JP6409813B2 - 光ファイバユニット、光ファイバケーブルおよび光ファイバユニットの製造方法 - Google Patents

光ファイバユニット、光ファイバケーブルおよび光ファイバユニットの製造方法 Download PDF

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本発明は、光ファイバユニット、光ファイバケーブルおよび光ファイバユニットの製造方法に関する。
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)において、幹線光ファイバケーブルとして使用される、スロットレス型の光ファイバケーブルが知られている。スロットレス型の光ファイバケーブルでは、バンドル材で縛られた光ファイバユニットが主に用いられている(例えば、特許文献1〜4参照)。
特許5224403号公報 特開2013−88549号公報 特開2013−190641号公報 特開2012−88454号公報
スロットレス型の光ファイバケーブル等で使用される従来の光ファイバユニットは、光ファイバケーブルの端末で光ファイバユニットを取り出す際に、バンドル材が解けやすく、光ファイバユニットの識別性が損なわれるおそれがあった。そのため、従来技術では、例えば互いに逆向きに螺旋巻きされる一対のバンドル材の交差部を接着剤で接着して、バンドル材が解けることを防いでいる。
ところが、上記のように二本のバンドル材を交差巻にして、交点を接着させる場合、交点が長手方向でずれやすく、均一に接着させることが難しい。また、バンドル材を解く際に、交点がずれて光ファイバユニットを締め付けてしまい、光ファイバユニットを構成する光ファイバ心線に対して外傷や隣接する箇所で座屈するなどのダメージを与えるおそれがある。
また、例えば特許文献1、2、4などにおける接着剤の塗布によるバンドル材の接着は、接着剤が紫外線硬化型樹脂の場合は紫外線硬化装置が必要であり、ホットメルト接着剤の場合は硬化させるための冷却装置が必要でありコストがかかる。また、バンドル材が光ファイバ外被に接着しないように剥離剤を塗布したり、バンドル材同士は接着するが光ファイバ外被には接着しない特殊な接着剤等が必要となったりするため、さらにコストがかかってしまう。なお、例えば特許文献3のように、バンドル材(識別糸)を巻き付けた複数本の光ファイバの束を加熱装置の炉内に入れたり、熱風を吹き付けるなどして、バンドル材自体を加熱溶融してバンドル材の交差部を加熱溶着したりすれば、上記のようなコストは不要である。ところが、間欠連結型の光ファイバテープ心線からなる光ファイバユニットのバンドル材を上記のように溶着すると、熱の影響により、間欠連結型の光ファイバテープ心線が丸まった状態で癖が付く(ヒートセットさせる)という問題が生じる。
そこで、本発明の目的は、バンドル材を解体する際に内部の光ファイバ心線にダメージを与えることを防ぎ、かつ間欠連結型の光ファイバテープ心線のヒートセットを防ぐことができる光ファイバユニット、光ファイバケーブルおよび光ファイバユニットの製造方法を提供することにある。
本発明の一態様に係る光ファイバユニットは、複数本の光ファイバテープ心線と、二本以上のバンドル材と、を有する光ファイバユニットであって、
前記光ファイバテープ心線は、複数の光ファイバ心線が並列に配置された状態で、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられている間欠連結型光ファイバテープ心線であり、
前記光ファイバテープ心線は、複数本まとめて撚りあわされた集合体とされ、
少なくとも一本の前記バンドル材は前記集合体の周囲に螺旋状に巻き回された横巻きバンドル材であり、残りの少なくとも一本の前記バンドル材は前記集合体の長手方向に沿って縦添えされた縦添えバンドル材であり、
前記縦添えバンドル材は、前記集合体の中心に対して前記横巻きバンドル材の外側にあり、
前記横巻きバンドル材と前記縦添えバンドル材とが長手方向の少なくとも一箇所以上で溶着された溶着部を有しており、前記横巻きバンドル材の融点は、前記縦添えバンドル材の融点よりも低
前記横巻きバンドル材と接する側の前記縦添えバンドル材の融点は、反対側の融点よりも低い、
光ファイバユニット。
本発明の一態様に係る光ファイバケーブルは、複数の前記光ファイバユニットと、当該複数の光ファイバユニットの外側を覆うケーブル外被と、を備えた光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバユニットは、上記本発明の一態様に係る光ファイバユニットである。
本発明の一態様に係る光ファイバユニットの製造方法は、上記本発明の一態様に係る光ファイバユニットを製造する製造方法であって、
前記横巻きバンドル材を前記集合体の周囲に螺旋状に巻き回す工程と、
前記縦添えバンドル材を前記集合体の側方から繰り出して集合体に縦添えする工程と、
前記集合体上で前記横巻きバンドル材と前記縦添えバンドル材とを加熱ローラーに案内し、前記横巻きバンドル材の融点より高くかつ前記横巻きバンドル材と接しない側の前記縦添えバンドル材の融点よりも低い温度で前記加熱ローラーを加熱し、前記横巻きバンドル材を前記縦添えバンドル材に加熱溶着する工程と、を有する。
本発明によれば、バンドル材を解体する際に内部の光ファイバ心線にダメージを与えることを防ぎ、かつ間欠連結型の光ファイバテープ心線のヒートセットを防ぐことができる。
本実施形態に係る光ファイバユニットの一例を示す模式図である。 間欠連結型光ファイバテープ心線の一例を示す平面図である。 本実施形態に係る光ファイバユニットの製造方法の一例を説明する模式図である。 本実施形態に係る光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の実施形態に係る光ファイバユニットは、
(1) 複数本の光ファイバテープ心線と、二本以上のバンドル材と、を有する光ファイバユニットであって、
前記光ファイバテープ心線は、複数の光ファイバ心線が並列に配置された状態で、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられている間欠連結型光ファイバテープ心線であり、
前記光ファイバテープ心線は、複数本まとめて撚りあわされた集合体とされ、
少なくとも一本の前記バンドル材は前記集合体の周囲に螺旋状に巻き回された横巻きバンドル材であり、残りの少なくとも一本の前記バンドル材は前記集合体の長手方向に沿って縦添えされた縦添えバンドル材であり、
前記縦添えバンドル材は、前記集合体の中心に対して前記横巻きバンドル材の外側にあり、
前記横巻きバンドル材と前記縦添えバンドル材とが長手方向の少なくとも一箇所以上で溶着された溶着部を有しており、前記横巻きバンドル材の融点は、前記縦添えバンドル材の融点よりも低
前記横巻きバンドル材と接する側の前記縦添えバンドル材の融点は、反対側の融点よりも低い
上記(1)の光ファイバユニットは、横巻きバンドル材が縦添えバンドル材と溶着されているので、長手方向で溶着部が周方向にずれにくく、また、バンドル材を解く際に、内部の光ファイバ心線にダメージを与えることを防ぐことができる。
また、縦添えバンドル材よりも横巻きバンドル材の方が融点が低いので、例えば加熱ローラーなどにより縦添えバンドル材に沿って両者の融点の間の温度で加熱すれば、横巻きバンドル材のみを局所的に溶かし、交点位置のみを溶着させることができる。このように、交点位置のみを溶着すれば、例えば加熱装置の炉内に入れたり、熱風を吹き付けたり、といった、周囲から全体を加熱することなく、局所的な加熱で溶着することができるので、ヒートセットが抑制された間欠連結型の光ファイバテープ心線を有する光ファイバユニットとすることができる。
記縦添えバンドル材は、前記集合体の中心に対して前記横巻きバンドル材の外側にあり、前記横巻きバンドル材と接する側の前記縦添えバンドル材の融点は、反対側の融点よりも低い。
縦添えバンドル材は、横巻きバンドル材と接する側の融点が低く、外側から加熱した場合、横巻きバンドル材側だけが溶けるので、例えば加熱ローラーなどで外側から加熱した場合、縦添えバンドル材を加熱ローラーに溶着させることなく、横巻きバンドル材との溶着性を高めることができる。
) 少なくとも一本の前記バンドル材は、長手方向の一部のエッジ部に切れ目が入っている。
光ファイバユニットを解体する際に、バンドル材を切れやすくすることができるので、光ファイバユニットの解体を容易にすることができる。
本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルは、
) 複数の前記光ファイバユニットと、当該複数の光ファイバユニットの外側を覆うケーブル外被と、を備えた光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバユニットは、上記(1)または2)に記載の光ファイバユニットである。
光ファイバケーブルを中間分岐時などで解体する際に、内部の光ファイバ心線にダメージを与えることを防ぐことができる。
本発明の実施形態に係る光ファイバユニットの製造方法は、
) 上記(1)または2)に記載の光ファイバユニットを製造する製造方法であって、前記横巻きバンドル材を前記集合体の周囲に螺旋状に巻き回す工程と、
前記縦添えバンドル材を前記集合体の側方から繰り出して集合体に縦添えする工程と、
前記集合体上で前記横巻きバンドル材と前記縦添えバンドル材とを加熱ローラーに案内し、前記横巻きバンドル材の融点より高くかつ前記横巻きバンドル材と接しない側の前記縦添えバンドル材の融点よりも低い温度で前記加熱ローラーを加熱し、前記横巻きバンドル材を前記縦添えバンドル材に加熱溶着する工程と、を有する。
上記光ファイバユニットの製造方法は、横巻きバンドル材を集合体の周囲に螺旋状に巻き回し、縦添えバンドル材を集合体の側方から繰り出して両者を溶着するので、長手方向で溶着部が周方向にずれにくく、均一に溶着させることが容易にできる。
また、集合体上で横巻きバンドル材と縦添えバンドル材とを加熱ローラーに案内し、横巻きバンドル材の融点より高くかつ前記横巻きバンドル材と接しない側の縦添えバンドル材の融点よりも低い温度で加熱ローラーを加熱することにより、交点位置のみで、横巻きバンドル材を縦添えバンドル材に溶着できる。このように、交点位置のみを溶着すれば、例えば加熱装置の炉内に入れたり、熱風を吹き付けたり、といった、光ファイバユニットの周囲から全体を加熱することなく、局所的な加熱で溶着することができるので、間欠連結型の光ファイバテープ心線のヒートセットを防ぐことができる。
[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る光ファイバユニット、光ファイバケーブルおよび光ファイバユニット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すべての変更が含まれることが意図される。
本実施形態に係る光ファイバユニットについて図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る光ファイバユニットの一例を示す模式図である。図2は、間欠連結型光ファイバテープ心線の一例を示す平面図である。
図1に示す光ファイバユニット1は、集合体2と、横巻きバンドル材3と、縦添えバンドル材4と、を有している。図1に示す集合体2は、光ファイバテープ心線10が複数本まとめて撚り合わされたものである。光ファイバテープ心線10は、図2に示すように、複数(図2の例では、12本)の光ファイバ心線11A〜11Lが並列に配置されている。この光ファイバ心線11A〜11Lは、単心の被覆光ファイバである。なお、光ファイバ心線11A〜11Lは、光ファイバ心線同士を識別できるように、それぞれ異なる色に被覆が着色されていてもよい。
光ファイバテープ心線10は、間欠連結型の光ファイバテープ心線であり、複数の光ファイバ心線11A〜11Lが並列に配置された状態で、隣接する光ファイバ心線11A〜11L間が連結された連結部12と、隣接する光ファイバ心線11A〜11L間が連結されていない非連結部13とが長手方向に間欠的に設けられている。このように、連結部12と非連結部13とが間欠的に設けられている箇所は、図2に示すように一部の光ファイバ心線11A〜11L間であってもよく、または、全ての光ファイバ心線11A〜11L間であってもよい。図2に示す例では、光ファイバ心線11Aと11B、11Cと11D、11Eと11F、11Gと11H、11Iと11J、11Kと11L、の各線間には非連結部13が設けられていない。
光ファイバテープ心線10は、例えば、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等の連結樹脂を、間欠的に光ファイバ心線11A〜11L間に塗布することで連結部12と非連結部13とを間欠的に形成するようにして作製してもよい。或いは、複数の光ファイバ心線11A〜11Lに連結樹脂を塗布して、全ての光ファイバ心線11A〜11Lを連結させてから、回転刃等で一部を切断して非連結部13を作ることで、間欠連結型の光ファイバテープ心線10を作製してもよい。
なお、上記連結樹脂は、光ファイバ心線11A〜11Lの単心分離の作業を容易にするため、剥離性の良い樹脂としてもよい。
本実施形態に係る光ファイバユニット1の集合体2は、二本以上のバンドル材によって束ねられている。この二本以上のバンドル材のうち、少なくとも一本のバンドル材は、図1に示すように、集合体2の周囲に螺旋状に巻き回された横巻きバンドル材3である。また、残りの少なくとも一本のバンドル材は、図1に示すように、集合体2の長手方向に沿って縦添えされた縦添えバンドル材4である。
図1に示す例では、縦添えバンドル材4は、横巻きバンドル材3の外側に配置されている。なお、縦添えバンドル材4は、横巻きバンドル材3の内側に配置されていてもよい。
横巻きバンドル材3と縦添えバンドル材4とは、集合体2の長手方向で所定の間隔で交差している。この複数の交差点のうち、長手方向において少なくとも一箇所以上の交差点は、横巻きバンドル材3と縦添えバンドル材4とが溶着された溶着部5となっている。
また、横巻きバンドル材3の融点は、縦添えバンドル材4の融点よりも低くなっている。横巻きバンドル材3としては、例えばPE、PP等の材料を用いてもよく、縦添えバンドル材4としては、例えばPET等の材料を用いてもよい。また、適当な融点であれば、各々PE/PP/PETの複合材料を用いても良い。
なお、縦添えバンドル材4は、横巻きバンドル材3との溶着性を高めるため、横巻きバンドル材3と接する側を反対側よりも低くしてもよい。例えば、縦添えバンドル材4は、高融点のPET等の材料とするが、横巻きバンドル材3と接する側のみPE等の低融点材料としてもよい。このようにすれば、縦添えバンドル材4は、横巻きバンドル材3と接する側の融点が低く、外側から加熱した場合、横巻きバンドル材3側だけが溶けるので、加熱ローラーなどに溶着させることなく、横巻きバンドル材3との溶着性を高めることができる。
なお、バンドル材のうち、少なくとも一本のバンドル材(横巻きバンドル材3または縦添えバンドル材4、或はその両方)は、長手方向の一部のエッジ部に切れ目が入っているようにしてもよい。なお、エッジ部とは、横巻きバンドル材3(または縦添えバンドル材4)における周方向の外周面部分である。エッジ部に切れ目が入っていることで、光ファイバユニット1を解体する際に、バンドル材(横巻きバンドル材3または縦添えバンドル材4、或はその両方)を切れやすくすることができるので、光ファイバユニット1の解体を容易にすることができる。
次に、本実施形態に係る光ファイバユニットの製造方法について、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態に係る光ファイバユニットの製造方法の一例を説明する模式図である。
図2で示した光ファイバテープ心線10を、撚り合せ部7で複数枚束ねて撚り合せて集合体2とする。撚り合せ部7から集合体2をA方向に送り出す。送り出された集合体2の周囲に、巻回部8から繰り出された横巻きバンドル材3を螺旋状に巻き回す。
また、縦添えバンドル材4を集合体2の側方から繰り出して、横巻きバンドル材3が巻き回された集合体2の長手方向に沿うように、縦添えバンドル材4を縦添えする。このようにして、集合体2上で横巻きバンドル材3と縦添えバンドル材4とを加熱ローラー9に案内する。
前述のように、横巻きバンドル材3の融点は、縦添えバンドル材4の融点よりも低くなっているので、加熱ローラー9の表面9aが、横巻きバンドル材3の融点より高くかつ縦添えバンドル材4の融点よりも低い温度(例えば、110℃以上の所定の温度)となるように、加熱ローラー9を加熱する。
縦添えバンドル材4は、常に加熱ローラー9の表面9a側を通過する。このため、横巻きバンドル材3は、縦添えバンドル材4と交差する箇所で加熱ローラー9の表面9a上を通過する。横巻きバンドル材3は、加熱ローラー9の表面9a上で溶融し、縦添えバンドル材4と交差する箇所(溶着部5)で縦添えバンドル材4に溶着する。このように、加熱ローラー9を通して、横巻きバンドル材3を縦添えバンドル材4に加熱溶着することで、図1に示す光ファイバユニット1を形成できる。
なお、上記実施形態に係る光ファイバユニット1の製造方法では、先に横巻きバンドル材3を集合体2に巻き回し、その外側から縦添えバンドル材4を集合体2の長手方向に沿うようにしたが、先に縦添えバンドル材4を集合体2に縦添えし、その外側から横巻きバンドル材3を巻き回すようにしてもよい。その場合、縦添えバンドル材4は、横巻きバンドル材3の内側に配置される。但し、横巻きバンドル材3の融点は、縦添えバンドル材4の融点よりも低くなっているので、加熱ローラー9に溶着させないためには、縦添えバンドル材4を外側に沿わせる方が好ましい。
次に、図4を参照して、本実施形態に係る光ファイバケーブルを説明する。図4は、本実施形態の光ファイバユニットを使用したスロットレス型の光ファイバケーブルの一例を示す図である。
光ファイバケーブル20は、複数の光ファイバユニット1と、複数の光ファイバユニット1の外側を覆うケーブル外被21と、を備えている。
図4に示す例では、複数(5つ)の光ファイバユニット1を撚り合わせながらその周囲にチューブ22となる樹脂が押し出し成形され、テンションメンバ23と共にケーブル外被21を被せて形成された構造となっている。なお、防水性を要求される場合は、チューブ22の内側に吸水ヤーン等を挿入しても良い。また、ケーブル外被21の内部に引き裂き紐24を備えていてもよい。
(実施例)
本願発明者らは、上記本実施形態に係る光ファイバユニットの製造方法で製造された光ファイバユニット1を複数撚り合わせ、図4で示す構造の光ファイバケーブル20を製造した。
光ファイバケーブル20を解体し、1つの光ファイバユニット1を取り出した。取り出した光ファイバユニット1は、図1に示すような光ファイバテープ心線10が複数本まとめて撚りあわされた集合体2となっており、この集合体2に縦添えされている縦添えバンドル材4を外側に引っ張った。縦添えバンドル材4を引っ張ることにより、溶着部5が順番に剥がれていった。溶着部5が剥がれると、横巻きバンドル材3は、光ファイバテープ心線10を締め付けずに容易に解くことができた。このような作業により、所望の光ファイバテープ心線10を取り出した。
以上のように、光ファイバケーブル20の解体時には、光ファイバテープ心線10を締め付けるような挙動は見られず、縦添えバンドル材4を長手方向に引っ張っていくことで簡単に光ファイバユニット1を解体することができた。
以上、詳述した本実施形態に係る光ファイバユニット1は、横巻きバンドル材3が縦添えバンドル材4と溶着されているので、溶着部5は縦添えバンドル材4に沿って設けられている。そのため、長手方向で溶着部5が周方向にずれにくく、また、バンドル材3,4を解く際に、内部の光ファイバ心線11A〜11Lにダメージを与えることを防ぐことができる。
また、縦添えバンドル材4よりも横巻きバンドル材3の方が融点が低いので、例えば加熱ローラー9などにより縦添えバンドル材4に沿って両者の融点の間の温度で加熱すれば、横巻きバンドル材3のみを局所的に溶かし、交点位置(溶着部5)のみを溶着させることができる。このように、交点位置(溶着部5)のみを溶着すれば、例えば加熱装置の炉内に入れたり、熱風を吹き付けたり、といった、周囲から全体を加熱することなく、局所的な加熱で溶着することができるので、ヒートセットが抑制された間欠連結型の光ファイバテープ心線10を有する光ファイバユニット1とすることができる。
また、本実施形態に係る光ファイバユニットの製造方法は、横巻きバンドル材3を集合体2の周囲に螺旋状に巻き回し、縦添えバンドル材4を集合体2の側方から繰り出して両者を溶着するので、長手方向で溶着部5が周方向にずれにくく、均一に溶着させることが容易にできる。
また、集合体2上で横巻きバンドル材3と縦添えバンドル材4とを加熱ローラー9に案内し、横巻きバンドル材3の融点より高くかつ縦添えバンドル材4の融点よりも低い温度で加熱ローラー9を加熱することにより、交点位置(溶着部5)のみで、横巻きバンドル材3を縦添えバンドル材4に溶着できる。また、局所的な加熱で溶着できるので、間欠連結型の光ファイバテープ心線10のヒートセットを防ぐことができる。
また、本実施形態に係る光ファイバケーブル20によれば、光ファイバケーブル20を中間分岐時などで解体する際に、内部の光ファイバ心線11A〜11Lにダメージを与えることを防ぐことができる。
1 光ファイバユニット
2 集合体
3 横巻きバンドル材
4 縦添えバンドル材
5 溶着部
7 撚り合せ部
8 巻回部
9 加熱ローラー
9a 加熱ローラーの表面
10 光ファイバテープ心線
11A〜11L 光ファイバ心線
12 連結部
13 非連結部
20 光ファイバケーブル
21 ケーブル外被
22 チューブ
23 テンションメンバ
24 引き裂き紐

Claims (4)

  1. 複数本の光ファイバテープ心線と、二本以上のバンドル材と、を有する光ファイバユニットであって、
    前記光ファイバテープ心線は、複数の光ファイバ心線が並列に配置された状態で、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられている間欠連結型光ファイバテープ心線であり、
    前記光ファイバテープ心線は、複数本まとめて撚りあわされた集合体とされ、
    少なくとも一本の前記バンドル材は前記集合体の周囲に螺旋状に巻き回された横巻きバンドル材であり、残りの少なくとも一本の前記バンドル材は前記集合体の長手方向に沿って縦添えされた縦添えバンドル材であり、
    前記縦添えバンドル材は、前記集合体の中心に対して前記横巻きバンドル材の外側にあり、
    前記横巻きバンドル材と前記縦添えバンドル材とが長手方向の少なくとも一箇所以上で溶着された溶着部を有しており、前記横巻きバンドル材の融点は、前記縦添えバンドル材の融点よりも低
    前記横巻きバンドル材と接する側の前記縦添えバンドル材の融点は、反対側の融点よりも低い、
    光ファイバユニット。
  2. 少なくとも一本の前記バンドル材は、長手方向の一部のエッジ部に切れ目が入っている、請求項1に記載の光ファイバユニット。
  3. 複数の前記光ファイバユニットと、当該複数の光ファイバユニットの外側を覆うケーブル外被と、を備えた光ファイバケーブルであって、
    前記光ファイバユニットは、請求項1または請求項2に記載の光ファイバユニットである、光ファイバケーブル。
  4. 請求項1または請求項2に記載の光ファイバユニットを製造する製造方法であって、
    前記横巻きバンドル材を前記集合体の周囲に螺旋状に巻き回す工程と、
    前記縦添えバンドル材を前記集合体の側方から繰り出して集合体に縦添えする工程と、
    前記集合体上で前記横巻きバンドル材と前記縦添えバンドル材とを加熱ローラーに案内し、前記横巻きバンドル材の融点より高くかつ前記横巻きバンドル材と接しない側の前記縦添えバンドル材の融点よりも低い温度で前記加熱ローラーを加熱し、前記横巻きバンドル材を前記縦添えバンドル材に加熱溶着する工程と、を有する光ファイバユニットの製造方法。
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