(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、このコアの周面を被覆して設けられジャケットと、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体から成り、前記ジャケット外周面に密着させて設けられて前記ジャケットを被覆する保護体とを備えた光電センサ用光ファイバの固定機構であって、
可撓性の樹脂材からなり、対向間隔を調整可能に設けられて前記光電センサ用光ファイバの外周を挟み込んで該光電センサ用光ファイバを固定する一対の挟持部材と、
これらの一対の挟持部材の対向間隔を前記保護体の外径よりも広い光ファイバ装脱位置と前記ジャケットの外径よりも狭い光ファイバ固定位置との間で変位させるカム機構を備えたレバーと
を具備したことを特徴とする光電センサ用光ファイバの固定機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電センサ本体に接続して物体の有無を検知するのに使用する光電センサ用光ファイバの固定機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光電センサ用光ファイバは、光電センサ本体に接続され、光電センサ本体から離れた場所における物体の有無を検出するのに使用されている。
光電センサ用光ファイバは、図４に示すような通常仕様の光ファイバ５０の場合、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）製のコア５１と、コア５１を包囲するポリエチレン製のジャケット５２からなる。なお、使用者はこの光ファイバ５０を適当な長さにカットして使用する。
【０００３】
光ファイバ５０の接続状態を併せて示した図４から明らかなように、光電センサ用光ファイバを投光用光ファイバとして使用する場合、投光用光ファイバ５０を光電センサ本体９０のファイバ接続孔９１から光電センサ本体内に挿入し、光電センサ本体の投光素子９１に投光用光ファイバ５０の端部５０ｅを当接させ、この状態で保持部材９２を用いて（図中Ｘ方向に保持部材を押し付けることで）光電センサ用光ファイバ５０を挟持するようになっている。
【０００４】
続いて、かかる光電センサ５０を用いて半導体ウエハＷの有無を検出する場合を図５に示す。
このような半導体ウエハＷを扱う半導体製造設備等では塩酸などの腐食性の高い溶液を使用することがあるが、上記光ファイバの被覆部を構成するポリエチレンは耐薬品性に優れない。
【０００５】
そこで、そのような環境ではフッ素樹脂を用いた耐薬品仕様のものが使用される。
ここで、耐薬品仕様の光電センサ用光ファイバの例を以下に示す。
第１の従来例としては、図６に示す光電センサ用光ファイバ６０があげられる。この光ファイバ６０は、コア６１が通常仕様のものより小径のポリエチレン製ジャケット６２で被覆され、これに加えて、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレンーエチレン共重合体）製の筒状の保護体６３でジャケット外周面を被覆している。そして、この保護体６３で被覆された光ファイバ全体の直径は通常仕様のものと同じである。
【０００６】
しかしながら、高濃度の劇薬等の極めて腐食性の強い薬液を使用するような環境ではＥＴＦＥは耐薬品性が十分とは言えなかった。
かかる耐薬品性を向上させた光電センサ用光ファイバとして、図７に示す光ファイバがある。この保護体付き光ファイバ７０は、コア７１と、ジャケット７２からなる通常仕様の光ファイバ７３の外側に筒状の保護体７４を備えたことを特徴としている。具体的には、ＰＦＡ（四フッ化エチレンーパーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）製の筒状の保護体７４が光ファイバのジャケット７２の外周面と一定の間隙を有して設けられている。ＰＦＡはＥＴＦＥに比べて耐薬品性が優れているので、上述した問題を解決することができる。
【０００７】
このような保護体付き光ファイバ７０を光電センサ本体に接続する際、ＰＦＡからなる筒状の保護体７４を光電センサ本体のファイバ固定部には挿入できないので、保護体７４の端部から所定量だけ光ファイバが延出するように保護体を切断して使用している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者の筒状保護体付き光ファイバ７０の場合、以下のような問題が生じる。
使用者は光ファイバを適当な長さに調節して使うものであるが、上述したようなジャケットと保護体との間に隙間があるような構造の場合、そのままでは光電センサ本体（アンプユニット）に固定できないので、以下のように数回の切断作業を行わなければならず、接続作業が面倒である。
（１）ＰＦＡの保護体７４と光ファイバ７３の両方をニッパ等の工具でまとめて切断する。
（２）光電センサ本体のファイバ固定部に差し込む長さより幾分長めに光ファイバ７３が延出するように、保護体７４のみを光ファイバ７３を傷付けないように切断する。
（３）光ファイバ７３の端部が平滑な面になるように専用カッター（例えば実開昭６０−１８４００２）で切断する。
【０００９】
上述のようにこの筒状保護体付き光ファイバ７０の場合、光ファイバの接続に当たって３回の切断作業を行わなければならず作業性が極端に低下する。
本発明の目的は、十分な耐薬品性を備えるとともに、１回の切断作業で長さの調節をすることのできる光電センサ用光ファイバの固定機構を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る光電センサ用光ファイバの固定機構は、コアと、このコアの周面を被覆して設けられジャケットと、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体から成り、前記ジャケット外周面に密着させて設けられて前記ジャケットを被覆する保護体とを備えたものであって、
可撓性の樹脂材からなり、前記光電センサ用光ファイバの外周を挟み込んで該光電センサ用光ファイバを固定する一対の挟持部材と、これらの一対の挟持部材の対向間隔を前記保護体の外径よりも広い光ファイバ装脱位置と前記ジャケットの外径よりも狭い光ファイバ固定位置との間で変位させるカム機構を備えたレバーとを具備したことを特徴としている。
【００１３】
このような構造の光ファイバの固定機構によれば、保護体を設ける前の状態でもファイバ固定部によって固定可能であり、保護体を設けた後の状態でもファイバ固定部によって固定可能である。従って、保護体で被覆していない通常仕様の光ファイバを、保護体で被覆する耐薬品仕様の光ファイバの仕掛かり品として兼用してファイバ固定部に装着することができるので、光ファイバの製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る光電センサ用光ファイバとその固定機構について説明する。
本発明の一実施形態に係る光電センサ用光ファイバ１０は、図１に示すように、ＰＭＭＡ製のコア１１と、コア１１を包囲するポリエチレン製のジャケット１２と、ジャケット１２の周囲を密着状態で覆う（即ち、ジャケットの周囲を被覆する）ＰＦＡ製の保護体１４とから構成されている。
【００１５】
本実施形態では、コア１１は直径１．０mmであり、この周囲に厚さ０．６mmのジャケット１２が形成され、更に厚さ０．０６mmのＰＦＡ製の保護体１４で被覆されている。
ジャケットの外径は２．２mmであり、これはコア１１とジャケット１２のみからなる通常仕様の光ファイバ１３そのものである。すなわち、本実施形態にかかる光ファイバ１０は、通常使用の光ファイバ１３の周囲に厚さ０．０６mmのＰＦＡ製の保護体を被覆しただけのものである。
【００１６】
このように、ＰＦＡ製の保護体１４をジャケット１２の周囲に密着させた（即ち、ＰＦＡ製の保護体でジャケットの周囲を被覆した）光ファイバ１０の場合、従来の、ジャケットをＥＴＦＥで被覆した光ファイバと較べて耐薬品性に優れ、腐食性の強い薬液がふりかかるような環境での使用にも耐えうる。また、ジャケットと筒状の保護体との間に隙間がある後者の従来例に較べて、光電センサ本体のアンプに光ファイバ１０を接続する際、１回のファイバ切断で接続作業を終了できるので接続作業の作業効率が向上する。
【００１７】
なお、上述の耐薬品性向上と接続作業の作業性向上という課題を同時に解決するに当たって、上述の実施形態のようにコア１１とジャケット１２からなる部分を必ずしも通常使用の光ファイバと同等の寸法関係とする必要はないことは言うまでも無い。
続いて上述のようなジャケット１２に保護体１４を被覆した光ファイバのうち、光電センサの光ファイバ保持部と特別な寸法関係にある光ファイバについて説明する。
【００１８】
この光ファイバ２０は、同じく図１に示すように、コア２１と、コア２１を被覆するジャケット２２と、ジャケット外周面に密着した状態で当該ジャケットを被覆するＰＦＡ製の保護体２４とを備え、光電センサ本体に設けられた対向する一対の挟持部材３５（図２参照）からなるファイバ固定部によって（図１中Ｘ方向に押圧することで）固定されるようになっている。
【００１９】
そして、光ファイバの、保護体で被覆していない部分の直径（図１中のＤ１）が挟持部材間の最小距離（図３中のＢ）より大きく、保護体で被覆した部分の直径（図１中のＤ２）が、挟持部材間の最大距離（図３中のＡ）より小さいことを特徴としている。
以下、当該光ファイバ１０を、この光ファイバ１０が接続される光電センサ本体３０の部分的構造（固定機構）と併せて説明する。
【００２０】
この光ファイバ１０は、上述したようにコア１１は直径１．０mmであり、この周囲に厚さ０．６mmのジャケット１２が形成され、更に厚さ０．０６mmのＰＦＡ製の保護体１４で被覆されている。したがって、コア自体の直径１．０mm、ジャケットの外径２．２mmとなり、これは通常仕様の光ファイバと同等の寸法となる。
【００２１】
この光ファイバが接続される光電センサ本体３０は、図２の部分的分解図に示すように光電センサ本体のケース３３、ケース３３の一端に接続されたガイドホルダ（光ファイバホルダ）３５、ガイドホルダ３５を押圧することで光ファイバ１０を保持させるレバー３２等を備えている。
ケース３３は上ケース３３ａと下ケース３３ｂとを嵌合させており、ケース内には投受光素子、アンプ、及び素子ホルダ（いずれも図示せず）が収容されている。
【００２２】
ガイドホルダ３５は可撓性の樹脂材でできており、本体３６と、本体３６に一端が接続された端面視略Ｃ字型（図３参照）の２つの挟持部（挟持部材）３７，３８と、２つの挟持部３７，３８の他端と夫々連結した端面視変形Ｌ字型の可動片３９とを有している。
図２及び図３から明らかなように、各挟持部３７，３８は一対の挟持片３７ａ，ｂ，３８ａ，ｂと、この挟持片と連結して樹脂の変形により挟持片間の間隔を変化させる連結部３７ｃ，３８ｃとを備えている。また、可動片３９の一端（短辺側）３９ｕはカム機構を有するレバー３２と当接しており、レバー３２を立てた状態で挟持片間の間隔（即ち、光ファイバを挟持する間隔）が最大（Ａ）になり、レバー３２を倒すことで（可動片３９を図３中Ｘ方向に移動させ）可動片の他端３９d（図中下端）が挟持片に当接して挟持片間の間隔が最小（Ｂ）になるように構成されている。
【００２３】
具体的には、図３において実線で示す状態が、挟持部材間の間隔が最大距離Ａになった場合を示し、二点鎖線で示す状態が、挟持部材間の間隔が最小距離Ｂになった場合を示している。
そして、このガイドホルダ３５の挟持部材間の最大間隔Ａ、最小間隔Ｂ、及び保護体で被覆した光ファイバの直径との関係は、ファイバの、保護体で被覆していない部分の直径が挟持部材間の最小距離Ｂより大きく、保護体で被覆した部分の直径が、挟持部材間の最大距離Ａより小さくなっている。
【００２４】
これによって、保護体を備えない光ファイバ２３であってもガイドホルダ３５の挟持片間でしっかりと挟持され、保護体を備えた光ファイバ２０であってもガイドホルダ３５の挟持部材間に抵抗なく挿入される。
従って、保護体で被覆していない通常仕様の光ファイバを、保護体で被覆する耐薬品仕様の光ファイバの仕掛かり品として兼用することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００２５】
また特に上述の寸法関係を有する光ファイバを使用した場合、通常仕様の光ファイバを、保護体を設ける前の光ファイバとして兼用することができ、光ファイバの共用化を図ることができる。
上述の通り、光電センサに設けられた対向する一対の挟持部材からなるファイバ固定部に固定される光電センサ用光ファイバで、ファイバの、保護体で被覆していない部分の直径が挟持部材間の最小距離より大きく、保護体で被覆した部分の直径が、挟持部材間の最大距離より小さくした光ファイバに関しては、このような寸法関係を有していれば、ジャケットの外径が同一の保護体付きファイバと保護体無しファイバを同一の光電センサに適宜選択的に使用できる、という特有のメリットを有している。（この点は従来例では達成し得ず技術的課題となっていた。）従って、このメリットを得ることに関して、保護体の材質を上述の実施形態のように必ずしもＰＦＡに限定する必要はない。
【００２６】
また、光電センサの、かかる光ファイバを挟持する挟持構造も上述の光ファイバとこの挟持部との寸法関係を満たしていれば十分であり、上述した具体的構成に限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る光電センサ用光ファイバの固定機構によれば、保護体で被覆していない通常仕様の光ファイバを、保護体で被覆する耐薬品仕様の光ファイバの仕掛かり品として兼用してファイバ固定部に装着することができるので、光ファイバの製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光電センサ用光ファイバを光電センサに接続した状態で示す断面図。（（ａ）は光軸と直交して切断した断面図、（ｂ）は光軸に沿って切断した断面図）
【図２】本発明の光ファイバを接続する光電センサ本体を分解状態で部分的に示す図。
【図３】本発明の光ファイバを保持する光電センサ本体の挟持部を示す図。
【図４】従来の光電センサ用光ファイバを光電センサ本体に接続した状態で示す断面図。（（ａ）は光軸と直交して切断した断面図、（ｂ）は光軸に沿って切断した断面図）
【図５】光電センサを用いてシリコンウエハの有無を検出する状態を示す斜視図。
【図６】従来の別の光電センサ用光ファイバを示す長手方向断面図。（（ａ）は光軸と直交して切断した断面図、（ｂ）は光軸に沿って切断した断面図）
【図７】従来の更に別の光電センサ用光ファイバを示す長手方向断面図。（（ａ）は光軸と直交して切断した断面図、（ｂ）は光軸に沿って切断した断面図）
【符号の説明】
１０（２０）  光電センサ用光ファイバ
１１（２１）  コア
１３（２３）  通常仕様の光ファイバ
１２（２２）  ジャケット
１４（２４）  保護体
３０  光電センサ本体
３１  ガイドホルダ
３２  レバー
３３  ケース
３５  ガイドホルダ
３７，３８  挟持部
３７ａ，ｂ，３８ａ，ｂ  挟持片
３７ｃ，３８ｃ  連結部
３９  可動片
【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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