JP2005224689A - 被覆線条体の製造方法及び紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂の硬化の阻害が抑制されており透明管内面の曇りを除去しつつ被覆線条体を製造することができる方法、及び、その製造方法に用いられる紫外線照射装置を提供すること。
【解決手段】 線条体２に樹脂を塗布し、紫外線に対して透光性を有する透明管４１内に樹脂が塗布された線条体を通過させると共に、紫外線光源４２から紫外線を樹脂に照射して樹脂を硬化させることによって被覆線条体を製造する。線条体が透明管を通過する際に、透明管内における線条体が通過している走行領域αに不活性ガスを含む第１のガスが流れるように第１のガスを透明管内に供給すると共に、第１のガスに含まれる酸素よりも多く酸素を含む第２のガスが上記走行領域の周囲に流れるように第２のガスを透明管内に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、線条体に樹脂が被覆された被覆線条体の製造方法、及び、その製造方法に用いられる紫外線照射装置に関するものである。

光ファイバに被覆が施された光ファイバ素線の機械的強度を保持するため、その外周に樹脂が被覆されて光ファイバ心線が形成される。また、多心の光ファイバケーブル内に収納される多心光ファイバ心線としては、高密度化をはかるため、複数の光ファイバ心線を並列に並べ、被覆樹脂によって一体化したテープ型ファイバ心線が用いられる。このように、線条体に樹脂による被覆を施した被覆線条体は、次のようにして製造される。

まず、線条体の表面に紫外線硬化型樹脂を塗布する。そして、樹脂が塗布された線条体を、紫外線照射装置内に設けられており紫外線に対して透光性を有する透明管（例えば、石英管）に通す。樹脂が塗布された線条体が透明管を通過する間に、樹脂に紫外線を照射し樹脂を硬化させて、被覆線条体を得る。

ところで、線条体に塗布された樹脂を硬化する工程において、樹脂の一部の成分は、樹脂が硬化する際に発生する反応熱や照射される光エネルギーの吸収による発熱により揮発し、透明管の内面に付着する。透明管の内面に付着した樹脂成分は紫外線照射により変質して透明管が曇る。

このような曇りを抑制しつつ被覆線条体を製造する方法として特許文献１や特許文献２に記載の技術が知られている。

特許文献１に記載の線条体の被覆方法では、石英管内で線条体に塗布された樹脂を硬化させる際に、石英管内に不活性ガスを線条体の走行方向に流す。そして、不活性ガスの流量を増やすことで樹脂から揮散した樹脂の一部の成分を透明管から排出している。

また、特許文献２に記載の方法では複数の透明管を使用して被覆線条体を製造している。３つの透明管を使用した場合について具体的に説明する。まず、樹脂が塗布された線条体を、その線条体の走行方向に沿って順に配置された３つの透明管に通す。そして、線条体が各透明管を通っている間に樹脂に紫外線を照射し硬化させる。

特許文献２に記載の技術では、１つの透明管内の酸素濃度を低酸素濃度に保ったまま、他の２つの透明管内のうち少なくとも１つの透明管内の酸素濃度を高酸素濃度にする。そして、高酸素濃度下で少なくとも１つの透明管内面の曇りを除去しつつ、被覆線条体を製造する。
特開２００３−２６９９号公報 特開平１１−３４７４７９号公報

上記特許文献１及び特許文献２に記載の技術でも曇りの増加を抑制しつつ被覆線条体を製造できているが、曇りの発生・増加を抑制することが更に求められつつある。

そこで、本発明の目的は、樹脂の硬化の阻害が抑制されており透明管内面の曇りを除去しつつ被覆線条体を製造することができる方法、及び、その製造方法に用いられる紫外線照射装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る被覆線条体の製造方法は、線条体に樹脂を塗布し、紫外線に対して透光性を有する透明管内に樹脂が塗布された線条体を通過させると共に、紫外線光源から紫外線を樹脂に照射して樹脂を硬化させることによって被覆線条体を製造する方法であって、線条体が透明管を通過する際に、透明管内における線条体が通過している走行領域に不活性ガスを含む第１のガスが流れるように第１のガスを透明管内に供給すると共に、走行領域の周囲に酸素を含む第２のガスが流れるように第２のガスを透明管内に供給し、第１のガスの酸素濃度が第２のガスの酸素濃度より低いことを特徴とする。

この方法では、不活性ガスを含み第２のガスよりも酸素濃度の低い第１のガスが上記走行領域に流れるため、線条体に塗布された樹脂が硬化する場合に、酸素による硬化阻害が生じにくい。また、線条体の走行領域の周囲には、第１のガスよりも酸素を多く含む第２のガスが流れるため、透明管の内面付近は酸素濃度がより高くなる。したがって、その内面における曇りの発生・増加が抑制される。

また、上記方法では、走行領域の周囲に上記第２のガスが流れるため、線条体の走行速度を大きくしても特許文献１に記載された方法よりも透明管の内面が曇りにくくなっている。また、特許文献２に記載された方法は、曇りが発生した際にその曇りを除去しているのに対して、本発明に係る被覆線条体の製造方法では、曇り自体の発生が抑制されている。

また、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、第１のガスの流速を第２のガスの流速よりも速くすることが好ましい。この場合、第１のガスの流速が第２のガスの流速よりも速いため、第２のガスが、線条体の走行領域に流入しにくい。そのため、樹脂の硬化が更に阻害されにくい傾向にある。

更に、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、第２のガスを透明管の内面に吹き付けるように透明管内に供給することが好適である。この場合、透明管の内面付近の酸素濃度は更に高くなりやすいため、曇りがより解消されやすい。

また、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、透明管内のガスを強制的に排気することが好適である。透明管内のガスが強制的に排気されることにより、透明管の内面から揮散した曇り成分が透明管内から排出されやすい。

更に、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、透明管から排気されたガスのうち上記走行領域のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第１の所定の範囲になるように第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度を調整することが好ましい。

この場合、第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度が調整されて、上記走行領域のガスの酸素濃度が第１の所定の範囲になる。そのため、樹脂の硬化が酸素によって阻害されることが更に生じにくい傾向にある。

更にまた、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、透明管から排気されたガスのうち上記走行領域のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第１の所定の範囲になるように透明管から排気されるガスの量を調整することが好ましい。

この場合は、透明管から排気されるガスの量が調整されて、線条体の走行領域のガスの酸素濃度が第１の所定の範囲になる。そのため、樹脂の硬化が酸素によって阻害されることが更に生じにくい傾向にある。

また、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、透明管から排気されたガスのうち上記走行領域の周囲のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第２の所定の範囲になるように第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度を調整することが好ましい。

この場合、第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度が調整されて、透明管から排気されたガスのうち透明管の内面側のガスの酸素濃度が第２の所定の範囲になる。そのため、曇りが除去されやすい。

また、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、透明管から排気されたガスのうち上記走行領域の周囲のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第２の所定の範囲になるように透明管から排気されるガスの量を調整することが好ましい。

この場合も、透明管から排気されるガスの量が調整されて、線条体の走行領域の周囲の酸素濃度が第２の所定の範囲になる。そのため、曇りを除去しやすくなっている。

更に、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、上記走行領域のガスを排気するための第１のガス排気路及び上記走行領域の周囲のガスを排気するための第２のガス排気路から透明管内のガスを強制的に排気することが好ましい。

この場合、第１のガス排気路からは上記走行領域のガスが排気され、第２のガス排気路からはその走行領域の周囲のガスが排気される。そのため、第１及び第２のガスの排気量を調整することにより、走行領域を流れるガスの流速及び走行領域の周囲を流れるガスの流速を制御しやすくなっている。

また、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、第１のガス排気路を通して排気されたガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第１の所定の範囲になるように第１のガス排気路及び第２のガス排気路のうち少なくとも一方から排気されるガスの量を調整することが好適である。

この場合、第１のガス排気路及び第２のガス排気路のうち少なくとも一方から排気されるガスの量が調整されて、第１のガス排気路から排気されたガスの酸素濃度が第１の所定の範囲になる。第１のガス排気路からは上記走行領域のガスが排気されるため、その走行領域の酸素濃度が上記第１の所定の範囲になる。これにより、樹脂の硬化が酸素により阻害されることを生じにくくすることが可能である。

また、本発明に係る被覆線条体の製造方法においては、第２のガス排気路を通して排気されたガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第２の所定の範囲になるように第１のガス排気路及び第２のガス排気路のうち少なくとも一方から排気されるガスの量を調整することが好ましい。

この場合、第１のガス排気路及び第２のガス排気路のうち少なくとも一方から排気されるガスの量が調整されて、第２のガス排気路から排気されたガスの酸素濃度が第２の所定の範囲になる。第２のガス排気路からは、線条体の走行領域の周囲のガスが排気されるため、走行領域の周囲の酸素濃度が上記第２の所定の範囲になる。そのため、透明管の内面の曇りが除去されやすくなっている。

また、本発明に係る紫外線照射装置は、紫外線光源と透明管とを含み、透明管内を通過する線条体に塗布されている樹脂に紫外線光源から紫外線を出射し、樹脂を硬化させて被覆線条体を製造するための紫外線照射装置であって、透明管における線条体の入口側に取り付けられており、透明管の第１の端部開口の中央部から第１のガスを透明管内に供給する第１のガス供給路及びその中央部の周囲から第２のガスを透明管内に供給する第２のガス供給路が形成されている第１の蓋を備えることを特徴とする。

上記本発明に係る紫外線照射装置に、第１のガスとして不活性ガスを含むガスを供給し、第２のガスとして酸素を含むガスを供給し、第１のガスの酸素濃度を第２のガスの酸素濃度よりも低くする場合、第１のガスが、第１のガス供給路を通って透明管の第１の端部開口の中央部から透明管内に供給されるため、線条体が通過する走行領域に不活性ガスが流れやすい。そのため、線条体に塗布されている樹脂の硬化が酸素により阻害されにくい。また、第１のガスよりも酸素濃度が高い第２のガスが、第２のガス供給路を通って第１の端部開口の中央部の周囲から透明管内に供給されるため、透明管の内面付近の酸素濃度は高くなる。これにより、透明管の内面の曇りを除去することができる。

また、本発明に係る紫外線照射装置においては、第２のガス供給路は、第２のガスを透明管の内面に向けて吹き出すように形成されていることが好ましい。

この場合、第２のガスが透明管の内面に向かって吹き出すため、透明管の内面付近の酸素濃度が高くなりやすい。したがって、曇りが更に除去されやすい傾向にある。

更に、本発明に係る紫外線照射装置においては、透明管内のガスを排気する排気手段を備えることが望ましい。これにより、透明管内のガスが強制的に排気されるため、透明管の内面から揮散した曇り成分が透明管から排出されやすい。

また、本発明に係る紫外線照射装置においては、排気手段により透明管内から排気されたガスのうち透明管における線条体が通過する走行領域のガスの酸素濃度を測定する第１の酸素濃度計を備えることが好ましい。この場合、第１の酸素濃度計により、線条体が通過する領域の酸素濃度が測定される。そのため、その測定結果に応じて、第１及び第２のガスの供給量などを調整して、上記走行領域の酸素濃度を所望の値にすることもできる。

更に、本発明に係る紫外線照射装置においては、上記排気手段により透明管内から排気されたガスのうち透明管における線条体が通過する走行領域の周囲のガスの酸素濃度を測定する第２の酸素濃度計を備えることが好ましい。この場合、第２の酸素濃度計により、線条体が通過する領域の周囲の酸素濃度が測定される。そのため、その測定結果に応じて、第１及び第２のガスの供給量などを調整して、上記走行領域の周囲の酸素濃度を所望の値にすることもできる。

更にまた、本発明に係る紫外線照射装置においては、透明管の線条体の出口側に取り付けられており、透明管の第２の端部開口の中央部から透明管内のガスを排気する第１のガス排気路と、その中央部の周囲から透明管内のガスを排気する第２のガス排気路とが形成された第２の蓋を備え、上記排気手段は、第１のガス排気路から透明管内のガスを排気する第１の排気手段と、第２のガス排気路から透明管内のガスを排気する第２の排気手段とを含んで構成されていることが好ましい。

この場合、第１のガス排気路及び第２のガス排気路から透明管内のガスが排気されるため、透明管内において、線条体が通過する走行領域を主に流れる第１のガスと、その走行領域の周囲を流れる第２のガスとが混ざりにくい。したがって、樹脂の硬化が酸素により阻害することが抑えられ、曇りの分解が阻害されることが抑制される傾向にある。

更にまた、本発明に係る紫外線照射装置においては、第１のガス排気路から排気されたガスに含まれる酸素濃度を測定する第１の酸素濃度計及び第２のガス排気路から排気されたガスに含まれる酸素濃度を測定する第２の酸素濃度計の少なくとも一方を備えることが好適である。

この場合、第１及び第２のガス排気路から排気されたガスの少なくとも一方の酸素濃度が測定される。したがって、その測定結果に応じて透明管における第１及び第２のガスの供給される領域の少なくとも一方の酸素濃度を調整することも可能である。

本発明によれば、樹脂の硬化の阻害が抑制されており透明管内面の曇りを除去しつつ被覆線条体を製造することができる方法、及び、その製造方法に用いられる紫外線照射装置を提供することができる。

以下に、図面と共に本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、被覆線条体の製造方法を説明する図である。本実施形態では、被覆線条体は、特に断らない限り光ファイバ素線である。

被覆線条体１は、線条体２の外周に樹脂による被覆層が形成されたものであって、次のようにして製造される。まず、石英ガラスを主成分とする光ファイバ母材１０が線引炉２０にセットされる。光ファイバ母材１０の一方の端部が、線引炉２０が有するヒータ２１により加熱・溶融され、光ファイバ母材１０は線引きされる。

光ファイバ母材１０が線引きされて形成された線条体２は、線条体２の走行方向（図１中の矢印Ａの方向）において線引炉２０の下流に設けられた塗布器３０を通過する。塗布器３０には、液状であって紫外線硬化型の樹脂が溜められている。そのため、線条体２が塗布器３０を通過することにより、線条体２の外周に紫外線硬化型の樹脂が塗布される。なお、通常、樹脂は２層塗布される。

樹脂が塗布された線条体２は、その走行方向において塗布器３０の下流に設けられている紫外線照射装置４０を通過する。紫外線照射装置４０は、線条体２の表面に塗布された樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させ、被覆線条体１を形成する。

紫外線照射装置４０を通過することによって形成された被覆線条体１は、ガイドローラ５０及び引取り手段５１を経て巻取りドラム５２に巻き取られる。引取り手段５１は、ベルト５１ａとローラ５１ｂとを含んで構成されており、ベルト５１ａの回転とローラ５１ｂの回転とにより被覆線条体１を巻取りドラム５２に送りだす。引取り手段５１のベルト５１ａ及びローラ５１ｂ、並びに、巻取りドラム５２の回転数を制御して線条体２の走行速度を調整する。

ここで、紫外線照射装置４０についてより詳細に説明する。紫外線照射装置４０は、線条体２を通過させる透明管４１と、紫外線光源４２と、反射鏡４３とを含んで構成される。

透明管４１は、紫外線に対して透光性を有していれば特に限定されないが、例えば、石英管である。紫外線光源４２は、透明管４１を通過する線条体２に塗布された樹脂に照射する紫外線を出力する。紫外線光源４２は、例えば、メタルハライドランプである。

反射鏡４３は、透明管４１及び紫外線光源４２の周囲に設けられている。線条体２の走行方向に略直交する平面で紫外線照射装置４０を切断した場合、反射鏡４３の形状は楕円である。そして、その楕円の２つ焦点の位置に夫々線条体２及び紫外線光源４２が配置されるようになっている。

本実施形態の紫外線照射装置４０において、透明管４１における線条体２の入口側（塗布器３０側）には蓋（第１の蓋）６０が取り付けられている。また、透明管４１における線条体２の出口側には蓋（第２の蓋）７０が取り付けられている。

蓋６０には、ガス供給管８０Ａ及びガス供給管８０Ｂが接続されている。ガス供給管８０Ａの蓋６０と反対側の端には、透明管４１に第１のガスを供給するガス供給源（不図示）が接続されている。また、ガス供給管８０Ｂの蓋６０と反対側の端には、透明管４１に第２のガスを供給するガス供給源（不図示）が接続されている。

上記第１のガスは不活性ガスの濃度が高いガスである。第１のガスは酸素を含んでいてもよいが、その酸素濃度は樹脂の硬化を阻害しない程度であって、好ましくは２％以下である。第２のガスは、第１のガスよりも酸素濃度が高いガスである。第２のガスの酸素濃度は、透明管４１の内面の曇りを除去可能な濃度であって、好ましくは５％以上である。例えば、第１のガスには窒素ガスを使用でき、第２のガスには、大気を使用することができる。

ガス供給管８０Ａにおいて、ガス供給源と蓋６０との間には、流量調節器８１Ａが設けられており、第１のガスの供給量及び流速が制御される。流量調節器８１Ａは、例えば、マスフローコントローラであるが、調節弁であってもよい。更に、流量調節器８１Ａと蓋６０との間のガス供給管８０Ａには、酸素濃度計８２Ａが接続されており、第１のガスの酸素濃度が測定される。

同様に、ガス供給管８０Ｂにおいて、第２のガス供給源と蓋６０との間には、流量調節器８１Ａと同じ流量調節器８１Ｂが設けられており、第２のガスの供給量及び流速が制御される。更に、流量調節器８１Ｂと蓋６０との間のガス供給管８０Ｂには、酸素濃度計８２Ｂが接続されており、第２のガスの酸素濃度が測定される。

なお、図１中において蓋６０の左側に延びているガス供給管８０Ａは、蓋６０の右側に延びているガス供給管８０Ａに接続されている。同様に、蓋６０の左側に延びているガス供給管８０Ｂは、蓋６０の右側に延びているガス供給管８０Ｂに接続されている。ただし、蓋６０の左側に延びているガス供給管８０Ａ，８０Ｂに、流量調節器８１Ａ，８１Ｂ、酸素濃度計８２Ａ，８２Ｂが接続されていてもよい。

また、蓋７０には、樹脂が硬化された線条体２である被覆線条体１を透明管４１から送り出すための送出管９０が接続されている。また、送出管９０には、送出管９０を通して透明管４１内のガスを排出する第１のガス排気管９１Ａが接続されている。第１のガス排気管９１Ａには、ポンプ（第１の排気手段）９２Ａが設けられており、透明管４１内のガスが強制的に排気される。

また、送出管９０とポンプ９２Ａとの間における第１のガス排気管９１Ａには、酸素濃度計（第１の酸素濃度計）９３Ａが接続されており、第１のガス排気管９１Ａを流れているガスの酸素濃度が測定される。

また、蓋７０には、送出管９０を介さずに透明管４１内のガスを排気する第２のガス排気管９１Ｂが接続されている。第２のガス排気管９１Ｂには、ポンプ（第２の排気手段）９２Ｂが設けられており、透明管４１内のガスが強制的に排気される。蓋７０とポンプ９２Ｂとの間における第２のガス排気管９１Ｂには、酸素濃度計（第２の酸素濃度計）９３Ｂが接続されており、第２のガス排気管９１Ｂを流れているガスの酸素濃度が測定される。

図２は、蓋６０の中心軸線を含む断面構成の模式図である。図２は、蓋６０が透明管４１に取り付けられた状態を示している。

図２を参照して蓋６０について説明する。蓋６０は、略円柱状の入口部材６１とカバー部材６２とを有している。入口部材６１には、線条体２を透明管４１内に導入するための線条体入口６３が形成されている。線条体入口６３は、入口部材６１の中心軸線、言い換えれば、蓋６０の中心軸線を中心軸線とする穴である。蓋６０における透明管４１と反対側（端部６０ａ側）には、線条体入口６３に繋がっており、入口部材６１の中心軸線に略直交する方向に延びている一対のガス供給穴６４が形成されている。

また、ガス供給穴６４よりも下側（透明管４１側）における入口部材６１の外周には、溝６５が形成されている。更に、入口部材６１には、溝６５の内壁から蓋６０の端部６０ｂに貫通しているガス吹出し口６６が形成されている。ガス吹出し口６６の中心軸線は、線条体入口６３の中心軸線と略平行である。

カバー部材６２は、ガス導入管６７を有し、入口部材６１の周囲を覆っている。ガス導入管６７は、仕切壁６８で仕切られた２つの管を含んで構成されている。ガス導入管６７の２つの管のうち、上側（透明管４１側と反対側）の管を第１のガス導入管６７Ａと称し、下側(透明管４１側)の管を第２のガス導入管６７Ｂと称す。

図２に示すように、第１のガス導入管６７Ａは、ガス供給穴６４に繋がっている。また、第１のガス導入管６７Ａにおけるガス供給穴６４と反対側の端は、ガス供給管８０Ａに接続されている。これにより、第１のガスは、図２中の矢印Ｂに示すように、第１のガス導入管６７Ａ、ガス供給穴６４及び線条体入口６３を通って透明管４１内に供給される。

すなわち、第１のガス導入管６７Ａ、ガス供給穴６４及び線条体入口６３は、第１のガスを透明管４１に供給するための第１のガス供給路となっている。

また、第２のガス導入管６７Ｂは溝６５上に位置している。第２のガス導入管６７Ｂの溝６５と反対側の端は、ガス供給管８０Ｂに接続されている。これにより、第２のガスは、溝６５とカバー部材６２とで囲まれる領域に流入し、その領域はガスが溜まるガス溜り部６９となる。ガス溜り部６９に流入した第２のガスは、ガス吹出し口６６を通って透明管４１内に供給される。したがって、第２のガスは、図２中の矢印Ｃで示すように、第２のガス導入管６７Ｂ、ガス溜り部６９及びガス吹出し口６６を通って透明管４１内に流入する。

すなわち、第２のガス導入管６７Ｂ、ガス溜り部６９及びガス吹出し口６６は、第２のガスを透明管４１内に供給するための第２のガス供給路となっている。

上記構成の蓋６０は、その中心軸線が透明管４１の中心軸線とほぼ一致するように透明管４１に取り付けられる。

図３は、入口部材６１の端部６０ｂの平面図である。図３に示すように、線条体入口６３は、端部６０ｂの中央部に形成されている。これにより、第１のガス供給路からの第１のガスは、端部６０ｂの中央部から透明管４１内に供給される。換言すれば、第１のガスは、蓋６０が取り付けられている側の透明管４１の端部が有する開口（第１の端部開口）の中央部から透明管４１内に供給される。また、ガス吹出し口６６は、端部６０ｂの中央部の周囲であって入口部材６１の周縁側に複数形成されている。これにより、第２のガス供給路からの第２のガスは、端部６０ｂの中央部の周囲であって入口部材６１の周縁側から透明管４１内に供給される。換言すれば、第２のガスは、上記第１の端部開口の中央部の周囲から透明管４１内に供給される。

図４は、蓋７０の中心軸線を含む断面構成の模式図である。図４は、蓋７０が透明管４１に取り付けられている状態を示している。図４を参照して蓋７０について説明する。

蓋７０は、略円柱状の出口部材７１とカバー部材７２とを有している。出口部材７１には、樹脂が硬化した線条体２（被覆線条体１）を透明管４１の外に出すための線条体出口７３が形成されている。線条体出口７３は、出口部材７１の中心軸線を中心軸線とする穴である。線条体出口７３の外周には溝７４が形成されている。また、出口部材７１には、溝７４の内壁から出口部材７１の透明管４１側の端部７０ａに貫通しているガス排気口７５が形成されている。ガス排気口７５は、線条体出口７３の周囲であって出口部材７１の周縁側に形成されている。

カバー部材７２は、出口部材７１の周囲及び端部７０ｂを覆っており、２つの接続管７６，７７を有する。

接続管７６は線条体出口７３の中心軸線に沿って延びている。接続管７６の一端に送出管９０が接続される。送出管９０には、第１のガス排気管９１Ａ（図１参照）が接続されており、線条体出口７３及び接続管７６内のガスは第１のガス排気管９１Ａから排気される。上述したように線条体出口７３は、出口部材７１の中心軸線に沿って形成されている、言い換えれば、端部７０ａの中央部に形成されている。そのため、透明管４１内のガスは、図4中の矢印Ｄで示すように、端部７０ａの中央部から線条体出口７３及び接続管７６を通って透明管４１の外に排気される。

すなわち、線条体出口７３及び接続管７６は、端部７０ａの中央部から透明管４１内のガスを排気するための第１のガス排気路となっている。換言すれば、線条体出口７３及び接続管７６は、蓋７０が取り付けられている側の透明管４１の端部が有する開口（第２の端部開口）の中央部から透明管４１内のガスを排気するための第１のガス排気路となっている。

また、接続管７７は、カバー部材７２において溝７４を覆っている領域に形成されており、接続管７７の一端に第２のガス排気管９１Ｂが接続される。溝７４とカバー部材７２とで形成される領域に、ガス排気口７５から透明管４１内のガスが流入し、その領域にガスが溜まりガス溜り部７８となる。ガス溜り部７８に流入したガスは、接続管７７を通って第２のガス排気管９１Ｂから排気される。

このように、透明管４１内のガスは、図４中の矢印Ｅに示すように、ガス排気口７５、ガス溜り部７８及び接続管７７を通っても透明管４１の外に排気される。

上述したようにガス排気口７５は、線条体出口７３の周囲に形成されている、言い換えれば、端部７０ａの中央部の周囲に形成されている。したがって、ガス排気口７５、ガス溜り部７８及び接続管７７は、端部７０ａの中央部の周囲から透明管４１内のガスを排気するための第２のガス排気路となっている。換言すれば、ガス排気口７５、ガス溜り部７８及び接続管７７は、蓋７０が取り付けられている側の透明管４１の上記第２の端部開口の中央部の周囲から透明管４１内のガスを排気するための第２のガス排気路となっている。なお、ガス排気口７５は、端部７０ｂの周縁側に形成されているため、第２のガス排気路からは、透明管４１の内面近傍のガスがより多く排気される。

ところで、図４は、蓋７０の断面構成を示しており、線条体２を挟んで両側にガス溜り部７８を記載している。それらのガス溜り部７８は繋がっており、図４中左側のガス溜り部７８に流入したガスも接続管７７及び第２のガス排気管９１Ｂを通って排気される。

上記構成の蓋７０は、その中心軸線が透明管４１の中心軸線とほぼ一致するように透明管４１に取り付けられる。

上述した紫外線照射装置４０を用いた本実施形態の被覆線条体の製造方法について説明する。

図１に示すように、塗布器３０により樹脂が塗布された線条体２は、透明管４１に取り付けられた入口部材６１の線条体入口６３を通って透明管４１内に入り、その中を走行する。

線条体２が透明管４１内を走行している間に、紫外線光源４２から紫外線を樹脂に照射して樹脂を硬化させる。樹脂が硬化して被覆層が形成された被覆線条体１は、透明管４１に取り付けられている出口部材７１の線条体出口７３を通って透明管４１の外に出る。そして、被覆線条体１は、ガイドローラ５０及び引取り手段５１を経て巻取りドラム５２に巻き取られる。

線条体２の外周に塗布された樹脂を硬化させるときには、第１のガスを、ガス供給管８０Ａ及び第１のガス供給路を通して透明管４１に供給する。また、第２のガスを、ガス供給管８０Ｂ及び第２のガス供給路を通して透明管４１に供給する。第１のガス及び第２のガスは、それらの流速を流量調節器８１Ａ，８１Ｂで調整して、第１のガスの流速が、第２のガスの流速よりも速くなるように透明管４１内に供給する。

第１のガスは、線条体入口６３を通って透明管４１に流れ込み、線条体２が走行する領域である走行領域αを流れる。これにより、線条体２の周囲では不活性ガスの濃度が高くなる。上述した走行領域αは、例えば、蓋６０に形成されている線条体入口６３を蓋７０側まで仮に延ばした場合に、その延長線（図１中の二点鎖線）により囲まれる領域である。

また、第２のガスは、ガス吹出し口６６（図２参照）を通って透明管４１に流れ、上記走行領域αの周囲を流れる。ガス吹出し口６６は、端部６０ｂの周縁側、すなわち、透明管４１の内面側に形成されているため、透明管４１の内面の酸素濃度が高くなる。

また、被覆線条体１を製造するときには、ポンプ９２Ａを用いて、図４に示す第１のガス排気路（線条体出口７３及び接続管７６）、送出管９０及び第１のガス排気管９１Ａを通して透明管４１内のガスを強制的に排気するとともに、ポンプ９２Ｂを用いて、図４に示す第２のガス排気路（ガス排気口７５、ガス溜り部７８及び接続管７７）と第２のガス排気管９１Ｂとを通して透明管４１内のガスを強制的に排気する。

線条体出口７３を通って線条体２が透明管４１から外に出ているため、線条体出口７３からは、走行領域αのガスが主に排気される。また、ガス排気口７５は、線条体出口７３の周囲に形成されているため、第２のガス排気路からは走行領域αの周囲のガスが主に排気される。

また、第１のガス排気管９１Ａ及び第２のガス排気管９１Ｂを流れるガスの酸素濃度を酸素濃度計９３Ａ，９３Ｂ（図１参照）で測定する。そして、第１のガス排気管９１Ａを流れるガスの酸素濃度の測定結果が第１の所定の範囲になるように第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度を調整する。ここで、第１の所定の範囲とは、酸素による樹脂の硬化阻害が生じない酸素濃度の範囲であり、例えば、２％以下であり、好ましくは０．５％以下である。

上記調整としては、例えば、測定結果が第１の所定の範囲より高い場合には、第１のガスの供給量を増加させるか、第２のガスの供給量を減少させるか又は第２のガスの酸素濃度を低下させる。

また、第２のガス排気管９１Ｂを流れるガスの酸素濃度の測定結果が第２の所定の範囲になるように、第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度を調整する。ここで、第２の所定の範囲とは、透明管４１の内面の曇りを除去できる酸素濃度の範囲であり、例えば、５％以上である。上記調整は、例えば、測定結果が第２の所定の範囲より低い場合は、第１のガスの供給量を減少させるか、第２のガスの供給量を増加させるか又は第２のガスの酸素濃度を増加させる。

上述した第１及び第２のガスの供給量の調整は流量調節器８１Ａ，８１Ｂを用いて実施する。また、第２のガスの酸素濃度は、酸素濃度計８２Ｂで計測された酸素濃度の測定結果に応じて、ガス供給管８０Ｂに接続されているガス供給源の第２のガスの酸素濃度を調整する。

なお、ここでは、上記測定結果が第１の所定の範囲及び第２の所定の範囲になるように第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度を調整しているが、例えば、第１及び第２の排気路から排気されるガスの量の少なくとも一方を調整してもよい。

次に、上記被覆線条体の製造方法によって奏される作用・効果について説明する。上述したように、透明管４１を通過する線条体２の周囲には、第１のガスが流れているため、樹脂に紫外線が照射されて硬化する際に、酸素による硬化阻害が生じにくい。また、透明管４１の内面付近には第２のガスが流れているため、透明管４１の内面に生じている曇りが分解されやすい。これにより、透明管４１の内面の曇りの発生・増加が抑制される。

言い換えれば、本実施形態の被覆線条体の製造方法では、透明管４１内に第１及び第２のガスが供給されて、透明管４１の中心軸線から透明管４１の内面に向かって酸素濃度が高くなるような酸素濃度分布が形成される。そして、その酸素濃度分布において、透明管４１の中心軸線近傍では、酸素濃度は樹脂の硬化阻害が生じない程度の低い濃度であって、透明管４１の内面側で曇り除去が可能な程度に高い酸素濃度になっている。そのため、酸素による樹脂の硬化阻害を抑えつつ、透明管の曇りの発生・増加も抑制される。

また、線条体２の走行領域αの酸素濃度及び走行領域αの周囲のガスの酸素濃度が第１及び第２の所定の範囲になるように、第１のガスの供給量、第２のガスの供給量又は第２のガスの酸素濃度が調整されるため、樹脂の硬化が阻害されにくく、曇りが除去されやすい傾向になっている。

本実施形態では、線条体２の走行領域α及びその周囲のガスの酸素濃度の調整を実施するようにしているが、走行領域α及びその周囲の少なくとも一方について実施すればよい。この場合には、第１及び第２のガス排気管９１Ａ，９１Ｂの少なくとも一方を流れる酸素濃度を計測する。そのため、酸素濃度計９３Ａ，９３Ｂはその計測すべき第１及び第２のガス排気管９１Ａ，９１Ｂに接続されていればよい。

また、第１のガスの流速が第２のガスの流速よりも速いため、第２のガスが走行領域αに流れ込みにくくなっている。これにより、第１及び第２のガスを透明管４１内に供給しても、走行領域αの酸素濃度が上がりにくい。そのため、樹脂の硬化が酸素により阻害されることが生じにくい傾向にある。

ところで、第１のガスの流速を第２のガスの流速よりも速くして透明管４１内に供給しても、蓋７０側では流速の差が維持できない場合がある。

しかし、本実施形態では、第１及び第２のガス排気管９１Ａ，９１Ｂにポンプ９２Ａ，９２Ｂを設けて透明管４１内のガスを強制的に排気している。したがって、第１及び第２のガスの流速の差に対応させてガスの排気量を調整することにより、第１及び第２の流速の差を透明管４１の出口まで維持させることができる。そのため、第２のガスが走行領域に流入しにくく、樹脂の硬化が酸素により阻害されにくい。

また、上記のように透明管４１内のガスが強制的に排気されるため、樹脂から揮散した樹脂の一部の成分や、透明管４１の内面に生じている曇りのうち分解され揮散した曇り成分が透明管４１内から排出されやすい。そのため、透明管４１の内面における曇りの発生・増加が更に抑制される傾向にある。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、上述した蓋６０の構成では、第２のガス供給路は、第２のガスを線条体２の走行方向に吹き出すように形成されている。しかし、第２のガス供給路は、透明管４１の内面に第２のガスを吹き出すように形成されていてもよい。

図５を参照してより具体的に説明する。図５は、蓋６０の他の形態の中心軸線に沿った断面構成の模式図である。図５に示す蓋１００では、第２のガス供給路に含まれているガス吹出し口１０１が、入口部材６１の端部６０ｂに向かうにつれて線条体入口６３から離れるように形成されている。この場合には、ガス吹出し口１０１から吹き出された第２のガスは透明管４１の内面に吹き付けられるため、内面付近の酸素濃度が更に高くなりやすい。そのため、より透明管４１の曇りが除去されやすい傾向にある。

また、図６は蓋６０の他の形態の中心軸線を含む断面構成の模式図である。図７は図６に示す蓋１１０が有する入口部材６１の端部６０ｂの平面図である。

図６に示す蓋１１０では、第２のガス供給路は、第２のガスが図６に示す矢印Ｆのように、スパイラル状に透明管４１内を流れるように形成されている。このように第２のガスをスパイラル状に透明管４１内に流すためには、例えば、図７に示すようにガス吹出し口１１１における溝６５（図６参照）側の開口と端部６０ｂ側の開口とが入口部材６１の周方向にずれるように形成しておけばよい。

更に、蓋６０の構成は、線条体２が走行する領域である走行領域に第１のガスを流せるように第１のガス供給路が形成されており、その走行領域の周囲に第２のガスを流せるように第２のガス供給路が形成されていれば特に限定されない。例えば、線条体入口６３を用いずに第１のガス供給路を構成してもよい。

この場合の蓋の例を図８に示す。図８に示す蓋１２０のように、線条体入口６３とガス吹出し口６６との間であって線条体入口６３側から第１のガスが吹き出すようにガス供給穴６４に繋がったガス供給口１２１を形成しておけばよい。

また、カバー部材６２は、特に用いなくても第１のガス供給路及び第２のガス供給路に第１及び第２のガスを供給できればよい。

更に、蓋７０は、線条体出口７３が形成されていればその構成は特に限定されないが、第１及び第２のガスが透明管４１内でよどまないように上述した第１及び第２の排気路を形成しておく方がよい。なお、第１及び第２の排気路は、上記好適な場合の形態に限られず、第１の排気路は、端部７０ａの中央部からガスを排気でき、第２の排気路は、その中央部の周囲からガスを排気できるように形成されていればよい。

また、被覆線条体１は光ファイバ素線として説明したが、被覆線条体は、光ファイバ着色心線やテープ型ファイバ心線でもよい。光ファイバ着色心線を製造する場合には、線条体を光ファイバ素線とする。また、テープ型ファイバ心線を製造する場合には、光ファイバ心線を束ねたものを線条体とする。

テープ型ファイバ心線を製造する場合には、第１のガスの酸素濃度は、例えば、２％以下が好適である。光ファイバ着色心線を製造する場合、通常、樹脂に顔料が含まれているため、第１のガスに含まれる酸素濃度は１％以下が好ましい。

更に、第１の排気手段及び第２の排気手段としてポンプ９２Ａ及びポンプ９２Ｂを用いているが、ポンプに限られない。例えば、第１及び第２の排気管を負圧の排気ダクトに接続していても良い。また、第１及び第２の排気手段のどちらか一方を設けておけばよいが、第１及び第２の排気手段を共に設けるほうが好ましい。

更にまた、酸素濃度計９３Ａの位置は、走行領域αの酸素濃度を計測できれば特に限定されず、酸素濃度計９３Ｂの位置は、走行領域αの周囲の酸素濃度が計測できれば特に限定されない。

本実施形態に係る被覆線条体の製造方法を説明する図である。 蓋６０の中心軸線を含む断面構成を示す模式図である。 入口部材６１における透明管側の端部６０ｂの平面図である。 蓋７０の中心軸線を含む断面構成を示す模式図である。 蓋６０の他の形態における中心軸線を含む断面構成を示す模式図である。 蓋６０の更に他の形態の中心軸線を含む断面構成の模式図である。 蓋１１０が有する入口部材の端部の平面図である。 蓋６０の更に他の形態における中心軸線を含む断面構成を示す模式図である。

符号の説明

１…被覆線条体、２…線条体、４０…紫外線照射装置、４１…透明管、４２…紫外線光源、６０ｂ…端部、６０…蓋（第１の蓋）、６３…線条体入口、６４…ガス供給穴、６６…吹出し口、６７…ガス導入管、６７Ａ…第１のガス導入管、６７Ｂ…第２のガス導入管、６９…ガス溜り部、７０…蓋（第２の蓋）、７０ａ…端部、７３…線条体出口、７５…ガス排気口、７６，７７…接続管、７８…ガス溜り部、９２Ａ…ポンプ（第１の排気手段）、９２Ｂ…ポンプ（第２の排気手段）、９３Ａ，９３Ｂ…酸素濃度計。

Claims (18)

1. 線条体に樹脂を塗布し、紫外線に対して透光性を有する透明管内に前記樹脂が塗布された前記線条体を通過させると共に、紫外線光源から紫外線を前記樹脂に照射して前記樹脂を硬化させることによって被覆線条体を製造する方法であって、
   前記線条体が前記透明管を通過する際に、前記透明管内における前記線条体が通過している走行領域に不活性ガスを含む第１のガスが流れるように前記第１のガスを前記透明管内に供給すると共に、前記走行領域の周囲に酸素を含む第２のガスが流れるように前記第２のガスを前記透明管内に供給し、前記第１のガスの酸素濃度が前記第２のガスの酸素濃度より低いことを特徴とする被覆線条体の製造方法。
2. 前記第１のガスの流速を前記第２のガスの流速よりも速くすることを特徴とする請求項１に記載の被覆線条体の製造方法。
3. 前記第２のガスを前記透明管の内面に吹き付けるように前記透明管内に供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被覆線条体の製造方法。
4. 前記透明管内のガスを強制的に排気することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の被覆線条体の製造方法。
5. 前記透明管から排気されたガスのうち前記走行領域のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第１の所定の範囲になるように前記第１のガスの供給量、前記第２のガスの供給量又は前記第２のガスの酸素濃度を調整することを特徴とする請求項４に記載の被覆線条体の製造方法。
6. 前記透明管から排気されたガスのうち前記走行領域のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第１の所定の範囲になるように前記透明管から排気されるガスの量を調整することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の被覆線条体の製造方法。
7. 前記透明管から排気されたガスのうち前記走行領域の周囲のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第２の所定の範囲になるように前記第１のガスの供給量、前記第２のガスの供給量又は前記第２のガスの酸素濃度を調整することを特徴とする請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の被覆線条体の製造方法。
8. 前記透明管から排気されたガスのうち前記走行領域の周囲のガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第２の所定の範囲になるように前記透明管から排気されるガスの量を調整することを特徴とする請求項４〜請求項７の何れか１項に記載の被覆線条体の製造方法。
9. 前記走行領域のガスを排気するための第１のガス排気路及び前記走行領域の周囲のガスを排気するための第２のガス排気路から前記透明管内のガスを強制的に排気することを特徴とする請求項４〜請求項８の何れか１項に記載の被覆線条体の製造方法。
10. 前記第１のガス排気路を通して排気されたガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第１の所定の範囲になるように前記第１のガス排気路及び前記第２のガス排気路のうち少なくとも一方から排気されるガスの量を調整することを特徴とする請求項９に記載の被覆線条体の製造方法。
11. 前記第２のガス排気路を通して排気されたガスの酸素濃度を測定し、その測定結果が第２の所定の範囲になるように前記第１のガス排気路及び前記第２のガス排気路のうち少なくとも一方から排気されるガスの量を調整することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の被覆線条体の製造方法。
12. 紫外線光源と透明管とを含み、前記透明管内を通過する線条体に塗布されている樹脂に前記紫外線光源から紫外線を出射し、前記樹脂を硬化させて被覆線条体を製造するための紫外線照射装置であって、
    前記透明管における前記線条体の入口側に取り付けられており、前記透明管の第１の端部開口の中央部から第１のガスを前記透明管内に供給する第１のガス供給路及び前記中央部の周囲から第２のガスを前記透明管内に供給する第２のガス供給路が形成されている第１の蓋を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
13. 前記第２のガス供給路は、前記第２のガスを前記透明管の内面に向けて吹き出すように形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の紫外線照射装置。
14. 前記透明管内のガスを排気する排気手段を備えることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の紫外線照射装置。
15. 前記排気手段により前記透明管内から排気されたガスのうち前記透明管における前記線条体が通過する走行領域のガスの酸素濃度を測定する第１の酸素濃度計を備えることを特徴とする請求項１４に記載の紫外線照射装置。
16. 前記排気手段により前記透明管内から排気されたガスのうち前記透明管における前記線条体が通過する走行領域の周囲のガスの酸素濃度を測定する第２の酸素濃度計を備えることを特徴とする請求項１４に記載の紫外線照射装置。
17. 前記透明管の前記線条体の出口側に取り付けられており、前記透明管の第２の端部開口の中央部から前記透明管内のガスを排気する第１のガス排気路と、前記中央部の周囲から前記透明管内のガスを排気する第２のガス排気路とが形成された第２の蓋を備え、
    前記排気手段は、前記第１のガス排気路から前記透明管内のガスを排気する第１の排気手段と、前記第２のガス排気路から前記透明管内のガスを排気する第２の排気手段とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の紫外線照射装置。
18. 前記第１のガス排気路から排気されたガスに含まれる酸素濃度を測定する第１の酸素濃度計及び前記第２のガス排気路から排気されたガスに含まれる酸素濃度を測定する第２の酸素濃度計の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１７に記載の紫外線照射装置。

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