JP2008511869A - １または２以上の優先的引裂き部分を備えた光ファイバリボンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバリボン内の光ファイバを分離させる１または２以上の優先的引裂き部分を備えた光ファイバリボンを提供することにある。
【解決手段】本発明の或る特徴によれば、全体として平らな形態に配置された複数の光ファイバと、該複数の光ファイバの全周に配置されたマトリックスとを有する光ファイバリボンが開示される。マトリックスは、細長構造を形成すべく光ファイバが長手方向に移動することを全体的に防止し、かつほぼ連続した外面を有しかつ前記外面から間隔をおいた内部不連続部を形成している。内部不連続部は、該内部不連続部でマトリックスを弱化させ、優先引裂き領域を形成している。本明細書では、上記構造の種々のオプションおよび変更、および光ファイバリボンの成形方法も開示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、概略的には、光ファイバリボンに関し、より詳細には、光ファイバリボン内の光ファイバを分離する１または２以上の優先的引裂き部分を備えた光ファイバリボンに関する。

光ファイバリボンは、例えば音声情報、ビデオ情報および／またはデータ情報等の光信号を伝達する光ファイバのような光導波路を有している。光ファイバリボンを用いた光ファイバケーブルは、比較的高い光ファイバ密度が得られる。光ファイバリボンの形態は、概略的に、２つの広いカテゴリ、すなわち、サブユニットを備えた光ファイバリボンと、サブユニットを備えていない光ファイバリボンとに類別される。サブユニットを備えた形態の光ファイバリボンは、例えば、第１のサブユニットを形成する１次マトリックスにより包囲された少なくとも１つの光ファイバと、同様な構造を有しかつ２次マトリックスと接触しおよび／または２次マトリックスにより内封された第２のサブユニットとを有している。他方では、サブユニットを備えていない光ファイバリボンは、一般に、単一マトリックス材料により包囲された複数の光ファイバを有している。

サブユニットを備えていない光ファイバリボンは、作業者に問題をもたらす。例えば、これらの光ファイバリボンを光ファイバのサブセット（部分集合）に分離する場合には、作業者は、高価で精密なツールを使用しなければならない。また、コネクタライゼーション／スプライス作業（connectorization/splice procedures）には、光ファイバの種々のサブセットのための特定スプライス・閉鎖ユニット／ツールの在庫を必要とする。作業者が、手作業によりまたは充分な精度を欠くツールを用いて光ファイバリボンをサブセットに分離することを選択すると、漂遊（stray）光ファイバおよび／または光ファイバへの損傷が生じる。漂遊光ファイバは、光ファイバリボンのコネクタライゼーション、編成、ストリッピングおよびスプライシングに問題を引起こす。また、光ファイバへの損傷は好ましくなく、かつ光ファイバをその意図した目的のために作動できなくする。

しかしながら、サブユニットを用いることなく光ファイバリボンを分離しようと試みる光ファイバリボン形態がある。例えば、米国特許第５，９８２，９６８号明細書は、光ファイバリボンの長手方向軸線に沿って延びるマトリックス材料にＶ型応力集中部が設けられた均一厚さの光ファイバリボンを必要とする。Ｖ型応力集中部は、光ファイバリボンの平坦面上で互いに交差するように配置でき、これにより、光ファイバリボンがサブセットに分離されることが補助される。しかしながら、米国特許第５，９８２，９６８号明細書は幅広の光ファイバリボンを必要とする。なぜならば、分離後の漂遊光ファイバを防止するには、付加マトリックス材料を、Ｖ型応力集中部の近くの光ファイバに隣接させる必要があるからである。幅広リボンは多量のマトリックス材料を必要とし、かつ光ファイバ密度を低下させる。米国特許第５，９８２，９６８号明細書の他の実施形態は、光ファイバの周囲に薄層の１次マトリックス材料を設けて、光ファイバの平坦性等のジオメトリコントロールを向上させる必要がある。次に、Ｖ型応力集中部が、１次マトリックス材料上に設けられる２次マトリックスに形成される。

米国特許第５，９７０，１９６号明細書には、分離可能な光ファイバリボンの他の例が開示されている。より詳しくは、この米国特許第５，９７０，１９６号明細書は、光ファイバリボンの平坦面の両側で互いに交差するように配置されたＶ型ノッチ内に配置された１対の着脱可能なセクションを必要とする。この着脱可能なセクションは、Ｖ型ノッチでの光ファイバリボンのサブセットへの分離を容易にするため、光ファイバリボンの互いに隣接する内部光ファイバ間に配置される。着脱可能なセクションは、光ファイバリボンの平坦面と同一面内に形成してもよいし、光ファイバリボンの平坦面から突出させることもできる。これらの既知の光ファイバリボンは幾つかの欠点を有している。例えば、これらの既知の光ファイバリボンは、高価でかつ製造が困難である。また、操作性の見地からすると、Ｖ型応力集中部および／またはＶ型ノッチは、光ファイバリボンの頑丈さに好ましくない影響を与えおよび／または光ファイバに微小曲げを誘発させる。

リボンの部分の分離を補助する埋入型「リップ・コード（rip-cord）」を備えた他の光ファイバリボンも知られている。このようなリボンでは、マトリックス構造内に微細糸またはワイヤが形成されている。リボンの側部からリップ・コードを引出すことにより、優先的引裂き部分が形成される。このような光ファイバリボンの一例として、Nextron, Inc.社から市販されているＯＦＣ２１がある。このようなリボンは製造が複雑で、特別な要素すなわちリップ・コードを必要とする。また、このようなリボンは、埋入型リップ・コードへのアクセス（特に、リボンの端部から離れた位置でのアクセス）が困難であるため、リボンの長さに沿った異なる位置で選択的に分離するのが困難である。リップ・コードにアクセスしてこれを使用することは、ときどき、リボンの他の部分への不意の損傷を引起こすことがある。また、リップ・コードの使用により外側マトリックスに凹凸表面が形成され、このため、或る用途では有害なものとなる。

サブユニットを備えた光ファイバリボンは、例えば、分離性に優れていることおよび漂遊ファイバの発生を防止できること等の幾つかの長所を有している。従来のこのようなリボンは複数のサブユニットを有しており、各サブユニットは、１次マトリックス内に封入された光ファイバを備えている。１次マトリックスおよび２次マトリックスの厚さはほぼ連続的かつ均一である。

しかしながら、このような光ファイバリボンも欠点を有している。例えば、１つの欠点は、サブユニットを手で分離するときに、サブユニットから延びる「ウイング」が形成される虞れがあることである。ウイングは、例えば、共通マトリックス（２次マトリックス）とサブユニットマトリックス（１次マトリックス）との間の充分な接着が欠如していること、および／または分離中に２次マトリックスがランダムに破断されることにより引起こされる。ウイングの存在は、例えば作業者による光ファイバリボンの編成、コネクタライゼーション、ストリッピングおよび／またはスプライシング作業に悪影響を与える。またウイングは、リボン識別マーキングに関する問題、および例えば熱ストリッパ、スプライスチャックおよび溶融スプライサ等のリボンハンドリングツールとの相容性の問題を引起こす。

本発明の目的は、従来技術の上記欠点を解消できる光ファイバリボンを提供することにある。

本発明の或る特徴によれば、全体として平らな形態に配置された複数の光ファイバと、該複数の光ファイバのほぼ全周に配置されたマトリックスとを有する光ファイバリボンが開示される。マトリックスは、細長構造を形成するように光ファイバが長手方向に移動することをほぼ防止する。マトリックスは、ほぼ連続した外面を有しかつ前記外面から間隔をおいた内部不連続部を形成している。内部不連続部は、該内部不連続部でマトリックスを弱化させ、優先引裂き領域を形成している。種々のオプションおよび変更が可能である。例えば、マトリックスは第１の材料で作られ、内部不連続部は、空隙、複数の気泡、または第１の材料とは異なる第２の材料で形成できる。

また、光ファイバリボンには、外面と、内部不連続部の位置に対応する前記外面上のマーキングとを更に設けることができる。更に、内部不連続部は、光ファイバリボンの全長より短い、予め選択された長さの光ファイバリボン部分に沿って形成することができる。

マトリックスは複数の光ファイバと全体的に接触する１次マトリックスと、該１次マトリックスのほぼ全周に配置された２次マトリックスとで構成できる。２次マトリックスはほぼ連続的な外面を有しかつ２次マトリックスの外面から間隔をおいた内部不連続部を形成し、２次マトリックスの内部不連続部は、該内部不連続部で２次マトリックスを弱化させ、２次優先引裂き領域を形成している。

マトリックスには２次マトリックスを設け、複数の光ファイバの全周に配置された１次マトリックスおよび該１次マトリックスのほぼ全周に配置された２次マトリックスを更に設けることができる。１次マトリックスには、表面不連続部を含む外面を設け、１次マトリックスまたは２次マトリックスの一方に優先引裂き領域を形成することができる。表面不連続部は不均一厚さ領域とし、該不均一厚さ領域には少なくとも１つの凹部または少なくとも１つの隆起領域を設けることができる。

前記マトリックスには、複数の光ファイバの両側に少なくとも２つの内部不連続部を形成し、これにより単一の優先引裂き領域を形成することができる。或いは、複数の光ファイバの所与の側のマトリックスに形成され、これにより単一の優先引裂き領域を形成し、または複数の光ファイバの少なくとも１つを含む間隔をおいた少なくとも２つの優先引裂き領域を形成する少なくとも２つの内部不連続部を更に設けることができる。

本発明の他の或る特徴によれば、全体として平らな形態に配置された複数の第１の光ファイバおよび該第１の光ファイバのほぼ全周に配置された第１の１次マトリックスを備えた第１のサブユニットを有する光ファイバリボンが開示される。第１の１次マトリックスは、細長構造を形成するように光ファイバが長手方向に移動することをほぼ防止する。第２のサブユニットは、全体として平らな形態に配置された複数の第２の光ファイバおよび該第２の光ファイバのほぼ全周に配置された第２の１次マトリックスを備えている。第２の１次マトリックスは、細長構造を形成するように光ファイバが長手方向に移動することをほぼ防止する。２次マトリックスは、第１および第２のサブユニットの全周に配置されかつほぼ連続的な外面を備えている。２次マトリックスには、この外面から間隔をおいた少なくとも１つの内部不連続部が形成され、内部不連続部は、該内部不連続部で２次マトリックスを弱化させ、これにより優先引裂き領域を形成している。前述のように、種々のオプションおよび変更が可能である。

本発明の他の特徴によれば、光ファイバリボンの製造方法が開示され、本発明の製造方法は、複数の光ファイバを設ける段階と、複数の光ファイバを全体として平らな形態に配置する段階と、複数の光ファイバのほぼ全周にマトリックスを形成してマトリックスの周囲にほぼ連続的な外面を形成する段階と、前記外面から間隔をおいたマトリックス内に内部不連続部を形成して、該内部不連続部でマトリックスを弱化させ、これにより優先引裂き領域を形成する段階とを有している。この場合にも、種々のオプションおよび変更が可能である。

例えば、マトリックスは１次マトリックスとし、上記製造方法には、更に、ほぼ連続的な外面を形成すべく１次マトリックスのほぼ全周に２次マトリックスを形成する段階と、２次マトリックスの外面から間隔をおいて２次マトリックス内に不連続部を形成して、該不連続部でマトリックスを弱化させて優先引裂き領域を形成する段階を設けることができる。また、マトリックスは２次マトリックスとし、上記製造方法には、更に、複数の光ファイバのほぼ全周に１次マトリックスを形成する段階と、１次マトリックスのほぼ全周に２次マトリックスを形成する段階とを設けることができる。また、本発明の方法には、１次マトリックスのほぼ連続的な外面から間隔をおいて１次マトリックス内に不連続部を形成する段階を設け、該不連続部がこの不連続部で１次マトリックスを弱化させ、優先引裂き領域を形成するように構成できる。

不連続部を形成する段階は、空隙を形成すること、気泡を形成すること、または不連続部にマトリックスとは異なる材料を配置することのいずれか１つで行うことができる。マトリックスを形成する段階は、複数の光ファイバの周囲にマトリックスを押出すことにより行うことができる。不連続部を形成する段階は、少なくとも２つの不連続部を形成することにより行うことができる。

また、光ファイバリボンには外面を設けることができ、本発明の製造方法には、不連続部の位置に対応する外面にマーキングを付す段階を更に設けることができる。不連続部を形成する段階には、光ファイバリボンの全長より短い予め選択された長さの光ファイバリボン部分に沿って不連続部を形成する段階を含めることができる。

以下、本発明を具現する例を示す図面を参照して本発明を詳細に説明する。詳細な説明には、図面中の特徴を示す参照番号および符号を使用する。本発明の同じまたは同様な部品には、図面および説明において同一または類似の参照番号および符号を使用する。

図面および詳細な説明は、当業者が本発明および本発明を実施する最良の形態の製造および使用を行えるようにすべく、本発明の光ファイバリボンおよびその製造方法および使用方法の完全な記述説明を行なうものである。しかしながら、図面および詳細な説明に示す例は、本発明の説明のためのものであって、本発明を限定するものではない。従って、本発明は、特許請求の範囲に包含される、以下の例のあらゆる変更およびその均等物を含むものである。また、以下に述べる実施形態およびその特徴は、他の実施形態を達成するように組合せることができ、これらは全て本発明の範囲に包含されるものである。

図１には、本発明の或る形態による光ファイバリボン１０が示されている。光ファイバリボン（以下、リボンという）１０は複数の光導波路例えば光ファイバ１２を有し、光ファイバ１２は、この周囲に細長構造を形成する２つのマトリックス１４内に、全体として平らな形態に配置されている。図示のように、光ファイバ１２は２つのサブユニット１３、１３ａに分離されており、各サブユニットは別々のマトリックスを有している。本明細書で使用するとき、用語「サブユニット」とは、別々のマトリックス材料で包囲された複数の光ファイバを意味する。換言すれば、各サブユニットは、該サブユニット自体の個々のマトリックス材料がサブユニットの周囲に設けられている。サブユニットとサブセットとを混同してはならない。サブセットとは、共通のマトリックス材料を備えた群（グルーブ）として配置された光ファイバである。サブユニットが分離されたとき、別々のマトリックス材料は、一般に、各サブユニットにそのままの形で残される。しかしながら、本発明によるリボンは、サブユニットとして、他の適当な形式または数のリボンを使用できる。

２つのマトリックス１４は１次マトリックスを形成する。なぜならば、これらのマトリックス１４は、一般に、２次マトリックス１６内に配置されるからである。リボン１０は、例えば、単独リボンとして、リボンスタックの一部として、またはより大きいリボンのサブユニットとして使用できる。それぞれの１次マトリックス１４は、それぞれの光ファイバ１２のほぼ周囲に、且つほぼ接触するように配置されて、光ファイバ１２を内封しており、これにより、光ファイバ１２同士の相対移動を防止しつつ加工および取扱いができる頑丈な構造を提供している。しかしながら、１次マトリックス１４は、必ずしもそれぞれの光ファイバ１２を全体的に内封する必要はない。

２次マトリックス１６の材料特性は、１次マトリックス１４と同じでも、異なるものでもよい。例えば、サブユニット１３、１３ａのエッジファイバの周囲の１次マトリックスは、該エッジファイバに与える衝撃を緩和しかつ１次マトリックス内の光学的減衰を防止すべく比較的ソフトな材料にすることができる。また、２次マトリックスは、比較的容易に破断できるように、１次マトリックスよりも弾性係数の小さい材料にすることができる。２次マトリックス１６のほぼ平坦な表面１８は、リボン１０を積重ねてリボンスタックを形成することを可能にする。しかしながら、２次マトリックス１６は、他の適当な形状にすることができる。この実施形態では、優先的引裂き部分１９を形成するため、いずれか一方のマトリックスに１または２以上の内部不連続部（この場合は空隙１７）を設けることができる。図１の場合は、優先的引裂き部分１９は２次マトリックス１６の中心を横切って延びているが、後述のように種々の構成にすることができる。

光ファイバ１２は複数の単一モード光ファイバであるが、他の形式または形態の光ファイバを使用することもできる。例えば、光ファイバ１２は、多モード光ファイバ、ピュアモード光ファイバ、エルビウムドープ光ファイバ、定偏波光ファイバ、他の適当な形式の光導波路および／またはこれらの組合せで構成できる。例えば、各光ファイバ１２には光を伝達すべく作用するシリカベースコアを設け、該コアを、これより屈折率の小さいシリカベースクラッディングで包囲することができる。また、光ファイバ１２に１または２以上のコーティングを塗布できる。ソフトな１次コーティングがクラッディングを包囲し、比較的剛性の大きい２次コーティングが１次コーティングを包囲するように構成できる。また、コーティングには、識別を行うためのインクまたは他の適当な印等の識別手段および／または前記識別手段の脱落を防止する接着防止剤を設けることもできる。適当な光ファイバは、Corning Incorporated社（Corning、ニューヨーク州）から商業的に入手できる。ここでの図示の簡単化のため、コアおよび光学的クラッディングは要素１２として示されている。

１次マトリックス１４および／または２次マトリックス１６の各々は、例えば、放射線硬化性材料またはポリマー材料で形成できるが、他の適当な材料を使用できる。当業者には知られているように、放射線硬化性材料は、所定波長の放射線で照射されると、液体から固体に遷移される。放射線硬化性材料は、硬化前には、例えば液体モノマー、アクリレート官能基およびフォトイニシエータを有するオリゴマーの配合物の混合物および他の添加物を含んでいる。一般的なフォトイニシエータは、放射線源により放射されたエネルギを吸収し、反応種に破砕し、次にモノマーおよびオリゴマーの重合／硬化反応を開始させることにより機能する。一般に、照射の結果として、モノマーとオリゴマーとの間に硬化した固体架橋網が形成され、該架橋網は不安定成分を有している。換言すれば、フォトイニシエータは、液体マトリックスを、モジュラス特性を有するほぼ固体のフィルムに固化することを促進する化学反応を開始させる。

得られる放射線硬化性材料のモジュラスは、放射線強度および硬化時間等のファクタにより制御できる。放射線量、すなわち表面に到達する単位面積当りの放射線エネルギは、線速度、すなわち放射線硬化性材料が放射線源を通って移動する速度に反比例する。光量（light dose）は、放射されたパワーを時間の関数として積分したものである。換言すれば、他の全てが等しいものとすれば、充分な硬化を達成するには、線速度が大きいほど、放射線強度を高くしなければならない。放射線硬化性材料が完全に照射されたならば、材料は硬化されたといえる。放射線硬化性材料において、硬化は、放射線源に対面する側から、放射線源から遠い側へと生じる。放射線源に近い方の材料の部分は、放射線が材料の未硬化部分に到達することを妨げるので、硬化勾配が生じる。入射放射線の量に基いて、硬化材料は異なる硬化度合いを呈する。また、材料の硬化度合いに付随して、モジュラス特性に差異が生じる。逆にいえば、多くの放射線源またはリフレクタを配置することにより、マトリックス材料は比較的均一に硬化される。

したがって、硬化度合いは、放射線硬化性材料の架橋密度により、機械的特性に影響を与える。例えば、硬化度合いが高い材料は、当該材料を高架橋密度をもつ材料、例えば非常に脆い材料であるということができる。また、未硬化材料は低架橋密度をもつ材料ということができ、非常にソフトで好ましくないレベルのリボン摩擦を引起こす比較的高い摩擦係数（coefficient of friction：ＣＯＦ）をもつこともある。硬化ＵＶ材料は、放射線量に基いて、例えば約５０−約１５００ＭＰａの範囲内のモジュラスを有する。異なるモジュラス値は、例えば本発明のリボンの手による引裂き容易性および頑丈さに関する性能の度合いを変えることができる。

所望ならば、１次マトリックス１４および／または２次マトリックス１６にＵＶ硬化性材料を使用できる。ＵＶ硬化性材料として、例えば、DSM Desotech Inc.社から商業的に入手できるElgin III 950−706のようなポリウレタンアクリレート樹脂がある。或いは他の適当なＵＶ硬化性材料として、例えば、Borden Chemical, Inc.社（Columbus、オハイオ州）から商業的に入手できるポリエステルアクリレート樹脂を使用できる。更に、マトリックス材料として、ポリプロピレン等の熱可塑性材料を使用できる。このような材料を用いて本発明のリボンを製造する方法は、より詳細に後述する。

１または２以上のマトリックスを使用すると、幾つかの長所がある。例えば、一実施形態では、リボン内の光ファイバの平坦性を確保するには、単に、薄い１次マトリックス１４を適用するだけでよい。また、２次マトリックス１６には幾つかの機能をもたせることができる。例えば、２次マトリックス１６は、リボン１０に全体として平らな表面１８を付与するのに使用できる。平坦面１８はまた、リボン１０がリボンスタックの一部として使用されるときに安定性を付与する。更に、２次マトリックス１６は、例えば接着性、ＣＯＦ特性または硬度等の材料特性を、１次マトリックス１４とは異なったものとすることもできる。これは、例えば、１次マトリックス１４と同様な２次マトリックス１６を用いて、例えば硬度特性等の特性を異ならせる処理を行うことにより、または１次マトリックス１４とは異なった材料を用いることにより達成できる。同様に、２次マトリックス１６の異なる部分を異なる材料で形成し、および／または異なる材料特性をもたせることができる。

例えば、２次マトリックス１６の第１の平坦面に所定のＣＯＦをもたせる一方、第２の平坦面には、１次マトリックス１４に対する高い接着性をもたせることができる。平坦面に所定のＣＯＦをもたせることにより、例えばリボンのスタックを曲げるときの歪みを緩和でき、一方、１次マトリックスと２次マトリックスとの間の高接着特性は、全体として頑丈なリボンとすることができる。他の実施形態では、第１の平坦面と第２の平坦面とに同じ特性をもたせることができ、この特性は、１次マトリックスの特性とは異ならせることができる。また、米国特許第６，２５３，０１３号明細書（該特許文献の全体を本願に援用する）に開示されているように、１次マトリックス１４と２次マトリックス１６との間に接着ゾーン（図示せず）を使用できる。例えば、コロナ放電処理を用いて接着ゾーンを１次マトリックス１４に適用できる。また、後述するように、リボン１０を識別するマーキングを、１次マトリックス１４または２次マトリックス１６のいずれにも印刷することができる。他の実施形態では、２次マトリックス１６を使用してリボン１０を識別することができる。例えば、２次マトリックス１６を染料で着色してリボンの識別を行うことができる。同様に、ストライプ、トレーサおよび／または印刷等の他の適当な構成により個々のリボンの識別を行うことができる。

リボン１０は、分離時に例えばウイングおよび／または漂遊光ファイバが形成されることを有効に防止する。リボン１０は、２次マトリックス１６にランダム破断が生じるようにするのではなく、２次マトリックス１６に優先的引裂き部分１９を設けることによりウイングの形成を防止する。より詳しくは、優先的引裂き部分１９は、一般に、２次マトリックス１６のサブユニット境界１５にほぼ隣接した、内部不連続部の位置に配置される。不連続部は、後述のように種々の方法で形成される。この場合には、内部不連続部は、２次マトリックス１６内に形成された１または２以上の空隙１７である。２次マトリックス１６がこの中に形成された空隙１７を有するとき、２次マトリックス１６の厚さはこの位置で有効に小さくなる。従って、２次マトリックス１６は不連続部の位置で弱化され、これにより優先的引裂き部分１９が形成される。１次マトリックス１６の破断は一般に空隙１７を通って生じるため、サブユニット１３、１３ａの分離時のウイングの形成が防止される。更に、破断伸びおよび／または所定マトリックスモジュラス等の適当なマトリックス特性の使用により、優先的引裂き部分１９の特性を向上できる。

空隙１７は、後述のように、大気または特定ガス混合物等のガスまたは液体等の流体を、１次マトリックス１４の形成に使用されるダイヘッド内に供給することにより形成できる。空隙１７は、リボン１０の一端から他端まで通じている本質的に連続的に形成されるが、空隙が存在するセクションと空隙が存在しないセクションとを有する不連続に形成することもできる。不連続の場合には、空隙１７は約１ｍｍほどの小さい長さで、約１ｍｍほどの間隔を隔てて配置することができ、或いは、空隙および／または間隔を、例えば数センチメートル、数メートル等の非常に長い長さにすることもできる。かくして、空隙１７の使用に関し、種々の形式および配置の優先的引裂き部分を達成するのに、本発明の範囲内で種々の発想が可能である。

図２ないし図８に示すように、優先的引裂き部分は、他の多くの適当なリボン設計および内部不連続部設計により達成できる。例えば図２には、図１のリボン１０に最も良く似たリボン２０が示されている。しかしながら、図示のように、リボン２０は、２次マトリックス２６により全体として包囲された、２つではなく３つのサブユニット２３、２３ａ、２３ｂを有している。また、隣接するサブユニットの間の境界２５には、空隙２７により２つの優先的引裂き部分２９が形成されている。従って、図１のリボン１０は２つの部分に容易に分離されるのに対し、図２のリボン２０は３つの部分に容易に分離され、両リボンの各部分は、１次マトリックスの所与のサブユニット内に配置された４つの光ファイバを有している。この場合にも、本発明によれば、２次マトリックス内に任意数のサブユニットを使用できる。

図３は、空隙１７が同時押出材料３７で置換されている点を除き図１と同様なリボン３０を示し、該リボン３０は、境界３５に配置された優先的引裂き部分３９を備えた１次マトリックス３６内に保持されたサブユニット３３、３３ａを有している。同時押出材料３７は、２次マトリック１６内でスリボン１０の空隙とほぼ同じ位置に配置されているところが示されているが、他の構成も可能である。同時押出材料３７は、２次マトリックス１６の材料と同様な材料であるが、２次マトリックス１６の材料より小さいモジュラス、架橋密度等をもつ形成で形成できる。或いは、例えば異なるポリマー等の完全に異なる材料を使用できる。好ましい実施形態では、同時押出材料３７は、１次マトリックス３６への接着性が小さく、このため、両材料が結合されることが防止される。従って、空隙自体で内部不連続部を形成する必要はないが、内部不連続部は、マトリックス材料内に不連続部を形成する他の材料で形成できることを理解すべきである。

図４には、リボン４０に関する本発明の他の概念が示されている。図４のリボン４０は、該リボン４０が内部不連続部としての気泡領域（すなわち、発泡領域）４７を有している点を除き、図１および図３のリボン１０、２０とほぼ同じである。このような気泡および発泡は、異なる材料を射出するか、２次マトリックス４６の材料を異なる流体で処理することにより形成できる。従って、図１に示したような比較的大きい空隙は必ずしも必要ではなく、小さい空隙（気泡領域および発泡領域）の大きい群を使用して、２次マトリックス４６内に優先的引裂き部分４９を形成できる。

図５はリボン５０の他の例を示し、この例では、優先的引裂き部分５９を形成するのに複数の空隙５７が使用されている。図示のように、２次マトリックス５６の頂側に２つの空隙５７が配置され、２次マトリックス５６の底側に３つの空隙５７が配置されている。本発明によるリボンの２次マトリックスのいずれかの側または両側には、２つまたは３つまたは他の任意数の空隙を使用できる。かくしてリボン５０は、本発明による内部不連続部を形成するのに任意の複数の空隙配置を使用できることを示している。空隙を付加することにより、２次マトリックス５６内に、より大きい弱化領域を形成でき、これは、或る用途または或る材料を使用する場合に、より好ましいことである。例えば、２次マトリックス５６の材料の強度をより高いものとしたい場合には、或る用途でより多くの空隙を使用できるが、本発明の範囲内で多数の空隙を使用すれば、２次マトリックスの優先的引裂き部分が必ずしも強いものとはならない。

図６は、図１のリボンと同様であるが、２つの相違点を有するリボン６０を示している。第１の相違点は、サブユニット６３自体が２つの空隙６７ａを有し、この空隙６７ａがサブユニット６３内に優先的引裂き部分６９ａを形成している。また、サブユニット６３ａはＶ型ノッチの形態をなす２つの表面不連続部６７ｂを有し、この表面不連続部６７ｂが、サブユニット６３ａ内に優先的引裂き部分６９ｂを形成している。かくして、リボン６０は、所望に応じて、サブユニットおよび／または２次マトリックス内に内部空隙または不連続部６７、６７ａを使用して優先的引裂き部分６９、６９ａを形成することを示す一例である。また、リボン６０は、サブユニットが、これに２次優先的引裂き部分を形成するためのサブユニット優先的引裂き部分を形成する表面不連続部または空隙を設けることができることを示している。

図７は、本発明の或る特徴を有するリボン７０の更に別の実施形態を示すものである。図示のように、リボン７０はサブユニット自体は全く備えておらず、光ファイバ１２の周囲に配置された単一マトリックス７４を有している。図示のように、リボン７０は８本の光ファイバ１２を備えているが、他の任意数の光ファイバを使用することもできる。また、３つの優先的引裂き部分７９を形成する６つの空隙７７が示されており、これらの優先的引裂き部分７９は、リボン７０を、各部分が２本の光ファイバを備えた４つの部分に分離する。前述のように、空隙７７は他の形式の内部不連続部で置換でき、かつ優先的引裂き部分を形成するのに、異なる数の空隙を用いることおよび／または異なる場所に空隙を設けることも可能である。また、空隙７７は、所望に応じて、マトリックス７４の交互の側、または両側または一方の側に配置することもできる。かくして、本発明によれば、１次マトリックスおよび２次マトリックスの使用は必ずしも必要ではなく、所与の単一マトリックス内に多数の優先的引裂き部分を設けて、光ファイバを種々の群に分離することができる。所望ならば、リボン７０自体を１次マトリックスで構成し、これにサブユニットを設けて（または設けることなく）、リボン７０自体を２次マトリックスで包囲することができる。

図８には、本発明の種々の特徴を有する他のリボン８０が示されている。リボン８０は、図１のリボン１０と同様であるが、サブユニット８３、８３ａが、米国特許第６，７４８，１４８号明細書、米国特許出願第１０／４１１，４０６号明細書（出願日：２００３年４月１０日）（これらの特許文献の開示を本願に援用する）に開示されているように、細い中央部８４ｂから延びているバルブ状（球根状）端部８４ａ、８４ｃを有している点で異なっている。これらのバルブ状部分は、優先的引裂き部分８９での破断形成に影響を与えることにより、２次マトリックス８６内に優先的引裂き部分を形成することを補助する。所望ならば、前記延びている部分は「バルブ状」以外の形状にすることができ、および／またはバルブ状部分は、サブユニット８３、８３ａの両端部よりむしろ、優先的引裂き部分が望まれる箇所にのみ配置することができる。この場合にも、空隙８７は２次マトリックス８６内に内部不連続部を有するが、内部不連続部の配置または形式に関する上記全ての開示をリボン８０にも首尾良く適用できる。

したがって、図１ないし図８に明確に示した特定構造について、本明細書に説明したような多くのオプションおよび変更が可能である。また、種々の実施形態からの種々の要素を再結合して、本発明の範囲内の新しい実施形態を得ることができる。内部不連続部の形式および位置は限定的なものではなく、かつ優先的引裂き部分（単一または複数）を１次マトリックスおよび／または２次マトリックス内に形成するのに、これらの両マトリックス内の位置も限定されるものではない。

本明細書に説明した内部不連続部は、上記「リップ・コード」を含めることは考えないことに留意することは重要である。本発明の内部不連続部には、空隙の形態をなすガスまたは液体のような流体、発泡（foam）、気泡（bubble)、またはマトリックスのダイヘッド成形時に射出される他の材料が含まれる。マトリックス成形時の或る部分で糸またはワイヤを配置することは、本願で定義する内部不連続部を形成するものとは考えない。

図９には、内部不連続部の位置に一致するマーキングが設けられた外面９１を有するリボン９０の一例が示されている。図示のように、第１のマーキング９２は部分Ｌ２、Ｌ３に亘って延びており、第２のマーキング９３は部分Ｌ３に亘って延びている。部分Ｌ１には、マーキングが全く示されていない。一例として、マーキング９２は２つのサブユニットを分離する第１の内部不連続部を表示し、マーキング９３はサブユニット内の優先的引裂き部分を表示するものとして構成できる。もちろん、本発明では、マーキングの形式および配置に関して、並びに優先的引裂き部分の形式および配置に関して種々のオプションが可能である。サブユニットの優先的引裂き部分はリボン９０の全長に亘って延びるが、２次マトリックスの優先的引裂き部分はリボンの一部のみに延びるように構成することもできる。かくして、光ファイバリボンの全長より短い、任意の予選択された長さ部分には、内部不連続部によりまたはマトリックスまたはサブユニットの表面不連続部により優先的引裂き部分が存在することを表示すべく設けられた任意の種類の外部マーキングを設けることができる。或いは、優先的引裂き部分は、リボンの全長に亘って設けることもできる。

図１０および図１１は、光ファイバリボンの例示製造方法を示す概略図である。図示のように、１または２以上の供給リール１０１が、リボンの製造に使用される光ファイバを供給する。光ファイバ１０２は、ダイヘッド組立体１０４（図１１）を備えた少なくとも１つのアプリケータ１０３に供給される。アプリケータ１０３へのマトリックス材料供給源１０５と、マトリックス内に１または２以上の内部不連続部を形成する材料すなわち物質の２次供給源１０６とが設けられている。ダイヘッド組立体１０４の光ファイバ入口１０７は、光ファイバ１０２がダイヘッドチャンバ１０８内に入ることを可能にする。ダイヘッド組立体１０４の材料入口１０９は、供給源１０５からのマトリックス材料がチャンバ１０８内に入ることを可能にし、かつ第２の材料入口１１０は、供給源１０６からの材料すなわち物質がチャンバ１０８内に配置入ることを可能にする。第２の材料入口１１０の出口１１１は、マトリックス１１３内の内部不連続部１１２が光ファイバ１０２の周囲に形成されるように配置されている。図１０には２つのサブユニット１１４がアプリケータ１０３を出るところが示されているが、ユニットまたはサブユニットを含む任意数の光ファイバおよびマトリックスを使用できる。サブユニット１１４は、次にオーブン１１５に入る。オーブン１１５は前述のようにＵＶ硬化オーブンで構成できる。他の材料が使用される場合には、オーブンを省略できることもある。また、オーブン１１５は、アプリケータ１０３と一体の単一組立体として形成できる。

次に、この方法が反復され、これによりサブユニット１１４は、上記と同様な第１および第２の供給源１１７、１１８を備えた第２のアプリケータ１１６に入る。サブユニット１１４の周囲に配置された２次マトリックスを備えたリボン１１９が、第２のアプリケータ１１６を出て、硬化オーブン１２０内に入る。次に、硬化リボン１２１がマーキング装置１２２に送られ、次に巻取りリール１２４により巻き取られる。

上記から明らかなように、リボン、１次マトリックスおよび／または２次マトリックス等を製造する種々の設計的な全ての可能性に従って、図１０に示す方法の種々の要素は、多くの態様で変更できる。例えば、最初の供給リール１０１は、１または２以上の既製のサブユニットをアプリケータに供給するように構成でき、これにより、上記製造方法から１つのアプリケータを省略できる。また、内部不連続部の所望位置に基いて供給源１０６または１０８のいずれか一方を省略でき、かつ、所望により、ダイヘッド１０３内で、サブユニット上に外部不連続部を形成できる。供給源１０６、１１８は、空隙、気泡／発泡、の形成に使用できまたは種々の材料の供給にも使用できる。従って、出口１１１の形状も変更できる。また、所望により内部不連続部を配置する必要性に応じて、出口１１１の数および位置を変更することもできる。

かくして、図１０および図１１は、先行図面を考慮して、複数の光ファイバが設けられ、該光ファイバがほぼ平らな形態に配置され、マトリックスの周囲にほぼ連続的な外面を形成すべくマトリックスが複数の光ファイバの全周に形成され、前記外面から間隔をおいたマトリックス内に内部不連続部が形成され、該不連続部でマトリックスを弱化させて優先的引裂き部分を形成する構成の光ファイバリボンを製造する種々の方法を開示するものである。本発明の方法は、１または２以上の１次マトリックスまたは２次マトリックス内に不連続部が配置された構成の１次マトリックスおよび２次マトリックスを形成すべく実施される。マーキング装置を使用して、内部不連続部の位置を表示しまたはリボン識別マーキングを形成するマークをリボンの外面に付すことができる。また、供給源１０６、１１８は、不連続部が、所望に応じて、光ファイバリボンの予選択された長さに沿ってのみ形成されるか、全長に沿って形成されるように操作することができる。

当業者には、特許請求の範囲内での本発明の多くの変更および他の実施形態が明らかであろう。従って、本発明は、本明細書に開示した特定実施形態に限定されないこと、および特許請求の範囲内で変更および他の実施形態をなし得ることを理解すべきである。本明細書では特別な用語を使用したが、これらの用語は包括的かつ記述的な意味のみで使用され、限定を目的とするものではない。本発明はシリカベースの光ファイバに関して説明したが、本発明の概念は他の適当な光導波路にも首尾良く適用できるものである。

本発明の或る特徴を有する光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する他の光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する第３の光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する第４の光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する第５の光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する更に別の光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する第７の光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する第８の光ファイバリボンを示す断面図である。 本発明の他の特徴を有する光ファイバリボンの外形を示す斜視図である。 本発明の特徴を有する光ファイバリボンの１または２以上の製造方法を示す概略図である。 図１０に示しかつ説明した方法に有効なダイヘッドの一部の一例を示す概略断面図である。

Claims (17)

1. 光ファイバリボンであって、
   全体として平らな形態に配置された複数の光ファイバと、
   該複数の光ファイバのほぼ全周に配置されたマトリックスとを有し、
   該マトリックスは、細長構造を形成するように前記光ファイバが長手方向に移動することをほぼ防止し、
   前記マトリックスは、ほぼ連続した外面を有し、かつ前記外面から間隔をおいた内部不連続部を形成し、
   前記内部不連続部は、該内部不連続部でマトリックスを弱化させ、優先引裂き領域を形成している、
   ことを特徴とする光ファイバリボン。
2. 前記マトリックスは第１の材料で作られ、前記内部不連続部は、空隙、複数の気泡、または第１の材料とは異なる第２の材料である、
   請求項１に記載の光ファイバリボン。
3. 外面と、内部不連続部の位置に対応する前記外面に設けられたマーキングと、を更に有する、
   請求項１に記載の光ファイバリボン。
4. 前記内部不連続部は、光ファイバリボンの全長より短い、光ファイバリボンの予め選択された長さ部分に沿って形成されている、
   請求項３に記載の光ファイバリボン。
5. 前記マトリックスは複数の光ファイバと全体的に接触する１次マトリックスと、該１次マトリックスのほぼ全周に配置された２次マトリックスとを有する、
   請求項１に記載の光ファイバリボン。
6. 前記２次マトリックスは、ほぼ連続的な外面を有し、かつ該２次マトリックスの外面から間隔をおいた内部不連続部を形成し、
   ２次マトリックスの内部不連続部は、該内部不連続部で２次マトリックスを弱化させ、２次優先引裂き領域を形成している、
   請求項５に記載の光ファイバリボン。
7. 前記マトリックスは２次マトリックスを有し、複数の光ファイバのほぼ全周に配置された１次マトリックスおよび該１次マトリックスの全周に配置された２次マトリックスを更に有する、
   請求項１に記載の光ファイバリボン。
8. 前記１次マトリックスは、表面不連続部を含む外面を有し、１次マトリックスまたは２次マトリックスの一方に優先引裂き領域を形成している、
   請求項７に記載の光ファイバリボン。
9. 前記表面不連続部は不均一厚さ領域を有する、
   請求項８に記載の光ファイバリボン。
10. 前記不均一厚さ領域は少なくとも１つの凹部を有する、
    請求項９に記載の光ファイバリボン。
11. 前記不均一厚さ領域は少なくとも１つのバルブ状部分を有する、
    請求項９に記載の光ファイバリボン。
12. 前記マトリックスには、前記複数の光ファイバの両側に少なくとも２つの内部不連続部が形成され、これにより少なくとも１つの優先引裂き領域が形成されている、
    請求項１に記載の光ファイバリボン。
13. 前記複数の光ファイバの所与の側のマトリックスに形成され、これにより少なくとも１つの優先引裂き領域を形成する少なくとも２つの内部不連続部を更に有する、
    請求項１に記載の光ファイバリボン。
14. 前記複数の光ファイバの所与の側のマトリックスに形成され、これにより複数の光ファイバの少なくとも１つを含む間隔をおいた少なくとも２つの優先引裂き領域を形成する少なくとも２つの内部不連続部を更に有する、
    請求項１に記載の光ファイバリボン。
15. 全体として平らな形態に配置された複数の第１の光ファイバと、該第１の光ファイバのほぼ全周に配置された第１の１次マトリックスとを備えた第１のサブユニットを有し、前記第１の１次マトリックスは、細長構造を形成するように光ファイバが長手方向に移動することをほぼ防止し、
    全体として平らな形態に配置された複数の第２の光ファイバと、該第２の光ファイバのほぼ全周に配置された第２の１次マトリックスを備えた第２のサブユニットとを有し、前記第２の１次マトリックスは、細長構造を形成すべく光ファイバが長手方向に移動することをほぼ防止し、
    前記第１および第２のサブユニットのほぼ全周に配置されかつほぼ連続的な外面を備えている２次マトリックスを更に有し、該２次マトリックスには、この外面から間隔をおいた少なくとも１つの内部不連続部が形成され、内部不連続部は、該内部不連続部で２次マトリックスを弱化させ、これにより優先引裂き領域を形成していることを特徴とする光ファイバリボン。
16. 前記２次マトリックスは第１の材料で作られ、前記内部不連続部が、空隙、複数の気泡、および第１の材料とは異なる第２の材料の一である、
    請求項１５に記載の光ファイバリボン。
17. 外面と、前記内部不連続部の位置に対応する前記光ファイバリボンの外面上のマーキングとを更に有する、
    請求項１５に記載の光ファイバリボン。

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