JP4762678B2 - 光ファイバ切断刃、光ファイバ切断装置および光ファイバ切断方法 - Google Patents

Description

本発明は光ファイバ切断刃、光ファイバ切断装置および切断方法に関し、特に、簡単な操作で劈開面が得られる光ファイバ切断刃、光ファイバ切断装置および切断方法に関する。

光ファイバ切断器には高性能型と簡易型がある。簡易型は光ファイバを曲げ板に載置し、その端をクランプして切断位置に傷をつけ、曲げ板ごと光ファイバを湾曲させて劈開する構造で、良好な切断角度を得るには操作者に習熟が必要であるが、安価であることから広く使われている。
低い接続損失で光ファイバを接続するには、融着、コネクタ等で接続するメカニカルスプライスを問わず良好な光ファイバの切断端部（切断角度、断面粗さ等）で切断する必要がある。そのため、作業者の熟練によらず良好な切断端部が得られる高性能型が主流であった。

各需要家まで光ファイバを敷設するFTTH（Fiber To The Home）の普及に伴い、融着機には電柱上や需要家等でハンディに扱える簡易タイプが現われたが、光ファイバ切断器は融着接続やメカニカルスプライス時の接続損失の要求レベルが高くなっており、主に高性能型が用いられていた。高性能型のものは操作者の熟練に依らず良好な光ファイバの切断端部を得ることができ、例えば、特開平１-112206号公報あるいは特開平１-126601号公報に開示されている。近年、各需要家への光ファイバの敷設工事は増えてきており、多数の敷設工事箇所に対して多数の光ファイバ切断器が必要となってきている。ところが高性能型のものは非常に高価であるため、各々の敷設工事箇所に対して多数の高性能型の光ファイバ切断器を配置するとなるとコストは非常に多額となる。よって、高性能型と比較しコストのかからない簡易型の光ファイバ切断器に対しても操作者の熟練に依らず良好な光ファイバの切断端部が得られることが求められるようになってきた。

例えば、電柱近傍に配設されたクロージャ内に収納された光ファイバの端部に光コネクタ等の接続部を設けるにあたり、光ファイバを切断する際、従来は金属製の刃が設けられた工具（カッタ）を用いていた。
この工具は、光ファイバに、光ファイバの長手方向軸線に対し垂直な方向に先ず傷を入れてから、これを劈開して切断するもので、ある程度の熟練が必要であり、作業者によっては上手く切断できないことがあった。

特開昭６２−２３１２０３号公報には、従来の簡易型の光ファイバ切断器が開示されている。図７は、従来の光ファイバ切断器を示す斜視図である。図示しないが、光ファイバ心線は光ファイバ切断器の長手方向に沿って配置される。従来の光ファイバ切断器は、支持板１１２のブラケット１１２ａに軸支され図示しない光ファイバを押さえるクランプレバー１１４と、ブラケット１１２ａに軸支されバイトブロック１１６が取り付けられたバイトアーム１４６と、支持板１１２に取り付けられた引張曲げ応力付与手段１２０とを備えている。この光ファイバ切断器によって次の通り光ファイバ心線が切断される。

切断すべき部分が皮剥ぎによって露出された光ファイバを光ファイバ受け部材１３６の係入溝１５２に係入し、クランプレバー１１４をバネ１２６に抗して持ち上げて心線をクランプレバー１１４のゴム板１２４と支持板１１２のゴム板１２２との間に挟む。次いで、バイトアーム１４６をバネ１２８に抗して押し下げてバイトブロック１１６内のバイト（刃）を心線を介してゴム層１４２の上に押し付ける。これによって心線に切り込みが設けられ、次いで、光ファイバと共にファイバ受け部材１３６を支持軸１３２を中心にバネ１３８に抗して下向きに枢動させる。従って、心線はローラ１４０を支点として曲げが与えられて引張応力が与えられて心線が切断される。

特開昭６２−２３１２０３号公報 特開平１−１１２２０６号公報 特開平１−１２６６０１号公報

上述したように、光ファイバを敷設工事が増え、簡易型の光ファイバ切断器に対しても操作者の熟練に依らず良好な光ファイバの切断端部が得られることが求められるようになってきた。それに伴って、従来の簡易型の光ファイバ切断器においては、光ファイバに傷をつけるための金属刃、ダイヤモンド刃が取り付けられていたが、これら金属刃を使用すると、光ファイバに過度の傷が付いて使用に適さなかったり、例えば暗闇の中での操作時には作業が困難であるという問題点があった。

従って、この発明の目的は、暗闇の中でも安定して操作することができ、操作者の熟練に依らず良好な光ファイバの切断端部が得られる光ファイバ切断刃、光ファイバ切断装置および光ファイバ切断方法を提供することにある。

本発明者は、上述した従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、金属またはダイヤモンドの刃の代わりに、樹脂材料、特に、所定量のガラスフィラーを含有したエポキシ系、または、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系合成樹脂によって形成された刃を使用すると、光ファイバに刃を押し付けたときに、刃自体が変形して、樹脂に含有されるガラスフィラーによって所定の傷が光ファイバに付き、傷の付いた部位を傷と反対側に曲げると、カット面の状態が良く、コネクタ接続する際に、所定の接続損失で接続でき、従って、操作者の熟練に頼らず容易に安定して光ファイバを切断することができることが判明した。

この発明は、上記研究結果に基づいてなされたものであって、この発明の光ファイバ切断刃の第１の態様は、基台に一体的に成形された光ファイバ切断用の刃であって、前記刃が、光ファイバに当てて所定の力で押し付けると変形する樹脂材料からなり、前記樹脂材料にガラスフィラーが含有されることを特徴とする。

この発明の光ファイバ切断刃の第２の態様は、前記樹脂材料が、ガラスフィラー６０％以上を含有するエポキシ系、または、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系合成樹脂からなっている。

この発明の光ファイバ切断刃の第３の態様は、前記刃の先端部の角度が１０から４５度の範囲内になっている。

この発明の光ファイバ切断装置の第１の態様は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光ファイバ切断刃を含み、前記光ファイバ切断刃が光ファイバと直角を成すように設置されている光ファイバ切断装置である。

この発明の光ファイバ切断装置の第２の態様は、前記基台は、光ファイバを収納する溝部を長手方向に備えることを特徴とする光ファイバ切断装置である。

この発明の光ファイバ切断装置の第３の態様は、前記溝部が平らな底面、および、前記底面から基台の表面に向かって広がるように傾斜した両側面からなっており、前記刃が前記溝部内に位置し、刃の頂部が基台の表面と概ね一致して形成されていることを特徴とする光ファイバ切断装置である。

この発明の光ファイバ切断方法の第１の態様は、基台に一体的に成形され、ガラスフィラーを含有する樹脂材料からなる刃を、前記刃自体が変形するまで光ファイバに押し付けて前記光ファイバに傷をつけ、
前記傷が付いた光ファイバの部位に張力を付加して、傷と反対側に曲げて、光ファイバを切断する、光ファイバ切断方法である。

この発明の光ファイバ切断方法の第２の態様は、前記光ファイバが被覆光ファイバであることを特徴とする光ファイバ切断方法である。

この発明の光ファイバ切断方法の第３の態様は、前記光ファイバが被覆を除去した光ファイバであることを特徴とする光ファイバ切断方法である。

この発明の光ファイバ切断刃を用いて光ファイバを切断して光コネクタを組み立てて、屈折率整合剤を接続端面に塗布して接続したところ、１．０ｄＢ以下の接続損失を実現することができた。

この発明の光ファイバ切断刃、光ファイバ切断装置および光ファイバ切断方法を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の基台と一体成形された光ファイバ切断刃を説明する図である。図１（ａ）は光ファイバ切断刃の側面図であり、図１（ｂ）は光ファイバ切断刃の正面図である。図１（ｃ）は光ファイバに光ファイバ切断刃を押し付けた状態を示す図であり、図１（ｄ）は光ファイバに光ファイバ切断刃を押し付けて切断刃が変形した状態を示す図である。

図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、この発明の光ファイバ切断刃１は、樹脂材料からなる基台２に一体的に成形された樹脂材料からなる刃３を備えた光ファイバ切断刃である。図１（ｂ）に示すように、光ファイバ４の軸方向に対して、このように成形された樹脂材料の刃が直角に当る。

基台および刃を形成する樹脂材料が、ガラスフィラー６０％以上を含有するエポキシ系、または、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系合成樹脂からなっている。例えば、広く使用されているフェルール用の合成樹脂にガラスフィラーを混入したものを用いることができる。

図１（ａ）に示す刃の先端部の角度αは、１０から４５度の範囲内である。刃の先端部の角度αが１０度未満のときは、光ファイバ切断刃として必要な強度を確保することが困難であり、また、刃が折れ易く、成形が困難である。刃の先端部の角度αが４５度を超えると、光ファイバに刃を押し当てても、光ファイバに傷をつけることができず、光ファイバを切断することができない。

上述した範囲内の角度の樹脂材料の刃を図１（ｂ）に示すように光ファイバに当てて所定の力で刃を押し付けると、樹脂材料は柔らかいので、図１（ｃ）に示すように、樹脂材料の刃３自体が変形して光ファイバ４に押し付けられる。刃を押し付けたときに、樹脂材料の中に混入されているガラスフィラーが光ファイバの表面に押し付けられて傷がつく。このように、樹脂材料の刃は光ファイバに押し付けられるだけで、水平方向に引いたり押したり、あるいは、回転させるといいうことはない。

図１（ｄ）は、光ファイバに刃を押し当てて傷を付けた後の樹脂材料の刃の状態を示している。図１（ｄ）に示すように、樹脂材料の刃３には、光ファイバに押し付けられて、光ファイバの外周面に沿って、樹脂材料の刃自体が符号５で示すように、変形している。

図２は、樹脂材料からなる基台に一体的に成形された樹脂材料からなる刃を備えた光ファイバ切断刃を使用して、光ファイバに傷を付ける状態を説明する図である。
図２に示すように、光ファイバ切断刃は、樹脂材料からなる基台２に一体的に成形された樹脂材料からなる刃３を備えている。光ファイバ４の所定の部分６に樹脂材料の刃３を押し当てる。その結果、図１で示したように、光ファイバの表面に所望の傷が付けられる。

図３は、光ファイバの表面につけられた傷と、切断する光ファイバの曲げ方向を示す。
図３に示すように、傷が付けられた部分と反対側に向かって光ファイバ４を曲げて劈開する。

次に、この発明の光ファイバ切断装置について説明する。
この発明の光ファイバ切断装置は、光ファイバを収納する溝部を長手方向に備えた樹脂材料からなる直方体の基台と、前記基台の前記溝部に直角に一体的に形成された樹脂材料からなる刃とを備えた光ファイバ切断装置である。

図４は、この発明の光ファイバ切断装置の１つの態様を示す概略斜視図である。
図４に示すように、光ファイバ切断装置１０は、光ファイバを収納する溝部１２を長手方向に備えた樹脂材料からなる直方体の基台１１と、基台１１の溝部１２に直角に一体的に形成された樹脂材料からなる刃１３とを備えている。

図５は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図６は、図４に点線の丸で失す部分の拡大図である。
図６に示すように、この発明の光ファイバ切断装置においては、溝部１２が平らな底面１４、および、底面から基台の表面に向かって広がるように傾斜した両側面１５からなっており、刃１３が溝部内に位置し、刃の頂部１３ａが基台の表面と概ね一致して形成されている。

図５に示すように、１つの態様においては、溝部が底面１４および傾斜した側面１５からなる概ね逆台形状の断面を備えている。一体的に形成された樹脂材料の刃１３が溝部内に位置している。この態様においても、刃の先端部の角度が１０から４５度の範囲内である。また、樹脂材料が、ガラスフィラー６０％以上を含有するエポキシ系、または、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系合成樹脂からなっている。

この発明の光ファイバ切断方法は、樹脂材料からなる基台に一体的に成形された樹脂材料からなる刃を、刃自体が変形するまで光ファイバに押し付けて光ファイバに傷をつけ、
傷が付いた光ファイバの部位に張力を付加して、傷と反対側に曲げて、光ファイバを切断する、光ファイバ切断方法である。

この切断方法は、光ファイバが被覆光ファイバであってもよく、光ファイバが被覆を除去した光ファイバであってもよい。
この発明の光ファイバ切断刃を用いて光ファイバを切断して光コネクタを組み立てて、屈折率整合剤を接続端面に塗布して接続したところ、１．０ｄＢ以下の接続損失を実現することができた。

この発明によると、樹脂材料で刃を一体的に成形するので、コストを低減することができる。また、刃は樹脂材料で成形されているため従来のものと比べ低コストであるので、使用後捨ててしまってもよい。
更に、刃を光ファイバの長手方向軸線に対して垂直な方向に移動させることはないので、誰でも簡単に光ファイバに傷をいれて切断することができる。
また、この発明は被覆を除去する前の被覆光ファイバにも適用可能なので、この場合、切断後不要となる光ファイバは被覆光ファイバであるため、例えば、見にくい裸ファイバ（被覆光ファイバの被覆が除去されたもの）が手に突き刺さってケガをすることを防止すこともできる。

この発明によると、例えば暗闇の中のような作業条件の悪いところでも安定して操作することができ、操作者の熟練に依らず良好な光ファイバの切断端部が得られる光ファイバ切断刃、光ファイバ切断装置および光ファイバ切断方法を提供することができ、産業上利用価値が高い。

図１は、この発明の基台と一体成形された光ファイバ切断刃を説明する図である。図１（ａ）は光ファイバ切断刃の側面図であり、図１（ｂ）は光ファイバ切断刃の正面図である。図１（ｃ）は光ファイバに光ファイバ切断刃を押し付けた状態を示す図であり、図１（ｄ）は光ファイバに光ファイバ切断刃を押し付けて切断刃が変形した状態を示す図である。 図２は、樹脂材料からなる基台に一体的に成形された樹脂材料からなる刃を備えた光ファイバ切断刃を使用して、光ファイバに傷を付ける状態を説明する図である。 図３は、光ファイバの表面につけられた傷と、切断する光ファイバの曲げ方向を示す。 図４は、この発明の光ファイバ切断装置の１つの態様を示す概略斜視図である。 図５は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図６は、図４に点線の丸で失す部分の拡大図である。 図７は、従来の光ファイバ切断器を示す斜視図である。

符号の説明

１ 光ファイバ切断刃
２ 基台
３ 樹脂材料の刃
４ 光ファイバ
５ 刃の変形部分
６ 傷を付ける部分
１０ 光ファイバ切断装置
１１ 基台
１２ 溝部
１３ 樹脂材料の刃
１３ａ 刃の頂き部分
１４ 溝部の底面
１５ 溝部の側面

Claims (9)

1. 基台に一体的に成形された光ファイバ切断用の刃であって、前記刃が、光ファイバに当てて所定の力で押し付けると変形する樹脂材料からなり、前記樹脂材料にガラスフィラーが含有されることを特徴とする光ファイバ切断刃。
2. 前記樹脂材料が、ガラスフィラー６０％以上を含有するエポキシ系、または、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系合成樹脂からなっていることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ切断刃。
3. 前記刃の先端部の角度が１０から４５度の範囲内である、請求項１または２に記載の光ファイバ切断刃。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光ファイバ切断刃を含み、前記光ファイバ切断刃が光ファイバと直角を成すように設置されている光ファイバ切断装置。
5. 前記基台は、光ファイバを収納する溝部を長手方向に備えることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ切断装置。
6. 前記溝部が平らな底面、および、前記底面から基台の表面に向かって広がるように傾斜した両側面からなっており、前記刃が前記溝部内に位置し、刃の頂部が基台の表面と概ね一致して形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ切断装置。
7. 基台に一体的に成形され、ガラスフィラーを含有する樹脂材料からなる刃を、前記刃自体が変形するまで光ファイバに押し付けて前記光ファイバに傷をつけ、
   前記傷が付いた光ファイバの部位に張力を付加して、傷と反対側に曲げて、光ファイバを切断する、光ファイバ切断方法。
8. 前記光ファイバが被覆光ファイバであることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバ切断方法。
9. 前記光ファイバが被覆を除去した光ファイバであることを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバ切断方法。

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