JPH04357140A - 光ファイバの被覆装置 - Google Patents

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
被覆槽に上方から下方へ通した光ファイバを、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、
その外周面に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、
被覆後に硬化する樹脂の収縮力が不均一に作用すること
によって、また、その他の外力や温度変化によって、光
ファイバがマイクロベンディングを起こし、光ファイバ
の光損失を増大させるばかりでなく、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号公報参照
）、被覆槽全体を移動させるようにしている（特開昭５
４−１４２３２０号公報参照）。

【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液状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ないので、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するのは非常に困難で
ある。そこで、本発明は、非常に簡単な構成で、しかも
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にその
上方から下方へ通した光ファイバを、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、前記被覆
ヘッドの先端に、光ファイバの外周面に所望の厚さより
多量に液状樹脂を付着させる大径のノズルが形成され、
前記ダイは、被覆ヘッドの下方に前記光ファイバの引出
方向と直交する方向に移動可能に配設され、当該ダイを
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ると共に、当該ダイには、
前記ノズルから引き出された光ファイバを挿通してその
外周面に付着されている余分な液状樹脂を掻き取る光フ
ァイバ引出孔が口径可変に形成され、当該光ファイバ引
出孔の口径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。

【０００９】

【作用】本発明によれば、光ファイバを被覆ヘッドに通
すと、その底部に形成されたノズルで所望の厚さより多
量に液状樹脂が付着されて引き出され、次いで、ダイの
光ファイバ引出孔に挿通することにより余分な液状樹脂
が掻き取られる。そして、周囲の温度変化等により液状
樹脂の粘度が変化して光ファイバの線径に変動を生じた
ときは、光ファイバ引出孔の口径を調節することにより
掻き取り量が調整され、光ファイバの軸方向の被覆厚さ
が均一に維持される。また、光ファイバ引出孔から引き
出される光ファイバが、ダイの光ファイバ引出孔の中心
と正確に位置合わせされていなくても、ダイを光ファイ
バの引出方向に直交する方向に移動させることにより簡
単に位置合わせすることができ、偏心を生ずることがな
い。

【００１０】

【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
覆装置の一例を示す側面図、図２はダイの絞り機構を示
す斜視図、図３はその開閉動作を示す平面図である。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，
光硬化形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の上方からその底部に設けられたノズル３に通
されて下方に引き出される。このノズル３は、光ファイ
バＦの外周面に所望の被覆厚さより多量に液状樹脂を付
着させることができるように大径に形成されている。

【００１１】被覆槽１の下方には、ノズル３から引き出
された光ファイバＦの外周面に付着された余分な液状樹
脂を掻き取るダイ４が、前記光ファイバＦの引出方向に
直交する方向に移動できるようにＸ−Ｙ移動テーブル５
に取り付けられ、当該ダイ４の光ファイバ引出孔４ａは
、複数の樹脂掻取板６，６からなる口径可変の絞り機構
７で形成されて成る。なお、８は、前記掻取板６により
掻き取られた液状樹脂を回収する凹溝である。

【００１２】９は、ダイ４を当該光ファイバＦの引出方
向と直交する方向に移動させることにより、光ファイバ
Ｆを光ファイバ引出孔４ａの中心に位置させて偏りをな
くす心出し機構であって、液状樹脂の偏りをＸ方向及び
Ｙ方向から非接触で測定する偏心量測定器１０と、偏心
量測定器１０で測定されたＸ方向及びＹ方向の偏心量に
基づいてダイ４の移動量を算出する演算装置１１と、当
該演算装置１１から出力される制御信号により駆動され
るモータ１２ｘ及び１２ｙから成る。この偏心量測定器
１０は、例えばレーザー光をＸ方向及びＹ方向から夫々
光ファイバＦに照射し、これ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、夫
々の方向の偏心量を測定するように成されている。

【００１３】１３は、絞り機構７を介してダイ４の樹脂
掻取板６，６を進退させて光ファイバ引出孔４ａの口径
を変えることにより樹脂被覆の被覆厚さを一定に維持す
る被覆厚調整機構であって、ダイ４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１４と
、当該線径測定器１４で測定された線径を予め設定され
た目標線径と比較し光ファイバ引出孔４ａの口径を算出
する演算装置１５と、演算装置１５から出力される制御
信号によって駆動される絞り機構７の開閉機１６とから
なる。

【００１４】そして、線径測定器１４は、例えばレーザ
ー光を光ファイバＦに照射して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成
されている。また、演算装置１５は、測定された線径が
目標線径より細い場合には絞り機構７を開く制御信号を
開閉機１６に出力し、測定された線径が目標線径より太
い場合には絞り機構７を閉じる制御信号を開閉機１６に
出力する。この開閉機１６は、例えば各樹脂掻取板６，
６を支持するロッド（図示せず）をネジ送りにより進退
させるモータ等からなる。

【００１５】なお、絞り機構７を構成する各樹脂掻取板
６，６の内周は、例えば目標線径に等しい口径の円を四
分割した円弧部６ａとその両端部から接線方向に延長さ
れた直線部６ｂで形成されている。したがって、樹脂掻
取板６，６で形成される光ファイバ引出孔４ａの形状は
樹脂掻取板７を開閉することにより厳密には円形ではな
くなるが、光ファイバＦに付着している液状樹脂は未だ
液状なのでその表面張力により断面が円形に整えられる
。

【００１６】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、液状樹脂が充填され
た被覆槽１に光ファイバＦを上方から挿通し、ノズル３
から下方に引き出すと、その外周面に液状樹脂が所望の
被覆厚さよりも多く付着され、次いで、液状樹脂が付着
された光ファイバＦをダイ４の光ファイバ引出孔４ａに
挿通して引き出すと、樹脂掻取板６，６により余分な液
状樹脂が掻き取られて所望の線径に調整される。

【００１７】そして、ダイ４から引き出された光ファイ
バＦの線径が線径測定器１４により非接触で測定され、
測定値が予め設定された目標線径から変動すると、口径
調整機構１３により開閉機１６が駆動されて、絞り機構
７により樹脂掻取板６，６が開閉制御される。このとき
、測定値が目標線径より小さい場合は、樹脂掻取板６，
６が開かれて液状樹脂の掻取量が減少され、また、目標
線径より大きい場合は、樹脂掻取板６，６が閉じられて
液状樹脂の掻取量が増やされて、線径を一定に維持する
ことができる。

【００１８】また、液状樹脂が光ファイバＦの引出方向
に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９により非接触で測定される
。そして、偏心量測定器９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１０から各モータ１２ｘ
及び１２ｙが駆動されて、ダイ４が光ファイバＦの引出
方向に直交する方向の直交座標に沿って、光ファイバＦ
の中心軸が光ファイバ引出孔４ａの中心軸と一致するよ
うに移動される。したがって、液状樹脂の引出方向に直
交する方向の偏りがなくなり、光ファイバＦの中心軸が
光ファイバ引出孔４ａの中心と厳密に位置合わせされて
いなくても、偏りを生ずることがない。

【００１９】このように、軸方向の付着量を均一にして
被覆厚さを一定に維持する場合も、引出方向に直交する
方向の付着量を均一にして偏りをなくす場合も、被覆槽
１とは別に設けられたダイ４を開閉したり引出方向に直
交する方向に移動したりすればよいので、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。

【００２０】なお、樹脂掻取板６は実施例のものに限ら
ず、例えば、図４に示すように半円径の切欠部２１を有
する２枚の樹脂掻取板２２を使用したり、図５に示すよ
うに９０°のＶ型切欠部２３を有する樹脂掻取板２４を
使用したり、任意の形状のものを使用することかできる
。この場合、液状樹脂が硬化する前に掻き取られるので
、光ファイバ引出孔２５及び２６が完全に円形でなくて
も、硬化装置に至るまでに液状樹脂の表面張力により断
面が円形に整えられ、円形に被覆されることとなる。 また、ダイ４を光ファイバＦの引出方向に直交する方向
に移動させる手段として、二次元移動テーブル５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、偏心
量測定器１０及び線径測定器１４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。さらにまた、被
覆ヘッドとして被覆槽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、被
覆ヘッドから引き出された光ファイバに付着している余
分な液状樹脂を、被覆ヘッドとは別に設けたダイにより
掻き取るようにしており、当該ダイが光ファイバの引出
方向と直交する方向に移動させることができるので、光
ファイバを中心に位置させて樹脂被覆を形成することが
でき、また、ダイの口径が可変に形成されているので、
樹脂被覆の厚さを均一に維持することができるという優
れた効果を有する。しかも、ダイの部分のみを移動させ
たり、ダイの口径を開閉制御させる簡単な構成で済み、
タイムラグが少なく周期の短い付着量変動にも対処する
ことができるという優れた効果を有する。

【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】　　絞り機構を示す斜視図。

【図３】　　その開閉動作を示す平面図。

【図４】　　絞り機構の他の実施例を示す斜視図。

【図５】　　絞り機構のさらに他の実施例を示す平面図
。

【符号の説明】

Ｆ・・・光ファイバ １・・・被覆槽（被覆ヘッド）　　　　３・・・ノズル
４・・・ダイ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　４ａ・・光ファイバ引出孔 ５・・・Ｘ−Ｙ移動テーブル　　　　　　６・・・樹脂
掻取板７・・・絞り機構　　　　　　　　　　　　　　
　　９・・・心出し機構１０・・・偏心量測定器　　　
　　　　　　　１１・・・演算装置１３・・・被覆厚調
整機構　　　　　　　　１４・・・線径測定器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液状樹脂が供給される被覆ヘッド（１
   ）にその上方から下方へ通した光ファイバ（Ｆ）を、ダ
   イ（４）の光ファイバ引出孔（４ａ）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、前記被覆ヘッド（１）の先端に、
   光ファイバ（Ｆ）の外周面に所望の厚さより多量に液状
   樹脂を付着させる大径のノズル（３）が形成され、前記
   ダイ（４）は、被覆ヘッド（１）の下方に前記光ファイ
   バ（Ｆ）の引出方向と直交する方向に移動可能に配設さ
   れ、当該ダイ（４）を移動させて光ファイバ（Ｆ）を光
   ファイバ引出孔（４ａ）の中心に位置させる心出し機構
   （１１）が設けられると共に、当該ダイ（４）には、前
   記光ファイバ（Ｆ）を挿通してその外周面に付着されて
   いる余分な液状樹脂を掻き取る光ファイバ引出孔（４ａ
   ）が口径可変に形成され、当該光ファイバ引出孔（４ａ
   ）の口径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（１３）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。