JP2012167012A - 光ファイバ紡糸装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タワーの高さを高くすることなく、紡糸した光ファイバに対して連続して複数の樹脂被覆を施すことを可能とする。
【解決手段】光ファイバ紡糸装置１は、光ファイバ母材５を加熱して光ファイバ７に紡糸する紡糸炉９と紡糸された光ファイバに樹脂を被覆する樹脂被覆装置２５と樹脂硬化装置２７とを上方向から下方向へ順次垂直方向に配置した被覆・硬化装置と、光ファイバを再び垂直の上方向へ搬送する垂直搬送部４７とこの垂直搬送部４７の光ファイバを光ファイバの送り速度と同じ速度で引き取る垂直上部引取部４９とで構成される垂直搬送装置４５と、からなるメインタワー３と、光ファイバに樹脂を被覆する樹脂被覆装置５７と樹脂硬化装置５９とを上方向から下方向へ順次垂直方向に配置した補助タワー５１と、光ファイバを巻き取る巻取装置７１と、で構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、光ファイバ紡糸装置及びその方法に関し、特に光ファイバ母材を加熱して紡糸した光ファイバに多層の樹脂被覆を行う光ファイバ紡糸装置及びその方法に関する。

従来の光ファイバ紡糸装置では、例えば、特許文献１に示されているように、光ファイバ母材を加熱して光ファイバに紡糸する紡糸炉と、この紡糸炉で紡糸された光ファイバに樹脂液を塗布する複数個の樹脂液塗布装置と、この光ファイバに塗布された複数の樹脂液を樹脂液塗布装置毎に硬化させる硬化装置と、この光ファイバ心線を巻き取る巻き取り機が、直列に順次上方向から下方向へ向けて配置されている。

特開平２−６４０４１号公報

ところで、従来の光ファイバ紡糸装置においては、例えば、特許文献１に示されているように、紡糸される光ファイバは線径を一定にすることが求められるので、重力の影響を受けない垂直方向で紡糸されている。このとき、紡糸炉で加熱して紡糸された光ファイバは冷却する必要があり、そのためには冷却空間の間隔をあける必要がある。したがって、光ファイバの線速を上げて生産効率を向上する場合は、さらに冷却空間の間隔をあける必要がある。そのためには、紡糸装置のタワーをさらに高くする必要が生じてくる。すなわち、次に示すような問題点があった。

（１）光ファイバに被覆する被覆層の数が多くなると、樹脂被覆装置をタワーに設置するためのスペースが無い。

（２）生産効率をアップするために紡糸線速を速くすると、光ファイバを冷却する部分の長さが長くなるが、タワーの高さには限界がある。

（３）光ファイバ素線そのものに加工を行なう装置を導入する場合、タワーの高さが不足するために、必要な樹脂被覆をすることができないという問題があった。すなわち、オンラインファイバ加工機と組み合わせることが難しい。

（４）光ファイバに樹脂被覆を被覆するには、樹脂被覆層地のダイスに光ファイバを通してから樹脂の供給を行なうので、光ファイバの搬送時に光ファイバに傷をつけない工夫が必要である。

（５）線がけを行った後の紡糸工程では、余分な装置が接触しないパスラインが必要となる。

（６）紡糸線速を高速化するためには高い紡糸タワーを設置するしかなく、タワー本体の価格だけでなく、周囲の建築物の価格も高くなる。

（７）光ファイバケーブルでは樹脂の押出しによる横向きに設置した被覆装置を導入することが可能であるが、紡糸した光ファイバに連続して樹脂を被覆するには、被覆樹脂の偏肉特性が厳しいために、横向きに被覆装置を設置することができない。

この発明は、タワーの高さを高くすることなく、紡糸した光ファイバに対して連続して複数の樹脂被覆を施すことを可能とすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明の光ファイバ紡糸装置は、光ファイバ母材を加熱して光ファイバに紡糸する紡糸炉と、この紡糸炉で紡糸された光ファイバに樹脂を被覆する樹脂被覆装置と前記光ファイバに被覆された樹脂を硬化させる樹脂硬化装置とを上方向から下方向へ順次垂直方向に配置した被覆・硬化装置と、前記光ファイバを再び垂直の上方向へ搬送する垂直搬送部とこの垂直搬送部の光ファイバを前記光ファイバの送り速度と同じ速度で引き取る垂直上部引取部とで構成される垂直搬送装置と、からなるメインタワーと、
光ファイバに樹脂を被覆する樹脂被覆装置と前記光ファイバに被覆された樹脂を硬化させる樹脂硬化装置とを上方向から下方向へ順次垂直方向に配置した補助タワーと、
前記光ファイバを巻き取る巻取装置と、で構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、 前記メインタワーと、補助タワーとの間に、前記垂直搬送装置と補助タワーとからなる副補助タワーを複数備えていることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記光ファイバの走行方向で前記垂直搬送装置の後方側に、前記光ファイバを引き取る第１引取装置を設けると共に、この第１引取装置による光ファイバのクランプ力が前記垂直搬送装置の垂直上部引取部による光ファイバのクランプ力より小さくし、かつ、前記第１引取装置による光ファイバの線速が前記垂直搬送装置の垂直上部引取部による光ファイバの線速より遅くした構成であることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記垂直搬送部がベルトコンベアであると共に、前記垂直上部引取部が前記ベルトコンベアの上部で光ファイバを挟み込むように設けたピンチローラであることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記ピンチローラは、光ファイバをベルトコンベアのベルトと挟んだまま前記光ファイバの線速と連動して上方へ移動した後に前記ベルトコンベアの上部で光ファイバを引き取る垂直上部引取部となることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記垂直搬送部が、前記光ファイバを両側から挟み込むベルトコンベアで構成されていることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記ベルトコンベアは、光ファイバのパスラインと待避位置との間を移動自在に設けられていることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記ベルトコンベア及び前記ピンチローラは、カムクラッチ機構を内蔵していることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、
前記ベルトコンベアのベルトがクッション性を有する材料でなることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記垂直搬送部が、垂直方向に延伸して設けたダクト内を上方に向けて流れるエアで前記光ファイバを搬送するエアダクトであることが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸装置は、前記光ファイバ紡糸装置において、前記垂直搬送装置と巻取装置との間に、光ファイバの張力を測定する光ファイバ張力測定装置を設け、この光ファイバ張力測定装置により前記光ファイバに予め設定した設定値以上の張力がかかったことを測定した時に前記垂直搬送装置が光ファイバを開放する機構を有することが好ましい。

この発明の光ファイバ紡糸方法は、光ファイバ母材を加熱して光ファイバに紡糸すると共に前記光ファイバを垂直の下方向に搬送しながら複数の樹脂被覆を施す光ファイバ紡糸方法において、
前記光ファイバを途中から変向せしめて再び垂直の上方向へ搬送する垂直搬送工程と、前記光ファイバをその適宜位置で変向せしめて再び垂直の下方向へ搬送しながら樹脂被覆を施す樹脂被覆工程と、を行い、
前記垂直搬送工程と樹脂被覆工程を少なくとも１回以上を繰り返すことを特徴とするものである。

また、この発明の光ファイバ紡糸方法は、前記光ファイバ紡糸方法において、前記垂直搬送工程は、その上部で垂直上部引取部により前記光ファイバを一定速度で引き取りながら前記光ファイバを再び垂直の下方向へ変向する線がけを行うことが好ましい。

また、この発明の光ファイバ紡糸方法は、前記光ファイバ紡糸方法において、前記垂直搬送工程より前記光ファイバの走行方向の後方側で、第１引取装置により前記光ファイバを引き取ると共に、前記第１引取装置による光ファイバのクランプ力を前記垂直搬送工程の垂直上部引取部による光ファイバのクランプ力より小さくし、かつ、前記第１引取装置による光ファイバの線速を前記垂直搬送装置の垂直上部引取部による光ファイバの線速より遅くしていることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の光ファイバ紡糸装置及びその方法によれば、垂直搬送装置を設けたので、タワーの高さを高くすることなく、紡糸した光ファイバに対して連続して複数の樹脂被覆を施すことができる。

また、光ファイバを冷却するための長さを長くできるので、紡糸の線速を上げることができる。

また、垂直搬送装置の垂直搬送部から隣り合うラインへ線がけ作業を行うときに光ファイバが破断したとしても、垂直搬送部の上部に光ファイバを引取る機能を導入することで、線がけ作業が容易になる。

この発明の実施の形態の光ファイバ紡糸装置の概略的な説明図である。 第１の実施の形態の垂直搬送装置を示す斜視図である。 光ファイバ紡糸装置により製造される光ファイバ心線の断面図である。 第２の実施の形態の垂直搬送装置を示す斜視図である。 第３の実施の形態の垂直搬送装置を示す側面図である。 第４の実施の形態の垂直搬送装置を示す側面図である。 第５の実施の形態の垂直搬送装置を示す側面図である。 第６の実施の形態の垂直搬送装置を示す側面図である。 （Ａ）は第６の実施の形態の垂直搬送装置を示す平面図で、（Ｂ）は（Ａ）の一部断面図である。 この発明の他の実施の形態の光ファイバ紡糸装置の概略的な斜視図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照するに、この実施の形態に係る光ファイバ紡糸装置１は、例えば約６ｍ（メートル）の高さのメインタワー３が設けられており、このメインタワー３の上部には光ファイバ母材５を加熱して光ファイバ７に紡糸する紡糸炉９が設けられている。なお、光ファイバ母材５の外径は、最大で例えばφ５０ｍｍである。

紡糸炉９は、炉内を約２３００°Ｃにする加熱装置１１としての例えばカーボンヒータと、溶融した光ファイバ７を例えば冷却水等で強制的に冷却する冷却装置１３を有している。

前記光ファイバ母材５は、メインタワー３に設けた母材送り出し装置１５により保持されており、前記紡糸炉９で加熱溶融されながら紡糸されて光ファイバ７となる。なお、母材送り出し装置１５は、例えば、光ファイバ母材５を保持する保持部材１７と、この保持部材１７に螺合して昇降するためのボールネジ１９と、このボールネジ１９を回転駆動するモータ２１とで構成される。したがって、前記モータ２１によりボールネジ１９が正逆回転し、保持部材１７で保持されている光ファイバ母材５が上下動される。

前記紡糸炉９の下方には、紡糸された直後の光ファイバ７の外径を測定する光ファイバ外径測定器としての例えば第１レーザ外径測定器２３が設けられている。

この第１レーザ外径測定器２３の垂直方向の下方には、順に、前記光ファイバ７に１層目の樹脂を被覆する第１樹脂被覆装置２５と、この第１樹脂被覆装置２５で被覆された１層目樹脂を硬化させるＵＶランプ／ヒータの第１樹脂硬化装置２７と、前記光ファイバ７に２層目の樹脂を被覆する第２樹脂被覆装置２９と、この第２樹脂被覆装置２９で被覆された２層目樹脂を硬化させるＵＶランプ／ヒータの第２樹脂硬化装置３１と、前記光ファイバ７の外径を測定する光ファイバ外径測定器としての例えば第２レーザ外径測定器３３が設けられている。

なお、第１，第２樹脂被覆装置２５，２９は、光ファイバ７が通過する図示しないダイス孔を有するダイス３５と、このダイス３５に樹脂を配管で供給する樹脂タンク３７を有している。前記第１，第２樹脂被覆装置２７，２９と第１，第２樹脂硬化装置２７，３１とを被覆・硬化装置と呼ぶ。

さらに、第２レーザ外径測定器３３の垂直方向の下方には、光ファイバ７を一定の速度で引き取るための第１引取装置としての例えば第１引取キャタピラ３９が設けられている。

第１引取キャタピラ３９で引き取られた光ファイバ７は、光ファイバ７にかかる張力を測定する光ファイバ張力測定装置としての例えばテンションプーリ４１と、ターンプーリ４３を経て垂直に持ち上げられる構成である。

すなわち、前記メインタワー３には、前記光ファイバ７を再び垂直の上方向へ搬送する垂直搬送装置４５が設けられている。

垂直搬送装置４５は、前記ターンプーリ４３を経て走行方向が変更された光ファイバ７を、垂直の上方向へ搬送する垂直搬送部４７と、この垂直搬送部４７の光ファイバ７を前記光ファイバ７の送り速度と同じ速度で引き取る垂直上部引取部４９と、で構成される。

なお、上記のメインタワー３の隣りには、例えば約４ｍ（メートル）程度の補助タワー５１が設けられている。

図２を併せて参照するに、上記の垂直搬送装置４５の垂直搬送部４７としてはベルトコンベア５３が縦向きに配置された構造となっており、ベルトコンベア５３はメインタワー３の光ファイバ７のパスラインよりも補助タワー５１の側に近い場所に設置されている。

前記垂直上部引取部４９としては、ピンチローラ５５がベルトコンベア５３の上部で光ファイバ７を挟み込むように設けられている。ピンチローラ５５はベルトコンベア５３との接触摩擦により常にベルトコンベア５３のベルト速度と同期して回転している。なお、この実施の形態では、ピンチローラ５５としては２本のローラにベルトを無端状に掛け回しているが、単なるローラでも良い。

したがって、光ファイバ７はベルトコンベア５３で垂直の上方向へ搬送されてから垂直上部引取部４９、すなわちピンチローラ５５とベルトコンベア５３に挟まれて引き取られる。

再び図１を参照するに、上記の垂直上部引取部４９で引き取られた光ファイバ７は、ベルトコンベア５３の上方に設けたターンプーリ４３と、補助タワー５１の上部に設けたターンプーリ４３によって再び垂直の下方向へ変更されることになる。

上記の補助タワー５１には、前記ターンプーリ４３の垂直方向の下方に、順に、前記光ファイバ７に３層目の樹脂を被覆する第３樹脂被覆装置５７と、この第３樹脂被覆装置５７で被覆された３層目樹脂を硬化させるＵＶランプ／ヒータの第３樹脂硬化装置５９と、前記光ファイバ７に４層目の樹脂を被覆する第４樹脂被覆装置６１と、この第４樹脂被覆装置６１で被覆された４層目樹脂を硬化させるＵＶランプ／ヒータの第４樹脂硬化装置６３と、前記光ファイバ７の外径を測定する光ファイバ外径測定器としての例えば第３レーザ外径測定器６５が設けられている。

なお、第３，第４樹脂被覆装置５９，６３は、光ファイバ７が通過する図示しないダイス孔を有するダイス３５と、このダイス３５に樹脂を配管で供給する樹脂タンク３７を有している。

上記の第３レーザ外径測定器６５を通過した光ファイバ７は、第３レーザ外径測定器６５の下方に位置するターンプーリ４３によって変向されて最終の引取装置としての例えばキャプスタン６７により引き取られる。次いで、光ファイバ７の送り量を調整するダンサー６９を経て巻取装置７１の巻取ドラムに巻き取られることとなる。

上記構成により、まず、紡糸炉９で加熱溶融されながら紡糸された光ファイバ７は、メインタワー３を垂直の下方向に向けて第１引取キャタピラ３９（第１引取装置）により一定速度で引き取られる。この光ファイバ７は、図３（Ａ）に示されているように、中心のコア層７Ａとその外周に設けられたクラッド層７Ｂからなるもので、光ファイバ７の外径は例えばφ０．１２５ｍｍである。

この光ファイバ７は、テンションプーリ４１とターンプーリ４３で向きを垂直の上方向に変えた後、図２に示されているように、光ファイバ７の先端が垂直搬送装置４５のベルトコンベア５３に粘着テープ７３で貼り付けられる。

ベルトコンベア５３の上部にはピンチローラ５５がベルトコンベア５３との接触摩擦により常にベルトコンベア５３のベルト速度と同期して回転しているので、光ファイバ７の先端はベルトコンベア５３のベルトとピンチローラ５５の間に挟み込まれて一定の速度で上方へ引き取られる。その結果、光ファイバ７の先端がベルトコンベア５３によって補助タワー５１の上部の位置、例えば中２階に搬送される。

中２階では、ベルトコンベア５３の上方に位置する別のターンプーリ４３でラインの方向をほぼ９０°ほど変更した後に、補助タワー５１の上部のターンプーリ４３に光ファイバ７を線がけする。この線がけ作業を行なう際に、誤って光ファイバ７を切断してしまってもピンチローラ５５で光ファイバ７を一定速度で引き取っているので、紡糸される光ファイバ７の線径に影響を及ぼすことなく、再び、容易に線がけ作業を行なうことが可能である。

なお、光ファイバ７の線がけ作業が終了した後に、光ファイバ７が正規のパスラインを通るときには、光ファイバ７とベルトコンベア５３は接触しない位置関係となっている。

上記のように補助タワー５１の上部のターンプーリ４３に線がけされた光ファイバ７は、補助タワー５１の下部のターンプーリ４３を経てキャプスタン６７により引き取られ、次いで、ダンサー６９を経て巻取装置７１の巻取ドラムに巻き取られる。

なお、紡糸された直後の光ファイバ７は第１レーザ外径測定器２３で測定され、メインタワー３の下部では第２レーザ外径測定器３３で測定され、補助タワー５１の下部では第３レーザ外径測定器６５で測定されることにより、光ファイバ７の線径が一定であることが確認される。

上述したように、まず、紡糸炉９で紡糸された光ファイバ７を巻取装置７１に巻き取る作業が完成した後に、メインタワー３の第１樹脂被覆装置２５によって、図３（Ｂ）に示されているように、前記光ファイバ７に１層目の樹脂７５が被覆された後に、この１層目の樹脂７５は第１樹脂硬化装置２７のＵＶランプ／ヒータによって硬化される。この時の光ファイバ心線の外径は例えばφ０．１３５ｍｍである。

次いで、第２樹脂被覆装置２９によって、図３（Ｃ）に示されているように、前記光ファイバ心線の１層目の樹脂７５の外周に２層目の樹脂７７が被覆された後に、この２層目の樹脂７７は第２樹脂硬化装置３１のＵＶランプ／ヒータによって硬化される。この時の光ファイバ心線の外径は例えばφ０．１４５ｍｍであり、第２レーザ外径測定器３３で測定される。

その後、２層目の樹脂７７が被覆された光ファイバ心線はテンションプーリ４１とターンプーリ４３を経て垂直搬送装置４５を通過して垂直に持ち上げられ、垂直搬送装置４５の上方位置のターンプーリ４３と、補助タワー５１の上部に設けたターンプーリ４３によって再び垂直の下方向へ走行する。

補助タワー５１では、第３樹脂被覆装置５７によって、図３（Ｄ）に示されているように、前記光ファイバ心線に２層目の樹脂７７の外周に３層目の樹脂７９が被覆された後に、この３層目の樹脂７９は第３樹脂硬化装置５９のＵＶランプ／ヒータによって硬化される。この時の光ファイバ心線の外径は例えばφ０．１５５ｍｍである。

その後、第４樹脂被覆装置６１によって、図３（Ｅ）に示されているように、前記光ファイバ心線の３層目の樹脂７９の外周に４層目の樹脂８１が被覆された後に、この４層目の樹脂８１は第４樹脂硬化装置６３のＵＶランプ／ヒータによって硬化される。この時の光ファイバ心線の外径は例えばφ０．１６５ｍｍであり、第３レーザ外径測定器６５で測定される。

４層目の樹脂８１が被覆された光ファイバ心線は、第３レーザ外径測定器６５の下方に位置するターンプーリ４３によって変向されてキャプスタン６７により引き取られ、ダンサー６９を経て巻取装置７１の巻取ドラムに巻き取られる。

以上のように、補助タワー５１には複数の例えば第３，第４樹脂被覆装置５７，６１が設置されているので、ターンプーリ４３によって送られてきた光ファイバ心線に再び樹脂被覆を繰り返して行なうことが可能である。したがって、メインタワー３の高さを高くしなくても、樹脂の多層被覆が可能となる。

なお、補助タワー５１には、樹脂硬化装置のみを設置することも可能である。すなわち、光ファイバ７の線速が速いためにメインタワー３で樹脂被覆の硬化が不十分であった場合に、補助タワー５１によって完全硬化させることが可能となる。

また、補助タワー５１を用いることで、光ファイバ７に被覆を行なうための樹脂被覆装置を垂直方向に設置することが可能となるので、光ファイバ７における被覆樹脂の偏肉特性を良好に保つことが可能となる。つまり、光ファイバ７が重力を受けない垂直方向で樹脂被覆が行われるので、被覆樹脂の偏肉特性が良好となる。

また、紡糸炉９で加熱溶融されながら紡糸された光ファイバ７は冷却する必要があるので、冷却空間の間隔をあける必要がある。このとき、生産効率をアップするために光ファイバ７の線速を速くしても、補助タワー５１を用いることにより、メインタワー３の高さを高くしなくても、冷却空間の間隔をあけることが可能となる。

また、メインタワー３に設置されている第１引取キャタピラ３９（第１引取装置）のクランプ力が、垂直搬送装置４５の上部に設置された垂直上部引取部４９のクランプ力に比べてわずかに滑るようにし、垂直搬送装置４５の線速が第１引取キャタピラ３９の線速に比べてわずかに速くすることにより、第１引取キャタピラ３９と垂直搬送装置４５の垂直上部引取部４９との二つの引取装置の線速が完全に同調していなくても、光ファイバ７が切れることなく引き取ることが可能となる。

この実施の形態の光ファイバ紡糸装置１は、以下に示す効果を奏する。

（１）垂直搬送装置４５を導入することで、以下の効果がある。

(1-1) 多層被覆の光ファイバの製造が可能になる。例えば、ポリイミド被覆光ファイバ、プラスチッククラッド光ファイバ（ＰＣＦ）がある。また、イメージ光ファイバ、バンドルファイバのように通信用光ファイバ以外で、被覆厚に規格の無い光ファイバがある。また、ＵＶ被覆光ファイバで被覆総数を多くしたい場合がある。

(1-2) 光ファイバ７の紡糸の線速を上げることができる。例えば、通信用光ファイバを製造する際に、紡糸の線速を上げるために光ファイバを冷却するための長さを長くした光ファイバ紡糸装置とすることができる。

(1-3) 光ファイバの加工装置を導入しても、それに対応する必要な層数の被覆を行うことができる。例えば、タワーの一部にカーボンコート装置などの光ファイバの加工装置を設置する場合、従来の光ファイバ紡糸装置ではタワーの高さが不足するが、この実施の形態の光ファイバ紡糸装置１では可能である。

（２）垂直搬送装置４５にベルトコンベア５３を用いることで、光ファイバ７を上方に搬送する機能と、引取装置の機能を兼ねることができる。ちなみに、樹脂被覆を被覆する前の光ファイバは傷がつきやすく、傷が付くと破断の原因となるが、ベルトコンベアはこの問題を解消する。

（３）垂直搬送装置４５の上部に光ファイバ７を引取る機能を導入することで、以下の効果がある。

(3-1) 補助タワー５１に線がけ作業を行うときに光ファイバ７が破断したとしても、上部（例えば中２階）に光ファイバ７を引き取る機能があるために、光ファイバ７が下部（例えば１階）まで落下しないので、線がけ作業が容易になる。

(3-2) 補助タワー５１ヘの光ファイバ７の線がけ作業時に、光ファイバ７を緩ませずに線がけを行なうことができるため、線がけ作業が容易になる。

ちなみに、線がけ作業に光ファイバ７が緩むと、樹脂硬化装置内に光ファイバが張り付いてしまうことや、被覆に発泡が生じて樹脂被覆装置のダイスが詰まることや、光ファイバ径が太くなってダイスに引っかかることなどの問題点が生じる。

（４）垂直搬送装置４５の垂直上部引取部４９のクランプ力に比べて、メインタワー３の第１引取キャタピラ３９がわずかに光ファイバ７を滑らせるクランプ力であることによって、以下の効果がある。

(4-1) 線がけ作業時に二つの引取装置の線速が完全に同調しなくても光ファイバ７が切れずに引き取ることができる。

(4-2) 線がけ作業時に、設備の連動をとって自動的に第１引取キャタピラ３９のクランプを外す機能が必要とならず、安価に設備を導入することができる。

（５）ベルトコンベアにやわらかい素材を用いることで、被覆を行なっていない光ファイバ７の搬送が可能となる。これにより、線がけを行なった後の紡糸工程では、余分な装置が接触しないパスラインが必要となるが、この要求を満たすことができる。

（６）補助タワー５１（マルチタワー）を設置することによって、以下の効果がある。

(6-1) 紡糸装置のタワーを高層化するために周囲の建築物が高層化したり、エレベータ等の付帯設備を設置することなく、安価にタワーを設置することができる。

(6-2) 紡糸装置のタワーの高さが低いと、タワーの強度を落せるため、低価格でタワー本体を製作することができる。

(6-3) 被覆の偏肉を小さくするための縦型被覆装置を設置することができる。

(6-4) タワーの高さの制限を受けることがなくなるため、被覆層数に制限が無くなり、多層被覆が可能となる。

(6-5) 被覆の硬化・乾燥工程の機能を補助タワー５１で捕捉ことができるので、紡糸線速を高速化することができる。

(７) マルチタワー化と垂直搬送装置４５により、紡糸工程のみではなく、着色工程も導入することが可能であり、設備の設置面積を小さくすることで省スペース化、家屋の低コスト化が可能となる。

次に、この発明の他の実施の形態の垂直搬送装置の幾つかについて説明する。なお、前述した第１の実施の形態の垂直搬送装置４５と同様の部材は同符号を付し、特に異なる点のみを説明する。

図４を参照するに、第２の実施の形態の垂直搬送装置８３は、垂直搬送部４７が、前記光ファイバ７を両側からベルトコンベア８５で挟み込む方式である。すなわち、光ファイバ７を両側から挟み込むように縦向きに配置した２つのベルトコンベア８５で構成されている。

これにより、２つのベルトコンベア８５で光ファイバ７を上方に搬送する際に、前述した実施の形態の垂直搬送装置４５のように粘着テープ７３などでベルトコンベア８５のベルト表面に光ファイバ７を貼り付けることなく、光ファイバ７を両側からベルトコンベア８５で挟み込むことによって光ファイバ７を上方へ搬送することが可能となる。

図５を参照するに、第３の実施の形態の垂直搬送装置８７は、ピンチローラ追従方式である。すなわち、ベルトコンベア５３が縦向きに配置された構造となっており、さらに、ピンチローラ８９が、光ファイバ７をベルトコンベア５３のベルトと挟んだまま前記光ファイバ７の線速と連動して上方へ移動して搬送する。さらに、前記ピンチローラ８９は前記ベルトコンベア５３の上部のストッパ９１に当たって所定の位置で停止する。その後、前述した実施の形態のピンチローラ５５と同様の引き取り動作を開始する構成である。つまり、ピンチローラ８９とベルトコンベア５３が光ファイバ７を引き取る垂直上部引取部４９となる。

図６を参照するに、第４の実施の形態の垂直搬送装置９３は、コンベアスライド方式であり、線がけ時の光ファイバ７の作業性を向上させる方法となる。すなわち、前述した実施の形態と同様に、垂直搬送部４７はベルトコンベア９５が縦向きに配置された構造となっており、ピンチローラ５５がベルトコンベア９５の上部で光ファイバ７を挟み込むように設けられている。さらに加えて、上記のベルトコンベア９５は、光ファイバ７のパスラインと待避位置との間を移動可能に設けられている。

これにより、線がけ時にはベルトコンベア９５は光ファイバ７のパスライン上に設置されており、線がけが終了した時にベルトコンベア９５がパスラインから待避位置へ待避する。

図７を参照するに、第５の実施の形態の垂直搬送装置９７は、線がけ時の光ファイバ７の作業性を向上させる方法となる。すなわち、前述した第１の実施の形態の垂直搬送装置４５と同様に、垂直搬送部４７はベルトコンベア５３が縦向きに配置された構造となっており、ピンチローラ５５がベルトコンベア５３の上部で光ファイバ７を挟み込むように設けられている。さらに加えて、ベルトコンベア５３及びピンチローラ５５はカムクラッチ機構を内蔵している。

これにより、光ファイバ７を捕助タワー５１に通した後に、キャプスタン６７で引取りを開始した際に、キャプスタン６７の線速が速くてもカムクラッチ機構によりベルトコンベア５３とピンチローラ５５が空回りし、光ファイバ７に余分な張力がかからないことになる。

図８を参照するに、第６の実施の形態の垂直搬送装置９９は、自動開放機能付きベルトコンベア方式であり、線がけ時の光ファイバ７の作業性を向上させる方法となる。すなわち、前述した第１の実施の形態の垂直搬送装置４５と同様に、垂直搬送部４７はベルトコンベア１０１が縦向きに配置された構造となっており、ピンチローラ１０３がベルトコンベア１０１の上部で光ファイバ７を挟み込むように設けられている。さらに加えて、前記ピンチローラ１０３とベルトコンベア１０１がパスラインから待避位置へ待避可能に設けられている。

さらに、前記ベルトコンベア１０１とキャプスタン６７との間に、光ファイバ７の張力を測定する光ファイバ張力測定装置としての例えばテンションプーリ４１が設けられている。このテンションプーリ４１により前記光ファイバ７に予め設定した設定値以上の張力がかかったことを測定した時に、前記ピンチローラ１０３とベルトコンベア１０１は待避位置へ待避して光ファイバ７を開放する機構を有している。

なお、前述した各実施の形態のベルトコンベア５３、８５、９５、１０１は、そのベルトがクッション性を有する材料で構成されていることが、光ファイバ７を搬送する際に光ファイバ７を折れにくくするという点で望ましい。

図９を参照するに、第７の実施の形態の垂直搬送装置１０５は、光ファイバ７のエア搬送方式である。すなわち、垂直搬送部４７が、垂直方向に延伸して設けたダクト１０７内を上方に向けて流れるエア１０９で前記光ファイバ７を搬送するエアダクトである。また、ダクト１０７としては例えば内径がφ２０ｍｍの透明性のパイプを用いることができる。エア１０９を噴射する機構としては、図９（Ｂ）に示されているように、ダクト１０７の途中にいくつものエア噴射ノズル１１１が設けられている。供給されるエア１０９を貯留するエア貯留室１１３がダクト１０７の外周に設けられており、このエア貯留室１１３とダクト１０７の内部に斜め前方へ向けて連通する６個のエア噴射ノズル１１１（孔部）がダクト１０７の外周に配置されている。

この場合、光ファイバ７が単体でもダクト１０７内をエア搬送で送ることが可能であるが、エア１０９の消費量を減らすために、光ファイバ７の先端には、例えばバルーンなどのように空気抵抗を増やす部材を設けることが望ましい。

次に、この発明の他の実施の形態の光ファイバ紡糸装置１１５について説明する。なお、前述した実施の形態の光ファイバ紡糸装置１と同様の部材は同符号を付し、特に異なる点のみを説明する。

図１０を参照するに、基本的には前述した実施の形態の光ファイバ紡糸装置１と同様であり、異なる点は複数の副補助タワー５１Ａを設け、各副補助タワー５１Ａには樹脂被覆装置１１７や、図示してないが樹脂硬化装置や、前述した各実施の形態のいずれかの垂直搬送装置（図１０では垂直搬送装置４５）が設けられている。この方式は、製造する光ファイバ心線の樹脂被覆の層数に応じて必要な複数の副補助タワー５１Ａを適宜設けることが可能な「マルチレイアウト補助タワー方式」と称する。

１ 光ファイバ紡糸装置
３ メインタワー
５ 光ファイバ母材
７ 光ファイバ
９ 紡糸炉
１１ 加熱装置
１３ 冷却装置
１５ 母材送り出し装置
１７ 保持部材
２３ 第１レーザ外径測定器（光ファイバ外径測定器）
２５ 第１樹脂被覆装置
２７ 第１樹脂硬化装置
２９ 第２樹脂被覆装置
３１ 第２樹脂硬化装置
３３ 第２レーザ外径測定器（光ファイバ外径測定器）
３９ 第１引取キャタピラ（第１引取装置）
４１ テンションプーリ（光ファイバ張力測定装置）
４３ ターンプーリ
４５ 垂直搬送装置（第１の実施の形態の）
４７ 垂直搬送部
４９ 垂直上部引取部
５１ 補助タワー
５１Ａ 副補タワー
５３ ベルトコンベア
５５ ピンチローラ
５７ 第３樹脂被覆装置
５９ 第３樹脂硬化装置
６１ 第４樹脂被覆装置
６３ 第４樹脂硬化装置
６５ 第３レーザ外径測定器（光ファイバ外径測定器）
６７ キャプスタン
６９ ダンサー
７１ 巻取装置
７３ 粘着テープ
７５ １層目の樹脂
７７ ２層目の樹脂
７９ ３層目の樹脂
８１ ４層目の樹脂
８３ 垂直搬送装置（第２の実施の形態の）
８５ ベルトコンベア
８７ 垂直搬送装置（第３の実施の形態の）
８９ ピンチローラ
９１ ストッパ
９３ 垂直搬送装置（第４の実施の形態の）
９５ ベルトコンベア
９７ 垂直搬送装置（第５の実施の形態の）
９９ 垂直搬送装置（第６の実施の形態の）
１０１ ベルトコンベア
１０３ ピンチローラ
１０５ 垂直搬送装置（第７の実施の形態の）
１０７ ダクト
１０９ エア
１１１ エア噴射ノズル
１１３ エア貯留室
１１５ 光ファイバ紡糸装置

Claims (3)

1. 光ファイバ母材を加熱して光ファイバに紡糸すると共に前記光ファイバを垂直の下方向に搬送しながら複数の樹脂被覆を施す光ファイバ紡糸方法において、
   前記光ファイバを途中から変向せしめて再び垂直の上方向へ搬送する垂直搬送工程と、前記光ファイバをその適宜位置で変向せしめて再び垂直の下方向へ搬送しながら樹脂被覆を施す樹脂被覆工程と、を行い、
   前記垂直搬送工程と樹脂被覆工程を少なくとも１回以上を繰り返すことを特徴とする光ファイバ紡糸方法。
2. 前記垂直搬送工程は、その上部で垂直上部引取部により前記光ファイバを一定速度で引き取りながら前記光ファイバを再び垂直の下方向へ変向する線がけを行うことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ紡糸方法。
3. 前記垂直搬送工程より前記光ファイバの走行方向の後方側で、第１引取装置により前記光ファイバを引き取ると共に、前記第１引取装置による光ファイバのクランプ力を前記垂直搬送工程の垂直上部引取部による光ファイバのクランプ力より小さくし、かつ、前記第１引取装置による光ファイバの線速を前記垂直搬送装置の垂直上部引取部による光ファイバの線速より遅くしていることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ紡糸方法。

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