JP2005326656A - 光ケーブルの解体方法及び解体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブル外被の剥ぎ取りの段階で吸水テープ等の異物が除去でき、再生化段階での異物除去に要する設備、マンアワーの低減を図り採算性を向上させると共に、品質の安定したリサイクル品の確保を可能とした光ケーブルの解体方法と解体装置を提供する。
【解決手段】ケーブル本体部２，３と樹脂製のケーブル外被６との間にテープ材４を介在させた光ケーブル１から、ケーブル外被６を剥ぎ取る光ケーブルの解体方法である。ケーブル外被６に長手方向に沿って０.２ｍｍ〜０.５ｍｍ程度の薄皮Ｓを残して切込みを入れて、ケーブル外被６をケーブル本体部から剥ぎ取るようにする。ケーブル外被６には、対向する２方向から切込みを入れ、切込みを入れられたケーブル外被６を排出側に引取り、次いでテープ材４に切込みを入れて除去するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄処分のために回収された光ケーブルを解体して、樹脂製のケーブル外被をリサイクルできるように剥ぎ取るための光ケーブルの解体方法及び解体装置に関する。

情報流通の促進に向けてネットワークの光化が進展するなか、使用済み光ケーブルの廃棄量も増大している。このような中で、地球環境保護と資源の有効利用促進が求められており、光ケーブルのリサイクルが大きな課題となっている。特に、ポリエチレン等の樹脂材を使用しているケーブル外被の再利用についての検討が進められている。このケーブル外被のリサイクルに関して、今までに、主として再利用を容易にするために光ケーブル自体の開発が行なわれ、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

今後に新たに布設される光ケーブルは、上述の再利用を考慮した形態のものが使用されることから、リサイクル化が一層進められることが期待できる。しかし、当面は、使用済みとして回収される光ケーブルには、このような再利用を考慮した構成がとられていないものが多い。このため、既存の光ケーブルを解体しリサイクルするには、一般に、カッター刃を用いてケーブル外被を剥ぎ取る方法が用いられる。
特開２００２−２４３９９９号公報 特開２００４−２０６１９号公報

光ケーブルとして、特許文献１，２にも示されているような、スロットに光ファイバテープ心線を収納した多心構造のものが多用されている。図６（Ａ）は、このスロットを用いた光ケーブルの概略を示し、図６（Ｂ）は光ケーブルの外被をカッター刃で切裂く例を示す図である。図中、１は光ケーブル、２はスロット、２ａはスロット溝、３は光ファイバテープ心線、４はテープ材、５は切裂き紐、６はケーブル外被、７はカッター刃を示す。光ケーブル１は、この図に示すように、例えば、螺旋状又はＳＺ状の複数条のスロット溝２ａを有するスロット２に、多数の光ファイバテープ心線３を収納し、その外周を吸水ないしは押え巻等のテープ材４を巻き、必要に応じて切裂き紐５を縦添えして、その外周をポリエステル等のケーブル外被６で被覆した構造のものが一般的である。

上記の光ケーブル１を使用済みとして廃棄するに際して、光ケーブル１は、メタルケーブルと比べて構造的に複雑であることから、ケーブル外被６のみの剥離分別には困難が伴う。すなわち、図６（Ａ）で示したように、例えば、ケーブル本体部の外周に、スロット２内への走水防止のために吸水性のテープ材４が巻きつけられ、その外側をケーブル外被６が密着状態で形成される。この吸水性のテープ材４は、長期の使用で光ケーブル１が高温で晒されたり、吸水膨潤したりしてケーブル外被６に粘着していることが多い。また、ケーブル外被６を剥ぎ取った後、長い間放置しておくと付着しているテープ材４が水分を吸水して、付着状態が強固になって、ますます除去が難しくなる。

ケーブル外被６の剥ぎ取りは、例えば、図６（Ｂ）に示すように、ケーブル外被の側面にカッター刃７を当てて切裂き、これをスロット２から引き離すようにして剥ぎ取っている。この場合、カッター刃７は、テープ材４も同時に切裂いて、テープ材４がケーブル外被６の内面に付着した状態で剥ぎ取られる。また、光ケーブル１には、ケーブル外被６を引裂くための切裂き紐５が配されているものもある。この切裂き紐５を引っ張ることでケーブル外被６のみを切裂くことは可能である。しかし、この場合、廃棄のために回収される光ケーブルは、数ｍ〜３０ｍ程度の長さに切断されて供給されることが多い。この程度の長さでは、切裂き紐５を引っ張ると、光ケーブルから抜けてしまい、ケーブル外被６の引裂きを行なうことができない。

図７は、上記の状況のもとに既存の回収された光ケーブル１を、解体し再生化する作業フローの概略を示した図である。図中、１０はサプライ装置、１１は剥ぎ取り装置、１２は乾燥機、１３はテープ除去装置、１４は粉砕装置、１５は押出し装置、１６は冷却装置、１７はペレット成形装置、１８はリサイクル品を示す。その他の符号は、図６で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。

光ケーブル１の再生化に際して、回収された廃棄用の光ケーブル１は、数ｍの短尺品〜３０ｍ程度のコイル状に巻き取られた束取り品の形態で提供される。この光ケーブル１は、サプライ装置１０にセットされ、皮剥ぎ装置とも言われている剥ぎ取り装置１１により、ケーブル外被６が引き剥がされる。このケーブル外被６は、上述したように内側に吸水テープ等のテープ材４が付着された状態で剥ぎ取られ、再生化工程に供給される。ケーブル外被６が引き剥がされた後、人手によりスロット内から光ファイバテープ心線等が取出され、小さく分断して産業廃棄物として処分される。

光ケーブル１から引き剥がされたケーブル外被６は、再生化工程に供するために、乾燥機１２に通すことで加熱乾燥され水分等が除去される。この乾燥工程により、ケーブル外被６に付着されているテープ材４の除去が比較的容易となり、回転ブラシ等を用いたテープ除去装置１３により、吸水テープの除去を行なう。しかし、粘着状態で付着しているテープ材４の除去は、テープ除去装置１３だけでは完全ではないため、作業者によりさらに残りにテープ材４の除去作業が行なわれる。

この後、テープ材４が完全に除去されたケーブル外被６は、粉砕装置１４により細かく粉砕される。この粉砕された樹脂材は、加熱溶融されて押出し装置１５により再利用可能な樹脂材料として連続的に押出し供給され、冷却装置１６により冷却される。この後、冷却された樹脂材料は、ペレット成形装置１７によりペレット化され、リサイクル品１８として再利用に供される。

以上のような作業フローを経ることで、回収された光ケーブルから剥ぎ取られたケーブル外被は、新たなケーブル外被用の材料として使用可能となる。しかし、上述した作業フローでは、設備、マンアワーがかかり、コスト面で採算性がとれないという問題がある。そこで、吸水テープ等の異物がケーブル外被に付着されたままの状態で、ケーブル外被を加熱溶融させて再生化を図ることも考えられる。この場合、再生化工程で異物を網などのフィルターを用いて除去することとなるが、目詰まりが生じやすく、このためフィルターの取り替えが頻繁となる。そこで、フィルターの交換に自動交換手段を用いると、やはり設備費が嵩んでくる。また、リサイクル品の品質確保ができないと、これを利用した光ケーブルは、伝送損失の増加に繋がることとなる。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ケーブル外被の剥ぎ取りの段階で吸水テープ等の異物が除去でき、再生化段階での異物除去に要する設備、マンアワーの低減を図り採算性を向上させると共に、品質の安定したリサイクル品の確保を可能とした光ケーブルの解体方法と解体装置の提供を課題とする。

本発明による光ケーブルの解体方法は、ケーブル本体部と樹脂製のケーブル外被との間にテープ材を介在させた光ケーブルから、ケーブル外被を剥ぎ取る光ケーブルの解体方法であって、ケーブル外被に長手方向に沿って０.２ｍｍ〜０.５ｍｍ程度の薄皮を残して切込みを入れて、ケーブル外被をケーブル本体部から剥ぎ取るようにする。ケーブル外被には、対向する２方向から切込みを入れ、切込みを入れられたケーブル外被を排出側に引取り、次いでテープ材に切込みを入れて除去するようにする。

また、本発明による光ケーブルの解体装置は、ケーブル本体部とケーブル外被との間にテープ材を介在させた光ケーブルから、ケーブル外被を剥ぎ取る光ケーブルの解体装置であって、ケーブル外被に長手方向に沿って切込みを入れるカッター装置と、切込みを入れたケーブル外被を排出させる引取り装置とを備え、カッター装置は位置調整可能なケーブル保持ローラと切込み量が調整可能なカッター刃調整機構を有している。このカッター刃の切込み量調整は、０.１ｍｍ以下の単位で調整可能とされ、この調整には、ネジ式調整手段と切込み量計測手段を用いることができる。

本発明によれば，解体により剥ぎ取られるケーブル外被の吸水テープ等の異物付着を少なくすることができ、ケーブル外被の再生化工程での設備や作業量を簡素化することができる。また、剥ぎ取られたケーブル外被は、異物付着が少ないことから、再生化されたリサイクル品の品質を安定で良質なものとすることができる。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明によるケーブル外被の剥ぎ取りを説明する図、図２は本発明による解体装置の概略を説明する図である。図中、２０は解体装置、２１はガイドローラ、２２はケーブル送込み装置、２３はカッター装置、２４ａは第１のケーブル保持ローラ、２４ｂは第２のケーブル保持ローラ、２５はカッター刃調整機構、２６は外被ガイドローラ、２７は外被引取り装置、２８はテープ切断装置、２９は紐ガイドローラ、３０は紐巻取り装置を示す。

本発明の対象とする光ケーブルは、例えば、図１に示すようなスロット２に設けた螺旋状、或いは、ＳＺ状のスロット溝２ａに光ファイバテープ心線３を収納してなるケーブル本体部と外装となるケーブル外被６との間に、テープ材４を介在させた構成のものとする。テープ材４は、スロット２の外周に巻きつけ等で設けられ、スロット溝２ａ内に収納される光ファイバテープ心線３をスロット溝２ａ内に保持する押え巻きとしての機能を備える。また、このテープ材４に吸水性のものを用いることにより、スロット溝２ａに沿って水がケーブル内を走水するのを阻止する機能を持たせることができ、吸水テープとも言われている。

ケーブル外被６は、ケーブル本体部（スロット２に光ファイバテープ心線３を収納した状態）の外周に巻き付けられたテープ材４の外側に、押出し成形等によって形成され、テープ材４の外面に密着状態となっている。また、この他、光ケーブルの接続端末の形成で、ケーブル外被６を切裂いて除去しやすくするために、ケーブル外被６とテープ材４との間に、ケブラー（Ｒ）等で形成された１〜２本の切裂き紐５を配した構成のものもある。ケーブル外被６は、一般にポリエチレン（主として低密度ポリエチレンが多い）で、例えば、厚さ２.０ｍｍ程度で形成され、光ケーブルを廃棄処分とする際には、このポリエチレンを回収し再利用することが望まれる。

このため、ケーブル外被６にカッター刃７により切込みを入れ、ケーブル本体部から引き剥がすようにして分離させる。しかし、従来は、図６で説明したように、カッター刃７はテープ材４も同時に切裂いてケーブル外被６の内面に付着した状態で剥ぎ取っている。このため、テープ材４をケーブル外被６に付着された状態で剥がすと、今度はケーブル外被６から剥がすのが大変になり、図７のような作業フローとなってしまう。

本発明においては、カッター刃７によるケーブル外被６への切込みで、図１（Ｂ）に示すように、０.２ｍｍ〜０.５ｍｍ程度の薄皮Ｓが残るように切込み入れる。この結果、テープ材４は、ケーブル本体部側に巻きついた状態で保持され、ケーブル外被６の薄皮部分Ｓは引き裂き力で切断させることで、ケーブル外被６のみを引き剥がすことができる。なお、部分的にテープ材４とケーブル外被６との付着力が強く、テープ材４がケーブル外被６側に付着した状態で剥がされることはあるかも知れないが、これは部分的であり容易に除去することができる。

本発明による光ケーブルの解体は、図２に概略で示す解体装置２０で行なわれる。解体のため回収された光ケーブル１は、数ｍの短尺品〜３０ｍ程度のコイル状に巻き取られた束取り品の形態で供給される。このため、光ケーブル１は、送り側からガイドローラ２１を経て、ケーブル送込み装置２２で引取られる。このケーブル送込み装置２２は、例えば、ピンチローラで構成することができ、光ケーブル１をローラ間で挟んで、カッター装置２３に送込む。

カッター装置２３は、光ケーブル１を所定の位置に保持してカッター刃７で精度よく切込めるように、第１のケーブル保持ローラ２４ａと第２のケーブル保持ローラ２４ｂが光ケーブル１の外径に応じて位置調整が可能なように設置されている。また、カッター刃７は、光ケーブル１の側面に図１（Ｂ）で示したように、ケーブル外被６の内面側に薄皮Ｓを残して、内部のテープ材４までは切込まないように、カッター刃調整機構２５で調整される。

すなわち、位置調整可能な第１のケーブル保持ローラ２４ａ及び第２のケーブル保持ローラ２４ｂと、カッター刃調整機構２５とを備えることにより、カッター刃７でのケーブル外被６への切込みを高精度で設定することが可能となる。なお、カッター刃７は、光ケーブル１の対向する２方向から当てて切込む形態が物理的に安定して正確な切込みができ、また、ケーブル外被６を２分して引き剥がし易くすることができる。なお、カッター装置２３の構成については、後述する図３〜図５により詳述する。

カッター装置２３により、所定深さの切込みが入れられたケーブル外被６は、外被ガイドローラ２６を経て、外被引取り装置２７により引っ張られてケーブル本体部から引き剥がされる。外被引取り装置２７は、例えば、ピンチローラで構成することができ、ケーブル外被６をローラ間で挟んで、解体装置２０の外方に向けて設置される排出シュータ（図示省略）等に送込む。排出されたケーブル外被６は、コイル状に巻取るなどして再生化工程に供する形態に束ねられる。

解体装置２０の出口側には、テープ切断装置２８を設けることができる。このテープ切断装置２８は、ケーブル本体部の外周に巻きつけられケーブル外被６の剥ぎ取りにより露出されたテープ材４を、カッター等で切裂く。テープ材４は、巻きつけの１ターン単位で切断されるため、ケーブル本体部の外面（スロットの外周面）との付着力が弱ければ、自然落下で下方に剥がれ落ちるか、或いは、ケーブル本体を拭うことで簡単に剥がれ落すことができる。また、例え、付着力が強くても簡単に剥がすことができなくても、特別な設備をも用いて無理に剥ぎ取る必要はない。すなわち、スロット或いは光ファイバテープ心線と一緒に産業廃棄物として処分してもよいものである。

また、解体装置２０には切裂き紐５を巻取る紐巻取り装置３０を設けることができる。光ケーブル１内に、図１（Ａ）に示したような切裂き紐５が収納されている場合は、ケーブル外被６の引き剥がしにより、切裂き紐５が外面に露出されるので紐ガイドローラ２９を経て、紐巻取り装置３０で巻取る。

解体装置２０は、上述したようにケーブル外被６に切込みを入れるカッター装置２３と、ケーブル外被４を引っ張って引き剥がす外被引取り装置２７の他に、ケーブル送込み装置２２とテープ切断装置２８、或いは、紐巻取り装置３０を一つの架台上に設置して、全体としてコンパクトに組付けることができる。また、架台にキャスターを取付けて可搬式とすることもでき、例えば、回収された廃材となる光ケーブルの集積場所に解体装置２０を持ち運ぶことで、解体のための段取り時間の短縮化を図ることができる。さらに、必要に応じて現地で解体処理を行なうようにすることも可能である。

図３〜図５は、本発明によるカッター装置を説明する図で、図３は概略を示す図、図４（Ａ）はカッター装置の具体例を示す断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ矢視図、図５は図４（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図を示す。図中の符号は図１，２で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。

カッター装置２３では、複数個のケーブル保持ローラにより、解体装置に送り込まれてくる光ケーブル１を所定位置に保持する。例えば、カッター刃７の直前には、第１のケーブル保持ローラ２４ａが光ケーブル１の上下方向と左右方向の４方向に配置され、光ケーブル１を４方から挟んで位置保持する。第１のケーブル保持ローラ２４ａは、それぞれ光ケーブル１の外径に応じて位置が調整できるように設置されている。

第１のケーブル保持ローラ２４ａにより、光ケーブル１の位置が保持された状態で、カッター刃７によりケーブル外被６に切込みが入れられる。カッター刃７は、光ケーブル１に対して、対抗する２方向から切込みを入れるのが好ましく、また、このカッター刃７の切込み方向と直交する２方向に、第２のケーブル保持ローラ２４ｂが設置される。第２のケーブル保持ローラ２４ｂは、カッター刃７による切込み位置が振動等によって変動しないようにすることができる。この第２のケーブル保持ローラ２４ｂも、第１のケーブル保持ローラ２４ａと同様に、光ケーブル１の外径に応じて位置が調整できるように設置される。

また、カッター刃７は、カッター刃調整機構２５により切込み深さを調整することができる。カッター刃７の切込み位置の調整は、例えば、０.１ｍｍ単位以下の高精度で行なうことができるような調整機構とするのが望ましい。このカッター刃調整機構２５としては、例えば、軸方向に移動可能で非回転の軸部材２５ａと、これと螺合する回転可能な駆動部材２５ｂからなるネジ式の調整手段を用いることにより実現することができる。

図４及び図５は、図３で説明したカッター装置２３の具体例を示すもので、図４（Ａ）の断面図で示すように、円形のベース部２３ａと円形の管部２３ｂとからなる。光ケーブル１は、ベース部２３ａと管部２３ｂの中心を、図の左側から右側方向に通過移動する。ベース部２３ａの中央部分に、カッター刃７が移動する光ケーブル１の上下方向から切込みを入れるように配置され、カッター刃７の切込み量は、カッター刃調整機構２５により調整される。カッター刃調整機構２５は、カッター刃７と結合され矢印方向に移動可能な軸部材２５ａと、軸部材２５ａと螺合して移動させる回動可能な駆動部材２５ｂと、駆動部材２５ｂを回動するハンドル部材２５ｃと、カッター刃７の移動を案内するガイド部材２５ｄとからなる。

カッター刃７の位置調整は、ハンドル部材２５ｃの回動で駆動部材２５ｂが回動され、これによって軸部材２５ａが移動され、軸部材２５ａと結合されたカッター刃７が移動することによって行なわれる。また、カッター刃７は、ガイド部材２５ｄによって振れのない切込み位置が確保される。ハンドル部材２５ｃ側には、ハンドル部材２５ｃの回動で回動量に応じてカッター刃７の切込み量を計測し、或いは、推定できる計測手段を設けて位置調整が容易に行なえるようにしている。

第１のケーブル保持ローラ２４ａは、図４（Ａ）に示すようにカッター刃７の直前に設置され、また、図５に示すように４方向（図では１方向分が省略され、カッター刃の構成が露出表示されている）から光ケーブル１を挟むように設置されている。第２のケーブル保持ローラ２４ｂは、図４（Ｂ）の鎖線で示すように、カッター刃７と同じ位置で、カッター刃７の切込み方向と直交する２方向から光ケーブル１を挟むように設置されている。なお、ガイド部材２５ｄの先端面は、第２のケーブル保持ローラ２４ｂと直交する２方向から光ケーブル１に挟むように接し、ケーブル保持の機能を備えている。

第１及び第２のケーブル保持ローラ２４ａ，２４ｂは、光ケーブル１の側面を弾性的に押圧して、移動位置を保持する機能をもつものであればよく、エアーシリンダ機構（図示省略）等の駆動機構を用いることができる。この駆動機構を用いることにより、光ケーブルの外径に自動的に追従して保持させることで、ワンタッチでのセッティングを実現させることも可能であり、作業のスキルレスを図ることができる。

そして、カッター刃位置調整２３の構成と組合わせることにより、カッター刃７は、０.１ｍｍ以下での高精度の切込み位置の設定が可能となり、図１で説明したように、０.２ｍｍ〜０.５ｍｍ程度の薄皮を残すようにケーブル外被の長手方向に連続して切込みを入れることができる。この結果、再生化工程に供給されるケーブル外被は、異物付着の少ない状態で供給することができ、図７の作業フローで必要とされていた人手による吸水テープの除去作業は不要となり、また、再生されたリサイクル品も異物混入のない品質の安定したものとすることができる。

本発明による光ケーブルのケーブル外被の剥ぎ取りを説明する図である。 本発明による光ケーブルの解体装置の概略を説明する図である。 本発明によるカッター装置の概略を説明する図である。 本発明によるカッター装置の具体例を説明する図である。 本発明によるカッター装置の具体例の部分説明をする図である。 従来の光ケーブルのケーブル外被の剥ぎ取りを説明する図である。 従来の光ケーブルの解体・再生化の作業フローを説明する図である。

符号の説明

１…光ケーブル、２…スロット、２ａ…スロット溝、３…光ファイバテープ心線、４…テープ材、５…切裂き紐、６…ケーブル外被、７…カッター刃、１０…サプライ装置、１１…剥ぎ取り装置、１２…乾燥機、１３…テープ除去装置、１４…粉砕装置、１５…押出し装置、１６…冷却装置、１７…ペレット成形装置、１８…リサイクル品、２０…解体装置、２１…ガイドローラ、２２…ケーブル送込み装置、２３…カッター装置、２３ａ…ベース部、２３ｂ…管部、２４ａ…第１のケーブル保持ローラ、２４ｂ…第２のケーブル保持ローラ、２５…カッター刃調整機構、２５ａ…軸部材、２５ｂ…駆動部材、２５ｃ…ハンドル部材、２５ｄ…ガイド部材、２６…外被ガイドローラ、２７…外被引取り装置、２８…テープ切断装置、２９…紐ガイドローラ、３０…紐巻取り装置。

Claims (8)

1. ケーブル本体部とケーブル外被との間にテープ材を介在させた光ケーブルから、ケーブル外被を剥ぎ取る光ケーブルの解体方法であって、
   前記ケーブル外被に長手方向に沿って０.２ｍｍ〜０.５ｍｍ程度の薄皮を残して切込みを入れて、前記ケーブル外被を前記ケーブル本体部から剥ぎ取ることを特徴とする光ケーブルの解体方法。
2. 前記ケーブル外被に対向する２方向から切込みを入れることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブルの解体方法。
3. 切込みを入れられた前記ケーブル外被を排出側に引取り、次いで前記テープ材に切込みを入れて除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ケーブルの解体方法。
4. ケーブル本体部とケーブル外被との間にテープ材を介在させた光ケーブルから、ケーブル外被を剥ぎ取る光ケーブルの解体装置であって、
   前記ケーブル外被に長手方向に沿って切込みを入れるカッター装置と、切込みを入れたケーブル外被を排出させる引取り装置とを備え、前記カッター装置は位置調整可能な光ケーブル保持ローラと切込み量が調整可能なカッター刃調整機構を有していることを特徴とする光ケーブルの解体装置。
5. 前記カッター刃の切込み量調整は、０.１ｍｍ以下の単位で調整可能とされていることを特徴とする請求項４に記載の光ケーブルの解体装置。
6. 前記カッター刃調整機構は、ネジ式調整手段と切込み量計測手段を有していることを特徴とする請求項４又は５に記載の光ケーブルの解体装置。
7. 前記光ケーブルを前記カッター装置に送込む送込み装置と、前記ケーブル外被が剥ぎ取られて露出した前記テープ材を切断する切断装置とを同一台上に備えていることを特徴とする請求項４に記載の光ケーブルの解体装置。
8. 切裂き紐を巻き取る紐巻取り装置を備えていることを特徴とする請求項７に記載の光ケーブルの解体装置。

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