JPH07107572B2 - 防水光フアイバケ−ブルおよびその製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、通信ケーブル外被に損傷を生じたときに外部
からの水の侵入を局所的にとどめ、伝送媒体の特性劣化
を防止する構造を有する防水光ファイバケーブルおよび
その製造装置に関するものである。

［従来の技術］ 光ファイバケーブルが外被に損傷を受け、かつ周囲に水
が存在する場合には、ケーブル内部に水が侵入し、その
長手方向に水が進行する。この現象を一般に走水現象ま
たは走水あるいは水走りと称する。この走水がある限度
を越えると、低温時にケーブル内部の水が凍結したとき
に光ファイバに力が加わって光損失を増加したり、光フ
ァイバの強度低下、さらに銅線ケーブルでは絶縁低下な
どが生じて、長期的（例えば10〜20年）にケーブルを使
用することができなくなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の光ファイバケーブルは第３図に示すような構造を
有している。第３図において、１は断面円状またはテー
プ状の光ファイバ心線、２は心線１を保持する複数の螺
旋溝付のスロット形スペーサ、３はこのスペーサ２の中
心に位置してケーブルに加わる張力を支えるテンション
メンバ、４は最外側の外被、５は外被４とスペーサ２と
の間に巻き付けた非吸水性コア押え巻きテープである。
このようなケーブルの外被４に損傷が生じて浸水する
と、非吸水性コア押え巻きテープ５やスロット形スペー
サ２の空隙部などに上述した走水現象が起る。

この走水現象に対する従来からの一般的な対策とし
て、ケーブル内の空隙部にポリブテン、ペトロラタム、
グリース等のジェリー状材料を充填し、走水を止める構
造が知られている。このような従来構造では、走水防止
特性は優れているが、ケーブル製造時において充填を行
うためにその充填材の押出装置が必要となるばかりでな
く、押出速度が毎分5m以下と遅くなるので、製造時間の
増大を招くという欠点があった。

また、上述のようなジェリー状材料はその粘性によって
走水防止効果を得ているが、ケーブル相互を接続する場
合などに光ファイバ心線１の周囲に付着したジェリー材
料を取除く煩わしい作業が必要となる。

また、第３図の構造を有する光ファイバケーブル
に、ポリブテン系ジェリーを充填すると、光ファイバを
接続するための前準備作業、すなわちケーブル外被４と
コア押え巻テープ５の除去、光ファイバケーブル内部か
らのジェリーの除去に約30〜40分要する。この作業時間
は、ジェリーを充填していないケーブルの前準備作業の
約15分に比べ、２〜３倍の時間である。

以上の問題の生じない走水防止構造としては、水を
含むと吸水膨潤する材料をケーブル内の空隙に充填する
方法が提案されている。その材料としては、ポリアクリ
ル酸系、カルボキシメチルセルローズ系、澱粉系等の粉
末が知られており、これらの粉末を粉末状態のまま、ま
たは不織布等のテープに塗布・接着してケーブル内に充
填している。この場合、それらの粉末をケーブル内の空
隙に直接充填すると、この粉末はケーブル内に直接固定
されていないので、ケーブル運搬時等の振動によりケー
ブル内で粉末が移動し、そのため長期にわたっての走水
防止効果が得られず、また接続作業等においても粉末の
脱落が生じて、作業性が劣化し、光ファイバコネクタの
端面に粉末が付着して光ファイバの機能劣化に結び付き
易い。

このため、吸水材料はテープ状や紐状でケーブル内に収
容し易い形状であること、または吸水材料が粉末の場合
にはケーブル内で移動しないようにある程度固定されて
いることが望ましい。

従って、第３図に示すような光ファイバケーブルでは、
コア押え巻きテープ５は従来のような非吸水性のもので
はなく、吸水性のテープであることが望ましく、またス
ロット形スペーサ２の空隙部（螺旋溝）はその隙間が実
際には非常に小さいので、その空隙部に吸水性の粉末を
入れて光ファイバ心線１やスペーサ２を固定することが
望ましい。さらに、その吸水性の粉末を確実に固定する
ためには常識的には接着材をスロット形スペーサ２や光
ファイバ心線１などに塗布し、その上に吸水性粉末を振
り掛ければよい。

しかし、吸水性の粉末には次のような問題点がある。

光ファイバケーブル内に侵入する水としては、真水
や海水などのいろいろな種類の水があり、どの場合にも
防水する必要がある。このうち、海水を吸水する粉末は
ごくわずかであるが商品化されている。例えば、KIゲル
（商標），スミカゲル（商標）などがある。しかし、こ
れらの商品化されている多くの吸水性粉末は水の中に含
まれている微生物によって腐食し、防水効果を失うこと
が実験により判明している。水の中に含まれている微生
物によって腐食することなしに海水を吸水する粉末材料
としては、非イオン性吸水材料であるポリエチレンオキ
サイドパウダがある。しかし、通常この吸水材料は吸水
速度が遅く、ほぼ飽和吸水状態に達するまでに約１時間
以上かかる。光ファイバケーブルの防水材料としては１
分以内の吸水速度が望ましいので、このポリエチレンオ
キサイドパウダはケーブル防水用としては適切ではなか
った。したがって、吸水性の粉末で海水を約１分以内で
吸水し、かつ腐食しない吸水材料は現在までに見あたら
ない。

ところが、アクリル系吸水性繊維にポリエチレンオ
キサイドを塗布した吸水材料が最近発明された（特願昭
61−030509号）。この吸水材料のポリエチレンオキサイ
ドの吸水速度は約１分以内である。この吸水速度の速い
理由はまだはっきり分っていないが、アクリル系吸水性
繊維に塗布することにより薄膜化し、吸水に係る表面積
をより大きくするためであろうと考えられている。なぜ
なら、非吸水性繊維、例えばポリエチレンテレフタレー
ト繊維にポリエチレンオキサイドを塗布しても、吸水速
度が早くなるからである。

しかしながら、上記の項で述べたように、第３図のス
ロット形スペーサ２の空隙部にはポリエチレンオキサイ
ドを塗布した繊維やテープ状のものは入れられないの
で、上述の発明の光ファイバケーブル内への適用はでき
なかった。

そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解決した海水
等の防水特性に優れ、スロット形スペーサのような微細
な空隙部分の場合にも適用できる防水光ファイバケーブ
ルおよびその製造装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するため、本発明防水光ファイバケー
ブルは、光ファイバ心線および光ファイバ心線を収納す
る溝部を有するスロット形スペーサの少くともいずれか
一方にポリエチレンオキサイドを塗布し、その塗布され
たポリエチレンオキサイドの表面に吸水性粉末あるいは
吸水性短繊維を付着させて形成した光ファイバケーブル
コアと、光ファイバケーブルコアの外側に巻設した吸水
性のコア押え巻きテープと、コア押え巻きテープの外側
に被覆したケーブル外被とを具備したことを特徴とす
る。

また、本発明製造装置は、光ファイバ心線、および光フ
ァイバ心線を収納する溝部を有するスロット形スペーサ
をそれぞれくり出すくり出し部と、くり出し部によりく
り出された光ファイバ心線およびスロット形スペーサの
少くともいずれか一方にポリエチレンオキサイド溶液を
塗布する塗布部と、塗布部の後段に配置され、スロット
形スペーサの溝部に光ファイバ心線を巻き付けて光ファ
イバケーブルコアを形成する巻き付け部と、塗布部の後
段に配置され、塗布されたポリエチレンオキサイドの表
面に吸水性粉末または吸水性短繊維を付着する付着部
と、表面に残存するポリエチレンオキサイド溶液中の溶
媒を除去する乾燥部と、乾燥部の後段に配置され、乾燥
部での乾燥後に光ファイバケーブルコアの外周に吸水性
のコア押え巻きテープを巻きつけるテープ巻き付け部
と、コア押え巻きテープの外側にケーブル外被を形成す
る外被製造部とを具備したことを特徴とする。

［作用］ 本発明では、スロット形スペーサおよび光ファイバ心線
の少くともいずれか一方にポリエチレンオキサイドを塗
布し、その塗布されたポリエチレンオキサイドの表面に
吸水性粉末あるいは吸水性短繊維を付着させて形成した
光ファイバケーブルコア上に、吸水性のコア押え巻きテ
ープを巻き、その上にケーブル外被を被覆するように構
成しているので、ケーブル内部の薄膜化したポリエチレ
ンオキサイドや吸水性粉末により海水や一般の水もよく
吸水し、また吸水性粉末も固定されているので粉末の脱
落もなく、さらにポリエチレンオキサイドそのものが接
着剤の代わりになっているので製造性も良く、海水等の
防水特性に優れた防水光ファイバケーブルが容易に得ら
れる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明防水光ファイバケーブルの一実施例の断
面を示す。

第１図において、１〜４は第３図の従来例と同様の部材
であるが、５′は吸水性のコア押え巻きテープであっ
て、例えばアクリル系吸水性繊維やポリエステルテープ
などに吸水性粉末、例えばアクリル酸系パウダやアクリ
ル短繊維などを付着させたものである。６はポリエチレ
ンオキサイド塗布膜、７はアクリル酸塩パウダやアクリ
ル吸水性繊維などの吸水性粉末である。スロット形スペ
ーサ２および光ファイバ心線（テープ状の光ファイバ心
線を含む）１の少くともいずれか一方の周囲に、ポリエ
チレンオキサイドをトルエン、キシレン等の溶媒に溶か
したポリエチレンオキサイド溶液を塗布してポリエチレ
ンオキサイド塗布膜６を形成し、そのポリエチレンオキ
サイド塗布膜６の表面のほぼ全域に吸水性粉末７を付着
させて吸水性光ファイバケーブルコアを作り、このコア
の周囲に吸水性コア押え巻きテープ５′を巻き、さらに
ケーブル外被４を形成したものである。

なお、吸水性粉末７はポリエチレンオキサイド塗布膜６
の表面上に薄くコーティングしているので、第１図の図
面上では分離して示されていない。

第２図は第１図の防水光ファイバケーブルを製造する本
発明の防水光ファイバケーブル製造装置の一実施例の構
成を示す。

第２図において、8,8′および８″は巻回された光ファ
イバ心線1,1′およびスロット形スペーサ２を、それぞ
れ、くり出すドラム状のくり出し部である。9,9′およ
び９″はポリエチレンオキサイド溶液の充填されたケー
スであり、ポリエチレンオキサイド溶液塗布部として、
くり出し部8,8′および８″から、それぞれ、くり出さ
れた光ファイバ心線1,1′およびスロット形スペーサ２
の表面にポリエチレンオキサイド溶液Ｐを塗布してポリ
エチレンオキサイド塗布膜６を形成する。10はケース9,
9′および９″の後方に設けた吸水性粉末付着部であ
り、ポリエチレンオキサイド塗布膜６が形成された光フ
ァイバ心線1,1′およびスロット形スペーサ２に例えば
アクリル酸系パウダの如き吸水性粉末10′を上方から振
りそそぎ、ポリエチレンオキサイド塗布膜６の表面に吸
水性粉末を付着させる。

さらに、11はポリエチレンオキサイド塗布膜６の表面に
残存するポリエチレンオキサイド溶液中の溶媒を除去す
る乾燥室、12はコア押え巻きテープ５′の外側にケーブ
ル外被４を形成するケーブル外被製造部および、13はケ
ーブル外被製造部12の後段に配置され、でき上った防水
光ファイケーブルを巻き取るケーブル巻取りドラムであ
る。

以上の構成において、くり出し部8,8′,8″,8および
ケーブル巻取りドラム13を起動し、スロット形スペーサ
２や光ファイバ心線1,1′などのケーブル構成部品をく
り出し部8,8′,8″からくり出し、それらの部品の全部
品または一部品をケーブル9,9′,9″内のポリエチレン
オキサイド溶液中を通過させ、そのほぼ直後に、吸水性
粉末付着部10でアクリル酸系パウダのような吸水性粉末
10′を付着させ、スロット形スペーサ２の空隙部（螺旋
溝）内に光ファイバ心線1,1′を螺旋状に巻着せしめて
集合し、さらに乾燥室11を通してポリエチレンオキサイ
ド溶液中の溶媒（例えば、トルエン，キシレンなど）部
分を分離気化せしめる。上述の吸水性粉末の付着は光フ
ァイバ心線1,1′の巻着前に行われるが、その巻着後に
も粉末付着を続行してもよい。

これにより、ポリエチレンオキサイド塗布膜６上に吸水
性粉末７が付着された状態の光ファイバケーブルコアが
得られるが、さらにこのケーブルコアの外周にくり出し
部８からくり出した吸水性コア押え巻きテープ５′を
密に巻き、その後にこのケーブルコアをケーブル外被製
造部12を通すことによりかかるコアに外被４をかけてか
ら、ケーブルを巻取ドライバ13に巻き取る。

なお、このとき、くり出し部８′を第２図の矢印Ｒ方向
に回転させることにより、スロット形スペーサ２の空隙
部に光ファイバ心線1,1′を巻着せしめることができ
る。また、吸水性粉末10′の代りにアクリル短繊維のよ
うな吸水性短繊維を用いてもよい。

このような製造工程により、第１図に示すような防水光
ファイバケーブルを製造できる。この防水光ファイバケ
ーブルはポリエチレンオキサイド塗布膜６により海水を
吸水し、吸水性粉末７で通常の水を吸水する。また、ポ
リエチレンオキサイド液も乾燥室11で固体化され、それ
と同時に吸水性粉末７も固定されて移動しない。

下記の第１表は、スロット形スペーサ２および光ファイ
バ心線１にそれぞれポリエチレンオキサイドを塗布し、
吸水性粉末を付着した場合と、それらの加工を全部また
は一部に施さなかった場合とについての水走り長（走水
長）の実験結果を示す。なお、本実験ではポリエチレン
オキサイド塗布と吸水性粉末付着は２〜4g/mの割合で供
給し、かつ吸水性のコア押え巻きテープ５′を使用し、
海水試験を行った。

第１表に示した実験結果によると、スロット形スペーサ
２および光ファイバ心線１にそれぞれポリエチレンオキ
サイドを塗布し、吸水性粉末を付着させれば、海水を含
む水が侵入してもその光ファイバケーブルの水走り長は
完全に1m以下となる。スロット形スペーサ２か、あるい
は光ファイバ心線１のいずれかにポリエチレンオキサイ
ドを塗布し、吸水性粉末を付着させると、水走りが1m以
下で止まる場合と止まらない場合があって、その塗布お
よび付着量などで異るようである。

このように、水走り防止効果は、スロット形スペーサか
光ファイバ心線のいずれかにポリエチレンオキサイドを
塗布し、吸水性粉末を付着しても発揮できるが、そのい
ずれにも塗布し付着させるとさらに十分に発揮できるこ
とが分る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、スロット形スペ
ーサおよび光ファイバ心線の少くともいずれか一方にポ
リエチレンオキサイドを塗布し、その塗布されたポリエ
チレンオキサイド表面に吸水性粉末あるいは吸水性短繊
維を付着させて形成した光ファイバケーブルコア上に、
吸水性のコア押え巻きテープを巻き、その上にケーブル
外被を被覆するように構成しているので、ケーブル内部
の薄膜化したポリエチレンオキサイドや吸水性粉末によ
り海水や一般の水もよく吸水し、また吸水性粉末も固定
されているので粉末の脱落もなく、さらにポリエチレン
オキサイドそのものが接着剤の代わりになっているので
製造性も良く、海水等の防水特性に優れた防水光ファイ
バケーブルが容易に得られる。

なお、本発明は防水用メタルケーブルへも有効に適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明防水光ファイバケーブルの一実施例の構
成を示す断面図、 第２図は第１図示の防水光ファイバケーブルを製造する
本発明製造装置の一実施例の構成例を示す構成図、 第３図は従来の光ファイバケーブルの構成例を示す断面
図である。 1,1′…光ファイバ心線、２…スロット形スペーサ、３
…テンションメンバ、４…外被、５…非吸水性コア押え
巻きテープ、５′…吸水性コア押え巻きテープ、６…ポ
リエチレンオキサイド塗布膜、７…吸水性粉末、8,8′,
8″,8…くり出し部、9,9′９″…ケース（ポリエチレ
ンオキサイド溶液塗布部）、10…吸水性粉末付着部、1
0′…吸水性粉末、11…乾燥室、12…ケーブル外被製造
部、13…ケーブル巻取ドラム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバ心線および該光ファイバ心線を
   収納する溝部を有するスロット形スペーサの少くともい
   ずれか一方にポリエチレンオキサイドを塗布し、その塗
   布されたポリエチレンオキサイドの表面に吸水性粉末あ
   るいは吸水性短繊維を付着させて形成した光ファイバケ
   ーブルコアと、 該光ファイバケーブルコアの外側に巻設した吸水性のコ
   ア押え巻きテープと、 該コア押え巻きテープの外側に被覆したケーブル外被と を具備したことを特徴とする防水光ファイバケーブル。
2. 【請求項２】光ファイバ心線、および該光ファイバ心線
   を収納する溝部を有するスロット形スペーサをそれぞれ
   くり出すくり出し部と、 該くり出し部によりくり出された前記光ファイバ心線お
   よび前記スロット形スペーサの少くともいずれか一方に
   ポリエチレンオキサイド溶液を塗布する塗布部と、 該塗布部の後段に配置され、前記スロット形スペーサの
   前記溝部に前記光ファイバ心線を巻き付けて光ファイバ
   ケーブルコアを形成する巻き付け部と、 前記塗布部の後段に配置され、塗布されたポリエチレン
   オキサイドの表面に吸水性粉末または吸水性短繊維を付
   着する付着部と、 前記表面に残存するポリエチレンオキサイド溶液中の溶
   媒を除去する乾燥部と、 該乾燥部の後段に配置され、該乾燥部での乾燥後に前記
   光ファイバケーブルコアの外周に吸水性のコア押え巻き
   テープを巻きつけるテープ巻き付け部と、 前記コア押え巻きテープの外側にケーブル外被を形成す
   る外被製造部と を具備したことを特徴とする防水光ファイバケーブル製
   造装置。