(57)【要約】【課題】  光ファイバの先端同士を放電により融着接合するための融着用保持具を青色系ジルコニアセラミックスにより形成した光ファイバ融着用保持具において、上記青色系ジルコニアセラミックスはＺｒＯ２を主成分とし、コバルト化合物及びアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を５〜４５質量％含有したことを特徴とする光ファイバ融着用保持具を提供する。【解決手段】  ＺｒＯ２を主成分とし、０．３〜５質量％のＣｏ３Ｏ４及び０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３を含有し、さらにアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を５〜４５質量％含有した原料粉末をプレス成形した後、還元性雰囲気中にて１３００〜１５５０℃の温度条件下で焼成することにより製造された青色系ジルコニアセラミックスから形成される光ファイバの先端同士を放電により融着接合するための光ファイバ融着用保持具。【選択図】図１
2006098499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの先端同士を放電により融着接合するために、青色系ジルコニアセラミックスの表面に各々の光ファイバを位置決め保持する保持溝と放電電極を配置する放電溝とを形成してなる光ファイバ融着用保持具において、上記青色系ジルコニアセラミックスはＺｒＯ２を主成分とし、コバルト化合物及びアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を５〜４５質量％含有したことを特徴とする光ファイバ融着用保持具。
【請求項２】
上記のコバルト化合物はＣｏ３Ｏ４であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着用保持具。
【請求項３】
上記のＣｏ３Ｏ４の添加量が０．３〜５質量％の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ融着用保持具。
【請求項４】
上記青色系ジルコニアセラミックスに０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３を含有されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバ融着用保持具。
【請求項５】
上記のＡｌ２Ｏ３の添加量が、コバルト化合物の５０〜６００質量％の範囲内であることを特徴とする光ファイバ融着用保持具。
【請求項６】
抗折強度が３５０ＭＰａ以上、破壊靱性が４．５ＭＮ／ｍ３／２以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ファイバ融着用保持具。
【請求項７】
ＺｒＯ２を主成分とし、０．３〜５質量％のＣｏ３Ｏ４及び０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３を含有し、平均粒径が５〜３０μｍのアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を５〜４５質量％配合して混合粉砕した原料粉末をプレス成形した後、還元性雰囲気中にて１３００〜１５５０℃の温度条件下で焼成することにより得られた青色系ジルコニアセラミックスに光ファイバを位置決め保持する保持溝と放電電極を配置する放電溝とを形成したことを特徴とする光ファイバ融着用保持具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色系ジルコニアセラミックスから形成され、光ファイバの先端同士を融着接合するために各々の光ファイバを高精度に位置決め保持する光ファイバ融着用保持具及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信分野での情報量の増大に伴い複数の光ファイバを並設して樹脂等によりモールドされたリボンファイバが急速に普及し、これらの永久接合手段として、放電により光ファイバの先端同士を融着接合することが行われている。
【０００３】
この融着接合においては、図1に示すように中央に放電電極を配置するための放電溝４を有するとともに、その両側の凸状部３の表面には一定ピッチで複数個のＶ形状をした保持溝２をそれぞれ並設してなる光ファイバ融着用保持具１（以下、融着用保持具と略称する）が使用されている。
【０００４】
その融着接合方法は図３に示すように、融着用保持具１の各保持溝２に一対のリボンファイバ９の各光ファイバ８を各々正確に対向させて配置し、クランプ７でもってそれぞれ押圧することにより上記光ファイバ８を位置決め保持したあと、前記放電電極により高周波放電を発生させることで、各々の光ファイバ８の先端同士を溶融させて融着接合するようになっている。
【０００５】
また、この種の融着用保持具１としては、光ファイバ８を保持する保持溝２を滑らかでかつ高精度に形成することができるとともに、放電に伴う熱に対し変化の小さいことが要求されることから、ジルコニアセラミックス、アルミナセラミックス、フォルステライト質セラミックス或いは絶縁性に優れるとともに加工性に富んだガラスなどにより形成したものがあった。なお、融着用保持具は従来から青色に着色しておくことが視認性に優れており好ましいとされている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、着色セラミックはＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２からなる群から選ばれた少なくとも１種及びＰｒ６Ｏ１１、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、Ｃｏ３Ｏ４等の無機顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種からなる混合粉を焼結、粉砕して得られた着色能を有する化合物が、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス粉末、不可避不純物及び必要に応じて添加される焼結助剤粉末からなる素地原料粉末を焼結して得られる（特許文献２参照）。
【０００７】
さらに融着用保持具を用いて光ファイバの融着接合作業を行う際に、複雑な建造物の隙間等の暗所における融着作業も増えてきており、光ファイバを保持溝に配置するのに困難が生じている。そこで従来から残光性蛍光体、すなわち、照明が照射されているときのみ、光（蛍光）を発するのではなく照明の照射を停止した後にも残光を発する性質の蛍光体が知られているが、このような残光性蛍光体の発光特性を融着用保持具に利用することにより、夜間における視認性の向上等、暗所での光ファイバの配置のしやすさを大幅に向上することができる。
【０００８】
一般的に残光性蛍光体は、長時間の残光特性を有するアルカリ土類金属のアルミン酸塩系の蛍光体が知られている（特許文献３、４参照）。
【０００９】
このような残光性蛍光体は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、あるいはバリウム等のアルカリ土類金属とアルミナとを焼成して得られるアルミナセメントの一種であるところから、強い水和性を有しており、そのままでは分解されやすく耐光性に劣る等、耐久性が悪いことから、一般に、塗料や樹脂等に配合した形態で使用されている。
【００１０】
特許文献３の段落００９２には、残光性蛍光体をプラスチック、ゴム、あるいはガラス等に混入して使用することもできることが記載されているが、セラミックスに混入する例は記載されていない。
【００１１】
そこで、特許文献５のように残光性蛍光体を用い、機械的強度、耐摩耗性、耐水性、耐光性を高めた具体的な特性を有する材料としては、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３及びアルカリ金属酸化物を主成分とする硼珪酸ガラスを母材に残光性蛍光体を配合した残光性蛍光ガラスセラミックスの製法に関する提案や、特許文献６のように残光性蛍光体を有する絵具をセラミックス表面に用いる具体的用途を特定した提案が開示されている。
【特許文献１】特開昭６４−４６７０８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１２３０５８号公報
【特許文献３】特開平７−１１２５０号公報
【特許文献４】特開平９−２０８９４８号公報
【特許文献５】特開平１０−１０１３７１号公報
【特許文献６】特開平１０−１９４８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで従来から融着用保持具が用いられる際に、光ファイバが見え易く目も疲れにくいことからジルコニアを青く着色したものが一般的であったが、複雑な建造物の隙間等の暗所においては融着用保持具の保持溝の認識がしづらく、作業性が良くなかった。
【００１３】
また、一般的に残光性蛍光体が用いられる際に、塗料や樹脂等に配合せしめて用いられていたが、塗料や樹脂等は耐光性、耐摩耗性等の耐久性が不十分であった。特許文献５には、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３及びアルカリ金属酸化物を主成分とする硼珪酸ガラスを母材に用いた残光性蛍光ガラスセラミックスについて記載されているが、この残光性蛍光ガラスは、主成分がＳｉＯ２であることから強度は１００ＭＰａより小さくなり、クランプ時の押圧により保持溝等でチッピングの発生が起こりやすいため、使用上問題があった。また、この残光性蛍光ガラスセラミックスは、発光特性を阻害することがないように高い光透過性が求められ、ジルコニア等の不透明なセラミック材料は光の透過度を低下させることから好ましくないとされていた。
【００１４】
また一方、特許文献６には、残光性を有する絵具をセラミックス表面に用いることが記載されているが、その内容は残光性蛍光体を釉薬としてセラミックス磁器の表面に用いるものであり、剥離の改良はしているものの、摺動する用途に用いると長期使用により表面摩耗が生じ、残光性蛍光体が剥がれる問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、優れた残光性及び鮮明な発光特性を有するとともに、優れた機械的強度、耐摩耗性、耐水性、耐候性を備え、しかも色調が鮮やかな青色系ジルコニアセラミックスから構成される光ファイバ融着用保持具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は上記課題に鑑み、本発明の光ファイバ融着用治具は、光ファイバの先端同士を放電により融着接合するために、青色系ジルコニアセラミックスの表面に各々の光ファイバを位置決め保持する保持溝と放電電極を配置する放電溝とを形成してなる光ファイバ融着用保持具において、上記青色系ジルコニアセラミックスはＺｒＯ２を主成分とし、コバルト化合物及びアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を５〜４５質量％含有したことを特徴とする。
【００１７】
コバルト化合物はＣｏ３Ｏ４であることが好ましく、Ｃｏ３Ｏ４の添加量が０．３〜５質量％の範囲であることが好ましい。
【００１８】
また、上記青色系ジルコニアセラミックスに０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３を含有したことを特徴とする。特に、上記Ａｌ２Ｏ３の添加量が、コバルト化合物の５０〜６００質量％の範囲内であることが好ましい。
【００１９】
さらに、光ファイバ融着用治具は、抗折強度が３５０ＭＰａ以上、破壊靱性が４．５ＭＮ／ｍ３／２以上であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の光ファイバ融着用保持具の製造方法によれば、ＺｒＯ２を主成分とし、０．３〜５質量％のＣｏ３Ｏ４及び０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３を含有し、平均粒径が５〜３０μｍのアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を５〜４５質量％配合して混合粉砕した原料粉末をプレス成形した後、還元性雰囲気中にて１３００〜１５５０℃の温度条件下で焼成することにより得られた青色系ジルコニアセラミックスに光ファイバを位置決め保持する保持溝と放電電極を配置する放電溝とを形成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光ファイバ融着用保持具によれば、ＺｒＯ２を主成分とし、コバルト化合物及びアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を５〜４５質量％含有したために、優れた残光性及び鮮明な発光特性を有するとともに、優れた機械的強度、耐摩耗性、耐水性、耐候性を備えた光ファイバ融着用保持具を得ることができる。
【００２２】
そして、青色系ジルコニアセラミックスに含まれるコバルト化合物にＣｏ３Ｏ４を用いる場合、アルミン酸ストロンチウムが安定して存在できるため残光性発光特性が最も発揮させることができる。また、その添加量を０．３〜５質量％の範囲とすることで、ジルコニアセラミックスの機械的強度を損なわずに十分な着色が得られる。さらに、０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３を青色系ジルコニアセラミックスに含有させることにより、Ｃｏ３Ｏ４の青色を発色させる効果から鮮やかな青色系ジルコニアセラミックスの光ファイバ融着用保持具が得られる。
【００２３】
また、Ａｌ２Ｏ３の含有量をＣｏ３Ｏ４の５０〜６００質量％の範囲とすることで青色系ジルコニアセラミックスの高強度な材料特性を持ちながら、色調を鮮やかに調整させることが可能となる。
【００２４】
このようにして得られた青色系ジルコニアセラミックスから融着用保持具を形成することにより、残光性を有し、夜間における視認性の向上等、暗所における光ファイバの保持溝の配置のしやすさを大幅に向上することができる。また、ジルコニアセラミックスの特性から保持溝のエッジ部にチッピングを生じないため、光ファイバを傷付けることなく、高精度に位置決め保持することができるため、光ファイバ同士の軸心ズレをほとんど生じることなく、高精度に接合することができる。さらに、抗折強度が３５０ＭＰａ以上、破壊靱性が４．５ＭＮ／ｍ３／２以上の青色系ジルコニアセラミックス本来の特性を有しており、クランプ時の押圧によるチッピングの発生も少ないため長寿命の光ファイバ融着用保持具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】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【００２６】
図１は本発明の光ファイバ融着用保持具の全体構成を説明するための斜視図である。
【００２７】
本発明の光ファイバ融着用保持具１は、青色系ジルコニアセラミックスからなる長方体をした板状体５の表面中央部に放電電極（不示図）を配置するための放電溝４を有するとともに、その両側の凸状部３の表面には光ファイバを保持するためのＶ形状をした保持溝２を一定ピッチで４本それぞれ並設して形成している。
【００２８】
青色系ジルコニアセラミックスの表面に形成する保持溝２の深さは、光ファイバの直径より浅めとしてあり、クランプ（不示図）で押圧した時にはＶ形状をした保持溝２の内面とクランプの押圧面との３点により光ファイバを正確に位置決め保持できるようにしてある。ただし、クランプ（不示図）による押圧時に光ファイバを傷つけることなく滑らかに保持溝２へ移動させるために、保持溝２の内面は中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．１５μｍ以下の面としてある。
【００２９】
なお、図１に示す融着用保持具１では光ファイバを保持する保持溝２としてＶ形状としたものを示したが、他に図２（ａ）に示すような光ファイバ８の外周を３点で保持するコ字状をした保持溝２や図２（ｂ）に示すような光ファイバ８の外周形状に合致した曲面状をした保持溝２など、光ファイバを正確に保持できる形状であれば良い。ただし、これらの保持溝２の深さにおいても、光ファイバの直径より浅めに形成することが好ましい。
【００３０】
青色系ジルコニアセラミックスは、優れた加工性を有するとともに滑らかな表面が得られることから、光ファイバを保持する保持溝２の内面を鏡面あるいはそれに近い表面粗さとすることができ、これらの保持溝２に光ファイバを載置すれば、各光ファイバの軸心を同一直線上に位置するように高精度に位置決め保持することができる。その上、青色系ジルコニアセラミックスは電気絶縁性にも優れているため、光ファイバの先端同士を接合するために放電電極に電圧を印加したとしても融着用保持具１に電流が流れ難く、その結果、所定の放電量を常に安定して発生させることができ、光ファイバの先端同士を完全に融着接合することができる。
【００３１】
青色系ジルコニアセラミックスは、ＺｒＯ２を主成分とし、コバルト化合物を含有し、さらにアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体を含有させたものであり、残光性蛍光体の選択及びその添加量によって照明下でのベースとなる色調と照明停止後の残光色と成し、かつ、長期の残光特性を有するものである。
【００３２】
本発明の光ファイバ融着用保持具の青色系ジルコニアセラミックスにコバルト化合物を用いることで、アルミン酸ストロンチウムがジルコニアセラミックス内に安定して存在できるため、所望通りの安定した青色残光性を得ることができ、このように安定した青色残光性を放つことにより、暗所における融着用保持具を用いた融着接合作業がし易くなる。
【００３３】
また、青色系ジルコニアセラミックスのアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を使用した残光性蛍光体を５〜４５質量％の範囲内で含有することで、所望どおりに残光化することができ、かつ、高強度・高靭性特性を有することができる。
【００３４】
このような範囲とする理由は、残光性蛍光体の含有量が５質量％より少ない場合には、所期の発光輝度が得られないからであり、また残光性蛍光体の含有量が４５質量％より多い場合には、発光輝度が飽和に達して、それ以上に発光輝度が増加することがなく、不経済となることに加えて、高強度且つ高靭性特性が著しく低下するからである。
【００３５】
特に、青色系ジルコニアセラミックスに含有する上述の残光性蛍光体の含有量は、目的とする青色系ジルコニアセラミックスに高い発光輝度を付与せしめるために１０〜４５質量％が好ましい。一方、機械特性、耐久性、耐薬品性を付与せしめるためには５〜２０質量％となるのが好ましい。従って、特に１０〜２０質量％とすることにより高い発光輝度を維持しつつ、機械特性、耐久性、耐薬品性を付与せしめることができる。
【００３６】
ここで発光輝度とは、照明の照射を停止した後の残光発光量を示し、Ｄ６５標準光源を用い、４００ルックスの明るさで２０分刺激する照射条件において、８時間後の残光輝度を輝度測定装置にて測定した値である。
【００３７】
ところで、青色系ジルコニアセラミックスの含有するＺｒＯ２は正方晶から成り、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯのいずれか１種の安定化剤を含む部分安定化ジルコニアセラミックス（このセラミックスを、以下、ＰＳＺセラミックスと略す）が用いられる。その特徴は高強度且つ高靭性特性を有する点にある。この安定化剤は単独又は組み合わせると共にＰＳＺ化させるのに必要な量だけ配合すればよい。また、Ｙ２Ｏ３を単独で配合する場合、焼結体中、２〜７モル％の含有比率になるように添加すればよい。さらに、ＭｇＯ及びＣａＯをそれぞれ単独で配合する場合、焼結体中、それぞれ７〜１３モル％、８〜１１モル％の含有比率になるように添加すればよい。安定化剤の平均粒径としては２μｍ以下、好ましくは1μｍ以下のものが用いられる。なお、本発明では必ずしも安定化剤を添加する必要が無く、所定量の安定化剤加えられた共沈ＺｒＯ２粉末を用いてもよく、この粉末を用いると安定化剤とＺｒＯ２が一層緻密且つ均一に分布した混合状態になるため、青色系ジルコニアセラミックスの結晶粒径が均一化されるという点で望ましい。
【００３８】
また、ＰＳＺセラミックスに用いるＺｒＯ２粉末の平均粒径を０．１５μｍ以下、好ましくは０．０６μｍ以下とするのがよく、或いは水酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２・ｘＨＯ）等の仮焼に伴ってＺｒＯ２の粉末になるようなものであってもよい。この水酸化ジルコニウムを用いる場合、仮焼温度を高くするほどＺｒＯ２粉末の一次粒子が大きくなるため仮焼温度を９００〜１０５０℃の範囲で変えることにより一次粒子の平均粒径が０．０２〜０．１μｍのＺｒＯ２粉末を得ても良い。このようにＺｒＯ２の平均粒径を０．１５μｍよりも大きいとＰＳＺセラミックスの各成分が均質に分散しなくなるため、硬度・靱性特性が劣化すると同時に残光性蛍光体の分散も不均質となり、残光性に発光ムラが生じる傾向にあるので好ましくない。
【００３９】
さらに、ＰＳＺセラミックスに用いるＺｒＯ２粉末の含有量が５０質量％未満の場合には、焼結が難しく高強度且つ高靱性特性が得られなくなる。
【００４０】
本発明に用いられるアルミン酸ストロンチウムとしては、アルカリ土類金属のアルミン酸塩からなり、具体的にはＳｒＡｌ２Ｏ４、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５、ＳｒＡｌ１２Ｏ１９等の化合物が用いられ、原料の段階で、粉末、液体、ペースト状のいずれの状態であっても構わない。
【００４１】
また、アルミン酸ストロンチウムの平均粒径を１〜３０μｍ、好ましくは５〜３０μｍがよく、これにより、原料中に均一分散した場合、ＰＳＺセラミックス全体に優れた蛍光特性を得ることができる。
【００４２】
また、賦活剤としては、ユウロピウム、ユウロピウム−マンガン等を挙げることができ、その含有量は、前記残光性蛍光成分の構成元素であるアルカリ土類金属元素１００モル％に対して、０．００１モル％〜１０モル％含有される。
【００４３】
このような、アルミン酸ストロンチウムからなる残光性蛍光体は、１３００℃程度の高温において焼成されて得られるものであることから、１３００℃近傍の高温においても非常に安定であり、本発明に従う青色系ジルコニアセラミックスの如く、高温焼成して得られるものの原料として好適なものとなる。
【００４４】
セラミックスの焼成温度は、代表的なアルミナの場合は１５５０〜１８００℃の高温焼成となるが、それに比べてＰＳＺセラミックスは低温で焼結が可能であり、ＰＳＺセラミックスの焼成温度を１３００〜１５５０℃の範囲で焼成することで、残光性蛍光体成分の残光性を損なうことなく青色系ジルコニアセラミックスを得ることができる。
【００４５】
また、本発明に用いる残光性蛍光体は、必要に応じて、所定の賦活剤と共に、共賦活剤が添加されていても何等差支えない。このように、賦活剤に共賦活剤が添加されている残光性蛍光体にあっては、発光輝度や発光波長等の発光特性、高温における安定性及び耐光性がさらに良好となるのである。
【００４６】
なお、共賦活剤としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等のランタノイド系元素、マンガン、スズ、及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも一つ以上の元素を例示することができ、その添加量は、蓄光性蛍光成分の構成元素であるアルカリ土類金属元素１００モル％に対して、０．００１モル％〜１０モル％含有される。
【００４７】
以上、説明したように本発明の光ファイバ融着用保持具によれば、賦活剤を添加したアルミン酸ストロンチウムからなる残光性蛍光体とコバルト化合物を含有させた青色系ジルコニアセラミックスで融着用保持具を形成することにより、照明の照射を停止した後にも残光を発する発光特性が利用でき、暗所における光ファイバの配置のし易さを大幅に向上することができるようになる。
【００４８】
そして、本発明の光ファイバ融着用保持具に用いられるコバルト化合物には、アルミン酸ストロンチウムが安定して存在できるため残光性発光特性が最も発揮できるＣｏ３Ｏ４であることが望ましい。Ｃｏ３Ｏ４は化学的に安定しており、また入手もし易い材料である。
【００４９】
さらにＣｏ３Ｏ４の添加量を０．３〜５質量％とすることで、ジルコニアセラミックスの機械的強度を損なわずに十分な着色が得られる。また、上述で添加量を５〜４５質量％としたアルミン酸ストロンチウムに賦活剤を添加してなる残光性蛍光体が、十分に安定して存在できる量である。
【００５０】
ところで、上記の青色系ジルコニアセラミックスでは青色に発するが鮮やかさに欠けるため、そこで０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３を添加させることにより色調が鮮やかな青色系ジルコニアセラミックスを得ることができる。特にＡｌ２Ｏ３の含有量をＣｏ３Ｏ４の５０〜６００質量％の範囲とすることで青色系ジルコニアセラミックスの色調を鮮やか且つ調整でき、また、ジルコニアセラミックスの高強度な材料特性を有することができる。
【００５１】
そして、本発明の光ファイバ融着用保持具に用いられる青色系ジルコニアセラミックスは、抗折強度３００ＭＰａ以上（好ましくは３５０ＭＰａ以上）、破壊靱性３．５ＭＮ／ｍ３／２以上（好ましくは４．５ＭＮ／ｍ３／２以上）の高強度な材料特性を有する。
【００５２】
このような抗折強度及び破壊靭性を有することで、光ファイバ同士を融着接合する光ファイバ融着用保持具として、クランプ時の押圧によるチッピングの発生も少ないため、長寿命の使用が可能となる。
【００５３】
次に本発明の光ファイバ融着用保持具の製法を述べる。
【００５４】
ＺｒＯ２粉末、０．３〜５質量％のＣｏ３Ｏ４及び０．２〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３の粉末、Ｙ２Ｏ３等の安定化剤及び残光性蛍光体を５〜４５質量％配合して混合粉砕した原料粉末を、プレス成型した後、焼成することにより焼結体を得るものである。
【００５５】
焼成に採用される焼結条件は真空雰囲気又は還元性雰囲気がよく、就中、還元性雰囲気で行うのが好ましい。この理由は残光性蛍光体の主成分であるアルミンア酸ストロンチウムを酸化雰囲気にて高温焼成すると、その成分の一部が酸化してアルミナ系ガラス成分となり、残光特性が大幅に劣化するので好ましくない。そして、この焼成は１３００〜１６５０℃、特に好ましくは１３００〜１５５０℃の温度で行うのがよい。１３００℃より低い温度ではＰＳＺジルコニアが充分に焼結しないため、高硬度・高靱性特性を得ることができず、１５５０℃以上であると、残光性蛍光体成分のアルミン酸ストロンチウムの一部がアルミナ系ガラス成分に変化することで残光性を損なうからである。
【００５６】
また、この焼成は、加圧焼結又は非加圧焼結のいずれでもよく、加圧焼結としてホットプレス、ＨＩＰなどがある。
【００５７】
この焼成によって得られた残光性セラミックス成形体によれば、ＺｒＯ２正方晶結晶を含有しており、その含有量ができるだけ多くなるように焼結条件を適宜設定するのがよい。そのＺｒＯ２正方晶結晶はＺｒＯ２中約６０モル％以上、好適には約８０モル％以上含有させることで、高強度且つ高靭性特性を有利に達成することができる。
【００５８】
ところで、本発明の青色系ジルコニアセラミックスは、ＺｒＯ２、蛍光成分及び安定化剤を必須成分として含有するが、上記成分以外の成分の含有を排除するものではない。例えば、ジルコニア、安定化剤及び着色成分の混合粉砕時にボール等の粉砕媒体を使用するときには、この粉砕媒体を構成する成分が混合粉砕中に必然的に含有されるようになる。
【００５９】
かくして、焼成によってムラのない蛍光化ができると共に高強度且つ高靭性特性が得られる。
【００６０】
このようにして得られた青色系ジルコニアセラミックスから光ファイバ融着用保持具を形成する。
【００６１】
次に図1に示す融着用保持具１を用いて光ファイバの先端同士を放電により融着接合する方法について説明する。
【００６２】
図３はその接合過程の概略を示す模式図であり、まず、融着用保持具１のＶ形状をした保持溝２にリボンファイバ９の各心線となる光ファイバ８をそれぞれ載置し、該光ファイバ８の上方をクランプ７にて押圧することにより、各光ファイバ８を全て保持溝２内に移動させ、保持溝２の内面およびクランプ７の押圧面の3点で位置決め保持する。この時、Ｖ形状をした保持溝２の内面は非常に滑らかで、かつ高精度に仕上げてあることから、保持した各光ファイバ８の軸心を同一直線上に並ぶように正確に位置決め保持することができるとともに、対向する光ファイバ８の先端面を正確に当接させることができる。
【００６３】
そして、上記融着用保持具１の放電溝４に配置する一対の放電電極６に電圧を印加して放電を発生させ、各光ファイバ８の先端を半溶融状態としたあと、この状態のもとで接合する光ファイバ８の先端同士を当接させ、さらに高周波放電を発生させることにより、対向する各光ファイバ８の先端同士を正確かつ完全に接合することができる。
【実施例】
【００６４】
以下に本発明の実施例を説明する。本発明の光ファイバ融着用保持具の効果を確認するにあたって、青色系ジルコニアセラミックスの特性について実験をおこなった。
【００６５】
まず、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯのいずれかの安定化剤を含むＰＳＺジルコニア、Ｃｏ３Ｏ４、Ａｌ２Ｏ３及びアルミン酸ストロンチウムからなる残光性蛍光体を各割合にて配合し、粉砕混合した原料粉末を成形圧力１００ＭＰａの圧力でプレス成形した後、各焼成条件にて焼成して、青色系ジルコニアセラミックスを得た。
【００６６】
そして、Ｄ６５標準光源を用い、４００ルックスの明るさで２０分刺激する照射条件において、８時間後の残光輝度を輝度測定装置にて測定し、残光輝度が０．５（ｍｃｄ／ｍ２）以上のものを残光輝度良好とした。
【００６７】
また、得られた焼結体を３ｍｍ×４ｍｍ×３７ｍｍサイズに加工し、抗折強度はＪＩＳ  Ｒ１６０１に基づき４点曲げ強度を測定し、破壊靱性値は圧痕法（ＩＦ法）により測定した。
【表１】
2006098499.tif 000003
【００６８】
表１に示すように、アルミン酸スロトンチウムからなる残光性蛍光体の含有量を２．５質量％〜５０質量％の範囲で変化させた試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７の青色系ジルコニアセラミックスにおいて、試料Ｎｏ．１は残光性蛍光体の含有量が２．５質量％で含有量が少ないため、残光輝度が０．５（ｍｃｄ／ｍ２）未満であり、残光特性が不十分であった。
【００６９】
試料Ｎｏ．２〜Ｎｏ．６は残光輝度が０．５（ｍｃｄ／ｍ２）以上、抗折強度も３００ＭＰａ以上であり、残光特性と高強度材料の特性を共に備えた材料とすることができた。試料Ｎｏ．７は残光輝度が０．５（ｍｃｄ／ｍ２）以上であるものの、抗折強度が３００ＭＰａ未満と低く、強度が不十分であった。
【００７０】
また、試料Ｎｏ．３及び試料Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１２は、残光性蛍光体を１０質量％含有した青色残光性ジルコニアのＣｏ３Ｏ４の含有量を異ならせた焼結体であるが、着色成分の含有量が増えるに従い、残光輝度が低くなる傾向が見られた。
【００７１】
試料Ｎｏ．８及びＮｏ．９はコバルト化合物にＣｏＯを用いた実施例であるが、ＣｏＯの含有量が大きくなるにつれ残光輝度が小さくなる傾向を示し、また、試料Ｎｏ．３及びＮｏ．１０と比較して同等量のＣｏ３Ｏ４を含有したものより残光輝度が小さい値を示した。
【００７２】
試料Ｎｏ．１３及びＮｏ．１４は、安定化剤としてＭｇＯ、ＣａＯを含有したＰＳＺジルコニアを用いた実施例であるが、他の安定化剤としてＹ２Ｏ３と含有した試料Ｎｏ．３の実施例と同等の残光輝度であり、破壊靱性値も高い値を示していた。
【００７３】
試料Ｎｏ．１５は、残光性蛍光体となるアルミン酸ストロンチウムの成分をＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５とした場合の実施であるが、試料Ｎｏ．３の残光性蛍光体となるアルミン酸ストロンチウムの成分をＳｒＡｌ２Ｏ４とした場合と同等の残光輝度であり、破壊靱性値も高い値を示していた。
【００７４】
そして、試料Ｎｏ．１６及びＮｏ．１７は、残光性蛍光体の平均粒径を異ならせた実施例であるが、平均粒径が大きい方が、残光輝度が高くなる傾向が見られた。
【００７５】
また、試料Ｎｏ．３及び試料Ｎｏ．１８〜Ｎｏ．２０は、ＰＳＺセラミックスに用いるＺｒＯ２粉末の平均粒径を異ならせた実施例であるが、平均粒径が小さい方が、残光輝度が高くなり、青色系ジルコニアセラミックスが高硬度・高靱性となる傾向が見られた。
【００７６】
最後に試料Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．２３はＡｌ２Ｏ３の組成比を異ならせた実施例であるが、Ａｌ２Ｏ３の含有量が大きくなるにつれ、残光輝度、抗折強度、破壊靱性それぞれ小さくなる傾向を示した。
【００７７】
上記の実施例により得られた青色系ジルコニアセラミックスから複数の保持溝と放電溝とを備えた光ファイバ融着用保持具を作製したものは、暗所における光ファイバの保持溝の配置においても視認性が良いため、照明等を必要としないで融着接合作業が行えるため、複雑の建造物の隙間等でも作業性を下げずに融着接合が行えた。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る光ファイバ融着用保持具を示す斜視図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明に係る光ファイバ融着用保持具の保持溝の他の例を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係る光ファイバ融着用保持具を用いて光ファイバを融着接合する状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１：光ファイバ融着用保持具
２：保持溝
４：放電溝
６：放電電極
７：クランプ
８：光ファイバ
９：リボンファイバ
【図１】
2006098499.tif 000004
【図２】
2006098499.tif 000005
【図３】
2006098499.tif 000006