JP2007017848A - 光ファイバの加熱補強処理装置及び光ファイバ融着接続装置並びに融着接続方法 - Google Patents

光ファイバの加熱補強処理装置及び光ファイバ融着接続装置並びに融着接続方法 Download PDF

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Abstract

【課題】発熱体のスイッチのオン、オフ操作の人為的なミスを防止でき、過不足のない加熱時間で迅速かつ効率よく補強処理を実施できる光ファイバの加熱補強処理の提供を課題とする。
【解決手段】光ファイバ1の融着接続部2に被せたファイバ補強部材3を加熱収縮させる加熱部4を備え、この加熱部4は、スイッチ8によりオン・オフされる発熱体7と、発熱体7の発熱部分を囲う開閉自在な覆い蓋と、発熱体7の両端側で光ファイバ1を把持するファイバ把持機構6とを有し、光ファイバの融着接続部に被せたファイバ補強部材3を、発熱体上にあるか否かの状態を検出してスイッチ8をオン・オフする検知手段9を備えている。検知手段としては、ファイバ補強部材3を光学的又は磁気的に直接検知する構成とすることができる。また、覆い蓋あるいはファイバ把持機構6のクランプの開閉を、磁気的、機械的、光学的に検出するようにしてもよい。
【選択図】図1

Description

本発明は、光ファイバの融着接続部をスリーブ状のファイバ補強部材で被い、加熱収縮させることにより補強する光ファイバの加熱補強処理装置及び光ファイバ融着接続装置並びに融着接続方法に関する。
従来、光ファイバの融着接続は、接続端のファイバ被覆を除去して、露出されたガラスの裸ファイバ部の突合せ端部を加熱溶融して行なわれる。ファイバ被覆が除去され、融着接続された裸ファイバ部分は、機械的な強度が弱いため補強部材により保護する必要がある。この補強部材は、通常、加熱により径方向に収縮する熱収縮性チューブ内に抗張力体(補強棒ともいう)を添えて、熱溶融性の接着樹脂からなる熱溶融性チューブ等を収納して構成されている。
また、光ファイバ融着接続及びその補強処理を1本ずつ行なっていたのでは、非常に多くの時間を要するということから、複数本の光ファイバを一括して融着接続し、併せてその補強処理も複数本を一括して行なうことが知られている(例えば、特許文献1)。
特開平2−72305号公報
特許文献1にも開示のように一般的に、融着接続された光ファイバの補強処理を行なう場合、光ファイバの融着部に被せたファイバ補強部材を加熱補強処理装置の収納凹部に配置する。次いで、発熱体のスイッチをオンさせ、ファイバ補強部材を所定時間加熱した後スイッチをオフして、ファイバ補強部材を加熱補強処理装置から取り出している。また、発熱体のスイッチは、加熱補強処理装置にファイバ補強部材があるか否かによらずに、作業者のタイミングでオンする構成となっている。
しかし、例えば、ファイバ補強部材を加熱補強処理装置の収納凹部に配置した後、スイッチを入れるのを忘れ、時間的なロスを生じることがある。さらに、作業者がスイッチの入れ忘れに気付かずに、一定時間経過後に補強処理がされていない光ファイバを加熱補強処理装置から取り出した場合、融着接続された光ファイバ接続部を破断したり、接続部を傷つけたりすることもある。また、ファイバ補強部材を加熱補強処理装置の収納凹部に配置する前にスイッチを入れると、実際の加熱時間が少なくなり、加熱不足による良好な補強処理が行なえなかったりする。手動による発熱体のスイッチの入れ忘れや切り忘れは、充分に注意していても発生する可能性があり、また、スイッチのオン、オフのタイミングも一定ではない。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、発熱体のスイッチのオン、オフ操作の人為的なミスを防止でき、過不足のない加熱時間で迅速かつ効率よく補強処理を実施できる光ファイバの加熱補強処理装置及び光ファイバ融着接続装置並びに融着接続方法の提供を課題とする。
本発明による光ファイバの加熱補強処理装置は、光ファイバの融着接続部に被せたファイバ補強部材を加熱収縮させる加熱部を備え、この加熱部は、スイッチによりオン・オフされる発熱体と、発熱体の発熱部分を囲う開閉自在な覆い蓋と、発熱体の両端側で光ファイバを把持するファイバ把持機構とを有し、光ファイバの融着接続部に被せたファイバ補強部材を、発熱体上にあるか否かの状態を検出してスイッチをオン・オフする検知手段を備えている。検知手段としては、ファイバ補強部材を光学的又は磁気的に直接検知する構成を用いることができる。また、覆い蓋あるいはファイバ把持機構のクランプの開閉を、磁気的、機械的、光学的に検出するようにしてもよい。さらに、光ファイバ部分の着脱を直接マイクロスイッチ又は光センサにより検出するようにしてもよい。
本発明によれば、光ファイバの融着部に被せたファイバ補強部材を、加熱補強処理装置の発熱体上に配置することにより、発熱体のスイッチが自動的にオンされて加熱処理が開始され、スイッチの入れ忘れを防止することができる。次いで、所定の加熱時間が経過しファイバ補強部材を加熱補強処理装置から取り出すと、発熱体のスイッチが自動的にオフされ、スイッチの切り忘れを防止することができる。
図1の模式図により本発明の概略を説明する。図中、1は光ファイバ、2は融着接続部、3はファイバ補強部材、4は加熱部、5はベース部、6はファイバ把持機構、7は発熱体、8はスイッチ、9は検知手段、10は電源スイッチを示す。
光ファイバの加熱補強処理装置は、図1の模式図に示すように、単心又は多心(例えば、光ファイバテープ心線)で融着接続された光ファイバ1の融着接続部2に、ファイバ補強部材3を被せ、加熱部4でファイバ補強部材3を加熱補強処理するものである。加熱部4は、ベース部5の両端部分にファイバ把持機構6を備え、中央部分に発熱体7を設置してなり、左右のファイバ把持機構6で融着接続された光ファイバを弛みなく保持させる。
ファイバ補強部材3を発熱体7上に配置した後、加熱部4を覆い蓋(図示省略)で囲い、スイッチ8をオンして発熱体7に通電し、ファイバ補強部材3を加熱収縮させる。所定時間の通電加熱で、ファイバ補強部材3の加熱処理が終了するとスイッチ8がオフされる。なお、発熱体8の通電には、別途電源スイッチ10を設けることができる。ファイバ補強部材3は、熱収縮性チューブ内にホットメルト接着樹脂等の熱溶融部材とステンレス棒、磁石棒、ガラスセラミック棒等で形成された補強棒を収納してなるもので、予め光ファイバ1の一方の側に挿通させておき、融着接続後に融着接続部2に被せるように移動させる。
本発明による光ファイバの加熱補強処理装置は、ファイバ補強部材3が装置に着脱されるのを検知手段9により検出することにより、自動的に発熱体7のスイッチ8をオン・オフするように構成される。図2は、ファイバ補強部材3が加熱補強処理装置内に着脱されるのを、光学的に直接検出する例を示す図である。図中、11は収納凹部、12a,12bは側壁、13は発光素子、14は受光素子を示し、その他の符号は、図1で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
図2に示すように、ファイバ補強部材3が収納される収納凹部11の一方の側壁12aに、発光ダイオード等の発光素子13を配し、反対側の側壁12bにフォトダイオード等の受光素子14を配して、ファイバ補強部材3の着脱状態を検出する。この方法は、ファイバ補強部材3が加熱装置内にセットされると、発光素子13からの光を遮断し、受光素子14での受光が断となり、ファイバ補強部材3の装着を無接触で光学的に検出する。このファイバ補強部材3の装着により発熱体7のスイッチが自動的にオンされ通電が開始される。また、ファイバ補強部材3が収納凹部11から取り出されることにより、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。なお、スイッチのオフにはタイマを併用して、加熱時間を正確に計測するようにしてもよい。この方法は、ファイバ補強部材3自体の有り無しを直接検出しているので、安全かつ確実な制御が期待できる。
また、図2の構成において、ファイバ補強部材3の補強棒として磁気センサで検出可能な磁石棒等を用い、そして、発光素子、受光素子に代えて磁気センサを埋設する(図示省略)。なお、磁気センサとしては、例えば、磁気抵抗素子、ホール素子、リードスイッチ等を用いることができる。このファイバ補強部材3の装着により発熱体7のスイッチが自動的にオンされ通電が開始される。また、ファイバ補強部材3が収納凹部11から取り出されることにより、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。なお、スイッチのオフには上記と同様にタイマを併用して、加熱時間を正確に計測するようにしてもよい。
図3〜図5は、ファイバ補強部材3が加熱補強処理装置内に着脱され、加熱部を囲う覆い蓋が開閉されるのを検出する例を示す図である。図3は覆い蓋を磁気的に検出する例を示す図、図4は覆い蓋をマイクロスイッチで機械的に検出する例を示す図、図5は覆い蓋を光学的に検出する例を示す図である。図中、15は覆い蓋、16はマグネット、17は磁気センサ、18はマイクロスイッチ、18aはスイッチレバー、19は光学センサ(発光、受光素子)、20は光シャッター部材を示す。その他の符号は、図1,2で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
図3に示すように、一方の側壁12a側にヒンジ結合され、加熱部を囲うように開閉可能とされた覆い蓋15にマグネット16を埋め込み、他方の側壁12b側に磁気センサ17を埋設する。磁気センサ17としては、例えば、磁気抵抗素子、ホール素子、リードスイッチ等を用いることができる。ファイバ補強部材3を収納凹部11に入れて発熱体7上に配置し、覆い蓋15を閉じると磁気センサ17がマグネット16の近接を検出して、発熱体7のスイッチを自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を収納凹部11から取り出すために覆い蓋15を開くと、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。
図4に示すように、一方の側壁12a側に加熱部を囲うように開閉可能な覆15をヒンジ結合し、他方の側壁12b側に覆い蓋15の開閉によって作動するマイクロスイッチ18を設置する。ファイバ補強部材3を収納凹部11に入れて発熱体7上に配置し、覆い蓋15を閉じると覆い蓋15がマイクロスイッチ18のスイッチレバー18aを押圧して、発熱体7のスイッチを自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を収納凹部11から取り出すために覆い蓋15を開くと、マイクロスイッチ18のスイッチレバー18aの押圧が解かれ、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。
図5に示すように、一方の側壁12a側に加熱部を囲うように開閉可能な覆い蓋15をヒンジ結合し、他方の側壁12b側に図2で説明したような発光・受光素子からなる光学センサ19と光シャッター部材20を設置する(後述の図10参照)。ファイバ補強部材3を収納凹部11に入れて発熱体7上に配置し、覆い蓋15を閉じると覆い蓋15が光シャッター部材20を押し下げ光学センサ19を作動(例えば、遮蔽する)させ、発熱体7のスイッチを自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を収納凹部11から取り出すために覆い蓋15を開くと、光シャッター部材20の押し下げが解かれ、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。
図3〜図5に示す例のように、ファイバ補強部材3が加熱補強処理装置にセットされ、覆い蓋3を開閉することで発熱体のスイッチが自動的にオン、オフされるので、スイッチの入れ忘れや切り忘れを確実に防止することができる。また、発熱体の加熱はファイバ補強部材3が加熱部の所定位置にセットされた状態で行なわれるので、その加熱時間や加熱環境を均一にすることができ、一定品質の加熱処理を実施することができる。なお、スイッチのオフにはタイマを併用して、加熱時間を正確に計測するようにしてもよい。
図6〜図8は、ファイバ補強部材3が加熱補強処理装置内に着脱され、ファイバ補強部材3の両側から延びる光ファイバ1を把持固定するファイバ把持機構のクランプが開閉されるのを検出する例を示す図である。図6はクランプを磁気的に検出する例を示す図、図7はクランプをマイクロスイッチで機械的に検出する例を示す図、図8はクランプを光学的に検出する例を示す図である。図中、6aはクランプ、6bはクランプ台、6cはV溝を示し、その他の符号は、図1〜5で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。ファイバ把持機構6は、例えば、開閉可能にヒンジ結合されたクランプ6aと光ファイバ1を所定位置に把持するためのV溝6cを設けたクランプ台6bからなっている。
図6に示すように、クランプ6a側にマグネット16を埋め込み、クランプ台6b側に磁気センサ17を埋設する。磁気センサ17としては、例えば、磁気抵抗素子、ホール素子、リードスイッチ等を用いることができる。ファイバ補強部材3を発熱体7上に配置して両側の光ファイバ1をV溝6cに入れてクランプ6aを閉じると、磁気センサ17がマグネット16の近接を検出して、発熱体7のスイッチを自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を発熱体上から取り出すためにクランプ6aを開くと、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。
図7に示すように、クランプ台6b側にクランプ6aの開閉によって作動するマイクロスイッチ18を設置する。ファイバ補強部材3を発熱体7上に配置し、両側の光ファイバ1をV溝6cに入れてクランプ6aを閉じると、クランプ6aがマイクロスイッチ18のスイッチレバー18aを押圧して、発熱体7のスイッチを自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を発熱体上から取り出すためにクランプ6aを開くとマイクロスイッチ18のスイッチレバー18aの押圧が解かれ、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。
図8に示すように、クランプ台6b側に図2で説明したような発光・受光素子からなる光学センサ19と光シャッター部材20を設置する(後述の図10参照)。ファイバ補強部材3を発熱体7上に配置し、両側の光ファイバ1をV溝6cに入れてクランプ6aを閉じると、クランプ6aが光シャッター部材20を押し下げ光学センサ19を作動(例えば、遮蔽する)させ、発熱体7のスイッチを自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を発熱体上から取り出すためにクランプ6aを開くと、光シャッター部材20の押し下げが解かれ、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。
図6〜図8に示す例のように、ファイバ補強部材3が加熱補強処理装置にセットされ、ファイバ把持機構6のクランプ6aを開閉することで発熱体7のスイッチが自動的にオン、オフされるので、スイッチの入れ忘れや切り忘れを確実に防止することができる。また、発熱体の加熱はファイバ補強部材3が加熱部の所定位置にセットされた状態で行なわれるので、その加熱時間を均一にすることができ、一定品質の加熱処理を実施することができる。なお、スイッチのオフにはタイマを併用して、加熱時間を正確に計測するようにしてもよい。また、光ファイバの位置変化の検出手段は、加熱部から離れた熱の影響を受けにくいファイバ把持機構に設置することで、劣化の少ない安定した動作状態とすることができる。
図9〜図10は、ファイバ補強部材3が加熱補強処理装置内に着脱され、このファイバ補強部材3の着脱に伴なう光ファイバ1の位置の変化を直接検出する例を示す図である。図9は光ファイバの位置移動をマイクロスイッチで機械的に直接検出する例を示す図、図10は光ファイバを光学的に検出する例を示す図である。図中、21は発光素子、22は受光素子、23は駆動部材、23aは光シャッター片、24は付勢部材を示し、その他の符号は、図1〜8で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
図9に示すように、ファイバ補強部材3の両側から延びる光ファイバ1をファイバ把持機構6で把持する際に、ファイバ把持機構6の近傍における光ファイバの位置変化で、マイクロスイッチ18のスイッチレバー18aを直接駆動させる。光ファイバは、弛みが生じないようにピンと張るようにクランプするので、マイクロスイッチ18を駆動するのに十分な駆動力を発生させることができる。光ファイバ1がマイクロスイッチ18のスイッチレバー18aを押圧して、発熱体7のスイッチを自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を発熱体上から取り出すためにクランプ6aを開くと、マイクロスイッチ18のスイッチレバー18aの押圧が解かれ、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。
図10に示すように、ファイバ把持機構6の近傍にスプリング等の付勢部材24で上方に付勢された駆動部材23を配し、光ファイバ1がセットされたとき駆動部材23を押し下げる。駆動部材23には光シャッター片23aが設けられていて、発光素子21と受光素子22からなる光学センサを、光シャッター片23aにより遮蔽し、受光素子22での受光が断となってファイバ補強部材3の装着を検出し、発熱体7を自動的にオンして通電が開始される。また、ファイバ補強部材3を発熱体上から取り出すと、光シャッター片23aが上方の位置に戻り、発熱体7のスイッチが自動的にオフされ通電が解除される。光ファイバ1は極めて細いため、光ファイバ1自体で発光素子からの光を直接遮断することは難しいが、上記の構成を用いることにより、ファイバ1の位置変化を直接検出することができる。
図9〜図10に示す例のように、ファイバ補強部材3が加熱補強処理装置にセットされ、ファイバ補強部材3の両端から延びる光ファイバ1を張力を付して把持固定する際に、光ファイバ1の位置変化で発熱体7のスイッチが自動的にオン、オフされるので、スイッチの入れ忘れや切り忘れを確実に防止することができる。発熱体の加熱はファイバ補強部材3が加熱部の所定位置にセットされた状態で行なわれるので、その加熱時間を均一にすることができ、一定品質の加熱処理を実施することができる。なお、スイッチのオフにはタイマを併用して、加熱時間を正確に計測するようにしてもよい。また、光ファイバの位置変化の検出手段は、加熱部から離れた熱の影響を受けにくいファイバ把持機構の近傍に設置することができるので、劣化の少ない安定した動作状態とすることができる。
図11は、本発明による加熱補強処理装置を、融着接続装置に搭載した構成例を示す図である。図中、26はテープ心線、27はファイバ補強部材、30は光ファイバの融着接続装置、31はモニタ装置、32は融着接続機構部、33は加熱補強処理装置を示す。
融着接続機構部32(詳細構成は省略)は、アーク放電を用いた単心の融着接続、或いは、多心一括融着接続等が行なえる各種構成のものを用いることができ、融着状態はモニタ装置31によりモニタされる。なお、図11では、多心のテープ心線26を一括融着接続する例で示してある。光ファイバを融着接続するに際しては、いずれか一方のテープ心線側にファイバ補強部材27を予め挿通しておき、融着接続後に融着接続部を被うように移動させる。本発明では、融着接続装置30の融着接続機構部32に対して、図1〜図10で説明した本発明による加熱補強処理装置33を平行に設置することで、融着作業と補強作業を一連の作業として効率よく実施できるようにしている。
本発明による光ファイバの融着接続装置30は、テープ心線26を融着接続機構部32で互いに突き合わせて融着接続した後、ファイバ補強部材27で融着接続部を被い、隣接して設置された加熱補強処理装置33の加熱部に引続いてセットする。加熱補強処理装置33では、ファイバ補強部材27を所定位置にセットすることで、加熱用のスイッチが自動的にオンされ、スイッチの入れ忘れを防止して、所定の加熱時間で効率よく加熱処理が実施される。次いで、ファイバ補強部材27を取り出すことによりスイッチがオフされ、スイッチの切り忘れを防止することができる。
なお、加熱補強処理は融着接続に要する時間より長い時間を要するため、融着接続されたがファイバ補強処理が待機状態になることがある。ファイバ補強処理がされていない状態の融着接続光ファイバは、機械的に弱く傷がつきやすく破断されやすい。これに対しては、単一の加熱補強処理装置33を複数設置して、融着接続を終えた光ファイバの加熱補強処理の待機状態を解消することが好ましい。
本発明の概略を説明する図である。 本発明でファイバ補強部材を光学的に直接検出する例を示す図である。 本発明で覆い蓋の開閉を磁気的に検出する例を示す図である。 本発明で覆い蓋の開閉をマイクロスイッチで検出する例を示す図である。 本発明で覆い蓋の開閉を光学的に検出する例を示す図である。 本発明でファイバ把持機構の開閉を磁気的に検出する例を示す図である。 本発明でファイバ把持機構の開閉をマイクロスイッチで検出する例を示す図である。 本発明でファイバ把持機構の開閉を光学的に検出する例を示す図である。 本発明で光ファイバをマイクロスイッチで直接検出する例を示す図である。 本発明で光ファイバを光学的に直接検出する例を示す図である。 本発明による加熱補強処理装置を融着接続装置に搭載した構成例を示す図である。
符号の説明
1…光ファイバ、2…融着接続部、3…ファイバ補強部材、4…加熱部、5…ベース部、6…ファイバ把持機構、6a…クランプ、6b…クランプ台、6c…V溝、7…発熱体、8…スイッチ、9…検知手段、10…電源スイッチ、11…収納凹部、12a,12b…側壁、13…発光素子、14…受光素子、15…覆い蓋、16…マグネット、17…磁気センサ、18…マイクロスイッチ、18a…スイッチレバー、19…光学センサ(発光、受光素子)、20…光シャッター部材、21…発光素子、22…受光素子、23…駆動部材、23a…光シャッター片、24…付勢部材、26…テープ心線、27…ファイバ補強部材、30…光ファイバの融着接続装置、31…モニタ装置、32…融着接続機構部、33…加熱補強処理装置。

Claims (13)

  1. 光ファイバの融着接続部に被せたファイバ補強部材を加熱収縮させる加熱部を備え、前記加熱部は、スイッチによりオン・オフされる発熱体と、前記発熱体の発熱部分を囲う開閉可能な覆い蓋と、前記発熱体の両端側で前記光ファイバを把持するファイバ把持機構とを有する加熱補強処理装置であって、
    前記光ファイバの融着接続部に被せたファイバ補強部材が、前記発熱体上にあるか否かの状態を検出して、前記スイッチをオン・オフする検知手段を備えていることを特徴とする光ファイバの加熱補強処理装置。
  2. 前記検知手段は、前記ファイバ補強部材を光学的に検出するもの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加熱補強処理装置。
  3. 前記検知手段は、前記ファイバ補強部材を磁気的に検出するもの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加熱補強処理装置。
  4. 前記検知手段は、前記覆い蓋の開閉を磁気的に検出する磁気センサ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加熱補強処理装置。
  5. 前記検知手段は、前記覆い蓋の開閉を機械的に検出するマイクロスイッチ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加熱補強処理装置。
  6. 前記検知手段は、前記覆い蓋の開閉を光学的に検出する光センサ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加熱補強処理装置。
  7. 前記検知手段は、前記ファイバ把持機構のクランプの開閉を磁気的に検出する磁気センサ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加熱補強処理装置。
  8. 前記検知手段は、前記ファイバ把持機構のクランプの開閉を機械的に検出するマイクロスイッチ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加熱補強処理装置。
  9. 前記検知手段は、前記ファイバ把持機構のクランプの開閉を光学的に検出する光センサ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加熱補強処理装置。
  10. 前記検知手段は、前記光ファイバを機械的に検出するマイクロスイッチ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加熱補強処理装置。
  11. 前記検知手段は、前記光ファイバを光学的に検出する光センサ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加熱補強処理装置。
  12. 請求項1〜11に記載の光ファイバの加熱補強処理装置が搭載されていることを特徴とする光ファイバ融着接続装置。
  13. 光ファイバを融着接続した後に引続いて、光ファイバの融着接続部をファイバ補強部材により補強する光ファイバ融着接続方法であって、
    前記光ファイバの融着接続部に被せたファイバ補強部材が、加熱補強処理装置にセットされたことを検出すると発熱体のスイッチが自動的にオンされ、融着接続部の補強を行なうことを特徴とする光ファイバ融着接続方法。
JP2005201446A 2005-06-09 2005-07-11 光ファイバの加熱補強処理装置及び光ファイバ融着接続装置並びに融着接続方法 Active JP4196972B2 (ja)

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