(57)【要約】      （修正有）【課題】  光ファイバを接着固定してなるスタブの先端面を研磨する研磨治具において、粗研磨、中仕上げ及び仕上げの各研磨工程後、スタブ先端面が一様な状態に研磨することができ、併せてスタブ付け替えの工数を低減することができる研磨治具を提供する。【解決手段】  フェルール３の貫通孔３ａに光ファイバ２を接着固定してなるスタブ１の先端面側を研磨する研磨冶具１７において、該研磨冶具は前記スタブを摺動可能に保持する貫通孔１３を有した保持具１２を備え、前記貫通孔は前記研磨冶具の中心もしくは該中心の同心円上に位置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定してなるスタブの先端面側を研磨する研磨冶具において、該研磨冶具は前記スタブを摺動可能に保持する貫通孔を有した保持具を備え、前記貫通孔は前記研磨冶具の中心もしくは該中心の同心円上に位置することを特徴とする研磨冶具。
【請求項２】
前記スタブの逆端側に弾性変形可能な弾性体を介することによって、前記スタブの軸方向に押圧力を加える押圧具を備えたことを特徴とする請求項１に記載の研磨冶具。
【請求項３】
前記押圧具と前記保持具を、磁石で固定することを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載の研磨冶具。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の研磨冶具の保持具の貫通孔にスタブを挿通する工程、該スタブの先端面を前記貫通孔を通して研磨盤に当接させる工程、上記貫通孔に液体を充填する工程を有することを特徴とするスタブの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信等に使用されるフェルールに光ファイバを接着固定したスタブの端面を研磨する研磨冶具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下に、従来のスタブの研磨工程について、図４〜図５を用いて説明する。
【０００３】
図４は研磨前のスタブの構成を示す断面図、図５（ａ）は従来の研磨冶具の平面図、図５（ｂ）はスタブ取り付け部の拡大図、図６はスタブの研磨装置を示す断面図である。
【０００４】
まず、図４に示すスタブ１は、フェルール３が使用され、このフェルール３は光ファイバ２を挿通するための貫通孔３ａを有し、その貫通孔３ａに熱硬化性のエポキシ系等の接着剤４が注入された後、貫通孔３ａに光ファイバ２が挿通される。
【０００５】
さらにスタブ１の先端面１ａから突出した光ファイバ２の根元部２ａに少量の接着剤４が塗布された後、熱硬化により接着固定される。
【０００６】
接着固定されたスタブ１は、接着剤４の除去工程、粗研磨工程、中仕上げ研磨工程および仕上げ研磨工程の４工程からなる研磨加工を両先端面１ａと共に行い、加工変質層の少ない高精能な仕上げ研磨がなされる（特許文献１参照）。
【０００７】
ここで用いられるスタブ１の先端面１ａを研磨する研磨装置としては、図６に示すように、上面に研磨フィルム１６を配設した円盤状の研磨盤１８に対して、定位置に設けられた研磨冶具１７にスタブ１の研磨面１ｂを基準に固定し、このスタブ１の研磨面１ｂを研磨フィルム１６に当接した状態で前記研磨盤１８を回転駆動することで、研磨面１ｂを研磨する構成が一般的である。
【０００８】
また、前述のような研磨装置に使用される冶具としては、図５（ａ）〜（ｂ）に示す構造の物が多く使用されている。
【０００９】
ここで示す研磨冶具１７は、外周面の複数箇所に固定板２２によって、スタブ１を着脱自在に固定するようになっている。固定板２２は、ネジ部材２３を研磨冶具１７の本体に向けて捩じ込むことで、外周面に形成された収納溝２１内に収納されたスタブ１を、収納溝２１内面に押圧固定するようになっている。
【００１０】
またネジ部材２３を逆向きに回転させると、固定板２２によるスタブ１の固定が解除される（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−０１１０４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような多数個取りで行う従来の研磨においては、接着剤４を除去する工程に大きな問題があり、研磨後の先端面１ａの状態に大きなバラツキを生じさせていた。
【００１２】
その問題は、前述したようにフェルール３に光ファイバ２を接着する際に、光ファイバ２の根元部２ａに少量の接着剤４が塗布された後、熱硬化により接着固定されている。
【００１３】
ここで、塗布する接着剤４の量を一定にすることが困難であり、一つの研磨冶具１７に取り付けられた各スタブ１によって接着剤高さｆに違いが生ずるために、各スタブ１によって必要な研磨量が異なるとともに、各スタブ１を研磨冶具１７にセットする際に、スタブ１の研磨面１ｂを基準にして研磨冶具１７に固定される為、全てのスタブ１の接着剤４を一律に除去することが困難であった。
【００１４】
以上のことが問題となり、その後に続く粗研磨工程、中仕上げ研磨工程および仕上げ研磨工程にバラツキが生じ、一様な先端面１ａの状態が得られなかった。
【００１５】
また、接着剤４を除去する工程において、スタブ１の両先端面１ａを研磨するものにおいては、全てのスタブ１を取り外して上下の付替えを行う必要があり、非常に工数がかかるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定してなるスタブの先端面側を研磨する研磨冶具において、該研磨冶具は前記スタブを摺動可能に保持する貫通孔を有した保持具を備え、前記貫通孔は前記研磨冶具の中心もしくは該中心の同心円上に位置することを特徴とする。
【００１７】
また、前記スタブの逆端側に弾性変形可能な弾性体を介することによって、前記スタブの軸方向に押圧力を加える押圧具を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記押圧具と前記保持具を、磁石で固定することを特徴とする。
【００１９】
また、上記研磨冶具の保持具の貫通孔にスタブを挿通する工程、該スタブの先端面を前記貫通孔を通して研磨盤に当接させる工程、上記貫通孔に液体を充填する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、研磨時にスタブが研磨面の垂直方向に自在に移動可能になるため、接着剤高さの異なるスタブであっても、接着剤を一律に除去することが可能になると共に、液体を介して保持することで、研磨後に保持具からスタブが落下することが無い。
【００２１】
また、接着剤高さの異なるスタブ全てに押圧力を加えることが可能となり、接着剤を均一に除去することが出来る。
【００２２】
更に、前記押圧具と前記保持具を、磁石で固定することにより、スタブの逆端を研磨する際には、保冶具を押圧具から外すことによってスタブ全てを押圧具から取り外し、保持具を裏返して再度押圧具に磁石固定すれば、一気にスタブを裏返すことが可能になるため、従来のように、スタブ一つ一つを取り付け取り外しする必要が無くなり、工数が大きく削減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の研磨冶具の一つの実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明の研磨冶具を示す断面図であり、図２（ａ）はその構成部品である保持具１２の平面図であり、図２（ｂ）はその断面図である。
【００２５】
また、図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の研磨冶具の構成部品である押圧具１１の平面図及び断面図である。
【００２６】
更に、図４は前述で説明した研磨前のスタブ１の断面図を示す。
【００２７】
図１に示す本発明の研磨冶具１７は、保持具１２に形成された貫通孔１３に挿通することにより、スタブ１を研磨盤１８に対して垂直に保持し、且つ貫通孔１３に純水１９を介して保持することで、軸方向に対して自在な状態でスタブ１を保持した構造とする。
【００２８】
ここで示す保持具１２の詳細形状は、図２（ａ）（ｂ）に示す通りであり、円柱形状の両端面の中心部に座ぐり３３を備え、前記座ぐり３３より外周側の同心円上の位置に、スタブ１の外径より大きく、且つ円柱形状の端面側から通した貫通孔１３を複数カ所設けた形状である。
【００２９】
ここで示す貫通孔１３にスタブ１を挿通した後、純水１９等の液体を介してスタブ１を表面吸着させて保持することで、スタブ１を研磨盤１８に対して垂直に、且つ軸方向に摺動自在な状態でスタブ１を保持することが可能となる。
【００３０】
このような構造にすることにより、純水１９を浸しているため、保冶具１２を持ち上げてもスタブ１が脱落することはなく、更に、スタブ１の軸方向に対して摺動自在に研磨することが可能になり、個々の製品によって接着剤高さｆが異なるスタブ１であっても、一律に接着剤４を除去することが可能になる。
【００３１】
また、図１に示す研磨冶具１７は、スタブ１が研磨盤１８に対して垂直に保持され、研磨するときの荷重Ｆを負荷したときに、弾性体１４を介してスタブ１に荷重が負荷される様、スタブ１の研磨面１ｂとは逆端面側の押圧具１１に弾性体１４を配設した構造とする。
【００３２】
ここで示す押圧具１１の詳細形状は、図３（ａ）（ｂ）に示す通りであり、円柱形状の片端が凸形状で、外周に段差部３１と内周に小外径３２を有した形状とし、更に前記段差部３１に円筒状の弾性体１４を接着もしくは両面テープ等で貼りつけて構成され、前記保持具１２に備えられた貫通孔１３にスタブ１を挿通した状態で、前記保持具１２の座ぐり３３に前記押圧具１１の小外径３２を嵌合させてスタブ１を研磨することにより、スタブ１の研磨面１ｂとは逆端面側から弾性体１４を介して荷重Ｆを加えて研磨することが可能となる。
【００３３】
このような構造にすることにより、弾性体１４を介して荷重Ｆを加えて研磨することが可能となるため、各々の製品で接着剤高さｆの異なるスタブ１であっても、軸方向に摺動自在に保持されたスタブ１の全てに荷重を負荷することが可能となるため、一律に接着剤４を除去することが可能になる。
【００３４】
次に、図１に示す研磨冶具１７は、前記保持具１２と押圧具１１とを、磁石１５で固定した構造とする。
【００３５】
その構造は、前記押圧具１１の凸形状側の端面１１ａに磁石１５を備え、保持具１２の座ぐり３３を嵌合した際に、その磁力で保持具１２を固定する構造とする。
【００３６】
このような構造にすることで、スタブ１の片側の先端面１ａを研磨し終えた後に、保持具１２を押圧具１１から取り外し、保持具１２を裏返して再装着することで、スタブ１の逆側の先端面１ａを研磨することが可能となるため、従来のように、スタブ１全てを研磨冶具１７から取り外す必要がなくなり、工数が大幅に削減される。
【００３７】
次に、本発明の研磨冶具１７に使用する部材の材質及び各部材形状の制約条件等について説明する。
【００３８】
まず、保持具１２に用いる材質は、前述したことからも明らかなように、磁石１５に付く材質が必要とされるが、磁石１５に付かない材質であっても、表面にメッキを施して磁石１５に付くような構造の物であれば何ら問題なく使用でき、研磨時の作業性を考慮した場合には、磁石１５には付かないアルミニウム等の出来る限り軽い材質を選定し、メッキを施して使用するのが望ましい。
【００３９】
また、今回取り上げた形状は円柱形状だが、角形状でも何ら問題ない。
【００４０】
更に、スタブ１を保持するために純水１９を使用したが、浄水等の液体でも何ら問題なく使用できる。
【００４１】
また、保持具１２に設けた貫通孔１３は、スタブ１の研磨面１ｂに対して垂直であり、また、スタブ１の外径より０．０００１〜０．１ｍｍ大きい径が良い。径が０．０００１ｍｍより小さい場合は、スタブ１とあまりにもクリアランスが無いため、スタブ１が軸方向に自在に動くことができなくなるからである。
【００４２】
また、径が０．１ｍｍより大きい場合には、スタブ１とのクリアランスが大きくなりすぎて、研磨面１ｂに対して垂直に保持することができなくなるとともに、液体が流れ落ちてスタブ１が脱落してしまうからである。
【００４３】
このように、精度の高い径の貫通孔１３を形成するのが困難な場合には、セラミック等でできた内径精度の高いスリーブ等を、保持具１２に圧入することで、貫通孔１３を形成しても何ら問題ない。
【００４４】
更にまた、貫通孔１３の位置及び孔の数は、スタブ１を研磨する際に保冶具１２を平行に押せる様、外周の３６０°に均等割付された位置で数は３個以上か、もしくは研磨冶具１７の中央に１カ所で有ればよく、図に示した様な位置及び数に限った物ではない。
【００４５】
また、貫通孔１３の深さは、少なくともスタブ１の長さより短い深さとし、スタブ１を挿通した際に、研磨面１ｂが飛び出すような深さとする。
【００４６】
次に、押圧具１１について説明する。
【００４７】
まず、弾性体１４の厚さは、押圧具１１の端面１１ａと弾性体１４との段差ｄが、少なくとも保持具１２の座ぐり深さｅより深い深さとし、保持具１２を装着した際に、保持具１２の座ぐり底面３４が押圧具１１の磁石１５の表面に当接する様にする。
【００４８】
また、弾性体１４の材質は、変形させたときの復元力が高いゴム系のものが良く、シリコーン樹脂やポリエチレンエラストマー樹脂等が望ましい。
【００４９】
また、押圧具１１に使用する材質は、前述同様に、研磨する時の作業性を考慮した場合には、軽い材質が望ましく、アルミやその他の金属でも良いが、樹脂等でも何ら問題なく使用できる。
【００５０】
更に外形形状に至っては、前述同様に円柱形状に限った物ではなく、角形状でも何ら問題ない。
【００５１】
また、使用する磁石１５の材質は、研磨時の保持力を考慮し、サマリウムコバルト磁石やネオジ磁石が好ましい。
【００５２】
次に、使用するスタブ１について図４を用いて説明する。
【００５３】
前述したように、本スタブ１はフェルール３が使用され、このフェルール３は光ファイバ２を挿通するための貫通孔３ａを有し、その貫通孔３ａに熱硬化性のエポキシ系等の接着剤４が注入された後、貫通孔３ａに光ファイバ２が挿通される。
【００５４】
さらにスタブ１の先端面１ａから突き出た光ファイバ２の根元部２ａに少量の接着剤４が塗布された後、熱硬化により接着固定される。
【００５５】
ここで使用されるフェルール３は、マルチモードフェルールやシングルモードフェルール等が使用可能であり、外径は１．０ｍｍから５．０ｍｍ程度で、長さは１．０ｍｍから２０．０ｍｍ程度が望ましい。
【００５６】
また、材質に至っては、特に指定はないが、接着剤４が除去し終わってからも研磨をし続けた場合に、フェルール３が削れてしまわない様な材質が良いため、接着剤４より硬い金属もしくはセラミックが望ましい。
【００５７】
また、使用する光ファイバ２は、シングルモードファイバ（ＳＭ）やマルチモードファイバ（ＭＭ）、またはＰＭＦ（ＰＯＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮ  ＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ  ＦＩＢＥＲ）のような偏光の極性を維持した光ファイバでも支障なく使用することができる。
【００５８】
更に、使用する接着剤４は、フェルール３内で接着固定された後、外部からの熱が加わった際に膨張伸縮が低い物が良く、エポキシ系の熱硬化型接着剤やＵＶ硬化型接着剤等が望ましい。
【００５９】
尚、使用する研磨フィルム１６は、各研磨工程により異なるが、接着剤４を除去する場合には、サンドペーパー、アルミナ、シリコンカーバイド等の＃１０００から＃３０００の研磨フィルム１６を用いるのが好ましい。
【００６０】
次に、本発明の研磨冶具１７を使用した研磨方法について説明する。
【００６１】
まず、図２に示す保持具１２の貫通孔１３にスタブ１を挿通する。
【００６２】
次に、純水１９を前記貫通孔１３に浸してスタブ１を保持し、保持具１２の座ぐり３３に押圧具１１の小外径３２を嵌合して磁石１５で固定した後、スタブ１の研磨面１ｂを研磨盤１８の上に配設された研磨フィルム１６に当接し、スタブ１もしくは研磨盤１８を相対的に動かして研磨する。
【実施例】
【００６３】
ここで、以下に示す２通りの実験を行った。
【００６４】
まず第１の実験として、本発明実施例として図１のような条件の研磨冶具１７で研磨した場合と、比較例として図５に示す従来の研磨冶具１７で研磨した場合とで、スタブ１の長さ比較を行った。
【００６５】
また、研磨後にスタブ１の先端面１ａに接着剤４が残留しているか否かについても、同時に評価した。
【００６６】
使用したスタブ１は、フェルール３の外径が１．５ｍｍ、長さが４．３±０．０５ｍｍの物で、接着剤４はエポキシ系熱硬化型接着剤を使用した。また、光ファイバ２はシングルモードの石英ガラス製光ファイバを使用した。
【００６７】
１回の研磨バッチ数は１２個で２回分を評価し、計２４個のデータ取りを行い、結果は表１に示す通りである。
【表１】
2006007386.tif 000003
【００６８】
表１より、従来研磨のスタブ１の長さが平均で４．４２ｍｍ、接着剤４の残留したものの数が１６／２４個だったのに対し、本発明品は、スタブ１の長さが平均で４．３１ｍｍ、接着剤４の残留したものの数は０／２４個だった。
【００６９】
この結果から、従来品は明らかに接着剤４の残留したものの数が多い。
【００７０】
また、スタブ１の長さを見ても、初期のフェルール３の長さより研磨後のスタブ１の長さの方が長く、従って、このデータからもスタブ１の先端面１ａに接着剤４が残っていることが分かる。
【００７１】
次の実験として、研磨を行った時の工数比較を行った。
【００７２】
使用した物は、前述した第１の実験と同等の物を使用し、１バッチ１２個を研磨するのに要した時間を、計５回測定し、１バッチ処理時間及びタクトタイム比較を行った。
【００７３】
結果は表２に示す通りである。
【表２】
2006007386.tif 000004
【００７４】
表２に示すように、従来の研磨冶具１７の場合、バッチ処理時間が平均で２７８秒／バッチで、タクトタイムが平均で２３．１７秒／個だったのに対し、本発明品は、バッチ処理時間が平均で１５１．８秒／バッチで、タクトタイムが平均で１２．６５秒／個と大幅に時間短縮が図れた。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の研磨冶具を示す断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の研磨冶具に使用する保持具の平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の研磨冶具に使用する押圧具の平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図４】研磨前のスタブ形状を示す断面図である。
【図５】（ａ）は従来の研磨冶具を示す平面図であり、（ｂ）はその固定部の拡大図である。
【図６】従来の研磨装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    ：スタブ
１ａ  ：先端面
１ｂ  ：研磨面
２    ：光ファイバ
２ａ  ：根元部
３    ：フェルール
３ａ  ：フェルールの中心の貫通孔
４    ：接着剤
１１  ：押圧具
１１ａ：端面
１２  ：保持具
１３  ：保持具の貫通孔
１４  ：弾性体
１５  ：磁石
１６  ：研磨フィルム
１７  ：研磨冶具
１８  ：研磨盤
１９  ：純水
２１  ：収納溝
２２  ：固定板
２３  ：ネジ部材
２４  ：ガイドポスト
３１  ：段差部
３２  ：小外径
３３  ：座ぐり
３４  ：底面
ｄ  ：段差
ｅ  ：座ぐり深さ
ｆ  ：接着剤高さ
【図１】
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【図２】
2006007386.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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