JPS6374939A - Production of fluoride fiber with coated layer and device therefor - Google Patents

Production of fluoride fiber with coated layer and device therefor

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JPS6374939A
JPS6374939A JP61218063A JP21806386A JPS6374939A JP S6374939 A JPS6374939 A JP S6374939A JP 61218063 A JP61218063 A JP 61218063A JP 21806386 A JP21806386 A JP 21806386A JP S6374939 A JPS6374939 A JP S6374939A
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glass
core
fiber
clad
coating material
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JP61218063A
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Japanese (ja)
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Osamu Arahori
新掘 理
Hideharu Tokiwa
常磐 英晴
Hidenori Mimura
三村 栄紀
Tetsuya Nakai
中井 哲哉
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KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
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Abstract

PURPOSE:To form a coated layer without reducing transmission characteristics and strength, by drawing core glass consisting of fluoride glass and fiber consisting of clad glass, extruding a coating material and applying the material to the surface of the fiber. CONSTITUTION:Core glass 13 and clad glass 14 are melted in a crucible 12 arranged in a container 16 in an inert gas or a fluorine gas atmosphere by an electric furnace 22. The molten glass 13 and the molten glass 14 are fed through feed pipes 25 to double crucibles 27 and 28 having concentrically formed nozzles. Core glass 29 and clad glass 30 in the crucibles 27 and 28 are adjusted to drawing temperature by a heater 33 and drawn into fiber 40 by a capstan 10. Simultaneously, a coating material 32 in a container 31 with a nozzle concentrically set at the outer periphery of the double crucibles 27 and 28 is extruded by high-pressure gas and is stuck fast to the surface of the fiber 40. Consequently, a three layer structure of the core glass 29, the clad glass and the coating material 32 is formed at the same time to give a fluoride glass fiber with the coated layer.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は低損失、長尺でかつ機械強度の大きい被覆層付
きフッ化物ガラスファイバをるつぼ線引き法で製造する
方法及びその装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a method and apparatus for producing a coated fluoride glass fiber with low loss, long length, and high mechanical strength by a crucible drawing method.

(従来技術およびその問題点) フッ化物ガラスファイバは、その最低損失が論理的に0
.001dB/kmと見込まれており、−国際間の長距
離光海底ケーブルや無中継光伝送システム用の伝送路と
して注目されている。この様な、長距離の伝送路として
、フッ化物ガラスファイバを用いる場合、少なくともt
ab以上のフッ化物ガラスファイバを連続的に作製する
必要がある。長尺のフッ化物ガラスファイバの作製法と
してるつぼ法が注目されていたが、ガラスの不安定性の
ため、コアークラッド構造の形成が難しく実現されるに
は至らなかった。しかし、最近、コアガラスに53Zr
−20Ba−2ONa −4La −3At、クラッド
ガラスに39.7Zr −13,3Hf −18Ba−
22Na −4La −3AIを用いることにより、る
つぼ法でもフッ化物ガラスファイバが作製できることが
示された(E lec t 、 Le t tersN
OV、1985. Vol、21. NO,24)。コ
コで、77化物ガラスフアイバを実際の伝送路に応用す
るためには、ファイバ表面を保護し、ファイバ強度を増
すための被覆層の形成が必要である。
(Prior art and its problems) Fluoride glass fiber has a minimum loss of 0.
.. 001 dB/km, and is attracting attention as a transmission line for international long-distance optical submarine cables and non-repeater optical transmission systems. When using fluoride glass fiber as such a long-distance transmission line, at least t
It is necessary to continuously produce fluoride glass fibers of AB or higher. The crucible method has attracted attention as a method for producing long fluoride glass fibers, but due to the instability of the glass, it has been difficult to form a core-clad structure and it has not been realized. However, recently, 53Zr has been added to the core glass.
-20Ba-2ONa -4La -3At, 39.7Zr on clad glass -13,3Hf -18Ba-
By using 22Na-4La-3AI, it was shown that fluoride glass fibers can be produced using the crucible method (Elect, Let tersN
OV, 1985. Vol, 21. NO, 24). In order to apply the 77-hide glass fiber to an actual transmission line, it is necessary to form a coating layer to protect the fiber surface and increase the fiber strength.

従来の光ファイバの被覆層としては、熱硬化性あるいは
紫外線硬化性の樹脂が用いられている。
Thermosetting or ultraviolet curable resin is used as a coating layer for conventional optical fibers.

第1図は、るつぼ線引き法に於ける従来の被覆層の形成
方法を示したもので、1はコアガラス、2はクラッドガ
ラス、3はコアガラス用るつぼ、4はクラッドガラス用
るつぼ、5はガラス溶融用るつぼ加熱用電気炉、6はフ
ァイバ線径モニタ、7は樹脂をコートするためのコーテ
ィング容器、8は被覆材(コーティング樹脂)、9は被
覆樹脂硬化用炉、10はファイバ線引き用キャプスタン
、11はファイバ巻取りドラム、40は線引きされたフ
ァイバである。
Fig. 1 shows a conventional method of forming a coating layer in the crucible drawing method, in which 1 is a core glass, 2 is a clad glass, 3 is a crucible for core glass, 4 is a crucible for clad glass, and 5 is a crucible for clad glass. An electric furnace for heating a crucible for glass melting, 6 a fiber wire diameter monitor, 7 a coating container for coating with resin, 8 a coating material (coating resin), 9 a furnace for curing the coating resin, 10 a cap for fiber drawing. 11 is a fiber winding drum, and 40 is a drawn fiber.

この装置により被覆層を形成する手順としては、まず、
電気炉5によりコアガラス1及びクラッドガラス2を線
引き温度に加熱し、ファイバ線径モニタ6によりファイ
バ径を測定しファイバ径が一定になるようにキャプスタ
ン10の回転数を調整しながら線引きを開始する。ファ
イバ径が所望の一定の太さで線引きされるようになった
後、コーティング容器7を所定の位置に設置してコーテ
ィング樹脂8を注入し、コーティング容器7の底部の細
径の穴をファイバが通過するところでファイバ40に薄
く塗布され、硬化炉9で硬化され被覆層が形成される。
The procedure for forming a coating layer using this device is as follows:
The core glass 1 and the cladding glass 2 are heated to the drawing temperature using the electric furnace 5, the fiber diameter is measured using the fiber diameter monitor 6, and drawing is started while adjusting the rotation speed of the capstan 10 so that the fiber diameter is constant. do. After the fiber diameter has been drawn to a desired constant thickness, the coating container 7 is placed in a predetermined position, the coating resin 8 is injected, and the fiber is drawn through a small diameter hole at the bottom of the coating container 7. It is applied thinly to the fiber 40 where it passes through, and is cured in the curing furnace 9 to form a coating layer.

この方法をフッ化物ガラスファイバの被覆層の形成に応
用した場合、フッ化物ガラスは従来の酸化物ガラス(石
英ガラス、多成分ガラス等)に比較し反応性が極めて高
く、るつぼから引き出された高温のガラス(メニスカス
)が直接大気に接すると大気中の酸素や水分と反応しフ
ァイバ表面に結晶相が析出し損失が増加し、しかも、強
度が低下する。このため、フッ化物ガラスファイバを作
製する場合、高温状態にあるガラスの周囲は完全な不活
性雰囲気にする必要がある。しかし、ファイバ40はる
つぼ3,4から巻取り装置11まで連続しているため、
メニスカス部分のみを不活性雰囲気に保つのは極めて難
しく、従来の光ファイバの被覆層の形成方法をフッ化物
ガラスファイバの被覆層の形成に適用することは困難で
あった。
When this method is applied to the formation of a coating layer for fluoride glass fibers, fluoride glass has extremely high reactivity compared to conventional oxide glasses (silica glass, multi-component glass, etc.) When the glass (meniscus) of the fiber comes into direct contact with the atmosphere, it reacts with oxygen and moisture in the atmosphere, causing a crystalline phase to precipitate on the fiber surface, increasing loss and reducing strength. Therefore, when producing a fluoride glass fiber, it is necessary to create a completely inert atmosphere around the glass which is in a high temperature state. However, since the fiber 40 is continuous from the crucibles 3 and 4 to the winding device 11,
It is extremely difficult to maintain only the meniscus portion in an inert atmosphere, and it has been difficult to apply conventional methods for forming a coating layer for optical fibers to forming a coating layer for fluoride glass fibers.

従って、ファイバの伝送特性及び強度を低下させること
なく、かつ長尺のフッ化物ガラスファイバに被覆層を形
成することが可能な製造方法及び製造装置が強(望まれ
ていたが、現在まで適当なものは提案されていなかった
Therefore, a manufacturing method and manufacturing apparatus that can form a coating layer on a long fluoride glass fiber without reducing the transmission characteristics and strength of the fiber has been strongly desired. Nothing had been suggested.

(発明の目的及び特徴) 本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために
なされたもので、ファイバの伝送特性及び強度を低下さ
せることなく、かつ長尺のフッ化物ガラスファイバに被
覆層を形成することが可能な被覆層付きのフッ化物ガラ
ス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。
(Objects and Features of the Invention) The present invention was made to solve the problems of the prior art described above, and it is possible to coat a long fluoride glass fiber without reducing the transmission characteristics and strength of the fiber. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a fluoride glass fiber with a coating layer that can form a layer.

本発明の特徴は、コアガラス及びクラッドガラスを溶融
するガラス溶融部内と線引き部内が大気中に直接触れな
いように保持された状態でコアガラス、クラッドガラス
及び被覆層の三層構造のフッ化物ガラスファイバを一挙
に形成することにある。これにより、コアガラス及びク
ラッドガラスが大気中の酸素や水との反応を起こすこと
なく被覆層が形成されるためファイバの伝送特性の劣化
を防止することが可能となる。
A feature of the present invention is that the fluoride glass has a three-layer structure of the core glass, the clad glass, and the coating layer, while the inside of the glass melting part and the inside of the wire drawing part for melting the core glass and clad glass are kept from direct contact with the atmosphere. The goal is to form fibers all at once. As a result, the coating layer is formed without the core glass and the cladding glass reacting with oxygen or water in the atmosphere, making it possible to prevent deterioration of the transmission characteristics of the fiber.

(発明の構成) 本発明の方法は、フッ化物ガラスからなるコアガラスと
クラッドガラスを不活性ガスあるいはフッ素ガス雰囲気
中で溶解する第一の工程と、溶融したコアガラス及びク
ラッドガラスを第二の不活性ガス雰囲気中で線引き温度
に調整する共に線引き温度では分解せず、かつコアガラ
ス及びクラッドガラスの粘度と同等もしくはそれ以下の
粘度を有するように被覆材の温度を調整する第二の工程
と、コアガラス、クラッドガラス及び被覆材の三層構造
を同時に形成する第三の工程とを含んでいる。
(Structure of the Invention) The method of the present invention includes a first step of melting a core glass made of fluoride glass and a clad glass in an inert gas or fluorine gas atmosphere, and a second step of melting the molten core glass and clad glass. A second step of adjusting the temperature of the coating material so that it does not decompose at the drawing temperature and has a viscosity equal to or lower than the viscosity of the core glass and clad glass. , and a third step of simultaneously forming a three-layer structure of core glass, cladding glass, and coating material.

また、本発明の装置は、フッ化物ガラスからなるコアガ
ラスとクラッドガラスとを溶解させる第1の加熱手段と
不活性ガスあるいはフッ素系ガス雰囲気にする第1のガ
ス導入手段とを有するガラス溶融部と、ノズルが同心円
状に形成され該ガラス溶融部で溶融状態にされた前記コ
アガラス及びクラッドガラスを収容するノズル付き二重
るつぼと、該二重るつぼの外周にノズルが同心円状に形
成された被覆材用ノズル付き容器と、該二重るつぼ内の
前記コア及びクラッドガラスと該容器内の被覆材とを所
望の温度に調整する少なくともひとつの第2の加熱手段
と、・不活性ガスの雰囲気にする第2のガス導入手段と
を有する線引き部と、前記線引き部から引き出される前
記コアガラス、前記クラッドガラス及び前記被覆材の三
層構造が同時に形成され、被覆層付きフッ化物ガラスフ
ァイバを引き出して巻き取る巻取部とを具備している。
Further, the apparatus of the present invention provides a glass melting section having a first heating means for melting a core glass made of fluoride glass and a clad glass, and a first gas introduction means for creating an inert gas or fluorine gas atmosphere. a double crucible with a nozzle, the nozzle of which is formed concentrically, and which accommodates the core glass and clad glass that are molten in the glass melting zone; and the nozzle is concentrically formed around the outer periphery of the double crucible. a container with a nozzle for coating material; at least one second heating means for adjusting the core and clad glass in the double crucible and the coating material in the container to a desired temperature; - an inert gas atmosphere; A three-layer structure of the core glass, the clad glass, and the coating material drawn out from the drawing section is simultaneously formed, and the fluoride glass fiber with the coating layer is drawn out. and a winding section for winding up the winding device.

(実施例) 以下に図面を用いて本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be described in detail below using the drawings.

第2図は本発明による被覆層付きフッ化物ガラスファイ
バの製造装置の概略図であり、ガラス溶融部A、線引き
部B及び巻取り部Cの大略3つから構成されている。な
お、巻取り部Cの構造は第1図の従来例と同一であり、
従って、以下の説明では本発明の特徴であるガラス溶融
部Aと線引き部Bについて詳しく述べる。
FIG. 2 is a schematic diagram of the apparatus for manufacturing a fluoride glass fiber with a coating layer according to the present invention, which is composed of approximately three parts: a glass melting section A, a drawing section B, and a winding section C. The structure of the winding section C is the same as the conventional example shown in FIG.
Therefore, in the following description, the glass melting section A and the wire drawing section B, which are the characteristics of the present invention, will be described in detail.

まず、ガラス溶融部Aはフッ化物ガラスを溶解するため
のガラス溶融用るつぼ12、溶融状態にあるコアガラス
13、溶融状態にあるクラッドガラス14、前記るつぼ
12を保持するための治具15、溶融状態にあるガラス
13及び14の雰囲気を不活性ガス雰囲気に保つための
容器16、該容器の蓋17、容器16と該容器の蓋17
との気密性を保持するためのパフキング18、溶融ガラ
ス13.14の周囲を不活性ガスないしはフッ素系ガス
雰囲気にするための第1のガス導入手段であるガス導入
口19、同じく第1のガス導入手段に関連するガス排出
口20、溶融ガラス13.14を押出すための不活性ガ
スの導入口21及びガラス13.14を溶融するための
第1の加熱手段である電気炉22とから構成されている
First, the glass melting section A includes a glass melting crucible 12 for melting fluoride glass, a core glass 13 in a molten state, a clad glass 14 in a molten state, a jig 15 for holding the crucible 12, and a glass melting crucible 12 for melting fluoride glass. a container 16 for maintaining the atmosphere of the glasses 13 and 14 in an inert gas atmosphere; a lid 17 for the container; a container 16 and a lid 17 for the container;
a puffing 18 for maintaining airtightness with the molten glass 13, a gas inlet 19 serving as a first gas introduction means for creating an inert gas or fluorine gas atmosphere around the molten glass 13, 14; Consisting of a gas outlet 20 associated with the introduction means, an inert gas introduction port 21 for extruding the molten glass 13.14, and an electric furnace 22 that is the first heating means for melting the glass 13.14. has been done.

次に、線引き部Bは、容器16内を不活性ガス雰囲気に
するための第2のガス導入手段であるガス導入口23、
同じく第2のガス導入手段に関連するガス排出口24、
ガラス13.14をガラス溶融部Aから線引き部Bへ注
入するためのパイプ25、ガラス溶融部Aと線引き部B
との気密性を保つためのバッキング26、ノズル付きコ
アガラス用るつぼ27、るつぼ27のノズルと同心円状
で外側にノズルを配置したノズル付きクラッド用るつぼ
28、コア用ガラス29、クラッド用ガラス30、クラ
ッド用るつぼ28のノズルと同心円状でさらに外側にノ
ズルが配置されているノズル付き被覆材用容器31、ガ
ラス29、30の線引き温度では分解せずかつガラス2
9゜30の粘度と同等もしくはそれ以下の粘度を有する
熱可塑性の被覆材32、線引き用るつぼ27.28に注
入されたガラス29.30を線引き温度に保持する第2
の加熱手段であるヒータ33、被覆材32の粘度が適当
な値となるように調整する第2の加熱手段であるヒータ
34、被覆材32をガス圧により押出すためのガス導入
パイプ35、ガス導入パイプ35内のガス圧を調整する
ガス圧調整器36及び高圧ガスのガス導入口37から構
成されている。なお、詳細については後述するが被覆材
32の材料を選定することにより、るつぼ27.28用
のヒータ33は省略することが可能であり、第2の加熱
手段として少なくも被覆材32用のヒータ34があれば
良い。
Next, the wire drawing section B includes a gas introduction port 23, which is a second gas introduction means for creating an inert gas atmosphere inside the container 16;
a gas outlet 24 also associated with the second gas introduction means;
Pipe 25 for injecting glass 13, 14 from glass melting section A to drawing section B, glass melting section A and drawing section B
a backing 26 for maintaining airtightness with the core glass, a nozzle-equipped core glass crucible 27, a nozzle-equipped cladding crucible 28 with a nozzle arranged on the outside concentrically with the nozzle of the crucible 27, a core glass 29, a cladding glass 30, A coating material container 31 with a nozzle, which is concentric with the nozzle of the cladding crucible 28 and has a nozzle further outside, does not decompose at the drawing temperature of the glasses 29 and 30 and the glass 2
A thermoplastic coating 32 having a viscosity equal to or lower than 9°30, a second glass 29.30 poured into the drawing crucible 27.28 to maintain it at the drawing temperature.
A heater 33 is a heating means for heating the coating material 32, a heater 34 is a second heating means for adjusting the viscosity of the coating material 32 to an appropriate value, a gas introduction pipe 35 for extruding the coating material 32 by gas pressure, a gas It is comprised of a gas pressure regulator 36 that adjusts the gas pressure within the introduction pipe 35 and a gas introduction port 37 for high-pressure gas. Although the details will be described later, by selecting the material of the coating material 32, the heater 33 for the crucible 27, 28 can be omitted, and at least the heater for the coating material 32 can be used as the second heating means. 34 is fine.

第3図は本発明の線引き部Bにおけるノズル部分の詳細
図であり、コアガラス用るつぼ27及びクラッドガラス
用るつぼ28で二重るつぼを構成し、二重るつぼの外周
に被覆材用るつぼが形成され、かつ各るつぼの先端に設
けられたノズルが同心円状に内側からコアガラス用、ク
ラッドガラス用及び被覆材用が順に形成されている。ま
た、ノズルの先端にはコアガラス29.クラッドガラス
30及び被覆材32が線引き以前に各るつぼから流出す
るのを防止するためにノズルの先端の形状に適合するよ
うに多段付突出部を備えた底栓38と底栓38を着脱す
るための棒39が設けられている。
FIG. 3 is a detailed view of the nozzle part in the wire drawing section B of the present invention, in which a core glass crucible 27 and a clad glass crucible 28 constitute a double crucible, and a covering material crucible is formed on the outer periphery of the double crucible. The nozzles provided at the tip of each crucible are concentrically formed for core glass, clad glass, and coating material in order from the inside. In addition, the tip of the nozzle has a core glass 29. In order to prevent the clad glass 30 and coating material 32 from flowing out from each crucible before wire drawing, the bottom plug 38 is equipped with a multi-stage protrusion that matches the shape of the tip of the nozzle, and for attaching and removing the bottom plug 38. A rod 39 is provided.

以上のように本発明によるフッ化物ガラスファイバの製
造装置は、ガラス溶融部Aと線引き部Bとをそれぞれ気
密性のある容器内で分離し、かつ線引き部Bではコアガ
ラス29.クラッドガラス30及び被覆材32が大気中
にさらされることなく同時に線引きができる構造となっ
ている。
As described above, in the fluoride glass fiber manufacturing apparatus according to the present invention, the glass melting section A and the drawing section B are separated in airtight containers, and the core glass 29. The structure is such that the clad glass 30 and the covering material 32 can be drawn simultaneously without being exposed to the atmosphere.

次に、コアガラス13として53ZrF420BaFz
  2ONaF  4 LaFi  3 AlF3.ク
ラッドガラス14として39.7ZrFa  13.3
HfFa  18BaFz  22NaF  4 La
F3−3 AIF、、被覆材32としてフッ素ゴムを用
いて、第2図に示す本発明の装置によるファイバの製造
方法について説明する。
Next, as the core glass 13, 53ZrF420BaFz
2ONaF 4 LaFi 3 AlF3. 39.7 ZrFa 13.3 as clad glass 14
HfFa 18BaFz 22NaF 4 La
F3-3 AIF, A method of manufacturing a fiber using the apparatus of the present invention shown in FIG. 2 using fluororubber as the coating material 32 will be described.

(1)第一の工程 ■ ガス導入口19よりアルゴン、窒素またはヘリウム
等の不活性ガスあるいはフッ素系ガスを導入し、容器1
6のうち治具15と容器16の蓋17とで形成される室
内を不活性ガスあるいはフッ素系ガスの雰囲気にすると
共に、容器16の線引き部B内を不活性ガス雰囲気にす
る。
(1) First step ■ Inert gas such as argon, nitrogen or helium or fluorine gas is introduced from the gas inlet 19, and the container 1
6, the chamber formed by the jig 15 and the lid 17 of the container 16 is made to have an inert gas or fluorine gas atmosphere, and the inside of the drawing section B of the container 16 is made to be an inert gas atmosphere.

■ ガラス溶融用るつぼ12内にそれぞれ装填されてい
るコア及びクラッド用原料ガラスを電気炉22により約
800℃で約1時間加熱して溶融する。
(2) The core and clad raw material glasses loaded in the glass melting crucible 12 are heated in an electric furnace 22 at about 800° C. for about 1 hour to melt them.

■ 次に、溶解されたガラス13.14を約500℃に
する。
(2) Next, the molten glass 13.14 is heated to approximately 500°C.

■ 不活性ガスの導入口21よりArガスを注入し、A
rガスの圧力で溶融状態となっているコアガラス13及
びクラッドガラス14をパイプ25を介してガラス溶融
部Aから線引き部Bのるつぼ27及び28に注入する。
■ Inject Ar gas from the inert gas inlet 21,
Core glass 13 and cladding glass 14, which are in a molten state under the pressure of r gas, are injected from glass melting section A into crucibles 27 and 28 of wire drawing section B via pipe 25.

(2)第二の工程 ■ ノズル付きコアガラス用るつぼ27及びノズル付き
クラッドガラス用るつぼ28に注入された溶融状態のコ
アガラス29及びクラッドガラス30をヒータ33で加
熱し、線引き用温度325℃にする。
(2) Second step ■ The molten core glass 29 and clad glass 30 poured into the nozzle-equipped core glass crucible 27 and the nozzle-equipped clad glass crucible 28 are heated by the heater 33 to a drawing temperature of 325°C. do.

■ 一方、被覆材容器31内に装填されている被覆材で
あるフッ素ゴム32を第二の加熱手段であるヒータ34
により約280℃にして溶融する。
On the other hand, the fluororubber 32, which is the coating material loaded in the coating material container 31, is heated by the heater 34, which is the second heating means.
It is melted at about 280°C.

(3)第三の工程 ■ 高圧ガス導入口37よりArガスを注入し、ガス圧
調整器36でArガス圧をl kg / crAに調整
する。
(3) Third step ■ Ar gas is injected from the high pressure gas inlet 37, and the Ar gas pressure is adjusted to 1 kg/crA using the gas pressure regulator 36.

■ 底栓38を棒39で引き抜き、コアガラス29゜ク
ラッドガラス30及び被覆材32を各ノズルから15m
/分の速度で引き出して三層構造のファイバ40を一挙
に形成し、巻取りドラム11で巻き取る。
■ Pull out the bottom plug 38 with the rod 39, and remove the core glass 29°, clad glass 30, and covering material 32 by 15 m from each nozzle.
The fiber 40 having a three-layer structure is formed at once by drawing out the fiber at a speed of 1/2 min, and the fiber 40 is wound up by the winding drum 11.

以上の工程により、直径15μIのコア、直径150μ
mのクラッド及び厚さ5μmの被覆層の三層構造からな
るフッ化物ガラスファイバを連続的に約700m製造す
ることができた。また、製造されたファイバ40はドラ
ム110巻取り等の操作でも破損することなく、顕微鏡
観察においてもファイバ表面には結晶相の析出や傷など
によるファイバ強度を劣化させる要因が見られなかった
Through the above steps, a core with a diameter of 15μI and a diameter of 150μ
It was possible to continuously manufacture approximately 700 m of fluoride glass fiber consisting of a three-layer structure of a cladding layer of 5 μm thick and a coating layer of 5 μm thick. Further, the manufactured fiber 40 was not damaged even during operations such as winding on the drum 110, and microscopic observation did not show any factors that degrade the fiber strength such as crystal phase precipitation or scratches on the fiber surface.

なお、上述の説明では被覆材32としてフッ素ゴムを用
いた場合を例にとり説明したが、この他にフッ化物ガラ
スの線引き温度(320−330度)で物理化学的に変
質せず、該温度における粘性がフッ化物ガラスの粘性と
同程度かそれ以下である特性の樹脂としては、フッ素樹
脂、ポリカーボネート樹脂等多数あり、本発明を実施す
るための支障はない。特に、フッ素樹脂のうちエチレン
とテトラフルオロエチレンの重合体(ETFE)の溶融
粘度は300−330度で10’ −10’ボイズで、
フッ化物ガラスと同程度の粘性特性を示す、この様な樹
脂を被覆材32に用いた場合の製造装置及び製造方法に
ついて説明する。
In addition, in the above explanation, the case where fluororubber is used as the coating material 32 was explained as an example, but in addition to this, it does not change physicochemically at the drawing temperature of fluoride glass (320-330 degrees), and There are many resins whose viscosity is comparable to or lower than that of fluoride glass, such as fluororesins and polycarbonate resins, and there are no problems in carrying out the present invention. In particular, among fluororesins, the melt viscosity of a polymer of ethylene and tetrafluoroethylene (ETFE) is 10'-10' voids at 300-330 degrees.
A manufacturing apparatus and a manufacturing method in which such a resin, which exhibits viscosity properties comparable to those of fluoride glass, is used for the covering material 32 will be described.

第4図は本発明による他の線引き部Bの概略図であり、
第2図と異なる点はコアガラス29及びタララドガラス
30を線引き温度に調整する第二の加熱手段であるヒー
タ33を省略した構造になっている点である。
FIG. 4 is a schematic diagram of another drawing part B according to the present invention,
The difference from FIG. 2 is that the heater 33, which is the second heating means for adjusting the core glass 29 and Talarad glass 30 to the drawing temperature, is omitted.

ヒータ33を省略することにより、クラッドガラス用る
つぼ28は、被覆材用容器31の内壁を兼用出来るため
、線引き部Bのるつぼ27及び28と容器31とを一体
化した三重るつぼ構造も可能となり、装置を簡単化する
ことができる。
By omitting the heater 33, the clad glass crucible 28 can also serve as the inner wall of the coating material container 31, so a triple crucible structure in which the crucibles 27 and 28 of the wire drawing section B and the container 31 are integrated is also possible. The device can be simplified.

また、製造方法も前述した第二の工程の■及び■を一度
にヒータ34のみで調整することができるため、簡略化
される。
Further, the manufacturing method is also simplified because (1) and (2) in the second step described above can be adjusted at once using only the heater 34.

なお、上述の製造方法において説明をわかりやすくする
ためにフッ化物ガラスの材料を特定して述べたが、他の
フッ化物ガラスの製造にも適用できる。
In addition, in order to make the explanation easy to understand in the above-mentioned manufacturing method, the material of the fluoride glass was specified and described, but it can also be applied to the manufacturing of other fluoride glasses.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明の被覆層付きフッ化物ガラ
スファイバの製造方法及び装置は、ファイバ製造工程が
すべて管理された雰囲気中で行われるため不純物の混入
、酸素や水分との反応による結晶相の析出、ファイバ製
造過程での傷の発生等がないため、ファイバの強度を劣
化させる要因が少なく、さらに、人的作業に頬らず機械
化及び自動化が容易なため、製造の歩留り、工業的生産
性が良い。
(Effects of the Invention) As explained above, in the method and apparatus for manufacturing a fluoride glass fiber with a coating layer of the present invention, the entire fiber manufacturing process is carried out in a controlled atmosphere, which prevents contamination of impurities, oxygen and moisture. Since there is no precipitation of crystalline phase due to reaction or generation of scratches during the fiber manufacturing process, there are few factors that deteriorate the strength of the fiber.Furthermore, it is easy to mechanize and automate the manufacturing process without relying on human labor. Good yield and industrial productivity.

従って、光通信等に使用される伝送損失が少なく、長尺
、高強度、低コストの被覆層付きフッ化物ガラスファイ
バの製造ができ、その効果は極めて大である。
Therefore, it is possible to manufacture a long, high-strength, low-cost fluoride glass fiber with a coating layer that has little transmission loss and is used in optical communications, etc., and the effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の二重るつぼ法によるフッ化物ガラスファ
イバを製造する製造装置の概略系統図、第2図は本発明
によりフッ化物ガラスファイバを製造する製造装置の概
略系統図、第3図は本発明による製造装置のノズル部分
の拡大構成図、第4図は本発明による製造装置における
線引き部Bの他の構造例を示す概略構成図である。 l・・・コアガラス、2・・・タララドガラス、3・・
・コアガラス用るつぼ、4・・・クラッドガラス用るつ
ぼ、5・・・ガラス溶融用るつぼ加熱用電気炉、6・・
・ファイバ線径モニタ、7・・・被覆樹脂コート用コー
ティング容器、8・・・被覆材(コーティング樹脂)、
9・・・被覆樹脂硬化用炉、10・・・ファイバ線引き
用キャプスタン、11・・・ファイバ巻取ドラム、12
・・・フッ化物ガラス溶融用るつぼ、13・・・溶融状
態にあるコアガラス、14・・・溶融状態にあるタララ
ドガラス、15・・・フッ化物ガラス溶融用るつぼを保
持するための治具、16・・・不活性雰囲気に保つため
の容器、17・・・容器の蓋、18・・・パフキング、
19・・・不活性ガスないしはフッ素系ガスの導入口、
20・・・ガスの排出口、21・・・溶融ガラスを押出
すための不活性ガスの導入口、22・・・ガスの排出口
、23・・・不活性ガスの導入口、24・・・ガラス溶
融用電気炉、25・・・ガラス注入用パイプ、26・・
・バッキング、27・・・ノズル付きコアガラス用るつ
ぼ、28・・・ノズル付きクラッドガラス用るつぼ、2
9・・・コアガラス、30・・・タラソドガラス、31
・・・クラッド用るつぼのノズルと同心円状に配置され
たノズルを具備した被覆材用容器、32・・・被覆材、
33・・・線引き用るつぼ加熱用ヒータ、34・・・被
覆材加熱用ヒータ、35・・・ガス導入パイプ、36・
・・ガス圧調整器、37・・・高圧ガス導入口、38・
・・底栓、39・・・底栓を脱着するための棒、40・
・・ファイバ。
FIG. 1 is a schematic system diagram of a manufacturing apparatus for manufacturing fluoride glass fiber using the conventional double crucible method, FIG. 2 is a schematic system diagram of a manufacturing apparatus for manufacturing fluoride glass fiber according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an enlarged block diagram of the nozzle portion of the manufacturing apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram showing another structural example of the drawing section B in the manufacturing apparatus according to the present invention. l...Core glass, 2...Tararad glass, 3...
- Crucible for core glass, 4... Crucible for clad glass, 5... Electric furnace for heating crucible for glass melting, 6...
・Fiber wire diameter monitor, 7... Coating container for coating resin coating, 8... Coating material (coating resin),
9... Furnace for curing coating resin, 10... Capstan for fiber drawing, 11... Fiber winding drum, 12
... Crucible for melting fluoride glass, 13... Core glass in molten state, 14... Talarado glass in molten state, 15... Jig for holding crucible for melting fluoride glass, 16 ... Container for maintaining an inert atmosphere, 17... Container lid, 18... Puff King,
19...Inlet for inert gas or fluorine gas,
20... Gas outlet, 21... Inert gas inlet for extruding molten glass, 22... Gas outlet, 23... Inert gas inlet, 24...・Electric furnace for glass melting, 25... Pipe for glass injection, 26...
・Backing, 27... Crucible for core glass with nozzle, 28... Crucible for clad glass with nozzle, 2
9... Core glass, 30... Thalassode glass, 31
... A container for coating material equipped with a nozzle arranged concentrically with the nozzle of the crucible for cladding, 32... Covering material,
33... Heater for heating crucible for wire drawing, 34... Heater for heating coating material, 35... Gas introduction pipe, 36...
...Gas pressure regulator, 37...High pressure gas inlet, 38.
...Bottom plug, 39...rod for attaching and removing the bottom plug, 40.
··fiber.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)フッ化物ガラスからなるコアガラスとクラッドガ
ラスとをガラス溶融部で不活性ガスまたはフッ素系ガス
の雰囲気中で溶融した後不活性ガスの雰囲気に保たれた
線引き部に配置されているノズルが同心円状に形成され
たノズル付き二重るつぼに溶融状態の該コアガラスと該
クラッドガラスとをそれぞれ注入する第一の工程と、前
記コアガラス及びクラッドガラスの温度を線引き温度に
調整すると共に該線引き温度では分解しない熱可塑性の
被覆材の温度を該二重るつぼの外周に同心円状に形成さ
れた被覆材供給用ノズル付き容器内で前記コアガラス及
びクラッドガラスの粘度と同等もしくはそれ以下となる
ように調整する第二の工程と、前記二重るつぼの先端に
設けられたノズルから流出する前記コアガラス及びクラ
ッドガラスのうち外側の前記クラッドガラスの表面に前
記被覆材が付着するように前記被覆材を押し出すことに
より前記コアガラス、前記クラッドガラス及び前記被覆
材の三層構造を同時に形成する第三の工程とを含む被覆
層付きフッ化物ガラスファイバの製造方法。
(1) A nozzle arranged in a wire drawing section maintained in an inert gas atmosphere after melting a core glass made of fluoride glass and a clad glass in an inert gas or fluorine gas atmosphere in a glass melting section. A first step of injecting the core glass and the clad glass in a molten state into a double crucible with a nozzle formed concentrically, adjusting the temperature of the core glass and the clad glass to the drawing temperature, and The temperature of the thermoplastic coating material, which does not decompose at the drawing temperature, is set to a temperature equal to or lower than the viscosity of the core glass and cladding glass in a container with a coating material supply nozzle formed concentrically around the outer periphery of the double crucible. a second step of adjusting the coating so that the coating material adheres to the surface of the outer clad glass of the core glass and clad glass flowing out from a nozzle provided at the tip of the double crucible; a third step of simultaneously forming a three-layer structure of the core glass, the cladding glass, and the coating material by extruding the material.
(2)ガラス溶融部は、フッ化物ガラスからなるコアガ
ラスとクラッドガラスとを融点以上に加熱し溶解させる
第1の加熱手段と、該溶解時に該コアガラス及びクラッ
ドガスラを不活性ガス又はフッ素系ガスの雰囲気にする
第1のガス導入手段とを有し、該ガラス溶融部から供給
される溶融状態のコアガラスとクラッドガラスをファイ
バに線引きする線引き部は、二つのノズルが同心円状に
形成され前記ガラス溶融部で溶融状態にされた前記コア
ガラス及びクラッドガラスを不活性ガスの雰囲気中で収
容するノズル付き二重るつぼと、該二重るつぼの外周に
ノズルが前記二つのノズルと同心円状に形成された被覆
材用ノズル付き容器と、該二重るつぼ内の前記コアガラ
ス及びクラッドガラスと該容器内の被覆材とを所望の温
度に調整する少なくともひとつの第2の加熱手段と、前
記不活性ガスを導入する第2のガス導入手段とを有し、
前記線引き部から引き出される前記コアガラス、前記ク
ラッドガラス及び前記被覆材の三層構造が同時に形成さ
れ、被覆層付きフッ化物ガラスファイバを引き出して巻
き取る巻取部をさらに具備した被覆層付きフッ化物ガラ
スファイバの製造装置。
(2) The glass melting section includes a first heating means that heats and melts a core glass made of fluoride glass and a cladding glass above their melting points, and a first heating means that heats and melts a core glass made of fluoride glass and a cladding glass, and at the time of melting, the core glass and cladding glass are heated with an inert gas or a fluorine-based gas. The drawing section for drawing the molten core glass and clad glass supplied from the glass melting section into a fiber has two nozzles formed concentrically, and has a first gas introducing means to create an atmosphere of A double crucible with a nozzle that accommodates the core glass and clad glass melted in a glass melting part in an inert gas atmosphere, and a nozzle is formed concentrically with the two nozzles on the outer periphery of the double crucible. at least one second heating means for adjusting the core glass and clad glass in the double crucible and the coating material in the container to a desired temperature; and a second gas introduction means for introducing gas,
A three-layer structure of the core glass, the clad glass, and the coating material drawn out from the drawing section is formed simultaneously, and the fluoride glass fiber with a coating layer is further provided with a winding section for drawing out and winding the fluoride glass fiber with a coating layer. Glass fiber manufacturing equipment.
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