引导辊、光纤的制造方法与流程

1.本发明涉及一种引导辊、光纤的制造方法。


背景技术：

2.在通常的光纤的制造(拉丝)方法，对光纤用的玻璃母材(以下，称为光纤母材)的前端部分进行加热使其软化，对该软化的部分施加张力而延长，由此设为细径的玻璃纤维。接着，经由冷却工序、树脂的覆盖工序等，得到玻璃纤维被包覆层覆盖的光纤，在通过引导辊进行引导之后，在其通过路径(pass line)的下游侧(考虑了光纤的行进方向时的后方侧)通过拾取装置进行拾取而卷绕于线轴等。
3.引导辊有时由于轴承的劣化等而辊的旋转阻力增加。在引导辊的数量多的情况下，各辊的旋转阻力累积，因此如果由于劣化等而辊的旋转阻力变高，则在进入拾取装置前的光纤产生的张力也变高。如果张力变高，则假设在光纤存在低强度的部分时，在拾取装置的上游侧发生断线的概率变高，因此优选使得张力不变得过高。作为将张力抑制得低的技术，例如，在专利文献1公开了如下引导辊的技术，即，为了降低辊的旋转阻力，取代钢球和润滑脂而使用陶瓷球和油润滑。
4.专利文献1：日本特开2000－118867号公报
5.但是，即使在使用了通常的轴承所使用的钢球、润滑脂的情况下，为了降低光纤的制造工序中的光纤的断线频度，也希望降低辊的旋转阻力。


技术实现要素：

6.本发明就是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供降低光纤的制造工序中的光纤的断线频度的引导辊、光纤的制造方法。
7.本发明的一个方式涉及的引导辊是用于光纤的制造工序、对行进的光纤进行引导的引导辊，该引导棍在中央部具有轴承而构成，该轴承具有内环、外环、和配置于所述内环和所述外环之间的轴承内空间而进行滚动的滚动体，将封入所述轴承内空间的润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为26mm2/s以下。
8.发明的效果
9.根据上述，能够降低光纤的制造工序中的光纤的断线频度。
附图说明
10.图1是本发明的一个方式涉及的光纤的制造装置的概略图。
11.图2是说明轴承的一个例子的图。
12.图3是说明各样品的规格和评价结果的表。
具体实施方式
13.[本发明的实施方式的说明]
[0014]
首先，列举本发明的实施方式的内容进行说明。
[0015]
本发明涉及的引导辊是(1)用于光纤的制造工序、对行进的光纤进行引导的引导辊，所述引导辊在中央部具有轴承而构成，该轴承具有内环、外环、和配置于所述内环和所述外环之间的轴承内空间而进行滚动的滚动体，将封入所述轴承内空间的润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为26mm2/s以下。
[0016]
将在轴承所使用的润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为26mm2/s以下，因此即使在使用了钢球、润滑脂的情况下，与使用了在通常的轴承所使用的程度的基础油动粘度的润滑脂的引导辊相比，也能够降低辊的旋转阻力。因而，能够降低光纤的制造工序中的光纤的断线频度。
[0017]
(2)在本发明的引导辊的一个方式，将所述润滑脂的封入量设为所述轴承内空间的容积的35％以下。
[0018]
如果将润滑脂的封入量设为轴承内空间的容积的35％以下，则与使用了通常所用程度的封入量的轴承的引导辊相比，辊的旋转阻力变得更低。
[0019]
(3)在本发明的引导辊的一个方式，将所述轴承的内径设为8mm以下。如果减小在轴承所使用的轴径，将轴承的内径设为8mm以下，则与使用了通常所用程度的内径的轴承的引导辊相比，辊的旋转阻力变得更低。
[0020]
(4)在本发明的引导辊的一个方式，将所述润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为16mm2/s以下。
[0021]
如果将润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为16mm2/s以下，则辊的旋转阻力更进一步变低。
[0022]
(5)在本发明的引导辊的一个方式，将所述润滑脂的封入量设为所述轴承内空间的容积的25％以下。
[0023]
如果将润滑脂的封入量设为轴承内空间的容积的25％以下，则辊的旋转阻力进一步降低。
[0024]
本发明涉及的光纤的制造方法是(6)将上述任意的引导辊在光纤用的制造装置使用，对行进的所述光纤进行引导。
[0025]
能够提供一种光纤的制造方法，其在光纤用的制造装置所使用的引导辊的旋转阻力变低，因此光纤的断线频度降低。
[0026]
(7)在本发明的光纤的制造方法的一个方式，所述光纤的行进速度为1000m/min以上。
[0027]
线速越快，引导辊的旋转阻力越高，但由于使用旋转阻力变低的轴承的引导辊，因此即使光纤的线速为1000m/min以上，也能够降低光纤的断线频度。
[0028]
[本发明的实施方式的详细内容]
[0029]
以下，参照附图对本发明涉及的引导辊、光纤的制造方法的具体例进行说明。图1是本发明的一个方式涉及的光纤的制造装置的概略图。
[0030]
如图1所示，光纤制造装置10在最上游位置具有对光纤母材g进行加热使其软化的拉丝炉11。
[0031]
拉丝炉11具有：向内侧供给光纤母材g的圆筒的炉心管12；发热体13，其将该炉心管12包围；以及气体供给部14，其向炉心管12内供给例如氩气。由此，将炉内气氛设定为ar、
he、n2、或它们的混合气体气氛。此外，拉丝炉11可以是电阻加热器加热炉，也可以是感应加热炉。
[0032]
光纤母材g的上部被母材进给单元f把持，光纤母材g通过母材进给单元f被输送至炉心管12内。如果光纤母材g的下端部分被发热体13加热而向下方拉丝，则形成光纤g2的构成部件即玻璃纤维g1。
[0033]
光纤制造装置10在拉丝炉11的下游侧具有冷却单元15。向冷却单元15供给例如冷却用的气体，从光纤母材g拉丝出的玻璃纤维g1通过冷却单元15进行冷却。
[0034]
光纤制造装置10在冷却单元15的下游侧具有外径测定单元16。外径测定单元16构成为例如能够使用激光对玻璃纤维g1的外径进行测定，通过冷却单元15进行冷却的玻璃纤维g1通过外径测定单元16测定外径并向下方输送。此外，外径测定单元16只要能够以非接触的方式对玻璃纤维g1的外径进行测定，则也可以是激光以外的测定方式。
[0035]
光纤制造装置10在外径测定单元16的下游侧具有紫外线固化树脂(以下，称为uv(ultraviolet)固化树脂)的树脂涂敷装置17a、uv固化炉17b。
[0036]
向树脂涂敷装置17a供给有例如玻璃纤维保护用的uv固化树脂。在测定了外径的玻璃纤维g1，例如通过树脂涂敷装置17a涂敷聚氨酯丙烯酸树脂，该聚氨酯丙烯酸树脂在uv固化炉17b被照射紫外线而固化。由此，得到在玻璃纤维g1的周围形成了树脂层的光纤(还称作光纤基线)g2。
[0037]
此外、玻璃纤维保护用的uv固化树脂也可以由主(一次)树脂和副(二次)树脂构成。在该情况下，可以设置一次覆盖用的树脂涂敷装置、第1uv固化炉，在该第1uv固化炉的下游设置二次覆盖用的树脂涂敷装置、第2uv固化炉，也可以设置将一次覆盖和二次覆盖同时进行涂敷的装置和同时进行固化的固化炉。
[0038]
光纤制造装置10在uv固化炉17b的下游侧具有正下方辊18、及例如9个引导辊19a～19i。正下方辊18配置于拉丝炉11的正下方，将光纤g2的行进方向从垂直方向向例如水平方向进行变更。
[0039]
通过正下方辊18对行进方向进行了变更的光纤g2被引导辊19a～19i分别引导，通过位于最下游的引导辊19i而将行进方向向例如斜上方进行变更。
[0040]
光纤制造装置10在引导辊19i的下游侧还具有拾取装置20、引导辊21、调节辊22及卷绕装置23。通过拾取装置20的绞盘以规定的速度拾取光纤g2，经由调节辊22而卷绕至卷绕装置23的线轴b。
[0041]
位于拾取装置20的跟前的引导辊19a～19i分别以圆盘状形成，在其外周面设置有规定形状的槽。光纤g2与该槽的内壁面接触，由此光纤g2被引导。引导辊19a～19i在其中央位置分别具有轴承(图2)。
[0042]
如图2所示，轴承30具有内环31及外环32。分别在内环31的外周设置有轨道槽31a，在外环32的内周设置有轨道槽32a。滚动体34在内环31和外环32之间通过保持器35而被保持为自由滚动，外环32构成为能够相对于内环31进行旋转。在图2，作为滚动体34的一个例子而说明了球体(例如，钢制)，但也可以是圆柱形状(滚柱)。
[0043]
轴承30的内径(还称为轴承内径。图2中用d表示)例如设定为8mm。在光纤g2的线速为1000m/min以上的情况下，如果辊径为40mm，则轴承30的转速达到7500次/min以上，但与使用了通常所用程度的内径的轴承的引导辊相比，在如φ8mm这样细径的情况下，辊的旋转
阻力变低。为了进一步降低该辊的旋转阻力，优选变细为φ6mm、或φ5mm以下。
[0044]
轴承内空间33是设置于内环31和外环32之间的空间，例如使用密封部件36进行密封。在该轴承内空间33内封入有润滑脂。
[0045]
作为润滑脂的基础油动粘度，例如设定为在40℃为26mm2/s。通过设定为26mm2/s，从而与使用了通常的轴承所用程度的基础油动粘度的润滑脂的引导辊相比，能够减小旋转阻力，为了更进一步降低辊的旋转阻力，优选将润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为16mm2/s以下。
[0046]
另外，润滑脂的封入量优选设定为轴承内空间33的容积的35％以下。另外，为了进一步降低辊的旋转阻力，优选将润滑脂的封入量减少至轴承内空间33的容积的25％以下、或轴承内空间33的容积的15％以下。
[0047]
图3是说明各样品的规格和评价结果的表。
[0048]
在拾取装置20的绞盘的跟前设置10个引导辊，对于各引导辊的轴承，使用了内径d＝3～10mm的轴承30。
[0049]
针对各轴承30，分别对润滑脂的基础油动粘度、润滑脂的封入量进行变更，对施加于与拾取装置20最近的引导辊的引导辊轴的力(称为光纤张力)进行测定，求出与光纤g2的断线频度之间的关系。而且，对各个条件的轴承是否适于引导辊的轴承(将适合的情况设为a，将不适合的情况设为b)进行了评价。此外，断线频度定义为光纤g2在每拉丝长度1000km发生断线的次数。
[0050]
在将润滑脂的基础油动粘度设为54mm2/s、将润滑脂的封入量设为上述容积的35％的情况下(称为样品1)，光纤张力的测定值为560g。在样品1的情况下，断线频度为0.9次，以接近1次的频度发生，因此判定为不适于引导辊的轴承(评价b)。
[0051]
与此相对，在如样品2那样将润滑脂的基础油动粘度设为小于样品1(26mm2/s)的情况下，即使润滑脂的封入量为40％，光纤张力的测定值也为490g、断线频度为0.43次。由于以小于0.5次的频度发生，因此判定为适于引导辊的轴承(评价a)。
[0052]
而且，在润滑脂的基础油动粘度与样品2相同，但将润滑脂的封入量设为35％的样品3，光纤张力的测定值为460g、断线频度为0.32次。另外，在将润滑脂的基础油动粘度、封入量设为比样品3更小的样品4(润滑脂的基础油动粘度24.1mm2/s、润滑脂的封入量30％)，光纤张力的测定值为450g、断线频度为0.3次。如上所述，对于样品3及样品4，任意的断线频度都进一步变低，因此判定为适于引导辊的轴承(评价a)。
[0053]
另外，在样品5(润滑脂的基础油动粘度16mm2/s、润滑脂的封入量与样品4相同)，光纤张力的测定值为410g，辊的旋转阻力更进一步变低。断线频度为0.22次。
[0054]
接着，在样品6(润滑脂的基础油动粘度15.3mm2/s、润滑脂的封入量与样品4相同)，光纤张力的测定值为400g、断线频度为0.2次。
[0055]
并且，在样品7(润滑脂的基础油动粘度12mm2/s、润滑脂的封入量25％)，光纤张力的测定值为370g，辊的旋转阻力更进一步变低。另外，在样品8(润滑脂的基础油动粘度与样品7相同，润滑脂的封入量15％)，光纤张力的测定值为350g，辊的旋转阻力更进一步变低。样品7的断线频度为0.1次、样品8的断线频度为0.05次。
[0056]
由于上述样品5至样品8任意者的断线频度都低，因此判定为适于引导辊的轴承(评价a)。其中，样品7及样品8的断线频度变得特别低。
[0057]
如上所述，在将轴承30的内径设为8mm的情况下，如果将润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为26mm2/s以下、润滑脂的封入量设为轴承内空间33的容积的35％以下，则即使在使用了钢球或润滑脂的情况下，也能够降低辊的旋转阻力。因而，能够降低光纤的制造工序中的光纤的断线频度。
[0058]
另外，在润滑脂的基础油动粘度、封入量与样品4相同，但将轴承30的内径设为10mm的样品11，光纤张力的测定值为540g、断线频度为0.8次，因此判定为不适于引导辊的轴承(评价b)。另一方面，在将轴承30的内径设为5mm的样品9，光纤张力的测定值为350g、断线频度为0.08次，在将轴承30的内径设为3mm的样品10，光纤张力的测定值为310g、断线频度为0.05次。在上述样品9及样品10，断线频度低，因此判定为适于引导辊的轴承(评价a)。因而，如果轴承30的内径为8mm以下、且将润滑脂的基础油动粘度设为在40℃为26mm2/s以下、润滑脂的封入量设为轴承内空间33的容积的35％以下，则能够降低辊的旋转阻力。
[0059]
但是，在图1举出拉丝工序的例子进行了说明，但本发明不限定于该例。例如，也可以是在着色工序设置对着色用的uv固化树脂进行供给的树脂涂敷装置进行着色，使通过着色用的uv固化树脂对光纤基线进行了覆盖的光纤芯线行进的引导辊。如上所述，除了光纤基线以外，光纤芯线也属于本发明的光纤。另外，除了在着色工序所使用的引导辊以外，还可以应用于在拉丝后将卷绕的光纤基线或光纤芯线分割为希望的长度的情况下使用的引导辊。
[0060]
应当认为本次公开的实施方式的所有方面都是例示，并不是限制性的内容。本发明的范围不是上述含义，而是由权利要求书示出，意在包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。
[0061]
标号的说明
[0062]
10
…
光纤制造装置、11
…
拉丝炉、12
…
炉心管、13
…
发热体、14
…
气体供给部、15
…
冷却单元、16
…
外径测定单元、17a
…
uv树脂涂敷装置、1 7b
…
uv固化炉、18
…
正下方辊、19a～19i
…
引导辊、20
…
拾取装置、21
…
引导辊、22
…
调节辊、23
…
卷绕装置、30
…
轴承、31
…
内环、31a
…
轨道槽、32
…
外环、32a
…
轨道槽、33
…
轴承内空间、34
…
滚动体、35
…
保持器、36
…
密封部件、d
…
轴承内径、f
…
母材进给单元、g
…
光纤母材、g1
…
玻璃纤维、g2
…
光纤、b
…
线轴。