(57)【要約】【課題】光ファイバ素線の偏肉を調整、修正する。【解決手段】ダイスポット３を走行通過させることによって光ファイバ素線１の上に樹脂被覆を形成する場合に、光ファイバ素線１がダイスポット３に入る直前の上流におけるその表面温度を、その周方向に変化させることによって被覆の偏心を修正するようにした光ファイバ素線の被覆方法である。【選択図】　　　　図１
2004010426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスポット（３）を走行通過させることによって光ファイバ素線（１）の上に樹脂被覆を形成する場合に、前記光ファイバ素線（１）が前記ダイスポット（３）に入る直前の上流における前記光ファイバ素線（１）の表面温度を、前記光ファイバ素線（１）の周方向に変化させることによって前記被覆の偏心を修正するようにした光ファイバ素線の被覆方法。
【請求項２】
光ファイバ素線（１）に被覆用樹脂を付着させるダイスポット（３）と、このすぐ上流に配設される冷却装置（２）とを有し、前記冷却装置（２）は同軸的に配設された中空円柱状の外筒（２５）および同じく中空円柱状のより小径の内筒（２６）から成り、前記内筒（２５）の内側の中空部は前記光ファイバ素線（１）の走行する光ファイバ走行部（２１）とされ、前記内筒（２５）と前記外筒（２６）との間の円環状の中空部は軸方向の両端部が密閉されて冷媒が循環する冷却ジャケット（２２）とされ、前記光ファイバ走行部（２１）には冷却用ガス供給管が連通するように設けられた光ファイバ素線の被覆装置において、前記冷却用ガス供給管（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ）が前記光ファイバ走行部（２１）の円周方向等分複数個所に設けられ、前記各冷却用ガス供給管（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ）はそれぞれそれを流通する冷却用ガスについて流量制御されるようにされたことを特徴とする光ファイバ素線の被覆装置。
【請求項３】
光ファイバ素線（１）に被覆用樹脂を付着させるダイスポット（３）と、このすぐ上流に配設される冷却装置（２）とを有し、前記冷却装置（２）は同軸的に配設された中空円柱状の外筒（２５）および同じく中空円柱状のより小径の内筒（２６）から成り、前記内筒（２５）の内側の中空部は前記光ファイバ素線（１）の走行する光ファイバ走行部（２１）とされ、前記内筒（２５）と前記外筒（２６）との間の円環状の中空部は軸方向の両端部が密閉されるとともに半径方向および軸方向に延びる少なくとも１個の隔壁板（２７）によって前記軸方向線に関して対称形をなす適宜断面の複数個の冷却ジャケット（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ）として形成され、前記各冷却ジャケット（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ）にはそれぞれ流量制御または温度制御された冷媒が循環するようにされたことを特徴とする光ファイバ素線の被覆装置。
【請求項４】
光ファイバ素線（１）に被覆用樹脂を付着させるダイスポット（３）と、このすぐ上流に配設される冷却装置（２）とを有する光ファイバ素線の被覆装置において、前記ダイスポット（３）の直ぐ上流に当たる前記光ファイバ素線（１）の周囲の等角的な複数個所に、前記光ファイバ素線（１）に与える放射熱量をそれぞれ制御できる複数の加熱装置（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）を配設したことを特徴とする光ファイバ素線の被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光ファイバ素線の被覆方法および装置、特に被覆の偏心を防止することを目的とした光ファイバ素線の被覆方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず図４について光ファイバの紡糸被覆工程を概説する。光ファイバ母材から紡糸された光ファイバ素線１は最初に中空円柱状の冷却装置２を通過しながらここで冷却される。
【０００３】
冷却装置２は円内に拡大して示したように、同軸的二重の中空円柱から成り、中心部の中空部が光ファイバ走行部２１となっていて、ここで冷却用ガス配管２４によって送り込まれる、たとえばＨｅのような不活性の冷却用ガスに接触して冷却される。
【０００４】
周囲の断面円環状の空隙部は軸方向の上下端面が密閉された閉空間の冷却ジャケット２２となり、この中に冷媒配管２８（入る側），同２９（出る側）によって冷媒、普通は冷却水が循環させられ、冷却装置２内を流れる冷却用ガスや周りの雰囲気を冷却する。
【０００５】
光ファイバ素線１は次に直ぐ下流のダイスポット３に入り、円内に拡大して示したように、ダイス３１とニップル３２の組み合わせ部において１次被覆の溶融樹脂が付けられる。この後ＵＶランプ４１を備えた架橋装置４において被覆樹脂の架橋固化がなされる。図４ではこの１次被覆までしか描いていないが、この後同様の被覆装置によって２次被覆が付けられ、再びその架橋固化が計られる。
【０００６】
以上が光ファイバ素線１の被覆工程の概要であるが、被覆に際して最も厄介なことは被覆の偏心不良である。この偏心不良は１次被覆にも、２次被覆にも、またその双方に同時にも起こり得るもので、ダイスポット３の下流にあるレーザー式の偏肉測定器によって測定される。
【０００７】
図６はこの偏心不良の光ファイバ素線の断面を示すもので、（ａ）は光ファイバ素線１に対して１次被覆１Ｐ、２次被覆１Ｓともに偏心のない良品、（ｂ）は１次被覆１Ｐに偏心があるが、２次被覆１Ｓは良好なもの、（ｃ）は１次被覆１Ｐ、２次被覆１Ｓともに偏心しているものを例示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような光ファイバ素線の偏心被覆を調整修正するために、従来は図５に示すように、（ａ）ダイスポット３を水平方向にずらすか、（ｂ）同じくダイスポット３を角θ傾けるかする対策がとられていたが、前者の調整対策をとるときは光ファイバ素線１が上流の冷却装置２の光ファイバ走行部２１の内周縁または下流の架橋装置の光ファイバ走行部の内周縁に接触して光ファイバ素線１を損傷するおそれがあり、また後者の対策をとるときは光ファイバ素線１がダイスポット３のニップル３２の内周縁に接触して損傷する不都合があった。また一般に従来の偏肉修正対策は現場技術者のカンと経験に頼る手段が主であって不確実な傾向が強かった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上述の課題をすべて解決するためになされたものであって、請求項１の発明によるその解決手段は、ダイスポットを走行通過させることによって光ファイバ素線の上に樹脂被覆を形成する場合に、前記光ファイバ素線が前記ダイスポットに入る直前の上流における前記光ファイバ素線の表面温度を、前記光ファイバ素線の周方向に変化させることによって前記被覆の偏心を修正するようにした光ファイバ素線の被覆方法である。
【００１０】
また請求項２の発明によるその解決手段は、光ファイバ素線に被覆用樹脂を付着させるダイスポットと、このすぐ上流に配設される冷却装置とを有し、前記冷却装置は同軸的に配設された中空円柱状の外筒および同じく中空円柱状のより小径の内筒から成り、前記内筒の内側の中空部は前記光ファイバ素線の走行する光ファイバ走行部とされ、前記内筒と前記外筒との間の円環状の中空部は軸方向の両端部が密閉されて冷媒が循環する冷却ジャケットとされ、前記光ファイバ走行部には冷却用ガス供給管が連通するように設けられた光ファイバ素線の被覆装置において、前記冷却用ガス供給管が前記光ファイバ走行部の円周方向等分複数個所に設けられ、前記各冷却用ガス供給管はそれぞれそれを流通する冷却用ガスについて流量制御されるようにされたことを特徴とする光ファイバ素線の被覆装置である。
【００１１】
また請求項３の発明によるその解決手段は、光ファイバ素線に被覆用樹脂を付着させるダイスポットと、このすぐ上流に配設される冷却装置とを有し、前記冷却装置は同軸的に配設された中空円柱状の外筒および同じく中空円柱状のより小径の内筒から成り、前記内筒の内側の中空部は前記光ファイバ素線の走行する光ファイバ走行部とされ、前記内筒と前記外筒との間の円環状の中空部は軸方向の両端部が密閉されるとともに半径方向および軸方向に延びる少なくとも１個の隔壁板によって前記軸方向線に関して対称形をなす適宜断面の複数個の冷却ジャケットとして形成され、前記各冷却ジャケットにはそれぞれ流量制御または温度制御された冷媒が循環するようにされたことを特徴とする光ファイバ素線の被覆装置である。
【００１２】
また請求項４の発明によるその解決手段は、光ファイバ素線に被覆用樹脂を付着させるダイスポットと、このすぐ上流に配設される冷却装置とを有する光ファイバ素線の被覆装置において、前記ダイスポットの直ぐ上流に当たる前記光ファイバ素線の周囲の等角的な複数個所に、前記光ファイバ素線に与える放射熱量をそれぞれ制御できる複数の加熱装置を配設したことを特徴とする光ファイバ素線の被覆装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の各実施例を説明する前に、本発明の基礎となる重要な知見について述べる。それは樹脂被覆の厚さは、光ファイバ素線１がダイスポット３に入る直前のその温度、これをいま入線温度と呼べば、その入線温度が高い程被覆は比較的薄くなり、逆に入線温度が低い程被覆は比較的厚くなる傾向があるということである。このことは理論的に予想されることで、実験的にも確認されている。
【００１４】
本発明においてはこの知見に基づいて、光ファイバ素線１がダイスポット３に入る入線温度を、その光ファイバ素線１の（横断面円の）周方向に変化させ、偏肉測定において厚い被覆が形成された周側の入線温度を比較的高くすることによって、その側の被覆を比較的薄くなるように変化させて偏肉を修正しようとする工夫である。
【００１５】
図１に示したこの発明の第１実施例においては、上述した入線温度を光ファイバ素線１の周方向に変化させるために、たとえばＨｅのような不活性の冷却用ガスの流入管を光ファイバ走行部２１の周囲に等角的に複数個、この例では４個の２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ配置し、これらに流入する冷却用ガスの流量や温度を変化させる考え方を基礎としている。
【００１６】
実際には各管路について、冷却用ガスの供給源から各流入管２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄに至る間にそれぞれ流量制御器（マス・フロー・コントローラ
ＭＦＣ）を設けてこれによって送り込む冷却用ガスの流量を制御し、この結果この冷却用ガスに当たる側の光ファイバ素線１の周部分を比較的強く、また比較的弱く冷却してその側の被覆を比較的厚く、また比較的薄くする調整を実行して被覆の偏心を修正しようとするものである。
【００１７】
送り込む冷却用ガスの温度を各流入管路について変化させることによっても上述の調整が理論的にもちろん可能であるが、冷却用ガスの温度変化は一般にタイムラグが大きすぎて実用性に問題が多いので、ここではそれも理論的に可能であることを指摘するに止め装置例を図示することを省略する。
【００１８】
なお内筒２６と外筒２５の間の冷却ジャケット２２に、冷却水のような適宜の冷媒を流入管２８、排出管２９を介して循環させる冷媒循環装置については従来技術と同じであっていい。
【００１９】
つぎに図２についてこの発明の第２実施例について説明する。この実施例では光ファイバ走行部２１に送り込む冷却用ガスの配管については従来技術と同等であってもよい。しかして冷却ジャケットの内部を、外筒２５と内筒２６との間を半径方向および軸方向に延びる少なくとも１枚の隔壁板２７によって周方向に複数個、この例では４個の、断面扇形の冷却ジャケット２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄに等分し、この各冷却ジャケット内を循環させる冷媒、普通は冷却水の温度をそれぞれ変化させようとするものである。
【００２０】
いま図２の左手前側に見える一つの冷却ジャケット２２Ｃについて言えば、冷媒循環装置から送り出された冷媒は流量制御装置ＭＦＣ３またはその冷媒の温度を制御する温度制御装置ＴＣ３を通って流入管２８Ｃから冷却ジャケット２２Ｃに入り、排出管２９Ｃから出てゆき、かくして冷却ジャケット２２Ｃの内部温度を所望の温度に制御し、従ってこの冷却ジャケット２２Ｃ側に対面する光ファイバ素線１の外周面の温度を制御しようとするものである。
【００２１】
図２の実施例では４枚の隔壁板２７によって形成される４個の、断面扇形の冷却ジャケット２２Ａ，…等を示したが、実際の製作が容易なものとして、図示してはいないが、光ファイバ素線１の走行線に関して第１，第２，第３および第４象限位置にそれぞれ、たとえば断面円形の（一般的に言えば光ファイバ線の走行線に関して対称な閉曲線断面形の）、したがって立体的に言えばこの断面が軸方向に延びて円柱状となる冷却ジャケットを形成したものでもよい。この場合は請求項３に言う隔壁板２７はこれら４個の円柱外周面を指すことになる。
【００２２】
図３はこの発明の第３の実施例を示す。この例では光ファイバの紡糸直後の冷却装置２とダイスポット３との間の、光ファイバ素線１の周囲に等角的に複数個の、図示の例では４個の、たとえば電熱線でも赤外線電球でもよいがその加熱装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを配置し、そのそれぞれの加熱装置を制御してそれらから光ファイバ素線１の対面する各外周部分に付与される放射熱量を変化させて所期の目的を達成しようとするものである。
【００２３】
この場合の加熱装置とは、上述の電気ヒータ、赤外線ランプ以外に、レーザービームなど、非接触で加熱できるものであればなんでも構わない。
【００２４】
【発明の効果】
この発明によれば、ダイスポットに入る光ファイバ素線の入線温度をその周方向に変化させる手段によるものであり、いずれも光ファイバ素線に接触することなく、それ程多額の設備費用もかけずに実行できるものであるから、光ファイバ素線を損傷することなくその被覆の偏肉を修正できる効果がある。また従来カンと経験に頼ってきた修正を定量的に管理できる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３実施例装置を示す簡略側面図である。
【図４】光ファイバの紡糸、被覆工程を説明するための一部拡大して示した簡略側面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）とも従来の偏肉修正の手段を説明する簡略側面図である。
【図６】被覆の偏肉の諸例を示す簡略横断面図である。
【符号の説明】
１　　光ファイバ素線
２　　冷却装置
２１　光ファイバ走行部
２２　冷却ジャケット
２２Ａ，２２Ｂ，…　冷却ジャケット
２４Ａ，２４Ｂ，…　冷却用ガス流入管
２５　外筒
２６　内筒
２７　隔壁板
２８，２８Ａ，２８Ｂ，…　流入管
２９．２９Ａ，２９Ｂ，…　排出管
３　　ダイスポット
３１　ダイス
３２　ニップル
４　　架橋装置
４１　ＵＶランプ
５Ａ，５Ｂ，…　加熱装置
ＭＦＣ　　流量制御器
ＴＣ１，ＴＣ２，…　温度制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004010426.tif 000006
【図５】
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【図６】
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