(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバをフェルールのファイバ挿通孔に挿通させて接着剤により固定した光コネクタの製造方法であって、
前記光ファイバを前記ファイバ挿通孔に挿入するファイバ挿入工程と、前記フェルールの後端側と前記光ファイバとの間へ固化した際に弾性力を有する樹脂材料を液体状態で充填する樹脂充填工程と、前記フェルール内の前記光ファイバと前記ファイバ挿通孔との間に接着剤を充填し固化させる接着剤充填工程と、を有することを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項２】
前記フェルールの後端側が開放部と該開放部を覆う蓋部材を備えており、前記フェルールの後端側を開放状態にして前記光ファイバを前記ファイバ挿通孔に挿入し且つ前記樹脂材料を充填した後、前記蓋部材を前記フェルールに取り付ける工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の光コネクタの製造方法。
【請求項３】
前記フェルールの後端側に前記樹脂材料の形状を整える型部材を予め前記フェルールに位置決めした状態で取り付ける装着工程と、前記樹脂材料を充填し、前記樹脂材料の固化した後前記型部材を前記フェルールから取り外す除去工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の光コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ同士を互いに接続する光コネクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ同士を相互に接続する光コネクタとして、ＭＴコネクタ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ  Ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）と呼ばれる高密度型の多心光コネクタが知られている。この光コネクタは、ガイドピンを用いて互いに突き合わせた状態に接続されるもので、２〜１２心の光ファイバテープ心線あるいは複数の光ファイバコードなどの接続に用いられる。
この光コネクタには、その後端部に光ファイバに加わる曲げ力を緩和して局所曲げによる伝送損失の増加や断線を防ぐ目的で弾性材料からなるブーツが装着されている。しかし、光コネクタの組み立て時に、光ファイバテープ心線あるいは光ファイバコードを固着するための接着剤がブーツにおける光ファイバテープ心線あるいは光ファイバコードの周囲に流れ込んで硬化するとブーツ内も接着剤によって硬化するため、ブーツ本来の柔軟性が損なわれ光ファイバの曲げ力を緩和する機能が発揮されなくなる。
【０００３】
このため、光ファイバコードが単心毎に挿入可能な互いに独立したコード孔をブーツに形成し、これらコード孔へ光ファイバコードを挿入する構造とすることにより、光ファイバコードの周囲の隙間を小さくし、この隙間への接着剤の流入を抑えることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４５７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記構造の光コネクタにあっても、接着剤の粘度に対してコード孔と光ファイバコードとのクリアランスが適当でないと、この接着剤がコード孔における光ファイバコードの周囲の隙間へ毛細管現象によって流入することがあるため、コード孔と光ファイバコードとのクリアランスを正確に管理する必要がある。
しかしながら、弾性材料であるブーツへ高精度にコード孔を形成することは極めて困難であり、しかも、クリアランスが小さいと各コード孔へ光ファイバコードを挿入する作業に多大な手間を要してしまう。
また、コード孔と光ファイバコードとのクリアランスを正確に管理しても、低粘度の接着剤を使用した場合は、コード孔と光ファイバとの隙間への接着剤の流入及びフェルールやブーツの後端からの接着剤の漏出を十分に抑えることは困難である。
【０００６】
この発明は、接着剤の漏れを防止しつつ十分な柔軟性を有するブーツによって光ファイバの曲げ力を緩和することができる光コネクタを容易に製造することができる製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
また、本発明の光コネクタの製造方法は、光ファイバをフェルールのファイバ挿通孔に挿通させて接着剤により固定した光コネクタの製造方法であって、前記光ファイバを前記ファイバ挿通孔に挿入するファイバ挿入工程と、前記フェルールの後端側と前記光ファイバとの間へ固化した際に弾性力を有する樹脂材料を液体状態で充填する樹脂充填工程と、前記フェルール内の前記光ファイバと前記ファイバ挿通孔との間に接着剤を充填し固化させる接着剤充填工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記フェルールの後端側が開放部と該開放部を覆う蓋部材を備えており、前記フェルールの後端側を開放状態にして前記光ファイバを前記ファイバ挿通孔に挿入し且つ前記樹脂材料を充填した後、前記蓋部材を前記フェルールに取り付ける工程をさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、前記フェルールの後端側に前記樹脂材料の形状を整える型部材を予め前記フェルールに位置決めした状態で取り付ける装着工程と、前記樹脂材料を充填し、前記樹脂材料の固化した後前記型部材を前記フェルールから取り外す除去工程と、を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光コネクタの製造方法によれば、接着剤の漏れを防止しつつ十分な柔軟性を有するブーツによって光ファイバの曲げ力を緩和することができる光コネクタを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る光コネクタ及びその製造方法について図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る光コネクタの斜視図、図２は図１に示す光コネクタの断面図、図３は図１に示す光コネクタの平面図である。
図に示すように、光コネクタ１は、例えば、エポキシ樹脂またはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの合成樹脂材料による射出成形品からなるフェルール２を有しており、このフェルール２には、その先端側に、複数の光ファイバ挿通孔（ファイバ挿通孔）３が形成されている。これら光ファイバ挿通孔３には、光ファイバコード（光ファイバ）４から口出し処理された光ファイバ心線（光ファイバ）５が挿通されている。
【００１５】
光ファイバコード４は、例えば、直径１２５μｍの光ファイバ心線５を樹脂にて被覆（被覆径２５０μｍ）したもので、ピッチ２５０μｍにて１２心（図１では６心のみ表示）配列されてフェルール２に装着されており、光ファイバ挿通孔３と連通するようにフェルール２に形成されたファイバ挿入孔（ファイバ挿通孔）６及び光ファイバ導入孔（ファイバ挿通孔）７に、その先端部における被覆を除去して挿入される。
【００１６】
フェルール２の光ファイバ導入孔７には、本発明で云うところの樹脂材料部となるブーツ１１が保持され、その一部がフェルール２の後端から突出されている。このブーツ１１は、弾性材からなるもので、光ファイバコード４の周囲に一体的に形成される。
フェルール２の上面には、フェルール２にて光ファイバコード４が挿通されている内部空間２ａと連通する窓穴１２が形成されており、フェルール２の内部空間２ａ及び窓穴１２には、接着剤１３が充填される。そして、この接着剤１３によってフェルール２内に挿入された光ファイバコード４が固定される。
【００１７】
また、フェルール２には、その両側に、光コネクタ１同士を位置決めして接続するためのガイド孔１４が光ファイバ挿通孔３、光ファイバ挿入孔６及び光ファイバ導入孔７と平行に設けられている。
そして、互いに接続する光コネクタ１の一方のフェルール２のガイド孔１４に、予めガイドピン（図５の符号４５参照）を挿入固着しておき、このガイドピンを他方の光コネクタ１のフェルール２のガイド孔１４に挿入し、光コネクタ１の端面からなる接続面１５同士を突き合わせることにより、複数の光ファイバ心線５を相互に位置決めして光ファイバ心線同士の一括接続が行なわれる。
【００１８】
次に、上記光コネクタ１を製造する場合について、図４に示す製造工程に沿って説明する。
図４（ａ）に示すように、まず、光ファイバコード４の先端部における被覆部分を剥いで、各光ファイバ心線５を口出し処理し、この光ファイバコード４をフェルール２の光ファイバ導入孔７から差し込み、光ファイバ挿入孔６を通して光ファイバ挿通孔３へ挿入するファイバ挿入工程を実施する。
【００１９】
次いで、図４（ｂ）に示すように、フェルール２の後端側にて、フェルール２の光ファイバ導入孔７内に、高粘度の液体状態を有し、硬化後に弾性体となる樹脂材料を所定量充填する樹脂充填工程を実施する。なお、この樹脂材料は、フェルール２の後端からはみ出すような状態に充填する。
そして、この樹脂材料が硬化することにより、フェルール２の光ファイバ導入孔７には、樹脂材料が硬化した弾性材料からなるブーツ１１が、一部がフェルール２の後端から突出した状態にて光ファイバコード４の周囲に一体的に形成される。
【００２０】
ここで、このブーツ１１となる樹脂材料としては、硬化前の液体の粘度が１〜５０Ｐａ・ｓの範囲であり、硬化後の固体の硬度が３０〜１００（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）の範囲にあるエポキシ系またはシリコーン系の材料を主成分とする熱硬化型樹脂、またはＵＶ硬化型樹脂であることが好ましい。
なお、ブーツ１１の厚みは、このブーツ１１の硬度にもよるが、０．１〜１．０ｍｍ程度が好ましく、また、フェルール２の後端からの突出量は、０．５〜５ｍｍ程度が好ましい。
【００２１】
ここで、樹脂材料を充填して樹脂材料部となるブーツ１１を形成する際には、図５に示す型部材４１を用いるのが好ましい。
この型部材４１は、光ファイバコード４が挿通される挿通孔４２と、フェルール２の後端から突出するブーツ１１の一部を成形する成形凹部４３と、この成形凹部４３の上面を封鎖する封鎖板４４とを備えており、この型部材４１には、その両側に、フェルール２のガイド孔１４へフェルール２の後端側から挿入したガイド棒４５が挿入可能な図示しない位置決め孔が形成されている。
【００２２】
そして、この型部材４１を用いてブーツ１１を成形する場合は、この型部材４１の挿通孔４２に光ファイバコード４を通し、型部材４１の位置決め孔に、フェルール２の後端側からガイド孔１４に挿入したガイド棒４５を挿入することにより、この型部材４１をフェルール２の後端部に位置決めして支持させ、成形凹部４３の上面を封鎖板４４にて封鎖する（装着工程）。
この状態にて、光ファイバ導入孔７へ樹脂材料を充填して蓋部材５３を取り付ける。このようにすると、光ファイバ導入孔７から押し出される樹脂材料が型部材４１の成形凹部４３に入り込む。
そして、この樹脂材料が硬化したら、封鎖板４４を取り外すとともに、フェルール２から型部材４１を取り外す除去工程を実施する。
このようにすると、型部材４１によってフェルール２の後端側におけるブーツ１１が、成形凹部４３及び封鎖板４４によって囲われた空間の形状に成形される。
【００２３】
なお、型部材４１及び封鎖板４４の樹脂材料との接触面は、樹脂材料に対して離型性の良い表面処理を施しておくことが好ましい。また、ブーツ１１を成形する前に、型部材４１及び封鎖板４４の樹脂材料との接触面に、離型剤を塗布しておいても良い。
【００２４】
次に、図４（ｃ）に示すように、フェルール２の窓穴１２から接着剤１３を流し込み、フェルール２の内部空間２ａ及び窓穴１２内に接着剤１３を充填して固化させる接着剤充填工程を実施する。
このようにすると、ブーツ１１の充填領域を除くフェルール２の内部に充填された接着剤１３によって光ファイバコード４及びこの光ファイバコード４から口出し処理された光ファイバ心線５がフェルール２に固定される。
【００２５】
このとき、接着剤１３が、僅かな隙間でも流れ込むような、例えば、１００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度であっても、光ファイバ導入孔７内に充填されたブーツ１１は、光ファイバコード４の周囲に一体的に形成されているので、接着剤１３が光ファイバコード４の周囲に入り込み、さらに、フェルール２やブーツ１１の後端側から漏れ出すような不具合が防止される。
なお、接着剤１３としては、エポキシ系またはシアノ系を主材とする熱硬化型あるいは紫外線硬化型の樹脂を用いるのが好ましく、エポキシ系の接着剤であれば、エポック３５３ＮＤ等の光学部品用接着剤が好ましい。
【００２６】
接着剤１３が完全に固化したら、フェルール２の先端面からなる接続面１５を研磨し、光ファイバ挿通孔３から漏出して固化した接着剤１３を除去するとともに光ファイバ心線５の端面を鏡面仕上げする仕上工程を実施する。
【００２７】
そして、上記工程を順に行うことにより、フェルール２の後端側における光ファイバコード４がブーツ１１によって保護され、内部の光ファイバ心線５に加わる曲げ力を緩和して局所曲げによる伝送損失の増加や断線が防がれた光コネクタ１が得られる。
【００２８】
以上、説明したように、第１実施形態に係る光コネクタ及びその製造方法によれば、フェルール２の後端側にて、固化した状態で弾性力を有する樹脂材料を液体状態で注入して充填することにより、光ファイバコード４に対して一体的にブーツ１１を形成したので、光ファイバ挿通孔３、光ファイバ挿入孔６及び光ファイバ導入孔７に光ファイバ心線５及び光ファイバコード４を固着させる接着剤１３として低粘度のものを用いたとしても、接着剤１３が光ファイバコード４とブーツ１１との隙間に入り込んだり、フェルール２やブーツ１１の後端側から漏れ出すような不具合を防ぐことができ、これにより、十分な柔軟性を有するブーツ１１によって光ファイバコード４の曲げ力を緩和することができ、また、その光コネクタ１を容易に製造することができる。つまり、ブーツ１１は本来の機能の他に、後工程で適用される接着剤１３の洩れを防止するシール機能を併せ有するものとなる。
【００２９】
特に、ブーツ１１となる樹脂材料として、硬化前の液体の粘度が１〜５０Ｐａ・ｓの範囲、硬化後の固体の硬度が３０〜１００（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）の範囲にあるエポキシ系またはシリコーン系の材料を用いることにより、フェルール２への充填工程における作業性の向上及び接着剤１３の漏出防止効果の向上を図ることができる。
また、フェルール２として、比較的安価で成形が容易なエポキシ樹脂またはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いることにより、光コネクタ１の低コスト化を図ることができる。
【００３０】
次に、本発明の第２実施形態に係る光コネクタについて説明する。
なお、上記した第１実施形態の光コネクタと同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る光コネクタの断面図である。
この第２実施形態では、上記した第１実施形態において樹脂材料部として形成するブーツ１１の形状のみ異なる。
図６（ａ）では、フェルール２の光ファイバ導入孔７は、樹脂材料を注入して形成されるブーツ１１Ａの先端部となる位置に、内壁が周方向に凹んで拡径した凹部７ａを形成している。これにより、フェルール２の後端側にて、光ファイバコード（光ファイバ）４が挿通されている光ファイバ導入孔７内に、硬化前に液体状態の樹脂材料を注入すると、先端部に周方向に突出部を備えたブーツ１１Ａが形成される。
また、樹脂注入量を増やすと、図６（ｂ）に示すように、突出部が先端部より変位した部位にくるようなブーツ１１Ｂを形成することができる。
図６（ｃ）では、光ファイバ導入孔７の内壁が複数の山型７ｂを有した形状に形成され、樹脂材料を充填してブーツ１１Ｃを得ている。
【００３１】
液体状態で注入して充填されるブーツＡ〜Ｃは、上記いずれかの形態を採ることにより、固化した状態で光ファイバ導入孔７からの不用意な抜け出しが阻止される。なお、ブーツは、上記した形状に限らず種々の形態を採ることができる。例えば、上記の凹部または凸部が逆に形成されている場合であってもよい。特に、従来形態の凸部を有する固体のブーツを光ファイバ導入孔に挿入し嵌め合わせることは困難であるが、本発明では液体状態で注入して固化させているので、種々の形状のブーツを形成することができる。  
【００３２】
次に、本発明の第３実施形態に係る光コネクタ及びその製造方法について説明する。
なお、上記した第１実施形態の光コネクタと同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図７は本発明の第３実施形態に係る光コネクタの断面図、図８は図７に示す光コネクタの平面図である。
この第３実施形態に係る光コネクタ５１では、図に示すように、フェルール２の窓穴１２側の面に、開放部５２が形成され、光ファイバ導入孔７の上方側が開放された構造とされている。そして、この開放部５２には、蓋部材５３が着脱可能とされている。
【００３３】
そして、この光コネクタ５１では、開放部５２に蓋部材５３を取り付けた状態にて、光ファイバ導入孔７が形成され、この光ファイバ導入孔７に、光ファイバコード４の周囲に一体的に設けられたブーツ１１が保持され、その一部がフェルール２の後端から突出されている。
ここで、この光コネクタ５１に装着される光ファイバコード４は、例えば、直径１２５μｍの光ファイバ心線５をピッチ１２５μｍにて並列に１６〜２４本配列して樹脂によって一括被覆したもので、各光ファイバ心線５がフェルール２のファイバ挿通孔に挿通される。
【００３４】
なお、この光コネクタ５１のフェルール２の先端には、光ファイバ挿入孔６のみが形成されており、光ファイバコード４は、被覆付きのままその先端部が光ファイバ挿入孔６に挿入されて装着される。
【００３５】
次に、上記光コネクタ５１を製造する場合について、図９に示す製造工程に沿って説明する。
図９（ａ）に示すように、光ファイバコード４はその先端部を口出し処理することなくフェルール２の光ファイバ導入孔７から差し込み、光ファイバ挿入孔６へ挿入するファイバ挿入工程実施する。
【００３６】
次いで、図９（ｂ）に示すように、フェルール２の後端側の開放部５２内に、所定量の樹脂材料を充填する樹脂充填工程を実施する。なお、樹脂材料は、光ファイバ導入孔７内にて上方側に多少盛り上がるように充填するのが好ましい。
【００３７】
樹脂材料を充填したら、図９（ｃ）に示すように、この樹脂材料が完全に硬化する前に、フェルール２の開放部５２へ上方側から蓋部材５３を装着する被着工程を実施する。
このようにすると、光ファイバ導入孔７に充填された樹脂材料が蓋部材５３によって押し込められて光ファイバ導入孔７内にてフェルール２の前後方向へ押し出される。
【００３８】
そして、この樹脂材料が硬化して弾性材となると、図９（ｄ）に示すように、フェルール２の光ファイバ導入孔７内にて、光ファイバコード４の周囲と一体化した弾性力を有するブーツ１１が成形される。
なお、フェルール２の後端部に、前述した型部材４１を装着しておき、この型部材４１によってフェルール２の後端から押し出された樹脂材料の成形を行うのが好ましい。
【００３９】
次に、図９（ｄ）に示すように、フェルール２の窓穴１２から接着剤１３を流し込み、フェルール２の内部空間２ａ及び窓穴１２内に接着剤１３を充填して固化させる。
このようにすると、ブーツ１１の充填領域を除くフェルール２の内部に充填された接着剤１３によって光ファイバコード４がフェルール２に固定される。
【００４０】
このとき、接着剤１３が、僅かな隙間でも流れ込むような、例えば、１００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度であっても、光ファイバ導入孔７内に充填されたブーツ１１は、光ファイバコード４の周囲に一体的に形成されているので、接着剤１３が光ファイバコード４の周囲に入り込み、後端側から漏れ出すようなことがない。
なお、接着剤１３としては、エポキシ系またはシアノ系を主材とする熱硬化型あるいは紫外線硬化型の樹脂を用いるのが好ましく、エポキシ系の接着剤であれば、エポック３５３ＮＤ等の光学部品用接着剤が好ましい。
【００４１】
接着剤１３が完全に固化したら、フェルール２の先端面からなる接続面１５を研磨し、光ファイバ挿入孔６から漏出して固化した接着剤１３を除去するとともに光ファイバコード４の光ファイバ心線５の端面を鏡面仕上げする仕上工程を実施する。
そして、上記工程を順に行うことにより、フェルール２の後端側における光ファイバコード４がブーツ１１によって保護され、内部の光ファイバ心線５に加わる曲げ力を緩和して局所曲げによる伝送損失の増加や断線が防がれた光コネクタ５１が得られる。
【００４２】
以上、説明したように、第３実施形態に係る光コネクタ及びその製造方法の場合も、第１実施形態と同様に、フェルール２の後端側にて、固化した状態で弾性力を有する樹脂材料を液体状態で注入して充填することにより、光ファイバコード４に対して一体的にブーツ１１を形成したので、光ファイバ挿入孔６及び光ファイバ導入孔７に光ファイバコード４を固着させる接着剤１３として低粘度のものを用いたとしても、接着剤１３が光ファイバコード４とブーツ１１との隙間に入り込んだり、フェルール２やブーツ１１の後端側から漏れ出すような不具合を防ぐことができ、これにより、十分な柔軟性を有するブーツ１１によって光ファイバコード４の曲げ力を緩和することができ、また、その光コネクタ５１を容易に製造することができる。つまり、ブーツ１１は本来の機能の他に、後工程で適用される接着剤１３の洩れを防止するシール機能を併せ有するものとなる。
【００４３】
また、フェルール２の後端側に開放部５２を形成して開放し、ブーツ１１となる樹脂材料の充填後に蓋部材５３によって閉鎖する構造としたので、樹脂材料の充填作業の容易化を図ることができ、光コネクタ５１の組み立て作業性の向上を図ることができる。
【００４４】
特に、高密度実装とともに微小空間への配線のために、光ファイバ心線５が極小径である光ファイバコード４を装着する際には、第３実施形態にて示したように、光ファイバコード４の先端における被覆を除去して口出し処理することなく、そのまま装着するのが好ましい。そして、この工法によれば、電子機器間あるいは機器内における配線部分の光配線化である、いわゆる光インターコネクションに対応すべく高密度化を図る場合に有効であり、具体的には、高速伝送機器内に使用される光ファイバボードに用いる光コネクタとして好適である。
【００４５】
なお、上記各実施形態においては樹脂材料でブーツ１１を形成するとしたが、この樹脂材料として接着剤を使用することもできる。接着剤としては、具体例を挙げれば、エポキシ系であれば、３Ｍ社製のＤＰ００５（商品名）、シリコーン系であれば、信越シリコーン社製のＫＥ４５Ｗ（商品名）、東レダウコーニング社製のＳＥ９１８（商品名）等を使用することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では単心の光ファイバコード４をフェルール２に複数本装着する場合を例にとって説明したが、フェルール２に装着可能な光ファイバの形態としては、単心の光ファイバコード４の他に、被覆が施された光ファイバ心線を共通被覆で一体化した光ファイバテープ心線又は、光ファイバテープ心線上に更に保護被覆を施した光ファイバリボンコード等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係る光コネクタの斜視図である。
【図２】図１に示す光コネクタの断面図である。
【図３】図１に示す光コネクタの平面図である。
【図４】光コネクタの製造工程を説明する図である。
【図５】ブーツの成形を行う型部材を説明する斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は第２実施形態に係る各光コネクタの断面図である。
【図７】第３実施形態に係る光コネクタの断面図である。
【図８】図７に示す光コネクタの平面図である。
【図９】光コネクタの製造工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、５１  光コネクタ
２  フェルール
３  光ファイバ挿通孔（ファイバ挿通孔）
４  光ファイバコード（光ファイバ）
５  光ファイバ心線（光ファイバ）
６  光ファイバ挿入孔（ファイバ挿通孔）
７  光ファイバ保持孔（ファイバ挿通孔）
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  ブーツ（樹脂材料部）
１３  接着剤
４１  型部材
５２  開放部
５３  蓋部材
【図１】
0004692365.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
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