JP4392296B2 - 導光体の製造方法および装置 - Google Patents
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Description
そして、従来の技術では、光シートバスが矩形に形成されるため、光が効率良く伝達されないおそれがあった。具体的には、図16(a)に示すように、例えば光シートバス110の一端面110aに入力側として3本の光ファイバ120を繋ぎ、他端面110bに出力側として一本の光ファイバ120を繋いだ場合において、一端面110a側の一本の光ファイバから入力される光が、光シートバス110内を他端面110b側に向かうにつれて広がるように進んでいくと、その一部は他端面110b側の光ファイバ120へ入るが、これ以外の部分は他端面110b側の壁(図16(b)に示すZ矢視図の斜線部参照)で反射して一端面110a側へと戻されてしまうため、光を効率良く伝達することができなかった。
また、図16(c)に示すように、他端面110b側の光ファイバ120から一端面110a側の光ファイバ120へ光を伝達させるときも同様に、一端面110aの壁で一部の光が反射してしまっていた。
そこで、本発明では、光シートバスへの光ファイバの接続を効率よく行うことを課題とする。
図3に示すように、射出成形型30は、固定型31と、この固定型31に対して移動自在に構成される可動型32(一方の型)と、固定型31(他方の型)内に設けられる固定側突出し機構33と、可動型32内に設けられる可動側突出し機構34とで主に構成されている。
また、合わせ面31a,32aには、光ファイバ20をインサートするための1本の溝51および3本の溝52が形成されている。溝51は、キャビティCの前端、つまり先細部12の先端面12aに相当する部分から固定型31の前側面31pおよび可動型32の前側面32pまで前方に伸びて外部へ開口している。
同様に、溝52は、キャビティCの後端、つまり後側先細部13の先端面13aに相当する部分から固定型31の後側面31qおよび可動型32の後側面32qまで後方へ伸びている。
一方、挿入穴51Aの幅Wは、光ファイバ20の直径よりも大きく形成され、挿入穴51Aの断面積は、光ファイバ20の断面積よりも大きく設定されている。
このように、挿入穴51Aの高さHが、光ファイバ20の直径よりも僅かに小さく形成されることで、射出成形型30を閉じたときに弾性部材55が光ファイバ20を挟持して固定することができる。そして、弾性部材55が適度な弾性を有していることから、光ファイバ20に傷をつけたり、過剰な応力を掛けたりすることもない。さらに、挿入穴51Aの断面積が光ファイバ20の断面積よりも大きいため、射出成形型30を閉じたときに光ファイバ20を圧迫することがなく、光ファイバ20の品質を良好に保つことができるとともに、型閉じも確実となる。
このように、挿入穴51Bと光ファイバ20との間に僅かな隙間しか無い場合には、溶融樹脂が入り込むことがない。すなわち、金型により光ファイバ20を圧迫することがないとともに、溶融樹脂の漏れ、ないしバリの発生を抑えることができる。
ガイド44は、射出成形型30を閉じたときの挿入穴52Aに近接して設けられ、3本の光ファイバ20がスムーズに通る程度のガイド穴44aが3つ形成されている。ガイド44は、ガイド穴44aが挿入穴52Aに対面するように配置されている。すなわち、ローラ41から送られる3本の光ファイバ20は、ガイド44により、挿入穴52Aを型閉じした状態で構成する一対の溝の間まで導かれて挿入されるようになっている。
なお、図3および図10(a)においては、ガイド44と挿入穴52Aの間およびガイド44とローラ41の間に多少の隙間を設けているが、この隙間を極力小さく、例えば20mm以下、好ましくは10mm以下とすることで、光ファイバ20の撓みを無くし、正確に一定長さの光ファイバ20を、挿入穴52Aを型閉じした状態で構成する一対の溝の間へインサートすることができる。
ブレード45は、ガイド44の出口側、つまり射出成形型30側の側面に配置され、図示せぬガイド機構により上下にスライド移動可能に設けられている。そして、エアシリンダなどにより構成されるブレード駆動装置46により上下に駆動させられる。
図3には図示しないが、図10(a)に示すように、光ファイバ供給装置40は、挿入穴51Aに対面する位置にも設置されている。
この具体的な制御については、導光体の製造方法において説明する。
制御装置60は、図10(a)に示すように、射出成形型30が開いており、ブレード45を下げた状態から、型駆動装置61により可動型32を、固定型31へ近付け、合わせ面31a,32aに僅かな隙間が残る位置で停止させる(半閉じ状態、図10(b)参照)。
このときの隙間g(図11参照)の大きさは、光ファイバ20の直径より小さく設定される。これにより、光ファイバ20が、合わせ面31a,32aに挟まることなく、確実に溝51の部分に挿入可能となる。また、隙間gは、溝51の縁部51eの距離が光ファイバ20の直径dの0.7倍以下となるように設定されるのが望ましい。このようにすることで、縁部51eが光ファイバ20を挟み込む角度θが鈍角となり、光ファイバ20が縁部51eに引っ掛かることなくさらにスムーズに挿入される。このことは、溝52についても同様である。
次に、図10(d)に示すように、制御装置60は、ブレード駆動装置46により、ブレード45を上方へスライドさせ、ガイド44との間で光ファイバ20を剪断する。そして、制御装置60は、射出成形型30から光シートバス10を取り出すために、型駆動装置61により可動型32を固定型31から離間させていく。そうすると、図13(b)に示すように、可動型32によって支持されていた同期ピン33cが可動型32とともに下方に移動することによって、突出しピン33aも同期ピン33cと一体に移動し、光シートバス10を可動型32側に突き出すこととなる。すなわち、光シートバス10が、可動型32内に保持された状態で可動型32とともに移動していくことになるので、型開きの際に、光シートバス10を確実に可動型32側に寄せることが可能となっている。
射出成形型30から取り外した光シートバス10には、図3に示すように、その前側先細部12にランナ10aが一体に形成されているため、まず、このランナ10aを光シートバス10からニッパーなどで切り離す作業を行う。なお、この作業において光シートバス10側に残った部分は、カッターによる切削加工や砥石による研削加工によって前側先細部12の斜面12bと略面一となるまで削り取る。そして、このように切削加工した後は、その削り取った部分をラッピング(遊離砥粒)加工によって、その削り取った部分の段差が10μm以下となり、かつ、その表面粗度Raが1.0μm以下となるように形成する。
図15(a)に示すように、光シートバス10の後側に設けた三本の光ファイバ20のうちの一本から光シートバス10内に光が送られてくると、その光は光シートバス内を広がりつつ前側へ進んでいく。そして、この光が前側先細部12内に到達すると、前側先細部12の斜面12bによって広がろうとする光の一部が適宜反射されて前側の光ファイバ20側へ集められ、この光ファイバ20内に伝達される光の量が増加することとなる。
光シートバス10を成形する際に、射出成形型30に光ファイバをインサートして、射出成形によりこれらを一体とすることで、効率よく光ファイバと導光体の接続を行うことができる。また、光ファイバ20と光シートバス10の接続も確実になり、信号の伝達性能も向上する。さらに、射出成形型の一方の型と他方の型とを閉じる前に僅かに隙間を残して停止させた状態で光ファイバ20をインサートすべき場所に入れるので、光ファイバに比較して大きな、挿入穴51A,51B,52A,52Bを型閉じした状態でそれぞれ構成する一対の溝の間に光ファイバ20を挿入することになり、インサートの作業が容易かつ確実となる。
20 光ファイバ
30 射出成形型
31 固定型
32 可動型
40 光ファイバ供給装置
51 溝
51A 挿入穴
51B 挿入穴
52 溝
52A 挿入穴
52B 挿入穴
55 弾性部材
56 弾性部材
60 制御装置
61 型駆動装置
62 射出装置
C キャビティ
Claims (2)
- 導光体の形状を形取ったキャビティと、このキャビティに通じる穴とを有し、この穴が一方の型と他方の型のそれぞれの合わせ面に溝として分離して形成された射出成形型を用い、光ファイバが接続された導光体を製造する導光体の製造方法であって、
前記一方の型と他方の型を、互いの合わせ面が向き合うように近付け、前記光ファイバの直径より小さな隙間を残して停止させる段階と、
前記一方の型に形成された前記溝と前記他方の型に形成された前記溝との間に光ファイバを挿入する段階と、
前記一方の型と他方の型をさらに近付け、前記射出成形型を閉じる段階と、
前記キャビティに材料を射出して前記導光体を成形する段階と、
を有することを特徴とする導光体の製造方法。 - 導光体の形状を形取ったキャビティと、このキャビティに通じる穴とを有し、この穴が一方の型と他方の型のそれぞれの合わせ面に溝として分離して形成された射出成形型と、
前記キャビティに溶融材料を射出する射出装置と、
前記一方の型および/または他方の型を移動させて前記射出成形型の型閉じ、型開きを行う型駆動装置と、
前記一方の型に形成された前記溝と前記他方の型に形成された前記溝との間に光ファイバを挿入する光ファイバ供給装置と、
前記射出装置、前記型駆動装置、および前記光ファイバ供給装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記型駆動装置により、前記一方の型と他方の型を互いの合わせ面が向き合うように近付け、前記光ファイバの直径より小さな隙間を残して停止させた状態で、前記光ファイバ供給装置により前記一方の型に形成された前記溝と前記他方の型に形成された前記溝との間に光ファイバを挿入させるよう構成されたことを特徴とする導光体の製造装置。
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