JPH10338551A - 光ファイバの被覆方法 - Google Patents
光ファイバの被覆方法Info
- Publication number
- JPH10338551A JPH10338551A JP9146662A JP14666297A JPH10338551A JP H10338551 A JPH10338551 A JP H10338551A JP 9146662 A JP9146662 A JP 9146662A JP 14666297 A JP14666297 A JP 14666297A JP H10338551 A JPH10338551 A JP H10338551A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- resin
- die
- coating
- radius
- Prior art date
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- Pending
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １６ｍ／秒以上の高線速の光ファイバに、安
定した被覆を行えるようにする。 【解決手段】 光ファイバ母材から線引した光ファイバ
１に、液状の紫外線硬化型樹脂４を被覆する場合に、前
記樹脂を被覆するダイス３の穴の半径Ｒd を次式の関係
を満たすように設定する。 【数１】 Ｖ／Ｒf ／ log（Ｒd ／Ｒf ）＜γc ここで Ｖ ：線引速度（ｍ／秒） Ｒf ：ダイスに入る光ファイバの半径（ｍ） Ｒd ：ダイスの穴の半径（ｍ） γc ：樹脂の臨界せん断速度（１／秒）
定した被覆を行えるようにする。 【解決手段】 光ファイバ母材から線引した光ファイバ
１に、液状の紫外線硬化型樹脂４を被覆する場合に、前
記樹脂を被覆するダイス３の穴の半径Ｒd を次式の関係
を満たすように設定する。 【数１】 Ｖ／Ｒf ／ log（Ｒd ／Ｒf ）＜γc ここで Ｖ ：線引速度（ｍ／秒） Ｒf ：ダイスに入る光ファイバの半径（ｍ） Ｒd ：ダイスの穴の半径（ｍ） γc ：樹脂の臨界せん断速度（１／秒）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、線引した光ファイ
バに樹脂を被覆する方法に関するものである。
バに樹脂を被覆する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１に光ファイバの樹脂被覆装置を示
す。符号１は線引された光ファイバ、２はニップル、３
はダイス、４は液状の紫外線硬化型樹脂である。樹脂４
はニップル２とダイス３の隙間から加圧供給され、光フ
ァイバ１に被覆される。被覆光ファイバ５の外径は、光
ファイバ１の温度とダイス３の穴径により調節される。
す。符号１は線引された光ファイバ、２はニップル、３
はダイス、４は液状の紫外線硬化型樹脂である。樹脂４
はニップル２とダイス３の隙間から加圧供給され、光フ
ァイバ１に被覆される。被覆光ファイバ５の外径は、光
ファイバ１の温度とダイス３の穴径により調節される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバ製造の分野
では、近年の光ファイバの急激な需要増加にともない、
光ファイバの線引速度を高速化して生産性を高めること
が望まれている。従来、光ファイバの線引速度は５〜１
０ｍ／秒程度であったが、これを１６ｍ／秒以上に高速
化することが求められている。しかしながら線引速度を
高速化していくと、ある線速で、被覆径の変動が急激に
大きくなったり、樹脂が被覆できなくなったりする現象
が発生し、安定した線引ができなくなるという問題があ
った。
では、近年の光ファイバの急激な需要増加にともない、
光ファイバの線引速度を高速化して生産性を高めること
が望まれている。従来、光ファイバの線引速度は５〜１
０ｍ／秒程度であったが、これを１６ｍ／秒以上に高速
化することが求められている。しかしながら線引速度を
高速化していくと、ある線速で、被覆径の変動が急激に
大きくなったり、樹脂が被覆できなくなったりする現象
が発生し、安定した線引ができなくなるという問題があ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記のような現象が発生
する原因については明らかになっていないが、高速化に
よりダイス内での樹脂のせん断速度が、樹脂の臨界せん
断速度を超える領域に入ると、ダイス内の樹脂の流動が
不安定になり、安定した被覆が行えなくなることが考え
られる。なお、ここでいう樹脂の臨界せん断速度とは、
図２に示すように、樹脂のせん断応力τがせん断速度γ
に正比例しなくなるせん断速度γc のことである。
する原因については明らかになっていないが、高速化に
よりダイス内での樹脂のせん断速度が、樹脂の臨界せん
断速度を超える領域に入ると、ダイス内の樹脂の流動が
不安定になり、安定した被覆が行えなくなることが考え
られる。なお、ここでいう樹脂の臨界せん断速度とは、
図２に示すように、樹脂のせん断応力τがせん断速度γ
に正比例しなくなるせん断速度γc のことである。
【０００５】ダイス内で流動する樹脂をニュートン流体
と仮定すると、せん断速度ηは次式で与えられる。
と仮定すると、せん断速度ηは次式で与えられる。
【０００６】
【数２】
【０００７】この式の右辺第１項は、光ファイバに引き
ずられる流れによるせん断速度を、右辺第２項は、圧力
流によるせん断速度を表している。解析結果によると、
ダイス内のせん断速度の最大値は、右辺第１項の最大値
にほぼ等しくなり、せん断速度ηを決めるパラメータと
しては、線引速度Ｖと、ダイス穴半径Ｒd と光ファイバ
半径Ｒf の比Ｒd ／Ｒf が重要であることが分かった。
ずられる流れによるせん断速度を、右辺第２項は、圧力
流によるせん断速度を表している。解析結果によると、
ダイス内のせん断速度の最大値は、右辺第１項の最大値
にほぼ等しくなり、せん断速度ηを決めるパラメータと
しては、線引速度Ｖと、ダイス穴半径Ｒd と光ファイバ
半径Ｒf の比Ｒd ／Ｒf が重要であることが分かった。
【０００８】そこで本発明は、光ファイバ母材から線引
した光ファイバ又は被覆を施した光ファイバに、液状の
紫外線硬化型樹脂を被覆する場合に、前記樹脂を被覆す
るダイスの穴の半径Ｒd 又はダイスに入る光ファイバの
半径Ｒf を次式の関係を満たすように設定することを特
徴とするものである。
した光ファイバ又は被覆を施した光ファイバに、液状の
紫外線硬化型樹脂を被覆する場合に、前記樹脂を被覆す
るダイスの穴の半径Ｒd 又はダイスに入る光ファイバの
半径Ｒf を次式の関係を満たすように設定することを特
徴とするものである。
【０００９】
【数３】
【００１０】このようにすると、線引速度を高速化して
も、せん断速度が臨界せん断速度を超えることがなく、
安定した被覆を行うことが可能となる。
も、せん断速度が臨界せん断速度を超えることがなく、
安定した被覆を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図３に光ファイバの線引装置の概
略を示す。符号６は光ファイバ母材、７は線引炉、１は
光ファイバ、８は樹脂被覆装置、９は樹脂硬化炉、５は
被覆光ファイバ、１０は巻取機である。線引炉７で光フ
ァイバ母材６を溶融紡糸して得られた光ファイバ１は、
樹脂被覆装置８と樹脂硬化炉９を２回通過して２層被覆
が行われ、巻取機１０に巻き取られる。
略を示す。符号６は光ファイバ母材、７は線引炉、１は
光ファイバ、８は樹脂被覆装置、９は樹脂硬化炉、５は
被覆光ファイバ、１０は巻取機である。線引炉７で光フ
ァイバ母材６を溶融紡糸して得られた光ファイバ１は、
樹脂被覆装置８と樹脂硬化炉９を２回通過して２層被覆
が行われ、巻取機１０に巻き取られる。
【００１２】このような線引装置を用いて、外径１２５
μｍの光ファイバと、これにウレタンアクリレート系紫
外線硬化型樹脂の一次被覆を施した外径１９０μｍの被
覆光ファイバに、それぞれ、硬化時のヤング率が７５ｋ
ｇ／ｍｍ2 のウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂
Ａ（２５℃での粘度：４０００ｃｐｓ）と、硬化時のヤ
ング率が６５ｋｇ／ｍｍ2 のウレタンアクリレート系紫
外線硬化型樹脂Ｂ（２５℃での粘度：５０００ｃｐｓ）
を、樹脂温度２５℃と４０℃の２水準で塗布し、被覆を
行える限界線引速度を調べた。
μｍの光ファイバと、これにウレタンアクリレート系紫
外線硬化型樹脂の一次被覆を施した外径１９０μｍの被
覆光ファイバに、それぞれ、硬化時のヤング率が７５ｋ
ｇ／ｍｍ2 のウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂
Ａ（２５℃での粘度：４０００ｃｐｓ）と、硬化時のヤ
ング率が６５ｋｇ／ｍｍ2 のウレタンアクリレート系紫
外線硬化型樹脂Ｂ（２５℃での粘度：５０００ｃｐｓ）
を、樹脂温度２５℃と４０℃の２水準で塗布し、被覆を
行える限界線引速度を調べた。
【００１３】臨界せん断速度は、樹脂の種類と塗布時の
樹脂温度によって異なる。ここで用いた樹脂の場合は、
樹脂Ａを２５℃、４０℃で塗布する際の臨界せん断速度
はそれぞれ４．６×１０5 （１／秒）、５×１０5 （１
／秒）であり、樹脂Ｂを２５℃、４０℃で塗布する際の
臨界せん断速度はそれぞれ４．８×１０5 （１／秒）、
５．２×１０5 （１／秒）であった。被覆実験の結果を
表１に示す。
樹脂温度によって異なる。ここで用いた樹脂の場合は、
樹脂Ａを２５℃、４０℃で塗布する際の臨界せん断速度
はそれぞれ４．６×１０5 （１／秒）、５×１０5 （１
／秒）であり、樹脂Ｂを２５℃、４０℃で塗布する際の
臨界せん断速度はそれぞれ４．８×１０5 （１／秒）、
５．２×１０5 （１／秒）であった。被覆実験の結果を
表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】実験結果によると、ダイス穴の半径Ｒd と
光ファイバ外径Ｒf の比Ｒd ／Ｒfが大きいほど高線速
まで被覆が可能であり、限界線引速度における｛Ｖ／Ｒ
f ／log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値はいずれの場合も臨界せ
ん断速度にほぼ一致した。また表１に示した実験結果に
おいて、｛Ｖ／Ｒf ／ log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値が、臨
界せん断速度の９０％となる線速までは、被覆外径変動
が１μｍ以内と良好であったが、臨界せん断速度の９０
％を超えたあたりから被覆外径変動が２〜３μｍと大き
くなり、限界線引速度に達したところで樹脂が被覆でき
なくなった。したがって実際の線引速度は、｛Ｖ／Ｒf
／ log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値が臨界せん断速度の８０〜
９０％となるように設定することが望ましく、線速１６
ｍ／秒以上の高線速では、実験No、のようにダイス
径を設定すると効果的である。
光ファイバ外径Ｒf の比Ｒd ／Ｒfが大きいほど高線速
まで被覆が可能であり、限界線引速度における｛Ｖ／Ｒ
f ／log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値はいずれの場合も臨界せ
ん断速度にほぼ一致した。また表１に示した実験結果に
おいて、｛Ｖ／Ｒf ／ log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値が、臨
界せん断速度の９０％となる線速までは、被覆外径変動
が１μｍ以内と良好であったが、臨界せん断速度の９０
％を超えたあたりから被覆外径変動が２〜３μｍと大き
くなり、限界線引速度に達したところで樹脂が被覆でき
なくなった。したがって実際の線引速度は、｛Ｖ／Ｒf
／ log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値が臨界せん断速度の８０〜
９０％となるように設定することが望ましく、線速１６
ｍ／秒以上の高線速では、実験No、のようにダイス
径を設定すると効果的である。
【００１６】またＲd ／Ｒf を大きくしてダイス内のせ
ん断速度を小さくするためには、光ファイバ外径２Ｒf
を小さくしても効果は同じである。例えば、実験Noに
おいて、一次被覆を施した光ファイバの外径を変化させ
て限界線引速度を調べた実験Noでも、限界線速におけ
る｛Ｖ／Ｒf ／ log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値は、臨界せん
断速度とほぼ一致した。したがってＲd を変えないで、
前記数３式を満たすようにＲf を設定しても、同様に高
線速で安定した被覆を行うことができる。
ん断速度を小さくするためには、光ファイバ外径２Ｒf
を小さくしても効果は同じである。例えば、実験Noに
おいて、一次被覆を施した光ファイバの外径を変化させ
て限界線引速度を調べた実験Noでも、限界線速におけ
る｛Ｖ／Ｒf ／ log（Ｒd ／Ｒf ）｝の値は、臨界せん
断速度とほぼ一致した。したがってＲd を変えないで、
前記数３式を満たすようにＲf を設定しても、同様に高
線速で安定した被覆を行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
６ｍ／秒以上の高線速でもダイス内の樹脂のせん断速度
が臨界せん断速度を超えることがなく、安定した被覆を
行うことができる。したがって光ファイバの生産性向上
に顕著な効果がある。
６ｍ／秒以上の高線速でもダイス内の樹脂のせん断速度
が臨界せん断速度を超えることがなく、安定した被覆を
行うことができる。したがって光ファイバの生産性向上
に顕著な効果がある。
【図１】 光ファイバの樹脂被覆装置を示す断面図。
【図２】 樹脂のせん断速度とせん断応力の関係を示す
グラフ。
グラフ。
【図３】 光ファイバの線引装置を示すライン構成図。
１：光ファイバ ２：ニップル ３：ダイス ４：樹脂 ５：被覆光ファイバ ６：光ファイバ母材 ７：線引炉 ８：樹脂被覆装置 ９：樹脂硬化炉 １０：巻取機
Claims (1)
- 【請求項１】光ファイバ母材から線引した光ファイバ又
は被覆を施した光ファイバに、液状の紫外線硬化型樹脂
を被覆する方法において、前記樹脂を被覆するダイスの
穴の半径Ｒd 又はダイスに入る光ファイバの半径Ｒf を
次式の関係を満たすように設定することを特徴とする光
ファイバの被覆方法。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9146662A JPH10338551A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 光ファイバの被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9146662A JPH10338551A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 光ファイバの被覆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10338551A true JPH10338551A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15412795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9146662A Pending JPH10338551A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 光ファイバの被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10338551A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7041334B2 (en) | 2001-12-13 | 2006-05-09 | Fujikura Ltd. | Optical fiber drawing die and drawing method therefor |
| JP2012254911A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Fujikura Ltd | 光ファイバ素線の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP9146662A patent/JPH10338551A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7041334B2 (en) | 2001-12-13 | 2006-05-09 | Fujikura Ltd. | Optical fiber drawing die and drawing method therefor |
| JP2012254911A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Fujikura Ltd | 光ファイバ素線の製造方法 |
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