JP3886421B2 - 光ファイバ素線の被覆除去方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ素線から紫外線硬化樹脂などの樹脂被覆を除去する光ファイバ素線の被覆除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信用光ファイバケーブルには、一般にガラスファイバ上に一次被覆層（プライマリーコート層）、緩衝層（バッファコート層）、二次被覆層の３層の保護層を設けたものが心線として用いられている。ところで、通信用光ファイバケーブルなどの光伝送路に用いられる光ファイバグレーテイングや光ファイバカプラを作製する際などに、この光ファイバ心線から外部被覆層を除去し、さらにプライマリーコート層、バッファコート層などのコーティング層を除去することが必要になる。
【０００３】
このうち二次被覆層はカッタ等で容易に除去できるが、ガラスファイバ上にコーティング層を施した所謂光ファイバ素線からコーテイング層（以下単に「被覆」という）を除去する際には種々の問題が生じる。
例えば、光ファイバ素線の被覆を除去する方法として、次のような各種の方法が用いられてきた。
▲１▼ カッタや剃刀などを使って被覆を切削して除去する機械的方法、
▲２▼ 硫酸等の液体に浸漬し、被覆を溶解して除去する化学的方法、
▲３▼ 加熱により被覆を溶融して除去する熱的方法などである。
【０００４】
▲１▼の機械的方法は、カッタや剃刀の刃がガラスファイバ表面に達し、掻き傷や微細な亀裂を生じ、ガラスファイバの強度を低下させることが多く、かなり熟練した作業者でも不良率をゼロにすることはかなり困難である。また、光ファイバカプラ等の光ファイバデバイス又はその半製品の端部から露出した光ファイバ素線の所望部分の被覆を除去する場合、光ファイバカプラ等の基体を固定し、光ファイバ素線に一定の張力をかけてカッタ等で剥ぎ取るが、このように張力をかけるとことは光ファイバデバイスにとってこれは好ましくない。また、被覆除去部分の長さはフェルール等を介して他のデバイスと接続する関係上精度を求められるが、このような手作業で精度よく除去することも困難であった。
▲２▼の化学的方法は、ガラスファイバを傷つけることはないが、ガラスファイバ表面に残留物を残すことがあり、これがガラスファイバの強度を低下させ、次の処理ステップの妨げとなる。また、液体に浸漬する際の光ファイバ素線の把持のしかたによって、被覆除去端部が不均一になる。そして、不均一をなくすために光ファイバ把持装置も提案されている（特開２０００−１９３８２８号）が、装置が大がかりとなる。
▲３▼の熱的方法は、被覆の加熱によって炭化残留物を生じ、追加の被覆除去ステップが必要になること、さらには被覆の熱分解中にガラスファイバが熱を吸収するのでファイバの脆化をもたらすおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、
▲１▼ 特別な熟練度を必要とせず、
▲２▼ ガラスファイバ表面に残留物を残したり被覆除去端部が不均一になることがなく、しかも
▲３▼ ガラスファイバ表面を傷つけたり、脆化させたりすることがなく、
▲４▼ 光ファイバデバイス又はその半製品の端部から露出した光ファイバ素線の被覆を除去する場合にも、光ファイバデバイスに悪影響を及ぼすことがなく、所望部分の所定長さの被覆を精度よく除去することができる光ファイバ素線の被覆除去方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１記載の発明は１以上の光ファイバ素線を、光ファイバ素線の被覆と融着しない２枚の超音波振動によって生じる熱に耐える耐熱性を有するプラスチック製加振板間に挟持し、加振板を介して超音波振動を印加する超音波振動印加工程と、超音波振動による発熱と押圧力とにより超音波振動印加部分の被覆を光ファイバから剥離する工程と、前記超音波振動を印加した光ファイバ素線を取り出し、超音波振動印加部分の被覆残滓を溶剤を含浸させた軟質部材で清拭する清拭工程とを含むことを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法である。
【０００７】
この方法によれば、加振板を介して伝達される超音波振動により、光ファイバ素線の被覆がガラスファイバ表面からこすり落とされる。また、耐熱性プラスチック製加振板が被覆と融着せず、耐熱性がよいから超音波振動によりそれ自体が変形したりせず、超音波振動は主として被覆に伝達され、残留物が残らない。また、ガラスファイバ表面には直接加振板が接触することはないので、ガラスファイバを傷つけることもない。超音波振動工程でこすり落とされガラスファイバ上に残った被覆残滓も清拭工程で清拭される。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバの被覆除去方法において、前記超音波振動印加工程で用いる前記プラスチック製加振板は、テフロン（ｄｕＰｏｎｔ社の商標）製の平板であることを特徴とする。
【０００９】
テフロン製加振板は、耐熱性がよくコーティング層とくっつかないうえ適度の軟らかさを有するので、ガラスファイバを傷つけることがない。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記超音波振動印加工程で用いる前記プラスチック製加振板は、片面に粘着性を有する耐熱性プラスチックフィルムからなり、超音波振動印加装置の前記超音波振動を印加する面に着脱可能に形成してなることを特徴とする。
【００１１】
超音波振動印加装置の超音波振動印加面にテフロン製フィルムを貼着して光ファイバ素線に超音波振動を印加すると、超音波振動が光ファイバ素線に効率よく伝わる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の２枚のプラスチック製加振板のうち１枚は、片面に複数の光ファイバ素線を配設する溝を設けてなり、溝の間隔は光ファイバ素線の外径の２倍以上であることを特徴とする。
【００１３】
加振板に溝を設けてあるので、光ファイバ素線を配設するのが容易であり、溝の間隔が光ファイバ素線の外径の２倍以上であると加振したとき隣接する光ファイバ素線の被覆が接触し融着したりすることがない。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記清拭工程で用いる前記溶剤はアルコールであり、前記軟質部材は紙であることを特徴とする。
【００１５】
溶剤がアルコールであり、軟質部材が紙であるから、取り扱いが容易であり、安価である。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記２枚の耐熱性プラスチック製加振板の長さを前記光ファイバ素線の被覆除去対象部分の長さＬと一致させ、その対向面間に前記光ファイバ素線の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加することを特徴とする。
【００１７】
耐熱性プラスチック製加振板を介して超音波振動を印加された光ファイバ素線の被覆は、加振板に挟持された部分だけが正確に除去されるので、加振板の長さを被覆除去対象部分の長さＬと一致させることにより、光ファイバ素線の被覆除去所望部分である被覆除去対象部分だけを精度よく除去することができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記超音波振動印加装置のホーンの長さ方向の片端の光ファイバ素線挟持面側に突起部を設け、前記突起部の光ファイバ素線挟持面側先端は、前記光ファイバ素線挟持面からの突出長さをδとし、前記光ファイバ素線被覆の厚さをτとするとき、０＜δ＜τとなるように設けることを特徴とする。
【００１９】
このようにすると、超音波振動は、光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端、すなわち加振板に添設された金属板に加わり金属板添設面で正確に切断される。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記突起部が金属板からなることを特徴とする。
【００２１】
このようにすると、超音波振動がホーンの突起部から確実に光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端に加わり、確実に切断される。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項６乃至８のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記光ファイバ素線は、光ファイバデバイス又はその半製品の筺体の端部から露出した光ファイバ素線であることを特徴とする。
【００２３】
このようにすると、光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく、露出した光ファイバ素線の被覆対象部分の被覆を正確に除去するとともに、その先端で正確に光ファイバ素線を切断することができる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記筺体の端部から露出した光ファイバ素線の所定の長さＬ0 の被覆を残し、その先の所定長Ｌの被覆除去対象部分の被覆を除去するとともにその先端で光ファイバを切断するに際し、前記筺体の端部と前記加振板との間に長さＬ0 のスペーサーを配して、先端に突起部を設けた前記超音波振動印加装置の長さＬの前記加振板で前記光ファイバ素子の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加することを特徴とする。
【００２５】
このようにすると、光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく所定長Ｌ0 の被覆を残し、所定長Ｌの被覆除去対象部分の被覆を除去し、しかもその先端で光ファイバを切断することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の概要の説明図、図２は、その超音波印加工程と、それに用いる耐熱性プラスチック製加振板の例の説明図、図３は、第２実施形態の説明図、図４は、第３実施形態の説明図、図５は第４実施形態の説明図である。
【００２７】
図１（ａ）、図１（ｂ）は、超音波振動印加工程の説明図であり、１は、被覆を除去しようとする光ファイバ素線であって、ガラスファイバ２の上にプライマリーコート層、バッファ層からなる被覆３が施されている。図１（ａ）は被覆を除去したい部分（以下、「被覆除去対象部分」という）１ａを覆うように長さＬの２枚の耐熱性プラスチック板１１，１２間に挟持して超音波振動印加装置１０により超音波振動を印加する状態の模式図であり、光ファイバ素線１の側面からみた図である。
【００２８】
図２は、それを正面から見た図であり、幅Ｗの超音波加振板間に５本の光ファイバ素線１がほぼ等間隔に配設されている。
５本の光ファイバ素線１を耐熱性プラスチック板１１、１２間に挟持する手順は、耐熱性プラスチック板１２（受け側）を平面台上に載置し、その上に光ファイバ素線１を適宜のピッチｐで配設し、その上に耐熱性プラスチック板１１（加振側）を被せて適宜の固定手段で固定するとよい。
【００２９】
このように、光ファイバ素線１を耐熱性加振板１１、１２間に挟持し、超音波振動Ｓを印加すると、超音波振動Ｓが耐熱性加振板１１，１２を介して光ファイバ素線１の被覆除去対象部分１ａに伝達され、超音波振動Ｓによる発熱や押圧力で、図１（ｂ）に示すように、被覆除去対象部分の被覆３ａが押しつぶされた状態になり、除去対象部分のガラスファイバ２ａから剥離される。
【００３０】
超音波振動印加装置１０は、例えば磁歪振動子と振動速度変成用固体ホーンとからなる。超音波振動の圧力は、２ｋｇ／ｃｍ2 以上、印加時間は０．１秒以上とするのが好ましい。圧力が２ｋｇ／ｃｍ2 未満又は印加時間が０．１秒未満であると、被覆が充分に剥離されないおそれがある。また、圧力が大きすぎたり、印加時間が長すぎると、ガラスファイバが傷ついたり、劣化を招くおそれがあるが、その限度は被覆の種類に応じて適宜選択しなければならない。また、印加時間は、加振板の厚さが厚い場合や同時に処理する光ファイバ素線の本数が多い場合は、後述する実施例１，２のように０．２秒以上印加しないと被覆が充分剥離しないことがあり、加振板の厚さや光ファイバ素線の本数に応じて適宜選択する必要がある。
【００３１】
耐熱性プラスチック製加振板１１，１２は，超音波振動を伝達するものであることはいうまでもないが、上記超音波振動によって生じる熱に耐える耐熱性を有するものであることが望ましく、また超音波振動印加工程において、被覆除去対象部分の被覆３ａと融着するおそれがなく、さらに耐熱性プラスチック製加振板１１，１２相互も融着しないものであることが好ましい。
例えば、ポリ４ふっ化エチレン（ｄｕＰｏｎｔ社の商標：テフロン）が最も好ましい一例である。
【００３２】
耐熱性プラスチック製加振板１１，１２の形状は、矩形または正方形の板状であることが好ましく、その長さＬは、被覆除去対象部分の長さと同一とし、その幅Ｗは、一度に被覆除去するｎ本の光ファイバ素線１を間隔ｐで配設しうる幅が必要である。また、間隔ｐは、ファイバ素線１本分の間隔が空く程度、すなわち、光ファイバ素線の直径をｄとすると、ｐ≒２×ｄとするのが好ましい。間隔ｐを光ファイバ素線１の外径ｄの２倍以上にしておくと、超音波振動装置１０により加振板１１，１３を介して超音波振動Ｓが印加され、光ファイバ素線１の被覆３が押しつぶされても、隣接する光ファイバの被覆が相互に融着したりするおそれがない。加振側の耐熱性プラスチック製加振板１１の厚さｔ1 は材質がテフロンの場合０．１乃至５ｍｍ程度が好ましく、厚過ぎると超音波振動の伝達効率が悪く、薄すぎるとガラスファイバ２を損傷するおそれがある。受け側の耐熱性プラスチック製加振板１２の厚さｔ2 は、ガラスファイバ２に悪影響を及ぼさない程度の厚さがあればよく、テフロン製の場合はやはり０．１ｍｍ以上が望ましい。
【００３３】
図１（ｃ），図１（ｄ）は、清拭工程の説明図である。超音波振動Ｓを印加した光ファイバ素線１を取り出すと、前述のように被覆除去対象部分の被覆３ａは、除去対象部分のガラスファイバ２ａから剥離された状態で辛うじてその残滓がガラスファイバ２ａ上に付着している。超音波振動Ｓを印加していない部分を適宜の手段で把持し、溶剤を含ませた軟質部材で、被覆除去対象部分１ａを清拭し、被覆３ａの残滓を除去すると、図１（ｄ）に示すように、耐熱性加振板１１，１２の長さＬ分だけ被覆３ａがきれいに除去される。
溶剤としてはアルコールが取り扱い容易であり、軟質部材として紙を用いるもちいれば安価である。そのほか溶剤としてアセトンなど、軟質部材として、フェルトなどが用いられる。
【００３４】
図３は、第２実施の形態の説明図である。前述の第１実施形態と異なる点は、超音波振動印加工程において用いる耐熱性プラスチック製加振板のうち、平面台上に載置する加振板１３を光ファイバ素線１を挟持する面に光ファイバ素線を配設する溝１４を設けた点にある。図示例では、溝の間隔ｐはほぼ等間隔とし、光ファイバ素線の外径ｄの２倍程度としている。加振板１１の厚さｔ1 及び加振板１３の厚さｔ3 については、図２の例の加振板１１、１２の厚さと同様である。
【００３５】
このように、溝１４が設けてあると、光ファイバ素線１を配設するのが容易になる。また、溝１４の間隔ｐを光ファイバ素線１の外径ｄの２倍以上にしておくと超音波振動装置１０により加振板１１，１３を介して超音波振動Ｓが印加され、光ファイバ素線１の被覆３が押しつぶされても、隣接する光ファイバの被覆が相互に融着したりするおそれがない。
【００３６】
以上の実施形態では、２枚の加振板は両方とも被覆除去対象部分の長さＬと一致させ、その対向面間に、光ファイバ素線の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加するものとしたが、片方の長さをＬ、他方の長さをＬ以上として、その対向面の長さＬで光ファイバ素線の被覆対象除去部分を挟持するようにしてもよい。つまり、挟持された部分だけが精度よく除去される。片方の長さをＬ，他方の長さをＬより小さいＬ′とすると、被覆は、挟持される対向面の長さＬ′の部分のみ除去される。
【００３７】
次に、図４に基づいて、本発明の第３の実施形態について説明する。
第１の実施形態と異なるところは、加振板２１，２２をテフロン製のフィルムとした点と、超音波振動印加装置のホーン２０を図４（ａ）、（ｂ）のようにホーン２０の端部に突起部２０ａを設けたものとするか、同図（ｄ）のように、ホーン２０の片端に金属板２０ｂを下部先端が突出するように添設し突起部２０ｂ1 を形成した点にある。
【００３８】
いずれの場合もホーン２０の下面２０L に加振側加振フィルム２１を貼着し、その加振フィルムの下面からさらにδだけ突出するようにする。すなわち、加振側の加振フィルム２１の厚さをｔとするとき、ホーン２０の下面２０L からｔ＋δだけ突出するようにする。そして、光ファイバ素線の直径をｄ、被覆の厚さをτとするとき、０＜δ＜τとするのが望ましい。
同じく受け側の加振フィルム２２も、プラスチック製のホルダ２３に貼着しておけばよいが、厚さはガラスファイバを傷つけないためには０．１ｍｍ以上あるのが望ましい。
また、加振フィルムは、ホーンの下面やホルダーの上面にテフロンなどの耐熱性プラスチックをコーティングすることにより形成してもよい。
【００３９】
超音波振動印加工程は、次のようになる。
まず、図４（ａ）のようにこの受け側の加振フィルム２２上に光ファイバ素線１の被覆除去対象部分が一致するように載置する。次に、超音波振動印加装置のホーン２０の下面２０L に貼着された加振側の加振フィルム２１が受け側の加振フィルム２２に対向するように、したがって受け側の加振フィルム２２上に載置された光ファイバ素線１の被覆除去対象部分１ａに一致するように光ファイバ素線１を挟持する。次いで、同図（ｂ）に示すように超音波振動Ｓを印加すると、加振板２１，２２の端部にホーンの突起部２０ａ（同図ｂのように金属板２０ｂを貼説した場合は突起部２０ｂ1 ）から光ファイバ素線１に超音波振動Ｓが伝わり、光ファイバ素線の被覆除去対象部分１ａから先の切除対象部分１ｂが切除される。
また、被覆除去対象部分１ａの被覆３ａは超音波振動によってこすり落とされ、第１の実施形態と同様の清拭工程で清拭され、同図（ｃ）に示すように長さＬのガラスファイバー２ａが露出した光ファイバ素線が得られる。
【００４０】
加振フィルム２１，２２の長さがともにＬであり、被覆除去対象部分１ａの長さに一致しているから、正確に長さＬの被覆除去対象部分１ａの被覆３ａが除去される。なお、加振フィルムの長さはともに被覆除去対象部分１ａの長さに一致させることが望ましいが、片方がそれ以上あってもかまわない。
突起部２０ａ（又は２０ｂ1 ）の突出長δが加振フィルム２１の厚さｔ以上であると、ガラスファイバ２ａの先端を損傷するおそれがあり、また、突出長δがゼロ以下では切除が確実に行なわれない。
【００４１】
次に、図５に基づいて、第４の実施形態として、光ファイバ素線が光ファイバデバイス又はその半製品の筺体の端部から露出した光ファイバ素線である場合の光ファイバ素線の被覆除去方法について説明する。
【００４２】
光ファイバデバイス、すなわち光ファイバを用いた光デバイスとしては、光ファイバカプラとそれを用いたラインモニタなどの応用製品がある。
図５は、光ファイバカプラを用いてラインモニタを作製するときの超音波振動印加工程の説明図である。
【００４３】
図５は、分岐光ファイバ素線３１の軸方向をＹ軸方向、分岐光ファイバ素線３１とライン光ファイバ素線３４の各軸を含む面をＸ−Ｙ平面、Ｘ−Ｙ平面内のＹ軸と直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ−Ｙ平面に直交する方向をＺ軸方向として描かれた断面図である。そして、図５（ａ）、（ｂ）はＹ−Ｚ面できった断面図であり、図５（ｃ）はＸ−Ｙ平面できった断面図である。
【００４４】
図５（ｃ）に示されるように、３０は、分岐光ファイバ素線３１とライン光ファイバ素線３４とからなり、融着部３７で双方のガラスファイバ３２、３５を融着させた光ファイバカプラである。分岐光ファイバ素線３１及びライン光ファイバ素線３４は半割状のガラス基板３９に接着剤３８により固定され、このガラス基板３９は、筒状の筺体４０内に挿通されシール在４０ａによって固定される。この光ファイバカプラは、ラインモニタの中子をなすものであり、分岐光ファイバ素線３１の先端の被覆は除去されて、図示しないフェルールを取り付けた上、前記筺体４０とともに図示しない外部筺体で固定される。こうして、分岐光ファイバの先端に取り付けられたフェルールに受光素子を取り付けることにより、ライン光ファイバに正常に光が伝送されているかどうかがモニタリングされる。
【００４５】
このような光ファイバデバイスの筺体４０の端部から露出した分岐光ファイバ素線３１の被覆除去対象部分３１ａの被覆を除去する場合、従来の方法、例えばカッタや剃刀を用いて除去する方法では、刃がガラスファイバ表面に達し、掻き傷や微細な亀裂を生じ、ガラスファイバの強度を低下させることや、一定の張力をかけてカッタ等で剥ぎ取るため、融着部３７等に張力がかかり、光ファイバカプラとしての分岐比等の特性に悪影響を及ぼすので好ましくない。また、筺体４０の端部から、被覆除去部分までの長さＬ0 及び被覆除去対象部分の長さＬは完成品であるラインモニタの構成上決められているのでその長さは精度よく残し、また除去しなければならない。
【００４６】
そこで、この実施形態においては、筺体４０の端部をシールするシール材４０ａの形状にフィットするスペーサ４１を用意する。分岐光ファイバ素線３１にこのスペーサ４１を挿通した時、そのＹ軸方向後面４１ａはシール材４０ａにフィットし、筺体４０の端部に当接したときその当接面からＹ軸方向前面４１ｂまでの長さをＬ0 としておく。
【００４７】
しかる後、第３の実施形態と同様、超音波振動印加装置のホーン２０の下面２０L に貼着した加振フィルム２１と、ホルダー２３に貼着した加振フィルム２２との間に、スペーサー４１から露出した分岐光ファイバ素線３１の被覆除去対象部分３１ａを挟持する。そうして、超音波振動Ｓを印加すると、被覆除去対象部分３１ａの被覆を除去し、切除対象部分３１ｂを切除して同図（ｂ）のように、ガラスファイバー３２が露出した状態となり、一方筺体端部から長さＬ0 までの部分は被覆が残される。
【００４８】
【実施例】
＜実施例１＞
耐熱性プラスチック製加振板として、長さＬ２０mm、幅８mm、厚さ３mmのテフロン製矩形板２枚を用い、その間に、２本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．２秒の超音波振動を印加した。印加後取り出してアルコールを含浸させた紙で被覆除去対象部分をワイプしたところ、被覆除去対象部分の被覆がきれいに除去され、被覆残滓も、熱による劣化物も残らず、石英ガラスファイバ上には傷の発生も認められなかった。
【００４９】
＜実施例２＞
耐熱性プラスチック製加振板として実施例１と同じ大きさのテフロン製矩形板を用い、その間に、５本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力３．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．６秒の超音波振動を印加し、印加後取り出してアセトンを含浸させたフェルトで被覆除去対象部分をワイプした。この場合も被覆除去対象部分の被覆がきれいに除去され、被覆残滓も、熱による劣化物も残らず、石英ガラスファイバ上には傷の発生も認められなかった。
＜実施例３＞
第３実施形態で説明した突起部を有するホーンの下面２０L に厚さ０．２ｍｍ、長さ２ｃｍのテフロンテープを貼着し、ホルダ２２に貼着した厚さ０．２ｍｍ，長さ２ｃｍのテフロンテープを貼着して、これらのテフロンテープの間に１本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により、圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動を印加した。突起部のホーンの下面に貼着されたテフロンテープからの突出高さδは０．０５ｍｍとした。光ファイバ素線の先端部はきれいに切除され、この先端を切除された光ファイバ素線を取り出してアセトンを含浸させたフェルトで被覆除去対象部分をワイプした。この場合も被覆除去対象部分２ｃｍの被覆がきれいに除去され、被覆残滓も、熱による劣化物も残らず、石英ガラスファイバ上には傷の発生も認められなかった。
【００５０】
＜比較例１＞
耐熱性プラスチック製加振板として、長さＬ２０mm、幅８mm、厚さ３mmのテフロン製矩形板２枚を用い、その間に、２本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力１．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．４秒の超音波振動を印加した。印加後取り出してアルコールを含浸させた紙で被覆除去対象部分をワイプしたところ、被覆除去対象部分の被覆が充分に剥離されておらず、ワイプしても被覆部分を除去することができなかった。
【００５１】
＜比較例２＞
耐熱性プラスチック製加振板として、長さＬ２０mm、幅８mm、厚さ３mmのテフロン製矩形板２枚を用い、その間に、２本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動を印加した。印加後取り出してアルコールを含浸させた紙で被覆除去対象部分をワイプしたところ、被覆除去対象部分の被覆は一応剥離されるが、小さな付着物が残り、ワイプしても除去することができなかった。
【００５２】
以上のように、比較例２では圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動を印加しても、アルコール含浸紙でワイプしても小さな付着物が残ったが、実施例３では同じ圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動で小さな付着物も残さずきれいに除去できたのは、比較例２の場合加振板であるテフロン板の厚さが３ｍｍであるのに対し、実施例３の場合テフロンテープの厚さが０．２ｍｍと薄くしたことにより、超音波エネルギーの伝達効率が良くなったためと思われる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、
耐熱性プラスチック製加振板を介して伝達される超音波振動により、光ファイバ素線の被覆がガラスファイバ表面からこすり落とされる。また、耐熱性プラスチック製加振板が光ファイバ素線の被覆と融着せず耐熱性がよいから超音波振動によりそれ自体が変形したりせず、超音波振動は主として光ファイバ素線の被覆に伝達され、残留物が残らない。また、ガラスファイバ表面には直接加振板が接触することはないので、ガラスファイバを傷つけることもない。超音波振動工程でこすり落とされガラスファイバ上に残った被覆残滓も清拭工程で清拭される。したがって、特別な熟練を必要とせず、ガラスファイバ表面を傷つけることなく、ガラスファイバ表面がきれいに清拭され、被覆除去端部もがきれいな端面となる。
【００５４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、
超音波振動印加工程で用いるテフロン製加振板は、耐熱性がよく被覆と融着しないうえ適度の軟らかさを有するので、ガラスファイバに多少触れることがあってもそれを傷つけることがない。
【００５５】
請求項３記載の発明によれば、テフロン製加振板が、片面に粘着性を有するテフロン製フィルムであるから、超音波振動印加装置の超音波振動印加面への装着が容易であり、超音波振動が光ファイバ素線に効率よく伝達される。
【００５６】
請求項４記載の発明によれば、
請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、
２枚のプラスチック製加振板のうち１枚は、片面に複数の光ファイバ素線を配設する溝を設けてなり、溝の間隔は光ファイバ素線の外径の２倍以上あるので、、光ファイバ素線を配設するのが容易であり、加振により押しつぶされた光ファイバ素線の被覆相互が融着するおそれもない。
【００５７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
溶剤がアルコールであり、軟質部材が紙であるから、取り扱いが容易であり、安価である。
【００５８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
耐熱性プラスチック製加振板を介して超音波振動を印加された光ファイバ素線の被覆は、加振板に挟持された部分だけが正確に除去されるので、加振板の長さを被覆除去対象部分の長さＬと一致させることにより、光ファイバ素線の被覆除去所望部分である被覆除去対象部分だけを精度よく除去することができる。
【００５９】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明の効果に加えて、
超音波振動は、光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端、すなわち加振板に添設された金属板に加わり金属板添設面で正確に切断され、除去される。
【００６０】
請求項８記載の発明によれば、請求項６又は７に記載の発明の効果に加えて、超音波振動がホーンの突起部から確実に光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端に加わり、正確に切断され、除去される。
【００６１】
請求項９記載の発明によれば、請求項６乃至８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく、露出した光ファイバ素線の被覆対象部分の被覆を正確に除去するとともに、その先端の切除対象部分を正確に切除することができる。
【００６２】
請求項１０記載の発明によれば、請求項６乃至９のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく所定長Ｌ0 の被覆を残し、所定長Ｌの被覆除去対象部分の被覆を除去し、しかもその先端の切除対象部分を切除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の概要の説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態の超音波振動印加工程と、それに用いる耐熱性プラスチック製加振板の説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態の超音波振動印加工程に用いる耐熱性プラスチック製加振板の説明図である。
【図４】本発明の第３実施形態の超音波振動印加工程の説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態の超音波振動印加工程の説明図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ素線
１ａ 光ファイバ素線の被覆除去対象部分
２ ガラスファイバ
２ａ 光ファイバ素線の被覆除去対象部分のガラスファイバ
３ 被覆
３ａ 光ファイバ素線の被覆除去対象部分の被覆
１０ 超音波振動印加装置
１１ 耐熱性プラスチック製加振板（加振側）
１２，１３ 耐熱性プラスチック製加振板（受け側）
２０ 超音波振動印加装置
２０ａ 超音波振動印加装置のホーンの突起部
２１ テフロンフィルム（加振側）
２２ テフロンフィルム（受け側）
２３ プラスチック製ホルダ
３０ 光ファイバカプラ
３１、３４ 光ファイバ素線
４０ 筺体
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ素線から紫外線硬化樹脂などの樹脂被覆を除去する光ファイバ素線の被覆除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信用光ファイバケーブルには、一般にガラスファイバ上に一次被覆層（プライマリーコート層）、緩衝層（バッファコート層）、二次被覆層の３層の保護層を設けたものが心線として用いられている。ところで、通信用光ファイバケーブルなどの光伝送路に用いられる光ファイバグレーテイングや光ファイバカプラを作製する際などに、この光ファイバ心線から外部被覆層を除去し、さらにプライマリーコート層、バッファコート層などのコーティング層を除去することが必要になる。
【０００３】
このうち二次被覆層はカッタ等で容易に除去できるが、ガラスファイバ上にコーティング層を施した所謂光ファイバ素線からコーテイング層（以下単に「被覆」という）を除去する際には種々の問題が生じる。
例えば、光ファイバ素線の被覆を除去する方法として、次のような各種の方法が用いられてきた。
▲１▼ カッタや剃刀などを使って被覆を切削して除去する機械的方法、
▲２▼ 硫酸等の液体に浸漬し、被覆を溶解して除去する化学的方法、
▲３▼ 加熱により被覆を溶融して除去する熱的方法などである。
【０００４】
▲１▼の機械的方法は、カッタや剃刀の刃がガラスファイバ表面に達し、掻き傷や微細な亀裂を生じ、ガラスファイバの強度を低下させることが多く、かなり熟練した作業者でも不良率をゼロにすることはかなり困難である。また、光ファイバカプラ等の光ファイバデバイス又はその半製品の端部から露出した光ファイバ素線の所望部分の被覆を除去する場合、光ファイバカプラ等の基体を固定し、光ファイバ素線に一定の張力をかけてカッタ等で剥ぎ取るが、このように張力をかけるとことは光ファイバデバイスにとってこれは好ましくない。また、被覆除去部分の長さはフェルール等を介して他のデバイスと接続する関係上精度を求められるが、このような手作業で精度よく除去することも困難であった。
▲２▼の化学的方法は、ガラスファイバを傷つけることはないが、ガラスファイバ表面に残留物を残すことがあり、これがガラスファイバの強度を低下させ、次の処理ステップの妨げとなる。また、液体に浸漬する際の光ファイバ素線の把持のしかたによって、被覆除去端部が不均一になる。そして、不均一をなくすために光ファイバ把持装置も提案されている（特開２０００−１９３８２８号）が、装置が大がかりとなる。
▲３▼の熱的方法は、被覆の加熱によって炭化残留物を生じ、追加の被覆除去ステップが必要になること、さらには被覆の熱分解中にガラスファイバが熱を吸収するのでファイバの脆化をもたらすおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、
▲１▼ 特別な熟練度を必要とせず、
▲２▼ ガラスファイバ表面に残留物を残したり被覆除去端部が不均一になることがなく、しかも
▲３▼ ガラスファイバ表面を傷つけたり、脆化させたりすることがなく、
▲４▼ 光ファイバデバイス又はその半製品の端部から露出した光ファイバ素線の被覆を除去する場合にも、光ファイバデバイスに悪影響を及ぼすことがなく、所望部分の所定長さの被覆を精度よく除去することができる光ファイバ素線の被覆除去方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１記載の発明は１以上の光ファイバ素線を、光ファイバ素線の被覆と融着しない２枚の超音波振動によって生じる熱に耐える耐熱性を有するプラスチック製加振板間に挟持し、加振板を介して超音波振動を印加する超音波振動印加工程と、超音波振動による発熱と押圧力とにより超音波振動印加部分の被覆を光ファイバから剥離する工程と、前記超音波振動を印加した光ファイバ素線を取り出し、超音波振動印加部分の被覆残滓を溶剤を含浸させた軟質部材で清拭する清拭工程とを含むことを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法である。
【０００７】
この方法によれば、加振板を介して伝達される超音波振動により、光ファイバ素線の被覆がガラスファイバ表面からこすり落とされる。また、耐熱性プラスチック製加振板が被覆と融着せず、耐熱性がよいから超音波振動によりそれ自体が変形したりせず、超音波振動は主として被覆に伝達され、残留物が残らない。また、ガラスファイバ表面には直接加振板が接触することはないので、ガラスファイバを傷つけることもない。超音波振動工程でこすり落とされガラスファイバ上に残った被覆残滓も清拭工程で清拭される。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバの被覆除去方法において、前記超音波振動印加工程で用いる前記プラスチック製加振板は、テフロン（ｄｕＰｏｎｔ社の商標）製の平板であることを特徴とする。
【０００９】
テフロン製加振板は、耐熱性がよくコーティング層とくっつかないうえ適度の軟らかさを有するので、ガラスファイバを傷つけることがない。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記超音波振動印加工程で用いる前記プラスチック製加振板は、片面に粘着性を有する耐熱性プラスチックフィルムからなり、超音波振動印加装置の前記超音波振動を印加する面に着脱可能に形成してなることを特徴とする。
【００１１】
超音波振動印加装置の超音波振動印加面にテフロン製フィルムを貼着して光ファイバ素線に超音波振動を印加すると、超音波振動が光ファイバ素線に効率よく伝わる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の２枚のプラスチック製加振板のうち１枚は、片面に複数の光ファイバ素線を配設する溝を設けてなり、溝の間隔は光ファイバ素線の外径の２倍以上であることを特徴とする。
【００１３】
加振板に溝を設けてあるので、光ファイバ素線を配設するのが容易であり、溝の間隔が光ファイバ素線の外径の２倍以上であると加振したとき隣接する光ファイバ素線の被覆が接触し融着したりすることがない。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記清拭工程で用いる前記溶剤はアルコールであり、前記軟質部材は紙であることを特徴とする。
【００１５】
溶剤がアルコールであり、軟質部材が紙であるから、取り扱いが容易であり、安価である。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記２枚の耐熱性プラスチック製加振板の長さを前記光ファイバ素線の被覆除去対象部分の長さＬと一致させ、その対向面間に前記光ファイバ素線の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加することを特徴とする。
【００１７】
耐熱性プラスチック製加振板を介して超音波振動を印加された光ファイバ素線の被覆は、加振板に挟持された部分だけが正確に除去されるので、加振板の長さを被覆除去対象部分の長さＬと一致させることにより、光ファイバ素線の被覆除去所望部分である被覆除去対象部分だけを精度よく除去することができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記超音波振動印加装置のホーンの長さ方向の片端の光ファイバ素線挟持面側に突起部を設け、前記突起部の光ファイバ素線挟持面側先端は、前記光ファイバ素線挟持面からの突出長さをδとし、前記光ファイバ素線被覆の厚さをτとするとき、０＜δ＜τとなるように設けることを特徴とする。
【００１９】
このようにすると、超音波振動は、光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端、すなわち加振板に添設された金属板に加わり金属板添設面で正確に切断される。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記突起部が金属板からなることを特徴とする。
【００２１】
このようにすると、超音波振動がホーンの突起部から確実に光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端に加わり、確実に切断される。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項６乃至８のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記光ファイバ素線は、光ファイバデバイス又はその半製品の筺体の端部から露出した光ファイバ素線であることを特徴とする。
【００２３】
このようにすると、光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく、露出した光ファイバ素線の被覆対象部分の被覆を正確に除去するとともに、その先端で正確に光ファイバ素線を切断することができる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記筺体の端部から露出した光ファイバ素線の所定の長さＬ0 の被覆を残し、その先の所定長Ｌの被覆除去対象部分の被覆を除去するとともにその先端で光ファイバを切断するに際し、前記筺体の端部と前記加振板との間に長さＬ0 のスペーサーを配して、先端に突起部を設けた前記超音波振動印加装置の長さＬの前記加振板で前記光ファイバ素子の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加することを特徴とする。
【００２５】
このようにすると、光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく所定長Ｌ0 の被覆を残し、所定長Ｌの被覆除去対象部分の被覆を除去し、しかもその先端で光ファイバを切断することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の概要の説明図、図２は、その超音波印加工程と、それに用いる耐熱性プラスチック製加振板の例の説明図、図３は、第２実施形態の説明図、図４は、第３実施形態の説明図、図５は第４実施形態の説明図である。
【００２７】
図１（ａ）、図１（ｂ）は、超音波振動印加工程の説明図であり、１は、被覆を除去しようとする光ファイバ素線であって、ガラスファイバ２の上にプライマリーコート層、バッファ層からなる被覆３が施されている。図１（ａ）は被覆を除去したい部分（以下、「被覆除去対象部分」という）１ａを覆うように長さＬの２枚の耐熱性プラスチック板１１，１２間に挟持して超音波振動印加装置１０により超音波振動を印加する状態の模式図であり、光ファイバ素線１の側面からみた図である。
【００２８】
図２は、それを正面から見た図であり、幅Ｗの超音波加振板間に５本の光ファイバ素線１がほぼ等間隔に配設されている。
５本の光ファイバ素線１を耐熱性プラスチック板１１、１２間に挟持する手順は、耐熱性プラスチック板１２（受け側）を平面台上に載置し、その上に光ファイバ素線１を適宜のピッチｐで配設し、その上に耐熱性プラスチック板１１（加振側）を被せて適宜の固定手段で固定するとよい。
【００２９】
このように、光ファイバ素線１を耐熱性加振板１１、１２間に挟持し、超音波振動Ｓを印加すると、超音波振動Ｓが耐熱性加振板１１，１２を介して光ファイバ素線１の被覆除去対象部分１ａに伝達され、超音波振動Ｓによる発熱や押圧力で、図１（ｂ）に示すように、被覆除去対象部分の被覆３ａが押しつぶされた状態になり、除去対象部分のガラスファイバ２ａから剥離される。
【００３０】
超音波振動印加装置１０は、例えば磁歪振動子と振動速度変成用固体ホーンとからなる。超音波振動の圧力は、２ｋｇ／ｃｍ2 以上、印加時間は０．１秒以上とするのが好ましい。圧力が２ｋｇ／ｃｍ2 未満又は印加時間が０．１秒未満であると、被覆が充分に剥離されないおそれがある。また、圧力が大きすぎたり、印加時間が長すぎると、ガラスファイバが傷ついたり、劣化を招くおそれがあるが、その限度は被覆の種類に応じて適宜選択しなければならない。また、印加時間は、加振板の厚さが厚い場合や同時に処理する光ファイバ素線の本数が多い場合は、後述する実施例１，２のように０．２秒以上印加しないと被覆が充分剥離しないことがあり、加振板の厚さや光ファイバ素線の本数に応じて適宜選択する必要がある。
【００３１】
耐熱性プラスチック製加振板１１，１２は，超音波振動を伝達するものであることはいうまでもないが、上記超音波振動によって生じる熱に耐える耐熱性を有するものであることが望ましく、また超音波振動印加工程において、被覆除去対象部分の被覆３ａと融着するおそれがなく、さらに耐熱性プラスチック製加振板１１，１２相互も融着しないものであることが好ましい。
例えば、ポリ４ふっ化エチレン（ｄｕＰｏｎｔ社の商標：テフロン）が最も好ましい一例である。
【００３２】
耐熱性プラスチック製加振板１１，１２の形状は、矩形または正方形の板状であることが好ましく、その長さＬは、被覆除去対象部分の長さと同一とし、その幅Ｗは、一度に被覆除去するｎ本の光ファイバ素線１を間隔ｐで配設しうる幅が必要である。また、間隔ｐは、ファイバ素線１本分の間隔が空く程度、すなわち、光ファイバ素線の直径をｄとすると、ｐ≒２×ｄとするのが好ましい。間隔ｐを光ファイバ素線１の外径ｄの２倍以上にしておくと、超音波振動装置１０により加振板１１，１３を介して超音波振動Ｓが印加され、光ファイバ素線１の被覆３が押しつぶされても、隣接する光ファイバの被覆が相互に融着したりするおそれがない。加振側の耐熱性プラスチック製加振板１１の厚さｔ1 は材質がテフロンの場合０．１乃至５ｍｍ程度が好ましく、厚過ぎると超音波振動の伝達効率が悪く、薄すぎるとガラスファイバ２を損傷するおそれがある。受け側の耐熱性プラスチック製加振板１２の厚さｔ2 は、ガラスファイバ２に悪影響を及ぼさない程度の厚さがあればよく、テフロン製の場合はやはり０．１ｍｍ以上が望ましい。
【００３３】
図１（ｃ），図１（ｄ）は、清拭工程の説明図である。超音波振動Ｓを印加した光ファイバ素線１を取り出すと、前述のように被覆除去対象部分の被覆３ａは、除去対象部分のガラスファイバ２ａから剥離された状態で辛うじてその残滓がガラスファイバ２ａ上に付着している。超音波振動Ｓを印加していない部分を適宜の手段で把持し、溶剤を含ませた軟質部材で、被覆除去対象部分１ａを清拭し、被覆３ａの残滓を除去すると、図１（ｄ）に示すように、耐熱性加振板１１，１２の長さＬ分だけ被覆３ａがきれいに除去される。
溶剤としてはアルコールが取り扱い容易であり、軟質部材として紙を用いるもちいれば安価である。そのほか溶剤としてアセトンなど、軟質部材として、フェルトなどが用いられる。
【００３４】
図３は、第２実施の形態の説明図である。前述の第１実施形態と異なる点は、超音波振動印加工程において用いる耐熱性プラスチック製加振板のうち、平面台上に載置する加振板１３を光ファイバ素線１を挟持する面に光ファイバ素線を配設する溝１４を設けた点にある。図示例では、溝の間隔ｐはほぼ等間隔とし、光ファイバ素線の外径ｄの２倍程度としている。加振板１１の厚さｔ1 及び加振板１３の厚さｔ3 については、図２の例の加振板１１、１２の厚さと同様である。
【００３５】
このように、溝１４が設けてあると、光ファイバ素線１を配設するのが容易になる。また、溝１４の間隔ｐを光ファイバ素線１の外径ｄの２倍以上にしておくと超音波振動装置１０により加振板１１，１３を介して超音波振動Ｓが印加され、光ファイバ素線１の被覆３が押しつぶされても、隣接する光ファイバの被覆が相互に融着したりするおそれがない。
【００３６】
以上の実施形態では、２枚の加振板は両方とも被覆除去対象部分の長さＬと一致させ、その対向面間に、光ファイバ素線の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加するものとしたが、片方の長さをＬ、他方の長さをＬ以上として、その対向面の長さＬで光ファイバ素線の被覆対象除去部分を挟持するようにしてもよい。つまり、挟持された部分だけが精度よく除去される。片方の長さをＬ，他方の長さをＬより小さいＬ′とすると、被覆は、挟持される対向面の長さＬ′の部分のみ除去される。
【００３７】
次に、図４に基づいて、本発明の第３の実施形態について説明する。
第１の実施形態と異なるところは、加振板２１，２２をテフロン製のフィルムとした点と、超音波振動印加装置のホーン２０を図４（ａ）、（ｂ）のようにホーン２０の端部に突起部２０ａを設けたものとするか、同図（ｄ）のように、ホーン２０の片端に金属板２０ｂを下部先端が突出するように添設し突起部２０ｂ1 を形成した点にある。
【００３８】
いずれの場合もホーン２０の下面２０L に加振側加振フィルム２１を貼着し、その加振フィルムの下面からさらにδだけ突出するようにする。すなわち、加振側の加振フィルム２１の厚さをｔとするとき、ホーン２０の下面２０L からｔ＋δだけ突出するようにする。そして、光ファイバ素線の直径をｄ、被覆の厚さをτとするとき、０＜δ＜τとするのが望ましい。
同じく受け側の加振フィルム２２も、プラスチック製のホルダ２３に貼着しておけばよいが、厚さはガラスファイバを傷つけないためには０．１ｍｍ以上あるのが望ましい。
また、加振フィルムは、ホーンの下面やホルダーの上面にテフロンなどの耐熱性プラスチックをコーティングすることにより形成してもよい。
【００３９】
超音波振動印加工程は、次のようになる。
まず、図４（ａ）のようにこの受け側の加振フィルム２２上に光ファイバ素線１の被覆除去対象部分が一致するように載置する。次に、超音波振動印加装置のホーン２０の下面２０L に貼着された加振側の加振フィルム２１が受け側の加振フィルム２２に対向するように、したがって受け側の加振フィルム２２上に載置された光ファイバ素線１の被覆除去対象部分１ａに一致するように光ファイバ素線１を挟持する。次いで、同図（ｂ）に示すように超音波振動Ｓを印加すると、加振板２１，２２の端部にホーンの突起部２０ａ（同図ｂのように金属板２０ｂを貼説した場合は突起部２０ｂ1 ）から光ファイバ素線１に超音波振動Ｓが伝わり、光ファイバ素線の被覆除去対象部分１ａから先の切除対象部分１ｂが切除される。
また、被覆除去対象部分１ａの被覆３ａは超音波振動によってこすり落とされ、第１の実施形態と同様の清拭工程で清拭され、同図（ｃ）に示すように長さＬのガラスファイバー２ａが露出した光ファイバ素線が得られる。
【００４０】
加振フィルム２１，２２の長さがともにＬであり、被覆除去対象部分１ａの長さに一致しているから、正確に長さＬの被覆除去対象部分１ａの被覆３ａが除去される。なお、加振フィルムの長さはともに被覆除去対象部分１ａの長さに一致させることが望ましいが、片方がそれ以上あってもかまわない。
突起部２０ａ（又は２０ｂ1 ）の突出長δが加振フィルム２１の厚さｔ以上であると、ガラスファイバ２ａの先端を損傷するおそれがあり、また、突出長δがゼロ以下では切除が確実に行なわれない。
【００４１】
次に、図５に基づいて、第４の実施形態として、光ファイバ素線が光ファイバデバイス又はその半製品の筺体の端部から露出した光ファイバ素線である場合の光ファイバ素線の被覆除去方法について説明する。
【００４２】
光ファイバデバイス、すなわち光ファイバを用いた光デバイスとしては、光ファイバカプラとそれを用いたラインモニタなどの応用製品がある。
図５は、光ファイバカプラを用いてラインモニタを作製するときの超音波振動印加工程の説明図である。
【００４３】
図５は、分岐光ファイバ素線３１の軸方向をＹ軸方向、分岐光ファイバ素線３１とライン光ファイバ素線３４の各軸を含む面をＸ−Ｙ平面、Ｘ−Ｙ平面内のＹ軸と直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ−Ｙ平面に直交する方向をＺ軸方向として描かれた断面図である。そして、図５（ａ）、（ｂ）はＹ−Ｚ面できった断面図であり、図５（ｃ）はＸ−Ｙ平面できった断面図である。
【００４４】
図５（ｃ）に示されるように、３０は、分岐光ファイバ素線３１とライン光ファイバ素線３４とからなり、融着部３７で双方のガラスファイバ３２、３５を融着させた光ファイバカプラである。分岐光ファイバ素線３１及びライン光ファイバ素線３４は半割状のガラス基板３９に接着剤３８により固定され、このガラス基板３９は、筒状の筺体４０内に挿通されシール在４０ａによって固定される。この光ファイバカプラは、ラインモニタの中子をなすものであり、分岐光ファイバ素線３１の先端の被覆は除去されて、図示しないフェルールを取り付けた上、前記筺体４０とともに図示しない外部筺体で固定される。こうして、分岐光ファイバの先端に取り付けられたフェルールに受光素子を取り付けることにより、ライン光ファイバに正常に光が伝送されているかどうかがモニタリングされる。
【００４５】
このような光ファイバデバイスの筺体４０の端部から露出した分岐光ファイバ素線３１の被覆除去対象部分３１ａの被覆を除去する場合、従来の方法、例えばカッタや剃刀を用いて除去する方法では、刃がガラスファイバ表面に達し、掻き傷や微細な亀裂を生じ、ガラスファイバの強度を低下させることや、一定の張力をかけてカッタ等で剥ぎ取るため、融着部３７等に張力がかかり、光ファイバカプラとしての分岐比等の特性に悪影響を及ぼすので好ましくない。また、筺体４０の端部から、被覆除去部分までの長さＬ0 及び被覆除去対象部分の長さＬは完成品であるラインモニタの構成上決められているのでその長さは精度よく残し、また除去しなければならない。
【００４６】
そこで、この実施形態においては、筺体４０の端部をシールするシール材４０ａの形状にフィットするスペーサ４１を用意する。分岐光ファイバ素線３１にこのスペーサ４１を挿通した時、そのＹ軸方向後面４１ａはシール材４０ａにフィットし、筺体４０の端部に当接したときその当接面からＹ軸方向前面４１ｂまでの長さをＬ0 としておく。
【００４７】
しかる後、第３の実施形態と同様、超音波振動印加装置のホーン２０の下面２０L に貼着した加振フィルム２１と、ホルダー２３に貼着した加振フィルム２２との間に、スペーサー４１から露出した分岐光ファイバ素線３１の被覆除去対象部分３１ａを挟持する。そうして、超音波振動Ｓを印加すると、被覆除去対象部分３１ａの被覆を除去し、切除対象部分３１ｂを切除して同図（ｂ）のように、ガラスファイバー３２が露出した状態となり、一方筺体端部から長さＬ0 までの部分は被覆が残される。
【００４８】
【実施例】
＜実施例１＞
耐熱性プラスチック製加振板として、長さＬ２０mm、幅８mm、厚さ３mmのテフロン製矩形板２枚を用い、その間に、２本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．２秒の超音波振動を印加した。印加後取り出してアルコールを含浸させた紙で被覆除去対象部分をワイプしたところ、被覆除去対象部分の被覆がきれいに除去され、被覆残滓も、熱による劣化物も残らず、石英ガラスファイバ上には傷の発生も認められなかった。
【００４９】
＜実施例２＞
耐熱性プラスチック製加振板として実施例１と同じ大きさのテフロン製矩形板を用い、その間に、５本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力３．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．６秒の超音波振動を印加し、印加後取り出してアセトンを含浸させたフェルトで被覆除去対象部分をワイプした。この場合も被覆除去対象部分の被覆がきれいに除去され、被覆残滓も、熱による劣化物も残らず、石英ガラスファイバ上には傷の発生も認められなかった。
＜実施例３＞
第３実施形態で説明した突起部を有するホーンの下面２０L に厚さ０．２ｍｍ、長さ２ｃｍのテフロンテープを貼着し、ホルダ２２に貼着した厚さ０．２ｍｍ，長さ２ｃｍのテフロンテープを貼着して、これらのテフロンテープの間に１本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により、圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動を印加した。突起部のホーンの下面に貼着されたテフロンテープからの突出高さδは０．０５ｍｍとした。光ファイバ素線の先端部はきれいに切除され、この先端を切除された光ファイバ素線を取り出してアセトンを含浸させたフェルトで被覆除去対象部分をワイプした。この場合も被覆除去対象部分２ｃｍの被覆がきれいに除去され、被覆残滓も、熱による劣化物も残らず、石英ガラスファイバ上には傷の発生も認められなかった。
【００５０】
＜比較例１＞
耐熱性プラスチック製加振板として、長さＬ２０mm、幅８mm、厚さ３mmのテフロン製矩形板２枚を用い、その間に、２本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力１．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．４秒の超音波振動を印加した。印加後取り出してアルコールを含浸させた紙で被覆除去対象部分をワイプしたところ、被覆除去対象部分の被覆が充分に剥離されておらず、ワイプしても被覆部分を除去することができなかった。
【００５１】
＜比較例２＞
耐熱性プラスチック製加振板として、長さＬ２０mm、幅８mm、厚さ３mmのテフロン製矩形板２枚を用い、その間に、２本の光ファイバ素線を挟み、超音波振動印加装置により圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動を印加した。印加後取り出してアルコールを含浸させた紙で被覆除去対象部分をワイプしたところ、被覆除去対象部分の被覆は一応剥離されるが、小さな付着物が残り、ワイプしても除去することができなかった。
【００５２】
以上のように、比較例２では圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動を印加しても、アルコール含浸紙でワイプしても小さな付着物が残ったが、実施例３では同じ圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 ，発振時間０．１秒の超音波振動で小さな付着物も残さずきれいに除去できたのは、比較例２の場合加振板であるテフロン板の厚さが３ｍｍであるのに対し、実施例３の場合テフロンテープの厚さが０．２ｍｍと薄くしたことにより、超音波エネルギーの伝達効率が良くなったためと思われる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、
耐熱性プラスチック製加振板を介して伝達される超音波振動により、光ファイバ素線の被覆がガラスファイバ表面からこすり落とされる。また、耐熱性プラスチック製加振板が光ファイバ素線の被覆と融着せず耐熱性がよいから超音波振動によりそれ自体が変形したりせず、超音波振動は主として光ファイバ素線の被覆に伝達され、残留物が残らない。また、ガラスファイバ表面には直接加振板が接触することはないので、ガラスファイバを傷つけることもない。超音波振動工程でこすり落とされガラスファイバ上に残った被覆残滓も清拭工程で清拭される。したがって、特別な熟練を必要とせず、ガラスファイバ表面を傷つけることなく、ガラスファイバ表面がきれいに清拭され、被覆除去端部もがきれいな端面となる。
【００５４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、
超音波振動印加工程で用いるテフロン製加振板は、耐熱性がよく被覆と融着しないうえ適度の軟らかさを有するので、ガラスファイバに多少触れることがあってもそれを傷つけることがない。
【００５５】
請求項３記載の発明によれば、テフロン製加振板が、片面に粘着性を有するテフロン製フィルムであるから、超音波振動印加装置の超音波振動印加面への装着が容易であり、超音波振動が光ファイバ素線に効率よく伝達される。
【００５６】
請求項４記載の発明によれば、
請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、
２枚のプラスチック製加振板のうち１枚は、片面に複数の光ファイバ素線を配設する溝を設けてなり、溝の間隔は光ファイバ素線の外径の２倍以上あるので、、光ファイバ素線を配設するのが容易であり、加振により押しつぶされた光ファイバ素線の被覆相互が融着するおそれもない。
【００５７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
溶剤がアルコールであり、軟質部材が紙であるから、取り扱いが容易であり、安価である。
【００５８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
耐熱性プラスチック製加振板を介して超音波振動を印加された光ファイバ素線の被覆は、加振板に挟持された部分だけが正確に除去されるので、加振板の長さを被覆除去対象部分の長さＬと一致させることにより、光ファイバ素線の被覆除去所望部分である被覆除去対象部分だけを精度よく除去することができる。
【００５９】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明の効果に加えて、
超音波振動は、光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端、すなわち加振板に添設された金属板に加わり金属板添設面で正確に切断され、除去される。
【００６０】
請求項８記載の発明によれば、請求項６又は７に記載の発明の効果に加えて、超音波振動がホーンの突起部から確実に光ファイバ素線の被覆除去対象部分の先端に加わり、正確に切断され、除去される。
【００６１】
請求項９記載の発明によれば、請求項６乃至８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく、露出した光ファイバ素線の被覆対象部分の被覆を正確に除去するとともに、その先端の切除対象部分を正確に切除することができる。
【００６２】
請求項１０記載の発明によれば、請求項６乃至９のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
光ファイバデバイス又はその半製品に悪影響を及ぼすことなく所定長Ｌ0 の被覆を残し、所定長Ｌの被覆除去対象部分の被覆を除去し、しかもその先端の切除対象部分を切除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の概要の説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態の超音波振動印加工程と、それに用いる耐熱性プラスチック製加振板の説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態の超音波振動印加工程に用いる耐熱性プラスチック製加振板の説明図である。
【図４】本発明の第３実施形態の超音波振動印加工程の説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態の超音波振動印加工程の説明図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ素線
１ａ 光ファイバ素線の被覆除去対象部分
２ ガラスファイバ
２ａ 光ファイバ素線の被覆除去対象部分のガラスファイバ
３ 被覆
３ａ 光ファイバ素線の被覆除去対象部分の被覆
１０ 超音波振動印加装置
１１ 耐熱性プラスチック製加振板（加振側）
１２，１３ 耐熱性プラスチック製加振板（受け側）
２０ 超音波振動印加装置
２０ａ 超音波振動印加装置のホーンの突起部
２１ テフロンフィルム（加振側）
２２ テフロンフィルム（受け側）
２３ プラスチック製ホルダ
３０ 光ファイバカプラ
３１、３４ 光ファイバ素線
４０ 筺体
Claims (10)
- １以上の光ファイバ素線を、光ファイバ素線の被覆と融着しない２枚の超音波振動によって生じる熱に耐える耐熱性を有するプラスチック製加振板間に挟持し、加振板を介して超音波振動を印加する超音波振動印加工程と、
超音波振動による発熱と押圧力とにより超音波振動印加部分の被覆を光ファイバから剥離する工程と、前記超音波振動を印加した光ファイバ素線を取り出し、超音波振動印加部分の被覆残滓を溶剤を含浸させた軟質部材で清拭する清拭工程とを含むことを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法。 - 請求項１記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記超音波振動印加工程で用いる前記プラスチック製加振板は、テフロン製の平板であることを特徴とする光ファイバの被覆除去方法。 - 請求項１記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記超音波振動印加工程で用いる前記プラスチック製加振板は、片面に粘着性を有する耐熱性プラスチックフィルムからなり、超音波振動印加装置の前記超音波振動を印加する面に着脱可能に形成してなることを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記２枚のプラスチック製加振板のうち１枚は、片面に複数の光ファイバ素線を配設する溝を設けてなり、溝の間隔は光ファイバ素線の外径の２倍以上であることを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記清拭工程で用いる前記溶剤はアルコールであり、前記軟質部材は紙であることを特徴とする光ファイバの被覆除去方法。
- 請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記２枚の耐熱性プラスチック製加振板のうち少なくとも片方の長さを前記光ファイバ素線の被覆除去対象部分の長さＬと一致させ、その対向面間に前記光ファイバ素線の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加することを特徴とする光ファイバの被覆除去方法。
- 請求項６記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記超音波振動印加装置のホーンの長さ方向の片端の光ファイバ素線挟持面側に突起部を設け、前記突起部の光ファイバ素線挟持面側先端は、前記光ファイバ素線挟持面からの突出長さをδとし、前記光ファイバ素線の被覆の厚さをτとするとき、０＜δ＜τとなるように設けることを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法。 - 請求項７に記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記突起部が金属板からなることを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法。 - 請求項６乃至８のいずれかに記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、前記光ファイバ素線は、光ファイバデバイス又はその半製品の筺体の端部から露出した光ファイバ素線であることを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法。
- 請求項９記載の光ファイバ素線の被覆除去方法において、
前記筺体の端部から露出した光ファイバ素線の所定の長さＬ0 の被覆を残し、その先の所定長Ｌの被覆除去対象部分の被覆を除去するとともにその先端で光ファイバを切断するに際し、前記筺体の端部と前記加振板との間に長さＬ0 のスペーサーを配して、先端に突起 部を設けた前記超音波振動印加装置の長さＬの前記加振板で前記光ファイバ素子の被覆除去対象部分を挟持して超音波振動を印加することを特徴とする光ファイバ素線の被覆除去方法。
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