JP5917736B1 - 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置 - Google Patents

光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5917736B1
JP5917736B1 JP2015024688A JP2015024688A JP5917736B1 JP 5917736 B1 JP5917736 B1 JP 5917736B1 JP 2015024688 A JP2015024688 A JP 2015024688A JP 2015024688 A JP2015024688 A JP 2015024688A JP 5917736 B1 JP5917736 B1 JP 5917736B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
bare optical
bare
flow rate
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015024688A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016147773A (ja
Inventor
健志 岡田
健志 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2015024688A priority Critical patent/JP5917736B1/ja
Priority to CN201610079611.9A priority patent/CN105859157B/zh
Priority to US15/017,813 priority patent/US10016951B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5917736B1 publication Critical patent/JP5917736B1/ja
Publication of JP2016147773A publication Critical patent/JP2016147773A/ja
Priority to US16/004,914 priority patent/US10857746B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/022—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663—Production of light guides
    • B29D11/00721—Production of light guides involving preforms for the manufacture of light guides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/0253—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/03—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices
    • C03B37/032—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices for glass optical fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/285—Acrylic resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32—Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/01—Control of flow without auxiliary power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/253—Preform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0075—Light guides, optical cables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

【課題】方向変換器における光ファイバ裸線の浮揚を安定化できる光ファイバ素線の製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバ母材２を溶融紡糸して光ファイバ裸線３を形成する紡糸工程と、光ファイバ裸線３の外周に被覆層を設けるコーティング工程と、被覆層を硬化させて光ファイバ素線５を得る硬化工程と、を有する光ファイバ素線の製造方法を提供する。紡糸工程からコーティング工程までのいずれかの位置で、光ファイバ裸線３の方向を１または複数の方向変換器２０によって変換する。方向変換器２０は、光ファイバ裸線３を案内するガイド溝と、外部から流体が導入される内部空間とを有する。ガイド溝内には、光ファイバ裸線３を、流体を吹出させることによって浮揚させる吹出し口が形成されている。方向変換器２０における光ファイバ裸線３の位置を検出し、その位置情報に基づいて、方向変換器２０への流体の導入流量を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置に関する。
光ファイバ素線の製造においては、一般に、光ファイバ母材から光ファイバを直線的な経路に沿って鉛直下方へ線引きする方法が採用されている。
この製造方法においては、生産性に影響する要因として、システム全体の高さによる制限がある。システムの高さが生産性を制限する主な要因となるのは、光ファイバ母材を溶融紡糸して得られた光ファイバ裸線を十分に冷却するための距離を確保する必要があるからである。
建屋を含む新たな設備を新設すればこの制限は緩和できるが、そのために莫大な費用が必要となる上、将来にさらに生産性向上が求められれば、さらに莫大な費用をかけて新たな設備を新設する必要が生じる。
この制限を緩和する方法として、非接触保持機構を有する方向変換用の器具を用いる方法がある。
非接触保持機構は、空気などの流体の圧力によって対象を非接触で保持する機構であって、この機構を有する方向変換器では、光ファイバ裸線（ベアファイバ、裸ファイバ）に接触することなく、光ファイバ裸線を方向変換させることができる。
この方向変換器を用いれば、光ファイバ母材から第一の経路に沿って線引きした光ファイバ裸線の方向を、第二の経路に沿うように変換することができる（例えば、特許文献１、２を参照）。
特許文献１には、光ファイバが導入される溝を有し、この溝内に開口が形成された方向変換用の器具を用いる光ファイバの製造方法が開示されている。この方法では、１つの流入口を通して前記器具に導入したガスを開口から噴出させ、ガスの圧力により光ファイバを浮揚させた状態でこの光ファイバを方向変換させる。
特許文献２に記載の方向転換器は、光ファイバ裸線を案内するガイド溝を有し、ガイド溝の底面および両側面にガスの吹出口が形成されている（実施例、図３および図４を参照）。この方向転換器を用いた製造方法では、４つの吹出口から吹出されるガスの圧力により光ファイバを浮揚させた状態でこの光ファイバを方向変換させる。
特許第５５７１９５８号公報 特開昭６２−００３０３７号公報
光ファイバ裸線の浮揚量は、溝内で吹出されるガスの圧力と、光ファイバ裸線に加えられる線引張力とのバランスにより決まる。そのため、ガスの圧力と線引張力とが一定であれば、光ファイバ裸線の浮揚量も一定となり、安定的な線引きが可能である。
しかし、実際の製造工程では、光ファイバ母材の外径変動、光ファイバ裸線の線引き速度の変動などから線引張力の変動が発生し、その結果、光ファイバ裸線の浮揚量が変化することがある。
線引張力が低いと、光ファイバ裸線の浮揚量が大きくなるため浮揚状態の安定性が低下し、光ファイバ裸線が前記器具の溝の内面と接触するおそれがある。光ファイバ裸線が前記器具と接触すると、光ファイバ裸線が傷つき、その強度が低下する可能性がある。一方、線引張力が高いと、光ファイバ裸線の浮揚量が小さくなるため、光ファイバ裸線が前記器具の溝の内面と接触するおそれがある。光ファイバ裸線が前記器具と接触すると、光ファイバ裸線が傷つき、その強度が低下する可能性がある。
また、線引張力が高い場合、低い場合とも、浮揚位置が変化することで、光ファイバ裸線のコーティング部への導入位置が変動することにより、コーティングの偏肉が生じるおそれがある。
本発明の一態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、方向変換器における光ファイバ裸線の浮揚位置を安定化できる光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸工程と、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層を設けるコーティング工程と、前記被覆層を硬化させて光ファイバ素線を得る硬化工程と、を有し、前記紡糸工程から前記コーティング工程までのいずれかの位置で、前記光ファイバ裸線の方向を１または複数の方向変換器によって変換し、前記方向変換器は、前記光ファイバ裸線を案内するガイド溝と、外部から流体が導入される内部空間とを有し、前記ガイド溝内には、前記内部空間の前記流体を吹出させることによって、前記ガイド溝内の前記光ファイバ裸線を浮揚させる吹出し口が形成され、少なくとも１つの前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御する光ファイバ素線の製造方法を提供する。
本発明の一態様は、前記複数の方向変換器のうち一部の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、全ての前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御することができる。
本発明の一態様は、前記複数の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置をそれぞれ検出し、その位置情報に基づいて、前記複数の方向変換器への前記流体の導入流量を、個別に制御することができる。
本発明の一態様は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸工程と、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層を設けるコーティング工程と、前記被覆層を硬化させて光ファイバ素線を得る硬化工程と、を有し、前記紡糸工程から前記コーティング工程までのいずれかの位置で、前記光ファイバ裸線の方向を１または複数の方向変換器によって変換し、前記方向変換器は、前記光ファイバ裸線を案内するガイド溝と、外部から流体が導入される内部空間とを有し、前記ガイド溝内には、前記内部空間の前記流体を吹出させることによって、前記ガイド溝内の前記光ファイバ裸線を浮揚させる吹出し口が形成され、少なくとも１つの前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置と、前記方向変換器への前記流体の導入流量と、前記光ファイバ素線に加えられる線引張力との関係を予め把握しておき、この関係に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御する光ファイバ素線の製造方法を提供する。
本発明の一態様は、前記複数の方向変換器のうち一部の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置と、この方向変換器への前記流体の導入流量と、前記光ファイバ素線に加えられる線引張力との関係を予め把握しておき、この関係に基づいて、全ての前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御することができる。
本発明の一態様は、前記複数の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置と、この方向変換器への前記流体の導入流量と、前記光ファイバ素線に加えられる線引張力との関係を、それぞれ予め把握しておき、この関係に基づいて、前記複数の方向変換器への前記流体の導入流量を、個別に制御することができる。
本発明の一態様は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸部と、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層を設けるコーティング部と、前記被覆層を硬化させる硬化部と、を備えた、光ファイバ素線の製造装置に用いられる制御装置であって、前記紡糸部から前記コーティング部までのいずれかの位置で前記光ファイバ裸線の方向を変換する１または複数の方向変換器と、前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出する検出部と、前記検出部で測定された前記光ファイバ裸線の位置情報に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御する制御部と、を備え、前記方向変換器は、前記光ファイバ裸線を案内するガイド溝と、外部から流体が導入される内部空間とを有し、前記ガイド溝内には、前記内部空間の前記流体を吹出させることによって、前記ガイド溝内の前記光ファイバ裸線を浮揚させる吹出し口が形成され、前記制御部は、少なくとも１つの前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御する制御装置を提供する。
本発明の一態様は、前記複数の方向変換器のうち一部の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、全ての前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御することができる。
本発明の一態様は、前記複数の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置をそれぞれ検出し、その位置情報に基づいて、前記複数の方向変換器への前記流体の導入流量を、個別に制御することができる。
本発明の一態様は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸部と、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層を設けるコーティング部と、前記被覆層を硬化させる硬化部と、を備えた、光ファイバ素線の製造装置に用いられる制御装置であって、前記紡糸部から前記コーティング部までのいずれかの位置で前記光ファイバ裸線の方向を変換する１または複数の方向変換器と、前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出する検出部と、前記検出部で測定された前記光ファイバ裸線の位置情報に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御する制御部と、を備え、前記方向変換器は、前記光ファイバ裸線を案内するガイド溝と、外部から流体が導入される内部空間とを有し、前記ガイド溝内には、前記内部空間の前記流体を吹出させることによって、前記ガイド溝内の前記光ファイバ裸線を浮揚させる吹出し口が形成され、前記制御部は、少なくとも１つの前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置と、前記方向変換器への前記流体の導入流量と、前記光ファイバ素線に加えられる線引張力との関係に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御する制御装置を提供する。
前記制御部は、前記複数の方向変換器のうち一部の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置と、この方向変換器への前記流体の導入流量と、前記光ファイバ素線に加えられる線引張力との関係に基づいて、全ての前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御することができる。
前記制御部は、前記複数の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置と、この方向変換器への前記流体の導入流量と、前記光ファイバ素線に加えられる線引張力との関係に基づいて、前記複数の方向変換器への前記流体の導入流量を、個別に制御することができる。
本発明の一態様は、前記制御装置と、前記光ファイバ母材を溶融紡糸して前記光ファイバ裸線を形成する前記紡糸部と、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる前記被覆層を設ける前記コーティング部と、前記被覆層を硬化させる前記硬化部と、を備えた光ファイバ素線の製造装置を提供する。
本発明の一態様によれば、光ファイバ裸線の位置情報に基づいて、方向変換器への流体の導入流量を制御することによって、方向変換器において吹出し口からガイド溝に放出される流体の流速を調節し、光ファイバ裸線の浮揚量を調整することができる。
そのため、方向変換器における光ファイバ裸線の浮揚位置を安定化することができ、浮揚量の過多や不足により浮揚が不安定になり光ファイバ裸線がガイド溝の内側面と接触するのを回避することができる。よって、方向変換器によって光ファイバ裸線が傷つくことなく、良好な歩留まりで光ファイバ素線を製造することができる。また、製造装置の稼働率が高くなるため生産性の向上が可能となり、製造コストの削減を図ることができる。
さらに、方向変換器における光ファイバ裸線の浮揚位置が安定するため、コーティング部への光ファイバ裸線の入線位置が一定となる。よって、コーティングの偏肉を防ぎ、安定した品質の光ファイバ素線を製造することができる。
本発明に係る光ファイバ素線の製造装置の第１実施形態の概略構成を示す模式図である。 図１に示す製造装置の方向変換器の断面構造を示す模式図である。 方向変換器の一例を示す正面図である。 前図に示す方向変換器の変形例を示す正面図である。 第１の実施形態の光ファイバ素線の製造装置の変形例を示す模式図である。 本発明に係る光ファイバ素線の製造装置の第２実施形態の概略構成を示す模式図である。 第２の実施形態の光ファイバ素線の製造装置の変形例を示す模式図である。
図１は、本発明に係る光ファイバ素線の製造装置の第１実施形態である製造装置１Ａの概略構成を示す模式図である。
製造装置１Ａは、紡糸部１０と、方向変換器２０（２０Ａ，２０Ｂ）と、コーティング部３０と、硬化部４０と、検出部５０と、制御部６０と、流量調整器７０と、プーリー８０と、引取り部９０と、巻取り手段１００とを備えている。
方向変換器２０と、検出部５０と、制御部６０と、流量調整器７０（７０Ａ，７０Ｂ）とは、制御装置１０１を構成している。
紡糸部１０は、加熱炉１１を備えており、加熱炉１１によって光ファイバ母材２を加熱して溶融紡糸することによって光ファイバ裸線３を形成する。
方向変換器２０は、光ファイバ裸線３の方向を変換する。図１に示す製造装置１Ａでは２つの方向変換器２０が用いられる。これらの方向変換器２０を、線引き方向の上流側から下流側に、それぞれ第１方向変換器２０Ａおよび第２方向変換器２０Ｂという。
第１方向変換器２０Ａは、光ファイバ母材２から鉛直下向き（第一の経路Ｌ１）に引き出された光ファイバ裸線３を、９０°の方向変換により、水平（第二の経路Ｌ２）に向ける。
第一の経路Ｌ１と第二の経路Ｌ２とを含む面をＰ１という。Ｘ方向は、面Ｐ１内において第二の経路Ｌ２に沿う方向であり、Ｙ方向は、面Ｐ１に垂直な方向である。
第２方向変換器２０Ｂは、光ファイバ裸線３を、９０°の方向変換により、鉛直下向き（第三の経路Ｌ３）とする。
コーティング部３０は、光ファイバ裸線３の外周に、ウレタンアクリレート系の樹脂などの被覆材を塗布（コーティング）して被覆層とすることによって光ファイバ素線中間体４を得る。
樹脂コーティングは、例えば２層コーティングであり、内側にヤング率の低い一次被覆層用の材料を塗布し、外側にヤング率の高い二次被覆層用の材料が塗布される。使用される材料は、例えば紫外線硬化樹脂である。
コーティング部３０は、一次被覆層と二次被覆層を別々に塗布する構成であってもよいし、一次被覆層と二次被覆層を同時に塗布する構成であってもよい。
硬化部４０は、１または複数のＵＶランプ４０ａを備え、光ファイバ素線中間体４の被覆層を硬化して光ファイバ素線５を形成する。硬化部４０は、例えば、光ファイバ素線中間体４が通過する空間を挟んで設けられた複数対のＵＶランプ４０ａを有する。
検出部５０は、第２方向変換器２０Ｂの線引き方向の下流側に設けられ、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３の位置を検出する。検出部５０としては、例えばレーザ方式の位置センサを使用できる。
第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量が増減すると、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３のＸ方向の位置が変化する。そのため、検出部５０は、光ファイバ裸線３の位置情報に基づいて、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を検出できる。
検出部５０は、光ファイバ裸線３の位置に関する情報に基づいて検出信号を制御部６０に出力する。
流量調整器７０は、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を調整することができる。流量調整器７０は、例えば方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入路（例えば図３に示す導入路２６）に設けることができる。流量調整器７０としては、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）等が使用できる。
図１に示す製造装置１Ａでは２つの流量調整器７０が用いられる。２つの流量調整器７０のうち、第１方向変換器２０Ａに導入される流体の流量を調整する流量調整器７０を第１流量調整器７０Ａといい、第２方向変換器２０Ｂに導入される流体の流量を調整する流量調整器７０を第２流量調整器７０Ｂという。
制御部６０は、検出部５０からの検出信号に基づいて、流量調整器７０Ａ，７０Ｂを用いて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御することで、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を調節することができる。
光ファイバ素線５は、プーリー８０によって向きを変えられ、引取り部９０により引き取られ、巻取り手段１００により巻き取られる。
引取り部９０は、例えば引取りキャプスタンであり、ここで線引き速度が決定される。線引き速度は例えば１５００ｍ／ｍｉｎ以上である。
巻取り手段１００は、光ファイバ素線５を巻き取る巻取りボビンである。
光ファイバ母材２の外径は例えば１００ｍｍ以上であり、１つの光ファイバ母材２から作製される光ファイバ素線５の長さは例えば数千ｋｍである。
以下、方向変換器２０の構造について説明する。
図３に示す方向変換器２０１は、方向変換器２０の第１の例であって、光ファイバ裸線３の向きを９０°変換することができる。
方向変換器２０１は、平面視４分円形とされ、外周面２０ａに全周長にわたってガイド溝２１が形成されている。方向変換器２０１は、中心軸方向をＹ方向に一致させるとともに、径方向Ｄ１（図２参照）を面Ｐ１（図１参照）に沿う方向に向けた姿勢で設置される。ここでは、平面視円弧形の外周面２０ａに沿う方向を周方向という。
ガイド溝２１の底部には、ガイド溝２１に沿って配線された光ファイバ裸線３を浮揚させる流体（空気など）の吹出し口２２がガイド溝２１に沿って形成されている。吹出し口２２は、ガイド溝２１の全長にわたって形成されている。
吹出し口２２の一端２２ａはガイド溝２１の一端２１ａに達し、他端２２ｂは他端２１ｂに達している。
図２に示すように、方向変換器２０１は、方向変換器２０１に確保された内部空間（流体溜部２５）内の流体（例えば空気）を、吹出し口２２を通してガイド溝２１内に放出できるように構成されている。
方向変換器２０１は、流体を外部から流体溜部２５に導入し、吹出し口２２を通してガイド溝２１内に放出させるように構成することができる。
図３に示すように、方向変換器２０１には、外部から流体溜部２５に流体を導入する導入路２６が接続される導入部２７が形成されていることが好ましい。導入部２７は、例えば流体の導入口である。
ガイド溝２１は、径方向外方に行くほど内側面２１ｃ，２１ｃの間隔（Ｙ方向寸法）が徐々に大きくなるように、径方向Ｄ１に対して傾斜して形成されていることが好ましい。２つの内側面２１ｃ，２１ｃは、径方向Ｄ１に対する傾斜角度θ１が互いに等しいことが好ましい。
図３に示す方向変換器２０１では、光ファイバ裸線３は４分円形のガイド溝２１の一端２１ａから入り、他端２１ｂから出ることによって９０°の方向変換がなされる。光ファイバ裸線３が入線する入線部２３はガイド溝２１の一端２１ａを含む部分であり、光ファイバ裸線３が出線する出線部２４はガイド溝２１の他端２１ｂを含む部分である。
図４に示す方向変換器２０２は、方向変換器２０１の変形例であって、平面視４分の３円形とされている。以下、既出の構成と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
方向変換器２０２は、図３に示す方向変換器２０１と同じ構造の本体部２９ａの入線側および出線側に、それぞれ本体部２９ａと同じ構造の補助部２９ｂ，２９ｃが連設された構造とされている。
方向変換器２０２は、光ファイバ裸線３が入線部２３’から本体部２９ａのガイド溝２１に入り、本体部２９ａで方向が９０°変換された後、出線部２４’を通って出線するため、基本的な機能は方向変換器２０１と同じである。
方向変換器２０１，２０２は、光ファイバ裸線３の向きを９０°変換することができるため、図１に示す方向変換器２０Ａ，２０Ｂとして使用できる。
次に、製造装置１Ａを用いた場合を例として、本発明の光ファイバ素線の製造方法の第１実施形態を説明する。
（紡糸工程）
図１に示すように、紡糸部１０において、光ファイバ母材２を加熱して溶融紡糸して光ファイバ裸線３を形成する。
（方向変換器による方向変換）
光ファイバ母材２から鉛直下向き（第一の経路Ｌ１）に引き出された光ファイバ裸線３は、第１方向変換器２０Ａにおける９０°の方向変換により、水平（第二の経路Ｌ２）に向けられる。
光ファイバ裸線３は、第２方向変換器２０Ｂにおける９０°の方向変換により、鉛直下向き（第三の経路Ｌ３）となる。
図２に示すように、方向変換器２０Ａ，２０Ｂでは、流体溜部２５内の流体（例えば空気）を、吹出し口２２を通してガイド溝２１内に放出することによって、光ファイバ裸線３を浮揚させることができる。詳細には、放出された空気により、ガイド溝２１の深部２１ｄと浅部２１ｅとの圧力差が大きくなるため、光ファイバ裸線３に、径方向外方の力が作用することによって、光ファイバ裸線３は浮揚する。
光ファイバ裸線３の浮揚量は、吹出し口２２からガイド溝２１内に吹出される流体の流速と、光ファイバ裸線３に加えられる線引張力とのバランスにより決まる。
光ファイバ裸線３の浮揚量は、線引張力が一定である場合には、流体の流速に依存する。すなわち、流体の流速が速いほど浮揚量は大きくなり、流体の流速が遅いほど浮揚量は小さくなる。一方、流体の流速が一定である場合には、線引張力が高いほど浮揚量は小さくなり、線引張力が低いほど浮揚量は大きくなる。
図１に示すように、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける流体の流速を制御する方法としては、例えば、２つの方法がある。ここでは、第１の制御方法を説明する。第２の制御方法については後述する。
第１の制御方法は、検出部５０で得られた光ファイバ裸線３の位置情報に基づいて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける流体の導入流量を制御する方法である。
この制御方法では、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量が増減することによって第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３のＸ方向の位置が変化することを利用する。
検出部５０は、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３の位置情報に基づいて、検出信号を制御部６０に出力する。この検出信号は、例えば、第２方向変換器２０Ｂにおけるガイド溝２１内の光ファイバ裸線３の位置に応じた信号である。
制御部６０は、検出信号に基づいて、流量調整器７０Ａ，７０Ｂを用いて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御する。これによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を制御し、光ファイバ裸線３の浮揚量を調整することができる。
例えば、光ファイバ裸線３の浮揚量が小さくなることで、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３が方向変換器２０Ｂに近づく方向に変位すると、制御部６０は、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を大きくする。これによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速が大きくなり、光ファイバ裸線３の浮揚量が回復する。
一方、光ファイバ裸線３の浮揚量が大きくなることで、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３が方向変換器２０Ｂから離れる方向に変位すると、制御部６０は、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を小さくする。これによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速が小さくなり、光ファイバ裸線３の浮揚量が抑制される。
制御方法としては、ＰＩＤ制御などのフィードバック制御が好ましい。これにより、流体の流量の制御を応答性よく行うことができる。
なお、第１方向変換器２０Ａ用の検出部（第１検出部）を、第１方向変換器２０Ａと第２方向変換器２０Ｂとの間の位置に設ける場合には、この第１検出部からの検出信号に基づいて、流量調整器７０Ａを用いて、方向変換器２０Ａへの流体の導入流量を制御する。これによって、方向変換器２０Ａにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を制御し、光ファイバ裸線３の浮揚量を調整することができる。
この場合には、検出部５０（第２検出部）からの検出信号に基づいて、流量調整器７０Ｂを用いて、方向変換器２０Ｂへの流体の導入流量を制御する。これによって、方向変換器２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を制御し、光ファイバ裸線３の浮揚量を調整することができる。
（コーティング工程）
コーティング部３０において、光ファイバ裸線３の外周に、ウレタンアクリレート系の樹脂などの被覆材を塗布（コーティング）して被覆層とすることによって光ファイバ素線中間体４を得る。
（硬化工程）
硬化部４０において、ＵＶランプ４０ａの照射などにより、光ファイバ素線中間体４の被覆層を硬化して光ファイバ素線５を形成する。
光ファイバ素線５は、プーリー８０によって向きを変えられ、引取り部９０により引き取られ、巻取り手段１００により巻き取られる。
この製造方法では、光ファイバ裸線３の位置情報に基づいて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御することによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を調節し、光ファイバ裸線３の浮揚量を調整することができる。
そのため、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚位置を安定化することができ、浮揚量の過不足により光ファイバ裸線３がガイド溝２１の内側面２１ｃと接触するのを回避することができる。よって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂによって光ファイバ裸線３が傷つくことなく、良好な歩留まりで光ファイバ素線５を製造することができる。また、製造装置１Ａの稼働率が高くなるため生産性の向上が可能となり、製造コストの削減を図ることができる。
さらに、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚位置が安定するため、コーティング部３０への光ファイバ裸線３の入線位置が一定となる。よって、コーティングの偏肉を防ぎ、安定した品質の光ファイバ素線５を製造することができる。
この製造方法によれば、全ての方向変換器２０（方向変換器２０Ａ，２０Ｂ）において流体流量を制御するため、精密な浮揚量の制御が可能となる。
図５は、図１に示す製造装置１Ａの変形例である製造装置１Ａ’を示す模式図である。
製造装置１Ａ’は、検出部５０が、第１検出部５０Ａと第２検出部５０Ｂとを備えている点で、図１の製造装置１Ａと異なる。方向変換器２０と、検出部５０（５０Ａ，５０Ｂ）と、制御部６０と、流量調整器７０（７０Ａ，７０Ｂ）とは、制御装置１０１’を構成している。
第１検出部５０Ａは、第１方向変換器２０Ａの線引き方向の下流側に設けられ、第二の経路Ｌ２の光ファイバ裸線３の位置を検出する。第２検出部５０Ｂは、第２方向変換器２０Ｂの線引き方向の下流側に設けられ、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３の位置を検出する。検出部５０Ａ，５０Ｂとしては、例えばレーザ方式の位置センサを使用できる。
第１方向変換器２０Ａにおける光ファイバ裸線３の浮揚量が増減すると、第二の経路Ｌ２の光ファイバ裸線３のＺ方向（Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向）の位置が変化する。そのため、第１検出部５０Ａは、光ファイバ裸線３の位置情報に基づいて、第１方向変換器２０Ａにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を検出できる。
第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量が増減すると、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３のＸ方向の位置が変化する。そのため、第２検出部５０Ｂは、光ファイバ裸線３の位置情報に基づいて、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を検出できる。
第１検出部５０Ａおよび第２検出部５０Ｂは、光ファイバ裸線３の位置に関する情報に基づいて検出信号を制御部６０に出力する。
制御部６０は、第１検出部５０Ａからの検出信号に基づいて、流量調整器７０Ａにより、第１方向変換器２０Ａへの流体の導入流量を制御することで、第１方向変換器２０Ａにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を調節することができる。
制御部６０は、第２検出部５０Ｂからの検出信号に基づいて、流量調整器７０Ｂにより、第２方向変換器２０Ｂへの流体の導入流量を制御することで、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を調節することができる。
この製造方法によれば、方向変換器２０Ａ，２０Ｂのそれぞれについて、流体流量を個別に制御するため、方向変換器２０Ａ，２０Ｂのそれぞれについて、光ファイバ裸線３の浮揚位置を確実に安定化することができる。
図６は、本発明に係る光ファイバ素線の製造装置の第２実施形態である製造装置１Ｂの概略構成を示す模式図である。
製造装置１Ｂは、上述の第２の制御方法を実施できる。この製造装置１Ｂを用いた場合を例として、本発明の光ファイバ素線の製造方法の第２実施形態を説明する。
製造装置１Ｂは、制御部６０に代えて、制御部１６０を備えている。この製造装置１Ｂでは、プーリー８０に設けられた荷重センサ（図示略）によって、光ファイバ素線５の線引張力を測定できる。この荷重センサは、光ファイバ素線５の線引張力の測定値に基づいて測定信号を制御部１６０に出力する。
検出部５０は、光ファイバ裸線３の位置に関する情報に基づいて検出信号を制御部１６０に出力する。
方向変換器２０と、検出部５０と、制御部１６０と、流量調整器７０（７０Ａ，７０Ｂ）とは、制御装置１１１を構成している。その他の構成は、図１に示す製造装置１Ａと同様である。
第２実施形態の製造方法は、紡糸工程、コーティング工程、硬化工程については、第１実施形態と同様である。
第２実施形態の製造方法では、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける流体の導入流量を制御する方法として、第２の制御方法を採用する。第２の制御方法は、予め、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量が適正範囲となるような流体の導入流量のデータを線引張力ごとに取得しておき、このデータを利用する。
すなわち、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の位置と、第２方向変換器２０Ｂへの流体の導入流量との関係を、線引張力ごとに予め把握しておき、この関係（すなわち、光ファイバ裸線３の位置と、流体の導入流量と、線引張力との関係）に基づいて、流量調整器７０Ａ，７０Ｂにより、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御する。
第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の位置情報は、検出部５０によって得られる。
なお、光ファイバ裸線３の位置と、第２方向変換器２０Ｂへの流体の導入流量との関係を把握した後は、検出部５０は撤去してもよい。
詳しくは、プーリー８０に設けられた荷重センサ（図示略）は、光ファイバ素線５の線引張力に基づく検出信号を制御部１６０に出力する。
制御部１６０は、荷重センサからの測定信号に基づいて、流量調整器７０Ａ，７０Ｂを用いて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御する。これによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を調節し、光ファイバ裸線３の浮揚量を調整することができる。
制御方法としては、比例制御などが好ましい。
上述のように、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量は、線引張力に依存する。すなわち、線引張力が高いほど光ファイバ裸線３の浮揚量は小さくなり、線引張力が低いほど光ファイバ裸線３の浮揚量は大きくなる。
このため、制御部１６０が、光ファイバ素線５の線引張力の測定値に基づいて、流量調整器７０Ａ，７０Ｂを用いて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御することによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を調節し、光ファイバ裸線３の浮揚量を調整することができる。
コーティング部３０において、光ファイバ裸線３の外周に被覆材を塗布して被覆層とすることによって光ファイバ素線中間体４を得る。
次いで、硬化部４０において、ＵＶランプ４０ａの照射などにより、光ファイバ素線中間体４の被覆層を硬化して光ファイバ素線５を形成する。
光ファイバ素線５は、プーリー８０によって向きを変えられ、引取り部９０により引き取られ、巻取り手段１００により巻き取られる。
この製造方法では、光ファイバ素線５の線引張力の測定値に基づいて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御することによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を調節し、光ファイバ裸線３の浮揚量を調整することができる。
そのため、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚位置を安定化することができ、浮揚量の過不足により光ファイバ裸線３がガイド溝２１の内側面２１ｃと接触するのを回避することができる。よって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにより光ファイバ裸線３が傷つくことがなく、良好な歩留まりで光ファイバ素線５を製造することができる。また、製造装置１Ａの稼働率が高くなるため生産性の向上が可能となり、製造コストの削減を図ることができる。
また、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚位置が安定するため、コーティング部３０への光ファイバ裸線３の入線位置が一定となる。よって、コーティングの偏肉を防ぎ、安定した品質の光ファイバ素線５を製造することができる。
この製造方法によれば、全ての方向変換器２０（方向変換器２０Ａ，２０Ｂ）において流体流量を制御するため、精密な浮揚量の制御が可能となる。
図７は、図６に示す製造装置１Ｂの変形例である製造装置１Ｂ’を示す模式図である。
製造装置１Ｂ’は、検出部５０が、第１検出部５０Ａと第２検出部５０Ｂとを備えている点で、図６の製造装置１Ｂと異なる。
検出部５０（５０Ａ，５０Ｂ）は、光ファイバ裸線３の位置に関する情報に基づいて検出信号を制御部１６０に出力する。
方向変換器２０と、検出部５０（５０Ａ，５０Ｂ）と、制御部１６０と、流量調整器７０（７０Ａ，７０Ｂ）とは、制御装置１１１’を構成している。
製造装置１Ｂ’を用いた光ファイバ素線５の製造では、予め、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量が適正範囲となるような流体の導入流量のデータを線引張力ごとに取得しておき、このデータを利用する。
詳しくは、第１方向変換器２０Ａにおける光ファイバ裸線３の位置と、第１方向変換器２０Ａへの流体の導入流量との関係を、線引張力ごとに予め調べることによって、光ファイバ裸線３の位置と、流体の導入流量と、線引張力との関係を把握しておく。第１方向変換器２０Ａにおける光ファイバ裸線３の位置情報は、第１検出部５０Ａによって得られる。
同様に、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の位置と、第２方向変換器２０Ｂへの流体の導入流量との関係を、線引張力ごとに予め調べることによって、光ファイバ裸線３の位置と、流体の導入流量と、線引張力との関係を把握しておく。第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の位置情報は、第２検出部５０Ｂによって得られる。
なお、線引張力と、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の位置と、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量との関係を把握した後は、検出部５０（５０Ａ，５０Ｂ）は撤去してもよい。
第１検出部５０Ａおよび第２検出部５０Ｂは、光ファイバ裸線３の位置情報に基づく検出信号を制御部１６０に出力する。
制御部１６０は、第１方向変換器２０Ａにおける、光ファイバ裸線３の位置と、流体の導入流量と、線引張力との関係に基づいて、流量調整器７０Ａにより、第１方向変換器２０Ａへの流体の導入流量を制御する。これにより、第１方向変換器２０Ａにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を調節することができる。
制御部１６０は、同様に、第１方向変換器２０Ａにおける、光ファイバ裸線３の位置と、流体の導入流量と、線引張力との関係に基づいて、流量調整器７０Ｂにより、第１方向変換器２０Ａへの流体の導入流量を制御する。これにより、第２方向変換器２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量を調節することができる。
この製造方法によれば、方向変換器２０Ａ，２０Ｂのそれぞれについて、流体流量を個別に制御するため、光ファイバ裸線３の浮揚位置を確実に安定化することができる。
［実施例１］
図１に示す製造装置１Ａを用意した。方向変換器２０Ａ，２０Ｂとしては、図３に示す方向変換器２０１を用いた。
図２に示すように、ガイド溝２１の内側面２１ｃの、径方向Ｄ１に対する傾斜角度θ１は０．５°とした。ガイド溝２１の底における幅は５０μｍとした。
光ファイバ裸線３の浮揚旋回半径は、約６２．５ｍｍとした。
方向変換器２０Ａ，２０Ｂに導入される流体は空気であり、その温度は室温（約２４℃）とした。
空気の導入流量は、方向変換器２０Ａ，２０Ｂについてそれぞれ１００Ｌ／ｍｉｎとした。
第１方向変換器２０Ａは、光ファイバ裸線３の温度が約１０００℃となる位置に設けた。第２方向変換器２０Ｂは、第１方向変換器２０Ａから、線引き方向の下流側に１ｍ離れた位置に設けた。
紡糸部１０において光ファイバ母材２を溶融紡糸して光ファイバ裸線３（外径１２５μｍ）を得た。線引速度は３０ｍ／秒、線引張力は１５０ｇｆとした。
光ファイバ母材２から鉛直下向き（第一の経路Ｌ１）に引き出された光ファイバ裸線３は、第１方向変換器２０Ａによって水平（第二の経路Ｌ２）に方向変換し、次いで、第２方向変換器２０Ｂによって鉛直下向き（第三の経路Ｌ３）に方向変換した。
コーティング部３０において、光ファイバ裸線３に紫外線硬化樹脂のコーティングを施し、硬化部４０においてＵＶランプ４０ａにより紫外線を照射して被覆層を硬化させて光ファイバ素線５を得た。
光ファイバ素線５は、プーリー８０、引取り部９０を経て、巻取り手段１００により巻き取った。
検出部５０により、第三の経路Ｌ３の光ファイバ裸線３の位置情報に基づいて検出信号を制御部６０に出力し、検出信号に基づいて、制御部６０により、流量調整器７０Ａ，７０Ｂを用いて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御した。これによって、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおいて、吹出し口２２からガイド溝２１に放出される流体の流速を制御した。制御方法としては、ＰＩＤ制御を採用した。
詳しくは、光ファイバ裸線３の浮揚旋回半径について６２．５ｍｍを中心値とし、浮揚旋回半径が中心値より小さくなると方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を大きくし、浮揚旋回半径が中心値より大きくなると方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を小さくした。
この製造方法によって、１００００ｋｍの光ファイバ素線５を製造した。製造中、光ファイバ素線５の線速は３０ｍ／秒±１ｍ／秒であり、線引張力は１５０ｇｆ±２５ｇｆであった。
また、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚旋回半径は６２．５ｍｍ±０．０５ｍｍであったことから、光ファイバ裸線３の浮揚は安定していた。
この製造方法により光ファイバ素線５を製造し、プルーフ試験を行った結果、方向変換器２０Ａ，２０Ｂによって光ファイバ裸線３が傷つくことなく、良好な歩留まりで光ファイバ素線５を製造することができたことが確認された。
［実施例２］
図６に示す製造装置１Ｂを用意した。
プーリー８０に設けられた荷重センサ（図示略）によって光ファイバ素線５の線引張力が測定され、測定値に基づいて測定信号が制御部１６０に出力された。制御部１６０は、測定信号に基づいて、流量調整器７０Ａ，７０Ｂを用いて、方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体の導入流量を制御した。制御方法としては比例制御を採用した。その他の条件は実施例１と同様として、光ファイバ素線５を製造した。
詳しい制御方法は以下のとおりである。
予め、光ファイバ裸線３の浮揚量が一定となるような流体流量のデータを線引張力ごとに取得した。
線引張力が１２５ｇｆのときに光ファイバ裸線３の浮揚旋回半径が６２．５ｍｍとなるような方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体導入流量は７５Ｌ／ｍｉｎであった。線引張力が１７５ｇｆのときに、光ファイバ裸線３の浮揚旋回半径が６２．５ｍｍとなるような流体導入流量は１２５Ｌ／ｍｉｎであった。
この結果より、方向変換器２０Ａ，２０Ｂについて、比例係数を１Ｌ／ｍｉｎ／ｇｆと設定して流体導入流量を制御した。すなわち、線引張力１５０ｇｆのときに流体導入流量を制御部１００／ｍｉｎとして、線引張力が±１ｇｆ変化するごとに流体導入流量を±１Ｌ／ｍｉｎ変化させた。具体的には、線引張力が１ｇｆ増加すると流体導入流量を１Ｌ／ｍｉｎ増加させ、線引張力が１ｇｆ減少すると流体導入流量を１Ｌ／ｍｉｎ減少させた。
この製造方法によって、１００００ｋｍの光ファイバ素線５を製造した。製造中、光ファイバ素線５の線速は３０ｍ／秒±１ｍ／秒であり、線引張力は１５０ｇｆ±２５ｇｆであった。
また、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚は安定していた。
この製造方法により光ファイバ素線５を製造し、プルーフ試験を行った結果、方向変換器２０Ａ，２０Ｂによって光ファイバ裸線３が傷つくことなく、良好な歩留まりで光ファイバ素線５を製造することができたことが確認された。
［比較例１］
方向変換器２０Ａ，２０Ｂへの流体導入流量を、一定値である１００Ｌ／ｍｉｎとすること以外は実施例１と同様にして１００００ｋｍの光ファイバ素線５を製造した。
製造中、光ファイバ素線５の線速は３０ｍ／秒±１ｍ／秒であり、線引張力は１５０ｇｆ±２５ｇｆであったが、方向変換器２０Ａ，２０Ｂにおける光ファイバ裸線３の浮揚量の変動は大きかった。
この製造方法により光ファイバ素線５を製造し、プルーフ試験を行った結果、光ファイバ裸線３がガイド溝の内側面に接触したことが原因と考えられる断線が発生したため、製造歩留まりが良好とはいえなかった。
以上、本発明の光ファイバ素線の製造方法及び製造装置について説明してきたが、本発明は前記の例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明の光ファイバ素線の製造方法で用いられる方向変換器の数は、１または複数とすることができる。図１および図６に示す製造装置１Ａ，１Ｂでは２つの方向変換器２０が使用されているが、方向変換器２０の数は１でもよいし、３以上の任意の数でもよい。
１Ａ，１Ａ’，１Ｂ，１Ｂ’…光ファイバ素線の製造装置、２…光ファイバ母材、３…光ファイバ裸線、５…光ファイバ素線、１０…紡糸部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０１，２０２…方向変換器、２１…ガイド溝、２２…吹出し口、２５…流体溜部（内部空間）、２６…導入路、３０…コーティング部、４０…硬化部、５０…検出部、６０，１６０…制御部、９０…引取り部、１０１，１０１’，１１１，１１１’…制御装置。

Claims (7)

  1. 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸工程と、
    前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層を設けるコーティング工程と、
    前記被覆層を硬化させて光ファイバ素線を得る硬化工程と、を有し、
    前記紡糸工程から前記コーティング工程までのいずれかの位置で、前記光ファイバ裸線の方向を１または複数の方向変換器によって変換し、
    前記方向変換器は、前記光ファイバ裸線を案内するガイド溝と、外部から流体が導入される内部空間とを有し、
    前記ガイド溝内には、前記内部空間の前記流体を吹出させることによって、前記ガイド溝内の前記光ファイバ裸線を浮揚させる吹出し口が形成され、
    少なくとも１つの前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量をＰＩＤ制御により制御することを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。
  2. 前記複数の方向変換器のうち一部の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、全ての前記方向変換器への前記流体の導入流量を制御する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. 前記複数の方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置をそれぞれ検出し、その位置情報に基づいて、前記複数の方向変換器への前記流体の導入流量を、個別に制御する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. 前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる前記被覆層を設けるコーティング部と、前記被覆層を硬化させる硬化部とが、鉛直下向きである一の経路に配置され、前記方向変換器の線引き方向の下流側において、前記経路に沿った前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、前記方向変換器への前記流体の導入流量をＰＩＤ制御により制御することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の光ファイバ素線の製造方法。
  5. 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸部と、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層を設けるコーティング部と、前記被覆層を硬化させる硬化部と、を備えた、光ファイバ素線の製造装置に用いられる制御装置であって、
    前記紡糸部から前記コーティング部までのいずれかの位置で前記光ファイバ裸線の方向を変換する１または複数の方向変換器と、
    前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出する検出部と、
    前記検出部で測定された前記光ファイバ裸線の位置情報に基づいて、前記方向変換器への流体の導入流量を制御する制御部と、を備え、
    前記方向変換器は、前記光ファイバ裸線を案内するガイド溝と、外部から前記流体が導入される内部空間とを有し、
    前記ガイド溝内には、前記内部空間の前記流体を吹出させることによって、前記ガイド溝内の前記光ファイバ裸線を浮揚させる吹出し口が形成され、
    前記検出部は、少なくとも１つの前記方向変換器における前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、前記制御部は、前記方向変換器への前記流体の導入流量をＰＩＤ制御により制御することを特徴とする制御装置。
  6. 請求項５に記載の制御装置と、前記光ファイバ母材を溶融紡糸して前記光ファイバ裸線を形成する前記紡糸部と、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる前記被覆層を設ける前記コーティング部と、前記被覆層を硬化させる前記硬化部と、を備えたことを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。
  7. 前記コーティング部と、前記硬化部とが、鉛直下向きである一の経路に配置され、前記検出部は、前記方向変換器の線引き方向の下流側に設けられ、前記経路に沿った前記光ファイバ裸線の位置を検出し、その位置情報に基づいて、前記制御部は、前記方向変換器への前記流体の導入流量をＰＩＤ制御により制御することを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ素線の製造装置。
JP2015024688A 2015-02-10 2015-02-10 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置 Active JP5917736B1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015024688A JP5917736B1 (ja) 2015-02-10 2015-02-10 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
CN201610079611.9A CN105859157B (zh) 2015-02-10 2016-02-04 光纤线材的制造方法、控制装置以及制造装置
US15/017,813 US10016951B2 (en) 2015-02-10 2016-02-08 Method of manufacturing optical fiber, optical fiber manufacturing apparatus, and control apparatus therefor
US16/004,914 US10857746B2 (en) 2015-02-10 2018-06-11 Method of manufacturing optical fiber, optical fiber manufacturing apparatus, and control apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015024688A JP5917736B1 (ja) 2015-02-10 2015-02-10 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5917736B1 true JP5917736B1 (ja) 2016-05-18
JP2016147773A JP2016147773A (ja) 2016-08-18

Family

ID=55974013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015024688A Active JP5917736B1 (ja) 2015-02-10 2015-02-10 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10016951B2 (ja)
JP (1) JP5917736B1 (ja)
CN (1) CN105859157B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017001905A (ja) * 2015-06-09 2017-01-05 株式会社フジクラ 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
CN108609868A (zh) * 2018-07-17 2018-10-02 长飞光纤光缆四川有限公司 新型光纤着色固化炉
US10857746B2 (en) 2015-02-10 2020-12-08 Fujikura Ltd. Method of manufacturing optical fiber, optical fiber manufacturing apparatus, and control apparatus therefor

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6196999B2 (ja) 2015-05-27 2017-09-13 株式会社フジクラ 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
JP2017043527A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 株式会社フジクラ 光ファイバの線引張力測定方法および線引張力測定装置
JP6561106B2 (ja) * 2017-12-06 2019-08-14 株式会社フジクラ 光ファイバ素線の製造方法及び製造装置
CN110908410A (zh) * 2019-12-30 2020-03-24 湖北凯乐量子通信光电科技有限公司 一种光纤拉丝uv固化氧含量自动调节***

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251439A (ja) * 1988-08-11 1990-02-21 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバの製造方法
US20090217710A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Costello Iii John Joseph Methods for measuring the tension of optical fibers during manufacture
JP2010510957A (ja) * 2006-11-28 2010-04-08 コーニング インコーポレイテッド 光ファイバの製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60112638A (ja) 1983-11-24 1985-06-19 Hitachi Cable Ltd 光ファイバの製造方法
JPS623037A (ja) 1985-06-27 1987-01-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ線引装置
EP1364919B1 (en) * 1998-11-05 2008-02-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for manufacturing a preform and optical fibre from the preform
US20030000255A1 (en) 2001-06-28 2003-01-02 The Furukawa Electric Co., Ltd. Method of producing optical fiber preform and sintering apparatus
DE10251221B4 (de) * 2002-11-04 2004-11-25 Siemens Ag Ventileinheit, Verfahren zur Herstellung und Verwendung einer Ventileinheit
AU2008330198B2 (en) * 2007-11-29 2014-04-10 Corning Incorporated Fiber cure with extended irradiators and non linear path
US8074474B2 (en) 2007-11-29 2011-12-13 Corning Incorporated Fiber air turn for low attenuation fiber
KR101226732B1 (ko) 2008-12-19 2013-01-25 가부시키가이샤후지쿠라 광섬유 소선의 제조 방법
KR101238286B1 (ko) * 2009-04-16 2013-02-28 가부시키가이샤후지쿠라 광섬유 소선의 제조 방법
JP5917736B1 (ja) 2015-02-10 2016-05-18 株式会社フジクラ 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
JP6196999B2 (ja) 2015-05-27 2017-09-13 株式会社フジクラ 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
JP6471044B2 (ja) 2015-06-09 2019-02-13 株式会社フジクラ 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251439A (ja) * 1988-08-11 1990-02-21 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバの製造方法
JP2010510957A (ja) * 2006-11-28 2010-04-08 コーニング インコーポレイテッド 光ファイバの製造方法
US20090217710A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Costello Iii John Joseph Methods for measuring the tension of optical fibers during manufacture

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10857746B2 (en) 2015-02-10 2020-12-08 Fujikura Ltd. Method of manufacturing optical fiber, optical fiber manufacturing apparatus, and control apparatus therefor
JP2017001905A (ja) * 2015-06-09 2017-01-05 株式会社フジクラ 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
CN108609868A (zh) * 2018-07-17 2018-10-02 长飞光纤光缆四川有限公司 新型光纤着色固化炉
CN108609868B (zh) * 2018-07-17 2024-04-30 四川乐飞光电科技有限公司 新型光纤着色固化炉

Also Published As

Publication number Publication date
CN105859157B (zh) 2018-11-09
US20160229136A1 (en) 2016-08-11
US20180290409A1 (en) 2018-10-11
US10857746B2 (en) 2020-12-08
CN105859157A (zh) 2016-08-17
US10016951B2 (en) 2018-07-10
JP2016147773A (ja) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5917736B1 (ja) 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
US10745314B2 (en) Method of manufacturing optical fiber, optical fiber manufacturing apparatus, and control apparatus therefor
JP6196999B2 (ja) 光ファイバ素線の製造方法、制御装置および製造装置
US10202301B2 (en) Apparatus for manufacturing an optical fiber
JP5732586B1 (ja) 光ファイバ素線の製造方法および製造装置
US10626041B2 (en) Control device and manufacturing apparatus of optical fiber
WO2021019864A1 (ja) 光ファイバの製造方法
WO2017038396A1 (ja) 光ファイバの線引張力測定方法および線引張力測定装置
JP6457580B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP6573508B2 (ja) 光ファイバ素線の製造方法および製造装置
JP6335957B2 (ja) 光ファイバ素線の製造方法
JP2021147285A (ja) 光ファイバ素線の製造装置および製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160406

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5917736

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250