JP2994730B2 - プラスチックファイバ外周切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラスチックファイバの外周を切削する装置
及び方法に関し、特にロッドレンズ等に用いられるプラ
スチックファイバの外周を切削して光伝送特性を向上せ
しめることができるようにする装置に関する。

［従来の技術］ ファクシミリ等においては送信原稿を読み取る際に紙
面に光を反射し、その反射光を棒上のいわゆるロッドレ
ンズを介して受光素子に入射せしめている。かかる光伝
送用のロッドレンズとしては光ファイバが用いられる
が、プラスチック光ファイバの場合、その製造工程にお
いて種々のモノマーを注入拡散させることにより、光フ
ァイバの中心から外周部へ向う程屈折率が低下するよう
にされている。

しかし、屈折率の分布曲線を理論式に従った２次曲線
に完全に合致させることは困難であって、従来の方法で
はファイバの中心部分においても外周付近部分において
も実際の分布曲線は理想的曲線からずれたものとなって
おり、そのため、かかるファイバを用いたロッドレンズ
を介して画像を伝送すると画像にゆがみが生じることに
なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 本出願人会社では屈折率分布を改善するために本発明
に先立って屈折率分布型プラスチック光伝送体及びその
製法を発明し特許出願している（特願平１−307637）。
この先願の発明によればファイバの中心部分においては
屈折率分布曲線が理想曲線に近づくものの、外周部にお
いては改善が見られない。

外周部における屈折率の理想曲線からの大幅なずれは
伝送する画像の歪みとなるので、かかる外周部を削り取
るなどすればよい。従来からプラスチックファイバを溶
剤に浸せきして外周部分を溶かす方法がある。しかし数
十μｍ以上溶かしてしまうと、プラスチックファイバが
変化し、耐久性が低下してしまう。すなわち、プラスチ
ックファイバをレンズアレイとして用いたとき、製造時
にMTF（モデュレーション・トランスファー・ファンク
ション）が70％であったものが、照射用ランプによる周
囲温度が70℃の環境下にて１時間使用した場合、MTFが5
0％に低下してしまう。従って劣化防止の観点から溶剤
で外周部を溶かすのは数μｍ程度しかできず、外周部に
おける屈折率の大幅な改善を行うことはできなかった。
又溶剤を用いる方法では廃溶剤の処理が繁雑でありコス
ト高の原因ともなっていた。

従って本発明はプラスチックファイバの外周部分を取
り除くのに溶剤を用いることなく機械的に切削を行い所
望の厚さだけ外周部を取り除き、かつ光ファイバ自体に
劣化の問題を生じることのないプラスチックファイバ外
周切削装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するためプラスチックファイ
バを切削位置へ導く位置決め手段と、前記プラスチック
ファイバをその軸方向に走行せしめる駆動手段と、前記
プラスチックファイバの外周に当接する回転バイトを少
なくとも１つ以上有する切削手段と、前記回転バイトと
前記プラスチックファイバの接触位置に切削油を供給す
る切削油供給手段とを有するプラスチックファイバ外周
切削装置において、 前記プラスチックファイバ外周切削装置を１つの単位
として、１本のプラスチックファイバが順次複数単位の
プラスチックファイバ外周切削装置によって切削される
よう、これらの複数のプラスチックファイバ外周切削装
置が配列されており、かつ前記回転バイトの刃先と回転
中心の間隔が前記プラスチックファイバの進行方向前方
へ行くにしたがって少なくなっていることを特徴とする
プラスチックファイバ外周切削装置を提供するものであ
る。

［作 用］ 上記本発明の装置によればモノマーの拡散によって製
造されたプラスチックファイバを所定速度でその軸方向
に走行せしめつつ、回転バイトによって光ファイバの外
周を切削するので溶剤による場合の劣化や廃液処理の問
題が生じることはなく、さらに１本のプラスチックファ
イバが複数のプラスチック外周切削装置によって切削さ
れるようプラスチック外周切削装置を配列し、各回転バ
イトの刃先と回転中心の間隔がプラスチックファイバの
進行方向前方へ行くにしたがって少なくなるように構成
したので、ファイバの劣化が生じずにファイバの数十μ
ｍ以上の切削が可能となる。また、上記の構成に加えて
プラスチックファイバを走行させる各駆動手段の駆動速
度がプラスチックファイバの進行方向前方へ行くにした
がって速くなるように構成した態様では、ファイバの走
行に支障を来すようなたるみがファイバに生じることは
ない。

［実施例］ 以下図面と共に本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明のプラスチックファイバ外周切削装置
の好ましい実施例の横断面図であり、第２図は同実施例
の一部を示す拡大斜視図である。第１図の実施例はプラ
スチックファイバ10を切削する部分が５個ある５連式の
ものである。すなわち切削する部分を１つの単位とし
て、これがプラスチックファイバ10の軸方向に５個縦列
に配置されている。各単位は後述する部分を除いて実質
的に同一の構成となっているので、１つの単位について
説明する。なお40はケーシングであり42はプラスチック
ファイバ10の入口、44はプラスチックファイバ10の出口
である。

第２図に示すようＶ構14を有するガイド12が、台座16
に固定されており、入口40から挿入されるプラスチック
ファイバ10の位置を決め、導いている。第３図はこの様
子を示すガイド12の正面図である。台座16はコの字状を
していてその下部がケーシング40の底面に固定されてい
る。台座16の直立部分には軸受板18が固定されており、
この軸受板18には円筒状突起18Aが設けられており、ベ
アリング部20を介してシリンダ21の内周部分21Aが回動
可能に取り付けられている。シリンダ21は、その外周21
Bに断面略半円形の溝21Cが円周に沿って設けられてい
る。この溝21Cにはベルト24がかけられて、モータ50及
びこれに接続されたベルト駆動系52によってこのベルト
24が回転し、よってシリンダ21が回転するようになって
いる。シリンダ21の前記軸受板18側の面と反対側の端面
21Dには第４図に示すように複数の回転バイト22が取り
付けられている。各回転バイト22の刃先は半径内方向に
向けられており、シリンダ21の中央に設けられた穴を通
って送られてくるプラスチックファイバ10の外周に当接
するようになっている。

回転ローラ26は回転軸28に取り付けられており、上記
回転バイト22の近傍にあって、ピンチローラ30との間に
プラスチックファイバ10をはさみつつ駆動してこれを走
行せしめるものである。この様子を第５図に示す。回転
軸28はベアリング部32,34を介して回動可能に軸支され
ており、モータ54及びこれに接続されたベルト駆動系56
によって駆動される。一方ピンチローラ30はコの字状支
持部材36によって回動可能に支持されており、コの字状
支持部材36はケーシング40の床面に固定されている。回
転ローラ26及びピンチローラ30の外周面はゴム又は合成
樹脂等による弾性部材からできており、両者が所定の圧
力をもって当接するよう配されている。従って回転ロー
ラ26が回転することにより、ピンチローラ30も回転し、
上記プラスチックファイバ10の軸方向の走行がもたらさ
れる。なお、プラスチックファイバの走行速度は必要に
応じて可変であることが好ましい。１つの単位で10μｍ
〜20μｍ程度の切削を行う場合の走行速度は約1m/min〜
50m/minである。

回転バイト22の近傍上方には切削油供給ホース38の先
端に取り付けられた切削油供給ノズル39が配されてい
る。この切削油供給ホース38には図示しない循環系によ
って水溶性の切削油が供給されており、回転バイト22と
プラスチックファイバ10が接触する場所に、この切削油
を注ぎ、切削時の摩擦熱を冷ますと共に、切削によって
生じたプラスチック粉末を流し去るようにしている。

第１図に示すように本実施例ではプラスチックファイ
バ10を切削する第２図に示す１つの単位部分が５個連続
して設けられており、プラスチックファイバ10は次々と
切削されて行くのである。すなわち、第１図中左の入口
42から右の出口44へ向って行くに従い、すなわち矢印で
示すプラスチックファイバ10の進行方向前方に行くに従
い、各単位における回転バイト22のクリアランス（回転
中心と刃先の間隔）が少しずつ少なくなっている。１つ
の単位で切削できる厚みは10〜20μｍ程度であり、それ
以上に設定することは好ましくない。従って100μｍ切
削したい場合は図示のように５単位を縦列に設ければよ
いこととなる。一般に直径1mm程度のプラスチックファ
イバの外周切削を行う場合の切削量（厚み）としては20
〜100μｍであり、所望の切削量に応じて何連とするか
又は、１単位当りの切削量を決定することとなる。

第１図の実施例のように複数単位を設ける場合は、プ
ラスチックファイバの駆動手段、すなわち本実施例にお
ける回転ローラ26及びピンチローラ30による駆動速度が
プラスチックファイバの進行方向前方へ行くに従って速
くなるよう設定されている。第６図は本実施例の裏面側
にある前述のベルト駆動系56を示す斜視図でありモータ
54の軸58に取り付けられたホイール60と第１番目の単位
の回転ローラ26の回転軸28に取り付けられたホイール62
がベルト64によって連結されており、順次次段の回転軸
を駆動するようホイールとベルトによる同様の連結がな
されている。ここで、各ホイールの径を適当に選定する
ことにより、各回転軸28の回転速度を設定することがで
きる。本実施例では第１の単位から第５の単位へ向って
順次回転速度が少しずつ上昇するように駆動軸のホイー
ルの径より被駆動軸のホイールの径が小さくなるように
選定されている。なお同様の効果は歯車による伝達機構
を設け、歯数の選定によっても得ることができる。

上述の実施例は１本のプラスチックファイバのみの外
周を切削するものであったが、複数本（例えば４本）の
プラスチックファイバを同時に切削することができるよ
う、第１図の実施例に示す５連の装置を複数台（例えば
４台）パラレルに配列することもできる。この場合、回
転バイト22の駆動系やプラスチックファイバを軸方向に
走行せしめる駆動手段としての回転ローラ26の駆動系等
は共通にすることもできる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発
明のプラスチックファイバ外周切削装置によれば、溶剤
を用いることなく所望の厚みだけプラスチックファイバ
の外周を削り取ることができ、しかもプラスチックファ
イバの劣化をもたらすことがなく、例えば製造時にMTF
が70％のプラスチックファイバを70℃の環境下において
長時間使用してもMTF値に変化が見られない。又、外周
の切削量の制御は回転バイトのクリアランス調整により
容易にできるので、プラスチックファイバの軸方向にお
ける外径のバラつきがある場合であっても切削によって
常に一定の直径のものを得ることができる。従ってレン
ズアレイのように多数のロッドレンズを集合状態とする
場合には、径ムラによるファイバ間の隙間が発生するこ
となくきわめて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラスチックファイバ外周切削装置の
１実施例の横断面図、第２図は第１図中の切削部の１単
位部分を示す斜視図、第３図は第２図中のガイトとプラ
スチックファイバの関係を示す図、第４図は第２図中の
シリンダ及びこれに取り付けられた回転バイトとプラス
チックファイバの関係を示す図。第５図は第２図中の回
転ローラ及びピンチローラとプラスチックファイバの関
係を示す図、第６図は第１図の装置の裏面側に設けられ
たベルト駆動系を示す斜視図である。 10……プラスチックファイバ、12……ガイド、14……Ｖ
溝、16……台座、18……軸受板、18A……突起、20,32,3
4……ベアリング部、21……シリンダ、21A……シリンダ
の内周部分、21B……シリンダの外周、21C……シリンダ
の溝、22……回転バイト、24,64……ベルト、26……回
転ローラ、28……回転軸、30……ピンチローラ、36……
支持部材、38……切削油供給ホース、39……切削油供給
ノズル、40……ケーシング、42……入口、44……出口、
50,54……モータ、52,56……ベルト駆動系。

フロントページの続き (72)発明者 三瀬 興造 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイ ヨン株式会社中央研究所内 (56)参考文献 実開 昭64−30102（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭40−6433（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23B 5/12 G02B 6/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチックファイバを切削位置へ導く位
   置決め手段と、前記プラスチックファイバをその軸方向
   に走行せしめる駆動手段と、前記プラスチックファイバ
   の外周に当接する回転バイトを少なくとも１つ以上有す
   る切削手段と、前記回転バイトと前記プラスチックファ
   イバの接触位置に切削油を供給する切削油供給手段とを
   有するプラスチックファイバ外周切削装置において、 前記プラスチックファイバ外周切削装置を１つの単位と
   して、１本のプラスチックファイバが順次複数単位のプ
   ラスチックファイバ外周切削装置によって切削されるよ
   う、これらの複数のプラスチックファイバ外周切削装置
   が配列されており、かつ前記回転バイトの刃先と回転中
   心の間隔が前記プラスチックファイバの進行方向前方へ
   行くにしたがって少なくなっていることを特徴とするプ
   ラスチックファイバ外周切削装置。
2. 【請求項２】前記駆動手段の駆動速度が前記プラスチッ
   クファイバの進行方向前方へ行くにしたがって速くなっ
   ている請求項１記載のプラスチックファイバ外周切削装
   置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のプラスチックファイ
   バ外周切削装置が複数台パラレルに設けられており、複
   数のプラスチックファイバを同時切削し得る構成のプラ
   スチックファイバ外周切削装置。