(57)【要約】【課題】環境に影響を及ぼすことなく、また心線を傷付けずに被覆線の被覆部位を安全且つ容易に除去する。【解決手段】被覆除去装置１は、心線（光ファイバ）に被覆を施してなるテープ心線３の除去すべき中間の被覆部位７が収容される処理容器２と、前記処理容器２内に収容された被覆部位７を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させて該被覆部位７を分解処理して除去するための分解処理機構とを備えている。すなわち、分解処理機構は、処理容器２内に超臨界水又は亜臨界水を生成するための機構であって、貯留槽８内に貯留されている水９を処理容器２内に供給するための加圧ポンプ２０と、処理容器２内を加熱する熱電対を備えた電気ヒータ１０と、処理容器２内の圧力を調整する圧力調整器２１、２２、２３、２４とによって構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心線に被覆を施してなる被覆線の除去すべき被覆部位を所定の処理容器内に収容する収容工程と、
前記収容工程で前記処理容器内に収容された前記被覆線の前記被覆部位を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させ該被覆部位を分解処理して除去する被覆除去工程と
を有することを特徴とする被覆線の被覆除去方法。
【請求項２】
前記被覆除去工程では、圧力が２２．１ＭＰａ以上で且つ温度が３７５℃以上の超臨界水、又は圧力が１〜２２．１ＭＰａで且つ温度が２００〜３７５℃の亜臨界水を接触反応させることを特徴とする請求項１記載の被覆線の被覆除去方法。
【請求項３】
前記除去すべき被覆部位が前記被覆線の中間部分であることを特徴とする請求項１又は２記載の被覆線の被覆除去方法。
【請求項４】
前記被覆線の被覆が、シリコーン系樹脂又は紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載の被覆線の被覆除去方法。
【請求項５】
前記被覆除去工程を実施した後、前記被覆線の被覆を除去した部分に不活性ガス若しくは乾燥用の空気を吹き付ける工程をさらに有することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の被覆線の被覆除去方法。
【請求項６】
心線に被覆を施してなる被覆線の除去すべき中間の被覆部位が収容される処理容器と、
前記処理容器内に収容された前記被覆線の中間の被覆部位を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させて該被覆部位を分解処理して除去する分解処理機構と
を具備することを特徴とする被覆線の被覆除去装置。
【請求項７】
前記処理容器が、
前記被覆線の外径部分の少なくとも２箇所以上を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部とこれら保持部によって保持される前記被覆線の外径部分との間をシールするシール部材と
を具備することを特徴とする請求項６記載の被覆線の被覆除去装置。
【請求項８】
前記シール部材が、ふっ素樹脂、ふっ素ゴム、グラファイト製のシール材、アミド系樹脂、イミド系樹脂のうちから選ばれた１種類の材料若しくは２種類以上の複合材料で形成されていることを特徴とする請求項７記載の被覆線の被覆除去装置。
【請求項９】
前記処理容器が、隔壁により各々区画された複数の収容空間を内部側から外部側に向けて階層的に内蔵し、
前記分解処理機構が、前記処理容器の内部側の収容空間から外部側の収容空間に向けて圧力を段階的に下げた加圧設定を行う圧力調整機構を少なくとも備えることを特徴とする請求項６ないし８いずれか１項に記載の被覆線の被覆除去装置。
【請求項１０】
前記処理容器内に生じる内圧を利用して、該処理容器内の密閉性が増す方向に前記シール部材を移動させるテーパ部を備えた圧接機構を有することを特徴とする請求項７ないし９いずれか１項に記載の被覆線の被覆除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光ファイバ心線等の被覆線から被覆を除去するための被覆線の被覆除去方法及び被覆線の被覆除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバは、外径が細く、取り扱い難い上、そのままでは表面に傷が付き易く、また機械的強度も比較的低いことから、その外周に樹脂を被覆した被覆線として実用化されている。例えば、多心テープ心線等は、並設された光ファイバをＵＶ硬化性樹脂等で被覆処理を施したものが一般に用いられている。
【０００３】
このため、テープ心線等では、光ファイバどうしを接続する場合や、光ファイバを融着型の光デバイス等に接続する場合等には、光ファイバの外周に施された被覆を適宜所要の長さにわたって除去する必要がある。ここで、テープ心線等の特に中間の被覆部分を除去することは困難である。このため、高温に加熱した酸で被覆を除去する方法等も検討されているが、安全性の面で課題がある。そこで、有機系溶剤の蒸気に光ファイバ心線等の表面を接触させて被覆を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この被覆除去方法では、被覆を除去した光ファイバ心線上の被覆除去端に、いわゆるバリが発生し易く、光ファイバへ外傷を与えてしまうこと等が懸念される。また、これに加え、上述したように被覆線の中間の被覆部分を除去することはさらに困難である。また、上述した高温加熱した酸による除去方法も検討が続けられているが、作業者の安全性の確保や廃液処理等の点で課題がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、環境に影響を及ぼすことなく、また心線を傷付けずに被覆線の被覆部位を安全且つ容易に除去できる被覆線の被覆除去方法及び被覆線の被覆除去装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る被覆線の被覆除去方法は、心線に被覆を施してなる被覆線の除去すべき被覆部位を所定の処理容器内に収容する収容工程と、前記収容工程で前記処理容器内に収容された前記被覆線の被覆部位を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させ該被覆部位を分解処理して除去する被覆除去工程とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、被覆線の被覆部位を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させることで、除去すべき被覆部位の完全分解処理を実現するものである。したがって、本発明によれば、被覆部位の除去端にバリ等を発生させることなく、被覆線の例えば中間部分や端部の被覆部分を安全且つ容易に除去することができる。これにより、例えば光ファイバ等の心線を傷付けることなく被覆を除去できるとともに、多心の被覆線等においても一括して除去対象の被覆部位の分解処理を行うことができる。また、本発明によれば、被覆の除去に用いる処理媒体が水であるため、環境を汚損するおそれがない。
【０００８】
ここで、被覆部分を分解処理する場合には、圧力が２２．１ＭＰａ以上で且つ温度が３７５℃以上の超臨界水、又は圧力が１〜２２．１ＭＰａで且つ温度が２００〜３７５℃の亜臨界水を接触反応させることが望ましい。
【０００９】
また、本発明において、前記被覆除去工程を実施した後、前記被覆線の被覆を除去した部分に不活性ガス若しくは乾燥用の空気を吹き付けるようにしてもよい。これにより、分解処理後、被覆除去部分を乾燥させることや、その除去部分の清浄化を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明の被覆線の被覆除去装置は、心線に被覆を施してなる被覆線の除去すべき中間の被覆部位が収容される処理容器と、前記処理容器内に収容された前記被覆線の中間の被覆部位を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させて該被覆部位を分解処理して除去する分解処理機構とを具備することを特徴とする。また、本発明では、前記処理容器に対し、前記被覆線の外径部分の少なくとも２箇所以上を保持する複数の保持部と、前記複数の保持部とこれら保持部によって保持される前記被覆線の外径部分との間をシールするシール部材とを設けてもよい。これにより、超臨界水又は亜臨界水を接触反応させる処理容器内の圧力等を所望の処理環境に好適に設定することができる。ここで、このシール部材は、例えば、ニッケル合金、セラミック、耐熱性の高いふっ素樹脂、ふっ素ゴム、グラファイト製のシール材である例えばグラフォイル（登録商標）、アミド系樹脂、イミド系樹脂のうちから選ばれた１種類の材料若しくは２種類以上の複合材料で形成されることが望ましい。
【００１１】
また、本発明においては、前記処理容器が、隔壁により各々区画された複数の収容空間を内部側から外部側に向けて階層的に内蔵し、前記分解処理機構が、前記処理容器の内部側の収容空間から外部側の収容空間に向けて圧力を段階的に下げた加圧設定を行う圧力調整機構を少なくとも備える被覆線の被覆除去装置を構成することもできる。この場合、超臨界水又は亜臨界水を生成する場合に生じる処理容器内の内圧を分散させることができるので、処理容器内の所定部位への応力の集中が回避される。これにより、上述したシール部分での被覆線の心線へのダメージを低減することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明では、前記処理容器内に生じる内圧を利用して、該処理容器内の密閉性が増す方向に前記シール部材を移動させるテーパ部を備えた圧接機構を、被覆線除去装置に追加することが望ましい。これにより、前記同様、超臨界水又は亜臨界水を接触反応させる処理容器内の圧力等を所望の処理環境に好適に設定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
このように、本発明によれば、環境に影響を及ぼすことなく、また心線を傷付けずに被覆線の被覆部位を安全且つ容易に除去できる被覆線の被覆除去方法及び被覆線の被覆除去装置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】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の被覆線の被覆除去方法を実施するために用いる被覆除去装置を模式的に示す図、図２は、図１の被覆除去装置が備える処理容器を示す斜視図である。
【００１５】
これらの図に示すように、この被覆除去装置１は、心線（光ファイバ）に被覆を施してなるテープ心線３の除去すべき中間の被覆部位７が収容される処理容器２と、前記処理容器２内に収容された被覆部位７を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させて該被覆部位７を分解処理して除去するための分解処理機構とを備えている。すなわち、分解処理機構は、処理容器２内に超臨界水又は亜臨界水を生成するための機構であって、貯留槽８内に貯留されている水を処理容器２内に供給するための加圧ポンプ２０と、処理容器２内を加熱する熱電対を備えた電気ヒータ１０と、処理容器２内の圧力を調整する圧力調整器２１、２２、２３、２４とによって主に構成されている。
【００１６】
処理容器２は、図２に示すように、複数の有底円筒状容器を階層構造（入れ子構造）にしたかたちの下容器２ａ及び上容器２ｂを備えており、被覆除去の対象部位であるテープ心線３上の中間（テープ心線の長手方向の中間）の被覆部位７を下容器２ａ及び上容器２ｂで挟むようにしてこれを内部に収容する。なお、テープ心線３の非除去対象部分となる各端部側の被覆部位５、６は、処理容器２の外部に露出するようにして配置される（図１参照）。また、この処理容器２は、隔壁１６、１７、１８、１９により各々区画された複数の収容空間を持つ第１〜第４収容部１１、１２、１３、１４を備えている。第１〜第４収容部１１、１２、１３、１４は、下容器２ａに蓋をするように上容器２ｂを合わせた状態、つまり下容器２ａ及び上容器２ｂの上記隔壁１６、１７、１８、１９の端面どうしを接合した状態で密閉空間として形成される。このような第１〜第４収容部１１、１２、１３、１４は、処理容器２の内部側から外部側に向けて階層的に配置される。このような処理容器２は、例えばハステロイ（登録商標）等を材料として形成されており、その生産性や容器内部に生じる内圧の分散効果を考慮して上述したように円筒形状に構成されている。なお、下容器２ａに対し上容器２ｂを好適に開閉できるように、これらの外周部分にヒンジ機構等を設けてもよい。
【００１７】
ここで、図１に示すように、加圧ポンプ２０は、水９を貯留する貯留槽８に対して供給管３３を介して接続されており、供給管３３における加圧ポンプ２０の下流側には、供給管３３から分岐する複数の分岐管（枝管）が設けられている。これらの分岐管を通じて超臨界水（又は亜臨界水）生成用の水９が第１〜第４収容部１１、１２、１３、１４内にそれぞれ供給される。また、第１〜第４収容部１１、１２、１３、１４には、配管２６、２７、２８、２９を介して圧力調整器２１、２２、２３、２４が接続されている。
【００１８】
また、第１〜第４収容部１１、１２、１３、１４内の各圧力Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4は、超臨界水（又は亜臨界水）を生成する環境条件においては、圧力調整器２１、２２、２３、２４によって、Ｐ1＞Ｐ2＞Ｐ3＞Ｐ4のように徐々に圧力が小さくなるように設定される。このような圧力調整機構により、処理容器内に生じる内圧を分散させることができるので、処理容器内の所定部位へ応力が集中すること等が回避される。これにより、後述する処理容器２のシール部分においてテープ心線３の光ファイバに局所的に加わる応力を実質的に低減することができる。また、上述した電気ヒータ１０は、処理容器２の第１収容部１１内を加熱するように配置されている。また、処理容器２の設置位置の近傍には、被覆除去工程を実施した後にテープ心線３の被覆を除去した部分に不活性ガス若しくは乾燥用の空気を吹き付ける噴出ノズル２５が配置されている。これにより、分解処理後、被覆除去部分を乾燥させることや、その除去部分の清浄化を図ることができる。
【００１９】
次に、処理容器２に設けられたシール構造を図１、図２に加え、図３及び図４に基づき説明する。ここで、図３は、処理容器２に設けられたテープ心線３の装着部分のシール構造をテープ心線３の径方向からみた断面図、図４は、処理容器２に設けられたテープ心線３の装着部分のシール構造をテープ心線３の軸方向からみた断面図である。
【００２０】
ここで、図４に示すように、テープ心線３は，８心テープ心線であって、並設された心線としての光ファイバ３ａを二次被覆３ｃを介しＵＶ硬化性樹脂を材料とする被覆３ｂで被覆処理を施した被覆線である。処理容器２には、断面が楕円形状に形成されているテープ心線３を横に寝かせたかたちでその外径部分の８箇所を保持する断面コの字状の保持部１５が形成されている。すなわち、各保持部１５は、上下方向からテープ心線３の外径部分を挟持するかたちでこれを保持する。これら各保持部１５には、保持部１５とこれら保持部１５によって保持されるテープ心線３の外径部分との間をシールする第１シール部材３０及び第２シール部材３１が装着されている。
【００２１】
第１シール部材３０は、図３に示すように、テープ心線３の外径部分よりも僅かに大きい内径孔を有して円筒状に形成されており、テープ心線３の中央部側をガイドしている。第１シール部材３０は、例えばハステロイ（登録商標）等を材料として形成されている。一方、第２シール部材３１は、第１シール部材３０と軸方向に当接するかたちで、この第１シール部材３０のテープ心線３の端部側にそれぞれ配置されている。第２シール部材３１は、テープ心線３の外径部分に嵌合する内径孔を有し、且つテープ心線３の端部側に向けて先細りになる円錐形状に形成されている。無論、この第２シール部材３１の外形部分と係合する保持部１５には円錐状（楔状）の溝部が形成されている。そして、これら第１及び第２シール部材３０、３１は、当該保持部１５（断面コの字状の部分）に対し、テープ心線３の軸方向に摺動可能に装着されている。すなわち、このようなシール構造は、超臨界水や亜臨界水の生成時に処理容器２内に生じる内圧を利用して、処理容器２の内側から外側へ向かう方向（テープ心線３の各端部側へ向かう方向）、つまり処理容器２内の密閉性が増す方向に、第１シール部材３０とともに第２シール部材３１を移動させるテーパ部を備えた圧接機構として機能する。これにより、超臨界水又は亜臨界水を接触反応させる処理容器２内の圧力等を所望の処理環境に好適に設定することが可能となる。
【００２２】
また、上記第２シール部材３１の材料としては、耐熱性の高いふっ素樹脂、ふっ素ゴム、グラフォイル、アミド系樹脂、イミド系樹脂のうちから選ばれた１種類の材料若しくは２種類以上の複合材料で形成されることが望ましい。さらに、処理容器２は、下容器２ａと上容器２ｂとが対向する際に当接する部位、つまり下容器２ａ及び上容器２ｂの上記隔壁１６、１７、１８、１９の端面どうしを接合する部位の下容器２ａには、メタル製のシール材であるメタルリング３２等が設けられており、処理容器２内のシール性のさらなる向上が図られている。
【００２３】
このように構成された被覆除去装置１によれば、テープ心線３の被覆部位７を超臨界水又は亜臨界水と接触反応させることで、除去すべき被覆部位の完全分解処理を実現するものである。したがって、被覆部位の除去端にバリ等を発生させることなく、テープ心線３の中間の被覆部位７を安全且つ容易に除去することができる。これにより、心線である光ファイバ３ａを傷付けることなく被覆を除去できるとともに、このような８心テープ心線等においても一括して除去対象の被覆部位の分解処理を行うことができる。また、本実施形態によれば、被覆の除去に用いる処理媒体が水であるため、環境を汚損するおそれがない。ここで、被覆部分を分解処理する場合には、圧力が２２．１ＭＰａ以上で且つ温度が３７５℃以上の超臨界水、又は圧力が１〜２２．１ＭＰａで且つ温度が２００〜３７５℃の亜臨界水を接触反応させることが望ましく、また、被覆部位の材料が、シリコーン系樹脂や本実施形態のテープ心線３のように紫外線硬化樹脂等の有機系材料で形成されていれば効果的に完全分解処理を実現できる。
【００２４】
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した実施形態では光ファイバを心線とした被覆線の被覆除去についてのみ説明したが、勿論、金属線や炭素ファイバ等を心線とするあらゆる種類の被覆線の被覆除去に本発明を適用することができる。また、本実施形態では、処理容器２内が、側壁を介して複数の収容空間に区画されていたが、図５に示すように、側壁等を設けずに処理容器内が単一の処理空間になる被覆除去装置５１を適用してもよい。さらに、本発明では、被覆線の中間部分の被覆除去について説明したが、無論、被覆線の端部の被覆除去に本発明の方法や装置を適用することができる。この場合、被覆線の端部周辺の少なくも１箇所以上をシール部を通じて保持しつつ処理空間内に被覆線の処理対象の端部を収容できるように処理容器を構成することが望ましい。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。なお、本発明は、無論、以下の実施例に限定されるものではない。ここで、実施例には、上述した図１及び図２に示す被覆除去装置１を用いた。また、被覆除去の処理対象のテープ心線は、図４にその断面を示した８心テープ心線（厚さ０．３ｍｍ、幅２．１ｍｍ）３を用いた。
【００２６】
まず、テープ心線３を、第１及び第２シール部材３０、３１の内径孔に通しつつ処理容器２の保持部１５に嵌合させるようにして取り付ける。下容器２ａに上容器２ｂを被せ、処理容器２内の圧力が逃げないように下容器２ａと上容器２ｂとをボルトで固定した。次に、加圧ポンプ２０で、貯留槽８内の水９を送水し、各圧力調整器２１、２２、２３、２４で以下の圧力設定を行った。
第１収容部１１内：４０ＭＰａ
第２収容部１２内：３０ＭＰａ
第３収容部１３内：２０ＭＰａ
第４収容部１４内：１０ＭＰａ
【００２７】
次に、第１収容部１１内を電気ヒータ１０で加熱し、圧力４０ＭＰａ，処理時間１ｍｉｎに設定し、超臨界水によるテープ心線３の中間の被覆部位７の分解処理を実施した。この結果を表１に示す。
【表１】
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【００２８】
この結果から、４００℃、４０ＭＰａ、１ｍｉｎの条件で、ＵＶ硬化性樹脂を完全に除去できることがわかった。ここで、第１収容部１１内には、超臨界水が生成され、第２シール部材３１も一部分解されてしまうおそれがあるが、その層が十分に厚く形成されているため処理中のシール性が確保される。なお、この第２シール部材３１は、定期的に交換することが望ましい。また、実施例では、被覆の除去に超臨界水を用いたが二酸化炭素やアルコール等も利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、被覆線の被覆の除去にのみならず、各種光デバイス部品の樹脂被覆の除去を目的とするもの等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る被覆除去装置を模式的に示す図。
【図２】図１の被覆除去装置が備える処理容器を示す斜視図。
【図３】図２の処理容器に設けられたテープ心線の保持部のシール構造をテープ心線の径方向からみた断面図。
【図４】図２の処理容器に設けられたテープ心線の保持部のシール構造をテープ心線の軸方向からみた断面図。
【図５】図１の被覆除去装置と構造の異なる他の被覆除去装置を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１，５１…被覆除去装置、２…処理容器、２ａ…下容器、２ｂ…上容器、３…テープ心線（被覆線）、３ａ…光ファイバ、３ｂ…被覆、５，６…被覆部位、７…除去対象の中間の被覆部位、８…貯留槽、９…水、１０…電気ヒータ、１１…第１収容部、１２…第２収容部、１３…第３収容部、１４…第４収容部、１５…保持部、１６…第１隔壁、１７…第２隔壁、１８…第３隔壁、１９…第４隔壁、２０…加圧ポンプ、２１，２２，２３，２４…圧力調整器、２５…噴出ノズル、３０…第１シール部材、３１…第２シール部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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