(57)【要約】【課題】  プリフォームを変形させずにアニール処理する。【解決手段】  管状のクラッドを形成させた後、クラッドの中空部にクラッドよりも高い屈折率のコアを形成させてプリフォームを製造する。プリフォームは、重合容器３８に収容された状態で、温度コントローラ４７により、コアのガラス転移温度以上の温度に加熱され、重合容器３８の円柱軸を略水平にすることで、プリフォームを略水平に保持して、この軸を回転中心として回転装置４１により回転させてアニール処理を施す。前記アニール処理時のプリフォームの回転数は１０ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下である。前記アニール処理後におけるプラスチック光ファイバプリフォームの中空部断面円形の非円率は、２％以下である。このような熱処理をプリフォームに施した場合には、自重による変形を抑制して、変形のないプリフォームを製造することができる。【選択図】      図７
2006091413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性化合物を、中空状である第１部材の中に注入し、前記重合性化合物を重合させる重合反応により、前記第１部材内に導光部となる第２部材を形成する屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法において、
前記プラスチック光ファイバプリフォームを前記第１部材の周方向に回転させながら前記第２部材のガラス転移温度以上の温度で加熱してアニール処理を行なうアニール工程とを有することを特徴とする屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項２】
前記プラスチック光ファイバプリフォームの中空部の非円率が、２％以下となるように前記アニール処理を行なうことを特徴とする請求項１記載の屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項３】
前記プラスチック光ファイバプリフォームを略水平に保持した状態で回転させて前記アニール処理を行なうことを特徴とする請求項１または２記載の屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項４】
前記アニール処理時にプラスチック光ファイバプリフォームは中空の保持部材に挿入されて行われることを特徴とする請求項３記載のプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項５】
前記アニール処理時の回転数を１０ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下とすることを特徴とする請求項３または４に記載の屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項６】
前記第２部材を構成する重合体との比較において屈折率の差が０．００１以上である少なくとも１種類の物質を前記第２部材に含み、該物質が特定の方向に沿って濃度勾配を有して分布していることを特徴とする請求項１ないし５いずれか1つに記載の屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の製造方法で得られた屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームを延伸して得られることを特徴とする屈折率分布型プラスチック光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送体などの光学用途においては、プラスチック系材料と石英系材料とが一般に用いられている。両者を比べてみると、前記プラスチック系材料は、前記石英系材料に比べて、成型加工性，部材の軽量化，低コスト化，可撓性，耐衝撃性などに優れている。例えば、プラスチック光ファイバ（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ；ＰＯＦ）は、石英系光ファイバと比べて、光の伝送損失が大きいために長距離の光伝送には向いていないが、上記のプラスチックの性質により、光ファイバのコア部を数１００μｍ以上とするような大口径化を図ることができる。前記大口径化を図ることにより、光ファイバの分岐や接続に用いる各種周辺部品および機器の光ファイバとの接続精度を上げる必要がなくなる。その結果として、ＰＯＦは、周辺部品や機器との接続容易性や端末加工容易性の向上が図れ、また、高精度の調芯が不要となるなどの利点がある。また、ＰＯＦは上記のようなコネクタ部分の低コスト化を実現するとともに、プラスチックの性質により、人体への突き刺し災害などの危険性を低減することができること、高い柔軟性により加工性や敷設性に優れること、さらには、耐振動性に優れること、低価格であるなどの利点もある。したがって、ＰＯＦは、家庭や車載用途に注目されるだけでなく、高速データ処理装置の内部配線や、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）リンクなどにおける極短距離かつ大容量のケーブルとしても注目されている。
【０００３】
ＰＯＦは、芯部分となるコア部と前記コア部の外殻としてのクラッド部とからなり、前記コア部は前記クラッド部よりも高い屈折率とされる。最近では、高い伝送容量を有する光ファイバとして、中心から外側に向かって屈折率が徐々に低くなるコア部を備えた屈折率分布型ＰＯＦ（例えば、ＧＩ型ＰＯＦ）が注目されている。この屈折率分布型ＰＯＦの製法としては、光ファイバプリフォーム（以下、プリフォームと称する）を作製した後に、前記プリフォームを溶融延伸させてＰＯＦとする方法が、一般に知られている（例えば、特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開昭６１−１３０９０４号公報
【特許文献２】特許第３３３２９２２号公報
【特許文献３】特開平１０−２５３８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ＰＯＦの母材であるプリフォームのクラッド部およびコア部は、重合体となるモノマーを原料として形成される。例えば、まず、円管状のクラッドパイプを第1のモノマーにより形成させる。その後に、クラッドの中空部に第２のモノマーを注入し、重合させて、クラッドよりも屈折率が高いコアを形成してプリフォームを製造する。以下、第1モノマーと第２モノマーとを総称して原料モノマーと称する。しかし、完成したプリフォーム中には、原料モノマーの一部が重合せずに残存している場合や、重合度が低いままの分子が残存している場合や、あるいは、また、プリフォーム中における密度が均一でない場合がある。以下、重合せずに残存している原料モノマーを残留モノマーと称する。残留モノマーの量が多い場合には、プリフォームを溶融延伸させたときに発泡するなどの問題が生じ、重合度が低いままの分子が存在している場合には、耐熱性や剛性,強度などの低下につながる。また、密度が均一でない場合には、均一なものに比べて光散乱により伝送特性が低下するなどの問題がある。したがって、残留モノマーの低減、重合度の向上および均一化、密度の均一化を目的として、作製されたプリフォームを熱処理（以下、アニール処理と称する）することが一般的となっている。
【０００５】
一般的なアニール処理方法では、プリフォームは、クラッドまたはコアのガラス転移温度（以下、Ｔｇと称する）以上の温度に加熱された後、所定の冷却速度により冷却させる。しかし、前記アニール処理する場合に、プリフォームを静置した状態でＴｇ以上に昇温すると、プリフォームの自重により変形が生じる。この変形とは、例えば、プリフォームの円筒状コア部の厚みが不均一となることや、中空部の断面円形が真円ではなく楕円になってしまうこと、あるいはプリフォームが曲がってしまうことなどを意味する。この変形が大きい場合には、所望の形状のＰＯＦを得ることができないなどの問題が生じる。したがって、変形することを抑制した屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームのアニール処理方法の確立が課題となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの変形を抑制しながらアニール処理する屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの製造方法は、第１重合性化合物と前記第１重合性化合物の重合により得られる重合体よりも屈折率が高い第１屈折率調整剤とを、円筒状である第１部材の中に注入し、前記第１重合性化合物を重合させる重合反応により、前記第１部材よりも高い屈折率を有する第２部材を前記第１部材の内面に生成する屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの形成工程と、前記屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームを前記第１部材の周方向に回転させながら前記第２部材のガラス転移温度以上の温度で加熱するアニール工程とを有することを特徴して構成されている。
【０００８】
前記屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームの中空部断面円形の非円率が、２％以下となるようにアニール処理を行うとともに、前記屈折率分布型プラスチック光ファイバを略水平に保持した状態で回転させてアニール処理を行うものとし、前記アニール処理時の屈折率分布型プラスチック光ファイバの回転数を１０ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、円管状の第１部材の中空部に前記第１部材よりも高い屈折率である第２部材を有する屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームを、前記第1部材の円管軸を回転中心として回転させながら前記第２部材のガラス転移温度以上の温度で加熱することにより、屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームが変形することを抑制することができる。また、前記プラスチック光ファイバプリフォームの中空部断面円形の非円率が、２％以下となるように前記回転の速度を制御して、前記円管軸を略水平とした状態で前記回転させて作製した屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームを用いてＰＯＦを製造した場合には、非円率が小さいＰＯＦを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明における実施形態について図を引用しながら説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。図１は、プラスチック光ケーブルの製造工程図である。各工程については、詳細は後述するものとし、ここでは各工程の流れについてのみ説明する。まず、クラッド作製工程１１において、第１部材としての円管状のクラッド１２を作製する。クラッド１２とは、後で作製するプリフォームの外殻部分をなすものである。
【００１１】
クラッド１２を作製した後、第１注入工程１３とアウターコア重合工程１４とを実施する。第１注入工程１３とは、クラッドの中に重合性化合物としてアウターコア用モノマーを注入する工程であり、アウターコア重合工程１４とは、アウターコア用モノマーを重合させて、中央が空洞となる円筒状のアウターコアを形成する工程である。本実施形態においては、２重構造のコアを形成させるものとする。また、本説明では、クラッド１２の内面と接して形成される部分（外側）をアウターコアとし、アウターコアの中に形成される部分（内側）をインナーコアとする。
【００１２】
第１注入工程１３において、アウターコアを形成させるためにアウターコア用モノマーをクラッド１２の中に注入する。次に、アウターコア重合工程１４において、注入されたアウターコア用モノマーを重合させて、中央が空洞となる円筒状のアウターコアを形成させる。ただし、重合体へ重合性化合物が接触したりしみ込んだりすることにより、重合体が膨潤または溶解して所定の反応が進むような、塊状重合の一種である界面ゲル重合反応が起こる場合においては、前記反応の進行により先に形成された重合体が溶解する。そのため、例えば、後述するインナーコアの生成反応により、ここで形成されたアウターコアがインナーコアと一体化し、アウターコアが認められなくなる場合がある。
【００１３】
前記アウターコアをクラッド１２の内部に形成させた後、第２注入工程１５とインナーコア重合工程１６とを実施し、プリフォーム１７を作製する。第２注入工程１５とは、インナーコアを形成させるための重合性化合物であるインナーコア用モノマーをアウターコアの中に入れる工程であり、インナーコア重合工程１６とは、インナーコア用モノマーを重合させてインナーコアを形成させる工程である。なお、本実施形態では、アウターコアとインナーコアとをそれぞれ形成する重合性化合物は、アウターコア用モノマーおよびインナーコア用モノマーと称して説明するが、本発明において用いることのできる前記重合性化合物は、ともに単量体に限定されるものではなく、２量体や３量体、または、後述するような各種の重合体を形成させるために用いる重合性化合物を含んでいてもよく、特に限定はされない。
【００１４】
プリフォーム１７は作製された後、延伸に供されるまでの間においては、所定の保管条件下で保管される。本実施形態では、コアの含水率が所定の値となるように乾燥しながら保管した。この保管工程については、除湿保管工程として図１の中で符号１９を付している。
【００１５】
コアが所定の含水率とされたプリフォーム１７は、延伸工程２２において加熱溶融されて延伸されることにより、ＰＯＦ２５となる。延伸工程２２では、円柱状のプリフォーム１７が所定の手段により加熱されて、長手方向に延伸される。なお、プリフォーム１７は、この状態のままでも光伝送体としての機能を有することから、その用途は、ＰＯＦ２５として利用されることに、限定されるものではない。プリフォーム１７は所定の条件でアニール処理されるアニール処理工程１８の後に、所定の乾燥手段により乾燥されて保管される除湿保管工程１９を経て、延伸工程２２に供されてＰＯＦ２５が作製される。ただし、アニール処理工程１８と除湿保管工程１９との実施順序は特に限定されず、プリフォーム１７を作製後、除湿保管工程１９を経て、延伸前にアニール処理工程１８を実施してもよい。ＰＯＦ２５は、その外周を被覆材により被覆される被覆工程２６を経て、プラスチック光ケーブル２７となる。なお、被覆工程２６とは、通常、一次被覆が実施され、さらにその後に二次被覆が実施される工程であり、被覆工程２６を経たＰＯＦ２５は、プラスチック光ファイバ心線またはプラスチック光ファイバコード（ともに、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｄｅ）と称される。被覆工程２６に関する詳細は後述する。本実施形態においては、このファイバ心線が１本のままであり、必要に応じてさらに被覆を施されたものをシングルファイバケーブルと称し、ファイバ心線がテンションメンバなどとともに複数本組み合わされてさらなる被覆材が被されたものをマルチファイバケーブルと称する。また、プラスチック光ケーブル２７（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａｂｌｅ）とは、これらのシングルファイバケーブルとマルチファイバケーブルとの両方を含んだものの総称とする。
【００１６】
次に、本実施形態におけるプリフォーム１７とＰＯＦ２５とその製造方法とについて説明する。図２は、本発明により製造されたプリフォーム１７の一例の断面図であり、図３はプリフォーム１７の断面円形の径方向における屈折率を示す図である。図２に示すプリフォーム１７は、外殻部であるクラッド１２と内殻部であるコア３１とにより構成されており、コア３１は、クラッド１２の内面に接するアウターコア３２とアウターコア３２の内部のインナーコア３３とからなる。そして、インナーコア３３の内側（中央部）は空洞部３４となっている。クラッド１２は、外径および内径が長手方向に一定であるとともに、厚みが均一の管形状となっている。また、ポリマーの中でも屈折率が低い。本実施形態において例示するものは、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと称する）を溶融押出し成型により成型したものである。ただし、クラッド１２は、例えば回転重合により得られるＰＭＭＡであってもよいし、後述するような材料でもよく、特に限定はされない。
【００１７】
アウターコア３２は、クラッド１２と同様に、外径および内径が長手方向に一定であり、厚みが均一の管形状となっている。アウターコア３２の材料は、クラッドまたはインナーコアの少なくとも一方との関係を考慮して選択される。本実施形態において例示したアウターコア用モノマーは、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）または全重水素化メチルメタクリレート（ＭＭＡ−ｄ８）であり、これらによって形成されたアウターコア３２は、ＰＭＭＡまたは全重水素化ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−ｄ８）となる。なお、図２に示したプリフォーム１７の中央部には空洞部３４が形成されているが、前記空洞部３４の断面円形の径とこの径のプリフォームの外径に対する比率とは、図２に示す様態に限定されるものではなく、製造条件に応じて変動するものである。
【００１８】
図３において、横軸はプリフォーム１７の断面径方向を示し、縦軸は屈折率を示す。また、屈折率は、縦軸の上方向に向けて高い値であることを意味している。横軸の符号（Ａ）で示される範囲は、図２におけるクラッド１２の屈折率であり、符号（Ｂ）で示される範囲は、図２におけるアウターコア３２の屈折率であり、符号（Ｃ）で示される範囲は、図２におけるインナーコア３３の屈折率である。ただし、符号（Ｄ）で示される範囲は、図２における空洞部３４に対応する範囲であることから、値がないものとして示している。
【００１９】
インナーコア３３は、図３に示されるように、アウターコア３２との境界から空洞部３４に向けて屈折率が連続的に高くなる。クラッド１２は、アウターコア３２よりも屈折率が低く、アウターコア３２は、インナーコア３３よりも屈折率が低い。本実施形態として例示するものにおいては、製造されたプリフォーム１７のインナーコア３３の屈折率が、図３に示すように、断面円形の径の外側から空洞部３４に向けて連続的に屈折率が高くなるようにしたものであり、インナーコア３３の形成方法として後述の回転ゲル重合法を適用している。なお、断面円形の径方向において、屈折率の最大値と最小値との差が０．００１以上０．３以下であることが好ましい。本実施形態として例示するインナーコア用モノマーは、ＭＭＡまたは全重水素化メチルメタクリレート（ＭＭＡ−ｄ８）であり、重合後のアウターコア３２とインナーコア３３とは、主成分がＰＭＭＡまたは全重水素化ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−ｄ８）となる。したがって、図２において両者の境界は、説明の便宜上示されてはいるが、得られたプリフォーム１７においては、例えば界面ゲル重合反応などが生起進行する場合には、明確でない場合や上記のように界面が消失する場合がある。
【００２０】
プリフォーム１７およびＰＯＦ２５の屈折率分布係数は、下記の式（Ｉ）におけるｇの値として知られている。下記の式（Ｉ）において、Ｒはプリフォーム１７またはＰＯＦ２５の外径であり、ｒは断面円形の中心から測定位置までの距離であり、ｎ１は断面径方向における屈折率の最大値であり、ｎ２は断面径方向における屈折率の最小値であり、Δは（ｎ１−ｎ２）／ｎ１で表される値である。
（Ｉ）：  ｎ（ｒ）＝ｎ１｛１−（ｒ／Ｒ）g ×Δ｝１／２
＝ｎ１（１−Δ）
【００２１】
本実施形態において例示されるプリフォーム１７ならびにＰＯＦ２５の屈折率分布係数は、０．５以上４．０以下であることが好ましく、より好ましくは１．５以上３．０以下であり、理想的には２．０である。
【００２２】
次に、ＰＯＦ２５について説明する。図４は、プリフォーム１７を加熱延伸することにより得られるＰＯＦ２５の断面図であり、図５は、ＰＯＦの断面径方向における屈折率を示す概略図である。図４に示すように、ＰＯＦ２５は、クラッド１１２とクラッド１１２の内側に接するようにしてコア１３１とを有しており、さらに、コア１３１は、アウターコア１３２とインナーコア１３３とにより構成されている。また、ＰＯＦ２５は、プリフォーム１７を加熱溶融して長手方向に延伸されることにより作製されるため、中心の空洞部がなくなっている。
【００２３】
図５の縦軸および横軸は、図３と同様であることから説明を略す。図５においては、横軸の符号（Ｅ）で示される範囲は、図４におけるクラッド１１２の屈折率であり、符号（Ｆ）で示される範囲は、図４におけるアウターコア１３２の屈折率であり、符号（Ｇ）で示される範囲は、図４におけるインナーコア１３３の屈折率である。このように、ＰＯＦ２５の断面径方向における屈折率は、プリフォーム１７と同様にして、クラッド１１２が最も低く、アウターコア１３２,インナーコア１３３の順に高くなっているとともに、インナーコア１３３の屈折率は、ＰＯＦ２５の中心に向かうほど連続的に高くなっている。また、このようにして得られるＰＯＦ２５の屈折率分布係数は、プリフォーム１７とほぼ同じ値を示す。ＰＯＦ２５の屈折率分布については、先に述べた通りである。
【００２４】
次に、プリフォーム１７の製造方法について図６〜図８を参照しながら詳細に説明する。図６はクラッドが収容された状態の重合容器の断面図であり、図７は回転装置の概略斜視図であり、図８は重合装置による重合反応についての説明図である。ただし、本発明においては、図６〜図８に示す装置および容器に限定されるものではなく、また、本実施形態は、本発明の一様態としての例示である。本実施形態においては、クラッド１２（図２参照）は、上記のようにＰＶＤＦを主成分としていることから、溶融押出により作製している。溶融押出は、市販の溶融押出成型機により実施しており、溶融押出の方法に関しては、公知のいずれの方法も用いることができ、特に限定はされない。
【００２５】
所定の材料からなる栓３７によりクラッド１２の一方の片端部を塞ぐ。栓３７はコア３１を形成する重合性化合物に溶解することがない素材からなり、可塑剤などを溶出させるような化合物を含まないものとする。このような素材としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが例示される。クラッド１２の一端部を栓３７で塞いだ後に、アウターコア形成用モノマーをクラッド１２の中に注入し、さらに、クラッドの他方の端部も栓３７で塞いだ後に、回転重合によりアウターコア３２（図２参照）を形成させる。ただし、アウターコア形成時においては、クラッド１２は、図６に示されるような重合容器３８の中に入れられる。重合容器３８は、容器本体３８ａと蓋３８ｂとを有し、本実施形態においてはステンレス製とされている。重合容器３８は、図６に示すように、その内径がクラッド１２の外径よりもわずかに大きいものが好ましく、後述するような重合容器の回転に連動して、クラッド１２が回転するように構成されている。なお、上記のように、クラッド１２が重合容器３８の回転に応じることができるように、重合容器３８の内面などには、クラッド１２を支持する支持部材などを設けることが好ましい。
【００２６】
図７に示すように、回転装置４１は、装置本体４２の中に複数の支持回転部材４３を有しており、装置本体４２の外側には支持回転部材４３を回転駆動させる駆動部４６を備えるとともに、装置本体４２の内部の温度を検知して、その検知結果に応じて内部温度を制御する温度コントローラ４７を有している。
【００２７】
支持回転部材４３は、円柱形状であり、２本の周面で少なくともひとつの重合容器３８を支持することができるように、長手方向が互いにおおむね平行かつ略水平となっている。各支持回転部材４３は、その一端が装置本体４２の側面に回動自在に取り付けられており、駆動部４６によりそれぞれ独立した条件で回転駆動される。駆動部４６には、モータ，減圧機，コントローラ（図示しない）などが備えられており、前記コントローラにより、駆動部４６の駆動が制御される。そして、所定の重合反応時においては、図８に示すように、隣り合う支持回転部材４３の周面により形成される谷部に重合容器３８が載せられ、支持回転部材４３の回転に応じて回転する。本実施形態においては、重合容器３８の回転はサーフェスドライブ式としているが、重合容器３８の回転方式については、特に限定されるものではない。
【００２８】
なお、本実施形態においては、図８に示すように、重合容器３８の両端の蓋３８ｂには磁石３８ｃがそれぞれ備えられているとともに、隣り合う２本の支持回転部材４３の間において、その下方にも磁石４５が備えられている。これにより、回転時において重合容器３８が支持回転部材４３から浮くことを防止している。重合容器３８の支持回転部材４３からの浮きを防止する方法としては、磁石を用いる上記方法にくわえて、または代えて、支持回転部材４３と同様な回転手段を、セットされた重合容器３８の上部に接するように設けて、同様に回転させることにより、重合容器３８の浮きを防止することもある。また、本方法のほかには、例えば、重合容器３８の上方に押さえ手段などを設けて、重合容器３８に所定の荷重をかける方法などもあるが、本発明は浮き防止方法に依存するものではなく、また浮き防止方法に関しては、特に限定はされない。
【００２９】
続いて、アウターコアについて説明する。アウターコア用モノマーをはじめとするアウターコアの各種原料については後に詳細に述べる。前記アウターコアは、クラッドとインナーコアとの間に存在し、インナーコア用モノマーの重合反応にも関与する。ただし、アウターコアは、インナーコアの形成条件によっては、不要である場合もあるし、前述のようにインナーコアの生成過程においてインナーコアと一体化して消失する場合もある。使用するモノマーなどの原料は、濾過や蒸留などにより、重合禁止剤や水分や不純物などを、あらかじめ十分に除去してから用いる。さらに、モノマーや重合開始剤を混合して混合物を調製した後で、超音波処理により前記混合物に含まれる溶存気体や揮発成分を除去することが好ましい。
【００３０】
アウターコアは前述したように、クラッドの端部を栓で塞いだ後に、アウターコア形成用モノマーをクラッドの中に注入し、さらに、クラッドの他方の端部も栓で塞いだ後に、回転重合によりアウターコアを形成させる。この注入工程の前後においては、必要に応じて、公知の減圧装置により、クラッドや注入物を減圧処理してもよい。その後、クラッドを装填した重合容器を、その長手方向を略水平状態にして回転（水平回転）させながら重合を生起進行させるとアウターコアが生成する。このように、アウターコアは、クラッドの円管軸を回転中心にしながら重合する回転重合により生成されるが、回転重合の前には、クラッドを立てた状態で予備重合をしてもよく、この予備重合の際には必要に応じて所定の回転機構により、クラッドの円管軸を回転中心として回転させてもよい。このような回転重合においては、クラッドの長手方向をおおむね水平に保ちながら回転させるために、クラッドの内面全体にアウターコアが形成されやすくなる。なお、本発明では、アウターコアの重合時においては、クラッドの長手方向を水平とすることが、クラッドの内面全体にアウターコアを形成する上で最も好ましいが、略水平であれば好適であり、回転軸の許容される角度は水平に対しておおむね５°以内であることが、特に好ましい。
【００３１】
アウターコアの原料について説明する。本発明におけるアウターコアの原料としては、アウターコア用モノマーと所定の重合開始剤（反応開始剤）とを用いる。なお、アウターコア用モノマーとしては、ラジカル重合性化合物とアニオン重合性化合物とを用いることができ、重合開始剤は、所定の触媒に代えることができる。また、連鎖移動剤（分子量調整剤）をアウターコアの原料中に添加してもよい。
【００３２】
アウターコア用モノマーとしては、本実施形態においては、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）または全重水素化メチルメタクリレート（ＭＭＡ−ｄ８）を用いた形態を例示したが、これらは、ラジカル重合とアニオン重合とにより、反応することができる化合物である。しかし、本発明においては、これら以外のラジカル重合性化合物とアニオン重合性化合物とをアウターコア用モノマーとして用いることができる。好ましいものとしては、インナーコア用のモノマーが例示されるが、詳細は後述する。
【００３３】
アウターコアを形成させるための重合開始剤または触媒は、アウターコア用モノマーに対する添加率が０．００１モル％以上５モル％以下となることが好ましく、０．００５モル％以上０．１モル％以下とすることがより好ましい。重合開始剤または触媒の添加率を５モル％よりも多くした場合には、注入したアウターコア用原料が沸騰したり気泡が発生したり、また、発生した気泡が抜けにくくなるなどの問題が生じる。一方、０．００１モル％未満とした場合には、十分な反応開始効果が得られないという問題を引き起こす。
【００３４】
本実施形態としては、重合開始剤としてジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（Ｖ−６０１）を用いている形態を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、使用するアウターコア用モノマーの種類に応じて、適宜重合開始剤または触媒を決定することができる。特に好ましい重合開始剤は、重合開始剤として市販されているもののうち、中低温用重合開始剤として分類されているものである。前記中低温用重合開始剤とは、一般に、１０時間半減期温度が４０℃以上９０℃以下であるような重合開始剤である。このような重合開始剤を用いることにより、例えば、高温用重合開始剤を用いた時の反応最適温度が１００℃以上１３０℃以下であった反応を、おおむね５０℃以上９０℃以下で実施することができるとともに、所定時間における転化率を好適に制御して所定の重合反応速度とすることができることから、従来法に比べて、アウターコアの形成時間を短縮することができる。また、反応温度を低くするとともに反応時間を短縮することができることから、クラッドの劣化を防止することができる。なお、重合開始剤または触媒の具体的例示については、インナーコア重合工程における重合開始剤または触媒とともにまとめて後述する。
【００３５】
また、前記連鎖移動剤は、アウターコア用モノマーに対して０．０５モル％以上０．８モル％以下となるように用いることが好ましく、０．０５モル％以上０．４モル％以下とすることがより好ましい。
【００３６】
前記連鎖移動剤は、特に限定されるものではなく、用いるアウターコア用モノマーの種類に応じて決定される。具体的例示については、インナーコア重合工程における連鎖移動剤とともにまとめて後述する。
【００３７】
本発明におけるクラッドとアウターコアとの作製方法については、上記の実施形態に限定されるものではなく、用いる材料に応じて適宜公知の方法を用いて作製することができる。例えば、クラッドとアウターコアとを同時一体押出により成型することもできる。また、ほかの方法としては、クラッドの代わりに所定の内径を有するガラス製などの管状部材を用いて、この中空部にアウターコア用モノマーを注入した後に重合させてから、前記ガラス製円管状部材をはずして、前記アウターコアに対して別途作製された円管状のクラッドを取り付けたり、あるいはこのアウターコアの外周面に所定の方法によりクラッドを生成させたりしてもよい。
【００３８】
以上のようにして、アウターコアが形成されたクラッドを、回転装置３５から取り出した後、本実施形態では、所定温度に設定された恒温槽などの加熱手段により所定時間の加アニール処理を施す。
【００３９】
次に、インナーコア用モノマーをはじめとするインナーコア用原料をアウターコアの中に注入した後に、所定の条件により重合させて、インナーコアを形成させる。前記重合とは、アウターコア重合工程において用いた回転装置４１（図７参照）を用い、アウターコア重合時と同様にクラッドの長手方向が略水平で回転する状態となるように重合容器３８を回転させることにより実施する。インナーコア用モノマーの注入の前後においては、必要に応じて、公知の減圧装置によりアウターコアが形成されたクラッドや注入物を減圧処理してもよい。
【００４０】
その後、注入口に栓をして塞ぎ、アウターコアが形成されたクラッドの長手方向を水平状態となるように回転装置４１にセットして、クラッドの断面円形の中心が回転軸となるように回転させながら反応を開始して重合を進め、インナーコアを形成させる。
【００４１】
インナーコア用モノマーが重合を開始すると、アウターコアの内壁がインナーコア用モノマーにより膨潤し、重合初期段階においては膨潤層が形成される。前記膨潤層は、ゲル状態であることから、重合速度が加速（ゲル効果と称する）する。このような現象から、本発明においては、あらかじめ作製された管状部材を回転させながら、前記管状部材と注入された重合性化合物との反応により膨潤層を形成させて前記重合性化合物を重合する反応を、回転ゲル重合法を称するものとする。前記重合反応は、本実施形態のように、管状部材の長手方向が水平とされることが好ましい。また、前記重合は、アウターコアの内面から開始し、クラッド１２の断面円形の中心に向かって進行する。このとき、膨潤層の内部へは、分子体積の小さい化合物ほど優先的に入り込むため、重合の進行とともに共存するほかの化合物と比べて分子体積の大きなドーパントが膨潤層から前記中心方向へと押し出される。この結果、形成されたインナーコアの中心部は、高屈折率のドーパントの濃度が高くなり、図３に示したように、断面円形の径方向における中心に向かって屈折率が徐々に高くなったプリフォーム１７を得ることができる。
【００４２】
上記膨潤層の形成は、本実施形態においては、クラッドとアウターコアとの界面およびその周辺でも確認されている。したがって、例えばＰＶＤＦのクラッドとＭＭＡのコアとを有するプリフォーム１７を製造するときには、アウターコアとインナーコアとを段階的に形成させるような上記実施形態の製造方法でなくてもよく、例えば、クラッドの中に屈折率調整剤を混合させたコア用モノマーを注入した後に、水平回転させながら重合して、一度にコアを形成させる方法でもよい。
【００４３】
なお、本実施形態においては、アウターコアとインナーコアとが膨潤層を形成しながらプリフォームを作製することから、前記アウターコアと前記インナーコアとの間には、明確な境界が存在しない。したがって、図２においては、説明の便宜上クラッドとコアとの境界を示しているが、実際においては、前記アウターコアと前記インナーコアとの材料における互いの親和性、または膨潤層形成の有無などの製造条件に応じて、得られたプリフォームにおける前記アウターコアと前記インナーコアとの境界の明確度は異なったものとなる。また、本発明の回転ゲル重合法においては、ゲル層の形成により上記のようにアウターコアが消失する場合のほか、アウターコアがインナーコアの形成前よりも小さな厚みとなる場合もある。
【００４４】
また、アウターコアの中空部でインナーコア用モノマーが重合しない状態としたまま、回転または水平回転させてもよい。この場合には、アウターコアの内壁が膨潤して、インナーコア用モノマーに溶解することから、アウターコアの内面に存在する微細な凹凸部が積極的に削られ、この内面の平滑性が向上し、よりよいインナーコア領域を形成させることができる。
【００４５】
以上のように、本発明では回転ゲル重合法を実施することにより、従来の製造方法、例えば、重合性化合物などの組成物の注入と重合とを繰り返し実施し、外側から順次円筒状に重合物を生成させる方法において発生していたような、アウターコアとインナーコアとの界面やインナーコアの内部における気泡の発生を抑制することができる。また、本発明では、クラッドの長手方向を水平にして回転させながら、アウターコアおよびインナーコアの重合生成を実施するために、各モノマーの重合生成における体積収縮に影響を抑制してクラッドの内面全体にコアを生成することができ、その結果、クラッド全体をＰＯＦプリフォームとして利用することが可能になる。さらに、前記回転ゲル重合法においては、加圧が不要であることから、反応操作が容易であるなどの利点を有する。なお、本発明においては、インナーコアの重合時において、クラッドの長手方向が水平となることがアウターコアの内面全体にインナーコアを形成する上で最も好ましいが、略水平であればよく、回転軸の許容される角度は水平に対しておおむね５°以内であることが好ましい。
【００４６】
本実施形態ではインナーコア用モノマーの重合反応とともに、アウターコアとインナーコア用モノマーとを反応させており、これらの反応はいずれも塊状重合反応とみなされる。なお、上記に示した実施形態では、クラッドとアウターコアとの反応及びアウターコアの重合も塊状重合反応とみなされる。これにより、コアでは、気泡の発生が抑制される。
【００４７】
上記のような回転ゲル重合法において、反応温度は用いる重合性化合物の沸点以下とすることが好ましい。本実施形態のように、重合性化合物としてＭＭＡまたはＭＭＡ−ｄ８を用いた場合には、反応温度は、３０℃以上１００℃以下とすることが好ましく、４０℃以上９０℃以下とすることがより好ましい。また、反応時間は、０．５時間以上３０時間以下とすることが好ましく、１．５時間以上２５時間以下とすることがより好ましい。
【００４８】
モータ４６による支持回転部材４３の回転速度は、５００ｒｐｍ以上４０００ｒｐｍ以下とすることが好ましく、１５００ｒｐｍ以上３５００ｒｐｍ以下とすることがより好ましい。
【００４９】
インナーコアの原料について説明する。本発明においては、インナーコア用モノマーと所定の重合開始剤（反応開始剤）と屈折率調整剤（ドーパント）とをインナーコアの原料として用いている。前記インナーコア用モノマーとしては、ラジカル重合性化合物とアニオン重合性化合物とを用いることができる。また、前記重合開始剤は、所定の触媒に代えることができる。なお、連鎖移動剤（分子量調整剤）を、必要に応じてはインナーコア用原料の中に添加することもできる。
【００５０】
インナーコア用モノマーとしては、上記に例示された実施形態ではメチルメタクリレート（ＭＭＡ）または全重水素化メチルメタクリレート（ＭＭＡ−ｄ８）を用いており、これらはラジカル重合とアニオン重合とにより反応する化合物である。しかし、本発明においては、これら以外のラジカル重合性化合物とアニオン重合性化合物とをインナーコア用モノマーとして用いることができる。具体的例示については、アウターコア用モノマーとともにまとめて後述する。
【００５１】
インナーコアを生成するための重合開始剤または触媒は、インナーコア用モノマーに対する添加率が０．００１モル％以上５モル％以下であることが好ましく、より好ましくは、０．０１０モル％以上０．１モル％以下とすることである。重合開始剤または触媒の添加率を５モル％よりも多くした場合には、沸騰や気泡が発生したり、溶存気体の除去などが困難となったりするなどの問題が生じる。また、重合開始剤または触媒の添加率を０．００１モル％未満とした場合には、反応温度を上昇させたり反応時間が長くなったりするなどの問題が生じる。
【００５２】
本実施形態においては、重合開始剤として、ジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（Ｖ−６０１）を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、用いるアウターコア用モノマーの種類に応じて、適宜重合開始剤または触媒を決定することができる。特に好ましい重合開始剤としては、重合開始剤として市販されているもののうち、アウターコア重合方法において説明した中低温用重合開始剤である。前記重合開始剤を用いることにより、例えば高温用重合開始剤を用いた時の反応最適温度をおおむね低下させることができるとともに、好適反応進行範囲を満たすように反応速度と転化率とを制御することが容易となるので、従来法に比べてインナーコアの生成時間を短縮することができる。また、反応温度を低くしても反応時間を延長する必要がないために、クラッドの劣化を防止することができる。なお、好ましい重合開始剤または触媒としては、アウターコア重合工程における重合開始剤または触媒とともに、まとめて後述する。
【００５３】
反応時間を短くすることを目的として、ラジカル重合開始剤などを用いることが好ましい。前記ラジカル重合開始剤の10時間半減期温度は70℃以下のものを用いるのが、特に好ましい。
【００５４】
また、連鎖移動剤は、インナーコア用モノマーに対する添加率が０．０５モル％以上０．８０モル％以下となるようにすることが好ましく、より好ましくは０．１５モル％以上０．４モル％以下とすることである。前記連鎖移動剤は、特に限定されるものではなく、用いるインナーコア用モノマーの種類に応じて決定される。具体的例示については、アウターコア重合工程における連鎖移動剤とともにまとめて後述する。
【００５５】
ドーパントの添加率は、インナーコア用モノマーに対して、０．０１重量％以上２５重量％以下とすることが好ましく、より好ましくは、１重量％以上２０重量％以下とすることである。
【００５６】
上記に例示した実施形態においては、ドーパントとして、高屈折率で分子体積が大きく、さらには、重合に関与しない低分子化合物である硫化ジフェニルを用いた。前記硫化ジフェニルを添加することにより、コアの径方向における屈折率を変化させている。なお、必ずしもドーパントを用いる必要はなく、インナーコア用モノマーを２種類以上用いるなどの方法によっても、コア３１（図２参照）の断面の径方向における屈折率を変化させることができる。このような方法としては、例えば、共重合性である第１および第２の化合物を用いるとともに、第２の化合物が第１の化合物よりも大きな屈折率を有するものであるとし、第１化合物間の反応性と第１と第２との化合物間の反応性との両者の違いを利用することにより重合させる方法が例示される。なお、ドーパントの具体的例示については、重合開始剤や連鎖移動剤とともに、まとめて後述する。
【００５７】
以上の方法により、コア３１（図２参照）とクラッド１２とがプラスチックからなり、かつ前記コアが、アウターコアとインナーコアとの２重構造を示す円柱状の光伝送体であるプリフォームを作製することができる。
【００５８】
本実施形態では、上記のような条件下で重合反応させた後に、さらに、所定条件によりアニール処理をする。プリフォーム１７をアニール処理した場合には、プリフォーム中の残留モノマーを低減することができる。前記アニール処理とは、プリフォームのコア（図２参照）を形成するモノマーのガラス転移温度（以下、Ｔｇと称する）以上にプリフォームを加熱する処理方法である。アニール処理する際の温度（以下、アニール処理温度と称する）は、モノマーにより異なる。したがって、用いるモノマーに応じて適宜温度を設定する。ただし、アニール処理温度は、ドーパントの移動を抑制するためにも低いほど好ましい。すなわち、プリフォームのコアでのＴｇを越えてコアの融点(流動開始温度)未満であることが好ましく、より好ましくは、プリフォームのコアでの（Ｔｇ＋５）以上コアの（融点−５）以下である。ただし、２種類以上のモノマーを混合してプリフォームを作製する場合やドーパントを混合する場合には、重合体のＴｇは、混合比および配合量，または重合度などによって異なる値を示す。したがって、２種類以上のモノマーを混合する場合などには、コアの中で、もっともＴｇの値が高い値を、重合体のＴｇとする。例えば、コアがＰＭＭＡである場合には、アニール処理温度は、１１０℃以上１５５℃以下であることが好ましく、より好ましくは、１１５℃以上１５０℃以下である。アニール処理時間は、本実施形態では２４時間であるが、１０時間以上４８時間以下の範囲で行うことが好ましい。
【００５９】
前記アニール処理する場合には、図７に示す回転装置４１を用いる。本発明におけるアニール処理は、プリフォーム１７を重合容器３８に挿入した状態で回転させながら実施することを特徴としており、これにより、プリフォーム１７の自重による変形を抑制することができる。回転装置４１による回転の操作方法に関しては、アウターコア重合工程１４と同じであるため、説明は省略する。このように、プリフォームを回転させながらアニール処理する場合には、プリフォームに均一に熱が浸透する効果があるため、点在する重合の不均一さを効果的に均一化することができる。
【００６０】
また、回転させながらアニール処理した後のプリフォーム１７の中空部断面円形の非円率が、２％以下となるように条件を設定することが好ましい。より好ましくは、１．５％以下であり、特に好ましくは１．３％以下である。中空部断面円形の非円率とは、プリフォーム１７の変形度合を示すものであり、プリフォーム中空層断面の長辺をｘ１とし、短辺をｘ２としたとき、下記の式（ＩＩ）で表される値である。非円率が２％より大きいプリフォーム１７を用いてＰＯＦ２５を作製した場合には、ＰＯＦの断面形状の非円率が高くなるという問題が生じることが多い。したがって、非円率は小さければ小さいほどよい。
（ＩＩ）：  中空部断面円形の非円率〔％〕＝（直径差／最大直径）×１００
＝[（ｘ１−ｘ２）／ｘ１]×１００
以上のように中空部断面円形の非円率を制御するために、プリフォーム１７を回転させるときの回転速度は、１０ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｒｐｍ以上３０００ｒｐｍ以下であり、特に好ましくは１００ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下である。
【００６１】
アニール処理後、プリフォーム１７は所定の冷却速度で冷却するが、冷却速度に関しては、特に限定はされない。アニール処理されたプリフォーム１７は、延伸工程２２に供され、所定の手段により延伸される場合には、プラスチック光ファイバとすることができる。なお、作製された前記プリフォームは、断面円形の中央部に中空部を有するものも存在するが、延伸工程において延伸されることにより、前記中空部はなくなり、優れた伝送損失を示すＰＯＦが形成される。
【００６２】
プリフォームの延伸方法としては、例えば、特開平０７−２３４３２２号公報に記載される各種延伸方法を適用することができ、これにより、所望の直径、例えば２００μｍ以上１０００μｍ以下のＰＯＦを得ることができる。
【００６３】
図９に、延伸方法の一例として、プリフォームを延伸してＰＯＦとするためのＰＯＦ製造設備５０の概略図を示し、本実施形態におけるプリフォーム１７の延伸方法について説明する。
【００６４】
ＰＯＦ製造設備５０には、プリフォーム１７を加熱して溶融するための加熱装置５１と、溶融されたプリフォーム１７を延伸するときの張力を測定するための線引張力測定装置５２と、この線引張力測定装置４２の検知結果に基づいて延伸における張力を制御するための張力を調整するダンサーローラ５３とを備え、さらに、延伸速度を制御するための線引ローラ対５６と、延伸されて生成したＰＯＦ２５の外径を測定するための外径測定装置５７と、ＰＯＦを巻き取るための巻取装置６０と、巻取りにおいてＰＯＦ２５に付与されている張力（以下、巻取張力と称する。）を測定するための巻取張力測定装置６１とを備える。
【００６５】
また、加熱装置５１の上流側には、プリフォーム１７を保持するための保持部材６５と、保持部材６５によるプリフォーム１７の保持または解除と、保持部材６５の変位とを制御するためのシフト装置６７と、このシフト装置６７を駆動させるためのモータ６８とが備えられている。ただし、プリフォーム１７を保持する方法として、本実施形態においては、保持部材６５による保持方法を示したが、プリフォーム１７を上流側から下流側へ吊り下げた形態でもよく、プリフォーム１７を保持することができる方法であれば、特に限定はされない。保持部材６５は剛性が高く非円率の低い中空部材を用いる事が好ましく、さらにその内径は第1部材の外径にほぼ等しいことが好ましい。
【００６６】
加熱装置５１には、円筒状の加熱炉７０が備えられており、この加熱炉７０は、プリフォーム１７の延伸方向に沿って温度を変化させることができる。また、線引ローラ対５６は、駆動ローラ７１と加圧ローラ７２とがＰＯＦ２５を挟みこむように対向して配置されたものである。駆動ローラ７１にはモータ７３が接続しており、このモータ７３の回転速度を調整することにより駆動ローラ７１の回転速度が調整される。さらに、ダンサーローラ５３には、変位するためのシフト機構（図示しない）が備えられており、この変位により、延伸における張力が制御される。延伸による張力については、プリフォーム１７が下降する速度や、駆動ローラ７１の回転速度や加熱炉７０における加熱温度によっても調整することができる。
【００６７】
プリフォーム１７は、保持部材６５により上部を保持された状態で延伸される。プリフォーム１７の上部を保持する保持部材６５は、モータ６８に接続された第1シフト機構６７に接続されている。モータ６８および第1シフト機構６７により保持部材６５の延伸速度は制御され、この延伸速度に応じて保持部材６５が下方に変位することにより、プリフォーム１７は、加熱炉７０の内部に案内されて延伸される。このとき、延伸速度に応じた速度でプリフォーム１７は下降を続ける。なお、第１シフト機構６７には、調芯手段（図示しない）が備えられており、延伸中にはこの調芯手段により、プリフォーム１７の断面円形の中心位置を精緻に調整することができる。これによりＰＯＦ２５の線形と断面の真円度とを良好に維持することができる。
【００６８】
加熱溶融によるプリフォーム１７の劣化を防ぐためには、加熱装置５１の内部を不活性雰囲気とすることを目的として、不活性ガスを供給する供給装置（図示しない）が取り付けられていることが好ましい。不活性ガスは、特に限定されるものではないが、窒素ガス，ヘリウムガス，ネオンガス及びアルゴンガスなどが挙げられる。コストの点からは、窒素ガスを用いることが好ましく、熱伝導効率の点からはヘリウムガスを用いることが好ましい。また、ヘリウムガスとアルゴンガスとの混合ガスのような複数種類のガスが混合している混合ガスを用いることもできる。
【００６９】
プリフォーム１７は、加熱炉７０の内部でその先端から少しずつ溶融され、延伸されることによりＰＯＦ２５となる。加熱時の温度は、プリフォーム１７の材質などに応じて適宜決定することができるが、一般的には、１８０℃〜２５０℃が好ましい。延伸温度等の延伸条件は、プリフォーム１７の径や、所望とするＰＯＦ２５の径、プリフォーム１７の材料などを考慮して、適宜決定することができる。特に、ＧＩ型ＰＯＦにおいては、その断面円形の中心から円周に向け屈折率が変化するため、この屈折率変化を破壊しないように、加熱と延伸とを均一に行う必要がある。したがって、プリフォーム１７の加熱には、プリフォーム１７を断面でみたときに同心円状に均一加熱することができるような円筒形状の加熱炉等を用いることが好ましい。
【００７０】
また、加熱炉７０では、プリフォーム１７の長手方向に沿って温度の高低分布がつけられることが好ましい。これは、プリフォーム１７が溶融している時間をできるだけ短くできること、長手方向における溶融範囲をできるだけ短くすることを意味している。長手方向における溶融範囲が長いと、プリフォーム１７が溶融している時間が長くなりプリフォーム１７の構成分子の流動化が起きて、断面円形の径方向における屈折率変化が乱れてしまうことがあるため、長手方向における溶融範囲が短くすることにより、図３に示したような径方向における屈折率分布曲線の形状が歪みにくくして収率を上げることができる。したがって、加熱炉では、溶融領域となるプリフォーム長手方向における長さができるだけ短くなるように、溶融領域の上流が予熱領域、下流側が冷却領域となるように温度条件を設定できこることが好ましい。なお、この冷却領域における冷却は、自然冷却による徐冷でもよい。さらに、溶融領域に用いる熱源としては、例えばレーザ等のように、狭い範囲に対して高出力のエネルギーを供給できるものを使用することができる。
【００７１】
ＰＯＦ２５は、線引張力測定装置５２により延伸した際の張力（以下、線引張力と称する。）が測定される。そして、外径測定装置５７により外径が測定される。線引速度は、線引ローラ対５６により所望の値（例えば、２ｍ／分〜５０ｍ／分）に設定され、この制御は、駆動ローラ７１の回転速度がモータ７３により調整されることでなされる。そして、ＰＯＦ２５の外径が所定の値となるように、保持部材６５の下降速度や加熱炉７０での加熱温度、線引ローラ対５６による引取り速度などを制御する。
【００７２】
線引張力は、特開平７−２３４３２２号公報に記載されているように、溶融したポリマーを配向させるために０．０９８Ｎ以上とすることが好ましい。また、特開平７−２３４３２４号公報に記載されているように、溶融延伸後に分子配向の歪みを残さないようにするために０．９８Ｎ以下とすることが好ましい。ただし、この線引張力は、目的とするＰＯＦの直径やその材料の種類に応じて最適な値が変わるために、適宜調整することが必要である。また、本発明では、特開平８−１０６０１５号公報に記載されているように、溶融の前に予備加熱を行うこともできる。
【００７３】
ＰＯＦ２５は、張力を調整するダンサ−ローラ５３に巻き掛けられて搬送される。ダンサ−ローラ５３には、駆動装置（図示しない）が取り付けられており、この駆動装置によりダンサ−ローラ５３の位置を変化させる。ＰＯＦ２５は、ローラ６２で巻取張力測定装置６１に搬送され、張力（巻取張力）が測定される。そして、ＰＯＦ２５は回転制御手段（図示しない）により回転する巻取装置６０にロール状に巻き取られる。巻取張力の調整は、巻取張力測定装置６１で測定される巻取張力の測定値に基づき行われる。なお、この巻取張力の制御は巻取装置６０の回転速度によっても制御されている。なお、プリフォーム１７の外径Ｄ１とＰＯＦ２５の外径とを前記範囲とした場合に、巻取張力は、０．０９８Ｎ以上１．９６Ｎ以下とすることが好ましく、より好ましくは０．２９Ｎ以上０．９８Ｎ以下の範囲とすることである。
【００７４】
本発明により得られるＰＯＦ２５については、破断伸びや硬度について特開平７−２４４２２０号公報に記載されるように規定することにより、ＰＯＦとしての曲げや側圧特性を改善することができる。また、本発明により得られるＰＯＦに対して特開平８−５４５２１号のように低屈折率層をクラッドの外周に設けてこれを反射層として機能させることにより、伝送性能をさらに向上させることができる。以上のような各種延伸条件を適宜制御することにより、ＰＯＦを構成するポリマーの配向を制御することができ、ＰＯＦの曲げ性能等の機械特性や熱収縮などを制御することができる。
【００７５】
プリフォーム１７およびＰＯＦ２５を構成するクラッドおよびコアの材料として用いられる、光透過性が高い有機材料の例としては、（メタ）アクリル酸エステル類（フッ素不含（メタ）アクリル酸エステル（ａ），含フッ素（メタ）アクリル酸エステル（ｂ）），スチレン系化合物（ｃ），ビニルエステル類（ｄ）、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールＡなどを重合性化合物として用いて重合させたものが例示される。また、クラッド形成ポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）も好ましく用いることができる。これらを原料として、各々を重合させたホモポリマー、あるいはこれらのうち２種類以上を組み合わせて重合させた共重合体、および前記ホモポリマーや前記共重合体の各種組み合わせにより得られる混合物も、例として挙げることができる。前記混合物を用いる場合には、前記混合物の沸点Ｔｂは、混合物を構成する複数の原料化合物における沸点の中で最も低い温度とし、さらに、共沸混合物を成すことにより沸点が下がるときには、沸点下降後の温度として定義される。また、前記混合物を原料として得られた共重合体およびブレンドポリマーの場合には、各共重合体またはブレンドポリマーのガラス転移点を沸点Ｔｇとして定義する。これらのうち、（メタ）アクリル酸エステル類または含フッ素ポリマーを成分として含むものが光伝送体を構成する上でより好ましい。
【００７６】
前記（ａ）フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、トリシクロ［５・２・１・０2,6 ］デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボニルメタクリレート等が挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸フェニルなどが例示される。
【００７７】
前記（ｂ）含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1 −トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルメタクリレート、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブチルメタクリレートなどが例示される。
【００７８】
前記（ｃ）スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンなどが例示される。さらに、前記（ｄ）ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテートなどが例示される。ただし、これらに限定されるものではない。また、重合性化合物の単独あるいは共重合体からなるポリマーの屈折率が、光伝送体に成型されたとき、前記成型体の中において所定の屈折率分布を有するように、種類や組成比を決定することが好ましい。
【００７９】
また、クラッド１２を形成する好ましいポリマーとしては、コアよりも低い屈折率を示すポリマーであることが好ましく、特に限定はされない。例えば、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とトリフルオロエチルメタクリレート（ＦＭＡ）やヘキサフルオロイソプロピルメタクリレートなどのフッ化（メタ）アクリレートとの共重合体が挙げられる。また、ＭＭＡとｔｅｒｔ−ブチルメタクリレートなどの分岐を有する（メタ）アクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレート、トリシクロデカニルメタクリレートなどの脂環式（メタ）アクリレートなどとの共重合体も例示される。さらには、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノルボルネン系樹脂（例えば、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標：日本ゼオン（株）製））、ファンクショナルノルボルネン系樹脂（例えば、ＡＲＴＯＮ（登録商標：ＪＳＲ製）など）、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）など）を用いることもできるとともに、フッ素樹脂の共重合体（例えば、ＰＶＤＦ系共重合体）や、テトラフルオロエチレンパーフルオロ（アルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）ランダム共重合体、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）共重合体などを用いることもできる。また、これらのポリマーの水素原子（Ｈ）を重水素原子（Ｄ）に置換して伝送損失の低減を図ることもできる。
【００８０】
光学部材を近赤外光用途に用いる場合には、光が通るコアを構成するＣ−Ｈ結合に起因したで伝送損失（吸収損失）が起こる。この現象を回避することを目的として、特許第３３３２９２２号公報や特開２００３−１９２７０８号公報などに記載されているような、Ｃ−Ｈ結合の水素原子を重水素原子やフッ素などで置換したポリマーを用いることができる。前記ポリマーを用いた場合には、前記伝送損失を生じる波長域を長波長化することができることから、伝送信号光の損失を軽減することができる。前記ポリマーとしては、重水素化ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−ｄ８）、ポリトリフルオロエチルメタクリレート（Ｐ３ＦＭＡ）、ポリヘキサフルオロイソプロピル２−フルオロアクリレート（ＨＦＩＰ２−ＦＡ）などが例示される。なお、前記ポリマーの原料となる化合物は、重合後の透明性を損なわないためにも、不純物や散乱源となる異物は重合前に十分に除去されることが望ましい。
【００８１】
ラジカルを生成する重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート（ＰＢＯ）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＰＢＤ）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート（ＰＢＩ）、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バラレート（ＰＨＶ）などのパーオキサイド系化合物が例示される。また、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパン）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタン）、２，２’−アゾビス（２−メチルペンタン）、２，２’−アゾビス（２，３−ジメチルブタン）、２，２’−アゾビス（２−メチルヘキサン）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタン）、２，２’−アゾビス（２，３，３−トリメチルブタン）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−メチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−メチルヘキサン）、３，３’−アゾビス（３，４−ジメチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−エチルペンタン）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジエチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）などのアゾ系化合物が例示される。なお、重合開始剤は、これらに限定されるものではない。また、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよく、特に限定はされない。
【００８２】
ポリマーとしたときの機械特性や熱物性などの各種物性値を、全体にわたって均一に保つことを目的として、重合度の調整を行うことが好ましい。重合度の調整を実施する手段としては、連鎖移動剤を用いればよい。前記連鎖移動剤については、併用する重合性モノマーの種類に応じて、種類および添加量を適宜選択することができる。各モノマーに対する前記連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第３版（Ｊ．ＢＲＡＮＤＲＵＰおよびＥ．Ｈ．ＩＭＭＥＲＧＵＴ編、ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮ発行）を参照することができる。また、前記連鎖移動定数は、大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和４７年刊を参考にして、実験により求めることができる。
【００８３】
前記連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類（例えば、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−ペンチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなど）、チオフェノール類（チオフェノール、ｍ−ブロモチオフェノール、ｐ−ブロモチオフェノール、ｍ−トルエンチオール、ｐ−トルエンチオールなど）などを用いることが好ましく、特に、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いることが好ましい。また、Ｃ−Ｈ結合の水素原子が重水素原子やフッ素原子で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、前記連鎖移動剤は、これらに限定されるものではなく、さらには、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００８４】
ＧＩ型ＰＯＦは、伝送性能に優れているため、ほかの型のＰＯＦよりも広帯域の光通信を実施することができることから、高性能通信用途に好ましく用いることができる。屈折率の分布を付与する方法としては、コアとなるポリマーに、複数の重合単位を組み入れる方法や、それらのポリマーをさらに組み合わせた共重合体を用いる方法や、ドーパントを添加する方法などがある。なお、本実施形態においては、ＧＩ型ＰＯＦを示したが、本発明は、ＧＩ型ＰＯＦ以外のすべてのＰＯＦにも有効である。
【００８５】
ドーパントとは、上記のような重合性化合物とは異なる屈折率を有する化合物である。前記ドーパントと前記重合性化合物との屈折率差は０．００５以上であることが好ましい。前記ドーパントを含有するポリマーは、前記ドーパントを添加していないポリマーと比較して、屈折率が高くなる性質を有する。前記ドーパントにおいては、特許第３３３２９２２号公報や特開平５−１７３０２６号公報に記載されているように、モノマーの合成によって形成されるポリマーとの比較において、溶解性パラメータとの差が７（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2以内であるとともに、屈折率の差が０．００１以上である。また、前記ドーパントを含有するポリマーが無添加のポリマーと比較して、屈折率が変化する性質を有しており、ポリマーと安定して共存することが可能であり、かつ前述の原料である重合性モノマーの重合条件（加熱および加圧などの重合条件）下において安定であるものであれば、特に限定はされず、いずれの化合物も前記ドーパントとして用いることができる。
【００８６】
本実施形態においては、インナーコア用モノマーあるいはコア用モノマーに前記ドーパントを含有させて、その重合工程において、界面ゲル重合法により重合の進行方向を制御し、屈折率調整剤の濃度に傾斜を持たせ、コアに屈折率調整剤の濃度分布に基づく屈折率分布構造を形成する方法を用いた。ただし、それ以外にもプリフォーム形成後に屈折率調整剤を拡散させる方法も知られており好ましく用いることができる（以下、屈折率の分布を有するコアを「屈折率分布型コア」と称する）。前記屈折率分布型コアを形成することにより得られる光学部材は、広い伝送帯域を有する屈折率分布型プラスチック光学部材となる。
【００８７】
前記ドーパントとしては、安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）、硫化ジフェニル（ＤＰＳ）、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、フタル酸ベンジル−ｎ−ブチル（ＢＢＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）、ビフェニル（ＤＰ）、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）などが例示され、中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯを用いることが好ましい。また、前記ドーパントは、例えばトリブロモフェニルメタクリレートのように重合性化合物でもよい。その場合には、ポリマーマトリックスを形成する際において、重合性モノマーと重合性ドーパントとを共重合させることにより、種々の特性（特に光学特性）の制御がより困難となる。しかしながら、耐熱性の面では有利となる可能性が生じる。また、前記ドーパントの、コア部における濃度および分布を調整することによって、プラスチック光ファイバの屈折率を所望の値に変化させることができる。
【００８８】
コアやクラッドもしくはそれらの一部に対しては、光伝送性能を低下させない範囲であれば、その他の添加剤を添加することができる。例えば、コアもしくはその一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的により、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。これらの化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができることにより、伝送距離が向上するために、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として用いることができる場合がある。また、前記添加剤においては、前記原料となる各種重合性化合物に添加した後に重合することにより、コアやクラッドもしくはそれらの一部に含有させることができる。
【００８９】
ＧＩ型ＰＯＦのプリフォームの製造方法としては、特許第３３３２９２２号公報に記載されているように、クラッドとなる樹脂の中空管を作製し、その管内にコアを形成する樹脂組成物を注入して、塊状重合法の一種である界面ゲル重合法によりポリマーを重合させることによりコアを形成させる方法を例示することができる。この場合、重合温度や重合時間などの重合条件は用いるモノマーや重合開始剤により異なるが、好ましくは、重合温度が６０℃以上であり、かつ生成するポリマーのガラス転移点以下であることであり、一般的には、６０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。また、重合時間は、５時間以上７２時間以下であることが好ましく、５時間以上４８時間以下であることがより好ましい。さらには、不活性ガス雰囲気中において重合反応を行うことが好ましく、必要に応じて、加圧や減圧を実施してもよい。この他にも、国際公開第０３／１９２５２号パンフレット記載の重合条件を適用することにより、密度のばらつきがないコアを形成することができる。その他としては、重合後の屈折率が異なる重合性組成物を逐次添加するコアの形成方法も知られており、本方法も本発明に用いることができる。樹脂組成物に関しては前述のように、単一の屈折率を持つ樹脂組成物に屈折率調整剤を添加するものや、屈折率の異なる樹脂を混合するもの、または共重合などが用いられる。
【００９０】
ＰＯＦは、曲げ，耐候性の向上，吸湿による性能低下抑制，引張強度の向上，耐踏付け性付与，難燃性付与，薬品による損傷からの保護，外部光線によるノイズ防止，着色などによる商品価値の向上などを目的として、通常、その表面に１層以上の保護層を被覆して用いられる。
【００９１】
光ファイバ心線（光ファイバコード）を被覆することにより、プラスチック光ケーブル（以下、光ケーブルと称する）が作製されるが、ＰＯＦをそのまま束ねて被覆したものを光ケーブルとして称する場合もある。したがって、被覆の形態としては、被覆材とＰＯＦとの界面が全周にわたって接している状態において被覆されている密着型被服と、被覆材とＰＯＦとの界面に空隙を有するルース型被覆とがある。ルース型被覆において、例えば、コネクタとの接続部において被覆層を剥離した場合には、その端面の空隙から水分が浸入して長手方向に拡散されるおそれがあるため、密着型被覆とルース型被覆とを比較した場合には、通常は、密着型被覆であることが好ましい。
【００９２】
しかし、ルース型被覆の場合には、被覆材とＰＯＦとが密着していないので、光ケーブルにかかる応力や、熱をはじめとするダメージの多くを被覆層で緩和させることができる。そのため、ＰＯＦにかかるダメージを軽減させることができることから、用途によっては好ましく用いることができる。水分の伝播については、空隙部に流動性を有するゲル状の半固体や粉粒体を充填させることにより、端面からの水分伝播を防止できる。また、これらの半固体や粉粒体に対して、耐熱や機械的機能の向上などの水分伝播防止と異なる機能を付与することにより、より高い性能の被覆を形成することができる。なお、ルース型被覆を作製するには、クロスヘッドダイの押出し口ニップルの位置を調整して、さらに減圧装置を加減することにより空隙層を作ることができる。前記空隙層の厚みは、前記ニップル厚みと前記空隙層を加圧／減圧することにより調整することが可能である。
【００９３】
被覆に用いられる被覆用素材としては、熱可塑性樹脂素材がある。前記熱可塑性樹脂素材としては、ポリエチレン（ＰＥ）ポリプロピレン（ＰＰ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリエステル、ナイロンなどが例示される。また、前記熱可塑性樹脂素材以外には、各種エラストマーを用いることもできる。前記エラストマーは高弾性を有していることから、曲げなどの機械的な特性付与の観点でも効果がある。前記エラストマーとしては、イソプレン系ゴム，ブタジエン系ゴム，ジエン系特殊ゴムなどの各種ゴムや、室温においては流動性を示すが、加熱によりその流動性が消失して硬化するポリジエン系やポリオレフィン系などの液状ゴム、または、室温ではゴム弾性を示すが、高温においては可塑化されて成形が容易となる物質群である各種熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）などが例示される。また、ポリマー前駆体と反応剤などとを混合した液を熱硬化させるものも用いることができる。例えば、国際公開第９５／２６３７４号パンフレットに記載されているＮＣＯ基含有ウレタンプレポリマーと２０μｍ以下の固形アミンとからなる１液型熱硬化性ウレタン組成物なども用いることもできる。
【００９４】
前述した被覆用素材は、ＰＯＦに用いられているポリマーのガラス転移温度Ｔｇ以下において成形することが可能なものであれば、特に限定されず、各材料間もしくは上記以外の共重合体や混合ポリマーとして組み合わせて用いることもできる。その他には、性能を改善する目的で難燃剤，酸化防止剤，ラジカル捕獲剤，滑剤などの添加剤や、無機化合物または有機化合物からなる各種フィラを用いることもできる。
【００９５】
本発明によるＰＯＦは、必要に応じて上記の保護層を１次被覆層とし、外周にさらに２次（または多層）被覆層を設けてもよい。前記１次被覆層が十分な厚みを有している場合には、前記１次被覆層の存在により熱ダメージを低減することができることから、２次被覆層の素材における硬化温度の制限は、前記１次被覆層を被覆する場合に比べて、緩和することができる。前記２次被覆層には被覆用素材において説明したように、難燃剤，紫外線吸収剤，酸化防止剤，ラジカル捕獲剤，滑剤などの添加剤を導入してもよい。
【００９６】
前記難燃剤については、臭素をはじめとするハロゲン含有の樹脂や添加剤や燐含有のものが例示されるが、燃焼時における毒性ガス低減などの安全性の観点から、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を好ましく用いることもできる。前記金属水酸化物はその内部に結晶水として水分を有しており、また、その製造過程における付着水が完全に除去できないことにより、低吸湿性の素線や低次被覆層ではない場合には、前記金属水酸化物による難燃性被覆は、１次被覆層の外層に耐湿性被覆を設け、その外層に対してさらに被覆層として設けることが望ましい。難燃性の規格としては、ＵＬ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  Ｌａｂｏｌａｔｏｒｙ）ではいくつかの試験方法を決めており、それぞれ難燃性能の低い順から、ＣＭＸ（燃焼試験は一般にＶＷ−１試験と言われている）、ＣＭ（垂直トレイ燃焼試験），ＣＭＲ（ライザー試験），ＣＭＰ（プレナム試験）などのグレードが設定されている。プラスチック光ファイバにおける被覆の場合には、芯材であるプラスチック光ファイバは可燃性素材によりできていることから、火災時に延焼を防ぐことをもくてきとして、ＶＷ−１の規格を有したコードまたはケーブルであることが好ましい。
【００９７】
また、被覆層に複数の機能を付与させるために、さらに様々な機能を有する被覆を積層させてもよい。前述の難燃化以外に、例えば、吸湿を抑制するためのバリア層や水分を除去するための吸湿材料として吸湿テープや吸湿ジェルを被覆層の内部や被覆層の間に有することができるとともに、可撓時の応力緩和を目的として柔軟性素材層や発泡層などの緩衝材、または、剛性を向上させることを目的として強化層など、用途に応じて選択し、設けることができる。樹脂以外の構造材として、高い弾性率を有する繊維（抗張力繊維）または剛性の高い金属線などの線材を熱可塑性樹脂に含有させた材料を用いた場合には、前記材料により作製されるケーブルの力学的強度を補強することができることから、用いることが好ましい。前記抗張力繊維としては、例えば、アラミド繊維，ポリエステル繊維，ポリアミド繊維などが例示され、前記金属線としては、ステンレス線，亜鉛合金線，銅線などが例示される。前記抗張力繊維および前記金属線ともに、前述した材料に限定されるものではない。また、保護することを目的とした金属管の外装や架空用の支持線や配線時の作業性を向上させることを目的とした機構を組み込むこともできる。
【００９８】
プラスチック光ケーブルの形状は用途に応じて、ＰＯＦまたはプラスチック光ファイバ心線を同心円上にまとめた集合型のものや、一列に並べたテープ型のもの、さらには、それらを押え巻やラップシースなどによりまとめたものなどを選択することができる。
【００９９】
本発明により得られるＰＯＦを用いた光デバイスは、端部に接続用光コネクタを用いて、接続部を確実に固定することが好ましい。前記接続用光コネクタとしては、一般に知られている、ＰＮ型，ＳＭＡ型，ＳＭＩ型，Ｆ０５型，ＭＵ型，ＦＣ型，ＳＣ型などの市販のものを利用することができる。また、本発明により得られたＰＯＦには、種々の発光素子や受光素子，光スイッチ，光アイソレータ，光集積回路，光送受信モジュールなどの光部品を含む光信号処理装置などが組み合わされる。必要に応じては、他の光ファイバなどと組み合わせてもよい。前記組み合わせに関連する技術としては、公知のいずれの技術も適用することができる。例えば、プラスティックオプティカルファイバの基礎と実際（エヌ・ティー・エス社発行）、日経エレクトロニクス２００１．１２．３号１１０頁〜１２７頁「プリント配線基板に光部品が載る，今度こそ」を参考にすることができる。前記文献に記載されている種々の技術とＰＯＦとを組み合わせることによって、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線、車両や船舶などの内部配線、光端末とデジタル機器、デジタル機器同士の光リンクや一般家庭や集合住宅・工場・オフィス・病院・学校などの屋内や域内の光ＬＡＮなどをはじめとする、高速大容量のデータ通信や電磁波の影響を受けない制御用途などの短距離に適した光伝送システムに好ましく用いることができる。
【０１００】
さらに、ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ．  ＥＬＥＣＴＲＯＮ．，ＶＯＬ．Ｅ８４−Ｃ，Ｎｏ．３，ＭＡＲＣＨ  ２００１，ｐ．３３９−３４４  「Ｈｉｇｈ−Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ  Ｓｔａｒ  Ｃｏｕｐｌｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  Ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」，エレクトロニクス実装学会誌  Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．６，２０００  ４７６頁〜４８０頁「光シートバス技術によるインタコネクション」の記載されているものや、特開２００３−１５２２８４号公報に記載の導波路面に対する発光素子の配置；特開平１０−１２３３５０号、特開２００２−９０５７１号、特開２００１−２９００５５号などの各公報に記載されている光バス；特開２００１−７４９７１号、特開２０００−３２９９６２号、特開２００１−７４９６６号、特開２００１−７４９６８号、特開２００１−３１８２６３号、特開２００１−３１１８４０号などの各公報に記載の光分岐結合装置；特開２０００−２４１６５５号などの公報に記載の光スターカプラ；特開２００２−６２４５７号、特開２００２−１０１０４４号、特開２００１−３０５３９５号などの各公報に記載の光信号伝達装置や光データバスシステム；特開２００２−２３０１１号などに記載の光信号処理装置；特開２００１−８６５３７号等に記載の光信号クロスコネクトシステム；特開２００２−２６８１５号などに記載の光伝送システム；特開２００１−３３９５５４号、特開２００１−３３９５５５号などの各公報に記載のマルチファンクションシステム；や各種の光導波路，光分岐器，光結合器，光合波器，光分波器などと組み合わせることにより、多重化した送受信などを用いたより高度な光伝送システムを構築することができる。これらの光伝送用途以外においても、照明（導光），エネルギー伝送，イルミネーション，センサ分野などに用いることができる。
【０１０１】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１０２】
溶融押出成形により作製した内径１８．７ｍｍ、長さ９０ｃｍのＰＶＤＦの中空管をクラッド１２とし、この中空部に、アウターコア用の原料を注入した。アウターコア用の原料は、蒸留によって水分を４００ｐｐｍ以下に除去したラジカル重合性化合物として全重水素化メタクリル酸メチル（ＭＭＡ―ｄ８）（全重水素化ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ−ｄ８）としてＴｇ；８０℃〜１１５℃）を２０４．１ｇと、重合開始剤として、ジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（商品名；Ｖ−６０１、和光純薬（株）製）（７０℃での半減期時間；５時間）と、連鎖移動剤として、ｎ−ラウリルメルカプタンとの混合物であり、この混合物を、所定温度に調整してから注入した。ジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）とｎ−ラウリルメルカプタンとのＭＭＡ―ｄ８に対する添加率は、それぞれ０．０１２モル％と０．２モル％とした。アウターコア用の原料を注入されたクラッド１２を、重合容器３８に収容して、この重合容器３８を長手方向が水平となるように回転装置４１にセットし、５００ｒｐｍで回転させながら６０℃の雰囲気下で２時間、その後３０００ｒｐｍとして回転させながら６０℃の雰囲気下で１６時間、さらに３０００ｒｐｍで回転させながら９０℃の雰囲気下で４時間加熱重合を行った。このとき、回転する重合容器３８の近傍、具体的には１〜２ｃｍ離れたところに非接地型熱電対を設け、この熱電対による測定温度を、重合反応による温度としてみなした。そしてこの方法により測定された重合反応の発熱における温度ピーク（以降、発熱ピークと称する。）を求めた。本実施例１においては、重合開始から約１５時間経過したときに６０．８℃の発熱ピークが認められた。そして、これによりクラッド１２の内面にＰＭＭＡからなる層を形成してこの層をアウターコア３２とした。
【０１０３】
アウターコア３２の中空部に、インナーコア用の原料を常温常圧下で注入した。インナーコア用の原料は、水分を４００ｐｐｍ以下に除去したＭＭＡ―ｄ８を８１．７ｇと、重合開始剤としてジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（Ｖ−６０１）と、連鎖移動剤としてｎ−ラウリルメルカプタンと、ドーパントとしてジフェニルスルフィド（ＤＰＳ）とを混合させた混合物を用いた。なお、ＤＰＳは非重合性化合物である。２，４−ジメチルバレロニトリルとｎ−ラウリルメルカプタンとＤＰＳとのＭＭＡに対する添加率は、それぞれ０．０４モル％，０．２モル％，７重量％とした。次に、クラッド１２を、長手方向が水平となるように、回転装置４１にセットして、回転速度を２０００ｒｐｍとして回転させながら７０℃の雰囲気下で５時間、その後回転速度を５００ｒｐｍとして回転させながら９０℃の雰囲気下で５時間加熱重合し、ＧＩ型ＰＯＦ用母材としてプリフォーム１７を得た。
【０１０４】
プリフォーム１７を重合容器に挿入したまま、回転装置４１により、１２０℃，回転速度を５００ｒｐｍとして、２４時間、アニール処理した。アニール処理したプリフォーム１７をデシケータにより保管後、さらに、延伸工程２２により溶融延伸させてＰＯＦ２５を製造した。
【実施例２】
【０１０５】
実施例１と同じ製造条件（方法含む）および材料を用いて作製したプリフォーム１７をアニール処理した後に保管し、さらに、延伸工程２２により延伸させてＰＯＦ２５を製造した。ただし、プリフォーム１７に対するアニール処理条件は実施例１と同じながら、回転装置４１において、プリフォーム１７を重合容器３８に載せて支持しながら回転させずに静置した状態でアニール処理した。
【実施例３】
【０１０６】
実施例１と同じ製造条件（方法含む）および材料を用いてプリフォーム１７を作製後、アニール処理せずに保管し、さらに、そのプリフォーム１７を延伸工程２２により延伸させて、ＰＯＦ２５を製造した。
【実施例４】
【０１０７】
実施例１と同じ製造条件（方法含む）および材料を用いてプリフォーム１７を作製後、実施例１と同じ加熱温度および加熱時間ながら、恒温槽を用いてプリフォーム１７を立てた状態で静置して、回転させずにアニール処理した。さらに、そのプリフォーム１７を延伸工程２２により延伸させて、ＰＯＦ２５を製造した。
【実施例５】
【０１０８】
実施例１と同じ製造条件（方法含む）および材料を用いて作製したプリフォーム１７をアニール処理した後に保管し、さらに、延伸工程２２により延伸させてＰＯＦ２５を製造した。ただし、プリフォーム１７に対するアニール処理条件１５０℃で２４時間とし、回転装置４１において、プリフォーム１７を重合容器３８に載せて支持しながら回転させずに静置した状態でアニール処理した。
【０１０９】
〔評価方法〕
各実施例においてアニール処理後のプリフォーム１７のコア層における変形を求めて、アニール処理がプリフォーム１７に与える影響について評価した。コア層における変形としては、偏肉と中空部断面円形の非円率とを求めた。偏肉とは、同一平面状における測定厚さの最大と最小との差の割合（表面形状の凹凸の割合）であり、本実施例においては、目視にてプリフォーム１７における偏肉の割合を観察し、目視にて偏肉が確認されない場合を○、目視にて偏肉を確認することができる場合には×とした。非円率においては、アニール処理前後のプリフォーム１７における中空部断面直径の長辺ｘ１と短辺ｘ２とを測り取り、前述の式（ＩＩ）により、アニール処理前の非円率をＰ１，アニール処理後の非円率をＰ２として、それぞれ求めた。
【０１１０】
各実施例における評価結果および実施条件を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
2006091413.tif 000003
【０１１２】
実施例１においては、コア層の偏肉を確認することはできなかった（○）。また、Ｐ１は０．３６％、Ｐ２は０．３７％であり、両者の間の差は小さく、非円率は悪化しなかった。実施例２においては、コア層の偏肉を確認した（×）。また、Ｐ１は０．７８％、Ｐ２は２．１４％であり、非円率が悪化した。実施例３においてはコア層の偏肉および非円率の変化は確認することができなかったが、アニール処理を実施しなかったため、溶融延伸時に発泡するという問題が発生した。実施例４においては、コア層の偏肉を確認した（×）とともに、非円率も大きい値が得られた。実施例５においても、コア層の偏肉を確認した（×）とともに、非円率も大きい値が得られた。
【０１１３】
実施例１のように、プリフォーム１７を回転させながらアニール処理した場合には、アニール処理したにも関わらず、偏肉および非円率の悪化を確認することはできなかった。一方で、実施例２にように、回転させずにアニール処理した場合には、偏肉および非円率の悪化が生じた。また、実施例３のように、アニール処理せずに製造したＰＯＦ２５は、溶融延伸させる際において、発泡が生じることにより、延伸させることができないなどの問題が生じた。実施例４では、重合容器３８の円柱軸方向に支持することなく、くわえて、円管軸を中心にして回転させることなくアニール処理したが、この場合には、偏肉，非円率ともに不適な値が得られた。また実施例５では、アニール時の温度を１５０℃に上昇させ、回転させずにアニール処理した。このときはさらに非円率が悪化した。したがって、偏肉が少なく、非円率が小さいＰＯＦを得るためには、重合容器３８の円柱軸を略水平とし、この軸を回転中心として、支持しながらプリフォームを回転させてアニール処理することが、非常に効果的であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明でのプラスチック光ファイバの製造工程を示す概略図である。
【図２】本発明におけるプリフォームの断面図である。
【図３】図３のプリフォームの断面径方向における屈折率を示す図である。
【図４】ＰＯＦの断面図である。
【図５】図４のＰＯＦの断面径方向における屈折率を示す図である。
【図６】重合容器の断面図である。
【図７】回転装置の概略図である。
【図８】重合容器の回転方法についての説明図である。
【図９】ＰＯＦの延伸方法に関する概略図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１６      インナーコア重合工程
３１      プリフォームのコア
３８      重合容器
４１      回転装置
４３      支持回転部材
１３１    ＰＯＦのコア
１３２    ＰＯＦのアウターコア
１３３    ＰＯＦのインナーコア
【図１】
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【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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