(57)【要約】【課題】良好な伝送特性を有し、かつ識別性に優れた光ファイバ心線を提供する。【解決手段】光ファイバ心線１１は、ガラスファイバ２１と、ガラスファイバ２１の外周に設けられた被覆層２２と、被覆層２２の表面に設けられた着色層２３と、被覆層２２と着色層２３との間に設けられたリングマークインクからなるリングマーク１３とを有する光ファイバ心線１１であって、着色層２３を除去した後のリングマーク１３に対する水の接触角が３５°以上５２°以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスファイバと、前記ガラスファイバの外周に設けられた被覆層と、前記被覆層の表面に設けられた着色層と、前記被覆層と前記着色層との間に設けられた識別用インクからなる識別マークとを有する光ファイバ心線であって、
前記着色層を除去した後の前記識別マークに対する水の接触角が３５°以上５２°以下であることを特徴とする光ファイバ心線。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバ心線であって、
前記識別用インク中の樹脂成分が２５重量％以下であることを特徴とする光ファイバ心線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスファイバを樹脂層によって被覆した光ファイバ心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの急速な普及により高速データ通信の要求が高まり、各家庭まで光ファイバを布設するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）のサービスが拡大している。このＦＴＴＨシステムの構築加速に伴いルースチューブケーブルの多芯化が検討されている。光ファイバ心線は、通常、被覆を着色した着色層の色で、例えば１２芯を識別することができる。さらなる多芯化のため、着色層の色以外で各線を識別する要求がある。
【０００３】
このような識別性を持たせた光ファイバとして、ガラスファイバに樹脂を被覆した光ファイバ心線と、この外周に設けられた着色層と、光ファイバ心線と着色層との間に外部から視認可能に設けられた標識部とから概略構成された光ファイバ着色心線が知られている（例えば、特許文献１〜６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２６８０号公報
【特許文献２】特開２００４−７７５３６号公報
【特許文献３】特開２００４−７７５３７号公報
【特許文献４】特開２００４−７７５３８号公報
【特許文献５】特開２００４−７７５３９号公報
【特許文献６】特開２００４−１５７１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の光ファイバ心線は、標識部を被覆層と着色層との間に設けているので、標識部が製造ラインのガイドローラー等で擦られて剥離したり、端末処理作業時にアルコールで汚れを拭き取る際に消失することはない。
しかしながら、浸水環境等に光ファイバ心線が放置されると、標識部が吸水して被覆層または着色層との界面にブリスター（水膨れ）が生じることがある。これは、標識部用のインクの塗布後に着色層用の紫外線硬化型樹脂のインクを塗布し、その直後に紫外線を照射して硬化させることで、標識部のインクが膨潤し、吸水しやすくなるためと考えられる。この標識部のインクの吸水性が大きいと、浸水環境下でブリスターが成長し、ガラスファイバに微小な曲げ歪みを生じさせることがある。
このように、着色層の内側に標識部を設けた光ファイバ心線は、標識部の消失が抑えられる反面、浸水環境下において、ブリスターによってガラスファイバに微小な曲げ歪みが生じ、伝送特性の悪化を招くおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、良好な伝送特性を有し、かつ識別性に優れた光ファイバ心線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバ心線は、ガラスファイバと、前記ガラスファイバの外周に設けられた被覆層と、前記被覆層の表面に設けられた着色層と、前記被覆層と前記着色層との間に設けられた識別用インクからなる識別マークとを有する光ファイバ心線であって、
前記着色層を除去した後の前記識別マークに対する水の接触角が３５°以上５２°以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の光ファイバ心線において、前記識別用インク中の樹脂成分が２５重量％以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光ファイバ心線によれば、識別マークと被覆層との良好な定着性を確保しつつ、浸水環境等に放置されても、識別マークの識別用インクが吸水しにくく、ブリスターの発生または成長を抑制することができる。そのため、識別マークにブリスターが生じることによってガラスファイバに曲げ歪みを生じさせて伝送特性の悪化を招くような不具合をなくすことができる。つまり、良好な伝送特性を有し、かつ識別性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る光ファイバ心線の実施形態の例を示す図であって、（ａ）は光ファイバ心線の側面図、（ｂ）は光ファイバ心線における識別部を拡大した側面図である。
【図２】図１の光ファイバ心線の識別部を構成するリングマーク部分における断面図である。
【図３】本発明に係る光ファイバ心線の製造方法の例を示す図であって、（ａ）はリングマークインクの塗布工程における光ファイバ心線の側面図、（ｂ）はリングマークインクの塗布工程における識別部を拡大した側面図である。
【図４】固体表面に対する液体の濡れ性を示す側面図である。
【図５】固体表面に対する液体の濡れ性を示す図であって、（ａ）は濡れ性が良い場合の側面図、（ｂ）は濡れ性が悪い場合の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る光ファイバ心線の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の光ファイバ心線１１は、その長手方向に所定の間隔をあけて複数の識別部１２が設けられている。
この識別部１２は、図１（ｂ）に示すように、複数のリングマーク（識別マーク）１３が等間隔に設けられてなるものである。
【００１２】
識別部１２を有する光ファイバ心線１１は、図２に示すように、コア２１ａ及びクラッド２１ｂから構成されたガラスファイバ２１の周囲に、第１被覆２２ａ及び第２被覆２２ｂからなる被覆層２２を設けたものであり、さらにその外周には、着色樹脂からなる着色層２３が設けられている。
【００１３】
識別部１２を構成するリングマーク１３は、被覆層２２と着色層２３との間に設けられている。このリングマーク１３は、着色層２３を介して外部から視認可能に設けられている。
このリングマーク１３は、所定の線速で送り出されたガラスファイバ２１に被覆層２２を設けて光ファイバ心線１１とし、さらに、インクジェットプリンタ装置によって識別用インクとしてのリングマークインクを噴射して塗布することにより、被覆層２２の外周面に周方向に沿って設けられる。
【００１４】
光ファイバ心線１１では、他の心線と着色層２３の色を異なるものとすることで、他の心線との識別が可能となっており、さらに、識別部１２のリングマーク１３の色及びリングマーク１３の色と着色層２３の色の組み合わせによって識別可能心数が多くなるようにしている。また、リングマーク１３の配列を識別コードとすることにより、識別可能心数を増やしてもよい。
【００１５】
リングマーク１３は、識別性を維持するために、光ファイバ心線１１の周方向の１８０°以上３６０°未満の範囲Ａを覆うことが好ましい。これにより、光ファイバ心線１１の端末処理作業時に、周方向のどの方向から見ても識別部１２のリングマーク１３を視認して確実に識別することができる。
【００１６】
また、図１（ａ）に示すように、光ファイバ心線１１の長手方向における識別部１２の間隔であるピッチＰは、識別性を維持するうえで、１００ｍｍ以下であるのが好ましく、５０ｍｍ以下であるのがより好ましい。このようなピッチＰとすれば、光ファイバ心線１１の端末処理作業時に繰り出す長さが少なくても、識別部１２のリングマーク１３を視認して確実に識別することができる。つまり、光ファイバ１１を識別する際に繰り出す長さを極力少なくすることができる。
【００１７】
また、図１（ｂ）に示すように、一つの識別部１２の幅寸法Ｗは、識別性を維持するために、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。一つの識別部１２の幅寸法Ｗが２ｍｍ未満であると、識別部１２の視認が困難となって識別性が低下し、一つの識別部１２の幅寸法Ｗが６ｍｍを超えると、光ファイバ心線１１としての伝送損失の増加を引き起こすおそれが生じる。
【００１８】
識別部１２には、識別性を維持するうえで、それぞれ５個以上１５個以下（本実施形態では７個）のリングマーク１３を設けることが好ましい。例えば、識別部１２の幅寸法Ｗを５ｍｍとするときに、識別部１２に５個（５ｍｍの区間にリングマークインクを５ドット噴射）未満のリングマーク１３を設けた場合では、識別性が低下し、識別部１２に１５個（５ｍｍの区間にリングマークインクを１５ドット噴射）以上のリングマーク１３を設けた場合では、光ファイバ心線１１の繰り出す線速が低下して製造コストの増加を招いてしまう。
【００１９】
リングマーク１３に用いるリングマークインク（識別用インク）は、樹脂成分が２５重量％以下であるものが用いられる。樹脂成分がこれより多いと、リングマーク１３の厚さが３．０μｍ以上と大きくなり、マイクロベンドロスが増加する。このリングマークインクは、速乾性の溶剤型染料インクを用いることが好ましく、溶剤成分としては、例えば、１３〜９０％以下のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、１０〜３５％以下のメタノールあるいは３〜７％以下のアセトン等を含むものが好ましい。また、リングマークインクの染料成分としては、１〜１０％以下のクロム錯塩染料または５〜１５％以下のクロム含金属染料等を含むものが好ましい。さらに、リングマークインクの樹脂（ポリマー）成分としては、スチレン（ＳＴ：Styrene）、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ：Methyl methacrylate)、ブチルアクリレート（ＢＡ：Butyl acrylate）、メタクリル酸（ＭＡＡ：Methacrylic acid）、アクリル酸メチル（ＭＡ：Methyl acrylate）等のモノマーから構成される共重合体（分子量８，０００〜数万程度、約１５〜４５重量％）等を含むものが好ましい。また、硬化速度の速い、紫外線硬化型インク、電子線硬化型インク等を用いても良い。さらに、色素として染料系でなく顔料系を用いることもできる。
【００２０】
次に、識別部１２を有する光ファイバ心線１１の製造方法について説明する。
まず、ガラスファイバ２１の外周に、２種類の紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂からなる第１被覆２２ａ及び第２被覆２２ｂを塗布して硬化させることにより被覆層２２を形成する。
【００２１】
次いで、光ファイバ心線１１を所定の線速で送り出しながら、図３（ａ），（ｂ）に示すように、インクジェットプリンタ装置のプリンタヘッド４１からリングマークインク４２を間欠的に噴射して塗布する。続いて、連続的に被覆層２２の外周に、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系インクからなる着色層２３を塗布して紫外線を照射して硬化させる。
これにより、光ファイバ心線１１には、被覆層２２と着色層２３との間に、複数のリングマーク１３を有する識別部１２が、長手方向に所定のピッチＰで間欠的に設けられる。リングマーク１３の外周に着色層２３を塗布しても、着色層２３を介して外部から視認できるように、リングマークインク４２は、黒などの濃い色のインクを用いるのが好ましい。
【００２２】
また、リングマークインク４２を塗布してから着色層２３の塗布までにリングマークインク４２の溶剤を飛ばすために、リングマークインク４２の塗布後に温風を当てる等の強制乾燥を行ったり、着色層２３の塗布までの時間を確保するためにパスラインを長くすることが好ましい。
【００２３】
図１（ｂ）、図３（ｂ）では、上から滴状のリングマークインク４２が塗布される。光ファイバ心線１１の上に塗布されたリングマークインク（滴）４２が自重で垂れて光ファイバ心線１１の横をつたって、図１（ｂ）や図３（ｂ）に示したように横から見ると三角形のマークが付く。
【００２４】
リングマーク１３を設けるためにリングマークインク４２を噴射するインクジェットプリンタ装置としては、例えば、ＶＩＤＥＯＪＥＴ社製の「ＥＸＣＥＬ ＭＶＰシリーズ」、ＩＭＡＪＥ社製の「Ｉｍａｊｅ９０００シリーズ」、株式会社日立産機システム製の「ＰＸＲシリーズ」、株式会社キーエンス製の「ＭＫ-９０００シリーズ」等の市販品を使用することができる。これらのインクジェットプリンタ装置は、インクの組成が異なること以外は差異がなく、また、後述する接触角および厚さの条件を満たせば、樹脂組成の差異の影響はない。
【００２５】
なお、リングマークインク４２を塗布する工程は、光ファイバ心線１１の外周に着色層２３となる着色インクを塗布して硬化させる着色工程において行うことができる。つまり、着色工程において、着色装置によって着色層２３となる着色インクを塗布する前に、着色装置に設置したインクジェットプリンタ装置によってリングマークインク４２を噴射して塗布し、その後、連続して着色層２３を塗布硬化させる。
また、既にリングマーク１３を設けて保管しておいた光ファイバ心線１１を所定の線速で供給し、この光ファイバ心線１１に対して着色層２３を塗布硬化させる工程のみを行うこともできる。
【００２６】
ところで、上記の光ファイバ心線１１において、浸水環境下でブリスター（水膨れ）が生じるか否かは、着色層２３を塗布した後のリングマークインク４２の吸水性が影響する。
【００２７】
リングマークインク４２の着色層２３による膨潤度が大きいと、被覆層２２と着色層２３に挟まれたリングマーク１３のリンクマークインク４２が水を吸い易くなり、被覆層２２または着色層２３との界面に水がたまりブリスターとなる。このブリスターが大きくなるとガラスファイバ２１に微小な曲げ歪みが加わり、光ファイバ心線１１の伝送損失が増加する等の問題が生じてしまう。
【００２８】
そこで、本実施形態では、着色層２３を塗布した後のリングマークインク４２の吸水性を改善するために、「水の接触角」を指標として用いている。
水の接触角は、被覆層２２の第２被覆２２ｂを構成する樹脂膜上にリングマークインク４２を塗布し、更にその上に着色層２３を構成する樹脂膜を塗布硬化させた後、その着色層２３を剥がし、リングマークインク４２に水滴を付着させたときの接触角である。
【００２９】
液体を固体表面に滴下すると、図４に示すように、液滴Ｌは自らの持つ表面張力で固体Ｓの表面で丸くなる。このとき、以下の様な式が成り立つ。
【００３０】
γＳ＝γＬ・ｃｏｓθ＋γＳＬ
ただし、γＳ：固体の表面張力
γＬ：液体の表面張力
γＳＬ：固体と液体の界面張力
【００３１】
この式は「Ｙｏｕｎｇの式」と呼ばれ、この液滴Ｌの接線と固体Ｓの表面のなす角度θを「接触角」と言う。この接触角θは、市販の接触角計で簡単に測定することができる。例えば、共和界面化学株式会社製の「ＤＭシリーズ」や、三洋貿易株式会社製の「ＤＳＡシリーズ」等を用いることができる。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、膨潤度が大きいと吸水性が高く接触角θが小さくなる。これに対して図５（ｂ）に示すように、膨潤度が小さいと吸水性が低く接触角θが大きくなる。
【００３３】
本実施形態では、着色層２３を除去した後のリングマークインク４２からなるリングマーク１３に対する水の接触角θが３５°以上５２°以下となるように、リングマークインク４２が選定されている。
【００３４】
リングマーク１３における水の接触角θは、最初は経時的に減少する。それはリングマークインク４２の塗膜内に水が浸透していくためである。ところが、ある程度時間が経つと水の接触角θの減少が止まり、ある一定値となる。この一定値が３５°未満であると、ブリスターの発生を抑えることができず、また、発生したブリスターは大きく成長してしまう。これに対して、水の接触角θが３５°以上であれば、水の浸透は抑制されていることになり、浸水環境下に置かれた光ファイバ心線１１のブリスターの発生または成長を抑制することができる。
【００３５】
この水の接触角θを大きく保つためには、リングマークインク４２中の樹脂（ポリマー）成分の比率を適量に保つことが必要である。リングマークインク４２中の樹脂成分が２５質量％を超えると、水の接触角θが３５°未満になってしまい、耐ブリスター性が悪化する。これとは逆に、樹脂成分が２５質量％以下であると、水の接触角θは３５°以上になり、ブリスターの成長が抑えられる。しかし、被覆層２２へリングマークインク４２を定着させるためには、ある程度樹脂成分が必要である。リングマークインク４２の樹脂成分を、被覆層２２へリングマークインク４２を定着させるのに必要な最低限の樹脂成分とすると、そのときの水の接触角θは５２°となる。
【００３６】
したがって、耐ブリスター性及び良好な定着性を考えると、リングマークインク４２としては、樹脂成分が２５重量％以下のものを用い、着色層２３を除去した後のリングマーク１３に対する水の接触角θが３５°以上５２°以下であるものを用いることが好ましい。
【００３７】
これにより、光ファイバ心線１１は、被覆層２２との良好な定着性を確保しつつ、浸水環境等に放置されても、ブリスターによってガラスファイバ２１に曲げ歪みを生じさせて伝送特性の悪化を招くような不具合をなくすことができる。つまり、良好な伝送特性を有し、かつ識別性に優れたものとすることができる。
【実施例】
【００３８】
ポリプロピレン（ＰＰ）シート上に、被覆層の第２被覆となる紫外線硬化型樹脂をスピンコーターによって塗布し、約１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して約３０μｍ厚の下地フィルムを作製した。
【００３９】
その上にリングマークとなる３種類のリングマークインクＡ，Ｂ，Ｃをスピンコーターによって厚さ１〜３μｍとなるよう塗布し、さらにその上に着色層となるインクをスピンコーターによって塗布し、約５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して約２０μｍ厚とした。
この状態から、着色層を剥がした後のリングマークインクＡ，Ｂ，Ｃ上での水の接触角θを測定した。この水の接触角θは、最初は経時的に減少したが、ある程度時間が経つと減少が止まり、ある一定値となった。
今回の測定では、水を滴下した２０分後の値を「水の接触角」とした。その結果、着色層のインクやリングマークインクＡ，Ｂ，Ｃの種類を選択組み合わせることにより、この水の接触角θを変化させることができることがわかった。その測定結果及び評価結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2012027317.tif 000003
【００４１】
（測定結果）
表１に示すように、滴下後２０分経過時における水の接触角θは、リングマークインクＡを用いた実施例１では３５°〜４２°となり、リングマークインクＢを用いた実施例２では４５°〜５２°となり、リングマークインクＣを用いた比較例では１５°以下であった。
【００４２】
（評価結果）
光ファイバ心線を６０℃の温水中に浸漬させたときのブリスターの発生挙動を調べた。
水の接触角θが３５°〜４２°であった実施例１では、温水への浸漬後７日で、ブリスターが少し発生したが、その後のブリスターの成長は確認できず、良好であった。
水の接触角θが４５°〜５２°であった実施例２では、ブリスターの発生は確認できなかった。このことより、水の接触角θが４５°〜５２°の実施例２は、水の接触角θが３５°〜４２°の実施例１よりも、さらにブリスターの発生を抑制できることがわかった。
水の接触角θが１５°以下の比較例では、温水への浸漬後２４時間で大きなブリスターが発生し、その後、このブリスターが成長した。
【００４３】
上記のことから、水の接触角θが３５°以上となる着色層とリングマークインクの組み合わせの場合、光ファイバ心線を６０℃の温水中に浸漬させても、リングマークが僅かに膨れる程度か顕微鏡でも膨れが確認できない程度にブリスターの発生を抑制できることがわかった。一方、水の接触角θが３５°未満となる着色層とリングマークインクの組み合わせの場合、光ファイバ心線を６０℃の温水中に浸漬させると、短時間（２４時間以内）にリングマークが水で大きく膨れることがわかった。
【００４４】
また、リングマークでの水の接触角θを大きく保つためには、リングマークインク中の樹脂（ポリマー）成分の比率を適量に保つことが必要なことがわかった。さらに、リングマークインク中の樹脂成分が２５質量％を超えると、水の接触角θが３５°未満になってしまい、耐ブリスター性が悪化してブリスターが成長することがわかった。これとは逆に、樹脂成分が２５質量％以下であると、水の接触角θは３５°以上になり、ブリスターの成長が抑えられることがわかった。
【符号の説明】
【００４５】
１１：光ファイバ心線、１３：リングマーク（識別マーク）、２１：ガラスファイバ、２２：被覆層、２３：着色層、４２：リングマークインク（識別用インク）、θ：水の接触角
【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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