KR101323761B1 - Scratch-treating method of optical fibers and scratch-treating apparatus of optical fibers - Google Patents

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KR101323761B1 KR1020120054451A KR20120054451A KR101323761B1 KR 101323761 B1 KR101323761 B1 KR 101323761B1 KR 1020120054451 A KR1020120054451 A KR 1020120054451A KR 20120054451 A KR20120054451 A KR 20120054451A KR 101323761 B1 KR101323761 B1 KR 101323761B1
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Abstract

PURPOSE: A scratch processing method of an optical fiber yarn and a device thereof are provided to obtain side light emission effects. CONSTITUTION: A scratch processing device (100) of an optical fiber yarn comprises a supply device (1), a plurality of ring guides (12, 14, 16, 20), a nozzle (18), and a guide bar (22). The supply device successively supplies the optical fiber yarn including a cladding layer and a core layer wrapped by the cladding layer. The plurality of the ring guides the supplied optical fiber yarn to a process direction. The nozzle supports the optical fiber yarn in order to stably provide a tensile force to the optical fiber yarn passing through one or more ring guides. A guide bar provides a friction force to the optical fiber yarn and removes abrasion on a cladding layer to install a sand paper forming an exposure window exposing the core layer of the optical fiber yarn to the surface of the optical fiber yarn.

Description

광섬유사의 스크래치 가공방법 및 광섬유사의 스크래치 가공장치{Scratch-treating method of optical fibers and scratch-treating apparatus of optical fibers}Scratch-treating method of optical fibers and scratch-treating apparatus of optical fibers

본 발명은 스크래치 가공방법 및 광섬유사의 스크래치 가공장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 스크래치 처리후의 인장강도 유지특성이 우수한 스크래치 가공방법 및 이에 사용되는 광섬유사의 스크래치 가공장치에 관한 것이다.The present invention relates to a scratch processing method and a scratch processing apparatus of an optical fiber yarn. More specifically, the present invention relates to a scratch processing method having excellent tensile strength retention characteristics after a scratch treatment, and a scratch processing apparatus of an optical fiber yarn used therein.

광섬유는 중앙의 코어층과 이를 둘러싼 클래딩층으로 이루어져 있으며, 코어층은 보통 석영 또는 투명한 유기고분자 재료로 이루어지고 클래딩층은 불소계 고분자로 이루어진다. 코어층의 굴절률이 클래딩층의 굴절률보다 크고 코어층을 통하여 전도되는 광은 코아층과 클래딩층의 계면에서 전반사되므로 광손실을 최소화하면서 코아층을 통하여 장거리까지 전도될 수 있다.The optical fiber is composed of a central core layer and a cladding layer surrounding the core layer. The core layer is usually made of quartz or transparent organic polymer material, and the cladding layer is made of fluorine-based polymer. The refractive index of the core layer is greater than the refractive index of the cladding layer and the light transmitted through the core layer is totally reflected at the interface between the core layer and the cladding layer so that it can be conducted to a long distance through the core layer while minimizing optical loss.

광섬유는 전통적으로 통신용, 영상전달용, 및 검출기용 등의 분야에서 주로 사용되어 왔다. 최근에는 광섬유에 LED 등의 광원을 조사하여 표출되는 발광 현상을 장식적 효과로 이용하는 용도가 활발히 개발되고 있다. 이와 같은 광섬유를 이용한 발광을 장식적 효과로 이용하는 용도의 구체적인 예는 실내외 장식재, 커튼 의류 및 기타 직물 등을 포함한다. 광섬유를 이용하여 제조한 의류 및 기타 직물은 구조대원용, 군용 또는 레저활동용으로 유용하다.Optical fibers have traditionally been mainly used in the fields of communication, image transmission, and detectors. In recent years, the use of a light emitting phenomenon emitted by irradiating a light source such as an LED to the optical fiber as a decorative effect has been actively developed. Specific examples of the use of such light emission using an optical fiber as a decorative effect include indoor and outdoor decorative materials, curtain clothing and other textiles. Clothing and other textiles made using optical fibers are useful for rescue, military or leisure activities.

이와 같은 장식적 효과는 광원으로부터 방출된 빛이 광섬유를 통하여 전도된 후 광섬유의 절단면에서 발광의 형태로 육안에 감지되는 현상을 이용한 것이다. 그러나 통신용, 영상전달용, 및 검출기용에서와 같이 광섬유 단부에서의 발광 현상만을 이용하는 경우 발광면적이 너무 작아서 장식적 효과를 충분히 얻을 수 없다. 따라서 광섬유를 이용한 발광 용도의 경우 광섬유의 단부보다는 오히려 광섬유 측면의 클래딩을 적어도 일부 제거함으로써 얻어지는 측면 발광에 의존하여야 한다.This decorative effect uses the phenomenon that the light emitted from the light source is conducted through the optical fiber and then visually sensed in the form of light emission at the cutting surface of the optical fiber. However, when only the light emission phenomenon at the end of the optical fiber is used, such as in communication, image transmission, and detector, the light emitting area is too small to obtain a sufficient decorative effect. Therefore, light emitting applications using optical fibers should rely on side light emission obtained by removing at least part of cladding on the side of the optical fiber rather than the ends of the optical fiber.

따라서, 광섬유의 측면 전체에 걸쳐서 코아층을 미세하게 노출하는 노출창 이 고르게 형성되어야만 균일한 발광효과를 얻을 수 있다. 이를 위하여 종래에는 광섬유의 측면에 대하여 모래와 같은 거친 입자들을 고압으로 분사하는 샌드 블라스팅 처리를 하거나 클래딩을 제거할 수 있는 화학약품을 이용한 화학적 에칭 처리를 하였다. 그러나, 이렇게 제조된 종래의 광섬유 가공사는 코어층까지도 손상을 입어서 인장강도가 너무 저하되기 때문에 후속가공중 사절 현상이 빈발하고 최종 제품의 내구성을 저하시키는 문제가 지적되고 있다. 또한 후자의 화학적 에칭 처리의 경우 처리에 장시간이 소요될 뿐만 아니라 유독성 물질이 발생하고 화학약품의 처리에 비용이 소요된다.Therefore, a uniform light emitting effect can be obtained only when the exposure window exposing the core layer finely is formed over the whole side surface of the optical fiber. To this end, conventionally, a sand blasting process of spraying coarse particles, such as sand, at high pressure on the side of an optical fiber or a chemical etching process using a chemical that can remove cladding was performed. However, the conventional optical fiber processor manufactured as described above suffers damage even to the core layer, so that the tensile strength is so low that the threading phenomenon occurs frequently during subsequent processing and the durability of the final product has been pointed out. In addition, the latter chemical etching process not only takes a long time to process, but also generates a toxic substance and costs a chemical treatment.

따라서 본 발명의 일 목적은 실질적으로 광섬유의 클래드층만을 연속적으로 제거하여 인장 강도 저하가 최소화되고 생산성이 우수한 광섬유의 스크래치 가공방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a scratch processing method of an optical fiber having a low productivity and minimizing tensile strength by substantially removing only a clad layer of an optical fiber.

본 발명의 다른 목적은 실질적으로 광섬유의 클래드층만을 연속적으로 제거하여 인장 강도 저하가 최소화되고 생산성이 우수한 광섬유의 스크래치 가공장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a scratch processing apparatus of an optical fiber which is substantially superior in productivity by minimizing the reduction in tensile strength by substantially removing only the clad layer of the optical fiber.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은,One aspect of the present invention to achieve the above object of the present invention,

코어층과 이를 둘러싼 클래딩층을 포함하는 광섬유 원사를 연속적으로 공급하는 단계;Continuously supplying an optical fiber yarn comprising a core layer and a cladding layer surrounding the core layer;

상기 공급되는 광섬유 원사의 진행 방향을 가이드하는 복수의 링 가이드, 상기 광섬유 원사에 장력이 안정적으로 부여되도록 상기 광섬유 원사를 지지하는 노즐, 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바, 및 상기 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바를 통과한 상기 광섬유 원사를 받아서 이를 좌우로 균일하게 나누어 권취 장치에 공급함으로써 권취를 보조하는 권취 트래버스를 연속적으로 통과시키면서 상기 샌드 페이퍼를 이용하여 상기 광섬유 원사에 마찰력을 가하여 상기 광섬유 원사의 클래딩층을 마모제거함으로써 상기 광섬유 원사의 표면에 상기 광섬유 원사의 코아층을 노출하는 노출창을 형성하는 단계; 및Pass through a plurality of ring guides for guiding the advancing direction of the supplied optical fiber yarns, nozzles for supporting the optical fiber yarns to stably provide tension to the optical fiber yarns, guide bars provided with sand paper, and guide bars provided with sand paper. It receives the optical fiber yarn and distributes it evenly from side to side and feeds it to the winding device to continuously pass the winding traverse assisting the winding and apply frictional force to the optical fiber yarn using the sand paper to remove the cladding layer of the optical fiber yarn. Thereby forming an exposed window exposing a core layer of the optical fiber yarn on a surface of the optical fiber yarn; And

상기 노출창을 갖는 광섬유 원사를 권취하는 단계를 포함하는 광섬유사의 스크래치 가공방법을 제공한다.It provides a scratch processing method of the optical fiber yarn comprising the step of winding the optical fiber yarn having the exposure window.

본 발명의 일 구현에 있어서, 상기 광섬유 원사의 클래딩층의 제거량은 상기 광섬유 원사의 공급속도, 상기 노즐로 들어가는 상기 광섬유 원사의 입사각 및 상기 권취 트래버스의 속도 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 인자를 조절함으로써 조절될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the removal amount of the cladding layer of the optical fiber yarn by adjusting at least one factor selected from the supply speed of the optical fiber yarn, the angle of incidence of the optical fiber yarn entering the nozzle and the speed of the winding traverse. Can be adjusted.

본 발명의 일 구현에 있어서, 상기 노즐로 들어가는 상기 광섬유 원사의 입사각은 상기 광섬유 원사가 상기 노즐 입구측의 수평면과 이루는 각도로 정의되며, 이 각도가 10°내지 40°인 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the incidence angle of the optical fiber yarn entering the nozzle is defined as an angle formed by the optical fiber yarn with the horizontal plane of the nozzle inlet side, it is preferred that the angle is 10 ° to 40 °.

본 발명의 일 구현에 있어서, 상기 광섬유 원사의 전체 직경이 250 내지 500㎛이고 상기 광섬유 원사의 클래딩층 두께가 10 내지 50㎛인 경우, 상기 광섬유 원사의 공급속도는 5 내지 40 m/min이고, 상기 권취 트래버스의 속도는 5 내지 30 dsm(distober per minutes)인 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, when the total diameter of the optical fiber yarn is 250 to 500㎛ and the cladding layer thickness of the optical fiber yarn is 10 to 50㎛, the supply speed of the optical fiber yarn is 5 to 40 m / min, The winding traverse speed is preferably 5 to 30 dsm (distober per minutes).

본 발명의 일 구현에 있어서, 상기 샌드 페이퍼의 번호는 #80 내지 #400인 것이 바람직하다.In one embodiment of the invention, the number of the sand paper is preferably # 80 to # 400.

본 발명의 일 구현에 있어서, 상기 코어층은 석영 또는 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어지고 그리고 상기 클래딩층은 불소계 고분자 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 광섬유사의 스크래치 가공방법.In one embodiment of the present invention, the core layer is made of quartz or polymethyl methacrylate and the cladding layer is a scratch processing method of optical fiber yarns, characterized in that made of a fluorine-based polymer resin.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면은,Another aspect of the present invention to achieve the above object of the present invention,

광섬유 원사를 연속적으로 공급하는 공급 장치;A supply device for continuously supplying optical fiber yarns;

상기 공급되는 광섬유 원사의 진행 방향을 가이드하는 복수의 링 가이드;A plurality of ring guides for guiding a traveling direction of the supplied optical fiber yarn;

상기 복수의 링 가이드 중 적어도 어느 하나를 통과한 상기 광섬유 원사에 장력이 안정적으로 부여되도록 상기 광섬유 원사를 지지하는 노즐;A nozzle for supporting the optical fiber yarn so that tension is stably applied to the optical fiber yarn that has passed through at least one of the plurality of ring guides;

상기 노즐을 통과한 상기 광섬유 원사에 마찰력을 가하여 상기 광섬유 원사의 클래딩층을 마모제거함으로써 상기 광섬유 원사의 표면에 상기 광섬유 원사의 코아층을 노출하는 노출창을 형성하는 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바;A guide bar provided with sand paper for forming an exposed window exposing the core layer of the optical fiber yarn by applying friction to the optical fiber yarn passing through the nozzle to remove the cladding layer of the optical fiber yarn;

상기 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바를 통과한 상기 광섬유 원사를 받아서 이를 좌우로 균일하게 나누어 권취 장치에 공급함으로써 권취를 보조하는 권취 트래버스; 및A winding traverse that receives the optical fiber yarn that has passed through the guide bar on which the sand paper is installed, and evenly distributes the optical fiber yarn from side to side to supply the winding device; And

상기 권취 트래버스를 통과한 상기 광섬유 원사를 권취하는 권취 장치를 포함하는 광섬유사의 스크래치 가공장치를 제공한다.It provides a scratch processing apparatus of an optical fiber yarn including a winding device for winding the optical fiber yarn passed through the winding traverse.

본 발명에 따른 광섬유사의 스크래치 가공방법 및 장치를 이용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다:Using the scratch processing method and apparatus of the optical fiber yarn according to the present invention can obtain the following effects:

광섬유사의 측면 전체에 걸쳐서 코아층을 미세하게 노출하는 노출창을 균일하게 형성할 수 있으므로 균일한 측면 발광효과를 얻을 수 있다. Since the exposure window exposing the core layer finely over the whole side of the optical fiber yarn can be formed uniformly, a uniform side light emitting effect can be obtained.

광섬유사의 클래딩층만을 제거하고 코어층의 마모제거는 최소화할 수 있으므로 스크래치 가공된 광섬유사의 인장강도를 거의 100%에 가깝게 보존할 수 있다. 따러서 이를 이용하는 후속의 제직 공정 등의 후속가공중 사절 현상이 잘 발생하지 않으며 최종 제품의 내구성을 실질적으로 저하시키지 않는다. Since only the cladding layer of the optical fiber yarn can be removed and the wear removal of the core layer can be minimized, the tensile strength of the scratched optical fiber yarn can be preserved to almost 100%. Therefore, the trimming phenomenon during post-processing, such as the subsequent weaving process using it, does not occur well and does not substantially reduce the durability of the final product.

또한 종래의 샌드 블래스팅 및 화학적 에칭 처리의 경우에 비하여 처리 시간이 단축될 뿐만 아니라 유독성 물질이 발생하지 않으므로 연속적인 대량생산에 유리하다.In addition, the processing time is shortened as compared with the conventional sand blasting and chemical etching treatment, and toxic substances are not generated, which is advantageous for continuous mass production.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공 장치 및 가공 방법의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공장치의 주요부를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 직경 250㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 원사 공급 속도(사속)의 범위에서 권취 트래버스 속도의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 직경 250㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 권취 트래버스 속도의 범위에서 권취 속도(사속)의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 미처리된 직경 250㎛의 광섬유 원사의 단부 발광을 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따라 스크래치 가공된 직경 250㎛의 광섬유 원사의 측면 발광을 나타내는 사진이다.
도 7은 미처리된 직경 250㎛의 광섬유 원사의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따라 스크래치 가공된 직경 250㎛의 광섬유 원사의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다.
도 9는 본 발명의 다른 구현예에 따른 직경 500㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 원사 공급 속도(사속)의 범위에서 권취 트래버스 속도의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 다른 구현예에 따른 직경 500㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 권취 트래버스 속도의 범위에서 권취 속도(사속)의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은 미처리된 직경 500㎛의 광섬유 원사의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다.
도 12는 본 발명의 다른 구현예에 따라 스크래치 가공된 직경 500㎛의 광섬유 원사의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다.
1 is a schematic view showing a schematic configuration of a scratch processing apparatus and a processing method of an optical fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph showing the main part of the scratch processing apparatus of the optical fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a change in the luminance at the end of the optical fiber yarn after the scratch processing for the change in the winding traverse speed in the range of a specific yarn feed speed (speed of yarn) in the scratch processing of the optical fiber yarn of 250㎛ diameter according to one embodiment of the present invention A graph representing.
Figure 4 shows the change in the luminance at the end of the optical fiber yarn after the scratch processing for the change of the winding speed (spin speed) in the range of the specific winding traverse speed in the scratch processing of the optical fiber yarn of 250㎛ diameter according to one embodiment of the present invention It is a graph.
Fig. 5 is a photograph showing the end light emission of an unprocessed 250 탆 optical fiber yarn.
6 is a photograph showing the side light emission of the optical fiber yarn with a diameter of 250㎛ scratched in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a scanning transfer microscope photograph with a 40x magnification showing the side appearance of an untreated 250 µm optical fiber yarn. FIG.
8 is a scanning magnification micrograph at a magnification of 40 times showing the lateral appearance of an optical fiber yarn with a diameter of 250 μm scratched in accordance with an embodiment of the present invention.
9 is a change in the luminance at the end of the optical fiber yarn after the scratch processing for the change of the winding traverse speed in the range of a specific yarn feed speed (firing speed) in the scratch processing of 500㎛ diameter optical fiber yarn according to another embodiment of the present invention A graph representing.
FIG. 10 shows the change in luminance at the ends of optical fiber yarns after scratching against changes in winding speed (spinning speed) in a range of specific winding traverse speeds in the scratch processing of 500 m diameter optical fiber yarns according to another embodiment of the present invention. It is a graph.
FIG. 11 is a scanning magnification micrograph at a magnification of 40 times showing the side appearance of an untreated fiber 500 m in diameter.
FIG. 12 is a scanning magnification micrograph at a magnification of 40 times showing the lateral appearance of a 500 μm diameter optical fiber yarn scratched in accordance with another embodiment of the present invention. FIG.

이하 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공방법 및 가공 장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a scratch processing method and a processing apparatus of an optical fiber yarn according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공 장치(100) 및 가공 방법의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공장치(100)의 주요부를 나타내는 사진이다.1 is a schematic view showing a schematic configuration of a scratch processing apparatus 100 and a processing method of an optical fiber yarn according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a scratch processing apparatus 100 of an optical fiber yarn according to an embodiment of the present invention Photo shows the main part of the.

도 1을 참조하면, 본 발명의 광섬유사의 스크래치 가공방법은, 광섬유 원사 공급 장치(10)로부터 코어층과 이를 둘러싼 클래딩층을 포함하는 광섬유 원사(1)를 연속적으로 공급하는 단계;Referring to Figure 1, the scratch processing method of the optical fiber yarn of the present invention comprises the steps of continuously supplying an optical fiber yarn 1 including a core layer and a cladding layer surrounding the optical fiber yarn supply device 10;

공급되는 광섬유 원사(1)의 진행 방향을 가이드하는 복수의 링 가이드(12, 14, 16, 20), 상기 광섬유 원사(1)에 장력이 안정적으로 부여되도록 광섬유 원사(1)를 지지하는 노즐(18), 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바(22), 및 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바(22)를 통과한 광섬유 원사(1)를 받아서 이를 좌우로 균일하게 나누어 권취 장치에 공급함으로써 권취를 보조하는 권취 트래버스(24)를 연속적으로 통과시키면서 샌드 페이퍼를 이용하여 광섬유 원사(1)에 마찰력을 가하여 광섬유 원사(1)의 클래딩층을 마모제거함으로써 광섬유 원사(1)의 표면에 광섬유 원사(1)의 코아층을 노출하는 노출창을 형성하는 단계; 및A plurality of ring guides (12, 14, 16, 20) for guiding the advancing direction of the supplied optical fiber yarn (1), and a nozzle for supporting the optical fiber yarn (1) so that tension is stably applied to the optical fiber yarn (1) 18), a winding traverse that assists winding by receiving the optical fiber yarn 1 passing through the guide bar 22 provided with sand paper and the guide bar 22 provided with sand paper and evenly dividing it to the winding device. The core layer of the optical fiber yarn 1 is applied to the surface of the optical fiber yarn 1 by applying friction force to the optical fiber yarn 1 using sand paper while continuously passing the 24 and abrasion removing the cladding layer of the optical fiber yarn 1. Forming an exposure window for exposing the light; And

노출창을 갖는 광섬유 원사(1)를 권취하는 단계를 포함한다.Winding the optical fiber yarn 1 having an exposure window.

상기한 본 발명의 광섬유사의 스크래치 가공 방법은 다음의 구성 요소들을 포함하는 광섬유사(1)의 스크래치 가공장치(100)에 의하여 실시될 수 있다:The scratch processing method of the optical fiber yarn of the present invention described above may be implemented by the scratch processing apparatus 100 of the optical fiber yarn 1 including the following components:

코어층과 이를 둘러싼 클래딩층을 포함하는 광섬유 원사(1)를 연속적으로 공급하는 공급 장치(10);A supply device 10 for continuously supplying an optical fiber yarn 1 comprising a core layer and a cladding layer surrounding the core layer;

공급되는 광섬유 원사(1)의 진행 방향을 가이드하는 복수의 링 가이드(12, 14, 16, 20);A plurality of ring guides 12, 14, 16, and 20 for guiding the traveling direction of the optical fiber yarn 1 to be supplied;

복수의 링 가이드(12, 14, 16, 20) 중 적어도 어느 하나를 통과한 광섬유 원사(1)에 장력이 안정적으로 부여되도록 광섬유 원사(1)를 지지하는 노즐(18);A nozzle 18 supporting the optical fiber yarn 1 so that tension is stably applied to the optical fiber yarn 1 that has passed through at least one of the plurality of ring guides 12, 14, 16, 20;

노즐(18)을 통과한 광섬유 원사(1)에 마찰력을 가하여 광섬유 원사(1)의 클래딩층을 마모제거함으로써 광섬유 원사(1)의 표면에 광섬유 원사(1)의 코아층을 노출하는 노출창을 형성하는 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바(22);By applying friction to the optical fiber yarn 1 passing through the nozzle 18, the cladding layer of the optical fiber yarn 1 is removed to expose the core window of the optical fiber yarn 1 on the surface of the optical fiber yarn 1. A guide bar 22 having sand paper formed thereon;

샌드 페이퍼가 설치된 가이드바(22)를 통과한 광섬유 원사(1)를 받아서 이를 좌우로 균일하게 나누어 권취 장치(26)에 공급함으로써 권취를 보조하는 권취 트래버스(24); 및A winding traverse 24 that receives the optical fiber yarn 1 that has passed through the guide bar 22 provided with sand paper, and evenly distributes the same to the winding device 26 to feed the winding device 26; And

권취 트래버스(24)를 통과한 광섬유 원사(1)를 권취하는 권취 장치(26).The winding device 26 which winds up the optical fiber yarn 1 which passed the winding traverse 24.

도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 본 발명의 일 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공장치의 주요부 및 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바(22)에서 클래딩층이 제거된 광섬유 원사(1)가 권취 트래버스(24)의 도움을 받아 권취 장치(26)에 권취되는 상황을 잘 이해할 수 있다.Referring to FIG. 2, an optical fiber yarn 1 having a cladding layer removed from a guide bar 22 provided with sand paper and a main part of a scratch processing apparatus of an optical fiber yarn according to an embodiment of the present invention illustrated in FIG. With the help of (24), the situation of being wound up by the winding-up device 26 can be understood well.

이하 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공방법 및 가공 장치(100)의 세부에 대하여 더 상세하게 설명한다.Hereinafter will be described in more detail with respect to the scratch processing method and processing apparatus 100 of the optical fiber yarn according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 광섬유 원사 공급 장치(10)로부터 코어층과 이를 둘러싼 클래딩층을 포함하는 광섬유 원사(1)를 연속적으로 공급한다. First, the optical fiber yarn 1 including the core layer and the cladding layer surrounding it is continuously supplied from the optical fiber yarn supply device 10.

광섬유 원사 공급 장치(10)는 일반적으로 원사 크릴이다. 광섬유 원사(1)에 있어서 코어층은 석영 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 투명층이다. 클래딩층은 코어층을 둘러싸고 있는 층으로서 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)와 같은 불소계 고분자 수지로 이루어진다.The optical fiber yarn supply device 10 is generally yarn krill. In the optical fiber yarn 1, the core layer is a transparent layer made of quartz or polymethyl methacrylate (PMMA). The cladding layer is a layer surrounding the core layer and is made of a fluorine-based polymer resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE).

이어서, 광섬유 원사(1)는 진행 방향을 가이드하는 복수의 링 가이드(12, 14, 16)을 통과한 후, 노즐(18)로 진행한다. 일반적인 복합사 가공장치에서 노즐은 보통 고압 공기를 분사하여 섬유들을 교락시키는 작용을 하지만, 본 발명에서 노즐(18)은 고압 공기를 분사하지 않고 단순히 광섬유 원사(1)에 장력이 안정적으로 부여되도록 광섬유 원사(1)를 지지하는 역할을 한다. 노즐(18)은 통상적으로 초경합금으로 이루어진 중공 형태의 삼각 기둥 또는 원기둥이다. 광섬유 원사(1)는 노즐(18)의 내부를 통과하면서 노즐(18)의 내표면에 의하여 지지받으면서 안정적으로 장력을 받는다. 이때, 노즐(18)로 들어가는 광섬유 원사(1)의 입사각 θ는 광섬유 원사(1)가 노즐(18) 입구측의 수평면과 이루는 각도로 정의되며, 이 각도가 10°내지 40°인 것이 바람직하다. 이 각도가 10°보다 작으면 광섬유 원사(1)에 부여되는 장력이 너무 작아지며 광섬유 원사(1)의 공급 속도가 일정하지 않게 될 수 있다. 이 각도가 40°보다 크면 광섬유 원사(1)에 부여되는 장력이 너무 커지며 광섬유 원사(1)의 절단되기 쉬워 공정성이 불량해질 염려가 있다.Subsequently, the optical fiber yarn 1 passes through the plurality of ring guides 12, 14, 16 guiding the advancing direction, and then advances to the nozzle 18. In the general composite yarn processing apparatus, the nozzles usually act to entangle the fibers by injecting high pressure air, but in the present invention, the nozzles 18 do not inject high pressure air, but simply provide a stable tension to the optical fiber yarn 1. It serves to support the yarn (1). The nozzle 18 is typically a hollow triangular column or cylinder made of cemented carbide. The optical fiber yarn 1 is stably tensioned while being supported by the inner surface of the nozzle 18 while passing through the inside of the nozzle 18. At this time, the incidence angle θ of the optical fiber yarn 1 entering the nozzle 18 is defined as an angle formed by the optical fiber yarn 1 with the horizontal plane on the inlet side of the nozzle 18, and the angle is preferably 10 ° to 40 °. . If this angle is smaller than 10 °, the tension imparted to the optical fiber yarn 1 becomes too small and the feeding speed of the optical fiber yarn 1 may become inconsistent. When this angle is larger than 40 degrees, the tension given to the optical fiber yarn 1 becomes too large, and it is easy to cut | disconnect the optical fiber yarn 1, and there exists a possibility that processability may be bad.

계속해서, 광섬유 원사(1)는 노즐(18)을 통과한 후 링 가이드(20)를 거쳐서 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바(22)로 진행한다. 샌드 페이퍼는 마찰을 통하여 광섬유 원사(1)에 측면 표면에 마찰력을 가하여 광섬유 원사(1)의 클래딩층을 마모제거한다. 이에 의하여 광섬유 원사(1)의 코아층을 노출하는 노출창이 광섬유 원사(1)의 측면에 걸쳐서 균일하게 형성된다.Subsequently, the optical fiber yarn 1 passes through the nozzle 18 and then passes through the ring guide 20 to the guide bar 22 provided with sand paper. The sand paper exerts a frictional force on the side surface of the optical fiber yarn 1 through friction, thereby removing the cladding layer of the optical fiber yarn 1. Thereby, the exposure window which exposes the core layer of the optical fiber yarn 1 is formed uniformly over the side surface of the optical fiber yarn 1.

계속해서, 노출창이 형성된 광섬유 원사(1)는 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바(22)를 통과한 후 권취 트래버스(24)로 진행한다. 권취 트래버스(24)는 노출창이 형성된 광섬유 원사(1)의 진행방향에 대하여 직각 방향으로 왕복운동을 하면서 광섬유 원사(1)를 좌우로 균일하게 나누어 권취 장치(26), 예를 들면 지관에 공급함으로써 권취 장치(26) 상에 스크래치 가공이 완료된 광섬유 원사(1)가 균일한 두께로 권취되도록 보조한다.Subsequently, the optical fiber yarn 1 in which the exposed window is formed passes through the guide bar 22 provided with sand paper, and then proceeds to the winding traverse 24. The winding traverse 24 uniformly divides the optical fiber yarn 1 from side to side while supplying it to the winding device 26, for example, a branch pipe, while reciprocating in a direction perpendicular to the traveling direction of the optical fiber yarn 1 having an exposed window. The optical fiber yarn 1 on which the scratch processing is completed on the winding device 26 is assisted to be wound to a uniform thickness.

그런데 본 발명자들은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 광섬유사의 스크래치 가공방법에 있어서 광섬유 원사(1)의 공급속도, 노즐(18)로 들어가는 광섬유 원사(1)의 입사각 θ 및 권취 트래버스(24)의 속도 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 인자를 조절하면 광섬유 원사(1)의 클래딩층의 제거량을 조절할 수 있는 것을 발견하였다. 구체적으로, 본 발명자들은 놀랍게도 상기 인자들의 제어에 의하여 광섬유 원사(1)의 코어층의 마모량을 최소화할 수 있으며 이에 의하여 광섬유 원사(1)의 인장강도를 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 더 바람직하게는 98% 이상을 유지할 수 있는 것을 발견하였다. 예를 들면, 광섬유 원사(1)의 전체 직경이 250 내지 500㎛이고 광섬유 원사(1)의 클래딩층 두께가 10 내지 50㎛인 경우, 노즐(18)로 들어가는 광섬유 원사(1)의 입사각 θ을 10°내지 40°, 광섬유 원사(1)의 공급속도를 5 내지 40 m/min, 권취 트래버스(24)의 속도를 5 내지 30 dsm, 및 샌드 페이퍼의 거칠기를 #80 내지 #400로 조절하면, 광섬유 원사(1)의 코어층의 마모량을 최소화하면서 클래딩층을 연속적으로 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 광섬유 원사(1)의 인장강도를 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 더 바람직하게는 98% 이상을 유지할 수 있다.However, the present inventors in the scratch processing method of the optical fiber yarn according to a preferred embodiment of the present invention, the supply speed of the optical fiber yarn 1, the incident angle θ of the optical fiber yarn 1 entering the nozzle 18 and the speed of the winding traverse 24 It was found that by adjusting at least one factor selected from among them, the amount of removal of the cladding layer of the optical fiber yarn 1 can be adjusted. Specifically, the inventors can surprisingly minimize the amount of abrasion of the core layer of the optical fiber yarn 1 by controlling the above factors so that the tensile strength of the optical fiber yarn 1 is 90% or more, preferably 95% or more, More preferably 98% or more. For example, when the total diameter of the optical fiber yarn 1 is 250 to 500 μm and the cladding layer thickness of the optical fiber yarn 1 is 10 to 50 μm, the incident angle θ of the optical fiber yarn 1 entering the nozzle 18 is determined. 10 to 40 degrees, the feed rate of the optical fiber yarn 1 is 5 to 40 m / min, the speed of the winding traverse 24 is adjusted to 5 to 30 dsm, and the roughness of the sand paper to # 80 to # 400, The tensile strength of the optical fiber yarn 1 is 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% because the cladding layer can be continuously and effectively removed while minimizing the amount of wear of the core layer of the optical fiber yarn 1. The above can be maintained.

광섬유 원사(1)의 공급속도가 5 m/min 미만이면 생산성이 저하되고 40 m/min를 초과하면 사절이 빈발하여 공정성이 불량해지며 광섬유 원사(1) 측면과 샌드 페이퍼의 접촉면적 및 접촉시간이 감소하여 클래드층 제거량이 충분하지 않은 경향이 있다. 권취 트래버스(24)의 속도가 5 dsm 미만이면 장력이 저하하고 상기 접촉 면적이 저하하여 클래드층 제거량이 충분하지 않으며, 반대로 30 dsm를 초과하면 장력이 너무 커지고 상기 접촉 면적이 너무 증가하여 클래드층 제거량이 너무 많아지는 경향이 있다. 특히 이하의 실시예의 결과로부터 분명하듯이 트래버스 속도가 클래드층 제거량에 민감한 영향을 미치는 것은 당초 예상하지 못하였던 결과이다. 샌드 페이퍼의 거칠기가 #80의 경우보다 거칠면 샌드 페이퍼가 너무 거칠어 코아층까지 삭제되기 쉬운 문제가 나타나며 #400 보다 거칠지 않으면 삭제량이 너무 작을 수 있다.If the feed rate of the optical fiber yarn 1 is less than 5 m / min, productivity decreases, and if it exceeds 40 m / min, the trimming is frequent, resulting in poor processability, and the contact area and contact time of the side surface of the optical fiber yarn 1 and sand paper This tends to decrease and the amount of clad layer removal is not sufficient. If the speed of the winding traverse 24 is less than 5 dsm, the tension is lowered and the contact area is lowered, so that the clad layer removal amount is not sufficient. On the contrary, if the speed of the traverse 24 is exceeded, the tension is too large and the contact area is increased so much that the clad layer removal amount is increased. This tends to be too much. In particular, as is apparent from the results of the following examples, it was unexpected that the traverse speed had a sensitive effect on the amount of cladding layer removed. If the roughness of the sand paper is rougher than the case of # 80, the sand paper is too rough and the core layer tends to be erased. If the sand paper is not rougher than # 400, the removal amount may be too small.

이하, 본 발명의 실시예들을 통하여 본 발명의 광섬유사의 스크래치 가공방법의 구체적인 실시방법을 더 상세하게 설명한다. 본 실시예는 예시적인 목적을 위한 것으로서 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는 것은 말할 필요도 없다.Hereinafter, the specific implementation method of the scratch processing method of the optical fiber yarn of the present invention through the embodiments of the present invention will be described in more detail. This embodiment is for illustrative purposes, needless to say, the scope of the invention is not limited thereby.

실시예Example

도 1에 도시된 광섬유사의 스크래치 가공장치를 이용하여 광섬유 원사 공급 속도 및 트래버스 속도를 변경하면서 광섬유 원사의 클래드층을 연속적으로 제거하고 지관에 권취하였다. 이에 사용된 광섬유 원사는 일본 TORAY사에서 판매하고 있는 직경 250μm(POF 250) 및 500μm(POF 500)의 플라스틱 광섬유사(POF)(제품번호: )이었다. 이는 코어층이 PMMA, 클래드층(두께: 약 10~15μm)은 PTFE로 이루어진 광섬유사이다.Using the scratch processing apparatus of the optical fiber yarn shown in FIG. 1, the cladding layer of the optical fiber yarn was continuously removed and wound around the branch pipe while changing the optical fiber yarn feed speed and traverse speed. The optical fiber yarns used were plastic optical fiber yarns (POF) having a diameter of 250 μm (POF 250) and 500 μm (POF 500) sold by TORAY, Japan. This is an optical fiber yarn whose core layer is made of PMMA and the cladding layer (thickness: about 10 to 15 µm) is made of PTFE.

이때 노즐로 들어가는 광섬유 원사의 입사각은 20°내지 30°의 범위에서 유지되었으며, 사용된 샌드 페이퍼의 번호는 #180이었다.The angle of incidence of the optical fiber yarn entering the nozzle was maintained in the range of 20 ° to 30 °, and the sand paper used was # 180.

비교예Comparative Example

도 1에 도시된 광섬유사의 스크래치 가공장치를 이용하여 실시예에서와 같은 장치 및 방법을 이용하여 코어층이 PMMA으로 이루어지고 클래드층(두께: 약 10~15 μm)이 PTFE로 이루어진 직경 125μm의 플라스틱 광섬유사(POF)(제조사: 일본 TORAY사, 제품번호: )에 대하여 스크래치 가공을 실시하였다. 그러나 상기 플라스틱 광섬유사는 원사 강도가 약해 공정성이 불량하여 연속적인 스크래치 가공을 할 수 없었다.Using a scratch processing apparatus of the optical fiber yarn shown in Figure 1 using a device and method as in the embodiment, the core layer is made of PMMA and the cladding layer (thickness: about 10 ~ 15 μm) of 125μm diameter plastic made of PTFE Scratch processing was performed on optical fiber yarn (POF) (manufacturer: Toray Industries, Japan, product number:). However, the plastic optical fiber yarn had a weak yarn strength and thus poor processability, which prevented continuous scratch processing.

<시험방법><Test Method>

광섬유사Optical fiber (( POFPOF ) 측면 발광률 측정) Side emission rate measurement

암실내에서 LED 백라이트 유닛(구동 전압: 12V)에 연결된 측정 지그에 50cm 길이의 광섬유사 한쪽 단부를 체결하고 타단부는 다른 측정 지그에 연결하였다. 상기 광섬유사 타단으로부터 15cm 떨어진 곳에서 CS-200 휘도계(일본 미놀사사제)를 이용하여 상기 타단으로부터 방출되는 광의 휘도를 측정하였다. 이때 상기 광섬유사의 타단은 상기 휘도계의 중앙 측정 초점에 위치하였다.One end of a 50 cm long optical fiber was fastened to a measuring jig connected to an LED backlight unit (driving voltage: 12 V) in the dark room, and the other end was connected to the other measuring jig. The brightness of the light emitted from the other end was measured using a CS-200 luminance meter (manufactured by Minol Corporation, Japan) at a distance of 15 cm from the other end of the optical fiber yarn. At this time, the other end of the optical fiber yarn was located at the central measurement focus of the luminance meter.

기준휘도는 500μm 직경의 광섬유사 시료의 경우에는 470cd/m2, 250μm 직경의 광섬유사 시료의 경우에는 400cd/m2로 고정하였다. Reference brightness in the case of four samples of optical fiber diameter of 500μm in the case of the optical fiber yarn sample of 470cd / m 2, 250μm diameter, was fixed to 400cd / m 2.

LED 스위치를 ON하고 휘도계 렌즈로 빛이 들어오는지 확인한 후 측정버튼을 눌러 광섬유 타단부에 방출되는 휘도를 측정하였다. 위와 같은 과정을 3회 반복하여 평균값을 취하였다.After turning on the LED switch and confirming that the light enters the luminance meter lens, the measurement button was pressed to measure the luminance emitted at the other end of the optical fiber. The above procedure was repeated three times to take an average value.

상기 50cm 길이의 광섬유사 한쪽 단부에서 측정한 휘도값으로부터 아래 관계식을 이용하여 1미터 길이의 광섬유사의 측면 발광률을 계산하였다:From the luminance value measured at one end of the 50 cm long optical fiber yarn, the side emission rate of the optical fiber yarn of 1 meter length was calculated using the following equation:

측면 발광률(%) = (I0 - I1)/I0 * 100 * (1 + I1/I0).Side light emission ratio (%) = (I0 - I1) / I0 * 100 * (1 + I1 / I0).

I0는 LED 백라이트 유닛에 연결된 광섬유사 단부에서의 입사광 휘도, I1은 상기 50cm 길이의 광섬유사 타단부(LED 백라이트 유닛에 연결된 광섬유사 단부의 반대쪽 단부)에서 측정한 휘도를 각각 나타내고, (1 + I1/I0)은 1미터 거리 떨어진 광섬유사 단부에서의 광손실률을 고려한 환산인자이다.I0 represents the incident light luminance at the end of the optical fiber yarn connected to the LED backlight unit, I1 represents the luminance measured at the other end of the 50 cm long optical fiber yarn (opposite end of the optical fiber yarn connected to the LED backlight unit), respectively (1 + I1 / I0) is a conversion factor that takes into account the optical loss rate at the end of the optical fiber yarn 1 meter away.

광섬유사Optical fiber (( POFPOF ) ) 인장강도The tensile strength 측정 Measure

인장강도시험기(제조사: 삼환기술주식회사)를 이용하여 KS K 0520에 규정된 조건 및 방법에 따라 광섬유사 시료의 인장강도를 측정하였다.Tensile strength of the optical fiber yarn samples was measured using a tensile strength tester (manufacturer: Samhwan Technology Co., Ltd.) according to the conditions and methods specified in KS K 0520.

광섬유사Optical fiber (( POFPOF ) 측면 발광률 시험결과) Side emission rate test result

아래 표 1은 POF 250의 공급 속도 및 트래버스 속도 변화에 따른 측면 발광률의 변화를 나타낸다.Table 1 below shows the change in the side emission rate according to the feed rate and traverse speed of the POF 250.

사속
(mpm)
트래버스 속도
(dsm)
Four
(mpm)
Traverse speed
(dsm)
55 1010 2020 3030
55 75.5 %75.5% 66.0 %66.0% 64.6 %64.6% 56.8 %56.8% 1010 90.6 %90.6% 90.3 %90.3% 72.9 %72.9% 66.5%66.5% 2020 98.4 %98.4% 93.3 %93.3% 92.5 %92.5% 90.2%90.2%

표 1을 참조하면, 직경 250μm의 광섬유사의 경우 측면 발광률은 클래드층 제거시 트래버스 속도에 대한 영향을 크게 받고 있으며, 사속 5mpm(m/min) 및 트래버스 속도 20dsm의 경우 측면 발광률이 98%를 상회하였다.Referring to Table 1, in the case of a fiber optic fiber having a diameter of 250 μm, the side emission rate is greatly influenced by the traverse speed when the cladding layer is removed. It exceeded.

도 3은 직경 250㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 원사 공급 속도의 범위에서 권취 트래버스 속도의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사의 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 3에서 도면내의 ■5, ●10, ▲20, 및 ▼30은 mpm 단위의 원사 공급 속도를 나타낸다.FIG. 3 is a graph showing a change in luminance at the end of an optical fiber yarn after scratching with respect to a change in the winding traverse speed in a specific yarn feed speed range in the scratch processing of an optical fiber yarn having a diameter of 250 µm. 3, 5, 10, 20, and 30 in the figure represent yarn feed rates in mpm.

도 4는 직경 250㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 권취 트래버스 속도의 범위에서 권취 속도의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사의 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 4에서 도면내의 ■5, ●10, 및 ▲200은 dsm 단위의 트래버스 속도를 나타낸다.4 is a graph showing a change in luminance at the end of an optical fiber yarn after scratching with respect to a change in the winding speed in a specific winding traverse speed range in scratch processing of an optical fiber yarn having a diameter of 250 µm. In Fig. 4, 5, 10, and 200 in the drawings represent traverse speeds in dsm.

도 3을 참조하면, 권취 트래버스 속도가 증가할 수록 광섬유사 단부에서의 휘도가 감소하므로 측면 발광량이 증가하는 것을 알 수 있다. 도 4를 참조하면, 권취 속도가 증가할 수록 광섬유사 단부에서의 휘도가 증가하므로 측면 발광량이 감소하는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, as the winding traverse speed increases, the luminance at the end of the optical fiber yarn decreases, so that the amount of side light emission increases. Referring to FIG. 4, as the winding speed increases, the luminance at the end of the optical fiber yarn increases, so that the amount of side light emission decreases.

아래 표 2는 POF 500의 공급 속도 및 트래버스 속도 변화에 따른 측면 발광률의 변화를 나타낸다.Table 2 below shows the change in the side emission rate according to the change in feed rate and traverse speed of the POF 500.

사속
(mpm)
트래버스 속도
(dsm)
Four
(mpm)
Traverse speed
(dsm)
55 1010 2020 3030
55 97.1 %97.1% 96.4 %96.4% 96.2 %96.2% 95.5 %95.5% 1010 99.9 %99.9% 99.3 %99.3% -- -- 2020 99.9 %99.9% 99.9 %99.9% 99.9 %99.9% --

표 2를 참조하면, 직경 500μm의 광섬유사의 경우에도 클래드층 제거시 의외로 트래버스 속도에 대한 영향을 크게 받는 것을 알 수 있었다. 원사 공급 속도40mpm 이하 및 트래버스 속도 5dsm 이상의 경우에 측면 발광률이 95% 이상의 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 높은 생산성을 추구할 경우에는 원사 공급 속 30mpm 및 트래버스 속도 5dsm의 조건이 가장 적합할 것으로 생각된다.Referring to Table 2, it can be seen that the optical fiber yarn having a diameter of 500 μm is unexpectedly greatly affected by the traverse speed when the cladding layer is removed. In the case of the yarn feed rate of 40 mpm or less and the traverse speed of 5 sd or more, the side emission rate of 95% or more was obtained. Therefore, when pursuing high productivity, 30mpm yarn feed rate and traverse speed of 5dsm are most suitable.

도 9는 직경 500㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 원사 공급 속도의 범위에서 권취 트래버스 속도의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 9에서 도면내의 ■5, ●10, 및 ▲20은 원사 공급 속도를 나타낸다.FIG. 9 is a graph showing a change in luminance at the end of an optical fiber yarn after scratching against a change in winding traverse speed in a specific yarn feed speed range in the scratch processing of an optical fiber yarn having a diameter of 500 µm. In FIG. 9, 5, 10, and 20 represent yarn feed rates.

도 10은 직경 500㎛의 광섬유 원사의 스크래치 가공에 있어서 특정한 권취 트래버스 속도의 범위에서 권취 속도의 변화에 대한 스크래치 가공후의 광섬유사 단부에서의 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 10에서 도면내의 ■5, ●10, 및 ▲200은 트래버스 속도를 나타낸다.FIG. 10 is a graph showing a change in luminance at the ends of optical fiber yarns after scratching with respect to a change in winding speed in a specific winding traverse speed range in scratch processing of an optical fiber yarn having a diameter of 500 µm. In FIG. 10, 5, 10, and 200 in the figure indicate the traverse speed.

도 9 및 10을 참조하면, 직경 500㎛의 광섬유 원사의 경우에도 직경 250㎛의 광섬유 원사에 대한 도 3 및 4에서와 유사한 경향을 보임을 확인할 수 있다.9 and 10, it can be seen that even in the case of an optical fiber yarn having a diameter of 500 μm, a similar tendency is observed in FIGS. 3 and 4 with respect to the optical fiber yarn having a diameter of 250 μm.

광섬유사Optical fiber (( POFPOF ) ) 인장강도The tensile strength 시험결과 Test result

표 3은 위에서 설명한 방법 및 조건으로 스크래치 가공된 직경 250μm의 광섬유사(POF 250)에 대하여 시험한 인장강도 유지율(%) 시험결과를 나타낸다. 스크래치 가공전의 POF 250의 인장강도는 10.53 cN/tex 이었다.Table 3 shows the tensile strength retention (%) test results of the optical fiber yarn (POF 250) of 250μm diameter scratched by the method and conditions described above. The tensile strength of POF 250 before scratching was 10.53 cN / tex.

(단위: cN/Tex, % )(Unit: cN / Tex,%) 사속(mpm)

트래버스 속도
(dsm)
Speed (mpm)

Traverse speed
(dsm)
55 1010 2020
1010 9.35, 88.8%9.35, 88.8% 10.3 , 97.8%10.3, 97.8% 10.50 , 99.7%10.50, 99.7% 2020 10.37, 98.5%10.37, 98.5% 10.51 , 99.8%10.51, 99.8% 10.25 , 97.3%10.25, 97.3%

표 3을 참조하면, 원사 공급 속도 및 권취 트래버스 속도에 대한 경향성은 작지만 원사 공급 속도 및 권취 트래버스 속도를 잘 조절하면 인장강도를 거의 100%에 가까운 값으로 조절할 수 있는 것을 알 수 있었다. 특히 측면 발광률이 90%가 넘는 시료에 대해 인장강도를 측정한 결과 모두 80% 이상의 인장강도 유지율을 나타내었다. Referring to Table 3, although the tendency of the yarn feed rate and the winding traverse speed is small, it can be seen that the tensile strength can be adjusted to almost 100% by controlling the yarn feed rate and the winding traverse speed well. In particular, as a result of measuring the tensile strength of the sample over 90% of the side emission rate, all showed a tensile strength retention of 80% or more.

광섬유사Optical fiber (( POFPOF ) 발광 및 외관 관찰A) emission and appearance observation

도 5는 암실내에서 미처리된 직경 250㎛의 광섬유 원사(POF 250)에 LED 백라이트 유닛(구동 전압: 12V)을 연결하고 촬영한 단부 발광을 나타내는 사진이다. 도 6은 암실내에서 스크래치 가공된 직경 250㎛의 광섬유 원사(POF 250)LED 백라이트 유닛(구동 전압: 12V)을 연결하고 촬영한 측면 발광을 나타내는 사진이다. 도 5의 경우에는 단부에서만 발광이 관찰되지만 도 6의 경우에는 측면에서 발광되는 것을 알 수 있다. 스크래치 가공된 250㎛의 광섬유 원사(POF 250)의 경우 LED 백라이트 유닛으로부터 1미터 떨어진 측면에서도 측면발광을 확인할 수 있었다.FIG. 5 is a photograph showing end emission taken by connecting an LED backlight unit (driving voltage: 12V) to an unprocessed optical fiber yarn (POF 250) having a diameter of 250 μm in a dark room. FIG. 6 is a photograph showing side light emission obtained by connecting an optical fiber yarn (POF 250) LED backlight unit (driving voltage: 12V) having a diameter of 250 µm scratched in a dark room. In the case of FIG. 5, light emission is observed only at the end, but in the case of FIG. 6, it can be seen that light is emitted from the side surface. In the case of the scratched optical fiber yarn of 250㎛ (POF 250), the side light emission could be confirmed from the side of the LED backlight unit 1 meter away.

도 7은 미처리된 직경 250㎛의 광섬유 원사(POF 250)의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다. 도 8은 스크래치 가공된 직경 250㎛의 광섬유 원사(POF 250)의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다. 도 7 및 8을 비교하면, 스크래치 가공에 의하여 광섬유 원사(POF 250)의 측면에 노출창이 균일하게 형성되어 있는 것을 알 수 있다.FIG. 7 is a scanning magnification micrograph at a magnification of 40 times showing the side appearance of an unprocessed 250 μm diameter optical fiber yarn (POF 250). FIG. FIG. 8 is a scanning transfer microscope photograph with a magnification of 40 times showing the side appearance of a scratched optical fiber yarn (POF 250) having a diameter of 250 µm. 7 and 8, it can be seen that the exposure window is uniformly formed on the side surface of the optical fiber yarn (POF 250) by scratch processing.

도 11은 미처리된 직경 500㎛의 광섬유 원사(POF 500)의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다. 도 12는 스크래치 가공된 직경 500㎛의 광섬유 원사(POF 500)의 측면 외관을 나타내는 40배율의 주사 전사 현미경 사진이다. 도 11 및 12를 비교하면, 스크래치 가공에 의하여 광섬유 원사(POF 500)의 측면에 노출창이 균일하게 형성되어 있는 것을 알 수 있다.FIG. 11 is a 40 times magnification scanning transfer micrograph showing the lateral appearance of an unprocessed 500 μm diameter optical fiber yarn (POF 500). FIG. FIG. 12 is a scanning transfer microscope photograph with a magnification of 40 times showing the side appearance of a scratched optical fiber yarn (POF 500) having a diameter of 500 µm. 11 and 12, it can be seen that the exposure window is uniformly formed on the side surface of the optical fiber yarn (POF 500) by scratch processing.

100: 광섬유사의 스크래치 가공 장치
1: 광섬유 원사 공급 장치
12, 14, 16, 20: 링 가이드
18: 노즐
22: 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바
24: 권취 트래버스
100: scratch processing device of optical fiber yarn
1: fiber optic yarn feeder
12, 14, 16, 20: ring guide
18: nozzle
22: Guide bar with sand paper
24: winding traverse

Claims (7)

코어층과 이를 둘러싼 클래딩층을 포함하는 광섬유 원사를 연속적으로 공급하는 단계;
상기 공급되는 광섬유 원사의 진행 방향을 가이드하는 복수의 링 가이드, 상기 광섬유 원사에 장력이 안정적으로 부여되도록 상기 광섬유 원사를 지지하는 노즐, 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바, 및 상기 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바를 통과한 상기 광섬유 원사를 받아서 이를 좌우로 균일하게 나누어 권취 장치에 공급함으로써 권취를 보조하는 권취 트래버스를 연속적으로 통과시키면서 상기 샌드 페이퍼를 이용하여 상기 광섬유 원사에 마찰력을 가하여 상기 광섬유 원사의 클래딩층을 마모제거함으로써 상기 광섬유 원사의 표면에 상기 광섬유 원사의 코아층을 노출하는 노출창을 형성하는 단계; 및
상기 노출창을 갖는 광섬유 원사를 권취하는 단계를 포함하는 광섬유사의 스크래치 가공방법.
Continuously supplying an optical fiber yarn comprising a core layer and a cladding layer surrounding the core layer;
Pass through a plurality of ring guides for guiding the advancing direction of the supplied optical fiber yarns, nozzles for supporting the optical fiber yarns to stably provide tension to the optical fiber yarns, guide bars provided with sand paper, and guide bars provided with sand paper. It receives the optical fiber yarn and distributes it evenly from side to side and feeds it to the winding device to continuously pass the winding traverse assisting the winding and apply frictional force to the optical fiber yarn using the sand paper to remove the cladding layer of the optical fiber yarn. Thereby forming an exposed window exposing a core layer of the optical fiber yarn on a surface of the optical fiber yarn; And
The scratch processing method of the optical fiber yarn comprising winding the optical fiber yarn having the exposure window.
제1항에 있어서, 상기 광섬유 원사의 공급속도, 상기 노즐로 들어가는 상기 광섬유 원사의 입사각 및 상기 권취 트래버스의 속도 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 인자를 조절함으로써 상기 광섬유 원사의 클래딩층의 제거량을 조절하는 것을 특징으로 하는 광섬유사의 스크래치 가공방법.The method of claim 1, wherein the removal amount of the cladding layer of the optical fiber yarn is adjusted by adjusting at least one factor selected from a supply speed of the optical fiber yarn, an incident angle of the optical fiber yarn entering the nozzle, and a speed of the winding traverse. Scratch processing method of an optical fiber yarn, characterized in that. 제2항에 있어서, 상기 노즐로 들어가는 상기 광섬유 원사의 입사각은 상기 광섬유 원사가 상기 노즐 입구측의 수평면과 이루는 각도로 정의되며, 이 각도가 10°내지 40°인 것을 특징으로 하는 광섬유사의 스크래치 가공방법.3. The scratch processing according to claim 2, wherein the angle of incidence of the optical fiber yarn entering the nozzle is defined as an angle at which the optical fiber yarn forms a horizontal plane on the nozzle inlet side, and the angle is 10 ° to 40 °. Way. 제2항에 있어서, 상기 광섬유 원사의 전체 직경이 250 내지 500㎛이고 상기 광섬유 원사의 클래딩층 두께가 10 내지 50㎛인 경우, 상기 광섬유 원사의 공급속도는 5 내지 40 m/min이고, 상기 권취 트래버스의 속도는 5 내지 30 dsm인 것을 특징으로 하는 광섬유사의 스크래치 가공방법.According to claim 2, wherein when the total diameter of the optical fiber yarn is 250 to 500㎛ and the cladding layer thickness of the optical fiber yarn is 10 to 50㎛, the feeding speed of the optical fiber yarn is 5 to 40 m / min, the winding The traverse speed is a scratch processing method of the optical fiber yarn, characterized in that 5 to 30 dsm. 제1항에 있어서, 상기 샌드 페이퍼의 번호는 #80 내지 #400인 것을 특징으로 하는 광섬유사의 스크래치 가공방법.The scratch processing method of claim 1, wherein the sand paper has a number of # 80 to # 400. 제1항에 있어서, 상기 코어층은 석영 또는 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어지고 그리고 상기 클래딩층은 불소계 고분자 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 광섬유사의 스크래치 가공방법.The method of claim 1, wherein the core layer is made of quartz or polymethyl methacrylate, and the cladding layer is made of a fluorine-based polymer resin. 코어층과 이를 둘러싼 클래딩층을 포함하는 광섬유 원사를 연속적으로 공급하는 공급 장치;
상기 공급되는 광섬유 원사의 진행 방향을 가이드하는 복수의 링 가이드;
상기 복수의 링 가이드 중 적어도 어느 하나를 통과한 상기 광섬유 원사에 장력이 안정적으로 부여되도록 상기 광섬유 원사를 지지하는 노즐;
상기 노즐을 통과한 상기 광섬유 원사에 마찰력을 가하여 상기 광섬유 원사의 클래딩층을 마모제거함으로써 상기 광섬유 원사의 표면에 상기 광섬유 원사의 코아층을 노출하는 노출창을 형성하는 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바;
상기 샌드 페이퍼가 설치된 가이드바를 통과한 상기 광섬유 원사를 받아서 이를 좌우로 균일하게 나누어 권취 장치에 공급함으로써 권취를 보조하는 권취 트래버스; 및
상기 권취 트래버스를 통과한 상기 광섬유 원사를 권취하는 권취 장치를 포함하는 광섬유사의 스크래치 가공장치.
A supply device for continuously supplying an optical fiber yarn comprising a core layer and a cladding layer surrounding the core layer;
A plurality of ring guides for guiding a traveling direction of the supplied optical fiber yarn;
A nozzle for supporting the optical fiber yarn so that tension is stably applied to the optical fiber yarn that has passed through at least one of the plurality of ring guides;
A guide bar provided with sand paper for forming an exposed window exposing the core layer of the optical fiber yarn by applying friction to the optical fiber yarn passing through the nozzle to remove the cladding layer of the optical fiber yarn;
A winding traverse that receives the optical fiber yarn that has passed through the guide bar on which the sand paper is installed, and evenly distributes the optical fiber yarn from side to side to supply the winding device; And
The scratch processing apparatus of the optical fiber yarn containing the winding apparatus which winds up the said optical fiber yarn which passed the said winding traverse.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1995021800A1 (en) 1994-02-15 1995-08-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Covered optical fiber and process for producing the same
JPH11508222A (en) * 1997-04-11 1999-07-21 コーニング インコーポレイテッド How to introduce controlled rotation into optical fiber
JP2008288050A (en) 2007-05-18 2008-11-27 Tomoegawa Paper Co Ltd Lighting apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995021800A1 (en) 1994-02-15 1995-08-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Covered optical fiber and process for producing the same
JPH11508222A (en) * 1997-04-11 1999-07-21 コーニング インコーポレイテッド How to introduce controlled rotation into optical fiber
JP2008288050A (en) 2007-05-18 2008-11-27 Tomoegawa Paper Co Ltd Lighting apparatus

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