(57)【要約】【課題】気泡の残留を防止し、機械的強度が高い光ファイバの再被覆方法を提供する。また、気泡の残留のない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裸ファイバ部に再被覆層を形成するように、前記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および下型を備えた再被覆装置において、前記成型溝から上方に形成された気泡排出空間を具備してなる。【選択図】図１
2004037758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆層の形成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してなる上型および下型を具備し、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、注入溝を介して前記成型溝の内部空間に樹脂を注入し、硬化させるようにした再被覆装置において、
前記成型溝から上方に形成された気泡排出空間を具備してなることを特徴とする光ファイバの再被覆装置。
【請求項２】
前記気泡排出空間は、前記成型溝の内壁から前記成形溝の長手方向に沿って形成された空間であることを特徴とする請求項１
に記載の光ファイバの再被覆装置。
【請求項３】
前記気泡排出空間は、前記成型溝の上方に開口するように形成された空間である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】
前記気泡排出空間は、前記成型溝の両端で開口するように前記成型溝端面を貫通して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの再被覆装置。
【請求項５】
前記気泡排出空間は、前記上型の前記成型溝上部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバの再被覆装置。
【請求項６】
前記気泡排出空間が複数設けられ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６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装着する工程と、
前記成型溝内に樹脂を供給する工程と、
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。
【請求項８】
さらに、前記気泡排出空間に起因する樹脂ばりを除去するばり除去工程を含む事を特徴とする請求項７に記載の光ファイバの再被覆方法。
【請求項９】
前記光ファイバ接続部が再被覆された光ファイバであって再被覆部に含まれる気泡の直径が実質的に１０μｍ以下である光ファイバ。
【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、これを用いた光ファイバの再被覆方法および光ファイバに関する。
【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（特開平７−３１１３１６号公報）。
【０００３】
この方法では、下型と上型との間に形成された空洞に光ファイバ接続部を載置した状態で樹脂を流し込むことで、光ファイバ接続部を再被覆する。
そしてこの空洞すなわちリコート溝に連結するようにその両側に前記リコート溝と平行して、ガス抜き溝を設け、このガス抜き溝とこのリコート溝とを連結し、前記リコート溝に供給する樹脂の粘度を調節することにより、樹脂とともに、残留する空気を排出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの方法では、リコート溝の上部に気泡が溜まり易く、この気泡がなかなか押し出されないという問題がある。
このため上記方法によっても、光ファイバ接続部に再被覆した樹脂層の中に気泡が残留することがあり、気泡が残留したままでは次のような悪影響が生じる場合がある。
【０００５】
第１に、気泡が大きい場合には、ガラスが剥き出し状態になり、ガラスが破断し易くなる。
第２に、低温環境に晒された場合、気泡部分に不均一な歪が発生するため、マイクロベンドによる、伝送ロスが増大し易くなる。
【０００６】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、大きな気泡の残留を防止し、機械的強度が高くかつ光伝送損失の小さ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。
また、大きな気泡の残留のない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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では、被覆層の形成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してなる上型および下型を具備し、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、注入溝を介して前記成型溝の内部空間に樹脂を注入し、硬化させるようにした再被覆装置において、前記成型溝から上方に形成された気泡排出空間を具備してなることを特徴とする。
【０００８】
望ましくは、前記気泡排出空間は、前記成型溝の内壁から前記成型溝の長手方向に沿って形成された空間であることを特徴とする。
【０００９】
また望ましくは、前記気泡排出空間は、前記成型溝の長手方向に沿って、上方に開口するように形成された空間であることを特徴とする。
【００１０】
望ましくは、前記気泡排出空間は、前記成型溝の長手方向に沿って前記成型溝の両端で開口するように前記成型溝端面を貫通して形成されていることを特徴とする。なお、気泡排出空間は、部分的に形成されていてもよいが、前記成型溝全長にわたって形成されていてもよい。要は、再被覆部との際（きわ）の部分すなわち成形溝の両端で開口しているのが望ましい。
【００１１】
望ましくは、前記気泡排出空間は、前記上型の前記成型溝上部に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また望ましくは、前記気泡排出空間は、複数あるのが望ましい。
【００１３】
また望ましくは、前記気泡排出空間は、前記成型溝の上方で前記成型溝に連通していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の光ファイバの再被覆方法は、上述した気泡排出空間を備えた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、前記成型溝内に樹脂を供給する工程と、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。
【００１５】
望ましくは、さらに、前記気泡排出空間に起因する樹脂ばりを除去するばり除去工程を含む事を特徴とする。
【００１６】
望ましくは、本発明の光ファイバは、光ファイバ接続部が再被覆され、再被覆部に含まれる気泡の直径が実質的に１０μｍ以下である。
【００１７】
【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。
【００１８】
（第１の実施の形態）
本実施の形態の装置は、図１乃至図５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（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、成型溝１０２から上方に形成された気泡排出空間１００を具備してなることを特徴とする。
【００１９】
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性樹脂を充填し、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から上方に形成された気泡排出空間によって気泡を効率よく排出し、気泡の滞留による空洞の発生を抑制するようにした再被覆層１１３が形成される。
【００２０】
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はモールド型の断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は再被覆装置の正面全体図、図５（ａ）および（ｂ）は再被覆方法の工程断面図である。
この装置においては気泡排出空間１００の存在により若干ばりが発生することがある。このように若干でもばりが発生した場合は、モールド型１０１Ａ，１０１Ｂをはずしてばりを除去することにより、空洞もばりも存在しない良好な再被覆層１１３（図５（ｂ）参照）の形成が可能となる。
【００２１】
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してもよい。ここで１０７ａおよび１０７ｂは再被覆するための光ファイバを固定するためのクランプ、１０６ａおよび１０６ｂは上型を固定するための金具である。
【００２２】
すなわち、まず、図２および図３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がくるように配置する。
【００２３】
そして、図４に示すように、ウレタンアクリレート樹脂ＪＳＲ（株）製９５０Ｙ２００を注入溝１０４を介して内径約２５０ミクロンの円柱状の空洞を構成する成型溝１０２内に充填し、紫外線ランプ１０８を用いてモールド型の外側から約４５秒間照射する。照射時間は紫外線ランプパワーの大小に応じて調整することができる。
このようにして図５（ａ）に断面図を示すように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。
【００２４】
そしてこの上型および下型をはずす。
このとき気泡排出空間には樹脂が染み出して硬化しばりＢが形成される場合がある。この場合は、機械的方法あるいは化学的方法でばりＢを拭き取ることにより、図５（ｂ）に示すようにばりのない再被覆層１１３を得ることができる。
【００２５】
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。
【００２６】
このようにして形成された光ファイバは大きな気泡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。ここで大きな気泡とは直径が１０μｍを超える気泡をいう。あるいは直径が１０μｍ以下の気泡が密集して実質的に直径が１０μｍを超える気泡が形成された場合も大きな気泡が形成されたと考えてよい。実質的に直径が１０μｍを超える大きな気泡が再被覆部に生じると、再被覆部が破断しやすくなったり、あるいは低温環境下で再被覆部が収縮する際に発生する不均一な収縮応力により伝送ロスが増大する場合がある。本発明の光ファイバによればこれらの問題がない。
【００２７】
なお、前記実施の形態では、気泡排出空間は、成型溝の内壁から前成型溝の長手方向に沿って、上方にこの上型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。
またこの気泡排出空間は、再被覆層形成領域のほぼ全長にわたって、形成されているため、再被覆層形成領域の気泡は効率よく排出される。
【００２８】
加えて、この気泡排出空間は、上方に開口するように形成された空間であるため、残留空気は効率よく上方に導かれ、残留空気による大きな気泡の発生を抑制することが可能となる。
【００２９】
さらに、加えて、この気泡排出空間は、前記成型溝のほぼ上端部に形成されているため、成型溝内の気泡を効率よく排出させることができ、残留空気による大きな気泡の発生を抑制することが可能となり、信頼性の高い再被覆層を形成することが可能となる。
【００３０】
（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。前記第１の実施の形態では、気泡排出空間１００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、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、所定の間隔で複数個の気泡排出孔２００が形成されたことを特徴とする。図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
他の部分については前記第１の実施の形態と同様に形成されており、説明は省略するが、同一部位には同一符号を付した。
【００３１】
気体排出孔２００の孔径は１００〜３００μｍ程度が望ましく、使用する樹脂液の粘度に応じて、気体排出孔２００に気体が押し出されるように樹脂が流動するように、決定される。
このように、気泡排出空間を、前記第１の実施の形態のように成型溝を長手方向に貫通して形成された空間とすることなく、複数の孔として形成することにより、樹脂の染み出しを抑制することができる。
ばりが形成されたとしても物理的方法あるいは化学的方法で除去すればよい。
【００３２】
気泡排出孔は、上型の成型溝の上部に上方に向かって形成されているため、効率よく気泡を排出することが可能となる。
すなわち、気泡排出空間は、前記成型溝の上方で前記成型溝に連通しているため、成型溝内の空気をより効率よく排出することが可能となる。
【００３３】
（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、気泡排出空間１００は成型溝の上方に形成されているが、この例では、図７（ａ）および７（ｂ）に示すように、成型溝の側方すなわち、上型と下型との界面近傍に開口し、斜め上方に向かうように形成された長溝状の気泡排出空間３００が形成されたことを特徴とする。図７（ｂ）は図７（ａ）のｃ−ｃ断面図である。
【００３４】
なお、ここでもモールド型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。しかし、下型１０１Ａの上面と、上型１０２Ｂの下面の当接面には遮光層１０５ａ、および１０５ｂが設けられ、気泡排出空間３００は、この遮光層１０５ａ、および１０５ｂの存在する領域に形成されている。したがって、気泡排出空間３００に樹脂が染み出したとしてもこの染み出した樹脂には紫外光が照射されないため、樹脂が硬化するのが防止され、ばりの発生を抑制することが可能となる。また、ばりが出たとしても物理的方法あるいは化学的方法で除去すればよい。
【００３５】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４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、気泡排出空間１００は上型１０１Ｂの成型溝の上端から上方に開口するように形成されているが、この例では、側方に開口するように形成したことを特徴とする。すなわち、図８に示すように、成型溝の上端に成型溝の長手方向全体にわたって開口するように開口幅の小さい長溝からなり、上型の側面８０１Ａおよび８０１Ｂに開口するように形成された気泡排出空間８００を配設している。
この気泡排出空間８００以外の部分については前記第１の実施の形態と同様に形成されており、説明は省略するが、同一部位には同一符号を付した。
【００３６】
この気泡排出空間は、前記成型溝の長手方向に沿って形成され、上型の側面に開口するように形成されている。樹脂の上部に移動した気泡が気泡排出口を通って上型の側面８０１Ａ、８０１Ｂに開かれた開口から排出され、端面での残留空気による気泡の発生を抑制することが可能となる。図８の例では、特に気泡が残留し易い被覆部と裸ファイバ部との境界から、上型の側面までに気泡排出空間を形成した。被覆排出空間は成型溝の長手方向の全長にわたって形成しても良い。
【００３７】
（第５の実施の形態）
前記第１の実施の形態では、１回の紫外線照射で樹脂を完全に硬化させるようにしたが、硬化工程を２回に分け、半硬化の状態でモールド型からはずし、気泡排出空間に染み出したばりを除去した後、再度硬化を行うようにしてもよい。
【００３８】
すなわち前記第１の実施の形態で用いたのと同じ装置を用い、まず、第１回目の紫外線照射工程では、紫外線ランプ１０８の照射エネルギーを少なくし、半硬化の状態で、モールド型１０１Ａ，１０１Ｂをはずしてばりをアルコールなどで拭き拭き取った後、再度この紫外線硬化製樹脂の硬化に十分な紫外線を照射し、硬化せしめることにより、さらに信頼性よく、実質的に直径が１０μｍを超える大きな空洞もばりも存在しない良好な再被覆層１１３を形成することが可能となる。
【００３９】
そして追加照射により完全に硬化されるため強度的にも極めて信頼性の高いものとなっている。
【００４０】
樹脂の注入工程までは前記第１の実施の形態と同様であるが、まず紫外線ランプ１０８をモールド型の外側から１０秒間照射する。照射時間は紫外線ランプパワーの大小に応じて調整することができる。
このとき半硬化の状態のウレタンアクリレートからなる樹脂層１１３Ｓが形成される。このとき、図５（ａ）に示したように気泡排出空間１００に染み出した樹脂によるばりＢが形成されていることもある。
この後、上型および下型をはずす。
そしてアルコールを染み込ませた不織布を用いてばりＢを拭き取り、ばりのない半硬化樹脂１１３Ｓを得る。
【００４１】
そして最後に紫外線を３０秒間照射し、半硬化樹脂１１３Ｓを完全に硬化させ、図５（ｂ）に示したように再被覆層１１３を形成する。照射時間は紫外線ランプパワーの大小に応じて調整することができる。
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。
【００４２】
このようにして形成された光ファイバは大きな空洞もばり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。
【００４３】
この方法によれば、ばりの除去は半硬化の状態で拭き取るようにしているため、アルコールで簡単に拭き取ることができ、極めて良好に除去される。
【００４４】
そして追加照射により完全に硬化されるため強度的にも極めて信頼性の高いものとなっている。
【００４５】
なお前記第５の実施の形態では、半硬化の状態を得るための紫外線照射は照射時間を調整することによって行ったが照射エネルギーを小さくするようにしてもよい。
【００４６】
この仮硬化工程での照射エネルギーは紫外線硬化樹脂の硬化度が完全重合状態の５０％から８０％程度、さらに望ましくは６０％から７０％程度となるようにするのが望ましい。
８０％を越えると、ばりの除去が困難となり、ばりとともに周辺部が剥離したりする場合もある。
【００４７】
また、５０％に満たないと、変形し易く、アルコール拭きの際にモールド部が剥ぎ取れてしまい、硬化後の外見が低下し、かつ強度的にも不十分となる場合がある。
【００４８】
なお前記第１乃至第５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。
【００４９】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態について説明する。
前記第５の実施の形態では、半硬化の状態で型からはずし、ばりを除去したのち、型からはずしたまま追加照射により完全硬化させるようにしたが、追加照射工程において、再度、気泡排出空間を持たないモールド型を装着し、このモールド型内で紫外線照射を行うことにより硬化させるようにしてもよい。
なお、この追加照射工程では、第１回目の紫外線照射工程で用いたモールド型と同じ型を用いてもよい。
【００５０】
すなわちこの方法では、図１乃至３の工程までは前記第５の実施の形態と同様であり、図５（ｂ）の工程に代えて、図５（ｃ）に示すように、型内に装着して型の外側から紫外線照射を行うようにしたことを特徴とする。
【００５１】
この方法によれば、より高精度に外径が調整された再被覆を得ることが可能となる。
【００５２】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態について説明する。
前記第１乃至第６の実施の形態では、紫外線硬化性樹脂を用いた例について説明したが、これに限定されることなく、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた場合にも適用可能である。
この場合、硬化工程を複数回に分割しようとすると、熱エネルギーを調整し、型からはずしてばりを除去したのち追加加熱工程で完全硬化させるようにすればよい。
【００５３】
この方法によっても生産性よく信頼性の高い再被覆を行うことが可能となる。
【００５４】
なお熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂などが適用可能である。
【００５５】
また、前記実施の形態では、気泡排出空間は上型に形成したが、樹脂注入溝が下型に形成されているような場合には、下型でも良い場合もある。気泡排出空間の成型溝への開口は樹脂注入溝よりも上方に設け、この開口から上方に向けて形成された気泡排出空間により、気泡はほぼ効率よく排出される。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の装置によれば、大きな空洞もなく強度も良好な再被覆を行うことができる。
本発明の方法によれば、大きな空洞もなく強度も良好な再被覆を極めて生産性よく得ることができる。そして再被覆部に大きな気泡を含まず、破断しにくく、伝送損失も少ない光ファイバを得ることが可能となる。
【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】図２のＡ−Ａ断面図を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の再被覆装置を示す図。
【図５】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６】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７】本発明の第３の実施の形態の光ファイバの再被覆装置を示す図。
【図８】本発明の第４の実施の形態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
１１１　被覆樹脂
１１３Ｓ　半硬化樹脂
１１３　　再被覆層
１０１Ａ，１０１Ｂ　型
１０２　空洞
１０８　紫外線ランプ
【図１】
2004037758.tif 000003
【図２】
2004037758.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004037758.tif 000008
【図７】
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【図８】
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