JP2008116773A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】ファイバ補強部材毎に適切な加熱時間での加熱補強処理が可能で、補強作業への待機時間を発生させずに、効率的に加熱補強を行い、近接するファイバ把持機構の磁石を離して配置して正確な張力を付与できる光ファイバの加熱補強処理装置を提供する。
【解決手段】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３を加熱収縮させる加熱部４を備える。加熱部４は、複数の発熱体８と、発熱体毎に独立したファイバ把持機構７とを備え、押釦スイッチ１０によりオン・オフし、異なるタイミングで複数のファイバ補強部材３を個別に加熱される。ファイバ把持機構７は、光ファイバに張力をかける張力付与機構１１と、光ファイバを把持する把持力を付与するマグネット１３，１４とを備え、近接する一方のマグネット１３，１４は、他方のマグネット１３，１４に対して、光ファイバ軸方向にマグネット全長ｌの１／２以上ずれた位置に設置される。
【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を収納して構成されている（例えば、特許文献１参照）。

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２参照）。
特開平９−２９７２４３号公報 特開平２−７２３０５号公報

特許文献２に開示のように、複数本の融着接続された光ファイバの補強処理を一括して行なう場合、各ファイバ補強部材を加熱補強処理装置の加熱台にそれぞれ個別の溝を設けて配置するとしても、単一のスイッチを用いて発熱体をオンさせ、複数のファイバ補強部材を一括して加熱補強する形態となる。このため、ファイバ補強部材の種類が異なり、それぞれ異なる加熱時間で処理することが必要な場合には適用することができない。また、一旦、発熱体のスイッチをオンすると、加熱補強処理が終了するまでの間は、途中からファイバ補強部材を追加することはできない。

また、一般的な融着接続では、接続作業にかかる時間は、１０〜２０秒であるのに対し、補強作業に要する時間は、４０〜１３５秒である。このため、接続作業を迅速に行ない、融着接続部にファイバ補強部材を配置した状態のものを複数本準備することができたとしても、規定の加熱補強処理の時間が経過するまでは、次の補強作業に着手することができず、待機状態となり待ち時間が生じる。補強作業中は、接続作業を行なうことはできるが、融着接続されたままで未補強状態にある融着接続部は非常に弱い。このため、多量の補強待ちの融着接続された光ファイバを集めておく状況は、融着接続部に外力が加わり、折れる、傷がつくなどの問題を発生させる恐れがある。

上述した従来の加熱補強処理装置は、光ファイバに加熱補強処理を行うための加熱装置（補強器）を備え、この加熱装置に、光ファイバを把持するためのファイバ把持機構と、光ファイバに張力をかける張力付与機構とが設けられる。ファイバ把持機構は、光ファイバを簡単な動作で強い応力を与えることなく把持でき、強い把持力が得られる点で、磁石がよく用いられる。また、張力付与機構はバネの反発力を利用して張力を付与している。融着接続機は加熱補強処理装置を具備しているからといって大型化することは好ましくなく、上記加熱装置を複数設置する場合、ファイバ把持機構同士が近接することになる。ファイバ把持機構が近接すると、磁石同士が互いに引き合い、この磁石同士の吸着力が張力付与機構のバネの反発力に影響を及ぼすために、張力付与機構が正確な張力を付与することができないという問題がある。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ファイバ補強部材ごとに適切な加熱時間での加熱補強処理が可能で、接続作業に引続く補強作業への待機時間を発生させることなく、効率よく加熱補強処理を実施でき、さらに、近接するファイバ把持機構の磁石による影響を受けることなく正確な張力を付与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た加熱補強処理装置であって、加熱部は、独立に通電可能な複数の発熱体と、発熱体ごとに独立した開閉自在なファイバ把持機構とを備えている。ファイバ把持機構は、光ファイバ各々に張力をかけることができる張力付与機構と、光ファイバを把持する把持力を付与するための磁石とを備え、近接する一方の磁石は、他方の磁石に対して、光ファイバ軸方向に磁石全長の１／２以上ずらした位置に設置されている。

本発明によれば、光ファイバの融着接続で、接続作業を終えた光ファイバを、最小限の待機時間にて順次ファイバ補強部材で補強することができ、融着接続部に外力が加わり、折れる、傷がつくなどの発生を防止することができ、さらに、近接するファイバ把持機構の磁石を離して配置することで張力付与機構が正確な張力を付与することができる。

図により本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の概略を説明する図で、図１（Ａ）は模式図、図１（Ｂ）は斜視図、図２は本発明による加熱補強処理装置の正面図、図３は図２のａ−ａ断面図、図４は図２のｂ−ｂ断面図を示す。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、４ａ，４ｂは加熱装置、５はベース部、６，７はファイバ把持機構、６ａ，７ａは開口窓、７ｂはハンドル部、７ｃはクランプ部、７ｄは軸支部、８は発熱体、９は覆い蓋、９ａは連動杆、１０は押釦スイッチ、１１は張力付与機構、１１ａはスライド軸、１２は遮熱部材、１３，１４はマグネット、１５は付勢部材を示す。

光ファイバの加熱補強処理装置は、図１（Ａ）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６，７を備え、中央部分に発熱体８を設置してなり、左右のファイバ把持機構６，７で融着接続された光ファイバを弛みなく保持させた後、発熱体８をオン・オフしてファイバ補強部材３を加熱収縮させる。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、ガラスセラミック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、図１（Ｂ）に示すように、ベース部５に加熱部４として、少なくとも２組の加熱装置４ａ，４ｂを備え、各加熱装置４ａ，４ｂには、それぞれ独立したスイッチ手段によりオン・オフされる発熱体８が配設されている。ファイバ把持機構７は、光ファイバ１に個別に張力をかけることができる張力付与機構１１と、光ファイバ１を把持する把持力を付与するためのマグネット１３，１４とを備え、近接する一方のマグネット１３，１４は、他方のマグネット１３，１４に対して、光ファイバ軸方向にマグネット全長ｌの１／２以上離れた位置にずらして設置される。マグネット１３とマグネット１４の間の距離は、融着接続機を小型化する観点から、５ｍｍ以下さらに好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍに設定することが好ましい。なお、図１（Ｂ）には、光ファイバ１及びファイバ補強部材３を外した状態で示してある。

加熱装置４ａ，４ｂは、それぞれにファイバ補強部材３を装着する収納部分を有し、ファイバ補強部材３の両側に延びている光ファイバ１を把持固定するファイバ把持機構６、７を備え、右側のファイバ把持機構７には張力付与機構１１が連動するように設けてある。また、各加熱装置４ａ，４ｂには、ファイバ補強部材３を覆う覆い蓋９が設けられ、加熱装置４ａと４ｂの間には、遮熱部材１２が配されている。ベース部５には、加熱部４の発熱体８を作動させるスイッチ手段として、例えば、手動によりオン・オフできる押釦スイッチ１０を設けることができる。

上述したように、近接するファイバ把持機構７の一方のマグネット１３，１４は、他方のマグネット１３，１４に対して、光ファイバ１の軸線方向にマグネット全長ｌの１／２以上ずれた位置に配置される。これにより、マグネット同士の吸着力は、張力付与機構１１の付勢部材１５の反発力に影響を与えず、近接した位置に複数の加熱装置を配置することができる。

上述の各部の構成を、図２〜図４を用いて詳述すると、図２は、覆い蓋９を除去した状態の正面図を示している。ファイバ補強部材３は、発熱体８上に載置され、その両側に延びる光ファイバ１がファイバ把持機構６，７により把持固定される。図３は、図２のａ−ａ断面をファイバ把持機構６及び覆い蓋９を開の状態にして示してある。２組の加熱装置４ａと４ｂは、遮熱部材１２により仕切られ、それぞれの発熱体８は互いに熱的に影響しないようにようにされる。ファイバ補強部材３は、発熱体８に接するようにそれぞれの加熱装置４ａと４ｂの収納部分に載置される。ファイバ補強部材３の両端から延びる光ファイバ１は、ファイバ把持機構６及び７のクランプ台（図示せず）に載置される。

ファイバ補強部材３を加熱する部分は、外部に熱が放散されないように動作中は覆い蓋９により覆われる。この覆い蓋９は、各発熱体８に設けられ、例えば、断面が平板状又はＬ字状で、閉じられたときにファイバ補強部材３の外面の一部を覆うように構成されている。覆い蓋９は、２つを対にして、左右対称に両側に開く形状とすることにより、狭いスペースで設置でき、作業性に優れたものとすることができる。

また、覆い蓋９の両端から連動杆９ａが突き出ていて、ファイバ把持機構６，７の開口窓６ａ，７ａ（図１（Ａ）参照）に係合されている。したがって、覆い蓋９は、ファイバ把持機構６又は７のいずれかを閉じることにより、これに連動して閉じられる。なお、連動杆９ａと開口窓６ａ，７ａとのクリアランスは大きくとってあり、遊びを持たせて連動するようになっている。しかし、覆い蓋９とファイバ把持機構６，７は必ずしも連動させる必要はなく、それぞれ個別に操作するようにしてもよい。

ファイバ把持機構６，７は発熱体ごとに設けることが望ましく、それぞれ独立して開閉できるように構成される。このファイバ把持機構６，７は、ハンドル部７ｂ、クランプ部７ｃ、軸支部７ｄの３つの脚部からなり、クランプ部７ｃには上述したように覆い蓋９の連動杆９ａが係合する開口窓７ａが設けられている。なお、左側のファイバ把持機構６も同様に構成されている。軸支部７ｄは開動可能にクランプ台に枢着し、クランプ部７ｃにマグネット１３を埋めこんでおき、クランプ台側にも磁性体又はマグネット１４等を埋めこみ、磁気吸着により閉状態を固定保持することができる。

また、左右のファイバ把持機構６，７のいずれか一方の側に、張力付与機構１１を設けることができる。図には、右側のそれぞれのファイバ把持機構７に設けた例で示してある。この張力付与機構１１は、例えば、図２に示すように、ファイバ把持機構７のクランプ台側をスプリング等の付勢部材１５で外側方向に付勢することにより、スライド軸１１ａに沿って移動可能とすることにより実現することができる。

この構成において、図２に示すように、光ファイバの融着接続部にファイバ補強部材３を被せて、加熱部４にセットするには、先ず、右側のファイバ把持機構７に右側の光ファイバ１を把持固定させる。次いで、右側のファイバ把持機構７を、付勢部材１５を圧縮して左方向に動かし、この状態を維持して、左側のファイバ把持機構６で左側の光ファイバ１を把持固定させる。この後、付勢部材１５への圧縮を解放することにより、右側のファイバ把持機構７が右方向に付勢され、融着接続された光ファイバに張力が付与される。光ファイバに張力を付与することにより、ファイバ補強部材３内での光ファイバは曲がりの少ないピンと張られた状態となり、ファイバ補強部材３が加熱収縮され内部のホットメルト材が溶融固化したときに、光ファイバを曲がりのない状態で補強することができる。

また、加熱補強処理装置は、加熱装置４ａと４ｂのそれぞれの発熱体８が、互いに熱的に影響を及ぼさないように、発熱体８間を熱的に遮蔽する遮熱部材１２で仕切るのが望ましく、遮熱部材１２には、耐熱性、断熱性に優れた樹脂等で形成するのが好ましい。また、形状的にも、覆い蓋９が閉じられたときに、ファイバ補強部材３の周囲を塞ぎ、発熱体８からの熱が外部に放散されないような閉塞された状態が得られる形状とするのが望ましい。

上述したように、少なくとも２組の加熱装置でそれぞれ独立したスイッチ手段により異なるタイミングでオン・オフできる発熱体を配置し、それぞれ独立して開閉できる覆い蓋、ファイバ把持機構並びに張力付与機構を備える構成とすることにより、待機状態を生じることなく、融着接続を終えた直後の光ファイバに補強部材を被せ、直ちに加熱補強処理を実施することが可能となる。これにより、光ファイバの融着接続後の融着接続部及び被覆が除去されて裸状態となっている接続部近傍が傷付けられたり、折れたりするのを防止することができ、全体の作業時間の短縮化を図ることもできる。

さらに、近接するファイバ把持機構の一方のマグネットが、他方のマグネットに対して、光ファイバの軸線方向にマグネット全長の１／２以上ずれた位置に配置する構成とすることにより、マグネット同士の吸着力が張力付与機構の付勢部材の反発力に影響を与えることがなくなるため、近接した位置に複数の加熱装置を配置することができる。

図５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、１６は光ファイバの融着接続装置、１７はモニタ装置、１８は融着接続機構部、１９はフード、２０は上述した本発明による複数の加熱装置からなる加熱補強処理装置である。

融着接続機構部１８は、単心の融着接続、或いは、多心の一括融着接続が行なえる各種形態のものを用いることができ、融着状態はモニタ装置１７によりモニタされる。なお、図５では、多心のテープ心線を一括融着接続する例を示している。光ファイバを融着接続するに際しては、いずれか一方の光ファイバ側にファイバ補強部材３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。なお、融着接続機構部１８には、融着接続の際の放電加熱が外部の影響を受けないように、フード１９でカバーされる。

本発明による光ファイバの融着接続装置１６は、光ファイバ１を融着接続機構部１８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３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２０の加熱装置４ａ又は４ｂのいずれかにセットする。加熱補強処理装置２０では、個別にオン・オフできる発熱体により加熱を開始し、空いた融着接続機構部１８には新たに融着接続する光ファイバをセットする。

新たな光ファイバの融着接続を終了しても、前に融着接続された光ファイバが加熱補強処理装置２０で補強処理中であるが、空いている加熱装置で新たに融着接続された光ファイバの補強処理を実施することができる。すなわち、加熱開始時期をずらして複数のファイバ補強部材を加熱処理する。以後、このサイクルを繰り返す。なお、融着接続に要する時間と補強処理に要する時間に応じて、独立して加熱制御できる加熱装置４ａ，４ｂの数を増やすことにより、加熱補強処理の実施待ち時間を完全にゼロにすることができる。

また、加熱補強処理装置２０において近接するファイバ把持機構の一方のマグネットを、他方のマグネットに対して、光ファイバの軸線方向にマグネット全長の１／２以上ずれた位置に配置しているため、マグネット同士の吸着力が張力付与機構の付勢部材の反発力に影響を与えることがない。これにより、近接した位置に複数の加熱装置を配置することができるため、融着接続装置１６を小型化することができる。

本発明の概略を説明する図である。 本発明による加熱補強処理装置の正面図である。 図２のａ−ａ断面を示す図である。 図２のｂ−ｂ断面を示す図である。 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、４ａ，４ｂ…加熱装置、５…ベース部、６，７…ファイバ把持機構、６ａ，７ａ…開口窓、７ｂ…ハンドル部、７ｃ…クランプ部、７ｄ…軸支部、８…発熱体、９…覆い蓋、９ａ…連動杆、１０…押釦スイッチ、１１…張力付与機構、１１ａ…スライド軸、１２…遮熱部材、１３，１４…マグネット、１５…付勢部材、１６…融着接続装置、１７…モニタ装置、１８…融着接続機構部、１９…フード、２０…加熱補強処理装置。

Claims (3)

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た加熱補強処理装置であって、
   前記加熱部は、独立に通電可能な複数の発熱体と、該発熱体ごとに独立した開閉自在なファイバ把持機構とを備え、
   前記ファイバ把持機構は、光ファイバ各々に張力をかけることができる張力付与機構と、光ファイバを把持する把持力を付与するための磁石とを備え、
   近接する一方の前記磁石は、他方の前記磁石に対して、光ファイバ軸方向に前記磁石全長の１／２以上ずらした位置に設置され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. 前記加熱部は、前記発熱体ごとに独立した開閉自在な覆い蓋を備えてい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. 請求項１又は２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。

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