(57)【要約】【課題】  光ファイバケーブルの曲げ方向性がなく、径の細い光ファイバケーブル及び光ファイバケーブルの製造方法を提供する。【解決手段】  光ファイバケーブル１の略中央には、１本のテンションメンバ３が配置される。テンションメンバ３の外周には、複数の光ファイバユニット９が配置される。光ファイバユニット９は、複数枚の光ファイバテープ心線９ａが撚り合わせられ、図示を省略したバンドル部材が巻き付けられてバンドル化されて構成される。複数の光ファイバユニット９の外周には、押さえ巻き１１が巻き付けられる。さらに、必要に応じて引き裂き紐５が配置されて、押さえ巻き１１の外周が外被１３で被覆される。本発明にかかる光ファイバケーブル１では、ケーブルコア１０と外被１３とを非接着とする。このため、外被１３が収縮しても、内部の光ファイバユニット９がその影響を受けにくくなり、損失の増大を抑制することができる。【選択図】図１
2020071264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンションメンバと、
前記テンションメンバの外周に配置される複数の光ファイバユニットと、
を有するケーブルコアと、
前記ケーブルコアの外周に設けられる外被と、
を具備し、
前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線がバンドル化されて構成され、
前記外被と前記ケーブルコアとが非接着であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記ケーブルコアの外周には押さえ巻きテープが巻き付けられ、前記押さえ巻きテープが、不織布であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記ケーブルコアの外周には押さえ巻きテープが巻き付けられ、前記押さえ巻きテープが、前記外被の軟化温度よりも軟化温度の高い樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記押さえ巻きテープの外周にさらに離型層を具備することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の光ファイバケーブル。
【請求項５】
光ファイバケーブルの製造方法であって、
テンションメンバの外周に、複数の光ファイバ心線がバンドル化されて構成され光ファイバユニットを複数撚り合わせて配置する工程と、
複数の前記光ファイバユニットの外周に押さえ巻きテープを巻き付ける工程と、
前記押さえ巻きテープの外周に、外被をパイプ押し出しで成形する工程と、
を具備することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ファイバ心線が収容される光ファイバケーブル及び光ファイバケーブルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報量の増加に伴い、１本の光ファイバケーブルにおける情報伝送量を増加するため、光ファイバケーブルに光ファイバを高密度に収納し、光ファイバの収納心数を増加させることが望まれている。これに対し、種々の光ファイバケーブルが提案されている。
【０００３】
このような光ファイバケーブルとしては、例えば、中心にテンションメンバが埋め込まれ、外周面に複数の溝が形成されたスロットを用い、それぞれの溝に複数の光ファイバが収容された光ファイバケーブルが提案されている。（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、複数の光ファイバユニットの外周に外被を設け、外被にテンションメンバを埋め込んだ光ファイバケーブルが提案されている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１１５１１号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、スロットタイプの光ファイバケーブルは、スロットが占める断面積のため、光ファイバケーブルを細くすることが困難である。
【０００７】
また、スロットを用いずに外被にテンションメンバを配置した場合には、外被の厚みをテンションメンバの外径以上にする必要があることから、やはり光ファイバケーブルを細くすることが困難である。また、テンションメンバが、光ファイバケーブルの中心に配置されないため、光ファイバケーブルの曲げに方向性が生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、光ファイバケーブルの曲げ方向性がなく、径の細い光ファイバケーブル及び光ファイバケーブルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達するために第１の発明は、テンションメンバと、前記テンションメンバの外周に配置される複数の光ファイバユニットと、を有するケーブルコアと、前記ケーブルコアの外周に設けられる外被と、を具備し、前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線がバンドル化されて構成され、前記外被と前記ケーブルコアとが非接着であることを特徴とする光ファイバケーブルである。
【００１０】
前記ケーブルコアの外周には押さえ巻きテープが巻き付けられ、前記押さえ巻きテープが、不織布であってもよい。
【００１１】
前記ケーブルコアの外周には押さえ巻きテープが巻き付けられ、前記押さえ巻きテープが、前記外被の軟化温度よりも軟化温度の高い樹脂製であってもよい。
【００１２】
前記押さえ巻きテープの外周にさらに離型層を具備してもよい。
【００１３】
第１の発明によれば、テンションメンバが外被に埋め込まれるのではなく、ケーブルコア内に配置されるため、外被の厚みを不必要に厚くする必要がなくなり、ケーブルの細径化が可能となる。
【００１４】
また、テンションメンバが光ファイバケーブルの略中心に配置されるため、光ファイバケーブルを曲げる方向が特定方向に制約されることもなくなり、取扱時の自由度が高い。
【００１５】
一方で、テンションメンバと外被とが一体化されていないため、使用環境下での外被の収縮を抑制することができず、伝送損失の増加が懸念されるが、外被とケーブルコアとが非接着であるため、ケーブルコアが外被の収縮の影響を受けにくく、光ファイバの損失増加を抑制することができる。
【００１６】
また、ケーブルコアの外周に、不織布製の押さえ巻きテープを巻き付けることで、より確実に、外被とケーブルコアとが接着することを防止することができる。
【００１７】
また、ケーブルコアの外周に、外被の軟化温度よりも軟化温度の高い樹脂製の押さえ巻きテープを巻き付けても、同様に、外被とケーブルコアとが接着することを防止することができる。
【００１８】
また、押さえ巻きテープの外周にさらに離型層を設ければ、より確実に内部の光ファイバが外被の収縮の影響を受けにくくすることができる。
【００１９】
第２の発明は、光ファイバケーブルの製造方法であって、テンションメンバの外周に、複数の光ファイバ心線がバンドル化されて構成され光ファイバユニットを複数撚り合わせて配置する工程と、複数の前記光ファイバユニットの外周に押さえ巻きテープを巻き付ける工程と、前記押さえ巻きテープの外周に、外被をパイプ押し出しで成形する工程と、を具備することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法である。
【００２０】
第２の発明によれば、外被が加圧押し出しではなくパイプ押し出しであるため、外被の圧力でケーブルコアが過剰に押し付けられることがないため、確実に外被とケーブルコアとが接着することを防止することができる。このため、外被の収縮の影響を受けにくく、光ファイバの損失増加を抑制することが可能な光ファイバケーブルを得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、光ファイバケーブルの曲げ方向性がなく、径の細い光ファイバケーブル及び光ファイバケーブルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】光ファイバケーブル１を示す断面図。
【図２】光ファイバテープ心線９ａを示す図。
【図３】光ファイバケーブル１ａを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、光ファイバケーブル１を示す断面図である。光ファイバケーブル１は、主に、テンションメンバ３、光ファイバユニット９、押さえ巻き１１、外被１３等から構成される。
【００２４】
光ファイバケーブル１の略中央には、１本のテンションメンバ３が配置される。テンションメンバ３は、例えば鋼線やＦＲＰなどが適用可能である。なお、テンションメンバ３の外周に樹脂の被覆を施してもよい。
【００２５】
テンションメンバ３の外周には、複数の光ファイバユニット９が配置される。図示した例では、４本の光ファイバユニット９が撚り合わせられて配置される。なお、光ファイバユニット９は、複数の光ファイバ心線から構成される。図示した例では、光ファイバユニット９は、複数の光ファイバテープ心線９ａから構成される。
【００２６】
図２は、光ファイバテープ心線９ａを示す概略図である。光ファイバテープ心線９ａは、複数の光ファイバ素線１７が並列に接着されて構成される。隣り合う光ファイバ素線１７同士は、光ファイバ素線１７の長手方向に所定の間隔をあけて間欠的に接着部１５により接着される。接着部１５は、光ファイバテープ心線９ａの長手方向に対して千鳥状に配置される。
【００２７】
なお、図示した例では、１２本の光ファイバ素線１７により構成される例を示すが、本発明はこれに限られず、複数の光ファイバ素線１７からなる光ファイバテープ心線９ａであれば適用可能である。また、接着部１５の長さや間隔は、図示した例には限られない。
【００２８】
光ファイバユニット９は、複数枚の光ファイバテープ心線９ａが撚り合わせられ、図示を省略したバンドル部材が巻き付けられてバンドル化されて構成される。このようにして得られた光ファイバユニット９が、さらに複数本束ねられて、テンションメンバ３の外周に配置される。なお、このように、テンションメンバ３の外周に複数の光ファイバユニット９が配置されたものをケーブルコア１０とする。
【００２９】
本実施形態では、ケーブルコア１０の外周には、押さえ巻き１１が配置される。さらに、必要に応じて引き裂き紐５が配置されて、押さえ巻き１１の外周が外被１３で被覆される。すなわち、外周に押さえ巻き１１が配置されたケーブルコア１０の外周に外被１３が設けられる。
【００３０】
なお、光ファイバユニット９は、バンドル部材で巻き付けられるのみであって、チューブ等に挿入されることはない。すなわち、光ファイバユニット９同士を区切るのは、螺旋巻きされたテープ状のバンドル部材のみである。また、光ファイバユニット９の外周に巻き付けられたテープ状の押さえ巻き１１が外被１３と接触する。なお、外被１３を構成する樹脂としては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチレンを適用可能である。
【００３１】
ここで、発明者らは、図１に示すような構造の光ファイバケーブル１を従来の方法で製造すると、使用環境下において、各光ファイバ心線の損失増加が大きくなることを知見した。発明者らは、この原因として、外被１３の収縮に注目した。
【００３２】
例えば、従来のスロットタイプの光ファイバケーブルは、押え巻きが施されたスロットの外周に外被が密着するように被覆される。このため、外被が収縮しようとしても、弾性率の高いスロットによって、外被の収縮が抑制される。このため、光ファイバユニットに伝わる外被の収縮の影響はほとんど生じないと考えられる。
【００３３】
一方、スロットレスタイプの光ファイバケーブルは、外被の内部にテンションメンバが埋め込まれる。このため、外被が収縮しようとしても、外被と一体化されたテンションメンバによって、外被の収縮が抑制される。このため、光ファイバユニットに伝わる外被の収縮の影響はほとんど生じないと考えられる。
【００３４】
しかし、スロットレスタイプであり、かつ、テンションメンバ３が外被１３の内部に配置されていない光ファイバケーブル１のような構造は、使用環境下（例えば７０℃）において外被１３が収縮し、外被１３の収縮による影響を光ファイバユニット９（各光ファイバテープ心線９ａ）が直接受けることとなる。このため、光ファイバテープ心線９ａに力が加わり、損失の増大につながったと考えられる。
【００３５】
そこで、本発明にかかる光ファイバケーブル１では、ケーブルコア１０と外被１３とを非接着とする。このため、外被１３が収縮しても、内部の光ファイバユニット９がその影響を受けにくくなり、損失の増大を抑制することができる。このように外被１３と内部のケーブルコア１０とが接着しないようにするためには、例えば、外被１３をパイプ押し出しで形成する方法がある。
【００３６】
通常の加圧押し出しでは、外被１３がケーブルコア１０の外周面に加圧されて押し出されるため、外被１３の内面がケーブルコア１０に密着する。これに対し、外被１３をパイプ押し出しすれば、外被１３の内径が、ケーブルコア１０の外径よりもわずかに大きく押し出される。すなわち、外被１３の内周面がケーブルコア１０の外周面の凹凸形状に追従せずに平滑に押し出され、ケーブルコア１０と外被１３とが密着して接着されることを抑制することができる。
【００３７】
なお、図示したように、ケーブルコア１０の外周に押さえ巻きテープが巻き付けられて、ケーブルコア１０が押さえ巻き１１を具備する場合には、押さえ巻き１１と外被１３とが非接着である。押さえ巻き１１と外被１３とが非接着であれば、外被１３の収縮による光ファイバユニット９が受ける影響を小さくすることができる。
【００３８】
このように外被１３と押さえ巻き１１とをより確実に非接着とするためには、例えば、押さえ巻き１１として、不織布の押さえ巻きテープを用いる方法がある。押さえ巻き１１が不織布であれば、外被１３の押し出し時に溶融することもなく、また、前述のように外被１３をパイプ押し出しで形成することで、外被１３と押さえ巻き１１とが接着することを抑制することができる。
【００３９】
また、外被１３と押さえ巻き１１とが非接着とするために、押さえ巻きテープを外被１３の軟化温度よりも軟化温度の高い樹脂製とすることもできる。例えば、押さえ巻き１１を、ＰＥＴテープや、ナイロン（ポリアミド）テープとすることで、外被１３と押さえ巻き１１とが接着することを抑制することができる。
【００４０】
次に、光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。まず、光ファイバテープ心線９ａを複数枚撚り合わせ、１本以上のバンドル部材をその上に巻付けて光ファイバユニット９を製造する。次に、テンションメンバ３の外周に、複数本の光ファイバユニット９を撚り合わせて配置する。次に、複数本の光ファイバユニット９の外周に押さえ巻きテープを巻き付ける。さらに、押さえ巻きテープの外周に、外被１３をパイプ押し出しで成形することで、光ファイバケーブル１が製造される。
【００４１】
このように、外被１３をパイプ押し出しとすることで、外被１３が内部のケーブルコア１０に密着しないように、外被１３を形成することができる。このため、製造後、光ファイバケーブル１を使用環境温度である７０℃程度に保持して外被１３が収縮しても、内部のケーブルコア１０が、その影響を受けにくく、光ファイバ心線の伝送損失の増加を抑制することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、外被１３にテンションメンバが埋設されていないため、外被１３の厚みをテンションメンバの外径以上とする必要がない。また、外被１３の厚みが薄い方が、外被１３の熱容量が小さくなり、ケーブルコア１０との融着をより確実に抑制することができる。例えば、外被１３の厚みは、２．０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、スロットレスタイプであるため、スロットによる光ファイバケーブルの外径の増加がない。また、外被１３にテンションメンバ３が埋め込まれていないため、外被１３を薄くすることができ、光ファイバケーブルを細径化することができる。また、テンションメンバ３が光ファイバケーブル１の略中央に１本設けられるため、光ファイバケーブル１の曲げの方向性もない。
【００４４】
また、光ファイバケーブル１の使用環境温度である７０℃において外被１３が収縮しても、外被１３とケーブルコア１０とが非接着であるため、光ファイバユニット９が受ける、外被１３の収縮による影響を小さくすることができる。このため、各光ファイバ心線の伝送損失増加を抑制することができる。
【００４５】
また、押さえ巻き１１として不織布を用いれば、外被１３と押さえ巻き１１との接着を抑制することができる。また、押さえ巻き１１として、軟化温度の高い樹脂を用いれば、同様の効果を得ることができる。
【００４６】
なお、図３に示す光ファイバケーブル１ａのように、押さえ巻き１１の外周にさらに離型層１２を配置してもよい。離型層１２は、外被１３と接着しにくい樹脂等で構成される。例えば、押さえ巻き１１を不織布で構成し、離型層１２をＰＥＴテープやナイロン（ポリアミド）テープで構成してもよい。このようにすることで、離型層１２と外被１３との接着が抑制され、さらに押さえ巻き１１がクッションとして機能し、外被１３の収縮に対して、内部の光ファイバユニット９の受ける影響をより小さくすることができる。
【実施例】
【００４７】
外被とケーブルコアが接着した光ファイバケーブルと接着していない光ファイバケーブルをそれぞれ作成し、ヒートサイクル試験時の伝送損失の増加を評価した。光ファイバケーブルの断面構造は、概ね図１に示すものと同様である。
【００４８】
１２本の直径２００μｍの光ファイバ素線を間欠的に接着して、図２に示すように、間欠の光ファイバテープ心線を作成した。また、１２本の光ファイバテープ心線を撚り合わせ、２ｍｍ幅のプラスチックテープを巻付け、１４４心の光ファイバユニットを構成した。
【００４９】
テンションメンバとしては、２．０ｍｍのガラスＦＲＰに低密度ポリエチレンで被覆をし、φ２．５ｍｍとしたものを使用した。テンションメンバの周りに１４４心の光ファイバユニットを３００ｍｍピッチで４本撚り合わせた。撚り合わせた光ファイバユニットの外周に、吸水性不織布を巻き付け、その上に外被を押し出し被覆して、５７６心の光ファイバケーブルを構成した。なお、外被の材質は直鎖状低密度ポリエチレンとし、外被の厚さは１．７ｍｍとした。
【００５０】
なお、外被の押し出しとしては、一方の試験体を通常の加圧押し出しとして、他方の試験体を、内部のケーブルコアの形態とは独立してパイプ形状とするパイプ押し出しとした。加圧押し出しをしたものは、外被がケーブルコアの外周の不織布の外面凹凸とかみ合って接着された状態となった。一方、パイプ押し出しをしたものは、不織布と外被とが接着しなかった。
【００５１】
それぞれの光ファイバケーブルを各１０００ｍ用意して、一般的な光ファイバケーブルの使用環境温度である−３０℃〜７０℃において、各温度での保持時間を６時間としたヒートサイクル試験を３サイクル行った。あらかじめ測定した常温での伝送損失（波長１５５０ｎｍ）に対し、各温度での損失増加を確認した。結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１の下段の損失増加は、０．１５ｄＢ／ｋｍを超えたものを「×」とし、０．１５ｄＢ／ｋｍ以下であったものを「〇」とした。
【００５４】
実施例は、パイプ押し出しを行ったため、ケーブルコアと外被とが接着せず、外被の収縮によりケーブルコアが受ける影響を抑制することができた。このため、ヒートサイクル時の損失増加が０．１５ｄＢ／ｋｍ以下であった。
【００５５】
一方、加圧押し出しを行った比較例は、外被とケーブルコアとが接着しており、高温時に、加工歪みの残っていた外被が、外被の内部の光ファイバ心線を巻き込む形で収縮し、この結果、大きな損失増加が見られたと考えられる。
【００５６】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５７】
１、１ａ………光ファイバケーブル
３………テンションメンバ
５………引き裂き紐
９………光ファイバユニット
９ａ………光ファイバテープ心線
１０………ケーブルコア
１１………押さえ巻き
１２………離型層
１３………外被
１５………接着部
１７………光ファイバ素線
【図１】
2020071264.tif 000004
【図２】
2020071264.tif 000005
【図３】
2020071264.tif 000006