(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ又は複数の光ファイバ挿入穴と、それらの長手方向に連通した光ファイバ心線導入穴と、前記光ファイバ挿入穴及び光ファイバ心線導入穴に連通して側面に開口窓を有する接着剤注入用凹部とを具えた樹脂からなるフェルールに光ファイバ心線を取付ける方法において、前記開口窓から接着剤注入用凹部の内部に紫外線を照射して前記接着剤注入用凹部の内壁面を活性化するとともに前記接着剤注入用凹部の内壁面および内部空間を洗浄し、しかる後該フェルールの光ファイバ心線導入穴側から光ファイバ挿入穴に向かって端部の被覆を除去して光ファイバを露出させた光ファイバ心線の端末部分を挿入して、前記開口窓から接着剤注入用凹部内に接着剤を注入して硬化させることを特徴とする光コネクタ用フェルールへの光ファイバ心線取付け方法。
【請求項２】
前記樹脂はポリフェニレンサルファイド樹脂であって、前記接着剤はウレタン系エラストマーが５重量％〜１０重量％含まれたシアノアクリレート系接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ用フェルールへの光ファイバ心線取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタ用フェルールへの光ファイバ心線の取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通称ＭＴ光コネクタと呼ばれるＪＩＳ  Ｃ  ５９８１「Ｆ１２形多心光ファイバコネクタ」にて規格化された光コネクタがある。図２はその光コネクタの一例を示す図であって、図２（Ａ）は２つの光コネクタにそれぞれ光ファイバ心線を取付けて互いに結合させた状態を示す側面図、図２（Ｂ）は光コネクタの各部品を示す斜視図である。図２において、２１はフェルール、２１ａは光ファイバ挿入穴、２１ｂはガイドピン穴、２１ｃは開口窓、２２はブーツ、２３はプラグ、２４はガイドピン、２５はクランプスプリング、２６は光ファイバ心線、２７は接着剤である。
【０００３】
この光コネクタは、プラグ２３とガイドピン２４とクランプスプリング２５とで構成され、また、プラグ２３はフェルール２１とブーツ２２とからなっている。これら構成部品の中で、最も主要な部品はフェルール２１であって、平行配置した複数の光ファイバ挿入穴２１ａと、その長手方向に連通した光ファイバ心線導入穴と、側面に開口窓２１ｃを有する接着剤注入用凹部とを具えたプラスチックからなる成形部品である。また、このフェルール２１には、複数の光ファイバ挿入穴２１ａの両側に光ファイバ挿入穴と平行に２つのガイドピン穴２１ｂが長手方向に貫通して設けられている。
【０００４】
そして、このフェルール２１は、通常テープ状の光ファイバ心線２６の端末に取付けて光コネクタによる接続に使用する。テープ状の光ファイバ心線２６は、石英ガラス等を主成分とした光ファイバに被覆を施して光ファイバ素線とし、それを複数本平行に並べて一括被覆を施してテープの形状にした光ファイバ心線である。また、フェルールの光ファイバ挿入穴の数は、光ファイバ心線中の光ファイバの数に合わせた数だけ必要であって、種々のものがある。このようなフェルールへ光ファイバ心線を取付けるに当たっては、次のようにする。
【０００５】
まず、光ファイバ心線の端部において、一括被覆及び光ファイバ素線の被覆を専用の被覆除去器で除去し、光ファイバを露出させる。光ファイバの側面は、アルコール等を含んだ脱脂綿等で拭って被覆の樹脂等が残らないようにする。そして、その端末部をフェルールの光ファイバ心線導入穴側から挿入して露出した光ファイバの先端部分をそれぞれ光ファイバ挿入穴に挿通させ、光ファイバの先端をフェルール２１の前端面から少し突出させる。なお、フェルール２１の光ファイバ心線２６の挿入際に配置するブーツ２２は、予めフェルールの光ファイバ心線導入穴に嵌め込んでおいて、光ファイバ心線２６はそのブーツ２２を通して光ファイバ心線導入穴側から挿入する。
【０００６】
なお、光ファイバ心線２６の被覆除去の長さは、露出した光ファイバと被覆を有する光ファイバ心線との境界部分即ち光ファイバの露出際が、接着剤注入用凹部の中に位置するように合わせておく。フェルール２１への光ファイバ心線２６の端末部の挿入の後、開口窓２１ｃから接着剤注入用凹部に接着剤２７を注入して、光ファイバの露出際の周囲に接着剤を満たして硬化させる。そして、接着剤２７によってフェルール２１に光ファイバ心線２６の端末部分が固着された後、フェルールの前端面から突出した光ファイバを切断してフェルールの前端面と光ファイバの端面とを研磨する。
【０００７】
最近は、光ファイバケーブルの布設現場等で光ファイバ心線の端末部にフェルールを取付けるという機会が増加しており、それに合わせて搬送が困難な研磨装置を使わない方法が望まれている。そこで研磨を不要にした光ファイバ心線の取付け方法として、次の方法が検討されている。この方法では、光ファイバ心線の端末において被覆を除去して光ファイバを露出させ、光ファイバの露出長が予め決められた長さとなる位置で光ファイバを光ファイバ切断装置にて切断して、切断端面を鏡面にする。
【０００８】
そして、この光ファイバ心線の端末部をフェルールの光ファイバ心線導入穴側から光ファイバ挿入穴に向かって挿入し、光ファイバの端面をフェルールの前端面と合わせる。この場合、光ファイバの端面とフェルールの前端面との合わせ方としては、フェルール同士の結合の仕方によって種々の場合があり、光ファイバの端面をフェルールの前端面から予め決められた長さ例えば数μｍ〜十数μｍ程度突出させたり、フェルールの前端面から予め決められた長さ例えば数μｍ〜十数μｍ程度引っ込めたり、完全にフェルールの前端面と光ファイバの端面とが一致するようにしたり、する場合がある。そうしておいて、開口窓から接着剤注入用凹部内に接着剤を注入して充填し硬化させる。
【０００９】
また、２つのガイドピン２４は、２つの光コネクタを結合する時の互いの位置を精密に合わせる役目を果たすもので、通常金属製の棒状体で形成される。また、クランプスプリング２５は、金属製バネ材で形成され、２つの光コネクタを結合させた時に結合力を保持する役目を果たす。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
フェルールへの光ファイバ心線の取付け作業に要する時間の短縮が求められており、接着剤注入用凹部へ注入する接着剤を速乾性のものにして、接着剤の硬化に要する作業待ち時間を短縮することを検討している。その過程で、速乾性の接着剤は初期の接着強度は高くても時間経過と共に接着強度が低下する場合があるが、同じ接着剤を使っても、フェルールの接着剤注入用凹部内に予め紫外線を照射することによって、長期にわたって接着強度を高い値に保証し得るという知見を得た。
本発明は、長期にわたって接着強度の保証が可能なフェルールへの光ファイバ心線の取付け方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光コネクタ用フェルールへの光ファイバ心線取付け方法は、一つ又は複数の光ファイバ挿入穴と、それらの長手方向に連通した光ファイバ心線導入穴と、前記光ファイバ挿入穴及び光ファイバ心線導入穴に連通して側面に開口窓を有する接着剤注入用凹部とを具えた樹脂からなるフェルールに光ファイバ心線を取付ける方法であって、予め前記フェルールの前記開口窓から接着剤注入用凹部の内部に紫外線を照射し、しかる後該フェルールの光ファイバ心線導入穴側から光ファイバ挿入穴に向かって端部の被覆を除去して光ファイバを露出させた光ファイバ心線の端末部分を挿入して、前記開口窓から接着剤注入用凹部内に接着剤を注入して硬化させるものである。
【００１２】
それによって、接着剤注入用凹部の内壁面が活性化され、また内壁面に付着していた汚染物質は、紫外線の照射及び紫外線の照射によって生成したオゾンによって分解されて接着剤注入用凹部の内壁面及び内部空間は洗浄されるので、内壁面と接着剤の接着強度を高く、かつ接着強度を長期にわたって高い値の保証することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光コネクタ用フェルールへの光ファイバ心線取付け方法を説明する図であって、図１（Ａ）（Ｂ）はフェルールの紫外線照射処理を説明する正面図とＸ方向断面図、図１（Ｃ）はフェルールに光ファイバ心線を取付けた状態を示すＸ方向断面図である。図１において、１はフェルール、２は光ファイバ挿入穴、３は光ファイバ心線導入穴、４は接着剤注入用凹部、５は開口窓、６はガイドピン穴、７はフランジ部、８はブーツ、９は紫外線、１０は光ファイバ心線、１１は光ファイバ、１２は接着剤である。
【００１４】
フェルール１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使ってトランスファー成形で製造するか又はポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂を使って射出成形で製造する。なお、それぞれの樹脂には成形体の形状を安定させ、かつ強度を保つために、通常石英ガラス等の微粒子をフィラーとして混入して使用する。フェルール１の外周形状は、直方体に周方向に一部突出したフランジ部７を有する形状である。
【００１５】
フランジ部７は、フェルール同士を結合させた時にクランプスプリングで結合状態を保持するために設けているが、フェルールの結合部をハウジング等に収容して保持する場合等ではフェルール１にフランジ部７を設けないこともある。また、後述する光ファイバ挿入穴が１つの場合はフェルールの外周形状を直方体でなく円柱体とすることもある。
【００１６】
また、フェルールの前端側には１つ又は複数の光ファイバ挿入穴２を前端面側に開口するように設ける。光ファイバ挿入穴２の内径は、そこに挿入する光ファイバの外径よりも１μｍ〜２μｍ程度大きくする。また、光ファイバ挿入穴２が複数の場合は、通常それぞれの中心軸が等間隔で平行になるように配置する。そして、光ファイバ挿入穴２の後方にはそれら光ファイバ挿入穴２に連通して、テープ状の光ファイバ心線１０を後方側から導入するための横断面がほぼ矩形の光ファイバ心線導入穴３を設ける。なお、光ファイバ心線１０の被覆と光ファイバ導入穴３の内壁面との間には合成ゴム製のブーツ８を嵌め込むので、光ファイバ心線導入穴３の大きさは、光ファイバ心線の寸法及びブーツ８の寸法を考慮して設計する。
【００１７】
更にフェルール１の側面に開口する開口窓５を有する接着剤注入用凹部４を、光ファイバ挿入穴２及び光ファイバ心線導入穴３に連通するように設ける。また、光ファイバ挿入穴２の配列の両側に平行して２つのガイドピン穴６をフェルール１を長手方向に貫通するように設ける。光ファイバ挿入穴２が１つの単心用フェルールの場合にはガイドピン穴６が無いこともある。
【００１８】
以上説明したフェルールに光ファイバ心線を取付けるに当たっては、まず光ファイバ心線１０の端部において、一括被覆及び光ファイバ素線の被覆を専用の被覆除去器で除去し、光ファイバ１１を露出させる。光ファイバ１１の側面は、アルコール等を含んだ脱脂綿等で拭って被覆の樹脂等が残らないようにする。続いて、光ファイバ１１の露出長が予め決められた長さとなる位置で光ファイバを光ファイバ切断装置にて切断して、切断端面を鏡面にする。フェルールへの光ファイバの固定後、フェルールの前端面と光ファイバの端面を研磨する場合には、この光ファイバの鏡面切断は不要である。
【００１９】
一方、本発明のフェルールへの光ファイバ心線取付け方法においては、フェルール１の開口窓５から接着剤注入用凹部４の内部に紫外線９を照射する。その結果、接着剤注入用凹部４の内壁面が活性化され、また内壁面に付着した汚染有機物あるいは接着剤注入用凹部の中で浮遊している汚染有機物は紫外線の照射及び紫外線が空気中の酸素にあたって生成したオゾンによって分解されて接着剤注入用凹部４の内壁面及び内部空間は洗浄される。なお、生成したオゾンは接着剤注入用凹部４の中を移動するので、接着剤注入用凹部４の内壁のうち開口窓５から直接見えない部分に付着した汚染有機物も洗浄される。また、紫外線９の光源としては、波長１８４．９ｎｍ又は２５３．７ｎｍの紫外線を出射する低圧水銀灯等を用いることが出来る。
【００２０】
フェルール１の紫外線照射が終われば、上記の通り端末の光ファイバ１１を露出させた光ファイバ心線１０の端末部分を、フェルール１の光ファイバ心線導入穴３側から光ファイバ挿入穴２に向かって挿入し、続いて開口窓５から接着剤注入用凹部４内に接着剤１２を注入して硬化させる。接着剤１２としては、ウレタン系エラストマーを５重量％〜１０重量％含むシアノアクリレート系接着剤が好ましい。なお、フェルール１の紫外線照射による効果の持続時間は６時間以上認められるが、照射後長時間放置すると再び汚染される等してその効果が少なくなるので、照射後、光ファイバ心線の挿入及び接着剤の注入は６時間以内に行なうことが望ましい。
【００２１】
【実施例】
石英ガラスの微粉末をフィラーとして含有するポリフェニレンサリファイド樹脂の射出成形によって形成した８心光ファイバ用のフェルールに、８心の光ファイバを有する光ファイバ心線を取付けた。実施例とした分については、光ファイバ心線の取付け前にフェルールの開口窓から接着剤注入用凹部内に紫外線を照射した。なお、紫外線の光源には波長２５３．７ｎｍの紫外線を出す低圧水銀灯を用い、紫外線の照射時間は５分とした。また、比較例とした分については、紫外線による照射は行なわなかった。実施例、比較例それぞれについてフェルールの試料を２０個ずつ準備した。
【００２２】
そしてそれら全てのフェルールの試料について、端末部の光ファイバを露出させた光ファイバ心線をそれぞれに取付けた。光ファイバ心線の取付けは、端末の被覆除去、光ファイバ側面のアルコールによる拭き取り、光ファイバの鏡面切断、光ファイバ心線の端末部分のフェルールへの挿入、接着剤の注入及び硬化の順で行なった。なお、接着剤はウレタン系エラストマーを５重量％〜１０重量％含むシアノアクリレート系接着剤を使用し、開口窓から接着剤が光ファイバを浸す程度に注入し、その上にエタノール系硬化促進剤を滴下して硬化させ、更に接着剤注入用凹部が完全に充填されるまでシアノアクリレート系接着剤を注入して硬化させた。なお、光ファイバ心線の端末処理から接着剤の注入硬化が終わるまでに要した時間は約３分であった。
【００２３】
フェルールへの光ファイバ心線の取付けが終了した試料について、実施例、比較例それぞれの試料を１０個ずつに群分けして、一方の群の試料は８５℃の恒温槽に２０００時間エージング保持した後、後述する光ファイバ心線の引抜き力を測定した。他方の群の試料は恒温槽には入れずに、エージング前の状態で光ファイバ心線の引抜き力を測定した。なお、光ファイバ心線の引抜き力は、引張り試験機の一方のチャックでフェルールを把持し、他方のチャックで光ファイバ心線を把持して、引張り速度５０ｍｍ／分にて引張ることによって測定した。光ファイバ心線がフェルールから抜ける時の引張り力をもって引抜き力とした。
【００２４】
実施例、比較例それぞれの試料についての光ファイバ心線の引抜き力（単位：Ｎ）の測定結果は、表１に示す通りである。エージング前及び８５℃２０００時間のエージング後共に、紫外線照射を行なった実施例の試料の引抜き力は、紫外線照射を行なわなかった比較例の試料の引抜き力よりも大きくなっており、紫外線照射の効果が認められる。また、紫外線照射を行なったものは、８５％２０００時間のエージング後においても、紫外線照射を行なわなかった場合のエージング前の値とほぼ同じであり、紫外線照射によって長期間安定した接着強度が得られることが分かる。なお、８５℃２０００時間のエージング処理は、室温で約１０年間放置した場合と同等の劣化を起こすと考えられている。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
【発明の効果】
本発明の光コネクタ用フェルールへの光ファイバ心線取付け方法は、予めフェルールの開口窓から接着剤注入用凹部の内部に紫外線を照射して、しかる後フェルールの光ファイバ心線導入穴及び光ファイバ挿入穴に、端部の光ファイバを露出させた光ファイバ心線の端末部分を挿入して、開口窓から接着剤注入用凹部内に接着剤を注入して硬化させるものであるので、接着剤注入用凹部の内壁面が活性化され、また内壁面に付着していた汚染物質は紫外線の照射及び紫外線が空気中の酸素に当たって生成したオゾンによって活性化されて分解されるので、内壁面と接着剤の接着強度を高め、かつ接着強度を長期にわたって高い値に保証することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光コネクタ用フェルールへの光ファイバ心線取付け方法を説明する図であって、図１（Ａ）（Ｂ）はフェルールの紫外線照射処理を説明する正面図とＸ方向断面図、図１（Ｃ）はフェルールに光ファイバ心線を取付けた状態を示すＸ方向断面図である。
【図２】従来技術による光コネクタの一例を示す図であって、（Ａ）は２つの光コネクタにそれぞれ光ファイバ心線を取付けて互いに結合させた状態を示す側面図、（Ｂ）は光コネクタの各部品を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：フェルール
２：光ファイバ挿入穴
３：光ファイバ心線導入穴
４：接着剤注入用凹部
５：開口窓
６：ガイドピン穴
７：フランジ部
８：ブーツ
９：紫外線
１０：光ファイバ心線
１１：光ファイバ
１２：接着剤
【図１】
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【図２】
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