JP4644218B2 - 粘着性接続部材貼着治具 - Google Patents

Description

本発明は、光学接続における粘着性接続部材貼着治具に関するものである。

光ファイバを用いた光伝送路の伝送効率は、光伝送路における光ファイバ同士や光ファイバと光半導体装置等の光学部品との光学的な接続部における接続損失に大きく影響される。これら接続部における接続損失の原因には、光ファイバの位置決めに関するもの、軸ずれ、軸の傾斜、光ファイバ端面間の隙間などがあり、また光ファイバの端面に関するもの、傾斜、粗さ、うねりなどがある。

これらの原因を効果的に取り除くために、光ファイバ先端に粘着性接続部材を貼着し、当該粘着性接続部材を介して他の光ファイバや光学部品と接続する従来技術（例えば、特許文献１を参照）を、図５を用いて説明する。
図５は粘着性接続部材を用いた光学接続構造の概要を示す側面図である。
Ｃは光コネクタ、２１はシート状粘着性接続部材である。
図５において、２つの光コネクタＣの接続端面間に、シート状粘着性接続部材２１が貼着された状態で介在している。２つの光コネクタＣはシート状粘着性接続部材２１を介して突き合わされ、それにより光ファイバが光学的に接続された構造になっている。

しかしながら、上記従来の粘着性接続部材を使用する方法では、空気中のチリ等を気にしながら、必要な大きさの粘着性接続部材を切り取って光ファイバの先端に貼着する必要があるため、非常に細かな作業を要し、清潔な工場内ならともかく光ファイバ配線の現場において行うことは困難であった。
そこで、取り扱いを簡便にするためのさらなる工夫が求められていた。

特開２００６−２２１０３１号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、接続損失を低減する粘着性接続部材を、現場においても簡便に光ファイバの先端に貼着することができる粘着性接続部材貼着治具を提供することにある。

本発明は、下記の技術的構成により、前記課題を解決できたものである。

（１）光コネクタ径に合わせた挿入穴を有する板状部材と、所定の大きさに切断した粘着性接続部材とを有する粘着性接続部材貼着治具であって、前記粘着性接続部材が前記挿入穴の底に配置されていることを特徴とする粘着性接続部材貼着治具。
（２）前記板状部材は、基材板と孔空き板とが接着層で一体化されてなることを特徴とする前記（１）記載の粘着性接続部材貼着治具。
（３）前記粘着性接続部材は、強粘着層と弱粘着層とを有し、弱粘着層が前記挿入穴の底に接していることを特徴とする前記（１）記載の粘着性接続部材貼着治具。
（４）前記粘着性接続部材は、強粘着層と弱粘着層とを有し、弱粘着層が剥離フィルムを介して、前記挿入穴の底に接していることを特徴とする前記（１）記載の粘着性接続部材貼着治具。
（５）前記弱粘着層が、粘着力１〜１００ｇｆ／２５ｍｍであることを特徴とする前記（３）または（４）記載の粘着性接続部材貼着治具。
（６）前記強粘着層と弱粘着層の粘着力が、下記関係を有することを特徴とする前記（３）または（４）記載の粘着性接続部材貼着治具。
強粘着層の粘着力＞弱粘着層の粘着力＋２０ｇｆ／２５ｍｍ
（７）前記挿入穴が、保護テープにより覆われていることを特徴とする前記（１）記載の粘着性接続部材貼着治具。

本発明によれば、接続損失を低減する粘着性接続部材を、現場においても簡便に光ファイバの先端に貼着することができる粘着性接続部材貼着治具を提供することができる。
また、持ち運びにも便利であり、作業性に優れた実用的な粘着性接続部材貼着治具を提供できる。

＜実施形態Ｉ＞
図１および図２を用いて実施形態Ｉについて説明する。
図１は実施形態Ｉの粘着性接続部材貼着治具を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は斜視図、図２はＡ−Ａ線断面拡大図である。
３０は実施形態Ｉの粘着性接続部材貼着治具を構成する板状部材、３１は粘着性接続部材、３１ａは強粘着層、３１ｂは弱粘着層、３２は板状部材を構成する孔空き板、３３は板状部材を構成する基材板、３５は板状部材を構成する接着層、３６は剥離フィルム、Ｈは挿入穴である。
なお、粘着性接続部材３１は通常透明であるが、図中では判りやすくするため着色して示している。
図１に示すように、実施形態Ｉの粘着性接続部材貼着治具は、光コネクタ径に合わせた挿入穴Ｈを有する板状部材３０と、所定の大きさに切断した粘着性接続部材３１とを有し、粘着性接続部材３１が挿入穴Ｈの底に配置されていることを特徴とする。

（板状部材）
本発明の板状部材は一片の部材でもよいが、図２に示す通り孔空き板３２と基材板３３とを、接着層３５で一体化して構成することが好ましい。
当該構成により、挿入穴Ｈの深さを孔空き板３２の厚さによって制御できる。また、一片の部材に穴を形成してから穴の底に粘着性接続部材３１を配置することは容易ではないが、当該構成によれば、粘着層３５上に粘着性接続部材３１を配置してから孔空き板３２を載せることで、容易に穴の底に粘着性接続部材３１を配置できる。
また、粘着性接続部材３１は直接挿入穴の底である接着層３５上に配置してもよいが、図２に示すように剥離フィルム３６を介して配置することが好ましい。
挿入穴Ｈは光コネクタ径に合わせた寸法を有するが、周囲に若干余裕を持たせてもよい。
挿入穴Ｈの深さ、すなわち図２での孔空き板３２の厚さは、挿入される光コネクタに合わせた深さが好ましく、具体的には０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。
孔空き板３２にはレーザ等で精密に孔空けをしたアクリル板等が好ましく用いられる。
挿入穴Ｈは規則的に配列してあることが好ましい。図１では１列１０個の丸穴が示されているが、列数や個数を増やしてもよいし、数種類の光コネクタに対応できるように、径や形の異なる挿入穴を配列してもよい。
本発明の粘着性接続部材貼着治具に用いられる光コネクタとしては、ＳＣコネクタ、ＦＣコネクタ、ＭＰＯコネクタ、ＭＴコネクタ、ＭＵコネクタ、ＦＰＣコネクタなどがある。
例えば、1枚の板状部材にＳＣコネクタ用の丸穴と、ＭＴコネクタ用の四角穴を設けることなどもできる。
基材板３３の厚さは特に制限はないが、５０〜５０００μｍが好ましい。
基材板３３にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が好ましく用いられる。
接着層３５の厚さは１００〜２００μｍが好ましい。
接着層３５は、光コネクタを押し付けることができるように柔軟性を有することが好ましく、両面テープ等が好ましく用いられる。
剥離フィルム３６の厚さは１０〜７０μｍが好ましい。
剥離フィルム３６には剥離ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が好ましく用いられる。

（粘着性接続部材）
本発明に用いられる粘着性接続部材３１は、屈折率整合性を有するとともに粘着性を有する必要がある。また、粘着性接続部材３１は、両面が同等の粘着力を有するものでもよいが、図２に示すように強粘着層３１ａおよび弱粘着層３１ｂを有することが好ましい。そして、弱粘着層３１ｂが剥離フィルム３６を介して挿入穴Ｈの底に接していることが好ましい。
その理由は、光コネクタを挿入穴Ｈに挿し込んだ際に、強粘着層３１ａが光コネクタ先端にしっかり付着するとともに、弱粘着層３１ｂが挿入穴の底から容易に剥離することで、作業の確実性および迅速化が図れるからである。
強粘着層３１ａおよび弱粘着層３１ｂは一体として構成してもよいし、強粘着層３１ａと弱粘着層３１ｂの間に他の屈折率整合剤を挟んでもよい。

粘着性接続部材３１の屈折率整合性とは、粘着性接続部材の屈折率と、接続される光伝送媒体および／または光学部品との屈折率との近似をいう。
本発明に用いる粘着性接続部材の屈折率は、光伝送媒体および／または光学部品の屈折率に近いものであれば特に限定されないが、フレネル反射の回避による伝送損失の面から、それらの屈折率の差が±０．１以内であることが好ましく、±０．０５以内であるものが特に好ましく使用される。なお、光伝送媒体と光学部品の屈折率の差が大きい場合には、光伝送媒体と光学部品の屈折率の平均値と粘着性接続部材の屈折率が上記の範囲内であることが好ましい。

強粘着層３１ａおよび弱粘着層３１ｂには、高分子材料、例えばアクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系等の各種粘着剤を使用することができる。また必要に応じてこれらを混合したり、フッ素樹脂や硬化剤を加えたりして用いることができる。
それらの中でも、接着性、その他の面から、アクリル系粘着剤とシリコーン系粘着剤が特に好ましく使用される。

そして、粘着剤と硬化剤の組み合わせや配合量等によって強粘着層３１ａ用の材料と弱粘着層３１ｂ用の材料とを作り分けることができる。
その際、それぞれの粘着力は、弱粘着層が１〜１００ｇｆ／２５ｍｍが好ましく、より好ましくは５〜５０ｇｆ／２５ｍｍ、特に好ましくは１０〜３０ｇｆ／２５ｍｍである。
弱粘着層３１ｂの接着力が１ｇｆ／２５ｍｍ未満だと光コネクタ同士の接続が安定せず、１００ｇｆ／２５ｍｍを超えると剥離が難しくなる。
強粘着層３１ａは、粘着性接続部材が光コネクタから剥離しないよう強い粘着力が必要であり、弱粘着層の粘着力より２０ｇｆ／２５ｍｍ以上強いことが好ましい。すなわち、下記の関係である。
強粘着層の粘着力＞弱粘着層の粘着力＋２０ｇｆ／２５ｍｍ
その上で、弱粘着層の２倍以上の接着力を有することがより好ましい。
なお、上記の粘着力は、ＪＩＳ Ｚ ０２３７の１８０度引きはがし粘着力に準拠した形で測定した。
厚さは強粘着層３１ａと弱粘着層３１ｂ両方で１０〜３０μｍが好ましい。さらに弱粘着層３１ｂの厚さは９μｍ以下が好ましく、より好ましくは５μｍ以下である。
粘着性接続部材３１は、光コネクタ径に合わせた挿入穴Ｈより一回り狭い程度の寸法が好ましく、挿入穴Ｈの中心に配置されることが好ましい。

＜実施形態ＩＩ＞
次に、図３を用いて実施形態ＩＩについて説明する。
図３は実施形態ＩＩの粘着性接続部材貼着治具を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は斜視図である。
３４は保護テープ、３４ａは保護テープの持ち手部、４０は実施形態ＩＩの粘着性接続部材貼着治具を構成する板状部材である。
実施形態ＩＩの粘着性接続部材貼着治具４０は、挿入穴Ｈが保護テープ３４により覆われていることを除き、実施形態Ｉと同一である。
保護テープ３４としては市販のメンディングテープ等を好ましく用いることができる。
保護テープ３４により、使用前に挿入穴Ｈにチリ等が入るのを防ぐことができる。
また、図３に示すように、使用時には保護テープ３４を剥がして捨てるようにすれば、保護テープ３４の有無によりどの挿入穴Ｈが使用済みかが一目瞭然となる。
なお、メンディングテープの端部を折り返すなどして持ち手部３４を設けておけば、取り扱いが容易になり作業性が向上する。

＜粘着性接続部材貼着治具の製造方法＞
次に、本発明の粘着性接続部材貼着治具の製造方法を説明する。
まず、基材板３３上に接着層３５となる両面テープ等を貼り、剥離フィルム３６として剥離ＰＥＴ等を載せる。
そして、剥離ＰＥＴ３６の上から弱粘着層３１ｂの材料および強粘着層３１ａの材料を塗布して乾燥させる。
次に、所定の箇所の弱粘着層３１ｂ、強粘着層３１ａ、剥離ＰＥＴ３６を光コネクタ径よりも一回り狭くなるように切り離し、その他の部分の弱粘着層３１ｂ、強粘着層３１ａ、剥離ＰＥＴ３６を除去する。
そして、予めレーザ等で精密な孔空けを行った孔空き板３２を両面テープ３５上に載せることで、実施形態Ｉの粘着性接続部材貼着治具を製造できる。
さらに、挿入穴Ｈを覆うように保護テープ３４を貼れば、実施形態ＩＩの粘着性接続部材貼着治具を製造できる。

＜粘着性接続部材貼着治具の使用方法＞
次に、図４を用いて本発明の粘着性接続部材貼着治具の使用方法を説明する。
図４は粘着性接続部材貼着治具の使用方法を示すＡ−Ａ線断面拡大図であり、（ａ）は光コネクタ挿入前の図、（ｂ）は光コネクタ挿入時の図、（ｃ）は光コネクタ挿入後の図である。
図４（ａ）に示すように、光コネクタＣ挿入前の粘着性接続部材貼着治具は、挿入穴Ｈの底に剥離フィルム３６を介して粘着性接続部材３１が配置されている。
図４（ｂ）に示すように、光コネクタＣ挿入時には、強粘着層３１ａが光コネクタＣと接触して付着し、さらに柔軟性のある接着層３５がクッションの役割をして粘着性接続部材３１の全面が隈なく光コネクタＣの先端に付着する。
図４（ｃ）に示すように、光コネクタＣ挿入後には、弱粘着層３１ｂが剥離フィルム３６から剥離して光コネクタＣの先端に粘着性接続部材３１が転写される。
なお、当該光コネクタＣを他の光コネクタや光学部品に押し付ければ容易に光学接続構造を作製できる。その際光コネクタが相互にズレを生じても、他の光コネクタと弱粘着層３１ｂとが容易に剥離するので、接続のやり直しができる。

以下、実施例を用いて説明する。

＜実施例１＞
まず、強粘着層用の粘着性接続部材として、材料Ａを用意した。
材料Ａ
アクリル系粘着剤（１００重量部）＋エポキシ系硬化剤（０．０５重量部）
粘着力１７６７ｇｆ／２５ｍｍ、２０℃での屈折率１．４６３
なお、屈折率の測定には波長１３１０ｎｍの光源を用いた（以下同じ）。
弱粘着層用の粘着性接続部材として、材料Ｘを用意した。
材料Ｘ
アクリル系粘着剤（１００重量部）＋エポキシ系硬化剤（４重量部）
粘着力３０ｇｆ／２５ｍｍ、２０℃での屈折率１．４６８

次に、基材板３３である透明ＰＥＴ板（アクリルサンデー社製、商品名：サンデーＰＥＴ、厚さ５００μｍ）上に接着層３５となる両面テープ（日東電工社製、商品名：両面接着テープ、厚さ１２５μｍ）を貼り、剥離フィルム３６として市販の剥離ＰＥＴ（厚さ３８μｍ）を載せた。
そして、剥離ＰＥＴの上から弱粘着層３１ｂの材料Ｘおよび強粘着層３１ａの材料Ａを塗布して乾燥させた。
なお、弱粘着層３１ｂの厚さは５μｍ、強粘着層３１ａの厚さは１５μｍであった。
次に、所定の箇所の弱粘着層３１ｂ、強粘着層３１ａ、剥離ＰＥＴ３６を所定の１０箇所で直径２ｍｍとなるように円形にレーザによって切り離し、その他の部分の弱粘着層３１ｂ、強粘着層３１ａ、剥離ＰＥＴ３６を剥がして除去した。
そして、予めレーザで１０箇所に直径２．５ｍｍの精密な孔空けを行った孔空き板３２（アクリルサンデー社製、商品名：アクリルサンデー板、厚さ１ｍｍ）を両面テープ上に位置合わせして載せた。
さらに、挿入穴Ｈを覆うように保護テープ３４であるメンディングテープ（住友スリーエム社製、商品名：Ｓｃｏｔｃｈメンディングテープ）を貼り、実施例１の粘着性接続部材貼着治具を製造した。
そして、当該実施例１の粘着性接続部材貼着治具を用いて、１０個のＳＣコネクタ（住友電工社製、商品名：片端ＳＣコネクタつきピグテールファイバー）に粘着性接続部材を貼着し、他のＳＣコネクタ（住友電工社製、商品名：片端ＳＣコネクタつきピグテールファイバー）にコネクタアダプタを用いて押し付けることで光学接続構造を作製し、その時間を計った。
１０個の光学接続構造の作製にかかった時間は、７０秒であった。
また、１０個の光学接続構造は実用上問題なく接続できていた。

＜比較例１＞
厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを敷き、その上に材料Ｘを５μｍの厚さで塗布した。
そして、直ちにその上から材料Ａを１５μｍの厚さで塗布して乾燥させて比較例１の粘着性接続部材を製造した。
当該比較例１の粘着性接続部材から必要な大きさの粘着性接続部材を切り離して１０個のＳＣコネクタ（住友電工社製、商品名：片端ＳＣコネクタつきピグテールファイバー）に貼着し、他のＳＣコネクタ（住友電工社製、商品名：片端ＳＣコネクタつきピグテールファイバー）にコネクタアダプタを用いて押し付けることで光学接続構造を作製し、その時間を計った。
１０個の光学接続構造の作製にかかった時間は、３０００秒（５０分）であった。
また、１０個の光学接続構造のうち３個は位置決めに失敗して実用上問題があった。

＜評価結果＞
以上のように、本発明によれば、接続損失を低減する粘着性接続部材を、現場においても簡便に光ファイバの先端に貼着することができる粘着性接続部材貼着治具を提供することができる。
また、板状で持ち運びにも便利であり、作業性に優れた実用的な粘着性接続部材貼着治具を提供できる。

実施形態Ｉの粘着性接続部材貼着治具を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は斜視図 Ａ−Ａ線断面拡大図 実施形態ＩＩの粘着性接続部材貼着治具を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は斜視図 粘着性接続部材貼着治具の使用方法を示すＡ−Ａ線断面拡大図であり、（ａ）は光コネクタ挿入前の図、（ｂ）は光コネクタ挿入時の図、（ｃ）は光コネクタ挿入後の図 粘着性接続部材を用いた光学接続構造の概要を示す側面図

符号の説明

２１ シート状粘着性接続部材
３０ 実施形態Ｉの粘着性接続部材貼着治具を構成する板状部材
３１ 粘着性接続部材
３１ａ 強粘着層
３１ｂ 弱粘着層
３２ 孔空き板
３３ 基材板
３４ 保護テープ
３４ａ 保護テープの持ち手部
３５ 接着層
３６ 剥離フィルム
４０ 実施形態ＩＩの粘着性接続部材貼着治具を構成する板状部材
Ｃ 光コネクタ
Ｈ 挿入穴

Claims (7)

1. 光コネクタ径に合わせた挿入穴を有する板状部材と、
   所定の大きさに切断した粘着性接続部材とを有する粘着性接続部材貼着治具であって、
   前記粘着性接続部材が前記挿入穴の底に配置されていることを特徴とする粘着性接続部材貼着治具。
2. 前記板状部材は、基材板と孔空き板とが接着層で一体化されてなることを特徴とする請求項１記載の粘着性接続部材貼着治具。
3. 前記粘着性接続部材は、強粘着層と弱粘着層とを有し、弱粘着層が前記挿入穴の底に接していることを特徴とする請求項１記載の粘着性接続部材貼着治具。
4. 前記粘着性接続部材は、強粘着層と弱粘着層とを有し、弱粘着層が剥離フィルムを介して、前記挿入穴の底に接していることを特徴とする請求項１記載の粘着性接続部材貼着治具。
5. 前記弱粘着層が、粘着力１〜１００ｇｆ／２５ｍｍであることを特徴とする請求項３または４記載の粘着性接続部材貼着治具。
6. 前記強粘着層と弱粘着層の粘着力が、下記関係を有することを特徴とする請求項３または４記載の粘着性接続部材貼着治具。
   強粘着層の粘着力＞弱粘着層の粘着力＋２０ｇｆ／２５ｍｍ
7. 前記挿入穴が、保護テープにより覆われていることを特徴とする請求項１記載の粘着性接続部材貼着治具。

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