JP2009116018A - 光ケーブル及び光ケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】押え巻きテープに切裂き始端となる切れ目を必要とせず、シースの剥ぎ取りと同時に、安全で簡単かつ容易に押え巻きテープの剥ぎ取りを行うことが可能な光ケーブルとその製造方法を提供する。
【解決手段】光ファイバ心線１４を収納した溝付きスロット１２の外周に、粗巻き紐１５と押え巻きテープ１６とシース１７とを順に施してなる光ケーブルで、押え巻きテープ１６は、シース１７の内面に接して接着され、粗巻き紐１５及びスロット１２には接着されていないようにする。押え巻きテープ１６は熱可塑性樹脂を含み、シース１７の成形時の熱によりシース１７に溶着される。また、押え巻きテープ１６は、少なくとも２層以上の融点の異なる複数の材料層で形成されていて、融点の低い方の材料層１６ａがシース１７に接するように巻付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、溝付きスロットの溝内に多数本の光ファイバ心線を収納し、スロットの外周に粗巻き紐、押え巻きテープ、及びシースを順に施してなる光ケーブル及び光ケーブルの製造方法に関する。

近年の映像配信、ＩＰ電話、データ通信等のブロードバンドサービスの拡大により、光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）の加入者が増加している。このＦＴＴＨでは、架空の幹線光ケーブルからドロップ光ケーブルを用いて加入者宅等に引き落されている。加入者宅への光ファイバの引き落しは、例えば、市街の電柱等に布設されている幹線光ケーブルから、通常、クロージャと称されている接続函で光ファイバ心線を分岐し、分岐された光ファイバ心線にドロップ光ケーブルを融着接続又は光コネクタを用いて接続している。

幹線光ケーブルは、図２（Ａ）に示すように、例えば、テンションメンバ３（抗張力体とも言う）が中心部に埋設され、外面側にＳＺ状に形成された複数条の溝２ａを有する樹脂製のロッドからなるスロット２（スペーサとも言う）が用いられる。溝２ａには、複数本の単心光ファイバ心線あるいは多心の光ファイバテープ心線４を収納し、スロット２の外周に押え巻きテープ６（上巻テープとも言う）を巻き付けて光ファイバテープ心線４を覆っている。そして、上巻テープ６の外側を、押出し成形で形成されるシース７（外被とも言う）で被覆した形状のものが一般的である。

上述のような幹線光ケーブル１の途中部分から、光ファイバを加入者宅等に引き落すには、ケーブルに収納されている複数本の光ファイバ心線の内から、１本〜数本の光ファイバ心線を引出す分岐作業が行われる。この分岐（中間後分岐とも言われている）作業は、例えば、特許文献１に開示のように、光ケーブルの分岐部分のシース７を一定の長さ（５０ｃｍ程度）除去する。このシース７が除去された部分では、上巻テープ６が露出されるが、例えば、図２（Ｂ）に示すように、上巻テープ６をカッターやニッパー１０等より切裂き開始端を形成してから切断する。次いで、上巻テープ６を巻ほぐして剥ぎ取り、内部の光ファイバ心線４を取り出している。
特開平８−２２０３９３号公報

光ケーブルの製造過程で、集線された光ファイバテープ心線４がスロット２に収納された直後に、溝２ａから飛び出さないように直ちに粗巻き紐を螺旋状に巻付けて保持し、次いで、その上から押え巻きテープ６が巻付けている。押え巻きテープは、シース７を成形する際の熱が光ファイバテープ心線４に影響するのを抑制する熱絶縁用として、さらには、光ケーブル内への止水のための吸水用として設けられる。

この押え巻きテープ６と光ファイバテープ心線４との間には、特に保護層のようなものが存在しないため、この上巻テープ６に、図２に示すように、ニッパー等の切裂き工具１０を差し込んでテープ切断の切裂き始端を得ようとすると、光ファイバテープ心線４を傷つける恐れがある。また、光ファイバ心線の分岐作業は、電柱上やバケット車上というような作業環境の悪い状況で行うことが多く、できるだけ簡単で短時間に行えることが要望されている。

本願発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、シースの剥ぎ取りと同時に、安全で簡単かつ容易に押え巻きテープの剥ぎ取りを行うことが可能な光ケーブルとそ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、光ファイバ心線を収納した溝付きスロットの外周に、粗巻き紐と押え巻きテープとシースとを順に施してなる光ケーブルで、押え巻きテープは、シースの内面に接して接着され、粗巻き紐及びスロットには接着されていないことを特徴とする。押え巻きテープは熱可塑性樹脂を含み、シースの成形時の熱によりシースに溶着される。また、押え巻きテープは、少なくとも２層以上の融点の異なる複数の材料層で形成されていて、融点の低い方の材料層がシースに接するように巻付けられ、融点の低い方の材料層としては、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を用いることができる。

光ファイバ心線を収納した溝付きスロットの外周に、粗巻き紐と押え巻きテープとシースとを順に施してなる光ケーブルの製造方法で、シースの加熱温度により、押え巻きテープがシースの内面に溶着し、粗巻き紐及びスロットに溶着しないように、シースの加熱温度を制御することを特徴とする。

本発明の光ケーブルによれば、光ファイバを中間分岐等でケーブル被覆を除去する際に、シースの除去と同時に押え巻きテープも除去することができると共に、粗巻き紐は切断されず、光ファイバ心線がスロットから一気に飛び出るのを抑制することができ、被覆除去作業の時間短縮を図ることができる。

図１により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は本発明による光ケーブルの一例を説明する図、図１（Ｂ）は光ケーブルの被覆部分の断面構造を示す図、図１（Ｃ）は押え巻きテープの一例を説明する図である。図中、１１は光ケーブル、１２はスロット、１２ａは溝、１３はテンションメンバ、１４は光ファイバ心線、１５は粗巻き紐、１６は押え巻きテープ、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは材料層、１７はシース、１８は溶着部を示す。

本発明による光ケーブル１１は、図１（Ａ）に示すように、例えば、中心にテンションメンバ１３（抗張力体とも言う）を埋設一体化し、複数の溝１２ａを設けたプラスチック材からなるスロット１２（スペーサとも言う）により構成される。スロット１２の溝１２ａは、螺旋状又はＳＺ状に形成され、溝１２ａ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１４が収納される。光ケーブル１１の製造過程で、光ファイバ心線１４が、溝１２ａ内に収納された後で押え巻きテープ１６を巻付ける前に、溝１２ａから脱落するのを（特に、ＳＺスロットの場合）防止するために、粗巻き紐１５がスロット１２の外周に、例えば、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度のピッチで巻付けられている。

粗巻き紐１５は、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン（ＮＹ）等の繊維やテープ形状のものが用いられる。粗巻き紐１５が施されたスロット１２の外周には、ケーブル内への止水のため、又はシース成形時に加熱されたシース用の溶融樹脂材が光ファイバ心線に直接接触しないように熱絶縁用としての押え巻きテープ１６が施される。押え巻きテープ１６には、粗巻き紐１５に比べて融点の低い熱可塑性樹脂の繊維を含む不織布や積層体が用いられる。

押え巻きテープ１６のテープ幅としては、例えば、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度のものを用いることができる。この押え巻きテープ１６は、スロット１２上に重ね巻きあるいは隙間を有しない密接巻きで施され、その外側をシース１７（外被とも言う）で被覆して光ケーブル１１とされる。押え巻きテープ１６は、スロット１２内に収納された光ファイバ心線１４が外に飛び出さないように、粗巻き紐１５による保持を補強する。

図１（Ｂ）のケーブル被覆部分の断面図は、本発明による特徴部分を説明するもので、スロット１２の外面に巻付けられた粗巻き紐１５の上から、押え巻きテープ１６が巻付けられ、押え巻きテープ１６の外周にはシース１７で被覆された状態を示している。押え巻きテープ１６とシース１７が接する部分は、溶着部１８により接着された状態とされる。しかし、押え巻きテープ１６は、シース１７には溶着（接着）されるが、粗巻き紐１５とスロット１２上の面には溶着（接着）されないようなものが用いられる。

また、本発明においては、シース１７を押え巻きテープ１６の外面に成形するときの熱で、押え巻きテープ１６が部分的に溶融し、シース１７に接する部分で熱溶着して接着される形態が好ましい。図１（Ｃ）は、前記の接着形態を実現するのに適した押え巻きテープ１６の構成例を説明する図である。すなわち、押え巻きテープ１６を、少なくとも２層以上の融点が異なる材料層（例えば、１６ａ，１６ｂ，１６ｃの３層）で形成する。

押え巻きテープ１６をスロット１２の外面に巻付ける際に、巻付けの外側となってシース１７と接する側の材料層１６ａを、シース１７の成形時の熱で溶融可能な材料で形成する。そして、スロット１２に巻付ける際に、巻付けの内側となってスロット１２の面に接する材料層１６ｂは、シース１７の成形時の熱では溶融せず、接着もしない材料で形成する。中間の材料層１６ｃは無くてもよいが、両面の材料層１６ａと１６ｂを支持するベース層とし、また、熱伝導の低い材料で形成することにより、スロット１２に接する材料層１６ｂ側の温度を、シース１７に接する材料層１６ａ側の温度より低くすることが可能となる。また、押え巻きテープ１６に止水テープとしての機能を持たせる場合に、中間の材料層１６ｃを吸水性のもので形成するとよい。

次に、シース１７と接する側の材料層１６ａに、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を用いて、種々のシース温度で、押え巻きテープ１６とシース１７との溶着、押え巻きテープ１６と粗巻き紐１５及びスロット１２との溶着についての評価を行った。
表１は、図１（Ｃ）の押え巻きテープ１６を、Ｌ−ＬＤＰＥのみで形成した場合（１層、厚さ０.０５ｍｍ）と、シース１７と接する側の材料層１６ａにＬ−ＬＤＰＥ、スロット１２と接する側の材料層１６ｂをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い、中間層１６ｃを無しで形成した場合（２層、厚さＬ−ＬＤＰＥ０.０２５ｍｍ、ＰＥＴ０.０２５ｍｍ）とを比較評価した例である。

上記の表１の結果から、押え巻きテープ１６とスロット１２との溶着を防止するには、押え巻きテープ１６を少なくとも２層構造とし、シース１７と接する側の材料層１６ａを融点の低いもので形成し、スロット１２と接する側の材料層１６ｂを融点が高くスロット１２の材料と相性が悪く溶着しにくいもので形成することが、有用であると言える。

表２は、押え巻きテープ１６をＬ−ＬＤＰＥの１層で形成し、押え巻きテープ１６の厚さとシース温度を変えて評価したもので、押え巻きテープ１６の厚さにより、シース１７とスロット１２側との温度差等による影響を調べてみた。

上記の表２の結果から、押え巻きテープ１６の厚さを増加させていくと、シース１７との溶着性は低下する。これは、押え巻きテープ１６の厚さの増加に伴って質量増による熱容量が増加し、溶着に必要な加熱温度が高くなることによるものと思われる。他方、押え巻きテープ１６の厚みが増加することにより、厚み方向の熱抵抗が増加し、押え巻きテープ１６の両面間の温度差が大きくなり、これにより、押え巻きテープ１６とスロット１２とが接する側の温度が低下し、スロット１２との溶着性が低下するとものと思われる。この表２からは、１層の押え巻きテープ１６であれば、厚さは０.０５ｍｍ以上で、シース温度を１７０℃〜２１０℃の範囲で選択設定することにより、本発明を実現することが可能であると言える。

表３は、粗巻き紐１５に、比較的に耐熱性のある融点の高い高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン（ＮＹ）を用いて、シース１７及びスロット１２には溶着しない樹脂材料で形成する。そして、押え巻きテープ１６は、厚み０.０５ｍｍで、Ｌ−ＬＤＰＥ又はＨＤＰＥの１層で形成し、シース温度を変えて評価したものである。

上記の表３の結果から、押え巻きテープ１６に融点の高いＨＤＰＥを用いるより、これより融点の低いＬ−ＬＤＰＥを用いる方が、押え巻きテープ１６はシース１７に溶着されやすくなる。他方、押え巻きテープ１６は粗巻き紐１５に対しては、ＨＤＰＥ又はＬ−ＬＤＰＥの何れを用いても、同程度の接着性を有している。ただ、粗巻き紐１５にＰＰ，ＮＹ等の耐熱性のものを用いることにより、押え巻きテープ１６との接着性を更に弱めることができる。また、この表３からは、押え巻きテープ１６に、厚さ０.５ｍｍで１層のＬ−ＬＤＰＥを用いる場合は、シース温度を１８０℃〜２００℃の範囲で、１層のＨＤＰＥを用いる場合は、シース温度を１９０℃〜２００℃の範囲で制御することにより、本発明を実現することが可能であると言える。

上述した光ケーブルが、幹線光ケーブルとして布設された後、ケーブルの途中部分で光ファイバを分岐する必要が生じたとする。この場合、光ケーブルのシースを所定長さ（通常は、５０ｃｍ程度）を剥ぎ取って、被覆を除去する。シース内面には、押え巻きテープが溶着された状態で接着され、また、スロットには押え巻きテープが接着されていないので、シースを剥ぎ取ると同時に、その内面に接着されている押え巻きテープも同時に引裂かれて除去することができ、押え巻きテープ除去の作業を省略することができる。

また、粗巻き紐は、押え巻きテープとは接着されていないので、押え巻きテープがシースと共に除去されても、スロットの溝に収納されている光ファイバ心線は、粗巻き紐によって保持され、全部の光ファイバ心線がスロットから出てしまうようなことはない。この結果、分岐作業も手際よくスムーズに行うことができる。

本発明の概略を説明する図である。 従来技術を説明する図である。

符号の説明

１１…光ケーブル、１２…スロット、１２ａ…溝、１３…テンションメンバ、１４…光ファイバ心線、１５…粗巻き紐、１６…押え巻きテープ、１６ａ…シースと接する側の材料層、１６ｂ…スロットの面に接する材料層、１６ｃ…中間の材料層、１７…シース、１８…溶着部。

Claims (5)

1. 光ファイバ心線を収納した溝付きスロットの外周に、粗巻き紐と押え巻きテープとシースとを順に施してなる光ケーブルであって、
   前記押え巻きテープは、前記シースの内面に接して接着され、前記粗巻き紐及び前記スロットには接着されていないことを特徴とする光ケーブル。
2. 前記押え巻きテープは熱可塑性樹脂を含み、前記シースの成形時の熱により溶着さ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. 前記押え巻きテープは、少なくとも２層以上の融点の異なる複数の材料層で形成されていて、融点の低い方の材料層が前記シースに接するように巻付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ケーブル。
4. 前記押え巻きテープの融点の低い方の材料層が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の光ケーブル。
5. 光ファイバ心線を収納した溝付きスロットの外周に、粗巻き紐と押え巻きテープとシースとを順に施してなる光ケーブルの製造方法であって、
   前記シースの加熱温度により、前記押え巻きテープが前記シースの内面に溶着し、前記粗巻き紐及び前記スロットに溶着しないように、前記シースの加熱温度を制御することを特徴とする光ケーブルの製造方法。

Images