(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆付光ファイバを把持するクランプ部と、被覆付光ファイバをわん曲させることにより曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面から、光ファイバ中心へ向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で切込みを入れる切断刃と、被覆付光ファイバを挟むように切断刃に対向配置され、切断刃で切込みが入れられる前記光ファイバを支承する刃枕部材と、刃枕部材を被覆付光ファイバに押し付けて、これをわん曲させることにより前記光ファイバの外表面に曲げによる引張応力を付与すると共に、その曲げ引張応力外表面を切断刃に相対的に押し付けて、その外表面に切込みを入れる光ファイバ曲げ付与切込機構を有する引張応力付与手段と、被覆付光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させる光ファイバ相対回転手段とを備え、前記切断刃は被覆付光ファイバの被覆用切断刃と光ファイバ素線用切断刃とからなり、被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線の切断作業に応じてその作業を行う操作位置と待機位置との間を往復移動可能に切断刃入替ガイドに設けられていることを特徴とする被覆付光ファイバの切断装置。
【請求項２】
前記引張応力付与手段は、前記光ファイバ曲げ付与切込機構と、被覆付光ファイバを軸方向に引張って前記光ファイバの曲げ引張応力外表面に更に張力による引張応力を付与する光ファイバ張力付与機構とを併用したもので構成され、切断刃の切込み深さが大きくなるに伴い、前記光ファイバに付与される引張応力が漸次増大するようにしたことを特徴とする請求項１記載の被覆付光ファイバの切断装置。
【請求項３】
前記切断刃は、これを被覆付光ファイバの半径方向へ振動させる振動発生手段に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の被覆付光ファイバの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被覆付光ファイバの切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光ファイバ母材より線引きされた光ファイバ素線（外周面に被覆が施されていない裸ファイバをいう。以下同じ。）に被覆を施された被覆付光ファイバの被覆の偏芯及び屈折率分布状態等のモードフィールドを一工程で能率よく、また正確に測定するためには、測定すべき被覆付光ファイバの端末まで被覆が付いた状態で、被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線の端面が平滑であり、更に、これら両端面が軸方向に直角で、被覆と光ファイバ素線との間に段差が生じないように被覆付光ファイバを切断することが要求される。
従来、この要求に応じて使用されている被覆付光ファイバ切断装置としては、例えば、図１５に示すように、光ファイバ素線１ａ及び被覆１ｂを有する被覆付光ファイバ１を左右両クランプ２、３で把持し、その間で切断刃４をスライドさせて被覆付光ファイバ１に押し付け、被覆付光ファイバ１の凹状内面に切込みを入れた後、反対側の曲げ引張応力外表面を切断刃４の反対側に設けられた枕５で押圧することにより、被覆付光ファイバ１を切断する装置がある。この装置では、必要に応じて、この被覆付光ファイバ１に長さ方向に張力を付与した状態でこの被覆付光ファイバ１を左右両クランプ２、３で把持し、被覆付光ファイバ１を切断刃４で切断したり、被覆付光ファイバ１を左右両クランプ２、３でクランプした後、いずれか一方のクランプを他方のクランプから離反するように移動させて被覆付光ファイバ１に張力を付与しながら被覆付光ファイバ１を切断したりすることも行われる。
【０００３】
また、被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線の端面が平滑であり、更に、これら両端面が軸方向に直角で、被覆と光ファイバ素線との間に段差が生じないように切断する装置として、図１６（イ）（ロ）に示すようなものも提案されている。この装置は、被覆付光ファイバ１の端末の被覆１ｂと、被覆を除去した光ファイバ素線１ａをそれぞれクランプ３、２で固定し、その間で切断刃４をスライドさせて光ファイバ素線１ａを切断する被覆付光ファイバ切断装置であって、例えば、前記被覆１ｂを固定するクランプ３は切断刃４と離反する方向に反発することで、被覆付光ファイバ１に一定の張力を付与できるようにスプリング等の弾性体６を備え、更に、このクランプ３と切断刃４との間には、切断刃４をスライドして被覆付光ファイバ１に切込みを入れた後、切断に至るまで、被覆付光ファイバ１の張力を漸増し得るように、クランプ３に形成した傾斜面７及び切断刃４側に取り付けられ傾斜面７に押当するインデックスプランジャ８とを備えた張力付勢手段９が設けられた構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１５に示すような切断装置では、被覆付光ファイバ１の切断時に、切断刃４の刃先が被覆付光ファイバ１の被覆の切り口に食い込んで、この被覆に圧縮応力が作用する。そうすると、この被覆がつぶれ易く、また、その弾性作用により、切断刃４の刃先が被覆から逃げ易くなる。また、切断刃４が被覆付光ファイバ１の一方向からしか被覆付光ファイバ１に食い込まないので特に被覆が切断時に引きちぎられることが多い。これらは内側の光ファイバ素線の切断にも影響を与える。このため、被覆付光ファイバ１を切断する際、被覆及び光ファイバ素線の端面が平滑にならず、また、これら両端面が軸方向に直角で、被覆と光ファイバ素線との間に段差が生じないように切断することが難しいという問題があった。
【０００５】
次に、図１６（イ）（ロ）に示すような切断装置では、被覆付光ファイバ１の被覆１ｂを除去して、光ファイバ素線１ａだけを切断するものなので、この装置で切断された被覆付光ファイバ１を用いて、被覆付光ファイバ１のモードフィールドを測定することは可能であるが、被覆付光ファイバ１の端末まで被覆１ｂが付いていないので、これと同じ工程（一工程）で、被覆１ｂの偏芯状態を正確に測定することができず、測定の作業能率が悪くなるという問題があった。
また、被覆付光ファイバ１を切断するとき、被覆１ｂを除去するため、この際、被覆付光ファイバ１の光ファイバ素線１ａの表面を傷付ける恐れがあり、被覆付光ファイバ１のモードフィールドに測定誤差が生じて、測定精度が低下する恐れがあった。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決し、被覆付光ファイバの被覆が付いた状態で、その被覆及び光ファイバ素線の端面が平滑であり、また、これら両端面が軸方向に直角で、被覆と光ファイバ素線との間に段差が生じないように被覆付光ファイバを切断できるようにした被覆付光ファイバの切断装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された被覆付光ファイバの切断装置は、被覆付光ファイバを把持するクランプ部と、被覆付光ファイバをわん曲させることにより曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面から、光ファイバ中心へ向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で切込みを入れる切断刃と、被覆付光ファイバを挟むように切断刃に対向配置され、切断刃で切込みが入れられる前記光ファイバを支承する刃枕部材と、刃枕部材を被覆付光ファイバに押し付けて、これをわん曲させることにより前記光ファイバの外表面に曲げによる引張応力を付与すると共に、その曲げ引張応力外表面を切断刃に相対的に押し付けて、その外表面に切込みを入れる光ファイバ曲げ付与切込機構を有する引張応力付与手段と、被覆付光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させる光ファイバ相対回転手段とを備え、前記切断刃が被覆付光ファイバの被覆用切断刃と光ファイバ素線用切断刃とからなり、被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線の切断作業に応じてその作業を行う操作位置と待機位置との間を往復移動可能に切断刃入替ガイドに設けられているものである。
【００１０】
また、請求項２に記載された被覆付光ファイバの切断装置は、請求項１記載の切断装置において、前記引張応力付与手段が、前記光ファイバ曲げ付与切込機構と、被覆付光ファイバを軸方向に引張って前記光ファイバの曲げ引張応力外表面に更に張力による引張応力を付与する光ファイバ張力付与機構とを併用したもので構成され、切断刃の切込み深さが大きくなるに伴い、前記光ファイバに付与される引張応力が漸次増大するようにしたものである。
【００１１】
また、請求項３に記載された被覆付光ファイバの切断装置は、請求項１又は２記載の切断装置において、前記切断刃が、これを被覆付光ファイバの半径方向へ振動させる振動発生手段に取り付けられているものである。
【００１３】
本発明の請求項１記載の被覆付光ファイバの切断装置によると、被覆付光ファイバをわん曲させた状態で、前記光ファイバの曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面から、光ファイバ中心へ向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で、切断刃により切込みを入れるので、光ファイバの切り口が、光ファイバ中心側から半径方向外側の曲げ引張応力外表面へ向かって末広がり状に広がり、切断刃と前記光ファイバの切り口の間に作用する接触摩擦抵抗及び被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線に作用する圧縮応力が小さくなる。これにより、前記光ファイバの切り口部分の被覆がつぶれたり、被覆及び光ファイバ素線の切り口面が粗面になったりしなくなる。また、被覆の弾性作用により、切断刃の刃先が被覆から滑って逃げてしまうこともなくなる。
【００１４】
更に、前記光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させながら前記光ファイバの前記曲げ引張応力外表面に切断刃で切込みを入れるので、その外表面には円周方向へ均等に連続して切込みが入り、被覆付光ファイバの切断時に、その被覆が引きちぎられて端面が不平滑（粗面）になるという問題もなくなる。
【００１５】
従って、被覆付光ファイバを被覆が付いた状態で、その被覆及び光ファイバ素線の端面が平滑で、且つ、これら両端面が軸方向に直角で、被覆と光ファイバ素線との間に段差が生じないように切断することができる。また、被覆付光ファイバの被覆の偏芯及び屈折率分布状態等のモードフィールドを一工程で能率よく、更に正確に測定することができるようになる。
【００１６】
更に、前記光ファイバの被覆が切込みによりせん断され、切欠きが生じた光ファイバ素線が破断されるので、被覆の切断端面が平滑になると共に、光ファイバ素線の切断端面が鏡面のように平滑になり、端面研磨等の後処理作業を簡易、迅速に行うことができ、場合によっては後処理作業を無くすことも可能になる。
また、前記切断刃として、被覆付光ファイバの被覆用切断刃と光ファイバ素線用切断刃を用意し、切断対象物、即ち、被覆及び光ファイバ素線に応じて、これらの切断刃を入れ替えて切断に供するようにすると、被覆及び光ファイバ素線の材質に適した理想に近い条件でこれら部材を切断することが可能になり、被覆付光ファイバの端面を比較的容易、確実に平滑にすることができ、また、切断刃の耐久性も向上するので、切断刃の寿命が長くなり経済的なほか、切断刃を新品と交換する時期も延びるので、切断装置の稼働率が向上し、保守も容易となるので好ましい。
【００１７】
次に、請求項２記載のもののように、被覆付光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させると共にわん曲させ、更に軸方向に引張った状態で、前記光ファイバの曲げ引張応力外表面から、光ファイバ中心に向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で、切断刃により切込みを入れ、前記光ファイバを切断するようにすると、被覆付光ファイバの曲げ半径を小さくして強くわん曲させなくても、換言すると、前記光ファイバを大きな曲げ半径で緩くわん曲させた状態で、前記光ファイバの外表面に、曲げによる引張応力が付与されている外表面を形成することが可能になる。これにより、被覆付光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させながらわん曲させるとき、被覆付光ファイバに無理なねじり曲げが加わらず、前記光ファイバの損傷を抑えることができ、また、光ファイバの相対回転曲げ操作が容易となり、切断装置の構造が簡単になるので好ましい。
【００１８】
また、前記被覆付光ファイバに相対回転、曲げのほかに軸方向への引張りを加えた状態で、前記曲げ引張応力外表面から切断刃により切込みを入れていくと、切断刃の切込み深さが大きくなるに伴い、前記光ファイバに付与される引張応力が漸次増大する。その結果、切断刃で形成された被覆付光ファイバの切り口が広がり易くなり、切断刃と前記切り口の間に作用する接触摩擦抵抗等がより小さくなり、切断刃によって切断された被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線の端面を容易に平滑にすることができるので好ましい。
【００１９】
また、請求項３記載のもののように、前記切断刃が、これを被覆付光ファイバの半径方向へ振動させる振動発生手段に取り付けられていると、切断刃により被覆付光ファイバに切込みを入れて切断する際、切断刃と前記光ファイバとの接触面に作用する摩擦力がより小さくなるので、より平滑な切断端面を確実に得ることができ好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１（参考））
次に、本発明に係る被覆付光ファイバ切断装置を実施するための参考の実施形態１を図１乃至図６により詳細に説明する。この被覆付光ファイバ切断装置は、図１乃至図３に示すように、被覆付光ファイバ１２を把持するクランプ部１４、１５と、被覆付光ファイバ１２をわん曲させることにより、曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面１２Ａに、光ファイバ中心へ向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で切込みを入れる切断刃１８と、切断刃１８を被覆付光ファイバ１２の半径方向へ振動させる振動発生手段である、例えば、超音波振動子２２と、被覆付光ファイバ１２を挟むように切断刃１８に対向配置され、切断刃１８で切込みが入れられる前記光ファイバ１２を支承する刃枕部材２０と、被覆付光ファイバ１２の外表面に曲げにより、更には軸方向への張力も付加することにより引張応力を付与して曲げ引張応力外表面１２Ａを形成する引張応力付与手段１６と、被覆付光ファイバ１２をその中心軸のまわりに切断刃１８に対して相対回転させる光ファイバ相対回転手段２３とを備えている。
【００２２】
更に具体的に説明すると、切断の対象物である被覆付光ファイバ１２は光ファイバ素線とこれを覆う被覆とで構成され、例えば、光ファイバ素線の外径は１２５μｍ、被覆の外径、即ち、被覆付光ファイバ１２の外径は４００μｍ、材質は光ファイバ素線が脆性材料の石英ガラス系材料、被覆がＵＶ樹脂材料である。
【００２３】
クランプ部１４、１５は被覆付光ファイバ１２の長さ方向に前後２箇所で、ベース２４上に設置されたハウジング２６のコラム２６Ａ、２６Ｂ側に配置される。クランプ部１４、１５は、図４に詳細に示すように、被覆付光ファイバ１２を案内する開口溝２８Ａを有するクランプホルダ２８と、クランプホルダ２８にピン３０により開閉自在に蝶番結合される押え部材３２と、クランプホルダ２８に一部埋設され、押え部材３２を吸着して被覆付光ファイバ１２を締着する磁石３４と、押え部材３２の内側に取り付けられ、被覆付光ファイバ１２を押し付けるゴム部材３６とにより構成される。開口溝２８Ａの深さは０．３ｍｍである。この深さに形成すると、この溝から被覆付光ファイバ１２が１／４以上飛び出るので、被覆付光ファイバを確実に把持することができ好ましい。
【００２４】
前記コラム２６Ａには、被覆付光ファイバ１２を挿通案内する中空回転軸３８が回転自在に軸支されている。前記クランプ部１４のクランプホルダ２８はこの中空回転軸３８の中間部に取り付けられる。また、コラム２６Ｂには中空回転軸３８と同軸状にこの回転軸３８から所定間隔をおいて被覆付光ファイバ１２を挿通案内する中空回転軸４０が回転自在に軸支され、この中空回転軸４０に同軸上に張力伝達軸４２が挿入され、張力伝達軸４２に横方向から差し込まれ、中空回転軸４０に形成された係止用長溝４０Ａで係止される回転同期用ピン４４で連結される。前記クランプ部１５のクランプホルダ２８はこの張力伝達軸４２の中間部に取り付けられる。
【００２５】
なお、被覆付光ファイバ１２のクランプ部１４、１５の構造としては、前記磁石吸着方式のほかに、図示しないが、トグルクランプ方式やピンバイス（ドリルチャック）のような締付構造のものでもよい。
【００２６】
中空回転軸３８と中空回転軸４０との間に、図１及び図２に示すように、前記切断刃１８と刃枕部材２０が配置される。切断刃１８は、振動発生手段である前記超音波振動子２２の先端に取り付けられ、超音波振動子２２はベース２４上にブロック状の超音波振動子ホルダ４６を介して設置される。
【００２７】
切断刃１８は、例えば、材質がステンレス鋼で、刃厚０．１ｍｍ、刃渡り１０ｍｍ、刃先角度θ（図３、図５（ハ）（ニ）参照）が１３度の平刃を使用する。刃の形状は平刃のほかに三角刃、丸刃等でもよい。刃先角度θは６０度を超えると、被覆付光ファイバ１２を切断するとき、その刃先が被覆付光ファイバ１２の被覆から逃げ易く、被覆の端面が平滑になるように切断することが容易でなくなる。また、５度より小さくなると、刃先が欠け易く、耐久性が乏しくなるほか、被覆の端面が平滑になるように切断することができなくなる。このため、刃先角度は５〜６０度の範囲に選定することが好ましい。
【００２８】
超音波振動子２２は、１〜１００ｋＨｚ程度の振動数が得られるものが使用され、先端に取り付けられた切断刃１８を２０〜３０ｋＨｚの振動数で往復振動させ、被覆付光ファイバ１２を切断するようになっている。また、超音波振動子２２は、切断刃１８が往復振動する以外、これと被覆付光ファイバ１２との相対位置が変わらないように、且つ、切断刃１８が振動しても、その刃先が振動だけでは被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａには接触せず、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａとの間に０．８〜１ｍｍ程度の空隙が生じるように固定設置される。この空隙があることにより、刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２に押し付け、被覆付光ファイバ１２をわん曲させ、その外表面に曲げによる引張応力を付与して曲げ引張応力外表面１２Ａを容易に形成することができ、その切断刃１８の切込みの進行に伴い、曲げ引張応力を漸次増大することができる。また、被覆付光ファイバ１８がわん曲することにより、切断刃１８による切り口が広がるので、切断刃１８によって生じる被覆のつぶれをより小さくすることができる。なお、切断刃１８を振動させる振動発生手段は前記超音波振動子２２の他に、偏心錘回転型、電磁コイル・摺動インデックスプランジャ型の振動機構等を使用することができる。
【００２９】
刃枕部材２０はＬ型の刃枕部材ホルダ４８に取り付けられ、図２、図３及び図５（イ）に示すように、切断刃１８と対向配置される。そして、被覆付光ファイバ１２を切断しない待機状態のときは、刃枕部材２０の被覆付光ファイバ１２に接触する側の作業面２０Ａが被覆付光ファイバ１２と接触しないように離間して配置される。また、刃枕部材２０の作業面２０Ａには、図５（ロ）に示すように、縦横十文字形状に凹み溝２０Ｂ、２０Ｃが形成される。
【００３０】
凹み溝２０Ｂは切断刃１８の刃先を受け入れる溝であり、溝底面は平らに形成されている。また、凹み溝２０Ｃは被覆付光ファイバ１２をガイドする溝であり、溝底面は図５（ハ）に示すもののように平らに形成しても良いし、図５（ニ）に示すように、被覆付光ファイバ１２をわん曲させる方向にわん曲させて形成してもよい。
【００３１】
凹み溝２０Ｃの溝底面を図５（ニ）に示すように、わん曲させて形成すると、刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２に向けて移動させ、凹み溝２０Ｃに被覆付光ファイバ１２を挿入案内しながら押し付けて、被覆付光ファイバ１２をわん曲させるとき、被覆付光ファイバ１２が凹み溝２０Ｃによくなじむので、被覆付光ファイバ１２に無理な曲げによる損傷を生じる恐れがなくなり、この光ファイバ１２を円滑に無理なくわん曲させて、被覆付光ファイバ１２の外表面に曲げによる引張応力を付与して曲げ引張応力外表面１２Ａを容易に形成することができ、好ましい。なお、図５（ニ）に示すものでは、刃枕部材２０の作業面２０Ａも、凹み溝２０Ｂを境目にして、凹み溝２０Ｃの溝底面のわん曲形状に合致するようにわん曲して形成されている。
【００３２】
引張応力付与手段１６は、例えば、刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２に押し付けて、これをわん曲させることにより、その外表面に曲げによる引張応力を付与して曲げ引張応力外表面１２Ａを形成すると共に、その曲げ引張応力外表面１２Ａを切断刃１８に押し付けて、その曲げ引張応力外表面１２Ａに切込みを入れる機能を有する光ファイバ曲げ付与切込機構５０と、被覆付光ファイバ１２を軸方向に引張ってその曲げ引張応力外表面１２Ａに更に引張応力を付与する機能を有する光ファイバ張力付与機構５２とを併用したもので構成される。
【００３３】
光ファイバ曲げ付与切込機構５０は、図２に示すように、ハウジング２６の中央部に設けられたスライドテーブルベース７０と、このベース７０上に被覆付光ファイバ１２側へ往復移動できるように設けられ、上部に刃枕部材ホルダ４８を取り付けるスライドテーブル台７３が載置されるスライドテーブル７２と、スライドテーブル台７３の超音波振動子２２に近い側の端部に接続され、スライドテーブルベース７０にアーム７４を介して設けられた滑車７６で案内されるテンションワイヤ（紐状体を含む）７８に吊り下げ支持される重り８０と、スライドテーブルベース７０の前記重り８０側とは反対側の端部に逆L形アーム７１を介して取り付けられ、操作ロッド８４がスライドテーブル台７３に形成された係止孔７３Ａに係止されるインデックスプランジャ８２とを備えている。
【００３４】
インデックスプランジャ８２の操作ロッド８４は、被覆付光ファイバ１２の非切断時には、突出させて係止孔７３Ａに係止させる。これにより、スライドテーブル７２が被覆付光ファイバ１２の方へ移動せず、被覆付光ファイバ１２の外表面には引張応力が付与されない。
【００３５】
被覆付光ファイバ１２の切断時には、被覆付光ファイバ１２をクランプ部１４、１５で把持した後、インデックスプランジャ８２の操作ロッド８４を上方へ後退させて、係止孔７３Ａから引き抜く。そうすると、重り８０（重量約３０ｇｆ）の付勢作用により、スライドテーブル７２及び刃枕部材２０が、被覆付光ファイバ１２側へ移動する。これにより、刃枕部材２０をその作業面２０Ａに形成された凹み溝２０Cでガイドされる被覆付光ファイバ１２に押し付け、被覆付光ファイバ１２をわん曲させる。この被覆付光ファイバ１２のわん曲作用により、被覆付光ファイバ１２の曲げ半径（曲率半径）が最も大きくなる外表面に少なくとも曲げによる引張応力を付与して曲げ引張応力外表面１２Ａを形成すると共に、その曲げ引張応力外表面１２Ａを切断刃１８に押し付けて、その曲げ引張応力外表面１２Ａに切込みを入れることができる。
【００３６】
光ファイバ張力付与機構５２は、図１及び図３に示すように、張力伝達軸４２と、張力伝達軸４２の後端部に接続され、ベース２４の支柱２５に設けられた滑車５４で案内されるテンションワイヤ（紐状体を含む）５６に吊り下げ支持される重り５８と、中空回転軸４０及び張力伝達軸４２間に介在されるフランジ付リニヤブッシュ６０と、張力伝達軸４２の前端に形成されてこのリニヤブッシュ６０のフランジと当接し、張力伝達軸４２の移動を拘束するための係止用フランジ６２と、コラム２６Ｂの頭部にアーム６４を介して取り付けられ、操作ロッド６８が係止用フランジ６２に係止されるインデックスプランジャ６６とを備えている。
【００３７】
インデックスプランジャ６６の操作ロッド６８は、被覆付光ファイバ１２の非切断時には、図６（イ）に示すように、下方に突出させ、前記係止用フランジ６２に係止させておく。そうすると、張力伝達軸４２の移動が拘束されるので、被覆付光ファイバ１２には張力が付与されない。
【００３８】
被覆付光ファイバ１２の切断時には、被覆付光ファイバ１２をクランプ部１４、１５で把持した後、この操作ロッド６８を図６（ロ）に示すように、上方へ後退させ、係止用フランジ６２との係止を解除する。そうすると、重り５８（重量は約２００ｇｆ）の付勢作用により、張力伝達軸４２がクランプ部１４から離反する方向（図１、３の右方向）へ移動する。これにより、被覆付光ファイバ１２が軸方向に常時一定の張力で引張られて、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａを含む内外部位には、更に張力による引張応力が重畳して付与される。前記軸方向の張力の大きさは重り５８の重量を変更することにより調節することができる。
【００３９】
前記引張応力付与手段１６が、前記したように、光ファイバ曲げ付与切込機構５０と光ファイバ張力付与機構５２とを併用したもので構成される。このように構成されていると、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに、その曲げ引張応力外表面１２Ａから光ファイバ中心に向かって、切断刃１８により切込みを入れる際、切断刃１８の切込み深さが大きくなるに伴い、前記光ファイバ１２に付与される引張応力が漸次増大してくる。これにより、切断刃１８で形成された被覆付光ファイバ１２の切り口が広がり易くなり、切断刃１８と前記切り口の間に作用する接触摩擦抵抗等がより小さくなり、切断刃１８によって切断された被覆付光ファイバ１２の被覆及び光ファイバ素線の端面を容易に平滑にすることができるので有効である。
【００４０】
光ファイバ相対回転手段２３は、図１乃至図３に示すように、コラム２６Ａ、２６Ｂの下側部に両コラムを通して軸支される駆動伝動軸８６と、この伝動軸８６のコラム２６Ａ、２６Ｂ側に各々装着される駆動用プーリ８８、８８と、中空回転軸３８、４０に各々装着される従動用プーリ９０、９０と、駆動用プーリ８８、８８及び従動用プーリ９０、９０間に各々張り渡され、駆動伝動軸８６からの動力が同期して中空回転軸３８、４０に伝達され、両中空回転軸３８、４０を同じ方向に同じ回転速度で回転させるタイミングベルト９２、９２と、駆動伝動軸８６にカップリング９４を介して連結され、中空回転軸３８、４０に回転動力を伝達する駆動用モータ９６とを備えている。また、駆動用モータ９６は、コラム２６Ｂにモータ支柱９８を介して取り付けられたモータブラケット１００に支持されている。また、図示しないが、タイミングベルト９２には、これに張力を付与するためのタイトナーが付設されている。
【００４１】
前記駆動伝動軸８６の動力を中空回転軸３８、４０に伝達する動力伝動機構は、前記ベルト方式以外に、チェーン、ギヤ方式等を利用したものでもよい。前記回転駆動手段２３において、駆動用モータ９６の出力軸（駆動伝動軸８６）と中空回転軸３８、４０との回転減速比は、例えば、２：１に設定されており、中空回転軸３８、４０側のクランプ部１４、１５で把持された被覆付光ファイバ１２を、例えば、６〜３０ｒｐｍ程度の回転速度でその中心軸のまわりに回転させて、被覆周方向に切込みを入れつつ更に光ファイバ素線に切欠きが生じるようになっている。
【００４２】
次に実施形態１に記載された切断装置を用いて、被覆付光ファイバ１２の切断方法を図１、２等に基づいて説明する。先ず、切断すべき被覆付光ファイバ１２を、被覆が付いている状態で中空回転軸３８に設けられた被覆付光ファイバ挿入孔３８Ａから、中空回転軸３８、４０、張力伝達軸４２内へ挿通し、先端を張力伝達軸４２に設けられた被覆付光ファイバ取出孔４２Ａから露出させる。この際、クランプ部１４、１５の押え部材３２を開き、被覆付光ファイバ１２が開口溝２８Ａ内を通るようにしておく。次に、押え部材３２を閉じて、これを磁石３４で吸着させ、被覆付光ファイバ１２をクランプ部１４、１５で把持する。
【００４３】
次に、光ファイバ相対回転手段２３の駆動用モータ９６を始動し、その動力（トルク）を駆動伝動軸８６から駆動用プーリ９０、タイミングベルト９２及び従動用プーリ９０を介して中空回転軸３８、４０に伝達し、被覆付光ファイバ１２をその中心軸のまわりに、例えば、２０ｒｐｍのゆっくりとした回転速度で、図２の時計又は反時計方向へ回転させる。
【００４４】
また、前記駆動用モータ９６の始動、即ち、被覆付光ファイバ１２の回転開始とほぼ同時、又はその直後に、光ファイバ曲げ付与切込機構５０の前記インデックスプランジャ８２の操作ロッド８４を後退させて、係止孔７３Ａから引き抜き、スライドテーブル７２及び刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２に向けて移動させ、刃枕部材２０の凹み溝２０Ｃ内に被覆付光ファイバ１２を挿入案内しながら、被覆付光ファイバ１２に押し付け、被覆付光ファイバ１２をわん曲させることにより、被覆付光ファイバ１２の外表面に曲げによる引張応力を付与して曲げ引張応力外表面１２Ａを形成する（図５（ハ）（ニ）参照）。
【００４５】
引き続いて、刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２を挟持するように切断刃１８側へ移動させ、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａを切断刃１８に押し付け、この切断刃１８により、前記曲げ引張応力外表面１２Ａから前記光ファイバ１２の中心に向かって切込みを入れる。そうすると、被覆付光ファイバ１２は前記のように回転しているので、切込みが前記光ファイバ１２の円周方向に沿って徐々に深さを増しながら均等に連続して入り、前記光ファイバ１２の被覆がせん断される。
【００４６】
更に刃枕部材２０の移動が進み、切断刃１８の刃先が光ファイバ素線の外面にまで達し、その外面に切欠きが生じると、光ファイバ素線が脆性材料の石英ガラス系材料よりなるため、光ファイバ素線が速やかに破断される。このような被覆のせん断及び光ファイバ素線の破断により、被覆付光ファイバ１２を切断する。
【００４７】
前記切断刃１８は、前記被覆付光ファイバ１２の前記曲げ引張応力外表面１２Ａから前記光ファイバ１２の中心に向かって切込みを入れて行くが、図５（ホ）に示すように、曲げ引張応力外表面１２Ａから光ファイバ中心に向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域（クロスハッチングを施した部分）で切込みを入れる。このような領域で切込みを入れるので、後記するように、前記光ファイバ１２の切り口と切断刃間の接触摩擦抵抗が減少するほか、切断刃１８の刃先で光ファイバの切り口を傷付ける恐れもなくなり、前記光ファイバ１２の切り口の端面を平滑にすることができる。また、切断刃１８が被覆をせん断して光ファイバ素線の外表面に達し、その表面に切欠きが生じると、切断刃１８が光ファイバ中心に到達しないうちに該素線が速やかに破断されるほか、切断刃１８が前記光ファイバ１２の中心軸のまわりを相対回転して、前記光ファイバ１２の一方向からだけでなく、円周方向に均等に切込みを入れることができる。
【００４８】
なお、前記したように、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａは、図５（ホ）に示すような半径方向外側に凸状にわん曲した頂上部位の外表面だけに限定されるものではなく、該頂上部位から被覆付光ファイバ１２の長手方向（図５（ホ）の左右方向）へ変位した曲げ引張応力の作用している刃枕部材２０で保持された部位の外表面、或いは、図５（ハ）（ニ）において、前記刃枕部材２０から前記光ファイバ１２の長手方向に離れた前記光ファイバ１２のわん曲面部位１２Ｂの外表面であってもよい。更には、図５（イ）に示すような、被覆付光ファイバ１２をその軸線方向から見た場合に、前記光ファイバ頂上部位１２Ｃばかりでなく、該頂上部位１２Ｃから周方向左右いずれかの方向に所定角度傾斜した傾斜部位１２Ｄの外表面であってもよい。換言すると、曲げ引張応力外表面１２Ａは前記光ファイバで曲げによる引張応力が付与されている外表面、即ち、前記光ファイバ１２中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域（クロスハッチングを施した部分）（図５（ホ）参照）における外表面ならどの部位の外表面でも良い。そのうち、図５（ハ）（ニ）の頂上及び図５（イ）の頂上部位１２Ｃの曲げ引張応力外表面１２Ａが切断刃１８により切込みを入れる部位としては望ましい。
【００４９】
前記被覆付光ファイバ１２をせん断、破断により切断させるために、被覆付光ファイバ１２をその中心軸のまわりに１回転（３６０度）近く、出来得れば１回転（３６０度）以上回転させるのが好ましく、一方、過度に回転させると、被覆付光ファイバ１２が捩れて損傷する等の弊害が起きるので、通常、３回転以内に制限するのが望ましい。
【００５０】
このように、前記被覆付光ファイバ１２の曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面から、光ファイバ中心へ向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で、切断刃により切込みを入れ、被覆付光ファイバ１２を切断することにより、その切り口が、外方へ末広がり状に広がり、該切り口と切断刃１８との接触摩擦抵抗及び該切り口への圧縮応力が小さくなる。これにより、前記光ファイバ１２の切り口部分の被覆がつぶれたり、引きちぎられて粗面になるようなことは殆どなく、被覆の切断端面が平滑になる。また、光ファイバ素線の外面に、前記切断刃１８により切欠き（ノッチ）が生じ、その部分で破断され、光ファイバ素線の切断端面が鏡面のように平滑になる。また、上記のように、前記光ファイバ１２の被覆及び光ファイバ素線の端面が平滑になるほか、これら両端面が軸方向に直角で、被覆と光ファイバ素線との間に段差が生じるようなこともなくなる。更に、このように、被覆付光ファイバ１２の切断部の端面が平滑になると、端面研磨等の後処理作業を簡易、迅速に行うことができ、場合によっては省略することも可能である。また、被覆付光ファイバの被覆の偏芯及び屈折率分布状態等のモードフィールドを一工程で能率よく、更に正確に測定することができるようになる。
【００５１】
なお、被覆付光ファイバの光ファイバ素線が前記石英ガラス系材料ではなく、プラスチック材料よりなる場合もある。このような材料でも硬質ならば、同様に外面から切欠きが生じて、素線の端面が破断され鏡面に近い状態で平滑になる。
【００５２】
前記の切断方法では、被覆付光ファイバ１２をその中心軸のまわりに回転させると共にわん曲させた状態で、曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面１２Ａから切込みを入れて、前記光ファイバ１２を切断したが、被覆付光ファイバ１２をクランプ部１４、１５で把持した後、該光ファイバ１２を光ファイバ相対回転手段２３で回転させ、且つ、光ファイバ曲げ付与切込機構５０でわん曲させる操作に加えて、引張応力付与手段１６の光ファイバ張力付与機構５２により、インデックスプランジャ６６の操作ロッド６８を後退させ、ストッパ６２の係止を解除し、張力伝達軸４２等により被覆付光ファイバ１２を軸方向に引張って、このファイバ１２に一定の張力を付与する操作を行い、被覆付光ファイバ１２に回転、曲げのほかに軸方向への引張りを加えた状態で、張力による引張応力が重畳された前記曲げ引張応力外表面１２Ａから、光ファイバ中心に前記光ファイバの曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面から、光ファイバ中心へ向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で、切断刃１８により切込みを入れ，被覆付光ファイバ１２を切断するようにしてもよい。
【００５３】
このような切断方法を採用すると、前記光ファイバ１２を大きな曲げ半径で緩くわん曲させた状態で、前記光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに所要の引張応力を付与することが可能になる。これにより、被覆付光ファイバ１２をその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させながらわん曲させるとき、被覆付光ファイバ１２に無理なねじり曲げが加わらず、前記光ファイバ１２の損傷を抑えることができ、また、光ファイバ１２の相対回転曲げ操作が容易となり、切断装置の構造が簡単になるので好ましい。
【００５４】
また、切断刃１８の切込み深さが大きくなるに伴い、前記光ファイバ１２に付与される引張応力が漸次増大するので、切断刃１８で形成された被覆付光ファイバ１２の切り口が広がり易くなり、切断刃１８と前記切り口の間に作用する接触摩擦抵抗等がより小さくなり、切断刃１８によって切断された被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線の端面を容易に平滑にすることができるので好ましい。
【００５５】
更に、これらの切断方法で被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに切込みを入れる際、遅くとも刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２に向けて移動させて前記光ファイバ１２及び切断刃１８に押し付けようとするときまでに、例えば、光ファイバ曲げ付与切込機構５０のインデックスプランジャ８２の操作ロッド８４を後退させて、係止孔７３Ａから引き抜き、刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２側、切断刃１８側に向けて移動させようとするときに、超音波振動子２２の電源を入れてこの振動子２２を駆動させ、切断刃１８を、例えば、２０ｋＨｚ程度の振動数で被覆付光ファイバ１２の半径方向へ振動させるようにしてもよい。このように、切断刃１８を振動させながら前記曲げ引張応力外表面１２Ａに切込みを入れると、切断刃１８と前記光ファイバとの接触面に作用する摩擦力がより小さくなるので、より平滑な切断端面を確実に得ることができ好ましい。
【００５６】
なお、前記実施形態１の切断装置の光ファイバ曲げ付与切込機構５０では、前記刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２に押し付け、被覆付光ファイバ１２をわん曲させることにより、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに引張応力を付与した後、引き続いて、刃枕部材２０を被覆付光ファイバ１２を挟持するように切断刃１８側に移動させ、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａを切断刃１８に押し付け、これにより前記曲げ引張応力外表面１２Ａから切込みを入れるような構成になっている。このような構成にすると、曲げ引張応力外表面１２Ａへの引張応力の付与動作と切断刃１８による切込み動作を連続的、且つ、円滑に行うことができるほか、装置構造も簡単になる効果が得られる。その他の構成として、例えば、前記曲げ引張応力外表面１２Ａに引張応力を付与した後、刃枕部材２０の移動を停止し、切断刃１８の方を流体圧シリンダ、ねじ送り機構等の切断刃押込アクチュエータ（図示せず）で前記曲げ引張応力外表面１２Ａに押し付けて切込みを入れるような構成にすることができる。
【００５７】
（実施形態２（本発明））
図７乃至９に示すものは、本発明に係る被覆付光ファイバ切断装置の実施形態の例である。本実施形態を実施形態２とする。この実施形態の装置は、被覆付光ファイバ１２を切断するのに用いる切断刃１０２が、被覆付光ファイバ１２の被覆を切断する被覆用切断刃１０４と、光ファイバ素線を切断する光ファイバ素線用切断刃１０６からなっている。そして、被覆用切断刃１０４は振動発生手段である超音波振動子１０８に取り付けられ、光ファイバ素線用切断刃１０６は取付板１１０に取り付けられる。１１２は切断刃取付ホルダで、これに切断刃入替ガイドであるリニヤガイド１１４が配設される。リニヤガイド１１４には、２個のスライドブロック１１６、１１８がリニヤガイド１１４の長さ方向に移動可能に嵌め込まれている。スライドブロック１１６には、被覆用切断刃１０４を有する超音波振動子１０８が取り付けられ、スライドブロック１１８には、光ファイバ素線用切断刃１０６を有する取付板１１０が取り付けられる。
【００５８】
このような構成により、被覆用切断刃１０４と光ファイバ素線用切断刃１０６は、被覆付光ファイバ１２の被覆及び光ファイバ素線の切断作業に応じて、各々操作位置と待機位置との間で往復移動可能となる。更に、切断刃取付ホルダ１１２には、被覆用切断刃１０４又は光ファイバ素線用切断刃１０６を被覆付光ファイバ１２の切断位置に正確に位置決め固定するための、位置決め用プランジャ１２０が設けられ、スライドブロック１１６、１１８には各々プランジャ１２０の出没自在なボール１２２が入るロック溝１２４が形成されている。
【００５９】
被覆用切断刃１０４は、例えば、ステンレス鋼製の平刃を使用する。刃先角度は、被覆付光ファイバ切断の際、被覆をつぶさず鋭利に切れるように、例えば、１３度程度と小さくし、刃先部分を薄くする。これに対し、光ファイバ素線用切断刃１０６は、切断対象物がガラス系なので、刃先が鋭すぎると欠けてしまい、耐久性が悪くなる問題がある。そこで、刃先部分をダイヤモンド又は超硬合金製とした平刃を使用する。刃先角度θであるが、前記切断刃１０４で付けられた被覆の切込み部分に沿って、切断刃１０６により、光ファイバ素線に切欠きが生じることになるので、刃先逃げが起こり難く、切込み易くなる。このため、この刃先角度θは前記被覆用切断刃１０４のものに比べて大きくすることができる。例えば、６０度か、それより少し小さめの角度に設定することができる。なお、光ファイバ素線用切断刃１０６は超音波振動子（図示せず）を介して取付板１１０に取り付け、被覆用切断刃１０４と同様に超音波振動させるようにしてもよい。前記以外の切断装置の構成は実施形態１のものと実質上同じなので説明を省略する。
【００６０】
次にこの切断装置を用いて被覆付光ファイバ１２を切断する方法を図７乃至図９に基づいて説明する。先ず、被覆用切断刃１０４の方を被覆付光ファイバ１２の切断位置まで手動で移動させ、位置決め用プランジャ１２０のボール１２２をロック溝１２４に入れて位置決め固定する。なお、光ファイバ素線用切断刃１０６は、図７の左方の待機位置に待機させておく。次に実施形態１の切断方法で説明したのと同様な方法により、刃枕部材２０で被覆付光ファイバ１２を押し付け、更に被覆付光ファイバ１２を被覆用切断刃１０４に押し付け、この切断刃１０４により、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａにおける被覆に切込みを入れることにより、該被覆がせん断される。
【００６１】
次に、被覆用切断刃１０４を前記光ファイバ１２の被覆に切り込んだ状態から後退させて図７の右方へ手動で横移動させ、右側の待機位置で待機させる。その後、左側で待機していた光ファイバ素線用切断刃１０６を、被覆付光ファイバ１２の切断位置まで手動で移動させ、位置決め用プランジャ１２０で同様に位置決めする。そして、再び刃枕部材２０を前進させ、この切断刃１０６の刃先を被覆付光ファイバ１２の光ファイバ素線の外表面に押し付けると、該素線に切欠きが生じ、光ファイバ素線が破断される。こうして、被覆付光ファイバ１２を切断する。なお、被覆用切断刃１０４から光ファイバ素線用切断刃１０６へ入れ替えるときに、必要に応じて刃枕部材２０を一時的に後退させるようにしてもよい。
【００６２】
（実施形態３（参考））
図１０に示すものは、本発明に係る被覆付光ファイバ切断装置を実施するための参考の実施形態３の例である。この実施形態の装置では、重り方式に代えて磁石方式の光ファイバ張力付与機構１２６が用いられる。この張力付与機構１２６は、例えば、コラム２６Ａ側に配設される。コラム２６Ａには、被覆付光ファイバ１２を挿通案内する中空回転軸１２８が回転自在に軸支される。中空回転軸１２８の後端部（図１０の左側）近傍には、円形状のフランジ１２９が形成される。そして中空回転軸１２８の後端部には、被覆付光ファイバ１２を挿通案内できるように中空状で、且つ、前端部（図１０の右側）に前記フランジ１２９と対向配置される円形状のフランジ１３１が形成された張力伝達軸１３０が、前記中空回転軸１２８と同軸状に挿入される。そして、この張力伝達軸１３０はこれに差し込まれて中空回転軸１２８の係止用長溝１２８Ａで係止される回転同期用ピン１３２により中空回転軸１２８と連結される。
【００６３】
張力伝達軸１３０の後端部寄りの中間部には、被覆付光ファイバ１２を把持するためのクランプ部１４のクランプホルダ２８が取り付けられる。前記フランジ１２９とフランジ１３１の各対向面側には、両フランジ１２９、１３１を離反させる反発力を作用させる磁石１３４が埋め込まれており、これら磁石１３４の反発力により、張力伝達軸１３０を中空回転軸１２８から離反する方向（図１０の左方向）へ移動させ、被覆付光ファイバ１２を軸方向に引張って張力を付与することができるようになっている。１３６は、コラム２６Ａの頭部にアーム１３８を介して取り付けられるインデックスプランジャで、その操作ロッド１４０を突出させて、前記フランジ１３１に係止させ、張力伝達軸１３０の移動を拘束するようになっている。前記光ファイバ張力付与機構１２６は、張力伝達軸１３０、フランジ１２９、１３１、磁石１３４及びインデックスプランジャ１３６により構成されている。
【００６４】
この光ファイバ張力付与機構１２６において、被覆付光ファイバ１２の非切断時には、インデックスプランジャ１３６の操作ロッド１４０を突出させて、フランジ１３１に係止させておく。これにより、張力伝達軸１３０の移動が拘束され、被覆付光ファイバ１２には張力が付与されない。一方、被覆付光ファイバ１２の切断時には、被覆付光ファイバ１２とクランプ部１４等で把持した後、インデックスプランジャ１３６の操作ロッド１４０を上方へ後退させて、フランジ１３１との係止を解除する。これにより、張力伝達軸１３０が磁石１３４の反発力により、中空回転軸１２８から離反する方向（図１０の左方向）へ移動する。これにより、被覆付光ファイバ１２に所定の張力が付与される。なお、１４２は中空回転軸１２８を被覆付光ファイバ１２の中心軸のまわりに回転させる駆動力を伝達するための駆動歯車、１４４はこの歯車１４２にかみ合う従動歯車、１４６は駆動歯車１４２を回転駆動する駆動伝動軸である。前記光ファイバ張力付与機構１２６の構造、その配設位置及び中空回転軸１２８の駆動伝動系統以外は実施形態１の切断装置と構成が実質上同じなので説明を省略する。
【００６５】
（実施形態４（参考））
図１１及び１２に示すものは、本発明に係る被覆付光ファイバ切断装置を実施するための参考の実施形態４の例である。この実施形態の装置では、被覆付光ファイバ１２は回転させずに固定し、切断刃１８及び刃枕部材２０の方を被覆付光ファイバ１２の中心軸のまわりに回転させながら被覆付光ファイバ１２を切断するようにしたものである。切断刃回転手段１４８は、左右の被覆付光ファイバクランプ部（図示せず）の間に配設される。
【００６６】
この切断刃回転手段１４８は、固定フレーム１５０の一方の側面に、このフレーム１５０を貫通する被覆付光ファイバ１２と同心状に設けられる環状レール１５２と、このレール１５２に嵌め込まれて、このレール１５２の周方向に図示しない駆動手段を用いて移動可能に取り付けられる取付ガイドブロック１５４と、この取付ガイドブロック１５４に被覆付光ファイバ１２に対して離反及び接近する方向に移動可能に取り付けられ、先端に切断刃１８を有する振動発生手段である超音波振動子１５６と、取付ガイドブロック１５４と超音波振動子１５６との間に取り付けられて超音波振動子１５６を移動させ、切断刃１８を被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに押し付けて、被覆付光ファイバ１２の被覆に切込みを入れつつ、更に光ファイバ素線に切欠きが生じて、被覆付光ファイバ１２を切断する、例えば、ねじ回転送り方式の切断刃送り治具１５８と、この取付ガイドブロック１５４に取り付けられ、前記光ファイバ１２をわん曲させてその外表面に曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面１２Ａが形成されるように、前記光ファイバ１２を支持する刃枕部材２０を切断刃１８（取付ガイドブロック１５４）側に切断刃１８（取付ガイドブロック１５４）の回転中心（環状レール１５２の中心）から半径方向の外側へ所定距離偏位させて、切断刃１８に対向配置させる支持アーム１５５と、固定フレーム１５０に設けられ、これを貫通する被覆付光ファイバ１２を挿通案内する筒状ダイス１６０とを備えている。
【００６７】
本実施形態の切断装置では、切断刃１８の回転中心から偏位して配置された刃枕部材２０により、前記被覆付光ファイバ１２をわん曲させた状態で、前記光ファイバ１２の曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面１２Ａに、更に、必要に応じて前記光ファイバ１２を軸方向に引張ることにより、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに張力による引張応力を重畳するように付与した状態で、更に切断刃１８を超音波振動子１５６で超音波振動させながら、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに押し付ける。これと同時に、切断刃回転手段１４８を駆動し、超音波振動子１５６、即ち、切断刃１８を、環状レール１５２に沿って被覆付光ファイバ１２の中心軸のまわりに回転移動させ、更に、取付ガイドブロック１５４の周方向への移動に伴い、切断刃送り治具１５８を駆動し、切断刃１８を所定の送り速度で前記光ファイバ１２に向けて送り、被覆付光ファイバ１２の被覆に漸次切込みを深くしながら切込みを入れ、被覆がせん断され、更に切欠きが生じた光ファイバ素線が破断されることにより、被覆付光ファイバ１２を切断する。
【００６８】
本実施形態の切断装置を用いて被覆付光ファイバ１２を切断すると、その切断に際し、被覆付光ファイバ１２を回転させず、切断刃１８の方を回転させるので、切断刃１８の切断に要する回転数が制限されず、切断刃１８をより多く回転させて被覆付光ファイバ１２を切断することが可能となり、切断端面がより滑らかになる。また、取付ガイドブロック１５４の移動距離、回転数（回転角度）等に応じて切断刃送り治具１５８を駆動制御し、切断刃１８の送り速度を調節することが容易になるので、光ファイバの切断精度をより向上させることができる。
【００６９】
（実施形態５（参考））
図１３及び１４に示すものは、本発明に係る被覆付光ファイバ切断装置を実施するための参考の実施形態５の例で、前記実施形態４の切断装置（図１１、１２参照）の変形例である。この装置の切断刃回転手段１６２は、支持アーム１５５と刃枕部材２０との間に、例えば、圧縮コイルばねからなるばね付勢手段１６４を設け、この付勢力を利用して、切断刃１８を前記光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに向けて送り、その外表面１２Ａから切込みを入れるようにしたものである。このため、実施形態４で使用する切断刃送り治具１５８は不要であり、超音波振動子１５６が直に取付ガイドブロック１５４に取り付けられる。
【００７０】
また、この実施形態では、ばね付勢手段１６４の付勢力により、前記光ファイバ１２をわん曲させて曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面１２Ａを形成することが可能になるので、刃枕部材２０を前記実施形態４のように切断刃１８の回転中心から半径方向外側へ所定距離だけ偏位させて配置するようなことは必ずしも必要でない。勿論、前記実施形態４の場合と同様に刃枕部材２０を偏位させて配置し、前記光ファイバ１２をわん曲させるようにしてもよい。なお、１６５は刃枕部材２０の下部に設けられた支持ロッドで、ばね付勢手段１６４内に挿入されて該手段１６４を保持すると共に、支持アーム１５５の横腕に貫通され、刃枕部材２０を昇降自在に支持するようになっている。
【００７１】
更に、この実施形態では、前記光ファイバ１２の非切断時に、ばね付勢手段１６４の付勢力で刃枕部材２０を前記光ファイバ１２を介して切断刃１８に押し付けて、前記光ファイバ１２の外表面に曲げ引張応力外表面１２Ａを形成すると共に、切断刃１８により前記光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに切込みを入れてしまうというようなことがないように、支持アーム１５５の刃枕部材２０に対向する側部にインデックスプランジャ１６６を取り付け、その操作ロッド１６８を前進させて、その先端を刃枕部材２０の側部に設けられた係止突起１６９に係止させ、刃枕部材２０の移動を拘束するようにしてある。
【００７２】
一方、前記光ファイバ１２の切断時には、適宜時期に、インデックスプランジャ１６６の操作ロッド１６８を後退させて刃枕部材２０の係止を解除し、ばね付勢手段１６４の付勢力で刃枕部材２０を移動させ、前記光ファイバ１２をわん曲させて曲げ引張応力外表面１２Ａを形成すると共に、前記光ファイバ１２を挟持するように切断刃１８に押し付ける。そして、取付ガイドブロック１５４の回転移動と共に、切断刃１８を前記光ファイバ１２の中心軸を中心にして回転させ、ばね付勢手段１６４の付勢力で、相対的に切断刃１８を前記光ファイバ１２の中心に向けて送りつつ、前記光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに切込みを入れ、前記光ファイバ１２を切断する。その他の構成は前記実施形態４に示すものと実質的に同じなので説明を省略する。
【００７３】
本実施形態のように、切断刃１８の送りをばね付勢手段１６４により行うと、ばね付勢力を制御することにより、切断刃１８の送り量を手軽に調節することが可能になるので、切断刃１８の送り構造が簡単になる。また、ばね付勢手段１６４で、前記光ファイバ１２をわん曲させて曲げ引張応力外表面１２Ａを形成することが可能になるので、引張応力付与手段の構造が簡単になり、切断装置を小型化することができる。
【００７４】
ところで、前記実施形態１乃至３の切断装置で使用する前記光ファイバ曲げ付与切込機構５０は、重り式の他に、磁石、スプリング式、油空圧シリンダ、カム、ねじ等とモータとの組合せ機構等、種々の機構を用いることができる。また、前記光ファイバ張力付与機構５２を併用する場合、その張力付与機構５２も、重り、磁石式の他に、スプリング式、油空圧シリンダ等、光ファイバ曲げ付与切込機構５０と同様な機構のものを使用することができる。
【００７５】
また、前記各実施形態では、被覆付光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに押し付けて、前記光ファイバ２の被覆に切込みを入れつつ、更に光ファイバ素線に切欠きが生じるようにするために、切断刃１８、１０２又は刃枕部材２０の押込速度は、常時一定にする必要がなく、切込み途中、例えば、被覆付光ファイバ１２の被覆に切込みを入れているときは遅くし、光ファイバ素線に切欠きが生じる段階に移行したら、速くするようにしてもよい。
【００７６】
更に、切断刃１８、１０２を連続して使用すると、その刃先がなまったり、欠けたりして切断刃１８、１０２の切れ味が鈍り、被覆付光ファイバ１２の切断面を平滑にすることが難しくなる場合がある。このような場合には、所定回数（１回を含む）使用したら、切断刃１８、１０２を一定量刃幅方向に送るか、或いは取り外して予備の切断刃１８、１０２と交替し、前記光ファイバ１２の切断の際、切れ味の優れた刃先を前記光ファイバ１２の曲げ引張応力外表面１２Ａに当てて切込みを入れるようにするのが望ましい。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１記載の被覆付光ファイバの切断装置によると、被覆付光ファイバをわん曲させた状態で、前記光ファイバの曲げによる引張応力が付与されている曲げ引張応力外表面に、光ファイバ中心へ向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で、切断刃により切込みを入れるので、光ファイバの切り口が、光ファイバ中心側から半径方向外側の曲げ引張応力外表面へ向かって末広がり状に広がり、切断刃と前記光ファイバの切り口の間に作用する接触摩擦抵抗及び前記光ファイバの被覆及び光ファイバ素線に作用する圧縮応力が小さくなる。そこで、前記光ファイバの切り口部分の被覆がつぶれたり、被覆及び光ファイバ素線の切り口面が粗面になったりしなくなり、また、被覆の弾性作用により、切断刃の刃先が被覆から滑って逃げてしまうこともなくなる。更に、前記光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させながら前記光ファイバの曲げ引張応力外表面に切断刃で切込みを入れるので、その曲げ引張応力外表面には円周方向へ均等に連続して切込みが入り、被覆付光ファイバの切断時に、その被覆が引きちぎられて端面が不平滑になるという問題もなくなる。
【００７８】
従って、被覆付光ファイバを被覆が付いた状態で、その被覆及び光ファイバ素線の端面が平滑で、且つ、これら両端面が軸方向に直角で、被覆と光ファイバ素線との間に段差が生じないように切断することができる。また、被覆付光ファイバの被覆の偏芯及び屈折率分布状態等のモードフィールドを一工程で能率よく、更に正確に測定することができるようになる。更に、前記光ファイバの被覆が切込みによりせん断され、切欠きが生じた光ファイバ素線が破断されるので、被覆の切断端面が平滑になると共に、光ファイバ素線の切断端面が鏡面のように平滑になり、端面研磨等の後処理作業を簡易、迅速に行うことができ、場合によっては後処理作業を無くすことも可能になる。
また、前記切断刃として、被覆付光ファイバの被覆用切断刃と光ファイバ素線用切断刃を用意し、切断対象物、即ち、被覆及び光ファイバ素線に応じて、これらの切断刃を入れ替えて切断に供するようにすると、被覆及び光ファイバ素線の材質に適した理想に近い条件でこれら部材を切断することが可能になり、被覆付光ファイバの端面を比較的容易、確実に平滑にすることができ、また、切断刃の耐久性も向上するので、切断刃の寿命が長くなり経済的なほか、切断刃を新品と交換する時期も延びるので、切断装置の稼働率が向上し、保守も容易となるので好ましい。
【００７９】
また、請求項２記載のもののように、被覆付光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させると共にわん曲させ、更に軸方向に引張った状態で、前記光ファイバの曲げ引張応力外表面から、光ファイバ中心に向かって、光ファイバ中心の曲げ半径より大きい曲げ半径の領域で、切断刃により切込みを入れ、前記光ファイバを切断するようにすると、前記光ファイバを大きな曲げ半径で緩くわん曲させた状態で、前記光ファイバの外表面に、曲げによる引張応力が付与されている外表面を形成することが可能になる。これにより、被覆付光ファイバをその中心軸のまわりに切断刃に対して相対回転させながらわん曲させるとき、被覆付光ファイバに無理なねじり曲げが加わらず、前記光ファイバの損傷を抑えることができ、また、光ファイバの相対回転曲げ操作が容易となり、切断装置の構造が簡単になるので好ましい。
【００８０】
また、前記被覆付光ファイバに相対回転、曲げのほかに軸方向への引張りを加えた状態で、前記曲げ引張応力外表面から切断刃により切込みを入れていくと、切断刃の切込み深さが大きくなるに伴い、前記光ファイバに付与される引張応力が漸次増大する。その結果、切断刃で形成された被覆付光ファイバの切り口が広がり易くなり、切断刃と前記切り口の間に作用する接触摩擦抵抗等がより小さくなり、切断刃によって切断された被覆付光ファイバの被覆及び光ファイバ素線の端面を容易に平滑にすることができるので好ましい。
【００８１】
また、請求項３記載のもののように、前記切断刃が、これを被覆付光ファイバの半径方向へ振動させる振動発生手段に取り付けられていると、切断刃により被覆付光ファイバに切込みを入れて切断する際、切断刃と前記光ファイバとの接触面に作用する摩擦力がより小さくなるので、より平滑な切断端面を確実に得ることができ好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】被覆付光ファイバ切断装置の実施形態１（参考）を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視側面図である。
【図３】図１に示す切断装置の平面図である。
【図４】図１の切断装置において、クランプ部の一例を示すＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】図１の切断装置において、刃枕部材、被覆付光ファイバ及び切断刃相互の取付け状態を示すもので、（イ）は刃枕部材の凹み溝に被覆付光ファイバがガイドされた状態を示す概略側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ矢視図、（ハ）及び（ニ）は、刃枕部材を被覆付光ファイバを介し切断刃に押し付けることにより、被覆付光ファイバの曲げ引張応力外表面に切込みを入れるときの異なる２例を示す説明図、（ホ）は前記光ファイバに切断刃で切込みを入れる範囲を示す説明図である。
【図６】図１の切断装置において、インデックスプランジャの作動状態を示すもので、（イ）は被覆付光ファイバに張力を付与してない場合の作動状態図、（ロ）は被覆付光ファイバに張力を付与している場合の作動状態図である。
【図７】本発明の実施形態（実施形態２）の主要部概要を示す平面図である。
【図８】図７のＡ矢視側面図である。
【図９】図７のＢ矢視側面図である。
【図１０】実施形態３（参考）の主要部概要を示す正面図である。
【図１１】実施形態４（参考）の主要部概要を示す側面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１３】実施形態５（参考）の主要部概要を示す側面図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１５】従来の被覆付光ファイバ切断装置を示す概略図である。
【図１６】従来の他の被覆付光ファイバ切断装置の概略を示すもので、（イ）は一部断面正面図、（ロ）は平面図である。
【符号の説明】
１２ 被覆付光ファイバ
１２Ａ 曲げ引張応力外表面
１２Ｂ わん曲面部位
１２Ｃ 頂上部位
１２Ｄ 傾斜部位
１４、１５ クランプ部
１６ 引張応力付与手段
１８、１０２ 切断刃
２０ 刃枕部材
２０Ａ 作業面
２０Ｂ、２０Ｃ 凹み溝
２２、１０８、１５６ 超音波振動子
２３ 光ファイバ相対回転手段
２４ ベース
２５ 支柱
２６ ハウジング
２６Ａ、２６Ｂ コラム
２８ クランプホルダ
２８Ａ 開口溝
３０ ピン
３２ 押え部材
３４、１３４ 磁石
３６ ゴム部材
３８、４０、１２８ 中空回転軸
３８Ａ 被覆付光ファイバ挿入孔
４０Ａ、１２８Ａ 係止用長溝
４２、１３０ 張力伝達軸
４２Ａ 被覆付光ファイバ取出孔
４４、１３２ 回転同期用ピン
４６ 超音波振動子ホルダ
４８ 刃枕部材ホルダ
５０ 光ファイバ曲げ付与切込機構
５２、１２６ 光ファイバ張力付与機構
５４、７６ 滑車
５６、７８ テンションワイヤ
５８、８０ 重り
６０ リニヤブッシュ
６２ 係止用フランジ
６４、７４、１３８ アーム
６６、８２、１３６、１６６ インデックスプランジャ
６８、８４、１４０、１６８ 操作ロッド
７０ スライドテーブルベース
７１ 逆Ｌ形アーム
７２ スライドテーブル
７３ スライドテーブル台
７３Ａ 係止孔
８６、１４６ 駆動伝動軸
８８ 駆動用プーリ
９０ 従動用プーリ
９２ タイミングベルト
９４ カップリング
９６ 駆動用モータ
９８ モータ支柱
１００ モータブラケット
１０４ 被覆用切断刃
１０６ 光ファイバ素線用切断刃
１１０ 取付板
１１２ 切断刃取付ホルダ
１１４ リニヤガイド
１１６ スライドブロック
１１８ スライドブロック
１２０ 位置決め用プランジャ
１２２ ボール
１２４ ロック溝
１２９、１３１ フランジ
１４２ 駆動歯車
１４４ 従動歯車
１４８、１６２ 切断刃回転手段
１５０ 固定フレーム
１５２ 環状レール
１５４ 取付ガイドブロック
１５５ 支持アーム
１５８ 切断刃送り治具
１６０ 筒状ダイス
１６４ ばね付勢手段
１６５ 支持ロッド
１６９ 係止突起
【図１】
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【図２】
0005074650.tif 000003
【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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【図１０】
0005074650.tif 000011
【図１１】
0005074650.tif 000012
【図１２】
0005074650.tif 000013
【図１３】
0005074650.tif 000014
【図１４】
0005074650.tif 000015
【図１５】
0005074650.tif 000016
【図１６】
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