JP5640534B2 - 光ファイババンドルの製造方法及び光ファイバ整列用治具 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光ファイバが整列状態に配列されてなる光ファイババンドルの製造方法及び光ファイバ整列用治具に関するものである。

従来において、段部が設けられた１対の基板部材を対向させ、各基板部材間の空間に複数の光ファイバ素線を受け入れて整列させ、その状態で各光ファイバ素線を接着剤で接着することにより、複数の光ファイバ素線を直線状に配列させたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２８１８２３号公報

多芯の光ファイバケーブルの端末処理においては、例えばケーブル内部でテープ化されていない状態の複数の光ファイバを光デバイスに接続するために、複数の光ファイバを部分的にテープ化する必要性が生じている。ここで、複数の光ファイバを光ファイバ整列用治具（例えば、上記従来技術の１対の基板部材に相当）により整列させ、その状態で接着剤により各光ファイバを接着して、複数の光ファイバが部分的にテープ化された光ファイババンドルを作製する場合には、光ファイババンドルの接着部（被覆部）を光ファイバ整列用治具から剥離する必要がある。しかし、光ファイババンドルの被覆部が光ファイバ整列用治具に接着されていると、被覆部を光ファイバ整列用治具から剥離することが困難である。

本発明の目的は、光ファイババンドルの被覆部を光ファイバ整列用治具から容易に剥離することができる光ファイババンドルの製造方法及び光ファイバ整列用治具を提供することである。

本発明は、整列状態の複数の光ファイバを樹脂材により部分的に一括被覆した樹脂被覆部を有する光ファイババンドルの製造方法であって、第１整列部材と、第１整列部材と突き合わされ、第１整列部材と協働して、複数の光ファイバを収容するファイバ収容スペースを形成する第２整列部材とを有し、第１整列部材と第２整列部材とが互いに協働した状態において、第１整列部材と第２整列部材との間に隙間が設けられる光ファイバ整列用治具を用意する工程と、複数の光ファイバをファイバ収容スペースに収容して１列に整列させる工程と、複数の光ファイバが収容されたファイバ収容スペースに樹脂材を充填するとともに、樹脂材を毛細管現象によって第１整列部材と第２整列部材との間に充填し、その状態で樹脂材を硬化させることにより、樹脂被覆部を形成する工程と、各光ファイバの配列方向及び長手方向に垂直な方向に押圧力を加えることにより、樹脂被覆部を第１整列部材及び第２整列部材の少なくとも一方から剥離させる工程とを含み、第１整列部材におけるファイバ収容スペースの側方には、第２整列部材側の面に開口する剥離溝が形成され、隙間は、第１整列部材と第２整列部材とが互いに協働した状態において、ファイバ収容スペースと剥離溝とを連通するように設けられ、樹脂被覆部を形成する工程においては、樹脂材を隙間から剥離溝に毛細管現象によって導入し、その状態で樹脂材を硬化させることにより、剥離溝に樹脂材からなるバリを形成し、樹脂被覆部を剥離させる工程においては、バリを剥離溝が開口する方向に向けて剥がすことにより、樹脂被覆部を第１整列部材から剥離させることを特徴とするものである。

このような本発明に係わる光ファイババンドルの製造方法においては、第１整列部材及び第２整列部材を有する光ファイバ整列用治具を使用して、光ファイババンドルの製造を行う。具体的には、第１整列部材及び第２整列部材により形成されるファイバ収容スペースに複数の光ファイバを収容して整列させた後、ファイバ収容スペースに樹脂材を充填し、その状態で樹脂材を硬化させることにより、樹脂被覆部を形成する。そして、第１整列部材に設けられた剥離穴を利用して、各光ファイバの配列方向及び長手方向に垂直な方向に押圧力を加えることにより、樹脂被覆部を第１整列部材及び第２整列部材の少なくとも一方から剥離させる。このように第１整列部材に設けられた剥離穴を利用して樹脂被覆部の剥離を行うことにより、光ファイババンドルの被覆部を光ファイバ整列用治具から容易に剥離することができる。また、このような光ファイババンドルの製造方法においては、例えば剥離溝内に棒状体を差し込み、その状態で棒状体により第２整列部材に対して各光ファイバの配列方向及び長手方向に垂直な方向の押圧力を加えることにより、樹脂被覆部を第２整列部材から容易に剥離させることができる。

さらに、好ましくは、樹脂材と光ファイバとの密着力は、樹脂材と第１整列部材及び第２整列部材との密着力よりも大きい。この場合には、第１整列部材及び第２整列部材との密着力の弱い樹脂材により整列状態の複数の光ファイバを部分的に一括被覆することにより、光ファイババンドルの樹脂被覆部を第１整列部材及び第２整列部材から剥離しやすくなる。

また、本発明は、整列状態の複数の光ファイバを樹脂材により部分的に一括被覆した樹脂被覆部を有する光ファイババンドルの製造に使用される光ファイバ整列用治具であって、第１整列部材と、第１整列部材と突き合わされ、第１整列部材と協働して、複数の光ファイバを収容するファイバ収容スペースを形成する第２整列部材とを有し、第１整列部材と第２整列部材とが互いに協働した状態において、第１整列部材と第２整列部材との間には、樹脂材を毛細管現象によって第１整列部材と第２整列部材との間に充填するための隙間が設けられ、第１整列部材におけるファイバ収容スペースの側方には、第２整列部材側の面に開口する剥離溝が形成され、隙間は、第１整列部材と第２整列部材とが互いに協働した状態において、ファイバ収容スペースと剥離溝とを連通するように設けられていることを特徴とするものである。

このような本発明の光ファイバ整列用治具を使用して、樹脂被覆部を有する光ファイババンドルを製造することにより、上述したように光ファイババンドルの被覆部を光ファイバ整列用治具から容易に剥離することができる。

本発明によれば、光ファイババンドルの被覆部を光ファイバ整列用治具から容易に剥離することができる。これにより、光ファイババンドルの製造にかかる手間を軽減することが可能となる。

本発明に係わる光ファイババンドルの一実施形態を示す斜視図である。 図１に示した光ファイババンドルを製造する工程を示す斜視図である。 図１に示した光ファイババンドルを製造する工程を示す断面図である。 図１に示した光ファイババンドルを製造する他の工程を示す斜視図である。 図１に示した光ファイババンドルを製造する他の工程を示す断面図である。 本発明に係わる光ファイババンドルの他の実施形態を示す斜視図である。 図６に示した光ファイババンドルの製造に使用される光ファイバ整列用治具を示す分解斜視図である。 図６に示した光ファイババンドルの変形例を示す斜視図である。 図８に示した光ファイババンドルの製造に使用される光ファイバ整列用治具を示す分解斜視図である。 図９に示した光ファイバ整列用治具の断面図である。

以下、本発明に係わる光ファイババンドルの製造方法、光ファイバ整列用治具及び光ファイババンドルの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係わる光ファイババンドルの一実施形態を示す斜視図である。同図において、本実施形態の光ファイババンドル１は、整列状態に配列された複数の光ファイバ２と、これらの光ファイバ２を樹脂材により部分的に一括被覆してテープ化した樹脂被覆部３とからなっている。各光ファイバ２は、フェルール等の光デバイス（図示せず）に接続される。

光ファイバ２は、ガラスファイバ２ａと、このガラスファイバ２ａの外周に設けられたファイバ被覆２ｂとからなっている。ファイバ被覆２ｂは、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂で形成されている。樹脂被覆部３は、ファイバ被覆２ｂと同じＵＶ硬化樹脂で形成されている。また、樹脂被覆部３の厚みは、光ファイバ２の外径と略同等である。

図２は、上記の光ファイババンドル１を製造する工程を示す斜視図である。同図において、光ファイババンドル１を製造する際には、まず光ファイバ整列用治具４を用意する。

光ファイバ整列用治具４は、凹状基板５と、この凹状基板５の上面に載置される平板状の蓋体６とを有している。凹状基板５及び蓋体６は、いずれも紫外線（ＵＶ）透過性を有するガラスで形成されている。

凹状基板５の上面部には、複数の光ファイバ２を整列状態に収容するためのファイバ収容凹部７が設けられている。このファイバ収容凹部７と蓋体６の下面とで断面矩形状のファイバ収容スペース８が形成される。ファイバ収容凹部７の深さは、光ファイバ２の外径と略同等である。

凹状基板５におけるファイバ収容凹部７の一側には、凹状基板５の上面に開口する剥離溝９が形成されている。剥離溝９は、上記の樹脂被覆部３を形成した後に樹脂被覆部３を蓋体６から剥離するために利用される溝である（後で詳述）。なお、剥離溝９は、凹状基板５におけるファイバ収容凹部７の両側に形成されていても良い。

このような光ファイバ整列用治具４を使用して光ファイババンドル１を製造するときは、まず図２（ａ）に示すように、凹状基板５のファイバ収容凹部７に複数の光ファイバ２を収容し、その状態で凹状基板５の上面に蓋体６を載せることで、各光ファイバ２を整列させる。

続いて、図３に示すように、ファイバ収容スペース８にＵＶ硬化樹脂Ｊを注入・充填する。このとき、ＵＶ硬化樹脂Ｊの一部は、毛管現象によって凹状基板５の上面と蓋体６の下面との間を通って剥離溝９に入り込む。

続いて、図２（ｂ）及び図３に示すように、凹状基板５及び蓋体６の上下からＵＶ硬化樹脂Ｊに紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂Ｊを硬化させることで、樹脂被覆部３を形成する。このとき、剥離溝９の側面に付着しているＵＶ硬化樹脂Ｊは、硬化によってバリとなる。

続いて、剥離溝９に棒状部材（図示せず）を差し込み、その状態で棒状部材により蓋体６に対して押圧力を加えて蓋体６を押し上げることで、図２（ｃ）に示すように、樹脂被覆部３を蓋体６から剥離させる。このとき、上述したように、樹脂被覆部３を形成するＵＶ硬化樹脂はファイバ２の被覆を形成するＵＶ硬化樹脂と同じであるため、樹脂被覆部３と光ファイバ２との密着力が樹脂被覆部３と蓋体６との密着力よりも大きくなっている。これにより、樹脂被覆部３が蓋体６から剥離されやすくなる。

その後、複数の光ファイバ２を一括して凹状基板５の上方に押し込んだり、或いは剥離溝９の側面に付着したＵＶ硬化樹脂Ｊのバリを凹状基板５の上方に向けて剥がすようにすることで、樹脂被覆部３を凹状基板５から剥離する。このとき、樹脂被覆部３と光ファイバ２との密着力が樹脂被覆部３と凹状基板５との密着力よりも大きいため、樹脂被覆部３が凹状基板５から剥離されやすい。以上により、図１に示すような光ファイババンドル１が得られる。

以上のように本実施形態にあっては、凹状基板５に形成された剥離溝９に棒状部材を差し込み、その棒状部材により蓋体６に押圧力を加えて蓋体６を押し上げるので、樹脂被覆部３を蓋体６から容易に剥離することができる。また、凹状基板５及び蓋体６との接着力の弱い樹脂材により整列状態の複数の光ファイバ２を部分的に一括被覆して樹脂被覆部３を形成するようにしたので、樹脂被覆部３が凹状基板５及び蓋体６に接着することが防止される。従って、光ファイババンドル１を光ファイバ整列用治具４から容易に剥離することができる。

図４は、上記の光ファイババンドル１を製造する他の工程を示す斜視図である。同図において、本工程により光ファイババンドル１を製造する際には、まず光ファイバ整列用治具１０を用意する。

光ファイバ整列用治具１０は、凹状基板１１と、この凹状基板１１に対して着脱可能な閉塞部材１２と、上記の蓋体６とを有している。凹状基板１１及び閉塞部材１２は、ＵＶ透過性を有するガラスで形成されている。

凹状基板１１の上面部には、複数の光ファイバ２を整列状態に収容するためのファイバ収容凹部１３が設けられている。また、凹状基板１１には、ファイバ収容凹部１３から凹状基板１１の下面に貫通する剥離孔１４が形成されている。上記の閉塞部材１２は、剥離孔１４を塞ぐ部材である。閉塞部材１２により剥離孔１４が塞がれた状態では、ファイバ収容凹部１３の底面と閉塞部材１２の上面とが面一になっている。ファイバ収容凹部１３と閉塞部材１２の上面と蓋体６の下面とで断面矩形状のファイバ収容スペース１５が形成される。

このような光ファイバ整列用治具１０を使用して光ファイババンドル１を製造するときは、まず図４（ａ）に示すように、凹状基板１１に形成された剥離孔１４を閉塞部材１２で塞いだ状態で、凹状基板１１のファイバ収容凹部１３に複数の光ファイバ２を収容し、その状態で凹状基板１１の上面に蓋体６を載せることで、各光ファイバ２を整列させる。

続いて、図５（ａ）に示すように、ファイバ収容スペース１５にＵＶ硬化樹脂Ｊを注入・充填する。そして、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、凹状基板１１及び蓋体６の上下からＵＶ硬化樹脂Ｊに紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂Ｊを硬化させることで、上記の樹脂被覆部３を形成する。

続いて、図５（ｂ）に示すように、閉塞部材１２を凹状基板１１から取り外す。そして、押付部材（図示せず）を凹状基板１１の下方から剥離孔１４内に挿入し、押付部材により樹脂被覆部３に対して押圧力を加えて樹脂被覆部３を押し上げることで、図４（ｃ）に示すように、樹脂被覆部３を凹状基板１１から剥離する。

その後、複数の光ファイバ２を一括して蓋体６の下方に押し込むことで、樹脂被覆部３を蓋体６から剥離する。これにより、図１に示すような光ファイババンドル１が得られる。

このような製造工程においては、凹状基板１１から閉塞部材１２を取り外した後、押付部材により剥離孔１４を介して樹脂被覆部３に対して押圧力を加えて樹脂被覆部３を押し上げるようにしたので、樹脂被覆部３を凹状基板１１から容易に剥離することができる。従って、光ファイババンドル１を光ファイバ整列用治具１０から容易に剥離することができる。

図６は、本発明に係わる光ファイババンドルの他の実施形態を示す斜視図である。同図において、本実施形態の光ファイババンドル２０は、複数の光ファイバ２を二股に分岐させた状態で、分岐部分を含む領域を一括被覆して樹脂被覆部３を形成したものである。樹脂被覆部３は、二次元的に分岐されている。つまり、樹脂被覆部３の分岐部分３ａ，３ｂは、同じ高さに位置している。

このような分岐構造の光ファイババンドル２０は、基板２１の表面に実装された光デバイス２２Ａ，２２Ｂに接続される。光デバイス２２Ａは、例えば複数の発光素子を有し、光デバイス２２Ｂは、例えば複数の受光素子を有している。

光ファイババンドル２０は、図７に示すような光ファイバ整列用治具２３を使用して製造される。光ファイバ整列用治具２３は、凹状基板２４と、上記の蓋体６とを有している。凹状基板２４の上面部には、複数の光ファイバ２を整列状態に収容するためのファイバ収容凹部２５が設けられている。ファイバ収容凹部２５は、二次元的に分岐された形状となっている。つまり、ファイバ収容凹部２５の分岐部分２５ａ，２５ｂの深さは等しくなっている。凹状基板２４におけるファイバ収容凹部２５の一側には、上記の剥離溝９が形成されている。

このように本実施形態においては、光ファイババンドル２０を分岐構造としたので、光デバイス２２Ａ，２２Ｂへの光ファイバ２の接続を容易に行うことができる。また、各光ファイバ２の分岐部分を含む領域を樹脂被覆部３で一括被覆したので、光ファイババンドル２０を光デバイス２２Ａ，２２Ｂに接続する際に、光ファイバ２に局所的な曲げ応力が加わりにくくなると共に、光ファイバ２の曲げ状態が安定化するようになる。これにより、光ファイバ２の曲げロスの増大を抑えることができる。

図８は、図６に示した光ファイババンドル２０の変形例を示す斜視図である。同図において、本変形例の光ファイババンドル３０は、樹脂被覆部３が三次元的に分岐された構造をなしている。つまり、樹脂被覆部３の分岐部分３ａ，３ｂの高さ位置は異なっている。このような分岐構造の光ファイババンドル３０は、基板２１の表面及び裏面にそれぞれ実装された光デバイス２２Ａ，２２Ｂに接続される。

光ファイババンドル３０は、図９に示すような光ファイバ整列用治具３１を使用して製造される。光ファイバ整列用治具３１は、凹状基板３２と、蓋体３３とを有している。凹状基板３２の上面部には、複数の光ファイバ２を整列状態に収容するためのファイバ収容凹部３４が設けられている。ファイバ収容凹部３４は、三次元的に分岐された形状となっている。つまり、ファイバ収容凹部３４の分岐部分３４ａ，３４ｂの深さは異なっている。凹状基板３２におけるファイバ収容凹部３４の一側には、上記の剥離溝９が形成されている。

蓋体３３の下面において、ファイバ収容凹部３４の浅いほうの分岐部分３４ａに対応する領域は、図１０（ａ）に示すように平坦状となっている。一方、蓋体３３の下面において、ファイバ収容凹部３４の深いほうの分岐部分３４ｂに対応する領域には、図１０（ｂ）に示すように、分岐部分３４ｂに入り込む突起部３５が設けられている。突起部３５は、分岐部分３４ｂの底面形状に対応した形状を有している。

このような本変形例によれば、光デバイス２２Ａ，２２Ｂの位置に合わせて光ファイババンドル３０の樹脂被覆部３を三次元的に分岐させる構造としたので、光デバイス２２Ａ，２２Ｂへの光ファイバ２の接続を容易に行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、凹状基板５に剥離溝９を設け、その剥離溝９に棒状部材を差し込んで蓋体６を押し上げることで、樹脂被覆部３を蓋体６から剥離したり、或いは凹状基板１１に剥離孔１４を設け、押付部材により剥離孔１４を介して樹脂被覆部３を押し上げることで、樹脂被覆部３を凹状基板１１から剥離するようにしたが、樹脂被覆部３の剥離方法としては、特に上記のものには限られない。要は、樹脂被覆部３を剥離するための剥離穴を凹状基板に設け、その剥離穴を利用して、各光ファイバ２の配列方向及び長手方向に垂直な方向に押圧力を加えることにより、樹脂被覆部３を凹状基板または蓋体から剥離させれば良い。

また、上記実施形態では、凹状基板と蓋体とを突き合わせて、断面矩形状のファイバ収容スペースを形成する構成としたが、光ファイバ整列用治具を構成する２つの整列部材としては、特に上記のものに限られず、２つの凹状基板や２つの断面Ｌ字状基板等を用いても良い。この場合でも、２つの整列部材を突き合わせることで、断面矩形状のファイバ収容スペースを形成することができる。

さらに、上記実施形態では、光ファイババンドルの樹脂被覆部３を二次元的または三次元的に二股に分岐させるものとしたが、樹脂被覆部３を３つ以上に分岐させる構造としても良い。

１…光ファイババンドル、２…光ファイバ、３…樹脂被覆部、３ａ，３ｂ…分岐部分、４…光ファイバ整列用治具、５…凹状基板（第１整列部材）、６…蓋体（第２整列部材）、７…ファイバ収容凹部、８…ファイバ収容スペース、９…剥離溝（剥離穴）、１０…光ファイバ整列用治具、１１…凹状基板（第１整列部材）、１２…閉塞部材、１３…ファイバ収容凹部、１４…剥離孔（剥離穴）、１５…ファイバ収容スペース、２０…光ファイババンドル、２３…光ファイバ整列用治具、２４…凹状基板（第１整列部材）、２５…ファイバ収容凹部、２５ａ，２５ｂ…分岐部分、３０…光ファイババンドル、３１…光ファイバ整列用治具、３２…凹状基板（第１整列部材）、３３…蓋体（第２整列部材）、３４…ファイバ収容凹部、３４ａ，３４ｂ…分岐部分。

Claims (3)

1. 整列状態の複数の光ファイバを樹脂材により部分的に一括被覆した樹脂被覆部を有する光ファイババンドルの製造方法であって、
   第１整列部材と、前記第１整列部材と突き合わされ、前記第１整列部材と協働して、前記複数の光ファイバを収容するファイバ収容スペースを形成する第２整列部材とを有し、
   前記第１整列部材と前記第２整列部材とが互いに協働した状態において、前記第１整列部材と前記第２整列部材との間に隙間が設けられる光ファイバ整列用治具を用意する工程と、
   前記複数の光ファイバを前記ファイバ収容スペースに収容して１列に整列させる工程と、
   前記複数の光ファイバが収容された前記ファイバ収容スペースに前記樹脂材を充填するとともに、前記樹脂材を毛細管現象によって前記第１整列部材と前記第２整列部材との間に充填し、その状態で前記樹脂材を硬化させることにより、前記樹脂被覆部を形成する工程と、
   前記各光ファイバの配列方向及び長手方向に垂直な方向に押圧力を加えることにより、前記樹脂被覆部を前記第１整列部材及び前記第２整列部材の少なくとも一方から剥離させる工程とを含み、
   前記第１整列部材における前記ファイバ収容スペースの側方には、前記第２整列部材側の面に開口する剥離溝が形成され、
   前記隙間は、前記第１整列部材と前記第２整列部材とが互いに協働した状態において、前記ファイバ収容スペースと前記剥離溝とを連通するように設けられ、
   前記樹脂被覆部を形成する工程においては、前記樹脂材を前記隙間から前記剥離溝に毛細管現象によって導入し、その状態で前記樹脂材を硬化させることにより、前記剥離溝に前記樹脂材からなるバリを形成し、
   前記樹脂被覆部を剥離させる工程においては、前記バリを前記剥離溝が開口する方向に向けて剥がすことにより、前記樹脂被覆部を前記第１整列部材から剥離させることを特徴とする光ファイババンドルの製造方法。
2. 前記樹脂材と前記光ファイバとの密着力は、前記樹脂材と前記第１整列部材及び前記第２整列部材との密着力よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の光ファイババンドルの製造方法。
3. 整列状態の複数の光ファイバを樹脂材により部分的に一括被覆した樹脂被覆部を有する光ファイババンドルの製造に使用される光ファイバ整列用治具であって、
   第１整列部材と、
   前記第１整列部材と突き合わされ、前記第１整列部材と協働して、前記複数の光ファイバを収容するファイバ収容スペースを形成する第２整列部材とを有し、
   前記第１整列部材と前記第２整列部材とが互いに協働した状態において、前記第１整列部材と前記第２整列部材との間には、前記樹脂材を毛細管現象によって前記第１整列部材と前記第２整列部材との間に充填するための隙間が設けられ、
   前記第１整列部材における前記ファイバ収容スペースの側方には、前記第２整列部材側の面に開口する剥離溝が形成され、
   前記隙間は、前記第１整列部材と前記第２整列部材とが互いに協働した状態において、前記ファイバ収容スペースと前記剥離溝とを連通するように設けられていることを特徴とする光ファイバ整列用治具。

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