JP7038975B2 - 光ファイバー切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバーに被膜を被せて形成された光ファイバー芯線の先端部にコネクタを装着し、そのコネクタから突出した光ファイバーを切断する光ファイバー切断装置に関するものである。

光ファイバー芯線は、光ファイバーを被覆部で覆うようにして構成されている。ここで、光ファイバーは、中心部に位置するコアと、その外側を覆うクラッドとから構成される。また、コアの屈折率はクラッドの屈折率よりも高くなっている。これにより、光信号は全反射や屈折によってコアの部分だけを伝播することができる。

この光ファイバー芯線を機器と接続する場合、例えば、光ファイバー芯線の先端部にコネクタを装着し、そのコネクタを機器側の光ファイバー芯線に取り付けられたアダプタと接続することが行われる。このようにコネクタをアダプタに接続する際には、その接続箇所において、光信号の伝送損失が大幅に低下しないように注意しなければならない。このため、特に、コネクタが装着された光ファイバー芯線については、光ファイバーをそのコネクタから一定の長さだけ突出させると共に、その光ファイバーの端面をきれいな垂直面に形成することが要求される。従来、コネクタから突出した光ファイバーを切断するには、市販されている光ファイバーカッター等が用いられている。また、特許文献１に挙げるような光ファイバー芯線の切断器も提案されている。

実開昭６２－１１３３０１号公報

しかしながら、現在市販されている各種の光ファイバーカッターや上記特許文献１に記載された技術を適用しても、光ファイバーの切断面にはバリや欠けが発生することがあり、光ファイバーの切断面をきれいな垂直面に仕上げることは困難である。

本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、光ファイバーの切断面にバリや欠けが発生するのを効果的に抑えることができる光ファイバー切断装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するための本発明は、光ファイバーに被膜を被せて形成された光ファイバー芯線の先端部にコネクタを装着し、そのコネクタから突出した光ファイバーを切断する光ファイバー切断装置であって、光ファイバー芯線に装着されたコネクタを、そのコネクタの中心軸が水平になるように固定する固定手段と、棒状のシャフト部とそのシャフト部の先端部に設けられた刃部とを有し、刃部が略逆円錐台の形状に形成され且つ刃部の側面のうち少なくとも先端部に切断刃が形成されている切断手段と、切断手段のシャフト部が装着されると共にシャフト部を回転軸として駆動することにより切断手段を回転させる回転駆動手段と、を備え、刃部は金属製のものであって、その先端面が凹面状又は鏡面加工された平面状に形成されていることを特徴とするものである。

上記の構成により、本発明の光ファイバー切断装置は、光ファイバー芯線に装着されたコネクタを、そのコネクタの中心軸が水平になるように固定する固定手段と、棒状のシャフト部とそのシャフト部の先端部に設けられた刃部とを有し、刃部が略逆円錐台の形状に形成され且つ刃部の側面のうち少なくとも先端部に切断刃が形成されている切断手段と、切断手段のシャフト部が装着されると共にシャフト部を回転軸として駆動することにより切断手段を回転させる回転駆動手段とを備えており、切断手段の刃部は金属製のものであって、その先端面が凹面状又は鏡面加工された平面状に形成されている。この光ファイバー切断装置を用い、切断手段を高速で回転させながら、その回転する切断手段の刃部の先端で光ファイバーを切断することにより、光ファイバーの切断面にバリや欠けが発生するのを効果的に抑えることができる。また、刃部として、例えば研磨粒子等が付着されていない金属製のものを用いたことにより、プラスチック製の光ファイバーを切断する場合であっても、その切断面に研磨による曇りを発生させることなく、光ファイバーの切断面を鏡面状に仕上げることができる。さらに、刃部の先端面を凹状又は鏡面加工された平面状に形成したことにより、光ファイバーの切断面を傷付けることなくとてもきれいに仕上げることができる。

また、本発明の光ファイバー切断装置は、回転駆動手段に装着された切断手段のシャフト部の中心軸と固定手段に固定されたコネクタの中心軸とが略平行になるように、且つ、回転駆動手段に装着された切断手段の刃部の先端と固定手段に固定されたコネクタの先端との水平方向距離が所定の距離となるように、回転駆動手段が取り付けられており、その取り付けられた回転駆動手段を上下方向に移動する昇降手段をさらに備え、切断手段を回転させながら、固定手段に固定されたコネクタの高さ位置を通過するように回転駆動手段を上下に移動することにより、切断手段の刃部の先端でコネクタの先端から突出した光ファイバーを切断することが望ましい。これにより、光ファイバーを所定の位置で精度よく切断することができる。

また、本発明の光ファイバー切断装置では、回転駆動手段は、切断手段が１分間に少なくとも１００００回転するように切断手段のシャフト部を回転駆動するものであることが望ましい。このように、切断手段が１分間に少なくとも１００００回転するようにシャフト部を高速で回転駆動することにより、光ファイバーの切断面にバリや欠けが発生するのを確実に抑えることができる。

また、本発明の光ファイバー切断装置において、固定手段にはコネクタを挿入するための挿入孔が形成されており、光ファイバー芯線に装着されたコネクタは挿入孔に嵌め込まれて固定されることが望ましい。これにより、コネクタを固定手段に固定する作業を容易に行うことができる。

更に、本発明の光ファイバー切断装置は、所定の指令信号を受けたときに、回転駆動手段を制御してシャフト部を回転駆動すると共に昇降手段を制御して回転駆動手段を上下方向に移動させる制御手段をさらに備えることが望ましい。これにより、作業者が光ファイバー芯線のコネクタを固定手段に固定した後に、例えばボタン等を押して制御手段に指令信号を送るだけで、本発明の光ファイバー切断装置は光ファイバーの切断作業を自動的に実行することができる。

本発明に係る光ファイバー切断装置によれば、光ファイバー芯線に装着されたコネクタを、そのコネクタの中心軸が水平になるように固定手段に固定した後、切断手段として、刃部が略逆円錐台の形状に形成され且つ刃部の側面のうち少なくとも先端部に切断刃が形成されているものを用い、切断手段を高速で回転させながら、その回転する切断手段の刃部の先端で光ファイバーを切断することにより、光ファイバーの切断面にバリや欠けが発生するのを効果的に抑えることができると共に、切断面を鏡面状に仕上げることができる。

図１（ａ）は本実施形態の光ファイバー切断装置で切断対象となる光ファイバー芯線の概略断面図、図１（ｂ）はその光ファイバー芯線に装着されたコネクタの概略側面図である。 図２は本発明の一実施形態である光ファイバー切断装置の概略正面図である。 図３は本実施形態の光ファイバー切断装置の概略右側面図である。 図４は本実施形態の光ファイバー切断装置の概略上面図である。 図５は本実施形態の光ファイバー切断装置の概略左側面図である。 図６は本実施形態の光ファイバー切断装置の概略制御ブロック図である 図７（ａ）は本実施形態の光ファイバー切断装置１で用いられる切断刃回転装置の概略側面図、図７（ｂ）はその切断刃回転装置における切断具の概略側面図、図７（ｃ）はその切断具の刃部を、その中心軸を含む平面で切ったときの概略断面図である。 図８は本実施形態の光ファイバー切断装置における制御盤に設けられた各種ボタンを説明するための図である。 図９は本実施形態の光ファイバー切断装置を用いて光ファイバーを刃部で切断するときの様子を示す概略図である。

以下に、図面を参照して、本願に係る発明を実施するための形態について説明する。
本発明の一実施形態である光ファイバー切断装置は、コネクタが装着された光ファイバー芯線についてそのコネクタから突出した光ファイバーを切断するためのものである。この光ファイバー切断装置の詳しい説明を行う前に、光ファイバー芯線及びそれに装着するコネクタについて説明する。図１（ａ）は本実施形態の光ファイバー切断装置で切断対象となる光ファイバー芯線の概略断面図、図１（ｂ）はその光ファイバー芯線に装着されたコネクタの概略側面図である。

光ファイバー芯線１００は、図１（ａ）に示すように、光ファイバー１１０と、その光ファイバーを覆う被覆部１２０とを備えている。光ファイバー１１０は、中心部に位置するコア１１１と、その外側を覆うクラッド１１２とから構成される。本実施形態では、光ファイバー芯線１００として、旭化成株式会社製の型番「ＴＣＵ－１０００」を使用している。また、この光ファイバー芯線１００では、コア１１１及びクラッド１１２はプラスチックで作製されている。コア１１１の屈折率はクラッド１１２の屈折率よりも高くなっている。これにより、光ファイバー１１０内を伝送する光信号は、全反射や屈折によりコア１１１の部分だけを伝播することができる。

図１（ｂ）に示すコネクタ２００は、それが装着される光ファイバー芯線１００を、所定の機器から引き出された光ファイバー芯線に取り付けられたアダプタに接続するためのものである。本実施形態では、コネクタ２００として、アバゴテクノロジー製のＨＦＢＲ－４５３２Ｚを用いている。このコネクタ２００はプッシュプル型のものである。このため、コネクタ２００をアダプタに嵌め込むだけで、両者をしっかりと固定することができる。尚、コネクタ２００には、その先端から約１６ｍｍ離れた部分に段差部２５０が形成されている。

具体的に、このコネクタ２００は、筒状の先端部２１０と、段差部２５０から後方の部分である後部２２０とを有する。コネクタ２００の後部は、扉のように開閉可能に構成されている。コネクタ２００を光ファイバー芯線１００の先端部に装着する場合、まず、光ファイバー芯線１００の先端部における被覆部を剥がし、光ファイバー１１０を露出させる。ここで、例えば、剥がす被覆部の長さは約３．５ｍｍである。次に、コネクタ２００の後部２２０を開いて、その露出した光ファイバー１１０を含む光ファイバー芯線１１０の先端部をコネクタ２００の先端部２１０に挿入した後、コネクタ２００の後部２２０を閉じることにより、コネクタ２００を光ファイバー芯線１００の先端部に取り付ける。このとき、図１（ｂ）に示すように、露出した光ファイバー１１０の少なくとも一部がコネクタ２００の先端から外に突出するようにする。具体的に、コネクタ２００を光ファイバー芯線１００に装着する際、コネクタ２００の先端から突出する光ファイバー１１０の長さＬは、０．５ｍｍ～３．０ｍｍとなるようにすることが望ましい。光ファイバー芯線１００にコネクタ２００を装着する時点で、光ファイバー１１０をコネクタ２００の先端から３ｍｍよりも長く突出させると、本実施形態の光ファイバー切断装置での切断作業時に光ファイバー１１０に欠けが生じるおそれがあり、一方、この時点で光ファイバー１１０をコネクタ２００の先端から０．５ｍｍ未満しか突出させないと、切断作業時に光ファイバー１１０を切断するのではなくその端面を研磨するようになり、光ファイバー１１０の切断面が曇ってしまうおそれがあるからである。実際には、コネクタ２００の装着時点でコネクタ２００の先端から突出する光ファイバー１１０の長さＬは約１．０ｍｍとするのが最も好ましい。こうして、コネクタ２００は光ファイバー芯線１００の先端部に装着される。コネクタ２００は光ファイバー芯線１００をしっかりと保持しており、光ファイバー芯線１００がコネクタ２００から容易にずれたり、外れたりすることはない。

ところで、コネクタ２００をアダプタに接続する際には、その接続箇所において、光信号の伝送損失が大幅に低下するのを防止するため、光ファイバー１１０をコネクタ２００から一定の長さだけ突出させると共に、その光ファイバー１１０の端面をきれいな垂直面に形成することが要求される。本実施形態では、光ファイバーを切断することにより最終的にコネクタ２００から突出している光ファイバー１１０の長さを５０～１００μｍにしたい。本実施形態の光ファイバー切断装置は、上記コネクタ２００が装着された光ファイバー芯線１００について、そのコネクタ２００から突出した光ファイバー１１０をその長さが一定となるように切断すると共に、その光ファイバー１１０の切断面をきれいな垂直面に仕上げるためのものである。すなわち、本実施形態の光ファイバー切断装置では、切断対象となるのは、コネクタ２００がまだ装着されていない光ファイバー芯線１００そのものではなく、コネクタ２００が装着された光ファイバー芯線１００である。これは、本実施形態の光ファイバー切断装置の一つの特徴点である。

次に、本実施形態の光ファイバー切断装置について詳しく説明する。図２は本実施形態の光ファイバー切断装置の概略正面図、図３はその光ファイバー切断装置の概略右側面図、図４はその光ファイバー切断装置の概略上面図、図５はその光ファイバー切断装置の概略左側面図である。また、図６はその光ファイバー切断装置の概略制御ブロック図である。

本実施形態の光ファイバー切断装置１は、図２乃至図６に示すように、基部１０と、固定治具（固定手段）２０と、切断刃回転装置３０と、昇降装置（昇降手段）４０と、ジェットクーラー（冷風発生装置）５０と、切断刃回転コントロール部６０と、制御盤７０と、スタートボタン８１と、非常停止ボタン８２と、制御部（制御手段）９０とを備える。基部１０は他の各部を設置するための設置台であり、平板状に形成されている。この基部の横幅は約６００ｍｍ、縦幅（奥行き）は約４６０ｍｍ、厚さは約１０ｍｍである。

図２及び図４に示すように、基板１０の中央前側には固定治具２０が設けられている。固定治具２０は、光ファイバー芯線１００に装着されたコネクタ２００を、そのコネクタ２００の中心軸が水平になるように固定するものである。この固定治具２０はステンレス製のものであって板状に形成されている。固定治具２０は、金具２５を用いて基部１０の所定位置に固定されている。固定治部２０の高さは約１５０ｍｍ、その横幅は６０ｍｍ、その厚さは約１６ｍｍである。

また、固定治具２０にはその厚さ方向に沿って二つの挿入孔２１ａ，２１ｂが形成されている。一方の挿入孔（上側挿入孔）２１ａは、固定治具２０の上端から約１５ｍｍ下方の位置に形成され、もう一方の挿入孔（下側挿入孔）２１ｂは、上側挿入孔２１ａからさらに６０ｍｍ下方の位置に形成されている。これらの挿入孔２１ａ，２１ｂはコネクタ２００を挿入するためのものである。各挿入孔２１ａ，２１ｂについては、コネクタ２００と当接する部分が高精度で加工されている。このため、コネクタ２００を挿入孔２１ａ，２１ｂに挿入すると、コネクタ２００はその挿入孔２１ａ，２１ｂに嵌め込まれ、ガタつくことなく、水平状態のまましっかりと固定される。しかも、コネクタ２００の先端から約１６ｍｍ離れた部分には段差部２１０が形成されており、一方、固定治具２０の厚さは約１６ｍｍであるので、コネクタ２００を各挿入孔２１ａ，２１ｂに挿入すると、コネクタ２００の段差部２１０が固定治具２０に突き当たり、コネクタ２００の先端が固定治具２０の表面位置で止まるようになる。したがって、作業者がコネクタ２００を各挿入孔２１ａ，２１ｂに押し入れると、そのコネクタ２００はいつも同じ位置に配置される。

図７（ａ）は本実施形態の光ファイバー切断装置１で用いられる切断刃回転装置３０の概略側面図、図７（ｂ）はその切断刃回転装置３０における切断具３１の概略側面図、図７（ｃ）はその切断具３１の刃部３１２を、その中心軸を含む平面で切ったときの概略断面図である。切断刃回転装置３０は、図３乃至図４、図７に示すように、着脱自在な切断具（切断手段）３１と、本体部（回転駆動手段）３２とを備える。切断具３１は、図７（ｂ）に示すように、棒状のシャフト部３１１と、そのシャフト部３１１の先端部に設けられた金属製の刃部３１２とを有する。例えば、切断具３１の全長は約３８ｍｍ、シャフト部３１１の直径は約３．０ｍｍである。また、本体部３２は、切断具３１のシャフト部３１１が装着されると共にシャフト部３１１を回転軸として駆動することにより切断具３１を回転させるものである。

切断具３１の刃部３１２は略逆円錐台の形状に形成されている。例えば、刃部３１２の先端面の直径は約６．４ｍｍ、刃部３１の長さは約６．４ｍｍである。この刃部３１２の側面全体には切断刃が形成され、また、図７（ｃ）に示すように、刃部３１２の先端面は凹状に形成されている。このように切断刃は刃部３１２の側面全体に作り込まれているが、本実施形態の光ファイバー切断装置１では、切断刃回転装置３０を、シャフト部３１１の中心軸が水平になるように保持しておき、刃部３１２の先端だけを使って光ファイバー１１０を切断することになる。特に、本実施形態では、刃部３１２を略逆円錐台の形状に形成したことにより、切断時には刃部３１２の先端縁だけが光ファイバー１１０と接触するので、光ファイバー１１０を精度よく切断することができる。また、刃部３１２の先端面を凹状に形成したことにより、切断時に刃部３１２の先端面は光ファイバー１１０と接触しないので、光ファイバー１１０の切断面を傷付けることなく、きれいに仕上げることができる。この切断具３１としては、例えば株式会社ムラキ製の先端工具「ＣＢ５２Ｂ ００９」を使用することができる。

尚、光ファイバー１１０の切断には刃部３１２の先端だけが使用され、刃部３１２のその他の部分は使用されないので、切断刃は刃部３１２の側面のうち少なくとも先端部に形成するようにすればよい。例えば、切断刃は刃部３１２の側面においてその先端から約１ｍｍのところまでに形成するようにしてもよい。

また、切断刃３１２としては、ダイヤモンド等を埋め込んだ刃（ダイヤモンド刃）ではなく、金属製の刃を用いている。本実施形態では、切断対象の光ファイバー１１０としてプラスチック製のものを用いているが、このプラスチック製の光ファイバー１１０をダイヤモンド刃で切断すると、光ファイバーの切断面が研磨されて曇ってしまうおそれがある。これに対し、本実施形態では、切断具３１の刃部３１２として、例えば研磨粒子等が付着されていない金属製のものを用いているので、プラスチック製の光ファイバー１１０を切断する場合であっても、その切断面に研磨による曇りを発生させることなく、光ファイバー１１０の切断面をきれいに鏡面状に仕上げることができる。

本体部３２としては、例えば、ミニター株式会社製の切断工具「スタンダードロータリーＭ２１２」を用いることができる。この本体部３２は、図７（ａ）に示すように、ヘッド部３２１と、モータ部３２２とを有している。切断具３１のシャフト部３１１は、ヘッド部３２１に差し込んで固定される。ヘッド部３２１の後部にはモータ部３２２が取り付けられる。このモータ部３２２は、切断具３１を１分間に最高１５０００回転駆動することができる性能を有している。

昇降装置４０は、図４に示すように基部１０のほぼ中央部に設けられている。昇降装置４０は、切断刃回転装置３０の本体部３２を取り付け、その取り付けられた本体部３２を上下方向に移動するものである。この昇降装置４０は、図２乃至図６に示すように、軸部４１と、ヘッド部４２と、モータ部４３と、変速機４４と、案内部４６とを備える。

軸部４１は略角柱状に形成されており、その中心軸が鉛直方向を向くように配置されている。この軸部４１の下端部にはヘッド部４２が形成されている。ヘッド部４２は、切断刃回転装置３０の本体部３２を取り付けるためのものである。具体的に、本体部３２に装着された切断具３１のシャフト部３１１の中心軸と固定治具２０に固定されたコネクタ２００の中心軸とが略平行になるように、且つ、本体部３２に装着された切断具３１の刃部３１２の先端と固定治具２０に固定されたコネクタ２００の先端との水平方向距離が所定の距離となるように、本体部３２がヘッド部４２に取り付けられる。

モータ部４３は、変速機４４を介して軸部４１を上下方向に移動するための回転駆動力を発生するものである。ここで、変速機４４は、モータ部４３の回転駆動力をその回転数や回転方向を変えて軸部４３に伝達する役割を果たす。こうして、モータ部４３を駆動させると、軸部４１が昇降動作を行い、これにより軸部４１の下端部に形成されたヘッド部４２及びそのヘッド部４２に取り付けられた切断刃回転装置３０も上下方向に移動する。本実施形態では、軸部４２の下降速度を、例えば約５ｍｍ／秒に設定している。また、案内部４６は、上下方向に移動するヘッド部４２を案内するものである。本実施形態では、案内部４６として、図２に示すようにヘッド部４２の左側に設けられた鉛直壁面を用い、その鉛直壁面をヘッド部４２の左側面と接する位置に配置している。案内部４６を設けたことにより、ヘッド部４２の昇降動作時には、ヘッド部４２に取り付けられた切断刃回転装置３０も一定の姿勢を保ったまま上下に移動する。

尚、本実施形態では、昇降装置４０のヘッド部４２の移動範囲は制限されている。すなわち、上側挿入孔２１ａから約３０ｍｍ上方の高さ位置を原点とし、下側挿入孔２１ｂから約２０ｍｍ下方の高さ位置を最下点としたときに、ヘッド部４２の中心は原点と最下点との間でのみ移動可能である。

また、切断刃回転装置３０の本体部３２をヘッド部４２に取り付けたときには、その本体部３２に装着される切断具３１の位置（すなわち、本体部３２から引き出される切断具３１の長さ）を調整しなければならない。切断具３１の位置調整を行うには、まず、軸部４１を下降させて、ヘッド部４２を最下点まで移動させる。次に、固定治具２０の表面と切断具３１の刃部３１２との間に隙間ゲージを入れる。そして、刃部３１２の先端面を隙間ゲージに当接させ、その状態を維持したままシャフト部３１１を切断刃回転装置３０のヘッド部３２１に固定する。例えば、本実施形態では、固定治具２０の表面と刃部３１２の先端面との水平方向距離が０．０５ｍｍとなるように切断具３１の位置を調整している。

ジェットクーラー５０は、切断刃回転装置３０の刃部３１２を冷却するために冷風を発生させるものである。このジェットクーラー５０では、例えば－４０℃～－５０℃の風を発生させることができる。また、ジェットクーラー５０には、冷風が発生する部分にノズル５１が取り付けられており、そのノズル５１の先端は刃部３１２の近傍に配置される。刃部３１２が何度も光ファイバー１１０を切断すると、熱で刃部３１２の温度が上昇することがあるので、ノズル５１から冷風を刃部３１２に送り込むことにより、刃部３１２の温度を下げることができる。尚、レギュレータ５５は、ジェットクーラー５０に送る空気の圧力や量を調整するものである。このレギュレータ５５で空気の圧力や量を適切に調整しておくと、ジェットクーラー５０で発生させた空気で光ファイバー１１０の切断カスを吹き飛ばすことができる。

切断刃回転コントロール部６０、制御盤７０、スタートボタン８１、非常停止ボタン８２、及び制御部９０は、図２及び図４に示すように、基部１０の右側に配置されている。

切断刃回転コントロール部６０は、切断刃回転装置３０の駆動を制御するものである。切断刃回転装置３０と切断刃回転コントロール部６０とはコード（不図示）で接続されている。この切断刃回転コントロール部６０は、図２、図３及び図４に示すように、刃部３１２の回転速度（単位時間当たりの回転数）を表示する回転速度表示部６１と、刃部３１２の回転方向を切り替える回転方向切替えスイッチ６２と、ツマミを回すことによりモータ部３２２の駆動力を調整するパワー調整部６３とを有する。

制御盤７０には、本実施形態の光ファイバー切断装置１の動作を制御・操作するための各種の電子部品が納められている。例えば、制御部９０はこの制御盤７０の中に設けられている。また、制御盤７０の正面には各種のボタンが設けられている。図８は本実施形態の光ファイバー切断装置１における制御盤７０に設けられた各種ボタンを説明するための図である。制御盤７０の正面に設けられた各種ボタンとしては、図６及び図８に示すように、電源ボタン７１と、原点復帰ボタン７２と、切断モード選択スイッチ７３と、ヘッド部上昇ボタン７４ａと、ヘッド部下降ボタン７４ｂと、切断刃回転ＯＮボタン７５ａと、切断刃回転ＯＦＦボタン７５ｂと、クーラーＯＮボタン７６ａと、クーラーＯＦＦボタン７６ｂとがある。制御部９０は、制御盤７０の各種ボタンからの指令信号、スタートボタン８１又は非常停止ボタン８２からの指令信号を受けたときに、その指令信号に応じた内容の制御を行う。

電源ボタン７１は、本実施形態の光ファイバー切断装置１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるものである。原点復帰ボタン７２は、昇降装置４０のヘッド部４２を原点に復帰させることを指示するものである。また、ヘッド部上昇ボタン７４ａは、昇降装置４０のヘッド部４２を上昇させることを指示するものであり、ヘッド部下降ボタン７４ｂは、昇降装置４０のヘッド部４２を下降させることを指示するものである。切断刃回転ＯＮボタン７５ａは、切断刃回転装置３０の刃部３１２を回転させることを指示するものであり、切断刃回転ＯＦＦボタン７５ｂは、切断刃回転装置３０の刃部３１２の回転動作を停止させることを指示するものである。そして、クーラーＯＮボタン７６ａは、ジェットクーラー５０から冷風を発生させることを指示するものであり、クーラーＯＦＦボタン７６ｂは、ジェットクーラーからの冷風発生を停止させることを指示するものである。

本実施形態の光ファイバー切断装置１では、切断モードとして、手動モード、自動モード１、自動モード２が選択可能である。この選択は切断モード選択スイッチ７３を操作することにより行われる。自動モード１及び自動モード２は、制御部９０が切断刃回転装置３０、昇降装置４０、及びジェットクーラー５０の動作を自動制御するモードである。自動モード１又は自動モード２が選択された場合には、スタートボタン８１、非常停止ボタン８２の操作が有効になる。スタートボタン８１は、自動モード１又は自動モード２が選択されている場合に、その自動制御の開始を指示するものであり、非常停止ボタン８２は、自動制御の実行中に、その自動制御の停止を指示するものである。

具体的に、自動モード１は、スタートボタン８１が押されたときに、昇降装置４０のヘッド部４２を原点から中間点まで下降させ、その後、原点に復帰させるという自動切断動作を行うモードである。自動モード２は、スタートボタン８１が押されたときに、昇降装置４０のヘッド部４２を原点から最下点まで下降させ、その後、原点に復帰させるという自動切断動作を行うモードである。ここで、中間点は、上側挿入孔２１ａと下側挿入孔２１ｂとの中間の高さ位置である。このため、自動モード１では、上側挿入孔２１ａに挿入されたコネクタ２００から突出した光ファイバー１１０だけが切断されるが、自動モード２では、上側挿入孔２１ａに挿入されたコネクタ２００から突出した光ファイバー１１０だけでなく、下側挿入孔２１ｂに挿入されたコネクタ２００から突出した光ファイバー１１０も切断することができる。

手動モードは、切断刃回転装置３０、昇降装置４０、及びジェットクーラー５０を作業者が手動で操作するモードである。この手動モードを選択した場合、作業者は、切断刃回転コントロール部６０を用いて刃部３１２の回転速度等を設定すると共に、切断刃回転ＯＮボタン７５ａ及び切断刃回転ＯＦＦボタン７５ｂを用いて切断刃回転装置３０の回転動作のＯＮ／ＯＦＦを制御部９０に指示する。また、作業者は、ヘッド部上昇ボタン７４ａ及びヘッド部下降ボタン７４ｂを用いて昇降装置４０のヘッド部４２の昇降動作を制御部９０に指示する。ここで、制御部９０は、作業者がヘッド部上昇ボタン７４ａを押している間だけ、ヘッド部４２が上昇するように昇降装置４０のモータ部４３を制御する。そして、制御部９０は、作業者がヘッド部下降ボタン７４ｂを押している間だけ、ヘッド部４２が下降するように昇降装置４０のモータ部４３を制御する。但し、当然のことであるが、ヘッド部４２は原点と最下点との間でしか上下方向に移動することができない。さらに、作業者は、クーラーＯＮボタン７６ａ及びクーラーＯＦＦボタン７６ｂを用いてジェットクーラー５０からの冷風発生動作のＯＮ／ＯＦＦを制御部９０に指示する。

次に、本実施形態の光ファイバー切断装置１の操作手順について説明する。ここでは、作業者が自動モードを選択して、本実施形態の光ファイバー切断装置１を自動制御する場合を説明する。

まず、作業者は、二つの光ファイバー芯線１００を用意し、それら二つの光ファイバー芯線１００のコネクタ２００をそれぞれ、固定治具２０の上側挿入孔２１ａと下側挿入孔２１ｂに押し入れる。このとき、各コネクタ２００の段差部２１０が固定治具２０に突き当たり、各コネクタ２００の先端面は固定治具２０の表面と一致するようになる。本実施形態では、各挿入孔２１ａ，２１ｂについては、コネクタ２００と当接する部分を高精度で加工しているので、各コネクタ２００は挿入孔２１ａ，２１ｂに嵌め込まれ、しっかりと固定される。また、本実施形態では、コネクタ２００の先端から突出する光ファイバー１１０の長さが約１．０ｍｍであるような光ファイバー芯線１００を用いているので、光ファイバー１１０は固定治具２０の表面から約１．０ｍｍ程度突出している。

次に、作業者は、制御盤７０に設けられた切断モード選択スイッチ７３を操作して、切断モードを選択する。ここでは、作業者が自動モード２を選択したものとする。その後、作業者は、スタートボタン８１を押す。すると、スタートボタン８１から自動制御を開始する旨の指令信号が制御部９０に送られる。制御部９０はその指令信号を受け取ると、切断モード選択スイッチ７３が自動モード１又は自動モード２に設定されているかどうかを判断する。制御部９０は、自動モード２が設定されていることを確認すると、切断刃回転コントロール部６０に対して刃部３１２を回転駆動させる旨の指令信号を送信する。そして、切断刃回転コントロール部６０は、制御部９０からの指令信号を受け取ると、本体部３２のモータ部３２２を駆動し、刃部３１２を所定の回転速度で回転駆動する。この回転速度は、１００００回転／分である。また、制御部９０はジェットクーラー５０に対して冷風を発生させる旨の指令信号を送信する。ジェットクーラー５０は、制御部９０からの指令信号を受け取ると、冷風を発生させる。

制御部９０は、スタートボタン８１からの指令信号を受け取ってから一定時間が経過すると、刃部３１２が所定の回転速度で安定して回転し、ジェットクーラー５０から一定温度の冷風が安定して送出されていると判断する。その後、制御部９０は、昇降装置４０のモータ部４３を制御して、切断刃回転装置３０が取り付けられているヘッド部４２を原点から最下点に向けて下方に一定速度で移動させる。この下降速度は、例えば約５ｍｍ／秒である。そして、ヘッド部４２が上側挿入孔２１ａに対応する高さを通過するときに、刃部３１２が上側挿入孔２１ａに嵌め込まれたコネクタ２００から突出した光ファイバー１１０を切断する。その後、ヘッド部４２が下側挿入孔２１ｂに対応する高さを通過するときに、刃部３１２が下側挿入孔２１ｂに嵌め込まれたコネクタ２００から突出した光ファイバー１１０を切断する。

ここで、本実施形態の光ファイバー切断装置１を用いて光ファイバー１１０を刃部３１２で切断するときの様子を説明する。図９は本実施形態の光ファイバー切断装置１を用いて光ファイバー１１０を刃部３１２で切断するときの様子を示す概略図である。本実施形態では、切断刃回転装置３０の切断具３１として、刃部３１２が略逆円錐台の形状に形成され且つ刃部３１２の側面に切断刃が形成されているものを用い、そして、刃部３１２の先端面を凹状に形成している。これにより、図９に示すように、切断時には刃部３１２の先端、すなわち周端縁だけが光ファイバー１１０に接触するようになり、しかも、刃部３１２の先端面は光ファイバー１１０に接触することはない。このため、光ファイバー１１０の切断面にバリや欠けが発生するのを抑えることができると共に、光ファイバー１１０の切断面を傷付けることなくきれいな鏡面状態に仕上げることができる。したがって、本実施形態の光ファイバー切断装置１を用いて切断作業を行うと、光ファイバー１１０がコネクタ２００から約０．０５ｍｍの長さだけ突出しており、しかもその切断面がきれいな垂直面となっている光ファイバー芯線１００を得ることができる。

こうして、ヘッド部４２が最下点に達すると、制御部９０は、昇降装置４０のモータ部４３を制御して、ヘッド部４２を最下点から原点に向けて上方に移動させる。その後、制御部９０は、ヘッド部４２が原点に戻ると、昇降装置４０のモータ部４３の駆動を停止させる。また、制御部９０は、切断刃回転コントロール部６０に対して刃部３１２の回転駆動を停止する旨の信号を送る。切断刃回転コントロール部６０は、制御部９０からの指令信号を受け取ると、本体部３２のモータ部３２２の駆動を停止し、これにより、刃部３１２の回転動作が停止する。更に、制御部９０はジェットクーラー５０に対して冷風の発生を停止する旨の指令信号を送信する。ジェットクーラー５０は、制御部９０からの指令信号を受け取ると、冷風の発生を停止する。こうして各部の動作が停止すると、自動モード２による自動切断動作が終了する。その後、作業者は、二つのコネクタ２００，２００を上側挿入孔２１ａ、下側挿入孔２１ｂから引き抜く。

尚、作業者が自動モード１を選択した場合には、制御部９０が昇降装置４０のヘッド部４２を原点から中間点まで下降させた後、原点に戻すように昇降装置４０を制御する点を除き、本実施形態の光ファイバー切断装置の動作は作業者が自動モード２を選択した場合と同様である。

また、本発明者等は、本実施形態の光ファイバー切断装置１における切断具３１の好ましい回転速度を調べる試験を行った。この実験では、切断具３１の回転速度を変更して、光ファイバー１１０の切断を行った。ここで、切断具３１の回転速度以外の条件は、上記操作手順の説明で示した条件と同じである。この実験によれば、切断具３１を１００００回転／分よりも遅い回転速度で回転させた場合に、光ファイバー１１０に欠けが生じたり、その切断面にバリが生じたりすることがしばしば確認された。一方、切断具３１を１００００回転／分以上の回転速度で回転させた場合には、光ファイバー１１０の切断面にはバリがほとんど見られず、きれいな状態に仕上げることができた。したがって、切断具は１分間に少なくとも１００００回転させることが望ましいと考えられる。

本実施形態の光ファイバー切断装置では、光ファイバー芯線に装着されたコネクタを、そのコネクタの中心軸が水平になるように固定治具に固定した後、切断具として、刃部が略逆円錐台の形状に形成され且つ刃部の側面に切断刃が形成されているものを用い、切断具を高速で回転させながら、その回転する切断具の刃部の先端で光ファイバーを切断することにより、光ファイバーの切断面にバリや欠けが発生するのを効果的に抑えることができると共に、切断面を鏡面状に仕上げることができる。特に、本実施形態の光ファイバー切断装置では、切断刃回転装置の本体部が、切断具が１分間に少なくとも１００００回転するように切断具を高速で回転駆動することにより、光ファイバーの切断面にバリや欠けが発生するのを確実に抑えることができる。

また、本実施形態の光ファイバー切断装置では、略逆円錐台の形状に形成された刃部の先端面を凹状に形成することにより、切断時には刃部の先端すなわち周端縁だけが光ファイバーに接触し、刃部の先端面は光ファイバーに接触しないので、光ファイバーの切断面を傷付けることなくとてもきれいに仕上げることができる。しかも、切断具の刃部として、例えば研磨粒子等が付着されていない金属製のものを用いることにより、プラスチック製の光ファイバーを切断する場合であっても、その切断面に研磨による曇りを発生させることなく、光ファイバーの切断面をきれいに鏡面状に仕上げることができる。

また、本実施形態の光ファイバー切断装置では、固定治具にコネクタを挿入するための挿入孔を形成し、光ファイバー芯線に装着されたコネクタをその挿入孔に嵌め込んで固定することにより、コネクタを固定治具に固定する作業がとても容易である。

更に、本実施形態の光ファイバー切断装置では、制御部が、所定の指令信号を受けたときに、切断刃回転装置の本体部を制御して刃部を回転駆動すると共に昇降装置を制御して刃部を上下方向に移動させることにより、作業者は、光ファイバー芯線のコネクタを固定治具に固定した後に、例えばボタン等を押して制御部に指令信号を送るだけで、本実施形態の光ファイバー切断装置は光ファイバーの切断作業を自動的に実行することができるので、作業者の操作がとても簡単である。

尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。

例えば、上記の実施形態では、昇降装置が切断具を上下に移動することにより、切断具の刃部の先端でコネクタの先端から突出した光ファイバーを切断する場合について説明したが、昇降装置の代わりに、切断具を水平方向に移動することにより切断具の刃部の先端でコネクタの先端から突出した光ファイバーを切断するような移動装置を用いるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、切断刃回転装置の本体部が切断作業時に切断具を１分間に１００００回転させる場合について説明したが、切断具の回転速度はこれに限定されず、１００００回転／分以上であってもよい。

更に、上記の実施形態では、固定治具に二つの挿入孔を設けておき、二つのコネクタを各挿入孔に挿入して固定し、一回の切断動作でそれら二つのコネクタから突出した光ファイバーを切断する場合について説明したが、固定治具に三つ以上の挿入孔を形成し、一回の切断動作でそれら三つ以上の挿入孔に挿入されたコネクタから突出した光ファイバーを切断するようにしてもよい。また、当然のことであるが、固定治具には一つのコネクタだけを固定しておき、一回の切断動作でそのコネクタから突出した光ファイバーを切断するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、光ファイバー芯線の先端部にコネクタを装着し、そのコネクタを機器側の光ファイバー芯線に取り付けられたアダプタと接続する場合について説明したが、光ファイバー芯線の先端部にオス（又はメス）型のコネクタを装着し、そのコネクタをもう一方の光ファイバー芯線に取り付けられたメス（又はオス）型のコネクタと接続する場合にも、本発明の光ファイバー切断装置を用いて、そのコネクタに装着された光ファイバーを切断することができる。

また、上記の実施形態では、刃部の先端面を凹面状に形成した場合について説明したが、刃部の先端面は鏡面加工された平面状に形成するようにしてもよい。この場合であっても、光ファイバーの切断面を傷付けることなくとてもきれいに仕上げることができる。

また、上記の実施形態では、本発明の光ファイバー切断装置を単一コアの光ファイバーを切断するために用いる場合について説明したが、本発明の光ファイバー切断装置はマルチコアの光ファイバーを切断するためにも使用することができる。ここで、マルチコアの光ファイバーとは、一つのクラッドの中に複数のコアを配置した光ファイバーのことである。マルチコアの光ファイバーでは、単一コアよりも１本の光ファイバーで伝送する光信号の情報量を増やすことができる。

以上説明したように、本発明に係る光ファイバー切断装置によれば、光ファイバー芯線に装着されたコネクタを、そのコネクタの中心軸が水平になるように固定手段に固定した後、切断手段として、刃部が略逆円錐台の形状に形成され且つ刃部の側面のうち少なくとも先端部に切断刃が形成されているものを用い、切断手段を高速で回転させながら、その回転する切断手段の刃部の先端で光ファイバーを切断することにより、光ファイバーの切断面にバリや欠けが発生するのを効果的に抑えることができると共に、切断面を鏡面状に仕上げることができる。したがって、本発明は、光ファイバー芯線の先端部にコネクタを装着し、そのコネクタから突出した光ファイバーを切断する作業に用いるのに好適である。

１ 光ファイバー切断装置
１０ 基部
２０ 固定治具（固定手段）
２１ａ 上側挿入孔
２１ｂ 下側挿入孔
２５ 金具
３０ 切断刃回転装置
３１ 切断具（切断手段）
３１１ シャフト部
３１２ 刃部
３２ 本体部（回転駆動手段）
３２１ ヘッド部
３２２ モータ部
４０ 昇降装置（昇降手段）
４１ 軸部
４２ ヘッド部
４３ モータ部
４４ 変速機
４６ 案内部
５０ ジェットクーラー（冷風発生装置）
５１ ノズル
５５ レギュレータ
６０ 切断刃回転コントロール部
６１ 回転速度表示部
６２ 回転方向切替えスイッチ
６３ パワー調整部
７０ 制御盤
７１ 電源ボタン
７２ 原点復帰ボタン
７３ 切断モード選択スイッチ
７４ａ ヘッド部上昇ボタン
７４ｂ ヘッド部下降ボタン
７５ａ 切断刃回転ＯＮボタン
７５ｂ 切断刃回転ＯＦＦボタン
７６ａ クーラーＯＮボタン
７６ｂ クーラーＯＦＦボタン
８１ スタートボタン
８２ 非常停止ボタン
９０ 制御部（制御手段）
１００ 光ファイバー芯線
１１０ 光ファイバー
１１１ コア
１１２ クラッド
１２０ 被覆部
２００ コネクタ
２１０ 先端部
２２０ 後部
２５０ 段差部

Claims (5)

1. 光ファイバーに被膜を被せて形成された光ファイバー芯線の先端部にコネクタを装着し、そのコネクタから突出した前記光ファイバーを切断する光ファイバー切断装置であって、
   前記光ファイバー芯線に装着された前記コネクタを、そのコネクタの中心軸が水平になるように固定する固定手段と、
   棒状のシャフト部とそのシャフト部の先端部に設けられた刃部とを有し、前記刃部は上底の端縁の半径が下底の端縁の半径よりも大きい略逆円錐台の形状に形成され、前記刃部の下底と前記シャフト部の先端部とが対向するようにして前記刃部が前記シャフト部に取り付けられており且つ前記刃部の側面のうち少なくとも先端部に切断刃が形成されている切断手段と、
   前記切断手段の前記シャフト部が装着されると共に前記シャフト部を回転軸として駆動することにより前記切断手段を回転させる回転駆動手段と、
   を備え、
   前記刃部は金属製のものであって、その先端面が凹面状に形成されていることを特徴とする光ファイバー切断装置。
2. 前記回転駆動手段に装着された前記切断手段の前記シャフト部の中心軸と前記固定手段に固定された前記コネクタの中心軸とが略平行になるように、且つ、前記回転駆動手段に装着された前記切断手段の前記刃部の先端と前記固定手段に固定された前記コネクタの先端との水平方向距離が所定の距離となるように、前記回転駆動手段が取り付けられており、その取り付けられた前記回転駆動手段を上下方向に移動する昇降手段をさらに備え、
   前記切断手段を回転させながら、前記固定手段に固定された前記コネクタの高さ位置を通過するように前記回転駆動手段を上下に移動することにより、前記切断手段の前記刃部の先端で前記コネクタの先端から突出した前記光ファイバーを切断することを特徴とする請求項１記載の光ファイバー切断装置。
3. 前記回転駆動手段は、前記切断手段が１分間に少なくとも１００００回転するように前記切断手段の前記シャフト部を回転駆動するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバー切断装置。
4. 前記固定手段には前記コネクタを挿入するための挿入孔が形成されており、前記光ファイバー芯線に装着された前記コネクタは前記挿入孔に嵌め込まれて固定されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の光ファイバー切断装置。
5. 所定の指令信号を受けたときに、前記回転駆動手段を制御して前記シャフト部を回転駆動すると共に前記昇降手段を制御して前記回転駆動手段を上下方向に移動させる制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の光ファイバー切断装置。
   
   

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