(57)【要約】      （修正有）【課題】被覆層を被覆する際にプラスチック光ファイバにダメージを与えずに伝送損失の増加を防ぐとともに、偏芯性の良好なケーブルを簡易に製造することができる多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法を提供する。【解決手段】クロスヘッド付き被覆押出機を用い、２本以上のプラスチック光ファイバ素線の外周を熱可塑性樹脂により被覆し一体化して形成する多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法において、前記クロスヘッド内のダイスのランド長をＬ１として、ニップルの先端と前記ダイスの吐出面との距離Ｌ２が、                      １／３×Ｌ１＜Ｌ２＜４／５×Ｌ１の範囲にあることを特徴とする多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法。【選択図】図１
2007121725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスヘッド付き被覆押出機を用い、２本以上のプラスチック光ファイバ素線の外周を熱可塑性樹脂により被覆し一体化して形成する多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法において、前記クロスヘッド内のダイスのランド長をＬ１として、ニップルの先端と前記ダイスの吐出面との距離Ｌ２が下記式（１）の範囲にあることを特徴とする多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法。
１／３×Ｌ１＜Ｌ２＜４／５×Ｌ１        （１）
【請求項２】
前記プラスチック光ファイバ素線の外径をＤ１とし、ニップルの内径をＤ２とすると、Ｄ１およびＤ２が下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法
１．０４×Ｄ１＜Ｄ２＜１．３×Ｄ１        （２）
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂の、ニップル中心軸に対する流入角度θ（°）が下記式（３）の範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法。
１０°＜θ≦４５°            （３）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光信号伝送用配線として用いられるプラスチック光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック光ファイバは近距離のデータ通信用途やセンサー用途ですでに実用化されている。その際、プラスチック光ファイバのみで使われることは少なく、その外側に熱可塑性樹脂からなる被覆層を設けたプラスチック光ファイバケーブルとして用いられている。さらにこうしたプラスチック光ファイバケーブルは同一面に平行に２本以上のプラスチック光ファイバを配列した多芯プラスチック光ファイバケーブルの形態で用いられることが多い。
【０００３】
ここで前記多芯プラスチック光ファイバケーブルの被覆層は、一般的にはクロスヘッド付き被覆押出機を用いて設けられる。ところが、複数本のプラスチック光ファイバに被覆樹脂を被覆する際、プラスチック光ファイバにダメージを与えてしまい、伝送損失を増加させてしまう問題があった。また、同時にこうした多芯プラスチック光ファイバケーブルを製造する際に、ファイバ各々の中心軸が一方に偏ってしまう問題があった。このようなプラスチック光ファイバケーブルの偏芯性に関しては、一般的にはクロスヘッド内のダイス／ニップルの構造や配置関係等を調整することによって調整するが、偏芯性が良好な製品を得るには非常に複雑な構造をもったダイス／ニップルの製作や、前記の調整を繰り返し行なうことが必要であった。
【０００４】
ところで光ファイバの被覆層を形成する方法として、特許文献１には、ニップル先端部がダイスノズル内に位置するように配置された光ファイバ被覆用押出機が開示されており、このような押出機を用いることで光ファイバの強度低下を防止できることが記載されている。また特許文献２には、ノズル長さや径が特定の関係にある被覆装置を用いたプラスチック光ファイバコードの製造方法が開示されており、被覆加工時の伝損の悪化を防止できることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１３１８５２号公報
【特許文献２】特開平０３−２９６００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載のダイスノズルは、プラスチック光ファイバ被覆用に用いた際には、十分に伝損の増加を防止できる構造ではなく、また、特許文献２に記載のダイスノズルはニップル先端部が被覆樹脂の流入部分に重なるため、被覆時にファイバが損傷して伝損が増加する恐れがあった。
【０００７】
本発明の目的は、被覆層を被覆する際にプラスチック光ファイバにダメージを与えずに伝送損失の増加を防ぐとともに、偏芯性の良好なケーブルを簡易に製造することができる多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、クロスヘッド付き被覆押出機を用い、２本以上のプラスチック光ファイバ素線の外周を熱可塑性樹脂により被覆し一体化して形成する多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法において、前記クロスヘッド内のダイスのランド長をＬ１として、ニップルの先端と前記ダイスの吐出面との距離Ｌ２が下記式（１）の範囲にあることを特徴とする多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法、に関する。
１／３×Ｌ１＜Ｌ２＜４／５×Ｌ１        （１）
【０００９】
ここで、本発明の多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法においては、プラスチック光ファイバ素線の外径をＤ１とし、ニップルの内径をＤ２とすると、Ｄ１およびＤ２が下記式（２）を満たすことが好ましい。
１．０４×Ｄ１＜Ｄ２＜１．３×Ｄ１        （２）
【００１０】
さらに、本発明の多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法においては、被覆樹脂をニップル中心軸に対してθの角度で複合化させるニップルダイスにおいて下記式（３）を満たすことが好ましい。
１０°＜θ≦４５°            （３）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の多芯プラスチック光ファイバケーブルの製造方法において、使用されるプラスチック光ファイバとしては、公知の構造を有するものが使用することができ、例えば、芯鞘構造を有し、屈折率変化が階段状に変化するＳＩ型光ファイバ、中心から外周部に向かって芯の屈折率がなだらかに低下するＧＩ型光ファイバ、複数の島部が共通の海部により互いに隔てられた状態で一体化されてなるマルチコア光ファイバなどが挙げられる。ここで多芯プラスチック光ファイバケーブルを形成する複数本のプラスチック光ファイバは全て同種類のプラスチック光ファイバであっても、異種類のプラスチック光ファイバを組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
本発明の多芯プラスチック光ファイバの製造方法に用いられる被覆層にはプラスチック光ファイバの被覆材として用いられる公知の熱可塑性樹脂を選定することができる。例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアミド１１、ポリアミド１２、塩素化ポリエチレン、ポリオレフィンエラストマーなどが挙げられる。
【００１３】
ここで、プラスチック光ファイバの被覆層を形成する際の被覆装置としては一般的なクロスヘッド付き被覆押出機が用いられるが、図１に示すように、被覆装置の要部であるクロスヘッドには、ダイスとニップルが備えられている。このようなダイス／ニップル構造からなるクロスヘッドにおいて、ニップルの先端に素線が通過する管状部（以下、この管状部を「角」という。）を設けた構造で角とダイスランドの中心軸は同一軸上に配してある。この角がダイスランドに突出しており、角の先端は、ダイス吐出面からＬ２の位置にある。ここで溶融した被覆材がダイスとニップルの隙間に押出され、ニップル先端の角から出たところで素線の外周に被覆される。この被覆される位置は被覆材がダイスランドとニップル角の隙間を押出される間に素線の走行方向に整流されている。このように整流されることにより、素線外周に被覆材が均等に密着した状態で被覆されることになる。ここでこのＬ２をダイスランドの長さＬ１との関係で特定の範囲にすることにより、被覆時においてプラスチック光ファイバへのダメージ、偏芯性、プラスチック光ファイバと被覆材との密着性を良好にできる。前記Ｌ２は、ダイスランドの長さをＬ１として、
１／３×Ｌ１＜  Ｌ２  ＜４／５×Ｌ１
の範囲とする。好ましくは  
５／１２×Ｌ１＜  Ｌ２  ＜７／１０×Ｌ１
である
このような範囲にすることより、プラスチック光ファイバは擦り傷を受けることがなく、伝送損失の増加を防ぐことができる。さらにプラスチック光ファイバはダイスランド軸の中心に位置することになり、偏芯も良好となる。
【００１４】
Ｌ２が４／５×Ｌ１以上になると、プラスチック光ファイバは被覆材によりダイス/ニップルの中心軸に向かって押されて、プラスチック光ファイバ外周にニップル孔内壁面による擦り傷を受けて伝送損失が増加してしまい、しかも偏芯性も悪化することとなる。
【００１５】
Ｌ２が１／３×Ｌ１以下になると被覆材とプラスチック光ファイバ外周に隙間が生じて、被覆層の厚み変動や被覆材とプラスチック光ファイバとの密着性が低下してしまうため好ましくない。
【００１６】
また、プラスチック光ファイバが通過するニップル径Ｄ２は、被覆作業開始時にプラスチック光ファイバをニップル孔に通す作業性と、プラスチック光ファイバそのものの外径変動や横揺れによりプラスチック光ファイバに擦り傷が発生することを防ぐために、 １．０４×Ｄ1＜Ｄ２ とすることが好ましい。より好ましくは、１．０５×Ｄ１＜Ｄ２である。
【００１７】
また、被覆材が角の外周に沿って先端を出てプラスチック光ファイバへ被覆される時、角の外径Ｄ３が大きいと角先端でプラスチック光ファイバと被覆層に隙間が生じて素線と被覆層が密着しなくなったり、被覆層の厚さが変動したりする。また角先端に被覆材の滞留が起こり易くなる。これらのことからＤ３は  Ｄ３＜２．０×Ｄ２が好ましい。より好ましくはＤ３＜１．６×Ｄ２である。
【００１８】
一方、角の機械的強度の観点から １．３×Ｄ２＜Ｄ３  が好ましい。このＤ３の適正範囲から、ニップル径Ｄ２は  Ｄ２＜１．３×Ｄ１  が好ましく、より好ましくは  Ｄ２＜１．２×Ｄ１である。
【００１９】
ここで、図１に示したように、被覆材はニップル中心軸に対してθ（°）の角度をなしてニップルの角とダイスランドの隙間に押出されてプラスチック光ファイバへ被覆される。前述したように被覆される寸前でのニップル角とダイスランドの隙間を流れる被覆樹脂は整流された流れが好ましいため、θは小さい方がニップル角とダイスランドの隙間に流入する被覆材の流れは無理なく整流される。このような理由からθは４５°以下であることが好ましく、より好ましくは３５°以下である。また、θが１０°以下であるとダイスニップルは長大となりクロスヘッドに備えにくくなるため、１０°より大きいことが好ましく、１５°より大きいことがより好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、具体的に実施例を挙げて本発明を説明する。
【００２１】
〔実施例1〕2芯プラスチック光ファイバケーブルの作成及び評価
プラスチック光ファイバ（三菱レイヨン株式会社製SK４０）を２本用意し、被覆材として低密度ポリエチレン樹脂を用いた。表１に記載のダイス／ニップルを使用して、被覆樹脂温度を１５５℃、素線の走行速度を４０ｍ／分として、前期素線に低密度のポリエチレン樹脂を被覆して、短径２．２ｍｍ長径４．４mmのメガネ型２芯ケーブルを得た。
得られたプラスチック光ファイバケーブルは、ファイバの表面に擦り傷はまったくみられず、２本のプラスチック光ファイバの伝送損失はそれぞれ１３８dB/km、１３７ｄB/kmであった。また、ケーブル断面を観察すると偏芯は見られず良好であった。
【００２２】
〔実施例２〕
樹脂の流入角θを３０°にした以外は実施例１と同様にしてメガネ型２芯ケーブルを得た。得られた結果を表１に示す。
【００２３】
〔実施例３〕
プラスチック光ファイバ（三菱レイヨン株式会社製SK４０）を４本用いた以外は実施例１と同様にしてメガネ型平衡４芯ケーブルを得た。得られた結果を表１に示す。
【００２４】
〔比較例1〕
ニップルの先端に角のないニップルを用いたほかは実施例1と同様にしてメガネ型2芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。得られたケーブルの素線表面を観察すると長手方向に擦り傷が発生しており、伝送損失は１４２dB/km 、１５３dB/kmであった。また、ケーブル断面を観察すると２本のファイバが中央に偏って固定されており、偏芯性が著しく悪化していた。
【００２５】
〔比較例２〕
L１が５ｍｍ、L２が0.5ｍｍのダイス／ニップルを用いた以外は、実施例１と同様にしてメガネ型2芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。得られたケーブルの被覆材の密着性は悪く、プラスチック光ファイバの伝送損失は大きかった。また、ケーブルの外径変動も大きかった。
【００２６】
【表１】
2007121725.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プラスチック光ファイバケーブルの製造を行う被覆装置のニップル／ダイス構造の断面図である。
【図１】
2007121725.tif 000004