JPH107431A - 光ファイバ素線製造装置 - Google Patents

光ファイバ素線製造装置

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JPH107431A
JPH107431A JP8162122A JP16212296A JPH107431A JP H107431 A JPH107431 A JP H107431A JP 8162122 A JP8162122 A JP 8162122A JP 16212296 A JP16212296 A JP 16212296A JP H107431 A JPH107431 A JP H107431A
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JP
Japan
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optical fiber
wire
temperature
outer diameter
outside diameter
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JP8162122A
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English (en)
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Tokuo Fukuhara
徳雄 福原
Shigeo Hiruma
繁男 肥留間
Toshiaki Akita
敏明 秋田
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02718Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B37/0253Controlling or regulating
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2205/50Cooling the drawn fibre using liquid coolant prior to coating, e.g. indirect cooling via cooling jacket

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線引速度の低速から高速にわたる広い運転条
件下においても、光ファイバ素線の外径を一定に保つ。 【解決手段】 光ファイバ裸線3への樹脂ダイス6と、
該ダイス6の前段に設けた裸線3の温度調整をする冷却
筒5と、樹脂ダイス6の後段に設けた光ファイバ素線7
の外径測定器8と、素線外径測定値に基づいて演算して
得た制御信号を前記冷却筒5へ供給する冷却ガス10の
流量調節器14にフィードバックさせる外径コントロー
ラ9とからなり、光ファイバ素線7の実測外径に基づい
て、樹脂ダイス6に入る直前の光ファイバ裸線3の温度
を調整することにより、光ファイバ素線7の外径を一定
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ裸線に
樹脂を被覆して光ファイバ素線を製造する装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】この種光ファイバ素線を線引きにより製
造する場合、伝送特性の向上又は安定化、次工程の色付
けなどにおける色むらの防止、巻取ドラムの巻形状を調
えからみつき防止等を図る目的で、被覆外径即ち素線外
径を一定にする必要がある。従来、素線外径を制御する
手段として、被覆された素線の半径と、加圧ダイスのノ
ズル半径及びノズル長さと、被覆材料の粘度及び圧力
と、素線引取速度及び被覆前の裸線半径の関係式から被
覆材料の加圧力を調整する光ファイバの被覆方法が提案
されている(特開平3−103342号公報参照−従来
技術1)。
【0003】ところで、光ファイバの線引速度が高速に
なると、線引炉から引き出される光ファイバ裸線が十分
に冷却されず、高温のまま被覆装置に入るために、素線
外径が小さくなり、時には被覆材料が裸線に乗らないな
どの問題が生じることから、光ファイバ裸線の温度が光
ファイバ素線外径に影響することが判明している。そこ
で、被覆装置の前段に、非接触型熱平衡式放射温度計を
配設し、冷却筒内を流通する冷却ガスの流量を、前記温
度計の測定値に基づいて制御し、光ファイバ裸線の表面
温度を一定にして、光ファイバ素線の被覆樹脂層の外径
の変動を小さくする方法が提案されている(特開平6−
107439号公報参照−従来技術2)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
1では、光ファイバ裸線の被覆装置に入る前の温度の影
響を考慮していないので、光ファイバ素線の外径を一定
にするのが困難である。また、従来技術2では、光ファ
イバ裸線の被覆装置に入る前の温度を一定に保てるが、
従来技術1で開示されている線引取速度、被覆材料の温
度及び圧力等が配慮されていないので、光ファイバ素線
の外径を、広い範囲での運転条件において一定に保つこ
とは非常に困難である。
【0005】本発明は、上述のような実状に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、光ファイバ素線
の引取速度の低速から高速にわたる広い運転条件下にお
いても、光ファイバ素線の外径を一定に保つことができ
る光ファイバ素線製造装置を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明は、光ファイバ裸線への樹脂被覆手段と、該被覆手段
の前段に設けた前記裸線の温度調整手段と、前記被覆手
段の後段に設けた光ファイバ素線の外径測定手段と、素
線外径測定値に基づいて演算して得た制御信号を前記温
度調整手段にフィードバックさせる外径制御手段とを備
えていることを特徴としている(請求項1)。
【0007】この場合、光ファイバ裸線は、温度調整手
段により最適温度に調整された後、樹脂被覆手段を通っ
てその表面に樹脂が被覆されて光ファイバ素線となり、
該素線外径測定手段によりその外径が測定されてから巻
取手段によって巻取られる。そして、光ファイバ素線の
外径測定値が外径制御手段に入力され、素線外径が目標
値より小さいときは、前記裸線温度を低下させる制御信
号が、前記温度調整手段にフィードバックされ、素線外
径が目標値になるように温度調整が行なわれる。
【0008】前記外径測定手段による測定値が目標値よ
り大きいときは、前記裸線温度を上昇させる制御信号
が、前記温度調整手段にフィードバックされ、素線外径
が目標値になるように温度調整が行なわれる。なお、外
径測定手段による測定値が目標値と同じであれば、外径
制御手段から新たな制御信号は出力されない。
【0009】また、本発明は、前記裸線の温度調整手段
が、冷媒の流量又は/及び温度調整可能な冷却装置であ
るから、線引取速度即ち線速が比較的高速の場合に適
し、冷却装置の冷媒の流量又は/及び温度が、前記外径
制御手段の制御信号により制御され、被覆手段に入る直
前の裸線温度が調整される(請求項2)。そして、本発
明は、前記裸線の温度調整手段が、熱媒熱量調整可能な
加熱装置であるから、線引取速度即ち線速が比較的低速
の場合に適し、加熱装置の熱媒の熱量即ち温度又は/及
び流量が、前記外径制御手段の制御信号により制御さ
れ、被覆手段に入る直前の裸線温度が調整される(請求
項3)。
【0010】さらに、本発明は、前記外径制御手段が、
冷・熱媒の流量制御信号又は/及び温度制御信号を出力
するように構成されていることを特徴としている(請求
項4)。したがって、前記制御信号は、光ファイバ素線
の外径測定値に基づき、外径目標設定値との比較により
演算されたもので、前記温度調整手段にフィードバック
され、冷・熱媒の流量又は/及び温度を制御し前記裸線
の温度を調整して光ファイバ素線の外径が目標値になる
ように作用する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図面において、1は光ファイバ素線
製造装置で、光ファイバ母材2を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線3を製造する紡糸炉4と、該炉4の下方に設けら
れている前記裸線3の温度調整手段である冷却筒5と、
この冷却筒5の下方に設けられている裸線3への樹脂被
覆手段である被覆樹脂ダイス6と、該ダイス6の後段に
設けられた樹脂の被覆されている光ファイバ素線7の外
径測定手段である測定器8と、外径制御手段である外径
コントローラ9とにより主構成されている。
【0012】前記冷却筒5は2重構造となっており、内
筒と外筒にはさまれた部分に冷却水冷却装置13より冷
却水が通水されると共に内筒下部に冷却ガス10を供給
するための冷却ガス供給管11が接続され、冷却筒5内
部に冷却ガス10が下から上に流通し、その中心軸線上
に光ファイバ裸線3を上から下に挿通移動させることに
より、前記樹脂ダイス6に入る直前の前記裸線3を所要
の温度に調整するようになっている。
【0013】そして、前記冷却ガス供給管11は、冷却
水冷却装置13に接続されており、該管11の途中に冷
却ガス流量調節器14が配設されている。この冷却ガス
流量調節器14には、外径コントローラ9の制御信号が
入力されるようになっている。前記樹脂ダイス6は、樹
脂を加圧,供給する樹脂タンク(図示省略)を備え、ダ
イス中に光ファイバ裸線3を走行移動させ、該裸線3の
表面に液状樹脂を付着させて固化させ、光ファイバ素線
7を製造するようになっている。そして、光ファイバ素
線7は、図外の巻取手段により所要の速度で巻取られ
る。
【0014】なお、液状樹脂の粘度、加圧力及び温度、
ダイス温度、光ファイバ素線引取速度等は、最適条件と
なるように別途制御されるが、従来一般に行なわれてい
る方法を採用できるので、ここでは省略する。前記外径
測定器8は、光ファイバ素線7の外径が安定する位置に
配設される。そして、外径測定器8の素線外径実測信号
は、図2にも示すように、外径コントローラ9に入力さ
れる。外径コントローラ9内には、目標素線外径設定器
15が設けられており、該設定器15により設定された
素線外径設定信号と、前記素線外径実測信号が比較さ
れ、冷却ガス流量調節器14の操作量が演算されて、制
御信号として出力され、冷却ガス流量調節器14にフィ
ードバックされる。
【0015】なお、外径コントローラ9において、冷却
水温度の制御量を演算させて、その制御信号を前記冷却
水冷却装置13の温度制御部に入力して、冷却水16の
温度を制御し、光ファイバ裸線3の前記樹脂ダイス6に
入る直前での表面温度を調整することができ、この冷却
水温度制御と冷却ガス流量制御の両方を同時に行なうこ
とができる。
【0016】上記実施形態において、樹脂被覆された光
ファイバ素線7の外径実測値が、前記設定器15の設定
目標値よりも小さいときは、光ファイバ裸線3の樹脂ダ
イス6に入る直前の表面温度が高過ぎるために生起する
ものであるから、外径コントローラ9では、冷却ガス流
量を増大させて、前記裸線3の表面温度を下げる制御量
が演算され、その出力制御信号により、前記冷却ガス流
量調節器14が操作される。そして、光ファイバ素線7
の外径が目標値になり、安定して均一になると温度調整
操作が休止される。
【0017】なお、前記外径実測値が、前記設定器15
の目標値よりも大きいときは、光ファイバ裸線3の樹脂
ダイス6に入る直前の表面温度が低過ぎるために生起す
るものであるから、外径コントローラ9では、冷却ガス
流量を減少させて、前記裸線3の表面温度を上げる制御
量が演算され、その出力制御信号により、前記冷却ガス
流量調節器14が操作される。
【0018】光ファイバ裸線3の樹脂ダイス6に入る直
前の表面温度は、線引取速度、加圧力、樹脂温度、ダイ
ス温度等の要因に比べて、素線外径に与える影響が大で
あることが判明している。したがって、本実施形態のよ
うに、樹脂ダイス6に入る直前の光ファイバ裸線3の温
度を、被覆完了後の光ファイバ素線7の外径実測値から
フィードバック制御することにより、低速から高速の運
転条件に適応させて素線外径を均一にし、品質向上を図
ることができる。
【0019】また、本発明における外径コントローラ9
の入力値を、素線外径と素線引取速度とし、出力を冷却
ガス流量、冷却水温度、加圧力、樹脂温度、ダイス温度
制御信号とし、多入力多出力の制御装置とすることがで
きる。なお、この多入力多出力制御装置の演算は、ファ
ジー制御やニューラルネットワーク制御などを採用する
ことができ、これによって、より広い運転条件で均一な
外径の光ファイバ素線を安定して得ることができる。
【0020】さらに、本発明では、前記裸線温度調整手
段として、熱媒熱量調整即ち熱媒流量及び温度調整可能
な加熱装置、例えば、加熱ガスを流通させる加熱管とこ
れの加熱ガス流量調節器又は/及び温度調節器を採用
し、前記加熱ガス流量調節器及び温度調節器を、前記外
径制御手段9の出力制御信号により操作することによ
り、光ファイバ素線の外径を均一にすることが可能であ
る。
【0021】この加熱装置の採用は、素線引取速度が比
較的低速とされる場合に最適であり、前記実施形態の冷
却筒5は、素線引取速度が比較的高速とされる場合に採
用されるのが好ましい。なお、前記冷却筒5は、これに
加熱水(温水)発生装置を接続し、加熱筒として利用で
き、加熱・冷却併用とすることができる。
【0022】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、つまり、上記冷却水冷却装置13が冷却水流
量制御部を有し、外径コントローラ9からの入力より冷
却水16の流量を制御し、あるいは上記冷却ガス流量調
節器14が冷却ガス温度制御部を有し、外径コントロー
ラ9からの入力より冷却ガス10の温度を制御するよう
構成するなど、適宜設計変更可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明は、上述のように、光ファイバ裸
線への樹脂被覆手段と、該被覆手段の前段に設けた前記
裸線の温度調整手段と、前記被覆手段の後段に設けた光
ファイバ素線の外径測定手段と、素線外径測定値に基づ
いて演算して得た制御信号を前記温度調整手段にフィー
ドバックさせる外径制御手段とを備えていることを特徴
とするものであるから、低速から高速にわたる素線引取
速度範囲において、光ファイバ素線の外径を均一にかつ
安定的に得ることができ、品質向上を図ることが可能で
ある(請求項1)。
【0024】また、請求項2記載の発明によれば、前記
裸線の温度調整手段が、冷媒の流量又は/及び温度調整
可能な冷却装置であるから、素線引取速度が比較的高速
の運転条件に対応でき、生産性を高めることができる。
そして、請求項3記載の発明によれば、前記裸線の温度
調整手段が、熱媒熱量調整可能な加熱装置であるから、
素線引取速度が比較的低速の運転条件に対応できる。
【0025】さらに、請求項4記載の発明によれば、温
度調整手段が冷却筒或いは加熱装置のいずれの場合に
も、制御信号をフィードバックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】同実施形態における外径コントローラの概略構
成図である。
【符号の説明】
1 光ファイバ素線製造装置 3 光ファイバ裸線 5 冷却筒(温度調整手段) 6 樹脂被覆ダイス 7 光ファイバ素線 8 外径測定器 9 外径コントローラ(外径制御手段) 10 冷却ガス 13 冷却水冷却装置 14 冷却ガス流量調節器 15 目標素線外径測定器 16 冷却水

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ裸線への樹脂被覆手段と、該
    被覆手段の前段に設けた前記裸線の温度調整手段と、前
    記被覆手段の後段に設けた光ファイバ素線の外径測定手
    段と、素線外径測定値に基づいて演算して得た制御信号
    を前記温度調整手段にフィードバックさせる外径制御手
    段とを備えていることを特徴とする光ファイバ素線製造
    装置。
  2. 【請求項2】 前記裸線の温度調整手段が、冷媒の流量
    又は/及び温度調整可能な冷却装置である請求項1記載
    の光ファイバ素線製造装置。
  3. 【請求項3】 前記裸線の温度調整手段が、熱媒熱量調
    整可能な加熱装置である請求項1記載の光ファイバ素線
    製造装置。
  4. 【請求項4】 前記外径制御手段が、冷・熱媒の流量制
    御信号又は/及び温度制御信号を出力するように構成さ
    れていることを特徴とする請求項1,2又は3に記載の
    光ファイバ素線製造装置。
JP8162122A 1996-06-21 1996-06-21 光ファイバ素線製造装置 Pending JPH107431A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008139570A1 (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 The Furukawa Electric Co., Ltd. 光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置
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