特開2024-129702光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024129702
(43)【公開日】2024-09-27
(54)【発明の名称】光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置
(51)【国際特許分類】
C03C 25/1065 20180101AFI20240919BHJP
C03C 25/16 20060101ALI20240919BHJP
G02B 6/44 20060101ALI20240919BHJP
【ＦＩ】
C03C25/1065
C03C25/16
G02B6/44 301B
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023039066
(22)【出願日】2023-03-13
(71)【出願人】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】100143764
【弁理士】
【氏名又は名称】森村 靖男
(72)【発明者】
【氏名】山城 健司
【テーマコード（参考）】
2H250
4G060
【Ｆターム（参考）】
2H250AB04
2H250AB05
2H250AB10
2H250BA03
2H250BA11
2H250BA21
2H250BA32
4G060AA01
4G060AA02
4G060AA03
4G060AD02
4G060AD23
4G060AD43
4G060AD52
(57)【要約】
【課題】 新たな方法によって光ファイバの被覆層の外径を測定し得る光ファイバの被覆層の外径測定方法等を提供する。
【解決手段】 光ファイバ裸線１Ｎと、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線１Ｎの外周面を被覆する被覆層２０とを有する光ファイバの被覆層の外径測定方法は、期間ｔにおいて線引きされる光ファイバ裸線１Ｎの長さをＬとし、光ファイバ裸線１Ｎの外径をＲ0とし、被覆層２０における光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層となる液状樹脂の期間ｔにおける光ファイバ裸線１Ｎに塗布される重量をＷｐｎとし、光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層の密度をρｎとする場合に、光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する。
【選択図】 図３
【解決手段】 光ファイバ裸線１Ｎと、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線１Ｎの外周面を被覆する被覆層２０とを有する光ファイバの被覆層の外径測定方法は、期間ｔにおいて線引きされる光ファイバ裸線１Ｎの長さをＬとし、光ファイバ裸線１Ｎの外径をＲ0とし、被覆層２０における光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層となる液状樹脂の期間ｔにおける光ファイバ裸線１Ｎに塗布される重量をＷｐｎとし、光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層の密度をρｎとする場合に、光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ファイバの被覆層の外径測定方法であって、
前記被覆層は、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線の外周面を被覆し、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する
ことを特徴とする光ファイバの被覆層の外径測定方法。
前記被覆層は、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線の外周面を被覆し、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する
ことを特徴とする光ファイバの被覆層の外径測定方法。
【請求項2】
前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの被覆層の外径測定方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの被覆層の外径測定方法。
【請求項3】
前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂を供給する外部の供給部から当該液状樹脂を前記光ファイバ裸線に塗布する外部の塗布部へ流出する当該液状樹脂の重量を、前記重量Ｗｐｎとみなす
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの被覆層の外径測定方法。
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの被覆層の外径測定方法。
【請求項4】
光ファイバの被覆層の外径測定装置であって、
前記被覆層は、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線の外周面を被覆し、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定部を備える
ことを特徴とする光ファイバの被覆層の外径測定装置。
前記被覆層は、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線の外周面を被覆し、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定部を備える
ことを特徴とする光ファイバの被覆層の外径測定装置。
【請求項5】
前記測定部は、前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正する
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバの被覆層の外径測定装置。
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバの被覆層の外径測定装置。
【請求項6】
前記測定部は、前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂を供給する外部の供給部から当該液状樹脂を前記光ファイバ裸線に塗布する外部の塗布部へ流出する当該液状樹脂の重量を、前記重量Ｗｐｎとみなす
ことを特徴とする請求項４または５に記載の光ファイバの被覆層の外径測定装置。
ことを特徴とする請求項４または５に記載の光ファイバの被覆層の外径測定装置。
【請求項7】
光ファイバ裸線と、一層以上の樹脂層から成り前記光ファイバ裸線の外周面を被覆する被覆層とを有する光ファイバの製造方法であって、
光ファイバ用母材から線引きされる前記光ファイバ裸線を冷却部によって冷却する冷却工程と、
前記冷却部によって冷却された前記光ファイバ裸線に、供給部から供給され、加温部によって加温された前記樹脂層となる液状樹脂を塗布し、塗布された前記液状樹脂を硬化させて前記被覆層を形成する被覆層形成工程と、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定工程と、
前記測定工程において測定された前記外径Ｒｎに基づいて、前記冷却部の冷却温度、前記供給部の前記液状樹脂の供給、及び前記加温部の加温温度の少なくとも１つを調節する調節工程と、
を備える
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
光ファイバ用母材から線引きされる前記光ファイバ裸線を冷却部によって冷却する冷却工程と、
前記冷却部によって冷却された前記光ファイバ裸線に、供給部から供給され、加温部によって加温された前記樹脂層となる液状樹脂を塗布し、塗布された前記液状樹脂を硬化させて前記被覆層を形成する被覆層形成工程と、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定工程と、
前記測定工程において測定された前記外径Ｒｎに基づいて、前記冷却部の冷却温度、前記供給部の前記液状樹脂の供給、及び前記加温部の加温温度の少なくとも１つを調節する調節工程と、
を備える
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項8】
前記測定工程において、前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正する
ことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバの製造方法。
ことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項9】
前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記供給部から当該液状樹脂を前記光ファイバ裸線に塗布する塗布部へ流出する当該液状樹脂の重量を、前記重量Ｗｐｎとみなす
ことを特徴とする請求項７または８に記載の光ファイバの製造方法。
ことを特徴とする請求項７または８に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項10】
光ファイバ裸線と、一層以上の樹脂層から成り前記光ファイバ裸線の外周面を被覆する被覆層とを有する光ファイバの製造装置であって、
光ファイバ用母材から線引きされる前記光ファイバ裸線を冷却する冷却部と、
前記冷却部によって冷却された前記光ファイバ裸線に前記樹脂層となる液状樹脂を塗布する塗布部を含み、前記被覆層を形成する被覆層形成部と、
前記被覆層形成部に前記液状樹脂を供給する供給部と、
前記液状樹脂を加温する加温部と、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定部と、
前記測定部によって測定された前記外径Ｒｎに基づいて、前記冷却部の冷却温度を調節する前記冷却部の制御、前記供給部の前記液状樹脂の供給を調節する前記供給部の制御、及び前記加温部の加温温度を調節する前記加温部の制御の少なくとも１つを行う制御部と、
を備える
ことを特徴とする光ファイバの製造装置。
光ファイバ用母材から線引きされる前記光ファイバ裸線を冷却する冷却部と、
前記冷却部によって冷却された前記光ファイバ裸線に前記樹脂層となる液状樹脂を塗布する塗布部を含み、前記被覆層を形成する被覆層形成部と、
前記被覆層形成部に前記液状樹脂を供給する供給部と、
前記液状樹脂を加温する加温部と、
期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定部と、
前記測定部によって測定された前記外径Ｒｎに基づいて、前記冷却部の冷却温度を調節する前記冷却部の制御、前記供給部の前記液状樹脂の供給を調節する前記供給部の制御、及び前記加温部の加温温度を調節する前記加温部の制御の少なくとも１つを行う制御部と、
を備える
ことを特徴とする光ファイバの製造装置。
【請求項11】
前記測定部は、前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正する
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。
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。
【請求項12】
前記測定部は、前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記供給部から前記塗布部へ流出する重量を、前記重量Ｗｐｎとみなす
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の光ファイバの製造装置。
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の光ファイバの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、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。
【背景技術】
【0002】
光ファイバ用母材から線引きされる光ファイバ裸線の外周面が樹脂から成る被覆層によって被覆される光ファイバが知られており、下記特許文献１には、このような光ファイバの製造方法が開示されている。
【0003】
下記特許文献１の光ファイバの製造方法では、光ファイバ用母材から線引きされる光ファイバ裸線の外周面に樹脂を塗布し、塗布した樹脂を硬化させて、光ファイバ裸線の外周面を被覆する被覆層を形成している。また、この製造方法では、光ファイバの外径である被覆層の外径を外径測定器によって測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－１１９９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般的に、光ファイバの被覆層の外径を測定する外径測定器は、光ファイバを挟むように配置される投光部と受光部と有し、受光部に射影される光ファイバの射影像から被覆層の外径を測定する。しかし、従来とは異なる他の方法で被覆層の外径を測定したいとの要望がある。
【0006】
そこで、本発明は、新たな方法によって光ファイバの被覆層の外径を測定し得る光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の態様１は、光ファイバの被覆層の外径測定方法であって、前記被覆層は、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線の外周面を被覆し、期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定することを特徴とするものである。
【0008】
本発明の態様２は、態様１の光ファイバの被覆層の外径測定方法において、前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正することを特徴とするものである。
【0009】
本発明の態様３は、態様１または態様２の光ファイバの被覆層の外径測定方法において、前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂を供給する外部の供給部から当該液状樹脂を前記光ファイバ裸線に塗布する外部の塗布部へ流出する当該液状樹脂の重量を、前記重量Ｗｐｎとみなすことを特徴とするものである。
【0010】
本発明の態様４は、光ファイバの被覆層の外径測定装置であって、前記被覆層は、一層以上の樹脂層から成り光ファイバ裸線の外周面を被覆し、期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定部を備えることを特徴とするものである。
【0011】
本発明の態様５は、態様４の光ファイバの被覆層の外径測定装置において、前記測定部は、前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正することを特徴とするものである。
【0012】
本発明の態様６は、態様４または態様５の光ファイバの被覆層の外径測定装置において、前記測定部は、前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂を供給する外部の供給部から当該液状樹脂を前記光ファイバ裸線に塗布する外部の塗布部へ流出する当該液状樹脂の重量を、前記重量Ｗｐｎとみなすことを特徴とするものである。
【0013】
上記の態様１及び態様４によれば、射影像を用いることなく、上記の長さＬ、重量Ｗｐｎ、及び密度ρｎによって、被覆層の外径を測定でき、新たな方法によって被覆層の外径を測定し得る。
【0014】
上記の態様２及び態様５によれば、上記の所定の係数を、例えば実験等によって設定することで、測定誤差を小さくし得る。
【0015】
上記の態様３及び態様６によれば、上記の重量Ｗｐｎを従来と異なる新たな方法によって測定し得、被覆層の外径の測定を容易にし得る。
【0016】
本発明の態様７は、光ファイバ裸線と、一層以上の樹脂層から成り前記光ファイバ裸線の外周面を被覆する被覆層とを有する光ファイバの製造方法であって、光ファイバ用母材から線引きされる前記光ファイバ裸線を冷却部によって冷却する冷却工程と、前記冷却部によって冷却された前記光ファイバ裸線に、供給部から供給され、加温部によって加温された前記樹脂層となる液状樹脂を塗布し、塗布された前記液状樹脂を硬化させて前記被覆層を形成する被覆層形成工程と、期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定工程と、前記測定工程において測定された前記外径Ｒｎに基づいて、前記冷却部の冷却温度、前記供給部の前記液状樹脂の供給、及び前記加温部の加温温度の少なくとも１つを調節する調節工程と、を備えることを特徴とするものである。
【0017】
本発明の態様８は、態様７の光ファイバの製造方法において、前記測定工程において、前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正することを特徴とするものである。
【0018】
本発明の態様９は、態様７または態様８の光ファイバの製造方法において、前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記供給部から当該液状樹脂を前記光ファイバ裸線に塗布する塗布部へ流出する当該液状樹脂の重量を、前記重量Ｗｐｎとみなすことを特徴とするものである。
【0019】
本発明の態様１０は、光ファイバ裸線と、一層以上の樹脂層から成り前記光ファイバ裸線の外周面を被覆する被覆層とを有する光ファイバの製造装置であって、光ファイバ用母材から線引きされる前記光ファイバ裸線を冷却する冷却部と、前記冷却部によって冷却された前記光ファイバ裸線に前記樹脂層となる液状樹脂を塗布する塗布部を含み、前記被覆層を形成する被覆層形成部と、前記被覆層形成部に前記液状樹脂を供給する供給部と、前記液状樹脂を加温する加温部と、期間ｔにおいて線引きされる前記光ファイバ裸線の長さをＬとし、前記光ファイバ裸線の外径をＲ0とし、前記被覆層における前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記期間ｔにおける前記光ファイバ裸線に塗布される重量をＷｐｎとし、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の密度をρｎとする場合に、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する測定部と、前記測定部によって算出された前記外径Ｒｎに基づいて、前記冷却部の冷却温度を調節する前記冷却部の制御、前記供給部の前記液状樹脂の供給を調節する前記供給部の制御、及び前記加温部の加温温度を調節する前記加温部の制御の少なくとも１つを行う制御部と、を備えることを特徴とするものである。
【0020】
本発明の態様１１は、態様１０の光ファイバの製造装置において、前記測定部は、前記式（１）によって測定した前記外径Ｒｎに所定の係数を乗じて前記外径Ｒｎを補正することを特徴とするものである。
【0021】
本発明の態様１２は、態様１０または態様１１の光ファイバの製造装置において、前記測定部は、前記期間ｔにおいて、前記光ファイバ裸線側からｎ番目の前記樹脂層となる前記液状樹脂の前記供給部から前記塗布部へ流出する重量を、前記重量Ｗｐｎとみなすことを特徴とするものである。
【0022】
上記の態様７及び態様１０によれば、上記の態様１及び態様４と同様に、射影像を用いることなく、被覆層の外径を測定でき、被覆層が複数の樹脂層から成る場合には、それぞれの樹脂層の外径を測定できる。また、例えば、上記の冷却部の冷却温度が低くなると光ファイバ裸線の温度が低くなり、当該光ファイバ裸線に塗布された液状樹脂の温度を低くし得る。このため、液状樹脂の温度が低くなると液状樹脂の粘度が高くなり、当該液状樹脂から成る樹脂層の厚さが厚くなるため、冷却部の冷却温度の調節によって樹脂層の厚さを調節し得る。また、上記の供給部の液状樹脂の供給の調節としては、例えば、供給圧力の調節が挙げられる。例えば、供給圧力を低くすることで、液状樹脂の塗布圧力を低くし得、当該液状樹脂から成る樹脂層の厚さを薄くし得る。このように、液状樹脂の供給の調節によって樹脂層の厚さを調節し得る。また、例えば、上記の加温部の加温温度が低くなると液状樹脂の温度が低くなり、当該液状樹脂の粘度が高くなる。このため、加温部の加温温度を調節することで樹脂層の厚さを調節し得る。上記の態様７及び態様１０では、測定された外径Ｒｎに基づいて、冷却部の加温温度、供給部の液状樹脂の供給、及び加温部の加温温度の少なくとも１つが調節される。このため、態様７及び態様１０によれば、樹脂層の厚さを所望の厚さにし得る。
【0023】
上記の態様８及び態様１１によれば、上記の態様２及び態様５と同様に、上記の所定の係数を、例えば実験等によって設定することで、測定誤差を小さくし得る。
【0024】
上記の態様９及び態様１２によれば、上記の態様３及び態様６と同様に、上記の重量Ｗｐｎを従来と異なる新たな方法によって測定し得、被覆層の外径の測定を容易にし得る。
【発明の効果】
【0025】
以上のように、本発明によれば、新たな方法によって光ファイバの被覆層の外径を測定し得る光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を概略的に示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る光ファイバの製造装置を概略的に示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る光ファイバの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明に係る光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、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。
【0028】
図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施形態の光ファイバ１は、光ファイバ裸線１Ｎと、光ファイバ裸線１Ｎの外周面を被覆する被覆層２０と、を主な構成として備える。本実施形態の光ファイバ裸線１Ｎは、コア１０、及び当該コア１０の外周面を囲むクラッド１１から成る。当該断面におけるコア１０及びクラッド１１の外形は円形とされ、コア１０はクラッド１１の中心に配置されている。光ファイバ裸線１Ｎの直径は、特に制限されないが、例えば、１２５μｍである。
【0029】
コア１０の屈折率はクラッド１１の屈折率よりも高くされる。本実施形態では、コア１０はゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率が高くなるドーパントが添加されたシリカガラスからなり、クラッド１１は何ら添加物の無いシリカガラスからなる。なお、コア１０が何ら添加物の無いシリカガラスからなり、クラッド１１がフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスからなっていてもよい。また、コア１０が屈折率を高くするドーパントが添加されたシリカガラスからなり、クラッド１１が屈折率を低くするドーパントが添加されたシリカガラスからなっていてもよい。また、屈折率を高くするドーパント及び屈折率を低くするドーパントは特に制限されるものではない。
【0030】
被覆層２０は、一層以上の樹脂層から成り、当該樹脂層を構成する樹脂として、例えば紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられる。図１に示す例では、被覆層２０は、光ファイバ裸線１Ｎの外周面を被覆する第１樹脂層２１と、当該第１樹脂層２１の外周面を被覆する第２樹脂層２２とから成る二層構造である。本実施形態では、第１樹脂層２１及び第２樹脂層２２は、互いに異なる紫外線硬化性樹脂から成る。第１樹脂層２１の硬度は、第２樹脂層２２の硬度より低く、このような第１樹脂層２１及び第２樹脂層２２から成る被覆層２０によって光ファイバ裸線１Ｎが保護される。なお、被覆層２０を構成する樹脂層の数は制限されるものではなく、１つであっても３つ以上であってもよい。また、それぞれの樹脂層の硬度も制限されるものではない。
【0031】
図２は、図１に示す光ファイバ１を製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面の様子を概略的に示す図である。図２に示すように、光ファイバ用母材１Ｐは、コア１０となるロッド状のコアガラス体１０Ｐと、コアガラス体１０Ｐの外周面を囲みクラッド１１となるクラッドガラス体１１Ｐとから構成される。本実施形態では、当該断面におけるコアガラス体１０Ｐ及びクラッドガラス体１１Ｐの外形は円形であり、コアガラス体１０Ｐはクラッドガラス体１１Ｐの中心に配置されている。
【0032】
図３は、本実施形態に係る光ファイバの製造装置を概略的に示す図である。図３に示すように、光ファイバの製造装置１００は、紡糸炉３０と、外径測定部３５と、冷却部４０と、被覆層形成部５０と、ターンプーリ６０と、引取部６１と、巻取部６２と、速度計６３と、供給部７０と、加温部８０と、測定部９０と、制御部ＣＯと、を主な構成として備える。
【0033】
制御部ＣＯ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）装置から成る。また、制御部ＣＯ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。以下に説明するように、光ファイバの製造装置１００の幾つかの構成が制御部ＣＯによって制御される。
【0034】
紡糸炉３０は、ヒータ３１によって光ファイバ用母材１Ｐを下端側から加熱する炉である。紡糸炉３０は、制御部ＣＯからの制御信号により、ヒータ３１の発熱量を調節して紡糸炉３０の温度を調節する。
【0035】
ヒータ３１によって加熱された光ファイバ用母材１Ｐの下端部は、溶融状態となり、その結果、当該下端部からガラス線が引き出される。この線引きされたガラス線は、紡糸炉３０の下側の開口から出ると、すぐに固化して、コアガラス体１０Ｐがコア１０となり、クラッドガラス体１１Ｐがクラッド１１となり、コア１０とクラッド１１とから構成される光ファイバ裸線１Ｎとなる。
【0036】
外径測定部３５は、紡糸炉３０の下方に配置されており、紡糸炉３０で線引きされた光ファイバ裸線１Ｎの外径を測定し、当該外径の値を示す信号を測定部９０及び制御部ＣＯに出力する。外径測定部３５として、例えば、レーザ光を出射する投光部と当該投光部から出射するレーザ光を受光する受光部とを有し、投光部と受光部とが光ファイバ裸線１Ｎを挟むように配置される構成が挙げられる。
【0037】
冷却部４０は、外径測定部３５の下方に配置され、光ファイバ裸線１Ｎを冷却する。冷却部４０の構成として、例えば、冷却用ガスを用いて光ファイバ裸線１Ｎを冷却する構成が挙げられ、冷却用ガスとして、例えば、ヘリウムと窒素との混合ガス等が挙げられる。冷却部４０は、制御部ＣＯからの制御信号により、光ファイバ裸線１Ｎを冷却する冷却温度を調節する。
【0038】
被覆層形成部５０は、冷却部４０の下方に配置され、光ファイバ裸線１Ｎに被覆層２０を形成する。本実施形態では、被覆層形成部５０は、塗布部５１と硬化部５５とを含む。塗布部５１は、第１樹脂層２１となる第１液状樹脂２１Ｌが貯留される第１ポッド５１ａと、第１ポッド５１ａの下方に配置され、第２樹脂層２２となる第２液状樹脂２２Ｌが貯留される第２ポッド５１ｂとを有する。光ファイバ裸線１Ｎが第１ポッド５１ａを通過することで、光ファイバ裸線１Ｎの外周面に第１液状樹脂２１Ｌが塗布され、第１液状樹脂２１Ｌが塗布された光ファイバ裸線１Ｎが第２ポッド５１ｂを通過することで、この光ファイバ裸線１Ｎの外周面に第２液状樹脂２２Ｌが塗布される。このように層状に塗布された第１液状樹脂２１Ｌ及び第２液状樹脂２２Ｌが硬化部５５によって硬化され、被覆層２０が形成される。こうして、光ファイバ裸線１Ｎが光ファイバ１となる。
【0039】
本実施形態では、第１ポッド５１ａの下部に第２ポッド５１ｂの上部が接続しており、第１ポッド５１ａにおける光ファイバ裸線１Ｎの出口が第２ポッド５１ｂにおける光ファイバ裸線１Ｎの入り口を兼ねる。このため、光ファイバ裸線１Ｎに塗布された第１液状樹脂２１Ｌは外部に露出されない。なお、第１ポッド５１ａと第２ポッド５１ｂとは離隔していてもよい。この場合、硬化部５５は、第１ポッド５１ａと第２ポッド５１ｂと間に配置され光ファイバ裸線１Ｎに塗布された第１液状樹脂２１Ｌを硬化する第１硬化部と、第２ポッド５１ｂの下方に配置され光ファイバ裸線１Ｎに塗布された第２液状樹脂２２Ｌを硬化する第２硬化部とから構成されもよい。
【0040】
また、本実施形態では、第１液状樹脂２１Ｌ及び第２液状樹脂２２Ｌは、紫外線硬化性樹脂であり、硬化部５５は、塗布された第１液状樹脂２１Ｌ及び第２液状樹脂２２Ｌに紫外線を照射する構成とされる。なお、被覆層２０を構成する樹脂層が熱硬化性樹脂から構成される場合、硬化部５５は塗布された樹脂層となる液状樹脂に熱を加える構成とされる。また、光ファイバ１の被覆層２０が３つ以上の樹脂層から構成される場合、塗布部５１は、それぞれの樹脂層となる液状樹脂が貯留される複数のポッドを備え、光ファイバ裸線１Ｎは、光ファイバ裸線１Ｎ側の樹脂層となる液状樹脂が貯留されるポッドから順に通過される。また、被覆層２０が１つの樹脂層から構成される場合、塗布部５１は、第１ポッド５１ａのみから構成される。
【0041】
光ファイバ１は、被覆層形成部５０の下方に配置されるターンプーリ６０によって方向が変換され、引取部６１が回転することによって引き取られる。引取部６１は制御部ＣＯからの制御信号により、光ファイバ１を引き取る速度を調節する。被覆層２０によって光ファイバ裸線１Ｎを被覆したものが光ファイバ１であるため、この速度は、光ファイバ裸線１Ｎの線引き速度でもあると理解できる。引取部６１を通過した光ファイバ１は、巻取部６２に送られ、当該巻取部６２によって巻き取られる。
【0042】
速度計６３は、引取部６１に設けられており、引取部６１の単位時間当たりの回転数に基づいて光ファイバ１を引き取る速度を測定し、当該速度の値を示す信号を測定部９０及び制御部ＣＯに出力する。速度計６３として、例えば、磁気センサを用いる構成が挙げられる。
【0043】
供給部７０は、被覆層形成部５０の塗布部５１に樹脂層となる液状樹脂を供給する。本実施形態では、供給部７０は、第１供給ユニット７０ａと第２供給ユニット７０ｂとを有する。第１供給ユニット７０ａは第１ポッド５１ａに第１液状樹脂２１Ｌを供給し、第２供給ユニット７０ｂは第２ポッド５１ｂに第２液状樹脂２２Ｌを供給する。本実施形態では、第１供給ユニット７０ａ及び第２ポッド５１ｂは、同様の構成とされる。第１供給ユニット７０ａ及び第２ポッド５１ｂのそれぞれは、ケース７１ａ，７１ｂと、ケース７１ａ，７１ｂに収容され可撓性を有するタンク７２ａ，７２ｂと、ケース７１ａ，７１ｂの内部の圧力を調節する加圧部７３ａ，７３ｂと、バッファ７４ａ，７４ｂと、配管７５ａ，７６ａ，７５ｂ，７６ｂと、重量計７７ａ，７７ｂと、を主な構成として備える。
【0044】
本実施形態のタンク７２ａ，７２ｂは樹脂製とされるが、タンク７２ａ，７２ｂを構成する材料は制限されない。タンク７２ａには、第１液状樹脂２１Ｌが貯留され、タンク７２ｂには、第２液状樹脂２２Ｌが貯留される。配管７５ａ，７５ｂの一端がタンク７２ａ，７２ａに接続し、他端がバッファ７４ａ，７４ｂに接続する。また、配管７６ａの一端がバッファ７４ａに接続し、他端が第１ポッド５１ａに接続し、配管７６ｂの一端がバッファ７４ｂに接続し、他端が第２ポッド５１ｂに接続する。
【0045】
第１供給ユニット７０ａの加圧部７３ａによってケース７１ａの内部が加圧されることでタンク７２ａが収縮し、第１液状樹脂２１Ｌがバッファ７４ａを介して第１ポッド５１ａに供給される。また、第２供給ユニット７０ｂの加圧部７３ｂによってケース７１ｂの内部が加圧されることでタンク７２ｂが収縮し、第２液状樹脂２２Ｌがバッファ７４ｂを介して第２ポッド５１ｂに供給される。本実施形態では、加圧部７３ａ，７３ｂは、ケース７１ａ，７１ｂの内部の圧力が所定の圧力となるようにする。
【0046】
また、第１供給ユニット７０ａは、第１ポッド５１ａへの第１液状樹脂２１Ｌの供給を調節し、第２供給ユニット７０ｂは、第２ポッド５１ｂへの第２液状樹脂２２Ｌの供給を調節する。本実施形態では、第１供給ユニット７０ａのバッファ７４ａが、制御部ＣＯからの制御信号により、内部の空気圧を調節することで、第１ポッド５１ａに供給する第１液状樹脂２１Ｌの供給圧力を調節する。また、第２供給ユニット７０ｂのバッファ７４ｂが、制御部ＣＯからの制御信号により、内部の空気圧を調節することで、第２ポッド５１ｂに供給する第２液状樹脂２２Ｌの供給圧力を調節する。
【0047】
重量計７７ａ，７７ｂは、ケース７１ａ，７１ｂ、タンク７２ａ，７２ｂ、及び加圧部７３ａ，７３ｂの合計の重量を測定し、測定した重量の値を示す信号を測定部９０に出力する。光ファイバ裸線１Ｎの線引きが進むにつれて、タンク７２ａに貯留される第１液状樹脂２１Ｌは第１ポッド５１ａへ流出し、タンク７２ｂに貯留される第２液状樹脂２２Ｌは第２ポッド５１ｂへ流出し、重量計７７ａ，７７ｂによって測定される重量は減少する。第１液状樹脂２１Ｌは、第１ポッド５１ａ以外に供給されず、第２液状樹脂２２Ｌは、第２ポッド５１ｂ以外に供給されない。このため、第１供給ユニット７０ａの重量計７７ａで測定される重量が期間ｔにおいて減少した重量は、当該期間ｔにおいてタンク７２ａから第１ポッド５１ａへ流出する第１液状樹脂２１Ｌの重量であり、当該期間ｔにおいて供給部７０から塗布部５１へ流出する第１液状樹脂２１Ｌの重量である。そして、当該重量を、当該期間ｔにおいて光ファイバ裸線１Ｎに塗布される第１液状樹脂２１Ｌの重量とみなすことができる。また、第２供給ユニット７０ｂの重量計７７ｂで測定される重量が期間ｔにおいて減少した重量は、当該期間ｔにおいてタンク７２ｂから第２ポッド５１ｂへ流出する第２液状樹脂２２Ｌの重量であり、当該期間ｔにおいて供給部７０から塗布部５１へ流出する第２液状樹脂２２Ｌの重量である。そして、当該重量を、当該期間ｔにおいて光ファイバ裸線１Ｎに塗布される第２液状樹脂２２Ｌの重量とみなすことができる。
【0048】
なお、光ファイバ１の被覆層２０が３つ以上の樹脂層から構成される場合、供給部７０は、それぞれの樹脂層となる液状樹脂を当該液状樹脂が貯留されるポッドに供給する複数の供給ユニットを備える構成とされる。また、被覆層２０が１つの樹脂層から構成される場合、供給部７０は、第１供給ユニット７０ａのみから構成される。
【0049】
加温部８０は、樹脂層となる液状樹脂を加温する。本実施形態では、加温部８０は、第１加温ユニット８０ａと第２加温ユニット８０ｂとを有する。第１加温ユニット８０ａは、第１供給ユニット７０ａから被覆層形成部５０の第１ポッド５１ａに供給される第１液状樹脂２１Ｌを加温し、第２加温ユニット８０ｂは、第２供給ユニット７０ｂから被覆層形成部５０の第２ポッド５１ｂに供給される第２液状樹脂２２Ｌを加温する。本実施形態では、第１加温ユニット８０ａは、第１供給ユニット７０ａにおける配管７５ａ，７６ａ及び第１ポッド５１ａを加温することで第１液状樹脂２１Ｌを加温する。第２加温ユニット８０ｂは、第２供給ユニット７０ｂにおける配管７５ｂ，７６ｂ及び第２ポッド５１ｂを加温することで第２液状樹脂２２Ｌを加温する。第１加温ユニット８０ａは、制御部ＣＯからの制御信号により、第１液状樹脂２１Ｌを加温する加温温度を調節し、第２加温ユニット８０ｂは、制御部ＣＯからの制御信号により、第２液状樹脂２２Ｌを加温する加温温度を調節する。第１加温ユニット８０ａによって加温されて第１ポッド５１ａに供給される第１液状樹脂２１Ｌの温度、及び第２加温ユニット８０ｂによって加温されて第２ポッド５１ｂに供給される第２液状樹脂２２Ｌの温度は、例えば、３５℃～６０である。第１加温ユニット８０ａ及び第２加温ユニット８０ｂとして、例えば、熱源及び熱交換機を備え、熱媒体として温水を用いる構成が挙げられる。なお、光ファイバ１の被覆層２０が３つ以上の樹脂層から構成される場合、加温部８０は、それぞれの樹脂層となる液状樹脂を加温する複数の加温ユニットを備える構成とされる。
【0050】
測定部９０は、入力される情報に基づいて所定の演算を行う。測定部９０として、例えば、制御部ＣＯと同様の構成が挙げられる。具体的には、測定部９０は、期間ｔにおいて線引きされる光ファイバ裸線１Ｎの長さをＬとし、光ファイバ裸線１Ｎの外径をＲ0とし、被覆層２０における光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層となる液状樹脂の期間ｔにおける光ファイバ裸線１Ｎに塗布される重量をＷｐｎとし、光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層の密度をρｎとする場合に、光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層の外径Ｒｎを下記式（１）によって測定する。
【0051】
本実施形態では、光ファイバ裸線１Ｎ側から１番目の樹脂層は第１樹脂層２１であり、２番目の樹脂層は第２樹脂層２２であり、第１樹脂層２１の密度ρ1及び第２樹脂層２２の密度ρ2は、実験等によって予め設定されている。また、測定部９０は、速度計６３から入力される信号に基づいて、期間ｔにおいて線引きされる光ファイバ裸線１Ｎの平均線引き速度Ｖａｖｅを算出し、当該平均線引き速度Ｖａｖｅに期間ｔを乗じて、上記の長さＬを測定する。また、測定部９０は、期間ｔにおいて光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層となる液状樹脂の供給部７０から塗布部５１へ流出する重量を上記の重量Ｗｐｎとみなす。そして、測定部９０は、重量計７７ａから入力される信号に基づいて、期間ｔにおいて供給部７０から塗布部５１へ流出する第１液状樹脂２１Ｌの重量を測定し、測定した重量を第１液状樹脂２１Ｌの期間ｔにおける光ファイバ裸線１Ｎに塗布される重量Ｗｐ1とする。また、測定部９０は、重量計７７ｂから入力される信号に基づいて、期間ｔにおいて供給部７０から塗布部５１へ流出する第２液状樹脂２２Ｌの重量を測定し、測定した重量を第２液状樹脂２２Ｌの期間ｔにおける光ファイバ裸線１Ｎに塗布される重量Ｗｐ2とする。測定部９０は、このようにして測定した長さＬ及び重量Ｗｐ1と、予め設定される密度ρ1及び密度ρ2に基づいて、上記式（１）により、第１樹脂層２１の外径Ｒ1及び第２樹脂層２２の外径Ｒ2を測定し、外径Ｒ1及び外径Ｒ2の値を示す信号を制御部ＣＯに出力する。なお、期間ｔは制限されるものではなく、例えば１秒～１０秒とされる。
【0052】
このように光ファイバの製造装置１００では、測定部９０が、外径測定部３５、速度計６３、及び重量計７７ａ，７７ｂから入力される信号に基づいて、上記の外径Ｒｎを上記式（１）によって測定する。このため、光ファイバの製造装置１００は、光ファイバの被覆層の外径測定装置を含み、当該外径測定装置は、外径測定部３５、速度計６３、重量計７７ａ，７７ｂ、及び測定部９０を含む。また、塗布部５１及び供給部７０は、外径測定装置の外部の装置である。また、外径測定装置と引取部６１とで速度計６３を共有し、外径測定装置と供給部７０とで重量計７７ａ，７７ｂを共有している。
【0053】
次に、光ファイバの製造装置１００を用いて光ファイバ１を製造する方法について説明する。
【0054】
図４は、本実施形態に係る光ファイバ１の製造方法の工程を示すフローチャートである。図４に示すように、この製造方法は、線引工程Ｐ１と、冷却工程Ｐ２と、被覆層形成工程Ｐ３と、測定工程Ｐ４と、調節工程Ｐ５とを含んでいる。
【0055】
＜線引工程Ｐ１＞
まず、本工程を行う準備段階として、図２に示される光ファイバ用母材１Ｐを購入等によって準備し、光ファイバの製造装置１００の紡糸炉３０内に設置する。制御部ＣＯは、ヒータ３１を制御して当該ヒータ３１に光ファイバ用母材１Ｐの下端部を加熱させる。光ファイバ用母材１Ｐの下端部は、溶融状態となり、その結果、当該下端部から光ファイバ裸線１Ｎが引き出される。本実施形態では、制御部ＣＯは、光ファイバ裸線１Ｎの外径が目標値となるように、外径測定部３５で測定される光ファイバ裸線１Ｎの外径の値に基づいて、ヒータ３１及び引取部６１を制御し、紡糸炉３０の温度及び光ファイバ裸線１Ｎの線引き速度を調節する。
まず、本工程を行う準備段階として、図２に示される光ファイバ用母材１Ｐを購入等によって準備し、光ファイバの製造装置１００の紡糸炉３０内に設置する。制御部ＣＯは、ヒータ３１を制御して当該ヒータ３１に光ファイバ用母材１Ｐの下端部を加熱させる。光ファイバ用母材１Ｐの下端部は、溶融状態となり、その結果、当該下端部から光ファイバ裸線１Ｎが引き出される。本実施形態では、制御部ＣＯは、光ファイバ裸線１Ｎの外径が目標値となるように、外径測定部３５で測定される光ファイバ裸線１Ｎの外径の値に基づいて、ヒータ３１及び引取部６１を制御し、紡糸炉３０の温度及び光ファイバ裸線１Ｎの線引き速度を調節する。
【0056】
＜冷却工程Ｐ２＞
本工程は、光ファイバ裸線１Ｎを冷却する工程である。光ファイバ裸線１Ｎは冷却部４０を通過することで冷却される。冷却部４０に入る際、光ファイバ裸線１Ｎの温度は、例えば７００℃～９００℃程度であるが、冷却部４０を出る際には、光ファイバ裸線１Ｎの温度は、例えば５０℃～８０℃となる。
本工程は、光ファイバ裸線１Ｎを冷却する工程である。光ファイバ裸線１Ｎは冷却部４０を通過することで冷却される。冷却部４０に入る際、光ファイバ裸線１Ｎの温度は、例えば７００℃～９００℃程度であるが、冷却部４０を出る際には、光ファイバ裸線１Ｎの温度は、例えば５０℃～８０℃となる。
【0057】
＜被覆層形成工程Ｐ３＞
本工程は、冷却部４０によって冷却された光ファイバ裸線１Ｎに、供給部７０から供給され、加温部８０によって加温された樹脂層となる液状樹脂を塗布し、塗布された液状樹脂を硬化させて被覆層２０を形成する工程である。本実施形態では、光ファイバ裸線１Ｎを塗布部５１の第１ポッド５１ａを通過させることで、光ファイバ裸線１Ｎの外周面に第１液状樹脂２１Ｌを塗布し、第１液状樹脂２１Ｌが塗布された光ファイバ裸線１Ｎを第２ポッド５１ｂを通過させることで、この光ファイバ裸線１Ｎの外周面に第２液状樹脂２２Ｌを塗布する。このように層状に塗布された第１液状樹脂２１Ｌ及び第２液状樹脂２２Ｌを硬化部５５によって硬化することで、被覆層２０が形成される。
本工程は、冷却部４０によって冷却された光ファイバ裸線１Ｎに、供給部７０から供給され、加温部８０によって加温された樹脂層となる液状樹脂を塗布し、塗布された液状樹脂を硬化させて被覆層２０を形成する工程である。本実施形態では、光ファイバ裸線１Ｎを塗布部５１の第１ポッド５１ａを通過させることで、光ファイバ裸線１Ｎの外周面に第１液状樹脂２１Ｌを塗布し、第１液状樹脂２１Ｌが塗布された光ファイバ裸線１Ｎを第２ポッド５１ｂを通過させることで、この光ファイバ裸線１Ｎの外周面に第２液状樹脂２２Ｌを塗布する。このように層状に塗布された第１液状樹脂２１Ｌ及び第２液状樹脂２２Ｌを硬化部５５によって硬化することで、被覆層２０が形成される。
【0058】
＜測定工程Ｐ４＞
本工程は、上記式（１）によって光ファイバの被覆層２０を構成する樹脂層の外径Ｒｎを測定する工程である。本実施形態では、測定部９０が外径Ｒｎを測定すると共に、当該測定した外径Ｒｎの値を示す信号を制御部ＣＯに出力する。つまり、本工程では、このような光ファイバの被覆層の外径測定方法によって、被覆層２０を構成する樹脂層の外径Ｒｎを測定し、当該外径Ｒｎが測定される。
本工程は、上記式（１）によって光ファイバの被覆層２０を構成する樹脂層の外径Ｒｎを測定する工程である。本実施形態では、測定部９０が外径Ｒｎを測定すると共に、当該測定した外径Ｒｎの値を示す信号を制御部ＣＯに出力する。つまり、本工程では、このような光ファイバの被覆層の外径測定方法によって、被覆層２０を構成する樹脂層の外径Ｒｎを測定し、当該外径Ｒｎが測定される。
【0059】
＜調節工程Ｐ５＞
本工程は、測定工程Ｐ４において測定された外径Ｒｎに基づいて、冷却部４０の冷却温度、供給部７０の液状樹脂の圧力、及び加温部８０の加温温度の少なくとも１つを調節する工程である。具体的には、本工程において、制御部ＣＯは、測定部９０によって測定された外径Ｒｎに基づいて、冷却部４０の冷却温度を調節する冷却部４０の制御、供給部７０の液状樹脂の圧力を調節する供給部７０の制御、及び加温部８０の加温温度を調節する加温部８０の制御の少なくとも１つを行う。本実施形態では、供給部７０の制御は、第１供給ユニット７０ａにおけるバッファ７４ａの空気圧を調節する当該バッファ７４ａの制御、及び第２供給ユニット７０ｂにおけるバッファ７４ｂの空気圧を調節する当該バッファ７４ｂの制御である。また、加温部８０の制御は、第１加温ユニット８０ａの加温温度を調節する当該第１加温ユニット８０ａの制御、及び、第２加温ユニット８０ｂの加温温度を調節する当該第２加温ユニット８０ｂの制御である。
本工程は、測定工程Ｐ４において測定された外径Ｒｎに基づいて、冷却部４０の冷却温度、供給部７０の液状樹脂の圧力、及び加温部８０の加温温度の少なくとも１つを調節する工程である。具体的には、本工程において、制御部ＣＯは、測定部９０によって測定された外径Ｒｎに基づいて、冷却部４０の冷却温度を調節する冷却部４０の制御、供給部７０の液状樹脂の圧力を調節する供給部７０の制御、及び加温部８０の加温温度を調節する加温部８０の制御の少なくとも１つを行う。本実施形態では、供給部７０の制御は、第１供給ユニット７０ａにおけるバッファ７４ａの空気圧を調節する当該バッファ７４ａの制御、及び第２供給ユニット７０ｂにおけるバッファ７４ｂの空気圧を調節する当該バッファ７４ｂの制御である。また、加温部８０の制御は、第１加温ユニット８０ａの加温温度を調節する当該第１加温ユニット８０ａの制御、及び、第２加温ユニット８０ｂの加温温度を調節する当該第２加温ユニット８０ｂの制御である。
【0060】
以上説明したように、本実施形態の光ファイバの製造方法では、線引工程Ｐ１、冷却工程Ｐ２、被覆層形成工程Ｐ３、測定工程Ｐ４、及び調節工程Ｐ５を経て、図１に示す光ファイバ１が製造される。
【0061】
本実施形態の光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置１００では、上記式（１）よって被覆層２０における光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層の外径Ｒｎを上記式（１）によって測定する。このため、本実施形態の光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置１００によれば、射影像を用いることなく、上記の長さＬ、重量Ｗｐｎ、及び密度ρｎによって、被覆層２０の外径を測定でき、被覆層２０が複数の樹脂層から成る場合には、射影像を用いることなくそれぞれの樹脂層の外径を測定できる。
【0062】
本実施形態の光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置１００では、期間ｔにおいて光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層となる液状樹脂の供給部７０から塗布部５１へ流出する重量を、重量Ｗｐｎとみなす。このため、本実施形態の光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置１００によれば、重量Ｗｐｎを従来と異なる新たな方法によって測定し得、被覆層の外径の測定を容易にし得る。
【0063】
本実施形態の光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置１００では、測定された外径Ｒｎに基づいて、冷却部４０の冷却温度、供給部７０の液状樹脂の供給圧力、及び加温部８０の加温温度の少なくとも１つを調節する。例えば、冷却部４０の冷却温度が低くなると光ファイバ裸線１Ｎの温度が低くなり、当該光ファイバ裸線１Ｎに塗布された液状樹脂の温度を低くし得る。このため、液状樹脂の温度が低くなると液状樹脂の粘度が高くなり、当該液状樹脂から成る樹脂層の厚さが厚くなるため、冷却部４０の冷却温度の調節によって樹脂層の厚さを調節し得る。また、例えば、供給部７０の液状樹脂の供給圧力を低くすることで、液状樹脂の塗布圧力を低くし得、当該液状樹脂から成る樹脂層の厚さを薄くし得る。このため、液状樹脂の供給圧力の調節によって樹脂層の厚さを調節し得る。また、例えば、加温部８０の加温温度が低くなると液状樹脂の温度が低くなり、当該液状樹脂の粘度が高くなる。このため、加温部８０の加温温度を調節することで樹脂層の厚さを調節し得る。このため、本実施形態の光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置１００によれば、樹脂層の厚さを所望の厚さにし得る。なお、冷却部４０の冷却温度、供給部７０の液状樹脂の供給圧力、及び加温部８０の加温温度のうち、冷却部４０の冷却温度が最も樹脂層の厚さに影響を与えやすい傾向にある。このため、少なくとも冷却部４０の冷却温度を調節することが好ましい。
【0064】
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。
【0065】
例えば、上記実施形態では、コア１０とクラッド１１とを有する光ファイバ裸線１Ｎを例に説明したが、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は制限されるものではない。例えば、コア１０の数は複数であってもよく、光ファイバ裸線１Ｎはマーカーを有していてもよい。
【0066】
また、上記実施形態では、光ファイバ裸線１Ｎを保護する被覆層２０を例に説明したが、光ファイバ用母材１Ｐの外周面を被覆する被覆層２０は制限されるものではない。例えば、被覆層２０が複数の樹脂層から成る場合、被覆層２０のうち最も光ファイバ裸線１Ｎ側に位置する樹脂層は、屈折率がクラッド１１の屈折率よりも低い外側クラッドとされてもよい。
【0067】
また、上記実施形態では、外径Ｒｎを上記式（１）によって測定する測定部９０を例に説明した。しかし、測定部９０は、上記式（１）によって測定した外径Ｒｎに所定の係数を乗じて外径Ｒｎを補正してもよい。所定の係数は、例えば実験等によって設定できる。所定の係数としては、例えば、光ファイバ１と同様の光ファイバを事前に製造し、当該光ファイバにおける外径Ｒｎをマイクロメータ等で実測した値の平均値をＲｎｒＡＶＥとし、当該光ファイバにおける外径Ｒｎを上記式（１）によって測定した値の平均値をＲｎＡＶＥとする場合におけるＲｎｒＡＶＥ／ＲｎＡＶＥが挙げられる。上記のように所定の係数を用いて外径Ｒｎを補正する構成によれば、測定誤差を小さくし得、樹脂層の厚さを所望の厚さにし易くし得る。なお、樹脂層が複数の場合、所定の係数はそれぞれの樹脂層に対して設けられてもよく、同じであってもよい。
【0068】
また、上記実施形態では、バッファ７４ａ，７４ｂの空気圧を調節することで液状樹脂の供給圧力を調節する供給部７０を例に説明した。しかし、供給部７０は、液状樹脂の供給を調節することができればよい。また、例えば、加圧部７３ａ，７３ｂによるケース７１ａ，７１ｂの内部の加圧を調節することで液状樹脂の供給圧力を調節してもよい。また、供給部７０の第１及び第２供給ユニット７０ａ，７０ｂは、加圧部７３ａ，７３ｂに替わって、液状樹脂を被覆層形成部５０の塗布部５１に圧送するポンプ等を備える構成とされもよい。また、第１及び第２供給ユニット７０ａ，７０ｂは、個別に液状樹脂の供給を調節できない構成であってもよい。
【0069】
また、上記実施形態では、重量計７７ａ，７７ｂで測定される重量に基づいて、期間ｔにおいて光ファイバ裸線１Ｎ側からｎ番目の樹脂層となる液状樹脂を貯留するタンクから当該液状樹脂を塗布するポッドへ流出する当該液状樹脂の重量を測定し、測定した重量を上記の重量Ｗｐｎとする測定部９０を例に説明した。しかし、重量Ｗｐｎの算出方法は制限されるものではない。例えば、第１及び第２供給ユニット７０ａ，７０ｂが配管７６ａ，７６ｂを流れる液状樹脂の流量を測定する流量計を備え、実験等によって液状樹脂の密度を予め設定している場合、当該流量計で測定される流量と液状樹脂の密度に基づいて供給部７０から塗布部５１へ流出する当該液状樹脂の重量を測定し、測定した重量を上記の重量Ｗｐｎとしてもよい。
【0070】
また、上記実施形態では、光ファイバ裸線１Ｎの線引き速度に基づいて期間ｔにおいて線引きされる光ファイバ裸線１Ｎの平均線引き速度Ｖａｖｅを測定し、当該平均線引き速度Ｖａｖｅに期間ｔを乗じて、期間ｔにおいて線引きされる光ファイバ裸線１Ｎの長さＬを測定する測定部９０を例に説明した。しかし、長さＬの測定方法は制限されるものではない。例えば、光ファイバの製造装置が長さＬを測定する測定器を備える場合、測定部９０当該測定器で測定される長さＬを用いてもよい。
【0071】
また、加温部８０は、樹脂層となる液状樹脂を加温できればよく、その構成は制限されるものではない。例えば、第１加温ユニット８０ａは第１ポッド５１ａを加温しなくてもよく、第２加温ユニット８０ｂは第２ポッド５１ｂを加温しなくてもよい。また、第１加温ユニット８０ａ及び第２加温ユニット８０ｂは、個別に加温温度を調節できない構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明によれば、新たな方法によって光ファイバの被覆層の外径を測定し得る光ファイバの被覆層の外径測定方法、光ファイバの被覆層の外径測定装置、光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造装置が提供され、光ファイバに関連する種々の分野において利用可能である。
【符号の説明】
【0073】
１・・・光ファイバ
１Ｎ・・・光ファイバ裸線
２０・・・被覆層
２１・・・第１樹脂層
２２・・・第２樹脂層
４０・・・冷却部
５０・・・被覆層形成部
５１・・・塗布部
５５・・・硬化部
７０・・・供給部
８０・・・加温部
９０・・・測定部
１００・・・光ファイバの製造装置
ＣＯ・・・制御部
Ｐ１・・・線引工程
Ｐ２・・・冷却工程
Ｐ３・・・被覆層形成工程
Ｐ４・・・測定工程
Ｐ５・・・調節工程
１Ｎ・・・光ファイバ裸線
２０・・・被覆層
２１・・・第１樹脂層
２２・・・第２樹脂層
４０・・・冷却部
５０・・・被覆層形成部
５１・・・塗布部
５５・・・硬化部
７０・・・供給部
８０・・・加温部
９０・・・測定部
１００・・・光ファイバの製造装置
ＣＯ・・・制御部
Ｐ１・・・線引工程
Ｐ２・・・冷却工程
Ｐ３・・・被覆層形成工程
Ｐ４・・・測定工程
Ｐ５・・・調節工程
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】