(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のグレーテッドインデックス型樹脂光ファイバー（以下ＧＩ−ＰＯＦと称す）とこのＧＩ−ＰＯＦを包含する樹脂ケーブル本体とを有する光ファイバーケーブルであって、
前記樹脂ケーブル本体の硬度は、ショアＤ硬度で５０以下であり、
前記樹脂ケーブル本体は、前記ＧＩ−ＰＯＦの本数と同数の、長手方向に貫通した２本の空隙孔を有し、
該２本の空隙孔は並列配置されており、
前記２本の空隙孔によって形成される樹脂ケーブルの肉厚寸法（前記空隙孔を並列配置する方向に対して垂直方向における前記樹脂ケーブル本体の肉厚、若しくは、前記並列配置された空隙孔間における前記樹脂ケーブル本体の肉厚として定義される）に関して、
前記空隙孔を並列配置する方向に対して垂直方向における、前記樹脂ケーブル本体の中央部の肉厚（前記並列配置された空隙孔の外縁同士を結ぶ仮想線と前記樹脂ケーブル本体の外縁との距離として定義される）が、前記並列配置されて両端に位置する空隙孔の両端における前記樹脂ケーブル本体の肉厚（前記空隙孔の外縁と前記樹脂ケーブル本体の外縁との距離として定義される）に比べて厚く、
前記２本の空隙孔によって形成される樹脂ケーブルの肉厚寸法は、前記ＧＩ−ＰＯＦの直径と同等あるいはそれより大きく、
前記ＧＩ−ＰＯＦは、前記空隙孔内を自在に可動する状態で１本ずつ分散配置されており、前記ＧＩ−ＰＯＦの前記空隙孔内の可動範囲は、前記ＧＩ−ＰＯＦの直径の２倍以上であることを特徴とする光ファイバーケーブル。
【請求項２】
前記樹脂ケーブルの肉厚は、０．５ｍｍ以上である請求項１に記載の光ファイバーケーブル。
【請求項３】
前記ＧＩ−ＰＯＦは、全フッ素型あるいはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）型である請求項１または２に記載の光ファイバーケーブル。
【請求項４】
前記樹脂ケーブル本体には、テンションメンバが埋設される請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバーケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グレーテッドインデックス型樹脂光ファイバー（以下ＧＩ−ＰＯＦと称す）とこのＧＩ−ＰＯＦを包含する樹脂ケーブル本体とを有する通信用光ファイバーケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、通信分野では、大容量の情報を高速かつ確実に伝送するために、光ファイバーが一般的に用いられている。
光ファイバーには、石英系シングルモード光ファイバー等の石英系光ファイバーや樹脂系光ファイバー（プラスチック系光ファイバー）があるが、特に、プラスチック系光ファイバーは、石英系シングルモード光ファイバーに比べて直径が大きく、かつ可撓性に優れていることより、光ケーブルの布設の際の端面処理や接続処理等の作業性や安全性に優れ有用である。
特に、ＧＩ−ＰＯＦは、高速大容量の伝送能力を備えることより、次世代通信における光ファイバーとして期待されている。
【０００３】
ＧＩーＰＯＦとは、断面方向における屈折率に分布を持たせたプラスチック系光ファイバーである。すなわち、ＧＩ−ＰＯＦは、断面方向の中心部で屈折率が高く、徐々に屈折率が低くなる屈折率分布によって構成されるので、ＧＩ−ＰＯＦ内を長手方向に進行する光は、屈折率の影響を受けて、ＧＩ−ＰＯＦの中心部近傍に集中する。これによって、高速大容量の伝送能力を実現している。
従って、ＧＩ−ＰＯＦの高速大容量の伝送能力は、ＧＩ−ＰＯＦの屈折率分布に大きく依存し、ＧＩ−ＰＯＦの伝送能力を確保するためには、屈折率分布を所定の分布に維持することが必要である。
【０００４】
ところで、ＧＩ−ＰＯＦの光ファイバーケーブルの製造方法は、基本的に、ＧＩ−ＰＯＦを、引っ張りに対して抗するテンションメンバ等の構成素材とともに熱可塑性樹脂等で押し出して被覆成形することによって行われる。この被覆成型の際、ＧＩ−ＰＯＦは高温に溶融した熱可塑性樹脂等の熱の影響を受けやすい。このため、熱の影響によりＧＩ−ＰＯＦの物性が低下するおそれが生じる。従って、ＧＩ−ＰＯＦが熱の影響を受けないようにケーブルを製造する必要がある。ＧＩ−ＰＯＦの代表的製法として、樹脂材料中に屈折率の異なる低分子化合物材料を熱拡散させて屈折率分布を形成し、ＧＩ−ＰＯＦとする製造方法がある。
このようなＧＩ−ＰＯＦは、ケーブル化する被覆成形の際の熱の影響により、ＧＩ−ＰＯＦ内で低分子化合物材料が熱拡散を起こし、屈折率分布が変化するおそれがある。
【０００５】
例えば、特開平１１−２１１９５４号公報では、溶融する被覆樹脂材の熱によってＧＩ−ＰＯＦの伝送損失が増加しないように、ポリエチレン等の比較的低温度で溶融押し出しが可能な樹脂を用い、あらかじめＧＩ−ＰＯＦの表面に押し出し被覆層を引き落としにて成形して、ＧＩ−ＰＯＦを１次被覆し、いわゆるジャケットファイバーとする。その後、テンションメンバ等の構成素材とともに熱可塑性樹脂等で押し出して２次被覆成形することによってＧＩ−ＰＯＦの光ファイバーケーブルを製造する。
このような方法で製造される光ファイバーケーブルの構造は、図４（ａ）に光ファイバーケーブル５０が示されるように、ＧＩ−ＰＯＦ５１ａおよび５１ｂと、ポリエチレン等によって形成される１次被覆層５６と、熱可塑性樹脂等で押し出して最外層を形成する樹脂ケーブル本体である２次被膜層５３とから構成される。
【０００６】
また、一方において、実開昭６０−６０７１４号公報や特開平７−７２３５６号公報では、樹脂ケーブル本体である被覆樹脂材と光ファイバー間に空隙を設けた図４（ｂ）に示す構造や、ジャケットファイバーと被覆樹脂材との間に空隙を設けた図４（ｃ）に示す構造が提案されている。図４（ｂ）では、光ファイバーケーブル６０は、テンションメンバ６２ａおよび６２ｂと、樹脂ケーブル本体である被覆樹脂材６３と、２本の光ファイバー６７ａおよび６７ｂが配置される空隙６４とによって構成される。図４（ｃ）に示される光ファイバーケーブル７０は、熱可塑性樹脂等で押し出して最外層を形成する樹脂ケーブル本体である被膜層７３と、この被膜層７３に設けられた空隙７４と、この空隙内に配置された１次被覆され被膜層７６を備えた光ファイバー７８とによって構成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２１１９５４号公報で述べられている製造方法で得られるＧＩ−ＰＯＦの光ファイバーケーブルは、以下のような問題があった。
すなわち、直径（線径）が１ｍｍ未満のＧＩ−ＰＯＦにポリエチレン等によって１次被覆されたジャケットファイバーでは、耐高温テスト（７０℃×２４時間）において、被覆材であるポリエチレン等の樹脂が加熱収縮することによってＧＩ−ＰＯＦの表面にマイクロベントが発生し、その結果、光の伝送損失が増加するといった熱的耐久性の問題があった。
【０００８】
さらに、実開昭６０−６０７１４号公報に示される被覆樹脂材と光ファイバー間に空隙を設ける構造のＧＩ−ＰＯＦの光ファイバーケーブルでは、１つの空隙に複数のＧＩ−ＰＯＦが存在するので、人間等の踏みつけ等によって光ファイバーケーブルに外力が加わった場合、１つの空隙にある複数のＧＩ−ＰＯＦ同士が接触し、さらには押し圧を互いに加え合い、最悪の場合、お互いに潰し合い、また、塑性変形が生じて光の伝送損失が増加するといった耐圧特性の問題があった。
【０００９】
さらに、特開平７−７２３５６号公報では、光ファイバーケーブルの空隙率を２〜３０％とすることで、折り曲げ時の屈曲動作に対して通常起きる伝送損失の増加を抑制することができるものの、光コネクタを光ファイバーケーブルに取り付ける際の光コネクタ取り付け性の点から空隙率の上限が規制されるため、高速大容量の伝送能力が要求されるＧＩ−ＰＯＦでは、折り曲げ時の屈曲動作に対する伝送損失の増加を皆無にすることはできないといった機械的特性の問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、複数本のＧＩ−ＰＯＦと、このＧＩ−ＰＯＦを包含する樹脂ケーブル本体とを有し、熱的耐久性、耐圧特性、さらには、屈曲による機械的特性に優れ、光の伝送損失が増加することのない光ファイバーケーブルを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２本のＧＩ−ＰＯＦとこのＧＩ−ＰＯＦを包含する樹脂ケーブル本体とを有する光ファイバーケーブルであって、
前記樹脂ケーブル本体は、前記ＧＩ−ＰＯＦの本数と同数の、長手方向に貫通した２本の空隙孔を有し、
前記ＧＩ−ＰＯＦは、前記空隙孔内に自在に可動する状態で１本ずつ分散配置されたことを特徴とする光ファイバーケーブルを提供するものである。
【００１２】
ここで、前記ＧＩ−ＰＯＦの前記空隙孔内の可動範囲は、前記ＧＩ−ＰＯＦの直径の２倍以上であり、前記２本の空隙孔によって形成される樹脂ケーブルの肉厚寸法は、前記ＧＩ−ＰＯＦの直径と同等あるいはそれより大きく、前記樹脂ケーブルの肉厚は、０．５ｍｍ以上であるのが好ましい。
また、前記２本の空隙孔は、並列配置され、前記樹脂ケーブル本体の中央部の前記肉厚が、前記並列配置された空隙孔の端部における肉厚に比べて厚いことを特徴とし、前記樹脂ケーブル本体の硬度は、ショアＤ硬度で５０以下である。
さらに、前記ＧＩ−ＰＯＦは、全フッ素型あるいはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）型であるのが好ましく、前記樹脂ケーブル本体には、テンションメンバが埋設されるのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光ファイバーケーブルについて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
以下で説明する光ファイバーケーブルは２本のＧＩ−ＰＯＦを並列配置し、その外側に引っ張りに対して抗する２本の鋼線からなるテンションメンバを配置して構成される２心型平型光ファイバーケーブルである。
【００１４】
図１には、本発明の光ファイバーケーブルを適用した、線径が５００μｍの全フッ素樹脂型ＧＩ−ＰＯＦを用いた光ファイバーケーブル（以降において、単にケーブルという）１０が示されている。ここで、全フッ素樹脂型ＧＩ−ＰＯＦは特開平８−５８４８号公報に記されている。なお、本発明においては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を樹脂材料とするＰＭＭＡ型光ファイバーケーブルであってもよい。
ここで、ケーブル１０は、一対のＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂに比べ引っ張り剛性の大きいテンションメンバ１２ａおよび１２ｂと、樹脂ケーブル本体１３とから構成される。
樹脂ケーブル本体１３には、２本のＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂと同数の長手方向に貫通した空隙孔１４ａおよび１４ｂが設けられ、この空隙孔１４ａおよび１４ｂ内に、樹脂ケーブル本体１３の長手方向と直交する２方向に自在に可動する状態でＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂが１本ずつ分散配置されている。
なお、空隙孔１４ａおよび１４ｂは、図１に示されるように、矩形形状であり、矩形形状の四隅を円弧状に丸くしているが、本発明においては、矩形形状に制限されず、円形状や楕円形状等いずれの形状であってもよく、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂが１本ずつ分散配置されていればよい。
【００１５】
一方、テンションメンバ１２ａおよび１２ｂは、空隙孔１４ａおよび１４ｂの外側の樹脂ケーブル１３内に埋設され、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂと略平行に配置される。
なお、本実施例のケーブル１０では、熱拡散等によって伝送損失が増加しないように、通常樹脂材で行われる一次被覆は行われないが、本発明においては、一次被覆の有無については特に制限されない。テンションメンバ１２ａおよび１２ｂとして、材料は特に制限されず、例えば、金属線やアラミド繊維やＦＲＰ等による線材が挙げられるが、作業性や経済性の点から亜鉛メッキした硬鋼線が好ましい。
【００１６】
樹脂ケーブル本体１３は、熱可塑性樹脂材によって形成され、硬度がショアＤ硬度で５０以下、より好ましくは４０以下である。このような樹脂材として、例えば、軟質塩化ビニルや塩素化ポリエチレン、軟質ポリエチレンが用いられるが、本発明ではこれらに制限されない。少なくとも溶融温度が押し出し成型時のダイ出口温度で１３５℃以下である樹脂材であればいずれであってもよく、好ましくは、１３０℃以下であるのがよい。溶融温度が１４０℃以上の場合、熱によりＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの屈折率分布が変動し、光の伝送損失の著しい増加の原因となる。
【００１７】
ここで、空隙孔１４ａおよび１４ｂによって形成される樹脂ケーブル１３の肉厚、すなわち、図１中の肉厚１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆおよび１５ｇの寸法は、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂの直径の寸法以上であり、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂの直径が、例えば０．５ｍｍの場合、肉厚は０．５ｍｍ以上であり、実用上、０．５以上０．８ｍｍ以下であるのが好ましい。このように、肉厚１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆおよび１５ｇを規定するのは、ケーブル１０に外力として図１中上下方向に圧縮荷重が加えられ、空隙孔１４ａや１４ｂは押しつぶされ、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂが空隙孔１４ａや１４ｂの内壁面間に挟まれた場合の伝送損失の増加を抑制するためである。すなわち、樹脂ケーブル１３の硬度はショアＤ硬度で５０以下で、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂに比べて十分に柔らかく、さらに、樹脂ケーブル１３本体の肉厚の寸法がＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの直径の寸法より大きいため、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂが樹脂ケーブル１３内に埋没する形となり、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂに加わる圧縮荷重が緩和され、その結果、著しい伝送損失の増加は見られない。当然、樹脂ケーブル１３によってＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂは分離されているので、ファイバー同士の接触による永久変形をおこすことはなく、従って永久変形による伝送損失の増加は見られない。
【００１８】
なお、樹脂ケーブル本体１３は、空隙孔１４ａや１４ｂが並列配置されて形成される中央部の肉厚１５ｂおよび１５ｅが、空隙孔１４ａや１４ｂの両端部における肉厚１５ａ、１５ｃ、１５ｄおよび１５ｆに比べて厚い。
中央部の肉厚１５ｂや１５ｅを肉厚１５ａや１５ｃや１５ｄや１５ｆに比べて薄く成形した場合、図１中の横方向に圧縮荷重Ｆがかかると、樹脂ケーブル本体１３は肉厚１５ｂや１５ｅの部分を中心に肉厚１５ａの部分と肉厚１５ｃの部分、あるいは肉厚１５ｄの部分と肉厚１５ｆの部分が重なるように略くの字状に屈曲し挫屈する。そのため、空隙孔１４ａや１４ｂに加わる圧縮応力は不均一となり、圧縮応力が大きい部分では空隙孔１４ａや１４ｂの空隙は部分的に押しつぶされる。ここで、光ファイバーケーブル１１ａや１１ｂが空隙の押しつぶされた壁面に挟まった場合、光ファイバーケーブル１１ａや１１ｂは大きな圧縮応力を受け、その結果、屈折率が変化して伝送損失は増加することになる。
しかし、樹脂ケーブル１３の肉厚１５ｂや１５ｅを肉厚１５ａ、１５ｃ、１５ｄおよび１５ｆより厚くすることで、図１中の水平方向に圧縮荷重Ｆが加えられても、光ファイバーケーブル１３は略くの字状に屈曲せず、空隙孔１４ａや１４ｂの内面に圧縮応力が均一にかかり空隙孔１４ａおよび１４ｂが略一様に収縮する。これによって、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂは樹脂ケーブル本体１３に埋没して応力緩衝を受けることはなく、その結果、伝送損失は増加することはない。
【００１９】
また、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂが空隙孔１４ａおよび１４ｂ内を各々自由に移動する可動範囲は、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの直径の２倍以上、より好ましくは、２倍以上４倍以下である。ここで、ＧＩ−ＰＯＦの可動範囲がＧＩ−ＰＯＦの直径の２倍以上とは、ＧＩ−ＰＯＦの可動範囲が、ＧＩ−ＰＯＦの直径の２倍の円弧で作られる円形状を包含することのできる関係をいう。例えば、図１におけるケーブル１０では、空隙孔１４ａの略矩形形状の断面形状内で自在に移動する可動範囲Ｐ（図１中１点鎖線で囲まれる範囲）が、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの直径の２倍の円弧で作られる円形状の範囲Ｑ（図１中点線で囲まれる範囲）を包含する関係にある。
また、空隙率、すなわち、図１に示すケーブル１０の断面図において、空隙孔１４ａや１４ｂの面積の、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの断面積に対する比が４倍以上２５倍以下、より好ましくは９倍以上１６倍以下であるのが好ましい。可動範囲や空隙率を大きくするには、光ファイバーケーブルの外形寸法を大きくするか、外形寸法を一定に維持して肉厚を薄くしなければならないが、外形寸法を一定に維持して肉厚を薄くすると、上述したように光ファイバーケーブル１０の屈曲が起こり易くなり、また、肉厚を一定にすると、外形寸法を大きくしなければならず実用上問題が生じる。そのため、可動範囲や空隙率の上限は実用上、上記のように制限される。
【００２０】
このように、上記範囲内において、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂは、空隙孔１４ａおよび１４ｂ内を自由に移動することができるので、ケーブル１０を折り曲げても、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂは、空隙孔１４ａや１４ｂの内壁面との摩擦抵抗がほとんどなく、折り曲げに対する伝送損失の増加はほとんど見られない。また、高温・低温の熱サイクル試験においても、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの空隙孔１４ａや１４ｂ内での可動範囲が、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの直径の２倍以上あると、たとえ、テンションメンバ１２ａや１２ｂや樹脂ケーブル１３とＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂの線膨張係数の違いにより膨張量や収縮量が異なったとしても、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂは、空隙孔１４ａや１４ｂ内を移動することができるので、膨張量や収縮量に基づくＧＩ−ＰＯＦ１１ａや１１ｂへの圧縮、引っ張り応力は緩和され、その結果伝送損失の増加が抑制される。
ケーブル１０は以上のように構成される。
【００２１】
次に、このようなケーブル１０の製造方法を図２に基づいて説明する。
ケーブル１０の製造方法は、まず、ＧＩ−ＰＯＦ繰り出し機２０を介して繰り出されたＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂとテンションメンバ繰り出し機２１を介して繰り出されたテンションメンバ１２ａ、１２ｂとが被覆ダイ２２のニップル導管（図示せず）に挿入され、樹脂押し出し機２３で押し出された熱可塑性の樹脂ケーブル本体１３の樹脂材と被覆ダイ２２の先端のニップル３４（図３参照）で合流し被覆ダイ２２の出口でケーブル形状に賦形され、冷却水槽２４で冷却される。
【００２２】
ここで、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂの繰り出し時に掛けるテンションは５ｇ〜１００ｇであるのが好ましく、１００ｇ以上ではＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂの著しい伸長が発生し伝送増加を招く。また、５ｇ以下ではＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂに振動ぶれが発生し、被覆ダイ２２本体及び被覆ダイ２２の出口直後の樹脂に接触し、熱ダメージを受けて著しい伝送損失増加を招く。より伝送損失の増加を少なくするにはテンションは２０ｇ〜６０ｇが好適であり、且つＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂが被覆ダイ２２及び成形直後の樹脂に接触しない位置にＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂの挿入位置を調節することが好ましい。
【００２３】
成形速度は引取り速度によって調整され、被覆ダイ２２の出口でのケーブル１０の空隙孔１４ａ、１４ｂ内に位置するＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂの温度が許容耐熱温度の７０℃を超えない速度に調節される。許容耐熱温度以上の樹脂温度で成形すると、ＧＩ−ＰＯＦの熱伸び及び伝送損失の著しい低下を招くこととなる。ダイ出口でのＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂの温度は許容耐熱温度より２０℃以上低い温度で制御するのが好ましく、この実施形態では４０〜５０℃がより好適である。
冷却温度は水道水で伝送損失の増加は抑制するが５℃〜−２０℃で急速冷却すれば伝送損失の増加はより安定的に抑制できる。
【００２４】
図３に被覆ダイ２２の先端のニップル３４の構造を示す。ニップル先端穴３７ａ、３７ｂからＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂが、ニップル先端穴３９ａ、３９ｂからテンションメンバ１２ａ、１２ｂが通過する。樹脂ケーブル本体１３の樹脂材は、ニップル３４の外周を取り囲むようにして押し出され、所定のケーブル形状に賦形される。
ここで、ニップル先端穴３７ａ、３７ｂの穴径はＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂの直径の１．５倍以上であることが望ましく、１．５倍未満の穴寸法では、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂがニップル穴内壁に接触し著しい伝送損失の増加を招いてしまう。ニップル３４の先端部の肉厚３８ａ〜３８ｄは、例えば、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂの直径が０．５ｍｍの場合、０．３５ｍｍ以上であるのが望ましく、０．５０ｍｍが好適である。肉厚３８ａ〜３８ｄが薄いと、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａ、１１ｂは、ケーブル１０の空隙孔１４ａ、１４ｂの樹脂内面壁と接触しやすくなるとともに、成形直後の樹脂との距離が短くなることで放射による熱ダメージも受けやすくなり伝送損失の増加を招く。
ケーブル１０の外形形状及び空隙孔１４ａ、１４ｂの孔形状は、ダイ外形形状及びニップル先端形状に相似するが、ケーブル１０の外形寸法及び空隙孔１４ａ、１４ｂの孔形状寸法は、樹脂の押し出し量と引取り速度の調整により所望の寸法に調整することができる。
【００２５】
このような本発明の光ファイバーケーブルについて、一対のＧＩ−ＰＯＦとテンションメンバを有する光ファイバーケーブルの光伝送損失を調べた。
なお、以降で述べる例のうち特段記載のないものは下記材料を使用した。
ＧＩ−ＰＯＦ：全フッ素型ＧＩ−ＰＯＦ、線径５００μｍ、旭硝子株式会社製「ルキナ」。
テンションメンバ：亜鉛メッキ硬鋼線、線径０．４ｍｍ。
樹脂ケーブル材：軟質塩化ビニル、ショアＤ硬度：３０（ショアＡ硬度：８０）、理研ビニル工業社製。
製造方法は図３および図４に示されるような押し出しによる製造方法に順じた。例４及び例６を除き光ファイバーケーブル製造によるＧＩ−ＰＯＦの伝送損失増加はほぼ０ｄＢであった。また、光ファイバーケーブルの評価については、圧壊テスト、繰り返し曲げ、コード曲げについてはＪＩＳＣ６８３６全プラスチックマルチモード光ファイバーコードに記載のある方法に順じて評価した。熱サイクル試験は−２０℃〜７０℃を１サイクル４時間のサイクルで１０サイクル実施した後の評価である。ＧＩ−ＰＯＦの伝送損失の測定は８５０ｎｍＬＤ２ｍカットバック法を用いて測定した。圧壊テスト時の伝送損失は８５０ｎｍＬＤの連続測定にて行った。
【００２６】
（例１）
空隙孔の断面形状を略正方形形状とし、この空隙孔内でのＧＩ−ＰＯＦの可動距離を縦方向、横方向ともＧＩ−ＰＯＦの直径の３．８倍の１．９ｍｍとし、樹脂ケーブル本体１３の中央部の肉厚１５ｂおよび１５ｅを０．８ｍｍ、両端に位置する空隙孔１４ａや１４ｂの端部の肉厚１５ａ、１５ｃ、１５ｄおよび１５ｆを０．６ｍｍ、空隙孔１４ａや１４ｂ間の肉厚１５ｇを０．６ｍｍとするケーブル１０を製造した。
（例２）
空隙孔の断面形状を略正方形形状とし、この空隙内でのＧＩ−ＰＯＦの可動距離を縦方向、横方向ともＧＩ−ＰＯＦの直径の３．８倍の１．９ｍｍとし、樹脂ケーブル本体１３の中央部の肉厚１５ｂおよび１５ｅを０．５ｍｍ、両端に位置する空隙孔１４ａや１４ｂの端部の肉厚１５ａ、１５ｃ、１５ｄおよび１５ｆを０．６ｍｍ、空隙孔１４ａや１４ｂ間の肉厚１５ｇを０．６ｍｍとするケーブル１０を製造した。
（例３）
例２と同寸法のケーブルで被覆樹脂をショアＤ硬度４３（ショアＡ硬度９５）の軟質塩化ビニルを用いてケーブル１０を製造した。
（例４）
空隙孔の断面形状を略正方形形状とし、この空隙孔内でのＧＩ−ＰＯＦの可動距離を縦方向、横方向ともＧＩ−ＰＯＦの直径の約２．４倍の１．２ｍｍとし、樹脂ケーブル本体１３の中央部の肉厚１５ｂおよび１５ｅを０．５ｍｍ、両端に位置する空隙孔１４ａおよび１４ｂの端部の肉厚１５ａ、１５ｃ、１５ｄおよび１５ｆを０．６ｍｍ、空隙孔間の肉厚１５ｇを０．６ｍｍとするケーブル１０を製造した。製造によるＧＩ−ＰＯＦの伝送損失増加が１０〜２０ｄＢみられた。
【００２７】
（例５）（比較例）
空隙孔の断面形状を略正方形形状とし、この空隙内でのＧＩ−ＰＯＦの可動距離を縦方向、横方向ともＧＩ−ＰＯＦの直径の約１．６倍の０．８ｍｍとし、樹脂ケーブル本体の肉厚をケーブル中央部が０．５ｍｍ、ケーブル端部が０．６ｍｍ、空隙間の肉厚が０．６ｍｍとなるようにケーブルを製造した。製造によるＧＩ−ＰＯＦの伝送損失の増加は５０〜１００ｄＢであった。
（例６）（比較例）
例２と同寸法のケーブルをショアＤ硬度５５の軟質塩化ビニルを用いてケーブルを製造した。
（例７）（比較例）
図４（ｂ）に示す構成のように、ＧＩ−ＰＯＦの光ファイバー６７ａおよび６７ｂの可動距離をＧＩ−ＰＯＦの直径の４倍の２ｍｍとした空隙に、ＧＩ−ＰＯＦを２本まとめて配置し、樹脂ケーブル本体の肉厚を中央部が０．５ｍｍ、端部が０．６ｍｍとなるようにケーブル６０を製造した。
【００２８】
耐圧壊性評価の判定基準は荷重解放１分後（荷重解放後）での伝送損失増加量が試験前の０．２ｄＢ以下であることが基準である。表１に示したように例１、例２および例３のケーブルは基準をクリアする。さらに、例１の樹脂ケーブル本体１３のように肉厚の調整をおこなうことで、荷重時の伝送損失値の増加が抑制され、耐圧壊性はより改善される。樹脂ケーブル本体１３のショアＤ硬度は例３の４３は許容値であり、例６の５５では基準をオーバーしてしまう。
表２にＧＩ−ＰＯＦの空隙内の可動距離（括弧内に、可動距離をＧＩ−ＰＯＦの直径で除算した値を示す）と各種性能を示す。例１および例４では繰り返し曲げ、及びコード曲げ性での評価基準である試験前後の伝送損失量０．２ｄＢ以下をクリアーしている。冷熱サイクルも許容範囲であるが、例５では、曲げ性の評価基準をクリアせず、また製造時の伝送損失も著しく増加している。
【００２９】
【表１】
0004670218.tif 000002
【００３０】
【表２】
0004670218.tif 000003
【００３１】
以上の結果より、樹脂ケーブル本体１３内に設けられた複数の空隙孔１４ａおよび１４ｂにＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂを空隙内で自在に移動する状態で分散配置することにより、耐圧壊性が向上した。さらに、樹脂ケーブル本体１３の肉厚を中央部を両端部より厚くし、ショア硬度Ｄを５０以下とすることによって、耐圧壊性が向上することがわかった。
また、空隙孔１４ａおよび１４ｂ内で自在に移動するＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂの可動範囲を、ＧＩ−ＰＯＦ１１ａおよび１１ｂの直径の２倍以上とすることにより、製造時の伝送損失の増加が抑制された他、繰り返し曲げ、コード曲げや冷熱サイクルによる伝送損失の増加も抑制された。
【００３２】
以上、本発明の光ファイバーケーブルについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００３３】
【産業上の利用の可能性】
以上、詳細に説明したように、複数本のＧＩ−ＰＯＦとこのＧＩ−ＰＯＦを包含する樹脂ケーブル本体とを有する光ファイバーケーブルのＧＩ−ＰＯＦが樹脂ケーブル本体に形成された空隙内に各々分散され、空隙内で自在に移動することができるので、ＧＩ−ＰＯＦになんら樹脂の１次被覆をすることなく、耐圧壊性や機械特性や熱的耐久性に優れた光ファイバーケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の光ファイバーケーブルの一実施形態における断面模式図である。
【図２】  本発明の光ファイバーケーブルの一実施形態を製造する製造ラインの模式図である。
【図３】  本発明の光ファイバーケーブルの一実施形態の製造に用いられる被覆ダイのニップル先端部の模式図である。
【図４】  （ａ）〜（ｃ）は、従来技術の光ファイバーケーブルの断面模式図である。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ  ＧＩ−ＰＯＦ
１２ａ，１２ｂ  テンションメンバ
１３  樹脂ケーブル
１４ａ，１４ｂ  空隙孔
１５ａ〜ｇ  肉厚
２０  ＧＩ−ＰＯＦ繰り出し機
２１  テンションメンバ繰り出し機
２２  被覆ダイ
２３  樹脂押し出し機
２４  冷却水槽
２５  引取り機
３４  ニップル
３７ａ，３７ｂ，３９ａ，３９ｂ  ニップル先端穴
３８ａ〜ｄ  肉厚
５６  １次被覆層
６７ａ、６７ｂ、７８  光ファイバー
【図１】
0004670218.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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