JP4269771B2

JP4269771B2 - 光コネクタの清浄装置用テープ

Info

Publication number: JP4269771B2
Application number: JP2003131287A
Authority: JP
Inventors: 裕邦井上; 大介佐藤; 清村　　悦央
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: JP2004333983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタの接続作業においてファイバー端面を清浄するための光コネクタの清浄装置用テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバーを用いた通信機器の普及や光ファイバー通信網の構築がすすみ、光ファイバーを接続するたに各種の光コネクタが使用されている。
【０００３】
一般に光コネクタは、光ファイバー端面どおしを直接つき合わせる方式がとられているので、この端面にほこりや油分、金属粉汚れが付いていると信号の伝達特性が低下するばかりか、入力光量の大きい場合は発熱や発火の可能性がある。
【０００４】
そのため、光コネクタの接続作業の前には必ずファイバー端面を清浄する必要がある。このような接続作業は、塵埃を排除したクリーンルーム環境だけでなく、野外や機器の組み立て工場のような塵埃の多い環境でも行われる。
【０００５】
従来は、光コネクタの清浄をする場合、外装ケースに開閉機構をもつ窓部を設け、清浄テープをリールから順次供給するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この光コネクタ清浄装置に用いられている清浄用テープには、微細な塵埃を吸着し、油脂等の汚れの拭き取り性が高い、ポリエステル系あるいはナイロン系の単糸繊度０．１デニール（約０．１１デシテックスに相当）以下の極細繊維からなる布帛が使用されている。
【０００６】
このポリエステル系あるいはナイロン系の単糸繊度０．１デニール以下の極細繊維からなる布帛の製造は、一般に海島型複合繊維といわれる多成分型繊維を用いて編織を実施し、後の布帛加工工程で溶剤や分解剤を用いて海成分を除去して極細繊維を形成したり、剥離型の分割によって極細繊維を形成することもある。
【０００７】
しかしながら、このような極細繊維からなる清浄テープは、優れた汚れ取り性能を有しているが、極細繊維を形成させる布帛の製造工程において、溶剤や分解剤で分割した極細繊維に、本来脱落すべき未分解のポリマーやオリゴマー、加工時に用いた薬剤、洗浄用の界面活性剤が残留している場合があり、これらが光コネクタの清浄面に残留するという問題があった。さらに、極細繊維からなる清浄テープは光コネクタの清浄作業時の強いこすりによって静電気を発生し、コネクタ端末面に生じた静電気によって、金属粉やほこりのような粉塵が再付着するという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−２４２３４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記従来の問題点を解消し、不純物の付着がなく、また静電気発生がない光コネクタの清浄装置用テープを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
(1) 光コネクタのファイバー端面の清浄装置用テープにおいて、該テープは、単繊維繊度０．０００１〜１．０ｄｔｅｘ以下の極細繊維を有する布帛を用いてなり、かつ、プラズマ加工が施されていることを特徴とする清浄装置用テープ。
【００１２】
(3) プラズマ加工が低圧ガス下で実施される低温プラズマ法であることを特徴とする前記１に記載の清浄装置用テープ。
【００１３】
(4) 前記(1)または (3) に記載の清浄装置用テープを備えたことを特徴とする清浄装置。
【００１４】
すなわち、このプラズマ加工によって極細繊維の表面状態を改質し、製造工程における不純物を脱落、消失させて優れた清浄性能を得ることができるようにしたものである。さらには、繊維表面に親水性の高い水酸基やカルボニル基が導入されることによって、静電気発生を抑制し、塵埃の再付着が防止できるようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成についてさらに詳細に説明する。
【００１６】
本発明の光コネクタの清浄装置用テープは、そのテープを構成する布帛表面にプラズマ加工を実施したものを用いることを特徴とする。プラズマ加工は、布帛の状態で行ってもよいし、テープ状にスリットした後に行ってもよい。
【００１７】
清浄装置用テープとしては、織物、編物、不織布などの布帛を使用すると良い。この布帛を構成する繊維は、高度な塵埃、油分除去性能を有するために、単繊維繊度が１ｄｔｅｘ以下の極細繊維であることが好ましい。さらに好ましくは単繊維繊度０．０００１〜１．０ｄｔｅｘの極細繊維フィラメント糸条を使用すると良い。単繊維繊度の上限は、より好ましくは０．５ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは０．１ｄｔｅｘ以下にすると良い。
【００１８】
単繊維繊度が１ｄｔｅｘを超える場合は、極細繊維ではないので、一般に海島型複合糸や剥離型分割複合糸を用いる必要がないため、布帛の製造工程において、溶剤や分解剤で分割した極細繊維に、本来脱落すべき未分解のポリマーやオリゴマー、加工時に用いた薬剤、洗浄用の界面活性剤が残留していることはほとんどなく、また、十分な糸強度を有しているので、プラズマ加工以外の洗浄工程を適用することができる。
【００１９】
布帛を構成する繊維は、短繊維であってもフィラメント糸条であってもよい。フィラメント糸条の場合、超極細繊維フィラメント糸条は無撚糸でも加撚糸でもよい。また、清浄性と光ファイバーを拭くときのすべり性の観点から、布帛は織物であることが好ましく、織り構造は平織りであることが好ましい。
【００２０】
極細繊維のフィラメント糸条を構成する重合体は繊維形成性のものであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエステルやポリアミドなどを挙げることができる。フィラメント繊維の断面形態としては通常の丸断面を有するものも用いられるが、中でも異形断面を有するものや捲縮を付与したものが好ましく、一層優れた清浄効果を得ることができる。
【００２１】
上述のような、極細繊維のフィラメント糸条からなる布帛の製造は、海島型複合繊維といわれる多成分型繊維を用いて編物あるいは織物などの布帛となし、後の布帛加工工程で溶剤や分解剤を用いて海成分を除去することで極細繊維を形成してもよいし、剥離型の分割によって極細繊維を形成してもよい。
【００２２】
本発明で実施するプラズマ処理は、高電圧を印加することによって開始持続する放電によって生成するプラズマに繊維をさらすものである。かかる放電の形態には、コロナ放電、グロー放電等、種々の形態があるが、繊維に熱的な損傷を与えない放電形態であれば特に限定されるものではない。放電の均一性を得るためには、グロー放電が好ましい。グロー放電は、低圧力のガス雰囲気中で高電圧を印加した際に開始持続する放電であり、放電電力、処理時間等の処理条件は、樹脂の種類、処理装置等に応じて設定すればよい。要は、繊維表面を改質して、本発明の効果が得られる条件を選定する。
【００２３】
プラズマ処理において、布帛表面温度が１００℃以下である低温プラズマ処理であることは、布帛を構成する極細繊維のフィラメント糸条を切断、破壊させないようにするため好ましいが、大気圧下でヘリウム、アルゴンなどの希ガスを主成分とした放電いわゆる常圧プラズマ技術によっても本発明の表面改質処理は可能である。
【００２４】
放電周波数は、高周波、低周波、マイクロ波を用いることができ、また直流も用いることができる。
【００２５】
上述の特定のガス（雰囲気ガス）としては、非重合性（不活性）ガスが好ましく、例えばＡｒ、Ａｉｒ、Ｈｅ、ＣＯ、炭酸ガス、酸素、水素、水蒸気、アンモニアなどが例示され、これらを単独あるいは二種以上を混合して用いることができる。エチレンモノマー、パーフロロプロピレンモノマーなどの重合性ガスは、本発明の目的を阻害しない範囲で使用しても差し支えない。
【００２６】
このような低圧ガスの存在下でプラズマ処理をすることで、繊維表面を改質し、低圧ガス雰囲気のプラズマ反応系に存在する微量酸素が反応することにより、特に親水性の高い水酸基やカルボニル基が導入されることによって、静電気発生を抑制し、塵埃の再付着が防止することができる。
【００２７】
プラズマ処理の真空度は、０．０１〜１０Ｔｏｒｒ程度とすることが好ましい。０．０１Ｔｏｒｒより低いと繊維表面を活性化するためのエネルギー粒子の数が少ないので反応に長時間を要する場合があり、１０Ｔｏｒｒを越えると放電が不安定になったり、エネルギー粒子の平均自由工程距離が長くなるので反応効率が低下する場合がある。
【００２８】
低温プラズマの放電電力は、０．４〜３０Ｗ／ｃｍ²（放電電極面積）であることが好ましい。０．４Ｗ／ｃｍ²より低いと反応に長時間かかるし、３０Ｗ／ｃｍ²を越えると放電が不安定になる。
【００２９】
かかるプラズマ処理装置としては、反応容器内に電極を設置する内部電極方式、電極を反応容器の外側に設置する外部電極方式があるが、どちらの方式でも本発明に使用することができる。
【００３０】
内部電極方式の場合、電極の形状は、平板状、棒状などを目的に応じて組み合わせて使うことができるが、放電電極としては、金属棒の表面にガラス、セラミック、ゴムのごとき誘電体を被覆したものを使用するのが好ましく、アース電極としては、金属、例えばステンレス製の板あるいはドラム状のものを使用することが、放電の均一性、処理効率の点で好ましい。
【００３１】
電極間の距離は、好ましくは０．５〜１０ｍｍ、さらに好ましくは２〜６ｍｍで設置して用いるのが、放電に斑がなく、均一な処理ができて良い。電極は必要に応じて水などで冷却するのが好ましい。また、かかるプラズマ処理時間は、数秒から数分の範囲で行うことができる。
【００３２】
本発明における光コネクタの清浄装置としては、例えば、いわゆるリール式クリーナーといわれる、片手で握れる程度の箱型外装ケースに開閉機構をもつ窓部を設け、内部に清浄テープの供給リールから順次供給し、開閉窓部を経て別のリールに巻取るようにした装置などが挙げられる。このリールは一定の方向（巻上げ方向）のみに回転し、テープに緩みを発生させないようにラチェット機構を具備しており、例えば特開２００２−２１４４７６号公報、あるいは特開平６−２４２３４７号公報などに記載されているような構造の清浄装置が挙げられる。また、いわゆるカード式クリーナーといわれる清浄シートを重ねたタイプのものであってもかまわない。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により、詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例、比較例に示す性能評価は次の方法で実施した。
（１）布帛表面品位：
布帛の表面を電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−２１００Ａ）で加速電圧１５ＫＶ、倍率８００倍で観察し、極細繊維表面の異物有無について判定した。
（２）テープから発生する付着物の有無評価：
評価用テープを清浄カセット（商品名クレトップＳ、（株）ＮＴＴ−ＭＥ社製）に装着し、一般的に用いられている光ファイバー用ＳＣフェルール端末を実際に各５０回清浄した。フェルール端末はテープ清浄前にアルコールとクリーンルーム用ワイパーを用いて清浄し、テープでの清浄後５００倍の光学顕微鏡を用いて汚れの有無を判定した。
（３）塵埃清浄性評価：
評価用テープを清浄カセット（商品名：クレトップＳ、（株）ＮＴＴ−ＭＥ社製）に装着し、室内塵埃を塗布したＳＣフェルール端末を各５０回清浄した。テープでの清浄後５０倍の光学顕微鏡を用いて汚れの有無を判定した。
（４）油性汚れ清浄性評価：
評価用テープを清浄カセット（商品名：クレトップＳ、（株）ＮＴＴ−ＭＥ社製）に装着し、油性マジックを塗布したＳＣフェルール端末を各５０回清浄した。
【００３４】
テープでの清浄後５０倍の光学顕微鏡を用いて汚れの有無を判定した。
（５）フェルール端表面起電圧：
温度２０℃、湿度３０％ＲＨの条件でテープで拭取った後のＳＣフェルール端末表面の摩擦帯電圧を静電電位測定器（ＡＳ−ｍｉｎｉアキレス（株）製）で測定した。
【００３５】
カセット装着の状態で２回フェルール端を拭き取り、測定センサーとの距離を５０ｍｍに固定し、端末の表面電位を速やかに測定した。各水準連続して１０回測定し平均値を計算した。各回計測前に水を含ませたティッシュで除電を行った。
比較例３、比較例１
市販のレギュラーポリエステル糸（東レ（株）製）からなる平織織物（経糸、緯糸とも５６ｄｔｅｘ、２４フィラメント）を常法により精練、乾熱セットした。
実施例１、比較例２
極細フィラメントポリエステル糸（東レ（株）製）からなる平織織物（経糸、緯糸とも海成分溶出後５３ｄｔｅｘ、６３０フィラメント）を常法により精練、海成分溶出後、乾熱セットした。
【００３６】
比較例３、実施例１において、上記織物を製造した後、次に示す条件で低温プラズマ処理した。
【００３７】
プラズマ処理：
装置：内部電極方式、
放電周波数：１１０ＫＨｚ、
放電電圧：１２Ｗ／ｃｍ²、
ガス種および流量：アルゴン、２００ｍｌ／分、
真空度：０．４Ｔｏｒｒ、
処理時間：６０秒
その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１から明らかなように、レギュラーポリエステルからなる布帛（比較例３、および比較例１）は、その加工工程でポリマーを溶出させないため、テープの表面品位も優れていて、テープからの汚れ発生率も低い。
【００４０】
極細フィラメントポリエステル糸からなり、低温プラズマ処理を実施した布帛（実施例１）は、その加工工程でポリマーを溶出させているにも関わらずテープの表面品位が優れており、かつテープから発生する汚れもなかった。
【００４１】
一方、低温プラズマ処理を行っていない極細フィラメントポリエステル糸からなる布帛（比較例２）は毎回ではないが、テープから汚れが発生した。
【００４２】
【表２】

【００４３】
次に、表２に示すように、各テープの汚れ清浄性、拭取りしたフェルール端末の表面起電圧を評価した。
【００４４】
その結果を表２に示す。表２からわかるように、レギュラーポリエステルからなるテープ（比較例１）は、塵埃清浄率、油性汚れ清浄率とも低く、実用上使用できないものであった。
【００４５】
一方、レギュラーポリエステルからなるテープに低温プラズマ加工を行なったもの（比較例３）は、塵埃清浄率、油性汚れ清浄率、フェルール反末の表面起電圧とも比較例１に比べ良好であった。
【００４６】
次に、極細フィラメントポリエステル糸からなるテープは（実施例１および比較例２）は、塵埃清浄率、油性汚れ清浄率とも非常に優れた拭取り性を有していた。また、低温プラズマ処理を行ったテープ（実施例１）は、比較例２に比べてフェルール端末の表面起電圧が低く、制電性にも効果があることがわかり、この実施例２が総合的に最も優れていることがわかった。
【００４７】
【発明の効果】
本発明にかかる光コネクターの清浄装置用テープを用いることにより、極細繊維の表面状態を改質し、製造工程における不純物を脱落、消失させて優れた清浄性能を得ることができる。
【００４８】
さらには、プラズマ加工時の低圧ガスの反応系に存在する微量酸素が反応することにより、繊維表面に親水性の高い水酸基やカルボニル基が導入されることによって、静電気発生を抑制し、塵埃の再付着を防止することができる。

Claims

光コネクタのファイバー端面の清浄装置用テープにおいて、該テープは、単繊維繊度０．０００１〜１．０ｄｔｅｘ以下の極細繊維を有する布帛を用いてなり、かつ、プラズマ加工が施されていることを特徴とする清浄装置用テープ。
プラズマ加工が低圧ガス下で実施される低温プラズマ法であることを特徴とする請求項１に記載の清浄装置用テープ。
請求項１または２に記載の清浄装置用テープを備えたことを特徴とする清浄装置。