却装置で強制冷却した後、樹脂被覆装置で樹脂を被覆し、得られる光ファイバを巻き取る線引方法において、強制冷却装置を包囲容器で囲み、その中が陽圧となるようにクリーンエア等を送り込むことによりファイバへのダスト付着を防ぐ方法が提案されている（特開平６−２４７８８号公報）。
ダスト汚染による断線（強度の低下）は、ダストが線引き直後のガラスファイバに付着し、微小な傷が発生することにより起こるものであり、これを防ぐためには樹脂を被覆するまでのガラスファイバが通過する空間全てにおいて、ダストの付着を防止することが必要である。また、線引き前の光ファイバ母材へのダスト付着によっても、微小な傷の発生や加熱によるガラスの結晶化が起こり断線の原因となり、さらに線引炉内から発生するダスト（カーボンやシリカダストなど）も断線の原因となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、前記方法のように強制冷却装置の周囲におけるダスト付着を防止するだけでは不十分であり、さらに効果的な方法の開発が望まれている。
本発明は上記従来技術に鑑み、線引き時におけるダスト汚染を低減し、安定した特性を有し、外径が一定で低強度部が少ない光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決する手段として次の（１）〜（３）に示す構成を含むものである。
（１）光ファイバ母材を線引きし、得られるガラスファイバをガラス保護用の樹脂で被覆する光ファイバの製造方法において、線引炉と線引炉外に出ている光ファイバ母材を囲む線引炉収納ボックスと、線引炉収納ボックスから冷却装置を経て樹脂被覆装置に至るまでのガラスファイバ及び冷却装置を囲むガラスファイバ収納ボックスとを設け、該線引炉収納ボックス及びガラスファイバ収納ボックスのそれぞれに内部が陽圧となるようにクリーンエアを導入し、光ファイバ母材及びガラスファイバへのダスト付着を防止することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【０００６】
（２）前記線引炉収納ボックスの内圧よりも前記ガラスファイバ収納ボックスの内圧の方が高くなるように制御し、線引炉から発生するダストがガラスファイバへ付着するのを防止することを特徴とする前記（１）の光ファイバの製造方法。
（３）前記（１）又は（２）における線引炉収納ボックス及びガラスファイバ収納ボックス内における直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０３個／ｍ３以下となるように制御することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の方法においては、光ファイバ母材と線引炉に加えて線引き直後から樹脂を被覆するまでの間のガラスファイバを収納ボックス内に収納し、該ボックス内に内部が陽圧となるように（ボックス内が外部よりも高圧となるように）クリーンエアを導入することによって、ダスト汚染を防止するようにしている。以下、図面を用いて本発明の方法を説明する。
【０００８】
図１は本発明の１実施態様を模式的に示す説明図である。図１において光ファイバ母材３は線引炉２内で加熱軟化され、ガラスファイバ５として引き出される。ガラスファイバ５は冷却装置４を通って冷却され、樹脂被覆装置６で紫外線硬化型樹脂などのガラス保護用の樹脂を被覆され光ファイバ７として巻き取られる。図１の例では、線引炉２と該炉内で溶融されている光ファイバ母材３を線引炉収納ボックス１で囲み、ボックス１内が陽圧になるよう、クリーンエアを導入する。
このとき、ボックス１内全体で直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 （１００個／ＣＦ、ＣＦはｆｔ3 ）以下となるようクリーンエアの流量を調節する。
これにより、光ファイバ母材３及び線引炉２を出てからボックス１を出るまでの間のガラスファイバ５の周りはクリーンエア雰囲気となり、ダスト付着を防ぐことができる。
【０００９】
また、線引炉２の直下から冷却装置４を経て樹脂被覆装置６へとガラスファイバ５が通過する空間を、線引炉２を囲む線引炉収納ボックス１と接続するようにガラスファイバ収納ボックス７で囲み、ボックス７内が陽圧状態になるよう、クリーンエアを導入する。
ボックス７内全体で直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 以下となるようクリーンエアの流量を調節する。
これにより、線引炉収納ボックス１を出た後のガラスファイバ５へのダスト付着を防ぐことができる。
冷却装置４は、通常、線引炉２から樹脂被覆装置６までの間の複数個所でガラスファイバ５へＨｅガスなどを吹き付ける形式のものが一般的であり、ガラスファイバ５を外部から遮蔽するものではないので、周囲をクリーンエア雰囲気とすることによるダスト付着防止効果が大きい。
【００１０】
また、ボックス１内よりもボックス７内の方が陽圧となる（内圧が高くなる）ようクリーンエアの導入量を調節することにより、線引炉２内から発生するダスト（カーボンダストやシリカダストなど）が、ガラスファイバ５が通過するボックス７内に侵入することを防ぎ、ダストのガラスファイバ５への付着を防ぐことができる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明の方法をさらに具体的に説明する。
（比較例１）
従来の構成の装置（図１において線引炉収納ボックス１とガラスファイバ収納ボックス７がない構成）を用いて線引き試験を行った。冷却装置は線引き後のガラスファイバにＨｅガスを吹き付ける形式のもので、冷却部分の長さは２ｍとし、線引き速度４００ｍ／分でガラス径１２５μｍの光ファイバを作製した。
その結果、ダスト汚染によるガラス径局所変動（中心値１２５μｍに対して±０．５μｍを超えるもの）は１０００ｋｍ当たり１５回、スクリーニング試験時の断線回数は１０００ｋｍ当たり１０回であった。なお、ここでのスクリーニング試験はファイバ長手方向に２％の引き伸び率となる荷重（１．８〜２．２ｋｇｆ）を負荷して断線の有無を調べるファイバ強度試験である。
【００１２】
（実施例１）
図１の構成の装置を用いて線引き試験を行った。比較例１との相違点は線引炉収納ボックス１とガラスファイバ収納ボックス７を設置し、ボックス１及びボックス７内へクリンーエアを導入した点である。クリーンエアの導入は、それぞれのボックス内部の直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 以下となるように、直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０3 個／ｍ3 以下のクリーンエアを導入することによって行った。線引き中のボックス１及び７の内圧は、ボックス７の内圧＞ボックス１の内圧＞大気圧となるようにクリーンエア導入量を調節した。
【００１３】
なお、クリーンエア中のダスト数はパーティクルカウンタ（Ｍｅｔ・Ｏｎｅ社製：小型多機能レーザパーティクルカウンタ：モデル２３７Ｂ）を用いて、粒子からの散乱光強度の検出により測定した値である。
その結果、ダスト汚染によるガラス径局所変動は１０００ｋｍ当たり０回、スクリーニング試験時の断線回数は１０００ｋｍ当たり５回となり、クリーンエア導入の効果が大きいことがわかる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、光ファイバの線引き時のダスト汚染を抑制することができ、ダスト汚染によるガラス径の局所変動やスクリーニング試験時の断線回数が少ない光ファイバを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施態様を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
１ 線引炉収納ボックス ２ 線引炉 ３ 光ファイバ母材
４ 冷却装置 ５ ガラスファイバ ６ 樹脂被覆装置
７ ガラスファイバ収納ボックス ８ 光ファイバ
Claims (3)
- 光ファイバ母材を線引きし、得られるガラスファイバをガラス保護用の樹脂で被覆する光ファイバの製造方法において、線引炉と線引炉外に出ている光ファイバ母材を囲む線引炉収納ボックスと、線引炉収納ボックスから冷却装置を経て樹脂被覆装置に至るまでのガラスファイバ及び冷却装置を囲むガラスファイバ収納ボックスとを設け、該線引炉収納ボックス及びガラスファイバ収納ボックスのそれぞれに内部が陽圧となるようにクリーンエアを導入し、光ファイバ母材及びガラスファイバへのダスト付着を防止することを特徴とする光ファイバの製造方法。
- 前記線引炉収納ボックスの内圧よりも前記ガラスファイバ収納ボックスの内圧の方が高くなるように制御し、線引炉から発生するダストがガラスファイバへ付着するのを防止することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
- 請求項１又は２における線引炉収納ボックス及びガラスファイバ収納ボックス内における直径０．５μｍ以上のダスト数が３．５×１０ ３ 個／ｍ ３ 以下となるように制御することを特徴とする光ファイバの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236246A JP4465932B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236246A JP4465932B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003048739A JP2003048739A (ja) | 2003-02-21 |
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Family
ID=19067554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001236246A Expired - Lifetime JP4465932B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4465932B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10308541B2 (en) | 2014-11-13 | 2019-06-04 | Gerresheimer Glas Gmbh | Glass forming machine particle filter, a plunger unit, a blow head, a blow head support and a glass forming machine adapted to or comprising said filter |
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|---|---|---|---|---|
| JP5621194B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2014-11-05 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法及び光ファイバの製造装置 |
| JP5672763B2 (ja) * | 2010-05-07 | 2015-02-18 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの線引方法及び線引装置 |
| JP2012006797A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの製造方法 |
| JPWO2022244869A1 (ja) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | ||
| CN114082713A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 江东科技有限公司 | 一种用于光纤拉丝通道清洁的工装及系统 |
-
2001
- 2001-08-03 JP JP2001236246A patent/JP4465932B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10308541B2 (en) | 2014-11-13 | 2019-06-04 | Gerresheimer Glas Gmbh | Glass forming machine particle filter, a plunger unit, a blow head, a blow head support and a glass forming machine adapted to or comprising said filter |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003048739A (ja) | 2003-02-21 |
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