JP6939659B2 - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載された被覆光ファイバの引っ張り破断強度を測定する方法では、被覆光ファイバ(光ファイバ素線)が、被覆表面の傷によって強度がどの程度劣化するかがわかる。しかしながら、上記特許文献1の方法では、光ファイバ素線の耐外傷性能を評価することはできない。
樹脂で被覆された光ファイバ素線に外傷を付与する外傷付与部に、前記光ファイバ素線を摺接させながら走行させ、
前記光ファイバ素線が前記外傷付与部に摺接することにより発生する粉塵の量に基づいて、前記光ファイバ素線の耐外傷性能を評価し、
前記耐外傷性能に基づいて、光ファイバ線引き時に被覆する前記樹脂の硬化度の目標値を決め、
前記目標値に基づいて光ファイバ素線を作製して、前記光ファイバ素線を着色する。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバの製造方法は、
(1)樹脂で被覆された光ファイバ素線に外傷を付与する外傷付与部に、前記光ファイバ素線を摺接させながら走行させ、
前記光ファイバ素線が前記外傷付与部に摺接することにより発生する粉塵の量に基づいて、前記光ファイバ素線の耐外傷性能を評価し、
前記耐外傷性能に基づいて、光ファイバ線引き時に被覆する前記樹脂の硬化度の目標値を決め、
前記目標値に基づいて光ファイバ素線を作製して、前記光ファイバ素線を着色する。
上記製造方法によれば、光ファイバ素線の耐外傷性能を評価して、予め光ファイバ線引き時に被覆する樹脂の硬化度の目標値を決めるので、この目標値に基づいて粉塵の発生量が少ない被覆樹脂や製造条件によって光ファイバ素線を作製することができる。これにより、光ファイバ素線の製造装置、製造条件等の変更を行った場合などにおいて、着色後の光ファイバ素線に粉塵が付着することを抑制して、製造される光ファイバの外観不良等を防止することができる。
上記製造方法によれば、光ファイバの製造条件の一つである、光ファイバ線引きから光ファイバ素線に着色を行うまでのリードタイムを、適正な時間とすることができる。
上記製造方法によれば、棒材を光ファイバ素線の走行方向に対してその軸方向が垂直となるように配置した構成とすることにより、光ファイバ素線に棒材を当てる角度によって、被覆樹脂が削れて発生する粉塵の量が大きく変化する。棒材を当てる角度を調整することにより、発生する粉塵の量を評価に適した量に調整することが容易にできる。
耐外傷性能を短期間で評価するためには、実際の製造よりも過酷な状況で外傷を付与する必要がある。このため、前記の棒材は、例えば光ファイバ素線を着色する際に使用されるローラー(例えば外径が50mmから100mm程度)より外径が小さい、外径が50mm以下の断面円形の金属棒で、その表面の硬度が光ファイバ素線の表面硬度より大きいものが好ましい。
本発明の実施形態に係る光ファイバの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
ガラス母材を線引装置(図示せず)で加熱溶融して線引きすることでガラスファイバが得られる。続いて、ガラスファイバの外周に例えば紫外線硬化型樹脂からなる被覆樹脂が塗布され、紫外線が照射されて被覆樹脂が硬化される。これにより、ガラスファイバの外周に被覆樹脂層が形成された光ファイバ素線が作製される。被覆樹脂層は、例えば、プライマリ樹脂とセカンダリ樹脂との二層の被覆層で形成されている。そして、上記のように作製された光ファイバ素線は、例えば一旦、巻き取り装置により巻き取られて保管される。
図1に示すように、着色装置1は、光ファイバ素線G1に紫外線硬化型の着色樹脂を塗布する着色ダイス11と、着色樹脂が塗布された光ファイバ素線G1に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射装置12と、を備えている。また、着色装置1は、光ファイバG2の外径を測定する外径測定器13と、光ファイバG2の外傷や付着物(コブ)を検出する検出器14と、を備えている。
図1に示す着色装置1において、光ファイバ素線G1が繰出しボビン15から繰り出され、ガイドローラ19a、ダンサローラ18およびガイドローラ19bを介して着色ダイス11および紫外線照射装置12へと送られる。着色ダイス11では、光ファイバ素線G1の外周に紫外線硬化型の着色樹脂が塗布される。紫外線照射装置12では、着色樹脂が塗布された光ファイバ素線G1に紫外線が照射されて着色樹脂が硬化する。これにより、光ファイバ素線G1の外周に着色樹脂が塗布された光ファイバG2が作製される。
外傷付与部22の棒材31に、光ファイバ素線G1を摺接させながら走行させる。光ファイバ素線G1の被覆樹脂の表面は、棒材31によって削られ、削られた樹脂が白粉(粉塵)となって発生する。発生した粉塵は、棒材31の表面に付着する。棒材31の表面に付着した粉塵の量、すなわち、発生した粉塵の量を測定する。耐外傷試験が行われる光ファイバ素線G1の被覆樹脂の硬化度は、例えば、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR)によって予め測定しておく。耐外傷試験が行われた光ファイバ素線G1の被覆樹脂ごとに、測定された被覆樹脂の硬化度と発生した粉塵の量とを対応付けて記録する。
光ファイバ素線G1が棒材31に摺接することにより発生した粉塵の量に基づいて、光ファイバ素線G1の耐外傷性能を評価する。ここで、発生した粉塵の量とは、棒材31の表面に付着した粉塵の量を定量化したものとする。例えば棒材31をその長さ方向から観察したときに、発生した粉塵が棒材31の外周の半分を覆っている状態を「粉塵発生量100」として目視で定量化したものとする。耐外傷試験では、粉塵発生量が所定の量以下(例えば、20以下)である場合に、その光ファイバ素線の耐外傷性能は良好であると評価する。
また、評価された耐外傷性能に基づいて、光ファイバ線引きから光ファイバ素線G1に着色を行うまでの時間を決めて光ファイバ素線G1を着色してもよい。
本耐外傷試験では、光ファイバ素線G1の巻取り張力を60cNとし、棒材31の外径は10mmとした。光ファイバ素線G1と棒材31との接触角θは3度とした。また、繰出しボビン24から巻取りボビン25に巻き替える光ファイバ素線G1の長さは6000mとした。そして、表1に示すように、線速等の条件を変えて基準光ファイバ素線と光ファイバ素線Aについて耐外傷試験を行った。基準光ファイバ素線には、実際に量産されており耐外傷性能に問題のない光ファイバ素線(被覆樹脂)を使用した。光ファイバ素線Aは、評価する樹脂を被覆した試験対象の光ファイバ素線である。「線速(m/分)」は、光ファイバ線引きの線速を表す。「硬化度(FT−IR)」は、光ファイバ線引き時に被覆する樹脂の硬化度を表しており、数値が小さいほど硬化度が高いことを意味する。「線引から着色までの日数」は、光ファイバ線引から本耐外傷試験が行われるまでに経過した日数を表す。「粉塵発生量」は、本耐外傷試験で発生した粉塵の量を表す。「評価」は、耐外傷性能の良否を表しており、基準光ファイバ素線の粉塵発生量20と比較して、20以下を「良」とした。
2:耐外傷試験装置
11:着色ダイス
12:紫外線照射装置
18:ダンサローラ
21a〜21d:ガイドローラ
22:外傷付与部
31:棒材(金属棒)
θ:接触角
G1:光ファイバ素線
G2:光ファイバ
Claims (4)
- 樹脂で被覆された光ファイバ素線に外傷を付与する外傷付与部に、前記光ファイバ素線を摺接させながら走行させ、
前記光ファイバ素線が前記外傷付与部に摺接することにより発生する粉塵の量に基づいて、前記光ファイバ素線の耐外傷性能を評価し、
前記耐外傷性能に基づいて、光ファイバ線引き時に被覆する前記樹脂の硬化度の目標値を決め、
前記目標値に基づいて光ファイバ素線を作製して、前記光ファイバ素線を着色する、光ファイバの製造方法。 - 前記耐外傷性能に基づいて、光ファイバ線引きから前記光ファイバ素線に着色を行うまでの時間を決める、
請求項1に記載の光ファイバの製造方法。 - 前記外傷付与部は、棒材を前記光ファイバ素線の走行方向に対してその軸方向が垂直となるように配置した構成である、
請求項1または請求項2に記載の光ファイバの製造方法。 - 前記棒材は、外径が50mm以下の断面円形の金属棒であり、表面の硬度が前記光ファイバ素線の表面硬度より大きい、
請求項3に記載の光ファイバの製造方法。
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