光纤素线制造方法和光纤素线制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光纤素线制造方法和光纤素线制造装置，该光纤素线制造方法具有：使光纤母材熔融变形而形成光纤裸线的光纤裸线形成工序；使该光纤裸线形成工序后的所述光纤裸线通过流通有冷却气体的流路内来进行冷却的冷却工序；以及通过在该冷却工序后的所述光纤裸线的周围供给熔融树脂来形成保护被覆层，从而形成光纤素线的保护被覆层形成工序。用形成所述保护被覆层时的所述熔融树脂拦截朝向所述流路垂直方向下端的所述冷却气体；从所述冷却气体供给位置垂直方向下方且在利用所述熔融树脂的拦截位置垂直方向上方的位置，向所述流路内供给二氧化碳气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由光纤母材拉出光纤素线来制造光纤素线的、光纤素线制造方法和光纤素线制造装置。
技术介绍
图5是表示以往的光纤素线制造装置的示意构成图。 一般地说，光纤素线通过如 下工序制造。 (1)将成为光纤素线原料的玻璃棒即光纤母材101插入加热炉102内。接着，利用 加热炉102内的加热器102a，在200(TC左右的温度下将光纤母材101的前端加热熔融而形 成光纤裸线103。该光纤裸线103从加热炉102的下方拉出。 (2)在加热炉102的下方设有具备纵长形冷却筒104a的冷却部104。从其长度方 向中央位置的侧部将氦气等冷却气体供给到冷却筒104a的内部。如图5的流向110所示， 冷却气体在上述中央位置被供给到冷却筒104a内之后，向其上方和下方分流。从加热炉 102拉出的光纤裸线103被冷却气体冷却到能够进行涂敷的温度。 (3)为了形成保护光纤裸线103表面的保护被覆层，冷却后的光纤裸线103首先通过涂敷部106。在该涂敷部106，将涂敷用树脂(未图示)涂敷到光纤裸线103的表面。然后，使光纤裸线103通过固化部108，使所述涂敷用树脂热固化或紫外线固化，从而形成光纤素线107。这样，由上述涂敷用树脂形成的保护被覆层(未图示) 一般是两层结构，内侧层由杨氏模量相对低的材料形成，外侧层由杨氏模量相对高的材料形成。 (4)经过固化部108后的光纤素线107介由转轮(turn pulley) 109被送出后，用省略图示的巻绕机巻绕。 在光纤素线制造方法中，以光纤素线的生产率提高为目的，实现了光纤母材的大 型化和拉丝速度的高速化。为了在不增加收纳光纤素线制造装置即拉丝塔(未图示)高度 的情况下，使拉丝速度高速化，进行了用于提高在上述(2)中记载的光纤裸线冷却工序中 使用的冷却部104的冷却效率的开发。然而，在冷却部104，一般使用热传导率高的氦气作 为冷却气体。然而，由于氦气的价格昂贵，因此进行了不断减少氦气的使用量、并提高冷却 效率的开发。 作为能够削减氦气的使用量、且冷却效率良好的冷却方法的一例，已知特开 2003-95689号公报所公开的技术。图6是特开2003-95689号公报所公开的光纤素线制造 装置的示意构成图(在图6中，对与图5中说明的相同构成要素标记相同符号，省略其说 明)。 在该光纤素线制造装置中，设有供给用于防止氦气等冷却气体被大气稀释的密封 气体的机构。在冷却部204的垂直方向下部(即，光纤裸线103的出口侧)设有氦气导入 口 204a。此外，在氦气导入口 204a垂直方向下方的一侧，设有密封气体导入口 204b。根据 这种构成，从氦气导入口 204a供给的冷却气体如图6中流向210所示，从冷却部204的垂 直方向位置上方(即，光纤裸线103的入口侧)排出。此外，从密封气体导入口 204b供给4的二氧化碳气体(C02)等密封气体，如流向211所示，向冷却部204的垂直方向位置下方流 动。从位于氦气导入口 204a垂直方向下方的密封气体导入口 204b导入上述密封气体，形 成该密封气体的流向211，由此防止冷却气体从冷却部204的下方逃出。而且，由于采用二 氧化碳气体作为该密封气体，可以防止比大气轻的冷却气体(特别是氦气)被密封气体稀 释。因此，可以避免冷却效率降低，可以使冷却气体的使用量比以往削减10% 20%。 如上所述，特开2003-95689号公报中记载的装置，在冷却部204的下部设有氦气 导入口 204a，进而在氦气导入口 204a下方的位置设有密封气体导入口 204b。由此设计成 冷却气体向上方流动，而密封气体向下方流动。 然而，实际的冷却气体和密封气体的流动，会受到光纤裸线103运动的拖拽，或者 受到气体流过冷却部204内部时产生的粘性阻抗等的影响。例如，由于拉丝开始时到产品 制造条件为止的拉丝速度的增速、拉丝中的拉丝速度变动等原因，有时冷却气体和密封气 体的流动不像所希望的那样。其结果是，冷却气体从冷却部204的下方排出，或者冷却气体 的流动变得不稳定，或者由于冷却气体与密封气体混合后混合比率变得不稳定，而使冷却 效率变得不稳定。因此，在特开2003-95689号公报记载的装置中，存在制造稳定性和再现 性差的问题。 然而，所述保护被覆层的厚度会随着冷却的光纤裸线103的温度而变化。因此，为 了在光纤素线107的全长使所述保护被覆层的厚度(涂层直径)为一定，一般根据拉丝速 度的变化来调整冷却部204的冷却能力。特开2003-95689号公报记载的装置中，设有用于 供给与冷却气体混合的冷却能力调整用气体的机构。然而，在该装置中，担心冷却能力调整 用气体与密封气体混合后会使混合比率更不稳定。这种情况下，会产生冷却能力的调整响 应性变差、或无法很好地调整冷却能力等的不良情形。 本专利技术是鉴于上述事实而完成的，其目的在于提供一种能够削减冷却气体的使用 量、能够响应性良好地调节冷却能力的光纤素线制造装置和光纤素线制造方法。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术采用了以下的手段。 g卩，(1)本专利技术的光纤素线制造方法具有使光纤母材熔融变形而形成光纤裸线 的光纤裸线形成工序；使该光纤裸线形成工序后的所述光纤裸线通过流通有冷却气体的流 路内来进行冷却的冷却工序；以及通过在该冷却工序后的所述光纤裸线的周围供给熔融树 脂来形成保护被覆层，从而形成光纤素线的保护被覆层形成工序，其特征在于，用形成所述 保护被覆层时的所述熔融树脂拦截朝向所述流路垂直方向下端的所述冷却气体；且从所述 冷却气体的供给位置垂直方向下方且在所述熔融树脂的拦截位置垂直方向上方的位置，向 所述流路内供给二氧化碳气体。 (2)在所述冷却工序中，可以调整所述冷却气体和所述二氧化碳气体中的至少一 方的流量。 (3)可以从供给所述冷却气体的位置垂直方向上方的位置，向所述流路内供给一 定流量的二氧化碳气体。(4)可以采用氦气作为所述冷却气体。(5)在上述(4)中，可以采用如下方式，S卩，当为获得规定冷却能力的所述氦气的最小流量表示为X升/分钟时，在所述冷却工序中将所述氦气的供给流量设为1.2X升/ 分钟 3. 0X升/分钟；且在拉丝速度为拉丝条件的稳定范围中的上限值时，将所述二氧化 碳气体的供给流量除以所述氦气的供给流量而得出的流量比设为0. 05以上，且在所述拉 丝速度为下限值时，将所述流量比设为1.0以下。 (6)本专利技术的光纤素线制造装置具有使光纤母材熔融变形而形成光纤裸线的加 热炉；具有穿插所述光纤裸线并且流通冷却气体的流路、以及向该流路导入所述冷却气体 的冷却气体导入口的冷却部；向经过冷却部的所述光纤裸线供给熔融树脂而形成保护被覆 层的涂敷部；使所述保护被覆层固化的固化部；连接所述冷却部和所述涂敷部之间的连接 部；从所述冷却部与所述涂敷部之间、且在所述冷却气体导入口垂直方向下方的位置，向所 述流路内导入二氧化碳气体的第1二氧化碳气体导入口 ；所述冷却气体和所述二氧化碳气 体的、向所述涂敷部的流动被所述涂敷部内的所述熔融树脂截闭；在所述冷却部的上端，设 有用于排出所述冷却气体和所述二氧化碳气体的排出口 。 (7)可以还具有用于调整所述冷却气体和所述二氧化碳气体中的至少一方流量的 调整机构。(8)所述冷却部可以具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤素线制造方法，具有：　　使光纤母材熔融变形而形成光纤裸线的光纤裸线形成工序；　　使该光纤裸线形成工序后的所述光纤裸线通过流通有冷却气体的流路内来进行冷却的冷却工序；以及　　通过在该冷却工序后的所述光纤裸线的周围供给熔融树脂来形成保护被覆层，从而形成光纤素线的保护被覆层形成工序，　　其特征在于，用形成所述保护被覆层时的所述熔融树脂拦截朝向所述流路垂直方向下端的所述冷却气体；且　　从所述冷却气体的供给位置垂直方向下方且在所述熔融树脂的拦截位置垂直方向上方的位置，向所述流路内供给二氧化碳气体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈田健志，松下信吾，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：JP[日本]