特許 6822099 光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6822099

(24)【登録日】2021年1月12日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置

(51)【国際特許分類】

   C03C 25/12 20060101AFI20210114BHJP

   G01M 11/00 20060101ALI20210114BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20210114BHJP

   G02B 6/44 20060101ALI20210114BHJP

   C03C 25/10 20180101ALI20210114BHJP

   G01N 21/892 20060101ALI20210114BHJP

【ＦＩ】

   C03C25/02 C

   G01M11/00 G

   G01N21/88 K

   G02B6/44 301B

   G02B6/44 331

   G02B6/44 336

   C03C25/02 A

   G01N21/892 C

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-229290(P2016-229290)

(22)【出願日】2016年11月25日

(65)【公開番号】特開2018-83744(P2018-83744A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2019年10月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】耕田 浩

【審査官】 大塚 晴彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−３１０４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８０６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０８０４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６７８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０５４４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２８２０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｃ ２５／００−２５／７０

Ｇ０１Ｎ ２１／８８−２１／８９２

Ｇ０１Ｍ １１／００

Ｇ０２Ｂ ６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

顔料または染料を含んで着色されている紫外線硬化型の被覆樹脂をガラス線の表面に塗布する第１工程と、
前記被覆樹脂に紫外線を照射する第２工程と、
前記紫外線の照射によって前記被覆樹脂の内部から発する蛍光の強さを測定し、前記ガラス線の長手方向における前記蛍光の強さの変化を検知する第３工程と、
を含む、光ファイバ素線の製造方法。

【請求項2】

前記第３工程において、前記ガラス線の走行ラインに沿った所定長さの区間にわたって前記蛍光の強さを測定し、
前記所定長さは５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である、請求項１に記載の光ファイバ素線の製造方法。

【請求項3】

前記第３工程において、前記ガラス線に積分球の内部を通過させ、前記積分球の内部において前記蛍光を測定する、請求項１または２に記載の光ファイバ素線の製造方法。

【請求項4】

前記第３工程において、前記ガラス線の走行ラインに沿って複数の光電センサを並置するとともに前記走行ラインに沿って光反射部材を配置し、前記光反射部材にて反射した前記蛍光と、前記被覆樹脂から直接到達する前記蛍光とを前記複数の光電センサに入射させる、請求項１または２に記載の光ファイバ素線の製造方法。

【請求項5】

顔料または染料を含んで着色されている紫外線硬化型の被覆樹脂をガラス線の表面に塗布する被覆樹脂塗布部と、
前記被覆樹脂に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記紫外線の照射によって前記被覆樹脂の内部から発する蛍光の強さを測定する蛍光測定部と、
前記蛍光測定部から出力された測定結果に基づいて、前記ガラス線の長手方向における前記蛍光の強さの変化を検知する信号処理部と、
を備える、光ファイバ素線の製造装置。

【請求項6】

顔料または染料を含んで着色され、ガラス線の表面に塗布されて紫外線を照射された紫外線硬化型の被覆樹脂の内部から前記紫外線の照射によって発する蛍光の強さを測定する蛍光測定部と、
前記蛍光測定部から出力された測定結果に基づいて、前記ガラス線の長手方向における前記蛍光の強さの変化を検知する信号処理部と、
を備える、光ファイバ素線の検査装置。

【請求項7】

前記蛍光測定部は、前記ガラス線が内部を通過する積分球を有しており、前記積分球の内部において前記蛍光を測定する、請求項６に記載の光ファイバ素線の検査装置。

【請求項8】

前記蛍光測定部は、前記ガラス線の走行ラインに沿って並置された複数の光電センサと、前記走行ラインに沿って配置された光反射部材とを有し、前記光反射部材にて反射した前記蛍光と、前記被覆樹脂から直接到達する前記蛍光とを前記複数の光電センサにおいて受ける、請求項６に記載の光ファイバ素線の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光ファイバ被覆層内の欠陥検出装置が開示されている。この装置は、光ファイバの軸線に対して所定の角度で光を光ファイバの被覆層に結合する光源と、光が被覆層に結合される点から所定の距離だけ離れて配置された光検出器とを備える。光源から被覆層に入射した光は被覆層内の欠陥において反射し、その反射光が光検出器において検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２６７８５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光ファイバ素線を製造する際には、まずガラス母材からコア及びクラッドを含むガラス線を線引きし、そのガラス線の外周に被覆樹脂を塗布・硬化させる。そのような工程において被覆樹脂に気泡や空隙、剥離、樹脂瘤、或いは異物混入といった異常が生じると、光ファイバの光伝送特性が劣化する。従って、異常が生じていないか、光ファイバ素線を検査することが望ましい。そして、この検査は、製造ラインを走行する光ファイバ素線のライン途中において行われることが望ましい。

【0005】

なお、特許文献１に記載された装置では、光ファイバ素線の外部から光を照射し、その反射光を検出することにより欠陥を検出している。しかしながら、被覆樹脂が着色されている場合には、樹脂内の顔料による光の散乱が常に生じ、その散乱光がノイズとなって検出精度を低下させてしまう。

【0006】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、被覆樹脂に生じた異常を精度良く検知することができる光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法は、顔料または染料を含んで着色されている紫外線硬化型の樹脂をガラス線の表面に塗布する第１工程と、樹脂に紫外線を照射する第２工程と、紫外線の照射によって樹脂の内部から発する蛍光の強さを測定し、蛍光の強さの変化を検知する第３工程と、を含む。

【0008】

また、本発明の一実施形態に係る光ファイバ素線の製造装置は、顔料または染料を含んで着色されている紫外線硬化型の樹脂をガラス線の表面に塗布する樹脂塗布部と、樹脂に紫外線を照射する紫外線照射部と、紫外線の照射によって樹脂の内部から発する蛍光の強さを測定する蛍光測定部と、蛍光測定部から出力された測定結果に基づいて蛍光の強さの変化を検知する信号処理部と、を備える。

【0009】

また、本発明の一実施形態に係る光ファイバ素線の検査装置は、顔料または染料を含んで着色され、ガラス線の周囲に塗布されて紫外線を照射された紫外線硬化型の樹脂の内部から紫外線の照射によって発する蛍光の強さを測定する蛍光測定部と、蛍光測定部から出力された測定結果に基づいて蛍光の強さの変化を検知する信号処理部と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明による光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置によれば、ガラス線または被覆樹脂に生じた気泡等を精度良く検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態に係る製造装置の構成を示す。

【図2】図２（ａ）は、セカンダリ樹脂が顔料や染料を含んで着色されている場合の光ファイバ素線の構造を示す断面図である。図２（ｂ）は、セカンダリ樹脂層上に着色層が設けられる場合の光ファイバ素線の構造を示す断面図である。

【図3】図３は、図２（ａ）に示される光ファイバ素線の製造工程図を示す。

【図4】図４は、図２（ｂ）に示される光ファイバ素線の製造工程図を示す。

【図5】図５は、一実施形態の検査装置の構成を示す。

【図6】図６は、測定信号の時間変化の例を示すグラフである。

【図7】図７は、一実施形態による光ファイバ素線の製造方法を示すフローチャートである。

【図8】図８は、一変形例に係る検査装置の構成を示す斜視図である。

【図9】図９は、図８に示された検査装置のIX−IX線に沿った断面図である。

【図10】図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、３つの光電センサから出力される測定信号の時間変化を示すグラフである。図１０（ｄ）は、合成された測定信号の時間変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法は、顔料または染料を含んで着色されている紫外線硬化型の被覆樹脂をガラス線の表面に塗布する第１工程と、被覆樹脂に紫外線を照射する第２工程と、紫外線の照射によって被覆樹脂の内部から発する蛍光の強さを測定し、ガラス線の長手方向における蛍光の強さの変化を検知する第３工程とを含む。

【0013】

また、本発明の一実施形態に係る光ファイバ素線の製造装置は、顔料または染料を含んで着色されている紫外線硬化型の被覆樹脂をガラス線の表面に塗布する被覆樹脂塗布部と、被覆樹脂に紫外線を照射する紫外線照射部と、紫外線の照射によって被覆樹脂の内部から発する蛍光の強さを測定する蛍光測定部と、蛍光測定部から出力された測定結果に基づいて、ガラス線の長手方向における蛍光の強さの変化を検知する信号処理部と、を備える。

【0014】

また、本発明の一実施形態に係る光ファイバ素線の検査装置は、顔料または染料を含んで着色され、ガラス線の表面に塗布されて紫外線を照射された紫外線硬化型の被覆樹脂の内部から紫外線の照射によって発する蛍光の強さを測定する蛍光測定部と、蛍光測定部から出力された測定結果に基づいて、ガラス線の長手方向における蛍光の強さの変化を検知する信号処理部と、を備える。

【0015】

また、上記の製造方法では、第３工程において、ガラス線の走行ラインに沿った所定長さの区間にわたって蛍光の強さを測定し、所定長さは５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。

【0016】

また、上記の製造方法では、第３工程において、ガラス線に積分球の内部を通過させ、積分球の内部において蛍光を測定してもよい。同様に、上記の検査装置において、蛍光測定部は、ガラス線が内部を通過する積分球を有しており、積分球の内部において蛍光を測定してもよい。

【0017】

また、上記の製造方法では、第３工程において、ガラス線の走行ラインに沿って複数の光電センサを並置するとともに走行ラインに沿って光反射部材を配置し、光反射部材にて反射した蛍光と、被覆樹脂から直接到達する蛍光とを複数の光電センサに入射させてもよい。同様に、上記の検査装置において、蛍光測定部は、ガラス線の走行ラインに沿って並置された複数の光電センサと、走行ラインに沿って配置された光反射部材とを有し、光反射部材にて反射した蛍光と、被覆樹脂から直接到達する蛍光とを複数の光電センサにおいて受けてもよい。

【0018】

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。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。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0019】

図１は、本実施形態に係る製造装置１Ａの構成を示す。図１に示されるように、製造装置１Ａは、コア及びクラッドを含むガラス線Ｆ１１と被覆樹脂とを有する光ファイバ素線Ｆを製造するための装置であって、線引炉１１、強制冷却装置１２、第１の樹脂塗布部１４、第２の樹脂塗布部１５、ＵＶ炉１７、検査装置１９Ａ、ガイドローラ２０、キャプスタン２１、及び巻き取りボビン２２を、ガラス線Ｆ１１及び光ファイバ素線Ｆの通過経路に沿って順に備えている。

【0020】

この製造装置１Ａにおいては、ガラス線Ｆ１１の初期の走行方向が鉛直方向に設定され、検査装置１９Ａの下部のガイドローラ２０より後段では、光ファイバ素線Ｆの走行方向が水平方向や斜め方向に設定される。線引炉１１は、石英ガラスを主成分とするプリフォーム（ガラス母材）１０を線引きして、コア及びクラッドを含むガラス線Ｆ１１を形成する。線引炉１１は、線引炉１１内にセットされるプリフォーム１０を挟んで（或いは囲んで）配置されるヒータを有する。プリフォーム１０は、その端部がヒータにより加熱されて溶融し、線引きされてガラス線Ｆ１１となる。線引きされたガラス線Ｆ１１は、所定の走行ラインに沿って移動する。

【0021】

強制冷却装置１２は、線引きされたガラス線Ｆ１１を冷却する。強制冷却装置１２は、ガラス線Ｆ１１を十分に冷却するために走行ラインに沿って十分な長さを備えている。強制冷却装置１２は、ガラス線Ｆ１１を冷却するために例えば図示しない吸気口及び排気口を備え、この吸気口及び排気口から冷却用ガスを導入することによってガラス線Ｆ１１を冷却する。

【0022】

樹脂塗布部１４，１５は、ガラス線Ｆ１１の表面に紫外線硬化型の被覆樹脂を塗布する。樹脂塗布部１４，１５には、紫外線によって硬化する液状の樹脂が注入されており、樹脂塗布部１４に注入される樹脂の種類と、樹脂塗布部１５に注入される樹脂の種類とは互いに異なる。樹脂塗布部１４，１５の樹脂中をガラス線Ｆ１１が順に通過することによって、ガラス線Ｆ１１の表面に内層樹脂（プライマリ樹脂１４Ａ）と外層樹脂（セカンダリ樹脂１５Ａ）とが順に塗布される。

【0023】

ＵＶ炉１７は、ガラス線Ｆ１１の表面に塗布された被覆樹脂（プライマリ樹脂及びセカンダリ樹脂）に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部である。表面に被覆樹脂が塗布されたガラス線Ｆ１１がＵＶ炉１７を通過すると、被覆樹脂が硬化を開始する。ＵＶ炉１７は例えば紫外線ランプ若しくはＬＥＤなどの半導体発光素子を含んで構成される。ＵＶ炉１７から照射される紫外線の波長は、例えば３１０〜４０５ｎｍである。

【0024】

検査装置１９Ａは、ＵＶ炉１７から延出するガラス線Ｆ１１の表面に塗布された被覆樹脂の検査を行い、被覆樹脂に生じた気泡や空隙、剥離、樹脂瘤、或いは異物混入といった異常を検知する。後述するように、検査装置１９Ａは、ＵＶ炉１７における紫外線の照射の直後に被覆樹脂が発する蛍光の強度を検出することにより、異常の存在を検知する。検査装置１９Ａの位置は、蛍光強度が大きいＵＶ炉１７の直下が好ましい。

【0025】

ガイドローラ２０は、被覆樹脂が硬化した光ファイバ素線Ｆが所定の走行ラインに沿って移動するように光ファイバ素線Ｆを案内する。光ファイバ素線Ｆは、ガイドローラ２０により走行方向が変更されて、キャプスタン２１に引き取られ、巻き取りボビン２２へ送られる。巻き取りボビン２２は、完成した光ファイバ素線Ｆを巻き取る。

【0026】

本実施形態の光ファイバ素線Ｆでは、被覆樹脂が着色層を含む。図２（ａ）は、セカンダリ樹脂層３５Ａが顔料や染料を含んで着色されている場合の光ファイバ素線Ｆの構造を示す断面図である。この光ファイバ素線Ｆは、ガラス線Ｆ１１と、ガラス線Ｆ１１の周囲に設けられた被覆樹脂３３Ａとを備え、被覆樹脂３３Ａは、プライマリ樹脂層３４及び着色されたセカンダリ樹脂層３５Ａによって構成される。そして、光ファイバ素線Ｆは、セカンダリ樹脂層３５Ａ上の着色層を有していない。

【0027】

また、図２（ｂ）は、セカンダリ樹脂層上に着色層が設けられる場合の光ファイバ素線Ｆの構造を示す断面図である。この光ファイバ素線Ｆは、コア３１及びクラッド３２を含むガラス線Ｆ１１と、ガラス線Ｆ１１の周囲に設けられた被覆樹脂３３Ｂとを備える。被覆樹脂３３Ｂは、プライマリ樹脂層３４、セカンダリ樹脂層３５Ｂ、及び着色層３６によって構成される。

【0028】

図３は、図２（ａ）に示される光ファイバ素線Ｆの製造工程図を示す。同図に示される製造工程では、ガラス母材を線引きしてガラス線Ｆ１１を形成し（工程Ｓ１１）、プライマリ樹脂及びセカンダリ樹脂を塗布する（工程Ｓ１２）。一方、図４は、図２（ｂ）に示される光ファイバ素線Ｆの製造工程図を示す。同図に示される製造工程では、図３に示される製造工程に、インク樹脂を塗布して着色する工程Ｓ１３が追加されている。なお、インク樹脂の塗布部は、図１の樹脂塗布部１５と偏肉測定器１６との間に設けられる。図２（ａ）に示される光ファイバ素線Ｆのように、セカンダリ樹脂層を着色して着色層を省くことにより、工程Ｓ１３を省略して製造工程数を削減することができる。

【0029】

図５は、本実施形態の検査装置１９Ａの構成を示す。紫外線硬化型の被覆樹脂に紫外線を照射すると、被覆樹脂はその直後に蛍光を発する。この蛍光の波長は例えば４００〜７００ｎｍであり、一例では黄色の可視光である。この蛍光は、被覆樹脂の内部から放出される。図５に示されるように、検査装置１９Ａは、蛍光測定部２３と、信号処理部２４とを有する。蛍光測定部２３は、ＵＶ炉１７によって紫外線を照射された直後に被覆樹脂が発する蛍光の強さを測定する。

【0030】

被覆樹脂が発する蛍光は微弱であるため、蛍光測定部２３は、被覆樹脂が塗布されたガラス線Ｆ１１（すなわち光ファイバ素線Ｆ）の走行ラインに沿った所定長さＬの区間にわたって、蛍光の強さを測定する。所定長さＬは、例えば５０ｍｍ以上であり、３００ｍｍ以下である。より好ましくは、所定長さＬは例えば５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。なお、図５には、蛍光測定部２３における走行ラインが直線状である場合が例示されているが、蛍光測定部２３における走行ラインは曲がっていてもよい。

【0031】

本実施形態の蛍光測定部２３は、積分球２５及び光電センサ２６を有し、積分球２５の内部において蛍光を測定する。積分球２５は、全方向に放出される蛍光を集めるための光学系であって、光ファイバ素線Ｆの所定長さＬの区間を覆っている。光ファイバ素線Ｆは、積分球２５の上端に形成された開口部２５ａを通って積分球２５の内部に導入され、積分球２５の内部を走行したのち、積分球２５の下端に形成された開口部２５ｂを通って積分球２５の外部へ移動する。被覆樹脂が発する蛍光は、積分球２５の内壁面２５ｃにおいて反射を繰り返す。光電センサ２６の受光面２６ａは、積分球２５の内部に配置され、被覆樹脂から直接到達する蛍光Ｒ１、及び積分球２５の内壁面２５ｃにおいて反射したのちに到達する蛍光Ｒ２を受ける。光電センサ２６は、受光面２６ａに入射した蛍光Ｒ１，Ｒ２の光強度に応じた電気的な測定信号を生成する。測定信号は、蛍光強度の測定結果として、配線４１を介して信号処理部２４に提供される。なお、例えば光ファイバ素線Ｆの線速が２４００ｍ／分であり、所定長さＬが１００ｍｍである場合、光ファイバ素線Ｆの或る点が該所定長さＬの通過に要する時間は２．５ミリ秒である。光電センサ２６には、その２．５ミリ秒間にわたって当該点から出力される蛍光が入射する。

【0032】

積分球２５の内壁面２５ｃ（反射面）は例えばフロストガラスといった材料により構成される。また、光電センサ２６は例えばフォトダイオード（一例では、可視光域に感度を有するＳｉフォトダイオード）である。

【0033】

信号処理部２４は、蛍光測定部２３から提供された測定信号に基づいて、ガラス線Ｆ１１の長手方向（すなわち光ファイバ素線Ｆの長手方向）における蛍光の強さの変化を検知する。図６は、測定信号の時間変化の例を示すグラフであって、縦軸は測定信号値、横軸は時間を示す。図６において、期間Ｔ１及びＴ３では被覆樹脂に異常がなく、期間Ｔ２において被覆樹脂に異常（気泡や空隙、剥離、樹脂瘤、或いは異物混入）が存在するものとする。異常がない期間Ｔ１及びＴ３では、ＵＶ炉１７における紫外線強度の変動、及び紫外線に対する被覆樹脂の反応度合いの変動などに起因して、測定される蛍光強度に僅かな揺らぎが生じるが、急激な変化はなく測定信号は略一定で推移する。これに対し、被覆樹脂に異常が存在する期間Ｔ２では、蛍光強度が大きく変動する。異常箇所において蛍光が散乱し、被覆樹脂の外部（すなわち光電センサ）に到達する蛍光が増加するからである。

【0034】

また、気泡等の異常は、或る長さの範囲内において連続的に生じることが多い。異常が１箇所のみである場合には光ファイバの伝送特性に大きな影響は生じないが、複数箇所の異常が連続的に生じると、光ファイバの伝送特性に少なからず影響を及ぼす。例えば光ファイバ素線Ｆの線速を１６００ｍ／分とし、異常箇所が４ｍにわたって続くとすると、蛍光強度の変動が測定される時間（図６の期間Ｔ２）は２．５ミリ秒となる。その期間、蛍光強度は大きく振動する。この振動の周波数は例えばｋＨｚ〜ＭＨｚのオーダーである。このような変動が測定信号の時間変化において検知された場合に、信号処理部２４は、被覆樹脂に異常が存在すると判断する。

【0035】

図７は、本実施形態による光ファイバ素線の製造方法を示すフローチャートである。第１工程Ｓ２１では、着色層を含む紫外線硬化型の被覆樹脂をガラス線Ｆ１１の表面に塗布する。この工程は、例えば製造装置１Ａの樹脂塗布部１４，１５によって行われる。次に、第２工程Ｓ２２では、被覆樹脂に紫外線を照射する。この工程は、例えば製造装置１ＡのＵＶ炉１７によって行われる。続いて、第３工程Ｓ２３では、被覆樹脂が発する蛍光の強さを測定し、ガラス線Ｆ１１の長手方向における蛍光の強さの変化を検知する。この工程は、例えば検査装置１９Ａによって行われる。前述したように、この第３工程Ｓ２３においては、ガラス線Ｆ１１の走行ラインに沿った所定長さＬの区間にわたって蛍光の強さを測定してもよい。また、第３工程Ｓ２３においては、ガラス線Ｆ１１に積分球２５の内部を通過させ、積分球２５の内部において蛍光を測定してもよい。

【0036】

以上に説明した、本実施形態による製造方法、製造装置１Ａ、及び検査装置１９Ａによって得られる効果について説明する。本実施形態では、ガラス線Ｆ１１の表面に紫外線硬化型の樹脂を塗布し、紫外線を照射したのち、樹脂から発する蛍光の強さを測定する。前述したように、紫外線硬化型の樹脂に紫外線を照射すると、樹脂はその直後に蛍光を発する。この蛍光は樹脂内部から生じるので、外部から樹脂に光を照射する場合と比較して、光検出の際の顔料による散乱の影響（ノイズレベル）が小さい。外部から樹脂に光を照射する場合は、樹脂表層の顔料によって光が散乱されるので、照射した光のうちで気泡に届かない光の割合が多い。一方、内部から生じた光は、樹脂表層の顔料に散乱されることなく気泡に届き、気泡による散乱の変化をより検知し易い。従って、本実施形態の製造方法、製造装置１Ａ及び検査装置１９Ａによれば、例えば特許文献１に記載されたような外部から光を照射する方式と比較して、被覆樹脂に生じた異常を精度良く検知することができる。また、外部から樹脂に光を照射する必要がないので、消費電力を低減できる。

【0037】

また、外部から樹脂に光を照射する方式において、一方向のみから光を照射すると、光ファイバ素線内での屈折により光が照射されない部分が生じる。従って、被覆樹脂を全周にわたって確実に検査するためには、複数の方向から光を照射する必要がある。そのため、検査装置が大型化してしまうという問題がある。これに対し、本実施形態によれば、光源が不要であり、また積分球２５内の一方向にのみ光電センサ２６を配置すれば足りるので、検査装置の小型化が可能となる。

【0038】

また、本実施形態のように、ガラス線Ｆ１１の走行ラインに沿った所定長さＬの区間にわたって蛍光の強さを測定し、所定長さは５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。樹脂が発する蛍光は微弱であるため、蛍光の強さを或る一点のみで測定すると、蛍光強度の変化を検知することが難しい場合がある。そのような場合であっても、所定長さＬの区間にわたって蛍光の強さを測定することにより、蛍光強度の変化を精度良く検知することができる。

【0039】

また、本実施形態のように、ガラス線Ｆ１１に積分球２５の内部を通過させ、積分球２５の内部において蛍光を測定してもよい。これにより、微弱な蛍光を集めてより強い光として検出できるので、蛍光強度の変化を精度良く検知することができる。

【0040】

（変形例）
図８は、一変形例に係る検査装置１９Ｂの構成を示す斜視図である。図９は、図８に示された検査装置１９ＢのIX−IX線に沿った断面図である。この検査装置１９Ｂは、図５に示された蛍光測定部２３に代えて、蛍光測定部２７を有する。蛍光測定部２７は、ＵＶ炉１７によって紫外線を照射された直後に被覆樹脂が発する蛍光の強さを測定する。被覆樹脂が発する蛍光は微弱であるため、蛍光測定部２７は、被覆樹脂が塗布されたガラス線Ｆ１１（すなわち光ファイバ素線Ｆ）の走行ラインに沿った所定長さＬの区間にわたって、蛍光の強さを測定する。なお、所定長さＬの範囲は上記実施形態と同様である。

【0041】

蛍光測定部２７は、光反射部材２８と、複数の光電センサ２９ａを含むセンサアレイ２９とを有する。光反射部材２８は、内面２８ａが光反射性を有する湾曲板状部材であって、被覆樹脂が塗布されたガラス線Ｆ１１（すなわち光ファイバ素線Ｆ）の走行ラインに沿って配置されている。具体的には、図９に示されるように、光ファイバ素線Ｆの長手方向に垂直な光反射部材２８の断面は半楕円状であり、その楕円の一方の焦点に配置された光ファイバ素線Ｆの被覆樹脂が発する蛍光Ｒ２を、他方の焦点に配置された光電センサ２９ａに集める。なお、光反射部材２８は、光ファイバ素線Ｆの長手方向における何処の断面においても図９に示される断面形状を有する。言い換えれば、光反射部材２８は、図９に示される断面形状でもって光ファイバ素線Ｆの長手方向に延在している。光ファイバ素線Ｆの長手方向における光反射部材２８の長さは、所定長さＬと等しい。

【0042】

図８に示されるように、センサアレイ２９の複数の光電センサ２９ａは、被覆樹脂が塗布されたガラス線Ｆ１１（すなわち光ファイバ素線Ｆ）の走行ラインに沿って一列に並んでいる。各光電センサ２９ａの受光面は光ファイバ素線Ｆの方向を向いており、各光電センサ２９ａには、光反射部材２８にて反射した蛍光Ｒ２と、被覆樹脂から直接到達する蛍光Ｒ１とが入射する。各光電センサ２９ａは、受光面に入射した蛍光Ｒ１，Ｒ２の光強度に応じた電気的な測定信号を生成する。測定信号は、蛍光強度の測定結果として、配線４２を介して信号処理部２４に提供される。図８では光電センサ２９ａがアレイ状に隣接する態様を示すが、光電センサ２９ａが離散的に並べられてもよい。

【0043】

光反射部材２８の内面２８ａ（反射面）は例えば鏡により構成される。また、光電センサ２９ａは例えばフォトダイオード（一例では、可視光域に感度を有するＳｉフォトダイオード）である。

【0044】

信号処理部２４は、蛍光測定部２７から提供された測定信号に基づいて、ガラス線Ｆ１１の長手方向（すなわち光ファイバ素線Ｆの長手方向）における蛍光の強さの変化を検知する。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、一例として、３つの光電センサ２９ａから出力される測定信号の時間変化を示すグラフであって、縦軸は測定信号値、横軸は時間を示す。上記実施形態の図６と同様に、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）においても、期間Ｔ１及びＴ３では被覆樹脂に異常がなく、期間Ｔ２において被覆樹脂に異常（気泡や空隙、剥離、樹脂瘤、或いは異物混入）が存在するものとする。異常がない期間Ｔ１及びＴ３では、急激な変化はなく測定信号は略一定で推移する。これに対し、被覆樹脂に異常が存在する期間Ｔ２では、蛍光強度が大きく変動（振動）する。

【0045】

但し、３つの光電センサ２９ａは光ファイバ素線Ｆの長手方向に並んで配置されているので、蛍光強度の変動には時間差がある。すなわち、上流側に位置する光電センサ２９ａから出力される測定信号の変動タイミングに対し、下流側に位置する光電センサ２９ａから出力される測定信号の変動タイミングは、これらの光電センサ２９ａの距離と光ファイバ素線Ｆの線速とに応じた時間だけ遅延する。信号処理部２４は、この遅延時間を補正した上で、各光電センサ２９ａからの測定信号を合成する（図１０（ｄ））。そして、合成後の測定信号の時間変化において変動が検知された場合に、信号処理部２４は、被覆樹脂に異常が存在すると判断する。

【0046】

なお、上記実施形態の製造方法（図７参照）においても、第３工程Ｓ２３において、ガラス線Ｆ１１の走行ラインに沿って複数の光電センサ２９ａを並置するとともに、該走行ラインに沿って光反射部材２８を配置し、光反射部材２８にて反射した蛍光Ｒ２と、被覆樹脂から直接到達する蛍光Ｒ１とを複数の光電センサ２９ａに入射させてもよい。

【0047】

本変形例によれば、微弱な蛍光を或る程度の長さにわたって連続して検出し、合成できるので、図１０（ｄ）のように蛍光強度の変化をより大きな信号変化として精度良く検知することができる。

【0048】

本発明による光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態及び変形例を、必要な目的及び効果に応じて互いに組み合わせてもよい。また、上記実施形態及び変形例では、蛍光測定部として積分球或いは断面楕円状の光反射板を用いて蛍光を集めているが、蛍光測定部としては、これらに限らず様々な集光手段を用いることができる。また、より長時間での蛍光強度の変化を測定することにより、被覆樹脂の硬化の様子を記録することも可能になる。

【符号の説明】

【0049】

１Ａ…製造装置、１０…プリフォーム、１１…線引炉、１２…強制冷却装置、１４，１５…樹脂塗布部、１４Ａ…プライマリ樹脂、１５Ａ…セカンダリ樹脂、１７…ＵＶ炉、１９Ａ，１９Ｂ…検査装置、２０…ガイドローラ、２１…キャプスタン、２２…ボビン、２３…蛍光測定部、２４…信号処理部、２５…積分球、２５ａ，２５ｂ…開口部、２５ｃ…内壁面、２６…光電センサ、２６ａ…受光面、２７…蛍光測定部、２８…光反射部材、２８ａ…内面、２９…センサアレイ、２９ａ…光電センサ、３１…コア、３２…クラッド、３３Ａ，３３Ｂ…被覆樹脂、３４…プライマリ樹脂層、３５Ａ，３５Ｂ…セカンダリ樹脂層、３６…着色層、４１，４２…配線、Ｆ…光ファイバ素線、Ｆ１１…ガラス線、Ｒ１，Ｒ２…蛍光。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】