JP4043677B2 - 光ファイバケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ心線を収容して成る光ファイバケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバケーブルの基本構造の一つとして、ＰＢＴ（ポリブチレン・テレフタレート）やＰＰ（ポリプロピレン）等のプラスチックから成るチューブ内に、光ファイバテープ心線や光ファイバ心線（光ファイバ）を収容し、これらの心線とチューブとの隙間にジェリーなどのいわゆるゲル状フィラーを充填した、ルースチューブ構造がある。
【０００３】
図５の（ａ）には、このルースチューブ構造を有する光ファイバケーブルの一例が示されている。同図に示すように、この光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線１を並設して成る光ファイバテープ心線２を複数積層してテープ心線積層体３を形成し、このテープ心線積層体３の外周側にチューブ４４を設け、チューブ４４とテープ心線積層体３との隙間にジェリー１３を充填して形成したもので、この種の光ファイバケーブルは、セントラルコア型と呼ばれている。チューブ４４内には、抗張力体５を配置している。
【０００４】
また、ルースチューブ構造を有する光ファイバケーブルの別の例として、図５の（ｂ）に示すように、中心抗張力体１５の周りに複数のルースチューブ１４を配設した光ファイバケーブルも用いられている。
【０００５】
これらの光ファイバケーブルのように、構造をルースチューブ構造とすると、適度な粘度のジェリー１３を選択することにより、光ファイバケーブルに引張りや曲げなどの外力が加わった場合に、チューブ４４に収容されている光ファイバテープ心線２や光ファイバ心線１がチューブ４４内で動くことができるために、光ファイバ心線１に加わる応力を緩和させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ルースチューブ構造の光ファイバケーブルは、その接続作業時に、光ファイバケーブルの接続端面側のジェリー１３を拭き取らなければならず、この際、光ファイバ心線１等を傷つけたり、折ったりしないように注意してジェリー１３を拭き取らなければならないため、その作業性が非常に悪く、作業時間がかかって大変であるといった問題があった。
【０００７】
そこで、この問題を解決するために、本出願人は、ジェリー１３の代わりに、例えば図１に示すように、テープ心線積層体３の外周側を、繊維束としての複数のヤーン６で覆ってケーブル心１１を形成し、該ケーブル心１１の外周側を例えばポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂により形成された外被としてのシース４で覆い、シース４内に、ケーブル心１１の長手方向に沿って１対の抗張力体５を配置して形成した光ファイバケーブルを、特願平１０−１１６２３０号に提案している。
【０００８】
なお、同図の（ａ）には、光ファイバケーブルの断面図が模式的に示されており、同図の（ｂ）には、光ファイバケーブルの斜視図が、一部シース４と抗張力体５を除いた状態で模式的に示されている。これらの図に示されるように、ヤーン６は円形状の繊維束であるが、ヤーン６の外周側にシース４を施すと、光ファイバケーブルの横断面形状が円形状となるように、ヤーン６の形状が潰れたような形態となり、テープ心線積層体３の周りをほぼ隙間なくヤーン６で覆った状態となる。
【０００９】
この提案の光ケーブルは、例えば以下のようにして製造される。すなわち、図４に示されるように、各光ファイバテープ心線２と各ヤーン６と各抗張力体５の一端側を、それぞれ、供給ロッド７，８，９に巻いた状態で保持し、他端側を光ファイバケーブル巻き取り側のロッド１０に保持する。そして、光ファイバテープ心線２および各ヤーン６を、光ファイバテープ心線２の供給ロッド７およびヤーン６の供給ロッド８からケーブル心形成用枠２０の枠穴２１を通して供給することにより、光ファイバテープ心線２を積層したテープ心線積層体３の外周側にヤーン６を設けた状態とする。なお、ケーブル心形成用枠２０を回転させると、テープ心線積層体３およびヤーン６を同方向に撚回させながら、ケーブル心１１を形成することができる。
【００１０】
また、このとき、ケーブル心１１を挟む態様で、ケーブル心１１の長手方向に沿って、抗張力体５を前記供給ロッド９から供給し、この供給される抗張力体５とケーブル心１１を、シース被覆手段２２を用いてシース４により一体的に被覆し、光ファイバケーブルを製造する。そして、製造された光ファイバケーブルを、順次、前記光ファイバケーブル巻き取り用のロッド１０に巻き取る。
【００１１】
この提案の光ファイバケーブルにおいては、シース４とテープ心線積層体３との間にはヤーン６が設けられているために、光ファイバケーブルの接続時にジェリー１３を拭き取るような手間は必要なく、光ファイバケーブル接続作業性を向上させることができる。
【００１２】
ところで、光ファイバケーブルの製造に際し、そのばらつきが生じることは一般的であり、例えば図２の（ａ）に示すように、上記光ファイバケーブルにおいて、供給される光ファイバテープ心線２の長さが供給される抗張力体５の長さより長くなることがある。ところが、光ファイバテープ心線２と抗張力体５はシース４によって一体化されて同じ長さと成しており、抗張力体５の剛性は光ファイバテープ心線２の剛性より大きいため、供給される光ファイバテープ心線２の長さが供給される抗張力体５の長さより長い場合には、図２の（ｂ）の矢印Ａに示すように、光ファイバテープ心線２に圧縮歪みが加えられた状態となる。
【００１３】
光ファイバケーブルが前記セントラルコア型のルースチューブ構造の場合には、前記の如く、光ファイバテープ心線２に圧縮歪みが加えられた場合、図６に示すような、大きなうねりによって圧縮歪みを緩和することができるが、光ファイバテープ心線２の外周側にヤーン６を設けた上記提案の光ファイバケーブルにおいては、ヤーン６はジェリー１３のようにゲル状ではなく、光ファイバケーブル内で光ファイバテープ心線２が自由に動くことができないため、図２の（ｂ）の矢印Ａに示した圧縮歪みが加えられると、その圧縮歪みが光ファイバテープ心線２に残存した状態となり、同図の矢印Ｂに示すように、残存している圧縮歪みを解放しようとする力が光ファイバテープ心線２に内在した状態となる。
【００１４】
一方、例えば光ファイバケーブルを屋外に敷設した場合などに、光ファイバケーブルが高温になると、各光ファイバテープ心線２において、光ファイバ心線１の周りに設けてある紫外線硬化樹脂等の被覆樹脂のヤング率が低下し、光ファイバテープ心線２の剛性が低下するため、上記のように、光ファイバテープ心線２に圧縮歪みが残存した状態だと、この残存圧縮歪みを開放するために、図３に示すように、光ファイバテープ心線２が小刻みに曲がる現象が生じ、その結果、光ファイバ心線１の光損失が増加するといった問題が生じた。
【００１５】
なお、図の簡略化のために、図２，３，６において、光ファイバテープ心線２の枚数を１枚に省略して示し、図３においては、ヤーン６は隙間を介して配設された棒状の部材のように示した。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光ファイバケーブルの接続作業性が良好で、屋外敷設等によって光ファイバケーブルが高温になったとしても、それにより、光ファイバテープ心線が小刻みに曲がって光損失が増大するといったことがない、信頼性の高い光ファイバケーブルおよびその製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明は、複数の光ファイバを並設して成る光ファイバテープ心線の外周側を繊維束で覆ってケーブル心を形成し、該ケーブル心の外周側を外被で覆い、該外被内に前記ケーブル心の長手方向に沿って抗張力体を配置して形成される光ファイバケーブルであって、光ファイバケーブルの製造時に前記光ファイバテープ心線と前記抗張力体には張力がかけられており、引張り方向の歪の符号を負として表したときに、製造後の光ケーブル内の光ファイバテープ心線の歪みが、−０．１％以上−０．０５％以下である構成をもって課題を解決する手段としている。また、第２の発明は、複数の光ファイバを並設して成る光ファイバテープ心線の外周側を繊維束で覆ってケーブル心を形成し、該ケーブル心の外周側を外被で覆い、該外被内に前記ケーブル心の長手方向に沿って抗張力体を配置して形成される光ファイバケーブルの製造方法であって、光ファイバケーブルの製造時に前記光ファイバテープ心線と前記抗張力体には張力がかけられており、引張り方向の歪の符号を負として表したときに、製造後の光ケーブル内の光ファイバテープ心線の歪みを、−０．１％以上−０．０５％以下とすることを特徴とする構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
上記構成の本発明において、光ケーブルの製造時に前記光ファイバテープ心線と抗張力体には張力がかけられており、引張り方向の歪の符号を負として表したときに、製造後の光ケーブル内の光ファイバテープ心線の歪みを、−０．１％以上−０．０５％以下としたので、光ファイバテープ心線の縮長方向の復元変形は抑制され、例えば、屋外敷設等によって光ファイバケーブルが高温になったとしても、それにより、光ファイバテープ心線が小刻みに曲がって光損失が増大するといったことがなくなり、信頼性のよい光ファイバケーブルとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例および提案例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。本発明に係る光ファイバケーブルの実施形態例は、図１に示した提案例の光ファイバケーブルとほぼ同様に構成されており、本実施形態例が上記提案例と異なる特徴的なことは、光ファイバテープ心線２は引張り状態で収容されて、光ファイバテープ心線２の縮長方向の復元変形が抗張力体５により抑制されて該抗張力体５により引張り歪みが施されていることである。
【００２０】
本実施形態例では、このような特徴を持たせるために、各光ファイバテープ心線２および各ヤーン６および各抗張力体５の一端側を保持する各供給ロッド７，８，９側の引張り力（供給ブレーキ）を調整し、それにより、各供給ロッド７，８，９と光ファイバケーブル巻き取り側のロッド１０との間にかかる張力をそれぞれ調整し、光ファイバケーブル製造時における、光ファイバテープ心線２の張力を抗張力体５の張力よりも大きくして光ファイバケーブルを製造した。
【００２１】
なお、本実施形態例では、４本の光ファイバ心線１を並設して光ファイバテープ心線２を形成し、光ファイバテープ心線２の厚みを０．３ｍｍ、幅を１ｍｍとしている。また、この光ファイバテープ心線２を６枚積層してテープ心線積層体３を形成し、テープ心線積層体３の中心を軸としてピッチ４００ｍｍで右向きに撚回させた。また、ヤーン６は、１００００デニールのポリプロピレンヤーンとし、このヤーン６をテープ心線積層体３の周りに１０本設け、ヤーン６をテープ心線積層体３と同様に撚回させてケーブル心１１とした。抗張力体５は１．２ｍｍφの鋼線とし、シース４はポリエチレンとした。
【００２２】
本実施形態例によれば、光ファイバテープ心線２は引張り状態で収容され、光ファイバテープ心線２の縮長方向の復元変形が抗張力体５により抑制されて、抗張力体５により引張り歪みが施されているために、光ファイバテープ心線の縮長方向の復元変形は抑制され、例えば、屋外敷設等によって光ファイバケーブルが高温になったとしても、それにより、光ファイバテープ心線が、図３に示したように、小刻みに曲がって光損失が増大するといったことを抑制できる。
【００２３】
本発明者は、本実施形態例の具体例として、表１に示す具体例１，２のように、光ファイバテープ心線２に引張り歪み（この表における−の歪み）を施し、この光ファイバケーブルを胴径１０００ｍｍのドラムに巻いて、温度を７０℃まで変化させたときの光損失変動を、波長１．５５μｍの光を入射させて測定した。なお、比較のために、比較例１，２のように、光ファイバテープ心線２に圧縮歪み（この表における＋の歪み）を施した光ファイバケーブルについても、同様にして光損失変動を測定し、表１に示した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
この表から明らかなように、比較例１，２のいずれにおいても、光損失増加量が２ｄＢ／ｋｍ以上と大きくなったのに対し、具体例１，２のいずれにおいても、光損失増加量は殆どなく、本実施形態例の光ファイバケーブルは、たとえ光ファイバケーブルが高温になったとしても、光ファイバテープ心線の光損失の増大を抑制できることが確認された。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、４本の光ファイバ心線１を並設して光ファイバテープ心線２を形成し、この光ファイバテープ心線２を６枚積層してテープ心線積層体３を形成したが、光ファイバテープ心線２を形成する光ファイバ心線１の本数や、テープ心線積層体３を形成する光ファイバテープ心線２の枚数は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものであり、また、その大きさも特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００２７】
また、上記実施形態例では、テープ心線積層体３の中心を軸としてピッチ４００ｍｍで右向きに撚回させ、テープ心線積層体３の周りに設けたヤーン６をテープ心線積層体３と同様に撚回させてケーブル心１１としたが、テープ心線積層体３やヤーン６の撚回の向きやピッチなどは特に限定されるものではないし、テープ心線積層体３やヤーン６は撚回させなくてもよい。ただし、テープ心線積層体３をその中心を軸として撚回させると、テープ心線積層体３の各光ファイバテープ心線２が拘束され、積層崩れを少なくすることができるために、光ファイバケーブルに加えられる曲げなどによる外力に強い光ファイバケーブルとすることができる。
【００２８】
さらに、上記実施形態例では、ヤーン６は、１００００デニールのポリプロピレンヤーンとし、このヤーン６をテープ心線積層体３の周りに１０本設けたが、ヤーン６の本数やヤーン６の太さや材質などは特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。例えば、ヤーン６を吸水性材料により形成すると、たとえ光ファイバケーブル内に水が浸入した場合にも、この水をヤーン６が吸水し、光ファイバケーブルの長手方向に水が移動していくことを防ぐことができる。
【００２９】
さらに、上記実施形態例では、抗張力体５は１．２ｍｍφの鋼線とし、シース４はポリエチレンとしたが、抗張力体５やシース４の材質や大きさ、抗張力体５の配設数は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００３０】
さらに、上記実施形態例では、抗張力体５を鋼線により形成したが、例えば図１の鎖線に示すように、ケーブル心１１の周囲を覆うように形成されたパイプ状の抗張力体５をケーブル心１１の長手方向に沿って配置して光ファイバケーブルを形成することもできる。
【００３１】
さらに、上記実施形態例では、光ファイバテープ心線２を積層してテープ心線積層体３を形成し、シース４内に設けたが、１枚の光ファイバテープ心線２をシース４内に設けて光ファイバケーブルを形成してもよい。
【００３２】
さらに、上記実施形態例では、ヤーン６の外周側に直接シース４を設けたが、ヤーン６の外周側に不織布などにより形成した押え巻を巻回し、この押え巻の外周側にシース４を設けてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、光ファイバケーブルの製造時に光ファイバテープ心線と抗張力体には張力がかけられており、引張り方向の歪の符号を負として表したときに、製造後の光ケーブル内の光ファイバテープ心線の歪みが、−０．１％以上−０．０５％以下としたので、光ファイバテープ心線の縮長方向の復元変形を抑制することが可能となり、例えば、屋外敷設等によって光ファイバケーブルが高温になったとしても、それにより、光ファイバテープ心線が小刻みに曲がって光損失が増大するといったことを抑制し、信頼性のよい光ファイバケーブルとすることができる。
【００３４】
また、本発明によれば、光ファイバテープ心線の外周側を繊維束で覆ってケーブル心を形成し、該ケーブル心の外周側を外被で覆っているために、チューブ内に光ファイバテープ心線を設けて、光ファイバテープ心線とチューブとの間にゲル状フィラーを充填した光ファイバケーブルと異なり、光ファイバケーブルの接続時にゲル状フィラーを拭き取る手間を省略することができ、光ファイバケーブルの接続作業性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバケーブルの一実施形態例であり本出願人が以前に提案している光ファイバケーブルの構成を模式的に示す構成図である。
【図２】光ファイバケーブルの製造時に供給される光ファイバテープ心線が抗張力体よりも長い状態（ａ）と、その状態で形成された光ファイバケーブルの光ファイバテープ心線に圧縮歪み方向と復元方向の力が生じている状態（ｂ）を模式的に示す説明図である。
【図３】本出願人が以前に提案している光ファイバケーブルにおいて光ファイバテープ心線に圧縮歪みが残存している状態で光ファイバケーブルが高温になったときの光ファイバテープ心線の復元変形状態を模式的に示す説明図である。
【図４】上記実施形態例および本出願人の以前に提案している光ファイバケーブルの製造方法を模式的に示す説明図である。
【図５】ルースチューブ構造の光ファイバケーブルを横断面図により示す説明図である。
【図６】ルースチューブ構造の光ファイバケーブルにおいて光ファイバテープ心線に圧縮歪みが加えられたときの光ファイバテープ心線の復元変形状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ心線
２ 光ファイバテープ心線
３ テープ心線積層体
４ シース
５ 抗張力体
６ ヤーン
１１ ケーブル心

Claims (2)

1. 複数の光ファイバを並設して成る光ファイバテープ心線の外周側を繊維束で覆ってケーブル心を形成し、該ケーブル心の外周側を外被で覆い、該外被内に前記ケーブル心の長手方向に沿って抗張力体を配置して形成される光ファイバケーブルであって、
   光ファイバケーブルの製造時に前記光ファイバテープ心線と前記抗張力体には張力がかけられており、
   引張り方向の歪の符号を負として表したときに、製造後の光ケーブル内の光ファイバテープ心線の歪みが、−０．１％以上−０．０５％以下であることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 複数の光ファイバを並設して成る光ファイバテープ心線の外周側を繊維束で覆ってケーブル心を形成し、該ケーブル心の外周側を外被で覆い、該外被内に前記ケーブル心の長手方向に沿って抗張力体を配置して形成される光ファイバケーブルの製造方法であって、
   光ファイバケーブルの製造時に前記光ファイバテープ心線と前記抗張力体には張力がかけられており、
   引張り方向の歪の符号を負として表したときに、製造後の光ケーブル内の光ファイバテープ心線の歪みを、−０．１％以上−０．０５％以下とす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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