JP2018084838A - 端末金具付き光ファイバ体及び端末金具付き光ファイバ体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単且つ迅速に、そして効率よく端末金具に対して強固に光ファイバを固定することができる端末金具付き光ファイバ体及び端末金具付き光ファイバ体の製造方法を提供する。
【解決手段】端末金具付き光ファイバ体は、光ファイバと、光ファイバの一方の端部が挿通される筒状の端末金具であって、内壁面が、光ファイバの端部のうち、該光ファイバの端面側の外周に密着している圧縮部を有する端末金具と、を備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、コネクタ等に接続されて光信号等を伝送するための端末金具付き光ファイバの製造方法に関するものである。

光ファイババンドル及び光ファイババンドルの製造方法が特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載されている光ファイババンドルの製造方法は、光伝送性能の優れた光ファイババンドルを製造するものであり、加熱した切断手段による仮融着工程と、中空円筒形状の部材である端末金具に通す収束工程と、加熱処理によって光ファイバ同士を融着させる融着工程とを備えている。しかしながら、光ファイバの端面を加熱する工程は、そのための装置が必要となり、手間がかかり面倒である。また、加熱のみでは光ファイバ同士が均一に融着するかどうかも不安定であり、伝送ロスの原因にもなる。

一方で、光ファイバ同士を接着剤で接着することも考えられるが、接着剤の含有成分が光ファイバに化学的に作用することがあり、例えば着色されてしまうこと等で伝送特性に影響を及ぼすことがある。また、接着剤を使用した場合は後工程でバンドルの端面を研磨しなければならず、そのための工程が必要となってしまう。また接着剤を用いてしまうと、加熱した切断手段であるヒートナイフでも切断することができなくなり、後工程の制約となってしまう。

特開２００１−３４３５３７号公報

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、簡単且つ迅速に、そして効率よく端末金具に対して強固に光ファイバを固定することができる端末金具付き光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では、中空筒形状の端末金具に対して光ファイバを挿通する挿通工程と、前記端末金具に対して周方向から外圧を加え、前記光ファイバを前記端末金具内で圧着させて固定する圧着工程と、前記端末金具の一方の端部からはみ出ている前記光ファイバを切断具により切断し、前記光ファイバを前記端末金具内で融着させる切断工程とを備えたことを特徴とする端末金具付き光ファイバの製造方法を提供する。

好ましくは、前記光ファイバは、プラスチックファイバである。

好ましくは、前記圧着工程にて、前記端末金具の外表面が横断面視で多角形状とし、さらに前記端末金具の内壁面が横断面視で前記端末金具の外表面と同様の多角形状となるように外圧を加える。

好ましくは、前記光ファイバは複数本で形成され、前記圧着工程にて、前記光ファイバの外表面が前記端末金具の外表面と同様の多角形状となるように外圧を加える。

本発明によれば、端末金具に対して挿通された光ファイバは圧着されて強固に固定される。そして、余剰部分を切断工程で切断されるため、光ファイバの端部を加熱するような加熱工程を必要とせずに端末金具付き光ファイバを形成することができる。このため、簡単且つ迅速に、そして効率よく端末金具に対して強固に光ファイバを固定することができる。

また、光ファイバとしてプラスチックファイバを用いることで、圧着工程での圧着性能が向上し、さらに切断工程での融着性能が向上する。

また、圧着工程で多角形状となるように外圧を加えることで、一般的に豊富に入手できる工具を使用することができ工程が容易となる。横断面視にて円形状となるように外圧を加えると、治具の継ぎ目部分でバリが発生しやすく、その除去工程が別途必要となってしまうため、多角形状の方が好ましいといえる。また、端末金具の内壁面も横断面視にて多角形状となるように外圧を加えることで、端末金具に固定された光ファイバの周方向への回転を抑制でき、端末金具から光ファイバが抜けてしまうことを防止できる。

また、光ファイバが複数本の場合、圧着工程にて光ファイバ自体も多角形状となるまで外圧を加えることで、光ファイバ同士が隙間なく互いに密着するため、光信号の伝送特性を向上させることができる。また、光ファイバが多角形状となることで強度的にも向上する。

本発明に係る端末金具付き光ファイバの製造方法のフローチャートである。 端末金具の概略図である。 挿通工程にて光ファイバを端末金具に挿通する前の概略側面図である。 挿通工程にて光ファイバが端末金具を挿通した後の概略側面図である。 挿通工程にて光ファイバが端末金具を挿通している状態を挿通方向から視た概略図である。 圧着工程を経た端末金具及び光ファイバの概略側面図である。 圧着工程を経た端末金具及び光ファイバを挿通方向から視た概略図である。 切断工程での端末金具及び光ファイバの概略側面図である。 端末金具付き光ファイバの概略図である。 光ファイバが１本の場合の端末金具付き光ファイバの概略断面図である。

図１に示すように、本発明に係る端末金具付き光ファイバの製造方法は、まず挿通工程が行われる（ステップＳ１）。この工程は、中空筒形状の端末金具１に対して光ファイバ２を挿通する工程である。なお、以下では複数本の光ファイバ２が束ねられて端末金具１に取り付けられたいわゆるバンドルファイバについて説明するが、本発明は１本の光ファイバに対して端末金具１を取り付ける方法にも適用できる（図１０参照）。また、本発明で製造される光ファイバは、通信、照明、映像のいずれの用途にも適用可能である。

図２に示すように、端末金具１は、中空の略円筒形状であり、長手方向を貫通する貫通孔３を有している。この貫通孔３を形成する内壁は端末金具１の内壁面４として形成され、端末金具１の外側の面は外表面５として形成されている。図３に示すように、複数本の光ファイバ２を一方向に移動させ（図３の矢印Ｆ方向）、端末金具１の貫通孔３内に挿通する。このとき、図４に示すように、光ファイバ２の一方の端部が貫通孔３を完全に通り抜け、端末金具１からはみ出る位置まで挿通する。この状態では、図５に示すように、隣り合う光ファイバ２には隙間が多々あり、端末金具１内では光ファイバ２は挿通方向に自由に移動でき、何ら固定（保持）されていない状態である。

次に、圧着工程を行う（ステップＳ２）。この工程は、端末金具１に対して周方向から外圧を加え、光ファイバ２を端末金具１内で圧着させて固定する工程である。図６及び図７に示すように、端末金具１の一方の端部側に対して外圧を加え、その径を縮小させる。具体的には、端末金具１の外表面５に対して多方向（図では６方向）から均一に万遍なく力を加え、内側方向に圧縮させて圧縮部８を形成する。このとき、端末金具１の外表面は横断面視にて略六角形形状となるまで変形される。これにより、端末金具１に対して挿通された光ファイバ２は互いに、あるいは端末金具１の内壁面４に圧着されて強固に固定される。

この外圧のかけ方は端末金具１に対してどのような方向から加えてもよく、結果として端末金具１が任意の多角形状あるいは円形状となるようにしてもよい。すなわち、圧縮部８が横断面視にて任意の多角形状又は円形状となるように形成してもよい。ただ、このように多角形状に外圧を加えることは、横断面視にて円形状となるように外圧を加えることに比べ、治具の継ぎ目部分でバリが発生しにくい。円形状に外圧を加えてしまうと、その除去工程が別途必要となってしまうため、多角形状に形成する方が好ましいといえる。また、圧着工程で多角形状となるように外圧を加えることは、一般的に豊富に入手できる工具を使用することができるので、工程作業が容易となる。

上記の圧着工程の際、図７に示すように、端末金具１の内壁面４が横断面視で端末金具１の外表面（圧縮部８の外表面）と同様の多角形状となるように外圧を加えてもよい。このように端末金具１の内壁面３も横断面視にて多角形状となるように外圧を加えることで、端末金具１に固定された光ファイバ２の周方向への回転を抑制でき、端末金具１から光ファイバが抜けてしまうことを防止できる。

さらに、図７のように光ファイバ２の外表面が端末金具１の外表面（圧縮部８の外表面）と同様の多角形状となるように外圧を加えてもよい。このように、圧着工程にて光ファイバ２自体も多角形状となるまで外圧を加えることで、光ファイバ２同士が隙間なく互いに密着するため、光の密度が高まり、光信号の伝送特性を向上させることができる。また、光ファイバ２が多角形状となることで強度的にも向上する。

次に、切断工程を行う（ステップＳ３）。この工程は、端末金具１の一方の端部からはみ出ている光ファイバ２を加熱した切断具（ヒートナイフ６）により切断し、光ファイバ２を端末金具１内で融着させる工程である。この切断工程にて光ファイバ２の余剰部分を切断することで、光ファイバ２の端部を加熱するような加熱工程を必要とせずに端末金具付き光ファイバ７（図９参照）を形成することができる。

切断工程では、図８に示すように、ヒートナイフ６を端末金具１の端面に沿って移動させ、端末金具１から突出している光ファイバ２を切断する。このとき、ヒートナイフ６の熱により光ファイバ２同士は微弱に融着し、互いに接合する。なお、ヒートナイフ６による光ファイバ２同士の融着はあくまで微弱の接合である。本発明では、光ファイバ２同士の接合は上述した圧着工程で既に完全に行われている。したがって、端末金具１からはみ出ている光ファイバ２の切断は、加熱されていない切断具によって行ってもよい。

以上のような工程を経ることで、図９に示すような端末金具付き光ファイバ７を得ることができる。この端末金具付き光ファイバ７は、端部に位置する端末金具１と、この端末金具に一方の端部が固定された複数本の光ファイバ２とからなる。なお、上記工程は光ファイバ２の他方の端部に施してもよい。すなわち、端末金具１は光ファイバ２の両端に形成してもよい。以上により、本発明によれば、簡単且つ迅速に、そして効率よく端末金具１に対して強固に光ファイバ２を固定することができる。

一方で、光ファイバ２として有機系のプラスチックファイバを用いてもよい。このように、光ファイバ２としてプラスチックファイバを用いることで、圧着工程での圧着性能が向上し、さらに切断工程での融着性能を向上させることができる。

図１０に示すように、本発明に係る端末金具付き光ファイバの製造方法では、光ファイバ２が１本であっても適用可能である。この場合は挿通工程にて１本の光ファイバ２を端末金具１に挿通することになる。そして圧着工程にて圧縮部８を形成し、光ファイバ２の外表面も圧縮部８の外表面と同様の形状になるように外圧をかける。これにより、上述した複数本の光ファイバ２を束ねたバンドルファイバと同様、強固に端末金具１に固定された光ファイバ２を得ることができる。このように圧着工程を経ても、光ファイバ２のコア９までその外圧が作用することはない。このことは、上記のような光ファイバ２が複数本のバンドルファイバでも同様である。このように１本の光ファイバ２のみで用いられる用途もバンドルファイバとともに需要があるため、本発明はこのような双方に適用でき、好ましいといえる。１本の光ファイバ２で形成された端末金具付き光ファイバ７は、ＰＯＦとして、例えばテレビや自動車等に適用される。なお、コア９は鞘材１０に覆われて光ファイバ２を形成している。

実際に、以下のような条件で本発明に係る端末金具付き光ファイバの製造方法を行った。コア９がポリメタクリル酸メチル樹脂で鞘材１０がフッ素化重合体である直径０．２５ｍｍの側面発光型光ファイバ２を８７本、同長さで用意し、これをまとめて束とした。そして、内径Φ２．７、外径Φ５からなるアルミ製の端末金具１を用意し、上述した束の一方の端部を通し、挿通工程を行った。そして、対辺４．５２ｍｍの六角圧着工具にて端末金具１に対して外圧をかけ、圧着工程を行った。そして、５００℃に加熱されたヒートナイフ６を用いて切断工程を行った。これらの工程を上述した束の他方の端部にも行った。このようにして得られたバンドルファイバは、効率よく側面発光がなされていることが確認された。

１：端末金具、２：光ファイバ、３：貫通孔、４：端末金具の内壁面、５：端末金具の外表面、６：ヒートナイフ、７：端末金具付き光ファイバ、８：圧縮部、９：コア、１０：鞘材

Claims (10)

1. 光ファイバと、
   前記光ファイバの一方の端部が挿通される筒状の端末金具であって、内壁面が、前記光ファイバの前記端部のうち、該光ファイバの端面側の外周に密着している圧縮部を有する端末金具と、
   を備えることを特徴とする端末金具付き光ファイバ体。
2. 前記光ファイバは、プラスチックファイバである
   ことを特徴とする請求項１に記載の端末金具付き光ファイバ体。
3. 複数の前記光ファイバを有し、
   前記圧縮部は、束にした複数の前記光ファイバの端面側の外周に密着する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の端末金具付き光ファイバ体。
4. 前記圧縮部は、外表面が横断面視で多角形状であり、かつ内壁面が横断面視で前記外表面と同様の多角形状である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の端末金具付き光ファイバ体。
5. 複数の前記光ファイバを有し、
   束にした複数の前記光ファイバのうち中央部に位置する前記光ファイバの前記端面の形状と、前記圧縮部の外表面の横断面視の形状とは、同様の多角形状である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の端末金具付き光ファイバ体。
6. 中空筒形状の端末金具に対して光ファイバを挿通する挿通工程と、
   前記端末金具に対して周方向から外圧を加え、前記光ファイバを前記端末金具内で圧着させて固定する圧着工程と、
   前記端末金具の一方の端部からはみ出ている前記光ファイバを切断具により切断する切断工程と、
   を備えたことを特徴とする端末金具付き光ファイバ体の製造方法。
7. 前記光ファイバは、プラスチックファイバであることを特徴とする請求項６に記載の端末金具付き光ファイバ体の製造方法。
8. 前記圧着工程にて、前記端末金具の外表面が横断面視で多角形状とし、さらに前記端末金具の内壁面が横断面視で前記端末金具の外表面と同様の多角形状となるように外圧を加えることを特徴とする請求項６又は７に記載の端末金具付き光ファイバ体の製造方法。
9. 複数の前記光ファイバを有し、
   前記圧着工程にて、前記光ファイバの外表面が前記端末金具の外表面と同様の多角形状となるように外圧を加えることを特徴とする請求項８に記載の端末金具付き光ファイバ体の製造方法。
10. 前記切断工程にて、加熱した前記切断具により前記光ファイバを切断することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の端末金具付き光ファイバ体の製造方法。

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