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JP2716212B2 - 光ファイバリボン - Google Patents

光ファイバリボン

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JP2716212B2
JP2716212B2 JP1159840A JP15984089A JP2716212B2 JP 2716212 B2 JP2716212 B2 JP 2716212B2 JP 1159840 A JP1159840 A JP 1159840A JP 15984089 A JP15984089 A JP 15984089A JP 2716212 B2 JP2716212 B2 JP 2716212B2
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optical fiber
ribbon
fiber
array
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JP1159840A
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ダブリュ．ジャクソン ケネス
アラン ロチコビック グレゴリー
ディ．パテル パブハバイ
エル．ペアソール マイケル
アール．ペティッセ ジェームズ
Original Assignee
アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は伝送媒体の接着アレイ（整列体または配列
体）に関する。
［従来の技術］ 光ファイバの接着アレイに対する関心はかなり以前か
ら存在する。例えば、光ファイバ導波路リボンはマルチ
チャンネル伝送ケーブルの製造に有用である。リボンと
呼ばれる一般的な光ファイバの平面状アレイでは、複数
本（一般的に、12本）のファイバ導波路は一般的に、共
通の外側ジャケットまたは外装中に、互いに所定の間隔
で平行に配列されている。また、各光ファイバの外面に
は着色剤層が施されている。
光ファイバリボンによれば、個々のファイバを取扱う
必要がなくなるので、光ファイバケーブルの構成、実装
および保全を容易にするモジュラーデザインが可能にな
る。例えば、リボン中の各光ファイバのスプライシング
および接続は、リボン中のファイバの位置が正確に固定
され、かつ、維持されていれば、一層大きなリボンをス
プライシングおよび接続することにより行われる。リボ
ン製造中における各ファイバの正確な位置決めが以前か
ら問題となっている。更に、リボンの取扱中および使用
中に各ファイバの位置を正確に維持するリボン構造は若
干複雑である。
これらの問題は一般的にASRと呼ばれる接着サンドイ
ッチ状リボンにより解決された。ASRは二枚のテープ問
に保持された光ファイバの平面状アレイを有する。各テ
ープは、光ファイバに接触する比較的軟質な内層とアレ
イを機械的に保護する比較的硬質な外層とからなる。一
般的に、光ファイバリボンは、光ファイバの平行アレイ
を二枚の平坦な長手方向に延びるポリエステルテープ
（各テープは片面に接着剤が塗布されている）の間に保
持させることにより製造される。通常、テープの長手方
向側面部分は光ファイバの上に張り出す。これらの技術
は米国特許第4147407号明細書および米国特許第3920432
号明細書に詳細に開示されている。また、各光ファイバ
には識別用の着色剤が塗布されている。
このような光ファイバリボン構造は、機能単位として
の部品集合であり、機械的に頑丈であり、コンパクトで
あり、同時に全体的なスプライシングを行うのに適し、
しかも、製造が比較的に容易であるという利点を有す
る。全体的スプライシングは米国特許第3864018号明細
書に開示されているような正および負チップ集成装置に
より行うことができる。
［発明が解決しようとする課題］ テープを位置決めし、伸長させ、かつ、光ファイバの
移動アレイと並列配置しなければならないので、テープ
形リボン製造ラインの加工速度は最高速度ではない。低
いライン速度および光ファイバの保持に使用されるテー
プはリボンの製造コストを著しく増大させる。更に、エ
ラーが全くないスプライシングを行うためには、アレイ
中の光ファイバの交差が皆無でなければならない。
業界ではこれらの欠点のうちの少なくとも幾つかの存
在を容認した。その結果、代表的なテープ形リボン構造
と異なる製品が市販されるようになった。市販されてい
るリボンの幾つかのものでは、光ファイバは硬化性物質
の塊の中に埋封されており、また、別の例では、リボン
を機械的に保護するための、比較的硬質なプラスチック
材料の被覆層が施されている。一般的に、このような現
に市販されている製品は比較的厚い（おそらく、0.450m
m程度）ので、反りやすい。
最後に記載したリボン構造体のバリエーションとし
て、二本の隣接ファイバの各々の間に最小量の接着剤だ
けを配設するような接着剤マトリックス材料により光フ
ァイバのアレイを固着させたものがある。各光ファイバ
には単一の紫外線硬化性塗料が塗布されるか、または、
第１の塗料と第２の塗料とからなる複合塗料が塗布され
る。光ファイバ上に二次被覆を形成するのに使用される
周知の紫外線硬化性材料のような物質は二本の隣接する
ファイバの各々の間に配設させることができる。完成さ
れた形状は隣接ファイバ間の接着剤が凹凸状の形状を有
するようなものである。
このタイプの構造体は材料の節約にはなるが、少なく
とも二三の欠点を有する。第１に、ファイバを一緒に結
合させるための前記の構成を有する光ファイバの平面ア
レイを得ることが困難である。また、隣接光ファイバ間
の接着剤が凹凸状の形状を有するために、リボンを積重
させた場合、隣接アレイ内の光ファイバが入れ子状に重
なり合いやすい。その結果、各リボン中の光ファイバ
は、ケーブルの取扱い中または温度変化の際に自由に動
くことができない。凹凸構造のリボン中に見られるよう
な、最小量の接着剤の使用は、ケーブル製造中にリボン
がバラバラになることを防止するために、比較的高い弾
性率の材料によるファイバ問の強力な接着が必要であ
る。しかし、このようなファイバ間の強力な機械的接合
は、リボンまたはケーブル状リボンが製造され、そし
て、引き続き取扱われ、実装され、または温度変化を受
けた場合に誘起されるファイバ応力および変形を緩和さ
せることができない。この事実は、ファイバクラッドに
直接隣接する塗料の弾性率が比較的高く、また、アレイ
接着剤の弾性率も比較的高い場合に特に該当する。これ
により、リボンタイプのケーブルが土中に埋設される場
合、光ファイバの性能の低下または光ファイバの、ある
いはリボン全体の破壊と共に、望ましからざるマイクロ
ベンドが発生する。
強力な光ファイバ間結合をもたらす接着剤を含む凹凸
状またはその他の形状のリボン構造体はその他の問題も
起こす。アレイ中の全てのファイバからマトリックス材
料を一度に剥離し、ファイバを破壊せずに、または、ア
クセスしようとするファイバおよび／または該ファイバ
に隣接するファイバから着色剤を除去することなく単一
のファイバにアクセスしようとしても上手くいかない。
アクセス中にファイバから着色剤を除去すると各ファイ
バの着色識別コードが破壊され、リボンの使い勝手が悪
くなる。更に、複雑で、高価な機械式剥離装置は光ファ
イバからマトリックス材料を除去することを必要とす
る。
見たところ、従来技術にはテープを含まない光ファイ
バリボン構造体は存在せず、現に市販されている前記の
非テープ状リボンが有する問題点を解決した構造体しか
存在しない。必要とされている構造体は、リボン構造体
を損傷することなく、取扱い中および実装中にリボンお
よびファイバが移動できるような十分なリボン間および
ファイバ間移動性を有する構造体でなければならない。
また、求められている構造体は、実装中におけるケーブ
ル敷設および土中埋設に耐えうるほど機械的に頑丈でな
ければならず、更に、−40゜F程度の低温でも性能低下
を殆ど起こしてはならない。これらの要件にも拘らず、
リボンはサイズが小型であり、ファイバから着色剤を除
去することなく、かつ、複雑な装置を使用することな
く、リボン端部またはスパン中央の何れかの位置から各
光ファイバにアクセスできるように剥離可能でなければ
ならない。
［課題を解決するための手段］ 従来技術の前記のような欠点は本発明の伝送媒体の接
着アレイにより解決される。本発明のアレイは、平行な
アレイ中に配設された、複数の長手方向に延びる、別々
に被覆された光ファイバを含む。マトリックス接着剤を
隣接するファイバ間の隙間を埋め、そして、光ファイバ
の半径に沿って測定した場合の各光ファイバの外側の接
着剤の厚さは約25μｍの所定値を超えないように、マト
リックス接着剤は光ファイバの周囲に展延する。
好ましい実施例では、本発明のアレイはリボン状であ
る。このリボンは、リボンの各主要面に沿って配設され
たマトリックス接着剤を有する長手方向に延びる平行な
光ファイバの共面アレイを含み、アレイの二つの主要部
の各々を大体平坦な表面にする。光ファイバの軸線によ
り画成される平面に対する法線である各光ファイバの半
径との交差部における接着剤の厚さは約12〜25μｍの範
囲内である。また、接着剤はリボンと交差して延び、か
つ、光ファイバと隣接する光ファイバに対する接線であ
る平面問の隙問も塞ぐ。アレイ中の光ファイバは互いに
接触することはない。
別の実施例では、別々に塗装された光ファイバの各々
は剥離剤が被覆されている。この剥離剤は接着剤または
ファイバ塗料もしくは比較的低くなるようにコントロー
ルされたファイバ塗料上の着色剤に対して親和性があ
る。その結果、各光ファイバの外面上の着色剤（一般的
に、インキ）は、ファイバにアクセスするためにマトリ
ックス接着剤が除去される時でも、除去されない。更
に、剥離剤を使用すると、ファイバ間接続をアレイの頑
丈さに対して最適なものに調整することができ、しか
も、単一のファイバにアクセスすることも容易にする。
更に別の実施例では、隙間を塞ぐ接続剤はアレイの面
を横切って延びる接着剤と同一である。他の実施例で
は、隙間を塞ぐ第１の接着剤は、アレイを被覆する第２
の接着剤の弾性率よりもかなり低い弾性率を有する。こ
の最後に述べた実施例の二重被覆は単一の塗布装置また
は直列複式の塗布装置で塗布することができる。
［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明す
る。
第１図を参照する。ここには本発明の、符号20で全体
を表した接着光ファイバリボンの横断面図が示されてい
る。接着リボンは複数の別々に被覆された光ファイバ2
2,22からなる。各光ファイバはコア24とクラッド26から
なる。光ファイバ22,22はリボンの軸線29に対して各々
平行に延びる軸線27を有する平行アレイ28内に配設され
ている。各光ファイバ22,22には、光ファイバを保護す
るための少なくとも一つの塗料層23（第１図参照）が施
されている。外層よりもかなり低い弾性率を有する内層
からなる二重被覆層を施すこともよく行われる。
また、各光ファイバについて、前記被覆層を包込む、
例えば、硬化性塗料または押出可能な高分子物質の、い
わゆる、緩衝層を設けることも本発明の範囲内に含まれ
る。単一または二重被覆層を有するガラス系光ファイバ
の外径は一般的に250μｍである。緩衝層中に包込まれ
た単一または二重被覆層を有する光ファイバの外径は約
500〜1000μｍの範囲内である。
アレイ28は光ファイバの軸線が平面30内に位置される
ようなものである。更に、このアレイは光ファイバの隣
接光ファイバが正接位置で互いに係合するようなもので
ある。
従来の光ファイバリボンは別の形状をしていた。例え
ば、第２図には、長手方向に延びる光ファイバ22,22の
平坦アレイからなる光ファイバリボン32が示されてい
る。ここでは、光ファイバ22,22は二枚の接着性裏付テ
ープ34,34の間で結合される。一般的に、テープの長手
方向に延びる側端は光ファイバのアレイ上に張り出す。
接着サンドウィッチリボン（ASR）と呼ばれるこのよう
なテープ付アレイは特に優れた性能と頑丈さを与える
が、コストが高くなるばかりか、空間的な緻密性が最適
ではない。本発明の接着リボンASRの優れた特徴を有す
ると共に、一層安価であり、しかも、一層空間的に緻密
である。
光ファイバリボン市場で少し前に発表されたものに、
テープのない接着リボン40（第３図参照）がある。テー
プの代わりとして、光ファイバ22,22の各隣接ファイバ
問の隙間には弾性率が約0.5GPaの紫外線硬化性接着剤42
が充填されている。この場合、光ファイバ22,22は正接
位置で接触するか、または、僅かに離れている。硬化性
接着剤42は、各光ファイバの軸線により画成される平面
46と平行な平面44,44を越えない。第３図に明示されて
いるように、隣接するファイバを結合する二本の隣接フ
ァイバ間の硬化プラスチック材料の外面は凹凸状の表面
を呈する。このような構造体は、1986年度の国際ワイヤ
ーおよびケーブルシンポジウムの議事録に発表された、
ダブリュ・ロッカスらの“新しい光ファイバリボンケー
ブルデザイン”と題する論文中に開示されている。第３
図は単一の平面を占めるファイバの軸線を示している
が、これを実際にやろうとすると極めて困難である。
その他の光ファイバリボンも最近の文献および市場に
出現している。これらのもののうちの一つはテープを使
用する代わりに、光ファイバアレイを紫外線硬化性接着
剤中に包込む。接着剤は隣接する一対の光ファイバの隙
間を塞ぐばかりか、アレイの外面に被覆層も形成する。
これらの外層は非常に厚い。例えば、各光ファイバの外
径が約250μｍであるアレイの場合、リボン全体の厚さ
は約450μｍである。このような構造体では、複数の軸
線により画成される平面に対して外方に法線方向に、そ
の軸線から延びる各ファイバの半径方向の線に沿って測
定した場合の、接着剤の被覆層の厚さは約100μｍであ
る。
本発明の光ファイバリボン20は従来のリボンと構造的
に異なるが、ASR構造の実証効果を表す。第１図および
第４図を参照すれば明らかなように、光ファイバ22,22
は一緒にマトリックス接着剤中に保持される。特に、光
ファイバリボン20はアレイの隣接光ファイバを一緒に結
合するマトリックス接着剤50を含む。マトリックス接着
剤50は隣接する光ファイバ22,22の間に形成された各隙
問を塞ぐ。更に、各隙問52中の接着剤50はアレイの各平
坦面または主要面上を平面54に対して外方へ延びる。前
記平面54は光ファイバの軸線27,27により画成される平
面30と平行であり、かつ、アレイ中の各光ファイバに対
する接線である。また更に、接着剤50は平面54を僅かに
越えて外方へ延び、アレイの外側にカバー56を形成す
る。光ファイバの表面の最も外側の部分とカバーの外面
との間の、カバー56の厚さ“t"は、光ファイバの中心か
ら、光ファイバの軸線により画成される平面30に対して
外方に、かつ、法線方向に延びる半径線に沿って測定し
た場合、所定の値であり、０〜比較的小さな値の範囲内
にある。例えば、好ましい実施例では、厚さ“t"は一般
的に、約12〜25μｍの範囲内である。
また、本発明によれば、各アレイが一本以上の金属導
体を含むこともできる。第４図において、図示された接
着アレイは金属導体58を含む。金属導体58は個々に絶縁
されているか、または、マトリックス接着剤により絶縁
されている。
マトリックス接着剤の別の重要な特性は温度に関連す
るその弾性率である。理想的には、接着剤のガラス転移
温度は−40゜F以下または180゜F以上であることが望ま
しい。すなわち、弾性率は実際に使用される際の予想温
度範囲内で然程変化しないことが望ましい。この弾性率
は光ファイバ用接着剤の弾性率に馴染むことが好まし
い。想起されるように、各光ファイバ22は単一の被覆層
中に被包させることもできるが、一般的に、二層の被覆
層中に被包される。内側被覆層は比較的軟質であり、そ
の弾性率は室温で1MPaである。この被覆層は光ファイバ
の緩衝層として使用され、マイクロベンド損失の発生を
防止する。この内側被覆層の上に外側被覆層が積層され
ている。この外側被覆層の室温における弾性率は一般的
に、約1GPaである。塗料の外側被覆層は光ファイバを機
械的に保護し、かつ、強度を与えるために使用されてい
る。想起されるように、ASRは軟質内側被覆層と比較的
硬質な外側被覆層とを有する。
本発明の接着リボン構造体におけるマトリックス接着
剤50は、二重被覆ファイバにおける塗料の内側被覆層と
外側被覆層の弾性率の範囲内の弾性率を有する。従っ
て、マトリックス接着剤50は好ましくは、約1MPa以上で
約1GPa以下の弾性率を有する紫外線硬化性接着剤であ
る。弾性率は好適な機械的一体性をもたらすのに十分な
大きさでなければならないが、例えば、光ファイバの性
能を劣化させたり、あるいは、スプライス接続を行うた
めに作業者がファイバにアクセスできないほど大きな値
であってはならない。また、マトリックス接着剤50は光
ファイバを結合しなければならないが、同時に、ファイ
バ間の移動も可能にしなければならない。各光ファイバ
が、比較的低い弾性率の材料からなる一次または内側被
覆層を持つ二重被覆層を有する場合、接着剤として高弾
性率材料を使用することもできる。
マトリックス接着剤50は放射線硬化性材料のような硬
化性物質である。マトリックス接着剤50はまた、ポリイ
ミド系物質またはその他の熱的に誘発された重縮合生成
物のような熱硬化性物質であることもできる。
代表的な紫外線硬化性接着剤は樹脂、希釈剤および光
開始剤からなる混合物である。樹脂は例えば、分子量が
1000〜6000ダルトンのポリエーテルポリオールのポリエ
ステルと脂肪族または芳香族ジイソシアネートとの反応
生成物をヒドロキシアルキルアクリレートとを反応させ
ることにより合成されたジエチレン末端樹脂、または、
グリシジルアクリレートと分子量が1000〜6000ダルトン
のカルボキシル末端ポリエステルまたはポリエーテルの
反応により合成されたジエチレン末端樹脂である。希釈
剤は分子量が100〜1000ダルトンの単官能または多官能
アクリル酸エステルまたはＮ−ビニルピロリドンからな
る。この組成物はジエトキシアセトフェノン、アセトフ
ェノン、ベンゾフェノン、ベンゾイン、アントラキノン
およびベンジルジメチルケタールのようなケトン化合物
からなる光開始剤を含有することができる。代表的な組
成として、接着剤は樹脂50〜90wt％、希釈剤５〜40wt％
および光開始剤１〜10wt％を含有する。その他の接着剤
はメタクリレート、紫外線硬化性エポキシドまたは不飽
和ポリエステルを含有することもできる。
本発明の接着リボンは二三の観点から好都合なもので
ある。第１に、その厚さとその弾性率のために、マトリ
ックス接着剤は同一リボン内でファイバ間の移動を可能
にする。また、比較的薄いカバー56は光ファイバの環境
性能に悪影響を及ぼさない。
アレイ中の被覆光ファイバの外径に対する光ファイバ
の接着アレイの厚さのためにその他の二三の利点も生じ
る。各光ファイバの他には取り除く物質が殆どないの
で、複雑な機械装置を使用しなくても、各ファイバへは
比較的容易にアクセスできる。光ファイバの他にあると
すれば比較的薄い接着剤だけであるが、積重されたリボ
ン中で光ファイバリボンが入れ子状に重なることは防止
される。望ましいことではないが、接着剤が隣接ファイ
バ間の空隙部分だけを塞ぐような従来のテープ無しリボ
ンでは入れ子状の重なりが発生する。入れ子状の重なり
は、積重されたリボン中で各リボンが横方向に移動する
ことを妨害し、その結果、リボン中にマイクロベンド損
失を生じ、かつ、土中に埋設された場合にリボン中の光
ファイバを破壊することもあるので、好ましくない。こ
れに対して、本発明の接着リボンはリボン間の横方向移
動を容易にする。
また、接着リボン20はその他の二三の特性を有するこ
とが望まれる。一般的に、着色剤が各光ファイバ塗料の
最外被覆層の表面または光ファイバ自体の二次被覆層中
に塗布される。光ファイバに着色コードを入れること
は、現場作業者にとって大きな助けになる。着色光ファ
イバが接着剤中に埋封されて接着リボンを構成する場
合、着色を失うことなくファイバにアクセスできなけれ
ばならないことは当然である。すなわち、接着剤を除去
して光ファイバにアクセスする場合、着色剤は、着色識
別証明が不明瞭になるほど、光ファイバから除去されて
はならない。本発明の接着リボンのマトリックス接着剤
は、着色剤に対するマトリックス接着剤の接着界面が、
光ファイバ上の最外被覆層に対する着色剤の接着界面よ
りも予測しえるほど弱いような界面接着特性を有するも
のを選択する。
望ましくないマトリックス接着剤は例えば、光ファイ
バ上の二次被覆層と同一の材料である。このような場
合、着色剤とファイバ二次被覆層との間の接着強さとマ
トリックスと着色剤との間の接着強さとが均等になり、
そして、接着破壊は予測できないが、ファイバへのアク
セス中に着色剤はしばしばファイバ被覆層から除去され
てしまう。好都合なことには、本発明のマトリックス接
着剤は、リボン中の光ファイバの識別パターンを破壊す
る程までには光ファイバの表面から着色剤を除去しない
ことが発見された。
別の実施例では、ファイバ表面の着色剤は、光ファイ
バのアレイに接着剤を塗布する前に、各光ファイバの外
面に剥離剤55を塗布することにより保護することができ
る（第４図参照）。剥離剤55は着色剤とマトリックス材
料との界面に弱い境界層を形成する。好ましい実施例で
は、剥離剤は例えば、テフロン（登録商標）ドライ潤滑
剤を使用できる。
被覆光ファイバに剥離剤被膜を使用することは別の観
点からも好ましい。第１図および第４図に示されたアレ
イの場合、マトリックス接着剤は、現場における各ファ
イバへのアクセスを容易にするため光ファイバに剥離剤
を塗布しなければならないようなアレイに好適な接着強
さを与えるために、著しく高い弾性率を有する。
次に、一般的に、各ファイバへアクセスする場合の着
色識別証明の保存は保存が必要な材料に対する弾性率と
接着剤の接着強さをバランスさせることにより行われ
る。機械特性の要件を満たすために弾性率と接着強さが
比較的高い場合、剥離剤を各光ファイバに塗布するか、
または、着色剤あるいは光ファイバの外側被覆層の極性
に対してマトリックス材料の極性が易剥離を確実にする
ようにマトリックス材料を変化させる。換言すれば、マ
トリックス材料は剥離性を高めるために微調整すること
ができる。従って、マトリックス材料の弾性率および着
色コードの付された光ファイバに対するその接着力はフ
ァイバ間移動ができるようなものであり、その結果、ア
レイに適当な機械特性を付与しながら、着色剤をファイ
バから除去することなく、個々のファイバにアクセスす
ることができる。
符号60で全体を表した本発明の別の実施例を第５図に
示す。接着リボン60は複数本の光ファイバ22,22を有す
る。この光ファイバは各々塗料の一次被覆層と二次被覆
層あるいは単独層を有することができる。第１図に示さ
れた実施例と同様に、第５図の実施例の光ファイバも、
平行に長手方向に延びる平行アレイ中に配設されてい
る。このため、ファイバの軸線は平面62内に位置する。
この実施例では、隣接ファイバの部分間の隙間64,64
は紫外線硬化性マトリックス接着剤66で塞がれている。
このマトリックス接着剤はファイバを結合する。マトリ
ックス接着剤66は光ファイバの一次被覆層の弾性率とほ
ぼ同一または僅かに高い弾性率を有することが好まし
い。例えば、好ましい実施例では、隙間64,64を塞ぎ、
かつ、着色剤との界面を有する塗料は約1MPaの弾性率と
着色剤の極性と異なる極性を有する。
内側マトリックス接着剤66の被覆は紫外線硬化性マト
リックス接着剤の外層68であり、この外層は内層よりも
著しく高い弾性率を有する。外層の弾性率の大きさは約
1GPaを越えない値である。外層はリボンに対して機械的
保護と強度特性を付与するためのものである。
また、添付図面から明らかなように、外層の厚さtaは
比較的小さい。このような構成により、高弾性率材料
は、光ファイバに望ましからざる高マイクロベンドを誘
起し、ファイバ破壊を引き起すような、リボンの屈曲を
過度に制限したりしない。一般的に、外層68の厚さは約
25μｍ以下である。
第５図に示された実施例にとって重要な別のパラメー
タは、外側マトリックス接着層68が光ファイバから離さ
れている、最小間隔d1である。この間隔が大きすぎる
と、光ファイバへのアクセスが困難になるので、この間
隔は重要である。一方、この間隔が小さすぎると、光フ
ァイバに隣接する高弾性率外層の配置が役に立たないほ
ど損なわれることがある。好ましい実施例では、外層
は、光ファイバからその外周の最も接近した位置で光フ
ァイバから約25μｍ以下の間隔を有する。
第５図の光ファイバリボンの別の実施例を第６図に示
す。比較的高い弾性率の材料からなる外層69は光ファイ
バのアレイを被覆し、そして、弾性率の低い材料は光フ
ァイバ間の隙間を塞ぐ。第５図における外層68と異な
り、第６図の外層69は光ファイバと係合して配設されて
いる。比較的高い弾性率を有する材料はまた、処理され
ているか、さもなければ、別のリボンと係合する場合に
比較的低い摩擦係数を有するようになされている。この
ような構成により、取扱中、実装中および温度変化の際
に、リボン問の移動が容易に行われる。高弾性率材料は
また、リボンの識別を容易にするための着色剤を含有す
ることもできる。
第７図および第８図に、符号80で全体を表した更に別
の実施例を示す。この実施例は光ファイバの平坦アレイ
を含む。ここでも、光ファイバはその軸線が単一の平面
82を画成するように配置されている。この実施例では、
光ファイバ22,22の間の隙間はグリース様組成物84で塞
がれている。このようなグリース様組成物は米国特許第
4701016号明細書に開示されているような組成物であ
る。
このグリース様組成物はリボン中における優れたファ
イバ間移動性をもたらし、また、止水性物質であるとい
う点で優れている。更に、これは剥離を容易にし、そし
て、単一のファイバへのアクセスを容易にする。
グリース様組成物84を被覆しているのは約1GPaの範囲
内の弾性率を有する紫外線硬化性材料の層86である。第
５図に示された実施例と同様に、層86はその最も近接し
た地点で光ファイバから僅かに離れている。この実施例
では、グリース様組成物84は光ファイバ間の隙間を塞ぐ
だけでなく、被覆層86と光ファイバの間の部分にも配設
される。
第７図の光ファイバリボンの別の実施例を第９図に示
す。この実施例は第９図において符号90で全体が表され
ている。リボン90ではグリース様組成物84は光ファイバ
22,22間の空く間を塞ぐ。比較的高い弾性率の外層96が
リボンの光ファイバ22,22を被包している。第７図に示
された実施例と異なり、光ファイバと係合するように配
設されている。
本発明のリボンについて説明してきたが、その他の形
状のアレイも当然成形することができる。例えば、第10
図には、符号100で全体が表された接着アレイが示され
ている。このアレイ100は４本の光ファイバ22,22を含
む。各ファイバには着色剤が塗布されており、また、各
ファイバは剥離剤塗膜102を有する。４本のファイバに
より画成される中心の空隙103には補強部材となる繊維
材料104を配設することができる。図示されているよう
に、アレイ100は光ファイバを結合するための接着剤で
あるマトリックス接着剤106を含む。マトリックス接着
剤106は隣接ファイバ間の空隙が塞ぐが、中心空隙103に
はおそらく進入しないであろう。また、マトリックス材
料はエンベロープ108により境界が画定される。エンベ
ロープ108は各ファイバの最外部分を被覆するマトリッ
クス材料の厚さが約25μｍの値を越えないように配設さ
れている。
第11図には、各ファイバの外面に着色剤が塗布されて
いる複数本の光ファイバ22,22を含むアレイ120が示され
ている。第11図における光ファイバ22,22はランダムに
配列されており、エンベロープ126で画成されるマトリ
ックス材料124で結合されている。マトリックス材料は
第１図で示された接着剤であることもできる。このマト
リックス材料は隣接する光ファイバ間の隙問を塞ぎ、そ
して、隣接ファイバに対する接線であるラインを越え
て、約25μｍ以下の距離だけ延びる。光ファイバへのア
クセスが必要ならば、この実施例における光ファイバに
も剥離剤を塗布することができる。マトリックス接着剤
の弾性率が十分に低く、しかもなお、アレイの機械的要
件を満たすことができれば、剥離剤は不要である。
符号130で表される本発明のアレイの更に別の実施例
を第12図に示す。この実施例では、複数本の光ファイバ
が、ファイバの軸により環が形成されるように、中心軸
132の周辺に配列されている。補強部材134を、光ファイ
バにより形成された中心空隙内に配設することもでき
る。補強部材134は金属製あるいは非金属製の何れでも
よい。また、補強部材は棒状でもよいし、あるいは、識
別用の着色剤を塗布することのできる繊維材料でもよ
い。更に、補強部材134はプラスチック緩衝材層135中に
被包されており、補強部材と光ファイバとの組立を助長
するために接着剤を塗布することもできる。光ファイバ
22,22はマトリックス接着剤136で結合されている。この
マトリックス接着剤136は隣接光ファイバ間の隙間を塞
ぐ。図示されているように、マトリックス接着剤136は
形状的に環状のエンベロープ138内に被包されている。
光ファイバは補強部材134の軸線と平行に延びるか、ま
たは、補強部材の回りに一方光に捲回するか、あるい
は、交互方向捲回により配設することができる。
第10図、11図および12図の各々において、マトリック
ス材料の弾性率および光ファイバに対するその接着力は
ファイバ問の移動を可能にするような値であり、かつ、
アレイの機械特性を損なうことなく各ファイバにアクセ
スできるような値である。更に、各アレイの境界を画す
るエンベロープは、エンベロープから光ファイバの最外
周部分までの距離が約25μｍ以下であるようなものであ
る。また、第10図および第11図に示された実施例では、
各アレイの光ファイバは直線状であり、相互に、かつ、
アレイの軸線に対して平行である。
比較的高い弾性率の接着剤を使用する場合、着色識別
証明を不明瞭にすることなくアクセスできるようにする
ため、剥離剤を使用する必要がある。別法として、マト
リックス材料を微調整し、その極性を着色被覆光ファイ
バの極性と著しく異ならせることによりアクセスを容易
化することもできる。他方、弾性率が十分に低い場合、
剥離剤を使用する必要はない。また、エンベロープは、
入れ子状の積重が起こらないような形状に成形し、そし
て、カバー厚の低い値が材料を保護する。
第13図では、複数個の本発明の接着リボンがスタック
140内に配列されている。各リボンには剥離剤142を塗布
することもできる。隣接するリボンはマトリックス接着
剤144により相互に接着されている。接着剤144の弾性率
はリボン相互間の移動を可能にするが、スタックに適当
な機械強度と適当な接着強さを与えるような範囲内の値
である。更に、スタックの各リボンには半透明または断
続的な着色剤を塗布することもでき、これにより光ファ
イバを識別できる。
前記の本発明の様々な実施例は単に本発明を例証する
ためのものであり、本発明にもとることなく、その他の
各種変更あるいは改変を為し得ることは当業者に自明で
ある。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、リボン構造体
を損傷することなく、取扱中および実装中にリボンおよ
びファイバが移動できるような十分なリボン間およびフ
ァイバ間移動性を有する、光ファイバの接着アレイが得
られる。
本発明の接着アレイは実装中におけるケーブル敷設お
よび土中埋設に耐えうるほど機械的に頑丈であり、更
に、−40゜F程度の低温でも性能低下を殆ど起こさな
い。
また、本発明の光ファイバの接着アレイによれば、フ
ァイバから識別用着色剤を除去することなく、かつ、複
雑な装置を使用することなく、リボン端部またはスパン
中央の何れかの位置から各光ファイバにアクセスするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の接着光ファイバリボンの横断面図であ
る。 第２図は複数本の光ファイバが二枚の接着ポリエステル
テープの間に保持されている従来の光ファイバリボンの
横断面図である。 第３図は従来の光ファイバリボンの別の例の横断面図で
ある。 第４図は各光ファイバに剥離剤の塗膜が施された本発明
の接着光ファイバリボンの横断面図である。 第５図は光ファイバを被包し、光ファイバを結合する二
重マトリックス材料を含む本発明の接着光ファイバリボ
ンの別の例の横断面図である。 第６図は第５図に示された光ファイバリボンの別の例の
横断面図である。 第７図はファイバの周囲の隙間に充填剤が配設された本
発明の接着光ファイバリボンの更に別の例の横断面図で
ある。 第８図は第７図のリボンの斜視図である。 第９図は第７図に示された光ファイバリボンの別の例の
横断面図である。 第10図〜第12図は本発明のその他の接着アレイの横断面
図である。 第13図は本発明の接着リボンのスタックの横断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー アラン ロチコビック アメリカ合衆国，30243 ジョージア, ローレンスビル，ハワード ウェイ 1210 (72)発明者 パブハバイ ディ．パテル アメリカ合衆国，30338 ジョージア, ダンウーディ，バックライン クロッシ ング 5001 (72)発明者 マイケル エル．ペアソール アメリカ合衆国，30136 ジョージア, ドルース，ザ フォールズ パークウェ イ 1215 (72)発明者 ジェームズ アール．ペティッセ アメリカ合衆国，30093 ジョージア, ノークロス，ハンプトン リッジ ロー ド 622 (56)参考文献 特開 昭60−134211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−73112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−73111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−136615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−19611（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−45518（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−33112（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−16908（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−94807（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１層の塗料層を有する平行な複
    数本の光ファイバと、隣接する光ファイバ間の隙間を塞
    ぐ硬化性マトリックス接着剤とからなり、平坦な上下表
    面を有する光ファイバリボンにおいて、 前記硬化性マトリックス接着剤の厚さは、光ファイバの
    表面と前記光ファイバリボンの表面の距離が12〜25μｍ
    となるような厚さであり、 前記硬化性マトリックス接着剤の弾性率は、室温で約1M
    Pa〜1GPaの範囲内にあり、光ファイバ間の移動が可能で
    あることを特徴とする光ファイバリボン。
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