JPH0756025A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】紡糸した光ファイバの接続端部が自由状態で曲
がりを生じることを抑制し、これらの光ファイバによっ
て構成した光ファイバテープのファイバの接続作業を迅
速、容易にすると共に、その接続精度を著しく向上させ
ることを目的とする。 【構成】母材（プリフォーム）表面を紡糸前に研磨し
て、汗等の異物が浸透している表層を除去するか、或い
は上記母材表面を紡糸前に洗浄剤で洗浄して、表層に付
着した異物を除去する光ファイバ製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ製造工程に
おける光ファイバ紡糸用母材（プリフォーム）の処理に
関するものであって、紡糸した光ファイバの接続端部が
自由状態で曲がりを生じることを可及的に抑制でき、こ
れによって光ファイバテープのファイバの接続作業を迅
速、容易にすると共に、その接続精度を著しく向上させ
ることができるものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ紡糸用母材（プリフォーム）
は紡糸用加熱炉内で紡糸されて光ファイバに成形され、
成形された光ファイバは直ちに樹脂で被覆されて光学
的、機械的に保護されて光ファイバ素線となる。多数の
光ファイバ素線を並べてさらに一括被覆してテープ状の
光ファイバテープを形成することが多い。このようにし
て作られた光ファイバテープの先端の被覆を除去して光
ファイバ１の先端を露出させた状態にし、これを溶着接
続装置内で突き合わせて溶着接続して長い通信回線を構
成する。この溶着接続のために光ファイバの先端を露出
させると、光ファイバの先端が自由状態になるために、
微小に変形（曲がり）して突き合わせ溶着する場合に、
互いに対向する光ファイバの先端の芯（光軸）が微妙に
ずれ、このために接合精度が低下し、接合部における伝
送損失が大きくなり、伝送効率が低下することが少なく
ない。単線の光ファイバ素線については、その接合端を
溶着接続装置の位置決め用台２のＶ溝３の中で回転させ
ることによって光軸を一致させることは比較的容易であ
るが（図１参照）、多数の光ファイバ素線を並べて一体
化した光ファイバテープの場合は全ての光ファイバにつ
いてその光軸を一致させることは不可能である。光ファ
イバテープの接続部における光軸のずれによる伝送損失
を小さくするためには光ファイバ１の先端の曲がりを可
及的に小さくする外はない。光ファイバ１の先端が微妙
に曲がる原因は光ファイバの紡糸に供される母材にある
ことが研究の結果判明した。すなわち、母材成形後、紡
糸に供されるまでの間にその表面に微小な異物４が付着
し、この異物が紡糸用加熱炉で溶融加熱されたとき、母
材を構成する石英と化学反応を起こし、母材の表面に石
英とは異なる不均質な部分ができ、この不均質な部分は
軟化点、歪点等において石英とは若干異なるために紡糸
された光ファイバ１の均質性が損なわれ、紡糸後、直ち
に被覆されてから冷却が進につれて、上記不均質による
硬化速度の違いにより熱歪を生じ、この熱歪による残留
応力を生じるためである。被覆が除去されて被覆による
拘束から解放されると、光ファイバ１先端が上記残留応
力のために上記の曲がりを生じるのである（図２参
照）。上記の異物４としては、人間の汗、空気中の微細
な異物等が含まれる。したがって、上記の光ファイバの
曲がりを可及的に防止するためには、母材表面の異物を
可及的に除去してから、光ファイバの紡糸に供すること
が重要である。もっとも、母材を成形してから、紡糸用
加熱炉に装着するまでの間に人間の汗、環境中の異物が
母材表面に付着しないようにその母材管理を徹底するこ
とによって、上記の問題を解消することはできる。その
ためには、母材成形炉から母材を取り出すとき、母材を
運搬するとき、紡糸用加熱炉に母材を装着するときは、
これらの作業を人手によらないで、管理された密閉空間
内で、マニピュレータ、自動搬送装置等の自動装置で行
えばよく、あるいは、人手による場合は、成形炉から取
り出すとき、成形炉内で樹脂シートで母材を包装し、成
形炉から母材を取り出すとき、および持ち運ぶときは、
紡糸用加熱炉に装着するとき汗の発散、付着を防止する
衣服、手袋を着用すればよい。しかし、前者はコスト的
に問題があり、後者は、これらの管理を１００％徹底さ
せることは実際問題として容易でない。したがって、母
材に異物が付着することは避けられないものとして、母
材を紡糸に供する前にこれを可及的に除去する方策を講
じることが、より安価で、より確実な技術的な解決策で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記光ファ
イバ先端の曲がりの問題の解消を目的とし、そのために
紡糸用母材表面の異物を紡糸前に能率的、効果的に除去
することをその課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた〔請求項１〕記載の発明（以下、「第１番目の
発明」という）の手段は母材表面を紡糸前に研磨するこ
とである。

【０００５】上記課題を解決するために講じた〔請求項
２〕記載の発明（以下、「第２番目の発明」という）の
手段は母材表面を紡糸前に洗浄剤で洗浄することであ
る。

【０００６】なお、上記第１番目の発明の手段における
「研磨」は、表面の微細な傷、凹凸を除去して表面を平
滑化するためのいわゆる一般的な研磨処理ではなく、母
材表面に付着した汗等の異物が浸透している表層を完全
に除去する研磨を意味する。

【０００７】

【作 用】第１番目の発明の手段によって、母材表面全
面を研磨して物理的、または化学的に異物が付着してい
る母材表面を異物と共に除去するので、紡糸に供される
母材はその表面に異物が付着していない状態になる。こ
のための研磨手段としては火炎研磨、フッ酸による化学
研磨が代表的なものである。フッ酸による化学研磨を採
用するときは研磨終了後に水で洗浄して表面に付着した
フッ酸を除去することが望ましい。研磨によって全表面
層を除去するものであるから、表面に浸透、付着した異
物は能率的、効果的に除去される。

【０００８】また、第２番目の手段によって、母材表面
全面を洗浄して表面に付着している異物を除去するの
で、紡糸に供される母材はその表面に異物が付着してい
ない状態になる。このための洗浄手段としては、水洗
浄、化学的洗浄剤による洗浄が代表的なものである。化
学的洗浄剤による洗浄手段を採用するときは、洗浄終了
後に水で洗浄して表面に付着した化学的洗浄剤を除去し
なければならない。洗浄によって異物を除去するもので
あるから、表面に浸透、付着している異物は能率的、効
果的に洗い流されて除去される。

【０００９】

【実 施 例】次いで実施例を説明する。 第１番目の発明の実施例、母材を炉内で火炎研磨し、表
面層を約２００μｍ除去する。この場合の燃焼ガスは酸
素、水素であり、火炎温度を約２０００℃として、１２
分間火炎研磨を行う。このようにして火炎研磨した母材
から紡糸した線径１２５μｍの光ファイバについて試験
した結果、テスト回数１００回の内、被覆除去長さ１０
ｍｍのものの先端の最大偏心量は５．０μｍ、平均偏心
量は２．５μｍであった。ただし、本発明による研磨処
理を行わない従来の方法によって紡糸した同様の光ファ
イバについての試験結果は、テスト回数１００回の内、
被覆除去長さ１０ｍｍのものの先端の最大偏心量は１
４．５μｍ、平均偏心量は８μｍであった。

【００１０】また、母材を炉内でフッ酸により化学研磨
し、表面層を１００μｍ除去する。この場合の研磨剤は
濃度１０％、温度２５℃のフッ酸であり、２０分間化学
研磨を行う。このようにして化学研磨した母材から紡糸
した線径１２５μｍの光ファイバについて試験した結
果、テスト回数１００回の内、被覆を１０ｍｍ除去した
光ファイバの先端の最大偏心量は５．５μｍ、平均偏心
量は２．５μｍであった。

【００１１】第２番目の発明の実施例、母材を水により
洗浄して表面の異物を除去する。この場合、洗浄水は温
度２０℃の蒸留水であり、圧力３Ｋｇ／ｃｍ²の蒸留水
を２０ｍ／ｓｅｃ、０．００２ｍ³／ｓｅｃで母材表面
に吹き付けて、５分間洗浄する。このようにして洗浄し
た母材から紡糸した線径１２５μｍの光ファイバについ
て試験した結果、テスト回数１００回の内、被覆を１０
ｍｍ除去した光ファイバの先端の最大偏心量は５．０μ
ｍ、平均偏心量は２．５μｍであった。

【００１２】母材を化学洗浄剤により洗浄して表面の異
物を除去する。この場合、化学洗浄剤は温度２０℃の界
面活性剤１％溶液であり、圧力３Ｋｇ／ｃｍ²の化学洗
浄剤を２０ｍ／ｓｅｃ、０．００２ｍ³／ｓｅｃで母材
表面に吹き付けて、３分間洗浄する。その後、蒸留水で
洗浄して母材表面に付着した化学洗浄剤を除去する。こ
のようにして洗浄した母材から紡糸した線径１２５μｍ
の光ファイバについて試験した結果、テスト回数１００
回の内、被覆を１０ｍｍ除去した光ファイバの先端の最
大偏心量は５．５μｍ、平均偏心量は２．５μｍであっ
た。化学洗浄剤の洗浄槽に母材を浸し、洗浄槽内の洗浄
剤を循環させて数分間洗浄する洗浄方法を採用してもよ
い。このようにして洗浄した母材から紡糸した光ファイ
バについて試験結果は上記の化学洗浄剤による洗浄方法
による場合と格別の違いはない。

【００１３】さらに、揮発性、浸透性の高い洗浄剤を充
分含浸させた布で母材表面を拭いて表面に浸透、付着し
た異物を除去する。この場合の洗浄剤を含浸させる布
は、母材との摩擦によって母材表面に布の摩耗粉が付着
することがない程度に耐磨性が高いものでなければなら
ない。ポリエステルの長繊維による織布にエチルアルコ
ールを含浸させて、人手によって母材表面を十分拭いた
場合の、上記試験結果はテスト回数１００回の内、被覆
を１０ｍｍ除去した光ファイバの先端の最大偏心量は
６．１μｍ、平均偏心量は３．３μｍであった。

【００１４】

【効 果】以上詳細に説明したように本発明は、母材
に付着した異物による光ファイバの不均質性を除去し、
上記不均質性に起因する前記の従来の技術の問題を解消
して、光ファイバの溶着接続における接続作業を迅速、
容易にし、かつ接続部の伝送効率を著しく向上させるこ
とができるものである。表層を除去するにはバフ等の研
磨材による物理的な研磨法を採用することもできるが、
このような物理的な研磨法によるときは、母材表面に無
数の微細な擦り傷を残し、この擦り傷のために紡糸した
光ファイバの質を著しく低下させることになる。しか
し、本発明による上記両手段は母材表面に擦り傷を残す
ことはないので、極めて安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ファイバ素線の溶着接続装置の位置決め用台
のＶ溝に光ファイバを載置した状態の斜視図である。

【図２】異物の付着により曲がった状態の光ファイバの
部分拡大斜視図である。

【符号の説明】

１・・・光ファイバ ２・・・位置決め用台 ３・・・Ｖ溝 ４・・・異物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 橋 浩 一 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】母材表面を紡糸前に研磨して、汗等の異物
   が浸透している表層を除去する光ファイバ製造方法。
2. 【請求項２】母材表面を紡糸前に洗浄剤で洗浄して、表
   層に付着した異物を除去する光ファイバの製造方法。