JP5322659B2 - 多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置及び切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック光ファイバケーブルの切断装置及び切断方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、短距離の光信号伝送やセンサといった分野で多く利用されているプラスチック光ファイバケーブルの切断技術の改良に関する。

プラスチック光ファイバは、石英系光ファイバに比べ、可撓性に富み、且つ大口径で高開口数のものを製造しやすく、端面処理や接続が容易であることなどから、主に短距離の光信号伝送やセンサといった分野に使用されている。

実用化されているプラスチック光ファイバ素線としては、芯材にメタクリル酸メチルを主体とした共重合体（ポリメチルメタクリレート系樹脂）、又はポリカーボネート樹脂等の透明度の高い樹脂を用い、鞘材にフッ化ビニリデン系共重合体、又はフッ化メタクリレート系共重合体等の芯材より屈折率の低い樹脂を用いた、芯と鞘層とからなるプラスチック光ファイバ素線が広く使用されている。

通常これらのプラスチック光ファイバ素線は、傷等による光学特性の劣化を防ぐために素線の外側に低密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、又はポリアミド等の被覆層を被覆したプラスチック光ファイバケーブルとして使用される。

近年、プラスチック光ファイバケーブルを携帯電子機器に使用することが試みられている。なかでも多芯プラスチック光ファイバケーブルは、繰り返し屈曲に強く、しかも曲げによる光ロスが少ない光通信媒体とし実用化されている（特許文献１参照）。

一方、光ファイバの端面は、発光素子あるいは受光素子との結合効率を上げるため平滑であることが望まれる。プラスチック光ファイバ素線の端面を平滑化する方法としては、ホットプレート法（プラスチック光ファイバ素線の端面を鏡面板に押し付けながら鏡面板を加熱する方法）や研磨法や切断法が知られている。

特開２００７−２４９１１１号公報 特開２００４−３０６２０４号公報

しかしながら、多芯プラスチック光ファイバケーブルにおいては、ホットプレート法を使用した場合は、先端が太り芯と鞘層は半径方向に曲げられることにより光結合効率が悪くなり使えない。また、研磨法では生産効率が著しく悪く、携帯電子機器用途にはコスト高となってしまう。従って、切断しただけで受発光素子との結合効率が端面を形成できる切断法が望まれる。

このようなプラスチック光ファイバ素線の切断装置としては、ガイド本体と逃げ部を有するガイド本体支持部から外方に突出した光ファイバを支持刃と切断刃で切断する光ファイバ切断工具が提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、プラスチック光ファイバケーブルを一定長さに連続に切断し、多芯であっても切断しただけで受発光素子と結合効率のいい端面を形成することの可能な自動化装置はなかった。

本発明の目的は、プラスチック光ファイバケーブルを一定長さに連続で切断でき、尚かつその場合に切断面の平滑性が十分に高いプラスチック光ファイバケーブルの切断装置及び切断方法を提供することである。

かかる課題を解決するべく本発明者は上記課題を中心に種々の検討を行った結果、かかる課題の解決に結び付く新たな知見を得るに至った。本発明はかかる知見に基づくものであり、プラスチック光ファイバケーブルを所定量送り出す搬送手段、該プラスチック光ファイバケーブルを保持する保持手段、及び該プラスチック光ファイバケーブルを切断する切断刃を具備するプラスチック光ファイバケーブルの切断装置であって、保持手段が間隙をおいて配置された送り側保持手段と受け側保持手段からなり、送り側保持手段がプラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第一の貫通孔を有し、受け側保持手段がプラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第二の貫通孔を有し、切断刃が間隙で切断動作可能に配置されることを特徴としている。

上述した課題は、間隙をおいて配置された２つの保持手段が有する貫通孔を直接ないしは間接的に通過させたプラスチック光ファイバを、該間隙において切断刃で切断することにより解決することができる。すなわち、切断時、切断刃の刃先は集中荷重の作用点となり、また、送り側保持手段および受け側保持手段のプラスチック光ファイバケーブルとの接点がこのような集中荷重に対する反力を作用させる結果、プラスチック光ファイバケーブルには曲げモーメントとせん断力とが作用することになる。この点、本発明にかかる切断装置によれば、切断箇所の送り側および受け側をそれぞれ貫通孔を有する保持手段によって保持しており、切断時に作用する曲げモーメントおよびせん断力が切断面の質に与えるうる影響を抑止し、当該切断面を軸に対し極めて垂直な平滑面に仕上げることが可能である。

このようなプラスチック光ファイバケーブルの切断装置では、切断刃の厚さが０．０８ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。厚さが０．０８ｍｍを下回る程度だと薄すぎ、寿命が短くなるおそれがあり、厚さが０．２５ｍｍを超えるとファイバケーブルの切断に多く使用されている実際の切断刃の実情から乖離してしまうことがあるが、厚さが上述した範囲内にあればこのようなことが抑制される。

また、上述のプラスチック光ファイバケーブルの切断装置においては、送り側保持手段及び受け側保持手段が有する貫通孔の最小内径が、プラスチック光ファイバケーブルの外径より０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ大きいことが好ましい。

さらに、送り側保持手段と受け側保持手段との間隙が、切断刃の厚さより大きい範囲でありかつ該間隙が０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることが好ましい。

また、受け側保持手段が有する第二の貫通孔の長さが１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることも好ましい。

さらに、プラスチック光ファイバケーブルの切断装置においては、第一の貫通孔と前記第第二の貫通孔の長さが略等しく、切断刃は、送り側保持手段と受け側保持手段との間隙の略中央に配置されていることが好ましい。

また、本発明にかかるプラスチック光ファイバケーブルの切断方法は、プラスチック光ファイバケーブルを所定量送り出す搬送手段、該プラスチック光ファイバケーブルを保持する保持手段、及び該プラスチック光ファイバケーブルを切断する切断刃を具備し、該保持手段が間隙をおいて配置された送り側保持手段と受け側保持手段からなり、該送り側保持手段がプラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第一の貫通孔を有し、該受け側保持手段がプラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第二の貫通孔を有し、該切断刃が該間隙で切断動作可能に配置されるプラスチック光ファイバケーブルの切断装置を用いてプラスチック光ファイバケーブルを一定長さに連続で切断する方法であって、光ファイバケーブルを搬送手段、送り側保持手段が有する第一の貫通孔、及び受け側保持手段が有する第二の貫通孔に通し、搬送手段により該プラスチック光ファイバケーブルを一定長さ送り出した状態で停止させる計量工程と、該間隙で切断動作可能に配置された切断刃で該プラスチック光ファイバケーブルを切断する切断工程とを繰り返すことを特徴としている。

かかる切断方法においては、プラスチック光ファイバケーブルの切断に際し一定回数の切断ごとに切断刃を切断に使用していない位置に順次変更して切断を行うことが好ましい。

さらに、かかる切断装置において、プラスチック光ファイバケーブルがプラスチック光ファイバ素線の周囲に被覆層を設けたものであって、素線の外径が０．１ｍｍ以上０．７ｍｍ以下、被覆層の厚みが５０μｍ以上３００μｍ以下である多芯プラスチック光ファイバケーブルであることが好ましい。

本発明のプラスチック光ファイバケーブルの切断装置及び切断方法によれば、プラスチック光ファイバケーブルを一定長さに連続で切断することができ、しかもその場合における切断面の平滑性が十分に高いため切断しただけで受発光素子との結合効率がよい切断面を有するプラスチック光ファイバケーブルを得ることができる。

本発明にかかるプラスチック光ファイバケーブル切断装置の要部を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態におけるプラスチック光ファイバケーブル切断装置を示す図である。 プラスチック光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

図１に本発明のプラスチック光ファイバケーブルの切断装置１０の一例の要部を模式的に示す。図中、符号５はプラスチック光ファイバケーブル、６は搬送手段（図１の例ではローラ）、７は送り側保持手段（図１の例ではパイプ）、８は受け側保持手段（図１の例ではパイプ）、９は切断刃である。本発明にかかるプラスチック光ファイバケーブル切断装置１０は、プラスチック光ファイバケーブル５を所定量送り出す搬送手段６、該プラスチック光ファイバケーブル５を保持する保持手段、及び該プラスチック光ファイバケーブル５を切断する切断刃９を具備する装置である。本実施形態のプラスチック光ファイバケーブル切断装置１０では、保持手段は間隙１２をおいて配置された送り側保持手段７と受け側保持手段８とからなる。また、切断刃９が、これら送り側保持手段７と受け側保持手段８との間隙１２で切断動作可能に配置されている。

搬送手段６は、プラスチック光ファイバケーブル５を一定長送り出し、尚かつ送り出したところで停止させることができるものである。このような搬送手段６としては、例えばプラスチック光ファイバケーブル５を挟み込む構造の図１記載の送りローラが好ましく使用できる。送り出されるときのみならず停止しているときも、プラスチック光ファイバケーブル５は搬送手段６で把持された状態となっていることが好ましい。また、送りローラの表面は、例えばゴム層が形成されるなど、プラスチック光ファイバケーブル５の相対滑りを抑制したものであることが好ましい。

特に図示していないが、搬送手段６は、モータなどの動力源、および該動力源の動力を伝達するプーリやベルトなどの動力伝達装置によって駆動されている。本実施形態のようにプラスチック光ファイバケーブル５の精密な位置決めが必要となる切断装置１０においては、例えばステッピングモータなどの動力源を用いたり、プラスチック光ファイバケーブル５の送り出し量を検出してフィードバックする構成としたりすることが好ましい。

保持手段は、互いに間隙１２をおいて配置された送り側保持手段７と受け側保持手段８からなる（図１等参照）。また、送り側保持手段７はプラスチック光ファイバケーブル５を中に通すことが可能な筒状の第一の貫通孔７ａを有し、受け側保持手段８はプラスチック光ファイバケーブル５を中に通すことが可能な筒状の第二の貫通孔８ａを有している。さらに、これら第一の貫通孔７ａと第２の貫通孔７ｂとは、同芯となるように配置される（図１等参照）。したがって、第一の貫通孔７ａと第２の貫通孔７ｂの両方を貫通して保持された状態となっているプラスチック光ファイバケーブル５は、少なくともこれら第１の貫通孔７ａおよび第２の貫通孔７ｂに保持されている部分において直線状となっている（図１参照）。

また、これら送り側保持手段７と受け側保持手段８は、第一の貫通孔７ａおよび第２の貫通孔７ｂが同芯となっている状態で固定されている。このための構成は特に限定されないが、例えば本実施形態では、両保持手段７，８を一体のブロック１１で固定している（図２参照）。なお、当該ブロック１１の略中央部には、切断刃９が切断動作するに足りる間隙１２が形成されている。

切断刃９は、上述した間隙１２において切断動作可能に配置され、プラスチック光ファイバケーブル５を所定長さに切断する（図１等参照）。本実施形態の切断刃９は、間隙１２において往復動（上下動）可能に設けられており、下降動作の際にプラスチック光ファイバケーブル５を切断するように設けられている。ただし、上下動は切断刃９の好適な態様の一例にすぎず、この他、例えば横方向に往復動するもの、複数の刃を周方向に配置し、所定角度ずつ回転させるものなどとすることもできる。なお、特に図示していないが、切断刃９は、モータなどの動力源、および該動力源の動力を伝達する動力伝達装置によって駆動されている。

また、同様に特に図示はしていないが、切断刃９を刃渡り方向にスライドさせ得る機構が併設されていることが好ましい。刃渡りが十分な切断刃９を用いた場合、一定回数の切断ごとに切断刃９の位置を刃渡り方向にずらすことにより刃の未使用部分に順次切り換えることが可能である。

ここで、図３に本実施形態で用いられるプラスチック光ファイバケーブル５の一例の断面を模式的に示す。図中、１は芯（コア）、２は鞘層（クラッド）、３は海層であり、これらでプラスチック光ファイバ素線が構成されている。該プラスチック光ファイバ素線の外側にさらに被覆層４を設けたものがプラスチック光ファイバケーブル５である。

本実施形態のプラスチック光ファイバケーブル５において、芯１は透明樹脂である。該透明樹脂の具体例としては、ポリメチルメタクリレート系樹脂、及びポリカーボネート系樹脂などがあげられる。そのなかでも、透明性の高いポリメチルメタクリレート系樹脂がより好ましい。芯１の数は７以上１００００以下が好ましく、３７以上３０００以下がより好ましい。芯１が７以上であれば、曲げた時の光ロスが少なく、１００００以下であれば全光量の損失が少ない。

鞘層２は芯１を取り囲み、芯１に用いた透明樹脂よりも屈折率の低い透明樹脂からなる。芯１を構成する樹脂が上述のポリメチルメタクリレート系樹脂の場合、鞘層２を構成する樹脂は、透明なフッ素樹脂であるか、又は透明なフッ素樹脂を含有する混合樹脂であることが好ましい。該透明なフッ素樹脂としては、ビニリデンフロライド系透明樹脂などがあげられる。

海層３は、鞘層２で周囲を囲まれた７〜１００００個の芯１を囲んで、多芯プラスチック光ファイバ素線を構成する。海層３を構成する海樹脂としては、透明なフッ素樹脂を含有する樹脂が好ましく、上記ビニリデンフロライド系透明樹脂と、ポリメチルメタクリレート系樹脂、またはポリエチルメタクリレートとの混合樹脂があげられる。

プラスチック光ファイバケーブルは素線の外径が０．１ｍｍ以上０．７ｍｍ以下、被覆厚が５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。素線の外径が０．１ｍｍより小さいと紡糸することが難しく、０．７ｍｍより大きいと切断刃９の寿命が短くなる。

このようなプラスチック光ファイバケーブル切断装置１０においては、プラスチック光ファイバケーブル５の切断を下記のごとく行うことができる。

すなわち、プラスチック光ファイバケーブル５を切断するにあたっては、搬送手段６によってプラスチック光ファイバケーブル５を送り出し、送り側保持手段７の第一の貫通孔７ａ内を通過させ、間隙１２を通過後、さらに受け側保持手段８の第二の貫通孔７ｂ内を通過させる。当該プラスチック光ファイバケーブル５の先端（例えば、切断刃９による前回の切断面）から、切断刃９の真下位置までが所定長さとなったところで搬送手段６を停止させる。本実施形態のように上下一対のローラでプラスチック光ファイバケーブル５を挟み込む構造の切断装置１０においては、搬送手段６を停止させることによってプラスチック光ファイバケーブル５を所定量送り出した状態で保持することが可能である。

ここで、切断刃９を動作させてプラスチック光ファイバケーブル５を切断する。本実施形態では、切断刃９を上位置から下位置に動かすことによりプラスチック光ファイバケーブル５を切断し、その後、該切断刃９を上位置に戻す。切断時、切断刃９の刃先は、下方向の集中荷重の作用点となる。また、送り側保持手段７および受け側保持手段８のプラスチック光ファイバケーブル５との接点（特に、両保持手段７，８の間隙１２寄りの開口端）が、このような集中荷重に対する反力を作用させる。したがって、切断時、プラスチック光ファイバケーブル５（特に、間隙１２に露出している部分）には、曲げモーメントとせん断力とが作用する。この点、本実施形態のプラスチック光ファイバケーブル切断装置１０では、切断箇所の送り側および受け側をそれぞれ貫通孔７ａ，８ａを有する保持手段７，８によって保持しており、しかも、間隙１２の幅が十分に狭く、貫通孔７ａ，８ａの長さが当該間隙１２の幅に比して十分に長い（図１、図２参照）。このため、切断時においてプラスチック光ファイバケーブル５に作用する曲げモーメントおよびせん断力の影響を抑止し、当該プラスチック光ファイバケーブル５の切断面を軸に対し極めて垂直な平滑面に仕上げることが可能である。

しかも、本実施形態のプラスチック光ファイバケーブル切断装置１０においては、ローラ（搬送手段）６によってプラスチック光ファイバケーブル５を送り出し、所定量送り出したところで停止させ、切断刃９を動作させてプラスチック光ファイバケーブル５を切断する、とうい動作を連続して行うことができる。これによれば、プラスチック光ファイバケーブル５を連続して一定長さに切断することができる。また、切断するだけで受発光素子との結合効率に優れる切断面を得ることができる。

ここで、プラスチック光ファイバケーブル５を切断する際、切断面の平滑性を十分に高いものとし、尚かつ連続して一定長さに切断するという点からすれば以下の諸形態が好ましい。

切断刃９は、間隙９の中央となる位置に配置されていることが好ましい（図１、図２参照）。こうすることにより、プラスチック光ファイバケーブル５の切断面の送り側および受け側に作用する曲げモーメントのバランスを整え、長軸に対し極力垂直な平滑面を実現することができる。

また、第一の貫通孔７ａ、第二の貫通孔８ａの長さを等しくすることも好ましい。こうすることにより、プラスチック光ファイバケーブル５の切断面の送り側および受け側に作用する曲げモーメントのバランスをさらに整え、長軸に対し極力垂直な平滑面を実現することができる。

さらに、第一の貫通孔７ａ、第二の貫通孔８ａはそれぞれ筒状に形成されているのは上述したとおりであるが、本実施形態でいう筒状とは、断面形状が円状（環状）、楕円状、矩形状、多角形状のいずれであってもよい。ただし、プラスチック光ファイバケーブル５の外形に合わせる、あるいはこれによって貫通孔７ａ，８ａの内面とプラスチック光ファイバケーブル５との接触領域を僅かでも拡大する、といった観点からすれば、これら貫通孔７ａ，８ａは円状（環状）であることが好ましい。また、送り側と受け側の筒状の貫通孔７ａ，８ａの断面形状の組み合わせが送り側、受け側とも円状（環状）、あるいは送り側が円状で受け側が矩形など、いずれの組み合わせであってもよい。

送り側保持手段７が有する第一の貫通孔７ａと受け側保持手段８が有する第二の貫通孔８ａの最小内径は、プラスチック光ファイバケーブル５の外径よりも０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下大きいことが好ましい。より好ましいのは、これらの最小内径が、プラスチック光ファイバケーブル５の外径よりも０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下大きいことである。第一の貫通孔７ａおよび第二の貫通孔８ａの最小内径とプラスチック光ファイバケーブル５の外径との差が０．０５ｍｍより小さいと受け側保持手段８への導入が難しくなり、０．５ｍｍより大きいと切断時にプラスチック光ファイバケーブル５が十分に固定されないため切断面の平滑性が劣る場合があり得るが、値がこれら好ましい範囲内にあれば切断面の平滑性が劣るのを抑制することができる。

また、送り側保持手段７と受け側保持手段８との間隔、すなわち間隙１２の間隔は、切断刃９の厚さより大きい範囲にあり、尚かつ０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることが好ましい。この間隔が０．２ｍｍより小さいと送り側保持手段７や受け側保持手段８と切断刃９とが接触する可能性があるが、０．２ｍｍ以上であればこれを十分に回避することができる。また、間隔を０．７ｍｍ以下とすることにより、切断時にプラスチック光ファイバケーブル５が撓み切断面の平滑性が劣ることを抑制することができる。

受け側保持手段８が有する第二の貫通孔８ａの長さは、１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることが好ましい。１０ｍｍより短いと、静電気により、切断されたプラスチック光ファイバケーブル５が切断刃９や切断装置１０に、あるいはプラスチック光ファイバケーブル５どうしで絡み、当該プラスチック光ファイバケーブル５を連続して切断することが困難になる。また、切断されたプラスチック光ファイバケーブル５は受け側保持手段８が有する第二の貫通孔８ａ内に残り、次の工程（例えば計量工程）で該第二の貫通孔８ａ内に送り出される後続のプラスチック光ファイバケーブル５により該受け側保持手段８から押し出されるので、第二の貫通孔８の長さは切断されたプラスチック光ファイバケーブル５の長さより短いことが好ましく、作業性をより向上させるためには５００ｍｍ以下であることがより好ましい。

送り側保持手段７が有する第一の貫通孔７ａと受け側保持手段８が有する第二の貫通孔８ａの中心軸は、少なくとも送り側保持手段７の出口側と受け側保持手段８の入口側とにおいて同一直線上にあることが好ましく、両貫通孔７ａ，８ａの全体において同一線上にあることがより好ましい。第一の貫通孔７ａの中心軸と第二の貫通孔８ａの中心軸とのずれをなくすことにより、送り側保持手段７から送り出されるプラスチック光ファイバケーブル５の先端が受け側保持手段８の第二の貫通孔８ａ内に自動的に送り込まれるようにすることができる。なお、第一の貫通孔７ａの中心軸と第二の貫通孔８ａの中心軸とのずれ量が第二の貫通孔８ａの最小内径とプラスチック光ファイバケーブル５の外径との差より小さければ、両貫通孔７ａ，８ａが同一直線上にあるものとして扱うことができる。

上述したように切断刃９を上位置から下位置に動かしてプラスチック光ファイバケーブル５を切断する際、該下位置は、切断面の平滑性と繰り返し切断速度とを向上させる観点からすれば、当該切断刃９の下端がプラスチック光ファイバケーブル５の下端より１〜１０ｍｍ下に位置するよう設定されていることが好ましい。さらに、切断刃９を繰り返し動作させる際の繰り返し速度は、切断後のプラスチック光ファイバケーブル５の長さが５０ｃｍであれば１分間当り２０〜５０回、１００ｃｍであれば１分間当り１０〜３０回の切断が行える程度の速度とすることが好ましい。

切断刃９は、薄すぎると刃こぼれが生じて寿命が短くなりやすく、厚すぎるとプラスチック光ファイバケーブル５の端面の平滑性を劣化させるおそれがあるので、これらを回避する観点からその厚さは０．０８ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０８ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下とすることである。ちなみに、厚さ０．７ｍｍの切断刃（カッター）でファイバケーブルを切断すると、切断面が潰れてしまい、発光素子あるいは受光素子との結合効率（光結合効率）が低下する。

切断刃９の刃渡りは、切断するプラスチック光ファイバケーブル５の直径の２〜５００倍であることが好ましく、４〜２５０倍であることがより好ましい。切断刃９の刃渡りが十分に長ければ、プラスチック光ファイバケーブル５の切断に際し一定回数の切断ごとに切断刃９の位置を刃渡り方向にスライドさせ、未使用の刃に順次切り換えながら切断を行うことが可能であるから切断刃９自体の寿命（交換までの時間）を長くすることができる。一方で、切断刃９の刃渡りがプラスチック光ファイバケーブル５の直径の５００倍を越えると、刃渡り方向へのスライド量が大きくなる結果、装置が大型化する場合がある。

また、第一の貫通孔７ａの中心軸と第二の貫通孔８ａの中心軸とが同一線上にある送り側保持手段７と受け側保持手段８を有する保持手段を製造する際の好適な手法の一例を以下に示す。まず、ブロック１１にパイプ（保持手段）７，８を通す貫通孔を形成する。次に該ブロック１１の中央部を切断して分割し、さらに一部を除去することにより間隙１２に相当する幅を有する凹部を形成する。その後、送り側である第一の貫通孔７ａが形成された第一のブロックと受け側である第二の貫通孔８ａが形成された第二のブロックとを下部で接続することにより、保持手段を形成することができる（図２参照）。パイプ７，８を通す貫通孔の代わりに、プラスチック光ファイバケーブル５を直接通す貫通孔をブロック１１に形成してもよい。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述の実施形態では多芯のプラスチック光ファイバケーブル５を例示したが、この他、単芯プラスチック光ファイバケーブル５であっても同様にこのプラスチック光ファイバケーブル切断装置１０によって切断することができる。あるいは、図３において符号２で示した鞘層（クラッド）の部分が存在せず、符号３で示した海層が鞘層２の機能を果たす構成のプラスチック光ファイバ素線であっても切断対象とすることができる。

本発明が有効であることの確認として本発明者らは実験を行った。以下、実施例および比較例として説明する。

なお、プラスチック光ファイバケーブル５の切断面の光結合効率は以下のとおりとした。すなわち、両端面を住友スリーエム社製ラッピングフィルムシート（粒度０．３μｍ）で研磨して仕上げた多芯プラスチック光ファイバケーブル５０ｃｍに、波長８５０ｎｍの面発光レーザをファイバ受光面でレーザ径が素線の外径以下となるように入射したときの多芯プラスチック光ファイバケーブル５の出射光パワーをＨＡＫＴＲＯＮＩＣＳ社ｐｈｏｔｏｍ２０５で測定して得た値を０ｄＢとし、さらに、本発明にかかる切断装置１０及び切断方法にて両端を切断した同じ多芯プラスチック光ファイバ５０ｃｍに同じ入射条件でレーザを入射したときの光パワーを測定した値を結合ロスとした。

多芯プラスチック光ファイバケーブル５として以下のものを用いた。すなわち、芯１を構成する透明樹脂としてポリメチルメタクリレート、鞘層２を構成する透明樹脂としてテトラフロロエチレン３２モル％とヘキサフロロプロピレン１１モル％とビニリデンフロライド５７モル％の共重合体、海層３を構成する海樹脂としてビニリデンフロライド８０モル％とテトラフロロエチレン２０モル％の共重合体を使用した１本のファイバ中の芯数は３７である直径４００μｍの素線（断面における芯樹脂の占める面積の比率６５％、鞘層２の厚み２μｍ）に、被覆層４としてナイロン６−１２共重合体を被覆し、外径が０．７ｍｍ（被覆層４の厚み１５０μｍ）のケーブルである。

該多芯プラスチック光ファイバケーブル５を本実施形態にて説明したプラスチック光ファイバケーブル切断装置１０の搬送手段（ローラ）６により送り出し、０．３ｍｍの間隙１２をあけて配置された最小内径０．８ｍｍ長さ４０ｍｍの第一の貫通孔７ａを有する送り側保持手段（パイプ）７と最小内径０．８ｍｍ長さ２５ｍｍの第二の貫通孔８ａを有する受け側保持手段（パイプ）８ａを通し、送り側保持手段７の出口と受け側保持手段８の入口との中間位置で厚さ０．１１ｍｍ、幅５０ｍｍの炭素工具鋼からなる切断刃９で切断した。

次に、搬送手段６の送り出し長さを５０ｃｍに設定し、該搬送手段６によりプラスチック光ファイバケーブル５を５０ｃｍ送り出した状態で停止させる工程（計量工程）と、間隙１２を上下する切断刃９で該多芯プラスチック光ファイバケーブル５を切断する切断工程とを連続で繰り返し、１分当り３０本（３０回切断）の処理スピードで３０００本の５０ｃｍ長のプラスチック光ファイバケーブル５を得た。

上記切断後の多芯プラスチック光ファイバケーブル５について、ファイバ受光面でのレーザ径を２００μｍとして光結合効率の測定を実施したところ、光結合ロスは、１本目が０．１ｄＢ、３０００本目は０．２ｄＢであった。このとき、この２本の多芯プラスチック光ファイバケーブル５の軸に垂直な平面と切断面とのなす角度はともに１度であった。以上から、本発明にかかる切断装置１０によれば、切断面の平滑性が十分に高くなるようにプラスチック光ファイバケーブル５を一定長さで連続して切断できることが確認された。また、３０００本のプラスチック光ファイバケーブル５を切断しても光結合ロスの大きな劣化は認められないため、品質を保持しながら多数回の切断を実施する場合に適していることも確認された。

[比較例１]
実施例１で使用したものと同じ多芯プラスチック光ファイバケーブル５を、受け側保持手段８がない以外は実施例１と同一の切断装置１０を用いて切断した。すなわち、多芯プラスチック光ファイバケーブル５を搬送手段６により送り出し、最小内径０．８ｍｍ長さ４０ｍｍの送り側保持手段７を通してその出口から０．１５ｍｍの位置で厚さ０．１１ｍｍ、幅５０ｍｍの炭素工具鋼からなる切断刃９で切断した。

次に搬送手段６の送り出し長さを５０ｃｍに設定し、搬送手段６によりプラスチック光ファイバケーブル５を５０ｃｍ送り出した状態で停止させる工程（計量工程）と、送り側保持手段７の出口から０．１５ｍｍに位置する上下する切断刃９で該多芯プラスチック光ファイバケーブル５を切断する切断工程とを連続で繰り返し１分当り３０本（３０回切断）の処理スピードで切断した。

上記切断後の多芯プラスチック光ファイバケーブル５について、ファイバ受光面でのレーザ径を２００μｍとして光結合効率の測定を実施したところ、１本目の光結合ロスは、０．７ｄＢであった。このとき、多芯プラスチック光ファイバケーブル５の軸に垂直な平面と切断面は１２度であった。

本発明は、プラスチック光ファイバケーブル５の切断加工の分野において好適に使用できる。

１…芯、２…鞘層、３…海層、４…被覆層、５…プラスチック光ファイバケーブル、６…ローラ（搬送手段）、７…パイプ（送り側保持手段）、７ａ…第一の貫通孔、８…パイプ（受け側保持手段）、８ａ…第二の貫通孔、９…切断刃、１０…プラスチック光ファイバケーブル切断装置、１１…ブロック、１２…間隙

Claims (9)

1. 多芯プラスチック光ファイバケーブルを所定量送り出す搬送手段、該多芯プラスチック光ファイバケーブルを保持する保持手段、及び該多芯プラスチック光ファイバケーブルを切断する炭素工具鋼からなる切断刃を具備する多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置であって、
   前記保持手段が間隙をおいて配置された送り側保持手段と受け側保持手段からなり、前記送り側保持手段が前記多芯プラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第一の貫通孔を有し、前記受け側保持手段が多芯プラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第二の貫通孔を有し、前記多芯プラスチック光ファイバケーブルは送り出されているときも停止しているときも前記搬送手段によって把持された状態であり、尚かつ、前記切断刃が前記間隙で往復動しての切断動作が可能に配置されることを特徴とする多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置。
2. 前記切断刃の厚さが０．０８ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置。
3. 前記送り側保持手段及び受け側保持手段が有する貫通孔の最小内径が、前記多芯プラスチック光ファイバケーブルの外径より０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置。
4. 前記送り側保持手段と受け側保持手段との間隙が、前記切断刃の厚さより大きい範囲でありかつ該間隙が０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置。
5. 前記受け側保持手段が有する第二の貫通孔の長さが１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置。
6. 前記第一の貫通孔と前記第二の貫通孔の長さが等しく、前記切断刃は、前記送り側保持手段と受け側保持手段との間隙の略中央に配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置。
7. 多芯プラスチック光ファイバケーブルを所定量送り出す搬送手段、該多芯プラスチック光ファイバケーブルを保持する保持手段、及び該多芯プラスチック光ファイバケーブルを切断する炭素工具鋼からなる切断刃を具備し、該保持手段が間隙をおいて配置された送り側保持手段と受け側保持手段からなり、該送り側保持手段が多芯プラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第一の貫通孔を有し、該受け側保持手段が多芯プラスチック光ファイバケーブルを中に通すことが可能な筒状の第二の貫通孔を有し、該切断刃が該間隙で切断動作可能に配置される多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断装置を用いて多芯プラスチック光ファイバケーブルを一定長さに連続で切断する方法であって、
   光ファイバケーブルを前記搬送手段、送り側保持手段が有する第一の貫通孔、及び受け側保持手段が有する第二の貫通孔に通し、前記多芯プラスチック光ファイバケーブルを送り出しているときも停止させているときも前記搬送手段により当該多芯プラスチック光ファイバケーブルを把持した状態のまま、該多芯プラスチック光ファイバケーブルを一定長さ送り出した状態で停止させる計量工程と、前記間隙で往復動しての切断動作が可能に配置された切断刃で該多芯プラスチック光ファイバケーブルを切断する切断工程とを繰り返すことを特徴とする多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断方法。
8. 前記多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断に際し一定回数の切断ごとに切断刃を切断に使用していない位置に順次変更して切断を行う請求項７に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断方法。
9. 前記多芯プラスチック光ファイバケーブルが多芯プラスチック光ファイバ素線の周囲に被覆層を設けたものであって、素線の外径が０．１ｍｍ以上０．７ｍｍ以下、被覆層の厚みが５０μｍ以上３００μｍ以下である多芯プラスチック光ファイバケーブルであることを特徴とする請求項７または８に記載の多芯プラスチック光ファイバケーブルの切断方法。

Images