JP2007223091A - 直線一溝スペーサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】経済的に高精度のスペーサを得ること。
【解決手段】直線一溝スペーサの製造方法は、一端が外方に開口した光ファイバテープなどの通信ないしはセンサ材の収納担持用溝が、長手方向に沿って直線状に延設されたスペーサ本体１０ａを備え、スペーサ本体１０ａを合成樹脂の押出し成形により、所定断面形状に形成する。スペーサ本体１０ａの形成用樹脂を押出し機１８で押出す際に、その中央部に引張り材１２を挿通させて、その外周に合成樹脂を押出して、これを冷却槽２０で固化させてスペーサ本体を形成し、その後に、剥離装置２２を用いて、引張り材１２をスペーサ本体１０ａから分離させて、溝に一端が連なる連通孔を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、直線一溝スペーサの製造方法に関し、特に、通信材ないしはセンサ材が収納担持された同軸ケーブルのスペーサ部材に関するものである。

直線一溝スペーサは、通常、熱可塑性樹脂製のスペーサ本体と、スペーサ本体内に設けられたテンションメンバとを備え、スペーサ本体には、光ファイバテープなどを収納担持する直線状溝が設けられている。

このような構造の直線一溝スペーサは、例えば、特許文献１に開示されているように、スペーサ本体を結晶性熱可塑性樹脂で構成し、テンションメンバを、スペーサ本体の軟化点における収縮率が５％以下となるもので構成し、テンションメンバを押出し機に導入して、スペーサ本体の形成用樹脂を異形押出した後に、融点以下に冷却、ないしは、冷却しつつサイジンクする工程と、この工程で得られた成形物を、前記樹脂の軟化点以上で融点未満の温度でサイジンクする工程により製造される。

また、別の製造方法としては、特許文献２に提案されているように、相溶性を示さない２種以上の樹脂を共押出により作成し、一方の樹脂を固化後に剥がすことで、光ファイバテープの収納担持用溝を形成する方法がある。

しかしながら、これらの従来の直線一溝スペーサの製造方法には、以下に説明する技術的な課題があった。
特許第３１０３６５８号 特開平１１−３８２８８号公報

すなわち、前記特許文献１に示されている製造方法では、寸法精度が乏しいことからサイジングを用いる必要があり、このようなサイジング工程を採用すると、サイジング時の抵抗から生産速度を上げることができない。

また、前記特許文献２に開示されている製造方法では、共押出成形であるため、樹脂の使用温度、 ＭＩ、成形収縮率、相溶性等の樹脂成分差を緻密に考慮する必要があることに加えて、剥ぎ取る樹脂およびテンションメンバを循環使用することができずロスが非常に多くなるという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、溝寸法精度が高く、生産性と経済性に優れた直線一溝スロット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に、本発明は、一端が外方に開口した光ファイバテープなどの通信ないしはセンサ材の収納担持用溝が、長手方向に沿って直線状に延設されたスペーサ本体を備え、前記スペーサ本体を合成樹脂の押出し成形により、所定断面形状に形成する直線一溝スペーサの製造方法において、前記スペーサ本体を押出す際に、その中央部に引張り材を挿通させて、その外周に前記合成樹脂を押出して、前記スペーサ本体を形成し、その後に、剥離装置を用いて、前記引張り材を前記スペーサ本体から分離させて、前記溝に一端が連なる連通孔を形成するようにした。

上記構成の一溝スペーサの製造方法によれば、スペーサ本体を押出す際に、その中央部に引張り材を挿通させて、その外周に合成樹脂を押出して、スペーサ本体を形成するので、安定した状態で、高速での製造が可能になる。

また、引張り材は、剥離装置を用いて、スペーサ本体から分離させて、溝に一端が連なる連通孔を形成するので、引張り材のリサイクルが簡単に行える。

前記剥離装置は、前記スペーサ本体の外周下面と外周側面にそれぞれ摺接して回転する複数のローラを備えた前段支持部と、前記前段支持部から後方側に所定距離離間して設置される後段支持部と、前記前段および後段支持部間に設置され、先端が前記溝内の前記引張り材の上端面に当接する回転スリッターと、前記回転スリッターの前後に配置され先端側の一部が前記溝内に侵入する一対の把持ローラと、前記後段支持部の後方側に設置され、前記スペーサ本体から離脱させた前記引張り材を、前記スペーサ本体の走行方向から所定角度分離させる補助ローラとで構成することができる。

前記剥離装置にて分離させた前記引張り材は、その端部同士を接合させて、無端状態で循環させて連続使用することができる。

前記スペーサ本体は、押出樹脂の軟化点以下で加熱する処理工程（アニーリング処理）をすることができる。

本発明にかかる製造方法によれば、生産性と経済性に優れ、溝寸法精度が高いスペーサを得ることができる。

以下に、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１〜図８は、本発明にかかる直線一溝スペーサの製造方法の一実施例を示している。同図に示した製造方法では、図１に示した工程により、直線一溝スペーサ１０が製造される。

本実施例の直線一溝スペーサ１０は、図８に示すような断面形状を備えている。同図に示した直線一溝スペーサ１０は、スペーサ本体１０ａと、収納担持溝１０ｂと、連通孔１０ｃとを有している。

スペーサ本体１０ａは、外周の一部に収納担持溝１０ｂが設けられた、概略円形断面になっており、このスペーサ本体１０ａは、合成樹脂の押出し成形により形成されている。

収納担持溝１０ｂは、上端側が外方に開口した概略扇型形状になっていて、スペーサ本体１０ａの長手方向に沿って、直線状の一溝形態で設けられており、この溝１０ｂ内には、例えば、通信材としての光ファイバテープ心線や、センサ材としての光ファイバ心線や内部導体などが収納担持される。

連通孔１０ｃは、本実施例の場合、ほぼ円形断面になっていて、スペーサ本体１０ａのほぼ中心に設けられていて、上端の一部が収納担持溝１０ｂに連なっている。この連通孔１０ｃは、スペーサ本体１０ａを押出し成形する際に、本体１０ａの内部に埋設される引張り材１２を分離除去した後に形成されるものである。

なお、図８に示した例では、連通孔１０ｃは、ほぼ円形断面になっているが、スペーサ本体１０ａの断面形状は、これに限定されることはなく、例えば、四角形などの多角形断面や、より線構造の断面に形成することもでき、このような断面形状の連通孔１０ｃを得るためには、引張り材１２の断面形状を得ようとする形状と同一にすればよい。

次に、上記構成の直線一溝スペーサ１０の製造方法について説明する。図１は、本発明にかかる直線一溝スペーサ１０の製造方法の一実施例を示している。同図に示した製造方法では、製造工程の両端に一対の引取機１４ａ，１４ｂが配置されている。

一方の引取機１４ａの後方には、引張り材１２を脱脂するための脱脂槽１６が配置され、この脱脂槽１８の後方に押出し機１８が配置され、さらにその後方に冷却槽２０が設置されている。

冷却槽２０の後方には、剥離装置２２が設けられ、引取機１４ｂの後方には、製造されたスペーサ１０を巻取るためのボビン２４が配置されている。直線一溝スペーサ１０を製造する際には、引取機１４ａに引張り材１２が供給され、引張り材１２は、一対の引取機１４ａ，１４ｂにより設定される引取速度により、脱脂槽１６，押出し機１８、冷却槽２０の順に走行することになる。

この際に、まず、脱脂槽１６内で脱脂処理が施された後に、押出し機１８に導入され、押出し機１８では、引張り材１２の外周に溶融した熱可塑樹脂が押出され、口金部に設けられているダイにより所定の形状に形成される。

このときのダイの貫通孔の形状は、図８に示した断面形状と相似形であって、その結果、図７に示すように、引張り材１２を中心として、その外周にスペーサ本体１０ａを設けたものとなる。この場合、スペーサ本体１０ａの外周には、略扇型の収納担持溝１０ｂが形成されている。

引張り材１２の外周に押出された熱可塑性樹脂は、冷却槽２０内に挿通されることにより、固化され、その後に剥離装置２２に導入される。本実施例の場合、剥離装置２２では、引張り材１２がスペーサ１０から分離され、これにより、収納担持溝１０ｂと上端の一部が連なった連通孔１０ｃが形成され、このような形状のスペーサ１０（スペーサ本体１０ａ）がボビン２４に巻き取られる。

図２〜図６は、剥離装置２２の詳細を示している。これらの図に示した剥離装置２２は、前段支持部２６と、後段支持部２８と、回転スリッター３０と、複数の把持ローラ３２と、一対の補助ローラ３４とを備えている。

前段支持部２６は、その詳細を図３に示すように、スペーサ本体１０ａの外周下面と外周側面とに、それぞれ摺接して回転する３個のローラ２６ａ〜２６ｃを有していて、スペーサ本体１０ａを中心軸の下方と両側面の３点で支持するようになっている。

後段支持部２８は、前段支持部２６の後方に所定の距離を隔てて設置されていて、図６にその詳細を示すように、スペーサ本体１０ａの外周下面と外周側面とに、それぞれ摺接して回転する３個のローラ２８ａ〜２８ｃと、スペーサ本体１０ａの外周の担持溝１０ｂ内に、先端側の一部が侵入する台形断面状の把持ローラ３２とを有していて、スペーサ本体１０ａを中心軸の下方と両側面の３点に加えて、溝１０ｂ内の合計４点で支持するようになっている。

回転スリッター３０は、前段支持部２６と後段支持部２８との間に設置されていて、その前後にスペーサ本体１０ａの外周の担持溝１０ｂ内に、先端側の一部が侵入して、スペーサ本体１０ａの横移動を規制する断面が台形状の一対の把持ローラ３２が設置されている。

この回転スリッター３０は、先端の刃部が、スペーサ１０ａ内に埋設されている引張り材１２の上端に当接するようになっていて、図７に示すように、引張り材１２の上面に残存する合成樹脂のスキン層３８を切断するために用いられる。

一対の補助ローラ３４は、後段支持部２８の後方に設置され、スペーサ本体１０ａから離脱された引張り材１２を、スペーサ本体１０ａの走行方向から所定角度上方に分離するため用いられていて、下方の補助ローラ３４が、スペーサ本体１０ａに当接して回転するとともに、上方に補助ローラ３４が分離された引張り材１２に当接して回転するようになっている。

これらの補助ローラ３４は、相互に当接して回転し、スペーサ本体１０ａと引張り材１２を共に送り出すような回転方向になっている。本実施例の場合、引張り材１２は、端部同士を接合させて、無端状になっており、補助ローラ３４で分離された引張り材１２は、その後複数の循環ローラ３４を介して、引取機１４ａに供給される。

また剥離装置２２内の各ローラおよび回転スリッターは、単に回転自在に支持されているのみであり、さらなる高速製造が必要となった場合には、回転スリッター部分について動力駆動を行うことが望ましい。

以上のように構成した直線一溝スペーサ１０の製造方法によれば、スペーサ本体１０を押出す際に、その中央部に引張り材１２を挿通させて、その外周に合成樹脂を押出して、スペーサ本体１０ａを形成するので、安定した状態で、高速での製造が可能になる。

また、引張り材１２は、剥離装置２２を用いて、スペーサ本体１０ａから分離させて、溝に一端が連なる連通孔１０ｃを形成し、循環ローラ３８を介して再度、引取機１４ａに供給されるので、引張り材１２の循環使用が簡単に行える。

さらにスペーサ本体は、溝寸法の安定性の確保や収縮を小さくするために、押出樹脂の軟化点以下で加熱する処理工程（アニーリング処理）をすることが好ましい。

以下に、本発明のより具体的な実施例について比較例とともに説明する。

具体例１
直径が４．０ｍｍの単鋼線（引張り材１２）を８．０ｍ／分で繰り出し、脱脂槽１６を経て、押出し機１８のクロスヘッドダイに導入し、単鋼線に所定の形状（−溝スぺ−サ形状）のダイから熱可塑性樹脂を被覆する。
その後、冷却固化して剥離装置２２で引張り材１２と成形物（スペーサ１０）とを分離させる。 剥離装置２２は、上述したように、 ３点支持の前段支持部２６と４点支持の後段支持部２８とで、成形物の外周を把持し、さらに台形状の複数の把持ローラ３２で溝１０ｂを固定して、成形物が回転および移動しないようにしている。

一対の把持ローラ３２の中央位置に回転スリッタ−３０で溝底部のスキン層３６に切り込みを入れ、引張り材１２とスペーサ本体１０ｃとを分離させた後、補助ローラ３４を介して、次の工程に移送する。

なお、後段支持部２８と補助ローラ３４との間（距離１ｍ）で製品が剥離応力によって引っ張られた状態になる。この状態時の角度を直線時と比較した角度差を傾斜角度とすると、本実施例の場合には、この角度が１２°であった。剥離装置２２を通過した後、成形物は、製品検査器を経て巻き取って、直線一溝スペーサ１０を得た。引張り材１２は、末端と先端とを溶接にて接合させ連続循環使用を行う。

具体例２
図１に示した製造方法において、剥離装置２２の後方に、熱風乾燥槽（長さ５ｍ）を設置して、得られた直線一溝スペーサ１０を２５０℃の乾燥エアーが流れている熱風乾燥槽内に導入して、熱処理（アニーリング処理）を行った後に、自然冷却させた。熱処理後の成形物の表面温度は、約１００℃であった。なお、これ以外の条件は、具体例１と同じ条件とした。

具体例３
引張り材１２にガラスＦＲＰを用い、剥離後の引張り材１２の接続処理を以下の手法に変更したこと以外は、具体例１と同条件で直線一溝スペーサを得た。ガラスＦＲＰ製の引張り材１２は、接続端同士の樹脂をペンチなどで柔らかくほぐし、ガラス繊維を２００ｍｍ以上剥き出し状態にする。剥き出したガラス繊維を両端とも、繊維本数で約１／２カットし、スプライサーで両端を接合し、次いで、硬化型接着剤を仮接合した繊維に含浸させて、専用金型にて接着剤が固まるまで加熱硬化させる。硬化が確認された後、循環および製造を開始する。

具体例４
引張り材１２にケブラーＦＲＰを用いたこと以外は、具体例３と同条件で直線一溝スペーサを得た。

比較例１
引張り材を使用することなく押出し機のクロスヘッドダイから熱可塑性樹脂の押出し成形を行った。しかし、心材がないことから安定した速度での押出しができないため、溝寸法が大きく変形し、良好な直線一溝スペーサを得ることができなかった。

比較例２
具体例１の剥離装置２２を用いずに、手作業により引張り材１２の剥離を行った。剥離作業時の直線一溝スペーサの傾斜角度は、４５°以上となり、図８に示す溝内幅、溝外幅が広がってしまった。また、過度な応力により引張り材１２が曲がったり、折れてしまって、連続循環をさせることができなかった。
以上の具体例および比較例の条件などを以下の表に示す。

本発明にかかる直線一溝スペーサの製造方法によれば、安価で高精度のスペーサが得られるので、通信などの分野で有効に活用することができる。

本発明にかかる直線一溝スペーサの製造方法一実施例を示す全体工程図である。 図１に示した剥離装置の詳細説明図である。 図２に示した前段支持部の詳細図である。 図２に示した把持ローラの詳細図である。 図２に示した回転スリッターの詳細図である。 図２に示した後段支持部の詳細図である。 本発明にかかる製造方法の中間工程で得られる成形物の断面図である。 本発明にかかる製造方法で得られるスペーサの断面図である。

符号の説明

１０ 直線一溝スペーサ
１０ａ スペーサ本体
１０ｂ 収納担持溝
１０ｃ 連通孔
１２ 引張り材
１４ａ，１４ｂ 引取機
１６ 脱脂槽
１８ 押出し機
２０ 冷却槽
２２ 剥離装置

Claims (4)

1. 一端が外方に開口した光ファイバテープなどの通信材ないしはセンサ材の収納担持用溝が、長手方向に沿って直線状に延設されたスペーサ本体を備え、
   前記スペーサ本体を合成樹脂の押出し成形により、所定断面形状に形成する直線一溝スペーサの製造方法において、
   前記スペーサ本体を押出す際に、その中央部に引張り材を挿通させて、その外周に前記合成樹脂を押出して、前記スペーサ本体を形成し、その後に、剥離装置を用いて、前記引張り材を前記スペーサ本体から分離させて、前記溝に一端が連なる連通孔を形成することを特徴とする直線一溝スペーサの製造方法。
2. 前記剥離装置は、前記スペーサ本体の外周下面と外周側面にそれぞれ摺接して回転する複数のローラを備えた前段支持部と、前記前段支持部から後方側に所定距離離間して設置される後段支持部と、前記前段および後段支持部間に設置され、先端が前記溝内の前記引張り材の上端面に当接する回転スリッターと、前記回転スリッターの前後に配置され先端側の一部が前記溝内に侵入する一対の把持ローラと、前記後段支持部の後方側に設置され、前記スペーサ本体から離脱させた前記引張り材を、前記スペーサ本体の走行方向から所定角度分離させる補助ローラとを有することを特徴とする請求項１記載の直線一溝スペーサの製造方法。
3. 前記剥離装置にて分離させた前記引張り材は、その端部同士を接合させて、無端状態で循環させて連続使用することを特徴とする請求項１または２記載の直線一溝スペーサの製造方法。
4. 前記スペーサ本体は、押出樹脂の軟化点以下で加熱する処理工程（アニーリング処理）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の直線一溝スぺーサの製造方法

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