JP2007163651A

JP2007163651A - プラスチック光ファイバテープ心線

Info

Publication number: JP2007163651A
Application number: JP2005357554A
Authority: JP
Inventors: Mizuki Isachi; 瑞基伊佐地; Yasuhiro Ouchi; 康弘大内; Kensuke Shima; 研介島
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】高温下に長時間暴露されても形状の変形を生じ難いテープ心線の提供。
【解決手段】プラスチック光ファイバと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括被覆層で一括に被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線において、抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、プラスチック光ファイバの本数をｎ_ｐ、プラスチック光ファイバの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たし、且つ抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、プラスチック光ファイバの直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす構造を有していることを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラスチック光ファイバと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括に被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線に関し、特に高温下に長時間暴露されても形状の変形を生じ難いプラスチック光ファイバテープ心線に関する。

プラスチック光ファイバ（以下、ＰＯＦと記す。）は、石英系光ファイバに比べて伝送損失が大きい反面、曲げや振動に強いという特徴があり、その特徴により屋内や車内のネットワーク配線などに使用されている。最近では、ネットワークの高機能化に伴い、複数本のＰＯＦを実装するようになってきている。

複数本のファイバを平行に並べて実装するには、石英系光ファイバケーブル等に用いられているテープ心線形状にするのが望ましい。しかし、ＰＯＦはガラス転移温度が１００℃程度と低いため、石英系光ファイバのテープ心線で通常用いられているコーティング材を用いると、テープ化する際にＰＯＦが溶融してファイバの特性が悪化したり、溶融切断してテープ化自体ができない等の問題がある。

従来、ＰＯＦのテープ心線化に関しては、例えば特許文献１に記載された技術が提案されている。特許文献１には、２本のＰＯＦを整列し、この２本のＰＯＦの中間部に、ヤング率６０００〜９０００ｋｇ／ｍｍ^２の抗張力体（石英系光ファイバ素線）を配設し、これらの外周を紫外線硬化樹脂にてテープ状に被覆し一体化させて高強度ＰＯＦテープを製造する技術が開示されている。この特許文献１では、抗張力体としての石英系光ファイバ素線を２本のＰＯＦ間に設けたことにより、テープ化加工時の加熱によるＰＯＦの溶融時に、ＰＯＦに加わる張力を抗張力体へ分散させることにより、ＰＯＦの溶融・溶断を防ぎ、ＰＯＦのテープ心線化を可能としている。
特開２００４−３１７５６５号公報

特許文献１に開示された従来技術を用いることで、従来では不可能であったＰＯＦのテープ心線化は可能である。
しかし、この種の従来技術を用いて作製されたプラスチック光ファイバテープ心線（以下、テープ心線と略記する。）は、長時間高温（例えば、６０℃で１２時間以上、８５℃で６時間以上）に暴露されると、図１に示すように、テープ心線１が真直ぐな状態から曲がりくねった状態へと変化してしまう。これは、ＰＯＦが熱収縮することにより、ＰＯＦ収縮時にテープ心線１の一括被覆層がＰＯＦとともに収縮するが、ＰＯＦと一括被覆層との収縮率が違うことから、テープ心線１の形状が大きく変化してしまうために起こる現象である。

この状態が更に進行すると、最終的には、図２に示すように、収縮したＰＯＦ２が一括被覆層を突き破って飛び出してくる現象が見られる。このような状態になると、伝送損失の増加や断線など通信に大きな障害が生じてしまう。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、高温下に長時間暴露されても形状の変形を生じ難いテープ心線の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、ＰＯＦと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括被覆層で一括に被覆してなるテープ心線において、抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦの本数をｎ_ｐ、ＰＯＦの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たす構造を有していることを特徴とするテープ心線を提供する。

また本発明は、ＰＯＦと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括被覆層で一括に被覆してなるテープ心線において、抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、ＰＯＦの直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす構造を有していることを特徴とするテープ心線を提供する。

また本発明は、ＰＯＦと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括被覆層で一括に被覆してなるテープ心線において、抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦの本数をｎ_ｐ、ＰＯＦの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たし、且つ抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、ＰＯＦの直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす構造を有していることを特徴とするテープ心線を提供する。

本発明のテープ心線は、抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦの本数をｎ_ｐ、ＰＯＦの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たすか、又は、抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、ＰＯＦの直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たすか、又は前記両方の関係を満たす構造を有するものなので、高温下に長時間暴露されたときにＰＯＦの収縮が起きても、テープ形状の変化を防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明のテープ心線の実施形態を説明する。
図３は、本発明のテープ心線の第１実施形態を示す断面図である。本実施形態のテープ心線１０は、複数本のＰＯＦ１４と、抗張力体としての石英系光ファイバ１１とを平行に密接状態で並べ、それらを紫外線硬化型樹脂からなる一括被覆層１５でテープ形状に一括被覆した構造になっている。

本実施形態のテープ心線１０は、次の（１）と（２）のいずれか一方又は両方を満たす構造を有している。
（１）抗張力体としての石英系光ファイバ心線１１の本数をＮ_Ｔ、石英系光ファイバ心線１１のガラス部分の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦ１４の本数をｎ_ｐ、ＰＯＦ１４の半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たす。
（２）抗張力体としての石英系光ファイバ心線１１のガラス部分の直径の総和をＴ_Ｒ、ＰＯＦ１４の直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす。

本発明において用いられるＰＯＦ１４としては、光通信分野等において公知の各種ＰＯＦを用いることができ、その材質や外径は特に限定されない。例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるコアと、該コアを囲むフッ素系樹脂からなるクラッドとからなる汎用のＰＯＦなどを用いることが望ましい。

本実施形態において、抗張力体として用いている石英系光ファイバ素線１１は、ガラスからなる光ファイバ裸線１３の外周に、合成樹脂からなる１層以上の被覆層１２を設けたものである。通常の光ファイバ裸線１３の直径は１２５μｍであるが、これ以外にも用途に応じて直径１２５μｍ未満のものや１２５μｍを超えるものも用いられる。

本発明において用いられる一括被覆層１５としては、石英系光ファイバテープ心線の製造等において用いられる被覆材、例えば紫外線硬化型樹脂などを用いることができ、また石英系光ファイバテープ心線の製造における一括被覆層の形成と同様の装置、方法を用いて形成することができる。

本実施形態のテープ心線１０は、前記（１）と（２）のいずれか一方又は両方を満たす構造とすることによって、高温下に長時間暴露されたときにＰＯＦ１４の収縮が起きても、テープ形状の変化を防ぐことができる。前記（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）の値が０．２５を超えるか、あるいは前記Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒの値が０．２５を超えると、テープ心線１０が高温下に長時間暴露されＰＯＦ１４の収縮が起きると、テープ心線が図１に示すように変形したり、又は図２に示すように変形したテープ心線からＰＯＦが飛び出したりする恐れがある。

図４は、本発明のテープ心線の第２実施形態を示す断面図である。本実施形態のテープ心線２０は、複数本のＰＯＦ１４と、抗張力体としてのファイバ形状をなすＦＲＰ１６とを平行に密接状態で並べ、それらを紫外線硬化型樹脂からなる一括被覆層１５でテープ形状に一括被覆した構造になっている。

本実施形態のテープ心線２０も、前記第１実施形態のテープ心線１０と同様に、次の（１）と（２）のいずれか一方又は両方を満たす構造を有している。
（１）抗張力体としてのＦＲＰ１６の本数をＮ_Ｔ、ＦＲＰ１６の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦ１４の本数をｎ_ｐ、ＰＯＦ１４の半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たす。
（２）抗張力体としてのＦＲＰ１６の直径の総和をＴ_Ｒ、ＰＯＦ１４の直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす。

本実施形態のテープ心線１０も、前記第１実施形態のテープ心線１０と同様に、前記（１）と（２）のいずれか一方又は両方を満たす構造とすることによって、高温下に長時間暴露されたときにＰＯＦ１４の収縮が起きても、テープ形状の変化を防ぐことができる。

図５は、本発明のテープ心線の第３実施形態を示す断面図である。本実施形態のテープ心線３０は、外径の異なる複数本のＰＯＦ１４，１８と、抗張力体として石英系光ファイバ素線１１とファイバ形状をなす太さの異なるＦＲＰ１７とを平行に密接状態で並べ、それらを紫外線硬化型樹脂からなる一括被覆層１５でテープ形状に一括被覆した構造になっている。

本実施形態のテープ心線３０も、前記第１実施形態のテープ心線１０と同様に、次の（１）と（２）のいずれか一方又は両方を満たす構造を有している。
（１）抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦ１４の本数をｎ_ｐ、ＰＯＦ１４の半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たす。
（２）抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、ＰＯＦ１４の直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす。

本実施形態のテープ心線３０も、前記第１実施形態のテープ心線１０と同様に、前記（１）と（２）のいずれか一方又は両方を満たす構造とすることによって、高温下に長時間暴露されたときにＰＯＦ１４の収縮が起きても、テープ形状の変化を防ぐことができる。

［実施例１］
抗張力体として、クラッド外径が８０μｍ及び１２５μｍの石英ガラス製の光ファイバ裸線１３の外周に被覆層１２を設けた石英系光ファイバ素線１１を用いた。またＰＯＦ１４として、直径２５０μｍ及び５００μｍのＰＯＦを用いた。それぞれの石英系光ファイバ素線１１とＰＯＦ１４とを、表１に示す各種の本数配分で組み合わせ、一括被覆層１５で被覆して、図３に示すテープ心線１０を作製した。
次に、作製した各テープ心線をそれぞれ５本ずつ、８５℃で２４時間、恒温槽で暴露した後に取り出して、図１に示すような形状の変化したテープの本数（図２に示すようにＰＯＦが飛び出したテープ心線も含む）を調べた。５本のテープ心線中、５本とも形状変化を生じなかったものを○、１本でも形状変化を生じたものを×と判定した。結果を表１に示す。

表１に示すように、抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦの本数をｎ_ｐ、ＰＯＦの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たす構造を有しているテープ心線は、８５℃で２４時間の高温暴露後でも形状変化は見られなかった。また、高温暴露後に形状の変化の見られなかったテープ心線を８５℃の高温下で３ヶ月放置しても、形状の変化は見られなかった。

［実施例２］
抗張力体として、直径３００μｍ、４００μｍ及び５００μｍの丸線状のＦＲＰ１６を用いた。またＰＯＦ１４として、直径２５０μｍ、５００μｍ及び７５０μｍのＰＯＦを用いた。それぞれのＦＲＰ１６とＰＯＦ１４とを、表２に示す各種の本数配分で組み合わせ、一括被覆層１５で被覆して、図４に示すテープ心線２０を作製した。
次に、作製した各テープ心線をそれぞれ５本ずつ、８５℃で２４時間、恒温槽で暴露した後に取り出して、図１に示すような形状の変化したテープの本数（図２に示すようにＰＯＦが飛び出したテープ心線も含む）を調べた。５本のテープ心線中、５本とも形状変化を生じなかったものを○、１本でも形状変化を生じたものを×と判定した。結果を表２に示す。

表２に示すように、抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、ＰＯＦの本数をｎ_ｐ、ＰＯＦの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たす構造を有しているテープ心線は、８５℃で２４時間の高温暴露後でも形状変化は見られなかった。また、高温暴露後に形状の変化の見られなかったテープ心線を８５℃の高温下で３ヶ月放置しても、形状の変化は見られなかった。

［実施例３］
抗張力体として、クラッド外径が１２５μｍの石英ガラス製の光ファイバ裸線１３の外周に被覆層１２を設けた石英系光ファイバ素線１１、及び直径３００μｍ、４００μｍ及び５００μｍの丸線状のＦＲＰ１８を用いた。またＰＯＦ１４として、直径２５０μｍ、５００μｍ及び７５０μｍのＰＯＦを用いた。それぞれの石英系光ファイバ素線１１、ＦＲＰ及びＰＯＦ１４を、表３に示す各種の本数配分で組み合わせ、一括被覆層１５で被覆して、図５に示すテープ心線３０を作製した。
次に、作製した各テープ心線をそれぞれ５本ずつ、８５℃で２４時間、恒温槽で暴露した後に取り出して、図１に示すような形状の変化したテープの本数（図２に示すようにＰＯＦが飛び出したテープ心線も含む）を調べた。５本のテープ心線中、５本とも形状変化を生じなかったものを○、１本でも形状変化を生じたものを×と判定した。結果を表３に示す。

表３に示すように、抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、ＰＯＦの直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす構造を有しているテープ心線は、８５℃で２４時間の高温暴露後でも形状変化は見られなかった。また、高温暴露後に形状の変化の見られなかったテープ心線を８５℃の高温下で３ヶ月放置しても、形状の変化は見られなかった。

高温・長時間暴露によってテープ心線の形状が変化した状態を示す斜視図である。高温・長時間暴露によってテープ心線の形状が変化し、さらに一括被覆層内のＰＯＦが飛び出した状態を示す斜視図である。本発明のテープ心線の第１実施形態を示す断面図である。本発明のテープ心線の第２実施形態を示す断面図である。本発明のテープ心線の第３実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１０…テープ心線（プラスチック光ファイバテープ心線）、１１…石英系光ファイバ心線（抗張力体）、１２…被覆層、１３…光ファイバ裸線、１４…ＰＯＦ（プラスチック光ファイバ）、１５…一括被覆層。

Claims

プラスチック光ファイバと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括被覆層で一括に被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線において、
抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、プラスチック光ファイバの本数をｎ_ｐ、プラスチック光ファイバの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たす構造を有していることを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線。
プラスチック光ファイバと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括被覆層で一括に被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線において、
抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、プラスチック光ファイバの直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす構造を有していることを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線。
プラスチック光ファイバと抗張力体とを平行に並べ、これらを一括被覆層で一括に被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線において、
抗張力体の本数をＮ_Ｔ、抗張力体の半径をＲ_Ｔ、プラスチック光ファイバの本数をｎ_ｐ、プラスチック光ファイバの半径をｒ_ｐとしたとき、（Ｎ_Ｔ×Ｒ_Ｔ）／（ｎ_ｐ×ｒ_ｐ）≧０．２５の関係を満たし、且つ抗張力体の直径の総和をＴ_Ｒ、プラスチック光ファイバの直径の総和をｔ_ｒとしたとき、Ｔ_Ｒ／ｔ_ｒ≧０．２５の関係を満たす構造を有していることを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線。