JPH04357139A

JPH04357139A - 光ファイバの被覆装置

Info

Publication number: JPH04357139A
Application number: JP3125815A
Authority: JP
Inventors: Yoshi Kurosawa; 黒　沢　　　善; Yoshinobu Fukaya; 深　谷　愛　信; Noboru Koyama; 小　山　　　暢
Original assignee: OPT D D MELCO LAB KK; Optec Dai Ichi Denko Co Ltd
Current assignee: OPT D D MELCO LAB KK; Optec Dai Ichi Denko Co Ltd
Priority date: 1991-05-29
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 1992-12-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液状樹脂が供給される
被覆ヘッド内に通した光ファイバを、当該ヘッドの先端
に設けられたダイの光ファイバ引出孔から引き出して、
その外周面に所定厚さの樹脂被覆を形成する光ファイバ
の被覆装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】石英等のガラスから構成される光ファイ
バは、その製造工程中に表面に生じた微細な傷が空気中
の水分等によって成長したり、製造後に器具等と接触し
て新たな外傷が発生すると、曲げや引っ張りの機械的強
度が低下するので、傷の発生や成長をできるだけ抑止す
ると共に、光ファイバに実用的強度を付与するために、
その外周面を樹脂で被覆するようにしている。

【０００３】典型的な被覆工程は、まず、プリフォーム
から紡糸された光ファイバを液状樹脂が充填された被覆
槽と称する被覆ヘッドに挿通し、その底部に設けられた
ダイの光ファイバ引出孔から引き出して、光ファイバの
外周面に液状樹脂を付着させた後、その液状樹脂を加熱
炉や紫外線硬化装置等で硬化させて樹脂被覆を形成する
ようにしている。

【０００４】この場合において、例えば、周囲の温度が
変化すると液状樹脂の粘度が変化して付着量が増減され
、樹脂被覆の厚さにバラツキを生じる。また、光ファイ
バの位置を光ファイバ引出孔の中心に一致させることは
困難であり、多少ずれた状態で引き出すと、低速で引き
出している間は、光ファイバ引出孔内の液状樹脂の流体
圧力によりセンタリングされ光ファイバが偏心すること
なく樹脂被覆が形成されるが、高速で引き出されると、
光ファイバの張力により液状樹脂の流体圧力に抗して光
ファイバが位置ずれを起こすので、樹脂被覆の偏りを生
ずる。

【０００５】そして、樹脂被覆の厚さが不均一になった
り、光ファイバが樹脂被覆の中心から偏心していると、
被覆後に硬化される樹脂の収縮力が光ファイバに不均一
に作用することにより、また、その他の外力や温度変化
により、光ファイバがマイクロベンディングを起こして
光ファイバの光損失が増大するばかりでなく、破断しや
すくなる。

【０００６】このため従来は、樹脂被覆の厚さを均一に
するために、線径の測定値に応じて供給圧力を調整した
加圧ガスで被覆槽の液状樹脂の液面を加圧制御したり（
特開昭５３−１１５２４１号公報参照）、被覆槽に替え
て加圧式の被覆装置を使用して液状樹脂の供給圧力を可
変制御したり（特開昭６２−１７０４７号公報参照）、
光ファイバの温度制御を行う（特開昭６４−３８７０８
号公報参照）ことにより液状樹脂の付着量を調整するよ
うにしている。また、光ファイバが樹脂被覆の中心から
偏心しないように、ダイの光ファイバ引出孔から引き出
された光ファイバの位置を測定して、光ファイバが光フ
ァイバ引出孔の中心に位置するようにプリフォーム全体
を移動させたり（特開昭５４−２８１５６号）、被覆槽
全体を移動させるようにしている（特開昭５４−１４２
３２０号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂被
覆の厚さを均一にするために、ガス圧を制御したり、液
状樹脂の供給圧力を制御したり、光ファイバの温度を制
御する場合は、いずれも装置が大型化し設備費が嵩むと
同時に、被覆厚制御したときに樹脂の付着量が定常状態
に達するまで相当のタイムラグがあるので、その間は、
均一厚さの樹脂被覆を形成することができず、結局被覆
厚さを均一にするという初期の目的を十分に達成するこ
とができなかった。また、光ファイバを樹脂被覆の中心
に位置させるために、プリフォーム全体を移動させたり
、被覆槽全体を移動させなければならず、やはり、装置
が大型化すると共に、そのような重い物を移動させてミ
クロンオーダーの位置合わせを行うのは非常に困難であ
る。そこで、本発明は、非常に簡単な構成で、タイムラ
グがほとんどなく、光ファイバの外周面に均一厚さの樹
脂被覆を形成することができるようにすると共に、光フ
ァイバが常に樹脂被覆の中心に位置されて偏心すること
がないようにすることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、液状樹脂が供給される被覆ヘッド内に通
した光ファイバを、当該ヘッドの先端に設けられたダイ
の光ファイバ引出孔から引き出して、その外周面に所定
厚さの樹脂被覆を形成する光ファイバの被覆装置におい
て、光ファイバを通す被覆ヘッド内の通路の途中にオリ
フィスが介装され、前記ダイ又はオリフィスが光ファイ
バの引出方向に沿って前後に移動可能に取り付けられる
と共に、前記ダイ又はオリフィスを移動させて両者間の
間隔を変えることにより樹脂被覆の厚さを調整する被覆
厚調整機構が設けられていることを特徴とする。また、
前記ダイが被覆ヘッドに対して光ファイバの引出方向と
直交する方向に移動可能に取り付けられると共に、その
ダイを移動させて光ファイバを光ファイバ引出孔の中心
に位置させる心出し機構が設けられていることを特徴と
する。

【０００９】

【作用】本発明によれば、光ファイバを通す被覆ヘッド
内の通路の途中にオリフィスが介装されているので、被
覆ヘッドに供給された液状樹脂は、オリフィスとダイの
間で管内抵抗を受けながらダイに向かって流動し、ダイ
の光ファイバ引出孔で所定厚さで光ファイバの外周面に
付着されることとなる。そして、被覆厚調整機構により
、ダイ又はオリフィスを光ファイバの引出方向に沿って
前後に移動させると、両者間の通路の容積が変化するた
め、管内抵抗も変化し、ダイの光ファイバ引出孔におけ
る液状樹脂の圧力が変動されて付着量が増減される。即ち、ダイとオリフィスの間隔を短くすると管内抵抗が
小さくなって液状樹脂の付着量が多くなり、離すと管内
抵抗が大きくって液状樹脂の付着量が少なくなる。した
がって、光ファイバに付着された樹脂被覆の厚さが変化
したときは、その変化に応じてダイ又はオリフィスを光
ファイバの引出方向に移動させることにより、液状樹脂
の流出量が調整されて被覆厚さが一定に維持される。

【００１０】また、光ファイバが光ファイバ引出孔の中
心から位置ずれすると、心出し機構により、その偏心量
に応じてダイが光ファイバの引出方向と直交する方向に
移動して、光ファイバが光ファイバ引出孔の中心に位置
するように位置合わせされるので、光ファイバが偏心し
て樹脂被覆されることがない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図１は、本発明に係る光ファイバの
被覆装置を示す断面図、図２はそのＡ−Ａ線断面図であ
る。図中１は、例えばシリコン樹脂，ポリウレタン，エ
ポキシ，エチレンビニルアセテート，ポリフッ化ビニリ
デン，光硬化型のウレタンアクリレート，エポキシアク
リレート，ポリエステル等の液状樹脂が供給されて充た
された被覆槽（被覆ヘッド）であって、光ファイバＦが
、当該被覆槽１内の上方から通路２に通されると共に、
その底部に設けられたダイ３の光ファイバ引出孔３ａか
ら下方に引き出されて、当該光ファイバＦの外周面に液
状樹脂が所定厚さで付着される。

【００１２】被覆槽１内の通路２には、その途中に当該
通路２を狭めるオリフィス４が形成され、被覆槽１内の
液状樹脂が、オリフィス４からダイ３に至るまでの通路
２ａで管内抵抗を受けながら、光ファイバＦの動きに伴
ってダイ３に向かって流動される。なお、このオリフィ
ス４は、通路２の断面積を狭めるものであればよく、そ
の内径は、挿通されている光ファイバＦの位置が多少偏
倚してもオリフィス４と擦れることのないように偏倚量
を見越して比較的大径に形成されている。

【００１３】前記ダイ３は、その中央に光ファイバＦを
引き出す光ファイバ引出口３ａが穿設され、その口径は
、オリフィス４の内径より小さく、液状樹脂を光ファイ
バＦの外周面に予め設定された厚さに付着させることが
できるように所定の径に選定されている。そして、通路
２ａの先端側でダイ３を光ファイバＦの引出方向に摺動
可能に支持するパッキン５が、当該通路２ａの内周面に
沿って形成された凹溝２ｂに係合されて前記引出方向と
直交する方向に摺動可能に設けられ、ダイ３が３軸移動
テーブル６に取り付けられて、光ファイバＦの引出方向
及びこれと直交する方向に移動可能に取り付けられてい
る。

【００１４】７は、ダイ３を光ファイバＦの引出方向に
移動させて、ダイ３とオリフィス４の間隔を変えること
により樹脂被覆の厚さを調整する被覆厚調整機構であっ
て、ダイ３の光ファイバ引出孔３ａから引き出された光
ファイバＦの線径を非接触で測定する線径測定器８と、
この線径測定器８で測定された線径を予め設定された目
標線径と比較し、その大小に応じてダイ３とオリフィス
４の適正な間隔を算出する演算装置９と、この演算装置
９から出力された制御信号に応じて３軸移動テーブル６
を引出方向に移動させるモータ１０ｚからなる。

【００１５】そして、線径測定器８は、例えばレーザー
光を光ファイバＦに照射させてその透過光強度を検出し
、検出された透過光強度に基づいて線径を測定するよう
になされている。また、演算装置９は、測定された線径
が目標線径より大きい場合にダイ３を下方に移動させる
制御信号を出力し、逆に、測定された線径が目標線径よ
り小さい場合は、ダイ３を上方に移動させる制御信号を
出力する。そして、モータ１０ｚが駆動されて、ダイ３
が下方に移動されると当該ダイ３とオリフィス４の間隔
が拡がって管内抵抗が大きくなるので液状樹脂の付着量
が少なくなり、ダイ３が上方に移動されると間隔が狭ま
って管内抵抗が小さくなるので液状樹脂の付着量が多く
なる。

【００１６】１１は、ダイ３を光ファイバＦの引出方向
と直交する方向に移動させて、光ファイバＦを光ファイ
バ引出孔３ａの中心に位置させる心出し機構であって、
ダイ３の光ファイバ引出孔３ａから引き出された液状樹
脂の偏りを、光ファイバＦの引出方向と直交する方向の
直交座標としてＸ−Ｙ方向から非接触で測定する偏心量
測定器１２と、偏心量測定器１２で測定されたＸ−Ｙ方
向の偏心量に基づいてダイ３の移動量を算出する演算装
置１３と、演算装置１３から出力される制御信号に応じ
て３軸移動テーブル６をＸ−Ｙ方向に移動させるモータ
１０ｘ及び１０ｙからなる。

【００１７】そして、前記偏心量測定器１２は、例えば
レーザー光をＸ方向及びＹ方向の二方向から夫々光ファ
イバＦに照射し、当該光ファイバＦを透過して形成され
るパターンをＣＣＤ等で検出して画像処理することによ
り、各方向における光ファイバＦの偏心量を測定するよ
うに成されている。また、演算装置１３は、移動方向及
び移動量を制御信号として各モータ１０ｘ及び１０ｙに
出力し、光ファイバＦが光ファイバ引出孔３ａの中心に
位置するようにダイ３を位置制御する。

【００１８】以上が本発明の一例構成であって、次に、
その動作について説明する。まず、液状樹脂が供給され
た被覆槽１に、プリフォームから紡糸された光ファイバ
Ｆを挿通して、ダイ３から引き出すと、その外周面に所
定厚さで液状樹脂が付着される。次いで、この光ファイ
バＦの線径を線径測定器８により非接触で測定し、測定
された線径が予め設定された目標線径から変動すると演
算装置９からモータ１０ｚに対し制御信号が出力される
。このとき、測定された線径が目標線径より小さい場合
は、ダイ３がオリフィス４に近付けられ、通路２ａの容
積が小さくなって管内抵抗が減少するので、光ファイバ
引出孔３ａにおける液状樹脂の吐出圧力が高くなって付
着量が増大する。また、測定された線径が目標線径より
大きい場合は、ダイ３がオリフィス４から離され、通路
２ａの容積が大きくなって管内抵抗が増大するので、光
ファイバ引出孔３ａにおける液状樹脂の吐出圧力が低下
して付着量が減少する。したがって、液状樹脂の温度変
化やその他の原因に基づく線径の変動があっても、ダイ
３とオリフィス４の間隔を調整することにより、液状樹
脂の付着量を均一に維持することができる。

【００１９】また、液状樹脂が光ファイバＦの引出方向
と直交する方向に偏って付着された場合は、Ｘ−Ｙ方向
の偏りが夫々偏心量測定器１２により非接触で測定され
る。そして、偏心量測定器１２によりＸ方向及びＹ方向
の偏心量が測定されると、演算装置１３から各モータ１
０ｘ及び１０ｙが駆動されて、ダイ３が光ファイバＦの
引出方向と直交する方向の直交座標に沿って移動される
。したがって、液状樹脂の引出方向と直交する方向の偏
りがなくなり、光ファイバＦが光ファイバ引出孔３ａの
中心に厳密に位置合わせせずに、高速で引き出しても、
光ファイバＦが偏心して被覆されることがない。

【００２０】このように、樹脂被覆の厚さを一定に維持
する場合も、光ファイバの偏心をなくす場合も、ダイ３
の部分だけを夫々光ファイバＦの引出方向及び引出方向
と直交する方向に移動すればよいので、構造が簡単で応
答速度が速く、周期の短い変動にも対処することができ
る。なお、ダイ３の支持手段としては、液状樹脂が液漏
れしないように支持されていれば任意のものを採用する
ことができ、例えば、パッキンを光ファイバＦの引出方
向に摺動可能に設け、その内周面に凹溝を形成してダイ
３を引出方向と直交する方向に摺動可能に取り付けるよ
うにしてもよい。また、ダイ３を光ファイバＦの引出方
向及びこれと直交する方向に移動させる手段として、３
軸移動テーブル７を使用した場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、任意の移動手段を採用すること
ができる。さらに、ダイ３を光ファイバＦの引出方向に
移動させる場合について説明したが、オリフィス４を光
ファイバＦの引出方向に移動させる場合であってもよい
。さらにまた、光ファイバＦの線径を測定する線径測定
器８及び液状樹脂の偏心量を測定する偏心量測定器１２
は、レーザー光を用いるものに限らず、非接触で測定で
きるものであれば任意の測定手段を採用することができ
る。また、被覆ヘッドとして、液状樹脂が貯留される被
覆槽１を使用した場合について説明したが、液状樹脂を
強制的に一定の圧力で押し出して被覆する加圧式の被覆
装置を使用する場合であってもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ダ
イ又はオリフィスを光ファイバの引出方向に沿って前後
に移動させることにより、ダイの光ファイバ引出孔から
引き出される光ファイバへの液状樹脂の付着量を調整し
て、樹脂被覆の厚さを均一にすることができるという効
果を有する。また、光ファイバの引出方向と直交する方
向にダイを移動させて光ファイバを光ファイバ引出孔の
中心に位置させるように心出しすることにより、光ファ
イバを中心に位置させて樹脂被覆させることができると
いう効果を有する。また、引出方向及びこれに直交する
方向の液状樹脂の付着量の調整は、ダイ部分のみを移動
させればよいので簡単な構成で済み、タイムラグが少な
く周期の短い変動にも対処することができるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明に係る光ファイバの被覆装置を示す
断面図。

【図２】　　そのＡ−Ａ線断面図。

【符号の説明】

Ｆ・・・光ファイバ１・・・被覆槽（被覆ヘッド）２・・・通路３・・・ダイ３ａ・・光ファイバ引出孔４・・・オリフィス５・・・パッキン６・・・３軸移動テーブル７・・・被覆厚調整機構８・・・線径測定器９・・・演算装置１１・・・心出し機構１２・・・偏心量測定器１３・・・演算装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　液状樹脂が供給される被覆ヘッド（１
）内に通した光ファイバ（Ｆ）を、当該ヘッド（１）の
先端に設けられたダイ（３）の光ファイバ引出孔（３ａ
）から引き出して、その外周面に所定厚さの樹脂被覆を
形成する光ファイバの被覆装置において、光ファイバ（
Ｆ）を通す被覆ヘッド（１）内の通路（２）の途中にオ
リフィス（４）が介装され、前記ダイ（３）又はオリフ
ィス（４）が光ファイバ（Ｆ）の引出方向に沿って前後
に移動可能に取り付けられると共に、前記ダイ（３）又
はオリフィス（４）を移動させて両者間の間隔を変える
ことにより樹脂被覆の厚さを調整する被覆厚調整機構（
７）が設けられていることを特徴とする光ファイバの被
覆装置。
【請求項２】　　液状樹脂が供給される被覆ヘッド（１
）内に通した光ファイバ（Ｆ）を、当該ヘッド（１）の
先端に設けられたダイ（３）の光ファイバ引出孔（３ａ
）から引き出して、その外周面に所定厚さの樹脂被覆を
形成する光ファイバの被覆装置において、前記ダイ（３
）が被覆ヘッド（１）に対して光ファイバ（Ｆ）の引出
方向と直交する方向に移動可能に取り付けられると共に
、そのダイ（３）を移動させて光ファイバ（Ｆ）を光フ
ァイバ引出孔（３ａ）の中心に位置させる心出し機構（
１１）が設けられていることを特徴とする光ファイバの
被覆装置。