JP4202202B2 - 光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の光通信技術は、インターネットの利用者や多種多様なサービスの拡大によってさらなる高速化及び大容量化に応えることが差し迫った問題になっている。これらの需要に対するために新たな光ファイバの開発がなされている。最近は、従来のコア形状を持った光ファイバに対して、光ファイバの内部に様々な形態の穴を施した穴付きの光ファイバが開発されている。これの光ファイバは、その特徴を生かして光関係の各種機器や通信機器に使用されている。
【０００３】
しかし、中継系や加入者系に限らず光ファイバの接続によって光通信網が構成されなければ、サービスの提供を行うことができない。そこで、光ファイバの性能の向上と平行して光ファイバの接続技術の開発が重要なテーマになっている。この光ファイバは、従来の光ファイバと異なり、内部に穴が多数存在して、その穴が光通信特性に重要な役割を果たしている。そのために、従来の融着技術やコネクタ組み立て技術を応用して光ファイバを接続することができない。
【０００４】
従来の融着法で穴付きの光ファイバを融着すると、穴が完全に塞がったり、潰れたりして光特性に様々な影響を与える。また、コネクタを使用する場合であると、研磨時の研磨材や削れた光ファイバの異物等が、数μｍ以下と小さい径サイズの穴の中に侵入してしまい、超音波洗浄等では完全に除去することができない。このような光ファイバの接続に当たっては、異物の除去法及び端面の研磨法を確立しなければコネクタ接続は不可能な状況にある。
【０００５】
【非特許文献１】
福富秀雄編著、「光ファイバケーブル」、電気通信協会、昭和５８年７月１０日、ｐ．９９−１００
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
光通信は、さらなる大容量化及び高速化が要求されて来ており、従来の光ファイバを利用した光通信は既に限界に来ることが予想されている。そのために、新しい穴付きの光ファイバが開発されて実用化に向けた研究開発がなされている。この穴付きの光ファイバの光特性のさらなる向上のための研究開発や実用化に当たっては、新たな接続技術の開発やその技術の簡易性、経済性、信頼性に十分な配慮がなされていなければならない。
【０００７】
この接続技術の一環である光ファイバの切断技術は、従来の光ファイバの接続技術以上の、研磨技術、寸法精度、接続損失、信頼性、経済性、操作性に繋がるものでなければならない。しかし、現在の光ファイバの切断技術は、穴なしの光ファイバを前提にしているために適用することができない。穴付きの光ファイバに対して、従来の光ファイバの切断技術をそのまま適用すると、光ファイバの端面や穴内に異物が付着して、光信号の異常、減衰、遮断に繋がる可能性が大きくなってしまう。また、現在の光ファイバの切断技術は、穴付きの光ファイバの脆弱性や異物の発生が考慮されていない。
【０００８】
以下に、具体的な課題を示す。
（１）光ファイバの切断のために光ファイバの周面に傷を付けるときに光ファイバに衝撃を与えないようにする。
（２）光ファイバを切断するときに光ファイバに衝撃を与えないようにする。
（３）被覆をつけた状態で光ファイバを切断できるようにする。
（４）複数の光ファイバを一括して切断できるようにする。
（５）光ファイバの切断に専門的な技術を必要としない。
（６）光ファイバの端面の平坦性が実現できる。
（７）光ファイバの切断が安価で簡単にできる。
以上の課題を解決することが、穴付きの光ファイバのさらなる性能向上の研究や実用化に必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、本発明による光ファイバ切断装置は、基盤と、前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段とを備え、前記カッタ手段が、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座を跨ぐように配設され、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤に支持された一対の門型のゲートフレームと、前記ゲートフレームの上方のビーム間に掛け渡されて当該ビームに沿って移動可能な支持梁と、上下方向に弾性移動可能となるように前記支持梁に支持された吊手段と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って位置調整できるように前記吊手段に支持されたカッタ具と、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整する上下位置調整手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、前述した課題を解決するための、本発明による光ファイバ切断装置は、基盤と、前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段とを備え、前記カッタ手段が、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座を跨ぐように配設され、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って内側と外側とを連通させる切り込み溝が上面に形成されたリードカバーと、前記リードカバーの前記切り込み溝に沿って当該リードカバー上を移動する移動手段と、前記リードカバーの前記切り込み溝から当該リードカバーの内部に位置するように前記移動手段へ支持されたカッタ具と、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記リードカバー又は当該カッタ具を上下方向に移動調整する上下位置調整手段とを備え、前記移動手段が、支持フレームと、前記支持フレームに回転可能に設けられて当該支持フレームを走行移動させるガイド車輪と、上下方向に弾性移動可能となるように前記支持フレームに支持されて、前記カッタ具を支持する吊手段とを備え、前記上下位置調整手段が、前記支持フレームに設けられて、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、前述した課題を解決するための、本発明による光ファイバ切断装置は、基盤と、前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段とを備え、前記カッタ手段が、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記移動台座の上部を移動可能な移動手段と、前記移動手段へ支持されたカッタ具と、前記移動台座と前記カッタ具との距離を調整するように当該カッタ具を上下方向に移動調整する上下位置調整手段とを備え、前記移動手段が、支持フレームと、前記支持フレームに回転可能に設けられて当該支持フレームを走行移動させるガイド車輪と、上下方向に弾性移動可能となるように前記支持フレームに支持されて、前記カッタ具を支持する吊手段とを備え、前記上下位置調整手段が、前記支持フレームに設けられて、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整するものであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による光ファイバ切断装置は、上述した光ファイバ切断装置において、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記カッタ具を通行させる切り込み溝が前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座上に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による光ファイバ切断方法は、上述した光ファイバ切断装置を使用する光ファイバ切断方法であって、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に前記光ファイバを配置すると共に、当該前記光ファイバの先端面を前記合わせ板に突き合わせ、前記光ファイバの一部を前記押さえベルトで包囲するようにして当該光ファイバを前記台座に押さえ付け、前記カッタ手段を移動させて前記光ファイバの周面の一部に切り込みを付け、前記切り込みのない周面を上方に向けるように前記光ファイバを周方向に回転させ、前記カッタ手段を再び移動させて前記光ファイバの周面の残りに切り込みを付け、前記移動台座を前記固定台座から引き離した後、前記切り込みに沿って、前記光ファイバを切断又は当該光ファイバの被覆を除去することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の実施の形態を図面を用いて以下に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
[第一番目の実施の形態]
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の第一番目の実施の形態を図１〜６を用いて説明する。図１は、光ファイバ切断装置の要部の概略構成図、図２は、光ファイバ切断装置の側面図、図３は、図２の矢線 III部の抽出拡大図、図４は、光ファイバ切断装置の正面図、図５は、光ファイバ切断方法の手順説明図、図６は、光ファイバの切断状態の説明図である。
【００１９】
図１〜４に示すように、基盤１１の一方端側上には、光ファイバ１００を支持する鉄鋼等の磁性材料からなる固定台座１２が取り付けられている。基盤１１の他方端側上には、当該基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動可能な鉄鋼等の磁性材料からなる移動台座１３がガイドレール１４を介して取り付けられている。基盤１１と移動台座１３との間には目盛１１ａが設けられており、移動台座１３の移動量をミリメートル単位で調整することができるようになっている。
【００２０】
前記台座１２，１３上には、光ファイバ１００を位置決めするＶ字状の位置決め溝１２ａ，１３ａが基盤１１の一方端側と他方端側との間を結ぶ方向に沿って連続して形成されており、当該位置決め溝１２ａ，１３ａは、当該基盤１１の一方端側と他方端側との間を結ぶ方向と交差する方向に沿って複数（本実施の形態では図４に示すような５つ）形成されている。
【００２１】
前記台座１２，１３上には、Ｖ字状の切り込み溝１２ｂ，１３ｂが上記位置決め溝１２ａ，１３ａと交差（直交）する方向に沿ってそれぞれ形成されている。移動台座１３の基盤１１の他方端側の端面には、光ファイバ１００の端面位置を合わせる合わせ板１５が上下方向に沿ってスライド移動できるようにガイドピン１６を介して取り付けられている。
【００２２】
前記台座１２，１３上には、当該台座１２，１３の前記位置決め溝１２ａ，１３ａに配設されて前記合わせ板１５に端面を突き合わされた光ファイバ１００の一部を包囲して当該台座１２，１３に吸着して当該光ファイバを当該台座１２，１３に押さえ付ける磁力を有するフレキシブルな押さえベルト１７が複数配備されており、当該押さえベルト１７の本数や表面積等を調整することにより、当該台座１２，１３に対する光ファイバ１００の押さえ付け力を調整して、光ファイバ１００の周方向へ回転させる速度を微細に調整することができるようになっている。なお、この押さえベルト１７による上記調整は、１μｍ以下の微調整が可能であることをレーザ顕微鏡により確認している。
【００２３】
前記基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向の両面には、当該基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿ってスライド移動可能なスライダ１８がガイドレール１９を介してそれぞれ取り付けられている。基盤１１とスライダ１８との間には、目盛１１ｂが設けられており、スライダ１８の移動量をミリメートル単位で調整することができるようになっている。
【００２４】
これらスライダ１８には、前記基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に前記台座１２，１３を跨ぐように配設された一対の門型のゲートフレーム２０の基端がそれぞれ連結固定されている。これらゲートフレーム２０の上方のビーム間には、当該ゲートフレーム２０の上記ビームに沿って移動可能な支持梁２１が掛け渡されている。
【００２５】
図３に示すように、前記支持梁２１には、上下方向に摺動移動可能に貫通する支持軸２２が前記基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に対をなして設けられている。上記支持軸２２の上端側には、フランジ部２２ａが設けられ、上記支持軸２２の下端側には、ねじ部２２ｂが設けられている。
【００２６】
前記支持梁２１上の前記ゲートフレーム２０と前記支持軸２２との間には、ガイド軸２３がそれぞれ立設されている。上記支持梁２１の上方には、上記ガイド軸２３に摺動移動可能に貫通したガイド板２４が配設されている。前記支持軸２２の上端は、ガイド板２４の下面に連結している。ガイド板２４の中央部分には、マイクロメータ２５が配設されており、当該マイクロメータ２５は、先端に設けられた軸が当該ガイド板２４を摺動移動可能に貫通して前記支持梁２１の上面近傍に位置している。
【００２７】
前記支持軸２２の前記フランジ部２２ａと支持梁２１の上面との間及び前記ねじ部２２ｂと支持梁２１の下面との間には、皿ばね２６がそれぞれ配設されており、前記ねじ部２２ｂと支持梁２１の下面との間の付勢力の方が、前記フランジ部２２ａと支持梁２１の上面との間の付勢力よりも大きくなるように調整されている。支持軸２２のねじ部２２ｂには、上端側の内周面にねじ部２７ａを有する円筒状の吊棒２７の当該ねじ部２７ａがそれぞれ螺合している。
【００２８】
図１〜４に示すように、前記吊棒２７の下端の間には、取付軸２８が配設されており、当該取付軸２８は、その端部側が上記吊棒２７の下端に支持されている。取付軸２８には、一対のスライドスリーブ２９が軸方向、すなわち、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿ってスライド移動できるように嵌合している。これらスライドスリーブ２９と取付軸２８との間には、目盛２８ａが設けられており、スライドスリーブ２９の上記スライド移動位置をミリメートル単位で調整することができるようになっている。
【００２９】
前記スライドスリーブ２９には、カッタ具である円板型の丸刃３０が同軸をなして回転可能にそれぞれ取り付けられており、基盤１１の一方端側に位置する丸刃３０、すなわち、固定台座１２の上方に位置する丸刃３０の方が、基盤１１の他方端側に位置する丸刃３０、すなわち、移動台座１３の上方に位置する丸刃３０よりも小径に設定されている。
【００３０】
つまり、丸刃３０は、取付軸２８、吊棒２７、支持軸２２、皿ばね２６等を介して支持梁２１に上下方向に弾性移動可能となるように支持され、マイクロメータ２５は、当該丸刃３０と前記台座１２，１３との距離を調整するように前記ガイド板２４等を介して、支持軸２２、皿ばね２６、吊棒２７、取付軸２８を上下方向に移動調整することができるようになっているのである。言い換えれば、丸刃３０は、光ファイバ１００の外径や被覆の厚さ等に応じて光ファイバ１００に当たる強弱をμｍの単位で調整することができるようになっているのである。
【００３１】
なお、本実施の形態では、支持軸２２、皿ばね２６、吊棒２７、取付軸２８等により吊手段を構成し、ガイド軸２３、ガイド板２４、マイクロメータ２５等により上下位置調整手段を構成し、スライダ１８、ガイドレール１９、ゲートフレーム２０、支持梁２１、スライドスリーブ２９、丸刃３０、上記吊手段、上記上下位置調整手段等によりカッタ手段を構成している。
【００３２】
このような光ファイバ切断装置１０を使用して光ファイバ１００を切断する方法を次に説明する。
【００３３】
（１）まず、前記移動台座１３、スライダ１８、スライドスリーブ２９の位置を光ファイバ１００に合わせて設定すると共に、マイクロメータ２５を調整して光ファイバ１００に当たる丸刃３０の強弱を調整する。
【００３４】
（２）次に、光ファイバ１００を前記台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａに載置すると共に、当該光ファイバ１００の先端面を合わせ板１５に突き合わせた後、当該光ファイバ１００の一部を押さえベルト１７で包囲するようにして当該光ファイバ１００を当該台座１２，１３に押さえ付けて正確に位置決めする（図５（ａ）、図６（ａ）,(ｂ)参照）。
【００３５】
（３）続いて、支持梁２１をゲートフレーム２０の前記ビームに沿って移動させることにより、丸刃３０を前記台座１２，１３の切り込み溝１２ｂ，１３ｂ内に沿って移動（通行）させてから密着させ（図６（ｂ）参照）、移動台座１３側の丸刃３０で光ファイバ１００の周面の上半分の心線１０１及び被覆１０２に切り込みを入れると共に、固定台座１２側の丸刃３０で光ファイバ１００の周面の上半分の被覆１０２のみに切り込み（傷）を付ける。
【００３６】
（４）そして、光ファイバ１００の先端を前記合わせ板１５に突き当てた状態で当該光ファイバ１００を周方向に半分回転させた後、支持梁２１をゲートフレーム２０のビームに沿って逆方向に移動させることにより、丸刃３０を前記台座１２，１３の切り込み溝１２ｂ，１３ｂに沿って逆方向に移動（通行）させて、移動台座１３側の丸刃３０で光ファイバ１００の残り半分の心線１０１及び被覆１０２に切り込みを入れると共に（図６（ｃ）参照）、固定台座１２側の丸刃３０で光ファイバ１００の残り半分の被覆１０２のみに切り込み（傷）を付けることにより、光ファイバ１００の周面にわたって切り込み（傷）を付ける。なお、ここで、光ファイバ１００の先端が前記合わせ板１５に突き当たらない状態で加工を施すと図６（ｄ）に示すように段差を生じてしまう。
【００３７】
（５）次に、移動台座１３を固定台座１２から引き離すように移動させた後、光ファイバ１００の先端側を軽く下げて移動台座１３側の丸刃３０で切り込みを付けた個所に沿って切り離す（図５（ｂ），図６（ｃ）参照）。
【００３８】
（６）続いて、固定台座１２側の丸刃３０で被覆１０２に切り込み（傷）を入れた個所を固定台座１２の移動台座１２側の端部に位置させるように光ファイバ１００を移動させた後、固定台座１２側の丸刃３０で切り込み（傷）を付けた個所に沿って当該光ファイバ１００の被覆１０２を除去して心線１０１を露出させることにより（図５（ｃ）参照）、処理を終了する。
【００３９】
つまり、丸刃３０の位置を調整して、光ファイバ１００の露出する心線１０２の長さをミリメートル単位で設定できるようにすると共に、押さえベルト１７で光ファイバ１００を回転可能に押さえ付けるようにしたことにより、接続時の最適なガラススリーブ等の長さに合わせて光ファイバ１００を容易に切り込み加工することができると共に、光ファイバ１００ごとに切り込み力を調整して異物を発生させずに切り込むことができるようにしたのである。
【００４０】
このため、光通信網の敷設における光ファイバ１００の接続時の被覆１０２の除去長や光ファイバ１００の長さに個人差を生じやすく、光ファイバ１００の余長の予測が得にくい光ファイバ１００の接続時の作業において、必要本数の光ファイバ１００を同一の長さで一括カットすることができ、光ファイバ１００の中継機内の光ファイバ１００の余長を正確に見積もることが可能になる。
【００４１】
したがって、本実施の形態によれば、光ファイバ１００の周面上に切り込みや傷を入れて光ファイバ１００を簡単に切断することができるので、穴付きの光ファイバ１００の端面や穴内に発生する異物を極力抑えることができる。
【００４２】
このような本発明においては、先に出願したフェルールの研磨法（特願２００３−１１４０２５号）及び異物除去技術（特願２００３−６７６７２号）をより効果的に実施するために穴付きの光ファイバの切断時に端面に発生する異物を極力抑えることができる。
【００４３】
従来の光ファイバの切断方法は、切断箇所の光ファイバの側面の一点に傷を付けて衝撃力で切断するため（前記非特許文献１等参照）、異物の発生が起こってしまう（レーザ顕微鏡（８０００倍）で確認）。
【００４４】
そこで、本発明においては、切断箇所の光ファイバの周面に沿って切り込みや傷を付けてから、衝撃を与えないために先に説明したように軽く押すことで簡単に切断できるようにした。
【００４５】
なお、図７（ａ）に示すように、光ファイバ１００の上半分以上が突出する様に前記台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａを浅めにすると共に、図７（ｂ）に示すように、光ファイバ１００の直下にも切り込み溝１２ｂ，１３ｂを施せば、一回の動作で光ファイバ１００の周面にできるだけ長く効果的に切り込むことができる。そして、一回の動作で光ファイバ１００の周面により長く切り込みを付けるには、図７（ｃ）に示すように、丸刃３０のサイズをできるだけ小さくすることで実現することができる。
【００４６】
従来の光ファイバの切断方法は、切断箇所の光ファイバの周面の一点に超鋼鉄の刃を衝撃的に当てて傷を付けて、その個所に衝撃力を加えて切断する方法がとられているために、穴付きの光ファイバの切断時に端面や穴内に異物の発生が生じることがあった。
【００４７】
また、従来のカッターは、光ファイバの被覆除去及び心線長を正確にミリメートル単位で同時にカットすることは不可能であった。一般に、衝撃力は、同一の力でも局部的な破壊力が大きいと考えられている。穴なしの光ファイバのように異物の問題が起こらないものは、切断方法としては従来から行われている。しかし、穴付きの光ファイバにおいては、局部的な衝撃力が光ファイバの端面や穴内に異物の発生を生じさせてしまう。
【００４８】
現在は、作業性を考慮したカッターが開発されて市販されているが、穴付きの光ファイバの端面の異物の発生を考慮したカッターの開発は皆無である。また、超音波を利用したカッターも開発され、穴なしの光ファイバでは、端面の傾斜角度のバラツキを除いては殆ど問題なく光ファイバを切断することができる。また、従来の穴なしの光ファイバは、異物が発生しても超音波洗浄で簡単に除去することができる。しかしながら、穴付きの光ファイバにおいては、異物の発生の把握や端面の状態の観測を実施している者は殆ど存在していないのが実情である。
【００４９】
従来の穴なしの光ファイバ用のカッターは、操作手順に従って実施すると、一見誰でも同じカット状態の端面を確保できるものと考えられている。しかし、レーザ顕微鏡で観測及び画像処理して測定すると、光ファイバの端面に１度から数度の傾斜バラツキを生じており（個人差、カッターの調整不良等が原因と考えられる）、融着接続の損失にバラツキを生じる原因となる。
【００５０】
また、カッターの刃先幅に加工不良又は使用劣化によって最小２μｍから最大１０μｍとなる大きなバラツキがあることも判った。このような刃先に違いを有するカッターで光ファイバに衝撃力により傷を付けることは、光ファイバの端面の形状に相違を生じる大きな原因となる。その上、傷を付けた光ファイバを衝撃力で切断すれば、穴付きの光ファイバの端面に多量の異物が発生することがある。
【００５１】
開発途上にある穴付きの光ファイバは、被覆の付いた状態での切断や一度に多数本の切断を可能にする切断装置があれば、被覆の均一性や試作品の端面の状態の把握を効果的に行うことができる。しかしながら、そのような切断装置は現在まで存在していない。これは、穴付きの光ファイバの開発の歴史が浅いと共に、微細な異物の観測が容易にできる状況が整っていないことから、そのような切断装置の開発が着手されていないためと考えられる。
【００５２】
本発明は、新製品の開発なしに新たな技術とその応用に本発明者等が開発した技術を総合的に応用して達成させたものであり、従来の操作性が維持され、専門性もなく、不確定な要素も含まれていない。穴付きの光ファイバは、現在研究段階であり、多くの接続技術の新たな開発がなされなければならない。そこで、本発明者等が穴付きの光ファイバを使用した接続技術の実用化並びに更なる光ファイバの開発及び接続技術開発に必要な問題点を把握して発明したのである。
【００５３】
本発明においては、前述した課題の（１）及び（２）を解決することが主眼とするところである。このために、ゲートフレーム２０及び支持梁２１が、光ファイバ１００の切断や被覆除去のための処理を行う丸刃３０の重さを軽減している。光ファイバ１００に与える衝撃をできるだけ小さくするために、前記皿ばね２６を使用し、マイクロメータ２５で光ファイバ１００に当たる位置をμｍ単位で設定できるようにしている。
【００５４】
また、図７に示したように、光ファイバ１００を最小限の力で簡単に切断するため、光ファイバ１００の周面上に９０度以上長く切り込みを入れられるように光ファイバ１００の下に至る所にまで前記台座１２，１３に切り込み溝１２ｂ，１３ｂを形成した。
【００５５】
そして、レーザ顕微鏡を８０００倍にして１μｍの単位で光ファイバ１００の回転が可能なことを確認した前記押さえベルト１７を使用すれば、光ファイバ１００の回転を容易にすることができ、光ファイバ１００の周面を一周する切り込みをμｍ単位で付けることができる。
【００５６】
また、図７（ｃ）に示したように、丸刃３０よりも径サイズの小さい砥粒のような丸刃３１を使用することにより、光ファイバ１００の周面上に一動作で１８０度以上長く切り込みを入れることができる。
【００５７】
前述した課題の（３），（４）に対しては、前記台座１２，１３上に光ファイバ１００を必要本数設置すれば、丸刃３０を切り込み溝１２ｂ，１３ｂに沿って移動するだけですべての光ファイバ１００に処理を施すことが簡単かつ容易に行うことができる。そして、本発明を最大限に生かすためには、丸刃３０の先端を数μｍ以下に絶えず維持するようにメンテナンスを実施することと、丸刃３０の交換が容易であることが必要である。
【００５８】
前述した課題の（５）に対しては、本発明の特徴から判るように、従来の光ファイバ１００の接続作業と殆ど同じであり、全く専門的な技術を必要としない。
【００５９】
前述した課題の（６）に対しては、光ファイバ１００を正確に位置決めするのに最適なＶ字型の位置決め溝１２ａ，１３ａを使用すると共に、光ファイバ１００の先端面を合わせ板１５に密着させることにより、切断した端面の平坦度を維持することができる。この合わせ板１５があるために、光ファイバ１００を回転させたときに光ファイバ１００が後方に移動したとしても、合わせ板１５に光ファイバ１００の先端面を密着させることで位置を正確に保つことができる（図６参照）。
【００６０】
前述した課題の（７）に対しては、前記台座１２，１３が鉄鋼製であるため、前記溝１２，１２ｂ、１３ａ，１３ｂを比較的容易に加工することができ、従来程度の加工精度であれば十分である。
【００６１】
本発明においては、被覆付きの光ファイバの端面をレーザ顕微鏡で撮影して被覆の不均一性や厚さを正確に観測することができる。これは、今後の光ファイバの製造で被覆付きの光ファイバの均一な被覆の製造が可能になった場合に被覆が付いた状態で光ファイバの接続を可能にするものである。
【００６２】
[第二番目の実施の形態]
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の第二番目の実施の形態を図８〜１０を用いて説明する。図８は、光ファイバ切断装置の要部の概略構成図、図９は、図８の矢線IX部の抽出拡大図、図１０は、光ファイバ切断装置の要部の平面図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態と同様の部材については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一番目の実施の形態での説明と重複する説明を省略する。
【００６３】
図８〜１０に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ切断装置４０は、前述した第一番目の実施の形態の光ファイバ切断装置１０において、前記部材１８〜２９に代えて、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って移動することにより光ファイバ１００に切り込みを付けるカッタ手段として、基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座１２，１３を跨ぐように配設されて、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って内側と外側とを連通させる切り込み溝４１ａ及び当該切り込み溝４１ａに沿うＶ字状の一対のガイド溝４１ｂが上面に形成したリードカバー４１と、リードカバー４１の前記ガイド溝４１ｂに沿って、すなわち、前記切り込み溝４１ａに沿って当該リードカバー４１上を移動する移動手段である移動装置４３と、リードカバー４１の前記切り込み溝４１ａから当該リードカバー４１の内部に位置するように移動装置４３へ回転可能に支持された丸刃３０と、前記台座１２，１３と丸刃３０との距離を調整するようにリードカバー４１を上下方向に移動調整する上下位置調整手段であるマイクロメータ４２とを備えるようにした簡易型であり、簡易ではあるが１μｍ以下の精度で上下の調整を行うことができる。
【００６４】
なお、前記移動装置４３は、支持フレーム４４と、支持フレーム４４に回転可能に設けられて、リードカバー４１の前記ガイド溝４１ｂに沿って転動することにより、当該支持フレーム４４を走行移動させる一対のガイド車輪４５とを備えたものである。
【００６５】
このような本実施の形態に係る光ファイバ切断装置４０を使用した光ファイバ１００の切断方法を次に説明する。
【００６６】
（１）前記押さえベルト１７で前記台座１２，１３上に固定した光ファイバ１００の所定個所にリードカバー４１を位置させてセットする。
【００６７】
（２）台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａとリードカバー４１の前記切り込み溝４１ｂとの間隔、すなわち、丸刃３０の高さを前記マイクロメータ４２で調整した後、移動装置４３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２及び心線１０１に半円周上に切り込みを入れる。
【００６８】
（３）光ファイバ１００を回転させて残り半周の被覆１０２及び心線１０１に切り込みを入れる。
【００６９】
（４）移動台座１２を移動させて、手操作で光ファイバ１００の先端側を軽く下げて光ファイバ１００の先端側を切断する。
【００７０】
（５）移動台座１２を戻し、光ファイバ１００の被覆１０２の先端を合わせ板１５に突き当てるように当該光ファイバ１００を移動すると共に、リードカバー４１の切り込み溝４１ｂの下方に光ファイバ１００の被覆１０２の切断箇所が位置するように当該リードカバー４１を位置させてセットする。
【００７１】
（６）次に、丸刃３０の高さを前記マイクロメータ４２で調整した後、移動装置４３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２のみに半円周上に切り込み（傷）を入れる。
【００７２】
（７）光ファイバ１００を回転させて残りの半周の被覆１０２のみに切り込み（傷）を入れる。
【００７３】
（８）移動台座１３をさらに離して光ファイバ１００の先端側の被覆１０２を手操作で除去して操作を完了する。
【００７４】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００７５】
なお、前記丸刃３０を蓄音機等で利用されるサファイア針やダイヤモンド針のような砂粒状のカッタ針に代えれば、安価に製作することができる。
【００７６】
[第三番目の実施の形態]
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の第三番目の実施の形態を図１１〜１３を用いて説明する。図１１は、光ファイバ切断装置の要部の概略構成図、図１２は、図１１の矢線ＸII部の抽出拡大図、図１３は、図１２の矢線XIII部の抽出拡大図である。ただし、前述した第一、二番目の実施の形態と同様の部材については、前述した第一、二番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一、二番目の実施の形態での説明と重複する説明を省略する。
【００７７】
図１１〜１３に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ切断装置５０は、前述した第一番目の実施の形態の光ファイバ切断装置１０において、前記部材１８〜３０に代えて、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って移動することにより光ファイバ１００に切り込みを付けるカッタ手段として、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って移動台座１３の上部を移動可能な移動手段である移動装置５３と、移動装置５３へ支持されたカッタ具である砂粒状のカッタ針５１と、移動台座１３とカッタ針５１との距離を調整するようにカッタ針５１を上下方向に移動調整する上下位置調整手段であるマイクロメータ５２とを備えるようにしたダイレクト型である。
【００７８】
前記移動装置５３は、支持フレーム５４と、支持フレーム５４に回転可能に設けられて、移動台座１３上に前記切り込み溝１３ｂに沿って形成されたＶ字状をなす一対のガイド溝１３ｃに沿って転動することにより、当該支持フレーム４４を走行移動させる一対のガイド車輪５５と、上下方向に弾性移動可能となるように支持フレーム５４に支持されて、カッタ針５１を支持する吊手段である吊具５６とを備えたものである。
【００７９】
前記マイクロメータ５２は、移動装置５３の支持フレーム５４に設けられ、移動台座１３とカッタ針５１との距離を調整するように当該移動装置５３の前記吊具５６を上下方向に移動調整することができるようになっている。なお、図１３中、５６ａはフランジ部、５６ｂは皿ばねである。
【００８０】
つまり、カッタ針５１は、光ファイバ１００の外径や被覆の厚さ等に応じて光ファイバ１００に当たる強弱をμｍの単位で調整することができるようになっているのである。
【００８１】
なお、図１１において、移動台座１３の上面が固定台座１２の上面よりも一段上にあるように示しているが、光ファイバ１００の心線１０１の切断を判り易くしたものであり、このようにしても、台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａに光ファイバ１００をセットして押さえベルト１７で固定すれば、段差の有無に何等関係なく光ファイバ１００に切り込みを入れることができる。
【００８２】
このような本実施の形態に係る光ファイバ切断装置５０を使用した光ファイバ１００の切断方法を次に説明する。
【００８３】
（１）前記押さえベルト１７で前記台座１２，１３上に光ファイバ１００を固定する。
【００８４】
（２）カッタ針５１の高さを前記マイクロメータ５２で調整した後、移動装置５３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２及び心線１０１に半円周上に切り込みを入れる。
【００８５】
（３）光ファイバ１００を回転させて残り半周の被覆１０２及び心線１０１に切り込みを入れる。
【００８６】
（４）移動台座１２を移動させて、手操作で光ファイバ１００の先端側を軽く下げて光ファイバ１００の先端側を切断する。
【００８７】
（５）移動台座１２を戻し、光ファイバ１００の被覆１０２の先端を合わせ板１５に突き当てるように当該光ファイバ１００を移動する。
【００８８】
（６）再度、カッタ針５１の高さを前記マイクロメータ５２で調整した後、移動装置５３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２のみに半円周上に切り込み（傷）を入れる。
【００８９】
（７）光ファイバ１００を回転させて残りの半周の被覆１０２のみに切り込み（傷）を入れる。
【００９０】
（８）移動台座１３をさらに離して光ファイバ１００の先端側の被覆１０２を手操作で除去して操作を完了する。
【００９１】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一、二番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００９２】
なお、前記カッタ針５１に代えて、丸刃３０を適用し、図１４に示すように、光ファイバ１００の側面に丸刃３０の刃面が当たる程度に、光ファイバ１００に対して十文字に横切る切り込み溝１２ｂを深めに設定することも可能である。
【００９３】
［他の実施の形態］
また、例えば、図１５〜１８に示すように、前述した第二番目の実施の形態と第三番目の実施の形態とを組み合わせることも可能である。すなわち、前述した第二番目の実施の形態において、リードカバー４１からマイクロメータ４２を省略すると共に、移動装置４３等に代えて、前述した第三番目の実施の形態の移動装置５３を適用するのである。
【００９４】
このような場合においては、前述した第二、三番目の実施の形態の場合と同様に操作することにより、前述した第二、三番目の実施の形態の場合と同様に光ファイバ１００に加工を施すことができる。
【００９５】
したがって、このような場合においても、前述した第一〜三番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００９６】
ここで、光ファイバ１００に対する丸刃３０及びカッタ針５１の接触周囲長、接触点、角度について図１９を用いて説明する。
【００９７】
図１９は、丸刃３０のサイズ径を１Φとし、カッタ針５１の粒径を１２５μｍ（光ファイバ１００と同サイズ）として、丸刃３０及び砂粒カッタ針５１を光ファイバ１００と同一平面上に配置した場合を示している。丸刃３０が光ファイバ１００の周面上に一回の操作で切り込みできる角度は、θが約３９であるから、約７８度である。実際には、光ファイバ１００の下部及びその付近に位置決め溝１２ａ，１３ａ及び切り込み溝１２ｂ，１３ｂ，４１ａが十字状に設けられているので（図１４等参照）、９０度は可能である。
【００９８】
この場合は、手操作によるファイバの回転が一回で９０度であるから、全円周３６０度に切り込みを付けるには四回操作すれば十分である。また、この回転で円周の切り込みに不連続な個所が生じても、大部分に切り込みがあれば、前述したように、光ファイバ１００の先端側を軽く下に押すだけで簡単に切断することができる。また、光ファイバ１００と同径（１２５μｍ）のカッタ針５１の場合は、１８０度を確保することができる。
【００９９】
【発明の効果】
従来の光ファイバのカッターは、穴なしの光ファイバを前提として高精度接続の処理、光測定の精度向上、作業性の向上等の為に、種々改良が図られてきた。このため、従来のカッターは、何れも穴付きの光ファイバの接続が考慮されていない。そのため、従来のカッターを使用して穴付きの光ファイバを切断すると、切断時に異物が発生することもあることすら知らない可能性がある。
【０１００】
従来の光ファイバの切断方法により、穴付きの光ファイバの周面の一個所にカッターの刃で衝撃的に力を与えて切断すると、当該光ファイバの端面や穴内に異物を生じてしまうことが、光ファイバの端面をレーザ顕微鏡で８０００倍に拡大して観測することで明らかになった。その異物を超音波洗浄で除去するのにかなりの時間を要することも判った。
【０１０１】
本発明においては、光ファイバの切断時に丸刃やカッタ針で心線の円周上に数μｍの切り込みや傷を入れることにより衝撃を最小限にして、端面や穴内に発生する異物を最小限に押えるようにした。これにより、穴付きの光ファイバの接続技術開発の基本となる異物のない切断が可能となり、光特性の悪化を招く異物の除去が可能になった。
【０１０２】
また、穴付きの光ファイバの研究に欠かせない光特性測定時に本発明の切断装置を使用すれば、異物による測定値の不安定要因を取り除き、正確な測定が可能となり、穴付きの光ファイバの研究計画を効率的に進めることができる。
【０１０３】
そして、光通信網の敷設における光ファイバの接続時の被覆の除去長や光ファイバの長さに個人差を生じやすく、光ファイバ余長の予測が得にくい光ファイバの接続時の作業において、必要本数の光ファイバを同一の長さで一括カットすることができ、光ファイバの中継機内の光ファイバの余長を正確に見積もることが可能になった。
【０１０４】
さらに、ナノメートル単位の厚さの被覆とした光ファイバの製造が可能になれば、本発明を使用して切断した光ファイバを被覆付きで接続することが可能となり、作業時間の短縮や接続に用いるハウジングの減少を図ることができ、経済性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバ切断装置の第一番目の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図２】本発明による光ファイバ切断装置の第一番目の実施の形態の側面図である。
【図３】図２の矢線 III部の抽出拡大図である。
【図４】本発明による光ファイバ切断装置の第一番目の実施の形態の正面図である。
【図５】本発明による光ファイバ切断方法の第一番目の実施の形態の手順説明図である。
【図６】光ファイバの切断状態の説明図である。
【図７】光ファイバと丸刃との関係説明図である。
【図８】本発明による光ファイバ切断装置の第二番目の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図９】図８の矢線IX部の抽出拡大図である。
【図１０】本発明による光ファイバ切断装置の第二番目の実施の形態の要部の平面図である。
【図１１】本発明による光ファイバ切断装置の第三番目の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図１２】図１１の矢線ＸII部の抽出拡大図である。
【図１３】図１２の矢線XIII部の抽出拡大図である。
【図１４】本発明による光ファイバ切断装置の第三番目の実施の形態の他の例の説明図である。
【図１５】本発明による光ファイバ切断装置の他の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図１６】図１６の要部の抽出拡大図である。
【図１７】本発明による光ファイバ切断装置の他の実施の形態の説明図である。
【図１８】図１７の矢線XVIII部の抽出拡大図である。
【図１９】光ファイバとカッタ具との関係説明図である。
【符号の説明】
１０ 光ファイバ切断装置
１１ 基盤
１１ａ，１１ｂ 目盛
１２ 固定台座
１２ａ 位置決め溝
１２ｂ 切り込み溝
１３ 移動台座
１３ａ 位置決め溝
１３ｂ 切り込み溝
１３ｃ ガイド溝
１４ ガイドレール
１５ 合わせ板
１６ ガイドピン
１７ 押さえベルト
１８ スライダ
１９ ガイドレール
２０ ゲートフレーム
２１ 支持梁
２２ 支持軸
２２ａ フランジ部
２２ｂ ねじ部
２３ ガイド軸
２４ ガイド板
２５ マイクロメータ
２６ 皿ばね
２７ 吊棒
２７ａ ねじ部
２８ 取付軸
２８ａ 目盛
２９ スライドスリーブ
３０ 丸刃
４０ 光ファイバ切断装置
４１ リードカバー
４１ａ 切り込み溝
４１ｂ ガイド溝
４２ マイクロメータ
４３ 移動装置
４４ 支持フレーム
４５ ガイド車輪
５０ 光ファイバ切断装置
５１ カッタ針
５２ マイクロメータ
５３ 移動装置
５４ 支持フレーム
５５ ガイド車輪
５６ 吊具
５６ａ フランジ部
５６ｂ 皿ばね
１００ 光ファイバ
１０１ 心線
１０２ 被覆
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の光通信技術は、インターネットの利用者や多種多様なサービスの拡大によってさらなる高速化及び大容量化に応えることが差し迫った問題になっている。これらの需要に対するために新たな光ファイバの開発がなされている。最近は、従来のコア形状を持った光ファイバに対して、光ファイバの内部に様々な形態の穴を施した穴付きの光ファイバが開発されている。これの光ファイバは、その特徴を生かして光関係の各種機器や通信機器に使用されている。
【０００３】
しかし、中継系や加入者系に限らず光ファイバの接続によって光通信網が構成されなければ、サービスの提供を行うことができない。そこで、光ファイバの性能の向上と平行して光ファイバの接続技術の開発が重要なテーマになっている。この光ファイバは、従来の光ファイバと異なり、内部に穴が多数存在して、その穴が光通信特性に重要な役割を果たしている。そのために、従来の融着技術やコネクタ組み立て技術を応用して光ファイバを接続することができない。
【０００４】
従来の融着法で穴付きの光ファイバを融着すると、穴が完全に塞がったり、潰れたりして光特性に様々な影響を与える。また、コネクタを使用する場合であると、研磨時の研磨材や削れた光ファイバの異物等が、数μｍ以下と小さい径サイズの穴の中に侵入してしまい、超音波洗浄等では完全に除去することができない。このような光ファイバの接続に当たっては、異物の除去法及び端面の研磨法を確立しなければコネクタ接続は不可能な状況にある。
【０００５】
【非特許文献１】
福富秀雄編著、「光ファイバケーブル」、電気通信協会、昭和５８年７月１０日、ｐ．９９−１００
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
光通信は、さらなる大容量化及び高速化が要求されて来ており、従来の光ファイバを利用した光通信は既に限界に来ることが予想されている。そのために、新しい穴付きの光ファイバが開発されて実用化に向けた研究開発がなされている。この穴付きの光ファイバの光特性のさらなる向上のための研究開発や実用化に当たっては、新たな接続技術の開発やその技術の簡易性、経済性、信頼性に十分な配慮がなされていなければならない。
【０００７】
この接続技術の一環である光ファイバの切断技術は、従来の光ファイバの接続技術以上の、研磨技術、寸法精度、接続損失、信頼性、経済性、操作性に繋がるものでなければならない。しかし、現在の光ファイバの切断技術は、穴なしの光ファイバを前提にしているために適用することができない。穴付きの光ファイバに対して、従来の光ファイバの切断技術をそのまま適用すると、光ファイバの端面や穴内に異物が付着して、光信号の異常、減衰、遮断に繋がる可能性が大きくなってしまう。また、現在の光ファイバの切断技術は、穴付きの光ファイバの脆弱性や異物の発生が考慮されていない。
【０００８】
以下に、具体的な課題を示す。
（１）光ファイバの切断のために光ファイバの周面に傷を付けるときに光ファイバに衝撃を与えないようにする。
（２）光ファイバを切断するときに光ファイバに衝撃を与えないようにする。
（３）被覆をつけた状態で光ファイバを切断できるようにする。
（４）複数の光ファイバを一括して切断できるようにする。
（５）光ファイバの切断に専門的な技術を必要としない。
（６）光ファイバの端面の平坦性が実現できる。
（７）光ファイバの切断が安価で簡単にできる。
以上の課題を解決することが、穴付きの光ファイバのさらなる性能向上の研究や実用化に必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、本発明による光ファイバ切断装置は、基盤と、前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段とを備え、前記カッタ手段が、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座を跨ぐように配設され、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤に支持された一対の門型のゲートフレームと、前記ゲートフレームの上方のビーム間に掛け渡されて当該ビームに沿って移動可能な支持梁と、上下方向に弾性移動可能となるように前記支持梁に支持された吊手段と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って位置調整できるように前記吊手段に支持されたカッタ具と、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整する上下位置調整手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、前述した課題を解決するための、本発明による光ファイバ切断装置は、基盤と、前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段とを備え、前記カッタ手段が、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座を跨ぐように配設され、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って内側と外側とを連通させる切り込み溝が上面に形成されたリードカバーと、前記リードカバーの前記切り込み溝に沿って当該リードカバー上を移動する移動手段と、前記リードカバーの前記切り込み溝から当該リードカバーの内部に位置するように前記移動手段へ支持されたカッタ具と、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記リードカバー又は当該カッタ具を上下方向に移動調整する上下位置調整手段とを備え、前記移動手段が、支持フレームと、前記支持フレームに回転可能に設けられて当該支持フレームを走行移動させるガイド車輪と、上下方向に弾性移動可能となるように前記支持フレームに支持されて、前記カッタ具を支持する吊手段とを備え、前記上下位置調整手段が、前記支持フレームに設けられて、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、前述した課題を解決するための、本発明による光ファイバ切断装置は、基盤と、前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段とを備え、前記カッタ手段が、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記移動台座の上部を移動可能な移動手段と、前記移動手段へ支持されたカッタ具と、前記移動台座と前記カッタ具との距離を調整するように当該カッタ具を上下方向に移動調整する上下位置調整手段とを備え、前記移動手段が、支持フレームと、前記支持フレームに回転可能に設けられて当該支持フレームを走行移動させるガイド車輪と、上下方向に弾性移動可能となるように前記支持フレームに支持されて、前記カッタ具を支持する吊手段とを備え、前記上下位置調整手段が、前記支持フレームに設けられて、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整するものであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による光ファイバ切断装置は、上述した光ファイバ切断装置において、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記カッタ具を通行させる切り込み溝が前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座上に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による光ファイバ切断方法は、上述した光ファイバ切断装置を使用する光ファイバ切断方法であって、前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に前記光ファイバを配置すると共に、当該前記光ファイバの先端面を前記合わせ板に突き合わせ、前記光ファイバの一部を前記押さえベルトで包囲するようにして当該光ファイバを前記台座に押さえ付け、前記カッタ手段を移動させて前記光ファイバの周面の一部に切り込みを付け、前記切り込みのない周面を上方に向けるように前記光ファイバを周方向に回転させ、前記カッタ手段を再び移動させて前記光ファイバの周面の残りに切り込みを付け、前記移動台座を前記固定台座から引き離した後、前記切り込みに沿って、前記光ファイバを切断又は当該光ファイバの被覆を除去することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の実施の形態を図面を用いて以下に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
[第一番目の実施の形態]
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の第一番目の実施の形態を図１〜６を用いて説明する。図１は、光ファイバ切断装置の要部の概略構成図、図２は、光ファイバ切断装置の側面図、図３は、図２の矢線 III部の抽出拡大図、図４は、光ファイバ切断装置の正面図、図５は、光ファイバ切断方法の手順説明図、図６は、光ファイバの切断状態の説明図である。
【００１９】
図１〜４に示すように、基盤１１の一方端側上には、光ファイバ１００を支持する鉄鋼等の磁性材料からなる固定台座１２が取り付けられている。基盤１１の他方端側上には、当該基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動可能な鉄鋼等の磁性材料からなる移動台座１３がガイドレール１４を介して取り付けられている。基盤１１と移動台座１３との間には目盛１１ａが設けられており、移動台座１３の移動量をミリメートル単位で調整することができるようになっている。
【００２０】
前記台座１２，１３上には、光ファイバ１００を位置決めするＶ字状の位置決め溝１２ａ，１３ａが基盤１１の一方端側と他方端側との間を結ぶ方向に沿って連続して形成されており、当該位置決め溝１２ａ，１３ａは、当該基盤１１の一方端側と他方端側との間を結ぶ方向と交差する方向に沿って複数（本実施の形態では図４に示すような５つ）形成されている。
【００２１】
前記台座１２，１３上には、Ｖ字状の切り込み溝１２ｂ，１３ｂが上記位置決め溝１２ａ，１３ａと交差（直交）する方向に沿ってそれぞれ形成されている。移動台座１３の基盤１１の他方端側の端面には、光ファイバ１００の端面位置を合わせる合わせ板１５が上下方向に沿ってスライド移動できるようにガイドピン１６を介して取り付けられている。
【００２２】
前記台座１２，１３上には、当該台座１２，１３の前記位置決め溝１２ａ，１３ａに配設されて前記合わせ板１５に端面を突き合わされた光ファイバ１００の一部を包囲して当該台座１２，１３に吸着して当該光ファイバを当該台座１２，１３に押さえ付ける磁力を有するフレキシブルな押さえベルト１７が複数配備されており、当該押さえベルト１７の本数や表面積等を調整することにより、当該台座１２，１３に対する光ファイバ１００の押さえ付け力を調整して、光ファイバ１００の周方向へ回転させる速度を微細に調整することができるようになっている。なお、この押さえベルト１７による上記調整は、１μｍ以下の微調整が可能であることをレーザ顕微鏡により確認している。
【００２３】
前記基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向の両面には、当該基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿ってスライド移動可能なスライダ１８がガイドレール１９を介してそれぞれ取り付けられている。基盤１１とスライダ１８との間には、目盛１１ｂが設けられており、スライダ１８の移動量をミリメートル単位で調整することができるようになっている。
【００２４】
これらスライダ１８には、前記基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に前記台座１２，１３を跨ぐように配設された一対の門型のゲートフレーム２０の基端がそれぞれ連結固定されている。これらゲートフレーム２０の上方のビーム間には、当該ゲートフレーム２０の上記ビームに沿って移動可能な支持梁２１が掛け渡されている。
【００２５】
図３に示すように、前記支持梁２１には、上下方向に摺動移動可能に貫通する支持軸２２が前記基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に対をなして設けられている。上記支持軸２２の上端側には、フランジ部２２ａが設けられ、上記支持軸２２の下端側には、ねじ部２２ｂが設けられている。
【００２６】
前記支持梁２１上の前記ゲートフレーム２０と前記支持軸２２との間には、ガイド軸２３がそれぞれ立設されている。上記支持梁２１の上方には、上記ガイド軸２３に摺動移動可能に貫通したガイド板２４が配設されている。前記支持軸２２の上端は、ガイド板２４の下面に連結している。ガイド板２４の中央部分には、マイクロメータ２５が配設されており、当該マイクロメータ２５は、先端に設けられた軸が当該ガイド板２４を摺動移動可能に貫通して前記支持梁２１の上面近傍に位置している。
【００２７】
前記支持軸２２の前記フランジ部２２ａと支持梁２１の上面との間及び前記ねじ部２２ｂと支持梁２１の下面との間には、皿ばね２６がそれぞれ配設されており、前記ねじ部２２ｂと支持梁２１の下面との間の付勢力の方が、前記フランジ部２２ａと支持梁２１の上面との間の付勢力よりも大きくなるように調整されている。支持軸２２のねじ部２２ｂには、上端側の内周面にねじ部２７ａを有する円筒状の吊棒２７の当該ねじ部２７ａがそれぞれ螺合している。
【００２８】
図１〜４に示すように、前記吊棒２７の下端の間には、取付軸２８が配設されており、当該取付軸２８は、その端部側が上記吊棒２７の下端に支持されている。取付軸２８には、一対のスライドスリーブ２９が軸方向、すなわち、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿ってスライド移動できるように嵌合している。これらスライドスリーブ２９と取付軸２８との間には、目盛２８ａが設けられており、スライドスリーブ２９の上記スライド移動位置をミリメートル単位で調整することができるようになっている。
【００２９】
前記スライドスリーブ２９には、カッタ具である円板型の丸刃３０が同軸をなして回転可能にそれぞれ取り付けられており、基盤１１の一方端側に位置する丸刃３０、すなわち、固定台座１２の上方に位置する丸刃３０の方が、基盤１１の他方端側に位置する丸刃３０、すなわち、移動台座１３の上方に位置する丸刃３０よりも小径に設定されている。
【００３０】
つまり、丸刃３０は、取付軸２８、吊棒２７、支持軸２２、皿ばね２６等を介して支持梁２１に上下方向に弾性移動可能となるように支持され、マイクロメータ２５は、当該丸刃３０と前記台座１２，１３との距離を調整するように前記ガイド板２４等を介して、支持軸２２、皿ばね２６、吊棒２７、取付軸２８を上下方向に移動調整することができるようになっているのである。言い換えれば、丸刃３０は、光ファイバ１００の外径や被覆の厚さ等に応じて光ファイバ１００に当たる強弱をμｍの単位で調整することができるようになっているのである。
【００３１】
なお、本実施の形態では、支持軸２２、皿ばね２６、吊棒２７、取付軸２８等により吊手段を構成し、ガイド軸２３、ガイド板２４、マイクロメータ２５等により上下位置調整手段を構成し、スライダ１８、ガイドレール１９、ゲートフレーム２０、支持梁２１、スライドスリーブ２９、丸刃３０、上記吊手段、上記上下位置調整手段等によりカッタ手段を構成している。
【００３２】
このような光ファイバ切断装置１０を使用して光ファイバ１００を切断する方法を次に説明する。
【００３３】
（１）まず、前記移動台座１３、スライダ１８、スライドスリーブ２９の位置を光ファイバ１００に合わせて設定すると共に、マイクロメータ２５を調整して光ファイバ１００に当たる丸刃３０の強弱を調整する。
【００３４】
（２）次に、光ファイバ１００を前記台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａに載置すると共に、当該光ファイバ１００の先端面を合わせ板１５に突き合わせた後、当該光ファイバ１００の一部を押さえベルト１７で包囲するようにして当該光ファイバ１００を当該台座１２，１３に押さえ付けて正確に位置決めする（図５（ａ）、図６（ａ）,(ｂ)参照）。
【００３５】
（３）続いて、支持梁２１をゲートフレーム２０の前記ビームに沿って移動させることにより、丸刃３０を前記台座１２，１３の切り込み溝１２ｂ，１３ｂ内に沿って移動（通行）させてから密着させ（図６（ｂ）参照）、移動台座１３側の丸刃３０で光ファイバ１００の周面の上半分の心線１０１及び被覆１０２に切り込みを入れると共に、固定台座１２側の丸刃３０で光ファイバ１００の周面の上半分の被覆１０２のみに切り込み（傷）を付ける。
【００３６】
（４）そして、光ファイバ１００の先端を前記合わせ板１５に突き当てた状態で当該光ファイバ１００を周方向に半分回転させた後、支持梁２１をゲートフレーム２０のビームに沿って逆方向に移動させることにより、丸刃３０を前記台座１２，１３の切り込み溝１２ｂ，１３ｂに沿って逆方向に移動（通行）させて、移動台座１３側の丸刃３０で光ファイバ１００の残り半分の心線１０１及び被覆１０２に切り込みを入れると共に（図６（ｃ）参照）、固定台座１２側の丸刃３０で光ファイバ１００の残り半分の被覆１０２のみに切り込み（傷）を付けることにより、光ファイバ１００の周面にわたって切り込み（傷）を付ける。なお、ここで、光ファイバ１００の先端が前記合わせ板１５に突き当たらない状態で加工を施すと図６（ｄ）に示すように段差を生じてしまう。
【００３７】
（５）次に、移動台座１３を固定台座１２から引き離すように移動させた後、光ファイバ１００の先端側を軽く下げて移動台座１３側の丸刃３０で切り込みを付けた個所に沿って切り離す（図５（ｂ），図６（ｃ）参照）。
【００３８】
（６）続いて、固定台座１２側の丸刃３０で被覆１０２に切り込み（傷）を入れた個所を固定台座１２の移動台座１２側の端部に位置させるように光ファイバ１００を移動させた後、固定台座１２側の丸刃３０で切り込み（傷）を付けた個所に沿って当該光ファイバ１００の被覆１０２を除去して心線１０１を露出させることにより（図５（ｃ）参照）、処理を終了する。
【００３９】
つまり、丸刃３０の位置を調整して、光ファイバ１００の露出する心線１０２の長さをミリメートル単位で設定できるようにすると共に、押さえベルト１７で光ファイバ１００を回転可能に押さえ付けるようにしたことにより、接続時の最適なガラススリーブ等の長さに合わせて光ファイバ１００を容易に切り込み加工することができると共に、光ファイバ１００ごとに切り込み力を調整して異物を発生させずに切り込むことができるようにしたのである。
【００４０】
このため、光通信網の敷設における光ファイバ１００の接続時の被覆１０２の除去長や光ファイバ１００の長さに個人差を生じやすく、光ファイバ１００の余長の予測が得にくい光ファイバ１００の接続時の作業において、必要本数の光ファイバ１００を同一の長さで一括カットすることができ、光ファイバ１００の中継機内の光ファイバ１００の余長を正確に見積もることが可能になる。
【００４１】
したがって、本実施の形態によれば、光ファイバ１００の周面上に切り込みや傷を入れて光ファイバ１００を簡単に切断することができるので、穴付きの光ファイバ１００の端面や穴内に発生する異物を極力抑えることができる。
【００４２】
このような本発明においては、先に出願したフェルールの研磨法（特願２００３−１１４０２５号）及び異物除去技術（特願２００３−６７６７２号）をより効果的に実施するために穴付きの光ファイバの切断時に端面に発生する異物を極力抑えることができる。
【００４３】
従来の光ファイバの切断方法は、切断箇所の光ファイバの側面の一点に傷を付けて衝撃力で切断するため（前記非特許文献１等参照）、異物の発生が起こってしまう（レーザ顕微鏡（８０００倍）で確認）。
【００４４】
そこで、本発明においては、切断箇所の光ファイバの周面に沿って切り込みや傷を付けてから、衝撃を与えないために先に説明したように軽く押すことで簡単に切断できるようにした。
【００４５】
なお、図７（ａ）に示すように、光ファイバ１００の上半分以上が突出する様に前記台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａを浅めにすると共に、図７（ｂ）に示すように、光ファイバ１００の直下にも切り込み溝１２ｂ，１３ｂを施せば、一回の動作で光ファイバ１００の周面にできるだけ長く効果的に切り込むことができる。そして、一回の動作で光ファイバ１００の周面により長く切り込みを付けるには、図７（ｃ）に示すように、丸刃３０のサイズをできるだけ小さくすることで実現することができる。
【００４６】
従来の光ファイバの切断方法は、切断箇所の光ファイバの周面の一点に超鋼鉄の刃を衝撃的に当てて傷を付けて、その個所に衝撃力を加えて切断する方法がとられているために、穴付きの光ファイバの切断時に端面や穴内に異物の発生が生じることがあった。
【００４７】
また、従来のカッターは、光ファイバの被覆除去及び心線長を正確にミリメートル単位で同時にカットすることは不可能であった。一般に、衝撃力は、同一の力でも局部的な破壊力が大きいと考えられている。穴なしの光ファイバのように異物の問題が起こらないものは、切断方法としては従来から行われている。しかし、穴付きの光ファイバにおいては、局部的な衝撃力が光ファイバの端面や穴内に異物の発生を生じさせてしまう。
【００４８】
現在は、作業性を考慮したカッターが開発されて市販されているが、穴付きの光ファイバの端面の異物の発生を考慮したカッターの開発は皆無である。また、超音波を利用したカッターも開発され、穴なしの光ファイバでは、端面の傾斜角度のバラツキを除いては殆ど問題なく光ファイバを切断することができる。また、従来の穴なしの光ファイバは、異物が発生しても超音波洗浄で簡単に除去することができる。しかしながら、穴付きの光ファイバにおいては、異物の発生の把握や端面の状態の観測を実施している者は殆ど存在していないのが実情である。
【００４９】
従来の穴なしの光ファイバ用のカッターは、操作手順に従って実施すると、一見誰でも同じカット状態の端面を確保できるものと考えられている。しかし、レーザ顕微鏡で観測及び画像処理して測定すると、光ファイバの端面に１度から数度の傾斜バラツキを生じており（個人差、カッターの調整不良等が原因と考えられる）、融着接続の損失にバラツキを生じる原因となる。
【００５０】
また、カッターの刃先幅に加工不良又は使用劣化によって最小２μｍから最大１０μｍとなる大きなバラツキがあることも判った。このような刃先に違いを有するカッターで光ファイバに衝撃力により傷を付けることは、光ファイバの端面の形状に相違を生じる大きな原因となる。その上、傷を付けた光ファイバを衝撃力で切断すれば、穴付きの光ファイバの端面に多量の異物が発生することがある。
【００５１】
開発途上にある穴付きの光ファイバは、被覆の付いた状態での切断や一度に多数本の切断を可能にする切断装置があれば、被覆の均一性や試作品の端面の状態の把握を効果的に行うことができる。しかしながら、そのような切断装置は現在まで存在していない。これは、穴付きの光ファイバの開発の歴史が浅いと共に、微細な異物の観測が容易にできる状況が整っていないことから、そのような切断装置の開発が着手されていないためと考えられる。
【００５２】
本発明は、新製品の開発なしに新たな技術とその応用に本発明者等が開発した技術を総合的に応用して達成させたものであり、従来の操作性が維持され、専門性もなく、不確定な要素も含まれていない。穴付きの光ファイバは、現在研究段階であり、多くの接続技術の新たな開発がなされなければならない。そこで、本発明者等が穴付きの光ファイバを使用した接続技術の実用化並びに更なる光ファイバの開発及び接続技術開発に必要な問題点を把握して発明したのである。
【００５３】
本発明においては、前述した課題の（１）及び（２）を解決することが主眼とするところである。このために、ゲートフレーム２０及び支持梁２１が、光ファイバ１００の切断や被覆除去のための処理を行う丸刃３０の重さを軽減している。光ファイバ１００に与える衝撃をできるだけ小さくするために、前記皿ばね２６を使用し、マイクロメータ２５で光ファイバ１００に当たる位置をμｍ単位で設定できるようにしている。
【００５４】
また、図７に示したように、光ファイバ１００を最小限の力で簡単に切断するため、光ファイバ１００の周面上に９０度以上長く切り込みを入れられるように光ファイバ１００の下に至る所にまで前記台座１２，１３に切り込み溝１２ｂ，１３ｂを形成した。
【００５５】
そして、レーザ顕微鏡を８０００倍にして１μｍの単位で光ファイバ１００の回転が可能なことを確認した前記押さえベルト１７を使用すれば、光ファイバ１００の回転を容易にすることができ、光ファイバ１００の周面を一周する切り込みをμｍ単位で付けることができる。
【００５６】
また、図７（ｃ）に示したように、丸刃３０よりも径サイズの小さい砥粒のような丸刃３１を使用することにより、光ファイバ１００の周面上に一動作で１８０度以上長く切り込みを入れることができる。
【００５７】
前述した課題の（３），（４）に対しては、前記台座１２，１３上に光ファイバ１００を必要本数設置すれば、丸刃３０を切り込み溝１２ｂ，１３ｂに沿って移動するだけですべての光ファイバ１００に処理を施すことが簡単かつ容易に行うことができる。そして、本発明を最大限に生かすためには、丸刃３０の先端を数μｍ以下に絶えず維持するようにメンテナンスを実施することと、丸刃３０の交換が容易であることが必要である。
【００５８】
前述した課題の（５）に対しては、本発明の特徴から判るように、従来の光ファイバ１００の接続作業と殆ど同じであり、全く専門的な技術を必要としない。
【００５９】
前述した課題の（６）に対しては、光ファイバ１００を正確に位置決めするのに最適なＶ字型の位置決め溝１２ａ，１３ａを使用すると共に、光ファイバ１００の先端面を合わせ板１５に密着させることにより、切断した端面の平坦度を維持することができる。この合わせ板１５があるために、光ファイバ１００を回転させたときに光ファイバ１００が後方に移動したとしても、合わせ板１５に光ファイバ１００の先端面を密着させることで位置を正確に保つことができる（図６参照）。
【００６０】
前述した課題の（７）に対しては、前記台座１２，１３が鉄鋼製であるため、前記溝１２，１２ｂ、１３ａ，１３ｂを比較的容易に加工することができ、従来程度の加工精度であれば十分である。
【００６１】
本発明においては、被覆付きの光ファイバの端面をレーザ顕微鏡で撮影して被覆の不均一性や厚さを正確に観測することができる。これは、今後の光ファイバの製造で被覆付きの光ファイバの均一な被覆の製造が可能になった場合に被覆が付いた状態で光ファイバの接続を可能にするものである。
【００６２】
[第二番目の実施の形態]
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の第二番目の実施の形態を図８〜１０を用いて説明する。図８は、光ファイバ切断装置の要部の概略構成図、図９は、図８の矢線IX部の抽出拡大図、図１０は、光ファイバ切断装置の要部の平面図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態と同様の部材については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一番目の実施の形態での説明と重複する説明を省略する。
【００６３】
図８〜１０に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ切断装置４０は、前述した第一番目の実施の形態の光ファイバ切断装置１０において、前記部材１８〜２９に代えて、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って移動することにより光ファイバ１００に切り込みを付けるカッタ手段として、基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座１２，１３を跨ぐように配設されて、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って内側と外側とを連通させる切り込み溝４１ａ及び当該切り込み溝４１ａに沿うＶ字状の一対のガイド溝４１ｂが上面に形成したリードカバー４１と、リードカバー４１の前記ガイド溝４１ｂに沿って、すなわち、前記切り込み溝４１ａに沿って当該リードカバー４１上を移動する移動手段である移動装置４３と、リードカバー４１の前記切り込み溝４１ａから当該リードカバー４１の内部に位置するように移動装置４３へ回転可能に支持された丸刃３０と、前記台座１２，１３と丸刃３０との距離を調整するようにリードカバー４１を上下方向に移動調整する上下位置調整手段であるマイクロメータ４２とを備えるようにした簡易型であり、簡易ではあるが１μｍ以下の精度で上下の調整を行うことができる。
【００６４】
なお、前記移動装置４３は、支持フレーム４４と、支持フレーム４４に回転可能に設けられて、リードカバー４１の前記ガイド溝４１ｂに沿って転動することにより、当該支持フレーム４４を走行移動させる一対のガイド車輪４５とを備えたものである。
【００６５】
このような本実施の形態に係る光ファイバ切断装置４０を使用した光ファイバ１００の切断方法を次に説明する。
【００６６】
（１）前記押さえベルト１７で前記台座１２，１３上に固定した光ファイバ１００の所定個所にリードカバー４１を位置させてセットする。
【００６７】
（２）台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａとリードカバー４１の前記切り込み溝４１ｂとの間隔、すなわち、丸刃３０の高さを前記マイクロメータ４２で調整した後、移動装置４３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２及び心線１０１に半円周上に切り込みを入れる。
【００６８】
（３）光ファイバ１００を回転させて残り半周の被覆１０２及び心線１０１に切り込みを入れる。
【００６９】
（４）移動台座１２を移動させて、手操作で光ファイバ１００の先端側を軽く下げて光ファイバ１００の先端側を切断する。
【００７０】
（５）移動台座１２を戻し、光ファイバ１００の被覆１０２の先端を合わせ板１５に突き当てるように当該光ファイバ１００を移動すると共に、リードカバー４１の切り込み溝４１ｂの下方に光ファイバ１００の被覆１０２の切断箇所が位置するように当該リードカバー４１を位置させてセットする。
【００７１】
（６）次に、丸刃３０の高さを前記マイクロメータ４２で調整した後、移動装置４３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２のみに半円周上に切り込み（傷）を入れる。
【００７２】
（７）光ファイバ１００を回転させて残りの半周の被覆１０２のみに切り込み（傷）を入れる。
【００７３】
（８）移動台座１３をさらに離して光ファイバ１００の先端側の被覆１０２を手操作で除去して操作を完了する。
【００７４】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００７５】
なお、前記丸刃３０を蓄音機等で利用されるサファイア針やダイヤモンド針のような砂粒状のカッタ針に代えれば、安価に製作することができる。
【００７６】
[第三番目の実施の形態]
本発明による光ファイバ切断装置及びこれを使用する切断方法の第三番目の実施の形態を図１１〜１３を用いて説明する。図１１は、光ファイバ切断装置の要部の概略構成図、図１２は、図１１の矢線ＸII部の抽出拡大図、図１３は、図１２の矢線XIII部の抽出拡大図である。ただし、前述した第一、二番目の実施の形態と同様の部材については、前述した第一、二番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一、二番目の実施の形態での説明と重複する説明を省略する。
【００７７】
図１１〜１３に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ切断装置５０は、前述した第一番目の実施の形態の光ファイバ切断装置１０において、前記部材１８〜３０に代えて、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って移動することにより光ファイバ１００に切り込みを付けるカッタ手段として、基盤１１の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って移動台座１３の上部を移動可能な移動手段である移動装置５３と、移動装置５３へ支持されたカッタ具である砂粒状のカッタ針５１と、移動台座１３とカッタ針５１との距離を調整するようにカッタ針５１を上下方向に移動調整する上下位置調整手段であるマイクロメータ５２とを備えるようにしたダイレクト型である。
【００７８】
前記移動装置５３は、支持フレーム５４と、支持フレーム５４に回転可能に設けられて、移動台座１３上に前記切り込み溝１３ｂに沿って形成されたＶ字状をなす一対のガイド溝１３ｃに沿って転動することにより、当該支持フレーム４４を走行移動させる一対のガイド車輪５５と、上下方向に弾性移動可能となるように支持フレーム５４に支持されて、カッタ針５１を支持する吊手段である吊具５６とを備えたものである。
【００７９】
前記マイクロメータ５２は、移動装置５３の支持フレーム５４に設けられ、移動台座１３とカッタ針５１との距離を調整するように当該移動装置５３の前記吊具５６を上下方向に移動調整することができるようになっている。なお、図１３中、５６ａはフランジ部、５６ｂは皿ばねである。
【００８０】
つまり、カッタ針５１は、光ファイバ１００の外径や被覆の厚さ等に応じて光ファイバ１００に当たる強弱をμｍの単位で調整することができるようになっているのである。
【００８１】
なお、図１１において、移動台座１３の上面が固定台座１２の上面よりも一段上にあるように示しているが、光ファイバ１００の心線１０１の切断を判り易くしたものであり、このようにしても、台座１２，１３の位置決め溝１２ａ，１３ａに光ファイバ１００をセットして押さえベルト１７で固定すれば、段差の有無に何等関係なく光ファイバ１００に切り込みを入れることができる。
【００８２】
このような本実施の形態に係る光ファイバ切断装置５０を使用した光ファイバ１００の切断方法を次に説明する。
【００８３】
（１）前記押さえベルト１７で前記台座１２，１３上に光ファイバ１００を固定する。
【００８４】
（２）カッタ針５１の高さを前記マイクロメータ５２で調整した後、移動装置５３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２及び心線１０１に半円周上に切り込みを入れる。
【００８５】
（３）光ファイバ１００を回転させて残り半周の被覆１０２及び心線１０１に切り込みを入れる。
【００８６】
（４）移動台座１２を移動させて、手操作で光ファイバ１００の先端側を軽く下げて光ファイバ１００の先端側を切断する。
【００８７】
（５）移動台座１２を戻し、光ファイバ１００の被覆１０２の先端を合わせ板１５に突き当てるように当該光ファイバ１００を移動する。
【００８８】
（６）再度、カッタ針５１の高さを前記マイクロメータ５２で調整した後、移動装置５３を移動させて光ファイバ１００の被覆１０２のみに半円周上に切り込み（傷）を入れる。
【００８９】
（７）光ファイバ１００を回転させて残りの半周の被覆１０２のみに切り込み（傷）を入れる。
【００９０】
（８）移動台座１３をさらに離して光ファイバ１００の先端側の被覆１０２を手操作で除去して操作を完了する。
【００９１】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一、二番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００９２】
なお、前記カッタ針５１に代えて、丸刃３０を適用し、図１４に示すように、光ファイバ１００の側面に丸刃３０の刃面が当たる程度に、光ファイバ１００に対して十文字に横切る切り込み溝１２ｂを深めに設定することも可能である。
【００９３】
［他の実施の形態］
また、例えば、図１５〜１８に示すように、前述した第二番目の実施の形態と第三番目の実施の形態とを組み合わせることも可能である。すなわち、前述した第二番目の実施の形態において、リードカバー４１からマイクロメータ４２を省略すると共に、移動装置４３等に代えて、前述した第三番目の実施の形態の移動装置５３を適用するのである。
【００９４】
このような場合においては、前述した第二、三番目の実施の形態の場合と同様に操作することにより、前述した第二、三番目の実施の形態の場合と同様に光ファイバ１００に加工を施すことができる。
【００９５】
したがって、このような場合においても、前述した第一〜三番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００９６】
ここで、光ファイバ１００に対する丸刃３０及びカッタ針５１の接触周囲長、接触点、角度について図１９を用いて説明する。
【００９７】
図１９は、丸刃３０のサイズ径を１Φとし、カッタ針５１の粒径を１２５μｍ（光ファイバ１００と同サイズ）として、丸刃３０及び砂粒カッタ針５１を光ファイバ１００と同一平面上に配置した場合を示している。丸刃３０が光ファイバ１００の周面上に一回の操作で切り込みできる角度は、θが約３９であるから、約７８度である。実際には、光ファイバ１００の下部及びその付近に位置決め溝１２ａ，１３ａ及び切り込み溝１２ｂ，１３ｂ，４１ａが十字状に設けられているので（図１４等参照）、９０度は可能である。
【００９８】
この場合は、手操作によるファイバの回転が一回で９０度であるから、全円周３６０度に切り込みを付けるには四回操作すれば十分である。また、この回転で円周の切り込みに不連続な個所が生じても、大部分に切り込みがあれば、前述したように、光ファイバ１００の先端側を軽く下に押すだけで簡単に切断することができる。また、光ファイバ１００と同径（１２５μｍ）のカッタ針５１の場合は、１８０度を確保することができる。
【００９９】
【発明の効果】
従来の光ファイバのカッターは、穴なしの光ファイバを前提として高精度接続の処理、光測定の精度向上、作業性の向上等の為に、種々改良が図られてきた。このため、従来のカッターは、何れも穴付きの光ファイバの接続が考慮されていない。そのため、従来のカッターを使用して穴付きの光ファイバを切断すると、切断時に異物が発生することもあることすら知らない可能性がある。
【０１００】
従来の光ファイバの切断方法により、穴付きの光ファイバの周面の一個所にカッターの刃で衝撃的に力を与えて切断すると、当該光ファイバの端面や穴内に異物を生じてしまうことが、光ファイバの端面をレーザ顕微鏡で８０００倍に拡大して観測することで明らかになった。その異物を超音波洗浄で除去するのにかなりの時間を要することも判った。
【０１０１】
本発明においては、光ファイバの切断時に丸刃やカッタ針で心線の円周上に数μｍの切り込みや傷を入れることにより衝撃を最小限にして、端面や穴内に発生する異物を最小限に押えるようにした。これにより、穴付きの光ファイバの接続技術開発の基本となる異物のない切断が可能となり、光特性の悪化を招く異物の除去が可能になった。
【０１０２】
また、穴付きの光ファイバの研究に欠かせない光特性測定時に本発明の切断装置を使用すれば、異物による測定値の不安定要因を取り除き、正確な測定が可能となり、穴付きの光ファイバの研究計画を効率的に進めることができる。
【０１０３】
そして、光通信網の敷設における光ファイバの接続時の被覆の除去長や光ファイバの長さに個人差を生じやすく、光ファイバ余長の予測が得にくい光ファイバの接続時の作業において、必要本数の光ファイバを同一の長さで一括カットすることができ、光ファイバの中継機内の光ファイバの余長を正確に見積もることが可能になった。
【０１０４】
さらに、ナノメートル単位の厚さの被覆とした光ファイバの製造が可能になれば、本発明を使用して切断した光ファイバを被覆付きで接続することが可能となり、作業時間の短縮や接続に用いるハウジングの減少を図ることができ、経済性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバ切断装置の第一番目の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図２】本発明による光ファイバ切断装置の第一番目の実施の形態の側面図である。
【図３】図２の矢線 III部の抽出拡大図である。
【図４】本発明による光ファイバ切断装置の第一番目の実施の形態の正面図である。
【図５】本発明による光ファイバ切断方法の第一番目の実施の形態の手順説明図である。
【図６】光ファイバの切断状態の説明図である。
【図７】光ファイバと丸刃との関係説明図である。
【図８】本発明による光ファイバ切断装置の第二番目の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図９】図８の矢線IX部の抽出拡大図である。
【図１０】本発明による光ファイバ切断装置の第二番目の実施の形態の要部の平面図である。
【図１１】本発明による光ファイバ切断装置の第三番目の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図１２】図１１の矢線ＸII部の抽出拡大図である。
【図１３】図１２の矢線XIII部の抽出拡大図である。
【図１４】本発明による光ファイバ切断装置の第三番目の実施の形態の他の例の説明図である。
【図１５】本発明による光ファイバ切断装置の他の実施の形態の要部の概略構成図である。
【図１６】図１６の要部の抽出拡大図である。
【図１７】本発明による光ファイバ切断装置の他の実施の形態の説明図である。
【図１８】図１７の矢線XVIII部の抽出拡大図である。
【図１９】光ファイバとカッタ具との関係説明図である。
【符号の説明】
１０ 光ファイバ切断装置
１１ 基盤
１１ａ，１１ｂ 目盛
１２ 固定台座
１２ａ 位置決め溝
１２ｂ 切り込み溝
１３ 移動台座
１３ａ 位置決め溝
１３ｂ 切り込み溝
１３ｃ ガイド溝
１４ ガイドレール
１５ 合わせ板
１６ ガイドピン
１７ 押さえベルト
１８ スライダ
１９ ガイドレール
２０ ゲートフレーム
２１ 支持梁
２２ 支持軸
２２ａ フランジ部
２２ｂ ねじ部
２３ ガイド軸
２４ ガイド板
２５ マイクロメータ
２６ 皿ばね
２７ 吊棒
２７ａ ねじ部
２８ 取付軸
２８ａ 目盛
２９ スライドスリーブ
３０ 丸刃
４０ 光ファイバ切断装置
４１ リードカバー
４１ａ 切り込み溝
４１ｂ ガイド溝
４２ マイクロメータ
４３ 移動装置
４４ 支持フレーム
４５ ガイド車輪
５０ 光ファイバ切断装置
５１ カッタ針
５２ マイクロメータ
５３ 移動装置
５４ 支持フレーム
５５ ガイド車輪
５６ 吊具
５６ａ フランジ部
５６ｂ 皿ばね
１００ 光ファイバ
１０１ 心線
１０２ 被覆
Claims (5)
- 基盤と、
前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、
前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、
前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段と
を備え、
前記カッタ手段が、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座を跨ぐように配設され、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤に支持された一対の門型のゲートフレームと、
前記ゲートフレームの上方のビーム間に掛け渡されて当該ビームに沿って移動可能な支持梁と、
上下方向に弾性移動可能となるように前記支持梁に支持された吊手段と、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って位置調整できるように前記吊手段に支持されたカッタ具と、
前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整する上下位置調整手段と
を備えていることを特徴とする光ファイバ切断装置。 - 基盤と、
前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、
前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、
前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段と
を備え、
前記カッタ手段が、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に前記台座を跨ぐように配設され、前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って内側と外側とを連通させる切り込み溝が上面に形成されたリードカバーと、
前記リードカバーの前記切り込み溝に沿って当該リードカバー上を移動する移動手段と、
前記リードカバーの前記切り込み溝から当該リードカバーの内部に位置するように前記移動手段へ支持されたカッタ具と、
前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記リードカバー又は当該カッタ具を上下方向に移動調整する上下位置調整手段と
を備え、
前記移動手段が、
支持フレームと、
前記支持フレームに回転可能に設けられて当該支持フレームを走行移動させるガイド車輪と、
上下方向に弾性移動可能となるように前記支持フレームに支持されて、前記カッタ具を支持する吊手段と
を備え、
前記上下位置調整手段が、
前記支持フレームに設けられて、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整するものである
ことを特徴とする光ファイバ切断装置。 - 基盤と、
前記基盤上の一方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる固定台座と、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿って移動できるように当該基盤上の他方端側に設けられ、当該基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向に沿った位置決め溝が当該一方端側と当該他方端側とを結ぶ方向に沿って複数形成された磁性材料からなる移動台座と、
前記移動台座の、前記基盤の他方端側に設けられた合わせ板と、
前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に配置されて前記合わせ板に端面を突き合わせられた光ファイバの一部を包囲して当該固定台座及び当該移動台座に吸着して当該光ファイバを周方向へ回転できるように当該光ファイバを押さえ付ける磁力を有する複数の押さえベルトと、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座の上方を移動することにより、前記位置決め溝内の前記光ファイバに周方向へ沿って切り込みを付けるカッタ手段と
を備え、
前記カッタ手段が、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記移動台座の上部を移動可能な移動手段と、
前記移動手段へ支持されたカッタ具と、
前記移動台座と前記カッタ具との距離を調整するように当該カッタ具を上下方向に移動調整する上下位置調整手段と
を備え、
前記移動手段が、
支持フレームと、
前記支持フレームに回転可能に設けられて当該支持フレームを走行移動させるガイド車輪と、
上下方向に弾性移動可能となるように前記支持フレームに支持されて、前記カッタ具を支持する吊手段と
を備え、
前記上下位置調整手段が、
前記支持フレームに設けられて、前記台座と前記カッタ具との距離を調整するように前記吊手段を上下方向に移動調整するものである
ことを特徴とする光ファイバ切断装置。 - 請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記基盤の一方端側と他方端側とを結ぶ方向と交差する方向に沿って前記カッタ具を通行させる切り込み溝が前記固定台座及び前記移動台座のうちの少なくとも前記移動台座上に形成されている
ことを特徴とする光ファイバ切断装置。 - 請求項１から請求項４のいずれかの光ファイバ切断装置を使用する光ファイバ切断方法であって、
前記固定台座及び前記移動台座の前記位置決め溝に前記光ファイバを配置すると共に、当該前記光ファイバの先端面を前記合わせ板に突き合わせ、
前記光ファイバの一部を前記押さえベルトで包囲するようにして当該光ファイバを前記台座に押さえ付け、
前記カッタ手段を移動させて前記光ファイバの周面の一部に切り込みを付け、
前記切り込みのない周面を上方に向けるように前記光ファイバを周方向に回転させ、
前記カッタ手段を再び移動させて前記光ファイバの周面の残りに切り込みを付け、
前記移動台座を前記固定台座から引き離した後、
前記切り込みに沿って、前記光ファイバを切断又は当該光ファイバの被覆を除去する
ことを特徴とする光ファイバ切断方法。
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