JPH0395505A - 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〕 本発明は光ファイバの製造方法に関し、特に、外径寸法
が一定なゴム状弾性光ファイバの製造方法に関するもの
である。

〔従来技術および解決しようとする課題〕従来、三次元
網目構造を有するゴム状弾性材製コアに三次元網目構造
を有するゴム状弾性材製クラッドが被覆したゴム状弾性
光ファイバの製造技術に関しては、特開昭６１−２５９
２０２号および特開昭６４−５０３号などに開示されて
いるが、光ファイバの寸法制御の方法や押出し後の処理
（たとえば、巻き取り）などに関してはなんら言及され
ていない。

一般に、ゴム状弾性光ファイバの製造工程においては、
常温下で硬い石英やプラスチック系の光ファイバに比べ
て、押出し後の架橋反応前では自重によって流延するた
め、その寸法制御が極めて困難である。

また、ゴム状弾性光ファイバのコア材およびクラッド材
に用いられる高分子材料は、それぞれあるロフトで製造
されたものを使用するが、ロフトごとに完全に同し物性
（押出し粘度など）を有するものではない。

したがって、ゴム状弾性光ファイバのコア材用およびク
ラッド材用に供給される高分子材料のロフトが変わると
、同じ押出し圧でも押出し粘度が異なり、押出し直後の
ゴム状弾性光ファイバの径が変わるため、均一な外径寸
法を有するゴム状弾性光ファイバの製造は極めて困難で
あった。

本発明は上記のような従来のもののもつ問題点を解決し
たものであって、均一な外径寸法を有するゴム状弾性光
ファイバを連続的に製造することができる光ファイバの
製造方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達或するために本発明は、二重同心円押出
しノズルからゴム材製コア材を押し出すとともに、その
外周を覆った状態のゴム材製クラッド材を同時に押し出
し、架橋処理を施して得られる光ファイバを巻き取り機
で巻き取る光ファイバの製造方法であって、制御部材に
より、予め決められた巻き取り速度で駆動される巻き取
り機で前記光ファイバを巻き取り、これと同時に、前記
制御部材により、テンションローラを作動して前記光フ
ァイバに所定のテンションを作用させ、この後、前記光
ファイバの外径を測定する外径測定部材の測定値が、所
望の外径寸法となるように前記制御部材が前記テンショ
ンローラを制御して前記光ファイバに作用するテンショ
ンを決定し、この後、決定したテンションを維持するよ
うに前記制御部材が前記巻き取り機の巻き取り速度を制
御する手段を有している。

〔作用〕

本発明は上記の手段を採用したことにより、巻き取り時
に光ファイバの外径寸法が所定の寸法となるようにテン
ションローラにより製造過程の光ファイバにテンション
を作用し、さらに、そのテンションが一定に維持される
ように巻き取り機の巻き取り速度を制御部材により制御
するので、それにより得られる光ファイバの外径寸法が
所望の寸法で、かつ、一定にできることとなる。

〔発明の具体的構戒〕

以下、本発明を具体的に説明する。

第１図には、本発明による光ファイバの製造方法を説明
する概略図が示されていて、第２図にはその要部が示さ
れている。

すなわち、まず、二重同心円押出しノズル４の内側ノズ
ルにゴム材製コア材２を、二重同心円押出しノズル４の
外側ノズルにゴム材製クラッド材３をそれぞれ装填し、
コア材２およびクラッド材３を同時に二重同心円押出し
ノズル４から押し出す。

そして、押し出された生の光ファイバを高圧水銀ランプ
を具備したランプハウス５内に送り、外周に被覆するク
ラッド材３を架橋反応させ、次いで、加熱炉６内に送り
、コア材２を架橋反応させる。

上記で架橋処理が施された光ファイバ１は、その外径寸
法が外径測定部材であるレーザー外径測定器７により測
定され、補助ローラ８を経由し、テンションローラ９に
より光ファイバ１に一定のテンションが作用した状態で
巻き取り機１０により巻き取られて、連続的にゴム状弾
性光ファイバ１が製造される。

ここで、前記レーザー外径測定器７で測定した光ファイ
バ１の外径寸法信号は、制御部材１１に送られ、この制
御部材１ｌにより、巻き取り機１０に巻き取られる前の
段階の光ファイバ１に作用する前記テンションローラ９
のテンションを制御可能となっている。

そして、前記制御部材１ｌは、さらに前記巻き取り機１
０の巻き取り速度を制御可能となっている。

また、前記巻き取り機１０には光ファイバ１の巻き取り
を滑らかにするためのガイド部拐１２が設けられており
、さらに、前記制御部材１１には外径表示部１３が接続
されていて、レーザ外径測定機７で測定した製造過程の
光ファイバｌの外径寸法を直接読み取ることが可能とな
っている。

そして、本発明の製造方法においては、連続的な製造に
先立ってあらかしめ、前記巻き取り機１０が一定の巻き
取り速度で光ファイバ■を巻き取っている状態で、光フ
ァイバ１の外径を前記レーザ外径測定器７で測定し、そ
の外径寸法信号が所望の外径に対応した信号となるよう
に前記制御部材１１により、前記テンションローラ９の
光ファイバ１に作用するテンションを所定の値に決定す
る。

具体的には、外径寸法が目的とする外径値より小さい時
には、前記制御部材１１により、テンションローラ９の
光フテイハ１に作用ずるテンシａンが小さく設定される
ことになり、前記架橋処理が施される前の段階で所望の
径の光ファイバ１となって次の架橋工程に送られること
となる。

また、目的とする外径値より大きい時には、前記制御部
材１１により、テンシゴンローラ９に作用するテンシゴ
ンが大きく設定されることになり、前記架橋処理が施さ
れる前の段階で所望の径の光ファイバ１となって次の架
橋工程に送られることとなる。

そしてその後、前記制御部材１１により、光ファイバ１
に作用するテンションローラ９のテンションを一定に保
つように巻き取り機１０の巻き取り速度を制御し、連続
的に巻き取り機１０で光ファイバ１を巻き取るものであ
る。

したがって、上記のように構威した本発明においては、
レーザ外径測定器７により測定した外径寸法に応じて制
御部材１１により、テンションローラ９の光ファイバ１
に作用するテンションを設定し、この設定されたテンシ
ョンを一定に保つように巻き取り機１０の巻き取り速度
を制御するので、一定の外径寸法を有するゴム状弾性光
ファイバ１を連続的に製造できるものである。

その結果、たとえば、前記巻き取り機１０に巻き取られ
た光ファイバ１が重なり、１回転あたりの巻き取り量が
変化する場合でも、前記テンシゴンローラ９の光ファイ
バ１に作用するテンションを一定に保ち、一定の径の光
ファイバ１を製造でき、さらに、前記コア材２およびク
ランド材３がそのロットの違いにより多少物性が異なる
ものであっても、前記制御部材１１によって、設定段階
で光ファイバ１に作用するテンションローラ９のテンシ
ョンを変化させることができるので、ロットの影響をほ
とんど受けることなく一定の外径寸法の光ファイバｌを
製造することができることとなる。

前記光ファイバ１のコア材２としては、透明性にすぐれ
、加熱により架橋してゴム状弾性体となるものであれば
いずれの材料でもよく、たとえば、アクリルゴム、シリ
コンゴムなどに適宜量の架橋剤などを添加した高分子材
料が挙げられる。

前記光ファイバ１のクラッド材３としては、透明性にず
くれ、前記コア材２より屈折率が２％以上小さく、加熱
または放射線（紫外線、電子線など）により容易（短時
間）に架橋してゴム状弾性体になるものであればいずれ
の材料でもよく、たとえば、オクタフルオロペンチルア
クリレ−１−　（以下○ＦＰＡと略称ずる）とジシクロ
ペンテニルアクリレート（以下ＤＣＰＡと略称する）と
の共重合体、テ１・ラフルオロプロビルアクリレート（
以下ＴＦ　ＰＡと略称する）と２〜ヒドロキシエチルア
クリレート（以下ＨＥＡと略称する）との共重合体、ジ
メチルシリコーンなどに適宜量の光重合開始剤、架橋助
剤などを添加した高分子材料が挙げられる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的にゝ説明する
。

〔実施例〕

コア材２として、エチルアクリレート（以下ＥＡと略称
する）とＨＥＡとの共重合体（モル比９６：４、屈折率
ｎＤ　２Ｓ＝１．　　４　８　０）に、架橋材としてヘ
キサメチレンジイソシアネートの３量体を共重合体中の
ヒドロキシル基（一〇Ｈ）とイソシアネート基（一〇〇
Ｎ）とがＯＣＮ／ＯＨ＝１．１となる量を添加したもの
を用いた。

クラッド材３として、○ＦＰＡとＤＣＰＡとの共重合体
（モル比９０：１０、屈折率ｎ，″一１．３８６）１０
０部に、重合開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル
−１−フェニルプロパン−１−オン（以下ＨＭＰ　Ｐと
略称する）（ダロキュアｌ１７３、メルクジャパン社製
）０．５部、架橋助剤としてテトラエチレングリコール
ジアクリレート（以下ＴＥＧＤＡと略称する）１０部を
加えたものを用いた。

上記のコア材２およびクラッド材３をそれぞれ３ロット
調製し、そのロフトごとの数平均分１１ 子量（Ｍｎで表す）、重量平均分子量（Ｍｗで表す）お
よび押出粘度の物性を測定した。

分子量分布番よ、ゲルパーミエーションク口マトグラフ
ィ法により測定し、押出し粘度は、フローテスターＣＦ
Ｔ−５００　（島津製作所社製）の直径１　ｍｍ　Ｘ　
５　ｍｍのダイを用いて測定した。

結果を以下の表一■に示す。

〔以下余白〕

１２ 表　　−　　１ ロフトＮｏ． 平均分子量 Ｍｎ　　　　　　　　Ｍｗ 押出粘度 （ｐｏｉｓｅ） コア　８．６　×ｌＯ’　１．８　ＸＩＯ５４．２Ｘ１
０’■　クラフト　　７．１　　ＸＩＯ’　　１．Ｏ　
　ＸＩＯ’　　　２．６Ｘ１０’コア　８．８　ＸＩＯ
’　１．Ｏ　Ｘ１０５　　４．３Ｘ１０’■クラフト　
　７．１　　ｘ　１０’　　１．２　　ｘ　１０’　　
　２．７　ｘ　１０’コア　８．９　ＸＩＯ’　１．９
　ＸＩＯ５４．５Ｘ１０’■クラフト　　７．２　　Ｘ
ＩＯ’　　１．３　　ＸＩＯＳ　　２．８Ｘ１０’上記
表−１のコア材２とクラッド材３とを１組としたロット
試料Ｎｏ．　Ｔ、■および■を用いて以下のようにゴム
状弾性光ファイバ１を製造した。

製造例−１ 前記第１図および第２図に示した装置を用いて、二重同
心円押出しノズル４から前記ロットＮｏ、■のコア材２
およびクラッド材３を共押出しした。

そしてこの押し出されたものを８００Ｗの高圧水銀ラン
プ（東芝電材社製）を２ヶ有するランプハウス５（ラン
プ照射距離１０ｃｍ，ランプ照射長５　ｃｒｎ　）内に
送り前記クラッド材３を架橋し、さらに、１２０゜Ｃの
加熱炉６内を通過させ前記コア材２を架橋する。

そして、この架橋された光ファイバ１の外径寸法をレー
ザ外径測定器７により測定して制御部材１ｌにその外径
寸法信号を送る。

前記制御部材１１では、その外径寸法信号に応じて、テ
ンションローラ９が光ファイバ１に所定のテンションを
作用するように制御し、さらに、そのテンションローラ
９のテンションを一定に保つように巻き取りａ１０の巻
き取り速度を制御する信号を出す。

この時、最初の外径寸法の設定値を１．０ｍｍとして、
前記制御部材１１によって、テンションローラ９の光フ
ァイバ１に対して作用するテンションを設定し、その設
定したテンションを一定に保つように巻き取り機１０の
巻き取り速度を制御し、４ｍの長さのゴム状弾性光ファ
イバ１を連続的に巻き取り製造した。

また、レーザ外径測定器７（キーエンス社製ＬＳ−３０
３０）を用いて、製造過程における光ファイバ１の押出
し直後の架橋前の外径寸法と架橋後の外径寸法を測定し
た。

七記で得られた光ファイバ１を試料Ｎｏ．　１とする。

製造例−２ −１−記の製造例−　１において、前記ロノトＮｏ．　
１に代えて、ロットＮｏ．　Ｈを用いた以外は同様にし
てゴム状弾性光ファイバ１を得た。この光ファイバ１を
試料Ｎｏ．　２とする。

製造例−３ 上記の製造例−１において、前記ロッＩ−　Ｎｏ．　１
１５ に代えて、ロソトＮｏ．　ＩＩＩを用いた以外は同様に
してゴム状弾性光ファイバ１を得た。この光ファイバ１
を試料Ｎｏ．　３とする。

製造例−４ Ｌ記の製造例−１において、設定する外径１法を０．９
ｍｍとした以外は同様にしてゴム状弾性光ファイバ１を
得た。この光ファイバ１を試料Ｎｏ．　４とする。

製造例−５（比較例） 上記の製造例−ｌにおいて、制御部材１１およびテンシ
ョンローラ９を用いない以外は同様にしてゴム状弾性光
ファイバ１を得た。この光ファイバ１を試料Ｎｏ．５（
比較）とする。

製造例−６（比較例） 上記の製造例−４において、制御部材１１およびテンシ
ョンローラ９を用いない以外は同様にしてゴム状弾性光
ファイバ１を得た。この光ファイバｌを試料Ｎｏ．６（
比較）とする。

」二記の製造例−１〜６で得られた試料ＮＯ，１〜６の
押出し直後の外径寸法と架橋後の外径寸法Ｉ６ のデータをそれぞれ以下の表 ２に示す。

試料Ｎｏ．　　使用口 ・ントＮｏ １本願 ２本願 ３本願 ４本願 ５比較 ６比較 ■ ｎ ■ 表 ２ 押出し直後の径　架橋後の径 （ｍｍ） （ｍｍ） １．２０±０．０１ １．００　±０．０１ １．２２±０．０１ １．００　±０．０１ １．２３±０．０１ １．００　±０．０１ １　　（０．９）　　１．１５±０．０１■ １．ｌ９±０．１１ １　　（０．９）　　１．１３±０．０９０．９０　±
０．０１ ０．９４　±０．０８ ０，８１　±０．０６ 表−２の結果より明らかなように、制御部材およびテン
ションローラを用いない比較の製造例−５、６で得られ
た試料Ｎｏ．　５、６では、得られる光ファイバの外径
寸法のパラツキが大きいとともに、所定の外径寸法のも
のを得ることができないのに対し、本発明においては、
設定する寸法を変えても得られる光ファイバの外径寸法
のハラツキが小さいとともに、所定の外径寸法のものが
得られることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構威したので、外径寸法のバラツ
キが小さく、かつ、所定の外径寸法を有するゴム状弾性
光ファイバを連続的に製造することができるなどのすく
れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ファイバの製造方法を説明する
概略説明図、第２図は第１図の要部の説明図である。 ｌ・・・・・・光ファイバ ２・・・・・・コア材 ３・・・・・・クラッド材 ４・・・・・・二重同心円押出しノズル５・・・・・・
ランプハウス ６・・・・・・加熱炉 ７・・・・・・レーザー外径測定器 （外径測定部材） ８・・・・・・補助ローラ ９・・・・・・テンションローラ １０・・・・・・巻き取り機 １ｌ・・・・・・制御部材 １２・・・・・・ガイド部材 １３・・・・・・外径表示部 特 許　　出　　願　　人 エヌオーケー株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）二重同心円押出しノズル（４）からゴム材製コア
   材（２）を押し出すとともに、その外周を覆った状態の
   ゴム材製クラッド材（３）を同時に押し出し、架橋処理
   を施して得られる光ファイバ（１）を巻き取り機（１０
   ）で巻き取る光ファイバの製造方法であって、制御部材
   （１１）により、予め決められた巻き取り速度で駆動さ
   れる巻き取り機（１０）で前記光ファイバ（１）を巻き
   取り、これと同時に、前記制御部材（１１）により、テ
   ンションローラ（９）を作動して前記光ファイバ（１）
   に所定のテンションを作用させ、この後、前記光ファイ
   バ（１）の外径を測定する外径測定部材（７）の測定値
   が、所望の外径寸法となるように前記制御部材（１１）
   が前記テンションローラ（９）を制御して前記光ファイ
   バ（１）に作用するテンションを決定し、この後、決定
   したテンションを維持するように前記制御部材（１１）
   が前記巻き取り機（１０）の巻き取り速度を制御するこ
   とを特徴とする光ファイバの製造方法。