JPWO2019088256A1 - 光ファイバユニットおよび光ファイバケーブル - Google Patents

光ファイバユニットおよび光ファイバケーブル Download PDF

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Abstract

外径０．２ｍｍ以下の複数本の光ファイバ心線と、複数本の光ファイバ心線を並列状態で一体化させるテープ樹脂と、を備える光ファイバテープ心線と、光ファイバテープ心線を覆う被覆樹脂と、を有し、光ファイバテープ心線は、複数本の光ファイバ心線が一列に配列された場合よりも配列方向の長さが短くなるように集合した集合形態にされており、前記集合形態で光ファイバテープ心線が被覆樹脂によって覆われている。

Description

本開示は、光ファイバユニットおよび光ファイバケーブルに関する。
本出願は、２０１７年１１月２日出願の日本出願２０１７−２１２７６７号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
特許文献１には、光ファイバテープ心線を備えた光ファイバケーブルであって、光ファイバテープ樹脂が、光ファイバテープ心線の長手方向に沿って間欠的に設けられた分断部で分断されており、非分断部では、光ファイバテープ樹脂が残留している光ファイバケーブルが開示されている。
特許文献２には、複数のコアを有するマルチコア光ファイバ心線を用いた光ファイバテープ心線、その光ファイバテープ心線を収納した光ケーブル（光ファイバケーブル）が開示されている。
特許文献３には、光ファイバ（光ファイバ心線）の外径寸法を２２０μｍ以下とし、且つ隣り合う光ファイバの中心間距離を２５０±３０μｍとした、間欠連結型の光ファイバテープ心線が開示されている。
日本国特開２００５−６２４２７号公報 日本国特開２０１５−５２７０４号公報 日本国特開２０１３−８８６１７号公報
本開示の一態様に係る光ファイバユニットは、
外径０．２ｍｍ以下の複数本の光ファイバ心線と、前記複数本の光ファイバ心線を並列状態で一体化させるテープ樹脂と、を備える光ファイバテープ心線と、
前記光ファイバテープ心線を覆う被覆樹脂と、
を有し、
前記光ファイバテープ心線は、
前記複数本の光ファイバ心線が一列に配列された場合よりも配列方向の長さが短くなるように集合した集合形態にされており、
前記集合形態で前記光ファイバテープ心線が前記被覆樹脂によって覆われている。
また、本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
上記光ファイバユニットを有し、
前記光ファイバユニットがチューブで覆われている。
また、本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
上記光ファイバユニットと、
スロット溝を有するスロットロッドと、を有し、
前記光ファイバユニットが前記スロット溝に収納されている。
第一実施形態に係る光ファイバユニットの構成を示す断面図である。 第二実施形態に係る光ファイバユニットの構成を示す断面図である。 光ファイバユニットに収容される光ファイバテープ心線の一例を示す平面図である。 図３に示す光ファイバテープ心線のＡ−Ａ線における断面図である。 光ファイバユニットが収納されたチューブ型の光ファイバケーブルの断面図である。 光ファイバユニットが収納されたスロット型の光ファイバケーブルの断面図である。 光ファイバユニットの製造装置の一例を示す図である。
[本開示が解決しようとする課題]
例えば特許文献１、３のような間欠連結型の光ファイバテープ心線を用いれば、光ファイバ心線を集合させた状態で光ファイバケーブルに実装することができるので、光ファイバケーブルに対する光ファイバ心線の高密度実装が容易になる。
ところが、光ファイバ心線の細径化が進むと、光ファイバテープ心線の側圧特性が悪くなる傾向がある。また、光ファイバケーブルに光ファイバテープ心線を実装する工程において、光ファイバ心線が断線する可能性が大きくなる。
一方、例えば特許文献３のように光ファイバ心線を細径化すると、高密度化はできるが、光ファイバ心線の識別が困難になり、接続時に間違った光ファイバ心線同士を接続してしまう懸念がある。また、例えば特許文献２のようにマルチコア光ファイバ心線を用いても高密度化はできるが、ケーブル端末を他のケーブルと接続する際に個々の光ファイバコアを識別するために分岐するファンアウトコード等、高価な特殊物品が必要となる。
本開示は、光ファイバ心線が細径であっても耐側圧性を悪化させることが無く、光ファイバ心線の識別を容易にすることができる光ファイバユニットおよび光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
[本開示の効果]
本開示によれば、光ファイバ心線が細径であっても耐側圧性を悪化させることが無く、光ファイバ心線の識別を容易にすることができる。
（本開示の実施形態の説明）
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一態様に係る光ファイバユニットは、
（１）外径０．２ｍｍ以下の複数本の光ファイバ心線と、前記複数本の光ファイバ心線を並列状態で一体化させるテープ樹脂と、を備える光ファイバテープ心線と、
前記光ファイバテープ心線を覆う被覆樹脂と、
を有し、
前記光ファイバテープ心線は、
前記複数本の光ファイバ心線が一列に配列された場合よりも配列方向の長さが短くなるように集合した集合形態にされており、
前記集合形態で前記光ファイバテープ心線が前記被覆樹脂によって覆われている。
上記構成によれば、光ファイバ心線の外径が０．２ｍｍ以下の細径であっても、光ファイバテープ心線が被覆樹脂に覆われているため、光ファイバユニットの耐側圧性を悪化させることが無く、光ファイバ心線の識別を容易にすることができる。また、光ファイバテープ心線が露出せず被覆樹脂で覆われているので、光ファイバユニットの敷設作業や光ファイバケーブルに実装する作業等を行う際に、光ファイバテープ心線に外傷を与える可能性が低くなり、断線のリスクを軽減することができる。
（２）前記被覆樹脂のヤング率は、１００ＭＰａ以下であってもよい。
上記構成によれば、被覆樹脂のヤング率が１００ＭＰａ以下であるので、被覆樹脂が柔らかくクッション機能が得られる。これにより、光ファイバユニットの耐側圧性の悪化をさらに確実に防止することができる。
（３）前記光ファイバユニットの単位断面積あたりの心密度が１０心／ｍｍ２以上であってもよい。
上記構成によれば、光ファイバユニットの単位断面積あたりの心密度を１０心／ｍｍ２以上とすることで、高密度の光ファイバユニットとすることができる。
（４）前記被覆樹脂は、中実状態で前記光ファイバテープ心線を覆っていてもよい。
上記構成によれば、被覆樹脂は、中実状態で光ファイバテープ心線を覆っているので、光ファイバ心線が動きにくく、耐側圧性の悪化をさらに確実に防止することができると共に、光ファイバ心線が外傷しにくい。
（５）前記被覆樹脂に引き裂き用のノッチ部を有していてもよい。
上記構成によれば、引き裂き用のノッチ部があるので、光ファイバユニットの接続作業など、内部の光ファイバテープ心線を取り出す際に取り出しが容易になる。
（６）前記光ファイバテープ心線の片面のみに前記テープ樹脂が塗布されていてもよい。
上記構成によれば、テープ樹脂が塗布されていない側に光ファイバテープ心線を曲げ易いので、光ファイバテープ心線を集合形態とすることが容易である。また、片側にしかテープ樹脂が塗布されていないので、高密度の光ファイバユニットとすることができる。
また、本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
（７）上記（１）から（６）のいずれか一に記載の光ファイバユニットを有し、
前記光ファイバユニットがチューブで覆われている。
上記構成によれば、光ファイバユニットがチューブで覆われている光ファイバケーブルにおいて、光ファイバ心線が細径であっても耐側圧性を悪化させることが無く、光ファイバ心線の識別を容易にすることができる。また、光ファイバ心線の断線も生じにくい。
また、本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
（８）上記（１）から（６）のいずれか一に記載の光ファイバユニットと、
スロット溝を有するスロットロッドと、を有し、
前記光ファイバユニットが前記スロット溝に収納されている。
上記構成によれば、光ファイバユニットがスロット溝に収納されている光ファイバケーブルにおいて、光ファイバ心線が細径であっても耐側圧性を悪化させることが無く、光ファイバ心線の識別を容易にすることができる。また、光ファイバ心線の断線も生じにくい。
（本開示の実施形態の詳細）
本開示の実施形態に係る光ファイバユニットおよび光ファイバケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、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。
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態に係る光ファイバユニット１Ａの長さ方向に垂直な断面図である。図１に示すように、光ファイバユニット１Ａは、光ファイバテープ心線１０と、光ファイバテープ心線１０の周囲を覆う被覆樹脂２０とを備えている。
光ファイバテープ心線１０は、複数本（本例では１２本）の光ファイバ心線１１（本例では１１Ａ〜１１Ｌ）が、少なくとも一部を接触させた並列状態で樹脂によって連結されている。光ファイバユニット１Ａを構成している光ファイバテープ心線１０は、１２本の光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが一列に配列された場合よりも配列方向の長さが短くなるように、断面視で複数本の光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが集合した（例えば、丸めたように集合した）集合形態にされている。各光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌは、ガラスファイバ１２と、ガラスファイバ１２を覆う被覆層１３とを有している。
被覆樹脂２０は、光ファイバテープ心線１０の周囲を中実状態で覆うように設けられている。「中実状態」とは、前述のような集合形態の光ファイバテープ心線１０における各光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの周囲に空間がなくなるように被覆樹脂２０が充填されている状態を意味する。このため、光ファイバユニット１Ａの光ファイバテープ心線１０は、中実状態に充填された被覆樹脂２０によって周囲を保護されるとともに、所定の位置にある程度保持された状態で収容されている。
被覆樹脂２０は、その外形が、例えば円形状となるように形成されている。被覆樹脂２０は、例えばヤング率が１００ＭＰａ以下である。このため、光ファイバユニット１Ａの形状は、変形可能に構成されている。被覆樹脂２０は、例えば紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等で形成されている。光ファイバユニット１Ａは、その外径Ｒ１が、例えば０．９ｍｍ程度となるように形成されている。被覆樹脂２０には例えば着色もしくはマーキングが施されている。また、被覆樹脂２０の外周部には引き裂き用の切り込みであるノッチ部２１が形成されている。なお、被覆樹脂２０として発泡樹脂等を用いるようにしてもよい。
なお、図１に示す光ファイバユニット１Ａでは、一枚の光ファイバテープ心線１０を被覆樹脂２０で覆って一つのユニットを形成しているが、例えば複数枚の光ファイバテープ心線を被覆樹脂で覆ってユニットを形成するようにしてもよい。また、光ファイバテープ心線を構成する光ファイバ心線の本数は１２本には限定されない。また、光ファイバユニット１Ａの単位断面積あたりの心密度は例えば１０心／ｍｍ２以上であってもよい。心密度を１０心／ｍｍ２以上とすることで、高密度の光ファイバユニットとすることができる。
（第二実施形態）
図２は、第二実施形態に係る光ファイバユニット１Ｂの長さ方向に垂直な断面図である。図２に示すように、光ファイバユニット１Ｂは、光ファイバテープ心線１０と、光ファイバテープ心線１０の周囲を覆う被覆樹脂３０とを備えている。
光ファイバテープ心線１０は、上記第一実施形態の光ファイバテープ心線１０と同様の構成であるため説明を省略する。
被覆樹脂３０は、光ファイバテープ心線１０の周囲を中空状態で覆うように設けられている。「中空状態」とは、前述のような集合形態の光ファイバテープ心線１０の集合外形の外周が層状の樹脂で覆われ、その層状の樹脂の内側が中空となっている状態を意味する。このため、光ファイバユニット１Ｂの光ファイバテープ心線１０は、中空状態の被覆樹脂３０の内側で移動することが可能な状態で収容されている。
被覆樹脂３０におけるその他の構成は、上記第一実施形態の被覆樹脂２０と同様である。また、光ファイバユニット１Ｂの心密度、外径等については、上記光ファイバユニット１Ａと同様であるが、中空状態としているため、心密度を、第一実施形態の光ファイバユニット１Ａより、高くすることができる。
図３および図４に、上記光ファイバユニット１Ａ，１Ｂに収容される光ファイバテープ心線１０の一例を示す。光ファイバテープ心線１０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１４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１５とが長手方向に間欠的に設けられている間欠連結型の光ファイバテープ心線である。
本例の光ファイバテープ心線１０は、１２本の光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌを有している。図３には、光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌを配列方向に開いた状態の間欠連結型の光ファイバテープ心線が示されている。連結部１４と非連結部１５とが間欠的に設けられている箇所は、図３に示すように一部の光ファイバ心線間であってもよく、または、全ての光ファイバ心線間であってもよい。図３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１５が設けられていない。
光ファイバテープ心線１０における連結部１４は、例えば紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等からなるテープ樹脂１６を、光ファイバ心線間に塗布することによって形成されている。テープ樹脂１６が所定の光ファイバ心線間に塗布されることにより、連結部１４と非連結部１５とが間欠的に設けられるとともに、各光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが並列状態で一体化される。なお、本例では図４に示すように、光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの片面のみにテープ樹脂１６が塗布されている。
なお、光ファイバテープ心線１０は、例えば並列された光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの片面、若しくは両面全体にテープ樹脂１６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１５を形成するように作製してもよい。また、並列された光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの片面、若しくは両面にテープ樹脂１６を塗布し、非連結部１５を形成しない構成の光ファイバテープ心線であってもよい。
光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌは、例えばコアとクラッドで構成されるガラスファイバ１２と、ガラスファイバ１２を被覆する二層の被覆層（内側被覆層１３ａ，外側被覆層１３ｂ）とで構成されている。光ファイバ心線１１の外径Ｒ２は０．２ｍｍ以下であり、例えば光ファイバ心線１１の外径Ｒ２を０．１６５ｍｍ、ガラスファイバ１２の外径Ｒ３を０．１００ｍｍに形成してもよい。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層が着色またはマーキングされている。
上記第一実施形態に係る光ファイバユニット１Ａは、光ファイバテープ心線１０を構成する光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが、前述のような集合形態にされて被覆樹脂２０で覆われている。これにより、光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの外径が例えば０．２ｍｍ以下の細径であっても、光ファイバテープ心線１０が被覆樹脂２０に覆われているため、光ファイバテープ心線１０の耐側圧性を悪化させることが無く、光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの識別を容易にすることができる。
また、光ファイバテープ心線１０が露出せず被覆樹脂２０で覆われているので、光ファイバユニット１Ａの敷設作業や光ファイバケーブルに実装する作業等を行う際に、光ファイバテープ心線１０に外傷を与える可能性が低くなり、断線のリスクを軽減することができる。
図５は、光ファイバユニットをチューブ内に収納するチューブ型の光ファイバケーブルの一例を示す。図５に示すように、光ファイバケーブル４０は、円筒型のチューブ４１と、チューブ４１内に収納された複数の上記第一実施形態に係る光ファイバユニット１Ａとを備えている。また、光ファイバケーブル４０は、チューブ４１の周囲を覆う外被４２を備えている。
各光ファイバユニット１Ａには、それぞれ異なる例えばマーキングが施されている。チューブ４１は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の樹脂で形成されている。外被４２内にはテンションメンバ４３と、引き裂き紐４４とが設けられている。なお、図５に示す光ファイバケーブル４０では、チューブ４１内に光ファイバユニット１Ａを収納しているが、例えば上記第二実施形態に係る光ファイバユニット１Ｂを収納するようにしてもよい。
このような構成の光ファイバケーブル４０によれば、光ファイバユニット１Ａまたは１Ｂが用いられているので、光ファイバテープ心線１０を構成する光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが細径であっても光ファイバテープ心線１０の耐側圧性を悪化させることが無い。また、光ファイバユニット１Ａ，１Ｂおよび光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの識別性を高めることができる。また、被覆樹脂２０が軟質の樹脂で形成されているため光ファイバユニット１Ａの外径が変形可能であり、チューブ４１内に光ファイバユニット１Ａを高密度に収納することができる。また、光ファイバ心線の断線も生じにくい。
図６は、光ファイバユニットをスロット溝内に収納するスロット型の光ファイバケーブルの一例を示す。図６に示すように、光ファイバケーブル５０は、複数条（本例では４条）のスロット溝５２が外周面に形成されているスロットロッド５１と、スロット溝５２内に収納された複数（本例では５個）の上記第一実施形態に係る光ファイバユニット１Ａとを備えている。また、光ファイバケーブル５０は、スロットロッド５１の周囲に巻かれた押え巻きテープ５３と、押え巻きテープ５３の周囲を覆う外被５４とを備えている。
各光ファイバユニット１Ａには、それぞれ異なる例えばマーキングが施されている。スロット溝５２は、光ファイバケーブル５０の長手方向に沿って、例えば螺旋状に形成されている。スロットロッド５１の中心部にはテンションメンバ５５が設けられている。なお、図５に示す光ファイバケーブル４０では、チューブ４１内に光ファイバユニット１Ａを収納しているが、例えば上記第二実施形態に係る光ファイバユニット１Ｂを収納するようにしてもよい。
このような構成の光ファイバケーブル５０の場合にも、上記光ファイバケーブル４０と同様の効果を奏する。
次に、図７を参照しつつ、光ファイバユニット１Ａの製造方法について説明する。
光ファイバユニット１Ａの製造装置６０において、先ず、サプライ６１のリール６２から繰り出された複数の光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌを、集線ローラ６３によって並列に配置させる。
続いて、塗布装置６４で、樹脂貯留タンク６５から供給される紫外線硬化型のテープ樹脂１６を、並列に配置された光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌで形成される並列面の例えば片面に間欠的に塗布する。続いて、紫外線照射装置６６で、テープ樹脂１６に紫外線を照射して硬化させ、一体化された間欠連結型の光ファイバテープ心線１０を作製する。
続いて、集合装置（例えば、間欠連結型の光ファイバテープ心線１０を通す孔を丸くしたニップル）６７で、間欠連結型の光ファイバテープ心線１０を一列に配列された場合よりも配列方向の長さが短くなるように集合した集合形態にする。続いて、塗布装置（例えば、上記のように集合形態にされた間欠連結型の光ファイバテープ心線１０を通す孔を丸くしたダイス）６８で、樹脂貯留タンク６９から供給される紫外線硬化型の被覆樹脂２０を、集合形態の光ファイバテープ心線１０の周囲に中実状態で押出被覆する。続いて、紫外線照射装置７０で、被覆樹脂２０に紫外線を照射して硬化させ光ファイバユニット１Ａを作製する。
続いて、光ファイバユニット１Ａを送出キャプスタン７１によって引き取らせ、巻取張力制御ダンサ７２を経て、巻取装置７３によってリール７４に巻き取る。
なお、被覆樹脂２０を光ファイバテープ心線１０の周囲に被覆する工程は、テープ樹脂１６を光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌに塗布する工程と別の工程で行うようにしてもよい。また、被覆樹脂２０として発泡樹脂等を用いる場合、集合させた光ファイバテープ心線１０を熱可塑性樹脂用の押出機に通過させ、光ファイバユニットを作製するようにしてもよい。また、横型の製造装置を使用して製造するようにしてもよい。
以上、本開示を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本開示の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本開示を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。
１Ａ，１Ｂ：光ファイバユニット
１０：光ファイバテープ心線
１１Ａ〜１１Ｌ：光ファイバ心線
１２：ガラスファイバ
１３：被覆層
１４：連結部
１５：非連結部
１６：テープ樹脂
２０，３０：被覆樹脂
２１：ノッチ部
４０，５０：光ファイバケーブル
４１：チューブ
４２，５４：外被
５２：スロット溝
６０：製造装置

Claims (8)

  1. 外径０．２ｍｍ以下の複数本の光ファイバ心線と、前記複数本の光ファイバ心線を並列状態で一体化させるテープ樹脂と、を備える光ファイバテープ心線と、
    前記光ファイバテープ心線を覆う被覆樹脂と、
    を有し、
    前記光ファイバテープ心線は、
    前記複数本の光ファイバ心線が一列に配列された場合よりも配列方向の長さが短くなるように集合した集合形態にされており、
    前記集合形態で前記光ファイバテープ心線が前記被覆樹脂によって覆われている、光ファイバユニット。
  2. 前記被覆樹脂のヤング率は、１００ＭＰａ以下である、
    請求項１に記載の光ファイバユニット。
  3. 前記光ファイバユニットの単位断面積あたりの心密度が１０心／ｍｍ２以上である、
    請求項１または請求項２に記載の光ファイバユニット。
  4. 前記被覆樹脂は、中実状態で前記光ファイバテープ心線を覆っている、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光ファイバユニット。
  5. 前記被覆樹脂に引き裂き用のノッチ部を有する、請求項４に記載の光ファイバユニット。
  6. 前記光ファイバテープ心線の片面のみに前記テープ樹脂が塗布されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光ファイバユニット。
  7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光ファイバユニットを有し、
    前記光ファイバユニットがチューブで覆われている、光ファイバケーブル。
  8. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光ファイバユニットと、
    スロット溝を有するスロットロッドと、を有し、
    前記光ファイバユニットが前記スロット溝に収納されている、光ファイバケーブル。
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