JPH09301744A - 被覆光ファイバの製造方法 - Google Patents

被覆光ファイバの製造方法

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JPH09301744A
JPH09301744A JP8120215A JP12021596A JPH09301744A JP H09301744 A JPH09301744 A JP H09301744A JP 8120215 A JP8120215 A JP 8120215A JP 12021596 A JP12021596 A JP 12021596A JP H09301744 A JPH09301744 A JP H09301744A
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JP
Japan
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optical fiber
gel fraction
curing
curable resin
coated optical
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JP8120215A
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Nobuaki Orita
伸昭 折田
Hisashi Koaizawa
久 小相澤
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/12General methods of coating; Devices therefor

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線引装置に取り付ける硬化装置の数を増やす
ことなく紫外線硬化型樹脂を完全に硬化させて高速線引
を行うことができる光ファイバの製造方法を提供する。 【解決手段】 線引した光ファイバ3に紫外線硬化型樹
脂4を塗布・硬化せしめて被覆光ファイバ8を製造する
方法であって、硬化では紫外線硬化型樹脂4のゲル分率
を少なくとも飽和ゲル分率値の95%とし、その後、ス
クリーニング工程20で紫外線を再照射することにより
紫外線硬化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバの製造方
法に関するもので、特に光ファイバの高速線引を可能と
する被覆光ファイバの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】被覆光ファイバ8は、図3に示すように
して製造される。すなわち、光ファイバ用ガラス母材1
を加熱炉2に挿入して加熱延伸し、所定外径の光ファイ
バ3とする。次いで、紫外線硬化型樹脂4を、該光ファ
イバ3の外周にコーティングダイス5aおよび5bによ
り塗布した後、紫外線照射ランプを有した硬化装置6a
および6bにより硬化させて巻取機7で巻き取る。
【0003】紫外線硬化型樹脂の硬化度の一指標として
ゲル分率がある。ゲル分率は、未硬化の紫外線硬化型樹
脂(ゲル分)をメチルエチルケトンに溶出させ、その残
渣分の重量とメチルエチルケトンに溶出させる前の重量
割合により決定される値である。このようにして決定さ
れるゲル分率は、硬化装置の紫外線照射エネルギーの大
きさおよびその照射時間により決まるため、線引速度に
応じて、所定硬化度を得るための必要条件が決定され
る。なお、ゲル分率は硬化装置の紫外線照射エネルギー
の大きさおよびその照射時間を変えることにより100
%に達するわけではなく、樹脂の種類によりある条件で
飽和する値であり、この飽和する値を飽和ゲル分率と呼
び、光伝送用光ファイバの被覆として用いるには、布設
時に被覆樹脂のゲル分率が飽和ゲル分率に達しているこ
とが要求される。なお、図3は図面の関係で、硬化装置
6a、6bはいずれも1台しか記載されていないが、必
要に応じて複数配置されることもある。
【0004】1次被覆層および2次被覆層を構成する紫
外線硬化型樹脂の硬化が不十分、すなわちそのゲル分率
が飽和ゲル分率値に達していないと、製造された被覆光
ファイバの伝送特性に悪影響が現れることがある。ま
た、前記1次被覆または2次被覆層上に着色層を形成す
る際に色むらが生じたり、硬化後の着色層が剥離する等
の問題が起こることもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、被覆光ファイバ
の生産性向上のため、線引の高速化の実現が望まれてい
る。しかしながら、線引を高速化すると紫外線硬化型樹
脂を塗布した光ファイバが硬化装置を通過する時間が短
くなるため、紫外線照射時間が従来より短くなる。紫外
線照射時間を確保するためには、硬化装置の数を増やす
か硬化装置の紫外線照射エネルギーを大きくする必要が
生じる。
【0006】通常使用している紫外線硬化型樹脂の紫外
線照射時間とゲル分率の関係を得るために以下のような
実験を行った。すなわち、図3に示した装置を用いて、
外径120 μmの光ファイバに前記紫外線硬化型樹脂を塗
布・硬化せしめて外径250 μmの被覆光ファイバを製造
した。なお、ここでは硬化装置6aを2台、硬化装置6
bを4台配置した。また、前記硬化装置6aおよび6b
の紫外線照度(エネルギーの大きさ)は、1300mW/cm2
ある。この結果得られた各被覆光ファイバの被覆層のゲ
ル分率を5mのサンプルの重量と該サンプルをメチルエチ
ルケトン溶液に12時間浸漬させた後の重量を測定し、両
者の重量割合によって求めたところ、図4に示したよう
な紫外線照射時間とゲル分率との関係を得ることができ
た。図4より、前記紫外線硬化型樹脂の飽和ゲル分率値
は95%であり、前記装置を用いて前記紫外線硬化型樹脂
のゲル分率を飽和値に達せしめるには、0.12秒以上の紫
外線照射が必要であることが判明した。
【0007】したがって、紫外線照度が1300mW/cm2、長
さ300mm の硬化装置を用いて、速度1000m/分で前記被覆
光ファイバを製造するには、理論的には8台の硬化装置
が必要である。しかしながら、実際の製造では、硬化装
置を7台以上配置すると紫外線照射ランプの熱により、
被覆光ファイバの温度が上昇してしまい、硬化後の紫外
線硬化型樹脂のヤング率を飽和値とすることができない
という問題が生じる。また、効果直後の高温である被覆
光ファイバをボビン等に巻取ると、巻取ったボビン等で
被覆光ファイバが変形してしまうという問題も生じる。
【0008】本発明は、上記課題を解決し、紫外線硬化
型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値とすることができ、
かつ高速線引も可能な被覆光ファイバの製造方法を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために以下のような手段を有している。
【0010】本願の請求項1の被覆光ファイバの製造方
法は、線引した光ファイバに紫外線硬化型樹脂を塗布・
硬化せしめて被覆光ファイバを製造する方法において、
前記硬化では前記紫外線硬化型樹脂のゲル分率を少なく
とも飽和ゲル分率値の95%とし、その後、スクリーニ
ング工程で紫外線を再照射することにより前記紫外線硬
化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値とすることを特徴
とする。
【0011】本願の請求項2の被覆光ファイバの製造方
法は、線引した光ファイバに紫外線硬化型樹脂を塗布・
硬化せしめて被覆光ファイバを製造する方法において、
前記硬化では前記紫外線硬化型樹脂のゲル分率を少なく
とも飽和ゲル分率値の95%とし、その後、着色層を塗
布する前に紫外線を再照射することにより前記紫外線硬
化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値とさせることを特
徴とする。
【0012】本発明の被覆光ファイバの製造方法によれ
ば、紫外線硬化型樹脂塗布直後の硬化では、該紫外線硬
化型樹脂のゲル分率を少なくともその飽和ゲル分率値の
95%とする(例えば、飽和ゲル分率値が95%の紫外線硬
化型樹脂の場合には、95×0.95=90.25 であるから、硬
化後の紫外線硬化型樹脂のゲル分率が約91%になるよう
硬化条件を設定する)。その後、着色層を形成する前
に、またはスクリーニング工程で、再度紫外線を照射し
てその紫外線硬化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値と
する。すなわち、紫外線硬化型樹脂を塗布した直後の硬
化では、紫外線硬化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値
とする必要がないので、高速線引しても被覆光ファイバ
の温度が上昇しすぎることがない。しかもそのゲル分率
は飽和ゲル分率値の95%以上であるから巻取り以降の工
程でべたつきや着色層の剥離などの問題が生じることが
ない。
【0013】また、現在の製造装置を用いて高速線引が
達成され、再照射の設備も現在使用しているスクリーニ
ング装置または着色装置に追加すればよいので、比較的
容易に達成できる。さらに、再照射は、製造上必ず必要
なスクリーニング工程または着色工程において、これら
の線速を落とすことなく達成できるので、作業性の低下
は殆ど見られない。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本願発明の被覆光ファイバ
の製造方法を実施の形態により詳細に説明する。 (実施の形態1)図3は本願発明の被覆光ファイバの製
造方法に使用される被覆光ファイバの製造装置の一実施
例を示す概略構成図である。この被覆光ファイバの製造
装置は従来と同様の構造である。すなわち、図中符号1
は光ファイバ用ガラス母材、2は加熱炉、3は光ファイ
バ、4は紫外線硬化型樹脂、5aおよび5bはコーティ
ングダイス、6aおよび6bは紫外線照射ランプを有し
た硬化装置、7は巻取機、8は被覆光ファイバである。
【0015】図3の線引装置で線速および硬化装置の台
数を変えて5通りの被覆光ファイバ8を製造した。具体
的には、外径120 μmの光ファイバに外径が250 μmと
なるように紫外線硬化型樹脂を被覆して被覆光ファイバ
8を製造した。この結果得られた被覆光ファイバ8の一
部(5m)をサンプルとして採取し、その紫外線硬化型樹
脂のゲル分率とべたつきについて調べた。ゲル分率は先
に示したように、サンプルのメチルエチルケトン(ME
K)処理前後の重量割合により決定した。具体的には、
まずサンプルの重量を測定し、次いで該サンプルをメチ
ルエチルケトン(MEK)に12時間浸漬してソックスレ
イ法によってゲル分を溶出させた後に乾燥させた処理後
のサンプルの重量を測定した。なお、サンプル中央の光
ファイバの重量は、ファイバ径を125 μm、その長さを
サンプル長(本実施例においては5m)、比重は石英ガラ
スの値より予め求めた。これらの値より、{(処理後の
被覆光ファイバの重量−光ファイバの重量)/(未処理
の被覆光ファイバの重量−光ファイバの重量)}×10
0(%)という式でゲル分率を求めた。その結果を先の
製造条件と併せて表1に示す。表1で硬化装置の台数が
4台となっているものは、1次被覆用の硬化装置6aを
2台(図3では図面の関係で1台のみ図示)、2次被覆
用の硬化装置6bを2台(図3では図面の関係で1台の
み図示)配置したものである。また、硬化装置の台数が
6台となっているものは、前記硬化装置硬化装置6aを
2台、前記硬化装置6bを4台配置したものである。な
お、本実験で用いた紫外線硬化型樹脂4の飽和ゲル分率
は先の実験より95%であることが確かめられているか
ら、前記紫外線硬化型樹脂の飽和ゲル分率値の95%は9
0.25 %である(95×0.95=90.25 より)。
【0016】
【表1】
【0017】次いで、サンプルを取った残りの各被覆光
ファイバ8に図1に示すスクリーニング装置20で紫外
線の再照射を行った。なお、スクリーニングとは、二次
被覆層を施した後の被覆光ファイバにある荷重をかけ、
その荷重で断線した被覆ファイバを除去することによ
り、その強度を保証するために行うプルーフテストであ
る。前記スクリーニング装置20において、被覆光ファ
イバ8は繰り出しリール21から繰り出され、繰り出し
側固定プーリ22、繰り出し側ダンサ23、ピンチロー
ラ24を経てスクリーニング部25に導入される。その
後ピンチローラ26に引き出された被覆光ファイバ8
は、巻き取り側ダンサ27、巻き取り側固定プーリを経
て巻き取りリール29に巻き取られる。
【0018】本実施の形態の被覆光ファイバの製造方法
の特徴は、図1のスクリーニング装置20に設けられた
硬化装置30により、被覆光ファイバ8に紫外線を再照
射してそのゲル分率を飽和ゲル分率値としていることに
ある。
【0019】硬化装置30は、繰り出しリール21と繰
り出し側固定プーリ22の間に配置されている。該硬化
装置30は紫外線照度が1300mW/cm2であり、図面の関係
で図1には1台しか記載されていないが実際には2台設
置された。また、スクリーニングの線速は500m/ 分とし
た。
【0020】ここで、スクリーニング後の各被覆光ファ
イバの一部をサンプルとして、紫外線硬化型樹脂のゲル
分率を測定した。その後、周知の方法で着色を行って得
た着色光ファイバをテープ化してテープ状光ファイバと
し、該テープ状光ファイバ心線を分離する際に着色層の
剥離が生じるか否かを調べた。この着色層の剥離は強度
低下という問題が引き起こすため、着色層の剥離は生じ
ないことが望ましい。これらの結果を表2に示す。な
お、表2の実験番号は表1の実験番号に対応する。
【0021】
【表2】
【0022】以上の実験の結果から、紫外線硬化型樹脂
塗布直後の硬化で紫外線硬化型樹脂のゲル分率が飽和ゲ
ル分率値の95%となっていれば、スクリーニング工程で
紫外線を再照射した後に着色層を形成しても、着色層の
剥離の問題は生じないことが明らかになった。なお、着
色層の剥離が生じていない着色光ファイバの伝送損失に
は特に問題は見られなかった。
【0023】(実施の形態2)上記実施の形態1におい
ては、紫外線硬化型樹脂に対する紫外線の再照射をスク
リーニング工程で行ったが、紫外線の再照射は被覆光フ
ァイバ8に着色層を形成する着色工程41の前に行って
も同様の硬化を得ることができた。この場合には、図2
に示すように、着色樹脂コーティングダイス43の前段
に紫外線照射ランプを有した硬化装置40を配置する。
図2において、符号42は紫外線硬化型着色樹脂、44
は紫外線照射ランプを有した着色樹脂硬化装置である。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本願発明の被覆光フ
ァイバの製造方法によれば、紫外線硬化型樹脂の塗布直
後の硬化で、該紫外線硬化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル
分率値の95%とするので、巻き取り以降の工程で問題を
生じることがなく、かつ被覆光ファイバ装置に硬化装置
を増設することなしに、高速線引を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の被覆光ファイバの製造方法に使用され
る被覆光ファイバのスクリーニング装置の一実施の形態
を示す概略構成図である。
【図2】本発明の被覆光ファイバの製造方法に使用され
る着色層形成工程の一実施の形態を示す概略構成図であ
る。
【図3】被覆光ファイバの製造方法に使用される被覆光
ファイバ製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図4】紫外線硬化型樹脂の紫外線照射時間とゲル分率
の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 光ファイバ用ガラス母材 2 加熱炉 3 光ファイバ 4 紫外線硬化型樹脂 5a、5b コーティングダイス 6a、6b 硬化装置 7 巻取機 8 被覆光ファイバ 20 スクリーニング装置 30 硬化装置 40 硬化装置 41 着色工程

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線引した光ファイバに紫外線硬化型樹脂
    を塗布・硬化せしめて被覆光ファイバを製造する方法に
    おいて、前記硬化では前記紫外線硬化型樹脂のゲル分率
    を少なくとも飽和ゲル分率値の95%とし、その後、ス
    クリーニング工程で紫外線を再照射することにより前記
    紫外線硬化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値とするこ
    とを特徴とする被覆光ファイバの製造方法。
  2. 【請求項2】 線引した光ファイバに紫外線硬化型樹脂
    を塗布・硬化せしめて被覆光ファイバを製造する方法に
    おいて、前記硬化では前記紫外線硬化型樹脂のゲル分率
    を少なくとも飽和ゲル分率値の95%とし、その後、着
    色層を塗布する前に紫外線を再照射することにより前記
    紫外線硬化型樹脂のゲル分率を飽和ゲル分率値とさせる
    ことを特徴とする被覆光ファイバの製造方法。
JP8120215A 1996-05-15 1996-05-15 被覆光ファイバの製造方法 Pending JPH09301744A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011505320A (ja) * 2007-11-29 2011-02-24 コーニング インコーポレイテッド 延長された照射装置および非直線経路によるファイバの硬化

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011505320A (ja) * 2007-11-29 2011-02-24 コーニング インコーポレイテッド 延長された照射装置および非直線経路によるファイバの硬化

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