(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削面を有する切断刃と、
固定された光ファイバの切断予定面を含む面内において、第１の方向に前記切断刃を駆動する第１の駆動手段と、
前記切断予定面を含む面内において、前記第１の方向と異なる第２の方向に前記切断刃を駆動する第２の駆動手段と、
前記切断刃が前記光ファイバを切削するときに当該光ファイバの切断予定面が軟化するように、当該切断刃を加熱する加熱手段と、
前記切断刃が前記光ファイバを切断した後に、当該切断した位置より前記第２の方向に移動した位置で、前記光ファイバの切り屑が軟化した状態で付着している当該切断刃を前記光ファイバが硬化する温度に冷却する冷却手段と、
前記冷却手段によって前記切断刃を冷却する位置より前記第２の方向に移動した位置で、前記冷却手段によって冷却された切断刃から、当該切断刃に付着している前記光ファイバの切り屑を除去する除去手段と
を具備することを特徴とする光ファイバ切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを切断するための光ファイバ切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信用の通信媒体として用いられる光ファイバには、合成樹脂を主成分とするプラスチック光ファイバや、石英ガラス等のガラスを主成分とするグラス光ファイバなどの種類のものがある。これらの光ファイバは、使用者の目的に合わせて適当な長さに切断された後、該切断面が電気機器や他の光ファイバなどに接続されて使用される。そのため、光ファイバを切断するときには、伝送損失の少ない平滑な切断面にすることが望ましい。
【０００３】
従来、プラスチック光ファイバの切断は、剃刀形状をした切断刃を用いて行われていた。一方、グラス光ファイバの切断は、グラス光ファイバの切断すべき箇所に、微小な切り込みを入れ、この切り込みに対して曲げ応力を作用させて劈開させる、という方法により行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラスチック光ファイバの切断を行なった場合、図１１に示されるように、その切断面が比較的平滑な切断面１３と平滑でない切断面１５との２つの部分に分かれることがあった。詳細には、この図における比較的平滑な切断面１３は、切断刃の刃によって切断されたものである。一方、平滑でない切断面１５は、切断刃によって途中まで切断されたプラスチック光ファイバ１０が、劈開することにより生じる面である。また、グラス光ファイバも、劈開によって切断されるため、その切断面（図示略）には平滑でない部分が生じ易い。このように切断面に平滑でない部分があると、光ファイバの伝送損失が大きなものとなる。
そのため、従来、光ファイバの切断を行った場合には、切断面を平滑にするために、例えば、端面研磨方式などといった切断面の仕上げ処理を行う必要があり、作業が繁雑であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より簡便に光ファイバの切断が可能となる光ファイバ切断装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる光ファイバ切断装置は、切削面を有する切断刃と、固定された光ファイバの切断予定面を含む面内において、第１の方向に前記切断刃を駆動する第１の駆動手段と、前記切断予定面を含む面内において、前記第１の方向と異なる第２の方向に前記切断刃を駆動する第２の駆動手段と、前記切断刃が前記光ファイバを切削するときに当該光ファイバの切断予定面が軟化するように、当該切断刃を加熱する加熱手段と、前記切断刃が前記光ファイバを切断した後に、当該切断した位置より前記第２の方向に移動した位置で、前記光ファイバの切り屑が軟化した状態で付着している当該切断刃を前記光ファイバが硬化する温度に冷却する冷却手段と、前記冷却手段によって前記切断刃を冷却する位置より前記第２の方向に移動した位置で、前記冷却手段によって冷却された切断刃から、当該切断刃に付着している前記光ファイバの切り屑を除去する除去手段とを具備することを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、光ファイバを切断するにあたり、光ファイバの切断面を切削しながら切断することにより、劈開面が発生しないため、実質的に切断面を一定の質を維持しつつおおむね平滑となるような光ファイバの切断が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本件発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、プラスチック光ファイバを切断するための光ファイバ切断装置について説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態にかかる光ファイバ切断装置の構成を示す図である。この図において、光ファイバ切断装置は、プラスチック光ファイバの切断を行なう切断機構２００を有している。この切断機構２００は、固定装置１１ａ、１１ｂを備えている。固定装置１１ａ、１１ｂは、プラスチック光ファイバ１０をプラスチック光ファイバ１０の軸線がＸ軸と平行になるように固定するものである。以下の説明において、固定装置１１ａと１１ｂとを特に区別しない場合には固定装置１１と称する。なお、図１においては、固定装置１１は、固定装置１１ａ、１１ｂの２つからなるものを示しているが、プラスチック光ファイバ１０を規定位置に固定することができるものであれば固定装置１１の個数は任意である。
【００１０】
また、固定装置１１の図面上方には、プラスチック光ファイバ１０を切断する円盤状の切断刃２０が設けられている。より詳細には、切断刃２０は、その中心が回転軸３１に取り付けられており、回転しながらプラスチック光ファイバ１０を切断するものである。切断刃２０は、図２に示すように、刃面２２と、例えばダイヤモンド砥粒などの砥粒が塗布された切削面２１とを有している。切断刃２０にあっては、刃こぼれの発生を抑えるために刃の材質は硬いものが好適であり、劈開の発生を抑えるために刃の厚さは薄いものが好適である。
【００１１】
図１において、回転軸３１は、切断刃用モータ３０本体内で回転するロータに連結されており、ロータの回転力を切断刃２０に伝達する。また、切断刃用モータ３０にあっては、切断刃２０の回転ブレにより切断面の平滑さが失われるのを防ぐため、軸精度の良好なモータが好適であり、切削面２１による切断面の切削効果を上げるため、高速回転可能なモータが好適である。本発明において切断刃用モータ３０の種類は問われないが、例えば、流体すべり軸受けを回転保持部として用いた流体軸受けモータなどが好適である。
【００１２】
切断刃用モータ３０は、回転軸３１およびロータの回転軸がＸ軸と平行になるような姿勢で、Ｙ軸方向駆動装置４０によって支持されている。このＹ軸方向駆動装置４０は、切断刃用モータ３０を図１におけるＹ軸と平行に上昇させ、または下降させる機能を有している。そして、加熱装置５０は、図１に示すように、切断刃２０が光ファイバ１０の上方に位置しているときに、刃面２２と対面し、この面を加熱するものであり、例えば、電熱線などから構成されるものである。
【００１３】
この構成の下、本実施形態における切断機構２００においては、以下に説明されるようにプラスチック光ファイバ１０の切断が行なわれる。まず、図３に示されるように、切断刃２０は、切断刃用モータ３０によって回転されつつ、加熱装置５０によって、プラスチック光ファイバ１０の軟化温度付近に加熱される。このように切断刃２０が軟化温度付近に加熱されることにより、切断時にプラスチック光ファイバ１０の切断予定面近傍が軟化され、プラスチック光ファイバ１０の劈開を抑えつつ切断を行うことが可能となる。
【００１４】
次に、図４は、切断刃２０によるプラスチック光ファイバ１０の切断の様子を示す図である。この図に示されるように、プラスチック光ファイバ１０は、切断刃２０の刃面２２によって切断される一方、切断刃２０の切削面２１によって、プラスチック光ファイバ１０の切断面が切削されながら切断される。このようにプラスチック光ファイバ１０が切削されながら切断されることにより、切断刃２０の厚さと略同じ厚さのプラスチック光ファイバを削り取りながら切断刃２０を下降させるため、プラスチック光ファイバ１０の切断予定面に発生する引っ張り応力やせん断応力が減少し、プラスチック光ファイバ１０の劈開を抑えつつ切断を行うことが可能となる。
【００１５】
更に、プラスチック光ファイバ１０の切断が完了される位置まで切断刃２０が下降されることにより、プラスチック光ファイバ１０が切断される。図５は、切断刃２０により切断されたプラスチック光ファイバ１０の様子を示す図である。この図に示されるように、プラスチック光ファイバ１０は、切断刃２０の切削面２１によって切削されながら切断されるため、プラスチック光ファイバ１０の切断面はおおむね平滑なものとなる。
【００１６】
しかしながら、このようにプラスチック光ファイバ１０の切断を行った場合、切断刃２０にプラスチック光ファイバ１０の切り屑などが付着することがある。特に、本実施形態のように切断刃２０を加熱した場合、プラスチック光ファイバ１０が軟化するため、切断刃２０へのプラスチック屑の付着は顕著になる。そのため、光ファイバ切断装置は、切断刃２０に付着したプラスチック屑などの付着物の除去を行う機構を備えている。図１における、手入れ機構３００は、切断機構２００によってプラスチック光ファイバ１０が切断された後の、切断刃２０の付着物の除去を行う機構である。
【００１７】
この手入れ機構３００に含まれる構成部のうち、冷却装置６０は、切断刃２０の冷却を行うものであり、例えば、ペルチェ素子やファンなどから構成されるものである。次に、研磨ブラシ７０は、切削面２１および刃面２２に付着したプラスチック屑等の付着物を切断刃２０から除去するものである。この研磨ブラシ７０は、研磨ブラシ７０を回転可能にする研磨ブラシ用モータ８０によって支持されている。
【００１８】
このような構成の下、本実施形態にかかる手入れ機構３００においては、プラスチック光ファイバ１０の切断後、以下のように切断刃２０の手入れが行われる。まず、切断刃２０は、Ｙ軸方向駆動装置４０によって、冷却装置６０で切断刃２０が冷却可能な位置まで下降される。そして、図６に示すように、切断刃２０は、切断刃用モータ３０によって回転されつつ冷却装置６０により冷却される。このように切断刃２０が冷却されることにより、切断刃２０に付着したプラスチック屑が硬化し、プラスチック屑は、研磨ブラシ７０によって切断刃２０から除去されやすくなる。
【００１９】
次に、図７および８に示すように、研磨ブラシ７０が、研磨ブラシ用モータ８０によって回転されながら、切断刃２０の両面と接触することによって、冷却装置６０によって硬化されたプラスチック屑などの切断刃２０の両面に付着する付着物が、切断刃２０から取り去られる。このように切断刃２０から付着物が除去されることにより、プラスチック光ファイバ１０を切断する際に、切断刃２０の付着物によって切断面の平滑性が乱されることがなくなるため、切断面の平滑性が一定の質に維持される。また、付着物によって切削面２１の切削能力が低下することもない。
【００２０】
上述した構成の光ファイバ切断装置によって切断したプラスチック光ファイバ１０の切断面の一例を図１０に示す。この図に示されるように、本発明の光ファイバ切断装置によれば、切断刃２０が軟化温度付近に加熱されて切断されることや、切断刃２０の刃面２２および切削面２１によって切削されながら切断されることなどにより、切断の途中でプラスチック光ファイバ１０が劈開することはない。これにより、本実施形態の光ファイバ切断装置によれば、切断面がおおむね平滑なプラスチック光ファイバ１０の切断が可能となる。
【００２１】
また、本実施形態の光ファイバ切断装置においては、プラスチック光ファイバ１０を切断後の切断刃２０の切削面２１や刃面２２に付着しているプラスチック屑などの付着物の除去を行う手入れ機構３００を備えることにより、切断面の平滑性を一定の質に維持しつつプラスチック光ファイバ１０の切断が可能となる。
【００２２】
＜変形例＞
上述した実施形態は、あくまでも例示であって、本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変更可能である。そこで以下に、各種の変形例について説明する。
【００２３】
（１）  上述した実施形態にあっては、光ファイバ切断装置は、固定されたプラスチック光ファイバ１０に対して、切断刃２０を相対的に移動させる装置であったが、これに限られず、例えば、刃面の他に切削面を有し、回転中心が固定された切断刃２０に対して、プラスチック光ファイバ１０が相対的に移動させる光ファイバ切断装置としてもよい。また、プラスチック光ファイバ１０と切断刃２０との両方が移動可能な光ファイバ切断装置としてもよい。
【００２４】
（２）  また、例えば、プラスチック光ファイバ１０が、切断刃２０に対して図１におけるＸ軸と平行に移動可能であるような機構を設けることにより、プラスチック光ファイバ１０の切断箇所の調整が可能となる。
【００２５】
（３）  くわえて、本実施形態にあっては、切断刃２０の形状が円盤状である光ファイバ切断装置を説明したが、これに限られず、例えば、切断刃の刃が直線形状である光ファイバ切断装置であっても良い。図９において、光ファイバを切断する切断刃９２０は、刃の部分が直線形状をしている。また、Ｙ軸方向駆動装置９４０は、光ファイバの切断方向である、Ｙ軸の下方方向に切断刃９２０を移動させるものである。一方、Ｚ軸方向駆動装置９３０は、切断面に平行であり、かつ、切断方向に垂直なＺ軸方向に切断刃９２０を移動させるものである。このような構成によれば、光ファイバ切断装置における直線形状の切断刃９２０は、本実施形態における円盤形状の切断刃２０と同様な働きをする。
【００２６】
（４）  そして、切断刃の刃面２２について、例えばダイヤモンド砥粒を塗布するなどの光ファイバを切削可能な加工が施された切断刃を用いても良い。これによりさらに光ファイバの劈開が生じにくくなり、また、切断時間を短縮することが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバを切断するにあたり、切断後の切断面を平滑にする処理を必要とせず、より簡便に光ファイバの切断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態にかかる光ファイバ切断装置の構成を示す図である。
【図２】  同実施形態にかかる切断刃の一例を示す図ある。
【図３】  同実施形態にかかる加熱装置による切断刃の加熱の様子を示す図である。
【図４】  同実施形態にかかる切断刃によるプラスチック光ファイバの切断の様子を示す図である。
【図５】  同実施形態にかかる切断刃により切断されたプラスチック光ファイバの様子を示す図である。
【図６】  同実施形態にかかる冷却装置による切断刃の冷却の様子を示す図である。
【図７】  同実施形態にかかる切断刃の手入れの様子を示す図である。
【図８】  同実施形態にかかる切断刃の手入れの様子を示す図である。
【図９】  本発明の変形例にかかる光ファイバ切断装置の一部を示す図である。
【図１０】  同実施形態にかかる光ファイバ切断装置によって切断したプラスチック光ファイバの切断面の図である。
【図１１】  従来の技術によって切断したプラスチック光ファイバの切断面の図である。
【符号の説明】
１０…プラスチック光ファイバ、１１…固定装置、２０…切断刃、２１…切削面、２２…刃面、３０…切断刃用モータ、３１…回転軸、４０…Ｙ軸方向駆動装置、５０…加熱装置、６０…冷却装置、７０…研磨ブラシ、８０…研磨ブラシ用モータ、２００…切断機構、３００…手入れ機構、９２０…切断刃、９３０…Ｚ軸方向駆動装置、９４０…Ｙ軸方向駆動装置、１３，１５…切断面。
【図１】
0004453232.tif 000002
【図２】
0004453232.tif 000003
【図３】
0004453232.tif 000004
【図４】
0004453232.tif 000005
【図５】
0004453232.tif 000006
【図６】
0004453232.tif 000007
【図７】
0004453232.tif 000008
【図８】
0004453232.tif 000009
【図９】
0004453232.tif 000010
【図１０】
0004453232.tif 000011
【図１１】
0004453232.tif 000012