(57)【要約】【課題】光ファイバ心線が被覆材料に埋まらないようにすることにより、光ファイバケーブルをノッチから切り裂いて心線を取り出すときに容易に全ての心線を取り出すことができるようにする。【解決手段】クロスヘッド１１に送り込まれた被覆材料は、ニップル１２の挿通孔を通過した心線１，支持線２，抗張力体３の周囲を被覆してダイス１３の出口から吐出される。ニップル１２の挿通孔のうち、光ファイバ心線１が挿通される挿通孔の出口側には、その挿通孔を延長するパイプ１４が設けられている。そしてダイス１３が備える平行ランド部Ｌにパイプ１４の先端が位置するように設定し、パイプ１４の先端ｒとダイス１３の出口側先端ｐとの距離をＬ１、ニップル１２の挿通孔の出口ｓと平行ランド部Ｌのニップル側の端部ｑとの距離をＬ２とするとき、Ｌ１＝１.０〜２.５ｍｍ、Ｌ２＝１.０〜４.５ｍｍとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバ心線と抗張力体とを押出しクロスヘッドに供給し、被覆材料を使用して前記光ファイバ心線と前記抗張力体とを一括被覆して外被を成形し、前記一括被覆時に光ファイバ心線取り出し用のノッチを前記外被に形成する光ファイバケーブルの製造方法において、
前記押出しクロスヘッドとして、
前記光ファイバ心線及び前記抗張力体をそれぞれ挿通する複数の挿通孔を有し、前記光ファイバ心線を挿通する挿通孔のみを出口側に延長するパイプが設けられたニップルと、
前記ニップルの挿通孔を通過した前記光ファイバ心線及び前記抗張力体に前記被覆材料を一括被覆して外被の形状を規定するダイスとを備えたクロスヘッドを使用し、
前記ダイスが備える平行ランド部に前記パイプの先端が位置するように設定し、
前記パイプの先端と前記ダイスの出口側先端との距離をＬ１、
前記ニップルの挿通孔の出口と前記平行ランド部の前記ニップル側の端部との距離をＬ２とするとき、
Ｌ１＝１.０〜２.５ｍｍ
Ｌ２＝１.０〜４.５ｍｍ
とする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は、前記複数の光ファイバ心線の両側に２本の前記抗張力体が平行に配置され、
前記ノッチは、前記外被の両側２カ所で対向するように設けられ、前記ノッチ先端同士を結ぶ線と前記２本の前記抗張力体を結んだ線とが直交するように構成されてい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】
複数の光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線の周囲に被覆された外被とを有する光ファイバケーブルにおいて、
隣接する前記光ファイバ心線の中心を結ぶ直線に直交する方向を高さ方向とし、
前記光ファイバ心線の半径をＨ１とし、
前記隣接する光ファイバ心線の間に食い込んだ前記外被の高さ方向の先端位置と、前記光ファイバ心線の高さ方向の頂点との距離をＨ２とするとき、
Ｈ２／Ｈ１は０．１０〜０．５０の範囲にあることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記光ファイバケーブルは、前記複数の光ファイバ心線の両側に２本の抗張力体が平行に配置され、
前記ノッチは、前記外被の両側２カ所で対向するように設けられ、前記ノッチ先端同士を結ぶ線と前記２本の前記抗張力体を結んだ線とが直交するように構成されてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバケーブル及び光ファイバケーブルの製造方法に関し、さらに詳しくは、複数心の光ファイバを被覆外被内に収納し、切裂き用のノッチを引き裂いて光ファイバ心線を取り出す形態の光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等の急速な普及により情報通信の高速化、情報量の増大に加え、最近では双方向通信と大容量通信の光ネットワークの構築が進展し、通信事業者と各家庭を直接光ファイバで結び高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスが開始されている。このため、宅内への引き込みに用いられるドロップケーブルや宅内配線用のインドアケーブル等の光ファイバケーブルの需要が増大している。
【０００３】
図５は、ドロップケーブルの構成例を示す図で、図中、１は光ファイバ心線、２は支持線、３は抗張力体、４は本体部外被、５はノッチ、６は支持線部外被、７は本体部、８は支持線部、９は首部である。本構成例の光ファイバケーブルは、本体部７と支持線部８とが切り離し容易な首部９で一体に連結されて構成される。本体部７は、複数の光ファイバ心線１の両側に２本の抗張力体３が平行に配置され、これら心線１と抗張力体３とが本体部外被４により一体被覆された構成を有している。本体部外被４の両側表面には、内部の光ファイバ心線（以降、単に心線とする）１の取り出しを容易にするための引き裂き用のノッチ５が設けられている。
また支持線部８は、鋼線等の高抗張力線からなる支持線２が支持線部外被６により被覆されて構成される。これら支持線部外被６と本体部外被４とは、同じ工程で同時に被覆成形される。
【０００４】
図５の光ファイバケーブルを布設するとき、支持線部８は、張力を加えて構造物に固定したり本体部７をクロージャ等に引き込むために、本体部７から部分的に切り離される。また屋内の光配線に用いる場合にも、支持線部８を本体部１から切り離して使用される。このため、本体部７と支持線部８とは、作業員の手で容易に切り離すことができるように細幅の首部９を介して連結一体化されている。
【０００５】
上記のような光ファイバケーブルを構成する外被は、クロスヘッドを使用したプラスチック樹脂の押出し被覆により成形される。クロスヘッドは、押出し機の一部を構成する装置であり、加熱されて流動体となったプラスチック樹脂を供給するためのシリンダに接続される。そしてクロスヘッドの一端にはダイスが装着され、ダイスの内側には所定の間隔を設けてニップルが位置決めされている。このニップルには挿通孔が設けられていて、それらの挿通孔を通過した抗張力体と光ファイバに対して、ダイスとニップルの間隙から押出されたプラスチック樹脂が被覆される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また心線と抗張力体とをプラスチック樹脂により被覆成形した光ファイバケーブルの他の構成例として、複数の心線の周囲に介在体を配列させることにより、光ファイバの分離状態を安定させるようにしたものがある。ここでは、心線、介在体、及びそれらの両脇に配置した抗張力体を押出ヘッドに供給して、プラスチック樹脂によるシースで被覆する。押出ヘッドのニップルには、心線と介在体とが互いに独立して挿通される孔が設けられている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２５４０号公報
【特許文献２】特開２００４−７０２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ドロップケーブルやインドアケーブルに適用する光ファイバケーブルは、上記のように１本以上の光ファイバ心線(以降単に心線と記載)を抗張力体や支持線とともに一括被覆した構造を備えている。一般的に、これらの光ファイバケーブルの被覆外被には、心線を容易に取り出すことができるように、図５に示すような切り裂き用のノッチ５が形成されている。
【０００８】
しかしながら、２本以上の心線が収納されたドロップケーブルでは、心線が被覆材料に埋まってしまい、ノッチ部を切り裂いて心線を分離する作業時に全ての心線を取り出すのに手間がかかるという問題がある。
図６は、このようなノッチ部の切り裂き時の問題点を説明するための図である。上述した図５に示すようなドロップケーブルをそのノッチ５から切り裂くと、本体部外被４が破壊してその内部に収容されている心線１を取り出すことができる。このときに本体部外被４の被覆成形時に心線１が被覆材料によって埋められてしまうと、ノッチ５から本体部外被４を切り裂いても心線１の全てを取り出すことができなくなってしまう。
【０００９】
例えば、上記図６に示す矢印Ａ部のように、本体部外被４の引き裂き面から離れて位置する心線１は、周囲の本体部外被４に埋まった状態であるため、切り裂かれた本体部外被４を引き伸ばしたり曲げたりする必要が生じ、心線１の取り出しに手間がかかる。
【００１０】
このような問題を解消するために、心線の周囲の被覆材料をパイプ状に成形し、心線が被覆材料に拘束されないようにした構造も考えられている。しかしながら、この構造では、心線がパイプ状の被覆材料の内部で移動してしまい、光ファイバケーブルの端末部で心線が引き込まれたり突き出したりして断線する可能性が生じる。
【００１１】
また上記特許文献２で開示されているように、光ファイバ心線の周囲をプラスチックヤーンなどの介在体で覆い、その外側を被覆する構造も考えられているが、このような構造ではケーブルの構成部材が増えるためコスト増となり、製造工程においても介在体の供給が必要となって効率的ではない。
【００１２】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、光ファイバ心線が被覆材料に埋まらないようにすることにより、光ファイバケーブルをノッチから切り裂いて心線を取り出すときに容易に全ての心線を取り出すことができるようにした光ファイバケーブルと光ファイバケーブルの製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光ファイバケーブルの製造方法は、複数の光ファイバ心線と抗張力体とを押出しクロスヘッドに供給し、被覆材料を使用して光ファイバ心線と抗張力体とを一括被覆して外被を成形する。そしてその外被には、光ファイバ心線取り出し用のノッチが形成される。押出しクロスヘッドとしては、光ファイバ心線及び抗張力体をそれぞれ挿通する複数の挿通孔を有し、光ファイバ心線を挿通する挿通孔のみを出口側に延長するパイプが設けられたニップルと、ニップルの挿通孔を通過した光ファイバ心線及び抗張力体に被覆材料を一括被覆して外被の形状を規定するダイスとを備えたクロスヘッドを使用する。
【００１４】
そして本発明の光ファイバケーブルの製造方法では、ダイスが備える平行ランド部に上記のパイプの先端が位置するように設定し、パイプの先端と前記ダイスの出口側先端との距離をＬ１、ニップルの挿通孔の出口と前記平行ランド部の前記ニップル側の端部との距離をＬ２とするとき、Ｌ１＝１.０〜２.５ｍｍ、Ｌ２＝１.０〜４.５ｍｍとすることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の光ファイバの製造方法では、光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線の両側に２本の抗張力体が平行に配置され、ノッチは、外被の両側２カ所で対向するように設けられ、ノッチ先端同士を結ぶ線と２本の前記抗張力体を結んだ線とが直交するように構成する。
【００１６】
また本発明の光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線と、それらの光ファイバ心線の周囲に被覆された外被とを有する。そして隣接する前記光ファイバ心線の中心を結ぶ直線に直交する方向を高さ方向とし、前記光ファイバ心線の半径をＨ１とし、前記隣接する光ファイバ心線の間に進入した前記外被の前記高さ方向の先端位置と、前記光ファイバ心線の前記高さ方向の頂点との距離をＨ２とするとき、Ｈ２／Ｈ１は０．１０〜０．５０の範囲にあることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線の両側に２本の抗張力体が平行に配置され、ノッチは、外被の両側２カ所で対向するように設けられ、ノッチ先端同士を結ぶ線と２本の前記抗張力体を結んだ線とが直交するように構成されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、心線と被覆材料との密着度を最適化でき、心線が被覆材料に完全に埋まらないようにすることができる。そしてこのような状態であれば、光ファイバケーブルをノッチで切り裂いて心線を取り出すときに、切り裂いた被覆を引き伸ばしたり曲げたりすることなく容易に全ての心線を取り出すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による光ファイバの製造方法に使用する押出し被覆設備を示す図で、図１（Ａ）は押出し被覆設備の被覆部の概略構成を示す図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の要部を示す図である。図１において、１は心線（光ファイバ心線）、２は支持線、３は抗張力体、１１はクロスヘッド、１２はニップル、１３はダイス、１４はパイプ、１５はニップルホルダ、１６はニップルホルダ取付板、１７はニップルホルダ取付板固定用のボルト、１８はナットである。なお本例の被覆設備は、ドロップケーブルの製造に適用されるもので、インドアケーブルを製造する場合は、支持線２は不要となる。
【００２０】
クロスヘッド１１は、図示しない押出し機のシリンダに接続される。そして押出し機によって溶融されたプラスチック樹脂による被覆材料は、シリンダ内のスクリューの作用によってクロスヘッド１１の内部に送り込まれる。またクロスヘッド１１の先端部分にはダイス１３が装着され、ダイス１３の内側にはニップル１２が配置されている。
ニップル１２には、心線１、支持線２、及び抗張力体３をそれぞれ挿通するための図示しない挿通孔が設けられている。そしてこれら心線１、支持線２、及び抗張力体３は、クロスヘッド１１の上流側（図１では右側）からクロスヘッド１１に入線し、ニップル１２の各挿通孔で位置決めされる。
【００２１】
押出し機からクロスヘッド１１に送り込まれた被覆材料は、ニップル１２とダイス１３との間の空隙部を流れてダイス１３内に進入し、ニップル１２の挿通孔を通過した心線１、支持線２、及び抗張力体３の周囲を被覆してダイス１３の出口から吐出される。
【００２２】
ニップル１２の挿通孔のうち、光ファイバ心線１が挿通される挿通孔の出口側には、その挿通孔を延長するパイプ１４が設けられている。このパイプ１４の作用により、心線１に関してはダイス１３の平行ランド部Ｌで被覆材料が被覆されるようになっている。
【００２３】
本構成において、心線１、支持線２、及び抗張力体３等の線状体の進行方向をＭとする。そして進行方向Ｍについて、ダイス１３の出口側先端ｐとパイプ１４の先端ｒとの距離をＬ１とし、平行ランド部Ｌのニップル側端部ｑとニップル１２の挿通孔出口ｓとの距離をＬ２とする。またパイプ１４の先端ｒと平行ランド部Ｌのニップル側端部ｑとの距離をＬ３とする。
【００２４】
ニップル１２は、クロスヘッド１１の上流側から装着されたニップルホルダ１５により保持されている。ニップルホルダ１５は、その上流側後方に設けられているニップルホルダ取付板１６によってクロスヘッド１１に固定されている。ニップルホルダ取付板１６は、ボルト１７によってクロスヘッド１１に固定されている。
【００２５】
ニップルホルダ取付板１６をクロスヘッド１１に固定するボルト１７には、ニップルホルダ取付板１６を挟み込むようにナット１８が取り付けられている。このナット１８を調整することにより、ニップル１２とダイス１３との間に形成される流路の距離Ｌ２を調整することができる。
ニップル１２をダイス１３の出口側（下流側）に移動させると、距離Ｌ１が小さくなり、その結果、心線１への被覆材料の食い込みが小さくなって心線１の間に被覆材料が充填されていない空洞部分を作ることができる。
【００２６】
図２は、心線に対する被覆材料の食い込み状態を説明するための図である。心線１に対する本体部外被４の被覆材料の食い込み状態は、製造された光ファイバケーブルの断面を観察することにより計測、定量化することができる。
ここでは隣接して配置された心線１において、光ファイバ心線の半径をＨ１とする。また隣接する光ファイバ心線１の中心を結ぶ直線ｎに直交する方向を高さ方向とするとき、高さ方向で光ファイバ心線１の間に最も食い込んだ本体部外被４の被覆材料の先端位置ｔと心線１の高さ方向の頂点ｕとの距離をＨ２とする。これらＨ１とＨ２の比（Ｈ２／Ｈ１）により被覆材料の食い込み度合いを表すことができる。
【００２７】
また図３に示すように、３本以上の心線１を被覆する場合は、隣接する心線１の間のＨ２／Ｈ１の平均値を算出し、その平均値を被覆材料の食い込み度合いとする。このような平均値による評価は、図３に示すように心線１が円形に束ねられた構成に適用することができ、また複数の心線１がテープ状に配列した構成に対しても適用することができる。
【００２８】
（実施例）
上記図１に示した製造設備を使用して、ニップル１２に設けられたパイプ１４の先端ｒとダイス１３の出口側先端ｐとの距離Ｌ１を変化させて光ファイバケーブルを作製し、被覆材料の食い込み度合いを評価した。
作製した光ファイバケーブルは、上述した図５に示すようなドロップケーブルとした。ドロップケーブルのノッチ５は、本体部外被４の両側２カ所で対向するように設けられ、ノッチ５の先端同士を結ぶ線と２本の抗張力体３を結んだ線とが直交するように構成されている。
【００２９】
またドロップケーブルの構成材料としては以下の仕様のものを用いた。
心線１        ：０.５ｍｍφの光ファイバ×８本
支持線２      ：２.３ｍｍφの鋼線
抗張力体３    ：０.４ｍｍφの鋼線×２本
ケーブル高さ  ：７.５ｍｍ
ケーブル厚さ  ：３.３ｍｍ
被覆材料      ：Ｌ−ＬＤＰＥ（日本ユニカ製 ＮＵＣＧ−９１２１）
【００３０】
図４は、試作したサンプルの評価結果を一覧にして示す図である。
距離Ｌ１を０〜３ｍｍまで変化させて、上記Ｈ２／Ｈ１の値が０〜０.７０の９種類のサンプルを作製した。そして各サンプルについて心線の最大突き出し長と、被覆材料に何本の心線が埋まるかを評価して、最適なＨ２／Ｈ１の値を求めた。
心線の最大突き出し長評価については、作製した光ファイバケーブル１００ｍを胴径２８０ｍｍの金属製リールに巻き取り、恒温槽で−４０℃〜＋７０℃のヒートサイクル試験を行った後、ケーブルの端末部で８本の心線の最大突き出し長を測定した。
また被覆材料に対する心線の埋まり評価については、それぞれの条件について３ｍのケーブルを５本用意し、各ケーブルの端末部分でノッチを切り裂いて、８本の心線のうち何本が被覆材料内部に埋まっているかを観察した。
【００３１】
この結果、図４に示すように、被覆材料の食い込み度合いＨ２／Ｈ１が０.１０より小さくなると、被覆材料による心線の拘束力が小さくなり、心線がケーブル内部で自由に移動できるようになって最大突出し長が許容範囲外となる。
反対に被覆材料の食い込み度合いＨ２／Ｈ１が０.５０よりも大きくなると、被覆材料による心線の拘束が大きくなりすぎて、ノッチ部分で切り裂いて心線を取り出すときに被覆材料内への心線の埋まりが発生する。
従って被覆の食い込み度合いＨ２／Ｈ１は、０.１０〜０.５０の範囲とすることが好ましく、これを実現するためには、ニップル１２に設けられたパイプ１４の先端ｒとダイス１３の出口側先端ｐとの距離Ｌ１を、１.０〜２.５ｍｍとする必要があることが判明した。
【００３２】
平行ランド部Ｌのニップル側先端ｑとニップル１２の挿通孔出口ｓとの距離Ｌ２は、１.０ｍｍよりも小さくなると被覆材料の流路が狭くなって圧力が上がり、クロスヘッド部品の機械的劣化が促進される。また、距離Ｌ２が４.５ｍｍよりも大きくなると、ニップル１２による流動安定化効果が小さくなって、ケーブルの形状が不安定になる。従って今回のサンプル製造においては、距離Ｌ２は１.０ｍｍ〜４.５ｍｍの範囲内に設定した。
【００３３】
また上記のサンプル製造時の樹脂圧は１１.０〜２１.０ＭＰａ、樹脂温度は１７０〜１９０℃の範囲とした。樹脂圧が低すぎると、ダイス出口の流路全域に溶融した被覆材料が行き渡らず、均一な形状のケーブルを得ることができない。また樹脂圧が高すぎると、クロスヘッドの部品の機械的な劣化が促進される。また樹脂温度が高すぎると、ダイス通過後の樹脂の流動性が高いために鉛直下方向に垂れて均一な形状のケーブルを得ることができない。また反対に樹脂温度が低すぎると、樹脂の流動性が低下し、被覆の表面が荒れるという問題が発生する。
【００３４】
以上の条件により光ファイバケーブルの心線と被覆材料との密着度を最適化でき、心線が被覆材料に完全に埋まらないようにすることができる。
なお本発明の適用対象とするドロップケーブル及びインドアケーブルは、通常、支持線２を含まない本体部分が５ｍｍ以下のサイズであり、このような小サイズのケーブルでは、上記実施例と寸法が異なる場合であっても上記の最適な製造条件を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による光ファイバの製造方法に使用する押出し被覆設備の一例を示す図である。
【図２】心線に対する被覆材料の食い込み状態を説明するための図である。
【図３】３本以上の心線を被覆するときの心線に対する被覆材料の食い込み状態を説明するための図である。
【図４】本発明に関わる実施例により試作したサンプルの評価結果を一覧にして示す図である。
【図５】本発明を適用可能な従来のドロップケーブルの構成例を示す図である。
【図６】従来のドロップケーブルにおけるノッチ部の切り裂き時の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…光ファイバ心線、２…支持線、３…抗張力体、４…本体部外被、５…ノッチ、６…支持線部外被、７…本体部、８…支持線部、９…首部、１１…クロスヘッド、１２…ニップル、１３…ダイス、１４…パイプ、１５…ニップルホルダ、１６…ニップルホルダ取付板、１７…ボルト、１８…ナット。
【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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【図６】
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