(57)【要約】【課題】耐久性能を向上させるための構造を備えた光ケーブルを提供する。【解決手段】光ケーブル１０は、基本構造として、光ファイバ心線１１と、光ファイバ心線の外周を覆うケーブル外被１６を備える。光ファイバ心線１１は、ガラスファイバ１２と、紫外線硬化樹脂の被覆層１３から構成されている。また、耐久性能として優れた耐衝撃性を実現するため、光ファイバ心線の被覆層１３は、ヤング率２００Ｍｐａ以上の第１被覆１３ｂを含む。一方、ケーブル外被１６は、ハロゲンを含まない熱可塑性樹脂からなる。ケーブル外被１６は、０.７ｍｍ以上の厚みを有するとともに、ＵＬ規格でＶ２以上の難燃性と、第１被覆１３ｂと同じかそれ以上のヤング率とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラスを主成分とした裸ファイバと、前記裸ファイバの外周に設けられるとともに紫外線硬化樹脂からなる被覆層を有する光ファイバ心線であって、前記被覆層がヤング率２００ＭＰａ以上の第１被覆を含む光ファイバ心線と、そして、
前記光ファイバ心線の外周に設けられた、０.７ｍｍ以上の最小厚みを有するケーブル外被であって、ＵＬ規格でＶ２以上の難燃性と、前記第１被覆と同じかそれ以上のヤング率とを有する、ハロゲンを含まない熱可塑性樹脂からなるケーブル外被とを備えた光ケーブル。
【請求項２】
前記第１被覆は、裸ファイバの表面に直接接触していることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【請求項３】
前記光ファイバ心線の被覆層は、前記裸ファイバと前記第１被覆との間に設けられた第２被覆を含み、前記第２被覆は、０.５〜２ＭＰａのヤング率を有することを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【請求項４】
前記光ファイバ心線の外周に設けられた着色層を備え、前記着色層は、１０％以上の破断伸びを有することを特徴とする請求項３記載の光ケーブル。
【請求項５】
前記着色層の外周に設けられた保護層を備え、前記保護層は、ヤング率５０〜３００ＭＰａの紫外線硬化樹脂からなることを特徴とする請求項４記載の光ケーブル。
【請求項６】
当該光ケーブルはテンションメンバを含まず、そして、
前記ケーブル外被は、５００ＭＰａ以上かつ１５００ＭＰａ以下のヤング率を有することを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【請求項７】
当該光ケーブル端部に位置するよう前記ケーブル外被に取り付けられた連結部品を備え、そして、
前記ケーブル外被は、当該光ケーブルをその長手方向に沿って１％伸ばした時の当該光ケーブルの総合的な引っ張り張力が５０Ｎ以上になるよう、光ファイバ心線と一体化されていることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【請求項８】
石英ガラスを主成分とした裸ファイバと、前記裸ファイバの外周に設けられるとともに紫外線硬化樹脂からなる被覆層を有する光ファイバ心線と、そして、
前記光ファイバ心線の外周に設けられた、最小外径が４ｍｍ以下の内部に金属線材を含まないケーブル外被であって、当該光ケーブルをその長手方向に沿って１％伸ばした時の当該光ケーブルの総合的な引っ張り張力が５０Ｎ以上になるよう、光ファイバ心線と一体化されているケーブル外被とを備えた光ケーブル。
【請求項９】
前記光ファイバ心線と一体的にケーブル外被に覆われた高強度繊維束であって、ケーブル外被から当該高強度繊維束を引き抜く力が５０Ｎ／ｃｍ〜９００Ｎ／ｃｍとなる密度でケーブル外被に覆われている高強度繊維束を備えることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【請求項１０】
前記ケーブル外被は、当該光ケーブルを曲率半径９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲した後、当該光ケーブルをその長手方向に沿って１％伸ばした時の当該光ケーブルの総合的な引っ張り張力が５０Ｎ以上になるよう、光ファイバ心線と一体化されていることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【請求項１１】
前記光ファイバ心線と一体的にケーブル外被に覆われた高強度繊維束であって、導電性を有する高強度繊維束を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器間を接続するための光ＬＡＮ配線等に適用可能な光ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の光通信技術の進歩により、光通信用のＬＡＮ（Local Area Network）配線や機器間配線などが採用されるようになってきた。屋内や車両内の光ＬＡＮ配線、機器間光配線などで使用される光ケーブルには、込み入った部分や凹凸のあるような特殊環境での使用も考慮して、可撓性がよく、細径であることが望まれる。
【０００３】
上述のような特殊環境で使用される光ケーブルは、通常の光ケーブル（長距離通信用の光ケーブル）と比較して、比較的短尺（１ｍ〜２０ｍ）である。したがって、このような短尺の光ケーブルには、通常の光ケーブルほどの低い伝送損失は要求されない。逆に、特殊環境で使用される光ケーブルの場合、ケーブル外被には重量％比で３割以上の難燃剤を入れる場合が多い。これは、光ケーブルの外形寸法が小さいと、単位体積当たりの表面積が大きくなり空気に触れやすく、また、環境上の問題から難燃性の低いハロゲンフリーの難燃剤を使用する必要があるためである。
【０００４】
また、光ＬＡＮ配線や機器間配線などは、長距離光通信と異なり、例えば屋内、車両などの特殊環境内に設置された機器間の短距離での光通信に使用される。そのため、特殊環境での使用を前提とした光ケーブルには、シングルモード光ファイバと比べて光接続性が優位なコア径の大きいマルチモード光ファイバが適用されることが多い。しかしながら、マルチモード光ファイバは、汎用的なシングルモード光ファイバと比べると温度伸縮などの外乱要因を受け伝送損失が増加しやすい。そのため、光ファイバ心線の被覆層には、外乱要因を緩和できるようにヤング率が１ＭＰａ程度の軟質な紫外線硬化型アクリレート樹脂（ソフト層）が使用されている。
【０００５】
なお、光ファイバ心線の本数が比較的少なくケーブル外形寸法が小さい光ケーブルとして、ドロップケーブルやインドアケーブルとして知られる形状の光ケーブルがある（例えば、特許文献１参照）。この種の光ケーブルでは、通常、１〜数本の光ファイバ心線の両側にテンションメンバが配置され、これら光ファイバ心線及びテンションメンバが一体的に熱可塑性樹脂からなるケーブル外被で覆われている。また、上述の特許文献１では、光ファイバ心線の周囲に繊維状の介在体を配置することにより、光ケーブルに、耐衝撃特性や耐側圧特性を持たせるようにもしている。
【０００６】
さらに、屋内、車両などの特殊環境で使用される光ケーブルには、込み入った場所での配線や、ドアーの開閉部分での配線として、高い屈曲性能が求められる。また、機器への接続は、一般的に光コネクタを用いて行われるが、光コネクタは現場で取付けられることがあることや、予め製造メーカーが光コネクタを光ケーブルに取り付ける場合であっても製造コストを低減するため、光コネクタの取付性に優れた光ケーブルが求められている。
【０００７】
従来、ドロップ光ケーブルやインドア光ケーブルとして、例えば、図１４（ａ）に示されたように、光ファイバ心線２の両側に直径０.４ｍｍ程度の鋼線からなるテンションメンバ３を配置し、これら光ファイバ心線２及びテンションメンバ３をケーブル外径が２〜４ｍｍ程度になるようにケーブル外被４で一体化的に覆ったケーブル構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、図１４（ｂ）に示されたように、テンションメンバ３として、複数本の細い鋼線を撚った撚鋼線が知られている。さらに、テンションメンバ３の構造として、鋼線に代えてガラス繊維やアラミド繊維等を樹脂で固めることで一体化された構造も知られている。
【特許文献１】特開２００４-１４４８２１号公報
【特許文献２】特開２００４-１９８５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明者らは、従来の光ケーブルについて検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、ＬＡＮや機器間配線などに適用される光ケーブルには、当該光ケーブルの下に凸部が位置する場所で、例えば、ニッパーなどの小型の作業工具が落とされるなどの事態も想定される。そのため、特殊環境での使用が想定される光ケーブルには、このような衝撃に耐える耐久性能が要求される。しかしながら、光ケーブルの外形寸法が小さいと、当該光ケーブルを保護するケーブル外被の厚さも薄くなるため、耐衝撃性が低下する。また、難燃性を高めるためにケーブル外被に添加されるノンハロゲン系の難燃剤は、添加量が増えるほどにケーブル外被は塑性変形し易くなる。この場合、衝撃が加わわるとケーブル外被には粘土のように潰れ痕が残り、該ケーブル外被で覆われた光ファイバ心線にも損傷を生じやすい。なお、この明細書において、「光ファイバ心線の損傷」は、ガラス部分と樹脂被覆との界面の剥離、該樹脂被覆の割れ等を意味する。
【０００９】
また、光ファイバ心線の被覆層として、低ヤング率の樹脂（ヤング率の低いアクリレート樹脂層など）が適用された場合、光ファイバの伝送特性は良好になる反面、外部から衝撃を受けると被覆層自体が潰れてしまう。これに伴って、光ファイバ心線の被覆層表面に位置する着色層にも大きな歪が生じる。着色層は、着色剤の添加によって紫外線を透過しにくいため、硬化促進用に破断伸びの低い架橋成分が多く添加される。その結果、破断伸びは２％程度と非常に低くなることから破断伸びの限界を超えて着色層自体に損傷が生じる。
【００１０】
さらに、上述のような光ファイバ心線の本数が少なく外形寸法の小さな光ケーブルでは、衝撃が加えられるとケーブル外被に潰れが生じやすく、光ファイバ心線の被覆層にも損傷を生じやすい。ケーブル外被に潰れが生じると、その個所が曲げの起点となりやすく、許容曲げ径以下で光ケーブル自体が曲げられる恐れがある。また、光ファイバ心線の損傷に関しては、温度変化や振動などが長期間加わる環境下で、ファイバガラスに破断が生じる恐れがあり、長期信頼性の観点での不安がある。
【００１１】
ここで、特許文献１に開示されたたように、光ファイバの周囲を繊維状の介在体で覆うことにより耐衝撃性を向上させることは可能である。しかしながら、ＬＡＮや機器間配線などに適用される光ケーブルは、通常、光コネクタを取付けて使用されることが多く、繊維状の介在体が存在すると、コネクタ取付の作業性を低下させる等の課題がある。また、ケーブル外被の厚みを増加させることによっても、光ケーブルの耐衝撃性を改善することも可能である。ところがこの場合、光ケーブルの外形寸法を大きくすることになる。したがって、配線スペースが増加するとともにケーブル曲げ剛性が大きくなり、光ケーブル自体の取扱い性が悪くなるという課題がある。
【００１２】
加えて、光ケーブルがドアーのような開閉部分で使用される場合、光ケーブルに高い屈曲性能が要求される。例えば、曲げ半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回以上曲げられても光ケーブルが損傷しない耐久性能が求められている。したがって、図１４（ａ）に示されたように、テンションメンバとして単心の鋼線が適用された場合、曲げ半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の条件で屈曲すると２０００回程度で金属疲労を起こしてしまう（テンションメンバの断線）。また、図１４（ｂ）に示されたように、テンションメンバとして撚鋼線が適用された場合でも、１万回程度で該テンションメンバは断線してしまう。すなわち、光ケーブル内に金属線材が含まれていると、上述の屈曲性能を確保することは困難である。
【００１３】
また、光ケーブルのテンションメンバとして、高強度のガラス繊維材やアラミド繊維材を一体的に樹脂で固めた非金属材を使用することも知られている。しかしながら、このような非金属材のテンションメンバは曲げ半径Ｒ９ｍｍ程度で屈曲すると破断する恐れがあり、金属線材のように完全な断線に至らないまでも、抗張力が低下する。なお、テンションメンバとして高強度の繊維材を樹脂で固めずに使用すると、光ケーブル端への光コネクタを取付ける際に繊維材の処理に時間がかかり、作業性が低下するという課題がある。
【００１４】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、従来の光ケーブルと比較して、耐久性を向上させるための構造を備えた光ケーブルを提供することを目的としている。なお、この明細書において、光ケーブルの耐久性能とは、熱、振動、衝撃などの環境変化や、形状変化（曲げ、伸縮等）に対する耐性（品質維持性能）を意味し、例えば耐衝撃性や屈曲性能などで表される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る光ケーブルは、基本構造として、光ファイバ心線（coated optical fiber）と、この光ファイバ心線の外周を覆うケーブル外被を備える。光ファイバ心線は、石英ガラスを主成分とした裸ガラスファイバ(bared glass fiber)と、裸ファイバの外周に設けられるとともに紫外線硬化樹脂からなる被覆層を有する。
【００１６】
この発明に係る光ケーブルにおいて、耐久性能として優れた耐衝撃性を実現するため、光ファイバ心線の被覆層は、ヤング率２００ＭＰａ以上の第１被覆（ハード層）を含む。一方、ケーブル外被は、ハロゲンを含まない熱可塑性樹脂からなる。また、ケーブル外被は、０.７ｍｍ以上の厚みを有するとともに、ＵＬ規格でＶ２以上の難燃性と、第1被覆と同じかそれ以上のヤング率とを有する。なお、ケーブル外被は、当該光ケーブルの断面形状が矩形や楕円の他、円形になるように光ファイバ心線を覆う。
【００１７】
上述のような構造を備えた、この発明に係る光ケーブルにおいて、被覆層は種々の構造を備えてもよい。例えば、そのヤング率が７００ＭＰａ以上の被覆層は、第１被覆が裸ファイバの表面に直接接触した単層構造であってもよい。また、被覆層は、第１被覆の他、裸ファイバと第１被覆との間に設けられた第２被覆（ソフト層）を含む、多層構造であってもよい。なお、このような多層構造の場合、第２被覆は、０.５〜２ＭＰａのヤング率を有するのが好ましい。
【００１８】
この発明に係る光ケーブルは、光ファイバ心線の外周に設けられた着色層をさらに備えてもよい。ケーブル外被は、この着色層とともに光ファイバ心線を一体的に覆っている。この場合、着色層は、１０％以上の破断伸びを有するのが好ましい。なお、着色層が設けられていない構造では、ケーブル外被は光ファイバ心線に直接接触した状態で、該光ファイバ心線を覆う。
【００１９】
さらに、この発明に係る光ケーブルは、着色層の外周に設けられた保護層を備えてもよい。この場合、保護層は、ヤング率５０〜３００ＭＰａの紫外線硬化樹脂からなるのが好ましい。
【００２０】
一方、この発明に係る光ケーブルにおいて、耐久性能として優れた屈曲性能を実現するため、ケーブル外被は、内部に金属線材を含まないのが好ましい。また、ケーブル外被は、当該光ケーブルの長手方向に沿って１％伸ばした時に５０Ｎ以上の引張張力を有するのが好ましい。また、この発明に係る光ケーブルは、光コネクタとして、当該光ケーブル端部に位置するようケーブル外被に取り付けられた連結部品をさらに備えてもよい。この場合、ケーブル外被は、当該光ケーブルをその長手方向に沿って１％伸ばした時の当該光ケーブルの総合的な引っ張り張力が５０Ｎ以上になるよう、光ファイバ心線と一体化されているのが好ましい。ここで、「光ケーブルの総合的な引張張力」は、ケーブル外被を把持した状態で当該光ケーブルをその長手方向に沿って１％伸ばした時の引張張力を意味し、ケーブル外被と一体化している光ファイバ心線などの部材の引張張力も加味される。なお、ケーブル外被は、当該光ケーブルの断面形状が矩形や楕円の他、円形になるように光ファイバ心線を覆う。また、ケーブル外被の最大外径は４ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００２１】
優れた屈曲性能を実現するため、この発明に係る光ケーブルは、種々の変形が可能である。例えば、当該光ケーブルは抗収縮部材を含まなくてもよい。この場合、光ファイバ心線の裸ファイバの表面上にヤング率０.１ＭＰａ〜１０ＭＰａの樹脂が被覆されるのが好ましい。
【００２２】
また、当該光ケーブルはテンションメンバを含まなくてもよい。この場合、ケーブル外被はヤング率２００〜１５００ＭＰａの熱可塑性樹脂からなるのが好ましい。
【００２３】
さらに、この発明に係る光ケーブルでは、高強度繊維束が光ファイバ心線に沿って該光ファイバ心線の両側に配置された状態で、該光ファイバ心線と一体的にケーブル外被に覆われてもよい。この場合、ケーブル外被に覆われる高強度繊維束は、ケーブル外被から当該高強度繊維束を引き抜く力が５０Ｎ／ｃｍ〜９００Ｎ／ｃｍとなる密度でケーブル外被に覆われるのが好ましい。
【００２４】
光ファイバ心線の両側には、高強度繊維束をマトリックス樹脂で固めたロッド状線材が配置されてもよい。これら光ファイバ心線及びロッド状線材はケーブル外被により一体的に覆われる。また、ロッド状線材は、光ファイバ心線との配列方向と直交する方向の厚さが所定の屈曲試験に耐える厚さであるのが好ましい。
【００２５】
なお、屈曲試験は、曲率半径９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲した後に、ケーブル外被の総合的な引張張力を測定することにより行われる。良好な屈曲性能として要求される引張張力は、ケーブル外被をその長手方向に沿って１％伸ばした時に５０Ｎ以上である。
【００２６】
さらに、テンションメンバとしてケーブル外被内に配置される高強度繊維束は、導電性を有してもよい。
【００２７】
なお、この発明に係る各実施形態は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施形態は単に例示のために示されるものであって、この発明を限定するものと考えるべきではない。
【００２８】
また、この発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施形態を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、この発明の範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、ケーブル外被の弾性を確保することにより、耐久性能として優れた衝撃特性が得られる。すなわち、ケーブル外被の潰れを所定値以下に押えることができ、衝撃を受けた部分が曲げやすくなるのを軽減することができる。また、光ファイバ心線の被覆層を上述のような特性を有する樹脂材料で構成することにより、破断伸びの小さい着色層の損傷を軽減し、光ファイバ心線に含まれる裸ファイバ（ガラスファイバ）が破断に至るのを抑制し、長期信頼性を高めることができる。
【００３０】
また、この発明によれば、光ケーブルの敷設時に一時的に加わる張力に十分耐える引張り張力を有し、しかも、曲率半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲試験で破断を起さず、さらに、光コネクタの取付けに際して優れた作業性を有する、ＬＡＮ配線に適した光ケーブルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明に係る光ケーブルの各実施形態を、図１〜図１４を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一部位、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３２】
（第１実施形態）
まず、この発明に係る光ケーブルの第１実施形態を、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。図１はこの発明に係る光ケーブルの第１実施形態を説明するための図であり、特に、図1（ａ）は当該光ケーブルの基本構造（断面構造）を示し、図１（ｂ）は当該光ケーブルの耐衝撃性の試験方法を説明するための図を示す。図１（ａ）において、光ケーブル１０は、光ファイバ心線１１と、光ファイバ心線１１に沿って該光ファイバ心線１１の両側に配置されたテンションメンバ１７と、光ファイバ心線１１とテンションメンバ１７を一体的に覆うケーブル外被１６を備える。光ファイバ心線１１は、裸ファイバ（ガラスファイバ）１２と、ガラスファイバ１２の外周に設けられた被覆層１３と、被覆層１３の表面に設けられた着色層１４を備える。ガラスファイバ１２は、表面に所定軸に沿って伸びた、所定屈折率を有するコアと、コアの外周に設けられた該コアよりも低い屈折率を有するクラッドを備える。被覆層１３は、一次被覆１３ａ（ソフト層・・・第２被覆に相当）と、二次被覆１３ｂ（ハード層・・・第１被覆に相当）から構成された多層構造であってもよく、単層構造であってもよい。なお、図１（ｂ）に示されたように、当該光ケーブル１０の衝撃試験は、金属片１８上に置かれた光ケーブル１０の一部に錘１９を落下させることにより行われる。
【００３３】
第１実施形態に係る光ケーブル１０は、屋内や車両内に設置された複数の情報機器間を光学的に接続するための光ケーブルであって、比較的に短尺（例えば、１ｍ〜２０ｍ程度）である。具体的に当該光ケーブル１０は、例えば光通信を利用したＬＡＮ構築等に適用している（ＬＡＮ用光ケーブル）。この種の光ケーブル１０は、例えば、図１（ａ）に示されたように、二心以上の光ファイバ心線１１を列状に並べ、さらにその両側にテンションメンバ１７を配置し（テンションメンバ１７は配置されなくてもよい）、これら光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１７をケーブル外被１６で一体化的に覆うことにより得られる。
【００３４】
光ファイバ心線１１のガラスファイバ１２には、石英ガラスからなり、コア径が５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードのガラスファイバ１２が適用可能である。なお、石英ガラスを主材とした光ファイバは、コアとクラッドの両方が石英ガラスを主材としたものであってもよいし、コアのみ石英ガラスを主材としクラッドは硬質プラスチックからなるものであってもよい。
【００３５】
光ファイバ心線１１は、ガラスファイバ１２と、ガラスファイバ１２の表面に被覆された被覆層１３ａ、１３ｂ（紫外線硬化型アクリレート樹脂からなる２４５μｍ程度の外径を有すると、被覆層１３ｂ表面に設けられた着色層１４を備える。なお、被覆層は、一次被覆１３ａ（ソフト層）と二次被覆１３ｂ（ハード層）の二層構造が好ましい。この場合、内側の一次被覆１３ａのヤング率を外側の二次被覆１３ｂのヤング率より小さくすることで、光ファイバ心線１１に側圧に対する緩衝機能を与えることができる。したがって、このような多層構造の被覆層１３を有する光ファイバ心線１１は、マイクロベンドの発生を効果的に抑制し良好な光伝送特性を保つことができる。
【００３６】
第１実施形態に係る光ケーブル１０では、２本以上の光ファイバ心線１１が横並びに配置され、その両端側にテンションメンバ１７が配置されており、さらに、これら光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１７が一体的にケーブル外被１６により覆われることで光ファイバ心線１０が得られる。なお、テンションメンバ１７は配置されなくともよい。すなわち、テンションメンバ１７は、光ケーブル全体としての引張り張力が所定値以上に確保できていれば、ＬＡＮ配線のように常時大きな張力がかからない使用形態では、特に必要としない場合もある。ただし、テンションメンバ１７がケーブル外被１６内に配置されることにより、敷設作業等において光ファイバ心線１１に加わる張力が効果的に軽減され得る。ここで、テンションメンバ１７には、金属線材又はアラミド繊維等の高強度ポリマー繊維束が適用可能である。さらに、高強度ポリマー繊維束は、マトリックス樹脂で固めたロッド状線材の形態で利用されてもよい。
【００３７】
ケーブル外被１６は、ナイロン樹脂、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなり、図１（ａ）に示されたように、当該光ケーブル１０の断面において、光ファイバ心線１１の配列方向を長寸側とした矩形又は楕円形の形状になるように、該光ファイバ心線１１を覆っている。このケーブル外被１６の短寸側（光ファイバ心線１１の配列に直交する方向）の被覆厚さ（ケーブル外被１６の最小厚み）は、０.７ｍｍ以上である。なお、ケーブル外被１６の断面で長寸側の外径（ケーブル外被１６の最大外径）は、４ｍｍ以下であるのが好ましい。また、ケーブル外被１６の熱可塑性樹脂としては、ＵＬ規格でＶ２の難燃性を有するハロゲンを含まない樹脂が採用される。この他、ケーブル外被１６には、スチレン系、オレフィン系、ポリエステル系、ウレタン系などの種々の樹脂が採用可能である。このケーブル外被１６は、充実押出しによって形成される。
【００３８】
充実押出しとは、樹脂押出し機のダイス内側で押出し樹脂を圧縮するように、光ファイバ心線１１等に対して加圧しつつ押出しを行う方法である。押出し樹脂は、ダイス内では圧縮された状態にあり、光ファイバ心線１１の外周に押出された熱可塑性樹脂はケーブル外被１６として光ファイバ心線１１に対して高い密着性を持たせることができる。ケーブル外被１６が光ファイバ心線１１に対して密着していることで、ケーブル外被１６が収縮を起こしたときに光ファイバ心線１１がケーブル内で蛇行するのを防止することができる。
【００３９】
この発明に係る光ケーブルでは、耐久性能として耐衝撃性を持たせるため、ケーブル外被１６がヤング率２００ＭＰａ以上で弾性を有する熱可塑性樹脂で構成されている。さらに、このケーブル外被１６は、所定の試験方法による潰れ率が２５％以下となるような樹脂材料からなるのが好ましい。
【００４０】
図１（ｂ）は、光ケーブル１０の耐衝撃性の試験方法を説明するための図であり、図１（ａ）に示された、この試験は、光ケーブル１０に対して行われた。光ケーブル１０は、光ファイバ心線１１と、テンションメンバ１７、及びこれらを覆うケーブル外被１６を備える。光ファイバ心線１１は、コア及びクラッドで構成されたマルチモードのガラスファイバ１２と、ガラスファイバ１２の外周に設けられた被覆層１３と、被覆層１３の表面に設けられた着色層１４から構成されている。さらに、被覆層１３は、ガラスファイバ１２に密着した一次被覆１３ａ（ソフト層）と、一次被覆１３ａの外周に設けられた二次被覆１３ｂ（ハード層）から構成された二層構造を有する。ケーブル外被１６は、光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１７を覆っており、該光ファイバ心線１１の長手方向に沿って２ｍｍ×３ｍｍの矩形状断面で熱可塑性樹脂からなる。この光ケーブル１０がその長寸側（幅３ｍｍの面）を水平に置かれ、光ケーブル１０の下面に２ｍｍ角の金属棒２０が置かれる。この状態で、光ケーブル１０の上方５０ｍｍの高さ位置から、直径３０ｍｍで質量１ｋｇの錘１９を該光ケーブル１０に落下させる。この錘１９の落下によって生じるケーブル外被１６の潰れ率が２５％以下となるような熱可塑性樹脂で、第１実施形態に係る光ケーブル１０のケーブル外被１６が形成されている。
【００４１】
以上のような構造を備えた光ケーブルによれば、敷設された光ケーブルに、外力による衝撃が加えられたような場合であっても、ケーブル外被の潰れによる変形が最小限に抑えられ、衝撃を受けた部分が曲がり易くなるのを軽減することができる。また、光ファイバ心線における被覆層や着色層の損傷、例えばガラスファイバ１２と被覆層１３との界面の剥離、被覆層１３や着色層１４の割れ等も軽減することができる。
【００４２】
（実施例１−１）
図２は、第１実施形態に係る光ケーブル１０の第１実施例（実施例１−１）に適用される光ファイバ心線１１ａの断面構造を示す図である。この図２に示された断面は、図１（ａ）に示された光ケーブル１０に適用される光ファイバ心線１１の断面に相当する。
【００４３】
この実施例１−１の光ケーブルは、２本の光ファイバ心線１１ａ（図２）を、図１（ａ）に示されたように列状に並べ、これら光ファイバ心線１１ａの両側にテンションメンバ１７を配置し、そして、光ファイバ心線１１ａ及びテンションメンバ１７を２ｍｍ×３ｍｍの断面矩形状のケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。ケーブル外被１６は光ファイバ心線１１ａの配列と直交する方向の被覆厚さが０.９ｍｍである。また、ケーブル外被１６は、ヤング率が１２００ＭＰａ、破断伸び１００％のＵＬ規格でＶ２の難燃性を有するハロゲンを含まないポリアミド系のナイロン樹脂からなる。テンションメンバ１７には、高強度ポリマー繊維をポリエステル樹脂で一体化させた繊維材が適用されている。
【００４４】
光ファイバ心線１１ａのガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードファイバが適用されている。この実施例１−１の光ケーブルにおいて、被覆層１３のヤング率を適正化するという観点から、ガラスファイバ１２の外周には、外径１７０μｍまで被覆層１３が形成される。なお、この被覆層１３は、ハード層のみの単層構造を有し、具体的にはヤング率８００ＭＰａで破断伸び５６％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。さらに、被覆層１３の表面には、外径１８０μｍまで着色層１４が形成される。着色層１４は、ヤング率１２００ＭＰａで破断伸び２％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。
【００４５】
上述のように構成された実施例１−１の光ケーブルについて、図１（ｂ）に示された方法で耐衝撃性試験が行われた結果、実施例１−１におけるケーブル外被１６の潰れ率は１５％であった。また、光ファイバ心線１１ａの被覆層１３及び着色層１４に損傷はなく、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験の結果、実施例１−１の伝送損失の増加量Δαは、０.３０ｄＢ／２０ｍであった。
【００４６】
なお、この実施例１−１の光ケーブルでは、ケーブル外被１６にヤング率１２００ＭＰａの熱可塑性樹脂が適用されたが、ヤング率２００ＭＰａ以上の樹脂が適用されることにより、図１（ｂ）で示された試験方法でケーブル外被の潰れ率を２５％以下に抑えることができた。また、光ケーブルの難燃試験（ＩＳＯ６７２２の４５°傾斜試験）において、７０秒以下で消火することという規格に対し、当該実施例１−１の光ケーブルは３０秒で消火された。
【００４７】
光ファイバ心線１１ａの被覆損傷に関しては、ガラスファイバ１２上の紫外線硬化樹脂の被覆層１３のヤング率が、２００ＭＰａ以上であれば、有意な損傷を防ぐことができる。しかしながら、ケーブル外被のヤング率が高すぎると曲げ剛性が大きくなり、ケーブルの可撓性が悪くなる。また、ヤング率が高くなると破断伸びが低くなり割れやすくなるのを防ぐ観点からもヤング率は１５００ＭＰａ以下であるのが好ましい。さらに、ケーブル外被１６のヤング率が高いと破断伸びも低くなるため、長期信頼性の観点から、ヤング率は１２００ＭＰａ以下が好ましい。
【００４８】
（実施例１−２）
図３は、第１実施形態に係る光ケーブル１０の第２実施例（実施例１−２）に適用される光ファイバ心線１１ｂの断面構造を示す図である。この図３に示された断面は、図１（ａ）に示された光ケーブル１０に用いる光ファイバ心線１１の断面に相当する。
【００４９】
この実施例１−２の光ケーブルは、２本の光ファイバ心線１１ｂ（図３）を、実施例１−１と同様に、図１（ａ）に示されたように列状に並べ、これら光ファイバ心線１１ｂの両側にテンションメンバ１７を配置し、そして、光ファイバ心線１１ｂ及びテンションメンバ１７を２ｍｍ×３ｍｍの断面矩形状のケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。ケーブル外被１６は、光ファイバ心線１１ｂの配列と直交する方向の厚さが０.８ｍｍである。また、ケーブル外被１６は、ヤング率が１２００ＭＰａ、破断伸び１００％のＵＬ規格でＶ２の難燃性を有するハロゲンを含まないポリアミド系のナイロン樹脂からなる。テンションメンバ１７には、高強度ポリマー繊維をポリエステル樹脂で一体化させた繊維材が適用されている。
【００５０】
光ファイバ心線１１ｂのガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードファイバが適用されている。実施例１−２の光ケーブルにおいて、ガラスファイバ１２の外周には、外径２００μｍまで被覆層１３が形成されている。なお、この被覆層１３は単層構造を有し、ヤング率１ＭＰａで破断伸び１００％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。
【００５１】
実施例１−２の光ケーブルでも、被覆層１３の表面に着色層１４が形成されている。なお、着色層１４の破断伸びを大きくするという観点から、この着色層１４は、ヤング率１２００ＭＰａで破断伸び１０％以上となるように着色剤を添加した紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。また、着色層１４の外径は２５５μｍである。また、実施例１−２の光ケーブルでは、破断伸びを上げるため着色剤の密度を低減しているが、着色層の厚さを２７.５μｍと実施例１−１の光ケーブルより厚くすることにより着色の薄さを補っている。
【００５２】
上述のように構成された実施例１−２の光ケーブルについて、図１（ｂ）に示された方法で耐衝撃性試験が行われた結果、実施例１−２におけるケーブル外被１６の潰れ率は１６％であった。また、光ファイバ心線１１ｂの被覆層１３及び着色層１４に損傷はなく、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験の結果、実施例１−２の伝送損失の増加量Δαは、０.０２ｄＢ／２０ｍ未満であった。光ケーブルとしての難燃試験（ＩＳＯ６７２２の４５°傾斜試験）において、７０秒以下で消火することという規格に対し、当該実施例１−２の光ケーブルは２８秒で消火された。
【００５３】
なお、この実施例１−２の光ケーブルでは、ケーブル外被１６にヤング率１２００ＭＰａの熱可塑性樹脂が適用されたが、実施例１−１と同様に、ヤング率２００ＭＰａ以上の樹脂が適用されることにより、図１（ｂ）に示された試験方法で潰れ率を２５％以下に抑えることができた。また、光ファイバ心線１１ｂの被覆損傷に関しては、ガラスファイバ１２の外周に設けられた紫外線硬化樹脂の被覆層１３のヤング率が０.５ＭＰａ〜２ＭＰａ、被覆層１３の表面に設けられた着色層１４のヤング率が５００ＭＰａ〜１５００ＭＰａの範囲であれば、有意な損傷を防ぐことができる。
【００５４】
（実施例１−３）
図４は、第１実施形態に係る光ケーブル１０の第３実施例（実施例１−３）に適用される光ファイバ心線１１ｃの断面構造を示す図である。この図４に示された断面は、図１（ａ）に示された光ケーブル１０に適用される光ファイバ心線１１の断面に相当する。
【００５５】
この実施例１−３の光ケーブルは、２本の光ファイバ心線１１ｃ（図４）を、実施例１−１と同様に、図１（ａ）に示されたように列状に並べ、これら光ファイバ心線１１ｃの両側にテンションメンバ１７を配置し、そして、光ファイバ心線１１ｃ及びテンションメンバ１７を２ｍｍ×３ｍｍの断面矩形状のケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。ケーブル外被１６は、光ファイバ心線１１ｃの配列と直交する方向の厚さが０.７ｍｍである。また、ケーブル外被１６は、ヤング率が１２００ＭＰａ、破断伸び１００％のＵＬ規格でＶ２の難燃性を有するハロゲンを含まないポリアミド系のナイロン樹脂からなる。テンションメンバ１７には、高強度ポリマー繊維をポリエステル樹脂で一体化させた繊維材が適用されている。
【００５６】
光ファイバ心線１１ｃのガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードファイバが適用されている。この実施例１−３の光ケーブルにおいて、ガラスファイバ１２の外周には被覆層１３が形成される。被覆層１３は、一次被覆１３ａ（ソフト層）と二次被覆１３ｂ（ハード層）から構成された二層構造を有する。一次被覆１３ａは、ガラスファイバ１２の表面から外径２００μｍまで形成され、ヤング率１ＭＰａで破断伸び１００％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。二次被覆１３ｂは、一次被覆１３ａの表面に外径２４５μｍまで形成され、ヤング率８００ＭＰａで破断伸び５６％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。さらに、二次被覆１３ｂの表面には外径２５５μｍまで着色層１４が形成されおり、この着色層１４は、ヤング率１２００ＭＰａで破断伸び２％の紫外線硬化型アクリレート樹脂からなる。
【００５７】
実施例１−３の光ケーブルでは、光ファイバ心線１１ｃの周囲を低ヤング率の樹脂で保護するという観点から、着色層１４の表面に厚さ１２５μｍの保護層１５が形成されている。保護層１５は、ヤング率５０ＭＰａで破断伸び８０％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。なお、実施例１−３の光ケーブルでは、光ファイバ心線１１ｃの１本ずつに保護層１５が設けられているが、それぞれが着色層１４まで被覆された複数本の光ファイバ心線が保護層１５により一体的に被覆されてもよい。この場合、保護層１５は、複数本の光ファイバ心線が列状に並べられたテープ形状となる。
【００５８】
上述のように構成された実施例１−３の光ケーブルについて、図１（ｂ）に示された方法で耐衝撃性試験が行われた結果、実施例１−３におけるケーブル外被１６の潰れ率は１７％であった。また、光ファイバ心線１１ｃの被覆層１３（一次被覆１３ａ及び二次被覆１３ｂ）及び着色層１４に損傷はなく、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験の結果、実施例１−３の伝送損失の増加量Δαは、０.０２ｄＢ／２０ｍ未満であった。また、ケーブルとしての難燃試験（ＩＳＯ６７２２の４５°傾斜試験）において、７０秒以下で消火することという規格に対し、実施例１−３の光ケーブルは２９秒で消火された。
【００５９】
なお、実施例１−３の光ケーブルでは、ケーブル外被１６にヤング率１２００ＭＰａの熱可塑性樹脂が適用されたが、実施例１−１と同様に、ヤング率２００ＭＰａ以上の樹脂が適用されることにより、図１（ｂ）で示された試験方法で潰れ率を２５％以下に抑えることができた。
【００６０】
光ファイバ心線１１ｃの被覆損傷に関しては、保護層１５の紫外線硬化樹脂のヤング率が５０ＭＰａ未満だとケーブル化前の光ファイバ心線のボビン巻き状態で保護層がぼろぼろと剥がれやすくなる。一方、ヤング率が３００ＭＰａ以上だと錘の落下に対する衝撃吸収効果が低下する。なお、ガラスファイバ１２の表面に設けられた紫外線硬化樹脂の一次被覆１３ａは、０.５ＭＰａ〜２ＭＰａのヤング率を有するのが好ましく、着色層１４は、側圧などによる有意な損傷を防ぐ観点から２００ＭＰａ以上のヤング率を有するのが好ましい。ただし、ヤング率が高くなると破断伸びが低くなり割れやすくなるのを防ぐ観点から着色層１４のヤング率が１５００ＭＰａ以下であれば、有意な損傷を防ぐことができる。
【００６１】
（実施例１−４）
図５は、第１実施形態に係る光ケーブル１０の第４実施例（実施例１−４）に適用される光ファイバ心線１１ｄの断面構造を示す図である。この図５に示された断面は、図１（ａ）に示された光ケーブル１０に適用される光ファイバ心線１１の断面に相当する。なお、実施例１−４の光ケーブルにおける光ファイバ心線１１ｄの構造は、着色層１４を除いて実施例１−１と同様である。
【００６２】
この実施例１−４の光ケーブルは、２本の光ファイバ心線１１ｄ（図５）を、図１（ａ）に示されたように列状に並べ、これら光ファイバ心線１１ｄの両側にテンションメンバ１７を配置し、そして、光ファイバ心線１１ｄ及びテンションメンバ１７を２ｍｍ×３ｍｍの断面矩形状のケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。ケーブル外被１６は光ファイバ心線１１ｄの配列と直交する方向の被覆厚さが０.９ｍｍである。また、ケーブル外被１６は、ヤング率が１２００ＭＰａ、破断伸び１００％のＵＬ規格でＶ２の難燃性を有するハロゲンを含まないポリアミド系のナイロン樹脂からなる。テンションメンバ１７には、高強度ポリマー繊維をポリエステル樹脂で一体化させた繊維材が適用されている。
【００６３】
光ファイバ心線１１ｄのガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードファイバが適用されている。この実施例１−４の光ケーブルにおいて、被覆層１３のヤング率を適正化するという観点から、ガラスファイバ１２の外周には、外径１７０μｍまで被覆層１３が形成される。なお、この被覆層１３は、ハード層のみの単層構造を有し、具体的にはヤング率８００ＭＰａで破断伸び５６％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。
【００６４】
上述のように構成された実施例１−４の光ケーブルについて、図１（ｂ）に示された方法で耐衝撃性試験が行われた結果、実施例１−４におけるケーブル外被１６の潰れ率は１６％であった。また、光ファイバ心線１１ｄの被覆層１３に損傷はなく、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験の結果、実施例１−１の伝送損失の増加量Δαは、０.２８ｄＢ／２０ｍであった。
【００６５】
なお、この実施例１−４の光ケーブルでは、ケーブル外被１６にヤング率１２００ＭＰａの熱可塑性樹脂が適用されたが、ヤング率２００ＭＰａ以上の樹脂が適用されることにより、図１（ｂ）で示された試験方法でケーブル外被の潰れ率を２５％以下に抑えることができた。また、光ケーブルの難燃試験（ＩＳＯ６７２２の４５°傾斜試験）において、７０秒以下で消火することという規格に対し、当該実施例１−４の光ケーブルは３０秒で消火された。
【００６６】
光ファイバ心線１１ｄの被覆損傷に関しては、ガラスファイバ１２上の紫外線硬化樹脂の被覆層１３のヤング率が、２００ＭＰａ以上であれば、有意な損傷を防ぐことができる。しかしながら、ケーブル外被のヤング率が高すぎると曲げ剛性が大きくなり、ケーブルの可撓性が悪くなる。また、ヤング率が高くなると破断伸びが低くなり割れやすくなるのを防ぐ観点からもヤング率は１５００ＭＰａ以下であるのが好ましい。さらに、ケーブル外被１６のヤング率が高いと破断伸びも低くなるため、長期信頼性の観点から、ヤング率は１２００ＭＰａ以下であるのが好ましい。
【００６７】
（実施例１−５）
図６は、第１実施形態に係る光ケーブル１０の第５実施例（実施例１−５）に適用される光ファイバ心線１１ｅの断面構造を示す図である。この図６に示された断面は、図１（ａ）に示された光ケーブル１０に適用される光ファイバ心線１１の断面に相当する。なお、実施例１−５の光ケーブルにおける光ファイバ心線１１ｅは、着色層１４及び保護層１５を除いて実施例１−３と実質的に同じである。
【００６８】
この実施例１−５の光ケーブルは、２本の光ファイバ心線１１ｅ（図６）を、実施例１−１と同様に、図１（ａ）に示されたように列状に並べ、これら光ファイバ心線１１ｅの両側にテンションメンバ１７を配置し、そして、光ファイバ心線１１ｅ及びテンションメンバ１７を２ｍｍ×３ｍｍの断面矩形状のケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。ケーブル外被１６は、光ファイバ心線１１ｅの配列と直交する方向の厚さが０.７ｍｍである。また、ケーブル外被１６は、ヤング率が１２００ＭＰａ、破断伸び１００％のＵＬ規格でＶ２の難燃性を有するハロゲンを含まないポリアミド系のナイロン樹脂からなる。テンションメンバ１７には、高強度ポリマー繊維をポリエステル樹脂で一体化させた繊維材が適用されている。
【００６９】
光ファイバ心線１１ｅのガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードファイバが適用されている。この実施例１−５の光ケーブルにおいて、ガラスファイバ１２の外周には被覆層１３が形成される。被覆層１３は、一次被覆１３ａ（ソフト層）と二次被覆１３ｂ（ハード層）から構成された二層構造を有する。一次被覆１３ａは、ガラスファイバ１２の表面から外径２００μｍまで形成され、ヤング率１ＭＰａで破断伸び１００％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。二次被覆１３ｂは、一次被覆１３ａの表面に外径２４５μｍまで形成され、ヤング率８００ＭＰａで破断伸び５６％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。なお、この実施例１−５の光ケーブルにおける光ファイバ心線１１ｅには、実施例１−３のような着色層１４及び保護層１５がない。
【００７０】
上述のように構成された実施例１−５の光ケーブルについて、図１（ｂ）に示された方法で耐衝撃性試験が行われた結果、実施例１−５におけるケーブル外被１６の潰れ率は１８％であった。また、光ファイバ心線１１ｅの被覆層１３（一次被覆１３ａ及び二次被覆１３ｂ）に損傷はなく、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験の結果、実施例１−５の伝送損失の増加量Δαは、０.０２ｄＢ／２０ｍ未満であった。また、ケーブルとしての難燃試験（ＩＳＯ６７２２の４５°傾斜試験）において、７０秒以下で消火することという規格に対し、実施例１−５の光ケーブルは２９秒で消火された。
【００７１】
なお、実施例１−５の光ケーブルでは、ケーブル外被１６にヤング率１２００ＭＰａの熱可塑性樹脂が適用されたが、実施例１−１と同様に、ヤング率２００ＭＰａ以上の樹脂が適用されることにより、図１（ｂ）で示されたした試験方法で潰れ率を２５％以下に抑えることができた。
【００７２】
（比較例１−１）
以下、第１実施形態に係る光ケーブル１０の第１比較例（比較例１−１）について説明する。この比較例１−１の光ケーブルの構造は、図１（ａ）に示されたケーブル構造と同様である（実施例１−１〜１−５と同じケーブル構造）。ただし、比較例１−１の光ケーブルは、ケーブル外被１６の熱可塑性樹脂に、ヤング率１００ＭＰａで破断伸び２００％のＵＬ規格でＶ２よりも難燃性の高いＶ０の難燃性を有するハロゲンを含まないポリオレフィン樹脂が適用されている。また、光ファイバ心線は、図４の光ファイバ心線（実施例１−３の光ケーブルに適用された光ファイバ心線１１ｃ）と同様に、二層構造の被覆層を有する。この被覆層は、ガラスファイバの表面に外径２００μｍまで一次被覆（ソフト層）が形成され、この一次被覆は、ヤング率１ＭＰａで破断伸び１００％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。一次被覆の表面には外径２４５μｍまで二次被覆（ハード層）が形成され、この二次被覆は、ヤング率８００ＭＰａで破断伸び５６％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂まらなる。さらに、二次被覆の表面には外径２５５μｍまで着色層が形成され、この着色層は、ヤング率１２００ＭＰａで破断伸び２％の紫外線硬化型アクリレート樹脂からなる。この比較例１−１の光ケーブルにおける光ファイバ心線は、実施例１−３とは異なり保護層がない。
【００７３】
上述のように構成された比較例１−１の光ケーブルについて、図１（ｂ）に示された方法で耐衝撃性試験が行われた結果、ケーブル外被の潰れ率は５０％であった。また、光ファイバ心線のガラスとの界面に紫外線硬化樹脂被覆の剥離がみられ、着色層にも損傷が見られた。なお、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験を行った結果、比較例１−１の伝送損失の増加量Δαは、０.０２ｄＢ／２０ｍであった。また、ケーブルとしての難燃試験（ＩＳＯ６７２２の４５°傾斜試験）において、７０秒以下で消火することという規格に対し、比較例１−１の光ケーブルは２５秒で消火された。
【００７４】
（比較例１−２）
一方、第１実施形態に係る光ケーブル１０の第２比較例（比較例１−２）光ケーブルも、図１（ａ）に示されたケーブル構造を有する。ただし、ケーブル外被１６の熱可塑性樹脂は、比較例１−１とは異なり、ヤング率１２００ＭＰａで破断伸び１００％のＵＬ規格でＶ２の難燃性を有するハロゲンを含まないポリアミド系のナイロン樹脂が適用されている。光ファイバ心線の被覆層は、図４に示された実施例１−３と同様に、一次被覆及び二次被覆から構成された二重構造を有する。すなわち、ガラスファイバの表面には外径２００μｍまで一次被覆が形成され、この一次被覆は、ヤング率１ＭＰａで破断伸び１００％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。一次被覆の表面には外径２４５μｍまで二次被覆が形成され、この二次被覆は、ヤング率８００ＭＰａで破断伸び５６％の紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる。さらに、二次被覆の表面には外径２５５μｍまで着色層が形成され、この着色層は、ヤング率１２００ＭＰａで破断伸び２％の紫外線硬化型アクリレート樹脂からなる。この比較例１−２においても光ファイバ心線には保護層がない（比較例１−１と同じ）。
【００７５】
上述のように構成された比較例１−２の光ケーブルについて、図１（ｂ）に示された方法で耐衝撃性試験が行われた結果、ケーブル外被の潰れ率は１５％であった。しかしながら、光ファイバ心線のガラスとの界面に紫外線硬化樹脂被覆の剥離がみられ、着色層にも損傷が見られた。なお、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験の結果、比較例１−２の伝送損失の増加量Δαは、０.０２ｄＢ／２０ｍであった。また、ケーブルとしての難燃試験（ＩＳＯ６７２２の４５°傾斜試験）において、７０秒以下で消火することという規格に対し、比較例１−２の光ケーブルは３５秒で消火された。
【００７６】
次に、図７は、第１実施形態に係る光ケーブル１０の実施例１−１〜実施例１−５、比較例１−１、及び比較例１−２それぞれの耐久性能として、衝撃特性及び温度特性の判定結果を示す表である。この図７には、ケーブル外被の潰れ率、光ファイアバ心線の損傷の有無（触手又は目視で確認）、熱サイクル試験による伝送損失の増加量について、総合的に良否を判断した結果が示されている。また、光ケーブルの構造は、全ての実施例で同じとし、実施例１−１〜１−５には、ケーブル外被にヤング率１２００ＭＰａで破断伸び１００％のナイロン樹脂が適用され、光ファイバ心線の被覆層の構造及び材質が互いに異なっている。一方、比較例１−１及び１−２では、光ファイバ心線の構造は互いに同じであるが（実施例１−３と同様に二重構造の被覆層を有する）、ケーブル外被の材質が互いに異なっている。
【００７７】
なお、ケーブル外被の潰れ率は、図１（ｂ）に示されたように、直径３０ｍｍ、質量１ｋｇの錘を被測定対象である光ケーブル上５０ｍｍから該光ケーブルに落下させた結果により判定される。また、この判定基準は、潰れ率２５％いかが「良」、潰れ率２５％以上が「不良」とした。光ファイバ心線の損傷有無の判定は、触手、目視により被覆の剥離、潰れ等を確認することにより行われた。さらに、伝送損失の増加量測定は、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験を行い、０.５ｄＢ／２０ｍ以下を「良」と判定した。
【００７８】
図７に示された判定結果から分かるように、何れの実施例も、（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験は、実用上問題ない結果が得られた。なお、実施例１−１の光ケーブルでは、他の実施例と比べて伝送損失が０.３ｄＢ／２０ｍと増大しているが、２０ｍ程度の範囲内で使用される光ＬＡＮ通信や機器間配線などにおいては許容できる範囲である。衝撃試験については、実施例１−１〜１−５及び比較例１−２が、外被の潰れ率２５％以下をクリアしている。実施例１−１〜１−５は、光ファイバ心線の被覆層及び着色層の何れにも心損傷が見られず、温度特性と合わせても総合判定としては「良」であった。比較例１−１及び比較例１−２は、光ファイバ心線の着色層に損傷が見られ、総合判定としては「不良」であった。
【００７９】
（第２実施形態）
次に、この発明に係る光ケーブルの第２実施形態を、図８〜１３を参照しながら詳細に説明する。図８は、この発明に係る光ケーブルの第２実施形態の基本構造（断面構造）及び外観を示す図である。特に、図８（ａ）は、第２実施形態に係る光ケーブル２０の第１断面構造（矩形形状）を示し、図８（ｂ）は、第２実施形態に係る光ケーブル２０の第２断面構造（楕円形状）を示し、図８（ｃ）は、当該光ケーブル２０が適用されたＬＡＮ用光ケーブル（光コネクタが取付けられた状態）の一例を示す。この第２実施形態に係る光ケーブル２０も、第１実施形態と同様に、光ファイバ心線１１と、光ファイバ心線１１に沿って該光ファイバ心線１１の両側に配置されたテンションメンバ１７と、光ファイバ心線１１とテンションメンバ１７を一体的に覆うケーブル外被１６を備える。光ファイバ心線１１は、裸ファイバ（ガラスファイバ）１２と、ガラスファイバ１２の外周に設けられた被覆層１３と、被覆層１３の表面に設けられた着色層１４を備える。ガラスファイバ１２は、表面に所定軸に沿って伸びた、所定屈折率を有するコアと、コアの外周に設けられた該コアよりも低い屈折率を有するクラッドを備える。被覆層１３は、一次被覆（ソフト層）１３ａと、二次被覆（ハード層）１３ｂから構成された多層構造であってもよく、単層構造であってもよい。
【００８０】
第２実施形態に係る光ケーブル２０は、屋内や車両内に設置された複数の情報機器間を光学的に接続するための光ケーブルであって、比較的に短距離（例えば、１ｍ〜２０ｍ程度）の光配線でＬＡＮや機器間配線等に用いるのに適した光ケーブル（ＬＡＮ用光ケーブル）である。この種の光ケーブルは、例えば、図８（ａ）に示されたように、光ファイバ心線１１を列状に並べ、これら光ファイバ心線１１の両側にテンションメンバ１７を配置し、光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１７をケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。なお、この第２実施形態において、ケーブル外被１６内に位置するテンションメンバ１７は排除されてもよい。
【００８１】
光ファイバ心線１１のガラスファイバ１２には、石英ガラスからなり、コア径が５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードのガラスファイバ１２が適用可能である。なお、石英ガラスを主材とした光ファイバは、コアとクラッドの両方が石英ガラスを主材としたものであってもよいし、コアのみ石英ガラスを主材としクラッドは硬質プラスチックからなるものであってもよい。
【００８２】
光ファイバ心線１１は、ガラスファイバ１２と、ガラスファイバ１２表面に被覆された被覆層１３ａ、１３ｂ（紫外線硬化型アクリレート樹脂からなる２４５μｍ程度の外径を有すると、被覆層１３ｂ表面に設けられた着色層１４を備える。なお、被覆層は、一次被覆１３ａ（ソフト層）と二次被覆１３ｂ（ハード層）の二層構造が好ましい。この場合、内側の一次被覆１３ａのヤング率を外側の二次被覆１３ｂのヤング率より小さくすることで、光ファイバ心線１１に側圧に対する緩衝機能を与えることができる。したがって、このような多層構造の被覆層１３を有する光ファイバ心線１１は、マイクロベンドの発生を効果的に抑制し良好な光伝送特性を保つことができる。
【００８３】
第２実施形態に係る光ケーブル２０では、２本以上の光ファイバ心線１１が横並びに配置され、その両端側にテンションメンバ１７が配置されており、さらに、これら光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１７が一体的にケーブル外被１６により覆われることで（光ファイバ心線とケーブル外被の一体化）光ファイバ心線１０が得られる。なお、この第２実施形態では、テンションメンバ１７は配されなくとてもよい。ここで、「光ファイバ心線とケーブル外被の一体化」とは、ケーブル外被１６中に埋設される光ファイバ心線１１が、ケーブル外被１６に直接接触し、共同して引張り応力に対応できる状態を意味する。なお、テンションメンバ１７は、後述のように、光ケーブル全体としての引張張力が所定値以上に確保できていれば、ＬＡＮ配線のように常時大きな張力がかからない使用形態において特に必要とされない場合もある。
【００８４】
ケーブル外被１６は、ナイロン樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の熱可塑性樹脂からなり、例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されたように、矩形形状又は楕円形状の断面を有する。このケーブル外被１６は、充実押出しによって形成される。充実押出しとは、樹脂押出し機のダイス内側で押出し樹脂を圧縮するように、光ファイバ心線１１等に対して加圧しつつ押出しを行う方法である。押出し樹脂は、ダイス内では圧縮された状態にあり、光ファイバ心線１１の外周に押出された熱可塑性樹脂はケーブル外被１６として光ファイバ心線１１に対して高い密着性を持たせることができる。ケーブル外被１６が光ファイバ心線１１に対して密着していることで、ケーブル外被１６が収縮を起こしたときに光ファイバ心線１１がケーブル内で蛇行してロスが増加するのを防止することができる。
【００８５】
また、光ファイバ心線１１の破断伸びは、一般に５％以上あるが、破断伸び以下でも伸びた状態が続くとガラスに存在するクラックの成長による静疲労が生じ、時間が経過するとある確率で断線する。ファイバガラス部の破断寿命を考慮すると、光ファイバ心線の線引き時のスクリーニングレベルを適正化することも重要となる。このスクリーニングレベルが１.５％のとき、光ケーブルの配線時に光ファイバ心線にスクリーニングレベルの２／３に相当する１％の伸びが加わっても、１０年後のガラス破断確率を百万分の１以下と、非常に低い値に抑えることができる。
【００８６】
この発明に係る光ケーブルでは、光ファイバ心線とケーブル外被が一体化されているため、光ファイバ伸びとケーブル伸びはほぼ等しい。このため、ケーブル外被伸びを１％以下に抑えることで、光ファイバ伸びもほぼ１％以下に抑えることが可能となり、ガラスの破断確率を非常に小さく抑えることができる。したがって、光ケーブルをその長手方向に沿って１％伸び時の該光ファイバケーブルの総合的な引張張力は、ケーブル外被を把持して光ケーブルを１％伸ばした時の引張張力を意味し、ケーブル外被と一体化している光ファイバ心線などの部材の引張張力も加味される。
【００８７】
光ケーブル２０は、屋内等のＬＡＮ配線や機器間配線に適用される場合、５０Ｎ程度の引張り張力が加わると仮定すれば十分である。したがって、実用的な光ケーブルとしては、当該ケーブル２０を構成している光ファイバ心線１１、テンションメンバ１７、ケーブル外被１６を含む全体で５０Ｎ（好ましくは、一般的な許容張力とされている７０Ｎ）の張力に耐える抗張力を備えていればよい。また、ＬＡＮ配線や機器間配線として、配線スペースの低減や取扱い性の向上とともに、細形の光ケーブルが要望されていることから、この第２実施形態では、ケーブル外被１６の外形寸法は４ｍｍ以下の断面矩形状もしくは楕円状（好ましくは、２ｍｍ×３ｍｍの矩形断面）で曲げ方向に指向性を持たせ、抗張力体として金属疲労を起こしやすい金属線材を含まない構成とする。
【００８８】
また、図８（ｃ）に示されたように、この第２実施形態に係る光ケーブル２０の端部には、光コネクタ９や光源モジュール、受光モジュールなどの光部品の連結部を取付けて使用されることが多く、光部品の取付け性が良いことが必要である。例えば、光コネクタ９の取付け性に関しては、光ファイバ心線１１とケーブル外被１６とが一体化されているので、ケーブル外被１６を把持するだけで光コネクタ９を固定することができ、取り付けの作業性は簡易で良好である。なお、光コネクタ９でケーブル外被１６を把持固定しても、ケーブル外被１６のヤング率が低いと光コネクタ９を引張ったときにケーブル外被だけが伸びる恐れがある。このため、ケーブル外被１６のヤング率が２００ＭＰａ以上、好ましくは３００ＭＰａ以上とし、光ファイバ心線１１とケーブル外被１６を含む光ケーブルをその長手方向に１％伸ばした時の該光ケーブル２０の総合的な引張張力は、一般的な光コネクタの引張り規定の５０Ｎ以上であることが好ましい。
【００８９】
また、第２実施形態に係る光ケーブル２０は、ケーブル外被１６と光ファイバ心線１１とが一体化されていることから、低温では光ファイバ心線１１がマイクロベンドを起こし伝送損失が増大しやすい。これに対しては、通常、ケーブル外被の収縮に反発する高強度繊維を樹脂で固めたロッド状線材（ＦＲＰロッド）が、テンションメンバ（抗張力部材）としてだけでなく抗収縮部材としても用いられる。なお、ケーブルの屈曲性を優先して使用しない形態としてもよい。
【００９０】
抗収縮部材を使用しない場合、当該光ケーブル２０における光ファイバ心線１１の被覆層として、マイクロベンドの影響を受けにくいように、光ファイバ心線１１のガラスファイバ１２表面にヤング率の低いソフト層（一次被覆１３ａ）が設けられるのが好ましい。具体的には、耐外傷性の観点から光ファイバ心線１１の最外層（二次被覆あるいは着色層１４）に用いられるヤング率８００ＭＰａ〜１２００ＭＰａより２桁程度低い１０ＭＰａ以下の被覆を、ガラスファイバ１２の表面と最外層との間に設けることでマイクロベンドの微小な曲げ径を大きくすることができる。この場合、低温下においても伝送損失を良好に保つことができる。なお、一次被覆１３ａがあまり柔らかすぎると石英ガラスの位置が安定せず偏心率が悪化するため、該一次被覆１３ａのヤング率は０.１ＭＰａ以上であるのが好ましい。
【００９１】
上述のような構造を備えた光ケーブルによれば、敷設時に一時的に加わる張力に十分耐えることができ、しかも、このような光ケーブルは、曲率半径Ｒ９ｍｍで左右９０°で１０万回屈曲試験で破断を起こさない高屈曲性能を有し、また、光コネクタの取付け作業性にも優れている。
【００９２】
（実施例２−１）
図９は、第２実施形態に係る光ケーブル２０の第１実施例（実施例２−１）の断面構造を示す図である。
【００９３】
この実施例２−１の光ケーブル２０ａは、ケーブル外被１６内にテンションメンバが存在しない。この実施例２−１の光ケーブル２０ａは、２本の光ファイバ心線１１を列状に並べ、これら光ファイバ心線１１を２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。光ファイバ心線１１のガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバが適用されている。ガラスファイバ１２の表面から外径２５０μｍまで被覆層１３が形成される。被覆層１３は紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなり、一次被覆１３ａと二次被覆１３ｂにより構成される。一次被覆１３ａは、ガラスファイバ１２の表面から外径２００μｍまで形成され、そのヤング率は１ＭＰａと低い。また、一次被覆１３ａの表面から２５０μｍまで形成される二次被覆１３ｂのヤング率は、８００ＭＰａである。ケーブル外被１６は、ヤング率が１２００ＭＰａのナイロン樹脂を充実押出し成形で形成されている。
【００９４】
上述のような構造を有する実施例２−１の光ケーブル２０ａの伸び剛性について説明する。伸び剛性は、ヤング率Ｅと断面積Ｓの積ＥＳ（単位：Ｎ）で表される値である。実施例２−１の光ケーブル２０ａの場合、２３℃の環境下において、ガラスファイバ１２の直径は１２５μｍ、ヤング率は６８.６ＧＰａであるので、２本のガラスファイバ部分の伸び剛性は１.７ｋＮである。ケーブル外被１６の外形は２ｍｍ×３ｍｍ、ヤング率は１２００ＭＰａであるので、ケーブル外被１６の伸び剛性は７.２ｋＮである。光ファイバ心線１１のスクリーニングレベルを１.５％とすると、該光ファイバ心線１１は１％までその長手方向に沿って伸ばすことができる。したがって、当該光ケーブル２０ａをその長手方向に沿って１％伸ばした時の当該光ケーブル２０ａの総合的な引張張力は８９Ｎとなり、通常考えられる屋内の作業での一般的な許容張力５０Ｎを上回ることができる。この場合、ケーブル外被１６は、５００ＭＰａ以上のヤング率を有すれば通常考えられる屋内の作業での一般的な許容張力５０Ｎを上回ることができる。
【００９５】
ただし、ケーブル外被１６のヤング率が高くなると、ケーブル曲げ剛性も高くなり、曲げにくくケーブル取扱い性も悪くなる。このため、ケーブル外被１６のヤング率は１５００ＭＰａ程度に抑えておくのが好ましい。また、ケーブル外被１６の抗張力性を高めるには、ケーブル外被１６の断面積を大きくすることも考えられる。しかしながら、光ケーブルの配線スペースなどを考慮すると、光ケーブルの外形寸法（最大外径）は４ｍｍ以下であるのが好ましい。また、この点を考慮し、光ケーブル２０ａの総合的な引張張力（長手方向に沿って当該光ケーブル２０ａを１％の伸ばしたとき）を７０Ｎ以上とするには、ケーブル外被１６のヤング率は２００ＭＰａ以上である必要がある。
【００９６】
光ケーブルの屈曲性能については、ケーブル断面（２ｍｍ×３ｍｍ）の短寸側（２ｍｍ幅）の５倍弱の曲げ半径Ｒ９ｍｍで屈曲した場合、光ファイバ心線１１のガラスファイバ部に加わる曲げ歪は最大でも０.７％と１％以下におさまる。ガラスの寿命は、歪の積算時間により主に決まることから、屈曲回数の影響は小さく、金属疲労を起こす鋼線と異なり、ガラスは動疲労を受けにくい材料である。そのため、曲げ半径Ｒ９ｍｍで往復１０万回程度加えても（図５の曲げ試験例参照）、ガラスの破断確率は百万分の１以下と低く実用上での断線を生じない。
【００９７】
また、ケーブル外被１６に使用されたナイロン樹脂の破断伸びは１００％であり、屈曲時にケーブル外被１６に加わる曲げ歪より一桁異なる。そのため、ケーブル外被１６に亀裂等の損傷が発生することはなかった。さらに、ケーブル断面の短寸側の５倍弱の曲げ半径Ｒ９ｍｍで、往復１０万回屈曲させてもケーブル外被１６に亀裂を生じないようにするには、該ケーブル外被１６の破断伸びを少なくともケーブル外被１６に加わる最大歪１０％の１０倍、すなわち１００％以上とすればよいことも判明した。
【００９８】
なお、この実施例２−１の光ケーブル２０ａでは、ケーブル外被１６にナイロン樹脂が利用されたが、ポリウレタン樹脂やポリエチレン樹脂などもナイロン樹脂と同様にヤング率が高く、幅広い種類の樹脂も選択可能である。また、融点が１５０℃程度の樹脂を選択することにより、例えば、自動車のエンジンまわりなどの１２５℃程度の高温環境下での配線も可能になる。
【００９９】
（-４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験の結果、実施例２−１の伝送損失の増加量Δαは、０.０２ｄＢ／２０ｍと良好であった。なお、ガラスファイバ１２の表面から外径１５０μｍ以上まで形成される一次被覆１３ａ（ソフト層）として、ヤング率１０ＭＰａ以下の軟質の被覆樹脂がガラスファイバ１２の表面に施されれば、実施例２−１の伝送損失の増加量Δαは０.１ｄＢ／ｋｍ以下に抑えられる。ただし、一次被覆１３ａのヤング率が低すぎるとガラスファイバ１２をしっかりと固定できず偏心率が高くなるため、一次被覆１３ａのヤング率は０.１ＭＰａ以上あるのが好ましい。光コネクタの取付け性については、実施例２−１の光ケーブル２０ａの場合、光ファイバ心線１１とケーブル外被１６の熱可塑性樹脂とが密着した状態で一体化されているため、ケーブル外被１６を光コネクタの把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付けができる。
【０１００】
（実施例２−２）
図１０は、第２実施形態に係る光ケーブル２０の第２実施例（実施例２−２）の断面構造を示す図である。
【０１０１】
この実施例２−２の光ケーブル２０ｂでは、ケーブル外被１６内に高強度繊維からなるテンションメンバ１７ａが埋め込まれている。実施例２−２の光ケーブル２０ｂは、図９の実施例２−１と同様に、２本の光ファイバ心線１１を列状に並べ、これら光ファイバ心線１１の両側にテンションメンバ１７ａとして高強度繊維束を配置し、そして、これら光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１７ａを２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被１６で一体化的に覆うことで得られる。光ファイバ心線１１のガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバが適用されている。ガラスファイバ１２の外周にはガラスファイバ１２の表面から外径２５０μｍまで紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる被覆層１３が形成される。ケーブル外被１６は、軟質（ヤング率１００ＭＰａ）のポリオレフィン樹脂を充実押出し成形することで形成されている。
【０１０２】
高強度繊維束には、ヤング率が１８０ＧＰａのＰＢＯ（ポリ-ｐ-フェニレンベンゾビスオキサゾール）ポリマー繊維（束ねたときの直径は、０.４ｍｍ程度）が適用されている。充実押出すると押出機のダイス、ポイント部において、樹脂圧を５００ＭＰａと高く設定できるため、高強度繊維を外被の樹脂で強く締め付けることができる。これにより、当該光ケーブル２０ｂを、その端末部においてケーブル外被だけを把持した状態で引張っても、加えられた張力は確実に高強度繊維束に伝わる。また、ミクロンオーダーの極細の高強度繊維がケーブル外被１６で締め付けられているため、ニッパなどの汎用工具で切断するとき高強度繊維がバラけずに簡単に切断することができる。高強度繊維の密度は、具体的には１５，０００dtex／mm2（１３，５００デニール／mm2）程度である。
【０１０３】
この密度は、「高強度繊維束をケーブル外被から引き抜くときの力（引抜力）が、５０Ｎ／ｃｍ以上となる密度」と言い換えることができる。光コネクタが外被を把持する長さ約１ｃｍでケーブル外被１６を５０Ｎの張力で引っ張っても高強度繊維が抜けないため、加えられる張力は確実に高強度繊維束に伝わる。なお、製造時の高強度繊維のバックテンションは２Ｎ程度と低い値で製造できる。
【０１０４】
このような実施例２−２の光ケーブル２０ｂの伸び剛性については、例えば、高強度ポリマー繊維束の伸び剛性（ＥＳ積）は４５ｋＮ、ファイバガラス部分の伸び剛性は１.７ｋＮ、ケーブル外被１６の伸び剛性が０.６ｋＮとなる。このため、例えば、スクリーニングレベルが０.３％と低く、０.２％までしか伸ばすことができない強度の低い光ファイバ心線であっても、当該光ケーブル２０ｂの許容張力は９４Ｎとなり、通常考えられる屋内の作業での引張張力５０Ｎあるいは一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。
【０１０５】
また、当該光ケーブル２０ｂの屈曲性能については、例えば、図９の実施例２−１と同様に、当該光ケーブル２０ｂが短寸側に曲げ半径Ｒ９ｍｍで曲げられた場合、０.４ｍｍ径の高強度ポリマー繊維束がケーブル外被１６で完全に固定されているときに最大２％の歪が加わる計算となる。しかしながら、実際には高強度繊維束の周囲がケーブル外被１６の軟質の熱可塑性樹脂で抑えられているだけなので、当該光ケーブル２０ｂの屈曲時に、高強度繊維は繊維の摩擦はあるが長手方向に若干移動することができる。このため、当該光ケーブル２０ｂが屈曲しても、高強度繊維に生じる最大歪は、２％よりは確実に緩和され破断しにくくなる。なお、当該光ケーブル２０ｂを曲げたときに高強度繊維同士がずれるためには、高強度繊維束の引抜力は最大歪２％時の張力に相当する９００Ｎ／ｃｍ以下であるのが好ましい。ここでは、高強度繊維束としての引抜力を記載したが、高強度繊維１本１本もしくは高強度繊維の一部を引き抜くときの力は、高強度繊維束に対する断面積比を掛けた値以下となる。
【０１０６】
実施例２−２の光ケーブル２０ｂにおけるテンションメンバ１７ａは、ミクロン単位の極細繊維の束であり繊維同士が独立している。そのため、仮に最大歪が生じる箇所の繊維が切れたとしても、他の繊維が切れた繊維の影響を大きく受けることはない。また、この実施例２−２では，適用されるテンションメンバ１７ａとしてＰＢＯ繊維の例が示されたが、アラミド繊維などの高強度ポリマー繊維や無機繊維の炭素繊維などが適用されてもよい。なお、炭素繊維は導電性を有しているため、発光素子や受光素子の給電用として機能させることができる。そのため、炭素繊維は疲労破断する金属線では不可能であった屈曲特性と導電性の両立させることが可能になる。光コネクタ９の取付け性については、当該光ケーブル２０ｂを構成する光ファイバ心線１１及び高強度繊維（テンションメンバ１７ａ）とケーブル外被１６の熱可塑性樹脂とが密着した状態で一体化しているため、ケーブル外被１６を光コネクタ９の把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付ができる。
【０１０７】
（実施例２−３）
図１１は、第２実施形態に係る光ケーブル２０ｃの第３実施例（実施例２−３）の断面構造を示す図である。
【０１０８】
この実施例２−３の光ケーブル２０ｃでは、ケーブル外被１６内にテンションメンバ１７ｂとして、高強度ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics；繊維強化プラスチック）が埋め込まれている。実施例２−３の光ケーブル２０ｃは、図９の実施例２−１と同様に、２本の光ファイバ心線１１を列状に並べ、これら光ファイバ心線１１の両側にテンションメンバ１７ｂとして高強度ＦＲＰのロッド状部材を配置し、そして、光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１７ｂを２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被１６で一体的に覆うことにより得られる。光ファイバ心線１１のガラスファイバ１２には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバが適用されている。ガラスファイバ１２の外周には、該ガラスファイバ１２の表面から外径２５０μｍまで、紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる被覆層１３が形成される。ケーブル外被１６は、軟質（ヤング率１００ＭＰａ）のポリオレフィン樹脂を充実押出し成形することで形成されている。
【０１０９】
高強度ＦＲＰには、ヤング率が１８０ＧＰａのＰＢＯ（ポリ-ｐ-フェニレンベンゾビスオキサゾール）ポリマー繊維をポリエステル系の樹脂で含浸することで得られる、外径０.４ｍｍ程度のロッド状線材が適用される。なお、高強度ＦＲＰとしては、無機繊維のガラス繊維や炭素繊維などを用いることもできる。この実施例２−３の光ケーブル２０ｃの伸び剛性については、図１０の実施例２−２と同様の材質、寸法とも同じ高強度繊維が具備されている。そのため、スクリーニングレベルが０.３％と低く、０.２％しか伸ばすことのできない低強度の光ファイバ心線１１であっても当該光ケーブル２０ｃの許容張力は９４Ｎとなり、通常考えられる屋内の作業での引張張力５０Ｎあるいは一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。
【０１１０】
また、当該ケーブル２０ｃの屈曲性能については、高強度繊維がポリエステル系のマトリックス樹脂で含浸されている。そのため、高強度繊維束の周囲を軟質の熱可塑性樹脂で抑えられている図１０の実施例２−２とは異なり、屈曲性能については、当該ケーブル２０ｃを屈曲させたとき高強度繊維は長手方向に移動し歪を緩和することはできない。したがって、高強度ＦＲＰのロッド状部材は、光ファイバ心線１１の配列方向と直交する方向（すなわち、短寸側の曲げ方向）の厚さが、所定の屈曲試験に耐える厚さで形成されているのが好ましい。
【０１１１】
ここで、「所定の屈曲試験に耐える」とは、図１２に示されたように、曲率半径９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲した後に、光ケーブルの破断強度が５０Ｎ以上であることを意味する。また、「所定の屈曲試験に耐える厚さ」とは、ＦＲＰロッド状線材の曲げ方向の厚さを２ｔとし、曲げ半径Ｒとするとき、ＦＲＰロッド状線材の最外（最内）側は、ｔ／（Ｒ＋ｔ）の歪が発生するが、この歪に耐え必要最小限の強度を有する厚さを意味する。なお、例えば、ロッド状部材を、曲げ方向の厚さを小さくした扁平形状とすることにより、所定の引張張力を確保して歪を軽減することができる。また、図１２は、光ケーブルの耐久性能として屈曲性能の試験方法を説明するための図である。
【０１１２】
基本的には、破断伸び２％以上の高強度繊維をテンションメンバ１７ｂに適用すれば、当該光ケーブル２０ｃを曲げると高張力繊維全体が偏平することも手伝って、屈曲による破断は防げる。仮に、高強度ＦＲＰのロッド状部材の歪の大きな箇所が一部分破断したとして、高強度繊維が全て破断することはない。マトリックス樹脂を介して高強度繊維同士は一体化しているものの、マトリックス樹脂は高強度繊維に比べ弾性率が２桁も低く壊れやすい。そのため、一部の高強度繊維が破断すると破断した高強度繊維周囲のマトリックス樹脂も破壊され、破断していない高強度繊維が同時に破断することはない。
【０１１３】
当該光ケーブル２０ｃの屈曲性能については、図１０の実施例２−２よりも高強度繊維が破断しやすくなるが、ヤング率の高い高強度繊維同士がマトリックス樹脂で一体化されているため抗収縮体としての機能も果たす。したがって、当該光ケーブル２０ｃが低温下で使用される場合、線膨張係数の大きな熱可塑性樹脂の低温収縮に抗し、ケーブル外被１６内での光ファイバ心線１１のマイクロベンドによる損失増を低減することができる。
【０１１４】
なお、高強度繊維に含浸するポリエステル樹脂は熱硬化性樹脂は、繊維の間に浸透する樹脂であれば、紫外線硬化性のアクリル樹脂や粘性の低い熱可塑性樹脂でも構わない。光コネクタ９の取付け性については、当該光ケーブル２０ｃを構成する光ファイバ心線１１及び高強度繊維（テンションメンバ１７ｂ）とケーブル外被１６の熱可塑性樹脂とが密着した状態で一体化されているため、ケーブル外被１６を光コネクタ９の把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付ができる。
【０１１５】
（比較例２−１）
次に、第２実施形態に係る光ケーブル２０の第１比較例（比較例２−１）の構造について説明する。この比較例２−１の光ケーブルは、図１４（ａ）に示され断面構造を有する。
【０１１６】
比較例２−１の光ケーブルは、図９の実施例２−１と同様に、２本の光ファイバ心線２を列状に並べ、これら光ファイバ心線２の両側にテンションメンバ３として外径０.４ｍｍの鋼線を配置し、そして、光ファイバ心線２及びテンションメンバ３を２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被４で一体的に覆うことにより得られる。光ファイバ心線２のガラスファイバには、実施例２−１〜２−３と同様のコア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバが適用されている。このガラスファイバの外周には、該ガラスファイバの表面から外径２５０μｍかで、紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる被覆層が形成される。ケーブル外被４は、軟質の１００ＭＰａのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形することで形成されている。
【０１１７】
テンションメンバ３の鋼線のヤング率は、ＰＢＯ繊維のものよりも大きく、鋼線の伸び剛性（ＥＳ積）は５３ｋＮ、ファイバガラス部分の伸び剛性は１.７ｋＮより一桁以上も大きい。鋼線の場合、鋼線自体の許容伸びが律則となり光ケーブルの許容伸びは０.３％にとどまる。許容伸び０.３％で計算すると光ケーブルの許容張力は約１６０Ｎとなり、やはり屋内などで使用される光ケーブルの一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。なお、鋼線の場合は、鋼線自体の許容伸びが０.３％にとどまるため、例えばスクリーニングが１.５％あるような高強度の光ファイバ心線を適用しても意味がない。光ケーブルの屈曲性については、課題の欄に記載したように、鋼線は金属疲労を起こしてしまうため屈曲性能は低く、曲げ半径Ｒ９ｍｍでケーブルを屈曲すると、鋼線部分が金属疲労を起こし２０００回程度で断線した。
【０１１８】
（比較例２−２）
この第２実施形態に係る光ケーブル２０の第２比較例（比較例２−２）は、図１４（ｂ）に示された断面構造を有する。
【０１１９】
この比較例２−２の光ケーブルは、図９の実施例２−１と同様に、２本の光ファイバ心線２を列状に並べ、これら光ファイバ心線２の両側にテンションメンバ３として外径０.１７ｍｍの鋼線を９本撚りした撚り鋼線を配置し、そして、光ファイバ心線２及びテンションメンバ３を２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被４で一体的に覆うことで得られる。光ファイバ心線２のガラスファイバには、実施例２−１〜２−３と同様に、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバが適用されている。ガラスファイバの外周には、該ガラスファイバの表面から外径２５０μｍまで、紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる被覆層が形成される。ケーブル外被１６は、軟質（ヤング率１００ＭＰａ）のポリオレフィン樹脂を充実押出し成形することで形成されている。
【０１２０】
テンションメンバ３の撚り鋼線の伸び剛性（ＥＳ積）は８６ｋＮで、撚り鋼線の場合も、撚り鋼線自体の許容伸びが律則となり光ケーブルの許容伸びは０.３％にとどまる。許容伸び０.３％で計算すると光ケーブルの許容張力は約２６０Ｎとなり、やはり屋内などで使用される光ケーブルの一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。光ケーブルの屈曲性についても、比較例２−１と同様に、それぞれが０.１７ｍｍと細い鋼線が使用されても金属疲労は避けられない。そのため、曲げ半径Ｒ９ｍｍの場合、比較例２−１よりは断線までの回数は増えたが、それでも1万回程度の屈曲で断線した。
【０１２１】
次に、図１３は、第２実施形態に係る光ケーブル２０の実施例２−１〜実施例２−３、比較例２−１、及び比較例２−２それぞれの耐久性能として、屈曲性能の判定結果を示す表である。
【０１２２】
この図１３には、上述のような構造を有する実施例２−１〜２−３、比較例２−１、及び比較例２−２の各光ケーブルを、曲げ半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の曲げ試験（図１２参照）で、１０万回屈曲させたときのケーブル張力が示されている。なお、実施例２−１〜２−３については、光ファイバ寿命の観点からファイバの許容伸びが律側となり、１０％伸び時のケーブル張力で示されている。比較例２−１と比較例２−２については、鋼線の許容伸びが律則となるので０.３％伸び時のケーブル張力で示されている。
【０１２３】
図１３に示された結果から分かるように、第２実施形態の実施例２−１〜２−３では、屈曲試験後のケーブル張力が、屈曲試験前と比べて若干低下するものの、いずれも、通常考えられる屋内の作業での引張張力５０Ｎあるいは一般的な許容張力７０Ｎを上回っている。これに対し、比較例２−１及び比較例２−２の光ケーブルは、屈曲試験中にいずれも断線してしまった。
【０１２４】
以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
この発明に係る光ケーブルは、屋内や車両内に設置された複数の情報機器間を光学的に接続する光配線に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】この発明に係る光ケーブルの第１実施形態の基本構造（断面構造）及び耐衝撃性の試験方法を説明するための図である。
【図２】第１実施形態に係る光ケーブルの第１実施例（実施例１−１）に適用される光ファイバ心線の断面構造を説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る光ケーブルの第２実施例（実施例１−２）に適用される光ファイバ心線の断面構造を説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係る光ケーブルの第３実施例（実施例１−３）に適用される光ファイバ心線の断面構造を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係る光ケーブルの第４実施例（実施例１−４）に適用される光ファイバ心線の断面構造を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る光ケーブルの第５実施例（実施例１−５）に適用される光ファイバ心線の断面構造を説明するための図である。
【図７】第１実施形態に係る光ケーブルの第１〜第５実施例（実施例１−１〜実施例１−５）、第１比較例（比較例１−１）、及び第２比較例（比較例１−２）それぞれの耐久性能として、衝撃特性及び温度特性の判定結果を示す表である。
【図８】この発明に係る光ケーブルの第２実施形態の基本構造（断面構造）及び外観を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る光ケーブルの第１実施例（実施例２−１）の断面構造を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態に係る光ケーブルの第２実施例（実施例２−２）の断面構造を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態に係る光ケーブルの第３実施例（実施例２−３）の断面構造を説明するための図である。
【図１２】光ケーブルの耐久性能として屈曲性能の試験方法を説明するための図である。
【図１３】第２実施形態に係る光ケーブルの第１〜第３実施例（実施例２−１〜実施例２−３）、第１比較例（比較例２−１）、及び第２比較例（比較例２−２）それぞれの耐久性能として、屈曲性能の判定結果を示す表である。
【図１４】従来の光ケーブルの断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…光ケーブル、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ…光ファイバ心線、１２…ガラスファイバ（裸ファイバ）、１３…被覆層、１３ａ…一次被覆（ソフト層）、１３ｂ…二次被覆（ハード層）、１４…着色層、１５…保護層、１６…ケーブル外被、１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…テンションメンバ、１８…金属棒、１９…錘。
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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