(57)【要約】【課題】プラスチック光ファイバーの融着を容易に融着接続可能とする装置を提供する。【解決手段】本発明のプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）用融着装置は、２本のＰＯＦ▲１▼，▲２▼が位置決めされて、そのＰＯＦ▲１▼，▲２▼の端面が長軸線上で接している状態で長軸と直角方向からの放電により接触面付近の狭い部分が熱溶融する際に、接触面周囲を不燃性ガスで覆うことで、ＰＯＦ▲１▼，▲２▼が発火することなく溶融した端面同士が混合し、放電終了後には急速に自然冷却するので、溶融部分はごく一部分であるうえ、２本のＰＯＦ▲１▼，▲２▼は全体の形状に変形を受けることなく１本に融着接合される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のファイバーの端面同士を対向させ、かつ該端面が正確に向き合う機構である事、
２本のファイバーが一直線状に並ぶような位置決め機構を持つ事、
２本のファイバーの対向した端面を接触可能な機構を持つ事、
但し２本のファイバーの１本又は両方が複数本のファイバーの束の場合も１本とみなす、
一直線に並んだファイバーの長軸に対し直角でかつ接触点をほぼ含む面内でファイバーの接触面を通る直線上にファイバーを中心に対向した針状電極を持つ事、
前記針状電極は絶縁された構造で、該針状電極間に高電圧放電が可能である事、
ファイバーの接触面及び前記針状電極の先端部分には囲いを持ち不燃性ガスを流すか又は溜める構造である事、
囲いには該不燃性ガスの供給可能な穴又は隙間又はホースがある事、
接続されて１本に成ったファイバーは装置から完全に取り外せる事、
以上の条件を全て含めた事を特徴とするプラスチック光ファイバー用融着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２本の光ファイバーを融着接続する光ファイバー融着装置に関し、特にプラスチック光ファイバーを融着接続することができるプラスチック光ファイバー用融着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック光ファイバーの光伝送特性は、石英ファイバーに比較すると劣るため長距離伝送や幹線には専ら石英ファイバーが使用されてきた。しかし各家庭やオフイスに光ファイバーを導入しつつある現在は、幹線から分岐し中継する点から端末機器迄のいわゆる最後の１マイルといわれている伝送距離は短く、多くの使用者に分配する必要性から安価で丈夫であること、又、取り扱いが容易であること等が要望され、これら要望を満たす光ファイバーとしてプラスチック光ファイバーが着目されてきた。そこで各家庭やオフイス内での布設作業で必要となる最も基本的な作業装置として、光ファイバーを切断する切断装置と接続装置が必要になった。切断はハサミやニッパーの手工具でも容易であるが、接続は実用的な物が存在していない。
【０００３】
プラスチック光ファイバー（以下、単にＰＯＦ（Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ）と呼ぶ。）は、アクリル樹脂等の可燃性材料から成り立っており、かつ化学的な溶剤が存在する、一方光ファイバーを発火点以上の高温で加熱溶融して接合する事は焼損する為に考えられなかった。
【０００４】
したがって、従来の技術においては、プラスチック光ファイバーを接続するために接着剤を用いた化学的手法、又は金型を使用した成形加工、或いはネジ類を利用した機械的方法が専ら用いられてきた。なお、本分野における先行技術文献としては、特開平７−１４０３４３公報に２本の光ファイバの端部をプラスチックチューブ内に挿入し、外部から加熱することで融着接続させる方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
接着剤による接着は一見簡単そうに見えるが、実行する段になると固化するまでの溶剤の揮発時間や重合時間が必要となり、その間被接着物を固定しておく必要がある。この反応時間は余り短いと接合前の準備時間中に固化するおそれがあるため扱い難く、又準備や保存時間を扱い易くするため長くすると、接合後長時間動かせないという相反する条件がある。
【０００６】
一方、従来主流であったＰＯＦのコネクタによる機械的接続は接続損失が１ｄＢ程度と比較的大きく、接続損を減少させるため精密な端面研磨を要したのでは加工コストがかかるため経済性に問題がある。又、コネクタ組立やコネクタ部品費を必要とするため部品コストがかかるという問題もある。
【０００７】
接着も機械的接続もしない方法としては加熱溶解して融着する方法が考えられるが、接合したい端面を融着温度にするために熱を狭い範囲に絞り込む事が簡単でなく、端面以外も加熱されて軟化し、伸び・縮み・曲がりが発生してＰＯＦとしての形態を損ない、ひいては性能の劣化をも発生するため形状を維持する装置を必要とし、現場向きではない金型を使用した成形作業は工業的には射出成形が有名である。
【０００８】
接合部分だけを融解しＰＯＦの形態を崩すことなく接合する事が出来れば簡単であり、非常に狭い範囲を加熱するには針先放電が適している。しかしその温度はＰＯＦの発火温度より遙かに高温であるためＰＯＦは一瞬にして発火焼損してしまう。又、放電の様な超高温をＰＯＦに与えて気泡の発生や材質の分解等による不透明成分が発生する為に使用に耐えうる接合が可能かどうか不明であった。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、光通信ネットワークの拡大化に伴い需要が増えつつあるプラスチック光ファイバーの接続を容易にし、かつ加工コスト及び部品コストを低減させることができるプラスチック光ファイバー用融着装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、２本のプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）の端面同士を対向させ、このＰＯＦの端面が正確に向き合う機構と、２本のＰＯＦが一直線状に並ぶような位置決め機構と、２本のＰＯＦの対向した端面を接触可能に配置する機構と、一直線に並んだＰＯＦの長軸に対して直角かつ接触点をほぼ含む面内でＰＯＦの接触面を通る直線上にこのＰＯＦを中心に対向して配置する針状電極とを有し、この針状電極は絶縁され、この電極間に高電圧放電が可能であること、ＰＯＦの接触面及び電極の先端部分には囲いが設けられ、不燃性ガスを流すか又は溜める構造である事、更に囲いには不燃性ガスの供給可能な穴又は隙間或いはホースがある事、２本のＰＯＦが接続されてなる１本になったＰＯＦは装置から完全に取り外せる事、以上の条件を全て含めた事を特徴とする。
但し、２本のＰＯＦの一方又は両方は、複数本のＰＯＦの束であってもよい。このときＰＯＦの束は、長軸方向と平行に複数本のＰＯＦが接合されてなるものであってもよい。
【００１１】
つまり、本発明は、ＰＯＦの接続部分と放電電極（針状電極）の部分を箱で囲み、不燃性ガスを満たしてその中で放電し、その熱でＰＯＦの先端部分のみを融解することで、ＰＯＦの発火を防止し、更に気泡の発生が無いＰＯＦの融着を実現するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るプラスチック光ファイバー用融着装置の構成図であり、図１（Ａ）はこの融着装置を上から見たときの上面図であり、図１（Ｂ）はこの融着装置を側面から見たときの側面図である。
【００１３】
図１に示すように、２本のＰＯＦが位置決めされて、そのＰＯＦの端面が長軸線上で接している状態で長軸と直角方向からの放電により接触面付近の狭い部分が熱溶融するが、周囲を不燃性ガスで覆っているため、発火することなく溶融した端面同士が混合し、放電終了後は急速に自然冷却する。溶融部分はごく一部分であるため、２本のＰＯＦは全体の形状に変形を受けることなく接合され１本になる。
【００１４】
図１において、第１のＰＯＦ▲１▼と第２のＰＯＦ▲２▼は、それぞれ第１のＰＯＦ▲１▼の位置決め装置▲３▼と第２のＰＯＦ▲２▼の位置決め装置▲４▼の上に配置され、更にそれぞれ第１のＰＯＦ▲１▼を位置決め装置▲３▼に固定する固定用片▲５▼と第２のＰＯＦ▲２▼を位置決め装置▲４▼に固定する固定用片▲６▼とで固定される。
【００１５】
位置決め装置▲３▼，▲４▼には、それぞれＰＯＦの位置ずれを防止するためのＶ型の溝（Ｖ溝）が掘り込まれており、対抗配置されたこのＶ溝の位置が一直線上に並ぶよう配置されている。これによりＰＯＦはＶ溝をガイド溝として並べられる為、２本のＰＯＦ（第１のＰＯＦ▲１▼と第２のＰＯＦ▲２▼）は正確に一直線に並べられる。
【００１６】
ＰＯＦの長さ方向はわずかに力が加えられ、２本の突き合わせ面が離れない様にしてある。又、突き合わせたＰＯＦの境界は、第１及び第２の放電電極▲７▼，▲８▼の対向した線上に出来るだけ近く設置する。
【００１７】
第１及び第２のＰＯＦ▲１▼，▲２▼と、第１及び第２の放電電極▲７▼，▲８▼の作業部分は、ガス注入箱の蓋▲１１▼、ガス注入箱の身▲１２▼より構成される絶縁製材料の気密箱に入り、この気密箱に設けられたガス注入孔▲１３▼より注入されたアルゴンガスの雰囲気中で高圧放電が行われて融着接続される。
【００１８】
第１の放電電極▲７▼の保持部品▲９▼，第２の放電電極▲８▼の保持部品▲１０▼の材質は、第１及び第２の放電電極▲７▼，▲８▼が熱せられることで箱が変形するのを防止するため、保護材としてセラミック円筒を使用した。
具体的にガス注入箱の蓋▲１１▼は、ガス注入前に被せるがガス注入箱の身▲１２▼のＵ型切り欠きに対応したＵ型切り欠きがあり、蓋をした状態ではＰＯＦの貫通穴を丸く残して気密になる。注入ガスは、常気圧より０．１気圧高く設定してあり、ガス注入孔▲１３▼より流入して、ＰＯＦの貫通穴から流出する構造にした。
又、具体的にガス注入箱の身▲１２▼は、気密箱の身であり、放電電極▲７▼，▲８▼やガス注入孔▲１３▼が取りつけられ、更にＰＯＦ▲１▼，▲２▼が外部から貫通するように設けられるＵ型切り欠きを有している。
【００１９】
この結果、２本の第１及び第２のＰＯＦ▲１▼，▲２▼は接続され、気泡や焼け焦げが無く光学的に完全な融着に成功した。
【００２０】
又、上記構成においては、第１及び第２のＰＯＦ▲１▼，▲２▼及び第１及び第２の放電電極▲７▼，▲８▼の作業部分は気密箱に入るようにしているが、これに限らず、例えば作業部分の周囲（箱）のいずれかの面が解放されていてもよい。つまり第１及び第２のＰＯＦの接触部と第１及び第２の放電電極が不燃性ガスで十分満たされている状態にあれば厳密に気密状態である必要はなく、多少隙間があっても本実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【００２１】
したがって、本発明によれば、ＰＯＦの接続部分と放電電極（針状電極）の部分を箱で囲み、不燃性ガスを満たしてその中で放電し、その熱でＰＯＦの先端部分のみを融解した。実験の結果、ＰＯＦは発火せず、更に気泡の発生が無いＰＯＦの融着に成功した。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の実験の結果、ＰＯＦは一瞬にして融着出来るようになったため、コネクタ接続を必要最低限度にとどめることが可能になり、更にコネクタ接続の損失を防ぎ、又更に、端面加工工数を減らしてコネクタ部品を省略する経済及び性能上の利益効果が認められた。
又、ＰＯＦは単線２本を融着するのみでなく、端面を揃えた複数本のＰＯＦの束同士を融着することも可能となった。
したがって、不燃性ガス中で、ＰＯＦの放電による融着を行い、従来不可能と思われていたＰＯＦの融着が容易に出来るプラスチック光ファイバー用融着装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプラスチック光ファイバー用融着装置の構成を示す図である。（Ａ）は、本装置の上面図であり、（Ｂ）は本装置の側面図である。
【符号の説明】
▲１▼　第１のＰＯＦ
▲２▼　第２のＰＯＦ
▲３▼　第１のＰＯＦ▲１▼の位置決め装置
▲４▼　第２のＰＯＦ▲２▼の位置決め装置
▲５▼　第１のＰＯＦ▲１▼を位置決め装置▲３▼に固定する固定用片
▲６▼　第２のＰＯＦ▲２▼を位置決め装置▲４▼に固定する固定用片
▲７▼　第１の放電電極
▲８▼　第２の放電電極
▲９▼　第１の放電電極▲７▼の保持部品
▲１０▼　第２の放電電極▲８▼の保持部品
▲１１▼　ガス注入箱の蓋
▲１２▼　ガス注入箱の身
▲１３▼　ガス注入孔
【図１】
2004102202.tif 000003