JP2014170106A - 光ケーブル、光ケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外被を除去しても上巻テープで光ファイバ心線を収容保持することができると共に、刃物等を用いて押え巻き部材を切断するような手間も不要とすることができる光ケーブルを提供する。
【解決手段】複数の光ファイバ心線３，１３を縦添えで巻き付けた上巻テープ７，１７により保護してなるケーブルコア２，１２の外側に、外被８，１８を被覆した光ケーブル１，１１である。この光ケーブルは、上巻テープを押さえる押え部材なしに円筒状を保持するように、上巻テープが光ファイバ心線を包む円筒状に成形されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光ファイバ心線を保護する上巻テープの周囲に外被を被覆した光ケーブル、光ケーブルの製造方法に関する。

多心の光ケーブルは、複数の光ファイバ心線を単心のまま、もしくは、数心の光ファイバ心線をテープ状にした光ファイバテープ心線を束ね、又は、複数枚の光ファイバテープ心線をスロットロッドに収納し、上巻テープで覆ってケーブルコアとした後、外周全体を押出成形により外被（シースとも言う）で覆って構成される。この場合、上巻テープを縦添えでケーブルコアに巻き付けると、螺旋状に巻き付けた場合に比べて光ケーブルの製造時間を短縮することが可能となる。

一方、上巻テープを縦添えで巻き付けた場合、その巻き付け状態が開かないように抑える必要がある。このため、通常は縦添えされた上巻テープの外周に、紐状の押え巻き部材（押え部材とも言う）を螺旋状に巻き付けている。
しかし、光ケーブルの中間部分から光ファイバ心線の一部を分岐（中間後分岐とも言う）するような場合、外被を除去した後、刃物等を用いて押え巻き部材を切断しなければならない。このような手間を省略できれば、光ケーブルの分岐作業を容易にすることができる。そこで、例えば、特許文献１には、押え巻き部材と外被を接着させた構造が開示されている。

特開２００６−２５８８８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、外被を除去した際に、押え巻き部材も併せて除去されるので、上巻テープが開いてその内側の光ファイバ心線束や光ファイバテープ心線が露出してばらけ、分岐作業をやり難くするという問題がある。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、外被を除去しても上巻テープで光ファイバ心線を収容保持することができると共に、刃物等を用いて押え巻き部材を切断するような手間も不要とすることができる光ケーブル、光ケーブルの製造方法の提供を目的とする。

本発明による光ケーブルは、複数の光ファイバ心線を縦添えで巻き付けた上巻テープにより保護してなるケーブルコアの外側に、外被を被覆した光ケーブルであって、前記上巻テープが、該上巻テープを押さえる押え部材なしに円筒状を保持するように、前記上巻テープが前記光ファイバ心線を包む円筒状に成形されている。
本発明による光ケーブルの製造方法は、複数の光ファイバ心線に、上巻テープを縦添えで巻き付けるステップと、前記上巻テープを加熱して前記光ファイバ心線を包む円筒状に成形するステップと、前記光ファイバ心線を前記上巻テープにより保護してなるケーブルコアの外側に、外被を被覆するステップとを含む。

本発明の光ケーブル、光ケーブルの製造方法によれば、押え巻き部材が不要となり、刃物等を用いて押え巻き部材を切断するような手間を省略することができる。また、外被を除去しても光ファイバ心線がばらけることなく、上巻テープでケーブルコアの状態を保持することができる。

本発明による光ケーブルの一例を説明する図である。 図１の光ケーブルの製造装置の概略を説明する図である。 成形状態評価の結果を示す図である。 成形状態評価の結果を示す図である。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１において、１，１１は光ケーブル、２，１２はケーブルコア、３は光ファイバテープ心線、４はスロットロッド、４ａは収納溝、４ｂはリブ、５，１５はテンションメンバ、７，１７は上巻テープ、７１１７ａはテープ端、８，１８は外被、１３は光ファイバ心線束、１６は緩衝層、１９は粗巻き紐を示す。

図１（Ａ）は、数心の光ファイバ心線をテープ状にした光ファイバテープ心線を用いており、この光ファイバテープ心線を複数枚積層して多心の光ケーブル１とした例である。図に示す光ケーブル１は、例えば、４心の光ファイバテープ心線３を４枚積層して束ねてスロットロッド（スペーサとも言う）４に収納し、その外周を上巻テープ７で押えてケーブルコア２としている。

スロットロッド４は、中心にテンションメンバ（抗張力体とも言う）５を埋設一体化し、複数条の収納溝４ａを設けた樹脂の押し出し成形により形成される。収納溝４ａは、テンションメンバ５側に底面を有し、スロットロッド４の周方向に沿って略等間隔で配置されており、隣り合う収納溝４ａはリブ４ｂで区分される。収納溝４ａは、光ケーブル１の長手方向に沿って螺旋状又はＳＺ状に形成されている。

ケーブルコア２は、スロットロッド４の例えば、５つの収納溝４ａのそれぞれに、４枚積層した光ファイバテープ心線３を収納して８０心とし、スロットロッド４の外周に上巻テープ７を縦添えで巻き付けて形成される。なお、スロットロッド４の外側であって、上巻テープ７の内側には、ナイロン糸、プラスチックテープ等の粗巻き紐１９が施されることもある。

上巻テープ７は、光ケーブル１の長手方向に縦添えして巻き付けられており、収納溝４ａに収納された光ファイバテープ心線３が外に飛び出さないように保持すると共に、外被８の成形時の熱絶縁層、あるいは、光ケーブル内への止水のため吸水剤を付与して吸水層として機能させることもできる。
上巻テープ７は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルの繊維を含む不織布が用いられ、そのテープ幅としては、例えば、１３ｍｍ〜５５ｍｍ程度のものを用いることができる。そして、テープ端７ａが、重なり幅Ｄで上巻テープ７に重ねられた状態で巻き付けられている。

図１（Ｂ）は、単心の光ファイバ心線を用いた光ケーブルで、数心の光ファイバ心線を束にし、これを複数束集合させて多心の光ケーブル１１とした例である。図に示す光ケーブル１１は、例えば、１２心の光ファイバ心線束１３を４束集合して４８心とし、その外側を繊維束からなるヤーンで覆って光ファイバ心線に対する保護または緩衝層１６とし、その外周を縦添えして巻き付けた上巻テープ１７で押えてケーブルコア１２としている。

なお、図１（Ａ）（Ｂ）に示す光ケーブル１，１１には、上巻テープ７，１７の外側に、外被８，１８を長手方向に引き裂くための外被引裂き紐（図示省略）を縦添えしてもよい。外被引裂き紐は、押出成形による外被８，１８で覆って構成される。外被８，１８には、通常、ポリエチレン樹脂や難燃ポリエチレン樹脂が用いられる。外被引裂き紐の埋設位置は、例えば、外被８，１８の表面に突条を一体成形することにより表示されてもよい。

また、図１（Ｂ）に示す光ケーブル１１は、光ファイバテープ心線を複数枚積層して束ね、その外側を繊維束からなるヤーンで覆って光ファイバ心線に対する保護または緩衝層とし、その外周を上巻テープで押えてケーブルコアとしてもよい。また、本例では支持線部を有しない形態で示しているが、切断容易な首部で連結した支持線部を有する形態とすることもできる。
本発明の一形態は、外被を被覆する前に、上巻テープが光ファイバテープ心線や光ファイバ心線束などを包む円筒状に成形され、上述した押え巻き部材を省略している。

図２は、図１（Ａ）のスロット型の光ケーブル１の製造ラインの一例を示す図である。図において、２０は製造装置、２１はスロットキャプスタン、２２は光ファイバ供給ボビン、２３は集線装置、２４は粗巻き紐供給ボビン、２５は上巻テープ供給ボビン、２６はテープガイド装置、２７はフォーミング装置、２８は上巻成形装置、２９は押出成形装置、３０は冷却装置、３１はケーブルキャプスタンを示す。その他の符号は、図１の説明で用いたのと同じ符号を用いることにより、詳細な説明を省略する。

スロット型の光ケーブル１の製造は、まず、図２（Ａ）に示すように、スロットロッド４がスロットキャプスタン２１により製造ライン上に送り出され、同時に、光ファイバテープ心線３が複数の光ファイバ供給ボビン２２から夫々繰り出される。複数本の光ファイバテープ心線３は、集線装置２３により集線され、スロットロッド４の溝内に収容される。次いで、粗巻き紐１９が粗巻き紐供給ボビン２４から繰り出され、スロットロッド４の外周に巻き付けられ、光ファイバテープ心線３がスロットロッド４から脱落するのを防止する。

粗巻き紐１９が巻かれたスロットロッド４の外周には、上巻テープ供給ボビン２５から上巻テープ７が繰り出され、上巻テープ７は、テープガイド装置２６を経て供給される。供給された上巻テープ７は、フォーミング装置２７によりスロットロッド４の外周に縦添えされ、スロットロッド４を円筒状に覆うようにフォーミングされる。
続いて、スロットロッド４に上巻テープ７を巻いたケーブルコア２は、上巻成形装置２８に到達する。上巻成形装置２８は、例えば、ケーブルコア２を挿通可能なパイプ（図示省略）や、このパイプを加熱する加熱器（図示省略）が設置されている。なお、他に、ホットジェットのような加熱器だけを用いてもよい。

ケーブルコア２が上巻成形装置２８内に導かれ、そのパイプ内を通過する際に外側から加熱されると、上巻テープ７が円筒状に閉じられた状態に成形され、次いで、図２（Ｂ）に示す工程に移行する。なお、上巻成形装置２８から送出されたケーブルコア２を巻き取りボビン（図示省略）に一旦巻き取った後に、図２（Ｂ）の工程に移行してもよい。
図２（Ｂ）では、ケーブルコア２の外面に、押出成形装置２９により外被８が押出成形され、ケーブル被覆とされる。

この後、押出成形された外被８は、冷却装置３０で冷却硬化され光ケーブル１とされる。光ケーブル１は、ケーブルキャプスタン３１により引き取られ、巻き取りボビン（図示省略）に巻き取られる。
このように、本発明の一形態によれば、外被の成形に先立って、上巻テープは閉じられた円筒状に成形された状態で光ファイバテープ心線や光ファイバ心線束等を包むので、押え巻き部材を施す必要がない。このため、押え巻き部材が不要となり、刃物等を用いて押え巻き部材を切断するような手間を省略することができる。また、外被を除去しても、光ファイバテープ心線や光ファイバ心線束等が露出しないので保護されると共に、光ファイバテープ心線や光ファイバ心線束等がばらけることなく、上巻テープでケーブルコアの状態を保持することができる。

本実施例による成形状態評価の結果を図３、図４に示す。図３の例では、外径６ｍｍのスロットロッドに、厚さ０.１８ｍｍで幅２５ｍｍの上巻テープを縦添えしている。
一方、上巻成形装置のパイプは、内径６.５ｍｍで固定であるが、パイプ全長３００ｍｍの試料Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆと、パイプ全長５００ｍｍの試料Ｂ，Ｄ，Ｇと、パイプ全長１００ｍｍの試料Ｈとを作製し、パイプの温度、ケーブルコアの通過速度（製造線速で示す）を変更した場合、上巻テープの開きを抑えられるか否かを評価した。

まず、パイプ全長３００ｍｍの試料Ａでは、パイプの温度を１００℃に加熱しており、通過速度２０ｍ／分でケーブルコアを通過させたところ、図３の評価結果に示すように、上巻テープの開きを抑えることができ、成形状態は「○」になった。同じくパイプの温度を１００℃に加熱した試料Ｂでは、パイプ全長が５００ｍｍであるため、通過速度を４０ｍ／分に上げても、試料Ａと同様に成形状態は「○」になった。

次に、試料Ａと同じパイプ全長３００ｍｍの試料Ｃでは、パイプの温度を１５０℃に上げているので、通過速度を５０ｍ／分に上げても、上巻テープの開きを抑えることができ、成形状態は「○」になった。
試料Ｄでは、試料Ｃと同じくパイプの温度を１５０℃にすると共に、通過速度を５０ｍ／分に設定している。パイプ全長を５００ｍｍに延ばしているため、試料Ｃと同様に成形状態は「○」になった。なお、試料Ｅでは、試料Ｃと同じくパイプ全長を３００ｍｍにすると共に、通過速度を５０ｍ／分に設定している。パイプの温度が２００℃に上がっているので、成形状態は「○」になった。

これに対し、試料Ｆでは、試料Ａと同じパイプ全長３００ｍｍであるが、パイプの温度が５０℃に下げられており、通過速度を１０ｍ／分に下げても、スロットロッドを視認できる程度まで上巻テープが開いてしまい、成形状態は「×」になった。
また、試料Ｇでは、試料Ｂと同じパイプ全長５００ｍｍであるが、パイプの温度が７５０℃に下げられているため、通過速度を１０ｍ／分に下げても上巻テープが開き、成形状態は「×」になった。

さらに、試料Ｈでは、試料Ａと同じくパイプの温度を１００℃に加熱すると共に、この試料Ａと同じ通過速度２０ｍ／分でケーブルコアを通過させたが、パイプ全長が１００ｍｍと短いことから上巻テープが開き、成形状態は「×」になった。
このため、パイプの温度は１００℃以上に加熱し、パイプ全長は３００ｍｍ以上が好ましいことが分かる。

続いて、図４の例では、試料Ｄに用いた条件（パイプの温度１５０℃、パイプ全長５００ｍｍ、通過速度５０ｍ／分）に設定すると共に、このパイプの内径とケーブルコアの外径との隙間を一定値（０.３ｍｍ）とし、スロットロッドや上巻テープの値を変更している。具体的には、外径３ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍの５種類のスロットロッドに対して上巻テープの厚さや幅を変更した場合、上巻テープの開きを抑えられるか否かを評価した。

まず、試料１のように、外径３ｍｍのスロットロッドに、厚さ０.０２５ｍｍで幅１３ｍｍの上巻テープを巻き付けた場合、パイプは、例えば、-小数点第二位を四捨五入して求め、３＋０.０２５＋０.３＝３.３ｍｍの内径のものを選択する。この上巻テープを巻き付けたところ、図１（Ａ）で説明した重なり幅Ｄは、上巻テープの幅とスロットロッドの円周長との差に等しいため、-１３−９.４＝３.６ｍｍとなり、上巻テープの幅に対する重なり幅Ｄの割合を求めると、３.６／１３＝０.２８となる。この試料１では、図４の評価結果に示すように、上巻テープの開きを抑えることができ、成形状態は「○」になった。

試料２では、試料１に比べて上巻テープの厚さのみを０.１８ｍｍに厚くしている。パイプの内径は、-３＋０.１８＋０.３＝３.５ｍｍになり、重なり幅Ｄは、試料１と同じく３.６ｍｍ、重なり幅Ｄの割合は０.２８となり、試料１と同様に成形状態は「○」になった。
次に、試料３では、外径６ｍｍのスロットロッドに、厚さ０.１８ｍｍで幅２５ｍｍの上巻テープを巻き付けている。パイプの内径は、-６＋０.１８＋０.３＝６.５ｍｍになり、図３で説明した構造に相当する。この試料３の重なり幅Ｄは、２５−１８.８＝６.２ｍｍ、重なり幅Ｄの割合は、６.２／２５＝０.２５となり、上巻テープの開きを抑えることができ、成形状態は「○」になった。

試料４では、試料３に比べて上巻テープの厚さのみを０.３ｍｍに厚くしている。パイプの内径は、６＋０.３＋０.３＝６.６ｍｍになり、重なり幅Ｄは、試料３と同じく６.２ｍｍ、重なり幅Ｄの割合は０.２５となり、試料３と同様に成形状態は「○」になった。
次いで、試料５のように、外径１０ｍｍのスロットロッドに、厚さ０.１ｍｍで幅３５ｍｍの上巻テープを巻き付けると、パイプの内径は、１０＋０.１＋０.３＝１０.４ｍｍ、重なり幅Ｄは、３５−３１.４＝３.６ｍｍ、重なり幅Ｄの割合は、３.６／３５＝０.１０となり、上巻テープの開きを抑えることができ、成形状態は「○」になった。

また、試料６では、外径１２ｍｍのスロットロッドに、厚さ０.１８ｍｍで幅４５ｍｍの上巻テープを巻き付けている。パイプの内径は、１２＋０.１８＋０.３＝１２.５ｍｍ、重なり幅Ｄは、４５−３７.７＝７.３ｍｍ、重なり幅Ｄの割合は、７.３／４５＝０.１６となり、上巻テープの開きを抑えることができ、成形状態は「○」になった。
続いて、試料７では、外径１５ｍｍのスロットロッドに、厚さ０.０２５ｍｍで幅５５ｍｍの上巻テープを巻き付けており、パイプの内径は、-１５＋０.０２５＋０.３＝１５.３ｍｍ、重なり幅Ｄは、５５−４７.１＝７.９ｍｍ、重なり幅Ｄの割合は、７.９／５５＝０.１４となり、上巻テープの開きを抑えることができ、成形状態は「○」になった。

試料８では、試料７に比べて上巻テープの厚さのみを０.１８ｍｍに厚くしている。パイプの内径は、１５＋０.１８＋０.３＝１５.５ｍｍになり、重なり幅Ｄは、試料７と同じく７.９ｍｍ、重なり幅Ｄの割合は０.１４となり、試料７と同様に成形状態は「○」になった。

一方、上記の試料１〜８については認められなかったが、重なり幅Ｄが大きくなると、外被の押出成形前に、重なり幅Ｄの部分に皺が生じやすくなる。具体的には、図４では示していないが、重なり幅Ｄの割合が０.７５を超えると、上巻テープに皺が発生しやすくなり、光ケーブルの外形や強度などに影響を及ぼすことになる。
したがって、上巻テープの幅に対する重なり幅Ｄの割合は０.１０以上であって、０.７５以下が好ましいことが分かる。

ところで、上記の重なり幅Ｄの部分を接着してもよい。この場合には、外被を除去しても上巻テープは全く開かなくなり、上巻テープで光ファイバテープ心線や光ファイバ心線束を確実に保護することができる。

１，１１…光ケーブル、２，１２…ケーブルコア、３…光ファイバテープ心線、４…スロットロッド、４ａ…収納溝、４ｂ…リブ、５，１５…テンションメンバ、７，１７…上巻テープ、７１１７ａ…テープ端、８，１８…外被、１３…光ファイバ心線束、１６…緩衝層、１９…粗巻き、２０…製造装置、２１…スロットキャプスタン、２２…光ファイバ供給ボビン、２３…集線装置、２４…粗巻き紐供給ボビン、２５…上巻テープ供給ボビン、２６…テープガイド装置、２７…フォーミング装置、２８…上巻成形装置、２９…押出成形装置、３０…冷却装置、３１…ケーブルキャプスタン。

Claims (4)

1. 複数の光ファイバ心線を縦添えで巻き付けた上巻テープにより保護してなるケーブルコアの外側に、外被を被覆した光ケーブルであって、
   前記上巻テープが、該上巻テープを押さえる押え部材なしに円筒状を保持するように、前記光ファイバ心線を包む円筒状に成形されている光ケーブル。
2. 複数の光ファイバ心線に、上巻テープを縦添えで巻き付けるステップと、前記上巻テープを加熱して前記光ファイバ心線を包む円筒状に成形するステップと、前記光ファイバ心線を前記上巻テープにより保護してなるケーブルコアの外側に、外被を被覆するステップとを含む光ケーブルの製造方法。
3. 前記上巻テープは、上巻成形装置により成形されている請求項２に記載の光ケーブルの製造方法。
4. 縦添えで巻き付けた前記上巻テープの重なり部分が接着されている請求項２又は３に記載の光ケーブルの製造方法。

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