JP4577302B2 - 光ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、溝付きスペーサの溝内に多数本の光ファイバ心線を収納し、スペーサの外周に粗巻き紐、押え巻きテープ、ケーブル外被を順次施してなる光ケーブルに関する。

光ケーブルを用いた大容量高速ネットワークの構築が進むなか、一方では、使用済み光ケーブルの廃棄量増大により、地球環境保護と資源の有効利用の観点から、光ケーブルのリサイクルに対する対応が求められている。光ケーブルのリサイクルを実施するに当たって、リサイクルコストやリサイクル品の品質、また、リサイクルを考慮した光ケーブルに関して、今までにも種々の提案がなされている。

代表的な光ケーブルとしては、溝付きスペーサの溝内に単心又はテープ状の光ファイバ心線を収納し、この外周に止水又は外被成形時の熱絶縁のための押え巻きテープを螺旋巻きあるいは縦添えで施し、その外側をケーブル外被で覆った構造のものがある。この光ケーブルのリサイクルでは、ケーブル外被又はスペーサのプラスチック材（通常、ポリエチレン）が対象とされる。

例えば、特許文献１には、ケーブル外被を再利用するに際して、ケーブル外被の剥ぎ取りの段階で吸水テープ材等の異物を除去でき、再生化段階での異物除去に要する設備、マンナワーの低減を図るための解体方法が開示されている。この解体方法では、ケーブル外被に剥離のための切り込みを入れる際に、内面に接するテープ材に達しないように薄皮を残して切り込むようにしている。

また、特許文献２には、スペーサを再利用するに際して、スペーサ本体内からテンションメンバを小さい剥離引取り力でスムースに剥離する方法が開示されている。この方法は、スペーサ本体に剥離のためのスリットを切り込んだ後、外周から圧力を加えてスペーサ本体に接着状態にあるテンションメンバを分離する。次いで、傾斜する分離プレートに設けたガイド孔からテンションメンバのみを挿通させて引出し、スペーサ本体を分離プレートの外面に乗り上げるようにして分離解体している。

また、特許文献３には、スペーサとケーブルシース（ケーブル外被）の両方を再利用するに際して、スペーサとケーブルシースの樹脂材料を効率的に回収し、リサイクル処理の低コスト化を図るための光ケーブルが開示されている。この光ケーブルは、スペーサ（例えば、高密度ポリエチレン）とケーブルシース（例えば、低密度ポリエチレン）の熱可塑性樹脂の密度を同程度にし、また、スペーサ内の抗張力（テンションメンバ）に添わせてスペーサを引裂くための引裂き用抗張力を埋設している。
特開２００５−３２６６５６号公報 特開２００１−３０１９３号公報 特開２００４−２４００６１号公報

図５は、従来技術による溝付きスペーサを用いた光ケーブルの一例を示す図である。従来の光ケーブル１は、図に示すように中心にテンションメンバ３を埋設一体化し、複数の溝２ａを設けたプラスチック材からなるスペーサ２により構成される。スペーサ２の溝２ａは螺旋状又はＳＺ状に形成され、溝２ａ内には複数本の光ファイバ心線又はテープ状の光ファイバ心線４を集線して収納される。光ケーブルの製造過程で、光ファイバ心線４を溝２ａ内に収納した直後、溝２ａから光ファイバ心線４が脱落する（特に、ＳＺ状溝を有するＳＺスペーサの場合）のを防止するために、粗巻き紐５がスペーサ２の外周に螺旋状に巻き付けられる。粗巻き紐５としては、テープ状のものも含まれる。

粗巻き紐５が施されたスペーサ２の外周には、ケーブル内への止水又は外被成形時の熱絶縁のための押え巻きテープ６を螺旋巻きあるいは縦添えで施し、その外側をケーブル外被７で被覆して光ケーブル１となる。なお、螺旋溝を有するスペーサの場合は、粗巻き紐５を用いずに押え巻きテープ６で光ファイバ心線の脱落を防止することも可能であるが、ＳＺ溝を有するスペーサの場合は、光ファイバの脱落防止のために複数本の光ファイバ心線を集線してスペーサ２の溝２ａに収納すると同時に、押え巻きテープ６を施すのは難しく製造線速を遅くする必要などがあり効率的でない。このため、通常は、ＳＺスペーサを用いる場合、複数本の光ファイバ心線４を収納する地点近くで、巻き付けが容易な繊維束からなる粗巻き紐５で光ファイバ心線４の脱落を防止してから、押え巻きテープ６を施している。

上述した光ケーブル１をリサイクルする場合の解体方法としては、例えば、前記特許文献１に開示のようにケーブル外被７に長手方向にカッターで切り込みを入れ、外被を除去、回収した後、次いでケーブルコアの外面にカッターで切り込みを入れて、押え巻きテープ６、粗巻き紐５を切り屑にし、ダイス等でしごいてこの切りくずを除去する。こうして得られたスペーサから光ファイバを取り出した後、例えば、前記特許文献２に開示のようなテンションメンバ剥離手段を用いてスペーサからテンションメンバを分離し、スペーサ材を回収する。

上述のリサイクル処理時の押え巻き除去において、押え巻きテープ６と粗巻き紐５に対して、除去のためにカッターにより切り込みが入れられる。このとき、押え巻きテープ６は幅広テープでかつスペーサとの間の摩擦がある程度大きいのでカッター等で長手方向に切断するのは可能であるが、粗巻き紐が切断されずに残ってしまうことがある。この理由としては、カッターがスペーサのリブ部２ｂにある粗巻き紐に当たる場合は、リブ部が壁となって粗巻き紐が逃げないために比較的切断しやすいが、スペーサの溝部２ａを跨ぐ粗巻き紐は、カッターに対して逃げるため切断されないことがある。また、端部が切断された粗巻き紐５は張力が開放された状態になって緩むため、カッターが当たっても切断されずにスペーサ２の長手方向に逃げてしまうことがある。さらに、切断後の粗巻き紐が、繊維屑となって溜まり、絡まって押え巻きテープの切断を妨げたり、スペーサに絡みついたり、ダイスの通し穴を塞ぐなど作業性が悪いという問題があった。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、多数本の光ファイバ心線を収納した溝付きスペーサの外周に、光ファイバ心線がスペーサの溝から脱落するのを防止する粗巻き紐を施し、その上に押え巻きテープ及びケーブル外被を施してなる光ケーブルで、解体時に粗巻き紐を確実且つ短時間に容易に切断除去することが可能な光ケーブルの提供を目的とする。

本発明による光ケーブルは、溝付きスペーサの溝内に光ファイバ心線を収納し、前記スペーサの外周に粗巻き紐、押え巻きテープ、及びケーブル外被を順に施してなる光ケーブルであって、前記粗巻き紐は、前記押え巻きテープと接着していることを特徴とする。

本発明の光ケーブルによれば、粗巻き紐が押え巻きテープと接着し固定されているので、押え巻きテープとともに確実に粗巻き紐を切断することができる。また、切断後の粗巻き紐は、押え巻きテープと一体となって除去できるので、切断屑となってスペーサ等に絡みつくことはなく、ケーブルの解体を効率よく、より短時間で行うことが可能となる。

図１，２，３，４により本発明の実施の形態を説明する。図中、１は光ケーブル、２は溝付きスペーサ、２ａは溝、３はテンションメンバ、４は光ファイバ心線、６は押え巻きテープ、７はケーブル外被、８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄは粗巻き紐を示す。

光ケーブル１は、図１に示すように中心にテンションメンバ（抗張力体ともいう）３を埋設一体化し、複数の溝２ａを設けたポリエチレン等のプラスチック材からなるスペーサ２により構成される。スペーサ２の溝２ａは、螺旋状又はＳＺ状に形成され、溝２ａ内には複数本の光ファイバ心線又はテープ状の光ファイバ心線４が収納される。光ケーブルの製造過程で、光ファイバ心線４が溝２ａ内に収納された後、溝２ａから脱落する（特に、ＳＺスペーサの場合）のを防止するために、粗巻き紐８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄが直ちにスペーサ２の外周に巻き付けられる。さらに、その上に押え巻きテープ６、ケーブル外被７が施されている。

従来の粗巻き紐５（図５参照）は、例えば、ナイロン等の繊維を紐状に束ねたもので、太さが１２６０デニール程度のものが用いられている。また、１００心程度の光ケーブルで、スペーサ外径が９ｍｍ程度の場合は、粗巻き紐５は２０ｍｍピッチで２条の紐を巻きつけて（１０ｍｍピッチとなる）形成される。なお、従来の粗巻き紐５には、押え巻きテープ６を施す前に光ファイバ心線４が溝２ａから脱落しない程度に保持されていればよく、繊維を束ねただけの安価な繊維束が用いられている。

本発明では、押え巻きテープ６と接着する粗巻き紐８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄを用いて、押え巻きテープ６と粗巻き紐８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄを一体化させることにより、解体が容易な光ケーブルとしている。粗巻き紐８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄと押え巻きテープ６間の接着による固定の強さは、解体処理時に両者間の接着が維持できる程度の強さがあれば良い。従って、疎巻き紐８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄは、解体処理時の作業性を損なわない程度で、間欠的に押え巻きテープ６と接着、固定していても良い。

図２は、本発明の第１の実施形態を示し、粗巻き紐８ａとしてテープ状の平坦形状の紐で形成する例である。粗巻き紐８ａは、ケーブル製造時に必要な強度を確保するための基材部１０と、押え巻きテープ６と粗巻き紐８ａとを接着、固定するための接着層９からなる。粗巻き紐８ａとしては、例えばアクリル系、エポキシ系及びシリコン系等の粘着性材料を接着層に用いたプラスチックテープが用いられる。粗巻き紐８ａは、スペーサ２の外周に基材部１０が下側になるように施される。従って、粗巻き紐８ａと押え巻きテープ６は粘着力によって接着、固定される一方、スペーサと粗巻き紐は接着されない。その結果、ケーブルの解体処理時に、スペーサと粗巻き紐を容易に分離することが可能となる。

また、接着層に、低融点のポリエステルやポリアミド、ポリウレタン等のプラスチック材料を用いることにより、ケーブル外被の押出し被覆工程の熱で接着層を溶融させ、その後冷却させることにより、熱融着で粗巻き紐８ａと押え巻きテープを接着、固定することができる。一般に使用されるポリエチレン等のケーブル外被の押し出し被覆工程での樹脂温度は１８０〜２２０℃であるため、接着層は１８０℃以下の融点を持つことが必要である。なお、接着層の融点は、あまり低すぎると、粗巻き紐の保管中に雰囲気温度によって粗巻き紐が自己融着する恐れがあるため、下限は８０℃以上とすることが好ましい。また、一般的に、同種のプラスチックどうしは熱融着しやすいため、粗巻き紐の接着層と押え巻きテープに同種のプラスチック材料を用いることは、より好ましい形態である。

一例として、押え巻きテープ６および粗巻き紐８ａの基材部１０に融点が２５０℃程度の標準ポリエステルを用い、粗巻き紐８ａの接着層９に融点が１１０℃程度の低融点ポリエステルを用いることにより、ポリエチレン等の通常の外被被覆工程において、ケーブル外被押し出し時の熱（２００℃前後）で、確実に押え巻きテープと粗巻き紐を融着、一体化することが可能となる。また、粗巻き紐のスペーサに接する面には、ケーブル外被の押し出し温度で溶融しないポリエステルが用いられているので、スペーサと粗巻き紐は接着しておらず、従って、ケーブルの解体処理時に、両者を容易に分離することが可能となる。

図３（Ａ）は、本発明の第２の実施形態を示し、粗巻き紐８ｂとして繊維束で形成する例である。本実施例では、撚り有の繊維束を示しているが、撚りはなくとも良い。図３（Ｂ）は、粗巻き紐８ｂを構成する個々の繊維糸１１ａ、１１ｂの構造の例である。繊維糸１１ａは二層構造を有しており、中心部１２はケーブル外被押し出し温度以上の融点を持つプラスチック材料からなり、その周囲を１８０℃以下、つまりケーブル外被押し出し温度以下の融点を持ちかつ極性基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチック材料からなる接着層１３で覆われている。一方、繊維糸１１ｂは別な実施例で、全て１８０℃以下の融点を持ちかつ極性基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチックからからなる繊維糸である。繊維糸１１ａでは、中心部１２に強度の高い材質を選択することができるため、繊維束の強度の点からは１１ａの構造がより好ましい。

図４は、本発明の第３の実施形態を示し、粗巻き紐８ｃ、８ｂはテープ形状を有している。図４（Ａ）の粗巻き紐８ｃは、二層構造で、中心部１２はケーブル外被押し出し温度以上の融点を持つポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチック材料からなり、その周囲を１８０℃以下、つまりケーブル外被押し出し温度以下の融点を持ちかつ極性基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチック材料からなる接着層１３で覆われている。一方、図４（Ｂ）の粗巻き紐８ｄは別な実施例で、全て１８０℃以下の融点を持ちかつ極性基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチックからなる繊維糸である。この実施例の場合も、中心部１２に強度の高い材質を選択することができるため、繊維束の強度の点からは８ｃの構造がより好ましい。

粗巻き紐８ｂ、８ｃ、８ｄは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の無極性プラスチックからなる溝付きスペーサ２の外周に巻かれ、その上に極性基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチックからなる押え巻きテープ６が施される。ケーブル外被被覆時の樹脂押し出し温度（１８０℃〜２２０℃）によって、粗巻き紐の接着層１３は溶融し、その後冷却により固化する。その際に、極性基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチックの接着層１３は、同じく極性基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等のプラスチックの押え巻きテープとは融着、一体化するが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の無極性プラスチックの溝付きスペーサとは、融着、一体化しない。従って、適用するプラスチック材料の極性基の有無を利用することによって、融着対象を選択することができる。その結果、ケーブルの解体処理時に、溝付きスペーサと粗巻き紐を容易に分離することが可能となる。

第２、第３の実施形態として示した粗巻き紐８ｂ、８ｃ、８ｄは、少なくともその表面が、極性基を有しかつ１８０℃以下の融点をもつプラスチックからなることに特徴を有している。従って、本実施例に限定されず、例えば繊維糸１１ａ、１１ｂを単繊維として疎巻き紐に用いることや、繊維糸１１ａ、１１ｂを用いたテープ状の織物あるいは不織布も含まれる。本形態による実施の一例として、中心部１２は融点が２５０℃の標準ポリエステル、接着層１３は融点が１１０℃の低融点ポリエステル、溝付きスペーサとケーブル外被がポリエチレン、押え巻きテープが融点２５０℃の標準ポリエステルとすることにより、ケーブル外被押し出し時の熱（２００度程度）で接着層１３が溶融し、押え巻きテープと粗巻き紐が接着、固定される一方、溝付きスペーサと押え巻きテープは、接着しない構造とすることができる。この結果、ケーブル解体時にスペーサと粗巻き紐を容易に分離することが可能となる。

本発明による光ケーブルの概略を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る粗巻き紐の例を説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る粗巻き紐の例を説明する図である。 本発明の第３の実施形態に係る粗巻き紐の例を説明する図である。 従来技術による溝付きスペーサ型ケーブルの例を説明する図である。

符号の説明

１…光ケーブル、２…溝付きスペーサ、２ａ…溝、３…テンションメンバ、４…光ファイバ心線、５，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…粗巻き紐、６…押え巻きテープ、７…ケーブル外被、９，１４…接着層、１０…基材部、１１ａ，１１ｂ…繊維糸、１２…中心部、１３…接着層。

Claims (5)

1. 溝付きスペーサの溝内に光ファイバ心線を収納し、前記スペーサの外周に粗巻き紐、押え巻きテープ、及びケーブル外被を順に施してなる光ケーブルであって、
   前記粗巻き紐は、前記押え巻きテープと接着していることを特徴とする光ケーブル。
2. 前記粗巻き紐は、前記押え巻きテープと接する面に接着層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
3. 前記粗巻き紐の接着層が、８０度Ｃ以上かつ１８０度Ｃ以下の温度で前記押え巻きテープと熱融着する材質からなることを特徴とする請求項２に記載の光ケーブル。
4. 前記粗巻き紐は、テープ形状を有し、前記押え巻きテープと接する面側にのみ接着層が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光ケーブル。
5. 前記溝付きスペーサは無極性プラスチック、前記押え巻きテープは極性基を有するプラスチックからなり、前記粗巻き紐は少なくともその表面が極性基を有し、８０度Ｃ以上かつ１８０度Ｃ以下の温度で前記押え巻きテープと熱融着するプラスチックで覆われていることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。

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