JP2008310018A - 光ファイバケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバケーブルの製造時には、１本以上の光ファイバがスロットロッドの溝内から飛び出すことを防止し、製造後には、光ファイバの溝内移動を確実に抑制する。
【解決手段】光ファイバケーブル１は、１本以上の光ファイバ３を内部に収納した１つの溝を有する１溝スロットロッド７と、このスロットロッド７の溝５の開口部１１を覆うよう縦添えした縦添えテープ１３と、この縦添えテープ１３と前記スロットロッド７の周囲を被覆するシース１５と、からなる。また、前記スロットロッド７の溝５内の１本以上の光ファイバ３を間欠的に固定すべく、前記縦添えテープ１３の長手方向において予め間欠的に固着した紫外線硬化性樹脂１７を備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、光ファイバケーブル及びその製造方法に関し、特に１溝スロットロッドの溝内に１本以上の光ファイバを収納し、前記スロットロッドの周囲をシースで被覆する際に前記溝内の光ファイバを間欠的に固定した光ファイバケーブル及びその製造方法に関する。

従来の光ファイバケーブルとしては、光ファイバを内部に収納する１溝を備えたスロットロッド（例えば、Ｃ型スロット）の周囲を偏心シースで被覆している。あるいは、センターパイプ型、１方向またはＳＺスロット型、ユニスロットチューブ型などの光ファイバケーブルがある。

これらの光ファイバケーブルの溝内に収納している光ファイバが、光ファイバケーブルの端末から引き込まれたり、飛び出したりする現象（光ファイバ移動）が起きるので、この光ファイバ移動現象を抑制する手段としては、例えば前記光ファイバが間欠固定材でスロットロッドの溝に間欠的または連続的に固定される必要がある。そこで、従来の光ファイバケーブルにおいては上記の間欠固定材とその固定方法を示す特許文献が幾つか開示されている。

例えば、特許文献１の光ファイバケーブルはセンターパイプ型であり、光ファイバを収納した筒体を中心に配置し、前記筒体とテンションメンバをシースで一括被覆し、前記光ファイバが筒体内に長さ方向に間隔をおいて充填したホットメルト樹脂の充填材（間欠固定材に該当）で間欠固定されている。また、充填材の充填方法は、帯状材料を筒体に成形すると共に、前記筒体内に光ファイバを挿入する。このとき、前記帯状材料及び光ファイバ上に充填材を長さ方向に間隔をおいて充填する。次いで前記筒体とテンションメンバをシースで一括被覆する。

また、特許文献２の光ファイバケーブルは、溝内に光ファイバが収納された１方向またはＳＺスロット型の光ファイバケーブルであり、溝内には長手方向に間欠的にクッション材（間欠固定材に該当）が設けられ、このクッション材は溝底に配置した長尺部材によって長手方向への移動が妨げられている。クッション材の間隔は例えば１方向スロット型では１ピッチ以上で、ＳＺスロット型では反転ピッチ以上である。クッション材の充填方法としては、クッション材を予め溝に所定間隔で配置し、線条体で押し込むものである。

また、特許文献３の光ファイバケーブルはテンションメンバの周囲に螺旋状に巻かれたフレキシブルなユニスロットチューブ型であり、スロットチューブの溝に収納されている光ファイバテープの最上面側に適宜間隔で前記光ファイバテープ面を弾性的に押圧するクッション部（発泡性樹脂；間欠固定材に該当）を有するテープまたは線条体が収納されている。

また、特許文献４の光ファイバケーブルはＣ型スロット型であり、１溝スロットロッドの溝内に間欠的に光ファイバの移動を抑制する移動抑制部材（間欠固定材に該当）を充填している。このスロットロッドの外周を押え巻きで覆うことで、前記移動抑制部材がスロットロッドの溝内に間欠固定される。なお、移動抑制部材には種々の樹脂などの材料が使用される。
特開平１１−２７１５８１号公報 特開平１１−６４６９４号公報 特許第２８７３２９２号公報 特開平９−１６６７３３号公報

ところで、上述した従来の光ファイバケーブルで使用される間欠固定材としては、前述したように、熱可塑性樹脂（ホツトメルト樹脂）、発泡性の熱硬化性樹脂等を用いることが一般的であった。しかし、これらの樹脂を用いる場合、例えば熱可塑性樹脂では、光ファイバケーブルの製造中に、外被材で被覆（シース）する際に熱可塑性樹脂の融点を超えるような高温環境にさらされるため、熱可塑性樹脂が軟化して光ファイバから脱落してＣ型スロットの溝底に流出し、光ファイバ移動抑制効果が損なわれてしまうという問題があった。

さらに、熱可塑性樹脂では、あらかじめ適当な大きさに切断した部材を等間隔で供給して充填するために、長尺安定性や線速追従性などの制御が困難であり、その製造性が著しく劣るという問題があった。

また、光ファイバケーブルの口出し作業の際に、光ファイバの光損失に影響を与えることなくきれいに除去できる適当な間欠固定材としての樹脂を選定することが困難であった。

また、従来の光ファイバケーブルにおける間欠固定方法としては、例えば特許文献１のように、収納される前の光ファイバに間欠的に付着させる方法の従来例Ａや、例えば特許文献２のように、光ファイバを固定する溝内に予め間欠固定材を充填する方法の従来例Ｂや、例えば特許文献２及び特許文献３のように、溝の長手方向に外径の異なる部材を間欠的に縦添えする方法の従来例Ｃや、例えば特許文献４のように、光ファイバが集合された後に溝内に間欠的に充填する方法の従来例Ｄなどが一般的であった。

しかし、従来例Ａでは、その充填量や形状によっては溝内に収納できないという問題があった。また、従来例Ｂでは、間欠固定材が充填された時点では溝内が狭くなるために、光ファイバを溝内に集合する際に前記光ファイバが溝から外れることがあるという問題点があった。さらに、従来例Ｃでは、間欠固定材を予め製造する必要があり、製造性が著しく悪くなるという問題点があった。従来例Ｄでは、光ファイバの隙間に間欠固定材の樹脂が回り込み、光ファイバケーブルの端末での光ファイバ接続作業や、中間後分岐の際の光ファイバ取り出しが困難になることが起こるという問題点があった。

また、特に、従来例Ｂや従来例Ｄの充填方法などでは、例えば溝内に付着した間欠固定材を剥がしにくいために、光ファイバケーブルの解体時に材料分離が困難となり、光ファイバケーブルのリサイクル性が損なわれてしまうという問題点があった。

上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の光ファイバケーブルは、１本以上の光ファイバを内部に収納した１つの溝を有する１溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
前記スロットロッドの溝内の１本以上の光ファイバを間欠的に固定すべく、前記縦添えテープの長手方向に予め間欠的に紫外線硬化性樹脂が塗布、硬化されていることを特徴とするものである。

また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記紫外線硬化性樹脂のヤング率が８００Ｍｐａ以下であることが好ましい。

また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記シースが、前記縦添えテープとスロットロッドの周囲を偏心して被覆した偏肉シースであることが好ましい。

この発明の光ファイバケーブルの製造方法は、１溝スロットロッドの溝内に１本以上の光ファイバを収納し、予め前記スロットロッドの溝の開口部を覆うための縦添えテープの長手方向に間欠的に紫外線硬化性樹脂を塗布した後、前記縦添えテープで前記スロットロッドの溝の開口部を覆うように縦添えすることで、前記スロットロッドの溝内の１本以上の光ファイバを前記縦添えテープに塗布した紫外線硬化性樹脂で間欠的に固定し、次いで、前記縦添えテープとスロットロッドの周囲をシースで被覆することを特徴とするものである。

また、この発明の光ファイバケーブルの製造方法は、前記光ファイバケーブルの製造方法において、前記縦添えテープに、紫外線が透過する樹脂テープを使用し、紫外線を前記縦添えテープに透過せしめて前記ＵＶ樹脂を照射して硬化させることが好ましい。

また、この発明の光ファイバケーブルの製造方法は、前記光ファイバケーブルの製造方法において、前記縦添えテープとスロットロッドの周囲を偏心した偏肉シースで被覆することが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の光ファイバケーブルによれば、紫外線硬化性樹脂が間欠固定材として用いられているので、光ファイバケーブルが熱履歴を受けても、紫外線硬化性樹脂はスロットロッドの溝内で融解しないので、紫外線硬化性樹脂の形状や大きさが変化しにくいために、光ファイバ引き抜き力が低下することは無く、光ファイバの溝内移動を抑制することができる。

さらに、縦添えテープを除去する際に紫外線硬化性樹脂も一緒にスロットロッドから取り出すことができるので、光ファイバ口出し作業性を損なうことがない。また、光ファイバケーブルの解体時の材料分別が容易となるのでリサイクル性にも優れる。

また、この発明の光ファイバケーブルの製造方法によれば、紫外線硬化性樹脂は高速硬化が可能であるため、光ファイバケーブルの生産性を損なうことなく製造することができる。

また、予め縦添えテープに紫外線硬化性樹脂を塗布、硬化させた後に、スロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープの紫外線硬化性樹脂をスロットロッドの溝内に押し込むことで、前記紫外線硬化性樹脂により光ファイバを固定するので、光ファイバケーブルを製造する時に、光ファイバが溝から外れることを防止することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１（Ａ），（Ｂ）を参照するに、この実施の形態に係る光ファイバケーブル１は１溝スロット型の光ファイバケーブルであり、１本以上の光ファイバ３を内部に収納するための１つの溝５を備えたスロットロッド７と、このスロットロッド７の内部に埋設した光ファイバ保護用の線条体としての例えば抗張力体９（テンションメンバ）と、前記スロットロッド７の溝５の開口部１１を覆うよう縦添えした縦添えテープ１３と、この縦添えテープ１３と前記スロットロッド７の周囲を被覆するシースとしての例えば偏肉シース１５と、で構成されている。

さらに、前記スロットロッド７の溝５の内部の１本以上の光ファイバ３が上記の縦添えテープ１３の長手方向（図１（Ａ）において紙面に対して直交する方向、図１（Ｂ）において左右方向）において予め間欠的に塗布（固着）した紫外線硬化性樹脂１７（以下、単に「ＵＶ樹脂」という）で間欠的に固定されている。すなわち、ＵＶ樹脂１７が間欠固定材として用いられる。

なお、縦添えテープ１３の材質としては、不織布、吸水性不織布、ＰＥＴテープなどのプラスチックテープなどが挙げられる。また、上記のＵＶ樹脂１７としては、損失特性が劣化するような側圧を与えず、かつ光ファイバ移動を抑制できるソフトな材料、つまりヤング率が８００Ｍｐａ以下である材料を選定することが望ましい。ヤング率が８００Ｍｐａを越えたものでは、損失特性が劣化するような側圧を与える可能性が生じるから望ましくない。

また、前記スロットロッド７は、この実施の形態では図１（Ａ）に示されているように溝５が断面円形で、所謂、「Ｃ型スロット」であり、前記溝５の内部に１本以上の光ファイバ３が収納されるもので、図１（Ａ）では１１枚の光ファイバ３としての例えば光ファイバテープ心線が収納されている。なお、光ファイバ３としては、光ファイバテープ心線に限らず、光ファイバ素線、光ファイバ心線、あるいは他の形態の光ファイバが用いられる。また、上記の溝５の断面形状は、円形状に限らず、Ｕ字形状、あるいはその他の断面形状でも良い。

また、上記の抗張力体９としては、スロットロッド７の肉厚が厚い部分に、且つスロットロッド７の長手方向に設けられており、鋼線やＦＲＰなどを用いることができる。

また、上記の偏肉シース１５としては、例えばポリエチレン樹脂などの樹脂からなり、溝５の開口部１１側のシース厚が溝５の開口部１１側と反対側のシース厚よりも相対的に厚くした偏心シース構造としている。なお、シースとしては、上記の偏肉シース１５に限らず、ほぼ一定厚さのシースであっても良い。

次に、この実施の形態に係る光ファイバケーブルの製造方法について説明する。

図２を併せて参照するに、１本以上の光ファイバ３が、すなわち、図２では５枚だけ図示されているが、この実施の形態では図１（Ａ）に示されているように１１枚の光ファイバテープ心線が、１溝スロットロッド７（この実施の形態では「Ｃ型スロット」）の溝５の内部にファイバ集合部１９で収納される。なお、１溝スロットロッド７には抗張力体９が図１（Ａ）に示すごとく埋設されている。

一方、縦添えテープ１３はスロットロッド７と接する面をあらかじめ反転させ、スロットロッド７と接する面が上面になるように送り出される。この縦添えテープ１３は、上方に設けたＵＶ樹脂充填装置２１からＵＶ樹脂１７が間欠的に噴射、供給され、このＵＶ樹脂１７が縦添えテープ１３の上に幅方向でほぼ中央に乗るように、且つ前記縦添えテープ１３の長手方向において間欠的に塗布される。その直後に、縦添えテープ１３上の各ＵＶ樹脂１７は、縦添えテープ１３の送り方向の前方に備えたＵＶランプ２３から照射される紫外線２５により硬化して縦添えテープ１３に塗布（固着）することになる。

なお、この紫外線照射の他の方法としては、例えば、縦添えテープ１３として紫外線２５を透過する透明な樹脂テープを使用し、この縦添えテープ１３の下面側から紫外線２５を照射し、紫外線２５が縦添えテープ１３を透過してＵＶ樹脂１７を硬化させることで、縦添えテープ１３にＵＶ樹脂１７を塗布（固着）させることができる。

そして、前記縦添えテープ１３がガイドローラ２７を経て縦添えテープ集合部２９へ送られる途中の縦添えテープ反転部３１で反転することで、縦添えテープ１３に塗布されたＵＶ樹脂１７が下向きになる。換言すれば、縦添えテープ１３はＵＶ樹脂１７を乗せた面がスロットロッド７に接触する側に反転することになる。

次に、縦添えテープ集合部２９では、１本以上の光ファイバ３を溝５の内部に収納した１溝スロットロッド７が通過する時に、上記の縦添えテープ１３がスロットロッド７の溝５の開口部１１を覆うようにして縦添えされる。このとき、縦添えテープ１３に塗布されたＵＶ樹脂１７がスロットロッド７の溝５の内部に押し込まれることになる。なお、ＵＶ樹脂１７は、予め、スロットロッド７の溝５の幅以下の大きさになるように充填されることで、溝５の内部に抵抗無く挿入することが可能となる。すると、図１（Ａ），（Ｂ）に示されているように、スロットロッド７の溝５の内部の１本以上の光ファイバ３が上記のＵＶ樹脂１７で間欠的に固定される。

上述したように、間欠固定材の充填方法は、予め、縦添えテープ１３の上に間欠的にＵＶ樹脂１７を塗布、硬化し固着させておき、この縦添えテープ１３をスロットロッド７の溝５の内部に押し込む方法である。

次に、上記のスロットロッド７は、溝５の開口部１１が縦添えテープ１３で覆うように縦添えされた状態で押出成形機３３の押出ヘッド３５内で前記縦添えテープ１３とスロットロッド７の周囲を偏心した偏肉シース１５で被覆されて押出成形されることにより光ファイバケーブル１が成形される。

次に、この実施の形態に係る光ファイバケーブル１の効果性を確認するために、１溝スロットロッド７を用いて、間欠固定材としてホットメルト樹脂を用いたものと、ＵＶ樹脂１７を用いたものとの両方の４０心の光ファイバケーブルを試作し、それぞれの光ファイバ引き抜き力を調査した。その結果は表１に示す通りである。

なお、光ファイバ引き抜き力の測定は、１０ｍ（メートル）の各試作光ファイバケーブルを用いて、光ファイバ３の片端末を引っ張った時の光ファイバ移動時の力を測定する方法である。

以上のことから、ＵＶ樹脂１７を間欠固定材として用いると、ホットメルト樹脂などの熱可塑性樹脂とは異なり、光ファイバケーブル１を敷設後、あるいは光ファイバケーブル１を製造時に熱履歴を受けても、ＵＶ樹脂１７はスロットロッド７の溝５の内部で融解することが無いので、間欠固定材の形状や大きさが変化しにくいために、光ファイバ引き抜き力が低下することは無い。したがって、光ファイバ引き抜き力を維持することができるので、光ファイバ３の溝内移動を抑制することができる。

この点は、表１に示されているように、間欠固定材がホットメルト樹脂のときは、光ファイバ引き抜き力が平均で４．１Ｎ／１０ｍであったのに比べて、間欠固定材がＵＶ樹脂１７のときは、光ファイバ引き抜き力が平均で１１．０Ｎ／１０ｍで、３倍弱の強さであった。

また、ＵＶ樹脂１７は高速硬化が可能であるため、光ファイバケーブル１の生産性を損なうことなく製造することができる。また、ＵＶ樹脂１７の充填方法としては光ファイバ３がスロットロッド７の溝５の開口部１１の側から押さえ込まれることで、光ファイバ３が溝５から外れたり、飛び出したりすることを防止することができる。

さらに、縦添えテープ１３を除去する際にＵＶ樹脂１７も一緒にスロットロッド７から取り出すことができるので、光ファイバ口出し作業性を損なうことがない。また、光ファイバケーブル１の解体時の材料分別が容易となるのでリサイクル性にも優れる。

なお、この実施の形態では、光ファイバケーブル１が偏心シース１５であるので、溝５の開口部１１側のシース厚が溝５の開口部１１側と反対側のシース厚より相対的に厚いので、この部分の機械的強度が補填されているため、外力が作用しても溝５の内部の光ファイバ３の損傷を防ぐことができる。しかも、溝５の開口部１１側と反対側のシース厚が薄い部分の機械的強度は、溝５の開口部１１側と反対側のスロットロッド７の底部で補填されることになる。

（Ａ）は、この発明の実施の形態の光ファイバケーブルの断面図で、（Ｂ）は（Ａ）の矢視ＩＢ−ＩＢ線の断面図である。 この発明の実施の形態の光ファイバケーブルの製造方法を示す概略的な斜視図である。

符号の説明

１ 光ファイバケーブル（この実施の形態の）
３ 光ファイバ
５ 溝
７ スロットロッド
９ 抗張力体（テンションメンバ）
１１ 開口部
１３ 縦添えテープ
１５ 偏肉シース
１７ 紫外線硬化性樹脂（ＵＶ樹脂、間欠固定材）
１９ ファイバ集合部
２１ ＵＶ樹脂充填装置
２３ ＵＶランプ
２５ 紫外線
２７ ガイドローラ
２９ 縦添えテープ集合部
３１ 縦添えテープ反転部
３３ 押出成形機
３５ 押出ヘッド

Claims (6)

1. １本以上の光ファイバを内部に収納した１つの溝を有する１溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
   前記スロットロッドの溝内の１本以上の光ファイバを間欠的に固定すべく、前記縦添えテープの長手方向に予め間欠的に紫外線硬化性樹脂が塗布、硬化されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記紫外線硬化性樹脂のヤング率が８００Ｍｐａ以下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。
3. 前記シースが、前記縦添えテープとスロットロッドの周囲を偏心して被覆した偏肉シースであることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバケーブル。
4. １溝スロットロッドの溝内に１本以上の光ファイバを収納し、予め前記スロットロッドの溝の開口部を覆うための縦添えテープの長手方向に間欠的に紫外線硬化性樹脂を塗布した後、前記縦添えテープで前記スロットロッドの溝の開口部を覆うように縦添えすることで、前記スロットロッドの溝内の１本以上の光ファイバを前記縦添えテープに塗布した紫外線硬化性樹脂で間欠的に固定し、次いで、前記縦添えテープとスロットロッドの周囲をシースで被覆することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
5. 前記縦添えテープに、紫外線が透過する樹脂テープを使用し、紫外線を前記縦添えテープに透過せしめて前記ＵＶ樹脂を照射して硬化させることを特徴とする請求項４記載の光ファイバケーブルの製造方法。
6. 前記縦添えテープとスロットロッドの周囲を偏心した偏肉シースで被覆することを特徴とする請求項４又は５記載の光ファイバケーブルの製造方法。

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