(57)【要約】【課題】  光ファイバケーブルの曲げ方向性がなく、径の細い光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】  光ファイバケーブル１の略中央には、１本のテンションメンバ３が配置される。テンションメンバ３の外周には、複数の光ファイバユニット９が配置される。光ファイバユニット９は、複数枚の光ファイバテープ心線９ａが撚り合わせられ、図示を省略したバンドル部材が巻き付けられてバンドル化されて構成される。複数の光ファイバユニット９の外周には、押さえ巻き１１が巻き付けられる。さらに、必要に応じて引き裂き紐５が配置されて、押さえ巻き１１の外周が外被１３で被覆される。本発明にかかる光ファイバケーブル１では、外被１３の７０℃に保持した際における収縮率を５．１％以下とする。このようにすることで、使用環境下でも、外被１３の収縮量が小さいため、光ファイバユニット９への影響が小さくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンションメンバと、
前記テンションメンバの外周に配置される複数の光ファイバユニットと、
前記光ファイバユニットの外周に設けられる外被と、
を具備し、
前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線がバンドル化されて構成され、
前記外被の７０℃における収縮率が５．１％以下であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記外被の厚みが２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記外被を構成する樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ファイバ心線が収容される光ファイバケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報量の増加に伴い、１本の光ファイバケーブルにおける情報伝送量を増加するため、光ファイバケーブルに光ファイバを高密度に収納し、光ファイバの収納心数を増加させることが望まれている。これに対し、種々の光ファイバケーブルが提案されている。
【０００３】
このような光ファイバケーブルとしては、例えば、中心にテンションメンバが埋め込まれ、外周面に複数の溝が形成されたスロットを用い、それぞれの溝に複数の光ファイバが収容された光ファイバケーブルが提案されている。（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、複数の光ファイバユニットの外周に外被を設け、外被にテンションメンバを埋め込んだ光ファイバケーブルが提案されている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１１５１１号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、スロットタイプの光ファイバケーブルは、スロットが占める断面積のため、光ファイバケーブルを細くすることが困難である。
【０００７】
また、スロットを用いずに外被にテンションメンバを配置した場合には、外被の厚みをテンションメンバの外径以上にする必要があることから、やはり光ファイバケーブルを細くすることが困難である。また、テンションメンバが、光ファイバケーブルの中心に配置されないため、光ファイバケーブルの曲げに方向性が生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、光ファイバケーブルの曲げ方向性がなく、径の細い光ファイバケーブル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】
【０００９】
前述した目的を達するために本発明は、テンションメンバと、前記テンションメンバの外周に配置される複数の光ファイバユニットと、前記光ファイバユニットの外周に設けられる外被と、を具備し、前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線がバンドル化されて構成され、前記外被の７０℃における収縮率が５．１％以下であることを特徴とする光ファイバケーブルである。
【００１０】
前記外被の厚みが２．０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００１１】
前記外被を構成する樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチレンであることが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、テンションメンバが外被に埋め込まれるのではなく、ケーブルコア内に配置されるため、外被の厚みを不必要に厚くする必要がなくなり、ケーブルの細径化が可能となる。例えば、外被の厚みを２．０ｍｍ以下とすることができる。
【００１３】
また、テンションメンバが光ファイバケーブルの略中心に配置されるため、光ファイバケーブルを曲げる方向が特定方向に制約されることもなくなり、取扱時の自由度が高い。
【００１４】
一方で、テンションメンバと外被とが一体化されていないため、使用環境下での外被の収縮を抑制することができず、伝送損失の増加が懸念されるが、７０℃における外被の収縮率を５．１％以下に抑えることで、光ファイバの損失増加を抑制することができる。
【００１５】
このような収縮率は、外被の押し出し後の冷却条件を最適化することで得ることができるが、特に、外被を構成する樹脂が直鎖状低密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチレンであれば、確実に７０℃における外被の収縮率を５．１％以下に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光ファイバケーブルの曲げ方向性がなく、径の細い光ファイバケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】光ファイバケーブル１を示す断面図。
【図２】光ファイバテープ心線９ａを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、光ファイバケーブル１を示す断面図である。光ファイバケーブル１は、主に、テンションメンバ３、光ファイバユニット９、押さえ巻き１１、外被１３等から構成される。
【００１９】
光ファイバケーブル１の略中央には、１本のテンションメンバ３が配置される。テンションメンバ３は、例えば鋼線やＦＲＰなどが適用可能である。なお、テンションメンバ３の外周に樹脂の被覆を施してもよい。
【００２０】
テンションメンバ３の外周には、複数の光ファイバユニット９が配置される。図示した例では、４本の光ファイバユニット９が撚り合わせられて配置される。なお、光ファイバユニット９は、複数の光ファイバ心線から構成される。図示した例では、光ファイバユニット９は、複数の光ファイバテープ心線９ａから構成される。
【００２１】
図２は、光ファイバテープ心線９ａを示す概略図である。光ファイバテープ心線９ａは、複数の光ファイバ素線１７が並列に接着されて構成される。隣り合う光ファイバ素線１７同士は、光ファイバ素線１７の長手方向に所定の間隔をあけて間欠的に接着部１５により接着される。接着部１５は、光ファイバテープ心線９ａの長手方向に対して千鳥状に配置される。
【００２２】
なお、図示した例では、１２本の光ファイバ素線１７により構成される例を示すが、本発明はこれに限られず、複数の光ファイバ素線１７からなる光ファイバテープ心線９ａであれば適用可能である。また、接着部１５の長さや間隔は、図示した例には限られない。
【００２３】
光ファイバユニット９は、複数枚の光ファイバテープ心線９ａが撚り合わせられ、図示を省略したバンドル部材が巻き付けられてバンドル化されて構成される。このようにして得られた光ファイバユニット９が、さらに複数本束ねられて、テンションメンバ３の外周に配置される。
【００２４】
複数の光ファイバユニット９の外周には、押さえ巻き１１が巻き付けられる。さらに、必要に応じて引き裂き紐５が配置されて、押さえ巻き１１の外周が外被１３で被覆される。すなわち、複数の光ファイバユニット９の外周に押さえ巻き１１を介して外被１３が設けられる。
【００２５】
なお、光ファイバユニット９は、バンドル部材で巻き付けられるのみであって、チューブ等に挿入されることはない。すなわち、光ファイバユニット９同士を区切るのは、螺旋巻きされたテープ状のバンドル部材のみである。また、光ファイバユニット９の外周に巻き付けられたテープ状の押さえ巻き１１が外被１３と接触する。
【００２６】
ここで、発明者らは、図１に示すような構造の光ファイバケーブル１を従来の方法で製造すると、使用環境下において、各光ファイバ心線の損失増加が大きくなることを知見した。発明者らは、この原因として、外被１３の収縮量に注目した。
【００２７】
例えば、従来のスロットタイプの光ファイバケーブルは、押え巻きが施されたスロットの外周に外被が密着するように被覆される。このため、外被が収縮しようとしても、弾性率の高いスロットによって、外被の収縮が抑制される。このため、光ファイバユニットに伝わる外被の収縮の影響はほとんど生じないと考えられる。
【００２８】
一方、スロットレスタイプの光ファイバケーブルは、外被の内部にテンションメンバが埋め込まれる。このため、外被が収縮しようとしても、外被と一体化されたテンションメンバによって、外被の収縮が抑制される。このため、光ファイバユニットに伝わる外被の収縮の影響はほとんど生じないと考えられる。
【００２９】
しかし、スロットレスタイプであり、かつ、テンションメンバ３が外被１３の内部に配置されていない光ファイバケーブル１のような構造は、使用環境下において外被１３が収縮し、外被１３の収縮による影響を光ファイバユニット９（各光ファイバテープ心線９ａ）が直接受けることとなる。このため、光ファイバテープ心線９ａに力が加わり、損失の増大につながったと考えられる。
【００３０】
そこで、本発明にかかる光ファイバケーブル１では、外被１３の７０℃に保持した際における収縮率を５．１％以下とする。このようにすることで、使用環境下でも、外被１３の収縮量が小さいため、光ファイバユニット９への影響が小さくなる。この結果、光ファイバ心線の損失増加を抑制することができる。
【００３１】
次に、光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。まず、光ファイバテープ心線９ａを複数枚撚り合わせ、１本以上のバンドル部材をその上に巻付けて光ファイバユニット９を製造する。
【００３２】
その後に、テンションメンバ３の外周に複数本の光ファイバユニット９を撚り合わせて、外周に押さえ巻き１１を巻き付ける。さらに、押さえ巻き１１の外周に、外被１３を押し出し被覆することで、光ファイバケーブル１が製造される。
【００３３】
ここで、外被１３の押し出し成形後の空冷区間距離と製造線速の組合せから、光ファイバケーブル１の空冷時間を制御することで、外被１３の７０℃における収縮率をコントロールすることができる。例えば、空冷時間を十分にとって、水冷によって急冷されるまでに外被１３の温度が十分に低くなれば、押し出し時の加工歪みが緩和されてから冷やされるため、製造後に７０℃に加熱しても、外被１３の収縮量を抑制することができる。
【００３４】
しかし、光ファイバケーブル１の製造線速を落としすぎると、製造効率が悪くなる。また、製造線速を上げたまま空冷区間距離を長くしすぎると、その間における外被１３の変形や、製造ラインが長くなる。
【００３５】
なお、７０℃における収縮率を５．１％以下とするためには、例えば、水冷に入る直前の外被１３の温度を１５０℃以下とすることが望ましく、さらに望ましくは、８０℃以下とする。なお、外被１３を構成する樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチレンであれば、製造性に優れ、押し出し温度を過剰に高くする必要がない。例えば、２００℃程度の押し出し温度で外被１３を押し出し、その後空冷によって、１５０℃以下または８０℃以下まで低下した後に水冷を行うことで、７０℃における収縮率を抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、外被１３にテンションメンバが埋設されていないため、外被１３の厚みをテンションメンバの外径以上とする必要がない。また、外被１３の空冷時間を短くするためにも、外被１３の厚みは薄い方が望ましく、例えば、外被１３の厚みは、２．０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、スロットレスタイプであるため、スロットによる光ファイバケーブルの外径の増加がない。また、外被１３にテンションメンバ３が埋め込まれていないため、外被１３を薄くすることができ、光ファイバケーブルを細径化することができる。また、テンションメンバ３が光ファイバケーブル１の略中央に１本設けられるため、光ファイバケーブル１の曲げの方向性もない。
【００３８】
また、光ファイバケーブル１の使用温度である７０℃における外被１３の収縮率が小さいため、外被１３とテンションメンバ３とが一体化していなくても、光ファイバユニット９が受ける、外被１３の収縮による影響を小さくすることができる。このため、各光ファイバ心線の伝送損失増加を抑制することができる。
【実施例】
【００３９】
外被の収縮率を変えて、各種の光ファイバケーブルを作成し、ヒートサイクル試験時の伝送損失の増加を評価した。光ファイバケーブルの断面構造は、概ね図１に示すものと同様である。
【００４０】
１２本の直径２００μｍの光ファイバ素線を間欠的に接着して、図２に示すように、間欠の光ファイバテープ心線を作成した。また、１２本の光ファイバテープ心線を撚り合わせ、２ｍｍ幅のプラスチックテープを巻付け、１４４心の光ファイバユニットを構成した。
【００４１】
テンションメンバとしては、φ２．０ｍｍのガラスＦＲＰに低密度ポリエチレンで被覆をし、φ２．５ｍｍとしたものを使用した。テンションメンバの周りに１４４心の光ファイバユニットを３００ｍｍピッチで４本撚り合わせた。撚り合わせた光ファイバユニットの外周に、吸水性不織布を巻き付け、その上に外被を押し出し被覆して、５７６心の光ファイバケーブルを構成した。なお、外被の材質は直鎖状低密度ポリエチレンとし、外被の厚さは１．７ｍｍとした。
【００４２】
外被が押し出し被覆された光ファイバケーブルは、一定距離の空冷区間を通過した後、約１８℃にキープした水槽を通して常温まで冷やした。外被の７０℃保持時における収縮率は、外被の押し出し後の空冷区間距離と製造線速の組合せから空冷時間を制御してコントロールした。
【００４３】
製造後の光ファイバケーブルを１ｍ切り出し、外被から、内部の光ファイバユニットおよびテンションメンバ等の外被以外の構成物を引き抜いて取り除き、外被片を得た。外被片を７０℃に保持した恒温槽内で６時間保持し、恒温槽から取り出した後、室温まで冷やした後の長さを初期の長さ１ｍと比較して、外被の収縮率を計算した。
【００４４】
その結果、押し出し後の空冷時間を長くして、十分に外被の温度が下がってから水槽で冷却した方が、押し出し時の加工歪みが緩和されてから冷やされるため、外被の収縮率が抑えられる結果となった。
【００４５】
次に、空冷条件を変えて外被の収縮率を振ったそれぞれの光ファイバケーブルを各１０００ｍ用意して、一般的な光ファイバケーブルの使用環境温度である−３０℃〜７０℃において、各温度での保持時間を６時間としたヒートサイクル試験を３サイクル行った。あらかじめ測定した常温での伝送損失（波長１５５０ｎｍ）に対し、各温度での損失増加を確認した。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１の下段の損失増加は、０．１５ｄＢ／ｋｍを超えたものを「×」とし、０．１５ｄＢ／ｋｍ以下であったものを「〇」とし、０．１０ｄＢ／ｋｍ以下であったものを「◎」とした。
【００４８】
実施例１〜３は、空冷時間を従来よりも伸ばしたため、７０℃における外被の収縮率が５．１％以下となる、ヒートサイクル時の損失増加が０．１５ｄＢ／ｋｍ以下であった。特に、７０℃における外被の収縮率が２．８％以下である実施例１〜２は、ヒートサイクル時の損失増加が０．１０ｄＢ／ｋｍ以下であり、極めて良好な結果となった。
【００４９】
一方、一般的な空冷時間であった比較例１、２は、７０℃における外被の収縮率が５．１％を超えた。また、テンションメンバと外被とが一体化されていないため、高温時に、加工歪みの残っていた外被が、外被の内部の光ファイバ心線を巻き込む形で収縮し、この結果、大きな損失増加が見られたと考えられる。
【００５０】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５１】
１………光ファイバケーブル
３………テンションメンバ
５………引き裂き紐
９………光ファイバユニット
９ａ………光ファイバテープ心線
１１………押さえ巻き
１３………外被
１５………接着部
１７………光ファイバ素線
【図１】
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【図２】
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