JP2019178031A - 樹脂供給装置、樹脂供給方法及び光ファイバ線引き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タンクへの樹脂補給時に発生する気泡を低減させることができる樹脂供給装置、樹脂供給方法及び光ファイバ線引き装置を提供すること。【解決手段】光ファイバ樹脂被覆器に供給する樹脂を貯留するタンクと、タンクと光ファイバ樹脂被覆器とを繋ぎ、タンクから光ファイバ樹脂被覆器に樹脂を供給するための樹脂供給管と、タンクに樹脂を補給するための樹脂補給管と、を備えた樹脂供給装置において、タンク内における予め設定された任意の液面下限位置よりも下に、樹脂補給管の樹脂補給口が位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂供給装置、樹脂供給方法及び光ファイバ線引き装置に関する。

光ファイバの製造工程において、光ファイバ母材から線引きされた光ファイバに対し、紫外線硬化型樹脂を被覆するための樹脂被覆装置が用いられる。樹脂被覆装置には、樹脂被覆器（ダイス）に対して樹脂の供給を行う樹脂供給装置が用いられる（特許文献１など）。

特開平６−２２７８４６号公報

図３は、従来例に係る樹脂供給装置の模式図である。図３に示す樹脂供給装置１００Ａは、光ファイバ樹脂被覆器（ダイス）１３０へ供給するための紫外線硬化型樹脂である樹脂１１０を貯留する第１タンク１０１と、第１タンク１０１に補給するための樹脂１１０を貯留する第２タンク１０５とが設けられている。なお、第２タンク１０５は、例えば化学薬品会社などから購入した樹脂１１０を直接入れて貯蔵するための大型タンクである。また、第１タンク１０１は、第２タンク１０５から補給された樹脂１１０の圧力や温度等を調整してダイス１３０に供給するための中間タンクである。第１タンク１０１とダイス１３０とは、一端側の開口端部１０２ａが第１タンク１０１内の底部近傍に位置し、他端側の開口端部１０２ｂがダイス１３０に接続された樹脂供給管１０２によって繋がっている。第１タンク１０１内の樹脂１１０は、第１タンク１０１の上部に接続された加圧ガス供給管１０４から供給される加圧ガスによって液面１１１が加圧されることにより、樹脂供給管１０２を通ってダイス１３０に供給される。また、第１タンク１０１と第２タンク１０５とは、一端側の開口端部１０３ａが第２タンク１０５内の底部近傍に位置し、他端側の開口端部（樹脂補給口）１０３ｂが第１タンク１０１内の液面上限と液面下限との間に位置した、第２タンク１０５内の樹脂１１０を第１タンク１０１内に補給するための樹脂補給管１０３によって繋がっている。第２タンク１０５内の樹脂１１０は、樹脂補給管１０３の途中に設けられたポンプ１２０によって汲み上げられることにより、樹脂補給管１０３を通って第１タンク１０１内に補給される。

しかしながら、図３に示したような樹脂供給装置１００Ａでは、樹脂補給管１０３の開口端部１０３ｂが第１タンク１０１内における液面１１１よりも上方に位置する場合がある。この場合、第２タンク１０５内の樹脂１１０を樹脂補給管１０３を通して第１タンク１０１内に補給した際、液面１１１よりも上方に位置する樹脂補給管１０３の開口端部１０３ｂから樹脂１１０が排出されるため、加圧ガスの巻き込みにより、第１タンク１０１内の樹脂１１０に多くの気泡１４０が発生してしまう。そのため、第１タンク１０１からダイス１３０には、樹脂１１０と共に気泡１４０が送られてしまうことがあり、被覆不良が発生するといった問題が生じやすくなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タンクへの樹脂補給時に発生する気泡を低減させることができる樹脂供給装置、樹脂供給方法及び光ファイバ線引き装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る樹脂供給装置は、光ファイバ樹脂被覆器に供給する樹脂を貯留するタンクと、前記タンクと前記光ファイバ樹脂被覆器とを繋ぎ、該タンクから該光ファイバ樹脂被覆器に樹脂を供給するための樹脂供給管と、前記タンクに樹脂を補給するための樹脂補給管と、を備えた樹脂供給装置において、前記樹脂補給管の樹脂補給口が、前記タンク内における予め設定された任意の液面下限位置よりも下に位置することを特徴とするものである。

本発明に係る樹脂供給方法は、樹脂を貯留したタンクから光ファイバ樹脂被覆器に樹脂供給管を通して樹脂を供給する樹脂供給工程と、前記タンクに樹脂補給管を通して樹脂を補給する樹脂補給工程と、前記タンク内の樹脂の液面が前記樹脂補給管の樹脂補給口よりも上に位置するように、前記タンク内における液面高さを制御する液面高さ制御工程と、を有することを特徴とするものである。

本発明に係る光ファイバ線引き装置は、上記の発明の樹脂供給装置を有することを特徴とするものである。

本発明に係る樹脂供給装置、樹脂供給方法及び光ファイバ線引き装置は、樹脂補給管の樹脂補給口がタンク内における液面よりも常に下に位置するため、樹脂を補給する際に気体の巻き込みが抑えられ、タンクへの樹脂補給時に発生する気泡を低減させることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る樹脂供給装置の模式図である。 図２は、実施形態に係る樹脂供給装置を使用した光ファイバ素線の製造を行う線引き装置の模式図である。 図３は、従来例に係る樹脂供給装置の模式図である。

以下に、本発明に係る樹脂供給装置及び樹脂供給方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態より本発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態に係る樹脂供給装置１００の模式図である。実施形態に係る樹脂供給装置１００は、光ファイバ樹脂被覆器であるダイス３０へ供給するための紫外線硬化型樹脂である樹脂１０を貯留する第１タンク１と、第１タンク１に補給するための樹脂１０を貯留する第２タンク５とが設けられている。なお、第２タンク５は、例えば化学薬品会社などから購入した樹脂１０を直接入れて貯蔵するための大型タンクである。また、第１タンク１は、第２タンク５から補給された樹脂１０の圧力や温度等を調整してダイス３０に供給するための中間タンクである。第１タンク１とダイス３０とは、第１タンク１からダイス３０に樹脂１０を供給するための樹脂供給管２によって繋がっている。樹脂供給管２は、第１タンク１側である一端側の開口端部２ａが第１タンク１内の底部近傍に位置しており、ダイス３０側である他端側の開口端部２ｂがダイス３０に接続されている。また、第１タンク１の上部には、窒素ガスなどの不活性ガスまたは空気などの加圧ガスを供給するための加圧ガス供給管４の一端が接続されている。第１タンク１内の樹脂１０は、加圧ガス供給管４から第１タンク１内に供給された加圧ガスによって、液面１１が所望する樹脂供給量となる所定の圧力で加圧されることにより、樹脂供給管２を通ってダイス３０に供給される。

また、第１タンク１と第２タンク５とは、第２タンク５内の樹脂１０を第１タンク１内に補給するための樹脂補給管３によって繋がっている。樹脂補給管３は、第２タンク５側である一端側の開口端部３ａが第２タンク５内の底部近傍に位置し、第１タンク１側である他端側の開口端部（樹脂補給口）３ｂが第１タンク１内における予め設定された任意の液面下限位置よりも下に位置している。第２タンク５内の樹脂１０は、樹脂補給管３の途中に設けられたポンプ２０によって汲み上げられることにより、樹脂補給管３を通って第１タンク１内に補給される。

第１タンク１には、第１タンク１内の樹脂量を検出する不図示の樹脂量検出器が設けられている。この樹脂量検出器としては、例えば、静電容量センサーや重量計などを用いることができる。

実施形態に係る樹脂供給装置１００では、第１タンク１から樹脂供給管２を通してダイス３０に樹脂１０を供給することにより、第１タンク１内の樹脂１０が減っていき、第１タンク１内の樹脂量が、液面１１の高さが液面下限位置となる下限値になったことが樹脂量検出器によって検出されると、ポンプ２０が作動し、第２タンク５から樹脂補給管３を通して第１タンク１に樹脂１０の補給が開始される。その後、第１タンク１内の樹脂量が、液面１１の高さが液面上限位置となる上限値に達したことを樹脂量検出器が検出すると、ポンプ２０が停止し、第２タンク５から第１タンク１への樹脂１０の補給が終了する。

このように、実施形態に係る樹脂供給装置１００においては、第１タンク１内において液面１１の高さが液面上限位置と液面下限位置との間で維持されるように、適宜、第２タンク５から第１タンク１への樹脂１０の補給が行われる。すなわち、実施形態に係る樹脂供給装置１００は、第１タンク１内の樹脂１０の液面１１が樹脂補給管３の開口端部３ｂよりも上に位置するように、第１タンク１内における液面高さを制御している。

これにより、実施形態に係る樹脂供給装置１００においては、樹脂補給管３の開口端部３ｂが第１タンク１内の樹脂１０の液面１１よりも常に下に位置する。そのため、第２タンク５から樹脂補給管３を通して第１タンク１に樹脂１０を補給した際に、開口端部３ｂから樹脂１０が排出されても、第１タンク１内の樹脂１０への加圧ガスの巻き込みが抑えられ、第１タンク１への樹脂補給時に発生する樹脂１０内の気泡を低減させることができる。よって、第１タンク１からダイス３０に樹脂１０と共に気泡が送られることによって生じ得る被覆不良を抑制することができる。

図２は、実施形態に係る樹脂供給装置１００を使用した光ファイバ素線の製造を行う光ファイバ線引き装置４０の模式図である。光ファイバ母材５０は、例えば石英系のガラスからなり、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法など周知の方法で製造される。光ファイバ母材５０の端部は、光ファイバ母材５０の周囲に配置された加熱装置であるヒータ４１によって加熱されて溶融し、線引きされてガラス光ファイバ５１が引き出される。

ヒータ４１の下方には、ガラス光ファイバ５１の外周に紫外線硬化型樹脂を塗布するダイス３０が設けられている。このダイス３０には、樹脂供給装置１００の樹脂供給管２が接続されている。樹脂供給装置１００は、図１を用いて説明したように、加圧ガス供給管４から第１タンク１内に供給された加圧ガスによって、第１タンク１内の紫外線硬化型樹脂である樹脂１０の液面１１を、所望する樹脂供給量となるような所定の圧力で加圧することにより、樹脂供給管２を通して第１タンク１内からダイス３０に樹脂１０を供給する。ダイス３０は、例えば光ファイバのプライマリ被覆材料とセカンダリ被覆材料とを一括して塗布するダイスである。なお、プライマリ被覆材料用のダイスとセカンダリ被覆材料用のダイスとで複数個のダイスを別々に設けてもよい。この場合は、それぞれのダイスに対して樹脂供給装置が接続される。光ファイバ母材５０から引き出されたガラス光ファイバ５１は、ダイス３０において樹脂供給装置１００から供給された紫外線硬化型樹脂が塗布されることで、プライマリ被覆材料及びセカンダリ被覆材料が被覆された光ファイバ５２となる。

ダイス３０の下方には、プライマリ被覆材料及びセカンダリ被覆材料が被覆された光ファイバ５２に対して紫外線を照射する紫外線照射装置４２が設けられている。紫外線照射装置４２は、半導体発光素子や水銀ランプなどの任意の紫外線光源を備える。樹脂塗布装置２４によって紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバ５２は、紫外線照射装置４２に入り、紫外線が照射される。その結果、光ファイバ５２の外周に被覆された２層の紫外線硬化型樹脂は硬化され、前記２層の紫外線硬化型樹脂はプライマリ層及びセカンダリ層になる。

外周にプライマリ層とセカンダリ層とが形成された光ファイバ５２すなわち光ファイバ素線は、ガイドローラ４３にガイドされ、巻き取り装置４４に巻き取られる。このようにして光ファイバ素線は製造される。

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１，１０１ 第１タンク
２，１０２ 樹脂供給管
３，１０３ 樹脂補給管
４，１０４ 加圧ガス供給管
５，１０５ 第２タンク
１０，１１０ 樹脂
１１，１１１ 液面
２０，１２０ ポンプ
３０，１３０ 光ファイバ樹脂被覆器（ダイス）
４０ 光ファイバ線引き装置
４１ ヒータ
４２ 紫外線照射装置
４３ ガイドローラ
４４ 巻き取り装置
５０ 光ファイバ母材
５１ ガラス光ファイバ
５２ 光ファイバ
１００，１００Ａ 樹脂供給装置
１４０ 気泡

Claims (3)

1. 光ファイバ樹脂被覆器に供給する樹脂を貯留するタンクと、
   前記タンクと前記光ファイバ樹脂被覆器とを繋ぎ、該タンクから該光ファイバ樹脂被覆器に樹脂を供給するための樹脂供給管と、
   前記タンクに樹脂を補給するための樹脂補給管と、
   を備えた樹脂供給装置において、
   前記樹脂補給管の樹脂補給口が、前記タンク内における予め設定された任意の液面下限位置よりも下に位置することを特徴とする樹脂供給装置。
2. 樹脂を貯留したタンクから光ファイバ樹脂被覆器に樹脂供給管を通して樹脂を供給する樹脂供給工程と、
   前記タンクに樹脂補給管を通して樹脂を補給する樹脂補給工程と、
   前記タンク内の樹脂の液面が前記樹脂補給管の樹脂補給口よりも上に位置するように、前記タンク内における液面高さを制御する液面高さ制御工程と、
   を有することを特徴とする樹脂供給方法。
3. 請求項１に記載の樹脂供給装置を有することを特徴とする光ファイバ線引き装置。

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