KR100452685B1 - 광파이버제품의제조방법 - Google Patents

광파이버제품의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 광파이버제품의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 당해 제조방법은, 유리파이버 외주에 1차 피복층이 형성된 광파이버소선을 릴에 감는 와이어드로잉공정과, 상기 릴에 감겨진 광파이버소선을 보빈에 바꾸어 감는 가공공정과의 사이에, 릴에 감겨진 광파이버소선을, 평균분위기온도 T(>0℃)의 장소에, 적어도 30,000/T2(hr)이상 보관하고, 또한 광파이버소선의 외주에 착색층을 형성하는 경우에는, 30,000/T2(hr)이상이고 또한 210,000/T2(hr)이하 보관하는 관리공정을 설치한 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 관리공정을 거쳐서 얻게 되는 리본형 광파이버 등의 광파이버제품에서는, 유리파이버와 그 외주에 형성된 1차 피복층과의 사이에서의 박리에 기인하는 전송손실의 증가나, 상기 광파이버소선의 외주에 형성된 착색층의 박리 등의 발생이 효과적으로 억제된다.

Description

광파이버제품의 제조방법
본 발명은, 광파이버제품의 제조방법에 있어서, 와이어드로잉공정의 종료시점에서부터 다음 단계의 가공공정이 개시될 때까지의 사이에 관리공정을 설치하고, 이 관리공정의 실시시간을, 그 사이의 주위온도와의 관계에 있어서 가장 적당하게 제어하는 기술에 관한 것이다.
종래, 광파이버제품의 제조방법은, 소위 VAD(vapor phase axial deposition)법 등에 의해서 광파이버용 모재를 제조하는 모재제조공정과, 이 모재를 와이어드로잉해서 광파이버소선을 얻는 와이어드로잉공정과, 그리고, 얻어진 광파이버소선을 이용해서 리본형 광파이버 혹은 광파이버심선을 제조하는 가공공정을 적어도 포함하고, 이들 각 공정을 거쳐서, 소망의 광파이버제품을 제조하고 있었다. 또한, 이 명세서에 있어서 광파이버소선이란, 도 2에 표시한 바와 같이, 소정의 굴절률을 가진 코어와, 이 코어의 외주에 형성되고, 또한 이 코어보다도 낮은 굴절률을 가진 클래드로 이루어진 유리파이버(3)와, 이 유리파이버(3)의 외주에 자외선경화형 수지 등의 1차 피복층(40)을 구비한, 상기 와이어드로잉공정에 의해서 얻어지는 광도파로부재를 말한다. 또, 상기 모재제조공정에 관련되는 선행기술로서는, 예를 들면, 미국특허 No.4,367,085에 VAD법이 개시되고, 상기 와이어드로잉공정에 관련되는 선행기술은, 예를 들면, 미국특허 No.4,123,242에 개시되고, 그리고, 상기 가공공정에 관련되는 선행기술로서는, 예를 들면, 미국특허 No.5,561,730에 리본형 광파이버의 구조가 개시되어 있다.
그런데, 상기의 광파이버제품의 제조방법에서는, 광파이버소선을 일단 릴(1)(제 1감기부재)에 감은 후(와이어드로잉공정종료후), 직접 다른 보빈에 바꾸어 감으면서 다음 단계의 가공공정을 행하거나, 또는 광파이버소선을, 또 상기 릴과는 다른 보빈(제 2감기부재)에 일단 바꿔 감은 후에, 다음 단계의 가공을 행하고 있다.
예를 들면, 도 1에 표시한 와이어드로링장치에 있어서, 코어 및 클래드로 이루어진 유리파이버(3)(도 2참조)는, 가열로(11)에 의해서 연화된 광파이버모재(10)의 선단부분을, 도면속의 화살표 S1로 표시한 방향으로 소정의 장력을 가하면서 와이어드로잉함으로써 얻게 되고, 도면속의 화살표 S2로 표시한 방향으로 회전하는 릴(1)에 감겨진다. 이 때, 상기 유리파이버(3)의 외주에는, 도포장치(12)에 의해 수지가 도포되고, 이어서 경화로(13)에서 경화된 자외선경화형 수지로 이루어진 1차 피복층(40)이 형성된다. 따라서, 이 와이어드로잉공정에서는, 상기 유리파이버(3)의 외주에 1차 피복층(40)이 형성된 광파이버소선(4)이 릴(1)에 감겨진다.
상기한 와이어드로잉공정후에 행하여지는 다음 단계의 가공공정에는, 예를 들면, 도 3에 표시한 리본형 광파이버(6)를 제조하는 공정이 포함된다. 이 공정에서는, 먼저, 와이어드로잉공정을 거쳐서 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)이, 일단, 복수의 보빈에 분할되어 감겨진다. 그 후, 각 보빈에 감겨진 복수의 광파이버소선(4)을, 각각 수평으로 배치된 상태에서, 자외선경화형 아크릴레이트수지 등의 피복층(60)에 의해 일체적으로 피복함으로써, 도 3에 표시한 리본형 광파이버(6)를 얻게 된다.
또, 상기 가공공정에는, 도 4에 표시한 바와 같이, 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)의 외주에, 안료를 함유한 자외선경화형 아크릴레이트수지 등으로 이루어진 착색층(50)이 형성된 착색광파이버소선(5)을 얻는 공정도 포함된다. 또한, 이 착색광파이버소선(5)은, 도 3에 표시한 리본형 광파이버(6)에 적용하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 이들 착색광파이버소선(5)이, 각각 수평으로 배치된 상태에서 자외선경화형 아크릴레이트수지 등의 피복층(60)에 의해 일체적으로 피복됨으로써, 도 5에 표시한 리본형 광파이버(6)를 얻게 된다.
또, 상기 가공공정에는, 릴(1)로부터 광파이버소선(4)을 바꾸어 감음으로써, 도 6에 표시한 바와 같이, 상기 광파이버소선(4)의 외주에 나일론 등의 피복층(7)이 형성된 단심의 광파이버심선(7)을 얻는 공정도 포함된다.
이에 더하여, 상기 가공공정에는, 상기 와이어드로잉공정에 의해서 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)을, 상기 릴(1)과는 다른 1개의 보빈에 단순히 바꾸어 감거나, 또한 분할해서 복수의 보빈에 바꾸어 감는 공정도 포함된다.
(발명의 개시)
종래의 광파이버제품의 제조방법에서는, 와이어드로잉공정(제 1감기부재에의 광파이버소선(4)의 감기공정을 포함)의 종료후에 행하여지는, 상기 광파이버소선(4)의 외주에는 착색층(50), 외피(6), 또는 외피(70)의 형성 등을 행하는 가공 공정(광파이버소선(4)을 제 2감기부재에 되감는 공정을 포함함)의 개시시간의 관리는 전혀 행하여져 있지 않았다.
이와 같이, 종래의 제조방법에 의해서 제조된 광파이버제품(리본형 광파이버(6), 단심의 광파이버심선(7), 착색광파이버소선(5), 릴(1)로부터 다른 보빈에 바꾸어 감은 광파이버소선(4) 등)에서는, 예를 들면 도 7에 표시된 바와 같이, 유리파이버(3)와 그 외주에 형성된 1차 피복층(40)과의 사이에 국부적으로 박리(도 7에 있어서, (8)은 박리부분을 표시함)가 발생하여, 전송손실이 증가하는 경우가 있었다. 또, 이 박리는 강도열악화의 요인으로도 되고 있었다.
또, 광파이버소선(4)의 외주에 착색용의 안료가 함유된 자외선경화형 수지로 이루어진 착색층(50)이 형성된 복수의 착색광파이버소선(5)을, 각각 수평으로 배치해서 자외선경화형 수지의 피복층(60)에 의해 일체적으로 피복함으로써 얻게된 리본형 광파이버(6)(도 5참조)에 대해서도, 도 8에 표시한 바와 같이, 피복층(60)이 제거되면, 색박리(도 8에 있어서, (9)는 색박리부분을 표시함)가 발생하는 경우가 있었다.
또한 국부적으로 발생하는 박리에 관해서는, 주로 1차 피복층의 조성을 개선해서 접착력을 향상시킨다고하는 관점에서 검토되고, 또, 색박리에 관해서는, 착색층의 조성을 개선한다고 하는 관점에서 검토되어 왔으나, 어느 경우도 상기 문제는 해결되어 있지 않다.
그래서, 본 발명은, 얻게 되는 광파이버제품의 1차 피복층 또는 잉크(착색층)의 박리를 효과적으로 억제하는 광파이버제품의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
구체적으로, 본 발명에 관한 광파이버제품의 제조방법은, 코어 및 클래드로 이루어진 유리파이버의 외주에 자외선경화형 수지 등으로 이루어진 1차 피복층이 형성된 광파이버소선을, 제 1감기부재(예를 들면 릴)에 감는 와이어드로잉공정(제 1공정)과, 제 1감기부재에 감겨진 광파이버소선을, 제 1감기부재와는 다른 제 2감기부재(보빈)에 바꾸어 감는 가공공정(제 2공정)과, 그리고, 와이어드로잉공정과 가공공정과의 사이에 설치된 공정으로서, 얻게된 광파이버소선을 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 소정시간만큼 보관해두는 관리공정(제 3 공정)을, 적어도 구비하고 있다.
특히, 상기 와이어드로잉공정과 가공공정과의 사이에 설치된 관리공정에서는, 제 1감기부재에 감겨진 광파이버소선이 평균온도가 T(>0℃)인 분위기속에 보관될 때, 광파이버소선의 제 1감기부재에의 감기가 종료된 시점에서부터, 제 2감기부재에의 광파이버소선의 바꾸어 감기가 개시되는 시점까지의 간격이, 30,000/T2(hr)이상 확보되도록, 광파이버소선의 보관시간이 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 명세서에 있어서, 광파이버제품에는, 코어 및 클래드로 이루어진 유리파이어와 이 유리파이버 외주에 형성된 자외선경화형 수지 등의 1차 피복층을 구비한 광파이버소선(도 2참조), 수평으로 배치된 복수의 광파이버소선을 수지에 의해 일체적으로 피복함으로써 얻게 되는 리본형 광파이버(도 3참조), 광파이버소선의 외주에 착색용의 안료를 함유한 수지를 형성함으로써 얻게 되는 착색광파이버소선(도 4참조), 수평으로 배치된 복수의 착색광파이버소선을 수지에 의해 일체적으로 피복함으로써 얻게 되는 리본형 광파이버(도 5참조) 및 광파이버소선의 외주에 나일론 등의 피복층을 형성함으로써 얻게 되는 광파이버심선(도 6참조)이, 적어도 포함된다.
따라서, 상기 가공공정은, 릴에 감겨진 광파이버소선을, 상기 릴과는 다른 보빈에 단순히 바꾸어 감는 공정; 와이어드로잉공정에서 얻게된 광파이버소선(릴에 감겨져 있음)을, 일단 복수의 보빈에 분할해서 바꾸어 감고, 그 후, 각 보빈에 바꾸어 감은 복수의 광파이버소선을, 각각 수평으로 배치한 상태에서, 자외선경화형 수지의 피복층에 의해 일체적으로 피복함으로써, 리본형 광파이버를 얻는 공정; 와이어드로잉공정에서 얻게된 광파이버소선을 보빈에 바꾸어 감으면서, 이 광파이버소선 외주에 자외선경화형 수지 등으로 이루어진 착색층을 형성하는 공정; 그리고, 와이어드로잉공정에서 얻게된 광파이버소선을 보빈에 바꾸어 감으면서, 이 광파이버소선의 외주에 나일론 등의 피복층이 형성된 단심의 광파이버심선을 얻는 공정의 적어도 어느 것인가를 포함한다.
또, 본 발명에 관한 광파이버제품의 제조방법에 있어서, 상기 가공공정(제 2공정)이, 제 1감기부재에 감겨진 광파이버소선을, 제 2감기부재에 바꾸어 감으면서, 상기 광파이버소선 표면에 자외선경화형 수지로 이루어진 착색층을 형성하는 공정을 포함할 때, 상기 관리공정(제 3공정)에서는, 와이어드로잉공정의 종료시점(광파이버소선의 릴에의 감기가 종료된 시점)에서부터, 이 가공공정이 개시될 때까지(광파이버소선의 보빈으로 바꾸어 감기가 개시되는 시점)의 간격이, 210,000//T2(hr)이하가 되도록, 광파이버소선의 보관시간이 설정된다. 또한, T(>0℃)는, 와이어드로잉공정의 종료후에, 릴에 감겨진 광파이버소선이 보관되는 장소의 평균분위기 온도이다.
또, 릴에 감겨진 광파이버소선이 보관되는 장소의 평균분위기온도는, 0℃보다도 높고 또한 60℃이하인 것이 바람직하다.
도 1은, 와이어드로잉공정을 실시하기 위한, 와이어드로잉장치의 개략구성을 표시한 도면
도 2는, 광파이버소선의 단면구조를 표시한 도면
도 3은, 와이어드로잉공정에 이어서 행하여지는 가공공정에 의해 얻게 되는 리본형 광파이버의 단면구조를 표시한 도면(도2에 표시한 복수의 광파이버소선을 수지에 일체적으로 피복한 구조)
도 4는, 와이어드로잉공정후에 행하여지는 가공공정에 의해 얻게 되는 착색광 광파이버소선의 단면구조를 표시한 도면
도 5는, 와이어드로잉공정후에 행하여지는 가공공정에 의해 얻게 되는 리본형 광파이버의 단면구조를 표시한 도면(도 4에 표시한 복수의 착색광파이버소선을 수지에 의해 일체적으로 피복한 구조)
도 6은, 와이어드로잉공정후에 행하여지는 가공공정에 의해 얻게 되는 단심의 광파이버심선의 단면구조를 표시한 도면
도 7은, 도 3속의 화살표 I-I선을 따른, 리본형 광파이버의 단면구조를 표시한 도면(특히, 이 도면에는, 유리파이버와 1차 피복과의 계면에 박리가 발생하고 있는 상태가 표시되어 있음)
도 8은, 도 5에 표시한 리본형 광파이버를 표시한 도면(특히, 이 도면에는, 상기 리본형 광파이버를 구성하는 착색광파이버소선에 색박리가 발생하고 있는 상태가 표시되어 있음)
도 9는, 와이어드로잉공정을 실시하기 위한, 와이어드로잉장치의 구성을 표시한 도면
도 10은, 가공공정을 실시하기 위한, 감기장치의 구성의 일례를 표시한 도면
도 11은, 가공공정을 실시하기 위한, 감기장치의 구성의 다른 예를 표시한 도면
도 12는, 와이어드로잉공정에 의해 얻게 되는 광파이버소선(릴에 감겨진 상태)을 보관해두는 장소의 평균분위기온도 T(>0℃)를 바꾸면서, 와이어드로잉공정과 가공공정의 간격(관리공정의 실시시간을 포함)과, 얻어진 광파이버제품에 있어서의 박리의 발생개수와의 관계를 조사한 실험결과를 표시한 그래프[단, 조사 대상은, 와이어드로잉공정이 도 9에 표시한 와이어드로잉장치에 의해 행하여지고, 그 후에 행하여지는 가공공정이 도 10에 표시한 감기장치에 의해 행하여진 광파이버제품(도 3에 표시한 1차 피복층(40)이 2층으로 구성된 구조를 가진 리본형 광파이버)임]
도 13은, 와이어드로잉공정에 의해 얻게 되는 광파이버소선(릴에 감겨진 상태)을 보관해 두는 장소의 평균분위기온도 T(>0℃)를 바꾸면서, 와이어드로잉공정과 가공공정과의 간격(관리공정의 실시간을 포함)과, 얻어진 광파이버제품에 있어서의 색박리의 발생개수와의 관계를 조사한 실험결과를 표시한 그래프[단, 조사 대상은, 와이어드로잉공정이 도 9에 표시한 와이어드로잉장치에 의해 행하여지고, 가공공정이 도 11에 표시한 감기장치에 의해 행하여진 광파이버제품(도 5에 표시한 구조를 가진 리본형 광파이버)임]
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명에 관한 광파이버제품의 제조방법을, 각 제조공정마다 도 2∼도 13을 사용해서 설명한다.
도 9는, 본 발명에 관한 광파이버제품의 제조방법을 실시하기 위한, 와이어드로잉장치의 구조를 표시한 도면이다. 또, 도10은, 도 9의 와이어드로잉장치에 의해 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)을, 이 릴(1)과는 다른 보빈(2)에 바꾸어 감기 위한 바꾸어감기장치의 구성을 표시한 도면이다. 또, 도 11도, 바꾸어감기장치의 구조를 표시한 도면이다. 이 도 11에 표시한 바꾸어감기장치는, 릴(1)로부터 보빈(2)으로 광파이버소선(4)을 바꾸어 감으면서, 이 광파이버소선(4)의 외주에 착색층(50)(도 4참조)이나 피복층(70)(도 6참조)을 형성하기 위한 구조를 구비하고 있다.
먼저, 와이어드로잉공정(광파이버소서(4)의 릴(1)에의 감기)은, 도 9에 표시한 와이어드로잉장치에 의해 행하여진다. 즉, 광파이버용 모재(100)로부터 얻게 되는 유리파이버(3)(도 2참조)는, 가열로(110)에 의해서 연화된 상기 광파이버용 모재(100)의 선단부분을, 감기기구(150)가 도면속의 화살표 S1로 표시한 방향으로 소정의 장력을 가하면서 당김(와이어드로잉)으로써 얻게 된다. 또, 얻게된 유리파이버(3)는, 감기기구(150)에 의해서 도면속의 화살표 S4로 표시한 방향으로 당겨지면서, 자외선경화형 아크릴레이트수지를 상기 유리파이버(3)의 표면에 도포하기 위한 도포장치(12a), (12b) 및 이 도포된 자외선경화형 아크릴레이트수지를 경화시키기 위한 자외선조사로(13ab), (13b)속을 통과함으로써, 도 2에 표시한, 유리파이버(3) 및 1차 피복층(40)을 구비한 광파이버소선(4)을 얻을 수 있다. 그리고, 얻게된 광파이버소선(4)은, 감기기구(150)에 의해서 도면속의 화살표 S8로 표시한 방향으로 회전하는 릴(1)(장치의 소정위치에 미리 설치되어 있음)에 감겨진다.
상기 감기기구(150)는, 광파이버소선(4)을 소정방향으로 인도하기 위한 롤러(151a), (151b), (151e)와, 광파이버소선(4)을 도면속의 화살표 S4로 표시한 방향으로 당기기 위한 캡스턴(14) 및 축선(蓄線)기구(15)를 구비한다. 또한, 상기 캡스턴(14)에는 광파이버소선(4)이 복수회 감겨져 있으며, 이 캡스턴(14)이 도면속의 화살표 S5로 표시한 방향으로 회전하면, 상기 캡스턴(14)과 감겨진 광파이버소선(4)과의 마찰력에 의해, 상기 광파이버소선(4)이 도면속의 화살표 S4로 표시한 방향으로 당겨진다. 또 축선기구(15)는, 소정위치에 고정된 롤러(151c)와 도면속의 화살표 S6으로 표시한 방향으로 이동가능한 롤러(151d)로 구성되어 있으며, 롤러(151d)를 이동시킴으로써(롤러(151c), (151d)사이의 거리를 바꿈으로써), 캡스턴(14)에 의한 광파이버소선(4)의 당김속도와, 릴(1)에 의한 광파이버소선(4)의 감기 속도의 차를 조절하고 있다. 또, 상기한 캡스턴(14)의 회전속도(광파이버소선(4)의 당김속도에 상당), 릴(1)의 회전속도(광파이버소선(4)의 감기속도에 상당) 및 축선기구(15)에 있어서의 롤러(15)사이의 간격조절(당김속도와 감기속도의 차를 조절하기 위한 조절량에 상당)은, 각각 제어계(250)에 의해서 행하여진다. 또한, 도 9에 표시한 감기기구(150)의 캡스턴(14)은, 도 10에 표시한 캡스턴(14a)과 마찬가지의 구조를 구비해도 된다.
다음에, 상기한 와이어드로잉공정후에 행하여지는 가공공정으로서, 도 3에 표시한 리본형 광파이버(6)를 제조하는 공정에 대해서 설명한다.
도 9에 표시한 와이어드로잉장치에 의해서 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)은, 도 10에 표시한 바꾸어감기장치의 소정위치에 세트하고, 복수의 보빈(2)에 분할해서 순차 감겨진다(복수의 보빈을 순차 도 10의 장치에 세트해간다).
또한, 이 바꾸어감기장치에 있어서, 캡스턴(14a)은, 벨트(400)를 도면속의 화살표 S11로 표시한 방향으로 이동시키는 롤러(160c), (160d), (160e)와 도면속의 화살표 S12로 표시한 방향으로 회전하는 롤러(160f)에 의해서 구성되고, 광파이버소선(4)은 벨트(400)와 롤러(160f)에 죄어져 있다. 즉, 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)은, 화살표 S11로 표시한 방향으로 이동하는 벨트(400)와 화살표 S12로 표시한 방향으로 회전하는 롤러(160f)에 의해서, 도면속의 화살표 S9로 표시한 방향으로 당겨진다. 또, 이 바꾸어감기장치는, 소정위치에 고정된 롤러(160a) 도면속의 화살표 S10으로 표시한 방향으로 이동가능한 롤러(160b)로 구성된 제 1의 축선기구(15a)와, 소정위치에 고정된 롤러(160g)와 도면속의 화살표 S13으로 표시한 방향으로 이동가능한 롤러(160h)로 구성된 제 2의 축선기구(15b)가 배설되어 있다. 이들 제 1 및 제 2의 축선기구(15a), (15b)에 의해, 광파이버소선(4)의, 당해 바꾸어감기장치내에 있어서의 각 부위에 있어서의 속도차의 조절이 행하여지고 있다. 그리고, 광파이버소선(4)은 도면속의 화살표 S15로 표시한 방향으로 회전하는 보빈(2)에 의해서 도면속의 화살표 S14로 표시한 방향으로 당겨져, 상기 보빈(2)에 바꾸어 감겨진다.
여기서, 캡스턴(14a)의 회전속도, 제 1 및 제 2의 축선기구(15a), (15b)의 롤러간격 및 보빈(2)의 회전속도의 제어는 제어계(260)에 의해서 행하여진다.
이 바꾸어감기장치(도 10)에 의해서 복수의 보빈(2)에 분할해서 바꾸어 감겨진 광파이버소선(4)이, 각각 수평으로 배치된 상태에서 자외선경화형 아크릴레이트 수지 등의 피복층(60)에 의해서 일체적으로 피복됨으로써, 도 3에 표시한 구조를 가진 리본형 광파이버(6)를 얻게 된다. 또한, 릴(1)과 보빈(2)은 기본적으로 동일 기능을 가진 것이다.
이상, 와이어드로잉공정과 그 후에 행하여지는 가공공정을 거쳐서 얻어진 리본형 광파이버(6)는, 도 7에 표시한 바와 같이, 유리파이버(3)와 그 외주에 형성된 1차 피복층(40)과의 계면에 국부적으로 박리가 발생하여, 전송손실이 증가하는 경우가 있었다. 또한, 도 7에 있어서, (8)은, 박리부분을 표시한다.
그래서, 발명자들은, 광파이버소선(4)을 릴(1)에 감은 후(와이어드로잉공정의 종료후), 상기 광파이버소선(4)을 보빈(2)에 바꾸어 감을 때까지(가공공정의 개시까지) 보관한 장소의 평균분위기온도 T(=20℃, 25℃, 30℃)를 바꾸었을 때의, 와이어드로잉공정종료시점에서 가공공정개시시점까지의 간격(광파이버소선(4)을 보관해두는 관리공정의 실시간을 포함)과, 얻어진 광파이버제품(리본형 광파이버)중 1km길이분에 대해서 관찰할 수 있었던 박리의 발생수와의 관계를 조사하였다. 도 12는, 이 조사결과를 표시한 그래프이다. 이 조사결과로부터 박리를 발생하지 않게 하려면, 와이어드로잉공정의 종료시점에서부터 가공공정의 개시시점까지의 간격(관리공정의 실시간을 포함)을, 적어도 30,000/T2(hr)이상 확보(적어도, 30,000/T2(hr)이상, 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)을 보관해둠)할 필요가 있다는 것을 알 수 있다. 유리파이버와 1차 피복층과의 사이의 접착이 충분히 행하여지기 전에 되감으면(관리공정의 실시시간이 짧으면), 상기 유리파이버와 1차 피복층과의 사이에서 박리가 발생하기 쉽기 때문이다.
또한, 상기한 가공공정에서는, 유리파이버(3)의 외주에 1차 피복층(40)을 형성해서 얻게된 광파이버소선(4)을 일단 릴(1)에 감고, 보빈(2)에 되감으면서 도 6에 표시한 바와 같은, 1차 피복층(40)의 외주에 나일론 등의 피복층(70)을 압축 피복해서 광파이버심선(7)을 제조하는 공정도 포함된다.
다음에, 상기한 와이어드로잉공정후에 행하여지는 가공공정으로서, 복수의 착색광파이버소선(5)을 일체적으로 피복함으로써, 도 5에 표시한 리본형 파이버(6)를 제조하는 공정에 대해서 설명한다.
도 9에 표시한 와이어드로잉장치에 의해서 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)은, 도 11에 표시한 바꾸어감기장치의 소정위치에 세트되고, 복수의 보빈(2)에 분할해서 순차 감겨진다.
상기 도 11에 표시한 바꾸어감기장치는, 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)을 보빈(2)에 바꾸어 감으면서, 상기 광파이버소선(4)의 외주에 착색용의 안료가 함유된 자외선경화형 아크릴레이트수지를 형성하도록 상기 착색용 수지의 도포장치(16) 및 자외선조사로(130)(광파이버소선(4)의 외주에 도포된 착색용 수지를 경화시키기 위하여)가 설치되어 있다.
도 11의 바꾸어감기장치에서는, 릴(1)에 감겨진 광파이버소선(4)을 소정방향으로 인도하기 위한 롤러(170a), (170b), (170c), (170f)와, 상기 광파이버소선(4)이 복수회 감겨진 캡스턴(14c), 고정된 롤러(170d)와 도면속의 화살표 S19로 표시한 방향으로 이동가능한 롤러(170e)로 이루어진 축선기구(15c)를 구비하고 있다. 그리고, 착색광파이버(5)는, 도면속의 화살표 S21로 표시한 방향으로 회전하는 보빈(2)에 의해서, 도면속의 화살표 S20으로 표시한 방향으로 당겨짐으로써, 상기 보빈(2)에 감겨진다. 또한, 캡스턴(14c)은, 도면속의 화살표 S18로 표시한 방향으로 회전함으로써, 광파이버소선(4)을 도면속의 화살표 S16 및 S17로 표시한 방향으로 이동시킨다(당긴다). 또, 축선기구(15c)는 롤러(170d), (170e)사이의 간격을 조정함으로써, 캡스턴(14c)에 의한 당김속도와 보빈(2)에 의한 감기속도와의 차를 조정한다. 그리고, 이들 캡스턴(14c)의 회전속도, 축선기구(15c)의 롤러간격 및 보빈(2)의 회전속도의 제어는 제어계(270)에 의해서 행하여진다. 또한, 도 11에 표시한 바꾸어감기장치의 캡스턴(14c)은, 도 10에 표시한 캡스턴(14a)과 마찬가지의 구조를 구비해도 된다.
이 바꾸어감기장치(도 11)에 의해서 복수의 보빈(2)에 분할해서 바꾸어 감겨진 착색광파이어버소선(5)이, 각각 수평으로 배치된 상태에서 자외선경화형 아크릴레이트수지 등의 피복층(60)에 의해서 일체적으로 피복됨으로써, 도 5에 표시한 구조를 가진 리본형 광파이버(6)를 얻게 된다.
이상, 와이어드로잉공정과 그 후에 행하여지는 가공공정을 거쳐서 얻게된 리본형 광파이버(6)는, 도 8에 표시한 바와 같이, 피복층(60)이 제거되면, 1차 피복층(40)의 표면에 형성된 착색층(50)이 용이하게 색박리를 일으키는 경우가 있었다. 또한, 도 8에 있어서, (9)는 색박리부분을 표시한다.
그래서, 발명자들은, 광파이버소선(4)을 릴(1)에 감은 후(와이어드로잉공정의 종료후), 상기 광파이버소선(4)을 착색층(50)을 형성하면서 보빈(2)에 바꾸어 감기까지(가공공정의 개시까지) 보관한 장소의 평균분위기온도 T(=20℃, 25℃, 30℃)를 바꾸었을 때의, 와이어드로잉공정종료시점에서부터 가공공정개시시점까지의 간격(광파이버소선(4)을 보관해두는 관리공정의 실시시간을 포함)과, 얻어진 광파이버제품(리본형 광파이버)중 1km길이분에 대해서 관찰할 수 있었던 색박리의 발생수와의 관계를 조사하였다. 도 13은, 이 조사결과를 표시한 그래프이다. 이 조사결과로부터 색박리를 발생하지 않도록 하려면, 와이어드로잉공정의 종료시점에서부터 가공공정의 개시시점까지의 간격(관리시간의 실시간을 포함)을, 210,000/T2(hr)이하로 설정(1차 피복층(40)이 유리파이버(3)의 외주에 형성되고서 부터 210,000/T2(hr)이내에 착색층(50)을 형성)할 필요가 있는 것을 알 수 있다. 관리공정의 실시시간이 지나치게 길면, 1차 피복층에 수분 등이 흡착하여, 착색층(50)의 접착력을 열악화시키기 때문이다.
상기한 결과로부터, 유리파이버(3)와, 이 유리파이버(3)의 표면에 형성된 1차 피복층(40)을 구비한 광파이버소선(4)을 일단 릴(1)에 감고(와이어드로잉공정), 그 후에 행하여지는 가공공정에 있어서, 상기 광파이버소선(4)을 보빈(2)에 바꾸어 감으면서 광파이버소선(4)의 외주에, 착색용의 안료를 함유한 자외선경화형 아크릴레이트수지(착색용수지) 등의 착색층(50)을 형성하는 구성에 있어서,
① 유리파이버(3)의 외주에 1차 피복층(40)을 형성해서 광파이버소선(4)을 제조한 후(와이어드로잉공정의 종료시점), 상기 광파이버소선(4)을 일단 보빈(2)으로의 바꾸어 감을 때까지의 사이에 설정되는 관리공정의 실시시간(보관시간)은, 상기 광파이버소선(4)이 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 보관될 때, 30,000/T2(hr)이상으로 할 필요가 있다; 그리고,
② 유리파이버(3)의 외주에 1차 피복층(40)을 형성하여 광파이버소선(4)을 제조한 후(와이어드로잉공정의 종료시점), 상기 광파이버소선(4)의 외주에 착색층(50)을 형성할 때까지의 사이에 설정되는 관리공정의 실시시간(보관시간)은, 상기 광파이버소선(4)이 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 보관될 때, 210,000/T2(hr)이하로 할 필요가 있다.
또, 상기한 각 실시예에 있어서, 광파이버소선이 보관되는 장소의 평균분위기온도 T(℃)는 0℃보다 높고 또한 60℃이하인 것이 바람직하다. 와이어드로잉공정과 가공공정과의 사이에 설치된 당해 관리공정에 있어서, 유리파이버(3)를 피복하고 있는 여러 가지의 수지를 고온상태(60℃보다 높은) 또는 저온상태(0℃이하)에서 장시간 보관하는 것은, 수지가 열악화해서 품질유지의 관점에서 바람직하지 않기 때문이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 광파이버제품의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 와이어드로잉공정과 가공공정과의 사이에 설치된 관리공정에서는, 유리파이버 외주에 1차 피복층이 형성된 광파이버소선을 릴에 감는 와이어드로잉공정의 종료시점에서부터, 상기 릴에 감겨진 광파이버소선을 보빈에 바꾸어 감는 가공공정의 개시시점까지의 간격을 적절하게 제어하기 때문에, 상기 릴에 감겨진 광파이버소선이 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 보관될 때, 상기 광파이버소선의 보관시간이, 적어도 30,000/T2(hr)이상 확보되므로, 유리파이버와 1차 피복층과의 박리를 방지할 수 있어, 안정된 전송특성을 얻을 수 있다고 하는 효과가 있다.
또, 광파이버소선의 외주에 착색층 등을 형성하는 경우, 당해 관리공정에 있어서 상기 보관시간이, 30,000/T2(hr)이상 또한 210,000/T2(hr)이하만큼 확보되므로, 착색층의 색박리를 효과적으로 방지할 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 광파이버제품의 제조방법으로서, 이 제조방법은;
    소정의 굴절률을 가진 코어와 이 코어의 외주에 형성된, 이 코어보다도 낮은 굴절률을 가진 클래드로 이루어진 유리파이버 외주에 수지로 이루어진 1차 피복층이 형성된 광파이버소선을, 제 1감기부재에 감는 제 1공정과;
    상기 제 1공정의 뒤에 행하여지는 공정으로서, 상기 제 1부재에 감겨진 상기 광파이버소선을, 상기 제 1감기부재와는 다른 제 2감기부재에 바꾸어 감는 제 2공정과; 그리고,
    상기 제 1공정과 상기 제 2공정과의 사이에 설치된 공정으로서, 상기 제 1 감기부재에 감겨진 상기 광파이버소선을, 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 30,000/T2(hr)이상 보관해두는 3공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광파이버제품의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2공정은, 상기 제 1감기부재에 감겨진 상기 광파이버소선을, 상기 제 2감지부재에 바꾸어 감으면서, 상기 광파이버소선표면에 착색층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광파이버 제품의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 3공정에 있어서, 상기 제 1감기부재에 감겨진 상기 광파이버소선을 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 보관해두는 시간은, 210,000/T2(hr)이내인 것을 특징으로 하는 광파이버제품의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 감기부재에 감겨진 상기 광파이버소선이 보관되는 장소의 평균분위기온도는 0℃보다 높고 또한 60℃이하인 것을 특징으로 하는 광파이버제품의 제조방법.
  5. 소정의 굴절률을 가진 코어와, 이 코어의 외주에 형성된, 이 코어보다도 낮은 굴절률을 가진 클래드로 이루어진 유리파이버 외주에 수지로 이루어진 1차 피복층이 형성된 광파이버소선을, 제 1감기부재에 감는 제 1공정과;
    상기 제 1공정의 뒤에 행하여지는 공정으로서, 상기 제 1부재에 감겨진 상기 광파이버소선을, 상기 제 1감기부재와는 다른 제 2감기부재에 바꾸어 감음으로써, 상기 광파이버소선 외주에 착색층을 형성하는 제 1공정과; 그리고,
    상기 제 1공정과 상기 제 2공정과의 사이에 설치된 공정으로서, 상기 제 1 감기부재에 감겨진 상기 광파이버소선을, 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 30,000/T2(hr)이상 보관해두는 제 3공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광파이버제품의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 3공정에 있어서, 상기 제 1감기부재에 감겨진 상기 광파이버소선을 평균온도 T(>0℃)의 분위기속에 보관해두는 시간은, 210,000/T2(hr)이내인 것을 특징으로 하는 광파이버제품의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제 1감기부재에 감겨진 상기 광파이버소선이 보관되는 장소의 평균분위기온도는, 0℃보다는 높고 또한 60℃이하인 것을 특징으로 하는 광파이버제품의 제조방법.
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