JP2012152845A - 光ファイバ切断工具 - Google Patents

Abstract

【課題】被覆付き光ファイバを切断したときに、切断端面において、ガラスを確実に露出させて、良好な接続特性で被覆付き光ファイバを接続することを実現するための切断工具を提供すること。
【解決手段】本願発明に係る装置は、被覆付き光ファイバを設置するために前記装置の主面に設けられた溝１２１と、溝１２１に設置した被覆付き光ファイバを固定するための被覆付き光ファイバ固定治具１１４−１及び１１４−２と、被覆円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃を備えた第１の被覆付き光ファイバ切断治具１１３−１と、被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃１１２−２を備えた第２の被覆付き光ファイバ切断治具１１３−２とから構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ガラスを被覆で覆った状態である被覆付き光ファイバの切断工具であり、具体的には、切断後の被覆付き光ファイバ端面において、ガラスが被覆に覆われることがない切断工具に関する。

光ファイバの素線は石英ガラスが主成分であるため、このガラスの保護を目的に、樹脂を材料とした被覆材でガラスを覆っている。この被覆材で覆った状態の光ファイバを被覆付き光ファイバと呼ぶ。図１は、被覆付き光ファイバを示す図である。被覆付き光ファイバの断面図を図１（ａ）に、側面図を図１（ｂ）に示す。被覆１０１の直径は０．２５ｍｍであり、ガラス１０２の直径は０．１２５ｍｍである。

光ファイバを接続するためには、被覆を除去してガラスを露出した状態とする工程が必要である。従来の接続では、被覆を除去した後のガラスは高精度に作製されているため、高精度に作製されたガラス径を利用して、光ファイバ同士を高精度に整列させている。

従来の光ファイバの接続装置は、光ファイバ融着装置、メカニカルスプライスが挙げられる。専用の被覆除去工具により光ファイバの被覆を除去した後に、専用の切断工具を用いて、被覆が除去され露出したガラスを切断し、ガラス同士を接続していた。

被覆を除去した光ファイバは、直径０．１２５ｍｍのガラスが露出した状態となる。光ファイバの接続作業では、この被覆が除去されガラスが露出した光ファイバを取り扱うため、接続作業中に光ファイバのガラスが折損する可能性がある。そこで、被覆を除去することなく、被覆が付いた状態のまま接続することで、接続作業中の光ファイバのガラス破損を防ぐことができる。さらには、従来必要であった被覆除去の工程を省略することが可能になり、接続作業の効率化が可能になる。

「ＦＴＴＨ施工技術」、株式会社オプトロニクス社、平成１６年７月発行、p. ６９―７２、７４―７６、８５―８６、１２２―１２３

従来技術により、被覆付き光ファイバ１０３を切断する方法を図２に示す。図２（ａ）は、従来の切断装置を用いた場合の、被覆付き光ファイバ１０３を被覆付き光ファイバ固定部１１１で固定し、刃１１２を被覆内部のガラス部と接触させ、ガラス表面に加傷した状態を示す。図２（ｂ）は、ガラス表面を加傷した後に、枕部１１８を被覆付き光ファイバ１０３へ落とし、被覆付き光ファイバ１０３を切断する態様を示す。切断後の被覆付き光ファイバ１０３は、必ずしも、被覆とガラスの切断面が揃うことはない（図２（ｃ）を参照）。図３に示すように、ガラス１０２の一部を被覆１０１が覆うように切断されることもある。

被覆がガラスより出た光ファイバ同士を突き合わせたときに、ガラスの接続面に被覆が介在し、接続特性を著しく劣化させる課題があった。

本発明の目的は、上記課題を鑑みて、被覆付き光ファイバを切断したときに、切断端面において、ガラスを確実に露出させて、良好な接続特性で被覆付き光ファイバを接続することを実現するための切断工具を提供することである。

本発明は、被覆によってガラスが覆われた被覆付き光ファイバを切断する光ファイバ切断工具であって、被覆付き光ファイバを設置するための溝と、溝に設置された被覆付き光ファイバを固定するための被覆付き光ファイバ固定治具と、被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃を備えた第１の被覆付き光ファイバ切断治具と、被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃を備えた第２の被覆付き光ファイバ切断治具とから構成されることを特徴とする。

本発明の一実施形態において、被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃の位置と、被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃の位置とは、被覆付き光ファイバの伸長する方向に対して異なることを特徴とする。

本発明の一実施形態において、被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃は、Ｕ字型の２つの刃が切断工具の主面鉛直方向に沿って設置されたものであり、被覆付き光ファイバをＵ字型の２つの刃で挟み込むことで被覆付き光ファイバのうちの被覆のみを被覆付き光ファイバの円周方向に沿って加傷し、被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃は、先端が丸みを帯びた形状であり、ガラス表面に加傷されるように高さが調整されており、被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃を、被覆付き光ファイバの伸長方向に垂直な方向且つ光ファイバ切断工具の主面に平行な方向にスライドさせることで、被覆付き光ファイバのうちの被覆の一部とガラス表面とを加傷することを特徴とする。

本発明の一実施形態において、加傷された被覆付き光ファイバは、被覆付き光ファイバの伸長する方向に引っ張られることで切断されることを特徴とする。

本発明の一実施形態において、第１の被覆付き光ファイバ切断治具又は第２の被覆付き光ファイバ切断治具は、被覆付き光ファイバの伸長する方向にスライドすることにより被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃と被覆の一部及びガラス表面を加傷する刃との距離を調節することができる機構を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態において、被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃によって加傷された後、被覆は、完全には除去されずガラス表面を覆っており、これにより、被覆下のガラス表面に傷が生じないことを特徴とする。

本発明の一実施形態は、被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃のＵ字径を調整することで、加傷する被覆の量を制御することを特徴とする。

本発明により、被覆付き光ファイバを切断したときに、切断端面において、ガラスを確実に露出させて、良好な接続特性で被覆付き光ファイバを接続することを実現するための切断工具を提供することができる。

被覆付き光ファイバを示す図であり、（ａ）は断面図を示し、（ｂ）は側面図を示す。 従来の切断装置を用いて被覆付き光ファイバを切断する方法を示す。 従来の切断装置を用いて切断した被覆付き光ファイバの切断部を示す。 本発明に係る被覆付き光ファイバの切断装置の斜視図である。 被覆付き光ファイバの被覆のみを加傷する方法の説明図であり、（ａ）は図４の断面線ａ−ａ’における加傷前の断面図を示し、（ｂ）は図４の断面線ａ−ａ’における加傷後の断面図を示す。 円周方向に加傷する前後の被覆付き光ファイバの断面図であり、（ａ）は加傷前の断面図を示し、（ｂ）は加傷後の断面図を示す。 被覆付き光ファイバが設置された状態での図４の断面線ｂ−ｂ’における本装置の断面図である。 被覆付き光ファイバのうちの被覆の一部とガラス表面とを加傷する方法の説明図であり、（ａ）は加傷前の断面図を示し、（ｂ）は加傷中の断面図を示し、（ｃ）は加傷後の断面図を示す。 加傷後の被覆付き光ファイバの側面図である。 加傷後の被覆付き光ファイバを切断する方法の説明図であり、（ａ）は切断前の側面図を示し、（ｂ）は切断中の側面図を示し、（ｃ）は切断後の側面図を示す。

以下、図面を参照して、本発明に係る被覆付き光ファイバを切断するための工具を詳細に説明する。

図４に、本発明に係る被覆付き光ファイバの切断装置の斜視図を示す。本装置は、被覆付き光ファイバを設置するために本装置の主面に設けられた溝１２１と、溝１２１に設置した被覆付き光ファイバを固定するための被覆付き光ファイバ固定治具１１４−１及び１１４−２と、被覆円周方向に沿って被覆のみを加傷する刃（図示せず）を備えた第１の被覆付き光ファイバ切断治具１１３−１と、被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃１１２−２を備えた第２の被覆付き光ファイバ切断治具１１３−２とから構成される。

以下、本装置を使用して被覆付き光ファイバを切断する方法を説明する。まず、溝１２１に被覆付き光ファイバを設置し、被覆付き光ファイバ固定治具１１４−１及び１１４−２により光ファイバを固定する。その後、第１の被覆付き光ファイバ切断治具１１３−１が備える刃を用いて、被覆付き光ファイバの被覆のみに対し、被覆付き光ファイバ円周方向に沿った加傷を行う。

図５は、被覆付き光ファイバの被覆のみに加傷する方法を説明するための図である。図５（ａ）は、図４の断面線ａ−ａ’における、光ファイバを加傷する前の本装置及び光ファイバの断面図を示す。第１の被覆付き光ファイバ切断治具１１３−１は、Ｕ字型に加工した２つの刃１１２−１を内部に備えている。図５（ｂ）は、図４の断面線ａ−ａ’における、刃１１２−１のＵ字溝に設置された被覆付き光ファイバに加傷をするため、押圧方向１３１に押圧し上部から刃を押し当てた状態を示す断面図である。第１の被覆付き光ファイバ切断治具１１３−１は、位置決め用のピン１１５を備えるため、上面から刃を押し付けるときに刃の位置がずれることはない。上面から刃を押し付けると被覆付き光ファイバは上下の二つの刃に挟まれるが、上下の切断刃は夫々Ｕ字型の形状をしているため、被覆付き光ファイバは、Ｕ字型の刃の中央部に配置される。さらに刃を押し込むことで、円周方向に均等に被覆を加傷することができる。刃のＵ字径を調整することで、被覆の加傷量を制御することができる。

図６に、円周方向に加傷される前後の被覆付き光ファイバの断面図を示す。図６（ａ）は、切断前の断面図である。図６（ｂ）は、切断後の断面図であり、上下からＵ字型の刃１１２によって挟み込まれたため、被覆が除去されたことを示す。図６（ｂ）の領域１０４は、被覆が加傷され、除去された領域を示す。

被覆付き光ファイバから完全に被覆を除去してしまうと、被覆除去の過程においてＵ字型の刃が、ガラス表面に接触するため傷が生じる。被覆付き光ファイバを引っ張るときに、その傷を起点として破断する可能性がある。これによって、被覆の切断位置及びガラスの切断位置が同じになる可能性が生じてしまう。このような場合、目的の構造である被覆からガラスが突き出た構造が得られない。よって、本発明では、被覆をガラス表面にわずかに残すことで、ガラス表面への傷の発生を防いでいる。

被覆付き光ファイバの被覆のみを光ファイバ円周方向に沿って加傷するのと同時に或いは加傷した後、被覆の一部とガラスの表面とを加傷するため、刃１１２−２をスライドさせる。図７は、被覆付き光ファイバが設置された状態での図４の断面線ｂ−ｂ’における本装置の断面図である。溝１２１に被覆付き光ファイバが設置されている。

図８の各図は、図７の断面図の一部を示し、刃１１２−２を動かしたときの様子を時系列順で（即ち、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で）示している。

図８（ａ）は、被覆付き光ファイバを加傷する前の状態を示す図である。刃１１２−２の位置は、ガラス表面に刃１１２−２が接触するように調整される。図８（ｂ）は、被覆付き光ファイバ加傷中の状態を示す図である。刃１１２−２は、被覆付き光ファイバの伸長方向に対して垂直方向にスライドして、被覆付き光ファイバを加傷する。刃１１２−２が被覆付き光ファイバに接触すると、まず被覆１０１に当たるため、被覆１０１が除去される。その後、刃１１２−２はさらにスライドするため、刃１１２−２はガラス表面に接触し、ガラス表面に傷を加える。この傷が後にガラス破断をするための起点となる。図８（ｃ）は、さらに刃をスライドさせ、残りの被覆を除去した状態を示し、一連の刃のスライドにより加傷作業が終了した態様を示す。

図９は、刃１１２−１、１１２−２により加傷された後の被覆付き光ファイバの側面図である。被覆付き光ファイバの加傷部は、被覆を被覆付き光ファイバの円周方向に沿って加傷した部位及び被覆の一部とガラス表面とを加傷した部位である。

図１０は、加傷後の被覆付き光ファイバを切断する方法を説明するための図である。図１０（ａ）は、加傷後の被覆付き光ファイバの側面図である。加傷後の被覆付き光ファイバは、被覆付き光ファイバ固定治具１１４−１、１１４−２で把持されている。次に、図１０（ｂ）に示すように、被覆付き光ファイバ固定治具１１４−１を取り外す。その後、被覆付き光ファイバ伸張方向１３２に被覆付き光ファイバを引っ張る。その結果、ガラス１０２の破断は刃が接触した加傷点１４１で生じ、被覆１０１の破断は、被覆１０１が円周方向に加傷された箇所より生じる。これは、この箇所では被覆の多くが除去されていることより、被覆の強度が著しく低下しているためである。よって、ガラスの破断位置と被覆の破断位置が異なる。図１０（ｃ）は破断後の光ファイバの側面図である。被覆とガラスの破断位置が異なることを利用した結果、被覆からガラスが突き出す構造を得ることができた。

本発明の一実施形態は、被覆付き光ファイバ切断治具が、被覆付き光ファイバの伸長方向と同じ方向にスライドするための機構を備える。これにより、被覆付き光ファイバに対する刃の位置を調節することができ、２つの加傷部の位置を調節することができるようになる。よって、被覆からガラスが突き出る量を制御することができる。

１０１ 被覆
１０２ ガラス
１０３ 被覆付き光ファイバ
１０４ 被覆が除去された領域
１１１ 被覆付き光ファイバ固定部
１１２−１、１１２−２ 刃
１１３−１、１１３−２ 被覆付き光ファイバ切断治具
１１４−１、１１４−２ 被覆付き光ファイバ固定治具
１１５ 位置合わせのピン
１１８ 枕部
１２１、 溝
１３１ 押圧方向
１３２ 引張方向
１４１ ガラス表面の加傷点

Claims (7)

1. 被覆によってガラスが覆われた被覆付き光ファイバを切断する光ファイバ切断工具であって、
   前記被覆付き光ファイバを設置するための溝と、
   前記溝に設置された被覆付き光ファイバを固定するための被覆付き光ファイバ固定治具と、
   前記被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃を備えた第１の被覆付き光ファイバ切断治具と、
   被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃を備えた第２の被覆付き光ファイバ切断治具と
   から構成されることを特徴とする光ファイバ切断工具。
2. 請求項１に記載の光ファイバ切断工具において、前記被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃の位置と、前記被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃の位置とは、前記被覆付き光ファイバの伸長する方向に対して異なることを特徴とする光ファイバ切断工具。
3. 請求項２に記載の光ファイバ切断工具において、
   前記被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃は、Ｕ字型の２つの刃が前記切断工具の主面鉛直方向に沿って設置されたものであり、前記被覆付き光ファイバを該Ｕ字型の２つの刃で挟み込むことで前記被覆付き光ファイバのうちの被覆のみを前記被覆付き光ファイバの円周方向に沿って加傷し、
   前記被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃は、先端が丸みを帯びた形状であり、ガラス表面に加傷されるように高さが調整されており、前記被覆の一部とガラス表面とを加傷する刃を、前記被覆付き光ファイバの伸長方向に垂直な方向且つ前記光ファイバ切断工具の主面に平行な方向にスライドさせることで、前記被覆付き光ファイバのうちの被覆の一部とガラス表面とを加傷することを特徴とする光ファイバ切断工具。
4. 請求項３に記載の光ファイバ切断工具において、加傷された前記被覆付き光ファイバは、前記被覆付き光ファイバの伸長する方向に引っ張られることで切断されることを特徴とする光ファイバ切断工具。
5. 請求項４に記載の光ファイバ切断工具において、前記第１の被覆付き光ファイバ切断治具又は前記第２の被覆付き光ファイバ切断治具は、前記被覆付き光ファイバの伸長する方向にスライドすることにより前記被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃と前記被覆の一部及びガラス表面を加傷する刃との距離を調節することができる機構を備えることを特徴とする光ファイバ切断工具。
6. 請求項４に記載の光ファイバ切断工具において、前記被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃によって加傷された後、被覆は、完全には除去されずガラス表面を覆っており、これにより、被覆下のガラス表面に傷が生じないことを特徴とする光ファイバ切断工具。
7. 請求項６に記載の光ファイバ切断工具において、前記被覆付き光ファイバの円周方向に沿って被覆のみに加傷する刃のＵ字径を調整することで、加傷する被覆の量を制御することを特徴とする光ファイバ切断工具。

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