JPH0214853A - ガラス系光ファイバの製造方法並びに石英ガラス系マルチプルファイバの製造方法 - 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】 童呈上９上月遣豆 本発明は、ポリイミドからなるコート層、特にプライマ
リ−コート層を有するガラス系光ファイバ、たとえば通
信用光ファイバ、イメージスコープ用マルチプルファイ
バ、照明用ライトガイドなど、就中イメージスコープ用
の石英ガラス系マルチプルファイバの製造に好適な新規
製造方法に関する。

征」明ｌ支専 ガラス系光ファイバは、可撓性を良好にするために、通
常少なくとも線引き後に有機高分子のプライマリ−コー
ト層を施されて実用に供される。

有機高分子の中ではポリイミドが耐熱性や耐放射線性に
優れていることが知られているので、それら特性に優れ
た光ファイバを得るために該ファイバの」二にポリイミ
ドのプライマリ−コート層を施すことが課題となってい
る。

ところでポリイミドワニスは、１次硬化した後の２次硬
化の際に特に発泡し易くて表面平滑にして可撓性や機械
的特性に優れた厚肉皮膜を形成し難い問題がある。この
ために、未だポリイミドプライマリ−層を有する高品質
の光ファイバが商業ヘースで生産されていないのが実情
である。

ポリイミド絶縁のマグネットワイヤーの商業生産におい
ては、裸銅導体を送り出しボビンより連続的に送り出し
、ついで多数本の焼付炉中を順次通過させて巻き取りボ
ビンに巻き取り、その問答焼付炉の人口でポリイミドワ
ニスを極く薄く塗布する方法が採用されている。このよ
うにすると、ｌ焼付炉、中で焼付られるポリイミドワニ
ス層を極（薄くすることができて発泡の問題なしに４０
０℃あるいはそれ以上の高温度で焼付けて所望の絶縁層
厚を有するポリイミド絶縁マグネットワイヤーを連続生
産することが可能になる。

”ンを　すべきロ　占 しかしながら、上記の連続生産方法では、裸銅導体の先
端および後端の合計焼付炉長にあたる部分は無駄となる
。単位長単価が安く、しかも再生可能な裸銅導体の場合
には、かかる無駄はさしたる問題にはならないが、単位
長単価が高くて不良品の再生困難なガラス系光ファイバ
、特に石英ガラス系のマルチプルファイバの場合にはそ
の無駄が大きな問題となる。以上の理由から、石英ガラ
ス系のマルチプルファイバのような光ファイバに対して
も表面平滑にして可撓性、機械的特性に優れた高品質の
ポリイミド層を商業ベースで形成する技術の開発が要求
されている。

占を　°するための 本発明は、上記の問題点を解決するための手段として、
ｆｌ＋一定長の光ファイバの両端同士を結合してループ
を形成し、該ループを低濃度のポリイミドワニス浴、低
濃度ポリイミドワニスの膜、および焼き付け炉中を多数
回にわたって順次通過循環させることを特徴とするガラ
ス系光ファイバの製造方法、および（２）多数本の石英
ガラス系光ファイバの束を線引して得た外径が少なくと
も２００μｍの石英ガラス系マルチプルファイバの上に
連続的にポリイミドワニスを塗布し硬化して後、その一
定長の両端同士を結合してループを形成し、該ループを
低濃度のポリイミドワニス浴、低濃度ポリイミドワニス
の膜、および焼き付け炉中を多数回にわたって順次通過
循環させることを特徴とする石英ガラス系マルチプルフ
ァイバの製造方法を提供する。

■の　　並びにｔ 一定長の光ファイバの両端同士を結合してループを形成
して閉回路とし、その閉回路内の光ファイバにつきポリ
イミドの塗布・焼付を繰り返して行うので、ループ内の
光フアイバ全長が商品として得られる。本発明において
は、ワニスとして低濃度のポリイミドワニス浴を使用し
、また絞りダイスに代わるものとして低濃度ポリイミド
ワニスの膜を使用する。低濃度ポリイミドワニスは、そ
の表面張力により、たとえば直径５〜ｌＱｍｍ程度の穴
を開けた板の該穴に薄い膜を形成することができる。ま
た光フアイバ上に塗布されたポリイミドワニスは、低濃
度の故に易流動性であるので上記のポリイミドワニス膜
を貫通通過するとき、酸ワニス膜の表面張力によって過
剰に塗布された部分のワニスは絞られ、一方ワニス塗布
が不足する部分は逆にやはり表面張力の作用によってワ
ニスが追加され、かくして薄いが均一化されたポリイミ
ドワニス層が光フアイバ上に形成される。１回で焼付ら
れるポリイミドワニス層を極く薄く且つ均一に塗布する
ことができるので、４００℃あるいはそれ以上の高温度
で焼付けても発泡の問題なしにポリイミド焼付け層を形
成することができる。ポリイミドワニスの塗布・焼付を
繰り返す毎に被塗布体の外径が漸次増大する。絞り径が
一定の従来の金属ダイスを使用する場合には、忽ち穴づ
まりのために断線事故が生じるが、本発明においては、
金属ダイスに代わるものとして被塗布体りる光ファイバ
の外径より温かに大きい貫通可能面積を有するポリイミ
ドワニス膜を使用するので穴づまりによる断線事故が如
き事故は生じない。

かくしてポリイミドワニスの塗布・焼付を所望回数繰り
返すことができ、その結果所望の絶縁層厚を有する光フ
ァイバを生産することができる。

光ファイバの中でも、多数本の石英ガラス系光ファイバ
の束を線引して得た外径が少なくとも２００μｍ１就中
少なくとも５００μ暖の太い石英ガラス系マルチプルフ
ァイバにポリイミドプライマリ−層を施して可撓性の優
れた製品を歩留まりよく製造することは、従来において
は特に困難であった。その理由は太い石英ガラス系マル
チプルファイバは、特に折れ易いこと、および一般に線
引き後の外径変動が大きいことなどである。このような
光ファイバを従来のように一定絞り径ダイスを使用して
ポリイミド塗布を行う場合には、マファイバの外径バラ
ツキ最大部の外径に合わせてダイスを選定使用する必要
があり、この結果外径バラツキ最小部においては過大塗
布となって発泡し易くなる。本発明の第一発明により、
かかるマルチプルファイバを対象としてもポリイミド層
施与が可能となったが、本発明の第二発明のように多数
本の石英ガラス系光ファイバの束を線引して得た直後の
ファイバの上に連続的にポリイミドワニスを塗布し硬化
して後、その一定長の両端同士を結合してループを形成
し、以Ｆ第一発明と同様にしてポリイミドワニスを多数
回塗布・焼付すると高品質製品をしかも安定して生産す
ることができる。

ｌ庄Ｑ且卦−鶴里 本発明においては、種々のガラス系光ファイバをポリイ
ミド被覆の対象とすることができるが、就中、多数本の
石英ガラス系光ファイバの束を線引して得た石英ガラス
系マルチプルファイバ、特に外径２００μｍ以上のもの
が好対象とされる。

また上記マルチプルファイバの製造に使用される石英ガ
ラス系光ファイバとしては、コアおよびクラッド層、お
よび必要の応じてクラッド層上に設けられるサボー！・
層のいずれもが純石英ガラス、ドープド石英ガラスなど
の石英系ガラスにて構成されているものが好適に用いら
れ、就中、純石英ガラスコアの上にＢおよび／またはＦ
にてドープされた純石英ガラスのクラッド層を有する光
ファイバ、あるいは該光ファイバのクラッド層上にさら
に線引き温度が少なくとも１８００℃の石英ガラスのサ
ポート層を有する光ファイバなどが好ましい。

ポリイミドワニスとしては、デュポン社製バイラリンＰ
Ｉ−２５２５、バイラリンＰＩ−２５７４、東し社製　
５Ｐ−７ｅｏなどのポリイミド前駆体をＮ−メチルピロ
リドンなどの有機媒体にたとえば５〜５０重量％濃度で
溶解した、表面張力によるｎり形成が可能な低濃度のも
のが用いられる。

第１図は、第一発明の詳細な説明図であって、一定長の
光ファイバ１は、ガイドロール２．３．４、および駆動
ロール５を経由し、またワニス浴６、絞りダイスの作用
をなすポリイミドワニスの１１９７　、および焼き付け
炉８中を順次通過した状態でその両端が溶接にて接続さ
れてループ９形成している。ポリイミドワニスの膜７は
、金属製、木製などの膜形成板７１に明けられた適当な
直径、たとえば５〜１０ｍｍの穴に表面張力により形成
されている。また［７を形成するポリ・イミドワニスは
、ワニス浴６に入れるワニスと別ものであってもよいが
、同一ものものであることが好ましい。

駆動ロール５を運転してループ９を矢印の方向に回転す
ると、ワニス浴６において光ファイバ１の上ポリイミド
ワニスが塗布され、塗布されたりニスは膜７を貫通する
際に該膜により絞られて光フアイバ上で薄い層に形成さ
れ、ついで焼き付け炉８中を通過する間に加熱硬化され
る。この工程（ループの回転）は、ポリイミド層が所望
の厚さに積層されるまで繰り返し行われる。

焼き付け炉８中での焼き付け温度、時間条件などは、ボ
リイミ１′絶縁マグネットワイヤーの製造において採用
されている条件、たとえば４００〜６００°Ｃで５〜１
２０秒間の加熱、と同じでよい。

また１回の塗布・焼付で形成するポリイミド層の厚さは
、Ｔ　、、／　Ｔ　−ｌ　比（ここに′ｒＲは第ｎ回目
の工程後におけるポリイミドコート層の外径、Ｔよ、は
第ｎ−１回目の工程後におけるポリイミドコート層の外
径、但しＴｏはポリイミド塗布１１；ｉの光ファイバ１
の外径Ｄｔ）で１．３以下、特に１．２５以下とするの
が好ましく、また合計ポリイミド層層の厚さがＤｍ／ｌ
）ｌ比（ここにＤｍはポリイミドコート層の最終仕上が
り外径）で少なくとも１．０５となる厚肉とするのが好
ましい。

第２図は、第二発明で使用する石英ガラス径マルチプル
ファイバを得る方法の説明図であって、石英ガラス系光
ファイバ１０の束を内蔵する石英ガラス製のスキンバイ
ブ１１を加熱炉１２にて２２００℃前後の高温度に加熱
して線引きし、マルチプルファイバ１３を得て、その後
ただちにポリイミドワニス１４を収容したワニス槽１５
中を通過してポリイミドワニスを塗布し、ついで焼き付
け炉１６中で焼き付けてボビン１７に巻き取る。

焼き付け炉１６中では、ポリイミドワニス層を必ずしも
Ｃステージに至るまで焼き付ける必要はなく、ボビン１
７に巻き取れる程度の軽度焼き付けで充分である。また
その焼き付け厚さもＴ１／Ｄｉ比で０．０１〜０．１５
となる薄層で充分である。ついでボビン１７に巻き取れ
たマルチプルファイバの一定長を第１図に示す通りに両
端接続され、ループ化されて第１図につき説明した方法
と同じ方法でポリイミドワニスを多数回塗布・焼付され
る。

なお、第一発明で使用する光ファイバ１としては、ポリ
イミドワニス未塗布のものを使用してもよいが、第２図
の方法で得られるもの、すなわち光フアイバ線引き直後
にポリイミドの薄層を施与されたものを使用してもよい
。

衾肌免苅来 本発明の方法により、ガラス系光ファイバ、特に外径２
００μｍ以上もの太い石英ガラス系マルチプルファイバ
の上にでも、従来困難とされていた厚肉のポリイミド層
をコーティングすることが可能となった。したがって本
発明により、耐熱性並びに耐放射線性に優れ、しかも可
撓性にも優れた石英ガラス系マルチプルファイバを商業
ベースで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第一発明の詳細な説明図である。ｌは一定長
の光ファイバｌ：２．３．４はガイドロール＝５は駆動
ロール：６はワニス浴ニアはポリイミドワニス膜ニア１
は膜を形成するための板：８は焼き付け炉：９は光ファ
イバｌにて形成されたループ９゜ 第２図は、第二発明で使用する石英ガラス径マルチプル
ファイバを得る方法の説明図である。 １０は石英ガラス系光ファイバ：１１は石英ガラス系光
ファイバ１０の束を内蔵する石英ガラス製のスキンパイ
プ＝１２は加熱炉ｊ１３はマルチプルファイバ＝１４は
ポリイミドワニス：１５はワニス槽１５：１６は焼き付
け炉：１７はボビン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定長の光ファイバの両端同士を結合してループを
   形成し、該ループを低濃度のポリイミドワニス浴、低濃
   度ポリイミドワニスの膜および焼き付け炉中を多数回に
   わたって順次通過循環させることを特徴とするガラス系
   光ファイバの製造方法。 ２、多数本の石英ガラス系光ファイバの束を線引して得
   た外径が少なくとも２００μｍの石英ガラス系マルチプ
   ルファイバの上に連続的にポリイミドワニスを塗布し硬
   化して後、その一定長の両端同士を結合してループを形
   成し、該ループを低濃度のポリイミドワニス浴、低濃度
   ポリイミドワニスの膜、および焼き付け炉中を多数回に
   わたって順次通過循環させることを特徴とする石英ガラ
   ス系マルチプルファイバの製造方法。