JP2006113441A - 線状体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニングによっても消去されることがないとともに、計尺を不要にして所定位置が特定され、しかも、所定位置において、治具を不要にして外被を除去することができる線状体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 ガラス光ファイバ上に紫外線硬化樹脂と着色とが施されて得られたガラス光ファイバ着色心線１１上に、外被１３を被覆し、この外被１３に、表面円周上に複数個の一群の凹部１５が形成され、前記一群の凹部１５が軸線方向に所定間隔ｋで形成される。この一群の凹部１５の形状は、軸線方向の引張り外力を加えることで、外被１３が分断される機能を有することが望ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、切断、外被除去して使用される線状体（以降、本明細書で言う線状体とは、光ファイバを有する線状体で、具体的には、外被付き光ファイバ心線、光ファイバコード、光ファイバケーブルを指す。）及びその製造方法に関する。

メタルケーブルや光ファイバなどの線状体を、所定長に切断して使用することは一般的に行われている。例えば、長尺なメタルケーブルを特定長さに切断し、その両端部にコネクタを取付けてコネクタ付きケーブルを製造出荷する場合や、布設現場で相手ケーブルと接続する場合に余長部を除去する場合などである。

これらの場合に、多数本のケーブルを一本ずつ定規などで計尺して切断し、さらに導体を露出させるために、外被除去長を計尺して端末処理を行っていたのでは、作業性が悪く不合理である。そこで、従来技術では、下記特許文献１に開示されているように、ケーブル製造時、予めシース表面円周上に単位長毎に帯状のマークと連続した数値を印字し、長さが容易に分かり切断に便利となるような工夫がなされていた。

特開平１１−３０６８７４号公報

しかしながら、光ファイバなどでは、細径で印刷面が極めて小さいため、表示が困難であることに加え、例えば、布設作業時の印刷面の僅かな擦れでメータマークを消す虞があった。また、特に光ファイバでは、端末処理時に接続部でのクリーン度を確保するため、アルコールで拭いてクリーニングを行うと、外被上のメータマークまでも消されてしまう場合があった。さらに、メータマークが外被上を軸線に沿って所定間隔で直線上に形成されたものであると、全周囲からの視認が不可能となり、布設状態によっては付与したメータマークが利用できない不具合があった。
本発明の目的は、クリーニングによっても消去されることがないとともに、計尺を不要にして所定位置が特定され、しかも、所定位置において、治具を不要にして外被を除去することができ、よって、コネクタ接続などの作業性向上が図れる線状体及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の線状体は、光ファイバを有する線状体の外被に、表面円周上に複数個の一群の凹部が形成され、前記一群の凹部が軸線方向に所定間隔で形成されたことを特徴とする。

この線状体では、軸線方向の所定間隔に凹部が形成され、この凹部が所定長さを表す目盛りとして働き、定規などによる計尺を行うことなく、所定位置（長さ）が特定可能となる。また、凹部が周方向に複数個形成されることで、円周方向の任意の位置からの凹部の視認が可能となる。

請求項２記載の線状体は、前記一群の凹部の形状は、軸線方向の引張り外力を加えることで前記外被が分断される機能を有することを特徴とする。

この線状体では、所定位置を表す凹部に対し、軸線方向の引張り外力が加えられると、外被が当該凹部の位置で分断され、治具を不要にした所定位置での外被の除去が可能となる。これにより、コネクタ接続などの取付け作業性が高められる。

請求項３記載の線状体は、前記一群の凹部は、隣接する他の一群の凹部と識別可能に形成されていることを特徴とする。

この線状体では、用途により異なる種々の切断位置や外被除去位置などが、凹部と他の凹部との組み合わせによって多種で表現可能となり、凹部による視認機能が拡張される。

請求項４記載の線状体は、前記外被は熱可塑性樹脂材料で形成され、前記凹部が形成されている部分の前記外被の厚さが０．２ｍｍ以下であり、前記一群の凹部において、凹部間の間隔は、周方向の凹部の長さと同等以下に設定されていることを特徴とする。

この線状体では、凹部における外被の軸線方向の引っ張り強度が、軸線方向の離反力のみによって分離可能な程度まで低下され、特別な工具を用いた切り込み作業を行うことなく外被の除去が可能となる。なお、凹部が形成されている部分の外被の厚さ（外被切り残し部厚さ）は、零ｍｍでも良い。

請求項５記載の線状体の製造方法は、光ファイバを有する線状体ワークを被覆装置内に連続走行させ、前記線状体ワークの外周に熱硬化型樹脂の被覆を施す際に、前記被覆の表面円周上に複数個の一群の凹部を軸線方向に所定間隔で形成し、その後、前記熱硬化型樹脂を硬化させることを特徴とする。

この線状体の製造方法では、軟化状態の熱硬化型樹脂に対して凹部付けがなされ、容易な凹部付けが可能になるとともに、凹部付けの際の半径方向内側に働く押し付け力が光ファイバを有する線状体ワークに過剰に作用しなくなり、線状体ワークに対する外傷が回避される。
なお、ここで言う線状体ワークとは、被覆処理が施される線状体を対象としたもので、光ファイバ心線、光ファイバコード、光ファイバケーブル等の全ての線状体を含む。

請求項６記載の線状体の製造方法は、前記線状体ワークの外周に前記熱硬化型樹脂の被覆を施す際に、ダイスを通過させ、前記凹部を形成するための凸部を前記ダイス内面に円周方向に配置し、経時に前記ダイス内面上に突出させることを特徴とする。

この線状体の製造方法では、熱硬化型樹脂の被覆された線状体ワークが円周方向に配置した複数の凸部によって押圧され、外被の円周方向に複数個の一群の凹部が形成されるとともに、線状体ワークに、軸線を曲げる方向の応力を加えることなく凹部付けが可能となる。

請求項７記載の線状体の製造方法は、前記ダイスに前記凸部を走行方向に複数段設け、隣接する段の凸部の形状が異なり、前記ダイス内面上に突出させる凸部の段を経時的に選択することを特徴とする。

この線状体の製造方法では、線状体ワークの走行方向に亘りダイスに複数段に設けた異なる形状の凸部が、線状体の走行速度、あるいは、被覆樹脂の押出し速度等に応じて経時的に突出して、異なる複数種類の凹部を連続走行する線状体ワークに対して連続して形成可能となる。

請求項８記載の線状体の製造方法は、前記凸部は走行方向に回転するローラ上に複数個設けられ、隣接する凸部の形状が異なり、前記ダイス内面上に凸部を経時的に変化させることを特徴とする。

この線状体の製造方法では、ローラの回転によって異なる形状の凸部を経時的に突出させることにより、異なる複数種類の凹部を連続走行する線状体ワークに対して連続して形成可能となる。

本発明に係る線状体によれば、光ファイバを有する線状体の外被に、表面円周上に複数個の一群の凹部を形成するとともに、この一群の凹部を軸線方向に所定間隔で形成したので、計尺を不要にして所定位置が特定でき、切断位置や外被除去位置などの視認が可能となり、加工性を向上させることができる。

本発明に係る線状体の製造方法によれば、線状体ワークの外周に熱硬化型樹脂の被覆を施した際に、この熱硬化型樹脂が硬化する前に、被覆の表面円周上に複数個の一群の凹部を軸線方向に所定間隔で形成する凹部付けを行うので、軟化状態の熱硬化型樹脂に対する容易な凹部付けが可能となり、連続走行する線状体ワークに対し、外傷を回避しながら、複数個の凹部を効率よく付与することができる。

以下、本発明に係る線状体及びその製造方法の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、線状体として被覆付き光ファイバ心線が適用された場合について説明する。従って、以下、線状体は光ファイバとして記述する。
図１は本発明に係る光ファイバの斜視図、図２は異なる凹部の形成例を（ａ）（ｂ）（ｃ）に表した光ファイバの斜視図、図３は凹部の拡大平面図、図４は外被切り残し部厚さを表す光ファイバの斜視図である。
本実施の形態による被覆付き光ファイバ心線（光ファイバ）１００は、ガラス光ファイバ上に紫外線硬化樹脂と着色とが施されて得られたガラス光ファイバ着色心線１１上に、外被１３が被覆され、この外被１３に、表面円周上に複数個の一群の凹部１５が、軸線方向に所定の長さＳで形成されてなる。

一群の凹部１５の形状は、軸線方向の引張り外力を加えることで、外被１３が分断される機能を有する。すなわち、外被１３は、凹部１５が形成されている部分の厚さ（外被切り残し部厚さ）が薄厚となり、凹部１５における外被１３の軸線方向の引っ張り強度が他の肉厚部位より低下する。これにより、凹部１５の形成された外被１３では、軸線方向の引張り外力が加えられると、外被１３が当該凹部１５の位置で分断され、外被１３の除去が可能となる。

光ファイバ１００は、図２に示すように、一群の凹部１５に対し、凹部の大きさ、深さ、形状又は配色の少なくとも一つが異なって隣接する他の凹部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが、組み合わされて軸線方向に所定間隔ｋで形成されてもよい。この場合、他の凹部は、図２（ａ）に示すように、円形状の凹部１５Ａや、図２（ｂ）に示す円周方向に長いスリット状の凹部１５Ｂや、図２（ｃ）に示す軸線方向に長い矩形孔状の凹部１５Ｃとすることができる。このように、凹部１５に対し、軸線方向の所定間隔ｋで、他の凹部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを形成することで、用途により異なる種々の切断位置や外被除去位置などが、凹部１５と他の凹部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃとの組み合わせによって多種で表現可能となり、凹部による視認機能が拡張されるとともに、識別機能が増長されることになる。

また、光ファイバ１００は、外被１３が熱可塑性樹脂材料で形成された場合、凹部１５の形成されている部分の図４に示す外被１３の厚さ（外被切り残し部厚さ）ｔが０．２ｍｍ以下で、かつ周方向の凹部１５間の図３に示す間隔ｐが凹部１５の周方向の長さｄと同等以下に設定されることが好ましい。この根拠は、後の実施例１によって明らかとなる。このような設定寸法で凹部１５が形成されることで、凹部１５における外被１３の軸線方向の引っ張り強度が、軸線方向の離反力のみによって分離可能な程度まで低下され、特別な工具を用いた切り込み作業を行うことなく外被１３の除去が可能となる。なお、この設定寸法は、他の凹部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃについても同様に適用可能であることは言うまでもない。

このように、光ファイバ１００では、軸線方向の所定間隔に凹部１５が形成され、この凹部１５が所定長さＳを表す目盛りとして働き、定規などによる計尺を行うことなく、所定位置（長さ）が特定可能となる。また、表面円周上に複数個の一群の凹部１５が形成されることで、円周方向の任意の位置からの当該凹部１５の視認が可能となる。

したがって、上記の光ファイバ１００によれば、外被１３に、軸線方向の所定の長さＳに周方向に亘って複数個の凹部１５を形成したので、計尺を不要にして所定位置が特定でき、切断位置や外被除去位置などの視認が可能となり、加工性を向上させることができる。また、外被１３に凹部１５を形成するので、クリーニングによっても消去されることがない。

次に、凹部１５を形成するための凹部形成ライン及びそれを用いた光ファイバ１００の製造方法を説明する。
図５は凹部形成ラインの概略を表した構成図、図６は凹部形成装置の動作説明図である。
凹部１５を形成するための凹部形成ラインは、図５に示すように、ガラス光ファイバ着色心線１１の繰り出しロール１７と、巻き取りロール１９との間に、被覆装置２１，凹部形成装置２３，冷却槽２５，長さ計尺カウンタ２７とが順次介装されている。繰り出しロール１７から送り出されたガラス光ファイバ着色心線１１は、被覆装置２１によって外被１３が被覆され、外被１３の硬化前に凹部形成装置２３内を連続走行することによって外被１３の表面に凹部１５が形成され、その後冷却槽２５によって冷却されて外被１３が硬化される。

長さ計尺カウンタ２７は、一定間隔（例えば１０ｃｍ間隔）で発生させるパルス信号を計数することで、光ファイバ１００の長さ情報を凹部形成装置２３へ出力する。これを受けた凹部形成装置２３は、所定間隔ｋ毎に作動して光ファイバワーク１００ａに対して凹部付けを行う。

凹部形成装置２３は、ガラス光ファイバ着色心線１１に熱硬化型樹脂の被覆を施した線状体ワーク１００ａに対し、当該線状体ワーク１００ａが通過して外被表面円周上に凹部１５付けを行うためのダイス３３を備える。
ダイス３３は、図６（ａ）に示すように、凹部１５を形成するための凸部３１がダイス内面の円周方向に複数配置され、凸部３１は、図６（ｂ）に示すように、線状体ワーク１００ａの走行速度に応じて経時的にダイス内面上に突出する。図６には４つの凸部３１が設けられる場合を図示するが、４つ以上の多数であってもよい。なお、凹部１５の視認性を考慮すると、少なくとも２つの凸部３１を有していることが必要な構成要件となる。この凹部形成装置２３が用いられることで、熱硬化型樹脂の被覆された線状体ワーク１００ａが図６（ｂ）に示すように円周方向複数の凸部３１によって同時に押圧され、外被１３の円周方向に同時に複数の凹部１５が形成される。この際、線状体ワーク１００ａには、軸線を曲げる方向の応力を加えることなく凹部付けが可能となる。
なお、凸部３１は、上記の記載では、線状体ワーク１００ａの走行速度に応じて経時的に突出させるとしたが、樹脂被覆の押出し速度に応じて突出させるものであっても良い。

すなわち、凹部形成ラインによる光ファイバ１００の凹部付けでは、連続走行する線状体ワーク１００ａを被覆装置２１に通し、線状体ワーク１００ａの外面に熱硬化型樹脂を被覆する。そして、この熱硬化型樹脂が硬化する前に、凹部形成装置２３によって軸線方向の所定間隔に周方向に亘って複数個の凹部１５を形成する凹部付けを行う。したがって、軟化状態の熱硬化型樹脂に対して凹部付けがなされ、容易な凹部付けが可能になるとともに、凹部付けの際の半径方向内側に働く押し付け力が線状体ワーク１００ａに過剰に作用しなくなり、線状体ワーク１００ａに対する外傷が回避されるようになっている。

なお、図例では一台の凹部形成装置２３を配置しているが、複数台の凹部形成装置２３、或いは隣接する段の凸部の形状が異なる複数のダイス３３を多段状に備えた凹部形成装置、または異なる形状の凸部を外周縁に設けて回転するローラを備えた凹部形成装置を設置し、長さ計尺カウンタ２７と連動させて凸部を経時的に変化させることで、１ｍ間隔の間に、さらに１０ｃｍ間隔などで異なる深さ、大きさ、形状の他の凹部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを付けることや、フィート単位での凹部付け加工も可能となる。このような構成とすることで、連続走行する線状体ワーク１００ａの軸線方向所定間隔毎に、深さ、大きさ、形状の異なる複数種類の凹部１５、他の凹部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが連続形成可能となる。

また、凹部形成装置２３は、線状体ワーク１００ａと凸部３１との間に、着色リボンの走行路を設けることで、押圧と同時にインクを転写させることができる。これにより、任意の色が凹部１５に着色可能となり、色の異なる凹部１５の形成された光ファイバ１００も製造することができる。

したがって、この線状体の製造方法によれば、線状体ワーク１００ａを被覆装置２１に通して外面に熱硬化型樹脂を被覆し、この熱硬化型樹脂が硬化する前に、軸線方向の所定間隔ｋに、周方向に亘って複数個の一群の凹部１５を形成する凹部付けを行うので、軟化状態の熱硬化型樹脂に対する容易な凹部付けが可能となり、連続走行する線状体ワーク１００ａに対し、外傷を回避しながら、周方向に亘る複数個の一群の凹部１５を、効率よく付与することができる。

次に、上記の実施の形態と同様の構成を有する光ファイバを実際に製造し、検証を行った結果を説明する。
図７は実施例により得た光ファイバの断面図である。
凹部形成ラインの構成は、１ｍ間隔で電気信号を発生するように長さ計尺用カウンタを設定し、その情報と連動して径方向に進退する凹凸付ダイスを被覆押出機の直後に設置した。

これにより外被の円周方向４箇所にｄ＝０．２ｍｍ長さの凹部が、軸線方向にＳ＝１ｍ間隔で付いた光ファイバ（被覆付き光ファイバ心線）を製造した。この被覆付き光ファイバ心線４１は、図７に示すように、直径ａ＝０．１２５ｍｍのガラス光ファイバ４３上に、紫外線硬化樹脂と着色を施した直径ｂ＝０．２５ｍｍのガラス光ファイバ着色心線４５を得、このガラス光ファイバ着色心線４５上に引張り伸びが１００％、引張り強度が６Ｍｐａ（ＪIＳ Ｋ ６７２３による）の難燃ポリエチレンと、伸びが５００％、引張り強度が２Ｍｐａのポリエチレンとを厚みＴ＝０．３２５ｍｍで被覆し、外径Ｄ＝０．９ｍｍに仕上げた。

完成した被覆付き光ファイバ心線４１は、外被上に設けられた周方向の凹部により、容易に１ｍの長さを認識することができ、その凹部を起点とし、外被を除去する工具を使用しての除去が可能であった。

次いで、凹部における外被の残部厚さ（外被切り残し部厚さ）と凹部の間隔を変え、外被を除去する工具を使用することなく、除去が可能な条件を探った。その結果、下表１，２の通り、外被切り残し部厚さ（円周断面方向に凹部が形成されていない外被が繋がっている部分の厚さ）ｔが０．２ｍｍ以下で、かつ凹部の間隔が凹部の周方向の長さｄと同等以下で、問題なく外被の除去が可能となることが判った。なお、表中、「ｄ」は凹部の周方向の長さを示す。「良好」とは、試料数３で問題なく被覆除去が可能であったことを示す。「外被伸びあり」とは、試料数３で１本でもコネクタ付けが困難と予想される外被伸びが認められたことを示す。

なお、加熱溶融状態で着色又は無着色のガラス若しくはプラスチック光ファイバ上に連続的に押し出される外被は、硬化する前に容易に凹部付け加工ができるものであればよいため、上記ポリエチレン以外に外被として使用されることが多い、例えばＰＶＣなどの熱可塑性プラスチック材料であっても対応可能である。また、同等材料であれば、光ファイバコード、光ファイバケーブルにも適用可能である。

さらに、凹部の深さは、被覆付き光ファイバ心線、光ファイバコード、及び光ファイバケーブルにおける線状体ワークに到達しない方が下部材料（ガラス光ファイバやガラス光ファイバ着色心線）を傷つけないので望ましいが、工具を使用することなく被覆を取り去るためには、被覆下部に到達（外被切り残し部厚さが零と）してもよい。なお、周知の螺旋状ミシン目は、外被の切り際が斜めとなるため、計尺やコネクタなどの部品取付けには不向きである。

本発明に係る光ファイバの斜視図である。 異なる凹部の形成例を（ａ）（ｂ）（ｃ）に表した光ファイバの斜視図である。 凹部の拡大平面図である。 外被切り残し部厚さを表す光ファイバの斜視図である。 凹部形成ラインの概略を表した構成図である。 凹部形成装置の動作説明図である。 実施例により得た光ファイバの断面図である。

符号の説明

１３ 外被
１５ 凹部
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 他の凹部
２１ 被覆装置
３１ 凸部
３３ ダイス
１００ 光ファイバ（光ファイバ心線、光ファイバコード、光ファイバケーブル）
１００ａ 線状体ワーク
ｄ 凹部の周方向の長さ
ｐ 凹部間の間隔
ｔ 外被切り残し部厚さ

Claims (8)

1. 光ファイバを有する線状体の外被に、表面円周上に複数個の一群の凹部が形成され、前記一群の凹部が軸線方向に所定間隔で形成された線状体。
2. 前記一群の凹部の形状は、軸線方向の引張り外力を加えることで前記外被が分断される機能を有することを特徴とする請求項１記載の線状体。
3. 前記一群の凹部は、隣接する他の一群の凹部と識別可能に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の線状体。
4. 前記外被は熱可塑性樹脂材料で形成され、前記凹部が形成されている部分の前記外被の厚さが０．２ｍｍ以下であり、前記一群の凹部において、凹部間の間隔は、周方向の凹部の長さと同等以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の線状体。
5. 光ファイバを有する線状体ワークを被覆装置内に連続走行させ、前記線状体ワークの外周に熱硬化型樹脂の被覆を施す際に、前記被覆の表面円周上に複数個の一群の凹部を軸線方向に所定間隔で形成し、その後、前記熱硬化型樹脂を硬化させることを特徴とする線状体の製造方法。
6. 前記線状体ワークの外周に前記熱硬化型樹脂の被覆を施す際に、ダイスを通過させ、前記凹部を形成するための凸部を前記ダイス内面に円周方向に配置し、経時に前記ダイス内面上に突出させることを特徴とする請求項５記載の線状体の製造方法。
7. 前記ダイスに前記凸部を走行方向に複数段設け、隣接する段の凸部の形状が異なり、前記ダイス内面上に突出させる凸部の段を経時的に選択することを特徴とする請求項６記載の線状体の製造方法。
8. 前記凸部は走行方向に回転するローラ上に複数個設けられ、隣接する凸部の形状が異なり、前記ダイス内面上に凸部を経時的に変化させることを特徴とする請求項６記載の線状体の製造方法。

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