JP2004157226A - Die for coating coated optical fiber ribbon with resin - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平行に配列した複数本の光ファイバ素線の外周に樹脂を一括被覆した光ファイバテープ心線を製造する際に使用される光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、光ファイバテープ心線は、光ファイバ上に紫外線硬化型樹脂などを被覆してなる外径が250μmの光ファイバ素線を複数本平行に配列させ、それらの外周に、紫外線硬化型樹脂や熱可塑性樹脂などを、被覆後のテープ心線の厚さが0.3mmまたは0.4mmとなるように一括被覆した構造を有する。
【0003】
従来、このような光ファイバテープ心線の製造にあたっては、図4に示すような、光ファイバ素線1の導入側から導出側に向けて断面積が連続的に減少する、例えばテーパ角θが90度からなるテーパ部2を有する光ファイバ素線挿通孔3を設けたダイス4を備えた被覆装置が用いられており、複数本の光ファイバ素線1を平行に配列した状態でダイス4に挿通させることにより、紫外線硬化型樹脂などの樹脂5を一括被覆している(例えば、特許文献1参照。)。図4において、6は、ダイス4内に複数本の光ファイバ素線1を平行に配列した状態で案内するためのニップル、7は、ニップル6の先端にダイス3を保持するためのダイスホルダーを示している。
【0004】
しかしながら、上記したような従来のダイスでは、図4に示すように、テーパ部2のテーパ角θが光ファイバ素線1の通線方向に対して一定であるため、厚さが0.3mmのいわゆる薄肉タイプの光ファイバテープ心線を製造した場合、光ファイバ素線1がニップル口6aからダイス4内に供給された樹脂5内に進入する際に、光ファイバ素線1間の空気を巻き込んでしまい、これにより、樹脂5の一括被覆内に気泡が混入する結果、この気泡に起因してマイクロベンドが生じ、光ファイバの伝送損失が増加するという問題があった。
【0005】
そこで、このような光ファイバ素線間の空気の巻き込みを防止するため、光ファイバ素線がダイス内の樹脂内に進入する箇所に炭酸ガスなどをパージさせたり、光ファイバ素線を減圧室を通してダイス内の樹脂内に進入させるなどの方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0006】
しかしながら、これらの方法では、炭酸ガスを供給したり減圧室内を減圧するための大掛かりな設備が必要になるという問題があった。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−227955号公報
【特許文献2】
特開平5−203850号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のダイスでは、光ファイバ素線を被覆する樹脂内に空気を巻き込み、これによってマイクロベンドロスが生じるおそれがあった。このため、炭酸ガスを供給したり減圧室内を減圧するなどの方法が提案されているが、いずれも大掛かりな設備が必要になるという問題があった。
【0009】
本発明はこのような従来の技術的課題を解決するためになされたもので、大掛かりな設備を要することなく、樹脂内への空気の巻き込みを防止することができ、もって、被覆内への気泡の混入を防止することができる光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスは、平行に配列した複数本の光ファイバ素線が挿通される光ファイバ素線挿通孔を有する光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスにおいて、前記光ファイバ素線挿通孔には、光ファイバ素線の通線方向に沿って断面積が連続的に減少するテーパ部が形成されており、かつ、このテーパ部には、光ファイバ素線の通線方向に対してテーパ角が2/3以下に変化する角度変化部が少なくとも1箇所設けられていることを特徴とする。
【0011】
本発明の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスにおいては、光ファイバ素線が挿通されるテーパ部に、光ファイバ素線の通線方向に対してテーパ角が2/3以下に変化する角度変化部を少なくとも1箇所設けたことにより、ダイス内部の圧力が上昇し、これにより、光ファイバ素線がダイス内の樹脂内に進入する箇所で発生するメニスカスが押し上げられる結果、該部における光ファイバ素線間の空気の巻き込みが防止され、被覆内への気泡の混入が防止される。
【0012】
このように本発明の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスにおいては、従来のように大掛かりな設備を要することなく、空気の巻き込みを防止し、被覆内への気泡の混入を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスの第1の実施形態を示す断面図である。
【0014】
図1に示すように、本実施形態の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイス101は、ダイスホルダー11によりニップル12の先端に取り付けられ、その中心には、図示を省略した樹脂供給装置から被覆用樹脂13が供給される光ファイバ素線挿通孔14が設けられている。複数本の光ファイバ素線15は平行に配列した状態でニップル12の先端に設けられたニップル口12aから光ファイバ素線挿通孔14に挿通され、外部へと導出され、その間、光ファイバ素線挿通孔14内に供給された樹脂13がそれらの光ファイバ素線15の外周に被覆される。
【0015】
光ファイバ素線挿通孔14は、光ファイバ素線15の通線方向に沿って断面が連続的に縮径するテーパ部16と、それに続く断面の形状が光ファイバテープ心線の形状と相似形をなし、断面積がほぼ一定のストレート部17から構成されており、さらに、テーパ部16は、ニップル側に位置するテーパ角がθ1からなる第1のテーパ部16aと、テーパ角がθ1の2/3以下のθ2からなる第2のテーパ部16bから構成されている。すなわち、テーパ部16は、光ファイバ素線15の通線方向のほぼ中間部でテーパ角がθ1から、その2/3以下のθ2に変化している。
【0016】
このように構成される光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイス101においては、平行に配列した複数本の光ファイバ素線15は光ファイバ素線挿通孔14を通過する間に、その外周に、樹脂供給装置から光ファイバ素線挿通孔14へ供給された樹脂13が被覆される。本実施形態においては、テーパ部16が、光ファイバ素線15の通線方向のほぼ中間部でテーパ角がθ1から、その2/3以下のθ2に変化しているため、光ファイバ素線挿通孔14内の樹脂13の圧力が上昇し、これにより、光ファイバ素線15の樹脂13内に進入する箇所で発生するメニスカス18が押し上げられ、該部における光ファイバ素線15間の空気の巻き込みが防止され、樹脂被覆内への気泡の混入が防止される。この結果、気泡の混入に起因する光ファイバのマイクロベンドの発生が防止される。
【0017】
なお、図1中、Pは、テーパ部16におけるテーパ角の変化部を示しており、本実施形態では、上述したようにテーパ部16の光ファイバ素線15の通線方向のほぼ中間部に設けられているが、本発明においては、中間部よりニップル12側に設けられていてもよく、あるいは、ストレート部17側に設けられていてもよい。
【0018】
また、第1のテーパ部16aのテーパ角θ1と第2のテーパ部16bのテーパ角θ2は、θ2がθ1の2/3以下であるという条件を満足する限り、特にその大きさが限定されるものではない。
【0019】
さらに、以上説明した実施の形態では、テーパ角の角度変化部Pは、テーパ部16の1箇所に設けられているが、例えば図2に示すように、2箇所、あるいはそれ以上設けるようにしてもよい。
【0020】
すなわち、図2は、本発明の他の実施の形態の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイス102を示す断面図で、図1に示す実施の形態において、テーパ部16に、光ファイバ素線の通線方向に対してテーパ角が2/3以下に変化する角度変化部を2箇所設けた例である。図2において、図1に共通する部分には同一符号を付してある。
【0021】
すなわち、本実施形態においては、テーパ部16は、ニップル12側のテーパ角がθ1からなる第1のテーパ部16aと、それに続くテーパ角がθ1の2/3以下のθ2からなる第2のテーパ部16bと、さらにそれに続くテーパ角がθ2の2/3以下のθ3からなる第3のテーパ部16cとから構成されている。P1およびP2は、第1のテーパ部16aから第2のテーパ部16b、第2のテーパ部16bから第3のテーパ部16cへとそれぞれ変化する角度変化部を示している。
【0022】
このようにテーパ部16の2箇所に角度変化部を設けた光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイス102においては、図1に示すような、テーパ部16の1箇所に角度変化部を設けたものに比べ、光ファイバ素線挿通孔14内の樹脂13の圧力をより上昇させることができるため、光ファイバ素線15が樹脂13内に進入する際の空気の巻き込みをより効果的に防止することができ、樹脂被覆内への気泡の混入をより確実に防止することができる。
【0023】
なお、この実施形態においても、テーパ部16におけるテーパ角の角度変化部P1、P2の位置は特に限定されるものではなく、また、第1のテーパ部16aのテーパ角θ1 、第2のテーパ部16bのテーパ角θ2および第3のテーパ部16cのテーパ角θ3は、θ2がθ1の2/3以下であり、θ3がθ2の2/3以下であるという条件を満足する限り、特にその大きさが限定されるものではない。
【0024】
次に、本発明の効果を確認するため、上述したような光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイス101、102を用いて4心光ファイバテープ心線を製造し、その特性を調べた実験例について記載する。なお、ダイス以外は従来より一般に使用されている装置を用いた。
【0025】
実験例No.1〜No.6
θ1、θ2が表1に示すような条件の図1に示す光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスを用い、平行に配列した直径が250μmの光ファイバ素線4本の外周に紫外線硬化型樹脂を一括被覆して、幅約1.1mm、厚さ約0.4mmの4心光ファイバテープ心線(No.1)および幅約1.1mm、厚さ約0.3mmの4心光ファイバテープ心線(No.2〜No.6)を製造した。
【0026】
実験例No.7
θ1、θ2、θ3が表1に示すような条件の図2に示す光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスを用い、平行に配列した直径が250μmの光ファイバ素線4本の外周に紫外線硬化型樹脂を一括被覆して、幅約1.1mm、厚さ0.3mmの4心光ファイバテープ心線を製造した。
【0027】
得られた光ファイバテープ心線について、一括被覆中に含まれる10cmあたりの気泡数および伝送損失を以下に示すようにして測定した。
すなわち、気泡数は、各光ファイバテープ心線10cm毎の気泡数を顕微鏡下で観察して集計し、その平均値を算出した。また、伝送損失は、各光ファイバテープ心線において、4本の光ファイバそれぞれについて波長1.55μmにおける伝送損失を測定し、その平均値を算出した。そして0.22dB/km以下を合格とした。
【0028】
これらの結果を表1に併せ示す。
【表1】
【0029】
表1から明らかなように、θ1およびθ2が同じで実質的に従来構造のダイスを用いたNo.1およびNo.2のうち、いわゆる厚肉タイプの光ファイバテープ心線を製造したNo.1では、気泡数および伝送損失ともに良好な結果が得られたが、いわゆる薄肉タイプの光ファイバテープ心線を製造したNo.2では、気泡数が多くかつ伝送損失の結果も不良であった。また、角度比が2/3を超えるNo.3の例でも同様に気泡数が多く、伝送損失の結果も不良であった。これに対し、角度比が2/3以下のNo.4〜No.6の例では、薄肉タイプの光ファイバテープ心線であるにもかかわらず、気泡数および伝送損失ともに良好な結果が得られた。また、角度比が2/3以下の角度変化部を2箇所設けたNo.7の例でも、結果は良好であった。
【0030】
なお、No.2およびNo.6の例において、樹脂被覆時のダイス内の光ファイバ素線に加わる圧力分布を測定した。結果を図3に示す。
図3から明らかなように、角度比(θ2/θ1)が2/3以下のNo.6の例では、光ファイバ素線に加わる圧力が、角度比(θ2/θ1)が1.0のNo.1の例に比べ、特に入口部分で急峻に上昇しており、かかる圧力の上昇により、上記のような特性上の差異が生じたものと推察される。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスによれば、光ファイバ素線が挿通されるテーパ部に、光ファイバ素線の通線方向に対してテーパ角が2/3以下に変化する角度変化部を少なくとも1箇所設けたので、光ファイバ素線がダイス内の樹脂内に進入する際の光ファイバ素線間の空気の巻き込みが防止され、被覆内への気泡の混入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバケーブルの第1の実施形態を示す断面図。
【図2】本発明の光ファイバケーブルの第2の実施形態を示す断面図。
【図3】ダイスの構造とダイス内の光ファイバ素線に加わる圧力の関係を示すグラフ。
【図4】従来の光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイスの一例を示す断面図。
【符号の説明】
12………ニップル
13………被覆用樹脂
14………光ファイバ素線挿通孔
15………光ファイバ素線
16………テーパ部
16a………第1のテーパ部
16b………第2のテーパ部
16c………第3のテーパ部
P、P1、P2………角度変化部
101、102………光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber tape core resin coating die used when manufacturing an optical fiber core wire in which a resin is collectively coated on the outer periphery of a plurality of optical fiber wires arranged in parallel.
[0002]
[Prior art]
In general, an optical fiber ribbon is formed by arranging a plurality of optical fiber wires each having an outer diameter of 250 μm formed by coating an optical fiber with an ultraviolet-curable resin or the like, and arranging the plurality of optical fiber wires in parallel on the outer periphery thereof. It has a structure in which a thermoplastic resin or the like is coated at a time so that the thickness of the coated ribbon becomes 0.3 mm or 0.4 mm.
[0003]
Conventionally, in manufacturing such an optical fiber ribbon, as shown in FIG. 4, the cross-sectional area continuously decreases from the introduction side to the exit side of the optical fiber 1, for example, the taper angle θ is reduced. A coating apparatus provided with a
[0004]
However, in the above-described conventional die, as shown in FIG. 4, the taper angle θ of the tapered portion 2 is constant with respect to the direction in which the optical fiber 1 passes, so that the thickness is 0.3 mm. When a so-called thin-type optical fiber ribbon is manufactured, when the optical fiber 1 enters the
[0005]
Therefore, in order to prevent such air entrapment between the optical fiber strands, a place where the optical fiber strand enters the resin in the die is purged with carbon dioxide gas or the like, or the optical fiber strand is passed through a decompression chamber. A method has been proposed in which the resin enters a resin in a die (for example, see Patent Document 2).
[0006]
However, these methods have a problem that a large-scale facility for supplying carbon dioxide gas and depressurizing the decompression chamber is required.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-227955 [Patent Document 2]
JP-A-5-203850
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional dice, there is a possibility that air is entrapped in the resin covering the optical fiber, thereby causing microbend loss. For this reason, methods such as supplying carbon dioxide gas and depressurizing the decompression chamber have been proposed, but all have the problem that large-scale equipment is required.
[0009]
The present invention has been made to solve such a conventional technical problem, and it is possible to prevent the entrapment of air into the resin without requiring a large-scale facility, and thus, to prevent air bubbles from entering the coating. It is an object of the present invention to provide an optical fiber tape core resin coating die that can prevent the incorporation of a resin.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical fiber ribbon resin coating die according to the present invention has an optical fiber ribbon insertion hole through which a plurality of optical fiber strands arranged in parallel are inserted. In the coating die, the optical fiber wire insertion hole is formed with a tapered portion whose cross-sectional area is continuously reduced along the direction of the optical fiber wire, and in this tapered portion, It is characterized in that at least one angle changing portion is provided at which the taper angle changes to 2/3 or less with respect to the direction of the optical fiber.
[0011]
In the optical fiber tape core resin coating die according to the present invention, the tapered portion through which the optical fiber is inserted has an angle change in which the taper angle changes to 2/3 or less with respect to the direction of the optical fiber. By providing at least one portion, the pressure inside the die rises, and as a result, the meniscus generated at the point where the optical fiber enters the resin in the die is pushed up, and as a result, the optical fiber Entrainment of air between the wires is prevented, and air bubbles are prevented from entering the coating.
[0012]
As described above, in the optical fiber tape core resin coating die of the present invention, it is possible to prevent the entrapment of air and the incorporation of air bubbles into the coating without requiring a large-scale facility as in the related art. .
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the optical fiber tape core resin coating die of the present invention.
[0014]
As shown in FIG. 1, an optical fiber tape core resin coating die 101 according to the present embodiment is attached to a tip of a
[0015]
The optical
[0016]
In the optical fiber tape core resin coating die 101 configured as described above, the plurality of
[0017]
In FIG. 1, P indicates a portion where the taper angle changes in the
[0018]
Further, the taper angle theta 1 of the
[0019]
Further, in the above-described embodiment, the taper angle changing portion P is provided at one position of the
[0020]
That is, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an optical fiber tape core resin coating die 102 according to another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. This is an example in which two angle changing portions are provided at which the taper angle changes to 2/3 or less with respect to the direction of the traffic line. In FIG. 2, parts common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0021]
That is, in this embodiment, the tapered
[0022]
As described above, in the optical fiber tape core resin coating die 102 in which the angle changing portion is provided in two places of the tapered
[0023]
Also in this embodiment, the positions of the angle change portions P 1 and P 2 of the taper angle in the
[0024]
Next, in order to confirm the effect of the present invention, a four-core optical fiber tape core was manufactured using the optical fiber tape core resin coating dies 101 and 102 as described above, and an experimental example in which the characteristics were examined. Describe. Except for the dice, an apparatus generally used conventionally was used.
[0025]
Experimental Example No. 1 to No. 6
Using an optical fiber tape core resin coating die shown in FIG. 1 under the conditions shown in Table 1 where θ 1 and θ 2 are as shown in Table 1, an ultraviolet curable type is provided around four optical fiber strands having a diameter of 250 μm arranged in parallel. Resin is collectively coated to form a 4-core optical fiber ribbon (No. 1) having a width of about 1.1 mm and a thickness of about 0.4 mm, and a 4-core optical fiber having a width of about 1.1 mm and a thickness of about 0.3 mm. Tape core wires (No. 2 to No. 6) were manufactured.
[0026]
Experimental Example No. 7
Using the optical fiber tape core resin coating die shown in FIG. 2 under the conditions shown in Table 1 where θ 1 , θ 2 , and θ 3 are as shown in FIG. A four-core optical fiber ribbon having a width of about 1.1 mm and a thickness of 0.3 mm was manufactured by simultaneously coating an ultraviolet curable resin.
[0027]
About the obtained optical fiber ribbon, the number of bubbles per 10 cm contained in the batch coating and the transmission loss were measured as described below.
That is, the number of bubbles was calculated by observing the number of bubbles for each optical fiber tape core wire 10 cm under a microscope, and calculating the average value. As for the transmission loss, the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm was measured for each of the four optical fibers in each optical fiber ribbon, and the average value was calculated. Then, 0.22 dB / km or less was regarded as acceptable.
[0028]
The results are shown in Table 1.
[Table 1]
[0029]
As is clear from Table 1, No. 1 using a dice having substantially the same θ 1 and θ 2 and a conventional structure was used. 1 and No. No. 2 produced the so-called thick-type optical fiber tape core wire. In No. 1, good results were obtained in both the number of bubbles and the transmission loss, but No. 1 produced a so-called thin-type optical fiber ribbon. In No. 2, the number of bubbles was large, and the result of transmission loss was poor. In addition, in the case of No. 2 in which the angle ratio exceeds 2/3, Similarly, in Example 3, the number of bubbles was also large, and the result of transmission loss was poor. On the other hand, No. 2 having an angle ratio of 2/3 or less. 4-No. In the example of No. 6, good results were obtained in both the number of bubbles and the transmission loss, despite being a thin-type optical fiber tape. No. 2 in which two angle changing portions having an angle ratio of 2/3 or less were provided. In the example of 7, the result was also good.
[0030]
In addition, No. 2 and No. In Example 6, the distribution of pressure applied to the optical fiber in the die at the time of resin coating was measured. The results are shown in FIG.
As apparent from FIG. 3, No. angular ratio (θ 2 / θ 1) is 2/3 or less In the example of No. 6, the pressure applied to the optical fiber strand is No. 6 with an angle ratio (θ 2 / θ 1 ) of 1.0. Compared with the example of FIG. 1, the temperature rises sharply, particularly at the entrance, and it is presumed that such a difference in characteristics has occurred due to the increase in the pressure.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical fiber tape core resin coating die of the present invention, the taper angle at which the optical fiber strand is inserted is 2 / Since at least one angle changing portion that changes to 3 or less is provided, air entrapment between the optical fiber strands when the optical fiber strands enter the resin in the die is prevented, and air bubbles in the coating are prevented. Mixing can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an optical fiber cable according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the optical fiber cable of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a structure of a die and a pressure applied to an optical fiber in the die.
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional optical fiber tape core resin coating die.
[Explanation of symbols]
12
Claims (1)
前記光ファイバ素線挿通孔には、光ファイバ素線の通線方向に沿って断面積が連続的に減少するテーパ部が形成されており、かつ、このテーパ部には、光ファイバ素線の通線方向に対してテーパ角が2/3以下に変化する角度変化部が少なくとも1箇所設けられていることを特徴とする光ファイバテープ心線樹脂被覆用ダイス。In an optical fiber tape core resin coating die having an optical fiber wire insertion hole through which a plurality of optical fiber wires arranged in parallel are inserted,
In the optical fiber wire insertion hole, a tapered portion whose cross-sectional area is continuously reduced along the direction of the optical fiber wire is formed, and the tapered portion has an optical fiber wire. An optical fiber tape core resin coating die, wherein at least one angle changing portion whose taper angle changes to 2/3 or less with respect to the wire direction is provided.
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