光纤制造方法及光纤制造装置的制作方法

专利名称：光纤制造方法及光纤制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在拉丝后的光纤的外周形成多层被覆层的光纤制造方法及光纤制造装置。
背景技术：
光纤制造的过程为，加热熔化由玻璃形成的光纤母材并拉丝，用被覆模涂敷紫外线固化性的树脂，从而在已拉丝的光纤的外周形成树脂层，对该树脂层进行紫外线照射使其固化而形成被覆层。光纤被覆层由使用了性质各不相同的多层树脂构成，从而赋予光纤必要的强度和其他的各种特性等。
在此，为了通过被覆层赋予光纤所要求的特性，各被覆层的厚度必须达到规定值。为此，在目前的光纤制造方法中，首先测定构成树脂层之前的光纤的外径，然后测定形成有被覆层的光纤的外径，由测定的两个外径的差值计算出被覆层的厚度，控制树脂的供给量等以使该计算出的厚度达到规定值。
作为涂敷树脂的方法，有使用一个被覆模连续地形成多层树脂层的双涂层法(参照专利文献1)。根据该双涂层法，由于能够由一个紫外线照射装置照射紫外线，使形成的多层树脂层同时固化，因此，拉丝速度可以达到高速。
然而，在采用双涂层法的情况下，由于使用一个被覆模形成多层树脂层，因此，即使测定形成被覆后的光纤的外径，也只能计算出多层被覆层的合计厚度。所以，存在不能分别控制各被覆层厚度这样的问题。
为了解决该问题，在使用双涂层法制造光纤时，单独控制被覆层的厚
度的各种方法已被公开(参照专利文献2 5)。
例如，专利文献2公开的方法为，使用齿轮泵向被覆模定量供给树脂。专利文献3公开的方法为，在向被覆模供给树脂时，利用气体的压力供给 形成树脂层的最内层的树脂，由定量泵供给形成其他树脂层的树脂。专利 文献4公开的方法为，在使用定量泵供给树脂时，在供给通路中插装储压 器。另外，专利文献5公开的方法为，由树脂罐中的树脂液面的变化量来 计算已涂敷的树脂量，据此控制被覆层的厚度。
专利文献1:日本特开平9-86971号公报；
专利文献2:日本特开昭61-106441号公报；
专利文献3:日本特开昭61-106442号公报；
专利文献4:日本特开昭61-291436号公报；
专利文献5:日本特开平10-287446号公报。

发明内容
但是，在光纤拉丝速度为高速的情况下，即使使用现有的控制被覆层 厚度的方法，也存在各个被覆层的厚度在长度方向上发生变化、从而不能 制造特性十分稳定的光纤这样的问题。
本发明是鉴于上述问题而开发的，目的在于提供一种光纤制造方法及 光纤制造装置，其可以高生产率地制造长度方向特性十分稳定的光纤。
为了解决上述问题，实现上述目的，有关本发明的光纤制造方法的特 征在于，包括拉丝工序，将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝；
树脂层涂敷工序，使所述光纤通过被覆模具有的连续的多个孔，在所述多
个孔的每个孔中涂敷树脂，从而在所述光纤的外周形成多层树脂层；以及 被覆层形成工序，使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层；其中，在所 述树脂层涂敷工序中， 一边控制定量泵的喷出量，以使向所述多个孔中至 少形成最内层的树脂层的孔中的树脂供给压力达到规定值， 一边由该定量 泵向所述被覆模供给该树脂，同时通过对应所述定量泵的喷出量的变化来 控制所述光纤进入所述被覆模时的该光纤的温度，由此控制各个被覆层的 厚度。
另外，有关本发明的光纤制造方法的特征在于，包括拉丝工序，将 光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝；树脂层涂敷工序，使所述光纤 通过被覆模具有的连续的多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂，从而在所述光纤的外周形成多层树脂层；以及被覆层形成工序，使所述多层 树脂层固化而形成多层被覆层；其中，在所述树脂层涂敷工序中， 一边控 制定量泵的喷出量，以使向所述多个孔中至少形成最内层的树脂层的孔中 的树脂供给量达到规定值， 一边由该定量泵向所述被覆模供给该树脂，同 时控制所述光纤进入所述被覆模时的该光纤的温度，以使向所述孔的树脂 的供给压力达到规定范围内的值。
另外，有关本发明的光纤制造方法的特征在于，包括拉丝工序，将 光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝；树脂层涂敷工序，使所述光纤 通过被覆模具有的连续的多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂，从 而在所述光纤的外周形成多层树脂层；以及被覆层形成工序，使所述多层 树脂层固化而形成多层被覆层；其中，在所述树脂层涂敷工序中， 一边控 制压送泵的压送压力，以使所述多个孔中形成最内层树脂层的孔的内部的 树脂压力达到规定值， 一边由该压送泵向所述被覆模供给该树脂； 一边控 制定量泵的喷出量，以使向所述最内层树脂层的形成孔以外的孔的树脂供 给量达到规定值， 一边由该定量泵向所述被覆模供给该树脂，同时，对应 形成在所述光纤的外周上的多层被覆层的最外径的变化来控制所述光纤 进入所述被覆模时的该光纤的温度。
另外，有关本发明的光纤制造方法的特征在于，在上述发明中，所述 树脂层涂敷工序通过控制所述定量泵的转数来控制喷出量。
另外，有关本发明的光纤制造方法的特征在于，在上述发明中，所述 定量泵是将具有外螺纹形状的转子转动自如地嵌插在具有内螺纹形状内 壁的定子内、并通过使所述转子偏心旋转来输送树脂的单轴偏心螺杆泵。。
另外，有关本发明的光纤制造方法的特征在于，在上述发明中，所述 树脂层涂敷工序通过在所述光纤的周围流通冷却气体来控制该光纤的温 度。
另外，有关本发明的光纤制造装置的特征在于，包括将光纤母材的 前端部熔化并对光纤进行拉丝的拉丝炉；调节所述光纤温度的温度调节装 置；树脂层涂敷装置，其具备设有连续的多个孔的被覆模，使调节温度后 的所述光纤通过所述多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂以在所述 光纤的外周形成多层树脂层；以及使所述多层树脂层固化而形成多层被覆
7层的被覆层形成装置；其中，所述树脂层涂敷装置具有压力检测装置，
检测向所述被覆模的多个孔中至少形成最内层树脂层的孔的树脂供给压
力；向所述被覆模供给所述树脂的定量泵；以及控制装置，其控制所述定 量泵的喷出量，以使所述检测的树脂压力达到规定值，同时，对应所述定 量泵的喷出量的变化来控制温度调节装置，以使所述光纤达到规定温度。
另外，有关本发明的光纤制造装置的特征在于，包括将光纤母材的 前端部熔化并对光纤进行拉丝的拉丝炉；调节所述光纤温度的温度调节装 置；树脂层涂敷装置，其具备设有连续的多个孔的被覆模，使调节温度后 的所述光纤通过所述多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂以在所述 光纤的外周形成多层树脂层；以及使所述多层树脂层固化而形成多层被覆 层的被覆层形成装置；其中，所述树脂层涂敷装置具有压力检测装置， 检测向所述被覆模的多个孔中至少形成最内层树脂层的孔的树脂供给压 力；向所述被覆模供给所述树脂的定量泵；以及控制装置，其控制所述定 量泵的喷出量，以使向所述孔的树脂供给量达到规定值，同时，控制所述 光纤进入所述被覆模时的该光纤的温度，以使向所述孔的树脂的供给压力 达到规定范围内的值。
另外，有关本发明的光纤制造装置的特征在于，包括将光纤母材的 前端部熔化并对光纤进行拉丝的拉丝炉；调节所述光纤温度的温度调节装 置；树脂层涂敷装置，其具备设有连续的多个孔的被覆模，使调节温度后 的所述光纤通过所述多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂以在所述 光纤的外周形成多层树脂层；以及使所述多层树脂层固化而形成多层被覆 层的被覆层形成装置；其中，所述树脂层涂敷装置具有压力检测装置， 检测向所述被覆模的多个孔中形成最内层树脂层的孔的树脂供给压力；向 所述被覆模供给形成所述最内层树脂层的树脂的压送泵；向所述被覆模供 给形成所述最内层以外的树脂层的树脂的定量泵；以及控制装置，其控制 所述压送泵的压送压力，以使所述树脂压力达到规定值，控制所述定量泵 的喷出量，以使向所述被覆模的树脂供给量达到规定值，同时，对应形成 在所述光纤的外周上的多层被覆层的最外径的变化来控制温度调节装置， 以使所述光纤达到规定温度。
根据本发明，可达到如下效果由于能够使最内层的被覆层的厚度在
8长度方向上稳定在所要求的值，因此，即使光纤的拉丝速度为高速，也可 以高生产率地制造在长度方向上特性十分稳定的光纤。


图1为示意性表示有关本发明实施方式1的光纤制造装置的方框图； 图2为图1表示的被覆模的剖面概略图3为对图2表示的通过被覆模向光纤的外周涂敷两层树脂层的工序 进行说明的说明图4为作为单轴偏心螺杆泵的定量泵的局部剖面概略图。
符号说明
1光纤母材
11-13光纤
2拉丝炉
21加热器
31， 33激光外径测定器
32紫外线照射装置
34导辊
35巻绕机
4温度调节装置
41a下部气体导入口
41b上部气体导入口
41 冷却筒
42泵
5 被覆模
51喷嘴构件
51a 53a、 53b孑L
52内层被覆模构件
53外层被覆模构件
54a上部套筒构件
54b下部套筒构件55外部套筒构件
55a树脂供给口
55b树脂供给口
6， 7树脂供给装置
61定量泵
61a驱动电动机
61b驱动轴
61c机箱
61d、 61j 轴承
61e、 61g连接部
61f连接轴
61h转子
61i定子
61k树脂供给口
611树脂喷出口
62、 72树脂罐
63、 73树脂
64、 74压力传感器 71压送泵
8树脂涂敷装置 100制造装置
具体实施例方式
以下参照附图详细说明有关本发明的光纤制造方法及光纤制造装置 的实施方式。另外，本发明不局限于该实施方式。 (实施方式l)
图1为示意性示出有关本发明实施方式1的光纤制造装置的方框图。 如图1所示，该制造装置100具有拉丝炉2、温度调节装置4、树脂涂敷 装置8、以及作为被覆层形成装置的紫外线照射装置32，还具有激光外径 测定器31、 32、导辊34、以及巻绕机35。首先，对使用制造装置IOO制造光纤的方法进行概略说明。在该制造 装置100中，拉丝炉2通过加热器21将光纤母材1的前端部熔化来拉制 光纤11，然后由激光外径测定器31测定已被拉丝的光纤11的外径，温度 调节装置4将光纤11冷却到规定温度，树脂涂敷装置8在光纤11的外周 涂敷由内层和外层构成的两层树脂层，紫外线照射装置32向涂敷有两层 树脂层的光纤12照射紫外线，将该两层树脂层同时固化成为两层被覆层， 由外径测定器33测定形成有两层被覆层的光纤13的外径，由导辊34以 及巻绕机35巻绕形成有两层被覆层的光纤13。
接着，对构成制造装置100的各个装置进行说明。首先，对温度调节 装置4进行说明。如图1所示，该温度调节装置4包括具有下部气体导 入口 41a和上部气体导入口 41b的冷却筒41;与冷却筒41的上部气体导 入口41b连接、并向冷却筒41内输送冷却气体的泵42。在该温度调节装 置4中，泵42将冷却气体从下部气体导入口 41a输送到冷却筒41内，在 该冷却气体在冷却筒41内流通的同时，使光纤11通过冷却筒41内，由 此将由拉丝炉2加热了的光纤11冷却到规定温度。该冷却气体可以使用 热导率高的He气或将He气以要求的分压比混合在Ar气等中的混合气体。
接着，对树脂涂敷装置8进行较具体地说明。该树脂涂敷装置8具备 有被覆模5、使用定量泵61的树脂供给装置6、使用压送泵71的树脂供 给装置7、以及控制部C。
树脂供给装置6具备有定量泵61、贮存液体状树脂63的树脂罐62、 以及压力传感器64,定量泵61以对应其转数的喷出量将从树脂罐62供给 的树脂63供给被覆模5。压力传感器64设置在连接定量泵61和被覆模5 的树脂供给管路上，测定定量泵61和被覆模5之间的树脂63的压力。
树脂供给装置7具有压送泵71、贮存液体状树脂73的树脂罐72、以 及压力传感器74,压送泵71以对应其设定压力的喷出量，将树脂罐72 中贮存的树脂73压送给被覆模5。
控制部C在控制定量泵61的喷出量的同时，对温度控制装置4进行 控制。对控制部C的控制随后进行叙述。
下面，对被覆模5进行具体说明。图2为图1表示的被覆模5的剖面 概略图。该被覆模5是将内层和外层两层树脂层依次涂敷在光纤11上的被覆模，其与专利文献l所述的被覆模相同，具备有喷嘴构件51、内层被 覆模构件52、外层被覆模构件53、具有大致圆筒形状并在上下部具有台 阶部的上部套筒以及下部套筒构件54a、 54b、以及具有圆筒状的外部套筒 构件55。
喷嘴构件51整体形状为大致圆筒状，插通在上部套筒构件54a之内。 而且，喷嘴构件51具有孔51a，该孔51a以与喷嘴构件51的中心轴线一 致的方式形成、并且从上部依次由直线状、逐渐縮径的圆锥状、直线状而 形成内周部。而且，在喷嘴构件51的外周部中，在上部具有和上部套筒 构件54a嵌合的台阶状，并且外径从中央部到下部变化，使得在和上部套 筒构件54a的内周部之间形成积存部C2、节流部C3。
内层被覆模构件52整体形状为圆盘形，具有以与其中心轴线一致的 方式形成、且内周部从上部依次形成为逐渐缩径的圆锥状、直线状的孔 52a。另外，内层被覆模构件52的外周部和上部套筒构件54a的下部以及 下部套筒构件54b的上部嵌合。另外，在内层被覆模构件52的上面和喷 嘴构件51的下面之间形成圆盘状的流路C4。
外层被覆模构件53整体形状为大致圆筒状，插通在下部套筒构件54b 内。而且，外层被覆模构件53具有以与其中心轴线一致的方式形成、且 直线状形成内周部的孔53a、 53b。另外，外层被覆模构件53的外周部具 有在下部和下部套筒构件54b嵌合的台阶状，同时，外径从上部到中央部 变化，使得在和下部套筒构件54b之间形成积存部C6、节流部C7。而且， 在外层被覆模构件53的上面和内层被覆模构件52的下面之间形成圆盘状 的流路C8。
上部套筒构件54a被喷嘴构件51插通，并与内层被覆构件52嵌合。 另外，下部套筒构件54b被外层被覆模构件53插通，并与内层被覆模构 件52嵌合。另外，上部套筒构件54a和下部套筒构件54b被插通固定在 外部套筒构件55中。上部套筒构件54a的外周部在其和外部套筒构件55 的内周部之间形成外周槽Cl，外周槽Cl和形成于外部套筒构件55的上 部的树脂供给口 55a连接，同时也和上述积存部C2连接。另外，下部套 筒构件54b的外周部在其和外部套筒构件55的内周部之间形成外周槽C5， 该外周槽C5和形成于外部套筒构件55的下部的树脂供给口 55b连接，同
12时也和上述积存部C6连接。即，树脂供给口 55a、外周槽C1、积存部C2、 节流部C3、流路C4依次连接，另一方面，树脂供给口55b、外周槽C5、 积存部C6、节流部C7、流路C8依次连接。
下面，用图3对由被覆模5在光纤11的外周涂敷两层树脂层的工序 进行说明。首先，在将光纤11插通到孔51a、 52a、 53a、 53b中并以规定 线速行进的状态下，由树脂供给装置6、 7分别供给或者压送树脂63、 73。 由树脂供给装置6供给的树脂63从树脂供给口 55a流入被覆模5内，依 次经由外周槽C1、积存部C2、节流部C3、流路C4，通过具有圆锥状的 内周部的孔52a整形后涂敷在光纤11的外周。接着，由树脂供给装置7 压送的树脂73从树脂供给口 55b流入被覆模5内，依次经由外周槽C5、 积存部C6、节流部C7、流路C8，通过具有直线状的内周部的孔53a整形， 涂敷于已涂敷了树脂63的光纤11上。其结果是，涂敷了两层树脂层的光 纤11从孔53a进入。
在这里，由被覆模5涂敷的树脂层的厚度，在由压力泵供给树脂的情 况下，由树脂的压力及粘度、光纤11的温度及线速度、孔52a的圆锥角 度和孔52a、 53a的孔径等被覆模的结构等所决定。另一方面，在由定量 泵供给树脂的情况下，树脂层的厚度由泵的喷出量决定。另外，在孔52a 内部的树脂63的树脂压力，由供给到被覆模5的树脂的供给压力和由行 进的光纤U牵引树脂而产生的树脂牵引流的牵引压力所决定。光纤11的 线速度变化时，光纤11的牵引压力也变化。在由压力泵供给树脂的情况 下，即使由于光纤11的线速度变化使牵引压力变化，树脂的供给压力也 保持固定，但在通过定量泵供给树脂的情况下，伴随由光纤11的线速度 变化带来的牵引压力的变化，树脂的供给压力也变化。
因此，在本实施方式l中，控制部C控制定量泵61的喷出量，以使 压力传感器64检测的压力值达到规定值。只要控制定量泵61的喷出量， 使压力传感器64检测的压力值达到规定值，则在光纤ll的线速度、温度 为规定值的情况下，能够使内层的树脂层的厚度达到规定值。
另一方面，在光纤11的线速度为高速的情况下，由于在拉丝炉2中 熔化并拉丝的光纤11在进入到被覆模5之前的冷却时间縮短。因此，使 用温度调节装置4将光纤11的温度冷却到规定温度。
13光纤11的温度变化时，和线速度变化的情况相同，光纤11的牵引压
力也变化。如上所述，在本实施方式1中，控制部C控制定量泵61的树 脂喷出量，以使压力传感器64检测的压力值达到规定范围内。所以，通 过调节光纤ll的温度，能够使树脂63的树脂压力仍旧保持固定，且可控 制定量泵61的喷出量。
另外，在本实施方式l中，控制部C对应定量泵61的喷出量的变化， 控制温度调节装置4，由此控制光纤11进入被覆模5之内时光纤11的温 度。具体地说，控制部C计算出用于实现按照光纤11的线速度决定的喷 出量的定量泵61的转数的设定值和实际转数测定值的偏差，按照该偏差 对冷却气体即He气的流量或者混合气体中的He气的分压比等进行控制。
艮口，在本实施方式l中，控制部C控制定量泵61的喷出量，以使树 脂63的树脂压力达到规定值，同时，按照定量泵61的转数变化，对光纤 11进入被覆模5时的光纤11的温度进行控制。其结果是，在本实施方式 1中，即使光纤的拉丝速度为高速，也能够使不能直接测定内层的树脂层 或者被覆层的厚度在长度方向上稳定在所要求的值。
另一方面，由于涂敷外层的树脂73的孔53a具有直线形状，因此孔 53a内部的树脂73的树脂压力大致由供给压力来决定。进而，由于是在已 经涂敷了内层树脂63的上面涂敷，所以被涂敷的树脂层的厚度几乎不会 依存于光纤11的线速度变化和温度变化等。
因此，在本实施方式1中，控制树脂73的压送压力，以使得用激光 外径测定器33测定的光纤13的外径达到规定值。如上所述，由于内层的 树脂层的厚度稳定在所要求的值，所以通过将光纤13的外径设定为所要 求的厚度，能够形成所要求的厚度的树脂层或者被覆层。另外，压送压力 的控制通过根据压力传感器74的检测值来控制压送泵71的输出而实现。
如以上说明，根据本实施方式1，即使光纤的拉丝速度为高速，由于 两层被覆层的各层厚度在长度方向上能够稳定在所要求的值，所以也能够 高生产率地制造在长度方向的特性十分稳定的光纤。
另外，作为定量泵61没有特别的限定，优选使用即使是粘度低的紫 外线固化树脂也可无波动地喷出定量的喷出量的所谓单轴偏心螺杆泵。
图4为作为单轴偏心螺杆泵的定量泵61的局部剖面概略图，该定量泵61具备有驱动电动机61a、与驱动电动机61a连接的驱动轴61b、收 容在机箱61c内并支承驱动轴61b的轴承61d、形成于驱动轴61b的一端 的连接部61e、具有外螺纹形状的转子61h、连接形成于转子61h的一端 的连接部61g和连接部61e的连接轴61f、支承转子61h的另一端的轴承 61j、具有内螺纹形状内壁的定子61i。另外，转子61h转动自如地嵌插在 定子61i内，且通过连接部61g、 61e和连接轴61f，相对驱动轴61b可以 偏心旋转。还有，机箱61c具有树脂供给口 61k、树脂喷出口611。
该定量泵61从树脂供给口 61k供给树脂，同时，通过使驱动电动机 61a驱动，使转子61h偏心旋转，由此，能够将填充在空洞部C9内的树 脂向图中的左侧移送，且无波动地从树脂喷出口 611进行喷出。另外，作 为这样的单轴偏心螺杆泵，可以使用兵神装备公司制造的莫诺泵(千一/ 求y7)和sepex公司制造的计量泵。 (实施例1)
使用如图1所示的制造装置按照实施方式1制造光纤。此时，设定拉 丝的线速度为2000m/min，使已拉丝的光纤的外径达到0.125mm。
另外，控制定量泵的转数，以使压力传感器的检测值达到1.2Mpa。此 时进行如下控制，当根据喷出量计算出的内层被覆层的外径比目标值 0.19mm小时，增加温度调节装置中的He气体的流量使光纤的温度下降， 以使定量泵的转数增加，当情况相反时，则减少He气体的流量使光纤的 温度上升，以使定量泵转数减少。另外，控制压力泵的压送压力，以使用 激光外径测定器测定的被覆光纤的外径达到0.25mm。
在按照上述制造光纤时，实测拉丝的线速度时，线速度的变化为 2000±50m/min。但是，实测制成光纤内层的外径时，在长度为1000km的 光纤中，其变化为0.19士0.001mm，非常稳定。 (比较例)
在图1所示的制造装置100中，将使用定量泵的树脂供给装置6替换 成和使用压送泵的树脂供给装置7同样的树脂供给装置，用这样的制造装 置制造光纤。此时，设定拉丝线速度为2000m/min，以使已拉丝的光纤外 径达到0.125mm。
另外，控制压送泵的输出，以使压力传感器检测的压力值达到规定值。另外进行如下控制，在用激光外径测定器测定的已被覆的光纤的外径比
0.25mm小的情况下，增加温度调节装置中的He气体的流量以使光纤温度 下降，在外径比0.25mm大的情况下，减少He气体的流量以使光纤温度 上升。
当按照上述制造光纤时，实测拉丝的线速度，和实施例l相同，线速 度的变化为2000士50m/min。然而，测定制成的光纤内层的外径，在长度 为1000km的光纤中，其变化为0.19土0.003mm，具有实施例的三倍的变化。 (实施方式2)
下面对本发明的实施方式2进行说明。在有关本实施方式2的光纤制 造方法中，在和实施方式1同样的制造装置100中，将使用压送泵的树脂 供给装置7替换成和使用定量泵的树脂供给装置6同样的树脂供给装置， 用这样的制造装置制造光纤。
在本实施方式2中，在上述替换过的树脂供给装置中，按照激光外径 测定器33测定的外径控制定量泵的转数。根据本实施方式2，和实施方式 1相同，即使光纤的拉丝速度为高速，也可以使不能够直接测定的内层被 覆层的厚度在长度方向上稳定在所要求的值，进而，由于能够使两层被覆 层的各层的厚度在长度方向上稳定在所要求的值，所以可以高生产率地制 造在长度方向上特性十分稳定的光纤。 (实施例2)
根据实施方式2，与实施例1相同地制造光纤，线速度的变化为 2000±50m/min，但制造的光纤内层的外径变化在长度1000km的光纤中， 和实施例1 一样为0.19士0.001mm，非常稳定。 (实施方式3)
下面对本发明的实施方式3进行说明。有关本实施方式3的光纤制造 方法虽然使用和实施方式1同样的制造装置，但其控制方法有差异。下面， 对和实施方式1的不同之处进行说明。
在本实施方式3中，和实施方式1的不同之处在于，控制部C在将定 量泵61的喷出量控制在规定值的同时，控制在光纤11进入被覆模5时的 光纤U的温度，以使树脂63的树脂压力达到规定范围内的值。根据本实 施方式3，和实施方式l同样，即使光纤的拉丝速度为高速，也可以使不
16能够直接测定的内层被覆层的厚度在长度方向上稳定在所要求的值，进 而，由于能够使两层被覆层的各层的厚度在长度方向上稳定在所要求的 值，从而可以高生产率地制造在长度方向上特性十分稳定的光纤。
(实施例3)
使用图1所示的制造装置100，依照实施方式3来制造光纤。此时， 设定拉丝的线速度为2000m/min，使拉丝后的光纤的外径达到0.125mm。
另外，控制的定量泵的转数，使得能够供给用于使内层的被覆层的外 径达到0.19mm需要的树脂量。这时进行如下控制，在压力传感器的检测 值大于1.0 1.2Mpa的范围的情况下，增加温度调节装置中的He气体的流 量以使光纤的温度下降；而在压力比上述范围小的情况下，减少He气体 的流量以使光纤的温度上升。而且，控制压送泵的压送压力，以使由激光 外径测定器测定的已被覆的光纤外径达到0.25mm。
在如上述制造光纤时，实测了拉丝的线速度，其线速度变化为 2000±50m/min。然而，测定制成的光纤的内层外径，在长度为1000km的 光纤中，其变化为0.19士0.001mm，和实施例1的情况相同，非常稳定。 (实施方式4)
下面对本发明的实施方式4进行说明。本实施方式4的光纤制造方法 为，在和实施方式l同样的树脂供给装置100中，将使用压送泵的树脂供 给装置7和使用定量泵的树脂供给装置6进行交换，使用树脂供给装置7 来涂敷形成内层的树脂层，使用树脂供给装置6来涂敷形成外层的树脂层。
进而，在本实施方式4中，控制部C进行控制使得定量泵61的喷出 量达到规定值，并控制温度调节装置4以使由激光测定器33测定的外径 达到规定值。
就是说，在本实施方式4中，在上述控制的基础上使用定量泵61来 供给形成外层的树脂，所以，即使光纤11的线速度和温度发生变化，树 脂层的厚度也几乎不变化。
进而认为，在用激光外径测定器33测定的外径有变化的情况，是由 于光纤的线速度的变化而引起的内层树脂层的厚度变化，控制部C通过控 制温度调节装置4，控制光纤11进入被覆模5时的光纤11的温度，以使 内径的树脂层的厚度达到规定值。其结果是，和实施方式1同样，即使光纤的拉丝线速度为高速，也可 以使不能够直接测定的内层被覆层的厚度在长度方向上稳定在所要求的 值，进而，由于两层被覆层的各个厚度在长度方向上能够稳定在所要求的 值，因此，可以高生产率地制造在长度方向上特性十分稳定的光纤。
(实施例4)
依照实施方式4制造光纤。此时和实施例l相同，设定拉丝线速度为 2000m/min，以使拉丝的光纤外径达到0.125mm。
假定内层的被覆层的外径为0.19mm，控制定量泵的转数，使之能够 供给使外层的被覆层的外径达到0.25mm所需要的树脂量。此外进行如下 控制，在用激光外径测定器33测定的外径比0.25111111小的情况下，增加温 度调节装置4中的He气体的流量以使光纤11的温度下降；而在外径比 0.25mm大的情况下，减少He气体的流量以使光纤11的温度上升。
在依照上述进行光纤制造时，实测了拉丝的线速度，线速度的变化为 2000±50m/min。然而，测定制成的光纤的内层的外径，在长度为1000km 的光纤中，其变化为0.19士0.0015mm,非常稳定。
另外，上述实施方式为形成有两层被覆层的情况，本发明不局限于此， 也可以用于形成三层以上的被覆层的情况。
本发明的光纤制造方法以及光纤制造装置，能够适用于以高生产率、 低成本制造比如光纤通讯中使用的光纤。
18
权利要求
1、一种光纤制造方法，其特征在于，包括拉丝工序，将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝；树脂层涂敷工序，使所述光纤通过被覆模具有的连续的多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂，从而在所述光纤的外周形成多层树脂层；以及被覆层形成工序，使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层；其中，在所述树脂层涂敷工序中，一边控制定量泵的喷出量，以使向所述多个孔中至少形成最内层的树脂层的孔中的树脂供给压力达到规定值，一边由该定量泵向所述被覆模供给该树脂，同时通过对应所述定量泵的喷出量的变化来控制所述光纤进入所述被覆模时的该光纤的温度，由此控制各个被覆层的厚度。
2、 一种光纤制造方法，其特征在于，包括 拉丝工序，将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝； 树脂层涂敷工序，使所述光纤通过被覆模具有的连续的多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂，从而在所述光纤的外周形成多层树脂层； 以及被覆层形成工序，使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层；其中， 在所述树脂层涂敷工序中， 一边控制定量泵的喷出量，以使向所述多 个孔中至少形成最内层的树脂层的孔中的树脂供给量达到规定值， 一边由 该定量泵向所述被覆模供给该树脂，同时控制所述光纤进入所述被覆模时 的该光纤的温度，以使向所述孔的树脂的供给压力达到规定范围内的值。
3、 一种光纤制造方法，其特征在于，包括 拉丝工序，将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝； 树脂层涂敷工序，使所述光纤通过被覆模具有的连续的多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂，从而在所述光纤的外周形成多层树脂层； 以及被覆层形成工序，使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层；其中，在所述树脂层涂敷工序中， 一边控制压送泵的压送压力，以使所述多 个孔中形成最内层树脂层的孔的内部的树脂压力达到规定值， 一边由该压 送泵向所述被覆模供给该树脂； 一边控制定量泵的喷出量，以使向所述最 内层树脂层的形成孔以外的孔的树脂供给量达到规定值， 一边由该定量泵 向所述被覆模供给该树脂，同时，对应形成在所述光纤的外周上的多层被 覆层的最外径的变化来控制所述光纤进入所述被覆模时的该光纤的温度。
4、 如权利要求1~3中任一项所述的光纤制造方法，其特征在于， 所述树脂层涂敷工序通过控制所述定量泵的转数来控制喷出量。
5、 如权利要求1~4中任一项所述的光纤制造方法，其特征在于， 所述定量泵是将具有外螺纹形状的转子转动自如地嵌插在具有内螺纹形状内壁的定子内、并通过使所述转子偏心旋转来输送树脂的单轴偏心 螺杆泵。
6、 如权利要求1 5中任一项所述的光纤制造方法，其特征在于， 所述树脂层涂敷工序通过在所述光纤的周围流通冷却气体来控制该光纤的温度。
7、 一种光纤制造装置，其特征在于，包括 将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝的拉丝炉； 调节所述光纤温度的温度调节装置；树脂层涂敷装置，其具备设有连续的多个孔的被覆模，使调节温度后 的所述光纤通过所述多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂以在所述 光纤的外周形成多层树脂层；以及使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层的被覆层形成装置；其中，所述树脂层涂敷装置具有-压力检测装置，检测向所述被覆模的多个孔中至少形成最内层树脂层 的孔的树脂供给压力；向所述被覆模供给所述树脂的定量泵；以及控制装置，其控制所述定量泵的喷出量，以使所述检测的树脂压力达 到规定值，同时，对应所述定量泵的喷出量的变化来控制温度调节装置， 以使所述光纤达到规定温度。
8、 一种光纤制造装置，其特征在于，包括.-将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝的拉丝炉； 调节所述光纤温度的温度调节装置；树脂层涂敷装置，其具备设有连续的多个孔的被覆模，使调节温度后 的所述光纤通过所述多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂以在所述 光纤的外周形成多层树脂层；以及使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层的被覆层形成装置；其中，所述树脂层涂敷装置具有压力检测装置，检测向所述被覆模的多个孔中至少形成最内层树脂层 的孔的树脂供给压力；向所述被覆模供给所述树脂的定量泵；以及控制装置，其控制所述定量泵的喷出量，以使向所述孔的树脂供给量 达到规定值，同时，控制所述光纤进入所述被覆模时的该光纤的温度，以 使向所述孔的树脂的供给压力达到规定范围内的值。
9、 一种光纤制造装置，其特征在于，包括将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝的拉丝炉；调节所述光纤温度的温度调节装置；树脂层涂敷装置，其具备设有连续的多个孔的被覆模，使调节温度后 的所述光纤通过所述多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂以在所述 光纤的外周形成多层树脂层；以及使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层的被覆层形成装置；其中，所述树脂层涂敷装置具有-压力检测装置，检测向所述被覆模的多个孔中形成最内层树脂层的孔 的树脂供给压力；向所述被覆模供给形成所述最内层树脂层的树脂的压送泵；向所述被覆模供给形成所述最内层以外的树脂层的树脂的定量泵；以及控制装置，其控制所述压送泵的压送压力，以使所述树脂压力达到规 定值，控制所述定量泵的喷出量，以使向所述被覆模的树脂供给量达到规 定值，同时，对应形成在所述光纤的外周上的多层被覆层的最外径的变化 来控制温度调节装置，以使所述光纤达到规定温度。
全文摘要
本发明提供一种光纤制造方法，包括拉丝工序，将光纤母材的前端部熔化并对光纤进行拉丝；树脂层涂敷工序，使所述光纤通过被覆模具有的连续的多个孔，在所述多个孔的每个孔中涂敷树脂，从而在所述光纤的外周形成多层树脂层；以及被覆层形成工序，使所述多层树脂层固化而形成多层被覆层；其中，在所述树脂层涂敷工序中，控制定量泵的喷出量，以使向所述多个孔中至少形成最内层的树脂层的孔中的树脂供给压力达到规定值，并且由该定量泵向所述被覆模供给该树脂，同时通过对应所述定量泵的喷出量的变化来控制所述光纤进入所述被覆模时的该光纤的温度，由此控制各个被覆层的厚度。因此，可以高生产率地制造在长度方向上特性十分稳定的光纤。
文档编号G02B6/44GK101467085SQ20078000038
公开日2009年6月24日 申请日期2007年5月8日 优先权日2007年5月8日
发明者弗莱明·彼得森, 彼得·哈斯洛夫, 折田伸昭 申请人:古河电气工业株式会社