JPH04350808A - 金属管被覆光ファイバケーブルの製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属管被覆光ファイ
バケーブルの製造装置及び製造方法に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信ケーブルの出現に伴い、
光ファイバ又は光ファイバ束（以下単に「光ファイバ」
と呼ぶ）を金属管で外装したケーブル所謂金属管被覆光
ファイバケーブルが提案されている。この金属管被覆光
ファイバケーブルとしては、光ファイバが金属管により
密着することなく緩やかに外装される構造のものが知ら
れている。この構造においてケーブルに張力又は側圧が
作用すると光ファイバにはその力が伝達されないので、
光の伝送効率を低下させることがない。又、防湿、防水
のために光ファイバと外装金属管との間の空間をゲル状
物質で充填した金属管被覆光ファイバケーブルも提案さ
れている。

【０００３】金属管被覆光ファイバケーブルを上記のよ
うな光伝送効率上又敷設条件上好ましい構造とするため
には、敷設後や事後の加工時において生じる張力又は側
圧や使用環境を予想した上で、金属管の長さに対する光
ファイバの長さの割合、即ち余長率を予め所定値となる
ように又適切な耐環境効果を奏する充填物の注入を行っ
て金属管被覆光ファイバケーブルを製造する必要がある
。

【０００４】このような金属管被覆光ファイバケーブル
の連続製造技術が、例えば特開昭５８−９５３０４号公
報や特開昭６１−１７４４７号公報に開示されている。

【０００５】前者の公知技術では、金属ストリップを固
定ダイスにより管状に成形する過程で、導入管を通じて
光ファイバをゲル状物質とともに成形された金属管内に
装填する。後者の公知技術では、金属管に働く張力と光
ファイバに働く張力とが所定式で定まる関係を維持する
ように調節することで、光伝送損失の少ない金属管被覆
光ファイバケーブルを連続的に製造する。

【０００６】又、一般にゲル状物質は、光ファイバを定
位置に保持する必要から、流動性を悪くしてある。その
ため、金属管被覆光ファイバケーブルの製造過程におい
て、ゲル状物質が光ファイバを拘束しその張力を高めて
しまい、目標余長率からの偏倚を招いていた。このため
、従来充填物の加熱を行い、金属管内に低粘性状態で充
填物を注入していた（特開昭５８−９５３０４号公報）
　　。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５７−１００４０２号公報の開示にもあるように同一の
導入管を通じてゲル状物質と光ファイバとを金属管内に
装填するに当たり、金属管と光ファイバのそれぞれの張
力のバランスを調節する場合、上記のようなゲル状物質
自体の高粘性の問題に加えて、光ファイバやゲル状物質
自体が導入管内へ持ち込む生来的、外来的異物（ゴミ）
が直接乃至はゲル状物質に懸濁する形で導入管内に止ま
り、ゲル状物質との接触により光ファイバへの拘束力が
増加する問題が生じた。特に、光ファイバと導入管内壁
とが接触する場合には光ファイバの被膜の剥離は助長さ
れ、この問題は更に顕著となる。しかもこのゴミに由来
する問題は製造時間の経過に伴い増加する。このため、
余長率は製造時間の経過に伴い低下する傾向があり、張
力調節による余長制御を更にしかも非常に困難なものと
していた。

【０００８】しかも、このゴミの悪影響は、より細い金
属管で光ファイバを外装しようとする場合即ちより細い
導入管により光ファイバ及びゲル状物質を装入しようと
する場合や導入管の形状が変化する乃至は導入管内にお
けるゲル状物質の注入圧力が変化する場合に特に顕著と
なる。このため、かかる状況下においては、張力調節に
よる余長制御に格別な配慮が更に要求される。

【０００９】又、特開昭５８−９５３０４号公報には金
属管を密封する際の入熱から光ファイバを保護するため
に導入管を冷却する技術が開示されているが、かかる条
件下では、ゲル状物質の加熱の目的を果たすことはでき
ない。たとえゲル状物質を加熱しても、導入管を通過す
る過程で熱が奪われ金属管内に注入されるころには冷却
されてしまう。

【００１０】本発明は、かかる問題を解決し、導入管部
分での充填物の粘度を低下せしめてゲルによる拘束を過
度に成ることを防止し、又充填物の流動性を上げて上記
ゴミの影響を回避乃至は緩和して、張力調節による余長
制御を安定して行える金属管被覆光ファイバケーブルの
連続製造方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、次の構成になる各発明により達成される。

【００１２】先ず、製造方法に関しては、発明（Ａ）〜
（Ｄ）のいづれによっても達成される。 （Ａ）金属ストリップを成形して断面を略Ｕ字状とした
後に両側端を突き合せて金属管に形成する工程と、導入
管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内に光ファイ
バ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充填物を注入
する工程と、上記金属管を牽引する工程と、ゲル状充填
物を上記注入の導入管にて所定温度にまで加熱する工程
とを有することとする金属管被覆光ファイバケーブルの
製造方法。 （Ｂ）　　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ字状と
した後に両端を突き合わせて金属管に形成する工程と、
導入管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内に光フ
ァイバ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充填物を
注入する工程を有する金属管被覆光ファイバケーブルの
製造方法において、上記光ファイバ又は光ファイバ束の
張力を上記金属ストリップ及び／又は金属管の張力に対
して調節することで金属管の長さに対する光ファイバ又
は光ファイバ束の長さを制御する工程と、製造時間の経
過に伴い光ファイバ又は光ファイバ束の金属管に対する
相対的張力を低下させる工程とを有することを特徴とす
る金属管被覆光ファイバケーブルの製造方法。 （Ｃ）　　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ字状と
した後に両端を突き合わせて金属管に形成する工程と、
導入管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内に光フ
ァイバ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充填物を
注入する工程を有する金属管被覆光ファイバケーブルの
製造方法において、製造時間の経過に伴い上記ゲル状充
填物の温度を上昇させることを特徴とする金属管被覆光
ファイバケーブルの製造方法。 （Ｄ）金属ストリップを成形して断面を略Ｕ字状とした
後に両端を突き合わせて金属管に形成する工程と、導入
管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内に光ファイ
バ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充填物を注入
する工程を有する金属管被覆光ファイバケーブルの製造
方法において、上記光ファイバ又は光ファイバ束の張力
を上記金属ストリップ及び／又は金属管の張力に対して
調節することで金属管の長さに対する光ファイバ又は光
ファイバ束の長さを制御する工程と、製造時間の経過に
伴い光ファイバ又は光ファイバ束の金属管に対する相対
的張力を低下させる工程と、製造時間の経過に伴い上記
ゲル状充填物の温度を上昇させる工程を有することを特
徴とする金属管被覆光ファイバケーブルの製造方法。

【００１３】また、製造装置に関しては、次の発明（Ｅ
）により達成される。 （Ｅ）　　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ字状と
した後に両側端を突き合せて金属管に形成する成形装置
と、導入管を上記略Ｕ字状の開口部から金属管内に導入
配置して該導入管を経て光ファイバ又は光ファイバ束を
上記金属管内へ装入しながらゲル状充填物を注入する注
入装置と、上記金属管を牽引する巻取・牽引装置と、ゲ
ル状充填物を上記導入管位置にて所定温度にまで加熱す
る加熱装置とを有することとする金属管被覆光ファイバ
ケーブルの製造装置。

【００１４】

【作用】上述の本発明にあっては、金属ストリップが略
Ｕ字状断面に弯曲せられた後金属管に成形される際に、
上記略Ｕ字状部の開口部分から金属管内へ光ファイバが
導入されると共に充填物たるゲル状物質が注入される。 上記ゲル状物質は金属管内に挿設される導入管部分にて
加熱装置により所定温度まで加熱昇温を受ける。

【００１５】このため、ゲル状物質は効率的に加熱昇温
され、昇温したゲル状物質は粘性が低くなる。この結果
、光ファイバに大きな張力をもたらさず、余長を目標値
に制御することが容易になる。更に、ゲル状物質は流動
性が良くなり、例えばより小さな径を有する導入管或は
管内形状が変化する乃至はゲル状物質の注入圧力が変化
する導入管において特に顕著となる生来的、外来的なゴ
ミの滞在を抑制できる。このため製造時間の経過に伴う
ゲル状物質の導入管内の挿通不能の傾向を抑制すること
ができる。従って、製造時間の経過に伴う余長率の低下
を抑制することができ、しかも余長が金属管全体にわた
り均一になる等精度の高い張力調節による余長制御が可
能となる。

【００１６】更に、ゲル状物質の流動性の向上のために
、金属管内の充填空間における空隙の発生が極めて低く
抑えられ、充填率の向上、均質化が実現される。

【００１７】上述の別の本発明にあっては、金属管被覆
光ファイバケーブルを製造するに当たり、金属ストリッ
プ及び／又は金属管の張力と光ファイバの張力とを相対
的に調節することにより金属管の長さに対する光ファイ
バの長さ即ち余長を調節して、その際製造時間の経過に
伴い光ファイバに働く張力を金属ストリップ及び／又は
金属管の張力に対して相対的に低下される。

【００１８】このため、製造時間の経過に伴う導入管内
でのゴミの堆積延いては余長率の低下を抑制することが
でき、精度の高い張力調整による余長制御が可能となる
。

【００１９】上述の更に別の本発明にあっては、金属管
被覆光ファイバケーブルを製造するに当たり、製造時間
の経過に伴い上記ゲル状充填物の温度を上昇させる。

【００２０】このため、製造時間の経過に伴う導入管内
でのゴミの滞在延いては余長率の低下を抑制することが
でき、精度の高い張力調整による余長制御が可能となる
。

【００２１】上述の更に別の本発明にあっては、金属管
被覆光ファイバケーブルを製造するに当たり、金属スト
リップ及び／又は金属管の張力と光ファイバの張力とを
相対的に調節することにより金属管の長さに対する光フ
ァイバの長さ即ち余長を調節し、その際製造時間の経過
に伴い光ファイバに働く張力を金属ストリップ及び／又
は金属管の張力に対して相対的に低下させ、これに加え
て製造時間の経過に伴い上記ゲル状充填物の温度を上昇
させる。

【００２２】このため、製造時間の経過に伴う導入管内
でのゴミの滞在延いては余長率の低下を抑制することが
でき、更に精度の高い張力調整による余長制御が可能と
なる。

【００２３】尚、上述の光ファイバに働く張力の相対的
低下又はゲル状充填物の温度上昇は、製造時間の経過に
対して連続的であるか不連続的若しくは段階的であるか
を問わない。

【００２４】

【実施例】以下、添付図面にもとづき本発明の実施例を
説明する。

【００２５】図１は、この発明の第一実施例を示す全体
構成図である。図に示すように、本実施例の金属管被覆
光ファイバケーブルの製造装置は、金属管ストリップ１
断面を略Ｕ字状の弯曲成形する成形ローラ群からなる第
一組立体３と、さらに弯曲成形し両側端を突き合わせて
金属管を形成する成形ローラ群からなる第二組立体４と
、第一組立体３と第二組立体４との間に設けられ、成形
された金属管内に光ファイバを導入するための後述の光
ファイバ導入手段たる導入管６及びゲル注入手段として
の注入管７とを有している。

【００２６】金属管の材質はステンレス鋼であるが、特
にこれに限定されない。光ファイバは、単心であっても
多心であっても構わないし、複数本の光ファイバであっ
ても構わない。

【００２７】上記導入管６は、図２に示される如く、管
自体の弾性及び／又は図示しない補助的な支持機構によ
り金属管の底部（溶接面とは反対側の内壁）への弾性的
な接触が確保される。金属管と導入管との間に適当なス
ペーサ（例えば銅製のブロック）を配設しても構わない
。導入管６の先端は、断面略Ｕ字状の金属ストリップ１
の上部開口部から進入し、金属ストリップが完全に断面
円形の金属管に成形され且つ突き合わせ溶接位置を過ぎ
た所まで及んでいる。このため溶接熱からの光ファイバ
の保護、溶接スパッタの導入管６上への堆積による溶接
不良の発生防止を図ることが可能となる。図示せぬバネ
等は、上記導入管６の金属管底部への上記接触を確実な
らしめる。光ファイバはキャプスタン１２により金属管
とともに摩擦係合により牽引される。このため、上記導
入管６の弯曲部で弯曲側面に接し、しかも導入管６の出
口部からキャプスタンに至るまでの間に金属管内面と接
触することは原則としてない。

【００２８】上記導入管６は、略Ｕ字状金属ストリップ
１外で上方に延び接続部６２にてゲル注入管７と合流し
ている。このため、キャプスタン１２により牽引される
光ファイバは、導入管６内では、ゲル注入管７から注入
されるゲル状物質とともに移動する。金属管は溶接によ
る密封後減径されるため、過剰なゲル状物質を要さず減
径後の金属管内を充填する量が導入管６を通じて注入さ
れれば足りる。なぜならば過剰に注入されると減径時に
金属管内で逆流し溢出し、溶接不良を招来するからであ
る。それ故、ゲル状物質の注入（進行）速度には上限を
設けざるを得ず、本実施例では、この溢出減少が発生し
ないようにゲル状物質を注入している。

【００２９】上記第二組立体４の後段には、該第二組立
体４で両側端を突き合わせて断面円形とされた金属管の
該突き合わせ部を溶接するレーザ溶接手段たる溶接装置
８が設けられている。尚、本発明にあって溶接装置８は
上記レーザ溶接に限定されるものではなく、例えばＴＩ
Ｇ溶接、アーク溶接、電子ビーム溶接等であってもよい
。

【００３０】溶接装置８の後段には溶接状態を調べる計
測部９と、金属管の径を所定値にする絞り手段たる絞り
装置１０が連設されている。この絞り装置１０とケーブ
ル巻取機１１との間には、ケーブルの牽引手段を兼ねる
キャプスタンによる張力可変装置１２と金属管被覆光フ
ァイバケーブルの巻取り張力調整装置を兼ねる金属管張
力調整手段１４を有する。

【００３１】この張力可変装置１２と、金属管張力調整
手段１４と、組立体２の前段に設けられた金属ストリッ
プ１の張力調整装置１５及び光ファイバ５の張力調整装
置１６とにより、光ファイバの金属管に対する相対長さ
、即ち余長を調節する余長制御装置を構成している。

【００３２】本実施例の装置では、更に、導入管６の弯
曲部及びその近傍部分に該導入管６を包囲する加熱装置
１７が設けられている。該加熱装置１７は、導入管６に
密接して包囲する壁面を有する容器１９の内部に加熱媒
体２０を充填して成っており、該加熱媒体２０は制御手
段１８により所定温度に維持されている。この制御手段
１８は必要に応じて制御状態（加熱温度）を経時的に変
化させることができる。

【００３３】図４は、この発明の第二実施例を示す全体
構成図である。図に示すように、本実施例の金属管被覆
光ファイバケーブルの製造装置は、金属管ストリップ１
断面を一旦略Ｕ字状に成形する第一組立体３とその金属
ストリップを更に弯曲成形し両側端を突き合わせて金属
管に形成する成形ローラ群からなる組立体４とが設置さ
れ、第一組立体３の前設から成形された金属管内に光フ
ァイバを導入するための光ファイバ導入手段の導入管６
及びゲル注入手段としての注入管７とを有している。

【００３４】この実施例においては、上記導入管６は、
図５に示される如く、直管状であり、図示せぬバネ等の
機構により弾性的に金属管の底部（溶接面とは反対側の
内壁）に接触させられる。金属ストリップ１は上記第二
組立体４の前段においてパスラインが曲げられており、
直管状の導入管６の金属管への設置に支障を与えない。 導入管６の先端は金属管の溶接位置を過ぎた部分にまで
及ぶ点は第一実施例の場合と同様である。光ファイバは
キャプスタン１２により金属管とともに摩擦係合により
牽引される。本実施例では導入管形状が直管状であるた
め、光ファイバがキャプスタン１２に至る迄の間に導入
管６や金属管の内面に接触する可能性が、第一実施例に
比べ低い。しかし、二つの組立体３，４及びこれらに付
随するその他のロールの存在による物理的制約に鑑みる
に、第一実施例に比べて導入管の長さが大きくなりがち
であり、光ファイバとゲル状物質との接触やゴミの滞在
による悪影響を生じやすい。

【００３５】本実施例の装置では、導入管６が組立体２
に入る直前の所定範囲の部分に該導入管６を包囲する加
熱装置１７が設けられている。

【００３６】第二実施例は、上記を除く他の点は、基本
的に第一実施例と変わるところがない。このため、本発
明の作用は基本的に同じである。

【００３７】上記二つの実施例に係る本発明の作用効果
を説明する前に、上記実施例における余長制御技術につ
いて説明しておく。

【００３８】先ず、上記実施例における余長制御技術に
ついて説明する。上記実施例において余長制御手段は、
金属ストリップの張力調整装置１５、光ファイバの張力
調節装置１６、光ファイバを内装する金属管を巻き取り
つつ牽引する回転ドラム型キャプスタン１２を基本とす
る。金属管の張力調整装置として機能するものとして、
他にダンサーロール１４と金属管溶接位置調節手段８ａ
がある。後者は牽引される金属管をそのパスラインより
上方又は下方に位置決めする機能を有するので、この位
置決めの程度如何で金属管に張力を付与することが可能
となる。

【００３９】光ファイバを内装する金属管をキャプスタ
ン１２に巻き付けて引っ張ると、金属管はキャプスタン
１２との摩擦力により、光ファイバは金属管との摩擦力
によりそれぞれ張力が働く。これらの張力は巻き始めで
大きく、その後徐々に小さくなるため、張力従って伸び
も巻き始めで大きく巻き数に応じて次第に小さくなる。

【００４０】この場合、金属管は、キャプスタン１２の
出側で張力が凡そゼロ又は所定の小さな値となる。この
ため金属管はキャプスタンの入側から出側へ移動する間
に縮む。光ファイバにしても、金属管内でキャプスタン
１２に巻き付いている間に徐々に縮む。仮に金属管内で
キャプスタン１２に巻き付いている間に光ファイバが縮
み終えたとする。その後光ファイバは、徐々に縮んで行
く金属管とともに移動し、金属管は縮み続ける。この結
果、キャプスタン１２の出側で金属管が凡そ縮み終わる
ときには、光ファイバが縮み終えてから後の金属管の残
りの縮み量に相当する分の余長が光ファイバに生じる。

【００４１】光ファイバが縮み終える位置は、光ファイ
バと金属管との摩擦係数と光ファイバの張力により決定
される。金属管が縮み終える位置は、キャプスタン１２
と金属管との摩擦係数と金属管及び／又は金属ストリッ
プの張力により決定される。摩擦係数は固有値であるか
ら、結局、余長率は主として光ファイバの金属管及び／
又は金属ストリップに対する相対的張力により決定され
る。

【００４２】このような性質を理由すると、光ファイバ
の金属管及び／又は金属ストリップに対する相対張力を
変えることにより、プラスの余長からマイナスの余長ま
で制御でき、使用環境やユーザー・ニーズに応じた品質
の金属管被覆光ファイバケーブルを連続製造できる。

【００４３】尚、キャプスタン１２に対する金属管の巻
き付き長さは光ファイバの巻き付き長さよりも大きい。 従って、何らの手当てもなく上記相対張力を決定すると
、実際の余長率は目標値よりも小さな値になってしまう
。従って、目標余長率に制御すべく上記相対張力を設定
する場合には、この巻き付き長さの差を十分考慮する必
要がある。

【００４４】このとき、金属管溶接位置調節手段８ａは
キャプスタン１２の入側における金属管の張力を調節し
うる。又、ダンサーロール１４はキャプスタン１２の出
側における金属管の張力を調節し得る。それ故、余長制
御を更に高精度に実現できる。

【００４５】以上の張力調節による余長制御技術をより
具体的に説明する。図６は、キャプスタン１２に６回巻
き付いている過程において、巻付回数の増加に伴う光フ
ァイバ及び金属管の張力従って伸び率の変化を示したも
のである。曲線Ｆは、金属管内に内装される光ファイバ
の挙動を示し、曲線Ｍはその金属管の挙動を示す。これ
らの曲線の傾きは摩擦係数により決定される。又縦軸の
切片は金属管及び／又は金属ストリップの張力や光ファ
イバの張力により決定される。従って、張力を増加する
と曲線Ｍ０は曲線Ｍ２に、曲線Ｆ０は曲線Ｆ１更には曲
線Ｆ２に凡そ平行に移動する。張力を減少すると曲線Ｍ
０は曲線Ｍ１に、曲線Ｆ２は曲線Ｆ１には曲線Ｆ０に凡
そ平行に移動する。尚、ダンサーロール１４によりキャ
プスタン１２出側の金属管の張力を増加させると、曲線
Ｍ０は曲線Ｍ３のように変わる。

【００４６】尚、図６では、曲線Ｍ１，Ｍ２を便宜上途
中までしか描いていない。

【００４７】今、簡単のために、曲線Ｍ０と曲線Ｆとの
関係のみを検討する。光ファイバが曲線Ｆ０，Ｆ１，Ｆ
２に則りキャプスタン１２に巻き付く金属管に内装され
る場合には、光ファイバはそれぞれ（Ａ），（Ｂ），（
Ｃ）の各位置で最終的な余長率の値に影響しない程に小
さい伸び率となったとする。すると、その後は光ファイ
バが顕著に縮むことがないので、主として金属管のみが
キャプスタン１２を通過するまでの残りの間縮む。この
金属管の縮み量が余長に直結する。但し、上述のように
キャプスタン１２に巻き付いた場合の巻き付き長さは光
ファイバの方が金属管より小さいので、最終的な余長率
は、キャプスタン１２への巻き付きによる分だけ減じた
値となる。今、その減ずべき値を０．０９％としておく
。すると （Ａ）では、

【００４８】

【数１】＋０．１７％（＝＋０．２６−０．０９）、（
Ｂ）では、

【００４９】

【数２】±０％（＝＋０．０９−０．０９）、そして（
Ｃ）では、

【００５０】

【数３】−０．０５％（＝０．０９−０．０４）が余長
率として決定される。

【００５１】以上の説明は、そのまま曲線Ｍ１又はＭ２
と曲線Ｆとの検討に適用できる。

【００５２】結局、余長率（ε）は、金属管及び／又は
金属ストリップに対する光ファイバの相対張力により決
定される。

【００５３】このことは理論的に次式で表現される。即
ち、余長率（ε）は

【００５４】

【数４】 で表現され、ここで、εＳＳはキャプスタンの回転ドラ
ムへの巻き回しが開始する直前における金属管歪み、ε
ＦＳは該回転ドラムへ巻き回しが開始する直前における
光ファイバの歪み、εＦ０はキャプスタンに巻き付いた
光ファイバの非常に小さな所定の歪みの値、μＳは前記
回転ドラムと金属管との摩擦係数、μＦは金属管内面と
光ファイバとの摩擦係数、ｄは金属管の外径、ｔは金属
管の厚さ、ｆは光ファイバの外径、Ｄは前記回転ドラム
の直径である。上記の式の右辺第２項は、キャプスタン
へ巻き付く光ファイバの長さと金属管の長さの差分であ
り、装置系が決まれば自ずから決まる項である。

【００５５】従って、目標余長率を実現するためには、
理論的には、金属管及び／又は金属ストリップに対する
光ファイバの相対張力を余め設定し、且つそれを維持す
れば足りる。しかし、実際にはεＦＳが種々の条件によ
り変動するので、実際の余長率は当初規定した目標余長
率から偏倚してしまう。従って、精度良く安定に余長制
御を行うためには、εＦＳの変動に応じた制御を行う必
要がある。

【００５６】尚、ダンサーロール１４を適用する場合、
即ち曲線Ｍ３の場合にも原則的には上記説明をそのまま
適用できる。その際、それを張力調整手段として用いる
場合であっても、最終的な余長率は張力調整により決定
されることには違いはない。

【００５７】さて、本実施例において、金属管被覆光フ
ァイバケーブルは次の工程を経て製造される。■　　金
属ストリップ１は組立体２、すなわち第一組立体３と第
二組立体４により断面が略Ｕ字状そして円形へと成形さ
れる。そして、レーザ溶接手段８により、弯曲による突
き合わせ部が溶接され密封管となる。このとき、溶接位
置の固定のために、金属管溶接位置調節手段８ａを用い
る。■　　一方、上記第一組立体３と第二組立体４の間
では、導入管６を経て光ファイバ１３が上記第二組立体
４の先方位置で金属管内に導入される。その際、導入管
６とキャプスタン１２との位置関係により、上記金属管
内において光ファイバは該金属管の半径方向の所定位置
にもたらされる。■　　更に、上記導入管６にはゲル注
入管７からゲル状物質が注入されて、光ファイバととも
に金属管内に通入される。ゲル状物質はゲル注入管７へ
の注入前から加熱されていても構わないが、導入管６通
過中は、該導入管６を加熱する加熱装置により所定温度
まで昇温させられる。この結果、ゲル状物質の粘性は所
定値まで低下する。このため、導入管６の内壁及びその
近傍に経時的に滞在してゆく生来的、外来的な異物を導
入管外へ排出しやすくなる。これらの結果、光ファイバ
の張力に充填物との粘性接触による偏倚が生じにくくな
り、余長制御の安定化が図れる。尚、ゲル状充填率は市
販物である。■　　金属管は計測部９で溶接状態を検査
された後、絞り装置１０によって所定の外径、内径に絞
られる。この結果、金属管内のゲル充填率が所定値以上
になる。■　　次に、上記の光ファイバ及びゲル状物質
が充填された金属管は、張力可変手段であるキャプスタ
ン１２にて巻回を受けながらその張力が徐々に小さくな
るように牽引される。このとき、光ファイバの金属管又
は金属ストリップに対する張力（以下相対張力と称する
）は、主として導入管６の上流の光ファイバの張力調整
用のダンサースタンド１６と第一組立体３の上流の金属
ストリップの張力調整用のダンサースタンド１５により
調整される。余長制御のメカニズムは、上述の通りであ
る。■　　キャプスタン１２の通過後の金属管被覆光フ
ァイバケーブル１９は、ダンサーロール１４により、主
として適当な巻取り張力に調整される。■　　かくして
、金属管被覆光ファイバケーブル１９は巻取機１１によ
り巻き取られる。

【００５８】尚、本発明は、上記実施例における製造工
程において、巻取機１１に至るまでの過程で、他のケー
ブルエレメントを金属管に撚りむ工程や金属管の周囲を
特殊な樹脂乃至は被膜で覆う工程を含む場合を排除する
ものではない。

【００５９】次に、ゲル状充填物の温度変化による余長
の変化について説明する。図７は、ゲル状物質の温度変
化によるゲルの粘性に起因する余長の変化を示す。この
図は、目標余長率をゼロとなるように初期設定し、光フ
ァイバのダンサー荷重を一定とした理論的な張力調整条
件下においてゲル加熱温度を変化させて、得たものであ
る。各加熱温度で連続的に製造された１本の金属管被覆
光ファイバケーブルを適当長だけ、適当位置近傍から１
又は２以上切り出し、その部分の余長を測定した。図中
の室温とは導入管加熱をせずに単にゲル状物質を注入し
た場合を意味する。この図からケーブルの長さ従ってケ
ーブルの製造時間が経過する程、余長率は理論的な目標
値から負の側に偏倚することが分かる。又、ゲル加熱温
度が上昇する程その偏倚は減少することが分かる。更に
、ゲル加熱温度が高い程偏倚振幅が小さくなる傾向が見
られる。

【００６０】図８は、目標余長率をゼロとする複数の理
論的な張力調整条件下における、目標余長率からの偏倚
の程度を示す。横軸は光ファイバに印加されるダンサー
荷重であり、その荷重値に応じて金属管又は金属ストリ
ップの荷重値を理論的に決定した。サンプリングは、ケ
ーブルの３ｋｍ付近で行った。光ファイバは、図２のよ
うな弯曲型導入管により導入した。この図から、光ファ
イバに印加される荷重が増加する程余長率の偏倚が増加
することが分かる。弯曲型導入管においては、光ファイ
バに印加される荷重が増し、張力が増加する程、光ファ
イバと金属管内壁とが強く接触するため、光ファイバを
被覆する樹脂の剥離が助長されることが原因と推察する
。又、ゲル加熱温度が高い程、目標余長からの偏倚量は
減少することが分かる。

【００６１】以上のことから、導入管加熱によりゲルを
行うことは、精度のよい安定した余長制御を行うために
効果があることが分かる。

【００６２】図６から分かるように、製造当初理論的に
定めた目標余長率を実現する相対張力条件下で金属管被
覆光ファイバケーブルが連続製造される場合には、製造
時間の経過に伴い（連続的に製造されるケーブルの長さ
の増加に伴い）、余長率が負の方向に偏倚する。そして
、この傾向はゲル加熱温度が低い程顕著となる。又、図
８より、張力の調整条件特に光ファイバのダンサー荷重
条件が一定ならば、温度が高くなるほど余長の偏倚振幅
が小さくなることが分かる。この現象に着目したのが他
の本発明でる。この他の本発明は、新たな余長制御技術
に関するが、張力の調節条件は当初より一定であること
を条件とする。

【００６３】図９は、この発明の原理を示す。この図は
、実際に起こる現象を、模し且つ誇張して表されている
。今、目標とする製品の余長率をＡとする。先ず、張力
調整による理論余長率を適当値Ｂとなるように調節して
おく、Ｂの値はＡの値と同じでも違っていても構わない
。当初は温度Ｔ０でケーブルの製造を開始すると、やが
て余長率は負偏倚する。そこで、適当なタイミングでゲ
ル加熱温度をＴ１に上昇させる。すると余長率は増加し
、その後製造を断続すると、室温の場合ほど顕著ではな
いがやはり余長率は負偏倚する。そこで適当なタイミン
グでゲル加熱温度をＴ２に上昇させる。すると余長率は
再度増加し、その後徐々に負偏倚する。このような操作
を繰り返すと、余長率の曲線は上下に変動し、その振幅
が徐々に小さくなる曲線を描く。従って、操作の仕方次
第で余長率Ａの製品として許容される偏倚範囲にケーブ
ルの余長率を収束させることができる。

【００６４】図１０は、製造時間経過に伴いゲル加熱温
度を適当に上昇させた場合における余長率の変化を示す
。余長率０％を目標にして図示した温度プロフィールの
基づきゲル状物質を加熱した。この図よりケーブルの凡
そ全長にわたり目標値±０．０５％を実現できることが
分かる。

【００６５】尚、この発明は、図１０のゲル加熱温度プ
ロフィールに限定されるものではない。昇温のさせ方が
連続的であっても段階的であっても構わない。

【００６６】図６及び図８に示す現象に基づき張力調整
を工夫するのが、他の本発明である。これも新たな余長
制御技術に関するが、ゲル加熱温度は一定であることを
条件とする。

【００６７】図１１は、この発明の原理を示す。今、目
標とする製品の余長率をＡとし、製造上の最初の余長率
をＢとしておく、ＡとＢとの大小は問題にする必要はな
い。又ゲル温度は一定とする。さて、当初は光ファイバ
の金属管及び／又は金属ストリップに対する相対張力を
Ｐ０としてケーブルの製造を開始すると、やがて余長率
は負偏倚する。そこで適当なタイミングで光ファイバの
金属管及び／又は金属ストリップに対する相対張力をＰ
１に低下させる。すると、急激に余長率は上昇するが、
やがて余長率は負偏倚する。そこで適当なタイミングで
上記相対張力をＰ２に再度低下させる。すると余長率は
再度増加し、その後徐々に負偏倚する。このような操作
を繰り返すと、余長率の曲線は上下に変動する。しかも
余長の偏倚振幅が徐々に小さくなる。従って、ケーブル
の余長率を、操作の仕方次第で余長率Ａの製品として許
容される偏倚範囲に収束させることができる。

【００６８】この制御方法は、室温を制御パラメータと
する先述の別の本発明と異なり、張力を制御パラメータ
とするため、余長率への応答性は比較的高い。

【００６９】図１２は、製造時間経過に伴い光ファイバ
の相対張力を適当に低下させた場合における余長率の変
化を示す。余長率０％を目標にして室温において図示し
た張力プロフィールの基づき光ファイバの相対張力を制
御した。但し、この場合の相対張力の制御とは、金属管
の張力を一定にして光ファイバに印加する張力のみを変
化させたものをいう。この図よりケーブルの凡そ全長に
わたり目標値±０．０５％を実現できることが分かる。

【００７０】尚、この発明は、図１２の相対張力プロフ
ィールに限定されるものではない。相対張力の変化が連
続的であっても段階的であっても構わない。

【００７１】図６に示す現象に基づき張力調整及びゲル
加熱温度の調整を工夫するのが、他の本発明である。こ
れも新たな余長制御技術に関するが、前二者の本発明の
組み合わせによるものである。即ち、ゲル加熱温度を適
当な昇温プロフィールで制御し、同時に光ファイバの相
対張力を適当な張力プロフィールで制御することにより
、ケーブルの余長率を、製品とし許容される偏倚範囲に
収束させることができる。

【００７２】図１３は、製造時間経過に伴い光ファイバ
の相対張力及びゲル加熱温度をそれぞれ図示したプロフ
ィールに基づき制御した場合における余長率の変化を示
す。目標余長率を０％とした。この図よりケーブルの凡
そ全長にわたり目標値±０．０５％を実現できることが
分かる。

【００７３】

【発明の効果】本発明は以上のごとく、弯曲せる光ファ
イバの導入管を介してゲルを金属管に注入する際に、ゲ
ルを所定温度まで加熱昇温せしめることとしたので、ゲ
ルの粘度が低下して余長がプラス側となり、しかもゲル
の流動性が高まり導入管の弯曲部にてゴミ等が堆積しな
いために光ファイバケーブルの余長にわたり安定した余
長を得ることができるという効果を得る。しかも、上記
加熱温度に対して所定値の余長となるために、余長量を
所望値する制御が容易に可能となる。

【００７４】また、光ファイバの長さを制御して金属管
に対する相対的張力を低下させることによっても、上記
余長を安定して得ることが可能となる。さらには、ゲル
の制御温度を製造時間の経過に伴って上昇させることに
すれば、余長が減少する傾向にあっても、これを修正す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置を示す概要構成図であ
る。

【図２】図１装置の導入管及びゲル注入管の部分を示す
拡大断面図である。

【図３】図２におけるＩＩＩ　−ＩＩＩ　拡大断面図で
ある。

【図４】第二実施例装置を示す概要構成図である。

【図５】図４装置の導入管及びゲル注入管の部分を示す
拡大断面図である。

【図６】キャプスタンにおける光ファイバと金属管の伸
び率の変化を示す図である。

【図７】ゲル状充填物の温度変化による余長の変化を示
す図である。

【図８】ダンサー荷重と余長率の偏倚との関係を示す図
である。

【図９】ゲル加熱温度を製造時間の経過と共に変化させ
る場合の原理図である。

【図１０】ダンサー荷重を製造時間の経過と共に変化さ
せる場合の余長率を示す図である。

【図１１】ダンサー荷重を製造時間の経過と共に変化さ
せる場合の原理図である。

【図１２】ダンサー荷重を製造時間の経過と共に変化さ
せる場合の余長率を示す図である。

【図１３】ゲル温度とダンサー荷重を製造時間の経過と
共に変化させる場合の余長率を示す図である。

【符号の説明】

１　　金属ストリップ ２　　組立体 ６　　導入管 ７　　注入装置 ８　　レーザ溶接装置 １５　　牽引装置 １８　　加熱手段装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ字
   状とした後に両側端を突き合せて金属管に形成する工程
   と、導入管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内に
   光ファイバ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充填
   物を注入する工程と、上記金属管を牽引する工程と、ゲ
   ル状充填物を上記注入の導入管にて所定温度にまで加熱
   する工程とを有することとする金属管被覆光ファイバケ
   ーブルの製造方法。
2. 【請求項２】　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ字
   状とした後に両側端を突き合せて金属管に形成する成形
   装置と、導入管を上記略Ｕ字状の開口部から金属管内に
   導入配置して該導入管を経て光ファイバ又は光ファイバ
   束を上記金属管内へ装入しながらゲル状充填物を注入す
   る注入装置と、上記金属管を牽引する巻取・牽引装置と
   、ゲル状充填物を上記導入管位置にて所定温度にまで加
   熱する加熱装置とを有することとする金属管被覆光ファ
   イバケーブルの製造装置。
3. 【請求項３】　　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ
   字状とした後に両端を突き合わせて金属管に形成する工
   程と、導入管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内
   に光ファイバ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充
   填物を注入する工程を有する金属管被覆光ファイバケー
   ブルの製造方法において、上記光ファイバ又は光ファイ
   バ束の張力を上記金属ストリップ及び／又は金属管の張
   力に対して調節することで金属管の長さに対する光ファ
   イバ又は光ファイバ束の長さを制御する工程と、製造時
   間の経過に伴い光ファイバ又は光ファイバ束の金属管に
   対する相対的張力を低下させる工程とを有することを特
   徴とする金属管被覆光ファイバケーブルの製造方法。
4. 【請求項４】　　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ
   字状とした後に両端を突き合わせて金属管に形成する工
   程と、導入管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内
   に光ファイバ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充
   填物を注入する工程を有する金属管被覆光ファイバケー
   ブルの製造方法において、製造時間の経過に伴い上記ゲ
   ル状充填物の温度を上昇させることを特徴とする金属管
   被覆光ファイバケーブルの製造方法。
5. 【請求項５】　　金属ストリップを成形して断面を略Ｕ
   字状とした後に両端を突き合わせて金属管に形成する工
   程と、導入管を経て上記略Ｕ字状の開口部から金属管内
   に光ファイバ又は光ファイバ束を装入しながらゲル状充
   填物を注入する工程を有する金属管被覆光ファイバケー
   ブルの製造方法において、上記光ファイバ又は光ファイ
   バ束の張力を上記金属ストリップ及び／又は金属管の張
   力に対して調節することで金属管の長さに対する光ファ
   イバ又は光ファイバ束の長さを制御する工程と、製造時
   間の経過に伴い光ファイバ又は光ファイバ束の金属管に
   対する相対的張力を低下させる工程と、製造時間の経過
   に伴い上記ゲル状充填物の温度を上昇させる工程を有す
   ることを特徴とする金属管被覆光ファイバケーブルの製
   造方法。