JP2007034094A - 光ファイバケーブルの製造装置と製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットリブに潰れや変形が生じることがなく、ケーブルの細径化を図る。
【解決手段】 外表面に長手方向に沿って、光ファイバテープ心線４を収容するための複数のスロットを有するスロットロッド２を、製造ラインに連続的に供給するスロットロッドサプライ１０と、複数の光ファイバテープ心線４を供給する心線サプライ１１、１２、・・と、複数の光ファイバテープ心線４を、それぞれスロットロッド１５のいずれかのスロットに落とし込む落とし込み機構１３と、その直後の製造ラインにおいて、スロットロッド２の外周面に、繊維状の粗巻き１９を巻き付ける粗巻き機構１８とを備えている。スロットリブが高密度ポリエチレンからなり、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅ａ（ｍｍ）とし、粗巻き１本あたりの巻き付け張力をｂ（ｇ／本）としたとき、ｂ／ａの値が２５０以上１０００以下となるように粗巻きの巻き付け張力を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スロットロッドの外周に設けた複数のスロット（溝）に、光ファイバテープ心線を１枚または複数枚積層して収納した、光ファイバケーブルの製造装置と製造方法に関する。

スロット型光ファイバケーブルは、スロットロッドの外周に設けた複数のスロット（溝）に、光ファイバテープ心線を１枚または複数枚積層して収納し、その外周に押え巻きを施し、さらにその上に外被を設けた構造をしている（特許文献１参照）。スロット型光ファイバケーブルの製造時には、光ファイバテープ心線の溝からの飛び出しを防止し、かつ、押さえ巻きがスロット内へ落ち込む等の問題を解決する目的で、光ファイバテープ心線をスロットに収納した後で、スロットロッド上に粗巻きを施し、その上に押え巻きを行っている。
特開平４−３６７１２号公報

ここで、従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
近年、スロット型光ファイバケーブルにおいて、外径を変えずにスロットロッドの外周に設けるスロットの数を多くし、１本のケーブルに収容可能な光ファイバテープ心線の数を増やすことによって、実質的な細径化を図ろうとする試みがある。

しかしながら、このようなケーブルにおいては、外径を変えずにスロットの数を増加させるため、必然的に隣接するスロット間のスロットリブの厚さが薄くなる。その結果、スロットリブの強度が不十分となって、スロットリブに潰れや変形（うねり）が生じるという問題があった。このスロットリブの潰れや変形は、特に粗巻きの巻きつけ部分で起こることが分かった。スロットリブに潰れや変形が生じると、光ファイバテープ心線がスロットリブ、粗巻き、押え巻等に押圧されて光ファイバの伝送損失の増加を招くおそれがある。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、スロットリブに潰れや変形が生じることがなく、ケーブルの細径化を図ることができる、光ファイバケーブルの製造装置と製造方法を提供することを目的とする。

本発明の各実施例においては、それぞれ次のような構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉
外表面に長手方向に沿って、光ファイバテープ心線を収容するための複数のスロットを有するスロットロッドを、製造ラインに連続的に供給するスロットロッドサプライと、複数の光ファイバテープ心線を上記製造ラインに連続的に供給する心線サプライと、上記複数の光ファイバテープ心線を、それぞれ上記スロットロッドのいずれかのスロットに落とし込む落とし込み機構と、上記製造ラインにおいて、上記光ファイバテープ心線をスロットに収容した直後のスロットロッドの外周面に、繊維状の粗巻きを巻き付ける粗巻き機構とを備え、上記スロットロッドの各スロット間の隔壁を構成するスロットリブが高密度ポリエチレンからなり、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅をａ（ｍｍ）とし、上記粗巻き機構による上記粗巻き１本あたりの巻き付け張力をｂ（ｇ／本）としたとき、上記粗巻き機構は、上記粗巻きの巻き付け張力を、ｂ／ａの値が２５０以上１０００以下となるように制御することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。

繊維状の粗巻きを使用すると、各繊維がスロットリブ表面に押しつけられる力は、紐状のものに比べて応力が分散されるために低くなる。従って、スロットリブのつぶれや変形（うねり）を防止できる。なお、粗巻きを高すぎる張力で巻き付けると、スロットリブのつぶれや変形（うねり）が発生するおそれがあるが、逆に、張力が低すぎると巻き付け位置がずれて粗巻きの機能を損なう。上記の条件で巻き付けをすれば、最適な巻き付け状態が維持でき、スロットリブのつぶれや変形（うねり）が生じない。なお、粗巻きは複数本巻かれていてもよい。

〈構成２〉
構成１に記載の光ファイバケーブルの製造装置において、上記粗巻きは、５００ｄ（デニール）以上１５００ｄ以下の繊維を集合したものであることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。

繊維状の粗巻きであって、その太さを適切なものに選定すると、スロットリブの変形防止効果が顕著になる。また、巻き付け張力の制御も容易になる。繊維のデニール数が５００ｄに満たないと粗巻きが細すぎて応力が集中するため、スロットリブの表面につぶれや変形（うねり）が発生し易い。また、繊維のデニール数が１５００ｄを越えると粗巻きが太くなりすぎて、ケーブルの外観が悪くなるおそれがある。

〈構成３〉
構成２に記載の光ファイバケーブルの製造装置において、上記粗巻きは、アラミド繊維またはナイロン繊維からなることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。

上記の粗巻きとしては、アラミド繊維やナイロン繊維が粗巻き時に伸びることがなく好適する。

本発明では、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅と粗巻き１本あたりの巻き付け張力との関係を適正値に制御する。以下、本発明の実施の形態を実施例ごとに詳細に説明する。

図１は、一般のスロット型光ファイバケーブルを示す横断面図である。
図に示すように、テンションメンバ１の外周に高密度ポリエチレンからなるスロットロッド２が押し出し成型されている。スロット３は、スロットロッド２の外表面に複数本、長手方向に沿って設けられている。これらのスロット３の中に、光ファイバテープ心線４を収容する。最外周には外皮５を被覆する。

各スロット３の間の隔壁を構成するのが、スロットリブ６である。スロット３の数が増えると、このスロットリブ６の特にテンションメンバ１に近い部分が薄くなる。スロットリブ６の外周に粗巻きを施したときに、スロットリブ６に許容限度以上の応力が加わることにより、スロットリブ６のつぶれや変形（うねり）が生じる。

図２は、スロットに収容される光ファイバテープ心線を示す横断面図である。
図に示すように、光ファイバテープ心線４は、複数本の光ファイバ心線７に一括被覆８を施したものである。このような構成の光ファイバテープ心線４は、図１に示したスロットリブ６のつぶれや変形（うねり）が生じると、スロット３の内部で側圧を受けて、光ファイバ心線７に局部的な曲げが生じる。これは光信号の伝送損失増加の原因になる。高過ぎる張力で粗巻きを巻き付けるとスロットリブ６のつぶれや変形（うねり）が生じ、逆に、張力が低すぎると粗巻きの巻き付け位置がずれて粗巻きの機能を損なう。

図３は、光ファイバケーブルの製造ラインを示す概略図である。
図に示すように、スロットサプライ１０は、スロットロッド２を製造ラインに連続的に供給するドラムなどから構成される。このスロットロッド２は、既に説明した複数のスロット３を外周面に備える。心線サプライ１１、１２、・・・は、これらのスロット３に光ファイバテープ心線４を供給するボビンなどから構成される。この心線サプライ１１、１２の数は、スロット３に収納する心線の数に応じて増減される。

落とし込み機構１３は、スロットロッド２のいずれかのスロット３に心線サプライ１１、１２、・・・から供給された光ファイバテープ心線４を落とし込む機能を持つ。この装置の構成は、従来よく知られた装置と同様で構わない。すなわち、図示していないが、光ファイバテープ心線４を集合する集合目板や落とし込み治具などを備えている。

粗巻き機構１８は、光ファイバテープ心線４をスロット３に収容した直後のスロットロッド２の外周面に粗巻き１９を巻き付ける機能を備える。この巻き付け機構も従来知られたものと同様で構わない。粗巻き１９が施されたスロットロッド２には、その後図示しない押え巻きや外被を施す。

なお、スロットロッド２の強度を保持するために、少なくともスロットリブ６の部分は高密度ポリエチレンからなることが好ましい。ここで、粗巻き機構１８は、粗巻きの巻き付け張力を一定の範囲に制御する。粗巻き張力は、例えば、粗巻きを供給するためのボビンにコントローラを取り付け、そのトルク調整により行う。スロットロッド２の引き取り速度と粗巻きの巻き付け回転数などを考慮して、粗巻き張力を一定に制御する。

図４は、粗巻きを施したスロットロッドを示す部分側面図である。
図に示すように、スロットロッド２の外周面には、複数のスロット３が設けられている。スロット３の内部には光ファイバテープ心線４が収容されている。この外周に粗巻き１９が巻き付けられている。ここでは、２組の粗巻き１９が互いに逆方向に巻き付けられている。

このような巻き付け方法はクロス巻きと呼ばれている。クロス巻きのピッチは、１０ｍｍとした。粗巻１９には、例えば、太さが８４０デニールのナイロン繊維を使用し、スロットロッド２は、高密度ポリエチレンにより構成した。

スロット３の深さは２．３ｍｍ、スロットロッド２の外径寸法は、１２．５ｍｍとし、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅ａは、図示した部分の値として０．６９ｍｍである。スロット３の内部に収容された光ファイバテープ心線４は、幅１．１ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのものが、それぞれ５枚ずつ収納されている。

スロットロッド２の外周には、図示しない押さえ巻きが施され、ポリエチレン等のプラスチックからなる外被５（図１）が被覆される。

図５は、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅をａとしたとき、粗巻きの巻き付け張力ｂを変化させながら、スロットリブ６のつぶれや変形（うねり）の発生状況や粗巻きの状態を観察した結果を示す図表である。
この評価では、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅ａを、一定の０．６９ｍｍに固定し、粗巻きの巻き付け張力を８０ｇ／本〜１０００ｇ／本まで変化させた。
スロットリブのつぶれや変形（うねり）の状況および粗巻きの状態は、外被被覆後のケーブルを、−３０〜＋７０℃の温度サイクルを３回行った後に、目視にて観察した。

また、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）により、温度サイクル前後の伝送損失の増加の有無を調べた。その結果、ｂ／ａが２５０以上１０００以下の場合には、きわめて良好な結果を得た。

なお、粗巻きにアラミド繊維を使用した場合とナイロン繊維を使用した場合を実験したが、いずれも同様の結果を得た。

図６は、粗巻きの太さを変化させた場合の、スロットリブのつぶれや変形（うねり）の状態および外被の外観を観察した結果を示す図表である。
この評価では粗巻きの巻き付け張力は４００ｇ／本、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅ａを０．６９ｍｍに固定し、粗巻きの繊維の太さを、１００ｄ（デニール）〜２５００ｄの範囲で変化させた。

一般のスロット型光ファイバケーブルを示す横断面図である。 スロットに収容される光ファイバテープ心線を示す横断面図である。 光ファイバケーブルの製造ラインを示す概略図である。 粗巻きを施したスロットロッドを示す部分側面図である。 粗巻きの巻き付け張力を変化させた場合のスロットリブのつぶれや変形（うねり）の状況および伝送損失増加を評価した結果を示す図表である。 粗巻きの太さを変化させた場合の、スロットリブのつぶれや変形（うねり）の状態および外被の外観を評価した結果を示す図表である。

符号の説明

２ スロットロッド
４ 光ファイバテープ心線
１０ スロットサプライ
１１、１２、・・・ 心線サプライ
１３ 落とし込み機構
１８ 粗巻き機構
１９ 粗巻き

Claims (3)

1. 外表面に長手方向に沿って、光ファイバテープ心線を収容するための複数のスロットを有するスロットロッドを、製造ラインに連続的に供給するスロットロッドサプライと、
   複数の光ファイバテープ心線を前記製造ラインに連続的に供給する心線サプライと、
   前記複数の光ファイバテープ心線を、それぞれ前記スロットロッドのいずれかのスロットに落とし込む落とし込み機構と、
   前記製造ラインにおいて、前記光ファイバテープ心線をスロットに収容した直後のスロットロッドの外周面に、繊維状の粗巻きを巻き付ける粗巻き機構とを備え、
   前記スロットロッドの各スロット間の隔壁を構成するスロットリブが高密度ポリエチレンからなり、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅をａ（ｍｍ）とし、前記粗巻き機構による前記粗巻き１本あたりの巻き付け張力をｂ（ｇ／本）としたとき、
   前記粗巻き機構は、前記粗巻きの巻き付け張力を、ｂ／ａの値が２５０以上１０００以下となるように制御することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。
2. 請求項１に記載の光ファイバケーブルの製造装置において、
   前記粗巻きは、５００ｄ（デニール）以上１５００ｄ以下の繊維を集合したものであることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。
3. 請求項２に記載の光ファイバケーブルの製造装置において、
   前記粗巻きは、アラミド繊維またはナイロン繊維からなることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。

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