特許 7567698 光ファイバの製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】光ファイバの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03C 25/12 20060101AFI20241008BHJP

   C03B 37/12 20060101ALI20241008BHJP

   C03C 25/1065 20180101ALI20241008BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20241008BHJP

   G02B 6/44 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

C03C25/12

C03B37/12 A

C03C25/1065

G02B6/02 356A

G02B6/44 301B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021116168

(22)【出願日】2021-07-14

(65)【公開番号】P2023012631

(43)【公開日】2023-01-26

【審査請求日】2024-01-22

(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】100145872

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100187643

【弁理士】

【氏名又は名称】白鳥 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】野村 卓弘

(72)【発明者】

【氏名】相馬 一之

【審査官】三村 潤一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２０６１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０９４６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－０３２７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９６９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１５４６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００６７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－０１３２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０１１１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３６１７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０９５６８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｃ ２５／００ － ２５／７０

Ｃ０３Ｂ ３７／００ － ３７／１６

Ｇ０２Ｂ ６／００ － ６／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラスファイバを形成する工程と、
前記ガラスファイバの外周を覆うように樹脂被覆層を形成する工程と、
所定の硬化装置を用い、前記樹脂被覆層を硬化させる工程と、
前記樹脂被覆層を硬化させた光ファイバを複数のガイドローラおよびキャプスタンにより搬送する工程と、
前記光ファイバをボビンにより巻き取る工程と、
を有し、
前記樹脂被覆層を形成する工程では、
前記樹脂被覆層として第１樹脂被覆層および第２樹脂被覆層を前記ガラスファイバの中心軸側から外周側に向けてこの順で形成し、
前記樹脂被覆層を形成する工程から前記光ファイバを巻き取る工程までの間では、
雰囲気中における前記第２樹脂被覆層の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの密度を、１０６０個／ｍ^３以下とする
光ファイバの製造方法。

【請求項2】

前記樹脂被覆層を形成する工程では、
前記第２樹脂被覆層のヤング率を９００ＭＰａ以上とする
請求項１に記載の光ファイバの製造方法。

【請求項3】

前記光ファイバを搬送する工程から前記光ファイバを巻き取る工程までの工程では、
前記ボビンへの巻取後における前記光ファイバ全体の静電気量の絶対値が６ｋＶ以下となるように、前記複数のガイドローラ、前記キャプスタンおよび前記ボビンのうち少なくともいずれかを除電する
請求項１又は請求項２に記載の光ファイバの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光ファイバの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラスファイバの外周を樹脂被覆層によって覆った光ファイバが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－６７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の目的は、光ファイバの断線を抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様によれば、
ガラスファイバを形成する工程と、
前記ガラスファイバの外周を覆うように樹脂被覆層を形成する工程と、
所定の硬化装置を用い、前記樹脂被覆層を硬化させる工程と、
前記樹脂被覆層を硬化させた光ファイバを複数のガイドローラおよびキャプスタンにより搬送する工程と、
前記光ファイバをボビンにより巻き取る工程と、
を有し、
前記樹脂被覆層を形成する工程では、
前記樹脂被覆層として第１樹脂被覆層および第２樹脂被覆層を前記ガラスファイバの中心軸側から外周側に向けてこの順で形成し、
前記樹脂被覆層を形成する工程から前記光ファイバを巻き取る工程までの間では、
雰囲気中における前記第２樹脂被覆層の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの密度を、１０６０個／ｍ^３以下とする
光ファイバの製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、光ファイバの断線を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る光ファイバを示す概略断面図である。

【図2】図２は、本開示の一実施形態に係る光ファイバ製造装置を示す概略構成図である。

【図3】図３は、第２樹脂被覆層の厚さに対する断線頻度を示す図である。

【図4】図４は、対象パーティクル密度に対しる断線頻度を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［本開示の実施形態の説明］
＜発明者等の得た知見＞
まず、発明者等の得た知見について説明する。

【0009】

近年では、光ケーブルとして、複数の光ファイバを高密度に実装するために、光ファイバの外周径を細くすることが求められている。具体的には、近年における光ファイバの外周径は、２００μｍ以下のものがある。

【0010】

このような細径を有する光ファイバの製造工程では、従来の外周径を有する光ファイバよりも、光ファイバが断線し易くなっていた。製造工程中に光ファイバの断線が生じると、光ファイバの製造効率が低下してしまう。そのため、今までにない製法上の工夫が求められていた。

【0011】

上述の課題に対し、製造工程での雰囲気中に存在するパーティクルに着目し、検討を行った。

【0012】

製造工程で雰囲気中に存在するパーティクルが光ファイバに付着すると、光ファイバを搬送するガイドローラまたはキャプスタンなどと、当該光ファイバとの間に、パーティクルが介在する。このとき、光ファイバは所定の張力で搬送されるため、光ファイバに付着したパーティクルが局所的に樹脂被覆層に押し付けられる。このため、ガラスファイバに対して局所的な応力が加わる可能性がある。このような場合、ガラスファイバにクラックなどの損傷が生じうる。その結果、ガラスファイバの損傷を起因として、光ファイバが断線するおそれがある。

【0013】

発明者等は、当該パーティクルに関して鋭意検討を行った結果、雰囲気中の特定のパーティクルと、第２樹脂被覆層の厚さとの関係が、光ファイバの断線頻度に影響することを見出した。

【0014】

本開示は、本開示者等が見出した上記知見に基づくものである。

【0015】

［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示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。

【0016】

＜本開示の一実施形態＞
（１）光ファイバ
本開示の一実施形態に係る光ファイバ１０について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る光ファイバを示す概略断面図である。

【0017】

なお、以下において、ガラスファイバ１００の「軸方向」とは、ガラスファイバ１００の中心軸に沿った方向のことをいい、ガラスファイバ１００の長手方向と言い換えることができる。また、ガラスファイバ１００の「径方向」とは、ガラスファイバ１００の軸方向に垂直な方向のことをいい、場合によってはガラスファイバ１００の短手方向と言い換えることができる。また、ガラスファイバ１００の「周方向」とは、ガラスファイバ１００の外周に沿った方向（図１では円周方向となる）のことをいう。光ファイバ１０についても、ガラスファイバ１００と同様の用語を用いることができる。

【0018】

図１に示すように、本実施形態の光ファイバ１０は、例えば、ガラスファイバ１００の外周を樹脂被覆層２００により覆った線状体として構成されている。すなわち、光ファイバ１０は、例えば、ガラスファイバ１００と、樹脂被覆層２００と、をガラスファイバ１００の中心軸側から外周側に向けてこの順で有している。

【0019】

なお、ここでいう「光ファイバ１０」との用語は、着色する前の光ファイバ素線と、着色した後の光ファイバ心線とを含むものである。以下、例えば、光ファイバ１０を光ファイバ素線として説明する。

【0020】

［ガラスファイバ］
ガラスファイバ１００は、例えば、光ファイバ１０に導入された光を該光ファイバ１０の軸方向に沿って伝送する光伝送体として構成されている。なお、ガラスファイバ１００は、例えば、「光ファイバ裸線」とも呼ばれる。ガラスファイバ１００は、例えば、シリカ（ＳｉＯ_２）ガラスを基材（主成分）とし、コア１２０と、クラッド１４０と、を有している。

【0021】

［樹脂被覆層］
樹脂被覆層２００は、例えば、ガラスファイバ１００の外周を覆うように設けられ、ガラスファイバ１００を保護するよう構成されている。

【0022】

本実施形態では、樹脂被覆層２００は、例えば、第１樹脂被覆層（プライマリ樹脂被覆層）２２０と、第２樹脂被覆層（セカンダリ樹脂被覆層）２４０と、を有している。

【0023】

第１樹脂被覆層２２０は、例えば、ガラスファイバ１００のクラッド１４０の外周を覆うように設けられ、クラッド１４０の外周に接している。第２樹脂被覆層２４０は、例えば、第１樹脂被覆層２２０の外周を覆うように設けられ、第１樹脂被覆層２２０の外周に接している。

【0024】

第１樹脂被覆層２２０および第２樹脂被覆層２４０は、例えば、紫外線硬化型の樹脂組成物を紫外線照射により硬化させた硬化物として構成されている。紫外線硬化型の樹脂組成物におけるベース樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。

【0025】

本実施形態では、第２樹脂被覆層２４０のヤング率は、例えば、９００ＭＰａ以上であることが好ましい。第２樹脂被覆層２４０のヤング率が９００ＭＰａ未満であると、製造工程で雰囲気中に存在するパーティクルが光ファイバ１０に付着したときに、後述の搬送部５５０のガイドローラ５５２などとの接触によって、該パーティクルが局所的に第２樹脂被覆層２４０内に押し込まれ易くなる。このため、ガラスファイバ１００に対して過剰な応力が加わる可能性がある。その結果、光ファイバ１０の断線し易くなるおそれがある。これに対し、本実施形態では、第２樹脂被覆層２４０のヤング率を９００ＭＰａ以上とすることで、すなわち、第２樹脂被覆層２４０を硬くすることで、製造工程で雰囲気中に存在するパーティクルが光ファイバ１０に付着したとしても、第２樹脂被覆層２４０内へのパーティクルの局所的な押し込みを抑制することができる。これにより、ガラスファイバ１００に対する過剰な応力の印加を抑制することができる。その結果、光ファイバ１０の断線を安定的に抑制することができる。

【0026】

なお、第２樹脂被覆層２４０のヤング率の上限値は、特に限定されるものではない。例えば、１４００ＭＰａ以下であることが好ましい。

【0027】

なお、第１樹脂被覆層２２０のヤング率は、例えば、０．１５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下であることが好ましい。

【0028】

本実施形態では、光ファイバ１０は、例えば、細径に構成されている。具体的には、上述の樹脂被覆層２００の外周径（すなわち、第２樹脂被覆層２４０の外周径）は、例えば、１９０μｍ以下である。これにより、光ケーブルとして、複数の光ファイバ１０を高密度に実装することができる。

【0029】

樹脂被覆層２００の外周径は、例えば、１６０μｍ以上であることが好ましい。

【0030】

上述の第１樹脂被覆層２２０の外周径と、第２樹脂被覆層２４０の外周径との関係から、第２樹脂被覆層２４０の厚さは、例えば、１０μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。

【0031】

（２）光ファイバ製造装置
次に、図２を参照し、本実施形態に係る光ファイバ製造装置５０について説明する。図２は、本実施形態に係る光ファイバ製造装置を示す概略構成図である。

【0032】

図２に示すように、本実施形態の光ファイバ製造装置５０は、例えば、線引炉５１０と、ファイバ位置測定部５２２と、冷却装置５２３と、外径測定部５２４と、樹脂被覆装置５３０と、硬化装置５４０と、搬送部５５０と、ボビン５６０と、制御部５９０と、クリーンブース６２０と、空調システム６４０と、を備えている。なお、制御部５９０、クリーンブース６２０および空調システム６４０以外の装置部材は、この順で設けられている。

【0033】

以下、光ファイバ製造装置５０の各装置部材において、把持機構５１２に近い側を「上流」といい、ボビン５６０に近い側を「下流」という。

【0034】

線引炉５１０は、ガラスファイバ１００を形成するよう構成されている。

【0035】

炉心管５１４内を加熱し、軟化したガラスを引き延ばすことで、細径を有するガラスファイバ１００が形成される。

【0036】

ファイバ位置測定部５２２は、ガラスファイバ１００の水平方向の位置を測定するよう構成されている。

【0037】

冷却装置５２３は、線引炉５１０で形成されたガラスファイバ１００を冷却するよう構成されている。

【0038】

外径測定部５２４は、樹脂被覆前のガラスファイバ１００の外周径を測定するよう構成されている。

【0039】

樹脂被覆装置５３０は、ガラスファイバ１００の外周を覆うように樹脂被覆層２００を形成するよう構成されている。樹脂被覆層２００は、ガラスファイバ１００を挿通させつつ、ガラスファイバ１００の外周に紫外線硬化型の樹脂組成物を塗布するダイスを有している。

【0040】

本実施形態では、樹脂被覆装置５３０は、第１樹脂被覆層２２０と、第２樹脂被覆層２４０とを、ガラスファイバ１００の中心軸側から外周側に向けてこの順で形成する２つのダイスを有している。

【0041】

硬化装置５４０は、樹脂被覆層２００に対して紫外線を照射し、樹脂被覆層２００を硬化させるよう構成されている。

【0042】

搬送部５５０は、樹脂被覆層２００を硬化させた光ファイバ１０を搬送するよう構成されている。具体的には、搬送部５５０は、例えば、複数のガイドローラ５５２、５５６と、キャプスタン５５４と、を有している。複数のガイドローラ５５２のうちの１つである直下ローラ５５２ａは、例えば、硬化装置５４０の直下に位置している。キャプスタン５５４は、例えば、直下ローラ５５２ａよりも下流側に設けられ、ベルトとローラとの間に光ファイバ１０を把持しながら、所定の張力で光ファイバ１０を搬送（牽引）するよう構成されている。複数のガイドローラ５５２のうちのスクリーニングローラ５５２ｃ、５５２ｄおよび５５２ｅは、キャプスタン５５４よりも下流側に設けられ、キャプスタン５５４とともに光ファイバ１０に対してスクリーニング張力を印加するよう構成されている。ガイドローラ５５６は、スクリーニングローラ５５２ｅよりも下流側に設けられ、光ファイバ１０の張力の変動に応じて上下動することにより、光ファイバ１０の張力を調整するよう構成されている。

【0043】

ボビン５６０は、例えば、ガイドローラ５５６よりも下流側に設けられ、光ファイバ１０を巻き取るよう構成されている。

【0044】

制御部５９０は、例えば、光ファイバ製造装置５０の各部に接続され、これらを制御するよう構成されている。制御部５９０は、例えば、コンピュータとして構成されている。

【0045】

ここで、本実施形態では、樹脂被覆装置５３０からボビン５６０までの環境は、後述の雰囲気中の対象パーティクル密度の要件を満たすように維持されている。

【0046】

具体的には、光ファイバ製造装置５０は、例えば、クリーンブース６２０および空調システム６４０を有している。

【0047】

クリーンブース６２０は、例えば、樹脂被覆装置５３０からボビン５６０までの領域を囲むように設けられている。クリーンブース６２０は、例えば、樹脂被覆装置５３０からボビン５６０までの領域と、それら以外の領域と、を区画する樹脂板または樹脂フィルムなどを有している。

【0048】

空調システム６４０は、例えば、クリーンブース６２０内の空気を吸引し、フィルタを通してパーティクルを除去し、清浄化された空気をクリーンブース６２０に供給するよう構成されている。空調システム６４０におけるフィルタとしては、例えば、ＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）、またはＵＬＰＡフィルタ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）などが挙げられる。また、空調システム６４０は、例えば、クリーンブース６２０内の圧力を、該クリーンブース６２０よりも外側の領域の圧力よりも陽圧に維持するよう構成されている。

【0049】

さらに、本実施形態では、複数のガイドローラ５５２、キャプスタン５５４およびボビン５６０のうち少なくともいずれかは、例えば、後述の巻取後の光ファイバ１０の静電気量の要件を満たすように除電可能に構成されている。

【0050】

具体的には、複数のガイドローラ５５２、キャプスタン５５４およびボビン５６０のそれぞれには、例えば、イオナイザ５８０（５９０ａ～５８０ｈ）が設けられている。イオナイザ５８０は、例えば、対象物に対してイオン化空気を吹き付けて、対象物を除電するよう構成されている。

【0051】

（３）光ファイバの製造方法
次に、図２を参照し、本実施形態に係る光ファイバ１０の製造方法について説明する。以下、ステップを「Ｓ」と略している。

【0052】

本実施形態の光ファイバ１０の製造方法は、例えば、ガラスファイバ形成工程（線引工程）Ｓ１００と、冷却工程Ｓ２００と、樹脂被覆層形成工程Ｓ３００と、硬化工程Ｓ４００と、搬送工程Ｓ５００と、巻取工程Ｓ６００と、を有している。なお、これらの工程は、光ファイバ製造装置５０においてこの順で連続的に実施される。また、光ファイバ製造装置５０の各構成部材は、制御部５９０により制御される。

【0053】

［Ｓ１００：線引き工程］
まず、線引炉５１０の炉心管５１４内にガラス母材Ｇを導入し、発熱体５１６により炉心管５１４内のガラス母材Ｇを加熱する。ガラス母材Ｇを加熱したら、ガラス母材Ｇの下端から軟化したガラスを引き延ばし、細径を有するガラスファイバ１００を形成する。

【0054】

［Ｓ２００：冷却工程］
次に、線引炉５１０で形成されたガラスファイバ１００を、冷却装置５２３に導入して空冷する。

【0055】

このとき、外径測定部５２４により測定した樹脂被覆前のガラスファイバ１００の外周径が一定になるように、ガラス母材の送り込み量などを制御する。

【0056】

［Ｓ３００：樹脂被覆層形成工程］
次に、樹脂被覆装置５３０により、ガラスファイバ１００の外周を覆うように樹脂被覆層２００を形成する。

【0057】

このとき、本実施形態では、樹脂被覆層２００として、第１樹脂被覆層２２０と、第２樹脂被覆層２４０とを、ガラスファイバ１００の中心軸側から外周側に向けてこの順で連続的に形成する。

【0058】

また、このとき、本実施形態では、樹脂被覆層２００の外周径を、例えば、１９０μｍ以下とする。

【0059】

［Ｓ４００：硬化工程］
次に、硬化装置５４０により、樹脂被覆層２００に対して紫外線を照射し、樹脂被覆層２００を硬化させる。このとき、本実施形態では、第１樹脂被覆層２２０および第２樹脂被覆層２４０を同時に硬化させる。硬化後の第２樹脂被覆層２４０のヤング率を９００ＭＰａ以上とすることで、当該樹脂被覆層２００をパーティクルに傷付けられにくくすることができる。

【0060】

［Ｓ５００：搬送工程］
次に、搬送部５５０により、樹脂被覆層２００を硬化させた光ファイバ１０を搬送する。具体的には、搬送部５５０において、直下ローラ５５２ａ、ガイドローラ５５２ｂ、キャプスタン５５４、スクリーニングローラ５５２ｃ、５５２ｄ並びに５５２ｅ、およびガイドローラ５５６を通して、所定の張力で光ファイバ１０を搬送する。

【0061】

［Ｓ６００：巻取工程］
次に、ボビン５６０により、光ファイバ１０を巻き取る。

【0062】

ここで、本実施形態では、樹脂被覆層形成工程Ｓ３００から巻取工程Ｓ６００までの間では、例えば、雰囲気中における第２樹脂被覆層２４０の厚さに対して１／４倍以上のサイズ（粒径）を有するパーティクルの密度を、１０６０個／ｍ^３以下とする。なお、当該パーティクルの密度を「対象パーティクル密度」ともいう。また、単位としてＣＦ（立方フィート：ｃｕｂｉｃ ｆｅｅｔ）を用いると、上述の対象パーティクル密度は、３０個／ＣＦ以下とすることに相当する。

【0063】

本実施形態では、対象パーティクル密度を１０６０個／ｍ^３以下とすることで、第２樹脂被覆層２４０の厚さに対するサイズの比率が大きいパーティクルが、光ファイバ１０に付着する確率を低くすることができる。

【0064】

なお、対象パーティクル密度の下限値は、低ければ低いほどよいため、特に限定されるものではない。

【0065】

上述の対象パーティクル密度は、例えば、空調システム６４０のフィルタの種類、空調システム６４０のフィルタの数、空調システム６４０の吸気速度、空調システム６４０の清浄空気の供給速度、クリーンブース６２０内の圧力などにより調整する。

【0066】

また、本実施形態では、搬送工程Ｓ５００から巻取工程Ｓ６００までの工程では、ボビン５６０への巻取後における光ファイバ１０全体の静電気量の絶対値が６ｋＶ以下となるように、複数のガイドローラ５５２、キャプスタン５５４およびボビン５６０のうち少なくともいずれかを除電する。上述の静電気量の要件を満たすように各部を除電することで、光ファイバ１０の帯電に起因した光ファイバ１０へのパーティクルの付着を抑制することができる。

【0067】

なお、ここでいう「ボビン５６０への巻取後における光ファイバ１０全体の静電気量」とは、ボビン５６０に巻き取られた状態の光ファイバ１０全体の静電気量と言い換えることができる。また、巻取後の光ファイバ１０全体の静電気量を規定している理由は、光ファイバ１０の搬送過程で、光ファイバ１０の静電気量を測定することができないためである。上述のように、巻取後の光ファイバ１０全体の静電気量を満たすことは、光ファイバ１０の搬送過程で、光ファイバ１０の静電気の蓄積を抑制することに相当する。

【0068】

なお、巻取後の光ファイバ１０の静電気量の下限値は、低ければ低いほどよいため、特に限定されるものではない。

【0069】

具体的な除電方法としては、例えば、光ファイバ１０が帯電する極性と反対の極性を有するイオン化空気を、複数のガイドローラ５５２、キャプスタン５５４およびボビン５６０のうち少なくともいずれかに対して、各イオナイザ５８０により吹き付ける。イオン化空気を吹き付ける箇所は、対象物において光ファイバ１０が接触する箇所とすることが好ましい。このような方法により、光ファイバ１０の静電気を相殺することができる。その結果、光ファイバ１０を安定的に除電することができる。

【0070】

また、本実施形態では、例えば、ボビン５６０よりも上流側に位置する複数のガイドローラ５５２およびキャプスタン５５４のうち少なくともいずれかを、イオナイザ５８０により除電することが好ましい。ボビン５６０よりも上流側では、光ファイバ１０が搬送されているため、雰囲気中のパーティクルに光ファイバ１０が接近し易い傾向がある。したがって、上述のようにボビン５６０よりも上流側で積極的に除電を行うことで、雰囲気中のパーティクルに光ファイバ１０が接近する可能性がある期間であっても、光ファイバ１０へのパーティクルの付着を安定的に抑制することができる。

【0071】

また、本実施形態では、例えば、キャプスタン５５４をイオナイザ５８０ｃにより除電することが、さらに好ましい。キャプスタン５５４では、ベルトとローラとの間で光ファイバ１０が擦れるため、光ファイバ１０が帯電し易い。したがって、上述のようにキャプスタン５５４を積極的に除電することで、光ファイバ１０の帯電を安定的に抑制することができる。その結果、光ファイバ１０へのパーティクルの付着を安定的に抑制することができる。

【0072】

なお、本実施形態では、複数のガイドローラ５５２、キャプスタン５５４およびボビン５６０の全てを、各イオナイザ５８０により除電することが、最も好ましい。これにより、光ファイバ１０の搬送中における光ファイバ１０の帯電を確実に抑制することができ、光ファイバ１０へのパーティクルの付着を確実に抑制することができる。

【0073】

以上により、本実施形態の光ファイバ１０が製造される。

【0074】

（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

【0075】

（ａ）本実施形態の樹脂被覆層形成工程Ｓ３００から巻取工程Ｓ６００までの間では、雰囲気中における第２樹脂被覆層２４０の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの密度を、１０６０個／ｍ^３以下とする。

【0076】

対象パーティクル密度が１０６０個／ｍ^３超であると、第２樹脂被覆層２４０の厚さに対するサイズの比率が大きいパーティクルが、光ファイバ１０に付着する確率が高くなる。このような大きなパーティクルが光ファイバ１０に付着すると、搬送部５５０のガイドローラ５５２などとの接触によって、該パーティクルが局所的に第２樹脂被覆層２４０内に押し込まれ易くなる。このため、ガラスファイバ１００に対して過剰な応力が加わる可能性がある。その結果、光ファイバ１０の断線し易くなるおそれがある。

【0077】

これに対し、本実施形態では、対象パーティクル密度を１０６０個／ｍ^３以下とすることで、第２樹脂被覆層２４０の厚さに対するサイズの比率が大きいパーティクルが、光ファイバ１０に付着する確率を低くすることができる。パーティクルの付着を抑制することで、第２樹脂被覆層２４０内へのパーティクルの局所的な押し込みを抑制することができる。これにより、ガラスファイバ１００に対する過剰な応力の印加を抑制することができる。その結果、光ファイバ１０の断線を安定的に抑制することができる。

【0078】

このようにガラスファイバ１００の断線頻度を低減させることで、光ファイバ１０の製造効率の低下を抑制することが可能となる。

【0079】

（ｂ）本実施形態の樹脂被覆層形成工程Ｓ３００では、第２樹脂被覆層２４０のヤング率を９００ＭＰａ以上とする。すなわち、第２樹脂被覆層２４０を硬くすることで、製造工程で雰囲気中に存在するパーティクルが光ファイバ１０に付着したとしても、第２樹脂被覆層２４０内へのパーティクルの局所的な押し込みを抑制することができる。これにより、ガラスファイバ１００に対する過剰な応力の印加を抑制することができる。その結果、光ファイバ１０の断線を安定的に抑制することができる。

【0080】

（ｃ）本実施形態の搬送工程Ｓ５００から巻取工程Ｓ６００までの工程では、ボビン５６０への巻取後における光ファイバ１０全体の静電気量の絶対値が６ｋＶ以下となるように、複数のガイドローラ５５２、キャプスタン５５４およびボビン５６０のうち少なくともいずれかを除電する。

【0081】

ここで、複数のガイドローラ５５２およびキャプスタン５５４による光ファイバ１０の搬送と、ボビン５６０による光ファイバ１０の巻取とにおいて（これらを合わせて、光ファイバ１０の搬送過程ともいう）、光ファイバ１０が各部と接触する。このため、光ファイバ１０が帯電しやすい。

【0082】

巻取後の光ファイバ１０全体の静電気量の絶対値が６ｋＶ未満であることは、上述の光ファイバ１０の搬送過程で、光ファイバ１０の静電気が蓄積していたことに相当する。上述のように、光ファイバ１０の搬送過程で光ファイバ１０が帯電していると、光ファイバ１０の搬送過程で、パーティクルが静電気によって光ファイバ１０に付着し易くなる。パーティクルが光ファイバ１０に付着すると、上述のように樹脂被覆層２００内へのパーティクルの押し込みに起因して、ガラスファイバ１００に対して過剰な応力が加わる可能性がある。その結果、光ファイバ１０の断線し易くなるおそれがある。

【0083】

これに対し、本実施形態のように、巻取後の光ファイバ１０全体の静電気量を低減することは、光ファイバ１０の搬送過程で、光ファイバ１０の静電気の蓄積を抑制することに相当する。光ファイバ１０の静電気の蓄積を抑制することで、光ファイバ１０の帯電に起因した光ファイバ１０へのパーティクルの付着を抑制することができる。これにより、樹脂被覆層２００内へのパーティクルの押し込みに起因した、ガラスファイバ１００に対する過剰な応力の印加を抑制することができる。その結果、光ファイバ１０の断線を安定的に抑制することができる。

【0084】

（ｄ）本実施形態では、光ファイバ１０の樹脂被覆層２００の外周径は、１９０μｍ以下である。このような細径の光ファイバ１０の製造の際には、後述の実施例のように、第２樹脂被覆層２４０の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの付着によって、光ファイバ１０の断線が生じやすい。したがって、上述した製造方法は、樹脂被覆層２００の外周径が１９０μｍ以下である光ファイバ１０の製造に、特に有効である。

【0085】

＜本開示の他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0086】

上述の実施形態では、光ファイバ１０が着色する前の光ファイバ素線であるとして図示及び説明したが、上述のように、光ファイバ１０は、着色した後の光ファイバ心線であってもよい。すなわち、光ファイバ１０は、樹脂被覆層２００の外周を覆う着色層を有していてもよい。

【0087】

上述の実施形態では、樹脂被覆層２００が２層により構成されている場合について説明したが、この場合に限られない。樹脂被覆層２００は、１層のみにより構成されていてもよいし、或いは、３層以上により構成されていてもよい。

【0088】

上述の実施形態では、以下の（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の全てを実施する場合について説明したが、この場合に限られない。
（ｉ）樹脂被覆層形成工程Ｓ３００から巻取工程Ｓ６００までの間では、雰囲気中における第２樹脂被覆層２４０の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの密度を、１０６０個／ｍ^３以下とする。
（ｉｉ）第２樹脂被覆層２４０のヤング率を９００ＭＰａ以上とする。
（ｉｉｉ）搬送工程Ｓ５００から巻取工程Ｓ６００までの工程では、ボビン５６０への巻取後における光ファイバ１０全体の静電気量の絶対値が６ｋＶ以下となるように、複数のガイドローラ５５２、キャプスタン５５４およびボビン５６０のうち少なくともいずれかを除電する。
少なくとも（ｉ）を実施すれば、上述の効果を少なからず得ることができる。ただし、上記（ｉ）に加え、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のうち少なくともいずれかを実施したほうが、上述の効果を安定的に得ることができる。

【0089】

上述の実施形態では、クリーンブース６２０により、樹脂被覆装置５３０からボビン５６０までの領域と、それら以外の領域とを区画するとともに、空調システム６４０によりクリーンブース６２０内の対象パーティクル密度を低減する場合について説明したが、この場合に限られない。光ファイバ製造装置５０が設置されるクリーンルーム内の全体において、空調システムにより対象パーティクル密度を低減してもよい。

【0090】

上述の実施形態では、樹脂被覆層形成工程Ｓ３００から巻取工程Ｓ６００までの間では、雰囲気中における第２樹脂被覆層２４０の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの密度を、１０６０個／ｍ^３以下とする場合について説明したが、この場合に限られない。対象パーティクル密度の調整ではなく、第２樹脂被覆層２４０の厚さを調整してもよい。すなわち、第２樹脂被覆層２４０の厚さを、例えば、雰囲気中に最も多く（例えば３０個／ＣＦ超）で存在するパーティクルのサイズに対して４倍以上としてもよい。ただし、第２樹脂被覆層２４０の厚さは光ファイバ１０の仕様によって決まってしまうため、上述のように対象パーティクル密度を調整するほうが好ましい。

【実施例】

【0091】

次に、本開示に係る実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。

【0092】

（１）光ファイバの作製
以下の条件下で、各サンプルの光ファイバを作製した。

【0093】

各サンプルの作製時には、クリーンブースの開閉具合を変えて、雰囲気中の対象パーティクル密度を調整した。

【0094】

［共通する条件］
ガラスファイバの外周径：１２５μｍ
光ファイバの外周径（第２樹脂被覆層の外周径）：１８０μｍ
樹脂被覆層の層数：２層
製造装置：図２で示した構成

【0095】

［実験１］
第２樹脂被覆層の厚さ：５～３０μｍ（第２樹脂被覆層の外周径は１８０μｍで固定）
パーティクルサイズ（粒径）：３．７５μｍ又は５μｍ
パーティクル密度：３０個／ＣＦ
第２樹脂被覆層のヤング率：９００ＭＰａ
搬送部およびボビンにおけるイオナイザによる除電：なし

【0096】

［実験２］
第２樹脂被覆層の厚さ：２０μｍ
対象パーティクル密度：０～５０個／ＣＦ
第２樹脂被覆層のヤング率：９００ＭＰａ
搬送部およびボビンにおけるイオナイザによる除電：なし

【0097】

［実験３］
第２樹脂被覆層の厚さ：２０μｍ
対象パーティクル密度：３０個／ＣＦ
第２樹脂被覆層のヤング率：８００～２０００ＭＰａ
搬送部およびボビンにおけるイオナイザによる除電：あり
巻取後の光ファイバの静電気量（絶対値）：６ｋＶ

【0098】

［実験４］
第２樹脂被覆層の厚さ：２０μｍ
対象パーティクル密度：３０個／ＣＦ
第２樹脂被覆層のヤング率：９００ＭＰａ
搬送部およびボビンにおけるイオナイザによる除電：あり又はなし
巻取後の光ファイバの静電気量（絶対値）：０．３～３０ｋＶ
（サンプルＢ４－２は、除電なしとした。）

【0099】

（２）評価
［対象パーティクル密度］
樹脂被覆装置からボビンまでの領域を囲むクリーンブース内の対象パーティクル密度を、パーティクルカウンタ（Ｍｅｔ Ｏｎｅ Ｍｏｄｅｌ２３７Ｂ）により測定した。当該パーティクルカウンタによれば、１ＣＦの空気を吸引したときに含まれるパーティクルのサイズと、その個数を検出することが可能である。

【0100】

［静電気量］
ボビンに巻き取られた後の光ファイバの静電気量の絶対値を、静電気量測定器により測定した。

【0101】

［断線頻度測定］
上述の各サンプルの光ファイバの作製過程において、光ファイバの断線の回数を計測した。各サンプルにおいて、１０００ｋｍ当たりの断線の数を「断線頻度（回／Ｍｍ）」として求めた。その結果、断線頻度が５回／Ｍｍ未満である場合を「良好」として評価し、断線頻度が５回／Ｍｍ以上である場合を「不良」として評価した。

【0102】

（３）結果
［実験１］
図３を参照し、第２樹脂被覆層の厚さの依存性に関する実験１の結果を説明する。

【0103】

図３に示すように、所定のサイズを有するパーティクルが存在する雰囲気での光ファイバの製造において、第２樹脂被覆層の厚さが所定の閾値から薄くなるにつれて、光ファイバの断線頻度が徐々に増加していた。また、異なるサイズを有するパーティクルの比較から、光ファイバの断線頻度が５回／Ｍｍ以上となる第２樹脂被覆層の厚さの閾値は、パーティクルサイズの４倍程度であり、パーティクルサイズに比例することが分かった。

【0104】

［実験２］
図４を参照し、対象パーティクル密度の依存性に関する実験２の結果を説明する。

【0105】

図４に示すように、雰囲気中における第２樹脂被覆層の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの密度（対象パーティクル密度）が、所定の閾値から高くなるにつれて、光ファイバの断線頻度が徐々に増加していた。光ファイバの断線頻度が５回／Ｍｍ以上となる対象パーティクル密度の閾値は、３０個／ＣＦであることが分かった。

【0106】

実験１および実験２の結果から、樹脂被覆層形成工程から巻取工程までの間では、雰囲気中における第２樹脂被覆層の厚さに対して１／４倍以上のサイズを有するパーティクルの密度を３０個／ＣＦ以下とすることで、光ファイバの断線頻度を低減することができることを確認した。

【0107】

［実験３］
以下の表１を参照し、第２樹脂被覆層のヤング率の依存性に関する実験３の結果を説明する。

【0108】

【表1】

【0109】

第２樹脂被覆層のヤング率を９００ＭＰａ未満としたサンプルＢ３－１では、光ファイバの断線頻度が５回/Ｍｍ以上であった。

【0110】

サンプルＢ３－１では、パーティクルが光ファイバに付着したときに、パーティクルが第２樹脂被覆層内に押し込まれ易くなっていた。その結果、サンプルＢ３－１では、光ファイバの断線し易くなったと考えられる。

【0111】

これに対し、第２樹脂被覆層のヤング率を９００ＭＰａ以上としたサンプルＡ３－１～Ａ３－４では、光ファイバの断線頻度が５回/Ｍｍ未満であった。また、サンプルＡ３－１～Ａ３－４では、第２樹脂被覆層のヤング率が高くなるにつれて、光ファイバの断線頻度が低くなる傾向があった。

【0112】

サンプルＡ３－１～Ａ３－４では、第２樹脂被覆層のヤング率を９００ＭＰａ以上としたことで、パーティクルが光ファイバに付着したとしても、第２樹脂被覆層内へのパーティクルの局所的な押し込みを抑制することができた。その結果、サンプルＡ３－１～Ａ３－４では、光ファイバ１０の断線を安定的に抑制することができたことを確認した。

【0113】

［実験４］
以下の表２を参照し、静電気量の依存性に関する実験４の結果を説明する。

【0114】

【表2】

【0115】

巻取後の光ファイバの静電気量の絶対値を６ｋＶ超としたサンプルＢ４－１およびＢ４－２では、光ファイバの断線頻度が５回/Ｍｍ以上であった。また、サンプルＢ４－１およびＢ４－２では、巻取後の光ファイバの静電気量の絶対値が高くなるにつれて、光ファイバの断線頻度が高くなる傾向があった。

【0116】

サンプルＢ４－１およびＢ４－２では、光ファイバの搬送過程で、光ファイバの静電気が蓄積していた。このため、パーティクルが光ファイバに付着し易くなっていた。その結果、サンプルＢ４－１およびＢ４－２では、光ファイバ１０の断線し易くなっていたと考えられる。

【0117】

これに対し、巻取後の光ファイバの静電気量の絶対値を６ｋＶ以下としたサンプルＡ４－１～Ａ４－３では、光ファイバの断線頻度が５回/Ｍｍ未満であった。また、サンプルＡ４－１～Ａ４－３では、巻取後の光ファイバの静電気量の絶対値が低くなるにつれて、光ファイバの断線頻度が低くなる傾向があった。

【0118】

サンプルＡ４－１～Ａ４－３では、光ファイバの搬送過程で、光ファイバの静電気の蓄積を抑制することができた。これにより、光ファイバへのパーティクルの付着を抑制することができた。その結果、サンプルＡ４－１～Ａ４－３では、光ファイバの断線を安定的に抑制することができたことを確認した。

【符号の説明】

【0119】

１０ 光ファイバ
５０ 光ファイバ製造装置
１００ ガラスファイバ
１２０ コア
１４０ クラッド
２００ 樹脂被覆層
２２０ 第１樹脂被覆層
２４０ 第２樹脂被覆層
４３０ 硬化装置
５１０ 線引炉
５１２ 把持機構
５１４ 炉心管
５１６ 発熱体
５１８ ガス供給部
５２２ ファイバ位置測定部
５２３ 冷却装置
５２４ 外径測定部
５３０ 樹脂被覆装置
５４０ 硬化装置
５５０ 搬送部
５５２ ガイドローラ
５５２ａ 直下ローラ
５５２ｂ ガイドローラ
５５２ｃ、５５２ｄ、５５２ｅ スクリーニングローラ
５５４ キャプスタン
５５５ 振動抑制部
５５６ ガイドローラ
５６０ ボビン
５８０、５８０ａ～５８０ｈ イオナイザ
５９０ 制御部
６２０ クリーンブース
６４０ 空調システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】