JP2003222758A - 光通信用細管及び細管端部外周縁の面取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周縁が欠けやキズが防止できる滑らかな凸
曲面に形成された光通信用細管、及び光通信用細管外周
縁の欠けやキズが防止できる滑らかな凸曲面に効率良く
加工できる細管端部外周縁の面取り方法を提供する。 【解決手段】 本願発明は、細管であるフェルール用毛
細管２１の端部外周縁２１ｂに、管軸方向の寸法Ｌ１及
び半径方向の寸法Ｌ２が０．０１〜０．２ｍｍの凸曲面
形状の面取り部２１ｃが設けられ、面取り部２１ｃの表
面粗さのＲａ値が０．１〜２．０μｍであり、内孔内に
光ファイバを保持する光通信用細管。また、本願発明
は、複数本の長尺細管を結束し樹脂で被覆して長尺細管
束を形成し、これを切断して所定長さを有する短尺細管
束を形成し、その端面に＃３００〜＃２０００の所定粒
径を有する砥粒を端面に対して２０〜７０°の所定角度
で衝突させて面取り部２１ｃを形成する細管端部外周縁
の面取り方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用細管、及
び細管端部外周縁の面取り方法に関し、特に、ガラス製
または結晶化ガラス製の光通信用細管、及び細管端部外
周縁を面取り加工する面取り方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光通信用細管として、例えば、図
３（Ａ）に示すように、光ファイバコネクタのフェルー
ル用毛細管１には、これをフランジ部材２等に挿入する
際、欠けやキズ等が発生しないように後部の端面１ａと
外周面１ｄとがなす端部外周縁１ｂに面取り部１ｃの加
工が施される。また、図３（Ｂ）に示すようなレンズ部
品では、ＧＲＩＮレンズや球レンズを加工した円柱状レ
ンズ３と突き合わせられる光ファイバ６を固定したガラ
ス毛細管４の先端４ａの外周縁に面取り部４ｃの加工
が、また、スリーブ７の内孔７ａ内に装着されて、これ
らの光通信用部品を保持する保持ガラス管５の先端５ａ
の端部外周縁にも面取り部５ｃの加工が施される。

【０００３】光通信用細管として、例えば、フェルール
用毛細管１のフランジ部材２に挿入される後部の端部外
周縁１ｂを面取りする場合、図４に示すように、回転可
能な保持具８と、円板状の回転砥石９とを備えた面取り
装置を使用して、フェルール用毛細管１を一本毎に保持
具８に保持して回転させ、その端部外周縁１ｂに回転砥
石９を当接させて加工することにより面取り部１ｃを形
成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先記の
面取り方法の場合、フェルール用毛細管１の面取り部１
ｃは、端面１ａと面取り部１ｃとの接続部や外周面１ｄ
と面取り部１ｃとの接続部が角張っているため欠けやす
い問題がある。特に、光ファイバコネクタ用フェルール
の場合、このガラス製のフェルール用毛細管１をフラン
ジ部材２に挿入する時に、外周面１ｄと面取り部１ｃと
の角張った接続部がフランジ部材の内孔エッジに当接し
て擦れ、接続部に微少な欠けやキズが集中的に発生し、
その欠けやキズに応力が集中して強度の劣化を招く問題
がある。更に、前記面取り方法の場合、一本毎に加工し
てフェルール用毛細管１を作製するので処理能力が低い
問題がある。

【０００５】一方、図５に示すように、ガラス製または
結晶化ガラス製のフェルール用毛細管１を、保持具１０
の各保持穴１０ａにその端面１ａを突出させて装着し、
回転テーブル１２を回転させ太陽歯車１３に歯合する遊
星歯車１５で回転体１１を回転させて、保持具１０を自
転させながら公転させ、これと同時に、保持具１０の公
転中心である回転テーブル１２の回転中心１２ｃに対し
て回転中心１４ｃが偏心量Δだけ偏心して配設されブラ
シ毛１４ａが植設された回転ブラシ体１４のブラシ毛１
４ａに研磨剤を供給して回転ブラシ体１４を回転させ、
ブラシ毛１４ａをフェルール用毛細管１の端部外周縁１
ｂに当接させて円周方向から高速且つ均等に擦って面取
り部１ｃを形成する面取り方法が提案されている。しか
し、この場合もフェルール用毛細管１を１本ずつ取り扱
う必要があり、作業効率が上がらないという問題があ
る。

【０００６】また、フッ化水素酸の混合液を使用して、
複数のガラス製または結晶化ガラス製のフェルール用毛
細管１を一括して面取り処理する方法も提案されている
が、特定化学物質であるフッ化水素酸を取り扱うので、
安全性、設備費用及び環境保護の観点から好ましいもの
ではないという問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決し、端部
外周縁が欠けやキズの発生を防ぐことが可能な滑らかな
凸曲面に形成された光通信用細管、及び該光通信用細管
を構成する細管の端部外周縁を欠けやキズが防止できる
滑らかな凸曲面に効率良く加工することができる細管端
部の外周縁の面取り方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光通信用細
管は、ガラス製または結晶化ガラス製の細管からなり、
内孔内に光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、または
レンズ部品を保持する光通信用細管において、前記細管
の端部外周縁に、管軸方向及び半径方向の寸法が０．０
１〜０．２ｍｍの外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲
面形状の面取り部が設けられており、かつ、該面取り部
の表面粗さのＲａ値が０．１〜２．０μｍであることを
特徴とする。

【０００９】本発明で細管の端部外周縁とは、光通信用
細管の外周面と端面とがなすエッジ部が位置する部位を
意味している。この細管端部外周縁に形成される面取り
部の管軸方向または半径方向の寸法が０．０１ｍｍ未満
であると、尖ったエッジが形成されており欠けやすい、
一方、面取り部の管軸方向及び半径方向の寸法が０．２
ｍｍを超えると、外周面または端面を利用して位置決め
寸法を制御することが困難になる。細管端部外周縁に形
成される面取り部の管軸方向及び半径方向の寸法が０．
０１〜０．２ｍｍであることが重要であり、０．０５〜
０．１５ｍｍであることが好ましい。また、面取り部の
形状として、外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形
状であることが挿入の際に、欠けなどの支障を防止する
上で重要となる。

【００１０】面取り部の表面粗さのＲａ値が０．１μｍ
未満であると加工に長い時間を要する割には強度向上の
度合いが小さく、一方、表面粗さのＲａ値が２．０μｍ
を超えると、目に見えるクラックや目に見えない潜傷と
称されるクラックが多く残るので著しく強度が低下して
欠けやすくなる。面取り部の表面粗さのＲａ値としては
０．１〜２．０μｍであることが重要である。また、表
面粗さのＲｍａｘ値は１０μｍ以下であることがクラッ
クを少なくする上で好ましい。

【００１１】本発明に係る細管端部外周縁の面取り方法
は、複数本の長尺細管を結束し、該長尺細管同士の間隙
及び外周面を加熱により溶融除去が可能または溶媒によ
り溶解除去が可能な樹脂で被覆して該長尺細管束を形成
し、該長尺細管束を切断して所定長さを有する短尺細管
束を形成し、切断された該短尺細管束の端面にメッシュ
表示で＃３００〜＃２０００の所定粒径を有する砥粒を
端面に対して２０〜７０°の所定角度で円周方向から衝
突させることにより面取り部を形成することを特徴とす
る。

【００１２】本発明において、複数本の長尺細管を結束
するとは、帯状のワイヤーやリング等で束ねたり、管や
長尺容器内等に整列・充填してもよく、最小量の樹脂で
結束することができる点で、長尺管に充填することが好
ましい。

【００１３】長尺細管束を切断して所定長さを有する短
尺細管束を形成する切断方法としては、外周刃切断装
置、内周刃切断装置、マルチブレード切断装置、ワイヤ
ー切断装置、バンド切断装置等が使用可能である。

【００１４】短尺細管束の切断された端面に衝突させて
面取り部を形成する砥粒がメッシュ表示で＃３００未満
の場合、面取り部の表面粗さのＲａ値を２．０μｍ以下
にすることが困難になる。一方、砥粒が＃２０００を超
える場合、砥粒の粒径が小さすぎて加工速度が著しく低
下する。短尺細管束の端面に衝突させる砥粒としては、
メッシュ表示で＃３００〜＃２０００であることが重要
である。実際にガラス表面または結晶化ガラス表面に対
してメッシュ表示で＃３００のアルミナ砥粒を２０〜７
０°の所定角度で衝突させた場合は、Ｒａ値が１．５μ
ｍ程度、Ｒｍａｘ値が７．８μｍ程度、＃６００ではＲ
ａ値が０．７μｍ、Ｒｍａｘ値が４．１μｍ程度、＃１
２００ではＲａ値が０．４μｍ、Ｒｍａｘ値が２．０μ
ｍ程度、＃２０００では、Ｒａ値が０．２μｍ程度、Ｒ
ｍａｘ値が１．１μｍ程度となる。

【００１５】短尺細管束の切断された端面に衝突させる
砥粒の角度が２０°未満の場合、面取り部の管軸方向の
寸法が短くなりすぎて、適切な形状にならない。一方、
衝突させる砥粒の角度が７０°を超えると、半径方向の
寸法が短くなりすぎる。短尺細管束の端面に衝突させる
砥粒の角度としては、端面に対して２０〜７０°の所定
角度であることが重要である。さらに、管軸方向または
半径方向の寸法が０．０１〜０．２ｍｍの外周面と端面
とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部を安定して形
成する上で、短尺細管束の端面に衝突させる砥粒の角度
が端面に対して３０〜６０°の所定角度であることが好
ましい。

【００１６】

【作用】本発明の光通信用細管は、ガラス製または結晶
化ガラス製の細管からなり、内孔内に光ファイバ、光フ
ァイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を保持する光通
信用細管において、前記細管の端部外周縁に、管軸方向
及び半径方向の寸法が０．０１〜０．２ｍｍの外周面と
端面とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部が設けら
れており、かつ、該面取り部の表面粗さのＲａ値が０．
１〜２．０μｍであるので、光通信用細管を、フランジ
部材、精密スリーブ、割スリーブ等に挿入する際に欠け
を防止することができると共に、光通信用細管の取扱中
の欠けも防止することができる。

【００１７】本発明の細管端部外周縁の面取り方法は、
複数本の長尺細管を結束し、該長尺細管同士の間隙及び
外周面を加熱により溶融除去が可能または溶媒により溶
解除去が可能な樹脂で被覆して該長尺細管束を形成し、
該長尺細管束を切断して所定長さを有する短尺細管束を
形成し、切断された該短尺細管束の端面にメッシュ表示
で＃３００〜＃２０００の所定粒径を有する砥粒を端面
に対して２０〜７０°、好ましくは３０〜６０°の所定
角度で円周方向から衝突させることにより面取り部を形
成するので、光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、ま
たはレンズ部品を内孔内に保持する光通信用細管を構成
する複数の細管の外周縁を、例えば、３〜１０分間程度
の短時間で円周方向から均等に加工して全ての光通信用
細管の面取り部を均一に滑らかな凸曲面形状にでき、か
つ面取り部の表面を所定の表面粗さに仕上げることがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光通信用細管を
例示する説明図であって、（Ａ）は結晶化ガラス製のフ
ェルール用毛細管２１のフランジ部材に挿入される面取
り部２１ｃが設けられた後部の端部外周縁２１ｂの拡大
図で、１６０倍で撮影した写真の陰影を示したものであ
り、（Ｂ）は光通信用部品を保持する保持ガラス管２２
の面取り部２２ｃが設けられた端部外周縁２２ｂの拡大
図で、１６０倍で撮影した写真の陰影を示したものであ
る。図２は、本発明の面取り方法の一実施例を説明する
説明図である。

【００１９】本発明のフェルール用毛細管２１は、図１
（Ａ）に示すように、結晶化ガラスからなり、外径が
１．２４９ｍｍ、内径が０．１２６ｍｍ、長さ６．５ｍ
ｍである。フェルール用毛細管２１は、後部の端部外周
縁２１ｂに外周面２１ｄとフレア部２１ｅが開口する後
部の端面２１ａとを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り
部２１ｃが設けられており、管軸方向の寸法Ｌ１が０．
１１ｍｍ、半径方向の寸法Ｌ２が０．１３ｍｍである。
面取り部２１ｃの表面は、表面粗さのＲａ値が０．７０
μｍ、Ｒｍａｘ値が４．１μｍである。

【００２０】また、本発明の保持ガラス管２２は、図１
（Ｂ）に示すように、透明なガラスからなり外径が２．
８ｍｍ、内径が１．８ｍｍ、長さ１０ｍｍである。保持
ガラス管２２の端部外周縁２２ｂには、外周面２２ｄと
端面２２ａとを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部２
２ｃが設けられており、管軸方向の寸法Ｌ１が０．０７
ｍｍ、半径方向の寸法Ｌ２が０．１５ｍｍである。面取
り部２２ｃの表面は、表面粗さのＲａ値が０．５５μ
ｍ、Ｒｍａｘ値が３．４μｍである。

【００２１】次に、上記の本発明の結晶化ガラス製のフ
ェルール用毛細管２１を作製する本発明の細管端部外周
縁の面取り方法について説明する。

【００２２】まず、長尺の太径ガラス管２４に流動状態
の樹脂２５及び長尺の結晶化ガラス毛細管２６を充填
し、樹脂２５を固化させて長尺細管束２７を形成した
後、図示しない内周刃切断装置を使用して図２（Ａ）に
示すように、加工代を加えた所定の長さを有する複数の
短尺細管束２８に切断する。

【００２３】次いで、図２（Ｂ）に示すように、短尺細
管束２８を回転台３０上にセットし、短尺細管束２８の
切断面２８ａに対してアルミナを主成分とするホワイト
アランダム、略称ＷＡの＃６００の砥粒２９の噴出し角
度θが４５°になるようにガンノズル３１をセットす
る。回転台３０を回転させながら、砥粒２９を圧縮空気
によって高速に噴射し、砥粒２９を短尺細管束２８の切
断面２８ａに約５分間衝突させることにより面取り部２
１ｃを形成する。この砥粒２９の噴出しの際にガンノズ
ル３１の噴出し角度θを３５°〜５５°の範囲で円弧運
動をさせることにより、短尺細管束２８中のフェルール
用毛細管２１の面取り部２１ｃの凸曲面形状、管軸方向
の寸法Ｌ１、及び半径方向の寸法Ｌ２をほぼ均質に加工
することができる。

【００２４】また、湿式法により面取り加工を行う場合
には、＃１２００のＧＣ（グリーンカーボランダム）砥
粒２９を水に混練してスラリーにし、このスラリーをガ
ンノズル３１から圧縮空気によって高速に噴射させる。

【００２５】その後、短尺細管束２８を樹脂２５が融け
る温度まで加熱するか、または溶媒中に浸漬することに
より、図２（Ｃ）に示すように、所定の形状寸法を有す
る面取り部２１ｃが形成されたフェルール用毛細管２１
を取り出す。

【００２６】本実施の形態では、数百本の短尺ガラス管
を内包する短尺細管束２８を７分程度の短い加工時間
で、表面粗さのＲａ値が０．１〜２．０μｍであり、管
軸方向の寸法Ｌ１または半径方向の寸法Ｌ２が０．０１
〜０．２ｍｍの外周面２１ｄと端面２１ａとを連続的に
つなぐ凸曲面形状の面取り部２１ｃを有するフェルール
用毛細管２１を作製することができた。これは従来に比
べて２倍以上の処理速度に相当するものであった。

【００２７】また、他の実施の形態では、面取り部２２
ｃが設けられた保持ガラス管２２を、端部外周縁２２ｂ
に面取り加工を施すことにより同様にして作製した。こ
の場合も従来に比べて２倍以上の処理速度であった。

【００２８】

【発明の効果】本発明の光通信用細管は、ガラス製また
は結晶化ガラス製の細管からなる細管の端部外周縁に、
管軸方向及び半径方向の寸法が０．０１〜０．２ｍｍの
外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部
が設けられており、かつ、該面取り部の表面粗さのＲａ
値が０．１〜２．０μｍであるので、内孔内に光ファイ
バ、光ファイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を保持
する光通信用細管を、フランジ部材、精密スリーブ、割
スリーブ等に挿入する際に欠けを防止することができる
と共に、光通信用細管の取扱中の欠けも防止することが
でき、光ファイバを使用する高い信頼性を備えた光通信
デバイスを安価で効率よく作製することが可能となる。

【００２９】本発明の細管端部外周縁の面取り方法によ
れば、長尺細管束を切断して所定長さを有する短尺細管
束を形成し、該短尺細管束の切断された端面にメッシュ
表示で＃３００〜＃２０００の所定粒径を有する砥粒を
端面に対して２０〜７０°、好ましくは３０〜６０°の
所定角度で衝突させることにより面取り部を形成するの
で、光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、またはレン
ズ部品を内孔内に保持する光通信用細管を構成する複数
の細管の外周縁を円周方向から均等に加工して全ての光
通信用細管の面取り部を均一に滑らかな凸曲面形状にで
き、かつ面取り部の表面を所定の表面粗さに仕上げるこ
とができ、端部外周縁の欠けが防止された光通信用細管
の製造コストの低減が可能となる実用上優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光通信用細管の説明図であって、
（Ａ）は結晶化ガラス製のフェルール用毛細管のフラン
ジ部材に挿入される面取り部が設けられた後部の端部外
周縁の拡大図、（Ｂ）は光通信用部品を保持する保持ガ
ラス管の面取り部が設けられた端部外周縁の拡大図であ
る。

【図２】本発明の面取り方法の説明図であって、（Ａ）
は長尺細管束を形成した後、所定の長さを有する複数の
短尺細管束に切断する説明図、（Ｂ）は砥粒を圧縮空気
によって高速に噴射し、砥粒を短尺細管束の切断面に衝
突させて面取り部を形成する説明図、（Ｃ）は短尺細管
束から樹脂を取り除いて面取り部が形成されたフェルー
ル用毛細管を取り出す説明図。

【図３】光通信用細管の説明図であって、（Ａ）はフェ
ルール用毛細管のフランジ部材に挿入される面取り部の
説明図、（Ｂ）は光通信用部品を保持する保持ガラス管
の面取り部の説明図。

【図４】従来の面取り方法の説明図。

【図５】従来の他の面取り方法の説明図であって、
（Ａ）は部分破断側面図、（Ｂ）は平面図。

【符号の説明】

２１ フェルール用毛細管 ２１ａ、２２ａ 端面 ２１ｂ、２２ｂ 端部外周縁 ２１ｃ、２２ｃ 面取り部 ２１ｄ、２２ｄ 外周面 ２１ｅ フレア部 ２２ 保持ガラス管 ２４ 太径ガラス管 ２５ 樹脂 ２７ 長尺細管束 ２８ 短尺細管束 ２８ａ 切断面 ２９ 砥粒 ３０ 回転台 ３１ ガンノズル Ｌ１ 管軸方向の寸法 Ｌ２ 半径方向の寸法 θ 噴出し角度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス製または結晶化ガラス製の細管か
   らなり、内孔内に光ファイバ、光ファイバ保持用毛細
   管、またはレンズ部品を保持する光通信用細管におい
   て、 前記細管の端部外周縁に、管軸方向及び半径方向の寸法
   が０．０１〜０．２ｍｍの外周面と端面とを連続的につ
   なぐ凸曲面形状の面取り部が設けられており、かつ、該
   面取り部の表面粗さのＲａ値が０．１〜２．０μｍであ
   ることを特徴とする光通信用細管。
2. 【請求項２】 複数本の長尺細管を結束し、該長尺細管
   同士の間隙及び外周面を加熱により溶融除去が可能また
   は溶媒により溶解除去が可能な樹脂で被覆して該長尺細
   管束を形成し、該長尺細管束を切断して所定長さを有す
   る短尺細管束を形成し、切断された該短尺細管束の端面
   にメッシュ表示で＃３００〜＃２０００の所定粒径を有
   する砥粒を端面に対して２０〜７０°の所定角度で円周
   方向から衝突させることにより面取り部を形成すること
   を特徴とする細管端部外周縁の面取り方法。