JPS6252145A - 光フアイバ被覆方法 - 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〉 本発明は光ファイバ製造工程の中で線引工程における樹
脂被覆方法の改良に関わる。

〈従来の技術〉 光ファイバに樹脂を被覆する方法としては、例えば米国
特許第４２６４６４９号に示すような加圧ダイや、オー
プンダイと呼ばれろものが知られている。本発明は特に
オープンダイの樹脂被覆方法に係わる。従来のオープン
ダイとして第６図に示す構造のものが知られている。第
６図に示す光ファイバ被覆用オープンダイにおいて、ダ
イ本体１の中に樹脂溜リ２．テーパ状壁面をもつ加圧部
３及び被覆の外径を決定する成形部４が備えられている
。

光ファイバ５は図示されない線引き炉で所定の径に線引
きされ上方から下方に向って送給されている。樹脂溜２
には樹脂６が貯えられていて樹脂溜２の中心部に送給さ
れる光ファイバ５に接触され、樹脂６は光ファイバ５の
の表面に塗布接着してけん引され、加圧部３において、
テーパ状壁面の作用で樹脂６の圧力が上昇し、成形部４
の平行穴にて外形が所定の寸法に成形され、オープンダ
イ１より外に光ファイバ５の被覆となって取り出される
。

第７図はオープンダイ１内での主要部分の〜■における
樹脂６の光ファイバ５の線引方向の速度の半径方向の分
布を示したものである。

樹脂表面の位置のでは光ファイバ５に接触した樹脂６は
光ファイバの速度Ｖと同じ速度になる。しかし、第７図
中（イ）の如く半径方向に離れるに従って樹脂の速度は
小さくなり、ある位置で零、さらにそれ重速においては
光ファイバの進行方向と逆になり速度は負となる。

それば面積Ａで示される流量が、被覆に所要の流量を越
えているからで、余剰の分はＲで示す成分となって逆流
する。位置Ｏにおいては第７図中（ロ）に示す如く逆流
の程度が次第に小さくなっている。樹脂溜り２の底部で
かつ加圧部３の入口の位置θにおいては、第７図中Ｑ→
に示す如く面積Ｂが被覆に必要な量と等れは偶然で、必
ずしもこの位置とは限らず、樹脂の粘性、せん断抵抗、
せん断速度、光ファイバとの摩擦力、ダイの形状により
決まるものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 第６図に示す光ファイバ被覆装置のオープンダイｌの樹
脂溜咬２において、樹脂６に逆流が起ると、第６図中矢
印７で示すような樹脂６の循環運動が起り、のの位置で
は大気圧であるが、光ファイバ５と樹脂６が接触する位
置は少し液面から下り、光ファイバ５と樹脂６の接触角
は９０°以下になり、光ファイバの線引き速度が大きい
程接触角は小さくなる。この位置で接触角が小さい程空
気を取り込み易く、樹脂６内に空気の泡が混入され、そ
れが循環するため混入空気が次第に増え、泡の大きさが
大きくなる。混入された空気の泡は樹脂と一体になって
加圧部３に引き込まれさらに成形部４に送られ光ファイ
バ５の被覆に取り込まれ、ダイ１から取り出されると光
ファイバの被覆の外へ放出され、このとき被覆の表面は
荒らされ、外観は著しく悪くなり、光ファイバの品質を
損なうことになった。

このため被覆の高速化ができないという不都合があった
。また線引炉で高温線引きされた光ファイバが十分冷却
されていない状態でダイ内に取り入れられると、樹脂６
に接触する光ファイバ５が高温のため、接触樹脂の温度
が上昇し、樹脂の粘性低下を起し、光ファイバとの接触
面でスリップを起し、けん引されなくなる。そのため、
十分な自然空冷長を確保しないと高速化できない問題が
あった。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
、被覆用樹脂の空気の泡を取り込まず、光ファイバの供
給速度を高速化した光ファイバ被覆方法を提供すること
を目的とするものである。

く問題点を解決するための手段〉 かかる目的を達成した本発明による光ファイバ被覆方法
の構成は、所定の速度で供給されろ光ファイバの周囲に
ほぼ該光ファイバの供給速度に加速された所要旦の樹脂
を接触させ、上記光ファイバの冷却に適当な距離の空間
を走行させ、上記樹脂を成形ダイ加圧部に上記光ファイ
バと共に突入し、上記加圧部で樹脂の圧力を上昇させ、
所要の吐出圧力に高め、上記成形ダイの成形部によって
所定の外形寸法に成形することを特徴とするものである
。

く実　施　例〉 本発明による光ファイバ被覆方法の一実施例を図面を参
照しながら説明する。第１図は本発明による光ファイバ
被覆方法を実施する光ファイバ樹脂被覆装置の原理的説
明図である。本発明によれば樹脂が被覆される光ファイ
バ５は所定の線引き速度Ｖによって上から下へ引き降ろ
されている。光ファイバ５は成形ダイ９のテーパ状壁面
をもつ加圧部１０の中心軸に沿って引き降ろされている
。１２゜１２′は樹脂６の供給装置←←〒≠←で走行す
る光ファイバ５に直接樹脂６を連続的に所要量付着させ
る。［ｌ？６は図示していないポンプにより連続的に定
量を樹脂供給装置１２゜１２′により供給され、光ファ
イバ５に付着した樹脂６は光ファイバ５と一体的にダイ
加圧部１０へ運ばれる。ダイ加圧部１０の入口○の位置
において樹脂６は加圧部１０の壁面と接触し樹脂６は光
ファイバ５に付着して、加圧部１０内へ導入される。樹
脂６の加圧部１０の入口、○の位置、加圧部１０の中間
部■の位置、及び加圧部１０の下端の成形部ののの位置
の樹脂６の半径方向の速度分布を、第２図に←→、（ハ
）、匝）と対応させて示す。加圧部１０の入口すなわち
位置Ｏにおけろ樹脂６の半径方向の速度分布は光ファイ
バ５と接触している処が光ファイバの速度Ｖで、壁面で
は零となり第２図中←→に示すような速度分布となる。

加圧部１０の入口まで速度Ｖであった樹脂６の平均速度
が瞬間的に加圧部１０では第２図も→に示す如く低下す
るので、そこで速度エネルギー差による圧力上昇が生じ
る。さらに加圧部１０の中では○の位置での速度分布は
第２図中（ハ）に示す如くであり、樹脂６にせん所作用
が生じ、そのエネルギーにより樹脂６の圧力がさらに上
昇し、成形部１１の■の位置でほぼＶに等しい樹脂吐出
速度で成形部１１から、ダイ外に所要の外径に成形され
て引き降ろされる。

本発明による光ファイバ被覆方法によれば、樹脂を予め
付勢し、成形ダイの加圧部１０に突入させることによっ
て基本的な圧力上昇が与えられろ。従来のダイの如く、
助走のためのけん引区間すなわち、逆流の生じる樹脂溜
りを設ける必要がない。樹脂を直接光ファイバ５に沿わ
せて加速し、加圧部１０へ突入させるもので、従来のも
のの如き逆流による空気の巻込み、気泡の成長もなく、
樹脂に基本的な圧力上昇が生じるので、高速の被覆が可
能となった。さらに本発明のねらいは、光ファイバの温
度と樹脂の温度を一致せしめろ事ができることで、積極
的には、樹脂により、高温の光ファイバ５を冷却できる
ことである。

被覆速度を上昇するにはファイバの温度が常温近くまで
低下していることが重要である。

なぜなら、温度が高いと、加圧部１０において、光ファ
イバ接触部の樹脂粘度が低下して、光ファイバとの界面
でスリップする現象が起るからである。本発明による方
法では、供給する樹脂が接触して加圧部１０へ突入する
までの長さｅを適当に保つことによって、光ファイバと
樹脂を所要の同一温度にすることができるので、スリッ
プのない安定した連続被覆が可能となる。

第３図に本発明の他の実施例の原理的構成図を示す。第
３図に示すものは第１図に示す本発明の実施例とほとん
ど同じであるが、成形ダイ９の上面に浅い液溜り１３を
設けることによって、若干の樹脂を溜め、光電式のレベ
ルセンサ投光器１４．受光器１４′により樹脂のレベル
を検知し図示されていない電気制御手段により、樹脂の
供給量を制御するものである。液溜り１３には余った樹
脂を排出する排出口１５が設けられている。排出口１５
から流出された余った樹脂は再度供給装置に戻して利用
することができる。またレベルセンサ１４，１４’には
光電式のものを使用しているか具備の方式のものでもよ
い。

第４図に本発明に更に他の実施例の原理的構成図を示す
。第４図に示す実施例のものは第１図及び第３図に示し
た実施例のものに比較して、樹脂の供給・付勢をより高
精度・確実にする装置である。第４図に示す実施例のも
のは改良された樹脂供給装置１６を成形ダイ９の上に設
けたことが特徴である。ここに用いられている樹脂供給
装置１６は従来の熱可塑性樹脂のチュービングダイの構
造をしている。ダイ本体１７はニップル１８と組合すこ
とによって、円環状の樹脂通路２０を形成している。樹
脂通路２０には供給口１９を介して、樹脂容ｖ＃２５よ
り樹脂供給用ポンプ２４によって樹脂６が供給される。

樹脂通路２０は下端部の円環状すき間２１を形成し、そ
こより樹脂は均一な厚さのチューブ状になって吐出され
、表面張力により即、縮径され、光ファイバ５に密着さ
れ、光ファイバ５の速度Ｖに付勢される。本実施例では
樹脂６が光ファイバ外周にほぼ均一に塗布されるので、
後段のダイ９での加圧成形が確実精度よく行なわれると
共に、同様理由で光ファイバの冷却、及び樹脂の湯度も
均一になる利点がある。

本実施例の装置による一実験例によれば、光ファイバの
径１２５　／Ｊｌ、被覆外径２００４、供給樹脂温度４
０℃、光ファイバ空冷長２ｍ、１　＝０．５　ｍＸＵＶ
アクリレート樹脂で２００ｍ／分の線速ｉｅ得た。

さらに本発明の他の実施例を第５図に示す。

第５図に示すものは第４図に示すもののダイ９の加圧部
１０の外周にそって円錐状壁面２８が形成されている。

円錐状壁面２８は円錐状壁面３０とともに第２の樹脂の
円環状樹脂通路３１を形成している。第２層目の樹脂３
６は樹脂容器２７に蓄わえられていて、ポンプ２６によ
り一定量を、あるいは気体の圧力で一定圧力に調整され
、供給孔３５より円環状樹脂通路３１に送給されろ。第
１層目の樹脂６がすでにダイ９により被覆された光ファ
イバ５が、第２のダイ２９の加圧部３３の中心に沿って
供給されている。加圧部３３の入口には円環状樹脂通路
３１の下端が連通していて、円環状樹脂通路３１に送給
される第２層目の樹脂３６は第１層目の樹脂６の上に被
覆されろ。ここで第１層目の樹Ｉｌｌ　６と第２層目の
樹脂３６は同一のものでもよ（異種のものでもよい。例
丸ば高速化を図りたいときは同一材料を２層に分けるこ
とにより、１層毎の被覆厚さを小さくして、加圧部１０
．３３におけろ樹脂剪断速度を上げ、高い吐出圧力を得
ろことができるからである。

〈発明の効果〉 本発明による光ファイバ被覆方法によれば、光ファイバ
と被覆用樹脂の接触面において、空気が取り込まれるこ
とがないため、従来技術のものの如（樹脂に空気が取り
込まれ泡になって被覆表面を荒すようなことがなく、光
ファイバに品質の侵れた樹脂被覆を施すことができろよ
うになった。また成形ダイに光ファイバに付着して圧入
される樹脂の速度を光ファイバ速度まで付勢ができるた
め、充分に成形圧力の上昇が得られ、高速被覆が可能と
なった。更に光ファイバに樹脂を接着した位置と成形ダ
イ加圧部までの距離ｒを適当に選定することによって光
ファイバの温度を低くすることができ、樹脂の接着性を
あげ、更に高速被覆の可能性を補強する効果が得られた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ファイバ被覆方法を実施する装
置の１例を示す原理的構成図、第２図は第１図中Ｏｅ＠
の部分の樹脂の半径方向の流速分布を示す図、第３図、
第４図、第５図は本発明の他の実施例を示す原理的構成
図、第６図は従来技術の光ファイバ被覆方法を示す装置
の原理的構成図、第７図は第６図に示す装置ののｐＯｐ
θ、■、■の部分の樹脂の流速の半径方向分布図である
。 図　面　中、 ５は光ファイバ、６は樹脂、９は成形ダイ、１０は加圧
部、１１は成形部、１２，１２’は樹脂供給装置、１３
は液溜り、１４　、１４’は液面計、１５は排出口、１
６は樹脂供給装置、１７はダイ、１８はニップル、１９
は供給口、２０は樹脂通路、２１は間隙、２３は空隙、
２４はポンプ、２５は樹脂容器、２６（よポンプ、２７
は樹脂溜り、２９はダイ、２８，３０は壁面、３１は円
環状樹脂通路、３３は加圧部、３４は成形部、３５は供
給孔、３６は樹脂である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の速度で供給される光ファイバの周囲にほぼ
   該光ファイバの供給速度に加速された所要量の樹脂を樹
   脂供給装置から吐出供給し、付着させ、上記光ファイバ
   の冷却に適当な距離の空間を走行させ、上記樹脂を成形
   ダイ加圧部に上記光ファイバと共に突入させ、上記加圧
   部で樹脂の圧力を上昇せしめ、所要の吐出圧力に高め、
   上記成形ダイの成形部によって所定の外形寸法に成形す
   ることを特徴とする光ファイバ被覆方法。
2. （２）上記成形ダイ上面に上記加圧部をオーバーフロー
   した樹脂のレベルを検知することによって上記樹脂供給
   量を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の光ファイバ被覆方法。
3. （３）上記樹脂供給装置にチュービングダイが使用され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   ファイバ被覆方法。
4. （４）上記成形ダイが縦続の複数層のダイからなり、多
   層被覆を順次加圧コートすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光ファイバ被覆方法。