CN1173856A - 光导纤维被覆方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光导纤维被覆方法及其装置,能通过在减少光导纤维(12)上涂布的被覆树脂(14)的非同心性或膜厚偏差的同时防止气泡混入,对光导纤维(12)形成高品质被覆层。按照本发明的光导纤维被覆装置具有:至少一对照明光导入窗(39)和光导纤维观察窗(40),它们是在模具固定器(17)的测壁部分面临树脂贮备池(27)相互间隔180度形成的;光源(41),它对着照明光导入窗(39)并能将照明光投射到树脂贮备池(27)的中央部分;摄像装置(42),它对着光导纤维观察窗(40)且用于观察至少是光导纤维(12)与被覆树脂(14)的接触部分及其附近;和被覆条件变更手段,以根据此摄像装置(42)获取的观察结果改变被覆树脂(14)对光导纤维(12)的被覆条件。

Description

光导纤维被覆方法及其装置

技术领域

本发明涉及能对高速牵引的光导纤维形成高品质被覆层的光导纤维被覆方法及其装置。

背景技术

从拉丝炉中拉出的光导纤维，在接触卷绕辊等任何一种固形物之前，通常用紫外线硬化型树脂或硅氧烷树脂等实施一次被覆，使之成为缓冲层。然后，再用紫外线硬化型树脂或尼龙等热塑性树脂实施用于增强的二次被覆。

这样的先有光导纤维被覆装置是已知的，例如特公平2-25854号公报，特开昭61-72656号公报，特公平5-37938号公报，特开昭64-65430号公报等中公开的那些装置。

特公平2-25854号公报中公开的装置，是利用测定单元来确定从拉丝炉中拉出的光导纤维的中心位置的。因此，被覆装置整体依靠马达沿垂直于光导纤维轴线的平面内移动，以便与这种光导纤维形成同轴状态。借此，在光导纤维上形成均-厚度的被覆层。

特开昭61-72656号公报中公开的装置，借助于外径测定器来测定通过被覆模具组件后呈树脂被覆状态的光导纤维外径。根据这种测定值来控制供给被覆模具组件内的树脂的供给压力。借此，能得到形成了外径尺寸均一的被覆层的光导纤维。

特公平5-37938号公报中公开的装置，利用监视装置来检测由被覆赋予装置涂布的被覆树脂与光导纤维的同心圆性。根据这种检测结果，以被覆赋予装置下侧出口小孔为中心的2个正交轴(这两个轴在垂直于光导纤维轴线的平面内)发生旋转，使被覆赋予装置倾斜。借此，可抑制被覆树脂对光导纤维的非同心性。

特开昭64-65430号公报中公开的装置，是把利用上液槽涂布了一次被覆树脂的光导纤维导入供给下液槽内的二次被覆树脂液浴中。然后，对这种光导纤维照射透射照明光线，以掌握一次被覆树脂的非同心状态。在此基础上修正上液槽与光导纤维的相对位置，从而减少非同心程度。

如果在光导纤维上形成的一次被覆或二次被覆的膜厚不均一，则会由于外界气温变化或作用于光导纤维上的外力等而在光导纤维上发生微弯曲现象，即不规则的微小弯曲，从而导致增大光导纤维的传输损失。而且，当一次被覆或二次被覆的膜厚不均一时，被覆层薄的部分的强度相对较低，容易从这一部分断裂。进而，若被覆树脂中混入了气泡，则这部分光导纤维的强度也会相对变低。此外，由于气泡体积随外界气温变化而变化，也会发生上述的微弯曲现象，从而增大光导纤维的传输损失。

近年来，伴随着光导纤维用母材长度的增大，其拉伸速度也变得更高。在以这样的高速度拉伸光导纤维的情况下，利用诸如特开昭64-65430号公报中公开的先有被覆装置，可以减少被覆树脂的非同心性。然而，将非同心量以数值形式算出是必要的，从而引起了演算处理的麻烦。此外，既要使被覆数值的膜厚均一，还要防止气泡混入，便不可能形成高品质的被覆层。而且，为了在二次被覆树脂中观察一次被覆树脂涂布、硬化后的光导纤维，也有必要使用专用观察手段等来观察二次被覆后的光导纤维以测定其非同心量。其结果，设备就变得颇大。

另一方面，特公平2-25854号公报中公开的发明，相当于涂布装置的移动量而言，非同心性的调整效果差，不能充分调整非同心性，因而不合用。而且，被覆树脂膜厚的变动与供料压力的变化无关，因而不可能用特开昭61-72656号公报中公开的方法来使被覆树脂的膜厚保持恒定。特公平5-37938号公报中公开的发明需要同心圆监视装置。而且，没有说明到底如何抑制被覆树脂的外径变化。

此外，这些先有装置中，伴随着光导纤维拉伸速度的不断提高，低速拉伸时影响不太显著的拉伸条件发生了微妙变化，例如光导纤维的温度及其拉伸张力或者被覆树脂的温度及其供料压力的微妙变化，会对涂布的树脂流动状态产生影响。其结果，造成被覆树脂的非同心性或其膜厚不均匀，进而有在被覆树脂中混入气泡之虞。

具体地说，若使光导纤维的拉伸速度高速化，则被覆树脂的膜厚会发生波动而成为不稳定状态。与此同时，非同心状态在多数情况下也会变得不稳定，从而使被覆树脂的被覆状态变得不稳定。在这样的情况下，先有装置完全没有说明或公开到底可以怎样来调整涂布装置。

本发明的目的是提供一种能使光导纤维形成高品质被覆层的光导纤维被覆方法，其中在减少以高速拉伸的光导纤维上涂布的被覆树脂的非同心性或厚度波动的同时防止气泡混入。

本发明的其他目的是提供一种能实现这样一种光导纤维被覆方法的光导纤维被覆装置。

发明公开

按照本发明的第一种形态，是一种光导纤维被覆方法，其中在隔离部件与模具之间形成一个供给被覆树脂的树脂贮备池，使光导纤维从在所述隔离部件中央部位形成的通孔贯穿在所述模具中央部位形成的喷嘴，从而涂布了所述被覆树脂，本方法的特征在于，一边观察所述光导纤维与所述被覆树脂的接触部分及其附近，一边对所述光导纤维涂布所述被覆树脂。

其中，所述被覆树脂既可以是一次被覆树脂，也可以是对实施了一次被覆的所述光导纤维涂布的二次被覆树脂。而且，较好的是，观察伴随着所述光导纤维的移动而牵引的所述树脂贮备池表面上所述被覆树脂的弯月面形状，在与所述光导纤维通过方向垂直的平面内调整所述隔离部件的位置，使这种弯月面形状对于所述光导纤维呈对称状态。同样，也观察所述光导纤维与所述被覆树脂之间有无气泡，当观察到这种气泡时，控制所述被覆树脂的供料压力和所述光导纤维的温度中至少一方，就能有效去除气泡。进而，较好的是，还观察所述光导纤维周围的所述被覆树脂流动状态，并控制所述被覆树脂的温度，或者同时调整所述隔离部件、所述模具和所述树脂贮备池对所述光导纤维移动方向的倾角，以使所述被覆树脂的流动状态稳定，从而使所述光导纤维不会在垂直于其移动方向的方向上摆动。

另一方面，按照本发明的第二种形态是一种光导纤维被覆装置，该装置是一种具有下列部件的光导纤维被覆装置：一个模具，在其中心部位形成了能让光导纤维通过的喷嘴；一个隔离部件，在它与这个模具之间形成了供给被覆树脂的树脂贮备池，同时在其中央部位形成了能让所述光导纤维通过的通孔；和一个模具固定器，它能使所述模具与所述隔离部件保持一定间隙，并使所述喷嘴与所述通孔呈同轴状态；本装置的特征是，它还具有至少一对照明光导入窗和光导纤维观察窗，是在所述模具固定器的侧壁部分面对所述树脂贮备池彼此成180度角形成的；一个光源，位于所述照明光导入窗对面，并能将照明光投射到所述树脂贮备池中央部位；一个摄像装置，位于所述光导纤维观察窗对面，且至少能观察到所述光导纤维与所述被覆树脂的接触部分及其附近；以及被覆条件变更手段，能根据此摄像装置的观察结果改变所述被覆树脂对所述光导纤维的被覆条件。

这里，所述隔离部件既可以是一种喷嘴，也可以是用来对所述光导纤维实施一次被覆的一种模具，在这种情况下，所述被覆树脂成为对实施了一次被覆的所述光导纤维进行涂布的二次被覆树脂。此外，也可以彼此交叉设置两对所述照明光导入窗和所述光导纤维观察窗，所述被覆条件变更手段可以采用一种用来调整所述模具与所述隔离部件的相对位置的位置调整手段，或一种能改变所述被覆树脂对所述树脂贮备池的供给压力的树脂供给压力调整手段，或一种能改变所述光导纤维的温度的纤维温度调整手段，或一种能改变树脂贮备池内被覆树脂温度的树脂温度调整手段，或组装了所述模具与所述隔离部件的所述模具固定器的倾角调整手段。进而，所述被覆树脂较好的是紫外线硬化型树脂，而从所述光源射入树脂贮备池内的照明光较好的是不具有其硬化波段成分。

按照本发明，模具与隔离部件可以在模具固定器中保持一定间隙，从而成为树脂贮备池。然后，向这个树脂贮备池内供给被覆树脂。光导纤维从隔离部件的通孔经由树脂贮备池通过模具的喷嘴。从而，使其外周涂布了被覆树脂。

另一方面，来自光源的照明光从照明光导入窗通过树脂贮备池内的被覆树脂，照射到光导纤维上。然后，在与此成180度角的对面的摄像装置通过光导纤维观察窗至少观察光导纤维与被覆树脂的接触部分及其附近。然后，根据此摄像装置的观察结果，通过被覆条件变更手段，改变被覆树脂对光导纤维的被覆条件。

例如，让摄像装置观察伴随着光导纤维移动而形成的树脂贮备池表面上被覆树脂的弯月面形状，并操作位置调整手段来调整隔离部件与模具的相对位置，使得这种弯月面形状对于光导纤维呈对称状态。此外，还可以观察光导纤维与被覆树脂之间有无气泡，当观察到气泡时，可以通过树脂供给压力调整手段来控制被覆树脂的供给压力，或通过纤维温度调整手段来控制送入光导纤维被覆装置的光导纤维的温度。进而，还可以观察光导纤维周围被覆树脂的流动状态，从而可以通过树脂温度调整手段来控制树脂贮备池内的被覆树脂温度，也可以控制组装了模具和隔离部件的模具固定器的倾角，以使这种被覆树脂的流动状态稳定，从而使光导纤维不会在垂直于其移动方向的方向上摆动。

这样，由于设置了在模具固定器侧壁部分面对树脂贮备池彼此成180度角形成的至少一对照明光导入窗和光导纤维观察窗、在照明光导入窗对面且能将照明光投射到树脂贮备池中央部位的光源、在光导纤维观察窗对面且至少能观察到光导纤维与被覆树脂的接触部分及其附近的摄像装置、和能根据这个摄像装置的观察结果改变被覆树脂对光导纤维的被覆条件的被覆条件变更手段，并在观察光导纤维与被覆树脂接触部分及其附近的同时使被覆树脂涂布到光导纤维上，因而减少了光导纤维的非同心性，还可以使其膜厚保持恒定。而且，能在光导纤维表面上形成无气泡的高品质被覆层。

在这种情况下，无论被覆树脂是一次被覆树脂，还是对实施了一次被覆的光导纤维进行涂布的二次被覆树脂，都不会出现任何问题。

此外，当借助于位置调整手段来调整隔离部件在垂直于光导纤维通过方向的平面内的位置，使得伴随光导纤维的移动而形成的树脂贮备池表面上被覆树脂的弯月面形状对于光导纤维呈对称状态时，可以减少非同心性程度。

进而，通过观察光导纤维与被覆树脂之间有无气泡，并操作树脂供给压力调整手段和纤维温度调整手段中至少一方，可以容易地去除气泡。

然后，通过观察光导纤维周围的被覆树脂流动状态，并操作树脂温度调整手段来控制被覆树脂的温度、或控制组装了模具与隔离部件的模具固定器的倾角，从而使这种被覆树脂的流动状态变得稳定，因而光导纤维不会在垂直于其移动方向的方向上摆动，就可以使被覆树脂的膜厚保持恒定。

应当注意的是，当被覆树脂的膜厚波动和非同心性波动同时发生时，也可以稳定地使这种非同心状态保持恒定。

此外，当相互交叉地设置两对照明光导入窗和光导纤维观察窗时，可以在光导纤维表面上形成遍及光导纤维全周的高品质被覆层。

进而，采用紫外线硬化型树脂作为被覆树脂时，由于从光源入射到树脂贮备池的照明光不具有其硬化波段成分，因而可以使造成被覆树脂在树脂贮备池内硬化的问题防患于未然。

附图简单说明

图1是应用按照本发明的光导纤维被覆装置形成一次被覆层的一个实施例的概念图；

图2是一个模式图，表示被覆树脂流线处于稳定状态的树脂贮备池中央部分的观察图像之一例；

图3是一个模式图，表示被覆树脂流线处于不稳定状态的树脂贮备池中央部分的观察图像之一例；

图4是一个模式图，表示处于气泡混入状态的树脂贮备池中央部分的观察图像之一例；

图5是一个概念图，是按照本发明的光导纤维被覆装置应用于多层被覆用途的一个实施例；

图6是一个概念图，是按照本发明的光导纤维被覆装置应用于多层被覆用途的另一个实施例；

图7是一个模式图，表示图6所示实施例中树脂贮备池中央部分的观察图像之一例。

发明的最佳实施形态

以下参照图1～图7，详细说明能实现按照本发明的光导纤维被覆方法的本发明光导纤维被覆装置的实施例。

图1显示按照本发明的光导纤维被覆装置应用于一次被覆用途的一个实施例的概念构造。但是，这种光导纤维被覆装置是借助于配置在其下方的纤维张力控制装置11以预定张力从图上没有表示的光导纤维拉丝炉中拉出光导纤维12，通过在此光导纤维被覆装置上部紧接着设置的纤维冷却控制装置13冷却到预定温度后，借助于本光导纤维被覆装置在光导纤维的外周面上形成预定膜厚被覆树脂14的一次被覆层的。

这就是说，在其中央部位形成了直径朝下侧方向逐渐缩减的锥形通孔15的圆筒状喷嘴16的上端外周缘部分，形成了一个环状法兰部分19，后者滑配于在圆筒状模具固定器17的上端部形成的轴瓦部分18。在容纳这个喷嘴16的模具固定器17的上端，装配一块在其中央部分形成了开口20的环状封板21。借助于这块封板21和所述模具固定器17的轴瓦部分18，使所述喷嘴16的法兰部分19处于被紧密夹持的状态。因此，能保持喷嘴16不会从模具固定器17中脱落。

在能在垂直于光导纤维12的移动方向(图中从上方向下方)的方向上相对于模具固定器17移动的喷嘴16的法兰部分19的外周面上，分别接触成直线状相向配置、互为180度夹角的两组喷嘴位置修正螺丝22的尖端。一组喷嘴位置修正螺丝22的相对方向(图中为左右方向，以称此方向为X方向)相对于图中未画出的另一组喷嘴位置修正螺丝的相对方向(图中为垂直于纸面的方向，以下称此方向为Y方向)而言成为偏移90度相位的状态。这些喷嘴位置修正螺丝22上分别连接螺丝驱动马达23，用于通过调整这些喷嘴位置修正螺丝22相对于模具固定器17的旋进量来修正喷嘴16的通孔15相对于模具固定器17的位置。这些螺丝驱动马达23使喷嘴位置修正螺丝22在径向上推进的位置，是借助于喷嘴位置控制装置24分别进行调整的。因此，喷嘴16的通孔15在X方向上和Y方向上相对于模具固定器17的位置可以任意控制。

此外，在模具固定器17下部，容纳了在其中央部位形成直径朝下侧逐渐缩减的圆锥状喷嘴25的模具26，并使之相对于所述喷嘴16隔开一个间隙。因此，模具固定器17所围绕的模具26与喷嘴16之间的间隙便起到树脂贮备池27的作用。在模具固定器17的侧壁部位形成的、与这个树脂贮备池27连通的贯通孔28，与用于向树脂贮备池27供给调整到预定温度和预定压力的被覆树脂14的被覆树脂供给管31的末端连接。这根被覆树脂供给管31的另一端与图上没有画出的树脂供给源连接。

模具固定器17与被覆树脂供给管31，是借助于树脂温度控制装置29，用图上没有画出的加热器控制温度的。此外，从树脂供给源供给树脂贮备池27的树脂，是借助树脂供给压力控制装置30来控制其供给压力的。

在下端中央部位形成了开口32的所述模具固定器17，固定在与矩形固定载物台33重合的矩形可动载物台34上。这些固定载物台33与可动载物台34的四个拐角之一，是通过球面接头(枢轴承)35而能倾动自如地在枢轴上转动的。在这些固定载物台33与可动载物台34之间，配置了图上没有画出的弹簧，以使这些载物台能彼此重合地偏转。在这些固定载物台33和可动载物台34的中央部位，分别形成了用于让光导纤维12通过的开口33a、34a。此外，在可动载物台34上，在设置了可动载物台34的球面接头35的那个拐角毗邻的两个拐角上分别配置两个棒式驱动马达37，后者分别向下突设倾斜位置修正棒36，用于调整与固定载物台33之间的间隔。这些棒式驱动马达37的倾斜位置修正棒36的突出量是借助于载物台倾斜控制装置38分别进行调整的。因此，可以任意控制可动载物台34相对于固定载物台33的倾斜角度及其倾斜方向。

在所述模具固定器17的侧壁部位，在X方向和Y方向上分别对面配置两组面临树脂贮备池27的透明耐压玻璃制照明光导入窗39和光导纤维观察窗40。在照明光导入窗39附近，分别配置光源41，用于使照明光照射到树脂贮备池27的中央部分。

当使用紫外线硬化型树脂作为被覆树脂14时，必须采用不具有这种紫外线硬化型树脂的硬化波长的光源41，或在光源41与照明光导入窗39之间配置能阻挡这种硬化波段的紫外线滤光器。此外，在光导纤维观察窗40附近，配置电视摄像机等摄像装置42，用于观察树脂贮备池27的中央部分。

在这种摄像装置42上，连接一台图像处理装置43，它可根据由此装置拍摄的树脂贮备池27中央部分的图像，把关于光导纤维12的张力或其冷却温度。喷嘴16的位置，被覆树脂14的温度及其供给压力、可动载物台34的倾斜位置等的信息输出到所述光导纤维张力控制装置11、光导纤维冷却控制装置13、喷嘴位置控制装置24、树脂温度控制装置29、树脂供给压力控制装置30、载物台倾斜控制装置38。

这里，将上述摄像装置42拍摄的图像之一例显示于图2上。即，在光导纤维12与通孔15下端的被覆14接触的部分，这根光导纤维12的牵引力使被覆树脂14的表面向树脂贮备池27的下方牵引，形成漏斗状弯月面M，是以阴影形式观察到的。此外，在其左右下方，有沿着光导纤维12的前进方向的被覆树脂14的流线F，是以树脂流动部分的明暗反差形式观察到的。这可以认为是由于树脂的折射率因静压变化而变化。

然而，如图3中所示，当弯月面M对于光导纤维12没有呈现左右对称时，被覆树脂14的流线F发生变化，具有使被覆树脂14对于光导纤维12的非同心性增大的倾向。而且，光导纤维12会左右摆动，从而使被覆树脂14的流线F发生变化，此时被覆树脂14对于光导纤维12的膜厚变得不均匀，也具有使非同心性改变的倾向。另一方面，若送入光导纤维被覆装置中的光导纤维12的温度太高。则有使被覆树脂14的流线F改变的倾向。同样，当被覆树脂14的温度太低或供给压力太高时，会改变被覆树脂14的流线F，随着这种改变，往往要么使弯月面M对于光导纤维12不呈左右对称，要么使光导纤维12左右摆动。此外，由于可动载物台34的倾斜，会使光导纤维12左右摆动，或者倾向于改变被覆树脂14的流线F。

当由于如上所述的主要原因而使流线F改变时，具有如前述那样改变被覆树脂14的膜厚或非同心性的倾向。

基于这样的认识，在上述图像处理装置43中记忆了在不使光导纤维12左右摆动、不改变被覆树脂14的流线F的稳定状态下弯月面M的形状和光导纤维12的位置。然后，在线监视图像，当脱离所记忆的状态时判断为异常，并将关于光导纤维12的冷却温度、喷嘴16的位置、被覆树脂14的温度及其供给压力、可动载物台34的倾斜位置等的信息输出给上述的纤维冷却控制装置13、喷嘴位置控制装置24、树脂温度控制装置29、树脂供给压力控制装置30、载物台倾斜控制装置38等。

所述纤维冷却控制装置13能冷却光导纤维12，使光导纤维12的温度达到预定温度以下。但当要改变被覆树脂14的流线F时，会使光导纤维12的冷却温度上升。此外，喷嘴位置控制装置24能调整喷嘴16的位置，使得诸如从光导纤维12到左右弯月面M的距离相等。进而，树脂温度控制装置29是诸如通过观测光导纤维12的位置来调整被覆树脂14的温度从而减少其摆动幅度的，这里由于难以定量捕捉被覆树脂14的流动状态。但当被覆树脂14的流线F波动时，基本上是要提高被覆树脂14的温度。同样，树脂供给压力控制装置30能调整被覆树脂14的供给压力，使树脂贮备池27内达到预定压力以下。此外，载物台倾斜控制装置38可通过操纵棒式驱动马达37来调整可动载物台34的倾斜度，从而诸如使与光导纤维12的距离短的那个弯月面M一侧的可动载物台34提升，或者反之，使与光导纤维12的距离长的那个弯月面M一侧的可动载物台34降低，使得弯月面M的形状稳定而不变动。

因此，利用纤维张力控制装置11从图上没有画出的光导纤维抽丝炉以预定的张力拉出的光导纤维12，通过紧接着光导纤维被覆装置上部设置的纤维冷却控制装置13冷却到预定温度。然后，利用光导纤维被覆装置在其外周面上涂布被覆树脂14。进而，通过紧接着此光导纤维被覆装置下部配置的、图上没有画出的紫外线照射装置等树脂硬化装置，在此期间使被覆树脂14硬化。然后，缠绕在图上没有画出的缠绕装置上。

利用上述光导纤维被覆装置，是以低速开始光导纤维12的抽丝的。在这种状态下，既能观察到如图2中所示的弯月面M的形状呈左右对称，也能使被覆树脂14的流线F稳定。但伴随着光导纤维12牵引速度的增大，便开始出现如图3中所示的、弯月面M变得左右不对称、或光导纤维12左右摆动、或被覆树脂14的流线F上下波动或在圆周方向上波动。当光导纤维12的牵引速度为每分钟700m时，其外径偏差多达±5μm，同心率也很差，仅为60％。

在这种初期状态下，在确认观察图像的同时通过喷嘴位置控制装置24来修正喷嘴16的位置，使弯月面M对于光导纤维12成左右对称。其结果，消除了光导纤维12的摆动和被覆树脂14的流线F的紊乱状态，光导纤维12的外径偏差达到±1μm以下，同心率也可以修正到90％以上。

同样，在上述初期状态下，在确认观察图像的同时用树脂温度控制装置29使设定于40℃的被覆树脂14的温度徐徐上升。伴随着这一过程的是被覆树脂14的流线F的紊乱度逐渐变小，当被覆树脂13的温度达到45℃时，被覆树脂14流线F的波动完全消失，处于稳定状态。因此，弯月面M也变得左右对称，且光导纤维12的摆动也消失了。此时，光导纤维12的外径偏差在±1μm以下，同心性可以保持在90％以上。

此外，在上述初期状态下，在确认观察图像的同时，用载物台倾斜控制装置38调整可动载物台34的倾斜。其结果，在某一倾斜水平时被覆树脂14的流线F的波动消失，达到稳定。但弯月面M仍处于左右非对称状态，不过，光导纤维12的摆动没有了。此时，光导纤维12的外径偏差在±1μm以下，同心性为80％。

在这种情况下，并没有要朝哪一个方向倾斜这样的一定方向性。但是，可以进行这样的控制，即诸如借助于两个棒式驱动马达37使可动载物台34在两个方向上倾斜，并将偏离完全水平状态的倾斜角限制在10分以内，在消除了流线F的波动的方向上停止倾斜。

进而，用树脂供给压力控制装置30降低树脂供给压力，也可以减少被覆树脂14的流线F的波动。然而，已经发现，减少外径偏差以改善同心率这样的效果并不是如此可期待的。同样，用纤维冷却控制装置13来降低光导纤维12的温度，也可以使被覆树脂14的流线F的波动减少。然而，也已经发现，减少外径偏差以改善同心率这样的效果也并不是如此可期待的。

在上述实施例中，说明了没有实施一次被覆的光导纤维12，但上述光导纤维被覆装置也可以用来对实施了一次被覆的光导纤维实施二次被覆。因此，通过进行与上述实施例完全相同的操作，可以实施外形偏差或非同心性小的二次被覆。

在这种情况下，也可以观察光导纤维与一次被覆之间的气泡。具体地说，如表示这样一种观察状态的图4中所示，通过贮存二次被覆用被覆树脂的树脂贮备池27的光导纤维12与其一次被覆层14a之间混入的气泡A变成阴影。然后，由于这种气泡A是条状形式观察到的，因而在图像处理时可以取光导纤维12位于弯月面M下方的部分，根据有无阴影或其所占有的面积来检测气泡A。在检测出这种气泡A时，可以用纤维冷却控制装置13、树脂温度控制装置29和树脂供给压力控制装置30使光导纤维12和被覆树脂14的温度或被覆树脂14的供给压力上升，并将其结果反馈，以此调整光导纤维12和被覆树脂14的温度或被覆树脂14的供给压力，从而避免气泡A。

此外，在上述实施例中，在模具固定器17内容纳了一个模具26，只在光导纤维12上涂布一层被覆树脂14，但也可以在一个模具17内串联式装配多个模具，以多层涂布单一被覆树脂14，或连续重叠涂布多种被覆树脂。

这样的本发明另一个实施例的概略构造表示在图5中。不过，对于与上一实施例同一功能的部件，只用与其同一符号表示，其说明在此省略。即，在模具47的中央部位形成的台阶48上滑配了在第一个模具49上形成的法兰部分50。在这第一个模具49与喷嘴16之间，形成了由模具固定器47围绕而成的第一个树脂贮备池51。在模具47的侧壁上形成的、与这第一个树脂贮备池51连通的贯通孔28，连接被覆树脂供给管31的末端，用于向第一个树脂贮备池51供给调整到预定温度和预定压力的第一种被覆树脂14。这个被覆树脂供给管31的另一端连接图上没有画出的树脂供给源。

模具固定器47和被覆树脂供给管31是通过树脂温度控制装置29(参照图1)用图上没有画出的加热器控制温度的。此外，从树脂供给源供给树脂贮备池51的树脂，是借助于树脂供给压力控制装置30(参照图1)来控制其供给压力的。

能相对于所述模具固定器47在垂直于光导纤维12的移动方向的方向上移位的、第一个模具49的法兰部分50的外周面上，接触两组模具位置修正螺丝52的末端，使之分别成一直线状、彼此间隔180度相对配置。一组模具位置修正螺丝52在X方向上相对配置，另一组在图上没有画出的模具位置修正螺丝在Y方向上相对配置。这些模具位置修正螺丝52上分别连接螺丝驱动马达54，用于通过调整这些模具位置修正螺丝52相对于模具固定器47的旋进量来修正第一个模具49的喷嘴53相对于模具固定器47的位置。这些螺丝驱动马达54使模具位置修正螺丝52在经向上推进的位置，分别用图上没有画出的模具位置控制装置进行调整。因此，第一个模具49的喷嘴53在X方向上和Y方向上相对于模具47的位置可以任意控制。

在所述模具固定器47的下部，容纳了在其中央部位形成了朝下侧方向直径逐渐缩小的圆锥状喷嘴55的第二个模具56，使之与第一个模具49形成一个间隙。模具固定器47围绕的、第二个模具56与第一个模具49之间的间隙，起到第二个树脂贮备池57的作用。在模具47的侧壁上形成的、与这第二个树脂贮备池57连通的贯通孔58，连接被覆树脂供给管60的末端，用于向第二个树脂贮备池57供给调整到预定温度和预定压力的第二种被覆树脂59。这根被覆树脂供给管60的另一端连接图上没有画出的树脂供给源。

这根被覆树脂供给管60，连同模具固定器47和被覆树脂供给管31一起，是通过树脂温度控制装置29(参照图1)用图上没有画出的加热器控制温度的。此外，从树脂供给源供给树脂贮备池57的树脂，是借助于图上没有画出的树脂供给压力控制装置控制其供给压力的。

在所述模具固定器47的侧壁部位，各配置两组透明耐压玻璃制照明光导入窗39、61和光导纤维观察窗40、62，使之分别面临第一个和第二个树脂贮备池51、57，且分别在X方向上和Y方向上彼此相对。在各照明光导入窗39、61的附近，分别配置光源41、63，用于使照明光照射到第一个和第二个树脂贮备池51、57的中央部分。在分别使用紫外线硬化型树脂作为被覆树脂14、59的情况下，必须采用不具有这种紫外线硬化型树脂的硬化波长的光源41、63，或者在光源41，63与照明光导入窗39，61之间分别安装能阻挡这种硬化波段的紫外线滤光器。此外，在各光导纤维观察窗40、62的附近，分别配置电视摄像机等摄像装置42、64，用于观察第一个和第二个树脂贮备池51、57的中央部分。

这些摄像装置42、64上，分别连接图像处理装置43、65，以根据由此拍摄的第一个和第二个树脂贮备池51、57中央部分的图像，把关于光导纤维12的张力或其冷却温度、喷嘴16及第一个模具49的位置、第一种和第二种被覆树脂14、59的温度及其供给压力，可动载物台34的倾斜位置等的信息，输出给图上没有画出的纤维张力控制装置、纤维冷却控制装置、喷嘴位置控制装置、模具位置控制装置、树脂温度控制装置、树脂供给压力控制装置、载物台倾斜控制装置等。

在本实施例中，通过分别使用上述图像处理装置43、65，可以与上一个实施例一样，使光导纤维12上涂布的第一种和第二种被覆树脂14、59的膜厚分别保持均一，并将非同心状态控制在最低限度。

可是，在实际光导纤维制造设备中光导纤维被覆装置的总高度仅约100mm。因此，把上述模具49的位置调整手段或两组光导纤维观察装置全部组装到图5所示的光导纤维被覆装置中，在机械设计上会遇到相当大的困难。

由此看来，更实用的光导纤维被覆装置的实施例就如图6所示。图中，凡与前面实施例同一功能的要素只用与其相同的符号表示，此处不再重复说明。即，本实施例分别省略了喷嘴16、第一个模具49的位置调整手段和第一个树脂贮备池51侧面的光导纤维观察装置。因此，模具固定器47以及喷嘴16或模具49本身的加工精度和装配精度高便成为前提。但是，被覆树脂14、59对于光导纤维12的非同心性或膜厚的稳定性是可以调整的。

图7显示本实施例由摄像装置64观察的图像之一例。按照本实施例的被覆树脂14、59的流线F，在拉伸开始时是稳定的。但当拉伸速度提高到每分钟700m时，光导纤维12的位置会发生摆动，第一种被覆树脂14与第二种被覆树脂59之间的界面P的状态或第一种与第二种被覆树脂14、59的流线F也会变得不稳定。此时的外径偏差是±3μm，第一种被覆树脂14的同心率达到80％，也是没有问题的。但第二种被覆树脂59的同心率仅为60％。

然后，用两个棒式驱动马达37调整可动载物台34的倾斜角，使之在两个方向上对完全水平状态的倾斜在10分以内。然后，找到能使光导纤维12的摆动或第一种与第二种被覆树脂14、59之间的界面P和流线F稳定的位置。结果，可以使外径偏差修正到稍大于±1μm。而且，也可以使同心率分别修正到第一种被覆树脂14为85％，第二种被覆树脂59为80％以上。

此外，在这种状态下，当使被覆树脂14、59的温度从40℃上升到44℃并使之保持同一温度时，会使光导纤维12的摆动、或第一种与第二种被覆树脂14、59之间的界面P的状态以及流线F变得更稳定，外径偏差也会落入±1μm以下。但同心率没有变化。这样，之所以使被覆树脂14、59保持同一温度，是为了防止由于第一个模具49与第二种被覆树脂59之间发生直接传热，或在第一种与第二种被覆树脂14、59之间的界面P上直接进行传热而产生任何外部扰动。

可是，在拉伸作业中，在第一个模具49的喷嘴53的出口端Q附近，即第二种被覆树脂59的涂布开始部分，可能出现阴影。这种阴影意味着在第一种被覆树脂14与第二种被覆树脂59之间形成了空隙。如果出现这样的现象，也就是在被覆树脂14、59之间的界面P中产生了气泡。因此，当在被覆树脂14、59之间的界面P中产生了气泡，或发现在第一个模具49的喷嘴53的出口端Q附近有阴影时，一般是诸如使第二种被覆树脂59的供给压力从3Kg/cm²提高到3.3Kg/Cm²。通过这样做，如上所述在被覆树脂14、59之间的界面P中产生的气泡，或在第一个模具49的喷嘴53的出口端Q附近出现的阴影就会消失。

然而，如果从一开始就把被覆树脂14、59的温度或第二种被覆树脂供给压力设定在高值进行涂布作业，则有可能第一种被覆树脂14不会突然附着到光导纤维12上，或第二种被覆树脂59不会突然附着到这个第一种被覆树脂14上。这样的不稳定涂布状态的发生，当使被检测的外径尺寸变小时是可以把握的。然而，由于在极端的情况下会引起光导纤维12的断裂，因而，从一开始就把被覆树脂14、59的温度或第二种被覆树脂的供给压力设定在高值进行涂布作业，并不是较好的做法。

因此，较好的是把被覆树脂14、59的温度或第二种被覆树脂59的供给压力设定在一般值、只有当发生外径波动或气泡时才使之上升。

产业上利用的可能性

本发明的光导纤维被覆方法及其装置，可用于对从抽丝炉中拉出的光导纤维进行一次被覆树脂和二次被覆树脂的涂布作业。

Claims (20)

1.一种光导纤维被覆方法，它是在隔离部件与模具之间形成一个供给被覆树脂的树脂贮备池，使光导纤维从在所述隔离部件中央部位形成的通孔经由在所述模具中央部位形成的喷嘴通过、从而涂布所述被覆树脂的光导纤维被覆方法，

该方法的特征在于，一边观察所述光导纤维与所述被覆树脂的接触部分及其附近，一边使所述被覆树脂涂布到所述光导纤维上。

2.权利要求1所述的光导纤维被覆方法，其特征在于所述被覆树脂是一次被覆树脂。

3.权利要求1所述的光导纤维被覆方法，其特征在于所述被覆树脂是对实施了一次被覆的所述光导纤维进行涂布的二次被覆树脂。

4.权利要求1至3中任何一项所述的光导纤维被覆方法，其特征在于观察伴随所述光导纤维的移动而形成的所述树脂贮备池表面上所述被覆树脂的弯月面形状。

5.权利要求4的所述的光导纤维被覆方法，其特征在于在垂直于所述光导纤维通过方向的平面内调整所述隔离部件的位置，使所述弯月面形状对于所述光导纤维呈对称状态。

6.权利要求1至3中任何一项所述的光导纤维被覆方法，其特征在于观察所述光导纤维与所述被覆树脂之间有无气泡。

7.权利要求6所述的光导纤维被覆方法，其特征在于当观察到气泡时控制所述被覆树脂的供给压力和所述光导纤维的温度中至少一方，以使气泡不混入。

8.权利要求1至3中任何一项所述的光导纤维被覆方法，其特征在于观察所述光导纤维周围的所述被覆树脂流动状态。

9.权利要求8所述的光导纤维被覆方法，其特征在于控制所述被覆树脂的温度，以使所述被覆树脂的流动状态变得稳定，从而使所述光导纤维不会朝垂直于其移动方向的方向摆动。

10.权利要求8所述的光导纤维被覆方法，其特征在于同时调整所述隔离部件和所述模具以及所述树脂贮备池相对于所述光导纤维移动方向的倾斜角，以使所述被覆树脂的流动状态变得稳定，从而使所述光导纤维不会朝垂直于其移动方向的方向摆动。

11.一种光导纤维被覆装置，该装置是具有下列部件的光导纤维被覆装置：

模具，在其中央部位形成了能让光导纤维通过的喷嘴；和

隔离部件，在其与此模具之间形成了供给被覆树脂的树脂贮备池，同时在其中央部位形成了能让所述光导纤维通过的通孔；和

模具固定器，用以使所述模具与所述隔离部件保持一定间隙，从而使所述喷嘴与所述通孔呈同轴对准状态；

其特征在于本装置进一步具有：

至少一对照明光导入窗和光导纤维观察窗，是在所述模具固定器的侧壁部分面对所述树脂贮备池相互间隔180度形成的；和

光源，对着所述照明光导入窗，且能将照明光投射到所述树脂贮备池中央部分；和

摄像装置，对着所述光导纤维观察窗，用于观察至少是所述光导纤维与所述被覆树脂的接触部分及其附近；和

被覆条件变更手段，以根据此摄像装置获得的观察结果改变所述被覆树脂对所述光导纤维的被覆条件。

12.权利要求11所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述隔离部件是喷嘴(point)。

13.权利要求11所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述被覆树脂是对实施了一次被覆的所述光导纤维进行涂布的二次被覆树脂，所述隔离部件是用于对所述光导纤维实施一次被覆的模具。

14.权利要求11至13中任何一项所述的光导纤维被覆装置，其特征在于相互交叉设置两对所述照明光导入窗和所述光导纤维观察窗。

15.权利要求11至13中任何一项所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述被覆条件变更手段是位置调整手段，用于调整所述模具与所述隔离部件的相对位置。

16.权利要求11至13中任何一项所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述被覆条件变更手段是树脂供给压力调整手段，用以改变所述被覆树脂对所述树脂贮备池的供给压力。

17.权利要求11至13中任何一项所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述被覆条件变更手段是纤维温度调整手段，用以改变所述光导纤维的温度。

18.权利要求11至13中任何一项所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述被覆条件变更手段是树脂温度调整手段，用以改变所述树脂贮备池内所述被覆树脂的温度。

19.权利要求11至13中任何一项所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述被覆条件变更手段组装了所述模具和所述隔离部件的所述模具固定器的倾斜角调整手段。

20.权利要求11至13中任何一项所述的光导纤维被覆装置，其特征在于所述被覆树脂是紫外线硬化型树脂，从所述光源入射到树脂贮备池内的照明光不具有其硬化波段的成分。

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