WO2003004731A1

WO2003004731A1 - Production method and device for optical fiber-use metal coupler

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Publication number: WO2003004731A1
Application number: PCT/JP2001/009962
Authority: WO
Inventors: Takahiko Mukouda
Original assignee: Takahiko Mukouda
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-01-16
Also published as: TWI235260B; IL159574A0; JPWO2003004731A1; EP1411150A1; MY128375A; CN1524135A; IL159574A; MXPA04000107A; CA2452394A1; US20030002813A1; US20050177999A1; CN1295382C; KR20040015306A; US6754953B2; US6948233B2; EP1411150A4; JP4106625B2

Description

明細書光ファイバ一用金属結合子の製造方法および装置技術分野

本発明は、主として、光通信などに用いる光ファイバ一用金属結合子の製造に関するものであり、特に、前記金属結合子を、電鏡によって成長させた円倚状の電铸層から得るようにした光ファイバ一用金属結合子の製造方法および装置に関する。背景技術

主として、光通信用に開発された光ファイバ一相互を接続するコネクタ構造には、旧来、種々の円简状結合子（フエルール：光ファイバ一素線相互の端末を同軸上に突き合わせ、保持するための円筒状の部品）が採用されている。

前記結合子は、これまで、ジルコニァ粉末と樹脂との混合物を、射出成形または押出成形によって、円筒状に形成.し、その後、 5 0 O t:前後で焼成することによって、榭脂分を分解除去し、さらに、 1 , 2 0 0 °C前後で焼成して製造されるが、その後に、前記結合子（焼成物）の貫通孔をダイヤモンド研磨して、その孔径を許容誤差内に微調整するとともに、その貫通孔の中心に対して、前記結合子の外周が真円になるように、研削などの機械加工が行われる。

しかしながら、このような製造方法によって、結合子を得る場合には、以下のような問題がある。

( 1 ) 射出成形や押出成形に、高価な成形装置や金型を必要とする上に、金型がジルコユア粉末により摩耗し易いため、金型の成形面を超硬質合金とするなどの特殊加工が必要となり、また、常に、摩耗状態を観察して、必要に応じ、金型補修や、交換をしなければならない。

( 2 ) 貫通孔のダイヤモンド研磨に手間と熟練を要し、生産性を上げ難い。 ( 3 ) 高'温で焼成するので、多大のエネルギーコストがかかる。

( 4 ) セラミックを原料とする結合子は、フィジカル ·コンタクト接続（以下、「P C接続」と略記する。）に対応して、その端面を、凸球面、斜めに傾いた凸球面、フラット面、斜めに傾いたフラット面などに加工する必要があるが、その材質（セラミックであること）が原因で、加工が難しい。

これらの問題を解決するために、例えば、 P C T/ J P 9 9 / 0 6 5 7 0号公報（発明の名称「光ファイバ一コネクタ及びそれに用いられるフェルール並びにフェルールの製造方法」）に示されたような、電鍀法が用いられ、金属を素材とする結合子が形成されている。ここでは、電錄槽内に浸漬した芯線材（フェルールの内径と同外径）の周囲に金属を堆積させて、円筒状電鍀層を形成する工程と、その円筒状電铸層から芯線材を除去する工程と、形成された電鍀層を所要寸法（長さ）に切断加工することで所要のフエルールを得る工程とを含んでいる。

しかしながら、この電鍀法では、円筒状電錄層（即ち、電鐯液に浸漬されている芯線ネオの部分) の長さが、電铸槽の深さによって制約されるので、 1回の電錄で得られる量が少なく、また、多くの芯線材を浸漬し、取り出す作業を繰り返すバッチ式の電铸加工なので、量産性に欠ける。また、内外径の同芯度、真円度、円筒度を向上させるためには、陰極としての芯線材と、電铸のための陽極との距離を一定に保つ必要から、電鍀槽、電極配置、構造などに工夫が必要であり、円筒状電鎵層の真円度、円筒度、表面粗さなどを、目標精度内に納めることが難しい。

本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、光フアイバー用金属結合子を、電铸法により連続製造することで、量産性を向上し、コストダウンを図るとともに、円筒状電踌層を製造する過程で、その電鐃層の内外径について、同芯度、真円度、円筒度、電铸堆積度などの均一性を確保することもできる光ファイバ一用金属結合子の製造方法および装置を提供することである。

本発明の他の目的とするところは、円筒状電鏡層の形成過程において、実際に使用する光ファイバ一用金属結合子（フヱルール）の取得することができる光ファイバ一用金属結合子を提供することである。

本発明の更に他の目的とするところは、電铸初期における電鎵液內の気泡を除去し、芯線材の表面の濡れ性を向上させることにより、円筒状電鎵層での巣発生を、特に、電鍚層内壁でのそれを防止し、光ファイバ一接続に際して、結合子の個所における光信号の減衰を最小にすることを意図した、光ファイバ一用金属結合子を提供することである。また、本努明の別の目的とするところは、電铸槽を多段構造として、上下方向における水圧の変化の問題、陽極の交換、メンテナンス上の便宜、電錄過程での電铸層の成長具合の確認を可能にする光ファイバ一用金属結合子の製造装置を提供することである。発明の開示

上記目的を達成するために、本発明の光ファイバ一用金属結合子の製造方法では、電錶槽内に装備された陽極に対向する陰極として、金属結合子を電铸過程で成長させる電錶方式おいて、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を成長ガイドとして、円筒状の內孔を有する電铸層を電铸槽内の陰極側で成長させると共に、該電铸層を前記電鎵槽から引き上げる過程で所要外径へと成長した筒状電錡層を、前記電錶槽外で所要の寸法に切断することにより、前記金属結合子を製造することを特徴とする。

また、本発明の光ファイバ一用金属結合子の製造方法では、電铸槽内に装備された陽極に対抗する陰極側において、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、陰極芯部材として、前記電鎵槽底部を貫通して上方に供給し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電鍀層を電 1#槽内の陰極側で成長させると共に、該筒状電鐯層を前記内怪形成部材と共に前記電錄槽から引き上げる過程で、所要外径へと成長した前記筒状電铸層を、前記電铸槽外で所要の寸法に切断することにより、前記金属結合子を製造することを特徴とする。

また、本発明の光ファイバ一用金属結合子の製造方法では、電錄槽內に装備された陽極に対抗する陰極側において、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同内径の円筒状部材を、 P衾極芯部材として、前記電鏡槽底部を貫通して上方に供給し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電鍀層を電錡槽内の陰極側で成長させると共に、該筒状電鎵層を前記円筒状部材と共に前記電鍚槽から引き上げる過程で、所要外径へと成長した前記筒状電铸層を前記円筒状部材と共に前記電錄槽外で所要の寸法に切断することにより、前記金属結合子を製造することを特徴とする。

更に、本発明の光ファイバ一用金属結合子の製造方法では、電鍀槽内に装備された陽極に対抗する陰極側において、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、前記電鎵槽底部を貫通して上方に供給し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電鍚層を電鍚槽内の陰極側で成長させると共に、成長された前記筒状電極層と共に引き上げられる前記内径形成部材に、予め、所定ピッチで、スぺーサを備えており、該スぺーサの上下端に、製造されるべき金属結合子の上下端末の所要面を形成していることを特徴とする。

これらの光ファイバ一用金属結合子の製造方法では、電铸によって成長している前記筒状電铸層を、前記引き上げの過程において、所要速度で回転させ、円周方向に均等厚さを確保することが有効である。

同様に、これらの製造方法では、前記電鍚槽から引き上げられた筒状電铸層の外径を測定することで、前記筒状電鍚層の引き上げ速度を制御し、前記電铸槽外に引き上げられた個所の所定外径寸法を維持することが有効である。

また、本発明に係わる第 1の実施の形態として、前記内径形成部材の上端と電錶開始時に当接するように、前記内径形成部材と同外径、同軸心の陰極芯部材を、前記筒状電铸層のダミーとして、前記電踌槽内に鉛直に支持し、その表面に筒状電鎵層を成長させることを特 ί敫とする。

この場合、前記内径形成部材および/あるいは陰極芯部材には、成長された前記電鐃層に陰極側電圧を印加するように、電源（これには、直流電源や、陰極一陽極間に一定のバイアス電圧を負荷するように調整した交流電源が採用される）が接続されていることが好ましい。また、その実施の形態として、前記陰極芯部材は、棒状であっても良いが、好ましくは円简状であって、その内部に所要の気圧を掛けてあって、前記電界槽内の電錄液が、成長過程での前記電鎵層の内部に侵入するのを防止することも、有効である。

更に、その実施の形態として、前記内径形成部材の頂部に、細径の部材を連設して、この部材を円筒状陰極芯部材に通して、上方に延長し、これに上向きのテンションを負荷して、前記内径形成部材の鉛直度を維持し、揺らぎのない状態にする（それによつて、成長する電鍚層の真円度、同芯度、円筒度を高める）のがよい。

また、前記內径形成部材は、前記電鐃槽底部での、その消耗が許容される外径寸法精度の範囲で、成長した筒状電鍚層が引き上げられる過程で、所要の速度で上昇制御されることが必要である。また、前記筒状電鎵層のみを、前記内径形成部材を切断しない状態で、切断する（製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、陰極芯部材として使用し、切断後に、金属結合子のみを取り外す場合）力あるいは、前記筒状電鎵層を、前記内径形成部材と共に切断する（製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同内径の円筒状部材を陰極芯部材として使用し、金属結合子の内部に残す場合）ことが行われる。 . 特に、前記連続電鍚の開始初期に発生する気泡を除去する工程を含み、これにより前記連続電铸層内での巣の発生を防止することが有効である。

これらの製造方法によって製造される、光ファイバ一の接続に用いられる結合子は、前記光ファイバ一を揷通することができる内径の貫通孔を有する筒状金属層で構成されているので、その後の加工性が良く、生産性に優れる。

更に、上述の目的を達成するために、本発明の光ファイバ一用金属結合子の製造装置は、電極槽内において、陽極に対抗して、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同径の内孔を有する筒状電铸層を、前記電铸槽内の陰極側で成長させる光ファイバ一用金属結合子の製造装置において、前記電極槽内で成長した筒状電解層を引き上げる手段と、前記電解層の外径を、その電解層の引き上げの過程において、前記電極槽外で計測する手段と、その計測結果を予測計測値として前記引き上げ手段の引き上げ速度を制御する制御手段とを具備している。

この場合、前記金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、前記電錄槽内に装備し、これを成長ガイドとして、前記筒状電鎵層を形成すること、前記内径形成部材を、前記電铸槽底部を貫通して上方に供給する手段を装備し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電铸層を、電鎵槽内の陰極側で成長させることは、本発明の実施の形態として、好ましい。また、内径形成部材に代えて、前記金属結合子の内径と同内径の円筒状部材を、陰極芯部材として採用し、これを、成長した筒状電鎳層の内部構成部材としてそのまま、使用することもできる。

なお、前記電铸槽から引き上げる過程で所要外径へと成長した筒状電錶層を、前記電铸槽外で所要の寸法に切断する手段を具備し、これにより、前記金属結合子を製造するのがよい。

また、成長された前記筒状電極層と共に引き上げられる前記内径形成部材に、予め、所定ピッチで、スぺーサを備えており、該スぺ一サの上下端に、製造されるべき金属結合子の上下端末の所要面を形成していて、前記内径形成部材の引き上げにおいて、前記スペ^ "サ間に形成された円筒状電錶層を前記内径形成部材から取り外す手段を具備していること力 S、本発明の実施の形態として、有効である。

更に、前記電鎳層に対向する陽極が、前記電錡層との間の距離を一定に保持して配置されていて、前記電鐃層の真円度、同芯度および円筒度を向上させるようにすることは、本発明において重要であり、このため、陽極には、 P t、 A u、 T iなどの不溶解電極を用いることが有効である。

また、電錡によって成長している前記筒状電铸層を、前記引き上げの過程において、所要速度で回転させる手段を装備し、その円周方向に関して均等な厚さを確保することにより、前記電鎢層の真円度、同芯度および円筒度を向上させるようにしたことは、本発明の実施の形態において、重要である。

更に、本発明の実施の形態として、電铸槽を多段構造とすることで、先述の目的を達成するのである。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係わる実施の形態を示す光ファイバ一用金属結合子の電錄式製造装置の概略的縦断面図であり、第 2図は、同じく、電鎵槽部分の平面図であり、第 3図は、同じく、回転手段の要部を示す斜視図であり、第 4図は、同じく、切断手段の要部を示す斜視図であり、第 5図は、本発明の第 1の実施形態を示す工程順の図解であり、第 6図は、本発明の第 2の実施形態を示す要部（電錶槽）の概略縦断側面図であり、第 7図は、ここで使用する切断手段の要部を示す斜視図であり、第 8図は、本発明の第 3 の実施形態を示す要部（電鎗槽）の概略縦断側面図であり、第 9図は、本発明の第 4の実施形態を示す要部（電鎵槽）の概略縦断側面図であり、第 1 0図は、本発明の電鏡槽の多段構造を示す概略縦断側面図であり、第 1 1図は、同じく、その構造例を示す横断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して、具体的に説明する。

(第 1の実施の形態）

以下、本発明に係わる第 1の実施の形態について、図面を参照して、具体的に説明する。即ち、本発明の光ファイバ一用金属結合子の製造装置は、第 1図ないし第 4図に示すように、電極槽 1内において、陽極 2 ( P t、 A u、 T iなどの不溶解陽極が好ましい）に対抗して、製造すべき円筒状の金属結合子（フ-ルール） Fの内径と同径の内孔を有する筒状電铸層（フエルール素材） F Eを、電鎵槽 1内の陰極側で成長させるものであって、特に、電極槽 1内で成長した筒状電铸層 F Eを引き上げる手段 3と、電铸層 F Eの外径を、その電解層の引き上げの過程にぉレ、て、電極槽 1外で計測する計測手段 4と、その計測結果を予測計測値として引き上げ手段 3の引き上げ速度を制御する制御手段 5とを具備している。

なお、電踌層 F Eに対向する陽極 2は、前記電錡層（陰極側）との間の距離を一定に保持して配置されていて、前記電鍚層の真円度、同芯度および円筒度を向上させるように、例えば、前記電鎵槽を中心として、これを囲む円简状、弧状などの形状に構成されている（なお、陽極の素材として、球状のニッケルの集合体を用いることもできる）。更に詳述すると、ここでは、金属結合子 Fの内径と同外径の内径形成部材 6を、電铸槽 1内に装備し、これを成長ガイドとして、筒状電鏡層 F Eを形成するのである（なお、ここでは、内径形成部材 6が陰極としても機能しており、その素材も、耐蝕メツキを施した超硬合金などの高剛生材、ステンレスなどを用いる）。このため、電錄槽 1の底部には貫通孔 1 aが設けてあり、これを介して、電铸槽 1の下側から内径形成部材 6を電鎵槽 1内に鉛直に突出している。なお、この実施の形態では、内径形成部材 6を鉛直に支持する支持手段 7が装備してあり、この支持手段 7には、内径形成部材 6を周囲からクランプする、公知のクランプ機構が採用される。特に、ここでは、支持手段 7を昇降制御する昇降手段 8 (例えば、公知の昇降装置が採用される）が用意されていて、本発明の制御系 9 (コンピュータ制御系であって、前述の制御手段 5を含む）からの制御信号 S 1により、所要の微速度で、昇降手段 8を介して、内径形成部材 6を上昇させるようになっている。また、支持手段 7は制御系 9から制御信号 S 7を受けてクランプと解除との切換を行う。

電铸槽 1には、ポンプ 1 0を介して、貯槽 1 1から電铸液が供給されており、また、電铸槽 1内の電铸液のレベルを一定に維持するために、電錶槽 1の上縁に設けた溢流部 l bから、電铸液をオーバ一フローさせることができる。このオーバ一フローされた電鏡液は、電錡槽 1の下に設けた受け槽 1 2に受けられる。この受け槽 1 2は、貫通孔 1 aから流下する電铸液も受け取れるように、構成されている（これにより、電錡初期に、後述する陰極芯部材（ダミー）の表面の濡れ性を向上する）

また、受け槽 1 2の電铸液は、ポンプ 1 3により、フイノレター 1 4を介して貯槽 1 1 にフィードバックされる。なお、内径形成部材 6を通すための誘導孔 1 2 aには、液密シ一ル部材 1 5が設けられる（內径形成部材 6は前記シ一ル部材 1 5に対して摺動自在である）。なお、ポンプ 1 0および 1 3の駆動制御は、先述の制御系 9からの制御信号 S 2で行われる。

また、内径形成部材 6の上端と電鏡開始時に当接するように、内径形成部材 6と同外径、同軸心の陰極芯部材 1 6を、筒状電鎵層 FEのダミーとして、電铸槽 1内に上方から挿入し、電鎵の過程で、先述の引き上げ手段 3により引き上げることができる。この実施の形態では、引き上げ手段 3が、電鎵槽 1の上方に配置した上下二段の支持手段 1 7, 17' (これには、陰極芯部材 16を周囲からクランプする、公知のクランプ機構が採用される）と昇降手段 18 (例えば、公知の昇降装置が採用される）から構成されてレ、る。なお、支持手段 17は、昇降手段 18で昇降されるが、支持手段 1 7' は、そのレベルにおいて、フレーム（図示せず）に固定的に保持される。そして、支持手段 17 を介して、ダミーを鉛直に支持し、昇降手段 18を上昇しながら、電铸液内で、その表面に筒状電錄層 F Eを成長させるのである。

なお、ここでも、本発明の制御系 9からの制御信号 S 3、 S 3' により、所要の速度で、支持手段 1 7を介して、陰極部材 16 (あるいは電鎳層 FE) を上昇させ、あるいは下降させるようになつている。また、支持手段 17、 17' は、制御系 9からの制御信号 S4、 S 4' で、クランプあるいはその解除の動作を、それぞれ、独立に行う。また、電铸によって成長している筒状電铸層 FE (引き上げ対象としてダミーを含む）および内径形成部材 6を、その引き上げの過程において、制御系 9からの制御信号 S 5、 S 5' により、所要速度 R 1および R 2で回転させる手段 19 (1 9') が装備されている。これにより、その電鏡層の円周方向に関して均等な厚さを確保することができ、前記電錄層の真円度および同芯度を向上させるようにしている。ここでの回転手段 19 (1 9') は、例えば、第 3図に示すような構成になっているとよい。

即ち、この実施の形態では、筒状電铸層 FE (またはダミー）および内径形成部材 6 に共通の鉛直な軸線 Lを中心に回転する円環状の回転子 1 91 (1 91 ') 力；、ベアリング 192 (192') を介して、支持フレーム（図示せず）に支持されており、これには、左右一対のクランプ手段 1 93 (193') が装備されている。なお、各回 ¾子は、例えば、その周縁に歯車歯を形成していて、適当な歯車伝導系（図示せず）を介して、電動モータ M (例えば、ステッピングモータ）に連係されており、上述のように、制御系 9 からの制御信号 S 5、 S 5' で、その駆動、停止および速度の制御を受ける。これらクランプ手段 193 (1 93') は、鼓形状のロ^ "ラ 193 a ( 1 93 a ' ) を軸支したレパー 1 93 b (1 93 b') を、前述の回転子に設けた軸架台 193 c (193 c，）に揺動自在に軸支しており、また、レバー 193 b (1 93 b ') 間に、引張コイルスプリング 193 d (193 d') を張設している。

このような構成では、ローラ 193 a (193 a') の間で、電鍚層 FE (ダミー）および内径形成部材 6を挟持することができ、しかも、回転子 191 (191')の回転を、電铸層 FE (ダミー）および内径形成部材 6に伝達することができる。なお、この実施の形態では、電鐃層 FEの回転手段と内径形成部材 6の回転手段とを同じ構造としている力別々の構成としてもよく、また、公知の適当な手段に置き換えることもできる。また、この実施の形態では、電铸層 FEを引き上げる過程で、これを、使用するフエルールとしての、所要長さに切断するための切断手段 20を備えている。この切断手段 20は、例えば、第 4図に示すように、電鐃層 FEの左右からカッター 201を前進して、切断する構成であり、各カッター 201は、往復動ァクチユエ一タ 202で、前後方向に駆動される。このァクチユエ一タ 202への制御信号 S 6が制御系 9から与えられる。

なお、昇降手段 18力電鍚層 FEの切断長さ（フエルール長さ）に対応して上昇した後、制御系 9からの制御信号により、先ず、支持手段 1 7' をクランプし、切断が行われる。その後、引き上げ手段 3における支持手段 1 7の、電踌層 FEに対する持ち替え（クランプ位置を下げる）が行われる。このため、制御系 9からの制御信号 S 4' により、支持手段 1 7のクランプが解除され、次いで、制御信号 S 3 ' により、昇降手段 18が下降する。そして、制徒 Pi言号 S 4により、支持手段 17がクランプした後、支持手段 1 7'がクランプを解除する。

また、電鎵層 FEの外径を、その電解層の引き上げの過程において、電極槽 1外で計測する先述の手段 4には、レーザビームを利用した光センサ（例えば、発光ダイオードなどを用いた計測器）を用いるとよい。勿論、ここでの計測手段 4としては、上述の光センサに限られるこ,とはない（使用可能な公知の計測器でもよい)。

なお、この実施の形態において、符号 2 1は、陽極 2と電鐃層 F Eとの間に印加される電圧（直流電圧や陰極—陽極間に一定のバイァス電圧を負荷するように調整した交流電圧）の電源（これは充電式バッテリーでも、市販の交流電源から交流一直流変換器を介して得るものでもよく、更には、上述の調整された交流電源などの電源が採用されるとよい）、 2. 2は電圧調整器である。この電圧調整器 2 2の制御には、制御系 9の制御信号 S 6が関与する。

次に、本発明に係わる、上述の製造装置を用いて、光ファイバ一用金属結合子 Fを製造する過程を以下に説明する。まず、第 5図の（1 ) に示すように、支持手段 1 7 (第 1図参照）でクランプした陰極芯部材 1 6 (ダミー）を、昇降手段 1 8 (第 1図参照）の動作で、電鎢槽 1内に挿入し、電铸槽 1の底部に臨む内径形成部材 6に当接する。なお、この実施の形態では、内径形成部材 6の先端に小径部 6 aを形成していて、これに、ダミーの先端が着脱自在かつ回転自在に嵌合するようになつている（あるいは、ダミーの内径が、内径形成部材 6の外径に相当して、内径形成部材 6の先端側に摺動可能に嵌合されるようにしてもよい)。

この状態で、電錡を開始すると、電铸液に浸漬された陰極芯部材 1 6の部分おょぴ電鎵液中に突出する内径形成部材 6の外周面に、電鎵によって、金属層が形成されてくる (第 5図の（2 ) を参照)。所要の厚さ（回転手段 1 9でダミーが回転されて、回転しない内径形成部材 6との間で、金属層に捩れ力が加わっても、内径形成部材 6に対して金属層がスムーズに剥離し、ダミー側と共に回転して、そこでは、亀裂などの損傷を生じない程度の厚さ、例えば、 0 . 5 μ Γη程度の厚さ）に電铸層 F Eが成長した段階で、回転手段 1 9を回転駆動し、また、引き上げ手段 3によるダミーの引き上げを行う。この際、回転手段 1 9 ' も回転させて、両者の回転差をゼロもしくは所要値になるように、制御系 9からの制御信号で、各回転手段 1 9 ( 1 9 ' ) の電動モータ Μの駆動速度を各別に制御する。この引き上げ過程で、ダミーの下端は、内径形成部材 6の上端から離れるが、電鏡作用で形成された筒状電鐃層 F Eは、内径形成部材 6の内径を維持して、成長されて行く (第 5図の（3 ) を参照)。ダミーが上昇して、筒状電錶層 F Eが計測手段 4のレベルに到達すると（第 5図の（4 ) および（5 ) を参照）、その段階から、筒状電鎵層 F Eの外径が計測される。引き上げ手段 3による引き上げ速度は、電錶液から引き上げられた筒状電铸層 F Eの外径を決定する。そこで、計測手段 4によって、倚状電歸層 F Eの外径が計測された結果、所定の設定値（フエルール外径）になると、その値を維持するように、制御系 9を介して、フィードパック制御により、引き上げ手段 3の引き上げ速度が制御される。このように、計測手段 4による計測値を、筒状電錶層 F Eの外径を一定に維持する予測値（設定値相当）として利用するのである。

計測された筒状電鎳層 F Eの外径が、所定の設定値を維持している過程で、引き上げ手段 3による筒状電錡層 F Eの引き上げ長さが、フェルールの設定長さになると、制御系 9からの制御信号で、支持手段 1 7 'が筒状電錶層 F Eの切断部直上をクランプする。この状態で、制御系 9からの制御信号で、切断手段 2 0が駆動され、筒状電鎵層 F Eの切断がなされる。その後、制御系 9からの制御信号で、前述した支持手段 1 7の持ち替えがなされる（即ち、支持手段 1 7によるクランプの解除→昇降手段 1 8の降下—支持手段 1 7による、新たな位置での再クランプ)。なお、ここでは、切断後に支持手段 1 7 の持ち替えを行ったが、支持手段 1 7 ' のクランプ後に、まず、支持手段 1 7の持ち替えを行い、その後に切断しても良い。

また、切断された最初の筒状電铸層の部分（ダミーを含む）は、支持手段 1 7 ' のクランプを解除した上で、適当な手段で除かれ、その後に切断された筒状電铸層 F Eの切断片は、同じく、適当な手段により、フェル一ル Fとして、予定した貯蔵個所へと採取される。そして、その後、再び、筒状電踌層 F Eの成長の過程で、支持手段 1 7によるクランプ状態を保持しながら、昇降手段 1 8が上昇される（上述のように、支持手段 1 7 ' は、クランプ解除状態である）。

なお、この実施の形態では、ダミーは、中空であり、その上端からは、圧力気体（空気などの気体）が供給され、電鎢槽 1内での、简状電铸層の内部への電鎳液の浸入を防止する。この場合の圧力気体供給手段（図示せず）には、公知の手段を用いることができる。これは、内径形成部材 6により筒状電鍀層 F Eの内径が正確に保持されている状態を電錶液で犯されないためである。

更に、内径形成部材 6の頂部に、細径の部材（図示せず）を違設して、この部材を円筒状陰極芯部材（ダミー）に通して、上方に延長し、これに上向きのテンションを負荷して、内径形成部材 6の鉛直度を維持し、揺らぎのない状態にする（それによつて、成長する電錄層の真円度、同芯度、円筒度を高める）ように構成することもできる。また、電錡の過程で、少しずつ内径形成部材 6の先端部（電鏡槽 1内に露出する部分）が痩せることを考慮して、許容範囲內で、成形された筒状電鐃層内に進出するように、昇降手段 8により、内径形成部材 6を微速度で上昇させる制御も有効である。この昇降手段 8の制御は、制御系 9からの制御信号 S 1で行われる。

なお、この実施の形態において製造する対象の、筒状電鏡層 F Eの內径は、例えば、 0 . 0 5〜0 . 1 3 mmとし、外径は、例えば、 1 mm〜 1 . 2 mmとする。また、電铸層には、例えば、ニッケル、鉄、銅、コバルト、タングステン及びそれらの合金が挙げられる。従って、電铸液としては、溶液または浮遊夜（懸濁液）の状態において、上述のような金属成分を含有する、例えば、スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、スルファミン酸第一鉄、硼弗化第一鉄、ピロリン酸銅、硼弗化銅、珪弗化銅、チタン弗化銅、アルカノ一ルスルホン酸銅、硫酸コバルト、タングステン酸ナ卜リゥムなどの水溶液か、あるいは、水に炭化珪素、炭ィ匕タングステン、炭化硼素、酸化ジルコニゥム、窒化珪素、アルミナ、ダイヤモンドの微粉末を分散させてなる浮遊液（懸濁液）が用いられる。なお、スルフアミン酸塩を含有する水溶液は、電錄が容易であること、化学的に安定であること、溶解し易いことなどから、電鎵液として極めて有用である。

なお、この実施の形態において、電涛液の金属成分は、そのまま本発明の光ファイバ一用金属結合子を構成する金属材料となることから、 P C接続に用いる光フアイバー用金属結合子を所望する場合において、研削が容易な、例えば、ニッケル、あるいは、二ッケル zコバルト合金などのニッケル合金とすることが望ましい。

また、内径形成部材 6やダミーとしての陰極芯部材 1 6は、その材質として、例えば、ステンレス合金（J I S規格での SUS 3 0 4など)の線材が用いられる。このような線材には、ダイスによる押出し方法、延伸による伸線方法などで製造された、例えば、直径： 1 2 5. 0 ± 0. 2 μ παの精度を有するものを、容易に入手することができる。また、電源に接続される陽極 2、および、内径形成部材 6や陰極芯部材 1 6を介して電源に電気的に接続される陰極側の筒状電鐯層 F Eに、各々、正及び負の直流を印加するが、その際の電流密度は、 4〜20A/dm 、通常、用いられる。このとき、電鎳液を酸性側の p H (p H3〜6)、望ましくは、 p H4〜5に維持する。この場合には、電铸液の深さによっても相違するが、例えば、通電開始から 1 2時間以内、通常、 3〜

8時間以内に、電鐃槽 1内で、筒状電鎵層 F Eを所定の直径まで太らせることができる。また、電鎵液から、例えば、活性炭などを用いて、定期的に有機性不純物を除去する。また、電铸に先立って、例えば、ニッケル鍍金した、鉄製波板などの別の陰極を電錡液に浸漬し、陽極 2との間で、 0. 2A/dm 前後の低電流密度による直流印加を行い、予め、電铸液から鋼などの無機不純物を除去するとよい。

なお、筒状電铸層は、用途に応じた所定の長さに切断した後、そのまま光ファイバ一用金属結合子として用いることもできるが、通常、 NC機械加工などにより外をサブミクロンの精度（± 0. 以内）で、真円に研削加工する。本発明においては、筒状電铸層の内外径の差を 2 mm以下としても、製品としての光ファイバ一用金属結合子における偏心度を、容易に 0. 5 / m以内とすることができる。特に、陽極 2と筒状電踌層との間隔を一定にして、し力も、筒状電铸層を回転手段 1 9で回転することで、堆積厚さを大きくしても、偏心度を小さく維持できる。

(第 2の実施の形態）

本発明に係わる第 2の実施の形態について、以下に説明する。ここでは、第 1の実施の形態で示した陰極芯部材 1 6 (ダミー）を用いず、電錡槽 1内に装備された陽極に対抗する陰極として、製造すべき円简状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材 6を、前記電鎢槽底部を貫通して上方に供給し、その上端を直接に支持手段 1 7に支持させ、電錡液内では、その周囲において、円筒状の内孔を有する简状電鍚層 F Eを電錡槽 1内の陰極側で成長させる（第 6図を参照)。また、支持手段 7および昇降手段 8は用いない。なお、その他の構成および制御は、第 1の実施の形態と同様であるから、その説明は省略する。

この場合、切断手段 2 0は、内径形成部材 6を切断しないで、筒状電铸層 F Eのみを切断するように、例えば、第 7図に示すように、切断刃先を形成しておくと良い。そして、切断後の筒状電鐃層の切断片（フェルール）は、支持手段 1 7の持ち替えの際に、適当な手段で、上方に抜き取られる。これによつて、内径形成部材 6は、再使用が可能である。

(第 3の実施の形態）

本発明に係わる第 3の実施の形態について、以下に説明する。ここでは、第 2の実施の形態において、内径形成部材 6の代わりに、必要とされる光ファイバ一用金属結合子 (フ-ルール）の内径を内径とする円筒状部材 6 ' を用いる（第 8図を参照)。また、その材質は、電铸によって、部材 6 ' の周囲に堆積される金属と同じであるのが好ましい (例えば、ニッケル合金を堆積する際には、部材 6 ' も同材質とする）。この場合は、切断手段 2 0は、第 1の実施の形態で示す構成（第 4図を参照）であって、部材 6 ' を、その周囲の電铸層 F Eと共に切断する。ここでは、部材 6 ' は、フェル一ルの一部として、電鐯層 F Eの中に残される。なお、その他の構成およびその制御は、第 1の実施の形態と同様であるから、その説明は省略する。

(第 4の実施の形態）

本発明に係わる第 4の実施の形態について、第 9図を参照して以下に説明する。ここでは、成長された筒状電極層 F Eと共に引き上げられる內径形成部材 6に、予め、所定ピッチで、スぺーサ（非導電材料、例えば、セラミックなど） Sを備えており、該スぺーサの上下端に、製造されるべき金属結合子の上下端末の所要面（テーパ面、バックテーパ面など）を形成していて、第 2の実施の形態に示されるように、内径形成部材 6の引き上げにおいて、前記スぺ一サ間に筒状電鎵層を堆積、形成する。

また、電鎳槽 1の上方では、形成された円筒状電錄層 F Eを内径形成部材から取り外す適当な手段（図示せず）を具備している。例えば、ここでは、予め、スぺ一サを分割型、特に、縦分割型とするなど、スぺーサの取り外しを工夫することで、内径形成部材 6と所定長さの筒状電錶層 F Eとを残し、その後に、内径形成部材 6から筒状電鎵層 F Eを抜き取る手法が採られる。なお、その他の構成およびその制御は、第 1の実施の形態と同様であるから、その説明は省略する。

(他の実施の形態）

なお、上述の本究明に係わる実施の形態では、電鎵槽 1は、単に受け槽 1 2との組み合わせで構成されているが、第 1 0図に示すように、上下に多段の多槽分割型に構成しても良い。この場合は、内径形成部材を通す貫通孔 1 aと内径形成部材との間隙が、上槽から下槽への電铸液の流れを構成する。また、上の段から下の段へのオーバーフローも、第 1の実施の形態と同様に、実施されるのがよい（オーバーフローによって最下段の貝宁槽（図示せず）へ電踌液をもたらす)。これによつて、上下方向における水圧の変化の問題を解決し、陽極の交換、メンテナンス上の便宜を図ることができる。更に、各槽の間で、成長過程の電鎵層 F Eの直径を計測することにより、電鎢過程での電鏡層の成長具合を確認することができる。

なお、この実施の形態では、第 1 1図の横断面（a ) に示すように、多段の電解槽 1 を半円筒体の組み合わせとして、そこに形成したフランジ部 1 0 1でネジ止めする力第 1 1図の（b ) を参照）、あるいは、片側にヒンジ 1 0 2を設けて、横開きにしている。この場合、陽極 2は、電解槽 1の内壁に沿う半円筒体の形状に構成されるのがよい（第 1 1図の（c ) を参照）。

また、本発明の電铸の開始初期に、電錄液に発生する気泡を除去することは、堆積される筒状電铸層内での巣の発生を防止する上から有効である。特に、陰極芯部材（ダミ一 1 6、内径形成部材 6あるいは円筒状部材 6 ) の露出表面における気泡を除去させ、濡れ性を向上させるためには、例えば、液温を管理しながら、以下のような手法を用いることができる。

( 1 ) 陰極芯部材を溶液から数回出入りさせる。

( 2 ) 陰極芯部材の下方から大き目の気泡を出させる。

( 3 ) 陰極芯部材を溶液内でオシレートさせる。

( 4 ) 陰極芯部材を高速回転させる。

ここで、陰極: K部材としてのダミー 1 6や内径形成部材（円筒状部材） 6は、光ファィパー用金属結合子の内径、すなわち、光ファイバ一素線を揷入する貫通孔の孔径を決定するものであることから、太さの均一性、真円度（陰極芯部材における所期の直径と実際の直径との近似度）及び直線性のすべてに、高精度が要求される。

また、本発明において、電鏡層 F Eの内外径の同芯度、真円度を目標精度内に収めるのに、必要なら、陰極芯部材としてのダミー 1 6や内径形成部材（円筒状部材） 6の回転に際して、その回転速度を調整し、あるいは、電解に際して印加する電流値を変えることがなされてもよレ、。

更に、電錄層の引.き上げに際して、計測手段による計測値に基づいて、電鍚層の径が不足する過程では、電铸液中での電铸層の滞留時間を長くするように、弓 Iき上げ速度を低減するなどの制御がなされると良い。また、第 1図に示すように、何れの実施の形態においても、電铸液中での電鍚層の長手方向のテーパ（堆積速度に関係する）を一定に維持する上で、相互を平行に設置することが肝要である。

このようにして構成された、本発明の光ファイバ一用金属結合子は、光ファイバ一の端末相互を一時的または永久的に接続するための部品として、光素子を用いる多種多様の用途において極めて有利に用いることができる。また、要すれば、本発明の光フアイバ一用金属結合子は、従来のフエルールと比較して、その外径を可及的に小さくできること力ら、例えば、プラグ型コネクタ、ジャック型コネクタ、アダプタ、レセプタクルをはじめとする多種多様のコネクタにおける、多芯用の結合子（フエルール）として、光ファイバ一の実装密度を高くすることができる。同様に、偏心度が極めて小さいことから、光ファイバ一をより高精度に接続し、接続に伴う光信号の損失も低減できる。また、光ファイバ一用金属結合子（フェルール）の長さは、コネクタの構造などに応じて、適宜に選択'設定される。なお、本発明の金属結合子においては、用途に応じて、例えば、金属結合子における端面の一方若しくは両方を、例えば、フラットの形状に加ェし、あるいは、内部に光ファイバ一を挿入し易くする目的で、適宜角度のバックテーパ面に加工するとよい。

Claims

請求の範囲

1 . 電鎵槽内に装備された陽極に対向する陰極として、金属結合子を電鎵過程で成長させる電铸方式おいて、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を成長ガイドとして、円筒状の内孔を有する電錶層を電錄槽内の陰極側で成長させると共に、該電铸層を前記電鎵槽から引き上げる過程で所要外径へと成長した筒状電錡層を、前記電錶槽外で所要の寸法に切断することにより、前記金属結合子を製造することを特徴とする光フアイパー用金属結合子の製造方法。

2 . 電鍚槽内に装備された陽極に対抗する陰極として、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、陰極芯部材として、前記電铸槽底部を貫通して上方に供給し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電錶層を電铸槽内の陰極側で成長させると共に、該筒状電铸層を前記内径形成部材と共に前記電鍚槽から引き上げる過程で、所要外径へと成長した前記筒状電铸層を、前記電鍀槽外で所要の寸法に切断することにより、前記金属結合子を製造することを特徴とする光ファィバ一用金属結合子の製造方法。 +

3 . 電鐃槽内に装備された陽極に対抗する陰極側において、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同内径の円筒状部材を、陰極芯部材として、前記電铸槽底部を貫通して上方に供給し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電鏡層を電铸槽内の陰極側で成長させると共に、該筒状電鍀層を前記円筒状部材と共に前記電鍩槽から引き上げる過程で、所要外径へと成長した前記筒状電錡層を前記円筒状部材と共に前記電錄槽外で所要の寸法に切断することにより、前記金属結合子を製造することを特徴とする光プアィバー用金属結合子の製造方法。

4 . 電錄槽内に装備された陽極に対抗する陰極側において、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、陰極芯部材として、前記電鎊槽底部を貫通して上方に供給し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電铸層を電铸槽内の陰極側で成長させると共に、成長された前記筒状電極層と共に引き上げられる前記内径形成部材に、予め、所定ピッチで、スぺーサを備えており、該スぺーサの上下端に、製造されるべき金属結合子の上下端末の所要面を形成していることを特徴とする、光ファイバ —用金属結合子の製造方法。

5 . 電錡によって成長している前記筒状電錡層を、前記引き上げの過程において、所要速度で回転させ、円周方向に均等な厚さを確保することを特徴とする、請求の範囲第 1 項〜第 4項の何れか 1項に記載の光フアイバー用金属結合子の製造方法。

6 . 前記電錡槽から引き上げられた简状電鎵層の外径を測定することで、前記筒状電鎵層の引き上げ速度を制御し、前記電錄槽外に引き上げられた個所の所定外径寸法を維持することを特徴とする、請求の範囲第 1項〜第 5項の何れか 1項に記載の光ファィパー用金属結合子の製造方法。

7 . 前記内径形成部材の上端と電鍚開始時に当接するように、前記内径形成部材と同外径、同軸心の陰極芯部材を、前記筒状電鍚層のダミーとして、前記電鎵槽内に鉛直に支持し、その表面に筒状電鎵層を成長させることを特徴とする、請求の範囲第 1項、第 5 項あるいは第 6項に記載の光ファィバ一用金属結合子の製造方法。

8 . 前記內径形成部材および/あるいは陰極芯部材には、成長された前記電鍀層に陰極側電圧を印加するように、電源が接続されていることを特徴とする、請求の範囲第 7項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製造方法。

9 . 前記陰極芯部材が円筒状であって、その内部に所要の気圧が掛けてあって、前記電界槽内の電踌液が、前記電踌層の内部に侵入するのを防止することを特徴とする、請求の範囲第 1項〜第 8項の何れか 1項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製造方法。

1 0 . 前記内径形成部材は、前記電錄槽底部での、その消耗が許容される外径寸法精度の範囲で、成長した筒状電鎵層が引き上げられる過程で、所要の速度で上昇制御されることを特徴とする、請求の範囲第 1項、第 5項、第 6項〜第 8項の何れか 1項に記載の光フアイバ一用金属結合子の製造方法,:.

1 1 . 前記筒状電铸層のみを、前記内径形成部材を切断しない状態で、切断することを特徴とする、請求の範囲第 2項に記載の光ファィバー用金属結合子の製造方法。

1 2 . 前記筒状電錡層を、前記内径形成部材と共に切断することを特徴とする、請求の範囲第 2項に記載の光フ了ィパー用金属結合子の製造方法。

1 3 . 前記連続電鎵の開始初期に発生する気泡を除去する工程を含み、これにより前記連続電鍀層内での巣の発生を防止することを特徴とする、請求の範囲第 1項〜第 1 2項の何れか 1項に記載の光ファィバ一用金属結合子の製造方法。

1 4 . 前記請求の範囲第 1項〜第 1 4項の何れか 1項に記載の製造方法により製造される、光ファイバ一の接続に用いられる結合子であって、前記光ファイバ一を挿通することができる内径の貫通孔を有する筒状金属層で構成されていることを特徴とする光ファィパ一用金属結合子。

1 5 . 電極槽内において、陽極に対抗して、製造すべき円筒状の金属結合子の内径と同径の内孔を有する筒状電鍀層を、前記電鏡槽内の陰極側で成長させる光ファイバ一用金属結合子の製造装置にぉレ、て、前記電極槽内で成長した筒状電解層を引き上げる手段と、前記電解層の外径を、その電解層の引き上げの過程において、前記電極槽外で計測する手段と、その計測結果を予測計測値として前記引き上げ手段の弓 Iき上げ速度を制御する制御手段とを具備していることを特徴とする光フアイバ用金属結合子の製造装置。

1 6 . 前記金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、前記電鍀槽内に装備し、これを成長ガイドとして、前記筒状電涛層を形成することを特徴とする、請求の範囲第 1 5 項に記載の光フアイバ一用金属結合子の製造装置。

1 7 . 前記金属結合子の内径と同外径の内径形成部材を、前記電铸槽底部を貫通して上方に供給する手段を装備し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電铸層を、電铸槽内の陰極側で成長させることを特徴とする、請求の範囲第 1 5項に記載の光ファィパー用金属結合子の製造装置。

1 8 . 前記金属結合子の内径と同內径の円筒状部材を、陰極芯部材として、前記電錡槽底部を貫通して上方に供給する手段を装備し、その周囲において、円筒状の内孔を有する筒状電鋒層を、電铸槽内の陰極側で成長させることを特徴とする、請求の範囲第 1 5 項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製造装置。

1 9 . 前記電鎵槽から引き上げる過程で所要外径へと成長した筒状電鎵層を、前記電錶槽外で所要の寸法に切断する手段を具備し、これにより、前記金属結合子を製造することを特徴とする、請求の範囲第 1 5項〜第 1 8項の何れか 1項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製造装置。

2 0 . 成長された前記筒状電極層と共に引き上げられる前記内径形成部材に、予め、所定ピッチで、スぺーサを備えており、該スぺーサの上下端に、製造されるべき金属結合子の上下端末の所要面を形成していて、前記内径形成部材の引き上げにおいて、前記スぺ一サ間に形成された円筒状電铸層を前記内径形成部材から取り外す手段を具備していることを特徴とする、請求の範囲第 1 5項〜第 1 8項の何れか 1項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製造装置。

2 1 . 前記電鑄層に対向する陽極は、前記電鏡層との間の距離を一定に保持して配置されていて、前記電鍀層の真円度および同芯度を向上させるようにしたことを特徴とする、請求の範囲第 1 5項〜第 2 0項の何れか 1項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製造

2 2 . 電鏡によって成長している前記筒状電铸層を、前記引き上げの過程において、所要速度で回転させる手段を装備し、その円周方向に関して均等厚さを確保することにより、前記電鍀層の真円度および同芯度を向上させるようにしたことを特徴とする、請求の範囲第 1 5項〜第 2 0項の何れか 1項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製造装置。

2 3 . 前記陽極には、 P t、 A u、 T iのような、不溶解陽極を用いることを特徴とする請求の範囲第 1 5項〜第 2 2項の何れか 1項に記載の光ファイバ一用金属結合子の製

2 4 . 前記電鍀槽は、上下に多段の分割型で構成され、前記筒状電錡層を揷通する貫通孔を介して、電錡液を流下すると共に、オーバ一フローによって最下段の貝宁槽へ電鎊液をもたらすように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 5項〜第 2 3項の何れか 1項に記載の光ファィバー用金属結合子の製造装置。

2 5 . 筒状電铸層の外径を常時、計測することにより、フィードバック制御により、前記電鎵層の上昇速度を調整することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 2 4第の何れか 1項に記載の光フ了ィバー用金属結合子の製造方法あるいは装置。