(57)【要約】【課題】  伝送損失を増大することなく、引き抜き力を向上できる光ファイバーケーブルを提供する。【解決手段】  光ファイバテープ心線１の周囲にヤーン２を集合し、その上にシース３を施して光ファイバユニットが構成されている。シース３には、テンションメンバ４、引き裂き紐５が配置されている。ポリプロピレンを用いたヤーンの密度は、２６００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の周囲にヤーンを配置しその上にシースを施した光ファイバーユニットを有する光ファイバケーブルにおいて、ヤーン密度が２６００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）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２】
前記光ファイバユニットと間隔をおいて支持線が配置され、前記支持線は前記シースによって共通被覆されて一体化されており、かつ、前記光ファイバユニットと前記支持線との間の首部には、長手方向に間隔をおいて窓部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記光ファイバユニットの断面形状が、前記窓部の長手方向の中間部において円形状であり、前記窓部同士の中間部において楕円形状であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブルの製造方法であって、前記シースを施す真空引きシース工程において、真空引きの負圧によって、前記ヤーン密度を制御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５】
前記負圧の値が、０．００７ＫＰｓ以上、０．０１３ＫＰｓ以下であることを特徴とする請求項４に記載の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、光ファイバケーブル、特に、光ファイバ心線のまわりにヤーンを配置して、パイプ状のシースを施した光ファイバーケーブル、および、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバユニットにおいては、ユニットが締め付けられると伝送特性が悪化するので、ユニットを締め付けない構造を採用することが一般的な構造であった。光ファイバユニットの周りにヤーンを配置してパイプ状にシースを施した構造の光ファイバユニットでは、引き抜き力が低く、布設環境で、光ファイバ心線がシースに対して相対的に移動して、光ファイバ心線が突き出し、引き込みが発生して、伝送特性が低下するという問題がある。
【０００３】
特許文献１には、光ファイバテープ心線の周囲にヤーンを集合し、この上にシースを被覆する構造の光ファイバケーブルにおいて、ヤーンとシースとを接合して、ヤーンの移動を防止して、光ファイバテープ心線の伝送特性の低下を抑えるようにすることが記載されている。
【０００４】
図１１は、上記特許文献１に記載された光ケーブルの断面図である。図中、４１は光ファイバテープ心線、４２はヤーン、４３はシース、４４はテンションメンバ、４５は引き裂き紐である。ヤーン４２とシース４３とを接合する方法としては、光ファイバテープ心線４１の集合体の周囲にヤーン４２を集合した後、ヤーン４２の外周部にホットメルト型の接着テープを巻回し、ポリエチレンシース４３を押出被覆し、押出被覆時の熱により、ホットメルト型の接着テープを溶融してヤーン４２とシース４３とを接着テープを介して接着する方法が用いられる。しかし、この方法では、ヤーン４２と光ファイバテープ心線４１とが接着されるのではないから、光ファイバテープ心線４１の引き抜き力が小さい場合には、光ファイバテープ心線４１がシース４３に対して移動することを防止できないという問題がある。ヤーン４２として溶融温度が低い材料からなるものを用いる方法も開示されている。シース４３を押出被覆するときの熱で、ヤーン４２の外周部分を溶融して、シース４３と熱融着する方法であるが、やはり、光ファイバテープ心線４１の引き抜き力が小さい場合には、光ファイバテープ心線４１がシース４３に対して移動することを防止できないという問題がある。引き抜き力を大きくすれば、移動を防止する効果は増大するが、伝送損失が増加するという問題を生じてしまう。
【特許文献１】特開２００１−３４３５６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、光ファイバ心線のまわりにヤーンを配置して、パイプ状にシースを施した光ファイバーケーブルにおいて、伝送損失を増大することなく、引き抜き力を向上できる光ファイバーケーブル、および、その製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光ファイバ心線の周囲にヤーンを配置しその上にシースを施した光ファイバーユニットを有する光ファイバケーブルにおいて、ヤーン密度が２６００（ｄ／ｍｍ2 ）（デニール／平方ミリメートル）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下であることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は、上記の光ファイバケーブルの製造方法であって、前記シースを施す真空引きシース工程において、真空引きの負圧によって、前記ヤーン密度を制御することを特徴とするものである。前記負圧の値を、０．００７ＫＰｓ（キロパスカル）以上、０．０１３ＫＰｓ以下とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光ファイバユニットにおける光ファイバ心線の引き抜き力を向上することができ、しかも、伝送特性を悪化することがないという効果がある。また、真空引きの負圧によって、ヤーン密度を制御することによって、ヤーン密度の調整が容易であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、光ファイバ心線の周囲にヤーンを配置しその上にシースを施した光ファイバーユニットを有する光ファイバケーブルにおいて、ヤーン密度を２６００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下としたことにより、光ファイバユニットにおける光ファイバ心線の引き抜き力を向上することができ、伝送特性を悪化することがない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の光ファイバケーブルの第１の実施例の断面図である。図中、１は光ファイバテープ心線、２はヤーン、３はシース、４はテンションメンバ、５は引き裂き紐である。この実施例の光ファイバケーブルでは、光ファイバテープ心線１の周囲にヤーン２を集合し、その上にシース３を施して光ファイバユニットが構成されている。この実施例では、シース３には、テンションメンバ４が配置され、単独で、光ファイバケーブルとして用いられるように構成されている。引き裂き紐５は必要に応じて設けられている。各部の材料としては、適宜のものを用いることができるが、この例では、ヤーン２の材料としてＰＰ（ポリプロピレン）、シース３の材料としてＰＥ（ポリエチレン）、テンションメンバ４の材料として鋼線を用いている。
【００１１】
図２は、図１の構造の光ファイバユニットについて、ヤーン密度と伝送損失の関係を測定した線図である。伝送損失は１．５５μｍの波長における測定値である。ヤーン密度が３４００（ｄ／ｍｍ2 ）を超えると、伝送損失が急激に増加することから、ヤーン密度は、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下であることが望ましい。
【００１２】
さらに、ヤーン密度と引き抜き力について考察した。図３は、図１の構造の光ファイバユニットについて、ヤーン密度と引き抜き力の関係を測定した線図である。従来、必要とされた１０（Ｎ／１０ｍ）の引き抜き力を与えるヤーン密度は、２５００（ｄ／ｍｍ2 ）である。２６００（ｄ／ｍｍ2 ）以上のヤーン密度であれば、１０（Ｎ／１０ｍ）を超える引き抜き力を得ることができる。しかし、図２で説明したように、ヤーン密度が３４００（ｄ／ｍｍ2 ）を超えると、伝送損失が急激に増大することから、ヤーン密度は３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下であることが望ましい。したがって、ヤーン密度を２６００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下とすることによって、光ファイバユニットにおける光ファイバ心線の引き抜き力を向上させることができ、しかも、伝送特性を悪化させることがない。
【００１３】
さらに、ヤーン密度を、３２００（ｄ／ｍｍ2 ）以上とすることによって、光ファイバユニットにおける光ファイバ心線の引き抜き力を２０（Ｎ／１０ｍ）以上に向上させることができるので、ヤーン密度は、より好ましくは、３２００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下とするのがよい。
【実施例２】
【００１４】
図４は、本発明の光ファイバケーブルの第２の実施例の断面図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。６は支持線、７は支持線被覆、８は首部である。この実施例では、光ファイバユニットに対して支持線６を間隔をおいて並べ、被覆材料で連結したものである。支持線６は、この光ファイバケーブルの架空架設の支持線として用いられるものであり、単線または撚線の鋼線等た用いられる。この実施例では、直径１．４ｍｍのアルミ亜鉛鍍鋼線の７本撚りを用いているが、これに限られるものではなく、適宜の材料を選択することができる。支持線６を被覆する支持線被覆７は、シース３と一体的に形成される。シース３と支持線被覆７とを連結する首部８も、シース３，支持線被覆７と一体的に、押し出し形成で、同時に形成されるが、別工程で形成されてもよい。
【実施例３】
【００１５】
図５は、本発明の光ファイバケーブルの第３の実施例の斜視図である。図中、図１，図４と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。９は窓部である。この実施例は、実施例２の光ファイバケーブルにおいて、首部８が長手方向に間欠的に設けられ、隣り合う首部８の間が窓部９となっている。図４で説明した第２の実施例と同様に、シース３，支持線被覆７，首部８とを一体的に押し出し形成することができる。窓部９の部分におけるシース３は、周囲が自由であるから、冷却工程において断面形状が円形に近くなる。首部８の部分におけるシース３は、全周のうちの一部が首部で連結されているので、冷却工程において、断面形状が楕円形に近くなる。すなわち、窓部６でのシース内円にあってはほぼ円形、首部９でのシース内円にあっては横方向（支持線で吊り下げられたときの水平方向）につぶれたほぼ楕円形の断面形状となる。首部８と窓部９との境界部分の近傍では、形状は徐々に変化している。
【００１６】
このように、長手方向に円形断面と楕円形断面が繰り返す形状の光ファイバケーブルでは、シース内の形状が楕円形部分では、円形部分に比べて断面積が小さくなっているから、引き抜き力が大きいことにより、より引き抜き力を増大させることができる。しかし、円形部分、楕円形部分を通して、ヤーン密度は、上述したように、２６００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下、より好ましくは、３２００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下の範囲内にあるようにしている。
【００１７】
例えば、光ファイバーユニットを収納するＰＥパイプの内径の中心値が５．５ｍｍである場合、ＰＥパイプの内側の断面が５．４×５．６ｍｍのやや楕円形の形状に比較して、ＰＥパイプの内側の断面が５．０×６．０ｍｍの楕円形状であるほうが、光ファイバーユニットの引き抜き力が高い値が得られ伝送特性も悪化しなかった。
【００１８】
なお、本発明でいう、円形、楕円形は、幾何学的に正確な円形、楕円形をいうものではなく、多少の変形が許容された略円形、略楕円形の形状を含むものである。
【実施例４】
【００１９】
次に、製造方法について説明する。図６は、本発明の光ファイバケーブルの製造方法の第１の実施例を説明するための光ファイバケーブル製造装置の構成図である。図中、１１はヤーン巻きユニット供給部、１２は支持線供給部、１３はステンレスワイヤ供給部、１４は引き裂き紐供給部、１５は集線ローラ、１６は押出機、１７はクロスヘッド、１８は窓部形成部、１９は冷却部、２０は引き取り機、２１は巻き取り部である。
【００２０】
この製造装置では、図５で説明した光ファイバケーブルを製造することができる。光ファイバテープ心線の周囲にＰＰヤーンを巻いて集合したコア部がヤーン巻きユニット供給部１１から供給される。コア部は、図６の製造装置外で製造されたものがドラム等に巻かれた状態で供給される。このコア部と平行して、支持線供給部１２から、支持線が供給される。さらに、ステンレスワイヤ供給部１３からステンレスワイヤがテンションメンバとして、また、引き裂き紐供給部１４から引き裂き紐が供給されて、集線ローラ１５で集められて、押出機１６に導入される。押出機１６においては、シース材料が供給されてクロスヘッド１７で瓢箪型に一体化して、窓部形成部１８で首部に窓明けされて、冷却水槽を用いた冷却部１９で冷却されながら、引き取り機２０で引き出されて、巻き取り部２１で巻き取られる。
【００２１】
クロスヘッド１７の内部を図７に示す。図中、図６と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。２２はニップル、２３はダイ、２４は第１ガイドパイプ、２５は第２ガイドパイプ、２６は真空引きパイプ、２７はコア部、２８は支持線、２９はステンレスワイヤ、３０は引き裂き紐、３１はシース材料である。
【００２２】
クロスヘッド１７は、ニップル２２とダイ２３で構成されており、熱溶着ヤーンを巻いたコア部２７、支持線２８、ステンレスワイヤ２９、引き裂き紐３０を、第１ガイドパイプ２４からニップル２２内に挿入して、押出機から押し出される約１９０℃で溶融したシース材料２８で、一体化して、ダイ２３で瓢箪型に成形する。ニップル２２の先端に設けられたそれぞれの第２ガイドパイプ２５からダイ２３に送り出される、コア部２７、支持線２８、ステンレスワイヤ２９、引き裂き紐３０のそれぞれの第２ガイドパイプ２８の長さは、ケーブルの構成上の要求によって長さを設定している。コア部が送り出される第２ガイドパイプ２５の長さは、ダイ２３の先端よりポイント先端が−０．５〜＋０．５ｍｍの位置にあるようにした引き落とし式としている。
【００２３】
第２ガイドパイプの内部を真空引きする真空引きパイプ２６を負圧源に接続して製造すると心線移動のない光ファイバケーブルを製造できる。すなわち、シースを被覆する際に真空引きを実施することによって、パイプ状のシースの内径を制御することができる。したがって、製造段階において、ヤーン密度を所望の値にすることができ、内部の光ファイバ心線の引き抜き力を向上させることができる。
【００２４】
ヤーン密度について考察する。図８はヤーン本数とヤーン密度との関係の一例を示すグラフである。内径５ｍｍのパイプ状のシースに５０００ｄ（ｄ：デニール）のヤーンをＮ本入れたときのヤーン密度（ｄ／ｍｍ2 ）を示している。例えば、ヤーンを１３本入れたときは、Ｎ＝１３であり、ヤーン密度は、下式で計算される（なお、ここの説明では、パイプ状のシース内に光ファイバ心線が挿入されていない状態でのヤーン密度であるから、実際は、パイプ状のシースの内側の断面積から光ファイバ心線の断面積を除いた断面積で計算される。）。
５０００×１３／π（２，５）2 ＝３３１０（ｄ／ｍｍ2 ）
【００２５】
しかしながら、ヤーンの本数でヤーン密度を設定することは、ヤーン密度の設定に応じたコア部を用意しておかなければならないという問題がある。
【００２６】
ＰＥパイプの内径とヤーン密度との関係を考察した結果が図９である。ヤーンとしてはＰＰヤーンを用いた。５０００ｄのヤーンを１４本、内径６ｍｍのＰＥパイプに収納したときのヤーン密度は、約２６００（ｄ／ｍｍ2 ）となる。同じ本数のヤーンで、ＰＥパイプの内径を、６ｍｍより小さくすると、図９に示すように、ヤーン密度が上昇することが分かる。
【００２７】
したがって、図７における第２ガイドパイプの内部を真空引きする真空引きパイプ２６によって吸引する負圧を調整してパイプ状のシースの内径を制御することによって、ヤーン密度を設定することができる。
【００２８】
真空引きを与えないで、内径５．０ｍｍの真円が得られたときの光ファイバ心線の引き抜き力は、１０Ｎ／１０ｍであった。真空引きを与えない製造方法では、この程度の引き抜き力となる。しかし、０．００７ＫＰａの負圧で真空引きをすると、２０Ｎ／１０ｍという良好な引き抜き力が得られた。また、０．０１３ＫＰａの負圧で真空引きをしたときは、２５Ｎ／１０ｍの引き抜き力が得られた  真空引きの負圧を−０．１３３ＫＰａとしたときは、引き抜き力が２７Ｎ／１０ｍまで向上するが伝送特性が悪化する。したがって、真空引きの負圧は、０．００７ＫＰｓ以上、０．０１３ＫＰｓ以下とするのがよい、この範囲で製造された場合のヤーン密度は、図３からも分かるように、３２００（ｄ／ｍｍ2 ）以上、３４００（ｄ／ｍｍ2 ）以下である。
【００２９】
なお、真空引きに関して、従来のテープスロットケーブル等の一般的なケーブルにおけるシース工程での真空引きの負圧の値は、−０．７〜−２．７ＫＰａで行なわれている（当社実績）。本発明の真空引きの負圧の値は、一般的なケーブルにおけるシース工程での値に比べれば、非常に小さい値であることが分かる。しかし、真空引きを与えない場合に比較して、引き抜き力に大きな影響を与えているものである。
【実施例５】
【００３０】
図１０は、本発明の光ファイバケーブルの製造方法の第２の実施例を説明するための光ファイバケーブル製造装置の構成図である。図中、図６と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。３２はテープ心線集合機、３３はＰＰヤーン集合機、３４はナイロン糸粗巻き装置である。
【００３１】
図６で説明した第一の実施例では、予め別工程で製造されてドラム巻きされたヤーン巻きユニットが供給されて、光ファイバケーブルが製造されたが、この実施例では、タンデム方式としてヤーン巻きユニットの製造設備も組み込まれている。すなわち、テープ心線集合機３２で光ファイバテープ心線を集合し、ＰＰヤーン集合機３３で、集合された光ファイバテープ心線の周囲にＰＰヤーンを集合し、ナイロン糸粗巻き装置３４で、ナイロン糸を粗巻きして、押出機に連動して供給する製造方法もある。一連で製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の光ファイバケーブルの第１の実施例の断面図である。
【図２】ヤーン密度と伝送損失の関係を測定した線図である。
【図３】ヤーン密度と引き抜き力の関係を測定した線図である。
【図４】本発明の光ファイバケーブルの第２の実施例の断面図である。
【図５】本発明の光ファイバケーブルの第３の実施例の斜視図である。
【図６】本発明の光ファイバケーブルの製造方法の第１の実施例を説明するための光ファイバケーブル製造装置の構成図である。
【図７】クロスヘッドの内部の説明図である。
【図８】ヤーン本数とヤーン密度との関係の一例を示すグラフである。
【図９】ＰＥパイプの内径とヤーン密度との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の光ファイバケーブルの製造方法の第２の実施例を説明するための光ファイバケーブル製造装置の構成図である。
【図１１】図１１は、特許文献１に記載された光ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…光ファイバテープ心線、２…ヤーン、３…シース、４…テンションメンバ、５…引き裂き紐、６…支持線、７…支持線被覆、８…首部、９…窓部、１１…ヤーン巻きユニット供給部、１２…支持線供給部、１３…ステンレスワイヤ供給部、１４…引き裂き紐供給部、１５…集線ローラ、１６…押出機、１７…クロスヘッド、１８…窓部形成部、１９…冷却部、２０…引き取り機、２１…巻き取り部、２２…ニップル、２３…ダイ、２４…第１ガイドパイプ、２５…第２ガイドパイプ、２６…真空引きパイプ、２７…コア部、２８…支持線、２９…ステンレスワイヤ、３０…引き裂き紐、３１…シース材料、３２…テープ心線集合機、３３…ＰＰヤーン集合機、３４…ナイロン糸粗巻き装置。
【図１】
2005331861.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005331861.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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