(57)【要約】【課題】抗張力体が外皮に配置された光ケーブルにおいて伝送損失温度変動を抑えると共に、かつ中間後分岐を容易にかつ作業中の損失変動を抑えた光ファイバケーブル及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】筒状の外皮３と、この外皮３に埋め込むように縦添えして配置した抗張力体５と、前記外皮３の筒状内部に設けられ複数の光ファイバ素線１１の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂１３と、からなることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外皮と、この外皮に埋め込むように縦添えして配置した抗張力体と、前記外皮の筒状内部に設けられ複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂と、からなることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記外皮の樹脂と発泡樹脂が同質の樹脂であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記外皮に埋め込まれた抗張力体が、外皮の中心を挟む対向位置に配置されると共に、この一対の抗張力体の対向線に対してほぼ直交する方向で外皮の中心を挟む対向位置に一対の引裂線条体が縦添えされ配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
筒状の外皮と、この外皮に埋め込むように縦添えして配置した抗張力体と、前記外皮の筒状内部に設けられ複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂と、からなる光ファイバケーブルを製造する際に、
前記複数の光ファイバ素線を集合した状態の集合部の周囲を発泡樹脂で押出成形で被覆した後、前記発泡樹脂の外側に、対向した位置に配置された一対の抗張力体を縦添えしながら外皮を押出成形で被覆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５】
前記外皮の樹脂と発泡樹脂が同質の樹脂であることを特徴とする請求項４記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項６】
この一対の抗張力体に対してほぼ直交する方向で対向した位置に配置された一対の引裂線条体を縦添えしながら外皮を押出成形で被覆することを特徴とする請求項４又は５記載の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】
この発明は、テンションメンバ（抗張力体）がケーブルの中心ではなく、外層のシース部分に配置された構造の光ファイバケーブル及びその製造方法に関し、特にケーブルの内部に収納された光ファイバ素線の伝送損失を小さく抑える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】
従来、光ファイバケーブル（以下、単に「光ケーブル」という）は、一般的に、光ケーブルを延線・敷設する時の引張力に抗して光ファイバの破断を防止するために、光ケーブルのほぼ中心にテンションメンバ（抗張力体）が配置されている。前記テンションメンバとしては、ヤング率の大きな鋼線などの金属単線や撚り線、あるいはＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）線やアラミド繊維などの非金属が使用されている。
【０００３】
光ケーブルとしては、前記テンションメンバの周囲に光ファイバ素線（紫外線硬化性樹脂被覆２５０μｍφ）、あるいは光ファイバ心線（ナイロン被覆０．９ｍｍφ）、あるいは多心光ファイバテープが拠り合せ集合されてシースされている。
【０００４】
しかし、近年、光ケーブルとしては、テンションメンバがケーブル中心に配置されず、光ファイバの周囲の外皮部材としてのシース内部に収納される構造、一般にスロットレス構造と呼ばれる光ケーブルの提案がなされている。
【０００５】
図３を参照するに、ここでは架空丸型２４心光ケーブル１０１の例が示されている。この光ケーブル１０１は、６層の４心光ファイバテープ心線１０３が光ケーブル１０１の中心部に積層されて配置されており、ＰＰヤーン（ポリプロピレン・ヤーン）の介在部材１０５が前記６層の４心光ファイバテープ心線１０３の周囲に配置され、ほぼ円筒形状の外皮部材としてのシース１０７で被覆されるように押出成形されている。さらに、押出成形時に、光ケーブル１０１の長手方向に２本のテンションメンバ１０９と２本の引裂紐１１１がシース１０７の内部に縦添えされている。
【０００６】
なお、上記の２本のテンションメンバ１０９はケーブル１０１の中心を挟んで対向する位置に配置され、２本の引裂紐１１１は前記２本のテンションメンバ１０９の対向線に対してほぼ直交する方向でケーブル１０１の中心を挟んで対向する位置に配置されている。また、シース１０７の外周面には補強用のリブ１１３が２本の引裂紐１１１の外側に位置して形成されている。
【０００７】
図４を参照するに、この例の光ケーブル１１５は図３の光ケーブル１０１とほぼ同様のケーブル構造で、ケーブル１１５の中心部には図３の光ファイバテープ心線１０３に替わって複数の光ファイバ素線１１７が収容されており、他は図３と同様の構造である。なお、図４の光ケーブル１１５では光ファイバ素線１１７と介在部材１０５が縦添え或いは撚り合わされている。
【０００８】
また、上記の図３や図４とほぼ同様の構造の光ケーブル１０１，１１５に吊り線のついた構造や、中心の介在部材１０５の代わりにホットメルト樹脂を間欠的に配置し、吸水テープをフォーミングして内部コアを形成した構造（例えば、特許文献１参照）、あるいは内部コアがジェリー充填されたチューブ構造、などのセンターチューブタイプの光ケーブルがあげられる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２４１６８１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のセンターチューブタイプの光ケーブルの構造では、図４の光ケーブル１１５のように適用する光ファイバに光ファイバ素線１１７（単心線）が用いられる場合には、次のような問題点があった。
【００１１】
（１）特に光ファイバ素線１１７の心数が多い場合は、ケーブル製造時に光ファイバ素線１１７同士が絡み合いながら収納されるために損失増加の原因となる。図４の光ケーブル１１５においては、光ファイバ素線１１７と介在部材１０５が縦添え或いは撚り合わせてシース１０７に収容されるように押出成形された時に、ケーブル製造後に光ファイバ素線１１７の伝送損失温度変動が大きくなるという問題点があった。
【００１２】
（２）光ケーブル１１５が中間後分岐されて任意の光ファイバ素線１１７が取り出される際は、光ファイバ素線１１７が介在部材１０５と絡むために介在部材１０５との識別性、分離性に乏しく、誤切断等の可能性が高いと共に、中間後分岐の際に光ファイバ素線１１７が取り出しにくくなり、かつ、この作業中に損失変動の発生頻度が高く、また変動値も大きくなるという問題点があった。
【００１３】
（３）例えば特許文献１のような構造におけるホットメルト充填部や、チューブ構造のジェリーを除去する時に、損失変動の発生頻度が高く、また変動値も大きくなる。
【００１４】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、抗張力体が外皮に配置された光ケーブルにおいて伝送損失温度変動を抑えると共に、かつ中間後分岐を容易にかつ作業中の損失変動を抑えた光ファイバケーブル及びその製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の光ファイバケーブルは、筒状の外皮と、この外皮に埋め込むように縦添えして配置した抗張力体と、前記外皮の筒状内部に設けられ複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂と、からなることを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、外皮の筒状内部に複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂が設けられているので、光ファイバ素線が絡まないで光ファイバ素線が取り出される。その結果、ケーブル化後の光ファイバ素線の伝送損失温度変動が小さく抑えられ、しかも中間後分岐の際に光ファイバ素線が取り出し易く、この作業中の光ファイバ素線の損失変動が小さく抑えられる。
【００１７】
請求項２によるこの発明の光ファイバケーブルは、請求項１記載の光ファイバケーブルにおいて、前記外皮の樹脂と発泡樹脂が同質の樹脂であることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、前記外皮の樹脂と発泡樹脂を同質の樹脂としたので、製造後の後工程の外皮を押出成形して被覆の際に、外皮と発泡樹脂の境界面が熱融着し一体化されるため、外皮を２分割する際に一緒に発泡樹脂が切断されるから、光ファイバ素線が容易に取り出される。
【００１９】
請求項３によるこの発明の光ファイバケーブルは、請求項１又は２記載の光ファイバケーブルにおいて、前記外皮に埋め込まれた抗張力体が、外皮の中心を挟む対向位置に配置されると共に、この一対の抗張力体の対向線に対してほぼ直交する方向で外皮の中心を挟む対向位置に一対の引裂線条体が縦添えされ配置されていることを特徴とするものである。
【００２０】
したがって、一対の抗張力体が外皮の中心を挟む対向位置に配置されるのでケーブルが軽量且つ効果的に補強され、一対の引裂線条体により外皮が容易に引き裂かれて光ファイバ素線を取り出し易くなるので中間後分岐が容易に行われる。
【００２１】
請求項４によるこの発明の光ファイバケーブルの製造方法は、筒状の外皮と、この外皮に埋め込むように縦添えして配置した抗張力体と、前記外皮の筒状内部に設けられ複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂と、からなる光ファイバケーブルを製造する際に、
前記複数の光ファイバ素線を集合した状態の集合部の周囲を発泡樹脂で押出成形で被覆した後、前記発泡樹脂の外側に、対向した位置に配置された一対の抗張力体を縦添えしながら外側樹脂を押出成形で被覆することを特徴とするものである。
【００２２】
したがって、外皮の筒状内部に複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂が設けられているので、光ファイバ素線が絡まないで光ファイバ素線が取り出される。その結果、ケーブル化後の光ファイバ素線の伝送損失温度変動が小さく抑えられ、しかも中間後分岐の際に光ファイバ素線が取り出し易く、この作業中の光ファイバ素線の損失変動が小さく抑えられる。
【００２３】
請求項５によるこの発明の光ファイバケーブルの製造方法は、請求項４記載の光ファイバケーブルの製造方法において、前記外側樹脂と発泡樹脂の材質が同じ樹脂であることを特徴とするものである。
【００２４】
したがって、前記外皮の樹脂と発泡樹脂を同質の樹脂としたので、製造後の後工程の外皮を押出成形して被覆の際に、外皮と発泡樹脂の境界面が熱融着し一体化されるため、外皮を２分割する際に一緒に発泡樹脂が切断されるから、光ファイバ素線が容易に取り出される。
【００２５】
請求項６によるこの発明の光ファイバケーブルの製造方法は、請求項４又は５記載の光ファイバケーブルの製造方法において、この一対の抗張力体に対してほぼ直交する方向で対向した位置に配置された一対の引裂線条体を縦添えしながら外側樹脂を押出成形で被覆することを特徴とするものである。
【００２６】
したがって、一対の抗張力体が外皮の中心を挟む対向位置に配置されるのでケーブルが軽量且つ効果的に補強され、一対の引裂線条体により外皮が容易に引き裂かれて光ファイバ素線を取り出し易くなるので中間後分岐が容易に行われる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の光ファイバケーブル（この実施の形態では、以下、単に「光ケーブル」という）について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１を参照するに、この実施の形態に係る光ケーブル１は、ほぼ円筒形状の例えばポリエチレン等の樹脂材料からなる外皮としての例えばシース３が設けられている。なお、シース３の外径、つまり光ケーブル１の外径は例えば７〜１０ｍｍである。
【００２９】
また、上記のシース３には、複数の抗張力体としての例えばテンションメンバ５が埋め込まれるように縦添えして配置されている。この実施の形態では、２本のテンションメンバ５が前記シース３の中心を挟む対向位置に配置されている。
【００３０】
なお、上記のテンションメンバ５としては、適宜の抗張力材料を用いて構成することができ、例えば鋼線、ガラス繊維強化樹脂、アラミド繊維、強化樹脂等が用いられ、この実施の形態では例えば０．７〜１．４ｍｍφの単鋼線が用いられる。
【００３１】
また、上記のシース３には、２本の引裂線条体としての例えば引裂紐７が前記２本のテンションメンバ５の対向線に対してほぼ直交する方向でシース３の中心を挟んで対向する位置に縦添えして配置されている。この２本の引裂紐７はシース３を引き裂いてシース３上に２本の溝を形成し、この２本の溝を境にしてシース３を上下に裂くことを容易にするためのものである。
【００３２】
なお、上記の引裂紐７としては、通常、アラミド繊維、テトロン繊維等の抗張力高分子繊維、鋼線、アルミニウム線、導線等の金属線、ガラス繊維、綿糸等が用いられ、この実施の形態では、例えば３０００ｄのテトロン（商標名）紐が用いられている。
【００３３】
また、シース３の外周面には補強用のリブ９が２本の引裂紐７の外側に位置して形成されている。
【００３４】
また、上述したシース３の円筒内部には、１２５μｍ径のガラスファイバに紫外線硬化型樹脂を２５０μｍ径でコートした複数の光ファイバ素線１１が例えば７００ｍｍピッチで１方向撚りされて集合され、この集合された集合部の周囲を被覆した発泡樹脂１３が収納されている。前記複数の光ファイバ素線１１を集合する他の例としてはＳＺ撚りで行っても構わない。
【００３５】
前記発泡樹脂１３としては、主にポリエチレンが用いられる。しかも、発泡倍率は５〜４０倍程度の範囲が適当である。
【００３６】
上記の構造とすることで、光ファイバ素線１１の心線移動が防止でき、発泡した柔らかい発泡樹脂１３にて光ファイバ素線１１を被覆することで、光ファイバ素線１１への耐衝撃性に優れる。また、発泡樹脂１３は柔らかいため、複数の光ファイバ素線１１を完全に固定することがないので、光ケーブル１の損失温度特性にも優れる。また、光ケーブル１は既設の接続点以外の箇所で、光ケーブル１のシース３を除去して目的の後述する光ファイバ素線１３を取り出すこと、つまり中間後分岐が行われる。この中間後分岐性においては、シース３と発泡樹脂１３に同質のポリエチレンを用いることで、シース３と発泡樹脂１３が熱融着し一体化するため、シース３を２分割する際に一緒に発泡樹脂１３が切断されるので、光ファイバ素線１３の取り出し性を容易にすることができる。
【００３７】
図２を参照するに、上記構造の光ケーブル１を製造する際には、それぞれ１２本の例えば直径２５０μｍの光ファイバ素線１１が巻かれているボビン１５から引き出されて押出機１７に送られる。なお、このとき、各ボビン１５は図示省略の回転駆動機構により同方向へ回転されて各光ファイバ素線１１が例えば７００ｍｍピッチで一方向へ撚られながら引き出されて集合される。この押出機１７では発泡樹脂１３が各光ファイバ素線１１の周囲に被覆される。
【００３８】
この発泡樹脂１３で被覆された各光ファイバ素線１１は、さらに走行されると共に例えば０．７〜１．２ｍｍφの単鋼線からなるテンションメンバ５が巻かれている２個のボビン１９から引き出され、また、例えば３０００ｄのポリエステル紐からなる引裂紐７が巻かれている２個のボビン２１から引き出されて押出機２３に送られる。この押出機２３では発泡樹脂１３の外側にシース３が被覆される共にテンションメンバ５と引裂紐７が図１に示されているように、シース３内に挿入されて光ケーブル１がボビン２５に巻かれて製造される。
【００３９】
以上のように構成されたこの実施の形態の光ケーブル１から光ファイバ素線１３が取り出されるときは、２本の引裂紐７によりシース３が引き裂かれてシース３上に２本の溝が形成され、この２本の溝を境にしてシース３が上下に裂かれることによって、光ファイバ素線１３が容易に取り出される。
【００４０】
このとき、この実施の形態の光ケーブル１は、シース３の円筒内部に光ファイバ素線１１を集合した発泡樹脂１３が設けられているから、光ファイバ素線１１同士が絡みつく可能性が少なく、伝送特性に優れ、心線取出し性も容易になる。
【００４１】
この点についてより詳しくは、図４に示されている従来の光ケーブルを比較例とし、前述した図１の実施の形態の光ケーブル１（「本願ケーブル」という）と比較例の光ケーブル（「比較ケーブル」という）と比較する。
【００４２】
なお、比較例の比較ケーブルは、シースの材質、外径寸法、厚さ、及び２本のテンションメンバ、２本の引裂紐の材質、寸法、配設位置が図１の実施の形態の光ケーブル１の対応する各部材と同じになるようにし、さらに、シース３の円筒内部には１２本の光ファイバ素線と７本の介在部材としての例えば５０００ｄのＰＰ（ポリプロピレン）ヤーンが共に収納されるように押出成形して製造されたものである。なお、光ファイバ素線は、図１の実施の形態の光ケーブル１と同様に、例えば直径１２５μｍのガラスファイバに紫外線硬化型樹脂を例えば直径２５０μｍでコートしたものが使用されている。
【００４３】
そして、本願ケーブルと比較ケーブルとにおける伝送特性、中間後分岐時の作業性の評価試験を行ったところ、ケーブル化後の伝送損失温度変動が「表１」のようになった。
【００４４】
【表１】
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表１に示されているように、本願ケーブルは完成時、ＨＣ試験（温度サイクル試験）時のいずれも良好な損失変動特性を示しているのに対して、比較ケーブルは製造時に損失増加が認められ、ＨＣ試験においても損失が増加している。
【００４５】
さらに、上記の評価後のケーブルについて解体調査を行ったところ、損失増加した比較ケーブルでは光ファイバ素線が介在部材への潜り込み、光ファイバ素線同士のまとわりつきなどの状況が発生していた。
【００４６】
次に、上記の本願ケーブルと比較ケーブルに対する中間後分岐実験を実施した。この中間後分岐実験では、ケーブルのシース３をはぎ取ってから内部の光ファイバ素線１１を取り出すまでの作業が行われ、このときの作業性を確認すると共に作業中における損失変動（＠１．５５μｍ）をサンプリング周期１０ｍｓｅｃでモニタした。その結果、「表２」のようになった。なお、表２中で、◎は「良好」で、△は「普通」で、×は「劣る」を示している。
【００４７】
【表２】
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表２に示されているように、本願ケーブルは後分岐時のファイバの視認性に優れ、かつ、作業時の損失変動も発生しなかったのに対し、比較ケーブルではファイバと介在部材の視認性に劣り、作業時にも損失変動の発生が多く認められた。
【００４８】
以上の表１及び表２の結果から、本願ケーブルは比較ケーブルに比較して伝送特性に優れ、中間後分岐性も良好であることがわかる。
【００４９】
つまり、本願ケーブルはシース３の円筒内部に光ファイバ素線１１を集合した発泡樹脂１３が設けられているから、互いに絡み合うことも少なくなり、ケーブル製造後の光ファイバ素線１１の伝送損失温度変動を小さく抑えることができた。
【００５０】
また、中間後分岐の際には、光ケーブル１のシース３を除去してから光ファイバ素線１１を取り出し易く、しかも、この光ファイバ素線１１の取り出し作業中における損失変動を小さく抑えることが可能になる。
【００５１】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、外皮の筒状内部に複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂が設けられているので、光ファイバ素線が絡まないで光ファイバ素線を取り出すことができる。その結果、ケーブル化後の光ファイバ素線の伝送損失温度変動を小さく抑えることができる。しかも中間後分岐の際に光ファイバ素線を取り出し易くすることができ、この作業中の光ファイバ素線の損失変動を小さく抑えることができる。
【００５３】
請求項２の発明によれば、前記外皮の樹脂と発泡樹脂を同質の樹脂としたので、製造後の後工程の外皮を押出成形して被覆の際に、外皮と発泡樹脂の境界面が熱融着し一体化されるため、外皮を２分割する際に一緒に発泡樹脂が切断されるから、光ファイバ素線を容易に取り出すことができる。
【００５４】
請求項３の発明によれば、一対の抗張力体が外皮の中心を挟む対向位置に配置されるのでケーブルを軽量且つ効果的に補強することができ、一対の引裂線条体により外皮が容易に引き裂かれて光ファイバ素線を取り出し易くなるので中間後分岐を容易に行うことができる。
【００５５】
請求項４の発明によれば、外皮の筒状内部に複数の光ファイバ素線の集合部の周囲を被覆した発泡樹脂が設けられているので、光ファイバ素線が絡まないで光ファイバ素線を取り出すことができる。その結果、ケーブル化後の光ファイバ素線の伝送損失温度変動を小さく抑えることができる。しかも中間後分岐の際に光ファイバ素線が取り出し易く、この作業中の光ファイバ素線の損失変動を小さく抑えることができる。
【００５６】
請求項５の発明によれば、前記外皮の樹脂と発泡樹脂を同質の樹脂としたので、製造後の後工程の外皮を押出成形して被覆の際に、外皮と発泡樹脂の境界面が熱融着し一体化されるため、外皮を２分割する際に一緒に発泡樹脂が切断されるから、光ファイバ素線を容易に取り出すことができる。
【００５７】
請求項６の発明によれば、一対の抗張力体が外皮にケーブル中心を挟む対向位置に配置されるのでケーブルを軽量且つ効果的に補強でき、一対の引裂線条体により外皮が容易に引き裂かれて光ファイバ素線を取り出し易くなるので中間後分岐を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の光ファイバケーブルの断面図である。
【図２】この発明の実施の形態の光ファイバケーブルの製造方法を示す概略的な斜視図である。
【図３】従来の光ファイバケーブルの断面図である。
【図４】従来の光ファイバケーブルの断面図である。
【符号の説明】
１  光ケーブル
３  シース（外皮）
５  テンションメンバ（抗張力体）
７  引裂紐（引裂線条体）
９  リブ
１１  光ファイバ素線
１３  発泡樹脂
１５、１９、２１、２５  ボビン
１７、２３  押出機
【図１】
2005010397.tif 000005
【図２】
2005010397.tif 000006
【図３】
2005010397.tif 000007
【図４】
2005010397.tif 000008