JPH1059750A - 光ファイバコーティングを形成する装置および方法 - Google Patents

光ファイバコーティングを形成する装置および方法

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JPH1059750A
JPH1059750A JP9106414A JP10641497A JPH1059750A JP H1059750 A JPH1059750 A JP H1059750A JP 9106414 A JP9106414 A JP 9106414A JP 10641497 A JP10641497 A JP 10641497A JP H1059750 A JPH1059750 A JP H1059750A
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die
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ハン−ウェイ チャン チェスター
Kirk Alexander Hoover
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ジョーンズ シャロン
Bruce Warren Reding
ウォーレン レディング ブルース
Michael James Todt
ジェイムズ トッド マイケル
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    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
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    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導波管光ファイバに液体ポリマーコーティン
グを塗布する方法および装置において、コーティング中
への汚染物質の侵入を防止することにある。 【解決手段】 チャンバ（５３）をプロセス流体で加圧
し、該プロセス流体を、入ってくるファイバに沿ってか
つ該ファイバの移動方向とは逆方向に大気に通気させ、
粒子がダイ組立体（１０）に入る前に、ファィバから粒
子を剥奪する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体として塗布さ
れかつその後に硬化されて光ファイバに固体保護有機コ
ーティングを形成する材料で、導波管光ファイバをコー
ティングする技術に関する。より詳しくは、本発明は、
有機コーティング材料中の混在物、より詳しくは粒子か
らなる混在物の個数を減少させて、硬化される保護コー
ティングの品質および一体性、従って目的製品の特性を
向上させる改良された装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】導波管光ファイバを損傷から保護する目
的で、光ファイバに液状の有機コーティングを塗布する
技術はよく知られている。現在製造されている典型的な
導波管光ファイバは、２層の保護アクリレートコーティ
ングで被覆されたシリカベースのグラススレッド（ガラ
ス糸）からなる。グラススレッドは導波管として機能し
かつ引張り強度を光ファイバに付与する。アクリレート
コーティングは、製造工程および現場の両方で、擦過傷
および／または外部応力による損傷からガラスを保護す
る機能を有する。製造工程時の損傷を防止するため、グ
ラスファイバが引き抜かれた直後でかつグラスファイバ
と他の任意の表面とが接触する前に、コーティングが塗
布される。光ファイバは非常に高い速度で引き抜かれ、
保護コーティングを塗布する装置は、このような高い繊
維引き抜き速度で高品質コーティングを行なうことがで
きなくてはならない。
【０００３】グラスファイバを高速コーティングする場
合に遭遇する１つの問題は、ポリマーコーティング中に
粒子のような混在物が導入されることである。混在物は
コーティングの機械的特性を劣化させるため、導波管光
ファイバの性能に悪影響を与える。
【０００４】例えば、コーティング中に混在物が存在す
ると、グラスファイバとコーティングとの大きく異なる
熱膨張特性が問題になる。ファイバおよびコーティング
の均一な熱膨張および収縮から生じる単純で均一な引張
り応力および圧縮応力は、導波管ファイバの透光特性お
よび強度特性に大きな影響を与えない。しかしながら、
コーティング中の混在物による不均一な膨張または収縮
は、コーティングおよびグラスファイバの両方に集中曲
げ応力を引き起こす。これらの応力は、極端な温度条件
において導波管ファイバの光伝導特性および強度特性の
両方に悪影響を及ぼす。
【０００５】コーティング層が粒子汚染される場合のよ
り重要な問題は、粒子が、グラスファイバと接触しかつ
欠陥（この欠陥は、瞬時に消滅するか以後の取扱い時に
破断する点まで成長することがある）を生じさせる可能
性があることである。汚染粒子はしばしばシリカベース
粒子であり、グラスファイバを容易に擦過しまたは侵入
するのに充分な硬度を有する。導波管ファイバの破断部
を分析すると、ガラス表面に隣接する１次コーティング
内に埋入された粒子の証拠が見られる。このような箇所
に位置する粒子は、スプーリング等の処理工程に付随す
る通常の曲げ作用を受けるときまたはファイバを設置す
るときに、ガラスに表面欠陥を生じさせる虞れがある。
【０００６】一般的なファイバコーティング加工では、
グラスファイバは、成形された直後にコーティングダイ
組立体に導かれる。コーティングダイ組立体は、ガイド
ダイと、液体コーティング材料のリザーバと、サイジン
グダイとを有し、グラスファイバはこれらの各コンポー
ネンツに連続的に通される。液体コーティング材料はフ
ァイバに付着し、後で硬化されるコーティングを形成す
る。
【０００７】コーティング中の気泡を減少または消滅さ
せることに関し、この方法には幾つかの改良がなされて
いる。例えば、液体コーティング材料中に溶解可能な二
酸化炭素のようなプロセス流体を用いて、ファイバが液
体コーティング材料を収容するリザーバに通される前
に、光ファイバの表面上の境界層中に帯同された空気を
排除することができる。プロセス流体はファイバと一緒
に液体コーティング材料中に移動し、空気のように気泡
を形成することなく、液体コーティング材料中に溶解す
る。
【０００８】このような方法は、本件出願人が所有する
米国特許第4,792,347 号（該特許の全体を本願に援用す
る）に記載されている。この装置では、入ってくるファ
イバの周囲にコンディショニングユニットが配置されて
おり、該コンディショニングユニットは、光ファイバ上
に帯同された空気を排除するためのガス向流を付与す
る。コンディショニングユニットの内側円筒スリーブ
は、ファイバ上にガス向流を吹きつける多数のガス流オ
リフィスを有している。
【０００９】また、プロセス流体は、本件出願人が所有
する米国特許出願第08/409,231号に開示されているよう
に、冷却手段のスロットに通されて、ファイバに導かれ
る流れを形成する。この装置では、ファイバを冷却しか
つ非常に高い引き抜き速度でファイバから空気を排除す
なわち剥奪するのにヘリウムが使用される。過剰のヘリ
ウムおよびファイバから剥奪された全ての帯同空気は、
ファイバから離れる方向にポートを通って排出される。
【００１０】溶解性プロセス流体を用いた帯同空気の排
除は、ファイバコーティング中の気泡の減少に許容でき
る結果をもたらしているが、この方法に他の改良も試み
られている。米国特許第5,127,361 号の技術では、高い
引き抜き速度でのコーティング時に形成される気泡数を
減少させるのに、ガイドダイおよびサイジングダイの幾
何学的形状を調節する。この装置では、ガイドダイとサ
イジングダイとの間のギャップのサイズは、サイジング
ダイの孔のテーパと組み合わせて調節され、コーティン
グ方法を改良する。
【００１１】他の既存のダイ組立体は、プロセス流体
を、ガイドダイ内に移動するファイバ部分を包囲する円
筒状チャンバ内に導入する。このチャンバは、ガイドダ
イとは反対側の開放端が大気に通気しておりかつ約１３
mm（0.500 インチ）の直径を有する。プロセス流体は、
ガイドダイの近くでチャンバに導かれる１つ以上の通路
を通って導入される。プロセス流体は、チャンバの開放
端から、ファイバの移動方向とは逆方向に流出できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記装置は、液体塗布
形コーティングにおける欠陥を低減させる上で幾分有効
であるが、更なる改良が望まれている。導波管ファイバ
のコーティングに使用されている現在の方法は、液体コ
ーティングの粒子汚染を有効に除去することはできな
い。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、汚染物質の少
ないコーティングを光ファイバに塗布する方法および装
置を提供する。本発明の１つの方法は、コーティング液
体を収容するリザーバ内に光ファイバを導き、次に、液
体のコーティングがファイバに付着するように、ファイ
バをリザーバに通しかつリザーバから出すことからな
る。プロセス流体は、該流体の流れが入ってくるファイ
バの移動方向とは逆方向にファイバに沿って流れるよう
にして、リザーバ内に入ってくるファイバに塗布され
る。
【００１４】プロセス流体の流れは、ファイバの近く
で、少なくとも1.5 m/sの最大速度を有する。少なくと
も約１４ m/s、より好ましくは少なくとも約２７ m/s、
最も好ましくは約３５ m/sという高い速度が一層有効で
ある。後述するように、流体速度の２つの測定値を使用
できる。真の「測定」速度（“measured"velocity）と
は、ファイバを包囲する境界層の直ぐ外側の実際の流体
速度を意味する。「測定」速度は、流体の流れ中の個々
の位置で流体速度を検出できる機器を用いて測定され
る。「理論」最大流体速度（“theoretical" maximum f
luid velocity）とは、方程式を使用しかつ後述の仮定
を簡単化することにより、圧力およびオリフィスサイズ
等の装置の或るパラメータから予測される速度分布（ve
locity profile）内の最大流体速度である。入ってくる
ファイバに作用するプロセス流体のジェットは、粒子が
コーティング流体リザーバに入ることを防止する。
【００１５】ファイバ引き抜き環境において排除するこ
とが最も困難な粒子は、ファイバ上すなわちファイバの
回りの空気の境界層中に帯同されかつファイバ速度でリ
ザーバに向かって移動する粒子である。最も好ましく
は、流体の流れが、ファイバ引き抜き環境において期待
される最大密度およびサイズを有しかつファイバ自体の
速度に匹敵するリザーバ内にファイバが移動する方向
（「ファイバ移動方向」）の速度を有する粒子を排除で
きることである。後で詳述するように、粒子を減速させ
るべくプロセス流体の流れが粒子に作用する働きは、流
体の流速とともに増大し、かつ流量、オリフィスサイ
ズ、粒子サイズおよび粒子密度等の装置のパラメータに
基づいて計算できる。減速においてなされる作用が、フ
ァイバ速度でファイバと一緒に移動する粒子の運動エネ
ルギに等しいか、これより大きい場合には、粒子は排除
されるであろう。プロセス流体の流れのパラメータは、
ファイバ引き抜き環境において実際的な問題をもたらす
最大期待密度およびサイズ（シリカの場合、一般に約５
０ミクロンの直径および約2.1 gm/cm3の密度）の粒子に
ついて、停止される粒子の閾速度すなわち最大速度が、
リザーバに向かって移動するファイバの速度に等しい
か、これより大きくなるように選択するのが好ましい。
他の言い方でいえば、プロセス流体の流れは、ファイバ
の速度で移動する、最大期待サイズおよび密度をもつ粒
子を停止できなくてはならない。従って本発明は、一般
的な製造条件下でのコーティング液体の粒子汚染を大幅
に低減させる。これに対し、入ってくる光ファイバの回
りにプロセス流体の流れをもつ従来技術の構成では、軽
量でゆっくり移動する幾分かの粒子を偶然的に停止でき
ると考えられるが、これらの構成は、大きくて高速移動
する粒子によるコーティング汚染を有効に防止すること
はできない。
【００１６】好ましくは、光ファイバをリザーバに通す
ステップは、光ファイバをチャンバ入口ポートを通して
チャンバ内に導き、該チャンバからコーティング液体を
収容するリザーバ内に導き、次にリザーバを通してファ
イバ出口に導くことからなる。プロセス流体を塗布する
ステップは、望ましくは、チャンバをプロセス流体で加
圧するステップからなる。プロセス流体は、該流体が、
光ファイバの移動方向とは逆方向に、入ってくるファイ
バに沿って流れるようにして、リザーバからチャンバ入
口ポートを通って大気に通気される。上記プロセス流体
の流れは、ファイバ移動方向とは逆方向にチャンバ入口
ポートから排出され、粒子がチャンバ入口ポートに入る
前に、ファイバ移動方向とは逆方向にチャンバ入口ポー
トから排出される。流体を通気させるステップは更に、
チャンバの少なくとも一部内のプロセス流体の流れを、
ファイバ移動方向とは逆方向に維持するステップを有
し、これにより、プロセス流体は、ファイバ近くのチャ
ンバ内で終始少なくとも 1.5 m/s の最大速度をもつ
ようになる。チャンバ内も、上記のようなより高い最大
速度が好ましい。チャンバ内の高速流れは、入口オリフ
ィスを通って運ばれる粒子を停止させる補助をする。チ
ャンバ内の高速流れはファイバ移動方向でのチャンバの
長さに亘って維持されるのが好ましい。
【００１７】プロセス流体が比較的小さい質量流量の場
合でも、ファイバ入口オリフィスから出る流体の流れに
所望の高速を付与できるように、チャンバは比較的小さ
い最小直径を有するのが好ましい。従って、プロセス流
体は、１０標準リットル／分（standard liters per mi
nute）以下、より好ましくは６標準リットル／分以下の
流量で通気される。プロセス流体は、空気、またはヘリ
ウム、二酸化炭素等の気泡形成を防止する他のガスで構
成できる。
【００１８】本発明の他の態様では、光ファイバにコー
ティングを塗布する装置が提供される。本発明の装置
は、入口端および出口端を備えたダイホルダと、前記出
口端に隣接しかつサイジングダイオリフィスを形成する
サイジングダイと、サイジングダイとダイホルダの入口
端との間に配置されかつガイドダイオリフィスを形成す
るガイドダイとを有する。ガイドダイオリフィスおよび
サイジングダイオリフィスは、全体としてファイバ軸線
と同心状である。出口ダイ、ガイドダイおよびダイホル
ダは、出口ダイとガイドダイとの間に、コーティング液
体を収容する液体リザーバを形成する。装置は、ガイド
ダイとダイホルダの入口端との間でファイバ軸線を包囲
するチャンバを形成する手段を有する。チャンバは、フ
ァイバ軸線に沿う位置において約3.8 mm（0.150 イン
チ）より小さい最小直径を有するのが好ましい。プロセ
ス流体ポートは、チャンバと連通している。ファイバ
は、チャンバおよびリザーバを通ってファイバ軸線に沿
って移動できる。プロセス流体はチャンバに入り、該チ
ャンバから、ファイバの周囲で液体リザーバから離れる
方向に導かれる。
【００１９】
【発明の実施の形態】ここで図１を参照すると、全体を
参照番号１０で示すダイホルダ組立体が示されており、
該ダイホルダ組立体１０は、該組立体の頂部から底部へ
とこの中心を通るファイバ軸線１１２に沿って移動する
導波管ファイバに、コーティング材料をコーティングす
るのに使用される。ダイホルダ組立体１０は、一般に、
サイジングダイ２１が取り付けられたサイジングダイホ
ルダ２０と、ガイドダイ５１が取り付けられたガイドダ
イホルダ５０と、ダイキャップ７０とを有している。
【００２０】サイジングダイホルダ２０は、ガイドダイ
ホルダ５０を受け入れるための中央ボア２５を備えた全
体として円筒状の部材である。ボア２５はほぼ平らな床
３３を有している。サイジングダイホルダ２０の外面３
６には、コーティング材料のための通路を構成するコー
ティング材料溝２７が形成されている。溝２７内には、
該溝２７と中央ボア２５とを連結する入口孔２６が形成
されている。溝２７および孔２６は、中央ボア２５の床
３３の近くに配置されている。
【００２１】サイジングダイホルダ２０は、床３３を通
って延びている中央ダイ取付けボア２４を有している。
サイジングダイ２１は、僅かな締まり嵌めをもってボア
２４内に嵌合されるのが好ましい。サイジングダイ２１
は中央サイジングダイオリフィス２２を有する。サイジ
ングダイホルダ２０の内部に面するサイジングダイオリ
フィスの一端には、液体コーティングの流れ特性を改善
させる案内チャンファ（lead chamfer）すなわちラジア
ス２３を設けることができる。サイジングダイオリフィ
ス２２は、導波管光ファイバ（図示せず）がダイホルダ
組立体１０を出るときに導波管光ファイバを包囲して過
剰の液体コーティング材料を除去し、導波管光ファイバ
に均一直径のコーティングを形成する。
【００２２】コーティング材料溝２７とサイジングダイ
ホルダ２０の頂面３５との間で、サイジングダイホルダ
２０の外面３６には、外側プロセス流体溝３１が形成さ
れている。該溝３１とサイジングダイホルダ２０の中央
ボア２５とは、外側プロセス流体ボア３２を介して連通
している。図２には、サイジングダイホルダに４つの外
側プロセス流体ボア３２が形成されているものが示され
ているが、４つより少ない（または多くの）ボア３２を
設けることができる。
【００２３】図１に戻ると、ガイドダイホルダ５０は、
サイジングダイホルダ２０の中央ボア２５内に正確に滑
り嵌めできるサイズの外面５８を有する全体として円筒
状の部材である。ガイドダイホルダ５０は、該ダイホル
ダが組み立てられたときにサイジングダイホルダ２０の
頂面３５上に載るヘッド５６を有する。
【００２４】ガイドダイホルダ５０の底面５４は、サイ
ジングダイホルダ２０の中央ボア２５および床３３と協
働してリザーバ６６を形成し、該リザーバ６６内には、
導波管光ファイバをコーティングするための液体コーテ
ィング材料が維持される。ガイドダイ５１は、好ましく
は、僅かな締まり嵌めをもってガイドダイホルダ５０の
底面５４のボア内に嵌合される。ガイドダイ５１は、中
央ガイドダイオリフィス６０と、リザーバ６６から遠い
方の側に案内チャンファすなわちラジアス５２とを有す
る。ガイドダイ５１、ガイドダイホルダ５０、サイジン
グダイ２１およびサイジングダイホルダ２０の位置許容
誤差は、ガイドダイオリフィス６０と、サイジングダイ
オリフィス２２とがほぼ同軸状になるように維持され
る。
【００２５】中央ボアすなわちチャンバ５３が、ガイド
ダイ５１からガイドダイホルダ５０のファイバ軸線１１
２に沿って延び、かつガイドダイ５１とは反対側のガイ
ドダイホルダ５０の端部に終端している。始動時にチャ
ンバ５３内への導波管光ファイバの挿通を容易にするた
め、ガイドダイホルダ５０の端面に案内チャンファすな
わちラジアス５７を設けることができる。
【００２６】ガイドダイホルダ５０の外面５８には、サ
イジングダイホルダ２０の外側プロセス流体ボア３２と
整合する内側プロセス流体溝５４ａが設けられている。
ガイドダイホルダ５０には、内側プロセス流体溝５４ａ
とチャンバ５３とを連結する内側プロセス流体ボア５５
が形成されている。図２には４つの内側プロセス流体ボ
ア５５が示されているが、４つより多い（または少な
い）ボア５５にすることができる。図２に示すように、
ガイドダイホルダ５０およびサイジングダイホルダ２０
は、内側プロセス流体ボア５５と外側プロセス流体ボア
３２とが整合しない回転位置で組み立てられる。この不
整合により、チャンバ５３内へのプロセス流体の均一流
れが促進される。図面の明瞭化を図るため、図１のボア
５５は、図２に示す位置から４５°回転された位置にあ
るところが示されている。
【００２７】ダイキャップ７０は、該ダイキャップ７０
の内側肩部７２とサイジングダイホルダ２０の頂面３５
との間で、ガイドダイホルダ５０のヘッド５６を捕捉す
る。ダイキャップ７０の中央ボア７３は、チャンバ５
３、チャンバ５３、ガイドダイオリフィス６０およびサ
イジングダイオリフィス２２と整合され、これらの全て
の要素がファイバ軸線１１２と同軸状になるようにす
る。図１に示す実施形態では、ダイキャップ７０の中央
ボア７３がチャンバ５３の直径より僅かに小さく、最初
の始動時にファイバの挿通を妨げる肩部が形成されない
ようになっている。中央ボア７３はチャンバ５３の延長
部として機能する。従って、中央ボア７３は、チャンバ
５３の最小直径を形成する。
【００２８】ダイホルダ組立体１０は、図３に示すよう
にしてマニホルド１００に取り付けられる。マニホルド
１００は、サイジングダイホルダ２０の液体コーティン
グ材料溝２７と連通する入口ポート１０２を有する。ポ
ート１０２は、ヒータ１０６のような温度維持手段およ
び圧力調整手段１０５を介してコーティング材料源１０
７に連結されている。かくして、供給源１０７からの液
体コーティング材料は、リザーバ６６内のコーティング
材料の温度および圧力が正確に維持されるようにしてリ
ザーバ６６に供給される。
【００２９】また、マニホルド１００は、サイジングダ
イホルダ２０の外側プロセス流体溝３１と連通するプロ
セス流体入口１０１を有する。プロセス流体源１０４
は、圧力調整器１０３を介してプロセス流体入口１０１
に連結されている。プロセス流体源１０４からのプロセ
ス流体は、外側流体溝３１（図２）に入り、外側プロセ
スボア３２を通って、ガイドダイホルダ５０の内側プロ
セス流体溝５４ａ内に流入する。次に、プロセス流体
は、溝５４ａから内側プロセス流体ボア５５内に入り、
かつこれらを通ってチャンバ５３内に迅速に流入する。
【００３０】本発明の一実施形態による方法では、導波
管光ファイバ１１１は、図３に示すように、ダイホルダ
組立体１０を通りファイバ軸線１１２に沿って矢印１１
０の方向に前進する。液体コーティング材料はリザーバ
６６内に維持され、ファイバ１１１が慣用的な引抜き機
（図示せず）によりサイジングダイ２１を通って引き出
されるときにファイバ１１１に付着する。ダイ２１は、
図４に示すように、過剰のコーティング材料を除去し
て、コーティングされた導波管光ファイバ１１３を形成
する。
【００３１】図４に最もよく示すように、リザーバ６６
内の液体コーティング材料には、ガイドダイ５１と移動
する導波管光ファイバ１１１との間にメニスカス１１４
が形成される。メニスカス１１４のサイズおよび形状
は、リザーバ６６に入る液体コーティング材料の温度お
よび圧力により、並びにガイドダイオリフィス６０のサ
イズにより影響を受ける。
【００３２】好ましい液体コーティング材料はＵＶ硬化
性エポキシまたはウレタンアクリレートである。二酸化
炭素は、低コストで液体コーティング材料中に溶解でき
ることから、本発明のこの実施形態に使用するのに好ま
しいプロセス流体である。プロセス流体は、該流体が内
側プロセス流体ボア５５から出てチャンバ５３を通って
移動するとき、入ってくる光ファイバ１１１に帯同し、
該光ファイバ上の全てまたは殆どの空気境界層と置換す
る。プロセス流体の方が空気よりも容易にコーティング
材料中に溶解するので、このような置換が、完成した光
ファイバのコーティング中の気泡を減少させると考えら
れるが、本発明はこの作動原理により制限されるもので
はない。
【００３３】ダイホルダ組立体１０に流入する殆どのプ
ロセス流体は、図３に示すように、入ってくるファイバ
１１１を包囲するチャンバ５３を通って排出されなくて
はならない。チャンバ５３およびチャンバ入口ポート７
５のサイズおよび幾何学的形状を制御することにより、
粒子がダイホルダ組立体１０に入って液体コーティング
材料を汚染することを防止するように、チャンバ５３を
通るプロセス流体の速度分布およびチャンバ入口ポート
７５の外部のプロセス流体ジェット１５０の形状を構成
できる。本質的に、ファイバ移動方向とは逆方向（図３
で見て上方）の流体の大きな流れがチャンバ５３の内部
および外部に形成され、周囲に漂流しておりかつファイ
バ境界層中に帯同される粒子を吹き飛ばす。
【００３４】図３に示すように、チャンバ入口ポート７
５の上方には、流出するプロセス流体により軸対称ジェ
ット（参照番号１５０で示す）が形成される。ジェット
１５０は、ファイバ移動方向１１０とは逆方向の全体的
流れを有する。チャンバ入口ポート７５から出るときの
プロセス流体ジェット１５０の速度分布１５１、１５
２、１５３は、これらの中心（ここに、入ってくるファ
イバ１１１が位置する）の近くに最大速度を有する。こ
の高速は、ファイバにより帯同される空気流の運動に反
作用して、ファイバ境界層に捕捉された粒子がダイホル
ダ組立体１０に入ることを防止する。また、チャンバ５
３内の高速管流分布が、ダイホルダ組立体１０内の粒子
のチャンバを一掃する。
【００３５】速度分布１５１、１５２、１５３は、流れ
が、「フリージェット」（すなわち、他の確かな束縛な
くしてポート７５から周囲媒体（空気）中に流出するジ
ェット）の理論流れ分布で流れるものとの仮定に基づく
理論構成であることを理解すべきである。図示の速度分
布は、ファイバの影響は考慮していない。
【００３６】チャンバ５３内およびチャンバ入口ポート
７５の外部のジェット１５０内の流れを支配する方程式
を評価することにより、プロセス流体の流れの最大速
度、チャンバ入口ポートで停止する最大到着粒子速度、
および粒子がチャンバ入口ポートに向かって移動すると
きに、ジェット１５０により所与の粒子になされる仕事
量を計算できる。これらのパラメータを使用すると、所
与のダイホルダ組立体の幾何学的形状の性能を予測でき
る。
【００３７】最初に、粒子の重量が、プロセス流体によ
り発生される上向き抵抗力と等しくなる平衡条件を決定
することにより、所与の粒子がダイホルダ組立体内に巻
き込まれるのを防止するのに要する流速を決定できる。
球状酸化ケイ素粒子の直径は、５０ミクロン（５０ミク
ロンは、現在の方法の研究で発見されたファイバコーテ
ィング中に埋入される粒子の最大直径である）であると
仮定する。粒子の重量（Weight）は、次式で求められ
る。
【００３８】 Weight＝（４／３）・π・Ｒ3 ・ρpart・ｇ ここで、粒子の球半径Ｒは２５ミクロン、密度ρpartは
2,100 kg/m3 である。粒子に作用する抵抗力（Drag）
は、先ず、レイノルズ数Ｒe および抵抗係数Ｃd を計算
することにより、プロセス流体の速度Ｖの関数として求
められる。すなわち、
【００３９】
【数１】
【００４０】として求められる。
【００４１】ＣＯ2 を仮定した場合、プロセス流体の動
粘度νgas は６×10-6 m2 /s、その密度ρgas は1.5 kg
/m3 である。平衡条件は、重量と抵抗力とを等しいと置
いて、次のように求められる。
【００４２】
【数２】
【００４３】として求められる。
【００４４】反復技術を用いることにより、直径５０ミ
クロンのシリカ粒子を浮遊させるのに要する二酸化炭素
の流速は25.4cm/sであることが判明している。平衡速度
は、初期下降運動量をもたない粒子を停止させるのに必
要な流れのおおよその推定を与える。かくして、直径５
０ミクロンのシリカ粒子が、全く下降運動しないで入口
ポートの上方に位置するならば、25.4cm/sの速度をもつ
二酸化炭素は、粒子を空中に浮遊させるであろう。
【００４５】しかしながら、ファイバの引き抜き時に、
ファイバ境界層中に捕捉された粒子がダイホルダ組立体
内に入ってコーティングを汚染するのを防止するには、
粒子の運動を打ち消さなくてはならない。一般的なファ
イバ引抜き方法では、ファイバは、一般に、10m/s より
速い速度で入口ポート７５内に前進する。ファイバ上ま
たはファイバを包囲する境界層中に帯同される全ての粒
子も、ほぼ同じ速度で移動する。かくして、チャンバを
通るプロセス流体の流れは、粒子の方向を反転させるべ
く粒子に充分に作用する流動場（flow field）を創出し
なければならない。かくして、ジェット１５０がチャン
バ入口ポート７５から外方に拡がるとき、ジェット１５
０の減衰（decay ）が重要になる。
【００４６】ジェット１５０およびチャンバ５３を通っ
て移動する粒子の運動を説明する制御方程式について、
以下に説明する。先ず、チャンバ内の流速は、チャンバ
５３内の半径方向位置の関数として次式で表される。
【００４７】
【数３】
【００４８】ここで、ｒ0 はチャンバ半径、Ｑはチャン
バ５３を通るプロセス流体の体積流量である。この結果
得られる幾つかのチャンバ直径すなわちオリフィスサイ
ズについてのチャンバ５３内の流速分布を図６にグラフ
で示す。このチャートから、0.100 インチのような小さ
いオリフィスサイズのものは、0.170 インチのような大
きいオリフィスサイズのものに比べ、流速が、チャンバ
壁の近くで迅速に増大し、その形状はより平坦であるこ
とが理解されよう。かくして、チャンバ壁の近くでチャ
ンバに入る粒子は、小さいオリフィスサイズの場合の方
が追い出され易い。また、プロセス流体の最大速度は、
粒子がファイバ境界層中に帯同されるチャンバの中心線
で生じる。オリフィスサイズが小さいほど、中心線速度
は大きくなる。チャンバ内の管流分布の中心線での理論
最大管速度は、次式で表される。
【００４９】
【数４】
【００５０】本明細書で使用するとき、用語「理論最大
管速度（theoretical maximum pipe velocity ）」は、
式（１）により計算された、中心線での理論最大速度、
およびプロセス流体が排出されるチャンバの最小直径部
分での理論最大速度をいうものと理解すべきである。特
記しない場合は、本明細書で使用する「理論最大速度」
は、理論最大管速度をいう。また、図１の実施形態で
は、チャンバ入口ポート７５はチャンバの最小直径部分
を形成する。この直径は、粒子を追い出す場合のチャン
バ５３の有効性を決定する。所与の組の流れパラメータ
についての、幾つかの異なるオリフィスサイズの理論最
大管速度が、図６のチャートにおいて、「半径位置」＝
０すなわち管の中心で生じる「最大速度」として示され
ている。有効性の他の測定は、流動場を実質的に攪乱し
ない位置で流速を測定できる機器を用いて測定される、
チャンバの最小直径部分内の測定最大速度である。
【００５１】チャンバ入口ポート７５から延びる軸対称
ジェットの理論最大ジェット速度は、チャンバ入口ポー
ト７５からの距離ｘの関数として、次式で表される。
【００５２】
【数５】
【００５３】ここで、νgas はプロセス流体の動粘度、
速度Ｕmax jet はジェットの流れ分布の中心での理論最
大ジェット速度である。これは、オリフィスから或る距
離隔てたチャンバの外部の位置のみに有効な中心線軸対
称ジェット流速の「遠方場（far field ）」近似であ
る。ジェットの速度は理論最大管速度を超えないこと、
すなわち、流れは距離ｘ* に到達するまで管流として挙
動し、これにより、式（２）により計算されたＵ
max jet （ｘ* ）が式（１）により計算されたＵ
pipe maxに等しいこと、およびｘ* で、式（２）のｒ0
（ジェットの半径）はチャンバ入口ポートでのチャンバ
半径であることを仮定する。理論最大ジェット速度は、
所与の組のパラメータについて、排除される粒子のジェ
ット流の有効性の他の測定値として計算される。
【００５４】チャンバおよびジェットの両者において、
球状シリカ粒子が流れの中心線に沿うプロセス流体の流
れを通って移動するときにシリカ粒子に作用する抵抗力
Drag（ｘ）は、ファイバ軸線に沿う座標ｘの関数として
表される。先ず、ジェットの中心線におけるレイノルズ
数Ｒe （ｘ）および粒子に作用する抵抗係数Ｃd （ｘ）
は、ｘの関数として次式のように表される。
【００５５】
【数６】
【００５６】チャンバの任意の部分において、Ｕ
max は、チャンバに沿う位置でのチャンバ直径について
式（１）により計算されるＵpipe maxである。ジェット
の任意の部分において、Ｕmax は、式（２）により計算
されるＵmax jet である。流れるプロセス流体が粒子に
作用する抵抗力は、ｘの関数として次式で表される。
【００５７】
【数７】
【００５８】シリカ粒子がプロセス流体の流れを通って
移動するときにシリカ粒子に作用する力を求めたなら
ば、ニュートンの第２法則を装置に適用して、所与の抵
抗力の関数Drag（ｘ）について、ｘ1 からｘ2 の所与の
距離における速度変化ΔＶを決定する。
【００５９】
【数８】
【００６０】ジェット全体、すなわち、ｘ＝ＸL （ジェ
ットによる抵抗力を無視できると考えられる入口ポート
７５からの距離）からｘ＝０までの距離（入口ポートの
位置）に亘ってΔＶを近似すると、ジェットΔＶjet に
ついての速度変化は次式で表される。
【００６１】
【数９】
【００６２】ΔＶjet は、チャンバ入口ポートに入る前
にジェットにより停止される最大粒子速度の推定値でも
ある。
【００６３】粒子に作用する力Ｆ（ｘ）の上記積分の離
散推定値（discretised estimate）を使用して、チャン
バ５３内の粒子の運動を説明する幾つかの有効なパラメ
ータを推定できる。５ m/s以上の粒子速度の場合の抵抗
力と比較して無視できると考えられる粒子重量を無視し
て更に簡単化すると、チャンバ内の距離Δｘと、距離Δ
ｘに亘る粒子速度ΔＶpipeの変化との間の関係は、プロ
セス流体中の粒子の相対速度Ｖgas の関数として次式で
表される。
【００６４】
【数１０】
【００６５】ここで、ρpartおよびρgas はそれぞれ粒
子およびプロセス流体の密度、Ｒは粒子半径、Ｖgas は
Δｘの始点でのプロセス流体の流速、およびＣd は管流
の中心線での抵抗係数である。所与の距離Δｘで停止さ
れる最大粒子速度を求めるため変形すると、次式が得ら
れる。
【００６６】
【数１１】
【００６７】ここで、チャンバは、その長さｘの異なる
部分についての異なる半径Ｒを有し、ΔｘおよびΔＶの
数式は、チャンバの各部分に別々に適用できる。これら
の数式を簡単化すると、抵抗力の推定（underpredictio
n ）ができ、従って速度の変化は実際の値より小さく、
かつ速度の所与の変化を生じさせるのに要する距離Δｘ
は実際の値より大きい。
【００６８】コーティング流体リザーバに到達する前に
プロセスガスの流れにより停止される最大初期粒子速度
ΔＶpartは、チャンバ内およびジェット内のΔＶの合計
に等しく、次式で表される。
【００６９】 ΔＶpart＝ΔＶjet ＋ΣΔＶpipe （１０） ここで、ΣΔＶpipeは、ΔＶpipeを、プロセス流体の導
入位置からチャンバ入口ポートまでチャンバ全体に亘っ
て評価したものである。チャンバおよびジェット中の所
与の任意のプロセス流体の流れおよび所与の粒子半径お
よび密度について、ΔＶpartの値は上記式により計算で
きる。ΣΔＶpipeはプロセスガスの流れを運ぶチャンバ
の長さ（すなわち、図１の実施形態におけるガス入口ポ
ート５５からチャンバ入口ポート７５までの長さ）とと
もに増大する。ΔＶpartは、粒子半径の増大および粒子
密度の増大により減少する。ΔＶpartが入ってくるファ
イバの速度より大きい場合には、ファイバ境界層中に帯
同された所与の半径および密度をもつ粒子は、リザーバ
に到達する前に停止されるであろう。ΔＶpartは、シリ
カの密度および５０ミクロン以上の直径をもつ粒子のフ
ァイバ速度より大きいことが好ましい。より好ましく
は、ΔＶpartは、シリカの密度をもつ１００ミクロン以
上のような非常に大きい粒子のファイバ速度より大き
い。より伝統的な設計アプローチでは、ΔＶjet はまた
ΣΔＶpipeをファイバ速度より大きくできる。
【００７０】図５は、チャンバ内の一定速度の二酸化炭
素の流れ中で移動する直径５０ミクロンのシリコン粒子
を停止させるのに必要な計算距離を、流速の関数として
グラフに示したものである。粒子の重量は無視した。曲
線Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ10m/s、20 m/sおよび30 m/s
の初期粒子速度を表す。このチャートから、流速は、粒
子の停止距離に強い影響を与えることが容易に理解され
よう。また、流速の増大により、種々の初期速度をもつ
粒子間の停止距離の差が大幅に減少される。例えば、３
m/sの流速（Ｕpipe max）では、10 m/sの初期速度をも
つ粒子の停止距離と30 m/sの初期速度をもつ粒子の停止
距離との間に約1.75 mの差がある。６ m/sの流速では、
停止距離の差は0.65 m以下に減少した。チャートは、高
い流速をもつジェットは、広範囲の初期速度をもつ粒子
を停止できることを示している。
【００７１】Δｘで停止される最大到着粒子速度ΔＶ
pipeを定める式（８）、（９）を用いて、種々の最少チ
ャンバ直径およびプロセス流体の流速の有効性を予測す
るのに使用できる。例えば、６リットル／分の流体流量
Ｑおよび２cmの必要停止距離Δｘでは、0.100 インチの
チャンバ直径は、22.9 m/sで初期移動する５０ミクロン
の粒子を停止できるプロセス流体の流れを形成する。こ
れに対し、同一条件下で、0.170 インチのボアは、同じ
プロセス流体の流速で、9.5 m/s の最大初期速度で粒子
を停止できるジェットを形成できるに過ぎない。ボアの
直径が大きいほど、停止能力は小さくなる。逆に、本発
明の好ましい実施形態による装置は、所与の質量流量で
ファイバの回りに比較的高速の流体の流れを形成でき
る。図６の曲線Ｄ、ＥおよびＦは、それぞれ0.100 イン
チ、0.120 インチおよび0.170 インチの直径をもつチャ
ンバを通って６s/PMで流れる二酸化炭素の理論速度分布
を示す。かくして、約l.00 インチの最大チャンバ直径
をもつ装置は、６標準リットル／分の流体流量で、約39
m/sの理論最大管速度を与えることができる。
【００７２】式（８）、（９）から明らかな他の結果
は、プロセス流体を（流体がチャンバからチャンバ入口
ポートに流入する位置から）運ぶチャンバの管流領域
を、ファイバ速度で移動する最大期待粒子サイズについ
てのΔｘより大きくしなければならないことである。
【００７３】小さなチャンバ直径により形成されるジェ
ットの大きな粒子停止能力に加え、小さな直径は、ま
た、小さなターゲット領域を形成することにより粒子の
侵入に対する受動的保護を与える。例えば、直径0.100
インチのチャンバは、直径0.170 インチのチャンバの３
５％のターゲット領域を形成するに過ぎない。
【００７４】ファイバ整合のための充分な間隙を形成す
ると同時に、チャンバ入口ポート７５でのプロセス流体
の出口速度を最大にするようにチャンバ入口ポートを設
計することにより、一般的な引き抜き環境における実質
的に全ての大気粒子汚染物質がダイホルダ組立体の外部
に維持される。本発明のチャンバ入口ポートは、ファイ
バ境界層中に捕捉された粒子がファイバ速度で下方に移
動することを拒絶するため、チャンバ入口ポートから出
る強い上向きジェットを確立する。
【００７５】これに対し、従来のダイホルダ組立体は、
排出されるプロセス流体によって、粒子がダイホルダに
侵入することを防止する長所を得るようには設計されて
いない。例えば、既存の一ダイホルダ組立体は、約0.50
0 インチのプロセス流体入口より大きいチャンバ直径を
有している。この設計は、引き抜き環境における周囲空
気の流れにより容易に攪乱されてしまう約1.01 m/sの比
較的緩い最大プロセス流体速度を発生する。この流れ
は、1.45 m/sの最大速度で下方に移動する粒子に対する
保護を与えるに過ぎない。一般的なファイバ引き抜き速
度で移動する粒子は、このプロセス流体の流れでは排除
されない。
【００７６】当業者には、上記方法および装置の他の実
施形態が明らかであろう。例えば、チャンバ５３は、ガ
イドダイ５１とガイドダイホルダ５０の端部との間で、
ガイドダイから離れた他の位置から延びるように配置で
き、この場合には、ファイバ間隙孔（図示せず）がチャ
ンバ５３とガイドダイオリフィス６０とを連結する。ま
た、図１にはチャンバ５３がその全長に亘って均一な円
筒状であるものが示されているが、他の形状を使用する
こともでき、これも本発明を構成する。例えば、チャン
バ５３は、ガイドダイホルダ５０のガイドダイ端部の近
くに円錐の小端部をもつ円錐状にしてもよい。他の回転
面並びに角錐状を使用することもできる。
【００７７】ダイホルダ組立体は、周期的に掃除し、次
に顕微鏡観察による検査を定期的に行なう必要がある。
図７の実施形態は、検査手順を容易にする。ダイホルダ
組立体２１０は、サイジングダイ２２１が取り付けられ
たサイジングダイホルダ２２０と、ガイドダイ２５１が
取り付けられたガイドダイホルダ２５０と、ダイキャッ
プ２７０とを有する。ガイドダイホルダ２５０の底面２
５４と、サイジングダイ２２１の底面との間の組立体２
１０の部分は、図１の組立体１０と本質的に同じであ
る。
【００７８】ガイドダイホルダ２５０は全体として円筒
状の部材であり、サイジングダイホルダ２２０の中央ボ
ア２２５内に正確な滑り嵌めができるサイズをもつ外面
２５８を有する。ガイドダイホルダ２５０は、ダイホル
ダが組み立てられたときにサイジングダイホルダの頂面
２３５上に載るへッド２５６を有する。ボア２５３は、
ガイドダイ２５１からヘッド２５６の頂部まで延びてい
る。ガイドダイホルダ２５０は、その外面２５８に内側
プロセス流体溝２５４ａを有し、該溝はサイジングダイ
ホルダ２２０の外側プロセス流体ボア２３２と整合して
いる。ボア２３２は、サイジングダイホルダの溝２３１
と中央ボア２２５とを連通させる。ガイドダイホルダ２
５０には内側プロセス流体ボア２５５が形成されてお
り、該ボアは内側プロセス流体溝２５４ａとボア２５３
とを連結している。図２に示したように、ガイドダイホ
ルダ２５０およびサイジングダイホルダ２２０は、内側
プロセス流体ボアと外側プロセス流体ボアとが整合しな
いようにして組み立てられる。
【００７９】ダイキャップ２７０は、該キャップの内側
肩部２７２とサイジングダイホルダ２２０の頂面２３５
との聞にガイドダイホルダ２５０のヘッド２５６を捕捉
する。キャップ２７０は、内側肩部２７２から軸線方向
下方に延びた中央突出部２８０を有する。突出部２８０
の下端部２８２は、プロセス流体が妨げられない態様で
突出部２８０の回りを流れることを可能にする充分な距
離だけガイドダイ２５１の頂部から離れた位置に配置さ
れる。突出部２８０の底部は細い直径の領域２８４を有
し、該領域２８４はボア２５５と整合して、ボア２５５
からのプロセス流体が流れることができる環状領域２８
６を形成する。
【００８０】ダイキャップ２７０は、該キャップと、ガ
イドダイオリフィスと、サイジングダイオリフィスとの
全てがファイバ軸線３１２突出部２８０同心状になるよ
うに、ガイドダイオリフィスおよびサイジングダイオリ
フィスと整合している。ボア２７３の上端部の案内チャ
ンファ２５７は、光ファイバの挿通を容易にする。
【００８１】組立体２１０は、ダイを掃除するため分解
される。掃除プロセスが完了したならば、ガイドダイ２
５１は、比較的大きな直径のボア２５３を介して容易に
検査できる。二酸化炭素以外のプロセス流体として、窒
素、例えばキセノン、ネオン、アルゴン等の第８族のい
わゆる希ガス、例えばクロロホルム、フレオン（登録商
標）ハロカルボン、その他の塩素またはフッ素置換炭化
水素等の化学的に不活性なハロカーボンを使用できる。
また、プロセス流体として、コーティング材料と相容性
のあるプロセス液体を使用できる。粒状汚染物質を停止
させるには、密度の大きな液体の方が有効である。
【００８２】以上、本発明を特定の実施形態に関連して
説明したが、これらの実施形態は、本発明の原理および
用途の単なる例示であることを理解すべきである。従っ
て、特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範
囲から逸脱することなぐ、例示の実施形態および他の構
成に種々の変更を加えることができるものと理解すべき
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるダイホルダ組立体を
示す、図２のＩ−Ｉ線を通る断面図
【図２】図１のダイホルダ組立体を示す、図１のII−II
線を通る別の断面図
【図３】本発明の一実施形態によるコーティング方法を
実施しているときの図１および図２のコーティング装置
とファイバとを一緒に示す概略図
【図４】図１〜図３のガイドダイおよびサイジングダイ
と、導波管ファイバおよび液体コーティング材料とを一
緒に示す概略図
【図５】種々のプロセス流体ジェット速度における幾つ
かの初期速度をもつ粒子の停止距離を比較するチャート
【図６】幾つかのチャンバ直径についてのチャンバ内の
理論速度分布を示すチャート
【図７】本発明の別の実施形態によるホルダ組立体を示
す断面図
【符号の説明】
１０ ダイホルダ組立体 ２０ サイジングダイホルダ ２１ サイジングダイ ２２ サイジングダイオリフィス ３１ 外側プロセス流体溝 ３２ 外側プロセス流体ボア ５０ ガイドダイホルダ ５１ ガイドダイ ５３ チャンバ（中央ボア） ７０ ダイキャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カーク アレクサンダー フーヴァー アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 28405 ウィルミントン チェスター ス トリート 6028 (72)発明者 シャロン ジョーンズ アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 28405 ウィルミントン スパイク ラッ シュ コート 405 (72)発明者 ブルース ウォーレン レディング アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 28405 ウィルミントン ウェンドヴァー レーン 423 (72)発明者 マイケル ジェイムズ トッド アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 28403 ウィルミントン ライツヴィル アヴェニュー 6211−153

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバにコーティングを塗布する方
    法において、 コーティング液体を収容するリザーバ内に光ファイバを
    導き、次にリザーバに通し、かつリザーバから出して、
    リザーバに通されたファイバに液体コーティングを付着
    し、 プロセス流体が、リザーバに入ってくるファイバに沿っ
    てファイバの移動方向とは逆方向に流れるように、かつ
    流れるプロセス流体がファイバの近くで少なくとも1.5
    m/sの測定最大速度をもつように、ファイバの回りに
    プロセス流体の流れを塗布して、前記流れる流体がリザ
    ーバ内への粒子の侵入を防げるように構成したことを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記流れるプロセス流体の理論最大速度
    が、少なくとも３５m/s、少なくとも２７ m/sおよび少
    なくとも１０ m/sからなる群から選択されることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記光ファイバをリザーバに導くステッ
    プが、光ファイバを、チャンバ入口ポートを通してチャ
    ンバ内に導き、ファイバをチャンバからリザーバ内に導
    き、次にリザーバを通してファイバ出口に導くことによ
    り遂行され、前記プロセス流体を塗布するステップは、
    プロセス流体がリザーバから出てかつチャンバ入口ポー
    トを通って大気に通気されるように、プロセス流体によ
    りチャンバを加圧するステップからなることを特徴とす
    る請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記プロセス流体を通気させるステップ
    は、プロセス流体がチャンバ内で少なくとも1.5 m/sの
    理論最大管速度をもつように、チャンバ内のプロセス流
    体の流れを、リザーバとチャンバ入口ポートとの間の位
    置からチャンバ入口ポートまで、ファイバの移動方向と
    は逆方向に維持するステップからなることを特徴とする
    請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記プロセス流体の理論最大管速度は、
    チャンバ内で約３５m/s および約２７ m/sからなる群か
    ら選択されることを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記プロセス流体は、１０標準リットル
    ／分より小さく、約６標準リットル／分からなる群から
    選択された流量で通気されることを特徴とする請求項３
    記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記リザーバに到達する前にプロセス流
    体の流れにより停止される、2.1 gm/cm3 の密度および
    ５０ミクロンの直径をもつ粒子の最大速度は、リザーバ
    に向かうファイバの速度より大きいことを特徴とする請
    求項５記載の方法。
  8. 【請求項８】 （ａ）入口端および出口端を備えたダイ
    ホルダと、 （ｂ）該ダイホルダの出口端に隣接するサイジングダイ
    とを有し、該サイジングダイがサイジングダイオリフィ
    スを形成し、 （ｃ）サイジングダイと、ダイホルダの入口端との間に
    配置されたガイドダイを有し、該ガイドダイがガイドダ
    イオリフィスを形成し、該ガイドダイオリフィスおよび
    前記サイジングダイオリフィスはファイバ軸線上で互い
    に全体として同心状に配置され、サイジングダイ、ガイ
    ドダイおよびダイホルダは、サイジングダイとガイドダ
    イとの間にコーティング液体を収容する液体リザーバを
    形成し、 ガイドダイとダイホルダの入口端との間でファイバ軸線
    を包囲するチャンバを形成する手段を有し、該チャンバ
    は、前記ファイバ軸線に沿う位置で0.180 インチより小
    さい最小直径を有し、 前記ガイドダイと前記位置との間でチャンバと連通する
    プロセス流体ポートを更に有し、ファイバはチャンバお
    よびリザーバを通ってファイバ軸線に沿って移動でき、
    プロセス流体はチャンバに入り、該チャンバから、前記
    位置においてファイバの回りで、液体リザーバから離れ
    る方向に導かれることを特徴とする光ファイバにコーテ
    ィングを塗布する装置。
  9. 【請求項９】 前記最小直径は約0.100 インチ以下であ
    り、および／または前記チャンバは、少なくとも0.400
    インチの長さについて0.200 インチより小さい直径を有
    することを特徴とする請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記チャンバの少なくとも一部が、前
    記ダイホルダを通るボアにより形成されていることを特
    徴とする請求項８記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記プロセス流体ポートが、前記ダイ
    ホルダの少なくとも１つのボアにより形成されているこ
    とを特徴とする請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記ダイホルダは、該ダイホルダの入
    口端にダイキャップを更に有し、前記チャンバは前記ダ
    イキャップのオリフィスを更に有する二とを特徴とする
    請求項１０記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記ダイキャップは前記ガイドダイの
    方向に延びた突出部を有し、前記チャンバは前記突出部
    を通るボアにより形成されていることを特徴とする請求
    項８記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ガイドダイに隣接する前記突出部
    の部分は、前記ガイドダイから遠い方の前記突出部の部
    分より小さい直径を有することを特徴とする請求項１３
    記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記ダイホルダは、サイジングダイを
    保持するサイジングダイホルダと、ガイドダイを保持す
    るガイドダイホルダと、サイジングダイホルダをガイド
    ダイホルダに連結するための、前記入口端に設けられる
    ダイキャップとを有することを特徴とする請求項８記載
    の装置。
JP9106414A 1996-04-23 1997-04-23 光ファイバコーティングを形成する装置および方法 Withdrawn JPH1059750A (ja)

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