(57)【要約】【課題】収納された光ファイバ心線の樹脂の軟化を防ぎ、光伝送特性を良好に保つことができる光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】本発明の光ファイバケーブルの製造方法は、ＳＺスロット３に収納された複数本の光ファイバ心線１０の周囲に、断熱層７となる断熱テープ５，６を巻いてから、その周囲に熱可塑性樹脂を押出して外被８を形成するものである。そして、断熱層７の断熱効果によって、外被８から光ファイバ心線１０に伝わる熱を遮断して、光ファイバ心線１０の表面温度が１３０℃以下となるように温度管理する。また、本実施形態の光ファイバケーブル１は、収納されている光ファイバ心線１０の表面が１３０℃を超える温度履歴を受けていない。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の集合体に熱可塑性樹脂の外被を形成して光ファイバケーブルを製造する際に、
前記集合体の周囲に断熱層を形成してから、前記断熱層の周囲に前記外被を形成するとともに、前記光ファイバ心線の表面温度が１３０℃以下となるように温度管理することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバケーブルの製造方法において、前記温度管理は、前記断熱層を複数枚の断熱テープを用いて形成することにより行うことを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光ファイバケーブルの製造方法において、
前記温度管理は、前記断熱層の熱伝導率を０．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下とすることにより行うことを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項４】
光ファイバ心線の集合体と、前記集合体の周囲に形成された断熱層と、前記断熱層の周囲に形成された熱可塑性樹脂の外被とを備え、前記光ファイバ心線の表面が１３０℃を超える温度履歴を受けていないことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項５】
請求項４に記載の光ファイバケーブルにおいて、前記断熱層は、複数枚の断熱テープを有することを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項６】
請求項４または５に記載の光ファイバケーブルにおいて、前記断熱層は、吸水性を有することを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項７】
請求項５に記載の光ファイバケーブルにおいて、前記断熱テープのうち、最内層の前記断熱テープのみが吸水性を有することを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項８】
請求項４から７の何れか１項に記載の光ファイバケーブルにおいて、前記断熱層は、熱伝導率が０．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項９】
請求項４から８の何れか１項に記載の光ファイバケーブルにおいて、前記断熱層は、不織布であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルに関し、さらに詳しくは、光ファイバ心線の集合体に熱可塑性樹脂の外被を形成して光ファイバケーブルを製造する光ファイバケーブルの製造方法、及びその製造方法によって製造された光ファイバケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信システムの需要が増加するにつれ、光伝送路である光ファイバケーブル（例えば、特許文献１参照）が多く使用されている。
従来使用されている光ファイバケーブルの一例を図８に示す。
図８に示す光ファイバケーブル１００は、外周側にスロット溝１０１が形成されたスロット１０２の外周に、スロット１０２の軸方向に螺旋状に押さえ巻きテープ１０３が１層巻きつけられている。さらに、押さえ巻きテープ１０３の外周面には、包み巻きテープ１０４が１層巻きつけられており、その周囲に、この光ファイバケーブル１００の外被１０５が形成されている。
なお、スロット溝１０１には、複数の光ファイバ心線または光ファイバテープ心線等の、光ファイバ心線の集合体（図示せず）が収納されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−９８２００号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ファイバケーブルの外被は、一般に熱可塑性樹脂により形成されており、押出し機により加熱されて軟化した熱可塑性樹脂が押出されることによって形成されている。
つまり、光ファイバケーブルを製造する際には、収納された光ファイバ心線が、押出し被覆された外被からの熱によって、高温の環境にさらされやすくなる。そのとき、光ファイバ心線の外被を構成する樹脂が熱により軟化してしまうことがあった。
【０００５】
通常、光ファイバケーブル内に収納されている光ファイバ心線は、その収納状態により何らかの歪みを受けている場合が多い。発生した歪みは、光ファイバ心線の樹脂が負担することにより、内部のガラス体の光ファイバにまで及ぶ度合は軽減されている。
しかしながら、上述したように光ファイバ心線の樹脂が軟化してしまうと、樹脂の保護力が弱まってしまい、内部の光ファイバに発生する歪みが大きくなってしまう。そして、光ファイバケーブルの外被が冷却されても、光ファイバに歪みが残った状態で光ファイバ心線の樹脂が固まってしまうため、光ファイバの光伝送特性が低下してしまう。
特に、近年の光ファイバケーブルは、多心化や細径化が進み、それに伴って光ファイバ心線は高密度に収納されているため、発生する歪みが大きくなりやすく、光伝送特性の低下が起こりやすい状況となっている。
【０００６】
本発明の目的は、収納された光ファイバ心線の樹脂の軟化を防ぎ、光伝送特性を良好に保つことができる光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバ心線の集合体に熱可塑性樹脂の外被を形成して光ファイバケーブルを製造する際に、集合体の周囲に断熱層を形成してから、断熱層の周囲に外被を形成するとともに、光ファイバ心線の表面温度が１３０℃以下となるように温度管理することを特徴としている。
【０００８】
このような光ファイバケーブルの製造方法は、外被を形成する際に、光ファイバ心線と外被との間に断熱層を形成しておき、光ファイバ心線を外被の熱から保護して、光ファイバ心線の表面温度が１３０℃を超えることがないように温度管理している。そのため、光ファイバ心線の樹脂を軟化させることがなく、光伝送特性を良好に保つことができる。
なお、温度管理は、断熱層の厚さや断熱特性を設定することによって行うか、あるいは外被の温度を管理することによっても行うことができる。
【０００９】
また、上記の光ファイバケーブルの製造方法において、温度管理は、断熱層を複数枚の断熱テープを用いて形成することにより行うことが望ましい。
このような光ファイバケーブルの製造方法は、用いる断熱テープの枚数を適宜調節することによって、１３０℃以下に温度管理するために適切な厚さの断熱層を形成することができる。また、所望の厚さの断熱層を形成する際に複数枚の断熱テープを用いることで、一枚の厚い断熱テープを巻きつける場合と比べて、複数枚の薄い断熱テープを巻きつける場合の方が、断熱層を形成するための力を小さくできるため、作業性が良く、好ましい。
【００１０】
また、上記の光ファイバケーブルの製造方法において、温度管理は、断熱層の熱伝導率を０．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下とすることにより行うことが望ましい。
このような光ファイバケーブルの製造方法は、断熱層の断熱効果が得やすくなり、光ファイバ心線の表面温度を容易に１３０℃以下に温度管理することができる。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明に係る光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の集合体と、集合体の周囲に形成された断熱層と、断熱層の周囲に形成された熱可塑性樹脂の外被とを備え、光ファイバ心線の表面が１３０℃を超える温度履歴を受けていないことを特徴としている。
【００１２】
このような構成の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の集合体と外被との間に断熱層が形成されているため、外被が形成された際の外被の熱から光ファイバ心線の集合体が保護されており、光ファイバ心線の表面は１３０℃を超える温度にさらされていない。そのため、光ファイバ心線の樹脂は外被の熱による軟化が起こっていないため、良好な光伝送特性を保持している。
【００１３】
また、上記構成の光ファイバケーブルにおいて、断熱層は、複数枚の断熱テープを有することが望ましい。
このような構成の光ファイバケーブルは、所望の断熱効果を得るための断熱層の厚さが、断熱テープの枚数によって適宜調節されている。また、一枚の厚い断熱テープが巻きつけられている場合と比べて、複数枚の薄い断熱テープが巻きつけられている場合の方が、断熱層を形成するための力が小さく、作業性が良好である。
【００１４】
また、上記構成の光ファイバケーブルにおいて、断熱層は、吸水性を有することが望ましい。
このような構成の光ファイバケーブルは、断熱層に水が浸入してきた場合に、断熱層がその水を吸水して膨張し、浸入してきた水がさらに光ファイバケーブルの長手方向に走水することを防ぐことができる。すなわち、吸水性を有する層を設けることで、光ファイバ心線の防水機能を得ることができる。
したがって、この光ファイバケーブルは、浸水による光伝送特性の低下を防止することができる。
【００１５】
また、上記構成の光ファイバケーブルにおいて、断熱テープのうち、最内層の断熱テープのみが吸水性を有することが望ましい。
複数枚の断熱テープがある場合、光ファイバ心線を防水するためには、少なくとも最内層の断熱テープが吸水性を有していれば良い。そこで、吸水性を有する断熱テープは、一般に高価であるため、最内層のみに吸水性の断熱テープを用いることで、安価な光ファイバケーブルを得ることができる。
【００１６】
また、上記構成の光ファイバケーブルにおいて、断熱層は、熱伝導率が０．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であることが望ましい。
このような構成の光ファイバケーブルは、断熱層の断熱効果が得やすくなり、光ファイバ心線の表面温度が１３０℃を超えてしまうことを効果的に防ぐことができる。
【００１７】
また、上記構成の光ファイバケーブルにおいて、断熱層は、不織布であることが望ましい。
不織布は、その用途に応じて断熱性や吸水性等の機能を自在に持たせることができるとともに、衝撃吸収能力を持つ柔らかい材質とすることができる。そのため、断熱層として不織布を用いた場合には、外力によって光ファイバ心線にかかる側圧を効果的に吸収することが可能となり、マイクロベンドロス等の伝送損失の発生を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルの実施の形態を、図１〜図７に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本実施形態の光ファイバケーブルの製造方法は、スロットに収納された複数本の光ファイバ心線の周囲に、断熱層となる断熱テープを２層にわたって巻いてから、その周囲に熱可塑性樹脂を押出して外被を形成するものである。そして、断熱層の断熱効果によって、外被から光ファイバ心線に伝わる熱を遮断して、光ファイバ心線の表面温度が１３０℃以下となるように温度管理することを特徴としている。
また、本実施形態の光ファイバケーブルは、この光ファイバケーブルの製造方法を用いて製造された光ファイバケーブルであり、光ファイバ心線の表面が１３０℃を超える温度履歴を受けていないことを特徴としている。
【００１９】
本発明において、光ファイバケーブルを製造するにあたり、光ファイバ心線の表面の温度履歴が１３０℃以下となる条件を満たす断熱層の熱伝導率について鋭意検討を行った結果、断熱層の熱伝導率を０．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下とすれば良いことが判った。熱伝導率の測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４３５１−８４（柴山式  アセトン−ベンゼン法）によって行った。
【００２０】
本実施形態の光ファイバケーブルを、図１に示す。
図１に示すように、光ファイバケーブル１は、ケーブルコアとしてＳＺスロット３を用いたＬＡＮ配線構内用光ファイバケーブルである。ＳＺスロット３は、中心部に抗張力体２を備えており、外周部分には長尺方向に交互に捩れるように形成されたスロット溝４が５つ形成されている。各スロット溝４には、樹脂の外被が被覆された光ファイバ心線１０が、８本づつ集合された集合体として収納されている。すなわち、光ファイバケーブル１は４０心型のケーブルである。
【００２１】
また、ＳＺスロット３の外周は、スロット溝４の開口部分を塞ぐために断熱テープ５で押さえ巻きされている。断熱テープ５の外周には、さらにもう１枚の断熱テープ６が巻かれている。これら２層に巻かれた断熱テープ５，６は、良好な吸水性を有する不織布である。
また、断熱テープ５，６は、熱伝導率が０．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であり、断熱層７を形成している。
この断熱層７の外周には、熱可塑性樹脂の外被８が形成されている。
【００２２】
このように構成された光ファイバケーブル１を製造する方法について説明する。
まず、ＳＺスロット３のスロット溝４に、複数本の光ファイバ心線１０を集合させて収納する。そして、スロット溝４の開口部分を塞ぐように、ＳＺスロット３の外周に断熱テープ５，６を巻きつける。これにより、収納された光ファイバ心線１０を外部の熱から保護することのできる断熱層７が形成される。次に、この断熱層７の外周に、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を押出し成形して、外被８を形成する。
【００２３】
通常、熱可塑性樹脂を押出し成形する際には、熱可塑性樹脂は１８０℃から２００℃程度の温度に加熱されて、軟化している。本実施形態の光ファイバケーブル１は、外被８と光ファイバ心線１０との間に断熱層７が設けられており、断熱層７の断熱効果によって外被８から断熱層７の内側まで伝わる熱量を少なく抑えて、光ファイバ心線１０の表面温度が１３０℃を超えることがないように温度管理されて製造される。
したがって、光ファイバ心線１０は、外被８の熱による樹脂の軟化が起こらないため、良好な光伝送特性を保持することができる。
【００２４】
この温度管理は、例えば断熱テープを巻きつける枚数を変更して、断熱層７の厚さを所望の厚さに変えることによって行っても良い。また、断熱層７を、熱伝導率がより低い材質を用いて形成しても良い。例えば、熱伝導率の低い材質の断熱テープを１枚だけ用いて断熱層７を形成しても良い。ただし、厚い断熱テープを１枚だけ巻きつけて断熱層７を形成するよりも、薄い断熱テープを複数枚巻きつけて断熱層７を形成する場合の方が、巻きつけに要する力が少なくて済むため、製造作業性が向上する。
さらには、押出しされるときの外被８の温度をできる限り低く設定することや、外被８を形成する際の製造環境の温度を低くすることによって、光ファイバ心線１０の温度が高くならないように温度管理を行っても良い。
【００２５】
また、本実施形態の光ファイバケーブル１に用いられている断熱テープ５，６は、良好な吸水性を有するため、例えば光ファイバケーブル１の端部から断熱層７に水が浸入してきた場合に、この断熱テープ５，６がその水を吸水して膨張し、浸入してきた水がさらに光ファイバケーブル１の長手方向に走水することを防ぐことができる。すなわち、断熱テープ５，６によって光ファイバ心線１０の防水を図ることができる。したがって、光ファイバ心線１０の浸水による光伝送特性の低下を防止することができる。
なお、複数枚の断熱テープがある場合には、光ファイバ心線１０を防水するためには、少なくとも最内層の断熱テープが吸水性を有していれば良い。つまり、本実施形態では、断熱テープ５のみが吸水性を有することで光ファイバ心線１０の防水を図ることができる。また、吸水性を有する断熱テープは一般に高価であるため、吸水性の断熱テープを１枚のみ用いることで、光ファイバケーブル１の製造コストを抑えることができる。
【００２６】
また、本実施形態の光ファイバケーブル１に用いられている断熱テープ５，６は、不織布であるため、断熱性や吸水性等の機能を自在に持たせることができるとともに、衝撃吸収能力を持つ柔らかい材質とすることができる。そのため、本実施形態の光ファイバケーブル１は、外力によってＳＺスロット３や光ファイバ心線１０にかかる側圧を効果的に吸収することが可能となり、マイクロベンドロス等の伝送損失の発生を防止することができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル１は、上述した光ファイバケーブルの製造方法を用いて製造されているため、光ファイバ心線１０の表面が１３０℃を超える温度履歴を受けていない。したがって、光ファイバ心線１０の樹脂の軟化は防がれて、光伝送特性が良好に保たれている。
また、本実施形態の光ファイバケーブル１は、ＳＺ型のスロット溝４を有するＳＺスロット３を用いているが、一方向撚りのスロット溝を有するスロットを用いても良い。ただし、ＳＺスロットを用いた場合は、一方向撚りのスロットに比べて溝の軌跡が複雑であるため、収納された光ファイバ心線が歪みを受けやすく、本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルを採用することによる効果が大きくなる。
【００２８】
なお、上述した光ファイバケーブル１は、単心の光ファイバ心線１０が複数本集合されて光ファイバ心線の集合体を形成しているが、光ファイバテープ心線を集合させたものを光ファイバ心線の集合体として採用することも可能である。
例えば、図２に示すように、ＳＺスロット３のスロット溝４に、光ファイバテープ心線１１を複数枚積層させて収納させても良い。この光ファイバケーブル１ａは、光ファイバテープ心線１１の心数や、積層枚数が特に限定されるものではない。また、光ファイバテープ心線１１を用いる場合には、単心の光ファイバ心線を用いる場合に比べて歪みが発生しやすいため、本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルを採用することによる効果が大きくなる。
【００２９】
なお、本実施形態において示した光ファイバケーブルは、スロットを用いたＬＡＮ配線構内用光ファイバケーブルとしたが、本発明の光ファイバケーブルはこれに限定されるものではない。
次に、本発明に係る他の実施の形態を例示して説明する。
【００３０】
（第２実施形態）
スロットを用いない光ファイバケーブルの一例を、図３に示す。
図３に示すように、光ファイバケーブル２０は、単心の光ファイバ心線１０の集合体の周囲に、多数本の抗張力繊維２１を縦添えして配置し、さらにその周囲に上述した断熱層７を形成した後、上述した外被８を被覆して製造されている。断熱層７は、上述した断熱テープ５，６によって形成されており、外被８の熱から光ファイバ心線１０を保護することができる。
【００３１】
また、この光ファイバケーブル２０は、図４に示すように、単心の光ファイバ心線１０の代わりに光ファイバテープ心線１１を用いて、テープ心線型の光ファイバケーブル２０ａとして製造しても良い。
【００３２】
（第３実施形態）
さらに、スロットを用いない光ファイバケーブルの他の一例を、図５に示す。図５に示すように、光ファイバケーブル２５は、単心の光ファイバ心線１０の集合体の周囲に、断熱性を有する多数本のヤーン２６を縦添えして配置し、その周囲に上述した外被８を被覆して製造されている。また、外被８は、２本の抗張力体２７が一体に含まれて形成されている。ヤーン２６は、上述した第１実施形態の断熱層７と同等の断熱性を有しており、外被８の熱から光ファイバ心線１０を保護することができる。また、ヤーン２６は、吸水性を有することが好ましい。
【００３３】
また、この光ファイバケーブル２５は、図６に示すように、単心の光ファイバ心線１０の代わりに光ファイバテープ心線１１を用いて、テープ心線型の光ファイバケーブル２５ａとして製造しても良い。
【００３４】
以上説明した光ファイバケーブル２０，２０ａ，２５，２５ａは、上述した第１実施形態の光ファイバケーブル１と同様に、光ファイバ心線の表面が１３０℃を超える温度履歴を受けずに製造することができる。したがって、光ファイバケーブル２０，２０ａ，２５，２５ａは、光伝送特性が良好に保たれている。
【００３５】
（実施例）
次に、本発明に係る実施例について説明する。
第１実施形態において説明した光ファイバケーブルの製造方法により、図２に示した構成の光ファイバケーブル１ａを製造した。
そして、製造後の光ファイバケーブル１ａについて、光ファイバテープ心線１１の温度履歴と、光伝送特性と、防水特性について調べた。
なお、スロット溝４に収納した光ファイバ心線の集合体は、８心の光ファイバテープ心線１１を１０枚積層させたものを用いた。１枚あたりの光ファイバテープ心線１１の厚さは０．３ｍｍであり、幅は２．０ｍｍである。
また、断熱層７は、吸水性を有するポリエステルの不織布を断熱テープ５，６として２枚使用して形成した。この断熱テープ５，６の熱伝導率は０．０８７（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。
【００３６】
最初に、温度履歴の試験について説明する。
まず、断熱層７を形成する前に、スロット溝４に収納された光ファイバテープ心線１１にサーモラベルを貼り付けた。そして、断熱層７と外被８を形成し、外被８が常温まで冷えた後に、断熱層７と外被８を除去し、サーモラベルの色を調べて温度履歴を調べた。
その結果、温度履歴の最高温度は７７℃であり、１３０℃以下に温度管理がされていることが確認できた。
【００３７】
次に、光伝送特性の試験について説明する。
温度履歴の試験後の光ファイバテープ心線１１に対して、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）により光伝送パワーレベルを計測し、１ｋｍあたりの光伝送損失を調べた。測定に使用した波長は、１．５５μｍである。
その結果、光伝送損失は０．２２ｄＢ／ｋｍであった。従来の光ファイバケーブルの場合では、光伝送損失が数ｄＢ／ｋｍとなってしまうこともあるが、本実施例の結果は極めて良好であった。
【００３８】
次に、防水特性の試験について説明する。
まず、光ファイバケーブル１ａの外被８を一部除去し、図７に示すようなＴ型パイプ３０に断熱層７の露出部分を挿入した。そして、初期水頭が１ｍとなるようにＴ型パイプ３０の上部に水３１を入れた。光ファイバケーブル１ａは、断熱層７の露出部分から３ｍの位置で切断しておき、切断した端部３２において浸水の有無を調べた。
その結果、設定した試験時間である２４時間を経過しても、浸水は全く認められず、良好な防水特性を確認することができた。
【００３９】
以上説明したように、本実施例の結果から、本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルは、良好な光伝送特性と防水特性を得ることができることが判った。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、収納された光ファイバ心線の樹脂の軟化を防ぎ、光伝送特性を良好に保つことができる光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバケーブルの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した光ファイバケーブルにおいて光ファイバテープ心線を用いた形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光ファイバケーブルの第２実施形態を示す断面図である。
【図４】図３に示した光ファイバケーブルにおいて光ファイバテープ心線を用いた形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る光ファイバケーブルの第３実施形態を示す断面図である。
【図６】図５に示した光ファイバケーブルにおいて光ファイバテープ心線を用いた形態を示す断面図である。
【図７】防水特性の試験の様子を示す概要図である。
【図８】従来の光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    光ファイバケーブル（第１実施形態）
２    抗張力体
３    ＳＺスロット
４    スロット溝
５    断熱テープ
６    断熱テープ
７    断熱層
８    外被
１０  光ファイバ心線
１１  光ファイバテープ心線
１１    ガイド溝
２０    光ファイバケーブル（第２実施形態）
２５    光ファイバケーブル（第３実施形態）
【図１】
2004219505.tif 000003
【図２】
2004219505.tif 000004
【図３】
2004219505.tif 000005
【図４】
2004219505.tif 000006
【図５】
2004219505.tif 000007
【図６】
2004219505.tif 000008
【図７】
2004219505.tif 000009
【図８】
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