JP2018146787A - 光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強度および光ファイバの取り出し作業性を確保しつつ、より容易に製造可能な光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】光ファイバケーブル１０は、光ファイバ１と、光ファイバを挟んで配置された一対の抗張力体２と、一対の抗張力体をそれぞれ被覆する一対の被覆層４と、光ファイバ、一対の抗張力体、および一対の被覆層を一体に被覆する外被１４と、を備える。横断面視において、抗張力体の一部は、該抗張力体を被覆する被覆層の外側に位置している。【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法に関する。

従来から、下記特許文献１に示されるような光ファイバケーブルが知られている。この光ファイバケーブルは、光ファイバと、光ファイバを挟んで配置された一対の抗張力体と、一対の抗張力体をそれぞれ被覆する一対の被覆層と、光ファイバおよび一対の被覆層を一体に被覆する外被と、を備えている。被覆層と外被とは、これらの境界部分の一部に限って、融着若しくは接着によって互いに固定されている。
この構成によれば、被覆層と外被とが固定されることで、光ファイバケーブルの強度を確保できる一方で、外被のうち被覆層に対して固定されていない部分に切り込みを入れることで、光ファイバを覆う外被を除去し、光ファイバを容易に取り出すことができる。

特開２０１４−２１９４９９号公報

ところで、上記特許文献１に示される構成では、被覆層と外被との境界部分の一部に限ってこれらを互いに接着若しくは融着しつつ、その他の境界部分においてこれらを互いに接着若しくは融着させないようにする必要がある。しかしながら、光ファイバケーブルの製造時に、被覆層と外被とを一部分に限って互いに融着若しくは接着させることは容易でなく、製造効率の低下や製造コストの増大につながっていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、強度および光ファイバの取り出し作業性を確保しつつ、より容易に製造可能な光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る光ファイバケーブルは、光ファイバと、前記光ファイバを挟んで配置された一対の抗張力体と、前記一対の抗張力体をそれぞれ被覆する一対の被覆層と、前記光ファイバ、前記一対の抗張力体、および前記一対の被覆層を一体に被覆する外被と、を備え、横断面視において、前記抗張力体の一部が、該抗張力体を被覆する前記被覆層の外側に位置している。

上記態様に係る光ファイバケーブルによれば、横断面視において、抗張力体の一部が被覆層の外側に位置しており、外被が抗張力体および被覆層を一体に覆っている。このため外被の内面には、被覆層に面する部分と、抗張力体に面する部分と、が存在することとなる。ここで、外被を、抗張力体に面する部分において抗張力体と接着若しくは融着させつつ、被覆層に面する部分において被覆層と接着若しくは融着させないようにすることは、外被と被覆層とが面する部分の一部に限ってこれらを互いに接着若しくは融着させることより容易である。
そして、外被と被覆層とを互いに接着若しくは融着させないようにすることで、外被のうち被覆層に面している部分に切り込みを入れて、光ファイバを覆う外被を容易に除去することができる。さらに、外被と抗張力体とを互いに接着若しくは融着させることで、光ファイバケーブルの強度を確保することができる。
以上より、上記態様によれば、強度および光ファイバの取り出し作業性を確保しつつ、上記特許文献１の構成よりも容易に製造可能な光ファイバケーブルを提供することができる。

ここで、前記抗張力体に、接着剤が塗布されていてもよい。

この場合、外被と被覆層とが互いに融着しないような低い温度範囲で、抗張力体に塗布された接着剤によって、抗張力体と外被、および抗張力体と被覆層を互いに接着することができる。そしてこのように外被および被覆層を抗張力体に対して接着固定することで、光ファイバケーブルの側圧、曲げ、張力などに対する強度をより確実に高めることができる。

また、前記被覆層は、横断面視において、前記光ファイバに対向する対向部と、前記光ファイバに対向しない非対向部と、を有し、前記非対向部の少なくとも一部および前記対向部において、前記被覆層と前記外被とが互いに接着若しくは融着されていない構成を採用してもよい。

この場合、外被のうち、被覆層と接着若しくは融着されていない部分に切り込みを入れることで、対向部に面し、光ファイバを覆っている外被を容易に除去することができる。これにより、光ファイバをより容易に取り出すことが可能となる。

また、前記被覆層は、横断面視において、前記光ファイバに対向する対向部と、前記光ファイバに対向しない非対向部と、を有し、前記抗張力体の一部が、前記非対向部から前記被覆層の外側に向けて突出していてもよい。

この場合、非対向部から突出する抗張力体の一部を外被に固定することで、光ファイバケーブルの強度を確保しつつ、抗張力体が、対向部に面する外被を除去して光ファイバを取り出す作業の妨げとなるのを防ぐことができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の第２態様に係る光ファイバケーブルの製造方法は、横断面視において、抗張力体の一部が被覆層の外側に位置するように、前記抗張力体を前記被覆層で被覆して中間ユニットを形成する工程と、一対の前記中間ユニットが光ファイバを挟んだ状態で、前記光ファイバおよび前記一対の中間ユニットを外被で一体に被覆する工程と、を有する。

上記態様の製造方法によれば、抗張力体の一部が被覆層の外側に位置するように、抗張力体を被覆層で被覆した中間ユニットを形成する工程を有している。これにより、外被の内面が抗張力体および被覆層の両者に面するように、外被を形成することが容易となる。したがって、外被と抗張力体とが互いに固定され、外被と被覆層とが互いに固定されていない状態の光ファイバケーブルを容易に製造することができる。

本発明の上記態様によれば、強度および光ファイバの取り出し作業性を確保しつつ、より容易に製造可能な光ファイバケーブルを提供することができる。

本実施形態の光ファイバケーブルの横断面図である。 図１の光ファイバケーブルから光ファイバを取り出す方法を説明する図である。 変形例に係る光ファイバケーブルの横断面図である。

以下、本実施形態に係る光ファイバケーブルの構成を、図１〜図２を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。
図１に示すように、光ファイバケーブル１０は、複数の光ファイバ１と、一対の抗張力体２と、一対の抗張力体２をそれぞれ被覆する一対の被覆層４と、セパレータ６と、支持線７と、外被１４と、を備えている。

ここで、本実施形態ではＸＹＺ直交座標系を設定して各構成の位置関係を説明する。Ｘ方向は、光ファイバケーブル１０の延在する方向である。Ｙ方向は、一対の抗張力体２が互いに向かい合う方向である。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向の双方向に直交する方向である。以下、Ｘ方向を長手方向といい、Ｙ方向を左右方向といい、Ｚ方向を上下方向という。また、上下方向のうち、＋Ｚ側を上側といい、−Ｚ側を下側という。また、光ファイバケーブル１０の長手方向に直交する断面を横断面という。

光ファイバ１としては、光ファイバ素線、光ファイバ心線、光ファイバテープ心線などを用いることができる。光ファイバ１の裸線を被覆するプライマリ層またはセカンダリ層は、ＵＶ硬化型樹脂により形成されることが好ましい。複数の光ファイバ１は、セパレータ６に沿って左右方向に並べられている。複数の光ファイバ１は、セパレータ６の上側および下側の両側に配置されている。

抗張力体２としては、鋼線、金属繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などを用いることができる。抗張力体２には、接着剤３が塗布されている。接着剤３としては、ポリエチレン系接着剤を用いることができる。接着剤３は、抗張力体２の全周に塗布されている。なお、接着剤３の材質はポリエチレン系接着剤に限られず、抗張力体２、被覆層４、および外被１４の材質に合わせて、適宜変更することができる。接着剤３の材質は、これらの部材２、４、１４の融点若しくは熱分解温度よりも低い温度で、抗張力体２と被覆層４、および抗張力体２と外被１４を互いに接着可能なものであることが好ましい。

被覆層４は、抗張力体２を覆っている。被覆層４は、長手方向に直交する横断面視において、略矩形状に形成されている。被覆層４の上下方向における幅は、抗張力体２の直径よりも大きい。横断面視において、被覆層４は、光ファイバ１に左右方向で対向する対向部４ａと、光ファイバ１に対向しない複数の非対向部４ｂ〜４ｄと、を有している。横断面視において、対向部４ａおよび第１非対向部４ｂは上下方向に延び、第２非対向部４ｃおよび第３非対向部４ｄは左右方向に延びている。対向部４ａおよび第１非対向部４ｂの上下方向における長さは、第２非対向部４ｃおよび第３非対向部４ｄの左右方向における長さよりも長い。抗張力体２は、被覆層４の第１非対向部４ｂにおける上下方向の中央部から、被覆層４の外側に向けて突出している。このため、横断面視において、抗張力体２の一部が、被覆層４の外側に位置している。被覆層４の材質としては、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）などを用いることができる。

なお、本実施形態では、接着剤３が塗布された抗張力体２と、これを覆う被覆層４と、により中間ユニット５が構成されている。光ファイバケーブル１０は、一対の中間ユニット５を備えている。

セパレータ６は、一対の中間ユニット５同士の間に配置されている。セパレータ６の左右両端部は、一対の被覆層４における各対向部４ａに当接若しくは近接している。セパレータ６は、横断面視において左右方向に延びる板状に形成されている。セパレータ６は、外被１４の第１被覆部１１を上下方向に分断している。
セパレータ６の材質としては、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド等のシート材を用いることができる。セパレータ６は、外被１４および被覆層４の融点若しくは熱分解温度より高い融点若しくは熱分解温度を有する材質により形成されることが好ましい。

支持線７は、鋼線などにより形成されている。支持線７の外径は、抗張力体２の外径よりも大きい。支持線７および一対の抗張力体２は、左右方向に並べて配置されている。

外被１４は、光ファイバ１、セパレータ６、一対の中間ユニット５、および支持線７を一体に被覆している。外被１４は、第１被覆部１１と、第２被覆部１３と、第１被覆部１１および第２被覆部１３を連結する連結部１２と、を有している。第１被覆部１１は、光ファイバ１、セパレータ６、一対の中間ユニット５を被覆している。第２被覆部１３は、支持線７を被覆している。
左右方向で隣り合う光ファイバ１と、セパレータ６と、によって形成された隙間には、外被１４が充填されておらず、この隙間は空間となっている。

外被１４の材質としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰ）などのポリオレフィン（ＰＯ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などを用いることができる。外被１４の融点は、被覆層４の融点よりも低いことが望ましい。また、例えば外被１４を押出し成形する際の設定温度は、被覆層４と外被１４とが融着しないように、被覆層４の融点よりも低くすることが望ましい。

ここで本実施形態では、抗張力体２および外被１４が、接着剤３によって互いに接着固定されている。一方、被覆層４および外被１４は互いに接着固定されていない。さらに、外被１４は、被覆層４よりも融点の低い材質により形成され、外被１４を押出し成形する際の温度設定が適切に管理されることで、外被１４および被覆層４は互いに融着されていない。
このように、外被１４および抗張力体２は互いに接着され、外被１４および被覆層４は互いに接着も融着もされていないため、外被１４を抗張力体２から剥離させる際の剥離強度は、外被１４を被覆層４から剥離させる際の剥離強度より大きくなっている。

次に、以上のように構成される光ファイバケーブル１０の製造方法について説明する。

まず、抗張力体２の全周に接着剤３を塗布する。次に、接着剤３を塗布した抗張力体２を、被覆層４により被覆する。このとき、抗張力体２の一部が被覆層４の外側に位置するように、被覆層４を押出し成形する。これにより、中間ユニット５が形成される。

次に、一対の中間ユニット５同士の間に、セパレータ６および複数の光ファイバ１が挟まれた状態で、これら一対の中間ユニット５、セパレータ６、複数の光ファイバ１、および支持線７を、外被１４で一体に被覆する。外被１４は、内部の部材１、５、６、７を縦添えした状態で押出し成形により形成することができる。これにより、光ファイバケーブル１０が製造される。

次に、このように構成された光ファイバケーブル１０から、光ファイバ１を取り出す方法について説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、外被１４の一部に、刃などの工具Ｋによって切り込みを入れる。このとき、外被１４のうち、被覆層４の第２非対向部４ｃおよび第３非対向部４ｄに面している部分に切り込みを入れる。
次に、図２（ｂ）に示すように、切り込みを入れた部分を起点として、外被１４を互いに引き離す。ここで、先述の通り、外被１４を抗張力体２から剥離させる際の剥離強度は、外被１４を被覆層４から剥離させる際の剥離強度より大きい。このため、外被１４に対して力を加えると、外被１４は、抗張力体２に接している部分と、抗張力体２に接していない部分とに、容易に分離される。さらに、外被１４における第１被覆部１１のうち、抗張力体２に接していない部分は、セパレータ６によって上下に分断されている。従って、外被１４のうち光ファイバ１を覆っている部分が除去され、光ファイバケーブル１０から光ファイバ１を容易に取り出すことができる。

以下、具体的な実施例を用いて、上記実施形態を説明する。なお、以下の実施例は本発明を限定するものではない。

（実施例）
実施例の光ファイバケーブル１０を構成する部材および各部材の配置は、図１に示す通りである。抗張力体２として、アラミド繊維のＦＲＰを用いた。被覆層４として、ＨＤＰＥを用いた。外被１４として、ＬＤＰＥを用いた。

（比較例）
比較例の光ファイバケーブルは、前記特許文献１の図８（ａ）に示されるような構造を有しており、抗張力体が被覆層によって完全に覆われている。すなわち、抗張力体の一部が、実施例のように被覆層の外側に位置していない。また、被覆層のうち光ファイバと対向しない非対向部に、複数の突起が設けられている。その他の点については、上記実施例と同様である。

外被１４を押出し成形する際の設定温度を変化させて、上記のような実施例および比較例の光ファイバケーブルを作成した結果を、以下の表１に示す。

表１に示すように、外被１４を押出し成形する際の設定温度は、１５０℃、１６０℃、１６５℃、および１７０℃以上の四段階とした。表１では、外被１４と内部の部材との融着若しくは接着の状態が好ましく、ケーブルの強度および光ファイバ１の取り出し作業性が良好である場合を○、その他の場合を×と表記している。

比較例の光ファイバケーブルでは、設定温度が１５０℃の場合、被覆層の全周にわたって外被と被覆層とが融着されなかった。このため、外被と被覆層との固定が不充分となり、ケーブルの強度を確保することができなかった。
また、設定温度が１６０℃、１６５℃の場合には、被覆層のうち突起が形成された部分で外被と被覆層とが融着し、その他の部分では外被と被覆層とが融着していない状態となった。このように被覆層および外被が一部に限って互いに固定されているため、ケーブルの強度を確保しつつ、外被に切り込みを入れることで光ファイバを容易に取り出すことができた。
また、設定温度が１７０℃以上の場合には、被覆層のうち突起が形成された部分以外でも外被と被覆層とが融着した。このように被覆層と外被とが過剰に固定されたため、外被に切り込みを入れても、外被の光ファイバを覆っている部分を容易に除去することができず、光ファイバを取り出す作業が容易ではなかった。

一方、実施例の光ファイバケーブル１０では、設定温度が１５０℃〜１６５℃の場合に、抗張力体２と外被１４、および抗張力体２と被覆層４が接着剤３により接着され、外被１４と被覆層４とは融着されない状態となった。このように外被１４と抗張力体２とが固定されたため、光ファイバケーブル１０の強度が確保され、さらに外被１４と被覆層４とが固定されていないため、外被１４に切り込みを入れることで容易に光ファイバ１を取り出すことができた。
また、設定温度が１７０℃以上の場合には、被覆層４と外被１４とが融着したため、光ファイバ１の取り出し作業性が低下した。

このように、比較例の光ファイバケーブルでは、外被を押出し成形する際の温度を約１６０℃〜１６５℃に管理しなければ、ケーブルの強度および光ファイバの取り出し作業性の両者を確保することができなかった。これに対して、実施例の光ファイバケーブル１０では、外被１４を押出し成形する際の温度が、少なくとも１５０℃〜１６５℃の範囲で、ケーブルの強度および光ファイバの取り出し作業性の両者を確保することができた。
従って、本実施例の構成の方が、比較例の構成よりも、ケーブルの強度および光ファイバの取り出し作業性の両者を確保したケーブルを、容易に製造できることが確認された。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル１０によれば、横断面視において、抗張力体２の一部が被覆層４の外側に位置しており、外被１４が抗張力体２および被覆層４を一体に覆っている。このため外被１４の内面には、被覆層４に面する部分と、抗張力体２に面する部分と、が存在することとなる。ここで、外被１４を、被覆層４に面する部分において被覆層４に固定させず、抗張力体２に面する部分において抗張力体２に固定させることは、例えば外被１４および被覆層４が面する部分の一部に限ってこれらを互いに固定させることより容易である。

そして、外被１４と被覆層４とが互いに固定されないようにすることで、外被１４のうち被覆層４に面している部分に切り込みを入れて、光ファイバ１を覆う外被１４を容易に除去することができる。さらに、外被１４と抗張力体２とを互いに固定させることで、光ファイバケーブル１０の強度を確保することができる。

また、抗張力体２に接着剤３が塗布されているため、外被１４と被覆層４とが融着しないような低い温度範囲で外被１４を押出し成形しつつ、接着剤３によって、抗張力体２と外被１４、および抗張力体２と被覆層４を互いに接着することができる。そしてこのように外被１４および被覆層４を抗張力体２に対して接着し固定することで、光ファイバケーブル１０の側圧、曲げ、張力などに対する強度を高めることができる。

また、被覆層４の対向部４ａおよび非対向部４ｂ〜４ｄにおいて、被覆層４および外被１４が互いに接着も融着もされていないため、外被１４のうち第２非対向部４ｃ若しくは第３非対向部４ｄに面する部分に切り込みを入れることで、光ファイバ１を覆う外被１４を、より容易に除去することが可能となる。

また、被覆層４の第１非対向部４ｂから突出する抗張力体２の一部を、接着剤３によって外被１４に固定することで、光ファイバケーブル１０の強度を確保しつつ、抗張力体２が、対向部４ａに面する外被１４を除去して光ファイバ１を取り出す作業の妨げとなるのを防ぐことができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、セパレータ６によって外被１４の第１被覆部１１を上下に分断する構成について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば図３に示すように、セパレータ６を用いず、一対の中間ユニット５同士の間に配置されたコアＣによって、外被１４の第１被覆部１１を上下に分断してもよい。コアＣとしては、複数の単心の光ファイバ１をラッピングチューブで包んだものや、複数の間欠接着型光ファイバテープ心線をラッピングチューブで包んだものを採用してもよい。この場合、一対の被覆層４における対向部４ａに対して、コアＣを当接若しくは近接させることで、外被１４の第１被覆部１１を容易に上下に分断することができる。

また、前記実施形態では、横断面視において被覆層４が略矩形状に形成されていたが、被覆層４の形状はこれに限られず、例えば横断面視において円形状、楕円形状、非円形状などであってもよい。
また、前記実施形態では、支持線７を備えた光ファイバケーブル１０について説明したが、光ファイバケーブル１０はこのような支持線７を備えていなくてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…光ファイバ ２…抗張力体 ３…接着剤 ４…被覆層 ４ａ…対向部 ４ｂ…第１非対向部 ４ｃ…第２非対向部 ４ｄ…第３非対向部 ５…中間ユニット ６…セパレータ ７…支持線 １０…光ファイバケーブル １４…外被

Claims (5)

1. 光ファイバと、
   前記光ファイバを挟んで配置された一対の抗張力体と、
   前記一対の抗張力体をそれぞれ被覆する一対の被覆層と、
   前記光ファイバ、前記一対の抗張力体、および前記一対の被覆層を一体に被覆する外被と、を備え、
   横断面視において、前記抗張力体の一部が、該抗張力体を被覆する前記被覆層の外側に位置している、
   光ファイバケーブル。
2. 前記抗張力体に、接着剤が塗布されている、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
3. 前記被覆層は、横断面視において、前記光ファイバに対向する対向部と、前記光ファイバに対向しない非対向部と、を有し、
   前記非対向部の少なくとも一部および前記対向部において、前記被覆層と前記外被とが互いに接着若しくは融着されていない、請求項１または２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記被覆層は、横断面視において、前記光ファイバに対向する対向部と、前記光ファイバに対向しない非対向部と、を有し、
   前記抗張力体の一部が、前記非対向部から前記被覆層の外側に向けて突出している、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
5. 横断面視において、抗張力体の一部が被覆層の外側に位置するように、前記抗張力体を前記被覆層で被覆して中間ユニットを形成する工程と、
   一対の前記中間ユニットが光ファイバを挟んだ状態で、前記光ファイバおよび前記一対の中間ユニットを外被で一体に被覆する工程と、を有する、
   光ファイバケーブルの製造方法。

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