JPH01232305A - プラスチック光ファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラスチックからなる光ファイバの製造方法
に関し、特に、光学特性の良好なプラスチック光ファイ
バの製造方法に関する。

［従来の技術］ 光を自由に導くことのできる光ファイバは、照明用、イ
メージ伝送用あるいは通信用等として広く使用されてお
り、今後も益々その利用度、は高くなる傾向にある。

ところて、光フアイバ用の材料としては、石英ガラス、
多成分ガラス、プラスチラフ等があるが、従来は主に、
光学特性に優れ化学的にも安定した合成石英ガラスを材
料としたものか広く用いられていた。

しかしながら、上記ガラス製の光ファイバは、材料の性
質上可撓性か小さく、しかも大重量かつ高価であるとい
う欠点を有していた。このため、光学特性の向上か近年
著しく、しかも材料の性質上可撓性に富み、軽量かつ安
価なプラスチック製の光ファイバか近年多く用いられる
れるようになワてきた。

［解決すべき問題点］ プラスック光ファイバは、コア層とクラット層（および
保護層）を形成するプラスチック材を溶融し、二重（三
重）構造のノズルより押し出し。

これを空気流と水流の中で冷却固化した後引き取る複合
紡糸法によって製造するのか一般的である（例えば、特
開昭６１−６５２０９号）。

空気と水による冷却方法のうち、冷却効果の観点からす
ると水冷法の方か優れているものの、この水冷法による
と、冷却水流の乱れによって糸ゆれか発生し、光ファイ
バの直径変動を生しることかあった。このため、材料の
改善により、吸収損失の向上は図れても、直径変動によ
る散乱損失およびマイクロベンディングによる散乱損失
による損失（構造不整による損失）か増大し、総合的な
光学特性の向上が図れないという問題かあった。

本発明は上記の問題点にかんがみてなされたものて、光
ファイバを層流状態の冷却水流によって冷却することに
より、冷却時における光ファイバの糸ゆれを防止し、光
学特性に優れたプラスチック光ファイバの製造方法の提
供を目的とした。

［問題点の解決手段］ 本発明のプラスチック光ファイバの製造方法は、上記目
的を達成するため、プラスチック材を用い複合紡糸法に
より光ファイバを押し出し、その後、この光ファイバを
冷却水槽内に導入して層流状態の冷却水流によって冷却
固化させる方法としてあり、　ＦＩＴましくは、複合紡
糸法により押し出した光ファイバを冷却水槽内に設けた
冷却水流の乱れを防止する案内共内を通過させ、層流状
態の冷却水流によって冷却固化させる方法としである。

以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。

まず、本発明の製造方法を実施する製造装置の構成につ
いて説明する。

第１図は製造装置の一具体例を示す、同図において、１
は光ファイバを押し出す複合紡糸用のノズルである。こ
のノズル１は、コア層を形成するプラスチック材を混練
溶融する押出機２と。

クラット層を形成するプラスチック材を溶融潟錬する押
出＠３と接続し、コア層とクラット層を二層にして直接
光ファイバを押し出す二重構造としである。

ｌＯは冷却水槽であり、ノズルｌの下方に位置し、ノズ
ルｌより押し出されてきた光ファイバをを導入して冷却
する。この冷却水槽ｌＯは、水流に乱れか生しないよう
に、すなわち層流状態で流れるように構成しである。ま
た、冷却水槽１０内における冷却水の水面と、光ファイ
バのノズルｌからの押出口との距離、いわゆるエアーギ
ャップしは、２０１ｃ膳以上になると光ファイバの自重
によって糸ゆれを生しるためＯ〜２００ｃ＋ｓ以内とな
るようにしである。

冷却水槽ｌＯ内において、冷却水を層流状態にして流す
には、冷却水槽１０への冷却水の供給を乱流、波立ちの
ない状態て行なったり、図示するように層流状態を形成
するための案内具１１を冷却水４ｆｉｌＯに設けたりし
て行なう、このうち、案内具１１を用いる方法が簡単か
つ効果的である。

案内具１１の形状としては、第２図（ａ）〜（ｃ）に示
す漏斗型９円筒型、角筒型を初め種々形状のものを利用
できるが、立ち上げ時の操作性および生産性の観点から
すると漏斗型か最も好ましい。また、案内具１１の材料
としては、セラミックス、金属、プラスチック等積々の
ものを利用することかできる。

なお、・案内具１１は、冷却水槽ｌＯの水槽体と別個に
形成し、これを水槽体に取り付けるようにしたものに限
らず、水槽体と一体的に形成したものであってもよい。

１２は引取り装置てあり、冷却水槽１０で冷却固化され
た光ファイバをトラムに巻くようにして引き取る。

次に、上記構成からなる製造装置を用いたプラスチック
光ファイバの製造方法の一具体例につぃて説明する。

押出機２および３によって溶融混練したコア層およびク
ラット層を形成するプラスチック材を、複合紡糸用のノ
ズルｌより直接二層構造の光ファイバとして押し出す０
次いで、この光ファイバを冷却水槽１０に導入し、漏斗
型の案内具ｌｌ内を通過させ、層流状態の水流によって
冷却する。このとき糸ゆれを防止し、冷却を確実に行な
うためには、冷却水の流速をｌＯ〜３００　ｓ／ｓｉｎ
とし、水温を０〜１００℃とした。

なお、冷却水槽１０内において層流状態を作るには、案
内具１１を設けるほか、上述したように冷却水の供給状
態を調整することによっても行なえる。また、案内具１
１を使用した上で、冷却水の供給状態を調整することも
勿論可能である。

冷却水槽１０内において層流状態の水流により冷却固化
された光ファイバは、引取り装ｇｌ１２によって順次引
き取られる。このときの引取り速度は、　　１０〜３０
ｍ／ｓｉｎ　、好ましくは１５〜２５−／■１ｎとした
。このようにすると引き取りに起因する糸ゆれを防止す
ることかてきる。

［実施例］ 上記のコア材およびクラツド材を複合紡糸用のノズルに
よりて二層構造とし、φ３膿１の紡糸口金より押し出し
１本発明実施例方法および従来比較例１．２の方法から
なる水冷法により冷却してφｌ　虐＠　（コア層径９８
０ル１．クラット層厚み１０ｐｍ）の光ファイバを製造
した。このように製造した光ファイバの直径変動と伝送
損失の測定結果を以下に示す。

［以下余白］ なお、光ファイバの直径変動は、レーザ測定機を用いて
測定し、伝送損失は、発光波長６６０ｎｍのＬＥＤを用
いて測定した。

０　実施例 冷却水の漏斗型の案内具を用いて水冷を行なった（冷却
水の供給時における層流調整は行なわなかった。） ［以下余白］ ０　比較例１．２ 比較例１は、実施例における冷却水槽より案内具を除去
したものと同様の冷却水槽を使用（第３図参照）。

比較例２は、オーバーフロータイプの冷却水槽（合成繊
維、プラスチックフィルム製造時に用いるものと同様の
もの）を使用（第４図参照）。

比較例１．２とも、冷却水の供給時における層流調整は
行なわなかった。

上記結果より、漏斗型案内具を用いた本発明実施例法に
よって製造した光ファイバか、直径変動、伝送損失いず
れの点においても優れていることが判明した。

なお、本発明のプラスチック光ファイバの製造方法は、
コア層、クラット層および保護層からなる三層構造以上
の光ファイバの製造にも実施できることは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように本発明のプラスチック光フアイバ製造方法
によれば、冷却時における光ファイバの直径変動を小さ
くすることができ、光学特性の優れたプラスチック光フ
ァイバを得ることか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する際に使用する製造装置の
一具体例、第２区（ａ）〜（Ｃ）は案内具の斜視図、第
３図および第４図は従来方法を実施する際に使用する製
造装置の具体例を示す。 ｌ：ノズル　　　　ｌＯ：冷却水槽 ｌに案内具　　　　１２：引取り装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック材を用い複合紡糸法により光ファイ
   バを押し出し、その後、この光ファイバを冷却水槽内に
   導入して層流状態の冷却水流によって冷却固化させるこ
   とを特徴としたプラスチック光ファイバの製造方法。
2. （２）プラスチック材を用い複合紡糸法により光ファイ
   バを押し出し、その後、この光ファイバを冷却水槽内に
   設けた冷却水流の乱れを防止する案内具内を通過させ、
   層流状態の冷却水流によって冷却固化させることを特徴
   としたプラスチック光ファイバの製造方法。（３）光フ
   ァイバを漏斗形の案内具内を通過させて冷却固化するこ
   とを特徴とした特許請求の範囲第２項記載のプラスチッ
   ク光ファイバの製造方法。