JP2000241679A - 光ファイバケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着剤層が施された抗張力体と光ファイバ心
線とを一括して熱可塑性樹脂で被覆する光ファイバケー
ブルの製造方法において、工程数を減少させるととも
に、安定した接着剤層を形成する。 【解決手段】 抗張力体供給リール１ａ，ｌｂから供給
された抗張力体２ａ，２ｂは、一括されて抗張力体予熱
器３によって予熱される。ついで、ダイスを用いた接着
層押出機４で、接着材料が塗布される。その後、光ファ
イバ心線供給リール５ａ，５ｂから供給された単心光フ
ァイバ心線６ａ，６ｂとともに、被覆樹脂押出機８へ挿
入されて共通被覆が施されてケーブル化され、引取機１
０で引取られ、巻取リール１１に巻取られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ心線とこ
れを支える抗張力体を熱可塑性樹脂で一括被覆したコー
ド状の光ファイバケーブルの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の光ファイバケーブルの断
面図である。図中、３１は光ファイバ心線、３２は抗張
力体、３３は被覆、３４はノッチ部、３６は支持線、３
７は連結部である。

【０００３】図５（Ａ）は、主として地下ケーブルから
のドロップケーブル（引き落とし用のケーブル）として
用いられるものであり、光ファイバ心線３１の両側に抗
張力体３２を配置し、これらを一括して被覆３３が施さ
れている。光ファイバ心線３１と抗張力体３２とが一括
被覆されていることにより光ファイバケーブルにかかる
張力を、抗張力体３２が負担して、光ファイバ心線３１
を外力から保護している。ノッチ部３４を設けたことに
よって、被覆３３を引き裂いて、光ファイバ心線３１を
取り出すことが容易となる。

【０００４】図５（Ｂ）は、主として架空ケーブルから
のドロップケーブルとして用いられるものであり、図５
（Ａ）と同様の構造の光ファイバケーブル本体部分を、
支持線３６とともに一括被覆したものである。連結部３
７が細く形成されていることにより、支持線部分から光
ファイバケーブル本体部分を分割することが容易となっ
ている。支持線３６と一体化したことにより、空中への
架設が可能である。

【０００５】これら従来の光ファイバケーブルにおける
被覆３３としては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の熱可
塑性樹脂が用いられている。この光ファイバケーブルに
曲げ、しごき等を加えた場合、また、これらに加えてヒ
ートサイクル等の熱履歴を与えたとき、光伝送損失が増
大したり、あるいは、ケーブルの中に収納されている光
ファイバ心線が断線する等の異常が発生することがあっ
た。

【０００６】このような異常の発生した光ファイバケー
ブルの調査を行なったところ、局所的な伝送損失の異常
を示している部分において、抗張力体３２と熱可塑性樹
脂の被覆３３との密着がほとんどなく、曲げ、しごき
や、ヒートサイクルによって被覆３３が収縮したり、蛇
行していることが確認された。

【０００７】光ファイバケーブルの被覆３３が蛇行する
ことにより、その内部に収納されている光ファイバ心線
３１に局所的な曲がりが発生し、伝送損失増加に至って
いるものと推測できる。また、光ファイバ心線の急激な
曲がりは、大きな歪みを発生させ、光ファイバ心線に断
線を生じる等、長期信頼性を劣化させるという問題も発
生する。

【０００８】この問題に対処して、抗張力体３２と熱可
塑性樹脂の被覆３３との密着性を高めるために、接着剤
層を介在させた光ファイバケーブルを開発した。図６
は、開発した光ファイバケーブルの一例の断面図であ
る。図中、図５（Ａ）と同様の部分には同じ符号を付し
て説明を省略する。３５は接着剤層である。接着剤層３
５は、抗張力体３２と被覆３３とが直接接触した従来例
の場合の抗張力体３２と被覆３３との接着力よりも、抗
張力体３２と熱可塑性樹脂の被覆３３との接着性を高め
ることができる性質のものを用いる。したがって、接着
剤層としては、抗張力体３２との接着性に優れ、熱可塑
性樹脂の被覆３３との接着性にも優れたものが好適であ
る。

【０００９】この光ファイバケーブルにおいては、ＰＶ
Ｃ被覆材料と単心光ファイバ心線は密着しタイトな構造
になっており、抗張力体とＰＶＣ被覆材料間に接着剤層
が介在して両者の密着性が高められていることにより、
しごきや曲がり、あるいは、ヒートサイクルが与えられ
た場合に、光ファイバケーブル被覆に収縮、蛇行が発生
して、損失増加や断線が生じることを回避して、伝送特
性が良好に保たれるとともに、長期信頼性も確保できる
ものである。

【００１０】このような光ファイバケーブルの製造にお
いては、抗張力体３２に接着剤層３５を被覆する工程
と、接着剤層３５が被覆された抗張力体３２と光ファイ
バ心線３１とを被覆３３により一括被覆する工程が必要
である。接着剤層３５の被覆を内装押出しとみて、被覆
３３を外装押出しとみれば、先行技術では、押出機２台
を用いて内装押出し後、外装押出しを行なうタンデムラ
インが存在している。このタンデムラインにおいては、
押出機は、いずれも加圧方式である。しかも、複数本の
内装押出しを行なう場合は、クロスヘッドを複数設置
し、各クロスヘッドごとにセンター出しを行っている。
そのため、設備が大きくなり、作業スペースも広くなっ
ていた。

【００１１】また、内装押出しは、それに続く外装押出
しの治工具内を通過させることから、押出し初めから均
一な外径に仕上げる必要があるが、加圧方式は押出し初
めは、材料を引出す力が加わらないため、最初から均一
な外径にすることが困難であった。さらに、加圧方式で
はポイントとダイのセンターがずれていると、ずれてい
る分だけ偏心度が悪くなるため、必ずラインを走らせて
内装押出し後の肉厚を測定して偏心度の差を少なくする
必要がある。

【００１２】また、タンデムラインは、内装押出し後、
即外装押出しを行なう。そのため、内装押出し後の外径
と外装押出しで使用するポイントの内径との差はほとん
ど余裕がないため、内装押出し後の仕上がり外径が、外
装押出しポイント内径より大きく仕上がると、外装押出
し時に、ポイントに詰まりが生じて、ケーブルが破断す
る等のトラブルが発生する原因となる。このようなこと
から、内装押出し後の外径は最初から均一に仕上げる必
要がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、抗張力体に接着剤層を塗布
する際に、外径を一定に塗布することができる光ファイ
バケーブルの製造方法を提供することを目的とするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、１本または複数本の抗張力体にインラインで接着性
樹脂を薄く塗布し、その後、前記抗張力体と単数または
複数の光ファイバ心線とを同時に熱可塑性樹脂で一括押
出被覆するタンデム式の光ファイバケーブルの製造方法
であって、前記抗張力体への接着性樹脂の塗布は、抗張
力体の進行方向に向かって内径が小さくなるテーパー型
のダイス内で、圧力をかけずに供給した前記接着性樹脂
と前記抗張力体を接触させて塗布することを特徴とする
ものである。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
光ファイバケーブルの製造方法において、前記抗張力体
への接着性樹脂の塗布は、ダイスにおいて接着性樹脂を
オーバーフローさせながら塗布することを特徴とするも
のである。

【００１６】請求項３に記載の発明は、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
記抗張力体への接着性樹脂の塗布に用いるダイスとし
て、テーパー型塗布ダイを用い、かつ、テーパーの開き
角度が３゜〜１５゜であることを特徴とするものであ
る。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブルの製造方
法において、前記抗張力体への接着性樹脂の塗布は、ダ
イスにおいて、抗張力体と塗布する接着性樹脂との接触
長が４０〜１３０ｍｍであることを特徴とするものであ
る。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
４のいずれか１項に記載の光ファイバケーブルの製造方
法において、前記抗張力体を、塗布する接着性樹脂の塗
布温度よりも１００〜１２０℃低い温度で予熱してダイ
スに導入することを特徴とするものである。

【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の光ファイバケーブルの製造方法において、複数本の抗
張力体を一括して予熱することを特徴とするものであ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ファイバケー
ブルの製造ラインの概略を示す構成図である。図中、１
ａ，ｌｂは抗張力体供給リール、２ａ，２ｂは抗張力
体、３は抗張力体予熱器、４は接着層押出機、５ａ，５
ｂは光ファイバ心線供給リール、６ａ，６ｂは単心光フ
ァイバ心線、７は光ファイバ心線予熱器、８は被覆樹脂
押出機、９はコード型光ファイバケーブル、１０は引取
機、１１は巻取リールである。

【００２１】抗張力体供給リール１ａ，ｌｂから供給さ
れた抗張力体２ａ，２ｂは、一括されて抗張力体予熱器
３によって１２０℃程度に予熱される。予熱される温度
は、接着材料の塗布温度（押出された樹脂温度）より１
００℃〜１２０℃程度低い温度である。ついで、接着層
押出機４で、接着材料が塗布される。複数本の抗張力体
を一括して予熱することは、複数本の抗張力体の予熱条
件を同一にすることができるので、複数本の抗張力体
に、同じ時点で塗布されるそれぞれの接着層の塗布条件
が同じとなり、安定した塗布を行なうことが可能とな
る。

【００２２】その後、光ファイバ心線供給リール５ａ，
５ｂから供給された単心光ファイバ心線６ａ，６ｂとと
もに、被覆樹脂押出機８へ挿入されて共通被覆が施され
てケーブル化される。製造されたコード型光ファイバケ
ーブル９は、引取機１０で引取られ、巻取リール１１に
巻取られる。なお、単心光ファイバ心線６ａ，６ｂは、
光ファイバ心線予熱器７で一括して７０〜１００℃に予
熱された状態で被覆樹脂押出機８に挿入される。

【００２３】この実施の形態では、２本の抗張力体と２
本の単心光ファイバ心線でドロップケーブルとして用い
るコード型光ファイバケーブルを製造したが、抗張力体
と単心光ファイバ心線の本数は、２本に限られるもので
はなく、１本でもよく、３本以上でもよい。また、単心
光ファイバ心線に限られるものでなく、テープ状光ファ
イバ心線を用いてもよく、両方を用いてもよい。また、
被覆材料はＰＶＣを用いたが、ＰＶＣに限られるもので
はなく、適宜の被覆材料を用いることができる。

【００２４】接着層押出機４においては、抗張力体ごと
にそれぞれダイスを並列させて用いる。複数の抗張力体
と支持線を有する光ファイバケーブルを製造する場合、
抗張力体と支持線に接着層を塗布するそれぞれの工程
と、それらを一括被覆する工程の３つの工程に分かれる
が、接着層塗布工程をインライン化し、かつ、ダイス方
式にして、抗張力体が複数本の場合には、ダイスを並列
させて、それぞれの抗張力体をそれぞれのダイスに同時
に挿入することによって、光ファイバケーブルをタンデ
ム式で製造できるようになる。

【００２５】また、接着材料には、熱可塑性ポリウレタ
ン系樹脂、ポリエステルエラストマーなどの熱可塑性樹
脂を使用しているが、抗張力体と被覆材料、例えばＰＶ
Ｃとの接着力が保てる樹脂であれば、自己融着性に関係
なく導入が可能である。

【００２６】図２は、ダイス方式の説明図である。図
中、１２はダイス、１３は鋼線、１４は押出機ノズル、
１５は塗布材料である。この例では、塗布材料１５は、
温度２００〜２２０℃に加熱され、粘度が６０００ポア
ズに調整されている。押出機ノズル１４から押出された
塗布材料１５は、鋼線１３の走行により温度２３０〜２
５０℃に加熱されたダイス１２内へ引き込まれる。引込
まれた塗布材料１５は、ダイス１２の先端部で、テーパ
ー形状と引込み力によって絞られ、鋼線１３上に均一に
薄く塗布される。絞り込みにより余った塗布材料は、テ
ーパーの壁面から入口方向に戻り、再び鋼線１３により
中心部から引込まれ絞り込まれて、循環しながら鋼線１
３上に塗布される。このような方法で塗布されるから、
加圧方式で使用しているポイントは使用しない。また、
センターリングは、塗布材料がテーパー状のダイ内に引
込む時の圧力により行われる。

【００２７】塗布する接着性樹脂の粘度は３０００〜１
００００ポアズが望ましい。これは抗張力体に牽引され
てダイス内で内径が小さくなるに従って絞り込まれる際
に、粘度が低すぎると、抗張力体に接着性樹脂を押し付
ける圧力が働かず、一方、粘度が高すぎると、接着性樹
脂層が抗張力体から剥がれて塗布層の外径や形状が不均
一となったり、抗張力体が塗布層の中心から外れるなど
の不具合が生じるためである。さらに、接着性樹脂層の
粘度を８０００ポアズ以下とすることで、ダイス内で循
環する塗布樹脂内に巻き込まれる気泡を減らし、気泡に
起因する塗布層の変形や不均一、剥がれを防ぐことがで
きる。また抗張力体の進行速度が速い場合は、塗布樹脂
の粘度は低い方がよく、進行速度が１５ｍ／分以上の場
合は、８０００ポアズ以下が適当である。また、抗張力
体の進行速度が５ｍ／分以下と遅い場合、塗布樹脂の粘
度が低いと、ダイスから流出して廃棄する樹脂量が多く
なってしまうため、塗布樹脂粘度は４０００ポアズ以上
としておくのがよい。このため、製造開始から定常線速
まで良好な接着性樹脂塗布を行なう場合には、塗布樹脂
の粘度を４０００〜８０００ポアズに調整しておくと、
製造中のダイス温度調整などが不要で作業性が高い。

【００２８】本発明は、このようなダイス方式を、熱可
塑性樹脂の接着材料の塗布に採用したことによって、押
出始め時または増速時や減速時にも、塗布された接着層
の外径を一定に維持することができ、押出量のシビアー
なコントロールが不要となる。熱可塑性樹脂の接着材料
を塗布するに際して、樹脂を固まらずにオーバーフロー
させるには、ダイを加熱することと、ダイのテーパーの
開き角度を所定の範囲内とすることにより可能である。

【００２９】図３は、本発明の接着材料の塗布ダイの説
明図である。図中、１６は接着層の塗布ダイ、θはテー
パーの開き角度、Ｌはテーパー部の長さである。接着層
の塗布ダイ１６のテーパーの開き角度は、材料の塗布切
れの防止および循環を考慮して検討した結果、３．０゜
〜１５．０゜が最適であることが分かった。そして、こ
の角度範囲であれは、抗張力体の円周方向における接着
層の厚みを一定に保つために有効である。また、塗布ダ
イ１６のテーパー部の長さＬは、塗布切れの防止および
材料の循環状態を考慮すると、４０〜８０ｍｍが最適で
あることが分かった。

【００３０】図４は、本発明における接着材料の塗布方
法の実施の形態の一例を説明するための塗布装置の構成
図である。図中、１７は接着層押出機ノズル、１８は塗
布用アダプター、１９は塗布ダイ、２０は予熱された抗
張力体、２１は押出された接着材料、２２は入ロオーバ
ーフロー穴、２３は加圧オーバーフロー穴、Ｍは抗張力
体が接着材料に接触する接触長である。

【００３１】加圧オーバーフロー穴２３は、テーパー状
の壁面から入口方向に戻る塗布材料の一部が流出する穴
であり、ここからの塗布材料の流出があることは、これ
より先端側のダイス内に十分な塗布材料が存在すること
の目安となる。すなわち、加圧オーバーフロー穴２３か
ら塗布材料が定常的に流出するように塗布材料の供給量
を制御することで、常に適正な塗布材料の塗布が可能と
なる。

【００３２】接着層押出機ノズル１７から押出された接
着材料２１は、予熱された抗張力体２０に引きずられて
塗布ダイ１９内に入り、テーパー状の先端部で加圧され
て、抗張力体２０に塗布される。このとき、接着材料２
１の圧力によって、抗張力体２０のセンターリングがな
され、塗布厚が均一化される。抗張力体２０に接着材料
２１を塗布する際の接触長Ｍは、塗布した接着層の途切
れを防ぐために、４０〜１３０ｍｍが最適である。上述
したように、塗布ダイ１９の長さは、４０〜８０ｍｍが
最適であるから、使用する塗布ダイ１９の長さが、接着
長の４０〜１３０ｍｍに満たない場合は、塗布用アダプ
ター１８を用いて、接触長を確保するのがよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、抗張力体への接着性樹脂の塗
布をインラインで行ない、熱可塑性樹脂での一括押出被
覆をタンデム式としたことにより工程数を減少でき、抗
張力体への接着性樹脂の塗布をテーパー型のダイス方式
とすることにより、安定した接着層を塗布することがで
きる。

【００３４】また、請求項２〜４に記載の発明によれ
ば、押出し始めおよび増速時と減速時においても、長さ
方向の厚さ、円周方向の厚さとも均一な接着層が得ら
れ、安定した外径が得られる。

【００３５】請求項５に記載の発明によれば、塗布する
接着性樹脂の塗布温度よりも１００〜１２０℃低い温度
で予熱してダイスに導入することにより、安定した塗布
を行なうことができる。さらに、請求項６に記載の発明
によれば、複数本の抗張力体を同一条件で予熱すること
ができ、接着材料の塗布状態も同一になり、安定した塗
布条件が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバケーブルの製造ラインの概
略を示す構成図である。

【図２】ダイス方式の説明図である。

【図３】本発明の接着材料の塗布ダイの説明図である。

【図４】本発明における接着層の塗布方法の実施の形態
の一例を説明するための塗布装置の構成図である。

【図５】従来の光ファイバケーブルの断面図である。

【図６】開発した光ファイバケーブルの一例の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ａ，ｌｂ…抗張力体供給リール、２ａ，２ｂ…抗張力
体、３…抗張力体予熱器、４…接着層押出機、５ａ，５
ｂ…光ファイバ心線供給リール、６ａ，６ｂ…単心光フ
ァイバ心線、７…光ファイバ心線予熱器、８…被覆樹脂
押出機、９…コード型光ファイバケーブル、１０…引取
機、１１…巻取リール、１２…ダイス、１３…鋼線、１
４…押出機ノズル、１５…塗布材料、１６…接着層の塗
布ダイ、１７…接着層押出機ノズル、１８…塗布用アダ
プター、１９…塗布ダイ、２０…予熱された抗張力体、
２１…押出された接着材料、２２…入ロオーバーフロー
穴、２３…加圧オーバーフロー穴、θ…テーパーの開き
角度、Ｌ…テーパー部の長さ、Ｍ…抗張力体が接着材料
に接触する接触長。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本または複数本の抗張力体にインライ
   ンで接着性樹脂を薄く塗布し、その後、前記抗張力体と
   単数または複数の光ファイバ心線とを同時に熱可塑性樹
   脂で一括押出被覆するタンデム式の光ファイバケーブル
   の製造方法であって、前記抗張力体への接着性樹脂の塗
   布は、抗張力体の進行方向に向かって内径が小さくなる
   テーパー型のダイス内で、圧力をかけずに供給した前記
   接着性樹脂と前記抗張力体を接触させて塗布することを
   特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
2. 【請求項２】 前記抗張力体への接着性樹脂の塗布は、
   ダイスにおいて接着性樹脂をオーバーフローさせながら
   塗布することを特徴とする請求項１記載の光ファイバケ
   ーブルの製造方法。
3. 【請求項３】 前記抗張力体への接着性樹脂の塗布に用
   いるダイスとして、テーパー型塗布ダイを用い、かつ、
   テーパーの開き角度が３゜〜１５゜であることを特徴と
   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。
4. 【請求項４】 前記抗張力体への接着性樹脂の塗布は、
   ダイスにおいて、抗張力体と塗布する接着性樹脂との接
   触長が４０〜１３０ｍｍであることを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル
   の製造方法。
5. 【請求項５】 前記抗張力体を、塗布する接着性樹脂の
   塗布温度よりも１００〜１２０℃低い温度で予熱してダ
   イスに導入することを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれか１項に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
6. 【請求項６】 複数本の抗張力体を一括して予熱するこ
   とを特徴とする請求項５に記載の光ファイバケーブルの
   製造方法。