(57)【要約】【課題】工程毎の専用工具やそのセッティングが不要であり、作業に要する手間や時間も少なくて済み、狭い場所でも効率的な作業が可能な光ファイバ端末処理用工具及びこれを用いた光ファイバ端末処理方法を提供すること。【解決手段】基体３０上で相対的に移動可能に支持された第１のクランプ手段１０と第２のクランプ手段２０との間に加熱手段４０及び変位付与手段５０を設けた工具を用いて、第１のクランプ手段１０に保持された光ファイバ１の被覆を、第２のクランプ手段２０に保持された互いに対向する一対の刃により第１のクランプ手段１０の移動に伴って除去するとともに、残存した被覆ゴミ等を加熱手段４０により除去し、光ファイバ素線の所定の位置に加熱手段４０及び変位付与手段５０により局部的な熱応力及び局部的な曲げを発生させることによって切断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆付光ファイバの端末部を保持する第１のクランプ手段と、
第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバの被覆を除去するための互いに対向する一対の刃を、その間隔を被覆付光ファイバの直径より大きい第１の状態と、被覆付光ファイバの直径より小さく且つ被覆除去後の光ファイバ素線の直径より大きい第２の状態とに少なくとも変更可能に保持する第２のクランプ手段と、
第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバの軸方向が第２のクランプ手段に保持された刃に対してほぼ直交する状態を維持する方向に第１及び第２のクランプ手段を相対的に移動可能に支持する基体と、
被覆付光ファイバの被覆を溶解し、被覆除去後の光ファイバ素線に局部的な熱応力を発生させ得る熱を与える加熱手段と、
被覆除去後の光ファイバ素線に局部的な曲げを発生させ得る変位を与える変位付与手段とを備え、
前記加熱手段は、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段との間であって第２のクランプ手段とは相対的に固定された位置にて、第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバに接触しない第１の状態と、第１のクランプ手段に保持された被覆除去後の光ファイバ素線に近接する第２の状態と、第１のクランプ手段に保持された被覆除去後の光ファイバ素線に接触する第３の状態とを少なくとも取り得る如く配置され、
前記変位付与手段は、第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバを挟んで加熱手段と対向する位置にて、第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバに接触しない第１の状態と、第１のクランプ手段に保持された被覆除去後の光ファイバ素線に接触し、さらに所定の変位を与える第２の状態とを少なくとも取り得る如く配置されている
ことを特徴とする光ファイバ端末処理用工具。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバ端末処理用工具を用いて被覆付光ファイバの端末を処理する方法であって、
被覆付光ファイバの端末部を第１のクランプ手段に固定し、
第２のクランプ手段、加熱手段及び変位付与手段をそれぞれ第１の状態に維持した状態で第１及び第２のクランプ手段を互いに接近するように相対的に移動させることにより、第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバの端末部を、加熱手段及び加圧手段を通して第２のクランプ手段に保持された一対の刃の間より一定の長さ突出させ、
第２のクランプ手段を第２の状態に変化させ、加熱手段を第２または第３の状態に変化させるとともに第１及び第２のクランプ手段を互いに離れるように相対的に移動させることにより、第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバの端末部の被覆を除去するとともに被覆除去後の光ファイバ素線の表面に残存した被覆ゴミ等を除去し、
第１及び第２のクランプ手段の相対的な移動を停止し、加熱手段を第３の状態に一定時間維持させ、その後、加熱手段を第１または第２の状態に変化させるとともに変位付与手段を第２の状態に変化させることにより、被覆除去後の光ファイバ素線の所定の位置に局部的な熱応力を与えるとともに局部的な曲げを発生させて切断する
ことを特徴とする光ファイバ端末処理方法。
【請求項３】
請求項１記載の光ファイバ端末処理用工具を用いて被覆付光ファイバの端末を処理する方法であって、
被覆付光ファイバの端末部を第１のクランプ手段に固定し、
加熱手段及び変位付与手段をそれぞれ第１の状態に維持した状態で第１及び第２のクランプ手段を互いに接近するように相対的に移動させることにより、第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバの端末部を、加熱手段及び加圧手段間より一定の長さ突出させ、
加熱手段を第２の状態に変化させ、さらに第３の状態に変化させることにより、第１のクランプ手段に保持された被覆付光ファイバの端末部の被覆を除去するとともに被覆除去後の光ファイバ素線の表面に残存した被覆ゴミ等を除去し、
加熱手段を第３の状態に一定時間維持させ、その後、加熱手段を第１または第２の状態に変化させるとともに変位付与手段を第２の状態に変化させることにより、被覆除去後の光ファイバ素線の所定の位置に局部的な熱応力を与えるとともに局部的な曲げを発生させて切断する
ことを特徴とする光ファイバ端末処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを接続する際に必要な被覆除去、表面クリーニング、切断等の光ファイバの端末処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバを使ってブロードバンドサービスの提供を受けるユーザが増加しており、アクセス系光伝送路の構築・整備は急務になっている。光アクセス系を構築するには多くの光ファイバを接続する必要があり、効率的に光ファイバ接続を行うことは非常に重要な課題の１つである。
【０００３】
ここで、光ファイバを接続するには、光ファイバの端末部に対し、(1)被覆除去、(2)表面クリーニング、(3)（接続用端面形成のための）切断、という端末処理を行った後、(4)（実際の）接続処理を行う必要がある（非特許文献１参照）。
【０００４】
即ち、従来、(1)専用の被覆除去器を用いて光ファイバの周囲に被覆されたプラスチックの被覆を取り除き、(2)被覆除去後の光ファイバ表面に残った被覆ゴミ等をアルコールの含浸した紙等を用いてクリーニングし、(3)刃を用いて光ファイバ表面に傷をつけて切断し、接続するのに必要な平坦な端面を得ていた。そして、その後、(4)メカニカルスプライスや融着接続などの接続方法にて光ファイバ同士を突き合わせて接続していた。
【非特許文献１】菊池拓男  他著「光通信時代を支えるＦＴＴＨ施工技術」（オプトロニクス社、平成１６年７月６日発行、６８〜１２７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来は、端末処理の各工程で個別の専用工具等を用いて作業していたため、工程毎に工具のセッティングが必要となり、作業が繁雑になるとともに時間を要し、特に光ファイバの接続作業は、柱上やマンホール内のような狭い場所で行うことが多いので、工程毎に専用工具やそのセッティングが必要となる場合、効率的な作業が困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、工程毎の専用工具やそのセッティングが不要であり、作業に要する手間や時間も少なくて済み、柱上やマンホール内のような狭い場所でも効率的な作業が可能な光ファイバ端末処理用工具及びこれを用いた光ファイバ端末処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、光ファイバの被覆除去、表面クリーニング及び切断の行程を１つの工具で簡易にできることとした。即ち、光ファイバの被覆除去、表面クリーニング及び切断の各行程で用いている専用工具を一つにすることとした。その際、工具の構造を簡易にするため、被覆除去具を用いて被覆を除去した後に、残った細かな被覆ゴミ等を熱にて取り去ることを検討した。即ち、ニクロム線等を使って、熱を加えることでゴミを取り除くこととした。さらに、接続用端面形成のための切断についても、刃を用いて光ファイバ表面に傷をつけて切断する方法に代えて、熱を加えて急冷することで熱応力を発生させ、それによって切断する方法を検討した。具体的には、ニクロム線等で光ファイバに熱を加え、切断する方法である。このような方法をとることで、表面クリーニング及び切断において同じ熱源が使用でき、工具のコンパクト化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、(1)被覆除去、(2)表面クリーニング、(3)切断、という端末処理を１つの工具で行うことができ、工程毎の専用工具やそのセッティングが不要となり、作業が簡潔になるとともに作業に要する時間を短縮でき、柱上やマンホール内のような狭い場所でも効率の良い作業が可能となり、接続作業全体の効率化が図れる。また、本発明の工具は容易に入手可能な安価なもので構成可能であるため、工具自体も低コスト化を図ることができる。さらにまた、被覆を除去する長さが３ｍｍ程度以下の場合には、刃を用いて被覆を除去する工程を省略でき、より簡単に光ファイバ接続のための端末処理ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の光ファイバ端末処理用工具の実施の形態の一例を示すもので、同図（ａ）は光ファイバをセットした状態の全体斜視図、同図（ｂ）は光ファイバをセットした状態の一部分解斜視図である。
【００１０】
本実施の形態の工具は、被覆付光ファイバ１の端末部を保持する第１のクランプ手段１０と、被覆付光ファイバ１の被覆を除去するための一対の刃を保持する第２のクランプ手段２０と、第１のクランプ手段１０及び第２のクランプ手段２０を相対的に移動可能に支持する基体３０と、被覆付光ファイバ１の被覆を溶解し、被覆除去後の光ファイバ素線（裸光ファイバ）に局部的な熱応力を発生させ得る熱を与える加熱手段４０と、被覆除去後の光ファイバ素線に局部的な曲げを発生させ得る変位を与える変位付与手段５０とを主要な構成要素とする。
【００１１】
第１のクランプ手段１０は、詳細には、被覆付光ファイバ１の端末部を固定的に把持するホルダ１１と、その上面にホルダ１１を搭載するホルダ設置部１２と、ホルダ１１及びホルダ設置部１２を収容・保持するクランプ台１３と、クランプ台１３に対してホルダ１１及びホルダ設置部１２を固定するためのクランプ部１４と、クランプ台１３を基体３０上で移動させるためのレバー１５とからなっている。
【００１２】
ここで、ホルダ１１はその一方にＶ溝（図示せず）を有する一対の板材からなっているが、これは被覆付光ファイバ１が単心の場合であり、テープ心線の場合はテープ幅の溝を有する板材が用いられる。なお、ホルダ１１とホルダ設置部１２を一体化し、取り外しができないようにしてもよい。
【００１３】
第２のクランプ手段２０は、詳細には、一対の刃２１，２２と、一対の刃２１，２２をそれぞれ互いに対向する如く保持するクランプ台２３及びクランプ部２４と、クランプ台２３の上面に設けられた、被覆付光ファイバ１の被覆を柔らかくし、除去し易くするための加熱ヒータ２５とからなっている。
【００１４】
ここで、クランプ部２４は、一対の刃２１，２２の間隔を、被覆付光ファイバ１の直径より大きい第１の状態と、被覆付光ファイバ１の直径より小さく且つ被覆除去後の光ファイバ素線の直径より大きい第２の状態とに変更可能な如く、クランプ台２３に対し移動可能に構成されている。なお、クランプ部２４の移動は、第１のクランプ手段１０のクランプ台１３の移動に連動して動作する調整棒（図２〜図８参照）２６によって実現される。
【００１５】
基体３０は、第２のクランプ手段２０のクランプ台２３を固定的に支持するとともに、第１のクランプ手段１０のクランプ台１３を所定の一方向、ここでは第１のクランプ手段１０に保持された被覆付光ファイバ１の軸方向が第２のクランプ手段２０に保持された一対の刃２１，２２に対してほぼ直交する状態を維持する方向に往復移動可能に支持する如くなっている。なお、クランプ台１３の移動は、レバー１５に結合したピニオンギヤ（図２〜図８参照）３１と基体３０に取り付けられたラックギヤ（図示せず）とによって実現される。
【００１６】
加熱手段４０は、詳細には、被覆付光ファイバ１の被覆を溶解し、被覆除去後の光ファイバ素線に局部的な熱応力を発生させ得る熱を与えるニクロム線４１と、加熱ヒータ２５と同様、被覆付光ファイバ１の被覆を柔らかくし、除去し易くするための加熱ヒータ４２とからなっている。
【００１７】
ここで、加熱手段４０は、第１のクランプ手段１０と第２のクランプ手段２０との間であって第２のクランプ手段２０とは相対的に固定された位置、ここではクランプ台２３の近傍の基体３０上に、第１のクランプ手段１０に保持された被覆付光ファイバ１にニクロム線４１が接触しない第１の状態と、第１のクランプ手段１０に保持された被覆除去後の光ファイバ素線にニクロム線４１が近接する第２の状態と、第１のクランプ手段１０に保持された被覆除去後の光ファイバ素線にニクロム線４１が接触する第３の状態とを少なくとも取り得る如く、上下方向に移動可能に取り付けられている。なお、上下方向の移動は、第１のクランプ手段１０のクランプ台１３に取り付けられた高さ調整板４３と、該加熱手段４０及び基体３０間の付勢手段、ここではスプリング４４とによって実現される。
【００１８】
変位付与手段５０は、詳細には、被覆除去後の光ファイバ素線に局部的な曲げを発生させ得る変位を与える衝撃板５１と、衝撃板５１を変位可能に支持する支持板５２とからなっている。
【００１９】
ここで、支持板５２は第２のクランプ手段２０のクランプ部２４の第１のクランプ手段１０側、つまり加熱手段４０と対向する側に一体的に形成され、また、衝撃板５１は支持板５２に対してクランプ部２４の移動方向と同一方向に変位可能に取り付けられ、第１のクランプ手段１０に保持された被覆付光ファイバ１に接触しない第１の状態と、第１のクランプ手段１０に保持された被覆除去後の光ファイバ素線に接触し、さらに所定の変位を与える第２の状態とを少なくとも取り得る如くなっている。なお、衝撃板５１の変位は、支持板５２上面より突出した部位を人手によって押し下げることによって（その復帰は図示しないスプリング等の復元力によって）実現される。
【００２０】
また、６１は電源、ここでは電池であり、図示しない電気回路を介して第２のクランプ手段２０の加熱ヒータ２５、並びに加熱手段４０のニクロム線４１及び加熱ヒータ４２に電気を供給する如くなっている。
【００２１】
以下、本工具を用いた光ファイバの端末処理方法について、各工程を図１の一部切り欠き側面図で示す図２乃至図８を参照して説明する。
【００２２】
まず、図２に示すように、被覆付光ファイバ１の端末部を、その先端が必要な長さ突出する如くホルダ１１に把持・固定し、これらをホルダ設置部１２に搭載し、さらにクランプ台１３に収容してクランプ部１４をセットし、第１のクランプ手段１０に固定的に保持させる。なお、この時点では、第２のクランプ手段２０、加熱手段４０及び変位付与手段５０はそれぞれ第１の状態となっており、また、加熱ヒータ２５、ニクロム線４１及び加熱ヒータ４２は通電状態、つまり発熱状態となっている。
【００２３】
次に、図３に示すように、レバー１５を操作し、クランプ台１３を移動させることによって、第１のクランプ手段１０に保持された被覆付光ファイバ１の端末部を第２のクランプ手段２０側に移動させ、その先端を加熱手段４０及び変位付与手段５０を通してクランプ台２３とクランプ部２４との間、正確には一対の刃２１，２２間に挿入する。
【００２４】
そして、クランプ台１３を所定の位置まで移動させ、被覆付光ファイバ１の先端を一対の刃２１，２２より一定の長さ突出させた後、図４に示すように、レバー１５を少し戻すことにより、（クランプ調整棒２６の作用によって）第２のクランプ手段２０を第２の状態、つまり一対の刃２１，２２の間隔を、被覆付光ファイバ１の直径より小さく且つ被覆除去後の光ファイバ素線の直径より大きい状態に変化させ、該一対の刃２１，２２を被覆付光ファイバ１の被覆にくい込ませる。なお、この時、被覆付光ファイバ１の被覆は加熱ヒータ２５及び４２により暖められ、柔らかくされて除去し易くされる如くなっている。
【００２５】
その後、図５に示すように、さらにレバー１５を操作し、クランプ台１３を元の位置に向かう方向へ移動させることにより、被覆付光ファイバ１の被覆を除去する。また、この際、高さ調整板４３とスプリング４４との作用により、加熱手段４０が第２の状態、即ち被覆除去後の光ファイバ素線にニクロム線４１が近接した状態に変化し、さらに第３の状態、即ち被覆除去後の光ファイバ素線にニクロム線４１が接触する状態に変化することによって表面クリーニングを行う、即ち被覆除去後の光ファイバ素線の表面に残存した細かな被覆ゴミ等を加熱手段４０の熱で溶解させて取り除く。
【００２６】
次に、図６に示すように、加熱手段４０及び変位付与手段５０間に光ファイバ素線の所定の位置、つまり接続用端面形成のために切断しようとしている位置が到達した時、レバー１５の操作をやめてクランプ台１３の移動を停止し、加熱手段４０を第３の状態、即ち被覆除去後の光ファイバ素線にニクロム線４１が接触する状態に一定時間、ここでは数秒間維持させ、その後、図７に示すように、衝撃板５１を押し下げ、変位付与手段５０を第２の状態に変化させ、これに伴って加熱手段４０を第１または第２の状態に復帰させることにより、光ファイバ素線の所定の位置に局部的な熱応力を与えるとともに局部的な曲げを発生させ、これを切断する。
【００２７】
その後、図８に示すように、クランプ部１４及び２４を開放し、ホルダ設置部１２からホルダ１１を取り外し、ホルダ１１を分離することにより、端末処理した光ファイバ１を取り出すことができる。
【００２８】
図９は上述した本発明の光ファイバ端末処理用工具及びこれを用いた光ファイバ端末処理方法によって得られた光ファイバの表面の状態を示すもので、図１０に示す被覆除去のみ行った時の光ファイバ素線の表面の状態に比べて、表面が綺麗にクリーニングされていることが分かる。
【００２９】
また、図１１は上述した本発明の光ファイバ端末処理用工具及びこれを用いた光ファイバ端末処理方法によって得られた光ファイバの切断面の状態を示すもので、図１２に示す従来の光ファイバカッタによる切断面と同様に、鏡面に切断されていることが分かる。
【００３０】
また、単心の被覆付光ファイバを、上述した工具及び方法で端末処理した後にメカニカルスプライスを用いて２５個接続した時の接続損失の測定結果を図１３に示す。その結果、平均０．１５ｄＢ以下、最大０．３ｄＢ以下と低損失で接続できることが分かる。なお、ここでは単心の被覆付光ファイバを用いたが、４心光ファイバテープや８心光ファイバテープ等も適用可能である。
【００３１】
また、本発明の光ファイバ端末処理用工具では、熱を用いて光ファイバ素線の表面クリーニングや切断を行っているので、被覆を除去する長さが３ｍｍ程度以下と短い場合には前記被覆を除去する工程を省略し、被覆の上から熱を加えていくことで、被覆の除去とともに表面クリーニング及び熱応力の発生を促すことができる。
【００３２】
即ち、被覆されたままの状態の光ファイバ１に対し、加熱手段４０を第２の状態、即ちその被覆にニクロム線４１が接触する状態に変化させ、さらに第３の状態、即ち被覆除去後の光ファイバ素線にニクロム線４１が接触する状態に変化させることにより、光ファイバ１の端末部の被覆を除去するとともに被覆除去後の光ファイバ素線の表面に残存した被覆ゴミ等を除去し、加熱手段４０を第３の状態、即ち被覆除去後の光ファイバ素線にニクロム線４１が接触する状態に一定時間維持させた後、加熱手段４０を第１または第２の状態に変化させるとともに変位付与手段５０を第２の状態に変化させることにより、光ファイバ素線の所定の位置に局部的な熱応力を与えるとともに局部的な曲げを発生させて切断することができ、被覆除去、表面クリーニング及び切断をほぼ同時に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の光ファイバ端末処理用工具の実施の形態の一例を示す図である。
【図２】ホルダに把持させた被覆付光ファイバをホルダ設置部に設置するようすを示す図１の一部切り欠き側面図である。
【図３】被覆付光ファイバを端末処理作業開始位置に設置した状態を示す図１の一部切り欠き側面図である。
【図４】被覆除去を開始した状態を示す図１の一部切り欠き側面図である。
【図５】被覆除去とともに表面クリーニングを行っている状態を示す図１の一部切り欠き側面図である。
【図６】被覆除去後の光ファイバ素線の所定位置に加熱手段を接触させた状態を示す図１の一部切り欠き側面図である。
【図７】被覆除去後の光ファイバ素線の所定位置に変位付与手段により変位を与えて切断する状態を示す図１の一部切り欠き側面図である。
【図８】端末処理後の光ファイバを工具から取り出す際の状態を示す図１の一部切り欠き側面図である。
【図９】被覆を除去し、ニクロム線で表面クリーニングした光ファイバの表面状態を示す写真である。
【図１０】被覆を除去した光ファイバの表面状態を示す写真である。
【図１１】本発明の工具で切断した光ファイバの切断面を示す写真である。
【図１２】従来の光ファイバカッタで切断した光ファイバの切断面を示す写真である。
【図１３】本発明により端末処理した光ファイバをメカニカルスプライスを用いて接続した際の損失の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：被覆付光ファイバ
１０：第１のクランプ手段
１１：ホルダ
１２：ホルダ設置台
１３：クランプ台
１４：クランプ部
１５：レバー
２０：第２のクランプ手段
２１，２２：一対の刃
２３：クランプ台
２４：クランプ部
２５：加熱ヒータ
２６：調整棒
３０：基体
３１：ピニオンギヤ
４０：加熱手段
４１：ニクロム線
４２：加熱ヒータ
４３：高さ調整板
４４：スプリング
５０：変位付与手段
５１：衝撃板
５２：支持板
６１：電池
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１３】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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