JP2012128236A - 光ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で解体時に粗巻き紐を確実且つ短時間に切断除去できるようにする。
【解決手段】光ケーブルは、溝付きスペーサ２の溝２ａ内に光ファイバ心線４を収納し、スペーサ２の外周に粗巻き紐８、押え巻きテープ６、及びケーブル外被７を順に施してなる。そして粗巻き紐８は、８０〜１４０℃の融点を有する複数の第１の繊維と、２２０℃以上の融点を有する複数の第２の繊維とが合糸された繊維束からなり、粗巻き紐８の第１の繊維が押え巻きテープ６と接着されている。これら第１の繊維及び第２の繊維は、互いに融点の異なるポリアミド樹脂を用いることができる。
【選択図】図１

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樹脂材料（通常、ポリエチレン）が対象とされる。

図３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、中心にテンションメンバ３を埋設一体化し、複数の溝２ａを設けた樹脂材料からなるスペーサ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を集線して収納する。光ケーブル１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、光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が螺旋巻きあるいは縦添えで施され、その外側がケーブル外被７で被覆されて光ケーブル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、光ファイバ心線の脱落防止のために複数本の光ファイバ心線４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る。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。粗巻き紐５としては、ナイロン等の汎用の繊維束が一般的に用いられ、その太さは例えば１２６０デニール程度である。

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、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、ケーブル外被７を除去、回収した後、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２から光ファイバを取り出した後、所定のテンションメンバ剥離手段を用いてスペーサ２からテンションメンバ３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に対してカッターによる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２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５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２のリブ部にある粗巻き紐５に当たる場合は、リブ部が壁となって粗巻き紐５が逃げないために比較的切断しやすいが、スペーサの溝２ａを跨ぐ粗巻き紐５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５が、繊維屑となって溜まり、絡まって押え巻きテープ６の切断を妨げたり、スペーサ２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。

このような問題を解消するための技術として、例えば、特許文献１には、光ファイバ心線を溝内に収納した溝付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において、粗巻き紐が押え巻きテープと接着されている構成が開示されている。粗巻き紐と押え巻きテープとが接着されていることにより、粗巻き紐を押え巻きテープとともに確実に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に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がなく、ケーブルの解体性を効率良く、より短時間で行うことができる。

上記の特許文献１では、粗巻き紐と押え巻きテープとの接着構造を得るために、押え巻きテープと熱融着する接着層を粗巻き紐に設けている。また、他の例では、粗巻き紐をテープ形状とし、テープ状の粗巻き紐が押え巻きテープと接する面側に接着層を設けている。つまり、粗巻き紐を基材層と接着層の２層構成にして、接着層によって押え巻きテープとの接着構成を得るとともに、基材層によって機械的強度を確保するようにしている。

特開２００８−１３９６３５号公報

上記特許文献１に記載の光ケーブルのように、基材層と接着層との２層構成で粗巻き紐を形成することにより、粗巻き紐と押え巻きテープとを接着させて一体化させることができる。これにより、粗巻き紐を押え巻きテープとともに確実に切断することができ、光ケーブルの解体作業を効率よく行うことができるようになる。
ここで上記のような２層構造の粗巻き紐を用いる場合には、基材層となる構造体を成型加工する工程と、基材層に対して接着層を被覆もしくは貼り合わせる工程とが必要となるため、工程が複雑になるとともにコストも増大する。２層構造を用いない粗巻き紐によって押え巻きテープとの接着構成を得ることができれば、簡易な製造工程で良好な解体作業性が得られる光ケーブルを提供することができる。

本発明は、上述した実状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、簡易な構成で解体時に粗巻き紐を確実且つ短時間に切断除去できるようにした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、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、粗巻き紐は８０〜１４０℃の融点を有する複数の第１の繊維と、２２０℃以上の融点を有する複数の第２の繊維とが合糸された繊維束からなり、粗巻き紐の第１の繊維が前記押え巻きテープと接着されていることを特徴とする。また、第１の繊維糸及び第２の繊維糸は、互いに融点の異なるポリアミド樹脂を用いることができる。

本発明の光ケーブルによれば、融点の異なる繊維を複数合糸した繊維束を使用して粗巻き紐を構成することで、粗巻き紐の構成を簡易化し製造工程を合理化することができる。そしてこの簡易な構成の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。

本発明による光ケーブルの概略を説明する図である。 本発明の実施形態に係る粗巻き紐の構成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。

図１，２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、８は粗巻き紐、９ａは第１の繊維、９ｂは第２の繊維を示す。

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を有する。スペーサ２の溝２ａは、螺旋状または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１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８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３参照）は、上述したように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。

これに対して本発明では、押え巻きテープ６と接着する粗巻き紐８を用いて、押え巻きテープ６と粗巻き紐８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。
図２は、本発明の実施形態に係る粗巻き紐８の構成を説明する図である。粗巻き紐８は、複数本の糸を合糸してなっている。合糸は、複数の糸を束ねて１本にまとめるもので、複数の糸を単に平行に引き揃えたものであってもよく、これを撚ったものであってもよい。

複数の糸は、２種類の繊維９ａ，９ｂからなっている。２種類の繊維９ａ，９ｂは、互いに融点の異なる繊維であって、相対的に低い融点の繊維（第１の繊維とする）９ａは、その融点が８０〜１４０℃の範囲にある。また、相対的に高い融点の繊維（第２の繊維とする）９ｂはその融点が２２０℃以上の範囲にある。上記の融点温度範囲をもつ材料は限定されるものではないが、一例として、第１の繊維９ａには低融点ナイロンによるポリアミド繊維を使用し、第２の繊維９ｂには、融点が１８０℃以上の標準ナイロンによるポリアミド繊維を用いることができる。低融点ナイロンとしては、例えば、東レ株式会社のエルダー（商品名）、ユニチカファイバー株式会社のフロールＭ（商品名）等が使用できる。また、この他、第１の繊維９ａとして融点が１１０℃程度の低融点ポリエステル繊維を用い、第２の繊維９ｂとして、融点が２５０℃程度の標準ポリエステル繊維を用いることもできる。

低融点の第１の繊維９ａは、ケーブル外被７の押出被覆成形時にケーブル外被７の樹脂温度によって溶融し、熱融着により押え巻きテープ６に接着する。ケーブル外被７には、一般にポリエチレン等の樹脂材料が用いられる。ケーブル外被７の押出被覆工程では、押出機で溶融された樹脂材料の樹脂温度は１８０〜２２０℃になる。溶融した樹脂材料が押え巻きテープ６の周囲に被覆されると、その溶融樹脂の熱が押え巻きテープ６を介して粗巻き紐８に伝わり、融点が８０〜１４０℃の範囲にある第１の繊維９ａを溶融させる。押し出されたケーブル外被７の樹脂材料の熱により第１の繊維９ａを溶融させるためには、第１の繊維９ａの融点は１４０℃以下である必要がある。また、第１の繊維９ａの融点が低すぎると、粗巻き紐８の保管中に雰囲気温度によって粗巻き紐８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。

ケーブル外被７が被覆されると、第１の繊維９ａが溶融し、第１の繊維９ａと押え巻きテープ６とが融着する。その際に、粗巻き紐８を構成する第１の繊維９ａとして、極性基を有するポリアミドやポリエステル等を使用すると、同じく極性基を有するポリエステルやポリアミド等の押え巻きテープ６と融着し一体化する。一方、極性基を有するポリアミドやポリエステル等は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の無極性樹脂によるスペーサ２とは一体化しない。従って、適用する樹脂材料の極性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。

また、融点が２２０℃以上と高い第２の繊維９ｂは、ケーブル外被７の溶融樹脂が被覆されたときも溶融することなく維持される。このとき、第１の繊維９ａと第２の繊維９ｂは合糸され束ねられているため、第１の繊維９ａが押え巻きテープ６に融着したときに、第２の繊維９ｂも第１の繊維９ａとともに押え巻きテープ６に一体的に固定される。
また、押え巻きテープ６には、ケーブル外被７の被覆工程で受ける熱よりも高融点のポリエステルやポリアミド等などが用いられているため、ケーブル外被７の被覆工程で溶けてしまうことはない。

上記の粗巻き紐８を構成する第１及び第２の繊維９ａ，９ｂの比率は特に限定されるものではないが、第１の繊維９ａの熱融着特性と、第２の繊維９ｂによる機械特性維持のとのバランスから比率を決定する。第２の繊維９ｂは、第１の繊維９ａよりも高融点のものであり、第１の繊維９ａの材料よりも機械的強度が高い材料を選択することができる。ここで第１の繊維９ａの比率を高くすれば、ケーブル外被７の被覆工程における粗巻き紐８の熱融着特性が向上するが、第１の繊維９ａの比率が過度に高くなると、粗巻き紐８の巻回時などの機械的強度が十分でなくなり、工程の安定化が図れない。粗巻き紐８と押え巻きテープ６間の接着強度は、解体処理時に両者間の接着が維持できる程度であればよく、第２の繊維９ｂの比率を適正に選択することで、接着強度を維持しつつ、粗巻き紐８の機械的強度を確保することができる。

こうして、ケーブル外被７の被覆工程において、低融点の第１の繊維９ａと高融点の第２の繊維９ｂとが合糸された粗巻き紐８のうち、低融点の第１の繊維９ａと押え巻きテープ６とが熱融着により接着され、その結果、粗巻き紐８が押え巻きテープ６に融着して一体化する。
そして、ケーブル解体処理時には、押え巻きテープ６とともに確実に粗巻き紐８を切断することができる。また、切断後の粗巻き紐８は、押え巻きテープ６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。

１…光ケーブル、２…スペーサ、２ａ…溝、３…テンションメンバ、４…光ファイバ心線、５，８…粗巻き紐、６…押え巻きテープ、７…ケーブル外被、９ａ・・・第１の繊維、９ｂ…第２の繊維。

Claims (2)

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、８０〜１４０℃の融点を有する複数の第１の繊維と、２２０℃以上の融点を有する複数の第２の繊維とが合糸された繊維束からなり、
   前記粗巻き紐の前記第１の繊維が前記押え巻きテープと接着されていることを特徴とする光ケーブル。
2. 前記第１の繊維及び前記第２の繊維は、互いに融点の異なるポリアミド樹脂からな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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