JPS5921545A - 光フアイバの被覆装置 - 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】 本発明は、光フアイバの被覆装置に関するものである。

光フアイバの被覆材料として従来から低粘度の液状シリ
コン樹脂が主として使用されている。

このような樹脂を光フアイバに被覆する方法としては、
密閉してないオープン形ダイスを用い、そのダイス内に
光フアイバを通過させ、そのときシリコン樹脂と光フア
イバを接触させて行なう方法が一般的に行なわれている
。

しかしこのような方法では、光フアイバの線速が０〜１
００ｍ／分程度までであれば光フアイバ表面にシリコン
樹脂を塗布できるが、それ以上の速度の場合には、ダイ
ス内のシリコン樹脂の流れを強制的に与える必要があつ
た（Ｔ．Ｋｉｍｕｒａ他、６ｔｈＥＣＯＣ，ｐｐ．５７
〜６０、１９８０）。ところがこのようにしても、光フ
アイバの速度が１６０ｍ／分以上の速度では、膜厚変動
が激しくなり被覆が不可能であつた。

一方、線材表面に被覆材料を被覆する方法として押出し
機を用い、被覆材料を加熱溶融しながら加圧し、クロス
ヘツドによつて直接被覆する方法がある。この方法では
高速化が可能であるが、クロスヘツド内の部品、たとえ
ば心金など線材の光フアイバとの間隔が狭く、光フアイ
バ表面に傷つき易く線利の断線が生じ易かつた。

本発明は上記の点にかんがみ、被覆ダイスを用いるもの
において、高速でも所定の一定膜厚に被覆することがで
き得るようにした光フアイバの被覆装置を提供するもの
であつて、以下詳細に説明する。

第１図に示すように内部が漏斗型をなし先端細径部がノ
ズル２を形成した加圧ダイス１中を線材である光フアイ
バ３を走行移動させ光フアイバ３に被覆する液状プラス
チツク被覆材料４に大気圧より高い圧力を加えるように
した場合、粘性係数ηの流体である液体プラスチツク被
覆材料４が圧力Ｐの下でノズル２内を流れる状態は速度
ｖ、半径方向の座標をｒ、軸方向座標ｌとすると、つぎ
の（１）式の連動方程式を（２）式、（３）式の境界条
件の下で解くことによつて求まる。

ｒ＝Ｒ１：ｖ＝Ｖ（線引き速度）・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（２）ｒ＝Ｒ２：ｖ＝Ｏ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（３）ただしＲ１は光フアイ
バ半径、Ｒ２はノズル半径である。

（１）〜（３）式を用いて速度ｖを求めると次の（４）
式となる。

ノズルからの流体の流量Ｑは次の（５）式となる。

被覆膜厚Ｒ５は次の（６）式から求まる。

すなわち となる。

（７）式から明らかのように、加圧ダイスのノズル半径
Ｒ２、このノズルの長さｌ、光フアイバ半径Ｒ１が決ま
れば、被覆膜厚Ｒ３は、液状プラスチツクの粘度η、加
圧ダイス中の液状プラスチツクへの加圧力Ｐ、光フアイ
バの速度Ｖによつて一義的に決まる。

一般に、光通信に使用される光フアイバの外径は、０．
１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲にある。一方シリコン樹脂等
のプラスチツクを０．１ｍｍの厚みに被覆すれば、ケー
ブル化時に発生するマイクロベンデング損失を０．０１
ｄＢ／Ｋｍ以下にできることもよく知られている。

いま外径１２５μｍの光フアイバに０．１ｍｍの被覆を
行うとすると、被層外径は３２５μｍとなる。（７）式
から被覆外径が一定となるための条件を求めると、可圧
力と粘度の割合が一定であればよい。

そこでいま、ノズル２の穴径が０．５ｍｍ、ノズル長さ
０．２ｍｍの加圧ダイスにより、液状プラスチツクとし
て粘度１２ポアーズのシリコン樹脂を用い、外径１２５
μｍの光フアイバ表面に光フアイバ速度が１００ｍ／分
〜６００ｍ／分について被覆したところ、各光フアイバ
速度について被覆フアイバの外径と加圧ダイス１内の加
圧力の関係は第２図に示すような関係になつた。この実
験結果から、一般に光通信に用いられる光フアイバ被覆
用の５ポアズから５０ポアズのシリコン樹脂では、６０
０ｍ／分以上の線速で３２５μｍ以上の被覆外径を得る
ために必要な加圧力は２．５Ｋｇ／ｃｍ２から２５Ｋｇ
／ｃｍ２が必要となる。当然、線速が遅い場合には加圧
力は２．５Ｋｇ／ｃｍ２以下でもよい。

上記のことより明らかのように一定の線速の下では、加
圧力の増加に従つて被覆光フアイバの外径が増加する。

またこの傾向は光フアイバの速度が６００ｍ／分でも同
様に成り立ち、被覆フアイバ外径は加圧力を調整するこ
とによつて制御できることを示している。

上記のように加圧ダイス内の液状プラスチツク被覆材料
に加える圧力を調整することにより、光フアイバの速度
が高速であつても、また低速であつても光フアイバに被
覆する被覆膜厚を所定の均一膜厚になるよう制御できる
ので、本発明は光フアイバの線速がどのような値であつ
ても加圧ダイス内に供給される液状プラスチツク被覆材
料への加圧力を調整することにより被覆されたプラスチ
ツクの膜厚を所定の一定膜厚になし得るようにしたもの
で第３図は本発明の実施例を示す。５は光フアイバの母
材、６は光フアイバ母材の送り装置、７は光フアイバ母
材を加熱溶融する電気炉であり線引きした光フアイバ３
を送り出す。線引きされた光フアイバ３は、内部が第１
図に示すように漏斗型をなし、その下端の細径部がノズ
ルを形成する加圧ダイス１中を通り、プラスチツク被覆
されて被覆光フアイバ８となる。加圧ダイス１内には大
気圧より大なる圧力に加圧された液状プラスチツク被覆
材料が供給される。従つて加圧ダイスは光フアイバの通
る部分以外は密閉される。９は乾燥炉、１０はキヤプス
タン、１１は巻き取りドラム、１２は加圧ダイス５内へ
供給される液状シリコン樹脂に加える圧力を調整する加
圧力調整部である。１３は光フアイバ外径測定器、１４
は被覆フアイバ外径測定器、１５は被覆膜厚計算部であ
つて、これら各径測定器１３、１４および膜厚計算部１
５とで膜厚計測部をなす。１６は被覆膜厚を所要値に設
定するための膜厚設定器である。加圧ダイス１内に供給
する液状プラスチツク被覆材料を加圧するための加圧源
は少くとも光フアイバ線引き最高速度のとき所定の被覆
膜厚が得られるような圧力に加圧できるようなものにす
ればよい。

この装置の動作は、光フアイバ母材５を一定の速度で電
気炉７中へ送り込んで加熱溶融して光フアイバ３に線引
きする。ついでこの線引きされた光フアイバ３を加圧ダ
イス１中に導き、液状プラスチツクを塗布し、乾燥炉９
で乾燥の後、巻取りドラム１１に巻き取る。この際、光
フアイバ３の外径および被覆光フアイバ８外径をそれぞ
れ光フアイバ外径測定器１３および被覆光フアイバ外径
測定器１４で測定し、その差分を膜厚計算部１５で計算
し、加圧力調整部にフイードバツクし、膜厚設定器１６
の出力と比較して、その差出力により被覆される膜厚が
、膜厚設定器１６で設定した値に対応する所定の膜厚に
なるよう加圧ダイス１内へ供給される液状プラスチツク
被覆材料への加圧力を調整する。被覆された膜厚が所定
の膜厚になれば加圧力は調整された値を保つ。従つて光
フアイバの線速が低くても高くても、また液状プラスチ
ツク被覆材料の粘度が低くても高くても、そしてこれら
の値が変動しても、そのときのこれら線速、粘度に対応
して被覆膜厚が常に所定の膜厚になるように加圧力は調
整される。

以上のように本発明によれば、加圧ダイスへ供給される
液状プラスチツク被覆材料への加圧力を光フアイバに被
覆されるプラスチツクの被覆膜厚が常に所定の一定厚さ
になるよう調整し、光フアイバの線速が高速であつても
均一な被覆膜厚の被覆光フアイバを得ることができる。

従つて被覆膜厚の変動に起因するマイクロベンデイング
損失の増加のない、高品質な光フアイバを高速で製造で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧力ダイス内の液状プラスチツク被覆材料の流
れの説明図、第２図は光フアイバの各線速における加圧
ダイス内の液状プラスチツク被覆材料の圧力と被覆光フ
アイバ外径との関係を示す曲線図、第３図は本発明の実
施例の構成図である。 １・・・加圧ダイス、２・・・ノズル、３・・・光フア
イバ、８・・・被覆光フアイバ、１２・・・加圧力調整
部、１３、１４、１５・・・被覆膜厚計測器、１６・・
・被覆膜厚設定器 特許出願人　日本電信電話公社 代理人　池田富夫 才ＩＬ困 １′２　虐 ηＤＨ７７（ケ物す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部へ大気圧より高い圧力の液状プラスチツク被覆材料
   が供給され先端部のノズル中を光フアイバを通して該フ
   アイバにプラスチツク被覆をするための圧力ダイスと、
   被覆された被覆光フアイバの被覆膜厚を計測する計測器
   と、被覆膜厚設定器と、これら被覆膜厚設定器と被覆膜
   厚設定器との出力差により上記加厚ダイス中へ供給され
   る液状プラスチツク被覆材料の圧力を調整する加圧力調
   整器とを備えたことを特徴とする光フアイバの被覆装置
   。