JPH10226540A - 光ファイバの樹脂塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングをカートリッジ式にして線引きご
との被覆ダイ取り外しを容易にし、また、組立精度の再
現性のよい樹脂塗布装置を提供する。 【解決手段】 ホルダ１４は、線引き機に取り付けられ
たベース１５上に固定され、入口１８より温水を循環で
き、内周面はテーパ状に形成されている。ダイカートリ
ッジ１のカップ状部材４の外周面がホルダ１４に嵌合す
る。ニップル２と被覆ダイ３の外周面は円筒状で、内筒
部材６の内周面に嵌合し、段部で位置決めされる。さら
に、カップ状部材４の底部と蓋部材５で上下を押さえら
れ、蓋部材５がカップ状部材４にボルトで締め付けられ
て一体化される。２２は樹脂が塗布される光ファイバで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバに樹脂を塗
布して被覆する光ファイバ用被覆装置に関するものであ
り、特に、メンテナンスの容易な光ファイバの樹脂塗布
装置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、プ
リフォームを加熱しながら引っ張ることにより光ファイ
バを線引きし、その表面に樹脂等の被覆を施しこれを硬
化装置により硬化させ、キャプスタン，プーリー等を経
て巻き取り機に巻き取っている。光ファイバに樹脂を被
覆する装置として、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層を塗布するようにした塗布装置が、特開平４−２８
０８３９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、塗布中の樹脂の温度を調整する
ために、被覆ダイの周囲に温水を循環させたものが、特
公平６−５５９８９号公報に記載されている。

【０００３】このような塗布装置では、被覆ダイ内に樹
脂カスやゴミ異物が存在すると流れが乱れて被覆同心度
の低下や被覆径変動の原因になるので、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
ダイ清掃，洗浄は、被覆ダイを線引き機から外して分解
し清掃，洗浄を行なうのがよい。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からであ
り、分解すれば、溶剤を使い超音波洗浄をするとによ
り、きれいに洗浄できる。

【０００４】しかしながら、上記した特開平４−２８０
８３９号公報に記載された塗布装置では、毎回取り外し
洗浄するとした場合、取付における位置合わせ等に考慮
が払われていないから、再現性よくパスラインにセット
できないという問題がある。また、ニップルがダイホル
ダにテーパはめ合い構造となっているため、ニップルと
被覆ダイ間の隙間を精密に管理できないという問題もあ
る。第１の円筒状被覆ダイ２７については、ネジで同心
度を調整する構造であり、調整が簡単でないと問題もあ
る。

【０００５】また、特公平６−５５９８９号公報に記載
された塗布装置は、温水循環によって温度調整を行なう
ことができる構造を採用しているが、パスラインからの
取り外しや洗浄のことについては考慮されていない。

【０００６】特開平４−２８０８３９号公報に記載の塗
布装置をさらに検討すると、取り外しや取り付けの構造
は明記がないが、図から見る限りでは、分解しながら取
り外し、また、組み立てながらパスラインへ取り付ける
もののようである。組立においては、凹部へのはめ込み
式のように見える。単なるはめ込み式と考えたなら、隙
間が生じ、傾斜水平位置についても再現性よく設置する
ことは困難である。ここで再現性というのは、角度で２
〜３分、水平位置で２０〜３０μｍのオーダーである。
被覆ダイには樹脂導入管がついており、その重さで取り
付け角度の精度を数分のオーダーで再現させることは構
造上難しい。ボルトで固定しても、この精度の実現は困
難である。

【０００７】周方向の位置合わせ機構については、取付
精度の再現性についての考慮はない。周方向の取付位置
の再現性は、回転角で２０分程度が要求される。また、
ニップルの外周面をテーパ状にした嵌め合いでは、その
下にある円筒状の被覆ダイの上面との軸方向の位置を正
確にできない。ニップルと被覆ダイ間の隙間について
は、したがって、ニップルと被覆ダイ間の隙間を数〜１
０μｍオーダーの精度で確定できる構造は示されていな
い。

【０００８】このように、従来の塗布装置では、洗浄作
業を行なう都度、毎回ネジをゆるめ被覆ダイを外して洗
浄し、組立時に、心合わせをしながらネジを締めなけれ
ばならないという作業が要求され、この作業は容易とは
いえない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、ニップルと被覆ダイを組み
合わせて構成されるハウジングをカートリッジ式にして
線引きごとの被覆ダイの取り外しを容易にし、パスライ
ン、例えば線引き機へのセット時の水平位置と傾斜角度
の再現性を良好に実現できる光ファイバの樹脂塗布装置
を提供し、また、単一の位置決め部材を用いて、組立精
度の向上を図ると共に、温水循環により、被覆ダイの温
度調整が可能な光ファイバの樹脂塗布装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ニップルと被覆ダイを有する光ファイバの樹脂塗布
装置において、前記ニップルと前記被覆ダイはダイカー
トリッジ内に分解可能に組み立てられ、前記ダイカート
リッジは、パスラインに固定された円錐台状の内表面を
有するホルダに嵌合する円錐台状の外表面を有すること
を特徴とするものである。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光ファイバの樹脂塗布装置前記ダイカートリッジと前
記ホルダとは、周方向の位置決め手段を有することを特
徴とするものである。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の光ファイバの樹脂塗布装置において、前記ニ
ップルと前記被覆ダイは円筒状の外周面を有し、それぞ
れの円筒状の外周面に嵌合する内周面を有する単一の位
置決め部材により位置決めされていることを特徴とする
ものである。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の光ファイバの樹脂塗布装置において、前記被覆ダイ
は、第１被覆ダイ，第２被覆ダイから構成され、前記第
１被覆ダイ，前記第２被覆ダイは円筒状の外周面を有
し、それぞれの円筒状の外周面に嵌合する内周面を有す
る単一の位置決め部材により位置決めされていることを
特徴とするものである。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項３または
４に記載の光ファイバの樹脂塗布装置において、前記位
置決め部材は円筒状の外周面を有し、外周面が円錐台状
で、内周面が前記位置決め部材の円筒状の外周面と嵌合
する円筒状であるダイカートリッジに収納されているこ
とを特徴とするものである。

【００１５】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
ないし５のいずれか１項に記載の光ファイバの樹脂塗布
装置において、前記ホルダには、温度調節機能が付与さ
れていることを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ファイバの樹
脂塗布装置に用いられるダイカートリッジの第１の実施
の形態の断面図である。図中、１はダイカートリッジ、
２はニップル、３は被覆ダイ、４はカップ状部材、５は
蓋部材、６は内筒部材、７は隙間部、８は樹脂通路、９
は樹脂導入口、１０，１１，１２はＯリング、１３は位
置決め用溝である。

【００１７】ニップル２と被覆ダイ３の外周面は、円筒
状に形成されており、内筒部材６には、それぞれの円筒
状の外周面を嵌合させる内周面が形成されており、円筒
部材６の内面の嵌合面の段部で位置決めされる。嵌め合
い隙間は、２〜３μｍ程度にできるので、でニップル２
と被覆ダイ３の同心度はこの精度で再現できる。ニップ
ル２と被覆ダイ３との間の隙間部７の高さは、内筒部材
６の段部で決められるが、その再現性は１０μｍ以下に
することが可能である。さらに、カップ状部材４の底部
と蓋部材５で上下を押さえられ、隙間部７に、樹脂が供
給されてもその圧力にかかわらず、隙間が広がることが
ない。すなわち、ニップル２の上端面は、内筒部材６の
上端面よりわずかに上に突き出すように作られ、被覆ダ
イ３の下端面は、内筒部材６の下端面よりわずかに下に
突き出すように作られている。内筒部材６の外周面は円
筒状であり、カップ状部材４の円筒状の内周面と嵌合
し、精度は、１０μｍ以下で嵌め合い、組み立てられ
る。この嵌め合い精度であっても、ニップル２と被覆ダ
イ３とは、カップ状部材４の底面と蓋部材５とで押さえ
られるから、この程度の嵌め合いの隙間で、軸心が傾く
ことはない。

【００１８】蓋部材５は、カップ状部材４にボルトで締
め付けられる構造を採用したが、フランジ部分を設け
て、締め付けるようにしてもよい。カップ状部材４と内
筒部材６の間には、樹脂通路８が形成され、樹脂導入口
９からニップル２と被覆ダイ３間の隙間部７に樹脂が導
入されるよう構成されている。

【００１９】なお、樹脂通路８は１カ所のみ図示してい
るが、実際には、周方向に数カ所の入口から均等に隙間
部７に樹脂が入るようにしている。Ｏリング１０，１
１，１２はダイカートリッジ１の外側へ樹脂が洩れるの
を防止するために設けた。Ｏリングは、金属、樹脂等、
適宜の材料が用いられる。

【００２０】カップ状部材４の外周面は、テーパ状に加
工されている。概略円錐台状であるといえる。下面の少
なくとも１カ所に、位置決め用溝１３が形成され、ダイ
カートリッジ１をホルダに取り付ける際の回転方向の角
度位置合わせを行なうことができる。すなわち、図示し
ないホルダに、位置決め用溝１３に対応する突起を設け
たり、ホルダ側にも位置決め用溝を形成し、栓を介在さ
せて位置決めを行なうなど、適宜の位置決め構造を採用
することができる。

【００２１】図２は、線引き機などに取り付けられたホ
ルダにダイカートリッジを嵌め込んで、線引きしたガラ
スファイバに樹脂を被覆している状態を説明するための
模式図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を
付して説明を省略する。１４はホルダ、１５はベース、
１６はピン、１７は空間部、１８は温水入口、１９は温
水出口、２０は樹脂、２１は樹脂供給チューブ、２２は
光ファイバである。

【００２２】ホルダ１４は、線引き機に取り付けられた
ベース１５上に固定される。その内周面は、カップ状部
材４の外周面と嵌め合うようにテーパ状に形成されてい
る。ベース１５は、線引き機本体に対し水平位置および
傾斜角が調整できるように支持されているが、その機構
は図示しない。ホルダ１４は、ダイカートリッジ１を取
り付けて線引きを行なった時に、被覆径変動が小さく、
被覆同心度が良好なようにベース１５の水平位置および
傾斜角が調整されて線引き機に取り付けられている。

【００２３】ホルダ１４には、底部に設けた溝部にピン
１６が嵌め込まれており、このピン１６にダイカートリ
ッジ１の下面に形成した溝部１３を嵌め合わせることが
でき、周方向の位置決めが行なわれる。嵌め合いの隙間
を考えて、回転角で２０分の精度で再現できるようにな
っている。

【００２４】ホルダ１４はジャケット構造になってお
り、空間部１７に温水入口１８から温水出口１９を通し
て温水を循環させることにより、被覆ダイ３およびその
中を通る樹脂の温度調節ができるようになっている。樹
脂２０は、樹脂供給チューブ２１から、樹脂導入口９、
樹脂通路８を通りニップル〜被覆ダイ間の隙間７へと流
れていき、そこで上方から下方へと線引きされる光ファ
イバ２２に塗布される。

【００２５】この塗布装置を２段使い、１層目と２層目
をコーティングしたとき、被覆ダイの水平位置や傾斜を
調整せずに、また、バッチごとにダイカートリッジを外
して洗浄したときの被覆同心度（同じ層の樹脂の厚さの
いちばん薄い値をいちばん太い値で除した値）は、１０
回繰り返したが、１，２層目とも初期値の±５％で安定
していた。被覆径変動は、初期が±１μｍ以下であった
が、１０回の繰り返しにおいても、その値を維持した。

【００２６】これに対し従来の装置では、１０回繰り返
した間において、水平位置や傾斜を調整しないと、被覆
同心度は±１０％以上ばらついた。被覆径変動も、水平
位置または傾斜を調整せず設置した場合には、±２μｍ
の変動を起こすこともあった。

【００２７】図３は、本発明の光ファイバの樹脂塗布装
置に用いられるダイカートリッジの第２の実施の形態の
断面図である。図中、３１はダイカートリッジ、３２は
ニップル、３３は第１被覆ダイ、３４は第２被覆ダイ、
３５はカップ状部材、３６は蓋部材、３７は内筒部材、
３８，３９は隙間部、４０は突起部、４１，４２は樹脂
通路、４３，４４は樹脂導入口、４５，４６，４７はＯ
リング、４８は位置決め用溝である。なお、図１と同様
の部分には、同じ用語を用いた。

【００２８】この実施の形態は、光ファイバに２層の樹
脂を同時にコーティングするデュアルコーティング方式
に本発明を採用した例である。

【００２９】ニップル３２と第１被覆ダイ３３，第２被
覆ダイ３４は、その外周面が円筒状であり、内筒部材３
７の内周面にそれぞれは嵌め合い組み立てられる。嵌め
合い隙間は２〜３μｍにできるので、ニップルと被覆ダ
イの同心度は、この精度で再現できる。ニップルと第１
被覆ダイ３３との間の隙間部３９の高さは、内筒部材３
７の段部で位置決めされ、その再現性は１０μｍ以下に
できる。第１被覆ダイ３３と第２被覆ダイ３４との間の
隙間部３９の高さは、第２ダイの上面に付けられた周方
向４カ所の突起部４０で位置決めされ、その再現性は５
μｍ以下である。なお、突起部４０は、第１被覆ダイの
下面に形成してもよく、また、その数は４カ所に限られ
るものではない。さらに、ニップル３２，第１被覆ダイ
３３，第２被覆ダイ３４は、カップ状部材３５の底部と
蓋３６で上下を押さえられ、隙間部３８，３９に、樹脂
が供給されても、その圧力にかかわらず、隙間が広がる
ことがない。すなわち、ニップル３２の上端面は、内筒
部材３７の上端面よりわずかに上に突き出すように作ら
れ、第２被覆ダイ３４の下端面は、内筒部材３７の下端
面よりわずかに下に突き出すように作られている。内筒
部材３７の外周面は円筒状であり、カップ状部材３５の
円筒状の内周面と嵌合し、精度は、１０μｍ以下で嵌め
合い、組み立てられる。この嵌め合い精度であっても、
ニップル２と第１被覆ダイ３３，第２被覆ダイ３４は、
カップ状部材４の底面と蓋部材５とで押さえられるか
ら、この程度の嵌め合いの隙間で、軸心が傾くことはな
い。

【００３０】蓋部材３６は、カップ状部材３５にボルト
で締め付けられる構造を採用したが、フランジ部分を設
けて、締め付けるようにしてもよい。カップ状部材３５
と内筒部材３７の間には、１層目樹脂の樹脂通路４１が
形成され、樹脂導入口４３からニップル３２と第１被覆
ダイ３３との間の隙間部３８に１層目の樹脂が導入され
るよう構成されている。また、カップ状部材３５と内筒
部材３７の間、および、内筒部材３７と第２被覆ダイ３
４間を通る樹脂通路４２には、樹脂導入口４４から２層
目の樹脂が導入され、第１被覆ダイ３３と第２被覆ダイ
３４との間の隙間部３９に２層目の樹脂が供給される。
なお、内筒部材３７と第２被覆ダイ３４に樹脂通路を設
ける代わりに、内筒部材３７と第１被覆ダイ３３間を通
る樹脂通路を形成してもよい。

【００３１】各樹脂通路４１，４２は、１層目の樹脂と
２層目の樹脂とが互いに合流しないように樹脂通路の位
置が設計される。なお、樹脂通路４１，４２は１カ所の
み図示しているが実際には周方向数カ所の入口から均等
に隙間部３８，３９に入るようにしている。Ｏリング４
５，４６，４７はダイカートリッジの外側へ樹脂が洩れ
るのを防止するために設けた。Ｏリングは、金属、樹脂
等、適宜の材料が用いられる。

【００３２】カップ状部材３５の外周面はテーパー状に
加工されている。第１の実施の形態と同様に、下面の１
カ所に位置決め用溝４８が切ってあり、これにより周方
向の角度位置合わせを行なう。

【００３３】このダイカートリッジ３１を線引き機に設
置する方法は、樹脂導入口４３，４４にそれぞれ樹脂供
給チューブをつなぎ、それぞれ１層目、２層目の樹脂を
供給することを除いて、第１の実施の形態で説明したと
同様である。この樹脂塗布装置を用いて、１，２層を同
時に樹脂を塗布し、ついで、分解，洗浄，組立をし、つ
いで、樹脂の塗布を行なうという繰り返しを１０回行な
ったところ、被覆同心度は１，２層とも±５％以下のば
らつきで安定しており、被覆径変動（１，２層同時コー
ティングなので全体の径の変動）も１μｍ以下で安定で
あった。

【００３４】なお、本発明の樹脂塗布装置について、線
引き工程において保護のための樹脂を被覆することを説
明したが、本発明の樹脂塗布装置は、線引き工程に限ら
れるものではなく、線引きされ被覆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テー
プ化するテープ化工程で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、ダイカートリッジ構造や塗
布装置はまったく同じであり、本発明がそのまま適用で
きるものである。

【００３５】この第２の実施の形態における第１被覆ダ
イと第２被覆ダイとの位置決め構造を第１の実施の形態
におけるニップルと被覆ダイとの位置決め構造に採用し
てもよい。また、上述した実施の形態では、内筒部材を
位置決め部材として用いたが、内筒部材を用いずに、カ
ップ状部材を位置決め部材として用い、その内周面に直
接ニップルと被覆ダイを嵌合させるようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、ニップルと被覆ダイを有すダ
イをカートリッジとして構成し、これをパスラインに固
定された円錐台状の内表面を有するホルダに嵌合する円
錐台状の外表面に形成したことにより、取付精度の再現
性を確保でき、短時間で装置のパスラインに取り付ける
ことが可能となり、線引きバッチごとにダイカートリッ
ジの洗浄が容易となる。

【００３７】請求項２に記載の発明によれば、ダイカー
トリッジとホルダに周方向の位置決め手段を設けたこと
によって、周方向の取付精度の再現性を確保できる。

【００３８】請求項３に記載の発明によれば、ニップル
と被覆ダイは円筒状の外周面を有し、それぞれの円筒状
の外周面に嵌合する内周面を有する単一の位置決め部材
により位置決めされていることにより、ダイカートリッ
ジで被覆ダイとニップルの同心度を精度よく調整でき
る。

【００３９】請求項４に記載の発明によれば、複数の被
覆ダイを有する樹脂塗布装置においても、ダイカートリ
ッジで被覆ダイとニップルの同心度を精度よく調整でき
る。

【００４０】請求項５に記載の発明によれば、位置決め
部材は円筒状の外周面を有し、外周面が円錐台状で、内
周面が前記位置決め部材の円筒状の外周面と嵌合する円
筒状であるダイカートリッジに収納されていることによ
り、位置決め部材をダイカートリッジに精度よく組み立
てることができる。

【００４１】請求項６に記載の発明によれば、温度調節
機能がホルダ側に付与されていることにより、ニップル
と被覆ダイのカートリッジ化を容易にできる。

【００４２】このように、毎バッチにおいて、分解清
掃，洗浄をしても容易に傾斜水平位置の再現性よくダイ
カートリッジがパスラインにセットできること、また、
ニップルと被覆ダイの組み立てにおいて、芯出し調整し
なくてもニップルとダイの同心度を容易に再現できるこ
とによって、結果として、精度のよいニップルと被覆ダ
イを用いたことになり、被覆径変動が少なく、被覆同心
度も良好な被覆の光ファイバが製造でき、温度調節も容
易な構造となり、被覆径や同心度を安定でき、樹脂内の
気泡混入も防止できる光ファイバの樹脂被覆装置を提供
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバの樹脂塗布装置に用いられ
るダイカートリッジの第１の実施の形態の断面図であ
る。

【図２】図１のダイカートリッジを線引き機に取り付け
た状態を説明するための模式図である。

【図３】本発明の光ファイバの樹脂塗布装置に用いられ
るダイカートリッジの第２の実施の形態の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ダイカートリッジ、２…ニップル、３…被覆ダイ、
４…カップ状部材、５…蓋部材、６…内筒部材、７…隙
間部、８…樹脂通路、９…樹脂導入口、１０，１１，１
２…Ｏリング、１３…位置決め用溝、１４…ホルダ、１
５…ベース、１６…ピン、１７…空間部、１８…温水入
口、１９…温水出口、２０…樹脂、２１…樹脂供給チュ
ーブ、２２…光ファイバ、３１…ダイカートリッジ、３
２…ニップル、３３…第１被覆ダイ、３４…第２被覆ダ
イ、３５…カップ状部材、３６…蓋部材、３７…内筒部
材、３８，３９…隙間部、４０…突起部、４１，４２…
樹脂通路、４３，４４…樹脂導入口、４５，４６，４７
…Ｏリング、４８…位置決め用溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 和正 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ニップルと被覆ダイを有する光ファイバ
   の樹脂塗布装置において、前記ニップルと前記被覆ダイ
   はダイカートリッジ内に分解可能に組み立てられ、前記
   ダイカートリッジは、パスラインに固定された円錐台状
   の内表面を有するホルダに嵌合する円錐台状の外表面を
   有することを特徴とする光ファイバの樹脂塗布装置。
2. 【請求項２】 前記ダイカートリッジと前記ホルダと
   は、周方向の位置決め手段を有することを特徴とする請
   求項１に記載の光ファイバの樹脂塗布装置。
3. 【請求項３】 前記ニップルと前記被覆ダイは円筒状の
   外周面を有し、それぞれの円筒状の外周面に嵌合する内
   周面を有する単一の位置決め部材により位置決めされて
   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
   イバの樹脂塗布装置。
4. 【請求項４】 前記被覆ダイは、第１被覆ダイ，第２被
   覆ダイから構成され、前記第１被覆ダイ，前記第２被覆
   ダイは円筒状の外周面を有し、それぞれの円筒状の外周
   面に嵌合する内周面を有する単一の位置決め部材により
   位置決めされていることを特徴とする請求項３に記載の
   光ファイバの樹脂塗布装置。
5. 【請求項５】 前記位置決め部材は円筒状の外周面を有
   し、外周面が円錐台状で、内周面が前記位置決め部材の
   円筒状の外周面と嵌合する円筒状であるダイカートリッ
   ジに収納されていることを特徴とする請求項３または４
   に記載の光ファイバの樹脂塗布装置。
6. 【請求項６】 前記ホルダには、温度調節機能が付与さ
   れていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
   １項に記載の光ファイバの樹脂塗布装置。