IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社フジクラの特許一覧

<>
  • 特開-光ファイバ及び光ファイバテープ心線 図1
  • 特開-光ファイバ及び光ファイバテープ心線 図2
  • 特開-光ファイバ及び光ファイバテープ心線 図3
  • 特開-光ファイバ及び光ファイバテープ心線 図4
  • 特開-光ファイバ及び光ファイバテープ心線 図5
  • 特開-光ファイバ及び光ファイバテープ心線 図6
  • 特開-光ファイバ及び光ファイバテープ心線 図7
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022042193
(43)【公開日】2022-03-14
(54)【発明の名称】光ファイバ及び光ファイバテープ心線
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/44 20060101AFI20220307BHJP
【FI】
G02B6/44 311
G02B6/44 371
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020147498
(22)【出願日】2020-09-02
(71)【出願人】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100126882
【弁理士】
【氏名又は名称】五十嵐 光永
(74)【代理人】
【識別番号】100160093
【弁理士】
【氏名又は名称】小室 敏雄
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】村越 由恵
(72)【発明者】
【氏名】稲垣 亮
(72)【発明者】
【氏名】大里 健
【テーマコード(参考)】
2H001
2H250
【Fターム(参考)】
2H001BB04
2H001BB15
2H001BB22
2H001DD06
2H001KK02
2H001KK17
2H001MM01
2H001PP01
2H250BC02
2H250BC03
2H250BD02
2H250BD05
2H250BD16
2H250CA02
2H250CA05
2H250CC21
(57)【要約】      (修正有)
【課題】識別層がテープ化材から剥離することを抑制できるようにする光ファイバテープ心線を提供する。
【解決手段】複数の光ファイバ11と、複数の光ファイバを連結するテープ化材12と、テープ化材上に設けた識別層13と、を備え、テープ化材と識別層との界面に沿う方向における膨潤度の差の絶対値が2.2%以下である光ファイバテープ心線10。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
裸線部と、前記裸線部を覆う被覆部と、前記被覆部の外周に設けた識別層と、を備え、
前記被覆部の外周と前記識別層との界面に沿う方向における前記被覆部及び前記識別層の膨潤度の差の絶対値が2.2%以下である光ファイバ。
【請求項2】
前記識別層の破断伸び率が5%以上である請求項1に記載の光ファイバ。
【請求項3】
前記識別層が前記被覆部の外周の一部を覆うマーキングである請求項1又は請求項2に記載の光ファイバ。
【請求項4】
複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバを連結するテープ化材と、前記テープ化材上に設けた識別層と、を備え、
前記テープ化材と前記識別層との界面に沿う方向における膨潤度の差の絶対値が2.2% 以下である光ファイバテープ心線。
【請求項5】
前記識別層の破断伸び率が5%以上である請求項4に記載の光ファイバテープ心線。
【請求項6】
前記識別層が前記テープ化材の一部を覆うマーキングである請求項4又は請求項5に記載の光ファイバテープ心線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバ及び光ファイバテープ心線に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、裸線部を被覆する被覆部の外周に識別層(マーキング)を設けた光ファイバが開示されている。この種の光ファイバでは、光ファイバ毎に識別層の色や形状、数などを異ならせることで、複数の光ファイバが纏められていても、複数の光ファイバを識別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11-326714号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、被覆部の外周に識別層を設けた光ファイバでは、光ファイバを水等の液体に浸漬したときに、識別層が被覆部から剥離してしまう、という問題がある。
また、複数の光ファイバをテープ化材によって連結した光ファイバテープ心線においてテープ化材上に識別層を設けた場合にも、同様に、光ファイバテープ心線を液体に浸漬したときに、識別層が被覆部から剥離してしまう問題がある。
【0005】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、識別層の剥離を抑制することができる光ファイバ及び光ファイバテープ心線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第一の態様に係る光ファイバは、裸線部と、前記裸線部を覆う被覆部と、前記被覆部の外周に設けた識別層と、を備え、前記被覆部の外周と前記識別層との界面に沿う方向における前記被覆部及び前記識別層の膨潤度の差の絶対値が2.2%以下である。
【0007】
本発明の第二の態様に係る光ファイバテープ心線は、複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバを連結するテープ化材と、前記テープ化材上に設けた識別層と、を備え、前記テープ化材と前記識別層との界面に沿う方向における膨潤度の差の絶対値が2.2% 以下である。
【発明の効果】
【0008】
本発明の上記態様によれば、光ファイバや光ファイバテープ心線を液体に浸漬しても、識別層が被覆部から剥離することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の第一実施形態に係る光ファイバテープ心線を示す斜視図である。
図2図1のII-II矢視断面図である。
図3図1,2の光ファイバテープ心線を製造する装置の一例を示す概略図である。
図4図1,2の光ファイバテープ心線を含む光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
図5図4の光ファイバケーブルを製造する装置の一例を示す概略図である。
図6図1,2の光ファイバテープ心線のしごき試験を説明する図である。
図7】本発明の第二実施形態に係る光ファイバを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態について、図1~5を参照して説明する。
図1,2に示すように、本実施形態に係る光ファイバテープ心線10は、複数の光ファイバ11と、テープ化材12と、識別層13と、を備える。
【0011】
各光ファイバ11は、裸線部11A及び被覆部11Bを有する。裸線部11Aは、石英系ガラスなどにより形成され、光を伝達する。被覆部11Bは、樹脂(例えばUV硬化型樹脂)からなり、裸線部11Aの周囲を覆う。
テープ化材12は、複数の光ファイバ11を一列に並べた状態で連結する。本実施形態のテープ化材12は、複数の光ファイバ11を覆う。テープ化材12は、例えばUV硬化型の樹脂材料からなる。図1,2では、光ファイバテープ心線10における光ファイバ11の数が四つとなっているが、これに限ることはない。
【0012】
本実施形態の光ファイバテープ心線10は、隣り合う光ファイバ11をその長手方向において間欠的に固定する間欠固定型テープ心線である。具体的に、テープ化材12は、隣り合う光ファイバ11同士を連結する連結部12Aと、隣り合う光ファイバ11同士を連結しない分離部12Bとを有する。連結部12Aと分離部12Bとは、光ファイバ11の長手方向に交互に並んでいる。また、隣り合う所定の光ファイバ11同士を連結する連結部12Aと、隣り合う所定の光ファイバ11同士の隣において別の光ファイバ11を連結する別の連結部12Aとは、光ファイバ11の長手方向にずれて位置する。このため、テープ化材12の連結部12Aと分離部12Bとは、複数の光ファイバ11の配列方向にも交互に並んでいる。これにより、光ファイバテープ心線10を複数の光ファイバ11の配列方向に引っ張ると、網目状(蜘蛛の巣状)に広がるようになる。
【0013】
識別層13は、テープ化材12上に設けられている。識別層13の色は、テープ化材12や被覆部11Bと異なっているとよい。本実施形態の識別層13は、テープ化材12の一部を覆うマーキングである。マーキングである識別層13は、光ファイバ11の長手方向におけるテープ化材12の一部においてテープ化材12の周方向全体に延びるリング状に形成されている。リング状の識別層13は、図1に例示するように光ファイバ11の長手方向に間隔をあけて複数並んでもよいし、例えば一つであってもよい。識別層13は、例えばUV硬化型の樹脂材料からなる。
【0014】
光ファイバテープ心線10では、テープ化材12と識別層13との界面に沿う方向におけるテープ化材12及び識別層13の膨潤度の差の絶対値が2.2%以下である。テープ化材12と識別層13との界面に沿う方向は、テープ化材12の周方向及び光ファイバ11の長手方向の一方、あるいは両方を含む方向であってよい。以下、テープ化材12及び識別層13の膨潤度について説明する。
【0015】
テープ化材12の膨潤度TQは、光ファイバテープ心線10を液体に浸漬する前の上記界面に沿うテープ化材12の単位長さをTLとし、光ファイバテープ心線10の浸漬前後において上記界面に沿うテープ化材12の単位長さ当たりの変化量をΔTLとして、以下の式で表される。
TQ(%)=(ΔTL/TL)×100
【0016】
一方、識別層13の膨潤度IQは、光ファイバテープ心線10を液体に浸漬する前の上記界面に沿う識別層13の単位長さをILとし、光ファイバテープ心線10の浸漬前後において上記界面に沿う識別層13の単位長さ当たりの変化量をΔILとして、以下の式で表される。
IQ(%)=(ΔIL/IL)×100
【0017】
前述したテープ化材12及び識別層13の膨潤度の差の絶対値は、上記したテープ化材12の膨潤度TQと識別層13の膨潤度IQとの差分の絶対値である。本実施形態において、テープ化材12及び識別層13の膨潤度の差の絶対値は、光ファイバテープ心線10を60℃の水に168時間浸漬させた場合のテープ化材12の膨潤度TQ及び識別層13の膨潤度IQに基づいて算出している。
【0018】
さらに、本実施形態の光ファイバテープ心線10では、識別層13の破断伸び率が5%以上である。識別層13の破断伸び率は、テープ化材12と識別層13との界面に沿う方向における伸び率である。
【0019】
次に、本実施形態の光ファイバテープ心線10を製造する製造方法の一例について図3を参照して説明する。
光ファイバテープ心線10を製造する際には、はじめに、複数(図示例では四つ)の光ファイバ11をファイバ供給部101からテープ化装置102に供給する。図3に例示するファイバ供給部101は、光ファイバ11を巻き回したドラムによって構成されているが、例えば光ファイバ製造装置であってもよい。
【0020】
テープ化装置102には複数の光ファイバ11が一列に並んだ状態で供給される。テープ化装置102では、供給された複数の光ファイバ11をテープ化材12によって連結して光ファイバテープ心線10(識別層13を形成する前の光ファイバテープ心線10)を形成する。具体的に、テープ化装置102では、複数の光ファイバ11の周囲にテープ化材12(UV硬化型樹脂)を塗布した後に、テープ化材12に紫外線を照射してテープ化材12を硬化させることによって、複数の光ファイバ11を連結する。また、テープ化装置102では、光ファイバテープ心線10を間欠固定型テープ心線とするために、複数の光ファイバ11にテープ化材12を塗布した後、又は、塗布されたテープ化材12に紫外線を照射した後に、テープ化材12のうち隣り合う光ファイバ11の間に位置する部位に分離部12Bを適宜形成する。光ファイバテープ心線10(識別層13を形成する前の光ファイバテープ心線10)は、テープ化装置102から印刷装置103に供給される。
【0021】
印刷装置103では、識別層13をテープ化材12上に印刷する。具体的に、印刷装置103では、識別層13となるインクをテープ化材12上に転写し、転写されたインクに紫外線を照射して当該インクを硬化させることで、識別層13がテープ化材12上に形成される。
識別層13を形成した後に印刷装置103から繰り出された光ファイバテープ心線10は、ドラム104に巻き取られる。以上により、光ファイバテープ心線10の製造が完了する。
【0022】
以上説明したように、本実施形態の光ファイバテープ心線10によれば、テープ化材12と識別層13との界面に沿う方向におけるテープ化材12及び識別層13の膨潤度の差の絶対値が2.2%以下である。このため、光ファイバテープ心線10を水等の液体に浸漬してテープ化材12及び識別層13の両方が膨潤しても、膨潤度の差に基づいてテープ化材12と識別層13との間に作用する応力(せん断応力)を小さく抑えることができる。これにより、識別層13がテープ化材12から剥離することを抑制することができる。このように識別層13がテープ化材12から剥離することを抑制できることは、識別層13がテープ化材12の一部だけを覆うマーキングであることで、テープ化材12の残部が露出して識別層13及びテープ化材12の両方が膨潤しやすい本実施形態の光ファイバテープ心線10において、特に有効である。また、識別層13の剥離を抑制できることは、識別層13がテープ化材12の全体を覆う光ファイバテープ心線において、液体が識別層13を透過することで下地であるテープ化材12が膨潤する場合にも有効である。
【0023】
以下、本実施形態の光ファイバテープ心線10に対して浸漬試験を実施した結果について説明する。浸漬試験では、テープ化材12及び識別層13の膨潤度の差を0.0%~3.1%とした複数種類の光ファイバテープ心線10を60℃の水に168時間浸漬させた後に、識別層13を目視できるか否かで識別層13の剥離の有無を判定した。その結果、テープ化材12及び識別層13の膨潤度の差が2.2%よりも大きい場合に識別層13の剥離を確認した。一方、テープ化材12及び識別層13の膨潤度の差が2.2%以下である場合には、識別層13の剥離が無いことを確認した。
【0024】
また、本実施形態の光ファイバテープ心線10によれば、識別層13の破断伸び率が5%以上である。このため、光ファイバテープ心線10を取り扱う際に、光ファイバテープ心線10に局所的な曲げや捻じれが生じるように光ファイバテープ心線10をしごいても、識別層13に亀裂が入って識別層13がテープ化材12から剥離することを抑制することができる。
【0025】
以下、本実施形態の光ファイバテープ心線10に対してしごき試験を実施した結果について説明する。しごき試験では、図6に示すように、光ファイバテープ心線10を直径10mmの円柱体301(マンドレル)に巻き回した状態で、光ファイバテープ心線10の各光ファイバ11に98Nの荷重をかけて光ファイバテープ心線10を1m/sの速度で光ファイバテープ心線10の長手方向(図6において矢印D1で示す方向)に引っ張ることで光ファイバテープ心線10を円柱体301に対してしごく。このしごき試験を、識別層13の破断伸び率を1%~15%とした複数種類の光ファイバテープ心線10に対して実施し、識別層13を目視できるか否かで識別層13の剥離の有無を判定した。その結果、識別層13の破断伸び率が5%よりも小さい場合には、光ファイバテープ心線10がしごかれることで、識別層13に亀裂が入る等して識別層13が剥離したことを確認した。一方、識別層13の破断伸び率が5%以上である場合には、光ファイバテープ心線10がしごかれても、識別層13が剥離しなかったことを確認した。
【0026】
図6に例示した光ファイバテープ心線10のしごき(局所的な曲げや捻じれ)は、例えば光ファイバテープ心線10を用いて例えば図4に示す光ファイバケーブル1を製造する際に生じ得る。以下、図4,5を参照して、光ファイバケーブル1及びその製造方法の一例について説明する。
【0027】
図4に示すように、光ファイバケーブル1は、複数の光ファイバテープ心線10を有するコア2と、コア2を被覆するシース3と、を備える。コア2は、個々の光ファイバテープ心線10を結束材4によって束ねた上で、複数の光ファイバテープ心線10を撚り合わせることで光ファイバ束5を形成し、当該光ファイバ束5を筒状の押さえ巻き6によって包むことで構成されている。シース3の内部には、光ファイバテープ心線10の長手方向に延びる一対の抗張力体7及び線条体8が埋設されている。
【0028】
上記した光ファイバケーブル1を製造する際には、例えば図5に示すように、光ファイバテープ心線10をドラム104から繰り出して結束装置201に供給する。結束装置201では、光ファイバテープ心線10を結束材4によって束ねる。
結束材4で束ねられた複数の光ファイバテープ心線10は、複数の結束装置201からSZ撚り装置202に供給される。SZ撚り装置202では、結束材4によって束ねられた複数の光ファイバテープ心線10同士をSZ状に撚り合わせることで光ファイバ束5を形成する。
【0029】
SZ状に撚り合わされた光ファイバ束5は、SZ撚り装置202からフォーミング装置203に供給される。フォーミング装置203では、光ファイバ束5の周囲に押さえ巻き6を巻き付けることでコア2を形成する。
フォーミング装置203において形成されたコア2は、押出成形装置204に供給される。押出成形装置204では、コア2の周囲にシース3を円筒状に押出成形することで、シース3によりコア2を被覆する。なお、押出成形装置204においてシース3を押出成形する前に、抗張力体7及び線条体8をコア2に縦添えしておくことで、シース3の押出成形時に抗張力体7及び線条体8をシース3の内部に埋設することができる。以上により、光ファイバケーブル1の製造が完了する。光ファイバケーブルの構造や製造方法は上記したものに限定されない。
【0030】
光ファイバテープ心線10のしごきは、上記した光ファイバケーブル1の製造工程のうち、結束装置201において光ファイバテープ心線10を結束材4によって束ねる工程や、SZ撚り装置202において複数の光ファイバテープ心線10同士をSZ状に撚り合わせる工程において生じ得る。これに対し、本実施形態の光ファイバテープ心線10では、識別層13の破断伸び率が5%以上であるため、光ファイバケーブル1の製造工程において識別層13がテープ化材12から剥離することを抑制又は防止することができる。
【0031】
第一実施形態において、マーキングである識別層13は、例えばテープ化材12の周方向の一部にだけ形成されてもよいし、テープ化材12の長手方向に長く延びる帯状に形成されてもよい。
【0032】
第一実施形態において、識別層13は、例えばテープ化材12の全体を覆う着色層であってよい。
【0033】
第一実施形態において、光ファイバテープ心線10は間欠固定型テープ心線に限らず、テープ化材12によって隣り合う光ファイバ11同士を長手方向に連続的に連結するテープ心線であってもよい。
【0034】
第一実施形態において、テープ化材12は、少なくとも複数の光ファイバ11を連結するように構成されればよく、例えば隣り合う光ファイバ11同士を接着する接着剤によって構成されてもよい。
【0035】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図7を参照して説明する。
図7に示すように、本実施形態に係る光ファイバ20は、裸線部21と、被覆部22と、識別層23と、を備える。
【0036】
裸線部21は、第一実施形態の光ファイバテープ心線10における裸線部11A(図2参照)と同じである。被覆部22は、樹脂(例えばUV硬化型樹脂)からなり、被覆部22の周囲を覆う。本実施形態の被覆部22は、裸線部21を覆うプライマリ層22Aと、プライマリ層22Aを覆うセカンダリ層22Bと、を有する。プライマリ層22Aは、例えばヤング率が小さく柔らかい樹脂で形成されることで、裸線部21に加わる外力を緩和し、外力による光の伝送損失の増加を抑える。セカンダリ層22Bは、例えばヤング率が大きく硬い樹脂で形成されることで、裸線部21及びプライマリ層22Aを外力から保護する。なお、被覆部22は、例えば第一実施形態の光ファイバテープ心線10における被覆部11B(図2参照)と同様に、一つの層によって構成されてもよい。また、第一実施形態の被覆部11Bは、第二実施形態と同様のプライマリ層及びセカンダリ層を有してもよい。
【0037】
識別層23は、被覆部22の外周に設けられている。識別層23の色は、被覆部22と異なっているとよい。本実施形態の識別層23は、被覆部22の外周の一部を覆うマーキングである。マーキングである識別層23は、光ファイバ20の長手方向における被覆部22の一部において被覆部22の周方向全体に延びるリング状に形成されている。リング状の識別層23は、光ファイバ20の長手方向に間隔をあけて複数並んでもよいし、例えば一つであってもよい。識別層23は、例えばUV硬化型の樹脂材料からなる。
【0038】
光ファイバ20では、被覆部22と識別層23との界面に沿う方向における被覆部22及び識別層23の膨潤度の差の絶対値が2.2%以下である。被覆部22と識別層23との界面に沿う方向は、被覆部22の周方向及び光ファイバ20の長手方向の一方、あるいは両方を含む方向であってよい。被覆部22及び識別層23の膨潤度の定義や被覆部22及び識別層23の膨潤度の差の算出方法は、第一実施形態と同様である。
【0039】
また、本実施形態の光ファイバ20では、識別層23の破断伸び率が5%以上である。識別層23の破断伸び率は、被覆部22と識別層23との界面に沿う方向における伸び率である。
【0040】
第二実施形態の光ファイバ20によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、光ファイバ20において、被覆部22の外周と識別層23との界面に沿う方向における被覆部22及び識別層23の膨潤度の差の絶対値が2.2%以下であることで、光ファイバ20を水等の液体に浸漬して被覆部22及び識別層23の両方が膨潤しても、膨潤度の差に基づいて被覆部22と識別層23との間に作用する応力(せん断応力)を小さく抑えることができる。これにより、識別層23が被覆部22から剥離することを抑制することができる。このように識別層23が被覆部22から剥離することを抑制できることは、識別層23が被覆部22の一部だけを覆うマーキングであることで、被覆部22の残部が露出して識別層23及び被覆部22の両方が膨潤しやすい本実施形態の光ファイバ20において、特に有効である。また、識別層23の剥離を抑制できることは、識別層23が被覆部22の全体を覆う光ファイバにおいて、液体が識別層23を透過することで下地である被覆部22が膨潤する場合にも有効である。
【0041】
また、第二実施形態の光ファイバ20では、第一実施形態と同様に、識別層23の破断伸び率が5%以上である。このため、光ファイバ20を取り扱う際に、光ファイバ20に局所的な曲げや捻じれが生じるように光ファイバ20をしごいても、識別層23に亀裂が入って識別層23が被覆部22から剥離することを抑制することができる。
【0042】
第二実施形態において、マーキングである識別層23は、例えば被覆部22の周方向の一部にだけ形成されてもよいし、被覆部22の長手方向に長く延びる帯状に形成されてもよい。マーキングである識別層23が設けられる被覆部22の外周(最表面)は、セカンダリ層22Bによって構成されることに限らず、例えばセカンダリ層22Bの全体を覆う着色層であってもよい。着色層は、不透明であってもよいし、透明であってもよい。
【0043】
第二実施形態において、被覆部22の外周(最表面)がセカンダリ層22Bである場合、識別層23は、例えば被覆部22の全体を覆う着色層であってもよい。
【0044】
第二実施形態の光ファイバ20は、例えば複数の光ファイバ20を一列に並べた状態で連結するテープ化材と共に光ファイバテープ心線を構成してもよい。この場合、テープ化材は、光ファイバ20の被覆部22を積極的に覆うことなく、隣り合う光ファイバ20同士を接着する接着剤であってよい。このような光ファイバテープ心線において、識別層23は、複数の光ファイバ及びテープ化材からなる構成体の最表面上に設けられればよい。例えば識別層23は、テープ化材によって覆われずに露出する被覆部22の外周だけに設けられてもよいし、被覆部22の外周及びテープ化材上の両方に設けられてもよい。このような光ファイバテープ心線は、間欠固定型テープ心線であってもよいし、テープ化材によって隣り合う光ファイバ20同士を長手方向に連続的に連結するテープ心線であってもよい。
【0045】
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【0046】
10…光ファイバテープ心線、11…光ファイバ、12…テープ化材、13…識別層、20…光ファイバ、21…裸線部、22…被覆部、23…識別層
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7