(57)【要約】【課題】  低消費電力、且つ、低ランニングコストの紫外線照射装置及び光ファイバの被覆形成方法を提供する。【解決手段】  紫外線照射装置ＵＶＡは、円筒状の包囲体５０２の一方端に光出射開口５０２Ｃを有する包囲体５０２を備えている。包囲体５０２の他方端には、ガス導入口が設けられており、このガス導入口にガス導入管５０３が接続されている。ガス導入管５０３からは窒素などの不活性なガスＧが包囲体５０２内に導入される。包囲体５０２内には、紫外線を出射する半導体発光素子３５と、包囲体５０２の光出射開口５０２Ｃの近傍に取り付けられ半導体発光素子３５からの紫外線を集光する集光レンズ３４が設けられている。なお、集光レンズ３４の設けられる光出射開口５０２Ｃの近傍とは、光ファイバＦに向けて紫外線を集光できる包囲体５０２の先端部の位置である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの表面に塗布された紫外線硬化型樹脂に、紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂を硬化させる紫外線照射装置において、
ガス導入口及び光出射開口を有する包囲体と、
前記包囲体内に設けられ紫外線を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子と前記包囲体の前記光出射開口との間に設けられ前記半導体発光素子からの紫外線を集光する集光レンズと、
を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
出射される紫外線のピーク波長が異なる半導体発光素子が複数種類含まれることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記包囲体は、前記半導体発光素子からの紫外線出射方向に向けてガスを排出するガス排出口を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバに対して、紫外線照射装置から紫外線を照射して硬化させる光ファイバの被覆形成方法において、
前記紫外線照射装置は、
ガス導入口及び光出射開口を有する包囲体と、
前記包囲体内に設けられ紫外線を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子と前記包囲体の前記光出射開口との間に設けられ前記半導体発光素子からの紫外線を集光する集光レンズと、
を備え、
前記被覆形成方法は、
前記紫外線照射装置の前記ガス導入口から前記包囲体内にガスを導入しつつ、前記半導体発光素子から、前記集光レンズを介して、前記紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射する工程を備えることを特徴とする光ファイバの被覆形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの表面上に塗布された樹脂を硬化させるための紫外線照射装置、及び光ファイバの被覆形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリフォームから線引きされた裸光ファイバ、あるいは、一度ボビンに巻き取られた光ファイバ素線の表面上に、樹脂被覆が行われている。光ファイバの外周を紫外線硬化型樹脂（ＵＶ光硬化型樹脂）で被覆し、そのＵＶ光硬化型樹脂に紫外線（ＵＶ光）を照射してＵＶ光硬化型樹脂を硬化させている。下記特許文献１は、ＵＶ光の光源として紫外線レーザダイオード（ＵＶ−ＬＤ）または紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）などの紫外線半導体発光素子を１個または複数個使用し、消費電力の低減を達成しようと試みている。
【特許文献１】特開２００３−８９５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、本願発明者らが鋭意検討した結果、上記従来の装置では、光ファイバを被覆する被覆の硬化が不十分であり、光ファイバの品質に悪影響を及ぼすことが判明した。
【０００４】
すなわち、ＵＶ−ＬＥＤは、単一で狭い（±５ｎｍ程度）帯域の発光スペクトルを有しており、この発光スペクトルのピーク値を与える波長（ピーク波長）は、ＵＶ光硬化型樹脂に含まれる光重合開始剤の吸収スペクトルのピーク値やショルダー値を与える波長の近傍には存在していないことがある。その場合、光重合開始剤からのラジカル生成が抑制され、樹脂硬化反応が促進されないという問題がある。
【０００５】
ところで、紫外線ランプ（ＵＶランプ）を用いた場合には、ＵＶランプから照射される紫外線の波長帯域が広いためそのような問題はないが、ＵＶランプは設置スペースが大きい。光ファイバの線引速度を速くすると複数台のＵＶランプを設置する必要がある。しかし、その設置スペースは限られているため、ＵＶランプを何台も設置出来ない場合に紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させるためには、光ファイバの線引速度を低下させて紫外線照射時間を増加させるしかなく、消費電力とランニングコストを低減することができない。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、低消費電力、且つ、低ランニングコストの紫外線照射装置を提供し、その紫外線照射装置の使用により高速で光ファイバを製造することができる生産性のよい光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る紫外線照射装置は、光ファイバの表面に塗布された紫外線硬化型樹脂に、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させる紫外線照射装置において、ガス導入口及び光出射開口を有する包囲体と、包囲体内に設けられ紫外線を出射する半導体発光素子と、半導体発光素子と包囲体の光出射開口との間に設けられ半導体発光素子からの紫外線を集光する集光レンズとを備えることを特徴とする。
【０００８】
半導体発光素子から出射された紫外線は集光レンズによって集光され、紫外線硬化型樹脂に照射される。この半導体発光素子のみで紫外線硬化型樹脂を硬化できない場合には、紫外線硬化に要する別のスペクトルを有する半導体発光素子を併用するか、ＵＶランプを併用する。紫外線硬化型樹脂を硬化させる補助的な手段として本発明の紫外線照射装置を使用する場合はこれで十分である。好適には、この紫外線照射装置は、紫外線帯域内に、この半導体発光素子から出射される紫外線の第１スペクトルとはピーク値を与える波長の異なる第２スペクトルを有する紫外線光源を更に備えている。
【０００９】
この装置によれば、紫外線帯域内に少なくとも２つのスペクトルのピークを有しているため、紫外線硬化型樹脂の硬化を十分に促進させることができる。本発明の紫外線照射装置のみで紫外線硬化型樹脂を硬化することができる。なお、紫外線帯域とは、波長１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲である。半導体発光素子は、ＵＶランプよりも長寿命で、消費電力が低いのでランニングコストが低い。したがって、本発明の装置は、半導体発光素子を用いているにも拘らず、紫外線硬化型樹脂の硬化を十分に促進させることができるため、長寿命、低消費電力、低ランニングコストでの動作が可能となる。
【００１０】
また、上述の包囲体は、半導体発光素子からの紫外線出射方向に向けてガスを排出するガス排出口を更に備えることが好ましい。光ファイバの周囲を覆う包囲管がない場合、ガス排出口から噴出すガスが、集光レンズ方向へ飛散してくる不要物や塵を吹き飛ばすため、集光レンズが曇りにくく、光ファイバに照射される紫外線強度が低下しにくいという利点がある。
【００１１】
なお、このガスが酸素以外の不活性ガスであり、ガスが樹脂に吹き付けられる場合には、樹脂近傍の酸素濃度を低下させることができ、酸素による樹脂硬化阻害作用を抑制することができる。
【００１２】
また、上述の装置は、半導体発光素子をガスにより冷却する構造であるため、その構造が簡単であり、したがって、小型化を達成することができる。
【００１３】
また、本発明に係る光ファイバの被覆形成方法は、紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバに対して、上述の紫外線照射装置から紫外線を照射して硬化させる光ファイバの被覆形成方法において、紫外線照射装置のガス導入口から包囲体内にガスを導入しつつ、半導体発光素子から、集光レンズを介して、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射する工程を備えることを特徴とする。
【００１４】
この方法によれば、包囲体内の半導体発光素子がガスにより冷却されるため、半導体発光素子の温度上昇に伴う出力低下と劣化を抑制し、長寿命化を達成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の紫外線照射装置及び光ファイバの被覆形成方法によれば、従来の紫外線照射装置と比較して低消費電力、且つ、低ランニングコストで光ファイバ被覆を形成することができる。また、生産性よく光ファイバを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施の形態に係る紫外線照射装置及び光ファイバの被覆形成方法について説明する。なお、同一要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１７】
以下に説明される紫外線照射装置の適用される光ファイバ製造装置の構造としては、以下の類型があるが、光ファイバ製造装置の概要については後述する。
（１）従来のＵＶランプに代えて、紫外線を出射する半導体発光素子を複数用いた紫外線照射装置を配置した光ファイバ製造装置。（第一形態）この場合、少なくとも二種類の半導体発光素子を使用する。各種類の半導体発光素子が出射する紫外線のピーク波長が異なる。一つの包囲体に一つの半導体発光素子が収められていて複数種類の半導体発光素子が組み合わされるように複数の包囲体を使用するのでもよく、一つの包囲体に複数種類の半導体発光素子を収めるのでもよい。
（２）従来のＵＶランプの後段に、紫外線を出射する半導体発光素子を複数用いた紫外線照射装置を配置した光ファイバ製造装置。（第二形態）
【００１８】
いずれの光ファイバ製造装置においても、複数の半導体発光素子からなる紫外線照射装置が適用される。以下では、このような紫外線照射装置５０について説明する。
（第１実施形態）
【００１９】
図１は、第１実施形態に係る紫外線照射装置５０の斜視図である。
【００２０】
紫外線照射装置５０は、光ファイバＦの表面に塗布された紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂を硬化させるものであり、光ファイバＦの周囲に配置された複数の紫外線照射装置ＵＶＡからなる。ＸＹＺ直交座標系において、光ファイバＦは、Ｘ軸方向に沿って延びており、走行しているものとする。ＹＺ平面はＸ軸に垂直である。第１の紫外線照射装置ＵＶＡは、ＹＺ平面内において、Ｚ軸方向に平行に紫外線ＵＶを出射する。第２及び第３の紫外線照射装置ＵＶＡは、ＹＺ平面内において、Ｚ軸からそれぞれ±１２０度回転した方向に平行に紫外線ＵＶを出射する。いずれの紫外線ＵＶも樹脂被覆された光ファイバＦに照射される。
【００２１】
１つのＹＺ平面内には３つの紫外線照射装置ＵＶＡが配置されているが、これらを１セットとして、Ｘ軸方向に沿って３セット並んで配置されている。もちろん、この紫外線照射装置のセットの数は３以上であってもよく、１セットに含まれる紫外線照射装置ＵＶＡの数は３以上であってもよい。
【００２２】
第１セットの紫外線照射装置に含まれる半導体発光素子が出射する紫外線のピーク波長がいずれの半導体発光素子でも同じとし、別のセットの半導体発光素子は別の波長の紫外線を照射するものとする。例えば、図１において紫外線照射装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃから出射される紫外線のピーク波長が同じ波長λ１であるとし、紫外線照射装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃから出射される紫外線のピーク波長が同じ波長λ２とし、かつλ１とλ２とが異なるとする。別のセットの半導体発光素子から出射される紫外線のピーク波長は特に限定されずλ１でもλ２でもそれとは別の波長であってもよい。
【００２３】
一つのセットの紫外線照射装置に含まれる半導体発光素子がそれぞれ異なるピーク波長の紫外線を照射するものであってもよい。例えば、図１において紫外線照射装置１Ａと紫外線照射装置１Ｂから出射される紫外線のピーク波長をλ１とし、紫外線照射装置１Ｃから出射される紫外線のピーク波長がλ２とする。この場合は、光ファイバの走行方向（図１ではＸ軸方向）に並ぶ紫外線照射装置から出射される紫外線のピーク波長もλ１とλ２とが組み合わされるようにする。例えば紫外線照射装置２Ａと紫外線照射装置２Ｂから出射される紫外線のピーク波長をλ２とし、紫外線照射装置２Ｃから出射される紫外線のピーク波長をλ１とする。光ファイバの走行方向にそって並ぶ紫外線照射装置１Ａ、２Ａ、３Ａから少なくとも２種類の紫外線が照射されることとなる。紫外線照射装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃから出射される紫外線のピーク波長はλ１でもλ２でも別の波長でもよい。
【００２４】
紫外線硬化型樹脂が硬化するのに十分な紫外線（５０００〜７０００ｍＷ／ｃｍ２）が照射されるように、紫外線照射装置ＵＶＡの数を揃える（光源ユニットを多段に配列する）。紫外線照射装置ＵＶＡの外径（筒の外径）は数ｍｍないし２０ｍｍであるので、多段に並べても紫外線照射装置として必要な長さ（高さ）は紫外線ランプの場合よりも短い。例えば、光源ユニットの数を３段構成とし、その高さを６０ｍｍとすることができる。
【００２５】
また、同図では、光ファイバＦの周囲には包囲管５０１が設けられているが、この包囲管５０１を省略し、紫外線ＵＶが包囲管５０１を介することなく樹脂被覆に照射される構造とすることも可能である。包囲管５０１を使用する場合、包囲管５０１の材料は紫外線に対して透光性を有している石英管が好適に用いられるが、これを遮光性の金属からなることとして、包囲管５０１の外壁に紫外線導入用の貫通孔を設けることもできる。包囲管５０１内には、窒素ガスなどその温度で反応性のほとんどないガスを流し、ガス中の酸素濃度を０．５ｖｏｌ％以下にして。酸素による紫外線硬化型樹脂の硬化阻害を起こさないようにしつつ紫外線硬化型樹脂から出る揮発成分をガス流とともに流し去る。なお、酸素により硬化が阻害される樹脂は、アシルフォスフィンオキサイド系、チタノセン系、等の光重合開始剤を含むラジカル重合系樹脂である。包囲管５０１内の不活性ガスの流れを層流に近づけることによって、包囲管５０１内での光ファイバの振動を抑制することも可能となる。
【００２６】
図２は、図１に示した個々の紫外線照射装置ＵＶＡのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。
【００２７】
紫外線照射装置ＵＶＡは、円筒状の包囲体５０２の一方端に光出射開口５０２Ｃを有する包囲体５０２を備えている。包囲体５０２の他方端には、ガス導入口が設けられており、このガス導入口にガス導入管５０３が接続されている。ガス導入管５０３からは窒素などの常温でほぼ不活性なガスＧが包囲体５０２内に導入される。包囲体５０２内には、紫外線を出射する半導体発光素子３５と半導体発光素子３５からの紫外線を集光する集光レンズ３４が入れられる。集光レンズ３４は半導体発光素子３５の光出射開口５０２Ｃ側に配置する。
【００２８】
包囲体５０２内には、板状の固定部材３９が嵌っており、光源のマウント基台３６は、固定部材３９を介して包囲体５０２の内面に固定されている。固定部材３９は、包囲体５０２の先端側の一部を構成している。この固定部材３９の材料及び形状は特に限定されず、金属や樹脂の他、接着剤であってもよい。固定部材が包囲体５０２と一体成形されたものであってもよい。その場合は包囲体５０２が内面に突き出た固定部を有するということになる。基台３６の光出射側には半導体発光素子３５が固定されており、半導体発光素子３５を覆うように集光レンズ３４が基台３６に固定されている。基台３６の光出射側とは反対側には放熱金属板３７を介して放熱フィン３８が固定されている。
【００２９】
図３は紫外線ＵＶの出射方向とは逆方向に個々の紫外線照射装置ＵＶＡを見た紫外線照射装置ＵＶＡの正面図である。なお、図２は、図３におけるＩＩ−ＩＩ矢印線に沿って切った装置の断面図でもある。
【００３０】
包囲体５０２の固定部材３９は、半導体発光素子３５からの紫外線出射方向に向けてガスを排出する複数のガス排出口３９ａを備えていることが好ましい。包囲管５０１がない場合、ガス排出口３９ａから噴出するガスが、集光レンズ３４方向へ飛散してくる不要物（例えば樹脂硬化時の揮発成分）や塵を吹き飛ばすため、集光レンズ３４が曇りにくく、光ファイバＦに照射される紫外線強度が低下しにくいという利点がある。なお、包囲体５０２内に導入され、ガス排出口３９ａから噴出するガスＧが、酸素以外の不活性ガスであり、ガスＧが光ファイバ被覆樹脂に吹き付けられる場合には、被覆樹脂近傍の酸素濃度を低下させることができ、酸素による樹脂硬化阻害作用を抑制することができる。このように、円筒形の包囲体５０２の先端に近い位置に、半導体発光素子３５からなる紫外線光源が設置され、包囲体５０２の後方より前方に向けて不活性ガスＧを流すため、紫外線光源と包囲体内面間にはガス排出口３９ａなどの隙間を設けられた構造になっている。ガス排出口は包囲体の側面や後面（光ファイバと逆側）に設けられてもよい。
【００３１】
なお、不活性ガスＧが窒素であれば大気解放が可能であり、また、別の配管を包囲体５０２に設けて不活性ガスを回収してもよい。冷却が目的であるので、ガスの温度は室温以下で紫外線照射装置が結露しない範囲であるのが好ましい。
【００３２】
また、上述の装置は、半導体発光素子をガスにより冷却する構造であるため、その構造が簡単であり、したがって、小型化を達成することができると共に、半導体発光素子の温度上昇を抑制し、発光出力の低下の抑制と、長寿命化を達成することができる。
【００３３】
図４は、紫外線照射装置ＵＶＡ内に固定された光源の分解斜視図である。
【００３４】
長方形のセラミックスからなる基台３６は、すり鉢状の凹部を有しており、この凹部の底面上に半導体発光素子３５が固定されている。半導体発光素子３５上には、半導体発光素子３５を収容する凹部を有する集光レンズ３４が設けられており、集光レンズ３４は基台３６の凹部内に嵌っている。基台３６の凹部の内面には必要に応じてＡｇやＡｌなどからなる反射膜が形成されることが好ましい。
【００３５】
次に、本実施形態に係る製造方法によって製造される光ファイバについて説明する。
【００３６】
図５は、光ファイバＦの長手方向に垂直な断面図である。
【００３７】
光ファイバ素線は、コアＣＲ及びコアＣＲの周囲に設けられたクラッドＣＬからなる裸光ファイバＦ１と、その表面を被覆している被覆層Ｃ１，Ｃ２とを含んで構成されている。裸光ファイバＦ１は、プリフォームを線引きして形成されたガラスファイバである。被覆層Ｃ１，Ｃ２は、紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化型樹脂からなり、裸光ファイバＦ１の表面を保護する機能を有している。なお、被覆層Ｃ１，Ｃ２は、裸光ファイバに隣接している内層（プライマリ樹脂）Ｃ１と、その内層Ｃ１を取り巻く外層（セカンダリ樹脂）Ｃ２の２層から構成されている。
【００３８】
本実施形態において、被覆層Ｃ１，Ｃ２が、顔料・染料などで着色されている場合には、識別性を付与する機能を有することもできる。また、被覆層Ｃ２の外に紫外線硬化型樹脂からなる着色層を設けられることもある。
【００３９】
内層Ｃ１及び外層Ｃ２に含めることができるラジカル系光重合開始剤の一例は、以下の通りであり、これらの光重合開始剤は、いずれか単独又は複数を組み合わせて用いることができる。
（１）イルガキュア９０７：（２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン）
（２）イルガキュア８１９：（ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド）
【００４０】
各光重合開始剤の化学構造式を図１３（イルガキュア９０７：以下、Ｉ−９０７）、図１４（イルガキュア８１９：以下、Ｉ−８１９）にそれぞれ示す。なお、「イルガキュア」は登録商標であり、上記光重合開始剤はチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製のものである。
【００４１】
上述のラジカル系光重合開始剤と共に、内層Ｃ１及び外層Ｃ２に含有される樹脂材料の一例は以下の通りである。
【００４２】
（内層Ｃ１）
内層Ｃ１には、軟質（ヤング率が１ｋｇ/ｍｍ２以下のものを言う）の紫外線硬化型樹脂を用いることが望ましい。内層樹脂には、ポリエーテル系或いはポリエステル系ウレタンアクリレートの使用が好ましく、必要に応じて反応性希釈モノマーを含んでも良い。反応性希釈モノマーとしては、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等の化合物が挙げられ、これらは１種使用しても良いし、２種以上併用しても良い。内層Ｃ１のヤング率は、例えば紫外線硬化型樹脂のポリエーテル部分の分子量を大きくすること、または直鎖状の分子量の大きな単官能希釈モノマーを選定することでヤング率を小さくすることが出来る。
【００４３】
（外層Ｃ２）
外層Ｃ２には、硬質（ヤング率が１０ｋｇ/ｍｍ２以上のものを言う）の紫外線硬化型樹脂を用いることが望ましい。外層樹脂には、ポリエーテル系或いはポリエステル系ウレタンアクリレートの使用が好ましく、必要に応じて反応性希釈モノマーを含んでも良い。反応性希釈モノマーとしては、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等の化合物が挙げられ、これらは１種使用しても良いし、２種以上併用しても良い。外層Ｃ２は、ポリエステル又はポリエーテル部分の分子量を小さくすること、ウレタン基濃度を上げること、またはベンゼン環等の剛直な分子構造を有するモノマーや多官能モノマーを選定することでヤング率を大きくすることが出来る。
【００４４】
図２を参照すると、紫外線照射装置ＵＶＡは、単一の半導体発光素子３５からなる紫外線光源を備えている。そして、図５に示すように、２種類の樹脂が内層Ｃ１及び外層Ｃ２として塗布された光ファイバＦ１が図１に示した包囲管５０１の中心軸に沿って移動する。なお、上述のように包囲管５０１は省略することができ、この場合にはガスの吹き付け効果を見込むことができる。
【００４５】
図２に示した半導体発光素子３５としては、紫外線レーザダイオード（ＵＶ−ＬＤ）又は紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）が用いられる。半導体発光素子３５は、例えば図示しない制御装置に電気的に接続され、該制御装置により半導体発光素子３５への供給電力が制御されても良い。半導体発光素子３５の前面には集光レンズ３４が固定されており、好ましくは２層の樹脂被覆上でスポット径φ１ｍｍ程度または１ｍｍ幅×１２ｍｍ長くらいのラインビーム形状に集光される。紫外線硬化型樹脂を硬化するためには、照射する紫外線の照射強度が５０００〜７０００ｍＷ／ｃｍ２であることが好ましい。
【００４６】
半導体発光素子３５は、自身の発熱によりかなりの高温（〜１００℃）となり、高温劣化により照射強度が低下し、且つ自身の寿命を大きく減少させる。これを防ぐため、半導体発光素子３５は、これが固定されるマウント用基台３６、放熱金属板３７を介して、放熱フィン３８に熱的に接続され、更に、ガス導入管５０３から導入されたガスによって冷却される。不活性ガスを包囲体５０２内に流すことで、紫外線光源が冷却され、その劣化を防ぎ、照射強度の経時的な低下を防ぐことができると共に、光ファイバにガスを吹き付ける場合、光ファイバの被覆樹脂を硬化する時に発生する揮発物が集光レンズに付着することを防ぐことができる。なお、基台３６、放熱金属板３７、放熱フィン３８に用いることができる金属としては、ＣｕやＡｌが列挙される。放熱フィン３８により、半導体発光素子３５において発生した熱を、マウント用基台３６を介して奪い、半導体発光素子３５の温度を約５０℃に保持することが可能となる。これにより、半導体発光素子３５も長寿命化する。
【００４７】
半導体発光素子３５であるＵＶ−ＬＥＤは、単一で狭い（±５ｎｍ）発光波長を有するが、本システムの紫外線照射装置ＵＶＡには、発光スペクトルのピーク値を与える波長（中心波長）が異なる２種類以上の半導体発光素子３５を、一つの紫外線照射装置ＵＶＡに同時に搭載してもよい。例えば、図１においてすべて紫外線照射装置が二つの異なる半導体発光素子を含み、それらが出射する紫外線のピーク波長が異なる。あるいは、紫外線照射装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃが出射する紫外線のピーク波長が異なる二つの半導体発光素子を含み、他の紫外線照射装置２Ａ〜３Ｃはそれらと同じまたは違うピーク波長の紫外線を照射する半導体発光素子を一つまたは複数含むのでもよい。図１の場合では光ファイバの周囲三方向から紫外線が照射されるので、それら三方向のいずれにおいても、少なくとも一つの紫外線照射装置はピーク波長の異なる波長の紫外線を照射する二つの半導体発光素子を含ませる。例えば、図１において紫外線照射装置１Ａ、２Ｂ、３Ｃにピーク波長の異なる紫外線を照射する二つの半導体発光素子を入れる。
【００４８】
より具体的には、ピーク波長λ１、λ２は、それぞれ、紫外線硬化型樹脂に含まれる光重合開始剤の吸収スペクトルのピーク値を与える波長λ３±１０ｎｍの範囲内、又は吸収スペクトルのショルダー値を与える波長λ４±１０ｎｍの範囲内に存在する。すなわち、これらは以下の関係式を有している。
・λ３−１０ｎｍ≦λ１≦λ３＋１０ｎｍ
・λ３−１０ｎｍ≦λ２≦λ３＋１０ｎｍ
・λ４−１０ｎｍ≦λ１≦λ４＋１０ｎｍ
・λ４−１０ｎｍ≦λ２≦λ４＋１０ｎｍ
【００４９】
図１２は、光重合開始剤の種類と、ピーク値を与える波長λ３及びショルダー値を与える波長λ４を示す表である。
【００５０】
なお、実用的には、ピークの波長が３６５ｎｍより長波長のＬＥＤを用いた場合、発光出力が大きくなる。
【００５１】
例えば、樹脂中に光重合開始剤としてＩ−８１９が用いられている場合、その吸収波長のピーク位置λ３は２８０〜３００ｎｍ、ショルダー位置λ４は３６５ｎｍであるから、半導体発光素子３５としては、（Ａ）２９０±１０ｎｍ、（Ｂ）３６５±１０ｎｍの範囲に発光波長のピーク位置λ１、λ２を有する２種類のＵＶ−ＬＥＤを用いればよい。
【００５２】
このようなＵＶ−ＬＥＤは、以下のような材料から構成することができる。
（Ａ）２９０ｎｍ±１０ｎｍ
活性層：ＩｎＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、Ｃ、等
基板：Ａｌ２Ｏ３、ＧａＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ、等
（Ｂ）３６５ｎｍ±１０ｎｍ
活性層：ＩｎＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、Ｃ、等
基板：Ａｌ２Ｏ３、ＧａＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ、等
【００５３】
また、内層Ｃ１および外層Ｃ２の樹脂にＩ−８１９という光重合開始剤が用いられている場合には、中心波長λ１、λ２が、それぞれ（Ｃ）３６０±５ｎｍ及び（Ｄ）３９５±５ｎｍのＬＥＤを使用すればよい。
【００５４】
このようなＵＶ−ＬＥＤは、以下のような材料から構成することができる。
（Ｃ）３６５ｎｍ±５ｎｍ
活性層：ＩｎＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、Ｃ、等
基板：Ａｌ２Ｏ３、ＧａＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ、等
（Ｄ）３９５ｎｍ±５ｎｍ
活性層：ＩｎＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、Ｃ、等
基板：Ａｌ２Ｏ３、ＧａＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ、等
【００５５】
上述のように、一つのＬＥＤから出る波長の幅が狭いので、一種類のＬＥＤを使用するのでは樹脂の硬化性が不十分であるが、二種類以上のＬＥＤを使用して紫外線硬化型樹脂の吸収ピーク波長の近くのある程度幅のある波長の光を照射すると、紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させることができる。なお、ＵＶランプと併用する場合には、一種類のＬＥＤであっても樹脂の硬化性を高めることができる。
【００５６】
半導体発光素子３５は、樹脂が塗布された光ファイバを中心として複数個配置されている。外層Ｃ２上でスポット径φ１ｍｍ程度、若しくは１ｍｍ幅×１２ｍｍ長くらいのラインビーム形状に集光するので、光ファイバの周囲全てに紫外線を照射するには、周囲方向に複数点から紫外線を照射する必要がある。例えば、図１に示した例では、１つのＹＺ平面内において、３個の紫外線照射装置ＵＶＡが配置される。なお、この３個の紫外線照射装置ＵＶＡを１セットとし、一つの紫外線照射装置ＵＶＡには、光ファイバの走行方向に沿って数セットの光源が並べて配置されている。
【００５７】
図１には、３セットの光源ユニットが描かれているが、これより多くのセット数を並べても、少ないセット数を並べても構わない。２種類以上の紫外線光源を一つの紫外線照射装置５０に同時に搭載する場合には、このセット毎に、発光波長のピーク位置が異なる紫外線光源を交互に並べて配置することができる。
【００５８】
なお、反対側の紫外線照射装置（半導体発光素子３５）ＵＶＡに紫外線ＵＶが当たると、その半導体発光素子３５の温度が上昇したり、不要な発振が生じることで、照射量が減り、かつ寿命が短くなるので、好ましくない。そこで、図１に記載のように、光ファイバを挟んで反対側に半導体発光素子３５が位置しないように、１２０°間隔で半導体発光素子３５を配置する。換言すれば、１つのＹＺ平面内の第１、第２、第３の紫外線照射装置ＵＶＡ（第１、第２及び第３の半導体発光素子３５）は、自身以外の半導体発光素子３５の光出射面に向けて紫外線を出射しないように配置されている。
【００５９】
図６は、変形例に係る紫外線照射装置ＵＶＡの断面図である。図７は紫外線ＵＶの出射方向とは逆方向に個々の紫外線照射装置ＵＶＡを見た紫外線照射装置ＵＶＡの正面図である。なお、図６は、図７におけるＶＩ−ＶＩ矢印線に沿って切った装置の断面図でもある。
【００６０】
この紫外線照射装置ＵＶＡと図２に示したものとの相違点は、包囲体５０２の先端部の形状のみである。本例では、包囲体５０２の先端部に円錐台状のフード部５０２ａが設けられており、半導体発光素子３５の光軸上のフード部５０２ａは開口している。フード部５０２ａの開口５０２ｂは光出射開口を構成し、半導体発光素子３５から出射され集光レンズ３４によって集光される紫外線ＵＶは、開口５０２ｂを介して被覆樹脂方向へ出射される。
【００６１】
この構造の場合、包囲体内部へ向かう飛散物がフード部５０２ａによって阻止されるため、集光レンズ３４などの汚れや曇りを抑制することができる。また、フード部５０２ａの開口５０２ｂはガス排気口も構成しており、その開口径は、固定部材３９が取り付けられた包囲体本体の内径よりも小さいので、排出ガスの流速を増加させることができ、勢いよく被覆樹脂にガスを吹き付けることも可能となる。
【００６２】
図８は紫外線照射装置ＵＶＡの配置を変えた例を示す斜視図である。
【００６３】
図１に示したものとの相違点は、小型の紫外線照射装置ＵＶＡの数と向きのみである。すなわち、第１実施形態では、１つのＹＺ平面内に配置される紫外線照射装置ＵＶＡの数は３つであり、紫外線ＵＶの出射方向はＹＺ平面に平行であったが、この例では、１つのＹＺ平面内に正射影される紫外線照射装置ＵＶＡの数は４つであり、紫外線ＵＶの出射方向は、光ファイバＦの方向に向いているものの、ＹＺ平面には平行ではない。各紫外線照射装置ＵＶＡの構造は、上述の通りである。
【００６４】
この形態では、Ｘ軸方向で見て、４個の紫外線照射装置ＵＶＡ（半導体発光素子３５）が配置されている。この４個の光源からなる光源ユニットを１セットとし、一つの紫外線照射装置５０には、光ファイバの走行方向に沿って数セットの光源ユニットが並べて配置されている。
【００６５】
図８には、３セットの光源が描かれているが、これより多くのセット数を並べても、少ないセット数を並べても構わない。２種類以上の紫外線光源を一つの紫外線照射装置に同時に搭載する場合には、このセット毎に、発光波長のピーク位置が異なる紫外線光源を交互に並べて配置することができる。
【００６６】
１つの紫外線照射装置ＵＶＡの反対側の紫外線照射装置ＵＶＡ（半導体発光素子３５）に紫外線ＵＶが当たると、その半導体発光素子３５の温度が上昇したり、不要な発振が生じることで、照射量が減り、かつ寿命が短くなるので、好ましくない。そこで、図８記載のように、紫外線照射装置ＵＶＡをＹＺ平面に対して傾けて、反対側の半導体発光素子３５に紫外線ＵＶが当たらないようにしてある。換言すれば、図８に示したように、１つの半導体発光素子３５は、自身以外の半導体発光素子３５の光出射面に向けて紫外線を出射しないように配置されている。
【００６７】
次に、本実施形態に用いられる光ファイバ素線の製造装置について図９及び図１０を用いて説明する。なお、図９又は図１０において、符号６，７，１０，１１，１２は紫外線照射装置を示しており、上述の第一形態では、これらの紫外線照射装置の一部または全てが本発明の紫外線照射装置である。これらの紫外線照射装置の一部はＵＶランプを使用したものであってもよい。
【００６８】
なお、ＵＶランプからなる紫外線照射装置は、裸光ファイバの表面に塗布された２種類の樹脂に紫外線を照射して硬化させるための装置であり、紫外線照射装置を通過する光ファイバを覆う円筒管と樹脂を硬化させるための紫外線（ＵＶ光）を出力する紫外線光源とを含んで構成されている。裸光ファイバに塗布された２種類の樹脂は、光ファイバが紫外線照射装置を通過することによって硬化し、裸光ファイバを覆う２層の被覆層となり、光ファイバ素線が形成される。
【００６９】
図９は、光ファイバ素線を製造する第１の製造装置を示す図である（タンデムコーティング方式）。
【００７０】
この製造装置は、プリフォーム１を収容する線引炉２、強制冷却装置３、外径測定器４、第１の塗布装置５、紫外線照射装置６，７、外径測定器８、第２の塗布装置９、紫外線照射装置１０，１１，１２、外径測定器１３、気泡センサ１４、ガイドローラ１５、キャプスタン１６、巻き取りボビン１７を、光ファイバの通過経路に沿う順番に備えている。
【００７１】
図１０は、光ファイバ素線を製造する第２の製造装置を示す図である（デュアルコーティング方式）。
【００７２】
この製造装置は、プリフォーム１を収容する線引炉２、強制冷却装置３、外径測定器４、第１の塗布装置５、第２の塗布装置９、偏肉測定器２０、紫外線照射装置６，７，１０，１１、外径測定器１３、気泡センサ１４、ガイドローラ１５、キャプスタン１６、巻き取りボビン１７を、光ファイバの通過経路に沿う順番に備えている。
【００７３】
上述の製造装置においては、プリフォーム１から引き出された光ファイバＦの初期の走行方向は鉛直方向に設定され、気泡センサ１４の下部のガイドローラ１５よりも後段では、光ファイバの走行方向は水平方向に設定されている。線引炉２は、石英ガラスを主成分とするプリフォーム１を線引きして裸光ファイバＦ１（光ファイバＦ）を形成するための装置である。線引炉２は、線引炉２内にセットされるプリフォーム１を挟んで（或いは囲んで）配置されるヒーターを有している。プリフォーム１は、その端部がヒーターにより加熱されて溶融し、線引きされて光ファイバＦとなる。線引きされた光ファイバＦは、所定の走行方向に沿って移動する。
【００７４】
強制冷却装置３は、線引きされた光ファイバＦを冷却するための装置である。強制冷却装置３は、光ファイバＦを十分に冷却するために所定の走行方向に沿って所定の長さを備えている。強制冷却装置３は、光ファイバＦを冷却するために例えば図示しない吸気口及び排気口を備え、この吸気口及び排気口から冷却用ガスを導入することによって光ファイバＦを冷却する。
【００７５】
塗布装置５，９は、裸光ファイバに樹脂を塗布するための装置である。塗布装置５，９には紫外線によって硬化する２種類の液状の樹脂が保持されており、塗布装置の樹脂中を裸光ファイバが通過することによって裸光ファイバの表面に内層樹脂（プライマリ樹脂５Ａ）と外層樹脂（セカンダリ樹脂９Ａ）が塗布される。
【００７６】
図９に示した例では、これらの樹脂が異なる時期に塗布してから順次硬化され（タンデムコーティング）、図１０に示した例では、これらの樹脂が同時に塗布されてから同時に硬化される（デュアルコーティング）。但し、タンデムコーティング方式の場合はデュアルコーティング方式に比べてスペース効率が悪くなる。
【００７７】
紫外線照射装置６，７，１０，１１，１２は、裸光ファイバの表面に塗布された２種類の樹脂に紫外線を照射して硬化させるための装置である。表面に２種類の樹脂が塗布された裸光ファイバが紫外線照射装置を通過することによって、裸光ファイバ及び２層の被覆層を有する光ファイバ素線が形成される。
【００７８】
ガイドローラ１５は、２種類の樹脂が塗布された光ファイバが所定の走行方向に沿って移動するように光ファイバを案内するための装置である。光ファイバ素線は、ガイドローラー１５により走行方向が変更されて、キャプスタン１６に引き取られ、巻き取りボビン１７へ送られる。巻き取りボビン１７は、完成した光ファイバ素線を巻き取るための装置である。
【００７９】
上述の構成では、樹脂被覆の表層部から内部まで十分な硬化特性を持たせることが可能となり、ファイバの品質を良好に保つことができる。特に、短波長側の紫外線が樹脂表面の硬化を促進する。例えば、光重合開始剤がＩ−８１９の場合、２８０〜３００ｎｍの範囲内にピークを有する紫外線を各半導体発光素子から照射すると、紫外線硬化型樹脂の表面がまず硬化する。先に表面を硬化させて、その後に別の紫外線照射装置で、例えば、３６５±１０ｎｍの範囲内にピークを有する紫外線を各半導体発光素子から照射し、紫外線硬化型樹脂の内部を硬化させることができる。
【００８０】
（第二形態）
樹脂の表面が硬化していればガイドローラで光ファイバの走行方向を変えることができる。図９又は図１０において縦に並んでいる紫外線照射装置１０，１１，（１２）の一部を、ガイドローラ１５（図に１５が二つあるが、上流側のもの）の下流でキャプスタン１６の直前位置までに移動させ、又は別の紫外線照射装置を配置し、すなわち、このような紫外線照射装置５０を配置して紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してさらに硬化させることができる。例えば、図１５において線速が速いために紫外線照射装置６、７、・・・で紫外線硬化型樹脂の表面しか硬化できなかった場合でも、ガイドローラの１５に配置した紫外線照射装置５０でさらに紫外線硬化型樹脂を硬化させて十分な強度の被覆とすることができる。この紫外線照射装置５０は、いずれのタイプの製造装置にも適用することができる。
【００８１】
紫外線硬化型樹脂の表面を硬化できる程度に紫外線照射装置７、１１、１２をなくして、その分紫外線照射装置５０で紫外線硬化型樹脂を硬化させることもできる。紫外線照射装置７、１１，１２の分のスペースは冷却装置を延長するなど光ファイバの冷却にあてることができ、冷却長を延長することにより、光ファイバの線速を上げることができる。紫外線照射装置５０は、その長さが数十ｍｍとすることができるため、ガイドローラ１５より下流のパスラインに適宜配置できる。複数箇所に分けて配置してもよい。
【００８２】
ガイドローラ１５の下流に紫外線照射装置５０を配置する場合は、光ファイバＦを覆う包囲管５０１は必要ない。
【００８３】
紫外線照射装置５０の位置では紫外線硬化型樹脂がある程度硬化しているので、紫外線照射装置５０で照射される紫外線のピーク波長は一つでも構わない。つまり紫外線照射装置５０に含まれる半導体発光素子が一種類であっても構わない。その他の構成は第一形態で説明したものと同様である。
【００８４】
また、紫外線照射装置５０に含まれる紫外線照射装置ＵＶＡは、光ファイバの樹脂被覆層の硬化状態に応じて何セット使用しても良い。
【００８５】
樹脂塗布装置の直後に置かれる紫外線照射装置は広帯域なスペクトルを有するＵＶランプとすることができる。塗布装置の直下の紫外線照射装置（ＵＶランプ）によって、ある程度、紫外線硬化型樹脂は硬化しているので、樹脂が最初に触れるローラ（直下ローラという）１５に、紫外線硬化樹脂が付着したり、樹脂が押されて偏肉することがない。そして、直下ローラ１５で、光ファイバの走行方向が縦から横に変えられた後に、紫外線照射装置５０から紫外線が照射され、さらに紫外線硬化型樹脂の硬化が進み十分に硬化する。
【００８６】
光ファイバが線引されてから直下ローラ１５まで、光ファイバが鉛直に走行する部分は、図９及び図１０に示すように種々の装置が配置され混み合っている。そして、この鉛直に走行する部分の長さを延長することは、装置の配置される建物の高さが決まっており、困難である。しかし、直下ローラで向きを変えられてからは、比較的スペースに余裕がある。そこで、直下ローラ１５の後に、紫外線照射装置５０を配置することが好ましい。
【００８７】
第二形態においても紫外線照射装置ＵＶＡのガス導入口から包囲体内にガスを導入しつつ、半導体発光素子から、集光レンズを介して、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射する工程を備えている。この方法によれば、包囲体内の半導体発光素子がガスにより冷却されるため、半導体発光素子の温度上昇に伴う出力低下と劣化を抑制し、素子の長寿命化を達成することができる。
【００８８】
ここまでは第一形態および第二形態とも光ファイバの線引の例を示したが、ボビンに巻き取られた光ファイバを繰り出して、その上にさらに紫外線硬化型樹脂を被覆する場合も、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化することは同様にできる。
【００８９】
なお、照射される紫外線は、連続光であっても、パルス光であってもよい。なお、パルス光の場合には、各パルスの紫外線照射タイミングをずらすことも可能である。
【００９０】
以下実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００９１】
タンデムコーティング方式により二層被覆光ファイバを製造した。図１５に示した通り、紫外線照射装置５０を、気泡センサ１４直下のガイドローラ１５と次のガイドローラ１５の間に配置した。紫外線照射装置５０の構造は、図１のように同一のＹＺ平面内に１２０度の角度で３個配置したもの光ファイバ走行方向に沿って光源ユニットを４セット並べ（なお、図１では３つの光源ユニットのみ図示されている）、合計１２個の小型の紫外線照射装置ＵＶＡを配置した。第一セットと第三セットで照射される紫外線のピーク波長を３００ｎｍとし、第二セットと第四セットで照射される紫外線のピーク波長を３６５ｎｍとした。なお、図１に示した包囲管５０１は用いず、不活性ガスが光ファイバに直接吹き付けられる構成とした。得られた二層被覆光ファイバは、外径１２５μｍφのガラスファイバ外周に内層２００μｍφ、外層２４０μｍφの二層の紫外線硬化型樹脂を塗布硬化させたものである。
【００９２】
内層樹脂に含まれる光重合開始剤はＩ−８１９の一種類、外層樹脂に含まれる光重合開始剤はＩ−８１９とＩ−９０７を含む物を用いた。内層樹脂及び外層樹脂に含まれる樹脂は、それぞれウレタンアクリレートである。不活性ガスＧとしては窒素ガスを用いた。光ファイバの線速１５００ｍ／ｍｉｎで試作を実施した。
【００９３】
紫外線照射装置５０を使用しない場合、被覆光ファイバの硬化度として樹脂のゲル分率を測定した結果、ゲル分率は８１％（比較例１）であった。この被覆光ファイバは巻き取りボビンに巻くと、ボビンの最下層が、その上に巻かれる光ファイバにより圧迫されて変形し、扁平していた。紫外線照射装置５０を使用した場合、得られた被覆光ファイバのゲル分率は９１％（実施例１）であり、ボビンに巻き取られた被覆光ファイバに扁平は見られなかった。
【００９４】
また、単一の紫外線照射装置５０内に含まれるスペクトルが二種類のもの（実施例２）と、一種類のもの（比較例２）を用い、これを従来の紫外線光源６，７，１０，１１と置換し、被覆樹脂の硬化度を表面摩擦力として測定した。なお、内層及び外層樹脂に含まれる光重合開始剤はＩ−８１９の一種類を用いた。スペクトルが二種類の場合の構造は、上記実施例の通りであり、ピークを与える中心波長を３６５ｎｍ及び３９５ｎｍ（実施例２）とし、一種類の場合は、ピークを与える中心波長を３９５ｎｍ（比較例２）又は４３０ｎｍ（比較例３）とした。なお、図１に示した包囲管５０１は用いることとし、不活性ガスを内部に流し、且つ、光源ユニットの数は５つとし、その他の条件は上記の実施例１と同一である。
【００９５】
ここで、表面摩擦力の測定方法について説明する。
【００９６】
図１１は表面摩擦力の測定工程を示す模式図である。先ず、直径６ｍｍの円柱状の棒１００に、紫外線照射装置５０を除く図１０に示す製造装置で製造された光ファイバ素線Ｆの一部を１００回密に１層巻き付け、ファイバ群ＦＢを形成する。光ファイバ素線Ｆの他の部分（長さ約１０００ｍｍ）を、光ファイバ素線Ｆが巻かれた棒１００と滑車１０１とにかける。この際、滑車１０１と棒１００とは、それらの間の光ファイバ素線がほぼ水平になるように配置しておく。
【００９７】
また、滑車１０１と棒１００とに掛けられた光ファイバ素線の一端にはロードセル１０２を取り付け、他端には約３．４ｇの重り１０３を取り付ける。重り１０３が付けられてつり合っている状態で、ロードセル１０２に係る荷重を基準値としてのゼロとする。次に、５００ｍｍ／ｍｉｎ．の速さで矢印Ｍに沿ってロードセル１０２を２００ｍｍ引き上げる（この際、重りも引き上げられる）。
【００９８】
この時、ロードセル１０２で測定される荷重を０．０２秒間隔で取得する。ロードセル１０２が２０ｍｍから１２０ｍｍまで移動する間に取得されたデータを、ロードセル１０２の移動距離１０ｍｍ毎に、１０の区間に分け、それらの区間の最大値を平均して被覆層の表面摩擦力、言い換えれば光ファイバ素線の表面摩擦力とする。この値が０．４Ｎより大きい場合、樹脂（表面）は未硬化になる傾向があり、良品の光ファイバを製造しにくくなる場合が生じやすい。表面摩擦力が０．４Ｎより大きいと、ボビンに巻かれた状態で光ファイバ同士がくっついて、ボビンから光ファイバを繰り出せなくなることがある。０．３Ｎ以下ではそういう問題がない。また０．２Ｎより小さい場合も、必要以上に紫外線が樹脂に照射されているため、石英管内に曇りが生じやすくなる。
【００９９】
内層及び外層樹脂に含まれる光重合開始剤の吸収波長のピーク位置、又はショルダー位置の前後±１０ｎｍの範囲に入る発光波長のピーク位置を持つ２種類以上の紫外線光源を採用した場合（実施例２）、０．２〜０．３Ｎと好ましい表面摩擦力が得られた。それに対し、光重合開始剤の吸収波長のピーク位置、又はショルダー位置±１０ｎｍの範囲に入る発光波長のピーク位置を持つ１種類の紫外線光源を採用した場合（比較例２）、表面摩擦力は０．６Ｎとなった。更に光重合開始剤の吸収波長のピーク位置、又はショルダー位置±１０ｎｍの範囲に入らない発光波長のピーク位置をもつ紫外線光源を採用した場合（比較例３）、表面摩擦力は１．０Ｎを超えた。
【０１００】
また、上述の構造では、個々の紫外線照射装置ＵＶＡが向き合わないように、光ファイバの周囲方向の１２０°間隔で配置し、かつ冷却構造があることにより、紫外線光源の温度は１００℃以上から約５０℃にまで冷却されており、高温による劣化を防ぎ、照射強度の低下（寿命の低下）を抑制できた。すなわち、ＵＶ−ＬＤやＵＶ−ＬＥＤなどの光源を樹脂部材内に封止している場合、光源自体が高温になるため、これを封止している樹脂部材やキャビティが劣化し、ＵＶ光の光ファイバ被覆樹脂への照射強度が低下し、しがたって、ＵＶ光硬化型樹脂の光硬化性が低下するが、上記冷却構造を採用することで、この高温化によるＵＶ−ＬＥＤ自体の寿命の低下を抑制することができる。特に、本実施形態では、複数のＵＶ−ＬＥＤが、自身以外の半導体発光素子の光出射面に向けて紫外線を出射しないように、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射しているので、その温度上昇などが抑制されている。
【０１０１】
上記実施例では、一つの紫外線照射装置に複数の発光波長のピークを持つ紫外線発光ダイオードを搭載する場合を説明したが、紫外線照射装置毎に異なる発光波長のピークを持つ紫外線発光ダイオードを搭載することも出来る。また、ＵＶ−ＬＥＤに代えて、ＵＶ−ＬＤを用いることも可能である。また、被覆された光ファイバの上にさらに樹脂を被覆する場合にも上記形態を適用することが可能である。さらに、光ファイバを束ねてテープ化する場合の樹脂被覆にも上記形態は適用することができる。このように、上記光ファイバは、素線に限らず、オーバーコートされてなる光ファイバ心線や、樹脂被覆された光ファイバなどの多様な形態の光ファイバを含んでいる。一旦、巻き取った光ファイバを再度繰り出して、樹脂被覆を行う場合にも、上述の装置は適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１実施形態に係る紫外線照射装置５０の斜視図である。
【図２】図１に示した個々の紫外線照射装置ＵＶＡのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。
【図３】紫外線ＵＶの出射方向とは逆方向に個々の紫外線照射装置ＵＶＡを見た紫外線照射装置ＵＶＡの正面図である。
【図４】紫外線照射装置ＵＶＡ内に固定された光源の分解斜視図である。
【図５】光ファイバＦの長手方向に垂直な断面図である。
【図６】変形例に係る紫外線照射装置ＵＶＡの断面図である。
【図７】紫外線ＵＶの出射方向とは逆方向に個々の紫外線照射装置ＵＶＡを見た紫外線照射装置ＵＶＡの正面図である。
【図８】第２実施形態に係る紫外線照射装置５０の斜視図である。
【図９】光ファイバ素線を製造する第１の製造装置を示す図である。
【図１０】光ファイバ素線を製造する第２の製造装置を示す図である。
【図１１】表面摩擦力の測定工程を示す模式図である。
【図１２】光重合開始剤の種類と、ピーク値を与える波長λ３及びショルダー値を与える波長λ４を示す図表である。
【図１３】化学構造式を示す図である。
【図１４】化学構造式を示す図である。
【図１５】光ファイバ素線を製造する第１の製造装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
Ｆ１・・・光ファイバ、Ｃ１・・・内層、Ｃ２・・・外層、３５・・・半導体発光素子、３４・・・集光レンズ、３６・・・基台。
【図１】
2010117525.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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