JP2005096030A - 研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
貫通孔の先端面から飛び出した接着剤及び光ファイバを、フェルールの両端面を同時に、かつ最小の研磨代により接着剤除去をする装置を提供する。
【解決手段】
貫通孔の先端面から飛び出した接着剤及び光ファイバを研磨する研磨装置において、フェルールの外径よりわずかに大きな孔を有するフェルールガイドにフェルールを挿入するとともに、該フェルールの両端面に当接する研磨盤を配置し、前記フェルールガイドもしくは研磨盤を動かすことにより前記フェルールの両端の研磨を同時に行うことを特徴とするものである。
【選択図】図2
貫通孔の先端面から飛び出した接着剤及び光ファイバを、フェルールの両端面を同時に、かつ最小の研磨代により接着剤除去をする装置を提供する。
【解決手段】
貫通孔の先端面から飛び出した接着剤及び光ファイバを研磨する研磨装置において、フェルールの外径よりわずかに大きな孔を有するフェルールガイドにフェルールを挿入するとともに、該フェルールの両端面に当接する研磨盤を配置し、前記フェルールガイドもしくは研磨盤を動かすことにより前記フェルールの両端の研磨を同時に行うことを特徴とするものである。
【選択図】図2
Description
本発明は、光通信等に使用されるフェルールに光ファイバを接着固定したスタブの先端面を研磨する研磨装置に関するものである。
以下に、従来のスタブの研磨工程について説明する。
図3は研磨前のスタブの構成を示す断面図である。図に示されるように、スタブ1はフェルール10を有し、このフェルール10は、光ファイバ2を挿入するための挿入孔1aを有し、その挿入孔1aに熱硬化性のエポキシ系接着剤3が注入された後、挿入孔1aに光ファイバ2が挿入される。さらにスタブ1の先端部から突き出たファイバ2の根元部に少量の接着剤3が塗布された後、熱硬化により固定される。
その後、スタブ1は、接着剤除去工程、粗球面研磨工程、中仕上げ研磨工程および仕上げ研磨工程の4工程からなる研磨加工により、加工変質層の少ない高精能な仕上げ研磨がなされる。スタブにおいては各工程が両端面に施される(特許文献1参照)。
ここで用いられるスタブ1の端面を研磨する研磨装置としては、回転駆動される円盤状の研磨盤に対する定位置に設けられた研磨治具にスタブ1を固定し、このスタブ1の端面を研磨盤に接触させ、この状態で前記研磨盤を回転駆動することで、接合端面を研磨する構成が一般的である。
図5は、前述のような研磨装置に適用される研磨治具の一例を示している。図5において、研磨治具は、プレート状の治具本体21の外周面の複数箇所に固定板22によって、スタブ1を着脱自在に固定するようになっている。固定板22は、ネジ部材23を治具本体21に向けて捩じ込むことで、治具本体21の外周面に形成された収納溝21a内に収納されたスタブ1を、収納溝21a内面に押圧固定するようになっている。またネジ部材23を逆向きに回転させると、固定部22によるスタブ1の固定が解除される(特許文献2参照)。
特開2003−11047号公報
特開2003−181753号公報
しかしながら、このような従来の研磨加工においては、まず接着剤を除去する工程において各スタブ1に残っている接着剤3の高さに高低差が生じてしまうために、一つの研磨治具に取り付けられた各スタブ1の接着剤2を除去する為には、最も接着剤2の残りが多いスタブ1に合わせて研磨をするバラツキが多い問題があった。
また接着剤を除去する工程においてスタブ1の両端面を研磨するものにおいては、上下の付替えを行う必要があり時間がかかった。
上記問題点に鑑みて本発明の研磨装置は、フェルールの中心の貫通孔に接着剤を用いて光ファイバを挿入して固定してなるスタブを、該スタブの先端面から飛び出した接着剤及び光ファイバを研磨するように構成した研磨装置において、前記フェルールの外径よりわずかに大きな孔を有するフェルールガイドと、該フェルールガイドの孔に上記スタブを挿入したとき、該スタブの両端面に当接できる2つの研磨盤を配置してなり、前記フェルールガイドもしくは研磨盤のいずれかを動かすことにより前記スタブの両端の研磨を行うことを特徴とするものである。
また本発明の研磨装置は、前記フェルールガイドの孔がフェルールの外径よりも0.0005mm〜0.0025mm大きな内径であり、かつ内面の表面粗さがRa0.2以下であることを特徴とするものである。
さらに前記フェルールガイドの孔の内壁が耐磨耗性の部材で形成されていることを特徴とするものである。
さらにまた、前記フェルールガイドを水平面に対して平行に配置するとともに、前記研磨盤を前記スタブの上下に配置してなり、前記研磨盤の少なくとも一方は研磨平面に対し垂直方向に可動することを特徴とするものである。
また本発明の研磨装置は前記フェルールガイドの前記研磨盤に対する高さ位置が調整可能であることを特徴とするものである。
さらに前記フェルールガイドは歯車で形成され、それにより回転運動をすることを特徴とするものである。
さらにまた前記フェルールガイドの孔のいずれの位置もその回転中心までの距離を異ならせたことを特徴とするものである。
このように本発明によれば、フェルールガイドにフェルールの外径よりわずかに大きな孔にスタブを保持することによって、この孔内でスタブが研磨盤との摺動に際して両研磨盤間を移動しながら研磨盤と相対的に摺動が可能であるので、スタブの両端面を同時に、かつ最小の研磨により接着剤を除いてスタブの長さをそろえることができる。
またフェルールガイドの高さ位置を調整可能な構造としたことにより、スタブの長さに係わらず、フェルールガイドからの上下のスタブ突き出し量をほぼ等しくでき、両研磨面での倒れがなく、コーナーダレの小さいスタブ端面接着剤除去が可能となる。
また孔の位置を回転中心から全て異なる距離としたことによって、フェルール端面の研磨シート上に描く軌跡が同一の円軌跡とならないようになり、研磨盤に形成した研磨シートの効率的な使用による、研磨シートのコスト削減が可能となる。
以下、本発明の研磨装置の一実施形態について図1〜図4に基づいて説明する。
図1は本発明の研磨装置であり、図1(a)は全体の上方から見た平面図、図1(b)は全体のA−A断面図である。図2はフェルール取付け部の拡大図である。図3は研磨前のスタブの概略図であり、図4はフェルールガイド図である。
研磨装置は研磨対象部材である水平面に対して平行に配置されたスタブ1を保持するフェルールガイド4と、フェルールガイド4に対して対向する位置に間隔が可変となる研磨盤上6、研磨盤下7とフェルールガイド4を回転する駆動部13を備えている。
本発明に用いるスタブ1は従来技術で説明したのと同じように図3に示すように、中心に貫通孔を有する円筒状のフェルール10及び光ファイバ2から主に構成される。
研磨盤下7の上には研磨シート下5aを固定し、その上に所定の間隔を保った円盤状のフェルールガイド4を置く。ここでフェルールガイド4は、図3に示すような光ファイバ2,接着剤3がフェルール10の両端から飛出したスタブ1を保持するためのフェルール10の外径よりわずかに大きな孔4aを有していなければならない。フェルールガイド4の各孔4aにスタブ1を落とし込み、その上に研磨シート上5bを固定した研磨盤上6を乗せ、駆動部13を回転させることによりフェルールガイド4の歯車部4bを介して連結されているフェルールガイド4が研磨シート5a、5bに対し相対的に摺動しながら回転運動することにより、スタブ1の両端面の接着剤が同時に研磨除去される。
用いる研磨シート5a、5bとしては、各研磨工程により異なるが、接着剤除去する場合には、サンドペーパー、アルミナ、シリコンカーバイド等の#1000から#3000の研磨シートを用いるのが好ましい。
ここでフェルールガイド4の孔4aはスタブ1よりわずかに大きいため、スタブ1は研磨平面に平行な方向には位置固定されるが、研磨平面に垂直方向には固定されず、自重により研磨シート下5aに接触するようになる。一方、研磨盤上6も支柱11とストッパー12により回転方向は制御されるが、研磨平面に垂直方向にはやはり固定されていないため、自重によりスタブ1の高いものに支えられて相対的に摺動している状態となっている。
図2において、接着剤2を含めたフェルール10長が、スタブ1b>スタブ1cとすると、研磨盤上6はスタブ1bに支えられて止まり、スタブ1cとは接触していない。この状態でフェルールガイド4を回転させ研磨を開始すると、スタブ1bの接着剤3a,3bが研磨され研磨盤上6が下がり、スタブ1cと接触した時点よりスタブ1cも研磨されることになる。
またスタブ1bのように接着剤3aと接着剤3bの高さが接着剤3b>接着剤3aとすると、接着剤3aが完全除去されたあとのスタブ1の素材硬度が接着剤3の硬度より高いため、研磨速度の違いにより接着剤3bが除去されることになる。
かくして、設置してある全てのフェルール両端面の接着剤3の除去された最小の研磨代によりフェルール長のそろった研磨が可能となる。
なお、フェルールガイド4の孔4aの内径はスタブ1の外径よりも0.0005mm〜0.0025mm大きな範囲であり、かつ内面の表面粗さがRa0.2以下であることが好ましい。0.0005mmより小さな寸法差では、スタブ1が研磨中にフェルールガイド4の孔4aに引っ掛かり、上下の移動が妨げられ、接着剤除去不良が発生する。同様に内面粗さがRa0.2より大きくなるとやはりスタブ1の上下移動が妨げられ、接着剤除去不良率が高くなる。一方寸法差が0.0025mm以上ではスタブ1とフェルールガイド4の孔4aにガタを生じ、スタブ1端面のコーナーダレの発生率が増加する。
今回はフェルールガイド4の孔4aを円形形状で行ったが、孔4aの内壁から内側に3本以上のリブを形成することにより、3点以上の接触のみてすみ、特に引っ掛かりによる接着剤除去不良には効果を期待できる。
またフェルールガイドの孔4aは研磨時にスタブ1が上下移動するため、耐摩耗性の高いセラミックが最も良い。この場合、フェルールガイド4の材質をセラミックとすることも良いし、また、フェルールガイド4事体は金属で製作し、何らかの方法によりセラミックのパイプ状の部材を貼り付けても良い。今回はジルコニア製のフェルールガイド補強リング8を接着固定したが、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ等でもよい。
本発明の研磨装置に適したフェルール10の材質は、接着剤3との硬度差を利用しているため、ジルコニア等のセラミック製が最もよく、次に金属、ガラス製と続き、樹脂製フェルールは推薦しない。
また、フェルールガイド4はフェルールガイド支え9により、研磨盤に対して設置高さを調整が可能になっており、接着剤除去するスタブ1の長短に係わらず、接着剤除去後にフェルールガイド4より上下に突き出るスタブ1の長さをほぼ等しくでき、モーメントの違いによるスタブ1の両研磨盤間の表面での倒れがなく、コーナーダレの小さい接着剤除去が可能となる。
フェルールガイド4は外周の歯車部4bにより駆動部13からの回転運動を伝達され、スタブ1を研磨シート5と相対移動させ接着剤除去を行う。またこのフェルールガイド4は図4で確認できるように孔4aの位置が回転中心から全て異なる距離としたことによって、フェルール端面の研磨シート5a,5b上に描く軌跡が同一の円軌跡とならないようになり、研磨シート5a、5bの効率的な使用による、コスト削減が可能となる。
ここでフェルールガイド4の移動を回転運動としたのは機構が最も単純であり、故障の発生率が少ないからである。よって運動は自転+公転運動でも直線運動でもよい。また今回の装置は駆動部が手動で動かすものであるが、モーターを動力にしても良いし、またフェルールガイドの歯車部4bを廃止しモーターにて直接フェルールガイドを回転させても、またフェルールガイドを固定し、研磨盤を可動部としても良い。
次に、本発明の実施例を示す。ここで、以下に示す方法で実験を行った。本発明実施例として図1のような条件の研磨装置を用意し、比較例として図5に示す従来の研磨機との接着剤除去後の長さ比較を行った。個数は各32個であり、結果は表1に示す通りである。
表より平均値が0.01901mmから0.00365mmと約1/5になり、偏差も0.00593から0.00131と1/4程度になっていることより、従来方法より少ない研磨代で長さのそろった接着剤除去ができていることがわかる。
またフェルールガイド4の孔4aの内径公差の実験を次の方法で行った。用意した接着除去装置を基準として、スタブ1の直径を変更し、(1)−0.0005〜0.0015mm、(2)0.0005mm〜0.0025mm、(3)0.0015〜0.0035mmの3種の隙間公差のスタブ1の各20本を前記接着除装置に取付け、各30回ずつ回転させて両端面を確認した。結果は表2に示すとおりである。
表より不完全研磨、コーナーダレ共にスタブ1の外径よりも+0.0005〜0.0025mmの物が良いことがわかる。
1 スタブ
1a 挿入孔
2 光ファイバ
3 接着剤
4 フェルールガイド
4a 孔
4b 歯車部
5 研磨シート
6 研磨盤上
7 研磨盤下
8 フェルールガイド補強リング
9 フェルールガイド支え
10 フェルール
11 支柱
12 ストッパー
13 駆動部
21 研磨治具
21a 収納溝
22 固定板
23 ネジ部材
24 ガイドポスト
1a 挿入孔
2 光ファイバ
3 接着剤
4 フェルールガイド
4a 孔
4b 歯車部
5 研磨シート
6 研磨盤上
7 研磨盤下
8 フェルールガイド補強リング
9 フェルールガイド支え
10 フェルール
11 支柱
12 ストッパー
13 駆動部
21 研磨治具
21a 収納溝
22 固定板
23 ネジ部材
24 ガイドポスト
Claims (7)
- フェルールの中心の貫通孔に接着剤を用いて光ファイバを挿入して固定してなるスタブを、該スタブの先端面から飛び出した接着剤及び光ファイバを研磨するように構成した研磨装置において、前記フェルールの外径よりわずかに大きな孔を有するフェルールガイドと、該フェルールガイドの孔に上記スタブを挿入したときに、該スタブの両端面に当接できる2つの研磨盤を配置してなり、前記フェルールガイドもしくは研磨盤のいずれかを動かすことにより前記スタブの両端の研磨を行うことを特徴とする研磨装置。
- 前記フェルールガイドの孔が前記フェルールの外径よりも0.0005mm〜0.0025mm大きな内径であり、かつ内面の表面粗さがRa0.2以下であることを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。
- 前記フェルールガイドの孔の内壁が耐磨耗性の部材で形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の研磨装置。
- 前記フェルールガイドを水平面に対して平行に配置するとともに、前記研磨盤を前記スタブの上下に配置してなり、前記研磨盤の少なくとも一方は研磨平面に対し垂直方向に可動することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の研磨装置。
- 前記フェルールガイドの前記研磨盤に対する高さ位置が調整可能であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の研磨装置。
- 前記フェルールガイドは歯車で形成され、それにより回転運動をすることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の研磨装置。
- 前記フェルールガイドの孔のいずれの位置もその回転中心までの距離を異ならせたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003333108A JP2005096030A (ja) | 2003-09-25 | 2003-09-25 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003333108A JP2005096030A (ja) | 2003-09-25 | 2003-09-25 | 研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005096030A true JP2005096030A (ja) | 2005-04-14 |
Family
ID=34461212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003333108A Pending JP2005096030A (ja) | 2003-09-25 | 2003-09-25 | 研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005096030A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011121129A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Sanwa Denki Kogyo Co Ltd | 光コネクタプラグの研磨装置 |
-
2003
- 2003-09-25 JP JP2003333108A patent/JP2005096030A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011121129A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Sanwa Denki Kogyo Co Ltd | 光コネクタプラグの研磨装置 |
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