JP2585779B2 - 光ファイバの冷却装置及び冷却方法 - Google Patents

光ファイバの冷却装置及び冷却方法

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、線引きされたファイバを樹脂コーティング
前に冷却する装置及び冷却方法に関する。
<従来の技術> 光ファイバを製造する基本的な装置を第5図に示す。
同図に示される装置では、光ファイバ用母材(プリフォ
ーム)1を線引炉2で加熱溶融して光ファイバ9とした
後、この光ファイバ9を樹脂塗布装置5で例えばシリコ
ン樹脂などを樹脂被覆し、更に、樹脂硬化炉6で樹脂を
硬化させている。そして、ガイドローラ7で転向させ
て、被覆光ファイバ10として巻取機8で巻き取ってい
る。尚、第5図中3は外形測定器である。
しかし、第5図に示す装置では、線引きされた直後の
高温な光ファイバ9にそのまま樹脂をコーティングする
ため、光ファイバの表面温度が被覆樹脂層に影響を与え
て被覆外径の減少や外径異常を起こすおそれがある。
このため、第6図に示すように線引炉2と樹脂塗布装
置5との間に冷却装置4を配置して、樹脂塗布の際の光
ファイバ9の温度を一定以下にすることが行なわれる。
ここで使用される冷却装置としては、例えば線引直後
の高温な光ファイバを円筒に挿通し、この円筒内に冷却
ガスを吹き込み、この冷却ガスを光ファイバに接触させ
ることにより冷却する方法(特公昭59−7655号公報)、
あるいは適当な冷却液、例えばグリコールエーテル,グ
リコールアセテート等を溜めた貯溜器を通過させて冷却
する方法(米国特許第4514205号,欧州特許第0079186B1
号)などがあるが、一般的には第7図に示される冷却装
置が用いられている。
即ち、第7図に示される冷却装置は2重筒構造をなす
ものであり、内筒4a内には光ファイバ9が挿通されると
共に冷却ガス11が吹き込まれる一方、その外側の外筒4b
内には冷却水12が流入するようになっている。
このような冷却装置4を具えた線引装置においては、
第8図に示すように、線引炉2のメンテナンス作業とプ
リフォーム1を線引炉2で加熱溶融して引き出されたフ
ァイバ先端を冷却装置4内に挿入してファイバの線通し
をする口出し作業とを行うスペースを確保するために、
線引炉2と冷却装置4との距離l1は500mm以上とする必
要がある。また、冷却装置4を出た光ファイバ9を樹脂
塗布装置5に通す作業を行うためのスペースを確保する
ために、冷却装置4と樹脂塗布装置5との距離l2は700m
m以上とする必要がある。
<発明が解決しようとする課題> 前述したように、線引装置の線引炉2と樹脂塗布装置
5との間に設置される冷却装置4の上流側及び下流側に
光ファイバの線通しなどに必要な作業スペースを設けな
くてはならないため、第9図(a)に示すように冷却装
置4の冷却長を十分大きくすることはできず、満足でき
る冷却効果を得ることはできなかった。一方、第9図
(b)に示すように、冷却長を十分大きくすると、冷却
装置2の上流側及び下流側に作業スペースを確保するこ
とはできず、また、線引炉2と樹脂塗布装置5との間の
作業スペースを確保したまま冷却装置4の冷却長を延長
すれば、線引装置全体の設備スペースが増大して設備コ
ストが大きくなり、好ましくない。したがって、限られ
たスペース内において、冷却装置の上流側及び下流側に
線通し等に必要な作業スペースを確保したまま冷却効果
をできるだけ向上させた冷却装置の出現が要望されてい
る。
本発明はこのような事情に鑑み、限られたスペース内
で必要な作業スペースを確保したまま冷却効果の向上を
図った光ファイバの冷却方法及び装置を提供することを
目的とする。
<課題を解決するための手段> 前記目的を達成する本発明にかかる光ファイバの冷却
装置は、光ファイバ用母材を加熱・溶融しつつ線引きす
る線引炉と線引きされたファイバに樹脂を塗布する樹脂
塗布装置との間に設けられて線引きされたファイバを強
制的に冷却する光ファイバの冷却装置において、その冷
却長を変化させる冷却長制御手段を具えたことを特徴と
し、また、光ファイバの冷却装置は、光ファイバ用母材
を加熱・溶融しつつ線引きする線引炉と線引きされたフ
ァイバに樹脂を塗布する樹脂塗布装置との間に設けられ
た冷却装置により線引きされたファイバを強制的に冷却
する光ファイバの冷却方法において、上記冷却装置の冷
却長を線引きされるファイバの線速に応じて変化させる
ことを特徴とする。
<作用> 冷却装置の冷却長を変化できる構成としたので、線通
し作業等の際は冷却長を短くする一方、線引する際には
冷却長を長くして冷却効果を向上させる。また、この冷
却長は例えば線速の向上とともに長尺化するように制御
すれば、ファイバ温度上昇による被覆径低下や塗布不良
の発生を防止することができる。
<実 施 例> 本発明の好適な一実施例にかかる冷却装置の構成を第
1図及び第2図に示す。なお、従来と同一部材に関して
は同一符号を付し、重複した説明は省略する。
これらの図面に示すように、線引炉2と樹脂塗布装置
5との間に設けられた冷却装置40は、線速すなわちガイ
ドローラ7の回転数に応じてその冷却長が変化するよう
に構成されている。すなわち、冷却装置40の冷却筒本体
41にはこの本体41に対して上下方向に摺動自在となる延
長筒42が設けられており、延長筒42は線速に応じて図示
しない移動手段により上下方向に移動されるようになっ
ている。そして、これら筒本体41と延長筒42とはそれぞ
れ従来と同様に内筒41a,42aと外筒41b,42bとからなる2
重構造となっており、筒本体41及び延長筒42の内部には
冷却水12が流れるようになっている。また、内筒41a,42
aの内方には冷却ガス11を吹き込むように構成されてい
る。
このような構成によると、線引きしていない状態では
冷却装置40は第2図(a)のように最も短い状態となっ
てその上流及び下流側に線通し作業等に必要なスペース
が確保され、また、線引きが開始されて線速が一定以上
になるとそれに応じて延長筒42が上方向に移動し、冷却
長が第2図(b)のように伸長され、冷却効果の向上が
図られる。
冷却装置の冷却長の伸縮方向としては上記実施例に示
したように上方向に伸長するもの(第3図(c)参照)
の他、第3図(a),(b)に示すように上下両方向へ
伸長するもの、あるいは下方へ伸長するものが考えられ
る。
上記実施例の冷却装置を備えた線引き装置を用いて実
際に直径125μmの光ファイバを線引きし、冷却効果を
評価した。なお、冷却装置40の冷却長は第1表のように
線速に応じて変化させ、冷却効果の評価は冷却装置40の
直下200mmの位置でのファイバ温度を測定することによ
り行った。
また、比較のため、冷却長を0.7m,1.2mに固定した場
合も併せて行い、その作業性及び冷却効果を評価した。
これらの結果も第1表に併せて示す。なお、ブランクと
して、冷却を全く行わない状態のファイバ温度も併せて
測定した。
第1表に示すように、冷却長を0.7mで固定した比較例
1では線通しなどの作業性は良好だったが線速が300m/m
in以上となった場合に冷却効果が十分ではなくなり、一
方、冷却長を1.2mに固定した比較例2では冷却効果は十
分であったが作業性は悪かった。本実施例の場合には冷
却長を第1表に示すように線速に合せて変化させること
により、作業性を良好に保ったまま、高線速の場合にも
十分な冷却効果を得ることができた。
次に、第3図(a)に示すように冷却長を上下両方に
全長が1mから2mまで伸長できる冷却装置を用いて上述し
た実施例と同様に線引きし、その被覆径を評価した。な
お、比較のため冷却長を1mに固定した場合も同様に評価
した。なお、線速に応じた冷却長の変化を第2表に、ま
た、線速と被覆径との関係を第4図に示す。
第4図に示すように、冷却長を固定した場合には高線
速の場合にファイバ温度が上昇して被覆径が低下し、塗
布不良が生じる。これはファイバ温度が高すぎるとファ
イバ表面に接触している被覆樹脂のみが上昇して被覆樹
脂の粘度が柔かくなるため、被覆径が低下するからであ
る。しかし、本実施例の冷却装置を用いた場合には高線
速時において、冷却効果が向上するので、安定した被覆
径が得ることができた。
このように、線通し等の作業スペースを有効に活用し
て線引時に冷却長を確保するようにすれば、約2倍の冷
却効果が確保できることが確認された。
<発明の効果> 以上説明したように、本発明によれば、限られたスペ
ース内で線通し等の作業スペースを確保しつつ高線速時
にも十分な冷却効果を得ることができ、また、安定した
被覆径を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例にかかる冷却装置
を説明する構成図、第3図はそのバリエーションを示す
説明図、第4図は実施例の線速と被覆径との関係を示す
グラフ、第5図〜第9図は従来技術にかかる冷却装置を
示す説明図である。 図面中、 1は光ファイバ用母材、 2は線引炉、 4は冷却装置、 5は樹脂塗布装置、 6は樹脂硬化炉、 7はガイドローラ、 8は巻取機、 9は光ファイバ、 10は被覆光ファイバ、 11は冷却ガス、 12は冷却水、 40は冷却装置、 41は冷却筒本体、 42は延長筒、 41a,42aは内筒、 41b,42bは外筒である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ファイバ用母材を加熱・溶融しつつ線引
    きする線引炉と線引きされたファイバに樹脂を塗布する
    樹脂塗布装置との間に設けられて線引きされたファイバ
    を強制的に冷却する光ファイバの冷却装置において、そ
    の冷却長を変化させる冷却長制御手段を具えたことを特
    徴とする光ファイバの冷却装置。
  2. 【請求項2】光ファイバ用母材を加熱・溶融しつつ線引
    きする線引炉と線引きされたファイバに樹脂を塗布する
    樹脂塗布装置との間に設けられた冷却装置により線引き
    されたファイバを強制的に冷却する光ファイバの冷却方
    法において、上記冷却装置の冷却長を線引きされるファ
    イバの線速に応じて変化させることを特徴とする光ファ
    イバの冷却方法。
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