(57)【要約】【課題】ポリマーの線状成型体を安定的に搬送するとともに、その表面傷を抑制する。【解決手段】溶融押出により糸状物としてのＰＯＦ原糸１２を成型した後、延伸してＰＯＦ１１とし、このＰＯＦを巻き取る。ＰＯＦ１１は、回転部材１０３を有する搬送手段６２で搬送される。回転部材１０３は、ＰＯＦ１１を指示するための溝１０３ａが外周面に施された駆動プーリであり、回転部材１０３の径Ｒ１は被搬送物であるＰＯＦ１１の直径Ｄ１の１００倍以上である。これにより、ＰＯＦ１１は、折れたりひび割れたりせずに、安定的に連続搬送され製造ロスがなくなる。また、ＰＯＦ１１は、搬送手段６２の上でスリップすることもないので、表面傷が抑制される。【選択図】        図７
2006123432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、
前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径ｒ１を、前記光学部材の外径Ｄ１の５０倍以上にしたことを特徴とする連続成形装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、
前記回転部材の外径Ｒ１を、前記光学部材の外径Ｄ１の１００倍以上にしたことを特徴とする請求項１記載の連続成形装置。
【請求項３】
複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、
前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、
前記回転部材の外径Ｒ１を、前記光学部材の外径Ｄ１の１００倍以上にしたことを特徴とする連続成形装置。
【請求項４】
前記次工程では、巻取手段により前記光学部材を巻き取ることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の連続成形装置。
【請求項５】
前記搬送手段に接触するときの前記光学部材の延伸倍率は、前記溶融押出の直後に対して１．５倍以内であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の連続成形装置。
【請求項６】
前記高分子材料は、メタアクリレート系化合物を含むことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の連続成形装置。
【請求項７】
複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、
前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径ｒ１が、前記光学部材の外径Ｄ１の５０倍以上になるように前記光学部材を搬送することを特徴とする連続成形方法。
【請求項８】
複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、
前記搬送手段により形成される搬送路に、前記光学部材に接触して回転する回転部材を設け、
この回転部材の外径Ｒ１を前記光学部材の外径Ｄ１の１００倍以上にして、
前記光学部材を搬送することを特徴とする連続成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の高分子材料からなる柱状の光学部材を連続的に製造する連続成形装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）には、その断面円形の径方向において、屈折率が中央に向けて高くなる屈折率分布型ＰＯＦがあり、この屈折率分布型ＰＯＦは主にＳＩ（ステップインデックス）型とＧＩ（グレーデッドインデックス）型とに分類される。前者は屈折率が中央に向けて段階的に高くなるＰＯＦであり、後者は連続的に高くなるものであってモード分散を抑える点で前者よりも優れている。
【０００３】
ＧＩ型ＰＯＦの製造方法は主にふたつに分類される。ひとつは円柱形状であるプリフォームを作ってからこれを長手方向に加熱延伸してＰＯＦとする方法であり、他のひとつはＰＯＦ原料である重合体を溶融押出により繊維状に押出成形してＰＯＦとする方法である。溶融押出による方法は、プリフォームを経て製造する方法に比べて、製造設備が小型かつ簡易であり、連続製造が容易である点で優れている。
【０００４】
ＧＩ型ＰＯＦの溶融押出製造法については種々の提案がされており、例えば特許文献１では、断面円形において屈折率変化を発現するように、同心円状に複層構造とされた樹脂成形体を拡散領域中に導入して通過させる方法が提案されている。また、特許文献２では、同心円状に複層構造とされたＰＯＦを重層ダイで押し出した後、最も外側の層を構成するポリマーのガラス転移点Ｔｇ以下の温度で加熱することにより、内側の層に含有された拡散性添加物を拡散させる製造方法が提案されているし、特許文献３では、拡散可能な複数の重合体を共存させて、これらを同心円状に複層構造となるようにダイの内部で流動させ、所定時間の拡散工程を有する方法が提案されている。さらにまた、特許文献４では、光伝送体を形成するために、非重合性化合物を含有した２種以上の重合体を、ダイの内部で同心円状の複層構造の状態で流動させ、このときに、断面における中央部を構成する重合体の方が最も外側の重合体よりも溶融したときの粘度が高いものとする方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−３５６７１６号公報
【特許文献２】特表２００３−５３１３９４号公報
【特許文献３】特許第３４７１０１５号明細書
【特許文献４】特開平８−３３４６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４は、いずれも重合体（ポリマー）を溶融押出しによりＰＯＦとする方法であって、線状体として押し出した後、それを巻き取るまでの搬送方法に起因する問題点には着目しておらず、示唆する記載がほとんどない。
【０００６】
線状体に押し出されたポリマーは、ＰＯＦの製造の場合に限らず、巻取までの工程において、通常、支持手段や搬送手段が用いられており、これらの支持手段または搬送手段としては非駆動プーリまたは駆動プーリ等がそれぞれ用いられている。このように、巻取りに至るまでには、設備上、搬送方向等を変えながら搬送させる搬送手段が一般には必要である。しかし、ＰＯＦ製造の場合をはじめとしてポリマーの線状体を製造する場合には、搬送手段上で線状体が折れたり、搬送手段の搬送面上で線状体がスリップして表面傷を負うことが多い。そして、こうした現象は、押し出された後に延伸処理を施されていない線状体を搬送する場合には特に顕著に発生するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題に鑑み、複数の高分子材料からなる柱状の光学部材を連続的に溶融押し出しした後、安定的にこの光学部材を連続搬送するとともに、その光学部材に表面傷を発生させないための連続成形装置及び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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径ｒ１を、光学部材の外径Ｄ１の５０倍以上にしたことを特徴として構成されている。
【０００９】
そして、前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、前記回転部材の外径Ｒ１を、前記光学部材の外径Ｄ１の１００倍以上にすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、この回転部材の外径Ｒ１を、前記光学部材の外径Ｄ１の１００倍以上にしたことを特徴として含んで構成されている。
【００１１】
上記の連続成形装置における前記次工程では、巻取手段により前記光学部材を巻き取ることが好ましく、前記搬送手段に接触するときの前記光学部材の延伸倍率は、前記溶融押出の直後に対して１．５倍以内であることがある。また、前記高分子材料は、メタアクリレート系化合物を含むことが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明では、複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径ｒ１が、前記光学部材の外径Ｄ１の５０倍以上になるように前記光学部材を搬送することを特徴として構成されている。
【００１３】
そしてさらに、本発明では、複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、前記搬送手段により形成される搬送路に、前記光学部材に接触して回転する回転部材を設け、この回転部材の外径Ｒ１を光学部材の外径Ｄ１の１００倍以上にして、光学部材を搬送することを特徴として含んで構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の連続成形装置及び方法によると、複数の高分子材料からなる光学部材を溶融押し出しした後、この光学部材が折れたりひび割れたりすることなく、安定的に光学部材を連続搬送することができる。また、その光学部材に表面傷を発生させないので製造ロスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、複数の高分子材料を柱状の光学部材に連続成形するいずれの用途にも適用することができ、ここで、高分子材料とは、主たる成分が高分子化合物（ポリマー）である材料のことであり、この主成分が同じポリマーであっても含有する添加剤等の各種化合物の種類や配合率等が異なる場合には異なる高分子材料とする。また、柱状とは、線状や円柱状、矩形柱状等を含み、フィルム状を含まないものとする。ポリマーの中でも弾性が比較的低いものを成形する場合や、目的とする光学部材がプラスチック光ファイバの原糸あるいはプラスチック光ファイバである場合に本発明は特に好適である。そこで、本実施形態ではプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）を製造する場合を例に挙げて、以下に本発明についての詳細を説明する。
【００１６】
製造するＰＯＦの構造は限定されないが、ここでは３層構造のＰＯＦを製造する場合を例示する。図１は、本発明を実施した一様態としてのプラスチック光ケーブルを製造するフロー図、図２は、得られたＰＯＦの断面図、図３は図２に示すＰＯＦの断面径方向における屈折率を示すグラフである。なお、図３において、横軸はＰＯＦの断面径方向を示し、縦軸は屈折率を示す。屈折率は、上にいくほど高い値であることを意味している。プラスチック光ケーブルの製造工程は、ＰＯＦ１１の３層を形成する各重合体を溶融して３層構造のＰＯＦ原糸１２として共に押し出す溶融押出工程１３と、ＰＯＦ原糸１２を加熱して所定倍率に延伸することによりＰＯＦ１１とする加熱延伸工程１６と、ＰＯＦ１１に所定の被覆材を設けてプラスチック光ケーブル１７を得る被覆工程１８とを有している。
【００１７】
被覆工程１８では、通常は、先に一次被覆が実施され、この一次被覆の後に二次被覆が実施される。ただし、被覆層の数については１層または２層に限定されるものではない。被覆工程１８を経たＰＯＦ１１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。本発明においては、このファイバ心線が１本のままであって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、一方、ファイバ心線がテンションメンバ等とともに複数本組み合わされてさらなる被覆材を被されたものをマルチファイバケーブルと称することとし、プラスチック光ケーブル１７（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む。
【００１８】
この工程により得られるＰＯＦ１１は、図２に示すように、光を通すコア２１と、外殻部であるクラッド２２とを有し、このクラッド２２は、外径Ｄ１（単位；μｍ）及び内径Ｄ２（単位；μｍ）が長手方向にそれぞれ一定で、厚みが均一の管形状となっている。コア２１は、クラッド２２の内面に接するアウターコア部２４とアウターコア部２４の内側のインナーコア部２５とを有している。したがって、インナーコア部２５の直径をＤ３（単位；μｍ）とすると、アウターコア部２４の外径はクラッド２２の内径Ｄ２に等しく、インナーコア部２５の直径Ｄ３はアウターコア部２４の内径に等しいものとなっている。
【００１９】
図３において、横軸の符号（Ａ）で示される範囲は、図２におけるクラッド２２の屈折率であり、符号（Ｂ）で示される範囲は図１におけるアウターコア部２４の屈折率であり、符号（Ｃ）で示される範囲はインナーコア部２５の屈折率である。
【００２０】
インナーコア部２５は、図３に示されるように、アウターコア部２４との境界から中心に向けて屈折率が連続的に高くなっている。クラッド２２はアウターコア部２４よりも屈折率が低く、アウターコア部２４はインナーコア部２５よりも屈折率が低くなっている。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。上記のような構造によりＰＯＦ１１は、ＧＩ型光伝送体としての機能を発現する。なお、ＰＯＦ原糸１２は、ＰＯＦ１１よりもＤ１〜Ｄ３で示される各径が大きいが、基本的構造はＰＯＦ１１と同じであるので図示は略す。また、図２ではアウターコア部２４とインナーコア部２５との境界を、説明の便宜上、示してはいるが、製造の条件等により境界の明確さは異なり必ずしも確認できるものでなくともよい。
【００２１】
また、本実施形態のアウターコア部２４は、図３に示すように屈折率が概ね一定となっているが、インナーコア部２５に近づくほど屈折率が大きくなっていてもよく、この屈折率の変化はインナーコア部２５に近づくほど段階的に大きくなってもよいし連続的に大きくなってもよい。
【００２２】
また、コア２１が本実施形態のようなアウターコア部２４とインナーコア部２５との２層のみの構造ではなく、他の構造とされていても本発明は適用される。コア２１の他の構造としては、例えば、アウターコア部とインナーコア部との境界が存在せずに、クラッド２２の内周からコア２１の中央に向かって屈折率が連続的もしくは段階的に高くなる構造や、あるいは、３層以上の構造を挙げることができる。また、本実施形態ではクラッド２２が単層構造とされているが、本発明はこれに限定されず、例えば必要に応じ２層以上の複層構造とされてもよい。なお、本実施形態におけるＰＯＦでは、光はアウターコア部２４とクラッド２２との界面で反射してアウターコア部２４とインナーコア部２５との両方を通過することもあるが、また、インナーコア部２５のみを通過することもある。本発明は、製造するＰＯＦについて、シングルモード、マルチモード、そして、ＳＩ型、ＧＩ型のいずれのタイプであっても適用することができるが、以上のようなＧＩ型ＰＯＦとすることで、ＳＩ型よりも光伝送特性に優れたＰＯＦを得ることができる。
【００２３】
コア２１及びクラッド２２は、ポリマーをその主たる成分としており、必要に応じて各種の物質が添加される。コア２１とクラッド２２とを形成するためのポリマーとしては、ＰＯＦとして好ましい周知のものを用いることができる。特に好ましく用いられるものとしては、有機材料として光透過性が高いものである。ただし、コア２１を伝送する光がコア２１とクラッド２２との界面で全反射するように、クラッド２２の材料は、コア２１の屈折よりも低い屈折率を有するようなポリマーとする。また、クラッド２２及びコア２１
の材料は、光散乱を生じないように、非晶性のポリマーとすることが好ましく、互いに密着性に優れるポリマーとし、これらがタフネス等に示される機械的特性に優れ、耐湿熱性にも優れていることがより好ましい。さらにまた、水分がコアに侵入することをできるだけ防ぐことが好ましいので、クラッド２２の材料を吸水率が低いものとするとよい。例えば、クラッド２２が、飽和吸水率が１．８％未満のポリマーを主たる成分とすることが好ましい。そして、より好ましくは、アウターコア部２４が１．５％未満の飽和吸水率、さらに好ましくは１．０％未満の飽和吸水率であるポリマーにより形成されることである。なお、ここでの飽和吸水率は、ＡＳＴＭによるＤ５７０により基づく値であり、具体的には、２３℃の水中にサンプルを１週間浸漬したときの吸水率を測定した値である。
【００２４】
コア２１の材料例としては、（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）、主鎖環状含フッ素ポリマー形成モノマー類（ｅ）、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールＡ等を重合性化合物として用いて重合させたものとすることができる。そして、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）も好ましい。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種以上を組み合わせて重合させた共重合体、および上記のホモポリマーや共重合体の各種組み合わせによる混合物も例として挙げることができる。そして、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。次に、上記の例について、より詳細に示す。
【００２５】
上記の（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等が挙げられる。
【００２６】
また、（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等が挙げられる。
【００２７】
さらに、（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、ブロモスチレン等が挙げられ、（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等、（ｅ）主鎖環状含フッ素ポリマー形成モノマー類としては、モノマーとして環状構造を有するまたもしくは環化重合することによって非晶質の主鎖に環状構造を有する含フッ素重合体を形成するポリマーを形成するものであり、ポリパーフルオロブタニルビニルエーテルや特開平８−３３４６３４などに例示される主鎖に脂肪環もしくは複素環を有するようなポリマーを形成するモノマー、および特願２００４−１８６１９９号に例示されるものが挙げられる。もちろん、これらに限定されるものではなく、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、光伝送体に成形されたときに所定の屈折率分布を成形体のなかで有するように、種類や組成比を決定することが好ましい。
【００２８】
また、クラッドを形成する好ましいポリマーとしては、上記の各種化合物の他に以下のものを例示することができる。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等のフッ化（メタ）アクリレートとの共重合体を挙げることができる。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がある。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。また、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。
【００２９】
なお、これらのポリマーが水素原子（Ｈ）を含んでいる場合には、その水素原子が重水素原子（Ｄ）に置換されていることが好ましく、これにより伝送損失の低減、特に近赤外領域の波長における伝送損失の低減を図ることができる。
【００３０】
さらに、ＰＯＦを近赤外光用途に用いるためには、ポリマーを構成するＣ−Ｈ結合に起因した吸収損失が起こるために、特許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で、この伝送損失を生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。このようなポリマーとしては、例えば、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（ＨＦＩＰ  ２−ＦＡ）などを例示することができる。なお、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。
【００３１】
また、コアとクラッドとを形成するポリマーは、長尺状に押出成形され、さらに、適宜その後延伸するという観点から、重量平均分子量が１万〜１００万であることが好ましく、より好ましくは３万〜５０万である。さらに、押出成形や延伸に対する適性は、分子量分布（ＭＷＤ：重量平均分子量／数平均分子量）にも関係している。ＭＷＤが大きすぎる場合には、極端に分子量の大きい成分が混在しているときに延伸性が悪くなり、延伸が不可能となることもある。したがって、好ましいＭＷＤの範囲は４以下であり、より好ましい範囲は３以下である。
【００３２】
重合性化合物を重合させてポリマーとする場合においては、重合開始剤を使用する場合がある。重合開始剤としては、例えば、ラジカルを生成するものが各種ある。例えばラジカルを生成するものとして、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挙げられる。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挙げられる。なお、重合開始剤は、これらに限定されるものではなく、また、２種類以上を併用してもよい。
【００３３】
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ために、重合度の調整を行うことが好ましい。重合度の調整のためには、連鎖移動剤を使うことができる。連鎖移動剤については、併用する重合性化合物の種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択できる。各重合性化合物に対する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、該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、実験によっても求めることができる。
【００３４】
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等）、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−トルエンチオール等）などを用いることが好ましい。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のが好ましい。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、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は２種類以上を併用してもよい。
【００３５】
前述した重合開始剤や連鎖移動剤、屈折率調整剤の各添加量については、用いるコア用の重合性化合物の種類等に応じて、好ましい範囲を適宜決定することができる。本実施形態においては、重合開始剤は、コア用の重合性化合物に対して、０．００５〜０．０５０質量％となるように添加しており、この添加率を０．０１０〜０．０２０質量％とすることがより好ましい。また、前記連鎖移動剤は、コア用の重合性化合物に対して、０．１０〜０．４０質量％となるように添加しており、この添加率を０．１５〜０．３０質量％とすることがより好ましい。
【００３６】
その他、コア、クラッドもしくはそれらの一部には、光伝送性能を低下させない範囲で、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で、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。該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、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、前記原料となる各種重合性化合物に添加した後、重合することによって、コア、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。
【００３７】
さらに、アウターコア部２４とインナーコア部２５とを形成する各ポリマーのうち少なくともいずれか一方に、屈折率調整剤（ドーパント）を各所定量混合する。このドーパントとしては、非重合性の化合物が好ましい。インナーコア部２５のみにドーパントを添加する場合には、この添加率は、インナーコア部２５の主成分となるポリマーに対して０．０１重量％以上２５重量％以下とすることが好ましく、１重量％以上２０重量％以下とすることがより好ましい。これにより、断面円形の径方向における屈折率分布係数を上記のような好ましい範囲により制御しやすくなる。
【００３８】
本実施形態においては、ドーパントとしては高屈折率で分子体積が大きく、重合性がなく、溶融状態のポリマー中で所定の拡散速度を有する低分子化合物を用い、これ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。ドーパントは、モノマーに限定されず、オリゴマー（ダイマー、トリマー等含む）であってもよい。
【００３９】
そしてドーパントとしての具体的な例としては、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）、ジフェニル（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）などが挙げられ、中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯが好ましい。ドーパントの、コア２１における濃度および分布を調整することによって、ＰＯＦ１１の屈折率を所望の値に変化させることができる。
【００４０】
コア２１、クラッド２２には、光伝送性能を低下させない範囲で、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で、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。このような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、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することができる。
【００４１】
以下の説明においては、クラッド２２用のポリマーを第１原料、アウターコア部２４を形成するポリマーを第２原料、ポリマーとドーパントとの混合物であって、インナーコア部２５を形成するものを第３原料と称する。なお、本発明は、第１原料〜第３原料中に含まれる各ポリマーが異なる場合に限定されず、例えば、添加剤の種類や重合方法等によって結果的に屈折率が互いに異なるようなものになるものがそれぞれ選ばれる。したがって、本発明により得られる長尺の光学部材をレンズ等として使用することも可能である。第１〜第３原料中に含まれるポリマーはペレット状でも粉末状でもよいが、以下の溶融押出工程に用いる前に、乾燥処理を施すことが好ましく、これにより、成形体における気泡や割れの発生等を防ぐことができる。
【００４２】
また、各ポリマーを重合性化合物から製造するための重合工程と次に説明する溶融押出工程とを連続させ、重合されて溶融状態にある各ポリマーをそのまま溶融押出工程に供してもよい。この場合には、ドーパントは、重合工程から溶融押出工程への送り中や、溶融押出をするための押出機本体（図示せず）の混練部等で溶融ポリマー中に添加してもよい。
【００４３】
図４は、本発明の一実施様態としての連続成形設備を示す概略図であるが、本発明は、これに限定されるものではない。連続成形設備４１は、第１〜第３原料を溶融してともに押し出す溶融押出装置４２と、互いに独立して駆動して、ＰＯＦ原糸１２の搬送速度をそれぞれ制御し、延伸時におけるＰＯＦ原糸１２に付与する張力を調整するとともに、ＰＯＦ原糸１２及びＰＯＦ１１の搬送方向を変化させる第１及び第２の搬送装置４４，４５と、ＰＯＦ原糸１２が加熱されながら所定の延伸倍率で延伸される延伸部４７と、ＰＯＦ１１を巻き取るための巻取装置４８とを備える。なお、搬送路には、ＰＯＦ原糸１２またはＰＯＦ１１を支持する支持部材５１を連続成形設備４１に適宜設けている。この支持部材としては、支持ローラやガイドプーリ等の周知の支持部材を用いることができる。
【００４４】
溶融押出装置４２は、第１〜第３原料を溶融混練する押出機本体５３と溶融された第１〜第３原料を共に押し出す押出ダイ５４とを有する押出機５５、及び押出ダイ５４から出されたＰＯＦ原糸１２を冷却するための冷却手段５７を有している。また、第１及び第２搬送装置４４，４５は、搬送手段６１、６２としての駆動プーリをそれぞれ２つ有している。本実施形態における搬送手段６１，６２は駆動プーリであり、駆動方法としてはベルト駆動やチェーン駆動やギア駆動など周知の方法を用いることができる。ただし、この搬送手段６１，６２は、駆動プーリのみに限定されず、ＰＯＦ原糸１２またはＰＯＦ１１を搬送面に巻き掛けて搬送方向を変えながら搬送させることができるものであればよく、例えば搬送ローラ等としてもよい。
【００４５】
この連続成形設備４１を用いてＰＯＦ１１を製造する方法を説明する。第１〜第３原料はそれぞれ押出機本体５３で溶融されて押出ダイ５４からＰＯＦ原糸１２として共に押し出される。この押出工程については別の図を用いて後で詳細に説明する。押し出されたＰＯＦ原糸１２は、第１搬送装置４４により搬送されて冷却手段５７で冷却された後、延伸部４７に送られる。延伸部４７では、後述のように、ＰＯＦ原糸１２は加熱されて長手方向に所定倍率で延伸される。延伸部４７の下流に備えられた第２搬送装置４５は、本実施形態では第１搬送装置４４と同様な機構とされており、延伸するためにＰＯＦ原糸１２に付与される張力は、第１搬送装置４４と第２搬送装置４５との各搬送速度を独立して制御することにより調整される。なお、延伸部の後にさらに冷却手段を設けて、延伸により得られたＰＯＦ１１を冷却することもある。
【００４６】
また、冷却手段５７と第１搬送装置４４との間に第１張力測定装置６６を、延伸部と第２搬送装置４５との間に第２張力測定装置６７を設けて、それぞれ張力を測定することが好ましい。これにより、押出時におけるＰＯＦ原糸１２、ならびに、延伸部４７においてＰＯＦ原糸１２に付与される張力をそれぞれ検知し、これらの検知結果に基づいて第１及び第２搬送装置４４，４５の各搬送速度を制御することができるので、延伸倍率の調整をより効率的に行うことができる。また、冷却手段５７の下流であって第１搬送装置４４の上流にはＰＯＦ原糸の外径を測定する第１外径測定装置６８、延伸部４７の下流であって巻取機４８の上流には第２外径測定装置６９を設け、これらの検知結果を延伸倍率の調整に用いることが好ましい。
【００４７】
上記の連続成形設備４１及びＰＯＦ製造方法について、さらに詳細に説明する。図５は溶融押出装置４２の要部を示す概略図である。ただし、本発明は、溶融押出装置４２の構成ならびに溶融押出方法に依存しない。図５では、第１、第２、第３原料にそれぞれ符号７３，７４，７５を付している。この溶融押出装置４２について、さらに詳細に説明する。なお、図５では押出機本体については図示を略す。押出ダイ５４は、同心円状に複層形成された繊維状の成形体を製造することができる周知のものであってよく、特に限定されない。本実施形態で用いた押出ダイ５４は、第１ダイ本体８１と第２ダイ本体８２と第３ダイ本体８３とにより一体的に組み立てられており、これら各ダイ本体８１〜８３によって、インナーコア部形成流路８４とアウターコア部形成流路８５とクラッド形成流路８６とが形成されている。そして、インナーコア部形成流路８４には第３原料７５が供給される。また、第１ダイ本体８１と第２ダイ本体８５との間には、第２原料７４の供給路８７が複数形成されており、アウターコア部形成流路８５に第２原料７４を供給する。同様に、第２ダイ本体８２と第３ダイ本体８３との間には、第１原料７３の供給路８８が複数形成されており、クラッド形成流路８６に第１原料７３を供給する。また、クラッド形成流路８６の下端部は、下端に向かうに従い流路径が小さくなるテーパー状とされている。なお、図５では、ＰＯＦ原糸１２が下方向に押し出されるように押出ダイ５４を示しているが、押出ダイ５４の向きはこの状態に限定されず、例えば横向きにしてＰＯＦ原糸１２が水平方向等の角度で押し出されてもよい。
【００４８】
このクラッド形成流路８６を有する第３ダイ本体８３の外周部には、複数のヒータからなる温度制御部（図示なし）が設けられており、クラッド形成流路８６の流路方向において温度勾配がつけられるようになっている。この押出ダイ５４の内部において、ドーパントの拡散が徐々に進行し、図３に示すような径方向における屈折率変化をＰＯＦ原糸１２に発現させることができる。
【００４９】
第１張力測定機６６としては、周知の各種張力測定機を用いることができるが、検知における応答性の点でロードセル型のものが好ましい。例えば、本実施形態で用いたＰＬＣロードセル（型式；ＰＬＣ−１Ｋ，日本電産シンポ（株）製）を例示することができる。
【００５０】
冷却手段５７としては、連続搬送されている繊維状の成形体を連続的に冷却することができるものが好ましく、本実施形態では、簡易的かつ十分な冷却を得られる点で水槽を用いている。その他にも、例えば、冷媒を通過させることができるジャケットを備えたパイプを冷却手段５７として用いると、このパイプ中に被冷却物を通すことによりこれを冷却することができるし、また、風を被冷却物に吹き付ける送風機構を冷却手段５７として用いることができる。なお、本実施形態においては、ＰＯＦ原糸１２の溶融押出における張力は、第１搬送装置４４による搬送速度制御により調整されているが、この方法に限定されず、他の周知の張力付与手段を用いて調整されてもよい。
【００５１】
第１外径測定機６８としては、市販の各種測定機を用いることができるが、連続的に搬送されるものの外径を連続的、かつ非接触で測定できるものが好ましい。例えば、本実施形態で用いたデジタル寸法測定機（型式；ＬＳ−７０１０（測定部），ＬＳ−７５００（コントロール部）、（株）キーエンス製）を挙げることができる。
【００５２】
上記のような溶融押出装置４２を用いた場合には、以下のようにＰＯＦ原糸１２が製造される。まず、第１〜第３原料７３〜７５は、それぞれ別の押出機本体（図示せず）により溶融状態とされ、インナーコア部形成流路８４、供給路８７，８８の各開口部である供給口８４ａ，８７ａ，８８ａからそれぞれ押出ダイ５４の内部に入る。押出ダイ５４の内部では、まず、アウターコア部形成流路８５で、第３原料４３の外周を第２原料７４が覆うことにより２層構造を形成する。そして、クラッド形成流路８６で、この２層構造の外周をさらに第１原料７３が覆う。そして第１〜第３原料７３〜７５は、３層構造を形成した状態でクラッド形成流路８６の内部を通って押出ダイ５４の外部へ押し出される。
【００５３】
クラッド形成流路８６の内部では、第３原料７５に含有されたドーパントが、流路の温度制御により、各層内と各層間で拡散し、これにより、ＰＯＦ原糸１２の断面円形の径方向における屈折率が前述のようになる。なお、ドーパントの拡散はこの方法以外でも可能である。例えば、押出ダイ５４ではドーパントの拡散を目的とせずに単にＰＯＦ原糸を押し出し、この後に、押し出されたＰＯＦ原糸を加熱手段により加熱することによりドーパントを拡散させてもよい。この場合には、押出ダイ５４と加熱手段との間に冷却手段を設けて、押し出されたＰＯＦ原糸を一旦冷却してから前記加熱手段により加熱してもよい。
【００５４】
そして、押し出されたＰＯＦ原糸１２は、第１外径測定機６８により外径を測定されながら、この検知結果に応じて第１搬送装置４４による搬送速度を制御されて張力制御されるので、これによりＰＯＦ原糸１２の外径を制御することができる。なお、第１搬送装置４４による搬送速度の制御に代えて、または加えて、支持部材５１の位置を調整することにより、ＰＯＦ原糸１２の径を一定となるようにすることができる。
【００５５】
この溶融押出装置４２と、次に説明する延伸部４７とは、明確に区画されているものではない。図６には、延伸部４７の概略図を示す。延伸部４７は、ＰＯＦ原糸１２を加熱するための加熱機９２を備え、適宜冷却手段９３が加熱機９２の下流に設けられる。加熱機９２には、ＰＯＦ原糸１２をその走行方向に沿って加熱することができるヒータ９４が備えられており、このヒータ９４は、ＰＯＦ原糸１２の搬送方向に沿って温度を変化させることができる。
【００５６】
この延伸部４７によると、ＰＯＦ１１はＰＯＦ原糸１２から以下の方法で製造される。まず、前述の溶融押出装置４２により製造されたＰＯＦ原糸１２が、第１搬送装置４４により搬送されて加熱機９２の内部に連続的に案内される。ＰＯＦ原糸１２は、第１搬送装置４４により搬送速度を制御されている。ＰＯＦ原糸１２は、加熱機９２に入るとヒータ９４により加熱され、第２搬送装置４５により搬送される。加熱された後のＰＯＦ１１の搬送速度は第２搬送装置４５により制御され、第２搬送装置４５による搬送速度を第１搬送装置４４による搬送速度よりも大きくすることによりＰＯＦ原糸１２が長手方向に延伸される。このようにしてＰＯＦ原糸１２は所定の延伸倍率で延伸されて所定外径を有するＰＯＦ１１となる。
【００５７】
なお、ＰＯＦ原糸１２の加熱方法は、ヒータ９４や加熱気体を吹き付ける方法に限定されない。例えば、赤外線や近赤外線の輻射加熱式等の加熱手段を加熱機９２に代えて用いてもよい。
【００５８】
第１及び第２搬送装置４４，４５の搬送手段６１，６２について詳細に説明する。図７は、本発明の一実施様態として例示する搬送手段６２の概略図であり、（ａ）は正面概略図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面概略図である。本実施形態では、搬送手段６１，６２は互いに同じものを用いているので、ここでは、搬送手段６２のみを図示してＰＯＦ１１の搬送方法のみを説明することとし、搬送手段６１の図示及びＰＯＦ原糸１２の搬送方法については説明を略す。本実施形態における搬送手段６２は前述のように駆動プーリであって、駆動軸１０２に取り付けられた回転部材１０３の周面がＰＯＦ１１を搬送するための搬送面となっている。この搬送面には、Ｕ字型あるいはＶ字型の溝１０３ａが施されており、この溝１０３ａにＰＯＦ１１が巻き掛けられるように支持される。
【００５９】
本発明では、ＰＯＦ１１の搬送路の曲率半径ｒ１がＰＯＦ１１の直径Ｄ１の５０倍以上となるようにしている。具体的には、搬送手段６２の溝１０３ａにおけるＰＯＦ１１の接触部分の曲率半径を図７の（ｂ）のように上記ｒ１の値としている。なお、図示は略すが、支持部材５１（図４参照）により形成される搬送路の曲率半径もＰＯＦ１１の直径Ｄ１の５０倍以上としている。そして、この条件を満たすための方法として、本実施形態では、搬送手段６２の外周の径Ｒ１が搬送対象物であるＰＯＦ１１の直径Ｄ１の１００倍以上となるようにする。径Ｒ１は、ＰＯＦ１１の直径Ｄ１の１５０倍以上であることがより好ましく、２００倍以上であることがさらに好ましい。本実施形態のように、溝１０３ａが周面に施されている場合には、図７に示すように、ＰＯＦ１１が実際に接触する溝１０３ａの深さを考慮してＲ１を決定する。
【００６０】
このように外周の径Ｒ１が設定された搬送手段６２を用いて、ＰＯＦ１１を巻き掛けて搬送すると、ＰＯＦ１１が折れたりひび割れたりすることなく、良好な状態での搬送が可能となる。そして、上記のような外周径Ｒ１を持つ搬送手段６２を用いた場合には、ＰＯＦ１１は、搬送手段６２の周面でスリップすることもないので、表面に傷が発生することもなくなる。以上のように、本発明によると、連続製造における製造ロスを低減することができるとともに、安定製造を長時間化することができる。さらに、このような搬送手段６２を用いると、ＰＯＦ１１が十分に冷却されていない場合でも、搬送手段６２の周曲面に応じた型が付きにくくなるとともに、搬送方向を所定の角度に変更するために従来と同じ巻き掛け角度（ラップ角）としても従来よりも大きな巻き掛け長さ（ラップ距離）とすることができるので搬送がより安定するという効果も得られる。ここで、搬送の安定性とは、搬送手段６２からのＰＯＦの脱落性や弛み性等を意味する。さらに得られる効果としては、ＰＯＦ製造開始するときに、押し出されたＰＯＦ原糸を製造ライン中に予め通す作業（通線作業）が容易になるということが挙げられる。
【００６１】
なお、本実施形態では、搬送手段６２が断面円形である場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、搬送手段６２が、２つのローラに掛け渡されたベルトであって、ベルトがローラのうち少なくとも一方の回転駆動により無端走行している場合には、ＰＯＦ１１をローラ上のベルトの上に掛け渡し、ベルトのＰＯＦが掛け渡された部分が描く曲線についてその曲率半径をＲ２とすると、２×Ｒ２の値がＰＯＦの径Ｄ１の１００倍以上とするとよい。また、搬送手段６２は、無接触でＰＯＦを搬送するような無接触搬送手段であってもよい。無接触搬送手段としては、例えば空気をＰＯＦに吹き付けることにより搬送手段とＰＯＦとが接触することなくＰＯＦが搬送されるようなものを挙げることができる。
【００６２】
ところで、延伸処理をされていないで単に溶融押出のみでＰＯＦを製造すると、そのＰＯＦは分子の配向がない、あるいは延伸された場合に比べて緩やかであるので、もろく折れやすいという性質をもつ。このような性質は、延伸を施される前のＰＯＦ原糸１２にも共通する。また、ＰＯＦ１１を構成するポリマーがＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）である場合には特に顕著である。そこで、本実施形態では、搬送路の曲率半径がＰＯＦの５０倍以上となるようにされており、また、搬送手段６１においても上記の搬送手段６２と同様に、その直径Ｒ１がＰＯＦ原糸１１の外径の１００倍以上となるようにしている。このため、そのようなＰＯＦであっても、長手方向と交差する方向における曲げの応力が抑制することができる。なお、搬送手段６１により搬送されているＰＯＦ原糸１２は、押出ダイから出された直後から搬送手段６１に至るまでの間に、その搬送力等により延伸されている場合もあり、本発明では、その場合の延伸倍率が１．５倍以内となっている。すなわち、延伸直後の単位長さをＬ３とし、この単位長さ分のＰＯＦ原糸１２が搬送手段６１に至ったときの長さをＬ４とするとき、Ｌ４／Ｌ３の値が１以上１．５以下となっている。
【００６３】
そして、本実施形態では、上記のような延伸部４７を設けて延伸することにより、ＰＯＦとしての機械的強度を向上させている。この延伸工程では、延伸倍率が１．５よりも大きく、かつ、３．５倍以下となるように延伸することが好ましい。延伸倍率が３．５倍よりも大きいと、ＰＯＦ原糸１２を構成するポリマーの種類や延伸条件によってはＰＯＦ原糸１２が切れてしまったり、屈折率分布が図３のグラフに示したような山型にならなかったりすることもある。一方、延伸倍率が１．５倍以下であると、延伸による機械的強度の向上効果がないことがある。
【００６４】
このように、溶融押出工程のみでＰＯＦを形成する方法ではなく、本発明のように一旦ＰＯＦよりも少し太めのＰＯＦ原糸１２を製造してから、このＰＯＦ原糸１２を延伸することにより、構成分子を配向させることができるので強度を高めることができる。そして、ＰＯＦ原糸１２をＰＯＦ１１とするための延伸倍率を上記範囲とすることにより、ポリマーの分子配向を十分かつ均一にすることができるために、ＰＯＦ１１としての強度を向上することができる。
【００６５】
本発明による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層以上の保護層としての被覆材を被覆して使用される。
【００６６】
得られたＰＯＦは、第１の被覆工程を経て光ファイバ心線となり、１本の心線または複数本の心線を束ねた形態で第２の被覆工程により被覆をされて光ケーブルとなる。ただし、光ケーブルの中でもシングルファイバケーブルとする場合には、第２の被覆工程を経ることなく、第１被覆工程における被覆層を外表としたままで光ケーブルとして用いることもある。光ケーブルとされるときの被覆の形態としては、一本の前記心線と被覆材との界面、あるいは複数本束ねた状態の光ファイバ心線の外周と被覆材との界面が、すべて接するように被覆されている密着型の被覆と、被覆材と光ファイバ心線との界面に空隙を有するルース型被覆とがある。ルース型被覆では、たと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、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、通常は密着型が好ましい。
【００６７】
しかし、ルース型被覆では、被覆材と光ファイバ心線とが密着していないので、光ケーブルにかかる応力や熱等のダメージの多くを、被覆層により緩和させることができるという利点を有する。そのため、ルース型の被覆は、使用目的によっては好ましく用いることができる。ルース型被覆の場合のコネクタ接続部からの水分の伝播については、光ファイバ心線と被覆材との界面の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することにより、防止することができる。さらに、これらの半固体や粉粒体に対して耐熱性や機械的機能の向上などの他の異なる機能を付与させることにより、多機能な被覆層を形成した光ファイバケーブルを製造することができる。なお、ルース型の被覆とするには、クロスヘッドダイの押出し口ニップルの位置を調整し減圧装置による減圧度を加減することにより、前記空隙を有する層を形成することができる。この空隙層の厚みは前述のニップル厚みと空隙層とを加圧／減圧することにより調整することができる。
【００６８】
第１、第２の被覆工程で設けられる被覆材には、難燃剤や、紫外線吸収剤、酸化防止剤、昇光剤、滑材等を、光伝送特性に影響を及ぼさない条件範囲で添加してもよい。
【００６９】
なお、前記難燃剤としては、臭素を始めとするハロゲン含有の樹脂や添加剤、リン含有のものがあるが、燃焼時における毒性ガス低減等の安全性の観点では、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が主流となりつつある。ただし、このような金属水酸化物は、その内部に水分を結晶水として有している。この水分は、これら金属水酸化物の製法過程における付着水に起因するものであり完全除去は不可能とされる。したがって、金属水酸化物による難燃性付与は、ＰＯＦに接する被覆層には含有させず、ケーブルとしての外表となる被覆層に対してのみ行うことが望ましい。
【００７０】
また、光ケーブルに複数の他の機能を付与させるために、適宜機能性層としての被覆層をさらに積層させてもよい。例えば、前述の難燃化層以外に、ＰＯＦの吸湿を抑制するためのバリア層や、ＰＯＦに含有された水分を除去するための吸湿材料層等がある。このような吸湿材料層の付与方法としては、例えば、吸湿テープや吸湿ジェルを、所定の被覆層内や被覆層間に設ける方法がある。他の機能性層としては、可撓時の応力緩和のための柔軟性素材層、外部からの応力を緩衝するための緩衝材としての発泡材料層、剛性を向上させるための強化層などがある。プラスチック光ケーブルの被覆材としては、樹脂以外にも、高い弾性率を有する繊維（いわゆる抗張力繊維）および／または剛性の高い金属線等の線材を熱可塑性樹脂に含有させたものが例示され、このような材料を用いると、得ら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好ましい。
【００７１】
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、ポリアミド繊維が挙げられ、前記金属線としてはステンレス線、亜鉛合金線、銅線などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。その他に保護のための金属管の外装、架空用の支持線や、配線時の作業性を向上させるための機構を、プラスチック光ケーブルの外周部に組み込むことができる。
【００７２】
また、光ケーブルの形状は使用形態によって、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、さらにそれらを押え巻やラップシースなどでまとめたものなど用途に応じてその形態が選ばれる。
【００７３】
本発明のＰＯＦから得られる光ケーブルは、従来の光ケーブルに比べて、軸ずれに対する許容度が高いために、突き合せにより接合しても用いることができるが、より好ましくは、光ケーブルの端部に接続用光コネクタを備えて、互いの接続部を確実に固定することが好ましい。コネクタとしては一般に知られている、ＰＮ型、ＳＭＡ型、ＳＭＩ型などの市販の各種コネクタを利用することが可能である。
【００７４】
本発明のＰＯＦから得られる光ケーブルは、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等が組み合わされて好適に用いられる。この際には、必要に応じて他の光ファイバ等と組合わせてもよい。それらに関連する技術としてはいかなる公知の技術も適用でき、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」などを参考にすることができる。前記文献に記載の種々の技術と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等をはじめとする、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適に用いることができる。
【００７５】
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号等の各公報に記載の光バス；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号等の各公報に記載の光分岐結合装置；特開２０００−２４１６５５号等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号等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号等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号等に記載の光伝送システム；特開２００１−３３９５５４号、特開２００１−３３９５５５号等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で、多重化した送受信などを使用した、より高度な光伝送システムを構築することができる。以上の光伝送用途以外にも照明（導光）、エネルギー伝送、イルミネーション、センサ分野にも用いることができる。
【００７６】
また、本実施形態ではＰＯＦを製造する場合を例として本発明を詳細に説明したが、本発明は、ＰＯＦ以外の製造にも適用することができる。例えば、溶融押出等によりポリマーの線状体を成形してこれを巻取手段にまで搬送する工程を必要とするような線状体製造装置ならびに製造方法に対して本発明は有効である。特に、分子配向がほとんどないようなポリマー製の線状体を搬送する場合には本発明は効果が大きい。
【実施例１】
【００７７】
本発明の製造方法によりＰＯＦを製造するとともに、得られたＰＯＦの搬送状態とＰＯＦ１１の外観を目視で観察した。
【００７８】
インナーコア部２５がＰＭＭＡ＋ＤＰＳ（２０重量％）、アウターコア部２４がＰＭＭＡ、クラッド２２がＰＶＤＦとなるように第１〜第３原料７３〜７５を選択した。押出機本体５３には３つのスクリュー溶融混練部が備えられており、各スクリューの径は１６ｍｍである。各溶融混練部は、第３原料７５の温度が２１０℃、第２原料７４の温度が２４０℃、第１原料７３の温度が２３０℃となるように、温度コントローラ（図示なし）で温度制御される。外径がφ１ｍｍのＰＯＦ原糸１２となるように各原料７３〜７５を押出ダイ５４から押し出した。押出ダイ５４は、内径が１ｍｍのものである。押し出されたＰＯＦ原糸１２においては、アウターコア部２４の外径Ｄ２が９５２μｍであって、インナーコア部２５の外径が５８０μｍである。
【００７９】
押し出されたＰＯＦ原糸１２を１５℃に温度調整された冷却手段５７としての水槽で冷却し、搬送手段６１としての駆動プーリ（ゴデットロール）により５ｍ／分の速度で引き取った。そして、１５０℃に温度設定した加熱機９２でＰＯＦ原糸１２を加熱しながら、搬送手段６２としての駆動プーリにおける搬送速度を９ｍ／分とすることにより、ＰＯＦ原糸１２を延伸してＰＯＦ１１とした。そして得られたＰＯＦ１１を巻取装置４８により巻き取った。ＰＯＦ１１は、その外径が約７５０μｍであって、アウターコア部２４の外径ｄ２が約７１４μｍであり、インナーコア部２５の外径Ｄ３の外径が４３５μｍである。巻き取ったＰＯＦ１１を、コイル状のままで１９０℃の恒温により５分間加熱した後、室温で自然冷却し、屈折率分布型プラスチック光ファイバを得た。搬送手段６１，６２としてのプーリはいずれも径Ｒ１が１００ｍｍであって、搬送路に設けたローラやガイドプーリ等もすべてその径を１００ｍｍとした。
【００８０】
本実施例１の結果、ＰＯＦ原糸１２及びＰＯＦ１１は、全工程内で良好に搬送され、また得られたＰＯＦには表面傷が発生していなかった。
【実施例２】
【００８１】
本実施例２は実施例１に対する比較実験として実施したものである。搬送手段６１，６２を径Ｒ１が５０ｍｍのプーリに代えた他は、実施例１と同様に実施した。
【００８２】
本実施例２の結果、搬送手段６１に代えた５０ｍｍの径Ｒ１のプーリでＰＯＦ原糸が折れてしまった。
【００８３】
実施例１では、ＰＯＦ原糸の外径に対するプーリの半径の比は５０であるのに対し、実施例２における前記比は２５である。上記結果により、実施例２では、プーリによる搬送路の曲率半径が５０よりも小さいためにＰＯＦ原糸にかかる曲げ応力が局部的に大きくなりすぎて、ＰＯＦ原糸が折れてしまうと考えられる。
【００８４】
以上のように、本発明により、屈折率等が互いに異なる高分子材料を柱状の光学部材として連続的に溶融押し出しした後、安定的に光学部材を連続搬送することができるので、連続製造をより長時間化することができるとともに、その光学部材に表面傷を発生させないので製造ロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】プラスチック光ケーブルを製造するフロー図である。
【図２】ＰＯＦの断面図である。
【図３】ＰＯＦの断面径方向における屈折率を示すグラフである。
【図４】連続成形設備を示す概略図である。
【図５】溶融押出装置の要部を示す概略図である。
【図６】延伸部の概略図である。
【図７】搬送手段を示す概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１１    プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）
１２    ＰＯＦ原糸
４１    連続成形設備
４２    溶融押出装置
４４    第１搬送装置
４５    第２搬送装置
４７    延伸部
４８    巻取装置
６１，６２  搬送手段
Ｄ１    ＰＯＦの外径
Ｒ１    搬送手段の径
ｒ１    搬送路の曲率半径
【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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