JP2001158644A - Resin coater for optical fiber - Google Patents

Resin coater for optical fiber

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JP2001158644A
JP2001158644A JP34158899A JP34158899A JP2001158644A JP 2001158644 A JP2001158644 A JP 2001158644A JP 34158899 A JP34158899 A JP 34158899A JP 34158899 A JP34158899 A JP 34158899A JP 2001158644 A JP2001158644 A JP 2001158644A
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JP
Japan
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die
resin
hole
optical fiber
nipple
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JP34158899A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Kuwabara
一也 桑原
Ichiro Tsuchiya
一郎 土屋
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin coater for optical fiber designed to uniformly coat an optical fiber in high linear velocity with a resin to a thickness so as to be about 400 μm in the outer diameter of the final optical fiber. SOLUTION: This resin coater has such a scheme that the underside of a nipple 2 and the top face of a die 3 with a tapered hole are mutually disposed at an interval and a resin is fed under pressure from the periphery of the gap; the resin is drawn at the tapered part of the die and applied onto an optical fiber passing through the tapered part; the diameter F of the hole of the nipple is smaller than the diameter H at the entrance of the hole of the die, the space B of the gap between the nipple and die is H/4 or greater but not greater than 4H, and the taper angle α of the tapered part of the die is 2 to 8 deg.; and the length D of the straight portion of the exit part of the die is smaller than the diameter G of the exit hole of the die.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバに樹脂
を塗布する装置、特に、高線速で光ファイバに樹脂を均
一に塗布する光ファイバ用樹脂塗布装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for applying a resin to an optical fiber, and more particularly to an apparatus for applying a resin to an optical fiber uniformly at a high linear velocity.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信用光ファイバとしては、通常石英系
ガラスを用いたものが広く使われている。この石英系ガ
ラスからなる光ファイバは傷がつくと非常に弱くなるた
め、通常、線引き直後にローラ等の固いものに触れる前
に、樹脂で被覆する方法により製造されている。この樹
脂被覆で覆われることにより、光ファイバの実用的な強
度が保持されている。
2. Description of the Related Art As communication optical fibers, those using silica glass are widely used. Since the optical fiber made of quartz glass becomes very weak when scratched, it is usually manufactured by a method of coating with a resin immediately after drawing and before touching a hard object such as a roller. By covering with this resin coating, the practical strength of the optical fiber is maintained.

【0003】光ファイバは、外部からの力によって生じ
た微小な曲がりによっても、伝送損失が増加しやすい。
この光ファイバの曲がりは、大きさによってマイクロベ
ンディングやマクロベンディングと呼ばれているが、光
ファイバを覆う樹脂被覆層は、外部の力を緩和し、光フ
ァイバに微小な曲がりが発生しにくくする目的も兼ねて
いる。
[0003] The transmission loss of an optical fiber is liable to increase even by a slight bending caused by an external force.
The bending of the optical fiber is called micro-bending or macro-bending depending on the size, but the resin coating layer covering the optical fiber reduces the external force and makes it difficult for the optical fiber to bend. Doubles as well.

【0004】高線速(例えば500m/分以上)で、光
ファイバに樹脂を被覆しようとすると、塗布された樹脂
に気泡が混入したり、外周に均一に樹脂が付かない、い
わゆる偏肉が発生したり、長手方向に外径が変動する等
の問題が発生する。不均一に樹脂が塗布された光ファイ
バ心線では、光ファイバに被覆層の外からたとえ均一な
力であっても力が加わったり、温度変化により被覆層が
膨張・収縮したりすると、光ファイバにマイクロベンデ
ィングまたはマクロベンディングが発生し、伝送損失の
増加を引き起こす原因となっている。
[0004] When coating an optical fiber with a resin at a high linear velocity (for example, 500 m / min or more), bubbles are mixed into the applied resin or the resin is not uniformly attached to the outer periphery, so-called uneven thickness occurs. And the outer diameter fluctuates in the longitudinal direction. In an optical fiber core coated with resin unevenly, if a force is applied to the optical fiber from outside the coating layer even if the force is uniform, or if the coating layer expands or contracts due to a temperature change, the optical fiber Micro-bending or macro-bending occurs, causing transmission loss to increase.

【0005】特公平7−91092号公報に記載された
光ファイバ用樹脂塗布装置では、このような不均一塗布
の問題に対処したものである。
[0005] The resin coating device for optical fibers described in Japanese Patent Publication No. Hei 7-91092 addresses such a problem of non-uniform coating.

【0006】図8は、上記公報に記載された光ファイバ
用樹脂塗布装置を説明するための要部の断面図である。
図中、1は光ファイバ、2はニップル、2aはニップル
穴、2bはニップル下面、3はダイ、3aはダイのテー
パー部、3bはダイの出口穴、3cはダイ上面、4は樹
脂、5はホルダー、6はメニスカスである。ニップル下
面2bとダイ上面3cは、共に光ファイバ1が通る中心
軸に垂直な面として形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part for explaining the optical fiber resin coating apparatus described in the above publication.
In the figure, 1 is an optical fiber, 2 is a nipple, 2a is a nipple hole, 2b is a nipple lower surface, 3 is a die, 3a is a tapered portion of the die, 3b is a die outlet hole, 3c is a die upper surface, 4 is a resin upper surface, and 5 is a resin. Is a holder and 6 is a meniscus. The nipple lower surface 2b and the die upper surface 3c are both formed as surfaces perpendicular to the central axis through which the optical fiber 1 passes.

【0007】光ファイバ1は、ニップル2のニップル穴
2aから入り、メニスカス6で樹脂4に濡れ、ダイ3の
出口穴3bで樹脂4が所定の外径に仕上げられることに
より、光ファイバ1に樹脂4が塗布される。樹脂4は、
中心にニップル穴2aを有するニップル下面2bと、中
心にテーパー部の入り口穴を有するダイ上面15との隙
間を通って、ダイ3のテーパー部3aに内側に供給され
る。この隙間には、図示しない樹脂供給口が連結されて
いる。光ファイバ1が樹脂4に最初に濡れる樹脂4の部
分にはメニスカス6が形成される。樹脂4は、ダイ3の
テーパー部3a内で光ファイバ1に充分に付着し、さら
に、ダイの出口穴3bを通過することにより塗布され
る。
The optical fiber 1 enters through the nipple hole 2a of the nipple 2, gets wet with the resin 4 by the meniscus 6, and finishes the resin 4 to a predetermined outer diameter at the exit hole 3b of the die 3, so that the optical fiber 1 4 is applied. Resin 4
Through the gap between the nipple lower surface 2b having the nipple hole 2a at the center and the die upper surface 15 having the tapered inlet hole at the center, the nipple is supplied to the inside of the taper portion 3a of the die 3. A resin supply port (not shown) is connected to this gap. A meniscus 6 is formed in a portion of the resin 4 where the optical fiber 1 first gets wet with the resin 4. The resin 4 sufficiently adheres to the optical fiber 1 in the tapered portion 3a of the die 3, and is further applied by passing through the exit hole 3b of the die.

【0008】このようなニップル2とダイ3により樹脂
を高線速で均一に塗布する条件としては、ニップル穴2
aの径は、ダイ3の入り口穴の径より小さく、樹脂が流
れるニップル下面2bとダイ上面3cとの隙間の間隔
は、ダイ3の入り口穴の径の1/4以上かつ4倍以下で
あり、かつ、ダイ3のテーパー部3aのテーパー角度
は、2〜8゜である。また、ダイ3の穴14の出口部分
は、出口穴の径以上の長さにわたりその径が一定で、そ
の軸方向の断面は図8にように平行な直線部を形成して
いる。なお、ダイ3のテーパー部13の長さは、ダイ3
の出口穴3bの径の5倍以上とすることができる。
The conditions for uniformly applying a resin at a high linear velocity by using the nipple 2 and the die 3 are as follows.
The diameter of “a” is smaller than the diameter of the entrance hole of the die 3, and the gap between the lower surface 2 b of the nipple through which the resin flows and the upper surface of the die 3 c is 1 / to 4 times the diameter of the entrance hole of the die 3. The taper angle of the tapered portion 3a of the die 3 is 2 to 8 degrees. The exit portion of the hole 14 of the die 3 has a constant diameter over the length of the exit hole or more, and its axial cross section forms a parallel straight portion as shown in FIG. The length of the tapered portion 13 of the die 3 is
5 times or more of the diameter of the outlet hole 3b.

【0009】この条件を図9で説明する。図9は、ニッ
プル2とダイ3の断面図であり、Aはダイ3の長さ、B
はニップル下面とダイ上面との隙間の間隔、Cはテーパ
ー部の長さ、Dは直線部(断面図では平行線で現れてい
る。)、Fはニップル穴の径、Gはダイの出口穴の径、
Hはダイの入り口穴の径、αはテーパー角度を示してい
る。上述した各値の関係は、 F<H H/4≦B≦4H 2゜≦α≦8゜ であり、 D≧G C≧5G とするようにしてもよいものである。
This condition will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the nipple 2 and the die 3, where A is the length of the die 3, B
Is the gap distance between the lower surface of the nipple and the upper surface of the die, C is the length of the tapered portion, D is the linear portion (appears as a parallel line in the cross-sectional view), F is the diameter of the nipple hole, and G is the exit hole of the die. The diameter of the
H indicates the diameter of the entrance hole of the die, and α indicates the taper angle. The relationship between the above-described values is F <HH / 4 ≦ B ≦ 4H2 ゜ ≦ α ≦ 8 ゜, and D ≧ GC ≧ 5G may be satisfied.

【0010】図8,図9で説明した上記公報に記載され
た光ファイバ用樹脂塗布装置は、外径125μmの光フ
ァイバの上に外径250μm(被覆厚62.5μm)程
度の樹脂被覆をして、従来の光ファイバ心線を製造する
ものである。
The optical fiber resin coating apparatus described in the above-mentioned publications described with reference to FIGS. 8 and 9 coats an optical fiber having an outer diameter of 125 μm with a resin coating having an outer diameter of about 250 μm (coating thickness of 62.5 μm). Thus, a conventional optical fiber core is manufactured.

【0011】最近になり、特性面の要求から、外径12
5μmの光ファイバに外径250μm程度の樹脂被覆を
した従来の光ファイバ心線に対して、外径125μmの
光ファイバに外径400μmφ(被覆厚137.5μ
m)の被覆構造を取る光ファイバ心線の需要が増えてお
り、生産性の向上が望まれていた。そこで線引線速の高
速化を試みたところ、樹脂の塗布が安定しない問題が発
生した。すなわち、外径400μm被覆で、光ファイバ
の線引線速(線引きしながら塗布が行なわれるから、線
引速度と塗布速度は同じである。)を高めようとする
と、樹脂塗布が不安定となり、高速化できないという問
題が生じた。
[0011] Recently, the outer diameter 12
Compared to a conventional optical fiber core wire in which a 5 μm optical fiber is coated with a resin having an outer diameter of about 250 μm, an outer diameter of 125 μm is applied to an outer diameter of 400 μmφ (coating thickness of 137.5 μm).
The demand for optical fiber cores having the coating structure of m) is increasing, and improvement in productivity has been desired. Then, when an attempt was made to increase the drawing speed, a problem that the application of the resin was not stable occurred. In other words, when the outer diameter of the coating is 400 μm, if the drawing speed of the optical fiber is increased (the coating speed is the same as the drawing speed because the coating is performed while drawing), the resin coating becomes unstable and the resin coating speed becomes high. The problem that it cannot be changed has arisen.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、外径125μm程度の光フ
ァイバに対して、厚い樹脂被覆、例えば、外径400μ
m程度、あるいは、それ以上の厚さに樹脂を被覆するに
際して、高線速で均一に樹脂を被覆できる光ファイバ用
樹脂塗布装置を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made in consideration of the above-mentioned circumstances. An optical fiber having an outer diameter of about 125 μm is coated with a thick resin coating, for example, an outer diameter of 400 μm.
It is an object of the present invention to provide a resin coating device for optical fibers that can uniformly coat a resin at a high linear velocity when coating the resin to a thickness of about m or more.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ニップルと、出口に向けて径が小さくなったテーパ
状の穴を有するダイを具え、ニップルの穴とダイの穴と
の間に樹脂を周方向より加圧供給し、ダイのテーパー部
で樹脂を絞り、ここを通過する光ファイバに樹脂を塗布
するようにした光ファイバ用樹脂塗布装置において、前
記ニップルと前記ダイは、光ファイバが通る中心軸に垂
直で中心に穴を有するニップルの面と、前記中心軸に垂
直で中心に穴を有するダイの入り口の面が、隙間を持つ
よう配置され、該隙間を通して樹脂がダイのテーパー部
に供給されるべく該隙間に樹脂供給口が連結され、ニッ
プルの穴の径がダイの入り口穴の径より小さく、前記ニ
ップルとダイの隙間の間隔が、ダイの入り口穴の径の1
/4以上かつ4倍以下であり、ダイのテーパー部のテー
パー角度が2〜8゜であり、かつ、ダイの出口部の直線
部の長さがダイの出口穴の径より短いことを特徴とする
ものである。
The invention as defined in claim 1 includes a die having a nipple and a tapered hole whose diameter decreases toward an outlet, wherein the die has a hole between the nipple hole and the die hole. In a resin coating device for an optical fiber, the resin is applied from the circumferential direction under pressure, the resin is squeezed by a tapered portion of the die, and the resin is applied to an optical fiber passing therethrough. The surface of the nipple having a hole in the center perpendicular to the central axis through which the fiber passes, and the surface of the entrance of the die having a hole in the center perpendicular to the central axis are arranged so as to have a gap. A resin supply port is connected to the gap so as to be supplied to the tapered portion, the diameter of the nipple hole is smaller than the diameter of the entrance hole of the die, and the gap between the nipple and the die is one of the diameter of the entrance hole of the die.
以上 and 4 times or less, the taper angle of the tapered portion of the die is 22〜8 °, and the length of the straight portion of the exit portion of the die is shorter than the diameter of the exit hole of the die. Is what you do.

【0014】請求項2に記載の発明は、ニップルと、出
口に向けて径が小さくなったテーパ状の穴を有するダイ
を具え、ニップルの穴とダイの穴との間に樹脂を周方向
より加圧供給し、ダイのテーパー部で樹脂を絞り、ここ
を通過する光ファイバに樹脂を塗布するようにした光フ
ァイバ用樹脂塗布装置において、前記ニップルと前記ダ
イは、光ファイバが通る中心軸に垂直で中心に穴を有す
るニップルの面と、前記中心軸に垂直で中心に穴を有す
るダイの入り口の面が、隙間を持つよう配置され、該隙
間を通して樹脂がダイのテーパー部に供給されるべく該
隙間に樹脂供給口が連結され、ニップルの穴の径がダイ
の入り口穴の径より小さく、前記ニップルとダイの隙間
の間隔が、ダイの入り口穴の径の1/4以上かつ4倍以
下であり、ダイの出口部に直線部がなく、前記ダイのテ
ーパー部が2段以上のテーパーにより形成されていて、
各段のテーパー角度が出口側になるにつれて小さくな
り、入り口側のテーパー角度が2〜8゜であることを特
徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a die having a nipple and a tapered hole having a diameter decreasing toward an outlet, wherein a resin is provided between the nipple hole and the die hole in a circumferential direction. The resin is applied under pressure, the resin is squeezed by the tapered portion of the die, and the resin is applied to the optical fiber passing therethrough.In the resin coating device for an optical fiber, the nipple and the die are positioned at a central axis through which the optical fiber passes. The surface of the nipple, which is vertical and has a hole at the center, and the surface of the entrance of the die, which has a hole at the center and is perpendicular to the central axis, are arranged with a gap, and the resin is supplied to the tapered portion of the die through the gap. The resin supply port is connected to the gap so that the diameter of the nipple hole is smaller than the diameter of the die entrance hole, and the gap between the nipple and the die is at least 1/4 and four times the diameter of the die entrance hole. The following is the die No straight portion to the mouth portion, the tapered portion of the die have been formed by the taper of two or more stages,
The taper angle of each step becomes smaller toward the outlet side, and the taper angle at the entrance side is 2 to 8 °.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】上記公報に記載されている光ファ
イバ用樹脂塗布装置について検討した。外径240μm
とする被覆の際に、高線速まで塗布性が安定している C=4mm D=1mm α=3゜ とした構造のものを用いて線引した。被覆の外径を40
0μmとしたから、 G=0.4mm である。なお、C,D,α,Gは図9を参照した値であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The resin coating apparatus for optical fibers described in the above publication was examined. 240 μm outer diameter
When the coating was carried out, a wire having a structure of C = 4 mm, D = 1 mm and α = 3 °, in which the coating property was stable up to a high linear velocity, was drawn. Coating outer diameter 40
Since it is 0 μm, G = 0.4 mm. Note that C, D, α, and G are values with reference to FIG.

【0016】この条件で、塗布を行なうと、線速100
m/分付近から被覆径が急激に上昇し、線速150m/
分付近で変動幅100μmの径振動が発生し、高線速化
できなかった。
When coating is performed under these conditions, a linear velocity of 100
m / min, the coating diameter sharply increased, and the linear velocity was 150 m / min.
In the vicinity of the minute, radial vibration with a fluctuation width of 100 μm was generated, and the linear velocity could not be increased.

【0017】この径振動現象は、一種のメルトフラクチ
ャー現象と考えられる。ダイ内のテーパー部では、走行
する光ファイバに樹脂が牽引されるため、テーパー形状
で樹脂流路断面積が徐々に小さくなるにつれて、樹脂内
圧が上昇する。従来の被覆構造に比べ厚い被覆を施すた
めに、ダイ出口径が大きくなったことで、テーパー部で
上昇した圧力に耐えられなくなり、ダイの直線部での樹
脂の流れの連続性が崩れるものと考えられる。より具体
的には、理想的な流れの状態にある場合、流れの連続性
からダイ内壁表面での樹脂流速=0であるが、上記の状
態ではダイ内壁表面での樹脂流速≠0、つまり、滑りが
発生していると考えられる。
This radial vibration phenomenon is considered to be a kind of melt fracture phenomenon. In the tapered portion in the die, the resin is pulled by the running optical fiber, so that the resin internal pressure increases as the cross-sectional area of the resin flow path becomes gradually smaller in the tapered shape. In order to apply a thicker coating than the conventional coating structure, the diameter of the die exit became large, and it was not possible to withstand the increased pressure in the tapered part, and the continuity of resin flow in the straight part of the die would be lost. Conceivable. More specifically, when in an ideal flow state, the resin flow velocity at the die inner wall surface = 0 from the flow continuity, but in the above state, the resin flow velocity at the die inner wall surface ≠ 0, that is, It is considered that slippage has occurred.

【0018】滑りが発生すると、ダイの出口穴からの樹
脂突出量が増え(被覆径が増える。)、このとき、テー
パー部での樹脂内圧は減少する。ある閾値まで樹脂内圧
が減少すると、理想的な流れに戻り、被覆径は細くな
る。樹脂突出量が減るため、テーパー部では、再び樹脂
内圧の上昇が始まる。この現象の繰り返しで100μm
にも及ぶ被覆径の振動が発生すると、考察した。
When slippage occurs, the amount of resin protruding from the exit hole of the die increases (the coating diameter increases), and at this time, the internal resin pressure at the tapered portion decreases. When the internal resin pressure decreases to a certain threshold, the flow returns to the ideal flow, and the coating diameter becomes thin. Since the resin protrusion amount decreases, the internal pressure of the resin starts to increase again at the tapered portion. 100 μm by repeating this phenomenon
It was considered that vibrations with a coating diameter of up to a maximum occurred.

【0019】この対応として、テーパー部での樹脂内圧
の上昇に耐えられるよう、ダイの出口部の直線部の長さ
を長くしたダイを評価したが、直線部の長さが4mm以
下では効果が見られなかった。また、これ以上直線部を
長くすると、ダイの加工精度面を維持することと、ダイ
の製作費用面から不適当であった。
In order to cope with this, a die in which the length of the straight portion at the exit of the die was increased so as to withstand the rise in the internal resin pressure at the tapered portion was evaluated. I couldn't see it. On the other hand, if the length of the straight portion is longer than this, it is inappropriate to maintain the processing accuracy of the die and the cost of manufacturing the die.

【0020】このように、上記公報に記載されているよ
うに、ダイの出口部の直線部に関して、直線部の長さを
ダイの出口穴径以上としている従来技術では、400μ
m被覆を行なうと、高線速、均一塗布を実現することは
困難である。
Thus, as described in the above-mentioned publication, with respect to the linear portion of the exit portion of the die, the conventional technology in which the length of the linear portion is equal to or larger than the diameter of the exit hole of the die is 400 μm.
When m coating is performed, it is difficult to achieve high linear velocity and uniform coating.

【0021】また、特開平11―60288号公報に
も、同様なダイの構造が提示されているが、ダイの出口
部の直線部の長さに関しては、なんらの考慮もされてい
ない。そこで、樹脂内圧の上昇を低減し、ダイ内壁での
樹脂の滑りを発生させないようにすることを考え、図9
で説明した、 C=4mm α=3゜ において、出口部の直線部の長さDを2mm,1mm,
0.4mm,0.1mmの4種類の構造についてダイを
評価した。なお、G=0.4mmである。その結果、図
6に示すように、直線部の長さを短くするにつれて、塗
布が安定する限界線速が上昇することを確認した。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-60288 discloses a similar die structure, but does not consider the length of the straight portion at the exit of the die. In view of this, it has been considered that the rise in the resin internal pressure is reduced so that the resin does not slip on the inner wall of the die.
In C = 4 mm α = 3 ゜, the length D of the straight portion at the outlet is 2 mm, 1 mm,
The dies were evaluated for four types of structures, 0.4 mm and 0.1 mm. Note that G = 0.4 mm. As a result, as shown in FIG. 6, it was confirmed that as the length of the linear portion was shortened, the critical linear velocity at which the application was stabilized increased.

【0022】図7は、ダイの出口部の直線部をなくし
て、ダイの出口から1mm,2mmの区間で3゜以下の
テーパー部を設けたものであり、ダイの出口から2mm
以下の区間において、テーパーを付加することでも、塗
布の安定性が上昇することを確認した。なお、 C=4mm α=3゜ とした。テーパーを付加した部分の長さ、すなわち、2
mm以下とした長さは、Gが0.4mmであるから、5
G以下であるといえる。
FIG. 7 shows a configuration in which a straight portion at the exit of the die is eliminated and a taper portion of 3 mm or less is provided in a section of 1 mm and 2 mm from the exit of the die, and 2 mm from the exit of the die.
In the following sections, it was confirmed that the addition of a taper also increased the coating stability. C = 4 mm α = 3 ° The length of the tapered portion, ie, 2
mm is less than 5 mm because G is 0.4 mm.
G or less.

【0023】図5は、光ファイバを線引きし、樹脂を塗
布する全体装置の一例の概略構成図である。図中、1は
光ファイバ、7は光ファイバ母材、8は線引炉、9,
9’は樹脂硬化装置、10は巻取装置、11,11’は
樹脂塗布装置である。線引炉8で母材7からファイバ化
された光ファイバ1は、樹脂塗布装置11と樹脂硬化装
置9で、例えば紫外線硬化型樹脂によるプライマリ被覆
が行なわれ、さらに、樹脂塗布装置11’と樹脂硬化装
置9’で、例えば紫外線硬化型樹脂によるセカンダリ被
覆が行なわれ、巻取装置10に巻き取られる。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an example of an entire apparatus for drawing an optical fiber and applying a resin. In the figure, 1 is an optical fiber, 7 is an optical fiber preform, 8 is a drawing furnace, 9,
9 'is a resin curing device, 10 is a winding device, and 11 and 11' are resin coating devices. The optical fiber 1 fiberized from the base material 7 in the drawing furnace 8 is subjected to primary coating with, for example, an ultraviolet curable resin in a resin coating device 11 and a resin curing device 9, and is further coated with a resin coating device 11 ′ and a resin. In the curing device 9 ′, for example, a secondary coating with an ultraviolet-curable resin is performed, and the film is wound up by the winding device 10.

【0024】従来の被覆構造では、プライマリ被覆の外
径は180〜210μm、セカンダリ被覆の外径は23
0〜250μmであるが、本発明の実施例においては、
400μm被覆構造の場合には、プライマリ被覆の外径
は200〜330μmの範囲内において所望の外径が選
定され、セカンダリ被覆の外径は370〜400μmの
範囲内において所望に外径が選定される。しかし、必ず
しも、2段階で被覆することに限られるものではなく、
1段階で370〜400μmの範囲内において所望の値
が選定されて被覆されてもよい。
In the conventional coating structure, the outer diameter of the primary coating is 180 to 210 μm, and the outer diameter of the secondary coating is 23 μm.
0 to 250 μm, but in the embodiment of the present invention,
In the case of a 400 μm coating structure, a desired outer diameter is selected within the range of 200 to 330 μm for the primary coating, and a desired outer diameter is selected within the range of 370 to 400 μm for the secondary coating. . However, it is not necessarily limited to coating in two steps,
In one step, a desired value within the range of 370 to 400 μm may be selected and coated.

【0025】図1は、本発明の光ファイバ用樹脂塗布装
置を第1の実施の形態を説明するための要部の断面図で
ある。図中、図8と同様の部分には同じ符号を付して説
明を省略する。寸法関係については、図2で説明する
が、図8,図9で説明した光ファイバ用樹脂塗布装置に
対して、ニップル穴2aの径が、ダイ3の入り口穴の径
より小さく、樹脂が流れるニップル下面2bとダイ上面
3cとの隙間の間隔が、ダイ3の入り口穴の径の1/4
以上かつ4倍以下であり、かつ、ダイ3のテーパー部3
aのテーパー角度は、2〜8゜である点は、同じである
が、ダイ3の出口穴の径が、樹脂の塗布厚に対応して大
きくされている点と、ダイ3の出口部の直線部の長さが
ダイ3の出口穴の径より小さくなっている点が相違して
おり、それにより、塗布厚の厚い光ファイバ心線を、塗
布を安定させ、高線速で製造することができる。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part for explaining a first embodiment of a resin coating device for optical fibers according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. Although the dimensional relationship will be described with reference to FIG. 2, the diameter of the nipple hole 2a is smaller than the diameter of the entrance hole of the die 3, and the resin flows with respect to the optical fiber resin coating device described with reference to FIGS. The gap between the nipple lower surface 2b and the die upper surface 3c is 1/4 of the diameter of the entrance hole of the die 3.
Not less than 4 times and the taper portion 3 of the die 3
The point that the taper angle of a is 2 to 8 ° is the same, but the diameter of the exit hole of the die 3 is increased corresponding to the coating thickness of the resin, The difference is that the length of the straight portion is smaller than the diameter of the exit hole of the die 3, so that an optical fiber core wire having a large coating thickness can be manufactured at a high linear velocity while stabilizing the coating. Can be.

【0026】図2は、寸法関係を説明するためのニップ
ル2とダイ3の断面図であり、各部の符号は図9と同じ
である。第1の実施の形態で述べた各値の関係は、 F<H H/4≦B≦4H 2゜≦α≦8゜ D<G であり、また、Bについては、より好ましくは、 H/4≦B≦2H さらに好ましくは、 H/2≦B≦2H とすることができる。 H/2≦B は、より現実的な加工精度からの条件である。また、テ
ーパー角度αについては、より好ましくは、 2゜≦α≦5゜ さらに好ましくは、 2゜≦α≦4゜ とすることができる。
FIG. 2 is a sectional view of the nipple 2 and the die 3 for explaining the dimensional relationship, and the reference numerals of the respective parts are the same as those of FIG. The relationship between the values described in the first embodiment is as follows: F <HH / 4 ≦ B ≦ 4H2 ゜ ≦ α ≦ 8 ゜ D <G, and B is more preferably H / 4 ≦ B ≦ 2H More preferably, H / 2 ≦ B ≦ 2H. H / 2 ≦ B is a condition from a more realistic processing accuracy. Further, the taper angle α can more preferably satisfy 2 ° ≦ α ≦ 5 °, and still more preferably satisfy 2 ° ≦ α ≦ 4 °.

【0027】図3は、本発明の光ファイバ用樹脂塗布装
置を第2の実施の形態を説明するための図2と同様な断
面図である。この実施の形態では、ダイ3の入り口のエ
ッジ部分12を斜面、あるいは、曲面で除去した。これ
により、樹脂の流れを滑らかにする点から有効である。
しかし、斜面、あるいは、曲面で面取りをした部分が極
端に大きいと、塗布性が悪くなる。
FIG. 3 is a sectional view similar to FIG. 2 for explaining a second embodiment of the resin coating device for optical fibers of the present invention. In this embodiment, the edge portion 12 at the entrance of the die 3 is removed by a slope or a curved surface. This is effective in smoothing the flow of the resin.
However, if the portion chamfered on the slope or the curved surface is extremely large, the applicability deteriorates.

【0028】図4は、本発明の光ファイバ用樹脂塗布装
置を第3の実施の形態を説明するための図2と同様な断
面図である。この実施の形態では、ダイ3の出口部にテ
ーパー部を設けた。D’がテーパー部の長さである。図
7で説明したように、出口部の2mm以下の部分、すな
わち、出口穴の径0.4mmに対して5倍以下の部分の
長さをテーパー穴とした。すなわち、 D’≦5G である。
FIG. 4 is a sectional view similar to FIG. 2 illustrating a third embodiment of the resin coating device for optical fibers of the present invention. In this embodiment, a tapered portion is provided at the exit of the die 3. D 'is the length of the tapered portion. As described with reference to FIG. 7, the length of the portion of the outlet portion of 2 mm or less, that is, the length of 5 times or less the diameter of the outlet hole of 0.4 mm was defined as the tapered hole. That is, D ′ ≦ 5G.

【0029】また、テーパー角度βは、α未満とする
が、αに近いほどよい。
The taper angle β is smaller than α, but the closer to α, the better.

【0030】なお、この実施の形態においても、第2の
実施の形態で説明したように、ダイ3の入り口のエッジ
部分12を斜面、あるいは、曲面で除去した形状とする
ことができる。また、テーパー部は2段より多くてもよ
い。そのとき、各段のテーパー角度は、出口側になるに
つれて小さくする。
In this embodiment, as described in the second embodiment, the edge 12 at the entrance of the die 3 can be formed to have a slope or a curved surface. Further, the number of tapered portions may be more than two. At that time, the taper angle of each stage is reduced as it goes to the outlet side.

【0031】本発明の光ファイバ用樹脂塗布装置によれ
ば、ニップル2の穴径は小さく、樹脂が流れるニップル
2とダイ3の隙間が適度な間隔であるから、メニスカス
6は大きくならず、気泡の混入を避けることができる。
According to the optical fiber resin coating apparatus of the present invention, since the hole diameter of the nipple 2 is small and the gap between the nipple 2 and the die 3 through which the resin flows is an appropriate interval, the meniscus 6 does not become large and bubbles Can be avoided.

【0032】すなわち、樹脂の流れる方向に沿った流路
の断面積は、単調に減少することが渦を発生させないた
めには好ましい。本発明では、ダイの入り口付近で、ニ
ップルとダイの隙間を通って、ダイの中心方向に向かう
樹脂の流れが、光ファイバの走行方向に沿うように、ほ
ぼ直角に向きを転換する点において、流路断面積が、 π(H2 −d2 )/4≦πHB を満たすようにした。すなわち、 H/4≦B とした。
That is, it is preferable that the cross-sectional area of the flow path along the direction in which the resin flows is monotonously reduced so as not to generate a vortex. In the present invention, in the vicinity of the entrance of the die, through the gap between the nipple and the die, the flow of resin toward the center of the die, along the running direction of the optical fiber, at a point that the direction is changed at a substantially right angle, The flow path cross-sectional area was set to satisfy π (H 2 −d 2 ) / 4 ≦ πHB. That is, H / 4 ≦ B.

【0033】したがって、樹脂の流れの転換点におい
て、流路断面積が単調に減少し、渦を発生させることは
ない。また、ニップルとダイの間隔が広すぎないため、
その隙間を通って流れ込む樹脂が逆流して渦を発生する
こともない。渦は樹脂の流速が速い(すなわち、線速が
速い)時に発生しやすく、かつ大きいものである。
Therefore, at the turning point of the flow of the resin, the cross-sectional area of the flow path monotonously decreases, and no vortex is generated. Also, because the distance between the nipple and the die is not too wide,
The resin flowing through the gap does not flow backward to generate a vortex. The vortex is easily generated when the flow velocity of the resin is high (that is, the linear velocity is high) and is large.

【0034】テーパー部においては、中心を走行する光
ファイバが、常に光ファイバの中心を保とうとする、い
わゆる、セルフセンタリング力が働くことが知られてい
る。この力は、実験の結果約2〜4゜の角度が最も大き
く約8゜を越えると非常に小さくなることがわかった。
2゜より小さい角度は加工が非常に困難で現実的でな
い。
It is known that, in the tapered portion, a so-called self-centering force acts on an optical fiber running at the center so as to always maintain the center of the optical fiber. Experiments have shown that this force is the largest at an angle of about 2 to 4 degrees and becomes very small when it exceeds about 8 degrees.
Angles smaller than 2 ° are extremely difficult and impractical to machine.

【0035】以上のように、本発明によれば、セルフセ
ンタリング力が大きく、かつ、その周囲で樹脂の流れが
渦の発生等なく滑らかなため、光ファイバは、常にダイ
の中心を通り偏肉は発生しない。
As described above, according to the present invention, since the self-centering force is large and the flow of the resin around the optical fiber is smooth without generation of eddies, the optical fiber always passes through the center of the die and is uneven in thickness. Does not occur.

【0036】テーパー部の長さは、セルフセンタリング
力の点では大きい方が好ましく、また、ダイ入り口での
樹脂の流れを整える点でもある程度の長さが必要で、実
験の結果、ダイの出口穴の径の約5倍以上が偏肉を防ぐ
点で、特に有効に働く。しかし、あまり長くして、必要
以上にセルフセンタリング力を大きくしても、塗布の均
一性が向上するものでもない。また、これを長くする
と、ダイの加工が難しくなり、費用もかかるため、テー
パー部の長さは、長くても10mm程度が現実的な値と
いうことができる。
It is preferable that the length of the tapered portion is large in terms of the self-centering force, and that the length of the tapered portion is also required to regulate the flow of the resin at the entrance of the die. A diameter of about 5 times or more works particularly effectively in preventing uneven thickness. However, even if the length is too long and the self-centering force is increased more than necessary, the uniformity of coating is not improved. In addition, if the length is increased, the processing of the die becomes difficult and the cost increases. Therefore, the practical length of the tapered portion is about 10 mm at most.

【0037】また、従来、ダイの出口部に、一定径の部
分が設けてあれば、樹脂の流れはさらに安定する、と考
えられていた。しかし、光ファイバの被覆の外径が大き
くなると、一定径の部分の長さが長すぎるのは、被覆径
の振動が生じるので、よくないことが分かった。本発明
のダイでは、出口部の一定径の部分の長さが、ダイの出
口穴の径以下の長さがあれば有効であり、高線速におい
て、塗布が安定し、偏肉が発生しにくくなる。また、ダ
イの出口部に第2のテーパー部を形成して、2段以上の
テーパー形状としても、同様の結果が得られる。
Conventionally, it has been considered that the flow of the resin is further stabilized if a portion having a constant diameter is provided at the exit of the die. However, it has been found that when the outer diameter of the coating of the optical fiber is large, it is not good that the length of the portion having a constant diameter is too long because the coating diameter is vibrated. In the die of the present invention, it is effective if the length of the fixed diameter portion of the outlet portion is equal to or less than the diameter of the outlet hole of the die, and at a high linear velocity, application is stable and uneven thickness occurs. It becomes difficult. Similar results can be obtained by forming a second tapered portion at the exit of the die to form a taper having two or more steps.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光ファイバ心線を製造する光ファイバ用樹脂
塗布装置において、高線速で光ファイバに樹脂を均一に
塗布することができ、特に、樹脂の塗布厚が厚いときに
効果が大きい。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a resin coating device for an optical fiber for manufacturing an optical fiber core can uniformly apply a resin to an optical fiber at a high linear velocity. This is particularly effective when the applied thickness of the resin is large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光ファイバ用樹脂塗布装置を第1の実
施の形態を説明するための要部の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part for describing a first embodiment of a resin coating device for an optical fiber of the present invention.

【図2】図1のニップルとダイの寸法関係を説明するた
めの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view for explaining a dimensional relationship between a nipple and a die in FIG. 1;

【図3】本発明の光ファイバ用樹脂塗布装置を第2の実
施の形態を説明するためのニップルとダイの断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a nipple and a die for describing a second embodiment of the resin coating device for optical fibers of the present invention.

【図4】本発明の光ファイバ用樹脂塗布装置を第3の実
施の形態を説明するためのニップルとダイの断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view of a nipple and a die for explaining a third embodiment of the optical fiber resin coating device of the present invention.

【図5】光ファイバを線引きし、樹脂を塗布する全体装
置の一例の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an example of an entire apparatus for drawing an optical fiber and applying a resin.

【図6】実験結果の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an experimental result.

【図7】実験結果の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an experimental result.

【図8】従来の光ファイバ用樹脂塗布装置を説明するた
めの要部の断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a main part for describing a conventional optical fiber resin coating device.

【図9】図8のニップルとダイの断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the nipple and the die of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバ、2…ニップル、2a…ニップル穴、2
b…ニップル下面、3…ダイ、3a…ダイのテーパー
部、3b…ダイの出口穴、3c…ダイ上面、4…樹脂、
5…ホルダー、6…メニスカス、7…光ファイバ母材、
8…線引炉、9,9’…樹脂硬化装置、10…巻取装
置、11,11’…樹脂塗布装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber, 2 ... Nipple, 2a ... Nipple hole, 2
b: Nipple lower surface, 3: Die, 3a: Tapered portion of die, 3b: Die outlet hole, 3c: Die upper surface, 4: Resin,
5 holder, 6 meniscus, 7 optical fiber preform,
8 drawing furnace, 9 and 9 'resin curing device, 10 winding device, 11 and 11' resin coating device.

フロントページの続き Fターム(参考) 2H050 BA12 BA13 BA23 BB33Q BB33S 4D075 AB12 AB14 AB32 AB36 CA47 DA01 DB13 DC24 4F040 AA27 AB04 AC01 BA43 BA49 CC02 CC15 4G060 AA01 AD22 AD58 AD59 Continued on the front page F term (reference) 2H050 BA12 BA13 BA23 BB33Q BB33S 4D075 AB12 AB14 AB32 AB36 CA47 DA01 DB13 DC24 4F040 AA27 AB04 AC01 BA43 BA49 CC02 CC15 4G060 AA01 AD22 AD58 AD59

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ニップルと、出口に向けて径が小さくな
ったテーパ状の穴を有するダイを具え、ニップルの穴と
ダイの穴との間に樹脂を周方向より加圧供給し、ダイの
テーパー部で樹脂を絞り、ここを通過する光ファイバに
樹脂を塗布するようにした光ファイバ用樹脂塗布装置に
おいて、前記ニップルと前記ダイは、光ファイバが通る
中心軸に垂直で中心に穴を有するニップルの面と、前記
中心軸に垂直で中心に穴を有するダイの入り口の面が、
隙間を持つよう配置され、該隙間を通して樹脂がダイの
テーパー部に供給されるべく該隙間に樹脂供給口が連結
され、ニップルの穴の径がダイの入り口穴の径より小さ
く、前記ニップルとダイの隙間の間隔が、ダイの入り口
穴の径の1/4以上かつ4倍以下であり、ダイのテーパ
ー部のテーパー角度が2〜8゜であり、かつ、ダイの出
口部の直線部の長さがダイの出口穴の径より短いことを
特徴とする光ファイバ用樹脂塗布装置。
1. A die having a nipple and a tapered hole having a diameter decreasing toward an outlet, wherein a resin is supplied between the nipple hole and the die hole under pressure from a circumferential direction. In an optical fiber resin coating apparatus in which the resin is narrowed by a tapered portion and the resin is applied to an optical fiber passing therethrough, the nipple and the die have a hole at the center perpendicular to the central axis through which the optical fiber passes. The surface of the nipple and the surface of the entrance of the die having a hole in the center perpendicular to the central axis,
A resin supply port is connected to the gap so that the resin is supplied to the tapered portion of the die through the gap. The diameter of the hole of the nipple is smaller than the diameter of the entrance hole of the die. The distance between the gaps is 1/4 or more and 4 times or less the diameter of the entrance hole of the die, the taper angle of the tapered portion of the die is 2 to 8 °, and the length of the linear portion of the exit portion of the die is A resin coating device for an optical fiber, wherein the diameter is shorter than the diameter of the exit hole of the die.
【請求項2】 ニップルと、出口に向けて径が小さくな
ったテーパ状の穴を有するダイを具え、ニップルの穴と
ダイの穴との間に樹脂を周方向より加圧供給し、ダイの
テーパー部で樹脂を絞り、ここを通過する光ファイバに
樹脂を塗布するようにした光ファイバ用樹脂塗布装置に
おいて、前記ニップルと前記ダイは、光ファイバが通る
中心軸に垂直で中心に穴を有するニップルの面と、前記
中心軸に垂直で中心に穴を有するダイの入り口の面が、
隙間を持つよう配置され、該隙間を通して樹脂がダイの
テーパー部に供給されるべく該隙間に樹脂供給口が連結
され、ニップルの穴の径がダイの入り口穴の径より小さ
く、前記ニップルとダイの隙間の間隔が、ダイの入り口
穴の径の1/4以上かつ4倍以下であり、ダイの出口部
に直線部がなく、前記ダイのテーパー部が2段以上のテ
ーパーにより形成されていて、各段のテーパー角度が出
口側になるにつれて小さくなり、入り口側のテーパー角
度が2〜8゜であることを特徴とする光ファイバ用樹脂
塗布装置。
2. A die having a nipple and a tapered hole having a diameter reduced toward an outlet, wherein a resin is supplied between the nipple hole and the die hole under pressure from a circumferential direction. In an optical fiber resin coating apparatus in which the resin is narrowed by a tapered portion and the resin is applied to an optical fiber passing therethrough, the nipple and the die have a hole at the center perpendicular to the central axis through which the optical fiber passes. The surface of the nipple and the surface of the entrance of the die having a hole in the center perpendicular to the central axis,
A resin supply port is connected to the gap so that the resin is supplied to the tapered portion of the die through the gap. The diameter of the hole of the nipple is smaller than the diameter of the entrance hole of the die. Is not less than 1/4 and not more than 4 times the diameter of the entrance hole of the die, there is no linear portion at the exit of the die, and the taper portion of the die is formed by two or more steps of taper. A taper angle of each step decreases toward an outlet side, and a taper angle at an entrance side is 2 to 8 °.
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