JP4794773B2 - Optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速線引き下においても均一な被覆が可能な光ファイバの製造方法とその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的な光ファイバは、図5に断面図で示すように光ファイバ裸線41の上に1層目にUV(紫外線硬化型)樹脂からなるヤング率の小さいプライマリ材被覆層42、および2層目にUV樹脂からなるヤング率の大きいセカンダリ材被覆層43の2層被覆が施された構造である。この光ファイバ40を製造するための従来の代表的な線引き装置の概略構造図を図6に示す。図6において、1は光ファイバ母材10を加熱線引きするための炉、2はその直下に配置された冷却装置で、Heが供給された管内を線引きされた光ファイバ裸線12が通されるようになっている。3は加圧ダイス方式のプライマリ材UV樹脂塗布装置で、その内部に加圧された液状のプライマリ材UV樹脂が供給され、その樹脂が中を通過する光ファイバ裸線12上に塗布される。4は光ファイバ裸線12上に塗布されたプライマリ材UV樹脂を硬化させるための紫外線照射装置で、ここを通過させることで光ファイバ裸線12上にプライマリ材UV樹脂被覆層が形成される。5は前記の紫外線照射による硬化反応で、発熱高温化したプライマリ材被覆線を冷却するための冷却装置であり、必要に応じて設置される。6はセカンダリ材UV樹脂塗布装置、7はセカンダリ材UV樹脂用の紫外線照射装置で、それぞれ上記プライマリ材UV樹脂塗布装置3、プライマリ材紫外線照射装置4と同種のものであり、ここを通過させることでプライマリ材被覆された光ファイバ上13にUV樹脂のセカンダリ材被覆層が形成される。この後2層に被覆された光ファイバ14はボビンに巻き取られる。
【0003】
近年、通信の世界では、情報の伝達量が飛躍的に増え、そのための光通信の基盤整備が世界的に急務となっている。このような背景から、光ファイバの大幅な需要がここ数年続いて発生しており、供給の面から光ファイバの生産性の一層の向上が要求されており、とりわけ生産ラインでの線引き速度の高速化が必須となっている。ところが光ファイバの線引き速度を高めた、特に1000m/min上の線引き速度において、連続線引き生産によってある程度の線引き長を越えると、前記のセカンダリ材被覆層の被覆後の光ファイバ14の径(セカンダリ径)が急激に細くなる現象が発生し問題となることがわかってきた。またセカンダリ径が急激に細くなる現象が発生する時は、同時にセカンダリ材をUV樹脂塗布装置6のセカンダリ材被覆層用ダイスのファイバ進入孔周辺に樹脂成分が堆積し、堆積量が多くなるに従って、ドームのような山盛り状の形状を形成することがわかった。これらの現象をよく観察した結果、以下のことが確認された。
ドーム状堆積物を採取し、FTIR(フーリエ変換赤外吸光分析)で測定した結果、堆積物はプライマリ材UV樹脂被覆成分とほぼ同じであることが確認された。
セカンダリ径が急激に細径化する現象は、ドーム状堆積物がある程度成長して、プライマリ材被覆線(光ファイバ13)に接触するようになると発生する。堆積物がない場合は起こらない。
これらの結果を元にして鋭意検討した結果、本発明者らは次の知見を得た。
すなわち、被覆材料として用いられるUV樹脂は、ポリエーテルポリオール系ウレタンアクリレート樹脂などが一般的に用いられているが、この材料は、UV照射による硬化時の重合発熱反応によって、樹脂温度が高くなると、硬化すると同時に揮発物を発生することが観察されている。特に線引き時において、図6に示す装置でプライマリ材被覆層を塗布してUV照射した後、この揮発物がガス状で一次被覆層表面付近に付随したまま光ファイバ13をセカンダリ材UV樹脂塗布装置6に導くと、セカンダリ材用ダイスのファイバ進入孔周辺に揮発物が堆積してドーム状態となる。線引きを継続して長時間行うと、その揮発物が堆積して形成された堆積物が大きく成長し、それがプライマリ材被覆線に接触するようになる。そのため堆積物の一部がプライマリ材被覆線表面に付着して、液状のセカンダリ材樹脂被覆層の一次被覆線への濡れ性が悪くなり塗布されなくなると推定される。こうしてセカンダリ外径が細径化する現象が発生すると考えられる。
【0004】
このセカンダリ一径が急激に細くなる現象は、光ファイバの線速が速い程顕著となる。このため、高速線引きができず生産性が低下する。また、二次被覆径が変動するため、外径不良、機械的強度の低下等種々の問題を生じさせる要因ともなる。
揮発物が線引きに及ぼす影響については、例えば特開平8−262285、特開平11−35344にも記載されている。特開平8−262285では、プライマリ材から発生する揮発物の揮発速度を0.3wt%/min以下とした樹脂を使用することを特徴としているが、ここで意味する揮発物は、樹脂に含有されるモノマー成分を指しており、モノマー成分の蒸気圧が揮発速度に影響するとしている。また特開平11−35344では、発生したガス状揮発成分を、冷却液状化することで、揮発物の影響を改善できるとしている。また、揮発物を噴射ガスで除去可能としている。特開平11−35344においても、揮発物は、比較低分子量未重合成分であり、具体例として特定のモノマー(イソボルニルアクリレート)を挙げている。
【0005】
しかし先述の、図6に従って記したように問題点は、特定の樹脂成分ではなく、プライマリ材樹脂とほぼ同じ成分が、高速かつ連続した長時間の線引きにおいてセカンダリダイス上に堆積することが、観察及び分析によって新たにわかり、これが主因であると考えられる。また、樹脂の堆積はプライマリランプ照度が高いほど早く生じることから、紫外線照射による重合発熱反応による高温化に起因すると考えられ、確かにプライマリ材の被覆・紫外線照射後の冷却は、揮発物の発生の抑制には一定の効果が得られる。
しかし、線引き速度が速くなると当然冷却区間を通る時間が短くなり冷却効果に限界がでてくる。冷却効果を大きくするためには、冷却区間長を長くする、冷却装置の能力を大幅に増強する等の手段はあるが、これらはいずれも線引き装置そのものを改良することになるためにコストがかかることになる。
また、樹脂中の特定のモノマー成分あるいは組成を変更する・あるいは除去することも検討したが、問題としているセカンダリダイス上へのプライマリ成分の堆積は、程度の差こそあるが、いずれの場合も防止できなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は高速線引き下において均一な被覆が可能な被覆光ファイバの製造方法を提供することである。
また、本発明の目的は長時間連続運転で、線引きと、タンデム方式による2層被覆を行っても安定した条件で均一な被覆を行うことができる被覆光ファイバの製造方法を提供することである。
さらに本発明の目的は上記の光ファイバの製造方法に使用するのに好適な光ファイバ被覆装置を提供することである。
【0007】
本発明の上記の課題は次の手段によって達成された。
すなわち本発明は、
(1)1000m/min以上の線引き速度で、光ファイバ上に2層の紫外線硬化型樹脂被覆を施す光ファイバの製造方法であって、1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前に、前記紫外線照射による硬化時に発生する揮発物を除去する半割タイプのトラップゲートを設け、前記トラップゲートの中心に前記1層目を塗布した光ファイバを通すファイバ進入孔が前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されていて、前記光ファイバの線引き中に前記トラップゲートを取り外して堆積した前記揮発物を除去する洗浄を行った後、再び取り付けて前記光ファイバの線引きを継続しうることを特徴とする多層被覆の光ファイバの製造方法、
(2)1000m/min以上の線引き速度で、光ファイバ上に2層の紫外線硬化型樹脂被覆を施す光ファイバの製造方法であって、1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前にトラップゲートを設け、前記トラップゲートのファイバ進入孔が形成された凸形部の形状は、断面が略凸形の末広がり状であり、前記ファイバ進入孔は前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されたものであることを特徴とする光ファイバの製造方法、
(3)トラップゲートのファイバ進入孔の内寸法を狭口部で、1層目被覆層外径の+0.05〜+0.5mmとしたことを特徴とする(1)項または(2)項に記載の光ファイバの製造方法、
(4)光ファイバ上に2層の紫外線硬化型樹脂被覆を施す装置であって、1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前に、前記紫外線照射による硬化時に発生する揮発物を除去するトラップゲートが設けられていて、前記トラップゲートは、前記光ファイバの線引き中に取り外して再度取り付けられる半割タイプであり、中心に前記1層目を塗布した光ファイバを通すファイバ進入孔が前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されたことを特徴とする多層被覆の光ファイバの製造装置、
(5)光ファイバ上に2層の紫外線硬化型樹脂被覆を施す装置であって、1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前にトラップゲートが設けられていて、前記トラップゲートのファイバ進入孔が形成された断面が略凸形の末広がり状の凸形部を有し、前記ファイバ進入孔は前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されたことを特徴とする光ファイバの製造装置、及び
(6)トラップゲートのファイバ進入孔の内寸法を狭口部で、1層目被覆層外径の+0.05〜+0.5mmとしたことを特徴とする(4)または(5)に項記載の光ファイバの製造装置を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明においては、セカンダリダイスにおけるプライマリ成分の堆積現象そのものを取り除くのである。
本発明でいうトラップゲートとは、揮発成分を取り除くための装置または治具を指しており、ファイバ進入孔を有するものである。トラップゲートの進入孔サイズをある範囲とすることで、プライマリ材被覆線の表面に随伴して光ファイバとともに移動する揮発物の層の通過を阻止しトラップゲートに付着させ、物理的に揮発成分を除去する作用を有する部材をいう。
なお、本発明上ではトラップゲートと呼称するが、名称に関しては特にこだわるものではない。
図1は、本発明のUV樹脂の揮発成分を除去するためのトラップゲート8を設置した線引き装置の好ましい1例を示したものである。図1において、特に断わらない限り、図6と同符号はそれと同じものを示す。図1の中で、プライマリ被覆線の冷却装置とセカンダリ材樹脂塗布装置の間で、可能な限りセカンダリ材樹脂塗布装置に近い位置に、トラップゲート8を設置することで、プライマリ被覆線13周辺に付随してくる揮発物を遮断しトラップゲートに効果的に付着させて除去することができる。
また、トラップゲートを半割タイプとすることで、堆積物がある程度溜まっても、線引き中にトラップゲートをはずして堆積物を除去することができる。
【0009】
また、堆積物は進入孔中心にして溜まるため、進入孔が形成された部分を略凸状の末広がり状とすることで、堆積物が進入孔中心に溜まることがない。
本発明の特徴であるトラップゲートをセカンダリダイスの手前に設けることで、揮発物を除去したプライマリ被覆線をセカンダリダイスに送ることができ、特別な装置を設けることもなく1000m/min以上の線引き速度で、長時間連続して安定した線引きを行うことが可能となる。なお、トラップゲートの材質については特にこだわるものではないが、成型加工性、寸法安定性、耐久性等の観点から、SUS304が好ましい。
【0010】
このトラップゲートについてより詳しく説明する。図2は、トラップゲート8の好ましい1例の拡大斜視図であり、8aで示す部分がプライマリ被覆線のファイバ進入孔(以下、進入孔という。)である。なお、進入孔8aの内部は、内部で揮発成分が堆積しないようにするため、プライマリ被覆線に対して平行であるか、下側に向かって広がる方向が好ましい。また、トラップゲート8の進入孔8aの直径は、最も狭い部分で、すなわちプライマリ被覆線に最も接近する部分で、プライマリ被覆線外径+0.05〜+0.5mmが好ましく、特に+0.1〜+0.3mmが好ましい。進入孔内寸法が小さすぎると、プライマリ被覆線がトラップゲートに接触してプライマリ層そのものに損傷を与えてしまう。またプライマリ被覆線外径が大きすぎると、揮発成分の除去効果そのものが著しく低下してしまう。
図3は、トラップゲート8の好ましい他例としての半割タイプ、すなわち、8bと8cとからなるようにしたものの斜視図である。半割タイプにすることにより、トラップゲート上に堆積した揮発成分の量が多い場合に、線引き中でもはずして洗浄することが可能となる。
図4は、トラップゲートのさらに好ましい他例であり、進入孔が形成された部分を断面形状で凸形部8dにしたタイプを示したものである。この形にした場合、揮発物がトラップゲートに付着しても下側にずれるため、プライマリ被覆線13の進入孔周辺での堆積はしなくなる。
なお、上記の説明では2層樹脂被覆の例を示したが、2層以上の多層、タンデム被覆に好適であり、3層の被覆の場合でもよく、その場合は3層目の被覆について上記と同様な構成で、トラップゲートを設けてもよい。
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
【0011】
【実施例】
図1又は図6に示した樹脂被覆光ファイバ製造装置を用い、ガラス径を125μm、プライマリ径を195μm、セカンダリ径を250μmとした光ファイバ素線を線引きして製造した。
実施例1は、1図に示した樹脂被覆光ファイバ製造装置を用い内径0.3mmの進入孔8aを有する図3に示す半割タイプのトラップゲート8を設置して線引きを行った。
実施例2は、実施例1で用いたトラップゲート8を、線引き長750kmで一度はずして、表面を洗浄後再度取り付けて線引きを継続した。取り外している時間は10分以下である。
実施例3は、内径0.3mmの進入孔8aを有し、進入孔周辺を凸の円錐状(5mm高、円錐底部径10mm)とした図4に示すトラップゲート8を用いた以外は実施例1と同様にして線引きを行った。
【0012】
比較例1においては、トラップゲートを設けない図6に示す樹脂被覆光ファイバ製造装置を用いた線引きを実施した。
比較例2は、図1の装置のトラップゲート8の代わりに、内径の大きい、内径0.8mmの進入孔を有するトラップゲートを設けて線引きを実施した。
各実施例と比較例について、光ファイバ裸線の線速を1000、1200、1500m/minに変えて、それぞれに長さ1300kmの被覆光ファイバを得た場合の線引き長700、1000、1300kmにおけるセカンダリ外径の変動幅を観察した。結果を表3に示す。ここで、評価は3段階で行い、〇は外径変動幅1μm以内、△は外径変動幅5μm以内で、実用上は共に問題のないレベル(合格)であり、外径変動幅5μmを越えるもの(不合格)とした。なお、線引き長に関しては、上記の各線引き長で、外径変動幅が5μmを越える(判定で×)と確認された場合は、その時点で線引きを終了した。
また線引き条件は、線引き速度1000m/minにおいて、比較例1の方法で線引き長700kmの時にセカンダリ外径が5μm以上変化した条件を基準とした。
被覆材料のUV樹脂は、紫外線硬化性の官能基を有し被覆材の基本物性を与える平均分子量1000〜10000程度の光重合性オリゴマーと、樹脂の希釈(粘度調整)を目的として加えられる光重合性モノマー、及び紫外線を吸収して重合を開始させる光重合開始剤から構成される。その他に添加剤として重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、シランカップリング剤等が必要に応じて加えられる。
本実験で、評価に用いたUV樹脂はプライマリ材で2種類、セカンダリ材で1種類を使用した。プライマリ材A、B及びセカンダリ材Cは、いずれもポリエーテルウレタンアクリレート系のUV樹脂であり、オリゴマーの平均分子量、配合比率を調整して、表1、表2に示す物性を得た。いずれもJSR(株)より入手した。
なお、プライマリ材Aに配合した揮発成分イソボルニルアクリレートは光重合性モノマーであり、粘度調整の他に、これを配合することによりプライマリ材のガラスファイバに対する密着特性を向上させる効果を有する。
それぞれの組成・物性は以下のとおりである。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
結果を表3に示す。なお表中の「―」は、未実施を示す。
【0016】
【表3】
【0017】
表3の結果から明らかなように、比較例の場合高速線引き下において、均一な被覆が困難である。特に比較例1では線引き長700kmですでにセカンダリ外径が、大きく変動しているのに対し、本発明の方法によれば1500m/minの高速でも1000km全長にわたって安定した被覆層が得られ、特に実施例3の場合は1300km全長にわたって極めて安定した被覆層が得られることがわかる。
【0018】
【発明の効果】
本発明は、以上のように1000m/min以上の高速線引き速度で、光ファイバ上に2層の硬化型の樹脂被覆をタンデムに塗布して、紫外線照射により硬化させる際に、プライマリ被覆工程で発生しその被覆層表面に付随している樹脂揮発成分の悪影響を除去した後にそれ以降の樹脂被覆を行うので、塗布すべき液状の樹脂の濡れ性が低下することがなく、高速線引きでかつ長尺に長さ方向に均一な被覆を施すことができる。本発明方法によれば外径変動がなく、長時間連続して安定した条件で均一な2層被覆ができる。本発明の被覆光ファイバの製造装置は、上記のように光ファイバの製造方法の生産性に大きく寄与し、しかも装置自体は比較的低コストで製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光ファイバの製造装置の好ましい1例の概略構造図である。
【図2】 本発明のトラップゲートの1例の拡大斜視図である。
【図3】 本発明のトラップゲートの他例の拡大斜視図である。
【図4】 本発明のトラップゲートのさらに他例の拡大斜視図である。
【図5】 本発明の通常の光ファイバの断面図である。
【図6】 本発明の従来の光ファイバの製造装置である。
【符号の説明】
1 炉
2、5 冷却装置
3 プライマリ材UV樹脂塗布装置
4、7 紫外線照射装置
6 セカンダリUV樹脂塗布装置
8 トラップゲート
8a 進入孔
8d 凸形部
10 光ファイバ母材
12 光ファイバ裸線
13、14 光ファイバ
40 光ファイバ
41 光ファイバ裸線
42 プライマリ材被覆層
43 セカンダリ材被覆層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber manufacturing method and apparatus capable of uniform coating even under high speed drawing.
[0002]
[Prior art]
As shown in a sectional view in FIG. 5, a general optical fiber has a primary
[0003]
In recent years, in the world of communication, the amount of information transmitted has increased dramatically, and the development of optical communication infrastructure for that purpose has become an urgent issue worldwide. Against this background, a great demand for optical fibers has been generated for several years, and further improvement in optical fiber productivity is required from the viewpoint of supply. Speeding up is essential. However, when the drawing speed of the optical fiber is increased, particularly at a drawing speed of 1000 m / min, when a certain drawing length is exceeded by continuous drawing production, the diameter of the
The dome-shaped deposit was collected and measured by FTIR (Fourier transform infrared absorption analysis). As a result, it was confirmed that the deposit was almost the same as the primary material UV resin coating component.
The phenomenon in which the secondary diameter sharply decreases occurs when the dome-shaped deposit grows to some extent and comes into contact with the primary material covered wire (optical fiber 13). It will not happen if there is no sediment.
As a result of intensive studies based on these results, the present inventors have obtained the following knowledge.
That is, as a UV resin used as a coating material, a polyether polyol-based urethane acrylate resin or the like is generally used, but when this material has a high resin temperature due to a polymerization exothermic reaction during curing by UV irradiation, It has been observed that volatiles are generated upon curing. In particular, at the time of drawing, after the primary material coating layer is applied with the apparatus shown in FIG. 6 and UV irradiation is performed, the
[0004]
The phenomenon that the secondary diameter decreases sharply becomes more pronounced as the linear velocity of the optical fiber increases. For this reason, high-speed drawing cannot be performed and productivity is lowered. Moreover, since the secondary coating diameter fluctuates, it becomes a factor that causes various problems such as poor outer diameter and a decrease in mechanical strength.
The influence of volatiles on drawing is also described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-262285 and 11-35344. JP-A-8-262285 is characterized by using a resin having a volatilization rate of volatiles generated from the primary material of 0.3 wt% / min or less, and the volatiles meant here are contained in the resin. The vapor pressure of the monomer component affects the volatilization rate. In Japanese Patent Laid-Open No. 11-35344, the generated gaseous volatile component is cooled and liquefied to improve the influence of volatile matter. In addition, volatile substances can be removed with a propellant gas. In Japanese Patent Laid-Open No. 11-35344, the volatile matter is a comparative low molecular weight unpolymerized component, and a specific monomer (isobornyl acrylate) is mentioned as a specific example.
[0005]
However, as described in accordance with FIG. 6 above, the problem is that not the specific resin component but almost the same component as the primary material resin is deposited on the secondary die during high-speed and continuous long-time drawing. And it is newly understood by analysis, and this is considered to be the main cause. In addition, since the deposition of the resin occurs earlier as the primary lamp illuminance is higher, it is considered to be caused by the higher temperature due to the polymerization exothermic reaction due to ultraviolet irradiation. Certainly, the coating of the primary material and cooling after ultraviolet irradiation generates volatiles. A certain effect can be obtained for the suppression.
However, when the drawing speed is increased, the time for passing through the cooling section is naturally shortened, and the cooling effect is limited. In order to increase the cooling effect, there are means such as increasing the length of the cooling section and greatly increasing the capacity of the cooling device, but these are all costly because they improve the drawing device itself. It will be.
We also considered changing or removing specific monomer components or compositions in the resin, but the deposition of the primary components on the secondary dies in question, to some extent, can be prevented. could not.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a coated optical fiber capable of uniform coating under high speed drawing.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a coated optical fiber that can perform uniform coating under stable conditions even when wire drawing and two-layer coating by a tandem method are performed continuously for a long time. .
A further object of the present invention is to provide an optical fiber coating apparatus suitable for use in the above-described optical fiber manufacturing method.
[0007]
The above object of the present invention has been achieved by the following means.
That is, the present invention
(1) A method of manufacturing an optical fiber in which two layers of UV curable resin coating are applied on an optical fiber at a drawing speed of 1000 m / min or more. The first layer is applied and cured by UV irradiation. A half-type trap gate for removing volatiles generated during curing by ultraviolet irradiation is provided in front of the second coating layer device for applying and curing the eye, and the one layer is provided at the center of the trap gate. A fiber entrance hole through which an optical fiber coated with eyes is formed parallel to the traveling direction of the optical fiber, and the trap gate is removed during drawing of the optical fiber to remove the deposited volatile matter. A method for producing a multi-layer coated optical fiber, wherein the optical fiber can be drawn again and continued to be drawn after
(2) A method of manufacturing an optical fiber in which two layers of ultraviolet curable resin coating are applied on an optical fiber at a drawing speed of 1000 m / min or more. The first layer is coated and cured by ultraviolet irradiation. When the eye is applied and cured, a trap gate is provided in front of the second coating layer device, and the shape of the convex portion in which the fiber entrance hole of the trap gate is formed is a divergent shape having a substantially convex cross section. And a method of manufacturing an optical fiber, wherein the fiber entrance hole is formed in parallel with a traveling direction of the optical fiber,
( 3 ) In the item (1) or (2), the inner dimension of the fiber entrance hole of the trap gate is set to +0.05 to +0.5 mm of the outer diameter of the first coating layer at the narrow opening. The manufacturing method of the optical fiber as described,
( 4 ) A device for applying a two-layer ultraviolet curable resin coating on an optical fiber, the first layer being coated and cured by ultraviolet irradiation, and then the second layer being coated and cured. Before the layer device, a trap gate for removing volatiles generated during curing by ultraviolet irradiation is provided, and the trap gate is a halved type that can be removed and reattached during drawing of the optical fiber, An apparatus for producing a multi-layer coated optical fiber, wherein a fiber entrance hole through which the optical fiber coated with the first layer is passed in the center is formed parallel to the traveling direction of the optical fiber;
(5) A device for applying a two-layer ultraviolet curable resin coating on an optical fiber, the first layer being coated and cured by ultraviolet irradiation, and then the second layer being coated and cured. A trap gate is provided in front of the layer device, and a cross section in which the fiber entrance hole of the trap gate is formed has a substantially convex divergent convex portion, and the fiber entrance hole is a travel of the optical fiber. An optical fiber manufacturing apparatus characterized by being formed parallel to the direction, and (6) the inner dimension of the fiber entrance hole of the trap gate is +0.05 of the outer diameter of the first coating layer at the narrow opening. The apparatus for producing an optical fiber according to the item ( 4 ) or (5), characterized in that the thickness is set to ~ + 0.5 mm.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the primary component deposition phenomenon in the secondary die is removed.
The trap gate in the present invention refers to a device or jig for removing volatile components, and has a fiber entry hole. By setting the trap gate entry hole size within a certain range, the passage of the volatiles moving along with the optical fiber along with the surface of the primary material covered wire is blocked and attached to the trap gate to physically remove the volatile components. A member having an action to be removed.
In the present invention, it is called a trap gate, but the name is not particularly limited.
FIG. 1 shows a preferred example of a drawing apparatus provided with a
In addition, by using a halved trap gate, the trap gate can be removed during drawing to remove the deposit even if the deposit accumulates to some extent.
[0009]
In addition, since the deposit accumulates at the center of the entrance hole, the deposit is not accumulated at the center of the entrance hole by making the portion where the entrance hole is formed into a substantially convex divergent shape.
By providing the trap gate, which is a feature of the present invention, in front of the secondary die, the primary covered wire from which volatile substances have been removed can be sent to the secondary die, and a drawing speed of 1000 m / min or more can be provided without providing a special device. Thus, it becomes possible to perform a stable line drawing continuously for a long time. The material of the trap gate is not particularly limited, but SUS304 is preferable from the viewpoint of molding processability, dimensional stability, durability, and the like.
[0010]
This trap gate will be described in more detail . FIG. 2 is an enlarged perspective view of a preferred example of the
FIG. 3 is a perspective view of a halved type as another preferred example of the
FIG. 4 shows another preferred example of the trap gate, which shows a type in which the portion where the entrance hole is formed is formed into a
In the above description, an example of a two-layer resin coating is shown, but it is suitable for a multilayer of two or more layers and a tandem coating, and may be a three-layer coating. A trap gate may be provided with a similar configuration.
Next, the present invention will be described in more detail based on examples.
[0011]
【Example】
The resin-coated optical fiber manufacturing apparatus shown in FIG. 1 or 6 was used to draw an optical fiber having a glass diameter of 125 μm, a primary diameter of 195 μm, and a secondary diameter of 250 μm.
In Example 1, the resin-coated optical fiber manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was used to install the half-
In Example 2, the
Example 3 has an
[0012]
In Comparative Example 1, drawing was performed using the resin-coated optical fiber manufacturing apparatus shown in FIG.
In Comparative Example 2, drawing was performed by providing a trap gate having a large inner diameter and an entrance hole having an inner diameter of 0.8 mm instead of the
For each of the examples and comparative examples, the secondary speeds at 700, 1000, and 1300 km were drawn when the coated optical fiber having a length of 1300 km was obtained by changing the linear velocity of the bare optical fiber to 1000, 1200, and 1500 m / min. The fluctuation range of the outer diameter was observed. The results are shown in Table 3. Here, the evaluation is performed in three stages, ◯ is within the outer diameter fluctuation width of 1 μm, Δ is within the outer diameter fluctuation width of 5 μm, and is practically acceptable (pass), exceeding the outer diameter fluctuation width of 5 μm. It was a thing (failed). With respect to the drawing length, when it was confirmed that the variation width of the outer diameter exceeded 5 μm at each drawing length described above (x in the determination), the drawing was terminated at that point.
The drawing condition was based on the condition that the secondary outer diameter was changed by 5 μm or more when the drawing length was 700 km by the method of Comparative Example 1 at a drawing speed of 1000 m / min.
The UV resin of the coating material is a photopolymerizable oligomer having an ultraviolet curable functional group and an average molecular weight of about 1000 to 10,000 which gives the basic physical properties of the coating material, and photopolymerization added for the purpose of dilution (viscosity adjustment) of the resin. And a photopolymerization initiator that absorbs ultraviolet rays to initiate polymerization. In addition, polymerization initiators, antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, silane coupling agents, and the like are added as necessary.
In this experiment, two kinds of UV resin used for evaluation were used for the primary material and one kind for the secondary material. The primary materials A and B and the secondary material C are all polyether urethane acrylate UV resins, and the physical properties shown in Tables 1 and 2 were obtained by adjusting the average molecular weight and blending ratio of the oligomers. All were obtained from JSR Corporation.
In addition, the volatile component isobornyl acrylate blended with the primary material A is a photopolymerizable monomer, and has the effect of improving the adhesion characteristics of the primary material to the glass fiber by blending it in addition to adjusting the viscosity.
The composition and physical properties of each are as follows.
[0013]
[Table 1]
[0014]
[Table 2]
[0015]
The results are shown in Table 3. In the table, “-” indicates not implemented.
[0016]
[Table 3]
[0017]
As is clear from the results in Table 3, in the case of the comparative example, uniform coating is difficult under high speed line drawing. In particular, in Comparative Example 1, the secondary outer diameter has already fluctuated greatly with a drawing length of 700 km, whereas according to the method of the present invention, a stable coating layer can be obtained over the entire length of 1000 km even at a high speed of 1500 m / min. In the case of Example 3, it can be seen that a very stable coating layer can be obtained over the entire length of 1300 km.
[0018]
【The invention's effect】
The present invention occurs in the primary coating process when two layers of curable resin coating are applied on an optical fiber in tandem at a high drawing speed of 1000 m / min or more as described above and cured by ultraviolet irradiation. Since the subsequent resin coating is performed after removing the adverse effects of the resin volatile components attached to the surface of the coating layer, the wettability of the liquid resin to be applied is not reduced, and high speed drawing and long length are performed. Can be coated uniformly in the length direction. According to the method of the present invention, there is no fluctuation in the outer diameter, and uniform two-layer coating can be performed under a stable condition continuously for a long time. The coated optical fiber manufacturing apparatus of the present invention greatly contributes to the productivity of the optical fiber manufacturing method as described above, and the apparatus itself can be manufactured at a relatively low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of a preferred example of an optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of an example of the trap gate of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of another example of the trap gate of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged perspective view of still another example of the trap gate of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a normal optical fiber of the present invention.
FIG. 6 is a conventional optical fiber manufacturing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前に、前記紫外線照射による硬化時に発生する揮発物を除去する半割タイプのトラップゲートを設け、
前記トラップゲートの中心に前記1層目を塗布した光ファイバを通すファイバ進入孔が前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されていて、
前記光ファイバの線引き中に前記トラップゲートを取り外して堆積した前記揮発物を除去する洗浄を行った後、再び取り付けて前記光ファイバの線引きを継続しうることを特徴とする光ファイバの製造方法。 An optical fiber manufacturing method in which two layers of ultraviolet curable resin coating are applied on an optical fiber at a drawing speed of 1000 m / min or more,
Half type that removes volatiles generated during curing by UV irradiation before applying the second layer coating layer device after applying and curing the first layer and curing by UV irradiation The trap gate of
A fiber entrance hole through which the optical fiber coated with the first layer is formed in the center of the trap gate is formed in parallel to the traveling direction of the optical fiber,
After washing to remove the volatiles deposited remove the trap gate in the drawing of the optical fiber, an optical fiber manufacturing method characterized by Rukoto bovine continued drawing of the optical fiber is attached again .
1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前にトラップゲートを設け、
前記トラップゲートのファイバ進入孔が形成された凸形部の形状は、断面が略凸形の末広がり状であり、前記ファイバ進入孔は前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されたものであることを特徴とする光ファイバの製造方法。 An optical fiber manufacturing method in which two layers of ultraviolet curable resin coating are applied on an optical fiber at a drawing speed of 1000 m / min or more,
After the first layer is applied and cured by UV irradiation, the second layer is applied and cured, and a trap gate is provided in front of the second layer coating layer device.
Those fiber entrance hole of the trap gate shape of the formed convex portion in cross section Ri flared der substantially convex, said fiber entrance hole is formed in parallel to the traveling direction of the optical fiber method of manufacturing an optical fiber, characterized in der Rukoto.
1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前に、前記紫外線照射による硬化時に発生する揮発物を除去するトラップゲートが設けられていて、
前記トラップゲートは、前記光ファイバの線引き中に取り外して再度取り付けられる半割タイプであり、中心に前記1層目を塗布した光ファイバを通すファイバ進入孔が前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されたことを特徴とする光ファイバの製造装置。 An optical fiber manufacturing apparatus for applying two layers of UV curable resin coating on an optical fiber,
After the first layer is applied and cured by ultraviolet irradiation, a trap gate for removing volatiles generated at the time of curing by the ultraviolet irradiation is provided in front of the second layer coating layer device before applying and curing the second layer. Provided,
The trap gates, Ri Oh again attached is half type of removal during drawing of the optical fiber, fiber entrance hole through which an optical fiber coated with the first layer in the center with respect to the traveling direction of the optical fiber An optical fiber manufacturing apparatus characterized by being formed in parallel .
1層目を塗布し紫外線照射により硬化させた後に2層目を塗布、硬化するに当り該2層目被覆層装置の手前にトラップゲートが設けられていて、
前記トラップゲートのファイバ進入孔が形成された断面が略凸形の末広がり状の凸形部を有し、前記ファイバ進入孔は前記光ファイバの進行方向に対して平行に形成されたことを特徴とする光ファイバの製造装置。 An optical fiber manufacturing apparatus for applying two layers of UV curable resin coating on an optical fiber,
After the first layer is applied and cured by UV irradiation, the second layer is applied and cured, and a trap gate is provided in front of the second layer coating layer device.
And wherein the cross-section fiber entrance hole of the trap gate is formed has a divergent shape convex portion of the substantially convex, said fiber entrance hole is formed in parallel to the traveling direction of the optical fiber Optical fiber manufacturing equipment.
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