JPS61270237A - 金属コ−ト光フアイバの製造方法及び装置 - 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） 本発明は、光伝送路として用いられる光ファイバの外周
面に金属コートするにあた９、該コート厚を任意に制御
して金属コート光ファイバを製造できる方法及びそのた
めの装置に関する。

（従来の技術） 光ファイバの外周に金属コート１−形成する手段として
、アルミニウム等の溶融金属をダイス中に保持して、該
溶融金属中に光ファイバを通すことによｐ金属コートを
得るディップ法と呼ばれる方法がある。該方法はシリコ
ン等の樹脂を光ファイバにコートする際にも広く用いら
れている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記ディップ法は、樹脂コートの場合、そのコ
ート厚の制御はダイスの穴の直径（オリアイス）によっ
て制御が可能であるが、金属コートの場合は、ダイス穴
の直径を変えても変動が大きく、実用的なコート厚制御
がむつかしい。これは、樹脂コートが、コート剤とファ
イバのぬれ及び流体力学的な流れの関数で良く近似でき
るのに対して、金属コートではこれに、７アイパと金属
の間の熱の交換が加わる為であり、さらに、熱交換の影
響が大きいことが判っている。

そこで本発明は、金属コート厚の制御が容易にできる新
規な金属コート光ファイバ製造方法及びそのための装置
を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、上記した７アイパと金属の熱の交換条件
を制御すれば、コート厚も制御できることに着目し、鋭
意研究の結果、ダイス中の溶融金属の高さすなわち液面
レベルを調製し、ファイバと金属の接触時間、すなわち
熱交換時間を制御することによりコート厚制御を行うと
いう本発明の方法および装置に到達した。

すなわち、本発明は光ファイバをダイス内の溶融金属中
に通過させることにより金属コートする工程において、
ダイス中の溶融金属のファイバ軸方向の高さレベルを任
意に変化させることにより所望の金属コート厚のを得る
ことを特徴とする金属コート光ファイバの製造方法であ
る。また本発明の第二の発明は上記方法に用いられる、
光ファイバをその内部に保持した溶融金属中に通過させ
ることにより金属コートするダイスにおいて、金属コー
トを行うダイス部と導通する溶融金属供給部を有し、該
溶融金属供給部には溶融金属のファイバ軸方向高さレベ
ルセンサ及び該レベルセンサの検出信号により作動する
金属供給器を有し、それによりダイス中の溶融金属のフ
ァイバ軸方向高さレベルを任意に変化できることを特徴
とする金属コート光ファイバ用ダイスである。

ここで本発明の根拠とした、ファイバと金属の熱交換に
ついて、第４図（ａ）及び（ｂ）並びに第５図（、）及
び（１））ｔ−用いて説明する。第４図（ａ）及び第５
図（、）において、ファイバ５はダイス２１又は２１′
中の溶融金属６を通過して、キャプスタ／１５によって
巻取りされる。３はオリフィスである。この時のファイ
バ５のダイス穴中での温度変化を第４図（１））及び第
５図（ｂ）のグラフに示す、グラフ中の”ｌ　ｅ　”２
　＋　　”３　　はそれぞれダイスの位置における時間
を示し、実線はファイバの温度変化を、また鎖線はダイ
ス中の溶融金属の温度１！−オられす。例えばアルミニ
ウムでは７００℃付近である。第４図（ａ）及び（ｂ）
は、ダイス２１のファイバ軸方向の長さく高さ）が大き
い場合、第５図（ａ）及び（１））は該長さが短い場合
である。

第４図（、）及び（１））の場合において、プリフォー
ム１２から引かれたファイバ５は室温まで冷却されてい
るが、ダイス２１中に入いると第４図（ｂ）のグラフに
示すような曲線（実線）に従って溶融金属６からファイ
バに熱の移動がおこシ加温される。ｘｌからｘ３に届く
間に、ファイバに移った熱量だけ金属が冷却されファイ
バ５に付着する。さらにｘ３からｘ２の間になると７ア
イパ５は熱的に飽和し、ファイバ５と溶融金属６の温度
が等しくなる。ダイス２１を抜けると７アイパは冷却さ
れ金属コートが終了する。

このファイバ温度の変化状態は重要でｘ３からｘ２の間
が長ずざると、せっかくファイバ外周に析出し固化した
金属が再び溶けてしまいコートされないことになる。よ
ってコートは、ｘｌからｘ３の間で処理することが必要
で、かつ、ｘｌからｘ３の間で溶融金属６の高さレベル
を調整すれば、ファイバ５と溶融金属６間の熱量の交換
が決まり、析出固化量＝コート厚が決まる。

第５図（ａ）及び（１））は、溶融金属６の高さを低く
した場合であるが、ｘ２において、ファイバ温度は溶融
金属温度に一致しないうちにダイス２１′を通シ抜けて
いる例である。よシ厚いコートを望む場合は、もう少し
、溶融金属液面レベルを高く、すなわちダイスを長くす
れば良い。薄くコートしたい場合は、同レベルを低くす
る（ダイスを短く）。なお、ダイスオリフィス３は７ア
イパ径よシ数倍も大きく、線引速度や、ファイバ径は一
定としている。

以上の説明では溶融金属液面レベルの高低をダイス長を
変えることで示したが、上記した溶融金属液面レベルの
調整が可能なダイスを用いれば、より実用的である。

第１図及び第２図に本発明の実施例で用いた、液面レベ
ル調整ができるダイスを用いた金属コート方法の１例を
示す。

第１図は本発明の実施例に用いたダイスの説明図であっ
て、ダイス１はダイス部１′と供給部２からなる。

ダイス部オリフィス３は、径５００μｍ１高さは、１１
！ｌｆｆ１〜２０ｒｍまで変えられる。供給部２には、
液面レベルセンサ１０と結ばれ九金属供給器９があり、
ペレット状の金属材料８を溶融金属６の液面レベル７が
一定になるように供給する。ダイス部１′と供給部２は
、導通路４で連結しておシ、ダイス部１′と供給部２の
液面レベルは一致する。もちろん図での寸法は、説明の
ためのもので変更可能である。また、液面を上下スルレ
ベルセンサ１０は、コート厚モニタ１１と結ばれており
、あらかじめ実験により求めた。

コート厚対液面レベルの関係により制御されている。

なおコート厚対液面レベルの関係は線速とファイバ径ご
とに異なるのでそれぞれ用意する必要がある。

第２図は第１図のダイスを用いて金属コートを行う方法
を説明する図である。図中、第１図と共通符番の部分は
第１図におけると同じを意味している。プリフォーム１
２はヒータ１３にて加熱され、第１図の構成のダイス１
を経て線引きされ、キャプスタン１５を経て巻き取り機
１６にて巻取られる。この時ファイバ５の径はファイバ
径モニタのセンサ１４′により検知されファイバ径モニ
タ　１４はプリフォームフィーダを制御する。またコー
ト径センサ１１′によりコート径を検知して、コート厚
モニタ１１は、レベルセンサを制御し溶融金属液面の上
下に制御し、一定被覆径を維持する。１７は放射温度計
である１゜ なお溶融金属は不活性ガス雰囲気により空気中の酸素と
遮断されているが、その装置については、第２図では省
略しである。

（実施例） 第１図及び第２図の構成により、金属コート光ファイバ
を製造した。この時のあらかじめ求めておいたダイス液
面レベルとコート外径の関係は第３図に示すとおシで、
第３図中の矢印にて示した範囲が実用域であった。コー
ト条件は、ファイバ外径１２５μｍ、ダイスオリフィス
径０．４５ｍｍφ、線速５０ｍｍである。これにより０
〜５０μｍ厚さのアルミニウムコート光ファイバが所望
厚さで得られた。

（発明の効果） 本発明の方法及び装置は、ダイスの溶融金属液面レベル
だけを変えれば、コート厚を制御できる為、ダイスオリ
フィスを変えて制御する場合よシ、制御しやすいはかシ
でなく、コート厚ごとに、ダイスをそろえる必要もなく
なる。また、線引中に線速を変えても、ダイスをと９か
えることなく、液面レベルを変えるだけで良いので便利
である。したがって本発明の方法及び装置はコート厚さ
を任意Ｋかつ容易に制御して金属コート光ファイバを製
造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法及び装置の説明図、第２図は本発
明の実施例における金属コート光ファイバを製造する方
法の説明図、 第３図は本発明の実施例に用いたコート外径とダイス液
面レベルの関係を示すグラフ、第４図（ａ）及び（ｂ）
、並びに第５図（、）及び（ｂ）は、第１図（ａ）及び
（１））のダイス構造における、ダイス中でのファイバ
温度の変化を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバをダイス内の溶融金属中に通過させる
   ことにより金属コートする工程において、ダイス中の溶
   融金属のファイバ軸方向の高さレベルを任意に変化させ
   ることにより所望の金属コート厚のを得ることを特徴と
   する金属コート光ファイバの製造方法。
2. （２）光ファイバをその内部に保持した溶融金属中に通
   過させることにより金属コートするダイスにおいて、金
   属コートを行うダイス部と導通する溶融金属供給部を有
   し、該溶融金属供給部には溶融金属のファイバ軸方向高
   さレベルセンサ及び該レベルセンサの検出信号により作
   動する金属供給器を有し、それによりダイス中の溶融金
   属のファイバ軸方向高さレベルを任意に変化できること
   を特徴とする金属コート光ファイバ用ダイス。