(57)【要約】      （修正有）【課題】ケーブル収納時およびケーブル収納後には、光ファイバ単心線が分離するようなことはなく、一方、後分岐の際には、光ファイバ単心線を容易に分離でき、かつその表面に残る結合材を容易に除去できる光ファイバテープ心線、およびそのような光ファイバテープ心線を用いた光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】並列配置した複数の光ファイバ単心線１１と、隣接する２本の光ファイバ単心線１１同士を被覆し結合する結合材１２とを備え、結合材１２は各光ファイバ単心線１１の長手方向に間欠的に設けられている光ファイバテープ心線１０において、結合材１２は、光ファイバ単心線１１の全周を被覆しており、２３℃におけるヤング率が１００ＭＰａ〜９００ＭＰａで、引張強さが１５ＭＰａ〜４０ＭＰａの樹脂で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列配置した複数の光ファイバ単心線と、隣接する２本の前記光ファイバ単心線同士を被覆し結合する結合材とを備え、前記結合材は前記各光ファイバ単心線の長手方向に間欠的に設けられている光ファイバテープ心線であって、
前記結合材は、前記光ファイバ単心線の全周を被覆し、２３℃におけるヤング率が１００ＭＰａ〜９００ＭＰａで、引張強さが１５ＭＰａ〜４０ＭＰａの樹脂からなることを特徴とする光ファイバテープ心線。
【請求項２】
前記樹脂の２３℃におけるヤング率が１２０ＭＰａ〜８００ＭＰａ、引張強さが２０ＭＰａ〜３５ＭＰａであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバテープ心線。
【請求項３】
前記樹脂が、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバテープ心線。
【請求項４】
前記結合材が、さらに幅方向に離間して配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の光ファイバテープ心線。
【請求項５】
前記隣接する２本の光ファイバ単心線において、前記結合材の間隔Ｐが２５ｍｍ〜７０ｍｍで、長さＱが１０ｍｍ〜５５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光ファイバテープ心線。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の光ファイバテープ心線を備えた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、光ファイバテープ心線、および光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信網がますます拡大する中、光ファイバケーブルには、十分な信頼性の確保とともに、さらなる細径・軽量化、高密度化、および施工性の向上が求められている。
【０００３】
このような細径・軽量化、高密度化および施工性の向上を図った光ファイバケーブルとして、複数本の光ファイバ単心線を同一平面上に並列させ、隣接する２本の光ファイバ単心線同士のみを連結する連結部（樹脂部）を間隔をおいて配置した、間欠型または間欠接着型と称する光ファイバテープ心線が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
このような間欠型光ファイバテープ心線においては、従来の一括被覆型の光ファイバテープ心線にみられる幅方向に曲げ難いという曲げ異方性が小さいため、筒状に、あるいは折り畳んでケーブル内に収納でき、ケーブルの細径・軽量化、高密度化が可能である。また、光ファイバテープ心線から光ファイバ単心線を個別に後分岐しやすいうえ、光ファイバ単心線を接続する際は、所定の配列に光ファイバ単心線を並列させることができるため、一括接続が可能であるという利点を有する。
【０００５】
しかしながら、従来の間欠型光ファイバテープ心線を高密度に実装した光ファイバケーブルは、光ファイバケーブルを曲げた際などに各光ファイバ単心線やその連結部に大きな力が加わり、ケーブル内で光ファイバ単心線を連結する連結部が破壊されることがあった。また、連結部の破壊は、場合により、間欠型光ファイバテープ心線をケーブル内に収納する際、すなわちケーブル製造時に起こることもあった。このように連結部が破壊された間欠型ファイバテープ心線は、テープとして取り扱うことが困難になり、後分岐時の光ファイバ単心線の接続作業性が低下する。
【０００６】
この問題を解決するためには、連結部の長さを長くしたり、連結部の機械的強度を増大させたりすることが考えられるが、連結部の長さを長くすると、前述した間欠型光ファイバテープ心線としての特徴が失われる。また、連結部の機械的強度を高めると、後分岐の際の光ファイバテープ心線から光ファイバ単心線を分離する作業、さらにその分離した光ファイバ単心線を接続するため、表面の樹脂被覆（連結材）を除去する作業が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−０４２７５１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０８３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施形態は、ケーブル内に収納する際、あるいはケーブル内に収納後には、光ファイバ単心線が分離するようなことはなく、一方、後分岐の際には、光ファイバ単心線を容易に分離でき、またその表面の樹脂被覆を容易に除去できる、単心分離性、被覆除去性に優れる間欠型光ファイバテープ心線、およびそのような光ファイバテープ心線を用いた光ファイブケーブルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は下記［１］〜［６］の実施形態を有する。
［１］並列配置した複数の光ファイバ単心線と、隣接する２本の前記光ファイバ単心線同士を被覆し結合する結合材とを備え、前記結合材は前記各光ファイバ単心線の長手方向に間欠的に設けられている光ファイバテープ心線であって、前記結合材は、前記光ファイバ単心線の全周を被覆し、２３℃におけるヤング率が１００ＭＰａ〜９００ＭＰａで、引張強さが１５ＭＰａ〜４０ＭＰａの樹脂からなることを特徴とする光ファイバテープ心線。
［２］［１］記載の光ファイバテープ心線において、前記樹脂の２３℃におけるヤング率が１２０ＭＰａ〜８００ＭＰ、引張強さが２０ＭＰａ〜３５ＭＰａであることを特徴とする光ファイバテープ心線。
［３］［１］または［２］記載の光ファイバテープ心線において、前記樹脂が、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする光ファイバテープ心線。
［４］［１］乃至［３］のいずれかに記載の光ファイバテープ心線において、前記結合材が、さらに幅方向に離間して配置されていることを特徴とする光ファイバテープ心線。
［５］［１］乃至［４］のいずれかに記載の光ファイバテープ心線において、前記隣接する２本の光ファイバ単心線において、前記結合材の間隔Ｐが２５ｍｍ〜７０ｍｍで、長さＱが１０ｍｍ〜５５ｍｍであることを特徴とする光ファイバテープ心線。
［６］［１］乃至［５］のいずれかに記載の光ファイバテープ心線を備えたことを特徴とする光ファイバケーブル。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、ケーブル内に収納された状態、あるいはケーブル内に収納する際には、光ファイバ単心線が分離するようなことはなく、一方、後分岐の際には、光ファイバ単心線を容易に分離できる間欠型光ファイバテープ心線、およびそのような光ファイバテープ心線を用いた光ファイバケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の光ファイバテープ心線を示す概略平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の光ファイバテープ心線の一変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の光ファイバテープ心線の他の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の光ファイバテープ心線を用いた光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、長さや厚みの比率等は実際のものとは異なることに留意されたい。さらに、以下の説明において、同一もしくは略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る光ファイバテープ心線を概略的に示す平面図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面図であり、図３は、図１のIII−III線に沿う断面図である。
【００１４】
これらの図に示すように、本実施形態の光ファイバテープ心線１０は、光ファイバ単心線１１を複数本（図面の例では、４本）、同一平面上に並列させるとともに、隣接する２本の光ファイバ単心線１１同士を、その長手方向に間隔をおいて、すなわち間欠的に結合材１２で結合した構造を有する。そして、隣接する２本の光ファイバ単心線１１のうちの１本の光ファイバ単心線１１と、それに隣接する他の光ファイバ単心線１１同士も同様に間隔をおいて結合材１２で結合されており、それらの隣り合う結合材１２同士は、光ファイバ単心線１１の長手方向に離間している。すなわち、光ファイバテープ心線１０は、並列する複数の光ファイバ単心線１１を、隣接する２本の光ファイバ単心線１１同士のみを結合する結合材１２で、長さ方向および幅方向にそれぞれ間欠的に結合した構造となっている。なお、光ファイバ単心線１１の数が２本の場合には、結合材１２は長さ方向にのみ間隔をおいて配置される。図１において、１３は、隣接する光ファイバ単心線１１同士が結合されていない箇所、すなわち非結合部を示している。なお、結合材１２は、このような非結合部の各光ファイバ単心線１１の外周にも、光ファイバ単心線１１同士が結合されない状態で被覆されていてもよい。
【００１５】
光ファイバ単心線１１は、例えば、光ファイバ上に紫外線硬化型樹脂などにより１層乃至複数層の保護被覆を設けた構造、あるいは保護被覆上にさらに着色層を設けた構造を有する（図面の例では、光ファイバ１１ａ上に２層の保護被覆１１ｂ、１１ｃが順に設けられている。）。
【００１６】
一方、結合材１２の材料には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に準拠して測定される２３℃におけるヤング率（試料厚２００±５０μｍ）が１００ＭＰａ〜９００ＭＰａで、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に準拠して測定される引張強さ（試料厚２００±５０μｍ）が１５ＭＰａ〜４０ＭＰａの樹脂が使用される。ヤング率および引張強さのいずれか一方でも前記範囲に満たないと、十分な機械的強度が得られず、ケーブル収納時、あるいはケーブル収納後に、結合材１２が破壊されて、光ファイバ単心線が分離するおそれがある。また、ヤング率および引張強さのいずれか一方でも前記範囲を超えると、後分岐において、光ファイバテープ心線から光ファイバ単心線を分離する作業や、その後、表面に残留した結合材を除去する作業が困難になる。２３℃におけるヤング率は１２０ＭＰａ〜８００ＭＰａ（例えば、１３８ＭＰａ〜７３５ＭＰａ）の範囲が好ましい。また、引張強さは２０ＭＰａ〜３５ＭＰａ（例えば、２５ＭＰａ〜３２ＭＰａ）の範囲が好ましい。
【００１７】
なお、結合材１２の材料として用いる樹脂は、上記要件を満たせば、その種類は特に限定されず、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが使用される。適用の容易さや、樹脂の拘束硬化性の観点からは、なかでも紫外線硬化型樹脂が好ましく、特に、ウレタンアクリレート系やエポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂が好ましい。上記要件を満たす紫外線硬化型樹脂は、数多く市販されており、それらのなかから、１種以上を適宜選択して使用すればよい。
【００１８】
結合材１２は、図２に示すように、２本の光ファイバ単心線１１の所要部に、その外周全体を覆うように被覆されている。外周の一部が被覆されていないと、ケーブル収納時、あるいはケーブル収納後に、結合材１２が破壊されて、光ファイバ単心線が分離しやすくなる。また、この場合、後分岐の際の光ファイバ単心線１１の分離を容易にするため、２本の光ファイバ単心線１１の間に隙間Ｇがあり、この隙間Ｇを埋めるように結合材１２が被覆されていることが好ましい。光ファイバ単心線１１に対する結合材１２の好ましい他の被覆例を、図４および図５に示す。
【００１９】
結合材１２の厚さ（２本の光ファイバ単心線１１間の被覆が厚くなっている部分を除く）は、通常、２５５μｍ〜３２０μｍ、好ましくは２６０μｍ〜２８０μｍである。厚さが３２０μｍを超えると、被覆樹脂を除去する作業が困難になり、また、厚さが２５０μｍ未満では、十分な機械的強度が得られず、ケーブル収納時、あるいはケーブル収納後に、結合材１２が破壊されて、光ファイバ単心線が分離するおそれがある。
【００２０】
また、各結合材１２の長さＱは、例えば１０〜５５ｍｍ、好ましくは１５〜４０ｍｍであり、同一の隣接する２本の光ファイバ単心線１１同士を結合する結合材１２の間隔、すなわち非結合部１３の長さＰは、例えば２５〜７０ｍｍ、好ましくは５０〜６０ｍｍである。
結合材１２の長さＱが１０ｍｍ未満であると、光ファイバ単心線同士の結合力が低下し、取り扱い時に光ファイバ単心線が分離するおそれがある。また、５５ｍｍを超えると、光ファイバケーブルを曲げた際に光ファイバ単心線にかかる歪みが過大となり、長期信頼性が低下してしまうおそれが大きい。また、同一の隣接する２本の光ファイバ単心線同士を結合する結合材１２の間隔Ｐが２５ｍｍ未満であると、光ファイバケーブルを曲げた際に光ファイバ単心線にかかる歪みが過大となり、長期信頼性が低下してしまうおそれが大きく、７０ｍｍを超えると、光ファイバテープ心線の接続作業性に悪影響を与えるおそれがある。
【００２１】
なお、光ファイバテープ心線１０における結合材１２の配置パターンは特に限定されず、また、同じ２本の光ファイバ単心線同士を結合する結合部の長さＱやその間隔Ｐも同一であっても異なっていてもよい。
【００２２】
本実施形態の光ファイバテープ心線においては、並列配置した複数の光ファイバ単心線と、隣接する２本の光ファイバ単心線のみを被覆し結合する結合材とを備え、結合材が各光ファイバ単心線の長手方向に間欠的に設けられている光ファイバテープ心線において、結合材が、２３℃におけるヤング率が１００ＭＰａ〜９００ＭＰａで、引張強さが１５ＭＰａ〜４０ＭＰａの樹脂で構成されているので、ケーブル内に収納する際、あるいはケーブル内に収納後に、結合材が破壊されて、光ファイバ単心線が分離するようなことはなく、一方、後分岐の際には、光ファイバ単心線を容易に分離でき、また、その接続に際して、表面の樹脂被覆を容易に除去でき、接続作業性を向上させることができる。
【００２３】
次に本実施形態の光ファイバテープ心線を用いた光ファイバケーブルについて説明する。
図６は、本発明の光ファイバテープを用いた光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
図６に示すように、この光ファイバケーブルは、本実施形態の光ファイバテープ心線１０を複数枚、例えば５０枚集合し、その外周に、例えば、止水機能を有する保護テープの縦添えからなる押え巻層３３を介して、外被３４を被覆した構造を有する。押え巻層３３を形成する保護テープの材料には、ポリエステルテープ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープ、ポリエステル不織布などが使用される。さらに、外被３４には、ポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの合成樹脂が使用される。
【００２４】
外被３４内には、２本の鋼線あるいはＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などからなる抗張力体３５、３５がケーブルの中心に対し互いに対称の位置になるように縦添えして埋め込まれ、また、これらの各抗張力体３５からそれぞれ周方向にほぼ９０°回転した位置に、それぞれ１本ずつ、計２本のポリエステルなどからなる引き裂き紐３６、３６が縦添えして埋め込まれている。すなわち、これらの２本の引き裂き紐３６、３６も、２本の抗張力体３５、３５と同様、ケーブルの中心に対し互いに対称の位置に埋め込まれている。そして、さらに、引き裂き紐３６、３６が埋め込まれている外被３４の外周には凸部３７、３７が設けられており、これにより外部から引き裂き紐３６、３６の埋め込み位置がわかるようになっている。
【００２５】
また、この光ファイバケーブルにおいては、外被３４に、ケーブルの長さ方向に沿って、鋼線などからなるケーブル支持線３８が取り付けられている。ケーブル支持線３８の外周には、ポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの合成樹脂からなる被覆３９が設けられており、この被覆３９が首部４０を介して外被３４に一体に結合されている。なお、光ファイバケーブルは、このようなケーブル支持線３８を持たない構造とすることもできる。
【００２６】
このように構成される光ファイバケーブルにおいては、前述したような特性を備える光ファイバテープ心線１０が使用されているので、光ファイバケーブル内に光ファイバテープ心線１０を高密度で収納しても、光ファイバ単心線を結合する結合材が破壊されて光ファイバ単心線が分離されるようなことはなく、一方、後分岐の際は、光ファイバ単心線を容易に分離でき、またその表面の樹脂被覆を容易に除去することができる。したがって、光ファイバケーブル内に光ファイバテープ心線１０を高密度で収納でき、光ファイバケーブルの細径化を図ることができる。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例および比較例を具体的に記載する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２８】
実施例１
隣接する２本の光ファイバ単心線同士のみを結合する結合材の長さＱ、およびその配置間隔Ｐがそれぞれ２０ｍｍ、および５０ｍｍの図１に示す光ファイバテープ心線を作製した。光ファイバ単心線には、外径１２５μｍの石英ガラス系ＳＭ光ファイバ上に、２３℃におけるヤング率が１．１ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂からなる１次被覆、および２３℃におけるヤング率が７３０ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂からなる２次被覆を施した外径２５０μｍの光ファイバ単心線を用いた。また、結合材の材料には、２３℃におけるヤング率が３９０ＭＰａ、引張強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１）２５ＭＰａ、伸び（ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１）３１％のウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を用いた。
【００２９】
次いで、得られた光ファイバテープ心線を用いて、図６に示すような光ファイバケーブル（２００心）を製造した。すなわち、光ファイバテープ心線５０枚を集合し、その外周に厚さ０．２ｍｍのポリエステル不織布からなる保護テープを巻き付けた後、この周囲に２本の抗張力体と２本の引き裂き紐を沿わせつつ、ケーブル支持線とともに押出し機に送り出し、これらの外周に低密度ポリエチレンを押出被覆して光ファイバケーブルを製造した。なお、抗張力体には、直径０．７ｍｍの亜鉛めっき硬鋼線を用い、引き裂き紐には、１０００デニール３本撚りのポリエステル紐を用い、ケーブル支持線には素線数７本の鋼撚り線（素線径１．４０ｍｍ）を用いた。光ケーブルの各サイズは次の通りである。
凸部以外の部分で測定される外被の外径：１１．６ｍｍ
外被の内径：６．２ｍｍ
凸部以外の部分で測定される外被の厚さ：２．７ｍｍ
【００３０】
実施例２〜５、比較例１〜６
結合材の材料を、表１に示すような物性値（２３℃におけるヤング率、引張強さ、伸び）を有するものに変えた以外は実施例１と同様にして光ファイバテープ心線を作製し、さらに得られた各光ファイバテープ心線を用いて、実施例１と同様にして光ケーブルを作製した。
【００３１】
上記各実施例および各比較例で得られた光ファイバテープ心線について、その強度（テープ強度）、および結合材の除去性を評価した。
【００３２】
光ファイバテープ心線の強度は、作製された光ファイバケーブルから切り出した長さ１０ｍの試料ケーブルに、ＪＩＳ  Ｃ  ６８５１に規定するしごき試験を実施した後、試料ケーブルを解体して、内部の光ファイバテープ心線を取り出し、破壊された結合材の数を調べ、下記の基準で評価した。
○：破壊された結合材数０
△：破壊された結合材数１〜３（ハンドリングで破壊される強度に相当）
×：破壊された結合材数４以上
【００３３】
また、結合材の除去性は、下記の２通りの方法で行った。
（１）室温下、光ファイバテープ心線からＪＩＳ  Ｓ  ３０６１に規定される毛の硬さ６０Ｎ／ｃｍ２以下のブラシを用いて単心分離した光ファイバ単心線の表面に市販の単心分離工具を往復させ、結合材を除去されるまでに要した往復回数（平均値）を調べ、下記の基準で評価した（ｎ＝３２）。
○：往復回数４．５回未満
△：往復回数４．５回以上１０回未満
×：往復回数１０回以上
（２）室温下、エタノールを含ませたキムワイプ（商品名）で、光ファイバテープ心線からＪＩＳ  Ｓ  ３０６１に規定される毛の硬さ６０Ｎ／ｃｍ２以下のブラシを用いて単心分離した光ファイバ単心線の表面をしごくように払拭し、結合材を除去されるまでに要した往復回数（平均値）を調べ、下記の基準で評価した（ｎ＝３２）。
○：往復回数４．５回未満
△：往復回数４．５回以上１０回未満
×：往復回数１０回以上
【００３４】
評価結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１から明らかなように、各実施例の光ファイバテープ心線は、テープ強度および結合剤除去性がいずれも良好であった。これに対し、比較例では、テープ強度は良好であったものの、結合剤除去性が不良であった。
なお、上記各試料ケーブルについて、−１０℃の温度下で、上記と同様の方法で結合材の除去性を評価したところ、実施例の光ファイバテープ心線では、２３℃の温度下での評価と変わらない良好な結果が得られた。すなわち、実施例の光ファイバテープ心線は、低温下でも結合材を容易に除去できることが確認された。これに対し、比較例の光ファイバテープ心線では、結合材の除去性がさらに低下した。
【符号の説明】
【００３７】
１０…光ファイバテープ心線、１１…光ファイバ単心線、１２…結合材、１３…非結合部、３３…押え巻層、３４…外被、３８…ケーブル支持線。
【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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