JP2017130376A - 光ファイバケーブル構造、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テンションメンバの周囲に光ファイバ線と導電線を配置する光ファイバケーブル構造、及びその製造方法において、テンションメンバの抗張力線を、ノンメタリックのロープ状の繊維部材で構成しつつも、テンションメンバの被覆層に気泡が発生してしまい、光ファイバ線と導電線とを、テンションメンバの周囲に適切に配置できなくなるという問題を解消する光ファイバケーブル構造、及びその製造方法を提供する。【解決手段】中心に位置するテンションメンバ１は、乾燥アラミドロープ２Ａからなる抗張力線２Ａと、その外周の樹脂組成物３からなる被覆層３とから構成される。このうち、乾燥アラミドロープ２Ａからなる抗張力線２Ａは、真空引き乾燥されており、乾燥アラミドロープ２Ａ内には水分が除去された状態となっている。このため、被覆層３の表面に気泡が発生せず、テンションメンバ１の周囲に、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを、適切に花びら状に配置することができる。【選択図】図３

Description

この発明は、ケーブル用抗張力体（以下、テンションメンバともいう）を内部に備える光ファイバケーブル構造、及びその製造方法に関する。

従来から、光ファイバケーブルには、ケーブルの張力性等を高めるために、いわゆる「テンションメンバ」と呼ばれるケーブル用抗張力体を、ケーブル内部に設けることが知られている。このテンションメンバには、様々なタイプのものがあるが、内部に設けられる抗張力線と、その抗張力線を被覆する被覆層と、で構成されるものも知られている。

このうち、抗張力線では、強度が必要であるため、従来、鋼線等の金属材料が用いられていた。

例えば、下記特許文献１には、抗張力線を鋼捻線で構成したテンションメンバが開示されている。この特許文献のテンションメンバは、抗張力線を鋼撚線で構成しつつ、被覆層を発泡プラスチックで構成している。そして、そのテンションメンバの周囲に、複数本の光ファイバ線を花びら状に配置することで、光ファイバケーブルを構成している。

特開昭６０−１５６０２５号公報

ところで、近年、光ファイバケーブルにも、様々な機能が求められるようになり、光信号だけではなく、同時に電力や電気信号等を送るニーズも高まっている。すなわち、従来、光ファイバケーブルと別に設定されていた導電線も、光ファイバケーブル内に設定することで、１本のケーブルで、光信号と電力等を同時に送受信するニーズが高まっているのである。

このニーズに対応するためには、光ファイバケーブル内に、光ファイバ線と導電線を設ける必要があるが、光ファイバケーブル内に導電線を設定した場合には、前述のテンションメンバとの関係で新たな問題が生じる。

それは、テンションメンバの抗張力線が金属材料であると、導電線も金属であるため、光ファイバケーブルの単位長さあたりの重量が増加するという問題である。このように光ファイバケーブルの単位長さあたりの重量が大きくなると、空中などで架線した際に、光ファイバケーブルが揺動すると、光ファイバケーブルに大きな負荷が掛かり、最悪の場合、光ファイバケーブルが破損するという虞もある。

このため、光ファイバ線と導電線をそれぞれ設定する光ファイバケーブルにおいては、軽量で、且つ、従来と同等の負荷に耐えうる抗張力線を用いることが考えられる。すなわち、非金属（ノンメタリック）材料で、抗張力線を構成することが考えられる。

このノンメタリックのものとして、例えば、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維材料が知られており、この繊維材料を熱硬化性樹脂組成物に含浸させることで、ノンメタリックのテンションメンバを構成するもの（繊維強化プラスチック、Fiber Reinforced Plastics, FRP等）も知られている。また、こうした繊維材料を用いた抗張力線では、強度を高めるために、複数の糸状部材を撚り合わせることでロープ状に構成することも考えられる。

しかしながら、このように繊維材料をロープ状に構成したものを抗張力線とした場合には、また別の新たな問題が生じる。

それは、テンションメンバの被覆層を、押出し被覆等の技術を使って形成すると、被覆層の表面に気泡が発生してしまうという問題である。そして、このように被覆層の表面に気泡が発生すると、例えば、テンションメンバの周囲に位置する光ファイバ線と導電線とを、撚り合わせること（光ファイバケーブルの横断面で説明すると、テンションメンバの周囲に等間隔で花びら状に配置すること）が困難となり、所望する光ファイバケーブルの特性（外観上の問題（外観、寸法）、機械的特性（屈曲特性、曲げ径）、伝送特性等）を、得られないという問題が生じる。

そこで、本発明は、テンションメンバの周囲に光ファイバ線と導電線を配置する光ファイバケーブル構造、及びその製造方法において、テンションメンバの抗張力線を、ノンメタリックのロープ状の繊維部材で構成しつつも、テンションメンバの被覆層に気泡が発生してしまい、光ファイバ線と導電線とを、テンションメンバの周囲に適切に配置できなくなるという問題を解消する光ファイバケーブル構造、及びその製造方法を提供することを目的とする。

この発明の光ファイバケーブル構造は、テンションメンバ内の抗張力線を、複数の糸状部材を撚り合わせたロープ状の繊維部材で構成することで、抗張力線を軽量化しつつ、その繊維部材を、大気圧下での標準の保有水分量よりも保有水分量を小さくした乾燥繊維部材とすることで、被覆加工の際の被覆層での気泡の発生を防ぐようにしたものである。

具体的には、第１の発明は、ケーブル内部中心にテンションメンバを配置して、該テンションメンバの周囲に光ファイバ線を配置する光ファイバケーブル構造であって、前記テンションメンバの周囲には、前記光ファイバ線と共に導電線を配置して、前記テンションメンバは、抗張力線と該抗張力線を被覆する被覆層とで構成されており、前記抗張力線は、複数の糸状部材を撚り合わせてロープ状とした繊維部材で構成されており、該繊維部材は、大気圧下での標準の保有水分量よりも保有水分量が小さい乾燥繊維部材で構成されていることを特徴とする光ファイバケーブル構造である。

上記構成によれば、ケーブル内部中心にテンションメンバを配置して、その周囲に光ファイバ線と導電線とを配置して、そのテンションメンバの抗張力線を、複数の糸状部材を撚り合わせてロープ状とした繊維部材で構成しつつ、その繊維部材は、大気圧下での標準の保有水分量よりも保有水分量が小さい乾燥繊維部材で構成している。

このため、ケーブル内部に、導電線とテンションメンバを配置しても、テンションメンバの抗張力線が繊維部材であるため、抗張力線に電流が流れる虞をなくすことができる。また、この繊維部材が、大気圧下での標準の保有水分量よりも保有水分量が小さい乾燥繊維部材であるため、テンションメンバの被覆層を押出し被覆等の技術を使って形成しても、被覆層の表面に気泡が発生することはない。

よって、テンションメンバをケーブル内部中心に位置させた状態で、光ファイバ線と導電線とを、そのテンションメンバの周囲に適切に配置することができる。

なお、ここで、繊維部材の材質については、ガラス繊維、炭素繊維の他、有機繊維等が考えられ、特に限定されるものではない。また、撚り合わせ方についても特に限定はないが、ロープ状に撚り合わせることを考えると諸撚りで撚り合わせるのが好ましい。

また、ここで、乾燥繊維部材の保有水分量は、繊維部材の大気圧下での標準の保有水分量より小さければよく、気泡が発生しない程度の保有水分量であれば、特に限定されるものではない。

例えば、アラミド繊維の大気圧下での標準的な保有水分量は、４重量％以上で６重量％以下程度であるが、この乾燥アラミドロープ部材の保有水分量は、０．５重量％以上で１．５重量％以下程度（水分除去条件：８０℃×４８時間、−７６ｃｍＨｇとなる真空引きした後、速やかに測定）である。

水分量は、カールフィッシャー水分計により、１４０℃加熱時の発生水分量を測定した値である。そして、測定に使用した機器は、三菱化学アナリテック製ＣＡ２００型微量水分測定装置、およびＶＡ‐２００型水分気化装置を使用した（測定に使用したサンプル量は０．１５〜０．２０ｇで、任意の１点を測定、水分量の測定のバラつきは、±０．０５重量％程度である）。

また、被覆層の被覆材についても、樹脂に可塑剤や難燃剤等を配合した組成物である樹脂組成物や、ゴムに可塑剤や難燃剤等を配合したゴム組成物、エラストマに難燃剤や可塑剤等を配合したエラストマ組成物であっても良い。

そして、ここで光ファイバ線とは、光ファイバ心線や光ファイバコードなどの総称であり、この光ファイバ線としては、光ファイバ心線や光ファイバコードを適用すればよい。

導電線とは、金属からなる線材の外周に被覆層を被覆したもので、金属からなる線材としては、特に限定されないが、例えば、銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線等の単線または、複数本を撚り合せた撚線、束ねた束線が適用される。

導電線の外周に設ける被覆材には、公知の材料を適用すれば良い。

第２の発明は、第１の発明において、前記光ファイバ線と前記導電線とは、前記テンションメンバの周囲に交互に配置したことを特徴とする光ファイバケーブル構造である。

上記構成によれば、光ファイバ線と導電線とを、交互に配置しているので、それぞれ剛性や脆弱性の異なる光ファイバ線と導電線を、光ファイバケーブルのケーブル内で周方向において、偏りなく配置することができる。

このため、光ファイバケーブルとして組み上げた状態での耐屈曲性や耐捻回性を、悪化させることなく安定して維持することができる。特に、テンションメンバの抗張力線が乾燥繊維部材で構成され、テンションメンバの被覆層には、気泡が発生しないため、所望にあった外観、外径のテンションメンバの周囲に光ファイバ線と導電線を配置することができ、その結果、所望する光ファイバケーブルの外観、機械的性能を悪化させることもない。

よって、光ファイバケーブル内に、光ファイバ線と導電線という異種の線材を配置したとしても、光ファイバケーブルの耐屈曲性や耐捻回性を安定的に維持することができる。

また、この発明の光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバケーブル内に設定するテンションメンバの製造工程において、被覆材を押出被覆する前に、ロープ状の繊維部材を真空引きすること等により、繊維部材内の隙間に残留している水分等を除去して、被覆加工の際の被覆層の気泡発生を防ぐようにした製造方法である。

具体的には、第３の発明は、ケーブル内部中心にテンションメンバを配置して、該テンションメンバの周囲に光ファイバ線と導電線とを配置する光ファイバケーブルの製造方法であって、前記テンションメンバの製造工程は、複数の糸状部材を撚り合わせてロープ状とした繊維部材を準備する部材準備工程と、該部材準備工程で得た前記繊維部材から水分を除去して乾燥繊維部材とする部材水分除去工程と、該部材水分除去工程で得た前記乾燥繊維部材に、被覆材を被覆する部材被覆工程と、を備え、前記テンションメンバの製造工程の後に、製造したテンションメンバの周囲に、前記光ファイバ線と前記導電線とを集合して配置するケーブル集合工程とを備えたことを特徴とする製造方法である。

上記構成によれば、テンションメンバの製造工程が、繊維部材を準備する部材準備工程と、その繊維部材から水分を除去して乾燥繊維部材とする部材水分除去工程と、その乾燥繊維部材に被覆材を被覆する部材被覆工程とを備えることで、乾燥繊維部材を抗張力線とするテンションメンバを製造することができる。そして、その後、ケーブル集合工程で、そのテンションメンバの周囲に光ファイバ線と導電線とを集合配置することで、乾燥繊維部材を抗張力線としたテンションメンバの周囲に、光ファイバ線と導電線とを配置した光ファイバケーブルを製造することができる。

この光ファイバケーブルによると、ケーブル内部に、光ファイバ線と導電線とを配置しつつも、テンションメンバの抗張力線を繊維部材にしたことで、テンションメンバの抗張力線を軽量化できる。また、この繊維部材が水分を除去した乾燥繊維部材であるため、テンションメンバの被覆層を、押出し被覆等の技術を使って形成しても、被覆層の表面に気泡が発生することはない。

よって、テンションメンバをケーブル内部中心に位置させた状態で、適切に光ファイバ線と導電線とをそのテンションメンバの周囲（外側）に配置することができる。

第４の発明は、第３の発明において、前記部材水分除去工程は、繊維部材を真空状態に置いて乾燥を行う部材乾燥工程であることを特徴とする製造方法である。

上記構成によれば、部材水分除去工程が繊維部材を真空状態に置いて乾燥を行う部材乾燥工程であることにより、真空状態を利用して、繊維部材内の隙間に存在する水分を吸い出して、真空中に蒸発させ、繊維部材を乾燥（水分除去）することになる。

これにより、加熱蒸発等の水分除去の方法では困難な繊維部材の内部の水分除去まで、確実に行うことができる。

よって、繊維部材内部の水分除去を、より確実に行うことができる。

第５の発明は、第４の発明において、前記繊維部材が、アラミド繊維であることを特徴とする製造方法である。

上記構成によれば、繊維部材がアラミド繊維であるため、アラミド繊維の保湿性により存在する糸状部材の内部の水分を、真空状態を利用してより確実に除去することができる。

このため、柔軟性に優れるアラミド繊維であったとしても、糸状部材の内部に存在する水分までも、完全に除去することができ、部材被覆工程で、被覆材を被覆しても被覆層に気泡が発生することを完全に防止できる。

よって、アラミド繊維特有のより高い柔軟性を維持しつつも、被覆層に気泡が発生することがないテンションメンバを製造することができる。

本願発明によれば、ケーブル内部に、導電線とテンションメンバとを配置しても、テンションメンバの抗張力線が繊維部材であるため、軽量化が図れる。また、この繊維部材が、大気圧下での標準の保有水分量よりも保有水分量が少ない乾燥繊維部材であるため、テンションメンバの被覆層を押出し被覆等の技術を使って形成しても、被覆層の表面に気泡が発生することもない。

このため、テンションメンバをケーブル内部中心に位置させた状態で、光ファイバ線と導電線とを、そのテンションメンバの周囲に適切に配置することができる。

よって、テンションメンバの周囲に光ファイバ線と導電線を配置する光ファイバケーブル構造、及びその製造方法において、テンションメンバの抗張力線を、ノンメタリックのロープ状の繊維部材で構成しつつも、テンションメンバの被覆層に気泡が発生してしまい、光ファイバ線と導電線とをテンションメンバ周囲に適切に配置できなくなるという問題を解消することができる。

本発明の実施形態にかかる光ファイバケーブルの製造工程を示すフローチャート図である。 本実施形態にかかる光ファイバケーブルに用いるテンションメンバの横断面図である。 本実施形態にかかる光ファイバケーブルの横断面図である。 本発明の製造方法で製造しなかった場合のテンションメンバの外観側面図である。 図４のテンションメンバを用いた光ファイバケーブルの拡大横断面図である。 本発明のその他の実施形態にかかる光ファイバケーブルの横断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態にかかる光ファイバケーブルの製造工程Ｗを示したフローチャート図であり、図２は、本実施形態の光ファイバケーブルに用いるテンションメンバの横断面、また図３は、本実施形態の光ファイバケーブルの横断面を、それぞれ示している。図１のフローチャート図にあるように、光ファイバケーブルの製造工程Ｗは、大別して、テンションメンバ１を製造するテンションメンバ製造工程Ｗ１と、各光ファイバ線４ａ〜４ｃを製造する光ファイバ線製造工程Ｗ２と、各導電線５ａ〜５ｃを製造する導電線製造工程Ｗ３と、これらテンションメンバ１と光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを集合させて組み合せる光ファイバケーブル完成工程Ｗ４とを備えている。

以下、これらの工程について、順に説明する。

（テンションメンバ製造工程Ｗ１）
まず、テンションメンバ製造工程Ｗ１は、部材準備工程としてのアラミドロープ準備工程Ｓ１と、次に、部材水分除去工程又は部材乾燥工程としてのアラミドロープ乾燥工程Ｓ２と、その次に、アラミドロープ直前加熱工程Ｓ３と、最後に、部材被覆工程としてのアラミドロープ被覆工程Ｓ４と、を備えている。

アラミドロープ準備工程Ｓ１では、各々独立したアラミド繊維である複数の糸状部材２ａ〜２ｄを、ロープ撚り、具体的には諸撚りによって、ロープ状に撚り合すこと、又は、既に市販されているロープ撚りによって撚られてアラミドロープ（例えば、ケプラーロープなど：「ケプラー」はデュポン社の登録商標）を購入して、そのまま用いることによって、アラミドロープ２を準備する。例えば、「ケプラーロープ」として市販されている１６７０ｄｔｅｘ×３×４の太さ約１．７ｍｍのアラミドロープ２を購入して、アラミドロープ２を準備することが考えられる。

こうして準備したアラミドロープ２には、事前に端末処理を行っておく。具体的には、アラミドロープの端末を接着剤で一括被覆するか、又は円筒状の熱収縮チューブで一括固定するか、しておく。こうした端末処理を行っておくことで、後述するアラミドロープ被覆工程Ｓ４の際に、アラミドロープ２を押出し装置に投入しやすくなる。

次に、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２では、前記アラミドロープ準備工程Ｓ１で準備したアラミドロープ２を、真空状態に置いて乾燥させる。具体的には、真空引きを行う装置（例えば、真空加熱機）の内部に、アラミドロープ２を位置させて、その内部において、所定の真空度で真空引きを行い、アラミドロープ２を乾燥させる。こうして、乾燥繊維部材としての乾燥アラミドロープ２Ａを得る。

このアラミドロープ２の乾燥は、アラミドロープ２の内部、具体的には、撚られた各糸状部材（２ａ〜２ｄ）の「隙間」の空気を脱気すると共に、その内部の水分を真空中に蒸発させて水蒸気として除去することによって行う。さらに、アラミドロープ２は、アラミド繊維で構成されるが、このアラミド繊維の保湿性によって繊維自体が保有する水分についても、真空引きによって除去する。

また、このアラミドロープ乾燥工程Ｓ２では、真空引きと同時に、所定の温度で加熱も行う。このように、加熱を行うことで、アラミドロープ２内の水分温度を高めて、水蒸気として蒸発させやすくして、アラミドロープ２を早期に乾燥させる。

すなわち、水分は、真空下においては大気圧の沸点温度の１００℃よりも低い温度で沸騰するが、こうした加熱を行うことで、単に真空引きした場合よりも、早期に水分を水蒸気に変化させて除去できる。

このアラミドロープ乾燥工程Ｓ２は、例えば、真空引きの真空度は−７６ｃｍＨｇ、加熱温度は８０℃、工程保持時間は４８時間という乾燥条件で行うことが考えられる。もっとも、これは、適切な乾燥条件の一例であって、これに限定されるものではない。

ここでの加熱温度については、５０℃以上、１２０℃以下の範囲であれば良い。この温度範囲は、５０℃未満であると、早期に水分を除去しない傾向になり、１２０℃を超えるとアラミド繊維に熱によるダメージを与える傾向になる。すなわち、加熱により温度を上げることで、前述のように、アラミドロープ２の乾燥時間を短縮することができるものの、あまりに高温になるとアラミド繊維に熱ダメージを与えてしまい、テンションメンバ１の抗張力線としての引張特性を低下させてしまう傾向となる。そこで、こうした温度範囲で、加熱を行うのがより望ましい。

また、工程保持時間についても、５時間乃至１００時間の範囲であれば良い。工程保持時間については、一定時間以上、真空状態を保持することで、アラミドロープ２の乾燥を確実に行うことができるものの、必要以上に長くしても、乾燥アラミドロープ２Ａの乾燥状態は変化しないため、こうした工程保持時間にするのが望ましい。

さらに、真空引きの真空度についても、前述した−７６ｃｍＨｇよりも緩やかな負圧で真空に近づけるようにしても良い。つまり、大気圧よりも小さい圧力（負圧）とし、アラミドロープ２内の水分を除去する程度の真空度を適用すればよい。

なお、本実施形態では、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２を、個々のアラミドロープ２を、真空引きを行う装置の内部に設置して、真空引きを行うようにしているが、例えば、製造ラインの流れの中で、アラミドロープ２を連続的に真空引きしても良い。こうすることで、製造時間を大幅に短縮でき、且つ大量生産も可能となる。

次に、アラミドロープ直前加熱工程Ｓ３では、前記アラミドロープ乾燥工程Ｓ２で乾燥したアラミドロープ２を真空空間から取り出した後（後述するアラミドロープ被覆工程Ｓ４の直前）に、高温の加熱装置（例えば、乾燥ヒータ等）を通して加熱する。これは、乾燥アラミドロープ２Ａ表面に付着した水分を、一気に加熱乾燥させて除去するためである。すなわち、前述したアラミドロープ乾燥工程Ｓ２から、後述するアラミドロープ被覆工程Ｓ４の間に、乾燥アラミドロープ２Ａが一旦、外気に触れた場合、乾燥アラミドロープ２Ａ表面に外気の湿度が水分として付着し、その付着した水分が気泡発生の原因となる可能性があるので、この乾燥アラミドロープ２Ａ表面に付着した水分を、加熱装置で加熱することで、可能な限り水蒸気として蒸発除去する。

このアラミドロープ直前加熱工程Ｓ３は、例えば、２５０℃に加熱した加熱装置に、乾燥アラミドロープ２Ａを通過させることで行う。なお、この加熱温度についても、乾燥アラミドロープ２Ａ表面の水分を瞬時に除去できる温度であれば良い。

なお、このアラミドロープ直前加熱工程Ｓ３は、前述の通り、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２から後述するアラミドロープ被覆工程Ｓ４に係る時間や環境（湿度等）（例えば、押出し装置にセットするまでの時間や環境（湿度等））によっては、不要としてもよい。

次に、アラミドロープ被覆工程Ｓ４では、樹脂押出し装置によって、乾燥アラミドロープ２Ａの外周に、被覆材である樹脂組成物３を押出し被覆することで、被覆ロープ（テンションメンバ１）を製造する。ここで押出しされる樹脂組成物３は、例えば、ポリエチレンや、ポリ塩化ビニルに可塑剤や難燃剤を配合した樹脂組成物である。これらの樹脂組成物の押出し被覆する条件は、公知のものを適用すれば良い。

なお、その他、押出しされる樹脂組成物３としては、ハロゲン元素を含まない材料で構成したノンハロゲン樹脂組成物（例えば、ポリオレフィン（ポリエチレンやエチレン・エチルアクリレート(EEA)等）をベース樹脂に、難燃剤（水酸化マグネシウム、脂肪酸などで表面処理した水酸化マグネシウム等）や、その他配合剤（リン系化合物）からなるノンハロ樹脂組成物）を適用してもよい。

さらに、この樹脂組成物３に変えて、ゴム組成物または、エラストマー組成物を適用しても良い。

こうして、アラミドロープ被覆工程Ｓ４を経ると、テンションメンバ製造工程Ｗ１が終了する。この製造工程Ｗ１で得られるテンションメンバ１が、図２に示すテンションメンバ１である。

図２に示すように、この実施形態の製造方法で作られるテンションメンバ１は、内部に位置する乾燥アラミドロープ２Ａからなる抗張力線２Ａと、その外周に位置するポリ塩化ビニルに可塑剤や難燃剤を配合した樹脂組成物３からなる被覆層３と、で構成される。

また、樹脂組成物３としては、ハロゲン元素を含まない材料で構成したノンハロゲン樹脂組成物を適用しても良い。例えば、ポリエチレン樹脂に難燃剤として水酸化マグネシウムを配合した樹脂組成物を適用すればよい。さらに、この樹脂組成物３に変えて、ゴム組成物を適用しても良い。

なお、乾燥アラミドロープ２Ａからなる抗張力線２Ａは、図２に示すように、４つの糸状部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを諸撚りで撚り合わせてロープ状として構成している。もっとも、この外周形状２０は凹凸形状であり、円形よりも略四角形に近い異形形状となっている。これは、前述のアラミドロープ乾燥工程Ｓ２において、アラミドロープ２を真空引きして、アラミドロープ２を完全に乾燥させたからである。

すなわち、アラミドロープ２を乾燥させて、乾燥アラミドロープ２Ａとしたことにより、４つの糸状部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの間には隙間が全く存在せず、それぞれの糸状部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが密着状態となり、各糸状部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの間には単に境界線２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが存在するだけとなっているからである。

このように、アラミドロープ２を真空引きで乾燥させた乾燥アラミドロープ２Ａの内部には、隙間が存在せず、その隙間に含まる水分も存在しないため、後述するような、アラミドロープ被覆工程Ｓ４で、被覆層３に気泡が発生しない。

例えば、アラミド繊維の大気圧下での標準的な保有水分量は、４．2重量％であり、この乾燥アラミドロープ２Ａ、２Ａの保有水分量は、１．２重量％程度（水分除去条件：８０℃×４８時間、−７６ｃｍＨｇとなる真空引きした後、速やかに測定）であった。

水分量は、カールフィッシャー水分計により、１４０℃加熱時の発生水分量を測定した値である。そして、測定に使用した機器は、三菱化学アナリテック製ＣＡ２００型微量水分測定装置、およびＶＡ‐２００型水分気化装置を使用した（測定に使用したサンプル量は０．１５〜０．２０ｇで、任意の１点を測定、水分量の測定のバラつきは、±０．０５重量％程度である）。

また、一方、このように、乾燥アラミドロープ２Ａからなる抗張力線２Ａの外周形状２０が、四角形に近い異形形状となっているため、被覆層３との境界線２２も、円形でなく四角形に近い異形形状となる。このため、抗張力線２Ａと被覆層３との回転方向（周方向）の接合強度が高まり、テンションメンバ１に、捩じり回転方向の荷重が繰り返し作用したとしても、抗張力線２Ａと被覆層３との間の剥離を抑えることができる。

よって、抗張力線２Ａと被覆層３との密着性を長期に維持できるので、テンションメンバ１としての柔軟性（耐捻回性、耐屈曲性）を高度に維持でき、かつ、このテンションメンバ１を用いた光ファイバコードＣでの柔軟性（耐捻回性、耐屈曲性）や、耐久性も高度に維持できる。

（光ファイバ線製造工程Ｗ２）
次に、図１に戻って、光ファイバ線製造工程Ｗ２について説明する。この光ファイバ線製造工程Ｗ２は、公知の光ファイバ線の製造工程Ｓ５を備えている。具体的には、例えば、コアの外周にクラッドを形成する工程、そのクラッドの外周に１次被覆層（さらに２次被覆層）を形成する光ファイバ心線製造工程、または、光ファイバ心線の外周にさらに抗張力線を別途沿えて、その外周に２次被覆層を形成する光ファイバコード製造工程等がある。

なお、１次被覆層には、紫外線硬化樹脂組成物、２次被覆層としては、ポリエステル樹脂組成物、ポリ塩化ビニル樹脂組成物、ノンハロゲン樹脂組成物等が適用される。

この光ファイバ線製造工程Ｗ２では、光ファイバ線４ａ〜４ｃを複数本、製造しておくことで、次の工程に備えておく。

（導電線製造工程Ｗ３）
次に、導電線製造工程Ｗ３の一例を説明する。この導電線製造工程Ｗ３も、導電線被覆工程Ｓ６を備えている。

この導電線被覆工程Ｓ６では、線状の銅線等の導体５１に対して、樹脂組成物等の絶縁層５２を、樹脂組成物押出し装置などによって押出し被覆することで、導電線５ａ〜５ｃを製造する。この導電線５ａ〜５ｃも複数本、製造しておくことで、次の工程に備えておく。なお、各導電線５ａ〜５ｃを識別しやすいように絶縁層に着色を施しても良い。例えば、緑、青、白等を着色して、各導電線５ａ〜５ｂを識別できるようにすることが考えられる。

（光ファイバケーブル完成工程Ｗ４）
次に、光ファイバケーブル完成工程Ｗ４についての一例を説明する。この光ファイバケーブル完成工程Ｗ４は、ケーブル集合工程Ｓ７と、ケーブルシース工程Ｓ８と、完成品検査工程Ｓ９と、を備えている。

ケーブル集合工程Ｓ７では、テンションメンバ製造工程Ｗ１で製造したテンションメンバ１を中心に配置して、光ファイバ線製造工程Ｗ２で製造した光ファイバ線４ａ〜４ｃと、導電線製造工程Ｗ３で製造した導電線５ａ〜５ｃを、そのテンションメンバ１の周囲に複数本、集合させて撚り合わせる。すなわち、テンションメンバ１を中心として、その外周に、花びら状に複数本の光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを、等間隔で隣り合うように配置した上で、撚り合わせる。また、このテンションメンバ１は、この撚り合せ作業において、必要な張力を確保する程度の抗張力を有するように構成している。

そして、こうして撚り合わされた光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃの集合体に対して、不織布で構成されたラミネートテープ５を縦添え巻にする（または、ラミネートテープ５を特定のピッチで巻回する）。こうして、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを集合させたものをラミネートテープ６で、ひとまとめにして、次のケーブルシース工程Ｓ８に備える。

次に、ケーブルシース工程Ｓ８では、このラミネートテープ５で固定した光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとの集合体に、樹脂製のシース層７を被覆する。このシース層７も柔軟性のあるポリ塩化ビニル樹脂組成物を押出し被覆することによって成形する。なお、この樹脂組成物も、ポリ塩化ビニルに可塑剤や難燃剤を配合した樹脂組成物を用いても良い。

また、ハロゲン元素を含まない樹脂組成物（例えば、ポリエチレンに水酸化マグネシウム（難燃剤）を配合したノンハロ難燃樹脂組成物）をシース層７として適用しても良い。

こうしてシース層７によって、最外周を被覆することで、光ファイバケーブルＣ１は完成する。

最後の完成品検査工程Ｓ８では、こうして完成した光ファイバケーブルＣ１の外観、構造、光学特性等が適切であるかが検査される。この完成品検査工程Ｓ８の検査に合格した光ファイバケーブルＣ１だけを、市場に出荷する。

この完成品の一例が、図３の光ファイバケーブルＣ１である。この光ファイバケーブルＣ１は、光ファイバ３心、導電線３心タイプのケーブルで、中心にテンションメンバ１を配置して、その周囲に光ファイバ線４ａ〜４ｃと、導電線５ａ〜５ｃと、を交互に６本、花びら状に配置している。そして、その外周にラミネートテープ６が巻かれて、さらにその外周にシース層７が位置して、このシース層７で被覆している。

中心に位置するテンションメンバ１は、前述したように、乾燥アラミドロープ２Ａからなる抗張力線２Ａと、その外周の樹脂組成物３からなる被覆層３とから構成される。このうち、乾燥アラミドロープ２Ａからなる抗張力線２Ａは、前述のように、真空引き乾燥されており、乾燥アラミドロープ２Ａ内には水分が除去された状態となっている。

仮に、乾燥アラミドロープ２Ａ内の水分を除去してない状態で、被覆層３を押出し成形した場合、すなわち、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２を行わない従来の製造方法の場合には、図４に示すような現象が生じる。

図４は、従来の製造方法で、アラミドロープ２外周に樹脂組成物の被覆層１０３を形成した状態の外観側面図であるが、この図に示すように、被覆層１０３の表面に複数の気泡１０４、１０４、１０４が発生（残留）して、テンションメンバ１として使用できない現象が生じる。

これは、樹脂組成物を押出し被覆する際に、高温の樹脂組成物によって加熱されたアラミドロープ２内の水分（水蒸気）が、アラミドロープ２内から噴き出して、被覆層３の形成時に、被覆層３の内部及び表面に気泡として現れ、残留したと考えられる。

こうした現象に対して、本実施形態の製造方法では、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２を設定して、アラミドロープ２内の水分を除去しているため、こうした気泡が現れる現象は生じない。

すなわち、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２を設定したことで、アラミドロープ２内の隙間に存在する水分を真空中に蒸発させて、アラミドロープ２を乾燥させた乾燥アラミドロープ２Ａとしているため、アラミドロープ被覆工程Ｓ４で樹脂組成物３を被覆する際に、被覆層３に気泡１０４が発生（残留）することがない。

このように、被覆層３の表面に気泡１０４が発生（残留）しないため、テンションメンバ１の周囲には、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを、適切に花びら状に配置することができる。すなわち、仮に、気泡１０４が発生（残留）した状態で、テンションメンバ１０１の周囲に光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを配置すると、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを、適切に配置することが困難になり、光ファイバケーブルとしての所望の特性が得られない。

このことを、図５を使って説明する。図３で示した光ファイバケーブルＣ１と同様に、ケーブルの中心にテンションメンバ１０１を配置して、その周囲に光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを、交互に配置して、光ファイバ３心、導電線３心タイプの光ファイバケーブルＣ１０１を構成する。

このとき、テンションメンバ１０１の被覆層の表面に気泡１０４が発生（残留）していると、ケーブル内の光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃが、適切な位置（二点鎖線）から、実線で示すような位置や形状に変形して存在することになり、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを、等間隔に位置させることや、円形の断面形状を維持することなどが、困難となる。

このように、テンションメンバ１０１の被覆層の表面に、気泡１０４が発生すると、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを、光ファイバケーブルＣ１０１中で適切に配置することが困難となることで、光ファイバケーブルＣ１０１の耐屈曲性や耐捻回性を悪化させることなり、機械的特性を悪化させることになるのである。

これに対して、本実施形態では、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２を設定して、テンションメンバ１の抗張力線２Ａを、乾燥アラミドロープ２Ａで構成したため、テンションメンバ１の被覆層３を、押出し被覆等の技術を使って形成しても、被覆層３の表面には気泡１０４は発生（残留）しない。

よって、テンションメンバ１をケーブル内部中心に位置させた状態で、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを、そのテンションメンバ１の周囲に適切に配置することができる。

したがって、テンションメンバ１の周囲に光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを配置する光ファイバケーブル構造において、テンションメンバ１の抗張力線２Ａを、ノンメタリックのアラミドロープ２で構成しても、テンションメンバ１の被覆層３に気泡１０４が発生することがなく、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを、テンションメンバ１の周囲に適切に配置できなくなるという問題を解消できる。

また、本実施形態では、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃが、テンションメンバ１の周囲に等間隔で花びら状に交互に配置されている。

これにより、それぞれ剛性や脆弱性の異なる光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを、光ファイバケーブルＣ１のケーブル内で所望する位置に配置することができる。

このため、光ファイバケーブルＣ１として組み上げた状態で、耐屈曲性や耐捻回性を、悪化させることなく安定して維持することができる。特に、テンションメンバ１の抗張力線２Ａが、乾燥アラミドロープ２Ａで構成され、テンションメンバ１の被覆層３には気泡１０４が発生していないため、テンションメンバ１の周囲に位置する光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとの間の等間隔に、位置ずれが生じず、光ファイバケーブルＣ１の機械的性能を悪化させることもない。

よって、光ファイバケーブルＣ１内に、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃという異種の線材を配置したとしても、光ファイバケーブルＣ１の耐屈曲性や耐捻回性を安定的に維持することができる。

また、本実施形態の製造方法では、テンションメンバ１の製造工程Ｗ１が、複数の糸状部材を撚り合わせてロープ状としたアラミドロープ２を準備するアラミドロープ準備工程Ｓ１と、このアラミドロープ準備工程Ｓ１で得たアラミドロープ２から水分を除去して乾燥アラミドロープ２Ａを得るアラミドロープ乾燥工程Ｓ２と、そのアラミドロープ乾燥工程Ｓ２で得た乾燥アラミドロープ２Ａに、樹脂組成物３を被覆するアラミドロープ被覆工程Ｓ４と、を備え、このテンションメンバ１の製造工程Ｗ１の後に、テンションメンバ１の周囲に、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを集合配置するケーブル集合工程Ｓ７を、備えた製造方法としている。

これにより、テンションメンバ１の製造工程Ｗ１において、乾燥アラミドロープ２Ａを抗張力線２Ａとするテンションメンバ１を製造することができる。そして、その後、ケーブル集合工程Ｓ７で、そのテンションメンバ１の周囲に光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを集合配置することで、乾燥アラミドロープ２Ａを抗張力線２Ａとしたテンションメンバ１の周囲に、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを、所望する位置に配置した光ファイバケーブルＣ１を製造することができる。

このため、ケーブル内部に、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを配置しつつも、テンションメンバ１の抗張力線２Ａを、乾燥アラミドロープ２Ａにしたことで、ケーブル全体としての軽量化を図ることができる。

よって、テンションメンバ１の周囲に光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを配置する光ファイバケーブルＣ１の製造方法において、テンションメンバ１の抗張力線２Ａを、従来の金属製の抗張力線より軽量のアラミドロープ２で構成しつつも、テンションメンバ１の表面に被覆層３に気泡１０４が発生することがなく、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃとを、テンションメンバ１の周囲に適切に配置できなくなるという問題を解消できる。

また、この実施形態の製造方法では、水分除去を、アラミドロープ２を真空状態に置いて乾燥を行うアラミドロープ乾燥工程Ｓ２で行うようにしている。

すなわち、アラミドロープ乾燥工程Ｓ２では、真空状態を利用して、アラミドロープ２内の隙間に存在する水分を吸い出して、真空中に蒸発させ、アラミドロープ２を乾燥（水分除去）することになる。

これにより、加熱蒸発等の水分除去の方法では、困難なアラミドロープ２内部の水分除去まで、確実に行うことができる。

よって、アラミドロープ２の水分除去を、より確実に行うことができる。

また、本実施形態の製造方法では、アラミド繊維のアラミドロープ２で、テンションメンバ１の抗張力線２Ａを構成するようにしている。

これにより、アラミド繊維の保湿性により存在する糸状部材の内部の水分を、真空状態を利用してより確実に除去することができる。

このため、軽量で柔軟性に優れるアラミド繊維のアラミドロープ２であったとしても、糸状部材の内部に存在する水分までも、完全に除去することができ、アラミドロープ被覆工程Ｓ４で、樹脂組成物３を被覆しても被覆層３に気泡が発生することを完全に防止できる。

よって、アラミド繊維特有のより高い柔軟性を維持しつつも、被覆層３内に気泡が発生することがないテンションメンバ１を製造することができる。

次に、図６を使って、その他の実施形態の光ファイバケーブルＣ２の完成品の一例を、説明する。

この光ファイバケーブルＣ２は、４本の光ファイバ線４ａ〜４ｄと、４本の導電線５ａ〜５ｄで構成される、光ファイバ４心、導電線４心タイプの複合型ケーブルである。この光ファイバケーブルＣ２も、ケーブル内部中心にテンションメンバ１を配置して、その周囲に４本の光ファイバ線４ａ〜４ｄと、４本の導電線５ａ〜５ｄとを、交互に花びら状に配置している。そして、その外周にはラミネートテープ６が巻かれて、さらに、その外周にはシース層７を位置させて、このシース層７によって全体を被覆している。

この実施形態においても、テンションメンバ１の抗張力線２Ａは、乾燥アラミドロープ２Ａで構成されているため、テンションメンバ１の表面には気泡が存在していない。

よって、この実施形態の光ファイバケーブルＣ２でも、光ファイバ線４ａ〜４ｄと導電線５ａ〜５ｄは、それぞれの間隔を適切に等間隔に維持することができ、光ファイバケーブルＣ２の耐屈曲性や耐捻回性の機械的特性を、悪化させることなく安定して維持することができる。

特に、この実施形態では、光ファイバ線４ａ〜４ｄが４本、導電線５ａ〜５ｄが４本と、合計８本の線材が、テンションメンバ１の周囲を花びら状に取り囲んで位置していることで、合計６本の前述の実施形態の光ファイバケーブルＣ１よりも、光ファイバ線４ａ〜４ｄと導電線５ａ〜５ｄという、異種の線材を配置した際の周方向の機械的特性の偏在を、少なくすることができる。

なお、さらに光ファイバ線を５本と、導電線を５本という、合計１０本の線材で、光ファイバケーブルを構成するようにしても良い。この場合はより機械的特性の偏在が周方向で少なくなるので、さらに望ましい。

以上、光ファイバ３心、導電線３心タイプの光ファイバケーブルＣ１と、光ファイバ４心、導電線４心タイプの光ファイバケーブルＣ２の構造、及び製造方法で、本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。当然、これ以外の心数の光ファイバケーブル構造や、製造方法で、実施しても良い。

また、これらの実施形態では、光ファイバ線４ａ〜４ｃと導電線５ａ〜５ｃを交互に配置するように構成しているが、必ずしも、交互でなくても良い。例えば、光ファイバ線が２本に対して導電線が１本という順番で配置したり、また逆に、光ファイバ線が１本に対して導電線が２本という順番で配置しても良い。

また、テンションメンバ１の被覆層３の樹脂組成物３についても、繊維部材の抗張力線２Ａを押出し被覆するものであれば、特に限定されるものではない。

さらに、抗張力線２Ａについても、繊維状の糸状部材を撚り合わせてロープ状に構成するものであれば、特に、アラミドロープ２に限定されるものでもない。例えば、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維等、複数の糸状部材を撚り合わせてロープ状に構成する繊維部材であれば、繊維部材の内部に隙間ができるため、本発明の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明にかかる光ファイバケーブル構造、及びその製造方法は、例えば、テンションメンバの抗張力線を、ノンメタリックのロープ状の繊維部材で構成しつつも、そのテンションメンバの周囲に、光ファイバ線と導電線とをテンションメンバ周囲に適切に配置する光ファイバケーブル構造、及びその製造方法において有用である。

Ｗ…光ファイバケーブルの製造工程
Ｗ１…テンションメンバ製造工程
Ｓ１…アラミドロープ準備工程（部材準備工程）
Ｓ２…アラミドロープ乾燥工程（部材水分除去工程、部材乾燥工程）
Ｓ４…アラミドロープ被覆工程（部材被覆工程）
Ｃ１、Ｃ２…光ファイバケーブル
１…テンションメンバ
２Ａ…抗張力線（乾燥アラミドロープ）
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…糸状部材（アラミド繊維）
３…被覆層（樹脂組成物、被覆材）
４ａ、４ｂ、４ｃ…光ファイバ線
５ａ、５ｂ、５ｃ…導電線

Claims (5)

1. ケーブル内部中心にテンションメンバを配置して、該テンションメンバの周囲に光ファイバ線を配置する光ファイバケーブル構造であって、
   前記テンションメンバの周囲には、前記光ファイバ線と共に導電線を配置して、
   前記テンションメンバは、抗張力線と該抗張力線を被覆する被覆層とで構成されており、
   前記抗張力線は、複数の糸状部材を撚り合わせてロープ状とした繊維部材で構成されており、該繊維部材は、大気圧下での標準の保有水分量よりも保有水分量が小さい乾燥繊維部材で構成されていることを特徴とする光ファイバケーブル構造。
2. 請求項１記載の光ファイバケーブル構造において、
   前記光ファイバ線と前記導電線とは、前記テンションメンバの周囲に交互に配置したことを特徴とする光ファイバケーブル構造。
3. ケーブル内部中心にテンションメンバを配置して、該テンションメンバの周囲に光ファイバ線と導電線とを配置する光ファイバケーブルの製造方法であって、
   前記テンションメンバの製造工程は、
   複数の糸状部材を撚り合わせてロープ状とした繊維部材を準備する部材準備工程と、
   該部材準備工程で得た前記繊維部材から水分を除去して乾燥繊維部材とする部材水分除去工程と、
   該部材水分除去工程で得た前記乾燥繊維部材に、被覆材を被覆する部材被覆工程と、を備え、
   前記テンションメンバの製造工程の後に、製造したテンションメンバの周囲に、前記光ファイバ線と前記導電線とを集合して配置するケーブル集合工程とを備えたことを特徴とする製造方法。
4. 請求項３記載の光ファイバケーブルの製造方法において、
   前記部材水分除去工程は、繊維部材を真空状態に置いて乾燥を行う部材乾燥工程であることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
5. 請求項４記載の光ファイバケーブルの製造方法において、
   前記繊維部材が、アラミド繊維であることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。

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