JP6650539B1 - 光コネクタ用清掃具 - Google Patents

Abstract

【課題】適切な量の洗浄液が清掃部に供給可能な光コネクタ用清掃具を提供する。【解決手段】光コネクタ用清掃具は、清掃部１０１と、洗浄液１２１を収容する容器１０２と、容器１０２に収容されている洗浄液１２１を超音波霧化により霧化する霧化器１０３とを備える。霧化器１０３は、液供給口１０４を覆い、液体を通さずにミストを通す霧化分離部１０５を有する。また、清掃具は、設定されている時間で、霧化器１０３の動作時間を制御する制御回路１０７を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、光コネクタの結合端面を清掃する光コネクタ用清掃具に関する。

近年の、光通信あるいは光伝送技術のめざましい発展にともない、高速化、大容量化が進んでいる。これら技術においては、光結合部の汚れによるにおける伝送品質の劣化が問題となっている。例えば、光ファイバ同士を、簡便にかつ精密に結合させるための光コネクタ内部では、光ファイバを固定したフェルールの結合端面同士を向かい合わせた状態で、僅か１０μｍ径のファイバコアについて光結合を実現している。このため、光コネクタの結合端面に油脂および塵埃などの汚れが付着すると、光コネクタの挿入損失の増大や、反射減衰量の減少などが生じ、光信号を正常に伝送できなくなる。従って、光コネクタの結合端面は、清掃して汚れや付着物を取り除いておくことが重要となる。

このような清掃を実施するために、細い軸棒の先端に、超極細繊維の清掃布袋を被せた清掃具がある（特許文献１参照）。また、軸棒の先端に、連続多孔体の発泡ウレタンより構成された清掃部を持つ棒状の清掃具もある。

また、上述した光コネクタの結合端面の清掃のための清掃具として、清掃用布が巻き付けられているリールより、清掃用布を供給する清掃具なども提案されている（特許文献２参照）。

特開２００６−２０８４８１号公報 特開２０１３−１６７８７５号公報 特開２０１７−２１７６０２号公報

しかしながら、上述した清掃具は、いわゆる乾式であり、光コネクタの結合端面に付着した汚れに対する清掃力が不足していた。この種の付着汚れの清掃のために、洗浄液を用いる湿式の清掃具が望まれている。この種の湿式清掃では、例えば、ピストンポンプを押すことによって輸送された洗浄液を、噴射ノズルより噴射させ、清掃用布など清掃部に洗浄液を供給している。また、ピストンポンプを押すことによって輸送された洗浄液を、液滴器より滴下させることで、清掃部に洗浄液を供給している。また、帯状の清掃体に、チューブを用いて洗浄液を供給し、清掃体を洗浄液で湿潤させる清掃具も提案されている（特許文献３参照）。

しかしながら、上述したような洗浄液の供給では、供給される洗浄液の量の制御が容易ではなく、必要量を超えた量の洗浄液が清掃部に供給される状態となる。このような状態で、清掃部を光コネクタの端面に接触させて清掃を実施すると、例えば、清掃部を湿潤させている洗浄液が光コネクタの端面に残り、却って光コネクタの端面を汚すこともある。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、適切な量の洗浄液が清掃部に供給可能な光コネクタ用清掃具を提供することを目的とする。

本発明に係る光コネクタ用清掃具は、洗浄液を吸収可能な清掃部と、液供給口を有して洗浄液を収容する容器と、容器に収容されている洗浄液を超音波霧化により霧化する霧化器と、霧化器で霧化された洗浄液のミストを、清掃部に向けて供給する供給部と、霧化器の動作時間を制御する制御回路とを備える。

上記光コネクタ用清掃具の一構成例において、霧化器は、液供給口を覆い、液体を通さずにミストを通す霧化分離部を有する。

上記光コネクタ用清掃具の一構成例において、供給部は、一端に清掃部が挿入される開口を有する筒を備え、霧化器は、筒の他端に設けられている。

上記光コネクタ用清掃具の一構成例において、制御回路が制御する動作時間が経過した時点から設定されている時間を計測するタイマーと、制御回路が制御する動作時間が経過した時点から点灯し、タイマーにより設定されている時間が計測されると消灯するインジケータとをさらに備える。

上記光コネクタ用清掃具の一構成例において、清掃開始の信号を出力する開始信号発生部と、清掃部に清掃動作を加えるアクチュエータとをさらに備え、霧化器は、開始信号発生部が信号を出力すると、洗浄液の超音波霧化による霧化を開始し、アクチュエータは、清掃部が洗浄液のミストで加湿されると清掃部に清掃動作を加える。

以上説明したように、本発明によれば、 超音波霧化により霧化器で霧化された洗浄液のミストを、清掃部に向けて供給するようにしたので、適切な量の洗浄液が清掃部に供給可能となる。

図１は、本発明の実施の形態における光コネクタ用清掃具の構成を示す構成図である。 図２Ａは、本発明の実施の形態における他の光コネクタ用清掃具の構成を示す構成図である。 図２Ｂは、本発明の実施の形態における他の光コネクタ用清掃具の構成を示す構成図である。 図３Ａは、本発明の実施の形態における他の光コネクタ用清掃具の構成を示す構成図である。 図３Ｂは、本発明の実施の形態における他の光コネクタ用清掃具の構成を示す構成図である。 図４Ａは、汚れている光コネクタの端面を観察した結果を示す写真である。 図４Ｂは、汚れている光コネクタの端面を、従来の乾式の光コネクタ用清掃具で清掃した結果の光コネクタの端面を観察した結果を示す写真である。 図４Ｃは、汚れている光コネクタの端面を、実施の形態に係る光コネクタ用清掃具で清掃した結果の光コネクタの端面を観察した結果を示す写真である。

以下、本発明の実施の形態に係る光コネクタ用清掃具について図１を参照して説明する。この光コネクタ用清掃具は、洗浄液１２１を吸収（または吸着）可能な清掃部１０１と、洗浄液１２１を収容する容器１０２と、容器１０２に収容されている洗浄液１２１を超音波霧化により霧化する霧化器１０３とを備える。容器１０２は、液供給口１０４を備える。霧化器１０３は、容器１０２の液供給口１０４に設けられている。また、この光コネクタ用清掃具は、霧化器１０３で霧化された洗浄液１２１のミストを、清掃部１０１に向けて供給（噴霧）する供給部１０６を備える。

清掃部１０１は、例えば、超極細繊維の清掃布袋から構成されている（特許文献１参照）。また、清掃部１０１は、複数の合成繊維フィラメント糸の繊維束からなる刷毛から構成することもできる。また、清掃部１０１は、発泡ウレタンから構成することもできる。清掃部１０１は、把持部１０８の先端に取り付けられている。また、清掃部１０１は、帯状の布から構成することもできる（特許文献２，特許文献３参照）。

霧化器１０３は、液供給口１０４を覆い、液体を通さずにミストを通す霧化分離部１０５を有する。霧化分離部１０５は、例えば、霧化器１０３は、例えば、酸化チタン・酸化バリウムなどの粉体を焼結することで製造される多結晶体セラミックスからなる圧電セラミックスから構成することができる。この多結晶体セラミックスからなる霧化器１０３の一部を、より薄くすることで、霧化分離部１０５とすることができる。また、霧化器１０３として、株式会社カドー製、霧化ユニット「ＮＢＣ１０３ＳＬ」を用いることができる。

また、この光コネクタ用清掃具は、霧化器１０３の動作時間を制御する制御回路１０７を備える。制御回路１０７は、設定されている時間で、霧化器１０３の動作時間を制御する。制御回路１０７は、例えば、マイコンやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などのプログラマブルロジックデバイスにより構成することができる。

電源１１０より、圧電セラミックスである霧化器１０３に設けられている電極（不図示）に、周波数２０ｋＨｚ以上の交流電圧を印加することで、霧化器１０３（霧化分離部１０５）が振動して超音波が発生する。このようにして霧化分離部１０５から超音波が照射されると、液供給口１０４の側で霧化分離部１０５に接触している洗浄液１２１から、よく知られているように、超音波霧化分離により数μｍ程度の微細な液滴（ミスト）が発生する。このミストは、霧化分離部１０５を透過し、供給部１０６の側に放出される。

上述したことにより発生するミストの量は、霧化器１０３が超音波を発生している時間（動作している時間）で制御できる。実施の形態では、制御回路１０７により、設定されている時間で、霧化器１０３の動作時間を制御することで、霧化分離部１０５より供給部１０６に供給される洗浄液のミストの量を制御する。例えば、図示しないスイッチをオンにすることで、制御回路１０７が動作し、設定されている時間、電源１１０より霧化器１０３に設けられている電極に交流電圧が印加される。電源１１０より霧化器１０３に設けられている電極に交流電圧が印加されている間は、霧化器１０３で霧化された洗浄液のミストが、清掃部１０１に向けて供給される。

例えば、制御回路１０７に、複数の異なる時間を設定して洗浄液のミストを発生させ、各々の条件で清掃部１０１を洗浄液で湿潤させた複数の試験体を作製する。作製した複数の試験体の各々について、光コネクタの端面の試験清掃を実施する。これらの試験清掃による光コネクタの端面の清掃状態を観察することで、適切な量の洗浄液が清掃部１０１に供給される時間を求める。このようにして求めた時間を制御回路１０７に設定する。

以上に説明した実施の形態によれば、適切な量の洗浄液が清掃部１０１に供給可能となる。

次に、より具体的な光コネクタ用清掃具について図２Ａを参照して説明する。この光コネクタ用清掃具は、供給部１０６が、一端１１１に清掃部１０１が挿入される開口を有する筒１１３を備える。筒１１３の他端１１２に、霧化器１０３が設けられている。また、筒１１３の一端１１１より、清掃部１０１が挿入される。清掃部１０１は、連結部１１４を介して把持部１０８に連結されている。また、筒１１３の他端１１２の側に、容器１０２、制御回路１０７、電源１１０が収容される。また、容器１０２は、液導入孔１０９を備え、液導入孔１０９に挿抜可能とされた蓋１１５を備える。霧化器１０３で霧化されたミストは、筒１１３に挿入された清掃部１０１に向けて供給される。

この際、光コネクタ用清掃具の外部において、空気の流れ（各種装置の冷却による風、屋外での自然風、室温調整に伴う風等）がある場合でも、供給部１０６の筒１１３に遮られ、ミストを安定して清掃部１０１に供給することができる。また、容器１０２内に、霧化器１０３に接するように繊維体（不図示）を備えた場合、繊維体は洗浄液を吸収しているので、光コネクタ用清掃具の供給部１０６が水平向き、垂直向き等、任意の方向にあっても、霧化器１０３からミストを噴出させることができる。

光コネクタのアダプタに挿入された状態の光コネクタの結合端面（不図示）を清掃するためには、洗浄液を吸収させた清掃部１０１を結合端面に突き当て清掃体１０１を回転させる。清掃部１０１を回転させる手段としては、作業者が把持部１０８を持って、清掃部１０１と共に把持部を手動で回転させる。あるいは、把持部１０８内にバネ等により機械的に回転させる機構を備えさせ、作業者は把持部１０８を持ち、清掃部１０１を回転させる。あるいは、把持部１０８内に電気モータや電池などにより回転させる機構を備えさせ、作業者は把持部１０８を持ち、清掃部１０１を回転させる。

把持部１０８が筒１１３に結合すると、清掃部１０１は、霧化器１０３に対する所定の位置に配置される。清掃作業後、交換した別の清掃部１０１を湿潤させる際も、霧化器１０３に対する清掃部１０１の位置も同じになる。このことは、清掃部１０１の湿潤の程度を一定、あるいは調整することに寄与する。清掃体１０１の湿潤の程度は、噴霧器１０３を動作させる時間で制御できるが、霧化器１０３に対する清掃部１０１の位置を変えることでも調整は可能である。勿論、霧化器１０３に供給する電力でも調整は可能である。

さらに、ミストを供給した直後の、洗浄液で湿潤している清掃部１０１が、乾くまでの間で、清掃に適した加湿状態を知らせる機構を有する光コネクタ用清掃具について図２Ｂを参照して説明する。この光コネクタ用清掃具は、図２Ａで示した光コネクタ用清掃具に加え、ミスト供給が完了後からの時間を計る、制御回路１０７ａに内蔵されるタイマー（不図示）と、ミスト供給完了直後に点灯するなどでミスト供給完了を知らせる、ＬＥＤなどで構成されたインジケータ１１６を有する。タイマーは、制御回路とは別体に単独で設けることも可能である。

インジケータ１１６は、制御回路１０７ａが制御する動作時間が経過した時点から点灯する。また、タイマーが、制御回路１０７ａが制御する動作時間が経過した時点（ミスト供給完了直後）から設定されている時間（規定時間）を計測すると、インジケータ１１６が消灯する。例えば、制御回路１０７ａの制御により、インジケータ１１６が消灯する。この規定時間は、事前に複数回の試験によりミスト供給完了からの時間と端面の清掃状態の観察結果の関係から、適切な値を定めることが可能である。この結果、インジケータ１１６が点灯している間が清掃に適した状態になる。

また、より具体的な他の光コネクタ用清掃具について図３Ａを参照して説明する。この光コネクタ用清掃具は、帯状の清掃布（清掃部）１０１ａと、清掃布１０１ａが巻き付けられた供給用リール１３１と、清掃布１０１ａを巻取る巻取用リール１３２とを備える。また、供給用リール１３１から巻取用リール１３２に延びる清掃布１０１ａを、図示しない光コネクタの端面に押し付けるためのガイド板１３３を備える。供給用リール１３１、巻取用リール１３２、およびガイド板１３３は、筐体１３４に収容されている（特許文献２参照）。

また、この光コネクタ用清掃具は、供給部としての導管１０６ａを備える。導管１０６ａにより、霧化器１０３で霧化された洗浄液のミストを、清掃布１０１ａに輸送する。導管１０６ａの突出孔は、供給用リール１３１から巻取用リール１３２に延びる清掃布１０１ａの近傍に配置されている。霧化器１０３で霧化されて導管１０６ａが輸送したミストが、吐出孔より吐出され、清掃布１０１ａに噴霧（供給）される。

次に、実施の形態に係る光コネクタ用清掃具と、従来の乾式の光コネクタ用清掃具との、光コネクタの端面の清掃後の差について、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃを参照して説明する。図４Ａに示すように汚れている光コネクタの端面を、従来の乾式の光コネクタ用清掃具で清掃した場合、図４Ｂに示すように、ほとんど汚れが清掃できていない。これに対し、図４Ａに示すように汚れている光コネクタの端面を、実施の形態に係る光コネクタ用清掃具で清掃すると、図４Ｃに示すように、汚れが綺麗に落ちていることが確認できる。また、図４Ｃに示されているように、実施の形態に係る光コネクタ用清掃具による清掃によれば、光コネクタの端面における洗浄液の残りも確認されない。

さらに、ミストを供給した直後の清掃布１０１ａが濡れてから乾くまでの間で清掃に適した加湿状態で自動的に清掃を開始する機構を有する光コネクタ用清掃具について図３Ｂを参照して説明する。この光コネクタ用清掃具は図３Ａで示した光コネクタ用清掃具に加え、スイッチや圧力センサなどから構成され、清掃開始の合図となる開始信号を発生する開始信号発生部１３５と、巻取用リール１３２を自動で回転させるためのモータなどのアクチュエータ１３６とが追加されており、これらは霧化器１０３と同様、制御回路１０７に接続される。

ここでは、開始信号発生部１３５が、圧力センサから構成されている場合を例に、この機構の動作を説明する。この例では、清掃対象のコネクタが押し付けられるガイド板１３３の下部に、開始信号発生部１３５を備える。清掃のためにコネクタを、清掃布１０１ａを通してガイド板１３３に押し付けると、開始信号発生部１３５が押圧を検知する。圧力センサを備える制御回路１０７は、押圧されたことによる圧力値を測定し、測定している圧力値が清掃に適した押圧に達したと判断すると、霧化器１０３を適切な加湿状態となる時間だけ動作させる。制御回路１０７は、霧化器１０３を停止すると直に清掃に必要な量だけ清掃布１０１ａを巻き取るようにモータ１３６を回転する。もしくは霧化器１０３が動作中にモータ１３６を回転してもよい。この結果、清掃布１０１ａの加湿から清掃まで一連の動作が一定の時間内に自動的に行われるので、いつでも適切な加湿状態で清掃することが可能となる。

図２Ｂでは、図２Ａで示す光コネクタ用清掃具に対してインジケータで適切な過湿状態を示す例を、図３Ｂでは図３Ａで示す光コネクタ用清掃具に対して、自動的に一定時間内に加湿から清掃までを行う機構の例を示した。どちらも適切な加湿状態で清掃するため手段で、その手段は装置に依存しないので、図２Ａの光コネクタ用清掃具に対してスイッチやモータを追加して自動的に一定時間内に加湿から清掃までを行うようにすることも可能であるし、図３Ａの光コネクタ用清掃具に対してインジケータを追加して適切な過湿状態を示してもよい。もちろん，１つの光コネクタ用清掃具に両方を追加してもよい。

以上に説明したように、本発明によれば、超音波霧化により霧化器で霧化された洗浄液のミストを、清掃部に向けて供給するようにしたので、適切な量の洗浄液が清掃部に供給可能となる。この結果、本発明によれば、光コネクタの結合端面に付着した汚れに対しても、高い清掃力が発揮される。

また、本発明によれば、清掃体を、洗浄液で均等に湿らせることができる。また、本発明によれば、清掃体の洗浄液による湿り度合いの制御が容易であり、また、この湿り度合いは、高い精度で再現される。また、本発明によれば、洗浄液を加熱することがないので、洗浄液として水溶性液から有機系液まで広く選択可能である。また、過多に洗浄液を供給することが抑制できるので、僅かな洗浄液で多数回の清掃が可能となる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。

１０１…清掃部、１０２…容器、１０３…霧化器、１０４…液供給口、１０５…霧化分離部、１０６…供給部、１０７…制御回路、１０８…把持部、１１０…電源、１２１…洗浄液。

Claims (5)

1. 洗浄液を吸収可能な清掃部と、
   液供給口を有し、前記洗浄液を収容する容器と、
   前記容器に収容されている前記洗浄液を超音波霧化により霧化する霧化器と、
   前記霧化器で霧化された前記洗浄液のミストを、前記清掃部に向けて供給する供給部と、
   前記霧化器の動作時間を制御する制御回路と
   を備える光コネクタ用清掃具。
2. 請求項１記載の光コネクタ用清掃具において、
   前記霧化器は、
   前記液供給口を覆い、液体を通さずにミストを通す霧化分離部を有することを特徴とする光コネクタ用清掃具。
3. 請求項１または２記載の光コネクタ用清掃具において、
   前記供給部は、一端に前記清掃部が挿入される開口を有する筒を備え、
   前記霧化器は、前記筒の他端に設けられている
   ことを特徴とする光コネクタ用清掃具。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光コネクタ用清掃具において、
   前記制御回路が制御する動作時間が経過した時点から設定されている時間を計測するタイマーと、
   前記制御回路が制御する動作時間が経過した時点から点灯し、前記タイマーにより前記設定されている時間が計測されると消灯するインジケータと
   をさらに備えることを特徴とする光コネクタ用清掃具。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光コネクタ用清掃具において、
   清掃開始の信号を出力する開始信号発生部と、
   前記清掃部に清掃動作を加えるアクチュエータと
   をさらに備え、
   前記霧化器は、前記開始信号発生部が前記信号を出力すると、前記洗浄液の超音波霧化による霧化を開始し、
   前記アクチュエータは、前記清掃部が前記洗浄液のミストで加湿されると前記清掃部に清掃動作を加える
   ことを特徴とする光コネクタ用清掃具。