JP2012027164A - 光ファイバテープ心線および光ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】並列した光ファイバの曲げ方向の制限を緩和して自由度を向上させ、かつ端末加工性を良好とする。
【解決手段】光ファイバテープ心線１０は、並列した複数の光ファイバ１と、複数の光ファイバ１を連結して一体化する固定材２とを備えている。固定材２は、並列した状態の複数の光ファイバによって形成される面の片面側に配設され、個々の光ファイバ１に接着した帯状の材料である。そして固定材２は可撓性を有し、固定材２が曲げられることにより、直線状に配列した前記光ファイバの配列方向が曲線状に変化する。これにより、光ファイバの曲げ方向の制限を緩和し、かつ、固定材２によって光ファイバ１の配列が乱れないため、端末加工性を良好なものとすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、並列された複数の光ファイバが接着固定された光ファイバテープ心線と、その光ファイバテープ心線を有する光ケーブルに関する。

複数の光ファイバを並列配置し、これら複数の光ファイバをテープ材で一括被覆して一体化したものとして光ファイバテープ心線が知られている。光ファイバテープ心線は、光通信の需要の飛躍的な増大に伴い、光ケーブルにおける使用にとどまらず、室内配線や機器内配線等に広く用いられるようになっている。

光ファイバテープ心線においては、端末加工性と曲げに対する適応性とが要求される。
例えば、光ファイバテープ心線に端末加工を行ってコネクタやファイバアレイを接続する場合、個々の光ファイバの配列が整っていることが重要で、端末加工時に光ファイバの配列が乱れてしまうと作業性が低下してしまう。

また、光ファイバテープ心線の配線においては、高密度配線に対応したり取り回しの融通性を向上させるため、曲げに対する適応性が必要となる。
例えば、並列した光ファイバの周囲全体を全長に渡ってテープ材で一括被覆した光ファイバテープ心線は、複数の光ファイバがその長手方向の全長にわたって一定の平面上に位置するように並列しているため、平面内の方向に光ファイバテープ心線を曲げると、その曲げの内側と外側とで非常に大きな線路長差が発生する。この場合、光ファイバテープ心線が捻られた状態で曲げられるため、光ファイバからテープ材が剥離して品質が低下することがある。また、捻られた状態で曲げられることで伝送損失の要因となる。さらに、光ファイバテープ心線が捻れて曲げられると、その状態から復元しようとする力が大きくなり、機器内等における光ファイバテープ心線の取り回しの融通性が悪化する。このように、従来の光ファイバテープ心線には曲げ方向の制限があり、高密度配線や取り回し特性に対応するため、このような曲げ方向の制限を緩和させることが求められる。

図５は、特許文献１に記載された光ファイバテープ心線の構成を概略的に示す図である。特許文献１には、複数の光ファイバ１を並列配置してその周囲をテープ材３１で被覆した構成において、テープ材３１で被覆した部分を光ファイバ１の長手方向に間欠的に設けた構成が開示されている。この構成によれば、光ファイバ１がテープ材３１で被覆されている部分とテープ材３１の被覆がない部分とが長手方向で交互に配置されるため、曲げ被覆がない部分では曲げ方向が自由であり、曲げ特性に優れたものとすることができる。また、容易に光ファイバ１の単心分離作業を行うことができる。

図６は、特許文献２に記載された光ファイバテープ心線の構成を概略的に示す図である。この光ファイバテープ心線は、単心の光ファイバ１を並列させ、並列した光ファイバ１によって形成される面の片面側の面に、隣接する光ファイバ同士を接着固定する接着性樹脂３２を光ファイバの長手方向に間欠的に設けている。これにより、間欠的に付与した接着性樹脂３２の間の部分を起点として光ファイバ１の単心分離作業を行うことができ、かつ絡まりや伝送損失を抑えることができる。

特許第４０４９１５４号公報 特開２００３−２３２９７３号公報

並列させた複数の光ファイバを全長にわたってテープ材で一括被覆した一般的な構成の光ファイバテープ心線は、光ファイバの配列が乱れないため、比較的良好な端末加工性を有する。しかしながら上記のように、光ファイバの並列方向に曲げられると捻れによる品質低下や取り回し特性の低下が生じる、という課題がある。
また、図５に示すように、光ファイバ１を一括被覆した部分を間欠的に設ける構成の光ファイバテープ心線は、一体化されている部分では配列が乱れないため端末加工性に有利であるが、一体化された部分が間欠的にしか存在しないため、配線長による調整代が制限される、という課題がある。また、曲げ方向性についても、一体化されている部分では、全長にわたって一体化したものと同様に曲げ方向の制限が生じる。

また、図６に示すように、隣接する光ファイバ間を接着した部分を間欠的に設ける構成の光ファイバテープ心線は、曲げ方向の制限については、全長を一括被覆した構成よりも有利であるが、端末加工性については光ファイバの配列が乱れやすく、作業性が悪い。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、並列した光ファイバの曲げ方向の制限を緩和して自由度を向上させ、かつ端末加工性を良好とした光ファイバテープ心線と、その光ファイバテープ心線を備えた光ケーブルの提供を目的とする。

本発明による光ファイバテープ心線は、並列した複数の光ファイバと、複数の光ファイバを連結して一体化する固定材とを備えた光ファイバテープ心線であって、固定材が、並列した状態の複数の光ファイバによって形成される面の片面側に配設され、個々の光ファイバに接着した帯状の材料であることを特徴としている。そしてこの固定材は可撓性を有し、固定材が曲げられることにより、直線状に配列した光ファイバの配列方向が曲線状に変化する。
また、本発明による光ケーブルは、上記の光ファイバテープ心線と、その光ファイバテープ心線を収容した溝を有するスペーサとを備えたものである。

本発明によれば、並列した光ファイバの曲げ方向の制限を緩和して自由度を向上させ、かつ端末加工性を良好とした光ファイバテープ心線と、その光ファイバテープ心線を備えた光ケーブルを提供することができる。

本発明の光ファイバテープ心線の構成例を示す図である。 本発明の光ファイバテープ心線の固定材の構成例を説明する図である。 本発明の光ファイバテープ心線の製造工程に適用可能な装置構成例を説明する図である。 本発明の光ファイバテープ心線を使用した光ケーブルの構成例を示す図である。 特許第４０４９１５４号公報に記載された光ファイバテープ心線の構成を概略的に示す図である。 特開２００３−２３２９７３号公報に記載された光ファイバテープ心線の構成を概略的に示す図である。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の光ファイバテープ心線の構成例を示す図で、図１（Ａ）は光ファイバテープ心線の構成を示す図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の光ファイバテープ心線を変形させた状態を示す図である。図１において、１は光ファイバ、２は固定材である。
本発明に係る実施形態の光ファイバテープ心線１０は、並列された複数の単心の光ファイバ１と、光ファイバ１を固定した固定材２とを備えている。光ファイバ１は、光ファイバ裸線上に紫外線硬化樹脂をコーティングした光ファイバ素線として構成されたものである。この例では、４心の光ファイバテープ心線の構成例を示すが、光ファイバ１は複数であればよくその本数は限定されない。以下の実施形態では、４心の光ファイバテープ心線１０を例として説明する。

固定材２は、個々の光ファイバ１に接着した帯状の材料であって、並列した複数の光ファイバ１を固定材２により連結して一体化する。この固定材２は、並列した光ファイバ１によって形成される面の片面側、つまり並列した光ファイバ１の並列方向に沿って形成される表面側と裏面側の２つの面うちの一方側に配置される。
固定材２は、可撓性のある材料（例えば樹脂材料）で成形されたものであり、図１（Ｂ）のように変形させることができる。例えば、固定材２の厚さは１０〜１００μｍ、固定材２のヤング率は０．５〜５０ＭＰａ、固定材２の伸びは５０〜２００％とすることが好適である。
これにより、固定材２は個々の光ファイバ１を固定しているが、隣接する光ファイバ１同士は、固定材２の曲げ変形に応じて接触したり離間したりすることができる。

このような構成により、本発明に係る実施形態の光ファイバテープ心線は、図１（Ｂ）のように変形させることで直線状の光ファイバ１の配列を、曲線状にすることができる。この場合、光ファイバ１が直性状に配列しているときと異なり、曲げたときの線路長差の発生が抑えられ、光ファイバテープ心線１０に対して自由度の高い曲げを許容することができる。そしてこれにより、高密度実装性や配線の取り回しの融通性を高めることができる。また、光ファイバ１の配列は全長にわたって維持され、直線状の配列状態でファイバピッチも確保できるため、端末加工性を良好なものとすることができる。

図２は、本発明の光ファイバテープ心線の固定材の構成例を説明する図である。図２（Ａ）に示す構成例では、固定材２は基材フィルム２１と、接着層２２との２層構造になっている。例えば、基材フィルム２１に接着層２２となる接着剤を塗布した後、光ファイバ１を接着固定することにより、光ファイバテープ心線１０の構成を得ることができる。接着層２２としては、例えば、紫外線硬化型樹脂を用いることができる。また、接着層が塗布されたテープ材料を固定材２として使用し、光ファイバ１と貼り合わせて接着層を硬化させるような構成であってもよい。

図２（Ｂ）は、単層の材料によって固定材２を構成したものである。例えば、紫外線硬化樹脂材料を成型して光ファイバ１と貼り合わせた後硬化させたものや、熱可塑性の樹脂を押出成型し、光ファイバと貼り合わせた後冷却固化させることで、光ファイバテープ心線１０の構成を得ることができる。

次に、本発明に係る光ファイバテープ心線の製造工程を説明する。本発明に係る光ファイバテープ心線は、上記のように並列した光ファイバによって形成される面の片面側に固定材を配置した構成を有するものであれば、その製造方法を限定するものではない。ここでは、光ファイバテープ心線１０の製造工程として適用可能な装置構成の例を図３を参照して説明する。

複数のリール１１ａ〜１１ｄから繰り出された光ファイバ１は、集線ローラ１２で集線され、貼り合わせ装置１６に送られる。また、固定材２を構成する基材フィルム２１が、巻出機１３から巻き出される。そして塗布装置１５にて、基材フィルム２１の片側全面に紫外線硬化型樹脂が塗布される。紫外線硬化型樹脂は、樹脂タンク１４に保持され、塗布装置１５に供給される。紫外線硬化型樹脂が塗布された基材フィルム２１が固定材２となる。

貼り合わせ装置１６では光ファイバ１を並列させ、基材フィルム２１の紫外線硬化型樹脂塗布面と貼り合わせる。そして、紫外線照射炉１７にて紫外線が照射され、紫外線硬化型樹脂が硬化する。これにより、並列した光ファイバ１に固定材２が固定され、４心の光ファイバテープ心線１０が形成される。この光ファイバテープ心線１０は、巻き取り装置１８で巻き取られる。

また、上記の構成において、光ファイバ１の紫外線樹脂コーティングを低硬化度に保ったまま繰り出し、貼り合わせ装置１６で紫外線硬化型樹脂を塗布した基材フィルム２１と貼り合わせることで、紫外線照射炉１７で紫外線照射したときに強固に接着固定させるような手法をとることもできる。また、基材フィルム２１に塗布する接着層としては、紫外線硬化型樹脂ではなく、他の接着剤を適用してもよい。この場合に紫外線照射炉１７は必要なく、必要に応じて冷却ローラや熱硬化炉等を配置する。

あるいは、基材フィルム２１を用いることなく、例えば、垂直のラインを構成し、スリット状のダイから紫外線硬化型樹脂を押し出して、並列した光ファイバに貼り合わせた後完全に硬化させるような手法をとってもよい。また、紫外線硬化型樹脂ではなく熱可塑性の樹脂を押し出し成形しながら、光ファイバ１に貼り合わせて冷却個化させるようなものであってもよい。
あるいは、基材フィルム２１に紫外線硬化型樹脂を塗布しながら光ファイバ１を貼り合わせる構成に代えて、予め接着剤が塗布されたテープを用意し、巻出機１３からテープを巻きだして光ファイバ１と貼り合わせた後、接着剤を硬化させるような構成をとってもよい。

図４は、本発明の光ファイバテープ心線を使用した光ケーブルの構成例を示す図である。光ケーブル１００は、テンションメンバ１０１を中心に有するスペーサ１０２を備えている。スペーサ１０２には複数の溝１０３が設けられ、これらの溝１０３のそれぞれに、光ファイバテープ心線１０が収容される。スペーサ１０２の外周には、押さえ巻き１０４が巻き付けられ、その外周に外被１０５が被覆される。ここでは複数の溝１０３を備えた構成を示しているが、溝１０３の数が１つのスペーサ１０２を用いたものであってもよい。

各光ファイバテープ心線１０は、上述した複数の光ファイバ１を並列させ、その片面側を固定材２によって固定して一体化したものである。そして本発明に係る光ケーブルの一実施形態では、光ファイバテープ心線１０の可撓性を利用して、光ファイバテープ心線１０を曲線状に曲げた状態でスペーサ１０２の溝１０３の内部に収容する。このような構成を採ることにより、従来、フラットな状態で光ファイバテープ心線１０を収容していた溝１０３の幅を狭くすることができ、光ケーブルの細径化、及び高密度実装化が可能となる。

１…光ファイバ、２…固定材、１０…光ファイバテープ心線、１１ａ〜１１ｄ…リール、１２…集線ローラ、１３…巻出機、１４…樹脂タンク、１５…塗布装置、１６…貼り合わせ装置、１７…紫外線照射炉、１８…巻き取り装置、２１…基材フィルム、２２…接着層、３１…テープ材、３２…接着性樹脂、１０１…テンションメンバ、１０２…スペーサ、１０３…溝、１０４…押さえ巻き、１０５…外被。

Claims (3)

1. 並列した複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバを連結して一体化する固定材とを備えた光ファイバテープ心線であって、前記固定材は、前記並列した状態の複数の光ファイバによって形成される面の片面側に配設され、個々の前記光ファイバに接着した帯状の材料であることを特徴とする光ファイバテープ心線。
2. 前記固定材が可撓性を有し、前記固定材が曲げられることにより、直線状に配列した前記光ファイバの配列方向が曲線状に変化することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバテープ心線。
3. 請求項１または２に記載の光ファイバテープ心線と、前記光ファイバテープ心線を収容した溝を有するスペーサとを備えた光ケーブル。

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