[发明专利]光纤素线的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在光纤的制造工序中，对光纤母线进行拉丝来制造光纤素线的方法。

本发明基于2009年4月16日在日本提出的专利申请2009-100044号要求优先权，在此引用其内容。

背景技术

图15是表示一般的光纤素线的制造装置的概要结构图。使用该制造装置的光纤素线的制造方法由下述工序构成。

(1)将由作为光纤的原料的玻璃棒形成的光纤母材101插入加热炉102。然后，利用加热器102a以2000℃左右的温度对光纤母材101的前端进行加热熔融，将光纤裸线103从加热炉102的下方抽出。

(2)利用设置在加热炉102下方的冷却装置104，冷却抽出的光纤裸线103。该冷却装置104具有纵长的冷却筒。从冷却筒的侧部对该冷却筒的内部供给冷却气体(氦气体等)。图15中，箭头所示的冷却气体的流动110在冷却筒内朝向上方和下方，从加热炉102抽出的光纤裸线103利用该冷却气体充分冷却至能够进行涂敷的温度。

(3)在光纤裸线103的周围，以保护光纤玻璃表面为目的而涂敷覆盖层树脂以形成保护包覆层，成为光纤素线107。首先，利用涂敷装置106对冷却的光纤裸线103涂敷覆盖层树脂。接着，利用固化装置108使该覆盖层树脂热固化或者进行紫外线固化以形成保护包覆层。该保护包覆层一般由两层构造形成。在内侧的层使用扬氏模量低的材料进行涂敷，在外侧的层使用扬氏模量高的材料进行涂敷。

(4)将形成保护包覆层的光纤素线107经由旋转滑轮109卷绕至省略图示的卷取机。

现今，伴随光纤的生产率的提高和低成本化，实现了光纤母材的大型化和拉丝速度(以下也称为线速)的高速化。伴随该线速的高速化，产生以下的现象。

a.光纤裸线的冷却所需要的冷却装置的长度变长。

b.随着从加热炉送出的光纤裸线而流动的冷却气体的每单位时间的流量增加。

c.随着光纤裸线从冷却装置内流出的冷却气体的每单位时间的流量增加。

根据以上内容，伴随线速的高速化，冷却装置内的冷却气体的浓度下降，冷却装置的冷却能力下降。其结果，冷却装置中的光纤裸线的冷却变得不充分，存在保护包覆层的外径(以下也称为覆盖层径)变细的情况，光纤裸线的冷却变得不稳定而覆盖层径的变动变大的情况。为了解决以上问题，寻求提高冷却能力且具有稳定的冷却能力的冷却装置。

一般来说，作为覆盖层径变动的主要原因，能够举出涂敷覆盖层树脂时的光纤裸线的温度的变化，涂敷装置内的模刃面(die land)的覆盖层树脂的剪断速度的变化等。

包覆覆盖层树脂时的光纤裸线的温度的变化，在线速范围(在产品制造中变动的线速的范围，中心线速±X(m/min))内，在从光纤母材抽出的光纤裸线由冷却气体冷却直至能够涂敷的温度时，作为冷却装置的冷却能力的变化而表现出来。该冷却能力的变化对覆盖层径的变化造成很大影响。由此，在冷却装置中，希望具有能够总是稳定地冷却光纤裸线的能力，和能够在产品制造中变动的线速范围内适当地调整光纤裸线的温度的能力。

另一方面，涂敷装置内的模刃面的覆盖层树脂的剪断速度，主要依赖于由覆盖层树脂的温度变化引起的粘度变化、向涂敷装置内的覆盖层树脂供给压力的变化而变化。但是，在线速范围中，它们的变化对覆盖层径的变动造成的影响小，可以认为基本不存在影响。

作为用于解决该问题的技术，有专利文献1公开的方法。专利文献1记载的方法是，使用图16所记载的具有光纤裸线204的入线部和出线部的冷却装置211，使得与从冷却气体导入口到光纤裸线204的出线部的压力损失相比，从冷却气体导入口到光纤裸线204的入线部的压力损失低，而进行光纤母材201的拉丝。为了实现该方法，在专利文献1中记载有以树脂涂敷装置205覆盖(密闭)光纤裸线204的出线部的冷却方法。从而，事实上向冷却装置211内导入的冷却气体的出口仅是冷却装置211的光纤裸线204的入线部(上部)。从而，能够使将要随着光纤裸线204向冷却装置211内流入的气体，高效地从该光纤裸线204剥离，提高冷却装置211的冷却效率。

专利文献1：日本专利第4214389号公报