JPH10245245A - 塗被ガラスファイバの硬化方法 - Google Patents
塗被ガラスファイバの硬化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被覆光ファイバの製造ライン速度を大幅に高
める。 【解決手段】 塗被光ファイバを硬化するために分割ラ
ンプシステムを採用することにより、被覆光ファイバの
製造ライン速度を大幅に高めることができる。保護塗料
層をガラスファイバに塗布し、これを第１の電磁輻射線
源に暴露して部分的に硬化し、次いで、この部分硬化塗
料層を冷却し、その後、この塗料層を第２の電磁輻射線
源に暴露する。硬化ステーションを複数段階に分割し、
各硬化ステーション間に冷却工程を設けることにより、
部分硬化ファイバが冷却され、ファイバの線引き速度を
高めることができ、結果的に被覆光ファイバの製造ライ
ン速度を大幅に高めることができる。
める。 【解決手段】 塗被光ファイバを硬化するために分割ラ
ンプシステムを採用することにより、被覆光ファイバの
製造ライン速度を大幅に高めることができる。保護塗料
層をガラスファイバに塗布し、これを第１の電磁輻射線
源に暴露して部分的に硬化し、次いで、この部分硬化塗
料層を冷却し、その後、この塗料層を第２の電磁輻射線
源に暴露する。硬化ステーションを複数段階に分割し、
各硬化ステーション間に冷却工程を設けることにより、
部分硬化ファイバが冷却され、ファイバの線引き速度を
高めることができ、結果的に被覆光ファイバの製造ライ
ン速度を大幅に高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被覆光ファイバ及び
該光ファイバの製造方法に関する。更に詳細には、本発
明は１層以上の保護材料層で被覆されている光ファイバ
を迅速に硬化させるための装置に関する。
該光ファイバの製造方法に関する。更に詳細には、本発
明は１層以上の保護材料層で被覆されている光ファイバ
を迅速に硬化させるための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの製造では、ガラスプリフォ
ームロッドは垂直に懸垂され、所定の速度で炉内を移動
される。プリフォームは炉内で軟化され、線引き塔の基
底部に配置されたキャプスタンにより、ロッドの溶融端
からガラスファイバが線引きされる。
ームロッドは垂直に懸垂され、所定の速度で炉内を移動
される。プリフォームは炉内で軟化され、線引き塔の基
底部に配置されたキャプスタンにより、ロッドの溶融端
からガラスファイバが線引きされる。
【０００３】ガラスファイバの表面は摩擦により引き起
こされる損傷を受けやすいので、ガラスファイバを線引
きした後、他の表面に接触する前に、ガラスファイバを
被覆しなければならない。塗料の塗布はガラスファイバ
を傷つけないので、塗料は液状で塗布される。
こされる損傷を受けやすいので、ガラスファイバを線引
きした後、他の表面に接触する前に、ガラスファイバを
被覆しなければならない。塗料の塗布はガラスファイバ
を傷つけないので、塗料は液状で塗布される。
【０００４】ウレタンアクリレートのような紫外線（Ｕ
Ｖ）硬化性有機材料の貯留槽内にファイバを通過させる
ことにより、ファイバを被覆する。塗布後、ガラスファ
イバがキャプスタンに達する前に、塗料を硬化させなけ
ればならない。これは一般的に、光硬化処理により短い
時間間隔内で実行される。この光硬化処理法では、液状
塗料にＵＶ輻射線を照射することにより、液状塗料を固
体に変化させる。
Ｖ）硬化性有機材料の貯留槽内にファイバを通過させる
ことにより、ファイバを被覆する。塗布後、ガラスファ
イバがキャプスタンに達する前に、塗料を硬化させなけ
ればならない。これは一般的に、光硬化処理により短い
時間間隔内で実行される。この光硬化処理法では、液状
塗料にＵＶ輻射線を照射することにより、液状塗料を固
体に変化させる。
【０００５】一般的に、２層の塗料層が線引きガラスフ
ァイバに塗布される。このため、２種類の異なる塗料が
使用される。一次塗料と呼ばれる内層は光ガラスファイ
バに塗布される。また、二次塗料と呼ばれる外層は一次
塗料（内層）上に塗布される。通常、二次塗料は比較的
高い弾性率（例えば、１０9Ｐａ）を有するが、一次塗
料は比較的低い弾性率（例えば、１０6Ｐａ）を有す
る。或る装置では、一次塗料及び二次塗料は同時に塗布
される。この装置は“湿式／湿式”システムと呼ばれ
る。なぜなら、二次塗料は、未硬化一次塗料上に直接塗
布されるからである。
ァイバに塗布される。このため、２種類の異なる塗料が
使用される。一次塗料と呼ばれる内層は光ガラスファイ
バに塗布される。また、二次塗料と呼ばれる外層は一次
塗料（内層）上に塗布される。通常、二次塗料は比較的
高い弾性率（例えば、１０9Ｐａ）を有するが、一次塗
料は比較的低い弾性率（例えば、１０6Ｐａ）を有す
る。或る装置では、一次塗料及び二次塗料は同時に塗布
される。この装置は“湿式／湿式”システムと呼ばれ
る。なぜなら、二次塗料は、未硬化一次塗料上に直接塗
布されるからである。
【０００６】各塗料は光活性領域により特徴付けられ
る。光活性領域は、硬化光を吸光すると、塗料が液体か
ら固体に変化する光スペクトル領域のことである。一次
塗料及び二次塗料用に一般的に使用される材料は同等な
光活性領域を有する。また、光活性領域が同等なので、
一次塗料のための硬化光線は二次塗料により減衰され
る。その結果、光線は一次塗料に殆ど到達しない。
る。光活性領域は、硬化光を吸光すると、塗料が液体か
ら固体に変化する光スペクトル領域のことである。一次
塗料及び二次塗料用に一般的に使用される材料は同等な
光活性領域を有する。また、光活性領域が同等なので、
一次塗料のための硬化光線は二次塗料により減衰され
る。その結果、光線は一次塗料に殆ど到達しない。
【０００７】現在の光ファイバに対する需要は、その製
造供給能力を越えている。これは光ファイバ製造にとっ
て朗報であるが、残念なことに、多くの顧客の需要を拒
絶しなければならない。明白な解決策は、更に多くの線
引き塔を建設すること、及び／又は、線引き塔の操作速
度を増大することである。
造供給能力を越えている。これは光ファイバ製造にとっ
て朗報であるが、残念なことに、多くの顧客の需要を拒
絶しなければならない。明白な解決策は、更に多くの線
引き塔を建設すること、及び／又は、線引き塔の操作速
度を増大することである。
【０００８】現時点では、塗布処理（線引き処理ではな
い）が、受け入れ可能なファイバの最大生産速度を限定
する。線引き塔には多額の建設資金が投入されているの
で、受け入れ可能な被覆品質の製造に合致する最大速度
で線引き処理及び塗布処理を行うことが当然望ましい。
い）が、受け入れ可能なファイバの最大生産速度を限定
する。線引き塔には多額の建設資金が投入されているの
で、受け入れ可能な被覆品質の製造に合致する最大速度
で線引き処理及び塗布処理を行うことが当然望ましい。
【０００９】ガラスファイバは温度が約２０００℃の炉
から出され、ガラスファイバとの均一で適正な接着力を
確保するために、塗料の塗布前に、冷却しなければなら
ない。ライン速度を低下させるか、又は炉と塗布ステー
ションとの間の間隔を大きくすることによりガラスファ
イバを冷却する。しかし、どちらの方法も不十分であっ
た。
から出され、ガラスファイバとの均一で適正な接着力を
確保するために、塗料の塗布前に、冷却しなければなら
ない。ライン速度を低下させるか、又は炉と塗布ステー
ションとの間の間隔を大きくすることによりガラスファ
イバを冷却する。しかし、どちらの方法も不十分であっ
た。
【００１０】米国特許第４７６１１６８号は、炉と塗布
ステーションとの間にファイバ冷却装置を配設すること
によりこの問題を解決している。この塗布ステーション
は、移動するファイバにより随伴されたガス境界層を剥
ぎ取る。冷却装置は、直径が約１．５ｍｍの丸穴を有す
る円筒容器からなる。この円筒容器内の一方の方向から
ファイバが移動され、冷却ヘリウムガスが他方の方向か
ら流される。
ステーションとの間にファイバ冷却装置を配設すること
によりこの問題を解決している。この塗布ステーション
は、移動するファイバにより随伴されたガス境界層を剥
ぎ取る。冷却装置は、直径が約１．５ｍｍの丸穴を有す
る円筒容器からなる。この円筒容器内の一方の方向から
ファイバが移動され、冷却ヘリウムガスが他方の方向か
ら流される。
【００１１】米国特許第５０００７７２号は、被覆光フ
ァイバの製造ライン速度を更に増大する。この特許で
は、遊離基重合機構による塗料の架橋を高めるために、
硬化性塗料の照射中に、電界を同時に印加することによ
りライン速度を増大させる。光を吸光すると、各塗料中
の光開始剤が分解され、スピン対又は一重項状態の２個
の遊離基断片を生成する。電界はスピンパラレルラジカ
ルの生成を高める効果を有する。このスピンパラレルラ
ジカルは塗料の重合開始を高める。
ァイバの製造ライン速度を更に増大する。この特許で
は、遊離基重合機構による塗料の架橋を高めるために、
硬化性塗料の照射中に、電界を同時に印加することによ
りライン速度を増大させる。光を吸光すると、各塗料中
の光開始剤が分解され、スピン対又は一重項状態の２個
の遊離基断片を生成する。電界はスピンパラレルラジカ
ルの生成を高める効果を有する。このスピンパラレルラ
ジカルは塗料の重合開始を高める。
【００１２】米国特許第５１４７４３３号明細書には、
「二次塗料が、一次塗料に到達する輻射線量を減衰する
ので、一次塗料は二次塗料よりも相当緩慢に硬化する」
と記載されている。米国特許第５１４７４３３号は、一
次塗料と二次塗料でそれぞれ異なる光開始剤を使用し、
更に、第１の硬化ステーションと第２の硬化ステーショ
ンを使用することにより、この問題を解決した。
「二次塗料が、一次塗料に到達する輻射線量を減衰する
ので、一次塗料は二次塗料よりも相当緩慢に硬化する」
と記載されている。米国特許第５１４７４３３号は、一
次塗料と二次塗料でそれぞれ異なる光開始剤を使用し、
更に、第１の硬化ステーションと第２の硬化ステーショ
ンを使用することにより、この問題を解決した。
【００１３】一方の硬化ステーションは一次塗料を完全
に硬化するために可視光を使用し、他方の硬化ステーシ
ョンは二次塗料を完全に硬化するためにＵＶ光を使用す
る。この方法は一次塗料の硬化を促進する。しかし、そ
れにも拘わらず、線引き塔の多額な建設資金の観点か
ら、被覆光ファイバを製造することができる速度を更に
一層高めることが望まれている。
に硬化するために可視光を使用し、他方の硬化ステーシ
ョンは二次塗料を完全に硬化するためにＵＶ光を使用す
る。この方法は一次塗料の硬化を促進する。しかし、そ
れにも拘わらず、線引き塔の多額な建設資金の観点か
ら、被覆光ファイバを製造することができる速度を更に
一層高めることが望まれている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、被覆光ファイバの製造ライン速度を大幅に高めるこ
とができる装置及び方法を提供することである。
は、被覆光ファイバの製造ライン速度を大幅に高めるこ
とができる装置及び方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】被覆光ファイバを硬化す
るために分割ランプシステムを採用することにより、被
覆光ファイバの製造ライン速度を大幅に高めることがで
きる。光ファイバは、電磁スペクトルの第１の波長領域
内の輻射線に反応する光開始剤を有する保護塗料を包含
する。塗料がガラスファイバに塗布された後、第１の波
長領域内の輻射線を照射することにより、この塗料を部
分的に硬化させる。その後、塗料を冷却し、更に硬化さ
せるために、第１の波長領域内の輻射線を再度照射す
る。
るために分割ランプシステムを採用することにより、被
覆光ファイバの製造ライン速度を大幅に高めることがで
きる。光ファイバは、電磁スペクトルの第１の波長領域
内の輻射線に反応する光開始剤を有する保護塗料を包含
する。塗料がガラスファイバに塗布された後、第１の波
長領域内の輻射線を照射することにより、この塗料を部
分的に硬化させる。その後、塗料を冷却し、更に硬化さ
せるために、第１の波長領域内の輻射線を再度照射す
る。
【００１６】本発明の代表的な実施態様では、一対の硬
化ステーションは所定の間隙（ギャップ）で分離されて
おり、これにより、ステーション間で塗料を冷却するこ
とができる。或る実施態様では、移動ファイバにより随
伴された熱ガス境界層を“剥ぎ取る”装置により、間隙
内での冷却を高める。別の実施態様では、ヒートシンク
として機能する１個以上の溝付プーリーと直接接触させ
ることにより、間隙内での冷却を高める。多数の工程で
塗料を硬化することにより、また、これらの工程間で塗
料を冷却することにより、全体的な硬化速度を大幅に高
めることができる。
化ステーションは所定の間隙（ギャップ）で分離されて
おり、これにより、ステーション間で塗料を冷却するこ
とができる。或る実施態様では、移動ファイバにより随
伴された熱ガス境界層を“剥ぎ取る”装置により、間隙
内での冷却を高める。別の実施態様では、ヒートシンク
として機能する１個以上の溝付プーリーと直接接触させ
ることにより、間隙内での冷却を高める。多数の工程で
塗料を硬化することにより、また、これらの工程間で塗
料を冷却することにより、全体的な硬化速度を大幅に高
めることができる。
【００１７】更に別の実施態様では、２重塗布光ファイ
バを本発明の方法により硬化する。各塗料は重合処理を
開始するための光開始剤を含有する。一次塗料は第１の
波長領域内の輻射線に反応し、二次塗料は第２の波長領
域内の輻射線に反応する。第１及び第２の波長領域は、
相互にばらばらであることが好ましい。各硬化ステーシ
ョンにおいて、紫外線ランプが第１及び第２の波長領域
内の輻射線を放射し、一次塗料及び二次塗料を部分的
に、かつ、同時に硬化する。
バを本発明の方法により硬化する。各塗料は重合処理を
開始するための光開始剤を含有する。一次塗料は第１の
波長領域内の輻射線に反応し、二次塗料は第２の波長領
域内の輻射線に反応する。第１及び第２の波長領域は、
相互にばらばらであることが好ましい。各硬化ステーシ
ョンにおいて、紫外線ランプが第１及び第２の波長領域
内の輻射線を放射し、一次塗料及び二次塗料を部分的
に、かつ、同時に硬化する。
【００１８】実験結果によれば、本発明の方法は、製造
ライン速度を４０％増大させ、硬化処理に必要な紫外線
ランプの個数を半減させ、出力及び清浄空気の必要量を
半減させ、更に、線引き塔の全体的な高さを低下させる
ことが確認された。
ライン速度を４０％増大させ、硬化処理に必要な紫外線
ランプの個数を半減させ、出力及び清浄空気の必要量を
半減させ、更に、線引き塔の全体的な高さを低下させる
ことが確認された。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、光ファイバを硬化させる
ための複合ランプシステムを有する従来の光ファイバ製
造ラインを示す概略図である。符号２０で示される全体
的製造ラインは、特別に作製された円筒状プリフォーム
からガラスファイバを線引きし、このガラスファイバに
保護材料系を塗布し、次いで、この塗布ガラスファイバ
を電磁輻射線で硬化させるために使用される。
ための複合ランプシステムを有する従来の光ファイバ製
造ラインを示す概略図である。符号２０で示される全体
的製造ラインは、特別に作製された円筒状プリフォーム
からガラスファイバを線引きし、このガラスファイバに
保護材料系を塗布し、次いで、この塗布ガラスファイバ
を電磁輻射線で硬化させるために使用される。
【００２０】ガラスファイバ２１は、プリフォーム２２
（一般的に、直径が１５〜４０ｍｍで、長さが６０ｃｍ
のもの）を約２０００℃の温度にまで局部的に、かつ、
対称的に加熱することにより生成される。プリフォーム
が炉２３に供給され、この炉内を通過するに応じて、フ
ァイバ２１は溶融材料から線引きされる。
（一般的に、直径が１５〜４０ｍｍで、長さが６０ｃｍ
のもの）を約２０００℃の温度にまで局部的に、かつ、
対称的に加熱することにより生成される。プリフォーム
が炉２３に供給され、この炉内を通過するに応じて、フ
ァイバ２１は溶融材料から線引きされる。
【００２１】図１に示されるように、線引きシステムの
要素は、炉２３を包含する。炉２３において、プリフォ
ームはファイバサイズにまで線引きされ、その後、ファ
イバ２１は炉内の加熱ゾーンから引き抜かれる。ファイ
バ２１の直径は、ファイバが生成された直ぐ後の地点
で、デバイス２４により測定される。そして、この測定
値は制御システムに入力される。制御システムにおい
て、直径測定値は所望の値と比較され、この比較結果に
基づいて出力信号が発生され、ファイバの直径が所望の
値に近似するように線引き速度を調整する。
要素は、炉２３を包含する。炉２３において、プリフォ
ームはファイバサイズにまで線引きされ、その後、ファ
イバ２１は炉内の加熱ゾーンから引き抜かれる。ファイ
バ２１の直径は、ファイバが生成された直ぐ後の地点
で、デバイス２４により測定される。そして、この測定
値は制御システムに入力される。制御システムにおい
て、直径測定値は所望の値と比較され、この比較結果に
基づいて出力信号が発生され、ファイバの直径が所望の
値に近似するように線引き速度を調整する。
【００２２】光ファイバ２１の直径を測定した後、保護
被覆系２５（図２参照）を装置２７によりファイバに塗
布する。ファイバ強度を保存するために、保護被覆の塗
布が必要である。この保護被覆は、新たに線引きされた
ファイバを環境の有害作用から保護する。この被覆系
は、ファイバ２１の表面を傷付けないように、また、フ
ァイバが所定の直径を有するように、更に、ファイバが
その後の製造操作、実装及び使用中に摩擦から保護され
るように塗布しなければならない。
被覆系２５（図２参照）を装置２７によりファイバに塗
布する。ファイバ強度を保存するために、保護被覆の塗
布が必要である。この保護被覆は、新たに線引きされた
ファイバを環境の有害作用から保護する。この被覆系
は、ファイバ２１の表面を傷付けないように、また、フ
ァイバが所定の直径を有するように、更に、ファイバが
その後の製造操作、実装及び使用中に摩擦から保護され
るように塗布しなければならない。
【００２３】マイクロベンド損失による減衰を最小にす
るために、適当な塗料の選択及び該塗料のファイバへの
管理された塗布が必要である。好適な塗布装置は米国特
許第４４７４８３０号明細書に記載されるような装置で
ある。直径変動を最小にするため、ひいては、コーナー
部及びスプライス点における軸ずれによる損失を最小に
するために、線引きシステムの入念な設計及び製造にお
ける線引き工程及び塗布工程中のファイバ直径の連続的
な測定と制御が必要である。次いで、被覆ファイバ２１
はセンタリング（心合せ）ゲージ２８を通過する。
るために、適当な塗料の選択及び該塗料のファイバへの
管理された塗布が必要である。好適な塗布装置は米国特
許第４４７４８３０号明細書に記載されるような装置で
ある。直径変動を最小にするため、ひいては、コーナー
部及びスプライス点における軸ずれによる損失を最小に
するために、線引きシステムの入念な設計及び製造にお
ける線引き工程及び塗布工程中のファイバ直径の連続的
な測定と制御が必要である。次いで、被覆ファイバ２１
はセンタリング（心合せ）ゲージ２８を通過する。
【００２４】塗料が線引きファイバに塗布された後、塗
料を硬化させなければならない。従って、表面に塗料を
有する光ファイバを、被覆系２５を硬化するための多数
のＵＶランプを有するステーション３０を通過させ、そ
して、被覆ファイバの外径を測定するためのデバイス３
２を通過させる。被覆ファイバはキャプスタン３４によ
りその移動経路に沿って引っ張られ、その後、二次的な
配線操作の前のテスト及び保管のためのスプロールに捲
回される。
料を硬化させなければならない。従って、表面に塗料を
有する光ファイバを、被覆系２５を硬化するための多数
のＵＶランプを有するステーション３０を通過させ、そ
して、被覆ファイバの外径を測定するためのデバイス３
２を通過させる。被覆ファイバはキャプスタン３４によ
りその移動経路に沿って引っ張られ、その後、二次的な
配線操作の前のテスト及び保管のためのスプロールに捲
回される。
【００２５】被覆系２５はガラスファイバ２１へ塗布す
るための装置２７内に入れられている。被覆系２５が一
次塗料のみからなる場合、図２に示されるように、ガラ
スファイバ２１の周囲には単一層の被覆系２５が形成さ
れる。しかし、より一般的には、被覆系２５は図３に示
されるように、内層４２（一般的に、一次被覆と呼ばれ
る）と外層４４（一般的に、二次被覆と呼ばれる）から
なる。
るための装置２７内に入れられている。被覆系２５が一
次塗料のみからなる場合、図２に示されるように、ガラ
スファイバ２１の周囲には単一層の被覆系２５が形成さ
れる。しかし、より一般的には、被覆系２５は図３に示
されるように、内層４２（一般的に、一次被覆と呼ばれ
る）と外層４４（一般的に、二次被覆と呼ばれる）から
なる。
【００２６】内層４２は比較的低い弾性率（例えば、１
０6Ｐａ）を有する。内層４２はガラスファイバ２１の
マイクロベンドを防止する。一方、外層４４は比較的高
い弾性率（例えば、１０9Ｐａ）を有する。外層４４は
ガラスファイバを機械的に保護する。
０6Ｐａ）を有する。内層４２はガラスファイバ２１の
マイクロベンドを防止する。一方、外層４４は比較的高
い弾性率（例えば、１０9Ｐａ）を有する。外層４４は
ガラスファイバを機械的に保護する。
【００２７】各塗料は電磁スペクトルの適当な部分を照
射することにより硬化することができる。このような硬
化は、遊離基重合により重合することができる反応性ポ
リマーを介して行われる。一般的に、各塗料はオリゴマ
ー、希釈剤及び光開始剤を含有する。更に、例えば、酸
化防止剤、定着剤、紫外線安定剤、界面活性剤及び保存
寿命安定剤などのような添加剤も含有できる。
射することにより硬化することができる。このような硬
化は、遊離基重合により重合することができる反応性ポ
リマーを介して行われる。一般的に、各塗料はオリゴマ
ー、希釈剤及び光開始剤を含有する。更に、例えば、酸
化防止剤、定着剤、紫外線安定剤、界面活性剤及び保存
寿命安定剤などのような添加剤も含有できる。
【００２８】本発明に関連して特に重要なものは光開始
剤である。この光開始剤は狭い波長範囲内の電磁輻射線
に応じて、塗料を液体から固体に変化させる。この状態
変化は放熱により行われる。この放熱は塗料が状態を変
化させる速度に悪影響を及ぼす。様々な電磁スペクトル
領域（一般的に、ＵＶ領域）内で反応する（すなわち、
遊離基重合を開始する）ように、光開始剤を誂えること
もできる。
剤である。この光開始剤は狭い波長範囲内の電磁輻射線
に応じて、塗料を液体から固体に変化させる。この状態
変化は放熱により行われる。この放熱は塗料が状態を変
化させる速度に悪影響を及ぼす。様々な電磁スペクトル
領域（一般的に、ＵＶ領域）内で反応する（すなわち、
遊離基重合を開始する）ように、光開始剤を誂えること
もできる。
【００２９】ＵＶ硬化塗料の平衡弾性率は架橋密度に直
接比例し、塗料の平衡弾性率は硬化温度の増大につれて
低下することが報告されている。例えば、“The Effect
s ofCure Temperature on the Thermomechanical Prope
rties of UV Curable Coatings,”Polymer Engineering
and Science, Vol. 29, No. 17, Sept., 1989, pp.116
5-1168参照。従って、ポリマーを比較的低い温度（例え
ば、２００℃ではなく、２０℃）で硬化することが特に
望ましい。更に、硬化処理に伴う熱の約７０％は反応自
体により発生されるが、硬化ランプからは約３０％しか
発生されない。
接比例し、塗料の平衡弾性率は硬化温度の増大につれて
低下することが報告されている。例えば、“The Effect
s ofCure Temperature on the Thermomechanical Prope
rties of UV Curable Coatings,”Polymer Engineering
and Science, Vol. 29, No. 17, Sept., 1989, pp.116
5-1168参照。従って、ポリマーを比較的低い温度（例え
ば、２００℃ではなく、２０℃）で硬化することが特に
望ましい。更に、硬化処理に伴う熱の約７０％は反応自
体により発生されるが、硬化ランプからは約３０％しか
発生されない。
【００３０】図４は、本発明による光ファイバを硬化す
るための分割ランプシステムを有する光ファイバ製造ラ
イン２０’の実施例の概略図である。製造ライン２０’
は図１に示された従来の製造ライン２０に類似している
が、大きな相違点は、複合ランプ硬化ステーション３０
が、冷却間隙３５により分離された硬化ステーション３
０−１及び３０−２からなる分割ランプシステムに置き
換えられていることである。
るための分割ランプシステムを有する光ファイバ製造ラ
イン２０’の実施例の概略図である。製造ライン２０’
は図１に示された従来の製造ライン２０に類似している
が、大きな相違点は、複合ランプ硬化ステーション３０
が、冷却間隙３５により分離された硬化ステーション３
０−１及び３０−２からなる分割ランプシステムに置き
換えられていることである。
【００３１】特に、各硬化ステーション３０−１及び３
０−２は部分硬化（すなわち、６５％未満の硬化）だけ
を行うように設計されている。これは、各硬化ステーシ
ョン内のランプの強度を低下させること、及び／又は、
線引きガラスファイバ２１が塗布ステーション２７及び
硬化ステーション３０−１及び３０−２内を前進する速
度を高めることにより行われる。
０−２は部分硬化（すなわち、６５％未満の硬化）だけ
を行うように設計されている。これは、各硬化ステーシ
ョン内のランプの強度を低下させること、及び／又は、
線引きガラスファイバ２１が塗布ステーション２７及び
硬化ステーション３０−１及び３０−２内を前進する速
度を高めることにより行われる。
【００３２】硬化ステーション３０−１及び３０−２内
で使用される硬化ランプは、相互に同一であり、ピーク
が一次塗料内で使用される光開始剤の光活性領域（すな
わち、第１の波長領域）付近にある放射スペクトルを有
することが好ましい。
で使用される硬化ランプは、相互に同一であり、ピーク
が一次塗料内で使用される光開始剤の光活性領域（すな
わち、第１の波長領域）付近にある放射スペクトルを有
することが好ましい。
【００３３】硬化ステーション３０−１と３０−２との
間の間隙３５は一般的に、長さが０．５〜１．０メート
ルである。また、本発明を実施するのに必ずしも必要で
はないが、この間隙内に冷却装置を配設することにより
冷却を促進させることもできる。このような冷却装置は
米国特許第４７６１１６８号明細書に記載されている。
間の間隙３５は一般的に、長さが０．５〜１．０メート
ルである。また、本発明を実施するのに必ずしも必要で
はないが、この間隙内に冷却装置を配設することにより
冷却を促進させることもできる。このような冷却装置は
米国特許第４７６１１６８号明細書に記載されている。
【００３４】要するに、冷却装置は、移動するファイバ
２１により随伴された熱ガス境界層を剥ぎ取ることがで
きる。冷却装置は円筒状のアルミニウム容器３６からな
る。この容器３６は、バリヤープレート３９により分離
された複数の区画室を有する（ただし、図４には一つの
区画室しか図示されていない）。バリヤープレートは互
いに約２．５ｍｍ離れており、それぞれ、直径が約１．
５ｍｍの丸穴を有する。ファイバはこの丸穴内を一方の
方向に向かって移動し、冷却用のヘリウムガスは他方の
方向へ向かって流れる。
２１により随伴された熱ガス境界層を剥ぎ取ることがで
きる。冷却装置は円筒状のアルミニウム容器３６からな
る。この容器３６は、バリヤープレート３９により分離
された複数の区画室を有する（ただし、図４には一つの
区画室しか図示されていない）。バリヤープレートは互
いに約２．５ｍｍ離れており、それぞれ、直径が約１．
５ｍｍの丸穴を有する。ファイバはこの丸穴内を一方の
方向に向かって移動し、冷却用のヘリウムガスは他方の
方向へ向かって流れる。
【００３５】バリヤープレート３９の使用目的は、バリ
ヤープレート自体により行われる熱ガス境界層の剥ぎ取
りと共に、バリヤープレート内を流れるガスの流速が、
所望の熱ガス境界層の剥ぎ取りを行うのに十分な流速と
なることを確保するためである。（ファイバの好ましか
らざる振動を起こすことなく、別の手段により十分な流
速を有するガス流が形成されれば、バリヤープレートは
存在しなくてもよい。）
ヤープレート自体により行われる熱ガス境界層の剥ぎ取
りと共に、バリヤープレート内を流れるガスの流速が、
所望の熱ガス境界層の剥ぎ取りを行うのに十分な流速と
なることを確保するためである。（ファイバの好ましか
らざる振動を起こすことなく、別の手段により十分な流
速を有するガス流が形成されれば、バリヤープレートは
存在しなくてもよい。）
【００３６】各区画室内には、複数本のアルミニウムピ
ン（直径１．６ｍｍ）３８が、円筒形容器３６の軸線に
向かって半径方向に延びている。各区画室はガス境界層
を約９０％ほど減少させる。冷却容器３６自体は、その
水冷通路３７内に導入される約４℃の温度の冷却水によ
り冷却される。
ン（直径１．６ｍｍ）３８が、円筒形容器３６の軸線に
向かって半径方向に延びている。各区画室はガス境界層
を約９０％ほど減少させる。冷却容器３６自体は、その
水冷通路３７内に導入される約４℃の温度の冷却水によ
り冷却される。
【００３７】図５は、本発明による光ファイバを硬化す
るための分割ランプシステムを有する光ファイバ製造ラ
イン２０”の別の実施例の概略図である。製造ライン２
０”は図４に示された製造ライン２０’に類似している
が、図５の製造ライン２０”では、硬化ステーション３
０−１と３０−２との間の間隙内に溝付プーリー５１及
び５２が配設されている。好都合なことに、溝付プーリ
ー５１及び５２はヒートシンクとして機能する。従っ
て、溝付プーリー５１及び５２は移動中の光ファイバか
ら熱を除去する。
るための分割ランプシステムを有する光ファイバ製造ラ
イン２０”の別の実施例の概略図である。製造ライン２
０”は図４に示された製造ライン２０’に類似している
が、図５の製造ライン２０”では、硬化ステーション３
０−１と３０−２との間の間隙内に溝付プーリー５１及
び５２が配設されている。好都合なことに、溝付プーリ
ー５１及び５２はヒートシンクとして機能する。従っ
て、溝付プーリー５１及び５２は移動中の光ファイバか
ら熱を除去する。
【００３８】移動ファイバの通路は“屈曲”されている
ので、製造ライン２０”は一層コンパクトな線引き塔に
なるという別の利点も有する。ファイバは硬化ステーシ
ョン３０−２を通過して上方へ移動するように図示され
ているが、初糸通しのために、ファイバは下方へ移動さ
せることが一層望ましい。これは、光ファイバの通路を
硬化ステーション３０−２を通して下方へ変更させるた
めの追加の溝付プーリーを使用することにより簡単に行
われる。
ので、製造ライン２０”は一層コンパクトな線引き塔に
なるという別の利点も有する。ファイバは硬化ステーシ
ョン３０−２を通過して上方へ移動するように図示され
ているが、初糸通しのために、ファイバは下方へ移動さ
せることが一層望ましい。これは、光ファイバの通路を
硬化ステーション３０−２を通して下方へ変更させるた
めの追加の溝付プーリーを使用することにより簡単に行
われる。
【００３９】図６は、図１の複合ランプシステムと図４
の分割ランプシステム２０’の内部構造を比較するため
の部分概要断面図である。両方のシステムとも、移動フ
ァイバ２１は、塗布器２７により一層以上の塗料が塗布
されている。移動ファイバの塗料はその後、ランプ３１
から放射されるＵＶ輻射線を照射することにより硬化さ
れる。
の分割ランプシステム２０’の内部構造を比較するため
の部分概要断面図である。両方のシステムとも、移動フ
ァイバ２１は、塗布器２７により一層以上の塗料が塗布
されている。移動ファイバの塗料はその後、ランプ３１
から放射されるＵＶ輻射線を照射することにより硬化さ
れる。
【００４０】本発明の実施態様では、硬化処理は、硬化
ステーション３０を、冷却間隙３５により分離される２
つの硬化ステーション３０−１及び３０−２に置き換え
ることにより促進される。しかし、硬化ステーション３
０−１及び３０−２から放射される全輻射線は硬化ステ
ーション３０から放射される輻射線の約５０％でしかな
い。これにより、高いライン速度及び／又は少ない硬化
ランプが実現される。硬化速度は、間隙内に冷却装置３
６を配設することにより更に高められる。
ステーション３０を、冷却間隙３５により分離される２
つの硬化ステーション３０−１及び３０−２に置き換え
ることにより促進される。しかし、硬化ステーション３
０−１及び３０−２から放射される全輻射線は硬化ステ
ーション３０から放射される輻射線の約５０％でしかな
い。これにより、高いライン速度及び／又は少ない硬化
ランプが実現される。硬化速度は、間隙内に冷却装置３
６を配設することにより更に高められる。
【００４１】例えば、硬化ステーション３０−１及び３
０−２はそれぞれ、ハウジングを有し、このハウジング
は、ハウジングと並行な軸線を有する石英管３２’を有
する。石英管３２’は、線引き光ファイバがその内部を
通過することができ、内径が約２．５ｃｍで、厚さが約
１ｍｍのものである。また、各硬化ステーション内には
細長いランプ３１が配設されている。このランプは光フ
ァイバの通路と平行に配置され、塗料の硬化に使用され
るＵＶ輻射線を放射する。
０−２はそれぞれ、ハウジングを有し、このハウジング
は、ハウジングと並行な軸線を有する石英管３２’を有
する。石英管３２’は、線引き光ファイバがその内部を
通過することができ、内径が約２．５ｃｍで、厚さが約
１ｍｍのものである。また、各硬化ステーション内には
細長いランプ３１が配設されている。このランプは光フ
ァイバの通路と平行に配置され、塗料の硬化に使用され
るＵＶ輻射線を放射する。
【００４２】ファイバがその内部を通して移動される石
英管３２’とランプ３１は、硬化ステーションの内壁面
上に配設される楕円形ミラー４０の焦点位置に配置さ
れ、移動光ファイバのほぼ全ての表面に、ランプ３１に
より放射される光を確実に入射させる。好適な硬化ステ
ーションの設計に関する更に詳細な説明は米国特許第５
０９２２６４号明細書に記載されている。
英管３２’とランプ３１は、硬化ステーションの内壁面
上に配設される楕円形ミラー４０の焦点位置に配置さ
れ、移動光ファイバのほぼ全ての表面に、ランプ３１に
より放射される光を確実に入射させる。好適な硬化ステ
ーションの設計に関する更に詳細な説明は米国特許第５
０９２２６４号明細書に記載されている。
【００４３】二重被覆光ファイバを硬化させる場合、硬
化ステーション３０−１及び３０−２で使用される硬化
ランプは相互に同じものであり、そのピークが第１の波
長領域付近である放射スペクトルを有することが好まし
い。更に、二次塗料は一次塗料よりも一層緩慢に硬化す
ることが好ましい。
化ステーション３０−１及び３０−２で使用される硬化
ランプは相互に同じものであり、そのピークが第１の波
長領域付近である放射スペクトルを有することが好まし
い。更に、二次塗料は一次塗料よりも一層緩慢に硬化す
ることが好ましい。
【００４４】従って、二次塗料に配合される光開始剤と
しては、硬化ステーション３０−１及び３０−２で使用
されるランプの放射スペクトルの強度が非常に低い光活
性領域（すなわち、第２の波長領域）を有するものを選
択する。各塗料層は硬化ステーション３０−１で部分的
に硬化（すなわち、６５％未満）され、また、硬化ステ
ーション３０−２で部分的に硬化される。
しては、硬化ステーション３０−１及び３０−２で使用
されるランプの放射スペクトルの強度が非常に低い光活
性領域（すなわち、第２の波長領域）を有するものを選
択する。各塗料層は硬化ステーション３０−１で部分的
に硬化（すなわち、６５％未満）され、また、硬化ステ
ーション３０−２で部分的に硬化される。
【００４５】光ファイバ被覆の好適な硬化は非常に重要
である。なぜなら、不適正に硬化されたファイバはケー
ブル布線を妨げ、また、しばしば、悪臭を発するからで
ある。更に、不適正に硬化されたファイバ被覆は、適正
に硬化された被覆に比べて、低い可剥性、低い密着力及
び低い信頼性を示す。また、ファイバ被覆の弾性率も、
光ファイバ製品の機械的及び光学特性にとって重要であ
る。この弾性率は硬化度の関数である。線引き光ファイ
バ用の適正に硬化される塗料は最終製品の品質にとって
重要である。
である。なぜなら、不適正に硬化されたファイバはケー
ブル布線を妨げ、また、しばしば、悪臭を発するからで
ある。更に、不適正に硬化されたファイバ被覆は、適正
に硬化された被覆に比べて、低い可剥性、低い密着力及
び低い信頼性を示す。また、ファイバ被覆の弾性率も、
光ファイバ製品の機械的及び光学特性にとって重要であ
る。この弾性率は硬化度の関数である。線引き光ファイ
バ用の適正に硬化される塗料は最終製品の品質にとって
重要である。
【００４６】しかし、必ずしも、線引き塔内で１００％
硬化させる必要は無い。なぜなら、被覆光ファイバは硬
化度が１００未満でも、何の問題もなく取り扱うことが
できるからである。また、速度、コストなどの全体的効
率を最適化するために、各硬化ステーション３０−１及
び３０−２で得られる硬化度を適宜変更することもでき
る。各硬化ステーションで得られる硬化度は、硬化ステ
ーション間の冷却量、使用される硬化ステーションの個
数、及び多層被覆の場合には、塗料の光活性領域がどの
程度、硬化ランプの放射スペクトル及びランプの出力レ
ベルと適合するかに応じて変化する。
硬化させる必要は無い。なぜなら、被覆光ファイバは硬
化度が１００未満でも、何の問題もなく取り扱うことが
できるからである。また、速度、コストなどの全体的効
率を最適化するために、各硬化ステーション３０−１及
び３０−２で得られる硬化度を適宜変更することもでき
る。各硬化ステーションで得られる硬化度は、硬化ステ
ーション間の冷却量、使用される硬化ステーションの個
数、及び多層被覆の場合には、塗料の光活性領域がどの
程度、硬化ランプの放射スペクトル及びランプの出力レ
ベルと適合するかに応じて変化する。
【００４７】図７は、本発明で使用するのに好適であ
り、特に、二重被覆光ファイバで使用するのに好適な硬
化ランプの放射出力を示す棒グラフである。図示された
特定の出力スペクトルは、Fusion Systems Corporation
から市販されている、金属ハロゲン化物“Ｄ”ランプに
より得られる。特に、波長領域３８６ｎｍにおける放射
は、そのスペクトルの他の波長領域における放射よりも
遙かに大きいという利点を有する。
り、特に、二重被覆光ファイバで使用するのに好適な硬
化ランプの放射出力を示す棒グラフである。図示された
特定の出力スペクトルは、Fusion Systems Corporation
から市販されている、金属ハロゲン化物“Ｄ”ランプに
より得られる。特に、波長領域３８６ｎｍにおける放射
は、そのスペクトルの他の波長領域における放射よりも
遙かに大きいという利点を有する。
【００４８】従って、３８６ｎｍ領域の電磁輻射線に反
応する光開始剤を一次塗料で使用するために選択する。
これにより、一次塗料は二次塗料よりも早い速度で硬化
する。二次塗料は、別の波長領域の電磁輻射線に反応す
る光開始剤を有する。３８２ｎｍで最大吸収を示す光開
始剤の化学名は、２，４，６−トリメチルベンゾイルジ
フェニルホスフィンオキシドであり、一次塗料で使用す
るのに適する。これはLucirin TPOの商品名でBASF社か
ら市販されている。Lucirin TPOの吸収スペクトルは
“Ｄ”ランプの放射ピークに適合する。また、これらは
一緒に協働して、一次塗料の硬化速度を促進する。
応する光開始剤を一次塗料で使用するために選択する。
これにより、一次塗料は二次塗料よりも早い速度で硬化
する。二次塗料は、別の波長領域の電磁輻射線に反応す
る光開始剤を有する。３８２ｎｍで最大吸収を示す光開
始剤の化学名は、２，４，６−トリメチルベンゾイルジ
フェニルホスフィンオキシドであり、一次塗料で使用す
るのに適する。これはLucirin TPOの商品名でBASF社か
ら市販されている。Lucirin TPOの吸収スペクトルは
“Ｄ”ランプの放射ピークに適合する。また、これらは
一緒に協働して、一次塗料の硬化速度を促進する。
【００４９】図７を再度参照する。硬化ランプの放射ス
ペクトルの別の領域は二次塗料を硬化するのに使用する
ために選択される。この場合、３３０ｎｍ付近の波長領
域が選択される。なぜなら、３３０ｎｍ付近の波長領域
のランプ出力は３８６ｎｍ波長領域のランプ出力よりも
遙かに低いからである。二次塗料の場合、好適な光開始
剤は２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２
−（４−モルホリニル）−１−プロパノンであり、この
化合物は、Ciba Giegy社からIrgacure907の商品名で市
販されている。
ペクトルの別の領域は二次塗料を硬化するのに使用する
ために選択される。この場合、３３０ｎｍ付近の波長領
域が選択される。なぜなら、３３０ｎｍ付近の波長領域
のランプ出力は３８６ｎｍ波長領域のランプ出力よりも
遙かに低いからである。二次塗料の場合、好適な光開始
剤は２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２
−（４−モルホリニル）−１−プロパノンであり、この
化合物は、Ciba Giegy社からIrgacure907の商品名で市
販されている。
【００５０】Irgacure907は３００ｎｍで最大吸収を示
す。この値は必ずしも、ランプの放射スペクトルのいず
れの特定領域にも一致しない。むしろ、一次塗料の硬化
に使用される領域よりも低い放射領域のスペクトルから
試行錯誤により選択される。実際、所定の硬化ランプの
放射スペクトルの場合、一次塗料及び二次塗料で使用す
る受容可能な光開始剤を選択するために、極僅かな実験
しか必要とされない。
す。この値は必ずしも、ランプの放射スペクトルのいず
れの特定領域にも一致しない。むしろ、一次塗料の硬化
に使用される領域よりも低い放射領域のスペクトルから
試行錯誤により選択される。実際、所定の硬化ランプの
放射スペクトルの場合、一次塗料及び二次塗料で使用す
る受容可能な光開始剤を選択するために、極僅かな実験
しか必要とされない。
【００５１】二次塗料で使用可能な別の好適な光開始剤
は、Irgacure184の商品名で市販されているような、１
−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンである。こ
の光開始剤もCiba Giegy社から市販されている。商業的
有用性を有する大抵のＵＶ配合物の場合、光開始剤の周
知の実際的配合量範囲は０．５wt％〜５．０wt％であ
る。
は、Irgacure184の商品名で市販されているような、１
−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンである。こ
の光開始剤もCiba Giegy社から市販されている。商業的
有用性を有する大抵のＵＶ配合物の場合、光開始剤の周
知の実際的配合量範囲は０．５wt％〜５．０wt％であ
る。
【００５２】図８は、ＵＶ照射時間が０．６秒間の場合
の、温度の関数としての、一次塗料の硬化量の実験結果
を示す特性図である。この特性図から明らかなように、
代表的な塗料は低い温度で非常に速く硬化する。同じＵ
Ｖ照射時間の場合、温度が１１０℃では、３５％しか硬
化しない。しかし、温度が３０℃未満では、約８０％の
硬化が得られる。
の、温度の関数としての、一次塗料の硬化量の実験結果
を示す特性図である。この特性図から明らかなように、
代表的な塗料は低い温度で非常に速く硬化する。同じＵ
Ｖ照射時間の場合、温度が１１０℃では、３５％しか硬
化しない。しかし、温度が３０℃未満では、約８０％の
硬化が得られる。
【００５３】図９を参照する。図９は、分割ランプシス
テムにおけるファイバの温度プロファイルと複合ランプ
システムにおけるファイバの温度プロファイルを示す特
性図である。複合ランプシステムの場合、温度は３０℃
から１１０℃にまで急速に上昇し、その後、緩慢に上昇
する。図８について説明したように、１１０℃における
硬化速度はこれよりも低い温度における硬化速度よりも
非常に遅い。分割ランプシステムでは、冷却間隙が、硬
化の再開前に、温度を約５５℃にまで低下させる。その
結果、これは硬化速度を劇的に上昇させる。
テムにおけるファイバの温度プロファイルと複合ランプ
システムにおけるファイバの温度プロファイルを示す特
性図である。複合ランプシステムの場合、温度は３０℃
から１１０℃にまで急速に上昇し、その後、緩慢に上昇
する。図８について説明したように、１１０℃における
硬化速度はこれよりも低い温度における硬化速度よりも
非常に遅い。分割ランプシステムでは、冷却間隙が、硬
化の再開前に、温度を約５５℃にまで低下させる。その
結果、これは硬化速度を劇的に上昇させる。
【００５４】図１０は、複合ランプシステムと比較し
た、分割ランプシステムによる塗布光ファイバを硬化す
るのに必要な全ＵＶ照射量を示す特性図である。線引き
塔内で約９０％の硬化度が所望されるものと仮定する
と、本発明の分割ランプシステムは、従来の複合ランプ
システムのＵＶ照射量の半分未満しか使用しない。
た、分割ランプシステムによる塗布光ファイバを硬化す
るのに必要な全ＵＶ照射量を示す特性図である。線引き
塔内で約９０％の硬化度が所望されるものと仮定する
と、本発明の分割ランプシステムは、従来の複合ランプ
システムのＵＶ照射量の半分未満しか使用しない。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバの製造ライン速度を大幅に増大させ、塗布さ
れた保護被覆用塗料の硬化処理に必要な紫外線ランプの
個数を半減させ、出力及び清浄空気の必要量を半減さ
せ、更に、線引き塔の全体的な高さを低下させることが
できる。
光ファイバの製造ライン速度を大幅に増大させ、塗布さ
れた保護被覆用塗料の硬化処理に必要な紫外線ランプの
個数を半減させ、出力及び清浄空気の必要量を半減さ
せ、更に、線引き塔の全体的な高さを低下させることが
できる。
【図１】図１は、光ファイバの硬化用複合ランプシステ
ムを有する従来の光ファイバ製造ラインの概略図であ
る。
ムを有する従来の光ファイバ製造ラインの概略図であ
る。
【図２】図２は、単一の塗料被覆層を有する光ファイバ
の断面図である。
の断面図である。
【図３】図３は、複数の塗料被覆層を有する光ファイバ
の断面図である。
の断面図である。
【図４】図４は、移動ファイバにより随伴される熱ガス
境界層を“剥ぎ取る”装置により、間隙内で冷却が促進
される、光ファイバの硬化用分割ランプシステムを有す
る光ファイバ製造ラインの一例の概略図である。
境界層を“剥ぎ取る”装置により、間隙内で冷却が促進
される、光ファイバの硬化用分割ランプシステムを有す
る光ファイバ製造ラインの一例の概略図である。
【図５】ヒートシンクとして機能する１個以上の溝付プ
ーリーにより、間隙内で冷却が促進される、光ファイバ
の硬化用分割ランプシステムを有する光ファイバ製造ラ
インの別の例の概略図である。
ーリーにより、間隙内で冷却が促進される、光ファイバ
の硬化用分割ランプシステムを有する光ファイバ製造ラ
インの別の例の概略図である。
【図６】図６は、図１の複合ランプシステムと、図４の
分割ランプシステムの内部構造を比較するための断面図
である。
分割ランプシステムの内部構造を比較するための断面図
である。
【図７】図７は、本発明で使用するのに適した、市販の
硬化ランプの放射スペクトルを示す棒グラフである。
硬化ランプの放射スペクトルを示す棒グラフである。
【図８】図８は、ＵＶ照射時間が０．６秒間の場合の、
温度の関数としての、一次塗料の硬化量の実験結果を示
す特性図である。
温度の関数としての、一次塗料の硬化量の実験結果を示
す特性図である。
【図９】図９は、分割ランプシステムにおけるファイバ
の温度プロファイルと複合ランプシステムにおけるファ
イバの温度プロファイルを示す特性図である。
の温度プロファイルと複合ランプシステムにおけるファ
イバの温度プロファイルを示す特性図である。
【図１０】図１０は、複合ランプシステムと比較した、
分割ランプシステムによる塗布光ファイバを硬化するの
に必要な全ＵＶ照射量を示す特性図である。
分割ランプシステムによる塗布光ファイバを硬化するの
に必要な全ＵＶ照射量を示す特性図である。
２０ 従来の光ファイバ製造ライン ２０’及び２０” 本発明の光ファイバ製造ライン ２１ ファイバ ２２ プリフォーム ２３ 炉 ２４ ファイバ直径測定デバイス ２５ 保護被覆系 ２７ 塗布装置 ２８ センタリングゲージ ３０ 硬化ステーション ３０−１及び３０−２ 分割された硬化ステーション ３２ 被覆ファイバ外径測定デバイス ３２’ 石英管 ３４ キャプスタン ３５ 冷却間隙 ３６ 冷却装置 ３７ 水冷通路 ３８ アルミニウムピン ３９ バリヤープレート ４０ 楕円ミラー ４２ 一次被覆 ４４ 二次被覆 ５１，５２ 溝付プーリー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 カール レイモンド テイラー アメリカ合衆国、30243 ジョージア、ロ ーレンスビル、クラブ ビュー ドライブ 413 (72)発明者 ジョン マイケル ターニプシード アメリカ合衆国、30247 ジョージア、リ ルバーン、セイブルック サークル 1080
Claims (11)
- 【請求項１】 (i)塗料層２５をガラスファイバに塗布
するステップと、 (ii)前記塗料層を第１の電磁輻射線源３０−１に暴露す
ることにより、該塗料層を部分的に硬化するステップ
と、 (iii)前記部分的に硬化された塗料層を冷却するステッ
プと、 (iv)前記塗料層を第２の電磁輻射線源３０−２に暴露す
ることにより、該塗料層を更に硬化するステップと、か
らなることを特徴とする、表面上に一層以上の保護塗料
層を有する塗被ガラスファイバの硬化方法。 - 【請求項２】 前記塗料層２５は、ガラスファイバ２１
の表面上に直接存在する一次被覆４２である請求項１の
方法。 - 【請求項３】 熱ガス境界層が部分的に硬化された塗料
層２５の周囲を包囲し、前記ステップ(iii)は、ファイ
バ２１から熱ガス境界層の一部を剥ぎ取るステップを包
含する請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記ステップ(iii)は、塗被ガラスファ
イバ２１を１個以上の回転溝付プーリーに直接接触させ
るステップを包含する請求項１の方法。 - 【請求項５】 前記ステップ(ii)は、一次被覆４２の全
硬化量の６５％未満の硬化をもたらす請求項２の方法。 - 【請求項６】 前記ステップ(ii)は、一次被覆４２の全
硬化量の２５％超の硬化をもたらす請求項２の方法。 - 【請求項７】 移動路に沿って線引きガラスファイバ２
１を移動するためのキャプスタン３４と、 移動ガラスファイバに１層以上の保護塗料層２５を塗布
するための塗布装置２７と、 電磁輻射線に暴露することにより６５％未満の硬化量ま
で、前記保護塗料層のうちの一つの層を硬化するための
第１の硬化ステーション３０−１と、 電磁輻射線に暴露することにより２５％超の硬化量ま
で、前記保護塗料層のうちの前記一つの層を硬化するた
めの第２の硬化ステーション３０−２と、 前記保護塗料層２５の温度を低下するための、前記第１
の硬化ステーションと第２の硬化ステーションとの間の
冷却間隙３５とからなることを特徴とする光ファイバの
製造装置。 - 【請求項８】 前記冷却間隙３５は、塗被ガラスファイ
バ２１が電磁輻射線に暴露されない所定の距離からな
り、前記所定の距離は０．５メートル超である請求項７
の装置。 - 【請求項９】 前記保護塗料層２５の温度を更に低下す
る装置が、前記第１の硬化ステーションと第２の硬化ス
テーションとの間の冷却間隙３５内に配設されている請
求項７の装置。 - 【請求項１０】 前記保護塗料層２５の温度を更に低下
する装置は、複数本の金属ピン３８を有する円筒状容器
３６からなり、前記ピン３８は前記円筒状容器の軸線に
向かって半径方向に延びている請求項９の装置。 - 【請求項１１】 前記保護塗料層２５の温度を更に低下
する装置は、塗被ガラスファイバ２１と物理的に接触す
る１個以上の溝付プーリー５１，５２からなる請求項９
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US78396897A | 1997-01-15 | 1997-01-15 | |
| US08/783968 | 1997-01-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10245245A true JPH10245245A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=25130967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10006495A Pending JPH10245245A (ja) | 1997-01-15 | 1998-01-16 | 塗被ガラスファイバの硬化方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0854022A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10245245A (ja) |
| CN (1) | CN1190084A (ja) |
| AU (1) | AU5204498A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9066777B2 (en) | 2009-04-02 | 2015-06-30 | Kerr Corporation | Curing light device |
| US9072572B2 (en) | 2009-04-02 | 2015-07-07 | Kerr Corporation | Dental light device |
| US9572643B2 (en) | 1998-01-20 | 2017-02-21 | Kerr Corporation | Apparatus and method for curing materials with radiation |
| WO2019111626A1 (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-13 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ素線の製造方法及び製造装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7322122B2 (en) | 1997-01-15 | 2008-01-29 | Draka Comteq B.V. | Method and apparatus for curing a fiber having at least two fiber coating curing stages |
| US6243523B1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-06-05 | Lucent Technologies Inc. | Coated optical fiber with increased modulus and thermally enhanced strippability |
| WO2010077132A1 (en) | 2008-12-31 | 2010-07-08 | Draka Comteq B.V. | Uvled apparatus for curing glass-fiber coatings |
| EP2388239B1 (en) | 2010-05-20 | 2017-02-15 | Draka Comteq B.V. | Curing apparatus employing angled UV-LEDs |
| US8871311B2 (en) | 2010-06-03 | 2014-10-28 | Draka Comteq, B.V. | Curing method employing UV sources that emit differing ranges of UV radiation |
| DK2418183T3 (en) | 2010-08-10 | 2018-11-12 | Draka Comteq Bv | Method of curing coated glass fibers which provides increased UVLED intensity |
| ES2706877T3 (es) | 2014-11-13 | 2019-04-01 | Gerresheimer Glas Gmbh | Filtro de partículas de máquina para conformar vidrio, unidad de émbolo, cabeza de soplado, soporte de cabeza de soplado y máquina para conformar vidrio adaptada a dicho filtro o que lo comprende |
| JP6457579B2 (ja) | 2017-04-10 | 2019-01-23 | 株式会社フジクラ | 光ファイバの製造方法 |
| JP7099160B2 (ja) * | 2018-08-10 | 2022-07-12 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
| WO2021021421A1 (en) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | Corning Incorporated | High speed draw optical fiber coating system and method |
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|---|---|---|---|---|
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| DE4022234A1 (de) * | 1990-07-12 | 1992-01-16 | Herberts Gmbh | Verfahren zur herstellung von schutz-, hilfs- und isoliermaterialien auf faserbasis, fuer elektrische zwecke und optische leiter unter verwendung von durch energiereiche strahlung haertbaren impraegniermassen |
| US5418369A (en) * | 1993-03-12 | 1995-05-23 | At&T Corp. | System for continuously monitoring curing energy levels within a curing unit |
| FR2725797B1 (fr) * | 1994-10-13 | 1997-01-03 | Alcatel Cable | Procede de revetement d'un ruban de fibres optiques au moyen d'une resine, et dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procede |
-
1998
- 1998-01-06 EP EP98300056A patent/EP0854022A1/en not_active Withdrawn
- 1998-01-13 CN CN 98103621 patent/CN1190084A/zh active Pending
- 1998-01-13 AU AU52044/98A patent/AU5204498A/en not_active Abandoned
- 1998-01-16 JP JP10006495A patent/JPH10245245A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| US9622839B2 (en) | 1998-01-20 | 2017-04-18 | Kerr Corporation | Apparatus and method for curing materials with radiation |
| US9066777B2 (en) | 2009-04-02 | 2015-06-30 | Kerr Corporation | Curing light device |
| US9072572B2 (en) | 2009-04-02 | 2015-07-07 | Kerr Corporation | Dental light device |
| US9693846B2 (en) | 2009-04-02 | 2017-07-04 | Kerr Corporation | Dental light device |
| US9730778B2 (en) | 2009-04-02 | 2017-08-15 | Kerr Corporation | Curing light device |
| US9987110B2 (en) | 2009-04-02 | 2018-06-05 | Kerr Corporation | Dental light device |
| WO2019111626A1 (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-13 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ素線の製造方法及び製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5204498A (en) | 1998-07-23 |
| EP0854022A1 (en) | 1998-07-22 |
| CN1190084A (zh) | 1998-08-12 |
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