JP2021104923A - 光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層を有する光ファイバを製造し得る光ファイバの製造方法及び当該光ファイバの製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】 光ファイバ１の製造方法は、光ファイバ用母材１Ｐを線引炉１０１において線引きする線引工程Ｐ１と、線引炉１０１線引された光ファイバ裸線１Ｎに熱硬化性樹脂をコーティングするとともに、当該光ファイバ裸線１Ｎを少なくとも１つの加熱炉１４０に通して熱硬化性樹脂を架橋反応させて被覆層１２を形成する被覆層形成工程Ｐ４と、備える。被覆層形成工程Ｐ４において、光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１で線引きされる線速ｖの変化に応じて加熱炉１４０内の温度Ｔを変化させる。【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置に関し、具体的には、被覆層が熱硬化性樹脂からなる光ファイバの製造方法、及び、当該光ファイバの製造装置に関する。

一般的に、光ファイバは、コア及びクラッドを含む光ファイバ裸線が樹脂からなる被覆層によって覆われた構成を有する。この被覆層は、例えば紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂から形成される場合がある。下記特許文献１には、光ファイバ裸線に紫外線硬化性樹脂からなる被覆層を形成する方法が記載されている。この特許文献１によれば、光ファイバ裸線にコーティングされた紫外線硬化性樹脂に対して所定の強度の紫外線を所定の時間照射することによって、紫外線硬化性樹脂を硬化させ得るとされる。

特開２０１８−１７９８１５号公報

ところで、一般的に、上記光ファイバ裸線は光ファイバ用母材を線引炉で線引きすることによって形成されるが、線引炉で光ファイバ裸線を線引きする線速が変化すると、上記紫外線硬化性樹脂を硬化させる装置内における光ファイバ裸線の滞留時間が変化し得る。このように滞留時間が変化すると、紫外線の照射時間が変わり得るため、樹脂の硬化度合いが不均一になる懸念がある。上記特許文献１では、このような線速が変化した場合の問題が考慮されていない。なお、被覆層が熱硬化性樹脂から形成される場合でも、線速が変化すると熱硬化性樹脂に加えられる熱量が変化するため、樹脂の硬化度合いが不均一になり得る。上記特許文献１では、被覆層が熱硬化性樹脂から形成される場合における硬化度合いが不均一になる問題について考慮されていない。

そこで、本発明は、熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層を有する光ファイバを製造し得る光ファイバの製造方法及び当該光ファイバの製造装置を提供することを目的とする。

上記目的の達成のため、本発明の光ファイバの製造方法は、光ファイバ用母材を線引炉において線引きする線引工程と、前記線引炉で線引きされた光ファイバ裸線に熱硬化性樹脂をコーティングするとともに、当該光ファイバ裸線を少なくとも１つの加熱炉に通して前記熱硬化性樹脂を架橋反応させて被覆層を形成する被覆層形成工程と、を備え、前記被覆層形成工程において、前記光ファイバ裸線が前記線引炉で線引きされる線速の変化に応じて前記加熱炉内の温度を変化させることを特徴とするものである。

また、上記目的の達成のため、本発明の光ファイバの製造装置は、光ファイバ用母材を線引きする線引炉と、前記線引炉で線引きされた光ファイバ裸線に熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング部と、前記光ファイバ裸線にコーティングされた前記熱硬化性樹脂を架橋反応させて被覆層を形成する少なくとも１つの加熱炉と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記光ファイバ裸線が前記線引炉で線引きされる線速の変化に応じて前記加熱炉内の温度を変化させることを特徴とするものである。

光ファイバ裸線が線引炉で線引きされる線速が変化する場合、熱硬化性樹脂によってコーティングされた光ファイバ裸線の上記加熱炉内における滞留時間が変化する。すなわち、上記線速が変わることによって、熱硬化性樹脂に加えられる熱量が変化し得るため、熱硬化性樹脂の硬化度合いが不均一になる傾向がある。しかし、上記光ファイバの製造方法及び上記光ファイバの製造装置によれば、線速が変化して光ファイバ裸線の加熱炉内における滞留時間が変化した場合でも、線速の変化に応じて加熱炉が制御されて加熱炉内の温度が変化するため、線速が変化しない場合と同等の熱量を熱硬化性樹脂に加え得る。したがって、熱硬化性樹脂の硬化度合いが不均一になることが抑制され得る。こうして、熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層を有する光ファイバが製造され得る。

また、上記光ファイバの製造方法及び上記光ファイバの製造装置において、前記加熱炉は、当該加熱炉内を通る前記光ファイバ裸線の長手方向に沿って複数のヒータが並ぶ構成を有してもよい。

このようにすることで、加熱炉に単一のヒータを設ける場合と比較して、加熱炉内の温度分布を細かく調整し得る。

また、上記光ファイバの製造装置は、前記光ファイバ裸線の外径を測定する外径測定部をさらに備え、前記制御部は、前記外径のデータに基づいて前記線速を変化させてもよい。

この場合、線引炉から引き出される光ファイバ裸線の外径の変化に応じて線速を適宜変えることができるため、光ファイバ裸線の外径を光ファイバ裸線の長手方向に沿ってより均一にすることができる。

また、上記光ファイバの製造方法において、加熱炉が複数のヒータを備える場合、最上流に位置する前記ヒータの温度を最も高温にしてもよい。

最上流に位置するヒータの温度を最も高温にすることで、加熱炉の上流側の温度を高温にすることができる。このようにすることで、光ファイバ裸線が加熱炉に進入した初期の段階で光ファイバ裸線及び熱硬化性樹脂が当該熱硬化性樹脂の架橋温度に到達し得る。このため、最上流に位置するヒータの温度を他のヒータよりも高温にしない場合に比べて、架橋温度下における熱硬化性樹脂の硬化時間を長くすることができる。したがって、熱硬化性樹脂をより効果的に硬化させることができる。

また、上記光ファイバの製造方法及び上記光ファイバの製造装置において加熱炉が複数のヒータを備える場合、最上流に位置する前記ヒータの温度のみを変化させてもよい。

この場合、他のヒータの温度を変化させないため、制御負荷や消費電力などを抑制することができる。ところで、熱硬化性樹脂の硬化度合いは、熱硬化性樹脂を架橋温度までいかに早く昇温させるかによって決まる傾向にある。このため、加熱炉の最上流における温度変化が熱硬化性樹脂の硬化に影響を及ぼし易い。したがって、最上流のヒータの温度を変化させることによって、他のヒータの温度を変化させる場合に比べて、熱硬化性樹脂の硬化度合いを効果的に調整し得る。

また、上記光ファイバの製造方法及び上記光ファイバの製造装置において、少なくとも１つの前記加熱炉は複数の前記加熱炉であってもよい。

この場合、加熱炉が１つである場合に比べて、熱硬化性樹脂を加熱する時間を長くし得る。

また、上記光ファイバの製造方法及び上記光ファイバの製造装置において少なくとも１つの加熱炉が複数の加熱炉である場合、最上流に位置する加熱炉の温度のみを変化させてもよい。

この場合、他の加熱炉の温度を変化させないため、制御負荷や消費電力などを抑制することができる。ところで、熱硬化性樹脂の硬化度合いは、熱硬化性樹脂を架橋温度までいかに早く昇温させるかによって決まる傾向にある。このため、最上流の加熱炉の温度変化が熱硬化性樹脂の硬化に影響を及ぼし易い。したがって、最上流の加熱炉の温度を変化させることによって、他の加熱炉の温度を変化させる場合に比べて、熱硬化性樹脂の硬化度合いを効果的に調整し得る。

また、上記光ファイバの製造方法において、前記被覆層の貯蔵弾性率が３００Ｐａ以上３０００Ｐａ以下になるように前記加熱炉内の温度を変化させてもよい。

光ファイバは所定のボビンに巻回されて保管される場合がある。このような場合に、被覆層を形成する熱硬化性樹脂の硬化が不十分であると、光ファイバがボビンに巻回された際に、隣接する被覆層同士が癒着するブロッキングが生じる場合がある。しかし、被覆層の貯蔵弾性率が３００Ｐａ以上程度であれば、上記ブロッキングが生じ難くなる傾向がある。また、被覆層の貯蔵弾性率が３０００Ｐａ以下であれば、被覆層が過度に滑り易くなることが抑制され、作業性の低下などを抑制することができる。したがって、被覆層の貯蔵弾性率が３００Ｐａ以上３０００Ｐａ以下になるように加熱炉内の温度を変化させることで、ブロッキングが生じにくく作業性の容易な光ファイバを製造し得る。

また、上記光ファイバの製造方法において、前記被覆層の貯蔵弾性率及び損失弾性率が等しくなるように前記加熱炉内の温度を変化させてもよい。あるいは、上記光ファイバの製造装置において、前記制御部は、前記被覆層の貯蔵弾性率及び損失弾性率が等しくなるように前記加熱炉内の温度を変化させてもよい。

一般的に、熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率は、熱硬化性樹脂が加熱されるに従って大きくなる。一方、一般的に、熱硬化性樹脂の損失弾性率は、加熱の初期において次第に大きくなって貯蔵弾性率と概ね同値になり、その後、次第に小さくなる。つまり、熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率と損失弾性率とが等しくなる時点は、熱硬化性樹脂の固体としての挙動が支配的になり始める時点であり、熱硬化性樹脂の架橋反応が十分に進行して、熱硬化性樹脂が十分に硬化した時点であると考えることができる。したがって、上記のように、被覆層の貯蔵弾性率及び損失弾性率が等しくなるように前記加熱炉内の温度を変化させることで、熱硬化性樹脂が均一に硬化しているだけでなく、固体としての挙動が支配的である被覆層を形成し得る。すなわち、上記ブロッキングなどが生じにくい被覆層を有する光ファイバを製造し得る。

また、上記光ファイバの製造方法において、前記加熱炉内の温度をＴ、前記線速をｖ、前記加熱炉を通る前記光ファイバ裸線の長手方向に沿った前記加熱炉の全長をＬとしたときに、前記温度Ｔを下記式に基づいて変化させてもよい。また、上記光ファイバの製造装置において、前記制御部は、前記加熱炉内の温度をＴ、前記線速をｖ、前記加熱炉を通る前記光ファイバ裸線の長手方向に沿った前記加熱炉の全長をＬとしたときに、前記温度Ｔを下記式に基づいて変化させてもよい。
Ｉｎ（Ｌ／ｖ）＝（ａ／Ｔ）＋ｂ
ただし、上記式において、ａ及びｂは前記熱硬化性樹脂の種類に応じて定まる定数である。

このような構成により、熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層を有する光ファイバをより効果的に製造し得る。

以上のように、本発明によれば、熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層を有する光ファイバを製造し得る光ファイバの製造方法及び当該光ファイバの製造装置が提供され得る。

本発明の第１実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。 図１に示される光ファイバを製造するための製造装置を概略的に示す図である。 図１に示される光ファイバを製造する工程を示すフローチャートである。 所定の温度環境下における図１に示される被覆層の貯蔵弾性率及び損失弾性率の時間変化を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光ファイバの製造装置を図２と同様にして示す図である。 本発明の第３実施形態に係る光ファイバの製造装置を図２と同様にして示す図である。 本発明の第４実施形態に係る光ファイバの製造装置を図２と同様にして示す図である。 本発明の第５実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。 図８に示される光ファイバを製造するための製造装置を概略的に示す図である。

以下、本発明に係る光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。また、本明細書では、理解を容易にするために、各部材の寸法が誇張して示されている場合がある。

（第１実施形態）
図１は、実施形態に係る光ファイバ１の長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。図１に示すように、光ファイバ１は、コア１０と、コア１０を隙間なく囲むクラッド１１と、クラッド１１を被覆する被覆層１２と、を主な構成として備える。光ファイバ１において、クラッド１１はコア１０よりも低い屈折率を有する。

コア１０は、ドーパントが添加されていない純粋石英から形成されてもよく、あるいは、屈折率を上昇させるゲルマニウム（Ｇｅ）等がドーパントとして添加された石英から形成されてもよい。

クラッド１１は、上述のように、コア１０よりも低い屈折率を有する。したがって、クラッド１１は、例えば、コア１０が純粋石英から形成される場合には、屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）やホウ素（Ｂ）等がドーパントとして添加された石英から形成されてもよく、コア１０が屈折率を上昇させるゲルマニウム（Ｇｅ）等がドーパントとして添加された石英から形成される場合には、ドーパントが添加されていない純粋石英から形成されてもよい。

被覆層１２は、例えばシリコーン樹脂のような熱硬化性樹脂から形成される。被覆層１２がこのような熱硬化性樹脂から形成されることによって、光ファイバ１は耐熱性に優れている。したがって、光ファイバ１は、例えば、高温環境下で光を伝送させる場合やファイバレーザのような高出力光を導波させる場合等において、特に好適に用いることができる。

次に、光ファイバ１の製造装置について説明する。

図２は、光ファイバ１の製造装置１００を概略的に示す図である。図２に示すように、製造装置１００は、線引炉１０１と、外径測定部１１０と、冷却部１２０と、コーティング部１３０と、加熱炉１４０と、ターンプーリ１５０と、巻取部１６０と、制御部１７０と、を主な構成として備える。

本実施形態において、線引炉１０１は、内部に挿通孔１０２が形成された筒状の外形を有している。この挿通孔１０２には、長手方向が垂直となるように懸架された光ファイバ用母材１Ｐを挿通させることができる。なお、光ファイバ用母材とは、光ファイバの原料となるガラス体である。したがって、光ファイバ１の原料となる光ファイバ用母材１Ｐは、コア１０と同一の材料から形成されるコアガラス体と、クラッド１１と同一の材料から形成されるクラッドガラス体とから形成される。また、挿通孔１０２の周囲には加熱部１０３が設けられている。したがって、この加熱部１０３を発熱させることにより、挿通孔１０２に配置された光ファイバ用母材１Ｐを加熱することができる。後に再び説明するが、この加熱によって光ファイバ用母材１Ｐが溶融し、所定の外径を有する光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１で線引きされる。なお、光ファイバ裸線が線引炉で線引きされる速さを線速ｖと呼ぶことがある。

外径測定部１１０は、線引炉１０１の下方に配置されており、制御部１７０に接続されている。外径測定部１１０は、線引炉１０１において光ファイバ用母材１Ｐから線引きされる光ファイバ裸線１Ｎの外径を測定することができる。外径測定部１１０で測定された光ファイバ裸線１Ｎの外径データは、制御部１７０へと送られる。このような外径測定部１１０として、例えば、既存のレーザ式外径測定器を用いてもよい。

冷却部１２０は、外径測定部１１０の下方に配置されており、線引炉１０１で線引きされる光ファイバ裸線１Ｎを冷却する。

コーティング部１３０は、冷却部１２０の下方に配置されている。例えば、このコーティング部１３０は、所定の熱硬化性樹脂を収容する不図示のダイスを含んでおり、このダイスからコーティング部１３０を通過する光ファイバ裸線１Ｎに一定量ずつ上記熱硬化性樹脂が供給される。こうして、冷却部１２０で冷却された光ファイバ裸線１Ｎの外面に熱硬化性樹脂が塗布される。

本実施形態において、加熱炉１４０は、コーティング部１３０の下方に配置されており、内部に挿通孔１４０Ｈが形成された筒状の外形を有している。熱硬化性樹脂でコーティングされた光ファイバ裸線１Ｎは、この挿通孔１４０Ｈ内を通過することができる。挿通孔１４０Ｈの周囲には、挿通孔１４０Ｈ内を通る光ファイバ裸線１Ｎの長手方向に沿って上流側から下流側に向かって、第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３が配置されている。これら第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３による加熱によって、光ファイバ裸線１Ｎにコーティングされた熱硬化性樹脂の架橋反応が進行し、熱硬化性樹脂の硬化度合いが大きくなる。こうして、熱硬化性樹脂から被覆層１２が形成されて、光ファイバ裸線１Ｎが被覆層１２で覆われた光ファイバ１となる。なお、この点については後に詳細に説明する。

また、挿通孔１４０Ｈの周囲には、上流側から下流側に向かって、第１温度測定部１４４、第２温度測定部１４５、及び第３温度測定部１４６が配置されている。つまり、第１温度測定部１４４は、第１ヒータ１４１によって昇温する挿通孔１４０Ｈの上流領域における温度を測定する。第２温度測定部１４５は、第２ヒータ１４２によって昇温する挿通孔１４０Ｈの中流領域における温度を測定する。第３温度測定部１４６は、第３ヒータ１４３によって昇温する挿通孔１４０Ｈの下流領域における温度を測定する。第１温度測定部１４４、第２温度測定部１４５、及び第３温度測定部１４６は、例えば熱電対によって構成されてもよい。本実施形態において、第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３は、最上流に位置する第１ヒータ１４１が最も高温となるように構成される。

なお、後に記載する「加熱炉内の温度」とは、本実施形態のように温度測定部が複数配置される場合には、各温度測定部によって測定された各温度の平均値を意味する。

第１温度測定部１４４、第２温度測定部１４５、及び第３温度測定部１４６は、それぞれ制御部１７０に接続されている。第１温度測定部１４４、第２温度測定部１４５、及び第３温度測定部１４６で測定される各温度データは、制御部１７０へと送られる。また、本実施形態において、第１ヒータ１４１は制御部１７０に接続されている。第１ヒータ１４１の温度は、後述する制御部１７０からの信号に基づいて変化する。

ターンプーリ１５０は、加熱炉１４０の下方に配置されている。このターンプーリ１５０によって、加熱炉１４０から出た光ファイバ１が異なる方向へと送り出される。

巻取部１６０は、ターンプーリ１５０を通過した光ファイバ１を巻き取ることができるように構成されている。この巻取部１６０は、制御部１７０に接続されており、制御部１７０からの信号に基づいて所定の回転速度で回転する。巻取部１６０がこのように回転することによって、光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１において線速ｖで線引きされる。基本的に、ターンプーリ１５０は、外径測定部１１０で計測される光ファイバ裸線１Ｎの外径が予め定められた設計値になるような一定の回転速度で回転する。この回転速度は、後述するような場合を除いて維持される。なお、当該回転速度に対応する線速ｖを基準線速ｖ₀と記載することがある。

制御部１７０としては、例えば、マイクロコントローラ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路やＮＣ（Numerical Control）装置を用いることができる。また、制御部１７０は、ＮＣ装置を用いた場合、機械学習器を用いたものであってもよく、機械学習器を用いないものであってもよい。上述のように、この制御部１７０は、外径測定部１１０、第１ヒータ１４１、第１温度測定部１４４、第２温度測定部１４５、及び第３温度測定部１４６、及び巻取部１６０に接続されている。これにより、制御部１７０は、外径測定部１１０からの外径データに基づいて巻取部１６０の回転速度を制御する信号を発したり、第１ヒータの温度を制御する信号を発したり、加熱炉１４０内の温度を算出したり等することができる。

次に、光ファイバ１の製造方法について説明する。より具体的には、上記製造装置１００を用いた光ファイバ１の製造方法について説明する。

図３は、光ファイバ１を製造する工程を示すフローチャートである。図３に示すように、光ファイバ１の製造方法は、線引工程Ｐ１と、外径測定工程Ｐ２と、冷却工程Ｐ３と、被覆層形成工程Ｐ４と、巻取工程Ｐ５と、を含んでいる。

＜線引工程Ｐ１＞
本工程は、光ファイバ用母材１Ｐを線引炉１０１において加熱して、コア１０とクラッド１１とを有する光ファイバ裸線１Ｎを形成する工程である。本工程では、光ファイバ用母材１Ｐの長手方向が垂直となるように光ファイバ用母材１Ｐが不図示の懸架装置に懸架され、光ファイバ用母材１Ｐが下端部から線引炉１０１の挿通孔１０２に挿入される。その後、線引炉１０１の加熱部１０３を発熱させて、光ファイバ用母材１Ｐの下端部を加熱する。その結果、光ファイバ用母材１Ｐの下端部は溶融状態になり、粘性が下がって下方に行くほど径が先細りになる。こうして、光ファイバ用母材１Ｐの下端部が縮径し、光ファイバ用母材１Ｐのコアガラス体がコア１０となるとともに、クラッドガラスがクラッド１１となり、光ファイバ裸線１Ｎが形成される。なお、線引炉１０１から引き出された直後の光ファイバ裸線１Ｎの温度は、例えば１８００℃〜２０００℃であってもよい。

＜外径測定工程Ｐ２＞
次に、線引炉１０１から引き出された光ファイバ裸線１Ｎの外径が外径測定部１１０によって測定される。そして、測定された光ファイバ裸線１Ｎの外径データが制御部１７０へと送られる。なお、この外径測定部１１０を通過する間に溶融状態にあるガラスが概ね固化する。

＜冷却工程Ｐ３＞
次に、線引炉１０１から引き出された光ファイバ裸線１Ｎが冷却部１２０によって例えば３０℃〜５０℃程度まで冷却される。

＜被覆層形成工程Ｐ４＞
本工程は、線引炉１０１から引き出された光ファイバ裸線１Ｎに熱硬化性樹脂をコーティングするとともに、当該光ファイバ裸線１Ｎを加熱炉１４０に通して熱硬化性樹脂を架橋反応させることによって被覆層１２を形成する工程である。図３に示すように、本工程は、コーティング工程Ｐ４１と、加熱工程Ｐ４２とを含んでいる。

コーティング工程Ｐ４１では、光ファイバ裸線１Ｎがコーティング部１３０を通ることによって、光ファイバ裸線１Ｎの外周に熱硬化性樹脂が塗布される。なお、上記冷却工程Ｐ３において光ファイバ裸線１Ｎが予め冷却されているため、コーティング部１３０を出てから加熱炉１４０に到達する前に、光ファイバ裸線１Ｎの熱に起因して熱硬化性樹脂の硬化が開始することが抑制される。

加熱工程Ｐ４２では、熱硬化性樹脂でコーティングされた光ファイバ裸線１Ｎが加熱炉１４０の挿通孔１４０Ｈに通されることによって熱硬化性樹脂が硬化し、被覆層１２が形成される。本実施形態では、熱硬化性樹脂の硬化を以下のように定める。

図４は、加熱炉１４０内の温度を８０℃にして本実施形態で使用される熱硬化性樹脂を加熱炉１４０で加熱した場合における、当該熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率Ｇ´及び損失弾性率Ｇ´´のそれぞれの時間変化を表したグラフである。ここで、貯蔵弾性率Ｇ´は、熱硬化性樹脂の弾性体としての傾向を示す指標であり、貯蔵弾性率Ｇ´の値が大きくなる程、熱硬化性樹脂の弾性体としての傾向が大きいことを示す。一方、損失弾性率Ｇ´´は、熱硬化性樹脂の粘性体としての傾向を示す指標であり、損失弾性率Ｇ´´の値が小さくなる程、熱硬化性樹脂の粘性体としての傾向が小さくなる。

図４に示すように、本実施形態で使用される熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率Ｇ´は、加熱時間が長くなる程大きくなる傾向にある。また、本実施形態で使用される熱硬化性樹脂の損失弾性率はＧ´´は、加熱後暫くの間次第に大きくなり、概ね２４２５秒経過後に貯蔵弾性率Ｇ´と概ね同値になり、その後に次第に小さくなる傾向にある。つまり、貯蔵弾性率Ｇ´と損失弾性率Ｇ´´とが概ね等しくなる時間を基準時間ｔ₀とすれば、この基準時間ｔ₀は、熱硬化性樹脂の弾性体としての挙動が支配的になり始める時点であり、熱硬化性樹脂の架橋反応が十分に進行して、熱硬化性樹脂が十分に硬化した時点であると考え得る。そこで、本実施形態では、例えば、熱硬化性樹脂が硬化した状態を貯蔵弾性率Ｇ´と損失弾性率Ｇ´´とが等しくなった以後の状態と考える。

ここで、光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１において基準線速ｖ₀で線引きされる場合、加熱炉１４０の上下方向の全長をＬとすると、光ファイバ裸線１Ｎのある部分が加熱炉１４０を通過するのに要する時間ｔ、すなわち当該部分が加熱炉１４０内に滞在して加熱される加熱時間ｔは、
ｔ＝Ｌ／ｖ₀
である。本実施形態において、加熱炉１４０の全長Ｌは、上記式においてｔ＝ｔ₀として算出される長さｔ₀ｖ₀とされる。したがって、加熱炉１４０内の温度が上記基準温度Ｔ₀（例えば、８０℃）であれば、加熱炉１４０を通過した熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率Ｇ´と損失弾性率Ｇ´´とが等しい値となり、上述のように、熱硬化性樹脂が硬化した状態となる。

こうして、加熱工程Ｐ４２によって熱硬化性樹脂の架橋反応が進行して、被覆層１２が形成される。その結果、光ファイバ裸線１Ｎが被覆層１２によって被覆された光ファイバ１が形成される。

＜巻取工程Ｐ５＞
上述のように、巻取部１６０は、所定の回転速度で回転している。したがって、加熱炉１４０を出た光ファイバ１は、ターンプーリ１５０で方向転換された後、巻取部１６０によって巻き取られる。上述のように、光ファイバ１の被覆層１２の熱硬化性樹脂は、加熱工程Ｐ４２において十分に硬化した状態にある。したがって、光ファイバ１が巻取部１６０に巻き取られることによって被覆層１２同士が接触し合っても、隣接する被覆層１２同士が癒着するブロッキングが生じることが抑制される。

ところで、上述の線引工程Ｐ１では、線引炉１０１内の温度が外乱等によって変化して、光ファイバ裸線１Ｎの外径が変化する場合がある。なお、上記外乱としては、例えば、線引炉１０１のヒータの出力変動や線引炉１０１内に供給されるガスの気流変化などを挙げることができる。本実施形態の製造装置１００は、上述のように外径測定部１１０を備える。したがって、光ファイバ裸線１Ｎの外径の変化は外径測定部１１０によって検知され、変化後の外径データが制御部１７０へと送られる。制御部１７０は、変化後の外径データが入力すると、所定の制御信号を巻取部１６０へと送り、巻取部１６０の回転速度を変える。その結果、光ファイバ裸線１Ｎの線速ｖが基準線速ｖ₀から新たな線速ｖ₁に変化する。製造装置１００は、このように線速を変化させることにより、光ファイバ裸線１Ｎの外径が上記設計値に維持されるように構成される。なお、制御部１７０は、ＰＩＤ制御に基づいて線速ｖを新たな線速ｖ₁に変化せてもよい。

しかし、このように線速ｖが基準線速ｖ₀から新たな線速ｖ₁に変わることによって、光ファイバ裸線１Ｎが加熱炉１４０内で加熱される加熱時間ｔが変化する。具体的には、上述のように、加熱時間ｔは、
ｔ＝Ｌ／ｖ
であるため、線速ｖが基準線速ｖ₀から新たな線速ｖ₁に変化することによって、加熱時間ｔは、基準時間ｔ₀から新たな時間ｔ₁に変化する。したがって、加熱炉１４０内の温度Ｔが一定（例えば、８０℃）のままであると、加熱炉１４０において熱硬化性樹脂が受ける熱量が変化して、加熱炉１４０から出た被覆層１２の貯蔵弾性率Ｇ´の値と損失弾性率Ｇ´´の値とが等しくなくなり得る。この場合、被覆層１２の硬化度合いが基準線速ｖ₀であった場合から変わり、被覆層１２における熱硬化性樹脂の硬化度合いの均一性が崩れ得る。

しかし、本実施形態の光ファイバ１の製造方法及び製造装置１００では、線速ｖが上記のように変化する場合でも、制御部１７０の制御に基づいて、被覆層１２においてＧ´＝Ｇ´´の関係が維持され得る。以下、この点について詳細に説明する。

加熱炉１４０内の温度を第１温度に設定した場合における上記熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率Ｇ´と損失弾性率Ｇ´´とが等しくなる時間、及び、加熱炉１４０内の温度を第２温度に設定した場合における上記熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率Ｇ´と損失弾性率Ｇ´´とが等しくなる時間等、加熱炉１４０内の温度を複数の温度に設定し、各温度条件下における上記熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率Ｇ´と損失弾性率Ｇ´´とが等しくなる時間を計測し、これらをアレニウスプロットすると、以下のアレニウスの式（１）が得られる。
Ｉｎ（ｔ）＝（ａ／Ｔ）＋ｂ・・・（１）
ここで、ａ、ｂは、アレニウスの式における定数であり、上記１次式の傾き及び切片として求めることができる。
なお、上記のように、
ｔ＝Ｌ／ｖ・・・（２）
であるため、上記式（１）に上記式（２）を代入すると、以下の式（３）を得ることできる。
Ｉｎ（Ｌ／ｖ）＝（ａ／Ｔ）＋ｂ・・・（３）

つまり、上記のように線速ｖを基準線速ｖ₀から新たな線速ｖ₁に変化させる場合、これに伴って、式（３）を満たすように加熱炉１４０内の温度Ｔを基準温度Ｔ₀から新たな温度Ｔ₁（例えば、８０℃とは異なる温度）に変化させることによって、貯蔵弾性率Ｇ´＝損失弾性率Ｇ´´の関係を維持し得る。

本実施形態では、制御部１７０は、不図示のメモリに接続されている。このメモリには、基準温度Ｔ₀に設定された加熱炉１４０内で上記熱硬化性樹脂を加熱した場合における、Ｇ´＝Ｇ´´となる基準時間ｔ₀の基準データが格納されている。また、このメモリには、上記式（３）のデータが格納されている。

制御部１７０は、巻取部１６０に回転速度を変化させる信号を送って線速を変化させると、上記メモリから上記基準データ及び上記式（３）のデータを読み出し、上記式（３）に基づいて、新たな線速ｖ₁に対応する温度Ｔ₁を算出する。そして、制御部１７０は、第１ヒータ１４１に制御信号を送り、加熱炉１４０の温度が温度Ｔ₁になるように第１ヒータ１４１の温度を変化させる。別言すれば、制御部１７０は、光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１で線引きされる線速ｖの変化に応じて加熱炉１４０内の温度Ｔを変化させる。具体的には、線速ｖ₁の値が基準線速ｖ₀の値よりも大きい場合、加熱時間ｔが基準時間ｔ₀よりも短くなるため、熱硬化性樹脂の硬化度合いが小さくなる。そこで、このような場合には、制御部１７０は、第１ヒータ１４１の温度を上昇させる信号を第１ヒータ１４１へと送る。一方、線速ｖ₁の値が基準線速ｖ₀の値よりも小さい場合、加熱時間ｔが基準時間ｔ₀よりも長くなるため、熱硬化性樹脂の硬化度合いが大きくなる。そこで、このような場合には、制御部１７０は、第１ヒータ１４１の温度を下降させる信号を第１ヒータ１４１へと送る。つまり制御部１７０は、光ファイバ裸線１Ｎの線速が速くなる場合に第１ヒータ１４１の温度を高くし、光ファイバ裸線１Ｎの線速が遅くなる場合に第１ヒータ１４１の温度を低くする制御を行う。

なお、制御部１７０による第１ヒータ１４１の制御の仕方はこれに限られない。例えば、加熱炉１４０内の温度を様々に設定し、当該温度のそれぞれに対応する加熱時間を上記式（３）に基づいて算出して、当該各温度と算出された加熱時間とが対応付けられた第１テーブルをメモリに格納する。制御部１７０は、この第１テーブルに基づいて新たな温度Ｔ₁を算出してもよい。あるいは、加熱炉１４０内の温度を様々に設定し、これら各温度においてＧ´＝Ｇ´´となる加熱時間を実験により求めた上、当該各温度と実験により求められた加熱時間とが対応付けられた第２テーブルをメモリに格納する。制御部１７０は、この第２テーブルに基づいて新たな温度Ｔ₁を算出してもよい。

また、制御部１７０は、ＰＩＤ制御によって第１ヒータ１４１の温度を新たな温度に変化させてもよい。

このように、本実施形態では、制御部１７０は、被覆層１２の貯蔵弾性率Ｇ´の値と損失弾性率Ｇ´´の値とが等しくなるように、加熱炉１４０内の温度を変化させる。このような構成によって、熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層１２が形成され得る。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバ１の製造方法は、光ファイバ用母材１Ｐを線引炉１０１において線引きする線引工程Ｐ１と、線引炉１０１で線引きされた光ファイバ裸線１Ｎに熱硬化性樹脂をコーティングするとともに、当該光ファイバ裸線１Ｎを加熱炉１４０に通して上記熱硬化性樹脂を架橋反応させて被覆層１２を形成する被覆層形成工程Ｐ４と、備え、被覆層形成工程Ｐ４において、光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１で線引きされる線速ｖの変化に応じて加熱炉１４０内の温度Ｔを変化させる。

また、本実施形態の光ファイバ１の製造装置１００は、光ファイバ用母材１Ｐを線引きする線引炉１０１と、線引炉１０１で線引きされた光ファイバ裸線１Ｎに熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング部１３０と、光ファイバ裸線１Ｎにコーティングされた熱硬化性樹脂を加熱して架橋反応させて被覆層１２を形成する加熱炉１４０と、制御部１７０と、を備え、制御部１７０は、光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１で線引きされる線速ｖの変化に応じて加熱炉１４０内の温度を変化させる。

光ファイバ裸線１Ｎを線引炉１０１で線引きされる線速ｖが変化する場合、熱硬化性樹脂によってコーティングされた光ファイバ裸線１Ｎの加熱炉１４０内における滞留時間が変化する。すなわち、線速ｖが変わることによって、熱硬化性樹脂に加えられる熱量が変化し得るため、熱硬化性樹脂の硬化度合いが不均一になる傾向がある。しかし、上記光ファイバ１の製造方法及び光ファイバ１の製造装置１００によれば、線速ｖが変化して光ファイバ裸線１Ｎの加熱炉１４０内における滞留時間が変化した場合でも、線速ｖの変化に応じて加熱炉１４０内が制御されて加熱炉１４０内の温度が変化するため、線速ｖが変化しない場合と同等の熱量を熱硬化性樹脂に加え得る。したがって、熱硬化性樹脂の硬化度合いが不均一になることが抑制され得る。こうして、熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層１２を有する光ファイバ１が製造され得る。

また、本実施形態の光ファイバ１の製造装置１００は、光ファイバ裸線１Ｎの外径を測定する外径測定部１１０を備えており、制御部１７０は、この外径のデータに基づいて線速ｖを変化させる。したがって、線引炉１０１で線引きされる光ファイバ裸線の外径の変化に応じて線速ｖを適宜変えることができ、光ファイバ裸線１Ｎの外径を長手方向に沿ってより均一にすることができる。

また、本実施形態の光ファイバ１の製造方法及び製造装置１００では、被覆層１２の貯蔵弾性率及び損失弾性率が等しくなるように加熱炉１４０内の温度を変化させる。上述のように、熱硬化性樹脂の貯蔵弾性率と損失弾性率とが等しくなる時点は、熱硬化性樹脂の固体としての挙動が支配的になり始める時点であり、熱硬化性樹脂の架橋反応が十分に進行して、熱硬化性樹脂が十分に硬化した時点であると考えることができる。したがって、上記のように被覆層の貯蔵弾性率及び損失弾性率が等しくなるように加熱炉１４０内の温度Ｔを変化させることで、熱硬化性樹脂が均一に硬化しているだけでなく、固体としての挙動が支配的な被覆層が形成され得る。すなわち、硬化度合いが均一であるとともにブロッキングなどが生じにくい被覆層が形成され得る。

また、本実施形態の光ファイバ１の製造方法及び製造装置１００では、加熱炉１４０は、当該加熱炉１４０内を通る光ファイバ裸線１Ｎの長手方向に沿って第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３が並ぶ構成を有する。このような構成により、加熱炉に単一のヒータを設ける場合と比較して加熱炉内の温度分布を細かく調整し得る。

また、本実施形態の光ファイバ１の製造方法及び製造装置１００では、加熱炉１４０のヒータのうち最上流に位置する第１ヒータ１４１の温度が最も高温にされる。このようにすることで、加熱炉１４０の上流側の温度を高温にすることができる。加熱炉１４０の上流側の温度が高温であれば、光ファイバ裸線１Ｎが加熱炉１４０に進入した初期の段階で光ファイバ裸線１Ｎ及び熱硬化性樹脂が当該熱硬化性樹脂の架橋温度に到達し得る。このため、第１ヒータ１４１の温度を他のヒータ１４２，１４３よりも高温にしない場合に比べて、架橋温度下における熱硬化性樹脂の硬化時間を長くすることができる。したがって、熱硬化性樹脂をより効果的に硬化させることができる

また、本実施形態の光ファイバ１の製造方法及び製造装置１００では、最上流に位置する第１ヒータ１４１の温度のみを変化させる。この場合、他のヒータ１４２，１４３の温度を変化させないため、制御負荷や消費電力などを抑制することができる。ところで、熱硬化性樹脂の硬化度合いは、熱硬化性樹脂を架橋温度までいかに早く昇温させるかによって決まる傾向にある。このため、加熱炉１４０の最上流における温度変化が熱硬化性樹脂の硬化に影響を及ぼし易い。したがって、最上流のヒータ１４１の温度を変化させることによって、他のヒータ１４２，１４３の温度を変化させる場合に比べて、熱硬化性樹脂の硬化度合いを効果的に調整し得る。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図５を参照して説明する。図５は、本実施形態の製造装置２００を図２と同様にして示す図である。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態の製造装置２００は、第１実施形態の製造装置１００と概ね同じ構成を有しているが、加熱炉１４０の第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３のすべてが制御部１７０に接続され、第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３のそれぞれが制御部１７０によって制御される点において、第１実施形態の製造装置１００と相違する。つまり、本実施形態では、線速ｖが変化した場合において、制御部１７０が第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３の各温度を第１実施形態における第１ヒータの温度と同様に制御する。こうして、制御部１７０は、光ファイバ裸線１Ｎが線引炉１０１で線引きされる線速ｖの変化に応じて加熱炉１４０内の温度Ｔを変化させる。具体的には、制御部１７０は、光ファイバ裸線１Ｎの線速が速くなる場合に第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３のそれぞれの温度を高くし、光ファイバ裸線１Ｎの線速が遅くなる場合に第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３のそれぞれの温度を低くする制御を行う。このようにすることで、第１実施形態に比べて、より細やかに加熱炉１４０内の温度Ｔを制御し得る。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図６を参照して説明する。図６は、本実施形態の製造装置３００を図２と同様にして示す図である。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態の製造装置３００は、第１実施形態の製造装置１００と概ね同じ構成を有しているが、加熱炉１４０が上下方向に沿って２つ並べられる点において、加熱炉１４０が１つのみである第１実施形態の製造装置１００と相違する。この製造装置３００では、加熱炉１４０が２つ並べられるため、第１実施形態における上記式（３）は、
Ｉｎ（２Ｌ／ｖ）＝（ａ／Ｔ）＋ｂ・・・（４）
として表すことができる。

このような構成により、加熱炉が１つである第１実施形態と比べて、熱硬化性樹脂を加熱する時間を長くし得る。

なお、熱硬化性樹脂を加熱する時間を長くする観点から、加熱炉１４０を３つ以上並べてもよい。加熱炉１４０を３つ以上並べる場合、上記式（３）は、
Ｉｎ（ＮＬ／ｖ）＝（ａ／Ｔ）＋ｂ・・・（５）
ただし、Ｎ≧３
として表すことができる。

また、加熱炉を複数並べる場合、加熱炉の上下方向の長さがそれぞれ異なってもよい。この場合、例えば、加熱炉を２つ並べる場合において、各加熱炉の上下方向の全長をそれぞれＬＡ、ＬＢとすると、上記式（３）は、
Ｉｎ｛（ＬＡ＋ＬＢ）／ｖ｝＝（ａ／Ｔ）＋ｂ・・・（６）
として表すことができる。

一方、製造装置１００をコンパクトにする観点からは、加熱炉１４０が１つであることが好ましい。要するに、光ファイバ１の製造装置は、熱硬化性樹脂を加熱して熱硬化性樹脂の架橋反応を進行させる加熱炉を少なくとも１つ備えていればよい。

本実施形態では、制御部１７０は、それぞれの加熱炉１４０の温度を第１実施形態における加熱炉１４０の温度と同様に制御する。なお、制御部１７０は、上流側の加熱炉１４０の温度を下流側の加熱炉１４０の温度よりも高くする制御をしてもよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について図７を参照して説明する。図７は、本実施形態の製造装置４００を図２と同様にして示す図である。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態の製造装置４００は、第３実施形態の製造装置３００と概ね同じ構成を有している。すなわち、加熱炉１４０が上下方向に沿って２つ並べられる点において、第３実施形態の製造装置３００と同じ構成を有している。しかし、各加熱炉１４０が備えるヒータは、単一のヒータ４４１であり、このヒータ４４１に対応して１つの温度測定部１４４が配置される。各ヒータ４４１は、各加熱炉１４０の概ね上下方向の長さと同じ長さを有する。これらの点において、本実施形態の製造装置４００は、第３実施形態の製造装置３００と異なる。

また、本実施形態の製造装置４００では、最上流に配置される加熱炉１４０のヒータ４４１が制御部１７０に接続されており、最上流に配置される加熱炉１４０のヒータ４４１のみが制御部１７０によって制御される。こうして、本実施形態の製造装置４００では、複数の加熱炉１４０のうち最上流の加熱炉１４０の温度のみが変化する。

この場合、他の加熱炉１４０の温度を変化させないため、制御負荷や消費電力などを抑制することができる。ところで、熱硬化性樹脂の硬化度合いは、熱硬化性樹脂を架橋温度までいかに早く昇温させるかによって決まる傾向にある。このため、最上流の加熱炉１４０の温度変化が熱硬化性樹脂の硬化に影響を及ぼし易い。したがって、最上流の加熱炉１４０の温度を変化させることによって、他の加熱炉１４０の温度を変化させる場合に比べて、熱硬化性樹脂の硬化度合いを効果的に調整し得る。

なお、制御部１７０は、最上流に配置される加熱炉のヒータではなく、最下流に配置される加熱炉のヒータを制御してもよい。あるいは、制御部１７０は、２つの加熱炉のそれぞれのヒータを制御してもよい。

なお、本実施形態では、単一のヒータ４４１を備える加熱炉１４０を２つ並べた例を説明したが、単一のヒータ４４１を備える加熱炉１４０を１つ配置して製造装置を構成してもよいし、３つ以上配置して製造装置を構成してもよい。

本実施形態では、制御部１７０は、それぞれの加熱炉１４０の温度を第１実施形態における加熱炉１４０の温度と同様に制御する。具体的には、制御部１７０は、光ファイバ裸線１Ｎの線速が速くなる場合にヒータ４４１の温度を高くし、光ファイバ裸線１Ｎの線速が遅くなる場合にヒータ４４１の温度を低くする制御を行う。なお、制御部１７０は、上流側の加熱炉１４０の温度を下流側の加熱炉１４０の温度よりも高くする制御をしてもよい。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について図８及び図９を参照して説明する。図８は本実施形態の製造方法及び製造装置を用いて製造される光ファイバ５の長手方向に垂直な断面図であり、図９は本実施形態の製造装置５００を図２と同様にして示す図である。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の光ファイバ５は、コア１０と、クラッド１１と、クラッド１１を被覆する第１被覆層５１と、第１被覆層５１を被覆する第２被覆層５２と、を主な構成として備える。すなわち、本実施形態の光ファイバ５は、２層の被覆層を有する点において、１層の被覆層を有する上記光ファイバ１と異なる。第１被覆層５１及び第２被覆層５２はいずれも熱硬化性樹脂から形成されるが、これら熱硬化性樹脂の種類が相違している。

光ファイバ５は、このように２層の被覆層を有しており、例えば、増幅用光ファイバとして用いることができる。なお、光ファイバ５が増幅用光ファイバとされる場合、コア１０には活性元素として例えば希土類元素が添加されてもよい。

このような光ファイバ５は、例えば図９に示す製造装置５００によって製造することができる。図９に示すように、製造装置５００は、図２に示す第１実施形態に係る製造装置１００と概ね同様の構成を有する。しかし、製造装置５００は、２つのコーティング部（第１コーティング部１３０Ａ、第２コーティング部１３０Ｂ）と２つの加熱炉（第１加熱炉１４０Ａ、第２加熱炉１４０Ｂ）とを備える点において、コーティング部及び加熱炉を各１つ備える製造装置１００と主に相違する。

第１コーティング部１３０Ａは、第２コーティング部１３０Ｂよりも上流側に配置されており、第１被覆層５１を形成するための第１熱硬化性樹脂を有している。第２コーティング部１３０Ｂは、第１コーティング部１３０Ａよりも下流側に配置されており、第２被覆層５２を形成するための第２熱硬化性樹脂を有している。

第１加熱炉１４０Ａは、第１コーティング部１３０Ａと第２コーティング部１３０Ｂとの間に配置され、上記加熱炉１４０と同一の構成を有する。すなわち、第１加熱炉１４０Ａは、第１ヒータ１４１、第２ヒータ１４２、及び第３ヒータ１４３と、第１温度測定部１４４、第２温度測定部１４５、及び第３温度測定部１４６とを備え、最上流に位置する第１ヒータ１４１のみが制御部１７０によって制御される。第２加熱炉１４０Ｂも、加熱炉１４０と同一の構成を有する。

このため、光ファイバ裸線１Ｎが第１コーティング部１３０Ａ及び第１加熱炉１４０Ａを通過することにより、光ファイバ裸線１Ｎの外周に第１熱硬化性樹脂からなる第１被覆層５１が形成される。すなわち、線引炉１０１から引き出された光ファイバ裸線１Ｎに第１熱硬化性樹脂をコーティングするとともに、当該光ファイバ裸線１Ｎを第１加熱炉１４０Ａに通して第１熱硬化性樹脂の架橋反応を進行させることによって第１被覆層５１を形成する第１被覆層形成工程が行われる。そして、この第１被覆層形成工程では、制御部１７０によって第１実施形態と同様の制御が行われる。したがって、硬化度合いが均一であるとともにブロッキングなどが生じにくい第１被覆層５１が光ファイバ裸線１Ｎの外周面に形成され得る。

また、第１被覆層５１が形成された光ファイバ裸線１Ｎが第２コーティング部１３０Ｂ及び第２加熱炉１４０Ｂを通過することにより、第１被覆層５１の外周に第２熱硬化性樹脂からなる第２被覆層５２が形成される。すなわち、第１被覆層５１が形成された光ファイバ裸線１Ｎに第２熱硬化性樹脂をコーティングするとともに、当該光ファイバ裸線１Ｎを第２加熱炉１４０Ｂに通して第２熱硬化性樹脂の架橋反応を進行させることによって第２被覆層５２を形成する第２被覆層形成工程が行われる。そして、この第２被覆層形成工程では、制御部１７０によって第１実施形態と同様の制御が行われる。したがって、硬化度合いが均一であるとともにブロッキングなどが生じにくい第２被覆層５２が第１被覆層５１の外周面に形成され得る。また、上記のように第１被覆層５１も硬化度合いが均一でありブロッキングが生じにくく形成されているため、第１被覆層５１上に第２被覆層５２を形成しても、第１被覆層５１の硬化の不具合に起因する第２被覆層５２の不具合を抑制することができる。

このような第１被覆層形成工程と第２被覆層形成工程とを経て、光ファイバ５が形成される。

なお、第１加熱炉１４０Ａ及び第２加熱炉１４０Ｂは、第１実施形態の製造装置１００における加熱炉１４０と同様にして、制御部１７０により制御される。なお、制御部１７０は、上流側の加熱炉１４０の温度を下流側の加熱炉１４０の温度よりも高くする制御をしてもよく、上流側の加熱炉１４０の温度を下流側の加熱炉１４０の温度よりも低くする制御をしてもよい。

なお、本実施形態の製造装置の構成はこれに限られない。例えば、第１実施形態の製造装置１００における加熱炉１４０と、第２実施形態の製造装置２００の加熱炉１４０とを１つずつ用いてもよいし、第４実施形態の製造装置４００において、２つの加熱炉１４０の間に第２コーティング部１３０Ｂを配置してもよい。

また、本実施形態では、第１被覆層５１と第２被覆層５２とを形成するために２つのコーティング部１３０Ａ，１３０Ｂを配置する例を説明したが、２層一括コーティングが可能なコーティング装置を用いてもよい。この場合、第１加熱炉１４０Ａの上方に当該コーティング装置を配置することで、第１熱硬化性樹脂と第２熱硬化性樹脂とを一括コーティングできるため、第２加熱炉１４０Ｂを省略し得る。

以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上記第１から第５実施形態では、加熱時間ｔを貯蔵弾性率Ｇ´と損失弾性率Ｇ´´とが等しくなる時間ｔ₀に設定して、加熱炉内の温度Ｔを上記式（３）等に基づいて変化させる例を説明した。しかし、このような加熱時間ｔは、適宜変更することができる。例えば、被覆層に求められる貯蔵弾性率Ｇ´の要求値を動的粘弾性測定（ＤＭＡ）等によって予め把握しておき、加熱時間ｔを上記要求値以上になるまでの時間ｔ₀´に設定して、例えば上記式（３）に基づいて加熱炉内の温度を変化させてもよい。あるいは、被覆層の貯蔵弾性率が３００Ｐａ程度以上であれば、熱硬化性樹脂からなる被覆層に上記ブロッキングが生じ難くなる傾向がある。また、被覆層の貯蔵弾性率が３０００Ｐａ程度以下であれば、被覆層が過度に滑り易くなることが抑制され、作業性の低下などを抑制することができる。したがって、これらの点に着目して、加熱時間ｔを被覆層の貯蔵弾性率Ｇ´が３００Ｐａ以上３０００Ｐａ以下となる期間内の所定の時間ｔ₀´´に設定して、例えば上記式（３）に基づいて加熱炉内の温度を変化させてもよい。

また、上記第１から第５実施形態では、加熱炉に含まれるヒータの数が１つ又は３つの例を説明したが、ヒータの数は適宜変更することができる。すなわち、ヒータの数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

また、上記第１から第５実施形態では、アレニウスの式に基づいて加熱炉内の温度を制御する例を説明したが、その他のアルゴリズムによって加熱炉内の温度を制御してもよい。

本発明によれば熱硬化性樹脂が均一に硬化した被覆層を有する光ファイバを製造し得る光ファイバの製造方法及び当該光ファイバの製造装置が提供され、例えばファイバレーザなどの分野において利用可能である。

１・・・光ファイバ
５・・・光ファイバ
１０・・・コア
１１・・・クラッド
１２・・・被覆層
５１・・・第１被覆層
５２・・・第２被覆層
１００，２００，３００，４００，５００・・・製造装置
１０１・・・線引炉
１１０・・・外径測定部
１３０・・・コーティング部
１３０Ａ・・・第１コーティング部
１３０Ｂ・・・第２コーティング部
１４０・・・加熱炉
１４０Ａ・・・第１加熱炉
１４０Ｂ・・・第２加熱炉
１４１・・・第１ヒータ
１４２・・・第２ヒータ
１４３・・・第３ヒータ
１４４・・・第１温度測定部
１４５・・・第２温度測定部
１４６・・・第３温度測定部
１６０・・・巻取部
１７０・・・制御部
４４１・・・ヒータ

Claims (17)

1. 光ファイバ用母材を線引炉において線引きする線引工程と、
   前記線引炉で線引きされた光ファイバ裸線に熱硬化性樹脂をコーティングするとともに、当該光ファイバ裸線を少なくとも１つの加熱炉に通して前記熱硬化性樹脂を架橋反応させて被覆層を形成する被覆層形成工程と、
   備え、
   前記被覆層形成工程において、前記光ファイバ裸線が前記線引炉で線引きされる線速の変化に応じて前記加熱炉内の温度を変化させる
   ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
2. 前記加熱炉は、当該加熱炉内を通る前記光ファイバ裸線の長手方向に沿って複数のヒータが並ぶ構成を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
3. 最上流に位置する前記ヒータの温度を最も高温にする
   ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの製造方法。
4. 最上流に位置する前記ヒータの温度のみを変化させる
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の光ファイバの製造方法。
5. 少なくとも１つの前記加熱炉は複数の前記加熱炉である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
6. 最上流に位置する加熱炉の温度のみを変化させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバの製造方法。
7. 前記被覆層の貯蔵弾性率が３００Ｐａ以上３０００Ｐａ以下になるように前記加熱炉内の温度を変化させる
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
8. 前記被覆層の貯蔵弾性率及び損失弾性率が等しくなるように前記加熱炉内の温度を変化させる
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
9. 前記加熱炉内の温度をＴ、前記線速をｖ、前記加熱炉を通る前記光ファイバ裸線の長手方向に沿った前記加熱炉の全長をＬとしたときに、前記温度Ｔを下記式に基づいて変化させる
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
   Ｉｎ（Ｌ／ｖ）＝（ａ／Ｔ）＋ｂ
   ただし、上記式において、ａ及びｂは前記熱硬化性樹脂の種類に応じて定まる定数である。
10. 光ファイバ用母材を線引きする線引炉と、
    前記線引炉で線引きされた光ファイバ裸線に熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング部と、
    前記光ファイバ裸線にコーティングされた前記熱硬化性樹脂を加熱して架橋反応させることによって被覆層を形成する少なくとも１つの加熱炉と、
    制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記光ファイバ裸線が前記線引炉で線引きされる線速の変化に応じて前記加熱炉内の温度を変化させる
    ことを特徴とする光ファイバの製造装置。
11. 前記光ファイバ裸線の外径を測定する外径測定部をさらに備え、
    前記制御部は、前記外径のデータに基づいて前記線速を変化させる
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバの製造装置。
12. 前記加熱炉は、当該加熱炉内を通る前記光ファイバ裸線の長手方向に沿って複数のヒータが並ぶ構成を有する
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光ファイバの製造装置。
13. 前記制御部は、最上流に位置する前記ヒータの温度のみを変化させる
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバの製造装置。
14. 少なくとも１つの前記加熱炉は複数の前記加熱炉である
    ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項に記載の光ファイバの製造装置。
15. 前記制御部は、最上流に位置する前記加熱炉の温度のみを変化させる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の光ファイバの製造装置。
16. 前記制御部は、前記被覆層の貯蔵弾性率及び損失弾性率が等しくなるように前記加熱炉内の温度を変化させる
    ことを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１項に記載の光ファイバの製造装置。
17. 前記制御部は、前記加熱炉内の温度をＴ、前記線速をｖ、前記加熱炉を通る前記光ファイバ裸線の長手方向に沿った前記加熱炉の全長をＬとしたときに、前記温度Ｔを下記式に基づいて変化させる
    ことを特徴とする請求項１０から１６のいずれか１項に記載の光ファイバの製造装置。
    Ｉｎ（Ｌ／ｖ）＝（ａ／Ｔ）＋ｂ
    ただし、上記式において、ａ及びｂは前記熱硬化性樹脂の種類に応じて定まる定数である。
    
    

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