JP2583315B2 - 光コネクタ用フェルールの取付方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明は光ファイバの端末部に光コネクタ用のフェル
ールを取りつけるための方法に関する。

『従来の技術』 再現性のある光ファイバ接続を行なうとき、対をなす
光ファイバの端末部に光コネクタが取りつけられる。

これに際しては、光ケーブル端、光コード端等から引
き出された被覆光ファイバ（光ファイバ心線）が、以下
に述べる端末処理工程、光コネクタ取付工程（フェルー
ル取付工程とハウジング組付工程とを含む）を介して処
理される。

端末処理工程のとき、被覆光ファイバの端末部から被
覆層を剥離して光ファイバを露出させ、被覆層の剥離に
ともない露出された抗張力体を被覆光ファイバの外周に
固定し、露出された光ファイバ端末部の外周から被覆残
渣を取り除く。

光コネクタ取付工程のとき、露出された光ファイバ端
末部の外周に接着剤入りのフェルールを被せ、光ファイ
バ端末部が折損したか否を検査し、フェルールの接着剤
を乾燥させて光ファイバ端末部とフェルールとを相互に
接着した後、フェルールが取りつけられた光ファイバ端
面を研磨し、剥離された抗張力体を切除し、フェルール
の外周にハウジングを組みつける。

『発明が解決しようとする課題』 上述した光ファイバの外径は、ミクロン単位の極細で
あり、これに対応するフェルールの光ファイバ挿通孔も
きわめて小さいので、作業員をして光ファイバ（裸ファ
イバ）の端末部に光コネクタを取りつけるとき、高度の
熟練をしても慎重な配慮が要求され、しかも、作業員の
熟練度、処理時間にバラツキがあるので、生産性を安定
させながら品質の一定したコネクタ付光ファイバを作製
するのが困難である。

その上、光ファイバ端末部の外径、フェルールの光フ
ァイバ挿通孔などは、所定の嵌め合い公差で仕上げられ
ているとしても、その組み合わせ如何によっては、これ
らが超精密（微視的）に対応しないことが少なからずあ
り、たとえば、光ファイバ端末部と光ファイバ挿通孔と
の嵌め合い状態に余裕がありすぎると、光ファイバ端末
部、フェルール相互の偏心度が大きくなり、コネクタ接
続された光ファイバの接続ロスが大きくなる。

これの対策として、試行錯誤により光ファイバ端末部
とフェルールとの嵌め合いを繰り返し、これらの最適な
組み合わせを選んでいる。

しかし、このような手法は、光ファイバ端末部へのフ
ェルールの取付作業をさらに非能率化することとなり、
かつ、自動化により生産性を安定させて品質の一定した
フェルール付光ファイバをつくる上でも大きな障害とな
る。

本発明はこのような技術的課題に鑑み、光ファイバ端
末部へのフェルールの取りつけが精密に行なえ、かつ、
これの自動化をもはかることのできる光コネクタ用フェ
ルールの取付方法を提供しようとするものである。

『課題を解決するための手段』 本発明は所期の目的を達成するため、被覆光ファイバ
の端末部から光ファイバを露出させるための端末処理工
程と、その端末処理工程後の光ファイバ端末部にフェル
ールを取りつけるためのフェルール取付工程とを備えた
光コネクタ用フェルールの取付方法において、上記端末
処理工程とフェルール取付工程との間に、光ファイバ端
末部の外径を測定するための外径測定工程を介在させて
おき、上記端末処理工程を終えた後、外径測定工程にお
いて光ファイバ端末部の外径を測定するとともに、その
外径測定情報を上記フェルール取付工程へ送りこみ、か
つ、外径測定工程後のフェルール取付工程において、上
記外径測定情報に基づいて選定したフェルールを光ファ
イバ端末部に装着することを特徴とする。

『作 用』 本発明に係る光コネクタ用フェルールの取付方法で
は、端末処理工程と外径測定工程とフェルール取付工程
とが工程結合されて一連のライン上に並んでおり、被覆
光ファイバの端末部がこれら各工程を順次通過する。

はじめ、端末処理工程では、皮剥ぎ手段を介して被覆
光ファイバの端末部から光ファイバを露出させる。

つぎに、外径測定工程では、光学的手段、電気的（電
子的）手段、機械的手段など、これら含む測定手段で光
ファイバ端末部の外径を測定し、その外径測定情報をフ
ェルール取付工程の所定部へ入力する。

その後、フェルール取付工程において、裸状態の光フ
ァイバ端末部にフェルールを取りつける。

このフェルール取付工程には、光ファイバ挿通孔の内
径が異なる各種のフェルールが用意されており、かつ、
これらフェルールは、光ファイバ挿通孔の内径ごとに区
分けされている。

しかも、このフェルール取付工程では、上記外径測定
情報に基づいて作動する機械装置により、光ファイバ端
末部の外径に対応した光ファイバ挿通孔を有するフェル
ールを選択し、そのフェルールを光ファイバ端末部に装
着することができる。

したがって、外径測定後の光ファイバ端末部がフェル
ール取付工程まで到来したとき、光ファイバ端末部に
は、これの外径に対応した光ファイバ挿通孔を有するフ
ェルールが装着される。

以下、光ファイバ端末部に取りつけられたフェルール
外周には、光コネクタ用のハウジングが組みつけられ
る。

このように、端末処理工程、外径測定工程、フェルー
ル取付工程を結合して光ファイバ端末部にフェルールを
取りつけるとき、これら結合工程によるフェルールの取
付方法の機械化、自動化が確立し、当該取付方法により
フェルール付光ファイバが安定して得られる。

特に、外径測定情報に基づき、最も適合する光ファイ
バ端末部とフェルールとを組み合わせるので、両者の嵌
め合い精度がきわめて高くなり、かつ、光ファイバ端末
部、フェルール相互の偏心が殆どないから、コネクタ接
続した際の光ファイバの接続ロスも小さくなる。

『実 施 例』 本発明に係る光コネクタ用フェルールの取付方法の実
施例につき、図面を参照して説明する。

第１図において、ドラム用、コード用、コード端末用
の各搬送コンベア11、15、18は、これらが互いに平行す
る相対配置において、ドラム搬送コンベア11が後列、コ
ード搬送コンベア15が中間の列、コード端末搬送コンベ
ア18が前列に位置している。

ドラム搬送コンベア11は、二基の互いに平行したエン
ドレス回転体12と、該各エンドレス回転体12に担持され
た所定方向へ移動するドラムホルダ13とを備え、そのド
ラムホルダ13上に巻取ドラム14が着脱自在に搭載されて
いる。

コード搬送コンベア15は、一基のエンドレス回転体16
を備え、そのエンドレス回転体16の表面にコードホルダ
17が設けられている。

コード端末搬送コンベア18も、一基のエンドレス回転
体19を備え、そのエンドレス回転体19の表面にコード端
末ホルダ20が設けられている。

これらドラム搬送コンベア11、コード搬送コンベア1
5、コード端末搬送コンベア18は、一例として、周知の
ベルトコンベア、チェーンコンベアなどを主体にしたも
のからなり、他例として、レールと、そのレールを案内
にして自走する自走機械との組み合わせからなる。

第１図において、各搬送コンベア11、15、18の最前列
には、その一端側から他端側にわたるライン上に、止環
供給機21、被覆剥離機22、被覆残渣除去機23、外径測定
器24、フェルール装着機械25、光ファイバの折損検査機
26、接着剤の乾燥機27、フェルール付光ファイバの端面
研磨機28、抗張力体の切断機29、コネクタハウジングの
組付機械30、コネクタ付光ファイバの検査機械31が配置
されているとともに、フェルール装着機械25には接着剤
注入機32がライン接続されている。

上述したフェルール装着機械25は、第３図に示す通
り、導入路41を有する内径測定器42、分配器43、分配路
44₁〜44_n、分納箱45₁〜45_n、選択路46₁〜46_n、選択器47
を備えている。

これらのうち、内径測定器42は、フェルール内径（光
ファイバ挿通孔）を測定してその内径測定情報を分配器
43へ伝送し、分配器43は、その内径測定情報に基づいて
分納箱45₁〜45_nに通じる分配路44₁〜44_nを選択し、分納
箱45₁〜45_nは、各分配路44₁〜44_nから送られる各フェル
ール59をその内径ごとに分納し、選択器47は、外径測定
器24を介して測定さた光ファイバ端末部の外径測定情報
に基づき、所定の選択路（46₁〜46_nのいずれか）を選択
し、所定の分納箱内（45₁〜45_nのいずれか）にあるフェ
ルールを取り出すようになっている。

第１図、第２図において、光ケーブル51、多心光コー
ド52は、それぞれ複数本の単心光コード53を内蔵してい
る。

単心の光コード53として例示したものは、そのコード
被覆層54内に、繊維製の抗張力体55と被覆光ファイバ
（光ファイバ心線）56とを備え、被覆光ファイバ56は、
自明の通り、光ファイバ57の外周に被覆層58が設けられ
たものからなる。

光コネクタの構成部材であるフェルール59、ハウジン
グ60は、金属製、プラスチック製など、公知ないし周知
のものからなる。

ちなみに、フェルール59は、光ファイバ57の外径に対
応した光ファイバ挿通孔（微小な軸孔）を軸心部に有し
ており、ハウジング60は、嵌合、螺合などの手段で結合
分解することのできる二つの筒状部材からなる。

第１図、第２図の実施例において、被覆光ファイバ56
の端末部にフェルール59を取りつけるとき、光ケーブル
51は、巻取ドラム14に巻きとり保持され、その巻取ドラ
ム14がドラム搬送コンベア11のドラムホルダ13上に搭載
されるとともに、多心光コード52は、適当長さのものが
ループ状に束取りされて、コード搬送コンベア15のコー
ドホルダ17に保持される。

これら光ケーブル51端、多心光コード52端から引き出
された単心の各光コード53は、コード端末搬送コンベア
18のコード端末ホルダ20にそれぞれセットされる。

このように、単心光コード53がコード端末搬送コンベ
ア18のコード端末ホルダ20にセットされた後は、コード
端末搬送コンベア18が図示の矢印方向へ間欠回転され、
これと同期かつ同調して、ドラム搬送コンベア11、コー
ド搬送コンベア15も、図示の矢印方向へ間欠回転され
る。

かくて、光ケーブル51、多心光コード52と、これらの
端末から引き出された単心光コード53は、上記搬送手段
を介して、所定の方向へ間欠的に移送され、かかる間欠
搬送において、単心光コード53は、端末処理工程、外径
測定工程、フェルール取付工程、ハウジング組付工程へ
と順次移送される。

先行する端末処理工程では、以下のようにして単心光
コード53が端末処理される。

はじめ、単心光コード53端が止環供給機21まで移動
し、その位置で停止したとき、止環供給機21のマニュピ
レータが、チューブ状の止環61をクランプして、これを
単心光コード53の端末部外周に嵌めこむ（第２図ａ）。

つぎに、単心光コード53端が被覆剥離機22まで移動し
て停止すると、被覆剥離機22の各マニュピレータが、単
心光コード53の端末部において被覆層剥離ないし被覆除
去する（第２図ｂ）。

すなわち、被覆剥離機22において、一次マニュピレー
タ（刃物付き）は、単心光コード53のコード被覆層54の
端末側を食わえ、コード被覆層54に円周方向の切目を入
れ、コード被覆層54を軸方向に扱くなど、これらの操作
を介してコード被覆層54の端末側を適当長さだけ除去
し、二次マニュピレータは、コード被覆除去にともない
露出された繊維製の抗張力体55を、止環61によりコード
被覆層54の外周に束ねる操作を行ない、三次マニュピレ
ータ（刃物付き）は、被覆光ファイバ56の被覆層58の端
末側を食わえ、被覆層58に円周方向の切目を入れ、被覆
層58を軸方向に扱くなど、これらの操作を介して被覆層
58の端末側を所定長さだけ除去する。

こうして単心光コード53のコード被覆層54、被覆光フ
ァイバ56の被覆層58が除去されたとき、単心光コード53
の端末部からは、光ファイバ57が露出される。

その後、被覆除去された単心光コード53端が被覆残渣
除去機23まで移動して停止すると、被覆残渣除去機23の
マニュピレータは、アセトンなどの溶剤を含んだ柔軟な
払拭部材（例：綿、不織布、スポンジなど）を介して光
ファイバ57の外周を数回払拭し、光ファイバ57の外周に
残存している一次被覆層（例：シリコーン系樹脂）の残
渣を拭いとる（第２図ｃ）。

ちなみに、被覆残渣除去機23が、相対接触自在な二つ
の払拭部材を備えているとき、両払拭部材は、これらの
間に光ファイバ57を挟んだ状態において、光ファイバ57
の両側綿を払拭する一次ストローク運動と、その状態か
ら90゜回転して光ファイバ57の上下面を払拭する二次ス
トローク運動とを行ない、光ファイバ57の端末部外周面
を残すとろこなく払拭する。

このようにして、第２図ａ〜ｃの処理、操作、作業を
終えたとき、光ファイバ57を露出させるための端末処理
工程が完了する。

端末処理工程後の外径測定工程では、被覆残渣除去後
の光ファイバ端末部をもつ単心光コード53端が、外径測
定器24まで移動して停止したとき、光学的な側外径定手
段、表面観察手段などを備えた外径測定器24が、光ファ
イバ57の外径を測定するとともに、その外周面の異常の
有無をチェックし（第２図ｄ）、かつ、当該外径測定情
報（電気信号）をフェルール取付工程（フェルール装着
機械25の選択器47）へ入力する。

外径測定工程後のフェルール取付工程では、以下のよ
うにして、単心光コード53端に光コネクタが取りつけら
れる。

すなわち、単心光コード53端が、フェルール装着機械
25まで移動して停止する間、すでに、前記外径測定情報
を受信している選択器47が、その光ファイバ端末部の外
径測定情報に基づき、所定の選択路たとえば選択路46₁
を選択し、所定の分納箱45₁内にあるフェルール59を取
り出す。

こうして選択されたフェルール59の光ファイバ挿通孔
内には、接着剤注入機32を介して接着剤が注入され、こ
れがフェルール装着機械25の出口側へ送り出される。

したがって、単心光コード53端がフェルール装着機械
25の位置にきたとき、フェルール装着機械25のマニュピ
レータが、接着剤入りのフェルール59をクランプして、
これを光ファイバ57の外周に嵌めこむ（第２図ｅ）。

その後、フェルール付単心光コード53端が、光ファイ
バの折損検査機械26まで移動して停止したとき、当該折
損検査機械26のマニュピレータが、フェルール59端より
突出している光ファイバ57の先端をクランプして一定の
張力をかける（第２図ｆ）。

光ファイバ57に異常がないとき、上記張力をかけても
変化しないが、フェルール59内で光ファイバ57の端末部
が折損しているときは、光ファイバ57の先端側（折損
片）がフェルール59内から抜け出す。

この検査により、光ファイバ端末部の折損の有無が判
明するので、異常のある単心光コード53はラインから外
し、正常な単心光コード53のみ、ラインから外すことな
く、つぎのステップへ進行させる。

その後、単心光コード53端が接着剤の乾燥機27まで移
動して停止すると、フェルール59内の接着剤が、乾燥機
27からの硬化エネルギ、たとえば、熱硬化エネルギ、紫
外線硬化エネルギなどを受けて乾燥し、かくて、光ファ
イバ57、フェルール59相互は、硬化した接着剤により一
体化される（第２図ｇ）。

その後、フェルール付単心光コード53端が、端面研磨
機28まで移動して停止すると、端面研磨機28は、フェル
ール59端より突出している光ファイバ57の突出部分を切
除し、かつ、フェルール59の先端面を、光ファイバ57の
先端面とともに平滑、面一に研磨する（第２図ｈ）。

つぎに、フェルール付単心光コード53端が、間欠移送
により、切断機29→組付機械30→検査機械31へと進行
し、その間、フェルール外周へのハウジング組付工程が
実施される。

この際、切断機29は、単心光コード53の端末部外周か
ら抗張力体55および止環61を切除し（第２図ｉ）、組付
機械30は、フェルール59の外周に覆うように、単心光コ
ード53の端末部にハウジング60を組みつけ（第２図
ｊ）、さらに、検査機械31は、かかる光コネクタ付光フ
ァイバ57をテスターに接続して、その光コネクタ付光フ
ァイバ57の接続検査を行なう（第２図ｋ）。

このようにして、第２図ｄ〜ｋの処理、作業、操作を
終えたとき、光ファイバ57への光コネクタ取付工程（フ
ェルール取付工程、ハウジング組付工程）が完了する。

上述した実施例の場合、単心光コード53、フェルール
59、ハウジング60などは、止環供給機21、被覆剥離機2
2、被覆残渣除去機23、外径測定器24、フェルール装着
機械25、折損検査機26、接着剤の乾燥機27、端面研磨機
28、切断機29、組付機械30、検査機械31、接着剤注入機
32などを介して機械的に取り扱われる。

そのため、これらの機械には、必要な治具を備えたマ
ニュピレータ（ロボットハンド）、そのマニュピレータ
に協働するガイド機構、サポート機構などが備えられ、
これら機械の一部または全部が、第１図のごとく、機台
33上に配置される。

上述した端末処理工程からハウジング取付工程にわた
るラインは、第１図のごとき直線状のほか、Ｌ字状、Ｚ
字状、Ｅ字状、コ字状、円形または多角形のループ状な
ども採用できる。

『発明の効果』 以上説明した通り、本発明に係る光コネクタ用フェル
ールの取付方法は、端末処理工程とフェルール取付工
程、および、これら両工程間に介在された外径測定工程
を備えているので、光ファイバ端末部へのフェルールの
取りつけが、これら光ファイバ端末部、フェルール相互
の偏心をきたすことなく精密に行なえ、しかも、当該方
法の自動化も簡易にはかれるので、作業員の熟練に依存
せずとも、所要の高品質を保持したフェルール付光ファ
イバが安定して得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光コネクタ用フェルールの取付方
法の一実施例を略示した説明図、第２図は上記実施例に
おけるブロック工程図、第３図は本発明における外径測
定器とフェルール装着機械との関係を略示した説明図で
ある。 11……ドラム搬送コンベア 12……エンドレス回転体 13……ドラムホルダ 14……巻取ドラム 15……コード搬送コンベア 16……エンドレス回転体 17……コードホルダ 18……コード端末搬送コンベア 19……エンドレス回転体 20……コード端末ホルダ 21……止環供給機 22……被覆剥離機 23……被覆残渣除去機 24……外径測定器 25……フェルール装着機械 26……光ファイバの折損検査機 27……接着剤の乾燥機 28……フェルールの端面研磨機 29……抗張力体の切断機 30……ハウジングの組付機械 31……光ファイバの検査機械 32……接着剤の注入機 33……機台 41……導入路 42……内径測定器 43……分配器 44₁〜44_n……分配路 45₁〜45_n……分納箱 46₁〜46_n……選択路 47……選択器 51……光ケーブル 52……多心光コード 53……単心光コード 54……コード被覆層 55……繊維製の抗張力体 56……被覆光ファイバ 57……光ファイバ 58……光ファイバの被覆層 59……フェルール 60……ハウジング 61……止環

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被覆光ファイバの端末部から光ファイバを
   露出させるための端末処理工程と、その端末処理工程後
   の光ファイバ端末部にフェルールを取りつけるためのフ
   ェルール取付工程とを備えた光コネクタ用フェルールの
   取付方法において、上記端末処理工程とフェルール取付
   工程との間に、光ファイバ端末部の外径を測定するため
   の外径測定工程を介在させておき、上記端末処理工程を
   終えた後、外径測定工程において光ファイバ端末部の外
   径を測定するとともに、その外径測定情報を上記フェル
   ール取付工程へ送りこみ、かつ、外径測定工程後のフェ
   ルール取付工程において、上記外径測定情報に基づいて
   選定したフェルールを光ファイバ端末部に装着すること
   を特徴とする光コネクタ用フェルールの取付方法。