JPH0688930A - 高密度光ファイバケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバテープ芯線の挿入が簡単にでき、
巻き取っても螺旋溝のピッチの変動が少ない高密度光フ
ァイバケーブルの製造方法の提供。 【構成】 抗張力線にダンサーロ―ラ２により張力を負
荷し、押出機３のヘッド部４に挿通し、外周に熱可塑性
樹脂を押出被覆し、サイジングキー６を有する冷却槽５
で水冷して引取機７により引取る。引続いて、熱処理炉
８に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９を介して、サイジング装置10に供
給する。この装置10中でスロットは、冷却されつつ収納
溝の螺旋化と固定とサイジングとが行われる。次いで、
角形収納溝内に、テープ芯線を段状に挿入し、テープを
捲回して押さえ巻を施し、次いで、回転引取機13を介し
て回転巻取機14にて巻き取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度光ファイバケー
ブルの製造方法に関し、特に、通信用公衆回線の加入者
側に用いられる高密度光ファイバケーブルの製造方法に
関するものである。

【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、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（抗張力線）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、
単なる押出成形でスロットを製造すると、角溝の寸法精
度が不十分になるとともに、螺旋のピッチ精度も十分に
確保することが困難であった。そこで、本発明者らは、
このような問題を解決するために、特願平４−６５１７
４号公報で高精度の螺旋スロットが得られる製造方法を
提案している。しかしながら、この出願にかかる製造方
法では、その後の検討によると、以下に説明する技術的
課題が知得された。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記出願に
かかるスロットの製造方法では、円形断面の中央部に凹
形の角溝が形成され、この角溝が長手方向に沿って螺旋
状に形成され、角溝の周囲に３本の抗張力線が配置され
た構造となっているが、この断面構造では、円形断面の
中心において、上および下方向と左右方向とで曲げ剛性
が異なり、製造されたスロットをボビンに巻き取る際
に、最も曲がり易い下方向に撚りが戻る傾向が発生し、
このような状態で放置しておくと、螺旋溝のピッチが変
動する現象が生じる。このため、これを巻戻して溝内に
光ファイバテープ芯線を挿入するときに、その挿入が困
難になることが判明した。

【０００７】本発明は、このような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、光ファイバ
テープ芯線の挿入が簡単にできるとともに、巻き取って
も螺旋溝のピッチの変動が少ない高密度光ファイバケー
ブルの製造方法を提供することにある。

【０００８】

【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、抗張力線と結晶性熱可塑性樹脂とから構
成され、一方向に開口した螺旋状溝を有する略円形断面
の一溝螺旋スロット内に、複数の光ファイバテープ芯線
が収納担持される高密度光ファイバケーブルの製造方法
において、前記抗張力線は、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、この抗張力
線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
溝を有する略円形断面の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して前記一溝螺
旋スロットを形成する第二工程と、前記収納溝内に前記
光ファイバテープ芯線を挿入し、その後に、前記一溝螺
旋スロットの外周に押さえ巻を施す第三工程とを含むこ
とを特徴とする。

【０００９】本発明におけるテンションメンバー（抗張
力線）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，ＦＲＴ
Ｐ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。

【００１０】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。また、本発明に使用できる結晶性熱可塑性樹
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−４
０℃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）等が推奨される。

【００１１】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。
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
ンバーの周囲に結晶性熱可塑性樹脂を円形の断面形状に
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。

【００１２】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
に形成して一溝螺旋スロットを形成する。

【００１３】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一溝螺旋スロッ
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。

【００１４】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ボビンに巻取って、これを第二
工程で巻戻しながら供給することや、ボビン等を撚りが
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。

【００１５】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。第三工程では、一溝螺旋スロットの収納溝内に複数
の光ファイバテープ芯線を挿入して、スロットの外周に
テープなどで押さえ巻を施す。

【００１６】また、第二工程と第三工程の間にスロット
の冷却装置を設ければ、第二工程で加熱されたスロット
の温度の制御が可能になり、製造速度を上げることがで
きる。なお、第一工程と第二工程とを分離した場合に
は、無撚状の成形物を回転供給機で供給し、第二工程で
撚りを加えたのち、第三工程で一溝螺旋スロットの収納
溝内に複数の光ファイバテープ芯線を回転させながら挿
入して、スロットの外周にテープなどを回転させながら
供給して押さえ巻を施し、その後に、熱可塑性樹脂を外
周に押出して、樹脂を冷却してシース被覆を行うことも
可能になる。

【００１７】

【作用】本発明の高密度光ファイバケーブルの製造方法
によれば、光ファイバテープ芯線は、直線状溝を螺旋状
に変えた直後にその内部に挿入されるので、容易に挿入
収納することができる。また、挿入収納されたテープ芯
線は、スロットの外周に押さえ巻を施すことにより、ス
ロットの螺旋ピッチが固定され、ピッチ変動が生じにく
くなる。さらに、押さえ巻の後にシース被覆が行われ、
スロットと押さえ巻きとが密着することにより、スロッ
トの断面方向に対する曲げ剛性の相違が少なくなり、巻
取りによる螺旋ピッチの変動が非常に少なくなる。

【００１８】

【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２にその断面形状を示すように、円形断面の中心に螺
旋状角形収納溝Ａが設けられ、角形収納溝Ａの両側と底
部とに合計３本のテンションメンバーＢを配置したスロ
ットＣと、このスロットＣの収納溝１内に複数の光ファ
イバテープ芯線Ｄを段状に収納し、その外周にテープＥ
を捲回した高密度光ファイバケーブルを図１に示す方法
により製造した。

【００１９】図２のケーブルは、テープＥの上に直接シ
ースが施されるか、あるいは、図２のケーブルを数本寄
り合わせた上にシースが施されて使用される。なお、こ
の製造方法では、目標とする角形収納溝Ａの形状寸法
は、幅が３．８ｍｍ、深さが３．５ｍｍとし、スロット
３の外径は６．０ｍｍとした。図１に示す製造方法で
は、テンションメンバーＢとして、後述するポリブチレ
ンフタレート樹脂の軟化点（１５５℃）における収縮率
が５％以下になるような、１１４０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
３本準備し、これをクリ―ルスタンド１にセットして、
各３本のテンションメンバーＢにダンサ―ロ―ラ２によ
り４５０ｇ／本の張力を負荷し、溶融押出機３のヘッド
部４に装着されたニップルの所定位置に挿通した。

【００２０】そして、このテンションメンバーＢの外周
に、図２の断面形状に対応したダイスからポリブチレン
フタレート樹脂（帝人（株）製：Ｃ−７０００Ｎ、軟化
点１５５℃）を溶融状で押出して被覆し、冷却槽５で水
冷しながらサイジングキ―６によりサイジングしつつ引
取機７により引取り、直線状の角形収納溝を有する成形
物を得た（第一工程）。

【００２１】得られた成形物は、引き続いて、熱風発生
機の設定温度が１９０℃、出口における成形物の表面温
度１７５℃の熱処理炉８に５ｍ／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９を介して、サイジング装置１０に供給した。
サイジング装置１０は、後述する回転巻取機１４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Ａに嵌
合して回転しつつ溝Ａをサイジングするサイジングピン
１１が５組セットされたものであり、このサイジング装
置１０中でスロットＣ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、これまで
の工程により、一溝螺旋スロットＣが得られる（第二工
程）。なお、この時の回転巻取機１４の回転速度は、１
０回転／分とし、成形物に５００ｍｍ／ピッチの撚りが
加えられるようにした。

【００２２】次いで、得られたスロットＣの角形収納溝
Ｂ内に、集合ダイス１２を介して複数の光ファイバテー
プ芯線Ｄを段状に挿入し、スロットＣの外周にテープＥ
を捲回して押さえ巻を施し、引取機１３にて引き取った
後に、回転巻取機４にて胴径が６００ｍｍφのボビンに
巻き取った（第三工程）。このようにして作製した約１
００ｍの高密度光ファイバケーブルをボビンから巻き戻
して４０箇所の螺旋ピッチを測定した。その結果、平均
ピッチは５１２．２ｍｍ、標準偏差（σｎ^-1）は１７．
０ｍｍと非常に安定しており、光ファイバケーブルとし
て十分な性能を発揮し得るものであった。実施例２ 回転巻取機１４の回転速度を２０回転／分、引取速度を
１０ｍ／分とした以外は、実施例１と同じ条件で高密度
光ファイバケーブルを作製した。この時の熱処理炉８の
出口における成形物の表面温度は１６０℃であった。こ
の実施例によって得られたケーブルの螺旋ピッチは、平
均値が５０８ｍｍで、標準偏差（σｎ^-1）が２１．０ｍ
ｍと安定しており、光ファイバケーブルとして十分な性
能を有していた。比較例１ 熱処理炉８の熱源を停止して、室温とした以外は実施例
１と同じ条件で光ファイバケーブルを作製した。得られ
た光ファイバケーブルの螺旋ピッチは、平均値で５２
８．０ｍｍ、標準偏差（σｎ^-1）は５１．２ｍｍｍと、
非常に不安定で、かつ、スロットに撚りピッチと同一の
ピッチで蛇行が発生しており、光ファイバケーブルとし
ての性能は不十分であった。比較例２ テープＥの押さえ巻きを施さないこと以外は実施例１と
同じ条件で光ファイバケーブルを作製した。得られた光
ファイバケーブルの螺旋ピッチは、平均値で５２８．１
ｍｍ、標準偏差（σｎ^-1）は３６．６ｍｍｍと、非常に
不安定で、光ファイバケーブルとしての性能は不十分で
あった。実施例３ 図４にその断面形状を示すように、円形断面の中心に螺
旋状角形収納溝Ａが設けられ、角形収納溝Ａの両側と底
部とに合計３本のテンションメンバーＢを配置したスロ
ットＣと、このスロットＣの収納溝１内に複数の光ファ
イバテープ芯線Ｄを段状に収納し、その外周にテープＥ
を捲回した高密度光ファイバケーブルを図３に示す方法
により製造した。

【００２３】なお、この製造方法では、目標とする角形
収納溝Ａの形状寸法は、実施例１と同じ寸法形状に設定
した。図３に示す製造方法では、テンションメンバーＢ
は、実施例１と同じものを使用し、ダンサ―ロ―ラ２に
より４５０ｇ／本の張力を負荷し、溶融押出機３のヘッ
ド部４に装着されたニップルの所定位置に挿通し、この
テンションメンバーＢの外周に、実施例１と同じ樹脂を
溶融状で押出して被覆し、冷却槽５で水冷しながらサイ
ジングキ―６によりサイジングしつつ引取機７により引
取り、次いで、巻取機２０に装着したボビン２１に巻取
り、直線状の角形収納溝を有する成形物を得た（第一工
程）。

【００２４】得られた成形物は、ボビン２１を供給機２
２に装着し、巻き戻しつつ固定ダイス２３を介して、５
ｍ／分の速度で熱処理炉８に供給され、加熱軟化される
とともに、回転引取機１３により撚りが与えられる。こ
のときの熱処理炉８の出口における成形物の表面温度は
１７５℃であった。このようにして撚りが付与された成
形物は、その後冷却装置２４で冷却され、直線状角形収
納溝の螺旋化と固定化が行われる（第二工程）。

【００２５】次いで、得られたスロットＣの角形収納溝
Ｂ内に、複数の光ファイバテープ芯線Ｄを、集合ダイス
１２を介して供給し、段状に挿入し、スロットＣの外周
にテープＥを押さえ巻きする。そして、押さえ巻きテー
プＥが施された状態で回転引取機１３を介して、回転巻
取機１４にて胴径６００ｍｍφのボビン２５に巻き取っ
た（第三工程）。

【００２６】このようにして作製した約１００ｍの高密
度光ファイバケーブルをボビンから巻き戻して４０箇所
の螺旋ピッチを測定した。その結果、平均ピッチは５１
０．４ｍｍ、標準偏差（σｎ^-1）は１９．５ｍｍと非常
に安定しており、光ファイバケーブルとして十分な性能
を発揮し得るものであった。

【００２７】

【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、一溝螺旋スロットの収納溝内に複数
の光ファイバテープ芯線を簡単に収納することができる
とともに、ボビンに巻き取ってもその螺旋ピッチの変動
を少なくすることができ、ケーブルの生産性や信頼性が
大きく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる製造方法の第１実施例の工程を
順に示す工程説明図である。

【図２】同第１実施例によって得られるケーブルの断面
図である。

【図３】本発明にかかる製造方法の第３実施例の工程を
順に示す工程説明図である。

【符号の説明】

Ａ 角形収納溝 Ｂ 抗張力線 Ｃ スロット Ｄ 光ファイバテープ芯線 Ｅ テープ Ｆ シース被覆

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松野 繁宏 岐阜市藪田西２丁目１番１号 宇部日東化 成株式会社岐阜研究所内 (72)発明者 磯部 政人 岐阜市藪田西２丁目１番１号 宇部日東化 成株式会社岐阜研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抗張力線と結晶性熱可塑性樹脂とから構
   成され、一方向に開口した螺旋状溝を有する略円形断面
   の一溝螺旋スロット内に、複数の光ファイバテープ芯線
   が収納担持される高密度光ファイバケーブルの製造方法
   において、 前記抗張力線は、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、この抗張力線の周囲に
   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
   略円形断面の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して前記一溝螺
   旋スロットを形成する第二工程と、 前記収納溝内に前記光ファイバテープ芯線を挿入し、そ
   の後に、前記一溝螺旋スロットの外周に押さえ巻を施す
   第三工程とを含むことを特徴とする高密度光ファイバケ
   ーブルの製造方法。