(57)【要約】【課題】蝉の突刺しを抑制すると共に、難燃性を備え外被の引裂きも容易に行える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は、本体部２と支持線部３とが切断容易な首部４を介して連結され、本体部２は、光ファイバ心線５の両側にテンションメンバ６が配されて外被７で一括被覆され、両側面７ａに外被切裂き用のノッチ８が設けられ、支持線部３は、テンションメンバ６と光ファイバ心線５の中心を結ぶ延長線上に配されてなり、外被７は難燃性の樹脂で成形され、ノッチ８の底部は外被７より硬質の樹脂層で成形される。硬質の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、ショアＤ硬度が５０以上、且つ破断強度が１４ＭＰａ以上のものが用いられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と支持線部とが切断容易な首部を介して連結され、前記本体部は、光ファイバ心線の両側にテンションメンバが配されて外被で一括被覆され、両側面に外被切裂き用のノッチが設けられ、前記支持線部は、前記テンションメンバと前記光ファイバ心線の中心を結ぶ延長線上に配されてなる光ファイバケーブルであって、
前記外被は難燃性の樹脂で成形され、前記ノッチの底部は、前記光ファイバ心線を覆う幅で前記外被より硬質の樹脂で成形されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記外被より硬質の樹脂は、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、ショアＤ硬度が５０以上、且つ破断強度が１４ＭＰａ以上の硬質の樹脂で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記外被より硬質の樹脂は、前記ショアＤ硬度が６３以上、且つ前記破断強度が２２ＭＰａ以上の硬質の樹脂で形成されることを特徴とする請求項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、本体部と支持線部とからなり、本体部は光ファイバ心線とテンションメンバとが平行に配されて外被により一体に被覆されてなる光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等の情報通信等の普及により通信の高速化、情報量の増大に加え、双方向通信と大容量通信に対応するために光ネットワークの構築が進展している。この光ネットワークでは、通信事業者と各家庭を直接光ファイバで結び、高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスが開始されている。これにより、光ケーブルの宅内への引き込みに用いられるドロップ光ケーブルや、これを複数本集合した集合光ケーブルの需要が増えている。
【０００３】
これらの光ファイバケーブルは、一般的には、光ファイバ心線と平行にテンションメンバをケーブル外被内に埋設してケーブルの引張り強度を高め、外被の両側面にＶ字状のノッチを設けて、外被を２つに切裂いて内部の光ファイバ心線を取出し、端末形成等がしやすい構造とされている。
【０００４】
近年、この種の光ファイバケーブルに対して、蝉がケーブルの外被に産卵管を突き刺し、内部の光ファイバ心線を損傷、あるいは外被内に卵を産み付けるという問題が多発している。これは、ドロップ光ケーブルを蝉が産卵しやすい対象物と認識したものと推定されているが、この蝉への対策としては、光ファイバ心線とノッチの間に産卵管が突刺せない硬さの防護体を配したり、ノッチの位置や方向を変えて蝉の産卵管が光ファイバ心線を突刺さない構造の光ケーブルが種々提案された。
【０００５】
しかし、蝉の産卵管はノッチ以外の部分からも刺し込まれるなどの事例もあって、構造的な対応では不十分ということから、例えば、特許文献１に開示のように、外被全体を硬い樹脂（引張強度１５〜４０ＭＰａ、ショアＤ硬度５０〜８０）を用いて、クマ蝉の産卵管で外被が０.６ｍｍ以上は突刺させないようにしている。
また、特許文献２には、シース（外被）内に配される光ファイバ素線の外方を、ショアＤ硬度が５０以上で厚さが０.３ｍｍ以上の樹脂からなる補強層で被覆することにより、蝉の産卵管の侵入を遮るようにしている。
また、特許文献３には、硬質の樹脂（ナイロン）からなる防護体を、外被の成形と同時に成形により形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２９０６２号公報
【特許文献２】特開２００９−２５４２５号公報
【特許文献３】特開２００８−６５２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように、光ファイバ心線を覆っている外被の全体を硬質にすることにより、蝉対策の効果を期待することができる。しかしながら、外被を硬質なものとすることにより、ケーブル端末の形成等で外被の引裂き除去が難しくなるという問題がある。通常、外被の両側面にあるノッチに、ニッパ等の工具でケーブル端から１０ｍｍ程度の切り込みを入れて切裂き始端を作り、この後、外被を手で１００ｍｍほど引裂いているが、外被が硬質であるため引裂きに労力を要する。また、引裂きに大きな力を要するため、この結果、所定の引裂き量、例えば、１００ｍｍを超えて大きく引裂いてしまう（ＮＧとなる）こともあり、スキルを要する作業となっている。
【０００８】
また、特許文献２および３においては、全体を覆うシースの引裂き除去と補強層の除去という２つの除去作業が必要となる。シースと補強層を同時に除去することも可能とされているが、シースと補強層の樹脂材質が異なることから完全な一体化は難しい。また、シースと補強層を接着一体化するとしても、光ファイバ素線の被覆とは非接着とする必要から、光ファイバ素線被覆や補強層の材料選択の範囲が狭められ、コスト的に高価なものとなるという問題がある。
【０００９】
また、光ファイバケーブルの適用環境の拡大に伴い、ノンハロゲンの難燃性を備えたものが要求されている。外被に難燃性をもたせるには、通常、難燃剤が添加されるが、この添加物を多く含むと強度的に脆くなり、硬度が低下するという問題がある。特許文献３には、外被に難燃ポリエチレンを用いることが開示されているが、外被内に防護体（ナイロン）を埋設する構造であり、上述のように防護体を除去しなければならないという煩雑さとコストの問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、蝉の突刺しを抑制すると共に、難燃性を備え外被の引裂きも容易に行える光ファイバケーブルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のよる光ファイバケーブルは、本体部と支持線部とが切断容易な首部を介して連結され、本体部は、光ファイバ心線の両側にテンションメンバが配されて外被で一括被覆され、両側面に外被切裂き用のノッチが設けられ、支持線部は、前記テンションメンバと光ファイバ心線の中心を結ぶ延長線上に配されてなり、外被は難燃性の樹脂で成形され、ノッチの底部は外被より硬質の樹脂層で成形されていることを特徴とする。
前記の硬質の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、ショアＤ硬度が５０以上、且つ破断強度が１４ＭＰａ以上のものが用いられ、さらに好ましくは、ショアＤ硬度が６３以上、且つ破断強度が２２ＭＰａ以上のものが用いられる。
【発明の効果】
【００１２】
上記の本発明によれば、ノッチの底部を硬質の樹脂で形成して、蝉の産卵管の突刺しによる光ファイバの損傷を効果的に抑制すると共に、全体的には難燃性を備え、手で外被引裂き用のノッチを引裂くことを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による光ファイバケーブルの概略を説明する図である。
【図２】本発明による光ファイバケーブルの外被材料を説明する図である。
【図３】本発明による光ファイバケーブルの製造方法の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１により本発明の光ファイバケーブルの概略を説明する。図中、１は光ファイバケーブル、２は本体部、３は支持線部、４は首部、５は光ファイバ心線、６はテンションメンバ、７は外被、７ａは外被の側面、８はノッチ、９は鋼線、１０は硬質樹脂層を示す。
本発明による光ファイバケーブル１は、本体部２と支持線部３を切断容易な細幅の首部４で連結した自己支持型の構造で形成される。
【００１５】
本体部２は、中心に光ファイバ心線５を配し、その両側にテンションメンバ（抗張力体ともいう）６を配し、外被７（シースともいう）で一体に被覆してなる。支持線部３は、単心線又は撚り線からなる鋼線９（外径１.２ｍｍ程度）が用いられ、光ファイバ心線５とテンションメンバ６の中心を結ぶラインＹの延長線上に設けられる。支持線部３の鋼線９は、切断容易な首部４を介して本体部２と連結され、本体部２の外被７の成形時に同じ樹脂材で押出し成形により一括して被覆される。
【００１６】
本発明における光ファイバ心線５とは、標準外径が１２５μｍのガラスファイバに、被覆外径が２５０μｍ前後で１層又は２層の被覆がなされたもので、光ファイバ素線と称されるものや被覆表面に着色が施されたものを含むものとする。この光ファイバ心線５は、１本〜数本程度を外被７で直接被覆して収納される。
【００１７】
光ファイバ心線５に平行に配されるテンションメンバ６は、外径０.４ｍｍ程度の鋼線あるいはガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（Ｋ−ＦＲＰ）などを用いることができる。光ファイバケーブルの本体部２および支持線部３の被覆を構成する外被７は、後述するように、難燃性の樹脂で形成される。
【００１８】
本体部２の両側面７ａには、光ファイバ心線５にＶ字状の底部が接近するようにノッチ８が設けられる。このノッチ８に、ニッパ等の工具で切裂きの始端となる切込みを入れた後、手でノッチ８に沿って本体部２の外被７を２分するように切裂く。本発明においては、ノッチ８の底部側を外被より硬質の硬質樹脂層１０で形成している。この硬質樹脂層１０は、ノッチ８の底部側の壁面を形成するように露出した形状で、例えば、円形状断面の一部をノッチ８の一部をなすようにＶ字状に凹ませた形状とされる。
【００１９】
上述した構成の光ファイバケーブル１は、例えば、光ファイバ心線５が１心である場合、本体部２の長辺側の縦幅Ｌは３.１ｍｍ、短辺側の横幅Ｗは２.０ｍｍ、支持線部３の直径Ｄは２.０ｍｍ、首部４の長さＫを０.２ｍｍの標準的な外形寸法で形成することができる。ノッチ８は、深さが０.２ｍｍ程度、幅が０.３ｍｍ程度で形成される。なお、ノッチ８の底部部分は硬質の樹脂層１０とし、ノッチ先端部の厚さＳは、後述する硬質の樹脂材料を用いた際の蝉の産卵管の突刺し量を考慮して、０.４ｍｍ程度とされる。また、硬質の樹脂層１０の幅Ｔは、少なくとも光ファイバ心線５の外径を遮るに十分な幅を有し、複数本の光ファイバ心線が並ぶ場合は、複数本の光ファイバ心線を遮る幅とする。
【００２０】
本発明の光ファイバケーブルは、図１に示したように、その断面において光ファイバ心線５、テンションメンバ６、支持線９がほぼ直線上に配置される。支持線部３と本体部２とを繋ぐ首部４もその直線上に配置される。ノッチ８はできるだけ光ファイバ心線５の近くに入れられるので、首部４のある面にはノッチが入れられず、光ファイバケーブルの側面（図１では光ファイバ心線の左右にある側面７ａ）に入れられる。
【００２１】
上述した光ファイバケーブルに光コネクタ等を取付けて端末を形成する場合、外被７内の光ファイバ心線５を取出すために、ケーブル端のノッチ８にニッパ等を差込み、硬質樹脂層１０に１０ｍｍ程の切り込みを入れる。次いで、この切り込みを始端として、手でノッチの硬質樹脂層１０の部分を、１００ｍｍ程引裂いて外被７と共に２分する。なお、このとき、外被７から硬質樹脂層１０が剥がれ、分離することがあってもかまわない。
【００２２】
外被７には、環境の問題からノンハロゲンを前提として、ポリオレフィン系の樹脂をベース樹脂とした。例えば、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖型低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＥＥＡ（エチレン・アクリル酸エチル共重合物）を単独でまたは２以上混合したものが用いられる。このベース樹脂に、ベース樹脂１００重量部に対して５０〜２００重量部の水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属酸化物を混合し、さらに、窒素系難燃剤、リン系難燃剤等の無機系難燃剤を数重量部〜数十重量部添加して、難燃性を備えた樹脂としたものが外被として用いられる。外被７は、ノッチ部分の硬質樹脂層１０よりも破断強度が小さく切裂き易い樹脂を使用する。さらに、外被７は、ノッチ部分の硬質樹脂層１０より硬度も小さい。
【００２３】
ケーブルの難燃性については、垂直トレイ燃焼試験をＪＩＳ Ｃ３５２１に準拠して行ない、この試験に合格したものを使用した。この試験は、規定本数のケーブルをはしご状の垂直に設置されたトレイに規定の方法で（概ねトレイの中央部に試料外径の1／２間隔で１５０ｍｍ以上となるよう取り付ける）布設し、トレイ下方より規定のバーナによりケーブルを燃焼させ、トレイ上方への延焼性を評価する。試料ケーブル１本あたりの長さは３.５ｍで、試験合否基準は、バーナより上部に２.５ｍ以上炭化しないこととされている。
【００２４】
図２は、ノッチ部分の硬質樹脂層に用いる材料について説明する図で、実際の光ケーブルを用いて蝉の産卵管による突刺し量を検証したものである。図２（Ａ）は、各種の外被材料の試験結果を示し、図２（Ｂ）は試験に用いた光ファイバケーブルの形状寸法を示したものである。試験に用いた試料は、Ｎｏ.１〜Ｎｏ.１１の１１種類について、外被のベース樹脂、外被の硬度、破断強度を異ならせて、蝉の突刺し痕の数を調べることによって判定した。
【００２５】
試験に用いた光ファイバケーブルの断面形状と寸法は、図２（Ｂ）に示すように、ドロップ光ケーブルとして標準的なもので、本体部は断面が長方形状で、その横幅が２.０ｍｍ、縦幅が３.１ｍｍ、支持線部の径が２.８ｍｍで形成した。試験に用いたケーブルは、１束の長さを２２ｍとし、各試料ケーブルを５〜１０束を、８月の１ヶ月間、蝉の生息エリアに分散配置して産卵管による突刺し痕の状態を調べた。
【００２６】
外被の硬さは、日本工業規格のＪＩＳ Ｋ ７２１５（プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法）で規定されるデュロメータ（タイプＤ）により計測した（以下、ショアＤ硬度という）。また、蝉の産卵管による刺し痕の判定は、その突刺し深さが浅いか深いかを加味する必要があるが、ノッチ先端から光ファイバ間の設定距離を０.４ｍｍと想定し、この値未満の突刺し深さである場合は、耐蝉性（蝉の産卵管により光ファイバ心線が損傷を受けない性質）を有するものとしてカウントせず、それ以外は耐蝉性を有しないとして全てカウントした。
【００２７】
試験結果を図２（Ａ）に示す。１束中の刺し痕が４個未満であるものを合格（図では○と表示）、１束中の刺し痕が１個未満であるものを優良（図では◎と表示）、１束中の刺し痕が０.５個未満であるものを特に優良（図では三重丸で表示）と判定した。試料Ｎｏ.９，１１（ショアＤ硬度４９，４３）のように硬度が小さなものは耐蝉性を満たさない。試料Ｎｏ.４（ショアＤ硬度が５９）のように単に硬度だけを大きくしても破断強度が小さなものは耐蝉性を満たすには不十分であり、破断強度も必要である。
【００２８】
結果としては、ショアＤ硬度が５０以上且つ破断強度が１４ＭＰａ以上の外被を使用した試料Ｎｏ.１〜３，５〜８，１０が合格となった。ショアＤ硬度が６０以上且つ破断強度が１６.５ＭＰａ以上の外被を使用した試料が優良となった。ショアＤ硬度が６３以上且つ破断強度が２２ＭＰａ以上の外被を使用した試料が特に優良となった。
上記の試験結果から総合的に判断すると、耐蝉用の外被材料としては、ショアＤ硬度が５０以上、且つ、破断強度１４ＭＰａ以上あることが好ましい。
【００２９】
しかし、このような硬質の外被からなる光ファイバケーブルは、難燃剤の添加が難しく、また、添加できても所定の硬度や破断強度が得られない。そこで、本発明においては、図１で説明したように、外被のほとんどを上述した難燃性の樹脂を用いて難燃性を高め、蝉の産卵管突刺しにより光ファイバ心線に損傷を生じやすい外被引裂き用のノッチの底部部分のみに、上述した硬質の樹脂材を用いて、蝉による光ファイバ心線の被害を抑制する。これにより、難燃性と耐蝉性を備えた光ファイバケーブルとしている。
【００３０】
図３は、上述した光ファイバケーブルの外被および硬質樹脂体を、同時に一体成形するクロスヘッドの一例を示す図である。図中、１１はヘッド部、１２はダイ、１３はニップル、１４は樹脂供給路、１５はダイ孔、１６は光ファイバ心線用孔、１７はテンションメンバ用孔、１８は支持線用孔、１９は硬質樹脂層用孔、１９ａ，１９ｂはサブ供給路を示す。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、クロスヘッドのヘッド部１１は、例えば、前部に外形を整えて成形するダイ孔１５が設けられたダイ１２を取付け、ダイ１２との間に樹脂供給路１４を有するようにニップル１３を結合して構成される。樹脂供給路１４には、外被用の熱可塑性樹脂が押出供給され、ダイ孔１５（光ケーブルの外被の外形を示す形状）により押出し成形される。ニップル１３の先端部には、光ファイバ心線を挿通させる光ファイバ心線用孔１６、テンションメンバを挿通させるテンションメンバ用孔１７、支持線を挿通させる支持線用孔１８が設けられている。
【００３２】
また、ニップル１３には光ファイバ心線用孔１６を両側から挟むようにして硬質樹脂層を押出し成形するための硬質樹脂層用孔１９が設けられる。硬質樹脂層用孔１９は、サブ供給路１９ａ，１９ｂに連通している。硬質樹脂層用孔１９では、サブ供給路１９ａ，１９ｂを経て供給された硬質樹脂材が、所定の形状に成形されて多少硬化された状態となる。次いで、ダイ孔１５方向に押出され、光ファイバ心線用孔１６を通過した光ファイバ心線やテンションメンバ用孔１７を通過したテンションメンバと共に、樹脂供給路１４の外被用の樹脂により被覆一体化される。
【００３３】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の矢視（ａ−ａ）からニップル１３の先端を見た図で、それぞれに挿通される線材が外被の成形後に図１に示すような所定の配置関係になるように、上記の各孔１６〜１８が設けられている。硬質樹脂層用孔１９は、光ファイバ心線用孔１６の両側に設けられ、図１に示した硬質樹脂層１０の断面形状の孔で形成され、ノッチ８の底部を成形する。
【００３４】
図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）の矢視（ｂ−ｂ）断面を示し、硬質樹脂層用孔１９とサブ供給路１９ａ，１９ｂの配置状態を示している。この図から明らかなように、硬質樹脂層用孔１９は、光ファイバ心線が挿通される光ファイバ心線用孔１６の両側を挟むようにして設けられ、それぞれの硬質樹脂層用孔１９に樹脂材を送出するサブ供給路１９ａ，１９ｂを互いに対抗するように２つに分路して、外被用の樹脂材を供給する樹脂供給路１４ａとは、交じり合わないように別個に設けられている。なお、２つに分路されたサブ供給路１９ｂは、合流されて外部のサブ押出機に接続される。
【００３５】
ノッチ底部の硬質樹脂層は、外被用の樹脂とは異なる樹脂材で、別に設けたサブ供給路１９ａ，１９ｂから供給され、ニップル１３で予め所定の形状に成形される。この硬質樹脂層の形状は、Ｖ字状のノッチの底部を備える円形状の例で示したが、円形に限らず楕円、矩形等のノッチの一部を成し、近接する光ファイバ心線を遮る形状であればよい。このニップル１３内で成形され加熱状態にある硬質樹脂層は、外被用の樹脂材とは樹脂供給路１４で一体となるが、ある程度の形状が保たれ外被用の樹脂と混合することはない。
【００３６】
外被用樹脂と硬質樹脂とがそれらの融点が同程度であれば、互いの樹脂材は融着一体化して、その界面での接着力は極めて高いものとなる。例えば、硬質樹脂は上記のようにショアＤ硬度および破断強度が所定の値以上であるポリオレフィン系の樹脂を使用し、外被はそれに難燃剤を添加して硬度や破断強度が小さいながらも難燃性が向上された樹脂を使用する場合、両者の界面での接着力は大きい。
【００３７】
本発明による光ファイバケーブルにおいては、蝉の産卵管が突刺しやすい外被引裂き用のノッチの底部部分のみを、耐蝉用に適した硬度と破断強度を備えた樹脂材料で形成外被を形成し、その他の全体部分を占める外被は、難燃性を有する材料で形成されるので、耐蝉性と難燃性の両方を兼ね備えたものとすることができる。また、引裂き性についても、硬質の樹脂材料に対する蝉の産卵管の突刺し量を勘案して、ノッチ先端部の硬質樹脂層の厚さＳを可能な範囲で小さく（例えば０.４ｍｍ〜０.５ｍｍとする）することにより、引裂き性を損なわないようにすることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１…光ファイバケーブル、２…本体部、３…支持線部、４…首部、５…光ファイバ心線、６…テンションメンバ、７…外被、７ａ…本体部の側面、８…ノッチ、９…鋼線、１０…硬質樹脂層、１１…ヘッド部、１２…ダイ、１３…ニップル、１４…樹脂供給路、１５…ダイ孔、１６…光ファイバ心線用孔、１７…テンションメンバ用孔、１８…支持線用孔、１９…硬質樹脂層用孔、１９ａ，１９ｂ…サブ供給路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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