JPH0489333A - ハーメチックコート光ファイバの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分計〉 本発明は、紡糸後の裸ファイバの表面に薄膜被覆を施す
ハーメチックコート光ファイバの製造方法及び製造装置
に関する。

〈従来の技術〉 光ファイバは、例えば石英等から作られた光ファイバ用
プリフォームを線引炉の上部より送給してその先端を加
熱溶融し、この溶融部分を線引炉下部より引出し所望の
径に細径化することにより紡糸される。

この紡糸された裸ファイバの表面を保護するため、例え
ば金属、無機物、有機物等の薄膜のいわゆるハーメチッ
クコート薄膜被覆層が設けられており、更にその後、光
硬化型樹脂による被覆層が設けられている。

とのハーメチックコート薄膜被覆層を設けるためには、
化学的気相成長法（以下ｒｃＶＤＪという。）が用いら
れており、このＣＶＤ法によって裸ファイバに薄膜を施
す手段として、ヒータ等の発熱体を有するコーティング
用の反応容器が用いられている。尚、上記ＣＶＤ法は、
常圧熱ＣＶＤあるいは減圧熱ＣＶＤをいい、プラズマＣ
ＶＤは含まない。

従来、この様なハーメチックコート光ファイバの製造装
置には、例えば米国特許第４７９０６２５号に示されて
いるように、線引炉と反応容器とを一体化した装置が有
り、これによってコーティング前の裸ファイバへの外気
の影響を無くす工夫が見られる。また本発明者らが先に
出願した特願昭６３−２９６２７９号には、反応容器内
に導入する不活性ガスを線引炉等で予備加熱することに
より、不活性ガスによるファイバの冷却を防ぐ方法が示
されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来の線引炉一体型反応容器においては
、外気からの影響を防ぎ、また紡糸されたファイバ表面
温度低下を防いで成膜温度を維持できる長所があったが
、線引炉から流出してくる加熱されたパージガスが反応
容器に直接進入してしまうため、反応容器内におけるガ
スの温度あるいは反応容器内における原料ガスの濃度を
制御するのが難しいという問題がある。

また希釈ガスを予熱し反応容器内に導入するだけでは、
反応容器内におけるガスの温度あるいは反応容器内にお
ける原料ガスの濃度を制御するのは可能なものの、例え
ば線引速度が低い場合であるとか、ファイバの線径が細
いといった場合には線引炉を出たファイバは外気によっ
て冷却されてしまい、ファイバの表面温度低下をもたら
し、膜の析出温度が変化するため、膜質を制御すること
が難しいといった問題がある。

本発明は以上述べた事情に鑑み、低線引速度の場合や、
光ファイバの細径化を図る場合であっても常に均一なハ
ーメチックコートを施すことができるハーメチックコー
ト光ファイバの製造方法及び製造装置を提供することを
目的とする。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するための本発明に係る／′Ｘ−メチツ
クコート光ファイバの製造方法は、光ファイバ用プリフ
ォームを線引炉で溶融、紡糸して裸ファイバとした後、
該裸ファイバを反応容器内に導入すると共に、該反応容
器内に原料ガスを導入し、該裸ファイバ上に化学気相析
出法により薄膜被覆層を施してなるハーメチックコート
光ファイバの製造方法において、線引炉内に導入され、
線引炉のと−タによって加熱された炉内パージ用不活性
ガスの一部を排出すると共に、その残部を該反応容器内
に導入し、上記原料ガスの希釈ガスとして用いることを
特徴とする。

また本発明に係るハーメチックコート光ファイバの製造
装置の構成は、光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶
融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応
容器内に導入すると共に、該反応容器内に原料ガスを導
入し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆
層を施してなるハーメチックコート光ファイバを製造方
法するに際し、上記線引炉と上記反応容置との間に円筒
形のガスシールド部材を設置し、該ガスシールド部材に
ガス排出口を設けることを特徴とする。

く作　　　用〉 以上のように構成されたガスシールド部材を線引炉と反
応容置の間に挾み込むと、紡糸された裸ファイバは外気
に触れることなく、熱せられた線引炉のパージガスと共
に反応容置上部から導入される。また反応容器内に流入
するパージガスは上記排気管により一部は外部に放出さ
れ、残部は反応春着上部より導入される。さらに、残り
のガスは必要に応じて新たに導入した常温の不活性ガス
により温度を調節した後、適温、適量状態で反応容胃上
部より導入してもよい。

この方法は通常より細径のファイバ（１２０μｍす下）
であるとか、その他の制約により線引速度が低く設定さ
れるような場合（１５０ｍ　／　＋ｍｉｎ以下）、特に
有効である。このような線引条件の下では線引炉を出た
ファイバは反応容器に導入されるまでに冷却されてしま
い最適な反応温度を維持できなくなる。しかし上記ガス
シールドを用いると裸ファイバは外気に触れることなく
、熱せられた線引炉のパージガスと共に反応容部上部か
ら導入されるため、ファイバ温度の冷却を防ぎ、また熱
せられた不活性ガスを制御して用いることにより反応ガ
ス雰囲気の温度も維持できる。

また逆に線引速度が高い場合（４００ｍ／ｗｉｎ以上）
には、反応容器内のファイバ温度も高温になるため良質
な膜質を得るための最適条件からはずれる可能性がある
。この様な場合にも上記の装置を用い、熱せられた不活
性ガスを殆ど外部に放出させ、冷却した不活性ガスを新
たに導入させることにより、ファイバ温度を適温まで冷
却することができる。

く実　施　例〉 以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本実施例に係るハーメチックコート光ファイバ
の製造装置の概略図、第２図は本実施例に係るガスシー
ルド部材の斜視図である。これらの図面に示すように、
光ファイバ用プリフォーム１１が送り込まれる線引炉１
２は、該線引炉１２内にカーボンヒータ（図示せず）を
配設しており、ここで光ファイバ用プリフォーム１１は
該カーボンヒータによって加熱され裸ファイバ１３の紡
糸がなされている。

次に紡糸された高温の裸ファイバ１３は反応容器１４内
を通過する際に、原料ガス導入管１５より導入された反
応ガスによってハーメチックコートが施され、次いで、
強制冷却装置１６に送られここで冷却ガス導入＠１７に
よって導入された冷却ガスによって一次被覆を行う樹脂
塗布装置１８による光硬化型樹脂の被覆が可能な温度に
まで、該へ−メチックコートファイバ１９を強制冷却す
るようになっている。

本製造装置においては、上記線引炉１２と反応容ｉ＃１
４との間に、ガスシールド部材２０が気密一体に嵌合・
配設されている。

このガスシールド部材２０には、線引炉１２から流出し
てくるパージ用不活性ガスを排出するための排気管２１
と、新たに不活性ガスを導入するための導入管２２が設
けられている。これら排気管２１あるいは導入管２２は
単数でも複数でも良い。またガスシールド部材２０の長
さは、線引条件に応じて適宜設計される。排気管２１及
び導入管２２の先は流量ｗｍ蕾ｃ図示しない）に連結し
ており、必要に応じてポンプを取付けるようにしてもよ
い。また導入管２２は温度制御（図示しない）されてい
る。これらによって反応容器１４に導入される不活性ガ
ス（希釈ガス）の流量及び温度が調節される。上記不活
性ガスとしてはＮ、、Ａｒ、Ｈｅ等を挙げることができ
る。

このように本装置においては、線引炉１２の直下にガス
シールド部材２０を嵌合・設置し、これに連綿して気密
一体となるように反応容＠１４を配設し、該ガスシール
ド部材２０に排気管２１と導入管２２とを各々設けたの
で、線引炉１２からの排気の排気流量を自由に調節でき
ると共に、反応容器１４内に導入される線引炉からの残
部のパージガスを任意所望濃度に冷却する乙とができる
。尚２３は反応容＠１４からの排気ガスを排出する反応
ガス排出管を図示している。

く試　験　例〉 第１図に示す装置を用いてハーメチックコート材として
カーボンを用いた試験例を説明する。

原料ガスとしてはＣ２Ｈ，とＣＨＣｊ３を用い、ＣＨＣ
ｌ、のキャリヤーガスとしてはＨｅを用いた。これらの
原料ガスは原料ガス導入管１５を通して反応容＠１４内
に導入される。また不活性ガスとしては線引炉用パージ
ガス、冷却シールガスともにＮ２を用いた。

試験例１ ガラスファイバ径：　８０μｍ、ｉｌｌｌｌ変速度５０
ｍ／醜ｉｎ、ガスシールド部材２０のシールド長：５艶
、Ｃ２Ｈ４流量：　　１００　ｃｃ／ｗｉｎ。

ＣＨＣｌ３キヤリヤーガス流量：　　３００　ｃｅ／ｗ
ｉｎ。

線引炉パージガス排気流量：１０ｊ／ｗｉｎ。

の各条件で冷却用不活性ガスの流量を種々変化させてカ
ーボンコーティングを行なった。

比較例 ガラスファイバ径＝　８０μｍ１線引速度＝２５０ｍ／
ｗｉｎ、シールドなし、Ｃ２Ｈ，流量：１００　ｃｃ／
ｗｉｎ、　　ＣＨＣｊ、キャリヤーガス流量＝　　３０
０　ｃｃ／ｍ１１１ の各条件でカーボンコーティングを行なった。

得られたサンプルの緒特性を第１表に示す。

第１表 させてカーボンコーティングを行なった。

得られたサンプルの緒特性を第２表に示す。

第２表 ガラスファイバ径：　８０μｍ１線引速度：２５０　ｍ
　／　ｗｉｎ、シールド長：　５ｃｍ５Ｃ２Ｈ，流量：
　　１００ｃｃ／ｗｉｎ、　　ＣＨＣｌ３キャリヤーガ
ス流量：　３００　ｃｃ　／　ｗｉｎ、導入ガス排気流
量：１．。

Ｊ／１０、 の各条件でパージガスの排気流量を種々変化ガラスファ
イバ径：　１２５μｍ１線引速度：　　１００　ｍ／ｗ
ｉｎ、シールド長＝　５（至）、Ｃ，Ｈ４流量＝　　１
００　ｃｅ／ｓ＋ｉｎ、　　ＣＨＣｊキャリヤーガス流
量：　３００　ｃｃ／ｗｉｎ、線引炉パージガス排気流
量：　　１０１　／　ｗｉｎ。

の各条件で冷却用不活性ガスの流量を種々変化させてカ
ーボンコーティングを行なった。

得られたサンプルの緒特性を第３表に示す。

第　　３　　表 思上の試験例から明らかなように、本装置を用いると、
細径化（８０μｍ）を図った場合においても、比較例と
比べて膜質は均一となり緒特性が向上した。また、低線
速時においても得られた光ファイバは特性の良いもので
あった。同様にして線引速度を５０ｍ／鵬ｉｎと極めて
低線速として光ファイバを製作した場合であってもハー
メチックコートの良好なものを得ることができた。

〈発明の効果〉 思上、実施例、試験例と共に詳しく述べたように本発明
によれば、細径のファイバへのコーティングであるとか
、低線引速度が要求されるような場合においても良質な
コーテイング膜を得るための最適条件の設定が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るガスシールド部材を組
み込んだハーメチックコートファイバの製造装置の概略
図、第２図はそのガスシールド部材の斜視図である。 図面中、 １１は光ファイバ用プリフォーム、 １２は線引炉、 １３は裸ファイバ、 １４は反応容器、 １５は原料ガス導入管、 １６は強制冷却装置、 １７は冷却ガス導入管、 １８は樹脂塗布装置、 １９はハーメチックコートファイバ、 ０はガスシールド部材、 １は排気管、 ２は導入管、 ３は反応ガス排出管である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶融、紡糸し
   て裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応容器内に導
   入すると共に、該反応容器内に原料ガスを導入し、該裸
   ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆層を施して
   なるハーメチックコート光ファイバの製造方法において
   、 線引炉内に導入され、線引炉のヒータによ って加熱された炉内パージ用不活性ガスの一部を排出す
   ると共に、その残部を該反応容器内に導入し、上記原料
   ガスの希釈ガスとして用いることを特徴とするハーメチ
   ックコート光ファイバの製造方法。 ２）請求項１記載のハーメチックコート光ファイバの製
   造方法において、 上記パージ用不活性ガスの一部を外部に排 出すると共に、その残部を新規に導入する不活性ガスと
   共に反応容器内に導入することを特徴とするハーメチッ
   クコート光ファイバの製造方法。 ３）光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶融、紡糸し
   て裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応容器内に導
   入すると共に、該反応容器内に原料ガスを導入し、該裸
   ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆層を施して
   なるハーメチックコート光ファイバを製造するに際し、 上記線引炉と上記反応容器との間に円筒形 のガスシールド部材を設置し、該ガスシールド部材にガ
   ス排出口を設けることを特徴とするハーメチックコート
   光ファイバの製造装置。 ４）請求項３記載のハーメチックコート光ファイバの製
   造装置において、上記ガスシールド部材にガス導入口を
   設けることを特徴とするハーメチックコート光ファイバ
   の製造装置。 ５）請求項４記載のハーメチックコート光ファイバの製
   造装置において、 上記ガス導入口から不活性ガスを導入する ことを特徴とするハーメチックコート光ファイバの製造
   装置。