WO2021019864A1 - 光ファイバの製造方法 - Google Patents

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石田　格
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株式会社フジクラ
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-141326 filed in Japan on July 31, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an optical fiber using a non-contact type direction converter.
  • the coating state is stabilized by adjusting the temperature of the bare fiber by a temperature adjusting unit provided between the non-contact type direction converter and the coating unit.
  • the present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber in which the state of coating can be stabilized by devising the position for gripping the base material.
  • the method for manufacturing an optical fiber includes a step of gripping a base material by a grip portion having a centering mechanism and a bare fiber by melting the base material in a melting furnace.
  • the present invention it is possible to adjust the approach position of the bare fiber with respect to the cooling unit while suppressing the change in the gas flow rate. Therefore, the temperature change of the bare fiber due to the change of the gas flow rate in the cooling unit is suppressed, and the state of the coating can be stabilized.
  • the optical fiber manufacturing apparatus in the present embodiment includes a grip portion 2, a melting furnace 3, a fiber diameter measuring unit 4, a bubble detecting unit 5, and a position.
  • Detection unit 6 a plurality of non-contact type direction converters 7A to 7C, pre-coating position detection unit 8, coating units 9A and 9B, coating curing device 10, coating diameter measuring device 11, and direction converter 12
  • a take-up unit 13, a take-up unit 14, a control unit 15, and a gas amount adjusting unit 16 are provided.
  • the grip portion 2 side of the pass line is referred to as the upstream side
  • the winding portion 14 side is referred to as the downstream side.
  • an orthogonal plane a plane orthogonal to the longitudinal direction of the base metal M when set in an ideal state (a state not inclined with respect to the pass line) is called an orthogonal plane.
  • the base metal M extends in the vertical direction. Therefore, the longitudinal direction substantially coincides with the vertical direction, and the orthogonal plane substantially coincides with the horizontal plane.
  • the longitudinal direction of the base metal M may be appropriately changed, for example, the horizontal direction.
  • the grip portion 2 grips the base material M and feeds it toward the melting furnace 3. Further, the grip portion 2 is provided with a centering mechanism, and the position of the base material M in the orthogonal plane can be adjusted.
  • the melting furnace 3 heats and melts the base metal M by a heater to form a bare fiber B.
  • the fiber diameter measuring unit 4 measures the outer diameter of the bare fiber B.
  • the bubble detection unit 5 detects whether or not there are bubbles inside the bare fiber B.
  • the position detection unit 6 detects the entry position of the bare fiber B into the non-contact type direction converter 7A located on the most upstream side among the plurality of non-contact type direction converters 7A to 7C.
  • the fiber diameter measuring unit 4, the bubble detecting unit 5, and the position detecting unit 6 are arranged on the downstream side of the melting furnace 3 and on the upstream side of the non-contact type direction converters 7A to 7C.
  • the order of arrangement of the fiber diameter measuring unit 4, the bubble detecting unit 5, and the position detecting unit 6 may be appropriately changed. However, it is preferable that the position detection unit 6 is arranged as close as possible to the non-contact type direction converter 7A.
  • the non-contact type direction converters 7A to 7C convert the traveling direction of the bare fiber B by 90 °, 180 °, and 90 °, respectively.
  • the non-contact type direction converter 7A converts the traveling direction of the bare fiber B from the lower direction to the horizontal direction by about 90 °.
  • the number, position, direction conversion angle, and the like of these non-contact type direction converters may be appropriately changed.
  • the non-contact type direction converters 7A to 7C have a guide groove for guiding the bare fiber B, and a fluid (gas) for floating the bare fiber B wired along the guide groove is blown out in the guide groove. The mouth is formed.
  • the non-contact type direction converters 7A to 7C can levitate the bare fiber B by blowing a gas such as air or He from the outlet to the bare fiber B without bringing its constituent members into contact with the bare fiber B. It is possible. Further, since the bare fiber B can be cooled by blowing gas, the non-contact type direction converters 7A to 7C are also cooling portions. Since the configuration of the non-contact type direction converter in the present embodiment is the same as that described in Japanese Patent No.
  • the configuration of the non-contact type direction converter is not limited to this, and the bare fiber B may be floated by blowing gas, and the bare fiber B may be appropriately changed as long as the direction of the bare fiber B can be changed.
  • the pre-coating position detection unit 8 is located on the downstream side of the plurality of non-contact type direction converters 7A to 7C and on the upstream side of the coating parts 9A and 9B.
  • the pre-coating position detection unit 8 detects the position of the bare fiber B entering the coating unit 9A.
  • the coating portions 9A and 9B coat the outer periphery of the bare fiber B with a fluid material containing a resin precursor (hereinafter, simply referred to as a resin material) by die coating or the like to form an uncured coating layer.
  • a resin material for example, an ultraviolet curable resin such as a urethane acrylate resin can be used.
  • the resin material for the primary layer is applied by the coating portion 9A on the upstream side
  • the resin material for the secondary layer is applied by the coating portion 9B on the downstream side.
  • the configuration of the coating portion can be changed as appropriate.
  • the resin of both the primary layer and the secondary layer may be applied by one coating portion.
  • a third coating portion for applying the resin material to be the coloring layer may be provided on the downstream side of the coating portion 9B.
  • the resin material to be the primary layer and the secondary layer may be applied by the coating portion 9A, and the resin material to be the colored layer may be applied by the coating portion 9B.
  • the primary layer, secondary layer, and colored layer described above are all included in the "coating layer".
  • the coating curing device 10 cures the uncured coating layer.
  • the coating layer after curing is simply referred to as coating.
  • the coating and the bare fiber B are collectively referred to as an optical fiber.
  • the resin material is an ultraviolet curable resin, an ultraviolet irradiation lamp or UV-LED, a combination thereof, or the like can be used as the coating curing device 10.
  • the arrangement and configuration of the coating portions 9A and 9B and the coating curing apparatus 10 can be appropriately changed according to the required characteristics of the optical fiber (for example, the degree of curing of each resin material) and the linear velocity of the manufacturing apparatus 1A.
  • separate coating curing devices 10 may be arranged on the downstream side of the coating portion of the primary layer, the downstream side of the coating portion of the secondary layer, and the downstream side of the coating portion of the colored layer.
  • the number of coating curing devices 10 may be increased so that the resin material can be sufficiently cured even if the linear velocity is high.
  • the coating diameter measuring device 11 is located on the downstream side of the coating curing device 10. The coating diameter measuring device 11 measures the outer diameter of the coating.
  • the direction converter 12 changes the direction of the optical fiber toward the take-up unit 13.
  • the direction changer 12 the above-mentioned non-contact type direction changer may be used, or a general pulley or the like may be used. Further, the direction changer 12 may not be provided.
  • the take-back unit 13 is, for example, a take-back capstan.
  • the take-up unit 13 determines the drawing speed (spinning speed) in the manufacturing apparatus 1A.
  • the take-up unit 14 includes a bobbin and a take-up device for rotating the bobbin. When the take-up device rotates the bobbin, the optical fiber is wound around the bobbin, and the bobbin-wound optical fiber is obtained.
  • a dancer section may be provided between the take-up section 13 and the take-up section 14.
  • the control unit 15 is connected to the grip unit 2, the fiber diameter measurement unit 4, the bubble detection unit 5, and the position detection unit 6 by wire or wirelessly. Although details will be described later, the control unit 15 controls the centering mechanism of the grip unit 2 based on the detection results of the fiber diameter measurement unit 4, the bubble detection unit 5, and the position detection unit 6, and positions the base material M. To adjust.
  • an integrated circuit such as a microcontroller, an IC (Integrated Circuit), an LSI (Large-scale Integrated Circuit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an NC (Numerical Control) device, or the like can be used. When an NC device or the like is used as the control unit 15, machine learning may or may not be used.
  • the fiber diameter measuring unit 4 is connected to the gas amount adjusting unit 16 by wire or wirelessly. Further, the fiber diameter measuring unit 4 inputs the measurement result of the outer diameter of the bare fiber B to the gas amount adjusting unit 16. The gas amount adjusting unit 16 adjusts the flow rate of the gas blown to the bare fiber B in the non-contact type direction converters 7A to 7C based on the measurement result of the outer diameter of the bare fiber B.
  • the temperature of the bare fiber B when the bare fiber B enters the coating portions 9A and 9B is constant. This is because when the temperature of the bare fiber B changes, the state of the coating becomes unstable. For example, the amount of resin adhering to the bare fiber B changes depending on the temperature of the bare fiber B, resulting in a change in the coating diameter. Further, if the temperature of the bare fiber B deviates from an appropriate range, the resin material to be coated may not be coated normally, or the adhesion between the coating and the bare fiber B may decrease.
  • (1) Change in outer diameter of bare fiber B Normally, the change in outer diameter of bare fiber B is within a predetermined range (for example, within ⁇ 0.5 ⁇ m) so that the grip portion 2 transfers the base material M to the melting furnace 3.
  • the feeding speed and the drawing speed by the take-up unit 13 are adjusted. However, for example, when the bare fiber B contains air bubbles, or when the feeding speed or the drawing speed cannot be adjusted in time, the outer diameter of the bare fiber B may change beyond a predetermined range.
  • the outer diameter of the bare fiber B becomes large, the force received from the gas in the non-contact type direction converters 7A to 7C increases, and the floating amount of the bare fiber B increases.
  • the floating amount of the bare fiber B in the non-contact type direction converters 7A to 7C decreases. If the levitation amount increases, the bare fiber B may come off from the non-contact type direction converters 7A to 7C, resulting in disconnection. On the other hand, when the levitation amount decreases, the non-contact type direction converters 7A to 7C come into contact with the bare fiber B, which may cause disconnection.
  • the outer diameter of the bare fiber B is measured by the fiber diameter measuring unit 4 arranged on the upstream side of the non-contact type direction converters 7A to 7C, and the bare fiber B floats in the non-contact type direction converters 7A to 7C.
  • the gas flow rate is adjusted by the gas amount adjusting unit 16 so as to stabilize the amount.
  • the flow rate of the gas changes, the amount of heat taken from the bare fiber B by the gas changes.
  • the temperature of the bare fiber B entering the coating portions 9A and 9B changes.
  • the tension applied to the bare fiber B acts as a force that resists the wind pressure of the gas in the non-contact type direction converters 7A to 7C. Therefore, when the tension decreases, the levitation amount of the bare fiber B in the non-contact type direction converters 7A to 7C increases. On the contrary, when the tension increases, the floating amount of the bare fiber B in the non-contact type direction converters 7A to 7C decreases. As described in (1), when the gas flow rate is adjusted so as to stabilize the floating amount, the temperature of the bare fiber B entering the coating portions 9A and 9B changes.
  • the non-contact type direction converter 7A has the position where the bare fiber B exits from the melting furnace 3 and the non-contact type direction converter 7A. Is arranged so as to coincide with the desired floating position of the bare fiber B in the above.
  • the position of the bare fiber B from the melting furnace 3 is determined by the position of the heater portion of the melting furnace 3 in the orthogonal plane and the position of the base metal M with respect to the heater portion in the orthogonal plane. Then, the base metal M is installed so that the center of the base metal M coincides with the center of the heater portion of the melting furnace 3.
  • the center position of the base material M with respect to the center of the heater changes due to the bending of the base material M itself in the longitudinal direction, the slight inclination when the base material M is installed, and the like, and as a result, the line exits from the melting furnace 3.
  • the position of the bare fiber B may change.
  • the gas amount adjusting unit 16 adjusts the gas flow rate so as to stabilize the levitation amount.
  • the gas flow rate is adjusted so as to stabilize the floating amount, the temperature of the bare fiber B entering the coating portions 9A and 9B changes.
  • control is performed so as to suppress the change in the gas flow rate of the non-contact type direction converter 7A and stabilize the coating state.
  • the factors that change the gas flow rate of the non-contact type direction converter 7A are acquired, and the position of the bare fiber B entering the non-contact type direction converter 7A is adjusted from the result.
  • the control paying particular attention to the above-mentioned phenomenon (1) is performed.
  • the manufacturing apparatus 1A of the present embodiment is a fiber diameter measuring unit arranged between the melting furnace 3 and the non-contact type direction converter 7A in order to grasp the change in the outer diameter of the bare fiber B. It has 4. Further, since the bubbles in the bare fiber B cause a change in the outer diameter, a bubble detection unit 5 installed between the melting furnace 3 and the non-contact type direction converter 7A is provided. Further, a position detection unit 6 for detecting the position of the bare fiber B is provided on the upstream side of the non-contact type direction converter 7A.
  • the grip portion 2 that grips the base material M is provided with a centering mechanism that adjusts the position of the base material M in an orthogonal plane.
  • the fiber diameter measuring unit 4, the bubble detecting unit 5, and the position detecting unit 6 are connected to the control unit 15. Further, the control unit 15 is configured to perform feedback control to the centering mechanism of the grip unit 2 based on the detection results of the fiber diameter measurement unit 4, the bubble detection unit 5, and the position detection unit 6.
  • the factor that changes the flow rate of the gas blown to the bare fiber B in the cooling unit is acquired as the input information S1 and input to the control unit 15.
  • the measurement result of the fiber diameter by the fiber diameter measuring unit 4 is input to the control unit 15 as input information S1.
  • the control unit 15 determines whether or not a change in the fiber diameter has occurred based on the input information S1.
  • the control unit 15 outputs a centering command S2 according to the result of the determination to the centering mechanism of the grip unit 2.
  • the control unit 15 moves the base material M in the direction of bringing the bare fiber B closer to the non-contact type direction converter 7A (alignment command S2).
  • the control unit 15 moves the base material M in the direction of moving the bare fiber B away from the non-contact type direction converter 7A (alignment command S2).
  • the position detection unit 6 inputs the position information S3 for the non-contact type direction converter 7A of the bare fiber B to the control unit 15. Based on the position information S3, the control unit 15 determines whether or not the bare fiber B is in a desired position with respect to the non-contact type direction converter 7A. When the bare fiber B reaches a desired position, the control unit 15 outputs a movement stop command S4 of the base material M to the centering mechanism of the grip unit 2. As a result, the position of the bare fiber B with respect to the non-contact type direction converter 7A is stabilized, so that the change in the gas flow rate of the non-contact type direction converter 7A is suppressed.
  • the method for manufacturing an optical fiber of the present embodiment includes a step of gripping the base material M by a gripping portion 2 having a centering mechanism and a process of melting the base material M by a melting furnace 3 to form a bare fiber B.
  • the process includes a step of adjusting the entry position of the bare fiber B into the cooling unit.
  • the non-contact type direction converter 7A is used as the cooling unit.
  • the length of the pass line of the manufacturing apparatus 1A can be increased without increasing the building for accommodating the manufacturing apparatus 1A.
  • the outer diameter of the bare fiber B measured by the fiber diameter measuring unit 4 installed between the melting furnace 3 and the non-contact type direction converter 7A is used as the input information S1. .. According to this configuration, it is possible to suppress the change in the gas flow rate of the non-contact type direction converter 7A caused by the change in the outer diameter of the bare fiber B and stabilize the coating state.
  • the bare fiber B formed by spinning the base material M also contains the foam F.
  • the foam F in the bare fiber B has a substantially spindle shape.
  • the outer diameter of the bare fiber B also changes in the longitudinal direction along the shape of the bubble F.
  • the bubble detection unit 5 detects the presence of the bubble F at the downstream end P of the bubble F, the outer diameter of the bare fiber B gradually increases from the position where the end P is detected toward the upstream side. Can be predicted to be.
  • the control unit 15 may move the base material M in a direction that brings the bare fiber B closer to the non-contact type direction converter 7A. That is, the presence or absence of bubbles in the bare fiber B detected by the bubble detection unit 5 installed between the melting furnace 3 and the non-contact type direction converter 7A can be used as the input information S1. Since the control based on the detection result of the bubble detection unit 5 is based on the prediction, it is possible to further improve the responsiveness of the feedback control.
  • the manufacturing apparatus 1B in the second embodiment includes a tension measuring unit 17 for measuring the tension applied to the bare fiber B.
  • the tension measuring unit 17 is located on the downstream side of the melting furnace 3 and on the upstream side of the non-contact type direction converter 7A. If it is possible to measure the tension of the bare fiber B that has entered the non-contact type direction converter 7A, the position of the tension measuring unit 17 may be changed as appropriate.
  • the tension measuring unit 17 for example, a non-contact type tension meter can be used.
  • the tension measuring unit 17 is connected to the control unit 15 by wire or wirelessly.
  • the tension value of the bare fiber B measured by the tension measuring unit 17 is used as the input information S1.
  • the tension measuring unit 17 inputs the tension value as the input information S1 to the control unit 15.
  • the control unit 15 determines whether or not a change in the tension of the bare fiber B has occurred based on the input information S1.
  • the control unit 15 outputs a centering command S2 according to the result of the determination to the centering mechanism of the grip unit 2.
  • the control unit 15 moves the base material M in the direction of bringing the bare fiber B closer to the non-contact type direction converter 7A (alignment command S2).
  • the control unit 15 moves the base material M in the direction of moving the bare fiber B away from the non-contact type direction converter 7A (alignment command S2).
  • the same manufacturing apparatus 1A (FIG. 1) as in the first embodiment is used.
  • the position of the bare fiber B in the orthogonal plane detected by the position detection unit 6 is used as the input information S1.
  • the position detection unit 6 may be arranged between the melting furnace 3 and the non-contact type direction converter 7A, but is more preferably closer to the non-contact type direction converter 7A.
  • the position detection unit 6 inputs the position of the bare fiber B as the input information S1 to the control unit 15. Based on the input information S1, the control unit 15 determines whether or not the position of the bare fiber B has changed with respect to the non-contact type direction converter 7A. When the control unit 15 determines that the position of the bare fiber B has changed with respect to the non-contact type direction converter 7A, the control unit 15 issues an alignment command S2 to the alignment mechanism of the grip portion 2 according to the result of the determination. Output.
  • the base material M is moved in the direction of moving the bare fiber B away from the non-contact type direction converter 7A (alignment command S2).
  • the base material M is moved in the direction of bringing the bare fiber B closer to the non-contact type direction converter 7A (alignment command S2).
  • the manufacturing apparatus 1C in the fourth embodiment includes a base material position measuring unit 18 for measuring the position of the base material M in an orthogonal plane.
  • the base metal position measuring unit 18 is arranged further upstream than the melting furnace 3.
  • the base material position measuring unit 18 is connected to the control unit 15 by wire or wirelessly.
  • the base material position measuring unit 18 has the center of the heater of the melting furnace 3 as the origin, and the base material M is bent in the longitudinal direction of the base material M itself or is slightly tilted in the installation posture of the base material M. The amount of deviation of the center position of M is measured.
  • the base material position measuring unit 18 inputs the deviation amount and the deviation direction to the control unit 15 as input information S1.
  • the control unit 15 outputs the alignment command S2 based on the input information S1 to the alignment mechanism of the grip unit 2.
  • the base material M is moved in the opposite direction (alignment command S2). If the position of the base material M deviates from the origin in the direction in which the bare fiber B moves away from the non-contact type direction converter 7A, the base material M is moved in the opposite direction (alignment command S2).
  • Example 1 The line was drawn with the manufacturing apparatus 1A shown in FIG. A commercially available outer diameter measuring instrument was used as the fiber diameter measuring unit 4. As the position detection unit 6, a non-contact position sensor was installed immediately before the non-contact type direction converter 7A. The feedback control shown in FIG. 2 was performed using the diameter of the bare fiber B measured by the fiber diameter measuring unit 4 as the input information S1. The target outer diameter of the bare fiber B was 125 ⁇ m, and the target outer diameter of the coating was 250 ⁇ m. An ultraviolet curable resin (urethane acrylate) was used as the coating material. When the drawing speed was 50 m / sec, the outer diameter of the coating was stable at 250 ⁇ 1 ⁇ m.
  • the outer diameter of bare fiber B was intentionally changed to 125 ⁇ 1 ⁇ m. Even in the portion where the outer diameter of the bare fiber B was changed in this way, the outer diameter of the coating was stable at 250 ⁇ 1.5 ⁇ m. The reason why the change in the outer diameter of the coating is large is that the outer diameter of the bare fiber B has changed, and the outer diameter of the coating has also changed according to the outer diameter.
  • Example 2 The line was drawn with the manufacturing apparatus 1B shown in FIG. A commercially available non-contact tension measuring meter was used as the tension measuring unit 17. As the input information S1, the tension measurement result by the tension measuring unit 17 was used. Other points are the same as in the first embodiment. In order to confirm the effect, the tension applied to the bare fiber B was intentionally changed in the range of ⁇ 20 gf. The outer diameter of the coating was stable at 250 ⁇ 1 ⁇ m even in the portion drawn by changing the tension in this way.
  • Example 3 The line was drawn with the manufacturing apparatus 1C shown in FIG. As the input information S1, the amount of deviation and the direction of deviation of the base material M from the origin were used. Other points are the same as in the first embodiment.
  • the base material M was gripped by the grip portion 2 in a state of being intentionally tilted from the ideal posture. The amount of inclination was such that the coordinates in the orthogonal plane deviated by about 3 mm between the center position of the lower end portion and the center position of the upper end portion of the base metal M.
  • the outer diameter of the coating was stable at 250 ⁇ 1 ⁇ m over the entire length.
  • Example 1 In the configuration of Example 1, the outer diameter of the bare fiber B was intentionally changed to ⁇ 1 ⁇ m in the same manner as in Example 1 without performing feedback control. In the portion where the outer diameter of the bare fiber B was changed in this way, the outer diameter of the coating was changed in the range of 250 ⁇ 5 ⁇ m. As described above, as a result of not performing feedback control, a change in the outer diameter of the coating was observed to the extent that the change in the outer diameter of the bare fiber B alone could not be explained. Conversely, it was confirmed that the feedback control in Example 1 can suppress the change in the outer diameter of the coating due to the change in the outer diameter of the bare fiber B.
  • Example 2 (Comparative Example 2) In the configuration of Example 2, the tension applied to the bare fiber B was intentionally changed in the range of ⁇ 20 gf in the same manner as in Example 2 without performing feedback control. In the portion where this tension was changed, the outer diameter of the coating changed in the range of 250 ⁇ 5 ⁇ m. As described above, it was confirmed that the feedback control in Example 2 can suppress the change in the outer diameter of the coating due to the change in tension.
  • Example 3 In the configuration of the third embodiment, the base metal M was intentionally tilted and gripped in the same manner as in the third embodiment without performing feedback control. As a result of drawing a line from the lower end of the base material M to the upper end of the base material M, the outer diameter of the coating changed in the range of 250 ⁇ 5 ⁇ m over the entire length. As described above, it was confirmed that the feedback control in Example 3 can suppress the change in the outer diameter of the coating due to the inclination of the base metal M.
  • the cooling unit is a non-contact type direction converter, and has not only a function of cooling the bare fiber B but also a function of changing the direction of the bare fiber B.
  • the cooling portion does not have to be a non-contact type direction converter, and may be a portion that simply cools the bare fiber B with air.
  • the control methods of the first to fourth embodiments may be combined.
  • the input information S1 is the outer diameter of the bare fiber B, the presence or absence of bubbles in the bare fiber B, the tension of the bare fiber B, the position of the bare fiber B with respect to the cooling portion (non-contact type direction converter 7A), and the mother. It is a combination of two or more of the positions of the material M.
  • a relational expression of the influence of each of the input information S1 on the gas flow rate of the non-contact type direction converter 7A may be prepared. Then, the control unit 15 may control the centering mechanism based on the relational expression to adjust the entry position of the bare fiber B into the cooling unit.

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Abstract

光ファイバの製造方法は、調心機構を有する把持部によって母材を把持する工程と、前記母材を溶融炉によって溶融させてベアファイバを形成する工程と、冷却部においてガスを吹き付けることで前記ベアファイバを冷却する工程と、前記ベアファイバの外周に被覆となる樹脂を塗布する工程と、前記樹脂を硬化させる工程と、前記冷却部で前記ベアファイバに吹き付けられるガスの流量を変化させる要因を入力情報として取得する工程と、前記入力情報に基づいて前記調心機構を制御し、前記母材を移動させることで、前記冷却部への前記ベアファイバの進入位置を調整する工程と、を有する。

Description

光ファイバの製造方法
　本発明は、光ファイバの製造方法に関する。
　本願は、２０１９年７月３１日に日本に出願された特願２０１９－１４１３２６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、非接触式方向変換器を用いた光ファイバの製造方法が開示されている。この光ファイバの製造方法では、非接触式方向変換器とコーティング部との間に設けられた温度調整部によってベアファイバの温度を調整することで、被覆の状態を安定させている。
日本国特許第６４５７５８０号公報
　製造装置を格納する建屋の大きさや、製造装置のレイアウトによっては、特許文献１が開示するような温度調整部を配置するスペースが確保できないことも考えられる。また、温度調整部を配置可能な場合でも、その他の手段によって被覆の状態を安定させることができれば、被覆の状態を安定させるための技術の選択肢が増える。
　そこで本願発明者らが鋭意検討したところ、母材を把持する位置を工夫することによっても、被覆の状態を安定させられることが判った。
　本発明はこのような事情を考慮してなされ、母材を把持する位置を工夫することで被覆の状態を安定させられる光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る光ファイバの製造方法は、調心機構を有する把持部によって母材を把持する工程と、前記母材を溶融炉によって溶融させてベアファイバを形成する工程と、冷却部においてガスを吹き付けることで前記ベアファイバを冷却する工程と、前記ベアファイバの外周に被覆となる樹脂を塗布する工程と、前記樹脂を硬化させる工程と、前記冷却部で前記ベアファイバに吹き付けられるガスの流量を変化させる要因を入力情報として取得する工程と、前記入力情報に基づいて前記調心機構を制御し、前記母材を移動させることで、前記冷却部への前記ベアファイバの進入位置を調整する工程と、を有する。
　本発明の上記態様によれば、ガスの流量の変化を抑制しつつ、冷却部に対するベアファイバの進入位置を調整することができる。したがって、冷却部でのガスの流量の変化に伴うベアファイバの温度変化が抑制され、被覆の状態を安定させることができる。
第１実施形態に係る光ファイバの製造装置の概略構成を示す図である。 第１実施形態の光ファイバの製造装置の制御フローを説明する図である。 （ａ）は泡が含まれた母材を示し、（ｂ）は（ａ）の母材を線引きすることで形成されたベアファイバを示している。 第２実施形態に係る光ファイバの製造装置の概略構成を示す図である。 第４実施形態に係る光ファイバの製造装置の概略構成を示す図である。
（第１実施形態）
　以下、第１実施形態の光ファイバの製造方法について図面に基づいて説明する。
　図１に示すように、本実施形態における光ファイバの製造装置（以下、製造装置１Ａという）は、把持部２と、溶融炉３と、ファイバ径測定部４と、泡検出部５と、位置検出部６と、複数の非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃと、被覆前位置検出部８と、コーティング部９Ａ、９Ｂと、被覆硬化装置１０と、被覆径測定器１１と、方向変換器１２と、引取部１３と、巻取部１４と、制御部１５と、ガス量調整部１６と、を備えている。
（方向定義）
　本実施形態では、パスラインにおける把持部２側を上流側といい、巻取部１４側を下流側という。また、理想的な状態（パスラインに対して傾斜していない状態）でセットされたときの母材Ｍの長手方向に直交する平面を直交平面という。図１では、母材Ｍが上下方向に沿って延びている。このため、長手方向は上下方向と実質的に一致しており、直交平面は水平面と実質的に一致している。ただし、母材Ｍの長手方向は適宜変更してもよく、例えば水平方向であってもよい。
　把持部２は、母材Ｍを把持し、溶融炉３に向けて送り込む。また、把持部２は調心機構を備えており、直交平面内における母材Ｍの位置を調整可能である。溶融炉３は、ヒータによって母材Ｍを加熱・溶融させて、ベアファイバＢを形成する。ファイバ径測定部４は、ベアファイバＢの外径を測定する。泡検出部５は、ベアファイバＢの内部に泡が有るか否かを検出する。位置検出部６は、複数の非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃのうち、最も上流側に位置する非接触式方向変換器７ＡへのベアファイバＢの入線位置を検出する。
　ファイバ径測定部４、泡検出部５、および位置検出部６は、溶融炉３の下流側かつ非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃの上流側に配置されている。ファイバ径測定部４、泡検出部５、および位置検出部６の配置の順番は適宜変更してもよい。ただし、位置検出部６は、非接触式方向変換器７Ａになるべく近い位置に配置されることが好ましい。
　非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃは、ベアファイバＢの進行方向をそれぞれ９０°、１８０°、９０°変換する。例えば非接触式方向変換器７Ａは、ベアファイバＢの進行方向を、下方向から水平方向へと約９０°変換している。なお、これら非接触式方向変換器の数、位置、方向変換の角度などは適宜変更してもよい。
　非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃは、ベアファイバＢを案内するガイド溝を有し、このガイド溝内には、ガイド溝に沿って配線されたベアファイバＢを浮揚させる流体（ガス）の吹き出し口が形成されている。非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃは、吹き出し口から空気やＨｅ等のガスをベアファイバＢに吹き付けることで、その構成部材をベアファイバＢに接触させることなく、ベアファイバＢを浮上させることが可能である。また、ガスを吹き付けることで、ベアファイバＢを冷却することができるため、非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃは冷却部でもある。本実施形態における非接触式方向変換器の構成は、日本国特許第５８５１６３６号公報に記載されているものと同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、非接触式方向変換器の構成はこれに限定されず、ガスを吹き付けることでベアファイバＢを浮上させ、ベアファイバＢの方向を変換可能であれば、適宜変更してもよい。
　被覆前位置検出部８は、複数の非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃの下流側かつコーティング部９Ａ、９Ｂの上流側に位置している。被覆前位置検出部８は、コーティング部９Ａに進入するベアファイバＢの位置を検出する。
　コーティング部９Ａ、９Ｂは、ダイコーティングなどによって、ベアファイバＢの外周に、樹脂前駆体を含む流動性のある材料（以下、単に樹脂材料という）をコーティングして、未硬化被覆層を形成する。未硬化被覆層は、単層であってもよいし、複数の層であってもよい。樹脂材料としては、例えばウレタンアクリレート系の樹脂などの紫外線硬化型樹脂を用いることができる。
　図１の例では、上流側のコーティング部９Ａによってプライマリ層用の樹脂材料が塗布され、下流側のコーティング部９Ｂによってセカンダリ層用の樹脂材料が塗布される。なお、コーティング部の構成は適宜変更可能である。例えば、１つのコーティング部によってプライマリ層およびセカンダリ層の両方の樹脂を塗布してもよい。また、コーティング部９Ｂの下流側に、着色層となる樹脂材料を塗布するための第３のコーティング部を設けてもよい。あるいは、コーティング部９Ａによってプライマリ層およびセカンダリ層となる樹脂材料を塗布し、コーティング部９Ｂによって着色層となる樹脂材料を塗布してもよい。上記したプライマリ層、セカンダリ層、および着色層は、全て「被覆層」に含まれる。
　被覆硬化装置１０は、未硬化被覆層を硬化させる。本明細書では、硬化後の被覆層を単に被覆という。また、被覆およびベアファイバＢを合わせて光ファイバという。樹脂材料が紫外線硬化型樹脂である場合、被覆硬化装置１０として、紫外線照射ランプまたはＵＶ－ＬＥＤ、およびこれらの組み合わせなどを用いることができる。
　なお、コーティング部９Ａ、９Ｂおよび被覆硬化装置１０の配置や構成は、要求される光ファイバの特性（例えば各樹脂材料の硬化度）や、製造装置１Ａの線速などに応じて、適宜変更可能である。例えば、プライマリ層のコーティング部の下流側、セカンダリ層のコーティング部の下流側、および着色層のコーティング部の下流側に、それぞれ別個の被覆硬化装置１０を配置してもよい。また、線速が大きくても樹脂材料を充分に硬化できるように、被覆硬化装置１０の数を増やしてもよい。
　被覆径測定器１１は被覆硬化装置１０の下流側に位置している。被覆径測定器１１は、被覆の外径を測定する。
　方向変換器１２は、引取部１３に向けて光ファイバの方向を変換する。方向変換器１２としては、上述の非接触式方向変換器を用いてもよいし、通常一般的なプーリなどを用いてもよい。また、方向変換器１２は設けられていなくてもよい。
　引取部１３は、例えば引き取りキャプスタンである。引取部１３によって、製造装置１Ａにおける線引き速度（紡糸速度）が決定される。巻取部１４はボビンおよびボビンを回転させる巻取装置を備えている。巻取装置がボビンを回転させることで、ボビンに光ファイバが巻き取られて、ボビン巻き光ファイバが得られる。なお、引取部１３と巻取部１４との間にダンサー部を設けてもよい。ダンサー部により、引取部１３の引取速度とボビンの巻取速度との差を補正することで、引取部１３と巻取部１４との間で光ファイバのたるみなどが生じることを抑制できる。
　制御部１５は、把持部２、ファイバ径測定部４、泡検出部５、および位置検出部６に有線または無線により接続されている。詳細は後述するが、制御部１５は、ファイバ径測定部４、泡検出部５、および位置検出部６の検出結果に基づいて、把持部２の調心機構を制御し、母材Ｍの位置を調整する。制御部１５としては、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）装置などを用いることができる。制御部１５としてＮＣ装置などを用いた場合、機械学習を用いてもよいし、用いなくてもよい。
　ファイバ径測定部４は、有線または無線によってガス量調整部１６に接続されている。また、ファイバ径測定部４は、ベアファイバＢの外径の測定結果をガス量調整部１６に入力する。ガス量調整部１６は、ベアファイバＢの外径の測定結果に基づき、非接触式方向変換器７Ａ～７ＣにおいてベアファイバＢに吹き付けられるガスの流量を調整する。
　ここで、コーティング部９Ａ、９ＢにベアファイバＢが進入する際の、ベアファイバＢの温度は一定であることが好ましい。ベアファイバＢの温度が変化すると、被覆の状態が不安定になるためである。例えば、ベアファイバＢの温度に応じて、ベアファイバＢに付着する樹脂の量が変化し、結果として被覆径の変化につながる。また、ベアファイバＢの温度が適正な範囲から外れると、被覆となる樹脂材料が正常にコーティングされなかったり、被覆とベアファイバＢとの密着性が低下したりする。
　一方、コーティング部９Ａ、９Ｂに進入するベアファイバＢの温度が変化する直接的な要因としては、非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃにおけるガスの流量の変動が挙げられる。ガスの流量が変動する要因として、（１）ベアファイバＢの外径変化、（２）ベアファイバＢの張力の変化、（３）非接触式方向変換器７ＡへのベアファイバＢの進入位置の変化、が挙げられる。すなわち、（１）～（３）は、ベアファイバＢの温度が変化する間接的な要因である。以下、（１）～（３）の要因について、より詳しく説明する。
（１）ベアファイバＢの外径変化
　通常、ベアファイバＢの外径変化は所定の範囲内（例えば±０．５μｍ以内）となるように、把持部２による母材Ｍの溶融炉３への送り込み速度や、引取部１３による線引き速度が調整される。しかしながら、例えばベアファイバＢ内に気泡が含まれている場合や、送り込み速度または線引き速度の調整が間に合わない場合などにおいて、ベアファイバＢの外径が所定の範囲を超えて変化する場合がある。
　ベアファイバＢの外径が太くなると、非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃにおいてガスから受ける力が大きくなり、ベアファイバＢの浮上量が増大する。逆にベアファイバの外径が細くなると、非接触式方向変換器７Ａ～７ＣにおけるベアファイバＢの浮上量は減少する。浮上量が増大すると、非接触式方向変換器７Ａ～７ＣからベアファイバＢが外れてしまい、断線が生じる可能性がある。一方、浮上量が減少すると、非接触式方向変換器７Ａ～７ＣとベアファイバＢとが接触し、断線が生じる可能性がある。
　このため、非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃの上流側に配置されたファイバ径測定部４によってベアファイバＢの外径が測定され、非接触式方向変換器７Ａ～７ＣにおけるベアファイバＢの浮上量を安定させるように、ガス量調整部１６によってガスの流量の調整が行われる。ガスの流量が変化すると、ガスによってベアファイバＢから奪われる熱量が変化する。これにより、コーティング部９Ａ、９Ｂに進入するベアファイバＢの温度が変化する。
（２）ベアファイバＢの張力の変化
　通常、ベアファイバＢにかかる張力は極力安定するように、溶融炉３の電力や母材Ｍの溶融炉３への送り込み速度が調整される。しかしながら、母材Ｍ自体の長手方向における外径のばらつきや、線引きにより母材Ｍの体積が小さくなることにより、電力や送り込み速度による張力の調整が間に合わなくなる場合がある。その結果、ベアファイバＢにかかる張力は変化する可能性がある。
　ベアファイバＢにかかる張力は、非接触式方向変換器７Ａ～７Ｃにおいて、ガスの風圧に抵抗する力として作用する。このため、張力が減少すると、非接触式方向変換器７Ａ～７ＣにおけるベアファイバＢの浮上量は増大する。逆に張力が増大すると、非接触式方向変換器７Ａ～７ＣにおけるベアファイバＢの浮上量は減少する。（１）で述べた通り、浮上量を安定させるようにガスの流量の調整が行われると、コーティング部９Ａ、９Ｂに進入するベアファイバＢの温度が変化する。
（３）非接触式方向変換器７ＡへのベアファイバＢの進入位置の変化
　非接触式方向変換器７Ａは、溶融炉３からベアファイバＢが出線する位置と、非接触式方向変換器７ＡにおけるベアファイバＢの所望の浮上位置と、が一致するように配置される。溶融炉３からのベアファイバＢの出線位置は、溶融炉３のヒータ部の直交平面における位置と、ヒータ部に対する母材Ｍの直交平面における位置と、により決まる。そして、母材Ｍは、溶融炉３のヒータ部の中心に対して母材Ｍの中心が一致するように設置される。
　しかしながら、母材Ｍ自体の長手方向の曲がりや、母材Ｍを設置する際の微小な傾きなどにより、ヒータの中心に対する母材Ｍの中心位置が変化し、結果として、溶融炉３から出線するベアファイバＢの位置が変化する場合がある。ベアファイバＢの位置が変化すると、非接触式方向変換器７Ａに対するベアファイバＢの見かけの浮上量が変化するため、浮上量を安定させるようにガス量調整部１６によってガスの流量の調整が行われる。（１）で述べた通り、浮上量を安定させるようにガスの流量の調整が行われると、コーティング部９Ａ、９Ｂに進入するベアファイバＢの温度が変化する。
　以上説明した（１）～（３）の現象により、コーティング部９Ａ、９Ｂに進入するベアファイバＢの温度が変化すると、ベアファイバＢの外周に塗布される樹脂材料の状態が変化する。すなわち、被覆の厚みがばらついたり、被覆とベアファイバＢとの密着性が適正な範囲から外れたりする。
　そこで本実施形態では、非接触式方向変換器７Ａのガス流量の変化を抑え、被覆の状態を安定させるように制御を行う。制御の概要としては、非接触式方向変換器７Ａのガス流量を変化させる要因を取得し、その結果から、非接触式方向変換器７Ａに入線するベアファイバＢの位置を調整する。第１実施形態では、特に上記（１）の現象に着目した制御を行う。以下、より詳細に説明する。
　図１に示すように、本実施形態の製造装置１Ａは、ベアファイバＢの外径変化を把握するため、溶融炉３から非接触式方向変換器７Ａまでの間に配置されたファイバ径測定部４を備えている。また、ベアファイバＢ内の泡は外径変化の要因となるため、溶融炉３から非接触式方向変換器７Ａまでの間に設置された泡検出部５を備えている。さらに、非接触式方向変換器７Ａの上流側に、ベアファイバＢの位置を検出する位置検出部６が設けられている。
　母材Ｍを把持する把持部２は、直交平面における母材Ｍの位置を調整する調心機構を備えている。図１のとおり、ファイバ径測定部４、泡検出部５、位置検出部６は制御部１５に接続されている。さらに制御部１５は、ファイバ径測定部４、泡検出部５、および位置検出部６による検出結果に基づき、把持部２の調心機構にフィードバック制御を行うように構成されている。
　フィードバック制御の例を図２に示す。まず、冷却部でベアファイバＢに吹き付けられるガスの流量を変化させる要因を入力情報Ｓ１として取得し、制御部１５に入力する。本実施形態では、ファイバ径測定部４によるファイバ径の測定結果が、入力情報Ｓ１として制御部１５に入力される。制御部１５は、入力情報Ｓ１に基づいて、ファイバ径の変化が生じたか否かを判定する。制御部１５は、ファイバ径の変化が生じたと判定した場合、把持部２の調心機構に対して、当該判定の結果に応じた調心指令Ｓ２を出力する。
　例えば、ファイバ径が太くなった場合、非接触式方向変換器７ＡにおけるベアファイバＢの浮上量は増大する。これを打ち消すように、制御部１５は、ベアファイバＢを非接触式方向変換器７Ａに近づける方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。逆に、ファイバ径が細くなった場合、制御部１５は、ベアファイバＢを非接触式方向変換器７Ａから遠ざける方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。
　母材Ｍの移動を行うことで、位置検出部６におけるベアファイバＢの位置が変化する。位置検出部６は、ベアファイバＢの非接触式方向変換器７Ａに対する位置情報Ｓ３を制御部１５に入力する。位置情報Ｓ３に基づき、制御部１５は、ベアファイバＢが非接触式方向変換器７Ａに対して所望の位置になったか否かを判定する。ベアファイバＢが所望の位置となった時点で、制御部１５は把持部２の調心機構に対して、母材Ｍの移動停止指令Ｓ４を出力する。これにより、非接触式方向変換器７Ａに対するベアファイバＢの位置が安定するため、非接触式方向変換器７Ａのガス流量の変化が抑制される。
　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は、調心機構を有する把持部２によって母材Ｍを把持する工程と、母材Ｍを溶融炉３によって溶融させてベアファイバＢを形成する工程と、冷却部（非接触式方向変換器７Ａ）によってガスを吹き付けることでベアファイバＢを冷却する工程と、ベアファイバＢの外周に被覆となる樹脂を塗布する工程と、樹脂を硬化させる工程と、冷却部でベアファイバＢに吹き付けられるガスの流量を変化させる要因を入力情報Ｓ１として取得する工程と、入力情報Ｓ１に基づいて調心機構を制御し、母材Ｍを移動させることで、冷却部へのベアファイバＢの進入位置を調整する工程と、を有している。この構成により、ガス流量の変化を抑制するように、冷却部に対するベアファイバＢの進入位置を調整することができる。したがって、冷却部のガス流量の変化に伴うベアファイバＢの温度変化が抑制され、被覆の状態を安定させることができる。
　また、本実施形態では、冷却部として非接触式方向変換器７Ａを用いている。これにより、製造装置１Ａを格納する建屋を大きくすることなく、製造装置１Ａのパスラインの長さを長くすることができる。
　また、本実施形態では、入力情報Ｓ１として、溶融炉３と非接触式方向変換器７Ａとの間に設置されたファイバ径測定部４によって測定された、ベアファイバＢの外径を用いている。この構成によれば、ベアファイバＢの外径変化が原因となって生じる非接触式方向変換器７Ａのガス流量の変化を抑制し、被覆の状態を安定させることができる。
　また、例えば図３（ａ）に示すように、母材Ｍに泡Ｆが含まれていると、母材Ｍを紡糸して形成されるベアファイバＢにも泡Ｆが含まれる。図３（ｂ）に示すように、紡糸の際にベアファイバＢは長手方向に引き延ばされるため、ベアファイバＢ内の泡Ｆは略紡錘形状となる。そして、泡Ｆの形状に沿って、ベアファイバＢの外径も長手方向で変化する。泡Ｆの下流側の端部Ｐにおいて、泡検出部５が泡Ｆの存在を検知した場合、端部Ｐが検知された位置から上流側に向かうに従って、ベアファイバＢの外径が徐々に太くなることを予測できる。
　そこで、制御部１５は、泡Ｆの存在を検知したときに、ベアファイバＢを非接触式方向変換器７Ａに近づける方向に母材Ｍを移動させてもよい。すなわち、溶融炉３と非接触式方向変換器７Ａとの間に設置された泡検出部５によって検出された、ベアファイバＢ内の泡の有無を、入力情報Ｓ１として用いることも可能である。このような泡検出部５の検出結果による制御は、予測に基づいているため、フィードバック制御の応答性をより高めることが可能となる。
（第２実施形態）
　次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
　本実施形態では、上記した（２）の現象に着目した制御を行う。
　図４に示すように、第２実施形態における製造装置１Ｂは、ベアファイバＢにかかる張力を測定する張力測定部１７を備えている。張力測定部１７は、溶融炉３の下流側かつ非接触式方向変換器７Ａの上流側に位置している。なお、非接触式方向変換器７Ａに進入したベアファイバＢの張力を測定することが可能であれば、張力測定部１７の位置は適宜変更してもよい。張力測定部１７としては、例えば非接触型張力計を用いることができる。張力測定部１７は、有線または無線により制御部１５に接続されている。
　本実施形態では、入力情報Ｓ１として、張力測定部１７により測定されたベアファイバＢの張力値を用いる。張力測定部１７は、入力情報Ｓ１としての張力値を制御部１５に入力する。制御部１５は、入力情報Ｓ１に基づいて、ベアファイバＢの張力の変化が生じたか否かを判定する。制御部１５は、張力の変化が生じたと判定した場合、把持部２の調心機構に対して、当該判定の結果に応じた調心指令Ｓ２を出力する。
　例えば、張力が小さくなった場合、非接触式方向変換器７ＡにおけるベアファイバＢの浮上量は増大する。これを打ち消すように、制御部１５は、ベアファイバＢを非接触式方向変換器７Ａに近づける方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。逆に、張力が大きくなった場合、制御部１５は、ベアファイバＢを非接触式方向変換器７Ａから遠ざける方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。
　以降の制御の詳細は、第１実施形態と同様であるため省略する。このように、溶融炉３と非接触式方向変換器７Ａとの間に設置された張力測定部１７によって測定された、ベアファイバＢの張力の値を入力情報Ｓ１として用いた場合も、被覆の状態を安定させることが可能である。
（第３実施形態）
　次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
　第３実施形態では、上記した（３）の現象に着目した制御を行う。
　第３実施形態では、第１実施形態と同様の製造装置１Ａ（図１）を用いる。ただし、本実施形態では、入力情報Ｓ１として、位置検出部６により検出された、直交平面におけるベアファイバＢの位置を用いる。位置検出部６の配置は、溶融炉３と非接触式方向変換器７Ａとの間であればよいが、非接触式方向変換器７Ａに近い方がより好ましい。位置検出部６は、入力情報Ｓ１としてのベアファイバＢの位置を制御部１５に入力する。制御部１５は、入力情報Ｓ１に基づいて、非接触式方向変換器７Ａに対するベアファイバＢの位置の変化が生じたか否かを判定する。制御部１５は、非接触式方向変換器７Ａに対するベアファイバＢの位置の変化が生じたと判定した場合、把持部２の調心機構に対して、当該判定の結果に応じた調心指令Ｓ２を出力する。
　例えば、非接触式方向変換器７Ａに対するベアファイバＢの位置が近くなった場合、ベアファイバＢを非接触式方向変換器７Ａから遠ざける方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。逆に、非接触式方向変換器７Ａに対するベアファイバＢの位置が遠くなった場合、ベアファイバＢを非接触式方向変換器７Ａに近づける方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。
　以降の制御の詳細は、第１実施形態と同様であるため省略する。このように、溶融炉３と非接触式方向変換器７Ａとの間に設置された、ベアファイバＢの非接触式方向変換器７Ａに対する位置を入力情報Ｓ１として用いた場合も、被覆の状態を安定させることが可能である。
（第４実施形態）
　次に、本発明に係る第４実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
　第４実施形態では、上記した（３）の現象に着目した制御を行う。
　図５に示すように、第４実施形態における製造装置１Ｃは、直交平面における母材Ｍの位置を測定する母材位置測定部１８を備えている。母材位置測定部１８は、溶融炉３よりもさらに上流側に配置されている。母材位置測定部１８は、制御部１５に有線または無線により接続されている。
　母材位置測定部１８は、溶融炉３のヒータの中心を原点として、母材Ｍ自体の長手方向の曲がりや、母材Ｍの設置姿勢における微小な傾きなどにより生じた、原点からの母材Ｍの中心位置のずれ量を測定する。母材位置測定部１８は、上記ずれ量およびずれの方向を入力情報Ｓ１として制御部１５に入力する。制御部１５は、入力情報Ｓ１に基づいた調心指令Ｓ２を、把持部２の調心機構に出力する。
　例えば、非接触式方向変換器７ＡにベアファイバＢが近づく方向に母材Ｍの位置が原点からずれている場合には、その逆方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。また、非接触式方向変換器７ＡにベアファイバＢが遠ざかる方向に母材Ｍの位置が原点からずれている場合には、その逆方向に母材Ｍを移動させる（調心指令Ｓ２）。
　以降の制御の詳細は、第１実施形態と同様であるため省略する。このように、溶融炉３よりも上流側に設置された母材位置測定部１８によって測定された、母材Ｍの位置を入力情報Ｓ１として用いた場合も、被覆の状態を安定させることが可能である。
　以下、具体的な実施例を用いて、上記実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
（実施例１）
　図１に示す製造装置１Ａで線引きを実施した。ファイバ径測定部４として、市販の外径測定器を用いた。位置検出部６として、非接触式方向変換器７Ａの直前に、非接触の位置センサを設置した。入力情報Ｓ１として、ファイバ径測定部４によって測定されたベアファイバＢの径を用いて、図２に示すフィードバック制御を行った。ベアファイバＢの目標外径は125μｍとし、被覆の目標外径は250μｍとした。被覆材として、紫外線硬化型樹脂（ウレタンアクリレート）を採用した。線引き速度は50m/secとしたところ、被覆の外径は250±1μｍで安定していた。
　フィードバック制御の効果を確認するため、故意にベアファイバＢの外径を125±1μｍまで変化させた。このようにベアファイバＢの外径を変化させた部分でも、被覆の外径は250±1.5μｍで安定していた。被覆の外径変化が大きくなった理由としては、ベアファイバＢの外径が変化したため、その外径に応じて被覆の外径も変化したためである。
（実施例２）
　図４に示す製造装置１Ｂで線引きを実施した。張力測定部１７として、市販されている非接触張力測定計を用いた。入力情報Ｓ１として、張力測定部１７による張力の測定結果を用いた。その他の点は実施例１と同じである。
　効果を確認するため、故意にベアファイバＢにかかる張カを±20gfの範囲で変化させた。このように張力を変化させて線引きした部分においても、被覆の外径は250±1μｍで安定していた。
（実施例３）
　図５に示す製造装置１Ｃで線引きを実施した。入力情報Ｓ１として、原点からの母材Ｍのずれ量およびずれの方向を用いた。その他の点は実施例１と同じである。
　フィードバック制御の効果を確認するため、母材Ｍを、理想的な姿勢から故意に傾けた状態で把持部２によって把持した。傾きの量は、母材Ｍの下端部の中心位置と上端部の中心位置とで、直交平面における座標が約3mmずれるようにした。母材Ｍの下端部から母材Ｍの上端部まで線引きした結果、全長にわたり、被覆の外径は250±1μｍで安定していた。
（比較例１）
　実施例１の構成においてフィードバック制御を実施しない状態で、実施例１と同様に、故意にベアファイバＢの外径を±１μｍまで変化させた。このようにベアファイバＢの外径を変化させた部分において、被覆の外径が250±5μｍの範囲で変化した。このように、フィードバック制御を行わなかった結果、ベアファイバＢの外径変化だけでは説明できない程度の、被覆外径の変化が見られた。逆に言えば、実施例１におけるフィードバック制御によって、ベアファイバＢの外径変化に伴う被覆外径の変化を抑制できることが確認された。
（比較例２）
　実施例２の構成においてフィードバック制御を実施しない状態で、実施例２と同様に、故意にベアファイバＢにかかる張カを±20gfの範囲で変化させた。この張力を変化させた部分において、被覆の外径が250±5μｍの範囲で変化した。このように、実施例２におけるフィードバック制御によって、張力の変化に伴う被覆外径の変化を抑制できることが確認された。
（比較例３）
　実施例３の構成においてフィードバック制御を実施しない状態で、実施例３と同様に、故意に母材Ｍを傾けて把持した。母材Ｍの下端部から母材Ｍの上端部まで線引きした結果、全長にわたり、被覆の外径は250±5μｍの範囲で変化した。このように、実施例３におけるフィードバック制御によって、母材Ｍの傾きに伴う被覆外径の変化を抑制できることが確認された。
　なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、前記第１～第４実施形態では、冷却部が非接触式方向変換器であり、ベアファイバＢを冷却する機能だけでなく、ベアファイバＢの方向を変換する機能も有していた。しかしながら、冷却部は非接触式方向変換器でなくてもよく、単にエアによってベアファイバＢを冷却する部分であってもよい。
　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
　例えば、第１～第４実施形態の制御方法を組み合わせてもよい。この場合、入力情報Ｓ１は、ベアファイバＢの外径、ベアファイバＢ内の泡の有無、ベアファイバＢの張力、ベアファイバＢの冷却部（非接触式方向変換器７Ａ）に対する位置、および母材Ｍの位置のうち、２以上の組み合わせとなる。また、これらの入力情報Ｓ１が、それぞれ非接触式方向変換器７Ａのガスの流量に対して与える影響の関係式を用意してもよい。そして、その関係式に基づいて制御部１５が調心機構を制御し、冷却部へのベアファイバＢの進入位置を調整してもよい。
　１Ａ～１Ｃ…製造装置　２…把持部　３…溶融炉　４…ファイバ径測定部　５…泡検出部　６…位置検出部　７Ａ～７Ｃ…非接触式方向変換器　９Ａ、９Ｂ…コーティング部　１０…被覆硬化装置　１７…張力測定部　１８…母材位置測定部　Ｂ…ベアファイバ　Ｍ…母材

Claims (7)

  1. 　調心機構を有する把持部によって母材を把持する工程と、
    　前記母材を溶融炉によって溶融させてベアファイバを形成する工程と、
    　冷却部においてガスを吹き付けることで前記ベアファイバを冷却する工程と、
    　前記ベアファイバの外周に被覆となる樹脂を塗布する工程と、
    　前記樹脂を硬化させる工程と、
    　前記冷却部で前記ベアファイバに吹き付けられるガスの流量を変化させる要因を入力情報として取得する工程と、
    　前記入力情報に基づいて前記調心機構を制御し、前記母材を移動させることで、前記冷却部への前記ベアファイバの進入位置を調整する工程と、を有する、光ファイバの製造方法。
  2. 　前記冷却部は非接触式方向変換器である、請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
  3. 　前記入力情報は、前記溶融炉と前記冷却部との間に設置されたファイバ径測定部によって測定された、前記ベアファイバの外径である、請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
  4. 　前記入力情報は、前記溶融炉と前記冷却部との間に設置された泡検出部によって検出された、前記ベアファイバ内の泡の有無である、請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
  5. 　前記入力情報は、前記溶融炉と前記冷却部との間に設置された張力測定部によって測定された、前記ベアファイバの張力である、請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
  6. 　前記入力情報は、前記溶融炉と前記冷却部との間に設置された位置検出部によって検出された、前記ベアファイバの前記冷却部に対する位置である、請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
  7. 　前記入力情報は、前記溶融炉よりも上流側に設置された母材位置測定部によって測定された、前記母材の位置である、請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
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