(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを覆うフェルールの外周面に溝が前記外周面の周方向に沿って形成されたフェルール付き光ファイバを、前記溝の位置で切断するための光ファイバ切断装置であって、
互いに軸線方向が平行になるようにして配置され対向方向に相対移動可能に設けられた柱形状の２つの位置決め部材を備え、前記２つの位置決め部材の周面で、前記フェルールの前記溝が形成された部分を、前記軸線方向に前記フェルール付き光ファイバが移動可能に挟持する位置決め機構と、
切断刃とを有し、
前記２つの位置決め部材の間に、前記切断刃の刃先と前記切断刃の切断方向を含む平面が前記２つの位置決め部材の軸線方向に平行になるように、前記切断刃が保持されている光ファイバ切断装置。
【請求項２】
前記切断刃が、前記２つの位置決め部材のうちの一方を摺動可能に貫通し、他方に固定されている請求項１に記載の光ファイバ切断装置。
【請求項３】
前記位置決め機構は、前記２つの位置決め部材のうちの一方を他方に対して接近する向きに付勢する付勢手段を有する、請求項１または２に記載の光ファイバ切断装置。
【請求項４】
前記切断刃は、前記２つの位置決め部材をその軸方向端から見たとき、前記２つの位置決め部材の中心軸を結ぶ直線上に配置されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバ切断装置。
【請求項５】
前記２つの位置決め部材が円柱形状である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ファイバ切断装置。
【請求項６】
前記フェルール付き光ファイバを前記２つの位置決め部材の軸線方向に移動可能に保持する保持機構を有する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光コネクタ切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェルールに固定された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】
光通信には一般的に光ファイバが用いられるが、その際の光ファイバ同士、あるいは発光素子または受光素子と光ファイバとの光結合のために、光コネクタが用いられている。
【０００３】
従来、光コネクタとしては、光ファイバを樹脂製のフェルールに固定したものが知られている。この種の光コネクタでは、光ファイバの端面とフェルールの端面とを同一面とする端面加工が不可欠である。
【０００４】
この端面加工を簡易に行うものとして、特開昭６２−２５５０９６号公報には、フェルールの外周面に円周方向に沿う案内溝を予め形成しておき、この案内溝が形成された位置で、フェルールとともに光ファイバを切断する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開昭６２−２５５０９６号公報に開示された方法では、切断時の切断刃の位置は目視によって決められ、また、切断自身も作業者がカッターなどを案内溝に押し当てて行うので、加える力加減や方向のばらつき、さらには位置合わせの個人差などがあり、端面加工の品質のばらつきが発生し易いという問題点があった。
【０００６】
近年の高度情報通信においては、切断された端面も鏡面に近い品質を要求されるようになり、光ファイバの端面加工の品質のばらつきが通信特性に影響を及ぼす状況にある。
【０００７】
そこで本発明は、フェルール付き光ファイバの端面加工を作業者によるばらつきを少なく精度良く行える光ファイバ切断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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の光ファイバ切断装置は、光ファイバを覆うフェルールの外周面に溝が前記外周面の周方向に沿って形成されたフェルール付き光ファイバを、前記溝の位置で切断するための光ファイバ切断装置であって、
互いに軸線方向が平行になるようにして配置され対向方向に相対移動可能に設けられた柱形状の２つの位置決め部材を備え、前記２つの位置決め部材の周面で、前記フェルールの前記溝が形成された部分を、前記軸線方向に前記フェルール付き光ファイバが移動可能に挟持する位置決め機構と、
切断刃とを有し、
前記２つの位置決め部材の間に、前記切断刃の刃先と前記切断刃の切断方向を含む平面が前記２つの位置決め部材の軸線方向に平行になるように、前記切断刃が保持されているものである。
【０００９】
上記のとおり構成された本発明の光ファイバ切断装置では、２つの位置決め部材は柱形状の部材であり、これら位置決め部材の周面でフェルールの溝が形成された部分を挟持すると、位置決め部材は溝の両エッジ部を押圧することになるので、フェルール付き光ファイバは、位置決め部材の軸方向以外の方向へは移動不可能に挟持される。一方、切断刃は、切断刃の刃先と切断方向を含む平面が位置決め部材の軸線方向と平行に保持されているので、フェルールの案内溝の部分を位置決め部材で挟持した状態でフェルール付き光ファイバを切断刃に向けて移動させることにより、フェルール付き光ファイバは、安定した切断位置及び切断角度で切断される。また、切断刃は、フェルールと光ファイバとを同時に切断することになり、切断の際、光ファイバには急激な力は加わらないので、切断された光ファイバの端面は、欠けのない平坦なものとなる。
【００１０】
さらに、切断刃が、一方の位置決め部材を摺動可能に貫通して他方の位置決め部材に固定される構成とすることで、位置決め部材の移動が容易となり、切断を安定して行うことができる。
【００１１】
上記位置決め機構に、２つの位置決め部材のうちの一方を他方に対して接近する向きに付勢する付勢手段を付加することで、位置決め部材によるフェルールの溝の部分の挟持を容易に行える。また、切断刃を、位置決め部材をその軸方向から見たときに２つの位置決め部材の中心を結ぶ直線上に配置することで、フェルール付き光ファイバは、溝の幅方向の中心で切断される。さらに、本発明の光ファイバ切断装置は、切断の際のフェルール付き光ファイバの移動を容易に行えるようにするために、フェルール付き光ファイバを位置決め部材の軸線方向に移動可能に保持する保持機構を有するものであってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態である光ファイバ切断装置の斜視図である。
【００１４】
図１に示す切断装置は、大きく分けて、光コネクタ５０の先端部の位置決めのためのコネクタ位置決め部１０と、光コネクタ５０を保持するコネクタ保持部２０と、これらコネクタ位置決め部１０及びコネクタ保持部２０を支持するベース部５とで構成される。
【００１５】
まず、図１に示す光ファイバ切断装置について説明する前に、この装置が切断の対象とする光コネクタ５０について、図５を参照して説明する。
【００１６】
図５に示すように、光コネクタ５０は、樹脂製の光ファイバ５１の周囲に樹脂製のフェルール５２が配置されて構成されており、フェルール５２の外周には、ハウジング５４が、フェルール５２の先端部を露出させた状態で一体的に設けられている。また、ハウジング５４から露出しているフェルール５２の部分の外周面には、フェルール５２の円周方向に沿った、断面Ｖ字状の案内溝５３が全周にわたって形成されている。光コネクタ５０の端面加工は、この案内溝５３に沿って、光ファイバ５１をフェルール５２とともに切断することによって行われる。
次に、図１を参照して、コネクタ位置決め部１０及びコネクタ保持部２０について順に説明する。
【００１７】
（１）コネクタ位置決め部１０
コネクタ位置決め部１０は、光コネクタ５０の先端部を挟持することによって光コネクタ５０の位置決めを行うものであり、光コネクタ５０の先端部を挟持する部材として、それぞれ円柱形の部材である固定側位置決め部材１２と可動側位置決め部材１３とを有する。
【００１８】
固定側位置決め部材１２は、固定部材１４を介してベース部５に固定されている。可動側位置決め部材１３は、軸線方向が固定側位置決め部材１２と平行になるように、固定部材１４と平行に配置された可動部材１５に固定されている。固定部材１４には、互いに平行に配され、かつ、可動部材１５を摺動自在に貫通した、２本のガイドシャフト１６が固定されている。これにより、可動部材１５はガイドシャフト１６にガイドされて固定部材１４に対して平行を保ちながら、ガイドシャフト１６の方向に移動可能に支持される。また、可動側位置決め部材１３は、可動部材１５とともに移動する。ガイドシャフト１６は先端にフランジ部を有し、このフランジ部と可動部材１５との間に可動部材付勢ばね１７が挿入されていることで、可動部材１５は固定部材１４に向けて付勢されている。
【００１９】
一方、固定側位置決め部材１２には、その軸方向中間部に切断刃固定部１２ａを有している。切断刃固定部１２ａには、切断刃１１の切断方向が、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３の軸線方向に平行になる状態で、すなわち、切断刃１１の刃先の延びる方向が可動部材１５の移動方向と平行となるように、片持ち梁状に支持されている。なお、切断刃１１の切断方向とは、刃先を含む切断刃１１の２つの側面の間に形成される角度を２等分する面において刃先側に向かう方向であって、切断刃１１の刃先の方向に垂直な方向をいう。
【００２０】
ここで、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３と切断刃１１との関係について、図２を参照して説明する。図２は、図１に示す光コネクタ端面切断装置の切断刃の取付け構造を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は上から見た図である。なお、図２（ａ）、（ｂ）に示す矢印は、可動側位置決め部材１３の移動方向を表わす。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、可動側位置決め部材１３には、切断刃１１が摺動自在に貫通するスリット状のガイド孔１３ａが設けられ、切断刃１１の自由端部はこのガイド孔１３ａに支持されている。ガイド孔１３ａは、ガイド孔１３ａ内での切断刃１１の遊びができるだけ少なく、かつ、可動部材１５（図１参照）の移動に伴う可動側位置決め部材１３の移動を妨げないように、その大きさが設計される。切断刃１１の長さは、光コネクタ５０（図５参照）を保持するために可動側位置決め部材１３が固定側位置決め部材１２に対して離れた場合でも、切断刃１１がガイド孔１３ａから抜けない長さとされることが好ましい。また、図２（ｂ）に示すように、切断刃１１は、固定側位置決め部材１２の軸心Ｏと、可動側位置決め部材１３の軸心Ｏ’とを結ぶ直線上に位置するように、固定側位置決め部材１２に固定されている。
【００２２】
固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３は、後述するように、光コネクタ５０の先端部の切断動作時においては、これらの間を光コネクタ５０が摺動するものであるので、この摺動ができるだけ滑らかに行われるように、凹凸のない滑らかな表面を持つことが望ましい。
【００２３】
（２）コネクタ保持部２０
再び図１を参照すると、コネクタ保持部２０は、ベース部５の上面に垂直な方向にベース部２０に固定された２本のガイドシャフト７に摺動自在に支持されている可動板６に設けられている。可動板６とベース部５との間には、可動板５及びコネクタ保持部２０の重量を支えるコイルばねである可動板支持ばね８が、ガイドシャフト７を貫通させて設けられている。
【００２４】
これにより、可動板６は、コネクタ位置決め部１０よりも図示上方（ベース部５からの距離が大きい位置）に位置しているが、ベース部５に向かう向きの力を可動板６加えることにより、可動板支持ばね８のばね力に抗して可動板６をベース部５側へ移動させることができる。ここで重要なのは、可動板６の移動方向と、コネクタ位置決め部１０の固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３の軸線方向とが等しいことである。
【００２５】
可動板６の上面には、光コネクタ５０が、そのハウジングの両側部を保持された状態で載置される凹部が形成されたコネクタ側部保持部材２１が固定されている。また、コネクタ側部保持部材２１の上面には、コネクタ側部保持部材２１によって両側部が保持されている光コネクタ５０を、さらに図示上方から保持するための蓋部材２２が、コネクタ側部保持部材２１にボルトによって着脱可能に取り付けられている。コネクタ側部保持部材２１の凹部の幅及び深さは、コネクタ側部保持部材２１と蓋部材２２とで光コネクタ５０を保持したときに、光コネクタ５０を確実に固定できるような寸法とされる。
【００２６】
次に、上述した装置による光コネクタ５０の端部の切断動作について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
【００２７】
初めに、図３（ａ）に示すように、光コネクタ５０をコネクタ保持部２０に保持させる。光コネクタ５０をコネクタ保持部２０に保持させるには、まず、コネクタ側部保持部材２１と蓋部材２２とを締結しているボルトを緩めるか、または蓋部材２２を取り外して、光コネクタ５０をコネクタ側部保持部材２１の凹部に挿入する。
【００２８】
このとき、図４（ａ）に示すように、可動側位置決め部材１３を、固定側位置決め部材１２に対して、可動部材付勢ばね１７（図１参照）のばね力に抗して開かせておき、光コネクタ５０の先端部を固定側位置決め部材１２と可動側位置決め部材１３との間に位置させる。この際、固定側位置決め部材１２と可動側位置決め部材１３との間に案内溝５３が位置するように、大まかな位置決めしておく。
【００２９】
光コネクタ５０の大まかな位置決めを行ったら、可動側位置決め部材１３に加えている力を解除すると、図４（ｂ）に示すように、可動側位置決め部材１３は可動部材付勢ばね１７のばね力によって矢印Ａ方向に移動し、光コネクタ５０の先端部が固定側位置決め部材１２と可動側位置決め部材１３とで挟持される。
【００３０】
固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３はそれぞれ円柱形の部材であるので、この状態では、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３は、それぞれ周面の一部を案内溝５３の中に侵入させて、案内溝５３の両エッジ部５３ａを押圧している。これにより、光コネクタ５０は、案内溝５３の幅方向の中心が、固定側位置決め部材１２の軸心Ｏと可動側位置決め部材１３の軸心Ｏ’とを結ぶ直線上に位置するように位置決めされる。
【００３１】
ここで、図４（ａ）に示す状態において、案内溝５３の幅方向の中心と上記直線とが正確に一致していなくても、上記直線上に案内溝５３が位置しており、案内溝５３の両エッジ部５３ａのうち少なくとも一方が固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３に押圧されていれば、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３の円柱形状に起因して光コネクタ５０にはその軸方向の力が作用し、結果的には、光コネクタ５０は図４（ｂ）に示す位置に位置決めされる。
【００３２】
このような自己調整的な位置決めを達成するには、案内溝５３の両側壁が、光コネクタ５０の軸方向に対して傾斜していることが好ましく、両側壁に作用する力のバランスを考慮すると、その傾斜角度は、案内溝５３の幅方向の中心線に対して対象であることが、より好ましい。案内溝５３の形状は特に限定されるものではないが、この点では、本実施形態で採用している断面Ｖ字形状が案内溝５３の形状として最適であるといえる。
【００３３】
また、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３が、案内溝５３が形成されていない個所で光コネクタ５０の先端部を押圧した場合でも、固定側位置決め部材１２と可動側位置決め部材１３とによる押圧力が、光コネクタ５０をその軸方向に移動させることのできる程度の力であれば、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３が案内溝５３に嵌まり込むように光コネクタ５０を移動させて、光コネクタ５０を位置決めすることもできる。
【００３４】
以上のようにして光コネクタ５０が位置決めされたら、蓋部材２２をボルトで固定し、光コネクタ５０をコネクタ保持部２０に保持させる。
【００３５】
光コネクタ５０がコネクタ保持部２０に保持されたら、図３（ｂ）に示すように、可動板６を押し下げる。ここで、可動板６の移動方向は、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３（図３では不図示）の軸線方向と平行であるので、可動板６を押し下げることで、光コネクタ５０は、その先端部を固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３に保持されつつ、これら位置決め部材１２，１３の軸線方向に沿って移動する。また、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３は、上述したように、光コネクタ５０の先端部の案内溝５３に完全に嵌合するものではなく、案内溝５３のエッジ部５３ａを局所的に押圧しているだけである。従って、案内溝５３と各位置決め部材１２，１３との接触面積は極めて小さく、両者間での摩擦抵抗は小さいので、光コネクタ５０の移動をスムーズに行わせることができる。
【００３６】
そして、さらに可動板６を押し下げると、図３（ｃ）に示すように、光コネクタ５０の先端部が切断刃１１により切断される。このとき、図２（ｂ）に示したように、切断刃１１は固定側位置決め部材１２の軸心Ｏと、可動側位置決め部材１３の軸心Ｏ’とを結ぶ直線上に位置するように固定されている。しかも、図４（ｂ）に示したように、光コネクタ５０は、固定側位置決め部材１２の軸心Ｏと可動側位置決め部材１３の軸心Ｏ’とを結ぶ直線上に案内溝５３の幅方向の中心が位置するように位置決めされている。これにより、光コネクタ５０の先端部は、正確に案内溝５３の幅方向の中心で切断される。
【００３７】
このように、固定側位置決め部材１２及び可動側位置決め部材１３で、光コネクタ５０の先端部の案内溝５３が形成された部分を保持した状態で、光コネクタ５０を両位置決め部材１２，１３に沿って移動させ、光コネクタ５０の先端部を、固定側位置決め部材１２に固定された切断刃１１で切断することで、光コネクタ５０の端面加工を、切断位置及び切断角度のばらつきを抑えて、精度良く行うことができる。また、フェルール５２と光ファイバ５１とを同時に切断するので両者の端面は同一平面上に形成される。しかも、切断刃１１による切断は、フェルール５２の切断抵抗により低速で行われるので、切断時に光ファイバ５１に急激な力は加わらない。その結果、切断刃１１による切断で光ファイバ５１の端面が欠けることはなく、光ファイバ５１の端面を、平坦性が高く鏡面に近い状態に切断することができる。
【００３８】
なお、切断刃１１としては、フェルール５２と光ファイバ５１とを同時に切断することができるものであれば特に限定されないが、例えば、その材質として、鋼、セラミックス、硬質ガラスなどの組成を有するものを用いることができる。また、切断刃１１の、少なくとも光コネクタ５０の端面を形成する側の表面は、凹凸の極めて少ない鏡面状の平坦面であることが望ましい。これにより、光コネクタ５０の端面を、より鏡面に近い状態で切断加工することができる。
【００３９】
以上本発明を一実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
例えば、本実施形態においては、フェルールの外周にハウジングが配置されてなる光コネクタの状態で光ファイバを切断する態様について説明したが、コネクタ保持部２０に代えてフェルールを直接保持する保持部を使用することによりフェルール付き光ファイバを切断することも可能である。
【００４１】
また、本実施形態においては２つの位置決め部材１２，１３として円柱形状のものを使用したが、フェルールの外周面に形成される溝の形状に応じて適宜他の形状の柱状体を使用することも可能である。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、切断刃１１は、一方の位置決め部材に固定され、他方を摺動可能に貫通するように構成されているが、切断刃は２つの位置決め部材の中間に保持されていればよく、例えば光コネクタを２つの位置決め部材で挟持した状態における２つの位置決め部材間の距離に等しい長さを有する切断刃を一方の位置決め部材に固定しておくことが可能である。
【００４３】
また、本実施形態においては、切断刃１１の切断方向が位置決め部材１２，１３の軸線方向に対して平行になるように切断刃１１が保持されているが、切断刃の刃先と切断方向を含む平面が位置決め部材の軸線方向に平行になるようになっていれば、切断刃の切断方向と位置決め部材の軸線方向とがなす所定角度をなすように切断刃を保持することも可能である。
【００４４】
さらに、本実施形態においては、切断対象となるフェルールの外周面の全周に溝が形成されているが、溝は、少なくとも２つの位置決め部材によって保持される一に形成されていればよく、必ずしも全周に形成されている必要はない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光ファイバ切断装置は、柱形状の２つの位置決め部材でフェルールの溝が形成された部分を挟持し、しかも、２つの位置決め部材の間に、刃先と切断方向を含む平面が２つの位置決め部材の軸線方向に平行になるように切断刃が保持される構成とすることで、フェルールの溝が形成された部分を、安定した切断位置及び切断角度で精度良く切断することができる。また、切断刃はフェルールと光ファイバとを同時に切断することになるので、平坦な端面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である光ファイバ切断装置の斜視図である。
【図２】図１に示す光ファイバ切断装置の切断刃の取付け構造を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は上から見た図である。
【図３】図１に示す光ファイバ切断装置による切断動作を説明する側面図である。
【図４】光コネクタの、図１に示す光ファイバ切断装置の位置決め部による位置決め動作を説明する上面図である。
【図５】案内溝付き光ファイバコネクタの斜視図である。
【符号の説明】
５    ベース部
６    可動板
７，１６    ガイドシャフト
８    可動板支持ばね
１０    コネクタ位置決め部
１１    切断刃
１２    固定側位置決め部材
１３    可動側位置決め部材
１４    固定部材
１５    可動部材
１７    可動部材付勢ばね
２０    コネクタ保持部
２１    コネクタ側部保持部材
２２    蓋部材
５０    光コネクタ
５１    光ファイバ
５２    フェルール
５３    案内溝
５３ａ    エッジ部
５４    ハウジング
【図１】
0004306897.tif 000002
【図２】
0004306897.tif 000003
【図３】
0004306897.tif 000004
【図４】
0004306897.tif 000005
【図５】
0004306897.tif 000006