JP4216442B2 - 紡糸口金 - Google Patents
紡糸口金 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4216442B2 JP4216442B2 JP2000124192A JP2000124192A JP4216442B2 JP 4216442 B2 JP4216442 B2 JP 4216442B2 JP 2000124192 A JP2000124192 A JP 2000124192A JP 2000124192 A JP2000124192 A JP 2000124192A JP 4216442 B2 JP4216442 B2 JP 4216442B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component resin
- flow path
- core component
- resin flow
- spinneret
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック光ファイバの紡糸に好適に使用される紡糸口金に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラスチック光ファイバ(以下、POFと略す)は、石英系光ファイバと比較して、大口径、安価、取扱性が良好であるなどの長所を有しており、ライティング、センサー、OA,FA機器間配線などの分野で使用されている。
現在実用化されているPOFの大部分は、図4(a)に示したように、ポリメタクリル酸メチルを芯成分樹脂とし、この成分樹脂からなる芯部11の周囲が鞘部(被覆層)12で被覆されてなる同心円状の芯鞘構造を有する光ファイバである。
POFの工業的製造プロセスにおいては、一般的には芯成分樹脂であるポリメタクリル酸メチルに、複合紡糸口金を用いて鞘成分樹脂を同心円状に被覆し、溶融紡糸することによってファイバ状に賦形し(紡糸工程)、引き続いて機械的特性を向上させるために加熱延伸を行ってPOFを得る。
【0003】
ところで、この紡糸工程において、鞘成分樹脂によって被覆する際に、芯成分樹脂の円周上に流出させる鞘成分樹脂の分布量にばらつきが生じると均一な厚さの鞘部12が得られない。この厚さ斑はPOFの光伝送特性を低下させる場合があり、また、側面漏光を利用する装飾用のPOFにおいては、POF側面からの漏光斑を生じる原因となる。
【0004】
図4(b)は特開平4−16904号公報に開示されている従来の紡糸口金の一例を示したもので、この紡糸口金は、円筒状の芯成分樹脂流路13の周囲に、円錐2重管状の鞘成分樹脂流路14が設けられて構成されている。そして、芯成分樹脂流路13を鉛直方向に流れる芯成分樹脂に対して、芯成分樹脂流路13と鞘成分樹脂流路14とが交わる複合部15において、この芯成分樹脂の周囲に前記鞘成分樹脂流路14から鞘成分樹脂を流出させることによって被覆を施し、図4(a)に示したような二重構造のPOFを紡糸する。
【0005】
また、芯部11の上に鞘部12が設けられ、さらにその上に保護層16と光遮断層17が設けられてなり、芯部11の上に3層構造の被覆層(鞘部12、保護層16、光遮断層17)を有する図5(a)に示すPOFのように、被覆層が3層以上の多層POFも提案されている。このような構造のPOFを得るための紡糸口金として、特開昭58−93003号公報には、例えば図5(b)に示したものが開示されている。この紡糸口金においては、芯部11と保護層16が同じ樹脂から形成されるようになっている。
【0006】
この紡糸口金の本体21は、水平方向に分割され、上方から順に第1ないし第5の部材21a、21b、21c、21d、21eから構成されている。これらの第1ないし第5の部材21a、21b、21c、21d、21eは、それぞれ上下面に平面を備えている。
また、本体21上方には流路22、23、24が設けられている。流路24は第1の部材21aの途中で第1の流路24aと第2の流路24bとに分岐しており、第1の流路24aは本体21の下面まで貫通している。
流路22は、本体21の上方から第5の部材21eの上面にかけて設けられており、流路22の下端は、第5の部材21eの上面において、第1の流路24aの周囲に略ドーナッツ状に設けられた溝25aに通じている。そして、第1の流路24aも、その途中でこの溝25aに通じている。
【0007】
流路23は、本体21の上方から第3の部材21cの上面にかけて設けられており、流路23の下端は、第3の部材21cの上面において、第1の流路24aの周囲に略ドーナッツ状に設けられた溝25bに通じている。そして、第1の流路24aも、その途中でこの溝25bに通じている。
また、第2の流路24bは、本体21の上方から第4の部材21dの上面にかけて設けられており、第2の流路24bの下端は、第4の部材21dの上面において、第1の流路24aの周囲に略ドーナッツ状に設けられた溝25cに通じている。そして、第1の流路24aも、その途中でこの溝25cに通じている。
【0008】
そして、流路24に芯部11と保護層16を構成する樹脂を供給し、第1の流路24aにおいて芯部11を構成する芯成分樹脂を供給して流下させるとともに、流路23に供給した鞘部12を構成する樹脂を溝25bから第1の流路24a内に流出させて前記芯成分樹脂の周囲を被覆し、第2の流路24bに供給した保護層16を構成する樹脂を溝25cから流出させてさらに被覆し、流路22に供給した光遮断層17を構成する樹脂を溝25aから流出させてさらに被覆して、4層構造のPOFを得る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図4(b)に示した特開平4−16904号公報に開示された紡糸口金においては、紡糸口金の組み付けにおいて、各構成部材の中心を精度良く合わせないと、芯部と鞘部が偏心するといった問題が生じ易かった。
また、鞘成分樹脂流路を斜めの円錐テーパー形に形成する必要があり、紡糸口金の加工が難しく、高精度な紡糸口金が得られなかった。
【0010】
特開昭58−93003号公報に開示されている紡糸口金においては、被覆層を構成する樹脂を、芯成分樹脂を流下させる流路の周囲に形成された溝から流出させる際に、樹脂の流動状態が溝の加工精度に左右され易かった。そのため、芯成分樹脂の円周において、溝の深さや幅などの寸法にばらつきがある場合は、被覆層の厚さにばらつきが発生する可能性があった。
また、紡糸口金に直接削り込んで溝を加工する場合、溝の内壁を平面状に形成することが困難であり、寸法斑が生じやすかった。しかも、この場合は一度加工を施すと溝の寸法などを変更できないため、極めて精度が高い加工が要求され、その結果、紡糸口金が高価なものとなっていた。
【0011】
さらに、紡糸口金は、長時間使用すると、紡糸時に作用する樹脂圧力や昇降温時の熱応力などによって、紡糸口金の歪みや変形が生じる場合があるため、初期の加工精度が非常に高い紡糸口金であっても、その精度を長期に渡って維持することが困難な場合があった。
また、生産性の向上やコスト低減の観点から紡糸速度を速くすると、芯成分樹脂と被覆成分樹脂とが接触する複合部において、芯成分樹脂と被覆層成分樹脂との複合速度の増大により、樹脂の流れが不安定となり、被覆層の厚さにばらつきを生じたり、糸径変動が生じるといった問題が発生した。
【0012】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、芯部の周囲に1層以上の被覆層が設けられてなる同心円状の構造を有する糸状体、特にPOF用の紡糸口金において、被覆層の厚さのばらつきが生じにくいものを提供することを目的とする。
さらに、本発明はその好ましい態様において以下のいずれかひとつの課題を解決することを目的とする。
すなわち、加工が簡易で安価な紡糸口金を提供する。あるいは、長時間使用しても精度を維持することができる紡糸口金を提供する。あるいは、紡糸速度を早くしても樹脂の乱れが生じにくい紡糸口金を提供する。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明においては、以下のような解決手段を提案する。
すなわち、第1の発明は、芯成分樹脂が流れる芯成分樹脂流路と、この芯成分樹脂流路の外周から前記芯成分樹脂の周囲に被覆層成分樹脂を流出させる被覆層成分樹脂流路とを有し、該被覆層成分樹脂流路が、被覆層成分樹脂を導入する導入部と、前記芯成分樹脂流路の周囲に配置され、前記導入部から導入された被覆層成分樹脂を前記芯成分樹脂流路の周囲に分配する分配部と、前記芯成分樹脂流路と前記分配部との間に配置され、被覆層成分樹脂を前記分配部から前記芯成分樹脂流路に導くスリット状構造の供給部とからなる紡糸口金であって、前記供給部及び前記分配部は、前記導入部から前記被覆層成分樹脂を前記分配部に導入したとき、前記供給部の流路で発生する圧力損失が前記分配部の流路で発生する圧力損失よりも大きくなるような構造を有することを特徴とする紡糸口金である。第2の発明は、芯成分樹脂が流れる芯成分樹脂流路と、この芯成分樹脂流路の外周から前記芯成分樹脂の周囲に被覆層成分樹脂を流出させる被覆層成分樹脂流路とを有し、該被覆層成分樹脂流路が、被覆層成分樹脂を導入する導入部と、前記芯成分樹脂流路の周囲に配置され、前記導入部から導入された被覆層成分樹脂を前記芯成分樹脂流路の周囲に分配する分配部と、前記芯成分樹脂流路と前記分配部との間に配置され、被覆層成分樹脂を前記分配部から前記芯成分樹脂流路に導くスリット状構造の供給部とからなる紡糸口金であって、当該紡糸口金が分割された第1の部材と第2の部材とからなり、前記分配部が、該第1の部材及び該第2の部材の少なくとも一方に形成された溝から構成され、前記供給部が、前記分配部よりも外側の該第1の部材と該第2の部材との間に挿入されたシムによって形成された隙間であることを特徴とする紡糸口金である。
第3の発明は、前記シムがエッチング加工によって形成されていることを特徴とする第2の発明の紡糸口金である。
第4の発明は、芯成分樹脂が流れる芯成分樹脂流路と、この芯成分樹脂流路の外周から前記芯成分樹脂の周囲に被覆層成分樹脂を流出させる被覆層成分樹脂流路とを有し、該被覆層成分樹脂流路が、被覆層成分樹脂を導入する導入部と、前記芯成分樹脂流路の周囲に配置され、前記導入部から導入された被覆層成分樹脂を前記芯成分樹脂流路の周囲に分配する分配部と、前記芯成分樹脂流路と前記分配部との間に配置され、被覆層成分樹脂を前記分配部から前記芯成分樹脂流路に導くスリット状構造の供給部とからなる紡糸口金であって、芯成分樹脂流路には、前記供給部を挟む芯成分樹脂流路の軸方向両側から該供給部に向かって、当該芯成分樹脂流路の直径が拡大した拡径部が設けられていることを特徴とする紡糸口金である。
第5の発明は、第4の発明の紡糸口金において、拡径部が、芯成分樹脂流路の直径がテーパ状に拡大したテーパ部からなり、芯成分樹脂流路の中心軸を含む平面においてテーパ部の内壁がなす傾斜角度が60〜150度であることを特徴とする紡糸口金である。
第6の発明は、第4または第5の発明の紡糸口金において、
当該紡糸口金が分割された第1の部材と第2の部材とからなり、前記分配部が、該第1の部材と該第2の部材の少なくとも一方に形成された溝から構成され、前記供給部が、前記分配部よりも外側の該第1の部材と該第2の部材との間に挿入されたシムによって形成された隙間であることを特徴とする紡糸口金である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明を具体的に説明する。なお、以下の説明においては、紡糸口金の各部材を、芯成分樹脂流路の軸方向が鉛直方向と一致するように配置した状態を例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、本発明の紡糸口金の好適な用途であるPOF用途に紡糸口金を適用する場合を例にとって説明するが、本発明の紡糸口金は他の同心円状構造を有する糸状体の製造にも適用可能である。
図1(a)〜図1(c)は本発明のPOF用紡糸口金の第1の実施形態を示したもので、図1(a)は側断面図、図1(b)は上方部材1(第1の部材)及び下方部材2(第2の部材)の互いに対向する面を示した平面図、図1(c)はシム7を示した平面図である。
この紡糸口金は、上下に分割された上方部材1と下方部材2とから構成されている。また、紡糸口金の中心には上方部材1と下方部材2を上下に貫通する円筒状の芯成分樹脂流路3が設けられている。一方、被覆層成分樹脂流路4は芯成分樹脂流路3と平行な円筒状の導入部4aと、この導入部4aの下端が接続され、かつ芯成分樹脂流路3の周囲に芯成分樹脂流路3と間隔をあけて略ドーナッツ状に設けられた分配部4bと、芯成分樹脂流路3の周囲に配置され分配部4bと芯成分樹脂流路3との間をつなぐスリット構造の供給部4cとから構成されている。
【0015】
前記分配部4bは上方部材1の下面(対向面)1aに設けられた溝5aと、下方部材2の上面(対向面)2aに設けられた、前記溝5aと相似形の溝5bとからなる中空部5から構成されている。また、溝5a,5bの外縁から一部U字状に突出する突出部5cが設けられ、この突出部5cに導入部4aの下端が接続されている。
前記供給部4cは、上方部材1と下方部材2との間の隙間(スリット)6から形成されているスリット構造となっている。
分配部4bの水平方向の幅(以下、単に分配部4bの横幅という)は導入部4aの直径よりも大きく、分配部4bの鉛直方向(芯成分樹脂流路3の軸方向)の幅(以下、単に分配部4bの縦幅という)は、供給部4c(隙間6)の鉛直方向の幅(以下、単に供給部4cの幅という)よりも大きく設計されている。
本実施形態の紡糸口金はこのような構造を有しているため、導入部4aから被覆層成分樹脂を分配部4bに導入したとき、供給部4cの流路で発生する圧力損失が分配部4bの流路で発生する圧力損失よりも大きくなるようになっている。
【0016】
この隙間6は、分配部4bの外側の上方部材1と下方部材2との間に、図1(c)に示したように、分配部4bの外縁の形状に対応した略円形の孔7aが形成された金属平板(シム7)が挿入されることによって形成されている。即ちこの紡糸口金においては分配部4bの外縁のすぐ外側に金属平板7が配置される。
よって、上方部材1と下方部材2には溝5a,5bのみが形成されており、これら溝5a,5bの内側と外側において、上方部材1の下面1aの高さは等しくなっている。下方部材2の上面2aにおいても同様である。
そして、上方部材1の下面1aと下方部材2の上面2aとを対向させて、これらが一体化される際に、これらの間にシム7が配置され、このシム7の厚みによって下面1aと上面2aとの間に隙間が形成されることによって供給部4cが構成されている。
【0017】
この例において、芯成分樹脂流路3の直径は4〜30mm、導入部4aの直径は3〜15mm、分配部4bの横幅は5〜10mm、縦幅は1〜10mm 、供給部4c(隙間6)の幅、すなわちシム7の厚さσは好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.1〜0.3mmとされる。
【0018】
POFの紡糸時においては、図中矢印で示したように、芯成分樹脂流路3から溶融状態の芯成分樹脂を流下させるとともに、被覆層成分樹脂流路4の導入部4aに溶融状態の鞘成分樹脂(被覆層成分樹脂)を流下させると、この鞘成分樹脂は芯成分樹脂流路3の周囲の分配部4bに充填される。このときシム7は、鞘成分樹脂が紡糸口金の外部に漏れないようにする防波堤(パッキン)の役割を果たす。その後、鞘成分樹脂は供給部4cを通過することによって芯成分樹脂流路3内の芯成分樹脂の周囲に供給され、これが被覆される。そして、下端の吐出口から図4(a)に示したような芯部11と鞘部12とからなる2層構造のPOFが得られる。
【0019】
また、供給部4cは隙間6から形成された幅の狭いスリット構造であるため、供給部4cの圧力損失は導入部4aおよび分配部4bにおける圧力損失よりも大きい。
よって、導入部4aを流下してきた鞘成分樹脂は、分配部4bを芯成分樹脂流路3の円周方向に移動する方が、導入部4aの下端から直線状に芯成分樹脂流路3の中心に向かって供給部4cを通過するよりも圧力損失が少ない。そのため、鞘成分樹脂は導入部4aから分配部4bに至った後、まず、この分配部4bに充填される。その結果、分配部4b内の圧力が供給部4cで生じる圧力損失よりも大きくなり、芯成分樹脂流路3の円周方向全体から同時に供給部4cを通過し、この円周方向から均一に供給される。なお、供給部4cを通過するための圧力損失は、芯成分樹脂流路3の円周方向において均一である。
【0020】
また、供給部4cがスリット構造であるため、供給部4cの内部において樹脂に印加される圧力と、芯成分樹脂流路3に解放されたときに樹脂にかかる圧力の差は、供給部4cの幅δの3乗に反比例する。よって、分配部4bの容積が比較的小さくても、供給部4cの隙間6の幅を分配部4bの縦幅よりも小さくすることにより、分配部4bにおいて大きな圧力損失を発生させることができる。したがって、コンパクトな構造を実現することができる。
【0021】
さらに、均一な被覆層を形成するには、供給部4cの幅が芯成分樹脂流路3の円周方向においてできるだけ均一であると好ましい。
この紡糸用口金においては、供給部4cが上方部材1と下方部材2との間に、略均一な厚さのシム7を挟み込むことによって形成されている。よって、精密な加工なしに、芯成分樹脂流路3の円周方向において、均一な幅の供給部4cを容易に形成することができ、低コストである。
さらに、厚さの異なるシム7に取り替えることによって、供給部4cの幅を変更することができ、種々の製造条件に容易に対応することができる。よって、数種類のシム7を用意することによって、従来の紡糸口金を数種類製造するのと同様の効果が得られ、経済的である。
また、長期間の使用によって供給部4cの幅が大きくなってきた場合には、シム7を交換することにより、紡糸口金製造当初の精度を容易に維持することができる。
【0022】
この紡糸口金において、上方部材1と下方部材2はステンレスなどの金属からなり、機械加工などの常法によって加工して形成することができ、特に精密な加工を必要としない。すなわち、後述するように供給部4c(隙間6)の幅を芯成分樹脂流路3の円周方向に略均一にすることができれば、導入部4aおよび分配部4bのサイズは多少のばらつきがあっても被覆層の均一性への影響は少ない。
【0023】
シム7の厚さはできるだけ均一であることが好ましい。また、シム7としては、例えば一般にスペーサーなどに用いられるステンレス製などの金属平板を用いることができる。このようなステンレス製などの金属平板は、板厚の変動幅が小さいもの(例えば±3μm程度)が容易に入手可能で、低コストである。
【0024】
具体的には、後述するようにエッチング加工が可能な金属板が好ましい。また、紡糸口金と同じ材質を用いると、紡糸時の加熱によって、上方部材1および下方部材2との熱膨張差を生じにくいため、好適である。
また、シム7の厚さは、具体的には0.05〜0.5mmとすることが好ましく、より好ましくは0.1〜0.3mmとされる。0.05mm未満の場合はハンドリングが困難となり、シム7の厚さのばらつきによって芯成分樹脂流路3の円周方向において、鞘成分樹脂の流出量にばらつきを生じる場合がある。また、0.5mmをこえると後述するようにエッチング加工が困難となり、また、供給部4cにおいて大きな圧力損失を生じさせるためには、分配部4bの体積を大きくする必要があり、コンパクトな設計が困難となる場合がある。
【0025】
シム7に孔7aを形成する際などの加工方法はエッチング加工が好ましい。エッチング加工においては、加工しない部分をマスキングし、マスキングされていない部分を金属腐食によって取り除く。すると、加工応力の作用やバリの発生がないため、均一な厚さのものが容易に製造できる。また、複雑な形状であっても、高精度で安価に大量生産することができる。
この他、切削、放電加工などの加工方法を例示できるが、これらの方法においては、加工応力の作用などによって加工した端面にそりやバリが発生し易い。このようなそりやバリが発生すると、鞘成分樹脂の流路に隙間や障害が形成され、樹脂の流動斑が発生したり、樹脂の溜りが生じて樹脂の熱劣化物が生じるおそれがある。よって、これらの方法を適用する場合は、そりやバリを除去する為の二次加工を行うことが好ましい。
【0026】
また、供給部4cで発生させる圧力損失を他の樹脂流路よりも大きく設定する程、他の部分での圧力損失のばらつきの影響を低減し、均一な鞘成分樹脂の供給が可能となる。よって、供給部4cで発生させる圧力損失が、分配部4bあるいは芯成分樹脂流路3内の供給部4cの開口部付近で生じている圧力損失の10倍以上になるように紡糸口金を設計することが好ましい。10倍未満であると、分配部4bにおける圧力損失のばらつきの影響を十分に打ち消すことができず、均一な鞘成分樹脂の供給が困難となる場合がある。
一方供給部4cにおける圧力損失が大きすぎると紡糸口金全体の圧力損失が大きくなり、紡糸口金の構成部材どうしや紡糸口金と他の部材との接続部などから樹脂の漏洩などが発生するおそれがある。よって、導入部4aの入り口における樹脂圧力は10MPa以下、さらに好ましくは5MPa以下となるように紡糸口金を設計することが好ましい。
【0027】
また、この例においては1層の被覆層を有するPOFの製造について説明したが、被覆層成分樹脂流路4を複数設けることによって、2層以上の被覆層を有するPOFを製造可能な紡糸口金を構成することもできる。
【0028】
図2は、本発明の第2の実施形態を示した側断面図である。
この第2の実施形態において、上述の第1の実施形態と異なるところは、供給部4cを構成する隙間6が、上方部材1の下面1aと下方部材2の上面2aにおいて芯成分樹脂流路3の外縁に接する部分に形成された溝6a,6bによって構成されている点と、芯成分樹脂流路3の直径が、供給部4cの上下からこの供給部4cに向かってテーパ状に拡大しているテーパ部8が形成されている点である。
【0029】
すなわち、POFの紡糸時においては、上述の第1の実施形態と同様に、鞘成分樹脂が分配部4bに充填された後、供給部4cを通過することによって芯成分樹脂流路3内の芯成分樹脂の周囲に供給される。このとき、テーパ部8の上部が逆漏斗状になっているため、芯成分樹脂の供給速度が遅くなる。また、鞘成分樹脂は、供給部4cからテーパ部8の下部の漏斗状の壁面にそってゆっくりと流下する。その結果、芯成分樹脂流路3の円周方向における鞘成分樹脂の分布を均一にすることができ、また、テーパ部8の下部において芯成分樹脂と鞘成分樹脂とが複合する複合部での速度が遅くなり、この複合部において、樹脂の流動状態が乱れず、低剪断応力下で被覆を行うことができる。
よって、従来と同じ紡糸速度の場合は、より均一な被覆層を形成することができる。また、紡糸速度を大きくしても、均一な被覆層を形成することができるため、製造効率の向上を図ることができる。
【0030】
また、図中符号θは芯成分樹脂流路3の中心軸を含む平面において、テーパ部8の内壁がなす傾斜角度を示したもので、このθは60〜150度とすることが好ましい。60度未満であると、後述するように、芯成分樹脂流路3の直径を必要な大きさに拡大するために、テーパ部8の長さが長くなり、150度をこえると急激に芯成分樹脂流路3の直径が拡大及び縮小されるため、樹脂の流れが乱れ、被覆状態、糸径変動に悪影響を及ぼす場合がある。
コンパクトな紡糸口金を構成し、かつテーパ部8における樹脂の流れを安定させる観点からは、90〜120度に設定することがより好ましい。
【0031】
テーパ部8のサイズは、この傾斜角度の他、その最大直径によって規定される。テーパ部8以外の部分の芯成分樹脂流路3の直径に対して、この最大直径の拡大率が大きいほど樹脂速度を遅くすることができるが、必要以上に拡大すると樹脂の滞留時間が長くなり、樹脂の熱劣化などの問題が発生する。よって、この拡大率は樹脂流の乱れを発生させない範囲で、必要最低限に設定すると好ましい。通常は、テーパー部8の最大直径は、テーパ部8以外の部分の芯成分樹脂流路3の直径の2〜4倍に設定される。2倍未満の場合は樹脂速度を十分に遅くすることができず、4倍をこえると上述のように滞留時間が必要以上に増加するおそれがある。
目安としては、例えば、紡糸速度を2倍に増速させ、複合部の流路直径を2倍に拡大すると、芯成分樹脂の平均流速は増速前の1/2となり、一方、鞘成分樹脂の流速は、供給部4cのサイズが同じであれば、増速前と等しくなる。
また、テーパ部8の上下方向の長さは、これら傾斜角度と最大直径とによって決定されるが、この例においては、例えば10〜50mm程度とされる。
【0032】
図3は本発明の第3の実施形態例を示した側断面図である。
この第3の実施形態例は、上述の第1の実施形態例と第2の実施形態例とを組み合わせたもので、供給部4cが、上方部材1と下方部材2との間にシム7が挟み込まれることによって構成され、かつ、芯成分樹脂流路3の直径が、供給部4cの上下からこの供給部4cに向かってテーパ状に拡大したテーパ部8が形成されている。
この第3の実施形態例においては、第1の実施形態例と第2の実施形態例の両方の作用効果を実現することができ、より均一な被覆層の形成が可能となる。
【0033】
【実施例】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明する。
(実施例1)
図1に示した構造の紡糸口金を作製した。シムは、平面度:±3μm、材質:SUS316の金属板をエッチング加工して作製した。上方部材と下方部材もシムと同様の材質から形成し、また、芯成分樹脂流路の直径は一定で、6mmとした。
この紡糸口金を用いて以下の条件でPOFを紡糸した。
すなわち、芯成分樹脂はポリメチルメタクリレート、鞘成分樹脂はフッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレンコポリマーを用いた。そして、紡糸速度15m/minで、直径1.41mmになるように紡糸し、ついで、140℃の熱風雰囲気下で2倍の熱延伸処理を施し、直径1.00mm、鞘厚0.08mmのPOFを得た。
このPOFの外周を16分割した点で鞘厚をそれぞれ計測し、その標準偏差を求めた。そして、この標準偏差を鞘厚の平均値で除して、鞘厚の変動率を示すCV値を算出したところ、0.12であった。
【0034】
(実施例2)
図2に示した構造のSUS316製の紡糸口金を作製した。
この紡糸口金において、供給部は機械加工によって形成した。また、芯成分樹脂流路の吐出部口径(テーパ部以外の部分の直径)は6mm、テーパ部の最大直径は15mm、傾斜角度θは90度とした。
この紡糸口金を用い、実施例1と同様にして直径1.00mm、鞘厚0.08mmのPOFを紡糸し、鞘厚のCV値を求めたところ、0.15であった。
【0035】
(実施例3)
図3に示した構造のSUS316製の紡糸口金を作製した。シムは実施例1と同様のものを用い、芯成分樹脂流路の吐出部口径(テーパ部以外の部分の直径)、テーパ部の最大直径、傾斜角度θは実施例2と同様とした。
この紡糸口金を用い、実施例1と同様にして直径1.00mm、鞘厚0.08mmのPOFを紡糸し、鞘厚のCV値を求めたところ、0.08であった。
【0036】
(実施例4)
シムを用いずに、上方部材の下面と下方部材の上面を切削加工して溝を形成することによって、スリット構造の供給部を構成した以外は、実施例1と同様にして紡糸口金を作製した。
そして、芯成分樹脂流路の円周上において、供給部を16分割し、これらの点において、それぞれ供給部の水平方向の中心の加工深さを測定し、標準偏差を求めた。この標準偏差を加工深さの平均値で除して、加工深さの変動率を示すCV値を算出したところ、0.23であった。
この紡糸口金を用い、実施例1と同様にして直径1.00mm、鞘厚0.08mmのPOFを紡糸し、鞘厚のCV値を求めたところ、0.19であった。
【0037】
上述の実施例1〜4の結果より、本発明に係る実施例1〜4においては、鞘厚のばらつきが少なく、均一な被覆層を形成することができることがわかった。特に実施例3のように、シムを用いて供給部を形成する構成と、テーパ部を設けて複合部の樹脂の流速を調整する構成とを組み合わせると、最も高い効果が得られることが確認できた。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第1の発明においては、供給部及び前記分配部を、前記導入部から前記被覆層成分樹脂を前記分配部に導入したとき、前記供給部の流路で発生する圧力損失が前記分配部の流路で発生する圧力損失よりも大きくなるように構成しているため、芯成分樹脂流路中に均一な圧力で被覆層成分樹脂を供給することができ、被覆層の厚さのばらつきを小さくすることができる。また、本発明の第2の発明においては、供給部をシムによって形成することにより、精密な加工なしに、芯成分樹脂流路の円周方向において、均一な幅の供給部を容易に形成することができ、低コストである。また、厚さの異なるシムに取り替えることによって、供給部の隙間のサイズを変更することができ、種々の製造条件に容易に対応することができる。よって、数種類のシムを用意することによって、従来の紡糸口金を数種類製造するのと同様の効果が得られ、経済的である。また、長期間の使用によって供給部4cの幅が大きくなってきた場合には、シム7を交換することにより、紡糸口金製造当初の精度を容易に維持することができる。
第3の発明においては、シムをエッチングによって加工して形成することにより、加工応力の作用やバリの発生がなく、また、複雑な形状であっても、高精度で安価に大量生産することができる。
第4の発明においては、テーパ部を形成することにより、芯成分樹脂と被覆層成分樹脂とが複合する複合部における樹脂流動状態が乱れず、低剪断応力下での被覆を行うことができる。よって、従来と同じ紡糸速度の場合はより均一な厚さの被覆層を形成することができる。また、紡糸速度を大きくしても、均一な厚さの被覆層を形成することができるため、製造効率の向上を図ることができる。
第5の発明においては、テーパ部の内壁の傾斜角度を60〜150度とすることにより、テーパ部が長くなりすぎず、かつ、樹脂の流れを安定させることができる。
第6の発明においては、シムを用いて供給部を形成する構成と、テーパ部を設けて複合部の樹脂の流速を調整する構成とを組み合わせることにより、両者の作用効果を複合させて、高い効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(a)〜図1(c)は本発明のPOF用紡糸口金の第1の実施形態を示したもので、図1(a)は側断面図、図1(b)は上方部材1あるいは下方部材2の対向面を示した平面図、図1(c)はシム7を示した平面図である。
【図2】 本発明の第2の実施形態を示した側断面図である。
【図3】 本発明の第3の実施形態を示した側断面図である。
【図4】 図4(a)はPOFの一例を示した断面図である。図4(b)は、図4(a)に示したPOFを紡糸する際に用いる特開平4−16904号公報に開示されている従来の紡糸口金の一例を示した断面図である。
【図5】 図5(a)はPOFの一例を示した断面図である。図5(b)は、図5(a)に示したPOFを紡糸する際に用いる特開昭59−93003号公報に開示されている従来の紡糸口金の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
1…上方部材、1a…下面、2…下方部材、
2a…上面、3…芯成分樹脂流路、
4…被覆層成分樹脂流路、4a…導入部、4b…分配部、4c…供給部、
5a,5b…溝、6…隙間(スリット)7…シム(金属平板)、8…テーパ部。
Claims (3)
- 芯成分樹脂が流れる芯成分樹脂流路と、この芯成分樹脂流路の外周から前記芯成分樹脂の周囲に被覆層成分樹脂を流出させる被覆層成分樹脂流路とを有し、該被覆層成分樹脂流路が、被覆層成分樹脂を導入する導入部と、該導入部の下端に接続し、前記芯成分樹脂流路の周囲に該芯成分樹脂流路と間隔をあけて略環状に形成された中空部であり、前記導入部から導入された被覆層成分樹脂を前記芯成分樹脂流路の周囲に分配する分配部と、前記芯成分樹脂流路と前記分配部との間に配置され、被覆層成分樹脂を前記分配部から前記芯成分樹脂流路に導くスリット状構造の供給部とからなる紡糸口金であって、
芯成分樹脂流路には、前記供給部を挟む芯成分樹脂流路の軸方向両側から該供給部に向かって、当該芯成分樹脂流路の直径が拡大した拡径部が設けられていることを特徴とする紡糸口金。 - 請求項1に記載の紡糸口金において、拡径部が、芯成分樹脂流路の直径がテーパ状に拡大したテーパ部からなり、芯成分樹脂流路の中心軸を含む平面においてテーパ部の内壁がなす傾斜角度が60〜150度であることを特徴とする紡糸口金。
- 請求項1または2に記載の紡糸口金において、
当該紡糸口金が分割された第1の部材と第2の部材とからなり、前記分配部が、該第1の部材の第2の部材に対向する下面と、該第2の部材の第1の部材に対向する上面との少なくとも一方に形成された溝からなる中空部で構成され、前記供給部が、前記分配部よりも外側の該第1の部材と該第2の部材との間に挿入されたシムによって形成された隙間であることを特徴とする紡糸口金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000124192A JP4216442B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 紡糸口金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000124192A JP4216442B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 紡糸口金 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001305354A JP2001305354A (ja) | 2001-10-31 |
JP2001305354A5 JP2001305354A5 (ja) | 2007-06-14 |
JP4216442B2 true JP4216442B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=18634364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000124192A Expired - Fee Related JP4216442B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 紡糸口金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4216442B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5196891B2 (ja) * | 2007-07-03 | 2013-05-15 | 三菱レイヨン株式会社 | プラスチック光ファイバの製造装置、およびプラスチック光ファイバの製造方法 |
-
2000
- 2000-04-25 JP JP2000124192A patent/JP4216442B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001305354A (ja) | 2001-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5505889A (en) | Method of spinning bicomponent filaments | |
US6030658A (en) | Resin coating applicator for an optical fiber | |
JPH054347B2 (ja) | ||
JP4216442B2 (ja) | 紡糸口金 | |
KR950000628B1 (ko) | 광파이버용 수지도포장치 | |
KR100394191B1 (ko) | 광파이버의 피복방법 및 피복장치 | |
JP2002274894A (ja) | 光ファイバ用樹脂被覆装置 | |
US6576058B2 (en) | Optical fiber coating method and coating apparatus | |
US6746226B2 (en) | Spinnerette assembly for forming multicomponent hollow fibers | |
EP1354081B1 (en) | Spinnerette assembly for forming hollow fibers | |
US4166564A (en) | Method of making a multiorifice structure | |
JPH06279047A (ja) | 被覆光ファイバの製造方法 | |
JP3717210B2 (ja) | 光ファイバの被覆方法 | |
JP5549348B2 (ja) | 側面漏光プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置 | |
WO1999028777A1 (fr) | Procede de production d'un fil d'ame de fibre optique de type bande | |
JP2001303354A (ja) | プラスチックファイバの紡糸装置および紡糸方法 | |
JP3108510B2 (ja) | 光ファイバの製造方法 | |
JPH0517222Y2 (ja) | ||
JP3902009B2 (ja) | 光ファイバ用樹脂塗布装置 | |
JPH04268522A (ja) | 光ファイバテープ心線の製造方法 | |
JPH08211236A (ja) | 光ファイバテープ心線の製法 | |
KR100417713B1 (ko) | 유리 페룰 제조용 모재 및 이를 이용한 유리 페룰 제조 방법 | |
JPH0122207B2 (ja) | ||
JPH0715744U (ja) | 光ファイバの樹脂被覆装置 | |
JPS6197412A (ja) | 炭素繊維用ピッチのための紡糸口金 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070425 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070425 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080805 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081021 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081106 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4216442 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131114 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |