JP4032949B2 - 光ファイバ洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ端部の被覆除去部分を洗浄液に浸して超音波振動により洗浄する光ファイバ洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ同士を融着接続する場合、光ファイバ端部の被覆を除去してガラスの裸ファイバを露出させ、被覆端から所定の長さになるようにカットし、次いで光ファイバの双方のカット端面を突き合せて加熱融着する。光ファイバの被覆を除去した後、通常、裸ファイバ表面の被覆除去の際の残り屑、作業時に付着する塵埃や微粒子を除去するために裸ファイバ表面を清掃あるいは洗浄する。この清掃が不充分であると、融着接続時の位置決めが正しく行なえなかったり、融着接続部に塵埃等が混入するというようなことがある。この結果、接続部の接続損失が増加あるいは接続強度が低下するというようなことになる。
【０００３】
光ファイバ端部の被覆除去部分を、他の固体に触れずに洗浄する方法として、光ファイバ端部の被覆除去部分を洗浄液に浸して超音波振動により洗浄する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図４は、前記特許文献１に開示されている光ファイバ洗浄装置の概略を説明する図である。図中、１は洗浄槽、２は支持基板、３はベースリング、４はホルダリング、５は中央要素、６は貫通孔、７は突起、８は光ガイド、９は調整リング、１０はロックナット、１１は洗浄液、１２はファイバホルダ、１２ａはホルダベース、１２ｂは押さえ蓋、１３は光ファイバ（リボンファイバ）、１３ａは裸ファイバ、１３ｂはファイバ被覆を示す。
【０００４】
洗浄槽１は、円筒形の容器で形成され、上端のフランジ部１ａをベースリング３とホルダリング４で挟んで洗浄装置の支持基板２に取付けられる。ホルダリング４内には中央要素５を摺動可能に配し、中央要素５の上端には調整リング９を回転可能に取付ける。調整リング９は、ホルダリング４に螺合されていて、回動することにより中央要素５を上下方向に摺動させる。また、ホルダリング４にはロックナット１０が螺合されていて、このロックナット１０を調整リング９の下端に当接させることにより、調整リング９の回転移動をロックする。
【０００５】
中央要素５の中央には、上方側が広げられた貫通孔６が設けられ、この貫通孔６の下方には突起７が設けられている。また、中央要素５には、ガラス又はプラスチックの光ガイド８が取付けられている。洗浄槽１内に洗浄液１１が入れられた状態で調整リング９が回動され、中央要素５の上下方向の位置調整が行なわれる。光ガイド８の下端８ａが洗浄液１１に接触したとき、光ガイド８の上面が暗くなるので、この位置で調整リング９の回動を停止する。次いで、ロックナット１０を調整リング９の下端に当接するまで回動し調整位置をロックする。
【０００６】
洗浄しようとする光ファイバ１３の端部は、ファイバホルダ１２により保持される。ファイバホルダ１２は、ホルダベース１２ａに１対の押さえ蓋１２ｂが開閉可能に設けた形状のもので、光ファイバ１３は、押さえ蓋１２ｂを閉じることにより固定される。光ファイバ１３の先端は、ファイバ被覆１３ｂを除去して所定長さの裸ファイバ１３ａが露出された形でファイバホルダ１２に保持され、この状態で中央要素５の貫通孔６に挿入される。
【０００７】
ファイバホルダ１２の下端は、貫通孔６の下方に設けられた突起７に当たって挿入が停止され、ファイバ被覆１３ｂの端部から露出する裸ファイバ１３ａを所定位置まで洗浄液１１に浸すことができる。洗浄槽１には、超音波振動を付与する圧電振動手段（図示せず）が設けられていて、洗浄液１１に振動を与え所定時間洗浄される。洗浄後、ファイバ被覆１３ｂの端部から所定長さの裸ファイバ１３ａが露出するようにカットされ、次いで融着接続される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１８０６３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような洗浄装置を用いることにより、洗浄液１１の液面を静止状態に保つことにより、ファイバ被覆１３ｂには洗浄液１１が接触しないようにして洗浄することはできる。しかし、例えば、海底光ケーブルの敷設、保守等で、洋上の船内で接続作業を行なうような場合、船の揺れによって洗浄装置自体が揺れを受ける。この場合、洗浄液１１の液面レベルが上下に変動し、また、液面に波が発生し、ファイバ被覆１３ｂの端部分も洗浄液１１で濡らされる。
【００１０】
光ファイバ端部の洗浄液には、アセトンを用いる場合が多く、ファイバ被覆１３ｂがアセトン等で濡れると膨潤しやすい。特に、光ファイバを高強度融着接続するような場合には、ファイバ被覆１３ｂの端部分をクランプして位置決め等を行なうことから、ファイバ被覆１３ｂが膨潤したりすると、精度の高い位置決めができなくなり、また、洗浄液は可燃性を有するため融着時の熱でファイバ被覆１３ｂが燃えやすいという問題がある。したがって、ファイバ被覆１３ｂには、洗浄液１１が付着しないようにして洗浄する必要がある。
【００１１】
上述した洗浄装置で、洗浄液面の面積を縮小することにより、波の発生を抑制することが考えられる。しかし、洗浄液面の面積を縮小すると、洗浄槽１の容積も小さいものを用いることになる。洗浄槽１の容積が小さいと、洗浄液の蒸発により洗浄液面の低下が早く、洗浄液の汚濁で洗浄能力も低下するので交換頻度が多くなり、効率的な作業ができなくなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、洗浄槽の容積を大きくでき、且つ波の発生を抑制することができる洗浄槽を備えた光ファイバ洗浄装置と洗浄方法の提供を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバ洗浄装置は、単心又は多心の光ファイバ端部の被覆除去部分を、洗浄液中に浸して超音波振動により洗浄する光ファイバ洗浄装置であって、洗浄槽を仕切壁により複数の区画室に分割して洗浄液面を複数に分割し、波の発生を抑制するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明による光ファイバ洗浄方法は、単心又は多心の光ファイバ端部の被覆除去部分を、洗浄液中に浸して超音波振動により洗浄する光ファイバ洗浄方法であって、洗浄槽を仕切壁により複数の区画室に分割して洗浄液面を複数に分割し、分割された区画室に光ファイバ端部の被覆除去部分を浸して洗浄することにより、光ファイバ端部の被覆除去部分を濡らさないようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の洗浄対象とする光ファイバは、融着接続する単心又は多心の光ファイバである。単心の光ファイバは、ガラスの裸ファイバの外面をファイバ被覆（１層又は２層）で被覆したもので、光ファイバ心線又は光ファイバ素線と称されている形態のものである。また、多心の光ファイバは、複数本の光ファイバ心線又は素線を、共通被覆で一体化した光ファイバテープ心線又はリボンファイバと称されているものである。
【００１６】
図１及び図２により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は洗浄槽の概略を示す斜視図、図１（Ｂ）は断面図、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は光ファイバの洗浄形態を説明する図である。図中、２０は洗浄液、２１は洗浄槽、２１ａは底壁、２２は仕切壁、２３は区画室、２４は開渠部、２５は光ファイバ、２５ａは裸ファイバ、２５ｂはファイバ被覆、２６はファイバホルダ、２７はホルダ保持体、２８は保持フレーム、２９は超音波発生器を示す。
【００１７】
洗浄槽２１は、図１に示すように、例えば、比較的大型の矩形容器で形成し、この矩形容器内を仕切壁２２により複数の区画室２３に分割する。仕切壁２２は、隣り合う区画室の間で洗浄液２０が互いに自由に移動できるように、適当の位置に開渠部２４が設けられる。図１では、この開渠部２４を仕切壁２２の下端を洗浄槽２１の底壁２１ａから浮かせることにより、洗浄槽２１の最下部に設けた例を示している。なお、開渠部２４を最下部に設けることにより、洗浄液２０の液面レベルが低下しても互いに移動可能である。
【００１８】
また、洗浄槽２１は円形の容器で形成することもできる。この場合も、同心状に配される円筒状の仕切壁及び径方向に放射状に配される仕切壁を用いることにより、複数の区画室に分割することができる。区画室の大きさは、特に厳密なものではなく、露出面積が均等になるように分割してもよいが、大小混在していてもかまわない。また、区画室は矩形状、円筒状等の種々の形状とすることができる。
【００１９】
洗浄槽２１を複数の区画室２３に分割することにより、洗浄液２０の全体の露出面積は大きくても、各区画室２３での露出面積を実質的には縮小することができる。これにより、船上等のように揺れの生じる場所での使用に際して、洗浄液表面における波の発生を抑制でき、洗浄液２０の収納容量を大きくすることが可能となる。
【００２０】
上記のように構成された洗浄槽２１は、例えば、図２（Ａ）又は（Ｂ）に一例として示すように、複数の区画室２３のうちの一つにホルダ保持体２７を、保持フレーム２８等を用いて配置する。保持フレーム２８は、図２（Ａ）に示すように洗浄槽２１を利用してホルダ保持体２７を支持するようしてもよく、図２（Ｂ）に示すように、仕切壁２２の上部に係止させるような形でホルダ保持体２７を支持するようしてもよい。
【００２１】
光ファイバの融着接続に先立って、接続対象の光ファイバ２５は、先端部のファイバ被覆２５ｂを除去して所定長さの裸ファイバ２５ａを露出し、ファイバ被覆２５ｂの部分に、例えば、ファイバホルダ２６を取付ける。ファイバホルダ２６は、例えば、ホルダベースと押さえ蓋部からなるヒンジ結合された開閉可能な把持形状のものを用いることができる。
【００２２】
洗浄槽２１内には、所定量の洗浄液２０が入れられ、洗浄液２０は開渠部２４を通じて、複数の区画室２３の液面レベルが均一になるように満たされる。洗浄槽２１の下部には超音波発生器２９が設けられ、洗浄液２０に超音波振動が加えられる。光ファイバ２５を把持したファイバホルダ２６を、ホルダ保持体２７の支持凹部に入れることにより位置決めされ、裸ファイバ２５ａの部分のみを洗浄液２０に浸漬させて洗浄することができる。なお、洗浄液２０の液面レベルに応じて、ファイバホルダ２６からのファイバ被覆２５ｂの突き出し量を変えることにより、裸ファイバ２５ａの浸漬位置を調整することができる。
【００２３】
図３は本発明による具体的な光ファイバ洗浄装置の例を示す図である。図中、３０は取付けフレーム、３１はホルダステージ、３１ａはフレーム、３１ｂはスライダ，３１ｃは移動駒、３１ｄは調整ネジ、３２は枢軸、３３は支持フレームを示す。その他の符号は、図１及び図２に示したものと同一の機能を奏する部分に同じ符号を用いることにより説明を省略する。
【００２４】
図３に示した光ファイバ洗浄装置は、取付けフレーム３０に支持フレーム３３を用いて洗浄槽２１を支持し、また、取付けフレーム３０にホルダステージ３１を、枢軸３２により回動可能に取付けて構成されている。洗浄槽２１は、図１に示したような矩形状のもので、仕切壁２２を用いて複数の区画室２３に分割している。仕切壁２２は、例えば、両側にフランジ部２２ｂを設けたコ字状に形成し、フランジ部２２ｂを洗浄槽２１の側壁部にスポット溶接等により固定して取付けられる。また、仕切壁２２には、後述する裸ファイバ２５ａが通過するスリット２２ａを設ける場合もある。
【００２５】
ホルダステージ３１は、フレーム３１ａにスライダ３１ｂを移動可能に配し、スライダ３１ｂに固定された移動駒３１ｃに、調整ネジ３１ｄを螺合させて構成されている。スライダ３１ｂには、ファイバホルダ２６がマグネット等を用いて着脱可能に取付けられる。ファイバホルダ２６は、ホルダベース２６ａに１対の押さえ蓋２６ｂをヒンジ結合させた形状のもので、先端側に突き出し片２６ｃを有している。
【００２６】
光ファイバ２５は、ファイバ被覆２５ｂの部分を２つの押さえ蓋２６ｂにより、ファイバホルダ２６に確実に把持され、突き出し片２６ｃの先端からわずかなファイバ被覆２５ｂを残して裸ファイバ２５ａが突き出るようにされる。ファイバホルダ２６は、光ファイバ２５を上記の如くに把持してホルダステージ３１のスライダ３１ｂ上に載置して保持される。スライダ３１ｂは、調整ネジ３１ｄにより位置調整され、ファイバホルダ２６の位置決めがなされる。
【００２７】
光ファイバ２５がホルダステージ３１上に保持された後、ホルダステージ３１は、枢軸３２により鎖線で示すように９０度回動される。この回動により、裸ファイバ２５ａは洗浄槽２１の洗浄液２０内に浸漬される。裸ファイバ２５ａがホルダステージ３１とともに回動するとき、仕切壁２２に当たる状態となるが、前述した仕切壁２２に設けたスリット２２ａを通過して、その回動が妨げられることなく洗浄液２０に浸漬させることができる。
【００２８】
光ファイバ２５の洗浄は、上述したようにホルダステージ３１を回動させるだけの操作で、光ファイバ２５を洗浄槽２１内に入れたり出したりすることができ、作業者のスキルに頼ることなく容易に行なうことができる。また、ファイバ被覆２５ｂの部分は、洗浄液２０に浸からないようにする必要があるが、洗浄液２０の液面レベルの変動状態を見ながら、光ファイバ２５の支持位置を、調整ネジ３１ｄによりスライダ３１ｂを移動調整することにより容易に設定することができる。
【００２９】
以上の図１〜図３に示した洗浄装置は、何れも洗浄槽２１を仕切壁２２により複数の区画室２３に分けているため、その洗浄液の露出面積を小面積に分割することができる。洗浄液面における波は、分割された小面積単位で発生するので、波の大きさも小さいものとなり、波の発生が抑制される。この結果、洗浄液面の上下動も小さく、ファイバ被覆２５ｂを濡らさずに裸ファイバ２５ａの部分のみを、効率よく洗浄することができる。
【００３０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、洗浄槽を仕切壁により小面積の区画室に分けるだけの簡単な構成で、洗浄液面における波の発生を抑制することができ、船上等の揺れのある場所での使用に際しても、ファイバ被覆が洗浄液で濡れるのを軽減することができる。また、洗浄槽の容量を大きくすることができるので、洗浄液の補充、交換の回数が少なくて済み、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による洗浄装置に用いる洗浄槽の概略を説明する図である。
【図２】本発明による洗浄装置の概略を説明する図である。
【図３】本発明の洗浄装置の具体例を説明する図である。
【図４】従来の洗浄装置の例を説明する図である。
【符号の説明】
２０…洗浄液、２１…洗浄槽、２１ａ…底壁、２２…仕切壁、２２ａ…スリット、２２ｂ…フランジ部、２３…区画室、２４…開渠部、２５…光ファイバ、２５ａ…裸ファイバ、２５ｂ…ファイバ被覆、２６…ファイバホルダ、２６ａ…ホルダベース、２６ｂ…押さえ蓋、２６ｃ…突き出し片、２７…ホルダ保持体、２８…保持フレーム、２９…超音波発生器、３０…取付けフレーム、３１…ホルダステージ、３１ａ…フレーム、３１ｂ…スライダ、３１ｃ…移動駒、３１ｄ…調整ネジ、３２…枢軸、３３…支持フレーム。

Claims (4)

1. 単心又は多心の光ファイバ端部の被覆除去部分を、洗浄液中に浸して超音波振動により洗浄する光ファイバ洗浄装置であって、洗浄槽を仕切壁により複数の区画室に分割して洗浄液面を複数に分割したことを特徴とする光ファイバ洗浄装置。
2. 前記仕切壁に開渠部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ洗浄装置。
3. 前記開渠部は、前記仕切壁の下端に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ洗浄装置。
4. 単心又は多心の光ファイバ端部の被覆除去部分を、洗浄液中に浸して超音波振動により洗浄する光ファイバ洗浄方法であって、洗浄槽を仕切壁により複数の区画室に分割して洗浄液面を複数に分割し、分割された区画室に前記光ファイバ端部の被覆除去部分を浸して洗浄することを特徴とする光ファイバ洗浄方法。

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