JP4678398B2 - 光ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数本の光ファイバ心線を上巻テープで覆い、その外側をシースで被覆する光ケーブル及びそ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た幹線光ケーブルを、通常、クロージャと称されている接続函で分岐し、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５（Ａ）に示すように、例えば、ＳＺ状に形成されて複数条の溝４を有する樹脂製のロッドからなるスペーサ２（スロットロッドとも言う）が用いられる。前記の溝４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３を収納し、スペーサ２の外周に上巻テープ５（押え巻とも言う）を巻付けて光ファイバテープ心線３を覆っている。そして、上巻テープ５の外側を、押出し成形で形成されたシース６（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６を一定の長さ（５０ｃｍ程度）除去する。このシース６が除去された部分では、上巻テープ５が露出されるが、この上巻テープ５をニッパ７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５を巻ほぐして剥ぎ取り、内部の光ファイバ心線３を取り出している。
特開平８−２２０３９３号公報

スペーサ上に巻付けられた上巻テープ５は、光ファイバ心線が溝４から飛び出さないように保持し、また、シース６を成形する際の熱が、光ファイバ心線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機能させることができる。この上巻テープ５と光ファイバテープ心線３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５に、ニッパ等の切裂き工具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。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、作業現場で刃物等の工具を用いることなく、上巻テープ切断のための切裂き始端となる切れ目を得ることができ、安全で簡単かつ容易に上巻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光ケーブル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、複数本の光ファイバ心線を、ケーブル長手方向に対して所定の傾斜角度で巻付けられる上巻テープで覆い、その外側をシースで被覆する光ケーブルであって、上巻テープの側縁に、上巻テープの幅方向に平行な直線で設定した最短距離を越える長さの切れ目が、上巻テープがケーブル長手方向に対して所定の傾斜角度で巻付けられた際に、ケーブル軸方向と平行になるように、上巻テープの長手方向に間欠的に入れられていることを特徴とする。

上記の切れ目の切込み長さが２ｍｍ以上であり、上巻テープが重ね巻きで巻き付けられる場合は、上巻テープの重なり幅を越えない範囲で入れられていることが好ましい。また、上巻テープは、伸縮性を有するものであってもよい。
なお、上巻テープの切れ目は、巻付け前のロール巻きの状態で放射状に入れて形成するのが望ましい。

本発明によれば、光ケーブルのシースを除去し、露出された上巻テープ部分に、切れ目が入れられて摘みやすくなっている突起片を、手あるいは把持工具等で引っ張ることにより、その切れ目を始端に上巻テープを幅方向に容易に切断することができる。また、突起片を手あるいは把持工具で引っ張り上げ、光ファイバから離れた位置で刃物等を差込んで切断することが可能となる。この結果、ケーブル内の光ファイバ心線を傷めることなく、上巻テープの剥ぎ取りを行うことができる。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による光ケーブルの概略を説明する図、図２は切れ目の入れ方による破断力と伸びの関係を説明する図、図３は本発明による上巻テープの好ましい構成例を説明する図である。図中、１１は光ケーブル、１２はスペーサ、１３は光ファイバテープ心線、１４は溝、１５は上巻テープ、１６はシース、１７は切れ目、１８は突出片を示す。

本発明による光ケーブル１１は、例えば、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）で説明したのと同様な光ケーブルを対象とすることができ、ＳＺ状に形成された複数条の溝１４を有する樹脂製のロッドからなるスペーサ１２を用いて構成される。スペーサ１２の溝１４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１３が収納され、スペーサ１２の外周に上巻テープ１５が巻付けられて、光ファイバテープ心線１３が覆われる。そして、上巻テープ１５の外側は、押出し成形によるシース１６で被覆される。

なお、スペーサ１２の外周で、かつ上巻きテープ１５の内側に、ナイロン糸、プラスチックテープ等の粗巻きが施されることもある。この粗巻きは製造途中に溝１４から光ファイバ心線あるいは光ファイバテープ心線１３が飛び出すのを防ぐ目的で施されるが、一般的に間隔をあけて巻かれるものであり、光ファイバ心線あるいは光ファイバテープ心線１３を刃物から保護するものではない。

上巻テープ１５には、例えば、テープ幅が１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度のものが用いられ、開き巻き又は重ね巻きで巻付けられる。この上巻テープ１５には、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の繊維からなる種々のものが用いられ、シース１６には、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂が用いられる。このシース１６は、スペーサ１２の外周に上巻きテープ１５が巻付けられてから一旦ドラム等に巻き取られた後に、押出し機に通して成形されるが、上巻テープ１５の巻付けに引続いて連続的に成形されるようにしてもよい。

本発明においては、上記の上巻きテープ１５の側縁に間欠的に切れ目１７を入れて、スペーサ１２上に巻付ける。切れ目１７は、上巻きテープ１５の幅方向に切込みを入れて形成されるが、後述するように、幅方向での最短距離を越える長さの切れ目となるように入れられる。切れ目１７の部分では、その切込み角を爪等で引っ掻くことにより、容易に起立させることができ、三角形状の突起片１８を生じやすくすることができる。突起片１８は、切れ目１７の切込み長によって種々の大きさとなるが、手で摘んだり、工具で挟み込むことが可能な程度の大きさとなるように形成される。

この突起片１８を手で摘むか、または、ペンチ等の把持工具で掴んで、切れ目１７の切込み方向に切裂くように引っ張ることにより、連続的に巻付いている上巻テープ１５を切断することができる。また、突起片１８を手あるいは把持工具等で引っ張り上げ、光ファイバから離れた位置で、刃物等の工具で切断することも可能となる。次いで、切断されたテープ端をもとに上巻テープを巻きほぐすことにより、剥ぎ取ることができる。

なお、上巻きテープ１５の側縁に間欠的に入れた切れ目１７は、シース１６によって押さえつけられていて、作業環境の明るさにもよるが、シース１６の除去後に切れ目１７の位置がよく判らないことがある。このようなときのため、切れ目１７の部分（近傍を含む）に着色を施して、切れ目位置の判別が容易となるようにするのが好ましい。さらには、多少薄暗い作業環境下においても、容易に切れ目位置の判別できるように、前記の着色が蛍光性を有しているのが好ましい。

図２は、上巻テープ１５の縁部への切れ目１７の入れ方によって、破断状態、破断力や引っ張り伸びが異なることを説明する図である。上巻テープ１５は、すべて同じ材料で同じ幅Ｄ（例えば、１５ｍｍ）のものを用い、数値はサンプル数２つの平均で示してある。
図２（Ａ）は、切れ目無しの場合、図２（Ｂ）はテープ幅方向に平行な最短距離ｄ（例えば、２ｍｍ）で切れ目を入れた例、図２（Ｃ）〜図２（Ｅ）は、本発明による最短距離ｄより長い切込み長で切れ目を入れた例である。

図２（Ａ）の切れ目無しの場合は、上巻テープ１５に引っ張り張力を加えたときその破断方向はテープ幅方向に平行で、その破断力は９２.５Ｎで、伸びは１６.０％であった。
図２（Ｂ）は、上巻テープ１５のテープ幅方向に平行に最短距離ｄ＝２ｍｍの切れ目１７ａを入れた場合で、上巻テープ１５に引っ張り張力を加えたとき、その破断方向はテープ幅方向に平行で、その破断力は５４.０Ｎで、伸びは２.７５％であった。

図２（Ｃ）は、上巻テープ１５のテープ幅方向に対して傾斜角度を持たせた斜めの切れ目１７ｂを入れた場合である。すなわち、最短距離ｄより長い切れ目（切込み長２．５ｍｍ）を入れたもので、上巻テープ１５に引っ張り張力を加えたとき、その破断方向はテープ幅方向に多少傾斜し、その破断力は５７.０Ｎで、伸びは４.０％であった。

図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）の例より上巻テープ１５のテープ幅方向に対する傾斜角度を大きくした切れ目１７ｃを入れた場合である。すなわち、図２（Ｃ）の場合より更に長い斜めの切れ目（切込み長５．４ｍｍ）を入れたもので、上巻テープ１５に引っ張り張力を加えたとき、その破断方向は図２（Ｃ）の場合よりはテープ幅方向に対して大きく傾斜し、その破断力は６３.０Ｎで、伸びは７.７５％であった。

図２（Ｅ）は、上巻テープ１５のテープ幅方向に対して弧状に切れ目１７ｄを入れた場合である。すなわち、最短距離ｄより長い円弧状の切れ目（切込み長５．４ｍｍ）を入れたもので、切込み長は図２（Ｄ）と同じであるが、テープ長さ方向の距離は短くなっている。この場合の上巻テープ１５に引っ張り張力を加えたとき、その破断方向は図２（Ｄ）の例よりは大きくテープ幅方向に傾斜し、その破断力は７０.０Ｎで、伸びは９.５％であった。なお、切れ目１７ｄの先端がテープ長さ方向に平行に向いていると、切れ目の突起片を摘んで切裂く際に、テープ幅方向に切裂かれず、切れ目の切込み幅でテープ長さ方向に切裂かれることがあるので、切れ目の先端はテープ幅方向に向いていることが必要である。

図２の結果から、上巻テープの縁部に切れ目を入れることにより、引っ張り強度が低下し、このため、スペーサに巻き付ける際に破断しやすくなる。また、切れ目の切込み長は、突起片の手での摘みやすさを考慮すると、少なくとも２ｍｍ以上とするのが望ましい。そこで、図２（Ｂ）のように、上巻テープ１５のテープ幅方向に平行で最短距離ｄとなる切れ目１７ａを２ｍｍ以上とするのが、これに加工のバラツキを考慮すると、引っ張り張力がさらに低下することとなる。

しかしながら、図２（Ｃ）に示すように、テープ幅方向に対して斜めの切込みで切れ目１７ｂを形成することにより、テープ幅方向に平行な最短距離ｄの範囲内で、切れ目の切込み長を大きくすることができる。また、図２（Ｄ）に示すように、切れ目１７ｃのテープ幅方向に対する傾斜角度を大きくすることにより、図２（Ｃ）の場合より切れ目の切込み長を更に大きくすることができる。さらに、図２（Ｅ）のように、切れ目１７ｄを弧状に切込んで形成することによっても、切れ目の切込み長を長くすることができる。

図２（Ｃ）〜図２（Ｅ）の例は、いずれも、図２（Ｂ）のテープ幅方向への切込み長（最短距離ｄ）より、長い切込み長とすることができ、摘みやすさを更に向上させることができる。さらに、テープ幅方向への切込み幅は、図２（Ｂ）のテープ幅方向での切込み長の範囲内とすることができ、引っ張り強度の低下を抑えることができる。また、切れ目の先端が、テープ幅方向に対して傾斜した方向を向いていることから、上巻テープに対する破断力が分散され、引っ張り強度があがり、伸びも増加させることができる。

図３は、上述した切れ目の好ましい構成例を示すもので、図３（Ａ）は上巻テープ１５の側縁に入れる切れ目１７の切込み方向が、スペーサ１２の長手方向の軸線（ケーブル軸方向）と平行になるようにする例である。これは、例えば、上巻テープ１５の巻付け角度をθとすると、テープ長さ方向に対する切れ目１７の切込み角度をθとすれば、容易に実現することができる。

切れ目１７がスペーサ１２の軸線に対して、傾斜角度を持って形成されていると、周方向に角部を有しているスペーサ１２に上巻テープ１５を巻付けたときに、切れ目１７を入れた部分の突起片１８が起立して捲れやすく、シースを施した際にコブを発生することがある。しかし、切れ目１７がスペーサ１２の軸線に対して、平行となるように形成することにより、切れ目１７の捲れの発生を抑制することが可能となる。

また、切れ目１７による突起片１８は、手で摘むか、または、ペンチ等の把持工具で挟んで切裂くこととなるが、切れ目１７の切込み長さがあまり小さいと摘みにくく、また、摘めたとしてもテープ切断のため切裂力で滑ってしまう。したがって、切れ目１７の切込み長さＬは、手（爪部分）で摘める範囲の２ｍｍ以上とされていることが望ましい。

図３（Ｂ）は、上巻テープ１５を重ね巻きする場合の構成例である。上巻テープ１５をシース１６の成形時の熱絶縁用、あるいは、光ケーブル内への止水のための吸水用として機能させる場合、その他に必要特性、ケーブル構造、製造条件によっては、上巻テープ１５を重ね巻きして、溝内に収納された光りファイバ心線とシースとを完全に遮断することが必要になることがある。このような場合は、切れ目１７の切込み長さＬを重なり幅Ｄよりも小さくすると、切れ目１７があっても光ファイバ心線とシースとは完全に遮断することが可能となる。

例えば、上巻テープ１５の幅が、例えば、１５ｍｍであるとすると、重なり幅は、おおよそ上巻テープ１５の１／５〜１／４ラップ程度で形成され、重なり幅は３.５ｍｍ程度となるので、これ以下の切込み長さとするのが望ましい。なお、本発明は、必要特性やケーブル構造、その他製造条件によっては、開き巻きでも実施可能であり、この場合は、特に、上記のような制限はないが、あまり切込み長さが大きいと製造時にローラ等への引掛かりが生じやすくなるので、５ｍｍ前後以下とするのが好ましい。また、開き巻きの場合は、切れ目を上巻テープの両側縁に入れるようにしてもよい。

図３（Ｃ）は、その他の構成例で、上巻テープ１５を多少伸縮性のある材料で形成する例である。上巻テープ１５を切断する場合の切裂き開始点は、上述したように、上巻テープ１５の側縁に切れ目１７により容易に確保することができる。しかし、この後、テープ切断のため、切断工具７を上巻テープ１５の下に差し込むような場合がある。この場合、上巻テープ１５が伸縮性のある材料で形成されていると、図３（Ｃ）に示すように、突起片１８を掴んで上巻テープ１５を引伸ばして、溝内に収納されている光ファイバ心線から、より離した状態で切断することができる。この結果、より安全な分岐作業を実施することができる。

図４は、本発明における光ケーブルに用いる上巻テープの製造例を説明する図である。上述した上巻テープは、スペーサの溝内に光ファイバ心線またはテープ心線を収納すると同時に、溝からこれらが脱落しないようにスペーサの外周に螺旋状に巻付けられる。上巻テープは、通常、ロール状に巻かれたものをサプライ軸に支持させてスペーサ上に繰り出されるが、上述した上巻テープの切れ目は、図４に示すように、ロール状に巻かれた状態で形成することにより、所定の間隔で効率よく製造することができる。

図４（Ａ）は、巻取り芯２０の外周に上巻テープ用のテープ材２１がロール巻きされた状態（例えば、１５ｍｍ幅のテープで、ロール外径５００ｍｍφ）で、ロール側面２３に放射状に切込み２４ａ（深さ、３ｍｍ程度）を入れる例である。また、この切込み２４ａは、図２（Ｃ）〜図２（Ｅ）で説明したように、テープの幅方向に対して傾斜方向あるいは弧状に入れて、幅方向の最端距離を越える長さの切込み長となるように形成する。

切込み２４ａは、テープ材２１を繰り出したときに、所定の間隔をおいて形成された切れ目１７となる。放射状に切込み２４ａを入れることで、ロール巻きの内径側と外径側で、切れ目１７が形成される間隔は多少異なるが、比較的規則性のある間隔で形成することができ、切込み長の制御も容易に行うことが可能となる。

図４（Ｂ）は、巻取り芯２０の外周に上巻テープ用のテープ材２１がロール状に巻かれた状態で、ロール側面２３に放射状に切込み２４ａと２４ｂを入れる例である。切込み２４ａは、図４（Ａ）の例と同じであるが、切込み２４ｂをロール巻きの外径側のみに入れている。これは、内径側になるにしたがって、切れ目１７が形成される間隔が狭まることから、内側の切込みを間引くことで、バランスさせるようにしている。

本発明による光ケーブルの概略を説明する図である。 本発明による光ケーブルで、上巻テープの切れ目の入れ方による破断力と伸びの関係を説明する図である。 本発明による上巻テープの好ましい構成例を説明する図である。 本発明の光ケーブルに用いる上巻テープの製造例を説明する図である。 従来の技術を説明する図である。

符号の説明

１１…光ケーブル、１２…スペーサ、１３…光ファイバテープ心線、１４…溝、１５…上巻テープ、１６…シース、１７〜１７ｄ…切れ目、１８…突出片。

Claims (5)

1. 複数本の光ファイバ心線を、ケーブル長手方向に対して所定の傾斜角度で巻付けられる上巻テープで覆い、その外側をシースで被覆する光ケーブルであって、
   前記上巻テープの側縁に、前記上巻テープの幅方向に平行な直線で設定した最短距離を越える長さの切れ目が、前記上巻テープが上記ケーブル長手方向に対して所定の傾斜角度で巻付けられた際に、ケーブル軸方向と平行になるように、前記上巻テープの長手方向に間欠的に入れられていることを特徴とする光ケーブル。
2. 前記切れ目の切込み長さが、２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
3. 前記上巻テープが重ね巻きで巻き付けられ、前記切れ目の切込みが、前記上巻テープの重なり幅を越えない範囲で入れられていることを特徴とする請求項２に記載の光ケーブル。
4. 前記上巻テープは、伸縮性を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ケーブル。
5. 請求項１〜４に記載の光ケーブルの製造方法であって、前記上巻テープの切れ目を巻付け前のロール巻の状態で放射状に入れることを特徴とする光ケーブルの製造方法。

Images