JP2003201590A - 多心フェルールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】金属などの線材の二本以上の複数本を母型に使
用し、電鋳後、当該線材を除去してから機械加工する多
心フェルールの製造方法において、孔径及び位置の極め
て厳しい精度をクリアすることによって更に不良率を低
くすることと、生産性を向上して、全体の生産コストを
更に下げること。 【解決手段】電鋳部１８の中心部１９付近でカットし
て、寸法精度の出やすい電気絶縁性薄板９に接する付近
の先端面２０を完成したフェルールの先端部に使用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ用のコネク
タ、デバイスなどに使用する多心フェルールの製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバ用のコネクタ、デバイ
スなどに使用する多心フェルールは、例えば図１の側面
図に示すように二つのガイド孔２と０．１２５ｍｍφ程
度の非常に細い孔３が複数個正確な位置に開いている奥
行８ｍｍ程度の形状で構成された多心フェルール１であ
り、材質は、プラスチックを使用したものが主流を占め
ている。

【０００３】図１に示すようなプラスチック製の多心フ
ェルールは、射出成形によって製造しているが、コアピ
ンの曲り、折れなどによって寸法精度の不足の問題、或
いは孔の詰りといった致命的な不良を発生することなど
が、しばしば有ることや、端面磨きが必要になる場合が
多いが、プラスチック製フェルールとシリコン製光ファ
イバの硬さの相違が非常に大きいために、端面磨きがう
まくできないなどの問題があった。

【０００４】一方、本発明者が、特願２００１−１０９
２６９号に於いて、金属またはプラスチックの線を母型
に使用し電鋳によりニッケルなどの金属で製造した金属
製の多心フェルールを提案している。

【０００５】当該特許においては、図２において、図１
に示すような平面形状をフォトレジスト法における湿式
エッチング法によって正確な位置に孔を開けたガラス薄
板、セラミック薄板などの電気絶縁性薄板９を陰極治具
８の部品に使用して当該孔に線材を通す方法や、正確な
位置にＶ溝のあるガラス板、セラミック板などの電気絶
縁性の板を陰極治具８の部品に使用してＶ溝に寸法精度
の良好な線材を挟む方法を採用して電鋳する手段を用い
る方法であり、更に詳しく説明すると、図２は２心タイ
プの陰極治具の一実施例であるが、上板１０と下板１１
が４本又は３本の支柱１２で固定されたものであり、上
板１０と下板１１は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂などの電
気絶縁材料を使用し、支柱１２は、ステンレス、チタン
などの金属又はプラスチックを使用する。上板１０と下
板１１と支柱１２は、ネジで固定し、上板１０の左右２
か所にステンレスネジなどでステンレス製のバネ６を固
定する。下板１１には上板１０と対象の位置の左右の２
か所にはプラスチック製のクリップ１３がネジ固定さ
れ、そしてエアーノズル用の円孔１４が４か所に穿孔さ
れた構成となっている。まずステンレス製の線材５をフ
ォトレジスト法で製造した２心の孔の開いた電気絶縁性
薄板９の孔に通した後、ステンレス薄板などで作った支
板１６の中央に孔の開いた電気絶縁性薄板９と同一形状
の凹部１７に電気絶縁性薄板９を嵌合させ、ステンレス
製のバネ６の引掛け部１５に固定し、線材５を引っ張っ
てバネ６を伸ばしながらクリップ１３で挟み、引っ張ら
れて２本の線材５が平行で真っ直ぐになった状態にして
電鋳すればよい。なお、図２においては、電気絶縁性薄
板９を７個用いた構成となっているが、この電気絶縁性
薄板９の個数は、電鋳間隔、電鋳長などによって任意に
選定できるが、２個も本発明の範囲内にあり、また丁度
一個分の多心フェルールの長さより僅かに長い間隔に電
気絶縁性薄板９を配置することにより、複数の線材５の
動きを確実に防止でき、それに伴って線材５の電気絶縁
性薄板９による固定部分に極めて近い部分が、完成した
フェルール同士の接触部となることから孔位置の精度を
更に向上できる。

【０００６】当該特許においては、丁度一個分の多心フ
ェルールの長さより僅かに長い間隔に電気絶縁性薄板９
を配置する構成を採用したことによって、サブミクロン
の精度の要求される孔径と孔位置の多心フェルールを製
造する方法が提案されているが、この方法の採用によっ
て寸法精度は向上するが、一個づつの生産であるために
生産性に問題があり、またフォトレジスト法ににおける
湿式エッチング法によって正確な位置に孔を開ける方法
を採用しているが、寸法精度が不足する場合が時々みら
れた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上に鑑み、
金属など線材５の二本以上の複数本を母型に使用し、電
鋳後、当該線材を除去してから機械加工する多心フェル
ールの製造方法において、従来法を改良し、孔径及び位
置の極めて厳しい精度をクリアすることによって更に不
良率を低くすることと、生産性を向上して、全体の生産
コストを更に下げることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、図２に示すようにフォトレジスト法にお
けるドライエッチング法、放電加工、ＮＣ加工における
特殊ドリル加工によって正確な位置に孔を開けたガラス
薄板、セラミック薄板、プラスチック薄板などの電気絶
縁性薄板９を陰極治具８にセットして当該孔に線材を通
して、一個分の多心フェルールの長さより僅かに長い程
度の間隔に電気絶縁性薄板９を配置することにより電鋳
する方法や、セラミック、プラスチックなどの電気絶縁
性のＶ溝を有する板に挟む方法で円柱体を位置固定する
方法や、図３に示すように、一定間隔の電鋳部１８の中
心部１９付近でカットして、寸法精度の出やすい電気絶
縁性薄板９に接する付近の先端面２０を完成したフェル
ールの先端部に使用する手段を採用した。

【０００９】

【発明実施の形態】図４（ａ）（ｂ）は本発明における
電気絶縁性薄板９の一実施例であり、図４（ａ）は、四
心タイプで、図４（ｂ）は、八心タイプであり、位置ガ
イド孔２を左右両端に二か所と孔１が正確な位置に一列
に並んだ構成となっており、厚さは、０．０５〜０．８
ｍｍ程度とし、また例えば図４に示すような電気絶縁性
薄板９を使用して製造する多心フェルールの場合におい
ては、位置ガイド孔２を開けるのに、太い線を使用する
必要があるが、この場合には線ではなく、細棒と述べる
のが適当であるけれども、本発明においては、全てを線
材５と表現し、従って線材５とは、太さ０．０２ｍｍ〜
３．０ｍｍφ程度の断面真円形などの円柱形の線のこと
である。

【００１０】また図２は、本発明における二心タイプの
陰極治具の一実施例であるが、上板１０と下板１１が４
本の支柱１２で固定されたものであり、上板１０と下板
１１は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリア
セタール樹脂、ポリエチレン樹脂などの電気絶縁材料を
使用し、支柱１２は、ステンレス、チタンなどの金属又
はプラスチックを使用する。上板１０と下板１１と支柱
１２は、ネジで固定し、上板１０の左右２か所にステン
レスネジなどでステンレス製のバネ６を固定する。下板
１１には上板１０と対象の位置の左右の２か所にはプラ
スチック製のクリップ１３がネジ固定され、そしてエア
ーノズル用の円孔１４が４か所に穿孔された構成となっ
ている。まずステンレス製の線材５をフォトレジスト法
で製造した２心の孔の開いた電気絶縁性薄板９の孔に通
した後、ステンレス薄板などで作った支板１６の中央に
孔の開いた電気絶縁性薄板９と同一形状の凹部１７に電
気絶縁性薄板９を嵌合させ、ステンレス製のバネ６の引
掛け部１５に固定し、線材５を引っ張ってバネ６を伸ば
しながらクリップ１３で挟み、引っ張られて２本の線材
５が平行で真っ直ぐになった状態にして電鋳すればよ
い。なお、図３においては、電気絶縁性薄板９を７個用
いた構成となっているが、この電気絶縁性薄板９の個数
は、電鋳間隔、電鋳長などによって任意に選定できる
が、２個も本発明の範囲内にある。

【００１１】本発明における電気絶縁性薄板９に孔を開
ける方法において、フォトレジスト法におけるエッチン
グ法を採用する場合は、例えば特開平１１−１７０９１
号などで多数出願されている集積回路を製造する技術を
応用した技術を採用でき、ガラスなどの薄板にフォトレ
ジスト被膜を塗装、印刷などにより正確な位置と孔径を
形成し乾燥した後、露光用パターンマスクを介してレー
ザービーム等の光線を照射し、露光部を形成する。フォ
トレジストの部分を露出すると、フォトレジストに化学
変化が生じて、他の化学処理によってフォトレジストを
現像することができる。例えば、露出されない部分を可
溶性のままにして、露出された部分を不溶性にしたり、
又は特定の現像剤に対して非反応性にすることができ、
反対にフォトレジスト次第で、露出した部分を選択され
た現像剤に対して可溶性にすることもできる。従って、
ここでは、フォトレジストが「ポジ」又は「ネガ」のい
ずれのフォトレジストであるかに応じて、二つの製造方
式の一方を採用でき、例えばフォトレジスト被膜の露光
部を溶解させるための溶媒を用いて、吹き付けること等
により、露光部を除去しガラス、シリコンなどの電気絶
縁性薄板を露出させた後、フッ化物水溶液などの腐食液
による湿式エッチング法で孔を開けたり、或いは一般に
ドライエッチング法と言われる高密度プラズマを照射す
ることによって孔を開ける方法を採用でき、例えば高密
度プラズマをＲＦと磁場との誘導結合で発生させるヘリ
コンプラズマを使用する方法が、大面積の均一なイオン
電流密度が得られることから望ましく、精度と生産性の
高い加工が可能となる。

【００１２】また、例えばリニアモータなどによるステ
ージ使用のＮＣ工作機を採用して、まずレーザ加工によ
って正確な位置にガイド孔を開け、続いて仕上に超硬材
料の表面にダイヤモンド粒子などを塗布した特殊ドリル
で精度の高い孔を開けたガラス、シリコンなどの電気絶
縁性薄板を使用する方法を採用してもよく、また市販さ
れているガラス、シリコン、プラスチックなどのＶ溝基
板に線材５を挟んで固定する方法を採用してもよい。

【００１３】また、本発明者が、特許願２００１−２１
７３４０号で出願している通電性セラミック薄板を使用
して、放電加工によって多孔を開けたものを位置決めに
使用する方法も使用可能であり、例えば非酸化物系、炭
化物系、チッ化物系などに常温で僅かに通電性のあるも
のであれば可能で、また三成分系の酸化物の中にも通電
性のあるものが有り採用可能であるが、例えば出来るだ
け細かい粒度の焼結体の硼化ジルコニウム、硼化チタ
ン、サイアロン、ＣＺ法によるＮ型単結晶シリコンなど
が適性があり、放電加工によって多孔を開ける方法を採
用するが、放電加工とは、放電に伴う電極消耗の現象を
利用した加工法で、工作物には直接触れない非接触加工
であることから、非常に微細な加工に適しており、原理
は工具に相当する電極と加工物とを対抗させ、一定の間
隔を保ちつつ、その状態でサイクル数の多い（数十〜数
十万／秒）パルス状の放電電流を発生させて、金属など
を溶融させながら加工するものであり、細い電極を高速
回転させながら細孔を加工する細孔放電加工機と、ワイ
ヤ電極を巻取りながら、糸鋸式に二次元輪郭を加工する
ワイヤ放電加工機（Ｗ．ＥＤＭ）と、細い電極をワイヤ
放電研削加工法によって直径数μｍまで成形して、その
電極を任意に動かすことによって微細孔や三次元的な加
工を行う方法が適性がある。

【００１４】図５（ａ）は、本発明のＶ溝２３に挟んで
線材５を位置決めした状態を示す平面図であり、図５
（ｂ）は側面図であるが、Ｖ溝はプラスチック成形品や
シリコンなどのセラミック板を研磨加工によって製造し
たものなどを使用することができる。

【００１５】電鋳装置は、例えば概略図６に示す通りで
あり、電鋳液１８、プラス電極１９、陰極治具８、空気
撹拌ノズル２１、バネ６、マイナス電極２０、線材５、
電気絶縁性薄板９で構成され、電鋳液１８は、目的とす
る電鋳金属の材質で、それぞれ異なっているが、例えば
ニッケル又はその合金、鉄又はその合金、銅又はその合
金、コバルト又はその合金、タングステン合金、微粒子
分散金属などの電鋳金属が採用可能であり、スルファミ
ン酸ニツケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、スルファ
ミン酸第一鉄、ホウフッ化第一鉄、ピロリン酸胴、硫酸
銅、ホウフッ化銅、ケイフッ化銅、チタンフッ化銅、ア
ルカノールスルフォン酸銅、硫酸コバルト、タングステ
ン酸ナトリウムなどの水溶液を主成分とする水溶液が使
用される。これらのうち特にスルファミン酸ニッケルを
主成分とする浴が、電鋳のやり易さ、硬度などの物性の
多様性、化学的安定性、溶接の容易性などの面で適して
いる。そして、電鋳液は、濾過精度０．１〜５μｍ程度
のフィルターで高速濾過し、また加温して±３℃程度の
適性温度範囲に温度コントロールすればよい。

【００１６】プラス電極１９は、目的とする電鋳金属に
より異なっており、ニッケル、鉄、銅、コバルトなどか
ら選定され、板状、球状のものを適宜使用する。球状の
ものを使用する場合は、チタン製のバスケットに入れ、
ポリエステル製の布袋で覆って使用すればよい。そして
線材５を中心にして４本のプラス電極１９を配した構成
とし、そして空気撹拌ノズル２１の孔から少量のエアー
を吹き出して撹拌を実施する。ただし、この撹拌はエア
ー撹拌に限定されず、他にプロペラ、超音波、超振動な
どの撹拌が採用できる。

【００１７】線材５は、鉄またはその合金、アルミニウ
ムまたはその合金、銅またはその合金などの金属線、及
びこの金属線または細棒の上に薄いハンダメッキをした
もの、及びナイロン、ポリエステルなどのプラスチック
線または細棒から適宜選択使用される。このうちプラス
チックの場合は、表面に導電性の付与のためニッケル、
銀などの無電解メッキなどが必要となり、線材５は、太
さと真円度と直線性に高い精度が要求され、ダイスによ
る押し出し、伸線、センタレス加工などによる方法など
により製造される。

【００１８】上記のような装置で電鋳を実施することに
なるが、電鋳は、直流電流を３〜８Ａ／ｄｍ^２程度の電
流密度で実施し、所定の大きさに成長させた後、電鋳槽
から取り出してよく水洗した後乾燥させるが、本発明者
が以前に出願している特願２０００−１０４１１３号公
報などに記載されている陰極治具８とプラス電極１９と
の間隔を同程度とし、線材５を中心にして回転させなが
ら電鋳する方法を採用するのが偏肉、曲りなどを防止で
きることから望ましい。

【００１９】本発明においては、正確な位置に孔を開け
たガラス薄板、セラミック薄板などの電気絶縁性薄板９
を陰極治具８にセットして当該孔に線材５を通して、一
個分の多心フェルールの長さより僅かに長い程度の間隔
に電気絶縁性薄板９を配置することにより電鋳して、一
個のフェルールを製造する方法を採用することによっ
て、寸法精度の極めて良い多心フェルールを製造でき
る。

【００２０】また、図３に示すように電鋳部１８の中心
部１９付近でカットして、寸法精度の最も出ている電気
絶縁性薄板９に接する付近の先端面２０を完成したフェ
ルールの先端部に使用する方法を採用してもよく、図７
は、その一例であるが、フェルール本体２４の先端に、
電鋳部１８の先端面２０を表面に使用して圧入したもの
であり、この場合には、電気絶縁性薄板９の間隔が一個
分の多心フェルールの長さより適宜長くして、加工をし
やすくする手段を採用しても差支えなく、この方法の採
用によって、前記一個分の多心フェルールの長さ程度の
間隔にする場合には、一個分しか出来ないが、二個分の
生産が出来ることから、生産性を二倍に向上でき、また
電鋳において電気絶縁性薄板９の間隔をラフにできるこ
とから電鋳治具への線材５のセットが容易になる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上に示した方法により、金
属などの二本以上の複数の線材５を母型に使用し、電鋳
後、当該円柱体を除去する多心フェルールの製造方法に
於いて、陰極治具の線材５の位置決めにフォトレジスト
法におけるドライエッチング法や、特殊ドリルによるＮ
Ｃ加工、放電加工で製造した電気絶縁性薄板９を採用す
ることにより、陰極治具の母型に要求される精度をクリ
アし、また丁度一個分の多心フェルールの長さより僅か
に長い間隔に電気絶縁性薄板９などを配置する構成を採
用することによって、更に寸法精度が良好となり、また
図３に示すように、電鋳部１８の中心部１９付近でカッ
トして、寸法精度の出やすい電気絶縁性薄板９に接する
付近の先端面２０を完成したフェルールの先端部に使用
する手段を採用することによって、寸法精度と生産性の
著しい向上を図れるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来法に係る光ファイバー用多心フェルールの
断面図と側面図である。

【図２】本発明に係る二心タイプの陰極治具の一実施例
を示す側面図である。

【図３】本発明に係る電鋳部１８の中心部１９付近でカ
ットして、寸法精度の出やすい電気絶縁性薄板９などに
接する付近の先端面２０を完成したフェルールの先端部
に使用する手段の説明のための、側断面図である。

【図４】本発明に係る多心タイプのフェルールを製造す
る場合の、電気絶縁性薄板９の形状の一実施例を示す平
面図である。

【図５】本発明に係るＶ溝に線材５を挟んで固定した状
態を示す平面図と側面図である。

【図６】本発明に係る電鋳製造装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図７】本発明に係るフェルール本体２４の先端に、電
鋳部１８の先端面２０を表面に使用して圧入した状態を
示す側断面図である。

【符号の説明】

１ フェルール ２ 真円形
孔 ３ 線保持部材 ４ 孔 ５ 線材 ６ バネ ８ 陰極治具 ９ 電気絶
縁性薄板 １０ 上板 １１ 下板 １２ 支柱 １３ クリッ
プ １４ 円孔 １５ 引掛け
部 １６ 支板 １７ 線位置
決クリップ １８ 電鋳液 １９ プラス
電極 ２０ マイナス電極 ２１ 空気撹
拌ノズル ２２ 位置ガイド孔 ２３ Ｖ溝 ２４ フェルール本体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属、プラスチックなどの２本以上の複数
   本の線材５を張ったものを母型に使用し、電鋳してから
   当該線材５を除去する多心フェルールの製造方法に於い
   て、電鋳用の陰極治具の線材５の位置決めに、フォトレ
   ジスト法におけるドライエッチング法で所定位置に孔を
   あけた電気絶縁性薄板９の複数個を、孔位置を一直線上
   に配して、当該電気絶縁性薄板９の孔に線材５を通し
   て、電鋳することを特徴とする多心フェルールの製造方
   法。
2. 【請求項２】電鋳用の陰極治具の線材５の位置決めに、
   超硬材料の表面にダイヤモンド粒子などを塗布した特殊
   ドリルを使用したＮＣ加工で多孔を開けた電気絶縁性薄
   板９の複数個を使用して電鋳することを特徴とする請求
   項１記載の多心フェルールの製造方法。
3. 【請求項３】電鋳用の陰極治具の線材５の位置決めに、
   放電加工によって多孔を開けた電気絶縁性薄板９の複数
   個を使用して電鋳することを特徴とする請求項１記載の
   多心フェルールの製造方法。
4. 【請求項４】一個分の多心フェルールの長さより僅かに
   長い間隔に電気絶縁性薄板９を配置することを特徴とす
   る請求項１、２、３記載の光ファイバ用多心フェルール
   の製造方法。
5. 【請求項５】金属、プラスチックなどの２本以上の線材
   ５を張ったものを母型に使用し、電鋳してから当該線材
   ５を除去する多心フェルールの製造方法に於いて、一定
   間隔で、孔位置を一直線上に配置した電気絶縁性薄板９
   の間の電鋳部１８の中間付近１９でカットし、当該電気
   絶縁性薄板９に接する付近の先端面２０を完成したフェ
   ルールの先端部に使用する手段を採用することを特徴と
   する光ファイバ用多心フェルールの製造方法。
6. 【請求項６】電気絶縁性薄板９の代りに、正確な寸法の
   Ｖ溝のある複数のプラスチックなどの電気絶縁性の板を
   陰極治具８の部品に使用して、Ｖ溝に線材５を挟んで線
   材５の位置を決める方法を採用することを特徴とする請
   求項５記載の多心フェルールの製造方法。
7. 【請求項７】陰極治具８の線材５と陽極との間隔をほぼ
   同距離にして、陰極治具８の線材５を、ほぼ中心にして
   回転しながら電鋳することを特徴とする請求項１〜６記
   載の光ファイバ用多心フェルールの製造方法。