JP2009300762A - 光ファイバケーブルの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不要樹脂の除去性を向上させることのできる光ファイバケーブル製造方法及び製造装置を得る。
【解決手段】 少なくとも光ファイバ及び抗張力体と、被覆材となる樹脂材料を押出機ダイス３１に供給することで、一対の抗張力体の間に光ファイバを配置して樹脂材料で一体に被覆してなる光ファイバケーブル５００の製造方法であって、押出機ダイス３１の出口に堆積する不要樹脂を、ケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎で炭化するとともに、炭化した不要樹脂に対しケーブル直交方向よりエアを間欠的に吹き付けて不要樹脂を除去する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ファイバの周囲に配された抗張力体の外周が、樹脂材料にて被覆される光ファイバケーブルの製造方法及び製造装置に関する。

ドロップケーブル及びインドアケーブルは、家庭・オフィスでも光ファイバによる高速データ通信を可能にするために、配線材料として使用されるケーブルである。図４（ａ）に示すように、ドロップケーブル５００は、主に電柱上から各戸へ引き込む際に用いられるケーブルで、光ファイバ５０１、１対の抗張力体５０３，５０３、支持線５０５で構成され、被覆材５０７となる樹脂材料５０９にて一体に被覆してなる。図４（ｂ）に示すインドアケーブル５１１は各戸内に引き回されるケーブルで、ドロップケーブル５００から支持線５０５を除去した構造となる。なお、図中、５１３，５１３は、光ファイバ５０１の取り出しを容易とするために被覆材５０７に形成される切り裂き用のノッチを示す。

ところで、ドロップケーブル５００は断面形状が図４に示すとおり左右で異形であるため、長尺に製造すると、押出機ダイス出口に多量の不要樹脂（通称「メヤニ」）が堆積する。また、インドアケーブル５１１においても、断面矩形状であるため、通常の円形断面のコードと較べて、メヤニが析出し易い。メヤニ量が多くなると、しばしば押し出し直後の製品に付着し外観不良となる。さらに付着したメヤニが製品に絡みつくように付着すると、メヤニを物理的に処理する際に被覆材５０７まで剥がれ、特性不良になる問題もある。

このようなメヤニを除去するために、従来よりガス火を用い、堆積するメヤニを焼いたり、エアで吹き飛ばす方法が知られている。例えば、特許文献１の製造方法では、光ファイバコード製造ラインにおいて、ダイス出口に低温（４０〜６０℃）・低圧（０．０５〜０．１５ＭＰａ）のエアを吹き付けることで、メヤニを除去することが開示される。特許文献２の樹脂組成物の押出方法では、成型用ダイスの外側にエアブローダイスを配置し、ダイス先端よりエアを吹き出しカスを吹き飛ばすことで、被覆表面に荒れのない高品質な樹脂被覆層を押出成形することが開示される。

特開２００３−２１５４１１号公報 特開平９−２２５９９４号公報

しかしながら、図５に示すように、押出機ダイス５１５の出口５１５ａに向かって、通常のガス火５１７を当てて堆積したメヤニを焼くと、ガス火５１７の中心部に対応した部位のみが炭化して周囲に焼き残し５１９，５１９が発生し、十分な除去効果が得られない。すなわち、単なるガス火５１７では均一にメヤニを炭化させることができない。
エアでの吹き飛ばしに関しても、コードと比較しドロップケーブル５００のメヤニは多量に堆積するため、低い圧力だと吹き飛ばず、高い圧力になるとメヤニは吹き飛ぶが、製品の外観不良を誘発する虞があり、有効に除去できない問題があった。
この他、メヤニの発生を抑制する方法として、ダイスを低摩擦材でコーティングする方法が知られているが、完全に抑制することはできず、また、高価でメンテナンス性にも劣る問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、不要樹脂の除去性を向上させることのできる光ファイバケーブルの製造方法及び製造装置を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 少なくとも光ファイバ及び抗張力体と、被覆材となる樹脂材料を押出機ダイスに供給することで、一対の抗張力体の間に光ファイバを配置して樹脂材料で一体に被覆してなる光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記押出機ダイスの出口に堆積する不要樹脂を、ケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎で炭化するとともに、炭化した不要樹脂に対しケーブルの進行方向と直交する方向よりエアを吹き付けて不要樹脂を除去することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。

この光ファイバケーブルの製造方法によれば、堆積した不要樹脂の全体を均等に炭化し、接着性を低下させた後、エア吹き付けによる物理的な衝撃により、剥離及び搬出が行える。

（２） （１）の光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記不要樹脂の炭化状況を視認して間欠的に前記エアを吹き付けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。

この光ファイバケーブルの製造方法によれば、製品の押出に伴い、徐々に堆積して成長する不要樹脂の量や、不要樹脂の炭化による色等が目視により判断され、設備コストを増大させずに、不要樹脂を確実且つ発生状況に応じ柔軟的に除去処理できる。また、間欠的にエアを吹き付けることで、不要樹脂が物理的な衝撃を間断的に受けて、除去効果を上げることができる。

（３） （１）の光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記不要樹脂の炭化状況を画像処理に基づき判断して間欠的に前記エアを吹き付けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。

この光ファイバケーブルの製造方法によれば、押出機ダイスの出口に堆積する不要樹脂を撮像し、撮像データの画像処理にて、不要樹脂の成長状態を判断し、予め定めた除去タイミングで、自動により不要樹脂が除去でき、省力化が可能となる。また、間欠的にエアを吹き付けることで、不要樹脂が物理的な衝撃を間断的に受けて、除去効果を上げることができる。

（４） （１）〜（３）のいずれか１つの光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記エアは、０．１ＭＰａ以上の圧力を有し、０．１〜１０ｓｅｃ未満で噴射することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。

この光ファイバケーブルの製造方法によれば、エアが０．１ＭＰａ以下となったときに生じる噴射流体による剥離力の不足が防止される。噴射時間が０．１ｓｅｃより短い場合の実効の無い噴射が排除され、噴射時間が１０ｓｅｃより長い場合の風圧により受ける過剰な衝撃が排除される。

（５） （１）〜（４）のいずれか１つの光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記火炎を、少なくともケーブル表裏面に対応した２位置より前記押出機ダイスに向かって吹き付けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。

この光ファイバケーブルの製造方法によれば、上下対称形状のケーブルで生じるケーブル上面側の不要樹脂と、ケーブル下面側の不要樹脂が同時に除去できる。

（６） 少なくとも光ファイバ及び抗張力体と、被覆材となる樹脂材料を押出機ダイスに供給することで、一対の抗張力体の間に光ファイバを配置して樹脂材料で一体に被覆する光ファイバケーブルの製造装置であって、
前記押出機ダイスの出口に堆積する不要樹脂を、ケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎で炭化する炭化手段と、
炭化した不要樹脂に対しケーブルの進行方向に直交する方向よりエアを吹き付けて不要樹脂を除去する流体噴射手段と、
を具備することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。

この光ファイバケーブルの製造装置によれば、堆積した不要樹脂の全体に火炎を当てて、均等な炭化が行える。また、接着性の低下した炭化不要樹脂を、エア吹き付けによる物理的な衝撃にて、剥離するとともに、剥離粉砕した炭化不要樹脂を押出機ダイスの出口近傍から速やかに搬出できる。

（７） （６）の光ファイバケーブルの製造装置であって、
前記炭化手段が、ケーブル軸線に対し１５〜７５度の角度範囲で前記押出機ダイス出口に向けられ、少なくとも１８００ｋＪ／Ｈ以上の熱量を有する火炎を形成することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。

この光ファイバケーブルの製造装置によれば、押出機ダイス出口に析出した不要樹脂がダイス出口に留まり炭化するに十分な熱量を加えられる。ケーブルの進行方向と逆向きに一定の角度で火炎を当てることで、炭化した不要樹脂が、押出機ダイス出口に留まり、不要樹脂が炭化するまで継続して火炎を当てることが可能になる。

本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法によれば、不要樹脂をケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎で炭化するとともに、炭化した不要樹脂にエアを吹き付けて除去するので、堆積不要樹脂を均等に炭化し、剥離及び搬出が行え、ケーブル品質（特に外観）を低下させずに、不要樹脂のみを確実に除去できる。

本発明に係る光ファイバケーブルの製造装置によれば、ケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎で炭化する炭化手段と、炭化した不要樹脂にエアを吹き付ける流体噴射手段と、を備えたので、堆積した不要樹脂の全体に火炎を当てて、不要樹脂の接着性を低減できる。接着性の低下した炭化不要樹脂を、エア吹き付けによる物理的な衝撃にて、剥離するとともに、搬出し、再付着を防止できる。

以下、本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法及び製造装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る製造装置の概略の構成部である。なお、図４，図５に示した部材と同等の部材には同一の符号を付して説明する。
本実施の形態による光ファイバケーブル製造装置１００は、支持線サプライ１と、支持線用押出機３と、抗張力体サプライ５と、抗張力体押出機７と、光ファイバサプライ９と、本体押出機１１と、引取キャプスタン１３と、巻取機１５と、炭化手段１７と、流体噴射手段１９と、を備える。

支持線サプライ１は、支持線ボビン２１から支持線５０５を繰り出す。支持線用押出機３は、支持線サプライ１からの支持線５０５を本体押出機１１へ供給する。抗張力体サプライ５は、抗張力体ボビン２３，２３から抗張力体５０３，５０３を繰り出す。抗張力体押出機７は、抗張力体サプライ５からの抗張力体５０３，５０３を本体押出機１１へ供給する。光ファイバサプライ９は、光ファイバボビン２５からの光ファイバ５０１を本体押出機１１へ供給する。

本体押出機１１は、ホッパ部２７と、チャンバ部２９と、押出機ダイス３１とを備える。チャンバ部２９には不図示のスクリューが設けられている。スクリューによって、ホッパ部２７から供給された粒状の樹脂材料（熱可塑性樹脂）をダイス３１へ押し出す。ここで押し出される熱可塑性樹脂は、スクリューによって圧縮されながら摩擦熱及び本体押出機１１の熱によって軟化され、流動体となる。この流動体熱可塑性樹脂がダイス３１の成形出口から押し出される。

したがって、製造装置１００は、支持線５０５、光ファイバ５０１、及び抗張力体５０３，５０３と、被覆材となる樹脂材料を本体押出機１１に供給することで、一対の抗張力体５０３，５０３の間に光ファイバ５０１を配置して樹脂材料で一体に被覆したドロップケーブル５００を押出成形する。押し出されたドロップケーブル５００は、引取キャプスタン１３にて引き取られ、巻取機１５にて巻き取られる。

図２は押出機ダイスの出口近傍の平面図、図３は押出機ダイスの出口近傍の正面視を（ａ）、側面視を（ｂ）で表した要部拡大図である。
炭化手段１７は、押出機ダイス３１の出口３１ａに堆積する不要樹脂５１９を、ケーブル幅Ｗよりも広い火炎幅Ｊの火炎３３で炭化する。炭化手段１７は、火炎３３を、少なくともケーブル表裏面に対応した２位置より押出機ダイス３１に向かって吹き付けできるよう、上下一対で配置された火炎バーナ１７ａ，１７ｂを有する。上下対称形状のケーブルで生じるケーブル上面側の不要樹脂５１９と、ケーブル下面側の不要樹脂５１９が同時に炭化できるようになっている。

炭化手段１７は、ケーブル軸線３５に対し１５〜７５度の角度範囲θで押出機ダイス３１の出口３１ａに向けられ、少なくとも１８００ｋＪ／Ｈ以上の熱量を有する火炎３３を形成する。１８００ｋＪ／Ｈ以上の熱量を有することで、ケーブルに対し熱損傷の生じる前に速やかに不要樹脂５１９の炭化が可能となる。

また、火炎バーナ１７ａ，１７ｂが、１５〜７５度の角度範囲θで傾斜することで、押出機ダイス３１の出口３１ａに対し、傾斜する方向から火炎３３が吹き付けられる。これにより、不要樹脂５１９がダイス出口付近に停滞しケーブルの進行方向に成長することが抑制される。その為、不要樹脂５１９に火炎３３が継続して吹き付けられ、不要樹脂５１９の炭化が十分に行われる。なお、炭化手段１７は、火炎バーナ１７ａ，１７ｂの他、不要樹脂５１９を炭化させるエネルギーを持てば、高温気体（強力なホットジェット）でも構わない。

流体噴射手段１９は、高圧流体供給装置（不図示）に接続され、炭化した不要樹脂５１９に対しケーブルの進行方向に直交する方向よりエア３７を間欠的に吹き付けて不要樹脂５１９を除去する。流体（気体）の種別は、エア（空気）、窒素等の他、可燃性ガス以外であればよい。流体噴射手段１９は、少なくともケーブル表裏面に対応した２位置より押出機ダイス３１の出口３１ａに沿って吹き付けできるように、上下一対の流体噴射ノズル１９ａ，１９ｂを有する。これにより、上下対称形状のケーブルで生じるケーブル上面側の不要樹脂５１９と、ケーブル下面側の不要樹脂５１９が同時に除去でき、高圧流体供給装置の兼用（単一装置での同時供給）が可能となる。

なお、流体噴射ノズル１９ａ，１９ｂからのエア３７の吹き付けは、図３（ａ）に示すように、支持線５０５側から行うことが好ましい。これにより、除去後の支持線５０５に対する不要樹脂５１９の付着を防止することができる。

この製造装置１００では、堆積した不要樹脂５１９の全体に火炎３３を当てて、均等な炭化が行える。また、接着性の低下した炭化不要樹脂５１９を、エア吹き付けによる物理的な衝撃にて、剥離するとともに、剥離粉砕した炭化不要樹脂５１９を押出機ダイス３１の出口３１ａの近傍から速やかに搬出できる。特に、間欠的にエアを吹き付けることで、不要樹脂が物理的な衝撃を間断的に受けて、除去効果を上げることができる。

製造装置１００を用いた光ファイバケーブルの製造方法では、堆積した不要樹脂５１９の全体を均等に炭化し、接着性を低下させた後、エア吹き付けによる物理的な衝撃により、剥離及び搬出が行える。エア３７の吹き付けは、不要樹脂５１９の炭化状況を作業者が視認して行うことができる。視認によれば、製品の押出に伴い、徐々に堆積して成長する不要樹脂５１９の量や、不要樹脂５１９の炭化による色等が目視により判断され、設備コストを増大させずに、不要樹脂５１９を確実且つ発生状況に応じ柔軟的に除去処理できる。

なお、エア３７の吹き付けは、炭化状況を画像処理に基づき判断して行うこともできる。この場合、押出機ダイス３１の出口３１ａに堆積する不要樹脂５１９を撮像し、撮像データの画像処理にて、不要樹脂５１９の成長状態を判断し、予め定めた除去タイミングで、自動によりエア３７を吹き付ける。これにより、作業者の常駐を不要にし、省力化が可能となる。

また、エア３７は、０．１ＭＰａ以上の圧力を有し、０．１〜１０ｓｅｃ未満で噴射することが好ましい。エア３７が０．１ＭＰａ以下となったときに生じる噴射流体による剥離力の不足が防止される。噴射時間が０．１ｓｅｃより短い場合の実効の無い噴射が排除され、噴射時間が１０ｓｅｃより長い場合の風圧により受ける過剰な衝撃が排除される。

したがって、製造装置１００によれば、ケーブル幅Ｗよりも広い火炎幅Ｊの火炎３３で炭化する炭化手段１７と、炭化した不要樹脂５１９にエア３７を間欠的に吹き付ける流体噴射手段１９と、を備えたので、堆積した不要樹脂５１９の全体に火炎３３を当てて、不要樹脂５１９の接着性を低減できる。接着性の低下した炭化不要樹脂５１９を、エア吹き付けによる物理的な衝撃にて、剥離するとともに、搬出し、再付着を防止できる。

また、上記した製造装置１００による製造方法によれば、不要樹脂５１９をケーブル幅Ｗよりも広い火炎幅Ｊの火炎３３で炭化するとともに、炭化した不要樹脂５１９にエア３７を間欠的に吹き付けて除去するので、堆積不要樹脂５１９を均等に炭化し、剥離及び搬出が行え、ケーブル品質（特に外観）を低下させずに、不要樹脂５１９のみを確実に除去できる。上記製造装置１００を導入した製造方法によれば、不要樹脂５１９が発生することによる巻き替える率（巻替率）が、３８％から３〜４％まで低減することが確認された。

なお、上記の実施の形態では、光ファイバケーブルとして基本的な１チャンネルドロップケーブル５００を例に説明したが、この他、蝉被害を防止するナイロンテープを光ファイバの両側面に配した防護壁型ドロップケーブルなど多様なケーブルが存在し、本発明は、これら他のケーブルに適用しても同様の効果を奏するものである。

本発明に係る製造装置の概略の構成部である。 押出機ダイスの出口近傍の平面図である。 押出機ダイスの出口近傍の正面視を（ａ）、側面視を（ｂ）で表した要部拡大図である。 ドロップケーブルを（ａ）、インドアケーブルを（ｂ）で表した正面図である。 従来の押出機ダイスの出口近傍の平面図である。

符号の説明

１７ 炭化手段
１９ 流体噴射手段
３１ 押出機ダイス
３１ａ 押出機ダイスの出口
３３ ケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎
３５ ケーブル軸線
３７ エア
１００ 光ファイバケーブル製造装置
５００ ドロップケーブル（光ファイバケーブル）
５０１ 光ファイバ
５０３ 抗張力体
５０７ 被覆材
５０９ 樹脂材料
５１９ 不要樹脂

Claims (7)

1. 少なくとも光ファイバ及び抗張力体と、被覆材となる樹脂材料を押出機ダイスに供給することで、一対の抗張力体の間に光ファイバを配置して樹脂材料で一体に被覆してなる光ファイバケーブルの製造方法であって、
   前記押出機ダイスの出口に堆積する不要樹脂を、ケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎で炭化するとともに、炭化した不要樹脂に対しケーブルの進行方向に直交する方向よりエアを吹き付けて不要樹脂を除去することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
2. 請求項１記載の光ファイバケーブルの製造方法であって、
   前記不要樹脂の炭化状況を視認して間欠的に前記エアを吹き付けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
3. 請求項１記載の光ファイバケーブルの製造方法であって、
   前記不要樹脂の炭化状況を画像処理に基づき判断して間欠的に前記エアを吹き付けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の光ファイバケーブルの製造方法であって、
   前記エアは、０．１ＭＰａ以上の圧力を有し、０．１〜１０ｓｅｃ未満で噴射することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光ファイバケーブルの製造方法であって、
   前記火炎を、少なくともケーブル表裏面に対応した２位置より前記押出機ダイスに向かって吹き付けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
6. 少なくとも光ファイバ及び抗張力体と、被覆材となる樹脂材料を押出機ダイスに供給することで、一対の抗張力体の間に光ファイバを配置して樹脂材料で一体に被覆する光ファイバケーブルの製造装置であって、
   前記押出機ダイスの出口に堆積する不要樹脂を、ケーブル幅よりも広い火炎幅の火炎で炭化する炭化手段と、
   炭化した不要樹脂に対しケーブルの進行方向に直交する方向よりエアを吹き付けて不要樹脂を除去する流体噴射手段と、
   を具備することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。
7. 請求項６記載の光ファイバケーブルの製造装置であって、
   前記炭化手段が、ケーブル軸線に対し１５〜７５度の角度範囲で前記押出機ダイス出口に向けられ、少なくとも１８００ｋＪ／Ｈ以上の熱量を有する火炎を形成することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。

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