JPS623037A - 光フアイバ線引装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は光ファイバ線引装置に関し、その高さを低くす
るように改良したものである。

〈従来の技術〉 第７図に従来の光ファイバ線引装置を示す。

同図に示されるようにプリフォームフィーダ１によりプ
リフォーム２は垂直下方へ一定速度で送られ、線引炉３
内で加熱溶融されている。加熱溶融したプリフォーム２
は垂直下方へ線引きされて裸ファイバ４となる。裸ファ
イバ４は、固体に接触すると、ガラス表面に傷が付き、
それが基でファイバの引張強度を極端に弱めることとな
る。このため、裸ファイバ４はコーティング装置７によ
り熱硬化性あるいは紫外線硬化性樹脂等が被覆されるこ
ととなる。この後、樹脂被覆された裸ファイバ４、即ち
ファイバ素線は熱硬化炉又は紫外線硬化炉８、引取機６
及びグンサローラ９を経て巻取機１０に巻き取られる。

裸ファイバ４の外径が一定となるように、線引炉３の直
下に設けられた外径測定型５の信号を基に、図示しない
制御装置が引取器６の速度を制御している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述した従来の光ファイバ線引装置においては、コーテ
ィングする以前に裸ファイバ４を室温近くまで冷却する
ため、コーティング装置７と線引炉３との上下間に相当
長い距離を設けている。裸ファイバ４を冷却するのは、
温度が高いと熱硬化性樹脂ではコーティング装置７内で
樹脂が硬化したり、あるいは熱により粘度が下がってコ
ーティングの条件が変化するため、良好にコーティング
できない不都合が生ずるからである。また、紫外線硬化
性樹脂はとりわけ温度の影響を受けて粘度が変化し易く
、ファイバ表面の樹脂粘度が低下してスリップを起こし
、コーティング不能の状態となってしまうからである。

コーティング装置７の直前における裸ファイバ４の温度
Ｔ　（℃）は下式に示されるようにコーティング装Ｗ１
７と線引炉３との距離即ち、冷却長Ｚと周囲温度Ｔｏ（
℃）に依存して変化するＴ　＝ｅｙｔｐ　（−ＫＺ）　
（Ｔｓ−Ｔｏ）　＋Ｔ。

但し、Ｔｓ（℃）は線引炉３の直後におけろ裸ファイバ
４の温度、 Ｋは定数である。

から、理論上は冷却長Ｚを短くしても、周囲１度Ｔｏを
極低温とすれば、裸ファイバ４を常温程度まで冷却する
ことができることとなる。

しかしながら、この方法では、周囲温度を相当低くしな
ければ効果が出ず、また安定した温度も得に＜＜、更に
相当の設備費や資材を必要とする等コストも高くつき現
実的に得策でない。このため、従来では、冷却長Ｚを長
くすることにより、裸ファイバ４を室温まで冷却するこ
ととしている。

しかし、溶融部の形状を対称に維持するために垂直に保
持されたプリフォーム２から裸ファイバ４を垂直下方に
線引きしているため、冷却長Ｚを長くすると線引装置の
背が非常に高いものとなり、更に線引装置を設置する建
物の背も非常に高くしなければならない。また、作業性
も悪くなる等の問題がある。

本発明は、上記従来技術に鑑み、傷付き易い線引直後の
裸ファイバを非接触で方向転換させることにより、実質
的に長い冷却長を確保しつつ、背を低くした光ファイバ
線引装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 斯かる目的を達成する本発明の光ファイバ線引装置に係
る構成は線引炉とコーティング装置との間において、線
引直後の裸ファイバを巻き掛けて方向転換させる方向転
換器が設置されると共に該方向転換器には前記裸ファイ
バを案内するガイド溝が設けられ、更に該ガイド溝には
前記裸ファイバを浮き上らせるエアーの吹出口が穿設さ
れることを特徴とするものであり、そして前記吹出口は
前記ガイド溝の底面及び両側面に穿設され、前記方向転
換器には前記吹出口に直結する空気溜りが内蔵されるこ
とが望しい。

〈作　用〉 線引炉とコーティング装置との間において、方向転換器
に巻き掛けられ、そのガイド溝内に収容された裸ファイ
バは、吹出口から吹き上げられるエアーにより浮いた状
態、いい替えると非接触の状態でガイド溝に案内されて
方向転換することとなる。このため、傷付き易い裸ファ
イバに傷を付けることなく、方向転換することができる
ので、従来のように方向転換しない場合に比べ、実質的
に長い冷却長を確保しつつ、線引装置の背を低くするこ
とができるのである。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。尚、前述した従来技術と同一部分には同一番
号を付して説明を省略する。

第１図〜第６図に本発明の一実施例を示す。

第６図に示されるように、線引炉３とコーティング装置
７との間には、方向転換器１）゜１２が上下に配置され
ており、線引された裸ファイバ４はまず、下方の方向転
換＠ｓ】２に巻き川けられた後、上方に引き上げられて
上方の方向転換器１）に巻き掛けられ、この後引き降さ
れてコーティング装置７へ送られている。方向転換器１
）は、第１図〜第４図に示すように滑車のように外周面
にＶ字形の溝１８の形成された円板体１３の両側に側板
１４゜１４′をビス１５．１５’にて取り付けた円板状
をなすものであり、側板１５．１５’には各々２か所に
エアー供給ボート１６．１？。

１６’、１７’が形成されている。Ｖ形の溝１８の谷部
には、裸ファイバ４を案内するガイド溝１９が設けられ
、方向転換器１）．１２に巻き掛けられる裸ファイバ４
がこのガイド溝１９に収容されている。ガイド溝１９は
、第４図に示されるように、その両側面に吹出口２０．
２１が周方向に沿って穿設されると共にそのＶ字状をな
す底面の両傾面にも吹出口２２，２３が周方向に沿って
穿設されている。吹出口２２，２３の巾すは、裸ファイ
バ４の直径１２０μｍに対応して、約６０７７　ｍとし
た。方向転換器１）．１２内には吹田口２０．２］、、
２２，２３に各々直結する円環状の空気溜り２４，２５
，２６，２７が内蔵され、この空気溜１）２４．２５は
各々複数個の穴２８，２９及び円環状の空気溜り３０゜
３１を介してエアー供給ポー）１７’、１７に連通ずる
一方、空気溜）１２６．２７は導入口３２．３３を介し
てエアー供給ボート１６′。

１６に連通している。従って、エアー供給ボート１６’
　、１６．１７’　、１７に圧縮空気を供給すると、こ
の圧縮空気は空気溜り３０゜３１、穴２８，２９及び空
気溜り２４．２５ないし導入口３２，３３及び空気溜り
２６゜２７を・通過する際、各空気溜り２４，２５゜２
６．２７，３０，３１において円周方向の圧力が均一と
なった後、吹出口２０，２１゜２２．２３から吹き出す
こととなる。ガイド；簿１９内において裸ファイバ４ば
、吹出口２２゜２３から吹き出されるエアーにより下方
から支又られると共に吹出口２０．２１から吹き出され
るエアーにより両側から押されるため（第４図参照）、
浮き上った状態、言い替ると非接触の状態で、ガイド溝
１９に案内されて方向転換することとなる。このように
、円周状のガイド溝１９により裸ファイバ４を約１８０
°方向転換する場合でも、吹田！：１２０〜２３周辺に
おける流体力学的関係は、これらの吹出口２０〜２３が
直線状となっている場合と何んら変わりはない。従って
、流路抵抗を無視すれば下式のベルヌーイの定理より、
裸ファイバ４が吹田口２２に接近して吹出口２２におけ
るエアーの流速ｑ２が減少すれば但し、Ｐ、は空気溜り
２６．２７内の 圧力、 ρ　は空気の密度、 Ｋは比熱比である。

するほど、吹出口２２．２３におけるエアーの圧力Ｐ２
が大きくなって強力に裸ファイバ４は吹き上げられるこ
ととなるから、確実に非接触状態が維持されることとな
る。ここで、空気溜り２６，２７には十分に圧縮空気を
供給することとして、圧力Ｐ１を時間的に均一とした。

また、空気溜り２６．２７は円環状となっているので、
圧力Ｐ、＋ま空間的にも均一となっている。

次に、裸ファイバ４を浮き上らせるのに必要な圧力Ｐ２
について、第５図を参照して説明する。裸ファイバ４の
張力をＴとすると、裸ファイバ４を浮き上らせるに必要
な垂直力Ｆｄθ ば第５図から明らかなようにＴｄθ（・２Ｔｓｉｎ　　
　）であり、この垂直力Ｆの作用する範囲はｒｄθであ
るから、単位長さ当りの垂直力Ｆ、即ちＦｐばＴ　／　
ｒ　（＝　Ｔｄθ／ｒｄθ）となる。張力Ｔは通常２０
ｇ以下であるから、仮りにＴ−２０６とし、半径ｒ　＝
　５　ｃｍとすると、Ｆｐ＝２０／　５　＝　４　ｇ　
／　ｃｍとなる。ここで、安全率を見積っていずれかの
吹田口２２．２３のみによ秒、裸ファイバ４が吹き上げ
られるとすると、吹出口２２．２３の巾ｂ１．ｔｆ３０
μｍとしたので、その圧力Ｐ２は（４ｇ　／ａｍ）　／
６０μｍ；−０．７ｋｇ／Ｃ〆（給体圧力で１．７　ｋ
ｇ　）以上必要となる。

しかし、前述したベルヌーイの定理の式にＰ。

−１８気圧、Ｐ２＝ｉ、７気圧を代入して吹出口２２．
２３の流速ｑ２を求めると、ｑ２＝１２８ｍ／ｓｅｃと
極めて大きくなり、風圧により裸ファイバ４が不安定と
なりがちである。そこで実際には吹出口２０．２”ｈ、
２２．２３の長さＬｉｅ適当に設定して流路抵抗を設け
ることにより（第４図参照）、吹き出される流量を制限
することとしている。この場合においても、流速ｑ２が
減少すると圧力Ｐ２が増大するので、裸ファイバ４の非
接触状態が維持されることとなる。

尚、上記実施例では裸ファイバ４を浮き上らせるエアー
として通常の圧縮空気を用いていたが、これに代えて他
の気体ないしは流体を用いるようにしても良い。

〈発明の効果〉 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
の光ファイバ線引装置は、傷付き易い裸ファイバを非接
触で方向転換させているので、従来のように方向転換さ
せない場合に比べ、実質的に長い冷却長を確保しつつ、
線引装置の背を低くすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例に係り、第１図第２
図は各々方向転換器の正面図、側面図、第３図は方向転
換器の部分断面図、第４図は第３図中Ａ部の拡大断面図
、第５図は裸ファイバに作用する張力と圧力との関係を
示す説明図、第６図は光ファイバ線引装置の配置図、第
７図は従来の光ファイバ線引装置の配置図である。 図　　面　　中、 ４は裸ファイバ、 ５は線引炉、 ７はコーティング装置、 １）．１２は方向転換器、 １９はガイド溝、 ２０．２１，２２．２３は吹出口、 ２４．２５，２６，２７，３０，３１は空気溜りである
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）線引炉とコーティング装置との間において、線引
   直後の裸ファイバを巻き掛けて方向転換させる方向転換
   器が設置されると共に該方向転換器には前記裸ファイバ
   を案内するガイド溝が設けられ、更に該ガイド溝には前
   記裸ファイバを浮き上らせるエアーの吹出口が穿設され
   ることを特徴とする光ファイバ線引装置。
2. （２）前記吹出口は前記ガイド溝の底面及び両側面に穿
   設されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光ファイバ線引装置。
3. （３）前記方向転換器には、前記吹出口に直結する空気
   溜りが内蔵されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の光ファイバ線引装置。