JP2021147262A - 光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被覆の硬化度を光ファイバの長さ方向で均一にする光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置を提供する。【解決手段】ガラスファイバの周囲に紫外線硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造方法である。ガラスファイバの周囲に紫外線硬化樹脂を塗布するステップと、紫外線硬化樹脂を塗布したガラスファイバを、紫外線を透過可能な筒状体（石英管２で例示）の内部に通過させるステップと、光源（ＵＶバルブ４で例示）を用いて紫外線を筒状体の外から照射して硬化させ、被覆を形成するステップと、紫外線の照射による被覆の硬化度に相関する特性を求める（ＵＶ硬化センサー５０で例示）ステップと、求めた被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、被覆の硬化度が一定になるように光源への投入電力を制御（電力制御部４１で例示）するステップと、を含む。【選択図】図３

Description

本開示は、光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置に関する。

ガラスファイバを保護用の紫外線硬化樹脂（以下、ＵＶ（ultraviolet）硬化樹脂と称する）で被覆したものは光ファイバ素線と呼ばれる。ＵＶ硬化樹脂は所定の粘度に調製されており、ＵＶ硬化樹脂の樹脂塗布装置にてガラスファイバに塗布される。その後、ＵＶ硬化樹脂は、ＵＶ照射炉にて紫外線が照射されて硬化する。例えば、特許文献１にはＵＶ照射炉が開示されている。このＵＶ照射炉は、紫外線を透過可能に構成された筒状体（以下、石英管と称する）を有する。ＵＶ硬化樹脂を塗布したガラスファイバが石英管内を通過する。光源は石英管の外に配置され、紫外線が石英管の外からＵＶ硬化樹脂に照射される。

ＵＶ硬化樹脂の一部が揮発して石英管の内面に付着すると、石英管が曇化する。石英管の曇化は、ＵＶ硬化樹脂に到達する紫外線量にムラを生じさせるので、ＵＶ硬化樹脂による被覆の硬化度が光ファイバ素線の長手方向で異なる場合がある。特許文献１には、被覆の硬化度を均一にするために、石英管を透過した紫外線（以下、石英管の透過光と称する）の照度が一定になるように光源への投入電力を制御する技術が開示されている。

特開２００５−１６２５２４号公報

ところで、光源からの紫外線は、石英管の周壁（詳しくは、光源から見て手前側の周壁）を透過してこの石英管の内部に入り、再び石英管の周壁（詳しくは、光源から見て奥側の周壁）を透過して石英管の外部に出て、石英管の透過光として、石英管２の外部に配置されたセンサーで検出される。
石英管が曇化していた場合には、石英管の透過光は、手前側の周壁の曇り部分で減衰された後、奥側の周壁の曇り部分でさらに減衰されたものがセンサーで検出されるので、このセンサーでは、石英管の内部における紫外線の照度よりも、奥側の周壁を透過した分だけ小さな値が検出される。

このため、石英管の透過光の照度が一定になるように光源への投入電力を制御した場合には、奥側の周壁を透過してさらに減衰した分を補うために、光源からの紫外線の照度は、石英管の内部で被覆の硬化に本来必要な照度よりも大きくなってしまう。これでは、石英管が曇化するに連れて、石英管の内部における紫外線の照度が次第に高くなり、被覆の硬化度も次第に高くなることから、被覆の硬化度が光ファイバの長手方向で均一にならない。そこで、被覆の硬化度を光ファイバの長さ方向で均一にすることが望まれる。

本開示は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、被覆の硬化度を光ファイバの長さ方向で均一にする光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る光ファイバの製造方法は、ガラスファイバの周囲にＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造方法であって、前記ガラスファイバの周囲に前記ＵＶ硬化樹脂を塗布するステップと、前記ＵＶ硬化樹脂を塗布した前記ガラスファイバを、紫外線を透過可能な筒状体の内部に通過させるステップと、光源を用いて紫外線を前記筒状体の外から照射して硬化させ、前記被覆を形成するステップと、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求めるステップと、求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度が一定になるように前記光源への投入電力を制御するステップと、を含む。
本開示の一態様に係る光ファイバの製造方法は、ガラスファイバの周囲にＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造方法であって、前記ガラスファイバの周囲に前記ＵＶ硬化樹脂を塗布するステップと、前記ＵＶ硬化樹脂を塗布した前記ガラスファイバを、紫外線を透過可能な第１の筒状体の内部に通過させるステップと、第１の光源を用いて紫外線を前記筒状体の外から照射して硬化させ、前記被覆を形成する第１の照射ステップと、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求めるステップと、前記特性を求めた後、第２の光源を用いて前記被覆に紫外線を照射する第２の照射ステップと、求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度に応じて前記第２の光源への投入電力を制御するステップと、を含む。

本開示の一態様に係る光ファイバの製造装置は、ＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造装置であって、紫外線を透過可能に構成されて、前記ＵＶ硬化樹脂を被覆して形成した前記光ファイバをその内部に通過させる筒状体、および、前記紫外線を前記筒状体の外から前記被覆に照射する光源を有する紫外線照射炉と、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求める特性取得部と、該特性取得部で求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度が一定になるように前記光源への投入電力を制御する電力制御部と、を備える。
本開示の一態様に係る光ファイバの製造装置は、ＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造装置であって、紫外線を透過可能に構成されて、前記ＵＶ硬化樹脂を被覆して形成した前記光ファイバをその内部に通過させる筒状体、および、前記紫外線を前記筒状体の外から前記被覆に照射する第１の光源を有する第１の紫外線照射炉と、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求める特性取得部と、前記特性を求めた後、前記被覆に紫外線を照射する第２の光源を有する第２の紫外線照射炉と、該特性取得部で求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記第２の光源への投入電力を制御する電力制御部と、を備える。

上記によれば、被覆の硬化度を光ファイバの長さ方向で均一にできる。

本開示の一態様に係る光ファイバの製造装置の概略図である。 図１のＵＶ照射炉の一例を示す図である。 第１実施形態による特性取得部の一例を示す図である。 第２実施形態による特性取得部の一例を示す図である。 本開示の他の一態様に係る光ファイバの製造装置の概略図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
本開示に係る光ファイバの製造方法は、（１）ガラスファイバの周囲にＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造方法であって、前記ガラスファイバの周囲に前記ＵＶ硬化樹脂を塗布するステップと、前記ＵＶ硬化樹脂を塗布した前記ガラスファイバを、紫外線を透過可能な筒状体の内部に通過させるステップと、光源を用いて紫外線を前記筒状体の外から照射して硬化させ、前記被覆を形成するステップと、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求めるステップと、求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度が一定になるように前記光源への投入電力を制御するステップと、を含む。
被覆の硬化度に相関する特性を取得し、筒状体内における紫外線の照度が一定となるように、光源への投入電力を制御する。このため、筒状体を透過した紫外線の照度を一定とした場合のような奥側の周壁を透過した分を補わなくて済む。よって、被覆の硬化度を光ファイバの長さ方向で均一にできる。
本開示に係る光ファイバの製造方法は、（２）ガラスファイバの周囲にＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造方法であって、前記ガラスファイバの周囲に前記ＵＶ硬化樹脂を塗布するステップと、前記ＵＶ硬化樹脂を塗布した前記ガラスファイバを、紫外線を透過可能な第１の筒状体の内部に通過させるステップと、第１の光源を用いて紫外線を前記筒状体の外から照射して硬化させ、前記被覆を形成する第１の照射ステップと、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求めるステップと、前記特性を求めた後、第２の光源を用いて前記被覆に紫外線を照射する第２の照射ステップと、求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度に応じて前記第２の光源への投入電力を制御するステップと、を含む。
紫外線の照射による被覆の硬化度に相関する特性を求めた後に、この求めた特性に応じた照射を行うため、被覆の硬化度を長さ方向でより確実に均一にすることができる。

本開示に係る光ファイバの製造装置は、（３）ＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造装置であって、紫外線を透過可能に構成されて、前記ＵＶ硬化樹脂を被覆して形成した前記光ファイバをその内部に通過させる筒状体、および、前記紫外線を前記筒状体の外から前記被覆に照射する光源を有する紫外線照射炉と、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求める特性取得部と、該特性取得部で求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度が一定になるように前記光源への投入電力を制御する電力制御部と、を備える。
被覆の硬化度に相関する特性を取得し、筒状体内における紫外線の照度が一定となるように、光源への投入電力を制御する。このため、筒状体を透過した紫外線の照度を一定とした場合のような奥側の周壁を透過した分を補わなくて済む。よって、被覆の硬化度を光ファイバの長さ方向で均一にできる。
本開示に係る光ファイバの製造装置は、（４）ＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造装置であって、紫外線を透過可能に構成されて、前記ＵＶ硬化樹脂を被覆して形成した前記光ファイバをその内部に通過させる筒状体、および、前記紫外線を前記筒状体の外から前記被覆に照射する第１の光源を有する第１の紫外線照射炉と、前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求める特性取得部と、前記特性を求めた後、前記被覆に紫外線を照射する第２の光源を有する第２の紫外線照射炉と、該特性取得部で求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記第２の光源への投入電力を制御する電力制御部と、を備える。
紫外線の照射による被覆の硬化度に相関する特性を求めた後に、この求めた特性に応じた照射を行うため、被覆の硬化度を長さ方向でより確実に均一にすることができる。

（５）本開示の光ファイバの製造装置の一態様では、前記特性取得部が、紫外線を前記被覆に照射し、該紫外線の照射によって前記被覆から放射された蛍光の強度を測定するＵＶ硬化センサーである。
紫外線の照射によって被覆から放射された蛍光の強度を測定すれば、被覆の硬化度が分かるので、光源への投入電力を容易に制御できる。
（６）本開示の光ファイバの製造装置の一態様では、前記特性取得部が、官能基由来の吸収に合致する波長の赤外光を前記被覆に照射し、該赤外光の照射による前記被覆からの反射光または透過光の照度を測定する特性センサーである。
官能基由来の吸収に合致する波長の赤外光の照射による被覆からの反射光または透過光の照度を測定すれば、被覆の硬化度が分かるので、光源への投入電力を容易に制御できる。

（７）本開示の光ファイバの製造装置の一態様では、前記紫外線照射炉の下方に配置されて回転可能に構成され、前記被覆した光ファイバの走行ラインの方向を変更する直下ローラーと、を備え、前記特性取得部が、前記紫外線照射炉と前記直下ローラーとの間に配置される。
直下ローラーに接触する前は、直下ローラーに接触した後に比べて被覆の状態が良い。このため、特性取得部を紫外線照射炉と直下ローラーとの間に配置すれば、より正確な被覆の硬化度に相関する特性を取得できる。また、被覆の硬化度に相関する特性を紫外線照射炉の近傍で取得できるため、光源への投入電力を速やかに制御できる。
（８）本開示の光ファイバの製造装置の一態様では、前記紫外線照射炉の下方に配置されて回転可能に構成され、前記被覆した光ファイバの走行ラインの方向を変更する直下ローラーと、該直下ローラーから送られた光ファイバをボビンに巻き取る巻き取り装置と、を備え、前記特性取得部が、前記直下ローラーと前記ボビンとの間に配置される。
光ファイバを直下ローラーとボビンの双方で案内すれば、光ファイバの線ブレが少なくなる。よって、仮に線速が１０００ｍ／ｍｉｎ以上に高くなっても、被覆の硬化度に相関する特性を正確に取得できる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置の具体例について説明する。
図１は、光ファイバ製造装置１０の一例を示す図であり、光ファイバ素線を製造する場合を例に挙げて説明する。

図１に示すように、光ファイバ製造装置１０は、最上流位置に、光ファイバ母材Ｇを加熱して軟化させる線引き炉１１を備える。
線引き炉１１は、内側に光ファイバ母材Ｇが供給される円筒状の炉心管１２と、この炉心管１２を取り囲む発熱体１３と、炉心管１２内に不活性ガスを供給するガス供給部１４とを有している。なお、発熱体１３は、抵抗炉でもよいし、誘導炉でもよい。

光ファイバ母材Ｇの上部は母材送りユニットＦに把持されており、光ファイバ母材Ｇは母材送りユニットＦにより炉心管１２内に送られる。光ファイバ母材Ｇの下端部分が発熱体１３によって加熱されて下方に線引きされると、光ファイバ素線Ｇ２の構成部材であるガラスファイバＧ１が形成される。ガラスファイバＧ１は、コア部およびクラッド部を有し、標準外径が例えば１２５μｍの光導波路である。

光ファイバ製造装置１０は、線引き炉１１の下流側に冷却ユニット１５を備える。冷却ユニット１５には、例えばヘリウムガスの冷却ガスが供給されており、光ファイバ母材Ｇから線引きされたガラスファイバＧ１は、冷却ユニット１５で冷却される。
光ファイバ製造装置１０は、冷却ユニット１５の下流側に外径測定ユニット１６を備える。外径測定ユニット１６は、例えばレーザ光を用いてガラスファイバＧ１の外径を測定可能に構成されており、冷却ユニット１５で冷却されたガラスファイバＧ１は、外径測定ユニット１６で外径が測定されて下方に送られる。なお、外径測定ユニット１６は、ガラスファイバＧ１の外径を非接触で測定できれば、レーザ光以外の測定方式であってもよい。

光ファイバ製造装置１０は、外径測定ユニット１６の下流側にＵＶ硬化樹脂の樹脂塗布装置１７、ＵＶ硬化炉１を備える。なお、ＵＶ硬化炉１が、本開示の紫外線照射炉に相当する。
樹脂塗布装置１７には、例えばガラスファイバ保護用のＵＶ硬化樹脂が蓄えられている。外径が測定されたガラスファイバＧ１には、ＵＶ硬化樹脂（例えばウレタンアクリレート樹脂）が樹脂塗布装置１７にて塗布され、このＵＶ硬化樹脂はＵＶ硬化炉１で紫外線が照射されて硬化する。これにより、ガラスファイバＧ１の周囲にＵＶ硬化樹脂による被覆が形成された光ファイバ素線Ｇ２となる。

なお、ガラスファイバ保護用のＵＶ硬化樹脂は、プライマリ（一次）樹脂とセカンダリ（二次）樹脂で構成してもよい。この場合、一次被覆用の樹脂塗布装置、第１のＵＶ硬化炉が設けられ、この第１のＵＶ硬化炉の下流に、二次被覆用の樹脂塗布装置、第２のＵＶ硬化炉が設けられる。
あるいは、着色用のＵＶ硬化樹脂を蓄えた樹脂塗布装置を設けておき、光ファイバ素線Ｇ２に着色用のＵＶ硬化樹脂による被覆を形成した光ファイバ心線であってもよい。このため、光ファイバ素線Ｇ２の他、光ファイバ心線も本開示の光ファイバに相当する。

光ファイバ製造装置１０は、ＵＶ硬化炉１の下流側に、直下ローラー１８、およびガイドローラー１９を備える。直下ローラー１８は、線引き炉１１の直下に配置され、光ファイバ素線Ｇ２の走行方向が垂直方向から例えば水平方向へと変更される。
直下ローラー１８によって走行方向が変更された光ファイバ素線Ｇ２は、ガイドローラーに案内されて走行方向が水平方向から例えば斜め上方へと変更される。

光ファイバ製造装置１０は、ガイドローラー１９の下流側に、さらに、引き取り装置２０、ガイドローラー２１、ダンサローラー２２、および巻き取り装置２３を備えている。光ファイバ素線Ｇ２は、引き取り装置２０のキャプスタンで所定の速度で引き取られ、ダンサローラー２２を介して巻き取り装置２３のボビンＢに巻き取られる。

図２は、ＵＶ硬化炉１の一例を示す図である。
ＵＶ硬化炉１は、筒状の石英管２と、石英管２の外部に配置されたＵＶバルブ４と、ＵＶバルブ４からの紫外線を光ファイバ素線Ｇ２に集光するための反射鏡３とを備える。
石英管２は紫外線に対して透光性を有しており、石英管２の中心軸が光ファイバ素線Ｇ２の通過位置に配置されている。なお、石英管２が本開示の筒状体に相当する。

ＵＶバルブ４は、例えばＵＶ−ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を有し、光ファイバ素線Ｇ２に紫外線を照射可能である。なお、ＵＶ−ＬＥＤ光源に替えて、水銀蒸気中の放電によって紫外線を放射するようなＵＶランプでもよい。
反射鏡３は、石英管２とＵＶバルブ４を取り囲むように配置され、ＵＶバルブ４から照射された紫外線は、反射鏡３で反射されて石英管２に照射される。

石英管２内には、例えばヘリウムガス、窒素ガス等の不活性ガスを含むパージガスがダウンフローで供給される。詳しくは、石英管２の上端側はガス供給路に接続されており、流量調節器８で流量調整されたパージガスが、石英管２の上端側から石英管２の内部に供給される。石英管２の下端側はガス排出路に接続されており、石英管２内に供給されたパージガスや、ＵＶ硬化炉１の入口５や出口６から石英管２内に入り込んだ空気等の気体が、石英管２の下端側から排出される。

石英管２内に酸素が存在すると、ＵＶ硬化樹脂に対する紫外線硬化反応が阻害される。そこで、パージガスの流量を増やして石英管２内のパージガスの濃度を高くし、石英管２内の酸素濃度を低くしている。なお、石英管２内の酸素濃度は、入口５や出口６に設けたシャッター７の開度を調節したり、排出路に設けた吸引ポンプ９で石英管２内の気体を排気して調節したりしてもよい。
また、石英管２の内面には、光触媒コーティング層Ｃが設けられている。光触媒コーティング層Ｃは、主に二酸化チタン（ＴｉＯ₂）で構成され、バインダ成分も含まれる。二酸化チタンとバインダ成分を混合したコーティング液が石英管２の内面に塗られており、例えば加熱して石英管２の内面に焼き付けられている。

光ファイバ素線Ｇ２は、ＵＶ硬化炉１の入口５から石英管２の内部に導入される。光ファイバ素線Ｇ２は、石英管２の内部を通過し、ＵＶ硬化炉１の出口６から石英管２の外部に送出されて直下ローラー１８に向かう。
ＵＶバルブ４からの紫外線は、石英管２の外から、石英管２の内部を通過している光ファイバ素線Ｇ２に照射される。この紫外線の照射により、光ファイバ素線Ｇ２の被覆の硬化が進むが、本開示では、被覆の硬化度に相関する特性を求めており、制御装置４０は、この求めた被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、被覆の硬化度が一定になるようにＵＶバルブ４の光源への投入電力を制御している。

詳しくは、図１に示すように、ＵＶ硬化炉１と直下ローラー１８との間には、ＵＶ硬化センサー５０が配置されている。ＵＶ硬化センサー５０が本開示の特性取得部に相当する。
ＵＶ硬化センサー５０は、図３に示すように、コントローラー部５１およびセンサー部５２からなる。コントローラー部５１では、ＵＶ硬化センサー５０の駆動を制御し、センサー部５２では、被覆の硬化度に相関する特性を測定しており、ＵＶ硬化センサー５０は、ＵＶ硬化樹脂の硬化状態を非接触で確認できる。なお、ＵＶ硬化センサー５０は小型軽量化が可能なため、光ファイバ制御装置への設置の自由度が高いという利点がある。

より具体的には、図３に示すように、センサー部５２は、ＵＶ照射ユニット５３と、蛍光捕捉ユニット５４とを有する。ＵＶ照射ユニット５３は、検査用の紫外線を光ファイバ素線Ｇ２の被覆に照射する。この検査用の紫外線は、被覆を硬化させない程度の微弱な紫外線であり、蛍光捕捉ユニット５４が微弱な蛍光信号を確実に捕捉できるように、例えばパルス変調がかけられている。また、この検査用の紫外線は、例えば絞った状態で光ファイバ素線Ｇ２の被覆に照射される。蛍光捕捉ユニット５４は、この紫外線の照射によって被覆から放射された蛍光をフィルタリングして捕捉し、蛍光の強度を測定する。この測定結果は、制御装置４０に出力される。

制御装置４０は、例えば１個あるいは複数個のＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有し、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）に格納されている各種のプログラムやデータをＲＡＭ（Random Access Memory）にロードし、このロードしたＲＡＭ内のプログラムを実行する。これにより、光ファイバ製造装置１０の動作を制御できる。
また、図１に示すように、制御装置４０は電力制御部４１を有する。電力制御部４１は、ＵＶ硬化センサー５０による捕捉した蛍光の強度の測定結果に基づいて、被覆の硬化度が所定の範囲内で一定になるようにＵＶバルブ４の光源への投入電力を制御している。例えば、捕捉した蛍光の強度が低いと判定された場合、被覆の硬化度が低いため、電力制御部４１は、光源への投入電力を増加させる信号をＵＶバルブ４に出力する。これにより、石英管２に向けて照射される紫外線の照度が大きくなるので、石英管２内における紫外線の照度を大きくすることができる。

このように、光ファイバ素線Ｇ２の被覆の硬化度に相関する特性（蛍光の強度）を取得し、石英管２内における紫外線の照度が一定となるように、光源への投入電力を制御する。このため、石英管２を透過した紫外線の照度を一定とした場合のような、奥側の周壁を透過した分を補わなくて済む。よって、被覆の硬化度を光ファイバの長さ方向で均一にできる。
また、ＵＶ硬化センサー５０を用い、紫外線の照射によって光ファイバ素線Ｇ２の被覆から放射された蛍光の強度を測定すれば、被覆の硬化度が分かるので、光源への投入電力を容易に制御できる。

また、直下ローラー１８に接触する前は、直下ローラー１８に接触した後に比べて被覆の状態が良い。このため、ＵＶ硬化センサー５０をＵＶ硬化炉１と直下ローラー１８との間に配置すれば、より正確な被覆の硬化度に相関する特性を取得できる。また、被覆の硬化度に相関する特性をＵＶ硬化炉１の近傍で取得できるため、光源への投入電力を速やかに制御できる。

上記実施例では、光ファイバ素線Ｇ２の被覆から放射された蛍光の強度を測定し、この測定結果から光源への投入電力を制御した。しかし、本開示はこの例に限定されない。例えば、蛍光の強度と硬化度の関係を予め求めておき、蛍光の強度の測定結果から被覆の硬化度を算出し、この算出した被覆の硬化度から光源への投入電力を制御してもよい。
また、ＵＶ硬化センサー５０を、直下ローラー１８とボビンＢとの間に配置してもよい。光ファイバ素線Ｇ２を直下ローラー１８とボビンＢの双方で案内すれば、光ファイバ素線Ｇ２の線ブレが少なくなる。よって、仮に線速が１０００ｍ／ｍｉｎ以上に高くなっても、被覆の硬化度に相関する特性を正確に取得できる。

あるいは、上記実施例では、ＵＶ硬化センサー５０を用いて被覆の硬化度を評価した。しかし、被覆の硬化度は、ＩＲ（赤外分光法）を用いて評価することもできる。
具体的には、ＵＶ硬化センサー５０に替えて、図４に示すような、ＵＶ硬化樹脂の硬化状態を非接触で確認できる特性センサー６２を用いてもよい。このため、特性センサー６２も本開示の特性取得部に相当する。

特性センサー６２は、例えば外乱を遮光可能なケーシング内に設置されており、光源ユニット６３および赤外光検出ユニット６４を有している。
光源ユニット６３は、官能基由来の吸収に合致する波長の赤外光を、光ファイバ素線Ｇ２の被覆に照射する。これにより、所定の波長の赤外光だけが被覆に吸収される。赤外光検出ユニット６４は、被覆から例えば反射した赤外光の反射光を検出して、この赤外光の反射光の照度を測定する。この測定結果は、制御装置４０に出力される。

光源ユニット６３は、例えば量子カスケードレーザーである。赤外光検出ユニット６４は、例えばInAs（ヒ化インジウム）フォトダイオードや、InAsSb（インジウム砒素アンチモン）フォトダイオード、InSb（アンチモン化インジウム）フォトダイオードのような赤外光検出素子である。ＵＶ硬化樹脂の硬化状態は、反応前後のＩＲスペクトルの１６４０〜１６２０［ｃｍ^−１］のビニル基Ｃ＝Ｃ伸縮振動バンドや、１４３０〜１４００［ｃｍ^−１］のビニル基Ｃ−Ｈ面内対称変角振動バンド、８２０〜８００［ｃｍ^−１］のビニル基Ｃ−Ｈ面外変角振動バンドの強度比で評価できる。

電力制御部４１は、特性センサー６２による赤外光の反射光の照度の測定結果に基づいて、被覆の硬化度が所定の範囲内で一定になるようにＵＶバルブ４の光源への投入電力を制御している。
このように、光ファイバ素線Ｇ２の被覆に、官能基由来の吸収に合致する波長の赤外光を照射し、この照射による被覆からの反射光の照度を測定すれば、被覆の硬化度に相関する特性（振動モードや結合）を取得できるため、光源への投入電力を容易に制御できる。

なお、上記実施例では、被覆から反射した赤外光の反射光を検出したが、赤外光検出ユニット６４は、被覆を透過した赤外光の透過光を検出してもよい。この赤外光の透過光の照度を測定した場合にも、被覆に吸収された赤外光の波長が分かり、被覆の硬化度に相関する特性を取得できる。

図１では、直下ローラー１８の前に、ＵＶ硬化炉１とＵＶ硬化センサー５０を設置した例を挙げて説明した。しかし、図５に示すように、ＵＶ硬化センサー５０の後にも別のＵＶ硬化炉１ａを設置してもよい。
ＵＶ硬化炉１ａには、石英管およびＵＶバルブ（本開示の第２の光源に相当する。この場合、ＵＶ硬化炉１が第１の紫外線照射炉に、石英管２が第１の筒状体に、ＵＶバルブ４が第１の光源にそれぞれ相当する。）が設置されており、ＵＶ硬化炉１ａのＵＶバルブでは、ＵＶ硬化センサー５０で検出された硬化度が低い場合には照度を上げるのに対し、硬化度が高い場合には照度を下げる。これにより、ＵＶ硬化炉１ａを通過した後の光ファイバの硬化度をより一定に保つことができる。
また、図５に示したＵＶ硬化炉１ａでは、樹脂からの揮発成分がＵＶ硬化炉１を通過する場合に比べて抑制されるため、ＵＶ硬化炉１ａの石英管が曇化しにくいという利点がある。また、樹脂からの揮発成分が抑制されているため、照度の制御がやりやすいという利点がある。

なお、ＵＶ硬化炉１ａの石英管内には窒素パージしたほうが好ましいが、コスト削減を考えると、窒素パージせずに空気中でもよい。また、ＵＶ硬化センサー５０とＵＶ硬化炉１ａは、直下ローラー１８の後に設置してもよい。また、ＵＶ硬化炉１ａのＵＶバルブは、図１で説明したボビンＢ上に取り付けてもよい。この場合のＵＶ硬化炉１ａは、石英管やミラーが設置されておらず、ボビンＢの上方からのみ照射する形態でもよい。また、図５に示した例では、ＵＶ硬化炉１のＵＶバルブ４およびＵＶ硬化炉１ａのＵＶバルブの双方を制御することもできる。具体的には、ＵＶ硬化センサー５０の検出結果に基づいてＵＶ硬化炉１のＵＶバルブ４を制御し、それでも硬化度が変動した場合には、ＵＶ硬化炉１ａのＵＶバルブを制御することにより、硬化度の変動を低減させてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１ａ…ＵＶ硬化炉（紫外線照射炉）、２…石英管（筒状体）、３…反射鏡、４…ＵＶバルブ（光源）、５…入口、６…出口、７…シャッター、８…流量調節器、９…吸引ポンプ、１０…光ファイバ製造装置、１１…線引き炉、１２…炉心管、１３…発熱体、１４…ガス供給部、１５…冷却ユニット、１６…外径測定ユニット、１７…樹脂塗布装置、１８…直下ローラー、１９、２１…ガイドローラー、２０…引き取り装置、２２…ダンサローラー、２３…巻き取り装置、４０…制御装置、４１…電力制御部、５０…ＵＶ硬化センサー（特性取得部）、５１…コントローラー部、５２…センサー部、５３…ＵＶ照射ユニット、５４…蛍光捕捉ユニット、６２…特性センサー（特性取得部）、６３…光源ユニット、６４…赤外光検出ユニット、Ｂ…ボビン、Ｃ…光触媒コーティング層、Ｆ…母材送りユニット、Ｇ…光ファイバ母材、Ｇ１…ガラスファイバ、Ｇ２…光ファイバ素線。

Claims (8)

1. ガラスファイバの周囲に紫外線硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造方法であって、
   前記ガラスファイバの周囲に前記紫外線硬化樹脂を塗布するステップと、
   前記紫外線硬化樹脂を塗布した前記ガラスファイバを、紫外線を透過可能な筒状体の内部に通過させるステップと、
   光源を用いて紫外線を前記筒状体の外から照射して硬化させ、前記被覆を形成するステップと、
   前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求めるステップと、
   求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度が一定になるように前記光源への投入電力を制御するステップと、
   を含む、光ファイバの製造方法。
2. ガラスファイバの周囲に紫外線硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造方法であって、
   前記ガラスファイバの周囲に前記紫外線硬化樹脂を塗布するステップと、
   前記紫外線硬化樹脂を塗布した前記ガラスファイバを、紫外線を透過可能な第１の筒状体の内部に通過させるステップと、
   第１の光源を用いて紫外線を前記筒状体の外から照射して硬化させ、前記被覆を形成する第１の照射ステップと、
   前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求めるステップと、
   前記特性を求めた後、第２の光源を用いて前記被覆に紫外線を照射する第２の照射ステップと、
   求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度に応じて前記第２の光源への投入電力を制御するステップと、
   を含む、光ファイバの製造方法。
3. 紫外線硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造装置であって、
   紫外線を透過可能に構成されて、前記紫外線硬化樹脂を被覆して形成した前記光ファイバをその内部に通過させる筒状体、および、前記紫外線を前記筒状体の外から前記被覆に照射する光源を有する紫外線照射炉と、
   前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求める特性取得部と、
   該特性取得部で求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記被覆の硬化度が一定になるように前記光源への投入電力を制御する電力制御部と、
   を備える、光ファイバの製造装置。
4. 紫外線硬化樹脂を被覆した光ファイバの製造装置であって、
   紫外線を透過可能に構成されて、前記紫外線硬化樹脂を被覆して形成した前記光ファイバをその内部に通過させる筒状体、および、前記紫外線を前記筒状体の外から前記被覆に照射する第１の光源を有する第１の紫外線照射炉と、
   前記紫外線の照射による前記被覆の硬化度に相関する特性を求める特性取得部と、
   前記特性を求めた後、前記被覆に紫外線を照射する第２の光源を有する第２の紫外線照射炉と、
   該特性取得部で求めた前記被覆の硬化度に相関する特性に基づいて、前記第２の光源への投入電力を制御する電力制御部と、
   を備える、光ファイバの製造装置。
5. 前記特性取得部が、紫外線を前記被覆に照射し、該紫外線の照射によって前記被覆から放射された蛍光の強度を測定するＵＶ硬化センサーである、請求項３または請求項４に記載の光ファイバの製造装置。
6. 前記特性取得部が、官能基由来の吸収に合致する波長の赤外光を前記被覆に照射し、該赤外光の照射による前記被覆からの反射光または透過光の照度を測定する特性センサーである、請求項３または請求項４に記載の光ファイバの製造装置。
7. 前記紫外線照射炉の下方に配置されて回転可能に構成され、前記被覆した光ファイバの走行ラインの方向を変更する直下ローラーと、を備え、
   前記特性取得部が、前記紫外線照射炉と前記直下ローラーとの間に配置される、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の光ファイバの製造装置。
8. 前記紫外線照射炉の下方に配置されて回転可能に構成され、前記被覆した光ファイバの走行ラインの方向を変更する直下ローラーと、該直下ローラーから送られた光ファイバをボビンに巻き取る巻き取り装置と、を備え、
   前記特性取得部が、前記直下ローラーと前記ボビンとの間に配置される、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の光ファイバの製造装置。

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