(57)【要約】【課題】この発明は、クラッド同士の固着を確実に防止したうえで、光ファイバー端末部と口金との確実な接着固定を実現し得るようにすることにある。【解決手段】フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した被覆層１３を設けた複数の光ファイバー１１の端末部それぞれにプラズマを照射し、このプラズマを照射した複数の光ファイバー１１の端末部を束ねて口金１２に挿入し、接着剤を充填して、ファイバーバンドル１０を製造するように構成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーの端末部それぞれにプラズマを照射する第１の工程と、
前記プラズマを照射した複数の光ファイバーの端末部を束ねて接着し、ファイバーバンドルを製造する第２の工程と、
を具備することを特徴とするファイバー端部処理方法。
【請求項２】
フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーの端末部それぞれにプラズマを照射する第１の工程と、
前記プラズマを照射した複数の光ファイバーの端末部を束ねて口金に挿入し、接着剤を充填して、ファイバーバンドルを製造する第２の工程と、
を具備することを特徴とするファイバー端部処理方法。
【請求項３】
前記第１の工程におけるプラズマ照射条件は、供給ガス組成はアルゴンと酸素からなり、プラズマの種類は酸素プラズマであることを特徴とする請求項１又は２記載のファイバー端部処理方法。
【請求項４】
前記プラズマ照射条件は、アルゴンのガス流量は１．０〜５．０Ｌ／ｍｉｎ、酸素のガス量は１０〜５０ｃｃ/ｍｉｎであることを特徴とする請求項３記載のファイバー端部処理方法。
【請求項５】
前記プラズマ照射条件は、プラズマ発生装置から前記光ファイバーの端末部の距離が１．０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項３又は４記載のファイバー端部処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば内視鏡に設けられるライトガイドや、イメージガイド等の光伝送体として用いられる複数の光ファイバーを束ねたファイバーバンドルに係り、特にそのファイバー端部処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のファイバーバンドルは、複数のコアとクラッドとで形成される光ファイバーが束ねられて、その両端末部が金属材料や樹脂材料製の口金に挿入されて固定される。そして、この光ファイバーの両端末部と口金との間には、接着剤が充填されて接着固定され、ファイバーバンドルとして製造される。この接着剤としては、ファイバーバンドルが光源の近傍に配置される場合、高温下に曝されることで、耐熱温度の高いものが用いられる。
【０００３】
ところで、内視鏡に用いられるファイバーバンドルは、光ファイバーを保護するために、該光ファイバーの外周部にフロロシリコーンオイル及びパーフルオロエーテルの少なくとも一方で被覆層を形成し、この被覆層上に固体潤滑剤を塗布する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、上記外周部に被覆層を形成する技術にあっては、光ファイバーのバンドルを内視鏡のライトガイドとして用いた場合、内視鏡に高温・高圧水蒸気滅菌処理を施すと、被覆層による保護効果がなくなるという不都合を有する。この被覆層による保護効果がなくなった場合には、そのコアの周囲に設けられるクラッドが高温・高圧により溶け出してクラッド同士が固着され、その内視鏡挿入部の湾曲操作によりクラッド同士が固着した部位で折れたりして光伝送が困難となるという問題を有する。
【０００５】
そこで、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を含む被覆層を光ファイバーの外周部に設けて、クラッド同士の固着を防止する技術が考えられている。
【特許文献１】特開２００１−３０２２８６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、上記フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を含む被覆層を光ファイバーの外周部に設ける技術では、光ファイバーの端末部と口金を接着剤を用いて接着固定する際、被覆層が相互間の接着力を低下させ、外部より荷重が付与された場合、口金からファイバーバンドルが陥没したり、抜けたりする虞を有する。
【０００７】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、クラッド同士の固着を確実に防止したうえで、光ファイバー端末部と口金との確実な接着固定を実現し得るようにしたファイバー端部処理方法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】
【０００８】
この発明のファイバー端部処理方法は、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーの端末部それぞれにプラズマを照射する第１の工程と、前記プラズマを照射した複数の光ファイバーの端末部を束ねて接着し、ファイバーバンドルを製造する第２の工程とを備えてを構成した。
【０００９】
上記構成によれば、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーの端末部は、プラズマ状態により発生した酸化ラジカルが有機汚染物及びフッ素置換アルキル基有機珪素化合物が持つＣ分子の結合切断・酸化分解することで、二酸化炭素の状態で除去すると共に、表面に酸素を含んだ官能基が形成されて、分子レベルの凹凸面が形成された状態で束ねられて接着固定される。これにより、被覆したフッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物により光ファイバーのクラッド同士の固着を確実に防止したうえで、そのプラズマ処理により有機汚染物及びフッ素置換アルキル基有機珪素化合物が分解除去された分子レベルの凹凸面により光ファイバーの端末部それぞれの接着力が高められて、確実な接着固定がなされる。
【００１０】
また、この発明のファイバー端部処理方法は、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーの端末部それぞれにプラズマを照射する第１の工程と、前記プラズマを照射した複数の光ファイバーの端末部を束ねて口金に挿入し、接着剤を充填して、ファイバーバンドルを製造する第２の工程とを備えて構成した。
【００１１】
上記構成によれば、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーの端末部は、プラズマ状態により発生した酸化ラジカルが有機汚染物及びフッ素置換アルキル基有機珪素化合物が持つＣ分子の結合切断・酸化分解することで、二酸化炭素の状態で除去すると共に、表面に酸素を含んだ官能基が形成されて、分子レベルの凹凸面が形成された状態で束ねて口金に挿入し接着固定される。これにより、被覆したフッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物により光ファイバーのクラッド同士の固着を確実に防止したうえで、そのプラズマ処理により有機汚染物及びフッ素置換アルキル基有機珪素化合物が分解除去された分子レベルの凹凸面により光ファイバーの端末部それぞれの接着力が高められて、口金内における確実な接着固定がなされる。
【発明の効果】
【００１２】
以上述べたように、この発明によれば、クラッド同士の固着を確実に防止したうえで、光ファイバー端末部と口金との確実な接着固定を実現し得るようにしたファイバー端部処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態に係るファイバー端部処理方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、この発明の一実施の形態に係るファイバー端部処理方法により製造されたファイバーバンドル１０の端末部を示すもので、複数の光ファイバー１１の端末部には、口金１２内に挿入されて接着剤を介在して充填される。即ち、複数の光ファイバー１１は、図２に示すようにコア１１１とクラッド１１２で形成され、その端末部の外周部に、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した被覆層１３が形成される。そして、この被覆層１３が外装された複数の光ファイバー１１は、プラズマ処理工程に移行され、例えば図３に示すようにそれぞれの光軸を一平面上で略平行に並設、且つ、その被覆層１３が除去される端末部側の端面を揃えてプラズマ発生装置１４に対向配置される。
【００１５】
プラズマ発生装置１４は、大気中にプラズマ粒子を発生させて複数の光ファイバー１１の端末部の被覆層１３上にそれぞれプラズマを照射する（図４参照）。このプラズマ処理は、例えば光ファイバー１１の端末部における５〜１００ｍｍの範囲に施され、上記プラズマ発生装置１４を前後方向、左右方向に移動走査することで行われる。
【００１６】
次に、グラッド組立工程において、上記複数の光ファイバー１１は、その被覆層１３上にプラズマ処理を施した端末部を口金１２に接着剤を介在して充填し（図１参照）、ファイバーバンドル１０が形成される。ここで、複数の光ファイバー１１の被覆層１３は、そのプラズマ処理により照射されたプラズマにより、有機物のＣ分子を切り離して、酸化させることで、二酸化炭素の状態で除去する。同時に、照射されたプラズマは、被覆層１３の表面に酸素を含んだ官能基を形成し、さらに分子レベルで凹凸面が形成する。
【００１７】
これにより、複数の光ファイバー１１は、実験的にも、その被覆層１３と接着剤との接着力が高められて口金１２に充填されると共に、その被覆層１３により相互のクラッド１１２の固着が防止されることが確認される。
【００１８】
ここで、上記実験時におけるプラズマ発生装置１４のプラズマ照射の条件は、例えば供給ガス組成がアルゴンと酸素で形成し、プラズマの種類を酸素プラズマとした。そして、アルゴンガス流量は、１．０〜５．０Ｌ／ｍｍ、酸素ガス流量は、１０〜５０ｃｃ／ｍｉｎの範囲に設定することが可能である。好ましくは、アルゴンガス流量が１．５〜２．５Ｌ／ｍｍ、酸素ガス流量が、２０〜３０ｃｃ／ｍｉｎの範囲である。また、プラズマ発生装置１４から光ファイバー１１の端末部の間隔は、１．０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で可能である。
【００１９】
上記条件は、プラズマ発生装置１４からのプラズマ出力を一定とし、プラズマスポットの走査速度を５〜２０ｍｍ／ｓｅｃの間で５ｍｍ刻みに移動させた時のファイバー端末部接着力を測定したものである。
【００２０】
ここで、実験的には、プラズマ発生装置１４から光ファイバー１１の端末部の距離を５ｍｍ及び１０ｍｍとした場合、図５に示すように走査速度５ｍｍ／ｓｅｃで双方とも大変良いとする結果が得られ、走査速度１０ｍｍ／ｓｅｃで距離が５ｍｍの場合に大変良いとする結果が得られ、距離が１０ｍｍの場合に良いとする結果が得られ、走査速度１５ｍｍ／ｓｅｃで距離５ｍｍの場合に良いとする結果が得られ、距離１０ｍｍの場合でやや良いとする結果が得られ、走査速度２０ｍｍ／ｓｅｃで距離５ｍｍの場合に良いとする結果が得られ、距離１０ｍｍの場合でやや良いとする結果が得られ、プラズマ処理のない場合、接着力の向上が無いことが確認される。
【００２１】
このように、上記ファイバー端部処理方法は、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した被覆層１３を設けた複数の光ファイバー１１の端末部それぞれにプラズマを照射し、このプラズマを照射した複数の光ファイバー１１の端末部を束ねて口金１２に挿入し、接着剤を充填して、ファイバーバンドル１０を製造するように構成した。
【００２２】
これによれば、フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した被覆層１３を有した複数の光ファイバー１１の端末部は、プラズマにより有機物のＣ分子を切り離して、酸化することで、二酸化炭素の状態で除去すると共に、表面に酸素を含んだ官能基が形成されて、分子レベルの凹凸面が形成された状態で束ねて口金１２に挿入し接着固定される。これにより、光ファイバー１１のクラッド同士の固着を確実に防止したうえで、そのプラズマ処理により形成された二酸化炭素が除去された分子レベルの凹凸面により光ファイバー１１の端末部それぞれの接着力が高められて、口金１２内における確実な接着固定がなされる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、複数の光ファイバー１１を口金１２内に接着固定してファイバーバンドル１０を製造するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、口金１２を用いずに複数の光ファイバー１１の端末部を接着固定してファイバーバンドルを製造するように構成することも可能である。
【００２４】
また、上記実施の形態では、プラズマ照射として大気圧プラズマを光ファイバー１１の端末部の被覆層に照射するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、減圧プラズマ、空気プラズマ等を用いるように構成することも可能で、同様の効果が期待される。
【００２５】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００２６】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００２７】
また、この発明は、その他、上記各実施の形態によれば、次のような構成を得ることもできる。
【００２８】
（付記１）
フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーが束ねられたファイバーバンドルを製造する方法であって、
前記複数の光ファイバーそれぞれの端末部にプラズマ照射した後に、前記光ファイバーを束ねて端末部を接着して前記ファイバーバンドルを製造することを特徴とするファイバー端部処理方法。
【００２９】
（付記２）
フッ素置換アルキル基含有有機珪素化合物を被覆した複数の光ファイバーが束ねられたファイバーバンドルを製造する方法であって、
前記複数の光ファイバーそれぞれの端末部にプラズマ照射した後に、前記光ファイバーを束ねて口金に挿入し、接着剤を充填して前記ファイバーバンドルを製造することを特徴とするファイバー端部処理方法。
【００３０】
（付記３）
プラズマ照射の条件は、供給ガス組成はアルゴンと酸素からなり、プラズマの種類は酸素プラズマであることを特徴とする付記１又は２記載のファイバー端部処理方法。
【００３１】
（付記４）
前記プラズマ照射の条件は、アルゴンのガス流量は１．０〜５．０Ｌ／ｍｉｎ、酸素のガス量は１０〜５０ｃｃ/ｍｉｎであることを特徴とする付記３記載のファイバー端部処理方法。
【００３２】
（付記５）
前記プラズマ照射の条件は、プラズマ発生装置から前記光ファイバーの端末部の距離が１．０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする付記３又は４記載のファイバー端部処理方法。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の一実施の形態に係るファイバー端部処理方法により製造されたファイバーバンドルの末端部構成を示した図である。
【図２】図１の光ファイバーの構成を示した図である。
【図３】プラズマ処理工程を示した図である。
【図４】図３のプラズマ照射状態を示した図である。
【図５】図１により製造されたファイバーバンドルのプラズマ照射条件例を示した図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…ファイバーバンドル、１１…光ファイバー、１１１…コア、１１２…クラッド、１２…口金、１３…被覆層、１４…プラズマ発生装置。
【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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