JP2016018088A - 光ケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットロッドのスロット（溝）内に多数本の光ファイバ心線を収納し、スロットの外周に第１の粗巻き紐、押さえ巻きテープ、第２の粗巻き紐及びシースを施してなる解体性及び美観が良い光ケーブルの製造方法を提供する。
【解決手段】光ケーブルの製造方法は、複数本のテープ心線２を収納したスロットロッド３に、第１の粗巻き紐４を横巻きするステップと、第１の粗巻き紐４が横巻きされたスロットロッド３に、押さえ巻きテープ５を縦添えで巻き付けるステップと、押さえ巻きテープ５に、１０ｍｍ〜５０ｍｍの巻き付けピッチ且つ３Ｎ〜１２Ｎの巻き付け張力で、第２の粗巻き紐６を巻き付けるステップと、押さえ巻きテープ５及び第２の粗巻き紐６の外周を樹脂材料で被覆しシース７を形成するとともに第１の粗巻き紐４を溶かして押さえ巻きテープ５に接着させるステップとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スロットロッドのスロット（溝）内に多数本の光ファイバ心線を収納し、スロットの外周に第１の粗巻き紐、押さえ巻きテープ、第２の粗巻き紐及びシースを施してなる光ケーブルの製造方法に関する。

多量のデータを高速で伝送するための光ファイバとして、光ケーブルへの収納や作業の簡易化のため、複数本の光ファイバ心線が並列に配置されて一体化された光ファイバテープ心線が用いられている。
多心の光ケーブルは、複数枚の光ファイバテープ心線をスロットロッドのスロットに収納し、該スロットを押さえ巻きテープで覆ってケーブルコアとした後、全体を押出成形により外被（シースともいう）で覆って構成される。押さえ巻きテープで覆う際にスロットから光ファイバテープ心線が脱落することがないように、押さえ巻きテープで覆う前にスロットロッドに第１の粗巻き紐が螺旋状に巻き付けられる。

また、押さえ巻きテープで覆うすなわち巻き付ける方法には、縦添えと螺旋状の横巻きがあり、縦添えで巻き付けると、横巻きで巻き付けた場合に比べて、製造時間を短縮できる。ただし、押さえ巻きテープを縦添えとした場合、その巻き付けた部分の開きを抑える必要がある。このため、シースで被覆する前に、押さえ巻きテープの周囲に横巻きで第２の粗巻き紐を施した構造が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、光ケーブルの解体作業性を向上させるため、シース熱により第１の粗巻き紐を溶かし、押さえ巻きテープと接着させる方法が知られている（例えば特許文献２参照）。

特開２００６−２５８８８９号公報 特開２００９−１１６０１７号公報

押さえ巻きテープを縦添えとする場合、横巻きの場合に比べて、製造上、スロットロッドと押さえ巻きテープの間に隙間（空気層）ができてしまう。第１の粗巻き紐をシース熱で溶かして押さえ巻きテープと接着させる場合、前述の隙間（空気層）により熱の伝わりが悪くなり、第１の粗巻き紐が溶けづらくなってしまう。シース熱を上げることにより第１の粗巻き紐を溶かすことはできるが、シース熱を２００℃以上にあげるとケーブル外観が悪くなるといった問題もある。
この点に関し、特許文献１及び２には開示されていない。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、押さえ巻きテープに第１の粗巻き紐がより確実に接着された美観の良い光ケーブルの製造方法を提供することをその目的とする。

本発明の光ケーブルの製造方法は、スロットロッドのスロット内に複数本の光ファイバ心線を収納し、スロットの外周に第１の粗巻き紐、押さえ巻きテープ、第２の粗巻き紐及びシースを施してなる光ケーブルの方法であって、複数本の光ファイバ心線を収納したスロットロッドに、第１の粗巻き紐を横巻きするステップと、第１の粗巻き紐が横巻きされたスロットロッドに、押さえ巻きテープを縦添えで巻き付けるステップと、押さえ巻きテープに、１０ｍｍ〜５０ｍｍの巻き付けピッチ且つ３Ｎ〜１２Ｎの巻き付け張力で、第２の粗巻き紐を巻き付けるステップと、押さえ巻きテープ及び第２の粗巻き紐の外周を樹脂材料で被覆しシースを形成するとともに第１の粗巻き紐を溶かして押さえ巻きテープに接着させるステップとを有する。

本発明によれば、光ケーブルの美観を損なうことなく、押さえ巻きテープに第１の粗巻き紐を接着させることができる。

本発明に係る製造方法により製造される光ケーブルの一例を説明するための図である。 図１の光ケーブルの製造時に、第２の粗巻き紐が外周に巻き付けられた押さえ巻きテープの様子を示す平面図である。 本発明に係わる光ケーブルの製造方法における第２の粗巻き紐の巻き付け方向を説明する図である。 本発明に係わる光ケーブルの製造方法における第２の粗巻き紐の巻き付け方の別の例を説明する図である。 本発明の製造方法により製造される光ケーブルの比較評価例を説明するための図である。

［本発明の実施形態の説明］
まず、本発明の実施形態を列記して説明する。
（１）本発明の光ケーブルの製造方法は、スロットロッドのスロット内に複数本の光ファイバ心線を収納し、スロットの外周に第１の粗巻き紐、押さえ巻きテープ、第２の粗巻き紐及びシースを施してなる光ケーブルの製造方法であって、複数本の光ファイバ心線を収納したスロットロッドに、第１の粗巻き紐を横巻きするステップと、第１の粗巻き紐が横巻きされたスロットロッドに、押さえ巻きテープを縦添えで巻き付けるステップと、押さえ巻きテープに、１０ｍｍ〜５０ｍｍの巻き付けピッチ且つ３Ｎ〜１２Ｎの巻き付け張力で、第２の粗巻き紐を巻き付けるステップと、押さえ巻きテープ及び第２の粗巻き紐の外周を樹脂材料で被覆しシースを形成するとともに第１の粗巻き紐を溶かして押さえ巻きテープに接着させるステップとを有する。この光ケーブルによれば、光ケーブルの美観を損なうことなく、押さえ巻きテープに第１の粗巻き紐を接着させることができる。

（２）本発明の第２の粗巻き紐を巻き付けるステップは、縦添えで巻き付けられた押さえ巻きテープを締めつける方向に第２の粗巻き紐を巻き付けるステップを含むとよい。

（本願発明の実施形態の詳細）
以下、図面を参照しながら、本発明の光ケーブルの製造方法に係る好適な実施の形態について説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内ですべての変更が含まれることを意図する。また、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

図１は、本発明に係る製造方法により製造される光ケーブルの一例を説明するための図である。図１の光ケーブル１は、所謂スロット型光ケーブルであり、幹線用の光ケーブルとして多用されている光ケーブルであって、光ファイバテープ心線２、スロットロッド３、第１の粗巻き紐４、押さえ巻きテープ５、第２の粗巻き紐６及びシース７を備えて構成されている。

光ファイバテープ心線（以下、テープ心線という）２は、例えば、４心の光ファイバ心線を平行に並べ紫外線硬化樹脂で一体化してテープ状にしたものである。なお、光ケーブルに収納される光ファイバ心線は、テープ心線に限らず、単心の光ファイバ心線を複数心並べて収容するようにしてもよい。

スロットロッド３は、例えばポリエチレン等の樹脂を押出成形法により押し出すことで形成されるもので、スロット３ａが光ケーブル１の長手方向にＳＺ状に複数設けられており、このスロット３ａには、テープ心線２が収納されている。スロット３ａの形状は螺旋状であってもよい。また、スロットロッド３の中心にはテンションメンバ３ｂが挿通埋設されている。テンションメンバ３ｂは、抗張力体とも呼ばれ、引張り及び圧縮に対する耐力を有する鋼線や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）等の線材が用いられる。

光ケーブル１の製造時に、より具体的には、押さえ巻きテープ５の巻き付け時に、スロットロッド３のスロット３ａからテープ心線２が脱落しないように、第１の粗巻き紐４がスロットロッド３の周囲に螺旋状に巻き付けられている。スロットロッド３で複数のテープ心線２が保持され第１の粗巻き紐４が巻かれた状態をケーブルコア１０という。

ケーブルコア１０の外周には、押さえ巻きテープ５が縦添えで巻き付けられている。この押さえ巻きテープ５は、スロット３ａに収容されたテープ心線２が外に飛び出さないように保持すると共に、シース７との接触や成型時の熱絶縁層、あるいは、光ケーブル内への止水のための吸水剤を付与して吸水層として機能させることもできる。

縦添えされた押さえ巻きテープ５の外周には、該押さえ巻きテープ５の巻き付けの解れを抑えるため、第２の粗巻き紐６が螺旋状に巻き付けられている。

図２は、光ケーブル１の製造時に、第２の粗巻き紐６が外周に巻き付けられた押さえ巻きテープ５の様子を示す平面図であり、図３は、第２の粗巻き紐６の巻き付け方向を説明する図である。
押さえ巻きテープ５は、図２に示すように、上下で重なる重なり部分５ａが生じるように縦添えされている。この重なり部分５ａが開くのを防ぐために、第２の粗巻き紐６が１０ｍｍ〜５０ｍｍの巻き付けピッチＷで巻き付けられている。また、第２の粗巻き紐６の巻き付け方向は、図３の矢印方向Ｙのような、押さえ巻きテープ５を締めつける方向、言い換えると、重なり部分５ａの上側の押さえ巻きテープ５がめくれない方向である。

図１の説明に戻る。
第２の粗巻き紐６が巻き付けられた押さえ巻きテープ５の外周には、シース７が押出成形されている。シース７は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰ：Low Density Polyethylene）や直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰ：Linear Low Density Polyethylene）等の難燃特性を有する樹脂材料からなる。

なお、第１の粗巻き紐４及び第２の粗巻き紐６の材料は共に例えば融点が１０５℃〜１１５℃の低融点ナイロンである。ただし、第１の粗巻き紐４と第２の粗巻き紐６とで材料を別としてもよく、第２の粗巻き紐６はシース７に近いので第１の粗巻き紐４に比べて融点が高い材料を用いることができる。また、第１の粗巻き紐４に用いる材料も上述に限られない。例えば、シース７を形成する際の樹脂材料温度が１７０℃の場合、第１の粗巻き紐４には、９０℃〜１１５℃の範囲に融点を持つ低融点ナイロンを用いることができ、第２の粗巻き紐６には、９０℃〜１５０℃の範囲に融点を持つ低融点ナイロンを用いることができる。

次いで、上述の光ケーブル１の製造方法の一例を説明する。
図１の光ケーブル１の製造は、まず、スロットロッド３が製造ライン上に送り出され、同時に、テープ心線２が複数の光ファイバ供給ドラムから夫々繰り出される。複数のテープ心線２は、集線装置により集線され、スロットロッド３のスロット３ａ内にテープ心線２が収容される。次いで、第１の粗巻き紐４が第１粗巻き紐供給ボビンから繰り出され、スロットロッド３の外周に巻き付けられ、テープ心線２がスロットロッド３から脱落するのを防止する。

スロットロッド３にテープ心線２が収容され第１の粗巻き紐４が巻かれたケーブルコア１０の外周には、押さえ巻きテープ供給ボビンから押さえ巻きテープ５が繰り出され、テープガイド装置を経て縦添えされ、フォーミング装置によりケーブルコア１０の外周に円筒状に巻き付けられる。

次いで、押さえ巻きテープ５が巻き付けられた状態でその外周に、第２粗巻き紐供給ボビンから繰り出された第２の粗巻き紐６が、１０ｍｍ〜５０ｍｍの巻き付けピッチ且つ３Ｎ〜１２Ｎの巻き付け張力で巻き付けられる。
そして、第２の粗巻き紐６が巻き付けられた状態で、押出成型装置により、シース７が押出成形され、ケーブル被覆とされる。
この後、押出成形されたシース７は、冷却装置で冷却硬化され光ケーブル１とされる。

このように、本発明に係わる製造方法により製造された光ケーブルは、縦添えで巻き付けられた押さえ巻きテープの外周に、１０ｍｍ〜５０ｍｍの巻き付けピッチ且つ３Ｎ〜１２Ｎの巻き付け張力で第２の粗巻き紐６が巻き付けられる。この結果、スロットロッド３と押さえ巻きテープ５の間に隙間ができないので、シース熱を上げることなく、第１の粗巻き紐４をシース熱で溶かして押さえ巻きテープ５と接着させることができるので解体性がよくなる。

図４は、本発明に係わる光ケーブルの製造方法における第２の粗巻き紐の巻き付け方の別の例を説明する図である。
上述の例では、第２の粗巻き紐６は、押さえ巻きテープ５を締めつける方向のみの１本であったが、図４のように、押さえ巻きテープ５を締めつける方向の紐６ａとそれとは逆方向の紐６ｂの２本であってもよいし、それ以上の本数であってもよい。ただし、２本以上とする場合、第２の粗巻き紐６は、押さえ巻きテープ５を締めつける方向に最初に巻き付けられる。

また、第２の粗巻き紐６を２本以上巻き付ける場合、それぞれの巻き付けピッチの逆数の和の逆数で得られる合計の巻き付けピッチが１０ｍｍ〜５０ｍｍなるようにされる。例えば、巻き付けピッチ３０ｍｍで２本巻き付けた場合、合計ピッチは１／（１／３０＋１／３０）＝１５ｍｍとなり、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。

図５は、本発明の製造方法により製造される光ケーブルの比較評価例を説明するための図である。
この比較評価に使用した光ケーブルの構造は、試料１〜９で共通で、図１のスロット型の光ケーブル１とする。すなわち、スロットロッド３のスロット３ａにテープ心線２を複数枚積層し、このスロットロッドの外周に第１の粗巻き紐４、縦添えの押さえ巻きテープ５、第２の粗巻き紐６を順に巻き付け、シース７で被覆した構造である。第１の粗巻き紐４の融点は１０５〜１１５℃で共通、第２の粗巻き紐４の融点も１０５〜１１５℃で共通である。また、シース７についても共通であり、材料は低密度ポリエチレン、押出成型時の樹脂温度は１７０℃である。なお、シース７の実着量が少ない方がシース熱量が少なく、第１の粗巻き紐４は溶けづらくなるので、シース厚は各試料で共通で現状の光ケーブルにおいて最も薄い１．５ｍｍとし、外径７ｍｍの光ケーブルとした。

試料１〜４の光ケーブルでは、第２の粗巻き紐は押さえ巻きテープを締めつける方向（以下、正方向）のみの１本で、試料１では巻き付けピッチ１０ｍｍ且つ巻き付け張力５Ｎ、試料２では巻き付けピッチ５０ｍｍ且つ巻き付け張力３Ｎ、試料３では巻き付けピッチ２５ｍｍ且つ巻き付け張力８Ｎ、試料４では巻き付けピッチ３０ｍｍ且つ巻き付け張力８Ｎで第２の粗巻き紐を巻き付けた。
試料５の光ケーブルでは、第２の粗巻き紐は正方向とその逆方向の２本で、合計の巻き付けピッチ５０ｍｍ且つ巻き付け張力３Ｎで巻き付けた。

試料６、７、９の光ケーブルでは、第２の粗巻き紐は正方向のみの１本で、試料６では巻き付けピッチ８０ｍｍ且つ巻き付け張力１２Ｎ、試料７では巻き付けピッチ１００ｍｍ且つ巻き付け張力５Ｎ、試料９では巻き付けピッチ１０ｍｍ且つ巻き付け張力１．５Ｎで第２の粗巻き紐を巻き付けた。
試料８の光ケーブルでは、第２の粗巻き紐は正方向とは逆方向のみの１本で、巻き付けピッチ１０ｍｍ且つ巻き付け張力１２Ｎで巻き付けた。

上述の条件で製造した光ケーブルそれぞれについて溶け性を評価した。溶け性は、シースをニッパで切断し剥離させたときに、溶けていた第１の粗巻き紐がシースと共に剥離された場合を○、第１の粗巻き紐が解けずシースと共に剥離されない場合を×とした。

図５の評価結果では、試料１〜５の光ケーブルの溶け性はいずれも良好であったが、試料６〜９の光ケーブルの溶け性はいずれも難があった。
図５の評価結果から、第２の粗巻き紐の巻き付けピッチは５０ｍｍ以下であることが望ましいといえる。ただし、巻き付けピッチは、１０ｍｍ未満とすると製造性が悪くなる、すなわち、線速が遅くなるため好ましくないので、１０ｍｍ以上であることが望ましい。

また、上記評価結果から、第２の粗巻き紐の巻き付け方向は、押さえ巻きテープが締まる方向がよいことがわかる。第２の粗巻き紐を２本とし、そのうち１本を最初に正方向に巻き付けもう１本を逆方向に巻き付けても支障がなく、巻き付けピッチが重要であることがわかる。

さらに、上記評価結果から、第２の粗巻き紐の巻き付け張力が３Ｎ以上であることが好ましいといえる。ただし、低融点ナイロンからなる第２の粗巻き紐の巻き付け張力は、１２Ｎより大きいと切断してしまうので、１２Ｎ以下であることが望ましい。

１…光ケーブル、１０…ケーブルコア、２…光ファイバテープ心線（テープ心線）、３…スロットロッド、３ａ…スロット、３ｂ…テンションメンバ、４…第１の粗巻き紐、５…押さえ巻きテープ、６…第２の粗巻き紐、７…シース。

Claims (2)

1. スロットロッドのスロット内に複数本の光ファイバ心線を収納し、スロットの外周に第１の粗巻き紐、押さえ巻きテープ、第２の粗巻き紐及びシースを施してなる光ケーブルの製造方法であって、
   前記複数本の光ファイバ心線を収納した前記スロットロッドに、前記第１の粗巻き紐を横巻きするステップと、
   前記第１の粗巻き紐が横巻きされた前記スロットロッドに、前記押さえ巻きテープを縦添えで巻き付けるステップと、
   前記押さえ巻きテープに、１０ｍｍ〜５０ｍｍの巻き付けピッチ且つ３Ｎ〜１２Ｎの巻き付け張力で、前記第２の粗巻き紐を巻き付けるステップと、
   前記押さえ巻きテープ及び前記第２の粗巻き紐の外周を樹脂材料で被覆し前記シースを形成するとともに前記第１の粗巻き紐を溶かして前記押さえ巻きテープに接着させるステップとを有する光ケーブルの製造方法。
2. 前記第２の粗巻き紐を巻き付けるステップは、縦添えで巻き付けられた前記押さえ巻きテープを締めつける方向に前記第２の粗巻き紐を巻き付けるステップを含む光ケーブルの製造方法。

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