JP4805425B2 - 光ファイバの着色装置の洗浄方法および光ファイバの着色装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバの樹脂被覆を着色するための光ファイバの着色装置の洗浄方法および光ファイバの着色装置に関するものである。

光ファイバの樹脂被覆には、識別等の目的で、光ファイバごとに異なる色の着色が成されている。光ファイバの着色は、着色装置に光ファイバを通過させて行なう。また、通常、光ファイバの着色は、異なる色の着色を行う際にも、１つの着色装置を用いて行なう。そして、ある光ファイバをある色のインクにより着色をした後に、着色装置を洗浄してインクを洗い流し、異なる色のインクを供給し、別の光ファイバの着色を行なっている（たとえば特許文献１参照）。このような着色装置の洗浄を行なうことによって、異なる色のインクが混ざり合うことを防止し、所望の色の着色を実現している。

一方、光ファイバに樹脂被覆を形成する工程において、線引き速度を高速にした状態で高品質の樹脂被覆を形成するための樹脂被覆装置が開示されている（たとえば特許文献２参照）。特許文献２に開示される樹脂被覆装置は、光ファイバを順次通過させるニップルと第一ダイと第二ダイとを備え、ニップルの外周に樹脂溜まりが形成され、ニップル、第一ダイ、および第二ダイの間には樹脂流路が形成され、第二ダイの光ファイバ通過孔は、その内径が光ファイバの通過方向に向かって減少しているテーパ部を有するものである。この樹脂被覆装置においては、外部から樹脂溜まりに樹脂が供給されると、樹脂流路を通って光ファイバの外周に樹脂が供給され、被覆される。この際、第二ダイの光ファイバ通過孔がテーパ部を有することによって、樹脂が安定して被覆されるとされている。なお、このような樹脂被覆装置の構造は、着色装置において、光ファイバの通過速度を高速にした状態で高品質の着色を行なう場合にも有効と考えられる。

特開平６−１２２５３５号公報 特開平９−１３２４３７号公報

しかしながら、上述したように、光ファイバの着色装置の場合には、着色する色を変更する際に洗浄を行う。この洗浄の際に、着色装置が上記高速線引き用の樹脂被覆装置のように複雑な構造とすると、洗浄に時間がかかるので、通過速度を高速化したにもかかわらず、光ファイバの生産性の低下および製造コストの増加を引き起こすという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光ファイバの生産性の向上および製造コストの低減を実現できる光ファイバの着色装置の洗浄方法および光ファイバの着色装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバの着色装置の洗浄方法は、光ファイバを順次通過させるニップルと第一ダイと第二ダイと、前記ニップルの外周との間にインク溜まりを形成するとともに、該インク溜まりに連結するインク供給口および洗浄液排出口を有する枠体とを備え、前記ニップル、第一ダイ、および第二ダイの間にはインク流路が形成され、前記第二ダイの光ファイバ通過孔は、内径が光ファイバの通過方向に向かって減少しているテーパ部を有する光ファイバの着色装置の洗浄方法であって、前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とから洗浄液を供給し、前記洗浄液排出口から排出させる第一洗浄工程と、前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とから洗浄液を供給し、前記第二ダイの光ファイバ通過孔から排出させる第二洗浄工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバの着色装置の洗浄方法は、上記の発明において、前記第一洗浄工程および前記第二洗浄工程の後に、前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とからエアを供給し、前記洗浄液排出口から前記洗浄液を排出させる第一洗浄液排出工程と、前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とからエアを供給し、前記第二ダイの光ファイバ通過孔から前記洗浄液を排出させる第二洗浄液排出工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバの着色装置の洗浄方法は、上記の発明において、前記第一ダイは、外周に複数の切り欠き部を有し、前記第一洗浄工程および前記第二洗浄工程において、前記第一ダイの切り欠き部によって形成された連接孔構造に前記洗浄液を流通させることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバの着色装置の洗浄方法は、上記の発明において、前記第一ダイの切り欠き部の数が３以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバの着色装置は、光ファイバを通過させる第一光ファイバ通過孔を有するニップルと、前記ニップルの下方に位置し、前記第一光ファイバ通過孔に連通する第二光ファイバ通過孔と、外周に複数の切り欠き部とを有する第一ダイと、前記第一ダイの下方に位置し、前記第二光ファイバ通過孔に連通するとともに内径が光ファイバの通過方向に向かって減少しているテーパ部を有する第三光ファイバ通過孔を有する第二ダイと、前記ニップルの外周との間にインク溜まりを形成するとともに、該インク溜まりに連結するインク供給口および洗浄液排出口を有する枠体と、を備え、前記ニップル、第一ダイ、および第二ダイの間にはインク流路が形成され、前記第一ダイの複数の切り欠き部によって、前記インク溜まり、インク流路、テーパ部内部を順次連通する連通孔構造が形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバの着色装置は、上記の発明において、前記第一ダイの切り欠き部の数が３以上であることを特徴とする。

本発明によれば、光ファイバの着色装置を迅速に洗浄できるので、光ファイバの生産性の向上および製造コストの低減を実現できるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１に係る光ファイバの着色装置の模式的な断面図である。 図２は、図１に示す第一ダイの模式的な平面図である。 図３は、図１に示す着色装置の洗浄方法について説明する説明図である。 図４は、図１に示す着色装置の洗浄方法について説明する説明図である。 図５は、図１に示す着色装置において用いることができる第一ダイの他の実施形態の模式的な平面図である。 図６は、図１に示す着色装置において用いることができる第一ダイのさらに他の実施形態の模式的な平面図である。

以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバの着色装置の洗浄方法および光ファイバの着色装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ファイバの着色装置の模式的な断面図である。この着色装置１０は、ニップル１と、第一ダイ２と、第二ダイ３と、枠体４とを備えている。また、図２は、図１に示す第一ダイ２の模式的な平面図である。以下、図１、図２を参照して、着色装置１０について具体的に説明する。

ニップル１は、光ファイバを通過させる光ファイバ通過孔１ａを有している。この光ファイバ通過孔１ａは、内径が光ファイバの通過方向に向かって減少しているテーパ部１ｂを有する。

第一ダイ２は、ニップル１の下方に位置し、枠体４と第二ダイ３とに挟まれて保持される円板状のものであって、光ファイバ通過孔１ａに連通する光ファイバ通過孔２ａを有している。また、第一ダイ２は、その外周に複数の切り欠き部２ｂを有しており、これによって突起部２ｃが形成され、歯車形状となっている。なお、破線Ｌよりも外側が、枠体４と第二ダイ３とに挟まれる領域である。また、突起部２ｃの周方向の最大幅Ｗについては、たとえば３ｍｍ以下が好ましい。幅Ｗが３ｍｍ以下であれば、第一ダイ２の突起部２ｃの枠体４と第二ダイ３とに挟まれる領域に洗浄後インクが残ることがほとんどなく、充分な洗浄性が確保される。

また、切り欠き部２ｂのうち、枠体４と第二ダイ３とに挟まれる領域を除いた、破線Ｌよりも内側の領域Ａ、すなわち後述する連通孔構造５ｅの領域の１個あたりの面積Ｓは、たとえば光ファイバ通過孔２ａの面積の１．０倍以下であることが好ましい。後述する第二洗浄工程の際、洗浄液は、第１ダイ２の光ファイバ通過孔２ａおよび連通孔構造５ｅを通じてテーパ部３ｄに流れるが、連通孔構造５ｅの１個あたりの面積Ｓがある一定の大きさを超えると、テーパ部３ｄに残留したインクが洗浄液とともに後述するインク溜まり５ａに逆流し、インク溜まり５ａの洗浄液を汚染することになり洗浄効果が低下する。

第二ダイ３は、第一ダイ２の下方に位置し、光ファイバ通過孔２ａに連通する光ファイバ通過孔３ａを有している。また、この光ファイバ通過孔３ａは、第一内径部３ｂと、第二内径部３ｃと、内径が光ファイバの通過方向に向かって減少しているテーパ部３ｄとを有する。なお、第一ダイ２は、第二ダイ３の第一内径部３ｂ内に保持されている。

また、枠体４は、ニップル１と、第一ダイ２および第二ダイ３との間に位置しており、略円筒の形状を有している。また、ニップル１の外周には、枠体４の内壁４ａとニップル１の外周壁１ｃとによってインク溜まり５ａが形成されている。また、枠体４は、このインク溜まり５ａに連結するように形成されたインク供給口４ｂと洗浄液排出口４ｃとを有している。

また、枠体４がニップル１と第一ダイ２との間に間隙を設けることによって、インク流路５ｂが形成されている。また、第一ダイ２と第二ダイ３の間であって、第二内径部３ｃの内側には、インク流路５ｃが形成されている。また、インク溜まり５ａ、インク流路５ｃ、テーパ部内部５ｄを順次連通する連通孔構造５ｅが形成されている。この連通孔構造５ｅは、第二ダイ３の第一内径部３ｂと第一ダイ２の切り欠き部２ｂとが形成する孔によって実現されている。

つぎに、この着色装置１０の使用方法の一例について説明する。はじめに、着色装置１０にインク供給口４ｂから所望の色のインクを供給する。このとき、洗浄液排出口４ｃの外側に接続する流路を塞いでおき、洗浄液排出口４ｃから着色装置１０外へインクが流出しないようにする。

つぎに、インクの供給を行ないながら、ニップル１、第一ダイ２、第二ダイ３の光ファイバ通過孔１ａ〜３ａに、樹脂被覆を施した光ファイバをたとえば１５００ｍ／分以上の高速で順次通過させて、光ファイバの着色を行なう。ここで用いるインクの粘度は、光ファイバへの塗布性を考慮し、この着色装置１０内において３Ｐａ・ｓ以下となるようにすることが望ましい。なお、本使用方法では、インクの温度は室温とするが、インクの粘度調整のためインクを加温してもよい。

このようにして光ファイバの着色が終了したら、以下のような工程で着色装置１０の洗浄を行う。図３、図４は、図１に示す着色装置１０の洗浄方法について説明する説明図である。なお、図３は第一、第二洗浄工程を示し、図４は第一、第二洗浄液排出工程を示している。また、図３、図４において、各バルブに接続する実線は配管を示している。また、符号３１、３２は、配管を光ファイバ通過孔１ａまたは光ファイバ通過孔３ａに接続する接続治具を示している。

はじめに、図３に示すように、第一洗浄工程として、タンク３３に洗浄液３４を貯留し、バルブＶ１を開いてタンク３３にエアを供給しながら、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ６、Ｖ７を開いて、着色装置１０に、インク供給口４ｂと、光ファイバ通過孔１ａとから、洗浄液３４を供給する。なお、矢印Ａｒ１、Ａｒ２は、洗浄液３４の流れを示している。また、光ファイバ通過孔３ａと接続したバルブＶ４は閉じておく。これによって、着色装置１０の内部、特にインク溜まり５ａ（図１参照）が洗浄される。なお、洗浄液３４は洗浄液排出口４ｃから排出され、矢印Ａｒ３が示すように配管を流れ、エジェクターにより減圧されたタンク３５に廃液３６として貯留される。

インク用の洗浄液３４としては、一般に、エチルアルコール、アセトン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）などの有機溶剤が使用されるが、毒性、取り扱い性、経済性の点からエチルアルコールが望ましい。本実施の形態１では、洗浄液３４として、溶解性の比較的弱いエチルアルコールを使用して洗浄効果を得ている。勿論、洗浄液３４として、より溶解性の強いアセトンやＭＥＫなどの溶剤を使用した場合は、さらに洗浄効果があがることは言うまでもない。

なお、図１に示す着色装置１０において、光ファイバ通過孔１ａ〜３ａを中心としてインク供給口４ｂと洗浄液排出口４ｃとの成す角は１８０度であるが、１２０度から１８０度であれば、洗浄液３４の流れが良く、より短時間で洗浄を行うことができるので好ましい。

つぎに、第二洗浄工程として、バルブＶ３を閉じ、バルブＶ４を開く。すると、洗浄液３４は光ファイバ通過孔３ａから排出され、矢印Ａｒ４が示すように配管を流れ、タンク３５に廃液３６として貯留される。ここで、この着色装置１０では、インク溜まり５ａとテーパ部内部５ｄ（図１参照）とが分離しているため、第一洗浄工程だけでは、テーパ部内部５ｄにインクが残留しやすく、洗浄時間が掛かる。そこで、この第二洗浄工程では、バルブＶ３を閉じることによって洗浄液排出口４ｃからは洗浄液３４を排出せず、バルブＶ４を開いて光ファイバ通過孔３ａから洗浄液３４を排出することによって、特にテーパ部内部５ｄを短時間で十分に洗浄することができる。

また、このように、第一洗浄工程によって特にインク溜まり５ａを洗浄することによって、その後第二洗浄工程において、インク溜まり５ａを通過する洗浄液３４にはインクが混じらず清浄な状態になっているので、テーパ部内部５ｄの洗浄効率がより向上することとなる。また、この第二洗浄工程において、洗浄液排出口４ｃからは洗浄液３４を排出しないことによって、テーパ部内部５ｄに流れる洗浄液３４の流量をより多くすることができるので好ましい。また、第一洗浄工程、第二洗浄工程において、インクの粘度が下がると洗浄性が上がるため、着色装置１０を加温してもよい。このときの着色装置１０の温度は、洗浄液３４が沸騰しないよう洗浄液３４の沸点以下とすることが望ましい。

つぎに、図４に示すように、第一洗浄液排出工程として、バルブＶ１、Ｖ２を閉じて、洗浄液３４の供給を中止する。そして、バルブＶ５を開いて着色装置１０にインク供給口４ｂと光ファイバ通過孔１ａとからエアを供給する。一方、バルブＶ３を開き、バルブＶ４を閉じる。これによって、着色装置１０の内部、特にインク溜まり５ａ内の洗浄液３４が排出される。なお、洗浄液３４は洗浄液排出口４ｃから排出され、矢印Ａｒ５が示すように配管を流れ、タンク３５に廃液３６として貯留される。

つぎに、第二洗浄液排出工程として、バルブＶ３を閉じ、バルブＶ４を開く。すると、洗浄液３４は光ファイバ通過孔３ａから排出され、矢印Ａｒ６が示すように配管を流れ、タンク３５に廃液３６として貯留される。これによって、特にテーパ部内部５ｄの洗浄液３４を十分に排出することができる。また、第一洗浄液排出工程および第二洗浄液排出工程において、着色装置１０から洗浄液３４を排出するために供給するエアの圧力は、ゲージ圧で０．２ＭＰａ以上であれば十分である。また洗浄液３４の速乾性を高めるため、加温したエアを供給してもよい。

このように、第一洗浄液排出工程によって特にインク溜まり５ａ内の洗浄液３４を排出してから、第二洗浄液排出工程によって特にテーパ部内部５ｄの洗浄液３４を十分に排出すれば、効率的に洗浄液３４を排出することができる。なお、たとえば、バルブＶ３とバルブＶ４とを同時に開き、洗浄液排出口４ｃと光ファイバ通過孔３ａとから洗浄液３４を同時に排出しようとすると、インク溜まり５ａでエア圧力が低くなり、テーパ部内部５ｄの洗浄液を十分に排出できない、あるいは排出に時間が掛かることとなる。

上記の第一、第二洗浄工程、第一、第二洗浄液排出工程は、一回でもよいが、第一洗浄工程から第二洗浄液排出工程までの工程を複数回、たとえば３回繰り返して行なうことによって、着色装置１０の洗浄を一層十分に行うことができる。

そして、最後の第二洗浄液排出工程が終了したら、バルブＶ３〜Ｖ５を閉じて、着色装置１０の洗浄が完了する。そして、インクの色を変更して、上述したようなつぎの着色工程が行なわれる。

以上説明した洗浄方法によれば、着色装置１０の洗浄を迅速に行なうことができ、洗浄時間が短縮されるとともに、洗浄液の使用量も大幅に低減される。また、このような洗浄工程は、光ファイバの着色の色を変更するたびに行なわれるので、このような時間短縮、洗浄液使用量低減の効果はきわめて大きい。したがって、以上説明した洗浄方法によれば、光ファイバの生産性の向上および製造コストの大幅な低減を実現できる。

ところで、この着色装置１０においては、図１、図２にも示すように、第一ダイ２は切り欠き部２ｂを有しており、第二ダイ３の第一内径部３ｂと第一ダイ２の切り欠き部２ｂとが形成する孔によって、インク溜まり５ａ、インク流路５ｃ、テーパ部内部５ｄを順次連通する連通孔構造５ｅが実現されている。このようにして連通孔構造５ｅが実現されている場合、上記各工程、特に第二洗浄工程および第二洗浄液排出工程において、連通孔構造５ｅに洗浄液３４が流通し、インク溜まり５ａからテーパ部内部５ｄに向かう方向に、第二ダイ３の第一内径部３ｂおよび第二内径部３ｃの壁面に沿った洗浄液３４の流れができるため、第一ダイ２と第二ダイ３との接合部近傍のコーナー部においても、洗浄液３４の流れが滞ることがない。その結果、このコーナー部のインクも迅速に洗い流され、さらに短時間の洗浄が実現される。

つぎに、本発明の実施例として、図１に示す構造の着色装置に対して、上記第一洗浄工程から第二洗浄液排出工程までの工程を行なったところ、３分程度で十分な洗浄を行うことができた。一方、比較のために、図１に示す着色装置において洗浄液排出口が無い構造の着色装置に、以下の洗浄工程を行った。すなわち、はじめに、ニップルの光ファイバ通過孔とインク供給口とから洗浄液を供給し、第二ダイの光ファイバ通過孔から洗浄液を排出するような洗浄工程を行なった。つぎに、ニップルの光ファイバ通過孔とインク供給口とからエアを供給し、第二ダイの光ファイバ通過孔から洗浄液を排出するような洗浄液排出工程を行なった。この場合、十分な洗浄を完了するのに１０分以上かかった。

なお、図５は、図１に示す着色装置１０において用いることができる第一ダイの他の実施形態の模式的な平面図である。図５に示すように、この第一ダイ６は、光ファイバ通過孔６ａを有し、切り欠き部６ｂの数が３である。このように、切り欠き部６ｂの数が３以上であれば、突起部６ｃが３以上形成され、第一ダイ６は安定して保持されるので好ましい。

また、図６は、図１に示す着色装置１０において用いることができる第一ダイのさらに他の実施形態の模式的な平面図である。図６に示すように、この第一ダイ７は、光ファイバ通過孔７ａを有するが、第一ダイ２、６とは異なり、複数の孔７ｂが形成されたものである。この第一ダイ７を用いた場合、インク溜まり５ａ、インク流路５ｃ、テーパ部内部５ｄを順次連通する連通孔構造５ｅは複数の孔７ｂによって実現される。このような形状の第一ダイ７を用いた場合でも、上記の着色装置１０の洗浄方法が効果的であることは明らかである。

また、図１に示す着色装置１０は、インク供給口４ｂと洗浄液排出口４ｃとをそれぞれ１つずつ有しているが、インク供給口と洗浄液排出口との数は特に限定されず、それぞれ複数個を有していてもよい。

以上のように、本発明に係る光ファイバの着色装置の洗浄方法および光ファイバの着色装置は、光ファイバの樹脂被覆に着色をする際に用いて好適なものである。

１ ニップル
１ａ〜３ａ、６ａ、７ａ 光ファイバ通過孔
１ｂ テーパ部
１ｃ 外周壁
２、６、７ 第一ダイ
２ｂ、６ｂ 切り欠き部
２ｃ、６ｃ 突起部
３ 第二ダイ
３ｂ 第一内径部
３ｃ 第二内径部
３ｄ テーパ部
４ 枠体
４ａ 内壁
４ｂ インク供給口
４ｃ 洗浄液排出口
５ａ インク溜まり
５ｂ、５ｃ インク流路
５ｄ テーパ部内部
５ｅ 連通孔構造
７ｂ 孔
１０ 着色装置
３１、３２ 接続治具
３３、３５ タンク
３４ 洗浄液
３６ 廃液
Ａ 領域
Ａｒ１〜Ａｒ６ 矢印
Ｌ 破線
Ｖ１〜Ｖ７ バルブ

Claims (6)

1. 光ファイバを順次通過させるニップルと第一ダイと第二ダイと、前記ニップルの外周との間にインク溜まりを形成するとともに、該インク溜まりに連結するインク供給口および洗浄液排出口を有する枠体とを備え、前記ニップル、第一ダイ、および第二ダイの間にはインク流路が形成され、前記第二ダイの光ファイバ通過孔は、内径が光ファイバの通過方向に向かって減少しているテーパ部を有する光ファイバの着色装置の洗浄方法であって、
   前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とから洗浄液を供給し、前記洗浄液排出口から排出させる第一洗浄工程と、
   前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とから洗浄液を供給し、前記第二ダイの光ファイバ通過孔から排出させる第二洗浄工程と、
   を含むことを特徴とする光ファイバの着色装置の洗浄方法。
2. 前記第一洗浄工程および前記第二洗浄工程の後に、
   前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とからエアを供給し、前記洗浄液排出口から前記洗浄液を排出させる第一洗浄液排出工程と、
   前記着色装置に、前記ニップルの光ファイバ通過孔と前記インク供給口とからエアを供給し、前記第二ダイの光ファイバ通過孔から前記洗浄液を排出させる第二洗浄液排出工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの着色装置の洗浄方法。
3. 前記第一ダイは、外周に複数の切り欠き部を有し、前記第一洗浄工程および前記第二洗浄工程において、前記第一ダイの切り欠き部によって形成された連接孔構造に前記洗浄液を流通させることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの着色装置の洗浄方法。
4. 前記第一ダイの切り欠き部の数が３以上であることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバの着色装置の洗浄方法。
5. 光ファイバを通過させる第一光ファイバ通過孔を有するニップルと、
   前記ニップルの下方に位置し、前記第一光ファイバ通過孔に連通する第二光ファイバ通過孔と、外周に複数の切り欠き部とを有する第一ダイと、
   前記第一ダイの下方に位置し、前記第二光ファイバ通過孔に連通するとともに内径が光ファイバの通過方向に向かって減少しているテーパ部を有する第三光ファイバ通過孔を有する第二ダイと、
   前記ニップルの外周との間にインク溜まりを形成するとともに、該インク溜まりに連結するインク供給口および洗浄液排出口を有する枠体と、
   を備え、
   前記ニップル、第一ダイ、および第二ダイの間にはインク流路が形成され、前記第一ダイの複数の切り欠き部によって、前記インク溜まり、インク流路、テーパ部内部を順次連通する連通孔構造が形成されていることを特徴とする光ファイバの着色装置。
6. 前記第一ダイの切り欠き部の数が３以上であることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバの着色装置。

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