(57)【要約】【課題】  肉厚が均一なクラッドパイプを製造する。【解決手段】  押出ダイス４３から溶融ＰＶＤＦを溶融パイプ４４として押し出す。押出ダイス４３の調整部５１には、複数のヒータが取り付けられている。溶融パイプ４４をサイジングダイス４５に通して冷却真空装置４６に送る。冷却真空装置４６で溶融パイプ４４の外周面を平滑化すると共に冷却して固化する。真空シール４７を介して冷却パイプ４８を送り出す。冷却パイプ４８の肉厚を肉厚・外径測定器４９で測定する。測定値をコントローラ５０に送信する。コントローラ５０の演算部９０で冷却パイプ４８の肉厚が均一になるように各ヒータの最適温度を算出する。その算出値に基づき制御部９１が各ヒータの温度を制御する。クラッドパイプを製造中に常にヒータによるパイプ肉厚の微調整を行う。【選択図】        図５
2005321720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融したポリマーを押出ダイスから押出して光学部材用クラッドパイプを製造する方法において、
前記押出ダイスの外周面に沿って複数のクリアランス調整手段を設け、
前記複数のクリアランスの調整を個別に行い、
前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行うことを特徴とする光学部材用クラッドパイプの製造方法。
【請求項２】
溶融したポリマーを押出ダイスから押出して光学部材用クラッドパイプを製造する方法において、
前記押出ダイスの外周面に沿って複数のヒータを設け、
前記押出されたクラッドパイプの肉厚を測定し、
前記肉厚の測定値から前記複数のヒータの各最適温度を演算し、
前記演算値に基づき、前記複数のヒータの温度調整を個別に行い、
前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行うことを特徴とする光学部材用クラッドパイプの製造方法。
【請求項３】
前記押出ダイスの外周面に沿って複数のクリアランス調整手段を設け、
前記複数のクリアランスの調整と前記複数のヒータの温度調整とを同時に行うことを特徴とする請求項２記載の光学部材用クラッドパイプの製造方法。
【請求項４】
前記クラッドパイプが、プラスチック光ファイバ用クラッドパイプであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の光学部材用クラッドパイプの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１つ記載の光学部材用クラッドパイプの製造方法により製造されたことを特徴とする光学部材用クラッドパイプ。
【請求項６】
請求項１ないし４いずれか１つ記載の光学部材用クラッドパイプの製造方法により製造された光学部材用クラッドパイプ内に前記クラッドパイプの屈折率よりも高い屈折率を有するコアを形成したことを特徴とする光学部材用プリフォーム。
【請求項７】
請求項１ないし４いずれか１つ記載の光学部材用クラッドパイプの製造方法により光学部材用クラッドパイプを製造し、
前記光学部材用クラッドパイプ内に前記クラッドパイプの屈折率よりも高い屈折率を有するコアを形成して光学部材用プリフォームを作製し、
前記光学部材用プリフォームを延伸して得られることを特徴とするプラスチック光ファイバ。
【請求項８】
溶融したポリマーをパイプ状に押し出す押出ダイスを備える光学部材用クラッドパイプの製造装置において、
前記押出ダイスの外周面に沿って設けられた複数のクリアランス調整手段と、
前記複数のクリアランス調整手段を個別に制御する制御部とを有し、
前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行うことを特徴とする光学部材用クラッドパイプの製造装置。
【請求項９】
溶融したポリマーをパイプ状に押し出す押出ダイスを備える光学部材用クラッドパイプの製造装置において、
前記押出ダイスの外周面に沿って設けられた複数のヒータと、
前記押出されたクラッドパイプの肉厚を測定する測定器と、
前記肉厚の測定値から前記複数のヒータの各最適温度を演算する演算部と、
前記演算値に基づき、前記複数のヒータをそれぞれ個別に温度制御する制御部とを有し、
前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行うことを特徴とする光学部材用クラッドパイプの製造装置。
【請求項１０】
前記押出ダイスの外周面に沿って設けられた複数のクリアランス調整手段と、
前記複数のクリアランス調整手段のクリアランスを制御する第２制御部と、
を有することを特徴とする請求項９記載の光学部材用クラッドパイプの製造装置。
【請求項１１】
前記ヒータが、バンドヒータ，アルミ鋳込みヒータ，カートリッジヒータのいずれかであることを特徴とする請求項９または１０記載の光学部材用クラッドパイプの製造装置。
【請求項１２】
前記複数のヒータが、４個以上２４個以下であることを特徴とする請求項９ないし１１いずれか１つ記載の光学部材用クラッドパイプの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材用クラッドパイプの製造方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信産業の発達に伴い、光ファイバの需要が高まると共に伝送損失が小さく、低価格であるものが要求されている。プラスチック光学部材は、同一構造を有する石英系光学部材と比較して、製造及び加工が容易であること並びに低価格であること等の利点がある。特に、プラスチック光ファイバは、素材が全てプラスチックで構成されているため、伝送損失が石英系光ファイバと比較してやや大きいという短所を有する。しかしながら、良好な可撓性を有し、軽量で加工性が良く、石英系光ファイバと比較して口径の大きい光ファイバの製造が容易であるという長所を有する。さらに、低コストで製造が可能であるという長所をも有する。従って、伝送損失の大きさが問題とならない程度の短距離用の光伝送体として種々検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
プラスチック光ファイバ（以下、ＰＯＦとも称する）は、プラスチックからなる芯（以下、コア又はコア部と称する）とコア部より低屈折率のプラスチックからなる外殻（以下、クラッド又はクラッド部と称する）とから構成されている。ＰＯＦの製造方法の１つに、溶融押出法によりパイプ状のクラッド部（以下、クラッドパイプと称する）を形成し、そのクラッドパイプ中にコア部を形成する方法が知られている。特に、中心から外側に向かって屈折率の大きさに分布を有するコア部を備えた屈折率分布型（グレーデッドインデックス型。以下、ＧＩ型と称する）ＰＯＦは、伝送する光信号の帯域を大きくすることが可能なため、高い伝送容量を有する光ファイバとして最近注目されている。このようなＧＩ型ＰＯＦの製造方法の１つに、界面ゲル重合法を利用して、プリフォーム（母材）を作製し、その後に前記プリフォームを延伸する方法などが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
クラッドパイプは、周方向のパイプの厚さ（肉厚）の均一性が重要である。周方向のパイプの肉厚が一定でない場合、プリフォームを延伸してＰＯＦを得る延伸工程でＰＯＦの径が一定にならない場合が生じる。このような場合には、得られるＰＯＦの光学性能の低下を招いたり、径の変動が大きく不安定となり、得率が低下する原因となる。
【０００５】
図７に従来の溶融押出法に用いられる押出ダイス１００の断面図を示す。内リップ１０１と外リップ１０２とのクリアランスが溶融樹脂の樹脂流路１０３となる。また、内リップ１０１と外リップ１０２とは、シリンダ１０４内に挿入されている。シリンダ１０４には、調整ネジ１０５，１０６，１０７，１０８が取り付けられている。調整ネジ１０５〜１０８により外リップ１０２を移動させてクリアランスを調整することで樹脂流路１０３を偏心させている。このように周方向の樹脂流量を調整してパイプの肉厚をできるだけ均一にするリップ調整作業を行う。
【０００６】
さらには、円周方向の肉厚分布を計測するセンサと、金型修正値を演算する装置、金型を移動させる調整機構、移動量を測定する変位センサで肉厚を自動調整するシステムを有する方法が知られている（例えば、特許文献３参照。）。押出ダイスから射出または押し出されたパリソン（円筒材料）に冷却された不活性ガスを吹き付けて固化させる方法も知られている（例えば、特許文献４参照。）。または、押出成形用の金型に揺動自在なサポーターリングを備えたサポーターを取り付け、サポーターリングにて合成樹脂の内径を規定する方法も知られている（例えば、特許文献５参照。）。さらには、押出機下流に内面に突起を有する回転可能な筒体が設置され、筒体を回転させることで内部を流れる樹脂を均質化する方法も知られている（例えば、特許文献６参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１３０９０４号公報
【特許文献２】特許３３３２９２２号公報
【特許文献３】特開平５−１１６２０１号公報
【特許文献４】特開平６−１７０９２３号公報
【特許文献５】特開平６−３０４９９１号公報
【特許文献６】特開２０００−１４１４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図７に示されているように調整ネジ１０５〜１０８による樹脂流路１０３の調整では、調整できる箇所が限られていること、機械的な調整であるため、粗調整には向いているが微調整が非常に困難であること等の欠点がある。そこで、肉厚均一性の非常に高いパイプを成形することは難しい問題があった。また、特許文献３ないし６に記載されている各方法で製造されるプラスチックパイプは配水管用途のものが多く、肉厚の均一性を向上させる技術としては、必ずしもクラッドパイプの成形で求められる精度を達成できるものではない。
【０００９】
本発明は、周方向の肉厚の均一性に優れた光学部材用クラッドパイプの製造方法及び装置を提供することを目的とする。また、前記光学部材用クラッドパイプを用いて得られる光ファイバの伝送損失の悪化を抑制することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、パイプの径や肉厚によらず、安定して肉厚の均一性に優れた光学部材用クラッドパイプを成形するためには、調整ボルトによるリップクリアランスの粗調整に加えて、押出ダイスの外周面に周方向に複数のヒータを配置し、各ヒータの温度を個別に微調整することで押出ダイスの内部を流れる樹脂の粘度を調節し、周方向の流量を調整することで周方向のパイプの肉厚均一性を向上させることができることを見出した。
【００１１】
押出ダイスの外周面に配置されるヒータの数は極力多いほうが望ましいが、数が多くなると個々のヒータ出力がダウンして所望の出力が得られない。配線などが煩雑になり作業性が悪化するなどの問題が生じるため、ヒータ数は４以上２４以下が望ましいが、最適な出力値を得るためには８以上１６以下が更に望ましい。
【００１２】
本発明の光学部材用クラッドパイプの製造方法は、溶融したポリマーを押出ダイスから押出して光学部材用クラッドパイプを製造する方法において、前記押出ダイスの外周面に沿って複数のクリアランス調整手段を設け、前記複数のクリアランスの調整を個別に行い、前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行う。
【００１３】
本発明の光学部材用クラッドパイプの製造方法は、溶融したポリマーを押出ダイスから押出して光学部材用クラッドパイプを製造する方法において、前記押出ダイスの外周面に沿って複数のヒータを設け、前記押出されたクラッドパイプの肉厚を測定し、前記肉厚の測定値から前記複数のヒータの各最適温度を演算し、前記演算値に基づき、前記複数のヒータの温度調整を個別に行い、前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行う。前記押出ダイスの外周面に沿って複数のクリアランス調整手段を設け、前記複数のクリアランスの調整と前記複数のヒータの温度調整とを同時に行うことが好ましい。前記クリアランス調整手段は、前記ヒータのクリアランスを調整するものであっても良い。
【００１４】
前記クラッドパイプが、プラスチック光ファイバ用クラッドパイプであることが好ましい。本発明には、前記光学部材用クラッドパイプの製造方法により製造された光学部材用クラッドパイプも含まれる。本発明には、前記光学部材用クラッドパイプの製造方法により製造された光学部材用クラッドパイプ内に前記クラッドパイプの屈折率よりも高い屈折率を有するコアを形成した光学部材用プリフォームも含まれる。本発明には、前記光学部材用クラッドパイプの製造方法により光学部材用クラッドパイプを製造し、前記光学部材用クラッドパイプ内に前記クラッドパイプの屈折率よりも高い屈折率を有するコアを形成して光学部材用プリフォームを作製し、前記光学部材用プリフォームを延伸して得られるプラスチック光ファイバも含まれる。
【００１５】
本発明の光学部材用クラッドパイプの製造装置は、溶融したポリマーをパイプ状に押し出す押出ダイスを備える光学部材用クラッドパイプの製造装置において、前記押出ダイスの外周面に沿って設けられた複数のクリアランス調整手段と、前記複数のクリアランス調整手段を個別に制御する制御部とを有し、前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行う。
【００１６】
本発明の光学部材用クラッドパイプの製造装置は、溶融したポリマーをパイプ状に押し出す押出ダイスを備える光学部材用クラッドパイプの製造装置において、前記押出ダイスの外周面に沿って設けられた複数のヒータと、前記押出されたクラッドパイプの肉厚を測定する測定器と、前記肉厚の測定値から前記複数のヒータの各最適温度を演算する演算部と、前記演算値に基づき、前記複数のヒータをそれぞれ個別に温度制御する制御部とを有し、前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行う。前記押出ダイスの外周面に沿って設けられた複数のクリアランス調整手段と、前記複数のクリアランス調整手段のクリアランスを制御する第２制御部とを有することが好ましい。
【００１７】
前記ヒータが、バンドヒータ，アルミ鋳込みヒータ，カートリッジヒータのいずれかであることが好ましい。前記複数のヒータが、４個以上２４個以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光学部材用クラッドパイプの製造方法によれば、溶融したポリマーを押出ダイスから押出して光学部材用クラッドパイプを製造する方法において、前記押出ダイスの外周面に沿って複数のクリアランス調整手段を設け、前記複数のクリアランスの調整を個別に行い、前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行うから、押出ダイス内部の溶融樹脂の粘度、流量を調整し周方向の肉厚均一性に優れた光学部材用クラッドパイプを作製することができる。従ってこれを用いて作製したプリフォームの線引き時に光ファイバ径が変動して不安定化することなく、安定して伝送損失の小さいプラスチック光ファイバを作製することができる。
【００１９】
本発明の光学部材用クラッドパイプの製造方法によれば、溶融したポリマーを押出ダイスから押出して光学部材用クラッドパイプを製造する方法において、前記押出ダイスの外周面に沿って複数のヒータを設け、前記押出されたクラッドパイプの肉厚を測定し、前記肉厚の測定値から前記複数のヒータの各最適温度を演算し、前記演算値に基づき、前記複数のヒータの温度調整を個別に行い、前記クラッドパイプの周方向の肉厚の調整を行うから、周方向の肉厚均一性に優れた光学部材用クラッドパイプを連続して製造することが可能となる。
【００２０】
従来は周方向のパイプ肉厚を規格内に入れることが製造開始の律速となることがあるが、本発明の光学部材用クラッドパイプの製造方法によれば、周方向の肉厚調整速度を向上させることができるため、製造開始時の周方向の肉厚不均一によるロスを減少させ、得率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るクラッドパイプを用いて製造されるプラスチック光ファイバの製造方法を図１に示す。クラッドパイプ作製工程１１で原料ポリマーを溶融押出法によりクラッドパイプ１２を作製する。なお、クラッドパイプ１２の製造方法については、後に詳細に説明する。次に、重合性組成物を含むアウターコア形成用液（以下、アウターコア液と称する）を調製し、その液を用いてアウターコア重合工程１３を行い、クラッドパイプ１２の中空部にアウターコアを形成する。さらに、インナーコア形成用液（以下、インナーコア液と称する）を調製し、インナーコア重合工程１４を行いインナーコアを形成してプリフォーム１５を得る。プリフォーム１５を延伸工程１６により、加熱溶融延伸してプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）１７を得る。ＰＯＦ１７は、そのままの形態で光ファイバとして用いることができる。しかしながら、取り扱いを容易にしたりＰＯＦ１７の外面の損傷を抑制したりするために保護層を形成することが好ましい。保護層は、被覆工程１８により形成し、ＰＯＦ１７の外周面に被覆材が保護層として形成されたプラスチック光ファイバ心線（以下、光ファイバ心線と称する）１９を得ることができる。さらに、光ファイバ心線を複数本束ねた光ファイバケーブルとして用いることもできる。
【００２２】
図２（ａ）にプリフォーム１５の断面の一形態を示す。インナーコア３０は、高い伝送特性が得られるように、その中心部から外周部へ連続的に屈折率が小さくなるグレーデッドインデックス型（以下、ＧＩ型と称する）であることが好ましい（図２（ｂ）参照）。アウターコア３１は、インナーコア３０を形成する際に、その中で界面ゲル重合が可能な材料から形成されている。以下、本発明に係るクラッドパイプの原料及び製造方法について説明する。その後に、前記クラッドパイプを用いて、プリフォームを作製し、そのプリフォームからＰＯＦ、光ファイバ心線を製造する方法を説明する。
【００２３】
クラッドを構成する素材は、コア部に比べて屈折率が低い素材からなる。素材としては、屈折率が低い限りにおいて、後述のコア部に用いられる素材も好ましく用いることができるがフッ素樹脂は、低屈折率で透明性に優れ、可撓性を有し、機械的強度にも優れているために光学部材のクラッドとして好ましく用いられる。また、フッ素樹脂は、一般的に有機溶媒に難溶であるためその成形は主に高温での溶融成形で行われる。フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ），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共重合体（ＰＦＡ），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ），ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ）などが挙げられる。
【００２４】
フッ素樹脂のなかでは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が好ましく用いられ、またその共重合体も好ましく用いられる。例えば、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンを５０重量％以上含むものが好ましく、より好ましくは７０重量％以上９０重量％以下含有するものである）、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体，フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体，フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体及びフッ化ビニリデンの３元以上の共重合体などが挙げられる。なお、本発明に係るクラッドパイプの原料は、フッ素樹脂に限定されるものではない。
【００２５】
図３に本発明に係るクラッドパイプ１２の製造方法に用いられる製造ライン４０の一実施形態を示す。なお、クラッドパイプ原料としてＰＶＤＦを用いる製造方法を例示する。押出機４１には、原料ポリマーであるＰＶＤＦ投入用のホッパ４２が取り付けられている。押出機４１の押出部４１ａを１８０℃〜２３０℃の範囲に加熱して、投入されたＰＶＤＦを溶融させる。押出部４１ａに設けられているスクリュー（図示しない）を用いて押出ダイス４３から溶融ＰＶＤＦをパイプ状に押し出す。以下、このパイプを溶融パイプ４４と称する。なお、押出ダイス４３の形態については、後に詳細に説明する。
【００２６】
溶融パイプ４４は、その外形を成型するサイジングダイス４５に通される。サイジングダイス４５は、冷却真空装置４６内に設けられている。冷却真空装置４６は、冷却水を給排水する給水装置，排水装置及び所望の圧力に減圧するために真空装置を備えている。冷却真空装置４６のパイプ出口には真空シール４７が設けられており、冷却真空装置４６内の圧力を所望の圧力範囲となるように調整される。溶融パイプ４４は、サイジングダイス４５の成形面となっている内面によりその外周面が平滑化される。また、冷却水により冷却されて固化する。真空度，冷却水の温度は特に限定されるものではないが、絶対圧力で１Ｐａ〜３５Ｐａ，温度は１７０℃〜１９０℃であることが好ましい。冷却真空装置４６から送り出される冷却されたパイプ（以下、冷却パイプと称する）４８は、肉厚・外径測定器４９によりそのパイプ肉厚及び外径が測定される。測定値は、コントローラ５０に送信され、押出ダイス４３の調整部５１に取り付けられている各ヒータの温度調整が行われる。
【００２７】
図４に押出ダイス４３のIV−IV線の断面図を示す。また、図５に製造ライン４０の要部拡大図を示す。押出ダイス４３は、内リップ７０と外リップ７１とが、シリンダ７２内に挿入されている。押出ダイス４３の調整部５１には、内リップ７０と外リップ７１とのクリアランスを調整するための調整ネジ７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８０が取り付けられている。調整ネジ７３〜８０の押し引き具合を調整することでクリアランスを調整する。クリアランスは溶融樹脂の樹脂流路８１となる。樹脂流路８１の調整は、調整ネジを１本〜８本用いることが好ましく、最も好ましくは８本とすることである。この調整ネジによるクリアランスの調整を以下粗調整と称する。
【００２８】
調整部５１には、さらにヒータ８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９がシリンダ７２の外周面に沿って８個取り付けられている。複数個のヒータ８２〜８９を取り付けて、各々を個別に温度調整することで、樹脂流路８１内を流れるＰＶＤＦの流量を変化させる。これによりパイプ５３の肉厚の微調整を行うことが可能となる。以下、この調整方法を微調整と称する。ヒータの取り付け数は、パイプの肉厚の分布を均一化するレベル，押出ダイス４３の外径，ヒータ能力により適宜選択される。取り付け数は、多い方が温度の微調整を容易に行えるために好ましいが、配線が煩雑になるなどのコスト高の原因ともなる。そこで、４個以上２４個以下であることが好ましく、８個以上１６個以下であることがより好ましい。また、ヒータ８２〜８９は特に限定されるものではないが、バンドヒータ，アルミ鋳込みヒータ，カートリッジヒータなどを用いることが好ましい。また、調整部５１を押出ダイス４３に取り付ける位置は、溶融樹脂が押出される下流側であることが、パイプの肉厚の制御をより厳密に行えるために好ましい。図５に示すように制御部５１の下流側先端５１ａは、押出ダイスの下流側先端４３ａと同一位置になるように取り付けても良いし、作製の容易さから１５ｍｍ以下の範囲で制御部下流側先端５１ａを押出ダイス下流側先端４３ａより上流側に取り付けても良い。
【００２９】
ヒータ８２〜８９の温度調整方法について説明する。冷却パイプ４８の肉厚を周方向に沿って肉厚・外径測定器４９で測定する。その測定値に基づき肉厚が厚い箇所に対応するヒータの温度は下降させる。また、肉厚が薄い箇所に対応するヒータの温度は上昇させる。これにより、樹脂流路８１における溶融ＰＶＤＦの流量が調整されて肉厚が一定のパイプ５３を得ることができる。
【００３０】
ヒータ８２〜８９の温度制御を自動化させることがより好ましい。肉厚・外径測定器４９の測定値は、コントローラ５０に送信される。コントローラ５０の演算部９０で測定値に基づき各ヒータ８２〜８９の温度調整量を演算する。演算値は、制御部９１に送信される。制御部９１では、演算値に従い各ヒータ８２〜８９の温度調整信号を送信して各ヒータ８２〜８９の温度の制御を行う。このように、冷却パイプ４８の肉厚の分布を測定し、ヒータ８２〜８９による微調整を行うことで、肉厚分布が均一なパイプ５３を連続して製造することができる。
【００３１】
押出ダイス４３の溶融樹脂送液方向の長さをＬ１（ｍｍ）とする。また、調整部５１に取り付けられているヒータ８２〜８９の長さをＬ２（ｍｍ）とする。これら長さＬ１，Ｌ２は、特に限定されるものではないが、２００ｍｍ≦Ｌ１（ｍｍ）≦３００ｍｍの場合に、４０ｍｍ≦Ｌ２（ｍｍ）≦６０ｍｍの範囲とすることが好ましい。または、０．１≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．４の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．２≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．３であり、最も好ましくは、０．２≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．２５である。（Ｌ２／Ｌ１）が０．１未満であると、溶融樹脂の温度調整が充分に行われないおそれが生じる。また、（Ｌ２／Ｌ１）が０．４を超えると、調整ネジ７３〜８０の粗調整が困難となるおそれがある。
【００３２】
冷却パイプ４８を引取機５２により所望の張力を付与して、強靭性が向上したパイプ５３とする。引取機５２は、モータ５４，５５が接続している駆動ローラ５６，５７とニップローラ５８，５９とからなるローラ対が一対または複数対備えられている。ローラ対で冷却パイプ４８を搬送することにより、冷却パイプ４８に張力を付与することができる。そして、得られるパイプ５３を所望の長さに切断してクラッドパイプ１２として用いる。      
【００３３】
プラスチック光ファイバを作るためのコア部の原料は、その重合体が伝送される光に対して光透過性があり、クラッド部の屈折率より高い屈折率を有するものであれば、特に限定されるものではないが、伝送される光信号の伝送損失が少ない材料を用いることが好ましい。
【００３４】
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原料として一般的に知られている、例えば、（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）、ポリカーボーネート類等を例示することができ、これらのホモポリマー、あるいはこれらモノマーの２種以上からなる共重合体、およびホモポリマー及び／または共重合体の混合物が挙げられる。これらのうち、（メタ）アクリル酸エステル類を組成として含むものをより好ましく用いることができる。
【００３５】
以上に挙げた重合性モノマーとして具体的に、（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（ＭＭＡ）、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（ＢｚＭＡ）、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。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。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る。さらには、（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が挙げられる。勿論、これらに限定されるものではない。モノマーの単独あるいは共重合体からなるコア部のポリマーの屈折率は、クラッド部のそれに比べて同等かあるいはそれ以上になるように構成モノマーの種類，組成比を選択する。特に好ましいポリマーとしては、透明樹脂であるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）が挙げられる。
【００３６】
さらに、光学部材を近赤外線用途に用いる場合は、コア部の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号公報などに記載されているような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）などを始めとする、Ｃ−Ｈ結合の水素原子（Ｈ）を重水素原子（Ｄ）やフッ素（Ｆ）などで置換した重合体を用いることで、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。なお、原料モノマー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低減することが望ましい。
【００３７】
モノマーを重合させてポリマーを製造する場合においては、重合開始剤によって重合を行うことがある。この場合、モノマーの重合反応を開始させる開始剤としては、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、重合開始剤は勿論これらに限定されるものではなく、２種類以上を併用してもよい。
【００３８】
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事ができる。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、適宜、種類および添加量を選択できる。各モノマー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。
【００３９】
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（例えば、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（Ｄ）やフッ素原子（Ｆ）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。
【００４０】
プラスチック光ファイバの中心部であるコア部が、コア部の中心から外周方向に向かって屈折率分布を有するＧＩ布型プラスチック光ファイバの場合には、モード遅延が解消され伝送性能が向上するため、より広帯域の光通信を行うことができ、高性能通信用途に好ましく用いることができる。屈折率分布を付与する方法としては、コア部を形成する重合体に複数の屈折率を有する重合体の組合せやそれらを組合わせた共重合体を用いるか、または、ポリマーマトリクスに屈折率分布を付与するための添加剤であるドーパントを添加する必要がある。
【００４１】
ドーパントは、併用する前記重合性モノマーの屈折率と異なる屈折率を与える化合物である。その屈折率差は０．００５以上であるのが好ましい。ドーパントは、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許３３３２９２２号公報や特開平５−１７３０２６号公報に記載されているような、モノマーの合成によって生成される重合体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 以内であると共に、屈折率の差が０．００１以上であり、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して屈折率が変化する性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件（加熱および加圧等の重合条件）下において安定であるものを、いずれも用いることができる。
【００４２】
上記性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件（加熱および加圧等の重合条件）下において安定であるものを、ドーパントとして用いることができる。本実施の形態では、コア部形成用重合性組成物にドーパントを含有させ、コア部を形成する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、ドーパントの濃度に傾斜を持たせ、コア部にドーパントの濃度分布に基づく屈折率分布構造を形成する方法を例示する。このように、屈折率の分布を有するコア部を「屈折率分布型コア部」と称する。屈折率分布型コア部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伝送体となる。なお、それ以外にもプリフォーム形成後にドーパントを拡散させる方法も知られている。また、ドーパントは重合性化合物であってもよく、重合性ドーパントを用いた場合は、これを共重合成分として含む共重合体がこれを含まない重合体と比較して、屈折率が変化する性質を有するものを用いる。例えば、ＭＭＡ−ＢｚＭＡ共重合体などが挙げられる。
【００４３】
前記ドーパントとしては、例えば、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）などが挙げられ、中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯが好ましい。また、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く、その場合、マトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性ドーパントとを共重合させるので、種々の特性（特に光学特性）の制御がより困難となるが、ドーパントの移動を抑えることができるので熱に対する屈折率分布の安定性の面では有利となる可能性がある。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。その添加量は、使用用途，使用形態および組み合わされるコア部原料などに応じて適宜選ばれる。
【００４４】
（その他の添加剤）
その他、コア部、クラッド部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、コア部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ー増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、前記原料モノマーに添加した後、重合することによって、コア部、クラッド部もしくはそれらの一部に含有させることができる。
【００４５】
以上のコア用の素材を用いて、前記方法で得られるパイプ５３をクラッドパイプ１２として用いる。クラッドとコアとの素材に相溶性が無い場合や、設計上屈折率分布領域を任意の大きさとしたい場合など緩衝層としてのコア部を設けても良い。以下、この緩衝層であるコア部をアウターコアと称する。また、アウターコア内に形成されるコア部をインナーコアと称する。クラッドパイプ１２の中空内にアウターコア３１を形成するアウターコア重合工程１３について説明する。アウターコア液は、重合性モノマーを主成分として、所望の添加剤（例えば、重合開始剤，連鎖移動剤，ドーパントなど）を添加して調製する。アウターコア３１は、クラッドパイプ１２内面にインナーコア形成用の中空円筒状となるように回転重合法により形成する。回転重合法は、クラッドパイプ１２の中空部に前記アウターコア液を入れる。そのクラッドパイプ１２を温水中で震盪を加えながら予備重合を行い、アウターコア液の粘性を高めることが好ましい。その後に、クラッドパイプ１２を水平方向（クラッドパイプの高さ方向が水平となる状態）に保持し、加熱しながら回転重合を行う。
【００４６】
次に、インナーコア３０を形成するインナーコア重合工程１４について説明する。インナーコア液は、重合性モノマーであるＭＭＡに重合開始剤，連鎖移動剤，ドーパントなどを添加して調製する。そして、このインナーコア液を用いて、特許３３３２９２２号公報に記載されている、前記中空管内壁の重合体へモノマーが含浸して膨潤・溶解することにより重合が進むゲル重合を行い、体積排除効果によって屈折率分布を形成する方法（界面ゲル重合法と称される）などを適用してＧＩ型（グレーデッドインデックス型）のインナーコア３０を形成し、プリフォーム１５を得ることができる（図２参照）。プリフォーム１５の形態は、特に限定されるものではないが、クラッドパイプ１２の厚みｔ１が０．５ｍｍ〜２ｍｍを用いて、厚みｔ２が５．５ｍｍ〜７ｍｍのアウターコア３１を形成した後に、径Ｄが、１２．２ｍｍ〜１３．７ｍｍのインナーコア３０を形成することが好ましい。この形態のプリフォーム１５を用いることで、後に説明する延伸工程１６を行うと、光学特性，機械的強度に優れるＰＯＦ１７を得ることができる。
【００４７】
図６は、延伸工程１６の形態を示す概略図である。プリフォーム１５をヒータ９５内に入れて溶融する。ヒータ９５は、それぞれ独立して温度制御可能な４区画９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄから構成されている。プリフォーム１５を所望の速度で延伸（線引き）することで、ＰＯＦ１７が得られる。
【００４８】
なお、本発明に用いられるＧＩ型プリフォームの製造方法は、前述の如く界面ゲル重合法に限定されるものではない。また、樹脂組成物は前述のように、単一の屈折率を持つ樹脂組成物にドーパントを添加するものや、屈折率の異なる樹脂を混合するもの、共重合などが用いられる。また、プラスチック光ファイバは、ＧＩ型の他に、屈折率が一定のステップインデックス型、階段状の屈折率を有するマルチステップインデックス型など様々な屈折率プロファイルを持つものが知られており、本発明はこれらいずれのプラスチック光ファイバの製造方法にも適用することもできる。
【００４９】
本発明において、コア部の作製方法は、前記方法に限定されるものではない。例えば、図２に示すプリフォーム１５のインナーコア３０を回転させながら界面ゲル重合を行う回転重合法により形成することもできる。この場合には、アウターコア３１が形成されているクラッドパイプ１２の中空内にインナーコア液を注入した後に、その一端を密閉し回転重合装置内に水平状態（クラッドパイプの高さ方向が水平になる状態）として回転させながら重合を行う。このときに、インナーコア液の供給は一括でも良いし、逐次や連続して供給しても良い。インナーコア用重合性組成物の供給量，組成，重合度を調整することで、連続して屈折率分布を有するＧＩ型のほかに、階段状の屈折率分布を有するマルチステップ型光ファイバの製造にも適用することができる。なお、本発明において、この重合方法をコア部回転重合法（コア部回転ゲル重合法）と称する。
【００５０】
前記コア部回転重合法は、重合を行っている際に、界面ゲル重合法に比べてコア液の表面積を大きく取れるので、コア液から発生する気泡の脱気が容易に行われる。そのため、得られるプリフォーム内に泡の含有を抑制することが可能となる。また、コア部回転重合法によりコア部を形成すると、その中心部が中空になるプリフォームが得られる場合がある。そのプリフォームをプラスチック光学部材、特に光ファイバに用いる際には、溶融延伸時にその中空が塞がれつつ延伸されるので特に問題は生じない。また、前記プリフォームを他の光学部材、例えばプラスチックレンズに用いる際には、プリフォームの中空部を塞ぐように溶融延伸を行うことで、中心部の中空が閉塞されたプリフォームを得ることができ、このプリフォームからプラスチックレンズなども作製することが可能となる。
【００５１】
前記プリフォーム１５を延伸することで、所望の直径、例えば１００μｍ以上１０００μｍ以下のＰＯＦ１７を得ることができる。延伸工程１６で行われる製造方法に関しては、特に制限はなく、既知の方法を等しく適用することができる。なお、延伸工程１６を行う前にプリフォーム１５を減圧乾燥することで、プリフォーム中の残留モノマーや水分の低減を図ることができる。これにより、溶融加熱延伸時における残留モノマーや水分が揮発し発泡することにより生じる延伸泡の発生を抑制できる。
【００５２】
延伸工程１６では、プリフォーム１５を加熱溶融延伸する。加熱温度はプリフォーム１５の材質等に応じて、適宜決定することができる。一般的には、１８０℃〜２５０℃中の雰囲気で行われることが好ましい。延伸条件（延伸温度等）は、プリフォーム１５の直径、ＰＯＦ１７の直径および用いる材料等を考慮して、適宜決定することができる。例えば、線引張力については、特開平７−２３４３２２号公報に記載されている様に、溶融したポリマーを配向させるために０．１Ｎ以上としたり、特開平７−２３４３２４号公報に記載されている様に溶融延伸後に歪みを残さないようにするために１Ｎ以下とすることが好ましい。また、特開平８−１０６０１５号公報に記載されている様に、延伸の際に予備加熱を設ける方法等をとることもできる。以上の方法によって得られるＰＯＦ１７については、破断伸びや硬度について特開平７−２４４２２０号公報に記載の様に規定することで後に説明する光ファイバケーブルの曲げや側圧特性を改善することができる。
【００５３】
ＰＯＦ１７は、曲げ及び耐候性の向上、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使用される。
【００５４】
（被覆の構造）
ＰＯＦ１７及び／又は光ファイバ心線１９を被覆することにより、プラスチック光ファイバケーブル（以下、光ファイバケーブルと称する）の製造が可能となる。その際にその被覆の形態として、被覆材とＰＯＦとの界面が全周にわたって接して被覆されている密着型の被覆と、被覆材とＰＯＦとの間に空隙を有するルース型被覆がある。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。
【００５５】
しかし、ルース型の被覆の場合、被覆材とＰＯＦとが密着していないので、光ファイバ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、使用目的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することで、端面からの水分伝播を防止でき、且つこれらの半固体や粉粒体に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あわせ持つようにすることで、より高い性能の被覆を形成できる。なお、ルース型の被覆を製造するには、クロスダイヘッドの押出口ニップルの位置を調整し減圧装置で真空度の加減を行うことで空隙層を形成することができる。空隙層の厚みは前記ニップル厚みと真空度の加減の調整で可能である。
【００５６】
これら被覆に用いられる保護層形成用材料（被覆用素材）としては、具体的に以下の材料を挙げることができる。一般的な被覆用素材として熱可塑性樹脂素材が挙げられる。これらの素材の例としてはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（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、ナイロンなどが挙げられる。
【００５７】
前記熱可塑性樹脂以外に各種エラストマーを用いることもできる。これらは高い弾性を有しているため、曲げなどの機械的な特性付与の観点でも効果がある。これらエラストマーの例としては、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を用いることができる。また、室温で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を用いることもできる。さらに、室温ではゴム弾性を示し、高温では可塑化されて成形が容易である物質群である熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）などが挙げられる。
【００５８】
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の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ができる。
【００５９】
前記列記した素材は、ＰＯＦの屈折率分布構造に影響を与えない条件で成形可能なものであれば、特に上記材料に限定されず、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、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、無機化合物及び／または有機化合物からなる各種フィラーを加えることができる。
【００６０】
本発明によるＰＯＦは、さらに、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）被覆層を設けても良い。１次被覆が充分な厚みを有している場合には、１次被覆の存在により熱ダメージが減少するため、２次被覆層の素材の硬化温度の制限は、１次被覆層を被覆する場合に比べて、緩くすることができる。２次被覆層には前述と同様に、難燃剤や紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕獲剤、昇光剤、滑剤などを導入してもよい。
【００６１】
なお、難燃剤については臭素を始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ある。しかしながら、燃焼時の毒性ガス低減などの安全性の観点で難燃剤として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使うことができる。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、またその製法過程での付着水が完全に除去できないため、低吸湿性のＰＯＦや低次被服層ではない場合、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てその外層にさらに被覆層として設けることが望ましい。
【００６２】
難燃性の規格として、ＵＬ(Underwriters Laboratory) 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。 ＰＯＦの被覆の場合は、芯材が可燃性素材から形成されているので、火災時に延焼を防ぐために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。
【００６３】
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。例えば、前述の難燃化以外に、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、例えば吸湿テープや吸湿ジェルを被覆層内や被覆層間に有することができ、また可撓時の応力緩和のための柔軟性素材層や発泡層等の緩衝材、剛性を向上させるための強化層など、用途に応じて選択して設けることができる。樹脂以外にも構造材として、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すると、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。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る。また、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。いずれのものも前述したもの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組み込むことができる。
【００６４】
また、プラスチック光ケーブルの形状は使用形態によって、ＰＯＦ１７またはプラスチック光ファイバ心線１９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使用形態が選ばれる。
【００６５】
また、本発明に係るクラッドパイプ１２を用いて製造されるＰＯＦ１７，光ファイバ心線１９を用いた光伝送体は、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。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型などの市販の各種コネクタを利用することも可能である。
【００６６】
本発明のクラッドパイプ１２を用いて製造される光学部材としての光ファイバ、および光ファイバケーブルを用いて光信号を伝送するシステムには、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等で構成される。また、必要に応じて他の光ファイバなど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。
【００６７】
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。
【実施例１】
【００６８】
以下に実施例１を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料の種類、それらの割合、操作などは、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。なお、説明は、本発明に係る実験１で詳細に行い、実験２及び３では、同じ条件の箇所の説明は省略する。さらに、比較例である実験４及び５についても、実験１と同じ条件の箇所の説明は省略する。なお、クラッドパイプの周方向の肉厚の平均値、最大値，最小値及び偏肉値（最大値と最小値との差），偏差，相対標準偏差（ＲＳＤ），延伸時のファイバ径変動値は、後に表１にまとめて示す。
【００６９】
実験１では、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン；呉羽化学工業製ＫＦポリマー＃８５０）を、単軸スクリュー押出機（プラスチック工学研究所製、スクリュー径φ５０ｍｍ）４１にて押出温度１８０℃でパイプ状に押出ダイス４３から押出した。押出ダイス４３の長さＬ１は、２５０ｍｍのものを用い、ヒータは、長さＬ２が５２ｍｍ，バンドヒータを用いた。パイプの肉厚調整は押出ダイス４３に取り付けられた８本の調整ネジ７３〜８０を用いて、樹脂流路８１となるクリアランスを２ｍｍ±０．２ｍｍの範囲となるように粗調整した。また、微調整は、肉厚・外径測定器４９で測定された肉厚分布値からヒータ８２〜８９の温度調整を行った。そして、内径約φ５０ｍｍのサイジングダイス４５を用いて外径φ５０ｍｍ、内径φ４６ｍｍのパイプ５３として引き取り速度０．５ｍ／分で成形した。パイプ５３を成形している間、ヒータ８２〜８９の最高加熱温度は２０５℃であり、最低加熱温度は１９５℃であった。成形されたパイプ５３を長尺方向の断面で切断し、断面のパイプ肉厚分布を両球面のデジタルマイクロメーターにて８点測定した。測定結果は、平均肉厚値が２．０１３ｍｍ，最大肉厚値２．０８８ｍｍ，最小肉厚値２．００８ｍｍ，偏肉値（最大肉厚値−最小肉厚値）は０．０８０ｍｍであった。また、偏差は０．０２４１ｍｍであった。前記結果から相対標準偏差（（ＲＳＤ）＝偏差／平均肉厚×１００（％））は１．２０％となった。このパイプを９０５ｍｍに切断して、クラッドパイプ１２とした。
【００７０】
クラッドパイプ１２を充分に剛性を有する内径２０ｍｍ、長さ１０００ｍｍの重合容器に挿入した。クラッドパイプ１２を純水にて洗浄し、９０℃で乾燥させた。その後にテフロン（登録商標）製の栓を用いて片方の端を封止した。
【００７１】
次に、アウターコア重合工程１３を行った。三角フラスコ内に、メチルメタクリレート（ＭＭＡ，和光純薬（株）社製）２０５．０ｇと、２，２’−アゾビス（イソ酢酸ジメチル）を０．０５１２ｇと、１−ドデカンチオール（ラウリルメルカプタン）を０．７６６ｇとを加えてアウターコア液を調製した。クラッドパイプ１２内にそのアウターコア液を入れた。クラッドパイプ１２の先端部分をシリコン栓とシールテープとを用いて密閉した。アウターコア液が入れられているクラッドパイプ１２を６０℃の湯浴中に入れて震盪させつつ２時間予備重合を行った。その後、前記予備重合を行ったクラッドパイプ１２を水平状態（クラッドパイプの高さ方向が水平になる状態）で６０℃の温度を保持しつつ５００ｒｐｍにて回転させながら２時間加熱重合（回転重合）を行った。その後に回転速度３０００ｒｐｍで６０℃，１６時間、さらに３０００ｒｐｍで９０℃，４時間の回転重合を行った。クラッドパイプ１２の内側にＰＭＭＡからなるアウターコア３１を有する円筒管を得た。なお、アウターコア３１の厚みｔ２は、３．８ｍｍであった。
【００７２】
次に、インナーコア重合工程１４を行った。三角フラスコ内にＭＭＡ（和光純薬（株）社製）を８２．０ｇと、２，２’−アゾビス（イソ酢酸ジメチル）を０．０７０ｇと、１−ドデカンチオールを０．３０６ｇと、ジフェニルスルフィド（和光純薬（株）社製）を６．０ｇとからインナーコア液を調製した。アウターコア３１が形成されているクラッドパイプ１２を８０℃で２０分間保温した後にインナーコア液を中空部へ注入した。そのクラッドパイプ１２の一端をシールテープで覆い、その後にクラッドパイプ１２をオートクレーブ内に縦置き（底付け部が下、シールテープで覆った部分が上で）した後、オートクレーブの蓋をセットした。オートクレーブ内の空気をアルゴンガスにて置換し、そのなかを０．０５ＭＰａの圧力がかかった雰囲気とした。１００℃で４８時間界面ゲル重合法で重合させた。その後１２０℃で２４時間更に加熱重合及び熱処理を行い、プリフォーム１５を得た。その後にオートクレーブ外にプリフォーム１５を取り出した。
【００７３】
プリフォーム１５を延伸してＰＯＦ１７とする延伸工程１６を行った。プリフォーム１５を上下方向に４個の温度ゾーンを持つヒータ９５中に配置した（図６参照）。なお、温度ゾーン９５ａ〜９５ｄは、上から順に２５０℃，１７５℃，１５０℃，１３５℃に調整した。プリフォーム１５を延伸して得られたＰＯＦ１７を２０℃の水槽中に入れて冷却固化した。延伸速度は、９ｍ／ｍｉｎで行い、引取ローラで引き取った。引取ローラでは、約０．３Ｎの張力をＰＯＦ１７に付与した。延伸時のＰＯＦ１７の外径変動を外径測定器９６で測定したところ、１０μｍ〜１５μｍであった。そして、外径（平均値）３１６μｍ，１５００ｍのＰＯＦ１７が得られた。そのＰＯＦ１７の伝送損失値を公知の方法（例えば、特開昭５５−７６５３号公報参照）により測定したところ、波長６５０ｎｍで１４５ｄＢ／ｋｍであった。
【００７４】
実験２では、パイプを製造している際の微調整をコントローラ５０を用いて自動制御で行った。肉厚・外径測定器４９で冷却パイプ４８の肉厚分布を測定し、その結果をコントローラ５０に送信した。コントローラ５０では、冷却パイプ４８の肉厚分布が２ｍｍ±０．０４ｍｍとなるようにヒータ８２〜８９の温度調整を行った。それ以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。
【００７５】
実験３では、内径約φ２０ｍｍのサイジングダイスを用いて、外径φ２０ｍｍ，内径φ１９ｍｍのパイプを引取速度１．０ｍ／ｍｉｎとして成形した。それ以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。
【００７６】
比較例である実験４では、８本の調整ネジ７３〜８０による粗調整を行った後に、ヒータ８２〜８９の温度は、２００℃に保持した。それ以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。
【００７７】
比較例である実験５では、内径約２０ｍｍのサイジングダイスを用いて、外径φ２０ｍｍ、内径φ１９ｍｍのパイプを引き取り速度１．０ｍ／分で成形した。また、押出ダイスの調整は、８本の調整ネジ７３〜８０による粗調整のみを行い、ヒータ８２〜８９の温度は、２００℃に保持した。それ以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。
【００７８】
【表１】
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【００７９】
実験１と実験４との比較より、押出ダイス４３の外周面に設置したヒータ８２〜８９の加熱温度を調整することで溶融樹脂の粘度を調整して流量を調整することにより、偏肉値を０．１５３ｍｍから０．０８０ｍｍと約半分にすることができた。更に微調整を自動化させた実験２では、偏肉値を０．０６７ｍｍまで下げることができた。相対標準偏差（ＲＳＤ）も実験４では２．７５％であったが本発明に係る実験１では１．２０％となりより均一な肉厚のクラッドパイプを得ることができることが分かる。さらに微調整を自動化させた実験２では、１．０１％と極めて肉厚が均一のクラッドパイプを得ることができた。
【００８０】
また、目標肉厚を０．５ｍｍとした実験３と実験５との比較から明らかなように、パイプの肉厚が異なる場合においても同様に偏肉値を減少させることができ、クラッドパイプの周方向の肉厚均一性を向上できた。例えば、実験５では、相対標準偏差（ＲＳＤ）は、４．７８％であったが、本発明に係る実験３では、３．０３％と小さくなり、肉厚が均一のクラッドパイプを得ることができることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係るクラッドパイプの製造方法及び装置は、光学部材用パイプに限定されず、パイプの肉厚が均一なものが好ましく用いられる分野にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】プラスチック光ファイバの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明に係るクラッドパイプを用いて製造されるプリフォームの断面図及び屈折率分布を説明するための図である。
【図３】本発明に係るクラッドパイプを製造するための製造ラインの概略図である。
【図４】図３のIV−IV線の断面図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】プリフォームを延伸する工程を説明するための概略図である。
【図７】従来の押出ダイスの断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１２  クラッドパイプ
４０  製造ライン
４３  押出ダイス
４６  冷却真空装置
４８  冷却パイプ
４９  肉厚・外径測定器
５０  コントローラ
７０  内リップ
７１  外リップ
８１  樹脂流路
８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９  ヒータ
９０  演算部
９１  制御部
【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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