(57)【要約】【課題】  熱膨張による熱板の撓みを抑制することができるプラスチック光ファイバ用成端装置を提供すること。【解決手段】  本発明のプラスチック光ファイバ用成端装置は、プラスチック光ファイバの端面を成端する平坦な表面を有する熱板１２と、熱板を固定して装置本体と連結する熱板固定具１０と、を備え、熱板固定具が、外周方向に向かって変形可能な状態で熱板を固定している。【選択図】      図５
2005099325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック光ファイバ用成端装置であって、
プラスチック光ファイバの端面を成端する平坦な表面を有する熱板と、前記熱板を固定して装置本体と連結する熱板固定具と、を備え、前記熱板固定具が、前記外周方向に向かって変形可能な状態で前記熱板を固定している、
ことを特徴とするプラスチック光ファイバ用成端装置。
【請求項２】
プラスチック光ファイバ用成端装置であって、
プラスチック光ファイバの端面を成端する平坦な表面を有する熱板と、前記熱板を固定して装置本体と連結する熱板固定具と、を備え、前記熱板固定具が、前記熱板を外周方向に張力が加わる状態で固定している、
ことを特徴とするプラスチック光ファイバ用成端装置。
【請求項３】
前記熱板固定具が、内方に弾性変形した変形状態を採ることができ、該変形状態で前記熱板の周縁部の複数箇所と連結されることにより前記熱板を固定する、
請求項１または２に記載のプラスチック光ファイバ成端用熱板加熱器。
【請求項４】
前記熱板固定具が、一部に切り欠かれた部分が形成された枠状の板体から構成され、内方に向けて弾性変形可能である、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプラスチック光ファイバ用成端装置。
【請求項５】
前記枠状の板体が、内周部に外方に向かって延びるスリットを備えている、
請求項４に記載のプラスチック光ファイバ用成端装置。
【請求項６】
前記熱板固定具が、１カ所の連結箇所で、前記装置本体に連結固定されている、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプラスチック光ファイバ用成端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチック光ファイバ用先端装置に関し、詳細には、プラスチック光ファイバの端面を加熱した熱板に押圧して高精度な平坦面に加工する成端処理を行うプラスチック光ファイバ用成端装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック光ファイバは、例えばメタクリル樹脂など芯材の外周に芯材よりも屈折率の低いフッ素化メタクリル樹脂からなるクラッド層を配置したものであり、光通信やライトガイドなど光伝送の分野で多く利用されている。このようなプラスチック光ファイバを他の光学素子と接続するとき、端面の仕上げが粗いと他の光学素子との結合損失が増加するので、端面を出来るだけ平滑な平面に仕上げる端面処理が要求される。この端面の平滑仕上げ処理は一般に「成端」と呼ばれている。
【０００３】
この成端の方法としては、研磨法、フリーカット法が知られている。研磨法は端面を研磨するもので、高精度の平滑面が得られる反面、処理に時間がかかるという問題がある。また、フリーカット法は端面を平滑に切断するもので、短時間で処理できる反面、高精度な平滑面は得られないという問題がある。
【０００４】
さらに、プラスチック光ファイバ特有の成端法として熱板成端法が知られている。この方法は、プラスチック光ファイバの端面を平滑な熱板に押し当てて熱軟化させ、熱板の表面に沿って平坦化させる方法である（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この熱板法は、フリーカット法よりも高い精度の平滑面が、研磨法よりも短時間で得られるという利点を有している。
【０００５】
この熱板成端法では、カッター等で切断したプラスチック光ファイバの先端部をフェルールの先端から突出させ、次いで、この突出したプラスチック光ファイバの先端面を、約１６０℃に加熱した熱板に、例えば５秒間〜１０秒間、押し当てて熱軟化させて、平滑な熱板の表面に対応した平坦面に成形する。次いで、この押圧状態を保ったまま熱板の温度を熱軟化点以下に下げて、プラスチック光ファイバの先端面を平坦面とした状態で固化させ、最後に、プラスチック光ファイバの先端を熱板から離して成端作業を終了する。
【０００６】
【特許文献１】特開昭55-120774公報
【特許文献２】特開昭61-258203公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような熱板成端法を行う成端装置では、プラスチック光ファイバの先端面を熱軟化させ、プラスチック光ファイバの先端面を高精度な平坦面に加工する熱板の表面は、成端作業中、高精度な平面に維持されなければならない。
【０００８】
しかしながら、熱板１は、比較的熱膨張率の高い金属材料で構成され、且つ、図１に示されているように、ネジ２などによって周縁部が熱板固定具４に固定されているため、熱成端の温度である１６０℃程度まで加熱されると、熱膨張によって成端に使用される中央部１ａに撓みが発生し、この部分に押圧されるプラスチック光ファイバの先端面を高精度な平坦面に加工できなくなるという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、熱膨張による熱板の撓みを抑制することができるプラスチック光ファイバ用成端装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の他の態様によれば、プラスチック光ファイバ用成端装置であって、プラスチック光ファイバの端面を成端する平坦な表面を有する熱板と、前記熱板を固定して装置本体と連結する熱板固定具と、を備え、前記熱板固定具が前記外周方向に向かって変形可能な状態で前記熱板を固定している、ことを特徴とするプラスチック光ファイバ用成端装置が提供される。
【００１１】
本発明によれば、プラスチック光ファイバ用成端装置であって、プラスチック光ファイバの端面を成端する平坦な表面を有する熱板と、前記熱板を固定して装置本体と連結する熱板固定具と、を備え、前記熱板固定具が、前記熱板を外周方向に張力が加わる状態で固定していることを特徴とするプラスチック光ファイバ用成端装置が提供される。
【００１２】
このような構成によれば、熱板の加熱により膨張に伴って、熱板固定具も外周方向に変形することになるので、熱膨張した熱板を撓ませることなく固定しておくことができる。  
【００１３】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記熱板固定具が、内方に弾性変形した変形状態をとることができ、該変形状態で前記熱板の周縁部の複数箇所と連結されることにより前記熱板を固定する。
【００１４】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記熱板固定具が、一部に切り欠かれた部分が形成された枠状の板体から構成され、内方に向けて弾性変形可能である。
【００１５】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記枠状の板体が、内周部に外方に向かって延びるスリットを備えている。このような構成によれば、熱板固定具を構成する枠状の板体が弾性変形し易くなるので、熱板を確実に平面状態で固定して置くことが可能となる。
【００１６】
本発明の他の好ましい態様によれば、熱板固定具が、１カ所の連結箇所で、前記装置本体に連結固定されている。
【発明の効果】
【００１７】
このような構成を有する本発明によれば、熱膨張による熱板の撓みを抑制することができるプラスチック光ファイバ用成端装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に沿って、本発明の好ましい実施形態のプラスチック光ファイバ用成端装置の構成を説明する。本実施態様のプラスチック光ファイバ用成端装置は、加熱ブロックが熱板の裏面に接触できるように往復動可能に設けられ、裏面に接触した加熱ブロックの熱により約１６０度に加熱された熱板の表面に、成端処理を行うプラスチック光ファイバの先端面を押圧して熱軟化させて平面上に変形させ、その後、加熱ブロックを熱板から離間させることにより、熱板の表面をプラスチック光ファイバの固化温度以下の温度まで冷却しプラスチック光ファイバの先端面を固化させ、最後に、平面状態で固化したプラスチック光ファイバの先端面を熱板から離して成端処理を完了する成端装置であり、上述した各工程を行うための基本的な構成は、後述する熱板固定具の構成を除き、熱板を用いて成端処理を行う従来の成端装置と同一である。
【００１９】
以下、この熱板の固定具の構成について説明する。図２は、本実施態様のプラスチック光ファイバ用成端装置に用いられている熱板固定具１０を示す概略的な平面図であり、図３は、熱板固定具１０を内方に弾性変形させて縮径させた状態を示す平面図であり、図４は、熱板１２の概略的な平面図である。図２に示されているように、熱板固定具１０は一部分が扇形状に切り欠かれて途切れた環状の枠状（馬蹄形）の板体であり、ＳＵＳ等の金属材料で構成されている。
【００２０】
このような形状および材質によって、熱板固定具１０を、切欠かれた部分１０ａを挟んで対向する端部１０ｂ、１０ｂを互いに向かって矢印Ａ方向に押すことにより、縮径した状態（図３）に弾性変形させことができる。
熱板固定具１０には、図４に示される熱板１２を固定するための複数のネジ孔１４が形成されている。尚、熱板１２は、平坦な表面を有する金属製の板体であり、周縁部に複数のネジ孔１６が形成されている。熱板１２は、裏面に加熱器を接触させることにより表面がプラスチック光ファイバを熱軟化させることができる温度、約１６０度まで加熱される。熱固定具１０の各ネジ孔１４は、熱板固定具１０を図３に示す縮径状態に弾性変形させたとき、熱板１２に設けられた各ネジ孔１６と整列する位置に設けられている。
【００２１】
熱板固定具１０に熱板１６を取り付けるときには、常温で、熱板固定具１０の端部１０ｂ同士を互いに近づける方向（矢印Ａ方向）に押して、熱板固定具１０をネジ孔１４の間隔（Ｌａ）が熱板１２のネジ孔１６の間隔（Ｌｂ）と一致する状態（図３）まで弾性変形させる。この状態で、熱板１２を熱板固定具１０上に配置して熱板１２のネジ孔１６とネジ孔１４とを整列させ、整列したネジ孔１６と１４にネジ１８を通し、熱板１２を熱板固定具１０に固定する（図５）。熱板１２は、外縁部が、縮径された熱板固定具１０に複数箇所で連結固定されることになる。
【００２２】
固定が完了すると、熱板固定具１０に加えていた力を開放する。熱板固定具１０は、その弾性により元の形状（図２）に復帰しようとするが、縮径状態で熱板１２が取付けられているので、熱板１２によって元の形状への復帰が妨げられる。この結果、熱板固定具１０は、常温では、熱板１２に径方向外方に向かう張力を加えつつ、即ち、熱板１２を外方に向かって付勢しつつ熱板を固定し、かつ、図３の縮径状態に維持されていることなる（図４）。換言すれば、熱板固定具１０は、外方に向かって変形（拡径）可能（元の状態に復帰可能）な状態で、熱板１２を固定していることになる。
【００２３】
このため、プラスチック光ファイバ用成端装置の使用時に、熱板１２が加熱により径方向外方に膨張してくると、弾性変形させられていた熱板固定具１０も図２に示されている元の状態に向かって拡径する。この結果、熱板固定具１０は、熱板１２の伸びを許容しつつ、熱板１２を撓ませることなく平面状態で固定し続けることになる。
【００２４】
熱板１２の熱膨張による大きさの変化量ΔＬは、熱板１２の材料の線膨張係数をα／K、ネジ孔１４の距離をＬｍｍとし、熱板１２を室温Ｔａ℃からＴｂ℃に加熱したとすると、
ΔＬ  ＝  α×（Ｔｂ−Ｔａ）×Ｌ  （ｍｍ）
のように計算できる。。
したがって、常温で前述した熱板固定具１０の外周から力を加え、熱板固定具１０を図２の状態から図３の状態に縮径させる工程におけるネジ孔１４の間隔の変化量が（Ｌａ−Ｌb）が、ΔＬより大きくなるように、熱板固定具１０を構成すれば、熱板１２の温度変化が（ｂ−ａ）Ｃ°以下であれば、熱板１２の熱膨張を、熱板固定具１０の変形（復帰）により吸収し、熱板１２を撓ませることなく固定しておくことができることになる。
【００２５】
本実施態様では、熱板固定具１０の下部に、熱板固定具１０を成端装置本体（図示せず）に固定するための１つのネジ孔２０が設けられている。このネジ孔２０を用いて、熱板１２が固定された熱板固定具１０は、装置本体に取り付けられ、プラスチック光ファイバ成端装置に組み込まれる。
【００２６】
熱板固定具１０を複数の固定ネジで装置本体に固定すると、複数本の固定ネジによって、熱板固定具１０が熱板１２の熱膨張に対応して図２の状態に変形（復帰）することが妨げられ、熱板１２の熱膨張を吸収できなくなる。しかしながら、本実施態様のように１本のネジのみで、熱板固定具１０を装置本体に固定すれば、熱板固定具１０の変形（復帰）が固定ネジによって妨げられることが無くなる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態のプラスチック光ファイバ用成端装置の構成を説明する。第２実施形態の成端装置も第１実施形態の成端装置と同様に、熱板固定具を除き、基本的な構成は、熱板を用いて成端処理を行う従来の成端装置と同一である。従って、以下、第２実施形態のプラスチック光ファイバ用成端装置の熱板固定具について、説明する。
【００２８】
図６は、第２実施形態のプラスチック光ファイバ用成端装置の熱板固定具の概略的な平面図である。
本実施形態の熱板固定具３０は、一部分に切り欠かれた部３０ａを備えた略正方形の外形を有する四角形の枠状である。第１の実施形態の熱板固定具１０と同様、金属材料で構成され、切欠かれた部分３０ａを挟んで対向する端部３０ｂ、３０ｂを互いに向かって矢印Ｂ方向に押すことにより、内方に縮小した状態に弾性変形させることができる。
【００２９】
熱板固定具３０には、熱板を固定するための複数のネジ孔３２が形成されている。各ネジ孔３２は、熱板固定具３０を縮小状態に弾性変形させたとき、熱板に設けられた複数のネジ孔と整列する位置に設けられている。
【００３０】
本実施形態の熱板固定具３０には、熱板加熱器本体に固定するためのネジ穴を設けていない。本実施態様のプラスチック光ファイバ用成端装置では、熱板加熱器本体に熱板固定具３０を保持するためのガイド溝を設け、これに熱板固定具３０を挿入することで、熱板固定具３０を熱板加熱器に取付け固定する構成としている。
このような構成によれば、ガイド溝を、熱板が加熱膨張した場合にあっても十分熱板固定具３０が弾性により外方方向に広がることができる（復帰できる）程度の余裕をもった寸法にしておくことで、上記第１実施形態のネジ１本で固定する方法と同じ効果を得ることができる。
熱板固定具３０の使用方法は、上記第１実施形態の熱板固定具１０の使用方法と同一である。
【００３１】
図７は、図６の熱板固定具３０の変型例である熱板固定具４０の平面図である。この熱板固定具４０は、縮小状態への弾性変形を容易するためのスリット４２が、内周側に形成されている点が、図６の熱板固定具３０と異なっている。
【００３２】
上記実施態様のプラスチック光ファイバ用成端装置は、熱板が加熱膨張したときであっても該熱板が平面を保つよう外周方向に張力をかける熱板固定部を備えているので、平滑な光ファイバの端面を得ることができる。
【００３３】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術事項の範囲内で種々の変更又は変形が可能である。
上記実施態様では、熱板固定具の形状は、リング状および四角形の枠状のものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、径方向あるいは内外方向に、弾性的に縮小することが可能な他の形状、例えば、多角形の枠状体であってもよい。
【００３４】
また、上記第１実施形態の熱板固定具１０の内周に、第２実施形態のスリット４２と同様のスリットを１またはそれ以上、形成した構成でもよい。
更に、熱板固定具に設けられるネジ孔の数および位置は、変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術の問題点を説明するための概略的な断面図である。
【図２】第１実施態様のプラスチック光ファイバ用成端装置に用いられている熱板固定具の概略的な平面図である。
【図３】熱板固定具を弾性変形させて縮径させた状態を示す平面図である。
【図４】熱板の概略的な平面図である。
【図５】熱板固定具に熱板の取り付けた状態を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のプラスチック光ファイバ用成端装置に用いられている熱板固定具の構成を示す概略的な平面図である。
【図７】図６の熱板固定具の変型例の平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０：熱板固定具
１０ａ：切り欠かれた部分
１０ｂ：端部
１２：熱板
１４：ネジ孔
１６：ネジ孔
【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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