(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを挿通するニップル孔を設けたニップルと被覆ダイを有する光ファイバ用樹脂被覆装置において、
前記ニップルは光ファイバの進行方向と逆方向に円錐台状部を有し、
前記ニップル孔は前記円錐台状部の中心にその軸方向に貫通孔を設けてなり、
前記被覆ダイに設けられ前記光ファイバを挿通するダイ孔は前記光ファイバの出口側が狭いテーパ孔部を有していることを特徴とする光ファイバ樹脂被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線引された光ファイバに保護被覆を施すための樹脂被覆装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の光ファイバ用樹脂被覆装置の一例を示す概略図である。図３の光ファイバ用樹脂被覆装置では、ニップル１と被覆ダイ２とが組み合わされて組み合わせ体３が形成されている。ニップル１と被覆ダイ２との隙間には樹脂供給流路４が設けられている。組み合わせ体３内の同心上にニップル１のニップル孔５と被覆ダイ２のダイ孔６が設けられている。ニップル孔５は、テーパ孔部５ａとランド部５ｂとで構成されている。ダイ孔６は、テーパ孔部６ａとランド部６ｂとで構成されている。また、組み合わせ体３内には、ニップル孔５およびダイ孔６と同心上に環状の樹脂溜め室７が設けられている。樹脂溜め室７には、樹脂供給口８より樹脂９が供給されるようになっている。
【０００３】
ニップル孔５とダイ孔６には光ファイバ１０が通され、該光ファイバ１０には樹脂溜め室７より樹脂供給流路４を経てダイ孔６に加圧供給される樹脂９が被覆され、次工程の図示しない被覆硬化装置を経由して光ファイバ心線１１が製造される。この際に、ニップル孔５の出口には樹脂９と雰囲気との境界面となるメニスカス１２が形成され、被覆ダイ２のテーパ孔部６ａ内には樹脂９の循環流１３が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図３の光ファイバ用樹脂被覆装置は、光ファイバ１０の線速が高線速になると均一に樹脂９が被覆できなくなる現象、いわゆる偏肉が発生したり、光ファイバ心線１１の外径が変動して安定した被覆ができなくなるという問題が発生していた。その原因は、ダイ孔６のテーパ孔部６ａ内に発生した樹脂９の循環流１３の乱れとメニスカス１２の乱れが原因であると考えられている。
また、循環流１３が乱れることによる悪影響として、ニップル孔５の入口側に樹脂が溢れることが考えられるが、溢れた樹脂が固化して、ニップル孔５に入ってくる光ファイバ１０を傷つけ、断線を招くこともある。
【０００５】
さらに、図３の光ファイバ用樹脂被覆装置は、ニップル孔５の形状が入口側にテーパ状に広がるテーパ孔部５ａを含むことから、光ファイバ１０の線速が高線速になるほど、光ファイバ１０周辺の雰囲気が光ファイバ１０に引かれて樹脂９に入りやすくなり、その結果光ファイバ１０の被覆に気泡が発生するという問題があった。なお、光ファイバ１０に随伴された光ファイバ１０周辺の雰囲気はニップル孔５のテーパ孔部５ａに入りやすいため、雰囲気の流れそのものがメニスカス１２に乱れをもたらす原因にもなっていると考えられる。
【０００６】
上記問題を解決するためには、光ファイバ１０周辺の雰囲気が樹脂９に入りにくくなるように光ファイバ用樹脂被覆装置の構造を見直さなければならない。
【０００７】
そこで、図３の光ファイバ用樹脂被覆装置とは異なるニップル構造を有する光ファイバ用樹脂被覆装置が特開平７−１３３１４０号に開示されている。
この光ファイバ用樹脂被覆装置は、図４に示すように、ニップル２３のニップル孔２６の周端部に光ファイバ１０の進行方向と逆向きに設けられた円筒状の突状部２９を有する。
【０００８】
しかしながら、この突状部２９を有するニップル孔２６は、その入口の光ファイバ１０の進行方向の断面形状が方形となっているので、光ファイバ１０の線速が高線速になるほど、光ファイバ１０の周辺の雰囲気の流れがニップル孔２６入口付近で乱れるため、上記問題点を解決することはできなかった。
なお、図４において、２２はダイス、２４は入口、２５は出口、２７は樹脂貯留部、２８はニップル２３を回転させて、ニップル２３をダイス２２に対し、上下方向に移動させる駆動装置である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、光ファイバを挿通するニップル孔を設けたニップルと被覆ダイを有する光ファイバ用樹脂被覆装置において、前記ニップルは光ファイバの進行方向と逆方向に円錐台状部を有し、前記ニップル孔は前記円錐台状部の中心にその軸方向に貫通孔を設けてなり、前記被覆ダイに設けられ前記光ファイバを挿通するダイ孔は前記光ファイバの出口側が狭いテーパ孔部を有していることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、ニップル孔は円錐台状部の中心にその軸方向に設けられているので、ニップル孔の光ファイバ入口近傍にはテーパをなす外周面が形成されている。そのため、高線速の光ファイバに引かれた光ファイバ周辺の雰囲気は、ニップル孔入口近傍でその外周面に沿って外側に流れやすくなり、ニップル孔に入りにくくなる。したがって、樹脂と雰囲気との境界面となるメニスカスの乱れと被覆ダイ内の樹脂の循環流の乱れを抑えることができるので、樹脂被覆の偏肉、外径変動を抑え、気泡の発生を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る光ファイバ用樹脂被覆装置の一実施形態の縦断面図である。なお、図１において、図３に関して説明した部分と同部分は同符号で指示し、詳細な説明は省略する。
【００１２】
本実施形態が従来例と異なる特徴的なことは、図１に示すように、ニップル１が光ファイバ１０の進行方向と逆方向に凸状に設けられた円錐台状部１４を有し、ニップル孔５は円錐台状部１４の中心にその軸方向に貫通孔を設けて形成されていることである。
なお、円錐台状部１４のニップル孔５付近は、進入する光ファイバ１０が傷つかない程度の曲面をなしており、この曲面は例えば、ニップル孔５方向の断面形状がニップル孔５の径と比較して十分小さい曲率半径を有する曲線からなるような曲面となっている。
【００１３】
ここで、実施例として、図１の光ファイバ用樹脂被覆装置を用いて直径約１２５μｍの光ファイバ１０に線速１０００〜２０００ｍ／分でウレタンアクリレート系樹脂９を２層にわたって被覆して直径約２４５μｍの光ファイバ心線１１を製作した。また、従来例として図３に示す構造の光ファイバ用樹脂被覆装置を用いて上記光ファイバ心線１１を作製した。
【００１４】
なお、このときの樹脂の粘度は２Ｐａ・ｓ以下、供給圧力は０．４ＭＰａ程度で、従来例の光ファイバ用樹脂被覆装置を使用した場合に線速１０００ｍ／分の条件で樹脂被覆が可能な値とした。
【００１５】
図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、二次被覆形成に用いた実施例および従来例の各部の寸法、角度を示す説明図であり、表１はこれら各部の寸法（ｍｍ）、角度（度）の数値を示すものである。
【００１６】
【表１】
0004652616.tif 000002
【００１７】
なお、円錐台状部１４の寸法は表１の値に限られることはなく、円錐台状部１４が形成する外周面と光ファイバの進行方向とのなす角度が、１０°以上８０°以下の範囲であれば効果を得ることが可能である。また、円錐台状部１４が光ファイバ進行方向と逆向きに突出している長さ（Ｌ2 ）は、ニップル孔５の内径以上あれば効果を得ることが可能であり、その最適値は線速などの条件により決定される。
【００１８】
表２に二次被覆形成時の実験結果を示す。表２において、偏肉については偏心量５μｍ以下を○とし、外径変動については設定値に対して±１μｍ以内を○とし、被覆内の気泡については気泡の確認できないものを○とし、断線については被覆不良による断線が起こらないものを○とした。
【００１９】
【表２】
0004652616.tif 000003
【００２０】
この実験結果から、ニップル孔５をほぼ中心とする円錐台状部１４が光ファイバ１０の進行方向と逆向きに設けられている本実施例の被覆装置は、線速１２００ｍ／分の光ファイバ１０に対して良好な被覆を行うことができた。
【００２１】
一方、従来例の被覆装置は線速１２００ｍ／分の条件で被覆を行った際に、被覆の偏肉が大きく、ニップル孔５の入口側に樹脂が溢れて固化し、ニップル孔５に入ってくる光ファイバ１０を傷つけることによる断線が発生し、さらに二次被覆内に気泡が多数確認された。
【００２２】
また、上記の傾向は、外径約１６０〜１９０μｍの一次被覆を形成する際に一次被覆形成のために最適化された本実施例および従来例の被覆装置についてもほぼ同様であった。
【００２３】
なお、本実施形態において、ニップル孔５を有するニップル１と、ダイ孔６を有する被覆ダイ２とから構成された光ファイバ用樹脂被覆装置について説明したが、ニップルと被覆ダイとの間に中間ダイを有する光ファイバ用樹脂被覆装置（特開平１１−６０２８８号公報参照）などに適用してもよいことはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光ファイバを挿通するニップル孔を設けたニップルと被覆ダイを有する光ファイバ用樹脂被覆装置において、前記ニップルは光ファイバの進行方向と逆方向に円錐台状部を有し、前記ニップル孔は前記円錐台状部の中心にその軸方向に貫通孔を設けてなるため、光ファイバに均一に樹脂を被覆し、かつ被覆中の気泡の発生を少なくすることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバ用樹脂被覆装置の一実施形態の縦断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、二次被覆形成に用いた実施例および従来例の各部の寸法、角度を示す説明図である。
【図３】光ファイバ用樹脂被覆装置の一従来例の縦断面図である。
【図４】光ファイバ用樹脂被覆装置の他の従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
１                    ニップル
２                    被覆ダイ
３                    組み合わせ体
４                    樹脂供給流路
５                    ニップル孔
６                    ダイ孔
６ａ                  テーパ孔部
６ｂ                  ランド部
７                    樹脂溜め室
８                    樹脂供給口
９                    樹脂
１０                    光ファイバ
１１                    光ファイバ心線
１２                    メニスカス
１３                    循環流
１４                    円錐台状部
【図１】
0004652616.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004652616.tif 000007