JP6391508B2 - 光ファイバテープ心線 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光ファイバ素線が並列に接着された光ファイバテープ心線に関するものである。

多量のデータを高速で伝送するための光ファイバとして、ケーブルへの収納や作業の簡易化のため、複数本の光ファイバ素線が並列に配置されて接着された光ファイバテープ心線が用いられている。光ファイバテープ心線は、並列した光ファイバ素線を全長にわたって樹脂で固着されたものが用いられている他、光ファイバ素線同士が間欠的に接着されたものがある。光ファイバ素線同士の間欠的な接着は、集線密度の向上や曲げによる伝送ロスの低減、単心化をしやすくするなどの特徴を持つ。

このような光ファイバテープ心線としては、例えば、並列する３心以上の光ファイバからなり、互いに隣接する２心の光ファイバ間のみを連結する複数の連結部が、光ファイバテープ心線の長手方向及び幅方向の２次元的に間欠的に配設され、かつ光ファイバテープ心線の幅方向で隣り合う連結部同士間は前記光ファイバテープ心線の幅方向に重ならないように互い違いに配置している光ファイバテープ心線がある（特許文献１）。

特開２００７−２７９２２６号公報

一方、このような光ファイバテープ心線は、光ファイバケーブルに内蔵されて使用される。光ファイバケーブルは、保管時や敷設時において、部分的に強く曲げられたり、または、曲げられた状態からまっすぐに伸ばされたりする場合がある。このように使用されていると、内部において、光ファイバテープ心線の接着部が破断し、光ファイバ素線同士の連結がなくなる恐れがある。

このように、敷設作業等において、内部の光ファイバテープ心線の接着部がなくなると、例えば、光ファイバテープ心線同士の接続時において、ホルダへセットする際に、光ファイバ素線がばらけるなどして、作業性が悪化する。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、接着部の破断を抑制することが可能な間欠接着型の光ファイバテープ心線等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するための第１の発明は、複数の光ファイバ素線が並列した光ファイバテープ心線であって、隣り合う光ファイバ素線同士が、光ファイバテープ心線の長手方向の所定の間隔で形成される接着部群で接着され、前記接着部群は、複数の小接着部が集合して形成され、前記小接着部同士の間には非接着部が設けられ、光ファイバテープ心線の長手方向に対する前記小接着部の接着長は、前記接着部群における前記小接着部のピッチよりも小さく、前記接着部群は、複数の点状の前記小接着部が光ファイバテープ心線の長手方向に所定のピッチで断続的に設けられ、光ファイバテープ心線の長手方向において、前記小接着部の個々の長さが０．２ｍｍ以上であり、前記小接着部同士のピッチが１ｍｍ以下であることを特徴とする光ファイバテープ心線である。

それぞれの隣り合う光ファイバ素線同士のそれぞれの間の前記接着部群同士が長手方向で互いに千鳥状に形成され、前記接着部群の形成ピッチは、それぞれの隣り合う前記光ファイバ素線同士に対して略同一であることが望ましい。

本発明によれば、光ファイバ素線同士の接着部群に力がかかった場合でも、光ファイバ同士の接着部群の全体が破断し、光ファイバ同士の連結がなくなることがない。例えば、接着部群の端部の小接着部に微小な切欠きが生じ、亀裂が伝播して当該小接着部が破断しても、隣接する小接着部に亀裂が伝播することがない。

また、光ファイバテープ心線の長手方向に対する小接着部の接着長を、小接着部のピッチよりも小さくして、多数の点状の小接着部が光ファイバテープ心線の長手方向に所定のピッチで断続的に設けられることで、確実に小接着部同士の間に非接着部を形成することができる。

また、接着部群の形成ピッチが、それぞれの隣り合う光ファイバ素線同士に対して略同一であることで、光ファイバ素線の配列が乱れることなく、確実に光ファイバテープ心線を柔軟に変形（丸める、折りたたむ）させ、ケーブルの細径・高密度化にも有効である。

本発明によれば、接着部の破断を抑制することが可能な間欠接着型の光ファイバテープ心線等を提供することができる。

光ファイバテープ心線１を示す斜視図。 光ファイバテープ心線１を示す平面図。 （ａ）は塗布ロール１７の斜視図、（ｂ）は塗布孔２５の拡大図。 塗布ロール１７近傍の拡大正面図。 塗布ロール１７等の断面図であり、図６のＧ−Ｇ線断面図。 光ファイバ素線３ａ、３ｂを引き離した状態を示す図で、（ａ）は従来の接着部５ａを示す図、（ｂ）は本発明の接着部群５を示す図。 光ファイバケーブル３０を示す断面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、光ファイバテープ心線１を示す斜視図であり、図２は、光ファイバテープ心線１を示す平面図である。光ファイバテープ心線１は、複数の光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが並列に接着されて構成される。なお、以下の説明において、４本の光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにより構成される例を示すが、本発明はこれに限られず、複数の光ファイバ素線からなる光ファイバテープ心線であれば適用可能である。

光ファイバテープ心線１は、隣り合う光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ同士が、長手方向に所定の間隔をあけて、それぞれ間欠で接着部群５により接着される。隣り合う光ファイバ素線同士の接着部群５同士は、光ファイバテープ心線１の長手方向に対して千鳥状に配置される。

すなわち、光ファイバテープ心線１の長手方向に対する光ファイバ素線３ｂ、３ｃ間の接着位置（接着部群５）は、隣り合う光ファイバ素線３ａ、３ｂ間および光ファイバ素線３ｃ、３ｄ間の接着位置（接着部群５）に対して、略半ピッチずれて形成される。したがって、光ファイバ素線３ａ、３ｂ間の接着位置と、光ファイバ素線３ｃ、３ｄ間の接着位置とは同一位置となる。

なお、光ファイバテープ心線１の長手方向に対する、隣り合う光ファイバ素線同士のそれぞれの接着部群５は、全てほぼ同一のピッチで形成される。このため、光ファイバテープ心線１の敷設時等に、光ファイバ素線の配列が乱れることがない。

接着部群５は、複数の小接着部７によって構成される。小接着部７は、例えば点状に所定のピッチで光ファイバテープ心線１の長手方向に断続的に形成される。光ファイバテープ心線１の長手方向に対するそれぞれの小接着部７の接着長さは、接着部群５内における小接着部７のピッチよりも小さい。したがって、小接着部７同士の間には、非接着部が形成される。

なお、小接着部７の個々の長手方向長さは０．２ｍｍ以上であることが望ましい。小接着部７の個々の長手方向長さが０．２ｍｍ未満であると、接着部が容易に剥がれる恐れがある。また、小接着部７同士のピッチは１ｍｍ以下であることが望ましい。小接着部７同士のピッチが１ｍｍを超えると、接着部群５同士の間の非接着部との区別がつきにくくなる。

なお、接着部群５内の小接着部７の個数や形状は、図示した例には限られない。また、接着部群５、小接着部７のピッチや大きさは図示した例には限られない。例えば、小接着部７の形状は、図示したような円形でなくてもよく、光ファイバテープ心線１の長手方向に対してやや長い接着代を有する楕円形や矩形であってもよい。

次に、接着部群５の形成方法の一例について説明する。なお、本発明の光ファイバテープ心線１は、他の方法で製造してもよい。本発明における接着部群５を形成するためには、例えば、塗布ロールを用いる。

図５（ａ）は、塗布ロール１７を示す斜視図であり、図５（ｂ）は塗布孔２５の拡大図である。塗布ロール１７は、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに接着部材を塗布するロールである。塗布ロール１７は、内部が中空のロールであり、一方の側面が開口する。塗布ロール１７の開口部の外周部近傍には、開口部の一部を塞ぐように側壁部２７が設けられる。

塗布ロール１７の外周面には、複数の塗布孔２５が形成される。塗布孔２５は、連続した一つの長穴ではなく、複数の小孔３５が周方向に一列に整列して構成される。すなわち、塗布孔２５は、所定幅、所定長さに、複数の小孔３５が連続して配置されることで形成される。

小孔３５は、塗布ロール１７の内部の空間と外部とを連通する。なお、小孔３５の幅は、小接着部７の塗布幅に対応し、小孔３５の長さは、小接着部７の塗布長さに対応する。また、複数の塗布孔２５の長さは、接着部群５の塗布長さに対応する。また、塗布孔２５は、塗布ロール１７の周方向（塗布孔２５の長手方向）に所定のピッチで複数形成される。塗布孔２５の周方向のピッチが、接着部群５の塗布ピッチに対応する。

塗布孔２５は、接着対象の光ファイバ素線の本数に応じて、塗布ロール１７の幅方向に対して、複数併設される。例えば、４本の光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを接着するためには、３列の塗布孔２５が設けられる。なお、塗布ロール１７の幅方向に対して隣り合う塗布孔２５は、互いに半ピッチずれて設けられる。すなわち、塗布孔２５は、塗布ロール１７の幅方向に対して千鳥状に複数併設される。

図４は、光ファイバテープ心線製造装置における塗布ロール１７近傍を示す拡大正面図であり、図５は図４のＧ−Ｇ線断面図である。まず、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、Ｖ溝ロール１５に所定の間隔で送られる（図中矢印Ｂ方向）。Ｖ溝ロール１５は、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって回転する（図中矢印Ｃ方向）。Ｖ溝ロール１５の外周部に所定のピッチで形成された複数のＶ溝によって整列された光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、塗布ロール１７に送られる。

前述したように、塗布ロール１７は、内部に空間を有する。また、塗布ロール１７の一方の側面は開口し、外周側にリブ状に側壁部２７が形成される。側壁部２７は、塗布ロール１７の外周面から中心方向に突出し、塗布ロール１７の開口部の外周側の一部を塞ぐ。

塗布ロール１７の内部には、開口部から接着部材供給部３３によって接着部材６が連続的に供給される。接着部材６は、塗布ロール１７の回転（図中矢印Ｄ方向）による遠心力によって、塗布ロール１７の内面に保持される。なお、塗布ロール１７は、モーターなどの回転駆動機構により光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの搬送速度と同程度にて回転する。

塗布ロール１７の内部であって、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとの接触部近傍には、局所的な加圧部であるダイス３１が設けられる。ダイス３１は、剛体であり、図示を省略したアーム等によって固定されている。したがって、ダイス３１は塗布ロール１７の回転とは無関係に、位置が動くことがない。

塗布ロール１７が回転することで、塗布ロール１７の内面に保持された接着部群５が、ダイス３１の位置まで移動する。ダイス３１まで移動した接着部材６は、ダイス３１と塗布ロール１７の内面との隙間に押し込まれる。ここで、図４に示すように、ダイス３１は、塗布ロール１７の内面との対向面にテーパ部を有する。すなわち、ダイス３１の接着部材６の導入部におけるダイス３１と塗布ロール１７内面の間隔は広く、塗布ロール１７の回転方向に対して、徐々にダイス３１と塗布ロール１７内面との間隔が狭くなるようにダイス３１が配置される。

図５に示すように、ダイス３１の外周側に塗布ロール１７の塗布孔２５（小孔３５）が位置すると、ダイス３１によって、ダイス３１と塗布ロール１７内面との間の接着部材６が塗布孔２５から外部に押し出される（図４矢印Ｆ方向）。この際、ダイス３１がテーパ状であるため、接着部材６を確実に塗布孔２５から押し出すことができる。なお、ダイス３１は、塗布ロール１７内面とは接触せず、最も間隔の狭い部分でも、互いにわずかに隙間が形成される。このようにすることで、ダイス３１または塗布ロール１７内面の摩耗を防止することができる。

前述したように、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、Ｖ溝ロール１５によって所定の間隔をあけて整列されている。また、塗布孔２５は、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれの間に位置する。したがって、塗布孔２５から押し出された接着部材６は、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの間に塗布される。所定間隔で所定の長さの接着部材６が形成された光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、次工程に送られる（図４矢印Ｅ）。

なお、この際、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの上部から塗布された接着部材６は、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ同士が間隔をあけているため、重力や表面張力等によって、下方に流れる。したがって、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの下方側にも接着部材６が塗布される。

塗布ロール１７を通過した光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、例えば金属製のダイスやロール等の整列部で、光ファイバ素線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを互いに接触させ、さらに、接着部材６として紫外線硬化樹脂を用いた場合には、紫外線照射により、塗布ロール１７で塗布された接着部材６が硬化する。以上により製造された光ファイバテープ心線１が、図示を省略した巻き取り手段等によって巻き取られる。

次に、光ファイバテープ心線１の光ファイバ素線同士の連結が破断する状態について説明する。図６は、光ファイバ素線３ａ、３ｂが引き離される方向に力が付与された際における、接着部の破断の態様を示す図であり、図６（ａ）は従来の光ファイバテープ心線の接着部５ａを示す図、図６（ｂ）は本発明の光ファイバテープ心線１における接着部群５を示す図である。

図６（ａ）に示すように、従来の接着部５ａは、接着部材が一体で形成されて光ファイバ素線３ａ、３ｂが連結される。この場合に、例えば、光ファイバ素線３ａ、３ｂを引き離す方向に力が付与された際に（図中矢印Ｈ方向）、接着部５ａの端部に微小な切欠きが生じる場合がある。

このように、端部に切欠きが生じると、その後は、わずかな力でも亀裂９が伝播して、接着部５ａの全体（光ファイバテープ心線の長手方向の全長）にわたって、破断する。このように、従来の光ファイバテープ心線は、繰り返しの曲げなどが付与された際に、接着部５ａの端部に微小な切欠きが生じる恐れがあり、切欠きを起点にして接着部５ａの全体が破断する恐れがある。

これに対し、図６（ｂ）に示すように、本発明の接着部群５は、複数の小接着部７が集合して光ファイバ素線３ａ、３ｂが連結される。この場合に、例えば、光ファイバ素線３ａ、３ｂを引き離す方向に力が付与された際に（図中矢印Ｉ方向）、接着部群５を構成する端部の小接着部７に微小な切欠きが生じる場合がある。

しかし、端部の小接着部７に生じた亀裂９は、その小接着部７内を伝播して、小接着部７が破断することはあるが、隣り合う他の小接着部７に亀裂９が伝播することがない。したがって、接着部群５の全体が破断することがない。このように、小接着部７が一つ破断しても、他の小接着部７が残存することで、光ファイバ素線３ａ、３ｂ間の連結が完全に破断することがない。この結果、光ファイバ素線３ａ、３ｂの連結を維持することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、光ファイバ素線同士を連結する接着部が、複数の小接着部７が集合した接着部群５により形成される。このため、一つの小接着部７に発生した切欠き等を起点にした亀裂９の伝播を、その小接着部７内で止めることができる。したがって、接着部群５の全体が破断することを抑制することができる。

特に、小接着部７同士の間には非接着部が形成されるため、確実に亀裂９の伝播を止めることができる。

実際に、光ファイバテープ心線を用いて光ケーブルを作成し、光ファイバ素線同士の接着部の破断の有無を評価した。用いた光ファイバテープ心線は、４本の光ファイバ素線を千鳥状に連結したものである。なお、接着部群としては、φ０．３ｍｍの小接着部を０．５ｍｍピッチで複数個配置して、接着部群を形成した。比較例として、接着部を一体化したものを製造した。この場合、接着部の長さを実施例（小接着部の総長）と同一とした。

得られた光ファイバテープ心線を用いて光ケーブルを製造した。図７は、光ファイバケーブル３０の断面図である。光ファイバケーブル３０は、支持線部とケーブル部とが一体で連結して構成される。支持線部には、支持線３７が設けられる。

ケーブル部には、光ファイバテープ心線１を８枚バンドルして、光ファイバユニット３９を形成し、この光ファイバユニット３９を２０心用いた。光ファイバユニット３９の周囲には、緩衝層４７を設けた。また、緩衝層４７の外周には、一対のテンションメンバ４１と一対の引き裂き紐４３を配置し、支持線部とともに被覆層４５で一体化した。

得られた光ファイバケーブル３０に対して、張力１９６０Ｎ、曲げ半径２５０ｍｍ、角度９０°、しごき長２ｍ、しごき回数４回のしごき試験を実施した。

しごき試験後の光ファイバテープ心線の状態を確認したところ、本発明の実施例では、光ファイバテープ心線の光ファイバ素線同士の連結が維持されていた。一方、接着部を一体化した比較例は、一部に連結部の破断が確認された。このように、本発明によれば、接着部の全体が破断することを防止することができ、光ファイバ素線同士の連結を維持することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………光ファイバテープ心線
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ………光ファイバ素線
５………接着部群
５ａ………接着部
６………接着部材
７………小接着部
９………亀裂
１５………Ｖ溝ロール
１７………塗布ロール
２５………塗布孔
２７………側壁部
３０………光ファイバケーブル
３１………ダイス
３３………接着部材供給部
３５………小孔
３７………支持線
３９………光ファイバユニット
４１………テンションメンバ
４３………引き裂き紐
４５………被覆層
４７………緩衝層

Claims (2)

1. 複数の光ファイバ素線が並列した光ファイバテープ心線であって、
   隣り合う光ファイバ素線同士が、光ファイバテープ心線の長手方向の所定の間隔で形成される接着部群で接着され、
   前記接着部群は、複数の小接着部が集合して形成され、
   前記小接着部同士の間には非接着部が設けられ、
   光ファイバテープ心線の長手方向に対する前記小接着部の接着長は、前記接着部群における前記小接着部のピッチよりも小さく、前記接着部群は、複数の点状の前記小接着部が光ファイバテープ心線の長手方向に所定のピッチで断続的に設けられ、
   光ファイバテープ心線の長手方向において、前記小接着部の個々の長さが０．２ｍｍ以上であり、前記小接着部同士のピッチが１ｍｍ以下であることを特徴とする光ファイバテープ心線。
2. それぞれの隣り合う光ファイバ素線同士のそれぞれの間の前記接着部群同士が長手方向で互いに千鳥状に形成され、前記接着部群の形成ピッチは、それぞれの隣り合う前記光ファイバ素線同士に対して略同一であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバテープ心線。

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