JPS63100036A - ガラス光ファイバに保護被覆有機材料を添着させる方法および装置 - 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】 本発明は液体適用有機材料で光導波路ファイバを被覆す
ることに関し、その有機材料はその後にファイバ上に固
体の保護有機被覆を形成するために硬化される。さらに
詳細には、本発明はガラス／有機被覆の品質、従って、
硬化される保護被覆の特性を改善するように液体適用さ
れた有機被覆材料の前に先導波路ファイバの表面が条件
づけられる改良された方法およびその方法を実施するた
めの装置に関する。

先導波路ファイバを破堝から保護するためそのファイバ
に液体適用有機被覆を添着することは公知である。ガラ
ス光ファイバを含むガラス・ファイバは、加熱されたガ
ラス・プリフォームまたはガラス溶融体から最初に線引
きされ、その線引きされたファイバの表面に欠陥がない
かぎり非常に高い強度を呈するので、きわめて強じんで
ある。

しかしながら、光通信のような用途のためにガラス光フ
ァイバをケーブル化して設置する目的のためにそのファ
イバを処理するためにはそのファイバの取り扱いを必要
とし、従ってそのファイバが表面破損から保護されない
かぎりそのファイバが実質的に弱化されることになる。

従来、線引きされたときのガラス光ファイバの本質的な
強度を保持するために、それが線引きされた直後であり
かつそれの表面が他のものの表面に接触する前に、最も
典型的には熱可望性プラスチックまたは液体適用される
硬化性プラスチック樹脂よりなる保護被覆がそのファイ
バに添着されていた。製造技術の最近の進歩にともなっ
て、光ファイバの線引き速度がますます上昇しつつあり
、従って、それにプラスチックの保護被覆を添着させる
ための装置はより速い線引き速度が用いられた場合にそ
れに応じた被覆性能を与えるようにたえず改良されてい
る。高い線引き速度を用いる場合に生ずる問題点として
は、ファイバの表面上に未被覆表面領域あるいはスキッ
プが生ずること、被覆が非同心状に添着されること、泡
欠陥または他の不均質性を有する被覆が添着されること
等がある。現在開発中の被覆添着はこれらの種々の被覆
欠陥を回避することを目的として改良されている。

高い被覆速度でのファイバ被覆の問題を解決しうる１つ
の方法は、加圧被覆による方法であった。

この方法では、光ファイバの表面に有機被覆材料が粘性
液体として高圧状態で添着され、その状態では、被覆液
体はファイバの表面に強制供給される。

線引きされている光ファイバに有機被覆材料を加圧添着
させる方法および装置が米国特許第４２６４６４９号に
記載されている。その方法では、テーパ付きファイバ案
内用コーンおよびテーバ付き定寸用オリフィスを有する
特別に設計された溜め内に被覆材料を加圧供給し、その
場合、ファイバ案内用コーンと定寸用オリフィスで被覆
材料をファイバ表面に向って送るための円錐状チャンネ
ルを形成して、被覆したファイバの同心性を確保し、か
つ被覆層内でのスキップまたは泡の発生を回避している
。

高い線引き速度で線引きされる光ファイバに添着される
有機液；マ内に泡状包入物が生ずるのを防止するために
特別な注意がはられれている。これらの泡は、速い線引
き速度が用いられているがために光ファイバの表面と一
緒に運ばれてきた空気が被覆溜め内に入り込んでしまう
ことに基因して生ずるものとｍｍに考えられている。英
国特許公報第ＧＢ　　２　１０５　６１８　　Ａ号には
、被覆溜め内における液体の表面の上方に配置されたチ
ャンバ内で部分真空を用いることにより、被覆に対する
泡の包入を少なくするように設計された装置が記載され
ている。その部分真空は、光ファイバが溜め内の被覆液
体の表面に入る時点においてその光ファイバを包囲して
いる空気雰囲気の圧力を低下させる空気誘起装置によっ
て発生される。

被覆層に対する空気の入り込みの問題を解決するための
他の方法では、ファイバが被覆液体に入って後にそのフ
ァイバの表面から、入り込んだ空気または泡を除去する
ことが行われている。英国特許公報第ＧＢ　　２　１１
３　５７４　　Ａ号には、被覆材料の入った上方および
下方チャンバを具備し、下方チャンバが高い圧力に維持
されている光ファイバ被覆層めが記載されている。これ
は、上方に移動して上方チャンバに入る被覆材料の流れ
を生じ、光ファイバが被覆装置から出る前にその光ファ
イバの表面から泡を掃き取る向流を形成する。

上述の方式は液体添着被覆内における被覆スキップまた
は泡の形成を軽減するためには効果的であったが、ファ
イバ／被覆境界面の品質をさらに改良することならびに
被覆層内に入り込まれる泡の個数をさらに減少させるこ
と等が必要とされている０例えば、被覆／ファイバ境界
面がファイバのガラス表面に対する被覆材料の良好な結
合を特徴としていなければ、ファイバからの被覆の剥離
が生ずるおそれがある。はとんどの剥離は、ファイバで
ケーブルを作っているときあるいはそのケーブルを電気
通信システムに敷設して後に受ける温度サイクルの過程
で生ずると考えられる。もちろん、微小屈曲効果（ｍｉ
ｃｒｏｂｅｎｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ）に基因する光
ファイバからの光損失の原因となりうる泡を有機被覆か
ら完全に除去することも望ましい。

従って、本発明の第一の目的は、ガラス光ファイバとそ
の上に液体添着された有機被覆との間の境界面の特性を
改善するための方法を提供することである。

本発明の他の目的は、光ファイバの線引き時にそのファ
イバに液体有機被覆材料を添着することによって被着さ
れる有機被覆の均一性を改善しかつその有機被覆に入れ
込まれた泡の形成を軽減することである。

本発明の他の目的は、ファイバ・被覆量境界面および添
着された被覆の均一性を改善するようにして、液状の被
覆材料を光ファイバに添着するための装置を提供するこ
とである。

本発明は、被覆における泡形成の防止を助長しかつ添着
された被覆の同心性と品質に影響を及ぼす被覆不安定性
を回避するようになされた光ファイバの被覆方法を提供
する。簡単に述べると、本発明の方法では、ファイバ被
覆用ダイスの上流に、好ましくはそれの入口にファイバ
表面状態調節袋置を設ける。そのファイバ被覆用ダイス
は在来型式のものでもよい。しかしながら、上記ファイ
バ表面状Ｂ調節装置は、ファイバ被覆用ダイスに入るガ
ラスファイバの表面を、液体被覆組成におけるファイバ
の被覆特性が改善されるように、変質させるように作用
する。

本発明の方法は一般的に、被覆の添着に先立って光ファ
イバの表面を状Ｂ調節するように作用する制御された雰
囲気が与えられる閉塞した空間を被覆液体の上方に設け
ることを含む０本発明の１つの特徴は、好ましくは液体
被覆組成中で高い溶解度を呈示するかあるいは被覆材料
中で高い拡散率を呈示するガスの流れによって置換され
ながら、空気がファイバ表面から運びさられるという点
である。任意事項ではあるが、ガラスの状態調節材また
は結合材の蒸気が上記空気７換用ガスの流れに与えられ
、その状態調節材または結合材は液体有機被覆材料との
ガラス表面の適合性を改善しうるとともに、被覆の硬化
特性または被硬化特性に悪影響を及ぼすような被覆材料
との有害な反応を被覆被着時にしないものである。この
ようにして、本発明によらなければ被覆層に入れこまれ
る空気および／または他の有害な成分が除去され、被覆
工程の不安定性が最小限に抑えられ、そして少なくとも
被覆層の数を減少された高品質の被覆境界面が与えられ
うる。

先行技術との関連で本発明の方法についてさらに詳細に
みると、本発明はガラス光ファイバに保護有機被覆材料
を添着する従来の方法において、ガラス母材（プリフォ
ーム）から線引きされる光ファイバが液体被覆用ダイス
に直接運ばれるという点での改良を特徴とする。標準的
な方法では、有機被覆材料は光フアイバ表面に液体とし
て単に適用されるだけであり、ダイスから出て来たファ
イバ上の液体被覆材料がその後に硬化されて固体の保護
被覆を形成する０本発明によれば、被覆用ダイスに入る
前に、ファイバはファイバ状態調節ゾーンを通って移送
され、そのゾーンにおいて、ファイバの表面が本質的に
被覆流体中で良好な溶解度と拡散率を呈するガスまたは
ガス混合物よりなる流動する雰囲気で清掃される。その
清掃工程によりファイバの表面から空気が移動され、従
って、液体被覆に入る時点でファイバ表面に存在する唯
一のガスは被覆に溶解しうるガスと、その中に存在する
任意のファイバ表面状態調節材料である。

ガラス光ファイバに保護有機被覆材料を添着するための
在来の被覆装置は本質的に、ファイバの表面上に有機被
覆材料の均一な層を液体膜として爾後硬化しうるように
添着させるための被覆用ダイスを具備している。その被
覆用ダイスは一般的に被覆液体の補充可能なチャージの
入った液体被覆層めを具備しており、このチャージは、
新しく線引きされた光ファイバが被覆液体に入る人口表
面を与える。そのダイスはまた一般的にその中を通るフ
ァイバ移送の方向に溜めの下流に配置され、ファイバが
ダイス本体から出て来る前にファイバ表面から余剰の被
覆材料を除去するための出口オリフィスを具備している
。

本発明によれば、ファイバ装置は、被覆材料の入口表面
に隣接して被覆用ダイスの上流に配設されたファイバ状
態！１Ｍ節手段をさらに具備しており、その状態調節手
段は、ファイバの表面を、そのファイバがＰＩ！覆液体
液体内送される前に、本質的に被覆材料中で高い溶解度
または拡散率を呈するガスよりなる流動雰囲気で処理す
るようになされている。典型的には、ファイバ状態調節
手段は上記流動雰囲気が導入される被制御雰囲気チャン
バを具備しており、このチャンバは、ファイバによって
その中に運び込まれる空気をファイバ表面から移動させ
るために入来ファイバの表面を横切って移動する雰囲気
を効率的に移送させるようになされている。

本発明による光フアイバ被覆方法の改良は、ファイバ性
能における短期および長期両方の改善を与えるように意
図されている。短期では、ファイバに添着された被覆の
品質、特により良好な被覆均一性および品質の点で改善
が求められている。

ファイバ性能または被覆の保護品質に影響を及ぼす泡ま
たは他の被覆欠陥の発生を軽減しまたは回避することが
最も望ましい。

長期の観点からは、光ファイバは、遭遇しうる掻端な環
境作用に関係なく光ケーブル設備で効率的に機能するこ
とを当然に期待されている。ケーブル設備で通常遭遇す
る気候の変化の過程での信号減衰の相当な増大や信号帯
域幅の減少は許容されないことは明白である。

現在のところ、実験室での環境試験は、設置されたケー
ブルに目標の光学的特性および良好な機械的性能が保持
されるように光ケーブル設計を選別するために用いられ
ている。これらの試験の過程で、光ケーブルは、自然の
状態で遭遇するものを実質的に超えた範囲の温度に露呈
される。

被覆性能に影響を及ぼすおそれのある他の要因は、被覆
されたファイバ自体が通常ファイバをケーブル化する作
業の過程で８０℃を超えた温度に露呈されるということ
である。このような温度に露呈されることだけでも、被
覆とファイバとの境界面に熱的サイクリングの前には検
知できないある種の欠陥を発生させることがありうる。

従来の被覆方法に従って被覆された光ファイバは、光ケ
ーブルの環境試験の過程での熱的サイクリング時に大き
な光減衰変動を呈する場合があった。これらの変動はケ
ーブルにおける１３００ｎｍおよび１５００ｎｍにおけ
る光損失の増加として立証されており、この損失は熱的
サイクリングの進行にともなって大きくなる。

これらの減衰変動の原因の１つとしては、光フアイバ表
面とプラスチック保護被覆との間の不適応性が考えられ
る。考えられる他の要因としては、被覆と、いわゆるル
ーズ・チューブ・ケーブル設計で光ファイバを支持する
ために一般に用いられる種々のゲル材料との間に発生し
うる化学反応がある。これらの設計においては、低分子
量油成分を含有したゲルが充填材として一般に用いられ
、これらの油が、環境試験時または実際の使用時に遭遇
する温度極値でプラスチック被覆材料中に侵入すること
がありうる。このような侵入によって、添着被覆に応力
が発生し、これによりファイバが変形されて微小屈曲損
失を生ずる。

ファイバ被覆が不均一に添着されるかあるいは被覆地の
ような欠陥を°含む場合には、被覆内へのこのようなゲ
ル成分の侵入が不均一に発生し、被覆に不均一な応力が
生じ、このようなファイバにみられる微小屈曲減衰を強
めることになることが予測される。

事実、液体適用被覆をファイバ表面に添着させるための
従来技術の方法を用いれば、低分子量ゲル成分の存在下
でファイバからの剥離を受ける被覆が作成されるという
ある種の証拠が得られている。第１図は上述の種類の剥
離を示す被覆光ファイバの一部分を示す概略横断面図で
ある。

第１図をさらに詳細に参照すると、ファイバ１は被覆２
を有しており、通常この被覆は従来の処理法によって２
段で添着される。第１図の斜線領域３は、光ケーブル中
の被覆ファイバと接触した支持媒体からの試料がファイ
バの保護被覆内に拡散する場合に生ずる変性された被覆
表面に対応する。熱的サイクリング試験の後では、この
ようなケーブル中の光ファイバには剥離した領域４が観
察されたが、これらはおそらくこれらのファイバを作成
するために用いられた従来の被覆方法で生じうる劣悪な
被覆品質またはガラス／被覆境界面における劣悪な付着
状態に基因するものであろう。

被覆層における泡の存在は第１図には示されていない、
しかしながら、そのような泡が被覆工程時に生じうろこ
とが知られており、それが実際の使用時に光ケーブルで
開始されうる被覆剥離を助長することが予測される。さ
らに、このような泡は、添着されたファイバ被覆におけ
るこれらの泡の近傍に生ずる被覆応力に基因する微小屈
曲損失の原因であることが知られている。

光ファイバのガラス表面からの保護被覆の剥離が生ずる
原因については完全に理解されていない。

しかしながら、そのような２４Ｍを加速しうる１つの考
えうる原因は、液状で適用される有機被覆がファイバ表
面に適用された後におけるその液体の硬化が劣悪である
ことである。このことは、例えば、ファイバ表面にまた
はそれに隣接した池内に過剰な酸素が保持された場合に
生じうる。なぜならば、酸素は、これらの保護被覆を商
業的に添着するために現在用いられている紫外線硬化技
術のような硬化方法の有効性を阻害しうると考えられて
いるからである。

本発明は、ファイバの表面が、被覆に先立ってそれから
空気を除去することによって、状ＢＥｍ節されるので上
述した問題点の多くを回避する方法を提供する。その空
気は、被覆に対してより良好な適応性を呈する流動ガス
でファイバを掃くことによって置換される。これにより
、硬化阻害作用が回避される。この目的のためには、液
体被覆材料中で良好な溶解度または拡散率を呈するガス
が選択されることが好ましい。このことは添着被覆に気
泡が入り込むのを軽減し、被覆の剥離が存在するかしな
いかに関係なく被覆ファイバにおける微小屈曲損失をさ
らに少なくするであろうと予測される。

被覆されるべき光ファイバの表面を状態調節するために
用いられうる溶解可能なガスとしては、窒素、二酸化炭
素、および例えばキセノン、ネオン、アルゴン等のよう
な１Ｖｆｌｌ族またはいわゆる希ガス等のガスがある。

クロロホルム、フレオン・ハロゲン化炭素、あるいは他
の塩素またはフッ素置換炭化水素のような化学的に不活
性のハロゲン化炭素ガスまたはそれの蒸気も考えられう
る。添着された被覆における泡抑制という観点から特に
好ましい不活性ガスは二酸化炭素である。

光ファイバの表面特性は、液体被覆材料とのガラス表面
の適応性を改善する化学種の１気を放逐ガスでもって導
入することによって有益な方向に変更されうる。このよ
うな化学種の例としては従来のシラン結合剤等があり、
他の表面処理剤としては液体被覆プリポリマー中に既に
存在するモノマーまたは添加剤がありうる。

不活性雰囲気の拡散特性が重要であると考えられる。な
ぜならば、被覆工程において被覆液体に不可避的に混入
されるガスが硬化された被覆から究極的に拡散して外に
出るならばそれは望ましいことだからである。これによ
り、被覆工程時またはファイバのケーブル化の過程また
は後での使用中における熱的サイクリング時に被覆にガ
スの蓄積が発生する可能性が低下する。

被覆する前に光ファイバの表面を状Ｂ調節するのに適し
た装置が、被覆液体に空気が入り込むのを防止するため
に移動中のファイバにずい伴する空気を効果的に排斥し
なければならない、この結果を得るのに適した装置が第
２図に示されている。

第２図は本発明によるファイバ表面状態調節手段を具備
した光フアイバ被覆装置を一部断面で示している。全体
として数字１０で示されている装置は、従来の設計の液
体被覆用ダイス１２を具備しており、このダイス１２は
開口１６を通じてそのダイス内に導入される被覆液体の
補充可能なチャージの入った液体被覆溜め１４を有して
いる。この被覆液体の上面が１８で示されており、これ
は被覆されるべきファイバがダイスに入ると通過する入
口表面を有している。

被覆用ダイスはさらに、被覆材料の溜めの下流に配置さ
れていてそれを通じてファイバがダイスから外に運び出
される出口オリフィス１９を有している。このオリフィ
ス１９は被覆装置から出る前にファイバ表面から余剰の
被覆材料を除去する作用をする。

本発明の装置はさらに、被覆用ダイスの頂部に、すなわ
ちファイバの移送方向に関してダイスの上流に配置され
たファイバ状Ｂ！ＪｊＩ節ユニット２０を具備している
。この状態調節ユニットは液体被覆材料の入口表面の近
傍にあって、その表面の上方における雰囲気を直接制御
する。状態調節ユニットは流れ方向器２２を具備してお
り、この方向器２２は多数のガス流チャンネル２３を有
しており、これらのチャンネルを通じてガスが導入され
て移動しているファイバ表面に対して選択されたガスの
制御された流れを与え、ずい伴された空気をそのファイ
バ表面から効果的に掃くように作用する。

選択されたガスは流量計２６を介してガス供給源または
シリンダ２８に連結された開口２４を通じて状態調節ユ
ニット内に導入される。入来ファイバの表面から空気を
清掃または放逐する機能を有していることから清掃また
は放逐ユニットとも呼ばれうる状８ｍ節ユニットの設計
が第３図にさらに詳細に示されている。このユニットは
、外部スリーブまたはケーシング２１を具備しており、
この外部スリーブまたはケーシング２１は、このユニッ
トのエンクロージャとしてその中の雰囲気を制御する作
用をし、そしてそのケーシングを通じて放逐雰囲気のた
めの選択されたガスが入来開口２４から導入される。

外部スリーブ２１内には内部円筒スリーブ２２が配設さ
れ、その内部円筒スリーブ２２は外部円筒表面から内表
面まで延長したガス流チャンネル２３を設けられた流れ
方向器である。これらのチャンネル２３は、このユニッ
ト中を通るファイバ移送の下方向に対して向流ガス流を
与える作用をするが、そのようなガス流はかならずしも
必要ではない。

ファイバ表面を状態調節するための選択された流動雰囲
気が開口２４を通じて清掃ユニット内に導入され、かつ
外部スリーブ２１と内部スリーブ２２とによって形成さ
れた環状のチャンバのまわりに分布されてそのチャンバ
内に均一なガス圧力を与える０次にこのガスが流れ制御
チャンネル２３を通じて中心円筒チャンネルに流入し、
光ファイバがその中心円筒チャンネルを通して線引きさ
れ、そのチャンネルを通じて選択されたガスの強い上方
向の流れが形成され、その流れがスリーブ２２内の矢印
で示されているようにユニットから外に出る。

上方から清掃ユニット内に導入されかつ図示のようにそ
のユニット中を下方に移送される空気をすい伴した光フ
ァイバ１がチャンネル２３を通って上方に流れるガスで
もって効果的に清掃される。

この流れがファイバ上に存在する破片を除去し、そして
ファイバが清掃ユニットから出て被覆液体の上面に入る
前にファイバ表面近傍の空気を排斥する。

被覆硬化特性、ファイバ減衰、添着された保護被覆内の
泡の個数のような要因に対するファイバ状態調節の影響
を知るために、ガス流およびファイバ線引き速度の種々
の条件のもとで多数回のサンプル・テストが行われた。

これらのファイバ線引きは、単一モードと多モード・フ
ァイバの両方について、第２図および第３図に概略図示
された装置を用いて実施された。すべての場合において
、ファイバを被覆するために、紫外線硬化性液体アクリ
ラート被覆組成が用いられた。このような液体被覆組成
は広く用いられておりかつ市販されている。

下記の表は、放逐ガスとして窒素およびその他のガスな
らびにガス混合物を用いて行なった多数回のファイバ線
引きの結果を報告している。この表には、多数の試料光
ファイバのそれぞれに対して、そのファイバが状態調節
・被覆形成装置中を移送される線引き速度（メートル７
秒）、清掃ユニット内に流入する選択された状態調節用
ガスの組成と２Ｉｔ量（リットル７分）ならびに状嘘調
節用ガスに存在する任意の添加ファイバ状態調節蒸気の
識別が含まれている。また、添着された被覆で観察され
た泡カウント（ファイバの１００μｍ長の顕微鏡検査に
よってｎ案された泡の個数とじて表わされている）と、
１３００ｎｍ波長における被覆ファイバの減衰（ｄＢ／
ｋｍ）も報告されている。

報告された線引きの幾つかにおいて放逐ガスに存在する
添加物（この場合にはシラン結合剤）が、被覆装置への
移送に先立って、アセトン溶剤中のシランの溶液中にバ
ブリングによって導入された。

シランの識別およびアセトン溶液の濃度が下記の表に報
告されている。報告されている１００％シランの例の場
合には、アセトン溶剤は用いられなかった。識別された
シランはダウ・コーニング・コーポレイションから市販
されている。

ファイバ　　　　不活性 試料　　　線引き速度　　　ガス流 １号　　　（ｍ／ｓ）　　　　（Ｌ／ｍ）１　　　　　
　３．０　　　　　　　　な　　し２５．５ ３５．５ ４５．５ ５　　　　３．０　　　　　３．０（Ｎ、）６　　　　
５．５　　　　．３．０ ７　　　　５．５　　　　　３．０ Ｂ　　　　　５．５　　　　　３．０ ９　　　　３．０　　　　　７．０（Ｎｚ）１０　　　
　５．５　　　　　７．０ １１　　　　５．５　　　　　７．０ １２　　　　５．５　　　　　７．０ １３　　　　３．０　　　　１２．０（Ｎ、）１４　　
　　５．５　　　　１２．０ １５　　　　５．５　　　　１２．０ １６　　　　５．５　　　　１２．０ １　？　　　　　５．５　　　　１８．０１８　　　　
５．５　　　　　３．０（Ｎ、）１９　　　　５．５　
　　　　３．０ ２０　　　　５．５　　　　　３．０ ２１　　　　５．５　　　　　３．０ フアイバ減衰 （１３００ｎｍ） 添加剤　　　　　泡カウント　　　（ｄＢ／ｋｍ）な　
　し　　　　　　　　　　　　　　５　　　　　　　　
　　　　　０．４２５　　　　　　　０．４０ ４　　　　　　　１．８３ ６　　　　　　　０、８８ ５　　　　　　　０．３５ ６　　　　　　　　＝ ６　　　　　　　０．３５ ８　　　　　　　０、２６ ５　　　　　　　０．３６ ３　　　　　　０．３２１０．４３ ８　　　　　　　０、３８ １８　　　　　　　０．３９ ４　　　　　　　０．３６ −　　　　　　　０．４２ ５　　　　　　　０．４３ ３　　　　　　　０．４５ ０．１χ　Ｚ−６０７９６０，４８ ０，１χ　Ｚ−６０２０４０，５２ １，０χ　Ｚ−６０７９６反転　１８．５１０．０χ　
Ｚ−６０７９９０，３３ −１−工］Ｌ ファイバ　　　　不活性 試料　　　線引き速度　　　ガス流 ８４　　　　（ｍ／ｓ）　　　　（Ｌ／ｍ）　　　−胆
１２２　　　　５．５　　　　　７．０（Ｎ、）　　　
　　０．１２３　　　　５．５　　　　　　？、０　　
　　　　０．１２４　　　　５．５　　　　　７．０　
　　　　　１．０２５　　　　５．５　　　　　７．０
　　　　　　１０．０２６　　　　５．５　　　　　７
．０　　　　　１００．０２７　　　　５．５　　　　
１２．０（Ｎ、）　　　　　０．１２８　　　　５．５
　　　　１２．０　　　　　　０．１２９　　　　３．
０　　　　１２．０　　　　　　０．１３０　　　　５
．５　　　　１２．０　　　　　　１０．０３１　　　
　　５．５　　　　１２．０　　　　　１００．０３２
　　　　５．５　　　　１３．５（ＣＯ□）３３　　　
　　５．５　　　　　３．０（フレオン−１２）−Ｅユ ファイバ減衰 （１３００ｒｖ＋） し　　　　泡カウント　　　（ｄＢ／ｋｍ）χ　Ｚ−６
０７９５０，２９ χ　Ｚ−６０２０４０，６７ χ　Ｚ−６０７９５０，３５ χ　　Ｚ−６０７９９０，４６ χ　　Ｚ−６０７９２０，７０ χ　Ｚ−６０７９５０，２８ χ　Ｚ−６０２０５０，５６ χ　Ｚ−６０７９４０，３１ χ　Ｚ〜６０７９　１２　　　　　　　０．３９χ　Ｚ
−６０７９３０，６９ なし　　　３　　　　　　　０．３２ なし　　　０　　　　　　　０．３２ 窒素ガスを主表面状態調節用ガスとして単独でまたはシ
ランのような添加剤と一諸に用いて行なった実験では、
ガス流を少なくとも１２リットル／分まで増加してもフ
ァイバの減衰または被覆品質に対する悪影響はみられな
かった。実験室での環境試験を受けた場合に熱的サイク
リングにおけるケーブル・ファイバの減衰増加に対する
安定性の向上によって示されるファイバ／被覆境界面に
おける長期改善が得られたことが証拠によって示唆され
た。

泡を減少させるという観点からは、放逐ガスとして窒素
だけを用いた場合には、使用流量またはファイバ線引き
速度のうちの任意のものにおける泡カウントを減少する
作用はみられなかった。しかしながら、シラン表面状態
調節添加剤を比較的高い割合で含んだ窒素を用いた場合
には泡の減少がみられた。

第４図は、添加シラン蒸気を含む多数の窒素をベースに
した放逐ガスについて被覆泡カウントを放逐ガス流量の
関数としてプロットしたグラフである。第４図に報告さ
れているように処理されたファイバはすべて、３〜１２
リットル／分の範囲の流量の窒素放逐ガスを用いて、５
メ一トル／秒の速度で線引きされた。泡カウントの測定
値は、導入されたシランの性質および量に依存して、１
００ミクロンの被覆ファイバ長当り２〜８個の泡の範囲
であった。泡の減少という点では、未希釈のＺ−６０７
９シラン結合剤中でバブリングさせた窒素の放逐ガスを
用いた場合に最良の結果が得られたことをこの図は示し
ている。

硬化した被覆において泡減少を実現するために第３図の
装置で代替放逐ガスとして使用しうる他のガスとしては
、二酸化炭素、キセノン、フレオンガス例えばフレオン
−１２のようなハロゲン化炭素ガス等がある。上記表の
データは、フレオン−１２が泡カウントを実質的にゼロ
まで減少させ、他方、ＣＯ８はそれを非常に低いレベル
まで減少させることを示唆している。実質的に泡のない
被覆がＣＯ□ならびにフレオンガスを用いることによっ
て形成されうろことを他のデータが示唆している。さら
に、これらの放逐ガスのうちのいずれを用いた場合にも
、被覆が光ファイバの表面に添着される圧力を低下させ
ることができ、そのようにしても泡形成率を高めること
にはならないので有利である。

本発明の方法および装置で二酸化炭素を用いることは、
それが安価であること、および状態調節ユニットの排気
に対する特別の処理が要求されないという点で、特に有
利である。従って第２図および第３図に示されたような
状態調節ユニットにおいて二酸化炭素を放逐ガスとして
用いることが本発明の特に好ましい実施例である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に従って被覆された光ファイバで生じ
うる被覆剥離効果を概略的に示す図、第２図は本発明に
よるファイバ状態調節ユニットを設けられた光フアイバ
被覆装置を概略的に示す図、第３図は本発明に従って光
ファイバの表面を状態調節するために第２図の装置で使
用しろる処理雰囲気制御装置を概略的に示す図、第４図
は幾つかの窒素含有ガスにつき状態調節雰囲気流に対す
る被覆抱含有量の関係をプロットしたグラフである。 図面において、１は光ファイバ、２は被覆、４は剥離さ
れた領域、１０は本発明による装置、１２は被覆用ダイ
ス、１４は液体被覆溜め、１６は開口、１８は被覆液体
の上面、１９は出口オリフィス、２２は流れ方向器、２
３はガス流チャンネル、２４は開口、２６は流量計、２
８はガス供給源をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス母材から線引きされた光ファイバが液体被覆
   用ダイスを通じて移送され、そのダイス内で有機被覆材
   料が液体として光ファイバの表面に適用され、前記ダイ
   スから出て来たファイバ上の液体被覆材料がその後に硬
   化されて固体の保護被覆を形成するようになされた、ガ
   ラス光ファイバに保護被覆有機材料を添着させる方法に
   おいて、前記被覆用ダイスに入る前に、前記ファイバは
   ファイバ表面状態調節ゾーンを通って移送され、そのゾ
   ーンにおいて、ファイバの表面が、その表面から空気を
   除去しかつ前記固体被覆内でのガス泡のずい伴を軽減す
   るのに十分なだけ前記液体被覆有機材料中で溶解しうる
   または拡散しうるガスまたはガス混合物の流動雰囲気で
   もって清掃されることを特徴とする、ガラス光ファイバ
   に保護被覆有機材料を添着させる方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記流
   動雰囲気がハロゲン化炭素ガス、二酸化炭素、および窒
   素ガスとのシラン結合剤の蒸気との混合物よりなるグル
   ープから選択される前記方法。 ３、特許請求の範囲第２項記載の方法において、前記流
   動雰囲気が本質的に二酸化炭素よりなる前記方法。 ４、硬化しうる液体被覆組成中を通ってファイバを線引
   きし、続いて、そのファイバから余剰の被覆液体を除去
   しかつその被覆液体を硬化させて前記ファイバ上に固体
   保護層を形成し、前記光ファイバが前記液体被覆組成に
   入る時点でその光ファイバを包囲した雰囲気を変性させ
   て被覆液体中にファイバにずい伴して入る空気を減少さ
   せるようにしてガラス光ファイバに連続的に被覆を施す
   方法において、 （ａ）ファイバが液体被覆材料に入る点における雰囲気
   は、その被覆液体に入る光ファイバの表面に向う流れ方
   向を有するガスの流動雰囲気よりなり、 （ｂ）この流動雰囲気は液体被覆が光ファイバに添着さ
   れる場合におけるその液体被覆内へのずい伴、分離およ
   び泡形成に抵抗する二酸化炭素よりなることを特徴とす
   る、ガラス光ファイバに保護被覆有機材料を添着させる
   方法。 ５、ファイバ移送通路内に配設されており、そのファイ
   バの表面に有機被覆材料を均一な液体層として添着させ
   るための被覆用ダイスを具備しており、その被覆用ダイ
   スは補充可能な量の被覆液体の入った液体被覆溜めを具
   備しており、その被覆液体は前記ダイスに入る光ファイ
   バがそれを通じて移送されてその被覆液体に浸漬される
   入口表面を与えており、前記ダイスはさらに、ファイバ
   の移送方向にみて前記液体被覆溜めの下流に配設されて
   おり、前記ファイバが前記ダイスから出て来る前に余剰
   の被覆材料をそのダイスから除去するための出口オリフ
   ィスを具備している、ガラス光ファイバに保護被覆有機
   材料を添着させる被覆装置において、 口表面に隣接して配設されたファイバ状態調節手段を具
   備しており、この手段は、前記ファイバの表面から空気
   を排斥するように作用しかつ前記ファイバの表面に添着
   された被覆材料内へのガス泡のずい伴を減少させるのに
   十分なだけ液体有機被覆材料に溶解するガスの流動雰囲
   気でもって、前記ファイバの表面を、そのファイバが前
   記被覆液体内に送り込まれる前に、処理するようになさ
   れていることを特徴とする、ガラス光ファイバに保護被
   覆有機材料を添着させる装置。 ６、特許請求の範囲第５項記載の装置において、前記フ
   ァイバ状態調節手段は、ファイバ移送通路のまわりに延
   長しておりかつ少なくとも１つの取り入れ口と不活性ガ
   スのための複数の流れ方向づけ用排出口を設けられた環
   状のマニホルド・チャンバを具備しており、前記排出口
   は前記マニホルド・チャンバの周囲のまわりに分布され
   かつ移送されつつある光ファイバの表面に対して不活性
   ガスの排出流を送るようになされている前記装置。