(57)【要約】【課題】複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルにおいて、抗張力補強繊維の一部を外被の引き裂き用として、効果的に利用することが可能な光ケーブル及びその製造方法を提供する。【解決手段】複数本の光ファイバ心線１３と外被１７との間に抗張力補強繊維１５を配した光ケーブルであって、抗張力補強繊維１５を複数本の繊維束に小分けてして光ファイバ心線１３の外周に螺旋状に巻付け、複数本の繊維束の少なくとも１束を引き裂き用の繊維束１６、１６ａとして着色等を施し、長手方向に識別可能なものとする。【選択図】        図１
2004252033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルであって、前記抗張力補強繊維の一部を引き裂き用の繊維束として長手方向に識別可能としたことを特徴とする光ケーブル。
【請求項２】
前記引き裂き用の繊維束は、着色されていることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
【請求項３】
前記引き裂き用の繊維束は、撚りが入れられた紐状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
【請求項４】
前記繊維束の撚りは、５０〜３００回／ｍであることを特徴とする請求項３に記載の光ケーブル。
【請求項５】
前記抗張力補強繊維は、芳香族ポリアミド系繊維もしくはポリエステル系繊維を含み、前記引き裂き用の繊維束の引張り強度が１６０Ｎ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ケーブル。
【請求項６】
複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルの製造方法であって、前記抗張力補強繊維を複数本の繊維束に分けて前記複数本の光ファイバ心線の外周に螺旋状に巻付け、前記複数本の繊維束の少なくとも１束を引き裂き用として長手方向に識別可能とすることを特徴とする光ケーブルの製造方法。
【請求項７】
前記引き裂き用の繊維束は、撚りをかけながら巻付けることを特徴とする請求項６に記載の光ケーブルの製造方法。
【請求項８】
前記引き裂き用の繊維束は、予め着色されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の光ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信用の光ケーブルにおいて、光ファイバ自体は細径で軽量であるので高密度の集合が可能であるが、機械的強度が弱い等の欠点もあるため、光ケーブル化するに際しては、種々の考慮がなされている。先ず、光ケーブル布設時に加わる外力により、伝送特性が劣化しないようにすると共に、光ケーブル自体が損傷を受けないようにする必要がある。また、光通信の需要増大により光通信網の拡充が要望されていることから、光ケーブルの増設、変更等に対する考慮も必要とされる。
【０００３】
主に屋外で使用される通信用の光ケーブルの許容張力は、一般的には、米国のＴｅｌｅｃｏｄｉａ規格ＧＲ−２０によれば、２６７０Ｎが適用されている。光ケーブルの許容張力は、中心抗張力体の引張り弾性率、抗張力体の断面積、内蔵される光ファイバ心線の許容伸び等によって決定される。中心抗張力体が金属で形成されている場合は、金属の引張り弾性率が大きいため、それ自体で２６７０Ｎの値を満足できるケースが殆どである。
【０００４】
他方、電磁誘導対策用のノンメタリック型光ケーブルでは、中心抗張力体にガラス繊維強化プラスチック若しくはアラミド繊維強化プラスチック等の抗張力体を用いる場合は、金属抗張力体に比べて引張り弾性率が１／３〜１／４と小さい。このため、ノンメタリック型光ケーブルでは、光ファイバ群の周りに抗張力補強繊維を配し、張力負荷を分担させている。（例えば、特許文献１参照）。なお、抗張力補強繊維としては、ケプラー（デュポン社の登録商標）やトワロン（テイジントワロン社の登録商標）が用いられている。
【０００５】
また、上記抗張力補強繊維の外周に、同心円状にポリエチレンやポリ塩化ビニルからなる外被を形成するが、光ケーブルの布設作業で、外被を引き裂くために芳香族アラミド系繊維もしくはポリエステル系繊維からなる引き裂き紐を、外被の内面に直線状に縦添えする構造が用いられている。なお、引き裂き紐には、抗張力補強繊維と同じ材質のものを用いることもある。
【０００６】
図３は、上述した従来の光ケーブルの一例を示す図で、図３（Ａ）は光ケーブルの概略を示す図、図３（Ｂ）はその製造方法を説明する図である。図中、１はケーブルコア、２は光ファイバユニット、３は光ファイバ心線（又は光ファイバ素線）、４は中心抗張力体、５は抗張力補強繊維、６は引き裂き紐、７は外被、８は繊維巻付け装置、９はクロスヘッド、１０，１０ａは繊維供給ドラムを示す。
【０００７】
光ケーブルＣは、例えば、中心抗張力体４の外周に単心又は複数本の光ファイバ心線３からなる複数の光ファイバユニット２を環状に配列して構成される。なお、説明の便宜上、前記構成形態をケーブルコア１とする。光ファイバユニット２は、パイプ内に単心又は複数本の光ファイバ心線３を、タイト又はルース構造で収納した構成のものを用いることができる。また、ケーブルコア１の外側には、抗張力補強繊維５が配されるとともに、引き裂き紐６が縦添えされ、その外側に外被７を押出し等で成形して光ケーブルＣとされる。
【０００８】
図３（Ｂ）に示すように、抗張力補強繊維５は、適当な繊度の単位で小分けして複数の繊維供給ドラム１０から供給され、それぞれケーブルコア１の周りに、比較的緩いピッチ（例えば、１０００ｍｍピッチ）で、繊維巻付け装置８により巻付けられる。この抗張力補強繊維５の外側には、識別可能に着色された１本又は複数本の引き裂き紐６が繊維供給ドラム１０ａから供給されて、直線状に縦添えされる。次いで、抗張力補強繊維５及び引き裂き紐６の外側を覆うように、クロスヘッド９により外被７が被覆成形される。
【０００９】
以上のように構成された光ケーブルＣは、ケーブルコア１の周りに配した抗張力補強繊維５により、中心抗張力体４のみでは不十分な引張り応力を分散分担させて、ノンメタリック構造とすることができる。また、光ケーブルＣの中間分岐等で、引き裂き紐６を引出すことにより、外被７の除去が容易に行なえるように構成されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−５４９３１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示したように、抗張力補強繊維５をケーブルコア１の外周に配した場合、これとは別に識別可能な引き裂き専用の引き裂き紐６を縦添えしている。このため、抗張力補強繊維５の巻付けと引き裂き紐６の縦添えとを、別の工程として行なうため、生産性が向上せず、また、抗張力補強繊維５と引き裂き紐６を別個に設けることは、資材の過剰使用にもなり、コストアップに繋がる。さらに、引き裂き紐６を抗張力補強繊維５の外側に縦添えすると、外被７の厚さが薄いと引き裂き紐６の部分が突出して、外観が損なわれることもある。
【００１２】
そこで、引き裂き紐６に抗張力補強繊維５と同じような繊維材料を用い、特に引き裂き専用の紐として縦添えせず、抗張力補強繊維５の一部を引き裂き紐として使用することが考えられる。しかし、抗張力補強繊維５自体は、全体が単一の色で、ケーブルコア１の外周に巻付けてはあるが紐状に撚られてはいない。このため、光ケーブルＣの外被７を引き裂くのに必要な繊維量を識別して取出すことができず、少なすぎて引き裂き途中で破断したりしてしまうことがある。また、過度の量の繊維を取出して引き裂きを行なおうとすると、引き裂きがうまくいかず、抗張力補強繊維の機能を損なう恐れもある。
【００１３】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルにおいて、抗張力補強繊維の一部を外被の引き裂き用として、効果的に利用することが可能な光ケーブル及びその製造方法を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ケーブルは、複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルであって、抗張力補強繊維の一部を引き裂き用の繊維束として長手方向に識別可能な構成としたものである。
【００１５】
また、本発明による光ケーブルの製造方法は、複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルの製造方法であって、抗張力補強繊維を複数本の繊維束に小分けてして光ファイバ心線の外周に螺旋状に巻付け、複数本の繊維束の少なくとも１束を引き裂き用として、長手方向に識別可能に製造するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１により、本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は第１の実施形態を説明する図、図１（Ｂ）は第２の実施形態を説明する図、図１（Ｃ）はその他の実施形態を説明する図である。図中、１１はケーブルコア、１２は光ファイバユニット、１３は光ファイバ心線（又は光ファイバ素線）、１４は中心抗張力体、１５は抗張力補強繊維、１５ａは繊維束、１６，１６ａは引き裂き用の繊維束、１７は外被を示す。
【００１７】
図１（Ａ）に示すように、第１の実施形態の一例として示す光ケーブルＣは、中心抗張力体１４の外周に、単心又は複数本の光ファイバ心線１３（又は光ファイバ素線）からなる複数の光ファイバユニット１２を環状に配列して構成される。なお、説明の便宜上、中心抗張力体１４を中心とした光ファイバ心線１３又は光ファイバユニット１２等の光ファイバ群をケーブルコア１１とする。なお、光ファイバユニット１２は、例えば、樹脂等のチューブ内に単心又は複数本の光ファイバ心線１３をタイト構造乃至はルース構造で収納した構成のものを用いることができる。ケーブルコア１１の外側には、抗張力補強繊維１５が配されると共に、その外側を高密度ポリエチレン又は低密度ポリエチレンからなる外被１７で覆われる。
【００１８】
電磁誘導を受けないようにしたノンメタリック型光ケーブルでは、図１（Ａ）に示すような中心抗張力体１４には、通常、ガラス繊維強化プラスチック若しくはアラミド繊維強化プラスチック等が用いられる。中心抗張力体１４が前記のような繊維強化プラスチックを用いた場合、これだけでは十分な許容張力を得ることができないことがあり、ケーブルコア１１の外側に抗張力補強繊維１５を配して、許容張力を分担させている。中心抗張力体１４が、金属で形成されている場合は、実質的には十分な引張り強度が得られるため、ケーブルコア１１の外側に抗張力補強繊維１５を有しない場合もあるが、有している場合もある。
【００１９】
本発明では、ノンメタリック型光ケーブルに限定されず、光ファイバ心線１３の外側には、抗張力補強繊維１５が配され、その外側を外被１７で覆い、且つ外被１７を引き裂くための引き裂き用紐を備えた光ケーブルを対象とする。また、中心抗張力体を備えず外被に抗張力体を埋設し、光ケーブルの中央部に光ファイバ心線を多数集合させ、その外周を抗張力補強繊維で囲う構成の光ケーブルも知られている。本発明においては、このような構成の光ケーブルを含めるものとする。
【００２０】
抗張力補強繊維１５には、一般によく知られているケプラー（デュポン社の登録商標）やトワロン（テイジントワロン社の登録商標）を用いることができる。抗張力補強繊維１５は、中心抗張力体１４の引張り弾性率と断面積等を勘案して、例えば、光ケーブル全体の許容張力が２６７０Ｎ以上（米国のＴｅｌｅｃｏｄｉａ規格ＧＲ−２０を満たす）となるような繊維数量が使用される。
【００２１】
抗張力補強繊維１５は、使用する全体の繊維数量を、適当な数量の繊維束で複数に小分けされて、ケーブルコア１１の外側に、１０００ｍｍピッチ程度の緩いピッチで螺旋状に巻付けられる。抗張力補強繊維１５をケーブルコア１１に巻付けることにより、光ケーブルに可撓性を持たせることができ、また、抗張力補強繊維１５自体が撚られていない場合は、繊維のバラケを防止することができる。
【００２２】
ケーブルコア１１の外周に巻付けられた抗張力補強繊維１５の内、所定の範囲の繊維束は、他の繊維部分とは識別可能な着色等が施されて引き裂き用の繊維束１６とされる。この引き裂き用の繊維束１６は、後述するように外被１７の引き裂きに必要な繊度となるように選択される。また、この選択された引き裂き用の繊維束１６の部分は、ケーブルコア１１の外周に巻付ける前に予め着色しておくか、又は巻付け時に着色する。
【００２３】
図１（Ｂ）に示す第２の実施形態においては、引き裂き用とする繊維束１６ａの部分を、予め撚りを入れた紐状にして他の繊維束とともにケーブルコア１１の外周に螺旋状に巻付けたものである。引き裂き用となる繊維束１６ａを予め撚っておくことにより、繊維がバラけるのを防止することができ、引き裂き時に抗張力補強繊維１５の中から引き裂き紐として取り出しやすくなる。なお、紐として扱いやすくするには、繊維束１６ａは、５０〜３００回／ｍで撚られているのが望ましい。
【００２４】
引き裂き用の繊維束１６ａは、予め製造ラインに供給される前に撚られていてもよく、ケーブルコア１１に巻付ける直前に製造ライン上で撚られるようにしてもよい。また、引き裂き用の繊維束１６ａは、図１（Ａ）の場合と同様に、予め識別可能なように着色しておくか、ケーブルコア１１の外周に抗張力補強繊維１５と共に巻付ける際に、着色するようにしてもよい。
【００２５】
図１（Ｃ）は他の実施形態を示すもので、使用する抗張力補強繊維１５を複数に小分けして巻付ける際に、小分けされたそれぞれの繊維束１５ａを図１（Ｂ）の撚られた引き裂き用の繊維束１６ａと同じように、予め撚っておくようにしたものである。このうちの一本又は複数本を着色等で識別可能としておくことで、引き裂き用の繊維束１６ａとされる。
【００２６】
使用する抗張力補強繊維１５を所定単位の繊度で小分けし、それぞれを撚って紐状にした繊維束１５ａをケーブルコア１１の外周に巻付けることにより、繊維がバラけることがなく紐のように扱うことができるので作業性を向上させることができる。なお、紐として扱いやすくするには、引き裂き用の繊維束１６ａと同程度の、５０〜３００回／ｍで撚られているのが望ましい。また、引き裂き用のための繊維束１６ａは、所定単位の繊度に小分けされ撚られた繊維束の中から任意のものを選択し、識別可能なものとすればよい。
【００２７】
外被１７を引き裂くための上述した繊維束１６，１６ａの繊度は、外被１７の材質、厚さ、温度によって多少異なってくる。以下に示す表１，２は、図１（Ａ）の実施形態で、引き裂き用の繊維束１６の繊度と外被１７の厚さを変えて、引き裂き試験を行なった結果を示すものである。抗張力補強繊維１５には、デュポン社製の黄色単色のケプラー４９を用い、繊度が４２０ｄｔｘ（引張り強度９０Ｎ）と繊度１５８０ｄｔｘ（引張り強度３２０Ｎ）の２種類を準備し、中心抗張力体４と合わせて光ケーブル全体として２６７０Ｎ以上となるように、適宜組合せて用いた。
【００２８】
試験用の光ケーブルは、抗張力補強繊維１５のうち、引き裂き用の繊維束１６にのみ視認性を高めるために青色の着色を施した後、他の抗張力補強繊維１５と一緒にケーブルコア１１上にピッチ１０００ｍで巻付けた。光ケーブルの外被１７としては、一般的に使用されている低密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンの２種類を用い、それぞれの場合で、被覆厚さ１．０ｍｍ，１．５ｍｍ，２．０ｍｍ，２．５ｍｍの４種類を試験用として作製した。
【００２９】
作製した光ケーブルの端末部を、長さ３０ｍｍの範囲で外被を剥ぎ、青色に着色された抗張力補強繊維のみを取出して、これを２回捻った後、外被の引き裂きを行なった。引き裂き試験結果の合否は、外被引き裂きに使用した抗張力補強繊維が切断されることなく、長手方向に１ｍの引き裂きができた場合を合格とした。なお、外部環境は、常温（２０℃）及び低温（−３０℃）の異なる環境下で行なった。
【００３０】
【表１】
2004252033.tif 000003
【００３１】
【表２】
2004252033.tif 000004
【００３２】
表１及び表２の結果から、低密度ポリエチレンで形成した外被の方が高密度ポリエチレンで形成したものより引き裂き易いが、大きな差はなかった。また、引張り強度９０Ｎ（繊度４２０）では引き裂きが難しく、引張り強度１６０Ｎ（繊度４２０×２単位分）以上必要であることが判明した。したがって、例えば、外被の引き裂きに必要な１６０Ｎ以上の引張り強度を有する繊維束を特定し、これを着色或いは束ねることにより識別可能なものとする。これにより、所定量の繊維束は、視認により抗張力補強繊維の中から確実に取出すことが可能となり、外被の引き裂きを確実に行なうことができる。
【００３３】
図２は、本発明による光ファイバの製造方法を説明する概略図で、図２（Ａ）は第１の実施形態を説明する図、図２（Ｂ）は第２の実施形態を説明する図である。図中、１８は繊維巻付け装置、１９はクロスヘッド、２０は着色装置、２１，２１ａは繊維供給ドラムを示し、その他の符号は、図１で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
【００３４】
図２（Ａ）に示すように、抗張力補強繊維１５は、適宜選定された繊度の単位で決められる繊維束に小分けされ、複数の繊維供給ドラム２１によりそれぞれ供給される。小分けされた繊維束はケーブルコア１１の周りに、比較的緩いピッチ（例えば、１０００ｍｍピッチ）で、回転矢印Ｙで示すように繊維巻付け装置１８により巻付けられる。全繊維束のうち、１又は複数本の繊維束は、引き裂き用の繊維束１６として選定され、繊維供給ドラム２１ａから供給することができる。抗張力補強繊維１５及び引き裂き用の繊維束１６の外側を覆うように、クロスヘッド１９により外被１７が被覆成形される。
【００３５】
引き裂き用の繊維束１６は、他の抗張力補強繊維１５の繊維束とは識別できるように予め着色して繊維供給ドラム２１ａで準備するようにしてもよいが、図２（Ａ）に示すように、繊維巻付け装置１８の下流に着色装置２０を設置して、製造工程中で着色するようにしてもよい。後者の場合、繊維供給ドラムを２１と２１ａに分ける必要がなく、また、予め引き裂き用の繊維束１６として、特定する必要もない。
【００３６】
図２（Ｂ）は、引き裂き用に選定された繊維束１６ａを、ケーブルコア１１の周りに巻付ける前に、予め回転矢印Ｘで示すように撚りをかけて紐状にしておくことができる。なお、図では、繊維供給ドラム２１ａを回転させて撚りを入れ、引き続いてケーブルコア１１の外周に巻付ける例を示しているが、予め撚りを入れた繊維束１６ａを繊維供給ドラム２１ａに巻いておき、ケーブルコア１１に他の繊維束と同様に供給するようにしてもよい。
【００３７】
引き裂き用となる繊維束１６ａを予め撚っておくことにより、繊維がバラけるのを防止することができ、引き裂き時に抗張力補強繊維１５の中から引き裂き紐として取り出しやすくなる。なお、紐として扱いやすくするには、繊維束１６ａは、５０〜３００回／ｍで撚られているのが望ましい。
【００３８】
【発明の効果】
上述したとおり、本発明によれば、複数本の光ファイバ心線と外被との間に抗張力補強繊維を配した光ケーブルにおいて、識別可能とされた抗張力補強繊維の一部を引き裂き用として有効に活用することができ、外被の引き裂きを確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバの実施形態の概略を説明する図である。
【図２】本発明による光ケーブルの製造方法を説明する図である。
【図３】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１１…ケーブルコア、１２…光ファイバユニット、１３…光ファイバ心線（又は光ファイバ素線）、１４…中心抗張力体、１５，１５ａ…抗張力補強繊維、１６，１６ａ…引き裂き用の繊維束、１７…外被、１８…繊維巻付け装置、１９…クロスヘッド、２０…着色装置、２１，２１ａ…繊維供給ドラム。
【図１】
2004252033.tif 000005
【図２】
2004252033.tif 000006
【図３】
2004252033.tif 000007