JP6320766B2 - 光ファイバ融着接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、端面同士を突き合わせた光ファイバを融着して接続し、その融着接続箇所を熱収縮性樹脂によって補強する光ファイバ融着接続装置に関する。

従来、融着装置において、光ファイバの端面を突き合わせて、その突き合わせ箇所を放電融着し、その後、補強装置において、融着接続箇所に被せた熱収縮性樹脂を熱収縮させて補強することが行われている（特許文献１〜４参照）。

特開２００９−３００８４６号公報 実開平４−２４７０５号公報 特許第３２９３５９４号公報 実開平２−７３６０２号公報

補強作業に先立ち、補強装置のヒータを予め所定温度に加熱しておく予備加熱を実施することで、作業時間を短縮することが可能である。
しかし、特許文献１に記載されるように例えば融着接続装置の電源を入れた時点から補強装置で予備加熱を開始すると、融着装置で融着接続作業を行っている間の補強作業の待ち時間中も予備加熱が行われるため、電力が無駄に消費されてしまう。

本発明は、消費電力を抑えつつ補強作業時間を短縮させることが可能な光ファイバ融着接続装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる光ファイバ融着接続装置は、
端面同士を突き合わせた少なくとも一対の光ファイバの突き合わせ箇所を加熱して融着させる融着接続作業が行われる第一の加熱装置と、
前記光ファイバの融着接続箇所に被せた熱収縮性樹脂を加熱収縮させる補強作業が行われる第二の加熱装置と、
前記第一の加熱装置及び前記第二の加熱装置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第一の加熱装置からの加熱終了信号を受けると、前記第二の加熱装置の加熱部を予め定めた第一の温度となるよう予備加熱させ、その後、補強開始信号を受けると、前記第二の加熱装置の加熱部を前記第一の温度より高い第二の温度となるように加熱させる。

本発明によれば、消費電力を抑えつつ補強作業時間を短縮させることが可能な光ファイバ融着接続装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る光ファイバ融着接続装置の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態に係る光ファイバ融着接続装置の第二の加熱装置での加熱温度特性を示すグラフである。 予備加熱の開始タイミングを光ファイバ融着接続装置の電源を入れた時点とした場合の第二の加熱装置での加熱温度特性を示すグラフである。

〈本発明の実施形態の概要〉
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本発明にかかる光ファイバ融着接続装置の一実施形態は、
（１）端面同士を突き合わせた少なくとも一対の光ファイバの突き合わせ箇所を加熱して融着させる融着接続作業が行われる第一の加熱装置と、
前記光ファイバの融着接続箇所に被せた熱収縮性樹脂を加熱収縮させる補強作業が行われる第二の加熱装置と、
前記第一の加熱装置及び前記第二の加熱装置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第一の加熱装置からの加熱終了信号を受けると、前記第二の加熱装置の加熱部を予め定めた第一の温度となるよう予備加熱させ、その後、補強開始信号を受けると、前記第二の加熱装置の加熱部を前記第一の温度より高い第二の温度となるように加熱させる。
（１）の構成によれば、第一の加熱装置での光ファイバの融着接続作業の終了後に、第二の加熱装置の加熱部を第一の温度で加熱させる予備加熱を開始する。これにより、第二の加熱装置での第二の温度による補強作業へ移るまでの時間を短くすることができ、補強作業の効率を高めることができる。また、融着接続作業の終了後に予備加熱を開始するため、融着接続作業中に予備加熱のために電力を消費することは無い。したがって、例えば光ファイバ融着接続装置の電源を入れた時点から第二の加熱装置で予備加熱が開始されるものと比較して、消費電力を抑えることができる。

（２）前記制御部は、前記第二の加熱装置における前記第一の温度での予備加熱による実加熱量と予め設定した予備加熱の目標加熱量とを比較し、前記実加熱量が前記目標加熱量より少ない場合に、前記第二の温度での加熱条件を変更するものでもよい。
（２）の構成によれば、第一の温度による予備加熱の実加熱量が予め設定した予備加熱の目標加熱量に対して不足している場合であっても、制御部が第二の温度での加熱条件を変更することで、予備加熱の実加熱量の不足分を補うことができる。これにより、第二の温度での補強作業を良好に行うことができる。

〈本発明の実施形態の詳細〉
以下、本発明に係る光ファイバ融着接続装置の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバ融着接続装置１１の構成を示す概略ブロック図である。
図１に示すように、本実施例に係る融着接続装置１１は、第一の加熱装置１２と、第二の加熱装置１３と、ＣＰＵ(制御部の一例)１４とを備えている。また、融着接続装置１１は、電源ユニット１、補強開始スイッチ２、画像メモリ３、カメラ４、温調付インターフェース回路５、モータ及びセンサ６、放電回路７を備えている。

第一の加熱装置１２は、放電電極８を有しており、第一の加熱装置１２では、端面同士を突き合わせた光ファイバＦの突き合わせ箇所をアーク放電によって加熱して融着させる融着接続作業が行われる。

第二の加熱装置１３は、ヒータ（加熱部の一例）９及びサーミスタ１０を有しており、第二の加熱装置１３では、光ファイバＦの融着接続箇所に被せた熱収縮性樹脂を加熱収縮させる補強作業が行われる。

第一の加熱装置１２及び第二の加熱装置１３は、ＣＰＵ１４及び温調付インターフェース回路５により融着接続作業及び補強作業が制御される。

電源ユニット１はＣＰＵ１４の制御の下で、温調付インターフェース回路５を介してヒータ９に電力を供給し、温調付インターフェース回路５および放電回路７を介して第一の加熱装置１２の一対の放電電極８に電力を供給する。一対の放電電極８は間隔を開けて配置され、放電電極８の中心同士を結ぶ線の近傍に、融着接続すべき光ファイバＦが配置される。第一の加熱装置１２では、互いに突き合わされた光ファイバＦ同士が放電電極８に生じるアーク放電によって加熱されて融着接続される。

光ファイバＦの下方にはカメラ４が配置されている。カメラ４には画像メモリ３が接続されており、拡大された光ファイバＦの画像データが記憶される。このカメラ４としてはＣＣＤカメラ、画像メモリ３としてはフレームメモリを使用できる。

ヒータ９は融着接続された光ファイバＦの融着接続箇所を保護するため、外周を覆うように被せたチューブ状の熱収縮性樹脂を加熱し、融着接続箇所を熱収縮性樹脂で固定する。サーミスタ１０は、このヒータ９の加熱温度を測定し、この測定値に基づき、温調付インターフェース回路５がヒータ９に供給する電力量を調節する。また、温調付インターフェース回路５は、モータ及びセンサ６、放電回路７に接続され、ＣＰＵ１４による制御を可能にしている。

次に、本実施例に係る光ファイバ融着接続装置１１のＣＰＵ１４による制御例を説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る光ファイバ融着接続装置１１の第二の加熱装置１３での加熱温度特性を示すグラフである。

作業者が光ファイバ融着接続装置１１の電源を入れ（図２中Ｔ１）、第一の加熱装置１２における光ファイバＦの融着接続作業を開始する。この融着接続作業は、具体的には、第一の加熱装置１２に光ファイバＦを配置させ、光ファイバＦの端面同士を突き合わせる。そして、光ファイバ融着接続装置１１の融着開始スイッチ（図示略）を押下する。すると、第一の加熱装置１２の放電電極８へ給電され、放電電極８でアーク放電が発生し、光ファイバＦの端面同士が融着接続される。この融着接続作業の時間は、６０秒から９０秒程度である。

この融着接続作業中において、ＣＰＵ１４は、第二の加熱装置１３への予備加熱のための給電を行わない。したがって、図２に示すように、第二の加熱装置１３のヒータ９は、放電時を含む融着接続作業中に予備加熱されることはなく、室温（本例では３０℃）とされている。

光ファイバＦが融着接続されて融着接続作業が終了すると、ＣＰＵ１４は、第一の加熱装置１２から加熱終了信号を受ける。加熱終了信号を受けたＣＰＵ１４は、第二の加熱装置１３のヒータ９を予備加熱させるべく、温調付インターフェース回路５を介して第二の加熱装置１３のヒータ９へ給電する（図２中Ｔ２）。すると、ヒータ９は、予め定めた第一の温度（本例では１５０℃）に昇温し（図２中Ｔ３）、予備加熱される。なお、給電されたヒータ９が第一の温度に昇温する時間（Ｔ３−Ｔ２）は、３秒程度であり、第一の温度での予備加熱に必要な時間（Ｔ４−Ｔ３）は、５秒程度である。

その後、光ファイバＦの融着接続箇所の補強を行うべく、作業者は、予め一方の光ファイバＦに装着しておいたチューブ状の熱収縮性樹脂を移動させて光ファイバＦの融着接続箇所及びこの融着接続箇所に沿わせた補強材を覆うように被せる。そして、作業者は、第二の加熱装置１３へ、熱収縮性樹脂を被せた光ファイバＦの融着接続箇所をセットし、補強作業を開始させるべく、補強開始スイッチ２を押下する。すると、ＣＰＵ１４は、第二の加熱装置１３から補強開始信号を受ける。

補強開始信号を受けたＣＰＵ１４は、第二の加熱装置１３のヒータ９を第二の温度で加熱させるべく、温調付インターフェース回路５を介して第二の加熱装置１３のヒータ９へ給電する（図２中Ｔ４）。すると、ヒータ９は、予め定めた第二の温度（例えば２３０℃）に昇温する（図２中Ｔ５）。熱収縮性樹脂が十分に収縮される所定の加熱時間の経過後、第二の加熱装置１３のヒータ９への給電が終了し（図３中Ｔ６）、補強作業の終了となる。

第二の温度は、熱収縮性樹脂が収縮する温度（例えば１１０℃）より高い温度に設定されている。ヒータ９が第二の温度となることで、熱収縮性樹脂が収縮温度より高温になり収縮して光ファイバＦの融着接続箇所及び補強材の外周に密着する。これにより、補強材が沿わされた光ファイバＦの融着接続箇所が熱収縮性樹脂によって覆われて補強される。このとき、第二の温度は、熱収縮性樹脂が収縮する温度より高い温度に設定されているので、この第二の温度での補強作業によって熱収縮性樹脂を確実に収縮させて光ファイバＦの融着接続箇所へ密着させることができる。

図３は、予備加熱の開始タイミングを光ファイバ融着接続装置１１の電源を入れた時点とした場合の第二の加熱装置１３での加熱温度特性を示すグラフである。

図３に示すように、この制御では、融着接続装置１１の電源を入れた時点（図３中Ｔ１）から第二の加熱装置１３で予備加熱を開始することでヒータ９を室温（３０℃）から第一の温度（１５０℃）に昇温している。そして、この制御では、第一の加熱装置１２で光ファイバＦの融着接続作業が終了するまでの間の補強作業の待ち時間中も第二の加熱装置１３で第一の温度でヒータ９を加熱する予備加熱が継続される。このため、この制御では、第二の加熱装置１３において、必要以上に予備加熱が行われることとなり、電力が無駄に消費されてしまう。

また、例えば第一の加熱装置１２に設けられている風防カバーの開閉を検知するセンサからの信号で予備加熱を開始させる構成もある（特許文献１参照）。しかしながら、光ファイバＦの第一の加熱装置１２へのセット、融着接続作業、融着接続後の光ファイバＦの第二の加熱装置１３へのセット、融着接続箇所の補強作業までの工程は、必ずしも一連に行われない。したがって、風防カバーの開閉を検知するセンサからの信号で予備加熱を開始させる場合であっても、予備加熱が無駄に行われて消費電力が浪費されることがある。

これに対して、本実施形態に係る光ファイバ融着接続装置１１によれば、第一の加熱装置１２での光ファイバＦの融着接続作業の終了で、第二の加熱装置１３のヒータ９を第一の温度で加熱させる予備加熱を開始する。これにより、第二の加熱装置１３での第二の温度による補強作業へ移るまでの時間を短くすることができ、補強作業の効率を高めることができる。

また、本実施形態に係る光ファイバ融着接続装置１１によれば、融着接続作業の終了後に予備加熱を開始するため、融着接続作業中に予備加熱のために電力を消費することは無い。したがって、光ファイバ融着接続装置１１の電源を入れた時点から第二の加熱装置１３で予備加熱が開始されるものと比較して、消費電力を極力抑えることができる。これにより、例えば、光ファイバ融着接続装置１１をバッテリで作動させる場合における一回の充電あたりの融着接続作業回数及び補強作業回数を増やすことができる。

また、第一の加熱装置１２からの加熱終了信号を受けて予備加熱を開始するので、予備加熱を開始させるための別個のスイッチを押下して予備加熱を開始させるものと比較し、補強開始スイッチ２とは別に、予備加熱を開始させるスイッチを不要にでき、また、そのスイッチを押下する手間を省ける。

ところで、光ファイバＦの融着接続作業が終了して第二の加熱装置１３が第一の温度に予備加熱された後に補強開始スイッチ２が早く（Ｔ２より早く）押下された場合、第一の温度による予備加熱の実加熱量が、予め設定された予備加熱の目標加熱量よりも不足することがある。このため、ＣＰＵ１４は、予備加熱された後に補強開始スイッチ２が早く押下された場合に生じる予備加熱の実加熱量の不足を補うべく、第二の温度での加熱条件を変更して補強作業を行う。なお、予備加熱の目標加熱量は、予め設定された第一の温度での加熱条件によって確実に予備加熱が行える加熱量である。

具体的には、まず、第二の加熱装置１３における第一の温度での予備加熱による実加熱量を算出する。この実加熱量の算出は、例えば、実際の予備加熱時間及び予備加熱温度から算出する。その後、算出した実加熱量と、予め設定した予備加熱の目標加熱量とを比較する。そして、実加熱量が目標加熱量より少ない場合に、第二の温度での加熱条件を変更して補強作業を行う。加熱条件の変更の仕方としては、例えば、補強作業時における第二の温度を高めたり（例えば、２３５℃にする）、第二の温度での補強作業時間を数秒延長させる。なお、第二の温度を高めるとともに第二の温度での補強作業時間を延長させても良い。

上記制御を行うことで、第一の温度による予備加熱の実加熱量が予め設定した予備加熱の目標加熱量に対して不足している場合であっても、予備加熱の実加熱量の不足分を補うことができる。これにより、第二の温度での補強作業を良好に行うことができる。

なお、補強開始スイッチ２が早めに押下された後に、予備加熱の実加熱量が目標加熱量となるまで予備加熱を引き続き継続し、予備加熱の実加熱量の不足を補っても良い。ただし、第一の温度よりも高い第二の温度で加熱する補強作業での加熱条件を変更して予備加熱の実加熱量の不足を補う前述の制御の方が、予備加熱の実加熱量が目標加熱量となるまで予備加熱を継続させて予備加熱の実加熱量の不足を補う制御よりも補強作業時間を短縮させることができる。

また、上記の実施形態では、補強開始スイッチ２を設け、この補強開始スイッチ２が押下された時点から補強作業を開始させたが、第二の加熱装置１３における補強作業は、他のタイミングで開始させても良い。例えば、第二の加熱装置１３に設けられたカバー（図示略）に開閉を検知するセンサを設け、カバーが閉じられた際に送信されるセンサからの信号を補強開始信号として補強作業を開始させても良い。

なお、上記の実施形態における第二の加熱装置１３での具体的な加熱温度及び加熱時間は一例であり、第二の加熱装置１３での加熱温度及び加熱時間は様々な条件によって設定される。

９：ヒータ（加熱部の一例）、１１：光ファイバ融着接続装置、１２：第一の加熱装置、１３：第二の加熱装置、１４：ＣＰＵ（制御部の一例）、Ｆ：光ファイバ

Claims (1)

1. 端面同士を突き合わせた少なくとも一対の光ファイバの突き合わせ箇所を加熱して融着させる融着接続作業が行われる第一の加熱装置と、
   前記光ファイバの融着接続箇所に被せた熱収縮性樹脂を加熱収縮させる補強作業が行われる第二の加熱装置と、
   前記第一の加熱装置及び前記第二の加熱装置を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記第一の加熱装置からの加熱終了信号を受けると、前記第二の加熱装置の加熱部を予め定めた第一の温度となるよう予備加熱させ、その後、補強開始信号を受けると、前記第二の加熱装置の加熱部を前記第一の温度より高い第二の温度となるように加熱させ、
   前記制御部は、前記第二の加熱装置における前記第一の温度での予備加熱による実加熱量と予め設定した予備加熱の目標加熱量とを比較し、前記実加熱量が前記目標加熱量より少ない場合に、前記第二の温度での加熱条件を変更する光ファイバ融着接続装置。

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