JP2002196199A - Ｓｚ撚りテープスロット型光ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープ心線がＳＺ撚りのスロット（溝）内に
安定した配列状態で収容されるようにして、光ファイバ
の特性劣化の原因となることを防ぐ。 【解決手段】 ＳＺ撚りテープスロット型光ケーブルの
製造工程において、スロットロッドの外周のＳＺ撚りス
ロットにテープ心線４を収納する際に、スロットの反転
角θ（例えば２７０°）の２等分線位置の近傍（例えば
２等分線位置から±９０°の範囲）を撚り返し無しで集
合し、残りの領域について急峻な撚り返し有りで集合す
る。これにより、螺旋状に交互に向きを変えるスロット
の曲率主軸方向とテープ心線の曲がり易い方向とを極力
近づけることができ、テープ心線４をスロット内に安定
した配列状態できる。光ファイバの特性劣化の原因とな
ることを防止する効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スロットロッド
の外周に形成したＳＺ撚りスロットにテープ心線を収納
したＳＺ撚りテープスロット型光ケーブル、およびこれ
を製造するＳＺ撚りテープスロット型光ケーブルの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＺ撚りテープスロット型光ケーブル
は、外周に螺旋の向きが交互に反転するスロット（溝）
を持つスロットロッドの前記スロットにテープ心線（光
ファイバテープ心線）を積層収容した構造であり、ＳＺ
撚りであることにより、ケーブル途中からの分岐がきわ
めて容易である。従来、この種のＳＺ撚りテープスロッ
ト型光ケーブルの製造工程において、テープ心線をスロ
ットロッドに集合する場合、図１０（イ）のように、テ
ープ心線４を均等な撚り返し有りで集合していた。図１
０（イ）、（ロ）は１つのスロット内の１つのテープ心
線４について、その集合態様（テープ心線４の姿勢の長
手方向の変化）を説明するもので、（イ）はテープ心線
４を均等な撚り返し有りのＳＺ撚りで集合した場合、
（ロ）は一方向撚り（Ｓ撚りまたはＺ撚り）で集合する
場合を示す。θは螺旋の向きを交互に向きを変えるスロ
ットの反転角であり、両端部が反転部である。図１０
（ロ）は前記の通り一方撚りの場合であり、参考として
示したものであるが、単なる螺旋巻きでよいので、テー
プ心線４の面が常にロッド半径方向と直交する向きで集
合される。

【０００３】

【解決しようとする課題】ところで、テープ心線は、そ
の断面形状が平形であることから、曲がり易さの方向性
が存在する。すなわち、テープ心線厚み方向には曲がり
易いが、その幅方向には極めて曲がりにくい。一方、Ｓ
Ｚ撚りのスロット（溝）は、スロットの曲率主軸方向
（曲率中心に向かう方向）が常にロッド軸心を通る一方
向撚りスロットの場合と異なり、スロットの曲率主軸方
向が長手方向で変動する。

【０００４】テープ心線をスロットロッドに集合する場
合、一方向撚りの場合は、図１０（ロ）に示したよう
に、テープ心線４の曲がり易い方向（厚み方向）とスロ
ットの曲率主軸方向とが一致しており、安定である。し
かし、ＳＺ撚りの場合の集合では、テープ心線４の曲が
り易い方向とスロットの曲率主軸方向とは、反転角θの
２等分線位置近傍（回転部という）においてしか一致し
ないので、スロット内のテープ配列状態に影響を与え、
テープ心線に応力が作用し、光ファイバに応力が作用し
て特性劣化の原因となるという問題があった。

【０００５】本発明は上記従来の欠点を解消するために
なされたもので、テープ心線をスロットロッドに集合す
る際に、螺旋状に交互に向きを変えるスロットの曲率主
軸方向とテープ心線の曲がり易い方向とが極力近づくよ
うにして、テープ心線がスロット内に安定した配列状態
で収容されて、光ファイバの特性劣化の生じにくいＳＺ
撚りテープスロット型光ケーブルおよびその製造方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、スロットロッドの外周に形成したＳＺ撚りスロッ
トにテープ心線を収納したＳＺ撚りテープスロット型光
ケーブルにおいて、ＳＺ撚りスロットの反転角θの少な
くとも２等分線の近傍を撚り返し無しで集合し、残りの
領域について急峻な撚り返し有りで集合したことを特徴
とする。

【０００７】請求項２の発明は、スロットロッドの外周
に形成したＳＺ撚りスロットにテープ心線を収納したＳ
Ｚ撚りテープスロット型光ケーブルを製造するＳＺ撚り
テープスロット型光ケーブルの製造方法の製造方法にお
いて、ＳＺ撚りスロットの反転角θの少なくとも２等分
線の近傍を撚り返し無しで集合し、残りの領域について
急峻な撚り返し有りで集合することを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明は、スロットロッドの外周
に形成したＳＺ撚りスロットにテープ心線を収納したＳ
Ｚ撚りテープスロット型光ケーブルを製造するＳＺ撚り
テープスロット型光ケーブルの製造方法において、ＳＺ
撚りスロットの反転角θの２等分線を中心とする±１０
０°の領域について、テープ心線を撚り返し無しで集合
し、残りの領域について急峻な撚り返し有りで集合する
ことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図９を参照して説明する。図２（イ）は本発明を適用
しようとするＳＺ撚りテープスロット型光ケーブル１の
一例を示す断面図、図２（ロ）はそのスロットロッド３
の外観図である。なお、図２（イ）には本発明のＳＺ撚
りテープスロット型光ケーブルの特徴は表れていない
（本発明の特徴は図６等に表れている）。このＳＺ撚り
テープスロット型光ケーブル１（以下、場合により光ケ
ーブルと略す）は、外周に螺旋の向きが交互に反転する
スロット（溝）２を持つスロットロッド３の前記スロッ
ト２にテープ心線（光ファイバテープ心線）４を積層収
容した構造であり、ＳＺ撚りであることにより、ケーブ
ル途中からの分岐がきわめて容易である。５は押え巻き
テープ、６はシース、７はテンションメンバである。な
お、図示のＳＺ撚りテープスロット型光ケーブル１は、
スロット２の数が５、各スロット２内のテープ心線４の
積層数が５の場合である。

【００１０】このＳＺ撚りテープスロット型光ケーブル
（以下、光ケーブルと略す）を製造する場合、例えば、
図１に概略工程を示したごとき光ケーブル製造装置９等
により製造することができる。この光ケーブル製造装置
９において、スロットロッド供給ドラム１０からスロッ
トロッド３が送出され、位相検出目板１１がこのスロッ
トロッド３のスロット２の位相を検出する。個別のテー
プ心線供給ボビン１２からそれぞれ供給されたテープ心
線４は分線板１３でガイドされて、スロットロッド３の
近傍に導かれる。各テープ心線4は中間目板１４を通過
し、第１の回転目板１５によってテープ心線４の入線角
および撚り返し角が制御され、第２の回転目板１６を通
り、粗巻きヘッド１７の部分でスロット２に収容される
と同時に、粗巻きヘッド１７で粗巻き糸による粗巻きが
施される。なお、図２（イ）では粗巻き糸は図示してい
ない。さらに、テープ押え巻き装置１８でテープ押え巻
きされ、テープ心線４の引き取りを行なう引取装置１９
を経て、巻取りドラム２０で巻き取られる。

【００１１】上記の光ケーブル製造装置９において、ス
ロットロッド３はロッド軸心回りの回転はしないで単に
直進する。位相検出目板１１は中心にスロットロッド３
を通す穴（スロットロッド挿通穴）を持つ円板状をな
し、スロット２に嵌合する突起を有して回転自在であ
り、スロット２の位相を検出する。テープ心線供給ボビ
ン１２は、集合するテープ心線４の数だけあり、固定の
位置で回転してそれぞれテープ心線４を繰り出す。分線
板１３は、スロットロッド挿通穴および複数のテープ心
線挿通穴を持つ構造で、回転はしない。中間目板１４
は、テープ心線４がスロットロッド３に絡み付くのを防
ぐためのもので、スロットロッド挿通穴および複数のテ
ープ心線挿通穴を持つ構造で、次の第１の回転目板１５
に連動して、第１の回転目板１５の回転角の２分の１だ
け回転する。

【００１２】第１の回転目板１５は、図４に示すよう
に、中心にスロットロッド挿通穴２４ａを持つ交互に反
転する円板状の目板本体２４と、この目板本体２４に周
方向に間隔をあけて設けた、それぞれ目板本体２４に対
して相対回転する図示例では５つの位置決め部材２５と
を持つ。各位置決め部材２５は、１つのスロット２に収
容されるテープ心線４の数と同数のテープ心線挿通穴２
５ａを持つが、このテープ心線挿通穴２５ａは、例えば
ニードル（細いローラ）で仕切られた隙間等として形成
される。なお、前記分線板１３や中間目板１４のテープ
心線挿通穴も同様である。目板本体２４は図示略の交互
回転駆動機構により駆動されて、スロット２の反転角θ
の２等分線位置（回転部）を中心としてθ／２づつ左右
に交互に回転し、位置決め部材２５が、目板本体２４の
回転に連動してその反対方向に回転することで、テープ
心線４に撚り返しを与える。この詳細は後述する。

【００１３】第２の回転目板１６は、図５に示すよう
に、中心にスロットロッド挿通穴２９ａを持つ遊転の円
板状の目板本体２９と、この目板本体２９に周方向に間
隔をあけて設けた、それぞれ目板本体２９に対して遊転
する図示例では５つの位置決め部材３０とを持つ。各位
置決め部材３０は、１つのスロット２に収容される複数
（実施形態では５つ）のテープ心線４を積層状態で通過
させる矩形のテープ心線群挿通孔３０ａを持つ。前記ス
ロットロッド挿通穴２９ａにはスロット２に嵌合する突
起２９ｂが設けられ、スロット２に追随して回転し、目
板本体２９の回転角（すなわち後述するテープ心線４の
入線角α）をスロット２の位置に正しく合わせる。これ
により、テープ心線４をスロット２に正しく案内する。
なお、心線収容位置（テープ心線４のスロット２への収
容位置）は次の粗巻きヘッド１７の部分であり、粗巻き
糸が巻き付けられることで、テープ心線４が所定のスロ
ット２に確実に収容され抜け出し防止が図られるが、第
２の回転目板１６と粗巻きヘッド１７との間の距離は短
いので、スロット２の心線収容位置との位相のずれは無
視できる。

【００１４】本発明では、前述の第1の回転目板１５に
よる制御でテープ心線4をスロットロッド３に集合する
際、ＳＺ撚りのスロット２の反転角θの少なくとも２等
分線の近傍を撚り返し無しで集合し、残りの領域につい
て急峻な撚り返し有りで集合する。この実施形態では、
図６に示すように、反転角θが概ね２７０°（±１３５
°）であるが、この反転角２７０°に対して、その２等
分線ＯＱを中心とする概ね±９０°の領域（すなわち図
６でＰＱＲ（角度４５°〜２２５°）の領域）につい
て、テープ心線４を撚り返し無しで集合し、残りの領域
について急峻な撚り返し有りで集合する。すなわち、テ
ープ心線４のスロット２への入線角α（第１の回転目板
１５の回転角）とテープ心線４の撚り返し角β（位置決
め部材２５の回転角）との間係を示した図８で説明する
と、、、、の曲線で示すように、入線角αが概
ね±９０°の領域（−９０°＜α＜９０°の領域）につ
いては、位置決め部材２５は第1の回転目板１５と一体
に回転（撚り返し角β＝０）し、入線角αがそれより正
方向または負方向に大の領域（９０°＜α＜１３５°ま
たは−１３５＜α＜−９０°の領域）について、位置決
め部材２５は第1の回転目板１５に対して撚り返し角β
が０から１３５°へと急激に変化する。なお、図８にお
いて、’、’、’、’の曲線は、従来の均等な
撚り返しで集合する場合を参考として示したものであ
る。図７にテープ心線4のスロット2への入線角αとテー
プ心線4の撚り返し角βとの関係を模式的に示す。

【００１５】上記のように、実施形態では２７０°の反
転角θのうちの±９０°の領域で撚り返し無しで集合
し、残りの領域で急峻な撚り返し有りで集合すると、交
互に螺旋の向きが変わるスロット２の曲率主軸方向とテ
ープ心線4の曲がり易い方向とが極力近づく（詳細説明
は省略するが、幾何学的関係によってそのようになる）
ので、テープ心線4がスロット2内に安定した状態で配列
される。このため、テープ心線4に不規則な応力が作用
することは防止され、光ファイバの特性劣化の原因とな
ることが防止される。従来の均等撚り返しによる光ケー
ブルと上記の急峻撚り返し法による光ケーブル１とを試
作して、特性比較を行なったが、温度特性評価について
明確な違いが求められた。すなわち、前者（従来）の光
ケーブルの最大損失増加量は０．２ｄＢ／ｋｍ（光の波
長＝１．５５μｍ）であったが、後者（本発明）の光ケ
ーブルでは最大損失増加量が０．０５ｄＢ／ｋｍ以下に
改善された。なお、試作した光ケーブル１は、スロット
ロッド3は径が８ｍｍφ、スロット2数が５つ、テープ心
線4は４心、幅１．１ｍｍ、厚み０．３ｍｍで積層数が
５つである。

【００１６】上述の実施形態は、テープ心線4の入線角
αが±９０°となるまでまで撚り返し無しとしたが、必
ずしも±９０°の範囲に限らず、図７に示したように、
若干早い時期から撚り返し角βが徐々に増加する撚り返
し法とすることも可能である。なお、撚り返しを開始す
るテープ心線4の入線角αは±９０°の近傍、例えば±
（９０°±１０°）が適切である。

【００１７】

【発明の効果】本発明のＳＺ撚りテープスロット型光ケ
ーブルおよびその製造方法によれば、スロットロッドの
外周のＳＺ撚りスロットにテープ心線を収納する際に、
スロットの反転角θの少なくとも２等分線の近傍を撚り
返し無しで集合し、残りの領域について急峻な撚り返し
有りで集合するので、螺旋状に交互に向きを変えるスロ
ットの曲率主軸方向とテープ心線の曲がり易い方向とが
極力近づくようになり、テープ心線をスロット内に安定
した配列状態で収容することが可能となった。これによ
り、光ファイバに応力が作用して特性劣化の原因となる
ことを極力防止することができた。

【００１８】請求項３のように、スロットの反転角θの
２等分線を中心とする、反転角θの５５％〜７０％の領
域について撚り返し無しとし、残りの領域で急峻な撚り
返し有りとすると、スロットの曲率主軸方向とテープ心
線の曲がり易い方向とを極力近づける上で好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＳＺ撚りテープスロット型光ケーブル
の製造方法を適用しようとする光ケーブル製造装置の概
略工程図であり、本発明および従来例に共通する。

【図２】（イ）は製造しようとするＳＺ撚りテープスロ
ット型光ケーブルの断面図、（ロ）はそのスロットロッ
ドの外観図である。

【図３】図１の光ケーブル製造装置におけるテープ心線
集合部近傍の詳細図である。

【図４】図３における第１の回転目板の拡大正面図であ
る。

【図５】図３における第２の回転目板の拡大正面図であ
る。

【図６】本発明の一実施形態を示すもので、図３、図４
の第１の回転目板によるテープ心線の撚り返し状況を説
明する図である。

【図７】図６を補足説明するもので、第１の回転目板に
おけるテープ心線の入線角（第１の回転目板の回転角）
と撚り返し角（位置決め部材の回転角）との関係を説明
する図である。

【図８】図６の実施形態を、第１の回転目板におけるテ
ープ心線の入線角と撚り返し角との関係として説明した
図である。

【図９】テープ心線の入線角と撚り返し角との関係につ
いての他の実施形態を示した図である。

【図１０】（イ）はテープ心線を撚り返し無しで集合す
る場合の説明図、（ロ）は従来例を示すもので、均等な
撚り返し有りで集合する場合の説明図である。

【符号の説明】

１ ＳＺ撚りテープスロット型光ケーブル ２ スロット（溝） ３ スロットロッド ４ テープ心線 ５ 押え巻きテープ ６ シース ７ テンションメンバ ９ 光ケーブル製造装置 １０ スロットロッド供給ドラム １１ 位相検出目板 １２ テープ心線供給ボビン １３ 分線板 １４ 中間目板 １５ 第１の回転目板 １６ 第２の回転目板 １７ 粗巻きヘッド １８ テープ押え巻き装置 １９ 引取装置 ２０ 巻取りドラム θ 反転角 α 入線角 β 撚り返し角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 吉保 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 渡辺 幸一郎 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 宮本 末広 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H001 BB10 BB16 BB23 BB25 DD04 MM04 PP01 5G325 AA01 AA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットロッドの外周に形成したＳＺ撚
   りスロットにテープ心線を収納したＳＺ撚りテープスロ
   ット型光ケーブルにおいて、 ＳＺ撚りスロットの反転角θの少なくとも２等分線の近
   傍を撚り返し無しで集合し、残りの領域について急峻な
   撚り返し有りで集合したことを特徴とするＳＺ撚りテー
   プスロット型光ケーブル。
2. 【請求項２】 スロットロッドの外周に形成したＳＺ撚
   りスロットにテープ心線を収納したＳＺ撚りテープスロ
   ット型光ケーブルを製造するＳＺ撚りテープスロット型
   光ケーブルの製造方法において、 ＳＺ撚りスロットの反転角θの少なくとも２等分線の近
   傍を撚り返し無しで集合し、残りの領域について急峻な
   撚り返し有りで集合することを特徴とするＳＺ撚りテー
   プスロット型光ケーブルの製造方法。
3. 【請求項３】 スロットロッドの外周に形成したＳＺ撚
   りスロットにテープ心線を収納したＳＺ撚りテープスロ
   ット型光ケーブルを製造するＳＺ撚りテープスロット型
   光ケーブルの製造方法において、 ＳＺ撚りスロットの反転角θの２等分線を中心とする±
   （９０°±１０°）の領域について、テープ心線を撚り
   返し無しで集合し、残りの領域について急峻な撚り返し
   有りで集合することを特徴とするＳＺ撚りテープスロッ
   ト型光ケーブルの製造方法。