(57)【要約】      （修正有）【課題】光ファイバの集合コアの周囲に熱可塑性樹脂のシース成形時の熱による光ファイバ心線の樹脂の軟化を防止する。【解決手段】  複数の光ファイバテープ心線４をスロットロッド２のスロット溝１３に収納し、その上から上巻テープ１５を巻きつけた光ファイバの集合コア９の周囲に熱可塑性樹脂１６Ａのシース１６を押出成形して光ファイバケーブル１０を製造する際に、熱可塑性樹脂のシースを押出成形する直前に、集合コア９を強制冷却する冷却工程を設けた光ファイバケーブルの製造方法および装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の集合体の周囲に熱可塑性樹脂のシースを押出成形してなる光ファイバケーブルの製造方法において、
前記熱可塑性樹脂のシースを押出成形する工程の直前に、前記光ファイバ心線の集合体を強制冷却する冷却工程を設けたことを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項２】
前記光ファイバケーブルを巻き取る巻取ドラム内での前記光ファイバ心線の温度が３５℃以下となるように、前記冷却工程での冷却度を調節して光ファイバケーブルを製造することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項３】
前記光ファイバケーブルが、複数の光ファイバ心線をスロットロッドの外周の各スロット溝に収納したケーブル構造をなしていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項４】
前記スロット溝がＳＺ撚りであることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項５】
光ファイバ心線の集合体の周囲に熱可塑性樹脂のシースを押出成形する押出機の内部または直前に、軟化した前記熱可塑性樹脂が接触する直前の前記光ファイバ心線の集合体を強制冷却する冷却装置を設けたことを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ心線（光ファイバテープ心線も含む）の集合体の周囲に熱可塑性樹脂のシース（外被）を押出成形してなる光ファイバケーブルの製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムの需要が増加するにつれ、光伝送路である光ファイバケーブルが多く使用されている。従来使用されている光ファイバケーブルの一例として、スロットロッドの外周に形成した各スロット溝に光ファイバ心線（光ファイバテープ心線も含む）の集合体を収納し、その上から上巻テープを１層または複数層巻き付けて集合コアとし、その外周にポリエチレン等の熱可塑性樹脂のシース（外被）を押出成形により被覆したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−９８２００号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種の光ファイバケーブルを製造する際のシース被覆工程では、一般に１６０〜２００℃の温度で溶融した熱可塑性樹脂（ポリエチレン）を集合コアの周囲に押出成形し、その後、冷却水槽などの冷却装置にて熱可塑性樹脂を硬化させることにより、外被としてのシースを形成している。
【０００４】
従って、光ファイバケーブル製造時には、収容された光ファイバ心線が、押出被覆されたシースからの熱によって高温の環境にさらされやすくなる。
【０００５】
通常、光ファイバケーブル内に収納されている光ファイバ心線は、その収納状態により何らかの歪みを受けている場合が多い。発生した歪みは、通常は光ファイバ心線の被覆樹脂（ＵＶ樹脂）が負担することにより、内部のガラス体の光ファイバにまで及ぶ度合を軽減している。
【０００６】
しかしながら、上述したように光ファイバ心線が高温環境にさらされ、被覆樹脂が軟化してしまうと、樹脂の保護力が弱まってしまい、内部の光ファイバに発生する歪みが大きくなってしまう。そして、光ファイバケーブルのシースが後段において冷却されても、光ファイバに歪みが残った状態で光ファイバ心線の被覆樹脂が固まってしまうため、光ファイバの光伝送特性が低下してしまう。
【０００７】
特に、近年の光ファイバケーブルは多心化や細径化が進み、それに伴って光ファイバ心線は高密度に収納されているため、発生する歪みが大きくなりやすく、光伝送特性の低下が起こりやすい状況になっている。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮し、収納された光ファイバ心線の樹脂の軟化を防ぎ、光伝送特性を良好に保つことのできる光ファイバケーブルの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバ心線の集合体の周囲に熱可塑性樹脂のシースを押出成形してなる光ファイバケーブルの製造方法において、前記熱可塑性樹脂のシースを押出成形する工程の直前に、前記光ファイバ心線の集合体を強制冷却する冷却工程を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る請求項２記載の光ファイバケーブルの製造方法は、請求項１に記載の光ファイバケーブルの製造方法において、前記光ファイバケーブルを巻き取る巻取ドラム内での前記光ファイバ心線の温度が３５℃以下となるように、前記冷却工程での冷却度を調節して光ファイバケーブルを製造することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る請求項３記載の光ファイバケーブルの製造方法は、請求項１または２に記載の光ファイバケーブルの製造方法において、前記光ファイバケーブルが、複数の光ファイバ心線をスロットロッドの外周の各スロット溝に収納したケーブル構造をなしており、特に請求項４記載の光ファイバケーブルは、スロット溝がＳＺ撚りのケーブル構造をなしていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項５記載の光ファイバケーブルの製造装置は、光ファイバ心線の集合体の周囲に熱可塑性樹脂のシースを押出成形する押出機の内部または直前に、軟化した前記熱可塑性樹脂が接触する直前の前記光ファイバ心線の集合体を強制冷却する冷却装置を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、熱可塑性樹脂によるシースの押出成形の直前に光ファイバ心線（光ファイバテープ心線も含む）の集合体を強制冷却する工程を設けたので、押出成形後のシースの内面温度を低下させることができる。従って、シースから光ファイバ心線に伝わる熱量の低減を図ることができ、光ファイバ心線の被覆（ＵＶ樹脂被覆等）の熱変形を防止することができ、良好な光伝送特性を維持することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、光ファイバケーブルの巻取ドラム内での光ファイバ心線温度を３５℃以内に抑制することにより、光ファイバ心線の被覆樹脂の熱変形を有効に防止することができるため、良好な光伝送特性を維持することができる。
【００１５】
一般にスロット型光ケーブルによるＳＺ撚りケーブル構造では、スロット溝の軌跡が複雑で、光ファイバテープ心線はその収納配列が不安定なため、様々な方向から歪みを受けており、テープ心線の熱変形が発生しやすいが、請求項３の発明によれば、光ファイバテープ心線の変形を有効に防止することができるので、良好な光伝送特性を維持することができる。
【００１６】
請求項４の発明の光ファイバケーブルの製造装置によれば、シースを成形する押出機の内部または直前に、光ファイバ心線の集合体を強制冷却する冷却装置を設けたので、押出成形後のシースの内面温度を低下させることができる。従って、シースから光ファイバ心線に伝わる熱量の低減を図ることができ、光ファイバ心線の被覆（ＵＶ樹脂等）の熱変形を防止することができて、良好な光伝送特性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。
図１（ａ）は一実施の形態の製造方法を実施するための光ファイバケーブル製造装置の全体概要を示し、（ｂ）はシースを押出被覆している部分の断面図、（ｃ）はここで製造しようとする光ファイバケーブルの断面図を示す。
【００１８】
この光ファイバケーブル製造装置は、図１（ｃ）に示す断面構造を有するスロット型の光ファイバケーブル１０を製造するものである。まず、製造対象の光ファイバケーブル１０について述べると、この光ファイバケーブル１０は、多層に積層した複数枚の光ファイバテープ心線４の集合体を、中心に抗張力体１２を配したスロットロッド２の外周の各スロット溝１３の内部に収納し、その外周に上巻テープ１５を巻き付けた上で、その周囲をポリエチレン等の熱可塑性樹脂のシース（外被）１６で被覆した構造のものである。
【００１９】
従って、この光ファイバケーブル１０を製造するための製造装置は、最上流端にスロットロッド２の供給リール１、最下流端に製造した光ファイバケーブル１０の巻取ドラム１１を配置し、それらの間に上流側から順に、光ファイバテープ心線４をスロットロッド２のスロット溝１３に供給して収納するテープ心線供給装置３、その上から上巻テープ１５を巻き付けるテープ巻き付け装置５、上巻テープを巻き付けて構成した集合コアの外周に溶融した熱可塑性樹脂を押出成形してシース１６を形成するシース押出成形機６、被覆した熱可塑性樹脂を硬化させる冷却水槽７、引き取りキャプスタン８を配置した構成をなしている。
【００２０】
この光ファイバケーブル製造装置において、シース押出成形機６は、熱可塑性樹脂によるシース押出工程を実施する部分であり、この部分では、１６０〜２００℃で溶融した熱可塑性樹脂（ポリエチレン等）を集合コア９の周囲に押出成形する。
【００２１】
この押出成形の際に、シース１６の熱が上巻テープ１５を通して光ファイバテープ心線４に伝わり、光ファイバを保護しているＵＶ樹脂を軟化させてしまうおそれがある。特に、この種の光ファイバケーブル１０を製造する場合には、例えばＳＺ撚り等のスロット溝１３内に収納された光ファイバテープ心線４が、収納状態での歪みや、パスライン上でのローラ（図示略）通過などによる曲げ歪み、巻取ドラム１１での曲げ歪みなどを受けるので、光ファイバを保護するＵＶ樹脂が軟化すると曲がり癖がついてしまう。この曲がり癖は、その後の経時的な冷却硬化後も解消されずに残りやすいので、結果的に、光ファイバケーブルの光伝送特性の悪化を招いてしまう。
【００２２】
そこで、これを防止するために、本実施の形態では、シース押出工程の直前に、シースを形成する前の状態である集合コア９の外表面を強制冷却する冷却工程を設けている。即ち、図１（ｂ）に示すように、冷却工程を実施するために、エアを吹き付けて集合コア９の外面を空冷する冷却装置３０を設けている。なお、実際に溶融した熱可塑性樹脂１６Ａが集合コア９に接触するのはシース押出成形機６の押出ヘッド６Ａの先端部であるから、押出ヘッド６Ａ内の先端部の直前位置に、空冷エア３２を集合コア９の外面に吹き付ける手段を設けても効果がある。また、冷却方法は空冷に限らず、押出ヘッド６Ａ内に水ジャケットを設けて、集合コア９の外面を直接水に触れぬようにして間接的に水冷することも可能である。要するに、押出成形による溶融樹脂が集合コア９の外表面に接触する直前に、集合コア９の外表面を何らかの手段で積極的に冷却しておけばよい。
【００２３】
この場合の冷却工程における冷却の度合は、光ファイバケーブル１０を巻き取る巻取ドラム１１内での光ファイバテープ心線４の温度が３５℃以下となるように調節するのが好ましい。その裏付けとして、次の実験を行ってみた。
【００２４】
ここでは、シース加工を行った場合の、集合コア冷却の有無、及び、線速をパラメータに、押出後のドラム巻時の光ファイバテープ心線温度、テープ熱変形の有無、及び、伝送特性を評価してみた。結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
光テープ心線の温度は、熱可塑性樹脂を１６０℃〜２００℃の溶融状態で押出した直後に最も高温になるが（表：シースラインでの最大履歴温度）、歪みの観点では、曲げが加わるドラム巻時が最も熱変形の影響が大きいとして、ドラム巻時の光テープ心線温度を測定した。
【００２７】
表１から分かるように、集合コア表面に対する冷却装置を稼働しない場合（冷却なしの場合）は、ドラム巻時の光テープ心線温度が３３℃以下の線速Ａ×３倍まで伝送特性良好であるが、線速Ａ×４倍では、テープの熱変形が大きくなり、光伝送特性悪化をもたらした。
【００２８】
この点、冷却装置を稼働させた場合（冷却ありの場合）は、集合コアの温度がそれよりも７℃下がり、光テープ心線温度が３５℃以下の線速Ａ×４倍まで、テープ熱変形もなく伝送特性が良好なことを確認した。
【００２９】
テープの熱変形は一定時間、巻取ドラム内で保持されたケーブルから採取して目視確認したが、巻取部で４２℃の条件では、曲がり、捻れなどの変形が生じた（不良）。また、４２℃程度でＵＶ樹脂が軟化し始めることを確認した。なお、スロット溝の撚りには、一方向撚り、ＳＺ撚りがあるが、ＳＺ撚りの方がスロット溝の軌跡が複雑で、光ファイバテープ心線の収納配列が不安定であることから、光ファイバテープ心線は大きな歪みを受けやすく、また光テープ心線の幅が広いほど歪みを受けやすい。よって、幅の広い光ファイバテープ心線を用いた場合、あるいはＳＺ撚りのケーブル構造の場合、およびこれらの組合せの場合、本発明がより効果的であることが分かった。
【００３０】
以上においては、スロットロッドのスロット溝に光ファイバテープ心線の集合体を収容した場合のケーブル例を示したが、スロットロッドを用いずに光ファイバ心線の集合体の周囲に熱可塑性樹脂によるシースを被覆する場合にも、本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は本発明の一実施の形態の光ファイバケーブル製造装置の概略構成図、（ｂ）は同製造装置におけるシース押出成形部の断面図、（ｃ）は製造しようとする光ファイバケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
２  スロットロッド
４  光ファイバテープ心線
６  シース押出成形機
９  集合コア
１０  光ファイバケーブル
１３  スロット溝
１５  上巻テープ
１６  シース
１６Ａ  熱可塑性樹脂
３０  冷却装置
【図１】
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