(57)【要約】【課題】従来の光ファイバ素線の製造方法及び製造装置と比較して、光ファイバの製造効率を高めることができる製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】光ファイバ素線の製造方法は、被覆の表層が硬化した光ファイバ素線（１０β）を巻取ドラム（１０９ａ）に巻き取りつつ、巻取ドラム（１０９ａ）に巻き取られた光ファイバ素線（１０β）に紫外線を照射することによって、前記表層以外の領域を硬化させる２次照射工程を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線引きされた光ファイバ裸線の表面に紫外線樹脂からなる被覆を塗布する塗布工程と、
前記光ファイバ裸線に前記被覆を塗布することによって得られた光ファイバ素線に対して紫外線を照射することによって、前記被覆の表層を硬化させる１次照射工程と、
前記被覆の表層が硬化した光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取りつつ、当該巻取ドラムに巻き取られた光ファイバ素線に紫外線を照射することによって、前記被覆の表層以外の領域を硬化させる２次照射工程とを含む、
ことを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。
【請求項２】
前記塗布工程は、前記光ファイバ裸線の表面に第１の紫外線硬化樹脂からなる１次被覆を塗布する１次塗布工程と、前記１次被覆の表面に前記第１の紫外線硬化樹脂とは異なる第２の紫外線硬化樹脂からなる２次被覆を塗布する２次塗布工程と、を含み、
前記１次照射工程は、前記２次被覆を硬化させ、
前記２次照射工程は、前記１次被覆を硬化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ素線の製造方法。
【請求項３】
前記２次照射工程において紫外線を発する光源は、発光ダイオードである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ素線の製造方法。
【請求項４】
前記被覆の表層が硬化した前記光ファイバ素線において、前記被覆の表層以外の領域は、未硬化又は半硬化した状態である、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光ファイバ素線の製造方法。
【請求項５】
線引きされた光ファイバ裸線の表面に紫外線樹脂からなる被覆を塗布する塗布部と、
前記光ファイバ裸線と前記被覆とからなる光ファイバ素線に対して紫外線を照射することによって、前記被覆の表層を硬化させる１次照射部と、
前記被覆の表層が硬化した光ファイバ素線を巻き取る巻取ドラムと、当該巻取ドラムに巻き取られた光ファイバ素線に紫外線を照射することによって、前記被覆の表層以外の領域を硬化させる２次照射部とを備えている、
ことを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。
【請求項６】
前記塗布部は、前記光ファイバ裸線の表面に第１の紫外線硬化樹脂からなる１次被覆を塗布する１次塗布部と、前記１次被覆の表面に前記第１の紫外線硬化樹脂とは異なる第２の紫外線硬化樹脂からなる２次被覆を塗布する２次塗布部とにより構成され、
前記１次照射部は、前記２次被覆を硬化させ、
前記２次照射部は、前記１次被覆を硬化させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項７】
前記２次照射部は、紫外線を発する光源として１又は複数の発光ダイオードユニットを備えている、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項８】
前記巻取ドラムが前記光ファイバ素線を巻き取る速度は、被覆が未硬化である光ファイバ素線が前記１次照射部を通過したときに、前記被覆の表層が硬化した状態となり、且つ、前記被覆の表層以外の領域が未硬化又は半硬化した状態となるように設定される、
ことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項９】
前記２次照射部は、前記光源として、紫外線の照射範囲が前記巻取ドラムの幅よりも狭い１又は複数の前記発光ダイオードユニットを備えており、
前記１又は複数の発光ダイオードユニットは、前記照射範囲が前記巻取ドラムの幅の全域にいきわたるように、前記巻取ドラムの幅方向に沿って周期的に移動する、
ことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項１０】
前記２次照射部は、前記光源として、紫外線の照射範囲が前記巻取ドラムの幅よりも狭い１又は複数の前記発光ダイオードユニットを備えており、
前記巻取ドラムは、前記照射範囲が前記巻取ドラムの幅の全域にいきわたるように、当該巻取ドラムの幅方向に沿って周期的に移動する、
ことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【請求項１１】
前記１又は複数の発光ダイオードユニットにおいて、紫外線の照射範囲は、前記巻取ドラムの幅の全域を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ素線の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ素線の製造方法及び光ファイバ素線の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、広く用いられている光ファイバ素線は、ガラス製の光ファイバ裸線と、光ファイバ裸線の外側面に形成された樹脂製の被覆とを備えている。被覆は、外部からの衝撃などから光ファイバ裸線を保護する。
【０００３】
特許文献１には、光ファイバ裸線（特許文献１に記載の裸光ファイバ）と、光ファイバ裸線の外側面に形成された１次被覆（特許文献１に記載の内層樹脂を硬化させたもの）及び２次被覆（特許文献１に記載の外層樹脂を硬化させたもの）からなる被覆とを備えた光ファイバ素線の製造装置が記載されている。
【０００４】
特許文献１の図９，１０，１５に示されているように、この製造装置は、プリフォームを溶融して延伸する線引炉、１次被覆を塗布する第１の塗布装置、２次被覆を塗布する第２の塗布装置、１次被覆を硬化させるための紫外線照射装置、２次被覆を硬化させるための紫外線照射装置、及び、光ファイバ素線を巻き取る巻取ドラム（特許文献１に記載のボビン）を備えている。１次被覆及び２次被覆を構成する樹脂材料としては、紫外線のエネルギーを吸収することによって硬化する紫外線硬化型の樹脂材料（紫外線硬化樹脂とも称する）を採用している。１次被覆及び２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂は、硬化することによって被覆として機能する。
【０００５】
特許文献１の図９，１０に示された製造装置において、全ての紫外線照射装置は、光ファイバの走行方向を変換するガイドローラの上流側に配置されている。一方、特許文献１の図１５に示された製造装置において、一部の紫外線照射装置は、ガイドローラの上流側に配置されており、残りの紫外線照射装置は、ガイドローラの下流側に配置されている。このように紫外線照射装置を配置する場所についてバリエーションがあるものの、特許文献１の図９，１０，１５に示された各製造装置は、１次被覆及び２次被覆が硬化した状態の光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取るように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１７５２５号公報（２０１０年５月２７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の図９，１０，１５に記載されたような従来の製造装置においては、プリフォームから裸光ファイバを線引きする速度、換言すれば、光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取る速度の上限値が、１次被覆及び２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂を硬化させる硬化反応によって規制されている。
【０００８】
このように、従来の製造装置には、光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取る速度を高速化する余地がある。換言すれば、光ファイバ素線の製造効率を高める余地がある。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の光ファイバ素線の製造方法及び製造装置と比較して、光ファイバの製造効率を高めることができる製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造方法は、線引きされた光ファイバ裸線の表面に紫外線樹脂からなる被覆を塗布する塗布工程と、前記光ファイバ裸線に前記被覆を塗布することによって得られた光ファイバ素線に対して紫外線を照射することによって、前記被覆の表層を硬化させる１次照射工程と、前記被覆の表層が硬化した光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取りつつ、当該巻取ドラムに巻き取られた光ファイバ素線に紫外線を照射することによって、前記被覆の表層以外の領域を硬化させる２次照射工程とを含む。
【００１１】
上述の各工程を含む光ファイバ素線の製造方法によれば、２次照射工程は、被覆の表層が硬化した光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取りながら実施される。そのため、１次照射工程においては、被覆の表層が硬化していればよく、被覆の全ての領域は、硬化していなくてもよい。
【００１２】
そのため、１次照射工程において被覆の表層を硬化させることができる範囲内で、巻取ドラムが光ファイバ素線を巻き取る速度を任意に設定することができる。換言すれば、当該速度を２次照射工程における被覆の表層以外の領域の硬化反応に規制されることなく任意に設定することができる。
【００１３】
したがって、光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取る前に被覆の全ての領域を硬化させる従来の製造方法と比較して、光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取る速度を高速化でき、その結果として、光ファイバ素線の製造効率を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造方法において、前記塗布工程は、前記光ファイバ裸線の表面に第１の紫外線硬化樹脂からなる１次被覆を塗布する１次塗布工程と、前記１次被覆の表面に前記第１の紫外線硬化樹脂とは異なる第２の紫外線硬化樹脂からなる２次被覆を塗布する２次塗布工程と、を含み、前記１次照射工程は、前記２次被覆を硬化させ、前記２次照射工程は、前記１次被覆を硬化させる、ことが好ましい。
【００１５】
本製造方法を用いて製造する光ファイバ素線の被覆は、上述のように、１次被覆と２次被覆とにより構成されていてもよい。光ファイバ素線がこのように構成されている場合にも、本製造方法は、従来の製造方法と比較して、光ファイバ素線の製造効率を高めることができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造方法において、前記２次照射工程において紫外線を発する光源は、発光ダイオードである、ことが好ましい。
【００１７】
第１の紫外線硬化樹脂として第２の紫外線硬化樹脂よりもヤング率が低い紫外線硬化樹脂を採用する場合、２次照射工程において用いる紫外線を発する光源は、発熱量が少ない光源であることが好ましい。
【００１８】
紫外線を発する光源の一例として、水銀ランプやメタルハライドランプなどの紫外放射ランプ（ＵＶランプ）と、発光ダイオードとが挙げられる。発光ダイオードの発熱量は、ＵＶランプの発熱量と比較して大幅に小さい。したがって、２次照射工程において紫外線を発する光源としては、発光ダイオードを好適に利用できる。
【００１９】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造方法における前記被覆の表層が硬化した前記光ファイバ素線において、前記被覆の表層以外の領域は、未硬化又は半硬化した状態である、ことが好ましい。
【００２０】
巻取ドラムが光ファイバ素線を巻き取る速度は、１次照射工程において前記被覆の表層が硬化し、且つ、前記被覆の表層以外の領域が未硬化又は半硬化した状態の光ファイバ素線が得られるように設定されていることが好ましい。巻取ドラムが光ファイバ素線を巻き取る速度をこのように設定することによって、本製造方法は、光ファイバ素線の製造効率を更に高めることができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造装置は、線引きされた光ファイバ裸線の表面に紫外線樹脂からなる被覆を塗布する塗布部と、前記光ファイバ裸線と前記被覆とからなる光ファイバ素線に対して紫外線を照射することによって、前記被覆の表層を硬化させる１次照射部と、前記被覆の表層が硬化した光ファイバ素線を巻き取る巻取ドラムと、当該巻取ドラムに巻き取られた光ファイバ素線に紫外線を照射することによって、前記被覆の表層以外の領域を硬化させる２次照射部とを備えている。
【００２２】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造装置において、前記塗布部は、前記光ファイバ裸線の表面に第１の紫外線硬化樹脂からなる１次被覆を塗布する１次塗布部と、前記１次被覆の表面に前記第１の紫外線硬化樹脂とは異なる第２の紫外線硬化樹脂からなる２次被覆を塗布する２次塗布部とにより構成され、前記１次照射部は、前記２次被覆を硬化させ、前記２次照射部は、前記１次被覆を硬化させる、ことが好ましい。
【００２３】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造装置において、前記２次照射部は、紫外線を発する光源として１又は複数の発光ダイオードユニットを備えている、ことが好ましい。
【００２４】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造装置において、前記巻取ドラムが前記光ファイバ素線を巻き取る速度は、被覆が未硬化である光ファイバ素線が前記１次照射部を通過したときに、前記被覆の表層が硬化した状態となり、且つ、前記被覆の表層以外の領域が未硬化又は半硬化した状態となるように設定される、ことが好ましい。
【００２５】
本発明の各態様に係る光ファイバ素線の製造装置は、上述した本発明の各態様に係る光ファイバ素線の製造方法と同じ効果を奏する。
【００２６】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造装置において、前記２次照射部は、前記光源として、紫外線の照射範囲が前記巻取ドラムの幅よりも狭い１又は複数の前記発光ダイオードユニットを備えており、前記１又は複数の発光ダイオードユニットは、前記照射範囲が前記巻取ドラムの幅の全域にいきわたるように、前記巻取ドラムの幅方向に沿って周期的に移動する、ことが好ましい。
【００２７】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造装置において、前記２次照射部は、前記光源として、紫外線の照射範囲が前記巻取ドラムの幅よりも狭い１又は複数の前記発光ダイオードユニットを備えており、前記巻取ドラムは、前記照射範囲が前記巻取ドラムの幅の全域にいきわたるように、当該巻取ドラムの幅方向に沿って周期的に移動する、ことが好ましい。
【００２８】
また、本発明の一態様に係る光ファイバ素線の製造装置において、前記１又は複数の発光ダイオードユニットにおいて、紫外線の照射範囲は、前記巻取ドラムの幅の全域を含む、ことが好ましい。
【００２９】
２次照射部が備えている光源が上述した各態様のように構成されていることによって、２次照射部は、巻取ドラムに巻き取られた光ファイバ素線に対して紫外線を均一に照射することができる。したがって、これらの製造方法によれば、巻取ドラムの幅方向の位置に応じて光ファイバ素線の被覆の硬化度がバラつくことを抑制することができる。すなわち、これらの製造方法によれば、製造効率を高めつつ、被覆の硬化度が均一な光ファイバ素線を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の一態様によれば、従来の光ファイバ素線の製造方法及び製造装置と比較して、光ファイバの製造効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る製造装置を用いて製造する光ファイバ素線の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る製造装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る製造装置を構成する巻取部の変形例を示すブロック図である。
【図４】図２に示した製造装置が備えている１次照射ユニットの断面図である。
【図５】図２に示した製造装置が備えている２次照射ユニットの断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の一実施形態に係る製造方法について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３３】
〔光ファイバ素線の構成〕
本実施形態に係る製造方法により製造される光ファイバ素線１０について、図１を参照して説明する。図１は、光ファイバ素線１０の横断面（光軸に直交する断面）を示す断面図である。
【００３４】
光ファイバ素線１０は、円柱状の光ファイバ裸線１１と、光ファイバ裸線１１の側面を覆う被覆１２と、を備えている。
【００３５】
光ファイバ裸線１１は、円柱状のコア１１ａと、コア１１ａの側面を覆う円筒状のクラッド１１ｂと、により構成される。コア１１ａ及びクラッド１１ｂは、何れも石英ガラスにより構成されている。ただし、クラッド１１ｂを構成する石英ガラスの屈折率は、コア１１ａを構成する石英ガラスの屈折率よりも低い。コア１１ａとクラッド１１ｂとの屈折率差は、例えば、コア１１ａを構成する石英ガラスに屈折率を上昇させるためのドーパント（例えば、ゲルマニウム）を添加することによって、あるいは、クラッド１１ｂを構成する石英ガラスに屈折率を低下させるためのドーパント（例えば、フッ素）を添加することによって形成される。なお、クラッド１１ｂの屈折率をコア１１ａの屈折率よりも低くするのは、コア１１ａに光を閉じ込める機能を光ファイバ裸線１１に付与するためである。
【００３６】
被覆１２は、光ファイバ裸線１１の側面（クラッド１１ｂの外側面）を覆う円筒状の１次被覆１２ａと、１次被覆１２ａの外側面を覆う円筒状の２次被覆１２ｂと、により構成されている。１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂは、何れも紫外線硬化樹脂により構成されている。ただし、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂のヤング率は、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂のヤング率よりも低い。１次被覆１２ａと２次被覆１２ｂとのヤング率差は、例えば、１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂の重合度を異ならせることにより形成される。なお、２次被覆１２ｂのヤング率を相対的に高く、１次被覆１２ａのヤング率を相対的に低くするのは、硬質の２次被覆１２ｂにより耐外傷性を向上させると共に、軟質の１次被覆１２ａにより衝撃吸収性を向上させるためである。
【００３７】
１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂には、それぞれ、光重合開始剤が含まれている。これらの紫外線硬化樹脂の硬化は、光重合開始剤の吸収波長帯に属する波長を有する紫外線により開始される。なお、硬化時の温度が高いほど、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みやすく、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みにくい傾向がある。また、硬化時の温度が低いほど、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みにくく、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みやすい傾向がある。
【００３８】
〔光ファイバ素線の製造装置〕
本実施形態に係る製造装置１の構成について、図２を参照して説明する。図２は、製造装置１の構成を示すブロック図である。
【００３９】
製造装置１は、光ファイバ素線１０（図１参照）を製造するための装置であり、線引部１０１、冷却部１０２、裸線外径測定部１０３、塗布部１０４、素線外径測定部１０５、１次照射部１０６、引取部１０７、巻取部１０９を備えている。これらの構成要素は、光ファイバ素線１０の走行経路に沿ってこの順に配置される。さらに、製造装置１は、裸線外径測定部１０３及び素線外径測定部１０５から取得したモニタ信号を参照して塗布部１０４及び引取部１０７を制御する制御部１１０を備えている。また、製造装置１は、複数のプーリ１１１＿１〜１１１＿６を備えている。光ファイバ素線１０の走行経路は、これらのプーリ１１１＿１〜１１１＿６によって規定される。さらに、巻取部１０９は、巻取ドラム１０９ａ、プーリ１０９ｂ、及び２次照射部１０９ｃを備えている。
【００４０】
線引部１０１は、光ファイバ裸線１１の母材となるプリフォームを線引きするための手段である。本実施形態においては、加熱炉を線引部１０１として用いる。プリフォームは、この加熱炉により加熱され、溶融する。そして、溶融したプリフォームは、自重により引き伸ばされる。このように、プリフォームを溶融して引き伸ばすことを、「線引き」という。線引部１０１において線引きされたプリフォームは、線引部１０１の下方に配置された冷却部１０２に送り込まれる。
【００４１】
冷却部１０２は、線引きされたプリフォームを冷却するための手段である。本実施形態においては、冷却筒を冷却部１０２として用いる。線引きされたプリフォームは、この冷却筒内を流れる冷却ガスにより冷却され、硬化する。これにより、光ファイバ裸線１１が得られる。冷却部１０２において得られた光ファイバ裸線１１は、光ファイバ裸線１１の外径を測定するための裸線外径測定部１０３を経由した後、冷却部１０２の下方に配置された塗布部１０４に送り込まれる。
【００４２】
塗布部１０４は、被覆１２の母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を光ファイバ裸線１１の側面（表面）に塗布するための手段である。本実施形態においては、２つの塗布ダイスが重ねて設けられた二重塗布ダイスを塗布部１０４として用いる。光ファイバ裸線１１の側面（表面）には、上流側の塗布ダイス（請求の範囲に記載の１次塗布部）によって、１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂（第１の紫外線硬化樹脂）が塗布され、１次被覆１２ａの外側面（表面）には、下流側の塗布ダイス（請求の範囲に記載の２次塗布部）によって、２次被覆１２ｂの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂（第２の紫外線硬化樹脂）が塗布される。これにより、１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂが共に未硬化状態である光ファイバ素線１０が得られる。この状態の光ファイバ素線１０のことを、以下、光ファイバ素線１０αと記載する。塗布部１０４において得られた光ファイバ素線１０αは、光ファイバ素線１０αの外径を測定するための素線外径測定部１０５を経由した後、塗布部１０４の下方に配置された１次照射部１０６に送り込まれる。
【００４３】
なお、塗布部１０４が塗布する紫外線硬化樹脂の厚みは、可変であり、素線外径測定部１０５にて測定された光ファイバ素線１０αの外径に基づいて、制御部１１０により制御されている。制御部１１０は、光ファイバ素線１０αの外径が予め定められた値よりも小さい場合、塗布する紫外線硬化樹脂の厚み増加するように塗布部１０４を制御する。逆に、制御部１１０は、光ファイバ素線１０αの外径が予め定められた値よりも大きい場合、塗布する紫外線硬化樹脂の厚みが減少するように塗布部１０４を制御する。これにより、得られる光ファイバ素線１０の外径を予め定められた値に近づけることができる。
【００４４】
１次照射部１０６は、光ファイバ素線１０αに対して、低酸素雰囲気化においてＵＶランプ（紫外線ランプ）を用いて紫外線を照射するための手段である。１次照射部１０６は、光ファイバ素線１０αに対して紫外線を照射することによって、主に２次被覆１２ｂを硬化させる。その結果、２次被覆１２ｂが硬化した光ファイバ素線１０βが得られる。本実施形態においては、ＵＶランプを光源とするｎ個（ｎは１以上の自然数）の１次照射ユニット１０６＿１〜１０６＿ｎを、１次照射部１０６として用いる。１次照射ユニット１０６＿ｉ（ｉは１以上ｎ以下の自然数）の構成については、参照する図面を代えて後述する。なお、図２においては、ｎ＝３の場合を例示しているが、１次照射部１０６を構成する１次照射ユニット１０６＿ｉの個数は任意である。
【００４５】
被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂は、１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射によって、外側から順に硬化していく。１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射では、主に２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂が硬化する。ただし、１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射が完了した段階では、少なくとも２次被覆１２ｂ（被覆１２の表層）を構成する紫外線硬化樹脂が十分に硬化していればよく、その余の紫外線硬化樹脂は、未硬化状態であっても、半硬化状態であっても構わない。この状態の光ファイバ素線１０のことを、以下、光ファイバ素線１０βと記載する。１次照射部１０６において得られた光ファイバ素線１０βは、プーリ１１１＿１を経由した後、引取部１０７に送り込まれる。プーリ１１１＿１は、光ファイバ素線１０βの走行経路を重力方向に平行な第１方向（図２における下方向）から重力方向に垂直な第２方向（図２における右方向）に変えるターンプーリとして機能する。
【００４６】
引取部１０７は、光ファイバ素線１０βを特定の引取速度で引き取るための手段である。ここで、引取速度とは、引取部１０７が単位時間あたりに引き取る光ファイバ素線１０βの長さのことである。本実施形態においては、キャプスタンを引取部１０７として用いる。引取部１０７により引き取られた光ファイバ素線１０βは、プーリ１１１＿２〜１１１＿６を経由した後、引取部１０７の側方に配置された巻取部１０９に送り込まれる。ここで、プーリ１１１＿５は、第１方向と平行に（図２における上下方向に）変位可能なダンサープーリである。このプーリ１１１＿５を第１方向に（図２における下方向に）付勢することによって、光ファイバ素線１０βに張力が掛けられる。
【００４７】
なお、引取部１０７の引取速度は、可変であり、裸線外径測定部１０３にて測定されて光ファイバ裸線１１の外径に基づいて、制御部１１０により制御されている。制御部１１０は、光ファイバ裸線１１の外径が予め定められた値よりも小さい場合、引取速度が低下するように引取部１０７を制御する。逆に、制御部１１０は、光ファイバ裸線１１の外径が予め定められた値よりも大きい場合、引取速度が上昇するように引取部１０７を制御する。これにより、得られる光ファイバ裸線１１の外径を予め定められた値に近づけることができる。
【００４８】
巻取部１０９は、光ファイバ素線１０βを巻き取るための手段である。本実施形態においては、第２方向に平行な回転軸を有する巻取ドラム１０９ａと、第２方向と平行に変位可能なプーリ１０９ｂと、第２方向と平行に変位可能な２次照射部１０９ｃと、を巻取部１０９として用いる。巻取ドラム１０９ａを回転させながら、プーリ１０９ｂを第２方向と平行に周期的に往復移動させることによって、光ファイバ素線１０βが巻取ドラム１０９ａに均等に巻き取られる。
【００４９】
２次照射部１０９ｃは、光ファイバ素線１０βに対して、ＵＶＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）を用いて紫外線を照射するための手段である。本実施形態においては、ＵＶＬＥＤを光源とするｍ個（ｍは１以上の自然数）の２次照射ユニット１０９ｃ＿１〜１０９ｃ＿ｍを、２次照射部１０９ｃとして用いる。各２次照射ユニット１０９＿ｊ（ｊは１以上ｍ以下の自然数）の構成については、参照する図面を代えて後述する。なお、図２においては、ｍ＝１の場合を例示しているが、２次照射部１０９ｃを構成する２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊの個数は任意である。
【００５０】
２次照射ユニット１０９ｃ＿１の幅は、その照射範囲ｈνが、巻取ドラム１０９ａの幅よりも狭くなる長さである。２次照射ユニット１０９ｃ＿１は、その照射範囲ｈνが巻取ドラム１０９ａの幅の全域にいきわたるように、巻取ドラム１０９ａの幅方向に沿って周期的に往復移動する。
【００５１】
なお、２次照射部１０９ｃが複数の２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊからなる場合、ｍ個の２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊのそれぞれの幅は、ｍ個の２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊのそれぞれの照射範囲を合計することによって得られる照射範囲が、巻取ドラム１０９ａの幅よりも狭くなる長さであればよい。また、ｍ個の２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊは、ｍ個の２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊのそれぞれの照射範囲を合計することによって得られる照射範囲が、巻取ドラム１０９ａの幅よりも狭くなるよう第２方向に沿って配置されればよい。この場合、ｍ個の２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊからなる２次照射部１０９ｃは、その照射範囲が巻取ドラム１０９ａの幅の全域にいきわたるように、巻取ドラム１０９ａの幅方向に沿って周期的に往復移動する。
【００５２】
このように、２次照射部１０９ｃは、巻取ドラム１０９ａの幅方向に沿って周期的に往復移動しながら、巻取ドラム１０９ａに巻き取られた光ファイバ素線１０βに対して紫外線を照射することによって、主に１次被覆１２ａを硬化させる。その結果、被覆１２の全体（１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂの各々）が硬化した光ファイバ素線１０が得られる。
【００５３】
被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂のうち、１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射でも未だ十分に硬化していない紫外線硬化樹脂（被覆１２の表層以外の領域）は、２次照射部１０９ｃにおけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射によって硬化する。２次照射部１０９ｃにおけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射では、主に１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂が硬化する。これにより、２次被覆１２ｂに加えて１次被覆１２ａが十分に硬化した光ファイバ素線１０が得られる。なお、２次照射部１２４におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射は、主に１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化型樹脂を硬化するものであるが、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化型樹脂を硬化し得るものであってもよい。ただし、２次被覆１２ｂは、１次照射部１０６における紫外線照射により十分に硬化している。そのため、２次照射部１２４における紫外線照射が２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化型樹脂を硬化し得る場合であっても、この紫外線照射により２次被覆１２ｂの硬化度が顕著に高まることはない。
【００５４】
（巻取部１０９の変形例）
ここで、巻取部１０９の第１〜第３の変形例である巻取部２０９、３０９及び４０９について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、巻取部２０９、３０９及び４０９の構成を示すブロック図である。ここでは、巻取部１０９と異なる部分についてのみ説明し、巻取部１０９と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００５５】
図３（ａ）に示すように、巻取部２０９は、巻取ドラム２０９ａと、プーリ２０９ｂと、２次照射部２０９ｃとからなる。プーリ２０９ｂは、プーリ１０９ｂに対して、その第２方向における位置が固定されている点が異なる。２次照射部２０９ｃは、２次照射部１０９ｃに対して、その第２方向における位置が固定されている点が異なる。巻取ドラム２０９ａは、紫外線の照射範囲ｈνが巻取ドラム２０９ａの幅の全域にいきわたるように、巻取ドラム２０９ａの幅方向に沿って周期的に往復移動する。また、巻取部２０９が周期的に往復移動することによって、プーリ２０９ｂを通過した光ファイバ素線１０βは、巻取ドラム２０９ａに均等に巻き取られる。なお、図３（ａ）は、２次照射部２０９ｃが、１つの２次照射ユニット２０９ｃ＿１からなる例を示しているが、２次照射部２０９ｃは、複数の２次照射ユニット２０９ｃ＿ｊによって構成されていてもよい。この場合、巻取ドラム２０９ａは、紫外線の照射範囲ｈνが巻取ドラム２０９ａの幅の全域にいきわたるように、その幅方向に沿って周期的に往復移動すればよい。
【００５６】
また、図３（ｂ）に示すように、巻取部３０９は、巻取ドラム３０９ａと、プーリ３０９ｂと、２次照射部３０９ｃとからなる。巻取ドラム３０９ａは、巻取ドラム１０９ａと同様に構成される。プーリ３０９ｂは、プーリ１０９ｂと同様に構成される。２次照射部３０９ｃは、１つの２次照射ユニット３０９ｃ＿１からなる。２次照射部３０９ｃは、２次照射部１０９ｃに対して、照射範囲ｈνが巻取ドラム３０９ａの幅の全域を含むよう構成される点が異なる。また、２次照射部３０９ｃは、２次照射部１０９ｃに対して、その第２方向における位置が固定されている点も異なる。
【００５７】
また、図３（ｃ）に示すように、巻取部４０９は、巻取ドラム４０９ａと、プーリ４０９ｂと、２次照射部４０９ｃとからなる。巻取ドラム４０９ａは、巻取ドラム１０９ａと同様に構成される。プーリ４０９ｂは、プーリ１０９ｂと同様に構成される。２次照射部４０９ｃは、複数の２次照射ユニット４０９ｃ＿ｊからなる。図３（ｃ）は、２次照射ユニット４０９ｃ＿ｊが３個である例を示しているが、その個数は任意である。複数の２次照射ユニット４０９ｃ＿１、４０９ｃ＿２、及び４０９ｃ＿３は、巻取ドラム４０９ａの幅方向に並べて配置されることによって、それぞれの紫外線の照射範囲ｈνａ、ｈνｂ及びｈνｃの合計が、巻取ドラム４０９ａの幅の全域を含むよう構成される。また、２次照射部４０９ｃは、２次照射部１０９ｃに対して、その第２方向における位置が固定されている点も異なる。
【００５８】
（製造装置１の効果）
上述したように、製造装置１は、線引部１０１、冷却部１０２、裸線外径測定部１０３、塗布部１０４、素線外径測定部１０５、１次照射部１０６、引取部１０７、及び巻取部１０９を備えている。さらに、巻取部１０９は、巻取ドラム１０９ａ、プーリ１０９ｂ、及び２次照射部１０９ｃを備えている。このように構成された製造装置１において、２次被覆１２ｂは、主に１次照射部１０６において硬化され、１次被覆１２ａは、主に２次照射部１０９ｃにおいて硬化される。１次照射部１０６を通過した光ファイバ素線１０βは、２次被覆１２ｂ（被覆１２の表層）が硬化していればよく、１次被覆１２ａ（被覆１２の表層以外の領域）は、未硬化状態又は半硬化状態である。
【００５９】
そのため、１次照射部において２次被覆１２ｂを硬化させることができる範囲内で、巻取ドラム１０９ａが光ファイバ素線１０βを巻き取る速度を任意に設定することができる。換言すれば、当該速度を２次照射部１０９ｃにおける１次被覆１２ａの硬化反応に規制されることなく、引取部１０７の引取速度を任意に設定することができる。
【００６０】
したがって、光ファイバ素線を巻取ドラムに巻き取る前に１次被覆及び２次被覆を硬化させる従来の製造装置と比較して、製造装置１は、光ファイバ素線１０βを巻取ドラム１０９ａに巻き取る速度を高速化できる。その結果として、製造装置１は、光ファイバ素線１０の製造効率を高めることができる。
【００６１】
また、光ファイバ裸線１１の外側面に形成される被覆１２は、単一の紫外線樹脂により構成された単層構造を採用していてもよい。被覆１２が単一の紫外線樹脂により構成されている場合、１次照射部１０６は、被覆１２のうち表層を硬化させ、且つ、２次照射部１０９ｃは、被覆１２のうち表層以外の領域を効果させるように構成されていればよい。
【００６２】
第１の紫外線硬化樹脂としては、第２の紫外線硬化樹脂よりもヤング率が低い紫外線硬化樹脂を採用することが好ましい。相対的にヤング率が高い第２の紫外線硬化樹脂からなる２次被覆１２ｂが外部の衝撃から光ファイバ裸線１１を守り、相対的にヤング率が低い第１の紫外線硬化樹脂からなる１次被覆１２ａが衝撃を吸収するためである。このように相対的にヤング率が低い紫外線硬化樹脂を第１の紫外線硬化樹脂として採用する場合、２次照射工程において用いる紫外線を発する光源は、発熱量が少ない光源であることが好ましい。相対的にヤング率が低い紫外線硬化樹脂は、相対的にヤング率が高い紫外線硬化樹脂と比較して、相対的に低い温度にて硬化し、相対的に高い温度では硬化しにくいためである。
【００６３】
２次照射部１０９ｃは、その光源として水銀ランプやメタルハライドランプなどの紫外放射ランプ（ＵＶランプ）及びＵＶＬＥＤの何れを採用することもできる。しかし、１次被覆１２ａを相対的に低い温度において硬化させるという観点では、ＵＶランプよりＵＶＬＥＤを採用することが好ましい。ＵＶＬＥＤの発熱量は、ＵＶランプの発熱量と比較して大幅に小さいためである。したがって、２次照射部１０９ｃは、ＵＶＬＥＤを用いて紫外線を照射することが好ましい。
【００６４】
製造装置１において巻取ドラム１０９ａが光ファイバ素線１０βを巻き取る速度（引取部１０７の引取速度）は、光ファイバ素線１０αが１次照射部１０６を通過したときに、２次被覆１２ｂが硬化した状態となり、且つ、１次被覆１２ａが未硬化又は半硬化した状態となるように設定されていることが好ましい。
【００６５】
引取部１０７の引取速度をこのように設定することによって、製造装置１は、光ファイバ素線１０βの製造効率を更に高めることができる。
【００６６】
〔１次照射装置の構成〕
製造装置１が備える１次照射ユニット１０６＿ｉの構成について、図４を参照して説明する。図４は、１次照射ユニット１０６＿ｉの断面図である。
【００６７】
１次照射ユニット１０６＿ｉは、筐体１０６ａと、筐体１０６ａを貫通する石英管１０６ｂと、筐体１０６ａの内部に収容されたＵＶランプ１０６ｃと、筐体１０６ａの内部において石英管１０６ｂ及びＵＶランプ１０６ｃを取り囲む反射板１０６ｄと、を備えている。ＵＶランプ１０６ｃとしては、例えば、メタルハライドランプを挙げることができる。ＵＶランプ１０６ｃから発せられた紫外線は、直接、又は、反射板１０６ｄにて反射された後、石英管１０６ｂの内部を走行する光ファイバ素線１０αに照射される。
【００６８】
なお、筐体１０６ａには、冷却用ガスを筐体１０６ａ内に給気するための給気口１０６ａ１と、この冷却用ガスを筐体１０６ａ外に排気するための排気口１０６ａ２とが設けられている。筐体１０６ａの内部に収容されたＵＶランプ１０６ｃは、この冷却用ガスによって冷却される。
【００６９】
また、１次照射ユニット１０６＿ｉは、さらに、筐体１０６ａから上方に突出した石英管１０６ｂの上端を収容する上部キャップ１０６ｅと、筐体１０６ａから下方に突出した石英管１０６ｂの下端を収容する下部キャップ１０６ｆと、を備えている。上部キャップ１０６ｅには、低酸素濃度の不活性ガスを上部キャップ１０６ｅ内に供給するための給気口１０６ｅ１が設けられており、下部キャップ１０６ｆには、この不活性ガスを下部キャップ１０６ｆ外に排気するための排気口１０６ｆ１が設けられている。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、又はヘリウムが挙げられる。上部キャップ１０６ｅ、石英管１０６ｂ、及び下部キャップ１０６ｆの内部は、この不活性ガスにより満たされる。このため、石英管１０６ｂの内部を走行する光ファイバ素線１０αは、低酸素雰囲気下で紫外線を照射されることになる。
【００７０】
〔２次照射装置の構成〕
次に、製造装置１が備える２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊの構成について、図５を参照して説明する。図５は、２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊの断面図である。
【００７１】
２次照射ユニット１０９ｃ＿ｊは、ＵＶＬＥＤバー１０９ｃ６を含む。ＵＶＬＥＤバー１０９ｃ６は、複数のＵＶＬＥＤ素子１０９ｃ１〜１０９ｃ５を直線状に並べた紫外線光源である。ＵＶＬＥＤバー１０９ｃ６から発せられた紫外線は、巻取部１０９に巻き取られる光ファイバ素線１０βに照射される。
【００７２】
〔光ファイバ素線の製造方法〕
本発明の一実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法Ｓ１について、図６を参照して説明する。製造方法Ｓ１は、図２に示した製造装置１を用いて光ファイバ素線１０（図１参照）を製造するための方法であり、以下に説明する工程Ｓ１０１〜Ｓ１０９を含んでいる。
【００７３】
工程Ｓ１０１：線引部１０１は、光ファイバ裸線１１の母材となるプリフォームを線引きする。
【００７４】
工程Ｓ１０２：冷却部１０２は、工程Ｓ１０１にて線引きされたプリフォームを冷却する。これにより、光ファイバ裸線１１が得られる。
【００７５】
工程Ｓ１０３：裸線外径測定部１０３は、工程Ｓ１０２にて得られた光ファイバ裸線１１の外径を測定し、外径の測定値を表すモニタ信号を制御部１１０に提供する。
【００７６】
工程Ｓ１０４：塗布部１０４は、工程Ｓ１０３にて外径を測定された光ファイバ裸線１１の側面に、被覆１２の母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗布する。詳細には、塗布部１０４は、光ファイバ裸線１１の外側面に、１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂（第１の紫外線硬化樹脂）を塗布する作業（請求の範囲に記載の１次塗布工程）と、１次被覆１２ａの外側面に、２次被覆１２ｂの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂（第２の紫外線硬化樹脂）を塗布する作業（請求の範囲に記載の２次塗布工程）とを一括して実施する。これにより、光ファイバ素線１０αが得られる。なお、工程Ｓ１０４は、請求の範囲に記載の塗布工程に対応する。
【００７７】
なお、工程Ｓ１０４にて塗布される紫外線硬化樹脂の厚みは、後述する工程Ｓ１０５で測定される光ファイバ素線１０αの外径に基づく制御部１１０の制御により調整される。
【００７８】
工程Ｓ１０５：素線外径測定部１０５は、工程Ｓ１０４にて得られた光ファイバ素線１０αの外径を測定し、外径の測定値を表すモニタ信号を制御部１１０に提供する。
【００７９】
工程Ｓ１０６：１次照射部１０６は、工程Ｓ１０５にて得られた光ファイバ素線１０αに、ＵＶランプを用いて紫外線を照射する。これにより、主に２次被覆１２ｂの母材となる紫外線硬化樹脂が硬化し、光ファイバ素線１０βが得られる。少なくとも２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂は、本工程において十分に硬化される。なお、工程Ｓ１０６が完了した段階では、少なくとも２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂が十分に硬化していればよく、その余の紫外線硬化樹脂は、未硬化状態であっても、半硬化状態であっても構わない。このことは、製造装置の項にて説明した通りである。
【００８０】
工程Ｓ１０７：引取部１０７は、工程Ｓ１０６にて得られた光ファイバ素線１０βを特定の引取速度で引き取る。
【００８１】
なお、工程Ｓ１０７にて光ファイバ素線１０βを引き取る引取速度は、前述した工程Ｓ１０３で測定された光ファイバ裸線１１の外径に基づく制御部１１０の制御により調整される。
【００８２】
工程Ｓ１０９：巻取部１０９は、工程Ｓ１０６にて得られた光ファイバ素線１０βを巻取ドラム１０９ａに巻き取りつつ、２次照射部１０９ｃによって、巻き取られた光ファイバ素線１０βに紫外線を照射する。これにより、主に１次被覆１２ａの母材となる紫外線硬化樹脂が硬化する。その結果として、被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂の全体が十分に効果した光ファイバ素線１０が得られる。なお、工程Ｓ１０９は、主に１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化型樹脂を硬化するものであるが、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化型樹脂を硬化し得るものであってもよい。このことは、製造装置の項にて説明した通りである。
【００８３】
（本製造法の効果）
図６に示した製造方法Ｓ１は、製造装置１と同じ効果を奏する。したがって、ここでは、本製造方法によって得られる効果に関する詳しい説明を省略する。
【００８４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１０、１０α、１０β  光ファイバ素線
１１  光ファイバ裸線
１１ａ  コア
１１ｂ  クラッド
１２  被覆
１２ａ  １次被覆
１２ｂ  ２次被覆
１  製造装置
１０１  線引部
１０２  冷却部
１０３  裸線外径測定部
１０４  塗布部
１０５  素線外径測定部
１０６  １次照射部
１０６ｃ  ＵＶランプ
１０７  引取部
１０９、２０９、３０９、４０９  巻取部
１０９ｂ、２０９ｂ、３０９ｂ、４０９ｂ  プーリ
１０９ａ、２０９ａ、３０９ａ、４０９ａ  巻取ドラム
１０９ｃ、２０９ｃ、３０９ｃ、４０９ｃ  ２次照射部
１１０  制御部
１１１＿１〜１１１＿６  プーリ
【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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