JPH06337335A - 二溝螺旋スロットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転ダイスを用いることなく二溝螺旋スロッ
トが得られる製造方法の提供。 【構成】 テンションメンバー２は、ダンサ―ロ―ラ５
を介して押出機６のヘッド部７に挿通される。押出機６
でメンバー２の外周に、熱可塑性樹脂を溶融状で押出し
て被覆し、冷却槽８で水冷しながらサイジングキ―９に
よりサイジングしつつ引取機１０により引取り、直線状
の収納溝を有する成形物１１を得る。次に、成形物１１
を熱処理炉１２で加熱軟化させた後に、回転防止ガイド
１３を介してサイジング装置１４に供給する。サイジン
グ装置１４は、回転引取機１５の回転により加えられる
撚に伴い形成される螺旋収納溝に嵌合して、回転しつつ
溝を整形するピン１６を有し、サイジング装置１４中で
スロットは冷却されつつ収納溝の螺旋化固定と、サイジ
ングとが行われる。得られたスロット３は回転巻取機１
７によりドラムに巻き取られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバテープ等を
収納担持するのに好適な高精度の収納溝を有する光ファ
イバ担持用のスロットの製造方法に関し、より詳細に
は、溝にスロットの長軸の回りに回転する撚りが加えら
れた螺旋スロットの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバケ―ブルは、現在公衆通信の
加入者用ケ―ブルなどとして使用されているが、今後さ
らに各家庭に接続されるケ―ブルとしての用途が期待さ
れている。このような用途に用いるためには、現在のも
のより大幅に高密度化した超高密度の光ファイバケ―ブ
ルが必要であるとされている。

【０００３】このような超高密度光ファイバケ―ブルで
は、高密度に配列された多芯テ―プ芯線を使用すること
が望ましく、例えば、特開平４−１４３７１０号公報に
は、多芯テープ芯線を段状に収納担持する凹溝が設けら
れたスロットが開示されている。ところで、この種のテ
―プ芯線を使用してケ―ブル化する際には、これを収納
する凹溝の断面積Ａと、スロット本体の断面積Ｂとが、
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞３０％となるようなスロットを用いる
ことが望ましい。このとき、スロットの溝形状は、矩形
（以後角溝と称する）が最適である。

【０００４】さらに、光ファイバが収納される溝に螺旋
状の撚りが付与されていると、スロットが曲げられた時
に、光ファイバに加わる張力が均一化されるため、伝送
損失が少ないという利点が生じる。このようなスロット
は、別に作られたテンションメンバーの回りに高密度に
撚り合わせた状態に集合して用いられるか、溝が螺旋状
になっているので、単独でも光ケーブルとして使用され
る。

【０００５】このようなスロットの製造方法としては、
熱可塑性樹脂の押し出し成形が一般的に採用されるが、
以下に説明する二つの問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、その第一の
問題は、光ファイバが収納される角溝の寸法に高精度が
要求され、しかも、これをスロットの全長に亘たって確
保する必要があることである。また、第二の問題は、溝
を螺旋状に成形することである。特に、第二の問題にお
いて、従来の製造方法では、溶融押し出しする際に、目
的とするスロットの断面形状に対応したダイスを回転し
ながら押し出して、螺旋状溝を形成し、しかる後に冷却
固化する方法が採用されている。

【０００７】しかしながら、このような従来の製造方法
では、ダイスを回転するため、装置が複雑になること、
また、溶融状の樹脂を回転しつつ押し出すため、その溶
融粘弾性を考慮してダイスを設計する必要があること、
さらに、回転摺動部のパッキン類の耐熱性等の点から使
用できる樹脂に制限があること、さらにまた、そのよう
な設計をしたダイスを用いて成形してもなお、溝形状の
変形を完全に抑えることができない等の問題を内蔵して
いた。

【０００８】この場合、特に、スロット本体の上下に凹
状溝を分割して形成し、溝部の占める断面積の割合が非
常に大きく、２つの溝深さの合計がスロットの外寸高さ
の２／３以上であるような深い溝を有するスロットで
は、安定した螺旋状の溝を得ることが非常に困難であっ
た。

【０００９】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り、その目的とするところは、上述
した装置上及び成形上の問題が解決でき、高精度で信頼
性の高いスロットが得られる二溝螺旋スロットの製造方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、テンションメンバーと熱可塑性樹脂とか
らなり、光ファイバテープ芯線などを収納担持するため
の２つの螺旋状溝を有する二溝螺旋スロットの製造方法
において、前記テンションメンバーは、前記熱可塑性樹
脂の軟化点における収縮率が５％以下のものであって、
このテンションメンバーの周囲に前記熱可塑性樹脂を押
し出し成形した後、融点未満の温度で冷却して長手方向
に直線状に延びる収納溝を有する成形物を形成する第一
工程と、この成形物を前記熱可塑性樹脂の軟化点以上、
融点未満の温度域で長軸の回りに回転させて撚りを付与
した後、冷却固化して前記収納溝を螺旋状に形成する第
二工程とを含むことを特徴とする。

【００１１】本発明におけるテンションメンバーとは、
高強度、高弾性率の有機繊維（芳香族ポリアミド、芳香
族ポリエステル、ポリアミド、ポリエステル、ビニロ
ン），無機繊維（ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊
維、金属繊維），およびこれらの集合体（繊維束、撚り
構造体、組紐等をいう）、さらには、前述の繊維および
繊維集合体を補強繊維とするＦＲＰ，ＦＲＴＰの線条
物、細径の金属線、金属線の集合体などをいい、スロッ
トの製造時、スロットを集合してケーブルにする時、ケ
ーブル敷設時、ケーブルの使用時などにスロット本体に
かかる張力を受ける部材をいう。

【００１２】そして、スロットにおけるテンションメン
バーの配置や構成は、スロットの製造時、スロットを集
合してケーブルにする時、ケーブル敷設時、ケーブルの
使用時等でスロット本体にかかる張力を考慮して設定す
れば良い。

【００１３】また、本発明に使用できる熱可塑性樹脂
は、光ファイバ担持用スロットとして要求される性能に
応じて各種の結晶性熱可塑性樹脂から選択されるが、例
えば、各種ポリエチレンや各種ナイロン、各種ポリプロ
ピレン等が挙げられ、なかでも、低温脆化温度が−４０
℃以下であり、常温における曲げ弾性率が１００ｋｇ／
ｍｍ² 以上の樹脂が好ましく、高密度ポリエチレンやナ
イロン１２、ＰＢＴ（ポリエチレンブチレンテレフタレ
ート）等の他、これらの結晶性熱可塑性樹脂とＡＢＳや
ＰＣ等の非晶性熱可塑性樹脂とのポリマーアロイ等が推
奨される。

【００１４】また、本発明における樹脂の軟化点とは、
ＪＩＳ Ｋ７２０７ Ｂ法により測定された値をいう。
なお、本発明の熱可塑性樹脂としてポリマーアロイを選
択した場合には、一般に、非晶性熱可塑性樹脂は、溶融
して流動し始める温度（融点）が明確でないが、本発明
では、非晶性熱可塑性樹脂と結晶性熱可塑性樹脂とから
なるポリマーアロイを用いるので、融点は、事実上結晶
性熱可塑性樹脂のものとなる。

【００１５】本発明の第一工程では、テンションメンバ
ーに撚りがかからないようにして押出機に供給し、この
テンションメンバーの周囲に熱可塑性樹脂を所望の断面
形状に押し出した後、融点未満の温度で冷却して、直線
状の収納溝を有する成形物を得る。

【００１６】このとき、要すれば、冷却しながらサイジ
ングする方法、軟化点以下で冷却固化する方法、軟化点
以下で冷却固化しながらサイジングする方法が選択でき
る。第二工程では、第一工程で得られた直線状の収納溝
を有する成形物を、結晶性熱可塑性樹脂の軟化点以上、
融点未満の温度条件下に保ちつつ、長軸の回りに回転し
て撚りを加え、その後冷却固化して前記収納溝を螺旋状
に形成する。

【００１７】この第二工程では、撚を加える前、あるい
は撚を加えつつ、または、撚を加えた後に熱可塑性樹脂
を加熱して少なくとも軟化点近傍の温度として、熱賦形
により撚を固定して所定の螺旋ピッチのスロットを得
る。なお、要すれば、撚賦形をする第二工程の適宜位置
で溝のサイジングを行えば、溝寸法形状が均一になる。

【００１８】第一工程において得られた直線状の収納溝
を有する成形物を長軸の回りに回転して撚を加えるに
は、回転引取機により撚を加えるのが一般的であるが、
前述の第一工程と第二工程とを連続して行わない場合に
は、第一工程で無撚状でドラムに巻取って、これを第二
工程で巻戻しながら供給することや、ドラム等を撚りが
かかるように回転させながら巻き戻し、通常の引取り機
に供給することによっても可能である。

【００１９】なお、上記各工程における、サイジングと
は、溝の形状及び外形に対応した固体を当接して、形状
を均一化することをいい、直線状の溝のサイジングで
は、サイジングキ―が、撚賦形後は、複数個のサイジン
グピンであって螺旋溝に回転追随できるものが用いられ
る。

【００２０】

【作用】本発明の二溝螺旋スロットの製造方法によれ
ば、テンションメンバーに回転を加えることなく、その
外周に溶融状熱可塑性樹脂を押し出して、直線状の収納
溝を有する成形物を形成する第一工程の後に、第二工程
で撚りを加えて螺旋状の収納溝に変換するので、従来の
製造方法で採用されていた回転ダイスのような複雑な構
造のダイスは必要なく、熱可塑性樹脂の選択の自由度が
広がり、分解清掃等の面倒な作業も不要になり、装置上
および成形上の問題が解消される。

【００２１】また、撚りを加える第二工程で熱可塑性樹
脂が軟化状態になるように加熱することにより、塑性変
形による螺旋状の収納溝の形状が固定されて、一定ピッ
チのスロットが得られる。

【００２２】本発明の製造方法を採用すると、加熱温度
の影響で熱可塑性樹脂は熱収縮を起こすが、この熱可塑
性樹脂の軟化点における収縮率が５％以下であるテンシ
ョンメンバーを使用し、このテンションメンバーと熱可
塑性樹脂とを密着ないしは接着させることにより熱収縮
が抑制できる。

【００２３】さらに、サイジングキー等を収納溝に当接
するサイジング処理を施せば、溝の寸法精度が向上する
とともに、熱処理効果により経時変化が抑制される。

【００２４】

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照にして詳細に説明する。実施例１ 図１にその断面形状を示すように、全体形状が略Ｈ形で
あって、上下に一対の螺旋状角形収納溝１，１が設けら
れ、角形収納溝１，１および全体の中心に位置するよう
にして１本のテンションメンバー２を配置したスロット
３を図２に示す方法により製造した。なお、この製造方
法では、目標とする角形収納溝１の形状寸法は、幅が
３．６ｍｍ、深さが２．０ｍｍとし、スロット３の外径
は６．４ｍｍとした。

【００２５】図２に示す製造方法では、テンションメン
バー２として、２８４０デニ―ルの芳香族ポリアミド繊
維（デュポン社製：商品名ケブラ―４９）を１本準備
し、これをクリ―ルスタンド４にセットして、テンショ
ンメンバー２にダンサ―ロ―ラ５により６００ｇ／本の
張力を負荷し、溶融押出機６のヘッド部７に装着された
ニップルの所定位置に挿通した。

【００２６】そして、このテンションメンバー２の外周
に、図１の断面形状に対応したダイスからＰＣ／ＰＢＴ
樹脂（ＰＣ：ＰＢＴ＝５０：５０，帝人（株）製：Ｈ−
７５００ＡＮ，融点２２５℃）を溶融状で押出して被覆
し、冷却槽８で水冷しながらサイジングキ―９によりサ
イジングしつつ引取機１０により引取り、直線状の角形
収納溝を有する成形物１１を得た（第一工程）。

【００２７】引続いて、成形物１１を熱風発生機の設定
温度が２２０℃、入口温度１６０℃、出口温度１９０℃
の熱処理炉１２に３ｍ／ｍｉｎの速度で通して加熱軟化
させた後に、溝に係合する突起を有する回転防止ガイド
１３を介して、サイジング装置１４に供給した。

【００２８】サイジング装置１４は、回転引取機１５の
回転により加えられる撚に伴い形成される螺旋収納溝１
に嵌合して回転しつつ溝１をサイジングするサイジング
ピン１６が５組セットされたものであり、このサイジン
グ装置１４中でスロットは冷却されつつ直線状角形収納
溝の螺旋化と固定と、サイジングとが行われる（第二工
程）。次いで、得られたスロット３を回転巻取機１７に
よりドラムに巻き取った。

【００２９】得られたスロット３は、螺旋状の角形収納
溝１の幅が３．４６〜３．５３ｍｍ、螺旋ピッチが４９
５〜５０５ｍｍであった。このようにして作製されたス
ロットは、多数を集合するか、あるいは、単独で光ファ
イバケーブルとされるが、溝寸法やピッチが、長期間の
使用中に変化を起こすと伝送損失が大きくなる原因とな
る。そこで、スロットを１００℃×１時間の経熱試験に
かけた。その結果を図４に示している。同図の結果から
明らかなように、溝寸法，ピッチともに殆ど変化がな
く、経時変化の懸念が少ないことがわかる。

【００３０】実施例２〜４，比較例１〜２ 図４に示すような材料および製造条件で二溝螺旋スロッ
トを作製した。実施例２〜４および比較例１〜２で得ら
れた各スロットについても経熱試験を実施し、試験によ
って得られた結果も図４に示している。

【００３１】図４の結果から明らかなように、スロット
を構成する結晶性熱可塑性樹脂が、軟化点以上、融点未
満の温度域で撚りを付与された後、冷却されつつサイジ
ングが施された実施例２〜４のスロットは、いずれも溝
寸法やピッチの変化が殆どなく、経時変化の心配のない
スロットが得られた。

【００３２】なお、図４に示した実施例３では、第一工
程と第二工程とを分断し、図２に示した製造工程におい
て、引取り機１０の後方で一担成形物１１を巻取り機の
ボビンに巻取り、その後熱処理炉１２にボビンから成形
物１１を巻戻しながら供給する工程で製造したものであ
る。

【００３３】また、実施例４では、図３に示す工程で一
溝螺旋スロットを製造したものであり、この製造方法で
は、実施例３と同様に第一工程と第二工程とを分断し、
一担成形物１１をボビンに巻き取ったのち、このボビン
を回転供給機２１に取付け、成形物１１に撚りがかかる
ように回転させながら巻戻しつつ熱処理炉１２に供給
し、次いでサイジング装置１４で撚りを固定し、引取り
機１０を介してボビンに巻き取った。

【００３４】一方、１７５℃における熱収縮率が１０％
であるポリエステル繊維（帝人（株）製：ＢＨＴ−１０
００−２５０−Ｐ）をテンションメンバー２として用い
た比較例１のスロットは、溝の寸法精度、特に、溝の内
面にさざ波上の凹凸が発生し、ピッチもバラツキがある
スロットであった。

【００３５】また、撚りの付与がＰＢＴの軟化点以下で
ある１３０℃で行われた比較例２のスロットは、目標と
するピッチ５００ｍｍよりも大きくなり、また、さらに
経熱試験後のピッチが大きくなり、比較例１，２のいず
れのスロットも光ファイバケーブルには使用できないも
のであった。なお、上記実施例では、いずれも第一工程
で成形物１１にサイジング処理を施す場合を例示した
が、この工程でのサイジング処理は必ずしも必要としな
い。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
製造方法によれば、溶融押出機のダイス部を回転するこ
となく溝寸法とピッチの精度が高い螺旋状の収納溝を有
するスロットが得られるので、回転ダイスを使用するこ
とによる樹脂の熱分解等の諸問題を解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる製造方法が適用されるスロット
の断面図である。

【図２】本発明にかかる製造方法の一例を工程順に示す
説明図である。

【図３】本発明にかかる製造方法の他の例の要部を示す
説明図である。

【図４】本発明にかかる製造方法の製造条件を比較例の
製造条件とともに示した図表である。

【符号の説明】

１ 角形収納溝 ２ 抗張力線 ３ スロット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テンションメンバーと熱可塑性樹脂とか
   らなり、光ファイバテープ芯線などを収納担持するため
   の２つの螺旋状溝を有する二溝螺旋スロットの製造方法
   において、 前記テンションメンバーは、前記熱可塑性樹脂の軟化点
   における収縮率が５％以下のものであって、このテンシ
   ョンメンバーの周囲に前記熱可塑性樹脂を押し出し成形
   した後、融点未満の温度で冷却して長手方向に直線状に
   延びる収納溝を有する成形物を形成する第一工程と、 この成形物を前記熱可塑性樹脂の軟化点以上、融点未満
   の温度域で長軸の回りに回転させて撚りを付与した後、
   冷却固化して前記収納溝を螺旋状に形成する第二工程と
   を含むことを特徴とする二溝螺旋スロットの製造方法。