(57)【要約】【課題】光コネクタ用フェルールの端面を経済的にかつ迅速に研磨できる研磨装置を提供する。【解決手段】スラリー状の研磨材が回転するリング状の布製研磨ベルトで供給され、フェルール端面に押し付けられら研磨ベルトを、その下方に設けたガイドプレートにより球面状に撓ませることで、フェルール先端が球面状に研磨される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状に形成した研磨ベルトと、このベルトを回転駆動させるローラと、複数のフェルールを位置決め固定する固定盤と、ベルトの下部に設けたガイドプレートとこれらを収納する本体ケースと複数のフェルールを保持する研磨盤と、スラリー状研磨材でもって構成され、ガイドプレートには、フェルールに押し付けられた研磨ベルトを球面状に撓ませるためのガイドローラが各フェルールを囲むように設置され、ガイド穴がフェルール直下の位置に設けられ、固定盤のフェルールガイド穴には弾性体で成るシールリングが設けられ、スラリー状研磨材がリング状研磨ベルトの回転でベルト上に供給され、研磨ベルトの直線運動でフェルール端面が球面状に研磨されることを特徴とする光コネクタフェルール研磨装置。
【請求項２】
複数の各フェルールは、ベルトの直線移動方向に対し、幾分角度をもたせることで、複数のフェルールの研磨ベルトに対する研磨の軌跡が重ならないように配置されることを特徴とする特許請求の範囲記載第一項の光コネクタフェルール研磨装置。
【請求項３】
研磨盤の高さ及び角度調整ネジを有することを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の光コネクタフェルール研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する従来分野】
本発明は、光コネクタフェルールの端面研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光コネクタフェルールの端面は、光の接続損失及び光の反射減衰が少なくなるように球面研磨が広く導入されている。この球面研磨の方法としては、例えば、特許文献１の「凸状局面の製造方法」にある方法が知られている。光コネクタフェルールの端面研磨の実際的な方法として、例えば、特許文献２や特許文献３のような硬い研磨盤上に弾性シートを敷き、その上に研磨紙あるいは研磨フィルム（以下研磨フィルムと記す）をおいた構成とし、弾性シートの弾性を利用して光コネクタフェルールの端面を球面上に研磨するという方法がある。
【０００３】
この研磨にはまた、研磨面の球面の頂点と光ファイバの中心ズレが少なく、研磨キズがなく鏡面に仕上げることが要求される。このために、研磨盤の回転運動やフェルールの動きに、例えば、特許文献４や特許文献５のように、研磨盤中心を中心とした回転する自転と研磨盤中心が円状を移動する公転と組み合わせる方法など色々な工夫が試みられている。
【０００４】
同一研磨盤上で複数のフェルールを研磨する場合、フェルール間の研磨量のバラツキや球面の曲率半径のバラツキ防止もまた課題であり、例えば特許文献６のように複数のフェルールを独立に高さ調整できるようにしたり、特許文献７のように複数のフェルールの水平面を維持する方法がある。
【０００５】
図６は従来型の研磨機の代表的な例を示す断面図で、図７はその上面図を示す。回転円盤２１を、回転中心Ｏ１を軸に回転（自転）させ、もう一つの回転中心Ｏ２の周りを回転（公転）させ、フェルール２２は硬い回転円盤２１の上に弾性シート２３を介して張り付けた研磨フィルム２４に押し付けられ、自転と公転の回転運動の組合せで研磨される。現在実際に適用されている標準的な研磨方法の多くは、研磨フィルム２４を交換し、粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨の少なくとも３工程で研磨している。これに水に混ぜたアルミナ微粉末で最終仕上げ研磨を行う場合がある。特に研磨フィルムとして、いずれかの研磨工程でダイヤモンド研磨フィルムを用いるが、非常に高価である。回転円盤上で研磨するため、通常、研磨フィルムは円形であり、研磨フィルムの使用効率の点からも問題があった。研磨フィルムの研磨面は研磨材の粒子がはがれるので、研磨フィルムを出来るだけ広く効率的に使用できるよう、前述の特許文献６や特許文献７のように自転運動と公転運動の組合せで研磨フィルムの使用面積の拡大を図っているが、それには限界があった。
【特許文献１】特公昭６３−４１７０６号公報
【特許文献２】特開昭６１−１３７１０７号公報
【特許文献３】特開昭６３−１０９９６９号公報
【特許文献４】特許第２１３３２５８号公報
【特許文献５】特開昭６３−２７８７５８号公報
【特許文献６】特開平９−２６７２４７号公報
【特許文献７】特許第号３０２７０６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の研磨装置の多くが円形の研磨フィルムを使うため、研磨フィルムの材料取りが本質的に不経済であること、品質上、研磨フィルムの繰り返し使用には限度があり、頻繁に交換する必要があることなどの問題があった。特にダイヤモンド研磨フィルムを用いた場合、研磨フィルムの価格が問題となっていた。また、粗件磨、中間研磨、仕上研磨と研磨工程が多くて研磨時間がかかることも問題であった。
【０００７】
さらに、従来型の量産用に多数のフェルールを同時に研磨する研磨装置は、自転運動と公転運動を併用しているため、動的バランス上の安定を確保するため、寸法が大きく、重量が重くならざるを得ず、光コネクタの取り付けを現地作業で行う場合には、運搬や取り扱い上極めて不便であった。そのため、あらかじめ向上で組み立てた光ファイバ付きコネクタを現地へ持ち込み、現地に布設済みの光ケーブルとスプライス接続という、より高価な方法を用いざるを得なかった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、研磨コストの低減、現地加工の容易な光コネクタフェルールの研磨装置を提供することにある。また本発明のもう一つの目的は、複数のフェルールを同時に均一な研磨が可能な研磨装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前期の目的を達成するために、本発明による光コネクタフェルール端面研磨装置は、研磨材を水溶液中に混濁させたスラリー状研磨材で濡れた布製のベルトを用いてフェルール端面を研磨するようにし、フェルール先端を凸球面状に研磨するための、研磨用ベルトのガイドプレートを内蔵し、さらに、スラリー状研磨材の蒸散を防ぐよう密閉構造することを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面により説明する。図１は、本発明の一実施例を示す光コネクタフェルール端面研磨装置の断面図で、図２はその上面図である。本研磨装置は、光ファイバ１の一端に取り付けたフェルール２の端面を研磨するためのベルト３とベルトを駆動する回転ローラ４、フェルール２をベルト上に位置決めする固定盤５、ベルトをガイドするガイドプレート６から構成される研磨装置本体７Ａと、複数本のフェルール２を同時に研磨するための研磨盤８および回転ローラ４を駆動する駆動用モータ９などの駆動部分を有する駆動部７Ｂで構成される。
【００１１】
回転ローラ４のうちの一つ、例えば４Ａが駆動モータに接続されていて、ベルトを矢印方向に回転させる。本体７Ａ内にはスラリー状研磨材１０があらかじめ入れられている。スラリー状研磨材１０は、例えば、水に炭化珪素ＳｉＣの微粉末を混濁させた液体状のものである。固定盤５は本体にシールリング１１を介して固定され、フェルール２は同様の弾性材料でなるＯリング１２で支持されるので、装置本体内は密封された状態が維持され、スラリー状研磨材１０からの水分の蒸散が防がれる。本実施例では８本のフェルールを同時に研磨できる。フェルール２は、互いに直行する中心線Ｃ１−Ｃ１、Ｃ２−Ｃ２に対して角度Φだけ傾いた線上に位置する。ガイドローラ６Ａ、ベルトガイド穴６Ｂも同様に角度Φ傾いた線上に設けられる。フェルール位置を角度Φだけ斜め線上に設けることで、フェルール２の研磨ベルト上の軌跡が互いに重なることがない。
【００１２】
図３（ａ）は研磨盤８の断面図で、ベース８Ａとフェルール保持板８Ｂで構成される。ベース８Ａにはフェルールガイド穴８Ｃが、図２示すように角度Φだけ傾いた線上に複数個配置されている。フェルール保持板８Ｂは、ベース８Ａ上をスライドするように構成されていて、フェルール２を挿入後、図３（ｂ）に示すごとく、フェルール保持バネ８Ｂでフェルール２が保持される。
【００１３】
図４は、図１で研磨作業状態にあるフェルール部分を示す部分断面図である。研磨盤８に装着されたフェルール２は固定盤５でガイドされるように固定盤に載せられる。このときフェルール２は、固定盤５のフェルールガイド穴に組み込まれた弾性材料でなるＯリング１２で弾性的に指示され、フェルール２の端面は研磨用ベルト３に押しつけられる。この状態で研磨用用ベルト３は図上、例えば、左方向に直線移動し、フェルール先端が研磨される。ガイドプレート６にはガイドローラ６Ａ、ガイド穴６Ｂを設けてあるので、フェルール端面で押し付けられた研磨ベルト３は、フェルール端面を包み込むように球面上に弾性変形し、フェルール端面は球面状に研磨される。スラリー状研磨材は図１に示すように、回転するベルトで絶えず補充される。固定盤にはシールリング１２が設けてあるので、研磨液がフェルールに沿って外部へ漏れることはない。
【００１４】
図５は、研磨盤８を固定盤５に対し、微小な角度αだけ傾けた状態を示している。この角度調整は、調整ネジ１３によって行われる。調整ネジ１３は研磨盤の複数箇所に設けてあり、複数のフェルールを同時に研磨する場合、調整ネジ１３により研磨用ベルトに対する平行度を調整したり、意識的に傾けたりすることが出来る。
【００１５】
本発明を実際に用いる場合、あらかじめ、弾性シート上に敷いた１５ミクロン程度の炭化珪素をコーティングした研磨フィルムでフェルール先端を球面上に粗研磨加工した後に本発明による研磨装置で連続的に研磨すると、短時間に効果的に球面研磨できる。実際に、上記の粗研磨に続いて、ベルトに厚さ０．５ｍｍのウレタン系の布ベルト、研磨材として０．５〜２ミクロンの炭化珪素微粉末を水に混濁させたスラリー状研磨液を用いた本発明による研磨装置で研磨したところ、接続損失０．２ｄＢ以下の良好な研磨結果が得られた。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による光ファイバー用フェルール研磨装置は、炭化珪素などの微粉末を水溶液中に混濁させたスラリー状研磨材を用いて布製ベルトで研磨するようにしたので、高価なダイヤモンド研磨材を用いる必要も無く、研磨フィルムのように研磨材が磨耗する問題も無く、さらに研磨フィルムを交換する必要も無く、研磨に要する研磨材料の占めるコストを著しく抑えることが可能である。スラリー状研磨材は、リング状の回転するベルトで自動的に運ばれるので、特別な供給機構は不要で、また装置内に密封されるので、水溶液が蒸散することも、固まること無く、長期に安定的に使用できる。さらに自転と公転を組み合わせた回転運動がないので、駆動部分の負荷が少なく、小形軽量に構成できる。
【００１７】
さらに、研磨用ベルトの下に、複数のフェルールに対応するようにガイドローラとフェルールガイド穴を設けたので、フェルールをベルトに押し付けた際、ベルトは各フェルール先端を包むように独立に撓み、一方向の研磨だけでフェルール先端を球面上に研磨することができる。したがってあらかじめ球面上に粗研磨されたフェルールの仕上げ研磨に特に有効である。
【００１８】
複数のフェルールは、ベルトの直線移動方向に対し、幾分角度をもたせて配列されているので、各フェルールはベルト上それぞれ別の軌跡をもって研磨できる。また、研磨盤の複数の高さ、角度を調整できるので複数のフェルールを同時に安定的に研磨可能である。
【００１９】
研磨ベルトは、天然繊維でも、化学繊維でも、皮革でもよく、不織布でもよく、磨耗に強く、水に濡れて著しく伸びてしまわないようなものであれば何でも良く、研磨材も炭化珪素だけでなく、アルミナや二酸化ケイ素など、研磨用有効な微粉末であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す図１の上面図である。
【図３】図１の研磨盤６の断面図である。
【図４】図１の部分断面図である。
【図５】本発明の実施例の調整構造を説明するための断面図である。
【図６】従来例を示す断面図である。
【図７】従来例を示す図６の平面図である。
【符号の説明】
１    光ファイバ
２    フェルール
３    研磨ベルト
４    回転ローラ
５    固定盤
６    ガイドローラ
６Ａ  ガイドローラ
６Ｂ  ガイド穴
７Ａ  研磨装置本体
７Ｂ  研磨装置駆動部
８    研磨盤
８Ａ  ベース
８Ｂ  フェルール保持板
９    駆動モータ
１０  スラリー状研磨材
１１  シールリング
１２  Ｏリング
１３  調整ネジ
【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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【図７】
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