JP2007003596A - 光ファイバー束の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に高い充填率を有した高品質な光ファイバー束の製造を実現し得るようにすることにある。
【解決手段】光ファイバー束１０の端部に仮固定した口金１１を口金受け部材１２で位置決め保持して、この口金受け部材１２を介してコレクトチャック１３に挿着し、この光ファイバー束１０の口金１１を仮固定した端面に対してランプ１６からの光束を照射して溶融すると共に、コレクトチャック１３を、エアーチャック機構１４を介して締付け駆動して融着縮径処理し、光ファイバー束１０に融着部１０２を形成するように構成した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば内視鏡に設けられるライトガイド、イメージガイドや、光ファイバーセンサ等に用いられる耐熱性を有する光ファイバー束に係り、特にその製造装置及びその製造方法に関する。

一般に、この種の光ファイバー束の製造方法としては、複数本の光ファイバー素線を束ねて形成され、その端部を口金に挿入して、この口金を、いわゆるコレクトチャックと称する縮径工具を用いて光ファイバー素線にクラックが発生しない程度の充填率９０％前後まで縮径加工し、この口金の端面で切断加工される（例えば、特許文献１参照。）。その後、この切断加工された光ファイバー束は、その口金の周囲が過熱ヒータを用いて光ファイバー素線の屈状点以上で、軟化温度近傍まで加熱され、その束と口金とを融着固定した融着部が形成される。

ここで、縮径処理する前の口金に対して光ファイバー束を挿入した時の充填率は、７５％〜７８％で、口金を縮径した状態で、７５％〜７８％以上となるように製造され、理想的には、口金を縮径した状態で、光ファイバー素線が折れたりせずに縮径できる充填率が９０％とされている。
特開平１１−２６４９１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される光ファイバー束の製造方法では、その光ファイバー素線の線径や口金の内外径のバラツキにより、その融着部の充填率にバラツキが発生するために、融着部の品質を均一に製作するのが困難で、その製造作業が非常に面倒であるという問題を有する。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に高い充填率を有する高品質な製造を実現し得るようにした光ファイバー束の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

この発明は、複数本の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束が挿入されて仮固定された口金を、位置決め保持する口金受け部材と、前記口金受け部材に保持された口金が仮固定される前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融するランプと、前記口金受け部材に位置決め保持された光ファイバー束の口金が装着され、該口金の外周部を締付けて縮径する縮径手段と、前記ランプを駆動制御して前記光ファイバー束の端面に光束を照射し、加熱溶融させると共に、前記縮径手段を駆動制御して前記口金の外周部を締付けて融着縮径処理を施す制御手段とを備えて光ファイバー束の製造装置を構成した。

上記構成によれば、光ファイバー束の端部に仮固定した口金を口金受け部材で位置決め保持して、この光ファイバー束の端面に対してランプからの光束を照射して溶融すると共に、その口金の外周部を縮径手段で締付けて融着縮径処理することにより、光ファイバー束に融着部を形成している。

従って、光ファイバー束の端部に高い充填率を有した融着部を確実に形成することが可能となり、高品質な製造を容易に実現することが可能となる。

また、この発明は、複数本の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束の端部を口金に挿入して該口金を仮固定するファイバー束形成工程と、前記ファイバー束形成工程で口金を仮固定した前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融すると共に、前記口金の外周部を締付けて融着縮径処理する融着縮径工程とを備えて光ファイバー束の製造方法を構成した。

上記構成によれば、光ファイバー束の端部に口金を仮固定して、この光ファイバー束の仮固定した口金を配した端面に対して光束を照射して加熱溶融すると共に、その口金の外周部を締付けて融着縮径処理することにより、光ファイバー束に融着部を形成している。

従って、光ファイバー束の端部に高い充填率を有した融着部を確実に形成することが可能となり、高品質な製造を容易に実現することが可能となる。

以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に高い充填率を有する高品質な製造を実現し得るようにした光ファイバー束の製造装置及びその製造方法を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の製造装置及びその製造方法による融着縮径処理状態を示すもので、光ファイバー束１０は、複数本の光ファイバー素線１０１を束ねて形成される。そして、この光ファイバー束１０は、図２に示すようにファイバー束形成処理として、その端部が口金１１に挿入されて、該口金１１が、例えばカシメ等の手法により仮固定され（図３参照）、その後、端部が図４に示すように切断・研磨処理される。

次に、融着縮径工程に移行される。この融着縮径工程では、光ファイバー束１０の口金１１を口金受け部材１２に取付けて、この口金受け部材１２を介して位置決め保持された口金１１が、縮径手段を構成するコレクトチャック１３に挿着される。このコレクトチャック１３は、エアーチャック機構１４を介して締付け・解放自在に設けられる。そして、このエアーチャック機構１４には、エアー供給源１５が接続され、このエアー供給源１５からのエアーに応じて選択的に駆動制御されて上記コレクトチャック１３を締付け駆動する。

また、上記コレクトチャック１３に挿着された光ファイバー束１０の端面には、ハロゲンランプ等の加熱用ランプ１６が対向配置される。このランプ１６は、その照射位置が、光ファイバー束１０の口金１１の仮固定される端面に対応するようにコレクトチャック１３に対応して設置され、電力供給源１７からの電力に応じて選択的に発光駆動されて光束を照射する。

この電力供給源１７の信号入力端には、制御部１８が接続され、この制御部１８からの電力供給信号に応動して電力を上記ランプ１６に選択的に供給して発光駆動させる。また、この制御部１８には、上記エアー供給源１５の信号入力端が接続され、このエアー供給源１５のエアーを上記エアーチャック機構１４に選択的に供給する。即ち、制御部１８は、上記電力供給源１７からの電力を上記ランプ１６に選択的に供給して該ランプ１６を発光駆動させ、その光束を光ファイバー束１０の端面に照射して加熱溶融させると共に、上記エアー供給源１５からのエアーを上記エアーチャック機構１４に選択的に供給してコレクトチャック１３を駆動制御し、光ファイバー束１０の口金１１の外周部より締付け制御して融着縮径処理を実行する。

上記構成において、光ファイバー束１０を製造する場合は、先ず、所定本数の光ファイバー素線１０１を束ねて、その端部を口金１１に挿入して該口金１１を仮固定し（図２及び図３参照）、その端部の所望の位置で切断する（図４参照）。次に、この光ファイバー束１０は、その口金１１の基端部に口金受け部材１２を取付け、この口金受け部材１２を介して、その融着位置がコレクトチャック１３の締付部に対向するように該コレクトチャック１６に挿着する（図１参照）。そして、加熱用ランプ１６を、その照射位置がコレクトチャック１３に挿着された光ファイバー束１０の研磨面に対向するように設置する。

この設置状態において、制御部１８は、電力供給源１７に対して電力供給信号を出力し、電力をランプ１６に供給して発光駆動させて、光束を光ファイバー束１０の研磨面に照射させて加熱溶融させ、所望に状態に溶融されると、ランプ１６の発光を停止させる。そして、このランプ発光停止に連動して、制御部１８は、エアー供給源１５に対して供給信号を出力し、エアー供給源１５のエアーをエアーチャック機構１４に供給する。これにより、エアーチャック機構１４は、コレクトチャック１３を図１中矢印方向に締付け駆動し、光ファイバー束１０の端部が溶融された状態にある口金１１の外周部を、締付けて縮径させる。

ここで、光ファイバー束１０には、例えば図５に示すように六方細密に充填された高い充填率を有した充填部１０２が形成される。この融着縮径処理を施した光ファイバー束１０は、その後、図６及び図７に示すように融着部１０２の切断・研磨処理が順に行われて製造が完了される。

このように、上記光ファイバー束の製造装置は、光ファイバー束１０の端部に仮固定した口金１１を口金受け部材１２で位置決め保持して、この口金受け部材１２を介してコレクトチャック１３に挿着し、この光ファイバー束１０の口金１１を仮固定した端面に対してランプ１６からの光束を照射して溶融すると共に、コレクトチャック１３を、エアーチャック機構１４を介して締付け駆動して融着縮径処理し、光ファイバー束１０に融着部１０２を形成するように構成した。

これによれば、光ファイバー束１０の端部を溶融した状態で、縮径処理を施していることにより、高い充填率を有した融着部１０２を確実に形成することができるため、高品質な製造を容易に実現することが可能となる。

また、上記光ファイバー束の製造方法は、光ファイバー束１０の端部に口金１１を仮固定してこの口金１１を位置決め保持し、この口金１１を仮固定した光ファイバー束１０の端面に対して、光束を照射して加熱溶融すると共に、その口金１１の外周部を締付けて融着縮径処理することにより、光ファイバー束１０に融着部１０２を形成するように構成した。

これによれば、光ファイバー束１０の端部を溶融した状態で、縮径処理を施していることにより、高い充填率を有した融着部１０２を確実に形成することができるため、高品質な製造を容易に実現することが可能となる。

なお、上記実施の形態では、ランプ１６による光ファイバー束１０の加熱を停止させた状態で、エアーチャック機構１４を駆動してコレクトチャック１３で口金１１を締付けて融着縮径処理を施すように構成した場合で説明したが、この動作タイミングに限ることなく、動作制御するように構成することも可能である。

また、上記実施の形態では、縮径手段として、コレクトチャック１３及びエアーチャック機構１４を用いて構成した場合について説明したが、これに限ることなく、その他の縮径手段を用いて構成することも可能である。

よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

また、この発明は、上記実施の形態によれば、その他、次のような構成を得ることもできる。

（付記１）
複数本の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束が挿入されて仮固定され、切断・研磨処理が施された口金を、位置決め保持する口金受け部材と、
前記口金受け部材に保持された口金が仮固定される前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融するランプと、
前記口金受け部材に位置決め保持された光ファイバー束の口金が装着され、該口金の外周部を締付けて縮径する縮径手段と、
前記ランプを駆動制御して前記光ファイバー束の端面に光束を照射し、加熱溶融させると共に、前記縮径手段を駆動制御して前記口金の外周部を締付けて融着縮径処理を施す制御手段と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造装置。

（付記２）
前記制御手段は、前記ランプを駆動して前記光ファイバー束の端部が溶融され、前記ランプの駆動停止に連動して前記縮径手段を駆動制御して融着縮径処理を施すことを特徴とする付記１記載の光ファバー束の製造装置。

（付記３）
前記縮径手段は、前記光ファイバー束の口金の外周部を締付けて縮径するコレクトチャックを備えたエアーチャック機構で形成されることを特徴とする付記１又は２記載の光ファバー束の製造装置。

（付記４）
複数本の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束の端部を口金に挿入して該口金を仮固定し、切断・研磨処理を施すファイバー束形成工程と、
前記ファイバー束形成工程で切断・研磨処理を施した前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融すると共に、前記口金の外周部を締付けて融着縮径処理する融着縮径工程と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造方法。

（付記５）
前記融着縮径工程における融着縮径処理は、光束を前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融し、前記光束の照射停止に連動して前記口金の外周部を締付けて行うことを特徴とする付記４記載の光ファイバー束の製造方法。

（付記６）
前記融着縮径工程では、融着縮径処理後、融着部を切断・研磨処理を施すことを特徴とする付記４又は５記載の光ファイバー束の製造方法。

この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の製造装置及び製造方法による融着縮径処理を説明するために示した図である。 図１の融着縮径処理を施すために光ファイバー束を口金に挿入した状態を示した図である。 図２で光ファイバー束の端部を挿入した口金を仮固定する動作を説明するために示した図である。 図３で口金を仮固定した光ファイバー束の端部を切断・研磨する動作を説明するために示した図である。 図１の融着縮径処理を施して形成した光ファイバー束の融着部の融着状態を示した図である。 図１の融着縮径処理を施して形成した光ファイバー束の融着部の切断動作を説明するために示した図である。 図６の切断に連続して行う研磨動作を説明するために示した図である。

符号の説明

１０…光ファイバー束、１０１…光ファイバー素線、１０２…融着部、１１…口金管、１２…口金受け部材、１３…コレクトチャック、１４…エアーチャック機構、１５…エアー供給源、１６…加熱用ランプ、１７…電力供給源、１８…制御部。

Claims (5)

1. 複数本の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束が挿入されて仮固定された口金を、位置決め保持する口金受け部材と、
   前記口金受け部材に保持された口金が仮固定される前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融するランプと、
   前記口金受け部材に位置決め保持された光ファイバー束の口金が装着され、該口金の外周部を締付けて縮径する縮径手段と、
   前記ランプを駆動制御して前記光ファイバー束の端面に光束を照射し、加熱溶融させると共に、前記縮径手段を駆動制御して前記口金の外周部を締付けて融着縮径処理を施す制御手段と、
   を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造装置。
2. 前記制御手段は、前記ランプを駆動して前記光ファイバー束の端部が溶融され、前記ランプの駆動停止に連動して前記縮径手段を駆動制御して融着縮径処理を施すことを特徴とする請求項１記載の光ファバー束の製造装置。
3. 前記縮径手段は、前記光ファイバー束の口金の外周部を締付けて縮径するコレクトチャックを備えたエアーチャック機構で形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファバー束の製造装置。
4. 複数本の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束の端部を口金に挿入して該口金を仮固定するファイバー束形成工程と、
   前記ファイバー束形成工程で口金を仮固定した前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融すると共に、前記口金の外周部を締付けて融着縮径処理する融着縮径工程と、
   を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造方法。
5. 前記融着縮径工程における融着縮径処理は、前記光ファイバー束の端面に光束を照射して加熱溶融し、前記光束の照射停止に連動して前記口金の外周部を締付けて行われることを特徴とする請求項４記載の光ファイバー束の製造方法。

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