JP2000292648A - 光ファイバ用放電装置および光ファイバ端面の放電加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープ状光ファイバ心線における全ての光フ
ァイバを均等に加工できる光ファイバ用放電装置を提供
する。 【解決手段】 テープ状光ファイバ心線１を、心線支持
部３に把持して、その端部において、被覆を除去してガ
ラスの裸光ファイバ２を露出させる。ついで、光ファイ
バ部分が所定の長さとなるように切断して、心線支持部
を光ファイバ用放電装置にセットする。心線支持部のセ
ットは、裸光ファイバの並び方向（テープ状光ファイバ
心線の幅方向）に対して放電電極棒５の軸方向が垂直と
なるようにセットされる。また、心線支持部は、上下動
が可能なように光ファイバ用放電装置に取り付けられ、
裸光ファイバ２を加工させながら放電加工を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テープ状光ファイ
バ心線を光コネクタ等に組み立てる際に用いる光ファイ
バ用放電装置、ならびに、放電加工方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、光コネクタは、前端面に形成され
た光接続口から内部に向けて真っ直ぐ延びる光ファイバ
位置決め孔を有する光コネクタフェルールに、被覆を除
去して露出させた光ファイバを挿入し、接着剤を注入、
硬化させた後、光コネクタの端面を精密研磨して仕上げ
ていた。また、最近では、アセンブリコストを低減する
ために、精密研磨を省略する方法も開発されている。そ
の方法は、光ファイバを所定の長さに切断後、光コネク
タフェルールに挿入し、光ファイバの先端面を位置決め
した状態で、接着剤を流し込み、固定させるという方法
である。この方法では、光ファイバの先端の切断面にバ
リ等があり、挿入時にバリがフェルールと接触して欠け
ることがあり、特性上問題となる。バリをなくすため
に、切断面に短時間の放電を加える方法が考えられてい
る。

【０００３】図５は、従来の光コネクタの製造方法の一
例の説明図である。図中、１１ａは裸光ファイバ、１１
ｂは被覆部、１１ｃは端面、１１ｄはバリ、１２は放電
電極、１３は光コネクタである。ＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａ
ｌ Ｃｏｎｔａｃｔ）接続を行なう場合には、光ファイ
バの端部に光コネクタを設け、光コネクタ同士を圧接し
て光ファイバのＰＣ接続を行なう。光コネクタの製造方
法としては、まず、テープ状光ファイバの被覆を除去
し、裸光ファイバを露出させ、所定の長さに切断する。

【０００４】図５（Ａ）は、被覆を除去した裸光ファイ
バ１１ａを所定の長さに切断した状態の先端部近傍を示
している。図示した４本の裸光ファイバ１１ａは、この
例では、４心のテープ状光ファイバから被覆を除去した
光ファイバを示している。裸光ファイバ１１ａの切断
は、通常、一方から切り込みを入れ、応力破断法により
裸光ファイバ１１ａを切断し、端面を形成する。そのた
め、切断した状態では図５（Ｂ）に示すように裸光ファ
イバ１１ａの端面１１ｃには、バリ１１ｄが生じること
が多い。この状態でそのままＰＣ接続を行なっても、裸
光ファイバ１１ａの端面間に空隙が形成され、所望の特
性が得られない。そのため、次の工程として端面処理を
行なう。

【０００５】この例では、端面処理として図５（Ｃ）に
示すように、放電電極１２を対向させ、その間に放電さ
せることによって熱を発生させる短時間の放電加工を行
なう。この放電加工によって、裸光ファイバ１１ａの端
面１１ｃは、多少溶融される。溶融により、図５（Ｄ）
に示すように、表面張力によって端面が曲面となり、Ｒ
加工が行なわれたようになる。これによりＰＣ接続し易
い形状となる。また、放電により光コネクタ組立時に問
題となる光ファイバ表面のゴミを焼き飛ばし、清掃する
効果が期待できる。

【０００６】このように各裸光ファイバ１１ａの端面１
１ｃが処理されたテープ状光ファイバに、図５（Ｅ）に
示すように裸光ファイバ１１ａの先端が所定の寸法ｄだ
け突出するように光コネクタ１３を装着、固定して完成
する。

【０００７】このような光コネクタの製造工程におい
て、従来は切断処理と端面処理とは別々に行なわれてい
る。切断処理においては裸光ファイバ１１ａを固定して
行なうので、切断時には裸光ファイバ１１ａの長さは揃
っている。しかし、切断処理終了後、切断のための工具
から離した時点で、光ファイバの取扱い性が悪い上、そ
れぞれの裸光ファイバ１１ａの長さにバラツキが生じ、
図５（Ａ）にも示したように、先端位置が不揃いとな
る。バラツキの程度は、例えば、８〜２０μｍ程度であ
る。このような先端位置が不揃いのまま端面処理を行な
うと、各裸光ファイバ１１ａの加工具合にバラツキが生
じたり、放電加工のための放電電極１２の位置が定まら
ない等の不具合が生じるという問題があった。

【０００８】図６は、特開平１０−３３２９８６号公報
に記載された放電加工方法の説明図であり、上述した従
来の問題点を解決しようとするものである。図６（Ａ）
に示すように、放電電極棒２１の軸線をＸ軸、Ｘ軸に直
交し、光ファイバ４の延在する方向をＺ軸、Ｘ軸および
Ｚ軸に直交する方向をＹ軸とする。なお、原点を放電電
極棒２１の間の中間点としている。このとき、同様に加
工を行なえる等価放電パワーを示すと、図６（Ｂ）に示
すように、原点、すなわち放電電極棒２１の間の中間点
を中心として周囲に広がるように等価曲面が描ける。光
ファイバ心線３中のすべての光ファイバ４の端面の列が
なるべくある等価曲面に平行となるように配置すること
によって、端面の加工形状を揃えることができる。光フ
ァイバ４の端面の列はＸ軸方向に並んでいるので、例え
ば図６（Ｂ）に示すように、光ファイバ４の端面の列を
Ｙ軸方向に少しずらすことによって、すべての光ファイ
バ４の端面をほぼ同じ等価放電パワーの領域に配置する
ことが可能である。もちろん、Ｚ軸方向に少しずらして
配置しても同様である。

【０００９】このように、多心の光ファイバ心線３であ
っても、光ファイバ４の端面の列をＹ軸あるいはＺ軸方
向に少しずらして配置することによってすべての光ファ
イバ４の端面について一度に端面加工を行なうことがで
きる。またそのときの各光ファイバ４の位置的な加工バ
ラツキを低減することができ、いずれの光ファイバ４に
おいても同様の特性を得ることができる。本発明では光
ファイバ４の切断加工後の光ファイバ４の端面の位置が
ずれないので、光ファイバ４の端面に対して放電電極棒
２１を正確に位置決めできるため、光ファイバ４の端面
加工精度を格段に向上させることができる。

【００１０】しかしながら、図６の方法を採用しても、
すべての光ファイバ２の端面をほぼ同じ等価放電パワー
の領域に配置するよう配置位置を調整することが容易で
ない。すなわち、光ファイバを位置決めして、電極棒に
対して固定した状態で放電を与えると、電極に近い端部
の光ファイバは溶け量が大きいが、中央部に配置された
光ファイバについては、端部に配置された光ファイバに
比べて溶け量が小さく、アンバランスな加工状態となる
ことがある。端部の光ファイバに合わせて放電条件を設
定すると、中央部の光ファイバは溶けにくく、その結
果、図７（Ａ）に示すように、電極に近い端部の光ファ
イバ２ａ，２ｄは適正に加工されるが、中央部に配置さ
れた光ファイバ２ｂ，２ｃについては、バリがとれない
ようになることもある。中央部の光ファイバに合わせて
放電条件を設定すると、図７（Ｂ）に示すように、端部
の光ファイバ２ａ，２ｄが溶け過ぎて、最悪の状態とな
ると、フェルールのファイバ穴に光ファイバが挿入でき
なくなることもある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、テープ状光ファイバ心線に
おける全ての光ファイバを均等に放電加工し、安定した
特性を有する光コネクタを組み立てることができる光フ
ァイバ用放電装置、ならびに、放電加工方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、テープ状光ファイバ心線の端部において被覆を除去
して露出させた光ファイバの端面を加工するために用い
る光ファイバ用放電装置であって、電極の軸方向が前記
光ファイバが並ぶ面に対して垂直方向に位置され、光フ
ァイバの端面に放電を与える電極と、該電極と前記光フ
ァイバとを前記光ファイバの並び方向に相対的に移動さ
せる移動手段を有することを特徴とするものである。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光ファイバ用放電装置において、前記光ファイバが鉛
直となるように支持する支持手段を有することを特徴と
するものである。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の光ファイバ用放電装置において、前記移動手
段は、毎秒０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の速度で前記
電極と前記光ファイバとを相対的に移動をさせるもので
あることを特徴とするものである。

【００１５】請求項４に記載の発明は、テープ状光ファ
イバ心線の端部において被覆を除去して露出させた光フ
ァイバの端面を加工する光ファイバ端面の放電加工方法
であって、電極の軸方向が前記光ファイバが並ぶ面に対
して垂直方向に位置された電極を用いて、光ファイバの
端面に放電を与えながら、前記電極と前記光ファイバと
を前記光ファイバの並び方向に相対的に移動させること
を特徴とするものである。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の光ファイバ端面の放電加工方法において、前記光ファ
イバが鉛直となるように支持した状態で放電を与えるこ
とを特徴とするものである。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の放電加工方法において、毎秒０．２ｍｍ以上
１．０ｍｍ以下の速度で前記電極と前記光ファイバとを
相対的に移動をさせることを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ファイバ用放
電装置の実施の形態の一例を示す斜視図である。図中、
１はテープ状光ファイバ心線、２は裸光ファイバ、３は
心線支持部、４は放電電極棒、５は放電設定部、６は放
電ボタン、７は電源スイッチである。

【００１９】テープ状光ファイバ心線１を、心線支持部
３に把持して、その端部において、被覆を除去してガラ
スの裸光ファイバ２を露出させる。ついで、光ファイバ
部分が所定の長さとなるように切断して、心線支持部３
を光ファイバ用放電装置にセットする。心線支持部３の
セットは、裸光ファイバ２の並び方向（テープ状光ファ
イバ心線１の幅方向）に対して放電電極棒５の軸方向が
垂直となるようにセットされる。また、心線支持部３
は、上下動が可能なように光ファイバ用放電装置に取り
付けられるが、その機構の図示は省略する。後述するよ
うに、裸光ファイバ２の先端が放電電極棒５の間を上下
動できればよく、適宜の機構を採用して心線支持部３を
移動させることができる。

【００２０】裸光ファイバ２の端面は放電によって加熱
加工される。応力破断法によって切断された裸光ファイ
バ２の端面は、図５（Ａ）や（Ｂ）に示したように、バ
リが生じている場合がある。そのため、図５（Ｃ）に示
すように放電によって発生する熱により、裸光ファイバ
２の端面を加熱溶融させ、裸光ファイバ２の端面に半径
が裸光ファイバ２の半径以上の丸みを持たせるように加
工する。放電設定部５は、放電条件などを設定するため
の操作部であり、放電は、押下している時間だけあるい
は押下後所定時間だけ放電する放電ボタン６により行な
われる。

【００２１】このように、加工対象のテープ状光ファイ
バ心線１は、心線支持部３に装着され、その先端部の被
覆が除去されて光ファイバ４が露出されるが、被覆の除
去は、テープ状光ファイバ心線１を心線支持部３に装着
する前に行なうようにしてもよい。心線支持部３は、周
知の把持治具を適用することができる。

【００２２】図２は、図１の光ファイバ用放電装置にお
ける電極と光ファイバとの配置関係を示す説明図であ
る。この実施の形態では、放電電極棒２１の軸線をＸ
軸、Ｘ軸に直交し、裸光ファイバ２の軸方向をＺ軸、Ｘ
軸およびＺ軸に直交する方向をＹ軸とした。Ｙ軸は鉛直
方向（重力の方向）である。テープ状光ファイバ心線１
の移動方向はＹ軸方向である。したがって、電極の軸方
向は、光ファイバが並ぶ面に対して垂直方向に位置さ
れ、光ファイバは電極に対して光ファイバの並び方向に
移動される。光ファイバを移動させる代わりに、電極を
移動させてもよい。電極を移動させる場合は、図１でみ
れば、電極が上下動することになる。電極と光ファイバ
の双方を移動させて、両者間に相対的な移動を与えるよ
うにしてもよい。

【００２３】図１の実施の形態では、心線支持部３がセ
ットされた際には、光ファイバは放電電極棒５に対し上
方にある。心線支持部３は、一定速度で下方に移動可能
である。

【００２４】図３に移動速度と光ファイバ端面近傍の外
径との関係の実験結果を示す。用いた光ファイバの外径
は１２５μｍである。移動速度が遅いと、光ファイバが
溶けすぎて、外径が肥大するだけでなく、自重によって
垂れ下がり真っ直ぐな状態を維持できなくなる。また、
あまり移動速度が早いと、光ファイバが溶けず、バリを
除去するだけの効果を得ることができない。毎秒０．２
ｍｍ程度の移動速度では、１μｍの外径増である。毎秒
１．０ｍｍ程度の移動速度から移動速度を遅くすると、
外径増の傾向がみられている。すなわち、先端部が溶融
状態になったことが分かる。毎秒１ｍｍを超える移動速
度では、所望の溶融状態が得られず、バリが残る可能性
がある。全ての光ファイバが同程度の溶融状態となるよ
うにするために、移動速度は一定にさせるのがよい。光
ファイバは、電極に対し、上方から下方に移動し、各光
ファイバの端部が放電状態の中を通り抜けるといった状
態で、放電加工が行なわれ、図４に示すように、光ファ
イバの先端部をより均一に加工することができる。

【００２５】図１，図２で説明した実施の形態では、裸
光ファイバ２は水平方向にセットされた状態で、放電加
工された。裸光ファイバ２が水平方向に向いた状態で溶
融されると、溶融された部分に軸方向からずれた重力が
働く。重力の方向を均一に受けさせるには、裸光ファイ
バ２を端部が上に向くように、または、端部が下を向く
ように鉛直方向（重力の方向）にセットするように、心
線支持部３を光ファイバ用放電装置に取り付けるように
するのがよい。図１でいえば、電源スイッチ７が配置さ
れた面が上を向いて置かれるように光ファイバ用放電装
置を構成すれば、裸光ファイバ２の端部を上に向けて鉛
直状態にセットできる。また、電源スイッチ７が配置さ
れた面が下を向いて置かれるように光ファイバ用放電装
置を構成すれば、裸光ファイバ２の端部を下に向けて鉛
直状態にセットできる。いずれの場合も、心線支持部３
は、水平方向に移動することになる。なお、裸光ファイ
バ２の端部を下に向けてセットした場合の方が、上に向
けてセットした場合よりも、重力の影響で、端面が丸く
なりやすい。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光ファイバ端面を放電加工するに際して、切
断した光ファイバ端面に放電を与える電極の軸方向に対
し、光ファイバを垂直方向に位置セットして、相対移動
をさせながら放電することにより、テープ状光ファイバ
心線の全ての光ファイバに均等に放電を与えることが可
能となり、均一ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ用放電装置の実施の形態の
一例を示す斜視図である。

【図２】図１の光ファイバ用放電装置における電極と光
ファイバとの配置関係を示す説明図である。

【図３】光ファイバの移動速度と光ファイバ端面近傍の
外径との関係の実験結果を示す線図である。

【図４】本発明の放電加工方法による加工状態の説明図
である。

【図５】従来の光コネクタの製造方法の一例の説明図で
ある。

【図６】従来の放電加工方法の一例の説明図である。

【図７】従来の放電加工方法による加工状態の説明図で
ある。

【符号の説明】

１…テープ状光ファイバ心線、２…光ファイバ、３…心
線支持部、４…放電電極棒、５…放電設定部、６…放電
ボタン、７…電源スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H036 JA01 KA03 2H037 AA01 BA02 BA11 BA31 CA08 2H038 CA23 3C059 AA01 AB01 HA00 HA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テープ状光ファイバ心線の端部において
   被覆を除去して露出させた光ファイバの端面を加工する
   ために用いる光ファイバ用放電装置であって、電極の軸
   方向が前記光ファイバが並ぶ面に対して垂直方向に位置
   され、光ファイバの端面に放電を与える電極と、該電極
   と前記光ファイバとを前記光ファイバの並び方向に相対
   的に移動させる移動手段を有することを特徴とする光フ
   ァイバ用放電装置。
2. 【請求項２】 前記光ファイバが鉛直となるように支持
   する支持手段を有することを特徴とする請求項１に記載
   の光ファイバ用放電装置。
3. 【請求項３】 前記移動手段は、毎秒０．２ｍｍ以上
   １．０ｍｍ以下の速度で前記電極と前記光ファイバとを
   相対的に移動をさせるものであることを特徴とする請求
   項１または２に記載の光ファイバ用放電装置。
4. 【請求項４】 テープ状光ファイバ心線の端部において
   被覆を除去して露出させた光ファイバの端面を加工する
   光ファイバ端面の放電加工方法であって、電極の軸方向
   が前記光ファイバが並ぶ面に対して垂直方向に位置され
   た電極を用いて、光ファイバの端面に放電を与えなが
   ら、前記電極と前記光ファイバとを前記光ファイバの並
   び方向に相対的に移動させることを特徴とする光ファイ
   バ端面の放電加工方法。
5. 【請求項５】 前記光ファイバが鉛直となるように支持
   した状態で放電を与えることを特徴とする請求項４に記
   載の光ファイバ端面の放電加工方法。
6. 【請求項６】 毎秒０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の速
   度で前記電極と前記光ファイバとを相対的に移動をさせ
   ることを特徴とする請求項４または５に記載の光ファイ
   バ端面の放電加工方法。