(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面で且つ平行に配置された複数の光ファイバを含む光ファイバリボンを作製する方法であって、前記リボンは前記複数のうち、少なくとも２つの隣接するボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）間の経路（７０、１８０、２０５）に沿って長手方向に分割可能であり、前記方法は、
第一の放射線硬化性インク（１３０）で前記ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）を被覆するステップ、
第二の放射線硬化性インク（１３０）で前記複数の光ファイバの残りを被覆するステップ、
前記第一の放射線硬化性インク（１３０）を途中硬化させるステップ、
前記第二の放射線硬化性インク（１３０）を硬化させるステップ、
前記複数の光ファイバの上にマトリックス材（１４０）を塗布するステップ、および、
前記マトリックス材（１４０）および前記部分的に硬化させたインク（１３０）を、同時に、硬化させるステップにより特徴付けられる方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記途中硬化させるステップは、５％〜１５％で前記第一の放射線硬化性インク（１３０）を途中硬化させることにより果たされる、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記部分的に硬化させるステップは、所定の期間にわたり、前記第一の放射線硬化性インク（１３０）に達する放射線の量を制限することを含む、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記第一および前記第二の放射線硬化性インク（１３０）は異なる硬化特性を有し、且つ、前記第一の放射線硬化性インク（１３０）を部分的に硬化させるステップおよび前記第二の放射線硬化性インク（１３０）を硬化させるステップは、前記複数の光ファイバを同じ量の前記放射線に曝露することにより生じる、方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法において、前記部分的に硬化させるステップは、前記第二の放射線硬化性インク（１３０）に達する放射線の量と比較して、所定の期間にわたり、前記第一の放射線硬化性インク（１３０）に達する前記放射線の量を制限することを含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）に沿って且つ前記ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）間に長手方向に延在する前記マトリックス材（１４０）料に、少なくとも１つの長手方向に延在した脆弱領域（７０、１８０、２０５）を設けるステップをさらに含み、
前記脆弱領域（７０、１８０、２０５）は、記ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）間に長手方向に延在する前記マトリックス材（１４０）に設けた溝（１７０、１８０、２０５）であり、該マトリックス材（１４０）の最小厚（２５８）位置が前記光ファイバリボンの長さに沿ってボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）の一つに対してより近接するように、該溝（１７０、１８０、２０５）が配置されている、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記少なくとも１つの長手方向に延在した脆弱領域（７０、１８０、２０５）は、前記光ファイバリボンの各々向き合う側面（１３２、１３３）に設けられる、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、前記溝（１７０、１８０、２０５）はＶ形状であり、該Ｖ形状の底部点は該ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）の一つに対してより近接するように配置され、該マトリックス材（１４０）の最小厚（２５８）位置は、前記溝（１７０、１８０、２０５）の底部点から所定距離だけ変位した位置である、方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法において、前記マトリックス材（１４０）の最小厚（２５８）を０．０１ミリメートル〜０．０３５ミリメートルに設けることにより特徴付けられる、方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法により得られる、分割可能な光ファイバリボン。
【請求項１１】
分割可能な光ファイバリボンであって、
互いに隣接して配置された２本のボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）からなる少なくとも１つのグループを含む、平行に位置付けられた複数の光ファイバと、
前記ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）を外覆する第一の放射線で途中硬化した被覆と、
非ボーダ・ファイバ（１２１）の各々を外覆する第二の放射線硬化した被覆と、
前記非ボーダ・ファイバ（１２１）を含む複数の被覆した光ファイバを包み込む放射線硬化したマトリックス材（１４０）と、
放射線の硬化により前記マトリックス材（１４０）と前記ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）との境界に形成される化学結合部であって、第一及び第二の放射線硬化した被覆が異なる硬化特性を有する前記化学結合部と、
を備える、分割可能な光ファイバリボン。
【請求項１２】
請求項１１に記載の分割可能な光ファイバリボンにおいて、長手脆弱領域（７０、１８０、２０５）は、２本のボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）からなる前記少なくとも１つのグループの間に設けられ、
前記脆弱領域（７０、１８０、２０５）は、記ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）間に長手方向に延在する前記マトリックス材（１４０）に設けた溝（１７０、１８０、２０５）であり、該マトリックス材（１４０）の最小厚（２５８）位置が前記光ファイバリボンの長さに沿ってボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）の一つに対してより近接するように、該溝（１７０、１８０、２０５）が配置されている、分割可能な光ファイバリボン。
【請求項１３】
請求項１２に記載の分割可能な光ファイバリボンにおいて、前記長手脆弱領域（７０、１８０、２０５）は、少なくとも一対の向かい合う溝（１７０、１８０、２０５）である、分割可能な光ファイバリボン。
【請求項１４】
請求項１２に記載の分割可能な光ファイバリボンにおいて、前記溝（１７０、１８０、２０５）が前記マトリックス材（１４０）の外側の水平面に切り込まれる角度は、１７°〜３５°である、分割可能な光ファイバリボン。
【請求項１５】
請求項１２に記載の分割可能な光ファイバリボンにおいて、前記溝（１７０、１８０、２０５）はＶ形状であり、該Ｖ形状の底部点は該ボーダ・ファイバ（１１０；２１０、２２０）の一つに対してより近接するように配置され、該マトリックス材（１４０）の最小厚（２５８）位置は、前記溝（１７０、１８０、２０５）の底部点から変位した位置である、分割可能な光ファイバリボン。
【請求項１６】
請求項１２に記載の分割可能な光ファイバリボンにおいて、前記溝（１７０、１８０、２０５）と隣接するボーダ・光ファイバとの間のマトリックス材（１４０）の厚さは、０．０３５ｍｍ〜０．０１０ｍｍのマトリックス材（１４０）である、分割可能な光ファイバリボン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、光ファイバリボンに関し、より具体的には、分割可能な光ファイバリボン、分割可能な光ファイバリボンを製造する方法、および光ファイバリボンにおける光ファイバとマトリックス材との間の結合を強化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバリボンは、互いに隣接する離間した位置で保持される複数の個別の光ファイバを含む、一般に平坦または平面な形態の周知の構造体である。リボンは通常、２本以上の光ファイバを横並びに整列させ、それらの上に放射線硬化性マトリックス材を押し出すことにより構成される。マトリックス材は、ポリウレタンアクリル樹脂のような柔軟な保護材であり、ファイバを包み込んでリボン状の形態でファイバを保持する。
【０００３】
取り扱いまたは接合が困難であり得る分離した光ファイバと異なり、光ファイバリボンは設置および整備が簡易なモジュラー設計を提供する。例えば、何百本もの個別の糸状のファイバを現地で接合するのではなく、敷設業者はリボンからの光ファイバの全てまたはサブグループに関して一度に接続を行なう融着接続機を使用できる。リボンの簡易性は、光ケーブルに大容量でまとめられる場合に高まる。
【０００４】
リボンは多くのファイバを含み得るが、より小さなファイバグループをノードで成端させなければならない場合がある。これは、ファイバ・イン・ザ・ループ（ＦＩＴＬ）アーキテクチャのような、光ファイバネットワークアーキテクチャにおいて特に当てはまる。特定の用途では、所与のリボン内の各個別の光ファイバにアクセスする必要がある。そのような用途は一般に、ファイバ・トゥ・ザ・エックス（ＦＴＴｘ）アプリケーションと呼ばれ、より一般的には、ファイバ・トゥ・ザ・プリミス（ＦＴＴＰ）またはファイバ・トゥ・ザ・ホーム（ＦＴＴＨ）と呼ばれる。ＦＴＴｘの設置では、個別の光ファイバは、アクセスされ且つ所与の施設（例えばアパートまたは所与の建物の所与のフロアにあるオフィス）のエンドユーザに提供される必要がある。
【０００５】
しかし、マトリックス材の単一塗布による現在のリボン構造は、リボンをより小さなサブグループまたはユニットに容易に分割することができない。その代わりに、リボンを分割する試みによって「ファイバ・フォールアウト（ｆｉｂｅｒ  ｆａｌｌｏｕｔ）」と呼ばれる共通の現象が生じる可能性があり、マトリックス材は破れ、分割が生じる点に隣接するファイバに対して、それらを一緒に保持するのに不十分な接着をもたらす。分割場所に隣接するファイバは、「ボーダ・ファイバ（ｂｏｒｄｅｒ  ｆｉｂｅｒｓ）と呼ばれる場合が多い。ファイバ・フォールアウトの結果として、「抜け落ちた」ファイバはリボンとして使用することも、またはリボンの一部分として接合することもできないため、接合の問題が生じる。
【０００６】
ファイバ・フォールアウトを防ぐために、分割可能なリボンは、リボンを予めサブユニット化したリボンから作製することができる。この工程では、２層以上のマトリックス層を使用する。１種のマトリックス材がいくつかのファイバグループを１つ以上のサブユニットとして結合させ、マトリックス材の第二の層が、サブユニットを含むリボン全体を封入する。２つのファイバサブユニットは、外側のマトリックス材（すなわちマトリックス材の第二の層）を破ることにより、後に互いに分離されてもよい。例えば、２４本ファイバのリボンは、第一のマトリックス層内で１２本ファイバのリボンを２枚つなぎ合わせ、次いで外側のマトリックス外皮でこの２つのサブユニットを結合することにより形成することができる。同様に、１２本ファイバのリボンは、マトリックス材の第二の層を、第一のマトリックス層により結合された４本ファイバのサブユニット３つの上に塗布することにより形成することができる。
【０００７】
そのような技術的解決法は、例えば米国特許第６，１７５，６７７号に開示されており、ここでは、第一のマトリックスリボン化層は、光ファイバのサブユニットを包被し、第二のマトリックスリボン化層は全てのサブユニットの第一のマトリックスリボン化層を包被して光ファイバリボンを形成する。
【０００８】
この二重マトリックス層の解決法は、ファイバリボンから分離されるサブユニットの大きさが予め定められている場合に魅力的である。しかし、サブユニットを有する二重マトリックス層を製造するには、より複雑な製造方法が必要とされる。実際には、４本ファイバのユニットを３つつなぎ合わせることにより１２本ファイバのリボンを作製するために、当該製造方法では、マトリックス塗布ライン上に４回の通過を必要する（内側マトリックス材において４つのサブユニットからなるリボンを各々マトリックスにつなぎ合わせるために１回、外側マトリックス材においてサブユニットをつなぎ合わせるために１回）。他方、単一のマトリックス層を用いる従来の１２本ファイバのリボンは、塗布ライン上に１回の通過しか必要としない。
【０００９】
サブユニットを有する二重マトリックス層のリボンには、他の欠点がある。例えば、ファイバリボンがサブユニットまたはサブグループから形成される場合には、各サブユニットのマトリックス層は、サブユニットのファイバを挟み込むだけでなく、サブユニットの側端にある空間も塞ぎ、軸方向に隣接するサブユニットを互いから分離させてしまう。このサブユニット間の分離により、リボン内の光ファイバ間に一貫性のない隔たりを生じさせてしまう。特に、各サブユニット内の隣接するファイバは互いに接触しているが、サブユニット間で隣接するファイバはマトリックス材により互いが分離されている。ほとんどのリボン接合機では、光ファイバを横並びにしなければならない（すなわち実質的に互いを接触させなければならない）ので、二重マトリックス層のリボンにおける一貫性のない隔たりは、接合操作に悪影響を与える。特に、接合の損失は、リボン内において正しく整列されていない光ファイバコアの不均一な配置により増加する。
【００１０】
分割可能なリボンを作製する別の技術では、ファイバを直接包囲しているマトリックス層に、少なくとも１つの応力集中すなわち脆弱領域を与える。この応力集中により、特定の位置にリボンの分割部分を分離させ、且つ光ファイバリボンのサブユニットの分離を促す。例えば、米国特許第５，７１７，８０５号には、リボンの長手方向軸に平行するリボンの少なくとも一部に沿って延在する少なくとも１つの応力集中が設けられた光ファイバリボンが開示されている。応力集中は、マトリックス材が所望のリボンのアクセス位置で光ファイバリボンの区画から容易に成端でき得るように、光ファイバリボンの少なくとも一方の最端に形成することができる。あるいは、少なくとも１つの応力集中は、光リボンがより小さなリボンユニットに分離されることが望ましい指定位置に、光ファイバリボンの主要な表面の少なくとも一つの表面に形成することができる。光ファイバリボンの主要な表面に応力集中が形成される場合には、光ファイバリボンが応力集中位置で分離される場合に、完全なサブリボン（サブグループ）が形成されるように（米国特許第５，７１７，８０５号の特に図５、図８、および図９を参照されたい）、さらなるマトリックス材が応力集中位置にある隣接する光ファイバ間に設けられる。米国特許第５，９８２，９６８号、第６，７４８，１４８号、第６，７９２，１８４号、第６，３３７，９４１号、第７，０８５，４５９号、および第７，０３９，２８２号のような他の技術もまた光ファイバリボンにおける少なくとも１つの応力集中の形成について開示している。
【００１１】
同様に、米国特許第７，１８７，８３０号は、光ファイバリボンユニット内の隣接するファイバ間に形成された好ましい裂け目部分を有する光ファイバリボンユニットに関する。裂け目部分は、リボンのマトリックス材の脆弱化部分により形成されており、マトリックスの脆弱化部分は周囲のマトリックス材と比較して低い硬化レベルを有し、それにより脆弱化部分を生成する。マトリックス材の硬化レベルの低下は、好ましい裂け目位置にあるマトリックス材を硬化させる放射線量の強度を変えることにより成し遂げられる。
【００１２】
出願人らは、二重マトリックス層の解決法の上述した欠点が有利に回避され、さらに単一のマトリックス層を有するリボンが２層の別々のマトリックス層を有するリボンに関して、好ましく縮減した大きさを有するため、単一のマトリックス層を有する光ファイバリボンが特に好ましいことを見い出した。
【００１３】
しかし、出願人らはまた、単一のマトリックス層を有する光ファイバリボンを用いることにより、リボンをより小さなリボンユニットに分割し、ファイバ・フォールアウト現象が生じると、リボンのボーダ・ファイバがマトリックスからの接着を失いかねないことも見出している。さらに、応力集中が分割されるリボンに組み込まれると、この欠点が強まりかねない。例えば、応力集中が溝であり、且つ溝が深すぎると、リボンは取り扱いの際に力学的に不安定になり得る。反対に、溝が十分に深くないと、リボンのマトリックスは、形成されているリボンのサブユニットの最終のファイバを残りのファイバとともに保持するのに十分なマトリックス材が存在しない点などのいずれかの場所で破れ得る（それによりファイバ・フォールアウトが生じる）。
【００１４】
これらの欠点の観点から、ファイバ・フォールアウトの発生を減少させる分割可能な光ファイバリボンの分割を提供する必要性がある。また、容易に且つ的確に２つ以上のリボンのサブユニットに分割できる分割可能な光ファイバを提供する必要性もある。さらに、ファイバ・フォールアウトの発生を減少させる分割可能な光ファイバリボンを作製するための、より効果的な製造方法の必要性もある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
出願人らは、光ファイバとリボンのマトリックス材との間に強固な化学結合を生成することにより、分割可能な光ファイバリボンにおけるファイバ・フォールアウト現象を、有利に回避できるか、または少なくとも著しく低減できることを見い出した。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、強固な化学結合は、ボーダ・ファイバとマトリックス材（例えば、リボン被覆の重合材）との間で生成される。この実施形態によると、リボンの分割領域の近傍に配置され、且つ分割ステップ後に、得られたリボンのサブユニットの軸端に位置付けられた光ファイバであって、ファイバ・フォールアウト現象を被りやすい光ファイバでは、ファイバ・フォールアウト現象は有利に低減される。本発明で得られる強固な結合力により、（リボンを分割することによって得られる）ボーダ・ファイバは、軸整列、および残りの隣接する光ファイバとの相互隣接を保つことができる。
【００１７】
本発明のさらなる実施形態によると、光リボンに含まれる光ファイバと光リボンを製造するために光ファイバに被覆されるマトリックス材との間に強固な化学結合が生成される。
【００１８】
一態様では、分割可能な光ファイバリボンを作製するための方法は、第一の放射線硬化性インクでボーダ・ファイバを被覆するステップと、第一の放射線硬化性インクを部分的に硬化させるステップと、ボーダ・ファイバ上の部分的に硬化したインクの上にマトリックス材を塗布するステップと、マトリックス材および部分的に硬化させたインクを実質的に同時に十分に硬化させるステップと、を含む。第一の放射線硬化性インクを部分的に硬化させるステップは、約５％〜約１５％でインクを途中硬化させることにより達成される。部分的に硬化させるステップは、所定の時間にわたり、第一の放射線硬化性インクに達する放射線の量を制限することにより生じさせてもよい。
【００１９】
当該方法は、マトリックス材で複数の光ファイバを被覆する前に、第二の放射線硬化性インクを用いてボーダ・ファイバ以外の複数の光ファイバを外覆するステップと、第二の放射線硬化性インクを十分に硬化させるステップと、をさらに含んでもよい。第一および第二の放射線硬化性インクは異なる硬化特性を有してもよく、この場合、第一の放射線硬化性インクを部分的に硬化させるステップと第二の放射線硬化性インクを十分に硬化させるステップは、複数の光ファイバを同じ量の放射線に曝露することにより生じる。あるいは、部分的に硬化させるステップは、第二の放射線硬化性インクに達する放射線の量と比較して、所定の期間にわたり第一の放射線硬化性インクに達する放射線の量を制限することを含む。
【００２０】
光ファイバリボンを作製することは、ボーダ・ファイバに沿って実質的にボーダ・ファイバ間に長手方向に延伸するマトリックス材の中に溝を形成するステップをさらに含んでもよい。溝内のマトリックス材の最小厚は、約０．０１ミリメートル〜約０．０３５ミリメートルである。
【００２１】
開示された実施形態の他の態様では、分割可能な光ファイバリボンは、平行に位置付けされた複数の光ファイバを含んでおり、この場合、複数とは、互いに隣接して配置される２本のボーダ・ファイバからなる少なくとも１つのグループを含む。当該リボンは、ボーダ・ファイバを外覆し且つボーダ・ファイバの各々に対して色に基づいた識別を設ける第一の放射線硬化した被覆と、非ボーダ・ファイバを外覆し且つ非ボーダ・ファイバの各々に対して色に基づいた識別を設ける第二の放射線硬化性被覆と、を含む。放射線硬化したマトリックス材は、複数の色で被覆された光ファイバを包み込み、且つ２本のボーダ・ファイバからなる少なくとも１つのグループ間にある長手脆弱領域を含んでいる。マトリックス材は放射線硬化による化学結合によってボーダ・ファイバ上の色被覆に接着される。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、被覆用マトリックス材とボーダ・ファイバとの境界で得られる強固な化学結合は、ボーダ・ファイバからマトリックス材を分離させるためにかなり高い剥離力（すなわち当業者に公知のリボンよりも高い剥離力）が必要とされるような結合である。好ましくは、剥離力は約０．０４９Ｎ〜約４．１７６Ｎの範囲内である。より好ましくは、剥離力は約０．０８０Ｎ〜約０．５００Ｎの範囲内である。さらにより好ましくは、剥離力は約０．０９８Ｎ〜約０．３４８Ｎの範囲内である。分割可能な光ファイバリボンは、非ボーダ・ファイバからマトリックス材を分離させるために必要な力と同等の、ボーダ・ファイバからマトリックス材を分離させるための力を必要とし得る。あるいは、リボンは、非ボーダ・ファイバからマトリックス材を分離させるために必要な力を超える、ボーダ・ファイバからマトリックス材を分離させるための力を必要とし得る。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によると、リボンは溝の形態の長手脆弱領域を含んでもよい。溝がマトリックス材の水平面に切り込まれる角度は、約１７°〜約３５°である。溝は好ましくは、２本の光ファイバのおおよそ真ん中であって、且つ光ファイバの上方に位置付けられてもよい。あるいは、溝は２本の光ファイバ間に位置付けてもよいが、その真ん中の点からオフセットされてもよい。一実施形態では、長手方向に延在する溝はＶ字型の形態である。
【００２４】
溝と隣接するボーダ・光ファイバとの間のマトリックス材の最小点は、マトリックス材の０．０３５ｍｍと同程度でよく、且つ最小点においてわずか約０．０１０ｍｍのマトリックス材でもよい。マトリックス材の溝の深さは、光ファイバの中心線から溝の最も深い点までを測定すると、一態様では約０．０９０ｍｍよりも大きい。溝の角度は、マトリックス材の主要な表面の水平面から測定すると、一態様では好ましくは約１７．５°よりもおおよそ大きいかまたは同等であり、且つ別の実施では約３５°未満である。
【００２５】
当該溝は、隣接する光ファイバ間のマトリックス材において、一実施形態では約１００°〜１４５°である中心角を形成してもよい。別の実施形態では、溝の中心角は約１３５°である。別の実施形態では、溝の壁と隣接するボーダ・ファイバの一方との間にある放射線硬化性マトリックス材の最小点が、リボンが容易に分割可能であるが、ファイバ・フォールアウトを回避するように、十分な隣接するボーダ・ファイバが放射線硬化性マトリックス材により外覆された状態を維持する適正な位置に分割点があるような最小点となるように、溝の中心角および溝の深さは選択される。
【００２６】
実施形態のさらなる目的および利点の一部を以下の説明で示し、且つその説明から明らかとなり、または実施形態の実施により理解されるであろう。実施形態の目的および利点は、添付の特許請求の範囲で特に指摘される構成要素および組み合わせの手段により実現され且つ達成されるであろう。
【００２７】
前述した概要および以下の詳細な説明は例示的且つ説明的なものにすぎず、特許請求に記載の実施形態を制限するものではない。
【００２８】
本明細書に組み込まれ且つ本明細書の一部を構成する添付の図面は、いくつかの実施形態を図示し、説明とともに例示的な実施形態を説明するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】一実施形態による分割可能な光ファイバリボンの断面図の例示的な略図である。
【図１Ｂ】別の実施形態による分割可能な光ファイバリボンの断面図の例示的な略図である。
【図２】一実施形態による例示的な分割可能な光ファイバリボンの２つの隣接するボーダ・ファイバ間にある溝の例示的な略図である。
【図３】一実施形態による分割可能な光ファイバリボンを作製するための例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
これから例示的な実施形態を詳細に参照するが、その例は添付の図面に図示されている。可能な限り、同じ参照符号は、図面を通して同じまたは類似する部分を参照するために使用される。
【００３１】
本発明の一実施形態によると、光ファイバリボンは複数の光ファイバを含む。図１Ａに具現化されているように、一般に１０５で示される光ファイバリボンは、好ましくは平行で且つ同一平面になるように横並びに配置された複数の光ファイバ１２１を有する。リボン１０５は複数のファイバ１２１の中に少なくとも２本のボーダ・ファイバ１１０を含んでいる。「ボーダ・ファイバ」という用語は、光ファイバリボン内の好ましい分割位置にある境界すなわちボーダに位置付けされた光ファイバを指す。リボンにおける分割は通常、リボンを光ファイバのグループに分離するのに望ましい。従って、図１Ａに示すように、リボン１０５は位置１７０および１８０において、例えば、２本のボーダ・ファイバ１１０間または２本のボーダ・ファイバに隣接して長手方向に分割可能である。
【００３２】
図１Ｂは図１Ａのリボン１０５の拡大視１３９の断面図を示す。図１Ｂに示されるように、光ファイバリボン１３９はリボンをグループに分割するためにいくつかの位置１７０および１８０を含んでもよい。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態による光ファイバリボン１０５を作製する方法のステップを示すフローチャートである。第一のステップ３１０のように、少なくとも１つの光ファイバ１２１が第一の放射線硬化性インクで外覆され（すなわち被覆され）、その層が形成され、上記インク層は図１Ａでは１３０で示されている。本発明の一実施形態によると、少なくともボーダ・ファイバ１１０には第一の放射線硬化性インク１３０が設けられている。典型的には、光ファイバ１２１は少なくとも第一の被覆（図には特定されていない）が設けられたグラスコアを備えており、第一の被覆はグラスコアの周囲に位置付けられている。好ましくは、光ファイバ１２１は第一の被覆に対して半径方向外側の位置に、第二の被覆（図には特定されていない）をさらに備えている。好ましくは、第一の放射線硬化性インク層１３０（数ミクロンの薄さを有する）が光ファイバの第二の被覆上に設けられる。あるいは、インク付着工程は第二の被覆を光ファイバに塗布するための工程と組み合わせてもよい。好ましくは、被覆ダイに光ファイバを引き込むことによりインクは塗布される。
【００３４】
図１Ａに１３０で示されているインクは、特有の色素に基づいた色付けを、リボン１０５内の各々の光ファイバ１２１に与える。インク１３０は放射線硬化性であり、且つ参照として本明細書に組み込まれる米国特許第７，１７４，０７９号に開示されているものを含む、光ファイバを被覆するために適した任意の放射線硬化性インクであってもよい。好ましいインクとしては、ＤＳＭ  Ｄｅｓｏｔｅｃｈ社製インクのＭＰシリーズおよびＤＸ−１０００シリーズが挙げられる。各個別の光ファイバに使用されるインクは、多色であってよい。光ファイバ１２１に特有の色付けをすることにより、操作者は、分割可能な光ファイバリボン１０５内のどのファイバが特定のデータを伝え、且つ／またはどのファイバが特定の接続点で成端するべきかを決定することができる。さらに、ボーダ・ファイバ１１０として指定されているファイバは、操作者がすぐに識別できるように他のファイバと異なるインクで有利に被覆されてもよい。
【００３５】
図３のステップ３２０では、少なくともボーダ・ファイバ１１０上の放射線硬化性インクは部分的に硬化される。インク層１３０の硬化は、被覆した光ファイバを、インクの硬化特性と対になる波長を有する、典型的には紫外線光である十分な量の放射線に曝露することにより生じる。ボーダ・ファイバの放射線硬化レベルはいくつかの方法で制御することができる。例えば、途中硬化は、インク組成物に適した波長の硬化光を選択することによって、そうでなければ被覆したファイバ１１０に達するであろう放射線を選別することによって、またはファイバ１１０を、完全な硬化に必要な時間よりも短い時間で放射線に曝露することによって達成されてもよい。例えば、放射線に曝露する時間の短縮は、通常のライン速度よりも速い速度で硬化チャンバ内にファイバを通過させることによって行なってもよい。「部分的な硬化」とは、その容量の約８５％〜９５％よりも少ないインク組成物の硬化を指す。少なくともボーダ・ファイバ１１０のインク１３０はステップ３２０で部分的に硬化されるが、ボーダ・ファイバ１１０に加えてインク１３０で被覆されたファイバもまた、部分的にのみ硬化されてもよい。あるいは、一実施形態では、場合により製造の簡素化のために、インク１３０で被覆された全てのファイバ１２１は部分的にのみ硬化されてもよい。この実施形態では、全てのファイバをボーダ・ファイバとみなしてもよい。
【００３６】
好ましくは、リボン１０５内の非ボーダ・ファイバ１０５は、リボンに組み立てる前に十分硬化させたインクを有する。完全なまたは十分な硬化は、例えば、塗布されるインクの硬化特性に一致する十分な量の放射線を照射することにより生じさせてもよい。部分的に硬化したインクを用いてボーダ・ファイバ１１０を製造する技術、および十分に硬化したインクを用いてその他のファイバを製造する技術は、例えば、ボーダ・ファイバ対非ボーダ・ファイバ上のインク１３０を硬化させるために異なる光波長を照射すること、放射電力またはファイバが通過する速度のいずれかを変えることによりボーダ・ファイバおよび非ボーダ・ファイバに異なる量の放射線を曝露すること、またはボーダ・ファイバの放射線硬化中に酸素環境を上昇させること（酸素は硬化を阻害するため）を含んでもよい。最も好ましくは全てのリボンファイバ（ボーダ・ファイバおよび非ボーダ・ファイバ）に同じ放射線量が有利に照射されるように、異なる硬化特性を有するインクをボーダ・ファイバ対非ボーダ・ファイバに塗布することができ、それによりリボンの製造工程を著しく簡易化させる。
【００３７】
図３のステップ３３０は、複数の光ファイバが横並びに配置されることを示している。図１Ａに示されるように、ファイバは、ボーダ・ファイバ１１０が互いに隣接し且つ同一平面に位置付けられた状態で、好ましくはちょうど接触するように平面に位置付けられている。
【００３８】
光ファイバを横並びに軸方向に整列させた後、ステップ３４０では、マトリックス材で複数のファイバを被覆することができる（すなわち外覆することができる）。マトリックス材１４０は、光ファイバを適所に封止し且つリボン１０５の外側を形成する、柔軟な保護被覆を提供する。マトリックス材１４０は放射線硬化性であり、且つ典型的に紫外線放射に透過性である。好ましい例示的な材料としては、ポリウレタンアクリル樹脂が挙げられる。この材料は、光ファイバを適所に保持する柔軟だが強固な外被を提供することが確認されている。マトリックス材にとって特に好ましい材料としては、Ｃａｂｅｌｉｔｅ３２８７−９−８５、９Ｄ９−４６４、および９Ｄ９−２８７という商品名で市販されているＤＳＭ  Ｄｅｓｏｔｅｃｈ社製の製品が挙げられる。
【００３９】
光ファイバは、光ファイバがアプリケータヘッドおよびダイ内を通過する際に、放射線硬化性マトリックス材を光ファイバに塗布することによりマトリックス材１４０に封入される。ステップ３４０では、好ましくは一回のみアプリケータ（塗工機という用語でも公知である）を通過させることによりマトリックス材１４０を塗布させる。多重マトリックス層の外被を有するリボンと比較して、一回の通過は製造方法の複雑さおよび費用を低減させる。一回の通過はまた、ファイバの屈曲および複数の被覆通過を用いる現在の方法で生じ得る可能性のあるシグナル減衰を回避させる。あるいは、あまり好ましくはないが、開示した方法およびリボンにより、複数の被覆通過および多重マトリックス被覆も検討でき、所望であれば用いてもよい。
【００４０】
マトリックス材１４０を用いてリボン１０５を封入することにより、図１Ａに示されるように、向かい合う主要な表面１３２および１３３を有する光ファイバリボンが得られる。向かい合う主要な表面１３２および１３３は、分割可能な光ファイバリボン１０５の外側の主要な表面を画定する。典型的に、主要な表面１３２および１３３の一面または両面は実質的に平面である。
【００４１】
最終的にステップ３５０において、放射線硬化性マトリックス材１４０および放射線硬化性インク１３０は実質的に十分に硬化される。硬化は典型的に、マトリックス被覆したリボンをマトリックス材の硬化特性と一致する波長の放射線、好ましくは紫外線光を与えるチャンバを通過させることにより生じる。例えば、完全なまたは十分な硬化は、塗布されたマトリックス材の硬化特性に一致する十分な量の放射線を照射することにより生じさせてもよい。本明細書で参照されるように、「十分に硬化した」とは、約９５％以上の硬化である硬化工程を含む。
【００４２】
本発明の方法によると、硬化途中のインクはマトリックス材の硬化ステップ中に更に硬化させて、それによりその硬化工程中にマトリックス材およびインク材の少なくとも部分的な相互浸透により、マトリックス材と光ファイバインクとの間に強固な化学結合を作り出す。上述したように、出願人らは、リボン内の光ファイバ（少なくともそのボーダ・ファイバ）とマトリックス材との間の結合力を増強させることにより、ファイバ・フォールアウト現象を回避する（または少なくとも著しく低減させる）ことができ、この結果はファイバ／マトリックス材の境界で生成される強固な化学結合によるものであり、且つマトリックス材の硬化を行う次のステップ中にさらに硬化する（好ましくは十分に硬化する）硬化途中のインクを少なくともボーダ・ファイバに設けることにより得られることを見い出した。これは、光ファイバの放射線硬化性インク１３０は、マトリックス材の硬化ステップの最後に「十分に硬化した」にも関わらず、そのステップの最後においてインクは前よりも一層硬化され、従ってマトリックス材に強固に結合されていることを意味する。
【００４３】
図３のステップ３５０はまた、少なくともボーダ・ファイバ１１０を被覆する、部分的に硬化したインクを「十分に硬化する」ことを含む（または先に説明したように「さらに硬化すること」を含む）。従って、マトリックス材１４０を硬化させるための放射線量および波長は、その被覆した状態からマトリックス１４０を十分に（またはさらに）硬化するのに適した放射線を与え、且つ同時に部分的に硬化したインク１３０の硬化を完遂させるように選択してもよい。マトリックス材１４０の透過特性により、硬化放射線はマトリックス１３０を通過して下層のインク１３０の硬化を完遂させることができる。
【００４４】
マトリックス材１４０およびインク１３０を硬化させる（この材料の硬化は実質的に同時に行われる）ことにより、マトリックス材１４０の塗布前にインク１３０を十分に硬化させることに従った場合よりも、これらの材料間に、より強固な結合を生成させる。最終的な硬化ステップ３５０がボーダ・ファイバ１１０上のインク１３０に対する硬化を実質的に完遂させると、ファイバ１１０は完成したリボン１０５内のマトリックス材に、より堅く結合する。その結果として、リボン１０５の分割が図１Ａの１７０のような位置で、ボーダ・ファイバ１１０に隣接して生じる場合、その特定のボーダ・ファイバ１１０は、従来のリボンと比較してファイバ・フォールアウトの可能性が大幅に低減する。ボーダ・ファイバ１１０以外のファイバが（ステップ３２０で示されるように）部分的に硬化され、次いで（ステップ３５０で示されるように）マトリックス材１４０を用いて実質的に十分に硬化されると、これらのファイバもまた化学結合を介してマトリックス材１４０に、より堅く結合するだろう。
【００４５】
図３で概略的に示した工程により得られたリボン１０５を用いると、少なくともボーダ・ファイバ１１０とマトリックス材１４０との間の強固な結合により、リボン１０５内の分割部分に隣接するこれらのファイバにおけるファイバ・フォールアウトの可能性が低減する。これにより操作者は、光ファイバリボン１０５の光ファイバの残りの部分から光ファイバのグループをより容易に且つより上手く分割できる。例えば、光ファイバリボンの残りの部分からグループを分割した後に、マトリックス材を隣接する光ファイバ（例えばボーダ・ファイバ１１０）から剥離するために必要な力は、約０．０４９Ｎ〜約４．１７６Ｎ、別の実施形態では約０．０８０Ｎ〜約０．５００Ｎの範囲とすることができる。より好ましくは、さらなる実施形態によると、剥離力は約０．０９８Ｎ〜約０．３４８Ｎの範囲とすることができる。
【００４６】
一実施例として、１２本の光ファイバを含むリボンを本発明の方法により製造した。１２本の光ファイバを、ＤＳＭ  Ｄｅｓｏｔｅｃｈ社のＭＰシリーズのインクを用いて、各々のファイバを異なる色で色付けした。全ての光ファイバのインクを途中硬化し（約８７．５％〜９２．６％の硬化）、光ファイバ配列をマトリックス材で被覆し、そして上手く硬化させた。リボン製造工程のライン速度は約４５０メートル／分であった。硬化は２つのＤバルブを使用して行い、一方はその１００％の力で動作させ、他方はその４５％の力で動作させた。
【００４７】
比較例として、１２本の光ファイバを含むリボンを製造した。上述した例と同様に、１２本の光ファイバをＤＳＭ  Ｄｅｓｏｔｅｃｈ社のＭＰシリーズのインクを用いて、各々のファイバを異なる色で色付けした。光ファイバのインクを十分に硬化させ（平均して約９５％の硬化）、光ファイバ配列をマトリックス材で被覆し、そして上手く硬化させた。リボン製造工程のライン速度は約４５０メートル／分であった。硬化は２つのＤバルブおよび１つのＨバルブを使用して行ない、どちらもその１００％の力で動作させた。
【００４８】
本発明の比較例および実施例の両方のリボンには、リボンの主要な一表面に、少なくとも１つの長手方向の溝を設けた。
【００４９】
先頭のリボンから少なくとも２つのサブユニットを得ようとする際に、出願人らは、本発明のリボンが容易に且つ的確に２つのサブリボンに分割されるが、対照的に比較的なリボンのボーダ・ファイバに対応する部分ではファイバ・フォールアウト現象が生じたことを指摘した。
【００５０】
図１Ａおよび図１Ｂの１７０（および１８０）として通常具現化されるように、応力集中すなわち脆弱領域が、向かい合う主要な表面１３２および１３３の一方に形成されてもよい。好ましくは、少なくとも１つの応力集中が、向かい合う主要な面１３２および１３３の各面に設けられる。脆弱領域により、リボン１０５を、分離した部分すなわちサブユニットに分割することを容易にする位置が設けられる。一実施形態では、脆弱領域１７０はマトリックス材１４０に得られた溝である。好ましくは、溝１７０はマトリックスダイを用いて形成され、長手方向に、且つ実質的に複数の光ファイバ１２１中の２本の隣接するボーダ・光ファイバ間に延在する。
【００５１】
図１Ａおよび図１Ｂで示されるように、脆弱領域は、リボン１０５の向かい合う側の溝１７０および１８０でもよい。図１Ａおよび図１Ｂで示されるように、溝１７０および１８０は向かい合う表面１３２および１３３上の両面、並びに同じボーダ・ファイバ１１０間に位置付けてもよい。あるいは、溝１７０および１８０は、同じリボン１０５内の光ファイバ１２１中の複数のボーダ・ファイバ１１０のセット間に位置付けることができる。
【００５２】
通常、長手方向に形成された溝は、ファイバ・フォールアウトの回避を助けるためにマトリックス材を十分に残しながら、手または器具のいずれかによりリボンを容易に分割できる寸法を有している。図２は、例示的な溝２０５をより詳細に示している。溝２０５は図２ではＶ字型であるが、Ｕ字型の溝を含む他の形状も可能である。さらに、図示のＶ字型は直線の外側２０７を含んでいるが、曲線状の外側を用いて形成することもできる。
【００５３】
図３でのリボン１０５を組み立てる方法に加えて、溝１７０および１８０は、分割が生じた後にリボン内においてボーダ・ファイバ１１０の保持を助けるように寸法化することもできる。例えば、マトリックス材１４０は分割時のファイバ・フォールアウトを回避するために、ボーダ・ファイバ２１０および２２０と溝２０５の壁との間に最小厚２５８を有してもよい。図３の工程に従った場合、ボーダ・ファイバ２２０とマトリックス材１４０との間での結合強度が上昇することにより、最小厚は従来の分割可能な光ファイバリボンよりも小さくすることができる。それでもなお、最小厚２５８は、溝２０５でリボンを分割する際に、一実施形態においてファイバ２２０の保持を助けるようになお維持されるべきである。一実施形態では、最小厚２５８は約０．０１ミリメートル〜約０．０３５ミリメートルである。溝はファイバの半径に従う必要性はないため、最小厚の点はボーダ・ファイバ２２０と、溝２０５の底部の点ではなく溝２０５の壁との間に設けることができる。通常、リボンを分割すると、この最小厚の点または周囲で裂け目が生じるだろう。
【００５４】
いくつかの溝２０５（図２のＶ字型の溝など）はマトリックス材１４０内で中心角２βを形成してもよい。例えば中心角２βは、約１１０°〜約１４５°でもよい。別の例として、中心角２βは１３５度である。
【００５５】
溝２０５を、好ましい分割点において実質的に隣接する光ファイバ（すなわちボーダ・ファイバ）間に配置してもよい。溝自体は、大部分または全体的にボーダ・ファイバ２１０および２２０の上方でもよいが、それでも、そのような溝は本開示の目的のために、「実質的に」ボーダ・ファイバ「間」にある。さらに、本明細書に参照されるように、「実質的に〜の間」とは、隣接する光ファイバ２１０と２２０との中心間の中間点から距離２４８でオフセットされた溝２０５を含む。ボーダ・ファイバ２１０および２２０間の中間点と溝の最深部の点との間の許容可能なオフセット距離２４８は、中心角２βおよび最小厚２５８に関するこれらのパラメータの組み合わせられた効果に基づいて、実施形態間で変えてもよい。例えば、パラメータによって最小厚２５８があまりに小さくなる場合には、オフセット距離２４８（または中心角２β）は短くしなければならない。一般的な決まりとして、中心角２βを小さくすれば、オフセット距離２５８を大きくすることができる。さらに、これらのパラメータは溝の幅２５０に影響を与え、異なる実施形態で変えることができる。
【００５６】
溝２０５はまた、深さ２６８でも変えることができる。溝の深さ２６８は通常、最小厚２５８および先に記載した他のパラメータにより制限される。さらに、向かい合う溝が深すぎる場合、分割可能な光ファイバリボンは、操作者による通常の取り扱いに必要な耐久性が欠如する場合もある。
【００５７】
分割可能な光ファイバリボンは、リボン１０５の残りの部分からの分割が望まれるファイバ間隔で、光ファイバリボンユニットに僅かなねじりを加えることにより溝２０５で分割可能である。一度局所的な分割がなされると、分割は手で容易に所望の長さにわたって拡張される。リボンは所望の分割点にある溝内に配置することができる。操作者は固い塊にある溝に垂直な面にある光ファイバリボンに容易に圧を加えてリボンユニットを部分に分割することができる。
【００５８】
リボン１０５の向かい合う表面１３２および１３３に溝が用いられる場合、そのそれぞれの最深部の点の整列は、いくつかの実施形態を採用してもよい。図１Ｂで示唆されるように、例えば２つの溝の中心は、同一平面にあり、且つリボン１０５と実質的に垂直であってもよい。そのような実施形態では、その中心は２本のボーダ・ファイバ間の中間点に位置付けするか、または２本のボーダ・ファイバの一方により近傍して中間点から一緒にオフセットしてもよい。あるいは、一方の溝１７０の最深部をボーダ・ファイバ１１０の一方に近傍してオフセットする一方で、他方の溝１８０の最深部を２本のボーダ・ファイバ１１０間の中間点に位置付けてもよい。あるいは、溝１７０および１８０は２本のボーダ・ファイバ間の中間点からではあるが２本のボーダ・ファイバの異なる一方に向かってオフセットしてもよい。リボンのより小さなサブセットへの分離の容易化を助けるために、他の変形も可能である。
【００５９】
本明細書を考慮し且つ本明細書で開示した実施形態を実施すれば、当事者には、他の実施形態が明らかであろう。明細書および実施例は例示的なものとしてのみ考慮され、実施形態の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲により示されることを意図する。
【図１Ａ】
0005555173.tif 000002
【図１Ｂ】
0005555173.tif 000003
【図２】
0005555173.tif 000004
【図３】
0005555173.tif 000005