(57)【要約】【課題】  外観異常の発生を防ぐことができるケーブルの製造方法および押出装置を提供し、外観に優れたケーブルを提供する。【解決手段】  ケーブルの製造方法は、熱可塑性樹脂４０との接触面３６Ａ，３７Ａが塩浴軟窒化処理された押出冶具３２Ａを用いて熱可塑性樹脂４０を押し出して、ケーブル外被１５を形成する。このケーブルの製造方法によりケーブル１０を製造することで、ケーブル外被１５の平均表面粗さＲａを０．１〜１．２μｍにする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂との接触面が塩浴軟窒化処理された押出冶具を用いて樹脂を押出して、ケーブル外被を形成することを特徴とするケーブルの製造方法。
【請求項２】
請求項１のケーブルの製造方法により製造され、平均表面粗さＲａが０．１〜１．２μｍであることを特徴とするケーブル。
【請求項３】
樹脂との接触面が塩浴軟窒化処理された押出冶具を有することを特徴とする押出装置。
【請求項４】
前記押出冶具の樹脂との接触面の平均表面粗さＲａが０．０１〜１．５μｍであることを特徴とする請求項３に記載の押出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外被によって被覆されたケーブルの製造方法、ケーブル、およびケーブルに外被を被覆する押出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電用・通信用のケーブルとしては、細径の電線を複数本撚り合せて形成した電線ケーブルや多心の光ファイバテープ心線をスロットに収納したスロット型光ファイバケーブル等、様々な形態のものが知られている。
このようなケーブルは、電線やスロット等の絶縁及び保護のために、外周に熱可塑性樹脂等からなる外被が設けられている。このケーブルの外被は、通常、押出被覆によって形成される。
【０００３】
ここで、押出被覆によってスロット型光ファイバケーブルの外被を形成する方法を図４（Ａ）に示す。図４（Ａ）に示すように、押出装置５０は、ニップル５１およびダイス５２を備えており、これらのニップルやダイスの表面には、ケーブルの表面を平滑にするためにクロムメッキ処理が施されている。ニップル５１の貫通孔５３にスロット５４を矢印方向に搬送しながら、ニップル５１およびダイス５２の供給隙間５６から、熱可塑性樹脂５７を押し出すことにより、スロット５４の外周にケーブル外被５８を被覆する。
【０００４】
ケーブルの外被を形成する押出装置の従来例としては、押出機用ダイスの流路の出口部分に半頂角４〜２０°のテーパが形成されたもの（特許文献１参照）、ダイスの出口近傍の平均表面粗さをＲａ≦５μｍの範囲としたもの（特許文献２参照）等が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２５３９９７号公報
【特許文献２】特開平５−２２０８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような押出装置を用いてケーブルの外被を形成する場合、ニップル或いはダイスの出口付近に“メヤニ”等と通称される樹脂溜まりが発生することがあり、この樹脂溜まりがケーブルの外観を損なうという問題がある。
すなわち、図４（Ａ）に示すように、ニップル５１の先端部分に樹脂溜まり６１が発生することがあり、樹脂溜まり６１がケーブル外被５８の内周に付着してしまう。このため、図４（Ｂ）に示すように、付着した樹脂溜まり６１でケーブル外被５８が押し広げられて、ケーブル外被５８の外周に突起６２が形成され、外観が損なわれてしまう。
【０００７】
また、図５（Ａ）に示すように、ダイス５２の樹脂出口付近に樹脂溜まり６４が発生することもある。この場合も、樹脂溜まり６４がケーブル外被５８の外周に付着すると、図５（Ｂ）に示すように、ケーブル外被５８の外周に突起６５が形成され、外観異常が発生してしまう虞がある。
【０００８】
さらに、ケーブル外被に用いられる熱可塑性樹脂には、ケーブルの難燃性を高めるために水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を添加することがあるが、この場合にも、従来の方法で製造したケーブルの表面に白いスジが現れることがあり（この現象を「白化」という。）、表面が荒れたようになるため、外観不良の原因となっていた。
【０００９】
本発明の目的は、外被を有するケーブルにおいて、外観に優れたケーブルを製造することができるケーブルの製造方法および押出装置、並びに外観に優れたケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明に係るケーブルの製造方法は、樹脂との接触面が塩浴軟窒化処理された押出冶具を用いて樹脂を押し出して、ケーブル外被を形成することを特徴としている。
【００１１】
本発明に係るケーブルは、本発明の製造方法により製造され、平均表面粗さＲａが０．１〜１．２μｍであることを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る押出装置は、樹脂との接触面が塩浴軟窒化処理された押出冶具を有することを特徴としている。
また、本発明に係る押出装置は、押出冶具の樹脂との接触面の平均表面粗さＲａが０．０１〜１．５μｍであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、樹脂との接触面に塩浴軟窒化処理を施した押出冶具を用いてケーブル外被を形成することにより、ケーブル外被への突起の発生を防ぎ、かつ白化現象を防ぐことができるので、外観に優れた良品質のケーブルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本実施形態に係るケーブルの断面図、図２は本実施形態に係るケーブルの製造装置の概略図、図３は本実施形態に係る押出冶具の断面図を示している。
【００１５】
図１には、本発明のケーブルの一例としてスロット型の光ファイバケーブル１０を示している。この光ファイバケーブル１０は、中央に抗張力体１２を埋設したスロット１１を有している。このスロット１１の外周には長手方向に沿って複数（例えば３つ）の収納溝１３が形成され、これらの収納溝１３には、光ファイバテープ心線１４が複数（例えば２つ）収容されている。
【００１６】
スロット１１はケーブル外被１５で被覆されており、ケーブル外被１５は熱可塑性樹脂から形成されている。ケーブル外被１５を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＶＣ、ＰＥやＦＲＰＥ（難燃性ポリエチレン）が挙げられる。熱可塑性樹脂には、難燃性を付与するために金属水酸化物が含有されていてもよい。金属水酸化物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
ケーブルの平均表面粗さＲａは、０．１〜１．２μｍの範囲とされ、後述する本発明に係る製造方法によって製造することにより、ケーブルの平均表面粗さＲａをこの範囲とすることができる。ケーブルの平均表面粗さＲａが１．２μｍ以下であることにより、見た目に艶があり外観が良好であるのに加え、表面の抵抗が少ないためケーブルを布設する際の作業性にも優れている。また、ケーブルの平均表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることにより、ケーブルをリール等に巻き取った時に巻き崩れが生じることがない。
【００１７】
光ファイバテープ心線１４は、複数本（例えば４本）の光ファイバ素線１６が平面状に並べられ、樹脂からなる被覆層１７で一括被覆されたものである。各光ファイバ素線１６は、ファイバガラス１８が中心に配置され、ファイバガラス１８は１層又は２層以上の樹脂層１９で被覆されている。樹脂層１９の周りに、さらに種別などを表すための樹脂からなる着色層を設ける場合もある。
【００１８】
この光ファイバケーブル１０を製造するケーブルの製造装置３０について図２に基づいて説明する。
図２に示すケーブルの製造装置３０は、押出成形によりスロット１１の周りにケーブル外被１５を形成する装置である。この製造装置３０は、スロット１１を矢印方向に送り出す供給リール３１と、スロット１１の外周にケーブル外被１５を被覆する押出装置３２と、スロット１１に被覆したケーブル外被１５を冷却してケーブル１０とする冷却装置３３と、ケーブル１０を巻き取る巻取リール３４とを備えている。
【００１９】
ここで、押出装置３２で用いられる押出治具を図３に示す。図３に示すように、押出装置３２は、中心をスロット１１が通過する円筒状の筒体４１を備えている。この筒体４１の先端部には、押出冶具３２Ａとしてニップル３６およびダイス３７を備えており、ニップル３６の外周面とダイス３７の内周面とで供給隙間３９を形成している。供給間隙３９には、筒体４１の樹脂供給口（図示せず）から加圧・溶融された熱可塑性樹脂４０が供給される。
【００２０】
ニップル３６およびダイス３７材質は、例えば炭素鋼（Ｓ４５Ｃなど）や鋳鋼が挙げられるが、これに限定するものではなく、その他の材料で形成することも可能である。
また、ニップル３６およびダイス３７は、熱可塑性樹脂４０との接触面３６Ａ，３７Ａが塩浴軟窒化処理が施されている。ここで、本発明の「樹脂との接触面」とは、製造中に樹脂と接している部分のみならず、樹脂と接触するおそれがある部分も含み、具体的には、ニップル３６の外周面、ダイス３７の内周面、ニップル３６およびダイス３７の出口側の端面３６Ｂ，３７Ｂの部分等が含まれる。
【００２１】
以下、塩浴軟窒化処理工程の一例を具体的に説明する。
先ず、ニップル３６およびダイス３７の表面を脱脂、洗浄し、予熱する。予熱後、ニップル３６およびダイス３７を青酸塩（ＫＣＮ、ＮａＣＮ、ＫＣＮＯ、ＮａＣＮＯなど）を主成分とする塩浴中に浸漬して、処理浴中で５００〜６１０℃程度に加熱する。
このように、鉄の変態御度以下となる５００〜６１０℃の低温で処理し、鉄中にＮ、Ｃ、Ｏ元素を浸透させる。これにより、ニップル３６およびダイス３７の表面近傍に８〜１５μｍ程度の化合物層が形成されるとともに、化合物層の内側に０．１〜０．５ｍｍ程度の拡散層が形成される。
最後に、ニップル３６およびダイス３７を冷却、洗浄して塩浴軟窒化処理工程を完了する。
【００２２】
このように、ニップル３６およびダイス３７に塩浴軟窒化処理を施すことで、ニップル３６およびダイス３７の樹脂との接触面３６Ａ，３７Ａの平均表面粗さＲａを０．０１〜０．１５μｍと極めて小さくすることができる。接触面３６Ａ，３７Ａの平均表面粗さＲａを小さくすることにより、後述するように、ニップル３６およびダイス３７と樹脂とが剥離しやすくなり、外観等に優れたケーブルを製造することができる。
【００２３】
また、材質の硬化度が上がるために、寸法変化が少なくなり、処理後の矯正や研磨加工が不要となる。
具体的には、ニップル３６およびダイス３７が炭素鋼製の場合、表面硬度（ＨｍＶ１００ｇ）を３５０〜６５０、ニップル３６およびダイス３７が鋳鋼製の場合、表面硬度（ＨｍＶ１００ｇ）を４００〜６００まで高めることができる。
さらに、ニップル３６およびダイス３７の耐熱性が向上するため、４００℃までの環境下においても摩擦係数、寸法が変化しない。また、耐蝕性が向上するため、湿度８０％の環境下でも錆びの発生を防ぐことができる。
なお、ニップル３６およびダイス３７に対する塩浴軟窒化処理は、少なくともいずれか一方に施すことで十分な効果が得られるが、両方に施すことがより好ましい。
【００２４】
次に、上記の製造装置３０（図２）を用いて、スロット１１にケーブル外被１５を被覆する製造方法を説明する。
まず、図２に示すように、供給リール３１からスロット１１を送り出し、送り出したスロット１１を押出装置３２に搬送する。押出装置３２において、樹脂供給手段３５から熱可塑性樹脂を供給する。そして、図３に示すように、ニップル３６の貫通孔３８にスロット１１を通過させ、スロット１１の外周を熱可塑性樹脂４０で押出被覆する。
被覆したケーブル外被１５を冷却装置３３（図２）で冷却してケーブル１０とし、このケーブル１０を巻取リール３４に巻き取ることにより、ケーブル１０の製造工程が完了する。
【００２５】
以上の本実施形態に係る製造方法によれば、熱可塑性樹脂４０との接触面３６Ａ，３７Ａが塩浴軟窒化処理されたニップル３６およびダイス３７を用いることにより、ニップル３６、ダイス３７の接触面３６Ａ，３７Ａと熱可塑性樹脂４０とが剥離しやすくなる。このため、ニップル３６やダイス３７の出口付近に樹脂溜まり等が発生せず、ケーブル外被１５への突起の発生を防ぐことができるので、外観に優れたケーブルを製造することができる。
【００２６】
また、本実施形態に係る製造方法によれば、熱可塑性樹脂中４０に水酸化マグネシウム等の金属水酸化物が含まれている場合にも、白化現象が見られず、外観に艶がある良好な品質のケーブルを製造できる。この「白化」を抑制できる理由としては、樹脂がニップル３６やダイス３７から剥離する時に、金属水酸化物同士の結合が分離するために白化現象が起こると考えられるが、本実施形態に係る製造方法では、ニップル３６やダイス３７と熱可塑性樹脂との剥離性が向上するため、白化現象が引き起こされることを防ぐことができるものと考えられる。
【００２７】
なお、前記実施形態では、ケーブルとして通信線用の光ファイバケーブル１０を例に説明したが、光ファイバケーブルに代えて、銅線を複数本撚り合わせたものを被覆したケーブルに適用することも可能である。さらには、通信線に代えて電力線に適用することも可能である。
【００２８】
なお、前述した実施形態において例示した光ファイバケーブル１０，ケーブル外被１５，押出装置３２，押出冶具３２Ａ，ニップル３６，ダイス３７，接触面３６Ａ，３７Ａ等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【実施例】
【００２９】
（実施例１〜３）
上記実施形態で説明した製造法により、本発明に係るケーブルを製造し、ケーブルの外観の評価を行った。すなわち、塩浴軟窒化処理を施したニップル３６およびダイス３７を用いて製造したスロット型光ファイバケーブルの平均表面粗さＲａを表面粗さ計（ミツトヨ社製）で測定した。また、表面の突起（コブ）の有無を目視によって確認し、ケーブル３０ｋｍあたりの個数を調べた。
（比較例１〜３）
クロムメッキ処理を施したニップルおよびダイスを用いて、スロット型光ファイバケーブルを製造し、実施例１〜３と同様にしてケーブルの評価を行った。
以上の結果を下記表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１から分かるように本発明に係るケーブル（実施例１〜３）では、いずれの樹脂を用いた場合も、ケーブルの平均表面粗さＲａが小さく、コブ等の外観異常は発生しておらず、見た目につやがあり平滑であった。
一方、比較例１〜３のケーブルは、ケーブルの平均表面粗さＲａは大きく、コブのみならず白化等の外観異常も発生することが観察された。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るケーブルを示す断面図である。
【図２】本発明に係るケーブルの製造装置を示す概略図である。
【図３】本発明に係る押出冶具を示す断面図である。
【図４】従来の押出冶具を説明する図である。
【図５】従来のもう一つの押出冶具を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  光ファイバケーブル（ケーブル）
１５  ケーブル外被
３０  ケーブルの製造装置
３２  押出装置
３２Ａ  押出冶具
３６  ニップル
３６Ａ，３７Ａ  接触面
３７  ダイス
４０  樹脂（熱可塑性樹脂）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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