JPH11125734A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性の液晶ポリマーを用い、寸法安定性
に優れ、生産性がよくかつ仕上げ加工が容易なフェルー
ルを有する光コネクタを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、光ファイバを位置決め固定す
るためのフェルールを有する光コネクタにおいて、フェ
ルールが、液晶ポリマー５０〜２５ｗｔ％とミルドファ
イバ５０〜７５ｗｔ％を少なくとも含む樹脂組成物で構
成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを位置
決め固定するためのフェルールを有する光コネクタに係
るもので、寸法安定性の優れたフェルールを量産性の良
い熱可塑性樹脂で提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】光コネクタは、光ファイバの先端に設け
られて光ファイバ同士の接続に使用される。このような
光コネクタにおいては、光ファイバは、光ファイバを位
置決め固定するためのフェルールに収納されるのが一般
的である。当初、フェルールにはセラミックが使用され
ていたが、コストダウンの目的で、樹脂化が行われてき
た。フェルールを熱硬化性の樹脂で成形することは既に
知られており、例えばエポキシ樹脂をトランスファ成形
で得たフェルールがある。しかし、熱硬化性樹脂を使用
すると、成形時、硬化に時間がかかるため、生産性が良
くないという問題があった。

【０００３】そこで、生産性の良い熱可塑性樹脂の使用
が検討されるようになったが、既存の熱可塑性の樹脂で
は、成形時の射出圧力が高い、収縮が大きい等の問題を
抱えており、実用性のある高精度フェルールを得ること
は容易なことではない。そんな中、近年、実用性あるフ
ェルールを得た技術も報告されるようになってきた。例
えば、特開平５−３４５３２８号公報には、球状シリカ
を充填したポリパラフェニレンサルファイド樹脂（以下
ＰＰＳという）を射出成形して得られた寸法安定性の優
れたフェルールが開示されている。しかし、ＰＰＳ樹脂
にはバリが出易いこと、金型温度が高くガスが発生し易
いという成形性の問題があり、ひいては寸法精度が不安
定になるという問題があった。

【０００４】一方、熱溶融時に異方性溶融物を形成する
液晶ポリマーは、ここ１０年、高流動性でバリが少ない
成形性の良い樹脂として、精密部品への実用化が進んで
いる。液晶ポリマーは、剛直な分子骨格を有するので、
分子が強く配向し、高強度、高弾性率を示す。また、液
晶ポリマーは、線膨張係数も小さいことから、フェルー
ルへの検討がなされてきた。しかし、液晶ポリマーは、
成形時に生じる異方性が強く、フェルールに円柱状のガ
イドピン穴を形成した場合にその内周が真円になりにく
いこと、寸法安定性に問題が生じること、さらに、成形
品の表面を研磨・切削するとフィブリルが発生しフェル
ールの合わせ面の仕上げ加工ができないこと、などの問
題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みてなされたもので、熱可塑性の液晶ポリマー
を用い、寸法安定性に優れ、生産性がよくかつ仕上げ加
工容易なフェルールを有する光コネクタを提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するものであり、光ファイバを位置決め固定するため
のフェルールを有する光コネクタにおいて、フェルール
が、液晶ポリマー５０〜２５ｗｔ％とミルドファイバ５
０〜７５ｗｔ％とを少なくとも含む樹脂組成物で構成さ
れていることを特徴とする光コネクタに関するものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明に係る光
コネクタの好適な実施形態について詳細に説明する。

【０００８】図１は、光コネクタ同士を結合する前の状
態を示す斜視図であり、図２は光コネクタを結合した後
の状態を示す斜視図である。

【０００９】図１には、一対のＭＴ光コネクタ１，１が
示されており、一方の光コネクタ１は、当該光ファイバ
１を位置決め固定するためのフェルール３を備えてい
る。フェルール３は、平板状のコネクタ結合部３ａと、
コネクタ結合部３ａの一端に設けられるブロック状のフ
ァイバ挿入部３ｂとで構成され、これらは、金型等を用
いて樹脂組成物を射出成形等することにより一体に成形
されている。

【００１０】ファイバ挿入部３ｂ内には、テープ状のフ
ァイバ心線（例えば４心のテープ状光ファイバ心線）２
を収納する開口部（図示せず）が形成され、コネクタ結
合部３ａ内には、テープ状ファイバ心線２のシースを剥
離して露出させた複数本の光ファイバ４を収納するため
の複数の開口部８，８，…，８が形成されている（図３
参照）。各光ファイバ４は、各開口部８に挿入されてエ
ポキシ樹脂等の接着剤で固定されている。各光ファイバ
４の先端部は、もう一方の光コネクタ１のフェルール３
と対向する合わせ面３ｃから突出し、球面状に研磨さ
れ、光コネクタ１，１同士を結合するに当たり、互いに
対向する光ファイバ４，４同士の物理的結合が容易とな
っている。

【００１１】なお、図２に示すように、光コネクタ１，
１同士の結合には、棒状の一対のガイドピン５，５を用
いることが好ましい。このガイドピン５は、コネクタ結
合部３ａ内に形成された円柱状のガイド穴６に挿入し、
光コネクタ１，１同士をガイドして対向する光ファイバ
４同士を精度良く位置合わせするためのものである。こ
のとき、結合した光コネクタ１，１を収納するクリップ
７を用いることが好ましい。クリップ７は、例えば平板
状の支持部材７ａの両端からそれぞれ延びる弾性片７
ｂ，７ｂで構成され、結合した状態の光コネクタ１，１
を支持部材７ａ上に載置すると、各弾性片７ｂ，７ｂに
よりフェルール３，３が付勢され、これにより光コネク
タ１，１同士が結合された状態で保持される。

【００１２】ここで、フェルールを構成する樹脂組成物
について説明する。本発明では、液晶ポリマーにミルド
ファイバを充填した樹脂組成物を用いる。

【００１３】本発明の液晶ポリマーは、剛直な分子骨格
を有し溶融状態で液晶を形成するいわゆるサーモトロピ
ック液晶ポリマーである。本発明の液晶ポリマーは、そ
の化学構造又は平均分子量に関係なくいずれでも使用し
得る。このような液晶ポリマーの具体的代表例として
は、以下の（１）〜（３）の液晶ポリマーなどが挙げら
れる。 （１）特公昭５６−１８０１６号公報、特開平１−２６
６３２号公報、特公平８−１６１５３号公報に開示され
たｐ−ヒドロキシ安息香酸残基単位とエチレンテレフタ
レート単位を主成分とする半芳香族共重合ポリエステル
（半芳香族液晶ポリマー）、（２）特開昭５４−７７６
９１号公報及び特開昭５９−４３０２１号公報に開示さ
れたｐ−ヒドロキシ安息香酸残基単位と、６−ヒドロキ
シ−２−ナフトエ酸残基単位を構成成分とする全芳香族
共重合ポリエステル、（３）特開昭５４−５０５９４号
公報に開示されたｐ−ヒドロキシ安息香酸残基単位、テ
レフタル酸残基単位及び２，６−ジヒドロキシナフタリ
ンを成分とする全芳香族共重合ポリエステル等が挙げら
れる。これらのうち、成形温度が低く精密成形に適して
いることから、（１）又は（２）の液晶ポリマーが好ま
しく、特に、分子配向が弱く、成形されたフェルールを
研磨切削する場合にフィブリルが発生しにくいことか
ら、（１）の液晶ポリマーが好ましい。

【００１４】本発明の液晶ポリマーの分子量は適当な溶
媒がないので測定できないが、直径０．５ｍｍ、長さ
２．０ｍｍのノズルを用いてフローテスターで測定した
最適成形温度における溶融粘度（剪断速度１０³ｓｅｃ
^-1）が２００〜１２００ポイズであることが好ましい。

【００１５】本発明に使用するミルドファイバは、直径
３〜１５μｍのガラス繊維をボールミルやフラッドミル
などにより粉砕して短くしたのち、一定長さを超える成
分を除いたものである。本発明で使用するミルドファイ
バは長さ１００μｍ以下のものであり、好ましくは７０
μｍ以下である。ミルドファイバの長さが１００μｍを
超えると、成形されるフェルールの表面は平滑に仕上が
らず、フェルール３の切削研磨も困難となる傾向にあ
る。また、フェルール３のコネクタ結合部３ａに円柱状
のガイド穴６を形成する場合、そのガイド穴６の内周が
真円になりにくい傾向にある。なお、ミルドファイバは
市販品が使用できる。

【００１６】本発明の樹脂組成物は、液晶ポリマー５０
〜２５ｗｔ％とミルドファイバ５０〜７５ｗｔ％とから
なる割合で使用される。ミルドファイバの充填量が多い
と寸法安定性は良くなり、フェルール３を研磨する時の
フィブリルも発生しにくくなる傾向にあるが、７５ｗｔ
％を越えると、樹脂組成物の流動性が悪くなり、成形で
きなくなる。一方、ミルドファイバの充填量が５０ｗｔ
％未満では、流動性は向上するが、製品としてのフェル
ール３の異方性は大きくなり、寸法安定性が不十分とな
るばかりでなく、フェルール３の研磨時にフィブリルが
発生し易くなり、仕上げ研磨がしにくくなる。特に、樹
脂組成物は、ミルドファイバ６０〜７０ｗｔ％と液晶ポ
リマー４０〜３０ｗｔ％であると、これらのバランスが
取れ、寸法安定性に優れたフェルール３が量産性良く得
られる。

【００１７】本発明の樹脂組成物は、基本的に液晶ポリ
マーとミルドファイバとから構成されるが、目的の性能
を失わない範囲で、ミルドファイバ以外の微細フィラ
ー、顔料、安定剤、難燃剤、又は液晶ポリマー以外の樹
脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネートのようなエステル
系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２のよ
うなポリアミド系樹脂、ポリオレフィン、ポリスチレン
のような汎用樹脂）が添加されていてもよい。

【００１８】本発明で用いられる樹脂組成物は、フィラ
ー配合樹脂組成物の通常の方法によって混練することが
できるが、樹脂組成物中にフィラー及びその他組成物を
十分に分散させることのできる混練効果の高い混練装置
を用いて混練することが望ましい。このような混練装置
としては、例えば１軸又は２軸のエクストルーダ、ニー
ダ等が挙げられる。樹脂組成物は、フェルール３を成形
するに先立ち、これらの混練装置により溶融混練された
後にペレット化される。

【００１９】本発明のフェルールは、例えば次のように
して製造される。すなわち、例えば上記の混練装置によ
り溶融混練されたペレット状の樹脂組成物を、射出成形
機の金型内に射出し、図１〜３に示すような形状のフェ
ルール３を製造する。成形のときには、樹脂組成物は液
晶相を発現する温度とされる。

【００２０】次に、実施例により本発明を具体的に説明
する。

【実施例】

【００２１】（実施例１〜６及び比較例１〜２）液晶ポ
リマーとしてｐ−ヒドロキシ安息香酸と２−ヒドロキシ
−６−ナフトエ酸との共重合体（商品名、ベクトラＡ−
９５０；ＬＣＰ１と記す）、又はｐ−ヒドロキシ安息香
酸とポリエチレンテレフタレートとの共重合体（商品
名、ロッドランＬＣ−５０００；ＬＣＰ２と記す）を用
いた。これらを所定の混合比でミルドファイバ（ＥＰＧ
−７０Ｍ（商品名）；ＭＦと記す）と混合し、この混合
物を２軸エクストルーダ（池貝鉄工社製ＰＣＭ−４５）
に供給して溶融混練し、ペレット状の樹脂組成物を得た
（実施例１〜６及び比較例１〜２）。ミルドファイバは
直径１０μｍ、平均長さ７０μｍのものを用いた。

【００２２】この溶融混練により得られた樹脂組成物を
型絞め３０ｔの横型射出成形機を用いて成形し、図１〜
３に示すような４心のフェルール（寸法約６ｍｍ×８ｍ
ｍ×２．５ｍｍ）を得た。この成形の際、金型温度は、
樹脂組成物が液晶性を発現する温度とした。すなわち、
ＬＣＰ１を含む樹脂組成物については１００℃、ＬＣＰ
２を含む樹脂組成物については９０℃とした。このフェ
ルール３の１日後の真円度及び反り、並びに１００℃で
７日間放置した後の真円度及び反りを評価した。その結
果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１において、「真円度」とは、フェルー
ル３のコネクタ結合部３ａに形成した円柱状のガイド穴
６の内周の真円度をいう。真円度は、触針式の真円度測
定器により測定した。「反り」とは、図３に示すよう
に、コネクタ結合部３ａの合わせ面３ｃ側からみた場合
に、時間の経過とともに生じた中央部と縁部との厚さ方
向の差（ｄ）をいう。反りは、触針式の表面形状測定器
により測定した。

【００２５】また、表１において「成形性」は、金型に
流した樹脂組成物が金型を充填させる程度を表し、成形
されたフェルール３についての重量の設計値と測定値と
の誤差（（フェルールの重量の設計値−測定値）×１０
０／（設計値））により評価した。具体的には、重量誤
差が０．１％以下の場合には「良好」と評価し、誤差が
０．１％より大きく０．２％未満の場合には「可」と評
価し、誤差が０．２％以上であるか又はフェルール３の
成形ができない場合には「不可」と評価した。

【００２６】「研磨性」は、研磨の容易性を表し、研磨
後に合わせ面３ｃとその面３ｃ内の対向する両縁部から
延びる面とのなす角によって評価した。この角度の９０
°からのずれ量が０．１°以下の場合には「良好」と評
価し、０．１°より大きく０．２°未満の場合には
「可」と評価し、０．２°以上の場合には「難」と評価
した。なお、上記の「真円度」、「反り」及び「研磨
性」は、成形できなかったフェルールについては「−
−」と表示した。

【００２７】表１に示すように、実施例１〜６では、フ
ェルール３の精密性が優れているばかりでなく、高温放
置後の寸法変化も小さくなっている。また、ミルドファ
イバの充填量の多い比較例２では、金型内で樹脂組成物
を成形する際に、金型に付属するコアピンが折れ、製品
としてのフェルール３を得ることができなかった。

【００２８】（比較例３〜４）フェルールを構成する樹
脂組成物において、ミルドファイバの替わりに直径１０
μｍの球状のガラス繊維（６ｍｍカット品：ＧＦと記
す）を用いた以外は、実施例３及び５と同様にしてペレ
ット状の樹脂組成物を得た（それぞれ比較例３〜４）。
樹脂組成物中のガラス繊維はエクストルーダ（池貝鉄工
社製ＰＣＭ−４５）によって平均長さ０．２３ｍｍに粉
砕されていた。この樹脂組成物を用いて、実施例１〜６
と同様に成形し測定を行った。その結果を表１に示す。
比較例３では実施例１〜６に比べて寸法精度及び寸法安
定性が劣ることが分かり、比較例４では成形性が劣るこ
とが分かった。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、熱可
塑性の液晶ポリマーに適当な含有量のミルドファイバを
含有させることにより、寸法安定性に優れ、生産性がよ
くかつ仕上げ加工が容易なフェルールを有する光コネク
タを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光コネクタ同士を結合する前の状態を示す斜視
図である。

【図２】光コネクタ同士を結合した後の状態を示す斜視
図である。

【図３】図１のコネクタ結合部の合わせ面を示す正面図
である。

【符号の説明】

１…光コネクタ、３…フェルール、４…光ファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿井 俊昭 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 末永 純一 京都府相楽郡精華町桜が丘１丁目30番地15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを位置決め固定するためのフ
   ェルールを有する光コネクタにおいて、 前記フェルールが、液晶ポリマー５０〜２５ｗｔ％とミ
   ルドファイバ５０〜７５ｗｔ％とを少なくとも含む樹脂
   組成物で構成されていることを特徴とする光コネクタ。
2. 【請求項２】 前記樹脂組成物が液晶ポリマー４０〜３
   ０ｗｔ％とミルドファイバ６０〜７０ｗｔ％を少なくと
   も含むことを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
3. 【請求項３】 前記ミルドファイバが長さ７０μｍ以下
   であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光コネ
   クタ。
4. 【請求項４】 前記液晶ポリマーが半芳香族液晶ポリマ
   ーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項
   に記載の光コネクタ。