JPH057145B2

JPH057145B2 -

Info

Publication number: JPH057145B2
Application number: JP62038104A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Matsunaga; Tadao Saito; Toshiro Doi; Junji Watanabe
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1993-01-28
Also published as: JPS63207552A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、光フアイバコネクタやロツドレンズ
の棒状材の端面を高精度かつ高品質に研磨加工す
る装置に関する。

＜従来の技術＞光フアイバ同士を接続する光フアイバのコネク
タ構造においては、効率良く光信号を伝播させる
ために、光フアイバ同士の光軸を精確に一致させ
ると共に、これらの衝合部に空〓部が生じないよ
うに光フアイバ同士を密着させる必要がある。そ
のため光フアイバの端面は中心軸に対し直角な平
面となるように研磨される。

また、最近では衝合する光フアイバの端面を凸
球面状に研磨加工するいわゆるPC形光フアイバ
コネクタ構造のものも多くなつている。

上記のように光フアイバ同士の接続に際して
は、光フアイバコネクタ先端部（フエルール）端
面を光フアイバの中心軸に対して直角な平面に研
磨するか、あるいは凸球面状に研磨加工する必要
があり、更にこの研磨加工に際してもフエルール
端面と光フアイバ端面とに段差ができないように
することが重要である。

通常光フアイバコネクタに用いるフエルール
は、セラミツクス等の硬い材料が用いられてお
り、これらを一定形状に効率良く加工するため
に、加工面のグレードと能率に応じて、荒加工、
粗研磨加工等の二、三の工程を経た後に最終仕上
げ研磨を行ないR_nax0.01μｍ程度の鏡面を得てい
る。

従つて、従来、フエルールの端面加工のための
研磨装置として、荒加工用研磨装置、粗研磨用加
工装置並びに最終仕上げ用研磨装置等数段階の研
磨装置を準備して研磨加工を行なつていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞しかしながら、上記のように複数台の研磨装置
を用いての研磨加工では、作業が非常に煩雑とな
ると共に、装置自体が大形化し高価格となる。こ
のためフエルールー本当りの研磨コストも高くな
り、光フアイバコネクタ自身が高価となつてしま
う。更に、装置が大形化すると占有スペースを大
きく必要とし、設置上の問題も生じる。

＜問題点を解決するための手段＞上記問題点を解決するため、本発明では、駆動
回転される円形定盤と、前記円形定盤の上面に設
けられた仕上げ加工用の円形ポリツシヤと、前記
円形定盤の上面において前記仕上げ用加工用の円
形ポリツシヤの外側に設けられたリング状の前加
工用砥石と、前記円形ポリツシヤの表面に仕上げ
加工用の加工剤を供給する第１供給ノズルと、前
記前加工砥石の表面に前加工用の研削剤を供給す
る第２供給ノズルと、棒状材を前記円形ポリツシ
ヤもしくは前記前加工砥石の表面に対して一定の
角度で把持するチヤツク部と、前記チヤツク部に
前記棒状材先端の研磨に必要な運動を与えるチヤ
ツク駆動部とを備え、更に、前記円形ポリツシヤ
の表面中央部に最終仕上げ用の洗浄バフを設け、
前記円形ポリツシヤと前記前加工砥石との間に前
加工用の洗浄ブラシを設けて棒状材の端面研磨装
置を構成したのである。

＜作用＞一つの円形定盤上に前加工用砥石と仕上げ加工
用のポリツシヤがあるので、段階ごとに分けて行
なつていた研磨加工が連続して行なえるようにな
る。また、洗浄ブラシ、洗浄バフを設けて洗浄を
行うようにしているので、研磨粉が付着したまま
次の工程に移行することがなくなり、棒状材にキ
ズなどを生じさせることがなくなり、更に、加工
工程と洗浄工程とが連続して行なえ、研磨加工の
全自動化が可能となる。

＜実施例＞ (1) 前提となる構造第１図には本発明の前提となつている基本的構
造の端面研磨装置の側面に沿う断面（縦断面）を
示してあり、第２図にはその平面を示してある。
この装置は光フアイバコネクタのフエルール端面
加工に適用したものである。

１は円形定盤で、図示されていない駆動機構に
より円中心を軸に回転運動される。駆動機構とし
ては、回転数を任意に可変のものを採用してお
り、前加工研磨加工と仕上げ研磨加工とで円形定
盤１の回転速度を任意に変えられるようにしてあ
る。

円形定盤１の表面には円形定盤１の回転中心を
中心として円形のポリツシヤ２が配置・貼着され
ている。この円形ポリツシヤ２の材料としては、
比較的硬目のクロス、ポリウレタン等の樹脂繊維
質材あるいはテフロン、アクリル、塩化ビニー
ル、ナイロン等のプラスチツクなどが用いられ
る。

円形定盤１の表面において前記円形ポリツシヤ
２の外側には薄板リング状の前加工用砥石３が配
置・貼着されている。この前加工用砥石３として
は、レジンボンドあるいはメタルボンドの微粒子
ダイヤモンド砥石などが用いられる。

一方、円形定盤１の上側にはチヤツク駆動装置
４が設けられている。このチヤツク駆動装置４は
加工対象である棒状材（ここではフエルール５）
を把持・固定するチヤツク部６と、フエノール５
に反転回転運動、上下運動並びに水平往復運動等
一連の運動を与えると共に、チヤツク部６を円形
ポリツシヤ２の表面、前加工用砥石３の表面に対
し移動させるチヤツク部駆動部７とからなつてい
る。

また、円形定盤１の上側には円形ポリツシヤ２
の表面に仕上げ加工剤を提供する第１供給ノズル
８が設けられている。この第１供給ノズル８から
供給される仕上げ加工剤としては、例えば、
SiO₂、CeO₂、Fe₂O₃、TiO₂、ZrO₂等の微粒子を
純水で分散させたものなどが用いられる。

円形定盤１の上側には前加工用砥石３の表面に
研削剤を提供する第２供給ノズル９が設けられて
いる。研削剤としては、通常の一般水でもよい
が、より高品質化を図るためには純水が望まし
い。

次に、上記構成の装置によるフエルール５の研
磨加工について説明する。

片側端面を予め平面状あるいは凸球面状に加工
してあり、かつ長手中心軸方向に光フアイバ挿入
孔を有するフエルール５の前記光フアイバ挿入孔
に光フアイバ１０を挿入し、両者を接着剤で固定
する。なお、この接着作業の際、光フアイバ１０
の端面をフエルール５の端面より突出させてお
く。この光フアイバ端面部の突出量は、後の研磨
加工時間に大きく影響するため、予めダイヤモン
ドカツター等で略一定の長さに揃えておく、ここ
では、研磨加工時間の短縮のため、フエルール５
の片側端面が予め研磨加工されたものを用いた
が、研磨加工されていないものでもよいことは自
明である。

上記のようにフエノール５を作製したら、チヤ
ツク駆動装置４のチヤツク部６でフエルール５を
把持し、チヤツク部６を前加工用砥石３の上部位
置（第１図中で示す位置）に移動する。ここ
で、あるいはこれに先立ち円形定盤１を前加工に
合わせた回転速度で回転させておく。チヤツク部
６を下降させ、所定の押圧力でフエルール５の端
面を回転する前加工用砥石３に押圧する。と同時
に前加工用砥石３に研削剤を第２供給ノズル９よ
り供給する。研削剤はフエルール５の端面と前加
工砥石３との間に入り、研削、潤滑に寄与する。
この前加工研磨は、フエノール５端面よりはみ出
した余分な接着剤並びに光フアイバの突出長が数
ミクロン程度となつた時点で終了する。

次いで、チヤツク駆動装置４のチヤツク部駆動
部７によりチヤツク部６を円形ポリツシヤ８の上
部位置（第１図中で示す位置）に移動し、フエ
ルール５端面を所定の押圧力で回転する円形ポリ
ツシヤ２に押し付ける。同時に第１供給ノズル８
より仕上げ研磨用の加工剤を円形ポリツシヤ２面
に供給する。加工剤の働きによりフエルール５端
面は研磨される。なお、この仕上げ加工の際に
は、円形定盤１の回転速度は仕上げ加工に合わせ
て変速される。また、前加工並び仕上げ研磨加工
の際、フエルール５に接続している光フアイバ１
０が捩れないように、チヤツク部６はチヤツク部
駆動部７により略360°〜400°の反復回転運動と研
磨加工面に対して平行な往復運動が与えられる。

(2) 実施例１第６図には本発明に係る一実施例の平面を示し
てある。

この研磨装置は、第１，２図に示した基本的構
造のものにおいて、円形定盤１上の円形ポリツシ
ヤ２とその外側の前加工用砥石３との間に、前加
工用砥石３で前加工を終了したフエルール５端面
を洗浄するためのリング状の洗浄バフ１８を設
け、更に、円形ポリツシヤ２の中央部に、当該仕
上げ加工用の円形ポリツシヤ２で仕上げ加工を終
了したフエルール５端面を洗浄するための最終洗
浄用ブラシ１９を貼着したものであり、その他の
構成は第１，２図で説明したものと同様となつて
いる。

フエルール５などの研磨においては、研磨後、
洗浄しなければポリツシングに移行すると、研削
砥石研磨による研磨くず、よごれが一種の砥粒の
如く作用して容易に光フアイバ面にキズ、チツピ
ングを生じさせ、表面粗さを低下させてしまい、
光フアイバ端面形状の高精度化が図れない。ま
た、ポリツシング後も洗浄しないでおくと、よご
れが付着したままとなり、高品質の研磨面が確保
できない。

このような事情から、本発明では前加工用砥石
３により研磨した後のフエルール５の端面を洗浄
バフ１８で洗浄し、更に、円形ポリツシヤ２で仕
上げ加工した後のフエルール５の端面を洗浄用ブ
ラシ１９で洗浄するようにしたのである。

更に、この研磨装置によれば、研磨工程と洗浄
工程を同一装置で行なえるため、研磨加工の全自
動化が可能となる。

(3) 実施例２上記実施例１における円形ポリツシヤの他の構
造例を第３図に示す。これは、円形ポリツシヤ１
１を上部弾性体１２と下部弾性体１３とからなる
２層積層体としたもので、その他のバフ、ブラ
シ、ノズルは省略してある。ここで、下部弾性体
１３はシリコンゴムのような弾性力を持つ数mm〜
数cmの厚さのバツフア層であり、上部弾性体１２
はクロス、ポリウレタン等の含浸不織布あるいは
テフロン、アクリル等のシート状プラスチツクで
ある。

このような構造のポリツシヤ１１を用いて仕上
げ加工することにより、フエルール５の端面のポ
リツシヤ１１に対する押圧力は、フエルール５外
周面の圧力が中心部より極端に高くなり、まず外
周面が多く研磨され、次第に圧力が均一化され、
最終的には曲面形状に研磨される。この様子を第
４図ａ，ｂ，ｃに示してある。

(4) 実施例３円形ポリツシヤの更に他の構造例を第５図に示
す。これは、円形定盤１の表面におけるポリツシ
ヤを設ける部分に凹み部１４を形成し、この凹み
部１４を覆つてリング状部１５にクロス、ポリウ
レタン等の樹脂繊維質布材あるいはテフロン、ア
クリル等のシート状プラスチツク１６をダイヤフ
ラム状に張設してポリツシヤ１７を構成したもの
であり、その他の部分は実施例１のものと同様の
構成となつているのでその説明は省略する。

この研磨装置では、ポリツシヤ１７が実施例２
のものと同様に弾力性を有しているので、フエル
ール５の端面のポリツシヤ１７に対する押圧力
は、フエルール５外周面の圧力が中心部よりな
り、まず外周面が多く研磨され、次第に圧力が均
一化され、最終的には曲面形状に研磨される、と
いうように実施例２と同様の研磨加工がなされ
る。

なお、上記各実施例では研磨対象として光フア
イバコネクタのフエルールをあげているが、本発
明は装置の機能上他の棒状材、例えばロツドレン
ズなどの端面加工にも同様に適用できることは言
うまでもでもない。

＜発明の効果＞本発明に係る研磨装置によれば、駆動回転され
る円形定盤の表面に仕上げ加工用の円形ポリツシ
ヤと前加工用のリング状の砥石とを配置し、研磨
対象である棒状材をそれぞれに対して移動、押圧
等できるようにすると共に、研磨加工の際には研
削剤、加工剤を供給するようにし、更に、前記定
番状に前加工用洗浄バフ、仕上げ用の洗浄ブラシ
を配置して、棒状材の研磨後及びポリツシング後
にそれぞれ洗浄を行うようにしたので、棒状材端
面にキズ等を生じさせることがなく、高品質な研
磨面が得られる。また、一連の研磨工程と洗浄工
程とが同一装置で行なえるようになり、結局装置
の小形低価格化並びに研磨加工の経済化や容易化
が図れると共に、全自動化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる構造に係る研磨装
置の縦断面図、第２図はその平面図、第３図は円
形ポリツシヤの例を示す縦断面図、第４図ａ，
ｂ，ｃは加工原理とその圧力分布とを表す工程
図、第５図は他の円形ポリツシヤ側の縦断面図、
第６図は本発明を一実施例に係る研磨装置の平面
図である。図面中、１は円形定盤、２，１１，１７はポリ
ツシヤ、３は前加工用砥石、４はチヤツク駆動装
置、５はフエルール、６はチヤツク部、７はチヤ
ツク駆動部、８は第１供給ノズル、９は第２供給
ノズル、１８は洗浄バフ、１９は洗浄用ブラシで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１棒状材の端面を研磨加工する装置であつて、
駆動回転される円形定盤と、前記円形定盤の上面
に設けられた仕上げ加工用の円形ポリツシヤと、
前記円形定盤の上面において前記仕上げ加工用の
円形ポリツシヤの外側に設けられたリング状の前
加工用砥石と、前記円形ポリツシヤの表面中央部
に貼着された最終仕上げ用洗浄ブラシと、前記円
形ポリツシヤと前記前加工砥石との間に設けられ
た前加工用の洗浄バフと、前記円形ポリツシヤの
表面に仕上げ加工用の加工剤を供給する第１供給
ノズルと、前記前加工砥石の表面に前加工用の研
削剤を供給する第２供給ノズルと、棒状材を前記
円形ポリツシヤもしくは前記前加工砥石の表面に
対して一定の角度で把持するチヤツク部と、前記
チヤツク部に前記棒状材先端の研磨に必要な運動
を与えるチヤツク駆動部とを備えることを特徴と
する棒状材の端面研磨装置。２前記円形ポリツシヤが下部弾性体と上部弾性
体との積層構造である特許請求の範囲第１項に記
載の俸状材の端面研磨装置。３前記円形定盤の回転中心部に凹部を設け、こ
の凹部上側に樹脂繊維質布材もしくはフイルム状
樹脂材をダイヤフラム状に伸長保持して前記円形
ポリツシヤとした特許請求の範囲第１項記載の棒
状材の端面研磨装置。