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WO2022264873A1 - 光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法 - Google Patents

光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法 Download PDF

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WO2022264873A1
WO2022264873A1 PCT/JP2022/022896 JP2022022896W WO2022264873A1 WO 2022264873 A1 WO2022264873 A1 WO 2022264873A1 JP 2022022896 W JP2022022896 W JP 2022022896W WO 2022264873 A1 WO2022264873 A1 WO 2022264873A1
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WO
WIPO (PCT)
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optical fiber
modulus
young
colored
primary layer
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2022/022896
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
邦彬 石附
稔 笠原
光洋 岩屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of WO2022264873A1 publication Critical patent/WO2022264873A1/ja
Priority to US18/536,408 priority patent/US20240116808A1/en
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    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/1065—Multiple coatings
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C25/10—Coating
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    • C03C25/475—Coatings containing composite materials containing colouring agents
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32—After-treatment

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber colored core wire, an optical fiber ribbon, an optical fiber ribbon cable, and manufacturing methods thereof.
  • a technique in which a primary layer covering a bare optical fiber and a secondary layer covering the primary layer are each set to a desired Young's modulus using an ultraviolet curable resin (Patent Documents 1 and 2).
  • the Young's modulus of the primary layer is set to be low so that the primary layer can absorb external force applied to the bare optical fiber and suppress light transmission loss (micro bend loss) due to minute deformation of the bare optical fiber.
  • the Young's modulus of the secondary layer is set higher than that of the primary layer, and the secondary layer protects the bare optical fiber and the primary layer from external force.
  • Patent Documents 1 and 2 only describe a general optical fiber bare wire having a diameter of about 250 ⁇ m.
  • a small diameter optical fiber strand has relatively thin primary and secondary layers. For this reason, in the case of a small-diameter optical fiber, the primary layer cannot sufficiently absorb the external force, and there is a problem that the microbend loss may increase.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to effectively suppress microbend loss in a colored optical fiber using a thin optical fiber bare wire.
  • an optical fiber bare wire a primary layer formed of a first ultraviolet curable resin covering the optical fiber bare wire, and a second ultraviolet curable resin covering the primary layer an outer diameter of the secondary layer is 210 ⁇ m or less, and the Young's modulus of the primary layer is 88% or less of the saturated Young's modulus of the primary layer.
  • a colored cord is provided.
  • the outer diameter of the secondary layer is 210 ⁇ m or less
  • the Young's modulus of the primary layer is 88% or less of the saturated Young's modulus of the primary layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical fiber colored core wire according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus used in a method for manufacturing a colored optical fiber cord according to a first embodiment
  • FIG. 4 is a flow chart of a method for manufacturing a colored optical fiber core wire according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical fiber ribbon according to a second embodiment
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus used in the method for manufacturing an optical fiber ribbon according to the second embodiment
  • 6 is a flow chart of a method for manufacturing an optical fiber ribbon according to the second embodiment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a colored optical fiber cord 1 according to the first embodiment.
  • the colored optical fiber core wire 1 includes an optical fiber bare wire 2, a primary layer 3 coated on the outer periphery of the optical fiber bare wire 2, a secondary layer 4 coated on the outer periphery of the primary layer 3, and an outer periphery of the secondary layer 4. and a colored layer 5 coated with.
  • the optical fiber bare wire 2 is coated with three coating layers, ie, a primary layer 3 , a secondary layer 4 and a colored layer 5 .
  • the fiber before the colored layer 5 is formed is called an optical fiber strand.
  • the bare optical fiber 2 is made of, for example, quartz-based glass or the like, and transmits light.
  • the primary layer 3, the secondary layer 4 and the colored layer 5 are each formed by curing an ultraviolet curable resin by irradiating ultraviolet rays.
  • the ultraviolet curable resin is not particularly limited as long as it can be polymerized by irradiation with ultraviolet rays.
  • the UV curable resin is polymerizable by, for example, photoradical polymerization. UV curable resins are polymerized and It is an ultraviolet curable resin having a polymerizable unsaturated group such as a curable ethylenically unsaturated group, and preferably has at least two polymerizable unsaturated groups.
  • Examples of the polymerizable unsaturated group in the ultraviolet curable resin include groups having unsaturated double bonds such as vinyl groups, allyl groups, acryloyl groups, and methacryloyl groups, groups having unsaturated triple bonds such as propargyl groups, and the like. mentioned. Among these, an acryloyl group and a methacryloyl group are preferable in terms of polymerizability.
  • the UV-curable resin may be a monomer, an oligomer, or a polymer that initiates polymerization and cures upon irradiation with UV rays, but is preferably an oligomer.
  • the oligomer is a polymer with a degree of polymerization of 2-100.
  • (meth)acrylate means one or both of acrylate and methacrylate.
  • UV-curable resins include any photoinitiator sensitive to the UV region.
  • Polyether-based urethane (meth)acrylate is a polyether segment, (meth)acrylate and urethane bond, such as a reaction product of a polyol having a polyether skeleton, an organic polyisocyanate compound, and a hydroxyalkyl (meth)acrylate. It is a compound having Further, the polyester urethane (meth)acrylate is a polyol having a polyester skeleton, a polyester segment, a (meth)acrylate and a urethane bond, such as a reaction product of an organic polyisocyanate compound and a hydroxyalkyl (meth)acrylate. is a compound.
  • the UV-curable resin may contain, for example, diluent monomers, photosensitizers, chain transfer agents and various additives in addition to oligomers and photopolymerization initiators.
  • diluent monomers for example, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, poly(meth)acrylates are used as diluent monomers.
  • the diluting monomer means a monomer for diluting the ultraviolet curable resin.
  • the primary layer 3 is a soft layer and has the function of buffering the external force applied to the bare optical fiber 2 .
  • the primary layer 3 preferably has a Young's modulus of 88% or less with respect to the saturated Young's modulus.
  • the Young's modulus increased by additionally irradiating the optical fiber bare wire and the optical fiber colored core wire with ultraviolet rays can be considered to be equal to or less than the saturated Young's modulus of the resin.
  • the Young's modulus when the first ultraviolet curable resin is formed on a glass plate and completely cured by irradiating ultraviolet rays using a mercury lamp, UV-LED, etc.
  • the secondary layer 4 is preferably a hard layer having a Young's modulus of 500 MPa or more, and has a function of protecting the bare optical fiber 2 and the primary layer 3 from external force.
  • the colored layer 5 is colored for identifying the colored optical fiber 1 .
  • the colored secondary layer 4 may be the outermost layer of the colored optical fiber 1 .
  • the secondary layer 4 is colored by adding a coloring agent mixed with a pigment, a lubricant, or the like to the secondary layer 4 .
  • the content of the coloring agent in the colored secondary layer 4 can be appropriately determined depending on the content of the pigment contained in the coloring agent, the type of other components such as the ultraviolet curable resin, and the like.
  • the diameter of the optical fiber strand is preferably 210 ⁇ m or less, for example, about 190 ⁇ m.
  • the diameter of the bare optical fiber 2 may be 80 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, preferably 124 ⁇ m or more and 126 ⁇ m or less.
  • the thickness of the primary layer 3 can be 10 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the secondary layer 4 may be 10 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the colored layer 5 may be several ⁇ m.
  • the diameter of the optical fiber is determined by the sum of the diameter of the bare optical fiber 2, the length twice the thickness of the primary layer 3, and the length twice the thickness of the secondary layer 4. obtain. Therefore, the diameter of the bare optical fiber 2, the thickness of the primary layer 3, and the thickness of the secondary layer 4 can be selected so that the diameter of the optical fiber is about 210 ⁇ m.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus 10 used in the manufacturing method of the colored optical fiber 1 according to the first embodiment.
  • the manufacturing apparatus 10 has a heating device 20 , a primary layer coating device 30 , a secondary layer coating device 40 , a colored layer coating device 50 , guide rollers 60 , 61 , 62 , a bobbin 70 and a winding device 71 .
  • the manufacturing apparatus 10 is an apparatus for manufacturing the colored optical fiber 1 from the optical fiber preform 6 .
  • the optical fiber preform 6 is made of, for example, silica-based glass, and is manufactured by a known method such as the VAD method, the OVD method, the MCVD method, or the like.
  • the heating device 20 has a heater 21 .
  • the heater 21 can be any heat source such as tape heaters, ribbon heaters, rubber heaters, oven heaters, ceramic heaters, halogen heaters.
  • the end portion of the optical fiber preform 6 is heated by a heater 21 arranged around the optical fiber preform 6 to be melted and drawn to draw out the bare optical fiber 2 .
  • a primary layer coating device 30 is provided below the heating device 20 .
  • the primary layer coating device 30 has a resin coating device 31 and an ultraviolet irradiation device 32 .
  • the resin applicator 31 holds the first ultraviolet curable resin, which is the coating material of the primary layer 3 .
  • the bare optical fiber 2 pulled out from the optical fiber preform 6 is coated with a first ultraviolet curable resin by a resin coating device 31 .
  • An ultraviolet irradiation device 32 is provided below the resin coating device 31 .
  • the ultraviolet irradiation device 32 includes any ultraviolet light source such as a metal halide lamp, a mercury lamp, or a UV-LED.
  • a first ultraviolet curable resin is applied to the bare optical fiber 2 by a resin coating device 31, and the bare optical fiber 2 enters an ultraviolet irradiation device 32, where the first ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays. As a result, the first ultraviolet curable resin is cured and the primary layer 3 is formed.
  • a secondary layer coating device 40 is provided below the primary layer coating device 30 .
  • the secondary layer coating device 40 has a resin coating device 41 and an ultraviolet irradiation device 42 .
  • the resin applicator 41 holds a second ultraviolet curable resin, which is a coating material for the secondary layer 4 .
  • the primary layer 3 is coated with a second ultraviolet curable resin by a resin coating device 41 .
  • An ultraviolet irradiation device 42 is provided below the resin coating device 41 .
  • the ultraviolet irradiation device 42 can be configured similarly to the ultraviolet irradiation device 32 .
  • the bare optical fiber 2 coated with the primary layer 3 enters the ultraviolet irradiation device 42, and the second ultraviolet curing resin is irradiated with ultraviolet rays.
  • the second ultraviolet curable resin is cured and the secondary layer 4 is formed.
  • the primary layer 3 and the secondary layer 4 are coated on the optical fiber bare wire 2 to form an optical fiber bare wire.
  • the optical fiber is guided by a guide roller 60 provided below the secondary layer coating device 40 and wound on a bobbin 70 . After forming the primary layer 3 and the secondary layer 4, the optical fiber is once wound around a bobbin, and then the colored layer 5 is formed again.
  • the resin coating device 31 may be configured to separately hold the first ultraviolet curable resin and the second ultraviolet curable resin. In this case, the resin coating device 31 applies the first ultraviolet curable resin to the bare optical fiber 2, and then applies the second ultraviolet curable resin on the first ultraviolet curable resin.
  • the ultraviolet irradiation device 32 irradiates the first ultraviolet-curable resin and the second ultraviolet-curable resin applied to the bare optical fiber 2 with ultraviolet rays to form the primary layer 3 and the secondary layer 4 . In this case, the manufacturing apparatus 10 does not necessarily need to have the secondary layer coating apparatus 40 .
  • the bare optical fiber 2 wound around the bobbin 70 is guided by the guide rollers 61 and enters the colored layer coating device 50 .
  • the colored layer coating device 50 has a resin coating device 51 and an ultraviolet irradiation device 52 .
  • the resin coating device 51 holds a third ultraviolet curable resin, which is a coating material for the colored layer 5 .
  • the optical fiber strand is coated with a third ultraviolet curable resin by a resin coating device 51 .
  • An ultraviolet irradiation device 52 is provided below the resin coating device 51 .
  • the ultraviolet irradiation device 52 can be configured similarly to the ultraviolet irradiation devices 32 and 42 .
  • the optical fiber wire with the third ultraviolet curable resin applied to the outer circumference of the secondary layer 4 enters the ultraviolet irradiation device 52, and the optical fiber wire is irradiated with ultraviolet rays. As a result, the third ultraviolet curable resin is cured to form the colored layer 5 .
  • the primary layer 3 , the secondary layer 4 and the colored layer 5 are coated on the bare optical fiber 2 to form the colored optical fiber 1 .
  • the colored optical fiber 1 is guided by a guide roller 62 provided below the colored layer coating device 50 and wound up by a winding device 71 .
  • FIG. 3 is a flow chart of the manufacturing method of the optical fiber colored core wire 1 according to the first embodiment.
  • the user installs the optical fiber preform 6 in the manufacturing apparatus 10 (step S101).
  • the heater 21 provided in the heating device 20 heats the optical fiber preform 6 to start drawing the bare optical fiber 2 (step S102).
  • the primary layer coating device 30 applies a first ultraviolet curable resin around the drawn optical fiber bare wire 2, irradiates the first ultraviolet curable resin with ultraviolet rays, and forms the primary layer 3 (step S103). .
  • the secondary layer coating device 40 applies a second ultraviolet curable resin around the primary layer 3 and irradiates the second ultraviolet curable resin with ultraviolet rays to form the secondary layer 4 (step S104).
  • an optical fiber is obtained.
  • the colored layer coating device 50 applies a third ultraviolet curable resin containing an ultraviolet curable resin around the secondary layer 4 and irradiates the third ultraviolet curable resin with ultraviolet rays to form the colored layer 5 . (Step S105).
  • the optical fiber colored core wire 1 is obtained by coating a colored layer around the optical fiber strand.
  • the step of forming the primary layer 3 does not necessarily require irradiation with ultraviolet rays.
  • the primary layer 3 can be cured by UV irradiation in the step of forming the secondary layer 4 (step S104) or the step of forming the colored layer 5 (step S105).
  • irradiation of ultraviolet rays includes the step of forming the primary layer 3 (step S103), the step of forming the secondary layer 4 (step S104), and the step of forming the colored layer 5 (step S105). ). Therefore, after the primary layer 3 is formed, the primary layer 3 is irradiated with ultraviolet rays even in the formation of the secondary layer 4 and the colored layer 5, and the primary layer 3 can be cured. More specifically, the ultraviolet rays that have passed through the secondary layer 4 and the colored layer 5 are absorbed by the primary layer 3, and the hardening of the primary layer 3 can proceed further. If the primary layer 3 is excessively hardened, the Young's modulus of the primary layer 3 becomes high, and it becomes difficult for the primary layer 3 to sufficiently absorb the external force applied to the bare optical fiber 2 . This can result in microbend loss.
  • hardening of the primary layer 3 is suppressed while the Young's modulus of the primary layer 3 is made lower than the saturated Young's modulus, thereby effectively avoiding microbend loss.
  • a method for suppressing hardening of the primary layer 3 will be described below.
  • the primary layer 3 is cured by polymerizing the first ultraviolet curable resin. Further, a part of the low-molecular-weight component contained in the first ultraviolet-curing resin volatilizes under high-temperature conditions after, for example, the drawing step (step S102). By irradiating the first ultraviolet-curing resin with ultraviolet rays while the first ultraviolet-curing resin is at a high temperature, high-temperature curing of the first ultraviolet-curing resin proceeds.
  • the high-temperature curing of the first UV-curable resin progresses, polymerization of the first UV-curable resin is suppressed. That is, by irradiating the first ultraviolet curable resin with ultraviolet rays under the condition that the first ultraviolet curable resin is at a high temperature, it is possible to suppress the progress of curing of the primary layer 3 and keep the Young's modulus of the primary layer 3 low. can.
  • the temperature of the first ultraviolet-curing resin is increased, so that the composition of the first ultraviolet-curing resin changes and the curing of the primary layer 3 is suppressed. In other words, the composition of the primary layer 3 is changed so that the progress of curing is suppressed.
  • the hardening of the primary layer 3 can be suppressed.
  • As a method of increasing the temperature of the first ultraviolet curable resin for example, shortening the period from the end of the drawing step (step S102) to the start of the step of covering the primary layer 3 (step S103).
  • the first ultraviolet curable resin is applied around the relatively hot optical fiber bare wire 2
  • the first ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays while the first ultraviolet curable resin is at a high temperature. be able to.
  • the method of suppressing the progress of hardening of the primary layer 3 is not limited to the method of heating the first ultraviolet curable resin to a high temperature.
  • Other methods include, for example, a method of adjusting the amount of additives contained in the first ultraviolet-curing resin, a method of adjusting the amount of ultraviolet rays to be irradiated, and the like. By arbitrarily selecting or combining these methods, settings can be appropriately made so as to obtain the primary layer 3 having the required Young's modulus.
  • the Young's modulus of the primary layer 3 is desirably set to 88% or less of the saturated Young's modulus.
  • an optical fiber ribbon made up of the colored optical fiber 1 according to the first embodiment will be described.
  • the application example of the colored optical fiber 1 according to the first embodiment is not limited to the form of an optical fiber ribbon. It may take the form of a cable and may take the form of a fiber optic ribbon cable in which the fiber optic ribbon is enclosed by a sheath.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the optical fiber ribbon 100 according to the second embodiment.
  • the optical fiber ribbon 100 is configured by bundling a plurality of colored optical fiber core wires 1 into a belt shape with an adhesive layer 101 interposed therebetween.
  • the adhesive layer 101 is formed by curing a coating material containing an ultraviolet curable resin by irradiating it with ultraviolet rays.
  • the ultraviolet curable resin forming the adhesive layer 101 is composed of the same resin as the ultraviolet curable resin forming the primary layer 3 , the secondary layer 4 and the colored layer 5 .
  • the optical fiber ribbon 100 is not limited to the configuration shown in FIG. It may also take the form of an optical fiber ribbon cable in which the optical fiber ribbon 100 is enclosed by a sheath.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a ribbon forming apparatus 80 used in the method for manufacturing the optical fiber ribbon 100 according to the second embodiment.
  • the ribbon forming device 80 is provided with a resin coating device 81 , and the resin coating device 81 holds the fourth ultraviolet curing resin, which is the coating material of the adhesive layer 101 .
  • the ribboning device 80 is also provided with an ultraviolet light source 82 similar to the ultraviolet light sources provided in the ultraviolet irradiation devices 32 , 42 and 52 .
  • a plurality of prepared colored optical fiber cords 1 enter a ribbon forming device 80 and are coated with a fourth ultraviolet curable resin by a resin coating device 81 .
  • the colored optical fiber cord 1 coated with the fourth ultraviolet curable resin is bundled together with a plurality of other colored optical fiber cords 1 coated with the fourth ultraviolet curable resin.
  • a plurality of bundled colored optical fibers 1 are irradiated with ultraviolet light from an ultraviolet light source 82 provided in a ribbon forming device 80 .
  • the fourth ultraviolet curable resin is cured and becomes the adhesive layer 101 .
  • a plurality of colored optical fiber core wires 1 arranged in parallel are connected via an adhesive layer 101 .
  • the optical fiber ribbon 100 is formed from the thin colored optical fiber 1 . Also in this embodiment, it is possible to effectively suppress the micro-bending loss of the colored optical fiber 1 with a small diameter.
  • FIG. 6 is a flow chart of the method for manufacturing the optical fiber ribbon 100 according to the second embodiment. Steps S101 to S105 are the same as in the first embodiment.
  • a step of ribbonizing the colored optical fiber 1 is performed. That is, after the colored layer 5 is formed in step S105, the ribbon forming device 80 applies the fourth ultraviolet curable resin to the plurality of prepared optical fiber colored core wires 1, and irradiates the fourth ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. to connect a plurality of colored optical fibers 1 (step S106). Thereby, the optical fiber ribbon 100 is manufactured.
  • the colored optical fiber core wire 1 is irradiated with ultraviolet rays. Further, the colored optical fiber 1 can suppress the hardening of the primary layer 3 even when additional UV irradiation is performed after manufacturing. Therefore, hardening of the primary layer 3 due to irradiation with ultraviolet rays can be suppressed even in the ribbon-forming process of the colored optical fiber 1 . Therefore, it is possible to effectively suppress the micro-bending loss of the small-diameter colored optical fiber 1 included in the optical fiber ribbon 100 .
  • Table 1 shows the evaluation of the Young's modulus of the primary layer 3 and the microbend loss in the examples and comparative examples of the colored optical fiber 1 . That is, Table 1 shows the saturated Young's modulus (MPa), Young's modulus (MPa), Young's modulus/saturated Young's modulus (%) of the primary layer 3 in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 3, Young's modulus after additional UV irradiation modulus (MPa), Young's modulus after additional UV irradiation/saturated Young's modulus (%), Young's modulus change (MPa), evaluation of adhesion between bare optical fiber 2 and primary layer 3 (evaluation 1) and micro Bendros evaluation (Rating 2, 3) is shown.
  • the outer diameter of the secondary layer 4 of the colored optical fiber 1 in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 is 210 ⁇ m.
  • the first ultraviolet curable resin is formed on a glass plate and irradiated with ultraviolet rays using a mercury lamp, UV-LED, etc. at room temperature to completely cure. Young's modulus.
  • the “Young's modulus” in Table 1 is the ISM (In Situ Modulus) of the primary layer 3 of the colored optical fiber 1 .
  • ISM In situ Modulus
  • ISM is defined as measured by the following method. First, using a commercially available stripper, the primary layer 3 and secondary layer 4 in the intermediate portion of the sample optical fiber were stripped by a length of several millimeters, and then one end of the optical fiber with the coating layer formed thereon was adhered.
  • a load F is applied to the other end of the optical fiber on which the coating layer is formed while the optical fiber is fixed on the slide glass with an agent.
  • the displacement .delta. of the primary layer 3 at the boundary between the portion where the coating layer is peeled off and the portion where the coating layer is formed is read with a microscope.
  • a graph of displacement ⁇ versus load F is created by setting the load F to 10, 20, 30, 50 and 70 gf (ie 98, 196, 294, 490 and 686 mN sequentially).
  • the gradient obtained from the graph and the following formula (1) are used to calculate the primary elastic modulus. Since the calculated primary elastic modulus corresponds to the so-called ISM, it is hereinafter appropriately referred to as P-ISM.
  • P-ISM When drawing the colored optical fiber 1, the drawing speed and the illuminance of ultraviolet rays were controlled in order to adjust the P-ISM.
  • P-ISM (3F/ ⁇ )*(1/2 ⁇ l)*ln(DP/DG) (Formul
  • the unit of P-ISM is [MPa].
  • F/ ⁇ is the slope indicated by the graph of displacement ( ⁇ ) [ ⁇ m] against load (F) [gf]
  • l is the sample length (for example, 10 mm)
  • DP/DG is the outer diameter of the primary layer (DP) [ ⁇ m ] and the outer diameter (DG) [ ⁇ m] of the clad portion of the optical fiber. Therefore, when calculating P-ISM using the above formula from the used F, ⁇ , and l, it is necessary to perform a predetermined unit conversion.
  • the outer diameter of the primary layer 3 and the outer diameter of the clad portion can be measured by observing the cross section of the optical fiber cut by the fiber cutter with a microscope.
  • “Young's modulus after additional UV irradiation” in Table 1 is the P-ISM when the manufactured optical fiber colored core wire 1 is additionally irradiated with ultraviolet rays at 1000 mW/cm 2 and 500 mJ/cm 2 using a D bulb. is.
  • the "Young's modulus change amount” is the value of the amount of change from the "Young's modulus” to the "Young's modulus after additional UV irradiation”.
  • side reactions such as a polymerization termination reaction occur due to an increase in reaction temperature, and the curing does not proceed sufficiently, resulting in a decrease in the Young's modulus of the cured product.
  • the ultraviolet curable resin is heated to a temperature higher than room temperature and hardened, so the ultraviolet curable resin formed on the glass plate has a higher temperature than the ultraviolet curable resin that is cured at room temperature.
  • the Young's modulus of the resin is lowered. Further, even if the UV-curable resin is partially cured at a high temperature, the Young's modulus of the cured product, which is completely cured at room temperature, cannot be achieved even if UV irradiation is added thereafter.
  • the Young's modulus of the bare optical fiber or the colored optical fiber or the Young's modulus increased by additional UV irradiation to the bare optical fiber or the colored optical fiber, is considered to be less than the saturated Young's modulus of the resin. be able to.
  • Evaluation 1 indicates whether or not the adhesion between the bare optical fiber 2 and the primary layer 3 is maintained when a load of 70 gf is applied to the primary layer 3 during ISM measurement. If the primary layer 3 is held by the optical fiber bare wire 2 when a load of 70 gf is applied to the primary layer 3, evaluation 1 is judged to be good (OK), and the primary layer 3 is separated from the optical fiber bare wire 2. Evaluation 1 is judged to be defective (NG). Evaluation 1 represents the degree of bonding between the primary layer 3 and the bare optical fiber 2 by a silane coupling agent or the like, and is used to determine whether the primary layer 3 can hold the bare optical fiber 2 at a minimum.
  • Evaluation 2 in Table 1 indicates whether or not the microbend loss of the colored optical fiber 1 before additional irradiation with ultraviolet rays satisfies the standard (1.0 dB/km or less).
  • Evaluation 3 indicates whether or not the microbend loss in the colored optical fiber 1 after being additionally irradiated with ultraviolet rays satisfies the standard (1.0 dB/km or less). Evaluations 2 and 3 are judged to be good (OK) when the microbend loss meets the criteria, and evaluations 2 and 3 are judged to be bad (NG) when the microbend loss does not meet the criteria.
  • a colored optical fiber 1 using a thin optical fiber bare wire has a primary layer 3 and a secondary layer 4 that are relatively thin. For this reason, in the colored optical fiber 1 using the thin optical fiber bare wire, the primary layer 3 cannot sufficiently absorb the external force, and the micro bend loss may increase.
  • the criteria for evaluations 2 and 3 (1.0 dB/km or less) can be criteria for judging whether or not the optical fiber colored core wire 1 has a large microbend loss. That is, evaluations 2 and 3 can be used as indicators for determining whether or not the colored optical fiber 1 using the thin optical fiber bare wire causes a large microbend loss.
  • microbend loss As a value.
  • the transmission loss of the optical fiber in state B does not include the microbend loss, and is considered to be the transmission loss inherent in the optical fiber itself.
  • This measuring method is similar to the fixed diameter drum method specified in JIS C6823:2010. This measurement method is also called a sandpaper method. In this measurement method, the transmission loss is measured at a wavelength of 1550 nm, so the microbend loss below is also the value at the wavelength of 1550 nm.
  • an effective core cross-sectional area can be used as an indicator of the likelihood of occurrence of microbend loss in an optical fiber.
  • the effective core cross-sectional area is shown by the following formula (2).
  • (Effective core cross-sectional area) ( ⁇ k/4)*(MFD) 2 (Formula 2)
  • the effective core area is a value at a wavelength of 1550 nm
  • MFD is a mode field diameter ( ⁇ m)
  • k is a constant.
  • the effective core cross-sectional area represents the area of the portion of the cross section orthogonal to the axis of the bare optical fiber 2 through which light having a predetermined intensity passes.
  • the colored optical fiber core wire 1 has the primary layer 3 capable of effectively buffering the external force applied to the colored optical fiber core wire 1 . Therefore, the external force applied to the bare optical fiber 2 can be sufficiently reduced by sufficiently buffering the external force applied to the colored optical fiber 1 by the primary layer 3 . As a result, even when the effective core area of the bare optical fiber 2 is large, the microbend loss of the optical fiber can be effectively suppressed.
  • the colored optical fibers 1 of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 preferably have an effective core cross-sectional area of 100 ⁇ m 2 or more and 160 ⁇ m 2 or less, for example, 120 ⁇ m 2 or more and 150 ⁇ m 2 or less. As a result, the colored optical fiber 1 capable of suppressing the nonlinear optical effect caused by the light in the bare optical fiber 2 can be obtained.
  • Example 1 the first ultraviolet curable resin with a saturated Young's modulus of 1.80 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 1 reached 0.75 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 41.9%, which was less than 88%.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.79 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 44.2%.
  • the amount of change in Young's modulus was 0.04 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 2 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.80 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 2 reached 0.81 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 45.3%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.86 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturated Young's modulus was 47.8%.
  • the amount of change in Young's modulus was 0.05 MPa.
  • Example 3 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.80 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 3 reached 0.82 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 45.6%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 1.10 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 61.1%. Also, the change in Young's modulus was 0.28 MPa.
  • the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 4 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.80 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 4 reached 1.42 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 78.8%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 1.47 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturated Young's modulus was 82.0%. Also, the change in Young's modulus was 0.06 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 5 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.54 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 5 reached 0.39 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 25.3%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.43 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturated Young's modulus was 27.9%.
  • the amount of change in Young's modulus was 0.04 MPa.
  • Example 6 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.30 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 6 reached 0.30 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 23.1%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.33 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 25.4%. Also, the change in Young's modulus was 0.03 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 7 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.30 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 7 reached 0.48 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 37.2%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.54 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturated Young's modulus was 41.4%.
  • the amount of change in Young's modulus was 0.05 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 8 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.30 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 8 reached 0.90 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 69.3%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 1.14 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 87.9%. Also, the change in Young's modulus was 0.24 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 9 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.96 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 9 reached 0.74 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 77.1%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.80 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 83.3%. Also, the change in Young's modulus was 0.06 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 10 the first ultraviolet curable resin with a saturated Young's modulus of 0.85 MPa was used.
  • the first UV curable resin was UV cured until the Young's modulus of Example 10 reached 0.61 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 71.6%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.66 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 77.4%.
  • the amount of change in Young's modulus was 0.05 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 11 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.78 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Example 11 reached 0.67 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 85.8%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.68 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 87.8%.
  • the change in Young's modulus was 0.02 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 12 the first ultraviolet curable resin with a saturated Young's modulus of 0.40 MPa was used.
  • the first UV curable resin was UV cured until the Young's modulus of Example 12 reached 0.21 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 52.5%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.27 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturated Young's modulus was 67.5%. Also, the change in Young's modulus was 0.06 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • Example 13 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.30 MPa was used.
  • the first UV curable resin was UV cured until the Young's modulus of Example 13 reached 0.16 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 52.0%, and the ratio was 88% or less.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.25 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 81.7%. Also, the change in Young's modulus was 0.09 MPa.
  • the microbend loss before and after the additional irradiation with ultraviolet rays was 1.0 dB/km or less, and evaluations 2 and 3 were both good (OK).
  • the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.30 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Comparative Example 1 reached 0.23 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 18.1%.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 1.28 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 98.7%, exceeding 88%. Also, the change in Young's modulus was 1.05 MPa.
  • the microbend loss was 1.0 dB/km or less, and the evaluation 2 was good (OK), but the microbend loss after additional irradiation with ultraviolet rays exceeded 1.0 dB/km, and the evaluation 3 was poor ( NG).
  • Comparative Example 2 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.30 MPa was used.
  • the first UV curable resin was UV cured until the Young's modulus of Comparative Example 2 reached 1.15 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 88.4%, exceeding 88%.
  • the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the micro bend loss exceeded 1.0 dB/km, and evaluation 2 was poor (NG).
  • the first ultraviolet curable resin with a saturated Young's modulus of 0.40 MPa was used.
  • the first UV curable resin was UV cured until the Young's modulus of Comparative Example 3 reached 0.07 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 17.5%. If the Young's modulus of primary layer 3 is small, curing of primary layer 3 may be insufficient. If the hardening of the primary layer 3 is insufficient, the adhesion between the bare optical fiber 2 and the primary layer 3 becomes weak.
  • the primary layer 3 was separated from the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was NG (defective).
  • the Young's modulus of the primary layer is preferably 88% or less of the saturated Young's modulus of the primary layer. Thereby, the micro bend loss of the colored optical fiber 1 can be effectively suppressed.
  • the Young's modulus of the primary layer 3 is preferably 0.16 MPa or more. As a result, the colored optical fiber 1 in which the bare optical fiber 2 and the primary layer 3 are sufficiently adhered can be obtained.
  • the Young's modulus of the primary layer 3 is preferably 23% or more with respect to the saturation Young's modulus of the primary layer 3, and the ratio of the Young's modulus after additional UV irradiation to the saturation Young's modulus is preferably 88% or less.
  • the amount of change in Young's modulus before and after the additional UV irradiation is preferably 0.28 MPa or less.
  • the primary layer 3 having a sufficiently low Young's modulus and effectively suppress the microbend loss of the small-diameter colored optical fiber 1.
  • optical fiber colored core wire optical fiber bare wire 3 primary layer 4 secondary layer 5 colored layer

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Abstract

本発明における光ファイバ着色心線は、光ファイバ裸線と、前記光ファイバ裸線を覆う第１紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層と、前記プライマリ層を覆う第２紫外線硬化型樹脂により形成されたセカンダリ層と、を備え、前記セカンダリ層の外径が２１０μｍ以下であり、前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して８８％以下であることを特徴とする。

Description

光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法
　本発明は、光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法に関する。
　光ファイバ素線において、光ファイバ裸線を覆うプライマリ層、プライマリ層を覆うセカンダリ層のそれぞれが紫外線硬化型樹脂によって所望のヤング率に設定される技術が知られている（特許文献１、２）。例えば、プライマリ層のヤング率は低く設定され、プライマリ層は光ファイバ裸線に加わる外力を緩衝し、光ファイバ裸線の微小変形による光の伝送損失（マイクロベンドロス）を抑えることができる。また、セカンダリ層のヤング率はプライマリ層のヤング率よりも高く設定され、セカンダリ層は光ファイバ裸線およびプライマリ層を外力から保護している。
国際公開第２０１８／０６２３６４号 国際公開第２０１８／０６２３６５号
　しかしながら、特許文献１、２には、約２５０μｍの直径を有する一般的な光ファイバ素線について記載されているにすぎない。細径の光ファイバ素線は、比較的に薄いプライマリ層およびセカンダリ層を有している。このため、細径の光ファイバ素線においては、プライマリ層が外力を十分に緩衝できず、マイクロベンドロスが大きくなり得るという問題があった。
　本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、細径の光ファイバ素線を用いた光ファイバ着色心線におけるマイクロベンドロスを効果的に抑制することを目的とする。
　本発明の一観点によれば、光ファイバ裸線と、前記光ファイバ裸線を覆う第１紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層と、前記プライマリ層を覆う第２紫外線硬化型樹脂により形成されたセカンダリ層と、を備え、前記セカンダリ層の外径が２１０μｍ以下であり、前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して８８％以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線が提供される。
　また、本発明の他の一観点によれば、光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きする工程と、前記光ファイバ裸線の周囲に第１紫外線硬化型樹脂を塗布し、プライマリ層を形成する工程と、前記プライマリ層の周囲に第２紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してセカンダリ層を形成する工程とを備えた光ファイバ着色心線の製造方法であって、前記光ファイバ着色心線の製造後において、前記セカンダリ層の外径が２１０μｍ以下であり、前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して８８％以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線の製造方法が提供される。
　本発明によれば、細径の光ファイバ素線を用いた光ファイバ着色心線におけるマイクロベンドロスを効果的に回避することができる。
第１実施形態に係る光ファイバ着色心線の断面図である。 第１実施形態に係る光ファイバ着色心線の製造方法に用いる製造装置の模式図である。 第１実施形態に係る光ファイバ着色心線の製造方法のフローチャートである。 第２実施形態に係る光ファイバリボンの断面図である。 第２実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法に用いる製造装置の模式図である。 第２実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法のフローチャートである。
　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化することがある。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る光ファイバ着色心線１の断面図である。光ファイバ着色心線１は、光ファイバ裸線２と、光ファイバ裸線２の外周に被膜されたプライマリ層３と、プライマリ層３の外周に被覆されたセカンダリ層４と、セカンダリ層４の外周に被覆された着色層５とを備える。光ファイバ裸線２は、プライマリ層３、セカンダリ層４及び着色層５の３層の被覆層により被覆される。着色層５が形成される前のファイバは光ファイバ素線と称される。
　光ファイバ裸線２は、例えば石英系ガラス等から形成され、光を伝達する。プライマリ層３、セカンダリ層４および着色層５は、それぞれ紫外線の照射によって紫外線硬化型樹脂を硬化させることによって形成される。紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射によって重合可能なものであれば特に限定されるものではない。紫外線硬化型樹脂は、例えば、光ラジカル重合などにより重合可能なものである。紫外線硬化型樹脂は、例えば、ポリエーテル系ウレタン（メタ）アクリレート及びポリエステル系ウレタン（メタ）アクリレートのようなウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートなどの紫外線で重合及び硬化するエチレン性不飽和基などの重合性不飽和基を有する紫外線硬化型樹脂であり、重合性不飽和基を少なくとも２つ有するものであることが好ましい。紫外線硬化型樹脂における重合性不飽和基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などの不飽和二重結合を有する基、プロパルギル基などの不飽和三重結合を有する基などが挙げられる。これらの中でも、アクリロイル基、メタクリロイル基が重合性の面で好ましい。紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射により重合を開始して硬化するモノマー、オリゴマー又はポリマーでありうるが、好ましくはオリゴマーである。なお、オリゴマーとは、重合度が２～１００の重合体である。また、本明細書において、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの一方又は両方を意味する。紫外線硬化型樹脂は、紫外領域に感度を有する任意の光重合開始剤を含む。
　ポリエーテル系ウレタン（メタ）アクリレートとは、ポリエーテル骨格を有するポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物及びヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの反応物のように、ポリエーテルセグメント、（メタ）アクリレート及びウレタン結合を有する化合物である。また、ポリエステル系ウレタン（メタ）アクリレートとは、ポリエステル骨格を有するポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物及びヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの反応物のように、ポリエステルセグメント、（メタ）アクリレート及びウレタン結合を有する化合物である。
　さらに、紫外線硬化型樹脂は、オリゴマー及び光重合開始剤に加えて、例えば希釈モノマー、光増感剤、連鎖移動剤及び各種添加剤を含んでもよい。希釈モノマーとしては、単官能（メタ）アクリレート又は多官能（メタ）アクリレートが用いられる。ここで、希釈モノマーとは、紫外線硬化型樹脂を希釈するためのモノマーを意味する。
　プライマリ層３は、軟質層であり、光ファイバ裸線２に加わる外力を緩衝するための機能を有している。その樹脂が発現しうる最大のヤング率を「飽和ヤング率」と定義したとき、プライマリ層３は、飽和ヤング率に対して８８％以下のヤング率を有することが好ましい。光ファイバ素線や光ファイバ着色心線に追加で紫外線照射することで上昇したヤング率は、該当樹脂の飽和ヤング率以下とみなすことができる。なお、第１紫外線硬化型樹脂をガラス板上で製膜し、室温にて水銀ランプ、ＵＶ－ＬＥＤ等を用いて紫外線を照射して完全に硬化させた際のヤング率を第１紫外線硬化型樹脂の「飽和ヤング率」と定義する。セカンダリ層４は、好ましくは５００ＭＰａ以上のヤング率を有する硬質層であり、光ファイバ裸線２及びプライマリ層３を外力から保護するための機能を有している。着色層５には、光ファイバ着色心線１を識別するための着色がなされている。なお、着色されたセカンダリ層４を光ファイバ着色心線１の最外層としてもよい。セカンダリ層４が着色される場合には、顔料や滑剤等を混合した着色剤をセカンダリ層４に添加することによって、セカンダリ層４が着色される。着色されたセカンダリ層４における着色剤の含有量は、着色剤に含まれる顔料の含有量や紫外線硬化型樹脂等の他の成分の種類等により適宜決定され得る。
　光ファイバ素線の直径は、好ましくは２１０μｍ以下、例えば１９０μｍ程度であり得る。光ファイバ裸線２の直径は、８０μｍ以上１５０μｍ以下であり、好ましくは１２４μｍ以上１２６μｍ以下であり得る。プライマリ層３の厚さは１０μｍ以上６０μｍ以下であり得る。セカンダリ層４の厚さは、１０μｍ以上６０μｍ以下であり得る。また、着色層５の厚さは数μｍであり得る。ここで、光ファイバ素線の直径は、光ファイバ裸線２の直径と、プライマリ層３の厚さの２倍の長さと、セカンダリ層４の厚さの２倍の長さとの和によって定められ得る。したがって、光ファイバ素線の直径が２１０μｍ程度となるように、光ファイバ裸線２の直径、プライマリ層３の厚さ、セカンダリ層４の厚さがそれぞれ選択され得る。
　図２は、第１実施形態に係る光ファイバ着色心線１の製造方法に用いる製造装置１０の模式図である。製造装置１０は、加熱装置２０、プライマリ層被覆装置３０、セカンダリ層被覆装置４０、着色層被覆装置５０、ガイドローラ６０、６１、６２、ボビン７０及び巻取り装置７１を有する。製造装置１０は、光ファイバ母材６から光ファイバ着色心線１を製造する装置である。光ファイバ母材６は、例えば石英系のガラスからなり、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法など周知の方法により製造される。加熱装置２０は、ヒータ２１を有する。ヒータ２１は、テープヒータ、リボンヒータ、ラバーヒータ、オーブンヒータ、セラミックヒータ、ハロゲンヒータなどの任意の熱源であり得る。光ファイバ母材６の端部は、光ファイバ母材６の周囲に配置されたヒータ２１によって加熱されて溶融し、線引きされて光ファイバ裸線２が引き出される。
　加熱装置２０の下方には、プライマリ層被覆装置３０が設けられる。プライマリ層被覆装置３０は、樹脂塗布装置３１及び紫外線照射装置３２を有する。樹脂塗布装置３１には、プライマリ層３の被覆材料である第１紫外線硬化型樹脂が保持される。光ファイバ母材６から引き出された光ファイバ裸線２は、樹脂塗布装置３１によって第１紫外線硬化型樹脂が塗布される。樹脂塗布装置３１の下方には、紫外線照射装置３２が設けられる。紫外線照射装置３２は、メタルハライドランプ、水銀ランプ、ＵＶ－ＬＥＤなどの任意の紫外線光源を備える。光ファイバ裸線２には樹脂塗布装置３１によって第１紫外線硬化型樹脂が塗布され、光ファイバ裸線２は紫外線照射装置３２に入り、第１紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、第１紫外線硬化型樹脂は硬化され、プライマリ層３が形成される。
　プライマリ層被覆装置３０の下方には、セカンダリ層被覆装置４０が設けられる。セカンダリ層被覆装置４０は、樹脂塗布装置４１及び紫外線照射装置４２を有する。樹脂塗布装置４１には、セカンダリ層４の被覆材料である第２紫外線硬化型樹脂が保持される。プライマリ層３には、樹脂塗布装置４１によって第２紫外線硬化型樹脂が塗布される。樹脂塗布装置４１の下方には、紫外線照射装置４２が設けられる。紫外線照射装置４２は、紫外線照射装置３２と同様に構成され得る。プライマリ層３によって被覆された光ファイバ裸線２は紫外線照射装置４２に入り、第２紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、第２紫外線硬化型樹脂は硬化され、セカンダリ層４が形成される。プライマリ層３及びセカンダリ層４が光ファイバ裸線２に被覆され、光ファイバ素線が形成される。光ファイバ素線は、セカンダリ層被覆装置４０の下方に設けられたガイドローラ６０にガイドされ、ボビン７０に巻き取られる。なお、プライマリ層３及びセカンダリ層４の形成後、光ファイバ素線を一度ボビンに巻き取り、その後改めて着色層５を形成する。
　なお、樹脂塗布装置３１は、第１紫外線硬化型樹脂と第２紫外線硬化型樹脂とを別々に保持するように構成されてもよい。この場合、樹脂塗布装置３１は、第１紫外線硬化型樹脂を光ファイバ裸線２に塗布し、続いて、第１紫外線硬化型樹脂の上に第２紫外線硬化型樹脂を塗布する。紫外線照射装置３２は、光ファイバ裸線２に塗布された第１紫外線硬化型樹脂及び第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、プライマリ層３及びセカンダリ層４が形成される。この場合、製造装置１０は、必ずしもセカンダリ層被覆装置４０を有することを要しない。
　ボビン７０に巻き取られた光ファイバ裸線２は、ガイドローラ６１にガイドされ、着色層被覆装置５０に入る。着色層被覆装置５０は、樹脂塗布装置５１及び紫外線照射装置５２を有する。樹脂塗布装置５１には、着色層５の被覆材料である第３紫外線硬化型樹脂が保持される。光ファイバ素線は、樹脂塗布装置５１によって第３紫外線硬化型樹脂が塗布される。樹脂塗布装置５１の下方には、紫外線照射装置５２が設けられる。紫外線照射装置５２は、紫外線照射装置３２及び４２と同様に構成され得る。セカンダリ層４の外周に第３紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバ素線は、紫外線照射装置５２に入り、光ファイバ素線に紫外線が照射される。その結果、第３紫外線硬化型樹脂は硬化され、着色層５となる。プライマリ層３、セカンダリ層４及び着色層５が光ファイバ裸線２に被覆され、光ファイバ着色心線１が形成される。光ファイバ着色心線１は、着色層被覆装置５０の下方に設けられたガイドローラ６２にガイドされ、巻取り装置７１に巻き取られる。
　図３は、第１実施形態に係る光ファイバ着色心線１の製造方法のフローチャートである。まず、ユーザは製造装置１０に光ファイバ母材６を設置する（ステップＳ１０１）。次いで加熱装置２０に設けられたヒータ２１は、光ファイバ母材６を加熱し、光ファイバ裸線２の線引きを開始する（ステップＳ１０２）。
　プライマリ層被覆装置３０は、線引きされた光ファイバ裸線２の周囲に第１紫外線硬化型樹脂を塗布し、第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、プライマリ層３を形成する（ステップＳ１０３）。次に、セカンダリ層被覆装置４０は、プライマリ層３の周囲に第２紫外線硬化型樹脂を塗布し、第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してセカンダリ層４を形成する（ステップＳ１０４）。以上により、光ファイバ素線が得られる。続いて、着色層被覆装置５０は、セカンダリ層４の周囲に紫外線硬化型樹脂を含む第３紫外線硬化型樹脂を塗布し、第３紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して着色層５を形成する（ステップＳ１０５）。光ファイバ素線の周囲に着色層を被覆することによって、光ファイバ着色心線１が得られる。なお、プライマリ層３を形成する工程（ステップＳ１０３）において必ずしも紫外線を照射することを要しない。この場合、プライマリ層３は、セカンダリ層４を形成する工程（ステップＳ１０４）または着色層５を形成する工程（ステップＳ１０５）における紫外線の照射によって、硬化され得る。
　光ファイバ着色心線１の製造工程では、紫外線の照射は、プライマリ層３を形成する工程（ステップＳ１０３）、セカンダリ層４を形成する工程（ステップＳ１０４）、着色層５を形成する工程（ステップＳ１０５）で行われる。したがって、プライマリ層３を形成した後において、セカンダリ層４、着色層５の形成においても紫外線がプライマリ層３に照射され、プライマリ層３が硬化し得る。より具体的には、セカンダリ層４、着色層５を透過した紫外線がプライマリ層３に吸収され、プライマリ層３の硬化がさらに進行し得る。プライマリ層３が硬化し過ぎると、プライマリ層３のヤング率が高くなり、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に加わる外力を十分に緩衝することが困難となり得る。この結果、マイクロベンドロスが生じ得る。
　本実施形態では、プライマリ層３のヤング率を飽和ヤング率に対して低くしながら、プライマリ層３の硬化を抑制し、マイクロベンドロスを効果的に回避している。以下、プライマリ層３の硬化を抑制する方法について説明する。プライマリ層３は、第１紫外線硬化型樹脂が重合することで硬化する。また、第１紫外線硬化型樹脂に含まれる低分子量の成分は、例えば線引き工程（ステップＳ１０２）後の高温条件下において、その一部が揮発する。第１紫外線硬化型樹脂が高温である状態で第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することによって、第１紫外線硬化型樹脂の高温硬化が進行する。第１紫外線硬化型樹脂の高温硬化が進行することで、第１紫外線硬化型樹脂の重合が抑制される。すなわち、第１紫外線硬化型樹脂が高温である条件で第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することで、プライマリ層３の硬化の進行を抑制し、プライマリ層３のヤング率を低く抑えることができる。この時、第１紫外線硬化型樹脂が高温となることによって、第１紫外線硬化型樹脂の組成が変化し、プライマリ層３の硬化が抑制されている。言い換えると、プライマリ層３は、硬化の進行が抑制されるように組成が変化している。すなわち、光ファイバ着色心線１に追加の紫外線が照射された場合においても、プライマリ層３の硬化を抑制することができる。なお、第１紫外線硬化型樹脂を高温にする方法は、例えば、線引き工程（ステップＳ１０２）の終了からプライマリ層３を被覆する工程（ステップＳ１０３）の開始までの期間を短くするなどが挙げられる。この場合、比較的高温の光ファイバ裸線２の周囲に第１紫外線硬化型樹脂が塗布されるため、第１紫外線硬化型樹脂が高温である状態で第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することができる。
　プライマリ層３の硬化の進行を抑える方法は、第１紫外線硬化型樹脂を高温にする方法に限定されるものではない。その他の方法としては、例えば、第１紫外線硬化型樹脂に含まれる添加物の量を調整する方法、照射する紫外線の光量を調整する方法などが挙げられる。これらの方法を任意に選択若しくは組み合わせることにより、要求されるヤング率を有するプライマリ層３が得られるように、適宜設定することができる。
　本実施形態において、プライマリ層３のヤング率は、望ましくは飽和ヤング率に対して８８％以下に設定される。プライマリ層３のヤング率を飽和ヤング率に対して低く設定することによって、十分に低いヤング率を有するプライマリ層３が得ることができ、マイクロベンドロスを効果的に回避することができる。このため、光ファイバ素線が細径である光ファイバ着色心線１の場合においても、マイクロベンドロスを効果的に抑制することができる。
［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態による光ファイバリボン、光ファイバリボンの製造装置及び製造方法について説明する。第１実施形態による光ファイバ着色心線１、光ファイバ着色心線１の製造装置１０及び製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
　本実施形態では、第１実施形態による光ファイバ着色心線１を適用したケーブルの一例として、第１実施形態による光ファイバ着色心線１から構成される光ファイバリボンについて説明する。なお、第１実施形態による光ファイバ着色心線１の適用例は、光ファイバリボンの形態に限定されるものではなく、例えば、光ファイバ着色心線がシースにより収容された単心ファイバの集合体ケーブルの形態をとってもよく、光ファイバリボンがシースにより収容された光ファイバリボンケーブルの形態をとってもよい。
　図４は、第２実施形態に係る光ファイバリボン１００の断面図である。光ファイバリボン１００は、接着層１０１を介して複数の光ファイバ着色心線１が帯状に束ねられることによって構成される。接着層１０１は、紫外線硬化型樹脂を含む被覆材料に紫外線を照射して硬化させることによって形成される。接着層１０１を形成する紫外線硬化型樹脂は、プライマリ層３、セカンダリ層４、着色層５を形成する紫外線硬化型樹脂と同様の樹脂で構成される。光ファイバ着色心線１は、光ファイバリボン１００の形態をとることによって、高密度に束ねることができる。なお、光ファイバリボン１００は、図４に示した構成に限定されない。また、光ファイバリボン１００がシースにより収容された光ファイバリボンケーブルの形態をとってもよい。
　図５は、第２実施形態に係る光ファイバリボン１００の製造方法に用いるリボン化装置８０の模式図である。リボン化装置８０には、樹脂塗布装置８１が設けられ、接着層１０１の被覆材料である第４紫外線硬化型樹脂が樹脂塗布装置８１に保持される。また、リボン化装置８０には、紫外線照射装置３２、４２及び５２に設けられている紫外線光源と同様の紫外線光源８２が設けられる。複数用意された光ファイバ着色心線１は、リボン化装置８０に入り、樹脂塗布装置８１で第４紫外線硬化型樹脂を塗布される。第４紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバ着色心線１は、第４紫外線硬化型樹脂が塗布された他の複数の光ファイバ着色心線１とともに束ねられる。束ねられた複数の光ファイバ着色心線１は、リボン化装置８０に設けられた紫外線光源８２により紫外線が照射される。その結果、第４紫外線硬化型樹脂は硬化され、接着層１０１となる。接着層１０１を介して並列された複数の光ファイバ着色心線１が連結される。このようにして、細径の光ファイバ着色心線１から光ファイバリボン１００が形成される。本実施形態においても、細径の光ファイバ着色心線１のマイクロベンドロスを効果的に抑制することが可能である。
　図６は、第２実施形態に係る光ファイバリボン１００の製造方法のフローチャートである。ステップＳ１０１～Ｓ１０５は第１実施形態と同様である。図６のフローチャートにおいて、第１実施形態のフローチャートに加えて、光ファイバ着色心線１のリボン化工程が行われる。すなわち、ステップＳ１０５において着色層５が形成された後、リボン化装置８０は複数用意された光ファイバ着色心線１に第４紫外線硬化型樹脂を塗布し、第４紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して複数の光ファイバ着色心線１を連結する（ステップＳ１０６）。これにより、光ファイバリボン１００が製造される。
　光ファイバ着色心線１から光ファイバリボン１００を製造する工程において、光ファイバ着色心線１に紫外線が照射される。また、光ファイバ着色心線１は、製造後に追加の紫外線の照射が行われた場合においても、プライマリ層３の硬化を抑制することができる。よって、光ファイバ着色心線１のリボン化工程においても、紫外線の照射によるプライマリ層３の硬化を抑えることができる。従って、光ファイバリボン１００に含まれる細径の光ファイバ着色心線１のマイクロベンドロスを効果的に抑制することが可能である。
　以下、本発明の実施形態に係る光ファイバ着色心線１の実験の結果について説明する。
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　表１は、プライマリ層３のヤング率と光ファイバ着色心線１の実施例、比較例におけるマイクロベンドロスの評価を表している。すなわち、表１は、実施例１～１３、比較例１～３におけるプライマリ層３の飽和ヤング率（ＭＰａ）、ヤング率（ＭＰａ）、ヤング率／飽和ヤング率（％）、追加ＵＶ照射後ヤング率（ＭＰａ）、追加ＵＶ照射後ヤング率／飽和ヤング率（％）、ヤング率変化量（ＭＰａ）、光ファイバ裸線２とプライマリ層３との間の密着性の評価（評価１）およびマイクロベンドロスの評価（評価２、３）を表している。なお、実施例１～１３、比較例１～３における光ファイバ着色心線１のセカンダリ層４の外径は２１０μｍである。
　表１における「飽和ヤング率」として、第１紫外線硬化型樹脂をガラス板上で製膜し、室温にて水銀ランプ、ＵＶ－ＬＥＤ等を用いて紫外線を照射して完全に硬化させた際のヤング率とした。また、表１における「ヤング率」とは、光ファイバ着色心線１のプライマリ層３のＩＳＭ（Ｉｎ　Ｓｉｔｕ　Ｍｏｄｕｌｕｓ）である。本明細書では、ＩＳＭは下記の方法で測定したものと定義する。まず、市販のストリッパーを用いて、サンプルとなる光ファイバの中間部のプライマリ層３およびセカンダリ層４を数ｍｍの長さだけ剥ぎ取った後、被覆層が形成されている光ファイバの一端を接着剤でスライドガラス上に固定するとともに、被覆層が形成されている光ファイバの他端に荷重Ｆを印加する。この状態において、被覆層を剥ぎ取った部分と被覆層が形成されている部分との境目におけるプライマリ層３の変位δを顕微鏡で読み取る。そして、荷重Ｆを１０、２０、３０、５０および７０ｇｆ（すなわち順次９８、１９６、２９４、４９０および６８６ｍＮ）とすることで、荷重Ｆに対する変位δのグラフを作成する。そして、グラフから得られる傾きと下記式（１）を用いてプライマリ弾性率を算出する。算出されるプライマリ弾性率は、いわゆるＩＳＭに相当するので、以下では適宜Ｐ－ＩＳＭと記載する。なお、光ファイバ着色心線１を線引きする際、Ｐ－ＩＳＭを調整するために線引き速度および紫外線の照度を制御した。
　Ｐ－ＩＳＭ＝（３Ｆ／δ）＊（１／２πｌ）＊ｌｎ（ＤＰ／ＤＧ）　・・・（式１）
　ここで、Ｐ－ＩＳＭの単位は［ＭＰａ］である。また、Ｆ／δは荷重（Ｆ）［ｇｆ］に対する変位（δ）［μｍ］のグラフが示す傾き、ｌはサンプル長（例えば１０ｍｍ）、ＤＰ／ＤＧはプライマリ層の外径（ＤＰ）［μｍ］と光ファイバのクラッド部の外径（ＤＧ）［μｍ］との比である。したがって、用いたＦ、δ、ｌから上式を用いてＰ－ＩＳＭを算出する場合は、所定の単位変換をする必要がある。なお、プライマリ層３の外径およびクラッド部の外径は、ファイバカッターにより切断した光ファイバの断面を顕微鏡で観察することにより計測できる。
　表１における「追加ＵＶ照射後ヤング率」とは、製造後の光ファイバ着色心線１にＤ　ｂｕｌｂを用いて１０００ｍＷ／ｃｍ２、５００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線を追加で照射した際のＰ－ＩＳＭである。また、「ヤング率変化量」は、「ヤング率」から「追加ＵＶ照射後ヤング率」への変化量の値である。紫外線硬化樹脂の硬化において、反応温度の上昇によって、重合停止反応などの副反応が生じ、硬化が十分に進行しないため硬化物のヤング率は低下する。ここで光ファイバの線引き工程では紫外線硬化型樹脂は室温より高い温度に昇温されて硬化するため、ガラス板上で製膜された紫外線硬化型樹脂に室温で硬化する場合に比べて紫外線硬化型樹脂のヤング率が低くなる。また部分的にでも高温で硬化された紫外線硬化型樹脂では、その後に紫外線照射を追加しても、常温で完全硬化された硬化物のヤング率には至らない。すなわち、光ファイバ素線や光ファイバ着色心線のヤング率や、光ファイバ素線や光ファイバ着色心線に追加で紫外線照射することで上昇したヤング率は、該当樹脂の飽和ヤング率以下とみなすことができる。
　表１における「評価１」は、ＩＳＭ測定時において７０ｇｆの荷重をプライマリ層３に加えた際に光ファイバ裸線２とプライマリ層３との密着が保持されるか否かを表している。プライマリ層３に７０ｇｆの荷重が加えられる際にプライマリ層３が光ファイバ裸線２に保持される場合には評価１は良好（ＯＫ）と判断され、プライマリ層３が光ファイバ裸線２から剥離される場合には評価１は不良（ＮＧ）と判断される。評価１は、シランカップリング剤などによるプライマリ層３と光ファイバ裸線２との間の結合度合いを表し、プライマリ層３が最低限光ファイバ裸線２を保持することができるかを判断するための指標とすることができる。表１における「評価２」は、紫外線を追加で照射する前の光ファイバ着色心線１におけるマイクロベンドロスが基準（１．０ｄＢ／ｋｍ以下）を満たすか否かを表している。また、「評価３」は、紫外線を追加で照射した後の光ファイバ着色心線１におけるマイクロベンドロスが基準（１．０ｄＢ／ｋｍ以下）を満たすか否かを表している。マイクロベンドロスが基準を満たす場合には、評価２、３は良好（ＯＫ）と判断され、マイクロベンドロスが基準を満たさない場合には、評価２、３は不良（ＮＧ）と判断される。一般に、細径の光ファイバ素線を用いた光ファイバ着色心線１は、比較的薄いプライマリ層３およびセカンダリ層４を有する。このため、細径の光ファイバ素線を用いた光ファイバ着色心線１においては、プライマリ層３が外力を十分に緩衝することができず、マイクロベンドロスが大きくなり得る。評価２、３の基準（１．０ｄＢ／ｋｍ以下）は、光ファイバ着色心線１が大きいマイクロベンドロスを生じているかを判断するための基準であり得る。すなわち、評価２、３は、細径の光ファイバ素線を用いた光ファイバ着色心線１が大きいマイクロベンドロスを生じていないかを判断するための指標とすることができる。
　マイクロベンドロスの測定方法については様々なものが考えられる。本明細書では、番手が＃１０００のサンドペーパーを巻いた大きめのボビンに、１００ｇｆの張力で、４００ｍ以上の長さの光ファイバを互いに重ならないように１層巻きに巻き付けた状態Ａにおける測定対象の光ファイバの伝送損失と、状態Ａと同じボビンに状態Ａと同じ張力、同じ長さで巻き付けた、サンドペーパーが巻かれていない状態Ｂの光ファイバの伝送損失との差をマイクロベンドロスの値として定義した。ここで状態Ｂの光ファイバの伝送損失はマイクロベンドロスを含まず、光ファイバそのものに固有の伝送損失と考えられる。なお、この測定方法は、ＪＩＳ　Ｃ６８２３：２０１０に規定される固定径ドラム法に類似するものである。また、この測定方法は、サンドペーパー法とも呼ばれる。また、この測定方法では、伝送損失は波長１５５０ｎｍで測定しているので、以下のマイクロベンドロスも波長１５５０ｎｍでの値である。
　なお、光ファイバのマイクロベンドロスの生じやすさを表す指標として有効コア断面積（実効コア断面積）が挙げられる。有効コア断面積は下記式（２）で示される。
　（有効コア断面積）＝（πｋ／４）＊（ＭＦＤ）２　・・・（式２）
　ここで、有効コア断面積は、波長１５５０ｎｍにおける値であり、ＭＦＤはモードフィールド径（μｍ）、ｋは定数である。有効コア断面積は、光ファイバ裸線２の軸に直交する断面のうち、所定の強度を有する光が通過する部分の面積を表す。一般的に、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きくなるほど、光ファイバ裸線２の断面における光学的閉じ込めが弱くなる。すなわち、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きい場合、光ファイバ裸線２に加わる外力によって光ファイバ裸線２内の光が漏出しやすくなる。このため、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きくなると、光ファイバ着色心線１のマイクロベンドロスが生じやすくなる。
　ここで、本発明の実施形態に係る光ファイバ着色心線１は、光ファイバ着色心線１に加わる外力を効果的に緩衝可能なプライマリ層３を有する。従って、光ファイバ着色心線１に加わる外力をプライマリ層３が十分に緩衝することによって、光ファイバ裸線２に加わる外力を十分に低減することができる。これにより、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きい場合においても、光ファイバのマイクロベンドロスを効果的に抑制することができる。
　また、光ファイバ裸線２の有効コア断面積を大きくすることによって、光ファイバ裸線２の断面における単位面積あたりの光強度を低減することができる。これにより、光ファイバ裸線２内の光による非線形光学効果を抑制することができる。従って、実施例１～１３、比較例１～３の光ファイバ着色心線１は、好ましくは、１００μｍ２以上１６０μｍ２以下、例えば１２０μｍ２以上１５０μｍ２以下の有効コア断面積を有することが好ましい。これにより、光ファイバ裸線２内の光による非線形光学効果を抑制可能な光ファイバ着色心線１を得ることができる。
　実施例１において、飽和ヤング率が１．８０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例１のヤング率が０．７５ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は４１．９％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．７９ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は４４．２％であった。また、ヤング率変化量は０．０４ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例２において、飽和ヤング率が１．８０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例２のヤング率が０．８１ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は４５．３％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．８６ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は４７．８％であった。また、ヤング率変化量は０．０５ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例３において、飽和ヤング率が１．８０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例３のヤング率が０．８２ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は４５．６％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は１．１０ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は６１．１％であった。また、ヤング率変化量は０．２８ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例４において、飽和ヤング率が１．８０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例４のヤング率が１．４２ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は７８．８％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は１．４７ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は８２．０％であった。また、ヤング率変化量は０．０６ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例５において、飽和ヤング率が１．５４ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例５のヤング率が０．３９ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は２５．３％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．４３ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は２７．９％であった。また、ヤング率変化量は０．０４ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例６において、飽和ヤング率が１．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例６のヤング率が０．３０ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は２３．１％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．３３ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は２５．４％であった。また、ヤング率変化量は０．０３ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例７において、飽和ヤング率が１．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例７のヤング率が０．４８ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は３７．２％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．５４ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は４１．４％であった。また、ヤング率変化量は０．０５ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例８において、飽和ヤング率が１．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例８のヤング率が０．９０ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は６９．３％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は１．１４ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は８７．９％であった。また、ヤング率変化量は０．２４ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例９において、飽和ヤング率が０．９６ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例９のヤング率が０．７４ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は７７．１％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．８０ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は８３．３％であった。また、ヤング率変化量は０．０６ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例１０において、飽和ヤング率が０．８５ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例１０のヤング率が０．６１ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は７１．６％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．６６ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は７７．４％であった。また、ヤング率変化量は０．０５ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例１１において、飽和ヤング率が０．７８ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例１１のヤング率が０．６７ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は８５．８％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．６８ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は８７．８％であった。また、ヤング率変化量は０．０２ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例１２において、飽和ヤング率が０．４０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例１２のヤング率が０．２１ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は５２．５％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．２７ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は６７．５％であった。また、ヤング率変化量は０．０６ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例１３において、飽和ヤング率が０．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例１３のヤング率が０．１６ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は５２．０％であって、比率は８８％以下であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．２５ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比率は８１．７％であった。また、ヤング率変化量は０．０９ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　比較例１において、飽和ヤング率が１．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。比較例１のヤング率が０．２３ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は１８．１％であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は１．２８ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は９８．７％であり、比率は８８％を超えた。また、ヤング率変化量は１．０５ＭＰａであった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。マイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍ以下であり、評価２は良好（ＯＫ）であったが、紫外線を追加で照射した後のマイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍを超え、評価３は不良（ＮＧ）となった。
　比較例２において、飽和ヤング率が１．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。比較例２のヤング率が１．１５ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は８８．４％であり、比率は８８％を超えた。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。しかし、マイクロベンドロスは１．０ｄＢ／ｋｍを超え、評価２は不良（ＮＧ）となった。
　比較例３において、飽和ヤング率が０．４０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。比較例３のヤング率が０．０７ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は１７．５％であった。プライマリ層３のヤング率が小さい場合、プライマリ層３の硬化が不十分であり得る。プライマリ層３の硬化が不十分である場合、光ファイバ裸線２とプライマリ層３との密着が弱くなる。プライマリ層３に荷重を加えた際にプライマリ層３は光ファイバ裸線２から剥離され、評価１はＮＧ（不良）であった。
　実施例１～１３、比較例１～３の実験結果より、プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して８８％以下であることが好ましい。これにより、光ファイバ着色心線１のマイクロベンドロスを効果的に抑制することができる。
　また、プライマリ層３のヤング率が０．１６ＭＰａ以上であることが好ましい。これにより、光ファイバ裸線２とプライマリ層３とが十分に密着された光ファイバ着色心線１を得ることができる。
　さらに、プライマリ層３のヤング率が、プライマリ層３の飽和ヤング率に対して２３％以上であることが好ましく、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比が８８％以下であることが好ましく、追加ＵＶ照射の前後におけるヤング率の変化量が０．２８ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、製造された光ファイバ着色心線１に追加の紫外線が照射される場合において、プライマリ層３の硬化によるマイクロベンドロスの増加を抑制することができる。
　以上述べたように、本実施形態によれば、十分に低いヤング率を有するプライマリ層３を実現し、細径の光ファイバ着色心線１のマイクロベンドロスを効果的に抑制することが可能となる。
　本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例、ほかの実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。また、実施形態において特段の説明や図示のない部分に関しては、当該技術分野の周知技術や公知技術を適宜適用可能である。
１　　　　　　　　　　　　　光ファイバ着色心線
２　　　　　　　　　　　　　光ファイバ裸線
３　　　　　　　　　　　　　プライマリ層
４　　　　　　　　　　　　　セカンダリ層
５　　　　　　　　　　　　　着色層

Claims (14)

  1. 　光ファイバ裸線と、
    　前記光ファイバ裸線を覆う第１紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層と、
    　前記プライマリ層を覆う第２紫外線硬化型樹脂により形成されたセカンダリ層と、
    　を備え、
    　前記セカンダリ層の外径が２１０μｍ以下であり、
    　前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して８８％以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線。
  2. 　前記プライマリ層のヤング率が０．１６ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ着色心線。
  3. 　前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して２３％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ着色心線。
  4. 　前記プライマリ層に紫外線を追加照射した後のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して８８％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線。
  5. 　前記プライマリ層に紫外線を追加照射する前後におけるヤング率の変化量が０．２８ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線。
  6. 　前記光ファイバ裸線の軸に平行な方向で７０ｇｆの荷重を前記プライマリ層に加えた際、前記光ファイバ裸線と前記プライマリ層との密着が保持されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線。
  7. 　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の複数の光ファイバ着色心線を備え、
    　前記複数の光ファイバ着色心線を連結する接着層とを備えることを特徴とする光ファイバリボン。
  8. 　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の複数の光ファイバ着色心線を備え、
    　前記複数の光ファイバ着色心線を内部に収容するシースとを備えることを特徴とする単心ファイバの集合体ケーブル。
  9. 　請求項７に記載の光ファイバリボンと
    　前記光ファイバリボンを収容するシースとを備えることを特徴とする光ファイバリボンケーブル。
  10. 　光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きする工程と、
    　前記光ファイバ裸線の周囲に第１紫外線硬化型樹脂を塗布し、プライマリ層を形成する工程と、
    　前記プライマリ層の周囲に第２紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してセカンダリ層を形成する工程とを備えた光ファイバ着色心線の製造方法であって、
    　前記光ファイバ着色心線の製造後において、
    　前記セカンダリ層の外径が２１０μｍ以下であり、
    　前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して８８％以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線の製造方法。
  11. 　前記プライマリ層を形成する工程において、前記第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ着色心線の製造方法。
  12. 　前記セカンダリ層の周囲に第３紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第３紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して着色層を形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光ファイバ着色心線の製造方法。
  13. 　前記セカンダリ層が着色されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光ファイバ着色心線の製造方法。
  14. 　請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線を複数用意する工程と、
    　前記複数の光ファイバ着色心線に第４紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第４紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して前記複数の光ファイバ着色心線を連結する工程とを備えることを特徴とする光ファイバリボンの製造方法。
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