(57)【要約】【解決手段】改善され一様な長さ分，主要部の表面から突出した複数の光ファイバーをもつ光ファイアーコネクターが，固定研磨粒子のない織物パッドと，比較的大きな研磨粒子を含むスラリーを使用してなすエッチング工程と，固定研磨粒子のない多孔質で圧縮性のあるスポンジ状材料の研磨パッドと，比較的小さな研磨粒子を含む他の種類のスラリーとを使用してなす最終の精巧な研磨工程とにより作られる。スポンジ状材料はポリウレタンであってもよいが，特定の範囲の大きさをもつ高度および微細孔をもつ必要がある。
2005501288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーコネクターを研磨する方法であって，
表面，その反対側の裏面，前記裏面から前記表面へと貫通する複数の貫通孔，および該貫通孔のそれぞれを通過して伸長し，前記表面で露出する先端部を有する光ファイバーを有する主要部を含む光ファイバーコネクターを用意する工程と，
固定粒子をもたない織物および第一のスラリーで，前記主要部の前記表面を研磨する工程と，
その後に，固定粒子のない，多孔質で圧縮性のあるスポンジ状材料と第二のスラリーとで，前記光ファイバーの前記先端部が前記光ファイバーの先端部を研磨する工程と，
を含み，
前記織物は，前記光ファイバーに対して優先的に前記表面をエッチングし，これにより前記光ファイバーの先端部は，前記主要部の，優先的にエッチングされた表面から突出し，
前記光ファイバーの前記先端部は，前記主要部の優先的にエッチングされた表面より，平均の長さのばらつきが特定の値内にある長さ分，突出する，
ところの方法。
【請求項２】
前記平均の長さが１ミクロン以上である，請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記平均の長さが３ミクロン以上である，請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記特定の値が０．５ミクロンである，請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記特定の値が０．５ミクロンである，請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記光ファイバーが前記主要部に線形に配置され，前記光ファイバーの互いに隣接した対の突出した長さ分の間の最大差が０．２ミクロン以下である，請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記光ファイバーが前記主要部に線形に配置され，前記光ファイバーの互いに隣接して対の突出した長さ分の間の最大差が０．２ミクロン以下である，請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記織物パッドがナイロンからなり，前記第一のスラリーが，３−５ミクロンの範囲の平均直径をもつ研磨粒子を含む，請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記織物パッドがナイロンからなり，前記第一のスラリーが，３−５ミクロンの範囲の平均直径をもつ研磨粒子を含む，請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記スポンジ状材料は，２０−８０デューロの範囲の高度をもち，大きさが２０−１００ミクロンの微細孔をもつポリウレタンである，請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記スポンジ状材料は，２０−８０デューロの範囲の高度をもち，大きさが２０−１００ミクロンの微細孔をもつポリウレタンである，請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記第二のスラリーが０．１−２．０ミクロンの範囲の平均直径をもつ研磨粒子を含む，請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第二のスラリーが０．１−２．０ミクロンの範囲の平均直径をもつ研磨粒子を含む，請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記光ファイバーの表面は，前記スポンジ状材料で研磨した後，２ｎｍ以下の表面粗度Ｒａをもつ，請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記光ファイバーの表面は，前記スポンジ状材料で研磨した後，２ｎｍ以下の表面粗度Ｒａをもつ，請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
多孔質で圧縮性のあるスポンジ状材料の層と，該層が付着する接着テープをからなる研磨パッドであって，
前記スポンジ状材料は，２０−８０デューロの範囲の高度をもち，大きさが２０−１００ミクロンの微細孔をもつ，ところの研磨パッド。
【請求項１７】
前記層が３００−１５００ミクロンの範囲の厚さをもつ，請求項１６に記載の研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は光ファイバーコネクターを研磨する方法およびその方法に使用する装置に関する。特に，本発明はコネクターの製造工程の一部とする研磨方法に関し，コネクターは主要部の表面から突き出た，複数の光ファイバーを有し，本研磨工程で使用するパッドにより，突出した部分の長さのばらつきが減少し、突き出た光ファイバーはそれぞれより平坦な表面をもつ。
【０００２】
この種の光ファイバーコネクターは既知であり，このような光ファイバーコネクターが，スラリーを使用することなく，固定研磨粒子をもつ，ナイロン（登録商標），ポリエチレンなどからなる繊維材により研磨されることも知られている。しかし，この方法は，研磨時間が長く，仕上げ表面にスクラッチが入り，満足のいく突出部が得られないなどの多くの理由から満足のいくものではない。特に，この従来技術の方法は，個々のファイバーの突出部の違いが著しく，突出した光ファイバーの先端が十分に均一でもなく，スムーズまたは平坦でもなく，先端近くでより薄くなる傾向をもち，個々の光ファイバーの突出部を満足のいくまで制御できなかった。
【０００３】
本発明の要約
したがって，本発明の目的は，光ファイバーが，主要部の表面から，ばらつきの減少した，１−３ミクロンの改善された長さ分，より好適にはそれ以上の長さ分，突出し，従来の方法の場合以上に，平坦で，スムーズで，より均一な表面をもつように，多数の光ファイバーをもつ光ファイバーコネクターの，新規な研磨方法を提供することである。
【０００４】
本発明の他の目的は，このような改善された光ファイバーを突出することができる研磨パッドを提供することである。
【０００５】
上記および他の目的を達成する，本発明を実施する方法は，固定した研磨粒子を含まない織物と比較的サイズの大きな研磨粒子を含むスラリーで，優先的なエッチイングを，表面において実行する工程と，その後に，固定粒子のない多孔質で圧縮性のあるスポンジ状材料の研磨パッドおよび比較的小さな研磨粒子を含む他の種類のスラリーで，光ファイバーの表面部分を研磨する工程を含むことを特徴とする。このようなスポンジ状材料はポリウレタンであってもよいが，特定の範囲内の硬さをもつことは必要となる。上記研磨パッドを使用する本発明の方法により，多数のファイバーをもつ光ファイバーコネクターが，長さがより長く，一様性もあり，スムーズな表面から突き出る光ファイバーをもつように作ることができる。
【０００６】
発明の詳細な説明
図１は，本発明を実施した方法により作られた光ファイバーコネクター１０の例を略示する。光ファイバーコネクター１０は，平坦な表面２０，その反対側の裏面２５および複数の光ファイバー３０を有する主要部１５（所望の物理特性を与えるためのガラス粒子材を含むプラスチック材）からなることを特徴とし，光ファイバーは主要部１５の裏面２５から表面２０の貫通孔２２を通過し，１−３ミクロンの範囲，またはそれより長くともよい，特定の長さ分，表面２０から突出し，エポキシにより，各貫通穴２２に止め付けられている。十二個の光ファイバーが主要部１５に直線的に配置されて示されているが，光ファイバー３０の数も配置も本発明の範囲を制限するものではない。一方で，本発明は，主要部１５を通過し，支持される二本以上光ファイバーをもつコネクターに特に有効であることは忘れてはならないことである。
【０００７】
図２は，光学ファイバー３０が，それぞれエポキシ３５により，貫通孔２２のそれぞれ内に止め付けられた後の，製造中の一段階での光ファイバーコネクター１０を示す。図２に示された段階から図１の示されている光ファイバーコネクターを製造する方法が，次の四つの工程からなると説明することができる。すなわち，エポキシを除去する工程，粗研磨工程，主要部材の優先的除去工程，および最終の精巧な研磨工程とからなる。これら工程の四つ全ての実行のために，複数の被研磨対象物を装填することができ，回転ディスクを備え，その回転ディスクに着脱自在に取り付けられた研磨パッドの新規な部分と，装填された被研磨対象物とが接するようにする機構をもつ研磨装置が使用される。
【０００８】
上記の四つの工程に最初の二つは，従前の方法で実行されることから，ここで詳説はしない。エポキシ除去の最初の工程は，たとえば，この研磨装置の回転ディスク上にある，直径が約１６ミクロンの炭化珪素の研磨粒子をもつ研磨フィルムを使用して実行できる。第二の粗研磨の工程は，直径が約５ミクロンの炭化珪素の研磨粒子をもつ研磨フィルムを使用して実行できる。これら最初の二つの工程が実行された後，図３に示されているように，光ファイバーコネクター１０の主要部１５の表面２０は平坦ではあるが粗く，光ファイバー３０の表面は，主要部１５の実質的に，平坦化した表面２０と実質的に同一面にある。
【０００９】
第三の工程は，図４に示されているように，光ファイバー３０が表面２０から突出した状態となるように，光ファイバー３０に対して，主要部１５の表面２０を，優先的にエッチングする。第三の工程における表面２０の優先的なエッチングのために，固定した研磨粒子をもたないナイロン（登録商標）またはポリエチレンのような織物材のパッドが使用される。エッチングのために，平均の直径が１−４ミクロンの範囲にあり，２０−４０％の量となる研磨粒子を含むスラリー（以下第一のスラリーという）が織物パッドとともに使用される。研磨粒子は酸化アルミニウムまたは炭化珪素からなってもよい。このような織物およびスラリーを使用することで，光ファイバー３０の側面を不必要にエッチングすることなく，主要部１５の表面２０を有効にエッチングすることができる。言い換えると，光ファイバー３０は，優先的なエッチングの従来方法でなされたように，先を尖らせるようにはしない。
【００１０】
第四の工程は，突出した光ファイバー３０の表面をより平坦で，よりスムーズに，そして均一にするための最終の精巧な研磨のためのものである。この工程にために，図５に略示されているように，本発明にしたがって，研磨パッド５０が使用される。研磨パッド５０は，接着テープ５４に付着された，厚さが３００−１５００ミクロンの範囲にあるスポンジ状材の層５２からなることを特徴とする。スポンジ状材は，硬さが２０−８０デューロ（ｄｕｒｏ）の範囲で，孔の大きさが２０−１００ミクロンの範囲の，多孔質ポリウレタンであってもよい。
【００１１】
圧縮性および弾性に関しては，５−４０％の範囲の圧縮性，および３０−１２０パーセントの範囲の弾性をもつことを特徴とする。圧縮性および弾性の値は，適当な大きさのサンプル片について，厚さＴ０を測定し，初期負荷８０ｇで圧縮し，さらに５分間８００ｇの追加の負荷を加えたときの厚さＴ１を測定し，全負荷の８８０ｇを取り除き，３０秒間初期の負荷８０ｇを加えて，再度厚さＴ０’を測定することにより，得られる。圧縮率は１００（Ｔ０−Ｔ１）／Ｔ０で計算し，圧縮性弾性率は１００（Ｔ０’−Ｔ１）／（Ｔ０−Ｔ１）で計算される。研磨パッド５０はそれ自身研磨粒子を含まない。最後の精巧な研磨工程のために，さらに，平均の直径が０．１−２．０ミクロンの範囲にあり，約２０％の量となる（酸化セリウム，ダイヤモンド，酸化アルミニウムの粒子）研磨粒子を含む他の種類のスラリー（以下第二のスラリーという）が使用される。このような固定粒子をもたないスポンジ状材のパッド，および下述する特性をもつスラリーを使用することは，図６に示されているように，主要部１５の表面２０から突出して残った光ファイバー３０の表面を有効に平坦にすることができる。本発明者により行われたテスト実験は，１−４ミクロンの範囲にある平均長さ分，主要部１５から突出した光ファイバーを有する光ファイバーコネクターは，本発明の方法により，得ることができ，突出部の長さのばらつきは０．５ミクロン以下であり，互いに隣り合う光ファイバー対の間の突出部の長さの違いは０．２ミクロン以下である。
【００１２】
かくして，研磨された光ファイバー３０の表面粗度は原子間力顕微鏡（デジタル・インスツルメント社製）により測定された。表面粗度Ｒａは１．９ｎｍ（走査サイズが５０×５０ミクロン）であった。比較テストとして，主要部を貫通した二つの光ファイバーをもつ光ファイバーコネクターが，従前の方法で研磨された。その表面粗度Ｒａは５．２ｎｍ（走査サイズが５０×５０ミクロン）であった。このことは，本発明の方法が，研磨された光ファイバーが，増加した長さ分（１ミクロン以上で，そして３ミクロン以上でさえも），主要部の表面から突出し，突出した光ファイバーの表面粗さが減少し，主要部の表面が可視的なスクラッチをもたないままであるように，複数の光ファイバーコネクター（貫通する光ファイバーが二つ以上となる種類のもの）を研磨することができることを示している。
【００１３】
本発明を，一例を挙げ，一種類の光コネクターに適用して説明してきたが，本発明の範囲をこれに限定する意図ではない。種々の修正，変形が本発明の範囲内で可能である。たとえば，研磨されるコネクターのそれぞれの主要部を通過する光ファイバーの数，配置は本発明の範囲を限定するものではない。研磨装置は例示されてはいないが，いわゆる回転ディスクをもつものは共通して利用可能なものである。光ファイバーの表面は，それら突出した方向に垂直に関して研磨される必要はない。言い換えるならば，本発明は，突出した方向に関して傾斜した，いわゆる角度が付けられたファイバーの研磨にも同様に適用することができる。要するに，このような種々の修正，変形は，本発明の範囲内でなし得ることは当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は，本発明を実施する方法により作られた光ファイバーコネクターの略示拡大斜視図である。
【図２】
図２は，エポキシが除去される前の，製造工程の一段階における，図１の光ファイバーコネクターの略示断面斜視図である。
【図３】
図３は，本発明の研磨方法の最初の二工程が実行された後の，図２の光ファイバーコネクターの略示断面斜視図である。
【図４】
図４は，本発明の研磨方法の第三の工程が実行された後の，図２の光ファイバーコネクターの略示断面斜視図である。
【図５】
図５は，本発明の研磨方法の第四の工程において，使用された研磨パッドの略示断面斜視図である。
【図６】
図６は，本発明の研磨方法の第四の工程が実行された後の，図２の光ファイバーコネクターの略示断面斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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2005501288.tif 000010
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【国際調査報告】
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