JP6576995B2 - 光ファイバ素線の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ素線の製造方法に関する。また、光ファイバ素線の製造装置に関する。

光ファイバ素線は、（１）ガラス製の光ファイバ裸線と、（２）光ファイバ素線の側面を覆う、樹脂製の被覆と、により構成されている。被覆は、光ファイバ裸線への側圧を緩和し、耐外傷性を向上させる役割を担う。光ファイバ素線の製造においては、光ファイバ裸線の側面に紫外線硬化樹脂を塗布した後、紫外線を照射することによりこの紫外線硬化樹脂を硬化させて被覆を形成することが一般的である。

光ファイバ素線の製造において、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する照射装置の光源には、従来、メタルハライドランプ等の紫外線ランプが用いられてきた。紫外線ランプには、高照度の紫外線が得られるというメリットがある反面、発熱量が大きいというデメリットがある。このため、紫外線ランプを用いた紫外線照射を長時間行うと、紫外線硬化樹脂が高温になり劣化する可能性がある。また、紫外線ランプを用いた照射装置には、紫外線ランプを冷却するための吸排気機構が欠かせない。このため、吸排気機構を装備した照射装置を用意するためのイニシャルコスト、及び、消費電力の大きい吸排気機構を動作させるためのランニングコストが高価になる。これらの問題に鑑み、最近、紫外線ランプの代替として、紫外線発光ダイオードの利用が検討されている。

特許文献１〜３には、光ファイバ素線の製造において、紫外線ランプの代わりに、または、紫外線ランプと併せて、紫外線発光ダイオードを用いることが記載されている。また、特許文献４には、光ファイバ素線の製造において、被覆を構成する紫外線硬化樹脂に対して、紫外線ランプを用いた紫外線照射を実施した後に、紫外線発光ダイオードを用いた紫外線照射を実施することが記載されている。

特開２０１４−９５９２３号公報（２０１４年５月２２日公開） 特開２０１５−２１２２２２号公報（２０１５年１１月２６日公開） 特開２０１６−７０９６６号公報（２０１６年５月９日公開） 特開２０１０−１１７５２５号公報（２０１０年５月２７日公開）

しかしながら、従来の光ファイバ素線の製造方法においては、光ファイバ素線の表面性が悪化しやすいという問題があった。

まず、紫外線発光ダイオードを用いた紫外線照射を実施した後に、紫外線ランプを用いた紫外線照射を実施する場合について考える。紫外線発光ダイオードは、得られる紫外線のスペクトル幅が紫外線ランプよりも狭いので、紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始剤の吸収波長と紫外線発光ダイオードの発光波長との不整合が生じやすい。このため、被覆の表層が十分に硬化せず、光ファイバ素線の表面性が悪化する可能性がある。さらに、被覆の表層が十分に硬化する前に光ファイバ素線が紫外線発光ダイオードを用いた紫外線照射の対象となる区間を通過し、プーリ等に接触するという事態が生じやすい。このような事態が生じると、十分に硬化していない被覆の表層がプーリ等に付着して光ファイバ素線から剥ぎ取られ、光ファイバ素線の表面性がさらに悪化する。

次に、紫外線ランプを用いた紫外線照射を実施した後に、紫外線発光ダイオードを用いた紫外線照射を実施する場合について考える。紫外線ランプは、得られる紫外線のスペクトル幅が紫外線発光ダイオードよりも広いので、紫外硬化樹脂に含まれる光重合開始剤の吸収波長と紫外線ランプの発光波長との不整合は生じにくい。しかしながら、紫外線照射を空気中で実施した場合、酸素による硬化阻害が生じることがある。そうすると、被覆の表層が十分に硬化せず、光ファイバ素線の表面性が悪化する可能性がある。また、酸素による硬化阻害に起因する表面性の悪化は、その後の紫外線照射では充分に改善されない可能性が高い。さらに、被覆の表層が十分に硬化する前に光ファイバ素線が紫外線ランプを用いた紫外線照射の対象となる区間を通過し、プーリ等に接触するという事態が生じる。したがって、紫外線ランプを用いた紫外線照射を実施した後に、紫外線発光ダイオードを用いた紫外線照射を実施する場合であっても、光ファイバ素線の表面性がさらに悪化する可能性を排除することができない。特許文献４においても、このような可能性を排除するための具体的な方法は示されていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも表面性の悪化が生じにくい光ファイバ素線の製造方法及び製造装置を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の光ファイバ素線の製造方法は、被覆を構成する紫外線硬化樹脂のうち、少なくとも当該被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態の光ファイバ素線の各点に対して、酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下において、紫外線ランプが発する紫外線を０．０１秒以上照射する第１の照射工程と、上記第１の照射工程を実施して得られる、少なくとも上記被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した上記光ファイバ素線の各点に対して、紫外線発光ダイオードが発する紫外線を照射する第２の照射工程と、を含み、上記紫外線ランプが発する紫外線のスペクトル幅は、上記紫外線発光ダイオードが発する紫外線のスペクトル幅よりも広い、ことを特徴とする。

また、上記の課題を解決するために、本発明の光ファイバ素線の製造装置は、被覆を構成する紫外線硬化樹脂のうち、少なくとも当該被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態の光ファイバ素線の各点に対して、酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下において、紫外線ランプが発する紫外線を０．０１秒以上照射する第１の照射部と、上記第１の照射部を実施して得られる、少なくとも上記被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した上記光ファイバ素線の各点に対して、紫外線発光ダイオードが発する紫外線を照射する第２の照射部と、を含み、上記紫外線ランプが発する紫外線のスペクトル幅は、上記紫外線発光ダイオードが発する紫外線のスペクトル幅よりも広い、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、第１の照射工程（第１の照射部）を通過した光ファイバ素線は、少なくとも被覆の表層が硬化した状態となる。これは、第１の照射工程（第１の照射部）において、酸素濃度が２％以下の酸素濃度管理区間において紫外線ランプが発するスペクトル幅の広い紫外線を０．０１秒以上照射しているためである。その結果、第１の照射工程（第１の照射部）より後段の製造過程において生じ得る、光ファイバ素線の表面性の悪化を抑制することができる。

本発明に係る光ファイバ素線の製造方法において、上記被覆は、光ファイバ裸線の側面を覆う１次被覆と、上記１次被覆の外側面を覆う２次被覆とを含み、当該製造方法は、上記第１の照射工程の前に実施される工程として、上記光ファイバ裸線に対して、上記１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂及び上記２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂を一括塗布する塗布工程をさらに含む、ことが好ましい。

上記の構成によれば、１次被覆及び２次被覆をそれぞれ構成する紫外線硬化樹脂を一括塗布する光ファイバ素線の製造過程において、第１の照射工程が、塗布工程を実施して得られる、１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂及び２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態の光ファイバ素線の各点に対して実施される。これにより、第１の照射工程を通過した光ファイバ素線は、少なくとも２次被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した状態となる。その後、第２の照射工程が、第１の照射工程を実施して得られる、少なくとも２次被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した光ファイバ素線の各点に対して実施される。これにより、第２の照射工程を通過した光ファイバ素線は、１次被覆まで硬化した状態となる。すなわち、上記の構成によれば、Ｗｅｔ−Ｏｎ−Ｗｅｔ方式により形成される２次被覆の表面性の悪化を抑制することができる。

本発明に係る光ファイバ素線の製造方法において、上記被覆は、光ファイバ裸線の側面を覆う１次被覆と、上記１次被覆の外側面を覆う２次被覆とを含み、当該製造方法は、上記第１の照射工程の前に実施される工程として、（１）光ファイバ裸線に対して、１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂を塗布する第１の塗布工程と、（２）上記第１の塗布工程を実施して得られる、上記１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態の上記光ファイバ素線の各点に対して、紫外線発光ダイオードが発する紫外線を照射する第３の照射工程と、（３）上記第３の照射工程を実施して得られる、上記１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した上記光ファイバ素線に対して、２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂を塗布する第２の塗布工程と、をさらに含む、ことが好ましい。

上記の構成によれば、１次被覆及び２次被覆をそれぞれ構成する紫外線硬化樹脂を順次塗布する光ファイバ素線の製造過程において、第１の照射工程が、１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した状態であり、且つ、２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態である光ファイバ素線の各点に対して実施される。これにより、第１の照射工程を通過した光ファイバ素線は、少なくとも２次被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した状態となる。その後、第２の照射工程が、第１の照射工程を実施して得られる、少なくとも２次被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した光ファイバ素線の各点に対して実施される。これにより、第２の照射工程を通過した光ファイバ素線は、１次被覆及び２次被覆も硬化した状態となる。すなわち、上記の構成によれば、Ｄｒｙ−Ｏｎ−Ｗｅｔ方式により形成される２次被覆の表面性の悪化を抑制することができる。

本発明に係る光ファイバ素線の製造方法において、上記第２の照射工程の前に実施される工程として、上記第１の照射工程を実施して得られる、上記被覆の表層が硬化した上記光ファイバ素線の各点に対して、空気中において、紫外線ランプが発する紫外線を照射する第４の照射工程をさらに含む、ことが好ましい。

上記の構成によれば、第１の照射工程及び第４の照射工程において、紫外線ランプが発する紫外線を十分に照射することができる。しかも、上記の構成によれば、既に被覆の表層が硬化した光ファイバ素線に対して紫外線を照射する第４の照射工程を空気中で実施する。このため、第４の照射工程を低酸素雰囲気化で実施する場合と比べて、酸素濃度管理に要するイニシャルコスト及びランニングコストを省くことができる。

本発明に係る光ファイバ素線の製造方法において、上記第１の照射工程では、上記光ファイバ素線が内部を走行する石英管であって、酸素濃度が２％以下の不活性ガスで満たされている石英管と、上記石英管を介して上記光ファイバ素線に対して上記紫外線を照射する上記紫外線ランプと、を有する１つ以上の照射ユニットを、上記石英管の内部を走行する上記光ファイバ素線の各点に対する上記紫外線の照射時間が０．０１秒以上となるよう配置した照射装置を用いる、ことが好ましい。

上記の構成によれば、第１の照射工程（第１の照射部）を通過した光ファイバ素線の少なくとも被覆の表層を、より確実に硬化した状態にすることができる。

本発明に係る光ファイバ素線の製造方法において、上記第１の照射工程では、上記光ファイバ素線の各点に対して、上記紫外線ランプが発する紫外線を０．０７秒以下照射する、ことが好ましい。

上記の構成によれば、第１の照射工程において、被覆を構成する紫外線硬化樹脂を劣化させるほど当該被覆が高温になることを防止することができる。また、酸素濃度が管理された区間の長さが制限されるため、当該製造方法を実施する製造装置の大規模化を抑制することができる。

本発明によれば、従来よりも表面性の悪化が生じにくい光ファイバ素線の製造方法及び製造装置を実現することができる。

本発明の各実施形態において製造される光ファイバ素線の横断面を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ファイバ素線の製造装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態において１次照射部のＵＶランプ及び２次照射部のＵＶＬＥＤからそれぞれ出射される紫外線のスペクトルの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る１次照射部を構成する第１照射ユニットの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る２次照射部を構成する第２照射ユニットの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る光ファイバ素線の製造装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法を説明するフローチャートである。フローチャートである。

以下、本発明の各実施形態に係る光ファイバの製造装置及び製造方法について説明する。なお、各実施形態において、同一の構成及び工程には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

〔光ファイバ素線の構成〕
まず、後述する各実施形態に係る光ファイバの製造装置及び製造方法により製造される光ファイバ素線１０について、図１を参照して説明する。図１は、光ファイバ素線１０の横断面（光軸に直交する断面）を示す断面図である。

光ファイバ素線１０は、円柱状の光ファイバ裸線１１と、光ファイバ裸線１１の側面を覆う被覆１２と、を備えている。

光ファイバ裸線１１は、円柱状のコア１１ａと、コア１１ａの側面を覆う円筒状のクラッド１１ｂと、により構成される。コア１１ａ及びクラッド１１ｂは、何れも石英ガラスにより構成されている。ただし、クラッド１１ｂを構成する石英ガラスの屈折率は、コア１１ａを構成する石英ガラスの屈折率よりも低い。コア１１ａとクラッド１１ｂとの屈折率差は、例えば、コア１１ａを構成する石英ガラスに屈折率を上昇させるためのドーパント（例えば、ゲルマニウム）を添加することによって、あるいは、クラッド１１ｂを構成する石英ガラスに屈折率を低下させるためのドーパント（例えば、フッ素）を添加することによって形成される。なお、クラッド１１ｂの屈折率をコア１１ａの屈折率よりも低くするのは、コア１１ａに光を閉じ込める機能を光ファイバ裸線１１に付与するためである。

被覆１２は、光ファイバ裸線１１の側面（クラッド１１ｂの外側面）を覆う円筒状の１次被覆１２ａと、１次被覆１２ａの外側面を覆う円筒状の２次被覆１２ｂと、により構成されている。１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂは、何れも紫外線硬化樹脂により構成されている。ただし、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂のヤング率は、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂のヤング率よりも低い。１次被覆１２ａと２次被覆１２ｂとのヤング率差は、例えば、１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂の重合度を異ならせることにより形成される。なお、２次被覆１２ｂのヤング率を相対的に高く、１次被覆１２ａのヤング率を相対的に低くするのは、硬質の２次被覆１２ｂにより耐外傷性を向上させると共に、軟質の１次被覆１２ａにより衝撃吸収性を向上させるためである。

１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂には、それぞれ、光重合開始剤が含まれている。これらの紫外線硬化樹脂の硬化は、光重合開始剤の吸収波長帯に属する波長を有する紫外線により開始される。なお、硬化時の温度が高いほど、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みやすく、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みにくい傾向がある。また、硬化時の温度が低いほど、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みにくく、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂の硬化が進みやすい傾向がある。

〔第１の実施形態〕
（光ファイバの製造装置の構成）
本発明の第１の実施形態に係る製造装置１の構成について、図２を参照して説明する。図２は、製造装置１の構成を示すブロック図である。

製造装置１は、光ファイバ素線１０（図１参照）を製造するための装置であり、線引部１０１、冷却部１０２、裸線外径測定部１０３、塗布部１０４、素線外径測定部１０５、１次照射部１０６、引取部１０７、２次照射部１０８、及び巻取部１０９を備えている。これらの構成要素は、光ファイバ素線１０の走行経路に沿ってこの順に配置される。さらに、製造装置１は、裸線外径測定部１０３及び素線外径測定部１０５から取得したモニタ信号を参照して塗布部１０４及び引取部１０７を制御する制御部１１０を備えている。また、製造装置１は、複数のプーリ１１１＿１〜１１１＿６を備えている。光ファイバ素線１０の走行経路は、これらのプーリ１１１＿１〜１１１＿６によって規定される。

なお、１次照射部１０６は、本発明における第１の照射部の一例を構成する。また、２次照射部１０８は、本発明における第２の照射部の一例を構成する。

線引部１０１は、光ファイバ裸線１１の母材となるプリフォームを線引きするための手段である。本実施形態においては、加熱炉を線引部１０１として用いる。プリフォームは、この加熱炉により加熱され、溶融する。そして、溶融したプリフォームは、自重により引き伸ばされる。このように、プリフォームを溶融して引き伸ばすことを、「線引き」という。線引部１０１において線引きされたプリフォームは、線引部１０１の下方に配置された冷却部１０２に送り込まれる。

冷却部１０２は、線引きされたプリフォームを冷却するための手段である。本実施形態においては、冷却筒を冷却部１０２として用いる。線引きされたプリフォームは、この冷却筒内を流れる冷却ガスにより冷却され、硬化する。これにより、光ファイバ裸線１１が得られる。冷却部１０２において得られた光ファイバ裸線１１は、光ファイバ裸線１１の外径を測定するための裸線外径測定部１０３を経由した後、冷却部１０２の下方に配置された塗布部１０４に送り込まれる。

塗布部１０４は、被覆１２の母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を光ファイバ裸線１１の側面に塗布するための手段である。本実施形態においては、２つの塗布ダイスが重ねて設けられた二重塗布ダイスを塗布部１０４として用いる。光ファイバ裸線１１の側面には、上流側の塗布ダイスによって、１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外硬化樹脂が塗布され、１次被覆１２ａの外側面には、下流側の塗布ダイスによって、２次被覆１２ｂの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂が塗布される。これにより、１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂが共に未硬化状態である光ファイバ素線１０が得られる。この状態の光ファイバ素線１０のことを、以下、光ファイバ素線１０αと記載する。塗布部１０４において得られた光ファイバ素線１０αは、光ファイバ素線１０αの外径を測定するための素線外径測定部１０５を経由した後、塗布部１０４の下方に配置された１次照射部１０６に送り込まれる。

なお、塗布部１０４が塗布する紫外線硬化樹脂の厚みは、可変であり、素線外径測定部１０５にて測定された光ファイバ素線１０αの外径に基づいて、制御部１１０により制御されている。制御部１１０は、光ファイバ素線１０αの外径が予め定められた値よりも小さい場合、塗布する紫外線硬化樹脂の厚み増加するように塗布部１０４を制御する。逆に、制御部１１０は、光ファイバ素線１０αの外径が予め定められた値よりも大きい場合、塗布する紫外線硬化樹脂の厚みが減少するように塗布部１０４を制御する。これにより、得られる光ファイバ素線１０の外径を予め定められた値に近づけることができる。

１次照射部１０６は、光ファイバ素線１０αに対して、低酸素雰囲気化においてＵＶランプ（紫外線ランプ）を用いて紫外線を照射するための手段である。本実施形態においては、ＵＶランプを光源とするｎ個（ｎは１以上の自然数）のＵＶランプユニット１０６＿１〜１０６＿ｎを、１次照射部１０６として用いる。各ＵＶランプユニット１０６＿ｉ（ｉは１以上ｎ以下の自然数）の構成については、参照する図面を代えて後述する。なお、図２においては、ｎ＝３の場合を例示しているが、１次照射部１０６を構成するＵＶランプユニット１０６＿ｉの個数は任意である。

被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂は、１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射によって、外側から順に硬化していく。１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射では、主に２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂が硬化する。ただし、１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射が完了した段階では、少なくとも２次被覆１２ｂの表層を構成する紫外線硬化樹脂が十分に硬化していればよく、その余の紫外硬化樹脂は、未硬化状態であっても、半硬化状態であっても構わない。この状態の光ファイバ素線１０のことを、以下、光ファイバ素線１０βと記載する。１次照射部１０６において得られた光ファイバ素線１０βは、プーリ１１１＿１を経由した後、引取部１０７に送り込まれる。プーリ１１１＿１は、光ファイバ素線１０βの走行経路を重力方向に平行な第１方向（図２における下方向）から重力方向に垂直な第２方向（図２における右方向）に変えるターンプーリとして機能する。

引取部１０７は、光ファイバ素線１０βを特定の引取速度で引き取るための手段である。ここで、引取速度とは、引取部１０７が単位時間あたりに引き取る光ファイバ素線１０βの長さのことである。本実施形態においては、キャプスタンを引取部１０７として用いる。引取部１０７により引き取られた光ファイバ素線１０βは、プーリ１１１＿２〜１１１＿６を経由した後、引取部１０７の側方に配置された２次照射部１０８に送り込まれる。ここで、プーリ１１１＿５は、第１方向と平行に（図２における上下方向に）変位可能なダンサープーリである。このプーリ１１１＿５を第１方向に（図２における下方向に）付勢することによって、光ファイバ素線１０βに張力が掛けられる。

なお、引取部１０７の引取速度は、可変であり、裸線外径測定部１０３にて測定された光ファイバ裸線１１の外径に基づいて、制御部１１０により制御されている。制御部１１０は、光ファイバ裸線１１の外径が予め定められた値よりも小さい場合、引取速度が低下するように引取部１０７を制御する。逆に、制御部１１０は、光ファイバ裸線１１の外径が予め定められた値よりも大きい場合、引取速度が上昇するように引取部１０７を制御する。これにより、得られる光ファイバ裸線１１の外径を予め定められた値に近づけることができる。

２次照射部１０８は、ＵＶＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）を用いて光ファイバ素線１０βに紫外線を照射するための手段である。本実施形態においては、ＵＶＬＥＤを光源とするｍ個（ｍは１以上の自然数）のＵＶＬＥＤユニット１０８＿１〜１０８＿ｍを、２次照射部１０８として用いる。各ＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｊ（ｊは１以上ｍ以下の自然数）の構成については、参照する図面を代えて後述する。なお、図２においては、ｍ＝２の場合を例示しているが、２次照射部１０８を構成するＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｊの個数は任意である。

被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂のうち、１次照射部１０６におけるＵＶランプを用いた紫外線照射でも未だ十分に硬化していない紫外線硬化樹脂は、２次照射部１０８におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射によって硬化が完了する。２次照射部１０８におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射では、主に１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂が硬化する。これにより、光ファイバ素線１０が得られる。２次照射部１０８において得られた光ファイバ素線１０は、巻取部１０９に送り込まれる。

巻取部１０９は、光ファイバ素線１０を巻き取るための手段である。本実施形態においては、第２方向に平行な回転軸を有する巻取ドラム１０９ａと、第２方向と平行に変位可能なプーリ１０９ｂを、巻取部１０９として用いる。巻取ドラム１０９ａを回転させながら、プーリ１０９ｂを第２方向と平行に往復移動させることによって、光ファイバ素線１０が巻取ドラム１０９ａに均等に巻き取られる。

以上のように、製造装置１においては、１次照射部１０６の光源として、ＵＶランプを用いると共に、２次照射部１０８の光源として、ＵＶＬＥＤを用いている。これは、以下の理由による。

ＵＶＬＥＤは、ＵＶランプに比べて消費電力が小さい。また、ＵＶＬＥＤは、高温になりにくいため、冷却装置を簡略化することができ、その結果、運転時の消費電力を更に抑えることができる。また、ＵＶＬＥＤには、高温環境下で生じ得る紫外線硬化樹脂の劣化を抑えることができるというメリットがある。しかしながら、１次照射部１０６の光源として、ＵＶＬＥＤを用いると、次のような問題を生じる。

すなわち、図３に示すように、ＵＶＬＥＤから発せられる紫外線は、ＵＶランプから発せられる紫外線に比べてスペクトル幅が狭い。そのため、ＵＶＬＥＤのピーク波長が、２次被覆１２ｂに含まれる光重合開始剤の吸収波長と異なる可能性が高い。加えて、２次被覆１２ｂは、硬化時のファイバ温度が高いほど硬化が進みやすい傾向がある。そのため、１次照射部１０６にＵＶＬＥＤを用いると、２次被覆１２ｂの表層を構成する紫外線硬化樹脂を１次照射部１０６において十分に硬化することができない可能性が高くなる。そうすると、光ファイバ素線１０βがプーリ１１１＿１に接触した際に、２次被覆１２ｂの表面がプーリ１１１＿１に付着して剥離されるといった問題を生じる。

そこで、製造装置１においては、１次照射部１０６の光源として、ＵＶランプを用いることによって、これらの問題を回避している。

さらに、製造装置１は、上述の１次照射部１０６において、次の構成を採用する。

すなわち、１次照射部１０６は、光ファイバ素線１０αに対して、ＵＶランプを用いた紫外線照射を、酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下で行う。これは、紫外線硬化樹脂の酸素による硬化阻害を防止するためである。具体的には、１次照射部１０６は、ＵＶランプから発光される紫外線を照射する光ファイバ素線１０αが走行する石英管に、酸素濃度が２％以下の不活性ガスが流れるよう構成される。

また、１次照射部１０６は、光ファイバ素線１０αの各点に対して、ＵＶランプを用いた紫外線照射を、０．０１秒以上行うよう構成される。これは、２次被覆１２ｂの少なくとも表層を構成する紫外線硬化樹脂を十分に硬化させるための照射時間である。なお、照射時間とは、光ファイバ素線１０αの各点が、１次照射部１０６による紫外線照射区間に進入してから進出するまでの時間をいう。例えば、線引速度が３０００メートル／分であることを想定する。この場合、０．０１秒の照射時間を確保するためには、１次照射部１０６における低酸素雰囲気下での照射区間の長さが、０．６メートル以上となるよう構成すればよい。

さらに、１次照射部１０６は、光ファイバ素線１０αの各点に対して、ＵＶランプを用いた紫外線の照射時間が、０．０７秒以下となるよう構成される。これは、２次被覆１２ｂの少なくとも表層を構成する紫外線硬化樹脂を十分に硬化させながらも、ＵＶランプによる高温環境下で生じ得る紫外線硬化樹脂の劣化を防止するための照射時間である。例えば、線引速度が１０００メートル／分であることを想定する。この場合、照射時間を０．０７秒以下にするためには、１次照射部１０６における低酸素雰囲気下での照射区間の長さが、１．２メートル以下となるよう構成すればよい。

さらに、製造装置１は、上述の２次照射部１０８において、次の構成を採用してもよい。

すなわち、２次照射部１０８は、ＵＶＬＥＤとして、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始材の吸収波長を有する紫外線を発光するＵＶＬＥＤを用いてもよい。これは、本実施形態では、光ファイバ素線１０βでは、１次照射部１０６を通過したことによって２次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂がある程度硬化している可能性が高い。そのため、光ファイバ素線１０βにおいて、被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂のうち未だ硬化が十分でない部分は、主に１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂であると考えられるからである。

（ＵＶランプユニット及びＵＶＬＥＤユニットの構成）
１次照射部１０６を構成するＵＶランプユニット１０６＿ｉの構成について、図４を参照して説明する。図４は、ＵＶランプユニット１０６＿ｉの断面図である。

ＵＶランプユニット１０６＿ｉは、筐体１０６ａと、筐体１０６ａを貫通する石英管１０６ｂと、筐体１０６ａの内部に収容されたＵＶランプ１０６ｃと、筐体１０６ａの内部において石英管１０６ｂ及びＵＶランプ１０６ｃを取り囲む反射板１０６ｄと、を備えている。ＵＶランプ１０６ｃとしては、例えば、メタルハライドランプを挙げることができる。ＵＶランプ１０６ｃから発せられた紫外線は、直接、又は、反射板１０６ｄにて反射された後、石英管１０６ｂの内部を走行する光ファイバ素線１０αに照射される。

なお、筐体１０６ａには、冷却用ガスを筐体１０６ａ内に給気するための給気口１０６ａ１と、この冷却用ガスを筐体１０６ａ外に排気するための排気口１０６ａ２とが設けられている。筐体１０６ａの内部に収容されたＵＶランプ１０６ｃは、この冷却用ガスによって冷却される。

また、ＵＶランプユニット１０６＿ｉは、さらに、筐体１０６ａから上方に突出した石英管１０６ｂの上端を収容する上部キャップ１０６ｅと、筐体１０６ａから下方に突出した石英管１０６ｂの下端を収容する下部キャップ１０６ｆと、を備えている。上部キャップ１０６ｅには、低酸素濃度の不活性ガスを上部キャップ１０６ｅ内に供給するための給気口１０６ｅ１が設けられており、下部キャップ１０６ｆには、この不活性ガスを下部キャップ１０６ｆ外に排気するための排気口１０６ｆ１が設けられている。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、又はヘリウムが挙げられる。上部キャップ１０６ｅ、石英管１０６ｂ、及び下部キャップ１０６ｆの内部は、この不活性ガスにより満たされる。このため、石英管１０６ｂの内部を走行する光ファイバ素線１０αは、低酸素雰囲気下で紫外線を照射されることになる。

本実施形態では、このようなＵＶランプユニット１０６＿１〜３が、連続して配置される。各ＵＶランプユニット１０６＿ｉにおいて紫外線が照射される区間の合計の長さは、引取速度の変化に伴い照射時間が０．０１秒以上０．０７秒以下となる長さであるものとする。

次に、２次照射部１０８を構成するＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｊの構成について、図５を参照して説明する。図５は、ＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｊの断面図である。

ＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｊは、筐体１０８ａと、筐体１０８ａを貫通する石英管１０８ｂと、筐体１０８ａの内部に収容されたＵＶＬＥＤバー１０８ｃと、筐体１０８ａの内部においてＵＶＬＥＤバー１０８ｃと対向するように石英管１０８ｂを取り囲む反射板１０８ｄと、を備えている。ＵＶＬＥＤバー１０８ｃは、複数のＵＶＬＥＤ素子１０８ｃ１〜１０８ｃ５を直線状に並べた紫外線光源である。ＵＶＬＥＤバー１０８ｃから発せられた紫外線は、直接、又は、反射板１０８ｄにて反射された後、石英管１０８ｂの内部を走行する光ファイバ素線１０βに照射される。

（光ファイバ素線の製造方法）
本発明の第１の実施形態に係る光ファイバ素線１０の製造方法Ｓ１について、図６を参照して説明する。図６は、光ファイバ素線１０の製造方法Ｓ１を示すフローチャートである。製造方法Ｓ１は、光ファイバ素線１０（図１参照）を製造するための方法であり、以下に説明する工程Ｓ１０１〜Ｓ１０９を含んでいる。

工程Ｓ１０１：線引部１０１は、光ファイバ裸線１１の母材となるプリフォームを線引きする。

工程Ｓ１０２：冷却部１０２は、工程Ｓ１０１にて線引きされたプリフォームを冷却する。これにより、光ファイバ裸線１１が得られる。

工程Ｓ１０３：裸線外径測定部１０３は、工程Ｓ１０２にて得られた光ファイバ裸線１１の外径を測定し、外径の測定値を表すモニタ信号を制御部１１０に提供する。

工程Ｓ１０４（塗布工程）：塗布部１０４は、工程Ｓ１０３にて外径を測定された光ファイバ裸線１１の側面に、被覆１２の母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗布する。詳細には、塗布部１０４は、光ファイバ裸線１１の外側面に、１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外硬化樹脂を塗布する作業と、１次被覆１２ａの外側面に、２次被覆１２ｂの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗布する作業とを一括して実施する。これにより、光ファイバ素線１０αが得られる。

なお、工程Ｓ１０４にて塗布される紫外線硬化樹脂の厚みは、後述する工程Ｓ１０５で測定される光ファイバ素線１０αの外径に基づく制御部１１０の制御により調整される。

工程Ｓ１０５：素線外径測定部１０５は、工程Ｓ１０４にて得られた光ファイバ素線１０αの外径を測定し、外径の測定値を表すモニタ信号を制御部１１０に提供する。

工程Ｓ１０６（第１の照射工程）：１次照射部１０６は、工程Ｓ１０５にて得られた光ファイバ素線１０αに、ＵＶランプを用いて紫外線を照射する。これにより、主に２次被覆１２ｂの母材となる紫外線硬化樹脂が硬化し、光ファイバ素線１０βが得られる。少なくとも２次被覆１２ｂの表層を構成する紫外線硬化樹脂は、本工程において十分に硬化される。

工程Ｓ１０７：引取部１０７は、工程Ｓ１０６にて得られた光ファイバ素線１０βを特定の引取速度で引き取る。

なお、工程Ｓ１０７にて光ファイバ素線１０βを引き取る引取速度は、前述した工程Ｓ１０３で測定された光ファイバ裸線１１の外径に基づく制御部１１０の制御により調整される。

工程Ｓ１０８（第２の照射工程）：２次照射部１０８は、工程Ｓ１０７にて引き取られた光ファイバ素線１０βに、ＵＶＬＥＤを用いて紫外線を照射する。これにより、主に１次被覆１２ａの母材となる紫外線硬化樹脂が硬化し、光ファイバ素線１０が得られる。

工程Ｓ１０９：巻取部１０９は、工程Ｓ１０８にて得られた光ファイバ素線１０を巻取ドラム１０９ａに巻き取る。これにより、巻取ドラム１０９ａに巻き取られた光ファイバ素線１０が得られる。

なお、上述した工程Ｓ１０６において、１次照射部１０６によるＵＶランプを用いた紫外線照射は、前述したように、酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下で０．０１秒以上行われる。

以上説明したように、本実施形態は、被覆を構成する紫外線硬化樹脂の少なくとも表層を含む部分が未硬化状態の光ファイバ素線の各点に対して、酸素濃度が２％の低酸素雰囲気下で、ＵＶランプによる紫外線照射を０．０１秒以上行う。その後、本実施の形態は、光ファイバ素線の各点に対して、ＵＶＬＥＤによる紫外線照射を行う。

ここで、２次被覆１２ｂに含まれる光重合開始剤の吸収波長は、ＵＶランプから発せられるスペクトル幅が広帯域の紫外線に含まれる可能性が高い。また、２次被覆１２ｂは、硬化時のファイバ温度が高いほど硬化が進みやすい傾向がある。

したがって、本実施形態は、光ファイバ素線１０の製造工程の前段の照射において、２次被覆１２ｂの少なくとも表層を十分に硬化させることができる。その結果、本実施形態は、１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂを一括して塗布する製造装置１において、従来よりも表面性の悪化が生じにくい光ファイバ素線１０を製造することができる。

（変形例）
本実施形態では、１次照射部１０６を構成するＵＶランプユニット１０６＿１〜１０６＿３において、それぞれ酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下で照射が行われるものとして説明した。ただし、１次照射部１０６を構成するＵＶランプユニット１０６＿ｉのうち、下流側の１つ以上のＵＶランプユニット１０６＿ｉにおける紫外線照射は、必ずしも低酸素雰囲気下で実施されなくてもよい。つまり、上流側の１つ以上のＵＶランプユニット１０６＿ｉにより０．０１秒以上の照射時間が確保されれば、残りの下流側のＵＶランプユニット１０６＿ｉでは、紫外線の照射は空気中で行われても構わない。すなわち、そのような下流側のＵＶランプユニット１０６＿ｉ内には、低酸素濃度の不活性ガスが流れていなくてもよい。

これは、１次照射部１０６の上流側のＵＶランプユニット１０６＿ｉで２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂の表層が十分に硬化すれば、その余の紫外線硬化樹脂は露出していないため、酸素による硬化阻害を防止する必要がないからである。

このように構成した場合、本発明における第１の照射工程が、１次照射部１０６のうち低酸素雰囲気下で紫外線を照射する上流側の１つ以上のＵＶランプユニット１０６＿ｉにより実施される。その後、本発明における第４の照射工程が、１次照射部１０６のうち空気中で紫外線を照射する下流側の残りのＵＶランプユニット１０６＿ｉにより実施される。その後、本発明における第２の照射工程が、２次照射部１０８により実施される。

（その他の変形例）
本実施形態では、光ファイバ素線１０の被覆１２が、１次被覆１２ａ及び２次被覆１２ｂの２層からなる例について説明した。ただし、本実施形態は、被覆１２が１層からなる場合にも適用可能である。その場合、本実施形態において、塗布部１０４が、被覆１２を形成する紫外線硬化樹脂を光ファイバ裸線１１に塗布するよう構成すればよい。

〔第２の実施形態〕
（光ファイバ素線の製造装置の構成）
本発明の第２の実施形態に係る製造装置２について、図７を参照して説明する。図７は、製造装置２の構成を示すブロック図である。

製造装置２は、光ファイバ素線１０（図１参照）を製造するための装置であり、線引部２０１、冷却部２０２、裸線外径測定部２０３、１次塗布部２０４、１次照射部２０５、２次塗布部２０６、素線外径測定部２０７、２次照射部２０８、引取部２０９、３次照射部２１０、及び巻取部２１１を備えている。これらの構成要素は、光ファイバ素線１０の走行経路に沿ってこの順に配置される。さらに、製造装置２は、裸線外径測定部２０３及び素線外径測定部２０７から取得したモニタ信号を参照して１次塗布部２０４、２次塗布部２０６及び引取部２０９を制御する制御部２１２を備えている。また、製造装置２は、複数のプーリ２１３＿１〜２１３＿６を備えている。光ファイバ素線１０の走行経路は、これらのプーリ２１３＿１〜２１３＿６によって規定される。

なお、１次照射部２０５は、本発明における第３の照射工程を実施する構成要素の一例である。また、２次照射部２０８は、本発明における第１の照射部の一例を構成する。また、３次照射部２１０は、本発明における第２の照射部の一例を構成する。

ここで、本実施形態に係る製造装置２の構成のうち、線引部２０１、冷却部２０２、裸線外径測定部２０３、素線外径測定部２０７、引取部２０９、巻取部２１１、及びプーリ２１３は、第１の実施形態における同名の要素と同様に機能するよう構成される。本実施形態に係る製造装置２の構成のうち、第１の実施形態に係る製造装置１の構成に対して異なる要素は、１次塗布部２０４、１次照射部２０５、２次塗布部２０６、２次照射部２０８、３次照射部２１０、及び制御部２１２である。以下では、第１の実施形態と異なるこれらの構成要素について、詳細に説明する。

１次塗布部２０４は、１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を光ファイバ裸線１１の側面に塗布するための手段である。１次塗布部２０４は、冷却部２０２の下方に配置される。１次塗布部２０４には、冷却部２０２において得られた光ファイバ裸線１１が送り込まれる。本実施形態においては、塗布ダイスを１次塗布部２０４として用いる。光ファイバ裸線１１の側面には、塗布ダイスによって、１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂が塗布される。これにより、未硬化状態の１次被覆１２ａと光ファイバ裸線１１からなる光ファイバ素線１０が得られる。この状態の光ファイバ素線１０のことを、以下、光ファイバ素線１０α１と記載する。光ファイバ素線１０α１は、１次塗布部２０４の下方に配置された１次照射部２０５に送り込まれる。

１次照射部２０５は、ＵＶＬＥＤを用いて、光ファイバ素線１０α１に紫外線を照射するための手段である。本実施形態においては、ＵＶＬＥＤを光源とするｍ１個（ｍ１は１以上の自然数）のＵＶＬＥＤユニット２０５＿１〜２０５＿ｍ１を、１次照射部２０５として用いる。各ＵＶＬＥＤユニット２０５＿ｋ（ｋは１以上ｍ１以下の自然数）の構成は、図５を参照して説明した第１の実施形態におけるＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｉと同様であるため、本実施形態における説明を省略する。なお、図７においては、ｍ１＝１の場合を例示しているが、１次照射部２０５を構成するＵＶＬＥＤユニット２０５＿ｋの個数は任意である。

１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂は、１次照射部２０５におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射によって硬化する。ただし、１次照射部２０５におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射が完了した段階では、１次被覆１２ａが十分に硬化していなくてもよく、未硬化状態又は半硬化状態の部分があっても構わない。この状態の光ファイバ素線１０のことを、以下、光ファイバ素線１０α２と記載する。１次照射部２０５において得られた光ファイバ素線１０α２は、１次照射部２０５の下方に配置された２次塗布部２０６に送り込まれる。

２次塗布部２０６は、２次被覆１２ｂの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を、１次被覆１２ａの外側面に塗布するための手段である。本実施形態においては、塗布ダイスを２次塗布部２０６として用いる。光ファイバ素線１０α２において光ファイバ裸線１１を覆う１次被覆１２ａの側面には、塗布ダイスによって、２次被覆１２ｂの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂が塗布される。これにより、被覆１２のうち少なくとも２次被覆１２ｂが未硬化状態である光ファイバ素線１０が得られる。この状態の光ファイバ素線１０のことを、以下、光ファイバ素線１０α３と記載する。光ファイバ素線１０α３は、光ファイバ素線１０α３の外径を測定するための素線外径測定部２０７を経由した後、２次塗布部２０６の下方に配置された２次照射部２０８に送りこまれる。

なお、１次塗布部２０４及び２次塗布部２０６が塗布する紫外線硬化樹脂の厚みは、可変であり、素線外径測定部２０７にて測定された光ファイバ素線１０α３の外径に基づいて、制御部２１２により制御されている。制御部２１２は、光ファイバ素線１０α３の外径が予め定められた値よりも小さい場合、塗布する紫外線硬化樹脂の厚み増加するように１次塗布部２０４及び２次塗布部２０６の一方または両方を制御する。逆に、制御部２１２は、光ファイバ素線１０α３の外径が予め定められた値よりも大きい場合、塗布する紫外線硬化樹脂の厚みが減少するように１次塗布部２０４及び２次塗布部２０６の一方または両方を制御する。これにより、得られる光ファイバ素線１０の外径を予め定められた値に近づけることができる。なお、制御部２１２は、第１の実施形態における制御部１１０と同様に、裸線外径測定部２０３にて測定された光ファイバ裸線１１の外径に基づいて、引取部２０９の引取速度を制御する処理も行う。

２次照射部２０８は、ＵＶランプを用いて光ファイバ素線１０α２に紫外線を照射するための手段である。本実施形態においては、ＵＶランプを光源とするｎ個のＵＶランプユニット２０８＿１〜２０８＿ｎを、２次照射部２０８として用いる。各ＵＶランプユニット２０８＿ｉの構成は、図３を参照して説明した第１の実施形態におけるＵＶランプユニット１０６＿ｉと同様であるため、本実施形態における説明を省略する。なお、図７においては、ｎ＝２の場合を例示しているが、２次照射部２０８を構成するＵＶランプユニット２０８＿ｉの個数は任意である。

２次照射部２０８によるＵＶランプを用いた紫外線照射では、主に、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂が硬化する。ただし、２次照射部２０８におけるＵＶランプを用いた紫外線照射が完了した段階では、少なくとも２次被覆１２ｂの表層を構成する紫外線硬化樹脂が十分に硬化していればよく、その余の紫外硬化樹脂は、未硬化状態であっても、半硬化状態であっても構わない。この状態の光ファイバ素線１０を、以下、光ファイバ素線１０β１と記載する。

２次照射部２０８において得られた光ファイバ素線１０β１は、プーリ２１３＿１、引取部２０９、プーリ２１３＿２〜２１３＿６を経由した後、引取部２０９の側方に配置された３次照射部２１０に送り込まれる。

３次照射部２１０は、ＵＶＬＥＤを用いて光ファイバ素線１０β１に紫外線を照射するための手段である。本実施形態においては、ＵＶＬＥＤを光源とするｍ２（ｍ２は１以上の自然数）個のＵＶＬＥＤユニット２１０＿１〜２１０＿ｍ２を、３次照射部２１０として用いる。各ＵＶＬＥＤユニット２１０＿ｊ（ｊは１以上ｍ２以下の自然数）の構成は、図４を参照して説明した第１の実施形態におけるＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｊと同様であるため、本実施形態における説明を省略する。なお、図７においては、ｍ２＝１の場合を例示しているが、３次照射部２１０を構成するＵＶＬＥＤユニット２１０＿ｊの個数は任意である。

光ファイバ素線１０β１において、被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂のうち、１次照射部２０５におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射、及び２次照射部２０８におけるＵＶランプを用いた紫外線照射でも未だ十分に硬化していない部分がある。この未だ十分に硬化していない部分の紫外線硬化樹脂は、３次照射部２１０におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射によって、外側から順に硬化していく。３次照射部２１０におけるＵＶＬＥＤを用いた紫外線照射では、主に２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂が硬化する。これにより、光ファイバ素線１０が得られる。３次照射部２１０において得られた光ファイバ素線１０は、巻取部２１１に送り込まれる。

なお、第１の実施形態において本発明の第２の照射部を構成するＵＶＬＥＤユニット１０８＿ｉでは、ＵＶＬＥＤとして、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始材の吸収波長を有する紫外線を発光するＵＶＬＥＤを用いてもよいとして説明した。本実施形態では、本発明の第２の照射部を構成するＵＶＬＥＤユニット２１０＿ｉでは、ＵＶＬＥＤとして、２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始材の吸収波長を有する紫外線を発光するＵＶＬＥＤを用いてもよい。これは、本実施形態では、光ファイバ素線１０β１では、１次照射部２０５を既に通過していることによって１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂がある程度硬化している可能性が高い。そのため、光ファイバ素線１０β１において、被覆１２の母材となる紫外線硬化樹脂のうち未だ硬化が十分でない部分は、主に２次被覆１２ｂを構成する紫外線硬化樹脂であると考えられるからである。

（光ファイバ素線の製造方法）
次に、第２の実施形態に係る製造装置２を用いて光ファイバ素線１０を製造する方法について、図８を参照して説明する。図８は、製造装置２を用いた製造方法を示すフローチャートである。

工程Ｓ２０１：線引部２０１は、光ファイバ裸線１１の母材となるプリフォームを線引きする。

工程Ｓ２０２：冷却部２０２は、工程Ｓ２０１にて線引きされたプリフォームを冷却する。これにより、光ファイバ裸線１１が得られる。

工程Ｓ２０３：裸線外径測定部２０３は、工程Ｓ２０２にて得られた光ファイバ裸線１１の外径を測定し、外径の測定値を表すモニタ信号を制御部２１２に提供する。

工程Ｓ２０４（第１の塗布工程）：１次塗布部２０４は、工程Ｓ２０３にて外径を測定された光ファイバ裸線１１の側面に、１次被覆１２ａの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗布する。これにより、光ファイバ素線１０α１が得られる。

なお、工程Ｓ２０４にて塗布される紫外線硬化樹脂の厚みは、後述する工程Ｓ２０７で測定される光ファイバ素線１０α３の外径に基づく制御部２１２の制御により調整される。

工程Ｓ２０５（第３の照射工程）：１次照射部２０５は、工程Ｓ２０４にて得られた光ファイバ素線１０α１に、ＵＶＬＥＤを用いて紫外線を照射する。これにより、１次被覆１２ａの母材となる紫外線硬化樹脂が硬化した光ファイバ素線１０α２が得られる。ただし、光ファイバ素線１０α２において、１次被覆１２ａを構成する紫外線硬化樹脂は、部分的に未硬化状態又は半硬化状態であってもよい。

工程Ｓ２０６（第２の塗布工程）：２次塗布部２０６は、工程Ｓ２０５にて得られた光ファイバ素線α２に、２次被覆１２ｂの母材となる未硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗布する。これにより、光ファイバ素線１０α３が得られる。

なお、工程Ｓ２０６にて塗布される紫外線硬化樹脂の厚みは、後述する工程Ｓ２０７で測定される光ファイバ素線１０α３の外径に基づく制御部２１２の制御により調整される。

工程Ｓ２０７：素線外径測定部２０７は、工程Ｓ２０６にて得られた光ファイバ素線１０α３の外径を測定し、外径の測定値を表すモニタ信号を制御部２１２に提供する。

工程Ｓ２０８（第１の照射工程）：２次照射部２０８は、工程Ｓ２０７にて得られた光ファイバ素線１０α３に、ＵＶランプを用いて紫外線を照射する。これにより、主に２次被覆１２ｂの母材となる紫外線硬化樹脂が硬化し、光ファイバ素線１０β１が得られる。２次被覆１２ｂの少なくとも表層を構成する紫外線硬化樹脂は、本工程において十分に硬化される。

工程Ｓ２０９：引取部２０９は、工程Ｓ２０８にて得られた光ファイバ素線１０β１を特定の引取速度で引き取る。

なお、工程Ｓ２０９にて光ファイバ素線１０β１を引き取る引取速度は、前述した工程Ｓ２０３で測定された光ファイバ裸線１１の外径に基づく制御部２１２の制御により調整される。

工程Ｓ２１０（第２の照射工程）：３次照射部２１４は、工程Ｓ２０９にて引き取られた光ファイバ素線１０β１に、ＵＶＬＥＤを用いて紫外線を照射する。これにより、主に２次被覆１２ｂの母材となる紫外線硬化樹脂の未硬化状態又は半硬化状態の部分が硬化し、光ファイバ素線１０が得られる。

工程Ｓ２１１：巻取部２１１は、工程Ｓ２１０にて得られた光ファイバ素線１０を巻取ドラム２１１ａに巻き取る。これにより、巻取ドラム２１１ａに巻き取られた光ファイバ素線１０が得られる。

以上説明したように、本実施形態は、２次照射部２０８が、１次被覆１２ａがある程度硬化し且つ２次被覆１２ｂが未硬化状態の光ファイバ素線α２の各点に対して、酸素濃度が２％の低酸素雰囲気下で、ＵＶランプによる紫外線照射を０．０１秒以上行う。

ここで、２次被覆１２ｂに含まれる光重合開始剤の吸収波長は、ＵＶランプから発せられるスペクトル幅が広帯域の紫外線に含まれる可能性が高い。また、２次被覆１２ｂは、硬化時のファイバ温度が高いほど硬化が進みやすい傾向がある。

したがって、本実施形態は、光ファイバ素線１０の製造工程の２次被覆１２ｂ塗布後の照射において、２次被覆１２ｂの少なくとも表層を十分に硬化させることができる。その結果、本実施形態は、１次被覆１２ａと２次被覆１２ｂとを別時期に塗布する製造装置２において、従来よりも表面性の悪化が生じにくい光ファイバ素線１０を製造することができる。

（変形例）
本実施形態では、２次照射部２０８を構成するＵＶランプユニット２０８＿１〜２０８＿２において、それぞれ酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下で照射が行われるものとして説明した。ただし、２次照射部２０８を構成するＵＶランプユニット２０８＿ｉのうち、下流側のＵＶランプユニット２０８＿ｉにおける紫外線照射は、空気中で実施されてもよい。その理由は、本発明の第１の実施形態の変形例で述べた通りであるため、本実施形態では説明を省略する。

〔付記事項〕
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１、２ 製造装置
１０ 光ファイバ素線
１１ａ コア
１１ｂ クラッド
１２ａ １次被覆
１２ｂ ２次被覆
１１ 光ファイバ裸線
１０１、２０１ 線引部
１０２、２０２ 冷却部
１０３、２０３ 裸線外径測定部
１０４ 塗布部
１０５、２０７ 素線外径測定部
１０６、２０５ １次照射部
１０７、２０９ 引取部
１０８、２０８ ２次照射部
１０９、２１１ 巻取部
１１０、２１２ 制御部
１１１、２１３ プーリ
２０４ １次塗布部
２０６ ２次塗布部
２１０ ３次照射部
１０６ａ、１０８ａ 筐体
１０６ｂ、１０８ｂ 石英管
１０６ｃ ＵＶランプ
１０８ｃ ＵＶＬＥＤバー
１０６ａ１、１０６ｅ１ 給気口
１０６ａ２、１０６ｆ２ 排気口
１０６ｄ、１０８ｄ 反射板

Claims (6)

1. 被覆を構成する紫外線硬化樹脂のうち、少なくとも当該被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態の光ファイバ素線の各点に対して、酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下において、紫外線ランプが発する紫外線を０．０１秒以上照射する第１の照射工程と、
   上記第１の照射工程を実施して得られる、少なくとも上記被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した上記光ファイバ素線の各点に対して、紫外線発光ダイオードが発する紫外線を照射する第２の照射工程と、を含み、
   上記紫外線ランプが発する紫外線のスペクトル幅は、上記紫外線発光ダイオードが発する紫外線のスペクトル幅よりも広く、
   上記第２の照射工程の前に実施される工程として、上記第１の照射工程を実施して得られる、上記被覆の表層が硬化した上記光ファイバ素線の各点に対して、空気中において、紫外線ランプが発する紫外線を照射する第４の照射工程をさらに含む、
   ことを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。
2. 上記被覆は、光ファイバ裸線の側面を覆う１次被覆と、上記１次被覆の外側面を覆う２次被覆とを含み、
   当該製造方法は、上記第１の照射工程の前に実施される工程として、上記光ファイバ裸線に対して、上記１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂及び上記２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂を一括塗布する塗布工程をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ素線の製造方法。
3. 上記被覆は、光ファイバ裸線の側面を覆う１次被覆と、上記１次被覆の外側面を覆う２次被覆とを含み、
   当該製造方法は、上記第１の照射工程の前に実施される工程として、（１）光ファイバ裸線に対して、１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂を塗布する第１の塗布工程と、（２）上記第１の塗布工程を実施して得られる、上記１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態の上記光ファイバ素線の各点に対して、紫外線発光ダイオードが発する紫外線を照射する第３の照射工程と、（３）上記第３の照射工程を実施して得られる、上記１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した上記光ファイバ素線に対して、２次被覆を構成する紫外線硬化樹脂を塗布する第２の塗布工程と、をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ素線の製造方法。
4. 上記第１の照射工程において、上記光ファイバ素線が内部を走行する石英管であって、酸素濃度が２％以下の不活性ガスで満たされている石英管と、上記石英管を介して上記光ファイバ素線に対して上記紫外線を照射する上記紫外線ランプと、を有する１つ以上の照射ユニットを、上記石英管の内部を走行する上記光ファイバ素線の各点に対する上記紫外線の照射時間が０．０１秒以上となるよう配置した照射装置を用いる、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光ファイバ素線の製造方法。
5. 上記第１の照射工程において、上記光ファイバ素線の各点に対して、上記紫外線ランプが発する紫外線を０．０７秒以下照射する、
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光ファイバ素線の製造方法。
6. 被覆を構成する紫外線硬化樹脂のうち、少なくとも当該被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が未硬化状態の光ファイバ素線の各点に対して、酸素濃度が２％以下の低酸素雰囲気下において、紫外線ランプが発する紫外線を０．０１秒以上照射する第１の照射部と、
   上記第１の照射部を実施して得られる、少なくとも上記被覆の表層を構成する紫外線硬化樹脂が硬化した上記光ファイバ素線の各点に対して、紫外線発光ダイオードが発する紫外線を照射する第２の照射部と、を含み、
   上記紫外線ランプが発する紫外線のスペクトル幅は、上記紫外線発光ダイオードが発する紫外線のスペクトル幅よりも広く、
   上記第２の照射部による照射の前に、上記第１の照射部による照射によって得られる、上記被覆の表層が硬化した上記光ファイバ素線の各点に対して、空気中において、紫外線ランプが発する紫外線を照射する第４の照射部をさらに含む、
   ことを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。
   

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