(57)【要約】  【課題】  光ファイバケーブルの布設作業性の向上と布設後の光ファイバ心線の移動の抑制を両立させた光ファイバケーブルを提供することを目的とする。  【解決手段】  光ファイバ心線の外周に被覆材を有する光ファイバケーブルにおいて、前記光ファイバ心線の表面積の３０％以上７０％以下が前記被覆材と接触していることを特徴とする。光ファイバ心線の表面積の３０％未満しか被覆材と接触していない場合には、密着力や摩擦力など被覆材の光ファイバ心線に対する拘束力が弱くなり光ファイバケーブルが受ける外力などにより光ファイバ心線が移動してしまう。移動した光ファイバ心線は光ファイバケーブルの内部で圧縮歪や引張歪を受けた状態となり伝送損失の増加や断線を起こす場合がある。  【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の外周に被覆材を有する光ファイバケーブルにおいて、前記光ファイバ心線の表面積の３０％以上７０％以下が前記被覆材と接触していることを特徴とす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に関するものである。特に、光ファイバの宅内への取り込みに使用するドロップ光ファイバケーブルや宅内、構内での取り回しに使用されるインドア光ファイバケーブルにおいて、心線分離の容易な光ファイバケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光加入者線路網の構築が急速に進んでいる。従来、幹線光ファイバケーブルから各家庭などの宅内に引き込むための引き込み用光ファイバケーブルとして図１に示すようなドロップ光ファイバケーブル１１が使用されている。また、各家庭などの宅内や構内でのとり回しには図２に示すようなインドア光ファイバケーブル１が使用されている。図１、図２において符号７は光ファイバケーブル本体部、５は光ファイバ心線、４は抗張力体、３は被覆材、図１において６は支持線である。また、光ファイバ心線は図３に示すように複数本の光ファイバを平行に配し、一括被覆を施してテープ状にしたテープ心線５´とする場合もある。支持線６は、光ファイバケーブル本体部７を保持するためのものであり、被覆材３により光ファイバケーブル本体部７と連結されている。また、一般的にこれらの光ファイバケーブルは、長手方向に沿ってノッチ８や切り込みが形成され、布設時などに特殊な工具を使用することなく、光ファイバケーブルをノッチ８から人の手で切り裂き、光ファイバケーブル本体部７内部の光ファイバ心線５を取り出す際の便宜が図られている。被覆材３としてはポリ塩化ビニルやポリエチレンなどが一般的に用いられている。このようなドロップ光ファイバケーブルとして例えば特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。
【０００３】
また、図４に示すように単心の光ファイバ心線５を複数本集合し、集合された光ファイバ心線５の分離性向上や光ファイバケーブル３０が受ける外力から光ファイバ心線５を保護する目的で緩衝材からなる介在９を配し、その外周部に被覆を施した光ファイバケーブルも知られている（非特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０９０９４３号公報
【特許文献２】特開２００３−１４００１１号公報
【非特許文献１】２００２年電子情報通信学会通信ソサエティ大会予稿集Ｂ−１０−１１「多心ドロップケーブルの検討」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ファイバケーブルは布設時に光機器への接続のため、内部の光ファイバ心線を単心ごとあるいは複数心ごとに分離して取り出す必要がある。しかしながら、図１、図２に示した光ファイバケーブル１１、１のように光ファイバ心線５のほぼ全表面に被覆材３を接触させて構成する場合は、光ファイバ心線５の表面と被覆材３との密着力や摩擦力により光ファイバ心線５を被覆材３から分離することが困難である。
【０００６】
また、図３に示すようにテープ心線５´を採用した場合は、テープ心線５´を被覆材３から分離すること、あるいは、テープ心線５´から内部の光ファイバを分離することが困難である。
【０００７】
図４に示すよう光ファイバ心線５の周囲に介在９を配した場合には、光ファイバ心線５が介在９に包み込まれた状態で、ある程度の空間を保持して配されていることから光ファイバ心線５を分離させることは比較的容易である。しかし、その反面、布設後の光ファイバケーブル３０が受ける外力、例えば、布設環境下での温度変化による光ファイバケーブルの伸縮や風、雨などによる振動などで光ファイバ心線５が被覆材３と相対的に移動してしまう場合がある。この光ファイバ心線５の移動により、光ファイバに歪が加わり、伝送損失の増加を招く場合がある。
【０００８】
本発明は、光ファイバケーブルにおける上記課題を解決するためになされたものであり、光ファイバケーブルの布設作業性の向上と布設後の光ファイバ心線の移動の抑制を両立させた光ファイバケーブルを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の外周に被覆材を有する光ファイバケーブルにおいて、前記光ファイバ心線の表面積の３０％以上７０％以下が前記被覆材と接触していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成により、光ファイバ心線と被覆材の拘束力を最適化して布設作業性の向上と布設後の光ファイバ心線の移動の抑制を両立させることができる。すなわち、光ファイバ心線の表面積の３０％未満しか被覆材と接触していない場合には、密着力や摩擦力など被覆材の光ファイバ心線に対する拘束力が弱くなり光ファイバケーブルが受ける外力などにより光ファイバ心線が移動してしまう。移動した光ファイバ心線は光ファイバケーブルの内部で圧縮歪や引張歪を受けた状態となり伝送損失の増加や断線を起こす場合がある。一方、光ファイバ心線の表面積の７０％以上が被覆材と接触している場合は被覆材の光ファイバ心線に対する拘束力が強すぎ、被覆材から光ファイバ心線を分離することが困難となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するために発明者が認識している最良の形態を以下に説明する。図５、図６は本発明の１つの実施形態を示す断面図である。図５の光ファイバケーブル１において、３は被覆材、４は抗張力体、４´は中心テンションメンバ、５は光ファイバ心線である。中心テンションメンバ４´はガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維などの高抗張力繊維を単独やあるいは複合して用いることができる。また、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維などの高抗張力繊維を樹脂で固めたＦＲＰロッドや、鋼線、銅線、光ファイバ心線の外径を必要に応じて調整した心線などを単独や複合して用いることができる。
【００１２】
この中心テンションメンバ４´の外周囲に、光ファイバ心線５を例えば８本隣接させて配置しさらにその外側を被覆材３で被覆している。ここで、図７の光ファイバ心線付近の拡大図に示すように光ファイバ心線５の中心テンションメンバ４´に接する側には空間１０が形成される。この空間１０の全部または一部は被覆材３で被覆する際に被覆材３の押出時の温度設定による溶融粘度調整や押出機のダイス、ニップルの設計、或いはダイス、ニップル間の間隔などを調整することにより被覆材３で埋められることなく、すなわち、当該部分においては光ファイバ心線５と被覆材３は接触していない状態で光ファイバケーブル１が形成される。本形態においては光ファイバ心線５の表面積の約５０％が被覆材３と接触して光ファイバケーブル１１、１が構成されており、光ファイバ心線５と被覆材３の拘束力を最適化して布設作業性の向上と布設後の光ファイバ心線の移動の抑制を両立させている。なお、被覆材３としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどを単独で、あるいは必要に応じ混合して用いることができる。また、難燃性を考慮して難燃処理が施された熱可塑性樹脂を用いることもできる。ドロップ光ファイバケーブルやインドア光ファイバケーブルは、主に加入者宅内で配線されて使用されることが多いので難燃処理がなされた熱可塑性樹脂を用いることがより好ましい。また、屋外での環境に適応させる必要がある場合には、カーボンブラック、カラー顔料、酸化防止剤、紫外線防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適宜添加することも可能である。
【００１３】
抗張力体４は中心テンションメンバ４´と同様にガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維などの高抗張力繊維を単独やあるいは複合して用いることができる。また、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維などの高抗張力繊維を樹脂で固めたＦＲＰロッドや、鋼線、銅線、光ファイバ心線の外径を必要に応じて調整した心線などを単独や複合して用いることができる。また、必要に応じて抗張力体４と被覆材３を密着させるため、抗張力体４に接着剤をコーティングしたり被覆したりすることも可能である。
【００１４】
ノッチ８は、光ファイバケーブル１から光ファイバ心線５を容易に取り出すために付加されるものであり、本発明に不可欠ではないが、被覆材３を光ファイバケーブルの長手方向に容易に切り裂くことが可能となり好適である。
【００１５】
図６に示す光ファイバケーブル１１は図５の光ファイバケーブル１に支持線６を付加した構成としており、主に加入者宅内への引き落としに使用するドロップ光ファイバケーブルとして構成する場合に好適である。支持線６としては光ファイバケーブルを布設する際の引き込み張力や布設中に受ける外力より光ファイバケーブルを守ることが可能なように構成すれば良く、例えば、単鋼線や撚り鋼線、またはガラス繊維や芳香族ポリアミド繊維などの高抗張力繊維や、これらを樹脂で固めたＦＲＰロッドなどが一般的に用いられる。また、必要に応じて上述した抗張力体や中心テンションメンバと組合わせて用いることも可能である。さらに必要に応じて支持線６と被覆材３を密着させるため、支持線６に接着剤をコーティングしたり、被覆したりすることも可能である。
【実施例１】
【００１６】
以下に本発明の実施例を説明する。図５に断面を示す光ファイバ１において、光ファイバケーブル１の光ファイバケーブル本体部７の中心には、直径０．２５ｍｍの光ファイバ心線外周に紫外線硬化型樹脂をコーティングして外径０．４ｍｍとした中心テンションメンバ４´を配し、その外周に８本の光ファイバ心線５を撚りピッチ２００ｍｍで集合した。なお、この際、隣接する光ファイバ心線５同士、および光ファイバ心線５と中心テンションメンバ４´は互いに接触するようにした。また、抗張力体４として直径０．４ｍｍの亜鉛メッキ単鋼線を前述の集合した光ファイバ心線５の図５中左右対称の位置になるように設計された押出機ニップルに集合した光ファイバ心線５、中心テンションメンバ４´とともにセットした。被覆材３として難燃性熱可塑性樹脂（日本ユニカー（株）製：ＮＵＣ−９７３９）を６０ｍｍ押出機にて押出被覆することで縦３ｍｍ、横４ｍｍでノッチ８の深さが０．３ｍｍの断面形状の光ファイバケーブル本体部７をもつ実施例（イ）、（ハ）、（ホ）得た。また図６に示す支持線６が付加された光ファイバケーブル１１を実施例(ロ)、（ニ）、（ヘ）として作成した。この光ファイバケーブル１１は、前記実施例の光ファイバケーブル１を形成する際に直径１．２ｍｍの亜鉛メッキ単鋼線を支持線６として同時に押し出して作成した。なお、表１に各種評価とともに後述するが、実施例（イ）、（ロ）において、は光ファイバ心線５の表面積の３０％を被覆材３に接触させた。実施例（ハ）、（ニ）においては光ファイバ心線５の表面積の５０％を被覆材３に接触させた。実施例（ホ）、（ヘ）においては光ファイバ心線５の表面積の７０％を被覆材３に接触させた。
【００１７】
比較例（イ）から（ホ）として、以下の５種類の光ファイバケーブルを作成した。比較例（イ）は図５に示す支持線６を付加しない光ファイバケーブル１とし、光ファイバ心線５の表面積の２０％が被覆材３と接触するようにした。比較例（ロ）は図６に示す支持線６を付加した光ファイバケーブル１１とし、光ファイバ心線５の表面積の２０％が被覆材３と接触するようにした。比較例（ハ）は図５に示す支持線６を付加しない光ファイバケーブル１とし、光ファイバ心線５の表面積の９０％が被覆材３と接触するようにした。比較例（ニ）は図６に示す支持線６を付加した光ファイバケーブル１１とし、光ファイバ心線５の表面積の９０％が被覆材３と接触するようにした。比較例（ホ）は図４に示すよう介在９を有する光ファイバケーブル３０に支持線を付加して作成した。この際、光ファイバケーブル３０は、光ファイバ心線５を８本用い、芳香族ポリアミド繊維（東レ（株）製：ケブラー）を介在９とし、光ファイバ心線５を包み込むようにして押出機ニップルに挿入して、被覆材３を押出被覆することで形成した。被覆材３、抗張力体４、支持線は前記実施例と同様とした。なお、比較例（ホ）において光ファイバ心線５の表面は介在９に包み込まれているため、光ファイバ心線５の表面積の０％が被覆材３に接触していることになる。
【００１８】
上述した実施例、比較例に係る光ファイバケーブルを用いて以下の試験を実施した。得られた結果を表１に示す。なお、各実施例、比較例の構造は表中に図番号で示した。
【００１９】
（１）振動試験
図８に示すように各実施例、比較例に係る光ファイバケーブル１、１１、３０を約１０ｍの長さに切断し、切断した光ファイバケーブル１、１１、３０の中央部の１ｍを振動試験機１０１にセットした。光ファイバケーブル１、１１、３０の各両側の振動試験機１０１にセットされない部分は、直径約３００ｍｍの輪とり１０３（２ターン）として振動試験機外に固定点１０２にて固定した。光ファイバケーブル１、１１、３０両端部の光ファイバ心線５は固定せずフリーな状態としている。振動試験の条件は振動振幅±５ｍｍ、振動数１０Ｈｚ、振動回数１，０００，０００回付加とし試験前後での波長１．５５μｍにおける伝送損失を測定した。評価基準として伝送損失増加が０．１ｄＢ未満のものを○、伝送損失増加が０．１ｄＢ以上のものを×とした。この結果、実施例（イ）から（ヘ）まで、および比較例（ハ）、（ニ）は○評価、比較例（イ）、（ロ）、（ホ）は×評価となった。すなわち、光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルにおいては、振動を与えても光ファイバケーブル内で光ファイバ心線の移動がなく、伝送損失が増加しにくいことが分かる。
【００２０】
（２）突き出し試験
３０ｍの長さの光ファイバケーブルを直径約２ｍの束取りとして、２３℃雰囲気中に４時間放置後に、光ファイバケーブル両端末の被覆材２０ｍｍを剥ぎ取り光ファイバ心線に印を付けた。その後、−３０℃の雰囲気中に４時間放置後、印を付けた光ファイバ心線の移動量をノギスにて測定した。また、さらに７０℃雰囲気中に４時間放置後、印を付けた光ファイバ心線の移動量をノギスにて測定した。評価基準として光ファイバ心線の移動量が±３．０ｍｍ未満のものを○、光ファイバ心線の移動量が±３．０ｍｍ以上のものを×とした。この結果、実施例（イ）から（ホ）まで、比較例（イ）から（ニ）までは○評価、比較例（ホ）は×評価となった。すなわち、光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルにおいては、温度変化による伸縮に対しても光ファイバ心線の移動が小さいことが分かる。従って、本発明に係る光ファイバケーブルは布設環境での温度変化に対して安定な特性を維持することができる。
【００２１】
（３）光ファイバ心線の引抜試験
光ファイバケーブルを約１００ｍｍの長さに切断し、光ファイバケーブルの中央部１０ｍｍの被覆材を残して、その前後の被覆材および抗張力体、支持線を除去して被覆材と光ファイバ心線間の引抜試験用サンプルとした。ここで、いずれの実施例、比較例においても、中央テンションメンバと光ファイバ心線の集合体あるいは、光ファイバ心線と介在の集合体の径は０．９７ｍｍを超えない。被覆材を除去した光ファイバ心線の片端より１．２ｍｍの孔の開いたダイスを通してテンシロン型引張試験機にて引抜速度５０ｍｍ／ｍｉｎで光ファイバ心線を１０ｍｍの長さに残した被覆材から引き抜いくのに要した力を測定した。評価基準として引抜に要した力の最大値が３０Ｎ以上のものを○、引抜に要した力が３０Ｎ未満のものを×とした。この結果、実施例（イ）から（ヘ）まで、および比較例（ハ）、（ニ）は○評価、比較例（イ）、（ロ）、（ホ）は×評価であった。すなわち、光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルにおいては、光ファイバケーブルが受ける外力に対して光ファイバ心線が移動し難く、布設後も安定した特性を維持できる。
【００２２】
（４）光ファイバ心線取出し試験
光ファイバケーブルを長さ約５ｍに切断し、切断した光ファイバケーブル中央部を長手方向に対して、被覆材表面に付加したノッチに沿って光ファイバケーブルの被覆材を２００ｍｍの長さ分引き裂き、工具を用いることなく素手で光ファイバ心線の取出し作業試験を実施した。評価基準として容易に光ファイバ心線が取出せたものを○、光ファイバ心線の取出しが困難であったものを×とした。この結果、実施例（イ）から（ヘ）まで、および比較例（イ）、（ロ）、（ホ）は○評価、比較例（ハ）、（ニ）は×評価であった。すなわち、光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルにおいては、工具を用いないで容易に光ファイバ心線を取り出せたことが分かる。
【００２３】
以上説明したように、すべての試験において○評価のものは光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルであり係る光ファイバケーブルが好適であることが分かる。
表１
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【実施例２】
【００２４】
本発明の他の実施例として、図９に示すように中心テンションメンバ４´と１本の光ファイバ心線５を隣接して配置し、例えば被覆材３を押出被覆する際の溶融粘度を調整して微小なすきま１０´には被覆材３が入り込まないようにし、光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルを構成することもできる。
【実施例３】
【００２５】
本発明の他の実施例として図１０に示すように、１本の光ファイバ心線５を複数の中心テンションメンバ４´に隣接させて配置し空間１０を適宜形成して光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルを構成することもできる。
【実施例４】
【００２６】
本発明の他の実施例として図１１に示すように、中心テンションメンバを含まずに複数本の光ファイバケーブルを隣接して配置し、空間１０を適宜形成して光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルを構成することもできる。
【実施例５】
【００２７】
本発明の実施例として図１２に示すように光ケーブル本体部７の断面形状は種々適用可能であり図１２（ａ）の楕円状のもの、図１２（ｂ）のひょうたん状のもの、図１２（ｃ）の光ファイバ心線５や中心テンションメンバ４´が偏心して配置されたものその他が適用可能である。
【実施例６】
【００２８】
本発明の実施例として、光ファイバ心線と被覆材の接触、非接触を長手方向で変化させて光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルを構成することもできる。例えば図１３に示すように撚り構造の中心テンションメンバ４０に光ファイバ心線５を沿わせる場合や、図１４に示すように凹凸の付いた中心テンションメンバ４５に光ファイバ心線５を沿わせることで実現してもよい。この場合、中心テンションメンバ４０、４５の突き出た部分４１、４６に沿った光ファイバ５の表面には被覆材が接触しにくく、中心テンションメンバ４０、４５の窪んだ部分４２、４７に沿った光ファイバ心線５の表面には被覆材が接触しやすい。従って、前述した被覆材の溶融粘度の調整などにより長手方向で光ファイバ心線と被覆材が接触している部分と接触していない部分を形成し全体として光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルを構成することもできる。勿論、上述した断面上の中心テンションメンバ、光ファイバ心線の配置と長手方向での接触、非接触の変化を組み合わせて全体として光ファイバ心線の表面積の３０％から７０％が被覆材と接触している光ファイバケーブルを構成することもできる。
【００２９】
また、いずれの実施例においても、支持線の有無、抗張力体の有無、ノッチの有無は適宜選択可能であり、さらに他の構成要素を含むものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来のドロップ光ファイバケーブルの断面を示す図。
【図２】従来のインドア光ファイバケーブルの断面を示す図。
【図３】従来のテープ心線を用いた光ファイバケーブルの断面を示す図。
【図４】従来の介在を用いた光ファイバケーブルの断面を示す図。
【図５】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【図６】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【図７】本発明に係る光ファイバケーブルの光ファイバ心線近傍の断面を示す拡大図。
【図８】振動試験の概要を示す図。
【図９】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【図１０】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【図１１】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【図１２】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【図１３】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【図１４】本発明に係る光ファイバケーブルの一例の断面を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１１                    ドロップ光ファイバケーブル
１、２０、３０  光ファイバケーブル
３              被覆材
４                抗張力体
４´            中心テンションメンバ
４０            撚り構造の中心テンションメンバ
４１            突き出た部分
４２            窪んだ部分
４５            凹凸の付いた中心テンションメンバ
４６            突き出た部分
４７            窪んだ部分
５                光ファイバ心線
５´            光ファイバテープ心線
６                    支持線
７                光ファイバケーブル本体部
８                    ノッチ
９              介在
１０                    空間
１０´          微小すきま
１０１          振動試験機
１０２          固定点
１０３          輪とり
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005062287.tif 000013
【図１１】
2005062287.tif 000014
【図１２】
2005062287.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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