特許 6043848 研磨装置および研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6043848

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】研磨装置および研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 19/00 20060101AFI20161206BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20161206BHJP

   B24B 47/20 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   B24B19/00 603B

   B24B41/06 L

   B24B47/20

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-167113(P2015-167113)

(22)【出願日】2015年8月26日

【審査請求日】2016年3月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】山岸 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】望月 玲郎

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 英国特許出願公開第２１５０４７２（ＧＢ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５３０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４８−０４２３９２（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２００６−２５３５６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ １９／００ − １９／２６

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

Ｂ２４Ｂ ４７／２０

Ｂ２４Ｂ ７／１６

ＤＷＰＩ（Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

研磨対象物を保持する保持体と、前記研磨対象物を研磨する研磨体と、空気流通手段とを備え、
前記保持体は、前記研磨対象物が挿通する挿通孔と、前記挿通孔とは独立に形成された通気孔とを有し、
前記空気流通手段は、前記通気孔に空気を流通させるように構成され、
前記通気孔は、前記挿通孔に挿入された前記研磨対象物を、前記空気の流通により吸引することによって、前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加えるように形成され、
前記研磨体は、前記挿入方向の力が加えられた前記研磨対象物が押し当てられるように設置される、研磨装置。

【請求項2】

前記研磨対象物は、一方向に延在する主部と、前記主部の径方向外方に張り出した側方凸部とを有し、
前記側方凸部は、最大外径が前記挿通孔の内径より大きく、
前記通気孔の一方の開口の少なくとも一部は、前記主部が挿通孔に挿通したときに前記側方凸部に対面するように形成されている、請求項１に記載の研磨装置。

【請求項3】

前記通気孔内の空気の圧力または前記研磨対象物の位置を検出する検出部と、前記空気の流量を制御する制御部と、をさらに備え、
前記研磨対象物は、長さ方向に外径が変化する径変化部を有し、
前記制御部は、前記径変化部が前記研磨体に押し当てられて研磨される際に、前記通気孔内の空気の圧力または前記研磨対象物の位置に基づいて前記空気の流量を調節することによって、前記研磨対象物を研磨体に押し当てる力を調整する、請求項１または２に記載の研磨装置。

【請求項4】

前記保持体は前記挿通孔および前記通気孔をそれぞれ複数有し、かつ前記空気流通手段を複数有し、
前記複数の通気孔のうち一部の通気孔は、前記複数の空気流通手段のうち一部の空気流通手段によって、前記複数の挿通孔のうち一部の挿通孔に挿入された前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加えるように形成され、
前記通気孔以外の通気孔のうち少なくとも一部の通気孔は、前記空気流通手段以外の空気流通手段のうち少なくとも一部の空気流通手段によって、前記挿通孔以外の挿通孔のうち少なくとも一部の挿通孔に挿入された前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加えるように形成されている、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の研磨装置。

【請求項5】

研磨対象物を保持体に保持しつつ研磨する研磨工程と、前記研磨工程によって研磨された前記研磨対象物を前記保持体から取り外す取り外し工程とを有し、
前記保持体は、前記研磨対象物が挿通する挿通孔と、前記挿通孔とは独立に形成された通気孔とを有し、
前記研磨工程では、前記挿通孔に挿入された前記研磨対象物を、前記空気の流通により前記通気孔に吸引することによって、前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加え、この力により前記研磨対象物を研磨体に押し当てて研磨する、研磨方法。

【請求項6】

前記研磨対象物は、一方向に延在する主部と、前記主部の径方向外方に張り出した側方凸部とを有し、
前記側方凸部は、最大外径が前記挿通孔の内径より大きく、
前記通気孔の一方の開口の少なくとも一部は、前記主部が挿通孔に挿通したときに前記側方凸部に対面するように形成され、
前記研磨工程では、前記研磨対象物を吸引するにあたって、前記主部を前記挿通孔に挿通させるとともに、前記空気の流通により前記通気孔に前記側方凸部を吸引する、請求項５に記載の研磨方法。

【請求項7】

前記研磨対象物は、長さ方向に外径が変化する径変化部を有し、
前記研磨工程では、前記径変化部を前記研磨体に押し当てて研磨し、その際、前記通気孔内の空気の圧力または前記研磨対象物の位置に基づいて前記空気の流量を調節することによって、前記研磨対象物を研磨体に押し当てる力を調整する、請求項５または６に記載の研磨方法。

【請求項8】

前記研磨工程に先だって前記研磨対象物を前記挿通孔に挿入する挿入工程をさらに有し、
前記挿入工程では、前記通気孔からの前記空気の吹出しによって前記研磨対象物に前記挿通孔からの引き抜き方向の力を加えつつ、前記研磨対象物を前記挿通孔に挿入する、請求項５〜７のうちいずれか１項に記載の研磨方法。

【請求項9】

前記取り外し工程では、前記通気孔からの前記空気の吹出しによって前記研磨対象物を前記挿通孔からの引き抜き方向に移動させる、請求項５〜８のうちいずれか１項に記載の研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨装置および研磨方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光通信に用いられる光ファイバコネクタは、光ファイバを保持するためのセラミクス製の光ファイバフェルール（以下、フェルールという）を備えている。
フェルールは、光ファイバ挿通孔に光ファイバを通したのちに、先端を接着剤で固定することで一旦仮とめし、次いで、フェルールが所定の径と長さになるように、フェルールの先端部を研磨加工される（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

特許文献１に記載の研磨装置は、光ファイバコネクタおよびダミーチップを取り付け可能な研磨治具と、研磨盤とを備えている。
この研磨装置では、光ファイバコネクタおよびダミーチップを研磨治具に取り付けた状態で、バネによって研磨治具を研磨盤に向けて押圧することによって、光ファイバコネクタのフェルールの先端面を研磨盤に押し当てる。この状態で研磨盤を駆動させることによって、フェルールの先端面を研磨する。
この研磨装置では、ダミーチップを用いることによって、光ファイバコネクタが研磨盤に接触するときの衝撃を緩和することができる。また、光ファイバコネクタ先端の研磨速度を遅く、かつ荷重を安定化させて行うことができるため、精度の高い研磨加工が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−１５７９４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の研磨装置は、衝撃緩和においては一定の効果があるものの、次のような問題がある。
１）十分な衝撃緩和効果を得るには、硬度の高いダミーチップ（例えばシリコン製）を用いる必要がある（段落００２７参照）。そのため、研磨盤に工業用ダイヤモンドからなる砥粒を用いたとしても研磨加工に時間がかかり、生産性が低くなる。
２）硬度の高いダミーチップを用いるため、バネによって高い押圧力で研磨治具を研磨盤に向けて押圧することが必要となる（段落００１１，００２７参照）。その荷重に耐えられるように、装置構造は堅牢にする必要があるため、装置コストは上昇する。
また、研磨工程の初期においては、バネの変位量が大きいため、バネによる押圧力は大きい。しかし、フェルールの先端面の径は小さいので、フェルールの先端面の単位面積あたりの荷重が過大となりやすく、フェルールの破損が懸念される。
３）研磨速度については、望まれる研磨条件に合わせてダミーチップの断面積を変えれば研磨速度を変えることができるとされているが（段落００２０，００２１参照）、実際の研磨加工に際しては、頻繁にダミーチップを交換するのは、生産性向上の観点から好ましくない。
４）光ファイバコネクタとダミーチップとは共通の研磨盤によって研磨されるため、ダミーチップの研磨屑が光ファイバコネクタに付着することが考えられる。異なる材料からなる研磨屑の付着は、光ファイバコネクタの品質確保の点で好ましくない。

【0006】

本発明の一態様は、前記事情に鑑みて提案され、研磨加工の効率を低下させず、かつ研磨対象物の破損を防ぐことができ、しかもコストに優れ、品質が良好な研磨加工が可能となる研磨装置および研磨方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、研磨対象物を保持する保持体と、前記研磨対象物を研磨する研磨体と、空気流通手段とを備え、前記保持体は、前記研磨対象物が挿通する挿通孔と、前記挿通孔とは独立に形成された通気孔とを有し、前記空気流通手段は、前記通気孔に空気を流通させるように構成され、前記通気孔は、前記挿通孔に挿入された前記研磨対象物を、前記空気の流通により吸引することによって、前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加えるように形成され、前記研磨体は、前記挿入方向の力が加えられた前記研磨対象物が押し当てられるように設置される、研磨装置を提供する。
前記研磨対象物は、一方向に延在する主部と、前記主部の径方向外方に張り出した側方凸部とを有し、前記側方凸部は、最大外径が前記挿通孔の内径より大きく、前記通気孔の一方の開口の少なくとも一部は、前記主部が挿通孔に挿通したときに前記側方凸部に対面するように形成されていることが好ましい。
本発明の一態様は、前記通気孔内の空気の圧力または前記研磨対象物の位置を検出する検出部と、前記空気の流量を制御する制御部と、をさらに備え、前記研磨対象物は、長さ方向に外径が変化する径変化部を有し、前記制御部は、前記径変化部が前記研磨体に押し当てられて研磨される際に、前記通気孔内の空気の圧力または前記研磨対象物の位置に基づいて前記空気の流量を調節することによって、前記研磨対象物を研磨体に押し当てる力を調整する、研磨装置を提供する。
本発明の一態様は、前記保持体は前記挿通孔および前記通気孔をそれぞれ複数有し、かつ前記空気流通手段を複数有し、前記複数の通気孔のうち一部の通気孔は、前記複数の空気流通手段のうち一部の空気流通手段によって、前記複数の挿通孔のうち一部の挿通孔に挿入された前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加えるように形成され、前記通気孔以外の通気孔のうち少なくとも一部の通気孔は、前記空気流通手段以外の空気流通手段のうち少なくとも一部の空気流通手段によって、前記挿通孔以外の挿通孔のうち少なくとも一部の挿通孔に挿入された前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加えるように形成されている、研磨装置を提供する。

【0008】

本発明の一態様は、研磨対象物を保持体に保持しつつ研磨する研磨工程と、前記研磨工程によって研磨された前記研磨対象物を前記保持体から取り外す取り外し工程とを有し、前記保持体は、前記研磨対象物が挿通する挿通孔と、前記挿通孔とは独立に形成された通気孔とを有し、前記研磨工程では、前記挿通孔に挿入された前記研磨対象物を、前記空気の流通により前記通気孔に吸引することによって、前記研磨対象物に前記挿入方向の力を加え、この力により前記研磨対象物を研磨体に押し当てて研磨する、研磨方法を提供する。
前記研磨対象物は、一方向に延在する主部と、前記主部の径方向外方に張り出した側方凸部とを有し、前記側方凸部は、最大外径が前記挿通孔の内径より大きく、前記通気孔の一方の開口の少なくとも一部は、前記主部が挿通孔に挿通したときに前記側方凸部に対面するように形成され、前記研磨工程では、前記研磨対象物を吸引するにあたって、前記主部を前記挿通孔に挿通させるとともに、前記空気の流通により前記通気孔に前記側方凸部を吸引することが好ましい。
前記研磨対象物は、長さ方向に外径が変化する径変化部を有し、前記研磨工程では、前記径変化部を前記研磨体に押し当てて研磨し、その際、前記通気孔内の空気の圧力または前記研磨対象物の位置に基づいて前記空気の流量を調節することによって、前記研磨対象物を研磨体に押し当てる力を調整することが好ましい。
本発明の一態様は、前記研磨工程に先だって前記研磨対象物を前記挿通孔に挿入する挿入工程をさらに有し、前記挿入工程では、前記通気孔からの前記空気の吹出しによって前記研磨対象物に前記挿通孔からの引き抜き方向の力を加えつつ、前記研磨対象物を前記挿通孔に挿入する、研磨方法を提供する。
前記取り外し工程では、前記通気孔からの前記空気の吹出しによって前記研磨対象物を前記挿通孔からの引き抜き方向に移動させることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、研磨対象物を通気孔に吸引することによって研磨対象物に挿入方向の力を加え、この力により研磨対象物を研磨体に押し当てて研磨することができる。
空気による吸引力を調整することにより、研磨体に対する研磨対象物の押し当て力を任意に設定できるため、研磨の過程において、研磨対象物の先端面の単位面積あたりの押圧力を適正化できる。したがって、研磨加工の効率を低下させず、かつ研磨対象物の破損を防ぐことができる。

【0010】

空気が研磨対象物に与える力を調整することにより、研磨対象物の先端部が研磨体に当たる際の衝撃を緩和できる。よって、衝撃緩和のための部材（例えばダミーチップ）を用いる必要がないため、装置構造の堅牢化が不要となることから、装置コストを抑制することができる。
また、衝撃緩和のための部材を用いないため、この部材の研磨屑が研磨対象物に付着することがない。よって、研磨対象物の品質確保の点で好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る研磨装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図2】図１に示す研磨装置の挿通孔および通気孔の構造の第１の例を模式的に示す斜視図である。

【図3】図１に示す研磨装置の挿通孔および通気孔の構造の第２の例を模式的に示す斜視図である。

【図4】図１に示す研磨装置の一部の構造を模式的に示す構成図である。

【図5】図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の一例の挿入工程を説明する図である。

【図6】図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の一例の搬送・装着工程を説明する図である。

【図7】図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の一例の研磨工程を説明する図である。

【図8】図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の一例の取り外し工程を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下、図１における上下に即して位置関係を説明する場合がある。

【0013】

［研磨対象物］
まず、本実施形態の研磨装置の研磨対象物の一例について説明する。
図１に示すように、研磨対象物１は、一方向に延在する棒状の主部１１と、主部１１の径方向外方に張り出して形成されたフランジ部１２（側方凸部）とを有する。
主部１１は、例えば、長さ方向に一定の外径を有する断面円形の定径部１３と、定径部１３の先端に形成された径変化部１４とを有する。径変化部１４は、先端に近づくほど外径が小さくなるように形成することができる。

【0014】

フランジ部１２は、主部１１の基端部１１ａ（上端部）に形成されており、主部１１の周方向にわたって径方向外方に突出している。フランジ部１２は、主部１１のほぼ全周にわたって主部１１の外面１１ｂから突出していることが好ましい。フランジ部１２の最大外径は挿通孔５の内径より大きい。フランジ部１２の下面１２ａは、主部１１の軸方向に対して垂直な平坦面であることが好ましい。

【0015】

研磨対象物１としては、光コネクタに用いられるフェルールを例示できる。主部１１はジルコニア等のセラミック、ガラス等からなる。フランジ部１２は、合成樹脂、金属などからなる。主部１１およびフランジ部１２の構成材料は例示した材料に限定されない。

【0016】

なお、本実施形態の研磨装置および研磨方法の対象物は特に限定されず、フェルール以外の物にも適用できる。

【0017】

［研磨装置］
本発明の一実施形態である研磨装置１０について、図１〜図４を参照して説明する。図１は研磨装置１０の構造を模式的に示す断面図である。図２および図３は、挿通孔および通気孔の構造の例を模式的に示す図である。図４は、研磨装置１０の一部の構造を模式的に示す構成図である。

【0018】

図１および図４に示すように、研磨装置１０は、研磨対象物１を保持する保持体２と、研磨対象物１を研磨する研磨体３と、空気流通手段４と、制御装置２０と、を備えている。
保持体２は、研磨対象物１が挿通する挿通孔５と、挿通孔５とは独立に形成された通気孔６とを有する。

【0019】

挿通孔５は、保持体２の上面２ａ（一方の面）から下面２ｂ（他方の面）にかけて、保持体２を貫通して形成されている。挿通孔５は、図１において上下方向に沿って形成されている。上面２ａにおける挿通孔５の開口を上面開口５ａといい、下面２ｂにおける挿通孔５の開口を下面開口５ｂという。

【0020】

挿通孔５の形状は、挿通孔５に挿入された研磨対象物１の主部１１の形状に即した形状であることが好ましい。挿通孔５の軸方向に垂直な断面は例えば円形とすることができる。
挿通孔５が断面円形である場合、挿通孔５の内径は、研磨対象物１の主部１１の外径に即して定めることができる。具体的には、挿通孔５の内径は、主部１１の外径よりわずかに大きい程度とすることが好ましい。これによって、研磨対象物１は傾動しにくくなるため、研磨工程において直立姿勢を保つことができる。挿通孔５は、全長にわたって一定の内径を有することが好ましい。

【0021】

通気孔６は、保持体２の上面２ａから下方に向かって形成された主流路７と、主流路７の下端から側方に向かって形成された側方流路８とを有する。
上面２ａにおける通気孔６（主流路７）の開口を上面開口６ａ（一方の開口）という。主流路７の断面形状および内径は、研磨対象物１のフランジ部１２に十分な吸引力、および十分な吹出空気の圧力を作用させることができるように設計される。

【0022】

上面開口６ａは、研磨対象物１の主部１１を挿通孔５に挿通させたときに、少なくとも一部がフランジ部１２の下面１２ａに対面するように形成されている（図５（Ｄ）参照）。

【0023】

側方流路８は、保持体２の側面２ｃに達している。側面２ｃにおける通気孔６（側方流路８）の開口（他方の開口）を側面開口６ｂという。側面開口６ｂは、下面２ｂからの高さ方向の距離が十分に確保されていることが好ましい。

【0024】

図２および図３は、通気孔６の構造の例を示す図である。図２は、通気孔６の第１の例である通気孔６Ａを有する保持体２（２Ａ）を示す図である。一対の通気孔６Ａ，６Ａは、挿通孔５を挟んで対向する位置に形成されている。なお、通気孔６Ａの数は２つに限らず、３以上の任意の数でもよい。
図３は、通気孔６の第２の例である通気孔６Ｂを有する保持体２（２Ｂ）を示す図である。通気孔６Ｂは、挿通孔５を囲む断面円環状に形成されている。

【0025】

通気孔６は、保持体２の下面２ｂには達していないため、後述する研磨工程において研磨屑が通気孔６に進入することはない。

【0026】

図１および図４に示すように、空気流通手段４は、通気孔６内の空気を、空気経路９を通して吸入可能である。空気流通手段４は、空気経路９を通して空気を通気孔６に供給可能であることが好ましい。空気流通手段４としては、エアポンプ、エアコンプレッサなどが使用できる。

【0027】

図４に示すように、空気流通手段４は、例えば、エアポンプ４ａ（吸引装置）とエアコンプレッサ４ｂ（供給装置）とを備えた構成とすることができる。
空気経路９は、エアポンプ４ａに接続された空気経路９ａと、エアコンプレッサ４ｂに接続された空気経路９ｂと、通気孔６の側面開口６ｂに接続された空気経路９ｃとを有する。空気経路９ｃの内部空間（空気の流路）は通気孔６の内部空間に連通している。
エアポンプ４ａは、空気経路９ｃ，９ａを通して通気孔６内の空気を吸入できる。エアコンプレッサ４ｂは、空気経路９ｂ，９ｃを通して空気を通気孔６に供給できる。

【0028】

制御装置２０は、空気経路９内の空気の圧力を検出する圧力検出部１５と、研磨対象物１の位置を検出する位置検出部１６と、空気の流量を制御する制御部１７と、を備えている。

【0029】

圧力検出部１５としては、公知の圧力計が使用できる。圧力検出部１５は、空気経路９に設けられている。通気孔６内の圧力と空気経路９内の圧力とは実質的に等しくなるため、圧力検出部１５は通気孔６内の圧力（気圧）を検出できる。

【0030】

位置検出部１６としては、例えばレーザ方式（光学式）の位置センサを使用できる。レーザ方式の位置センサは、例えば、光源（レーザ光源）から研磨対象物１に向けて照射された光を、前記光源と対向して設置された検知器で受光し、その光に基づいて研磨対象物１の高さ位置（上下方向の位置）を検出することができる。

【0031】

制御部１７は、研磨対象物１の先端部１１ｃが研磨体３に押し当てられて研磨される際に、圧力検出部１５または位置検出部１６の検出値に基づいて、空気の流量を制御することができる。
制御部１７は、例えば、空気流通手段４に接続されたリーク経路１９に設けられた開閉弁２１の開度を制御することによって、エアポンプ４ａによる吸引力を調整できるように構成することができる。
リーク経路１９は、外部空気をエアポンプ４ａに導入可能な経路であり、開閉弁２１の開度の調整によってリーク経路１９からの外部空気の導入量が増減すると、空気経路９からの空気の吸入量が変化する。

【0032】

空気経路９には、圧力検出部１５とエアポンプ４ａとの間に、空気中の異物を捕捉するフィルタ１８が設けられている。

【0033】

研磨体３の上面（保持体２側の面）３ａは、例えば研磨シートの研磨面である。研磨面の粗さは、例えば＃８０００〜＃１００００である。研磨体３は、駆動装置（例えばモータ。図示略）によって回転駆動することなどにより、研磨対象物１に研磨加工を施すことができる。

【0034】

［研磨方法］
次に、研磨装置１０を用いた場合を例として、本発明の一実施形態の研磨方法を、図５〜図８を参照して説明する。

【0035】

（挿入工程）
図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、研磨対象物１の主部１１を、保持体２の挿通孔５に上面開口５ａから下方に向けて挿入する。主部１１が挿通孔５に進入することにより、フランジ部１２は保持体２の上面２ａに接近する。
挿通孔５の内径と主部１１の外径とに大きな差がない場合は、挿通孔５と主部１１との隙間が狭くなるため、主部１１の挿入に伴って挿通孔５の空気が外部に放出される際の抵抗が大きくなる。そのため、研磨対象物１は低速で下降する。

【0036】

図５（Ｃ）に示すように、主部１１を挿通孔５に挿入する際には、空気流通手段４（例えば図４に示すエアコンプレッサ４ｂ）を用いて、空気経路９を通して、側面開口６ｂから通気孔６に空気を供給することが好ましい。

【0037】

通気孔６に空気を供給すると、この空気は上面開口６ａから上方に向けて吹き出される。
上面開口６ａの一部はフランジ部１２の下面１２ａに対面する位置にあるため、上面開口６ａから吹出された空気の一部は、フランジ部１２の下面１２ａに当たり、フランジ部１２に上方（研磨対象物１の引き抜き方向）への力を加える。この上方への力によって、研磨対象物１が自重によって下降する際の速度を小さくすることができる。

【0038】

通気孔６に供給する空気の量を徐々に減少させることによって、上面開口６ａからの空気の吹出し流量を少なくすれば、フランジ部１２に加えられる上方への力も小さくなる。よって、図５（Ｄ）に示すように、主部１１の先端部１１ｃが研磨体３の研磨面３ａに着地するまで研磨対象物１を下降させることができる。
このように、空気によって研磨対象物１に上方への力を加えつつ研磨対象物１を挿通孔５に挿入することによって、主部１１の先端部１１ｃが研磨体３に当たる際の衝撃を緩和できる。

【0039】

図４の空気経路９ｂに供給される空気は、エアコンプレッサ４ｂの後段（出口側）に配置した図示せぬ異物除去フィルタおよび防湿フィルタを通して供給されている。また、上面開口６ａは保持体２の下面２ｂから離れた位置にあるため、空気の吹出しによって塵埃等が研磨対象物１に付着する事態は起こりにくい。

【0040】

（搬送・装着工程）
図６に示すように、研磨対象物１を挿通孔５に挿入した保持体２を、搬送したり、研磨装置の保持構造（図示略）などに装着する際には、挿入工程と同様に、空気流通手段４を用いて、空気経路９を通して通気孔６に空気を供給することができる。
これによって、上面開口６ａから吹出された空気がフランジ部１２に上方への力を加え、研磨対象物１を上昇させる。そのため、搬送などの際に、主部１１の先端部１１ｃに大きな力が加えられるのを回避し、先端部１１ｃが破損するのを防ぐことができる。

【0041】

搬送（または装着）が終了したら、上面開口６ａからの空気の吹出し流量を少なくすることにより研磨対象物１を下降させ、先端部１１ｃを着地させる（図５（Ｄ）参照）。このように、空気によって研磨対象物１に上方への力を加えつつ先端部１１ｃを着地させることによって、着地の際の衝撃を緩和できる。

【0042】

（着座確認工程）
次工程（研磨工程）に先だって、次のようにして、研磨対象物１が所定の位置にあるか否かを確認することができる。所定の位置とは図５（Ｄ）に示す位置、すなわち、主部１１が挿通孔５に挿入され、フランジ部１２が通気孔６の上面開口６ａに対面した状態となる位置である。

【0043】

空気流通手段４を用いて、ごく短時間、空気経路９を通して通気孔６内の空気を吸入する。これによって、外部空気が上面開口６ａから通気孔６に流入するとともに、フランジ部１２は通気孔６に吸引される。

【0044】

研磨対象物１が、所定の位置にある場合（図５（Ｄ）参照）には、フランジ部１２が上面開口６ａに対面する位置にあるため、通気孔６への外部空気の流れがフランジ部１２によって阻害される。そのため、通気孔６および空気経路９における空気の圧力は低くなる。一方、研磨対象物１が所定の位置にない場合には、外部空気の流れが阻害されにくいため、通気孔６および空気経路９における空気の圧力は比較的高くなる。
よって、空気経路９内の空気の圧力を、圧力検出部１５によって測定すれば、その測定値に基づいて、研磨対象物１が所定の位置にあるか否かを確認することができる。
研磨対象物１が所定の位置にあることを確認した後に、次工程（研磨工程）に移行する。
なお、他の手法により研磨対象物１が所定の位置にあるか否かを確認できる場合には、本工程はなくてもよい。

【0045】

（研磨工程）
図７に示すように、挿通孔５の下面開口５ｂにおいて、主部１１の先端部１１ｃを研磨体３の研磨面３ａに接触させた状態で、駆動装置（例えばモータ。図示略）によって研磨体３を駆動することにより、主部１１の先端部１１ｃに研磨加工を施すことができる。
この際、空気流通手段４を用いて、空気経路９を通して通気孔６内の空気を吸入する。これによって、通気孔６内は陰圧となるため、外部空気が上面開口６ａから通気孔６に流入する。

【0046】

上面開口６ａを通して通気孔６に流入する空気によって、フランジ部１２は通気孔６に吸引される。すなわち、フランジ部１２には下方（挿通孔５への挿入方向と同じ方向）への吸引力が加えられる。この下方への力によって、主部１１の先端部１１ｃは研磨体３の研磨面３ａに押し当てられ、その状態で研磨加工される。

【0047】

先端部１１ｃは径変化部１４の一部であるため、研磨が進行するに従い、研磨された先端面１１ｄの面積は徐々に大きくなる。そのため、研磨の進行に従って、研磨対象物１が研磨体３に押し当てられる際の押圧力を、先端面１１ｄの面積の増大に応じて増加させ、これによって先端面１１ｄの単位面積あたりの押圧力をほぼ一定とするのが好ましい。

【0048】

研磨対象物１が研磨体３に押し当てられる際の押圧力を調整するには、例えば、次に示す第１の調整方法または第２の調整方法をとることができる。

【0049】

＜第１の調整方法＞
研磨が進行すると、研磨対象物１の高さ位置は低くなり、フランジ部１２が上面開口６ａに近づくため、外部空気が通気孔６に流入しにくくなり、通気孔６内の圧力は低下する。通気孔内６の圧力を圧力検出部１５（図４参照）によって検出する。

【0050】

制御部１７は、圧力検出部１５の検出値に基づいて、開閉弁２１の開度を調節することによって、エアポンプ４ａによる吸引力を調整し、空気経路９の空気の流量を調整することができる。通気孔６内の圧力は、この空気の流量に応じた圧力となる。
これによって、研磨体３に対する研磨対象物１の押し当て力を、先端面１１ｄの面積の増大に応じて増加させ、先端面１１ｄの単位面積あたりの押圧力をほぼ一定とすることができる。

【0051】

＜第２の調整方法＞
研磨が進行すると、研磨対象物１の高さ位置は低くなり、図４に示すように、その位置は位置検出部１６によって検出される。
制御部１７は、位置検出部１６の検出値に基づいて、開閉弁２１の開度を調節することによって、エアポンプ４ａによる吸引力を調整し、空気経路９の空気の流量を調整することができる。通気孔６内の圧力は、この流量に応じた圧力となる。
これによって、研磨体３に対する研磨対象物１の押し当て力を、先端面１１ｄの面積の増大に応じて増加させ、先端面１１ｄの単位面積あたりの押圧力をほぼ一定とすることができる。

【0052】

このように、先端面１１ｄの単位面積あたりの押圧力を適正化することによって、研磨加工に要する時間を長くせずに、先端面１１ｄに過大な力が加えられるのを回避することができる。したがって、研磨加工の効率を低下させず、かつ研磨対象物１の破損を防ぐことができる。

【0053】

（取り外し工程）
図８に示すように、研磨対象物１を保持体２から取り外すにあたっては、取り外し治具（図示略）を用いて、フランジ部１２を支持した状態で研磨対象物１を挿通孔５から引き抜く。
取り外し治具（図示略）による研磨対象物１の引き抜きの際には、空気流通手段４から空気経路９を通して通気孔６に空気を供給し、上面開口６ａから吹出された空気によりフランジ部１２に上方への力を加え、研磨対象物１を上昇させるのが好ましい。
これによって、主部１１の先端部１１ｃが研磨体３から離れるため、取り外し治具を用いて研磨対象物１を挿通孔５から引き抜く際に、先端部１１ｃが破損するのを防ぐことができる。また、フランジ部１２が保持体２から大きく離れるため、取り外し治具によってフランジ部１２を支持する操作が容易になる。

【0054】

上面開口６ａから吹出された空気により研磨対象物１が上昇すると、先端部１１ｃが研磨体３から離れるため、挿通孔５内の研磨屑が研磨対象物１に付着するのを回避できる。また、空気が導入されるのは通気孔６のみであり、挿通孔５には空気は導入されないため、挿通孔５内の研磨屑が吹き上がって研磨対象物１に付着することはない。
以上の工程を経て、先端部１１ｃ（先端面１１ｄ）が研磨加工された研磨対象物１を得る。

【0055】

研磨装置１０によれば、研磨対象物１を空気の流通により通気孔６に吸引することによって、研磨対象物１に挿入方向の力を加え、この力により研磨対象物１を研磨体３に押し当てて研磨することができる。
空気による吸引力は、空気流通手段４の駆動力の設定などにより容易に調整できるため、吸引力を調整することにより、研磨体３に対する研磨対象物１の押し当て力を任意に設定できる。
よって、研磨の過程において、研磨対象物１の先端面１１ｄの単位面積あたりの押圧力を適正化できる。したがって、研磨加工の効率を低下させず、かつ研磨対象物１の破損を防ぐことができる。

【0056】

研磨装置１０では、空気が研磨対象物１に与える力を調整することにより、研磨対象物１の先端部１１ｃが研磨体３に当たる際の衝撃を緩和できる。よって、衝撃緩和のための部材（例えばダミーチップ）を用いる必要がないため、装置構造の堅牢化が不要となることから、装置コストを抑制することができる。
また、衝撃緩和のための部材を用いないため、この部材の研磨屑が研磨対象物１に付着することがない。よって、研磨対象物１の品質確保の点で好ましい。

【0057】

研磨装置１０では、一連の工程（挿入工程、搬送・装着工程、着座確認工程、研磨工程）を、保持体２から研磨対象物１を取り外すことなく行うことができる。よって、研磨対象物１の再位置決めなどが不要となるため、作業効率を高めることができる。

【0058】

以上、実施形態の研磨装置および研磨方法について説明したが、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、実施形態では、制御部１７による空気流量の調整によって、先端面１１ｄの単位面積あたりの押圧力をほぼ一定とする例を挙げたが、これに限らず、他の指標を採用してもよい。例えば、研磨時間を一定とすることを指標として空気流量を調整してもよい。

【0059】

図２および図３では、挿通孔５と通気孔６とからなる組の数は２つであるが、この組の数は１でもよいし、３以上の任意の数でもよい。
挿通孔５通気孔６とからなる組が複数ある場合、例えば、図２に示すように、１つの挿通孔５と２つの通気孔６とからなる組が複数ある場合には、それぞれの組（挿通孔５Ａ１と通気孔６Ａ１とからなる第１の組と、挿通孔５Ａ２と通気孔６Ａ２とからなる第２の組）に、それぞれ空気流通手段４（４Ａ１，４Ａ２）が設けられるのが好ましい。
図２では、複数の通気孔６のうち一部である通気孔６Ａ１は、複数の空気流通手段４のうち一部である空気流通手段４Ａ１によって、複数の挿通孔５のうち一部である挿通孔５Ａ１に挿入された研磨対象物１Ａ１に挿入方向の力を加えることができる。
通気孔６Ａ１以外の通気孔６のうち少なくとも一部である通気孔６Ａ２は、空気流通手段４Ａ１以外の空気流通手段４のうち少なくとも一部である空気流通手段４Ａ２によって、挿通孔５Ａ１以外の挿通孔５のうち少なくとも一部である挿通孔５Ａ２に挿入された研磨対象物１Ａ２に挿入方向の力を加えることができる。
空気流通手段４Ａ１と空気流通手段４Ａ２とは、独立に動作することができる。

【0060】

このように、挿通孔５と通気孔６とからなる組が複数ある場合に、それぞれの組に空気流通手段４が設けられる場合には、複数の研磨対象物１に対して、独立に押圧力を設定できるため、個々の研磨対象物１の条件に応じた研磨が可能となる。この構成によれば、複数の研磨対象物に対して一括して押圧力を加える研磨装置とは異なり、複数の研磨対象物１の条件が互いに同じでない場合でも、精度の高い研磨加工が可能である。

【0061】

なお、実施形態では、空気流通手段４によって通気孔６に供給されるガスは空気であるが、空気以外のガス、例えば窒素を用いても同様の効果は得られる。

【符号の説明】

【0062】

１・・・研磨対象物、２・・・保持体、３・・・研磨体、４・・・空気流通手段、４ａ・・・エアポンプ、４ｂ・・・エアコンプレッサ、５・・・挿通孔、６・・・通気孔、６ａ・・・上面開口（通気孔の一方の開口）、１０・・・研磨装置、１１・・・主部、１２・・・フランジ部（側方凸部）、１４・・・径変化部、１５・・・圧力検出部、１６・・・位置検出部、１７・・・制御部。

【要約】

【課題】研磨加工の効率を低下させず、かつ研磨対象物の破損を防ぐことができ、しかもコストに優れ、品質が良好な研磨加工が可能となる研磨装置および研磨方法を提供する。
【解決手段】研磨対象物１を保持する保持体２と、研磨対象物１を研磨する研磨体３と、空気流通手段４とを備えた研磨装置１０を提供する。保持体２は、研磨対象物１が挿通する挿通孔５と、挿通孔５とは独立に形成された通気孔６とを有する。空気流通手段４は通気孔６に空気を流通させる。通気孔６は、挿通孔５に挿入された研磨対象物１を前記空気の流通により吸引することによって、研磨対象物１に挿入方向の力を加える。研磨体３は、挿入方向の力が加えられた研磨対象物１が押し当てられるように設置される。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】