JP2016142948A - 光ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】間欠連結型の光ファイバテープ心線を有し、該テープ心線の製造装置のメンテナンスが容易な光ケーブルを提供する。【解決手段】光ケーブルは、並列に配された複数本の光ファイバ心線２１を一体化した光ファイバテープ心線２を備えるものであって、光ファイバテープ心線２は、複数本の光ファイバ心線２１がそれぞれの外周を覆う被膜によって一体化されたものであり、被膜がレーザによる除去部分２２ａを断続的に有する。【選択図】図５

Description

本発明は、光ケーブル及び光その製造方法に関し、より詳細には、光ファイバテープ心線を複数有する光ケーブル及びその製造方法に関する。

近年の映像配信、ＩＰ（Internet Protocol）電話、データ通信等のブロードバンドサービスの拡大により、光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）の加入者が増加している。このＦＴＴＨでは、光ファイバテープ心線を複数有する光ケーブルが用いられる。

光ファイバテープ心線は、多心一括融着接続等を行うこと等を目的として、複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べて一体化されたものである。この光ファイバテープ心線について、単心または複数心の光ファイバ心線に分離（分岐）しても使用できるように分離を容易にすること等を目的とした間欠連結型の光ファイバテープ心線が知られている（例えば特許文献１参照）。間欠連結型では、光ファイバテープ心線の長手方向に関して、連結部と非連結部とが交互に形成され隣接する光ファイバ心線同士が間欠的に連結されている。このように間欠的に連結することにより、上述の単心または複数心への分離の他に、光ファイバテープ心線を曲げることが容易になっている。

特開２０１４−２１１５１１号公報

間欠連結型の光ファイバテープ心線の製造方法としては、まず全体が連結された光ファイバテープ心線を作製し、その連結部分を長手方向にカッター刃で切り込みを形成し、連結部と非連結部とを交互に形成する方法が知られている。
しかし、この方法では、カッター刃の摩耗等があるためメンテナンスの面で改善の余地がある。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、間欠連結型の光ファイバテープ心線を有し、該テープ心線の製造装置のメンテナンスが容易な光ケーブル及びその製造方法を提供することをその目的とする。

本発明に係る光ケーブルの製造方法は、光ファイバテープ心線を備える光ケーブルの製造方法であって、光ファイバテープ心線を構成する各光ファイバ心線を連結する連結材をレーザによって断続的に除去するステップを含む。

本発明に係る光ケーブルは、並列に配された複数本の光ファイバ心線を一体化した光ファイバテープ心線を備える光ケーブルであって、光ファイバテープ心線は、複数本の光ファイバ心線がそれぞれの外周を覆う被膜によって一体化されたものであり、被膜がレーザによる除去部分を断続的に有する。

本発明に係る光ケーブル及びその製造方法によれば、光ケーブルが有する間欠連結型の光ファイバテープ心線の製造装置のメンテナンスを容易にすることができる。

本発明の光ケーブルの一例を説明するための図である。 チューブに収納されていていない状態のテープ心線の断面図である。 チューブに収納された状態のテープ心線２の断面図である。 テープ心線の被膜の一部をレーザによって除去する様子を説明する図である。 テープ心線の被膜のレーザによる除去部分の位置を説明する概略上面図である。 図１の光ケーブルの製造方法における、チューブの形成方法を説明する図である。 図６のチューブの形成方法に用いられるダイスの斜視図である。 本発明の光ケーブルに用いられるテープ心線の別の例を説明する概略上面図である。

最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本願の実施形態に係る光ケーブルの製造方法は、光ファイバテープ心線を備える光ケーブルの製造方法であって、光ファイバテープ心線を構成する各光ファイバ心線を連結する連結材をレーザによって断続的に除去するステップを含む。これにより、光ファイバテープ心線の製造装置のメンテナンスを容易にすることができる。

（２）本願の他の実施形態に係る光ケーブルの製造方法は、上記（１）の製造方法において、光ケーブルが、光ファイバテープ心線を幅方向に巻いて収納したチューブを複数本撚り合わせて外被で覆ったものであり、上記ステップにおいて、チューブを成形する押出成形装置に光ファイバテープ心線を送る際に、連結材をレーザによって断続的に除去する。これにより、光ケーブルの製造工程を削減することができる。

（３）本願の他の実施形態に係る光ケーブルの製造方法では、上記（１）または（２）の製造方法において、レーザの波長が２〜２５μｍとする。これにより、効率的に連結材を除去できる。

（４）本願の他の実施形態に係る光ケーブルは、並列に配された複数本の光ファイバ心線を一体化した光ファイバテープ心線を備える光ケーブルであって、光ファイバテープ心線が、複数本の光ファイバ心線がそれぞれの外周を覆う被膜によって一体化されたものであり、被膜がレーザによる除去部分を断続的に有する。これにより、光ファイバテープ心線の製造装置のメンテナンスを容易にすることが可能となる。

（５）本願の他の実施形態に係る光ケーブルは、上記（４）の光ケーブルにおいて、除去部分が、隣接する光ファイバ心線の間に設けられており、除去部分の長手方向の長さが１ｍ以下である。これにより、光ファイバ心線を一体としている連結部分が切断されにくくすることができる。

（６）本願の他の実施形態に係る光ケーブルは、上記（４）または（５）の光ケーブルにおいて、光ファイバ心線が、最外層が識別のための着色層であり、被膜が透明樹脂である。これにより、光ファイバ心線毎に識別することができる。

（７）本願の他の実施形態に係る光ケーブルは、上記（４）〜（６）のいずれか１の光ケーブルにおいて、当該光ケーブルが、光ファイバテープ心線を幅方向に巻いて収納した複数本のチューブと、撚り合わされた複数本のチューブを覆う外被と、を備え、光ファイバテープ心線の除去部分の長手方向の長さが、複数本のチューブの撚りピッチよりも小さい。これにより、光ファイバ心線を一体としている連結部分が切断されにくくすることができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明に係る光ケーブル及びその製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。また、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の光ケーブルの一例を説明するための図である。
図１の光ケーブル１は、光ファイバテープ心線（以下、テープ心線）２、チューブ３、テンションメンバ４、パイプ５及び外皮６を備える。
チューブ３は、後に詳述するテープ心線２を収容するものであり、例えば弾性を有する樹脂等により形成される。光ケーブル１では、テープ心線２を収容したチューブ３が複数あり、これらチューブ３はテンションメンバ４の周囲を覆うようにＳＺ撚りされた状態でパイプ５内に収容される。
テンションメンバ４は、光ケーブル１の敷設時にテープ心線２の各ファイバ心線に掛かる張力を緩和すること等を目的としたものであり、鋼線、鋼撚線、ＦＲＰ等が用いられる。
パイプ５は、テープ心線２を収容した複数のチューブをＳＺ撚りされた状態で収容するもので、例えばプラスチック等から形成される。
外皮６は、光ケーブル１全体を保護するためのものであり、例えばポリ塩化ビニル等の樹脂により形成される。
パイプ５及び外皮６によりチューブ３すなわち光ファイバテープ心線２が側圧から保護されている。

なお、特許文献１の光ケーブルは、中心部に鋼線等のテンションメンバが埋設されたスロットロッドを用いたもので、該スロットロッドに設けられた螺旋状またはＳＺ状のスロット溝に、光ファイバテープ心線を収納して構成される。このようなスロットロッドを用いた場合に比べ、図１の光ケーブル１は側圧耐性が高くなっている。

図２は、チューブ３に収納されていていない状態のテープ心線２の断面図、図３は、収納された状態のテープ心線２の断面図である。後述するようにテープ心線２はレーザによる除去部が長手方向に断続的に設けられるが、図２及び図３はテープ心線２において除去部が設けられていない部分の断面図である。

テープ心線２は、図２に示すように、複数本（本例では１２本）の光ファイバ心線２１を有しており、並列に配された複数本の光ファイバ心線２１が、各光ファイバ心線２１の外周を覆う被膜２２によって、一体化されたものである。
このテープ心線２は、その幅Ｗが図３のチューブ３の内径Ｒより小さくなっている。そのため、テープ心線２は、通常状態すなわちチューブ３に収納されていない状態では平板状であるが、チューブ３には幅方向に巻かれて収納されるようになっている。このように巻いた状態でチューブ３に収納するようにすることでチューブ３の大径化を抑え、以って光ケーブル１の大径化を抑えることができる。

図４は、テープ心線２の被膜２２の一部をレーザによって除去する様子を説明する図であり、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はそれぞれ除去前及び除去後のテープ心線の様子を示している。図５は、テープ心線２の被膜２２のレーザによる除去部分の位置を説明する概略上面図である。

テープ心線２を構成するそれぞれの光ファイバ心線２１は、図４（Ａ）に示すように、ガラスファイバ２１ａを樹脂から成る内部被膜層２１ｂによって被膜したものである。ガラスファイバ２１ａはコアとその周囲のクラッドを有し、外径が例えば１２５μｍである。
内部被膜層２１ｂは、紫外線硬化型樹脂等からなるものであり、各光ファイバ心線２１同士を識別できるようにそれぞれ着色されており、ガラスファイバ２１ａを含む外径が例えば２００μｍである。なお、この内部被膜層２１ｂは、径方向へ複数の層が積層された構造であってもよい。この複数構造としては、内層とその周囲を覆う外層とを有する２層構造、または、内層、外層及びその周囲を覆う着色層を有する３層構造などがある。

複数本の光ファイバ心線２１は、等間隔に並列に配されてその周囲がそれぞれ被膜２２で被膜されており、隣接する光ファイバ心線２１同士が被膜２２によって連結されることによって一体化されている。被膜２２の光ファイバ心線２１を含む外径は例えば２５０μｍである。

そして、このテープ心線２では、被膜２２における、隣接する光ファイバ心線２１同士の間に位置する部分にレーザが照射され、図４（Ｂ）に示すように、除去されている。言い換えると、テープ心線２において、被膜２２が、隣接する光ファイバ心線２１同士の間の位置に、レーザによる除去部分２２ａを有する。なお、除去部分の幅すなわちレーザ照射幅Ａは、隣接する光ファイバ心線２１の内部被膜層２１ｂ間の距離の半分以下、例えば５０μｍ以下であることが好ましい。レーザ照射幅Ａを上述のようにすることで、識別層である内部被膜層が切断されてしまうのを防ぐことができる。

また、テープ心線２では、図５に示すように、被膜２２のレーザによる除去部分２２ａは、テープ心線２の長手方向Ｘに関し断続的に設けられており、除去されていない部分すなわち連結部分２２ｂによって光ファイバ心線２１が連結されている。このようにテープ心線２は、被膜２２を断続的に除去することで、隣接する光ファイバ心線同士が間欠的に連結された間欠連結型となっている。
なお、除去部分２２ａの長手方向Ｘの長さＬは、例えば１ｍ以下である。チューブ３（図１参照）のＳＺ撚りピッチは、この除去部分２２ａの長さＬよりも長くすることが好ましい。これにより、連結部分２２ｂが切断されるのを防止することができる。

図６及び図７は、図１の光ケーブル１の製造方法における、チューブ３の形成方法を説明する図である。
チューブ３を形成する図６のチューブ形成システム５０は、チューブ３を成形するクロスヘッド５１と、レーザにより除去がされていないテープ心線２を繰り出しクロスヘッド５１に供給するサプライ５２と、を備える。また、チューブ形成システム５０は、コンパウンド樹脂をクロスヘッド５１に供給するホッパー５３と、クロスヘッド５１から供給される、テープ心線２を幅方向に巻いて収容したチューブ３を巻き取る巻き取りキャプスタン５４とを備える。

さらに、チューブ形成システム５０は、クロスヘッド５１とサプライ５２との間に、テープ心線２の被膜２２に除去部分２２ａ（図５参照）を設けるためのレーザ照射装置５５を備える。このように、チューブ形成システム５０では、被膜２２の除去装置すなわちレーザ照射装置５５と、チューブ３の押出成形装置すなわちクロスヘッド５１及びホッパー５３と、をタンデムにし、押出成形装置にテープ心線２を送る際に、被膜２２をレーザによって断続的に除去するようにしている。これにより、製造工程を削減している。
なお、チューブ形成システム５０は、レーザ照射装置５５とクロスヘッド５１との間に、不図示のフォーマを備える。フォーマは、被膜が断続的に除去されたテープ心線２を幅方向に巻くためのものである。フォーマは、例えば図７に示すように上記テープ心線２が通される孔５６ａが設けられたダイス５６を有し、該ダイス５６の孔５６は下流側に向かうにつれてその内径が小さくなっている。

レーザ照射装置５５で用いるレーザは、被膜２２の切断効率を鑑み、２〜２５μｍの波長を有するものが好ましく、より好ましくは以下のＣＯ₂レーザが好ましい。
被膜２２に用いられるアクリル樹脂（ＰＭＭＡ：polymethyl methacrylate）は、２．８μｍ〜２５μｍの波長帯の赤外線を吸収するため、二酸化炭素分子の特性から１０．６μｍと９．６μｍの２つの波長を中心に９．２〜１０．８μｍ程度の幅をもって出力されるＣＯ₂レーザがレーザ照射装置５５には好ましい。なお、出力は１Ｗ〜３０Ｗが適している。回転式ミラーや電気光学スイッチを使ったＱスイッチを使用し、ピーク出力を一時的に高めてもよい。

なお、ＣＯ₂レーザの遷移は直線状三原子分子の振動回転バンド上にあるため、光共振器を調整することでＰバンドとＲバンドの回転構造を選択できる。赤外での透過性素材はむしろ損失性があるので、周波数のチューニングはほとんどの場合回折格子を使う。回折格子を回転させると、振動遷移の特定の回転吸収線を選択できる。周波数の精密な選択にはエタロンを使うこともある。これと同位体置換を使うと、波数８８０ｃｍ‐^１から１０９０ｃｍ‐^１の範囲に連続的に分布する櫛歯形となる。

図８は、本発明の光ケーブルに用いられるテープ心線の別の例を説明する概略上面図である。
図８のテープ心線２´も、図５のテープ心線２と同様に、並列に配された複数本の光ファイバ心線２１が、各光ファイバ心線２１の外周を覆う被膜によって、一体化されたものである。さらに、同様に、被膜のレーザによる除去部分２２ａ´は、テープ心線２´の長手方向Ｘに関し断続的に設けられており、除去されていない連結部分２２ｂ´によって光ファイバ心線２１が連結されている。
しかし、図５のテープ心線２では、連結部分２２ｂがテープ心線の幅方向Ｙに関して不連続であったのに対し、図８のテープ心線２´では、上記幅方向に関して連続している。このような構成とすることにより、連結部分２２ｂ´において多心一括融着接続を行うことができる。

なお、本発明の光ケーブルに用いるテープ心線は、図５のテープ心線２のように連結部分２２ｂが幅方向Ｙについて不連続に存在する部分と、図８のテープ心線２´のように連結部分２２ｂが幅方向Ｙについて不連続に存在する部分とが混在するようなものであってもよい。

また、以上の例では、テープ心線における光ファイバ心線間全てについて、レーザによる除去部分を設けていたが、ｎ（ｎは２以上の自然数）本おきに上記除去部分を設けるようにしてもよいし、非規則的に上記除去部分を設けてもよい。

なお、本発明の光ケーブルの製造方法に係る間欠連結型のテープ心線の作製方法は、他の形態のテープ心線、例えば、光ファイバ心線間を充填するとともにこれら心線を連結する連結材により一体化されたテープ心線を作製する際にも用いることができる。

１…光ケーブル、２…光ファイバテープ心線（テープ心線）、２１…光ファイバ心線、２１ａ…ガラスファイバ、２１ｂ…内部被膜層、２２…被膜、２２ａ…除去部分、２２ｂ…連結部分、３…チューブ、４…テンションメンバ、５…パイプ、６…外皮、５０…チューブ形成システム、５１…クロスヘッド、５２…サプライ、５３…ホッパー、５４…キャプスタン、５５…レーザ照射装置。

Claims (7)

1. 光ファイバテープ心線を備える光ケーブルの製造方法であって、
   前記光ファイバテープ心線を構成する各光ファイバ心線を連結する連結材をレーザによって断続的に除去するステップを含む光ケーブルの製造方法。
2. 前記光ケーブルは、前記光ファイバテープ心線が幅方向に巻かれて収納されたチューブを複数本撚り合わせて外被で覆ったものであり、
   前記ステップは、前記チューブを成形する押出成形装置に前記光ファイバテープ心線を送る際に、前記連結材を前記レーザによって断続的に除去する請求項１に記載の光ケーブルの製造方法。
3. 前記レーザの波長が２〜２５μｍである請求項１または２に記載の光ケーブルの製造方法。
4. 並列に配された複数本の光ファイバ心線を一体化した光ファイバテープ心線を備える光ケーブルであって、
   前記光ファイバテープ心線は、前記複数本の光ファイバ心線がそれぞれの外周を覆う被膜によって一体化されたものであり、前記被膜がレーザによる除去部分を断続的に有する光ケーブル。
5. 前記除去部分は、隣接する前記光ファイバ心線の間に設けられており、前記除去部分の長手方向の長さは１ｍ以下である請求項４に記載の光ケーブル。
6. 前記光ファイバ心線は、最外層が識別のための着色層であり、前記被膜は透明樹脂である請求項４または５に記載の光ケーブル。
7. 当該光ケーブルは、前記光ファイバテープ心線を幅方向に巻いて収納した複数本のチューブと、撚り合わされた前記複数本のチューブを覆う外被と、を備え、
   前記光ファイバテープ心線の前記除去部分の長手方向の長さは、前記複数本のチューブの撚りピッチよりも小さい請求項４〜６のいずれか１項に記載の光ケーブル。

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