JP3177813B2 - 光コードとフェルール組立体との接着剤硬化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光コードを形成する
光ファイバー素線と光コネクタを形成するフェルール組
立体との接着剤硬化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】広帯域情報サービスを各家庭やオフィス
まで普及させるには、光コネクタ付き光コードの抜本的
経済化が不可欠である。しかしながら、光コード端に光
コネクタを組付ける作業（以下、光コネクタ組立と略
す）は複雑な作業であるため、人手依存度が極めて高
く、光コネクタ付き光コードの経済化を困難にしてい
た。光コネクタ付き光コードの経済化をはかると同時
に、今後の大規模な需要に応えるには、光コネクタ組立
の自動化が必須となっている。

【０００３】従来の光コネクタ組立では、先ず、光コー
ドの被覆を除去し、光ファイバー素線の表面をアルコー
ル等の溶剤で洗浄して接着剤を塗布する。次いで、光コ
ネクタを形成するフェルールの毛管中に接着剤を充填
し、この接着剤を充填した毛管中に、接着剤を塗布した
光ファイバー素線を挿入して、接着剤を加熱硬化する。

【０００４】光ファイバー素線とフェルールとの接着に
使用される接着剤には、線膨張係数の整合性、接合強
度、耐環境性などの観点から選択された熱硬化型エポキ
シ系接着剤が広く用いられており、１００℃で１０〜２
０分保持、または、８０℃で６０〜１２０分保持などの
条件で硬化させる。接着剤の加熱硬化後、フェルールの
先端を研磨し、フェルールの後端外周部に、光コードに
有するケブラと呼ばれる抗張力体をかしめ固定し、各種
部品の組付け等の諸作業を行う。

【０００５】前記光コネクタの組立工程における従来の
接着剤の硬化方法は、図１５に示すような専用加熱器２
７にフェルール２″をまとめて装着し、一定時間加熱す
る方法があった。この図１５において、２７ａはフェル
ール２″の保持金具２７ｂに設けたヒーター、２７ｃは
このヒーター２７ａの温度をコントロールするコントロ
ーラ、２７ｄはヒーター２７ａの近傍に設けた温度セン
サで、この温度センサ信号Ｓが前記コントローラ２７ｃ
に入力されてヒーター２７ａの温度がコントロールされ
る。２７ｅは光コード１の保持金具である。

【０００６】この保持金具２７ｅで保持された光コード
１の芯線１ｂから露出された光ファイバー素線がフェル
ール２″の毛管中に接着剤を介して挿入される。１ｃは
芯線１ｂと外被１ｄとの間に有するケブラと呼ばれる抗
張力体である。また、前記光コネクタの組立工程におけ
る他の従来の接着剤の硬化方法は、図１６に示すような
フェルールの保持金具２８に、フェルール２″と光コー
ド１を多数固定し、全体を恒温槽中に一定時間放置して
硬化させる方法が一般的であった。なお、２８ａはフェ
ルールの保持片、２８ｂは光コード保持ばねである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の光コネクタ組立
における接着剤の硬化装置に共通する問題点は、複数本
のフェルールをまとめて保持金具に装着して加熱する形
式であるため、一定時間間隔で次々に工程処理される自
動組立ラインには適さないことである。その他、図１５
に示す従来例では、ヒーター２７ａとして抵抗線ヒータ
を使用しているため、温度センサ２７ｄからの温度セン
サ信号Ｓを帰還するコントローラ２７ｃが必要で、高価
であるという問題点があった。

【０００８】図１６に示す従来例では、光コード１全体
が高温雰囲気にさらされるため、ポリ塩化ビニルを材質
とする光コード１の外被１ｄが変質する問題点があっ
た。この問題を避けるために雰囲気温度を下げると、接
着剤の硬化完了までの所要時間が大幅に延びる問題点が
あった。

【０００９】この発明は、前記のような問題点を改善
し、必要部分のみを短時間に一様に加熱でき、フェルー
ル組立体ごとに次々と加熱硬化処理の可能な、光コネク
タの自動組立ラインに適合する、光ファイバー素線と光
コネクタを形成するフェルール組立体との接着に用いる
接着剤硬化装置を提供するためになされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
するために、この発明に係る接着剤硬化装置は、光コー
ドの光ファイバー素線と光コネクタのフェルール組立体
とを組付ける装置に用いる接着剤硬化装置であって、未
硬化状態の熱硬化型接着剤が充填されたフェルール組立
体のフェルールに光ファイバー素線が挿入された状態の
光コードを１本以上搬送する光コード搬送体を備え、こ
の光コード搬送体は、少なくとも１個のフェルールの固
定手段と、このフェルールの固定手段の近傍に埋め込ま
れた加熱手段と、この加熱手段へ給電するための給電手
段とを具備していることを特徴とする。

【００１１】また、前記加熱手段として、特定温度に達
すると急激に抵抗率が高くなるＰＴＣサーミスタを用い
たことを特徴とする光コードとフェルール組立体との接
着剤硬化装置としたものである。

【００１２】

【作用】この発明において、光コード搬送体は、未硬化
状態の熱硬化型接着剤が充填されたフェルール組立体の
フェルールをその固定手段に固定し、この状態でフェル
ールに光ファイバー素線が挿入された１本以上の光コー
ドをフェルール組立体と共に搬送する。そして、この搬
送過程において、光コード搬送体に埋め込まれた加熱手
段は、給電手段によって発熱することにより、その近傍
の前記固定手段に固定されたフェルールを加熱してその
内部の熱硬化型接着剤を硬化させる。従って、接着剤を
加熱硬化させるために光コードをその組立ラインから特
別の加熱装置へ移し換える必要がなく、光ファイバー素
線をフェルールに挿入し終わったものから順次加熱する
ことが可能で、光コードの搬送中に接着剤の硬化を連続
的かつ簡便に行うことが可能である。また、前記加熱手
段としてＰＣＴサーミスタを使用することにより、複雑
な制御回路を必要とせず、給電するだけで一定温度に保
たれる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例について詳細に説明
する。図１はこの発明の第一の実施例の光コネクタの組
立ラインを説明する図である。なお、以下の説明では図
３に示すような、中心孔２ａを有するフェルール２ｂと
スプリング２ｃとストップリング２ｄとそれらの係止部
材２ｅとからなるフェルール組立体２を対象としてい
る。なお、図３に示すようなフェルール組立体２の詳細
については、特願平５−１１２５５２号で開示したの
で、ここでは詳細な説明は省略する。

【００１４】図１において、光コード１は例えば破線で
示したように余長処理された状態で光コード搬送体３に
収納されて、光コード１の先端部ａが等間隔に保持され
ている。また、搬送装置４は光コード搬送体３の光コー
ドの保持間隔と等しいストロークで、全ての光コード搬
送体３を同期搬送する機構となっている。このような動
作は、当該業者には周知の手法（例えば送り竿方式と呼
ばれる機構等）で容易に実現できるので詳細な説明はし
ない。この搬送装置４に沿って、光コネクタの組立に必
要な各処理を行う各工程部が後述するように配設されて
いる。

【００１５】これらの工程を順に説明すると、光コード
の把持ハンド５および被覆除去刃６等からなる前処理工
程部、光コードの把持ハンド７および芯線クリーニング
装置８からなるクリーニング工程部、光コードの把持ハ
ンド９とフェルール組立体の供給ハンド１０と接着剤の
注入装置１１およびフェルール組立体の把持部１２など
からなる光ファイバー素線の挿入工程部、光コード搬送
体３に配置された後述する加熱手段となる加熱素子への
給電手段を具備した搬送路１３からなる接着剤硬化工程
部、光コードの把持ハンド１４およびフェルールの先端
研磨装置１５からなる研磨工程部等が配設されている。
なお、光コネクタの組立には、以上述べた工程部の後
に、検査工程部、光コネクタ部品の組立工程部などが必
要であるが、この発明の説明には不要なので省略する。
また、前記研磨工程部についてもこの発明の説明には不
要なので省略する。

【００１６】次に、前記の各工程部の作動を説明する。
前処理工程部では、光コードの把持ハンド５が図２の
（ａ）の状態の光コード１を把持して光コード搬送体３
から引き出し、所要の被覆除去長に対応した位置に位置
決めする。被覆除去刃６は光コード１を挟むように作動
し、所定の切り込み深さを与える。この状態で光コード
の把持ハンド５が光コード１を引っ張ることにより、光
コード１の外被１ｄや芯線１ｂを除去して、図２の
（ｂ）の状態に光ファイバー素線１ａを露出させる。ま
た、光コード１には、ケブラと呼ばれる抗張力体１ｃが
芯線１ｂを囲むように埋め込まれており（図２参照）、
図１では示されていない抗張力体１ｃの処理部で空気流
を用いてまとめられた後、打撃刃や熱刃等の手段で所定
長に切断された後、挿入工程部でのかしめ作業のために
ラッパ状に整形される。

【００１７】この処理が終わると、光コードの把持ハン
ド５が光コード１を光コード搬送体３に戻す。戻された
光コード１の先端部は図２の（ａ）の状態から（ｂ）の
状態となっている。その後、搬送装置４が１ピッチ分だ
け光コード搬送体３を送り、前処理工程部は新たな光コ
ード１の先端部に対して前記同様の作動を行う。なお、
搬送装置４が１ピッチずつ同期搬送するので、各処理工
程のタクトタイムは同一にしてある。

【００１８】前処理の終了した光コードがクリーニング
工程部前まで搬送されてくると、光コードの把持ハンド
７が光コード１を把持して芯線１ｂおよび光ファイバー
素線１ａを芯線クリーニング装置８に位置決めし、この
芯線クリーニング装置８では溶剤をしみこませた布部材
が芯線１ｂおよび光ファイバー素線１ａと相対運動して
芯線１ｂおよび光ファイバー素線１ａに付着しているプ
ライマリコートを除去する。処理終了後、光コード１は
光コード搬送体３に戻される。

【００１９】光ファイバー素線の挿入工程部では、フェ
ルール組立体２が、図示していない部品パレットまたは
パーツフィーダからフェルール組立体の供給ハンド１０
によって取り出され、接着剤の注入ステーション１６に
載せられる。接着剤の注入ステーション１６は接着剤の
注入装置１１の直下まで移動して、フェルール組立体２
に接着剤が注入される。接着剤の充填が終了したフェル
ール組立体２′は、フェルール組立体の供給ハンド１０
によってフェルール組立体の把持部１２に移され、光コ
ード１と対向して保持される。

【００２０】光コードの把持ハンド９は、図４に示すよ
うに、少なくとも２つの独立して駆動できる開閉ハンド
９ａ，９ｂを有し、第一の開閉ハンド９ａは光コード１
を把持し、第二の開閉ハンド９ｂは予め前記光コード１
に通された状態で光コード搬送体３に保持されていたか
しめリング１７を把持する。この状態で、図５に示すよ
うに、前記光コード１の光ファイバー素線１ａおよび芯
線１ｂ部を、フェルール組立体の把持部１２に保持され
たフェルール組立体２′の細孔に挿入するよう移動す
る。

【００２１】その挿入後、第一の開閉ハンド９ａはフェ
ルール組立体２′に接触しないよう十分開き、第二の開
閉ハンド９ｂがかしめリング１７を把持したまま光コー
ド１に沿ってさらに移動し、かしめリング１７をフェル
ール組立体２′の後端部に嵌合する（図６参照）。この
とき、抗張力体１ｃはかしめリング１７とフェルール組
立体２′の後端外周部との間に挟み込まれる。かしめリ
ング１７の嵌合後は、光コードの把持ハンド９が退避し
（図７参照）、かしめ機構１８が位置決めされ、かしめ
リング１７をかしめる（図８参照）。これらの作業が終
了したら第二の開閉ハンド９ｂが再びかしめリング１７
を把持して、光コード１を光コード搬送体３に戻す。

【００２２】この状態での光コード搬送体３の構造を図
９〜図１２に示す。図９は光コード搬送体３の平面図、
図１０は図９のＡ−Ａ線における断面図、図１１は図１
０のＢ−Ｂ線における断面図、図１２は図１０のＣ−Ｃ
線における断面図である。光コードの光ファイバー素線
の挿入工程の済んだフェルール組立体２′のフェルール
２ｂは、光コード搬送体３内に具備したフェルールの固
定手段となるフェルール保持孔３ａに挿入される。各フ
ェルール保持孔３ａの近傍には、加熱手段となる加熱素
子３ｂが埋め込まれており、その加熱素子３ｂが、給電
手段となる電極３ｃおよび搬送装置４内に設けた給電手
段となる給電レール４ａと接触して給電される。

【００２３】ばね３ｄは前記電極３ｃと給電レール４ａ
との接触を安定化させるための押圧ばねであると同時
に、電極３ｃと加熱素子３ｂ上の端子とを接続するリー
ド線として作用する。給電レール４ａは、搬送装置４の
挿入工程部の作業軸位置またはその近傍から始まり、光
コード搬送体３の移動速度と接着剤の硬化のための所要
時間から決められる長さだけ、搬送装置４の給電手段を
具備した搬送路１３の中に配設されている。この搬送路
１３の区間が接着剤の硬化工程部（図１参照）を構成す
る。

【００２４】この搬送路１３の区間を移動中に光コード
１の光ファイバー素線１ａはフェルール組立体２のフェ
ルール２ｂの毛管中に挿入され接着剤で固定される。こ
の状態では、図２の（ｃ）に示すように、光ファイバー
素線１ａの先端がフェルール２ｂの先端より少し突出し
ている。このようにフェルール組立体２が固定された光
コード１を光コードの把持ハンド１４が把持し、フェル
ールの先端研磨装置１５で前記フェルール２ｂの先端よ
り少し突出した光ファイバー素線１ａの先端を研磨した
状態を、図２の（ｄ）に示す。

【００２５】通常のヒータを加熱素子として用いると、
温度制御が必要になるが、この発明では、加熱素子３ｂ
としてチタン酸バリウムを用いたセラミック系ＰＴＣサ
ーミスタを使用している。この加熱素子３ｂは、常温で
は一定の抵抗値をもち、通電によって発熱するが、温度
が上昇して材料固有のキューリ温度に達すると急激に抵
抗値が増大して絶縁状態となる。このため、接着剤の硬
化温度と等しいキューリ点の材料を選択すれば、温度制
御が不要なヒータとして使用できる。なお、図９〜図１
２において、１９は光コード１の把持部、２０はかしめ
リング１７の把持部であり、搬送装置４の内部から必要
に応じて突き出されるピン２１および２２で把持解除で
きる。また、２３は支軸２４に回転自在に設けたＶ字型
プーリで、これに光コード１が掛けられている。

【００２６】図１３および図１４はこの発明の第二の実
施例を示す。図１３は組立ラインの平面図、図１４は接
着剤の硬化工程の部分拡大図である。図１３で、Ａは前
処理工程部、Ｂはクリーニング工程部、Ｃは挿入工程部
であり、Ｄ〜Ｇは研磨、検査などの工程部である。光コ
ード搬送体３は、先ず、搬送装置４₁ で同期搬送されて
挿入工程までの各処理が行われる。同一の光コード搬送
体３に収納された全ての光コードについて挿入工程まで
終了すると、移載機構２５によって光コード搬送体３は
搬送装置４₂ に移される。搬送装置４₂ は、例えば光コ
ード搬送体３を載せたベルト４ｂが矢印の方向に微速進
行する機構と、電極３ｃを通して加熱素子３ｂに給電す
るための給電レール４ａを有している。

【００２７】前記搬送装置４₂ で搬送された光コード搬
送体３が移載機構２６の位置まで搬送される間に加熱素
子３ｂによってフェルール組立体２′のフェルール２ｂ
部が加熱されて接着剤を硬化させる。移載機構２６によ
って搬送装置４₃ に移された光コード搬送体３は、再び
同期搬送されて研磨などの後工程が行われる。この実施
例は、第一の実施例よりも接着剤の硬化の所要時間を長
くとる必要がある場合に適している。

【００２８】以上の実施例の説明では、複数の光コード
を１個の光コード搬送体に収納する場合について述べた
が、単一の光コードを１個の光コード搬送体に収納する
場合や、ケーブルから引き出された複数の光コードの端
子を隣り合う複数の光コード搬送体に分散して収容する
場合も同様にこの発明を適用できる。また、加熱効率を
高めるために、図９〜図１２に示すフェルール保持孔３
ａに、弾性体を用いたフェルールの押さえ機構を付加す
ることも可能である。さらに、この実施例ではフェルー
ル組立体を用いた光コネクタの自動組立装置の一部とし
てこの発明を説明したが、通常のフェルールを用いた人
手組立の場合にもこの発明が適用できるのは勿論であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、フェルールと光ファイバー素線との接続時に接着剤
の硬化のために組立中の光コネクタを別の治具等に装着
し直して高温炉に入れたり、専用加熱器に移し替えたり
する必要がなく、連続かつ効率的な接着剤の硬化が可能
である。このため、組立ラインで用いるのに適してお
り、光コネクタの組立コストの低減、生産効率の向上に
大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一の実施例の光コードとフェルー
ル組立体との接着剤硬化ラインを説明する図である。

【図２】この発明の光コネクタとフェルール組立体との
接着剤硬化ライン中の各処理工程後の光コードの先端形
状を示す図である。

【図３】この発明の光コネクタとフェルール組立体との
接着剤硬化ラインで使用するフェルール組立体を示す図
である。

【図４】この発明のフェルール組立体への光コードの挿
入工程部の工程説明図である。

【図５】この発明のフェルール組立体への光コードの挿
入工程部の工程説明図である。

【図６】この発明のフェルール組立体への光コードの挿
入工程部の工程説明図である。

【図７】この発明のフェルール組立体への光コードの挿
入工程部の工程説明図である。

【図８】この発明のフェルール組立体への光コードの挿
入工程部の工程説明図である。

【図９】この発明の光コード搬送体の平面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａにおける断面図である。

【図１１】図１０のＢ−Ｂにおける断面図である。

【図１２】図１０のＣ−Ｃにおける断面図である。

【図１３】この発明の第二の実施例の光コードとフェル
ール組立体との接着剤硬化ラインを説明する図である。

【図１４】この発明の第二の実施例の接着剤の硬化工程
の部分拡大図である。

【図１５】従来例の説明図である。

【図１６】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 光コード １ａ 光ファイバー素線 １ｂ 芯線 １ｃ 抗張力体 １ｄ 外被 ａ 光コードの先端部 ２ フェルール組立体 ２′ フェルール組立体 ２ａ 中心孔 ２ｂ フェルール ２ｃ スプリング ２ｄ ストップリング ２ｅ 係止部材 ３ 光コード搬送体 ３ａ フェルール保持孔 ３ｂ 加熱素子 ３ｃ 電極 ３ｄ ばね ４ 搬送装置 ４₁ 搬送装置 ４₂ 搬送装置 ４₃ 搬送装置 ４ａ 給電レール ４ｂ ベルト ５ 光コードの把持ハンド ６ 被覆除去刃 ７ 光コードの把持ハンド ８ 芯線クリーニング装置 ９ 光コードの把持ハンド ９ａ 第一の開閉ハンド ９ｂ 第二の開閉ハンド １０ フェルール組立体の供給ハンド １１ 接着剤の注入装置 １２ フェルール組立体の把持部 １３ 給電手段を具備した搬送路 １４ 光コードの把持ハンド １５ フェルールの先端研磨装置 １６ 接着剤の注入ステーション １７ かしめリング １８ かしめ機構 １９ 光コードの把持部 ２０ かしめ部材の把持部 ２１ ピン ２２ ピン ２３ Ｖ字型プーリ ２４ 支軸 ２５ 移載機構 ２６ 移載機構 ２７ 専用加熱器 ２７ａ ヒーター ２７ｂ フェルール組立体の保持金具 ２７ｃ コントローラ ２７ｄ 温度センサ ２７ｅ 光コードの保持金具 ２８ フェルール組立体の保持金具 ２８ａ フェルール組立体の保持片 ２８ｂ 光コード保持ばね Ｓ 温度センサ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−289253（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/36 G02B 6/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光コードの光ファイバー素線と光コネク
   タのフェルール組立体とを組付ける装置に用いる接着剤
   硬化装置であって、未硬化状態の熱硬化型接着剤が充填
   されたフェルール組立体のフェルールに光ファイバー素
   線が挿入された状態の光コードを１本以上搬送する光コ
   ード搬送体を備え、この光コード搬送体は、少なくとも
   １個のフェルールの固定手段と、このフェルールの固定
   手段の近傍に埋め込まれた加熱手段と、この加熱手段へ
   給電するための給電手段とを具備していることを特徴と
   する光コードとフェルール組立体との接着剤硬化装置。
2. 【請求項２】 前記加熱手段として、特定温度に達する
   と急激に抵抗率が高くなるＰＴＣサーミスタを用いたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光コードとフェルール
   組立体との接着剤硬化装置。