(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ばりの発生を抑制することができ、信頼性の高い光ファイバの再被覆方法を提供する。また、ばりの発生を抑制することができ、長寿命で信頼性の高い光ファイバの再被覆を行うことのできる再被覆装置を提供する。【解決手段】光ファイバ融着接続部の外径とほぼ同程度の内径を有する成型溝１０２を形成するとともに、前記成型溝の内部空間に紫外線硬化樹脂を注入する注入溝を形成してなる上型１０１Ｂおよび下型１０１Ａと、前記紫外線硬化樹脂を硬化させる光源とを備え、光ファイバ融着接続部の裸ファイバ部に再被覆層を形成するように構成した再被覆装置であって、前記上型または下型のうち光源側に位置する一方の外壁の前記成型溝に対応する領域に遮光層１１０を具備したことを特徴とする。【選択図】図１
2004045463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆された光ファイバの外径とほぼ同程度の内径を有する成型溝を形成するとともに、前記成型溝の内部空間に紫外線硬化樹脂を注入する注入溝を形成してなる上型および下型と、前記紫外線硬化樹脂を硬化させる光源とを備え、光ファイバ融着接続部の裸ファイバ部に再被覆層を形成するように構成した再被覆装置であって、
前記上型または下型のうち、光源側に位置する一方の外壁の前記成型溝に対応する領域に開口を有する遮光層を具備したことを特徴とする光ファイバの再被覆装置。
【請求項２】
被覆された光ファイバの外径とほぼ同程度の内径を有する成型溝を形成するとともに、前記成型溝の内部空間に紫外線硬化樹脂を注入する注入溝を形成してなる上型および下型と、前記紫外線硬化樹脂を硬化させる光源とを備え、光ファイバ融着接続部の裸ファイバ部に再被覆層を形成するように構成した再被覆装置であって、
前記上型または下型の当接面の少なくとも一方に形成された中間遮光層と、
前記上型または下型のうち光源側に位置する一方の外壁の前記成型溝に対応する領域に、開口を有する外側遮光層とを具備したことを特徴とする光ファイバの再被覆装置。
【請求項３】
前記外側遮光層の開口は、前記成型溝よりも幅が狭い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の再被覆装置。
【請求項４】
前記上型または下型のうち光源側に位置する一方が前記成型溝に対応する領域に紫外線を透過しうるように、前記領域を透光性材料で構成した黒色石英から構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバの再被覆装置。
【請求項５】
前記中間遮光層が黒色石英から構成されていることを特徴とする請求項２記載の光ファイバの再被覆装置。
【請求項６】
前記成型溝の上方で前記成型溝に連通するように構成された気泡排出空間を具備していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバの再被覆装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の再被覆装置の成型溝内に光ファイバの融着接続部を置く工程と、
前記成型溝内に紫外線硬化性樹脂を供給する工程と、
前記上型または下型のうちの一方の外側から、前記成型溝に対応する領域にのみ選択的に光照射がなされるように遮光部材を介して、紫外線を照射し、前記樹脂を硬化せしめる工程と、
前記再被覆装置から前記樹脂で再被覆された前記光ファイバの融着接続部をはずす工程とを含む光ファイバの再被覆方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再被覆装置およびこれを用いた光ファイバの再被覆方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ同士を融着接続した場合、光ファイバ接続部を再被覆して補強する必要がある。
このように再被覆を行う方法の一つに、モールド型を用いた、光ファイバ接続部の再被覆方法が提案されている。
【０００３】
この装置は図８に示すように、下型１０１Ａと上型１０１Ｂとの間に形成される空洞１０２の中心に融着接合のなされた裸ファイバ部１がくるように配置し、紫外線１０３Ｓを照射し硬化させるものである。
【０００４】
この装置において、下型１０１Ａと上型１０１Ｂとのあわせ面に樹脂液が流れ込むと、硬化後にばりが発生する。モールド型のあわせ面に紫外線遮光膜１０４を付与しているが、溝の円弧内部で乱反射した紫外線があわせ面にもれるため、ばりが発生すると考えられる。
また、特許第３１１８９９４号には、モールド型の上型と下型との合わせ面に遮光層として、金属皮膜を形成する技術が開示されている。
【０００５】
この再被覆装置では、図９に示すように、モールド型１０１Ａ，１０１Ｂは石英ガラス製であり樹脂充填状況を目視確認でき、かつ紫外線を透過するため樹脂が硬化するように形成されている。そして、下型１０１Ａの上面と、上型１０２Ｂの下面の当接面には遮光層１０５ａ、１０５ｂが設けられ、すきまから漏れた樹脂が硬化するのを防止し、ばりの発生を抑制するように構成されている。
【０００６】
しかしながら、これら成型溝のエッジ部Ｅが欠けやすく、結果的にばり発生の誘因となる場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ばりは光ファイバをボビンに巻き取る際に外傷を与えたり、ばりにより生じる歪みにより伝送特性を悪化させる要因となる。
【０００８】
また取り扱い時にばりがひっかかり、ばりがとれる際にばりの根元の部分がえぐれてしまうという不都合も発生する場合がある。えぐれると再度えぐれ部分を樹脂で埋める必要が生じるという問題がある。
【０００９】
このためばりが発生した場合はすみやかに、ばり取りを実施する必要がある。ところがこれまでのばり取りは顕微鏡で拡大してかみそりなどの刃でカットするという細かい作業であり、作業性が悪く、生産性を低下させる原因となっていた。
【００１０】
またばりを生じない程度に紫外線照射量を絞って再被覆する方法も考えられるが、十分に再被覆部の硬化度を上げることができず、ガラス強度劣化による断線が生じ易くなるなど長期信頼性に悪影響をおよぼすことが懸念される。
【００１１】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、ばりの発生を抑制することができ、信頼性の高い光ファイバの再被覆方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、ばりの発生を抑制することができ、長寿命で信頼性の高い光ファイバの再被覆を行うことのできる再被覆装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では、被覆された光ファイバの外径とほぼ同程度の内径を有する成型溝を形成するとともに、前記成型溝の内部空間に紫外線硬化樹脂を注入する注入溝を形成してなる上型および下型と、前記紫外線硬化樹脂を硬化させる光源とを備え、光ファイバ融着接続部の裸ファイバ部に再被覆層を形成するように構成した再被覆装置であって、前記上型または下型のうち光源側に位置する一方の外壁の前記成型溝に対応する領域に開口を有する遮光層を具備したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の光ファイバの再被覆装置では、上型または下型うちの当接面の少なくとも一方に形成された中間遮光層と、前記上型または下型のうち光源側に位置する一方の外壁の前記成型溝に対応する領域に、開口を有する外側遮光層とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
望ましくは、前記外側遮光層の開口は、前記成型溝よりも幅が狭いことを特徴とする。
【００１６】
また望ましくは、前記中間遮光層は、ガラスと同等またはそれよりも硬度の高い材料で構成されていることを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、光源側に位置する前記上型または下型のうちの一方が前記成型溝に対応する領域に紫外線を透過しうるように、前記領域を透光性材料で構成した黒色石英から構成されていることを特徴とする。
【００１８】
望ましくは、前記中間遮光層が黒色石英から構成されていることを特徴とする。
【００１９】
望ましくは、前記成型溝の上方で前記成型溝に連通するように構成された気泡排出空間を具備していることを特徴とする。
【００２０】
また本発明の方法は、本発明の再被覆装置の成型溝内に光ファイバの融着接続部を装着する工程と、前記成型溝内に紫外線硬化性樹脂を供給する工程と、前記上型または下型のうちの一方の外側から、前記成型溝に対応する領域にのみ選択的に光照射がなされるように遮光部材を介して、紫外線を照射し、前記樹脂を硬化せしめる工程と、前記再被覆装置から前記樹脂で再被覆された前記光ファイバの融着接続部をはずす工程とを含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
本実施の形態の装置は、図１乃至図４に示すように、光ファイバ融着接続部の裸ファイバ部１に再被覆層を形成するように、この光ファイバの被覆された部分の外径とほぼ同程度の内径を有する成型溝１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ）を形成するとともに、前記成型溝の内部空間に樹脂を注入する注入溝を形成してなる上型１０１Ｂおよび下型１０１Ａを備えた再被覆装置において、紫外線ランプ１０８側に位置する下型１０１Ａの外壁に開口Ｏを有する外側遮光層１１０を設けたことを特徴とする。そしてこの外側遮光層は、成型溝１０２に対応する領域にこの成型溝の溝幅Ｗ０よりもやや狭い溝幅Ｗ１の開口０を有する。ここで図１はこの再被覆装置のモールド型の分解斜視図である。図２（ａ）はモールド型の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３は再被覆装置の正面全体図、図４（ａ）乃至（ｃ）は再被覆方法の工程断面図である。
【００２３】
この装置を用いた再被覆方法では、光ファイバ融着接続部の裸ファイバ部１に上型１０１Ｂおよび下型１０１Ａからなるモールド型を装着して、このモールド型に紫外線硬化製樹脂を充填し、紫外線を照射して、この紫外線硬化性樹脂を硬化させ、裸ファイバ部を再被覆させるに際し、成型溝１０２に対応する領域にこの成型溝の溝幅Ｗ０よりもやや狭い溝幅Ｗ１の開口０を有する外側遮光層１１０を介して紫外線ランプ１０８から紫外線を照射し、ばりの発生を抑制し、高品質の再被覆層１１３を形成するものである。
【００２４】
なお、ここでは成型溝１０２Ａ，１０２Ｂで形成される空洞１０２に残留する気泡の排出を効率よくするために、成型溝１０２Ｂから斜め側方に伸びる気泡排出空間３００を設けている。これにより再被覆層１１３内に気泡が残留するのを抑制することが可能となる。
【００２５】
なお、ここでモールド型１０１Ａ，１０１Ｂは石英ガラス製であり樹脂充填状況を目視確認でき、かつ紫外線を透過するため樹脂が硬化するように形成されている。また、下型１０１Ａの上面と、上型１０２Ｂの下面の当接面には黒色石英からなる中間遮光層１０５ａが設けられ、下型１０１Ａと、上型１０２Ｂの合わせ面のすきまから漏れた樹脂が硬化するのを防止し、ばりの発生を抑制するように構成されている。
【００２６】
この中間遮光層１０５ａは成型溝内にエッジが露呈するように形成されているが、黒色石英で構成されているため、われやかけが生じることはない。
【００２７】
さらに成型溝の幅Ｗ０よりも狭い開口Ｏをもつ外側遮光層１１０が下型の下方面に形成されているため、成型溝周辺には紫外線があたらず、成形溝周辺に樹脂が滲み出したとしてもその硬化を抑制することができる。このように、外側に形成された外側遮光層１１０に加え、下型１０１Ａの上面と、上型１０２Ｂの下面の当接面に形成される中間遮光層１０５ａの存在により、極めて信頼性の高い再被覆層１１３の形成が可能となる。ここで１０６ａおよび１０６ｂはクランプである。
【００２８】
すなわち、まず、図４（ａ）に示すように、下型１０１と上型１０１Ｂとの間に形成される空洞１０２の中心に融着接続のなされた外径約１２５ミクロンの裸ファイバ部１がくるように配置し、ウレタンアクリレート樹脂ＪＳＲ（株）製９５０Ｙ２００を注入溝１０４を介して内径２６０ミクロンの円柱状の空洞を構成する成型溝１０２内に充填する。
【００２９】
この状態で紫外線ランプ１０８を用いてモールド型の外側から４５秒間照射する。照射時間は照射線ランプパワーに応じて調整することができる。
このようにしてウレタンアクリレートからなる再被覆層１１３が形成される。
【００３０】
そして図４（ｂ）に示すようにこの上型および下型をはずし、ばりのない再被覆層１１３を得ることができる。
【００３１】
このようにして、再被覆のなされた光ファイバを得ることが可能となる。この再被覆長さＬは３８ｍｍ程度であった。
【００３２】
このようにして形成された光ファイバはばりの存在もなく極めて良好な再被覆領域をもつものとなっている。
【００３３】
なお、上型と下型との当接領域に樹脂が染み出したとしても、外側遮光層１１０および中間遮光層１０５ａの存在により紫外線の受光を防ぐことができ、硬化を抑制することができるため、ばりの発生はほとんど皆無となる。
【００３４】
なお、前記実施の形態では、気泡排出空間が形成されているが、この気泡排出空間は、成型溝の内壁から前成型溝の斜め上方に、成型溝の長手方向に沿って、上方にこの成型溝を貫通するように形成された空間であるため、成型溝内の残留空気を極めて効率よく排出することができる。
【００３５】
また中間遮光層１０５ａは、黒色石英に限定されることなく、クロムやタングステン、アルミニウム、炭素皮膜の他、タングステン層上にチタン層を形成した２層膜とするなど、モールド樹脂の硬化に有効な波長域の光を遮光するように形成すればよい。また多層膜とすることにより熱膨張係数差による剥がれを抑制するようにすることも可能である。
【００３６】
さらにまた前記第１の実施の形態では、中間遮光層が硬度の高い材料である黒色石英で構成されているため、空洞１０２を形成する成形溝１０２Ａおよび１０２ＢのエッジＥの劣化は防止される。
【００３７】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。また前記第１の実施の形態では、遮光層は下型１０１Ａの外側および下型１０１Ａと上型１０１Ｂの当接面のそれぞれに設けられているが、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、開口Ｏを有する外側遮光層１１０を下型１０１Ａの外側にのみ形成したものも有効である。
【００３８】
他の部分については前記第１の実施の形態と同様である。なお同一部位には同一符号を付し、説明を省略する。
また前記第１の実施の形態では、気泡排出空間３００は成型溝の長手方向全体にわたって連続的に形成されているが、この例では、設けていない。
【００３９】
さらにまた、開口Ｏは、成型溝の幅ＷＯよりも小さいと、成型溝周辺には開口Ｏから入射した光があたらず、成型溝周辺に滲み出した樹脂の硬化を抑制することができる。
また、レーザを用いるなど、硬化のための光源の集光度を高めることにより、外側遮光層の開口Ｏの幅は若干大きくてもよい。
【００４０】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態では、遮光層を形成したが、この例では成型溝の部分を除いて他の領域を遮光性の黒色石英で構成したことを特徴とする。
すなわち図６及び図７に示すように、石英からなる透光性領域３０１Ｒと黒色石英からなる遮光性領域で構成された下型３０１Ａを用いて裸ファイバ部を再被覆することを特徴とする。他の部分については前記第１および第２の実施の形態と同様である。
【００４１】
かかる構成によれば、光のまわりこみがないため、確実にばりの発生を抑制することが可能となる。また成型溝のエッジ部がかけるおそれも小さい。
【００４２】
前記実施の形態では、上型３０１Ｂも黒色石英で構成したが、光源と反対側の型は遮光性材料を用いなくてもよい。
【００４３】
なお、黒色石英は、周知のように、シリカ粉末に黒色化剤としてＶ，Ｍｏ，Ｎｂなどの黒色化元素またはその化合物を添加し加熱溶融することによって形成される。この例では下型３０１Ａが一部に透光性領域３０１Ｒを含むが、この下型の製造に際しては、以下のような方法が用いられる。
【００４４】
まず、黒色化金属元素を含む黒色化剤をシリカ粉末に混合した混合粉末をガラス化するとともに、黒色化剤を含まないシリカ粉末をガラス化して、黒色部用石英ガラス成型体および透明部用石英ガラス成型体を形成する。そしてこれらを、耐熱性の型の夫々の領域に充填し、真空雰囲気内で１９００℃程度に加熱溶融して透光性領域３０１Ｒを有する遮光性の下型３０１Ａを形成する。
【００４５】
なお前記第１乃至第３の実施の形態ではウレタンアクリレート樹脂を用いたが他の紫外線硬化樹脂を用いてもよいことはいうまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の装置によれば、ばりの発生もなく長寿命で信頼性の高い再被覆装置を提供することができる。
本発明の方法によれば、ばりの発生もなく信頼性の高い再被覆を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光ファイバの再被覆装置のモールド型の分解図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の再被覆装置のモールド型の断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の再被覆装置を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の光ファイバの再被覆工程を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の光ファイバの再被覆装置を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態の光ファイバの再被覆装置のモールド型の分解図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の再被覆装置のモールド型の断面図。
【図８】従来例の光ファイバの再被覆装置を示す図。
【図９】従来例の光ファイバの再被覆装置を示す図。
【符号の説明】
１　裸ファイバ部
１Ｓ　ファイバ融着部
１００　気泡排出溝
１０１Ａ　下型
１０１Ｂ　上型
１０２Ａ　成型溝
１０２Ｂ　成型溝
Ｂ　ばり
１０５ａ　中間遮光層
１０５ｂ　中間遮光層
１１０　外側遮光層
１１１　被覆樹脂
１１３Ｓ　半硬化樹脂
１１３　　再被覆層
【図１】
2004045463.tif 000003
【図２】
2004045463.tif 000004
【図３】
2004045463.tif 000005
【図４】
2004045463.tif 000006
【図５】
2004045463.tif 000007
【図６】
2004045463.tif 000008
【図７】
2004045463.tif 000009
【図８】
2004045463.tif 000010
【図９】
2004045463.tif 000011