(57)【要約】【課題】一次被覆層５によるファイバガラス３の支持状態を安定させて、ファイバガラス３に微小な曲がりによる光ファイバ１の伝送損失を極力少なくする。【解決手段】ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えており、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて極めて小さい場合であって、前記ファイバガラスの半径Ｒ０、前記一次被覆層の外半径Ｒ１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、前記軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、【数１】2004059420.tif 000013の線膨張係数の関係式が成立するようにした。【選択図】　　　図１
2004059420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記硬化型樹脂の樹脂温度が硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって前記一次被覆層において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）が加わった場合に、
３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記一次被覆層のヤング率より小さくなるように、前記ガラスファイバの機械的要素、前記一次被覆層の機械的要素、前記二次被覆層の機械的要素を有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記ガラスファイバの機械的要素は、前記ガラスファイバの半径であって、前記一次被覆層の機械的要素は、前記一次被覆層の外半径、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率，線膨張係数，ポアソン比であって、前記二次被覆層の機械的要素は、前記二次被覆層の外半径、前記硬質の硬化型樹脂のヤング率，線膨張係数，ポアソン比であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記軟質の硬化型樹脂が軟質の紫外線硬化型樹脂であって、前記硬質の硬化型樹脂が硬質の紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項４】
複数の光ファイバからなる光ファイバケーブルであって、夫々の光ファイバは、
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記硬化型樹脂の樹脂温度が硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって前記一次被覆層において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）が加わった場合に、
３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記一次被覆層のヤング率より小さくなるように、前記ガラスファイバの機械的要素、前記一次被覆層の機械的要素、前記二次被覆層の機械的要素を有することを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項５】
ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスを前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてなる光ファイバの製造方法であって、
前記硬化型樹脂の樹脂温度が硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって前記一次被覆層において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）が加わった場合に、３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記一次被覆層のヤング率より小さくなるように、前記ガラスファイバの機械的要素、前記一次被覆層の機械的要素、前記二次被覆層の機械的要素が選択されることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項６】
前記ガラスファイバの機械的要素は、前記ガラスファイバの半径であって、前記一次被覆層の機械的要素は、前記一次被覆層の外半径、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率，線膨張係数，ポアソン比であって、前記二次被覆層の機械的要素は、前記二次被覆層の外半径、前記硬質の硬化型樹脂のヤング率，線膨張係数，ポアソン比であることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項７】
前記軟質の硬化型樹脂が軟質の紫外線硬化型樹脂であって、前記硬質の硬化型樹脂が硬質の紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項８】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて極めて小さい場合であって、前記ファイバガラスの半径Ｒ０、前記一次被覆層の外半径Ｒ１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、前記軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、
【数１】
2004059420.tif 000010
の線膨張係数の関係式が成立するように構成してなることを特徴とする光ファイバ。
【請求項９】
前記軟質の硬化型樹脂が軟質の紫外線硬化型樹脂であって、前記硬質の硬化型樹脂が硬質の紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて極めて小さい場合であって、前記ファイバガラスの半径Ｒ０、前記一次被覆層の外半径Ｒ１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、前記軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、
【数２】
2004059420.tif 000011
の線膨張係数の関係式が成立するように構成してなることを特徴とする光ファイバ。
【請求項１１】
ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスを前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてなる光ファイバの製造方法であって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて極めて小さい場合であって、前記ファイバガラスの半径Ｒ０、前記一次被覆層の外半径Ｒ１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、前記軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、
【数３】
2004059420.tif 000012
の線膨張係数の関係式が成立するように前記軟質の硬化型樹脂と前記硬質の硬化型樹脂が選択されていることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項１２】
前記軟質の硬化型樹脂が軟質の紫外線硬化型樹脂であって、前記硬質の硬化型樹脂が硬質の紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１３】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、
誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を１２５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を２００μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、
前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数が（１−２ν１）／ΔＴ以下となるように選択されていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項１４】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、
誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を１２５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を２００μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、
前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、
（１−２ν１）／１８０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／２２５
を満たすように選択されていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項１５】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、
誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を１２５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を２００μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、
α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、このα０よりも大きく、且つ前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α２が
１５（α１−α０）／８（１＋ν２）　＜　α２　＜　９（α１−α０）／４（１＋ν２）
を満たすように選択されていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項１６】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、
誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を９５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を１２０μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、
前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数が（１−２ν１）／ΔＴ以下となるように選択されていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項１７】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、
誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を９５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を１２０μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、
前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、
（１−２ν１）／１２０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／１５０
を満たすように選択されていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項１８】
ファイバガラスと、
軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、
硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、
前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、
誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を９５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を１２０μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、
α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、このα０よりも大きく、且つ前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α２が
｛０．８６６４／（１＋ν２）｝（α１−α０）　＜　α２　＜　｛１．０３９６８／（１＋ν２）｝（α１−α０）
を満たすように選択されていることを特徴とする光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次被覆層及び二次被覆層を備えた光ファイバ、光ファイバケーブル、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ファイバは、ファイバガラスと、このファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、前記ファイバガラスの外周部を一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えている。
【０００３】
ここで、一次被覆層は軟質の紫外線硬化型樹脂により構成され、二次被覆層は硬質の紫外線硬化型樹脂により構成されている。これは、光ファイバに外力が加わった場合に、二次被覆層によって光ファイバ全体の変形を抑制し、一次被覆層によって抑制された小さい変形を吸収することによって、ガラスファイバに外力による変形を極力伝えないためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、紫外線硬化型樹脂の樹脂温度が、硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって一次被覆層は３次元的に収縮する傾向にあるが、ファイバガラスと二次被覆層によって一次被覆層の３次元的な収縮が拘束されていることから、一次被覆層には略均一な３次元方向の引張応力が生じる。ここで、硬化終了時とは、硬化終了直後の他に、硬化終了してから環境温度が変化した後も含むものであって、３次元方向の引張応力とは、一次被覆層の径方向の引張応力と、一次被覆層の周方向の引張応力と、ファイバ軸方向の引張応力のことをいう。
【０００５】
従って、ガラスファイバの機械的要素、一次被覆層の機械的要素、二次被覆層の機械的要素が不適切であると、硬化終了時において、一次被覆層に加わった３次元方向の引張応力の平均引張応力が所定の破損応力を越えて、一次被覆層にボイド又は亀裂が生じる。そのため、一次被覆層によるファイバガラスの支持状態が不安定になって、ファイバガラスに微小な曲がりが生じて、光ファイバの伝送損失につながり光ファイバの品質が低下する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記硬化型樹脂の樹脂温度が硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって前記一次被覆層において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）が加わった場合に、３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記一次被覆層のヤング率より小さくなるように、前記ガラスファイバの機械的要素、前記一次被覆層の機械的要素、前記二次被覆層の機械的要素を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の様相によれば、光ファイバケーブルは、複数の光ファイバからなる光ファイバケーブルであって、夫々の光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記硬化型樹脂の樹脂温度が硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって前記一次被覆層において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）が加わった場合に、３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記一次被覆層のヤング率より小さくなるように、前記ガラスファイバの機械的要素、前記一次被覆層の機械的要素、前記二次被覆層の機械的要素を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバの製造方法は、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスを前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてなる光ファイバの製造方法であって、前記硬化型樹脂の樹脂温度が硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって前記一次被覆層において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）が加わった場合に、３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記一次被覆層のヤング率より小さくなるように、前記ガラスファイバの機械的要素、前記一次被覆層の機械的要素、前記二次被覆層の機械的要素が選択されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて極めて小さい場合であって、前記ファイバガラスの半径Ｒ０、前記一次被覆層の外半径Ｒ１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、前記軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、
【数４】
2004059420.tif 000003
の線膨張係数の関係式が成立するように構成してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて極めて小さい場合であって、前記ファイバガラスの半径Ｒ０、前記一次被覆層の外半径Ｒ１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、前記軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、
【数５】
2004059420.tif 000004
の線膨張係数の関係式が成立するように構成してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバの製造方法は、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成されかつ前記ファイバガラスを前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてなる光ファイバの製造方法であって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて極めて小さい場合であって、前記ファイバガラスの半径Ｒ０、前記一次被覆層の外半径Ｒ１、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、前記軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、
【数６】
2004059420.tif 000005
の線膨張係数の関係式が成立するように前記軟質の硬化型樹脂と前記硬質の硬化型樹脂が選択されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を１２５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を２００μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数が（１−２ν１）／ΔＴ以下となるように選択されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を１２５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を２００μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、
（１−２ν１）／１８０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／２２５
を満たすように選択されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を１２５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を２００μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、このα０よりも大きく、且つ前記硬質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α２が
１５（α１−α０）／８（１＋ν２）　＜　α２　＜　９（α１−α０）／４（１＋ν２）
を満たすように選択されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を９５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を１２０μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数が（１−２ν１）／ΔＴ以下となるように選択されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を９５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を１２０μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、
（１−２ν１）／１２０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／１５０
を満たすように選択されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の更に他の様相によれば、光ファイバは、ファイバガラスと、軟質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を直接的に被覆する一次被覆層と、硬質の硬化型樹脂により構成され、前記ファイバガラスの外周部を前記一次被覆層を介して間接的に被覆する二次被覆層とを備えてあって、前記軟質の硬化型樹脂のヤング率が前記硬質の硬化型樹脂のヤング率に比べて十分小さく、誤差範囲内で前記ファイバガラスの半径Ｒ０を６２．　５μｍ、前記一次被覆層の外半径Ｒ１を９５μｍ、前記二次被覆層の外半径Ｒ２を１２０μｍ、前記軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとして、α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとして、前記軟質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α１が、このα０よりも大きく、且つ前記硬質の硬化型樹脂は、その線膨張係数α２が
｛０．８６６４／（１＋ν２）｝（α１−α０）　＜　α２　＜　｛１．０３９６８／（１＋ν２）｝（α１−α０）
を満たすように選択されていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係わるファイバガラス等の機械的要素を説明する図であって、図２は、本発明の実施の形態に係わる光ファイバの断面図であって、図４は、本発明の実施の形態に係わる材料強度試験装置の模式的な斜視図であって、図５は、本発明の実施の形態に係わる材料強度試験装置による強度試験を説明する図であって、図６は、図５（ｂ）における試験シートを上から見た図である。
【００２０】
ここで、「上」は、図４及び図５において上，図６において紙面に向かって表のことをいい、「下」は、図４及び図５において下，図６において紙面に向かって裏のことをいう。
【００２１】
図２に示すように、本発明の実施の形態に係わる光ファイバ１は、ファイバガラス３と、このファイバガラス３の外周部を直接的に被覆する一次被覆層５と、ファイバガラス３の外周部を一次被覆層５を介して間接的に被覆する二次被覆層７とを備えている。ここで、一次被覆層５は軟質の紫外線硬化型樹脂により構成され、二次被覆層７は硬質の紫外線硬化型樹脂により構成されている。
【００２２】
なお、前記軟質の硬化型樹脂や、前記硬質の硬化型樹脂は、所望の物理的な特性が得られるように紫外線硬化型樹脂等を光開始剤等と共に適宜配合して調整される。そのような紫外線硬化型樹脂としては、紫外線硬化型エポキシアクリレートや、紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂や、その他のウレタン系樹脂といった、光重合性プレポリマーや光重合性モノマーが用いられる。
【００２３】
また、光ファイバ１は、図４に示すような材料強度試験装置９による材料強度試験の結果等に基づく構成を機械的要素としており、光ファイバ１の機械的要素について説明する前に、材料強度試験装置９の具体的構成及び材料強度試験装置９による強度試験について説明する。
【００２４】
図４に示すように、本発明の実施の形態に係わる材料強度試験装置９は、四角形状の第１ホルダ１１と四角形状の第２ホルダ１３を上下に対向して備えている。第１ホルダ１１が第２ホルダ１３に対して上下方向へ移動可能に支持されるようにするため、第２ホルダ１３には複数の固定突起１５が設けられており、複数の固定突起１５にはガイドピン１７が立設されてあって、第１ホルダ１１には対応するガイドピン１７に上下方向へ移動可能に案内される複数の可動突起１９が設けられている。
【００２５】
第１ホルダ１１の中央部には円形状の第１固定部材２１が設けられており、この第１固定部材２１は極めて薄い円板状の試験シートＳの表面が接着作用によって密着して固定される第１拘束面２１ｆ（図５参照）を有している。また、第２ホルダ１３の中央部には円形状の第２固定部材２３が第１固定部材２１に上下に対向して設けられており、この第２固定部材２３は試験シートＳの裏面が接着作用によって密着して固定される第２拘束面２３ｆ（図５参照）を有している。更に、第１固定部材２１及び第２固定部材２３は透明なガラスによりそれぞれ構成されている。
【００２６】
ここで、試験シートＳは、光ファイバ１における一次被覆層５を構成する軟質の紫外線硬化型樹脂と同じ軟質の紫外線硬化型樹脂からなるものであって、試験シートＳの厚みは、一次被覆層５の厚みと同じにしてある。
【００２７】
第１ホルダ１１には取付突起２５が設けられており、第２ホルダ１３には当接突起２７が取付突起２５に上下に対向して設けられている。第１固定部材２１を上方向（換言すれば、試験シートＳの厚み方向であって第２固定部材２３に対して離反する離反方向）へ微小変位させるため、取付突起２５にはつまみ２９の回転操作によって上下方向へ微小伸縮可能なスピンドル３１を備えたマイクロメータヘッド３３が設けられており、このスピンドル３１の先端部（下端部）は当接突起に当接可能である。
【００２８】
従って、スピンドル３１の先端部を当接突起２７に当接させて、つまみ２９を回転操作によってスピンドル３１を下方向へ微少量だけ伸ばすことにより、第１固定部材２１を第１ホルダ１１と一体的に上方向へ微小変位させることができる。このとき、複数の可動突起１９が複数のガイドピン１７に案内されて上方向へ変位するため、第１拘束面２１ｆと第２拘束面２３ｆは平行に保持した状態にある。
【００２９】
第１ホルダ１１の上方には第１固定部材２１の外側上方から試験シートＳを観察する顕微鏡３５が図示省略の支持アームを介して設けられている。なお、顕微鏡３５は適宜の機構を介して姿勢、位置等を変更することができる。
【００３０】
次に、材料強度試験装置９による強度試験について説明する。
【００３１】
図５に示すように、試験シートＳの表面を第１固定部材２１の第１拘束面２１ｆに接着作用により密着して固定すると共に、試験シートＳの裏面を第２固定部材２３の第２拘束面２３ｆに接着作用により密着して固定する（図５（ａ）参照）。これにより、試験シートＳの全領域のうち外周部付近を除く応力有効領域を径方向，周方向へ変位しないように拘束できる。
【００３２】
ここで、応力有効領域をより明確にすると、本発明の実施の形態にあっては、第１固定部材２１を上方向へ微小変位させると試験シートＳの外周面にＲ状の凹みＳｄが生じるが、応力有効領域とは、試験シートＳの全領域のうち外周部付近を除く領域であって、凹みＳｄが生じない領域のことをいう（図６参照）。
【００３３】
そして、顕微鏡３５により第１固定部材２１の外側から試験シートＳを拡大して観察しつつ、第１拘束面２１ｆと第２拘束面２３ｆを平行に保持した状態の下で、スピンドル３１の先端部を当接突起２７に当接させて、つまみ２９を回転操作してスピンドル３１を下方向へ微小変位させて、第１固定部材２１を上方向へ微小変位させる（図５（ｂ）参照）。これにより、試験シートＳは水平方向に収縮する傾向にあるが、第１拘束面２１ｆ及び第２拘束面２３ｆによって試験シートＳの応力有効領域の径方向，周方向の変位が拘束されることから、試験シートＳの応力有効領域に前記厚み方向（図５において上下方向）の引張応力の他に、前記径方向の引張応力と前記周方向の引張応力を付与することができ、換言すれば、試験シートＳの応力有効領域に３次元方向の引張応力を加えることができる。また、試験シートＳの厚さが極めて薄いことから、試験シートＳの応力有効領域において略均一に３次元方向の引張応力を加えることができる。
【００３４】
ここで、３次元方向の引張応力とは、前記径方向の引張応力σ０ｒと、前記周方向の引張応力σ０θ、前記厚み方向の引張応力σ０ｚのことをいう。
【００３５】
更に、第１固定部材２１の微小変位量が増えることよって、試験シートＳの応力有効領域の３次元方向の引張応力が徐々に高くなって、試験シートＳにボイドＶ又は亀裂（図示省略）が生じる（図５（ｃ）参照）。そして、試験シートＳにボイドＶ又は亀裂が生じたときにおける第１固定部材２１の変位量に基づいて、３次元方向の引張応力を加えた状態における前記軟質の紫外線硬化型樹脂の破損応力を求める。
【００３６】
ここで、第１固定部材２１の変位量に対する３次元方向の引張応力は、有限要素法による解析等を用いて求めることができ、試験シートＳの応力有効領域において第１固定部材２１の変位量と３次元方向の引張応力の間には線形の関係がある。また、３次元方向の引張応力を加えた状態における前記軟質の紫外線硬化型樹脂の破損応力とは、試験シートＳにボイドＶ又は亀裂が生じたときに試験シートＳに加えられた３次元方向の引張応力の平均引張応力（σ０ｒ＋σ０θ＋σ０ｚ）／３のことをいう。
【００３７】
前記軟質の紫外線硬化型樹脂の種類及び材料試験装置の環境温度を変更して、材料強度試験装置９による強度試験の結果を図８に示す。ここで、第１固定部材２１の半径及び第２固定部材２３の半径を５０ｍｍ、試験シートＳの半径を５０ｍｍ、試験シートの厚みを１００μｍとしている。
【００３８】
図８により明らかなように、円板状の試験シートＳにおいて略均一に３次元方向の引張応力（σ０ｒ、σ０θ、σ０ｚ）を加えて徐々に大きくすることによって、試験シートＳにボイドＶ又は亀裂が生じるときの３次元方向の引張応力の平均引張応力（σ０ｒ＋σ０θ＋σ０ｚ）／３、換言すれば３次元方向の引張応力を加えた状態における前記軟質の紫外線硬化型樹脂の破損応力が前記軟質の硬化型樹脂のヤング率よりも大きいということが判明した。
【００３９】
次に、材料強度試験装置９による材料強度試験の結果に基づく光ファイバ１の機械的要素及びその製造方法について説明する。
【００４０】
図１に示すように、前記軟質の紫外線硬化型樹脂の樹脂温度が、硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって一次被覆層５において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）を加えた場合に、
３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が一次被覆層５のヤング率Ｅ１より小さくなるように、ガラスファイバ３の機械的要素、一次被覆層５の機械的要素、二次被覆層７の機械的要素を有するように選択して構成してある。
【００４１】
ここで、σｒは一次被覆層５の径方向の引張応力であって、σθは一次被覆層５の周方向の引張応力であって、σｚは一次被覆層５のファイバ軸方向（図１において紙面に向かって表裏方向）の引張応力である。また、ガラスファイバ３の機械的要素は、ファイバガラス３の半径Ｒ０であって、一次被覆層５の機械的要素は、一次被覆層５の外半径Ｒ１、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１，線膨張係数α１，ポアソン比ν１であって、二次被覆層７の機械的要素は、二次被覆層７の外半径Ｒ２、前記硬質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ２，線膨張係数α２，ポアソン比ν２である。なお、硬化終了時とは、硬化終了直後の他に、硬化終了してから環境温度が変化した後も含むものである。
【００４２】
そして、前記軟質の紫外線硬化型樹脂と前記硬質の紫外線硬化型樹脂との特性を考慮しつつ、σｒ、σθ、σｚを計算によって求めると、次のようになる。
【００４３】
【数７】
2004059420.tif 000006
なお、前記軟質の紫外線硬化型樹脂の樹脂温度の変化（低下した温度）をΔＴとする。そして、３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３は、
【数８】
2004059420.tif 000007
が成立するように、ガラスファイバ３の機械的要素、一次被覆層５の機械的要素、二次被覆層７の機械的要素を選択することが必要である。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００４５】
３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が一次被覆層５のヤング率Ｅ１より小さくなるように、ガラスファイバ３の機械的要素、一次被覆層５の機械的要素、二次被覆層７の機械的要素を有するように選択して構成してあるため、硬化終了時において３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）によって一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じることがなくなる。
【００４６】
これは、前記軟質の紫外線硬化型樹脂からなる薄い円板状の試験シートＳにおいて略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）を加えて徐々に大きくすることによって、試験シートＳにボイドＶ又は亀裂が生じるときの３次元方向の引張応力の平均引張応力（換言すれば３次元方向の引張応力を加えた状態における前記軟質の紫外線硬化型樹脂の破損応力）が前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１よりも大きいという材料強度試験の結果（図８参照）に基づくものである。
【００４７】
以上のごとき、本発明の実施の形態によれば、硬化終了時において３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）によって一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じることがないため、一次被覆層５によるファイバガラス３の支持状態を安定させて、ファイバガラス３に微小な曲がりによる光ファイバ１の伝送損失を極力少なくして、光ファイバ１の品質を向上させることができる。
【００４８】
また、光ファイバ１を備えた光ファイバケーブル（図示省略）であっても、前記効果と同様の効果を奏する。ここで、前記光ファイバケーブルとは、狭義の光ファイバケーブルの他、光ファイバテープ心線、光ファイバコードも含むものである。
【００４９】
なお、本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなく、例えば、被覆層５，７を構成する材料を紫外線硬化型樹脂の代わりに別の硬化型樹脂に変更する等、その他種々の態様で実施可能である。
【００５０】
以下、本発明に係わる具体的な実施態様について簡単に説明する。
【００５１】
ファイバガラス３の半径Ｒ０が６２．５μｍ、一次被覆層５の外半径Ｒ１が１２５μｍ、二次被覆層７の外半径Ｒ２が２００μｍであって、一次被覆層５のヤング率Ｅ１が、−２０℃の環境温度で２．５ＭＰａ、０℃の環境温度で１．１ＭＰａ、２０℃の環境温度で１．０ＭＰａであって、二次被覆層７のヤング率Ｅ２が、−２０℃の環境温度で１３００ＭＰａ、０℃の環境温度で１０００ＭＰａ、２０℃の環境温度で７００ＭＰａである場合に、硬化時の樹脂温度（硬化温度）を１００℃から２００℃の間で変えて６種類の光ファイバ（１Ａから１Ｆ）を製造し、６種類の光ファイバ（１Ａから１Ｆ）それぞれに環境温度を変化させて一次被覆層５のボイドＶ又は亀裂の発生の有無（破損の有無）を観察し、その観察結果は図９のようになる。
【００５２】
図９により明らかなように、一次被覆層５に働く３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が一次被覆層５のヤング率Ｅ１より大きいと、一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じること、及び３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が一次被覆層５のヤング率Ｅ１より小さいと、一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じないことがそれぞれ確認された。
【００５３】
次に、本発明の別の実施の形態を説明する。上記の通り、前記軟質の紫外線硬化型樹脂の樹脂温度の変化（低下した温度）をΔＴとする。そして、３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３は、式（３）のようになる。この式が成立するように、ファイバガラス３の半径Ｒ０、一次被覆層５の外半径Ｒ１、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１，線膨張係数α１，ポアソン比ν１、二次被覆層７の外半径Ｒ２、前記硬質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ２，線膨張係数α２，ポアソン比ν２を選択することになる。
【００５４】
更に、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１が前記硬質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ２に比べて極めて小さいという前提条件から、
【数９】
2004059420.tif 000008
が成立する。式（５）及び式（６）から式（４）を簡略化すると、
【数１０】
2004059420.tif 000009
となる。即ち、ファイバガラスの半径Ｒ０、一次被覆層５の外半径Ｒ１、軟質の硬化型樹脂のポアソン比ν１、二次被覆層７の外半径Ｒ２、前記硬質の硬化型樹脂のポアソン比ν２、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴを設定すると、
前記軟質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、線膨張係数の関係式（式（８）のこと）が成立するように、前記軟質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α１及び前記硬質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α２を選択している。
【００５５】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００５６】
前記軟質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α２の間に、線膨張係数の関係式（式（８））が成立するように前記軟質の紫外線硬化型樹脂と前記硬質の紫外線硬化型樹脂を選択して構成してあるため、前記紫外線硬化型樹脂の樹脂温度が、硬質の紫外線硬化型樹脂の硬化時から硬化終了時にかけて大きく低下することによって一次被覆層５において略均一に３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）を加えた場合に、３次元方向の引張応力の平均引張応力（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が一次被覆層５のヤング率Ｅ１より小さくなり、硬化終了時において前記３次元方向の引張応力によって一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じることがなくなる。
【００５７】
これは、次の２つの点に基づくものである。
【００５８】
即ち、第１の点は、試験シートＳにおいて略均一に３次元方向の引張応力（σ０ｒ、σ０θ、σ０ｚ）を加えて徐々に大きくすることによって、試験シートＳにボイドＶ又は亀裂が生じるときの３次元方向の引張応力の平均引張応力（換言すれば３次元方向の引張応力を加えた状態における前記軟質の紫外線硬化型樹脂の破損応力）が前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１よりも大きいという材料強度試験の結果（図８参照）である。
【００５９】
第２の点は、前記材料強度試験の結果から（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記軟質の硬化型樹脂のヤング率Ｅ１よりも小さくなるよう材料力学の関係式（式（４）のこと）を導き、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１が前記硬質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ２に比べて極めて小さいという前提条件から材料力学の関係式（式（４））を線膨張係数の関係式（式（８））に簡略化したことである。
【００６０】
以上のごとき、本発明の実施の形態によれば、硬化終了時において３次元方向の引張応力（σｒ、σθ、σｚ）によって一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じることがないため、一次被覆層５によるファイバガラス３の支持状態を安定させて、ファイバガラス３に微小な曲がりによる光ファイバ１の伝送損失を極力少なくして、光ファイバ１の品質を向上させることができる。
【００６１】
また、前記線膨張係数の関係式（式（８））は前記材料力学の関係式（式（４））を簡略化しているため、一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じないように、前記軟質の硬化型樹脂及び前記硬質の硬化型樹脂を選択することが容易になる。
【００６２】
更に、光ファイバ１を備えた光ファイバケーブル（図示省略）であっても、前記効果と同様の効果を奏する。ここで、前記光ファイバケーブルとは、狭義の光ファイバケーブルの他、光ファイバテープ心線、光ファイバコードも含むものである。
【００６３】
なお、本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなく、例えば、被覆層５，７を構成する材料を紫外線硬化型樹脂の代わりに別の硬化型樹脂に変更する等、その他種々の態様で実施可能である。
【００６４】
以下、本発明に係わる実施例について簡単に説明する。
【００６５】
図３は、線膨張係数の関係式に示される関係を示したグラフ図である。
【００６６】
ファイバガラス３の半径Ｒ０が６２．５μｍ、一次被覆層５の外半径Ｒ１が１２５μｍ、二次被覆層７の外半径Ｒ２が２００μｍ、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１と前記硬質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν２が共に０．４６、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴが１８０℃でそれぞれあって、前記線膨張係数の関係式（式（８））に示される関係をグラフ化すると、図３のようになる。
【００６７】
即ち、図３に描かれた選択直線よりも上側（図３において上側）の領域が、（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１よりも小さくなって、一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じない領域である。また、前記選択直線よりも下側（図３において下側）の領域が、（σｒ＋σθ＋σｚ）／３が前記軟質の紫外線硬化型樹脂のヤング率Ｅ１よりも大きくなって、一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じる領域である。
【００６８】
図１０に示すように、前記軟質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α２の関係を変えて５種類の光ファイバ（ＡからＥ）を製造し、一次被覆層５のボイドＶ又は亀裂の発生の有無（破損の有無）を観察し、その観察結果は図９のようになる。
【００６９】
図１０により明らかなように、光ファイバＡ，Ｂ，Ｃは二種類の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数（前記軟質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α１と前記硬質の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α２）が前記選択直線よりも上側（図３において上側）の領域にあって、一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じないことが確認された。また、光ファイバＤ，Ｅは二種類の紫外線硬化型樹脂の線膨張係数α１，α２が前記選択直線よりも上側（図３において上側）の領域にあって、一次被覆層５にボイドＶ又は亀裂が生じることが確認された。
【００７０】
次に、この発明の実施の形態における光ファイバテープ心線を説明する。図７は、この発明の実施の形態における光ファイバテープ心線（８心テープ心線）の断面図である。
【００７１】
図７を参照するに、この実施の形態に係わる光ファイバテープ心線４１は、複数本の光ファイバ素線４３が並列に配列されて、その周囲に紫外線硬化型樹脂からなるテープ材としての二次被覆層４５が被覆されているものである。
【００７２】
光ファイバテープ心線４１を構成する光ファイバ素線４３は２以上の任意の数とすることができる。
【００７３】
上記の光ファイバ素線４３は、上記特性を持っている限り、特に限定されないが、例えば外径１２５μｍの裸光ファイバ４７に一次被覆層としての例えば紫外線硬化型樹脂４９で被覆して例えば外径２５０〜４００μｍとしたものが一般に用いられる。
【００７４】
硬質の紫外線硬化型樹脂からなる二次被覆層４５の外半径Ｒ２は、裸光ファイバ４７の中心から最も近い二次被覆層４５の外表面までの距離とすれば、これまでの議論が近似的に成り立つ。従って、前記軟質の紫外線硬化型樹脂と前記硬質の紫外線硬化型樹脂の選択に関して、ここで詳しく述べられた内容は、光ファイバテープ心線においても有効である。
【００７５】
以下、具体的な実装例を示す。ファイバガラス３の半径Ｒ０が６２．５μｍ、一次被覆層５の外半径Ｒ１が１２５μｍ、二次被覆層７の外半径Ｒ２が２００μｍ、前記硬質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν２は０．４５〜０．４９とする。又、ファイバガラス３の半径Ｒ０、一次被覆層５の外半径Ｒ１、二次被覆層７の外半径Ｒ２は、夫々０．３μｍの誤差を含むものとする。
【００７６】
この場合、図３に描かれた選択直線のｘ切片（α０）は、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１で決まり、α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとなる。従って、樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１の代わりに、このα０を考慮すれば良い。前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１は０．４２〜０．４７、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴが高々１８０℃の場合、α０は、約８．９〜３．３となる。一方、図３に描かれた選択直線の傾きは、Ｒ’＝（３／２）｛１＋（Ｒ０／Ｒ１）２｝としてＲ’／（１＋ν２）、即ち　（８／１５）／（１＋ν２）となる。
【００７７】
以上のような状況で、ファイバ線膨張係数を選択する方法は以下の通りである。先ず、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択すべきである。即ち、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択すべきである。従って、ポアソン比ν１の０．４２〜０．４７に応じて、約８．９〜３．３以下に選定しておけばよい。しかし、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）、即ち、１５（α１−α０）／８（１＋ν２）以上となるように選択すべきである。
【００７８】
本発明による恩恵は、線膨張係数の選択の幅が広がるという点にある。即ち、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択しておけば、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を自由に選定しても、安全であることが保証される。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１や硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の安全な範囲が明確となり、これまで行われなかった組み合わせをも選択の範囲に組み込むことが可能となった。
【００７９】
従って、本発明の特徴が最も効果的なのは、α０からα０の８０パーセントの範囲に、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を選択する場合である。即ち、線膨張係数α１は
（１−２ν１）／１８０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／２２５．
を満たすべきである。通常、この範囲は、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）からＲ’（α１−α０）／（１＋ν２）の１２０パーセントの範囲に選択する場合である。即ち、
Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）　＜　α２　＜　（６／５）｛Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）｝
を満たすようにする。この例の場合、
１５（α１−α０）／８（１＋ν２）　＜　α２　＜　９（α１−α０）／４（１＋ν２）
を満たすようにする。これも通常、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。
【００８０】
例えば、上記の実装例の場合、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１を誤差範囲内で０．４２とした場合、α０は、約８．９　ｘ　１０−４となる。その場合、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、８．９〜７．１の範囲で選定すると、従来にはなかった組み合わせが実現する。
【００８１】
ファイバガラス３の半径Ｒ０が６２．５μｍ、一次被覆層５の外半径Ｒ１が９５μｍ、二次被覆層７の外半径Ｒ２が１２０μｍ、前記硬質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν２は０．４５〜０．４９とする。又、ファイバガラス３の半径Ｒ０、一次被覆層５の外半径Ｒ１、二次被覆層７の外半径Ｒ２は、夫々０．３μｍの誤差を含むものとする。
【００８２】
この場合も、図３に描かれた選択直線のｘ切片は、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１で決まり、α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとなる。やはり、樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１の代わりに、このα０を考慮すれば良い。前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１は０．４２〜０．４７、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴが高々１２０℃の場合、α０は、約３．０〜２．２となる。一方、図３に描かれた選択直線の傾きは、Ｒ’＝（３／２）｛１＋（Ｒ０／Ｒ１）２｝としてＲ’／（１＋ν２）、即ち　０．８６６４／（１＋ν２）となる。
【００８３】
以上のような状況で、ファイバ線膨張係数を選択する方法は以下の通りである。先ず、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択すべきである。即ち、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択すべきである。従って、ポアソン比ν１の０．４２〜０．４７に応じて、約３．０〜２．２以下に選定しておけばよい。しかし、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）、即ち、｛０．８６６４／（１＋ν２）｝（α１−α０）以上となるように選択すべきである。
【００８４】
本発明による恩恵は、線膨張係数の選択の幅が広がるという点にある。即ち、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択しておけば、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を自由に選定しても、安全であることが保証される。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１や硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の安全な範囲が明確となり、これまで行われなかった組み合わせをも選択の範囲に組み込むことが可能となった。
【００８５】
従って、本発明の特徴が最も効果的なのは、α０からα０の８０パーセントの範囲に、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を選択する場合である。即ち、線膨張係数α１は
（１−２ν１）／１２０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／１５０．
を満たすべきである。通常、この範囲は、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）からＲ’（α１−α０）／（１＋ν２）の１２０パーセントの範囲に選択する場合である。即ち、
Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）　＜　α２　＜　（６／５）｛Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）｝
を満たすようにする。この例の場合、
｛０．８６６４／（１＋ν２）｝（α１−α０）　＜　α２　＜　｛１．０３９６８／（１＋ν２）｝（α１−α０）
を満たすようにする。これも通常、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。
【００８６】
例えば、上記の実装例の場合、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１を誤差範囲内で０．４２とした場合、α０は、（４／３）　ｘ　１０−３となる。その場合、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、１．３３　ｘ　１０−３　〜　１．０７　ｘ　１０−３　の範囲で選定すると、従来にはなかった組み合わせが実現する。
【００８７】
ファイバガラス３の半径Ｒ０が６２．５μｍ、一次被覆層５の外半径Ｒ１が９５μｍ、二次被覆層７の外半径Ｒ２が１２０μｍ、前記硬質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν２は０．４５〜０．４９とする。又、ファイバガラス３の半径Ｒ０、一次被覆層５の外半径Ｒ１、二次被覆層７の外半径Ｒ２は、夫々０．３μｍの誤差を含むものとする。
【００８８】
この場合も、図３に描かれた選択直線のｘ切片は、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１で決まり、α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとなる。やはり、樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１の代わりに、このα０を考慮すれば良い。前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１は０．４２〜０．４７、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴが高々１８０℃の場合、α０は、約８．９〜３．３となる。一方、図３に描かれた選択直線の傾きは、Ｒ’＝（３／２）｛１＋（Ｒ０／Ｒ１）２｝としてＲ’／（１＋ν２）、即ち　０．８６６４／（１＋ν２）となる。
【００８９】
以上のような状況で、ファイバ線膨張係数を選択する方法は以下の通りである。先ず、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択すべきである。即ち、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択すべきである。従って、ポアソン比ν１の０．４２〜０．４７に応じて、約８．９〜３．３以下に選定しておけばよい。しかし、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）、即ち、｛０．８６６４／（１＋ν２）｝（α１−α０）以上となるように選択すべきである。
【００９０】
本発明による恩恵は、線膨張係数の選択の幅が広がるという点にある。即ち、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択しておけば、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を自由に選定しても、安全であることが保証される。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１や硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の安全な範囲が明確となり、これまで行われなかった組み合わせをも選択の範囲に組み込むことが可能となった。
【００９１】
従って、本発明の特徴が最も効果的なのは、α０からα０の８０パーセントの範囲に、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を選択する場合である。即ち、線膨張係数α１は
（１−２ν１）／１８０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／２２５．
を満たすべきである。通常、この範囲は、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）からＲ’（α１−α０）／（１＋ν２）の１２０パーセントの範囲に選択する場合である。即ち、
Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）　＜　α２　＜　（６／５）｛Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）｝
を満たすようにする。この例の場合、
｛０．８６６４／（１＋ν２）｝（α１−α０）　＜　α２　＜　｛１．０３９６８／（１＋ν２）｝（α１−α０）
を満たすようにする。これも通常、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。
【００９２】
例えば、上記の実装例の場合、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１を誤差範囲内で０．４２とした場合、α０は、約８．９　ｘ　１０−４となる。その場合、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、８．９〜７．１の範囲で選定すると、従来にはなかった組み合わせが実現する。
【００９３】
ファイバガラス３の半径Ｒ０が６２．５μｍ、一次被覆層５の外半径Ｒ１が１２５μｍ、二次被覆層７の外半径Ｒ２が２００μｍ、前記硬質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν２は０．４５〜０．４９とする。又、ファイバガラス３の半径Ｒ０、一次被覆層５の外半径Ｒ１、二次被覆層７の外半径Ｒ２は、夫々０．３μｍの誤差を含むものとする。
【００９４】
この場合、図３に描かれた選択直線のｘ切片（α０）は、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１で決まり、α０　＝（１−２ν１）／ΔＴとなる。やはり、樹脂温度の変化ΔＴとポアソン比ν１の代わりに、このα０を考慮すれば良い。前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１は０．４２〜０．４７、前記紫外線硬化型樹脂における硬化時と硬化終了時の樹脂温度の変化ΔＴが高々１２０℃の場合、α０は、約３．０〜２．２となる。一方、図３に描かれた選択直線の傾きは、Ｒ’＝（３／２）｛１＋（Ｒ０／Ｒ１）２｝としてＲ’／（１＋ν２）、即ち　（８／１５）／（１＋ν２）となる。
【００９５】
以上のような状況で、ファイバ線膨張係数を選択する方法は以下の通りである。先ず、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択すべきである。即ち、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択すべきである。従って、ポアソン比ν１の０．４２〜０．４７に応じて、約３．０〜２．２以下に選定しておけばよい。しかし、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）、即ち、１５（α１−α０）／８（１＋ν２）以上となるように選択すべきである。
【００９６】
本発明による恩恵は、線膨張係数の選択の幅が広がるという点にある。即ち、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、（１−２ν１）／ΔＴ　以下に選択しておけば、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を自由に選定しても、安全であることが保証される。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１や硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２の安全な範囲が明確となり、これまで行われなかった組み合わせをも選択の範囲に組み込むことが可能となった。
【００９７】
従って、本発明の特徴が最も効果的なのは、α０からα０の８０パーセントの範囲に、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を選択する場合である。即ち、線膨張係数α１は
（１−２ν１）／１２０　＞　α１　＞　（１−２ν１）／１５０．
を満たすべきである。通常、この範囲は、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。又、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、α０以下に選択できなかった場合には、硬質の硬化型樹脂の線膨張係数α２を、Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）からＲ’（α１−α０）／（１＋ν２）の１２０パーセントの範囲に選択する場合である。即ち、
Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）　＜　α２　＜　（６／５）｛Ｒ’（α１−α０）／（１＋ν２）｝
を満たすようにする。この例の場合、
１５（α１−α０）／８（１＋ν２）　＜　α２　＜　９（α１−α０）／４（１＋ν２）
を満たすようにする。これも通常、危険範囲に含まれているが、上記の通り安全であることが保証されている。
【００９８】
例えば、上記の実装例の場合、前記軟質の紫外線硬化型樹脂のポアソン比ν１を誤差範囲内で０．４２とした場合、α０は、（４／３）　ｘ　１０−３となる。その場合、軟質の硬化型樹脂の線膨張係数α１を、１．３３　ｘ　１０−３　〜　１．０７　ｘ　１０−３　の範囲で選定すると、従来にはなかった組み合わせが実現する。
【００９９】
以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明の装置は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本願の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の実施例によれば、硬化終了時において前記３次元方向の引張応力によって前記一次被覆層にボイド又は亀裂が生じることがないため、前記一次被覆層による前記ファイバガラスの支持状態を安定させて、前記ファイバガラスに微小な曲がりによる前記光ファイバの伝送損失を極力少なくして、前記光ファイバの品質を向上させることができる。
【０１０１】
また、前記線膨張係数の関係式は前記材料力学の関係式を簡略化しているため、前記一次被覆層にボイド又は亀裂が生じないように、前記軟質の硬化型樹脂及び前記硬質の硬化型樹脂を選択することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるファイバガラス等の機械的要素を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる光ファイバの断面図である。
【図３】線膨張係数の関係式に示される関係を示したグラフ図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる材料強度試験装置の模式的な斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる材料強度試験装置による強度試験を説明する図である。
【図６】図５（ｂ）における試験シートを上から見た図である。
【図７】この発明の実施の形態における光ファイバテープ心線（８心テープ心線）の断面図である。
【図８】軟質の紫外線硬化型樹脂の種類及び材料試験装置の環境温度を変更して、材料強度試験装置による強度試験の結果を示す。
【図９】６種類の光ファイバ（１Ａから１Ｆ）それぞれに環境温度を変化させて一次被覆層のボイドＶ又は亀裂の発生の有無（破損の有無）を観察した結果を示す。
【図１０】５種類の光ファイバ（ＡからＥ）それぞれに環境温度を変化させて一次被覆層のボイドＶ又は亀裂の発生の有無（破損の有無）を観察した結果を示す。
【符号の説明】
１　光ファイバ
３　ファイバガラス
５　一次被覆層
７　二次被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004059420.tif 000021
【図９】
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【図１０】
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