JPS61174133A - 光フアイバの製造方法 - Google Patents
光フアイバの製造方法Info
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- JPS61174133A JPS61174133A JP1075685A JP1075685A JPS61174133A JP S61174133 A JPS61174133 A JP S61174133A JP 1075685 A JP1075685 A JP 1075685A JP 1075685 A JP1075685 A JP 1075685A JP S61174133 A JPS61174133 A JP S61174133A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- cooling
- stage
- partition wall
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/50—Cooling the drawn fibre using liquid coolant prior to coating, e.g. indirect cooling via cooling jacket
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/55—Cooling or annealing the drawn fibre prior to coating using a series of coolers or heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
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。
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係り、特に、被覆材コ
ーティング工程に先行する冷却工程の改良に関する。
ーティング工程に先行する冷却工程の改良に関する。
［従来の技術］
光ファイバの被覆は第３図に示す如く、一般に、ファイ
バ１を覆う１次被覆２及び緩衝１１３には変形シリコン
が、２次被覆４にはナイロン。
バ１を覆う１次被覆２及び緩衝１１３には変形シリコン
が、２次被覆４にはナイロン。
ＦＲＰ等が用いられる。線引ラインでは、これらのうち
の１次被覆２及び！１１１１１３が被覆される。
の１次被覆２及び！１１１１１３が被覆される。
ここで、被覆技術上の問題として所要の伝送特性及び機
械特性を満足させるためには、一定の厚さに均一に被覆
する必要がある。そのため、各被覆材の物理特性に応じ
た被覆条件を選定している。
械特性を満足させるためには、一定の厚さに均一に被覆
する必要がある。そのため、各被覆材の物理特性に応じ
た被覆条件を選定している。
その被覆条件の一つに被覆時のファイバ温度を１８００
〜２０００℃から８０〜１００℃位まで冷却することが
行なわれている。十分冷却されないうちに被覆しようと
すると被覆材が分解したり硬化してしまうからである。
〜２０００℃から８０〜１００℃位まで冷却することが
行なわれている。十分冷却されないうちに被覆しようと
すると被覆材が分解したり硬化してしまうからである。
自然冷却とした場合、１次被覆の冷却のための冷却長（
スパン）として、通常（線引速度４０ｍ／５ｉｎ） １
．５ｍ以上は必要である。また、緩衝層を被覆する前に
、１次被覆後ヒータで昇温した光ファイバを再度冷却す
る必要もある。したがって、自然冷却を採っている線引
ラインでは全体で７〜８ｍの高さを必要とする。加えて
、低価格ファイバ化の線引ライン速度は３００ｍ／ｓｉ
ｎ以上とも予想されていることから、このままでは設備
費、建屋建築費の大幅な増加を招くことになる。
スパン）として、通常（線引速度４０ｍ／５ｉｎ） １
．５ｍ以上は必要である。また、緩衝層を被覆する前に
、１次被覆後ヒータで昇温した光ファイバを再度冷却す
る必要もある。したがって、自然冷却を採っている線引
ラインでは全体で７〜８ｍの高さを必要とする。加えて
、低価格ファイバ化の線引ライン速度は３００ｍ／ｓｉ
ｎ以上とも予想されていることから、このままでは設備
費、建屋建築費の大幅な増加を招くことになる。
一方、光ファイバの機械的強度に対する信頼度を上げる
ためには、１次被覆材の被覆前に空気中の塵埃が光ファ
イバに付着するのを防止しなければならない。
ためには、１次被覆材の被覆前に空気中の塵埃が光ファ
イバに付着するのを防止しなければならない。
そこで、光ファイバを被覆前に冷却するとともに塵埃の
付着を防止する技術が従来考えられた。
付着を防止する技術が従来考えられた。
例えば、特開昭５５−１０４７０号公報に示されている
ように高純度の冷却ガスを、光ファイバを挿通するパイ
プ中に流して室温近くまで冷却させるもの、又は特開昭
５８−２１７４４４号公報に示されているように、非反
応性樹脂が流動している冷却ダイス中を通して冷却させ
るものがある。
ように高純度の冷却ガスを、光ファイバを挿通するパイ
プ中に流して室温近くまで冷却させるもの、又は特開昭
５８−２１７４４４号公報に示されているように、非反
応性樹脂が流動している冷却ダイス中を通して冷却させ
るものがある。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、前者の技術ではガス流によって光ファイ
バを直接冷却するので、ファイバ表面に微少な欠陥を生
じさせ、この欠陥が機械的強度を低下させるおそれがあ
った。また、後者の技術では非反応性樹脂といえども加
熱ファイバの熱によって樹脂が変化する可能性があり、
変化した非反応性樹脂の付着により被覆厚さが乱れると
いう問題があった。
バを直接冷却するので、ファイバ表面に微少な欠陥を生
じさせ、この欠陥が機械的強度を低下させるおそれがあ
った。また、後者の技術では非反応性樹脂といえども加
熱ファイバの熱によって樹脂が変化する可能性があり、
変化した非反応性樹脂の付着により被覆厚さが乱れると
いう問題があった。
［発明の目的］
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
機械的強度の低下や被覆厚さが乱れることなく、線引速
度を大幅に増加させ、しかも線引ラインの短縮化をはか
ることができる光ファイバの製造方法を提供することで
ある。
機械的強度の低下や被覆厚さが乱れることなく、線引速
度を大幅に増加させ、しかも線引ラインの短縮化をはか
ることができる光ファイバの製造方法を提供することで
ある。
［発明の概要］
上記目的を達成するために、本発明は直接冷却に加えて
間接冷却を行なえば、安定して大きな冷却効果が得られ
ること、間接冷却は光ファイバに悪影響を与えないこと
などの知見のもとに、加熱゛ 光ファイバの線引通路を
ファイバと接触しないように所定間隔を隔てて隔壁で囲
繞しておき、この囲繞された空間内に訃ガス等の不活性
な高純度流体を供給して外気との遮断を行うとともに、
隔壁外に冷却水等の冷却媒体を供給して隔壁を所定温度
に冷却保持する工程を、被覆工程の前に設ける構成とし
たものである。これにより、光ファイバは複数の冷却媒
体により短い冷却長で十分に冷却されるようにしたもの
である。
間接冷却を行なえば、安定して大きな冷却効果が得られ
ること、間接冷却は光ファイバに悪影響を与えないこと
などの知見のもとに、加熱゛ 光ファイバの線引通路を
ファイバと接触しないように所定間隔を隔てて隔壁で囲
繞しておき、この囲繞された空間内に訃ガス等の不活性
な高純度流体を供給して外気との遮断を行うとともに、
隔壁外に冷却水等の冷却媒体を供給して隔壁を所定温度
に冷却保持する工程を、被覆工程の前に設ける構成とし
たものである。これにより、光ファイバは複数の冷却媒
体により短い冷却長で十分に冷却されるようにしたもの
である。
［実施例］
本発明の実施例を第１図〜第２図に基づいて説明すれば
以下の通りである。
以下の通りである。
第１図は本発明を実施するための冷却装置５を示したも
ので、環状の水冷ジャケット６と、隔壁を構成するジャ
ケット６の内壁７で囲まれた円筒形の中空室８とから構
成されている。
ので、環状の水冷ジャケット６と、隔壁を構成するジャ
ケット６の内壁７で囲まれた円筒形の中空室８とから構
成されている。
中空室８の上下は光ファイバ用挿通孔を残して塞がれ、
その内部は線引通路を所定間隔を隔てて囲繞する空間を
構成して、単なる細径パイプよりも大きな放射面積を得
ている。
その内部は線引通路を所定間隔を隔てて囲繞する空間を
構成して、単なる細径パイプよりも大きな放射面積を得
ている。
この中空室８の中央にはジャケット６を貫いてガス供給
路９が設けられ、これより不活性な高純度流体としての
不活性ガス、例えばＮ２ガスａが供給されて中空室８内
を満たした後上下の挿通孔から排気されるようになって
いる。なお、不活性ガスの代わりに不活性な液体を使用
してもよい。
路９が設けられ、これより不活性な高純度流体としての
不活性ガス、例えばＮ２ガスａが供給されて中空室８内
を満たした後上下の挿通孔から排気されるようになって
いる。なお、不活性ガスの代わりに不活性な液体を使用
してもよい。
また、水冷ジャケット６の下部に冷却水入口１０を、上
部に冷却水出口１１を設けて、水冷ジャケット６内に線
引方向とは逆方向に冷却水すが供給されるようになって
いる。なお、冷却水の代わりに他の冷却液体を使用して
もよい。
部に冷却水出口１１を設けて、水冷ジャケット６内に線
引方向とは逆方向に冷却水すが供給されるようになって
いる。なお、冷却水の代わりに他の冷却液体を使用して
もよい。
すなわち、冷却装置５は隔壁を境に内部と外部に異なる
冷却媒体を流せる２層構造となっている。
冷却媒体を流せる２層構造となっている。
その材質は熱放射の高い石英系ガラスが最適である。
このように構成された冷却装置５は、第２図の左の図に
示す線引ライン上に２個設けられる。すなわち、１２は
光ファイバプリフォーム１３を加熱して軟化させる加熱
炉、１４は外径測定器、１５は１次被覆材を光ファイバ
１６に被覆する１次被覆用ダイス、１７はヒータ、１８
は緩衝層被覆ダイス、１９はヒータ、２０は引取機、２
１はダンサ、２２は巻取機であり、このうちの加熱炉１
２と１次被覆用ダイス１５との間に、冷却装置５．５が
２個直列に配置される。
示す線引ライン上に２個設けられる。すなわち、１２は
光ファイバプリフォーム１３を加熱して軟化させる加熱
炉、１４は外径測定器、１５は１次被覆材を光ファイバ
１６に被覆する１次被覆用ダイス、１７はヒータ、１８
は緩衝層被覆ダイス、１９はヒータ、２０は引取機、２
１はダンサ、２２は巻取機であり、このうちの加熱炉１
２と１次被覆用ダイス１５との間に、冷却装置５．５が
２個直列に配置される。
さて、上記のような構成において、線引ライン上に直列
に配置したうちの加熱炉１２に近い方の１段目の冷却装
置５には、その中空室８内にＮ２ガスａを満たし装置５
の外周雰囲気より僅かに高い圧力になる程度として、周
囲の塵埃が中空室８内に入り込まないようにする。
に配置したうちの加熱炉１２に近い方の１段目の冷却装
置５には、その中空室８内にＮ２ガスａを満たし装置５
の外周雰囲気より僅かに高い圧力になる程度として、周
囲の塵埃が中空室８内に入り込まないようにする。
そして、２段目の冷却装置５では、光ファイバ長手方向
に５〜１０ｍ ／Ｓの流速が生じるように、中空室８内
へＮ２ガスを多缶に流す。このＮ２ガスは強制循環させ
ることが望ましい。このようにして、１段目の中空室８
内ではＮ２ガスは対流しないが、２段目の中空室８内で
はＮ２ガスが強制対流させられることになる。
に５〜１０ｍ ／Ｓの流速が生じるように、中空室８内
へＮ２ガスを多缶に流す。このＮ２ガスは強制循環させ
ることが望ましい。このようにして、１段目の中空室８
内ではＮ２ガスは対流しないが、２段目の中空室８内で
はＮ２ガスが強制対流させられることになる。
また、１段目及び２段目の冷却装置５の水冷ジャケット
６内には２０℃の水すを冷却水入口１０から流し冷却水
出口１１より排出する。このようにして、加熱炉１２か
ら引き延された１５００〜１８００℃の高温、の光ファ
イバ１６は、冷却器＠５，５の２段冷却によって１次被
覆に必要な１００℃以下の温度まで冷却される。
６内には２０℃の水すを冷却水入口１０から流し冷却水
出口１１より排出する。このようにして、加熱炉１２か
ら引き延された１５００〜１８００℃の高温、の光ファ
イバ１６は、冷却器＠５，５の２段冷却によって１次被
覆に必要な１００℃以下の温度まで冷却される。
ところで、光ファイバの冷却工程では、放射による放熱
量は下式に示すように絶対温度の４乗で効くため高温程
冷却効果があり、しかも転移温度（ガラス化温度）まで
はファイバ周囲の流体によるエロージョンを防止する上
でもファイバに直接接触する流体は強制循環させないこ
とが望ましい。
量は下式に示すように絶対温度の４乗で効くため高温程
冷却効果があり、しかも転移温度（ガラス化温度）まで
はファイバ周囲の流体によるエロージョンを防止する上
でもファイバに直接接触する流体は強制循環させないこ
とが望ましい。
更に、Ｔ２を低温に保つために冷却器内面を冷却すれば
安定して大きな冷却効果が得られる。
安定して大きな冷却効果が得られる。
ここで、 ε１ ：ファイバの放射率
ε２ ：冷却器内面の放射率
Ｋ ：定数
Ｔ１ ：ファイバ表面の絶対温度
Ｔ２ ：冷却器内面の絶対温度
しかるところ、本実施例の冷却工程では、１段目及び２
段目の冷却装置５の水冷ジャケット６に冷却水が供給さ
れ、ジャケット６の内壁７を常に２０℃位に冷却保持す
るとともに、１段目ではＮ２ガスが対流しないので、５
００℃程度まで放射を利用して光ファイバ１６は冷却さ
れる。また、２段目ではＮ２ガスが強制循環するので、
５００〜１００℃まで強制対流によって冷却されること
になる。このため、第２図の右の図に示す如く、線引速
度１５０ｍ／ｗｉｎにおける線引過程のファイバ温度変
化が、冷却工程を設けた光ファイバ引延し工程と１次被
覆工程との間では、実線で示す自然冷却によるものに比
して、点線で示すように特に大きくなる。
段目の冷却装置５の水冷ジャケット６に冷却水が供給さ
れ、ジャケット６の内壁７を常に２０℃位に冷却保持す
るとともに、１段目ではＮ２ガスが対流しないので、５
００℃程度まで放射を利用して光ファイバ１６は冷却さ
れる。また、２段目ではＮ２ガスが強制循環するので、
５００〜１００℃まで強制対流によって冷却されること
になる。このため、第２図の右の図に示す如く、線引速
度１５０ｍ／ｗｉｎにおける線引過程のファイバ温度変
化が、冷却工程を設けた光ファイバ引延し工程と１次被
覆工程との間では、実線で示す自然冷却によるものに比
して、点線で示すように特に大きくなる。
その結果、上記条件下では約１ｍ（第２図のｊに相当）
のライン短縮が図れることがわかった。また、冷却工程
中米ファイバ１６はＮ２ガスに晒されているので空気中
の塵埃の付着が防止され、しかもそのＮ２ガスは光ファ
イバ１６が転移温度以下になるまで対流させないように
しであるので、エロージョンを有効に回避できる。
のライン短縮が図れることがわかった。また、冷却工程
中米ファイバ１６はＮ２ガスに晒されているので空気中
の塵埃の付着が防止され、しかもそのＮ２ガスは光ファ
イバ１６が転移温度以下になるまで対流させないように
しであるので、エロージョンを有効に回避できる。
以上、本発明を第１図〜第２図に示す実施例に基づいて
説明したが、本発明の技術思想に基づいて種々の変更が
可能である。
説明したが、本発明の技術思想に基づいて種々の変更が
可能である。
例えば、冷却装置は２個ラインに直列に配置した上述の
実施例に限定されることはなく、１個の冷却装置で、こ
れを線引方向に２分割してもよい。
実施例に限定されることはなく、１個の冷却装置で、こ
れを線引方向に２分割してもよい。
また、２分割しな（でも冷却効果は十分に期待できる。
［発明の効果１
以上型するに本発明によれば次のような優れた効果を発
揮する。
揮する。
（１） 光ファイバが外気から遮断されるとともに冷
却媒体により間接的に冷却されるので、塵埃付着や冷却
媒体による欠陥に起因する機械的強度の低下や被覆厚さ
の乱れを伴うことなく、光ファイバを有効に冷却するこ
とができる。したがって、線引速度を大幅に増加させる
ことができ、生産性が向上する。
却媒体により間接的に冷却されるので、塵埃付着や冷却
媒体による欠陥に起因する機械的強度の低下や被覆厚さ
の乱れを伴うことなく、光ファイバを有効に冷却するこ
とができる。したがって、線引速度を大幅に増加させる
ことができ、生産性が向上する。
（２） 線引速度を増加できるので、線引ラインの短
縮化、設備費建屋経費の低減がはかれる。
縮化、設備費建屋経費の低減がはかれる。
第１図は本発明方法を実施するための冷却装置の一実施
例を示す縦断面図、第２図は本発明方法を採用した線引
ライン及び各ラインにおける光ファイバ温度特性を示す
図、第３図は一般的な光ファイバを示す断面構成図であ
る。 図中、５は光ファイバを冷却する冷却装置、７は隔壁を
構成する水冷チャンバの内壁、８は空間を構成する中空
室、１２は光ファイバプリフォームを加熱・軟化させて
光ファイバを引き延す加熱炉、１３は光ファイバプリフ
ォーム、１５は光ファイバに１次被覆材を被覆する１次
被覆用ダイス、１６は光ファイバ、ａは不活性な高純度
流体としてのＮ２ガス、ｂは冷却媒体としての冷却水で
ある。
例を示す縦断面図、第２図は本発明方法を採用した線引
ライン及び各ラインにおける光ファイバ温度特性を示す
図、第３図は一般的な光ファイバを示す断面構成図であ
る。 図中、５は光ファイバを冷却する冷却装置、７は隔壁を
構成する水冷チャンバの内壁、８は空間を構成する中空
室、１２は光ファイバプリフォームを加熱・軟化させて
光ファイバを引き延す加熱炉、１３は光ファイバプリフ
ォーム、１５は光ファイバに１次被覆材を被覆する１次
被覆用ダイス、１６は光ファイバ、ａは不活性な高純度
流体としてのＮ２ガス、ｂは冷却媒体としての冷却水で
ある。
Claims (4)
- （１）光ファイバプリフォームを加熱・軟化させて光フ
ァイバを引き延す工程と、引き延された光ファイバに被
覆材を被覆する工程との間に、光ファイバの線引通路を
所定間隔を隔てて隔壁で囲繞しておき、この囲繞された
空間内に不活性な高純度流体を供給して外気との遮断を
行うとともに、隔壁外に冷却媒体を供給して隔壁を所定
温度に冷却保持する工程を設けたことを特徴とする光フ
ァイバの製造方法。 - （２）上記不活性な高純度流体が空間内で上下に２分割
されて供給され、光ファイバ温度が転移温度以上の上部
空間では外気よりも僅かに高い圧力になるように供給さ
れ、転移温度以下の下部空間では対流を生じさせるべく
循環供給されるようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光ファイバの製造方法。 - （３）上記隔壁外に供給される冷却媒体が冷却水である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の光ファイバの製造方法。 - （４）上記空間内に供給される不活性な高純度流体がＮ
＿２ガスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
、第２項又は第３項記載の光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075685A JPS61174133A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 光フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075685A JPS61174133A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 光フアイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174133A true JPS61174133A (ja) | 1986-08-05 |
Family
ID=11759164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1075685A Pending JPS61174133A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61174133A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63100036A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-05-02 | コーニング インコーポレイテッド | ガラス光ファイバに保護被覆有機材料を添着させる方法および装置 |
| JPH0251441A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバ紡糸装置および紡糸方法 |
| JPH06210157A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-08-02 | Praxair Technol Inc | 冷却材回収装置 |
| EP0887319A1 (de) * | 1997-06-28 | 1998-12-30 | Alcatel | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Beschichtungsdicke einer optischen Faser |
| CN114082713A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 江东科技有限公司 | 一种用于光纤拉丝通道清洁的工装及系统 |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1075685A patent/JPS61174133A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63100036A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-05-02 | コーニング インコーポレイテッド | ガラス光ファイバに保護被覆有機材料を添着させる方法および装置 |
| JPH0251441A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバ紡糸装置および紡糸方法 |
| JPH06210157A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-08-02 | Praxair Technol Inc | 冷却材回収装置 |
| EP0887319A1 (de) * | 1997-06-28 | 1998-12-30 | Alcatel | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Beschichtungsdicke einer optischen Faser |
| CN114082713A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 江东科技有限公司 | 一种用于光纤拉丝通道清洁的工装及系统 |
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