JP2006178101A - リコート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リコート工程を高効率で行うことが出来ると共に、リコート部に気泡が発生しない光ファイバのリコート装置を、簡易な構造で低コストに実現する。
【解決手段】上モールドと下モールドと光源を備え、上下各モールドの光源側のモールドに光透過材料を用いると共に、上下各モールドの対向面上に半円状のモールド溝を設け、対向面を接触させてモールド溝で円筒状の空間を形成し、更に、光硬化性の樹脂注入用の注入口をモールド溝に通じるように設け、注入口から円筒状の空間内に樹脂を注入して硬化させることにより光ファイバのストリップ部をリコートする光ファイバのリコート装置において、樹脂を溜めておく樹脂溜め部を注入口に接続すると共に、樹脂溜め部をヒータで加熱し気泡が除去された状態で樹脂を注入口から円筒状の空間内に注入する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光ファイバ同士の接続後や光ファイバ製品の製作後、光ファイバのクラッドが露出されたストリップ部を再び樹脂で再被覆するリコート装置に関するものである。

従来から、光ファイバ同士の接続後やファイバーブラッググレーティング（Fiber Bragg Grating：FBG）等と云った光ファイバ製品の製作後に、光ファイバの露出されたクラッド部即ちストリップ部を再び樹脂で再被覆、即ちリコート（recoat）することが必要とされ、幾つかのリコート装置が考案されている。

しかし前記樹脂の温度が外気温の変化によって変動し、前記樹脂の粘度が変化するとリコート装置内部での樹脂の流れが変化してしまう。従って、樹脂の粘度によっては、光ファイバのリコート部分に樹脂を充分に充填することができずに気泡が発生したり、樹脂充填時に気体を巻き込むなどの問題があった。

そこで、リコート装置のモールドを加熱制御することにより、モールド内の光硬化性樹脂の粘度を制御し、光硬化性樹脂に含まれる気泡を排出した上で光硬化性樹脂を硬化するリコート装置が考案されている（特許文献１参照）。

特開平７−３１１３１６号公報（第２−４頁、第１−４図）

特許文献１記載のリコート装置（以下、従来のリコート装置）は、下モールドと上モールド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により、光ファイバの接続部をリコートするものである。そして、この空洞即ちモールド溝に連結するようにその両側に前記モールド溝と平行してガス抜き溝を設け、このガス抜き溝とモールド溝とを連結する。更に樹脂を充填するときに、熱源によってモールドを加熱制御し、充填された樹脂の温度を制御することによって、前記モールド溝に注入する樹脂の粘度を調節して、樹脂内に残留する気泡を排出するというリコート装置である。

しかしながら、従来のリコート装置はモールドを加熱することによって、樹脂を加熱し粘度を調節するので、モールドを加熱するという構造上、加熱部分が大きくなる。よって、大きな熱源が必要となるので、リコート装置が大掛かりなものとなり、装置コストと所要熱量の増加を招いていた。

更に、モールド溝に樹脂を注入後に加熱するため、樹脂注入の度に毎回モールドの過熱が必要となり、作業時間が増加して光ファイバのリコート工程の効率低下を招いていた。

本発明は、前記各課題に鑑みてなされたもので、リコート工程を高効率で行うことが出来ると共にリコート部に気泡が発生しない光ファイバのリコート装置を、簡易な構造で低コストに実現することを目的とする。

本発明の請求項１記載の発明は、上モールドと下モールドと、光を出射する光源とを備え、前記上下各モールドの内、少なくとも前記光源側に位置するモールドに光透過材料が用いられると共に、前記上下各モールドの互いに接触し合う対向面上に半円状のモールド溝が設けられ、前記対向面が接触されることによって前記モールド溝で円筒状の空間が形成され、更に、光硬化性の樹脂注入用の注入口が前記モールド溝に通じるように設けられ、前記注入口から前記円筒状の空間内に前記樹脂が注入されて、前記光源からの光により前記樹脂が硬化されることにより光ファイバのストリップ部をリコートする光ファイバのリコート装置において、
前記樹脂を溜めておく樹脂溜め部が前記注入口に接続されると共に、前記樹脂溜め部がヒータにより加熱され、気泡が除去された状態で前記樹脂が、前記注入口から前記円筒状の空間内に注入されることを特徴とするリコート装置である。

更に、本発明の請求項２記載の発明は、前記ヒータがラバーヒータであることを特徴とするリコート装置である。

更に、本発明の請求項３記載の発明は、前記注入口に注入される前記樹脂の粘度が、0.5Pa・s以上且つ1.2Pa・s以下に設定されることを特徴とするリコート装置である。

又、本発明の請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のリコート装置によってリコートされた光ファイバである。

本発明の請求項１記載のリコート装置に依れば、ヒータで樹脂溜め部を加熱して、気泡が除去された状態の樹脂を、モールドの注入口から円筒状の空間内に充填するので、１度樹脂溜め部を加熱して気泡を除去した状態で樹脂を保持しておけば、気泡が発生する程に粘度が大きい樹脂をモールド溝に樹脂を注入する度に加熱するという状態が解消され、樹脂充填毎の加熱の必要性が無くなるので、光ファイバのリコート工程の効率化と消費熱量の減少を図ることが出来る。

更に、請求項２記載のリコート装置に依れば、樹脂溜め部加熱用のヒータに公知のラバーヒータを用いるので、加熱装置の大型化・複雑化・高コスト化が防止され、安価に且つ容易に樹脂を加熱することが可能となる。

更に、請求項３記載のリコート装置に依れば、樹脂の粘度を0.5Pa・s以上且つ1.2Pa・s以下に設定することにより、樹脂溜め部内部での樹脂の硬化や、モールド溝への樹脂注入作業の猥雑化を防止することができ、光ファイバのリコート工程を高効率に行うことが可能となる。

又、請求項４記載の光ファイバに依れば、気泡混入が解消された良好な状態のリコート部を得ることが出来る。

以下、本発明に係るリコート装置と光ファイバの実施形態を、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係るリコート装置１の上下両モールド２、３と、一部をストリップされた光ファイバ４とを模式的に示した概略部分斜視図であり、図２は一部をストリップされた光ファイバ４の拡大斜視図、図３は下モールド３の拡大斜視図、図４はリコート後の光ファイバ４の拡大斜視図、図５は上モールド２と樹脂溜め部７を示す概略斜視図、及び図６は樹脂溜め部７とヒータ８を示す概略図である。図１と図３より、両モールド２、３が互いに接触し合う対向面2a、3a上に、半円状のモールド溝2b、3bが平行に複数設けられている。各モールド溝2b、3bの形状・幅・深さは同一に設定されており、その形状は光ファイバ４の被覆部4bの外周面と同一か若しくは大きめに設定される。

下モールド３の更にその下側には紫外線波長域の光を出射する光源５が備えられ、モールド溝2b、3bに向かって光を照射する。下モールド３は光源５側に位置するので、モールド溝2b、3bに光を透過させる必要性から、光透過材料が用いられて構成されている。光透過材料は種々のものが存在するが、一例として合成石英等を用いる。更に、下モールド３のモールド溝3b以外の対向面3a上には、Cr等の金属層からなり紫外線波長域の光を反射する光反射膜６が設けられる。

一方の上モールド２はSUSで形成されると共に、モールド溝2bのほぼ中央部には、光ファイバ４のストリップ部4aリコート用の前記光硬化性の樹脂を注入するための注入口2cが、モールド溝2b、3bに通じるように設けられている。注入口2cは１つのモールド溝2b、3b当たりに１箇所ずつ設けられ、モールド溝2b、3bの長手方向（図中、z軸方向）に対して垂直となるように、上下方向にy軸に対して平行となるように設けられる。各注入口2cの内部形状は真直状となるように形成される。

更に、図５より各注入口2cにはチューブ９が取り付けられ、そのチューブ９は前記樹脂を溜めておくシリンジ型の樹脂溜め部７に接続されている。樹脂溜め部７の周囲には図６に示すようにラバーヒータ８が装着されている。樹脂は、例えば紫外線硬化エポキシ系アクリレート樹脂を用いれば良い。

図１より、各モールド溝2b、3bの長手方向寸法は、図２に示すストリップ部4aの長さL4aとほぼ同一か、若しくは若干長く設定する。各モールド２、３は、互いの対向面2a、3aが接触するように面対向配置された時、各モールド溝2bと3bとが対向することによって、円筒状の空間が形成されるように位置合わせされて、蝶番などで開閉可能なように互いに接続される。各モールド溝2b、3bが形作る円筒状の空間の直径寸法は、光ファイバ４の被覆部4bの外径と同一か若干大きくなるように設定される。

以上のような構造の上モールド２及び下モールド３が組み込まれた、本発明のリコート装置によってリコートを行うためには、先ず、ストリップ部4aの両端が、下側のモールド溝3b内の何れの側にも偏ることなく、全てモールド溝3b内に収納されるように配置する。これにより、光ファイバ４の位置決めが行われる。

次に、下モールド３に対して、上モールド２を重ね合わせる。光ファイバ４を、両モールド２、３の各モールド溝2b、3bにセットすれば、ストリップ部4aのモールド溝2b、3b内にほぼ閉じた円筒状の空間が形成される。ここに前記樹脂溜め部７から溶融した樹脂を注入口2cを通じてモールド溝2b、3b内に注入して、モールド２、３内の円筒状の空間内に充填する。

樹脂溜め部７は外部からラバーヒータ８によって加熱されており、中の樹脂の温度を35℃から45℃に制御している。この温度は図示しない温度センサによって検出され、制御装置へとフィードバックされて一定に保たれている。35℃から45℃に温度制御されることによって、樹脂の粘度が0.5Pa・s以上且つ1.2Pa・s以下に設定保持され、外気温の変化による粘度の変化を防止している。このように樹脂は、前記円筒状の空間内に注入される前に、樹脂溜め部７内部でその粘度が一定範囲内に保たれており、常に0.5Pa・s以上且つ1.2Pa・s以下の粘度状態でモールド溝2b、3b内に注入される。

円筒状の空間内に樹脂を充填完了後、光源５から光を照射して樹脂の硬化を促進し、図４に示すように円筒状のリコート部4cを光ファイバ４に形成して、ストリップ部4aをリコートする。前記の通り、注入口2cを真直状に形成しているので、注入口2c内部での樹脂の滞留が防止される。更に、注入口2cを各モールド溝2b、3bと同数個設けることにより、各光ファイバ４にムラ無く均一量の樹脂を注入することができる。

また前記より、上モールド２はSUSで構成されているので光を透過せず、更に、下モールド３には光反射膜６が設けられているので、この光反射膜６によって各モールド溝2b、3b以外の部分には、光は照射されない。

又、上モールド２をSUSで形成することにより、注入口2cの形状を精密に形成することが可能となる。

ラバーヒータ８で加熱して樹脂の粘度を0.5Pa・s以上且つ1.2Pa・s以下に保持することにより、樹脂内部での気泡発生を防止することが出来る。従って、気泡が除去された状態の樹脂を、注入口2cから円筒状の空間内に充填できるので、気泡混入が解消された良好な状態のリコート部4cを形成することが可能となる。

樹脂を45℃超まで加熱すると樹脂の硬化が進んでしまい、また、35℃未満の場合には、粘度が大きくなってモールド溝への樹脂注入作業が難しくなる。したがって、樹脂の温度を35℃〜45℃位に温度制御して、粘度を0.5Pa・s〜1.2Pa・sに保持することが望ましい。
但し、使用する樹脂によっては、必ずしも上記温度範囲で粘度が0.5Pa・s〜1.2Pa・sに保持されるとは限らないので、適宜使用する樹脂に応じて温度範囲を制御して粘度を0.5Pa・s〜1.2Pa・sに保持すれば良い。

本発明のリコート装置は、樹脂溜め部７加熱用のヒータに、公知のラバーヒータ８を用いたので、加熱装置の大型化・複雑化・高コスト化を防止して、安価に且つ容易に樹脂を加熱することが可能となる。更に、１度樹脂溜め部７を加熱して樹脂の粘度を0.5Pa・s以上且つ1.2Pa・s以下に保持しておけば、気泡が発生する程に粘度が大きい樹脂をモールド溝2b、3bに注入する度に加熱する必要が無いので、光ファイバ４のリコート工程の効率化と消費熱量の減少が図れる。

本発明のリコート装置は、光ファイバー同士の接続後や光ファイバー製品（FBG）の製作後に、光ファイバーの露出されたクラッド部を再び樹脂材料で再被覆することに利用される。

本発明に係るリコート装置の上下両モールドと、一部をストリップされた 光ファイバとを模式的に示した概略部分斜視図。 一部をストリップされた光ファイバの拡大斜視図。 下モールドの拡大斜視図。 リコート後の光ファイバの拡大斜視図。 上モールドと樹脂溜め部を示す概略斜視図。 樹脂溜め部とヒータを示す概略図。

符号の説明

１ リコート装置
２ 上モールド
３ 下モールド
４ 光ファイバ
５ 光源
６ 光反射膜
７ 樹脂溜め部
８ ラバーヒータ
９ チューブ

Claims (4)

1. 上モールドと下モールドと、光を出射する光源とを備え、前記上下各モールドの内、少なくとも前記光源側に位置するモールドに光透過材料が用いられると共に、前記上下各モールドの互いに接触し合う対向面上に半円状のモールド溝が設けられ、前記対向面が接触されることによって前記モールド溝で円筒状の空間が形成され、更に、光硬化性の樹脂注入用の注入口が前記モールド溝に通じるように設けられ、前記注入口から前記円筒状の空間内に前記樹脂が注入されて、前記光源からの光により前記樹脂が硬化されることにより光ファイバのストリップ部をリコートする光ファイバのリコート装置において、
   前記樹脂を溜めておく樹脂溜め部が前記注入口に接続されると共に、前記樹脂溜め部がヒータにより加熱され、気泡が除去された状態で前記樹脂が前記注入口から前記円筒状の空間内に注入されることを特徴とするリコート装置。
2. 前記ヒータがラバーヒータであることを特徴とする請求項１記載のリコート装置。
3. 前記注入口に注入される前記樹脂の粘度が、0.5Pa・s以上且つ1.2Pa・s以下に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載のリコート装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載のリコート装置によってリコートされた光ファイバ。

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