JP2022123484A - 線状体の樹脂塗布装置および樹脂塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】線状体の樹脂塗布不良を抑制することができる。【解決手段】ガラスファイバＧ１の周囲に樹脂Ｒを塗布する樹脂塗布装置４は、ガラスファイバＧ１が通過する方向に貫通する挿通孔４１１を有するダイス４１を備えている。挿通孔４１１は、周囲に樹脂が塗布されたガラスファイバＧ１が排出される開口４１１ａを有している。ダイス４１は、開口４１１ａが形成されている下面４１２を有している。下面４１２は、開口４１１ａから遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する曲面４１２ｂを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、線状体の樹脂塗布装置および樹脂塗布方法に関する。

特許文献１は、樹脂が塗布されたファイバが排出される開口が形成される面は、平坦部と平坦部の外側から下方にまっすぐ伸びた円柱状の壁面を有するダイスを開示している。

特許文献２は、樹脂が塗布されたファイバが排出される開口が形成される面は、平坦部と平坦部の外側から下方に向けて傾斜した傾斜部を有するダイスを開示している。

特開２０１７－５００６００号公報 特開２０１９－１２３６３３号公報

本開示は、線状体の樹脂塗布不良を抑制することができる線状体の樹脂塗布装置および樹脂塗布方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る線状体（ｌｉｎｅａｒ ｂｏｄｙ）の樹脂塗布装置は、
線状体の周囲に樹脂を塗布する樹脂塗布装置であって、
線状体が通過する方向に貫通する孔を有するダイスを備えており、
前記孔は、周囲に樹脂が塗布された前記線状体が排出される開口を有し、
前記ダイスは、前記開口が形成されている下面を有しており、
前記下面は、前記開口から遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面を有する。

本開示の一態様に係る線状体の樹脂塗布方法は、
線状体が通過する方向に貫通する孔と、周囲に樹脂が塗布された前記線状体が排出される前記孔の開口が形成されている下面であって、前記開口の縁から下方に傾斜しており前記孔の壁面となす角度が９０度を超える傾斜面を有する下面と、を有するダイスを備える樹脂塗布装置により前記線状体の周囲に前記樹脂を塗布する方法であって、
前記傾斜面と前記開口から排出された前記線状体の周囲に塗布された樹脂の表面とがなす角度が９０度以上になるように、前記線状体の周囲に前記樹脂を塗布する。

本開示によれば、線状体の樹脂塗布不良を抑制することができる。

図１は、本開示の実施形態に係る樹脂塗布装置を有する光ファイバの製造装置の一例を示す概略構成図である。 図２は、図１の樹脂塗布装置を示す断面模式図である。 図３は、平坦な下面を有する樹脂塗布装置を示す断面模式図である。 図４は、変形例の樹脂塗布装置を示す断面模式図である。

（本開示の実施形態の説明）
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一態様に係る線状体の樹脂塗布装置は、
（１）線状体の周囲に樹脂を塗布する樹脂塗布装置であって、
線状体が通過する方向に貫通する孔を有するダイスを備えており、
前記孔は、周囲に樹脂が塗布された前記線状体が排出される開口を有し、
前記ダイスは、前記開口が形成されている下面を有しており、
前記下面は、前記開口から遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面を有する。

上記の構成によれば、ダイスの下面において開口付近に付着した樹脂は、連続的に下方に位置する面に沿って周囲に流れていく。これにより、開口付近に溜まった樹脂による線状体の樹脂塗布不良を防ぐことができる。

（２）前記ダイスの下面は、前記開口の縁から前記孔の壁面と直交する方向に延びる平坦面を有しており、
前記開口から遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面は、前記平坦面から延びており、前記開口から遠ざかるにつれて連続的に曲率半径が小さくなる曲面でもよい。

上記の構成によれば、ダイスの下面において開口付近の平坦面に樹脂が溜まった場合でも、溜まった樹脂は曲面に沿って周囲に流れていく。これにより、開口付近に溜まった樹脂による線状体への樹脂塗布不良を防ぐことができる。

（３）前記開口から遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面は、前記開口の縁から下方に傾斜する傾斜面であり、前記孔の壁面と傾斜面とがなす角度は９０度を超えてもよい。

上記の構成によれば、ダイスの開口から下面へ流れた樹脂は、傾斜面に沿って周囲に流れていく。これにより、樹脂が開口付近に溜まることを抑制することができる。

本開示の一態様に係る線状体の樹脂塗布方法は、
（４）線状体が通過する方向に貫通する孔と、周囲に樹脂が塗布された前記線状体が排出される前記孔の開口が形成されている下面であって、前記開口の縁から下方に傾斜しており前記孔の壁面となす角度が９０度を超える傾斜面を有する下面と、を有するダイスを備える樹脂塗布装置により前記線状体の周囲に前記樹脂を塗布する方法であって、
前記傾斜面と前記開口から排出された前記線状体の周囲に塗布された樹脂の表面とがなす角度が９０度以上になるように、前記線状体の周囲に前記樹脂を塗布する。

上記の方法によれば、ダイスの開口から下面へ流れた樹脂が、線状体の周囲に塗布された樹脂の外径に影響を及ぼすことを抑制することができる。これにより、線状体の樹脂塗布不良を抑制することができる。

（本開示の実施形態の詳細）
本開示の実施形態に係る線状体の樹脂塗布装置および線状体の樹脂塗布方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

以下の実施形態においては、線状体の樹脂塗布装置の一例として、線引きされたガラスファイバの周囲に樹脂を塗布する樹脂塗布装置について説明する。図１は、本開示の実施形態に係る樹脂塗布装置４を備える光ファイバの製造装置１の一例を示す概略構成図である。

光ファイバの製造装置１は、図１に示すように、線引炉２と、冷却装置３と、樹脂塗布装置４と、樹脂硬化装置５と、ガイドローラ６ａと、引取り部６ｂと、巻取りドラム６ｃとを備えている。

光ファイバ母材Ｇの下端部は、線引炉２において加熱および溶融される。溶融された光ファイバ母材Ｇの下端部は下方に細く引き伸ばされ、引取り部６ｂの張力により線引きが行われてガラスファイバＧ１が形成される。

線引きにより形成されたガラスファイバＧ１は、ガラスファイバＧ１の走行方向（図１中の矢印Ａの方向）において線引炉２の下流に設けられた冷却装置３を通過する。冷却装置３により冷却されたガラスファイバＧ１は、冷却装置３の下流に設けられた樹脂塗布装置４を通過する。

樹脂塗布装置４には、図示しない樹脂供給部から供給された液状の樹脂Ｒが溜められている。ガラスファイバＧ１は樹脂塗布装置４を通過することにより、ガラスファイバＧ１の外周に樹脂Ｒが塗布される。

次に、樹脂Ｒが塗布されたガラスファイバＧ１は、樹脂塗布装置４の下流に設けられている樹脂硬化装置５を通過する。樹脂硬化装置５により例えば紫外線が照射されて樹脂Ｒが硬化することにより、ガラスファイバＧ１の周りに樹脂Ｒが被覆された光ファイバＧ２が形成される。そして、光ファイバＧ２は、ガイドローラ６ａおよび引取り部６ｂを経て巻取りドラム６ｃに巻き取られる。

図２は、樹脂塗布装置４を示す断面模式図である。樹脂塗布装置４は、ダイス４１とポイント４２を備えている。ダイス４１は、ガラスファイバＧ１の周囲に樹脂Ｒを塗布するように構成されている。ポイント４２は、ガラスファイバＧ１をダイス４１に導くように構成されている。ダイス４１とポイント４２は、例えば、図示しないホルダにより一体的に保持される。

ダイス４１とポイント４２は、隙間を隔てて配置されている。ダイス４１とポイント４２との間の隙間は、樹脂溜め４３として機能する。樹脂溜め４３には、図示しない樹脂供給部から樹脂Ｒが供給される。

ポイント４２の中央部には、ガラスファイバＧ１を通すための挿通孔４２１が形成されている。挿通孔４２１は、ガラスファイバＧ１の走行方向Ａに沿って延びており、ポイント４２を貫通している。挿通孔４２１は、樹脂溜め４３に開口している。本例においては、挿通孔４２１は、ガラスファイバＧ１の走行方向Ａに直交する方向の径がガラスファイバＧ１の走行方向Ａの下流に向かうにつれて階段状に狭くなるように、形成されている。

ダイス４１の中央部には、ポイント４２から出たガラスファイバＧ１を通すための挿通孔４１１が形成されている。挿通孔４１１は、ポイント４２の挿通孔４２１と同軸でガラスファイバＧ１の走行方向Ａに沿って延びており、ダイス４１を貫通している。挿通孔４１１は、線状体が通過する方向に貫通する孔の一例である。挿通孔４１１には、樹脂溜め４３から樹脂Ｒが供給される。本例においては、挿通孔４１１は、ガラスファイバＧ１の走行方向Ａに直交する方向の径が走行方向Ａに沿って一定になるように、形成されている。

ダイス４１は、ガラスファイバＧ１の走行方向Ａの下流側に下面４１２を有している。下面４１２には、挿通孔４１１の開口４１１ａが形成されている。本例においては、下面４１２は、平坦面４１２ａと曲面４１２ｂを有している。平坦面４１２ａは、開口４１１ａの縁から挿通孔４１１の壁面４１１ｗと直交する方向（図２中の仮想線ＶＬ１に沿う方向）に延びている。曲面４１２ｂは、平坦面４１２ａから延びており、開口４１１ａから遠ざかるにつれて連続的に下方に位置するように形成されている。具体的には、曲面４１２ｂは、開口４１１ａから遠ざかるにつれて連続的に曲率半径が小さくなる（すなわち、連続的にカーブが急になる）曲面として形成されている。

図３は、平坦な下面４１２Ｚのダイス４１Ｚを備えた樹脂塗布装置４Ｚを示す断面模式図である。樹脂塗布装置４Ｚの下面４１２Ｚは、開口４１１ａの縁から挿通孔４１１の壁面４１１ｗと直交する方向に延びている。

樹脂塗布装置４Ｚにおいて、ガラスファイバＧ１は、ポイント４２の挿通孔４２１を通過した後、ダイス４１Ｚの挿通孔４１１を通過する。ガラスファイバＧ１は、ダイス４１Ｚの挿通孔４１１を通過している間、その周囲に樹脂Ｒが塗布される。樹脂Ｒが塗布されたガラスファイバＧ１は、ダイス４１Ｚの下面４１２Ｚに形成された挿通孔４１１の開口４１１ａから排出される。

ところが、ガラスファイバＧ１が樹脂Ｒと共に下面４１２Ｚの開口４１１ａから排出される際、樹脂Ｒの一部が下面４１２Ｚの開口４１１ａ付近に樹脂Ｒ１が付着する場合がある。下面４１２Ｚの開口４１１ａ付近に付着した樹脂Ｒ１は、下面４１２Ｚは平坦な面であるため、表面張力により周囲に流れることなく開口４１１ａ付近に溜まる。開口４１１ａ付近に溜まった樹脂Ｒ１は、例えば、開口４１１ａから排出されるガラスファイバＧ１に塗布された樹脂Ｒに付着したり、一定量を超えると下面４１２から垂れ落ちて下流へ走行するガラスファイバＧ１に塗布された樹脂に付着するおそれがある。これにより、ガラスファイバＧ１の樹脂塗布不良が発生し、樹脂Ｒが被覆された光ファイバＧ２の外観不良が発生するおそれがある。

これに対して、本開示の実施形態に係る樹脂塗布装置４は、図２に示すように、ダイス４１の下面４１２は、挿通孔４１１の開口４１１ａから遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する曲面４１２ｂを有している。これにより、ダイス４１の下面４１２において開口４１１ａ付近に付着した樹脂Ｒは、その重力により曲面４１２ｂに沿って周囲に流れていく。したがって、開口４１１ａ付近に溜まった樹脂ＲによるガラスファイバＧ１の樹脂塗布不良を防ぐことができ、樹脂Ｒが被覆されたガラスファイバＧ１の外観不良を抑制することができる。

特に、本実施形態では、下面４１２は、平坦面４１２ａと曲面４１２ｂを有しており、曲面４１２ｂは、開口４１１ａから遠ざかるにつれて連続的に曲率半径が小さくなるように形成されている。すなわち、曲面４１２ｂは平坦面４１２ａから徐々にカーブが急になっているので、樹脂Ｒは平坦面４１２ａから曲面４１２ｂへ流れやすくなる。これにより、下面４１２において開口４１１ａ付近の平坦面４１２ａに樹脂Ｒが溜まった場合でも、溜まった樹脂Ｒはその重力により曲面４１２ｂに沿って周囲に流れていくので、ガラスファイバＧ１への樹脂塗布不良を防ぐことができる。

なお、ダイス４１の下面４１２は、開口４１１ａから遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面として、曲面４１２ｂを有している。しかしながら、下面４１２は、例えば、図４に例示されるように、下方に傾斜する傾斜面４１２ｃを有しうる。

以下に、図４を参照して、変形例の樹脂塗布装置４Ａについて説明する。樹脂塗布装置４と同一の符号を付した部材については樹脂塗布装置４と同様の構成であるため説明を省略する。図４は、変形例の樹脂塗布装置４Ａの一部を示す概略構成図である。

樹脂塗布装置４Ａは、ダイス４１Ａとポイント４２を備えている。ダイス４１Ａとポイント４２は、隙間を隔てて配置されている。ダイス４１とポイント４２との間の隙間は、樹脂溜め４３として機能する。樹脂溜め４３には、図示しない樹脂供給源から樹脂Ｒが供給される。

ダイス４１Ａは、ガラスファイバＧ１の走行方向Ａの下流側に下面４１２Ａを有している。下面４１２Ａには、挿通孔４１１の開口４１１ａが形成されている。下面４１２Ａは、開口４１１ａの縁から下方に傾斜する傾斜面４１２ｃを有している。傾斜面４１２ｃは、挿通孔４１１の壁面４１１ｗと傾斜面４１２ｃとがなす角度θ１が９０度を超えるように、形成されている。

このような構成によれば、樹脂塗布装置４Ａは、開口４１１ａから下方に傾斜する傾斜面４１２ｃを有しているので、開口４１１ａから下面４１２Ａへ流れた樹脂Ｒは、その重力により傾斜面４１２ｃに沿って周囲に流れていく。これにより、樹脂Ｒが開口４１１ａ付近に溜まることを抑制することができる。

開口４１１ａから排出された直後のガラスファイバＧ１は、下流に向かうにつれてその周囲に塗布された樹脂Ｒの量が減少するネックダウン部分Ｎを有している。樹脂塗布装置４Ａは、図４に例示されるように、傾斜面４１２ｃと開口４１１ａの縁と接するネックダウン部分Ｎの樹脂Ｒの表面に引いた接線ＶＬ２とがなす角度θ２が９０度以上になるように、構成されてもよい。例えば、傾斜面４１２ｃの角度θ１の値や開口４１１ａのサイズが、角度θ２が９０度以上になるように、設定される。角度θ２が９０度以上になるように、樹脂供給量やガラスファイバＧ１の走行速度が図示しない制御装置により調整されてもよい。または、樹脂の粘度が調整されてもよい。このような構成によれば、ダイス４１Ａの開口４１１ａから下面４１２Ａへ流れた樹脂Ｒが、ガラスファイバＧ１の周囲に塗布された樹脂Ｒの外径に影響を及ぼすことを抑制することができる。これにより、樹脂Ｒが被覆された光ファイバＧ２の外観不良を抑制することができる。

以上、本開示を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本開示の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本開示を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。

上記実施形態において、樹脂塗布装置４，４Ａは、線引きされたガラスファイバＧ１の周囲に樹脂を塗布している。しかしながら、線状体の例としては、光ファイバＧ２や電線も含みうる。例えば、樹脂塗布装置４，４Ａは、光ファイバＧ２の周囲に着色用の樹脂を塗布するために使用されてもよい。また、樹脂塗布装置４，４Ａは、電線の周囲に樹脂を塗布するために使用されてもよい。

上記実施形態において、樹脂塗布装置４，４Ａは、ガラスファイバＧ１の周りに樹脂Ｒを塗布している。しかしながら、樹脂塗布装置４，４Ａは、例えば、プライマリー樹脂およびセカンダリー樹脂の２種類の樹脂を塗布するデュアルコーティング方式の樹脂塗布装置でもよい。

１：光ファイバの製造装置
２：線引炉
３：冷却装置
４，４Ａ，４Ｚ：樹脂塗布装置
５：樹脂硬化装置
６ａ：ガイドローラ
６ｂ：引取り部
６ｃ：ドラム
４１，４１Ａ，４１Ｚ：ダイス
４２：ポイント
４１１：挿通孔
４１１ａ：開口
４１１ｗ：壁面
４１２，４１２Ａ，４１２Ｚ：下面
４１２ａ：平坦面
４１２ｂ：曲面
４１２ｃ：傾斜面
４２１：挿通孔
Ａ：走行方向
Ｇ：光ファイバ母材
Ｇ１：ガラスファイバ
Ｇ２：光ファイバ
Ｎ：ネックダウン部分
Ｒ，Ｒ１：樹脂
ＶＬ１：仮想線
ＶＬ２：接線
θ１：角度
θ２：角度

Claims (4)

1. 線状体の周囲に樹脂を塗布する樹脂塗布装置であって、
   線状体が通過する方向に貫通する孔を有するダイスを備えており、
   前記孔は、周囲に樹脂が塗布された前記線状体が排出される開口を有し、
   前記ダイスは、前記開口が形成されている下面を有しており、
   前記下面は、前記開口から遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面を有する、線状体の樹脂塗布装置。
2. 前記ダイスの下面は、前記開口の縁から前記孔の壁面と直交する方向に延びる平坦面を有しており、
   前記開口から遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面は、前記平坦面から延びており、前記開口から遠ざかるにつれて連続的に曲率半径が小さくなる曲面である、請求項１に記載の線状体の樹脂塗布装置。
3. 前記開口から遠ざかるにつれて連続的に下方に位置する面は、前記開口の縁から下方に傾斜する傾斜面であり、前記孔の壁面と傾斜面とがなす角度は９０度を超えている、請求項１に記載の線状体の樹脂塗布装置。
4. 線状体が通過する方向に貫通する孔と、周囲に樹脂が塗布された前記線状体が排出される前記孔の開口が形成されている下面であって、前記開口の縁から下方に傾斜しており前記孔の壁面となす角度が９０度を超える傾斜面を有する下面と、を有するダイスを備える樹脂塗布装置により前記線状体の周囲に前記樹脂を塗布する方法であって、
   前記傾斜面と前記開口から排出された前記線状体の周囲に塗布された樹脂の表面とがなす角度が９０度以上になるように、前記線状体の周囲に前記樹脂を塗布する、線状体の樹脂塗布方法。

Images