(57)【要約】【課題】精密に斜めの端面を形成させて、光学性能が良好な光ファイバ芯線を効率的に得る光ファイバ芯線の端面加工方法を提供する。【解決手段】光ファイバ芯線１を案内治具５に形成された貫通孔４に挿入し、加熱された鏡面板７に押圧する光ファイバ芯線１の端面加工方法において、案内治具５の貫通孔４の一方の開口部（第２の開口部１３）を覆うように鏡面板７を案内治具５に密着させた後に、光ファイバ芯線１を鏡面板７に押圧する。その際、鏡面板７の鏡面６を、貫通孔４の軸方向に対して３０°〜６０°の範囲で斜傾させて案内治具５に密着させることが好ましい。また、光ファイバ芯線１を案内治具５の貫通孔４内に挿入する前には、その端面を斜めに切断しておくことが好ましい。また、０．５〜３ｋｇｆ／ｃｍ２の押圧力で光ファイバ芯線１を鏡面板７に押圧することが好ましい。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ芯線を案内治具に形成された貫通孔に挿入し、加熱された鏡面板に押圧する光ファイバ芯線の端面加工方法において、
案内治具の貫通孔の一方の開口部を覆うように鏡面板を案内治具に密着させた後に、光ファイバ芯線の端面を鏡面板に接触させ、光ファイバ芯線を鏡面板に押圧することを特徴とする光ファイバ芯線の端面加工方法。
【請求項２】
鏡面板の鏡面を、貫通孔の軸方向に対して３０°〜６０°の範囲で斜傾させて案内治具に密着させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ芯線の端面加工方法。
【請求項３】
光ファイバ芯線を案内治具の貫通孔内に挿入する前に、その端面を斜めに切断しておくことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ芯線の端面加工方法。
【請求項４】
０．５〜３ｋｇｆ／ｃｍ２の押圧力で光ファイバ芯線を鏡面板に押圧することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバ芯線の端面加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック系光ファイバ芯線の端面を加工する光ファイバの端面加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
センサヘッドなどには、光ファイバ芯線の端面が軸方向に対して斜め方向（主として４５°）に形成され、その端面を反射面として、光ファイバ芯線から斜めに光が出射あるいは入射するサイドビュー型光ファイバケーブルが使用されることがある。
このようなサイドビュー型光ファイバケーブルを製造するには、光ファイバ芯線を軸方向に対して斜めに切断し、その切断面を研磨して光学的レベルにまで鏡面化して反射面にする。しかしながら、研磨によって反射面を形成する場合には、研磨に長時間を要するので、生産効率が低かった。
そこで、特開平７−６３９１８号公報では、鏡面板を使用して光ファイバ芯線の端面を鏡面加工する方法が開示されている。この加工方法では、まず、図５（ａ）に示すように、光ファイバ芯線５１の先端を光ファイバ芯線５１の軸方向に対して略４５°に切断し、次いで、図５（ｂ）に示すように、この光ファイバ芯線５１を、案内冶具５３の貫通孔５２に挿入し、光ファイバ芯線５１の端部５４を開口部５５から僅かに突出させる。その後、図５（ｃ）に示すように、鏡面板５６を移動させ、光ファイバ芯線５１の端部５４に加熱した鏡面板５６を密着、押圧して光ファイバ芯線５１の端面を溶融して鏡面加工する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この方法では、研磨による鏡面加工を施さないので、鏡面加工に要する時間を短縮でき、光ファイバ芯線の端面を効率的に鏡面化できる。しかしながら、この方法では、僅かに突出した光ファイバ芯線の端部に鏡面板を接触、押圧するため、案内治具と鏡面板との間に、溶融した樹脂が入り込んでバリが形成されることがあった。
図５（ｄ）に示すように、形成されたバリ５７は、光ファイバ芯線５１を貫通孔５２から引き抜いた際に、開口部５５の周辺部に引っ掛かって、光ファイバ芯線から分離される。ところが、このとき、バリ５７とともに、光ファイバ芯線の端面の一部が欠けることがあった。したがって、平滑な端面を精密に形成させることができず、光学性能が低下することがあった。このような光学特性の低下は光ファイバ芯線に対して斜めの端面を形成する場合に特に顕著であった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、平滑な端面を精密に形成して、光学性能が良好な光ファイバ芯線を効率的に得る光ファイバ芯線の端面加工方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ芯線の端面加工方法は、光ファイバ芯線を案内治具に形成された貫通孔に挿入し、加熱された鏡面板に押圧する光ファイバ芯線の端面加工方法において、
案内治具の貫通孔の一方の開口部を覆うように鏡面板を案内治具に密着させた後に、光ファイバ芯線の端面を鏡面板に接触させ、光ファイバ芯線を鏡面板に押圧することを特徴としている。
その際、鏡面板の鏡面を、貫通孔の軸方向に対して３０°〜６０°の範囲で斜傾させて案内治具に密着させることが好ましい。
光ファイバ芯線を案内治具の貫通孔内に挿入する前に、その端面を斜めに切断しておくことが好ましい。
また、０．５〜３ｋｇｆ／ｃｍ２の押圧力で光ファイバ芯線を鏡面板に押圧することが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の光ファイバ芯線の端面加工方法の一例について図１〜図３を参照しながら説明する。この光ファイバ芯線の端面加工方法では、光ファイバ芯線１を備えた光ファイバケーブル２を把持する把持手段３と、光ファイバ芯線１を挿入する貫通孔４が形成された案内治具５と、鏡面６を有する鏡面板７と、鏡面板７に接触して鏡面板７を加熱する加熱体８と、鏡面板７を送風冷却する冷却手段９とを有して概略構成される加工装置１０が使用される。
この加工装置１０において、把持手段３と、案内治具５と、鏡面板７と、加熱体８とは、光ファイバ芯線１の軸方向と平行に移動可能にされている。中でも、案内治具５と鏡面板７、鏡面板７と加熱体８とは接触可能にされている。
【０００６】
以下、加工装置１０の各構成要素について説明する。
把持手段３は、光ファイバケーブル２を把持して固定するものである。図示例の把持手段３は、光ファイバケーブル２を把持するクランプ１１が取り付け可能にされたものである。
案内治具５は、光ファイバ芯線１を貫通孔４に通して案内するものである。貫通孔４の径は光ファイバ芯線１の外径以上にされている。ただし、貫通孔４の径が大きすぎると、光ファイバ芯線１を案内できなくなることがあるため、貫通孔４の直径は光ファイバ直径の１２０％以下とすることが好ましい。なお、貫通孔４における光ファイバ芯線１を挿入する側の開口部（図１の紙面左側）を、第１の開口部１２といい、他方の開口部（図１の紙面右側）を、第２の開口部１３という。
案内治具５の第２の開口部１３が形成された面には、鏡面板７が接触する。ここで、案内治具５の第２の開口部１３が形成された面のことを、鏡面板接触面１４という。図示例の案内治具５では、鏡面板接触面１４が、貫通孔４の軸方向に対して斜め方向に形成されている。
鏡面板７は、少なくとも光ファイバ芯線１に接触する部分が鏡面にされたものである。
加熱体８は、鏡面板７に接触して鏡面板７を加熱するものである。
【０００７】
以上のような加工装置１０を用いて光ファイバ芯線１の端面を加工する方法について図２から図４を参照しながら説明する。この端面加工法では、まず、光ファイバケーブルの端部の被覆材を除去して光ファイバ芯線を露出させ、光ファイバケーブルをクランプによって把持し、これを、図４に示すようなファイバカット装置３０に取り付ける。ここで、本実施形態におけるファイバカット装置３０は、光ファイバ芯線１をその軸方向に対して斜め方向、即ち光ファイバ芯線１の軸方向に垂直な平面に対して所定角度を有する方向に切断するものであり、ファイバカット治具３１と、光ファイバ芯線１の軸方向に対して斜め方向に移動して光ファイバ芯線１を切断するホットナイフ３２とを有して構成されている。そして、このようなファイバカット装置３０を用いて、光ファイバ芯線１の先端をホットナイフ３２により切断する。その際、光ファイバ芯線１の端面が鏡面板接触面１４と平行になるように、軸方向に対して斜め方向に切断する。このように、予め光ファイバ芯線１の先端をその端面が鏡面板接触面１４と平行になるように切断しておくと、光ファイバ芯線１の端面を均一に鏡面体７に接触させることができるので、より平滑な端面を効率的に得ることができる。
【０００８】
次いで、光ファイバケーブルを把持したクランプをファイバカット治具から取り外し、図２（ａ）に示すように、クランプ１１を把持手段３に取り付けて光ファイバ芯線１を固定する。
次いで、図２（ｂ）に示すように、第２の開口部１３を覆うように、案内治具５の鏡面板接触面１４に、鏡面板７の鏡面６を密着させる。
次いで、図３（ａ）に示すように、把持手段３を案内治具５に近接させて、案内治具５の貫通孔４に光ファイバ芯線１を挿入し、次いで、把持手段３を案内治具５にさらに近接させて、光ファイバ芯線１の端面を鏡面板７の鏡面６に押圧する。その際、光ファイバ芯線１の端面を鏡面６に略平行に接触させ、押圧する。
【０００９】
次いで、鏡面板７に加熱体８を接触させて加熱して、光ファイバ芯線１の端面を溶融若しくは軟化させ、次いで、図３（ｂ）に示すように、鏡面板７から加熱体８を離間させ、冷却手段９から鏡面板７に向かってエアを送風し、鏡面板７および案内治具５を冷却して、光ファイバ芯線１の端面を固化させる。このようにして、鏡面６を光ファイバ芯線１の端面に転写して、光ファイバ芯線１の端面を鏡面化させる。
【００１０】
上述した端面加工方法において、光ファイバ芯線１の端面を斜めに切断する際には、光ファイバ芯線２０の切断方向（ホットナイフ３２の刃先の移動方向）とホットナイフ３２の刃先におけるホットナイフ３２の光ファイバ芯線１側の側面とがなす角度（切断角度θ）は、５°〜３０°であることが好ましく、８°〜１２°であることがより好ましい。切断角度が小さすぎると切断刃の側面が光ファイバ芯線１の端面に触れるおそれがあり、切断角度が大きすぎると光ファイバ芯線１を平滑に切断することができなくなるおそれがある。
また、ホットナイフの温度は、１８０〜２７０℃であることが好ましく、２２０〜２４０℃であることがより好ましい。ホットナイフの温度が１８０℃未満であると、切断面に凹みが生じることがあり、２７０℃を超えると、切断面の表面がザラつくことがある。また、切断速度（ホットナイフの移動速度）は、５〜１５ｍｍ／分であることが好ましい。切断速度が１５ｍｍ／分を超えると、切断面に凹みが生じることがあり、５ｍｍ／分未満であると切断面の表面がザラつくことがある。
【００１１】
鏡面板７の鏡面６を案内治具５に密着させる際には、貫通孔４の軸方向に対して３０°〜６０°の範囲で斜傾して密着させることが好ましい。このような角度で鏡面板７を案内治具５に密着させて加工された光ファイバケーブルは、サイドビュー型光ファイバケーブルとして特に好適に利用できる。
【００１２】
光ファイバ芯線１の端面を鏡面板７に押圧する際には、０．５〜３ｋｇｆ／ｃｍ２　の押圧力で鏡面板に押圧することが好ましい。光ファイバ芯線１の端面を３ｋｇｆ／ｃｍ２　以下の押圧力で鏡面板に押圧することにより、軟化・溶融した樹脂が案内冶具５と鏡面板７との間に入り込むことを確実に抑制でき、バリの形成をさらに防止できる。また、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２　以上の押圧力で押圧することにより、端面を確実に鏡面に仕上げることができる。
【００１３】
光ファイバケーブルとしては、プラスチック系の光ファイバ芯線にポリエチレン等の外皮が被覆されているものが用いられる。
【００１４】
上述した光ファイバ芯線の端面加工方法では、把持手段３で光ファイバ芯線１を固定し、光ファイバ芯線１の端面を鏡面板７の鏡面に押圧し、溶融・軟化させ、冷却して鏡面を転写させるので、長時間研磨する必要がなく、光ファイバ芯線の端面に鏡面を効率的に形成させることができる。
また、第２の開口部１３を覆うように案内治具５に鏡面板７の鏡面６を密着させ、その後、光ファイバ芯線１の端面を鏡面板７の鏡面６に接触させ、光ファイバ芯線１を鏡面板７の鏡面６に押圧するので、溶融した樹脂が案内治具５と鏡面板７との隙間に入り込むことを抑制できる。また、質量の小さい光ファイバ芯線１を移動させるので、光ファイバ芯線１の押圧力を制御しやすい。押圧力が高すぎると、案内治具５と鏡面板７との間に隙間が生じることがあるが、上述の方法では、押圧力を容易に制御できるので、案内治具５と鏡面板７との間に隙間が生じにくい。これらの結果、バリの形成が防止される。したがって、光ファイバ芯線１を貫通孔４から引き抜く際に、バリとともに端面の一部が欠けることも防止され、精密に斜めの端面を光ファイバ芯線１に形成させることができる。そして、その端面を反射面として利用することで、光学性能が良好な光ファイバ芯線１を得ることができる。このような光ファイバ芯線を有している光ファイバケーブルは、サイドビュー型光ファイバケーブルとして特に好適に利用できる。
【００１５】
【実施例】
この発明を、以下の実施例によりさらに具体的に説明する。この実施例では、図１に示す加工装置を用いて、光ファイバ芯線の端面を加工した。なお、加工装置１０の案内治具５においては、貫通孔４の軸方向と鏡面板接触面１４との角度は４５°にされている。
端面の加工では、まず、ケーブルの外皮径が２．２ｍｍ、光ファイバ芯線の外径が１ｍｍである光ファイバケーブル２の端部の被覆材を除去して光ファイバ芯線１を露出させた。次いで、光ファイバケーブル２をクランプ１１によって把持し、これを図４に示すファイバカット装置３０に取り付けた。そして、光ファイバ芯線１の先端をホットナイフ３２により軸方向に対して４５°で切断して、斜めの端面を形成させた。
次いで、光ファイバケーブル１を把持したクランプ１１をファイバカット治具３１から取り外し、図２（ａ）に示すように、把持手段３に取り付けて光ファイバ芯線１を固定した。
そして、図２（ｂ）に示すように、第２の開口部１３を覆うように案内治具５の鏡面板接触面１４に鏡面板７の鏡面６を密着させた。
【００１６】
次いで、図３（ａ）に示すように、把持手段３を案内治具５に近接させて、案内治具５の貫通孔４に光ファイバ芯線１を挿入し、さらに、把持手段３を案内治具５に近接させて、光ファイバ芯線１の端面を鏡面板７の鏡面６に平行に密着させ、さらに１．５ｋｇｆ／ｃｍ２　の押圧力で押圧した。
次いで、鏡面板７に加熱体８を接触させて加熱して、光ファイバ芯線１の端面を溶融若しくは軟化させた。その後、図３（ｂ）に示すように、鏡面板７から加熱体８を離間させ、エア吹出しノズル（冷却手段９）から鏡面板７に向かってエアを送風し、鏡面板７および案内治具５を冷却して、光ファイバ芯線１の端面を固化させた。このようにして、鏡面６を光ファイバ芯線１の端面に転写して、光ファイバ芯線１の端面を鏡面化させた。次いで、案内治具５と鏡面板７とを引き離し、把持手段３から取り外してサイドビュー型光ファイバケーブルを得た。このサイドビュー型光ファイバケーブルの光ファイバ芯線は、精密に４５°の平滑な端面が形成されているので、光学性能が良好であった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の光ファイバ芯線の端面加工方法では、光ファイバ芯線を鏡面板に押圧するので、端面が鏡面の光ファイバ芯線を効率的に得ることができる。
また、案内治具の貫通孔の一方の開口部を覆うように鏡面板を案内治具に密着させた後に、光ファイバ芯線を鏡面板に押圧するので、溶融した樹脂が案内治具と鏡面板との隙間に入り込むことを抑制できる。また、質量の小さい光ファイバ芯線を移動させるので、光ファイバ芯線の押圧力が高くなりすぎることが防止されている。これらの結果、バリの形成が防止され、平滑な端面を精密に光ファイバ芯線に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ芯線の端面を加工する加工装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光ファイバ芯線の端面加工方法の一例を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の光ファイバ芯線の端面加工方法の一例を工程順に示す断面図である。
【図４】ファイバカット装置の一例を示す断面図である。
【図５】従来の光ファイバ芯線の端面加工方法の一例を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
１　光ファイバ芯線
２　光ファイバケーブル
４　貫通孔
５　案内治具
６　鏡面
７　鏡面板
【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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