JPS63159239A - 光フアイバの製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は光ファイバの製造方法に関し、更に詳述すれ
ば光ファイバ用母材（以下、単に「母材」という）を加
熱溶融して、母材先端から一定の張力で綿引きして得ら
れたファイバ（息下、「！Ｓ引きファイバ」という）の
表面に樹脂被覆して光ファイバに仕上げろ光ファイバの
製造方法の改良に関する。

〈従来の技術〉 通常、光ファイバの製造は次のようにして行っている。

すなわち、第２図に示すように予め別途作製の母材１を
、加熱炉２内の炉心管３内に送り出し、加熱溶融した母
材１先端から一定の張力で線引きし、得られた線引きフ
ァイバ４を、線引き過程中の自然放熱で冷却させながら
、樹脂液を入れたコーティングダイス５中を通過させ、
線引きファイバ４の表面に樹脂液を被覆させた後、炉１
５で焼き固め、得られた光ファイバ７をドラ五８に巻き
取るようにしていた。

このように、光ファイバ７を製造するときに、線引きフ
ァイバ４の表面に樹脂被覆する理由は、次の通りである
。

すなわち、綿引きファイバ４の径は１００〜１５０μｍ
程度のガラス繊維であるから極めて弱（，１００ｇｖＪ
１＆の引張荷重で容易に破断する。

また、材質がガラスであるから金属とは異なりぜい性破
壊をおこし、ファイバ表面についた小さな傷でも成長し
破壊の原因となる。

それ故に、線引きファイバ表面を樹脂被覆して、引張り
強度や曲げ強度を向上させろ方法が採用されている。

一方、光ファイバ製造の生産性を高めるためには、ファ
イバの線引き速度を早くする必要がある。ところが、線
引きファイバの表面に紫外線硬化性樹脂等の合成樹脂を
被覆するときは、その線引きファイバは加熱溶融しな母
材から線引きしたものであるから、線引き過程において
、熱放散して冷却されるといっても、未だ十分冷却され
ない場合があり、そのような状態でコーティングダイス
５中を通すと、コーティング層は線引きファイバの熱的
影響を受け、線引きファイバ周囲の樹脂粘度が低下しす
ぎてコーティング層の寸法が安定しない問題が生じる。

このような不具合を解消するため、従来は加熱溶融した
母材から線引きした直後のファイバ表面にガスを吹き付
け、ファイバを冷却するようにしていた。

しかし、この改良方法も、ファイバの線引き速度を大に
すればする程、締引き速度に冷却効果が追随できなくな
る不都合があった。

また、線引きファイバの冷却効率を上げろ目的で、ガス
吹き付けの流ｌを多くすると、線引きファイバに振動を
生じ、コーティングに塗りむらを生ぜ１７める不都合が
あった。

このような不都合を除くため、特開昭６０−１０３０５
２号公報明細書は、第３図に示すように、線引きファイ
バ４に樹脂被覆する前に、線引き直後のファイバ４を、
一且液体９中を通過させて冷却した後、さらにファイバ
にガス６を吹き付け、付着した液体を乾燥させ、その際
、液体の気化に必要な熱をファイバから揚収する故、フ
ァイバは冷却され、樹脂被覆できるとすることを提案し
ている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上述の特開昭６０−１０３０５２号公報明細
書で提案している発明は、線引きファイバ４を、コーテ
ィングダイス５中を通過させる前に、一且冷却液体９中
を通すから、ファイバ４の表面に付着した液体は締引き
過程で漸次下方に流下し、ついにはコーティングダイス
５中に入る危険があるから、その前に液体を蒸発させて
しまう必要がある。それは、液体内を通過させた線引き
ファイバ表面にガスを吹き付は乾燥させろことによって
解消しようというのが特開昭６０−１０３０５２号公報
明細書の方法であった。

しかし、このように線引きファイバを液体中を通過させ
ようとすると、液体を入れた容器の壁面（特に引き出し
口の内壁面）と接触する危険があり、線引きファイバ表
面に傷付け、強度を低下させてしまう。このような欠点
に対しては、通常ファイバが液体とだけ接触し、液体容
器１３の引き出し口壁面と接触しないように、引き出し
口の径を大きくしている。

このように、ファイバ引き出し口の径を大きくすると、
容器内液体は重力と、線引きファイバの引張り力および
液体圧（液体の面の高さく底面から上面まで））によっ
て定まる力で、線引きファイバ面を流下する。これは、
上述したガスを下方から上方に流すことによって成る程
度抑制できるが、余り多くは期待できず、付着した液体
を乾燥させるためには多産のガスまたは乾燥のため線引
き空間を長くする必要がある。

ところが、多量のガスを流す方法は、上述した液体冷却
方法を採用せず、ガス流によってのみ線引きファイバを
冷却する場合と同じく、コーティングダイスによるコー
ティング時に塗布むらが生ずる。

また、ファイバ表面に付着した液体を完全に蒸発させる
ために線引き距離を長大にすると、製造装置の高さも高
くしなければならないし、ガスカーテンも長大にしなけ
ればならず、装置コストが高（なる。もちろん、線引き
ファイバ表面に付着した液体を蒸発させるために空間の
長さを、できる限り短かくする考もあるが、液体が乾燥
し切れないため、ある程度の余裕を見込んだ長さにする
必要がある。

また、ガス流量の変化を一定範囲に抑えないと、乾燥む
らができるから、ガス流量検知器を配置して、ある範囲
内の流量にコントロールする必要がある。

また、沸点が室温以下の低温で蒸発する液体を使用する
場合は、ｗ！を温が室温以下のｔコめ、液体が大気中の
水分をａｍして含むおそれがあり、この水の沸点は高く
、比熱も大きいので、室温では気化しにくり、ファイバ
表面に水分を付着させたまま、コーティングダイス内の
樹脂被覆液中にもち込むおそれがある。

この発明は、綿引きファイバをコーティングダイス中を
通過させる前に、一且冷却液体中を通過させ、その際フ
ァイバ表面に付着した液体が樹脂液中に持ち込まれ、線
引きファイバ表面に樹脂被覆が均一に施されな（なった
り、製造装置が大型化する欠点を除去するなめになされ
たものであって、 の　光製造装置を小型化でき、かつ線引きファイバをコ
ーティングダイス中に送入させる前に、一且通過させる
液体が、締引き過程で十分に蒸発され、コーティングダ
イス中に持ち込むことがなく、 Ｏ均一な樹脂被覆を施しうる光ファイバの製造方法を提
供しようとするものである。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するための、この発明にかかる光ファ
イバの製造方法は、加熱溶融した光ファイバ用母材先端
から一定の張力でファイバを線引きすると共に、線引き
されたファイバの表面に樹脂被覆を施して光ファイバを
形成させる光ファイバの製造方法において、線引きされ
たファイバの表面に樹脂被覆を施す前に当該線引きされ
たファイバを、一且室温より低い温度域に沸点を有する
液体中を通した後、さらに当該液体を入れた液体容器お
よび樹脂被覆するコーティングダイスに至る線引きファ
イバ通過路空間を周囲空間から隔離した空間内を通して
コーティングダイス中で樹脂被覆させることを特徴とす
るものである。

く作　　　用〉 以上のように、線引きファイバの表面に樹脂被覆を施す
前に棹引きファイバを、一且室温より低い温度域に沸点
を有する液体中を通すから、ファイバ表面に付着する前
又は付着した後液体は容易に気化し、その際ファイバか
ら気化熱を振数するのでファイバ温度は容易に引き下げ
られる。

さらに、前記液体を通過した綿引きファイバを、前記液
体を入れた液体容器と樹脂被覆するコーティングダイス
周囲を周囲空間から隔離した空間内を通すから、当該空
間内には前記液体の蒸気が充満しており、この蒸気は水
分を含んでいないので、液体又は液体容器に水分が凝縮
して付着するのを防止できるし、また当該蒸気によりフ
ァイバ温度は更に低下されるから、ファイバ表面に塗布
される樹脂の粘度を低下させることがないので安定した
寸法のコーティング層を形成できる。

〈実　施　例〉 つぎに、この発明の光ファイバの製造方法の実施に使用
する装置に基づいて、光ファイバの製造方法について説
明する。

第１図は、実施例の光ファイバの製造方法の実施に使用
する装置の概略構成図を示す。

図中、１は母材、２は加熱炉、３は炉心管、４は締引き
ファイバ、５はコーティングダイス、７は光ファイバ、
８はドラム、９は液体窒素、１０は補給タンク、１１は
補給パイプ、１２はバルブ、１３は液体容器、１４はカ
バー、１５は炉、１６は保温材を示す。

本装置によって光ファイバを製造するには、母材１は加
熱炉２で加熱された炉心管３内に送り出され、炉心管３
内で加熱溶融された母材１の先端に一定の張力を加えて
軸方向に線引きし、ファイバ４を引き出す。

このようにして引き出された線引きファイバ４は、コー
ティングダイス５に送入される前に、一且液体窒素９を
入れた容器１３内に導入された後液体窒素９中を通過す
る。

このとき、液体窒素９は線引きファイバ４と接触し田蒸
発するか、又はコーティングダイス５に向う途中で蒸発
する。このときの気化熱により線引きファイバ４は急速
に冷やされ、コーティングダイス５に入る迄に、必要な
温度迄降下する。

ここでこの液体容器１３の形状を変えることによし、蒸
発する液体９の量を変化させることができ、コーティン
グダイス５に入るファイバの温度を線速に合わせて調整
することができる。

ファイバ４の線速が上がってくると液体容器１３とコー
ティングダイス５の閾をファイバ４が通過する時間が短
くなるので充分な熱を奪いながら早く蒸発させるため、
より大気圧における飽和温度が低い液体を使う事が有利
となる。

さらに液体容ｉ＃１３とファイバ４の周囲をカバー１４
で囲み上下端開放するように設ければ蒸発した気体によ
る冷却効果も得られ、さらに液体のクリーン度を管理し
ておけばファイバ４周囲のクリーン度の確保もできる。

また常温より低い温度の液体を使っていても液体容器１
３及び液体９に空気中の水分が凝縮するのを防止するこ
ともできる。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、この発明の光ファイバ
の製造方法によれば、 ■　加熱溶融した母材から綿引きしたファイバを従来の
光ファイバの製造方法の場合よりも、冷却効果を大幅に
向上できるだけでなく、ファイバの綿引き速度を上げて
も、冷却を十分に行うことができるから光ファイバの生
産効率を大幅に向上させることができる。

■　さらに、使用する飽和温度の低い液体から発生した
ガスを、線引きファイバの通過路中に充満させるから、
ファイバ周囲の雰囲気を清浄に保持でき、作製される光
ファイバの表面に傷がなく強度の高い光ファイバを作る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光ファイバの製造方法の実施に使用
する製造装置の概略構成図、第２図は従来の光ファイバ
の製造方法の実施に使用している製造装置の概略構成図
、第３図は改良された従来の光ファイバの製造方法の実
施に使用している製造装置の概略構成図である。 図　中、 １・・・母材、 ２・・・加熱炉、 ３・・・炉心管、 ４・・・線引きファイバ、 ５・・・コーティングダイス、 ７・・・光ファイバ、 ９・・・液体、 １０・・・補給タンク、 １３・・・液体容器、 １４・・・カバー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱溶融した光ファイバ用母材先端から一定の張
   力でファイバを線引きすると共に、線引きされたファイ
   バの表面に樹脂被覆を施して光ファイバを形成させる光
   ファイバの製造方法において、線引きされたファイバの
   表面に樹脂被覆を施す前に当該線引きされたファイバを
   、一且室温より低い温度域に沸点を有する液体中を通し
   た後、さらに当該液体を入れた液体容器および樹脂被覆
   するコーティングダイスに至る線引きファイバ通過路空
   間を周囲空間から隔離した空間内を通してコーティング
   ダイス中で樹脂被覆させることを特徴とする光ファイバ
   の製造方法。
2. （２）室温よりも低い温度域に沸点を有する液体として
   液体窒素又は液体アルゴンを用いたことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の光ファイバの製造方法。