JP2013061524A - 光ユニット、光ファイバケーブルの製造方法及び光ユニットと光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバを複数本纏めた光ユニットの製造方法において、光ユニット内の光ファイバを他の光ユニットの光ファイバに接続させることが容易で、かつ、端末の近傍において光ユニットを構成する光ファイバがばらばらになってしまうことがなく、さらに、光ファイバを纏めるプラスチックフィルムの過度な延伸や断線を発生させることがなく、光ユニットの細径化が可能な光ユニットの製造方法を提供する。
【解決手段】熱可塑性のフィルムテープを円周方向における重なり部を有して円筒状にフォーミングして円筒状フィルム３とする工程と、円筒状フィルム３内に前記光ファイバ群２を収納して一体化させる工程とを有し、円筒状にフォーミングされたときの円筒状フィルム３の内径は、光ファイバ群２の外径よりも小さい。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバを複数本纏めた光ユニットの製造方法と光ユニット及び光ユニットを集合させた構造を有する光ファイバケーブルの製造方法と光ファイバケーブルに関する。

従来、光ファイバケーブルとしては、例えば、光ファイバを内部に収納するスロット溝を有したスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースとから構成されたものが提案されている。

このような光ファイバケーブルにおいて、光ファイバを多心で集合させて用いる場合には、光ファイバの外周面を着色し、光ファイバを複数本ごとの小単位（以下、「光ユニット」という。）に分け、各色の光ファイバにより一つの光ユニットを構成する。そして、この光ユニットを複数個集めてスロット内に収納する。

光ユニットの構成としては、図１２に示すように、光ユニット１０２ａを構成する複数本の光ファイバ１０２を円筒状のルースチューブ１０３に収納する構成（ルースチューブ構造）や、特許文献１に記載されているように、プラスチックテープを筒状にフォーミングし、接着性樹脂によりチューブ化し、この中に光ファイバを収納して光ユニット化する構成が提案されている。

特許文献２には、図１３に示すように、押し出し作業を必要としない光ユニット１０２ａの製法方法として、光ファイバ群１０２の周囲においてフィルム１０５を変形させてシースを成形する工程と、変形させたフィルム１０５を光ファイバ群１０２の周囲に固定して光ファイバ群１０２を保持させる工程とからなるものが提案されている。

また、特許文献３には、図１４に示すように、複数本の光ファイバ１０２を集合させ、周囲にプラスチックテープ１０６を螺旋状に巻き回して光ファイバ１０２を保持させるようにした構成の光ユニット１０２ａが記載されている。

複数本の光ファイバ１０２の周囲にプラスチックテープ１０６を螺旋状に巻き回した光ユニット１０２ａにおいては、光ユニット１０２ａの端末でも解けず、光ユニット１０２ａの一体感を保つことができる。光ユニット１０２ａの中間で光ファイバ１０２を取り出すときには、プラスチックテープ１０６同士の間を広げて取り出すことができ、取り出した後は、プラスチックテープ１０６の弾性によって元の状態に戻る。

複数本の光ファイバ１０２の周囲にプラスチックテープ１０６を螺旋状に巻き回す構成においては、巻き回してから加熱処理を施してプラスチックテープ１０６に巻き癖を付与するものや、プラスチックテープ１０６をしごいて螺旋状の曲げ癖を付与しながら光ファイバ１０２の周囲に巻き回すものや、回転式ダイスを用いた押出成型により光ファイバ１０２の周囲に螺旋状にプラスチックテープ１０６を形成するものなどが提案されている。

さらに、他の光ユニットの構成として、図１５に示すように、光ユニット１０２ａを構成する複数本の光ファイバ１０２を識別糸１０４によって束ねる構成（バンドル構造）も提案されている。

なお、これら光ファイバの光ユニットを用いた光ファイバケーブルの構造は、標準化もされている（Telcordia GR-20 Generic Requirements for Optical Fiber or Optical Fiber Cable）。

特開２００２−３０３７６９号公報 特許第３７９８０５７号公報 特開２００７−１０９１７号公報

ところで、前述したルースチューブ構造の光ユニット１０２ａにおいては、光ユニット１０２ａ内の光ファイバ１０２を他の光ユニットの光ファイバに接続させるために、光ファイバ１０２をルースチューブ１０３から取り出すときには、ルースチューブ１０３の一部を刃物などにより切り裂き、ルースチューブ１０３を輪切りにする必要がある。このような作業においては、ルースチューブ１０３が薄く、また、ルースチューブ１０３の内面と光ファイバ１０２とはほぼ密着しているため、刃物により誤って光ファイバ１０２を傷付けたり、切断してしまう虞がある。また、光ファイバケーブルの中間位置で他の光ファイバに接続する中間後分岐作業においては、ルースチューブ１０３の側面を薄くそぎ落としながら光ファイバ１０２を露出させる必要があり、特殊な工具を用いる必要があった。

特許文献１に記載されたプラスチックテープを筒状にフォーミングして接着性樹脂によりチューブ化する構成においても、プラスチックテープが筒状となされて接合されているため、光ファイバを取り出すことが困難である。

また、プラスチックフィルム１０５を筒状に成形するためには、成形ダイスに通す必要があるが、光ユニット１０２ａの細径化を行う場合、プラスチックフィルム１０５をタイトに成形する必要があるため、成形ダイスも穴径の小さいものを用いる必要がある。成形ダイスが狭い場合には、プラスチックフィルム１０５と光ファイバ１０２を通過させる際に引っかかったりして、プラスチックフィルム１０５や光ファイバ１０２の断線が起こる可能性がある。

特許文献２に記載された光ファイバ群１０２の周囲においてフィルム１０５を変形させてシースを成形する方法や、特許文献３に記載された複数本の光ファイバ１０２にプラスチックフィルム１０６やテープを螺旋状に巻き回す方法においては、光ファイバ１０２にプラスチックフィルム１０５，１０６を添わせながら加熱し、フィルム１０５，１０６を筒状、または、螺旋状に癖付けするため、少なくともプラスチックフィルム１０５，１０６及びプラスチックフィルム１０５，１０６に接する光ファイバ１０２の表面を、プラスチック材料のＴｇ付近の温度まで加熱しなければならない。製造ライン中を進むプラスチックフィルム１０５，１０６及びプラスチックフィルム１０５，１０６に接する光ファイバ１０２の表面を目的の温度まで加熱するためには、目的の温度以上の加熱炉や、加熱長の長い加熱炉等を準備する必要があり、加熱しすぎるとプラスチックフィルム１０５，１０６の伸びや溶融による変形や破断が生じてしまう。

また、プラスチックフィルム１０５，１０６が伸びたままで光ファイバ１０２と一体化されてケーブルに実装された場合には、プラスチックフィルム１０５，１０６と光ファイバ１０２の余長が合わず、光ファイバ１０２が蛇行して伝送損失が増大したり、プラスチックフィルム１０５，１０６から光ファイバ１０２がはみ出してしまいその部分で局所的な曲がりが発生して、伝送損失が増大する虞がある。また、温度特性を保つための高温エージング時に、伸ばされたプラスチックフィルム１０５，１０６の加熱収縞が起こり、伝送損失がさらに増大する可能性もある。

また、これら光ファイバ群１０２の周囲においてプラスチックフィルム１０５を変形させてシースを成形する方法及び光ファイバ群１０２にプラスチックフィルム１０６を螺旋状に巻き回す方法においては、光ファイバ群１０２の外径よりも細い径にプラスチックフィルム１０５，１０６を成形、または、癖付けすることができないので、光ユニット１０２ａを細径化することができない。

そして、バンドル構造の光ユニット１０２ａにおいては、光ユニット１０２ａ内の光ファイバ１０２を他の光ユニットの光ファイバに接続させるときには、光ファイバ１０２を束ねている識別糸１０４を解く、または、切断することにより、光ファイバ１０２を取り出すことができる。しかし、光ファイバケーブルの端末の近傍では、シースの除去ととともに、識別糸１０４が容易に解けてしまう。識別糸１０４が解けてしまうと、光ユニット１０２ａを構成する光ファイバ１０２がばらばらになってしまい、他の光ユニットを構成する光ファイバとの識別が困難となってしまう。

また、バンドル構造の光ユニット１０２ａにおいては、光ファイバ１０２が露出しているため、光ファイバケーブルの端末において、光ユニット１０２ａを長く取り回す必要がある場合には、保護チューブを被せるなどの対策が必要となり、煩雑である。

さらに、バンドル構造の光ユニット１０２ａの製造にあたっては、識別糸１０４を光ファイバ１０２上に直接巻付けるため、識別糸１０４の巻き付け張力や巻き付けピッチなどによっては、光ファイバ１０２の伝送損失を悪化させる虞があるため、製造が困難である。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、光ファイバを複数本纏めた光ユニットの製造方法及びこの光ユニットを集合させた構造を有する光ファイバケーブルの製造方法において、光ユニット内の光ファイバを他の光ユニットの光ファイバに接続させることが容易で、かつ、端末の近傍において光ユニットを構成する光ファイバがばらばらになってしまうことがない光ユニットを製造することができ、さらに、光ファイバを纏めるプラスチックフィルムの過度な延伸や断線を発生させることがなく、光ユニットの細径化が可能な光ユニットの製造方法及び光ファイバケーブルの製造方法を提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る光ユニットの製造方法は、以下の構成を有するものである。

〔構成１〕
複数本の光ファイバからなる光ファイバ群と、光ファイバ群を束ねる円筒状フィルムとからなる光ユニットの製造方法において、熱可塑性のフィルムテープを円周方向における重なり部を有して円筒状にフォーミングして円筒状フィルムとする工程と、円筒状フィルム内に光ファイバ群を収納して一体化させる工程とを有し、円筒状にフォーミングされたときの円筒状フィルムの内径は、光ファイバ群の外径よりも小さいことを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有する光ユニットの製造方法において、円筒状フィルムをなす熱可塑性のフィルムテープは、厚さが０．０１２ｍｍ乃至０．１００ｍｍであることを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する光ユニットの製造方法において、円筒状フィルムには、外周面に紫外線硬化樹脂によるコーティングをなすことを特徴とするものである。

〔構成４〕
構成１、または、構成２を有する光ユニットの製造方法において、円筒状フィルムには、外周面に樹脂によるコーティングをなし、多条の光ユニットを製造する際、多条の光ユニット外周に塗布する樹脂が同一で、樹脂供給系が１つであることを特徴とするものである。

〔構成５〕
構成３を有する光ユニットの製造方法において、円筒形チューブをなす熱可塑性のフィルムテープは、無色透明な材料からなり、紫外線硬化樹脂には、着色が施されていることを特徴とするものである。

〔構成６〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する光ユニットの製造方法において、円筒状フィルムには、部分的に所定箇所に、光ユニット間の識別を行うための着色を施すことを特徴とするものである。

〔構成７〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する光ユニットの製造方法において、熱可塑性のフィルムテープは、光ユニット間の識別を行うために全体的に着色することを特徴とするものである。

〔構成８〕
構成１乃至構成７のいずれか一を有する光ユニットの製造方法において、フィルムテープを円筒状に成形するための成形ダイスの後方に、フィルムテープの引取及び光ファイバとの集合時のフィルムテープの張力調整装置を設け、その後方で、フィルムテープと光ファイバとを集合させることを特徴とするものである。

本発明に係る光ユニットは、以下の構成を有するものである。

〔構成９〕
構成１乃至構成８のいずれか一を有する光ユニットの製造方法により製造されたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法は、以下の構成を有するものである。

〔構成１０〕
光ファイバを複数本纏めた光ユニットが複数集合された構造を有する光ファイバケーブルの製造方法において、構成１乃至構成８のいずれか一を有する光ユニットの製造方法により製造された光ユニットを複数集合させたことを特徴とするものである。

本発明に係る光ファイバケーブルは、以下の構成を有するものである。

〔構成１１〕
構成１０を有する光ファイバケーブルの製造方法により製造されたことを特徴とするものである。

本発明に係る光ユニットの製造方法及び光ファイバケーブルの製造方法においては、熱可塑性のフィルムテープを円周方向における重なり部を有して円筒状にフォーミングして円筒状フィルムとする工程と、円筒状フィルム内に光ファイバ群を収納して一体化させる工程とを有し、円筒状にフォーミングされたときの円筒状フィルムの内径は、光ファイバ群の外径よりも小さい。

したがって、製造が容易であり、端末の近傍において光ユニットを構成する光ファイバがばらばらになってしまうことがなく、また、光ユニット内の光ファイバを他の光ユニットの光ファイバに接続させるときには、円筒状フィルムを平坦な形状に開くことにより、容易に光ファイバを円筒状フィルムから取り出すことができ、また、フィルムテープのみを加熱すればよく、加熱時間を短く、加熱温度を低くすることができるので、フィルムテープの過度な伸びや溶融による断線の恐れが無くなる。フィルムテープを過度に延伸させた状態でファイバと一体化させることが無いので、フィルムテープと光ファイバの余長差による光損失増加や、フィルムテープからの光ファイバの飛び出しが無くなる。筒状に成形するフィルムテープの内側に光ファイバが無い状態でフォーミングするので、細い成形ダイスにフィルムテープをほぼ抵抗なく通過させることができ、光ユニットの細径化が可能となる。

すなわち、本発明は、光ファイバを複数本纏めた光ユニットの製造方法及びこの光ユニットを集合させた構造を有する光ファイバケーブルの製造方法において、光ユニット内の光ファイバを他の光ユニットの光ファイバに接続させることが容易で、かつ、端末の近傍において光ユニットを構成する光ファイバがばらばらになってしまうことがない光ユニットを製造することができ、さらに、光ファイバを纏めるプラスチックフィルムの過度な延伸や断線を発生させることがなく、光ユニットの細径化が可能な光ユニットの製造方法及び光ファイバケーブルの製造方法を提供することができるものである。

本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットを用いた光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットを用いた光ファイバケーブルの構成の他の例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムの一部を着色したもの）を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムの全体を着色したもの）を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムにＵＶコーティングをしたもの）を示す斜視図及び断面図である。 本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムを二重構造としたもの）を示す斜視図及び断面図である。 本発明に係る実施の形態における光ユニットの製造方法及び光ファイバケーブルの製造方法を実施する製造装置の構成を示す側面図である。 比較例の光ユニットの製造方法及び光ファイバケーブルの製造方法を実施する製造装置の構成を示す側面図である。 フィルムテープのフォーミングの後にフィルムテープ中間引取り及び張力調整用ダンサを設けた製造装置の構成を示す側面図である。 ５本の１２心光ユニットを実装した６０心光ケーブルの製造装置の構成を示す側面図である。 従来の光ファイバケーブルの光ユニットの構成を示す斜視図である。 従来の光ファイバケーブルの光ユニットの構成を示す斜視図である。 従来の光ファイバケーブルの光ユニットの構成を示す斜視図である。 従来の光ファイバケーブルの光ユニットの構成の他の例を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。

〔光ユニット及び光ファイバケーブルの構成〕
図１は、本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットを用いた光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。

本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットを用いた光ファイバケーブル１は、図１に示すように、光ファイバ２を複数本纏めた光ユニット２ａが複数集合された構造を有する光ファイバケーブルである。

複数の光ユニット２ａは、円筒状のシース（外被）６内に収納されている。シース６は、円筒状のチューブとして形成されている。かかるシース６は、複数の光ユニット２ａの周囲全体をポリエチレン樹脂で被覆するようにして形成する押し出し成形により形成される。

図２は、本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットを用いた光ファイバケーブルの構成の他の例を示す断面図である。より詳細には、図２は、前記光ファイバケーブルをその長手方向に直交する面で切断した場合の断面を示す断面図である。

この光ファイバケーブル１は、円筒状のスロット４ａを有する断面Ｃ字状のスロットコア４を用いている。すなわち、この光ファイバケーブル１は、スロットコア４のスロット４ａ内に複数の光ユニット２ａを収納して保持させ、スロット４ａの開口部５を含めてスロットコア４全体をシース６によって被覆することにより構成される。なお、スロット４ａは、ケーブル長手方向に沿って直線状に形成されている。

図３は、本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成を示す斜視図である。

前記光ユニット２ａは、複数本の光ファイバ（光ファイバ群）２と、これら光ファイバ２を束ねる円筒状フィルム３とからなる。光ファイバ２には、光ファイバ素線、光ファイバ心線、光ファイバテープ心線などが用いられる。光ファイバ素線は、光ファイバの上に紫外線硬化樹脂を被覆したものである。光ファイバ心線は、光ファイバの上にプラスチック樹脂を被覆してその直径を光ファイバ素線よりも大としたものである。光ファイバテープ心線は、光ファイバ素線を平行に数本並べて紫外線硬化樹脂で被覆したものである。

円筒状フィルム３は、熱可塑性のフィルムテープが、円周方向における重なり部３ｄを有して円筒状にフォーミングされたものである。この重なり部３ｄは、図示の通り、光ユニット２ａの長手方向に直線上に延伸する。円筒状フィルムをなす熱可塑性のフィルムテープは、例えば、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate）からなり、厚さは、例えば、０．０１２ｍｍ乃至０．１００ｍｍである。

このような光ユニット２ａを製造するには、まず、熱可塑性の平面状のフィルムテープを円周方向における重なり部３ｄを有して円筒状にフォーミングして、円筒状フィルム３を形成する。このとき、円筒状フィルム３の内径は、複数本の光ファイバ（光ファイバ群）の外径よりも小さくしておく。そして、この円筒状フィルム３内に複数本の光ファイバ２を収納して、これら光ファイバ２を円筒状フィルム３により束ねて一体化して、光ユニット２ａとする。

図４は、本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムの一部を着色したもの）を示す斜視図である。

この光ファイバケーブル１においては、図４中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、円筒状フィルム３の部分的な所定の箇所に、光ユニット２ａ間の識別を行うための着色部３ａを設けてもよい。この着色部３ａは、円筒状フィルム３をなす熱可塑性のフィルムテープのいずれかの一面（円筒状フィルム３の外周面、または、内周面）に設けてもよいし、熱可塑性のフィルムテープの両面に設けてもよい。なお、着色部３ａを円筒状フィルム３の内周面に設ける場合には、熱可塑性のフィルムテープとして、透明なものを用いる。

このように着色部３ａを設けた光ユニット２ａにおいては、着色部３ａの色によって、複数の光ユニット２ａを識別することができる。

図５は、本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムの全体を着色したもの）を示す斜視図である。

熱可塑性のフィルムテープは、円筒状にフォーミングして円筒状フィルム３となす前に、光ユニット２ａ間の識別を行うために予め着色されている。この場合には、図５中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、円筒状フィルム３は、光ユニット２ａ間の識別を行うための着色が全体に施されたものとなる。

このように円筒状フィルム３を着色した光ユニット２ａにおいては、円筒状フィルム３の色によって、複数の光ユニット２ａを識別することができる。

図６は、本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムにＵＶコーティングをしたもの）を示す斜視図及び断面図である。

この光ファイバケーブル１においては、図６中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、円筒状フィルム３に、外周面に紫外線硬化樹脂によるコーティング３ｃが施されている。このコーティング３ｃによって、円筒状フィルム３の剛性を向上させると共に、円筒状フィルム小曲げ時の座屈耐性を向上させることができる。なお、「小曲げ」の程度は、半径３０ｍｍ程度の曲げである。また、後述する円筒状フィルム３からの光ファイバ２の取り出しにおいては、コーティング３ｃは、人の指によって容易に破ることができるため、コーティング３ｃによって光ファイバ２の取り出しが困難となることはない。さらに、フィルムテープに透明な材料を用い、コーティング材料に着色した紫外線硬化樹脂を用いることで、光ユニット間の識別が可能となる。

図７は、本発明の実施の形態に係る光ユニットの製造方法により製造された光ユニットの構成の他の例（円筒状フィルムを二重構造としたもの）を示す斜視図及び断面図である。

この光ファイバケーブル１においては、図７中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、円筒状フィルム３は、熱可塑性のフィルムテープの円周方向における重なり部の幅が、円筒状フィルム３の円周長の２倍以上となる。

この場合には、円筒状フィルム３のいずれの箇所においても、熱可塑性のフィルムテープが２枚以上重なった状態となり、円筒状フィルム３の剛性及び弾性（クッション性）を向上させることができる。なお、後述する円筒状フィルム３からの光ファイバ２の取り出しが困難となることはない。

この光ファイバケーブル１において、中間後分岐作業などを行うにあたり、光ファイバ２を円筒状フィルム３から取り出すには、人の指等により、円筒状フィルム３を平坦な形状に開けばよく、容易に行うことができる。そして、円筒状フィルム３は、円筒状にフォーミングされているので、一旦取り出した光ファイバ２を円筒状フィルム３内に再び収納することも容易である。

また、この光ファイバケーブル１においては、端末の近傍において光ユニット２ａを構成する光ファイバ２がばらばらになってしまうことがないので、取扱いが容易である。

〔製造装置の構成〕
図８は、本発明に係る実施の形態における光ユニットの製造方法及び光ファイバケーブルの製造方法を実施する製造装置の構成を示す側面図である。

この装置においては、図８に示すように、光ファイバ供給部２０２から、複数の光ファイバ２が供給される。フィルムテープ供給部２０３からは、フィルムテープが供給される。フィルムテープは、成形ダイス及び加熱装置２１４において、円筒状となされ、加熱されることにより、フォーミングされて円筒状フィルム３となされる。このとき、円筒状フィルム３は、複数の光ファイバ２の外径よりも小さい内径を有するものとして形成することができる。

そして、円筒状フィルムとファイバ集合部２１５において、円筒状フィルム３内に複数の光ファイバ２が収納されて一体化される。

ここで、紫外線硬化樹脂を円筒状フィルム３の周囲に塗布する場合には、ＵＶ塗布ダイス部２１２において、紫外線硬化樹脂供給装置２１１から供給された紫外線硬化樹脂を光ファイバ２を収納した円筒状フィルム３の周囲にコーティングする。コーティングされた紫外線硬化樹脂は、ＵＶランプ２１３により紫外線を照射して硬化させる。

これら円筒状フィルム３及び複数の光ファイバ２は、集合部２０４を経て、シース押出機（クロスヘッド）２０５に送られる。なお、スロットコア４をフィルムテープ及び複数の光ファイバ２とともに集合されるようにしてもよい。

シース押出機２０５は、円筒状フィルム３の周囲にシ−ス６を押出成型して被覆させる。シース６を被覆された光ファイバケーブルは、引取キャタピラ２０７によって送り操作されて、水槽２０６を経て冷却される。そして、この光ファイバケーブルは、巻取機２０８によって巻取られる。

前述した光ユニットについて、以下の〔表１〕に示すように、図８に示すようにフィルムのみを成形ダイスに通してフォーミングする方法（フィルム癖付け後に円筒状フィルム内に光ファイバを実装する方法）と、光ファイバ及びフィルムテープを成形ダイスに通してフィルムテープをフォーミングする方法（フィルム癖付け前にフィルムテープの内側に光ファイバを実装する方法）とにより、光ユニットの試作を行った。すなわち、光ファイバとフィルムテープとの集合のさせ方について、２種類の方法により試作を行った。

図９は、比較例の光ユニットの製造方法及び光ファイバケーブルの製造方法を実施する製造装置の構成を示す側面図である。

比較例の光ユニット及びこの光ユニットからなる光ファイバケーブルは、図９中の（ａ）に示すように、フィルムテープ及び複数の光ファイバ２がフィルムテープとファイバ集合部２１５において集合するようになされた装置により製造した。フィルムテープは、光ファイバ２との集合後に、成形ダイス及び加熱装置２１４により加熱され、癖付けされる。

この装置においては、図９中の（ａ）に示すように、光ファイバ供給部２０２から、複数の光ファイバ２が供給される。フィルムテープ供給部２０３からは、フィルムテープが供給される。これらフィルムテープ及び複数の光ファイバ２は、円筒状フィルムテープとファイバ集合部２１５において、図９中の（ｂ）に示すように、円筒状とされたフィルムテープ内に複数の光ファイバ２が収納される。そして、フィルムテープは、成形ダイス及び加熱装置２１４において加熱され、フォーミングされて円筒状フィルム３となされ、複数の光ファイバ２と一体化される。

ここで、紫外線硬化樹脂を円筒状フィルム３の周囲に塗布する場合には、ＵＶ塗布ダイス部２１２において、紫外線硬化樹脂供給装置２１１から供給された紫外線硬化樹脂を光ファイバ２を収納した円筒状フィルム３の周囲にコーティングする。コーティングされた紫外線硬化樹脂は、ＵＶランプ２１３により紫外線を照射して硬化させる。

これら円筒状フィルム３及び複数の光ファイバ２は、集合部２０４を経て、シース押出機（クロスヘッド）２０５に送られる。なお、スロットコア４をフィルムテープ及び複数の光ファイバ２とともに集合されるようにしてもよい。

シース押出機２０５は、円筒状フィルム３の周囲にシ−ス６を押出成型して被覆させる。シース６を被覆された光ファイバケーブルは、引取キャタピラ２０７によって送り操作されて、水槽２０６を経て冷却される。そして、この光ファイバケーブルは、巻取機２０８によって巻取られる。

図８及び図９に示す装置による光ユニットの試作には、外径φ２５０μｍの着色された光ファイバ１２本と、幅５ｍｍ、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるフィルムテープとを用いた。

図８及び図９に示す装置による試作では、成形ダイスを所定の加熱長を持つ加熱炉の中に固定して用いた。成形ダイスは、φ１．０〜１．４ｍｍの穴の開いた長さ１０〜３０ｍｍの長さの筒状のダイスである。成形ダイスのフィルム入り口偵１には、フィルムを穴径の大きさまでスムーズに巻くため、テーパが取り付けられている。

図８の光ユニットの製造装置又は図９に示す光ユニットの製造装置を用い光ユニット製造線速、加熱温度、成形ダイスの形状を変え光ユニットを製造した試作条件と癖付け（フィルムフォーミング）可否を以下の〔表１〕にまとめる。

試作１（比較例）は、光ファイバとフィルムテープを集合させてからフィルムテープの癖付けを行うために成形ダイスを通過させたものである。低速であればフィルムテープの癖付けは可能であった。試作した光ユニットの外径は、成形ダイスの穴径と同じφ１．４ｍｍであった。しかし、引き取り機から出た光ユニットを延線して観察したところ、実装した光ファイバの飛び出しが観察された。引き取り機から出ると光ユニット全体にかかっていた張力が開放され、張力により延伸していたフィルムテープが縮み、光ファイバとの線長差が生じたためと思われる。〔表１〕において、「ユニット外観」の欄の○はフォーミングしたフィルムからの光ファイバの飛び出しがないこと、×はフォーミングしたフィルムからの光ファイバの飛び出しがあったことを示す。

試作２〜４（比較例）は、試作１から線速を上げて試作を行ったものである。試作２では、試作１と同じ条件のまま線速を上げたが、フィルムテープに十分な熱が伝わらず、癖付けが弱く筒状に成形できなかった。試作３では、加熱長さを長くすることで癖付けができるか検討したが、成形ダイス通過時の摩擦などの抵抗によりフィルムテープが過度に延伸され、成形ダイス付近でフィルムの断線が生じた。〔表１〕において、「癖付け可否」の欄の○は癖付け可能、×は癖付けが弱く、筒状への形成が不可能、××はフィルムの断線が生じたことを示す。条件４では、加熱長さは試作２のままにして、加熱温度を上げることで癖付け可能か検討したが、フィルムテープの溶融による断線が発生した。試作５では、成形ダイスの穴径を狭くすることで強く癖付けすることが可能か検討したが、成形ダイスでフィルムテープの引っ掛かりが発生し、フィルムテープの断線が発生した。

試作６（実施例）では、フィルムを筒状に癖付けしてからファイバと集合させた。試作１と比較し、高速で、かつ、成形ダイスの穴径を小さくしても、スムーズにフィルム癖付けをすることができた。誠作した光ユニットの外径は成形ダイスの穴径と同じφ１．２ｍｍで、引き取り機から出た光ユニットにおいて光ファイバの飛び出しは観察されなかった。

試作７では、φ１．０ｍｍの穴径の成形ダイスでフィルムテープを癖付けした後、光ファイバを集合させたところ、作製した光ユニットの外径はφ１．１ｍｍとなった。小さい径に癖付けしたフィルムテープで複数本の光ファイバを絞ることで、光ユニットの細径化を図ることができた。

癖付けしたフィルムテープだけでは、光ユニットを曲げたときにフィルムテープの合わせ面から光ファイバが飛び出す虞があるので、前述したように、フィルムテープの外周に押出樹脂やＵＶ硬化樹脂を塗布、硬化させてもよい。

フィルムテープ内に実装する光ファイバは、複数本の光ファイバでも、複数本の光ファイバを間欠的に連結した間欠固定テープ心線でもよい。

図１０は、フィルムテープのフォーミングの後にフィルムテープ中間引取り２２１及び張力調整用ダンサ２２３を設けた製造装置の構成を示す側面図である。

穴径の小さい成形ダイス及び加熱装置２１４を通過させると、フィルムテープと一緒に光ファイバ２を通過させていない場合でも、成形ダイス及び加熱装置２１４通過時の摩擦などの抵抗が大きくなり、フィルムテープが延伸してしまう場合がある。成形ダイス及び加熱装置２１４通過時のフィルムテープの張力が高い場合には、図１０に示すように、成形ダイス及び加熱装置２１４の後方に、フィルムテープの中間引取り２２１及び光ファイバ２との集合時のフィルムテープの張力調整を行うためのダンサ２２３を設置し、光ファイバ２と一体化する時のフィルムテープ３の張力調整を行ってもよい。

図１１は、５本の１２心光ユニットを実装した６０心光ケーブルの製造装置の構成を示す側面図である。

図１１に示すように、１２心光ユニットを５本集合させて、６０心の光ファイバケーブルを作成した。

光ユニットは、内部に１２心間欠固定テープ心線を実装し、プラスチックテープの外周には、ケーブル曲げ時や取り扱い時にフィルムテープの内部からの光ファイバの飛び出しを防止するため、ＵＶ硬化樹脂を塗布し硬化させた層を設けた。

複数本の光ユニットを識別するため、複数本のプラスチックテープにはそれぞれ異なる色印刷が施されている。例えば、それぞれ青・黄・緑・赤・紫色の印刷がされている。プラスチックテープには、それぞれ異なる文字や数字が印字されていても良い。

ルースチューブ等の外周の樹脂色の異なるチューブを製造する際は、例えば５色のチューブを同時に製作する為には５台の押出機が必要となる。

図１１では、異なる印刷されたプラスチックテープを用いており、同一樹脂で多条の光ユニットの外周を被覆する構造である為、樹脂供給系が１つ有れば良く、低コスト、省スペースで製造する事が可能となる。

単心の光ファイバ６０心を実装する場合、６０個のファイバ送り出し装置が必要になるが、１２心間欠固定テーブ心線を用いることにより、送り出し装置２０２の個数を１／１２に減らすことができ、低コスト、省スペースで製造することが可能である。

フィルム送り出し装置２０３から送り出されるフィルムテープを加熱した成形ダイスにて筒状に癖付けした後、１２心間欠固定テープ心線と集合させ、フィルムテープの外周にＵＶ樹脂を塗布し、ＵＶ照射装置２１３にて硬化させた。作製した５本の光ユニットをＳＺ撚りし、クロスヘッド２０５において、テンションメンバとともにシースに収納することで光ファイバケーブルを製造した。この光ファイバケーブルは、引取キャタピラ２０７によって送り操作されて、水槽２０６を経て冷却される。

この光ファイバケーブルにおいては、１２心ごとにユニット化されて識別性や取り扱い性がよく、また、それぞれの光ユニットも細径化されているので、ケーブル全体の細径化も可能となる。

なお、光ファイバケーブルは、１本の光ユニットのみを実装した構造でもよいし、複数本の光ユニットを実装した構造でも良い。１本の光ユニットの中に実装される光ファイバの心数は、１２心に限定されず、４心、８心、２４心、４０心、６０心、１００心、２００心など、何心でも構わない。また、４心間欠固定テープ心線、８心間欠固定テープ心線を実装したり、複数本の多心間欠固定テープ心線を実装したりしても構わない。さらに、前述したように、光ユニット内部に防水のための吸水ヤーン等を配置してもよい。

本発明は、光ファイバを複数本纏めた光ユニットの製造方法及び光ユニットを集合させた構造を有する光ファイバケーブルの製造方法に適用される。

１ 光ファイバケーブル
２ 光ファイバ
２ａ 光ユニット
３ 円筒状フィルム
３ａ 着色部
３ｂ 識別テープ
３ｃ コーティング
３ｄ 重なり部
４ スロットコア
４ａ スロット
５ 開口部
６ シース

Claims (11)

1. 複数本の光ファイバからなる光ファイバ群と、光ファイバ群を束ねる円筒状フィルムとからなる光ユニットの製造方法において、
   熱可塑性のフィルムテープを円周方向における重なり部を有して円筒状にフォーミングして前記円筒状フィルムとする工程と、
   前記円筒状フィルム内に前記光ファイバ群を収納して一体化させる工程と
   を有し、
   円筒状にフォーミングされたときの前記円筒状フィルムの内径は、前記光ファイバ群の外径よりも小さい
   ことを特徴とする光ユニットの製造方法。
2. 前記円筒状フィルムをなす熱可塑性のフィルムテープは、厚さが０．０１２ｍｍ乃至０．１００ｍｍである
   ことを特徴とする請求項１記載の光ユニットの製造方法。
3. 前記円筒状フィルムには、外周面に紫外線硬化樹脂によるコーティングをなす
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の光ユニットの製造方法。
4. 前記円筒状フィルムには、外周面に樹脂によるコーティングをなし、
   多条の光ユニットを製造する際、多条の光ユニット外周に塗布する樹脂が同一で、樹脂供給系が１つである
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の光ユニットの製造方法。
5. 前記円筒形チューブをなす熱可塑性のフィルムテープは、無色透明な材料からなり、紫外線硬化樹脂には、着色が施されている
   ことを特徴とする請求項３記載の光ユニットの製造方法。
6. 前記円筒状フィルムには、部分的に所定箇所に、光ユニット間の識別を行うための着色を施す
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の光ユニットの製造方法。
7. 前記熱可塑性のフィルムテープは、光ユニット間の識別を行うために全体的に着色する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の光ユニットの製造方法。
8. 前記フィルムテープを円筒状に成形するための成形ダイスの後方に、前記フィルムテープの引取及び前記光ファイバとの集合時の前記フィルムテープの張力調整装置を設け、その後方で、前記フィルムテープと前記光ファイバとを集合させる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の光ユニットの製造方法。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載の光ユニットの製造方法により製造された
   ことを特徴とする光ユニット。
10. 光ファイバを複数本纏めた光ユニットが複数集合された構造を有する光ファイバケーブルの製造方法において、
    請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載の光ユニットの製造方法により製造された光ユニットを複数集合させた
    ことを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
11. 請求項１０記載の光ファイバケーブルの製造方法により製造された
    ことを特徴とする光ファイバケーブル。

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