JP2008065238A - 光ケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防護体と外被の成形が同じクロスヘッドを用いて形成でき、熱可塑性樹脂を用いた成形が１工程で行えるようにすると共に、外被と防護体との密着性を高めることができる光ケーブルの製造方法を提供する。
【解決手段】光ファイバ心線２の両側に抗張力体３を配し、抗張力体３が配されていない両側に、光ファイバ心線２を挟んで熱可塑性樹脂からなる防護体４を配して外被６により被覆一体化してなる光ケーブルの製造方法で、外被６の押出成形を行うクロスヘッドに、防護体４を成形する熱可塑性樹脂材を供給して所定の形状に成形すると共に、クロスヘッドで前記防護体４を光ファイバ心線２及び抗張力体３と一括して被覆する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ心線の両側に抗張力体を配し、抗張力体が配されていない両側に光ファイバ心線を挟んで蝉対策用の防護体を配した光ケーブルの製造方法に関する。

インターネット等の情報通信等の普及により通信の高速化、情報量の増大に加え、最近では双方向通信と大容量通信に対応するために光ネットワークの構築が進展している。この光ネットワークでは、通信事業者と各家庭を直接光ファイバで結び、高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスが開始されている。これにより、光ケーブルの宅内への引き込みに用いられるドロップ光ケーブルや、これを複数本集合した集合光ケーブルの需要が増えている。これらの光ファイバケーブルは、一般的には、光ファイバ心線と平行に抗張力体をケーブル外被内に埋設して、ケーブルの引張り強度を高めた構造のものが用いられている。

この構造のドロップ光ケーブルは、通常、ケーブル外被を手で引き裂いて内部の光ファイバ心線を取り出しやすくするためのＶ字状のノッチが設けられているが、このノッチ部分から蝉が産卵管を突き刺し、内部の光ファイバ心線を損傷するというような問題が生じている。これは、ドロップ光ケーブルを蝉が産卵しやすい対象物と認識したものと推定されているが、この蝉による対策としては、例えば、特許文献１に開示のように、内部の光ファイバ心線の周りを金属のような硬い防護体で包囲する蝉対策用の光ケーブルが知られている。

また、光ファイバ心線を包囲する防護体をテープ状の金属、ガラス繊維強化プラスチックその他抗張力体と同等の線材を効率よく配設し、その製造効率を高めることができる蝉対策用の光ケーブルも提案されている。
特開２００２−９０５９１号公報 特開２００６−１１１６６号公報

しかしながら、従来の蝉対策用の光ケーブルは、その防護体を蝉の産卵管を通さないような硬質の熱可塑性樹脂（例えば、ナイロン樹脂）で形成する場合、予め別ラインで防護体用のテープを形成し、その後、支持線、抗張力体、光ファイバ心線と共に、外被で一体化させている。図６〜８は、従来の蝉対策用の光ケーブルとその製造方法を説明する図で、図６（Ａ）は、光ケーブルの一例を示し、図６（Ｂ）は、その製造ラインを示す。

光ケーブル１は、例えば、吊り支持する支持線部９を有する自己支持形の光ケーブルで、本体部８と支持線部９を首部９’で一体にして構成されている。本体部８は、光ファイバ心線２の両側に抗張力体３（テンションメンバともいう）を配し、抗張力体が配されていない両側に光ファイバ心線２を挟んで蝉対策用の防護体４を配し、外被６により一括被覆して構成される。また、防護体４が配される外被６の表面には、切裂き用のノッチ７が形成される。支持線部９は、鋼線等の支持線５を外被６と一体に被覆して、首部９’を切り離すことにより、本体部８から容易に分離できるようになっている。なお、複数本の光ケーブルを集合させて集合ケーブルとする場合は、支持線部９を有しない構成のものが用いられる。

上述した構成の光ケーブル１は、一般的には、図６（Ｂ）に示すような製造ラインで製造される。１０は外被６を押出成形するクロスヘッドを示し、押出機１１から供給される熱可塑性樹脂で外被６を連続成形すると共に、外被６内に光ファイバ心線２、抗張力体３、防護体４及び支持線５を被覆一体化する。光ファイバ心線２、抗張力体３、防護体４及び支持線５は、これらの線材を収納したそれぞれの供給装置１２，１３，１４及び１５から繰り出され、クロスヘッド１０内に所定の配列になるように挿通される。クロスヘッド１０により外被６が成形された光ケーブル１は、巻取装置１６に巻き取られる。

クロスヘッド１０は、例えば、図７に示すように構成されていて、支持体となるヘッド部２０内に、テーパ状の嵌合面によりカートリッジ２１を同軸状に嵌合し、前部にダイ２２を取付け、カートリッジ２１内にニップル２３を結合して構成される。ヘッド部２０とカートリッジ２１との間には、外被用の熱可塑性樹脂を供給する樹脂供給路２４が形成されていて、ダイ２２とニップル２３との間の樹脂溜め２４ａを経て、ダイ孔２５から所定の外形で押出成形される。

ニップル２３の先端部には、光ファイバ心線を挿通させる光ファイバ心線用孔２６、抗張力体を挿通させる抗張力体用孔２７、支持線を挿通させる支持線用孔２８、防護体を挿通させる防護体用孔２９が設けられている。図８は、各孔の配置とその形状を示し、図８（Ａ）は、図７の矢視（ｉ−ｉ）からダイ２２のダイ孔２５を見た図で、光ケーブルの外被の外形を示す形状を有している。図８（Ｂ）は、図７の矢視（ｊ−ｊ）からニップル２３の先端を見た図で、それぞれに挿通される線材が外被の成形後に図６（Ａ）に示すような所定の配置関係になるように、孔２６〜２９が設けられている。また、図８（Ｃ）は、ニップル２３の先端部の断面を図７の矢視（ｋ−ｋ）から見た図で、図８（Ｂ）と同様な配置の孔２６〜２９を示している。

上述したように、従来の蝉対策用の光ケーブルを製造するに際して、防護体４が熱可塑性樹脂の材料で形成されている場合、予め別ラインで防護体４をテープ状に成形しておき、次いで、上述したクロスヘッド１０の防護体用孔２９に挿通させて、熱可塑性樹脂の外被で被覆している。このため、熱可塑性樹脂を用いた成形が２工程となり、コストアップとなると共に、外被と防護体との密着性が低いという問題があった。外被と防護体との密着性が低いと、気温変化等で外被と防護体がそれぞれ別々に伸縮し、これにより防護体が蛇行したりして、光ファイバに部分的な応力集中を与え、伝送損失を増加させることがある。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、防護体と外被の成形が同じクロスヘッドを用いて形成でき、熱可塑性樹脂を用いた成形が１工程で行えるようにすると共に、外被と防護体との密着性を高めることができる光ケーブルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明による光ケーブルの製造方法は、光ファイバ心線の両側に抗張力体を配し、抗張力体が配されていない両側に、光ファイバ心線を挟んで熱可塑性樹脂からなる防護体を配して外被により被覆一体化してなる光ケーブルの製造方法で、外被の押出成形を行うクロスヘッドに、防護体を成形する熱可塑性樹脂材を供給して所定の形状に成形すると共に、クロスヘッドで前記防護体を光ファイバ心線及び抗張力体と一括して被覆することを特徴とする。
また、クロスヘッド内に設けられた防護体を成形する管体がニップル先端から、ダイの出口端又はその近傍に達する位置まで延びている構成とすることにより、防護体の形状精度を高める。

本発明によれば、蝉対策用に配設する防護体用の樹脂テープを、予め別ラインで製造する必要がなく、外被の成形時に同じクロスヘッドを用いて同時に形成でき、樹脂成形に関して１工程で済み、コストの低減を図ることができる。また、防護体の成形と外被の成形がほぼ同時行われるため、密着性を向上させることができる。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は、蝉対策用の防護体を配した光ケーブルの一例を示し、図１（Ｂ）は、その製造ラインを示す。図中、１は光ケーブル、２は光ファイバ心線、３は抗張力体、４は防護体、５は支持線、６は外被、７はノッチ、８は本体部、９は支持線部、９’は首部、１２，１３，１５は供給装置、１６は巻取装置、３０はクロスヘッド、３１は押出機、３２はサブ押出機を示す。

光ケーブル１は、図１（Ａ）に示すように図６（Ａ）で説明したのと同様、例えば、支持線部９を有する自己支持形の光ケーブルで、本体部８と支持線部９を首部９’で一体にして構成される。本体部８は、光ファイバ心線２の両側に抗張力体３（テンションメンバともいう）を配し、この抗張力体３が配されていない両側に光ファイバ心線２を挟んで蝉対策用の防護体４を配し、外被６により一括して被覆して構成される。また、防護体４が配される外被６の表面には、切裂き用のノッチ７が設けられる。

支持線部９は、外径１.２ｍｍφ程度の鋼線等を支持線５として外被６で一体に被覆し、細幅の首部９’で本体部８から容易に切り離せるようになっている。なお、複数本の光ケーブル１を集合させて集合ケーブルとする場合は、支持線部９を有しない構成のものが用いられる。光ファイバ心線２は、標準外径が１２５μｍのガラスファイバを、被覆外径が２５０μｍ前後で保護被覆を施したもので、１本〜数本の心数（図では１心の例を示す）が用いられる。抗張力体３は、外径０.４ｍｍ程度の鋼線あるいはガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（Ｋ−ＦＲＰ）などを用いることができる。

防護体４は、本発明においては、蝉の産卵管を通さない硬質の熱可塑性樹脂（例えば、ナイロン樹脂）からなるものとする。この防護体４は、従来のように、予めテープ状に成形したものを用いるのではなく、外被６の成形の際に、同じクロスヘッドを用いて成形し、外被により被覆一体化して設けられる。

図１（Ｂ）の製造ラインで示すように、クロスヘッド３０には、外被６用の熱可塑性樹脂（例えば、難燃ポリエチレン、塩化ビニル等）材を供給する押出機３１と、防護体４用の熱可塑性樹脂材を供給するサブ押出機３２が連結されている。押出機３１から供給される熱可塑性樹脂で外被６を連続成形すると共に、外被内に光ファイバ心線２、抗張力体３、防護体４及び支持線５を被覆一体化する。光ファイバ心線２、抗張力体３及び支持線５は、これらの線材を収納したそれぞれの供給装置１２，１３及び１５から繰り出され、クロスヘッド３０内に、所定の配列になるように挿通される。防護体４は、以下に説明する方法により作製され供給される。なお、クロスヘッド３０により外被６が成形された光ケーブル１は、巻取装置１６に巻き取られる。

図２〜図４は、本発明で使用するクロスヘッドの一例を示す図である。図２はクロスヘッドの横断面図、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）はクロスヘッドの種々の矢視（ａ〜ｇ）方向から見た図、図４はクロスヘッドの矢視（ｆ）方向からの横断面図を示す。図中、４０はヘッド部、４１はカートリッジ、４２はダイ、４３はニップル、４４は樹脂供給路、４５はダイ孔、４６は光ファイバ心線用孔、４７は抗張力体用孔、４８は支持線用孔、４９は防護体成形孔、４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄはサブ供給路を示す。

クロスヘッド３０は、例えば、支持体となるヘッド部４０内に、テーパ状の嵌合面によりカートリッジ４１を同軸状に嵌合し、前部にダイ４２を取付け、カートリッジ４１内にニップル４３を結合して構成される。ヘッド部４０とカートリッジ４１との間には、外被用の熱可塑性樹脂が押出供給される樹脂供給路４４が形成されていて、ダイ４２とニップル４３との間の樹脂溜め４４ａを経て、ダイ孔４５から所定の外形で押出し成形される。

ニップル４３の先端部には、光ファイバ心線を挿通させる光ファイバ心線用孔４６、抗張力体を挿通させる抗張力体用孔４７、支持線を挿通させる支持線用孔４８が設けられている。また、光ファイバ心線用孔４６を両側から挟むようにして防護体成形孔４９が設けられ、サブ供給路４９ａ〜４９ｄに連通している。防護体成形孔４９では、サブ供給路４９ａ〜４９ｄを経て供給された熱可塑性樹脂がある程度、所定の形状に成形されて多少硬化された状態なる。次いで、ダイ孔４５方向に押出され、光ファイバ心線用孔４６を通過した光ファイバ心線や抗張力体用孔４７を通過した抗張力体と共に、樹脂溜め４４ａの外被用の樹脂により被覆一体化される。

次に、クロスヘッド３０の各矢視方向（ａ〜ｅ）から見た図３（Ａ）〜図３（Ｅ）により、各孔の配置とその形状を説明すると、図３（Ａ）は、図２の矢視（ａ−ａ）から見た図で、ダイ４２のダイ孔４５は、光ケーブルの外被の外形を示す形状を有している。図３（Ｂ）は、図２の矢視（ｂ−ｂ）からニップル４３の先端を見た図で、それぞれに挿通される線材が外被の成形後に図１（Ａ）に示すような所定の配置関係になるように、上記の各孔４６〜４８が設けられている。

図３（Ｃ）は、図２のニップル４３の防護体成形孔４９の後端部付近の矢視（ｃ−ｃ）から見た図で、防護体成形孔４９に連通するように設けたサブ供給路４９ａと、このサブ供給路と直角方向に連通するサブ供給路４９ｂの形成例を示している。図３（Ｄ）は、図２の矢視（ｄ−ｄ）から見た図で、２つのサブ供給路４９ｂを互いに対抗するようにスリーブ４１の内面に溝を設けて形成する例で示してある。図３（Ｅ）は、図２の矢視（ｅ−ｅ）から見た図で、サブ供給路４９ｂに連通する２つのサブ供給路４９ｃと、この２つのサブ供給路４９ｃに合流し外部のサブ押出機に接続されるサブ供給路４９ｄの形成例である。

図４は、図２の軸方向の矢視（ｆ−ｆ）並びに図３（Ｂ）の矢視（ｆ−ｆ）から見たスリーブ４１とニップル４３の横断面図で、防護体成形孔４９とサブ供給路４９ａ，４９ｂの配置状態を示している。この図から明らかなように、防護体成形孔４９は、光ファイバ心線が挿通される光ファイバ心線用孔４６の両側を挟むようにして設けられ、それぞれの防護体成形孔４９に樹脂材に送出するサブ供給路を２つに分路して、外被用の樹脂材を供給する供給路４４と交じり合わないように個別に設けている。

図５は他の実施形態を示す図で、クロスヘッドの先端部分のみを部分的に拡大して示してある。この実施形態は、防護体成形孔４９の先端部に管体５０を一体的に設けて、実質的に防護体成形孔４９の出口位置が、ダイ孔４５の出口と同じか或いは出口付近になるようにしたものである。なお、管体５０の孔は、防護体成形孔４９と同じ形状になるように形成される。この構成によれば、防護体成形孔４９で成形された防護体は、ダイ孔４５の出口まで外被用の樹脂材と交わることなく成形されるので、成形の形状や配設位置の精度を高めることができる。

上述の図２〜図５で説明したような構成のクロスヘッド３０を用いて、蝉対策用の光ケーブルを製造するに際して、光ファイバ心線２、抗張力体３、支持線５をそれぞれの孔４６〜４８に挿通して所定の配置位置を規制して巻取装置側に所定の速度で移送する。外被用の樹脂が樹脂供給路４４から供給され、樹脂溜り４４ａの部分で外被用の樹脂で周りを埋め、ダイ孔４５から外被用の樹脂が押出されることにより、所定の外形で外被６が成形されると共に、光ファイバ心線２、抗張力体３、支持線５が所定の配列関係を保って被覆一体化される。

防護体４は、外被用の樹脂とは異なる樹脂材で別に設けたサブ供給路４９ａ〜４９ｄから供給され、ニップル４３内で予め所定の形状に成形される。なお、この防護体４の形状は、図には断面長方形状の例で説明したが、長方形状に限らず扁平な楕円等で形成したり、また、光ファイバ心線を囲うような円弧状としてもよい。このニップル内で成形された軟質で加熱された状態にある防護体４は、外被用の樹脂とは樹脂溜り４４ａと一体となるが、ある程度の形状が保たれ外被用の樹脂材と混合するようなことはない。ただ、互いの樹脂材は融着一体化して、その界面での接着力は極めて高いものとなる。なお、図５のように防護体の成形出口をダイ孔出口と同じにすると、図２の構成に比べて、防護体４の成形品質は向上するが外被との接着性は多少低下する。

しかし、いずれの実施形態においても、防護体を別工程で別に製造する必要がなく、このためクロスヘッドを交換するだけで、蝉対策用の光ケーブルを通常の製造と同様におこなうことができ、蝉対策用の防護体を設けることによるコスト増加を抑制することが可能となる。また、外被と防護体との接着力（密着性）を高めることができるので、ケーブル布設時と布設後の気温変化等で外被と防護体が別々に伸縮するのを防止することができる。これにより、防護体がケーブル端から突き出たり、防護体が蛇行したりして、光ファイバに部分的な応力集中が生じるのを抑制することができ、伝送損失の増加を抑えることができる。

本発明の概略を説明する図である。 本発明に用いるクロスヘッドの一例を説明する図である。 図２の詳細を説明する部分矢視図である。 図２の詳細を説明する部分断面図である。 本発明に用いる他のクロスヘッドの例を説明する図である。 従来の技術を説明する図である。 従来の技術で用いられるクロスヘッドの例を説明する図である。 図７の詳細を説明する部分矢視図である。

符号の説明

１…光ケーブル、２…光ファイバ心線、３…抗張力体、４…防護体、５…支持線、６…外被、７…ノッチ、８…本体部、９…支持線部、９’…首部、１２，１３，１５…供給装置、１６…巻取装置、３０…クロスヘッド、３１…押出機、３２…サブ押出機、４０…ヘッド部、４１…カートリッジ、４２…ダイ、４３…ニップル、４４…樹脂供給路、４５…ダイ孔、４６…光ファイバ心線用孔、４７…抗張力体用孔、４８…支持線用孔、２８，４９…防護体成形孔、４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ…サブ供給路、５０…管体。

Claims (3)

1. 光ファイバ心線の両側に抗張力体を配し、前記抗張力体が配されていない両側に、前記光ファイバ心線を挟んで熱可塑性樹脂からなる防護体を配して外被により被覆一体化してなる光ケーブルの製造方法であって、
   前記外被の押出し成形を行うクロスヘッドで、前記防護体を成形する熱可塑性樹脂材を供給して所定の形状に成形すると共に、前記クロスヘッドで前記防護体を前記光ファイバ心線及び前記抗張力体と一括して被覆することを特徴とする光ケーブルの製造方法。
2. 光ケーブルを吊り支持する支持線部を有していることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブルの製造方法。
3. 前記クロスヘッド内に設けられた前記防護体を成形する管体がニップル先端から、ダイの出口端又はその近傍に達する位置まで延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ケーブルの製造方法。

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