説明

光ファイバケーブル及びその製造方法

【課題】溝内に収納された光ファイバを間欠的に固定する際に適正な側圧を付与することができるように間欠固定材の形状構成を最適化する。
【解決手段】光ファイバケーブル1は、光ファイバ3を内部に収納した1つの溝5を有する1溝スロットロッド7と、このスロットロッド7の溝5の開口部11を覆うよう縦添えした縦添えテープ13と、この縦添えテープ13と前記スロットロッド7の周囲を被覆するシース15と、からなる。前記スロットロッド7の溝5内の光ファイバ3を間欠的に固定すべく前記縦添えテープ13の長手方向において紫外線硬化性樹脂17を予め間欠的に固着して間欠固定材19を設け、その間欠固定材19の幅方向の断面が半円形状であり、その半円形の頂点19Aを前記縦添えテープ13の幅方向のほぼ中央に配置している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、光ファイバケーブル及びその製造方法に関し、特に1溝スロットロッドの溝内に光ファイバを収納し、前記スロットロッドの周囲をシースで被覆する際に、前記溝内の光ファイバを間欠的に固定する間欠固定材の形状を規定した光ファイバケーブル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の光ファイバケーブルとしては、光ファイバを内部に収納する1溝を備えたスロットロッド(例えば、C型スロット)の周囲を偏心シースで被覆している。これに該当するものとしては特許文献1や特許文献2がある。これらは、特に 前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記開口部と反対側のシース厚よりも相対的に厚くした偏心シース構造のケーブルである。
【0003】
光ファイバケーブルは光ファイバに対する曲げ、温度伸縮等の影響をできる限り少なくして良好な伝送特性を得ることが求められる。
【0004】
そのために光ファイバケーブルの内部に間欠的に配置した間欠固定材を用いて光ファイバの移動を抑制しつつ、伝送特性を劣化させない程度の側圧を与える間欠固定方法がある。その一例として特許文献3では間欠固定材を用いて光ファイバを固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−76897号公報
【特許文献2】特開2008−76898号公報
【特許文献3】特開2004−191506号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、従来の間欠固定材の形状や樹脂の塗布方法は、光ファイバの引き抜き力が変化すると共に光ファイバケーブルの製造性に影響を及ぼすものであった。すなわち、間欠固定材の形状や樹脂の塗布方法によっては、光ファイバに対して側圧を良好に付与することができず、その側圧付与が強すぎると伝送特性の劣化を招く恐れがあり、さらに弱すぎると光ファイバが溝内で移動することによって光ファイバの端末部で引き込みや飛び出し現象が発生することがある。しかしながら、特許文献3の光ファイバケーブルの間欠固定方法では、間欠固定長さを規定しているが、間欠固定材の形状は述べられていない。
【0007】
この発明は、溝内に収納された光ファイバを間欠的に固定する際に適正な側圧を付与することができるように間欠固定材の形状構成を最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するために、この発明の光ファイバケーブルは、光ファイバを内部に収納した1つの溝を有する1溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
前記スロットロッドの溝内の光ファイバを間欠的に固定すべく前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を予め間欠的に固着して間欠固定材を設け、その間欠固定材の幅方向の断面が半円形状であり、その半円形の頂点を前記縦添えテープの幅方向に配置していることを特徴とするものである。
【0009】
また、この発明の光ファイバケーブルは、光ファイバを内部に収納した1つの溝を有する1溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
前記スロットロッドの溝内の光ファイバを間欠的に固定すべく前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を予め間欠的に固着して間欠固定材を設け、その間欠固定材の幅方向の断面が一部円弧を含む円形状であり、その円形の頂点を前記縦添えテープの幅方向に配置していることを特徴とするものである。
【0010】
また、この発明の光ファイバケーブルは、光ファイバを内部に収納した1つの溝を有する1溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
前記スロットロッドの溝内の光ファイバを間欠的に固定すべく前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を予め間欠的に固着して間欠固定材を設け、その間欠固定材の幅方向の断面が半楕円形状であり、その半楕円形の頂点を前記縦添えテープの幅方向に配置していることを特徴とするものである。
【0011】
また、この発明の光ファイバケーブルの製造方法は、請求項1〜3の光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を間欠的に塗布した直後に、その紫外線硬化性樹脂の上方から紫外線を照射した後に、前記縦添えテープを反転させ、紫外線を前記縦添えテープの側より透過させて前記紫外線硬化性樹脂に照射することを特徴とするものである。
【0012】
また、この発明の光ファイバケーブルの製造方法は、前記光ファイバケーブルの製造方法において、前記縦添えテープの紫外線透過率が30%以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の光ファイバケーブルによれば、間欠固定材の幅方向の断面が半円形状であり、その半円形の頂点を前記縦添えテープの幅方向のほぼ中央に配置しているので、紫外線硬化性樹脂を塗布した縦添えテープをスロットロッドの溝の中央に容易に施すことができ、光ファイバに適切な側圧を付与することで、良好な伝送特性を確保しつつ、十分な心線引き抜き力を得ることができる。これは、間欠固定材の幅方向の断面が一部円弧を含む円形状であっても、あるいは半楕円形状であっても、その間欠固定材の頂点を前記縦添えテープの幅方向に配置していることで、同様の効果を得ることができる。
【0014】
この発明の光ファイバケーブルの製造方法によれば、縦添えテープに紫外線硬化性樹脂を塗布した直後に、その紫外線硬化性樹脂の上方から紫外線を照射することで、所望の断面形状の間欠固定材を形成することができ、しかも、紫外線を前記縦添えテープの側より透過させて照射することで、前記間欠固定材の未硬化部分も適正に硬化させることができる。これにより、光ファイバケーブルの品質の確保と製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】この発明の実施の形態の光ファイバケーブルの断面図である。
【図2】図1の矢視II−II線の断面図である。
【図3】図1の間欠固定材の幅方向の断面形状を示すものであり、(A)は半円形状を示す断面図で、(B)は一部円弧を含む円形状を示す断面図で、(C)は半楕円形状を示す断面図である。
【図4】この発明の実施の形態の光ファイバケーブルの製造方法を示す概略的な斜視図である。
【図5】図3(C)の半楕円形状を示す間欠固定材においてUV樹脂の上から紫外線を照射した時のUV樹脂の硬化状態を示す概略的な断面図である。
【図6】図5の工程の後に、縦添えテープの側から紫外線を照射した時のUV樹脂の硬化状態を示す概略的な断面図である。
【図7】図6の工程の後の間欠固定材の硬化状態を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0017】
図1及び図2を参照するに、この実施の形態に係る光ファイバケーブル1は1溝スロット型の光ファイバケーブルであり、光ファイバ3を内部に収納するための1つの溝5を備えたスロットロッド7と、このスロットロッド7の内部に埋設した光ファイバ保護用の線条体としての例えば抗張力体9(テンションメンバ)と、前記スロットロッド7の溝5の開口部11を覆うよう縦添えした縦添えテープ13と、この縦添えテープ13と前記スロットロッド7の周囲を被覆するシースとしての例えば偏肉シース15と、で構成されている。なお、この実施の形態では光ファイバ3としての例えば10枚の4心テープ心線が撚り合せされているが、光ファイバ3が撚り合わされていなくても適用される。
【0018】
さらに、前記スロットロッド7の溝5の内部の光ファイバ3が上記の縦添えテープ13の長手方向において予め紫外線硬化性樹脂17(以下、単に「UV樹脂」という)を間欠的に固着して形成した間欠固定材(UV固定材ともいう。)19で間欠的に固定されている。すなわち、UV樹脂17が間欠固定材として用いられる。
【0019】
なお、上記の間欠固定材19は、図3(A)に示されているように、その幅方向の断面が半円形状であり、その半円形の頂点19Aが前記縦添えテープ13の幅方向のほぼ中央になるように配置される。あるいは、上記の間欠固定材19は、図3(B)に示されているように、その幅方向の断面が一部円弧を含む円形状であり、その円形の頂点19Aが前記縦添えテープ13の幅方向のほぼ中央になるように配置されても良い。あるいは、上記の間欠固定材19は、図3(C)に示されているように、その幅方向の断面が半楕円形状であり、その半楕円形の頂点19Aが前記縦添えテープ13の幅方向のほぼ中央に配置になるように配置されても良い。
【0020】
これにより、間欠固定材19の頂点19Aが縦添えテープ13の幅方向のほぼ中央に配置しているので、光ファイバケーブル1を製造する際に、UV樹脂17を塗布した縦添えテープ13をスロットロッド7の溝5の中央に容易に施すことができ、光ファイバ3に適切な側圧を付与することで、良好な伝送特性を確保しつつ、十分な心線引き抜き力を得ることができる。
【0021】
また、前記スロットロッド7は、この実施の形態では図1に示されているように溝5が断面円形で、所謂、「C型スロット」であり、前記溝5の内部に光ファイバ3が収納されるもので、図1では光ファイバ3としての例えば10枚の4心の光ファイバテープ心線が収納されている。なお、光ファイバ3としては、光ファイバテープ心線に限らず、光ファイバ素線、光ファイバ心線、あるいは他の形態の光ファイバが用いられる。また、上記の溝5の断面形状は、円形状に限らず、U字形状、あるいはその他の断面形状でも良い。
【0022】
また、上記の抗張力体9としては、スロットロッド7の肉厚が厚い部分に、且つスロットロッド7の長手方向に延伸されており、鋼線やFRPなどを用いることができる。
【0023】
また、上記の偏肉シース15としては、例えばポリエチレン樹脂などの樹脂からなり、溝5の開口部11側のシース厚が溝5の開口部11側と反対側のシース厚よりも相対的に厚くした偏心シース構造としている。なお、シースとしては、上記の偏肉シース15に限らず、ほぼ一定厚さのシースであっても良い。
【0024】
次に、この実施の形態に係る光ファイバケーブル1の製造方法について説明する。
【0025】
図4を併せて参照するに、光ファイバ3が、すなわち、この実施の形態では図1に示されているように10枚の光ファイバテープ心線が、撚り線機21により一方向に撚り合わされる。
【0026】
より詳しく説明すると、上記の撚り線機21は、例えば回転軸23を備えた回転体25が前記回転軸23を中心に回転可能に設けられており、図示しない駆動モータにより回転速度が制御されて回転駆動される構成である。さらに、前記回転軸23には、光ファイバ3をロール状に卷回した複数個の光ファイバリール27が前記回転体25に配置されている。なお、この実施の形態では10個の光ファイバリール27が回転体25に配置されている。
【0027】
したがって、前記回転体25が回転すると、複数個の光ファイバリール27から引き出された複数の光ファイバ3が回転軸23の周りに回転することで、10本の光ファイバ3が集線ダイス29の集合点で一方向に撚り合わされることになる。
【0028】
その後、この撚り合わされた光ファイバ3は1溝スロットロッド7(この実施の形態では「C型スロット」)の溝5の内部にファイバ集合部31で収納される。
【0029】
一方、縦添えテープ13はスロットロッド7と接する面をあらかじめ反転させ、スロットロッド7と接する面が上面になるように送り出される。この縦添えテープ13は、上方に設けたUV樹脂充填装置33からUV樹脂17が間欠的に噴射、供給され、このUV樹脂17が縦添えテープ13の上に幅方向でほぼ中央に乗るように、且つ前記縦添えテープ13の長手方向において間欠的に塗布される。その直後に、縦添えテープ13上の各UV樹脂17は、縦添えテープ13の送り方向の前方に備えた第1UVランプ35から照射される紫外線37により硬化して縦添えテープ13に固着することで、間欠固定材19が形成されることになる。このとき、縦添えテープ13としては、紫外線37を透過する樹脂テープを使用する。
【0030】
なお、上記の間欠固定材19は、前述した図3(A)に示されているように、その幅方向の断面が半円形状であっても、あるいは、図3(B)に示されているように、その幅方向の断面が一部円弧を含む円形状であっても、あるいは、図3(C)に示されているように、その幅方向の断面が半楕円形状であってもよい。なお、各間欠固定材19はその頂点19Aが前記縦添えテープ13の幅方向のほぼ中央になるように配置される。
【0031】
上記の間欠固定材19が形成される過程について、図3(C)に示すように断面が半楕円形状の間欠固定材19を例にとって説明すると、縦添えテープ13に塗布されたUV樹脂17は、その直後に紫外線37が照射されることにより、図5に示されているように、UV樹脂17の表面部19Bが硬化して楕円形状が保持されることになる。なお、この時はUV樹脂17の表面部19B以外は未だ完全に硬化していない状態で、未硬化領域19Cが存在する。
【0032】
より詳しく説明すると、UV樹脂17は紫外線37の照射により硬化される前は粘性の液体であるので、自然な状態で放置されると、中途半端な断面形状となってしまい、所望の形状を得ることができない。そこで、上述したようにUV樹脂17を縦添えテープ13の上に塗布した直後に、その上方から紫外線37をタイミング良く照射することで、所望の断面形状を確保することができる。
【0033】
その後、上記の縦添えテープ13は、ガイドローラ39を経て縦添えテープ集合部41へ送られる途中の縦添えテープ反転部43で反転することで、縦添えテープ13に固着された間欠固定材19が下向きになる。換言すれば、縦添えテープ13は間欠固定材19を乗せた面がスロットロッド7に接触する側に反転することになる。
【0034】
その反転後に、図4及び図6に示されているように、縦添えテープ反転部43に備えた第2UVランプ45から紫外線47を縦添えテープ13の側から照射することで、その紫外線47が縦添えテープ13を透過して間欠固定材19の未硬化領域19Cを硬化させることにより、図7に示されているように、UV樹脂17の全体を十分に硬化させることができ、縦添えテープ13にUV樹脂17を確実に固着させることができる。
【0035】
より詳しく説明すると、UV樹脂17の上から第1UVランプ35の紫外線37を照射することで所望の断面形状を得ることはできるが、それだけでは紫外線37の照射量が不足し、未硬化状態のUV樹脂17が残存してしまう。しかし、紫外線を透過可能な縦添えテープ13の側から第2UVランプ45の紫外線47を照射することで、UV固定材19の未硬化領域19Cも適正に硬化させることができる。これにより、光ファイバケーブル1の品質の確保と製造効率を向上させることができる。
【0036】
なお、縦添えテープ13の材質としては、不織布、吸水性不織布、PETテープなどのプラスチックテープなどが挙げられる。また、上記のUV樹脂17としては、損失特性が劣化するような側圧を与えず、かつ光ファイバ移動を抑制できるソフトな材料、つまりヤング率が800Mpa以下である材料を選定することが望ましい。
【0037】
特に、紫外線を透過可能な縦添えテープ13としては、350μm〜450μmの波長の紫外線透過率が30%以上である材料であることが望ましい。例えば、紫外線吸収剤が添加されていないPETテープを用いることができる。
【0038】
次に、縦添えテープ集合部41では、光ファイバ3を溝5の内部に収納した1溝スロットロッド7が通過する時に、上記の縦添えテープ13がスロットロッド7の溝5の開口部11を覆うようにして縦添えされる。このとき、縦添えテープ13に塗布されたUV固定材19がスロットロッド7の溝5の内部に押し込まれることになる。
【0039】
また、間欠固定材19は、予め、スロットロッド7の溝5の幅以下の大きさになるように充填されることで、溝5の内部に抵抗無く挿入することが可能となる。図1及び図2に示されているように、スロットロッド7の溝5の内部の光ファイバ3が上記のUV固定材19で間欠的に固定される。
【0040】
次に、上記のスロットロッド7は、溝5の開口部11が縦添えテープ13で覆うように縦添えされた状態で押出成形機49の押出ヘッド51内で前記縦添えテープ13とスロットロッド7の周囲を偏心した偏肉シース15で被覆されて押出成形されることにより光ファイバケーブル1が成形される。
【0041】
次に、この実施の形態の光ファイバケーブル11の効果性を示すために、間欠固定材19の断面形状を変えて試験ケーブルを100個ずつ作製し、各試験ケーブルについて評価を実施したところ、表1のようになった。
【0042】
なお、間欠固定材19の断面形状としては、試験ケーブルAは図3(A)に示した半円形状であり、試験ケーブルBは図3(B)に示した一部円弧を含む円形状であり、試験ケーブルCは図3(C)に示した半楕円形状であり、試験ケーブルDは四角形状であり、試験ケーブルEは半円形が2つ並列した形状である。
【0043】
また、評価方法としては、光ファイバ3の端末部で引き込みや飛び出し現象などの不具合が発生しているか否かを確認すると共に、間欠固定部材19が、スロットロッド7の溝5内に全て収納されている場合を良とし、そうでない場合を不良とした。
【表1】

【0044】
評価の結果、表1から分かるように、試験ケーブルA,B,Cは全ての試験ケーブルの間欠固定材19が構内に良好に収納されていた。一方、試験ケーブルDは100個のうちの55個の間欠固定材19がその長手方向で溝5から外れており、シース15の外観異常を発生させた。また、試験ケーブルEは100個のうちの70個の間欠固定材19がその長手方向で溝5から外れており、シース15の外観異常を発生させた。
【0045】
以上のことから、間欠固定材19の幅方向の断面が半円形状であっても、あるいは一部円弧を含む円形状であっても、あるいは半楕円形状であっても、その間欠固定材19の頂点19Aを前記縦添えテープ13の幅方向のほぼ中央に配置していることにより、UV樹脂17を塗布した縦添えテープ13をスロットロッド7の溝5の中央に容易に施すことができ、光ファイバ3に適切な側圧を付与することで、良好な伝送特性を確保しつつ、十分な心線引き抜き力を得ることができる。
【0046】
また、この発明の光ファイバケーブル1の製造方法の効果性を示すために、前述したように、縦添えテープ13にUV樹脂17を塗布した直後に、そのUV樹脂17の上方から紫外線37を照射し、かつ、縦添えテープ13を反転後に前記縦添えテープ13の側より紫外線47を照射した場合を実施例とし、一方、縦添えテープ13にUV樹脂17を塗布した直後に、そのUV樹脂17の上方から紫外線37を照射しただけの場合を比較例とし、その実施例と比較例の製造効率を確認した。なお、このときの縦添えテープ13は厚さ0.05mmのPETテープを使用している。
【0047】
その結果、実施例の製造効率は比較例に比べて3倍であった。換言すれば、比較例でUV樹脂17の良好な硬化を得るには、実施例に比べて3倍の時間をかけて紫外線37を照射してUV樹脂17を硬化させる必要がある。
【0048】
したがって、この実施の形態の製造方法によれば、縦添えテープ13にUV樹脂17を塗布した直後に、そのUV樹脂17の上方から紫外線37を照射することで、所望の断面形状の間欠固定材19を形成することができ、しかも、紫外線37を前記縦添えテープ13の側より透過させて照射することで、前記間欠固定材19の未硬化領域19Cも適正に効率よく硬化させることができ、光ファイバケーブル1の品質の確保と製造効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【0049】
1 光ファイバケーブル(この実施の形態の)
3 光ファイバ
5 溝
7 スロットロッド
9 抗張力体(テンションメンバ)
11 開口部
13 縦添えテープ
15 偏肉シース
17 紫外線硬化性樹脂(UV樹脂)
19 間欠固定材
19A 頂点
19B 表面部
19C 未硬化領域
21 撚り線機
23 回転軸
25 回転体
27 光ファイバリール
29 集線ダイス
31 ファイバ集合部
33 UV樹脂充填装置
35 UVランプ
37 紫外線
39 ガイドローラ
41 縦添えテープ集合部
43 縦添えテープ反転部
45 第2UVランプ
47 紫外線
49 押出成形機
51 押出ヘッド

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ファイバを内部に収納した1つの溝を有する1溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
前記スロットロッドの溝内の光ファイバを間欠的に固定すべく前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を予め間欠的に固着して間欠固定材を設け、その間欠固定材の幅方向の断面が半円形状であり、その半円形の頂点を前記縦添えテープの幅方向に配置していることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項2】
光ファイバを内部に収納した1つの溝を有する1溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
前記スロットロッドの溝内の光ファイバを間欠的に固定すべく前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を予め間欠的に固着して間欠固定材を設け、その間欠固定材の幅方向の断面が一部円弧を含む円形状であり、その円形の頂点を前記縦添えテープの幅方向に配置していることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項3】
光ファイバを内部に収納した1つの溝を有する1溝スロットロッドと、このスロットロッドの溝の開口部を覆うよう縦添えした縦添えテープと、この縦添えテープと前記スロットロッドの周囲を被覆するシースと、からなる光ファイバケーブルにおいて、
前記スロットロッドの溝内の光ファイバを間欠的に固定すべく前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を予め間欠的に固着して間欠固定材を設け、その間欠固定材の幅方向の断面が半楕円形状であり、その半楕円形の頂点を前記縦添えテープの幅方向に配置していることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項4】
請求項1〜3の光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記縦添えテープの長手方向において紫外線硬化性樹脂を間欠的に塗布した直後に、その紫外線硬化性樹脂の上方から紫外線を照射した後に、前記縦添えテープを反転させ、紫外線を前記縦添えテープの側より透過させて前記紫外線硬化性樹脂に照射することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項5】
前記縦添えテープの紫外線透過率が30%以上であることを特徴とする請求項4記載の光ファイバケーブルの製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate