(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母型となる芯線を連続的に電解槽に供給し、当該芯線を陰極としてその周囲に電鋳により連続的に金属を電析してフェルール母材を製造し、その後にフェルール母材から芯線を除去して製造することを特徴とする金属製フェルールの製造方法。
【請求項２】
連続的に電鋳し電解槽から出てくるフェルール母材の長さを計測し、所定の長さにフェルール母材を切断することを特徴とする請求項１記載の金属製フェルールの製造方法。
【請求項３】
コイル状に巻かれた芯線を巻き戻しながら、連続的に供給し、芯線に所定の前処理を施した後にメッキ処理手段にて連続的に電鋳することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属製フェルールの製造方法。
【請求項４】
メッキ処理手段が複数の電解手段から構成され、多段階的であって連続的に電鋳することを特徴とする請求項３記載の金属製フェルールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの接続に用いられる金属製フェルールの製造方法に関する。
特に、コイル状に巻かれた芯線を母型として用いて連続メッキ手段による電鋳技術にて金属製のフェルール母材を連続的に生産し、そのフェルール母材を用いて金属製フェルールを製造する方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは、電話による光通信、光デバイス、ＬＡＮ用機器等の各種光通信システムに広く採用されつつある。
このような光通信システムにおいて、システムの長距離化、伝送データの大容量化が進展していて、接続損失の非常に少ない光ファイバ同士の接続が要求される。
そのような光ファイバの接続例を図２にて説明する。
図２（イ）が接続部断面図である。
光ファイバ１９、１９を高精度で同軸状に接続固定するためにフェルールと称される管状部品１７にて光ファイバ１９を固定し、整列管１８にて保持されている。
図２（ロ）にそのフェルール１７を示し、中心に内径精度の高い光ファイバ挿入孔１７ａを有し、高い外径精度及び真円度も要求される円筒状の部品である。
なお、光ファイバの装填や接続部における反射損失を低くするために、必要に応じて端面加工が行われる。
従来のフェルールは、ジルコニアセラミックス製のものが広く採用され、一般に次のような工程にて製造されている。
ジルコニア粉末と樹脂の混合物を原料にして、射出成形又は押出成形等にて円筒形状に成型する。
次に、この成型体を約５００℃にて焼成して樹脂分を分解した後に、約１２００℃の高温で焼成する。
このように高温焼成されると、焼成の際に寸法変化が生じるのを防ぐことができないために、内外径寸法や真円度を確保するために、ダイヤモンド研磨等の熟練作業とそのための大変な手間が必要であった。
【０００３】
そこで最近ジルコニアセラミックス製に替えて、細い線材を母型として用いた電鋳技術を応用した金属製フェルールの提案がなされている（ＰＣＴに基づく国際出願、国際公開番号ＷＯ００／３１５７４）。
上記公報に開示された技術は、所定の長さの芯線の両端に端子を取り付けてホルダーに固定し、電鋳装置にてこの芯線の周囲に金属電折堆積固着させて棒状の電鋳体を形成し、この電鋳体から芯線を除去してフェルールを製造する方法である。
【０００４】
上記方法により製造されたフェルールは、内径が芯線の外径で決定され、電鋳技術により金属が堆積固着されるので外径精度も高く、ジルコニアセラミックス製フェルールにおける研磨作業を不要とし、金属製フェルールのため、光ファイバのフィジカルコンタクト接続に必要な端面加工も容易である点で優れた技術である。
【０００５】
しかし、バッチ式電鋳装置による電鋳体の製造のために、次のような技術的課題が内在している。
芯線を所定の長さに切断して、両端に端子を取り付け、専用ホルダーに固定する作業工数がかかる。
端子を繋いだ両端が製品にならないので、その部分を切断し、廃却しなければならず、その分作業工数が必要であるとともに無駄な線材が発生する。
また、品質面においては、バッチ式電鋳装置による電鋳なので、一度に数十本〜約１００本程度を同時に電鋳浴に浸漬して通電される。
そして、直径０．１２５ｍｍ程度の極く細い線材を母型として、直径１．２５〜３．０ｍｍの電鋳体を選るには、４〜２０Ａ／ｄｍ２の電流密度で６〜２０時間も通電する必要があることから、バッチ内の芯線間に堆積固着される金属量にバラツキが生じやすい。
即ち、直径０．１２５ｍｍ程度の極く細い芯線の表面積に対して、電鋳によりこの芯線の外周面に金属が固着され、径が太ってくると表面積が大きくなるのでバッチ内で芯線に固着される金属量に初期にわずかな差が生じても、そのまま表面積に差が生じることになり、各芯線への通電量にバラツキが生じ、長時間の通電条件ではその差が電鋳体の外径バラツキとして大きく現れてくる。
よって、現実には外径が規格より大きいものは、外周面を機械加工等により削る必要があり、外径が規格より小さいものは廃却せざるを得ず、品質が安定しにくい技術的課題が内在していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実状に鑑みて、電鋳技術による生産性及び品質の優れた金属製フェルールの製造方法をさらに改善し、芯線の無駄を少なくし、外径品質の安定性に優れ、連続的に生産可能な金属製フェルールの製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る金属製フェルールの製造方法は、母型となる芯線を連続的に電解槽に供給し、当該芯線を陰極としてその周囲に電鋳により連続的に金属を電析してフェルール母材を製造し、その後にフェルール母材から芯線を除去して金属製フェルールを製造することを特徴とする。
【０００８】
ここで、芯線を連続的に供給するとは、例えば、コイル状に巻いた芯線をコイルスタンド等に回転自在に装着し、このコイルから芯線を引き出し、ピンチローラー等の上下挟持ローラー等にて張設し、速度制御しながら供給出来る手段等、細い線材を直線状に延ばし、この線材に所定の張力を負荷しながら供給できるものをいう。
また、芯線の周囲に電鋳により連続的に金属を電析するとは、例えば、芯線を一端から電鋳液を用いたメッキセルに投入し、他端から連続的に取り出し、芯線を陰極にし、上記液中に陽極を配置してその間に通電して電鋳液中の金属を、芯線を母型としてメッキ折出固着させる方法等の連続的につながった芯線の一部を電鋳液に浸漬又は通過させて電解することをいう。
【０００９】
請求項２記載の発明は、連続的に電鋳し、連続的に生産されてくる電鋳体は、外径が太くなり、コイル状に巻くのは品質上困難なので、所定の長さを計測し、切断することによりフェルール母材を梱包出来るようにすることを目的に、連続的に電鋳し電解槽から出てくるフェルール母材の長さを計測し、所定の長さにフェルール母材を切断することを特徴とする。
これにより、コイル状の細い芯線を母型として、所定の長さに切断された金属フェルール母材が連続的に生産できる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、コイル状に巻かれた芯線を巻き戻しながら、連続的に供給し、芯線に所定の前処理を施した後にメッキ処理手段にて連続的に電鋳することを特徴とする。
この際に、請求項４記載の発明のように、メッキ処理手段が複数の電解手段から構成され、多段階的であって連続的に電鋳するのが好ましい。
【００１１】
ここで、芯線に所定の前処理を施すとは、芯線の表面の汚れを除去するための脱脂処理や電鋳後に電鋳体から芯線を取り外しやすいように剥離皮膜処理等、通常の電鋳技術にて採用されている前処理方法をいう。
また、メッキ処理手段にて連続的に電鋳するとは、長い連続的につながった芯線の一部を電鋳液に浸漬又は通過させ、この芯線を陰極にして電鋳液中の対極（陽極）間に通電して液中の金属イオン（必要に応じて分散材を含む）を母型たる芯線に電折させることをいう。
【００１２】
上記のように連続的にメッキ処理する際に、芯線の周囲に金属が固着堆積してくると表面積が増加してくるので所定の電流密度を維持するためには、電流値を高くしなければならない。
そこで、電解手段を複数に分けて設けると、ねらいとする電流密度に合わせて順次電流値を増加させることができるので、安定した品質で短時間に電鋳体を得ることができる。
また、電解手段を複数に分けると、異種金属を複層にして芯線の周囲に固着させることができるので、フェルールの内側と外側で材質を変化させることもできる。
【００１３】
所定の長さに切断梱包されたフェルール母材から芯線を押出し、引き抜き、溶解等により除去し、必要に応じて端面加工等することで品質的に安定した金属フェルールが生産性良く得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施の形態例として、図１に金属製フェルール母材の製造工程の模式図を示す。
まず、電鋳の母型となる芯線の投入口として、例えば、直径０．１２５ｍｍのＳＵＳ製芯線１を巻いたコイル２をコイルスタンド３にセットする。
コイル２から芯線の一端を引き出し、電鋳のための電解槽（メッキ槽）の前後に設けたピンチローラー４ａ、４ｂに装着する。
ここでピンチローラーとは、細い芯線に張力を負荷しながら速度制御しつつ、送り込む手段の例を示したもので、配置場所や配置数は任意に選定される。
【００１５】
次に、図１に基づいて処理工程の概要を説明するが、本発明の目的の範囲内で各処理方法及び処理条件等が任意に選択変更される。
脱脂工程５にて芯線の汚れを除去し、その後に水洗６する。
芯線の材質として、ＳＵＳ等の鉄系材料を使用し、後で電鋳体から押し出し、引き抜き等にて除去する場合には、電鋳体から芯線が剥離しやすいように剥離被膜処理（化成被膜）７し、水洗８する。
従って、例えばアルミ系の材質からなる芯線を使用して化学溶解等にてこの芯線を除去する場合には、この剥離皮膜処理が不要である。
また、芯線として樹脂系の材料を使用する場合には、電鋳（メッキ）工程で通電出来るように無電解ニッケルメッキ等の金属置換処理がなされる。
【００１６】
次に、本発明の特徴的な工程である多段メッキ工程の説明をする。
例えば、メッキ槽（電解槽）９ａ、９ｂ、・・・、９ｊを１０槽直列に配設する。
そして、例えばニッケルメッキにて電鋳を行う場合に、最初のメッキ槽では細い芯線にニッケルメッキが施される。
この場合に、メッキ厚を正確に制御、焼けを防止するために定電流電解すると芯線の外周面にメッキ付着し、表面積が大きくなり、相対的に電流密度が低下してしまうことになる。
そこで、次のメッキ槽では電流値を上げ、所定の電流密度になるように設定する。このようにして例えば、メッキ槽を１０列配列した場合には、１０段階に分けて通電電解することが可能になり、正確な電流値制御（電流密度制御）により、均一な厚み（外径）を有する電鋳体を連続して得ることが可能になる。
また、このように電鋳体の表面積の増大に合わせて電流値を上げることが出来るので生産性が高く、例えば、直径０．１２５ｍｍの芯線から外径１．２５〜２．５ｍｍの電鋳体を得るのに芯線の供給スピード５ｃｍ／分、ライン全長約２０ｍに設定して、約４〜１０時間にて出来上がる。
【００１７】
また、複数のメッキ槽（電解槽）に分けたので、例えば前の方のメッキ槽にて銅メッキを行い、後の方でニッケルメッキを行うと電鋳体（フェルール母材）の内側が銅で、外側がニッケルからなる複層の金属製フェルールが得られることになる。
このようにすると、光ファイバをフィジカル接続する場合における端面加工性や強度を詳細に調整、選定することができる。
【００１８】
メッキ工程を終了し、電鋳された芯線は、水洗１０、湯洗１１、乾燥１２工程を順次経て、計測、切断テーブルに送り込まれてくる。
計測、切断テーブルにおいては、長さ計測センサー１３にて送り込まれてくるフェルール母材の長さを計測し、所定の長さになると切断カッター１４にて切断され、梱包ケース１５に搬出収納される。
この収納されたフェルール母材１６は、次工程にて芯線が押し出し、引き抜き等により除去され、必要に応じて端面加工され、金属製フェルール１７となる。
なお、上記実施形態では、フェルール母材１６を梱包ケース１５に収納して次工程に移送される例を示したが、そのまま連続的にフェルールの芯線除去工程に導入してもよい。
また、メッキ槽等の詳細な構造の図示を省略したが、芯線が通過するスリット部を設けたメッキセルにメッキ液をオーバーフローさせながら供給して電解する等、いわゆるフープ材の連続メッキ処理装置として広く採用されている各種方法が適用される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明においては、コイル状の細い芯線を母型とし、連続的に電鋳するので、従来のバッチ式電鋳に比較して芯線をあらかじめ、所定長さに切断する工数やホルダーに固定する為の端子の取り付け工数の削減及び端子材料そのものの廃止が可能になり、生産性が飛躍的に向上する。
また、電解手段を多段階的に設けたことにより、電鋳体の外径精度を高く維持することが出来、安定した品質のフェルール母材を製造することができる。
さらには、多段階的に設けた電解手段により、メッキ槽ごとにメッキ金属種やメッキ条件を変えることができるので、複層のメッキ層からなる金属製フェルールを容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造装置の模式図を示す。
【図２】光ファイバの接続例を示す。
【符号の説明】
１    芯線
２    コイル
３    コイルスタンド
４ａ、４ｂ    ピンチローラー
５    脱脂工程
６    脱脂後の水洗工程
７    剥離皮膜処理工程
８    剥離皮膜処理工程後の水洗
９ａ、９ｂ、９ｊ    メッキ層（電解槽）
１０    メッキ後の水洗工程
１１    湯洗工程
１２    乾燥工程
１３    長さ計測センサー
１４    カッター
１５    梱包ケース
１６    金属製のフェルール母材
１７    金属製フェルール
１７ａ  金属製フェルールの光ファイバ挿入孔
１８    整列管
１９    光ファイバ
【図１】
0003784008.tif 000002
【図２】
0003784008.tif 000003