(57)【要約】【課題】各光ファイバ毎のメッキ膜の膜厚が不均一となってしまう。【解決手段】光ファイバへの電解メッキ方法であって、電圧印加時に各光ファイバの被メッキ部分に成膜されているメッキ用下地に通電される電流の値を個別制御する。各光ファイバ毎に用意された複数の電源の陰極側を夫々の光ファイバの被メッキ部分に成膜されているメッキ用下地に個別に接続し、それら電源の陰極側をメッキ液内の電極に接続して、メッキ用下地と電極との間に電圧を印加する。光ファイバ毎に形成された電流経路に、それら電流経路の平均抵抗値よりも十分に大きな抵抗を挿入する。【選択図】　　　図１
2004035982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ用下地としての導電性膜が成膜された複数本の光ファイバの被メッキ部分を１つのメッキ槽内のメッキ液に浸し、それら被メッキ部分のメッキ用下地とメッキ液内の電極との間に電圧を印加して被メッキ部分にメッキを施す光ファイバへの電解メッキ方法であって、前記電圧印加時に各被メッキ部分のメッキ用下地に通電する電流の値を個別に制御することを特徴とする光ファイバへの電解メッキ方法。
【請求項２】
メッキ用下地としての導電性膜が成膜された複数本の光ファイバの被メッキ部分を１つのメッキ槽内のメッキ液に浸し、それら被メッキ部分のメッキ用下地とメッキ液内の電極との間に電圧を印加して被メッキ部分にメッキを施す光ファイバへの電解メッキ方法であって、各光ファイバ毎に用意された複数の電源の陰極側を各被メッキ部分のメッキ用下地に個別に接続し、それら電源の陽極側をメッキ液内の電極に接続して、メッキ用下地と電極との間に電圧を印加することを特徴とする光ファイバへの電解メッキ方法。
【請求項３】
メッキ用下地としての導電性膜が成膜された複数本の光ファイバの被メッキ部分を１つのメッキ槽内のメッキ液に浸し、それら被メッキ部分のメッキ用下地とメッキ液内の電極との間に電圧を印加して被メッキ部分にメッキを施す光ファイバへの電解メッキ方法であって、各被メッキ部分のメッキ用下地を電源の陰極側に並列接続し、電源の陽極側をメッキ液内の電極に接続すると共に、各光ファイバ毎に形成される電流経路に、これら電流経路の抵抗値よりも十分大きな抵抗値を有する抵抗を挿入した上で、メッキ用下地と電極との間に電圧を印加することを特徴とする光ファイバへの電解メッキ方法。
【請求項４】
各光ファイバ毎に形成される電流経路に挿入される抵抗の抵抗値は、それら電流経路の平均抵抗値の１０倍以上であることを特徴とする請求項３記載の光ファイバへの電解メッキ方法。
【請求項５】
メッキ材料をＡｕとし、電圧印加時における被メッキ部分の電流密度を０．０１Ａ／ｄｍ２〜１．００Ａ／ｄｍ２とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ファイバへの電解メッキ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのメッキ槽を用いて複数本の光ファイバに同時に電解メッキを施す方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１つのメッキ槽で複数本の光ファイバに同時に電解メッキを施す際には図４に示すようにしていた。即ち、メッキ槽Ａ内のメッキ液Ｂに浸した陽電極（Ｐｔ板）Ｃを定電流電源Ｄの陽極側に接続し、同メッキ液Ｂに浸した複数本の光ファイバＥの被メッキ部分Ｆを同定電流電源Ｄの陰極側に並列接続して、メッキ液所定の電流密度となる定電流を一定時間通電していた。尚、光ファイバＥの被メッキ部分Ｆには、蒸着、スパッタ、無電解メッキ等により予めメッキ用下地が成膜されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにして光ファイバに電解メッキを施すことには次のような課題があった。光ファイバの被メッキ部分の面積は非常に小さい。例えば、φ１２５μｍの光ファイバの端末部２０ｍｍを被メッキ部分とした場合、その面積は７．８５ｍｍ２となる。さらに、面積が７．８５ｍｍ２の被メッキ部分に通電される電流の密度を０．５０Ａ／ｄｍ２とするためには、設定電流値を０．７５ｍＡ×ファイバ本数という微小な値に設定する必要がある。このとき、被メッキ部分に成膜されているメッキ用下地の抵抗や電極と光ファイバとの接触抵抗等にばらつきがあると、もともとの被メッキ部分の面積が小さく抵抗値が低いために、複数本の光ファイバの被メッキ部分に流れる電流の大きさが各光ファイバ間で大きくばらつく。この結果、大きな電流が流れた光ファイバの被メッキ部分にメッキが集中し、各光ファイバ間でメッキの膜厚が不均一になってしまう。かかる不具合は、被メッキ部分の抵抗のばらつきが電流経路の抵抗に対して十分に小さな場合には大した問題とはならないが、光ファイバの被メッキ部分のように、その抵抗のばらつきがが電流経路の抵抗と比較して大きな場合には大きな問題となる。
【０００４】
そこで本件発明者らは、図４に示す各光ファイバＥの被メッキ部分Ｆにおける電流密度を０．５０　Ａ／ｄｍ２とするために、同図に示す定電流電源Ｄの電流値を３．７５ｍＡ（０．７５ｍＡ×５本）に設定して１４０秒間通電する実験を行った。この結果、被メッキ部分Ｆに大量のメッキが付いた光ファイバＥがある一方で、メッキがまったく付いていない光ファイバＥもあり、膜厚は０．０〜２．０μｍの範囲でばらついていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、複数本の光ファイバに均一な膜厚のメッキを同時に施すことが可能な光ファイバの電解メッキ方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の一つは、メッキ用下地としての導電性膜が成膜された複数本の光ファイバの被メッキ部分を１つのメッキ槽内のメッキ液に浸し、それら被メッキ部分のメッキ用下地とメッキ液内の電極との間に電圧を印加して被メッキ部分にメッキを施す光ファイバへの電解メッキ方法であって、前記電圧印加時に各被メッキ部分のメッキ用下地に通電する電流の値を個別に制御するものである。
【０００７】
本発明の他の一つは、メッキ用下地としての導電性膜が成膜された複数本の光ファイバの被メッキ部分を１つのメッキ槽内のメッキ液に浸し、それら被メッキ部分のメッキ用下地とメッキ液内の電極との間に電圧を印加して被メッキ部分にメッキを施す光ファイバへの電解メッキ方法であって、各光ファイバ毎に用意された複数の電源の陰極側を各被メッキ部分のメッキ用下地に個別に接続し、それら電源の陽極側をメッキ液内の電極に接続して、メッキ用下地と電極との間に電圧を印加するものである。
【０００８】
本発明の他の一つは、メッキ用下地としての導電性膜が成膜された複数本の光ファイバの被メッキ部分を１つのメッキ槽内のメッキ液に浸し、それら被メッキ部分のメッキ用下地とメッキ液内の電極との間に電圧を印加して被メッキ部分にメッキを施す光ファイバへの電解メッキ方法であって、各被メッキ部分のメッキ用下地を電源の陰極側に並列接続し、電源の陽極側をメッキ液内の電極に接続すると共に、各光ファイバ毎に形成される電流経路に、これら電流経路の抵抗値よりも十分大きな抵抗値を有する抵抗を挿入した上で、メッキ用下地と電極との間に電圧を印加するものである。
【０００９】
本発明の他の一つは、各光ファイバ毎に形成される電流経路に挿入される抵抗の抵抗値を、それら電流経路の平均抵抗値の１０倍以上としたものである。
【００１０】
本発明の他の一つは、メッキ材料をＡｕとし、電圧印加時における被メッキ部分の電流密度を０．０１Ａ／ｄｍ２〜１．００Ａ／ｄｍ２としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の実施例の一つを説明する。ここに示す実施例は、１つの電解槽を用いて５本の光ファイバの端部に同時に電解メッキを施すものである。具体的には図１に示すように、５本の光ファイバ１（１ａ〜１ｅ）の被メッキ部分２（２ａ〜２ｅ）に成膜されたメッキ用下地（導電性膜）を各光ファイバ１ａ〜１ｅ毎に用意された５つの定電流電源３（３ａ〜３ｅ）の陰極側に接続してメッキ槽４内のメッキ液５に浸し、陽電極（Ｐｔ板）６を前記定電流電源３ａ〜３ｅの陽極側に接続して同メッキ液５に浸す。即ち、各光ファイバ１ａ〜１ｅ毎に、定電流電源３の陽極側−陽電極４−メッキ液５−被メッキ部分（メッキ用下地）２−定電流電源３の陰極側という電流経路を形成する。もっとも、図１に示す配置が完了すれば（前記電流経路が形成されれば）、完了に至る手順には特に限定はない。例えば、被メッキ部分２ａ〜２ｅと陽電極６のどちらを先に定電流電源３ａ〜３ｂに接続してもよく、被メッキ部分２ａ〜２ｅと陽電極６のどちらを先にメッキ液５に浸してもよい。
【００１２】
尚、夫々の光ファイバ１ａ〜１ｅの被メッキ部分２ａ〜２ｅの長さは２０ｍｍであり、ここに成膜されているメッキ用下地の構成は、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕである。また、夫々の膜厚はＴｉ膜：０．０２μｍ、Ｎｉ膜：０．０２μｍ、Ａｕ膜：０．０５μｍである。メッキ槽４は直径１５０ｍｍ、深さ１００ｍｍのビーカーである。メッキ液５は、亜硫酸金ナトリウム（Ｎａ３Ａｕ（ＳＯ３）２）２．２％、無機酸塩５．０％、水（Ｈ２Ｏ）８０％以上を含むＡｕメッキ用ノンシアン系メッキ液であり、指定電流密度は０．７Ａ／ｄｍ２である。
【００１３】
図１に示す配置が完了したら、光ファイバ１本当たりの電流密度を０．５０Ａ／ｄｍ２とするために、各定電流電源３ａ〜３ｅの電流設定値を０．３９５ｍＡに設定して通電を行い、各被メッキ部分２ａ〜２ｅのメッキ用下地と陽電極６との間に電圧を印加する。尚、このときのメッキレートは、理論上０．３２０μｍ／分となることが分かっている。そこで、目標膜厚を０．７５μｍとし、上記条件で１４０秒間通電する。メッキ前とメッキ後の各被メッキ部分２ａ〜２ｅの外径差から算出したメッキの膜厚は表１に示すとおりである。
【００１４】
【表１】
2004035982.tif 000003
【００１５】
前記表１に示すように、５本の光ファイバ１ａ〜１ｅの全ておいて、ほぼ理論値どおり膜厚を得ることができた。また、各光ファイバ１ａ〜１ｅ間の膜厚のばらつきは、標準偏差で０．０１３μｍと極めて良好であった。
【００１６】
（実施形態２）
図４の各光ファイバＥ毎の電流経路の抵抗値を調べたところ、１１００〜１４００［Ω］の範囲でばらついており、その標準偏差は５０［Ω］程度であった、また、これら抵抗値の平均値は１２４０［Ω］であり、平均値に対してのばらつき（標準偏差）は５％程度であることがわかった。このばらつきの多くは、メッキ用の下地である導電性膜厚のばらつきによるものと、被メッキ部分Ｆとそこに接続された電源ケーブル（陰極側ケーブル）との接続部分Ｇの接触抵抗のばらつきによるものである。
【００１７】
そこで、本発明者らは、図２に示すように、メッキ槽４内のメッキ液５に浸した陽電極６を定電流電源３の陽極側に接続すると共に、同メッキ液５内の５本の光ファイバ１（１ａ〜１ｅ）の被メッキ部分２（２ａ〜２ｅ）に成膜されているメッキ用下地を電源ケーブル７を介して前記定電流電源３の陰極側に並列接続し、さらに、各光ファイバ１ａ〜１ｅ毎に形成された定電流電源３の陽極側−陽電極６−メッキ液５−被メッキ部分（メッキ用下地）２−電源ケーブル７−定電流電源３の陰極側という電流経路の夫々に、それら電流経路の平均抵抗値よりも十分大きな抵抗値（２０［ｋΩ］）を有する抵抗４ａ〜４ｅを挿入した。これにより、各電流経路の抵抗値の平均値に対するばらつきは０．２％になると予想される。
【００１８】
光ファイバ１本当たりの電流密度を０．５０Ａ／ｄｍ２とするために、各電流経路の電流が０．３９５ｍＡになるように、０．３９５×５＝１．９７５ｍＡの電流を流すべく、図２の定電流電源３を用いて電圧を印加した。尚、このときのメッキレートは、実施形態１同様に理論上０．３２０μｍ／分となることが分かっている。そこで、目標膜厚を０．７５μｍとし、上記条件で１４０秒間通電する。メッキ前とメッキ後の各被メッキ部分２ａ〜２ｅの外径差から算出したメッキの膜厚を表２に示す。
【００１９】
【表２】
2004035982.tif 000004
【００２０】
前記表２に示すように、５本の光ファイバ１ａ〜１ｅの全ておいて、ほぼ理論値どおり膜厚を得ることができた。また、各光ファイバ１ａ〜１ｅ間の膜厚のばらつきは、標準偏差で０．０２０μｍと極めて良好であった。
【００２１】
本実施形態では、各電流経路に２０［ｋΩ］の抵抗を挿入したが、挿入抵抗の値は任意に決定するとができる。もっとも、ほぼ理論値どおり膜厚を得ることが可能な程度にまで、各電流経路の抵抗値のばらつきを抑制するとの観点からは、これら電流経路の平均抵抗値の１０倍以上の抵抗値を有する抵抗を各電流経路に挿入することが望ましい。尚、本明細書における電流経路の抵抗値とは、光ファイバの被メッキ部分に成膜されたメッキ用下地の抵抗値と、そのメッキ用下地と電源ケーブルとの接触抵抗値と、電源ケーブル自体の抵抗値との合計抵抗値を意味する。
【００２２】
（実験例）
本件発明者らは、実施形態１及び実施形態２の光ファイバ１ａ〜１ｅと同様の光ファイバを使用し、１本当たりの電流密度を０．０５〜１．５０Ａ／ｄｍ２まで変化させる実験を行った。尚、被メッキ部分の長さは２０ｍｍであり、目標膜厚は０．７５μｍである。本実験の具体的条件を表３に示す。また、実験結果から得られた電流密度とメッキ速度の関係を図３のグラフに示す。図３のグラフは、実際に得られたメッキの膜厚を設定したメッキ時間で除算して求めたメッキ速度をグラフ化したものである。
【００２３】
【表３】
2004035982.tif 000005
【００２４】
本実験の結果、少なくとも次の３点が確認された。
（１）電流密度を０．１０Ａ／ｄｍ２未満にすると、メッキ速度が０．１μｍ／分以下となり、非生産的であること。
（２）電流密度を１．００Ａ／ｄｍ２よりも大きくすると、メッキ膜表面が赤黒く変色してしまうこと。
（３）電流密度が０．１０Ａ／ｄｍ２以上１．００Ａ／ｄｍ２以下の範囲内であれば、前記（１）（２）のような問題がなく、ほぼ理論値どおりの均一な膜厚が得られること。
【００２５】
さらに本件発明者らは、電流密度を０．１０Ａ／ｄｍ２以上１．００Ａ／ｄｍ２以下の一定値とし、被メッキ部分の長さを５ｍｍ〜５０ｍｍまで変化させる実験も行った。この結果、被メッキ部分の長さに関わらず、ほぼ理論値どおりの均一な膜厚が得られた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の光ファイバへの電解メッキ方法によれば、メッキ液に浸された複数本の光ファイバの被メッキ部分に成膜されているメッキ用下地に流れる電流の大きさにばらつきが発生しない。従って、複数本の光ファイバの被メッキ部分にほぼ理論値どおりの膜厚のメッキを施すことができる。特に、被メッキ部分の電流密度を０．０１Ａ／ｄｍ２〜１．００Ａ／ｄｍ２とすれば、生産的なメッキ速度を確保しつつ、複数本の光ファイバの被メッキ部分にほぼ理論値どおりの膜厚のメッキを施すことができ、メッキ表面の変色その他の不具合も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバへの電解メッキ方法の一例を示す説明図。
【図２】本発明の光ファイバへの電解メッキ方法の他例を示す説明図。
【図３】電流密度とメッキ速度の関係を示す図。
【図４】従来の光ファイバへの電解メッキ方法の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｅ　　光ファイバ
２ａ〜２ｅ　　被メッキ部分
３ａ〜３ｅ　　定電流電源
４　メッキ槽
５　メッキ液
６　陽電極
７　電源ケーブル
【図１】
2004035982.tif 000006
【図２】
2004035982.tif 000007
【図３】
2004035982.tif 000008
【図４】
2004035982.tif 000009