JP3974592B2 - 単心光コネクタの組立方法及びその組立工具 - Google Patents

Description

本発明は、単心系光コネクタの組立方法及びその組立工具に関し、より詳細には、キャピラリとフランジからなるフェルールのキャピラリの中心部に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、光ファイバと光ファイバ挿入孔とを接着剤を用いて固定する単心光コネクタの組立方法及びその組立工具に関する。

単心系光コネクタでは、光ファイバ部品としてのフェルールを備えており、このフェルールの中心に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入して使用される。

図１は、光コネクタのフェルールを示す断面図で、図中符号１０はフェルール、１１はフランジ、１２はキャピラリ、１３は光ファイバ挿入孔を示している。フェルール１０は、フランジ１１と、このフランジ１１の先端部に取り付けられたキャピラリ１２とからなり、このキャピラリ１２の中央部長手方向には光ファイバ挿入孔１３を設けられている。

図２（ａ）〜（ｃ）は、光コネクタの作製方法を示す工程図である。光ファイバ１４を光ファイバ挿入孔１３に固定する際には、一般に熱硬化性接着剤が用いられている。まず、図２（ａ）に示すように、フェルール１０のフランジ１１に接着剤１５を注入し、図２（ｂ）に示すように、吸引あるいは加圧により、接着剤１５を光ファイバ挿入孔１３内に充填させる。そして、図２（ｃ）に示すように、光ファイバ１４の被覆部１４ｂを数ｍｍ程度除去して露出した光ファイバ芯線１４ａをフランジ１１から挿入する。その後、接着剤１５を硬化させるためにオープンなどで３０分から１時間程度加熱する。接着剤１５の硬化後にフェルール１０の端面を研磨し、ツマミ部品などを取り付けて光コネクタが完成する。

この場合、接着剤１５を硬化させる工程に要する時間が他の作業工程に比べ極端に長く、光コネクタを効率的に組み立てる際の問題となっていた。また、接着剤１５の硬化にはオーブンなどの加熱装置が必須となるため、組み立て場所が限定されてしまい、光通信装置設置場所などの実際に光コネクタを使用する場所での光コネクタの組み立てに適用することが非常に難しい状況となっていた。

このような問題点を解決するために、常温１分程度の硬化時間で光ファイバの接着可能な瞬間接着剤を用いた光コネクタの作製方法が提案されている（非特許文献１参照）。これにより、加熱装置が不要となるとともに短時間での光ファイバの接着が可能となっている。

「ＭＵコネクタ用瞬間接着剤の開発」（▲柳▼秀一他３名 電子情報通信学会総合大会講演論文集Ｃ−３−２３ １６３頁 ２００３年）

しかしながら、このような光コネクタの作製方法においては、ピペットなどにより接着剤をフェルールのフランジに塗布しており、空気泡が混入しやすいといった問題があった。

また、ピペットなどを用いて少量の接着剤を塗布する際には、図３に示すように、接着剤がフェルールのフランジの内壁の表面に広がってしまい、フランジの内壁の表面にのみしか接着剤がついていないような状態になってしまう場合があり、このようなときには、光ファイバを挿入する際に光ファイバを内壁にこすり付けるようにしないと接着剤が光ファイバに付着しないが、光ファイバをフランジにこすり付けると光ファイバにキズが入り、光ファイバの破損の原因となるため、通常はフランジの内壁に光ファイバが当たらないように光ファイバを挿入することになるので、光ファイバに接着剤が付着せず、光ファイバをフェルールの接着固定できないといった問題があった。

また、接着剤に粘性がある場合には、ピペットなどによる接着剤の計量が難しく、少量の接着剤を塗布する場合には塗布量を制御することが難しいといった問題があった。そのほか、光ファイバをフェルールに挿入しにくいという問題もあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フェルールのフランジを接着剤に浸漬させて空気泡が混入しにくくなるようにし、吸引など行わずに接着剤を塗布することを可能とし、少量の接着剤を塗布する場合においても、確実に光ファイバをフェルールに接着固定することを可能にするとともに、組立を簡便に行うようにした単心光コネクタの組立方法及びその組立工具を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、キャピラリとフランジからなるフェルールの前記キャピラリの中心部に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、該光ファイバと前記光ファイバ挿入孔とを接着剤を用いて固定する単心光コネクタの組立方法において、前記フランジを接着剤に浸漬させることにより、前記フェルールへの前記接着剤の塗布を行うことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記フェルールの先端にキャップを取り付けることにより、前記光ファイバ挿入孔からの空気の出入りを規制した状態で、前記フランジを接着剤に浸漬させることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記フランジを前記接着剤に浸漬させる際に、浸漬させる深さを調整することにより、前記接着剤の塗布量を制御することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記接着剤として、シアノアクリル系接着剤を用いたことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、キャピラリとフランジからなるフェルールの前記キャピラリの中心部に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、該光ファイバと前記光ファイバ挿入孔とを接着剤を用いて固定する単心光コネクタの組立用の組立工具において、余分な前記接着剤を取り除くための接着剤流出用孔を設けた接着剤受け皿を備え、前記接着剤流出用孔を設置する位置を調整することにより、前記接着剤受け皿の底面から液面までの接着剤層の厚さを制御し、前記フランジを前記接着剤受け皿の底面に突き当たるまで浸漬させることにより、前記フランジを前記接着剤に浸漬させる深さを調整するようにしたことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記接着剤受け皿の底面又は/及び側面に前記接着剤流出用孔を設けたことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、前記光ファイバを前記フェルールに挿入する際に、前記光ファイバの前記フェルールへの挿入を補助するための漏斗状治具を有し、該漏斗状治具に設けられた漏斗状部の入口開口部の径が、前記光ファイバの被覆部の径より大きく、前記漏斗状部の出口部の径が、前記フランジの内径と同等もしくは小さくなっていることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記漏斗状治具が縦に２分割可能であることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、キャピラリとフランジからなるフェルールの前記キャピラリの中心部に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、該光ファイバと前記光ファイバ挿入孔とを接着剤を用いて固定する単心光コネクタの組立用の組立工具において、前記フェルールを保持するフェルール保持部材と、該フェルール保持部材に嵌合され、前記光ファイバを前記フェルールに挿入する際に使用する漏斗状治具の機能を有する光ファイバ挿入部材とからなり、前記フェルール保持部材は、前記キャピラリを保持するために、該キャピラリの径と略等しい径を有し、かつ下部面又は側面まで貫通しているフェルール保持孔と、該フェルール保持孔の一部に前記キャピラリの径よりも大きな径を有する空間部を有し、該空間部内に、遊動可能でかつ前記フェルールに設けられる前記光ファイバ挿入孔からの空気の出入りを規制するためのキャップの機能を有する通気規制部材を設けたことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記フランジを前記接着剤に浸漬させる際に、前記フェルールが下方を向くような状態では、遊動可能である前記通気規制部品が、前記フェルールの装着してある側の下方向へ移動し、前記通気規制部品が前記フェルール保持孔を塞ぐ状態となることにより空気の出入りを規制し、前記光ファイバを前記フェルールに挿入する際に、前記フランジが上方を向くような状態では、遊動可能である前記通気規制部品が、前記フェルールの装着してある側と反対方向へ移動し、前記通気規制部品と前記フェルール保持孔との間に間隙を形成することにより空気の出入りを可能とすることを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の発明において、前記光ファイバ挿入部材が、前記フェルール保持部材への着脱に際して横方向にスライド可能であることを特徴とする。

本発明は、フェルールのフランジを接着剤に浸漬させることにより、接着剤の塗布を行うものであり、接着剤への空気泡の混入が少なくなるとともに吸引など行わずに接着剤を塗布することが可能となる。また、少量の接着剤を塗布する場合においても、確実に光ファイバをフェルールに接着固定することが可能となる。

また、組立工具の構造として、フェルールのフランジを接着剤に浸漬させる際の光ファイバ挿入孔からの空気の出入りの規制と、光ファイバ挿入工具を装着するためのフェルール保持治具の働きを兼ね備えた構造としているため、接着剤の塗布から光ファイバ挿入までの作業をスムーズに実施することが可能となる。さらに、遊動可能である通気規制部品により、フランジを接着剤に浸漬させる際に自動的に空気の出入りを規制し、光ファイバ挿入時には空気の出入りが可能となる構造となるため、接着剤の塗布時に塗布量の制御が可能となるとともに、光ファイバ挿入時に接着剤を光ファイバ挿入孔へ確実に充填することが可能となる。

さらに、光ファイバ挿入用の組立工具を、フェルール保持治具へ取り付けたり取り外したりする際に、横方向にスライドさせて行なうことで、光ファイバを引っ張る方向への力を加わらなくすることが可能となる。接着剤が未硬化の状態で光ファイバに引っ張る方向への力が加わると、光ファイバ挿入孔の内部で光ファイバが動いてしまい、光ファイバとフェルールの密着性が損なわれ、接着強度が不十分になってしまう。特に、抗張力部材を有する光ファイバケーブルを用いる場合に、光ファイバ挿入用の組立工具を上方向へ引き上げて取り外す際には、光ファイバ挿入工具のファイバ挿入口に光ファイバの抗張力部材や外被が引っかかってしまうため、大きな光ファイバ引張り力が加わってしまうことになる。しかし、光ファイバ挿入用の組立工具を横方向にスライドさせて取り外す構造とすることで、抗張力部材を有する光ファイバを用いた際においても、光ファイバに引張り力が加わることを回避することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図５（ａ），（ｂ）は、本発明の単心光コネクタの組立方法を説明するための図で、接着剤がフランジの内部に吸いあがっていく様子を示した図である。

本発明の単心光コネクタの組立方法は、キャピラリ１２とフランジ１１からなるフェルール１０のキャピラリ１２の中心部長手方向に設けられた光ファイバ挿入孔１３に光ファイバ１４を挿入し、この光ファイバ１４と光ファイバ挿入孔１３とを接着剤１５を用いて固定するものである。

つまり、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させることにより、フェルール１０への接着剤１５の塗布を行う。まず、図５（ａ）に示すように、フェルール１０のフランジ１１を接着剤１５に浸漬させる。その際に、図５（ｂ）に示すように、毛細管現象により接着剤１５がフランジ１１の内部に吸い上がってくる。さらに、フェルール１０のフランジ１１を接着剤１５に浸漬させた場合には、接着剤１５はフランジ１１の内部の空気を押し出しながら吸い上がってくるため、空気泡が混入する危険が極めて少なくなる。

また、図６に示すように、フェルール１０の先端にキャップ１７を取り付けることにより、光ファイバ挿入孔１３からの空気の出入りを規制した状態で、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させる。また、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させる際に浸漬させる深さを調整することにより、接着剤１５の塗布量を制御する。

このような構成により、フェルール１０のフランジ１１を容器１６内の接着剤１５に浸漬させることにより、フェルール１０への接着剤１５の塗布を行うものであり、ピペットなどの接着剤を塗布するための道具を不要とすることができる。

また、フェルール１０のフランジ１１を接着剤１５に浸漬させた際に、接着剤１５がフランジ１１の内部に吸いあがってくるため、ポンプなどによる吸引も不要とすることが可能である。

また、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させる際に、フェルール１０の先端にキャップ１７を取り付け、光ファイバ挿入孔１３からの空気の出入りを規制した状態とすることで、図６に示すように、接着剤１５がフランジ１１の内部を吸いあがってこなくなるため、フランジ１１の浸漬深さ及び浸漬時間に依らず少量の接着剤１５の塗布が可能となる。

このような本発明による接着剤の塗布方法を用いれば、図４に示すように、フランジ１１の先端に接着剤１５が膜状に付着するため、従来のピペットなどを用いて少量の接着剤１５を塗布する場合のように、接着剤１５がフェルール１０のフランジ１１の内壁の表面に広がってしまい、フランジ１１の内壁の表面にのみしか接着剤１５がついていないような状態になってしまうという問題が解消される。このため、光ファイバを挿入時は、光ファイバの先端が膜状の接着剤を貫通するため、確実に光ファイバに接着剤１５を付着させることができるようになる。

さらに、フェルール１０の先端にキャップ１７を取り付けてフェルール１０のフランジ１１を接着剤１５に浸漬させる際に、浸漬させる深さを調整することにより、接着剤１５の塗布量の微少量の制御が可能となる。キャップ１７を設けていない場合のように、接着剤１５がフランジ１１内へ吸いあがってくることはないが、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させる深さが深くなるほど、フランジ１１の内部の空気の弾性変形が大きくなるため、その分だけフランジ１１内へ浸入する接着剤１５の量が多くなる。接着剤１５の塗布量の制御は、このような現象を利用したものであり、フランジ１１の接着剤１５への浸漬深さの調整により、キャップ１７をしたのみの場合に比べ、さらに微少量の接着剤１５の塗布量の制御が可能となる。

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。

接着剤としてシアノアクリル系接着剤を用いて、従来のピペットによる接着剤の塗布と本発明による接着剤の塗布を行った。本発明にようにシアノアクリル系接着剤を用いると、加熱装置が不要であり、短時間で光ファイバの接着が可能である。従来のピペットを用いた接着剤の塗布の場合には、ピペットの先端がフェルールのフランジの円筒形の中心付近にある場合には、空気が混入することなく接着剤を塗布することができたが、ピペットの先端が、フェルールのフランジの円筒形の中心からずれてしまった場合には、空気泡が混入してしまうという問題があった。

これに対して、本発明による接着剤の塗布の場合、フランジの先端の全体が接着剤に接触するため、空気泡が混入することなく接着剤がフランジの内部に吸いあがり、ピペットの先端がフェルールのフランジの円筒形の中心付近にある場合と同様に接着剤を塗布することができた。

従来のピペットによる接着剤の塗布方法と本発明による接着剤の塗布方法により、シアノアクリル系接着剤を用いて光コネクタの組み上げ作業を行った。本発明のようにシアノアクリル系接着剤を用いた場合には、接着剤の塗布量を数μｌ（リットル）に制御しないと、短時間での硬化が行われずに光コネクタの組み上げ時にフェルールが光ファイバから抜けてしまう場合がある。これらの評価結果を以下の表１に示す。

なお、光ファイバの引き込みの許容範囲は、−０．０５μｍ〜＋０．１μｍである。従来のピペットを用いて接着剤を塗布した場合には、接着剤がフェルールのフランジの内壁の表面に広がってしまい、フランジの内壁の表面にのみしか接着剤がついていないような状態になってしまい、光コネクタ部品を取り付ける際にフェルールが光ファイバから抜けてしまう場合があった。

また、接着剤の塗布量の制御が難しいため、塗布量が多くなってしまい接着剤の硬化が十分進んでいないために、コネクタ組み上げ後に着脱操作を行ったところ、光ファイバ引き込みが発生してしまう場合があった。

これに対して、本発明の接着剤の塗布方法を用いた場合、従来の塗布方法のように、接着剤がフェルールのフランジの内壁の表面に広がってしまい、フランジの内壁の表面にのみしか接着剤がついていないような状態になってしまうといった問題や、接着剤の塗布量が多くなってしまい、接着剤の硬化が十分進まないといった問題も解消され、光コネクタの組み上げの最中にフェルールが光ファイバから抜けてしまうことや、着脱操作後に光ファイバ引き込みが発生してしまうこともなかった。

本発明の単心光コネクタ組立用の組立工具は、キャピラリ１２とフランジ１１からなるフェルール１０のキャピラリ１２の中心部に設けられた光ファイバ挿入孔１３に光ファイバ１４を挿入し、この光ファイバ１４と光ファイバ挿入孔１３とを接着剤１５を用いて固定するためのものである。

図７は、接着剤塗布時の接着剤層の厚さを制御するための工具の一例を示した図である。図７に示すように、廃接着剤貯蔵容器２１には、接着剤受け皿２２が設けられ、この接着剤受け皿２２には、余分な接着剤１５を取り除くための接着剤流出用孔２３、２４が底面又は側面に設けられている。

接着剤流出用孔２２，２３を設置する位置を調整することにより、接着剤受け皿２２の底面から液面までの接着剤１５の層の厚さを制御し、フランジ１１を接着剤受け皿２２の底面に突き当たるまで浸漬させることにより、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させる深さを調整できるようにした。

このような組立工具を用いて、シアノアクリル系接着剤による光コネクタの組み上げ作業を行った。使用した工具は、図７のような構造であり、接着剤１５を接着剤受け皿２２に滴下すると、接着剤受け皿２２の側面に設けられた接着剤流出孔２４から余分な接着剤１５が流れ落ち、接着剤受け皿２２に接着剤１５が一定量貯まるようになっている。また、接着剤流出孔２４から流れ出た余分な接着剤１５は、廃接着剤貯蔵容器２１に貯蔵され、光コネクタの組み立て作業終了後に廃接着剤貯蔵容器２１ごと処分できるようになっている。

複数回にわたり光コネクタの組み立て作業を行う場合には、接着剤受け皿２２のみを交換すれば良い。接着剤流出孔を接着剤受け皿２２の底面から１ｍｍの位置に設け、光コネクタの組み上げ作業を行った。また、接着剤流出孔を有していない接着剤受け皿２２を用い、手動によりフェルール１０のフランジ１１の接着剤１５への浸漬深さを制御することにより、光コネクタの組み上げを実施した。

両光コネクタ組み上げ作業において、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させる際にフェルール１０の先端にゴム製のキャップ１７を取り付けており、また、光ファイバ１４をフェルール１０に挿入してから１分後に研磨を実施した。組立工具の使用の有無に関わらず、全てのサンプルにおいて研磨後及び着脱操作後に光ファイバ１４の引き込みが発生してしまうことはなかった。

さらに、同サンプルを用いて８５℃での高温試験を実施した。この高温試験をオンライトモニタで観察すると、組立工具を用いて組み上げを行ったサンプルでは、光学特性の劣化は観測されなかったが、組立工具を用いずに組み上げを行ったサンプルでは、１０サンプル中６サンプルに反射減衰量の劣化が観測された。反射減衰量の劣化は、着脱試験時にフェルールの端面付近の接着剤が剥離し、高温時にフェルールの熱膨張により光ファイバが引き込んだ状態になってしまったことが原因と考えられる。

組立工具を用いて組み上げを行った場合には、接着剤の塗布量が厳密に制御されているため、１分の硬化時間で十分接着剤の硬化が進んでいるが、組立工具を用いない場合には、接着剤の塗布量に若干のばらつきが出てきてしまうため、接着剤の塗布量が多い場合には１分の硬化時間では接着剤の硬化が十分に進まず、着脱操作時に光ファイバにかかる圧力によりフェルールの端面付近の接着剤が剥離してしまったものと考えられる。このように、図７のような組立工具を用いることにより、短時間での十分な接着剤の硬化が可能となるため、高性能な光コネクタを作製することができるようになる。

図７に示した組立工具を用いて光ファイバの接着固定を行う際に、図８に示すような底面２２ａに接着剤流出孔２３を設けた接着剤受け皿２２を使用して作業を行った。接着剤流出孔２３は１ｃｍの正方形の頂点に位置しており、接着剤１５の表面張力により接着剤受け皿２２の中央付近には、一定厚の接着剤１５の層が形成される。

このようにして作製した光コネクタを用いて、８５℃での高温試験を実施したところ、光学特性の劣化は観測されず良好な特性が得られた。このように、図８のような接着剤受け皿２２を用いた場合においても、短時間での十分な接着剤１５の硬化が可能となるため、高性能な光コネクタを作製することができるようになる。なお、接着剤流出孔２３を設置する位置等により接着剤１５の層の厚さを制御できるため、接着剤１５の粘性が異なる場合においても、接着剤流出孔２３を設置する位置の調整により所望の接着剤１５の層厚を得ることができる。

図９（ａ）〜（ｃ）は、光ファイバをフェルールの光ファイバ挿入孔に挿入するための挿入工具の一例を示した図である。

挿入工具３５は、光ファイバ１４をフェルール１０に挿入する際に、光ファイバ１４のフェルール１０への挿入を補助するための漏斗状治具３０を有し、この漏斗状治具３０は漏斗状部３１を有し、この漏斗状部３１の入口開口部３２の径が、光ファイバ１４の被覆部１４ｂの径より大きく、漏斗状部分３１の出口部３３の径が、フランジ１１の内径と同等もしくは小さくなっている。

つまり、光ファイバ挿入用の漏斗状部３１は、図９（ａ）に示すように、入口開口部３２が、フェルール１０のフランジ１１の内径より大きく、かつ目視で入れ易い大きさとなっており、最初の光ファイバの挿入位置が狙い易い構造となっている。また、漏斗の出口部３３は、光ファイバ１４をスムーズにフランジ１１の内径内へ導くことができるように、フェルール１０のフランジ１１の内径と同等もしくは小さい径としている。

また、多くの場合、光ファイバ１４は、巻き癖がついており真直ぐとはなっていないため、漏斗内に光ファイバの被覆部１４ｂより若干大きい光ファイバ被覆保持ガイド３４を設けている。この光ファイバ被覆保持ガイド３４は、挿入された光ファイバ１４の被覆部１４ｂをガイドすることで光ファイバ１４の曲がりを矯正するとともに、フェルールの内径へ光ファイバ１４を入れやすくするためのものである。

光ファイバの挿入時に被覆部１４ｂが、この光ファイバ被覆保持ガイド３４に到達すると、図９（ｂ）に示すように、光ファイバ１４の巻き癖が矯正され、光ファイバ１４がフェルール１０の内径に垂直に光ファイバ１４の位置決めができるようになっている。さらに、図９（ｃ）に示すように、光ファイバ１４が位置決めされた状態で、光ファイバ１４をさらに押し込むことで光ファイバ１４の挿入が完了する。

また、光ファイバ１４をフェルール１０に挿入するには、フェルール１０のフランジ１１の内径より大きく、かつ目視で入れ易い大きさの入口開口部３２とフェルール１０のフランジ１１の内径と同等もしくは小さい出口部３３を有する漏斗状部３１を備えた漏斗状治具３０を用意することで挿入が容易にできる。

また、図１０に示すように、漏斗状治具３０は、縦に２つに割れる構造となっているため、光ファイバ１４の接着後にフェルール１０と光ファイバ１４の取り出しが容易にできる構造となっている。

光ファイバ１４をフェルール１０に挿入する際に、手作業で光ファイバ１４をフェルール１０に挿入する場合には、光ファイバ１４がフェルール１０のフランジ１１の側面をこすらないように注意を払う必要があったが、図９に示した挿入工具を用いた場合、簡便な光ファイバ１４の挿入が可能であった。

図１１は、接着剤の塗布時及び光ファイバの挿入時に通気調整が可能な組立工具の一例を示した図で、フェルール保持孔が下部面まで貫通している組立工具の一例を示した図である。図中符号４１は通気規制部品、４２はフェルール保持部品、４３はフェルール保持孔、４３ａは空間部、４３ｂは通気用孔を示している。この組立工具は、遊動可能である通気規制部品４１により、フランジ１１を接着剤１５に浸漬させる際に自動的に空気の出入りを規制し、光ファイバ挿入時には空気の出入りが可能となるように構成されている。

実施例６における組立工具は、フェルール１０を保持するフェルール保持部品４２と、このフェルール保持部品４２に嵌合され、光ファイバ１４をフェルール１０に挿入する際に使用する漏斗状治具の機能を有する光ファイバ挿入工具４４とからなっている。

フェルール保持部品４２は、フェルール１０の先端のキャピラリ１２を保持するために、このキャピラリ１２の径と略等しい径を有し、かつ下部面まで貫通しているフェルール保持孔４３と、このフェルール保持孔４３の一部にキャピラリ１２の径よりも大きな径を有する空間部４３ａを有している。この空間部４３ａ内に、遊動可能でかつフェルール１０に設けられる光ファイバ挿入孔１３からの空気の出入りを規制するためのキャップの機能を有する通気規制部品４１を設けている。

図１２（ａ），（ｂ）は、接着剤の塗布時及び光ファイバの挿入時における通気調整を説明するための図で、図１２（ａ）は、接着剤の塗布時において通気が規制される様子を示す図で、図１２（ｂ）は、光ファイバの挿入時において空気の出入りが可能な様子を示す図である。

図１２（ａ）に示すように、接着剤１５の塗布時に遊動可能である通気規制部品４１が下方向へ移動し、この通気規制部品４１がフェルール保持孔４３を塞ぐ状態となることにより空気の出入りを規制する。また、図１２（ｂ）に示すように、光ファイバ１４の挿入時に、遊動可能である通気規制部品４１がフェルール１０の装着してある側と反対方向へ移動し、この通気規制部品４１とフェルール保持孔４３との間から空気の出入りが可能となっている。実際に、図１１に示す組立工具を用いて光ファイバ１４の接着を実施したところ、スムーズな操作により、フェルール１０への確実な光ファイバ１４の接着固定が可能であった。

一方、通気規制部品４１が無い場合、接着剤１５がフランジ１１内を吸い上がってきてしまうため、接着剤１５の塗布量が多くなりすぎてしまい、未硬化の接着剤１５が残ってしまうため充分な接着強度を実現することができなかった。

これに対して、図１３に示すような、空気の出入りができない構造を有する組立工具を用いた場合、図１４（ａ）に示すように、接着剤１５の塗布時には、フェルール１０の光ファイバ挿入孔１３からの空気の出入りが規制されるため、厳密な接着剤１５の塗布量の制御が可能となる。しかしながら、光ファイバ１４の挿入時に際しても、図１４（ｂ）に示すように、フェルール１０の光ファイバ挿入孔１３からの空気の出入りが規制されてしまうため、接着剤１５が光ファイバ挿入孔１３内へ充填されなくなってしまうため、フランジ１１から接着剤１５があふれ出してきてしまった。このため、光ファイバ１４の接着が不十分となり、フェルール１０への確実な光ファイバ１４の接着固定ができなかった。なお、フェルール保持孔が側面に貫通している構造でも通気が可能な構造であれば同様の効果が得られる。

図１５は、上下方向に移動させて着脱する構造を有する光ファイバ挿入工具を示す図で、図１６は、左右方向に移動させて着脱する構造を有する光ファイバ挿入工具を示す図である。図中符号４４は光ファイバ挿入工具、４５は抗張力部材を有する光ファイバ、４５ａは光ファイバ芯線、４５ｂは被覆部、４６はかしめ部品を示している。

抗張力部材４５を有する光ファイバを用いる場合には、抗張力部材４５をかしめ部品４６でかしめ固定することにより、光コネクタ接続時に光ファイバに引張り力が加わった際の特性劣化を抑制している。抗張力部材４５のかしめ固定は、フェルールを取り付ける前に行う場合と、フェルールを取り付けた後に行う場合があるが、特にフェルールを取り付ける前に抗張力部材４５のかしめ固定を行う場合、ファイバ挿入用の組立工具を用いてフェルール取り付けを行う際に、フェルール取り付け後にファイバ挿入用の組立工具を上方向へ引き上げて取り外す時に、かしめ部品４６の外径は光ファイバの抗張力部材４５や外被よりも大きいため、かしめ部品４６がファイバ挿入工具のファイバ挿入口に引っかかってしまい、大きなファイバ引張り力が加わってしまうことになる。

図１５に示すように、抗張力部材を有する光ファイバ４５を用いてフェルール１０への光ファイバ４５の接着固定を行なった。上下方向に移動させて着脱する構造を有する光ファイバ挿入工具４４を用いた場合、光ファイバ４５の挿入後３０秒で光ファイバ挿入工具４４を取り外した際に、この光ファイバ挿入工具４４とともに、光ファイバ４５が上方向に引っ張られる力が加わり、光ファイバ４５がフェルール１０から抜けてしまうといった問題が発生した。

また、光ファイバ４５の挿入後１分で光ファイバ挿入工具４４を取り外した場合においても、いくつかのサンプルで光ファイバ４５がフェルール１０から抜けてしまうといった問題が発生した。光ファイバ４５挿入の１分後には、接着剤１５の硬化は進んでいるものの、硬化速度にはバラツキがあるため、接着剤１５の硬化が完全には終了していない状態で光ファイバ４５を引き抜く方向への大きな力が加わってしまったサンプルで、光ファイバ４５がフェルール１０から抜けてしまうといった問題が発生したと考えられる。

一方、図１６に示すように、左右方向に移動させて着脱する構造を有する光ファイバ挿入工具４４を用いた場合、抗張力部材を有する光ファイバ４５を用いた際に、光ファイバ４５の挿入後３０秒で光ファイバ挿入工具４４を取り外しても、光ファイバ４５がフェルール１０から抜けてしまうといった問題が発生することは無かった。

つまり、図１６に示してある光ファイバ挿入工具では、誤って上下方向にファイバ挿入工具が移動してしまうのを防止するために、上下方向の移動規制部位としてフェルール保持部品４２の上部に凸状の突起４２ａが設けてあり、また、ファイバ挿入工具４４の内壁下部に凹状のへこみが設けてあるため、ファイバ挿入工具を横からスライドさせて装着した際にこれらの凹凸が噛み合うような構造なっており、ファイバ挿入工具をフェルール保持工具に装着した状態では、作業者の熟練度合いに依らず、光ファイバに上方向に引っ張られる力が加わらない構造となっている。

また、かしめ部品を用いていない場合でも、抗張力部材を有する光ファイバを用いた際には、ファイバ挿入工具を上方向に移動させると、光ファイバ心線よりも径の大きい被覆部などの部分が、光ファイバ挿入工具の入口開口部３２や光ファイバ被覆保持ガイド３４に引っかかってしまい、光ファイバに上方向への引張り力が加わってしまうことになる。したがって、かしめ部品によるかしめ固定を行っていない場合でも、抗張力部材を有する光ファイバを用いた場合には、同様な結果となる。

本発明は、シアノアクリル系接着剤を用いる場合のみに限定されるわけではない。本発明の本質はフェルールのフランジを接着剤に浸漬させることにより接着剤の塗布を行うことであり、この方法を用いる接着剤の塗布が行える接着剤を用いる限り、本発明を適用出来ることは言うまでもない。

従来の光コネクタのフェルール断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、従来の光コネクタの作製方法を示す工程図である。 従来の塗布方法による接着剤がフランジ壁面に付着している様子を示した図である。 本発明の塗布方法による接着剤がフランジで膜状になっている様子を示した図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の単心光コネクタの組立方法を説明するための図で、接着剤がフランジ内部に吸いあがっていく様子を示した図である。 フェルール先端にキャップをした場合の接着剤塗布の様子を示した図である。 接着剤塗布時の接着剤層の厚さを制御するための工具の一例を示した図である。 接着剤受け皿の底面に設けた接着剤流出孔の構成の一例を示した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、光ファイバをフェルールの光ファイバ挿入孔に挿入するための挿入工具の一例を示した図である。 光ファイバ挿入用の挿入工具で用いる縦に２分割可能な漏斗状治具の一例を示した図である。 接着剤の塗布時及び光ファイバの挿入時に通気調整が可能な組立工具の一例を示した図である。 接着剤の塗布時及び光ファイバの挿入時における通気調整を説明するための図で、（ａ）は、接着剤の塗布時において通気が規制される様子を示す図で、（ｂ）は、光ファイバの挿入時において空気の出入りが可能な様子を示す図である。 通気調整機能を持たない組立工具の一例を示した図である。 （ａ），（ｂ）は、接着剤の塗布時及び光ファイバの挿入時における通気調整を説明するための図である。 上下方向に移動させて着脱する構造を有する光ファイバ挿入工具を示す図である。 左右方向に移動させて着脱する構造を有する光ファイバ挿入工具を示す図である。

符号の説明

１０ フェルール
１１ フランジ
１２ キャピラリ
１３ 光ファイバ挿入孔
１４ 光ファイバ
１４ａ 光ファイバ芯線
１４ｂ 被覆部
１５ 接着剤
１６ 容器
１７ キャップ
２１ 廃接着剤貯蔵容器
２２ 接着剤受け皿
２２ａ 底面
２３，２４ 接着剤流出用孔
３０ 漏斗状治具
３１ 漏斗状部
３２ 入口開口部
３３ 出口部
３４ 光ファイバ被覆保持ガイド
３５ 光ファイバ挿入工具
４１ 通気規制部品
４２ フェルール保持部品
４２ａ 突起
４３ フェルール保持孔
４３ａ 空間部
４３ｂ 通気用孔
４４ 光ファイバ挿入工具
４５ 抗張力部材を有する光ファイバ
４５ａ 光ファイバ芯線
４５ｂ 被覆部
４６ かしめ部品

Claims (11)

1. キャピラリとフランジからなるフェルールの前記キャピラリの中心部に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、該光ファイバと前記光ファイバ挿入孔とを接着剤を用いて固定する単心光コネクタの組立方法において、
   前記フランジを接着剤に浸漬させることにより、前記フェルールへの前記接着剤の塗布を行うことを特徴とする単心光コネクタの組立方法。
2. 前記フェルールの先端にキャップを取り付けることにより、前記光ファイバ挿入孔からの空気の出入りを規制した状態で、前記フランジを接着剤に浸漬させることを特徴とする請求項１に記載の単心光コネクタの組立方法。
3. 前記フランジを前記接着剤に浸漬させる際に、浸漬させる深さを調整することにより、前記接着剤の塗布量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の単心光コネクタの組立方法。
4. 前記接着剤として、シアノアクリル系接着剤を用いたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の単心光コネクタの組立方法。
5. キャピラリとフランジからなるフェルールの前記キャピラリの中心部に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、該光ファイバと前記光ファイバ挿入孔とを接着剤を用いて固定する単心光コネクタの組立用の組立工具において、
   余分な前記接着剤を取り除くための接着剤流出用孔を設けた接着剤受け皿を備え、前記接着剤流出用孔を設置する位置を調整することにより、前記接着剤受け皿の底面から液面までの接着剤層の厚さを制御し、前記フランジを前記接着剤受け皿の底面に突き当たるまで浸漬させることにより、前記フランジを前記接着剤に浸漬させる深さを調整するようにしたことを特徴とする単心光コネクタ組立用の組立工具。
6. 前記接着剤受け皿の底面又は/及び側面に前記接着剤流出用孔を設けたことを特徴とする請求項５に記載の単心光コネクタ組立用の組立工具。
7. 前記光ファイバを前記フェルールに挿入する際に、前記光ファイバの前記フェルールへの挿入を補助するための漏斗状治具を有し、該漏斗状治具に設けられた漏斗状部の入口開口部の径が、前記光ファイバの被覆部の径より大きく、前記漏斗状部の出口部の径が、前記フランジの内径と同等もしくは小さくなっていることを特徴とする請求項５又は６に記載の単心光コネクタ組立用の組立工具。
8. 前記漏斗状治具が縦に２分割可能であることを特徴とする請求項７に記載の単心光コネクタの組立用の組立工具。
9. キャピラリとフランジからなるフェルールの前記キャピラリの中心部に設けられた光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、該光ファイバと前記光ファイバ挿入孔とを接着剤を用いて固定する単心光コネクタの組立用の組立工具において、
   前記フェルールを保持するフェルール保持部材と、該フェルール保持部材に嵌合され、前記光ファイバを前記フェルールに挿入する際に使用する漏斗状治具の機能を有する光ファイバ挿入部材とからなり、
   前記フェルール保持部材は、前記キャピラリを保持するために、該キャピラリの径と略等しい径を有し、かつ下部面又は側面まで貫通しているフェルール保持孔と、該フェルール保持孔の一部に前記キャピラリの径よりも大きな径を有する空間部を有し、
   該空間部内に、遊動可能でかつ前記フェルールに設けられる前記光ファイバ挿入孔からの空気の出入りを規制するためのキャップの機能を有する通気規制部材を設けたことを特徴とする単心光コネクタの組立用の組立工具。
10. 前記フランジを前記接着剤に浸漬させる際に、前記フェルールが下方を向くような状態では、遊動可能である前記通気規制部品が、前記フェルールの装着してある側の下方向へ移動し、前記通気規制部品が前記フェルール保持孔を塞ぐ状態となることにより空気の出入りを規制し、前記光ファイバを前記フェルールに挿入する際に、前記フランジが上方を向くような状態では、遊動可能である前記通気規制部品が、前記フェルールの装着してある側と反対方向へ移動し、前記通気規制部品と前記フェルール保持孔との間に間隙を形成することにより空気の出入りを可能とすることを特徴とする請求項９に記載の単心光コネクタ組立用の組立工具。
11. 前記光ファイバ挿入部材が、前記フェルール保持部材への着脱に際して横方向にスライド可能であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の単心光コネクタ組立用の組立工具。
    

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