JP2023128451A - 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】非接触ガイドを用いた光ファイバ裸線の冷却を適切に制御する。【解決手段】光ファイバの製造方法は、光ファイバ母材を溶融して光ファイバ裸線を線引きする工程と、光ファイバ裸線を複数の非接触ガイドによって方向変更しつつ光ファイバ裸線を複数の非接触ガイドによって冷却する工程と、光ファイバ裸線を樹脂により被覆する工程と、を備える。各非接触ガイドは、光ファイバ裸線の一部を巻き付け可能なガイド部を外周面に沿って有する。ガイド部には光ファイバ裸線を浮遊させる気体を吹き出す吹出口が設けられている。複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドの位置を調整して複数の非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させることにより、光ファイバ裸線の冷却を制御する。【選択図】図４

Description

本開示は、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置に関する。

特許文献１には、光ファイバの製造方法の一例が開示されている。この製造方法は、光ファイバ母材を溶融して線引きを行い、線引きされた光ファイバ裸線の外周に被覆樹脂を設けている。線引きされた光ファイバ裸線は、樹脂が被覆される前に方向変更器（非接触ガイド）によって方向を変更されつつ冷却される。この冷却の際、光ファイバ裸線の被覆樹脂の外径値に基づいて非接触ガイドの位置を水平方向に移動することにより、非接触ガイド間の光ファイバ裸線の長さを調整する。

特開２０１６－１４７７７１号公報

しかしながら、非接触ガイド間の光ファイバ裸線の長さを単に調整する方法では光ファイバ裸線の冷却度合いの変動幅が小さく、所望の冷却効率を実現することが困難なことがある。また、設備の大きさが空間的に制限されているケースが多く、非接触ガイドを水平方向に大きくトラバースすることができないことがある。そのため、光ファイバ裸線の冷却を、コンパクトな設備で適切に制御できる技術が望まれている。

本開示は、非接触ガイドを用いた光ファイバ裸線の冷却方法において、光ファイバ裸線の冷却を適切に制御できる光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置を提供することを目的とする。

本開示は、光ファイバの製造方法を提供する。光ファイバの製造方法は、光ファイバ母材を溶融して光ファイバ裸線を線引きする工程と、光ファイバ裸線を複数の非接触ガイドによって方向変更しつつ光ファイバ裸線を複数の非接触ガイドによって冷却する工程と、光ファイバ裸線を樹脂により被覆する工程と、を備える。各非接触ガイドは、光ファイバ裸線の一部を巻き付け可能なガイド部を外周面に沿って有し、ガイド部には光ファイバ裸線を浮遊させる気体を吹き出す吹出口が設けられている。複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドの位置を調整して複数の非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させることにより、光ファイバ裸線の冷却を制御する。

本開示は、光ファイバの製造装置を提供する。光ファイバの製造装置は、溶融装置と、冷却機構と、被覆装置と、を備える。溶融装置は、光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きするために光ファイバ母材を溶融する。冷却機構は、光ファイバ裸線を冷却する。被覆装置は、光ファイバ裸線を樹脂により被覆する。冷却機構は、光ファイバ裸線の進行方向を変更する複数の非接触ガイドを有する。各非接触ガイドは、光ファイバ裸線の一部を巻き付け可能なガイド部を外周面に沿って有し、ガイド部には光ファイバ裸線を浮遊させる気体を吹き出す吹出口が設けられている。複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドは、ガイド部に対する光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させるように移動可能である移動非接触ガイドである。

本開示によれば、非接触ガイドを用いた光ファイバ裸線の冷却を適切に制御することができる。

図１は、一実施形態に係る光ファイバの製造装置の概略図である。 図２は、図１に示す光ファイバの製造装置が有する非接触ガイドを示す斜視図である。 図３は、図１に示す内部空間において、光ファイバ裸線を非接触ガイドに巻き付ける前の状態を示す図である。 図４は、図１に示す内部空間において、光ファイバ裸線を非接触ガイドに巻き付けた状態を示す図である。 図５は、図４に示す複数の非接触ガイドのうち、方向Ｘにおいて隣り合う２つの非接触ガイドを示す図である。 図６は、冷却距離とファイバ温度との関係を示すグラフである。 図７は、トラバース距離と総巻き付き長との関係を示すグラフである。 図８は、トラバース距離と総空中長との関係を示すグラフである。 図９は、トラバース距離と総巻き付き長との関係を示すグラフである。 図１０は、第１変形例に係る光ファイバの製造装置の内部空間において、光ファイバ裸線を非接触ガイドに巻き付けた状態を示す図である。 図１１は、第２変形例に係る光ファイバの製造装置の内部空間において、光ファイバ裸線を非接触ガイドに巻き付けた状態を示す図である。

［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。一実施形態に係る光ファイバの製造方法は、光ファイバ母材を溶融して光ファイバ裸線を線引きする工程と、光ファイバ裸線を複数の非接触ガイドによって方向変更しつつ光ファイバ裸線を複数の非接触ガイドによって冷却する工程と、光ファイバ裸線を樹脂により被覆する工程と、を備える。各非接触ガイドは、光ファイバ裸線の一部を巻き付け可能なガイド部を外周面に沿って有し、ガイド部には光ファイバ裸線を浮遊させる気体を吹き出す吹出口が設けられている。複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドの位置を調整して複数の非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させることにより、光ファイバ裸線の冷却を制御する。

この光ファイバの製造方法では、複数の非接触ガイドを介して光ファイバ裸線を方向変更させており、複数の非接触ガイドの位置を調整して光ファイバ裸線の巻き付き長、即ち光ファイバ裸線に非接触ガイドからの気体をより直接的に触れさせる部分の長さ、を増減させるようになっている。このような光ファイバ裸線の巻き付き長の増減は、各非接触ガイド間における光ファイバ裸線の空中長、即ち気体雰囲気中を単に通過するだけの部分の長さ、の増減よりも冷却効率に大きい影響を与える。そのため、上記製造方法によれば光ファイバ裸線の冷却効率をより広い範囲で調整することができ、光ファイバ裸線の冷却を適切に制御することができる。

一実施形態として、複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドは、水平方向に沿ってトラバースが可能な移動非接触ガイドであってもよい。この形態では、移動非接触ガイドのトラバース距離を調整して巻き付き長を増減させることにより、光ファイバ裸線の冷却を制御してもよい。この場合、移動非接触ガイドが水平方向に沿って移動される。そのため、移動非接触ガイドが不規則な方向に移動される場合と比べて、光ファイバ裸線の巻き付き長の算出を容易に行うことができ、光ファイバ裸線の冷却の制御を行いやすい。

一実施形態として、複数の非接触ガイドは、３個以上の奇数個の非接触ガイドであってもよい。この形態では、複数の非接触ガイドのうち光ファイバ母材から偶数番目に位置する移動非接触ガイドを水平方向に沿ってトラバースさせて巻き付き長を増減させる。この場合、光ファイバ母材の溶融を行う装置に最も近接する非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の入線位置（非接触ガイドのどちら側と接するか）と、光ファイバ裸線を被覆する装置に最も近接する非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の出線位置とを同じ側に揃えることができる。これにより、巻き付き長管理が容易となる。

一実施形態として、複数の非接触ガイドは、４個以上の非接触ガイドであってもよい。複数の非接触ガイドのうち光ファイバ母材に最も近接する第１非接触ガイドと樹脂を被覆する装置に最も近接する第２非接触ガイドとを除く非接触ガイドが移動非接触ガイドである。光ファイバ母材から奇数番目に位置する移動非接触ガイドと光ファイバ母材から偶数番目に位置する移動非接触ガイドとを、水平方向において互いに異なる方向であって且つ略同一の距離をトラバースさせて、巻き付き長を増減させてもよい。この場合、第１非接触ガイド及び第２非接触ガイドを除いた非接触ガイド間の光ファイバ裸線の長さが略同一になり、光ファイバ裸線の総巻き付き長（各非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長の合計値）の算出を容易に行うことができる。そのため、光ファイバ裸線の冷却を適切に制御しやすい。

一実施形態として、移動非接触ガイドのトラバース距離が０ｍｍより大きく且つ３５０ｍｍ以下であってもよい。この場合、トラバース距離が３５０ｍｍ以下であることにより、光ファイバの冷却機構の大型化を抑制することができる。また、トラバース距離が３５０ｍｍ以下の場合、トラバース距離の変動量に対する光ファイバ裸線の総巻き付き長の変動量が大きい。そのため、僅かなトラバース距離の増減作業によって、光ファイバ裸線の冷却効率を大幅に調整することができ、光ファイバ裸線の冷却を効率的に制御できる。

一実施形態として、移動非接触ガイドのトラバースが終了した状態では、複数の非接触ガイドのうち光ファイバ母材に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線と、複数の非接触ガイドのうち樹脂を被覆する装置に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線とが一致する。この場合、非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長の管理が容易となり、光ファイバ裸線の冷却をより適切に制御することができる。

一実施形態として、移動非接触ガイドは、複数の非接触ガイドのうち光ファイバ母材に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線を交差してトラバースするように、配置されていてもよい。この場合、非接触ガイドへの巻き付き長の増減幅をより大きくすることができ、光ファイバ裸線の冷却を効率的に制御できる。また、光ファイバの冷却装置の大型化を抑制することができる。

一実施形態として、複数の非接触ガイドのうち光ファイバ裸線の進行方向において隣接する非接触ガイド同士が鉛直方向において離隔しており、複数の非接触ガイドは、複数の非接触ガイド間のピッチ幅Ｈが複数の非接触ガイドのそれぞれの外径Ｄ２よりも大きくなるように、一定間隔で配置されていてもよい。この場合、非接触ガイドの間が離れているので、一つの非接触ガイドから引き出されて次の非接触ガイドに入線する光ファイバ裸線の進行方向が水平方向に対して傾斜する角度を、水平方向に沿った非接触ガイドのトラバース距離に応じて変化させることができる。これにより、非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長を容易に増減させることができる。そのため、光ファイバ裸線の冷却を適切に制御することができる。

一実施形態として、光ファイバ裸線の冷却の制御は、非接触ガイドへの光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させることで冷却の度合いを制御し、巻き付き長の調整は、光ファイバ裸線を冷却する工程において行われてもよい。光ファイバ裸線の冷却工程を行いながら冷却制御を行う場合、光ファイバ裸線の冷却制御をより適切なタイミングで行うことができ、より高精度な光ファイバ素線を得ることができる。なお、実際の製造工程における冷却工程を行う前に、予め、巻き付け長をどの程度増減させればよいかを測定しておいてもよく、その場合は、製造中に冷却制御を都度行わなくてもよくなるため、製造方法を簡素化させることができる。

一実施形態に係る光ファイバの製造装置は、溶融装置と、冷却機構と、被覆装置と、を備える。溶融装置は、光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きするために光ファイバ母材を溶融する。冷却機構は、光ファイバ裸線を冷却する。被覆装置は、光ファイバ裸線を樹脂により被覆する。冷却機構は、光ファイバ裸線の進行方向を変更する複数の非接触ガイドを有する。各非接触ガイドは、光ファイバ裸線の一部を巻き付け可能なガイド部を外周面に沿って有し、ガイド部には光ファイバ裸線を浮遊させる気体を吹き出す吹出口が設けられている。複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドは、ガイド部に対する光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させるように移動可能である移動非接触ガイドである。

この光ファイバの製造装置では、複数の非接触ガイドの位置を調整して光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させることができる。光ファイバ裸線の巻き付き長の増減は、上述したように、各非接触ガイド間における光ファイバ裸線の空中長の増減よりも冷却効率に大きい影響を与える。そのため、上記製造装置を用いることで光ファイバ裸線の冷却効率をより広い範囲で調整することができ、光ファイバ裸線の冷却を適切に制御できる。

光ファイバの製造装置の一実施形態として、光ファイバの製造装置は、移動非接触ガイドをトラバースする装置を更に備えていてもよい。移動非接触ガイドは、水平方向に沿ってトラバースが可能であってもよい。複数の非接触ガイドは、移動非接触ガイドのトラバース距離を調整して巻き付き長を増減させることにより光ファイバ裸線の冷却を制御するように配置されていてもよい。この場合、非接触ガイドが水平方向に沿って移動する。そのため、非接触ガイドが不規則な方向に移動する場合と比べて、光ファイバ裸線の巻き付き長の算出を容易に行うことができ、光ファイバ裸線の冷却の制御を行いやすい。

光ファイバの製造装置の一実施形態として、移動非接触ガイドは、複数の非接触ガイドのうち光ファイバ母材に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線を交差してトラバースするように、配置されていてもよい。この場合、非接触ガイドへの巻き付き長の増減幅をより大きくすることができ、光ファイバ裸線の冷却を効率的に制御できる。また、光ファイバの冷却装置の大型化を抑制することができる。

光ファイバの製造装置の一実施形態として、複数の非接触ガイドのうち光ファイバ裸線の進行方向において隣接する非接触ガイド同士が鉛直方向において離隔しており、複数の非接触ガイドは、複数の非接触ガイド間のピッチ幅Ｈが複数の非接触ガイドのそれぞれの外径Ｄ２よりも大きくなるように、一定間隔で配置されていてもよい。この場合、非接触ガイドの間が離れているので、一つの非接触ガイドから引き出されて次の非接触ガイドに入線する光ファイバ裸線の進行方向が水平方向に対して傾斜する角度を、水平方向に沿った非接触ガイドのトラバース距離に応じて変化させることができる。これにより、非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長を容易に増減させることができる。そのため、光ファイバ裸線の冷却を適切に制御することができる。

光ファイバの製造装置の一実施形態として、冷却機構は、３個以上１５個以下の非接触ガイドを有していてもよい。この場合、非接触ガイドの個数が３個以上であることにより、光ファイバ裸線の総巻き付き長の調整を行うことができる。また、非接触ガイドの個数が１５個以下であることにより、光ファイバの製造装置の大型化を抑制することができる。

光ファイバの製造装置の一実施形態として、各非接触ガイドの巻き付き径は、５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよい。この場合、各非接触ガイドの巻き付き径が５０ｍｍ以上であることにより、各非接触ガイドに対する光ファイバ裸線の巻き付き長を十分に確保でき、光ファイバ裸線の冷却を適切に制御することができる。また、各非接触ガイドの巻き付き径が２００ｍｍ以下であることにより、光ファイバの製造装置の大型化を抑制することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示に係る光ファイバの製造装置及び光ファイバの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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及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。

図１及び図２を参照して、一実施形態に係る光ファイバの製造装置、及び光ファイバの製造方法について説明する。図１は、一実施形態に係る光ファイバの製造装置１の概略図である。図２は、非接触ガイド２０を示す斜視図である。本実施形態において、製造装置１の高さ方向（鉛直方向）を方向Ｘとし、幅方向（水平方向）を方向Ｙとし、奥行き方向を方向Ｚとする。本実施形態においては、方向Ｘ、方向Ｙ及び方向Ｚは互いに直交する。

製造装置１は、図１に示されるように、光ファイバ母材２を加熱溶融して光ファイバ裸線１０の線引きを行い、その光ファイバ裸線１０の外周に被覆樹脂を設けることにより光ファイバ素線１１を製造する装置である。製造装置１は、図１に示すように、線引き炉３、冷却部４、コーティング部５、硬化部６、直下ローラ７、牽引ローラ８及び巻取部９を、光ファイバ裸線１０及び光ファイバ素線１１の通過経路に沿って順に備えている。また、製造装置１は、トラバース装置５０を備えている。

線引き炉３は、光ファイバ母材２を加熱溶融する溶融装置である。線引き炉３によって光ファイバ母材２を加熱溶融し、鉛直方向（図１に示す方向Ｘ）に沿って線引きできるようにする。線引き炉３は、光ファイバ母材２の周囲に位置するヒータを有する。光ファイバ母材２は、例えば石英ガラスを含むガラス体（プリフォーム）であってもよい。線引きされた光ファイバ母材２は、光ファイバ裸線１０となる。光ファイバ裸線１０は、例えばコアと、コアの外周を覆うクラッドとを含むガラス線であってもよい。線引きされた光ファイバ裸線１０は、冷却部４へと送られる。

冷却部４は、光ファイバ裸線１０を冷却する冷却機構である。冷却部４は、外壁（側壁、天板及び底板を含む）によって囲まれる内部空間Ｓを有し、当該内部空間Ｓを光ファイバ裸線１０が通過する。冷却部４が外壁を有することにより、断線した光ファイバ裸線１０が飛散することを防止でき、また、内部空間Ｓへと異物が張り込むことを抑制し、内部空間Ｓのクリーン度を維持することができる。冷却部４の外壁は、冷却部４の内部を確認できるように透明なガラス又は樹脂によって構成されていてもよい。

冷却部４は、光ファイバ裸線１０を全体的に冷却するための乾燥ガスを内部空間Ｓに注入するための吸気口（不図示）を有していてもよい。光ファイバ裸線１０の熱は、乾燥ガスを冷媒として外部に放出される。冷却部４は、乾燥ガスを排出するための排気口（不図示）を有していてもよい。冷却部４の方向Ｘにおける高さ（側壁の高さ）は、例えば１０００ｍｍ以上１６００ｍｍ以下であってもよい。冷却部４の方向Ｙにおける幅（側壁の幅）は、例えば８００ｍｍ以上１４００ｍｍ以下であってもよい。なお、外壁で囲むことにより、冷却部４内部の露点管理や、断線時の光ファイバの飛散防止が可能となるが、外壁で囲まずに、後述する非接触ガイド２０によって光ファイバ裸線１０を冷却するだけであってもよい。また、外壁で囲った場合であっても、内部空間Ｓに乾燥ガスを注入せずに光ファイバ裸線１０を外気に直接触れないようにするだけであってもよい。

光ファイバ裸線１０は、複数の非接触ガイド２０によって進行方向を変更させられながら蛇行するように内部空間Ｓを通過する。光ファイバ裸線１０は、各非接触ガイド２０の間を方向Ｘ及び方向Ｙに対して傾斜する方向に通過する。冷却部４は、９個の非接触ガイド２１から２９を有する。各非接触ガイド２１から２９は、光ファイバ裸線１０の走行路において順に設けられている。以下、各非接触ガイド２１から２９を区別して説明する必要のない場合には、単に非接触ガイド２０と総称して説明を行う。冷却部４が有する非接触ガイド２０の個数は複数であればよく、９個に限定されない。例えば、冷却部４は、３個以上１５個以下の非接触ガイド２０を有していてもよい。

非接触ガイド２０は、光ファイバ裸線１０の進行方向を変更する部材である。非接触ガイド２０は、図２に示すように、第１フランジ３０及び第２フランジ３５を備える。第１フランジ３０及び第２フランジ３５は、円盤形状を有する部材であり、中心軸Ｃに沿う方向において互いに重畳するように設けられている。非接触ガイド２０は、第１フランジ３０と第２フランジ３５との間にガイド部４０を有している。ガイド部４０は、第１フランジ３０の外縁部と第２フランジ３５の外縁部との間に設けられた隙間である。ガイド部４０は、非接触ガイド２０の外周に沿って環状に設けられている。ガイド部４０には、光ファイバ裸線１０が通される。

第１フランジ３０及び第２フランジ３５の内部には、内部部材（不図示）が収容されている。内部部材は、外部の気体供給源（エアポンプ等）と繋がっている。内部部材は、気体供給源から供給された気体を、ガイド部４０内部の吹出口を介して非接触ガイド２０の外部へと吹き出す。気体供給源から供給される気体は、例えば冷却部４の内部空間Ｓ（図１を参照）に充満する乾燥ガスであってもよい。吹き出された気体は、ガイド部４０に通された光ファイバ裸線１０に吹き付けられる。光ファイバ裸線１０は、気体が吹き付けられることにより浮遊し、第１フランジ３０及び第２フランジ３５と接触しないようになっている。

第２フランジ３５は、内部部材に対して移動可能に取り付けられていてもよい。この場合、第２フランジ３５を移動してガイド部４０の幅を変化させることにより、ガイド部４０から吹き出される気体の圧力を調整できる。ガイド部４０から吹き出される気体の圧力は、ガイド部４０に通される光ファイバ裸線１０の径又は種類等に応じて適宜調整されてもよい。第１フランジ３０は、内部部材に固定されていてもよいし、第２フランジ３５と同様に、ガイド部４０の幅を変化させる方向へ移動可能となるように内部部材に取り付けられていてもよい。

各非接触ガイド２０の少なくとも１つは、内部空間Ｓを横切るように方向Ｙに沿って移動可能な移動非接触ガイドである。光ファイバの製造工程では、複数の非接触ガイド２０のうち少なくとも１個以上の非接触ガイドの位置を調整して、非接触ガイド２０に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減させる。これにより、光ファイバ裸線１０の冷却を制御する。光ファイバ裸線１０の巻き付き長とは、ガイド部４０に通された光ファイバ裸線１０のうち、非接触ガイド２０の中心軸Ｃを中心とした円弧上に位置する部分（以下、巻き付き部分という）の長さである。

本実施形態においては、偶数番目の非接触ガイド２０（非接触ガイド２２、２４、２６及び２８）が図１の紙面右側に向かって方向Ｙに沿って移動されている。偶数番目の非接触ガイド２０は、光ファイバ母材２から偶数番目に位置する非接触ガイド２０であり、光ファイバ裸線１０が通過する順に非接触ガイド２０を数えたときに遇数番目に数えられる。一方、奇数番目の非接触ガイド２０は、光ファイバ母材から奇数番目に位置する非接触ガイド２０であり、光ファイバ裸線１０が通過する順に非接触ガイド２０を数えたときに奇数番目に数えられる。本実施形態において奇数番目の非接触ガイド２０とは、非接触ガイド２１、２３、２５、２７及び２９である。

製造装置１は、各非接触ガイド２０をトラバースするトラバース装置５０を備えている。ここで、非接触ガイド２０をトラバースするとは、非接触ガイド２０を方向Ｙ（水平方向）に沿って移動することをいう。すなわち、トラバース装置５０は、各非接触ガイド２０を方向Ｙ（水平方向）に沿って移動可能に構成されている。各非接触ガイド２０は、トラバース装置５０に取り付けられている。各非接触ガイド２０は、トラバース装置５０から着脱可能であってもよい。すなわち、冷却部４が有する非接触ガイド２０の個数は変更可能であってもよい。非接触ガイド２０の個数を変更することにより、非接触ガイド２０に対する光ファイバ裸線１０の総巻き付き長を調整可能となる。光ファイバ裸線１０の総巻き付き長とは、冷却部４が有する各非接触ガイド２０に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長の合計値である。

光ファイバ裸線１０は、複数の非接触ガイド２０によって方向変更されつつ内部空間Ｓを移動する。冷却部４によって冷却された光ファイバ裸線１０は、コーティング部５へと送られる。

コーティング部５は、光ファイバ裸線１０の外周に被覆樹脂を塗布する被覆装置である。被覆樹脂は、例えば紫外線硬化型樹脂である。コーティング部５は、種類の異なる２つの被覆樹脂を光ファイバ裸線１０の外周に塗布してもよい。コーティング部５は、例えばプライマリ樹脂を光ファイバ裸線１０に塗布した後、セカンダリ樹脂をプライマリ樹脂の外側に塗布してもよい。コーティング部５は、プライマリ樹脂とセカンダリ樹脂とを略同時に光ファイバ裸線１０に塗布してもよい。被覆樹脂が塗布された光ファイバ裸線１０は、硬化部６に送られる。

硬化部６は、紫外線を照射することにより、光ファイバ裸線１０に塗布された被覆樹脂を硬化させる硬化装置である。硬化部６は、紫外線を出射する紫外線ランプ等の発光素子を有している。光ファイバ裸線１０に塗布された被覆樹脂が硬化することにより、光ファイバ素線１１が完成する。光ファイバ素線１１は、直下ローラ７へと送られる。

直下ローラ７は、光ファイバ素線１１の進行方向を方向Ｘに沿う方向から所定の方向へと変更するローラである。直下ローラ７によって進行方向が変更された光ファイバ素線１１は牽引ローラ８へと送られる。牽引ローラ８は、光ファイバ素線１１を牽引し移動させるローラである。牽引ローラ８の回転速度を変更することにより、光ファイバ裸線１０及び光ファイバ素線１１の移動速度を調整可能となっていてもよい。光ファイバ素線１１は、牽引ローラ８から巻取部９へと送られる。巻取部９は、光ファイバ素線１１を巻き取る部材である。巻取部９は、例えば光ファイバ素線１１を巻き付け可能なボビンであってもよい。以上で光ファイバ素線１１の製造工程が終了する。

図３及び図４を参照して、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付ける方法、及び光ファイバ裸線１０の巻き付き長を調整する方法について説明する。図３は、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付ける前の状態を示す図である。図４は、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付けた状態を示す図である。図４においては、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付ける前の状態における光ファイバ裸線１０及び非接触ガイド２０を破線で示し、巻き付けた後の状態における光ファイバ裸線１０及び非接触ガイド２０を実線で示している。

光ファイバ裸線１０が非接触ガイド２０に巻き付けられる前の状態では、図３に示すように、光ファイバ裸線１０が方向Ｘに沿って延びるように配置されている。光ファイバ裸線１０は、方向Ｙにおいて、奇数番目の非接触ガイド２０と偶数番目の非接触ガイド２０とによって挟まれるように配置されている。複数の非接触ガイド２０は、光ファイバ裸線１０の進行方向において隣接する非接触ガイド２０同士が方向Ｘにおいて所定距離だけ離隔して配置されている。すなわち、奇数番目の非接触ガイド２０及び偶数番目の非接触ガイド２０は、方向Ｘにおける位置が互いに重ならないように交互に配置されている。

この状態で、非接触ガイド２０をトラバースする。非接触ガイド２０のトラバースは、製造装置１が備えるトラバース装置５０（図１を参照）を用いて行われる。奇数番目の非接触ガイド２０及び偶数番目の非接触ガイド２０を、光ファイバ裸線１０に向かって互いに異なる方向にトラバースする。

奇数番目の非接触ガイド２０は、図４に示すように、その外縁が方向Ｘに延びる光ファイバ裸線１０とおよそ重なる位置まで（ガイド部４０に光ファイバ裸線１０が通される位置まで）トラバースする。偶数番目の非接触ガイド２０は、光ファイバ母材２に最も近接する最上部の非接触ガイド２１から方向Ｘに沿って下方に伸ばした仮想線を交差してトラバースする。偶数番目の非接触ガイド２０は、奇数番目の非接触ガイド２０の間を通り抜け、トラバース前に光ファイバ裸線１０が配置されていた位置よりも図４の紙面右側の位置までトラバースされる。各非接触ガイド２０をトラバースすることにより、非接触ガイド２０の外周（図２に示すガイド部４０）に光ファイバ裸線１０が巻き付く。

非接触ガイド２０のトラバース距離を適宜調整することにより光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減させ、光ファイバ裸線１０の冷却を制御することができる。光ファイバ裸線１０の冷却の制御（巻き付き長の増減作業）は、光ファイバの製造工程のうち、光ファイバ裸線１０の冷却工程において行われてもよい。巻き付き長を増減する際には、必ずしも全ての非接触ガイド２０をトラバースさせなくともよく、例えば偶数番目の非接触ガイド２０のみをトラバースさせてもよいし、いずれか１個の非接触ガイド２０のみをトラバースさせてもよい。トラバース距離と巻き付き長との関係については、図７を参照して後述する。

非接触ガイド２０のトラバースが終了した状態では、光ファイバ母材２に最も近接する最上部の非接触ガイド２１に導入される光ファイバ裸線１０、及びコーティング部５に最も近接する最下部の非接触ガイド２９から排出される光ファイバ裸線１０は、方向Ｘに沿って延びている。一方、各非接触ガイド２０間を通る光ファイバ裸線１０は、方向Ｘに対して傾斜する向きに延びている。本実施形態においては、各非接触ガイド２０間の光ファイバ裸線１０の長さは略同一になっている。非接触ガイド２０のトラバースが終了した状態では、非接触ガイド２１から鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線と、非接触ガイド２９から鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線とが一致する。

光ファイバ裸線１０の進行方向は、各非接触ガイド２０によって所定の角度αだけ変更される。非接触ガイド２０によって変更される進行方向の角度αは、当該非接触ガイド２０によって進行方向が変更されないと仮定した場合に光ファイバ裸線１０の進む方向と、当該非接触ガイド２０によって進行方向が変更された光ファイバ裸線１０の進む方向とが成す角度である。すなわち、非接触ガイド２１によって変更される角度αは、非接触ガイド２１によって進行方向が変更されないと仮定した場合に光ファイバ裸線１０の進む方向（図４に示す直線ＳＬ１に沿って紙面下側に進む方向）と、非接触ガイド２１によって進行方向が変更された光ファイバ裸線１０の進む方向（図４に示す直線ＳＬ２に沿って紙面右側に進む方向）とが成す角度α１であり、後述する角度θを用いると、α１＝π／２＋θである。また、非接触ガイド２２によって変更される角度αは、非接触ガイド２２によって進行方向が変更されないと仮定した場合に光ファイバ裸線１０の進む方向（図４に示す直線ＳＬ２に沿って紙面右側に進む方向）と、非接触ガイド２２によって進行方向が変更された光ファイバ裸線１０の進む方向（図４に示す直線ＳＬ３に沿って紙面左側に進む方向）とが成す角度α２であり、後述する角度θを用いると、α２＝２θである。ここで、直線ＳＬ３は、非接触ガイド２２から排出され非接触ガイド２３に導入される光ファイバ裸線１０に沿う直線である。

本実施形態では、非接触ガイド２１及び非接触ガイド２９によって９０°を僅かに超える角度α（例えば９５°以上１１０°以下の角度）だけ光ファイバ裸線１０の進行方向が変更され、他の非接触ガイド２２から２８によって角度α（例えば１０°以上４０°以下の角度）だけ光ファイバ裸線１０の進行方向が変更される。

図５は、方向Ｘにおいて隣り合う２つの非接触ガイド２０を示す図である。図５では、非接触ガイド２１及び非接触ガイド２２を例として示している。図５においては、説明の都合上、非接触ガイド２１及び非接触ガイド２２間の方向Ｙにおける幅を図４よりも縮小して図示している。図５においては、トラバースが終了した状態の非接触ガイド２１、２２を実線で示している。また、図５においては、非接触ガイド２２がトラバースを開始し、光ファイバ裸線１０を方向Ｘに沿って垂れ下がるように延在させたときに、当該光ファイバ裸線１０が湾曲することなくガイド部４０を通過する地点（以下、基準地点という）に位置する非接触ガイド２２を非接触ガイド２２Ａとし、二点鎖線で示している。

ここで、図５に示す各地点間の距離等について説明する。図５に示すピッチ幅Ｈは、隣り合う非接触ガイド２０がそれぞれ有する中心軸Ｃ間の方向Ｘにおける距離である。ピッチ幅Ｈは、各非接触ガイド２０の方向Ｘにおける位置を変更することにより、調整可能であってもよい。また、水平距離Ｌは、隣り合う非接触ガイド２０がそれぞれ有する中心軸Ｃ間の方向Ｙにおける距離である。水平距離Ｌは、例えば５０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下であってもよい。水平距離Ｌは、各非接触ガイド２０の方向Ｙにおける位置を変更することにより（各非接触ガイド２０をトラバースすることにより）、調整可能であってもよい。

巻き付き径Ｄ１とは、各非接触ガイド２０において、ガイド部４０の全周に亘って光ファイバ裸線１０を巻き付けた際に、当該光ファイバ裸線１０によって形成される円の直径である。巻き付き径Ｄ１は、例えば５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよい。外径Ｄ２は、各非接触ガイド２０の鍔部の直径（方向Ｚから見た場合の非接触ガイド２０の外縁の直径）である。外径Ｄ２は、例えば８０ｍｍ以上２３０ｍｍ以下であってもよい。複数の非接触ガイド２０は、複数の非接触ガイド２０間のピッチ幅Ｈが複数の非接触ガイド２０のそれぞれの外径Ｄ２よりも大きくなるように、一定間隔で配置されている。ピッチ幅Ｈは、例えば１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよい。トラバース距離Ｌ１１とは、基準地点に位置する非接触ガイド２０（図５に示す非接触ガイド２２Ａ）の中心軸Ｃと、トラバース後の非接触ガイド２０（例えば図５に示す非接触ガイド２２）の中心軸Ｃとの方向Ｙにおける距離である。トラバース距離Ｌ１１は、０ｍｍより大きければよく、例えば１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であってもよいし、２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下であってもよいし、およそ３５０ｍｍであってもよい。

内部空間Ｓに入線された光ファイバ裸線１０は方向Ｘに沿って移動した後、非接触ガイド２１のガイド部４０に通される。その後、光ファイバ裸線１０は、ガイド部４０に沿って非接触ガイド２１に巻き付くように移動し、ガイド部４０から排出され非接触ガイド２２へと送られる。非接触ガイド２１と非接触ガイド２２との間の光ファイバ裸線１０は、方向Ｘに対して角度θで交わる方向に延びる。非接触ガイド２２へと送られた光ファイバ裸線１０は、非接触ガイド２２のガイド部４０に通される。その後、光ファイバ裸線１０は、ガイド部４０に沿って非接触ガイド２２に巻き付くように移動し、ガイド部４０から排出され非接触ガイド２３（図４を参照）に送られる。このとき、水平距離Ｌは、下記の数式（１）により求められる。
Ｌ＝（Ｈ－Ｄ１／cosθ）／tanθ …（１）

次に、光ファイバ裸線１０の巻き付き長及び空中長について説明を行う。上述したように、光ファイバ裸線１０の巻き付き長とは、ガイド部４０に通された光ファイバ裸線１０のうち、非接触ガイド２０の中心軸Ｃを中心とした円弧上に位置する部分（以下、巻き付き部分という）の長さである。非接触ガイド２１に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長Ｌ２１は、下記の数式（２）により求められる。
Ｌ２１＝Ｄ１（π－２θ）／４ …（２）
また、非接触ガイド２９（図４を参照）に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長についても数式（２）と同様の式を用いて算出することができる。

非接触ガイド２２に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長Ｌ２２は、下記の数式（３）により求められる。
Ｌ２２＝Ｄ１（π－２θ）／２ …（３）
また、非接触ガイド２３から２８（図４を参照）に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長についても数式（３）と同様の式を用いて算出することができる。

光ファイバ裸線１０の空中長とは、光ファイバ裸線１０のうち、巻き付き部分同士を接続する部分の長さである。非接触ガイド２１及び非接触ガイド２２の間における、光ファイバ裸線１０の空中長Ｌ３１は、下記の数式（４）により求められる。
Ｌ３１＝Ｄ１tanθ＋Ｌ／cosθ …（４）
また、他の非接触ガイド２０の間における、光ファイバ裸線１０の空中長についても数式（４）と同様の式を用いて算出することができる。

図６は、冷却距離とファイバ温度との関係を計算した結果を示すグラフである。図６において、横軸は冷却距離（単位：ｍｍ）を示し、縦軸はファイバ温度（単位：℃）を示す。ここで冷却距離とは、冷却部４の内部空間Ｓ（図１を参照）において光ファイバ裸線１０が移動する距離である。冷却距離は、上述した各数式を適宜用いて算出される。ファイバ温度とは、光ファイバ裸線１０の温度である。図６に示す各線は、条件Ａ１から条件Ａ３のそれぞれ異なる条件下において光ファイバ裸線１０を冷却したときのファイバ温度を示している。条件Ａ１及び条件Ａ２の測定では、非接触ガイド２０を使用せずに光ファイバ裸線１０を内部空間Ｓにおいて方向Ｘに沿って直線的に移動させた。また、条件Ａ１の測定では光ファイバ裸線１０の線速を従来条件のＹ１ｍ／ｍｉｎに設定し、条件Ａ２の測定では光ファイバ裸線１０の線速を１．２×Ｙ１ｍ／ｍｉｎに設定した。

一方、条件Ａ３の測定では、非接触ガイド２０を使用して、光ファイバ裸線１０をその進行方向を変更しつつ移動させた。条件Ａ３の測定では８個の非接触ガイド２０を使用し、各非接触ガイド２０間の水平距離Ｌ（図５を参照）を５００ｍｍ、光ファイバ裸線１０の線速を１．２×Ｙ１ｍ／ｍｉｎに設定した。また、条件Ａ１から条件Ａ３の全ての条件において、内部空間Ｓに入線させたときの光ファイバ裸線１０の温度は約６００℃と仮定した。

図６に示すように、条件Ａ３での測定では、条件Ａ１及び条件Ａ２での測定と比べて、より短い冷却距離でファイバ温度が１００℃程度まで低下している。光ファイバ裸線１０を約１００℃まで冷却することにより、光ファイバ裸線１０の外周に適切に樹脂被覆を設けることができる。

また、条件Ａ１及び条件Ａ２での測定では、ファイバ温度がなだらかに低下している。一方、条件Ａ３での測定では、ファイバ温度がなだらかに低下する部分と急激に低下する部分が交互に繰り返されている。このうちファイバ温度が急激に低下する部分は、光ファイバ裸線１０のうち非接触ガイド２０への巻き付き部分に対応している。本発明者らの知見によれば、非接触ガイド２０に光ファイバ裸線１０が巻き付いた際にガイド部４０から吹き付けられる気体によって、ファイバ温度が急激に低下するものと考えられる。すなわち、非接触ガイド２０間の空中長よりも、非接触ガイド２０への巻き付き長を増減させることで、光ファイバ裸線１０の冷却効率をより大きく調整することが可能となる。

図７は、トラバース距離Ｌ１１と総巻き付き長Ｌ２０との関係を示すグラフである。図７において、横軸は偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１（単位：ｍｍ）を示し、縦軸は光ファイバ裸線１０の総巻き付き長Ｌ２０（単位：ｍｍ）を示す。図７のグラフは、条件Ｂ１から条件Ｂ３の各条件下において、偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１を変化させた際の総巻き付き長Ｌ２０の変化を示している。各非接触ガイド２０間のピッチ幅Ｈは、条件Ｂ１では１５０ｍｍ、条件Ｂ２では１７０ｍｍ、条件Ｂ３では１９０ｍｍであった。また、各条件共通して、冷却部４が有する非接触ガイド２０の個数は９個、各非接触ガイド２０の巻き付き径Ｄ１は１２０ｍｍとした場合の一例である。

図７に示すように、条件Ｂ１から条件Ｂ３のいずれの場合も、偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１を増加させるにつれ、総巻き付き長Ｌ２０が増加している。しかしながら、トラバース距離Ｌ１１の増加量に対する総巻き付き長Ｌ２０の増加量は、トラバース距離Ｌ１１が大きくなるにつれ徐々に減少する。トラバース距離Ｌ１１がおよそ３００ｍｍを超えると、トラバース距離Ｌ１１を増加させても総巻き付き長Ｌ２０はほぼ変わらず一定となることがわかる。冷却部４が有する非接触ガイド２０の個数を５個、及び７個に設定して総巻き付き長Ｌ２０を計算した場合も同様の傾向となる。

図８は、トラバース距離Ｌ１１と総空中長Ｌ３０との関係を示すグラフである。図８において、横軸は偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１（単位：ｍｍ）を示し、縦軸は総空中長Ｌ３０（単位：ｍｍ）を示す。ここで総空中長とは、各非接触ガイド２０間の空中長の合計値である。図８のグラフは、条件Ｃ１から条件Ｃ３の各条件下において、偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１を変化させたときの総空中長Ｌ３０の変化を示している。冷却部４が有する非接触ガイド２０の数は、条件Ｃ１では５個、条件Ｃ２では７個、条件Ｃ３では９個であった。また、各条件共通して、ピッチ幅Ｈは１７０ｍｍ、各非接触ガイド２０の巻き付き径Ｄ１は１２０ｍｍとした。

図８に示すように、条件Ｃ１から条件Ｃ３のいずれの場合も、偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１を増加させるにつれ総空中長Ｌ３０が増加している。図７と対比して、上述した総巻き付き長Ｌ２０とは異なり、トラバース距離Ｌ１１が３００ｍｍを超えても総空中長Ｌ３０の増加量は低下しない。非接触ガイド２０のピッチ幅Ｈを１５０ｍｍ、及び１９０ｍｍに設定した場合も、総空中長Ｌ３０は同様の傾向となる。

図９は、トラバース距離Ｌ１１と総巻き付き長Ｌ２０との関係を示すグラフである。図９において、横軸は偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１（単位：ｍｍ）を示し、縦軸は総巻き付き長Ｌ２０（単位：ｍｍ）を示す。図９のグラフは、条件Ｅ１から条件Ｅ３の各条件下において、偶数番目の非接触ガイド２０のトラバース距離Ｌ１１を変化させたときの総巻き付き長Ｌ２０の変化を示している。

条件Ｅ１においては、冷却部４が有する非接触ガイド２０の個数は９個、巻き付き径Ｄ１は１００ｍｍ、ピッチ幅Ｈは１５０ｍｍであった。条件Ｅ２においては、冷却部４が有する非接触ガイド２０の個数は９個、巻き付き径Ｄ１は１２０ｍｍ、ピッチ幅Ｈは１７０ｍｍであった。条件Ｅ３においては、冷却部４が有する非接触ガイド２０の個数は７個、巻き付き径Ｄ１は１５０ｍｍ、ピッチ幅Ｈは１９０ｍｍであった。また、冷却部４の最上部に位置する非接触ガイド２０の上端から最下部に位置する非接触ガイド２０の下端までの全高さＴ（図４を参照）は、条件Ｅ１の下では１３００ｍｍ、条件Ｅ２の下では１４８０ｍｍ、条件Ｅ３の下では１３５０ｍｍであった。

図９に示すように、非接触ガイド２０の個数が７個である条件Ｅ３での総巻き付き長Ｌ２０は、非接触ガイド２０の個数が９個である条件Ｅ１での総巻き付き長Ｌ２０よりも大きい。すなわち、非接触ガイド２０の個数を少なくした場合であっても、巻き付き径Ｄ１及びピッチ幅Ｈを調整することにより総巻き付き長Ｌ２０を増加させることができる。また、条件Ｅ１と条件Ｅ３とでは、全高さＴ（したがって冷却部の設備の高さ）が同程度又は同じであっても、条件Ｅ３とすることで、総巻き付き長Ｌ２０を、条件Ｅ１よりも増加させることできる。

また、巻き付き径Ｄ１が１２０ｍｍである条件Ｅ２での総巻き付き長Ｌ２０は、巻き付き径Ｄ１が１５０ｍｍである条件Ｅ３での総巻き付き長Ｌ２０よりも大きい。すなわち、巻き付き径Ｄ１を小さくした場合であっても、非接触ガイド２０の個数及びピッチ幅Ｈを調整することにより総巻き付き長Ｌ２０を増加させることができる。

上述したように、非接触ガイド２０の個数、巻き付き径Ｄ１、ピッチ幅Ｈ及びトラバース距離Ｌ１１等を適宜変更することにより、光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減することができる。巻き付き長の増減作業は、光ファイバの製造工程のうち、光ファイバ裸線１０の冷却工程において行われてもよい。また、製造装置１の配置スペース、各非接触ガイド２０の重量等を考慮して、光ファイバ裸線１０の総巻き付き長Ｌ２０が最大化するように調整されてもよい。

以上、本実施形態に係る光ファイバの製造方法によれば、複数の非接触ガイド２０の位置を調整して光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減させることができる。光ファイバ裸線１０の巻き付き長の増減は、各非接触ガイド２０間における光ファイバ裸線１０の空中長の増減よりも冷却効率に大きい影響を与える。そのため、上記製造方法によれば光ファイバ裸線１０の冷却効率をより広い範囲で調整することができ、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御できる。

本実施形態に係る光ファイバの製造方法では、複数の非接触ガイド２０のうち少なくとも１つの非接触ガイド２０は、水平方向（方向Ｙ）に沿ってトラバースが可能な移動非接触ガイドである。移動非接触ガイドのトラバース距離を調整して巻き付き長を増減させることにより、光ファイバ裸線１０の冷却を制御する。この場合、移動非接触ガイドが水平方向（方向Ｙ）に沿って移動する。そのため、移動非接触ガイドが不規則な方向に移動する場合と比べて、光ファイバ裸線１０の巻き付き長の算出を容易に行うことができ、光ファイバ裸線１０の冷却の制御を行いやすい。

本実施形態に係る光ファイバの製造方法では、複数の非接触ガイド２０は、３個以上の奇数個の非接触ガイド２０である。複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ母材２から偶数番目に位置する移動非接触ガイドを水平方向に沿ってトラバースさせて巻き付き長を増減させる。この場合、光ファイバ母材２の溶融を行う装置（線引き炉３）に最も近接する非接触ガイド２１に対する光ファイバ裸線１０の入線位置と、光ファイバ裸線１０を被覆する装置（コーティング部５）に最も近接する非接触ガイド２９に対する光ファイバ裸線１０の出線位置とを同じ側に揃えることができる。これにより、巻き付き長管理が容易となる。

本実施形態に係る光ファイバの製造方法では、移動非接触ガイドのトラバース距離が０ｍｍより大きく且つ３５０ｍｍ以下であってもよい。この場合、トラバース距離が３５０ｍｍ以下であることにより、光ファイバの製造スペースの大型化を抑制することができる。また、トラバース距離が３５０ｍｍ以下の場合、トラバース距離Ｌ１１の変動量に対する光ファイバ裸線１０の総巻き付き長Ｌ２０の変動量が大きい。そのため、僅かなトラバース距離Ｌ１１の増減作業によって、光ファイバ裸線１０の冷却効率を大幅に調整することができ、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御できる。

本実施形態に係る光ファイバの製造方法では、移動非接触ガイドのトラバースが終了した状態では、複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ母材２に最も近接する非接触ガイド２１から鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線と、複数の非接触ガイド２０のうちコーティング部５に最も近接する非接触ガイド２９から鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線とが一致する。この場合、非接触ガイド２０に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長の管理が容易となり、光ファイバ裸線１０の冷却をより適切に制御することができる。

本実施形態に係る光ファイバの製造方法では、移動非接触ガイドは、複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ母材２に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向（方向Ｘ）に沿って下方に伸ばした仮想線を交差してトラバースするように配置される。この場合、非接触ガイド２０への巻き付き長の増減幅をより大きくすることができ、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御できる。また、光ファイバの製造装置１の大型化を抑制することができる。

本実施形態に係る光ファイバの製造方法では、複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ裸線１０の進行方向において隣接する非接触ガイド２０同士が鉛直方向に（方向Ｘ）おいて離隔している。複数の非接触ガイド２０は、複数の非接触ガイド２０間のピッチ幅Ｈが複数の非接触ガイド２０のそれぞれの外径Ｄ２よりも大きくなるように、一定間隔で配置されている。この場合、非接触ガイド２０を水平方向（方向Ｙ）にトラバースした際に、非接触ガイド２０に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減することができる。そのため、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御することができる。

本実施形態に係る光ファイバの製造方法では、光ファイバ裸線１０の冷却の制御は、巻き付き長を増減させることで冷却の度合いを制御し、巻き付き長の調整は、光ファイバ裸線１０を冷却する工程において行われてもよい。光ファイバ裸線１０の冷却工程を行いながら冷却制御を行う場合、光ファイバ裸線１０の冷却制御をより適切なタイミングで行うことができ、より高精度な光ファイバ素線１１を得ることができる。

本実施形態に係る光ファイバの製造装置１では、複数の非接触ガイド２０の位置を調整して光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減させることができる。光ファイバ裸線１０の巻き付き長の増減は、各非接触ガイド２０間における光ファイバ裸線１０の空中長の増減よりも冷却効率に大きい影響を与える。そのため、上記製造装置１を用いることで光ファイバ裸線１０の冷却効率をより大幅に調整することができ、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御できる。

本実施形態に係る光ファイバの製造装置１は、移動非接触ガイドをトラバースする装置（トラバース装置５０）を備えている。移動非接触ガイドは、水平方向（方向Ｙ）に沿ってトラバースが可能である。複数の非接触ガイド２０は、移動非接触ガイドのトラバース距離を調整して巻き付き長を増減させることにより光ファイバ裸線１０の冷却を制御するように配置されている。この場合、移動非接触ガイドが水平方向（方向Ｙ）に沿って移動する。そのため、移動非接触ガイドが不規則な方向に移動する場合と比べて、光ファイバ裸線１０の巻き付き長の算出を容易に行うことができ、光ファイバ裸線１０の冷却の制御を行いやすい。

本実施形態に係る光ファイバの製造装置１では、移動非接触ガイドは、複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ母材２に最も近接する非接触ガイド２１から鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線を交差してトラバースするように、配置されていてもよい。この場合、非接触ガイド２０への巻き付き長の増減幅をより大きくすることができ、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御できる。また、光ファイバの製造装置１の大型化を抑制することができる。

本実施形態に係る光ファイバの製造装置１では、複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ裸線１０の進行方向において隣接する非接触ガイド２０同士が鉛直方向に（方向Ｘ）おいて離隔している。複数の非接触ガイド２０は、複数の非接触ガイド２０間のピッチ幅Ｈが複数の非接触ガイド２０のそれぞれの外径Ｄ２よりも大きくなるように、一定間隔で配置されている。この場合、非接触ガイド２０を水平方向（方向Ｙ）にトラバースした際に、非接触ガイド２０に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減することができる。そのため、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御することができる。

本実施形態に係る光ファイバの製造装置１では、冷却機構（冷却部４）は、３個以上１５個以下の非接触ガイド２０を有していてもよい。この場合、非接触ガイド２０の個数が３個以上であることにより、光ファイバ裸線１０の総巻き付き長Ｌ２０の調整を行うことができる。また、非接触ガイド２０の個数が１５個以下であることにより、光ファイバの製造装置１の大型化を抑制することができる。

本実施形態に係る光ファイバの製造装置１では、各非接触ガイド２０の巻き付き径Ｄ１は、５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよい。この場合、各非接触ガイド２０の巻き付き径Ｄ１が５０ｍｍ以上であることにより、各非接触ガイド２０に対する光ファイバ裸線１０の巻き付き長を十分に確保でき、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御することができる。また、各非接触ガイド２０の巻き付き径Ｄ１が２００ｍｍ以下であることにより、光ファイバの製造装置１の大型化を抑制することができる。

＜第１変形例＞
図１０を参照して、光ファイバの製造装置１及び製造方法の第１変形例について説明する。図１０は、第１変形例に係る光ファイバの製造装置の内部空間Ｓにおいて、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付けた状態を示す図である。以下の説明では、上述した実施形態との相違点を主に説明し、共通する点については説明を省略する場合がある。図１０においては、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付ける前の状態における光ファイバ裸線１０及び非接触ガイド２０を破線で示し、巻き付けた後の状態における光ファイバ裸線１０及び非接触ガイド２０を実線で示している。

上述した実施形態においては、図４に示すように、冷却部４において奇数番目の非接触ガイド２０よりも偶数番目の非接触ガイド２０が大きくトラバースされる。一方、本変形例では冷却部４Ａにおいて奇数番目の非接触ガイド２０のうち一部が、偶数番目の非接触ガイド２０と同程度の距離だけトラバースされる点で上記実施形態と異なる。

光ファイバ裸線１０が非接触ガイド２０に巻き付けられる前の状態では、上述した実施形態と同様に、光ファイバ裸線１０が方向Ｘに沿って延びるように配置される。光ファイバ裸線１０は、方向Ｙにおいて、奇数番目の非接触ガイド２０と偶数番目の非接触ガイド２０とによって挟まれるように配置されている。複数の非接触ガイド２０は、光ファイバ裸線１０の進行方向において隣接する非接触ガイド２０同士が方向Ｘにおいて離隔して配置されている。すなわち、奇数番目の非接触ガイド２０及び偶数番目の非接触ガイド２０は、方向Ｘにおける位置が互いに重ならないように交互に配置されている。

この状態で、奇数番目の非接触ガイド２０及び偶数番目の非接触ガイド２０を、光ファイバ裸線１０に向かって互いに異なる方向にトラバースする。具体的には、奇数番目の非接触ガイド２０を図１０に示す矢印Ａ方向にトラバースし、偶数番目の非接触ガイド２０を図１０に示す矢印Ｂ方向にトラバースする。

奇数番目の非接触ガイド２０のうち、光ファイバ母材２に最も近接する最上部の非接触ガイド２１（第１非接触ガイド）、及びコーティング部５に最も近接する最下部の非接触ガイド２９（第２非接触ガイド）は、その外縁が方向Ｘに延びる光ファイバ裸線１０とおよそ重なる位置まで（ガイド部４０に光ファイバ裸線１０が通される位置まで）トラバースする。非接触ガイド２１及び非接触ガイド２９を除いた奇数番目の非接触ガイド２０（非接触ガイド２３、２５及び２７）は、偶数番目の非接触ガイド２０と略同一の距離だけトラバースする。各非接触ガイド２０のトラバース距離を適宜調整することにより光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減させ、光ファイバ裸線１０の冷却を制御することができる。

本変形例に係る光ファイバの製造方法では、複数の非接触ガイド２０は、４個以上の非接触ガイド２０である。複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ母材２に最も近接する非接触ガイド２１と樹脂を被覆する装置（コーティング部５）に最も近接する非接触ガイド２９とを除く非接触ガイド２０（非接触ガイド２１から非接触ガイド２８）が移動非接触ガイドである。光ファイバ母材２から奇数番目に位置する非接触ガイド２３、２５及び２７と光ファイバ母材２から偶数番目に位置する非接触ガイド２２、２４、２６及び２８とを、水平方向（方向Ｙ）において互いに異なる方向であって且つ略同一の距離をトラバースさせて、巻き付き長を増減させる。この場合、非接触ガイド２１及び非接触ガイド２９を除いた非接触ガイド２０間の光ファイバ裸線１０の長さが略同一になり、光ファイバ裸線１０の総巻き付き長Ｌ２０の算出を容易に行うことができる。そのため、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御しやすい。

＜第２変形例＞
図１１を参照して、光ファイバの製造装置１及び製造方法の第２変形例について説明する。図１１は、第２変形例に係る光ファイバの製造装置の内部空間Ｓにおいて、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付けた状態を示す図である。以下の説明では、上述した実施形態との相違点を主に説明し、共通する点については説明を省略する場合がある。図１１においては、光ファイバ裸線１０を非接触ガイド２０に巻き付ける前の状態における光ファイバ裸線１０及び非接触ガイド２０を破線で示し、巻き付けた後の状態における光ファイバ裸線１０及び非接触ガイド２０を実線で示している。

上述した実施形態に係る冷却部４は、図４に示すように、奇数個（９個）の非接触ガイド２０を有している。一方、本変形例に係る冷却部４Ｂは、図１１に示すように、偶数個（８個）の非接触ガイド２０を有している点で上記実施形態と異なる。

光ファイバ裸線１０が非接触ガイド２０に巻き付けられる前の状態では、上述した実施形態と同様に、光ファイバ裸線１０が方向Ｘに沿って延びるように配置される。光ファイバ裸線１０は、方向Ｙにおいて、奇数番目の非接触ガイド２０と偶数番目の非接触ガイド２０とによって挟まれるように配置されている。複数の非接触ガイド２０は、光ファイバ裸線１０の進行方向において隣接する非接触ガイド２０同士が方向Ｘにおいて離隔して配置されている。すなわち、奇数番目の非接触ガイド２０及び偶数番目の非接触ガイド２０は、方向Ｘにおける位置が互いに重ならないように交互に配置されている。

この状態で、奇数番目の非接触ガイド２０及び偶数番目の非接触ガイド２０を、光ファイバ裸線１０に向かって互いに異なる方向にトラバースする。具体的には、奇数番目の非接触ガイド２０を図１１に示す矢印Ａ方向にトラバースし、偶数番目の非接触ガイド２０を図１１に示す矢印Ｂ方向にトラバースする。

奇数番目の非接触ガイド２０のうち、光ファイバ母材２に最も近接する最上部の非接触ガイド２１、及びコーティング部５に最も近接する最下部の非接触ガイド２８は、その外縁が方向Ｘに延びる光ファイバ裸線１０とおよそ重なる位置まで（ガイド部４０に光ファイバ裸線１０が通される位置まで）トラバースする。非接触ガイド２１を除いた奇数番目の非接触ガイド２０（非接触ガイド２３、２５及び２７）は、非接触ガイド２８を除いた偶数番目の非接触ガイド２０（非接触ガイド２２、２４及び２６）と略同一の距離だけトラバースする。各非接触ガイド２０のトラバース距離を適宜調整することにより光ファイバ裸線１０の巻き付き長を増減させ、光ファイバ裸線１０の冷却を制御することができる。

本変形例に係る光ファイバの製造方法では、複数の非接触ガイド２０は、４個以上の非接触ガイド２０である。複数の非接触ガイド２０のうち光ファイバ母材２に最も近接する非接触ガイド２１と樹脂を被覆する装置（コーティング部５）に最も近接する非接触ガイド２８とを除く非接触ガイド２０（非接触ガイド２１から非接触ガイド２７）が移動非接触ガイドである。光ファイバ母材２から奇数番目に位置する非接触ガイド２０（非接触ガイド２３、２５及び２７）と光ファイバ母材２から偶数番目に位置する非接触ガイド２０（非接触ガイド２２、２４及び２６）とを、水平方向（方向Ｙ）において互いに異なる方向であって且つ略同一の距離をトラバースさせて、巻き付き長を増減させる。この場合、非接触ガイド２１及び非接触ガイド２８を除いた非接触ガイド２０間の光ファイバ裸線１０の長さが略同一になり、光ファイバ裸線１０の総巻き付き長Ｌ２０の算出を容易に行うことができる。そのため、光ファイバ裸線１０の冷却を適切に制御しやすい。

以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく様々な実施形態に適用することができる。

各非接触ガイド２０のトラバース距離は、それぞれ異なっていてもよい。また、各非接触ガイド２０の巻き付き径Ｄ１及び外径Ｄ２は、それぞれ異なっていてもよい。各非接触ガイド２０は、方向Ｙに限らず、方向Ｘ及び方向Ｚに沿って、又はこれらの方向と交差する方向に沿って移動可能であってもよい。

１…製造装置
２…光ファイバ母材
３…線引き炉
４、４Ａ、４Ｂ…冷却部
５…コーティング部
６…硬化部
７…直下ローラ
８…牽引ローラ
９…巻取部
１０…光ファイバ裸線
１１…光ファイバ素線
２０、２１、２２、２２Ａ、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９…非接触ガイド
３０…第１フランジ
３５…第２フランジ
４０…ガイド部
５０…トラバース装置
Ｃ…中心軸
Ｄ１…巻き付き径
Ｄ２…外径
Ｈ…ピッチ幅
Ｌ…水平距離
Ｌ１１…トラバース距離
Ｌ２０…総巻き付き長
Ｌ２１、Ｌ２２…巻き付き長
Ｌ３０…総空中長
Ｌ３１…空中長
Ｓ…内部空間
θ…角度

Claims (15)

1. 光ファイバ母材を溶融して光ファイバ裸線を線引きする工程と、
   前記光ファイバ裸線を複数の非接触ガイドによって方向変更しつつ前記光ファイバ裸線を前記複数の非接触ガイドによって冷却する工程と、
   前記光ファイバ裸線を樹脂により被覆する工程と、
   を備え、
   前記各非接触ガイドは、前記光ファイバ裸線の一部を巻き付け可能なガイド部を外周面に沿って有し、前記ガイド部には前記光ファイバ裸線を浮遊させる気体を吹き出す吹出口が設けられ、
   前記複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドの位置を調整して前記複数の非接触ガイドに対する前記光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させることにより、前記光ファイバ裸線の冷却を制御する、光ファイバの製造方法。
2. 前記複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドは、水平方向に沿ってトラバースが可能な移動非接触ガイドであり、
   前記移動非接触ガイドのトラバース距離を調整して前記巻き付き長を増減させることにより、前記光ファイバ裸線の冷却を制御する、
   請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
3. 前記複数の非接触ガイドは、３個以上の奇数個の非接触ガイドであり、
   前記複数の非接触ガイドのうち前記光ファイバ母材から偶数番目に位置する前記移動非接触ガイドを水平方向に沿ってトラバースさせて前記巻き付き長を増減させる、
   請求項２に記載の光ファイバの製造方法。
4. 前記複数の非接触ガイドは、４個以上の非接触ガイドであり、
   前記複数の非接触ガイドのうち前記光ファイバ母材に最も近接する第１非接触ガイドと前記樹脂を被覆する装置に最も近接する第２非接触ガイドとを除く非接触ガイドが前記移動非接触ガイドであって、
   前記光ファイバ母材から奇数番目に位置する前記移動非接触ガイドと前記光ファイバ母材から偶数番目に位置する前記移動非接触ガイドとを、水平方向において互いに異なる方向であって且つ略同一の距離をトラバースさせて、前記巻き付き長を増減させる、
   請求項２に記載の光ファイバの製造方法。
5. 前記移動非接触ガイドのトラバース距離が０ｍｍより大きく且つ３５０ｍｍ以下である、
   請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
6. 前記移動非接触ガイドのトラバースが終了した状態では、前記複数の非接触ガイドのうち前記光ファイバ母材に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線と、前記複数の非接触ガイドのうち前記樹脂を被覆する装置に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線とが一致する、
   請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
7. 前記移動非接触ガイドは、前記複数の非接触ガイドのうち前記光ファイバ母材に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線を交差してトラバースするように、配置されている、
   請求項２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方法。
8. 前記複数の非接触ガイドのうち前記光ファイバ裸線の進行方向において隣接する非接触ガイド同士が鉛直方向において離隔しており、
   前記複数の非接触ガイドは、前記複数の非接触ガイド間のピッチ幅Ｈが前記複数の非接触ガイドのそれぞれの外径Ｄ２よりも大きくなるように、一定間隔で配置されている、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
9. 前記光ファイバ裸線の冷却の制御は、前記巻き付き長を増減させることで冷却の度合いを制御し、前記巻き付き長の増減は、前記光ファイバ裸線を冷却する工程において行われる、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
10. 光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きするために前記光ファイバ母材を溶融する溶融装置と、
    前記光ファイバ裸線を冷却する冷却機構と、
    前記光ファイバ裸線を樹脂により被覆する被覆装置と、
    を備え、
    前記冷却機構は、前記光ファイバ裸線の進行方向を変更する複数の非接触ガイドを有し、
    前記各非接触ガイドは、前記光ファイバ裸線の一部を巻き付け可能なガイド部を外周面に沿って有し、前記ガイド部には前記光ファイバ裸線を浮遊させる気体を吹き出す吹出口が設けられ、
    前記複数の非接触ガイドのうち少なくとも１つの非接触ガイドは、前記ガイド部に対する前記光ファイバ裸線の巻き付き長を増減させるように移動可能である移動非接触ガイドである、
    光ファイバの製造装置。
11. 前記移動非接触ガイドをトラバースする装置を更に備え、
    前記移動非接触ガイドは、水平方向に沿ってトラバースが可能であり、
    前記複数の非接触ガイドは、前記移動非接触ガイドのトラバース距離を調整して前記巻き付き長を増減させることにより前記光ファイバ裸線の冷却を制御するように配置されている、
    請求項１０に記載の光ファイバの製造装置。
12. 前記移動非接触ガイドは、前記複数の非接触ガイドのうち前記光ファイバ母材に最も近接する非接触ガイドから鉛直方向に沿って下方に伸ばした仮想線を交差してトラバースするように、配置されている、
    請求項１１に記載の光ファイバの製造装置。
13. 前記複数の非接触ガイドのうち前記光ファイバ裸線の進行方向において隣接する非接触ガイド同士が鉛直方向において離隔しており、
    前記複数の非接触ガイドは、前記複数の非接触ガイド間のピッチ幅Ｈが前記複数の非接触ガイドのそれぞれの外径Ｄ２よりも大きくなるように、一定間隔で配置されている、
    請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の光ファイバの製造装置。
14. 前記冷却機構は、３個以上１５個以下の前記非接触ガイドを有する、
    請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の光ファイバの製造装置。
15. 前記各非接触ガイドの巻き付き径は、５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である、
    請求項１０から請求項１４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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