(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径が被加工部材に加工する溝の幅に対して十分大きく、かつ、幅が前記溝の幅より狭い円環状の開口部を有するカップ型砥石を用い、
被加工部材の所定位置にカップ型砥石により円弧状溝を形成しながら、被加工部材とカップ型砥石を加工する溝に平行になるように相対的に移動させて、前記円弧状溝の外側の側壁を直線状にして第１側壁を形成し、
次いで被加工部材とカップ型砥石を相対的に移動させて、カップ型砥石の外面が前記加工する溝の他方の側壁に接触し、カップ型砥石の内面が前記第１側壁に接触しないようにして、第１側壁と同様に第２側壁を形成し、第１および第２側壁からなる直線状の溝を形成することを特徴とする溝の加工法。
【請求項２】
第１側壁を形成し、次いで、被加工部材を加工面内で１８０゜回転して、前記第２側壁を形成することを特徴とする請求項１記載の溝の加工法。
【請求項３】
第１側壁を形成し、次いで、カップ型砥石外径から加工する溝幅を引いた距離だけ、被加工部材を前記溝に対して直角に、かつ前記カップ型砥石の中心軸方向に相対的に移動させ、第２側壁を形成することを特徴とする請求項１記載の溝の加工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光部品や光部品を作製するのに要する金型を製作する上で必要とされる溝の加工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信分野で使用されている多心光コネクタは、ほとんどがプラスチック成形により製造されている。この光コネクタは光ファイバの接続に使用されるもので、低接続損失を実現するために、光ファイバのコア同士を精度良く突き合わせる必要がある。このため、光コネクタの成形用金型は高い加工精度が要求される。特に、この金型の光ファイバおよびガイドピンの挿入孔を形成する部分は、成形されたコネクタの特性を大きく左右するため、高い加工精度が要求される。
【０００３】
この金型は、図５に示すように、ガイドピン挿入孔成形ピン１０とファイバ挿入孔成形ピン１１を、Ｖ型溝金型部材９のＶ型溝１０ａ、１１ａの両斜面の２点と、矩形もしくは多角形の溝１０ｂを有する押さえ金型部材８の上面の１点の計３点で保持して構成され、高精度に位置決めされたガイドピン挿入孔とファイバ挿入孔を有する光コネクタを成形する。
この押さえ金型部材８は、成形誤差などを考慮して、０．１μｍ以下の加工精度で加工されていることが望ましい。また、金型部材８、９は耐摩耗性などを考慮した材料（例えば超硬材料）で構成され、ダイヤモンド砥石により研削加工される。
【０００４】
押さえ金型部材８の加工の方法は、図６に示すように、先ず被加工部材３を平砥石５で平面研削して、高さＨ１  を所定の寸法高さＨ２  に加工する（図６（ａ））。次いで、溝形状に合わせて高精度に成形された総型砥石６を使用し、その砥石６の回転形状をそのまま転写する総型研削法（図６（ｂ））、もしくは溝幅より狭い薄刃砥石７を用いて所定の寸法になるように微少ピッチで砥石７を送りながら加工を行うならい研削法（図６（ｃ））などの加工方法で、所定寸法の深さに溝を加工する。このように、平面と溝の加工を砥石、加工機を変えて、２工程で行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の加工法には次のような問題があった。即ち、
１）総型研削法では、高精度に成形された総型砥石を使用しても、回転する総型砥石中の砥粒が断続的に加工面に当たり、研削するため、脆性破壊が起こり（表面がボロボロになるように加工される）、表面粗さがよくない。
また、総型研削法では、砥石の回転形状を転写する加工のため、砥石の形状維持が重要である。従って、所定の精度に加工するためには、頻繁に砥石の形状調整を行う必要があり、作業能率がよくない。
２）ならい研削法では、回転する砥石を微小ピッチで送るため、加工面は送りピッチに合った微少なうねりを有する面となる。また、微小ピッチの送りで加工を行うため、加工時間が長くなるので、砥石の回転による発熱などによる加工環境の温度変化の影響により、加工精度に限界が生じる。
３）さらに、平面加工と溝加工の２工程に分けて加工をしているため、再セット時の取り付けなどで誤差が生じ易く、加工精度に限界が生じる。
【０００６】
本発明は、光ファイバを押さえるための溝を有する光部品のファイバ押さえ部材や、光コネクタ成形用金型の押さえ金型部材などを精度よく加工することができる、溝の加工法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、外径が被加工部材に加工する溝の幅に対して十分大きく、かつ、幅が前記溝の幅より狭い円環状の開口部を有するカップ型砥石を用い、
被加工部材の所定位置にカップ型砥石により円弧状溝を形成しながら、被加工部材とカップ型砥石を加工する溝に平行になるように相対的に移動させて、前記円弧状溝の外側の側壁を直線状にして第１側壁を形成し、
次いで被加工部材とカップ型砥石を相対的に移動させて、カップ型砥石の外面が前記加工する溝の他方の側壁に接触し、カップ型砥石の内面が前記第１側壁に接触しないようにして、第１側壁と同様に第２側壁を形成し、第１および第２側壁からなる直線状の溝を形成することを特徴とする溝の加工法である。
ここで、カップ型砥石の『外径が被加工部材に加工する溝の幅に対して十分大きい』という意味は、図２（ａ）に示すように、カップ型砥石の曲率を有する研削部分が溝の長さＬ内で溝の幅Ｗ内に納まるように、十分に曲率が小さい、言い換えると、外径が大きいということである。
【０００８】
本発明によれば、総型研削とは異なり、回転する砥石中の砥粒が回転面内で連続的に加工表面を研削するため、切削加工のように表面を剥いだ状態になり、表面粗さが優れた加工面が得られる。また、カップ型砥石の形状管理は容易で、砥石の形状調整間隔は長くなり、高能率で作業することができる。
【０００９】
また、円環状の開口部を有するカップ型砥石で溝の加工を行うと、曲率を有する溝が形成される。本発明によれば、図１に示すように、幅Ｗ０  が前記溝の幅Ｗより狭い円環状の開口部を有するカップ型砥石２を用いる。そして、図２（ａ）に示すように、カップ型砥石２の回転軸を前記溝に平行にＡＤ端からＢＣ端に移動させながら、カップ型砥石２を回転させ、被加工部材３を研削すると、砥石２の外周部が研削した部分の側壁（砥石外周軌跡）は直線状になり、加工しようとする溝の片側の側壁（第１側壁）を直線状に形成することができる。但し、溝の他の側は移動したカップ型砥石の内周部の軌跡に相当する曲線状になっている。なお、カップ型砥石２は、外径２Ｒが加工する溝の幅Ｗに対して十分大きく、かつ、幅Ｗ０  が前記溝の幅Ｗより狭い円環状の開口部を有するため、図２（ａ）に示すように、研削部分が溝の幅Ｗより広くなることはない。
次いで、図２（ａ）から図２（ｂ）に示すように、次いで被加工部材とカップ型砥石を相対的に移動させて、カップ型砥石の外面が前記加工する溝の他方の側壁に接触し、カップ型砥石の内面が前記第１側壁に接触しないようにして、第１側壁と同様に溝の他の側の側壁（第２側壁）を直線状に形成することができる。
このように、２回の研削により、第１側壁と第２側壁からなる直線状の溝を形成することができる。
【００１０】
さらに、一度セットすれば、カップ型砥石で被加工部材の上面も加工することができるので、上面と溝を、被加工部材や砥石を再取り付けをすることなく、精度よく加工することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明による溝の加工方法の一実施形態の説明図である。本実施形態は、長さＬ、幅Ｗの２本の直線状の溝α、βを平行に間隔Ｐで加工する。その工程は以下のとおりである。即ち、
１）図１において、外径２Ｒ、幅Ｗ０  のカップ型砥石２を、Ｘ・Ｙ・Ｚの３軸方向の位置をＮＣ制御する加工機主軸１に取り付ける。また、被加工部材３を１８０゜の回転位置決めをすることができる反転テーブル４の上に固定する。
２）次いで、カップ型砥石２で被加工部材３の上面を所定の高さ寸法Ｈに加工する。
３）その後、図３（ａ）〜（ｄ）に示す方法で溝加工を行う。
先ず、上面加工終了位置より、カップ型砥石２のＺ方向（高さ方向）の位置を変えず、カップ型砥石２をＹ方向に移動し、カップ型砥石２の外周が溝αの外壁に位置するように、カップ型砥石２を位置決めする。
次いで、カップ型砥石２をＺ方向に任意の量を切り込んで回転させ、Ｘ方向（溝の方向）に距離Ｌ送り、溝αを形成する（図３（ａ））。
４）次にＺ方向の位置を保持したまま、砥石２を所定距離ＰだけＹ方向に移動し、もう一方の溝βの内壁に砥石２の外周を位置決めする。この位置でＸ方向に距離Ｌ送りをかけることによりもう一方の溝βの内壁を形成する（図３（ｂ））。
このようにして形成された溝α、βは、図２（ａ）に示すように、片側の側壁は直線で、もう片側の側壁は曲率を有する形状になっている。
５）次いで、反転テーブル４を１８０゜回転後、同様に溝βの外壁を加工し（図３（ｃ））、また、カップ型砥石２を所定距離ＰだけＹ方向に移動して、溝αの内壁を加工する（図３（ｄ））。
【００１２】
この一連の溝加工をＮＣプログラムで行い、加工と測定を繰り返し、所定の寸法になるまで加工を行うことにより、表面粗さ、真直度および深さ精度に優れた溝の加工を容易に行える。また、カップ型砥石や加工機の交換がないので、再セットによる取り付け誤差はなくなる。また、一回の加工時間が非常に短いので、加工環境の熱の影響を受けにくいので、高精度の加工が可能になる。
【００１３】
なお、カップ型砥石の形状（外径、幅）により、加工する溝の幅、長さは制約される。ただし、使用するカップ砥石の形状としては、外径は大きいほど、砥石内周の研削壁が直線状に近くなるので好ましく、幅は少なくとも加工する溝の幅以下にする。
例えば、カップ型砥石の外径２Ｒを１００ｍｍ、幅Ｗ０  を０．１１ｍｍとして、幅Ｗが０．３ｍｍの溝を形成する。この場合、砥石の送り距離が４．９３ｍｍまでは、送り距離と加工される溝の長さを等しくすることができる。しかしながら、送り距離が４．９３ｍｍより大きくなると、図２（ａ）において、カップ型砥石内周軌跡が溝のＤＣ側面を越えてしまう。従って、加工溝長さは最大４．９３ｍｍとなる。
【００１４】
（実施形態２）
前記実施形態では被加工部材を固定したテーブルを１８０゜回転することにより溝の両側壁を研削して溝加工を行ったが、本発明は前記実施形態に限定されることはない。
例えば、図３において、被加工部材３を回転させることなく、カップ型砥石２をＹ方向に移動することにより溝を形成することもできる。以下に、図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、その加工方法を説明する。即ち、
１）先ず、外径２Ｒのカップ型砥石２を使用して、幅Ｗの溝αの外壁を砥石の外周部により加工する（図４（ａ））。
２）次いで、二つの溝α、β間の距離Ｐだけカップ型砥石２をＹ方向、右方に移動し、溝βの内壁を加工する（図４（ｂ））。
３）次いで、カップ型砥石外径２Ｒから加工する溝の幅Ｗを引いた２Ｒ−Ｗの距離だけ砥石２をＹ方向、左方にオフセットし、溝βの外側を加工する（図４（ｃ））。
４）最後に、カップ型砥石２を距離ＰだけＹ方向、左方に移動し、溝αの内側を加工する（図４（ｄ））。
【００１５】
上記実施形態は、ＭＴコネクタ用金型の押さえ部材に相当する加工例であるが、本発明はこれに限定されず、光部品の構成部材、例えば、図７に示すファイバアレイなどの光部品の光ファイバ固定用部材１２の加工にも適用できる。なお、図７において、１３はＶ溝基板、１４は光ファイバである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、表面状態のよい直線状の溝を作業性よく加工することでき、また、平面加工と溝加工を一度のセットで行うことができるので、加工精度が向上するという優れた効果がある。本発明は、光ファイバを押さえるための溝を有する光部品のファイバ押さえ部材や、光コネクタ成形用金型の押さえ金型部材などを精度よく加工するために、特に有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溝の加工方法の一実施形態の説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る溝の加工方法の原理説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示した実施形態の加工工程の説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示した実施形態の他の加工工程の説明図である。
【図５】光コネクタ成形用金型の断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、光コネクタ成形用金型の押さえ金型部材の加工法を説明する図である。
【図７】光部品の断面図である。
【符号の説明】
１              加工機主軸
２              カップ型砥石
３              被加工部材
４              反転テーブル
α、β          溝
【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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