(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に抗張力線を配置し、この抗張力線の外周に熱可塑性樹脂の予備被覆層を形成し、前記予備被覆層の外周に、メルトインデックスが０．３ｇ／１０分以下の高密度ポリエチレンからなる結晶性熱可塑性樹脂を押し出して、長手方向に沿って螺旋状に延びる溝部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、
前記スペーサ本体の押出成形時の線速度を５ｍ／分以上とし、
得られたスペーサの溝断面形状寸法と前記結晶性熱可塑性樹脂を押し出す口金孔部の断面形状寸法とにより決定されるリブ引き落とし比を０．７５以上、０．９未満の範囲内に設定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。
【請求項２】
中央に配置した抗張力線と、この抗張力線の外周に被覆形成された予備被覆層と、この予備被覆層の外周に形成された結晶性熱可塑性樹脂製のスペーサ本体とを有し、前記スペーサ本体に長手方向に沿って連続した螺旋状溝を設けた光ファイバケーブル用スペーサにおいて、
前記スペーサ本体は、メルトインデックスが０．３ｇ／１０分以下の高密度ポリエチレンから構成され、
この高密度ポリエチレンで前記予備被覆層の外周に前記スペーサ本体を押出し成形する際に、前記スペーサ本体の押出成形時の線速度を５ｍ／分以上とし、得られるスペーサの溝断面形状寸法と前記結晶性熱可塑性樹脂を押し出す口金孔部の断面形状寸法とにより決定されるリブ引き落とし比を０．７５以上、０．９未満の範囲内に設定することにより、溝断面形状の側面うねりに関するゆらぎ値が２０μｍ以下で、溝側面の平均表面粗さを１．５μｍ以下にしたことを特徴とする光ファイバケーブル用スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバケーブル用スペーサおよびその製造方法に関し、特に、光ファイバの収納用溝の側面直線性や表面粗さの改良技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバを集合してケーブル化する際に使用される部材として、長手方向に沿って螺旋状に延びる光ファイバの収納溝を有する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、光ファイバのマイクロベンディングロスなどを低減するために、螺旋溝の形状寸法に高精度が要求されていて、例えば、特公平４−８１７６３号公報には、このような要請に応えるスペーサの製造方法が提案されている。
【０００３】
この公告公報に開示されている製造方法は、中央に抗張力線を配置し、この抗張力線の外周に熱可塑性樹脂の予備被覆層を設け、この予備被覆層の外周に結晶性熱可塑性樹脂を押し出して、長手方向に沿って螺旋状に延びる溝部が設けられたスペーサ本体を形成する方法であって、結晶性熱可塑性樹脂は、得ようとするスペーサの溝形状に対応した回転口金から押し出される。
【０００４】
この場合、この公告公報に示されてる製造方法では、予備被覆層の外径とスペーサ本体の溝部のみなし外径とが特定の関係式を満足するように設定することで、螺旋溝部の寸法形状が高精度に保たれる。ところで、この種のスペーサにおいては、特に、長距離の伝送が可能になる長波長領域（λ＝１．５５μｍ）でスペーサの螺旋溝の表面粗さが大きいと、光の伝送損失が増加するという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、例えば、特開平４−８１７０６号公報には、スペーサ本体を形成する高密度ポリエチレンとして、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）が、０．３ｇ／１０分以上のものを用いると、スペーサ本体を押出成形する際の線速度を上げても螺旋溝の表面粗さが小さくなり、伝送損失の増加を防ぐことができるとされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らの知得によると、上記公開公報に開示されているスペーサにおいては、Ｍ．Ｉが０．３ｇ／１０分以上の高密度ポリエチレンを用いても、スペーサ本体の押出成形時の線速度を５ｍ／分以上にすると、表面粗さは小さいが、溝断面における側面直線性が不十分になることがわかった。すなわち、押出成形時の線速度を５ｍ／分以上にしたスペーサ本体の溝断面を観察すると、側面にゆらぎが認められた。
【０００７】
光ファイバテープ心線を収納するスペーサの螺旋溝の幅は、一般に、１．４〜１．５ｍｍ程度であり、テープ心線を支障なく溝内に挿入するために許容される溝幅減少量は、０．２ｍｍ程度に設定されている。一方、本出願人らが開発した上記公告公報に提案されている製造方法では、螺旋溝の長手方向で生じる寸法変動による溝幅減少量が０．１５ｍｍ程度である。
【０００８】
従って、このような溝に対する寸法精度の要求を考慮すると、溝の断面積を見たときに、溝深さ方向に対する溝幅減少量が０．０５ｍｍ程度以下でなければならず、溝幅減少量を０．０５ｍｍ以下にするためには、一方の溝側面でのゆらぎを０．０２５ｍｍ程度以下に抑える必要がある。
【０００９】
溝の寸法形状の精度を向上させるためには、成形収縮を低減するように押出し成形時の樹脂温度を低く設定することが効果的であり、樹脂温度を低くすると、吐出する樹脂の粘度が高くなるので好ましい結果が得られる。また、原料樹脂としてＭ．Ｉの低いものを選択すると吐出樹脂の粘度が上がり、溝の寸法形状精度を向上させることができるが、吐出樹脂の粘度を上げると、螺旋溝内部、特に、溝側面の表面粗さを増加させることとなり、この傾向は、押出し線速度を上げた場合に顕著になる。
【００１０】
スペーサの溝内に収納された光ファイバテープ心線は、溝内壁面に直接接するために、溝の表面粗さが大きいと、光ファイバにマイクロベンディングが発生し、特に、長波長領域（λ＝１．５５μｍ）での伝送損失の増加に繋がるので、表面粗さ（Ｒａ）を１．５μｍ以下に抑える必要がある。
【００１１】
そこで、本発明者らは、押出成形線速度が５ｍ／分以上の生産性の高い条件下で、溝断面形状の側面直線性が高く（溝側面のゆらぎ量が２０μｍ以下）、かつ、溝の表面粗さが小さい（Ｒａが１．５μｍ以下）のスペーサおよびこのようなスペーサが得られる製造方法の開発を検討した。
【００１２】
この場合、本出願人が開発した製造方法によって、図１に示すような断面形状のスペーサを製造しようとする際には、スペーサの谷部半径ｒ３  に近い半径となるように抗張力線（半径ｒ１  ）に予備被覆層を設けた被覆抗張力線（半径ｒ２  ）を中央に配置し、図２に示すようなスペーサのリブ部に対応した形状の口金孔部を有する口金を回転させながら、被覆抗張力線の周囲に結晶性熱可塑性樹脂を吐出し、溶融樹脂を引き落とし状態で冷却固化することにより長手方向に連続した螺旋状のリブ部と谷部とを有するスペーサを形成する。
【００１３】
一般に、溶融樹脂を押出しダイスおよび口金内部で加圧された状態から、口金孔を通過させて大気中に吐出させると、溶融樹脂は、吐出された直後に口金孔の断面よりも膨張した断面形状になることが、バラス効果として知られており、そのままの状態でスペーサを形成すると、スペーサの溝断面形状を口金断面形状と相似形に保つことができなくなる。
【００１４】
ここで、冷却固化後の断面寸法と口金孔部の断面寸法との比を引き落とし比と定義すると、この引き落とし比は、溶融樹脂吐出線速度と引き取り線速度との比に比例し、引き落とし比を比較的小さくすると、スペーサ溝の断面形状の側面直線性を良好に保ち易いが、溝内面の表面粗さが大きくなることが判った。
本発明は、以上のような知得に基づいて完成されたものであって、その目的は、生産性の高い条件下で、溝断面形状の側面直線性が高く、かつ、溝の表面粗さが小さいスペーサおよびこのようなスペーサが得られる製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる光ファイバケーブル用スペーサは、中央に配置した抗張力線と、この抗張力線の外周に被覆形成された予備被覆層と、この予備被覆層の外周に形成された結晶性熱可塑性樹脂製のスペーサ本体とを有し、前記スペーサ本体に長手方向に沿って連続した螺旋状溝を設けた光ファイバケーブル用スペーサにおいて、前記スペーサ本体は、メルトインデックスが０．３ｇ／１０分以下の高密度ポリエチレンから構成され、この高密度ポリエチレンで前記予備被覆層の外周に前記スペーサ本体を押出し成形する際に、前記スペーサ本体の押出成形時の線速度を５ｍ／分以上とし、得られるスペーサの溝断面形状寸法と前記結晶性熱可塑性樹脂を押し出す口金孔部の断面形状寸法とにより決定されるリブ引き落とし比を０．７５以上、０．９未満の範囲内に設定することにより、溝断面形状の側面うねりに関するゆらぎ値が２０μｍ以下で、溝側面の平均表面粗さを１．５μｍ以下にしたことを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成のスペーサの製造方法として、中央に抗張力線を配置し、この抗張力線の外周に熱可塑性樹脂の予備被覆層を形成し、前記予備被覆層の外周に、メルトインデックスが０．３ｇ／１０分以下の高密度ポリエチレンからなる結晶性熱可塑性樹脂を押し出して、長手方向に沿って螺旋状に延びる溝部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、
前記スペーサ本体の押出成形時の線速度を５ｍ／分以上とし、得られたスペーサの溝断面形状寸法と前記結晶性熱可塑性樹脂を押し出す口金孔部の断面形状寸法とにより決定されるリブ引き落とし比を０．７５以上、０．９未満の範囲内に設定することを特徴とする。
【００１７】
ここで、本願発明のリブ引き落とし比について詳述すると、本発明におけるリブ引き落とし比は、スペーサ本体を形成する工程で、抗張力線の外周に予備被覆層を設けた被覆抗張力線が、所定形状の口金孔部中央を走行し、この被覆抗張力線の外周部分に口金孔部から吐出された溶融樹脂が引き落とし状態で引き取られて冷却固化されるときに、スペーサ本体のリブ部分を形成すべき溶融樹脂の引き落とし比として定義される。
【００１８】
この値は、得られたスペーサにおいて、スペーサのリブ部外周の半径をｒ４  とし、谷部の半径をｒ３  とし、口金孔部のこれらに対応する部分の半径をそれぞれＲ４，Ｒ３  とすると、以下の式から算出される。
リブ引き落とし比＝（ｒ４  −ｒ３  ）／（Ｒ４  −Ｒ３  ）
特に、本発明では、スペーサ本体形成樹脂としてコストと性能から最も適している高密度ポリエチレンを用いる場合において、メルトインデックスが０．３ｇ／１０分以下の材料を選択することにより、押出し成形線速度が５ｍ／分以上の製造速度で製造しても、溝断面形状の側面直線性が高く、溝側面の平均表面粗さも小さいスペーサが得られる。
【００１９】
【作用】
上記構成の光ファイバケーブル用スペーサおよびその製造方法によれば、リブ引き落とし比を０．９未満にすることにより、バラス効果を解消してスペーサの溝断面形状の側面直線性を良好に保つことができる。また、リブ引き落とし比を０．７５以上にすることによって、スペーサの溝側面の表面粗さを小さくすることができる。
【００２０】
すなわち、リブ引き落とし比の値を下げる従って、バラス効果の解消率が高くなり、これによってバラス効果のために現れる溝断面形状における側面のゆらぎ現象を解消することができる。一方、リブ部を形成する溶融樹脂を引き落とし状態で引取ながら冷却する際には、最初に表面のスキン層が固化し始めた状態で引き落としが行なわれるため、リブ部の引き落とし比の値をあまり下げ過ぎると、リブ部により形成される溝の側面において、表面に微細な亀裂が発生して、表面に粗れが生じるので、引き落とし比は上記範囲内に設定する必要がある。
【００２１】
【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して詳細に説明する。
実施例１
外径が２．６ｍｍの単鋼線（抗張力線）１の外周に、変性ポリエチレン（日本ユニカー株式会社製：商品名ＧＡ００６）の予備被覆層２を設けた外径が４．４ｍｍの被覆抗張力線３を、図２に示すように孔部断面形状で、孔部半径Ｒ４  が５．３５ｍｍ、谷部半径Ｒ３  が２．２５ｍｍの寸法の口金４の断面中央部を７ｍ／分の線速度で走行させて、口金４を回転させながら、温度１８０℃の溶融した高密度ポリエチレン（Ｍ．Ｉ０．２，昭和電工株式会社製：商品名ショウレックス２００２Ｅ）を吐出させ、引取ながら空冷することにより固化させて、螺旋ピッチが５００ｍｍのスペーサを製造した。
【００２２】
得られたスペーサは、図１にその断面形状を示すようなものであって、スペーサ本体５は、６個の略扇形断面のリブ部６を有し、周方向に隣接するリブ部６間に６個の溝７，８が設けられている。そして、溝幅が１．４５ｍｍの５個の溝７が、光ファイバテープ心線を収納する溝として利用され、溝幅２．６ｍｍの１個の溝８が、他の通信線を収納する溝として利用される。スペーサ−本体５の各リブ部６の外周半径ｒ４  は、４．７５ｍｍであり、光ファイバテープ心線を収納する溝７の谷部半径ｒ３  は、２．２７ｍｍであった。これらの寸法からこの部分におけるリブ引き落とし比は、０．８となる。
【００２３】
溝７の側面の直線性を評価するために、溝側面のゆらぎ値を以下のようにして求めた。溝７の断面形状を拡大投影機で観察するための試料として、スロットの樹脂部分を剃刀で約１ｍｍ輪切りにして、中心鋼線から樹脂部分のみを注意深く引抜いて、拡大投影機（神港精機製、ＶＳ−３００）により、試料断面を１０倍に拡大して印画紙上に写真撮影した。
【００２４】
得られた断面写真により溝７の側面のゆらぎを定量的に評価するためにコンピュータの画像処理による方法を採用した。図３に概念図を示すように、うねりのある溝側面に対して、Ａ−Ｂ間を８０分割したデータから算出した一次近似線と、Ａ−Ｂ間を一定間隔で８０分割した分割点（ｎ）における溝側面曲線との距離（｜ｘｎ  ｜）の総和と分割数（Ｎ＝８０）により、次式によりゆらぎ値を算出した。算出結果は以下の表１に示している。
ゆらぎ値（ｍｍ）＝Σ｜ｘｎ  ｜／Ｎ
【００２５】
また、溝側面の表面粗さを評価するために、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１の方法に従って、平均表面粗さＲａ（μｍ）を求めた。得られた結果は、以下の表１に示している。
【００２６】
実施例２
口金４として、図２に示すような孔部断面形状で孔部半径Ｒ４  が５．５５ｍｍ、谷部半径Ｒ３  が２．２５ｍｍのものを用い、スペーサ本体形成樹脂として、Ｍ．Ｉが０．１２の高密度ポリエチレン（三井石油化学株式会社製：商品名ハイゼックス６３００ＭＢ）を用いた以外は、実施例１と同様な条件で、実施例１と同一断面寸法のスペーサを製造した。このときのリブ引き落とし比は、０．７５であった。得られたスペーサは、実施例１と同様に溝側面のゆらぎ値求め、また、表面粗さを測定した。その結果は、表１に示している。
【００２７】
実施例３
口金４として、図２に示すような孔部断面形状で孔部半径Ｒ４  が５．５ｍｍ、谷部半径Ｒ３  が２．２５ｍｍのものを用い、引取速度を６ｍ／分とした以外の条件は実施例２と同じにして、同一断面寸法のスペーサを製造した。このときのリブ引き落とし比は、０．７８であった。得られたスペーサは、実施例１と同様に溝側面のゆらぎ値求め、また、表面粗さを測定した。その結果は、表１に示している。
【００２８】
実施例４
スペーサ本体の形成用樹脂として、Ｍ．Ｉが０．２５の高密度ポリエチレン（日本石油化学株式会社製：商品名スタフレンＥ５０３ＥＶ）を用いて、引取速度を７ｍ／分したこと以外は、実施例３と同じ条件で、同一断面形状寸法のスペーサを製造した。このときのリブ引き落とし比は、０．７８であった。得られたスペーサは、実施例と同様に溝側面のゆらぎ値求め、また、表面粗さを測定した。その結果は、表１に示している。
【００２９】
比較例１
スペーサ本体の形成用樹脂として、Ｍ．Ｉが０．８の高密度ポリエチレン（三井石油化学株式会社製：商品名ハイゼックス５３０５Ｅ）を用いて、溶融樹脂温度を１５０℃とした以外は、実施例２と同じ条件で、同一断面形状寸法のスペーサを製造した。このときのリブ引き落とし比は、０．７５であった。得られたスペーサは、実施例と同様に溝側面のゆらぎ値求め、また、表面粗さを測定した。その結果は、表１に示している。
【００３０】
比較例２
引取速度を１０ｍ／分としたこと以外は、比較例１と同様な条件で、同一断面形状寸法のスペーサを製造した。このときのリブ引き落とし比は、０．７５であった。得られたスペーサは、実施例と同様に溝側面のゆらぎ値求め、また、表面粗さを測定した。その結果は、表１に示している。
【００３１】
比較例３
口金４として、孔部半径Ｒ４  が５．８ｍｍ、谷部半径Ｒ３  が２．２５ｍｍのものを用いた以外は、実施例２と同じ条件で、同一断面形状寸法のスペーサを製造した。このときのリブ引き落とし比は、０．７０であった。得られたスペーサは、実施例と同様に溝側面のゆらぎ値求め、また、表面粗さを測定した。その結果は、表１に示している。
【００３２】
比較例４
口金４として、孔部半径Ｒ４  が５．０ｍｍ、谷部半径Ｒ３  が２．２５ｍｍのものを用いた以外は、実施例２と同じ条件で、同一断面形状寸法のスペーサを製造した。このときのリブ引き落とし比は、０．９０であった。得られたスペーサは、実施例と同様に溝側面のゆらぎ値求め、また、表面粗さを測定した。その結果は、表１に示している。
【００３３】
【表１】
0003579092.tif 000002
【００３４】
上記表１の結果から明らかなように、リブ引き落とし比を０．７５以上、０．９未満にすると、引取速度を７ｍ／分以上にしても、ゆらぎ値と表面粗さとが非常に小さくなる。
【００３５】
この場合、リブ引き落とし比が０．７５以下の比較例３では、特に、表面粗さが実施例のものよりも大きくなるとともに、同比が０．９となっている比較例４では、ゆらぎ値が実施例の２倍以上となり、リブ引き落とし比を所定の範囲に設定することでゆらぎ値および表面粗さを同時に満足することが判る。
また、スペーサ本体の形成用樹脂のＭＩ．を０．３以上にした比較例１，２では、表面粗さは小さくすることができるものの、ゆらぎ値が非常に大きくなって、実用性がなくなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる光ファイバケーブル用スロットおよびその製造方法によれば、溝断面形状の側面直線性が高く、かつ、溝の表面粗さが小さいスペーサが高い生産性の下に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光ファイバケーブル用スロットの一実施例を示す断面図である。
【図２】図１のスロットを製造する際に使用する口金の断面形状を示す説明図である。
【図３】スペーサの溝側面のゆらぎ値を算定する際の説明図である。
【符号の説明】
１                抗張力線
２                予備被覆層
３                被覆抗張力線
４                口金
５                スペーサ本体
６                リブ部
７，８            溝
【図１】
0003579092.tif 000003
【図２】
0003579092.tif 000004
【図３】
0003579092.tif 000005