JPS61212800A - 紫外線硬化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は紫外線硬化装置に関し、特に細線状物体の表面
に塗布された紫外線硬化型コーテイング材を紫外線照射
によって連続的に硬化させるようにした硬化装置に関す
る。

［従来の技術］ 近年、光フアイバ技術の発達に伴い、そのファイバコー
ティングに関する装置が開発されてきたが、紫外線使用
の硬化装置としては、アメリカ合衆国のＦｕｓｉｏｎ　
Ｓｌｓｔｅｍｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから販売され
ているマグネトロンを使用した無電極ランプを特徴とす
るものや、特開昭５５−１５２５８？号に開示されたも
の、更には本出願人が特願昭５９−４３１８５号によっ
て提案した第５図に示すようなものを用いることができ
る。

第５図において、１は筐体であり、筐体１内に楕円をそ
の短軸に沿って２分割した形態の楕円筒型反射鏡２Ａお
よび２Ｂを対向配置する０両反射り！２Ａと２Ｂの一部
には冷却用の狭い空隙３Ａおよび３Ｂが設置される。４
は楕円の第１焦点軸に中心線を合わセて配置された紫外
線光源用のｕｖランプ、例えば高圧水銀灯であり、５は
第２焦点軸に中心線を合せて配置され、その中心線に沿
って、例えば線状物体としての光ファイバ６を通過させ
る紫外線透過型の中空管である。

なお、本例では、ＵＶランプ４および中空管５を周囲か
ら冷却するために、エアフィルタ７から筐体１内に冷却
用空気を導入し、矢印のような経路　　−を経て排気ダ
クト８から外部に排出されるようにしてあり、更に中空
管５の一方の端部側からは冷却用の窒素ガスが中空管５
内に導入され流通されるように構成されている。

このように構成された紫外線硬化装置においては、この
中空管５内を紫外線被照射物体である例えば光ファイバ
６がほぼその中心線に沿って高速移動させられる間に、
第１焦点軸の位置に設置されたＵＶランプ４からの紫外
線が第２焦点軸である中空管５の中心線に沿って集光さ
れ、効果的に光ファイバ６の周りの紫外線硬化型コーテ
イング材を硬化させることができる。

しかして、このような中空管５は、本例を含め、一般的
に、一体型の大型パイプあるいは角型パイプが採用され
てきた。

一般に、光ファイバを線引きするときには、その母材の
先端部を拘束した状態で他端部を加熱溶融し、光ファイ
バを線引きしながら紫外線硬化型コーテイング材の被覆
装置を通過させ、ついで紫外線硬化装置を経て巻取りド
ラムに導くが、第５図中の一体型の中空管５内に案内す
ることは作業性Ｆの難点であるとされていた。特に、最
初に光ファイバを巻取りドラムにまで導くときや１作業
の途中で装置を点検するときには極めて不便であり、望
ましくは光ファイバの先端が巻取りドラムにまで導かれ
た状態で被覆装置や紫外線硬化装置が作業状態にセット
されるように構成したい。

そこで、以上に述べたような作業性の観点から分割型の
中空管が望まれ、すでに被覆装置の方は上述したように
作業に支障がないように２つ割りの構造となっているの
が現状である。

そもそも、この中空管５が設けられる目的は、線引きさ
れた細線状の光ファイバＢが冷却空気に直接接触すると
横ぶれの発生する虞があるため外気を遮断すること　ま
た前記光ファイバの横ぶれを来たすことなく冷却するた
め、さらに紫外線硬化型コーテイング材の硬化阻害作用
を有する酸素を遮断するために中空管５に沿って窒素ガ
スを流すこと等にあり、したがって中空管５が一体型で
あればこの点での問題はないが、分割型の場合にはその
密封性が問題となる。

従来の分割型の中空管は次のように構成されていた。す
なわち、第６Ａ図に示すように、中空ＷｔＳを　等分さ
れた２つの分割部材１５Ａおよび１５Ｂで構成するか、
あるいは第６Ｂ図に示すように、中空管１５をそれぞれ
７ラング部１Ｂを有する分割部材１５Ｇおよび１５０で
構成しているが、第６Ａ図の方の中空７ｉ７１５の場合
は１ｒＩ述したように密封性が悪い。

すなわち、密封性の向」二を図るために、その合せ部分
の而は切断後十分精密に研磨仕りげが行われるが、それ
でもなお　装置内に装着したときに、その合体状態で密
封性が良好に保たれない、すなわち、紫外線硬化装置に
は第５図の例のように冷却空気が供給されているので、
空気圧が陽圧の場合は中空管１５内に空気が流入し、負
圧の場合は分；Ｉ、１部材１５Ａおよび１５Ｂがその中
央部で外側にたわむようになって、いずれにせよ密封性
が損われる。

また、第６Ｂ図に示した形態の分割型の場合には、その
フランジ部１６同士の接触面が得られることによって密
封性の方は良好となるが、その反面、フランジ部１６の
合せ部分が障害となり、その合せ面の方向（矢印で示す
方向）からの光が合せ部分に吸収されてしまい、あるい
は該フランジ部による遮光等のために中空管１５の中心
軸に周囲から均等に集光されなくなるのみならず、製作
コストが高くつく。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで、本発明は、上述した各種の問題点に着］１し、
その解決を図り、構成が簡単でしかも均等な集光が得ら
れ、かつ密封性の良好な分割型の中空管を具えた紫外線
硬化装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明では、線状光源を
有する紫外線発生源と、線状光源と平行な方向に配設さ
れ、線状物体を前記平行な方向に移動可能に収容する中
空管と、前記線状物体に前記紫外線発生源からの紫外線
を前記中空管を介して集光させる反射鏡とを具えた紫外
線硬化装置において、前記中空管は、わん曲面を有し、
そのわん曲面の少なくとも一部分が前記平行な方向に開
放されている２つの部材を有し、２つの部材の開放され
ている側同士を対向させた状態で接合および分離可能な
ように構成し、前記２つの部′材を接合させたときに、
前記２つの部材のうちの一方の少なくとも開放されてい
る端縁部が前記２つの部材のうちの他方の周面に接する
ように構成する。

［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１図、第２図および第３図は本発明の一実施例を示す
、ここで、２５は例えば石英チューブのような中空管で
あり、本例では、第２図に示す如く筐体１を反射鏡２の
楕円長軸方向に分離可能な２つの筐体部材ＩＡおよび１
Ｂで構成する。これら筐体部材ＩＡおよびＩＢを引離し
たときに反射鏡２も第５図に図示の反射鏡２Ａと２Ｂと
のように分解され、更に中空管２５もまた２つの分割部
材２５Ａおよび２５Ｂに分離されて筐体部材ＩＡおよび
１日と一体に移動させられる。

符号２６Ａおよび２８Ｂはそれぞれ案内棒２７Ａおよび
２７Ｂに沿って摺動自在とした案内部材である。

２８は上述した筐体部材ＩＡと１Ｂとを引離しまたは接
合させるように駆動するプランジャであり、図示しない
駆動手段を介してこのプランジャ２８を作動させること
ができる。２９は本装置の取付は板、３０は２つの中空
管分割部材２５Ａおよび２５Ｂを筐体部ＩＡおよびＩＢ
の上面にそれぞれ固定している保持部材である。

このように構成した紫外線硬化装置においては、その使
用状態では第１図および第２図に示したような状態に保
たれるが、光ファイバを線引きする作業の初期段階や点
検時にはプランジャ２８を作動させて筐体部材ＩＡおよ
びＩＢを分離移動させることにより、中空管２５を、第
３図に示すように、２つの分割部材２５Ａおよび２５Ｂ
に引離すことができる。それによって、これらの分割部
材２５Ａと２５Ｂとの間に、第１図に示したような開閉
ストローク２Ｓに相当する間隔を保たせることができる
。なお、第３図において、３１は中空管２５に対する窒
素パージ用のブロック、３２はそのパージ用ブロック３
１への窒素パージガスの供給管である。

そこで、本例では、中空管２５を２つの分割部材２５Ａ
および２５Ｂに分離および接合が可能なように２つの異
なる径を有する略々円筒形状のそれぞれ一部を切欠き、
樋状とした部材の接合体として中空管２５を構成する。

このように中空管２５を構成することにより、２つの部
材２５Ａと２５８とが東なり合う部分に良好な密封性が
保たれる接合状態を得ることかできる。

第４Ａ図はこのような分割部材２５Ａおよび２５Ｂの一
実施例をその接合状態で示す。本例の場合には１分割部
材２５Ａを分割部材２５Ｂより小径となしてそれぞれに
その軸心方向に合せた開口部３５Ａおよび３５Ｂを形成
し、その中心軸における開口部３５Ａおよび３５Ｂのな
す開き角度をそれぞれθＡおよび０日とするときに、 ０＾十０８＜３６０°　　　　・・・　（１）が成立つ
ようになし、さらに好ましくはＯＡ≦１８０゜ に定める。

そこで、このような分割部材２５Ａおよび２５Ｂをその
開口部３５Ａおよび３５Ｂが対称位置にくるようにして
、第４Ａ図に示すように接合させた場合、双方の分割部
材２５Ａと２５Ｂとの間には重なり合う重複部３６が得
られ、この状態で一方の分割部材２５Ａの！、１１欠き
端縁部３７を他方の分割部材２５Ｂに略々接する状ｙ島
で接触を保たせるようにすることができる。

第４Ｂ図は理想的な接合形態とした一実施例を示す、す
なわち、本例は分割部材２５Ａの外形Ｄ０＾を分割部材
２５Ｂの内径り工８と略々等しくなして、更に、分割部
材２５Ｂの切欠き角θＢを！８ｏ０　としたものである
。

このように構成すれば、その重合部３６の曲面において
完全な接触状態が保たれるので、その密封性を理想的な
状態に高めることができるのみならず、双方の分割部材
２５Ａおよび２５Ｂの管の中心を一致させることができ
るので、合体させた接合状態において理想的な集光を得
ることができる。

第４Ｃ図は装作上の経済性が配慮された本発明の実施例
を示し、本例では分割部材２５Ａと２５８とを共に大略
円管の半載型となし、部材２５Ｂの内径ｎｌａを部材２
５Ａの外形［１ＯＡより僅かに太きくしたものである。

ここで、開き角θ＾とＯＢとの関係は第４Ｄ図〜第４Ｆ
図に示すように種々に定めることができる。

例えば、ＤＩＢ　＝３０ｍｍ、ＤＯＡ　＝２５ｍ　、部
材２５Ａおよび２５Ｂの各肉厚をそれぞれ１．５層鳳お
よび１．８層票となし、０＾＝Ｏｅ＝１８０＠として、
良好な密封性および集光特性を得ることができた。この
場合には、いずれの部材２５Ａおよび２５Ｂも半円状な
ので、１つの真円管を２つ割りすることによって２つの
分割部材を形成でき、材料の効率利用の見地から利点が
ある。なお、この場合の径Ｄ［ａと径口０＾との差は１
〜５鳳肩程度が適当である。

すなわち、本例のようにすれば、管の中心がずれること
により、接合状態での形状が図に示すように円形状から
幾分ずれるが、レーザやダイヤモンドカッター等を使用
して切断加工がしやすく、加工費も廉価ですむ。

第４Ｇ図は更に本発明の他の実施例を示し、本例は分割
部材２５Ａおよび２５Ｂの各内径および各外径をいずれ
もほぼ同一寸法としたもので、このようにした場合は１
分割部材２５Ｂの内周面の端縁部３８が分割部材２５Ａ
の外周面に略々接する状態で接触を保つ。

なお、分割部材２５Ａと２５８とは必ずしも同径である
必要はない０例えば、第４Ｈ図は、分割部材２５Ａおよ
び２５Ｂのそれぞれ外径Ｄｏ＾および内径ＤＩＢをＤＯ
Ａ　＞ｏｌｅに定めた例を示す、この場合にも、分割部
材２５Ｂの内周面の端縁部３８が分割部材２５Ａの外周
面に略々接する状態で接触を保つ、ただし１分割部材２
５Ｂの内径Ｄ１ｅが分割部材２５Ａの外径Ｄｏ＾よりも
小さいとしても、その差は僅小であることが密に接触す
るためには好ましい。

第４Ｉ図は本発明のさらに他の実施例を示す、本例にお
いては、分割部材２５Ａおよび２５Ｂをほぼ同一径を有
するようにすると共に、その端部３９Ａおよび３９Ｂを
それぞれ内油げおよび外折りとしたもので、端部３９Ａ
および３９Ｂに形成した接合面同士によって接触が保た
れるようにする。

このように構成した場合、加工性に難点がある反面、面
接触が得られることから良好な密封性が得られ、更に集
光効率も高められる。

第４Ａ図の形態とした中空管２５について、分割部材２
５Ｂの内径ＤＵＢを２１ｍｍ、その開き角度θ８を１８
０°とし、更に分割部材２５Ａの外径口０８を２０．５
ｍｍ、その開き角度０＾をＢＯｏとしてこれらを接合さ
せてなる中空管２５と、内径２１層朧の従来型の一体の
中空管との比較実験を行った結果、窒素ガスの洩れもほ
とんど差異が認められず、本発明における分割型の中空
管２５が密封性に優れていることが確認でき、また紫外
線硬化型コーテイング材に対する硬化性についても優れ
た成果が得られた。

更にまた、このような径を有する本発明にかかる中空管
としては、前述した径ＤＩＢとＤＯＡとの差ΔＤが５■
■以下、更に重複部３８のいずれかの管中心となす角度
θＣの合計が１０〜８５°の範囲、大径側の分割部材の
開き角度θＢが１５０’〜３５０　’であるのが効果的
である。ΔＤを０．２Ｈ未満にすると、開閉時における
高い位置決め精度が必要となり実用的でないことを確認
した。他方、ΔＤが１．５１膳を越えると、密封性が低
下する。更にまた、Ｏｃが１０’未満では密封性が低下
し、θＣが８５°を越えると、例えば光ファイバをその
中心に位置させた状態で分離作業を行ったときに、光フ
ァイバが分割部材にひっかかる虞の生じる場合があるこ
とが確認された。

更にまた、分割部材２５Ｂの開き角度θＢを１５０°未
満にすると１分割部材２５Ａを分割部材２５Ｂに嵌め込
みにくくなり、他方、３５０°を越えると密封性が低下
することが確認された。

なお、以上の実施例および実験では分割部材の断面形状
が真円の円弧の場合について述べてきたが、その断面形
状は必らずしも真円の円弧に限られるものではなく、効
果的に集光が得られる二次曲線の一部で形成するように
することもできる。

ただし、この場合にあっても、その重複部において、一
方の部材側の開口部を形成している少なくとも両端の端
縁部が他方の部材側の面に略々接する状態で接触するよ
うにすることが必要である。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、木薬明によれば、中空管を略
々同一または僅少差のある半径を有し。

中心軸に平行した開口部を具えた２つの２次曲而部材で
形成し、これら２つの２次曲面部材の開口部を、互いに
対向させた状態で接合および分離が可能なようになして
、接合させたときに、開口部を形成している一方の部材
の少なくとも端縁部が他方の部材の周面に接するように
構成したので、中空管を２つに分離させた状態でその中
心部を通過させる被照射物体を取扱うことができるのみ
ならず、接合状態としたときに１重なり合わせた重複部
に部材間の接触状態が得られることによって良好な密封
性を保持させることができ、しかも、中空管の中心軸に
周囲から略々均等に集光されるので良好な集光が得られ
、したがって、紫外線硬化を効率的に実施することがで
きる。

さらにまた、重複部が形成されることによって、切欠き
部を形成するときの端縁部の形成精度が多少低くても、
上述した接触状態が保たれるので、中空管としての密封
性が損われることが防ｌヒされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明紫外線硬化装置の全体構成を示す斜視図
。 第２図はその断面図。 第３図は本発明紫外線硬化装置の中空管の分離動作を説
明するための斜視図、 第４Ａ図〜第４■図はその中空管の種々の実施例を示す
断面図、 第５図は従来の紫外線硬化装置の構成の概要を示す模式
図、 第６Ａ図および第８Ｂ図はその中空管を２つの部材に分
解可能とした場合の例をそれぞれ示す斜視図である。 ｌ・・・筐体　。 ＩＡ、ＩＢ・・・筐体部材、 ２Ａ、２Ｂ、２・・・反射鏡、 ３Ａ、３Ｂ・・・空隙。 ４・・・Ｕｖランプ。 ５．１５．２５・・・中空管、 ６・・・光ファイバ、 ？・・・エアフィルタ、 １５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ，１５０，２５Ａ、２５Ｂ・・
・中空管分割部材、１６・・・フランジ部、 ２日・・・プランジャ。 ２９・・・取付板。 ３０・・・保持部材、 ３１・・・Ｎ？パージブロック、 ３２・・・Ｎ２パージガス供給管。 ３５Ａ、３５Ｂ・・・開口部、 ３６・・・重複部、 ３７．３８・・・端縁部、 ３９Ａ、３９Ｂ・・・端部。 特許出願人　　日本合成ゴム株式会社 ｒｌ願人　　　株式会社　オーク製作所代　　理　　人
　　　　　弁理入　　谷　　　　義　−第１図 第２図 第３図 １１舒 第４８図　　　　　　　　　第４Ｄ図 第４ｃ図　　　　　　　　第４Ｅ図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 線状光源を有する紫外線発生源と、前記線状光源と平行
   な方向に配設され、線状物体を前記平行な方向に移動可
   能に収容する中空管と、前記線状物体に前記紫外線発生
   源からの紫外線を前記中空管を介して集光させる反射鏡
   とを具えた紫外線硬化装置において、前記中空管は、わ
   ん曲面を有し、そのわん曲面の少なくとも一部分が前記
   平行な方向に開放されている２つの部材を有し、該２つ
   の部材の開放されている側同士を対向させた状態で接合
   および分離可能なように構成し、前記２つの部材を接合
   させたときに、前記２つの部材のうちの一方の少なくと
   も開放されている端縁部が前記２つの部材のうちの他方
   の周面に接するように構成したことを特徴とする紫外線
   硬化装置。