(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の切断刃と、該第１の切断刃を切断方向に移動させる移動手段と、第１の高周波機械振動加振手段を有する有するプラスチック光ファイバーの仕上げ切りを行う第１の切断手段と、
第２の切断刃と、該第２の切断刃を切断方向に移動させる移動手段と、第２の高周波機械振動加振手段を有するプラスチック光ファイバーの荒切りを所定回数行う第２の切断手段と、
前記第１の切断手段及び第２の切断手段との前記プラスチック光ファイバーの長手方向の仕上げ切り位置および荒切り切断位置の制御を行う位置決め手段と、
前記第１の切断手段及び第２の切断手段による前記プラスチック光ファイバーの切断方向の切断開始位置を検知する第１の位置検出手段と、
前記第１の切断手段及び第２の切断手段による前記プラスチック光ファイバーの切断終了位置を検知する第２の位置検出手段と、
前記プラスチック光ファイバー切断方向の出口側に設けられたプラスチック光ファイバー冷却手段と、
前記第１の位置検出手段による切断方向の切断開始位置の検知により前記第１の高周波機械振動加振手段及び第２の高周波機械振動加振手段による加熱開始制御と、前記第２の位置検出手段による切断終了位置の検知により前記第１の高周波機械振動加振手段及び第２の高周波機械振動加振手段による加熱終了制御を行い、前記第１の切断刃及び第２の切断刃の温度を所定温度以下に制御する制御手段と、を備え、
前記第２の切断手段によって所定回数プラスチック光ファイバーを切断した後に、前記第２の切断手段により切断された切断面より所定距離だけ離れた位置で第１の切断手段による切断を行うこと
を特徴とするプラスチック光ファイバー切断装置。
【請求項２】
前記制御手段は、第１の切断刃の温度制御を前記第１の高周波機械振動加振手段の通電時間制御により行うことを特徴とする請求項１のプラスチック光ファイバー切断装置。
【請求項３】
前記制御手段は、第１の切断刃の温度制御を前記第１の高周波機械振動加振手段の通電時間制御により行うことを特徴とする請求項１のプラスチック光ファイバー切断装置。
【請求項４】
前記第１の切断刃及び第２の切断刃は、両刃又は片刃であることを特徴とする請求項１のプラスチック光ファイバー切断装置。
【請求項５】
前記第１の切断刃及び第２の切断刃の前記プラスチック光ファイバーの切断面側の刃面は、該プラスチック光ファイバーの切断面に食い込むような角度が付されていることを特徴とする請求項４のプラスチック光ファイバー切断装置。
【請求項６】
前記プラスチック光ファイバー冷却手段は、冷却液を霧状に噴霧する冷却手段であることを特徴とする請求項１のプラスチック光ファイバー切断装置。
【請求項７】
前記第１の切断手段及び第２の切断手段は、切断方向の出口側のプラスチック光ファイバーの表面のコーティングを切断前に除去する除去手段を有することを特徴とする請求項１のプラスチック光ファイバー切断装置。
【請求項８】
プラスチック光ファイバーと第１の切断刃、第２の切断刃との該プラスチック光ファイバーの長手方向の仕上げ切り位置および荒切り切断位置の制御を行う位置決め工程と、
前記第１の切断刃を切断方向に移動させる移動工程と、該第１の切断刃を高周波機械振動により加熱する第１の高周波機械振動加振工程からなる前記プラスチック光ファイバーの仕上げ切りを行う第１の切断工程と、
前記第２の切断刃を切断方向に移動させる移動工程と、該第２の切断刃を高周波機械振動により加熱する第２の高周波機械振動加振工程からなる前記プラスチック光ファイバーの荒切りを所定回数行う第２の切断工程と、からなり、
前記第１の切断工程及び第２の切断工程には、前記プラスチック光ファイバーの切断方向の切断開始位置を検知し、該切断開始位置の検知により前記第１の高周波機械振動加振工程および前記第２の高周波機械振動加振工程による加熱が開始される第１の位置検出工程と、前記プラスチック光ファイバーの切断終了位置を検知し、該切断終了位置の検知により前記第１の切断刃及び第２の切断刃の高周波機械振動加振工程による加熱終了制御を行い、前記第１の切断刃及び第２の切断刃の温度を所定温度以下に制御する第２の位置検出工程と、切断方向の出口側のプラスチック光ファイバーを冷却する冷却工程と、を有し、
前記第２の切断工程によって所定回数プラスチック光ファイバーを切断した後に、前記第２の切断工程により切断された切断面より所定距離だけ離れた位置で第１の切断工程による切断を行うこと
を特徴とするプラスチック光ファイバー切断方法。
【請求項９】
前記第１の切断刃加熱工程の温度制御を前記第１の切断刃加熱工程の通電時間制御により制御することを特徴とする請求項８のプラスチック光ファイバー切断方法。
【請求項１０】
前記第１の切断刃加熱工程の温度制御を前記第１の切断刃加熱工程の高周波機械振動加振制御により制御することを特徴とする請求項８のプラスチック光ファイバー切断方法。
【請求項１１】
前記第１の切断工程及び第２の切断工程は、両刃又は片刃の切断刃により行なわれることを特徴とする請求項８のプラスチック光ファイバー切断方法。
【請求項１２】
前記両刃の切断手段による前記第１の切断工程及び第２の切断工程は、プラスチック光ファイバーの切断面と該両刃の前記プラスチック光ファイバー側の刃面とが接して行なわれることを特徴とする請求項１１のプラスチック光ファイバー切断方法。
【請求項１３】
前記第１の切断工程及び第２の切断工程における前記プラスチック光ファイバーの切断面側の切断刃の刃面を、前記プラスチック光ファイバーの切断面に食い込むような角度が付されて行なわれることを特徴とする請求項１１のプラスチック光ファイバー切断方法。
【請求項１４】
前記第１の切断工程及び第２の切断工程における前記冷却工程は、冷却液を霧状に噴霧する冷却工程であることを特徴とする請求項８のプラスチック光ファイバー切断方法。
【請求項１５】
前記第１の切断工程及び第２の切断工程は、切断方向の出口側のプラスチック光ファイバーの表面のコーティングを切断前に除去する除去工程を有することを特徴とする請求項８のプラスチック光ファイバー切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信を行なうクラッド被膜がなされたプラスチック光ファイバの切断を行なうための切断装置および切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光信号コネクタプラグに取り付けるために、光通信を行うためのプラスチック光ファイバーの末端切断加工は、鋭利な刃物をプラスチック光ファイバーに押しつけて、力により破断させる方法等により行っていた（実用新案登録第２５７３６１９号参照）。しかし、この様な強引な方法では切断面に欠けや、ひび割れを発生させるため、プラスチック光ファイバーの端面成形時の精度を低下させる等、不具合が発生していた。
欠けや、ひび割れの発生を防止するには、加熱によって、刃物や、プラスチック光ファイバーの温度を上げる等の方法も行なわれているが（特開平７−２９４７４８号公報参照）、温度による端面以外の変形や、光ファイバ内部の光学的な特性劣化等の影響があった。
【０００３】
プラスチック光ファイバー（Plastic Optical fiber 以下ＰＯＦと記す）は、心材に熱可塑性のＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレートPolymethyl methacrylate）を使用したものが多く、外周部のクラッド被膜層（クラッド層）にフッ素系の樹脂が用いられる。また、プラスチック光ファイバーの複数種類が、現在はマルチモードタイプとして市販されている。
【０００４】
ＰＯＦをコネクタプラグに装着して、機器側に設置されたリセプタクルに挿入して接続する場合、ケーブルを交換しても機器間の光伝送特性に変化が無いことが要求される。
模式的にリセプタクル挿入時のコネクタプラグを断面図として描いた図９（ａ）に示すように、コネクタプラグ１１の中心孔に嵌挿されたＰＯＦ１の端末部は所定の半径の球面Ｒに形成され、機器内の受光素子１１ｃとの距離ａが所定の長さにされている。
【０００５】
コネクタプラグを交換しても、リセプタクル１１ｂとコネクタプラグ１１の位置関係は保たれる構造とされているので、ＰＯＦ１の端末部の球面Ｒの位置をコネクタプラグ１１に対して一定の位置に保てば、伝送特性に影響を及ぼすことはない。
【０００６】
ＰＯＦ１が熱可塑性であることを利用して、同図（ｂ）に示すような端面の成形が行われる。即ち、一端に所定の半径の凹球面を形成した成形型１１ｄを加熱昇温させ、コネクタプラグ１１に装着されたＰＯＦ１の端面に圧着する。
成形型１１ｄの熱でＰＯＦ１は軟化し、成形型の凹球面が凸球面Ｒとして転写される。
【０００７】
成形後も軟化した樹脂の体積は変化しないと考えて良いので、同図（ａ）に示されるａの距離を保つには、コネクタプラグ１１に対するＰＯＦ１の凸球面Ｒ成形前の端面の位置を一定にして装着する必要がある。
このために、コネクタプラグ１１にＰＯＦ１を装着の際、充分な余長をもって装着しておき、コネクタプラグ１１と関連した所定の位置でＰＯＦ１を切断することにより、成形後の凸球面Ｒの位置を一定に保つ工法が採用される。
【０００８】
従来、ＰＯＦの切断には、鋭利な刃物、例えば、市販のカッター、剃刀の刃等を使用して常温で切断することが多い。この場合はＰＯＦの軸線を含む平面で切断した図９（ｃ）に示すようにＰＯＦ本体の樹脂が欠けたり、ヒビあるいはクラックが入ったりすることが多い。
これらの欠け、ヒビは当然図９（ｂ）に示すような端面の成形後も残り、凸球面の一部不足、ヒビの割れ込み等の伝送特性を変化させる欠陥となり易い。
【０００９】
また、刃物を加熱して切断すると、同図（ｄ）にも示すような、クラッド皮膜層等が長くヒゲ状になり切断面に付着し、端面成形の際、凸球面に混入する恐れがあり、伝送特性に影響を及ぼす。
【００１０】
また、プラスチック材料の切断方法として、切断刃を超音波振動装置に装填して、切断すべきプラスチック材料の切断箇所に超音波振動を集中させながら圧力を加えて切断することも行なわれている（特開昭５８−１７５６３０号公報参照）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この高周波機械振動切断方式あるいは超音波振動切断方式をＰＯＦの良好な光学伝送特性を実現するため、応用することも試みられている。
この方式を応用した場合でも、ＰＯＦのコアの外周面にクラッド皮膜層を設けているため、高周波機械振動切断器を用いても、切断時に刃やファイバーが発熱し過ぎることによって、クラッド皮膜層等が長くヒゲ状になり切断面に付着して、ＰＯＦの端面成形時に成形面に付着混入することが多く、ＰＯＦプラスチック光ファイバーの伝送特性を悪化させる不具合を発生することがあった。
また、切断面の均一な仕上がりを得るために、切り落とすＰＯＦの長さ等の加工条件を最良とする事は困難である。
【００１２】
本発明は、このようなＰＯＦの良好な切断面を得るための装置・方法のために考案された。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
これらの問題に対処するため、本発明の実施の形態であるプラスチック光ファイバーを切断する切断手段と、
プラスチック光ファイバーと切断手段とのプラスチック光ファイバーの長手方向の位置決めをする位置決め手段と、
切断手段の工程制御を行う制御手段とを備え、
切断手段による切断を複数回行うことによってプラスチック光ファイバーコネクタのプラスチック光ファイバーの先端を成形するプラスチック光ファイバー切断装置を提供する。
【００１４】
上記プラスチック光ファイバー切断装置は、次の各項の１または数項を重複して備えている。
上記の切断手段は、プラスチック光ファイバーの仕上げ切りを行う第１の切断手段と、プラスチック光ファイバーの荒切りを所定回数行う第２の切断手段とからなり、  第２の切断手段によって所定回数プラスチック光ファイバーを切断した後に、前記第２の切断手段により切断された切断面より所定距離だけ離れた位置で第１の切断手段による切断を行うようになされている。
【００１５】
また、上記第１の切断手段は、第１の切断刃と、第１の切断刃を切断方向に移動させる移動手段と、
制御手段に制御される第１の切断刃加熱手段を有する。
さらに、第１の切断刃加熱手段は、高周波機械振動加振手段を有している。
また、上記第２の切断手段は、第２の切断刃と、第２の切断刃を切断方向に移動させる移動手段と、
制御手段に工程を制御される第２の切断刃加熱手段を有する。
さらに、第２の切断刃加熱手段は、高周波機械振動加振手段を有している。
【００１６】
上記の制御手段は、第１の切断手段及び第２の切断手段によるプラスチック光ファイバーの切断方向の切断開始位置を検知する第１の位置検出手段を有し、第１の位置検出手段による切断方向の切断開始位置の検知により切断刃加熱手段による加熱開始制御を行う。
また、前記第１の位置検出手段の切断開始位置は、プラスチック光ファイバーの第１の切断手段及び第２の切断手段の入口側端部位置である。
【００１７】
上記の制御手段は、第１の切断手段及び第２の切断手段によるプラスチック光ファイバーの切断終了位置を検知する第２の位置検出手段を有し、第２の位置検出手段による切断終了位置の検知により第１の切断刃加熱手段による加熱終了制御を行う。
また、第２の位置検出手段の切断終了位置は、プラスチック光ファイバーの第１の切断手段及び第２の切断手段の出口側端部位置である。
さらに、上記の制御手段は、第１の切断刃加熱手段の第２の検出位置における第１の切断刃の温度を所定温度以下に制御する。
また、この制御手段は、第１の切断刃の温度制御を前記第１の切断刃加熱手段の通電時間制御により行う。
また、この制御手段は、第１の切断刃の温度制御を高周波機械振動付加手段の通電時間制御により行う。
【００１８】
上記位置決め手段は、プラスチック光ファイバー長手方向の仕上げ切り位置および荒切り切断位置の制御を行う。
また、第１の切断手段と第２の切断手段は、制御手段により制御される１つの切断手段であってもよい。
【００１９】
上記の第１の切断刃及び第２の切断刃は、両刃又は片刃である。
また、両刃の第１の切断刃及び第２の切断刃は、プラスチック光ファイバーの切断面と該両刃の該プラスチック光ファイバー側の刃面とが接するよう配置されている。
また、第１の切断刃及び第２の切断刃のプラスチック光ファイバーの切断面側の刃面は、プラスチック光ファイバーの切断面に食い込むような角度が付されている。
【００２０】
上記の第１の切断手段及び第２の切断手段は、切断方向の出口側にプラスチック光ファイバーを冷却する冷却手段を有する。
また、上記第１の切断手段及び第２の切断手段は、切断方向の出口側のプラスチック光ファイバーの表面のコーティングを切断前に除去する除去手段を有する。
さらに、上記の冷却手段は、冷却液を霧状に噴霧する冷却手段である。
上記のプラスチック光ファイバーは、プラスチック光ファイバーコネクタに突出して装着されている。
【００２１】
本発明は、プラスチック光ファイバーと切断手段とのプラスチック光ファイバーの長手方向の位置決めをする位置決め工程と、
切断手段によりプラスチック光ファイバーを複数回切断する切断工程と、
からなるプラスチック光ファイバー切断方法を提供する。
【００２２】
上記のプラスチック光ファイバー切断方法は、次の各項の１または数項を重複して備えている。
上記の切断工程は、プラスチック光ファイバーの仕上げ切りを行う第１の切断工程と、プラスチック光ファイバーの荒切りを所定回数行う第２の切断工程とからなり、
第２の切断工程によって所定回数プラスチック光ファイバーを切断した後に、前記第２の切断工程により切断された切断面より所定距離だけ離れた位置で第１の切断工程による切断を行う。
【００２３】
上記第１の切断工程は、第１の切断刃を切断方向に移動させる移動工程と、第１の切断刃を加熱する第１の加熱工程からなる。
また、上記第１の加熱工程は、高周波機械振動を加振する第１の高周波機械振動加振工程とからなる。
【００２４】
上記第２の切断工程は、第２の切断刃を切断方向に移動させる移動工程と、第２の切断刃を加熱する第２の加熱工程をからなる。
また、上記第２の加熱工程は、高周波機械振動を加振する第２の高周波機械振動加振工程とからなる。
【００２５】
上記第１の切断工程及び第２の切断工程にはプラスチック光ファイバーの切断方向の切断開始位置を検知する第１の位置検出工程を有し、
第１の位置検出工程による切断方向の切断開始位置の検知により前記第１の切断刃加熱工程および前記第２の切断刃加熱工程による加熱が開始される。
上記第１の位置検出工程の切断開始位置は、プラスチック光ファイバーの第１の切断工程及び第２の切断工程の入口側端部位置である。
【００２６】
また、上記第１の切断工程及び第２の切断工程にはプラスチック光ファイバーの切断終了位置を検知する第２の位置検出工程を有し、
第２の位置検出工程による切断終了位置の検知により第１の切断刃加熱工程による加熱終了制御を行う。
上記第２の位置検出工程の切断終了位置は、プラスチック光ファイバーの第１の切断工程及び第２の切断工程の出口側端部位置である。
【００２７】
上記第１の切断刃加熱工程には、第２の検出位置における前記第１の切断刃の温度を所定温度以下に制御する工程を有する。
また、第１の切断刃加熱工程の温度制御を第１の切断刃加熱工程の通電時間制御により制御する。
また、上記第１の切断刃加熱工程の温度制御を第１の切断刃加熱工程の高周波機械振動加振制御により制御する。
また、上記位置決め工程は、プラスチック光ファイバー長手方向の仕上げ切り位置および荒切り切断位置の制御を行う。
【００２８】
上記第１の切断工程と前記第２の切断工程は、１つの切断手段を制御することにより行なわれる。
【００２９】
上記第１の切断工程及び第２の切断工程は、両刃又は片刃の切断刃により行なわれる。
また、両刃の切断手段による前記第１の切断工程及び第２の切断工程は、プラスチック光ファイバーの切断面と該両刃の前記プラスチック光ファイバー側の刃面とが接して行なわれる。
また、上記の第１の切断工程及び第２の切断工程におけるプラスチック光ファイバーの切断面側の切断刃の刃面を、前記プラスチック光ファイバーの切断面に食い込むような角度が付されて行なわれる。
【００３０】
上記第１の切断工程及び第２の切断工程は、切断方向の出口側のプラスチック光ファイバーを冷却する冷却工程を有する。
また、上記第１の切断工程及び第２の切断工程は、切断方向の出口側のプラスチック光ファイバーの表面のコーティングを切断前に除去する除去工程を有する。
また、この冷却工程は、冷却液を霧状に噴霧する冷却工程である。
また、このプラスチック光ファイバーは、プラスチック光ファイバーコネクタに突出して装着されている。
【００３１】
本発明の、プラスチック光ファイバー切断方法は次の工程を備え、かつ、この順序で切断を行う。
プラスチック光ファイバーコネクタに突出したプラスチック光ファイバーの荒切り位置に荒切り手段を移動させる工程と、
荒切り手段をプラスチック光ファイバーの荒切り切断開始位置まで荒切り工程の切断方向に移動させる工程と、
荒切り手段が前記プラスチック光ファイバーの荒切り切断開始位置に移動したことを検知する工程と、
荒切り手段が荒切り開始位置に移動したことが検知されると荒切り手段の加熱を開始する工程と、
荒切り手段を切断方向に移動させてプラスチック光ファイバーを切断する工程と、
荒切り手段が前記プラスチック光ファイバーの出口側端部に到達したことを検知する工程と、
検知がされると、加熱を停止し、荒切り工程を終了させる工程と、
荒切り工程を所定回数繰り返す工程と、
所定回数の荒切り工程が終了すると、プラスチック光ファイバーコネクタの先端から長手方向に所定距離あけた位置に仕上げ切り手段を移動させる工程と、
仕上げ切り手段をプラスチック光ファイバーの仕上げ切り開始位置まで前記仕上げ切り手段の切断方向に移動させる工程と、
仕上げ切り手段がプラスチック光ファイバーの仕上げ切り切断開始位置に移動したことを検知する工程と、
仕上げ切り手段が仕上げ切り開始位置に移動したことが検知されると、仕上げ切り手段を高周波機械振動をさせる工程と、
仕上げ切り手段を切断方向に移動させてプラスチック光ファイバーを切断する工程と、
仕上げ切り手段が前記プラスチック光ファイバーの出口側端部に到達したことを検知する工程と、
検知がされると、高周波機械振動を停止し、仕上げ切り工程を終了させる工程とからなる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
初めに、超音波振動を利用したＰＯＦ切断方法の概要を図１を参照して説明する。図１は超音波カッターによるＰＯＦ切断法を斜視図として模式的に示している。
光ファイバケーブル１ａの被覆を取り除いた、ＰＯＦ１を基台である作業台１６上に載置する。
なお、このＰＯＦ１は中心部のコア、その外周のクラッド層等で構成され、クラッド層の外周面に機械的な保護のための保護層等を含んでもよい。ここではコアの外周部にあるクラッド層と保護層等を総称してコーティングと呼ぶ。
【００３３】
切断手段である超音波カッター３は高周波機械振動加振機４に鋭利なカッター刃２を固着し、カッター柄１５の先端内部に装着したものである。図１ではカッター柄１５を透視して内部機器を描いている。図２でハッチングが施されたカッター刃２の側面が作業台１６の面に垂直で、且つ、カッター刃の刃先線２ｆが作業台１６と平行になるように超音波カッター３を支持する。
刃先線２ｆとＰＯＦ１は互いに垂直にし、作業台１６に対して垂直な矢印ｇ方向に超音波カッター３を運動させてＰＯＦを切断する。ここで、矢印ｇ方向は刃先線２ｆにも垂直となる事が望ましい。
【００３４】
図示しない電源から高周波機械振動加振機４に高周波電流を印加すると、カッター刃２をホーンとして、カッター刃２の先端部へ超音波振動が誘導される。
カッター刃２の刃先線２ｆが作業台１６上のＰＯＦ１に触れると、ＰＯＦ１は超音波振動し、加熱されて軟化するので容易に矢印ｇ方向に切断される。
【００３５】
切り落とされるＰＯＦ１の長さによって切断面の状態は異なり、一般に、切り落とされる部分の長さが短いほど、良好な切断面が得られる事が知られている。これは、切り落とされるＰＯＦ１の長さが長いほど、切断時に切断面にかかる負荷が増すために切断面の不良率が増加するためである。
【００３６】
しかし、一般的に光ファイバーケーブルの加工を行おうとする場合、作業を容易にするためにコーティングから露出されたＰＯＦ１を長くしておき所望のＰＯＦ１の長さを得るように切断している。このため、良好な切断面を得ることが困難であるため、本願の発明者は一定の厚さの仕上げ切断片１ｄが残るように、初めの荒切り工程で荒切り切断片１ｃを切断し、次の仕上げ切り工程で仕上げ切断片１ｄを切断することで切断面の不良を抑える方法を考案した。つまり、荒切り工程と少なくとも１回の仕上げ切り工程の２工程によって切断することで切断面を精度良く切断することが可能であることを確認した。
なお、仕上げ切り工程は１回でなく、数回繰り返してもよい。また、仕上げ切断片１ｄの厚さを一定としてもよく、仕上げ切り工程が繰り返されるに従い、順次、その厚さを減らしてもよい。
【００３７】
荒切り工程はＰＯＦ切断長が大きいため、超音波振動を極力大きくしてＰＯＦの温度を大きく上昇させてＰＯＦを軟化させて、カッター刃２の刃面の中央付近で、少し力を掛けてＰＯＦ１を切断する。このように荒切りをすることで短時間で切断が完了する。また、仕上げ切りは切断厚が少ないため、超音波振動を減らしてＰＯＦの温度を極力抑えるように制御し、カッター刃２の刃先で、殆ど力を掛けずにＰＯＦ１を切断する。このような超音波振動の強弱の使い分けを行ってもよい。
【００３８】
以上、説明した基本的工法を取捨し、組み合わせて使用してＰＯＦの切断を行うことができる。更に幾つかの副次的工法と併用して、伝送特性に悪影響を及ぼさない切断面が得られる。
尚、実施の形態ではコネクタプラグに装着されたＰＯＦの切断装置として説明するが、コネクタプラグに限らず、広く一般のＰＯＦ切断法として利用価値がある。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態の１例である、コネクタプラグ１１に装着されたＰＯＦ１を半自動で切断可能な、プラスチック光ファイバ切断装置を図２、３を参照して説明する。
図２はプラスチック光ファイバ切断装置１７の斜視図、図３は側面及び正面の投影図であり、Ｘ、Ｙ、Ｚの座標軸を記入して参照の便を図っている。
【００４０】
光ファイバケーブル１ａは、その被覆を取り除き、コネクタプラグ１１に装着されている。コネクタプラグ１１の先端から充分な余長を持ったＰＯＦ１が露出している。
【００４１】
プラスチック光ファイバ切断装置１７は、ほぼ長方形とされる基台１６上に各部材を組み付けて構成される。なお、基台１６の表面はＸＹ平面に平行に保たれている。
先ず、直方体状のコネクタプラグ取付台１７ａが基台１６の所定の位置に固着されている。コネクタプラグ取付台１７ａの１面には、Ｙ軸に平行なＶ溝が切られ、＋Ｙ方向の一端にコネクタプラグ１１のＹ方向の位置決めをする縦位置決め部１７ｂが形成されている。
【００４２】
コネクタプラグ取付台１７ａの−Ｙ方向の所定位置に、直方体状のＰＯＦ受け台１７ｃが基台１６に固着されている。
コネクタプラグ本体をコネクタプラグ取付台１７ａのＶ溝にあてがい、縦位置決め部１７ｂにコネクタプラグ１１のケーブル側の端面を当接してＹ方向の位置決めをする。
コネクタプラグ１１の先端から露出したＰＯＦ１の余長部は、ＰＯＦ受け台１７ｃの上面に載置される。
なお、後述する図４に示すように、板バネ１７ｋで＋Ｘ方向にコネクタプラグ１１を押圧して、コネクタプラグを保持してもよい。
【００４３】
また、図３ではＰＯＦ受け台１７ｃの上面はＸ軸、Ｙ軸に平行な平面に形成されているが、ＰＯＦ切断のカッター刃２は切断時にＸ軸方向の力をＰＯＦに及ぼすので、ＰＯＦ受け台１７ｃの上面にほぼＹ軸に平行な突起を設け、ＰＯＦを＋Ｘ方向から支持するようにしてもよい。
【００４４】
コネクタプラグ１１の先端から露出したＰＯＦ１は、カッター刃２と接した部分でカッター刃２によってコネクタプラグ１１から第１の所定距離で切断される。
図３（ｂ）に示すように、カッター刃２はＸＺ平面に平行に支持され、カッター刃２の刃先線２ｆは基台１６の上面に垂直となるＺ軸に平行に保たれ、このままの姿勢で＋Ｘ方向に送られ、ＰＯＦ１を切断する。
【００４５】
カッター刃２には、高周波機械振動加振器４が接続され、カッター刃２の刃先線２ｆに触れた物体に超音波振動を励起させる。この超音波振動により物体は加熱され、容易に切断される。
カッター刃２と高周波機械振動加振器４とは、カッター柄１５の先端に取り付けられる。カッター柄１５は超音波カッター取付具１８に、１例として、締めねじ１８ａを締め付けることにより固定される。
【００４６】
柱１７ｄがＹ方向に移動可能に基台１６に取り付けられ、柱１７ｄの上面に、送りネジ架１７ｅが支承されている。その主要構成部材である送りネジ架側板６は、通常Ｘ軸と平行とされている。
ＰＯＦ１の切断位置は、前記のカッター刃２とコネクタプラグ１１の長手方向であるＹ軸方向の位置により定まる。従って柱１７ｄをＹ軸方向に移動すればカッター刃２もＹ方向に移動し、切断位置の位置決めをする位置決め手段として使用できる。
【００４７】
送りネジ架１７ｅの右端に送りモータ１７ｆが固定され、その回転軸と直結したリードスクリュー１７ｇが送りネジ架１７ｅの内部に収容されている。
送りモータ１７ｆの廻転につれ、リードスクリュー１７ｇに螺合したナット１８ｂはＸ軸方向に移動する。
上記の送りネジ架側板６に長溝１７ｈが水平に設けられ、連結具１８ｃはこの長溝１７ｈに嵌入した形でナット１８ｂと超音波カッター取付具１８とを接続している。
従って、超音波カッター取付具１８は送りネジ架側板６の表面を案内面としてＸ軸に平行に移動する。
【００４８】
Ｚ方向におけるＰＯＦ１とカッター刃２の刃先線２ｆとの当たり位置の調整は締めねじ１８ａを弛めてカッター柄１５を上下しても可能である。または、柱１７ｄが基台１６に対してＺ方向に伸縮する構造としてもよい。
【００４９】
切断後、第２の所定量のＰＯＦが残るよう、コネクタプラグ１１の先端近くでカッター刃２のＹ方向の位置を調整する。以後は送りモータ１７ｆの回転方向と速さを制御してＸ方向の移動を繰り返すことで連続生産ができる。
【００５０】
切断装置１７は、切断手段であるカッター刃２の移動等の工程を制御する制御手段として、通常シーケンサと呼ばれる図示されない制御装置により制御される。
自動的に制御するには、超音波カッター取付具１８のＸ方向の位置を検出する位置検出手段が必要となる。カッター刃２のＸ軸に沿った切断開始位置を検知する第１の位置検出手段としての切断開始位置検出スイッチ５ｂ及び切断終了位置を検知する第２の位置検出手段としての切断終了位置検出スイッチ５ａ等である。
【００５１】
切断終了位置検出スイッチ５ａ、および、切断開始位置検出スイッチ５ｂをセンサースイッチ５として一括する。各センサースイッチは送りネジ架１７ｅ上に取り付けられ、超音波カッター取付具１８のＸ方向の移動位置を検知し、シーケンサを介して高周波機械振動加振器４に印加する電流等を制御することができる。
【００５２】
一般に、第１の位置検出手段である切断開始位置検出スイッチ５ｂはＰＯＦ１のカッター刃２の入り口側端部位置で動作し、第２の位置検出手段である切断終了位置検出スイッチ５ａはＰＯＦ１のカッター刃２の出口側端部位置で動作する。
従って切断開始位置検出スイッチ５ｂが動作すれば、シーケンサを介して高周波機械振動加振器４に交番電流を印加し、カッター刃２を加熱昇温する。切断終了位置検出スイッチ５ａが動作すれば、高周波機械振動加振器４に印加される交番電流が制御され、切断刃２の温度を所定温度以下とする。
【００５３】
１例として図に示したように、簡単な接触式のリミットスイッチで安価に構成しても良く、長寿命を狙って無接触のフォトインタラプタも使用できる。また、センサスイッチの個数を増やしてきめ細かく制御することもできる。
センサースイッチの感応位置を調節するため、センサースイッチの送りネジ架１７ｅ上の取付位置を変更したり、図示していないが、センサースイッチ５動作用に超音波カッター取付具１８に装備されたドッグの位置を変えても良い。
【００５４】
このようなプラスチック光ファイバ切断装置１７による切断作業を説明する。既に光ファイバの切断に必要な条件出しの工程は終わり、カッター刃２は最適な位置にセットされていると仮定する。切断作業のワークであるコネクタプラグ１１付の光ファイバケーブルが用意されている。
先ず、コネクタプラグ本体をコネクタプラグ取付台１７ａのＶ溝にあてがい、縦位置決め部１７ｂにコネクタプラグ１１のケーブル側の端面を当接してＹ方向の位置決めをする。所定の方法でコネクタプラグ１１を保持する。
コネクタプラグ１１の先端から露出したＰＯＦ１の余長部は、ＰＯＦ受け台１７ｃの上面に載置される。
【００５５】
この時、図３（ｂ）のようにカッター刃２はＰＯＦ１の手前にある。図示しない起動スイッチが押されると、切断が開始される。
カッター刃２はＸＺ平面に平行に支持され、カッター刃２の刃先線２ｆは基台１６の上面に垂直となるＺ軸に平行に保たれ、このままの姿勢でＸ方向に送られる。カッター刃２を介して、高周波機械振動加振器４によりＰＯＦ１に超音波振動を励起させ、加熱・昇温させることで容易にＰＯＦ１を切断する。
【００５６】
カッター刃２の運動はセンサースイッチ５等により制御されて、スタート位置に戻り停止する。切断の終了したコネクタプラグ１１を装置から取り除き、次のワークを用意する。
１回の荒切り切断は以上で工程を終了する。
【００５７】
１個のＰＯＦに複数回の切断を行うには、上記のように単一工程毎に複数本のＰＯＦをバッチ処理し、その後、位置決め手段である柱１７ｄのＹ方向の位置を移動させてカッター刃２の切断位置を変更し、加工条件を変えて次の工程として例えば仕上げ切断に着手する。
量産時はこの方法で量産効果が期待できる。
【００５８】
１工程に複数の切断として、例えば、荒切りと仕上げ切りのある場合や、切断以外の作業として、例えば、冷却流の吹き付けを含む場合にはそれなりの対応が必要となる。  ハード面では、詳細は後述するが、冷却霧滴用のノズル８ａを設置したり、クラッド層の軟化を検知するセンサの増加等が要求される。また、Ｘ軸方向以外のカッター刃２の移動の自動化も必要となる場合がある。
サービス部門末端等の殆ど手作業に頼る場合から、量産時の全自動化に至る、広い範囲の要求度に応じた自動化のソフトが必要となる。
このように、カバーする作業範囲から最適の切断装置の仕様が決定される。
【００５９】
本発明の他の実施の形態である、第１の切断刃を備えた仕上げ切りを行うカッター柄と、第２の切断刃を備えた荒切り用カッター柄の２本を装備した切断装置を図４を参照して説明する。
図４（ａ）はこのプラスチック光ファイバ切断装置２０の側面、図４（ｂ）は正面の投影図であり、図３と同様Ｘ、Ｙ、Ｚの座標軸を記入して参照の便を図っている。ＰＯＦの載置方向、カッターの切断方向その他各部の配置も図３と同様とされている。
【００６０】
基台１６の一端に２本の柱２７ａが固着され、その上端にそれぞれ断面が樋状とされた送りネジ架２７ｅがＸ軸と平行となる水平に取り付けられ、送りネジ架２７ｅの内部に収容された荒切り用リードスクリュー２７ｄ、または、仕上げ切り用リードスクリュー２７ｃがそれぞれの送りモータ２７ｆ、２７ｆにより廻転駆動される。
【００６１】
例えば、図４（ａ）に示す正面図で左側に位置する、リードスクリュー２７ｄに螺合するナット２８ｂが連結具２８ｃを介して超音波カッター取付具２８と一体に結合され、仕上げ切りカッター柄２５ｄが超音波カッター取付具２８に装着されている。図示しないが、カッター柄２５ｄには高周波機械振動加振器４が内蔵され、その先端に仕上げ切り用刃２２ｄが固着されている。
超音波カッター取付具２８は、仕上げ切り送りネジ架２６ｄの表面に案内されてＸ軸と平行にスライドする。
従って送りモータ２７ｆの廻転はリードスクリュー２７ｄを介して、その廻転角に比例した距離をＸ軸に平行に仕上げ切り用刃２２ｄを移動させる。
【００６２】
荒切り用刃２２ｃは上記と同様に、右側の荒切り用リードスクリュー２７ｃの廻転により駆動され、送りネジ架２６ｄの表面に案内されてＸ軸と平行にスライドする。
同図（ａ）には一部を省略して示されているが、リードスクリュー２７ｃに螺合するナット２８ｂが連結具２８ｃを介して（図と鏡像関係の）超音波カッター取付具と一体に結合され、荒切りカッター柄２５ｃが超音波カッター取付具に装着されている。
【００６３】
図４（ａ）の正面図に示すように、仕上げ切り用刃２２ｄと荒切り用刃２２ｃはＹ軸に垂直な同一平面上を移動し、同図（ｂ）に示すように、それぞれ、仕上げカッター移動範囲ＬＤ、および、荒切り用カッター移動範囲ＬＣ内を移動可能である。各カッター柄２５ｄ、２５ｃは切断前は左端の実線で示す待機位置にあり、切断後は一点鎖線で示す右端の２５ｄｘ、２５ｃｘの待避位置に停止する。
このような配置により、正面幅を最小とした装置を実現できる。
【００６４】
荒切り切断加工を終わった荒切り用カッタ柄２５ｃが、待避位置２５ｃＸまで移動して停止した後、仕上げ切りカッター２２ｄで仕上げ切りをする。仕上げ切りカッター柄２５ｄは、その待避位置２５ｄｘを越えないので、両カッター刃が干渉する恐れはない。
なお、互いに干渉しないよう充分な（Ｙ方向の）距離を与えて、図３に示すカッター保持移動機構を２台Ｘ軸に平行に配置し、後述するＹ軸方向に移動可能なＹ送り装置２１のストロークを増加させても同様に使用できる。
【００６５】
Ｙ軸方向に移動可能なＹ送り装置２１が新たに基台１６上に設置され、送り装置台２１ａが基台１６に取り付けられた２本のガイドに案内されてＹ軸に平行に基台１６上面に沿って移動する。
送り装置台２１ａに、コネクタプラグ取付台１７ａとＰＯＦ受け台１７ｃが図２と同じ位置関係で固着されている。コネクタプラグ１１をコネクタプラグ取付台１７ａのＶ溝の縦位置決め部１７ｂに当接して、コネクタプラグ取付台１７ａに対する位置を定める。
コネクタプラグ１１は、例えば、コネクタプラグ取付台１７ａに固着された板ばね１７ｋで押圧して固定してもよい。
【００６６】
基台１６に固着された取付台２１ｃに取り付けられたＹ送りモータ２１ｆがリードスクリュー２１ｇを駆動し、このリードスクリュー２１ｇに螺合する図示されないナットと結合した送り装置台２１ａがＹ軸に平行に移動して、仕上げ切り用刃２２ｄと荒切り用刃２２ｃに対するＰＯＦ１のＹ軸方向の位置関係が変化する。
【００６７】
即ち、Ｙ送りモータ２１ｆの廻転角とＰＯＦ１のＹ軸方向の動き量は比例し、Ｙ送りモータ２１ｆの廻転を制御してＰＯＦの切り落とし量である荒切り切断片または仕上げ切り切断片の厚さを任意に定めることができる。
勿論、カッター刃とＰＯＦの位置関係は相対的であるから、例えば、基台１６に対して柱２７ａを移動させる等の方法で、基台１６に対してカッター刃の運動平面を移動させる方法を採ってもよい。
【００６８】
図４に示すプラスチック光ファイバ切断装置２０による作業手順を説明する。作業は２回の荒切り切断と１回の仕上げ切りを、連続して行うものと仮定する。
予め、最良の面状態の得られる各切断片の長さまたは厚さを実験に基づいて決定する。最初の１回目の荒切りを除いて荒切りの厚さも同様に決めれば２回の切断で切断される切断片の合計長さが決定される。次工程のＰＯＦ端末の成形作業で要求されるＰＯＦの長さは既知であるから、切断による長さの変化を無視すれば、第１回の荒切り切断はこれらの合計長さを残して切断すればよい。
【００６９】
切断位置は位置決め方法によって異なるが、例えば、コネクタプラグ１１の後端から指定し、Ｙ送りモータ２１ｆの初期値からの移動量として表現される。
一般に図示しないシーケンサと呼ばれる、切断装置を制御するコントローラに各切断時の位置をインプットする。
【００７０】
各切断時の条件から第１回荒切り切断のカッター刃の選択、カッター刃の送り速さ、加熱条件を予めシーケンサにインプットする。加熱条件としては加振開始、終了時期。印加電流の強さ等がある。第２回目以降も同様にインプットする。
図４には図示されない各切断時に対応するセンサースイッチの感応位置もそれぞれ設定する。
【００７１】
プラスチック光ファイバ切断装置２０の切断状況の工程を説明する。
１）コネクタプラグ１１の端面から全切断片の合計長さだけ突出したプラスチック光ファイバーの荒切り位置にＹ送り装置を移動させ位置決めする。
２）荒切り用刃２２ｃを＋Ｘ方向にスタートさせ、ＰＯＦ１の荒切り開始位置まで切断方向に移動させる。
３）荒切り用刃２２ｃがＰＯＦ１の荒切り開始位置まで切断方向に移動したことを、センサスイッチ５が検知する。
４）センサスイッチ５が荒切り用刃２２ｃがＰＯＦ１の荒切り開始位置まで移動したことを検知すると、荒切り用刃２２ｃの加熱が開始される。
５）荒切り用刃２２ｃを切断方向に移動させてＰＯＦ１を加熱しながら切断する。
６）荒切り用刃２２ｃがＰＯＦ１の出口側端部に到達したことを、センサスイッチ５が検知する。
７）検知がされると、加熱を停止し、（第１回の）荒切り工程を終了させる。荒切りカッター柄２５ｃは左端の待機位置に戻る。
切断位置を変えて、１）〜７）の荒切り工程を所定回数（例では更に１回）繰り返す。所定回数の荒切り工程が終了すると、荒切り用刃２２ｃは待避位置２５ｃｘに待避する。
【００７２】
８）ＰＯＦ１の（第１の）仕上げ切り位置が仕上げ切り手段である仕上げ切り用刃２２ｄと一致するよう、Ｙ送りモータ２１ｆを廻転駆動してコネクタプラグ取付台１７ａを移動させ、結果的にコネクタプラグ１１の先端から長手方向に所定距離あけた位置に仕上げ切り手段を移動させる。
９）仕上げ切り用刃２２ｄを仕上げ切り開始位置まで、切断方向である＋Ｘ軸方向に移動させる。
１０）センサスイッチにより仕上げ切り用刃２２ｄが仕上げ切り開始位置まで移動したことを検知する。
１１）仕上げ切り用刃２２ｄが仕上げ切り開始位置まで移動したことを検知されると仕上げ切り用刃２２ｄを高周波機械振動をさせる。
１２）仕上げ切り用刃２２ｄを切断方向に移動させてＰＯＦ１を切断する。
１３）センサスイッチにより、仕上げ切り用刃２２ｄがＰＯＦ１の出口側端部に到達したこと（切断終了）を検知する。
１４）切断終了が検知されると、高周波機械振動を停止し、仕上げ切り工程を終了させる。
なお、仕上げ切りを切断長さを変えて複数回行うなら、８）〜１４）の仕上げ切り工程を所定回数繰り返す。所定回数の仕上げ切り工程が終了すると、仕上げ切り用刃２２ｄは待避位置２５ｄｘに待避する。
【００７３】
以上で複数回の荒切り、仕上げ切りを連続して施す一連の工程が完了する。切断の完了したコネクタプラグ１１をコネクタプラグ取付台１７ａから撤去する。
２本のカッター柄が待避位置２５ｃｘ、２５ｄｘから待機位置２５ｃ、２５ｄに戻った後、次のワークであるコネクタプラグ１１をコネクタプラグ取付台１７ａにセットして、切断が再び行われる。
【００７４】
以上の工程中、１回の切断が完了したカッター柄は待避位置まで前進した後、待機位置に戻る必要はなく、待避位置まで前進せずに即座に待機位置に戻っても良い。同様に待機位置まで戻らずに切断開始の直前位置まで戻っても良い。
荒切りカッター柄は、全ての荒切りが完了した時に待避位置まで待避すれば良く、加工時間短縮のためにきめ細かい設定が可能である。
また、切断の終了位置までカッターが進んだときに高周波機械振動を停止するのではなく、切断時よりも低い振動量に制御しても良い。
【００７５】
このように１回のコネクタプラグ１１を取り付けで、１本のＰＯＦを連続して多数回の切断をする目的には、仕上げ切り、荒切りの２枚のカッター刃を持ち、且つ、独立して運動する、プラスチック光ファイバ切断装置２０は具合良く使用できる。  切断装置を安価に提供するために１本のみのカッター柄を使用し、図３に示す切断装置１７と同様、１組のカッター柄送り装置で済ます例を説明する。
【００７６】
荒切りと仕上げ切りの２工程を合併できる２枚重ねカッター刃の説明をする。この場合は、荒切り刃は長い余長を持ったＰＯＦの第１回の切断にのみ使用し、残りの数回の切断は仕上げ切りカッター刃が使用される。
【００７７】
先ず、図５を参照して、２枚重ねカッター刃の構造について述べる。図５（ａ）は２枚重ねカッター刃２ｗの斜視図、（ｂ）は切断時の状況を説明する模式図である。なお、（ｂ）においてカッター柄１５は透視して高周波機械振動加振器４を内蔵する様子を示している。
【００７８】
２枚重ねカッター刃２ｗの刃先線２ｆは互いに平行であり、１枚刃と同じく、カッター柄１５の動きはこの刃先線２ｆに垂直である。荒切り用刃２ｃと仕上げ切り用刃２ｄは所定の間隔で１台の高周波機械振動加振器４に装着され、荒切り用刃２ｃと仕上げ切り用刃２ｄを介して、接触するＰＯＦ１を加熱可能にされている。
【００７９】
前述のように、ＰＯＦ１の加熱程度を調節するために、刃先線２ｆに沿ってカッター刃をＺ軸方向にずらし、図５に示すように、ＰＯＦ１の切断位置を荒切り用刃２ｃでは中央部で、仕上げ切り用刃２ｄでは先端となるように取り付けてもよい。
また、カッター柄１５の進行方向に対し２枚のカッター刃の刃先線１ｆをＸ軸方向に前後して取り付け、荒切りがある程度進行した後または切断完了後に、仕上げ切りを開始することもできる。
【００８０】
２枚重ねカッター刃２ｗによるＰＯＦ１の切断は、余長の長い荒切り切断片１ｃの切断と所定の短い余長の仕上げ切断片１ｄの切断が１工程で行われ、しかも各カッター刃の最適位置である刃の中央部または先端で切断することができる。
上記のように２枚のカッター刃の上下配置となるＺ軸方向、または、左右の配置となるＸ軸方向の配置を適宜選択して、コネクタプラグ先端のＰＯＦ１の切断面は、面状態の良好な仕上げ切り切断面１ｇを得ることができる。
【００８１】
２枚重ねカッター刃２ｗの各刃の間隔をｄとすると、ｄより厚さの薄い仕上げ切断片１ｄを切断すると荒切り用刃２ｃはＰＯＦ１には当たらないため切断はしないことになる。間隔ｄより薄い切断量の仕上げ切りを複数回行えば、１枚刃の仕上げカッターを使用するのと同様な効果が得られる。
【００８２】
図４に示すプラスチック光ファイバ切断装置２０のカッター取付部分を１台とするか、図３の装置にＰＯＦ１をＹ軸方向に移動するＹ送り装置２１を追加して、２枚重ねカッター刃２ｗを取り付けると能率良く使用できる。
【００８３】
ＰＯＦ切断に使用するカッター刃の刃先線２ｆに垂直な断面で考えた形状も仕上げ切り切断面１ｇの仕上がりに影響を与える。一般に、カッター刃を含む手工具用の刃面の形は大きく分ければ片刃と両刃となることが知られている。図６は片刃と両刃のカッター刃の向きをＰＯＦ１の軸線に対しどのように傾ければ良いかを説明する模式図である。
【００８４】
片刃と両刃の違いを簡単に説明する。ここで、表裏の刃面となる２平面が刃先線２ｆで交わって刃の形状を形作ると考える。
一方、カッター刃は厚みの一定な長方形の板の一部に刃を形成したもので、図７（ａ〜ｃ）のハッチングを施した面と裏側の面は平行とされてその距離は板厚となる。刃面となる２平面の内の１平面がハッチングを施した面の裏側の面と一致する場合が片刃（かたば）であり、この一致した刃面を刃裏（はうら）と呼び、もう１枚のハッチングを施した面と交わる刃面を刃表（はおもて）と呼ぶ。
【００８５】
２個の刃面が両方ともハッチングを施した面に平行でなく、ハッチングを施した面とその裏面に等角度で交わるとき両刃（りようば）と呼ぶ。表裏が均一な両刃ならば、カッター刃の刃先線２ｆは板厚の１／２を通っている。
高周波機械振動加振器と結合されるカッターとしては、この両刃のカッターが一般に市販されている。
【００８６】
図６（ａ）に示すような片刃のカッター１３であれば、その刃裏を切断刃面として使用する。切断刃面とＰＯＦ１の切断面は平行となる。
刃裏をＰＯＦ１の軸線に垂直に保ち、このとき、ハッチング面も刃裏に平行となるので、カッター刃１３をＰＯＦ１に垂直に送って切断すれば、ＰＯＦ１の切断面とその軸線は直交して、理想的な切断面が形成される。
【００８７】
上記の片刃の代わりに両刃カッター１４と交換して、そのままの姿勢で切断を行うと、同図（ｂ）に誇張して示すように、刃裏相当の刃面はＰＯＦ１の軸線に垂直では無く傾くので、ＰＯＦ１の切断面はＰＯＦ１の軸線に対し、ある角度傾斜してしまい後工程に悪影響を与える恐れがある。この傾斜角は２個の刃面のなす角の半分となる。
【００８８】
上記の角度の補正は図６（ｃ）のように、刃先線２ｆの位置と方向はそのままに保って、刃先線２ｆの周りにカッター柄１５を２個の刃面のなす角の半分だけ廻転させればよい。これで切断刃面の方向は同図（ａ）の刃裏となる切断刃面と同様にＰＯＦの軸線に垂直に保たれ、ＰＯＦの残存する切断面はＰＯＦの軸線に平行とすることができる。
このように、両刃カッター１４の場合も、カッター柄１５の廻転補正により片刃カッター１３と同様な良好な切断面を得ることができる。
【００８９】
超音波振動による加熱程度や、切断面の切断状況を微細に調節するために、カッター刃面を更に廻転させ、食い込むような角度とした、いわゆる逃げ角、あるいは、食込み角度を持った状態で切断を行うことも考えられる。図６（ａ）、（ｃ）のように刃裏をＰＯＦの軸線に垂直に保っても、初めに切断開始した部位が切断終了部位より長時間カッター刃と接触して、より多く加熱される影響が出やすい。
刃先線２ｆに対して刃の他の部分が後退していて、すなわち逃げて、切断時に刃先線２ｆのみがＰＯＦの残存切断面と接触するようにすればこの影響は除かれる。
【００９０】
この目的のために、図６（ｄ）、（ｅ）はこの逃げ角、すなわち図示の食込み角度を付けたカッター刃を模式的に示しており、（ｄ）は同図（ａ）の片刃カッター１３を、（ｅ）は同図（ｃ）の両刃カッター１４を、逃げ角に相当する所定の角度廻転して逃げ角を与えている。
【００９１】
このように、超音波加振を併用したカッター刃を使用して、切断時のＰＯＦの中心部を構成するコア部に対する影響、例えばコア部の欠けによる欠損、残存する仕上げ切り切断面からコア内部に達する亀裂の発生等を、効果的に防止することができる。
【００９２】
既に述べたように、ＰＯＦのコアの外周にはクラッド層が形成され、さらにその上に保護層が付く等、ＰＯＦのコアの外周面にはリング状にコアとは材質の異なるコーティングがなされている。ＰＯＦ切断時に、このコーティングが軟化してひげが長く延びるひげ状クラッド層の発生には別の対応が必要である。
むしろ、コアの切断面を良好にするため超音波振動によりＰＯＦを加熱すると、コーティングも軟化しひげ状クラッド層を発生し易くなるとも言える。前述のように、このひげ状クラッド層はコア部にまくれ込んで伝送特性に悪影響を与える恐れがあり、別途発生の防止を図る必要がある。
【００９３】
図７は光ファイバケーブル１ａを斜視図として、切断条件とひげ状クラッド層の状態を模式的に説明している。
カッター刃で荒切りした荒切り切断面１ｆからは、切断方向であるカッター刃進行方向に平行に多量のひげ状クラッド層１０が発生する。
仕上げ切り切断面１ｇからもその量は少ないが、やはりひげ状クラッド層１０が発生している。
【００９４】
実用上差し支えない程度にひげ状クラッド層１０を低減する方法を、図８にＰＯＦの切断面を示す模式図として示している。
比較のため、図８（ａ）に対応策を採らない場合のひげ状クラッド層１０の大きさを示している。
【００９５】
一般にひげ状クラッド層１０は切断時にカッター刃の出口側に切断方向に沿って発生する。これは切断終了時にＰＯＦが一番高温になるためと考えられ、切断条件を悪化させない程度にＰＯＦの出口側を冷却すると発生防止の効果がある。また、切断前に切断位置付近のコーティングをある程度除去しておくことも効果がある。
【００９６】
具体的方法として、図８（ｂ）は、綿やスポンジ状パッドに冷却剤を含ませ、ＰＯＦの外周面に近接または接触させ、伝導または輻射により放熱する方式である。液体、ゲル状の冷却剤が利用できる。
パッドを使用せずに固体の冷却剤を直接クラッド層に近接または接触させてもよい。
【００９７】
図８（ｃ）は冷却霧滴をＰＯＦの出口側付近のクラッド層に噴霧して冷却効果を上げている。冷却剤は液体のみならず、気体を噴霧あるいは噴射して冷却しても良い。なお、図３（ｂ）に冷却剤を噴霧するノズル８ａが示されている。
このように、ＰＯＦクラッド層のカッター刃の出口側に、接触または近接した気体、液体、ゲル状、固体等の冷却剤により熱を奪って冷却する方法で実用上差し支えない程度にひげ状クラッド層１０の発生を防止できる。
【００９８】
また、図８（ｄ）は切断前または同時に、テープ状の研磨紙やワイヤサンダー等で研削してクラッド層９を削除した例を示し、クラッド層９の厚みを減少させてひげ状クラッド層１０の発生防止を図っている。研磨紙やワイヤサンダー類は市販の種類も多く、容易に適度の性状を有するものを入手できる。
【００９９】
以上、本発明の実施の形態であるプラスチック光ファイバ切断装置の概要と各種の応用例を説明した。実施の形態は応用できる各種の機構から１種類を抽出して示しており、他の各種の機構を採用することができる。
【０１００】
また、実施例としてプラグに固定された光ファイバをプラグから所定長突出した位置で切断する場合について説明した。本例にかかわらずプラグに把持されない光ファイバー単体同士を接続する場合にも本発明によって光ファイバーを切断することによって光通信特性を向上させることが可能となる。この場合はプラグの端部から所定距離での仕上げ切断ではなく、接続に必要となる所定位置での仕上げ切断を施すようにされ、さらに仕上げ切断位置から所定距離離れた位置での切断がされる。
【０１０１】
【発明の効果】
鋭利な刃物を高周波機械振動させることにより、プラスチック光ファイバーの局部を微小に切削すると同時に加熱することで、切断のための力を大幅に低減し、切断面の欠けや、ひび割れ発生を防止すると同時に、刃物の寿命を延ばし、交換や調整のコストを低減することが可能となる。
プラスチック光ファイバーを薄く仕上げ切断することで、精度良く、平滑な切断面を作成することが可能となり、後工程における、プラスチック光ファイバーの端面成形精度を向上し、同時に不良発生を防止することが可能となる。
仕上げ切断時における最適な温度管理等の対策により、新たな後工程処理を行うことなく、クラッド皮膜層による不具合の発生を防止することが可能となる。
【０１０２】
基本的な刃具の切断方向への移動方法や、それと直角なＰＯＦの移動手段、加熱条件の制御等の組み合わせにより、サービスショップでのごく少量のロットに適した方法から、多量生産時の量産を狙った工程まで幅広い作業条件に対応するフレキシビリティの大きいプラスチック光ファイバ切断装置の提供が可能である。
【０１０３】
１本のカッター柄に荒・仕上げ、２枚のカッター刃を装備することにより、切断装置の簡易化と作業の簡易化が実現でき、コスト削減要素が大きい。
【０１０４】
光ファイバケーブルをコネクタプラグに装着する場合、ある程度の余長が有れば、複数回の切断で良質な切断面が得られるので、当初の余長はラフな設定で取付作業が行えるので、作業コストの低減となる。
【０１０５】
更に、冷却装置等の周辺装置を適宜本体装置と組み合わせて、エンドユーザの仕様に合わせた機能を持つことが容易なのも本装置の特徴である。また、本体は最低スペックに対応した低価格が実現できるので、ユーザー毎の仕様に安価に対応することができるのも大きな効果である。
【図面の簡単な説明】
【図１】高周波振動するカッターによるＰＯＦの切断状況を説明する原理図である。
【図２】本発明のプラスチック光ファイバー切断装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の切断装置の正面、側面の投影図である。
【図４】荒切り、仕上げ切りの２本のカッターを装備したプラスチック光ファイバー切断装置の構成を示す正面、側面の投影図である。
【図５】  ２枚重ねカッター刃の構成を示す斜視図、および荒・仕上げ工程を１度で済ます工法の模式的な説明図である。
【図６】カッターの断面形状によるＰＯＦとカッターの設定角度、移動方向を説明する模式図である。
【図７】ＰＯＦ切断時にひげ状クラッド層発生の状況を説明する斜視図である。
【図８】ひげ状クラッド層発生の防止対策を説明する模式図である。
【図９】コネクタプラグ装着時の、従来工法による端面切断による形状変化が伝送特性に悪影響を及ぼす様子を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
１  ＰＯＦ（プラスチック光ファイバー）、１ａ  光ファイバケーブル、２  カッター刃、２ｄ、２２ｄ  仕上げ切り用刃、（第１の切断手段）、２ｃ  ２２ｃ荒切り用刃、（第２の切断手段）、２ｗ  ２枚重ねカッター刃、２ｆ  刃先線、３  超音波カッター、４  高周波機械振動加振器、５  センサースイッチ、６  送りネジ架側板、７  冷却パッド、８  冷却霧滴、８ａ  ノズル、９  クラッド層、１０  ひげ状クラッド層、１１  コネクタプラグ、１３  片刃カッター、１４  両刃カッター、１５  カッター柄、１６  基台、（作業台）、１７、２０  プラスチック光ファイバー切断装置、（高周波機械振動切断装置）、１７ａ  コネクタプラグ取付台、１７ｂ  縦位置決め部、１７ｇ  リードスクリュー、１７ｈ  長溝、１７ｋ  板ばね、 １８  超音波カッター取付具、１８ｂ  ナット、１８ｃ  連結具、２６ｃ  荒切り送りネジ架側板、２６ｄ  仕上げ切り送りネジ架側板、２５ｄ  仕上げ切りカッター柄、２５ｃ  荒切りカッター柄、２１  Ｙ送り装置
【図１】
0003815369.tif 000002
【図２】
0003815369.tif 000003
【図３】
0003815369.tif 000004
【図４】
0003815369.tif 000005
【図５】
0003815369.tif 000006
【図６】
0003815369.tif 000007
【図７】
0003815369.tif 000008
【図８】
0003815369.tif 000009
【図９】
0003815369.tif 000010