JP3376929B2 - 光ファイバの被覆装置および被覆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバに樹脂
を塗布する光ファイバの被覆装置および被覆方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバの製造においては、光
ファイバ母材を加熱・溶融しながら引っ張ることにより
光ファイバを線引きし、その表面に樹脂等を塗布しこれ
を硬化装置により硬化させ、キャプスタン、プーリー等
を経て巻取り機に巻き取っている。光ファイバに樹脂を
塗布する装置として、ニップルと被覆ダイを用いるもの
が知られているが、ニップルと２つの被覆ダイを用い
て、２層を塗布するに際し、ニップルと被覆ダイの軸あ
わせ作業を行なうことができる被覆装置が実開平５−４
６９３３号公報に記載されている。このように２つの被
覆ダイを用いて２層を塗布するものは、デュアルダイと
も呼ばれている。また、デュアルダイをカートリッジ内
に分解可能に組み立て、メインテナンスが容易な光ファ
イバの樹脂被覆装置が特開平１０−２２６５４０号公報
に記載されている。このような被覆装置では、被覆ダイ
内に樹脂カスやゴミが存在すると流れが乱れて同心度の
低下や外径変動の原因となるので、所定の長さの線引き
をバッチとして、バッチが終了するごとに清掃・洗浄す
るのが望ましい。しかも、線引きバッチごとの被覆ダイ
の清掃・洗浄は、被覆ダイを線引機から外して分解し清
掃・洗浄を行なうのが良い。被覆ダイの中の樹脂流路は
複雑で分解しないときれいに洗浄できないものであり、
分解すれば洗剤を用い超音波洗浄をすることにより、き
れいに洗浄できる。

【０００３】実開平５−４６９３３号公報に記載された
被覆装置では、ニップルと被覆ダイがねじによって固定
された方形の収納体ユニット内に導入され、ニップルと
被覆ダイの軸あわせは、中心位置がプラスにずれている
ときは収納体ユニットの内壁面を切削し、マイナスにず
れているときにはスペーサを介在させて修正するという
構成である。

【０００４】また、特開平１０−２２６５４０号公報に
記載され塗布装置では、ニップルと被覆ダイがダイカー
トリッジ内に分解可能に組立られており、取り外して洗
浄した後、取付けにおける位置あわせ等が簡単となり、
再現性よくパスラインにセットできる。一方、この装置
は円筒状の外周面を有するニップルおよび被覆ダイのそ
れぞれが、円筒状の位置決め部材の内周面に嵌合するよ
うに形成され固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の実開平５−４６
９３３号公報に記載された被覆装置では、ニップルおよ
び被覆ダイを収納体ユニット内の所定位置にセットする
作業が収納体ユニットの内壁面を切削したり、あるいは
スペーサを介在させる方法である。そのため微小修正が
困難であり、調整し確認する回数を繰り返すので組立時
間が長くなる。この修正作業を分解するごとに行なう必
要があるので、生産性に問題がある。また、特開平１０
−２２６５４０号公報に記載された被覆装置では、ニッ
プルおよび被覆ダイを嵌合によって位置決め部材の内周
面に固定するので組立は容易にできるが、μｍオーダー
の精度で軸合わせをし再現性よく組立ることが困難であ
るという問題があった。さらに、組立時に調整が行なわ
れても、被覆作業の経過にともなって調整がくずれ偏心
して被覆されるという傾向があった。

【０００６】そこで本発明は、上記の事情に鑑みて鋭意
検討した結果なされたものであり、高精度に、かつ再現
性よく組立ることができると共に、偏心の少ない被覆を
施すことができる光ファイバの製造装置と被覆方法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる光ファイ
バの被覆装置は、光ファイバの外周に第１被覆ダイと第
２被覆ダイとによってそれぞれ第１被覆樹脂と第２被覆
樹脂とを一括して塗布する光ファイバの被覆装置におい
て、軸方向に前記光ファイバを挿通させるニップル穴を
有すると共に平坦な下端面を有する円筒状のニップル
と、光ファイバおよび第１被覆樹脂を通過させる第１ダ
イ穴を有する円筒状の第１被覆ダイと、第１被覆樹脂が
塗布された光ファイバおよび第２被覆樹脂を通過させる
第２ダイ穴を有すると共に平坦な上端面を有する円筒状
の第２被覆ダイと、ニップル、第１被覆ダイ並びに第２
被覆ダイの外周面のそれぞれと嵌合する円筒状の内周面
を有する位置決め部材とを備え、ニップルの下端面と第
１被覆ダイの上端面とは第１間隙を設けて第１被覆樹脂
が流入する第１通路を形成し、第１被覆ダイの下端面と
第２被覆ダイの上端面とは第２間隙を設けて第２被覆樹
脂が流入する第２通路を形成し、更に、被覆ダイの材質
および位置決め部材の少なくとも内周面の材質は、ヤン
グ率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上であり、かつ、熱
膨張率が６×１０^-6／℃以下の材料で構成されているこ
とを特徴とする。

【０００８】本発明に係わる光ファイバの被覆装置によ
れば、位置決め部材の内周面およびその中に嵌合される
被覆ダイはヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上の
材料で構成されている。このように硬度が高い材料は精
密加工に適しており、研削加工等によって３μｍ以内の
精度に仕上げることが可能である。したがって、位置決
め部材の中に第１被覆ダイおよび第２被覆ダイを嵌合し
ても、位置決め部材と各被覆ダイとのはめあい隙間を３
μｍ以内に形成することができ、第１被覆ダイの穴の中
心軸と第２被覆ダイの穴の中心軸との軸合わせを高精度
に、かつ容易に行なうことができる。さらに、被覆ダイ
および位置決め部材の少なくとも内周面の熱膨張率が６
×１０^-6／℃以下の材料で構成されている。したがっ
て、塗布中に温度が上昇しても熱膨張による変形が抑制
されるので、偏心が少ない被覆を施すことできる。な
お、図１に示すように円筒状の第１被覆ダイ３は、位置
決め部材６に設けられた段差６７によって固定され、円
筒状の第２被覆ダイ４との間に通路１４が形成される。

【０００９】本発明に係わる光ファイバの他の被覆装置
は、光ファイバの外周に被覆ダイによって被覆樹脂を塗
布する光ファイバの被覆装置において、軸方向に光ファ
イバを挿通させるニップル穴を有すると共に平坦な下端
面を有する円筒状のニップルと、光ファイバおよび被覆
樹脂を通過させるダイ穴を有すると共に平坦な上端面を
有する円筒状の被覆ダイと、ニップルおよび被覆ダイの
外周面のそれぞれと嵌合する円筒状の内周面を有する位
置決め部材とを備え、ニップルの下端面と被覆ダイの上
端面とは間隙を設けて被覆樹脂が流入する通路を形成
し、更に、被覆ダイおよび位置決め部材の少なくとも内
周面は、ヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上であ
り、かつ、熱膨張率が６×１０^-6／℃以下の材料で構成
されていることを特徴とする。

【００１０】本発明に係わる光ファイバの他の被覆装置
によれば、ニップルおよび被覆ダイがそれぞれ位置決め
部材の内周面に嵌合して固定されるとともに、被覆ダイ
および位置決め部材の内周面は前述のようにヤング率が
５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上の材料で形成されてい
る。したがって、位置決め部材の中に被覆ダイを嵌合し
た場合、はめあい隙間を３μｍ以下に軽減することがで
き、ニップルと被覆ダイとの同心を容易に出すことがで
きる。

【００１１】本発明に係わる光ファイバの被覆装置にお
いて、円筒状の位置決め部材は、内周部材としてヤング
率が６×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］、熱膨張率が５．１×１
０^-6／℃、硬度がＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金、
外周部材としてヤング率が２×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］、
熱膨張率が１０×１０^-6／℃の合金工具鋼である二層か
らなり、内周部材と外周部材とが締りはめによって締結
固定され、合金工具鋼の部分に被覆樹脂の流路が形成さ
れることが好ましい。

【００１２】位置決め部材全体を超硬合金で構成する
と、位置決め部材とニップルおよび被覆ダイとのはめあ
い隙間は３μｍ以下にすることができるが、複雑な形状
を加工することが困難となる。一方、位置決め部材全体
を合金工具鋼で構成すると、複雑な形状を加工すること
は容易となるが、はめあい隙間は１０μｍ以上となり高
精度の軸合わせが望めなくなる。上記本発明の被覆装置
によれば位置決め部材の内側は、ヤング率が６×１０⁴
［ｋｇ／ｍｍ²］、熱膨張率が５．１×１０^-6／℃、硬
度がＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金で構成されてい
るので、前述のように位置決め部材とニップルおよび被
覆ダイとのはめあい隙間は３μｍ以下にすることができ
る。したがって、ニップルと被覆ダイの同心を容易に出
すことができ、あるいは２つの被覆ダイを用いる場合は
両被覆ダイの穴の中心軸の軸ずれを小さくできる。さら
に、温度が上昇しても熱膨張による変形が抑制されるの
で、偏心の少ない被覆を続けることができる。また、位
置決め部材の外側は、合金工具鋼で構成されているの
で、この部分には形状が複雑な被覆樹脂の流路等を加工
することができる。

【００１３】本発明に係わる光ファイバの被覆装置にお
いて、被覆ダイまたは第２被覆ダイの底側にタップが設
けられ、被覆ダイまたは第２被覆ダイはタップを介して
位置決め部材から取り外しを容易とすることが好まし
い。

【００１４】上記の被覆装置によれば被覆ダイまたは第
２被覆ダイは、位置決め部材内にはめあいによって固定
される。被覆後に掃除等のため被覆ダイまたは第２被覆
ダイを位置決め部材から人の手で外すことが困難である
場合は、タップを介してジャッキ構造を有する治具を用
いることによって簡単に外すことが可能となる。

【００１５】本発明に係わる光ファイバの被覆装置にお
いてニップルは、ヤング率が６×１０⁴［ｋｇ／ｍ
ｍ²］、熱膨張率が５．１×１０^-6／℃、硬度がＨＲＡ
９０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金で構成されていることが好
ましい。このように形成することによって、ニップルの
穴と被覆ダイの穴との同心を無調整で出すことができ
る。

【００１６】本発明に係わる光ファイバの被覆方法は、
光ファイバの外周に第１被覆ダイと第２被覆ダイとによ
ってそれぞれ第１被覆樹脂と第２被覆樹脂とを一括して
塗布する工程を備える光ファイバの被覆方法において、
円筒状の内周面を有する位置決め部材に嵌合されたニッ
プルの軸方向に設けられたニップル穴に光ファイバを挿
通させる工程と、位置決め部材の内周面にニップルと同
軸に嵌合された第１被覆ダイに設けられた第１ダイ穴に
光ファイバおよび第１被覆樹脂を通過させる工程と、位
置決め部材の内周面にニップルおよび第１被覆ダイと同
軸に嵌合された第２被覆ダイに設けられた第２ダイ穴に
第１被覆樹脂が塗布された光ファイバおよび第２被覆樹
脂とを通過させる工程とを有し、第１被覆樹脂および第
２被覆樹脂は、ヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以
上、かつ熱膨張率が６×１０^-6／℃以下である材料で構
成された第１被覆ダイおよび第２被覆ダイ、並びに少な
くとも内周面が前述の材料で構成された位置決め部材を
有する被覆装置によって、光ファイバと同心に塗布され
ることを特徴とする。

【００１７】また、本発明に係わる光ファイバの他の被
覆方法は、光ファイバの外周に被覆ダイによって被覆樹
脂を塗布する光ファイバの被覆方法において、円筒状の
内周面を有する位置決め部材に嵌合されたニップルの軸
方向に設けられたニップル穴に光ファイバを挿通させる
工程と、位置決め部材の内周面にニップルと同軸に嵌合
された被覆ダイに設けられたダイ穴に光ファイバおよび
被覆樹脂を通過させる工程とを有し、ヤング率が５×１
０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上、かつ熱膨張率が６×１０^-6／
℃以下である材料で構成された被覆ダイ、および少なく
とも内周面が前述の材料で構成された位置決め部材を有
する被覆装置によって、被覆樹脂が光ファイバと同心に
塗布されることを特徴とする。

【００１８】本発明に係わる上記２つの被覆方法によれ
ば、第１、第２被覆ダイおよび被覆ダイ並びに位置決め
部材の内周面のヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以
上であり、かつ、熱膨張率が６×１０^-6／℃以下の材料
で構成された被覆装置によって樹脂を被覆する方法であ
る。このように形成することによって、前述のように第
１、第２被覆ダイを用いる場合は両被覆ダイのダイ穴の
中心軸の軸ずれを小さくできるとともに、被覆樹脂の粘
度制御にともなって温度が上昇しても熱膨張による変形
が抑制されるので、長時間にわたって安定に被覆するこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の光ファイバの被覆装置および被覆方法に係わる実
施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において
同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略
する。

【００２０】（実施形態１）図１〜図６は、本発明の第
１の実施形態に係わる被覆装置の構成を示す図面であ
り、図１は線引きされた光ファイバに２層の樹脂を同時
にコーティングすることができる被覆装置の全体構成を
示す断面図、図２〜図３は位置決め部材の断面図、図４
は被覆装置を構成する各部材とその組立方法を示す斜視
図、図５は位置決め部材の部分拡大図、図６はホルダの
斜視図である。

【００２１】本実施形態に係わる光ファイバの被覆装置
は図１〜図４に示すように、光ファイバ１の外周に第１
被覆ダイ３と第２被覆ダイ４とによってそれぞれ第１被
覆樹脂Ａと第２被覆樹脂Ｂとを一括して塗布する被覆装
置であり、ニップル２、第１被覆ダイ３並びに第２被覆
ダイ４は円筒状の外周面２１ａと２１ｂ、３１並びに４
１ａと４１ｂを有するように形成され、位置決め部材６
は、外周面２１ａ、３１並びに４１ｂと嵌合する円筒状
の内周面６１ａ、６１ｂを有する内周部材６１と、その
外周に設けられた外周部材６２とによって構成され、内
周部材６１の内周面には位置決めのための段差部６７が
設けられている。

【００２２】ニップル２は、軸方向に光ファイバ１を挿
通させるニップル穴２０を有し、下面は平坦な下端面を
有する円筒体である。下端面には４個の凸部２２が設け
られ、第１被覆ダイ３の上端面との間に隙間を設けて第
１通路１０を形成している。外周は位置決め部材６の内
周面６１ａと嵌合するための外周面２１ａと、これより
直径が小さい外周面２１ｂとを有し、位置決め部材６の
内周面６１ａと外周面２１ｂとの間を被覆樹脂が通過で
きるように形成されている。

【００２３】第１被覆ダイ３は、光ファイバ１および第
１被覆樹脂Ａを通過させる第１ダイ穴３０を有し、外周
は位置決め部材６の内周面６１ａと嵌合する外周面３１
を有する円筒である。

【００２４】第２被覆ダイ４は、第１被覆樹脂Ａが施さ
れた光ファイバ１および第２被覆樹脂Ｂを通過させる第
２ダイ穴４０を有し、上面は平坦な上端面を有する円筒
体である。上端面と第１被覆ダイ３の下端面との間に隙
間を設けて第２通路１４を形成している。下面には半径
方向に広がる円板状の鍔４２が形成されている。ダイ穴
４０の下部にはタップ４３が形成されている。外周は位
置決め部材６の内周面６１ｂと嵌合する外周面４１ｂ
と、これより直径が小さい外周面４１ａとで形成され、
位置決め部材６の内周面６１ｂと外周面４１ａとの間を
被覆樹脂Ｂが通過できるように形成されている。

【００２５】位置決め部材６は、円筒状の内周部材６１
と外周部材６２とから形成され、内周部材６１には半径
の異なる内周面６１ａと内周面６１ｂとを有し、その境
界部に段差６７を有する。外周部材６２には被覆樹脂
Ａ、Ｂを導入するため図５に示す形状の流路６５、６６
が形成されている。ここで、第１被覆樹脂Ａ、第２被覆
樹脂Ｂを導入する流路はそれぞれ１個の場合について示
されているが、２個、４個と多数でもよい。

【００２６】ホルダ７は、被覆された光ファイバ１を通
過させる穴を有する底７３が設けられた円筒体であり、
側壁には第１被覆樹脂Ａと第２被覆樹脂Ｂとをそれぞれ
導入するための導入口７１、７２があけられている。

【００２７】上記の構成の被覆装置において、第１被覆
ダイ３、第２被覆ダイ４並びに内周部材６１の材質は、
ヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上であり、か
つ、熱膨張率が６×１０^-6／℃以下で、硬度がＨＲＡ９
０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金で構成されている。また、外
周部材６２の材質は、ヤング率が２〜３×１０⁴［ｋｇ
／ｍｍ²］、熱膨張率が１０×１０^-6／℃の合金工具鋼
（例えば、ＳＫＤ）で構成され、内周部材６１と外周部
材６２とは締りはめによって２層構造に構成され、外周
部材６２の合金工具鋼には被覆樹脂の流路６５、６６が
形成されている。第１被覆樹脂Ａ、第２被覆樹脂Ｂを導
入する流路はそれぞれ１個の場合について示されている
が、２個、４個と多数としてもよい。

【００２８】上記の超硬合金は硬度が高く精密加工に適
しており、研削加工によって３μｍ以下の精度に仕上げ
ることが可能である。本発明では第１被覆ダイ３、第２
被覆ダイ４並びに位置決め部材６の内周部材６１を超硬
合金で形成し、さらに各被覆ダイ３、４の嵌め合い外周
面、および位置決め部材の内周部材６１の嵌め合い内周
面を精密加工することによって、その嵌め合い隙間を０
〜３μｍにすることができる。したがって、第１被覆ダ
イ３の穴の中心軸と第２被覆ダイ４の穴の中心軸とのず
れ量を５μｍ以下にすることが可能である。また、超硬
合金は熱膨張率が小さいため熱変形を抑制することがで
き、樹脂の粘度制御に伴う温度上昇に対しても上記の精
度を維持しながら安定に被覆を続けることができる。

【００２９】一方、ニップル２のニップル穴２０の中心
軸は第１被覆ダイ３のダイ穴３０の中心軸と６μｍ以下
の精度で一致させる必要はないが、超硬合金を採用する
と上記のような特徴があるので、ニップル２についても
ヤング率が６×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］、熱膨張率が５．
１×１０^-6／℃で、硬度がＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ系超
硬合金の材料で構成されることが好ましい。このように
構成することによって、ニップル２のニップル穴２０と
第１被覆ダイ３あるいは第２被覆ダイ４のダイ穴３０、
４０との同心を容易に出すことが可能であり、また、温
度が上昇しても安定に被覆を続けることができる。

【００３０】第１被覆ダイ３および第２被覆ダイ４の穴
加工は、放電加工によって行なわれる。穴の同軸度は、
嵌め合い基準である位置決め部材６の内周面を基準とし
て、同軸度の公差で１０μｍ以下（基準面とした径の中
心から１０μｍφの円にあること）、すなわち、軸ずれ
量では５μｍである。この程度の加工は比較的容易に行
なうことができるが、同程度の軸ずれ量をもつ第１被覆
ダイと第２被覆ダイとを選択組合せ、さらに軸ずれ方向
の位相を揃えて組立てることによって、相対的に両者の
軸ずれ量を零とすることが可能である。このような形態
を採用することによって、組立工程において修正作業は
殆ど必要とせず、また容易に分解することが可能であ
り、しかも第１被覆ダイの中心軸と第２被覆ダイの中心
軸との軸合わせを再現性よく行なうことができる。

【００３１】位置決め部材６は図２に示するように、超
硬合金で形成された内周部材６１と、超硬合金より柔ら
かい合金工具鋼で形成された外周部材６２の２層構造で
あり、これらは締りはめによって固定される。

【００３２】位置決め部材６が合金工具鋼のような材質
で一体に形成されると、合金工具鋼は超硬合金より柔ら
かいために加工精度は５μｍが限度となる。一方、超硬
合金で一体に形成されると、樹脂流路６５、６６のよう
な複雑な形状の加工は困難となる。したがって、内側に
超硬合金の内周部材６１、外側に合金工具鋼の外周部材
６２を配置し、２層構造とすることで精密な寸法精度を
有する嵌め合いが可能となり、かつ複雑な樹脂流路６
５、６６を形成することができる。

【００３３】本実施形態の被覆装置は図４に示すよう
に、位置決め部材６の中に第２被覆ダイ４を下方より嵌
合し、また、上方より第１被覆ダイ３を段差部６７まで
嵌合し、その上にニップル２を嵌合する。ニップル２、
第１被覆ダイ３並びに第２被覆ダイ４が装着された位置
決め部材６は、図１に示すように、底部７３を有するホ
ルダ７内に２０〜３０μｍのはめ合い隙間で嵌合され、
予め設けられた図示しない位置決めピンにより樹脂流路
６５、６６の位置がずれないように装着し、上方より蓋
１６をボルトあるいはネジで固定する。ニップル２、第
１被覆ダイ３並びに第２被覆ダイ４はホルダ７の底部７
３と蓋１６で上下が押さえられているので、第１、第２
通路１０、１４に、それぞれ被覆樹脂Ａ、Ｂが供給され
てもその圧力に係わらず、隙間が広がることはない。

【００３４】ニップル２と第１被覆ダイ３との間に形成
される第１通路１０の高さは、ニップル２の下端面に対
称な位置に設けられた周方向４ヵ所の凸部２２で位置決
めされる。なお、凸部２２は、第１被覆ダイ３の上面に
形成してもよく、対称な位置に設けられるかぎりその数
は４箇所に限られるものではない。凸部２２の代わり
に、位置決め部材６の内周面に段差を設けて第１通路１
０を形成しても良い。また、第１被覆ダイ３と第２被覆
ダイ４との間に形成される第２通路１４の高さは、位置
決め部材６の内周面６１ｂの長さと第２被覆ダイ４の高
さとで決められる。

【００３５】第１被覆ダイ３および第２被覆ダイ４の位
置決め部材６へのはめあい挿入は、はめあい隙間が０〜
３μｍであるため人手で直接挿入するのはやや困難であ
る。しかしながら、位置決め部材６に用いられている超
硬合金の熱膨張率が５．１×１０^-6／℃であるので、例
えば、はめあい基準面が２０ｍｍφの場合、ホットプレ
ート等で５０℃程度に温めれば、約３μｍ程度はめあい
隙間が大きくなり、はめあいが比較的容易となる。ま
た、位置決め部材６の嵌合する内周面を、０．８Ｓ程度
にラップ処理することでかみこみ防止にもなり、はめあ
いが容易となる。また、ハンドプレスで押し込む方法も
ある。反対に、位置決め部材６から第１被覆ダイ３およ
び第２被覆ダイ４を人手のみで外すことが困難となるこ
とがある。そのために第２被覆ダイ４の底部にタップ４
３を設け、ジャッキ構造の治具を用いて容易に外すこと
ができる。第２被覆ダイ４が外れれば、第１被覆ダイ３
の底部に適した治具を押し当てて外すことができる。

【００３６】一方、ニップル２、第１被覆ダイ３並びに
第２被覆ダイ４を位置決め部材６に嵌合し、これをホル
ダ７内に固定した後、第１被覆ダイ３の中心軸と第２被
覆ダイ４の中心軸との軸ずれ量は、工具顕微鏡又は測定
顕微鏡を用いて測定する。被覆樹脂層の構造上、第１被
覆ダイ３の穴径は第２被覆ダイ４の穴径よりも小さいた
め、第２被覆ダイ４の穴にフォーカスを合わせ、円近似
によって穴中心の座標を求める。次に、第１被覆ダイ３
の穴にフォーカスを合わせ同様に穴中心の座標を求め
る。これらの中心座標から得られる距離が軸ずれ量とな
る。ニップル２と第１被覆ダイ３との同心性も同様の方
法で測定される。

【００３７】導入口７１から導入された第１被覆樹脂Ａ
は、ホルダ７の内表面と位置決め部材６の外表面との間
に形成された流路６５を通過し、ニップル２の下端面と
第１被覆ダイ３の上端面との間に形成された第１通路１
０を経た後、第１被覆ダイ３のダイ穴３０に導入され
る。また、導入口７２から導入された第２被覆樹脂Ｂ
は、ホルダ７の内表面と位置決め部材６の外表面との
間、および位置決め部材６の内表面と第２被覆ダイ４の
外表面との間に形成された流路６６を通過し、第１被覆
ダイ３の下端面と、第２被覆ダイ４の上端面との間に形
成された第２通路１４を経た後、第２被覆ダイ４のダイ
穴４０に導入される。

【００３８】（実施形態２）図７は本発明の光ファイバ
の被覆装置に係わる第２の実施形態の断面図であり、光
ファイバに一層の樹脂をコーティングする被覆装置であ
る。図７において、ニップル２００および被覆ダイ４０
０は円筒状の外周面を有するように形成され、位置決め
部材６０は、それぞれの外周面と嵌合する単一の円筒状
の内周面を有する内周部材６１０と、その外周に設けら
れた外周部材６２０とによって構成され、内周部材６１
０の内周面に設けられた段差部６７で位置決めされる。

【００３９】図７に示す被覆装置を構成する各部材は、
実施形態１で説明した部材と実質的に一致しており、部
分的に形状が変化しているもの、あるいは区別したほう
が明確になるものについて異なる番号を付している。す
なわち、ニップル２００は、実施形態１と比較して下端
面に凸部２２が施されていないこと、および外周が同一
の半径を有する外周面である点以外は同じ構成である。
また、位置決め部材６０は、被覆樹脂の流路６６のみが
設けられ、流路６５を有していない点で相違するがその
他は実施形態１の場合と同一である。一方、ホルダ７並
びに蓋１６は実施形態１に示したホルダ７並びに蓋１６
と実質的に同一形状である。

【００４０】上記の構成を有する被覆装置において、被
覆ダイ４００および内周部材６１０は、ヤング率が５×
１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上であり、かつ、熱膨張率が６
×１０^-6／℃以下で、硬度がＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ系
超硬合金で構成されている。また、位置決め部材６０の
外周部材６２０は、ヤング率が２×１０⁴［ｋｇ／ｍ
ｍ²］、熱膨張率が１０×１０^-6／℃の合金工具鋼（例
えば、ＳＫＤ）で構成され、両者は締りはめによって２
層構造に構成され、外周部材６２０の合金工具鋼に被覆
樹脂の流路６６が形成されている。

【００４１】実施形態１で説明したように、被覆ダイ４
００および内周部材６１０として超硬合金を使用するこ
とによって、被覆ダイ４００と位置決め部材６０との嵌
め合い間隙を０〜３μｍの範囲内に作製することができ
る。一方、ニップル２００のヤング率が６×１０⁴［ｋ
ｇ／ｍｍ²］、熱膨張率が５．１×１０^-6／℃、硬度が
ＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金で構成すると、ニッ
プル２００のニップル穴と被覆ダイ４００のダイ穴との
同心を容易に出すことが可能である。また、超硬合金は
熱膨張率が小さいため熱変形を抑制することができ、被
覆樹脂の粘度制御に伴う温度上昇に対しても上記の精度
を維持しながら安定に被覆を続けることができる。

【００４２】超硬合金の内周部材６１０を内側に、超硬
合金より柔らかい合金工具鋼の外周部材６２０を外側に
配置し、２層構造とすることで精密な嵌め合いが可能と
なり、さらに外周部材６２０に複雑な樹脂流路を容易に
形成することができる。

【００４３】位置決め部材６０は、内面に段差６７を有
しており、その中に被覆ダイ４００を下方より嵌合し、
また、上方よりをニップル２００を段差６７まで嵌合す
る。ニップル２００、被覆ダイ４００が装着された位置
決め部材６０は、図７に示すように、底部７３を有する
ホルダ７内にはめ合い隙間２０〜３０μｍで嵌合され、
予め設けられた図示しない位置決めピンにより樹脂流路
６６の位置がずれないように装着され、上方より蓋１６
をボルトあるいはネジで固定する。

【００４４】ニップル２００と被覆ダイ４００との間に
形成される通路１５の高さは、被覆ダイ４００の高さと
内周部材６１０の段差６７から下端までの長さで決めら
れる。さらに、ニップル２００および被覆ダイ４００は
ホルダ７の底部７３と蓋１６で上下が押さえられ、通路
１５に樹脂が供給されてもその圧力に係わらず、間隙が
広がることはない。導入口７２から供給された被覆樹脂
は、ホルダ７と位置決め部材６０の間に形成された樹脂
通路６６を通過し、ニップル２００の下端面と被覆ダイ
４００の上端面との間に形成された通路１５を経た後、
被覆ダイ４００のダイ穴へ導入される。

【００４５】なお、本発明の被覆装置について、線引工
程において樹脂を被覆する場合について説明したが、本
発明の被覆装置は線引工程に限られるものではなく、線
引きされた光ファイバにインク層を塗布する着色工程、
あるいは、着色された光ファイバを複数本並べて全体に
樹脂を塗布して一体化するテープ化工程にもニップルや
被覆ダイの断面径や断面形状が異なるものの、そのまま
適用できる。

【００４６】

【実施例】本発明者らは上記の実施形態に基づいて、２
層の樹脂が被覆された被覆光ファイバを作製した。

【００４７】（実施例１〜３）図１に示すように、ＨＲ
Ａ９０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の内周部材６１およびＳ
ＫＤの外周部材６２とで構成された位置決め部材６と、
その中にＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金のニップル
２、第１被覆ダイ３並びに第２被覆ダイ４を嵌合して被
覆装置を形成した。この被覆装置を線引装置に取付け、
光ファイバ母材を線引きしながら２層の樹脂を同時に塗
布し、これらの樹脂層を硬化装置によって硬化させて被
覆光ファイバを作製した。

【００４８】［実施例１］実施例１に用いられた被覆装
置は、上記位置決め部材６のはめあい隙間が０μｍであ
り、嵌合された第１被覆ダイ３のダイ穴３０と、第２被
覆ダイ４のダイ穴４０との軸ずれ量が１μｍであった。
この被覆装置を用いて被覆光ファイバを製造した。得ら
れた被覆光ファイバは、５０ｋｍあたりの２次被覆層の
無偏肉率（（被覆厚さの最小値／被覆厚さの最大値）×
１００（％）で定義される）が９６％以上と良好であっ
た。

【００４９】［実施例２］実施例２に用いられた被覆装
置は、位置決め部材６のはめあい隙間が３μｍであり、
嵌合された第１被覆ダイ３のダイ穴３０と、第２被覆ダ
イ４のダイ穴４０との軸ずれ量が３μｍであった。この
被覆装置を用いて被覆光ファイバを製造した。得られた
被覆光ファイバは、５０ｋｍあたりの２次被覆層の無偏
肉率が９０％以上と良好であった。

【００５０】［実施例３］実施例３に用いられた被覆装
置は、位置決め部材６のはめあい隙間が３μｍであり、
嵌合された第１被覆ダイ３のダイ穴３０と、第２被覆ダ
イ４のダイ穴４０との軸ずれ量が４μｍであった。この
被覆装置を用いて被覆光ファイバを製造した。得られた
被覆光ファイバは、５０ｋｍあたりの２次被覆層の無偏
肉率が８７％以上と良好であった。

【００５１】（比較例１〜２）上記実施例において、位
置決め部材６がＳＫＤの合金工具鋼で一体に構成され、
その中に図１に示す構造でＳＫＤの合金工具鋼のニップ
ル２、第１被覆ダイ３並びに第２被覆ダイ４を嵌合して
形成された被覆装置を用いて被覆光ファイバを作製し
た。

【００５２】［比較例１］比較例１に用いられた被覆装
置は、位置決め部材６のはめあい隙間が１０μｍであ
り、位置決め部材６にニップル２および被覆ダイ３、４
を嵌合させて組み立てたときの第１被覆ダイ３のダイ穴
３０と第２被覆ダイ４のダイ穴４０との軸ずれ量は３μ
ｍであったが、これらをホルダ７に嵌合させた時には嵌
合された第１被覆ダイ３のダイ穴３０と、第２被覆ダイ
４のダイ穴４０との軸ずれ量が９μｍであった。この被
覆装置を用いて被覆光ファイバを製造した。得られた被
覆光ファイバは、５０ｋｍあたりの２次被覆層の無偏肉
率が６８％以下であった。

【００５３】［比較例２］比較例２に用いられた被覆装
置は、位置決め部材６のはめあい隙間が１２μｍであ
り、嵌合された第１被覆ダイ３のダイ穴３０と、第２被
覆ダイ４のダイ穴４０との軸ずれ量が１０μｍであっ
た。この被覆装置を用いて被覆光ファイバを製造した。
得られた被覆光ファイバは、５０ｋｍあたりの２次被覆
層の無偏肉率が６３％以下であった。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係わる光ファイバの被覆装置
は、被覆ダイおよび位置決め部材の少なくとも内周面の
ヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上の材料で構成
されているので、位置決め部材の中にニップルおよび被
覆ダイを嵌合しても、はめあい隙間を極力抑制すること
ができ、ニップルと被覆ダイとの同心を容易に出すこと
ができ、組み立て時に蓋をボルトやネジで締め付けても
変形してずれることがない。さらに、被覆ダイおよび位
置決め部材の少なくとも内周面の熱膨張率が６×１０^-6
／℃以下の材料で構成されているので、温度が上昇して
も熱膨張による変形が抑制され、被覆の偏心がなく、長
時間被覆しても偏心が少なく安定に製造することができ
る。

【００５５】本発明の被覆ダイが第１被覆ダイおよび第
２被覆ダイによって構成される場合、前述のように位置
決め部材と被覆ダイとのはめあい隙間が抑制されるの
で、両被覆ダイの穴の中心軸の軸合わせを高精度に、か
つ容易に行なうことができる。さらに本発明の位置決め
部材は２層構造に形成され、内側は硬度がＨＲＡ９０の
ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金で構成されるとともに、外側は合
金工具鋼で形成されるので、合金工具鋼の部分に形状が
複雑な樹脂流路等を加工するのに適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係わる被覆装置の構成を示す断面
図である。

【図２】位置決め部材の構成を示す断面図である。

【図３】位置決め部材の断面図である。

【図４】実施形態１の被覆装置を構成する各部材とその
組立方法を示す斜視図である。

【図５】位置決め部材の部分拡大図である。

【図６】ホルダの構成を示す斜視図である。

【図７】実施形態２に係わる被覆装置の構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

１・・・光ファイバ、１０、１４、１５・・・通路、２、２０
０・・・ニップル、２０・・ニップル穴、２１ａ、２１ｂ・・・
外周面、２２・・・凸部、３・・・第１被覆ダイ、３０・・・ダ
イ穴、３１・・・外周面、４・・・第２被覆ダイ、４０・・・ダ
イ穴、４１ａ、４１ｂ・・・外周面、４２・・・鍔、４３・・・
タップ、４００・・・被覆ダイ、６、６０・・・ 位置決め部
材、６１、６１０・・・内周部材、６１ａ、６１ｂ・・・内周
面、６２、６２０・・・外周部材、６５、６６・・・流路、６
７・・・段差、７・・・ホルダ、７１、７２・・・導入口、７３・
・・底。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバの外周に被覆ダイによって被
   覆樹脂を塗布する光ファイバの被覆装置において、 軸方向に前記光ファイバを挿通させるニップル穴を有す
   ると共に平坦な下端面を有する円筒状のニップルと、 前記光ファイバおよび前記被覆樹脂を通過させるダイ穴
   を有すると共に平坦な上端面を有する円筒状の被覆ダイ
   と、 前記ニップルおよび前記被覆ダイの外周面のそれぞれと
   嵌合する円筒状の内周面を有する位置決め部材とを備
   え、 前記ニップルの下端面と前記被覆ダイの上端面とは間隙
   を設けて前記被覆樹脂が流入する通路を形成し、 更に、前記被覆ダイおよび前記位置決め部材の少なくと
   も内周面は、ヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上
   であり、かつ、熱膨張率が６×１０^-6／℃以下の材料で
   構成されていることを特徴とする光ファイバの被覆装
   置。
2. 【請求項２】 光ファイバの外周に第１被覆ダイと第２
   被覆ダイとによってそれぞれ第１被覆樹脂と第２被覆樹
   脂とを一括して塗布する光ファイバの被覆装置におい
   て、 軸方向に前記光ファイバを挿通させるニップル穴を有す
   ると共に平坦な下端面を有する円筒状のニップルと、 前記光ファイバおよび前記第１被覆樹脂を通過させる第
   １ダイ穴を有する円筒状の第１被覆ダイと、 前記第１被覆樹脂が塗布された光ファイバおよび前記第
   ２被覆樹脂を通過させる第２ダイ穴を有すると共に平坦
   な上端面を有する円筒状の第２被覆ダイと、 前記ニップル、前記第１被覆ダイ並びに前記第２被覆ダ
   イの外周面のそれぞれと嵌合する円筒状の内周面を有す
   る位置決め部材とを備え、 前記ニップルの下端面と前記第１被覆ダイの上端面とは
   第１間隙を設けて前記第１被覆樹脂が流入する第１通路
   を形成し、 前記第１被覆ダイの下端面と前記第２被覆ダイの上端面
   とは第２間隙を設けて前記第２被覆樹脂が流入する第２
   通路を形成し、 更に、前記被覆ダイおよび前記位置決め部材の少なくと
   も内周面は、ヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上
   であり、かつ、熱膨張率が６×１０^-6／℃以下の材料で
   構成されていることを特徴とする光ファイバの被覆装
   置。
3. 【請求項３】 円筒状の前記位置決め部材は、内周部材
   としてヤング率が６×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］、熱膨張率
   が５．１×１０^-6／℃、硬度がＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ
   系超硬合金、外周部材としてヤング率が２×１０⁴［ｋ
   ｇ／ｍｍ²］、熱膨張率が１０×１０^-6／℃の合金工具
   鋼である二層からなり、前記内周部材と前記外周部材と
   が締りはめによって締結固定され、前記合金工具鋼の部
   分に被覆樹脂の流路が形成されていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の光ファイバの被覆装置。
4. 【請求項４】 前記被覆ダイまたは前記第２被覆ダイの
   底側にタップが設けられ、前記被覆ダイまたは前記第２
   被覆ダイは前記タップを介して前記位置決め部材から取
   り外しが容易であることを特徴とする請求項１または２
   に記載の光ファイバの被覆装置。
5. 【請求項５】 前記ニップルは、ヤング率が６×１０⁴
   ［ｋｇ／ｍｍ²］、熱膨張率が５．１×１０^-6／℃、硬
   度がＨＲＡ９０のＷＣ−Ｃｏ系超硬合金で構成されてい
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイ
   バの被覆装置。
6. 【請求項６】 光ファイバの外周に被覆ダイによって被
   覆樹脂を塗布する工程を備える光ファイバの被覆方法に
   おいて、 円筒状の内周面を有する位置決め部材に嵌合されたニッ
   プルの軸方向に設けられたニップル穴に前記光ファイバ
   を挿通させる工程と、前記位置決め部材の内周面に前記
   ニップルと同軸に嵌合された前記被覆ダイに設けられた
   ダイ穴に前記光ファイバおよび前記被覆樹脂を通過させ
   る工程とを有し、 ヤング率が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上、かつ熱膨張
   率が６×１０^-6／℃以下である材料で構成された前記被
   覆ダイ、および少なくとも内周面が前記材料で構成され
   た前記位置決め部材を有する被覆装置によって、前記被
   覆樹脂が前記光ファイバと同心に塗布されることを特徴
   とする光ファイバの被覆方法。
7. 【請求項７】 光ファイバの外周に第１被覆ダイと第２
   被覆ダイとによってそれぞれ第１被覆樹脂と第２被覆樹
   脂とを一括して塗布する工程を備える光ファイバの被覆
   方法において、 円筒状の内周面を有する位置決め部材に嵌合されたニッ
   プルの軸方向に設けられたニップル穴に前記光ファイバ
   を挿通させる工程と、前記位置決め部材の内周面に前記
   ニップルと同軸に嵌合された前記第１被覆ダイに設けら
   れた第１ダイ穴に前記光ファイバおよび前記第１被覆樹
   脂を通過させる工程と、前記位置決め部材の内周面に前
   記ニップルおよび前記第１被覆ダイと同軸に嵌合された
   前記第２被覆ダイに設けられた第２ダイ穴に前記第１被
   覆樹脂が塗布された光ファイバおよび前記第２被覆樹脂
   とを通過させる工程とを有し、 前記第１被覆樹脂および前記第２被覆樹脂は、ヤング率
   が５×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］以上、かつ熱膨張率が６×
   １０^-6／℃以下である材料で構成された前記第１被覆ダ
   イおよび前記第２被覆ダイ、並びに少なくとも内周面が
   前記材料で構成された前記位置決め部材を有する被覆装
   置によって、前記光ファイバと同心に塗布されることを
   特徴とする光ファイバの被覆方法。