(57)【要約】【課題】所定の曲げ径までは小さな力で容易に曲げることができるが、それ以上曲げるには大きな力を必要とし、曲げにくくなるようにした光ファイバケーブルとその製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバ心線１１を外皮１３により保護した光ファイバケーブルであって、外皮１３は軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆１３ａと内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆１３ｂとで形成され、外層被覆１３ｂは周方向に内層被覆が露出する複数の環状溝１４を有し、光ファイバケーブルを曲げる際に環状溝１４を挟んで隣接する両側の外層被覆１３ｂのエッジ部が互いに接触して、所定の曲げ径以下に曲げられるのを阻止する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線を外皮により保護した光ファイバケーブルであって、前記外皮は軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆と前記内層被覆より硬質の外熱可塑性樹脂から成る外層被覆とで形成され、前記外層被覆は周方向に前記内層被覆が露出する複数の環状溝を有し、前記光ファイバケーブルを曲げる際に前記環状溝を挟んで隣接する両側の外層被覆のエッジ部が互いに接触して、所定の曲げ半径以上に曲げられるのを阻止するように形成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】
前記光ファイバ心線と前記内層被覆との間に間隙を有してい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】
前記光ファイバ心線と前記内層被覆との間に、抗張力繊維を具備してい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４】
前記内層被覆内に抗張力繊維を含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバケーブル。
【請求項５】
前記外層被覆の外面を、前記外層被覆よりも軟質で伸縮性のある保護層で覆ったことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
【請求項６】
前記環状溝は、長手方向に連続する螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
【請求項７】
前記環状溝は、長手方向に連続しない輪切り状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
【請求項８】
前記光ファイバ心線が、波長１．５５μｍにおけるペーターマン−Ｉの定義によるモードフィールド径が８μｍ以下で、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が共に１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下で、かつケーブルカットオフ波長が１．２６μｍ以下で、波長１．３μｍにおけるペーターマン−Ｉの定義によるモードフィールド径が６μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
【請求項９】
前記光ファイバ心線が、引張強度試験のプルーフレベルが１．２％以上であることを特徴とする請求項８に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１０】
光ファイバ心線の外面を外皮により保護する光ファイバケーブルの製造方法であって、前記光ファイバ心線の外周に軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆を形成した後、前記内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆を形成し、この後、内側に突起を有する回転治具により前記外層被覆に螺旋状の環状溝を成形することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項１１】
光ファイバ心線の外面を外皮により保護する光ファイバケーブルの製造方法であって、前記光ファイバ心線の外周に軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆を形成した後、前記内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆を形成し、この後、表面に突起を有する溝加工ローラをファイバ軸線方向に対して傾斜させて配し、前記溝加工ローラをファイバ軸線の回りに周回させることにより前記外層被覆に螺旋状の環状溝を成形することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項１２】
光ファイバ心線の外面を外皮により保護する光ファイバケーブルの製造方法であって、前記光ファイバ心線の外周に軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆を形成した後、前記内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆を形成し、この後、外層被覆の外面に適合するように凹面を有するローラ面に、ファイバ軸線方向に対して傾斜する凸条の突起を設けた１対の成形ローラにより、前記外層被覆に螺旋状又はＳＺ状の環状溝を成形することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項１３】
前記１対の成形ローラは、互いに噛み合う歯部により同期させて回転させることを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項１４】
光ファイバ心線の外面を外皮により保護する光ファイバケーブルの製造方法であって、前記光ファイバ心線の外周に軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆を形成した後、内面に突起を有する回転ダイスを通過させて前記内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆を形成し、前記回転ダイスの前記突起により前記外層被覆に螺旋状の環状溝を成形することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項１５】
前記突起を複数設けて環状溝を成形することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項１６】
光ファイバ心線の外面を外皮により保護する光ファイバケーブルの製造方法であって、前記光ファイバ心線の外周に軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆を形成した後、前記内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂テープを所定の溝が生じるように横巻きで巻き付け接着一体化することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単心の光ファイバ心線の外周に保護被覆としての外皮を施した光ファイバケーブル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両内や装置内の光配線やドロップケーブル或いはインドアケーブルとして、単心の光ファイバケーブルが用いられる。この光ファイバケーブルは、単心の光ファイバ心線の外周に直接又は抗張力繊維を介在させて熱可塑性樹脂による外皮を形成して構成される。光ファイバは、屈曲によって伝送損失が増加するため、過度に屈曲されるのを防止する必要がある。
【０００３】
従来、屈曲による伝送損失の増加を防止することを目的とした光ファイバケーブルとして、外皮に環状の凹凸を設けた構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図１０は、同特許文献１に開示されている屈曲防止被覆を備えた光ファイバケーブルを示す図で、図中、１は光ファイバ、２はシース、３は屈曲防止被覆を示す。
【０００４】
図１０に示す光ファイバ１は、アクリル系樹脂又はポリカーボネート系の樹脂で形成されたコア部の周りをコア部より屈折率がやや低い同様の樹脂で囲った光ファイバ（通常、プラスチックファイバと称されている）で形成されている。この光ファイバ１は、外周を伸縮性のあるポリエチレン樹脂又は塩化ビニル樹脂等のシース２で覆われ、その外側をシース２と同等な樹脂で形成された屈曲防止被覆３で覆われている。屈曲防止被覆３は、表面の円周に沿って多数の環状のスリットを入れることにより凹凸を施した形状となっている。この構成による光ファイバケーブルは、屈曲された際に屈曲防止被覆３の隣接する凸部と凸部が接触し、ある角度以上に屈曲することを防止することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２３７５２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の屈曲防止被覆３は、伸縮性のあるポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂等の同一樹脂で形成された被覆部に凹凸を設ける構造であるため、隣接する凸部同士が接触する前後で曲げに要する力の差が少ない。このため、光ファイバケーブルを曲げたとき、慣性等で所定の曲げ径以上に曲げられてしまう危険性がある。また、隣接する凸部同士が接触すると被覆が変形してしまい、十分な屈曲防止効果を得ることができない。
【０００７】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、所定の曲げ径までは小さな力で容易に曲げることができるが、それ以上曲げるには大きな力を必要とし、曲げにくくなるようにして十分な屈曲防止効果を奏する光ファイバケーブルとその製造方法の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバケーブルは、光ファイバ心線を外皮により保護した光ファイバケーブルであって、外皮は軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆と内層被覆より硬質の外熱可塑性樹脂から成る外層被覆とで形成され、外層被覆は周方向に内層被覆が露出する複数の環状溝を有し、光ファイバケーブルを曲げる際に環状溝を挟んで隣接する両側の外層被覆のエッジ部が互いに接触して、所定の曲げ半径以上に曲げられるのを阻止するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバ心線の外面を外皮により保護する光ファイバケーブルの製造方法であって、光ファイバ心線の外周に軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆を形成した後、内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆を形成し、この後、突起を有する回転治具、溝加工ローラ、成形ローラ、回転ダイスのいずれかを用いて外層被覆に螺旋状の環状溝を成形することを特徴とする。
【００１０】
さらに、他の本発明による光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバ心線の外面を外皮により保護する光ファイバケーブルの製造方法であって、光ファイバ心線の外周に軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆を形成した後、内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂テープを所定の溝が生じるように横巻きで巻き付け接着一体化することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１、図２により本発明の概略を説明する。図１は本発明を説明する概略図、図２は本発明の作用を説明する図である。図中、１０は光ファイバケーブル、１１は光ファイバ心線、１２は抗張力繊維、１３は外皮、１３ａは内層被覆、１３ｂは外層被覆、１４は環状溝、１５は接触部を示す。
【００１２】
本発明の光ファイバケーブル１０は、例えば、光ファイバ心線１１の外周に直接又は抗張力繊維１２を介在させて、外皮１３を施して構成される。外皮１３は、詳細については後述するが、比較的軟質の熱可塑性樹脂からなる内層被覆１３ａと、内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂からなる外層被覆１３ｂとで形成される。外層被覆１３ｂには、周方向に内層被覆１３ａに達する環状溝１４が長手方向に連続的に複数設けられる。
【００１３】
図１に示すように光ファイバケーブル１０を曲げていくと、湾曲の内側では環状溝１４が閉じられ、外側では環状溝１４が開かれる。曲げが進行して曲げ半径が小さくなると、湾曲の内側で環状溝１４を挟んで隣接する外層被覆１３ｂのエッジ部分が互いに接触し、この後はエッジ部分の接触により生じた接触部１５を起点に曲げが進行される。接触部１５を起点としてさらに曲げる場合、ケーブル中心に位置する光ファイバ心線１１を伸ばす必要があるが、光ファイバ心線１１の抗張力により伸びが抑制される。抗張力繊維１２が存在していると抗張力はさらに増強されるため、光ファイバ心線１１の伸びは一層に抑制され、曲げにくくなる。
【００１４】
外層被覆１３ｂのエッジ部分での接触が生じた後に、無理に曲げようとすると、外層被覆１３ｂの接触部１５に圧縮歪を与える。しかし、外層被覆１３ｂ自体が、比較的硬質の熱可塑性樹脂で形成されているため、圧縮変形がしにくく、曲げにくくなる。
【００１５】
図２は、上記の作用を説明する図で、光ファイバケーブル１０の曲げ径と曲げに要する力の関係を示している。図において、領域Ａは、曲げ径が比較的大きく外層被覆１３ｂのエッジ部分が非接触の状態にあり、領域Ｂは、曲げ径が小さく外層被覆１３ｂのエッジ部分が接触している状態にある。内層被覆１３ａは、環状溝１４の底部で露出されていて弾性率が小さい比較的軟質の樹脂材料で形成されているため、領域Ａにおいては、内層被覆１３ａと光ファイバ心線１１あるいは抗張力繊維１２を含めた曲げ剛性の範囲内で、比較的小さい力で曲げることができる。領域Ｂにおいては、光ファイバ心線１１あるいは抗張力繊維１２に対して引っ張り力が加わるため、曲げに要する力が急激に増大する。
【００１６】
従来の特許文献１に開示された技術においても、図１０に示したように、屈曲防止被覆が表面の円周に沿って多数の環状のスリットが入れられ、凹凸を施した形状となっているため、領域Ａと領域Ｂが存在し、領域Ｂでは多少曲げに要する力は大きくなる。しかしながら、凹部（本発明の環状溝に相当）は、単一の樹脂で形成された伸縮性のある屈曲防止被覆の途中部分までしか形成されていない。このため、凸部同士の接触が生じても、接触が生じる前と後で曲げに必要とする力の差が小さく、領域Ａから領域Ｂへの状態変化が顕著でなく、領域Ｂに入る曲げ径まで曲げてしまう。
【００１７】
これに対し、本発明の場合は、環状溝１４が外層被覆１３ｂを完全に突き抜け、内層被覆１３ａに達するように形成されている。このため、領域Ａと領域Ｂでの曲げに要する力の差が大きく、曲げ径を小さくしていく段階で、領域Ｂの状態になった時点を容易に感知することができる。この結果、所定の曲げ径以下に曲げられるのを確実に防止することができる。
【００１８】
図３〜図５は本発明の実施の形態を説明する図である。図３（Ａ）は光ファイバ心線に直接外皮が密着する例を示す図、図３（Ｂ）は光ファイバ心線と外皮の間に間隙を有する例を示す図、図４（Ａ）は抗張力繊維を介在させて外皮を形成した例を示す図、図４（Ｂ）は外皮の内層被覆に抗張力繊維を混入させた例を示す図である。また、図５は外皮の外側を保護層で覆った例を示す図である。図中の符号は、図１に用いたのと同じ符号を用いることで説明を省略する。
【００１９】
光ファイバ心線１１は、コア部とクラッド部からなるガラスファイバを紫外線硬化樹脂で１層又は２層で被覆して形成される。なお、光ファイバ心線１１は、着色されていない場合、光ファイバ素線と称されることもあり、本発明では光ファイバ心線１１とは、光ファイバ素線も含めた意味で用いるものとする。例えば、光ファイバ心線１１には、公称外径０．１２５ｍｍのガラスファイバに外径０．２４ｍｍ〜０．２６ｍｍ程度の紫外線硬化型樹脂の被覆を施したものが用いられる。
【００２０】
光ファイバケーブル１０は、光ファイバ心線１１の外周に保護のための外皮１３を形成して光ファイバケーブル１０として、車両内や装置内の光配線、その他ドロップケーブル或いはインドアケーブルとして使用される。外皮１２は、少なくとも内層被覆１３ａと外層被覆１３ｂの２層構造で形成し、内層被覆１３ａには比較的軟質の熱可塑性樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）を用い、外層被覆１３ｂには内層被覆１３ａよりは硬質の熱可塑性樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）を用いる。なお、特に本発明を限定するものではないが、内層被覆１３ａを弾性率が５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａの熱可塑性樹脂、外層被覆１３ｂを弾性率が２５００ＭＰａ〜１００００ＭＰａの熱可塑性樹脂とするのが望ましい。
【００２１】
図３（Ａ）は、光ファイバ心線１１の外周に内層被覆１３ａが密着するように形成する例で、また、環状溝１４を螺旋状として光ファイバケーブル１０の長手方向に連続形成した例を示している。環状溝１４を螺旋状とすることにより、後述するように環状溝１４の形成が比較的容易で高速製造を可能とし、生産性を向上させることができる。また、硬質の外層被覆１３ｂを螺旋溝に沿って引き剥がすと、軟質の内層被覆１３ａも外層被覆１３ｂと共に引き剥がされ、中の光ファイバ心線１１を容易に取り出すことができる。
【００２２】
また、図３（Ｂ）に示すように、光ファイバ心線１１と内層被覆１３ａとの間に間隙Ｐが存在する場合においても、光ファイバ心線１１の曲げを規制することができる。特に、光ファイバ心線１１は、外皮１３に対してルーズで自由に動きうるので、曲げによる引っ張り力の影響が小さく、曲げによる損失増加は、更に少なく抑えることができる。
【００２３】
図４（Ａ）に示すように、光ファイバ心線１１と内層被覆１３ａとの間に抗張力繊維１４を介在させた形状の光ファイバケーブルの場合も、曲げを規制するのに効果的である。抗張力繊維１４には、例えば、６０００デニールのアラミド繊維が用いられる。抗張力繊維１４を介在させることにより、光ファイバ心線１１の破断強度を高めることができる。また、図４（Ａ）では、螺旋状の環状溝１４を複数条で形成する例を示している。環状溝１４を複数条で形成することにより、溝の成形加工を高速化することができる。また、図４（Ｂ）に示すように、内層被覆１３ａに抗張力繊維を埋設した形状の光ファイバケーブルにおいても同様である。
【００２４】
図５は外皮１３の外周を保護層１３ｃで覆った光ファイバケーブルで、保護層１３ｃは、外層被覆１３ｂよりも軟質で伸縮性のある樹脂製の被覆で形成される。この保護層１３ｃは、外皮１３の環状溝１４を覆い、衝撃緩和のクッション機能を持たせると共に、環状溝１４内に異物が入り込むのを防止する。また、ケーブル外観の見栄えをよくし、配線が室内に露出するような場合にも、見苦しさを軽減させることができる。保護層１３ｃは軟質で伸縮性のある被覆で形成されているので、図５（Ｂ）に示すように、曲げ部分において、曲がりの外径側では容易に伸び、内径側では弛みを生じて図２で説明した曲げ特性を阻害しない。
【００２５】
図６は環状溝の形状例を示す図で、図６（Ａ）は螺旋状の環状溝を示す図、図６（Ｂ）は輪切り状の環状溝を示す図である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すように環状溝１４を螺旋状に形成する以外に、断続的な輪切り状にしてもよいことを示すものである。環状溝１４を輪切り状とすることにより、環状溝１４が長手方向に連続しないため、環状溝１４を挟んで隣接する外層被覆１３ｂのエッジ部分が互いに接触するまで、光ファイバケーブル１０を曲げやすくすることができる。なお、輪切り状の環状溝１４は、例えば、２つ割りの成形型を製造ライン上に設け、間欠的に作動させることにより形成することができる。
【００２６】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、環状溝１４は、外皮１３の周方向に所定のピッチＰで形成され、環状溝１４の底部で内層被覆１３ａが露出するように形成するのが好ましい。環状溝１４の断面形状は、図６（Ａ）に示すように、方形溝、Ｖ溝、台形溝、Ｕ溝等の各種の形状で形成することができる。
【００２７】
また、環状溝１４の深さｔは、内層被覆１３ａを環状溝１４から確実の露出させるためには、溝の底部が内層被覆１３ａ内に多少に食い込むように形成することが望ましい。これにより、光ファイバケーブル１０を曲げる際に、硬質の外層被覆１３ｂの影響を少なくし、図２で説明した領域Ａでの曲げに要する力を小さくすることができる。さらに、領域Ａと領域Ｂでの曲げに要する力の差が２倍以上とするには、環状溝１４の深さｔは、外層被覆１３ｂの外径Ｄ２の８％以上３０％以下で形成するのが好ましい。
【００２８】
また、光ファイバケーブル１０を曲げたときに、内層被覆１３ａが損傷を受けないようにするには、内層被覆１３ａの破断伸びが１００％以上であるのが好ましい。また、光ファイバケーブル１０は、所定の曲げ径になるまではスムーズに曲げられることが望ましい。このため、環状溝１４のピッチをＰ、外層被覆の外径Ｄ２としたとき、「０．２≦Ｐ／Ｄ２≦２」であることが好ましい。なお、下限値は製造上の問題から規定される。
【００２９】
また、光ファイバケーブル１０を曲げたとき、外層被覆１３ｂのエッジ部分が接触して潰れやすい状態となる。このエッジ部分での潰れを防止するには、外層被覆１３ａは、ロックウエル硬さが標準試験方法（ＡＳＴＭ−Ｄ０７８５）において、ショアＤ７０以上の硬さを有していることが好ましい。
【００３０】
具体例としては、図６（Ｂ）の形状で、光ファイバ心線１１を外径０．１２５ｍｍのガラスファイバ上に外径０．２５５ｍｍの紫外線硬化樹脂で被覆したものを用いた。抗張力繊維１２は用いず、内層被覆１３ａを２３℃における弾性率が９８ＭＰａのポリ塩化ビニルで、被覆外径Ｄ１が２．０ｍｍとなるように形成した。外層被覆１３ｂは、２３℃における弾性率が２９４０ＭＰａのポリ塩化ビニルで、外層被覆１３ｂの外径Ｄ２が３．０ｍｍとなるように形成した。また、環状溝１４の深さｔを０．５ｍｍ、環状溝１４の幅Ｗ１を０．２ｍｍ、外層被覆１３ｂの凸条幅Ｗ２を３．０ｍｍとした。この結果、曲げ半径１５ｍｍ未満では急激に曲げにくくなった。また、外層被覆の凸条幅Ｗ２を倍の６．０ｍｍとしたところ、曲げ半径３０ｍｍ未満では急激に曲げにくくなった。
【００３１】
光ファイバ心線１１又は抗張力繊維を介在させて外皮１３を形成する際に、外皮１３の熱可塑性樹脂が光ファイバ心線１１上に付与され、硬化するときに長手方向に収縮する。この収縮により、光ファイバ心線１１は軸方向の圧縮歪を受ける。光ファイバ心線１１が軸方向に圧縮歪を受けると伝送損失が増加する。そこで、本発明においては、弾性率（Ｅ）と径方向断面積（Ｓ）との積をＥＳ積としたとき、光ファイバ心線１１のＥＳ積、又は、光ファイバ心線１１と抗張力繊維１２とを合算したＥＳ積が、内層被覆１３ａのＥＳ積より大きくなるように内層被覆１３ａの外径Ｄ１及び弾性率を設定するのが望ましい。
【００３２】
図７は、図６（Ｂ）に示した構成における内層被覆１３ａのＥＳ積と光ファイバ心線１１のガラスファイバとのＥＳ積の比に対する伝送損失の関係を示したものである。なお、ガラスファイバは外径０．１２５ｍｍの石英ファイバであり、内層被覆１３ａは、内径０．２５５ｍｍ、外径２．００ｍｍで形成し、被覆材料にポリ塩化ビニルを用い、その弾性率を（１）４９ＭＰａ、（２）１４７ＭＰａ、（３）４９０ＭＰａ、（４）７８４ＭＰａ、として測定した。
【００３３】
この結果、ＥＳ積の比が１．５以下の（１）〜（３）の例の場合は、１．５５μｍの波長における伝送損失の増加を、許容範囲の０．０５ｄＢ／ｋｍ以下に抑えることができた。しかし、（４）のＥＳ積の比が２．０を超える例では０．３ｄＢ／ｋｍと大きく増加した。したがって、伝送損失を０．０５ｄＢ／ｋｍ以下とするには、ガラスファイバに心線被覆のＥＳ積を加えた光ファイバ心線１１のＥＳ積は、内層被覆１３ａのＥＳ積より大きくする必要がある。
【００３４】
図６（Ａ）のように、環状溝１４が螺旋状に形成されている場合、外層被覆１３ｂによる光ファイバ心線１１に対する圧縮歪も考慮する必要がある。圧縮歪を軽減するには、外層被覆１３ｂにガラス繊維、タルク、ウイスカ等のフィラーを添加しておくのが好ましい。これにより、硬質の外層被覆は線膨張係数が小さくなり、低温時に光ファイバに加わる圧縮歪は低減される。しかし、軟質の内層被覆１３ａにフィラーを入れると硬質になってしまうため、光ファイバへの圧縮歪を考慮すると、硬質の外層被覆１３ｂのＥＳ積が軟質の内層被覆１３ａのＥＳ積より大きくするのが好ましい。さらに、使用環境温度を２３℃から−３０℃に低減したときに、光ファイバケーブルの収縮率が０．５％以下とするのが好ましい。
【００３５】
本発明の光ファイバケーブルには、通常のシングルモード光ファイバから、その他の各種の光ファイバを用いて形成することができる。しかし、光ファイバケーブルを小さい曲げ半径で曲げても、曲げ個所において１．０ｄＢ以上のシステム上有害な損失が生じない光ファイバケーブルが望まれている。
【００３６】
このような要求に応じる光ファイバ心線として、例えば、波長１．５５μｍにおけるペーターマン−Ｉ（Ｐｅｔｅｒｍａｎｎ−Ｉ）の定義によるモードフィールド径が８μｍ以下で、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が共に１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下で、かつケーブルカットオフ波長が１．２６μｍ以下で、波長１．３μｍにおけるペーターマン−Ｉの定義によるモードフィールド径が６μｍ以上である光ファイバ心線が最近開発された。この光ファイバ心線を用いた光ファイバケーブルは、曲げ半径１５ｍｍ位で曲げても１．０ｄＢ以上の損失増加が生じないため、配線作業を安心してかつ容易に行なうことができる。
【００３７】
また、光ファイバケーブルは、曲げによる損失増加が生じないことが求められる他に、引っ張りにより破断されないことが望まれる。光ファイバケーブルとしては、５０Ｎ以上の引張強度を有していることが望ましい。このため、光ファイバ心線の引張強度試験のプルーフレベルが１．２％（光ファイバ心線に１．２％の伸びを１秒間かける）以上をクリアしたものを用いるのが好ましい。
【００３８】
図８及び図９は、本発明による光ファイバケーブルの製造方法を説明する図である。図８（Ａ）は外皮を形成する概略図、図８（Ｂ）は円筒状の回転治具を用いて環状溝を成形する例を示す図、図８（Ｃ）は溝加工ローラを用いて環状溝を成形する例を示す図、図８（Ｄ）は成形ローラを用いて環状溝を成形する例を示す図、図８（Ｅ）は回転ダイスを用いて環状溝を形成する例を示す図である。また、図９は外層被覆をテープの巻き付けで形成する例を示す図である。図中、１０は溝加工後の光ファイバケーブル、１０ａは被覆直後の光ファイバケーブル、１１は光ファイバ心線、１６は供給リール、１７はクロスヘッド、１８は樹脂タンク、１９は環状溝加工部、２０はキャプスタン、２１は巻き取りリール、２２は回転治具、２３は溝加工ローラ、２３’は押えローラ、２４は成形ローラ、２５は回転ダイス、２６は樹脂テープ、２７は間隙、２８はヒータを示す。
【００３９】
図８（Ａ）において、光ファイバ心線１１は供給リール１６から繰り出され、クロスヘッド１７により内層被覆及び外層被覆が形成される。クロスヘッド１７には、樹脂タンク１８から内層被覆用の比較的軟質の熱可塑性樹脂及び外層被覆用の内層被覆用と比べて硬質の熱可塑性樹脂がそれぞれ供給される。なお、図８（Ａ）では、内層被覆と外層被覆を１つのクロスヘッド１７で形成する例を示したが、内層被覆と外層被覆を別々のクロスヘッドで形成するようにしてもよい。
【００４０】
クロスヘッド１７で内層被覆と外層被覆を形成した後、環状溝が形成されていない被覆直後の光ファイバケーブル１０ａに対して、環状溝加工部１９により環状溝が成形される。環状溝が成形された後の光ファイバケーブル１０は、キャプスタン２０により引き取られ、巻き取りリール２１で巻き取られる。
【００４１】
図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の製造装置における環状溝加工部１９の第１の実施形態を示し、内側に突起２２ａを有する円筒形の回転治具２２を用いたものである。回転治具２２は、外層被覆樹脂が付与された直後のケーブルに回転可能に配置され、外層被覆樹脂に螺旋状の環状溝を成形する。環状溝は、突起２２ａが半硬化状態にある外層被覆樹脂を外周から押しつけるようにして成形されるか、又は、突起２２ａが樹脂の一部を削りとるようにして成形される。
【００４２】
図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の製造装置における環状溝加工部１９の第２の実施形態を示し、外周に環状突起２３ａを有する溝加工ローラ２３を用いたものである。また、溝加工ローラ２３に隣接させて１対の押えローラ２３’を配し、溝加工ローラ２３の回転に追従させ、溝加工中の光ファイバケーブル１０ａを反対側から押える。溝加工ローラ２３及び押えローラ２３’は、回転軸をケーブル製造ラインに対して傾斜させて配置される。各ローラは、それぞれが矢印Ｓ方向に回転するともに、ケーブルの外周を矢印Ｔ方向に周回するようになっている。
【００４３】
上記の構成において、溝加工ローラ２３は、外層被覆樹脂が付与された直後の光ファイバケーブル１０ａの外周に周回して、環状突起２３ａにより外層被覆樹脂に螺旋状の環状溝を成形することができる。なお、環状溝は、環状突起２３ａが半硬化状態にある外層被覆樹脂を外周から押しつけるようにして成形される。
【００４４】
図８（Ｄ）は、図８（Ａ）の製造装置における環状溝加工部１９の第３の実施形態を示し、外周に環状突起２４ａを有する１対の成形ローラ２４を用いたものである。１対の成形ローラ２４は、光ファイバケーブル１０の外径に等しい半円弧の凹面２４ｂで形成され、この凹面にローラ軸方向に対して傾斜する環状突起２４ａを設けてある。また、１対の成形ローラ２４は、ローラ端部に互いに噛み合う歯部２４ｄ等を設けて、互いの回転を同期させるようにしておくことが好ましい。
【００４５】
上記の構成において、２つの成形ローラ２４間に形成される円形の間隙部２４ｃに、外層被覆樹脂が付与された直後の光ファイバケーブル１０ａが通され、２つの成形ローラ２４が互いに反対方向に回転することにより、環状突起２４ａにより環状溝を成形することができる。環状突起２４ａを２つの成形ローラ２４に半周ずつ設け、互いの突起終端を一致整合させることにより、光ファイバケーブル１０ａに螺旋状の環状溝を連続的に成形することができる。なお、環状突起２４ａを２つの成形ローラ２４にそれぞれ１周するように設けることにより、光ファイバケーブル１０の両側面からＳＺ形状の溝を連続成形することもできる。
【００４６】
図８（Ｅ）は、図８（Ａ）の製造装置における第４の実施形態を示し、外皮を形成するクロスヘッド１７の出口端に突起２５ａを有する回転ダイス２５を用いて螺旋状の環状溝を形成するようにしたものである。なお、この場合、内層被覆を形成するクロスヘッドと外層被覆を形成するクロスヘッドを別々に配し、外層被覆を形成する側のクロスヘッドに回転ダイスを用いるようにしてもよい。この回転ダイス２５を用いることにより、図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）に示したような環状溝加工部を用いる必要がなくなり、このため、製造速度を高め生産性を向上させることができる。
【００４７】
また、図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）の何れの例においても、環状溝を成形する突起２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａを複数設けることにより、溝の成形速度をさらに高めることができ、生産性を向上させることができる。
【００４８】
図９は、図８とは異なる他の製造方法を示す例で、光ファイバ心線上にテープを巻き付けて外層被覆を形成する方法である。この製造方法は、光ファイバ心線１１を供給リール１６から繰り出した後、クロスヘッド１７により内層被覆のみを形成する。クロスヘッド１７には、樹脂タンク１８から内層被覆用の比較的軟質の熱可塑性樹脂が供給される。内層被覆が形成された後、内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂で形成された樹脂テープ２６を、間隙２７を開けて内層被覆上に螺旋状に巻き付け、外層被覆とする。
【００４９】
内層被覆は形成直後であるため加熱状態にあり、また、樹脂テープ２６を巻き付け時にヒータ２８により加熱することにより、溶着により樹脂テープ２６と内層被覆とを接着一体化することができる。なお、樹脂テープ２６を、溶剤又は接着剤を用いて内層被覆上に接着一体化するようにしてもよい。外層被覆用の樹脂テープ２６が巻き付けられ、光ファイバケーブル１０とされた後、キャプスタン１９で引き取り、巻き取りリール２０で巻き取られる。この方法で形成される光ファイバケーブルは、間隙２７が環状溝となり、内層被覆の一部を完全に露出させることができ、製造も容易である。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、環状溝を挟んで隣接する外層被覆のエッジ部分が互いに接触する前と後で、曲げに要する力の差を２倍以上にすることができる。このため、所定の曲げ径までは小さな力で容易に曲げることができるが、それ以上に曲げるには大きな力を必要として曲げにくくすることができ、十分な屈曲防止効果を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明する概略図である。
【図２】本発明の作用を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態の例を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態の他の例を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態の他の例を説明する図である。
【図６】本発明による環状溝の形状例を説明する図である。
【図７】ＥＳ積と伝送損失の関係を示す図である。
【図８】本発明による光ファイバケーブルの製造方法を説明する図である。
【図９】本発明による他の光ファイバケーブルの製造方法を説明する図である。
【図１０】従来の技術を説明する図である。
【符号の説明】
１０…光ファイバケーブル、１１…光ファイバ心線、１２…抗張力繊維、１３…外皮、１３ａ…内層被覆、１３ｂ…外層被覆、１３ｃ…保護層、１４…環状溝、１５…接触部、１６…供給リール、１７…クロスヘッド、１８…樹脂タンク、１９…環状溝加工部、２０…キャプスタン、２１…巻き取りリール、２２…回転治具、２３は溝加工ローラ、２３’…押えローラ、２４…成形ローラ、２５…回転ダイス、２６…樹脂テープ、２７…間隙、２８…ヒータ。
【図１】
2004133005.tif 000003
【図２】
2004133005.tif 000004
【図３】
2004133005.tif 000005
【図４】
2004133005.tif 000006
【図５】
2004133005.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004133005.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月19日(2002.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
光ファイバ心線を外皮により保護した光ファイバケーブルであって、前記外皮は軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆と前記内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆とで形成され、前記外層被覆は周方向に前記内層被覆が露出する複数の環状溝を有し、前記光ファイバケーブルを曲げる際に前記環状溝を挟んで隣接する両側の外層被覆のエッジ部が互いに接触して、所定の曲げ径以下に曲げられるのを阻止するように形成されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバケーブルは、光ファイバ心線を外皮により保護した光ファイバケーブルであって、外皮は軟質の熱可塑性樹脂から成る内層被覆と内層被覆より硬質の熱可塑性樹脂から成る外層被覆とで形成され、外層被覆は周方向に内層被覆が露出する複数の環状溝を有し、光ファイバケーブルを曲げる際に環状溝を挟んで隣接する両側の外層被覆のエッジ部が互いに接触して、所定の曲げ径以下に曲げられるのを阻止するように形成されていることを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
光ファイバケーブル１０は、光ファイバ心線１１の外周に保護のための外皮１３を形成して光ファイバケーブル１０として、車両内や装置内の光配線、その他ドロップケーブル或いはインドアケーブルとして使用される。外皮１３は、少なくとも内層被覆１３ａと外層被覆１３ｂの２層構造で形成し、内層被覆１３ａには比較的軟質の熱可塑性樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）を用い、外層被覆１３ｂには内層被覆１３ａよりは硬質の熱可塑性樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）を用いる。なお、特に本発明を限定するものではないが、内層被覆１３ａを弾性率が５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａの熱可塑性樹脂、外層被覆１３ｂを弾性率が２５００ＭＰａ〜１００００ＭＰａの熱可塑性樹脂とするのが望ましい。