(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの被覆部の外径にほぼ等しい内径の貫通孔を有するフランジ部と、光ファイバの芯線の外径にほぼ等しい内径の微細な貫通孔を有するキャピラリ部とからなるフェルールに対して、上記光ファイバを接着剤によってフェルールの貫通孔内に固定させて光ファイバ端末を製造するに当たって、その製造工程中に、少なくとも以下の(1)〜(5)の工程、
(1)上記フランジ部の貫通孔とキャピラリ部の貫通孔との接続領域を前記フランジ部からキャピラリ部に向かって次第に縮径するような漏斗状に形成する工程と、
(2)上記フランジ部の貫通孔内に所定位置までニードル状のノズルを挿入し、その後、液状接着剤を前記ノズルから吐出させる工程と、
(3)前記液状接着剤の吐出を行いながら、上記貫通孔内への液状接着剤の充填量に応じて、上記ノズルの上昇のスピードがノズル先端と充填された液状接着剤の液面とが同一ラインになるように、ノズルをその挿入方向と反対の方向に移動させながら、フランジ部の貫通孔内に接着剤を充填する工程と、
(4)前記キャピラリ部側に負圧を与えて、フランジ部の貫通孔内に充填された接着剤の一部をキャピラリ部の貫通孔内に吸い込む工程と、
(5)上記接着剤が充填されたフェルールの貫通孔に、上記光ファイバを挿入させて、その光ファイバの被覆部を上記フランジ部の貫通孔内に、その芯線部を上記キャピラリ部の貫通孔内に固定させる工程と、
を含んでいることを特徴とする光ファイバ端末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ相互間あるいは光ファイバと光素子間の接続に使用される光コネクタ用フェルールを用いた光ファイバ端末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光信号を伝送する光ファイバ同士を接続する等に使用される光コネクタを構成するフェルールは、一般的には、フランジ部とキャピラリ部とからなり、それらの中心には光ファイバを挿入するための貫通孔がそれぞれ設けられており、このフェルールと光ファイバとは、貫通孔に注入された接着剤によって固定されて、光ファイバ端末を形成するようになっている。
【０００３】
すなわち、上記フランジ部の貫通孔は、光ファイバの被覆部の外径とほぼ同一の比較的大きな内径に、またキャピラリ部の貫通孔は、光ファイバの芯線の外径とほぼ同一の内径に形成され、光ファイバの被覆部はフランジの貫通孔に挿入固定されると共に、光ファイバの芯線はキャピラリ部の貫通孔に挿入固定されて、光ファイバ端末が形成されるのが一般的である。
【０００４】
このようなフェルールを構成するフランジ部およびキャピラリ部の貫通孔は、光ファイバのファイバ径に応じて定められるので、フェルールを製作する場合には、双方の接合部付近の形状や寸法は、ファイバの挿入が容易になり、かつ加工が容易になるよう考慮されるのが一般的である。たとえば、図３に接合部付近を概略的に示すように、フランジ部の貫通孔１の接続端部近傍は、バリ取りのために、符号２で示すように面取加工され、キャピラリ部の貫通孔３の接続端部近傍は、光ファイバの芯線が挿入され易いように、符号４で示すように面取加工されることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造を有するフェルールに光ファイバを固定する際には、まず、エポキシ樹脂等の液状の接着剤を上記貫通孔１および３に充填し、その後、光ファイバをこれらの貫通孔に挿入して固定する方法が用いられる。
たとえば、フェルールのフランジ側の端部を接着剤液に浸し、フェルールのキャピラリ側から負圧をかけて接着剤液を貫通孔１および３内に吸い上げるという方法が従来から用いられている。
しかしながら、このような方法には、以下のような問題点があった。
▲１▼貫通孔の接続領域２，４において、注入された液状接着剤の帯留域ができ、それによって乱流が起きるので気泡が発生し、そのような気泡が接着剤内に残留するものと思われるが、この気泡が温度変化により膨張、収縮し光ファイバの断線等に影響を与えること。
▲２▼接着剤の充填に時間がかかること。
▲３▼フェルールを液状接着剤に浸すことが必要なため、フェルール外側に付着した余分な接着剤を拭き取る作業が必要であり、生産性が悪いこと。
【０００６】
また、最近の光コネクタの需要の増加に伴なって、より生産性の高い接着剤の充填方法が求められるようになったため、フェルールのフランジ側端部から貫通孔にノズルを挿入し、ノズルから接着剤を吐出させて貫通孔内に接着剤を充填する方法が提案されている。このような方法によれば、上記▲２▼と▲３▼の問題点は解消されるが、▲１▼の気泡の残留という問題点は依然として解決されていないのが現状である。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術が抱える問題点を解消する光コネクタ用フェルールを用いた光ファイバ端末の製造方法を提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、上記目的を実現するために鋭意研究した結果、接着剤充填の際の気泡の残留の根本的原因が、フランジ部およびキャピラリ部に形成した貫通孔の接合部付近の形状にあることを知見し、以下の内容を要旨構成とする本発明に到った。
すなわち、本発明の光ファイバ端末の製造方法は、
光ファイバの被覆部の外径にほぼ等しい内径の貫通孔を有するフランジ部と、光ファイバの芯線の外径にほぼ等しい内径の微細な貫通孔を有し、かつ、その貫通孔を上記フランジ部の貫通孔に連通させた状態でフランジ部に接続されたキャピラリ部とからなるフェルールに対して、上記光ファイバを接着剤によってフェルールの貫通孔内に固定させて光ファイバ端末を製造するに当たって、その製造工程中に、少なくとも以下の(1)〜(5)の工程、
(1)上記フランジ部の貫通孔とキャピラリ部の貫通孔との接続領域を前記フランジ部からキャピラリ部に向かって次第に縮径するような漏斗状に形成する工程と、
(2)上記フランジ部の貫通孔内に所定位置までニードル状のノズルを挿入し、その後、液状接着剤を前記ノズルから吐出させる工程と、
(3)前記液状接着剤の吐出を行いながら、上記貫通孔内への液状接着剤の充填量に応じて、上記ノズルの上昇のスピードがノズル先端と充填された液状接着剤の液面とが同一ラインになるように、ノズルをその挿入方向と反対の方向に移動させながら、フランジ部の貫通孔内に接着剤を充填する工程と、
(4)前記キャピラリ部側に負圧を与えて、フランジ部の貫通孔内に充填された接着剤の一部をキャピラリ部の貫通孔内に吸い込む工程と、
(5)上記接着剤が充填されたフェルールの貫通孔に、上記光ファイバを挿入させて、その光ファイバの被覆部を上記フランジ部の貫通孔内に、その芯線部を上記キャピラリ部の貫通孔内に固定させる工程と、
を含んでいることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態を示す断面図であり、図中、符号１０はフェルール全体を、１２はフランジ部を、１４はキャピラリ部をそれぞれ示す。
この実施形態のフェルール１０は、光ファイバの被覆部が挿入固定される貫通孔１２ａを有するフランジ部１２と、光ファイバの微細な芯線部が挿入固定される貫通孔１４ａを有するキャピラリ部１４とからなる。
【００１１】
フランジ部１２は、細長い筒状に形成され、その軸線方向には上記光ファイバの被覆部の外径よりもわずかに大きな内径を有する貫通孔１２ａと、キャピラリ部１４の上端が嵌合される筒形の溝とが形成されている。
一方、キャピラリ部１４は、上記フランジ部１２の筒形の溝にその一端が嵌合される筒形に形成され、その端面にはフランジ部１２の貫通孔１２ａの内径にほぼ等しい開口径の漏斗状部分１６が形成されている。前記漏斗状部分１６は、その開口縁から下方に向かって次第に縮径された形状であり、その底部においては、芯線部の外径よりもわずかに大きな内径を有する貫通孔１４ａに連通している。
【００１２】
すなわち、内径が互いに異なっているフランジ部１２の貫通孔１２ａとキャピラリ部１４の貫通孔１４ａとは、漏斗状部分１６を介してスムーズに連通しており、フランジ部１２の貫通孔１２ａの上部開口端からキャピラリ部１４の下部開口端までの間には、空間的に余分な隙間が存在しないように形成されている。このようなフェルールの内部形状は、貫通孔内に接着剤を充填させる際に、その内部空間に気泡を残存させないことを保証している。
【００１３】
このようなフェルールに対して光ファイバー２０を固定して、図２に示すような光ファイバ端末を製造するには、まず、フランジ部１２の貫通孔１２ａの上部開口からノズルを挿入し、このノズルから、たとえばエポキシ樹脂等の液状接着剤１８を充填する。
前記接着剤の充填は、たとえば、本願の発明者が先に提案した液体定量吐出装置（特開平４−２００６７１号公報）を用いて行う。この液体定量吐出装置（以下、「ディスペンサー」という）は、加圧された液状接着剤をノズル先端から所定の量だけ吐出させることができる装置であり、たとえば、貯留容器とノズルとの間をフレキシブルな連通路で接続して移動可能とし、液状接着剤の吐出量を制御しながら、ノズル先端から所定量の液状接着剤を吐出するように構成される。
【００１４】
ノズルの形状としては、フランジ部１２の貫通孔１２ａ内に挿入可能なニードルタイプのものを採用し、好ましくは、貫通孔１２ａの内径にほぼ等しい外径を有するニードル状ノズルを用いる。
このようなディスペンサーを用いて、フェルールの貫通孔内に接着剤を充填するには、たとえば、ＸＹ軸移動およびＺ軸移動が可能なＸＹＺロボットによって行う。たとえば、ノズルを所定の待機位置からフェルールに対して移動させ（ＸＹ軸方向移動）、ついで、ノズルをフランジ部１２の貫通孔１２ａ内に挿入させて（Ｚ軸方向移動）、所定位置まで下降させた後、その下降を停止させ、液状接着剤の充填を開始するようにする。そして、ノズル先端から吐出された液状接着剤１８が、キャピラリ部１４の漏斗状領域１６に充填され、その後、貫通孔１２ａの下端から次第に充填されて、ノズル先端の位置まで充填されると、液状接着剤の充填を行いながらノズルをゆっくりと上昇させる。この際、上昇スピードは速すぎても遅すぎても好ましくなく、ノズル先端と充填された液面とが常に同一ラインになるように設定される。そして、ノズルをフランジ部１２の貫通孔１２ａ内の所定位置まで上昇させたところで、液状接着剤の吐出を停止し、その状態で貫通孔１２の開口端上部まで上昇させる。
このようなＸＹＺロボットを用いたフェルール充填システムによって、多数のフェルールに対して液状接着剤の充填を迅速にしかも均一に行うことができる。
【００１５】
上述したようなフランジ部１２の貫通孔１２ａへの液状接着剤の均一な充填が終了した後、キャピラリ部１４の貫通孔１４ａへの充填が行われる。この充填作業は、ディスペンサーを用いて行わず、キャピラリ部１４の貫通孔１４ａの下端側を大気圧よりも低くすることによって行われる。すなわち、先にフランジ部１２の貫通孔１２ａ内に充填された液状接着剤の一部を、負圧によってキャピラリ部１４の貫通孔１４ａに吸い込むという方法を採用する。
このような充填方法によって、フェルールのフランジ部およびキャピラリ部の貫通孔内に液状接着剤が、迅速にしかも気泡を残さないで均一に充填される。
【００１６】
ついで、光ファイバ２０の被覆部２２の一部を除去して芯線部２４を露出させたものを接着剤１８が充填された貫通孔１２ａの上端開口から挿入し、芯線部２４をキャピラリ部１４の貫通孔１４ａ内に、被覆部２２をフランジ部１２の貫通孔１２ａ内に位置させた後、加熱して樹脂接着剤を硬化させることにより、光ファイバ２０はフェルール１０に対して固定される。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバ用フェルールは、フランジ部の貫通孔とキャピラリ部の貫通孔との接続領域を、フランジ部からキャピラリ部に向かって次第に縮径するような漏斗状に形成して、接着剤が充填されるべき内部空間に余分な隙間が全く存在しないように形成したので、接着剤を均一に充填することができると共に、気泡が残存する余地が全くなくなるという効果がある。
また、このように構成されたフェルールへの光ファイバの固定は、フランジ部の貫通孔内にニードル状のノズルを用いて接着剤を充填し、その後、光ファイバをその芯線の一部を露出させた状態で、接着剤が充填されたフェルールの貫通孔内に挿入し、接着剤を硬化させることによって行われるので、生産性が高く、しかも歩留まりの高い光ファイバ端末の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光コネクタ用フェルールの実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光コネクタ用フェルールを用いた光ファイバ端末を示す断面図である。
【図３】従来の光コネクタ用フェルールのフランジとキャピラリの接合部分付近の概略図である。
【符号の説明】
１０  フェルール
１２  フランジ部
１２ａ  フランジ部貫通孔
１４  キャピラリ部
１４ａ  キャピラリ部貫通孔
１６  漏斗状部分
１８  接着剤
２０  光ファイバ
２２  光ファイバ被覆部
２４  光ファイバ芯線部
【図１】
0003729674.tif 000002
【図２】
0003729674.tif 000003
【図３】
0003729674.tif 000004