(57)【要約】      （修正有）【課題】リブの強度を向上させつつ、光ファイバの伝送特性の悪化を防止することができる光ファイバケーブル用のスロットロッドおよび光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】複数条のスロット溝２２を形成するスロットリブ２３が、光ファイバ心線（テープ心線１０）に接触する外層２３ｂと外層の内側に設けられた内層２３ａとを有した光ファイバケーブル用のスロットロッド２０である。外層に用いられる材料の密度が内層よりも低くされ、スロットリブの強度が２５０（Ｎ）以上であり、スロット溝の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１．２（μｍ）以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数条の溝を形成するリブが、光ファイバ心線に接触する外層と該外層の内側に設けられた内層とを有した光ファイバケーブル用のスロットロッドであって、
前記外層に用いられる材料の密度が前記内層よりも低くされ、
前記リブの強度が２５０（Ｎ）以上であり、前記溝の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１．２（μｍ）以下である、スロットロッド。
【請求項２】
前記内層に用いられる材料の密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3以上であり、前記外層に用いられる材料の密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3未満である、請求項１に記載のスロットロッド。
【請求項３】
前記スロットロッドの外径が５ｍｍ〜４０ｍｍである、請求項１または２に記載のスロットロッド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスロットロッドと、該スロットロッドに収納した光ファイバ心線と、前記スロットロッドの周囲に巻かれた押さえ巻きテープと、該押さえ巻きテープの周囲に設けたケーブル外被とを備えている、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、光ファイバケーブル用のスロットロッドおよび光ファイバケーブルに関し、詳細には、複数条の溝を形成するリブが、光ファイバ心線に接触する外層と、内層と、を有した光ファイバケーブル用のスロットロッドおよび光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバケーブルには、複数条の溝が形成されたスロットロッド（スペーサともいう）を備えたタイプのものがある。各溝には、複数本の光ファイバ心線を並列に配置した光ファイバテープ心線（以下、テープ心線と称する）や単心の光ファイバ心線などが収納される。スロットロッドの外側は、例えば押さえ巻きテープで巻かれ、さらにケーブル外被（シースともいう）で覆われる。
【０００３】
高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）の配線網を効率よく構築するためには、テープ心線や単心の光ファイバ心線などを溝に高密度で収納することが好ましい。
しかし、この溝間を構成するリブを細くしたり、長くしたりして、溝の断面積を増そうとすると、リブの強度が足りずに、リブが倒れる場合がある（リブ倒れともいう）。このため、例えば、特許文献１にはリブを内層と外層の二層構造にする技術が、特許文献２にはリブの厚みを規定する技術がそれぞれ開示されている。一方、この溝部内周面の表面粗さが粗くなると、光ファイバ心線が容易に動けなくなり、側圧が増加するため、光ファイバの伝送特性が悪化する。このため、例えば、特許文献３には溝の表面粗さを規定する技術が、特許文献４には溝に用いる材料の密度を特定する技術がそれぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２８９０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−３９２７５号公報
【特許文献３】特開２００８−２８６９４１号公報
【特許文献４】特開２００３−１９５１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光ファイバの伝送特性は、溝の表面状態が平滑なほど良好になるが、一般的にリブの強度を強くすると（密度を高くすると）、表面状態は粗くなり、伝送特性が悪化する。したがって、リブの強度と溝の平滑さの双方を満たすことが必要になるが、上記特許文献１−４には、リブの強度と溝の平滑さの双方を満たすことについては開示されていない。
【０００６】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、リブの強度を向上させつつ、光ファイバの伝送特性の悪化を防止することができる光ファイバケーブル用のスロットロッドおよび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】
【０００７】
本発明の一態様に係る光ファイバケーブル用のスロットロッドは、複数条の溝を形成するリブが、光ファイバ心線に接触する外層と該外層の内側に設けられた内層とを有した光ファイバケーブル用のスロットロッドであって、前記外層に用いられる材料の密度が前記内層よりも低くされ、前記リブの強度が２５０（Ｎ）以上であり、前記溝の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１．２（μｍ）以下である。
【発明の効果】
【０００８】
上記によれば、リブの強度を向上させつつ、光ファイバの伝送特性の悪化防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す図である。
【図２】図１のスロットロッドを説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるスロットロッドを説明するための図である。
【図４】本発明の第３実施形態によるスロットロッドを説明するための図である。
【図５】リブ強度の測定方法を説明するための図である。
【図６】溝の表面粗さの測定方法を説明するための図である。
【図７】検証結果を説明するための表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバケーブル用のスロットロッドは、（１）複数条の溝を形成するリブが、光ファイバ心線に接触する外層と該外層の内側に設けられた内層とを有した光ファイバケーブル用のスロットロッドであって、前記外層に用いられる材料の密度が前記内層よりも低くされ、前記リブの強度が２５０（Ｎ）以上であり、前記溝の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１．２（μｍ）以下である。
リブの強度を２５０（Ｎ）未満とした場合、強度が足りずに、リブ倒れが生じる。この場合、収納した光ファイバ心線が倒れたリブで押さえられて側圧が掛かるため、光ファイバの伝送特性が悪化する。また、溝の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１．２（μｍ）を超えた場合、収納した光ファイバ心線と溝との摩擦力が大きくなり、光ファイバ心線が容易に動けなくなるため、光ファイバの伝送特性が悪化する。リブを内層と外層を有する複層構造とし、外層に用いられる材料の密度を内層よりも低くすることにより、リブの強度を２５０（Ｎ）以上、溝の表面粗さを１．２（μｍ）以下にすれば、リブの強度を保ちつつ、光ファイバの伝送特性の悪化防止を図ることができる。
【００１１】
（２）前記内層に用いられる材料の密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3以上であり、前記外層に用いられる材料の密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3未満である。内層を、密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3以上の高密度ポリエチレンで構成することで、リブ倒れの生じない強固なリブを得ることができ、外層を、密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3未満の中密度や低密度ポリエチレンで構成することで、平滑な内面を持つ溝を得ることができる。
（３）前記スロットロッドの外径が５ｍｍ〜４０ｍｍである。外径が５ｍｍ未満の場合、光ファイバ心線が容易に移動可能な、平滑な溝を得ることが難しい。一方、４０ｍｍを超えた場合、リブ倒れの生じないリブを得ることが難しい。よって、スロットロッドの外径を、５ｍｍ以上であって４０ｍｍ以下にすれば、リブの強度を保ちつつ、光ファイバの伝送特性の悪化防止を図ることができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る光ファイバケーブルは、（４）上記スロットロッドと、該スロットロッドに収納した光ファイバ心線と、前記スロットロッドの周囲に巻かれた押さえ巻きテープと、該押さえ巻きテープの周囲に設けたケーブル外被とを備えている。リブの強度を保ちつつ、光ファイバの伝送特性を悪化させずに、テープ心線や単心の光ファイバ心線などを溝に高密度で収納した光ファイバケーブルを提供できる。
【００１３】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照しながら、本発明による光ファイバケーブル用のスロットロッドおよび光ファイバケーブルの好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す図であり、図２は、図１のスロットロッドを説明するための図である。
【００１４】
図１に示した光ファイバケーブル１は、例えばスロットロッド２０と、テープ心線１０と、スロットロッド２０の周囲に縦添えまたは横巻きで巻かれた押さえ巻きテープ３０と、押さえ巻きテープ３０の周囲に施されたケーブル外被３１とを備えている。
スロットロッド２０は、その中心部にテンションメンバ２１が埋設されている。テンションメンバ２１は、引張り及び圧縮に対する耐力を有する線材、例えば、鋼線やＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）などが用いられている。
【００１５】
また、スロットロッド２０の外周面には、ケーブル長手方向に沿って螺旋状またはＳＺ状のスロット溝２２が複数条（例えば５つ）形成されている。なお、スロット溝２２が本発明の溝に相当する。
スロット溝２２には例えば４心のテープ心線１０を５枚重ねて収納しており、５つのスロット溝２２には計１００本の光ファイバ心線が収納されている。
【００１６】
光ファイバ心線は、標準外径１２５μｍのガラスファイバに被覆外径２５０μｍ前後の被覆を施した光ファイバ素線と称されるものの外側に、さらに着色被覆を施したものであり、光ファイバ心線の収容数は任意である。なお、スロット溝には、板状のテープ被覆で覆われた通常のテープ心線の他、隣り合う光ファイバ心線同士を連結部と非連結部により間欠的に連結した間欠テープ心線を収納してもよい。また、単心の光ファイバ心線などを収納してもよい。
【００１７】
スロットロッド２０は、テープ心線１０が飛び出さないように押さえ巻きテープ３０で巻かれ、例えば丸型にまとめられている。
押さえ巻きテープ３０は、例えば、不織布をテープ状に形成したものや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の基材と不織布とを貼り合わせたもの等が用いられる。なお、押さえ巻きテープに吸水剤（例えば吸水パウダ）を付与してもよい。押さえ巻きテープを吸水層として機能させれば、間欠テープ心線などへの止水が可能になる。
【００１８】
押さえ巻きテープ３０の外側は、例えばＰＥ（ポリエチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等で構成されたケーブル外被３１で覆われ、例えば丸型に形成されている。
【００１９】
ここで、スロットロッド２０は、テンションメンバ２１の周囲から放射状に延びた例えば５つのスロットリブ２３を有しており、スロットリブ２３がスロット溝２２を形成させて他のスロット溝２２と区分している。なお、スロットリブ２３が本発明のリブに相当する。なお、スロットリブ２３の外周面には、スロット溝２２の位置を識別するトレーサマークを設けることも可能である。
【００２０】
スロットリブ２３は少なくとも２層で形成されている。具体的には、図２に示すように、スロットリブ２３は外層２３ｂと内層２３ａとを有し、外層２３ｂがスロット溝２２で光ファイバ心線に接触する。内層２３ａは、外層２３ｂの内側に設けられ、図１で説明したテンションメンバ２１の外側を覆っている。
外層２３ｂに用いられる材料の密度は、内層２３ａよりも低くされており、例えば、外層２３ｂに用いられる材料の密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3未満（例えば０．９３ｇ／ｃｍ3）であるのに対し、内層２３ａに用いられる材料の密度が０．９４２ｇ／ｃｍ3以上（例えば０．９５ｇ／ｃｍ3）に設定されている。
【００２１】
内層２３ａに用いられる材料Ａは、密度が０．９５ｇ／ｃｍ3、引張降伏応力が２６（ＭＰａ）、曲げ弾性率が１１００（Ｎ／ｍ2）であり、外層２３ｂに用いられる材料Ｂは、密度が０．９３ｇ／ｃｍ3、引張降伏応力が１８（ＭＰａ）、曲げ弾性率が６８０（Ｎ／ｍ2）のものを用いている。なお、０．９４２ｇ／ｃｍ3以上の密度のものを高密度ポリエチレンともいう。
【００２２】
このように、内層２３ａを高密度ポリエチレンで構成すれば、リブ倒れの生じない強固なスロットリブ２３を得ることができ、外層２３ｂを中密度や低密度ポリエチレンで構成すれば、平滑なスロット溝２２を得ることができる。
そして、高密度ポリエチレンで構成した内層２３ａと、中密度や低密度ポリエチレンで構成した外層２３ｂとを組み合わせることにより、スロットリブ２３の強度を２５０（Ｎ）以上にし、スロット溝２２の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を１．２（μｍ）以下にしている。
【００２３】
図３は、本発明の第２実施形態によるスロットロッドを説明するための図であり、図４は、本発明の第３実施形態によるスロットロッドを説明するための図である。
上記第１実施形態によるスロットロッドは５つのスロット溝２２で形成したが、図３に示すような６つのスロット溝２２や、図４に示すような８つのスロット溝２２で形成してもよい。なお、第２，３実施形態によるスロットロッドも上記第１実施形態と同様に、スロットリブ２３が外層２３ｂと内層２３ａで形成されており、この場合も、スロットリブ２３の強度を２５０（Ｎ）以上にし、スロット溝２２の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を１．２（μｍ）以下にしている。
【００２４】
図５は、リブ強度の測定方法を説明するための図であり、図６は、溝の表面粗さの測定方法を説明するための図である。
図５に示すように、例えば上記実施形態３のスロットロッド（溝数８）でリブ強度の測定方法を説明すると、スロットロッド２０を、各スロット溝２３が押圧板５１および押圧板５２の双方に対向した状態となるようにし、押圧板５１，５２で上下方向から押圧し、押圧力のピーク値をリブ強度として決定している。なお、上記実施形態１のような溝数が奇数の場合には、スロットロッドを、スロット溝の１つが押圧板５１あるいは押圧板５２の何れかに対向した状態で押圧する。
【００２５】
一方、溝の表面粗さは、図６に示すような例えば直方体の試験片４０で、ＪＩＳ規格  Ｂ０６３３：２００１に従い、測定される。試験片４０は、例えば内層４０ａと外層４０ｂの２層からなり、内層４０ａが図２等で説明したスロットリブ２３の内層２３ａに用いられる材料Ａで構成され、外層４０ｂがスロットリブ２３の外層２３ｂに用いられる材料Ｂで構成されている。このような２層構造の試験片４０では、その外層４０ｂを、検出器５５の触針５６でなぞって粗さ曲線を得て、算術平均粗さＲａ（μｍ）や最大高さＲｙ（μｍ）を求めている。
【００２６】
図７は、スロットロッドの条件を変更し、リブ強度、伝送特性などの検証結果を説明するための表である。
なお、図７に示す試料１〜６のスロットロッドとしては、第１実施形態と同じく５つの溝を持つ構造のものを用い、外径は１０ｍｍ、リブ厚は０．８ｍｍのものを用いている。
スロットリブの強度とスロット溝の平滑さの両面から光ファイバの伝送特性を検証すると、試料１、つまり、外層２３ｂに用いる材料Ｂのみで構成されたスロットリブの場合、リブ強度は１００（Ｎ）、算術平均粗さＲａは０．７（μｍ）、最大高さＲｙは７（μｍ）、伝送特性は０．３３３（ｄＢ／ｋｍ）となり、テープ心線単体のときに比べ、伝送特性が悪化した。
【００２７】
次に、試料２、つまり、リブ厚さ比（図２などで説明したスロット溝２２の、径方向同一位置の側面部分におけるスロットリブ２３の内層２３ａの厚さ／スロットリブ２３全体の厚さ、である、以下同じ）が０．１８〜０．２２で構成されたスロットリブの場合、リブ強度は１８０（Ｎ）、算術平均粗さＲａは１．４（μｍ）、最大高さＲｙは１５（μｍ）、伝送特性は０．３０５（ｄＢ／ｋｍ）となり、伝送特性が悪化した。
【００２８】
続いて、試料３、つまり、リブ厚さ比が０．２８〜０．３２で構成されたスロットリブの場合、リブ強度は２５０（Ｎ）、算術平均粗さＲａは１．２（μｍ）、最大高さＲｙは１２（μｍ）、伝送特性は０．２５０（ｄＢ／ｋｍ）となり、伝送特性の悪化は生じたものの、規格内であった。
また、試料４、つまり、リブ厚さ比が０．４８〜０．５２で構成されたスロットリブの場合、リブ強度は４００（Ｎ）、算術平均粗さＲａは０．６（μｍ）、最大高さＲｙは６（μｍ）、伝送特性は０．２００（ｄＢ／ｋｍ）となり、伝送特性の悪化は生じなかった。
【００２９】
さらに、試料５、つまり、リブ厚さ比が０．８８〜０．９２で構成されたスロットリブの場合、リブ強度は６５０（Ｎ）、算術平均粗さＲａは０．５（μｍ）、最大高さＲｙは５（μｍ）、伝送特性は０．１９０（ｄＢ／ｋｍ）となり、伝送特性の悪化は生じなかった。
一方、試料６、つまり、内層２３ａに用いる材料Ａのみで構成されたスロットリブの場合、リブ強度は７００（Ｎ）、算術平均粗さＲａは２．５（μｍ）、最大高さＲｙは２５（μｍ）、伝送特性は０．３５０（ｄＢ／ｋｍ）となり、伝送特性が悪化した。
【００３０】
スロットリブの強度を２５０（Ｎ）未満とした場合、光ファイバケーブルに巻圧を掛けるとリブ倒れが生じた。この場合、収納したテープ心線が倒れたリブで押さえられて側圧が掛かり、光ファイバの伝送特性が悪化することが懸念される。これに対し、スロットリブの強度を２５０（Ｎ）以上の場合、光ファイバケーブルに巻圧を掛けてもリブ倒れが生じなかった。
【００３１】
また、スロット溝の表面粗さが１．２（μｍ）を超えた場合、光ファイバ心線とスロット溝との摩擦力が大きくなり、光ファイバの伝送特性が悪化することが懸念される。これに対し、スロット溝の表面粗さが１．２（μｍ）以下の場合、光ファイバ心線が溝内で容易に移動でき、伝送特性は悪化しない。
よって、スロットリブの強度を２５０（Ｎ）以上であって、スロット溝の表面粗さが１．２（μｍ）以下にすれば、スロットリブの強度を保ちつつ、光ファイバの伝送特性の悪化防止を図ることができる。
【００３２】
なお、上記したスロットロッド２０の外径は、５ｍｍ〜４０ｍｍ（好ましくは１０ｍｍ〜３５ｍｍ）であることが望ましい。外径が５ｍｍ未満の場合、テープ心線が移動可能な平滑なスロット溝２２を得ることが難しい。一方、４０ｍｍを超えた場合、リブ倒れの生じないスロットリブ２３を得られない。よって、スロットロッド２０の外径が、５ｍｍ以上であって４０ｍｍ以下（特に、１０ｍｍ〜３５ｍｍ）にすれば、スロットリブ２３の強度を保ちつつ、光ファイバの伝送特性の悪化防止を図ることができる。
【００３３】
以上、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上述した例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００３４】
１…光ファイバケーブル、１０…テープ心線、２０…スロットロッド、２１…テンションメンバ、２２…スロット溝、２３…スロットリブ、２３ａ…内層、２３ｂ…外層、３０…押さえ巻きテープ、３１…ケーブル外被、４０…試験片、４０ａ…内層、４０ｂ…外層、５１，５２…押圧板、５５…検出器、５６…触針。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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