專利名稱：擠出原料供給裝置及使用該裝置的光傳輸體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擠出原料供給裝置、以及用于光學(xué)用途、光纖用途等的光傳輸體的制造方法，更具體而言，涉及通過熔融擠出成形獲得、且在該制造過程中主要適用于光學(xué)信號(hào)傳輸損耗的劣化少的光傳輸體的制造的擠出原料供給裝置、以及使用該裝置的光傳輸體的制造方法。
背景技術(shù)：
作為迄今為止的典型的光傳輸體(例如光纖)制造技術(shù)，已提出了下述方法 1.將由界面凝膠聚合法制得的預(yù)制料熔融抽絲的方法；2.螺桿擠出方式；3.利用氣體壓力的擠出方式(專利文獻(xiàn)1)。在光學(xué)用途、光纖用途中，需要透明性、光傳輸性優(yōu)異的光學(xué)聚合物/纖維。由于構(gòu)成纖維的聚合物內(nèi)含有不純物(不純物)/雜質(zhì)(異物)，會(huì)導(dǎo)致所述光傳輸性的品質(zhì)性能發(fā)生劣化。作為其中的所述不純物，包括例如由空氣中、擠出體系內(nèi)含有的氧引起的聚合物的氧化劣化、因超過適用期(pot life)所帶來的熱引起的聚合物的熱劣化等。此外， 作為所述雜質(zhì)，可代表性地列舉供給原料表面上所附著的纖維等有機(jī)物、塵埃等無機(jī)物、 以及操作者帶來的人的皮屑等?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 美國專利第6527986號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在上述現(xiàn)有的公知技術(shù)中，就1.熔融抽絲法而言，不存在使聚合時(shí)的原料與環(huán)境雜質(zhì)混合存在的余地，并且，由于對(duì)加熱熔融部分進(jìn)行抽絲，因此比較容易抑制不純物的產(chǎn)生。然而，由于其層比、聚合物種類等原料構(gòu)成本身依賴于聚合部分，導(dǎo)致其制造自由度不可避免地變窄，因此，存在不得不犧牲生產(chǎn)性的問題。就2.螺桿擠出方式而言，與常規(guī)擠出技術(shù)相同，可利用擠出機(jī)將幾種原料在數(shù)分鐘內(nèi)重疊為數(shù)層，或者，可以根據(jù)模具等對(duì)其層厚進(jìn)行任意變更，即，能夠大幅提高制造的自由度，但存在下述問題無法抑制附著在其原料上的雜質(zhì)、由螺桿剪切、熱引起的不純物所造成的信號(hào)傳輸損耗的劣化。此外，就專利文獻(xiàn)1所示的3.利用氣體壓力的方式而言，可以抑制由螺桿剪切引起的不純物造成的信號(hào)傳輸損耗劣化，然而，加熱熔融部是用于使全部塑料原料熔融的部件，因此需要對(duì)塑料原料進(jìn)行長時(shí)間(數(shù)小時(shí) 1周)的加熱熔融，存在著不適于熱穩(wěn)定性不良的塑料的問題。這樣，對(duì)于光信號(hào)傳輸損耗的問題和生產(chǎn)性問題，如何使兩者兼?zhèn)鋭t成為了最大的課題。
本發(fā)明鑒于上述背景而完成，目的在于提供一種適于在熔融擠出成形中使用的擠出原料供給裝置，同時(shí)提供一種光信號(hào)傳輸損耗劣化極少、且兼具擠出成形法固有的生產(chǎn)性的光傳輸體的制造方法。解決問題的方法本發(fā)明的擠出原料供給裝置用于使棒狀塑料原料加熱熔融并將其供給至模具，其中，該擠出原料供給裝置具備收納棒狀塑料原料的容器；設(shè)置于容器的下游側(cè)，使棒狀塑料原料的下端部分加熱熔融的加熱熔融部；對(duì)加熱熔融部進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)；以及通過氣體壓力將熔融塑料依次供給至模具的氣體加壓機(jī)構(gòu)。作為容器，存在將其整體制成與原料棒的形狀相對(duì)應(yīng)的形式(該形式的容器具有原料棒的長度加上加熱熔融部的長度的程度的長度，且具有比原料棒的外徑略大的內(nèi)徑， 在該說明書中，將其稱作“料斗”)，也存在僅將下端部制成與原料棒的形狀相對(duì)應(yīng)的形式 (該形式的容器整體上具有原料棒數(shù)倍的直徑，容器的下端部具有比原料棒的外徑略大的內(nèi)徑，且具有原料棒的長度加上容器內(nèi)置部分(具有將原料棒送至下方的構(gòu)成)的長度的容器長度，在該說明書中，將其稱作“加壓罐”)。容器的“下游側(cè)”，可以是容器內(nèi)的下游側(cè)(容器的下端部)，也可以是容器外的下游側(cè)(安裝于容器下端部的部分)。通過利用本發(fā)明的擠出原料供給裝置使棒狀塑料原料(以下，也稱其為“原料棒”)的下端部分加熱熔融，可以僅使必要量熔融，由此，可以縮短塑料原料熔融的時(shí)間，即使對(duì)于熱穩(wěn)定性不良的塑料，也可以防止由劣化物引起的信號(hào)傳輸?shù)膿p耗劣化。作為利用氣體加壓機(jī)構(gòu)供給的氣體壓力，優(yōu)選0. 1 3MPa，更優(yōu)選0. 5 2MPa。低于0. IMPa時(shí)，無法將塑料原料擠出，超過3MPa時(shí)，需要制成耐壓結(jié)構(gòu)的裝置，不優(yōu)選。對(duì)于氣體沒有特別的限定，但氮?dú)?、氬氣等非活性氣體不會(huì)使塑料原料變性，因此優(yōu)選。塑料原料的截面形狀和料斗的內(nèi)周截面形狀沒有特別的限定，可以采用圓形、多邊形。對(duì)于加熱熔融部的內(nèi)周面形狀沒有特別限定，可以使用圓筒形狀、倒圓錐形狀。內(nèi)周面形狀為圓筒狀的情況下，熔融塑料的氣體加壓面的面積是一定的，因此，可以通過一定的擠出力(=氣體壓力X加壓面積)將塑料擠出。此外，內(nèi)周面形狀為倒圓錐形狀的情況下，即使在下游(模具等)的溫度發(fā)生變動(dòng)的情況下，也可以使擠出力(=氣體壓力X加壓面積)向消除塑料流量變化的方向變化，因此容易抑制擠出量的變動(dòng)。原料棒的截面形狀為圓形的情況下，對(duì)其直徑?jīng)]有限定，優(yōu)選為20 60mm。小于 20mm時(shí)，為了制造一定量的光傳輸體，需要準(zhǔn)備長條的原料棒，超過60mm時(shí)，熔融塑料的體積變大，因此無法縮短塑料原料熔融的時(shí)間，使用熱穩(wěn)定性不良的塑料時(shí)，存在由劣化物引起信號(hào)傳輸?shù)膿p耗劣化的隱患。原料棒的截面形狀為多邊形的情況下，上述直徑相當(dāng)于外接圓的直徑。優(yōu)選加熱熔融部內(nèi)周面的截面積大于原料棒的截面積。此時(shí)的氣體加壓面成為原料棒的外周與熔融塑料的外周之間的環(huán)狀部分。加熱熔融部的內(nèi)徑被設(shè)計(jì)成比原料棒的外徑大指定量，由此可使熔融塑料的外徑大于原料棒的外徑。這樣，通過在位于原料棒外徑更外側(cè)的熔融塑料的環(huán)狀部分施加氣體壓力，可以從排出口擠出熔融塑料，并供給至模具。
如果加熱熔融部內(nèi)周面的截面積與原料棒的截面積相同，則加壓面變得極小，因此擠出量變得極少，而為了達(dá)到實(shí)際的擠出量，需要3MPa以上的氣體壓力，因此不優(yōu)選。加熱熔融部內(nèi)周面的截面積與原料棒的截面積之差優(yōu)選為200 2000mm2，更優(yōu)選為400 1800mm2。如果加熱熔融部內(nèi)周面的截面積與原料棒的截面積之差超過2000mm2， 則熔融塑料的體積變大，因此無法縮短塑料原料熔融的時(shí)間，使用熱穩(wěn)定性不良的塑料時(shí)， 存在由劣化物引起信號(hào)傳輸損耗劣化的隱患。對(duì)于加熱機(jī)構(gòu)沒有特別限定，可以使用電加熱器對(duì)料斗進(jìn)行加熱，也可以使用遠(yuǎn)紅外線加熱器，另外還可以組合使用電加熱器和遠(yuǎn)紅外線加熱器。還可以列舉介質(zhì)加熱的方法，尤其有效的是對(duì)于聚氯苯乙烯等含氯原子的塑料原料，利用高頻進(jìn)行介質(zhì)加熱的方法。采用遠(yuǎn)紅外線加熱器或介質(zhì)加熱時(shí)，即使加熱熔融部內(nèi)周面和塑料棒原料之間的間隙大(即使在原料棒的外徑較小的情況下)，也可以容易地進(jìn)行加熱。優(yōu)選通過熔融量控制機(jī)構(gòu)使原料棒以受到控制的速度向下方下降，來控制熔融量。作為熔融量控制機(jī)構(gòu)，可以通過各種致動(dòng)器進(jìn)行控制，例如，優(yōu)選通過使用清潔環(huán)境用致動(dòng)器，來防止雜質(zhì)附著于原料上。熔融量控制機(jī)構(gòu)具有主體和傳送棒，所述主體配置于容器外且內(nèi)置有致動(dòng)機(jī)構(gòu)， 所述傳送棒能夠移動(dòng)地配置于容器內(nèi)、受主體驅(qū)動(dòng)而將棒狀塑料原料(原料棒)送至下方， 傳送棒從容器的開口邊緣部插入到容器內(nèi)，在容器的開口邊緣部設(shè)置有用于防止加壓氣體從容器開口邊緣部與傳送棒之間漏出的密封機(jī)構(gòu)。S卩，使用致動(dòng)器時(shí)，可以將致動(dòng)器配置于容器內(nèi)，但更優(yōu)選將致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)部分 (包含電動(dòng)機(jī))配置于容器外，并通過使受致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的傳送棒在容器內(nèi)移動(dòng)，從而將原料棒送至下方。這樣一來，即使在致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)部分產(chǎn)生了磨耗粉塵等，也易于防止粉塵侵入容器內(nèi)，因而可以使用各種致動(dòng)器。由于傳送棒的一部分伸出至容器外部，且進(jìn)行上下移動(dòng)，因此需要防止雜質(zhì)從容器的開口邊緣部和傳送棒之間侵入，而通過在容器的開口邊緣部設(shè)置密封機(jī)構(gòu)，可以防止上述雜質(zhì)的侵入。密封機(jī)構(gòu)優(yōu)選具有至少一個(gè)帶有墊圈(back up ring)的X環(huán)、滑動(dòng)襯套、以及從兩側(cè)夾著帶有墊圈的X環(huán)和滑動(dòng)襯套的一對(duì)防塵密封件。由于在容器內(nèi)填充有用于使熔融塑料移動(dòng)的加壓氣體，因此，在利用最常用的0 環(huán)進(jìn)行密封時(shí)，很難于加壓下在使傳送棒順暢地上下移動(dòng)的同時(shí)防止容器內(nèi)的加壓氣體泄漏從而切實(shí)地防止雜質(zhì)的侵入。因此，通過使用X環(huán)代替0環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)摩擦阻力的降低，同時(shí)，也可以通過使用滑動(dòng)襯套來引導(dǎo)傳送棒，以確保傳送棒的順暢移動(dòng)，進(jìn)一步，對(duì)于伴隨傳送棒的移動(dòng)而引起的滑動(dòng)襯套和X環(huán)發(fā)生磨耗、產(chǎn)生粉塵，可以通過在上述密封材料(滑動(dòng)襯套和X環(huán))的上下安裝防塵密封件，通過防塵密封件夾入粉塵來抑制磨耗粉塵飛散，從而防止粉塵混入到容器內(nèi)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)清潔度要求極高的用途中的應(yīng)用。在傳送棒上，可移動(dòng)地安裝有通過彈性構(gòu)件被施加朝向軸向的力的支撐構(gòu)件，且在支撐構(gòu)件上設(shè)置有用以保持棒狀塑料原料的上端部的保持構(gòu)件。具體而言，原料棒保持部可設(shè)計(jì)成例如具有下述各構(gòu)件的構(gòu)成固定在傳送棒上的固定彈簧支撐環(huán)；在固定彈簧支撐環(huán)的下方，可移動(dòng)地安裝于傳送棒上的可動(dòng)彈簧支撐環(huán)(支撐構(gòu)件)；配置于兩個(gè)彈簧支撐環(huán)之間的壓縮螺旋彈簧(彈性構(gòu)件)；以及，隔著連結(jié)板安裝在可動(dòng)彈簧支撐環(huán)上、且被施加朝向內(nèi)向(夾持原料棒的方向)的力的一對(duì)保持臂 (保持構(gòu)件)。原料棒被保持構(gòu)件保持，并隨著加熱熔融部內(nèi)的熔融塑料的排出，通過熔融量控制機(jī)構(gòu)被傳送。此時(shí)，原料棒受到來自熔融塑料的反作用力，熔融和送料量之間的平衡被破壞時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)致動(dòng)器施加較大的負(fù)載。而此時(shí)，通過彈性構(gòu)件(例如壓縮螺旋彈簧) 被施加朝向軸向的力的支撐構(gòu)件發(fā)生移動(dòng)，可以在某種程度上吸收上述負(fù)載，由此，可以防止致動(dòng)器的損傷。在加壓罐內(nèi)插入有填充氣體量削減塊體(7 口 7々)，該填充氣體量削減塊體中形成有成為傳送棒的移動(dòng)空間的貫通通路。填充氣體量削減塊體形成為大致筒狀，并且以不會(huì)妨礙將原料棒插入到容器內(nèi)的方式去除所需部分。由此，可以削減加壓氣體的用量。優(yōu)選在所述填充氣體量削減塊體上設(shè)置用于防止粉塵從容器內(nèi)上方落下的接收皿。接收皿是用于防止粉塵雜質(zhì)落下的部分，因此，很難將其設(shè)置在容器內(nèi)，但通過利用可以削減加壓氣體用量的填充氣體量削減塊體，并在其上安裝接收皿，可以容易地設(shè)置接收皿，而通過使用接收皿接收向下方落下的雜質(zhì)，可防止雜質(zhì)附著于塑料原料。本發(fā)明涉及的光傳輸體的制造方法包括在芯層和包覆層用的雙層模具的上游側(cè)，配置芯原料供給裝置和包覆原料供給裝置，使用用于在雙層模具內(nèi)形成包含芯層和包覆層的光傳輸體的熔融擠出裝置，并將芯原料供給裝置和包覆原料供給裝置設(shè)為上述擠出原料供給裝置，來制造光傳輸體。作為制造光傳輸體時(shí)所使用的塑料的種類，只要是透明性高，可以用于光傳輸?shù)乃芰霞纯?，沒有限定?？梢粤信e例如(甲基)丙烯酸酯類單體的聚合物、苯乙烯類單體的聚合物。作為(甲基)丙烯酸酯類單體，可以列舉甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯等；作為苯乙烯類單體，可以列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等，也可以是它們的共聚物。作為其它共聚成分，可以列舉乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、乙酸乙烯苯酯、氯乙酸乙烯酯等乙烯基酯類；N-正丁基馬來酰亞胺、N-叔丁基馬來酰亞胺、N-異丙基馬來酰亞胺、N-環(huán)己基馬來酰亞胺等馬來酰亞胺類等。此外，還可以使用聚碳酸酯類塑料、環(huán)烯烴類塑料、非晶氟類塑料等。光纖通常分為多模光纖和單模光纖，而進(jìn)一步，多模光纖又分為階梯折射率(Si) 型和具有折射率分布的漸變折射率(GI)型，本發(fā)明的光傳輸體的制造方法對(duì)于制造GI型 (具備芯的類型，所述芯從中心向半徑方向外側(cè)具有折射率大小不同的分布)光纖更為有利。根據(jù)上述擠出原料供給裝置，可以利用熔融量控制機(jī)構(gòu)(例如致動(dòng)器)對(duì)原料棒的傳送速度進(jìn)行控制，并且可以通過由氣體加壓機(jī)構(gòu)施加的氣體壓力對(duì)熔融塑料的排出速度進(jìn)行控制，但在制造包含芯層和包覆層的光傳輸體時(shí)，從提高制品品質(zhì)的觀點(diǎn)出發(fā)，相對(duì)于光傳輸體的直徑為例如數(shù)十Pm Imm左右的大小，優(yōu)選使用直徑為數(shù)十mm左右的原料棒。這種情況下，與熔融塑料的排出量相比，原料棒的直徑非常大，因此，與其相對(duì)應(yīng)地，需要將原料棒的傳送速度設(shè)定為較慢的速度(例如，以每分鐘的速度來計(jì)為Imm以下)。當(dāng)然可以使用能夠?qū)崿F(xiàn)上述超低速傳送的致動(dòng)器，但由于使用常規(guī)的致動(dòng)器難以實(shí)現(xiàn)上述超低速傳送，因此，作為熔融量控制機(jī)構(gòu)，可以使用常規(guī)的致動(dòng)器(傳送速度以每秒鐘的速度來計(jì)為Imm左右)，且控制其傳送的機(jī)構(gòu)每經(jīng)過指定時(shí)間，僅傳送指定量(與致動(dòng)器的適當(dāng)傳送量相當(dāng)?shù)牧?的原料棒。這種情況下，所述指定時(shí)間，優(yōu)選設(shè)定為60秒以上(2000秒以下)，每經(jīng)過這樣的時(shí)間，僅進(jìn)行例如1秒鐘的原料棒的傳送，除此以外的時(shí)間停止傳送。 對(duì)于該指定時(shí)間，優(yōu)選基于使用溫度傳感器、壓力傳感器對(duì)熔融塑料的狀態(tài)進(jìn)行檢測而得到的檢測結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以將塑料原料的加熱熔融時(shí)間控制為較短時(shí)間，使得成為光信號(hào)的傳輸損耗劣化原因的劣化雜質(zhì)極少，以擠出成形法固有的高生產(chǎn)性來制造光纖。


圖1為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第1實(shí)施方式。圖2為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第2實(shí)施方式。圖3為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第3實(shí)施方式。圖4為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置所使用的塑料原料傳送機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式之一。圖5為橫向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置所使用的料斗的其它實(shí)施方式。圖6為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第4實(shí)施方式。圖7為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第4實(shí)施方式的加熱熔融部。圖8為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第4實(shí)施方式的密封機(jī)構(gòu)。圖9為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第4實(shí)施方式的原料棒保持部。圖10為橫向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第4實(shí)施方式的原料棒保持部。圖11為縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第4實(shí)施方式的填充氣體量削減塊體和接收皿。圖12為立體圖，示出了本發(fā)明的擠出原料供給裝置的第4實(shí)施方式的填充氣體量削減塊體和接收皿。圖13為示出熔融擠出裝置的圖，所述熔融擠出裝置是使用本發(fā)明的擠出原料供給裝置的一例。符號(hào)說明(1)擠出原料供給裝置(2)料斗(容器)(3)冷卻部(4) (8) (9)加熱熔融部(5)冷卻機(jī)構(gòu)(6)電加熱器(加熱機(jī)構(gòu))
7
(7) (16)氣體加壓機(jī)構(gòu)
(10遠(yuǎn)紅外線加熱器(加熱機(jī)構(gòu))
(13電加熱器(加熱機(jī)構(gòu))
(17致動(dòng)器(熔融量控制機(jī)構(gòu))
(20擠出裝置
(21芯原料供給裝置
(22包覆原料供給裝置
(23雙層模具
(41加壓罐(容器)
(42氣體加壓機(jī)構(gòu)
(44冷卻部
(45加熱熔融部
(51致動(dòng)器(熔融量控制機(jī)構(gòu))
(52傳送棒
(60傳送棒密封機(jī)構(gòu)(密封機(jī)構(gòu))
(61致動(dòng)器主體
(64X環(huán)
(65滑動(dòng)襯套
(66防塵密封件
(67墊圈
(72可動(dòng)彈簧支撐環(huán)(支撐構(gòu)件)
(73壓縮螺旋彈簧(彈性構(gòu)件)
(75保持臂(保持構(gòu)件)
(81填充氣體量削減塊體
(82貫通通路
(83接收皿
(R)原料棒(棒狀塑料原料)
具體實(shí)施例方式以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在下述說明中，圖的上下被稱作上下。圖13示出了光傳輸體制造用熔融擠出裝置，該熔融擠出裝置是使用本發(fā)明的擠出原料供給裝置的一例。該裝置00)是利用熔融擠出法制造具有折射率分布的塑料光纖的裝置，在芯層和包覆層用的雙層模具03)的上游側(cè)，連結(jié)有芯層原料供給裝置和包覆原料供給裝置0 。在雙層模具的下游側(cè)，具備用于擴(kuò)散摻雜劑(折射率調(diào)節(jié)劑)的摻雜劑擴(kuò)散管(M)，在其下游，隔著輥(25)配置有卷繞輥(26) 0使用該裝置OO)，首先將芯層及包覆層用的材料在各原料供給裝置(22)內(nèi)加熱使其成為熔融狀態(tài)，接著，在雙層模具內(nèi)，制成在芯層的外周具有包覆層的雙層結(jié)構(gòu)，然后，在摻雜劑擴(kuò)散管04)內(nèi)，通過擴(kuò)散摻雜劑形成折射率分布，隨后，通過輥05) 形成指定直徑，從而可制造作為塑料制光傳輸體的GI型光纖(F)。本發(fā)明的擠出原料供給裝置(1)適用于上述的芯原料供給裝置和包覆原料供給裝置0 ，圖1表示其第1實(shí)施方式。如圖1所示，第1實(shí)施方式的擠出原料供給裝置(1)具備具有冷卻部(3)和連接在其下方的加熱熔融部(4)且收納有原料棒(棒狀塑料原料)(R)的垂直狀料斗(容器) ⑵；對(duì)冷卻部(3)進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)(5)；對(duì)加熱熔融部⑷進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)(6)； 以及用于利用氣體壓力將熔融塑料(M)依次供給至模具的氣體加壓機(jī)構(gòu)(7)。冷卻部(3)的上下呈長圓筒狀，為了更有效地進(jìn)行冷卻，冷卻部(3)的內(nèi)周和原料棒(R)的外周的間隙設(shè)定為較小值。加熱熔融部(4)形成為內(nèi)徑大于位于其上側(cè)的冷卻部(3)的圓筒狀，從而可以使熔融的塑料(M)在加熱熔融部內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散(熔融塑料(M)的外徑>原料棒(R)的外徑)。加熱熔融部的內(nèi)周上設(shè)置有與圓筒部Ga)相連的倒圓錐部(4b)，熔融塑料(M) 從設(shè)置在倒圓錐部Gb)下端部的熔融塑料排出口 Ge)供給至下游側(cè)。加熱機(jī)構(gòu)(6)為電加熱器，并以包圍加熱熔融部⑷的形式配置。加熱機(jī)構(gòu)(6) 設(shè)置為不對(duì)加熱熔融部的上端部進(jìn)行強(qiáng)烈加熱、并且不僅對(duì)圓筒部( )、同時(shí)還對(duì)倒圓錐部Gb)進(jìn)行加熱的形式，通過利用該加熱機(jī)構(gòu)(6)進(jìn)行加熱，可使加熱熔融部內(nèi)存在保持棒狀的塑料原料(R)下端、以及被熔融的熔融塑料(M)。氣體加壓機(jī)構(gòu)(7)用于將氣體供給至料斗O)內(nèi)，在加熱熔融部(4)的上端部，熔融塑料(M)的外徑>原料棒(R)的外徑，由此，原料棒(R)的外周和熔融塑料(M)的外周之間的環(huán)狀部分成為氣體加壓面(7a)，從而可以確保氣體壓力碰到(當(dāng)& 3 )熔融塑料(M) 的面積。在該實(shí)施方式中，加熱熔融部⑷形成為內(nèi)徑大于冷卻部⑶的圓筒狀，由此，即使熔融塑料(M)的液面稍有上下波動(dòng)，氣體加壓面(7a)的面積也不會(huì)發(fā)生變化，因而可使由氣體壓力產(chǎn)生的擠出力不發(fā)生變化。圖2示出了第2實(shí)施方式的擠出原料供給裝置(1)，該實(shí)施方式的擠出原料供給裝置(1)具備具有冷卻部(3)和連接在其下方的加熱熔融部(8)且收納有原料棒(R)的垂直狀料斗O)；對(duì)冷卻部(3)進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)(5)；對(duì)加熱熔融部(8)進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)(6)；以及用于利用氣體壓力將熔融塑料(M)依次供給至模具的氣體加壓機(jī)構(gòu)(7)。該第2實(shí)施方式與第1實(shí)施方式的料斗(2)的加熱熔融部⑶的形狀不同。第2實(shí)施方式中的加熱熔融部(8)的內(nèi)周上設(shè)置有上端外徑大于位于其上側(cè)的冷卻部(3)的圓錐狀內(nèi)周面(8a)，從而可以使熔融的塑料原料(M)在加熱熔融部(8)內(nèi)的上部進(jìn)行擴(kuò)散(位于加熱熔融部(8)內(nèi)的上部的熔融塑料(M)的外徑>原料棒(R)的外徑)。 就加熱熔融部(8)而言，其直徑越向下方越小，熔融塑料(M)從設(shè)置在加熱熔融部(8)下端部的熔融塑料排出口(8b)供給至下游側(cè)。與第1實(shí)施方式相同，加熱機(jī)構(gòu)(6)為電加熱器，并以包圍加熱熔融部⑶的形式配置，并且，加熱機(jī)構(gòu)(6)設(shè)置為除了不對(duì)加熱熔融部(8)的上端部進(jìn)行加熱以外、對(duì)加熱熔融部(8)的全部區(qū)域進(jìn)行加熱的形式，由此，可使加熱熔融部(8)內(nèi)存在保持棒狀的塑料原料(R)下端部、以及由其熔融得到的熔融塑料(M)。熔融塑料(M)的外徑>原料棒(R)的外徑，由此，原料棒(R)的外周和熔融塑料(M)的外周之間的環(huán)狀部分成為氣體加壓面 (7a)，從而可以確保氣體壓力碰到熔融塑料(M)的面積。在該實(shí)施方式中，加熱熔融部(8)具有上端外徑大于冷卻部(3)的外徑的倒圓錐狀內(nèi)周面(8a)，因此，雖然無法獲得使該部分為圓筒狀內(nèi)周面Ga)的第1實(shí)施方式中獲得的“即使熔融塑料(M)的液面稍有上下波動(dòng)，氣體加壓面(7a)的面積也不會(huì)發(fā)生變化，因而可使由氣體壓力產(chǎn)生的擠出力不發(fā)生變化”這樣的作用效果，但可通過氣體加壓面(7a)的面積的變化，來追蹤下游側(cè)的模具溫度的變化，以修正塑料流量。S卩，以圖2(b)所示狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，圖2(a)中所示狀態(tài)代表模具溫度下降的情況，在這種情況下，可通過模具溫度下降一塑料粘度上升一塑料流量下降一塑料熔融面上升一擠出力(氣體壓力X加壓面積)上升一塑料流量上升的步驟，來自動(dòng)修正由于模具溫度降低引起的塑料流量的降低。以圖2(b)所示狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，圖2(c)中所示狀態(tài)代表模具溫度上升的情況，在這種情況下，可通過模具溫度上升一塑料粘度下降一塑料流量上升一塑料熔融面降低一擠出力(氣體壓力X加壓面積)下降一塑料流量降低的步驟，來自動(dòng)修正由于模具溫度上升引起的塑料流量的上升。圖3示出了第3實(shí)施方式的擠出原料供給裝置(1)，該實(shí)施方式的擠出原料供給裝置(1)具備具有冷卻部(3)和連接在其下方的加熱熔融部(9)且收納有原料棒(R)的垂直狀料斗⑵；對(duì)冷卻部⑶進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)(5)；對(duì)加熱熔融部(9)進(jìn)行加熱的加
熱機(jī)構(gòu)(10) (13)；以及用于利用氣體壓力將熔融塑料(M)依次供給至模具的氣體加壓機(jī)構(gòu) ⑵。該第3實(shí)施方式與第1實(shí)施方式的加熱熔融部(9)和加熱機(jī)構(gòu)(10) (13)的構(gòu)成不同。加熱機(jī)構(gòu)(10) (13)將電加熱器(13)和遠(yuǎn)紅外線加熱器(10)組合使用，并以包圍加熱熔融部(9)的形式配置。與第1實(shí)施方式相同，加熱熔融部(9)的內(nèi)周上設(shè)置有與圓筒部(9a)相連的倒圓錐部(9b)，倒圓錐部(9b)的下端部設(shè)置有熔融塑料排出口(9c)。由此，即使熔融塑料(M) 的液面上下波動(dòng)，氣體加壓的面積也不會(huì)發(fā)生變化。此外，遠(yuǎn)紅外線加熱器(10)以包圍圓筒部(9a)的形式配置，以使其不對(duì)加熱熔融部(9)的上端部進(jìn)行加熱，而電加熱器(1 以對(duì)倒圓錐部(9b)進(jìn)行加熱的形式配置。由此，在加熱熔融部(9)內(nèi)存在保持棒狀的塑料原料(R)下端部、以及由其熔融得到的熔融塑料(M)。加熱熔融部(9)的中央部分是由區(qū)別于料斗O)的冷卻部(3)的耐熱玻璃制環(huán) (11)形成的，由此可以通過遠(yuǎn)紅外線加熱器(10)來進(jìn)行加熱。耐熱玻璃制環(huán)(11)經(jīng)由0 環(huán)(12)插入于凸緣部Qa)和料斗下端部Ob)之間，所述凸緣部Oa)用于在與冷卻部(3) 的臨界部形成加熱熔融部(9)的上端部，所述料斗下端部Ob)用于形成加熱熔融部(9)的倒圓錐部(9b)和熔融塑料排出口(9c)。在該第3實(shí)施方式中，通過利用遠(yuǎn)紅外線加熱器(10)對(duì)加熱熔融部(9)的中央部分進(jìn)行加熱，即使在原料棒(R)和加熱熔融部(9)內(nèi)周面之間存在空隙(即使在原料棒(R) 的外徑較小的情況下)，也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜崛廴?。圖4示出了能夠在上述各實(shí)施方式中的擠出原料供給裝置(1)附加的塑料原料傳送機(jī)構(gòu)(14)。該圖中，塑料原料傳送機(jī)構(gòu)(14)具備配置在加壓罐(15)內(nèi)的致動(dòng)器(熔融量控制機(jī)構(gòu))(17)。在加壓罐(15)內(nèi)，以與保持原料棒(R)的料斗(整體對(duì)應(yīng)于原料棒的形狀而形成的容器)(2)相連的形式，設(shè)置用于收納致動(dòng)器(17)的空間，氣體加壓機(jī)構(gòu)(16) 的加壓氮?dú)獬錆M加壓罐(1 內(nèi)，由此，可以將比原料棒(R)的邊緣更寬大的熔融塑料部分向下方擠壓。致動(dòng)器(17)為例如THK公司制造的清潔環(huán)境用LM致動(dòng)器這樣的防塵型致動(dòng)器， 其具有內(nèi)置有致動(dòng)機(jī)構(gòu)的主體(31)，和位于主體(31)外部、在致動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下發(fā)生移動(dòng)的滑塊(32)，在滑塊(3 上一體地設(shè)置有將原料棒(R)送至下方的傳送棒(3 。通過該致動(dòng)器(17)，能夠使原料棒(R)以受到控制的速度向下方下降，從而可高精度地控制供給至雙層模具內(nèi)的熔融塑料量。通過熔融擠出法制造塑料制光纖(F)時(shí)，相對(duì)于塑料制光纖(F)的直徑數(shù)十 μ m Imm左右，原料棒(I )的直徑為數(shù)十mm左右，因此，利用致動(dòng)器(17)傳送原料棒(R) 的傳送速度非常慢，優(yōu)選通過致動(dòng)器(17)，以每次指定距離(例如每一步Imm)來傳送原料棒(R)，并根據(jù)加熱熔融部(4)的熔融塑料(M)的狀態(tài)來控制進(jìn)行上述傳送的時(shí)間間隔(例如在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每隔100秒傳送1mm，根據(jù)熔融塑料(M)的狀態(tài)來延長或縮短該時(shí)間間隔)。圖4中，在料斗(2)的冷卻部(3)設(shè)置有沿上下方向貫通冷卻部(3)的周壁的通氣孔(18)，以使加壓氮?dú)飧玫亓魍?，由此，通氣?18)貫通比加熱熔融部⑷⑶(9)的內(nèi)周面更靠內(nèi)側(cè)的部分。如圖5(a)所示，通氣孔(18)的截面為圓形，且在圓周方向等間隔地設(shè)置4個(gè)，通過在圖1 圖3所示的實(shí)施方式中也形成上述通氣孔(18)，即使在冷卻部(3) 的內(nèi)周面和原料棒(R)的外周面之間設(shè)定較小的間隙的情況下，也可以切實(shí)地對(duì)位于加熱熔融部(4) (8) (9)的內(nèi)側(cè)的熔融塑料(M)進(jìn)行加壓。需要說明的是，通氣孔(18)的形狀、數(shù)目并不限于圖示，即使如圖5(b)所示地，以冷卻部C3)的內(nèi)周側(cè)形成開口且截面大致呈方形的通氣槽(19)來代替通氣孔(18)，也可以獲得相同的效果。上述中，致動(dòng)器(17)整體配置在加壓罐(15)內(nèi)，由此，需要增大用來收納內(nèi)置有致動(dòng)機(jī)構(gòu)的主體(31)的加壓罐(15)，這會(huì)導(dǎo)致裝置整體大型化。為了使裝置整體小型化，優(yōu)選將內(nèi)置有致動(dòng)機(jī)構(gòu)的主體配置在加壓罐外，但此時(shí)，需要在加壓條件下進(jìn)行用于將原料棒(R)傳送至下方的傳送棒的進(jìn)退，而如何確保加壓罐內(nèi)的密封性和防塵性則成為課題。以下示出了在加壓罐外配置致動(dòng)器主體的情況下的優(yōu)選實(shí)施方式(擠出原料供給裝置 (1)的第4實(shí)施方式)。需要說明的是，圖6所示為擠出原料供給裝置的整體，圖7 圖12 所示為其各個(gè)主要部位。圖6中，擠出原料供給裝置⑴具備加壓罐01)、向加壓罐Gl)內(nèi)導(dǎo)入加壓氮?dú)獾臍怏w加壓機(jī)構(gòu)G2)及塑料原料傳送機(jī)構(gòu)G3)。分別對(duì)應(yīng)于第1 第3實(shí)施方式中的冷卻部(3)和加熱熔融部(4)的冷卻部(44)和加熱熔融部(45)，設(shè)置為與加壓罐(41)的下端相連。塑料原料傳送機(jī)構(gòu)03)具有致動(dòng)器(熔融量控制機(jī)構(gòu))(51)、通過致動(dòng)器(51) 而發(fā)生上下移動(dòng)的傳送棒(52)、以及設(shè)置在傳送棒(5 下端部的原料棒保持部(53)。加壓罐的上下具有開口部，各開口部設(shè)置了形成有內(nèi)螺紋的連接部(41a)(41b) 0加壓罐Gl)的上下的中段部設(shè)置有棒投入口 Glc)，加壓罐Gl)內(nèi)的下部成為原料棒(R)的收納空間，棒投入口(41c)處設(shè)置有能夠密閉該投入口的門(54)。加壓罐的直徑大于第1 第3的各實(shí)施方式的料斗O)的直徑。加壓罐的上方的開口部設(shè)置有防止加壓氣體從該開口部與傳送棒(5 之間漏出的傳送棒密封機(jī)構(gòu)(60)。致動(dòng)器(51)具有內(nèi)置有致動(dòng)機(jī)構(gòu)的主體(61)，和位于主體(61)外部、在致動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下發(fā)生移動(dòng)的滑塊(62)，傳送棒(5 的上端部被滑塊(6 保持。主體(61)和滑塊(6 配置于加壓罐Gl)外部，傳送棒(5 從加壓罐Gl)的上端開口部插入到加壓罐 (41)內(nèi)，且可以在加壓罐Gl)內(nèi)上下移動(dòng)。滑塊(6 可以在從圖6所示的實(shí)線位置至雙點(diǎn)劃線位置之間移動(dòng)，伴隨著滑塊(6 的下降，使原料棒(R)從下端側(cè)逐漸插入到加熱熔融部(45)內(nèi)。致動(dòng)器(51)的主體(61)中內(nèi)置有控制滑塊(6 移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過該致動(dòng)器
(51)，可使原料棒(R)以受控制的速度向下方下降，從而能夠高精度地控制向雙層模具 (23)內(nèi)供給的熔融塑料量。如圖7所示，在加壓罐Gl)的下端的連接部Glb)上，安裝有冷卻部形成用筒體 (55)，該冷卻部形成用筒體(55)的內(nèi)部形成有作為冷卻機(jī)構(gòu)的冷卻水通路(56)，在冷卻部形成用筒體(5 的下面?zhèn)劝惭b有加熱熔融部上部形成用筒體(57)，在加熱熔融部上部形成用筒體(57)的下面?zhèn)劝惭b有加熱熔融部下部形成用筒體(58)。然后，以包圍加熱熔融部上部形成用筒體(57)和加熱熔融部下部用筒體(58)這兩者的方式，安裝作為加熱機(jī)構(gòu)的帶狀加熱器(59)。由此，在加壓罐Gl)的正下方形成冷卻部(44)，并與第1實(shí)施方式相同地，在冷卻部G4)的下方形成加熱熔融部(45)，該加熱熔融部0 包含圓筒部Gfe)、與圓筒部(45a)相連的倒圓錐部0恥)、以及設(shè)置于倒圓錐部(45b)的下端部的熔融塑料排出
口 G5c)。在加熱熔融部圓筒部形成用筒體(57)上安裝有用于檢測塑料的熔融狀態(tài)的傳感器裝置(46)，該傳感器裝置06)包含壓力傳感器和溫度傳感器。在傳感器裝置G6)獲得的熔融塑料(M)的壓力和溫度被傳送至用于控制致動(dòng)器(51)的滑塊(62)的移動(dòng)的機(jī)構(gòu)， 從而可根據(jù)這些值對(duì)使滑塊(6 移動(dòng)的時(shí)間間隔、即進(jìn)行原料棒(R)的傳送的時(shí)間間隔進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如圖8所示，傳送棒密封機(jī)構(gòu)(60)包含安裝在加壓罐的上端部且使傳送棒
(52)能夠上下移動(dòng)地貫通的圓筒狀密封保持構(gòu)件(63)、一對(duì)X環(huán)(64)、配置成從上下兩側(cè)夾著一對(duì)X環(huán)(64)的一對(duì)滑動(dòng)襯套(65)、配置成從上下兩側(cè)夾著一對(duì)X環(huán)(64)和一對(duì)滑動(dòng)襯套(6 的一對(duì)防塵密封件(66)、以及用來防止位于最上方的防塵密封件(66)脫落的密封壓件(68)。X環(huán)(64)為丁腈橡膠制，且?guī)в蠵TFE制的墊圈(67)。墊圈(67)設(shè)置于各X環(huán) (64)的上下兩側(cè)?；瑒?dòng)襯套(65)為金屬制，防塵密封件(66)為PTFE制。在密封保持構(gòu)件(63)的內(nèi)周，設(shè)置有用于嵌入各帶有墊圈(67)的X環(huán)(64)、滑動(dòng)襯套(6 以及各防塵密封件(66)的環(huán)狀槽。密封保持構(gòu)件(6 上設(shè)置有凸緣部(63a)， 其通過該凸緣部(63a)利用螺栓被安裝在加壓罐Gl)的連接部(41a)上。根據(jù)上述傳送棒密封機(jī)構(gòu)(60)，可利用帶有墊圈(67)的X環(huán)(64)確保密封性能，
12此外，由于僅X環(huán)(64)的前端部與傳送棒(5 相接觸，因而可減少接觸面，從而抑制粉塵的產(chǎn)生。此外，通過由防塵密封件(66)夾入產(chǎn)生的粉塵，可抑制磨耗粉塵的飛散，防止粉塵混入到加壓罐Gl)內(nèi)。此外，可通過墊圈(67)防止在傳送棒(5 移動(dòng)時(shí)X環(huán)(64)發(fā)生咬入。如圖9和圖10所示，原料棒保持部(53)具有固定在傳送棒(52)上的固定彈簧支撐環(huán)(71)、位于固定彈簧支撐環(huán)(71)的下方且可移動(dòng)地安裝在傳送棒(5 上的可動(dòng)彈簧支撐環(huán)(支撐構(gòu)件)(72)、配置在兩個(gè)彈簧支撐環(huán)(71) (72)之間的壓縮螺旋彈簧(彈性構(gòu)件)(73)、隔著連結(jié)板(74)安裝在可動(dòng)彈簧支撐環(huán)(72)上的一對(duì)保持臂(保持構(gòu)件) (75)、以及對(duì)各保持臂(75)朝內(nèi)向(夾持原料棒(R)的方向)彈壓的一對(duì)板簧(76)。傳送棒(5 上形成有沿軸向延伸的導(dǎo)向槽(77)，沿徑向貫通可動(dòng)彈簧支撐環(huán) (72)的螺桿(78)的前端部被嵌入導(dǎo)向槽(77)內(nèi)。導(dǎo)向槽(77)具有擋住螺桿(78)的前端部的下面(77a)，可動(dòng)彈簧支撐環(huán)m被壓縮螺旋彈簧(7 施加向下的作用力，由此，螺桿(78)被導(dǎo)向槽(77)的下面(77a)擋住，可動(dòng)彈簧支撐環(huán)(72)在受到向上的力時(shí)，可以從該位置向上方移動(dòng)。各保持臂(75)可以繞著沿上下方向延伸的支撐軸(79)搖動(dòng)，一對(duì)保持臂(75)在被板簧(76)施加作用力的狀態(tài)下，在它們的前端部之間形成原料棒插入用開口部，并在其中間部分形成夾持原料棒(R)的保持部。在原料棒(R)的上端部設(shè)置有環(huán)狀槽，形成于各保持臂(75)上的原料棒插入用開口部，稍小于原料棒(R)的環(huán)狀槽的直徑，其一邊通過抵抗板簧(76)使開口變大，一邊強(qiáng)制性地將原料棒(R)插入到保持臂(75)之間。各保持臂 (75)的用以保持原料棒(R)的保持面(7 ),對(duì)應(yīng)于截面為圓形的原料棒(R)形成圓弧狀的凹面，通過在保持臂(7 之間插入原料棒(R)，可使原料棒(R)高精度地定位并夾持在一對(duì)保持臂(75)之間。通過致動(dòng)器(51)進(jìn)行原料棒(R)的傳送操作時(shí)，對(duì)原料棒(R)施加向上的較大的力、而該力被直接傳送至致動(dòng)器(51)的情況下，存在著致動(dòng)器(51)破損，致動(dòng)器(51)的傳送精度降低的可能性，但利用上述原料棒保持部(53)，在對(duì)原料棒(R)施加向上的較大的力的情況下，首先，保持臂(75)受到該力，由于保持臂(75)經(jīng)由連結(jié)板(74)與可動(dòng)彈簧支撐環(huán)連接，因此，向上的力可經(jīng)由壓縮螺旋彈簧(7 被傳送至固定彈簧支撐環(huán)(71)， 使得經(jīng)由傳送棒(5 而傳送至致動(dòng)器(51)的負(fù)載減少。加壓氮?dú)庥糜趯⑷廴谒芰?M)送至下方，因此不需要加大加壓罐Gl)的容量，因此，優(yōu)選減少加壓罐的容量，減少加壓氮?dú)獾奶畛淞?。另一方面，在加壓罐Gl)內(nèi)需要有傳送棒(52)的移動(dòng)空間，此外，還需要有用于進(jìn)行將原料棒(R)保持于原料棒保持部 (53)的作業(yè)的空間。為了兼顧兩者，如圖11和圖12所示(在圖6中省略圖示)，在加壓罐 (41)內(nèi)插入填充氣體量削減塊體(81)，該填充氣體量削減塊體(81)中形成有成為傳送棒 (52)的移動(dòng)空間的貫通通路(82)。填充氣體量削減塊體(81)的外周的截面為近似圓形， 且比加壓罐Gl)的內(nèi)周略小，且內(nèi)周的截面為正方形，其內(nèi)徑即貫通通路(82)的寬度為原料棒(R)直徑的2. 5倍左右(傳送棒(5 的4倍左右)。填充氣體量削減塊體(81)整體呈筒狀，作為原料棒(R)的投入部的部分(81a)被切除，此外，在將原料棒(R)傾斜地投入的情況下，位于加壓罐Gl)的內(nèi)側(cè)(圖的左側(cè))的下部的原料棒(R)的前端部容易受干擾的部分(81b)也被切除。通過使用該填充氣體量削減塊體(81)，可以減少使用的加壓氣體(圖示的例中，可以將39升減少為一半以下的19升)。需要說明的是，可以通過向加壓罐 (41)和填充氣體量削減塊體(81)這兩者之間形成的空隙間打入楔子來進(jìn)行填充氣體量削減塊體(81)向加壓罐Gl)的固定(省略圖示)。在填充氣體量削減塊體(81)的上面和加壓罐Gl)的頂壁之間，設(shè)置有用于設(shè)置接收皿的空間，利用填充氣體量削減塊體(81)，設(shè)置有用于防止粉塵雜質(zhì)落下的接收皿 (83)。接收皿(8 具有底壁(84)和周壁(85)，所述底壁(84)形成有恰好適合傳送棒 (52)貫通的大小的圓形孔(8 )，所述周壁(85)的外周面形成恰好可以收納于加壓罐Gl) 內(nèi)的形狀。底壁(84)的圓形孔(84a)的邊緣部上設(shè)置有圓筒狀的突出部(86)，該圓筒狀的突出部(86)用來引導(dǎo)傳送棒(5 且不易使粉塵雜質(zhì)附著于傳送棒(5 上。通過該接收皿(83)，可以通過接收皿(8 接收加壓罐內(nèi)向下方落下的雜質(zhì)， 從而防止雜質(zhì)附著在原料棒(R)上。因此，在通過傳送棒密封機(jī)構(gòu)(60)防止粉塵混入加壓罐Gl)內(nèi)的狀態(tài)下，還可以進(jìn)一步利用接收皿(8 來防止粉塵進(jìn)入原料棒(R)側(cè)，以防止雜質(zhì)混入作為生產(chǎn)品的塑料制光纖(光傳輸體)(F)，從而抑制由不純物引起的塑料制光纖 (光傳輸體)(F)的信號(hào)傳輸損耗的劣化。實(shí)施例1利用采用圖13所示的熔融擠出裝置00)的熔融擠出摻雜物擴(kuò)散法，制作了 GI型光纖。預(yù)先對(duì)甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行蒸餾、過濾后，以重量比90 10的比例混合二苯硫醚作為摻雜劑。在聚合容器內(nèi)將該混合物聚合，制造芯用的直徑38mm的原料棒200g，另外， 對(duì)甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行蒸餾、過濾后，在聚合容器內(nèi)進(jìn)行聚合，制作了包覆用的直徑為38mm 的原料棒200g。將作為上述芯用和包覆用塑料原料的原料棒投入到結(jié)構(gòu)如圖1所示、且加熱熔融部(圓筒部Ga))內(nèi)周面截面積和原料棒(R)截面積之差為990mm2的原料供給裝置(1)中， 設(shè)定氮?dú)鈿鈮簽镮MPa，使用清潔環(huán)境用致動(dòng)器(17)，使塑料原料以受控制的速度向下方下降，待擠出穩(wěn)定后，經(jīng)6小時(shí)制造了 3600m的GI型光纖(POF)。最初和最后50m光纖的傳輸損耗均為270dB/km，沒有差別。實(shí)施例2除了使用了結(jié)構(gòu)如圖1所示、且加熱熔融部(圓筒部Ga))內(nèi)周面截面積和原料棒(R)截面積之差為528mm2的原料供給裝置(1)，并設(shè)定氮?dú)鈿鈮簽?. 9MPa以外，其它與實(shí)施例1相同，經(jīng)6小時(shí)制造了 3600m的光纖。最初和最后50m光纖的傳輸損耗均為270dB/ km，沒有差別。實(shí)施例3除了使用了結(jié)構(gòu)如圖2所示、且加熱熔融部⑶的倒圓錐狀內(nèi)周面(8a)的頂部截面積和原料棒(R)截面積之差為0 1693mm2的原料供給裝置(1)以外，其它與實(shí)施例1相同，經(jīng)6小時(shí)制造了 3600m的光纖。最初和最后50m光纖的傳輸損耗均為270dB/km，沒有差別。實(shí)施例4除了使用了結(jié)構(gòu)如圖3所示、且加熱熔融部(圓筒部(9a))的內(nèi)周面截面積和原料棒(R)截面積之差為1693mm2的原料供給裝置(1)，并設(shè)定氮?dú)鈿鈮簽?. 6MPa以外，其它與實(shí)施例1相同，經(jīng)6小時(shí)制造了 3600m的光纖。最初和最后50m光纖的傳輸損耗均為 270dB/km，沒有差別。實(shí)施例5利用與實(shí)施例1相同的方法，制造了芯用的直徑為38mm的原料棒200g，以及包覆用的直徑為38mm的原料棒200g。將作為上述芯用和包覆用塑料原料的原料棒投入到結(jié)構(gòu)如圖6所示、且加熱熔融部(圓筒部0 ))內(nèi)周面截面積和原料棒(R)截面積之差為990mm2、具有圖7 12的加熱熔融部、密封機(jī)構(gòu)、原料棒保持部、填充氣體量削減塊體及接收皿的原料供給裝置(1)中， 設(shè)定氮?dú)鈿鈮簽镮MPa，使用致動(dòng)器(51)，使塑料原料以受控制的速度向下方下降，待擠出穩(wěn)定后，經(jīng)6小時(shí)制造了 3600m的GI型光纖(POF)。最初和最后50m光纖的傳輸損耗均為 270dB/km，沒有差別。比較例1除了在通過對(duì)料斗整體進(jìn)行加熱而使原料棒整體熔融的狀態(tài)下，使用利用氣體壓力供給原料的原料供給裝置以外，其它與實(shí)施例1相同，對(duì)光纖進(jìn)行了擠出成形，但在擠出開始后2小時(shí)30分鐘，因產(chǎn)生空隙而引起了斷絲，因此僅制造出了 1250m的光纖。最后50m 光纖的傳輸損耗為1500dB/km。由上述實(shí)施例1 5可知，與使原料棒整體熔融的比較例1相比，可以將塑料原料加熱熔融的時(shí)間抑制在短時(shí)間內(nèi)，并且成為光信號(hào)傳輸損耗劣化原因的劣化雜質(zhì)極少，因此，能夠以擠出成形法固有的高生產(chǎn)性制造光纖。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，可以制造出光學(xué)信號(hào)傳輸損耗劣化少的光傳輸體(例如光纖)，因此，有助于提高光傳輸體的制造技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種擠出原料供給裝置，其用于使棒狀塑料原料加熱熔融并將其供給至模具，其中，該擠出原料供給裝置具備收納棒狀塑料原料的容器；設(shè)置于容器的下游側(cè)，使棒狀塑料原料的下端部分加熱熔融的加熱熔融部；對(duì)加熱熔融部進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)；和通過氣體壓力將熔融塑料依次供給至模具的氣體加壓機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出原料供給裝置，其中，加熱熔融部內(nèi)周面的截面積大于棒狀塑料原料的截面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠出原料供給裝置，其中，加熱機(jī)構(gòu)為電加熱器和/或遠(yuǎn)紅外加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的擠出原料供給裝置，其中，在加熱熔融部的上游側(cè)，設(shè)置有對(duì)棒狀塑料原料進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的擠出原料供給裝置，其中還具備熔融量控制機(jī)構(gòu)，該熔融量控制機(jī)構(gòu)使棒狀塑料原料以受到控制的速度向下方下降，以控制熔融量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擠出原料供給裝置，其中，熔融量控制機(jī)構(gòu)具有主體和傳送棒，所述主體配置于容器外且內(nèi)置有致動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳送棒能夠移動(dòng)地配置于容器內(nèi)、受主體驅(qū)動(dòng)而將棒狀塑料原料送至下方，傳送棒從容器的開口邊緣部插入到容器內(nèi)，在容器的開口邊緣部設(shè)置有用于防止加壓氣體從容器開口邊緣部與傳送棒之間漏出的密封機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擠出原料供給裝置，其中，所述密封機(jī)構(gòu)具有至少一個(gè)帶有墊圈的X環(huán)、滑動(dòng)襯套、以及從兩側(cè)夾著帶有墊圈的X環(huán)和滑動(dòng)襯套的一對(duì)防塵密封件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擠出原料供給裝置，其中，在傳送棒上能夠移動(dòng)地安裝有通過彈性構(gòu)件被施加朝向軸向的力的支撐構(gòu)件，且在支撐構(gòu)件上設(shè)置有用以保持棒狀塑料原料的上端部的保持構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擠出原料供給裝置，其中，在加壓罐內(nèi)插入有填充氣體量削減塊體，該填充氣體量削減塊體中形成有成為傳送棒的移動(dòng)空間的貫通通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的擠出原料供給裝置，其中，在填充氣體量削減塊體上設(shè)置有用于防止粉塵從容器內(nèi)上方落下的接收皿。
11.光傳輸體的制造方法，其包括在芯層和包覆層用的雙層模具的上游側(cè)配置芯原料供給裝置和包覆原料供給裝置，使用用于在雙層模具內(nèi)形成包含芯層和包覆層的光傳輸體的熔融擠出裝置，并將芯原料供給裝置和包覆原料供給裝置設(shè)為權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的擠出原料供給裝置，來制造光傳輸體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適于在熔融擠出成形中使用的擠出原料供給裝置，同時(shí)提供一種光傳輸體的制造方法，其光信號(hào)傳輸損耗劣化極少、且兼具擠出成形法固有的生產(chǎn)性。擠出原料供給裝置(1)具備具有冷卻部(3)和連接在其下方的加熱熔融部(4)且收納有原料棒(R)的垂直狀料斗(2)；對(duì)冷卻部(3)進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)(5)；對(duì)加熱熔融部(4)進(jìn)行加熱的電加熱器(6)；以及通過氣體壓力將熔融塑料(M)依次供給至模具的氣體加壓機(jī)構(gòu)(7)。加熱熔融部(4)形成為內(nèi)徑大于位于其上側(cè)的冷卻部(3)的圓筒狀，且可以使熔融的塑料(M)在加熱熔融部(4)內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散。原料棒(R)的外周和熔融塑料(M)的外周之間形成環(huán)狀氣體加壓面(7a)。
文檔編號(hào)G02B6/00GK102361742SQ20108001325
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者岡本多鶴, 吉田博次, 小池康博 申請(qǐng)人:學(xué)校法人慶應(yīng)義塾, 積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社