JP4861853B2 - 光ファイバケーブル用スペーサの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、光ファイバケーブル用スペーサの製造方法に関し、特に、スペーサに用いる抗張力線の加熱処理に関するものである。

従来、光ファイバを多数本集合させてケーブル化する際に用いられる部品として、光ファイバ担持用のスペーサが知られている。この種のスペーサは、中央に抗張力線を配置し、その外周に、複数の光ファイバ収納用の螺旋溝が設けられたスペーサ本体が形成される。

スペーサ本体は、通常、熱可塑性樹脂の押出し成形により形成され、押出された熱可塑性樹脂は、その後に冷却固化される。抗張力線には、通常、単鋼線が用いられるが、スペーサを製造する際には、抗張力線は、供給ドラムに捲回された状態から、これを巻戻しながら、押出機のクロスヘッドダイに供給される。

ところが、単鋼線がブルーイング未処理品の場合には、一般に、供給ドラムに捲回すると、ドラムに巻かれた際に巻き癖がついており、しかも、スペーサの製造工程でローラーやプーリーを通過する際に、これが助長されて、製造されたスペーサの直進性が悪化するという問題があった。

このこのような巻き癖をできるだけ低減させるためには、例えば、特許文献１に開示されているようなブルーイング処理した単鋼線が用いられている。しかしながら、このような単鋼線を使用する場合にも、以下に説明する技術的な課題があった。

特開昭６１−７５３１２号公報

すなわち、ブルーイング処理が施された単鋼線は、供給ドラムに捲回した場合の巻き癖は、未処理単鋼線の場合よりも小さくなるが、供給ドラムに捲回するので、巻き癖を十分に解消することはできない。とくに供給ドラムへの捲き始め部分は捲き径が小さいため、巻き癖がより解消しづらくなる。

なお、特許文献２（特許第２７９３５９４号）には、押出機のクロスヘッドダイに供給する抗張力線に、表面温度が６０〜１２０℃になるような加熱処理を施すスペーサの製造方法が開示されているが、この製造方法では、単鋼線の巻き癖を解消することができなかった。

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、供給ドラムに捲回された抗張力線の巻き癖を大幅に低減させて、スペーサの直線性を十分に確保することができる光ファイバケーブル用スペーサ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、供給ドラムに捲回された鋼線からなる抗張力線を繰出しながら、押出機のクロスヘッドダイに前記抗張力線を挿通させて、その周囲に溶融状態の熱可塑樹脂を押出した後に固化させて、外周に複数の光ファイバ収納用螺旋溝が設けられたスペーサ本体を形成する光ファイバケーブル用スペーサの製造方法において、前記抗張力線は、前記供給ドラムから繰出されて、引張応力をかけた状態で、前記鋼線温度が４５０℃から６００℃となる加熱処理を施した後に、前記押出機に供給する光ファイバケーブル用スペーサの製造方法であって、前記引張応力は、１１．１〜８８．２Ｍｐａとするようにした。

このように構成した光ファイバケーブル用スペーサの製造方法によれば、押出機のクロスヘッドダイに供給する鋼線からなる抗張力線を、その前工程にて、供給ドラムから繰出されて、引張応力をかけた状態で、鋼線温度が４５０℃から６００℃となる加熱処理を施すので、供給ドラムに捲回された際の巻き癖を大きく低減させることができる。

前記引張応力は、１１．１〜８８．２Ｍｐａとしているが、前記引張応力は、１８．５〜５８．５ＭＰａとする方がより望ましい。

前記鋼線は、ブルーイング未処理品とすることができる。

本発明に係る光ファイバケーブル用スペーサの製造方法によれば、供給ドラムに捲回された際の抗張力線の巻き癖を大きく低減させることができるので、これを使用するスペーサの直進性が十分に向上する。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明にかかる光ファイバケーブル用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２に示した断面形状のスペーサ１０を製造するものであって、スペーサ２０は、中心に配置された抗張力線２１と、抗張力線２１の外周に設けられたスペーサ本体２２とを有している。

抗張力線２１は、ブルーイング処理された単鋼線、ないしは、ブルーイング未処理の単鋼線のいずれかから構成されている。スペーサ本体２２は、熱可塑性樹脂の押出し成形により形成され、外周に開口する３個の光ファイバ収納用の螺旋溝２３を有している。

図１は、このような断面形状のスペーサ２０を製造するための装置であり、３は、抗張力線２１を捲回する供給ドラムであり、４は、抗張力線２１の貯線繰出機であり、５は、抗張力線２１の引張応力調整用ダンサーであり、６が熱処理装置（高周波加熱装置）である。

７は、熱処理装置６から送り出される抗張力線２１の表面温度を計測する放射温度計で、この温度計７の測定温度が希望値となるように、熱処理装置６を手動で調整する。８は、抗張力線２１の冷却装置（冷却水槽または風冷槽）であり、９は、水きりブロワーで、１０は、冷却装置８から送り出される抗張力線２１の表面温度を計測する放射温度計である。

この放射温度計１０は、抗張力線２１が、押出機１１のクロスヘッドダイに挿入される直前の温度を測定していて、温度計１０の測定温度は、接着強度をコントロールする目安になっている。

１１は、抗張力線２１が挿通されるクロスヘッドダイを有する押出機であって、この押出機１１では、抗張力線２１の外周にスペーサ本体２２の形成用熱可塑性樹脂が押出される。

１２は、押出機１１で押出された熱可塑性樹脂の冷却水槽であり、１３は、製造されたスペーサ２０の引取機、１４は、製造されたスペーサ２０の螺旋溝２３の形状，寸法などを測定する中間検査器であり、１５は、製造されたスペーサ２０を巻取る巻取りドラムである。

図１に示した製造装置でスペーサ２０を製造する際には、供給ドラム３に捲回された鋼線からなる抗張力線２１を繰出しながら、押出機１１のクロスヘッドダイに抗張力線２１を挿通させて、その周囲に溶融状態の熱可塑樹脂を押出した後に冷却水槽１２で固化させて、外周に複数の光ファイバ収納用螺旋溝２３が設けられたスペーサ本体２２を形成する。

以上のようなスペーサ２０の製造方法としての基本的な構成は、従来の製造方法と実質的に変わらないが、本実施例の製造方法には、以下の点に顕著な相違がある。

すなわち、図１に示した実施例では、供給ドラム３の直後に熱処理装置６を設けて、供給ドラム３から繰出された抗張力線２１に、引張応力をかけた状態で、鋼線温度が４５０℃から６００℃となるように、熱処理装置６内を通過させて加熱処理を施した後に、冷却装置８を介して、押出機１１に供給するようにしている。

例えば、熱処理装置６は、暖気バーナー（加熱長さ１．９ｍ）や高周波加熱装置（加熱長さ０．５５ｍ）が好ましく用いられる。電気バーナーは高温の熱風を直接鋼線に吹き付ける装置のため入り口側が、高温で出口側が低温になる温度勾配ができる。そこで温度勾配を無くして、装置全体が均一温度となるように、風量を絞り、製造速度を１ｍ／ｍｉｎ程度に遅くする必要がある。高周波加熱装置では、例えば高周波加熱装置の加熱管長さは０．５５ｍｍであり、製造速度３０ｍ／ｍｉｎでは、加熱時間は１．１秒間となる。 加熱温度設定条件としては５００℃以上とすることがより好ましい。

抗張力線２１に引張応力を付与する手段は、特に限定されないが、たとえば貯線繰出機やダンサーローラーに付設された重りにより付与し、その場合の引張応力は、１１．１〜８８．２Ｍｐａとすることができ、８８．２Ｍｐａを越えると工程内のローラーで巻き癖がつき、１１．１ＭＰａを下回ると抗張力線にたるみが生じてしまう。より好ましくは、１８．５〜５８．５ＭＰａである。

ここで、曲がり癖を解消するためには、引張応力は高い方（たとえば１４７〜２４００ＭＰａ）がいいが、系列内に高価なキャプスタン設備を導入しなくてはならないし、これを導入すると、系列長さが長くなってしまうなどの問題点がある。

《具体例》
引張応力を３１．４ＭＰａとして、鋼線温度を４５０℃まで加熱すると、ライン通過後（＝ラセン引取機後）の直進性が４２ｍｍと改善した。また、５００℃まで加熱すると直進性は、３９ｍｍになり、さらに５８０℃まで加熱すると直進性が２４ｍｍとなった。

引張応力を５８．５ＭＰａに上げて、電気バーナーで５００℃まで加熱するとライン通過後の直進性は、５１ｍｍであった。

鋼線未加熱品は、ライン通過後の直進性は、１４１ｍｍと助長されているが、鋼線を５００℃に加熱した場合、直進性は５５ｍｍに抑えられる。

なお使用した鋼線は、硬鋼線（ＪＩＳ Ｇ３５２１）におけるＳＷ−Ｂ相当の単鋼線で、ブルーイング未処理品を用いた。

《比較例》
３４．１ＭＰａの引張応力をかけて鋼線において加熱を行わなかった場合は、ライン通過後の直進性は８１ｍｍであった。
また３４．１ＭＰａの引張応力をかけて電気バーナーで４００℃にて加熱するとライン通過後の直進性が７８ｍｍであった。
以上の加熱試験において、直進性の評価は、鋼線を１ｍの長さに切断した際の、円弧高さを測定したものである。

《スペーサ製造例》
外径１．６ｍｍの単鋼線２１を、製造速度１５ｍ／ｍｉｎ〜３０ｍ／ｍｉｎで高周波加熱装置４に通して、高周波加熱装置４の出口での、単鋼線２１の表面温度が４００℃、４５０℃、５００℃、５５０℃となるように出力を設定した。

各々の温度の状態の単鋼線２１を、冷却水槽又は風冷配管による冷却装置６にて冷却し、押出機９のクロスヘッドの入り口付近での単鋼線２１の表面温度が６０〜４５０℃となるように冷却条件を調整した。

水冷使用時は、水切りブロワーを使用することで水分を飛ばす必要がある。その後、単鋼線２１を押出機９のクロスヘッドダイに通して接着性熱可塑性樹脂（日本ユニカー製：ＧＡＯＯ４）とその上にスペーサー本体被覆用ＨＤＰＥ（プライムポリマー製：６６００ＭＡ）を同時にスペ−サー形状に対応した形状の口金により押出し被覆した。

押出機９のクロスヘッドの入り口で、鋼線２１を把持し正逆回転を加えることで、スペーサ２０には、ＳＺ状の螺旋溝２３を形成した。スペーサー２０は、冷却水槽１０にて冷却することで、角型形状の溝２３を３個有し、ラセンピッチ１５０ｍ、反転角２９５°でＳＺ反転を繰り返す外径６．０ｍｍのラセンスペ−サーを得ることができた。

なお押出機９のクロスヘッドダイを回転式ダイに置き換えて場合でも同様なＳＺ反転を繰り返す外径６．０ｍｍのラセンスペーサを得ることができる。

以上、詳細に説明したように、本発明にかかる光ファイバケーブル用スペーサの製造方法によれば、直進性に優れたスペーサが得られるので、光通信の分野などで有効に活用することができる。

本発明にかかる光ファイバケーブル用スペーサの製造方法の一実施例を示す工程説明図である。 図１の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

２０ スペーサ
２１ 抗張力線
２２ スペーサ本体
２３ 螺旋溝
３ 供給ボビン
４ 加熱処理装置
９ 押出機

Claims (2)

1. 供給ドラムに捲回された鋼線からなる抗張力線を繰出しながら、押出機のクロスヘッドダイに前記抗張力線を挿通させて、その周囲に溶融状態の熱可塑樹脂を押出した後に固化させて、外周に複数の光ファイバ収納用螺旋溝が設けられたスペーサ本体を形成する光ファイバケーブル用スペーサの製造方法において、
   前記抗張力線は、前記供給ドラムから繰出されて、引張応力をかけた状態で、前記鋼線温度が４５０℃から６００℃となる加熱処理を施した後に、前記押出機に供給する光ファイバケーブル用スペーサの製造方法であって、
   前記引張応力は、１１．１〜８８．２Ｍｐａとすることを特徴とする光ファイバケーブル用スペーサの製造方法。
2. 前記鋼線は、ブルーイング未処理品とすることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル用スペーサの製造方法。

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