(57)【要約】【課題】安価にして製造し易く、吸水材が光ファイバ心線あるいは光ファイバテープ心線に接触しても伝送特性の劣化を引き起こさないようにした光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの形成法を提供する。【解決手段】スペーサ部材の外面部には溝が形成されて、溝に前記光ファイバテープ心線が配設され、前記溝の内部に、少なくとも吸水性材料と含水珪酸マグネシウムあるいは含水珪酸マグネシウムを主成分とする粉末からなる粉末吸水材からなる粉末吸水部が配設される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間部に内蔵され、かつこの内部空間に吸水材が配設された光ファイバケーブルにおいて、
前記内部空間部に、配設されたスペーサ部材と該スペーサ部材を取り囲むようにして配設された押さえ巻きテープとが内蔵され、
前記スペーサ部材の外面部には溝が形成されて、該溝に前記光ファイバテープ心線が配設され、前記溝の内部に、少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材なる粉末吸水部が配設されること
を特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
請求項１において、前記スペーサ部材および前記粉末状吸水部は、断面が円径上をなし、前記溝はこの内径の外周面上に複数個形成され、かつ各溝に複数個の光ファイバテープ心線が積層されて配設され、前記粉末吸水材の一部は、前記スペーサ部の溝の内面に塗布され、他の一部は積層された光ファイバテープ心線を被うことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項３】
光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間に内蔵され、かつこの内部空間に吸水材が配設された光ファイバケーブルにおいて、
前記内部空間部に、配設された緩衝材からなる緩衝部およびこの緩衝部の内部に配設された前記光ファイバテープ心線が内蔵され、
該光ファイバテープ心線を被うようにして前記緩衝部に、少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材からなる粉末吸水部が配設されること
を特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項４】
光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間に内蔵され、かつこの内部空間部に吸水材が配設された光ファイバケーブルの形成方法において、
前記内部空間部に、スペーサ部材と該スペーサ部材を取り囲むようにして押さえ巻きテープとを配設して内蔵し、
前記スペーサ部材の外面には溝が形成されていて、該溝に前記光ファイバテープ心線を配設し、該溝に少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材を直接塗布して粉末状吸水部を形成したこと
を特徴とする光ファイバケーブルの形成法。
【請求項５】
請求項４において、前記スペーサ部材および前記粉末状吸水部を断面が円径状になるように形成し、前記溝をこの円径の外周面上に複数個形成し、かつ各溝に複数個の光ファイバテープ心線を積層して配設し、前記粉末吸水材を前記溝に塗布するようにして前記粉末吸水部を形成することを特徴とする光ファイバケーブルの形成方法。
【請求項６】
光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間部に内蔵され、かつこの内部空間に吸水材が配設された光ファイバケーブルの形成方法において、
該光ファイバテープ心線に、少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材を直接塗布して粉末吸水部を形成し、該粉末吸水部の外周に緩衝材からなる緩衝部を形成し、該緩衝部の外周に前記外皮を形成し、以って前記外皮の内部空間部に、前記緩衝部、この緩衝部の内部に前記粉末吸水部に内在する光ファイバテープ心線を内蔵するようにしたこと
を特徴とする光ファイバケーブルの形成法。
【請求項７】
請求項６において、前記粉末状吸水材は、粉末の平均粒径は３０μｍから３μｍで形成されることを特徴とする光ファイバケーブルの形成法。
【請求項８】
請求項４から７のいずれかにおいて使用される粉末吸水材であって、少なくとも吸水性材料と珪酸マグネシウムあるいは珪酸マグネシウムを主成分とする粉末の混合物であることを特徴とする光ファイバケーブルの形成法に使用される粉末吸水材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの形成法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下や架空に布設される光ファイバケーブルは、外皮にヒビ割れや外傷による損傷があった場合に、水が浸入し、光ファイバの損失が増加するなどして通信障害が発生する危険性がある。そこで、光ケーブル内部に吸水材を収納した防水光ケーブルが使用されている。その典型で、図３に広く普及がなされている防水型光ファイバケーブルの構造は、光ファイバテープ心線、抗張力体、スペーサ部材、樹脂製被覆材で構成される外皮、吸水テープで構成され、銅線などの抗張力体を中心に持ち、光ファイバテープ心線を収納するスペーサ部材の外周に、片面または両面に吸水材を塗布した押さえ巻きテープ（吸水テープ）を巻き付け、その上にポリエチレンなどを用いた外皮からなる構造とされている。浸水時には吸水材を吸って膨潤し、あるいはスペーサ部材の溝に脱落し、浸水が進むのを防ぐ方法であり、現在最も普及している防水型光ファイバケーブルである。
【０００３】
特許文献１には、断面が円形状のスペーサの外周面に長手方向に形成した複数条の収納溝の底部に防水材を充填する第１の防水材充填工程と、前記防水材を充填した前記収納溝に光ファイバ心線を挿入し、撚り合わせる撚り工程と、撚り合わせ後の光ファイバ心線の上方から防水材を充填する第２の防水材充填工程とから成る光ファイバケーブルの防水材充填方法が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、光ファイバケーブルの空隙部内に、少なくとも一以上の光ファイバ素線又は光ファイバ心線に接触して防水コンバウンドが充填されてなる防水型光ファイバケーブルであって、上記防水コンパウンドの稠度が−４０℃において２００以上であり且つ８０℃において４５０以下であることを特徴とする防水型光ファイバケーブルが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、棒状収納体の外周面にその長手方向に沿って設けられた溝内に、複数のテープ状光ファイバ心線を互いに積層して収納してなる光ファイバケーブルの製造方法であって、前記棒状収納体に微小球状のシリコーン樹脂またはタルクまたは窒化ホウ素等の粉体を塗布して粉体を前記溝の内面に付着させる粉体付着工程と、前記粉体が付着した前記棒状収納体の各溝内にそれぞれ複数のテープ状光ファイバ心線を積層して収納する心線収納工程と、を含むことを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法が記載されている。
【０００６】
特許文献４には、光ファイバ素綿又は光ファイバテープをスロット溝内に集合化した状態で収容し、その後、前記スロット溝内に収容された前記光ファイバ素線又は光ファイバテープにタルクを塗布し、これを外部に放出しないように封止することからなる光ファイバケーブルの製造方法が記載されている。
【０００７】
特許文献５には、円周方向に区画されてそれが長手方向に沿って延びる複数のリブによって画成された複数の光ファイバ収納溝を有する光ファイバスロットを中心に有し、前記光ファイバ収納溝に光ファイバ心線を収納した状態で前記スロット外周を押え巻層を介してシースで被覆した光ファイバケーブルにおいて、前記光ファイバ収納溝内に長手方向に間欠的に吸水性樹脂を充填した防水型光ファイバケーブルが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−１２２９０６号公報
【特許文献２】特開平３−１２５１０４号公報
【特許文献３】特開２００１−２９６４６１号公報
【特許文献４】特開２００２−２５８１２５号公報
【特許文献５】特開２００３−３２９９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来例の防水光ファイバケーブルの吸水材を塗布した押さえ巻きテープを用いる構造にあっては、高価になってしまうという問題がある。またこの吸水性の押さえ巻きテープを様々な幅に加工する費用を要し、巻き工程において吸水性の押さえ巻きテープから吸水材が脱落しないようにしなければならない等手間を要するものとなっている。
【００１０】
また、粉末をスペーサ部材の溝に塗布したり、スペーサ部材に防水材を充填するような場合に、光ファイバ心線（光ファイバ素線）あるいは光ファイバテープ心線がスペーサ部材あるいは緩衝部材との間で滑り性が悪くなって光ファイバケーブルが内部的に曲がって伝送特性が劣化することを避けなければならない。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みて安価にして製造し易く、吸水材が光ファイバ心線あるいは光ファイバテープ心線に接触しても伝送特性の劣化を引き起こさないようにした光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの形成法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】
【００１２】
本発明は、十分な吸水特性を有する粉末状の吸水材（粉末吸水材）を使用して、光ファイバケーブルの内部空間に粉末状吸水部を形成することを行う。そして、この形成に当って、少なくとも吸水性材料と含水珪酸マグネシウムを主成分とする粉末、例えば「タルク」の名で市販されている粉末と混合した粉末吸水材を使用することを行う。
【００１３】
本発明は、具体的には、光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間部に内蔵され、かつこの内部空間に吸水材が配設された光ファイバケーブルにおいて、
前記内部空間部に、配設されたスペーサ部材と該スペーサ部材を取り囲むようにして配設された押さえ巻きテープとが内蔵され、
前記スペーサ部材の外面部には溝が形成されて、該溝に前記光ファイバテープ心線が配設され、前記溝の内部に、少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材なる粉末吸水部が配設されること
を特徴とする光ファイバケーブルを提供する。
【００１４】
本発明は、更に、前記スペーサ部材および前記粉末状吸水部は、断面が円径上をなし、前記溝はこの内径の外周面上に複数個形成され、かつ各溝に複数個の光ファイバテープ心線が積層されて配設され、前記粉末吸水材の一部は、前記スペーサ部の溝の内面に塗布され、他の一部は積層された光ファイバテープ心線を被うことを特徴とする光ファイバケーブルを提供する。
【００１５】
本発明は、光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間に内蔵され、かつこの内部空間に吸水材が配設された光ファイバケーブルにおいて、
前記内部空間部に、配設された緩衝材からなる緩衝部およびこの緩衝部の内部に配設された前記光ファイバテープ心線が内蔵され、
該光ファイバテープ心線を被うようにして前記緩衝部に、少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材からなる粉末吸水部が配設されること
を特徴とする光ファイバケーブルを提供する。
【００１６】
本発明は、光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間に内蔵され、かつこの内部空間部に吸水材が配設された光ファイバケーブルの形成方法において、
前記内部空間部に、スペーサ部材と該スペーサ部材を取り囲むようにして押さえ巻きテープとを配設して内蔵し、
前記スペーサ部材の外面には溝が形成されていて、該溝に前記光ファイバテープ心線を配設し、該溝に少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材を直接塗布して粉末状吸水部を形成したこと
を特徴とする光ファイバケーブルの形成法を提供する。
【００１７】
本発明は、更に、前記スペーサ部材および前記粉末状吸水部を断面が円径状になるように形成し、前記溝をこの円径の外周面上に複数個形成し、かつ各溝に複数個の光ファイバテープ心線を積層して配設し、前記粉末吸水材を前記溝に塗布するようにして前記粉末吸水部を形成することを特徴とする光ファイバケーブルの形成方法を提供する。
【００１８】
本発明は、光ファイバテープ心線が外部被覆である外皮の内部空間部に内蔵され、かつこの内部空間に吸水材が配設された光ファイバケーブルの形成方法において、
該光ファイバテープ心線に、少なくとも吸水性材料と滑材からなる粉末吸水材を直接塗布して粉末吸水部を形成し、該粉末吸水部の外周に緩衝材からなる緩衝部を形成し、該緩衝部の外周に前記外皮を形成し、以って前記外皮の内部空間部に、前記緩衝部、この緩衝部の内部に前記粉末吸水部に内在する光ファイバテープ心線を内蔵するようにしたこと
を特徴とする光ファイバケーブルの形成法を提供する。
【００１９】
本発明は、更に、前記粉末状吸水材は、粉末の平均粒径は３０μｍから３μｍで形成されることを特徴とする光ファイバケーブルの形成法を提供する。
【００２０】
本発明は、更に、粉末吸水材であって、少なくとも吸水性材料と珪酸マグネシウムあるいは珪酸マグネシウムを主成分とする粉末の混合物であることを特徴とする光ファイバケーブルの形成法に使用される粉末吸水材を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、十分な吸水特性を有する粉末吸水材を、少なくとも吸水材料と含水珪酸マグネシウムを主成分とする粉末からなる粉末吸水材として使用して、スペーサ部材に形成された溝の内面に塗布し、あるいは光ファイバ心線あるいは光ファイバテープ心線に塗布することを行い、粉末吸水部と光ファイバ心線あるいは光ファイバテープ心線との滑り性を良くして、光ファイバケーブルが居部的に曲がって伝送特性が劣化することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例では、少なくとも吸水性材料と含水珪酸マグネシウムを主成分とする粉末からなる粉末吸水材を用いる。
【００２４】
吸水性材料としては、セルロース、でんぷんなどの天然ポリマーあるいはポリアクリル酸塩、イソパール、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの合成ポリマー、あるいはこれらの組合せた吸水特性の優れた材料が使用される。吸水性材料自体はよく知られている。
【００２５】
含水珪酸マグネシウムを主成分とする粉末としては、「タルク」という名称で市販される材料を使用し得る。この「タルク」は安価に入手することができる材料として知られており、化学名は含水珪酸マグネシウム〔Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２〕で、ＳｉＯ２約６０％、ＭｇＯ約３０％と結晶水４．８％が主成分であることが知られている。タルクは、例えば塗料の体質顔料、粉体塗料、たれ防止剤、機能改善剤として使用されている。
【００２６】
吸水性材料の典型例としては吸水性材料としてポリアクリル酸塩を主成分とした粉末が使用され、含水珪酸マグネシウムとしてタルクが使用され、これらが実質的に１：１の割合で混合されて、作成される。吸水性材料の粉体平均粒径が３０μｍ以下のもの、すなわち３０μｍから３μｍのものが使用され得るが、典型例としては、粉体の平均粒径が約２０μｍ以下としたものが採用される。
【００２７】
本発明に使用される粉末吸水材はこれらの配分比に限定されず、吸水性材料と珪酸マグネシウムあるいは珪酸マグネシウムを主成分とする粉末あるいは石灰などの滑材の混合によって吸水性および円滑性が発揮されるようにして適宜作成される。
【００２８】
以下、珪酸マグネシウムあるいは珪酸マグネシウムを主成分とする粉末を例にとって説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施例の光ファイバケーブルの断面図を示す。図１において、光ファイバケーブル１００は、光ファイバテープ心線１、端末吸水部２、抗張体３、棒状収納体であるスペーサ部材４、押え巻きテープ５および樹脂性の被覆材で構成される外皮６から形成される。光ファイバテープ心線１は、光ファイバ心線であってもよい。以下、光ファイバテープ心線を例にとって説明する。
【００３０】
光ファイバテープ心線１が外部被覆である外皮６の内部空間部７に内蔵され、かつこの内部空間部７に、スペーサ部材４で配設され、このスペーサ部材４を取り囲むようにして押え巻きテープ５が設けられて内蔵される。
【００３１】
スペーサ部材４には、光ファイバ心線の伸びを抑制するための抗張体３が中心部に配置され、外周には、すなわち外面部には内方に向けて所定の長さの溝８が形成されている。本実施例の場合、溝８は５個形成してあり、中央分割線に対して対称配置とされている。溝８には、光ファイバテープ心線１が積層配置され、溝８の内面、すなわち側面と光ファイバテープ心線１との間には粉末吸水部２が形成されている。この粉末吸水部２は、光ファイバテープ心線１の上側にも形成され、この上側部はスペーサ部材４と共に外周の外周を円径形状を形成する。従って、スペーサ部材４は基本的には断面円径状である。
【００３２】
スペーサ部材４と粉末吸水部２の外側には押え巻きテープ５が巻いてあり、光ファイバテープ心線１と粉末吸水部２が溝８からとびださないようにしている。そして、押え巻きテープ５の外側にはポリエチレンなどの外皮６が形成され、外皮６は上述のように内部に内部空間７を形成する。
【００３３】
上述のように、粉末吸水材は粉末状であり、スペーサ部材４の溝の側面にエアー（空気）を混在させて吹きつけることによって塗布することができ、塗布を重ねることによって粉末吸水部２を形成することができる。また、粉末吸水材をエアブラシを用いることによって塗布することができる。このように、溝８の側面と光ファイバテープ心線１との間および光ファイバテープ心線１の上側に形成された塗布による粉末吸水部２は、均一径状を呈する。粉末吸水材は、吸湿しやすい性質を持っているので、湿気の少ない環境で直接塗布作業するのがよい。充填すると光ファイバ心線１が動けなくなり特性が変化するので、塗布状態を形成する。
【００３４】
本実施例では、粉末吸水材を含水珪酸マグネシウムあるいは含水珪酸マグネシウムを主成分と含む粉末を使用して塗布し、吸水特性と滑り性を同時に満足させるようにしている。このようにして形成した粉末吸水材を使用するために、粉末吸水材が光ファイバテープ心線１に直接接触して粉末吸水材によって光ファイバテープ心線１が押されて局部的な曲げ、あるいは側圧がかかったような場合にあっても珪酸マグネシウムの滑り特性によって光ファイバテープ心線１は容易に滑り得て、光ファイバケーブル１００を局部的に曲げる程の力は発生しないために光ファイバケーブル１００の伝送損失が劣化することが回避されることになる。この効果をより確実にするためには、粉末吸水材の粉体の平均粒径は３０μｍ以下３μｍ以上としたものが望ましい。典型的事例は上述したように粉体の粒径が２０μｍ以下のものが採用される。平径粒径５〜６μｍ程度のものを採用するのがよい。上述のように、光ファイバ心線１は、スペーサ部材４内で動ける状態にないと特性が劣化する。従って、液状のものは適さない。吸水粉末に滑材を混合して滑り性を良くして使用することになる。また、このように滑り性を確保したことによって、直接塗布することが可能となった。
【００３５】
このような粉末吸水材を使用して粉末吸水部２を形成することによって、粉末吸水材が光ファイバテープ心線１と干渉しても大きな伝送損失が発生することがない。また、光ファイバケーブルの光ファイバテープ心線１の内部に水が侵入するような場合、粉末吸水材は水を吸って吸収し、この際に発生する膨張現象は粉末間の隙間によって吸収され、更に光ファイバテープ心線１とスペーサ部材４の間の隙間を埋めることで吸収され、水の長手方向への進行が防止される。水が浸入した場合にあっても粉末吸水材が光ファイバテープ心線１との干渉を防ぐことになる。水に実際に試作を行った結果を述べる。粉末状の吸水性材としてポリアクリル酸塩を主成分とした粉末とタルクを１：１の割合で混合した。ここで用いた吸水性材とタルクは粒径が２０μｍ以下に調整したものを用いた。この混合粉末をスペーサ部材４の溝８にエアブラシを用いて塗布した。その直後に光ファイバテープ心線を撚り合わせてスペーサ部材４の溝８に収納し、スペーサ部材４の周囲に押え巻きテープ６を巻き、その上にポリエチレンシース（外皮６）を被覆して光ファイバケーブル１００を完成させた。このように試作した防水光ファイバケーブルの防水特性評価結果について述べる。ケーブルの片端を水が漏れないようにシールした後、シールした端から４０ｍの位置で光ファイバケーブルのシースと押さえ巻き６を剥ぎ取り、Ｔ字型の注水口を設けた。注水口は内径１５ｍｍ、長さ１ｍとして垂直に保った。この注水口に水を注ぎ、常に水位が１ｍとなるように水を注ぎ足した。２４０時間後、ケーブル内への水の侵入長さを測定した。５本のケーブルについて試験を行った結果、水の侵入長さは全て５ｍ以下であり、良好な防水特性を有していることを確認した。
【００３６】
また本ケーブルでは、−４０℃〜＋７０℃の温度サイクル試験において、損失変動は波長１．５５μmで０．０５ｄＢ／ｋｍ以下であり、ケーブルの伸縮があってもスペーサ部材の中でファイバ心線が滑ることにより伝送特性が劣化しないことを確認した。温度サイクルをかけるとケーブルが伸縮するが、このときに伝送特性が劣化しない。劣化しないということはスペーサ部材の中で光ファイバ心線が円滑に移動できることを示している。
【実施例２】
【００３７】
本発明の他の実施例を図２に示す。先の実施例と同一の構成については同一の番号を付してあり、他の実施例を援用するものとする。
【００３８】
本実施例では、光ファイバケーブル１００を内部空間７にスペーサ部材４を用いない構造のノンスペーサ型の光ファイバケーブルとしている。
【００３９】
図２において、光ファイバケーブル１００は、光ファイバテープ心線１、粉末吸水部２、抗張力体１２、緩衝体（緩衝部）１３、引き裂き用紐１４および外皮６から形成される。この場合、抗張力体１２および引き裂き用紐１４は先の実施例に比べて厚くされた外皮６の内部に形成され、内部空間７にはスペーサ部材４は配設されず中央部に形成された折面円形状空間部１１の中央縦方向に光ファイバテープ心線１が積層されて配設され、その周囲であって、内部空間部７内に円筒状の緩衝体１３が形成された構造とされる。緩衝体１３の内面と光ファイバテープ心線１との間に先の実施例と同様にして粉末吸水部２が形成してある。
【００４０】
粉末吸水材にエアーを混在させて光ファイバ心線１に吹きつけることによって塗布する。エアブラシを用いてもよい。このようにして光ファイバテープ心線の周囲に粉末吸水材の塗布によって粉末吸水部２を形成し、緩衝材を使用して粉末吸水部２に被せて緩衝体１３を形成する。これによって、光ファイバテープ心線１を粉末吸水部２を介して包む構造を形成する。緩衝体８の外側にポリエチレンなどによって外皮６を形成する。
【００４１】
このように、内部空間部７に、配設された緩衝材からなる緩衝部１３およびこの緩衝体１３の内部に配設された光ファイバテープ心線１が内蔵され、光ファイバテープ心線１を被うようにして緩衝体１３に、少なくとも吸水性材料と含水珪酸マグネシウムあるいは含水珪酸マグネシウムを主成分とする粉末からなる粉末吸水材からなる粉末吸水部２が配設される光ファイバケーブル１００が構成される。
【００４２】
このような粉末吸水材を使用して粉末吸水部２を形成することによって、粉末吸水材が光ファイバテープ心線１と干渉しても大きな伝送損失が発生することがない。また、光ファイバケーブルの光ファイバテープ心線１の内部に水が侵入するような場合、粉末吸水材は水を吸って吸収し、この際に発生する膨張現象は粉末間の隙間によって吸収され、更に光ファイバテープ心線１と緩衝体１３の間の隙間を埋めることで吸収され、水の長手方向への進行が防止される。水が侵入した場合にあっても粉末吸水材が光ファイバテープ心線１との干渉を防ぐことになる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例の構成を示す縦断面図。
【図２】本発明の他の実施例の構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１…光ファイバテープ心線、２…粉末吸水部、３…抗張体、４…スペーサ部材、５…押え巻きテープ、６…外皮、７…内部空間部、８…溝、１１…断面円形状空間部、１２…抗張力体、１３…緩衝体、１４…引き裂き用紐、１００…光ファイバケーブル。
【図１】
2010008664.tif 000003
【図２】
2010008664.tif 000004