(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記セパレータの先端部分で、前記光ケーブル用スロット成形用金型の前記光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、前記光ケーブル用スロット成形用金型の複数条の溝の溝底を成形する部分に内接する円の直径ｄ１と、前記セパレータの外径ｄ２との比ｄ２／ｄ１を０．６５〜０．９５とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる２つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法。
【請求項２】
前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離ｌと前記セパレータの外径ｄ２との比ｌ／ｄ２を０．３〜１．０とすることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル用スロットの製造方法。
【請求項３】
中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離ｌと前記セパレータの外径ｄ２との比ｌ／ｄ２を０．３〜１．０とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる２つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３記載の製造方法により製造された光ケーブル用スロットであって、その複数条の螺旋状の溝が、ＳＺ方向または一方向に刻設されたことを特徴とする光ケーブル用スロット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数条の溝が螺旋状に刻設された光ケーブル用スロットおよびその製造方法に関し、スロットの成形精度および製造性を向上する光ケーブル用スロットおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の光ファイバテープ心線（以下、単にテープ心線ということもある）を集合させて光ケーブルを構成するための一例として、図５に示すようなＳＺスロット型光ケーブルが知られている。この例のＳＺスロット型光ケーブルでは、中心にテンションメンバ２１を備え、このテンションメンバの外周に熱可塑性樹脂からなる予備被覆層２２が設けられ、予備被覆層２２の外周に熱可塑性樹脂からなるスロット本体を形成し、このスロット本体の周面には、複数条の溝２３を螺旋状に刻設したＳＺスロット２０が用いられている。そして、溝２３内に複数枚のテープ心線３１を積層した光ファイバテープ心線積層体（以下、単にテープ心線積層体ということもある）３２が収納され、ＳＺスロット２０の周上に押え巻層２５が設けられ、さらに押え巻層２５の周上にシース２６が設けられている。
【０００３】
このような構成のＳＺスロット型光ケーブルに用いられるＳＺスロット２０を成形するには、テンションメンバ２１の外周に高密度ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなる予備被覆層２２を押出成形により被覆し、その後、予備被覆層２２の外周にリブ２４をなすスロット本体部分の押出成形をしている。
このように従来のスロット２０の成形方法では、予備被覆層２１の成形と、リブ２４の成形に２回以上の押出成形をしなければならず、加工費が高くなるという問題がある。
【０００４】
このため、１回の押出成形によってスロットを成形する方法を検討したが、以下のような問題点があることが明らかになった。
図６は、ＳＺスロット２０の他の例を示す断面図である。
この図において、テンションメンバ２１の外径をｄ3とする。また、全ての溝底２３ａに内接する円の直径をｄ4とする。ｄ3とｄ4の差ｄ4−ｄ3が大きくなると、ＳＺスロット２０の押出成形において、ＳＺスロット２０が金型から押出された後、溝底２３ａを形成する樹脂が盛り上がり、溝２３の深さが浅くなる。また、リブ２４の先端部分への樹脂の流動性が悪くなり、リブ２４が細く、短くなる。このように、ｄ4−ｄ3が大きくなると、金型から押出された後のＳＺスロット２０の形状は、金型の吐出口の形状と大きく異なるため、金型設計が非常に難しいという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明における課題は、複数条の溝が螺旋状に刻設された光ケーブル用スロットおよびその製造方法に関し、スロットの成形精度および製造性を向上する光ケーブル用スロットおよびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記セパレータの先端部分で、前記光ケーブル用スロット成形用金型の前記光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、前記光ケーブル用スロット成形用金型の複数条の溝の溝底を成形する部分に内接する円の直径ｄ１と、前記セパレータの外径ｄ２との比ｄ２／ｄ１を０．６５〜０．９５とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる２つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法によって解決できる。
そして、前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離ｌと前記セパレータの外径ｄ２との比ｌ／ｄ２を０．３〜１．０とすることが好ましい。
前記課題は、中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離ｌと前記セパレータの外径ｄ２との比ｌ／ｄ２を０．３〜１．０とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる２つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法によって解決できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２および図３を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明で用いられるスロット成形用金型の吐出口の一例を示し、スロットの長手方向に対して平行な概略断面図である。図２は、本発明で用いられる光ケーブル用スロット成形用金型のセパレータの先端部分の断面の一例を示し、スロットの長手方向に対して垂直に、図１のａ―ａ´で切断した概略断面図である。図３は、本発明で用いられるスロット成形用金型の一例として、直角形のクロスヘッドダイを示す概略断面図である。
【０００８】
本発明の光ケーブル用スロットの製造方法は、中心にテンションメンバ１を備え、内層２と外層３からなるスロット本体４の周面に複数条の溝５が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型（以下、「スロット成形用金型」と略す。）内に、円筒形のセパレータ１１を設け、内層２となる樹脂と外層３となる樹脂を異なる２つの押出機からセパレータ１１で隔てられたスロット成形用金型の内方と外方とに供給するものである。
【０００９】
また、セパレータ１１の先端部分で、スロット成形用金型の光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、複数条の溝５の溝底５ａを成形する溝底成形部１２ａの全てに内接する円の直径をｄ1とし、セパレータ１１の外径をｄ2とすると、これらの比ｄ2／ｄ1は０．６５〜０．９５、好ましくは０．７０〜０．９０である。
ｄ2／ｄ1が０．６５未満では、光ケーブル用スロット成形時に、内層２となる樹脂および外層３となる樹脂の供給量を調節することにより、溝５の深さを制御することが困難となる。ｄ2／ｄ1が０．９５を超えると、光ケーブル用スロット成形時に、内層２と外層３の間に大きな空隙ができたり、または、光ケーブル用スロットの所望の断面形状が得られなくなる。
【００１０】
また、スロット成形用金型の吐出口の先端１６からセパレータ１１までの距離をｌとし、セパレータ１１の外径をｄ2とすると、これらの比ｌ／ｄ2は０．３〜１．０、好ましくは０．５〜０．９である。
ｌ／ｄ2が０．３未満では、光ケーブル用スロット成形時に、内層２と外層３の間に大きな空隙ができたり、または、光ケーブル用スロットの所望の断面形状が得られない。ｌ／ｄ2が１．０を超えると、光ケーブル用スロット成形時に、内層２となる樹脂および外層３となる樹脂の供給量を調節することにより、溝５の深さを制御することが困難となる。
【００１１】
また、スロット成形用金型としては、図３に示すようなクロスヘッドダイ１７が用いられるが、この例に示したような直角形のものに限られず、傾斜形のものも用いられる。
この例の直角形のクロスヘッドダイ１７には、その一方の側部で、光ケーブル用スロットの押出方向に垂直に第１の押出機１８が接続され、他方の側部で、光ケーブル用スロットの押出方向に垂直に第２の押出機１９が接続されている。また、クロスヘッドダイ１７内はセパレータ１１で隔てられている。
第１の押出機１８からは内層２となる樹脂がセパレータ１１の内方に、第２の押出機１９からは外層３となる樹脂がセパレータ１１の外方に供給される。そして、内層２となる樹脂と外層３となる樹脂が、クロスヘッドダイ１７の吐出口近傍で積層され、テンションメンバ１と一体に成形され、光ケーブル用スロットとなる。
【００１２】
このように、異なる２つの押出機を用いることにより、一回の押出成形により、光ケーブル用スロットを製造することができるから、工程が簡略になり、製造コストを低減することができる。
また、内層２となる樹脂と外層３となる樹脂を異なる２つの押出機からスロット成形用金型に供給するから、それぞれの押出機の押出圧力、押出温度などの押出条件を調節することにより、テンションメンバ１近傍の樹脂圧を小さくし、リブ６の先端付近の樹脂圧を大きくすることが可能となるため、光ケーブル用スロットを所望の形状に形成することができる。
【００１３】
本例の光ケーブル用スロットの製造方法は、まず、テンションメンバ１の外周にスチレン、エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体などからなる接着剤を塗布して接着剤層を設ける。次いで、接着剤層が設けられたテンションメンバ１が、スロット成形用金型内のニップル１５内に導入され、スロット成形用金型の吐出口近傍で、接着剤層の外周に内層２となる樹脂と外層３となる樹脂が押出被覆されてスロット本体４が形成される。また、スロット本体４をテンションメンバ１の外周に押出すと同時に、スロット本体４とテンションメンバ１とが密着して一体化する。また、同時に、スロット成形用金型の溝成形部１２とリブ成形部からなる外層成形部１４が、ＳＺ方向または一方向に一定の速さで回転し、スロット本体４の複数条の螺旋状の溝５がＳＺ方向または一方向に形成される。次いで、スロット本体４が形成された後、光ケーブル用スロットは空冷され、検査装置で検査され、引取り機を介して、巻き取り機に巻き取られる。
この例の光ケーブル用スロットの製造方法では、テンションメンバ１とスロット本体４の間に接着剤層を設けるから、テンションメンバ１とスロット本体４の密着性に優れた光ケーブル用スロットを製造することができる。
【００１４】
図４に、本発明の光ケーブル用スロットの一例を示す。この例の光ケーブル用スロット（以下、「スロット」と略す。）１０は、上記の光ケーブル用スロットの製造方法により製造されたもので、その複数条の螺旋状の溝５が、ＳＺ方向または一方向に刻設されている。
ＳＺ方向とは、溝を捩じる方向がＳ方向とＺ方向とを交互に繰り返すものを言う。この例のスロット１０では、ＳＺ反転ピッチは１２５〜３００ｍｍが好ましい。
このように、光ケーブル用スロットの複数条の螺旋状の溝を、ＳＺ方向または一方向に刻設することにより、これを用いたスロット型光ケーブルは、後分岐性に優れている。
【００１５】
スロット１０を設計するに当たっては、スロット１０全体に収納する光ファイバの合計心数、および用いるテープ心線の心数に応じて、１つの溝５内に収納するテープ心線の枚数および溝５の数が決められる。高密度化を達成するために溝５の数は多い方が望ましく、５〜１０が好ましく、特に好ましくは３〜６である。
【００１６】
また、溝５の断面形状は、側壁がスロット１０の外周に向かって次第に大きく開口しているテーパ状で、略円弧状の溝底５ａとからなる略Ｕ字状となっている。
また、溝５に収納されるテープ心線積層体は、テープ心線が積み重ねられているだけでテープ心線どうしは一体化されていないので、溝５の開口幅Ｂと積層物の幅との差および溝５の開口部から溝底５ａの最も深い箇所までの深さＣとテープ心線積層体の厚みとの差が小さ過ぎると、溝５内に収納されているテープ心線の配列が乱れたり、テープ心線に過大な応力が加わるおそれがある。
したがって、溝５の寸法は、溝５の開口幅Ｂが、溝５に収納されるテープ心線積層体の幅よりも０．２〜１．０ｍｍ大きくなるように、また溝５の深さＣがテープ心線積層体の厚みよりも０．２〜１．０ｍｍ大きくなるように決定される。
【００１７】
テンションメンバ１としては、単鋼線、鋼撚線、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などの抗張力材が好適に用いられ、使用環境、敷設方法などに応じて適宜のものが選択される。特に、単鋼線を使用する場合は、防錆処理を施したものを使用することが好ましい。また、無誘導の光ケーブルが要求される場合など、光ケーブルが非金属材料のみで構成されることが好ましい場合には、例えばアラミド繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチックなどのＦＲＰが好ましく用いられる。
また、テンションメンバ１は、その外周に押出被覆された樹脂の熱を逃がして、樹脂を押出成形後に冷却する役割を果たすから、テンションメンバ１は熱容量の大きいものほどよい。単鋼線、鋼撚線では、断面積が同等ならば同じような冷却効果が得られると考えられる。また、単鋼線よりもＦＲＰなどの方が熱容量が大きいので、冷却効果は大きい。
また、テンションメンバ１の太さは、テンションメンバ１の材質に応じて、テンションメンバ１の許容張力および光ケーブルの自重を考慮して設計される。
【００１８】
また、内層２となる樹脂と外層３となる樹脂に用いられる樹脂としては、高密度ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
【００１９】
以下、具体例を示す。
まず、図４の構成のスロット１０を作製した。
スロット１０の構造パラメータは以下の通りとした。テンションメンバ１としては外径２．３ｍｍの単鋼線を使用し、図２に示したスロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離ｌを、セパレータ１１の外径ｄ2の０．８倍とし、外径ｄ2を変えてスロット１０を作製した。
溝の数                  １０
溝の幅（Ａ）            ３．３ｍｍ
溝の深さ（Ｂ）          ２．３ｍｍ
スロット外径            ８．０ｍｍ
反転ピッチ              １２５ｍｍ
【００２０】
次に、これらのスロット１０の断面形状の制御性および断面形状の評価を行った。
・     断面形状の制御性の評価
内層２となる樹脂、外層３となる樹脂の供給量を調節することにより容易に溝５の深さＣを制御することができれば○、内層２となる樹脂、外層３となる樹脂の供給量の調節により溝５の深さＣを制御することが可能あるが、制御性が悪いならば△、内層２となる樹脂、外層３となる樹脂の供給量の調節により容易に溝５の深さＣを制御することが困難であるならば×とした。
・断面形状の評価
内層２となる樹脂、外層３となる樹脂の間に、空隙は無く、所望の断面形状が得られていれば○、内層２となる樹脂、外層３となる樹脂の間に、若干の空隙は生じるが、所望の断面形状が得られていれば△、内層２となる樹脂、外層３となる樹脂の間に、大きな空隙が生じ、また、所望の断面形状が得られていなければ×とした。
以上の結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
0004514972.tif 000002
【００２２】
表１の結果から、ｄ2／ｄ1の値が０．６５〜０．９５、好ましくは０．７０〜０．９０となるようにスロット成形用金型を設計すれば、良好な断面形状の制御性が得られ、所望の断面形状のスロット１０が得られる。
【００２３】
また、同様にしてｄ2／ｄ1の値を０．８に設定し、スロット成形用金型の吐出口の先端１６から前記セパレータまでの距離ｌを変えてスロット１０を作製した。次に、これらのスロット１０についても断面形状の制御性および断面形状の評価を行った。
以上の結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
0004514972.tif 000003
【００２５】
表２の結果から、ｌ／ｄ2の値が０．３〜１．０、好ましくは０．５〜０．９となるようにスロット成形用金型を設計すれば、良好な断面形状の制御性が得られ、所望の断面形状のスロット１０が得られる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光ケーブル用スロットの製造方法は、中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる２つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給するから、それぞれの押出機を調節することにより、テンションメンバ近傍の樹脂圧を小さくし、リブの先端付近の樹脂圧を大きくすることが可能となるから、光ケーブル用スロットを所望の形状に形成することができる。
【００２７】
また、本発明の光ケーブル用スロットの製造方法は、前記セパレータの先端部分で、前記光ケーブル用スロット成形用金型の前記光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、前記光ケーブル用スロット成形用金型の複数条の溝の溝底を成形する部分に内接する円の直径ｄ1と、前記セパレータの外径ｄ2との比ｄ2／ｄ1を０．６５〜０．９５とするから、光ケーブル用スロットの成形性が向上する。
【００２８】
そして、本発明の光ケーブル用スロットは、本発明の光ケーブル用スロットの製造方法により製造された光ケーブル用スロットであって、その複数条の螺旋状の溝が、ＳＺ方向または一方向に刻設されたものであるから、後分岐性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明で用いられるスロット成形用金型の吐出口の形状の一例を示し、スロットの長手方向に対して平行な概略断面図である。
【図２】  本発明で用いられる光ケーブル用スロット成形用金型のセパレータの先端部分の断面形状の一例を示し、スロットの長手方向に対して垂直に切断した概略断面図である。
【図３】  本発明で用いられるスロット成形用金型の一例として、直角形のクロスヘッドダイを示す概略断面図である。
【図４】  本発明の光ケーブル用スロットの一例を示す断面図である。
【図５】  従来のＳＺスロット型光ケーブルを示す断面図である。
【図６】  ＳＺスロット成形用金型の吐出口の形状を示し、光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・テンションメンバ、２・・・内層、３・・・外層、４・・・スロット本体、５・・・溝、５ａ・・・溝底、６・・・リブ、１０・・・スロット、１１・・・セパレータ、１２・・・溝成形部、１２ａ・・・溝底成形部、１３・・・リブ成形部、１４・・・外層成形部、１５・・・ニップル、１６・・・吐出口の先端、１７・・・クロスヘッドダイ、１８・・・第１の押出機、１９・・・第２の押出機
【図１】
0004514972.tif 000004
【図２】
0004514972.tif 000005
【図３】
0004514972.tif 000006
【図４】
0004514972.tif 000007
【図５】
0004514972.tif 000008
【図６】
0004514972.tif 000009