JPH11109194A - 光ケーブル用スペーサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペーサ本体被覆における溝底のしわ，荒れ
などの異常発生の解消。 【解決手段】 光ケーブル用スペーサ１０は、中央に配
置された抗張力体１２と、抗張力体１２の外周に熱可塑
性樹脂の押出成形により被覆形成された予備被覆層１４
と、予備被覆層１４の外周に被覆形成された本体被覆層
１６とを備えている。本体被覆層１６の外周縁には、凹
状の光ファイバ収納溝２０が周方向に間隔を隔てて複数
設けられ、リブ２２により画成されていて、本体被覆層
１６の長手方向に沿って延設され、所定の撚りピッチで
螺旋状に形成されている。予備被覆層１４の外径とスペ
ーサ本体被覆層１６の溝底との間の溝底部厚みは０．３
ｍｍ以下に形成されている。また、溝底の表面粗さは、
０．８μｍ以下になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ケーブル用スペ
ーサ及びその製造方法に関し、特にスペーサの光ファイ
バ収納溝における溝内の表面平滑性を向上させる技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】スペーサの表面平滑性を向上させる技術
については、例えば、特開平４―８１７０６号に開示さ
れており、ＭＩ（メルトインデックス）＝０．３ｇ／１
０分以上の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をスペーサ
形成用樹脂として使用することにより、表面平滑性が向
上し、溝内に収納する光ファイバの光伝送損失増大防止
に効果があることが知られている。

【０００３】一方、スペーサの断面形状の変形を防止
し、溝の寸法を高精度に確保するため、抗張力線の外周
に熱可塑性樹脂を押出被覆して予備被覆層を形成した
後、その外周に長手方向に沿って延びる螺旋状の収納溝
を備えたスペーサ本体被覆層をダイスを回転しながら押
出被覆するに際し、予備被覆層の外径と溝底部の内接円
との関係を所定の範囲とする本出願人による方法が特公
平４―８１７６３号で提案されている。

【０００４】しかし、従来提案されていたこれらの技術
においては、以下に説明する点に改善の余地があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、後者の方法
により、断面が良形状で、かつ、溝寸法精度を確保しよ
うとすると、予備被覆層の外径と溝底の内接円で形成さ
れる溝底のみなし外径とをできるだけ近づけて、スペー
サ本体被覆層の溝底厚みをできるだけ薄くすることが必
要となる。ところが、このためには、回転ダイスでの被
覆において、回転ダイス開口部の山部と、ニップルによ
り保持されつつ供給される予備被覆層外周との間隔が狭
くなるため、その上に被覆されたスペーサ本体被覆層に
よるスペーサの溝底部に表面荒れ等が生じて、表面平滑
性が阻害されることがあった。

【０００６】また、鋭意検討した結果、上記表面平滑性
の低下現象が発生した場合、スペーサ本体樹脂を、ＭＩ
＝０．３ｇ／１０分以上のＨＤＰＥに変更しても、表面
平滑性の向上は認められず、かえって表面荒れがひどく
なる場合が多いことを見出した。

【０００７】ところで、光ケーブル用スペーサを用いた
光ケーブルを実際に敷設する際には、取扱を容易にする
ために、可撓性を有していることが重要なファクターに
なっており、この要求は、最近の光ネットワークの拡充
に伴い、光ケーブルの多芯化の促進により、光ケーブル
の外径が太くなりつつあることから、可撓性の向上が強
く求められている。

【０００８】ところが、直鎖状低密度ポリエチレン等の
密度が０．９３未満の低密度ポリエチレンを使用する
と、溝内の表面平滑性は、向上するものの上記の溝底し
わなど表面荒れが発生しやすくなるという問題があっ
た。

【０００９】なお、溝底部の表面荒れが何故発生するか
については、真の原因は定かでないが、以下のように推
測できる。

【００１０】一般に、複雑な断面形状を有するスペーサ
を、結晶性のポリエチレンで成形する場合、バラス効果
等で形状が変動するのを防止するため、回転ダイスのダ
イ（ノズル）に開口先端と同一径のストレート部分であ
るランドを設ける場合が多い。

【００１１】このランドを設けることで、溶融樹脂にプ
レッシャーがかかりやすくなり、形状の安定化や表面平
滑性の改善が図られ、テンションメンバーあるいは予備
被覆されたテンションメンバーに対する本体被覆樹脂の
接着力向上効果も認められるが、予備被覆層の外周部と
ダイ先端の山部との間隔が狭い場合、プレッシャーがか
かりすぎて、本体被覆樹脂のメルトフラクチャーが生じ
たり、予備被覆層がランドに接触し、部分的に傷が生
じ、結果的にスペーサ溝底部に表面荒れが生じる可能性
がある。

【００１２】本発明の目的は、スペーサ本体被覆をポリ
エチレンにより構成し、本体被覆層の溝底部の厚みが薄
い場合や、ポリエチレンに密度０．９３未満のものを使
用する場合などにおいて、溝底のしわ、荒れなどの異常
発生の問題を解決して、光ファイバ収納溝内の表面平滑
性を向上させた光ケーブル用スペーサおよびその製造方
法を提供することにある。

【００１３】

【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、中央に配置された抗張力体と、前記抗張
力体の外周に熱可塑性樹脂の押出成形により形成された
予備被覆層と、該予備被覆層の外周に長手方向に沿って
延びる複数の光ファイバ収納溝を有し、熱可塑性樹脂の
押出成形により形成されたスペーサ本体被覆層とを備
え、前記予備被覆層と前記スペーサ本体の溝底との間の
溝底部厚みが０．３ｍｍ以下であり、かつ、前記溝底の
表面粗さを０．８μｍ以下にした。このように構成され
たスペーサでは、後述する実施例から明らかなように、
光ファイバの伝送性能を確保できる。また、前記スペー
サ本体被覆層の熱可塑性樹脂が、密度０．９３未満のポ
リエチレン樹脂で構成されている光ケーブル用スペーサ
では、スペーサの剛性が低下するので光ケーブルの可撓
性が確保される。さらに、前記光ケーブル用スペーサの
前記熱可塑性樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂で
構成されている光ケーブル用スペーサでは、同様に光フ
ァイバを収納，保護する性能を有しつつ可撓性を確保で
きる。また、前記スペーサ本体被覆層の熱可塑性樹脂に
ＭＩが０．３ｇ／１０分以上のものを採用すると、溝表
面の平滑性を確保できる。さらに、前記光ファイバ収納
溝の形状が角溝である場合には、溝底部でのしわの問題
が顕著に解決できる。また、本発明は、光ファイバ用ス
ペーサの断面形状に対応した開口部を有する回転ダイス
を取着した溶融押出機のヘッド部に、予備被覆された抗
張力体を挿通し、前記予備被覆された抗張力体の外周に
本体被覆形成用の熱可塑性樹脂を供給しつつ前記回転ダ
イスを回転しながら押出して、前記予備被覆層と溝底と
の間のの溝底部厚みが０．３ｍｍ以下のスペーサ本体被
覆層を形成する光ケーブル用スペーサの製造において、
前記回転ダイスに溝底形成部がテーパー状のテーパダイ
を用いるようにした。このように構成した製造方法によ
れば、スペーサ本体被覆層の溝底部でのしわの発生を防
止することができる。この製造方法では、前記テーパー
ダイのテーパー角度を中心線に対して０．２５〜１０°
の範囲とすることができ、この構成によると、より効果
的に溝底のしわ等の異常の発生を防止できる。なお、本
発明の光ケーブル用スペーサは、溝内に収納する光ファ
イバの伝送特性の低下を回避するため、光ファイバ収納
溝の内周面の表面粗さを、ラフネスアベレージで０．８
μｍ以下にすることが望ましいのであるが、通常この種
スペーサの表面粗さは、ラフネスアベレージ［Ｒａ］に
より定義される。 ｘ：サンプル（この場合はスペーサ）の長さ方向距離、 ｆ(x)：サンプル表面の凹凸状態を記述する関数 Ｌ：表面粗さを測定するときの被測定長 ｒ_L：被測定長の区間内でｆ(X)の平均を取った値とする
と、 で示される。ラフネスアベレージ［Ｒａ］は「中心線平
均粗さ」とも言い、その物理的意味は中心線、すなわち
ｒ_Lからの平均距離である。したがってスペーサのラフ
ネスアベレージ［Ｒａ］は次式で示される。

【００１４】 また、本発明において、溝底形成部がテーパー状のテー
パーダイのテーパー角度とは、第３図（Ｂ）に示すよう
にダイ厚み方向断面において、ニップルの対面となる円
錐部に連続する開口部の山側（スペーサの溝底形成部）
において、該山側の壁が樹脂供給側に向かって拡開した
傾斜面が、ダイの中心に対する角度αをいうものとす
る。溝数が偶数で均等な間隔の場合は中心で破断した面
において、相対する山側の壁の延長線が交差する角度の
１／２に等しい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施の形態
について添付図面を参照にして説明するが、これらは本
発明の範囲を限定するものではない。

【００１６】図１は、本発明にかかる光ケーブル用スペ
ーサの一実施例を示している。

【００１７】図１に示した光ケーブル用スペーサ１０
は、その横断面図であり、光ケーブル用スペーサ１０
は、中央に配置された抗張力体１２と、抗張力体１２の
外周に熱可塑性樹脂の押出成形により被覆形成された予
備被覆層１４と、予備被覆層１４の外周に被覆形成され
た本体被覆層１６とから構成されている。

【００１８】なお、本発明のスペーサ１０では、予備被
覆層１４は、複数回の押出被覆によって形成しても良い
ことは当然である。スペーサ１０の本体被覆層１６の外
周縁には、凹状の光ファイバ収納溝２０が周方向に間隔
を隔てて複数設けられている。

【００１９】光ファイバ収納溝２０は、リブ２２により
画成されていて、スペーサ本体被覆層１６の長手方向に
沿って延設され、所定の撚りピッチおよびリード角で螺
旋状に、ないしは所定のピッチ毎に反転するいわゆるＳ
Ｚ螺旋状に形成されている。

【００２０】本実施例のスペーサ１０では、スペーサ本
体被覆層１４を形成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレン
樹脂が好ましく、光伝送性能の確保のため、溝底を含む
内面の表面粗さが、０．８μｍ以下になっている。

【００２１】以下に、本発明にかかる光ケーブル用スペ
ーサ及びその製造方法の具体的な実施例を比較例と合わ
せて説明する。

【００２２】スペーサ１０を回転ダイにより成形する際
には、第２図に示す如く、溶融押出機に取付られたクロ
スヘッド３０の先端に取り付けられるスペーサの溝断面
形状に対応した開口部を有するダイ３１と、予備被覆層
を有する抗張力線１４を保持しつつ、樹脂通路の一方の
壁を形成するニップル３２とで溶融樹脂通路を形成す
る。

【００２３】ダイ３１の回転は、駆動用ギヤ３３と噛合
するギヤ３４が固定された回転ダイブロック３５が軸受
３６で支承され、駆動用ギヤ３３を介してこれを、所定
回転数で回転することにより行われる。

【００２４】ダイ３１を回転させながら樹脂を押し出す
ことで、所定の螺旋ピッチのスペーサが得られ、ＳＺ螺
旋の場合は、所定の回転角毎に回転方向が交互に反転さ
れる。

【００２５】ダイ３１の溝底形成部のテーパーは、第３
図（Ｃ）に示す如く、開口部の吐出口に向かって全ラン
ド部が同一角度αでテーパー状になっているもの、同図
（Ｄ）に示す如く、吐出口側に一部ストレートの部分を
有し、その上流側がテーパー状のもの、同図（Ｅ）に示
す如く、開口部の上流側に段部を有し、ランド部がテー
パー状になっているもの、あるいは、ランド部のテーパ
ー角が２段あるいは３段階のテーパー角で逐次小さくし
たもの等であって良い。

【００２６】実施例１ ２．０ｍｍΦ×７本のブルーイング鋼撚線（ 抗張力体
１２）に対して、ＭＩ＝１．０の接着性ポリエチレン
（日本ユニカー製：ＧＡ００６）を押出被覆し、外径
６．０ｍｍの線条体を得、これにＭＩ＝１．３，曲げ弾
性率３６００ｋｇ／ｃｍ²，密度０．９２８の低密度直
鎖状ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ，日本ユニカー株式会社
製；商品名ＮＵＣＧ５３５０）を予備被覆して、外径１
０．６ｍｍの予備被覆抗張力線を得た。

【００２７】この予備被覆抗張力線の表面が６０℃にな
るように予備加熱しながら回転ダイに導入し、リブが螺
旋状になるようにダイ３１を回転させながら、第３図
（Ａ）にダイの開口部３１１を模式的に拡大して示すよ
うに、スペーサ１０の溝底を形成する山部３１２の見な
し径が１１．０ｍｍで、山部の全厚みについて第３図Ｂ
に示すテーパー角αが１．２５°のテーパーダイを用い
て、ＭＩ＝０．０５のＨＤＰＥ樹脂（日本ポリオレフィ
ン製：２００１Ｅ）を本体被覆層として押出被覆し、１
５個の収納溝２０を有する外径が１５．４ｍｍのスペー
サを得た。

【００２８】このスペーサの収納溝２０は、幅が1．５
ｍｍ、深さが２．０ｍｍでＺ方向にピッチ５００ｍｍ撚
りの螺旋状に形成されたものであり、予備被覆層１４と
収納溝２０の溝底との間の本体被覆層１６の溝底厚みは
０．２ｍｍであった。このスペーサ１０の収納溝２０の
内面の表面粗さを測定したところ、Ｒａで溝底０．４〜
０．６ｍｍ、溝側面が０．５〜０．８μｍの範囲にあっ
た。

【００２９】なお、本実施例に用いたテーパーダイ３１
を更に詳細に説明すると、第３図（Ａ）模式的に拡大し
て示す開口部３１１と、山部３１２、谷部３１３、ニッ
プルと相対する円錐状傾斜３１４を有し、各山部３１２
は、ストレート状ランドからランド長をＬとするとＬ×
ｔａｎαの厚みの角錐（楔）を切り取った形状であり、
ダイ３１の樹脂吐出開口端３１０側に向かって傾斜し、
第３図（Ｂ）に示すようにαの傾斜角を有している。

【００３０】なお、実施例のダイのテーパー部の厚みは
８ｍｍである。

【００３１】比較例１ ダイに第４図（Ａ）のストレートランドタイプを用いた
以外は、実施例１と同様の方法でスペーサを得、溝内の
表面粗さを測定したところ、Ｒａで溝底０．４〜１．８
μm、溝側面０．５〜０．８μmと溝底において部分的に
表面荒れの生じている部分があった。

【００３２】実施例２ 外径４．５ｍｍの芳香族ポリアミド繊維（デュポン製：
ケブラー）強化プラスチック（以下ＫＦＲＰという。）
をＭＩ＝１．３のＬＬＤＰＥ（日本ユニカー製：ＮＵＣ
Ｇ５３５０）を押出被覆して外径５．９ｍｍの線状体を
得た。

【００３３】この線状体の表面温度が６０℃になるよう
に予備加熱しながら、回転ダイに導入し、リブが螺旋状
になるようにダイを回転させながら、スペーサの溝底を
形成する山部の径が６．１ｍｍで図４のテーパー角が
１．５°のテーパーダイを用いて、ＭＩ＝０．３のＨＤ
ＰＥ（三井石油化学製：５３０５Ｅ）を本体被覆層とし
て押出被覆し、５個の光ファイバ収納溝を有する外径が
１１．４Φのスペーサを得た。

【００３４】このスペーサの収納溝は、幅が１．５ｍ
ｍ、深さが２．５ｍｍで溝底厚みが０．１ｍｍであり、
Ｚ方向にピッチ５００ｍｍの撚りが形成されており、溝
内表面粗さを測定したところ、Ｒａで溝底０．２〜０．
５μｍ、溝側面０．４〜０．７μｍの範囲にあった。

【００３５】比較例２ ダイに第４図（Ａ）に示すストレートランドタイプを用
いた以外は実施例２と同様の方法でスペーサを得、溝内
表面粗さを測定したところ、Ｒａで溝底０．８〜３．５
μｍ、溝側面０．４〜０．７μｍであり、溝底部におい
て、目視でもわかる表面荒れが発生していた。

【００３６】実施例３ 本体被覆層を構成する樹脂にＭＩ＝１．３のＬＬＤＰＥ
を用い、ダイのテーパー角度が０．５°のものを用いた
以外は実施例１と同様でスペーサを得た。このスペーサ
の収納溝内面粗さを測定したところ、Ｒａで溝底０．１
〜０．４μｍ、溝側面０．１〜０．４μｍの範囲であっ
た。

【００３７】比較例３ ダイに第４図（Ａ）に示すストレートランドタイプを用
いた以外は実施例３と同様の方法でスペーサを得、溝内
表面粗さを測定したところ、Ｒａで溝底０．２〜１．２
μｍ、溝側面０．１〜０．４μｍであり溝底部におい
て、部分的に表面荒れが生じている部分があった。

【００３８】実施例４ 実施例３と同様に、本体被覆層を構成する樹脂にＭＩ＝
１．３のＬＬＤＰＥを用い、ダイのテーパー角度が７．
５°のものを用いた以外は実施例３と同様の方法でスペ
ーサを得た。このスペーサの収納溝内面粗さを測定した
ところ、Ｒａで溝底０．１〜０．４μｍ、溝側面０．１
〜０．４μｍの範囲であり、断面形状も規格公差を満足
するものであった。

【００３９】比較例４ ダイのテーパー角度を１２．５°とした以外は実施例３
と同様の方法でスペーサを得た。このスペーサの溝内表
面粗さを測定したところ、Ｒａで溝底０．１〜０．４μ
ｍ、溝側面０．１〜０．４μｍの範囲であったが、断面
形状における溝底部のエッジが第５図に示すようにＲ状
となり、ダイの形状を修正しても規格公差に入れること
が困難であった。

【００４０】

【発明の効果】以上実施例で詳細に説明したように、本
発明にかかる光ケーブル用スペーサおよびその製造方法
によれば、溝底形成部がテーパー状のテーパーダイを用
いて押出成形するので、溝底が薄い場合であってもしわ
の発生がなく、溝寸法精度の良いスペーサが得られ、光
ファイバを確実に収納、保護できる。また、可撓性を向
上させるため密度が０．９３以下のポリエチレン樹脂を
使用しても、溝寸法精度の良いスペーサが得られ、光フ
ァイバを確実に収納、保護できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光ケーブル用スペーサの一実施
例を示す横断面図である。

【図２】本発明にかかる光ケーブル用スペーサを製造す
る回転ダイスの説明図である。

【図３】（Ａ）は、本発明の実施例１に対応したダイの
模式的拡大図である。（Ｂ）〜（Ｅ）は、本発明のテー
パーダイの態様を説明する縦断面図

【図４】従来のストレートランドを有する回転ダイの縦
断面図

【図５】比較例４の溝部断面形状の説明図

【符号の説明】

１０ スペーサ １２ 抗張力体 １４ 予備被覆層 １６ 本体被覆層 １８ 本体被覆層 ２０ 光ファイバ収納溝 ２２ リブ ３０ クロスヘッド ３１ ダイ ３２ ニップル ３３ 駆動ギヤ ３４ ギヤ ３５ ダイブロック ３６ 軸受 ３１１ ダイ開口部 ３１２ ダイ山部 ３１３ ダイ谷部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に配置された抗張力体と、前記抗張
   力体の外周に熱可塑性樹脂の押出成形により形成された
   予備被覆層と、該予備被覆層の外周に長手方向に沿って
   延びる複数の光ファイバ収納溝を有し、熱可塑性樹脂の
   押出成形により形成されたスペーサ本体被覆層とを備
   え、 前記予備被覆層と前記スペーサ本体の溝底との間の溝底
   部厚みが０．３ｍｍ以下であり、かつ、前記溝底の表面
   粗さを０．８μｍ以下にしたことを特徴とする光ケーブ
   ル用スペーサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ケーブル用スペーサに
   おいて、前記スペーサ本体被覆層の熱可塑性樹脂が、密
   度０．９３未満のポリエチレン樹脂からなることを特徴
   とする光ケーブル用スペーサ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光ケーブル用スペーサに
   おいて、 前記熱可塑性樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂から
   なることを特徴とする光ケーブル用スペーサ。
4. 【請求項４】 前記スペーサ本体被覆層の熱可塑性樹脂
   のＭＩ（メルトインデックス）が、０．３ｇ／１０分以
   上であることを特徴とする請求項１ないしは３記載の光
   ケーブル用スペーサ。
5. 【請求項５】 前記光ファイバ収納溝の形状が角溝であ
   ることを特徴とする請求項１ないしは４記載の光ファイ
   バー用スペーサ。
6. 【請求項６】 光ファイバ用スペーサの断面形状に対応
   した開口部を有する回転ダイスを取着した溶融押出機の
   ヘッド部に、予備被覆された抗張力体を挿通し、前記予
   備被覆された抗張力体の外周に本体被覆形成用の熱可塑
   性樹脂を供給しつつ前記回転ダイスを回転しながら押出
   して、前記予備被覆層と溝底との間のの溝底部厚みが
   ０．３ｍｍ以下のスペーサ本体被覆層を形成する光ケー
   ブル用スペーサの製造において、 前記回転ダイスに溝底形成部がテーパー状のテーパダイ
   を用いることを特徴とする光ケーブル用スペーサの製造
   方法。
7. 【請求項７】 前記テーパーダイは、中心線に対するテ
   ーパー角度が、０．２５〜１０°の範囲であることを特
   徴とする請求項６記載の光ケーブル用スペーサの製造方
   法。