JP2003320539A

JP2003320539A - ラジカル反応による超精密バリ除去方法及びその装置、並びにラジカル反応による表面処理方法

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Publication number: JP2003320539A
Application number: JP2002132984A
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Inventors: Yuzo Mori; 勇藏森
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Filing date: 2002-05-08
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Abstract

(57)【要約】【課題】フェルール等の精密樹脂成形品に発生する微
小バリを効率よく確実に除去し、製品の高性能化、低価
格化に十分対応できるバリ除去の技術を提供せんとす
る。【解決手段】ラジカルの供給源である気体雰囲気中に
配した精密樹脂成形品であるフェルールｆのバリ突出部
４に対し、微小間隔をおいてワイヤー電極５を配し、該
電極５に直流電圧若しくは交流電圧を印加して発生する
プラズマにより、前記バリ突出部４近傍において中性ラ
ジカルを生成し、この中性ラジカルと前記バリ突出部４
のバリを構成する原子又は分子とのラジカル反応によっ
て生成した揮発性物質を気化させて除去し、当該加工を
進行させることで前記バリを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジカル反応を利
用した超精密バリ除去方法及びその装置に係わり、更に
詳しくは、光コネクターのフェルール等の精密樹脂成形
品に発生する微小なバリを効率よく確実に除去すること
が可能な超精密バリ除去方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブロードバンド時代を迎え、ＩＴデバイ
スの高性能化、低価格化がますます要求されているが、
その技術の核となるのが光通信技術である。その光通信
に必要不可欠な光コネクターの接合部のパーツであるフ
ェルールには、φ０．１２５ｍｍ（世界共通）の光ファ
イバーを挿入するための微細な穴（φ０．１２６ｍｍ）
が形成されるが、成型加工後の当該穴の開口部周囲には
ごく微量のバリが発生する。この微小バリによる光ファ
イバーの偏心は、光コネクター接続時の光損失の最も大
きな要因の一つとされているが、この微小なバリを除去
する有効な方法がなく、光コネクターのコストアップの
原因となっているのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、このバリを除去
する方法として、例えば超音波洗浄によるフェルールの
バリの除去が試みられている。しかし、水中での超音波
によるバリ除去方法では、設定温度や時間など加工条件
が難しく、またバリの種類によっては除去が不十分で、
歩留まりが悪くなる要因となり、光コネクターの高性能
化（低損失）、低価格化への要求に対応するには一定の
限界がある。また、乾燥工程が不可欠であり、微細な穴
に不純物が乾燥残留して不良の原因になるとともに、乾
燥手段の設置スペースが別途必要となる。最近では表面
改質を目的にプラズマ照射器が提供されているが、精密
でデリケートな微小バリを除去するにはプラズマが不均
一であり、適していないことも確認している。

【０００４】本発明は係る現況に鑑み為されたものであ
り、フェルール等の精密樹脂成形品に発生する微小バリ
を効率よく確実に除去し、製品の高性能化、低価格化に
十分対応できるバリ除去の技術を提供せんとするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は前述の課題を
解決するにあたり鋭意検討を進めた結果、本発明者がす
でに考案しているワイヤー電極やブレード状電極などを
用いたラジカル反応による無歪精密加工法（特許第２５
２１１２７号）、すなわちプラズマＣＶＭ法の基本原理
を応用することで、従来のバリ除去方法とは全く違った
化学的な加工法により精密樹脂成形品に発生した微小な
バリを効率よく安定して除去できることを見出し、本発
明を完成するに至った。

【０００６】すなわち本発明は、精密樹脂成形品に突出
した微小なバリを除去する方法であって、ラジカルの供
給源である気体雰囲気中に配した前記精密樹脂成形品の
バリ突出部に対し、微小間隔をおいて所定形状の加工電
極を配し、該電極に直流電圧若しくは交流電圧を印加し
て発生するプラズマにより、前記バリ突出部近傍におい
て中性ラジカルを生成し、この中性ラジカルと前記バリ
突出部のバリを構成する原子又は分子とのラジカル反応
によって生成した揮発性物質を気化させて除去し、当該
加工を進行させることで前記バリを除去してなることを
特徴とするラジカル反応による超精密バリ除去方法を提
供する。

【０００７】このような除去方法によれば、均一に照射
されるプラズマにより微小なバリを上記ラジカル反応に
より安定して除去加工でき、不良率を限りなく０％に近
づけ製品の歩留まりが向上するとともに、従来の超音波
洗浄による方法と違って水を使用しないため乾燥工程が
不要であり、作業時間を大幅に短縮し、製品の高性能
化、低価格化に十分対応可能となる。

【０００８】本発明は、精密樹脂成形品の設計形状より
数μｍ〜数十μｍ以内に突出した微小なバリを除去する
ことに適し、従来の除去方法では対応できなかった当該
微小なバリを確実に安定して除去するものである。

【０００９】ここで、前記加工電極に対し、微小間隔を
おいて複数のバリ突出部を配置させ、各バリ突出部近傍
において生成した中性ラジカルにより、これら複数のバ
リ突出部におけるバリを同時に除去すれば、生産性を向
上できるのであり、好ましくは、加工電極として、ワイ
ヤー電極、ブレード状電極又は円柱状電極が用いられ、
同一直線上に配置させた複数のバリ突出部に対し、微小
間隔をおいて前記加工電極を略平行に配し、各バリ突出
部近傍において生成した中性ラジカルにより、これら複
数のバリ突出部のバリが同時に除去されるのであり、更
には、前記バリ突出部からなる列を複数設けて、前記加
工電極を各列に相対移動させることにより各列のバリ突
出部のバリを順次に除去することが好ましい実施例であ
る。

【００１０】本発明は、精密樹脂成形品である光ファイ
バーの接続部材に成形された光ファイバ挿通穴或いはガ
イドピン穴の開口部に突出する微小バリを効率よく安定
して除去することで、高性能且つ低価格な光コネクター
が提供される。

【００１１】また、本発明は、精密樹脂成形品に突出し
た微小なバリを除去するための装置であって、前記精密
樹脂成形品を内部に配し、ラジカルの供給源である雰囲
気ガスを密封若しくは循環させ得るチャンバー内に、前
記精密樹脂成形品のバリ突出部に対し、微小間隔をおい
て配される所定形状の加工電極を設けるとともに、直流
電圧若しくは交流電力を加工電極へ供給する電源と、前
記加工電極と精密樹脂成形品とを相対的に移送させる送
り駆動機構とを設け、前記加工電極に直流電圧若しくは
交流電圧を印加して発生するプラズマにより、前記バリ
突出部近傍において中性ラジカルを生成し、この中性ラ
ジカルと前記バリ突出部のバリを構成する原子又は分子
とのラジカル反応によって生成した揮発性物質を気化さ
せて除去し、当該加工を進行させることで前記バリを除
去してなることを特徴とするラジカル反応による超精密
バリ除去装置をも提供する。

【００１２】ここで、ラジカルの供給源である雰囲気ガ
スを密封若しくは循環させ得るチャンバーを設けること
なく、大気開放下でプラズマを発生させることも可能で
あり、この場合、ラジカルの供給源となる反応ガスを供
給する供給手段を設けることも好ましい。

【００１３】具体的には、前記加工電極として、横方向
に延びるワイヤー電極、ブレード状電極又は円柱状電極
を用い、精密樹脂成形品のバリ突出部が縦横に複数配置
されるパレットを設け、前記送り駆動機構として、前記
パレットを縦方向に水平移動させ、前記加工電極に対し
て各列のバリ突出部を順次に送るための水平移送機構
と、加工の際、横一列に配された各バリ突出部に対し、
前記加工電極を微小間隔をおいて略平行な位置に下降さ
せるための昇降機構とを設けることで、高い生産性を備
えた装置構成とされており、前記加工電極を複数設け、
各加工電極に対応する複数列のバリ突出部を同時に処理
することで更に生産性を向上できる。

【００１４】また、前記精密樹脂成形品のバリ突出部
が、成形された微細な穴の開口部に突出する微小なバリ
からなり、ラジカル反応による加工後の前記開口部を撮
影する撮影手段と、画像処理によって当該穴に対する残
存バリの面積率を算出する演算手段とを設け、算出され
た面積率よりバリ除去の良否が判定されるものが好まし
い。

【００１５】また、本発明は、被処理材の表面を洗浄す
る方法であって、ラジカルの供給源である気体雰囲気中
に配した前記被処理材の表面に対し、微小間隔をおいて
所定形状の加工電極を配し、該電極に直流電圧若しくは
交流電圧を印加して発生するプラズマにより、前記表面
近傍において中性ラジカルを生成し、この中性ラジカル
と前記表面の付着物を構成する原子又は分子とのラジカ
ル反応によって生成した揮発性物質を気化させて除去
し、当該加工を進行させることで前記付着物を除去して
なることを特徴とするラジカル反応による表面処理方法
をも提供する。

【００１６】また、本発明は、被処理材の表面の濡れ性
を向上させる方法であって、ラジカルの供給源である気
体雰囲気中に配した前記被処理材の表面に対し、微小間
隔をおいて所定形状の加工電極を配し、該電極に直流電
圧若しくは交流電圧を印加して発生するプラズマによ
り、前記被処理材の表面層を処理し、濡れ性を向上させ
てなることを特徴とするラジカル反応による表面処理方
法をも提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づき詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る超精密バリ除去装置
の簡略平面図であり、図中符号Ａは超精密バリ除去装
置、１は加工電極、２は精密樹脂成形品、３は送り駆動
機構をそれぞれ示している。

【００１９】超精密バリ除去装置Ａは、精密樹脂成形品
に突出した微小なバリを除去するための装置であって、
図１及び図２に示すように、ラジカルの供給源である雰
囲気ガスを密封若しくは循環させ得るチャンバー１３内
に所定形状の加工電極１が設けられるとともに、該加工
電極１へ高周波電力を供給するための高周波電源９と、
前記加工電極１と精密樹脂成形品２とを相対的に移送さ
せるための送り駆動機構３とが設けられ、加工対象であ
る精密樹脂成形品２、…が前記チャンバー１３内部に配
される。

【００２０】本発明は、不対電子を有する反応性に富ん
だラジカル（遊離基）を精密樹脂成形品のバリ突出部の
近傍で発生させ、この中性ラジカルとバリを構成する原
子又は分子とのラジカル反応（遊離基反応）を利用し、
生成した揮発性物質を気化させて除去することで、バリ
除去の加工を行うものである。ラジカルを発生させる方
法としては、従来から１Torr以下（１０^-3〜１Torr）程
度の真空度で放電により容易に生成できるプラズマを利
用することが、プラズマドライエッチングでは行われて
いるが、本発明の目的とするバリ除去加工では加工速度
が重要であり、中性ラジカルの密度が低い従来の低密度
プラズマは利用できない。

【００２１】雰囲気ガスの圧力は、０．１〜１０気圧程
度が現実的であり、加工能率の観点から見れば１気圧以
上が好ましく、図４及び図５に示すように、この雰囲気
ガス中に加工電極１と精密樹脂成形品２とを所定の微小
間隔をおいて配設し、加工電極１に高周波電圧を印加す
ることで当該加工ギャップＧにプラズマを発生させ、こ
のプラズマ中で反応ガスに基づく中性ラジカルを生成す
るのである。

【００２２】そして、主に精密樹脂成形品のバリ突出部
４のバリ部分においてラジカル反応による構成原子又は
分子の除去が進行し、効率よくバリの除去加工を行うこ
とができるのである。本実施形態においては、加工対象
の精密樹脂成形品２を、光ファイバーの接続部材である
フェルールとし、図６に示すように、このフェルールに
成形されるφ０．１２６ｍｍの光ファイバ挿通穴２０、
或いはφ０．７ｍｍのガイドピン穴２１の開口部に形成
される微小なバリ４０を除去加工する例について説明す
る。本発明は、このように成形された精密樹脂成形品の
設計形状より数μｍ〜数十μｍ以内、より好ましくは略
５０μｍ以内に突出した微小なバリ４０を選択的に加工
し、確実且つ効率よく当該バリを除去するものである。

【００２３】雰囲気ガスは、中性ラジカルの源となる反
応ガスと、高圧力のプラズマの発生、維持を容易にし、
該反応ガスと衝突して活性化させる不活性ガスの混合気
体からなり、反応ガスと不活性ガスの組合せ及び混合比
率は、加工対象である精密樹脂成形品の材質、加工条件
に応じて経済性を考慮しつつ最適に決定される。

【００２４】フェルールは、［−Ｃ₆Ｈ₄（ベンゼン環）
−Ｓ］ｎと二酸化珪素ＳｉＯ₂の混合物であるポリフェ
ニレンスルフィド（ＰＰＳ）から成形され、当該成形品
の光ファイバー挿通穴又はガイドピン穴の開口部に形成
されるバリを除去加工するには、反応ガスとしてＯ₂や
フッ素系のＣＦ₄、ＳＦ₆、ＮＦ₃等が使用され、不活性
ガスは、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ等を一種類又は二種類以上混
合して用いることができ、本例では反応ガス（ＣＦ₄、
Ｏ₂)に対して不活性ガスとしてＨｅを用いる。この場
合、ラジカル反応によって生成される揮発性物質は、昇
華性を有し蒸気圧の高い特性を有するＳｉＦ₄、ＳＯ₂、
ＣＯ₂、ＣＯ等である。この揮発性物質を気化させて加
工を進行させるには、常温以下で気化するもの以外は適
宜加熱し、その蒸気圧を高めて気化を促進させる必要が
あるが、その加熱温度は精密樹脂成形品の物性を損なう
ことがない程度の温度である。

【００２５】電極材料は、反応ガスに応じて耐食性に優
れたステンレス、ニッケル、アルミニウム等の耐食性の
高い材料を使用すべきである。また、反応ガスに対して
耐食性に優れた材料をコーティングすることも好まし
い。例えば、表面にＡｌ₂ Ｏ₃やＭｇＦ₂ 等の耐食性を
有する材料をコーティング及びディップすることによっ
て腐食の問題は解決できる。

【００２６】なお、図示しないが、操作性や効率等を考
慮して、反応ガスを局所的に送ることも考えられ、ま
た、ラジカル反応によって生成した揮発性物質を含むガ
スを、加工電極の近くに配した吸引口から排気し、それ
をフィルターに通して揮発性物質を除去した後、雰囲気
ガスとして前述のチャンバー内に再投入することも可能
である。また、前記ラジカルの供給源である雰囲気ガス
を密封若しくは循環させ得るチャンバーを設けることな
く、大気開放下でプラズマを発生させることも好ましい
実施例である。この場合、前記ラジカルの供給源となる
反応ガスを供給する供給手段を別途設けてなるものも好
ましい。

【００２７】加工電極は様々な形態のものを採用できる
が、生産性の観点より、できれば微小間隔をおいて複数
のバリ突出部を配置させ、各バリ突出部近傍において生
成した中性ラジカルにより、これら複数のバリ突出部に
おけるバリを同時に除去するものが効率的であり、より
好ましくは、加工電極としてワイヤー電極、ブレード状
電極又は円柱状電極が用いられ、同一直線上に配置させ
た複数のバリ突出部に対し、微小間隔をおいて前記加工
電極を略平行に配し、各バリ突出部近傍において生成し
た中性ラジカルにより、これら複数のバリ突出部のバリ
が同時に除去される。

【００２８】本例で用いられているワイヤー電極５は、
例えばニッケル、ステンレス、アルミニウム等からな
り、図５に示すように、一直線上に配列された精密樹脂
成形品２、…の各バリ突出部４に対して微小間隔を隔て
て平行に張設され、前記バリ突出部４とワイヤー電極５
との当該加工ギャップＧにプラズマを発生させて、雰囲
気気体を活性化させ、発生したラジカルとバリ突出部４
の構成原子又は分子とのラジカル反応により、突出して
いるバリを除去加工するものである。このワイヤー電極
５の径や材質は、加工対象である精密樹脂成形品に応じ
て安定したプラズマを発生するものが適宜選択される
が、数μｍから数十μｍの細線を使用する場合には、供
給用と巻取用のリールに巻回するとともに、複数の案内
用ローラによって張設され、前記リールを回転させて一
方に巻きつけて常時供給し、同一箇所でのプラズマ発生
によって該ワイヤー電極が切断するのを防止することが
好ましい例である。

【００２９】ワイヤー電極５の加工部に反応ガスを積極
的に供給するものとしては、両端の支持部１０、１０に
電極に沿ってガスを噴出させるガス噴出孔を設けたもの
や、ワイヤー電極５の内部であって長さ方向にガス供給
路を貫設するとともに、被加工物である精密樹脂成形品
のバリ突出部４と略対面する側面に、ガス供給路に連通
した噴出孔を複数設け、少なくとも一端から反応ガスを
含む雰囲気ガスを供給するもの、或いは図９に示すよう
に、先端面に溝１１ａを設けた絶縁体のブレード状ガイ
ド板１１を設け、この溝１１ａにワイヤー電極５を案内
させるとともに、該溝１１ａの内部を反応ガスの供給路
としてなるもの等を好適に採用できる。

【００３０】また、他の加工電極の例としてのブレード
状電極６は、例えば図１０に示すように、反応ガスに対
して耐食性を有し、帯状又はリボン状の長尺な導電性材
料からなり、断面形状は横方向の厚みよりも縦方向の幅
を十分に広く設定され、その厚みは２０〜１００μｍに
設定される。そして、上述のワイヤー電極５の場合と同
様、一直線上に配列された精密樹脂成形品２のバリ突出
部４に対して加工ギャップＧを介して平行に架設され、
前記加工ギャップＧにプラズマを発生させて雰囲気気体
を活性化させ、発生したラジカルとバリ突出部の構成原
子又は分子とのラジカル反応により、突出しているバリ
を除去加工するものである。

【００３１】前記ブレード状電極６の加工部に反応ガス
を積極的に供給するものとしては、例えば中心の金属板
を挟んで、両側面に絶縁体を貼り合わせた構造とし、金
属板の先端よりも両面の絶縁体を突出させて先端部に溝
を形成し、該溝を通じて両端部から反応ガスを供給する
ものが採用できる。

【００３２】更に他の加工電極の例としての円柱状電極
７は、外周面に回転軸心と平行な母線を有するもので、
例えば図１１に示すように、一直線上に配列された精密
樹脂成形品２のバリ突出部４に対し、加工ギャップＧを
介して平行に枢支され、該電極を高速回転させることに
より、当該円柱状電極７の表面でガスを巻き込んで前記
加工ギャップＧを横切るガス流が形成されるとともに、
円柱状電極７に高周波電圧を印加することにより加工ギ
ャップにプラズマを発生させて雰囲気気体を活性化さ
せ、発生したラジカルとバリ突出部の構成原子又は分子
とのラジカル反応により、突出しているバリを除去加工
するものが採用できる。

【００３３】本実施形態における高周波電源９と送り駆
動機構３は、パーソナルコンピュータから構成されてい
る図示しない制御装置によって制御されており、加工の
際には、ワイヤー電極５と精密樹脂成形品２との間の加
工ギャップＧが１０μｍ〜数ｍｍに設定され、当該加工
ギャップＧを維持するため、好ましくはギャップ測定装
置によりワイヤー電極５と精密樹脂成形品上面のバリ突
出部４との変位を検出し、その信号に基づき後述の昇降
機構３２が制御される。

【００３４】精密樹脂成形品２は、送り駆動機構に組み
込まれたパレットＰにより縦横に複数配列した状態で保
持されており、これら精密樹脂成形品２、…が絶縁体又
は半導体である場合には、高周波電力をワイヤー電極５
とパレットの載置台との間に供給、あるいは高周波電力
をワイヤー電極５に供給し且つ載置台を接地することに
よって、加工ギャップＧに投入電力を集中させることが
できる。この目的で使用されるパレットの載置台は、補
助電極としての働きをする。尚、精密樹脂成形品２が導
体である場合には、ワイヤー電極５と当該精密樹脂成形
品２とに直接高周波電力を供給できる。本実施形態では
高周波電源９を用い、ワイヤー電極５に略１５０ＭＨｚ
の高周波電圧を印加しているが、本発明はこれに限定さ
れず、例えば直流電圧や周波数５０〜６０Ｈｚの交流電
圧、６０Ｈｚ〜１５０ＭＨｚの範囲で調整される電源を
用いることができる。尚、この電源はプラズマを安定さ
せるためにパルス的な出力をさせることもある。

【００３５】パレットＰは、図３に示すように、精密樹
脂成形品２であるフェルールｆを１００個収納でき、こ
のパレット４つを同一平面上に一体的にセットできるカ
ートリッジ３０が、送り駆動機構３によって加工部に対
し水平にローディング／アンローディングされる。加工
対象となるフェルールｆのバリ突出部４は、各開口部に
微小なバリが形成されたφ０．１２６ｍｍの光ファイバ
挿通穴２０及びφ０．７ｍｍのガイドピン穴２１の合計
４〜１４個の穴であり、パレットＰ上には、これらバリ
突出部４が上面になるように各フェルールｆが保持さ
れ、６つのバリ突出部４、…が並ぶ横方向に１０個のフ
ェルールｆ、…を配置させた列が縦に１０列形成され、
当該フェルールの各バリ突出部４は同一直線上に配され
ており、上述のカートリッジ３０においては、合計２０
個のフェルールのバリ突出部４が横一列に配され、これ
が縦方向に２０列形成されている。

【００３６】送り駆動機構３は、前記カートリッジ３０
を縦方向に水平移動させる水平移送機構３１と、当該カ
ートリッジ３０の全長に渡って横方向に延びるワイヤー
電極５を上下に昇降させる昇降機構３２とを備えてお
り、前記水平移送機構３１により、前記カートリッジ３
０が縦方向に一列づつ水平移動され、各列のバリ突出部
４、…が加工位置に順次に送られるとともに、前記昇降
機構３２により、加工部に送られた当該列のバリ突出部
４に対して、前記ワイヤー電極５が微小間隔をおいて略
平行に下降され、当該列のバリ突出部４を同時に加工
し、加工後はワイヤー電極５を上昇させるのであり、こ
れを繰り返し、各列のバリ突出部４、…のバリが順次に
除去される。

【００３７】加工ギャップと加工時間は、加工条件の重
要なファクターであり、好ましくは設定されたこれら条
件に基づき、ワイヤー電極の昇降機構３２とカートリッ
ジの水平移送機構３１が動作制御される。尚、精密樹脂
成形品におけるバリ突出部の位置によっては、昇降ステ
ージ、ＸＹステージ及び回転ステージとを適宜組み合わ
せた機構とし、加工電極に対して精密樹脂成形品を三次
元的に相対的移動可能にしたものも好ましい。

【００３８】また、ワイヤー電極等の加工電極を複数設
け、各加工電極に対応する複数列のバリ突出部を同時に
処理することとすれば、処理効率を著しく向上させるこ
とが可能である。例えば、上述のカートリッジ３０には
縦方向に沿ってパレットＰが２つ並置されているが、各
パレットＰごとにワイヤー電極５を設ければ、１０回の
送りでカートリッジ３０上の全てのフェルールを処理可
能となり、処理時間は半減できる。同様に、加工電極を
３本以上設ければ、処理時間はそれに反比例して短縮で
きることとなる。

【００３９】その他、複数の加工電極を設けるものとし
ては、例えば図１２に示すように、加工面側に開口した
複数の凹溝１２ａ、…を有する絶縁体からなる電極サポ
ート体１２を備え、各凹溝１２ａ内に前記ワイヤー電極
５或いはブレード状電極を配するとともに、各凹溝１２
ａ内に開口し且つその長手方向に沿って反応ガスと不活
性ガスの混合ガスからなる高速ガス流を発生させるノズ
ル１２ｂ、…を設けてなるものが採用できる。

【００４０】本実施形態の超精密バリ除去装置Ａは、更
に加工後の開口部の加工状態を検査する検査装置８が併
設されている。検査装置８は、加工部から送られたカー
トリッジを水平な載置台上を水平に移送させて、各フェ
ルールｆの開口部を撮影するための撮影手段８０と、バ
リ除去処理能力の評価として、画像処理によって当該穴
に対する残存バリの面積率を算出する図示しない演算手
段とを備え、算出された面積率よりバリ除去の良否が判
定される。そして、バリ除去が確認されると、各穴の重
心間ピッチを計測し、基準値からのズレ量に応じて不良
〜良の等級分けが為される。

【００４１】図７及び図８は、それぞれフェルール（標
準タイプ）の光ファイバ挿通穴（φ０．１２６ｍｍ）及
びガイドピン穴（φ０．７ｍｍ）の開口部に形成された
バリを除去加工した加工前（ａ）、加工後（ｂ）の画像
であり、加工電極としてφ５０μｍのワイヤー電極を用
い、ＣＦ₄＋Ｏ₂＋Ｈｅの混合ガスで、ＣＦ₄及びＯ₂濃度
がそれぞれ１％の雰囲気ガスを用い、加工ギャップを１
ｍｍ、投入電力を１００Ｗ（１５０ＭＨｚ）に設定し、
３０秒間バリ除去加工を行った。

【００４２】また、下記表１は、加工前と加工後の４つ
の光ファイバ挿通穴（実施例１〜４）及び２つのガイド
ピン穴（実施例５、６）について、画像処理により各穴
に対するバリの面積率を算出したものである。バリ面積
率は、穴全体の面積に対するバリの面積割合であり、
（バリ面積）÷（バリがない時の穴の面積）×１００
（％）で算出される。

【００４３】

【表１】

【００４４】図７、８及び表１の結果より、フェルール
の光ファイバー挿通穴及びガイドピン穴の微細孔のバリ
が３０秒という短時間の加工でほぼ完全に除去できてい
ることが分かる。本発明では、上述したようにカートリ
ッジ単位で２００〜４００個レベルのフェルールのバリ
を除去加工でき、前後の処理時間を含めてカートリッジ
当り１０〜２０分程度かかると想定しても、一日で数万
個のフェルールを充分処理できることになる。

【００４５】本発明は、精密樹脂成形品の成型加工後の
微細部分の精密なバリ除去方法に広く適用できるばかり
でなく、被処理材の表面を洗浄し、表面の付着物を除去
するもの、例えば液晶ガラス基板のＩＴＯ膜の洗浄や、
被処理材の表面層を処理して各種濡れ性を向上させるな
ど表面改質にも利用できる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明のラジカル反応に
よる超精密バリ除去方法及びその装置によれば、均一に
照射されるプラズマにより微小なバリをラジカル反応に
より安定して除去加工でき、製品の不良率を限りなく０
％に近づけ歩留まりを向上できる。また、従来の超音波
洗浄やジェット水流洗浄による方法と違って水を使用し
ないことから乾燥工程が不要であり、作業時間を大幅に
短縮できるとともに、トータルの設置面積も従来の超音
波洗浄による方法と比べ4分の１以下とすることが可能
であり、製品の高性能化、低価格化に十分対応できる。

【００４７】本発明は特に、精密樹脂成形品の設計形状
より数μｍ〜数十μｍ以内に突出した微小なバリを除去
することに適しており、従来の除去方法では対応できな
かった当該微小なバリを確実に安定して除去できるので
ある。

【００４８】また、前記加工電極に対し、微小間隔をお
いて複数のバリ突出部を配置させ、各バリ突出部近傍に
おいて生成した中性ラジカルにより、これら複数のバリ
突出部におけるバリを同時に除去すれば、生産性を向上
できるのであり、具体的には、加工電極として、ワイヤ
ー電極、ブレード状電極又は円柱状電極を用い、同一直
線上に配置させた複数のバリ突出部に対し、微小間隔を
おいて前記加工電極を略平行に配し、各バリ突出部近傍
において生成した中性ラジカルにより、これら複数のバ
リ突出部のバリを同時に除去でき、前記バリ突出部から
なる列を複数設けて、前記加工電極を各列に相対移動さ
せることにより、各列のバリ突出部のバリを順次に除去
でき、前記加工電極を複数設け、各加工電極に対応する
複数列のバリ突出部を同時に処理すれば、更に生産性を
向上できる。

【００４９】このように本発明は、精密樹脂成形品であ
る光ファイバーの接続部材に成形された光ファイバ挿通
穴或いはガイドピン穴の開口部に突出する微小バリを効
率よく安定して除去でき、高性能且つ低価格な光コネク
ターを提供できる。

【００５０】また、精密樹脂成形品のバリ突出部が、成
形された微細な穴の開口部に突出する微小なバリからな
り、ラジカル反応による加工後の前記開口部を撮影する
撮影手段と、画像処理によって当該穴に対する残存バリ
の面積率を算出する演算手段とを設ければ、算出された
面積率よりバリ除去の良否をすぐさま判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的実施形態に係る超精密バリ除去
装置を示す簡略平面図。

【図２】同じく超精密バリ除去装置の簡略正面図。

【図３】フェルールを収納したパレットを示す平面図。

【図４】フェルールのバリ突出部にワイヤー電極を配し
た様子を示す簡略斜視図。

【図５】移送されたパレット上のフェルールの列にワイ
ヤー電極を配した様子を示す説明図。

【図６】光ファイバー挿通穴又はガイドピン穴の開口部
に形成されたバリを示す説明図。

【図７】フェルールの光ファイバー挿通穴を撮影した本
発明による超精密バリ除去加工前後の画像であり、
（ａ）は加工前、（ｂ）は加工後である。

【図８】フェルールのガイドピン穴を撮影した本発明に
よる超精密バリ除去加工前後の画像であり、（ａ）は加
工前、（ｂ）は加工後である。

【図９】ブレード状ガイド板の溝にワイヤー電極を案内
させた加工電極の変形例を示す説明図。

【図１０】加工電極の変形例としてブレード状電極を設
けた例を示す説明図。

【図１１】加工電極の他の変形例として円柱状電極を設
けた例を示す説明図。

【図１２】複数のワイヤー電極を設けた変形例を示す説
明図。

【符号の説明】

Ａ超精密バリ除去装置Ｇ加工ギャップＰパレットｆフェルール１加工電極２精密樹脂成形品３送り駆動機構４バリ突出部５ワイヤー電極６ブレード状電極７円柱状電極８検査装置９高周波電源１０支持部１１ブレード状ガイド板１１ａ溝１２電極サポート体１２ａ凹溝１２ｂノズル１３チャンバー１４ガス吸引口２０光ファイバ挿通穴２１ガイドピン穴３０カートリッジ３１水平移送機構３２昇降機構４０バリ８０撮影手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】精密樹脂成形品に突出した微小なバリを
除去する方法であって、ラジカルの供給源である気体雰
囲気中に配した前記精密樹脂成形品のバリ突出部に対
し、微小間隔をおいて所定形状の加工電極を配し、該電
極に直流電圧若しくは交流電圧を印加して発生するプラ
ズマにより、前記バリ突出部近傍において中性ラジカル
を生成し、この中性ラジカルと前記バリ突出部のバリを
構成する原子又は分子とのラジカル反応によって生成し
た揮発性物質を気化させて除去し、当該加工を進行させ
ることで前記バリを除去してなることを特徴とするラジ
カル反応による超精密バリ除去方法。
【請求項２】前記精密樹脂成形品の設計形状より数μ
ｍ〜数十μｍ以内に突出した微小なバリを除去してなる
請求項１記載のラジカル反応による超精密バリ除去方
法。
【請求項３】前記加工電極に対し、微小間隔をおいて
複数のバリ突出部を配置させ、各バリ突出部近傍におい
て生成した中性ラジカルにより、これら複数のバリ突出
部におけるバリを同時に除去してなる請求項１又は２記
載のラジカル反応による超精密バリ除去方法。
【請求項４】前記加工電極として、ワイヤー電極、ブ
レード状電極又は円柱状電極を用い、同一直線上に配置
させた複数のバリ突出部に対し、微小間隔をおいて前記
加工電極を略平行に配し、各バリ突出部近傍において生
成した中性ラジカルにより、これら複数のバリ突出部の
バリを同時に除去してなる請求項３記載のラジカル反応
による超精密バリ除去方法。
【請求項５】前記バリ突出部からなる列を複数設け、
前記加工電極を各列に相対移動させることにより、各列
のバリ突出部のバリを順次に除去してなる請求項４記載
のラジカル反応による超精密バリ除去方法。
【請求項６】前記精密樹脂成形品が光ファイバーの接
続部材であり、該接続部材に成形された光ファイバ挿通
穴或いはガイドピン穴の開口部に突出する微小バリを除
去してなる請求項１〜５の何れか１項に記載のラジカル
反応による超精密バリ除去方法。
【請求項７】精密樹脂成形品に突出した微小なバリを
除去するための装置であって、前記精密樹脂成形品を内
部に配し、ラジカルの供給源である雰囲気ガスを密封若
しくは循環させ得るチャンバー内に、前記精密樹脂成形
品のバリ突出部に対し、微小間隔をおいて配される所定
形状の加工電極を設けるとともに、直流電圧若しくは交
流電力を加工電極へ供給する電源と、前記加工電極と精
密樹脂成形品とを相対的に移送させる送り駆動機構とを
設け、前記加工電極に直流電圧若しくは交流電圧を印加
して発生するプラズマにより、前記バリ突出部近傍にお
いて中性ラジカルを生成し、この中性ラジカルと前記バ
リ突出部のバリを構成する原子又は分子とのラジカル反
応によって生成した揮発性物質を気化させて除去し、当
該加工を進行させることで前記バリを除去してなること
を特徴とするラジカル反応による超精密バリ除去装置。
【請求項８】前記ラジカルの供給源である雰囲気ガス
を密封若しくは循環させ得るチャンバーを設けることな
く、大気開放下でプラズマを発生させてなる請求項７記
載の超精密バリ除去装置。
【請求項９】前記ラジカルの供給源となる反応ガスを
供給する供給手段を設けてなる請求項８記載の超精密バ
リ除去装置。
【請求項１０】前記加工電極として、横方向に延びる
ワイヤー電極、ブレード状電極又は円柱状電極を用い、
精密樹脂成形品のバリ突出部が縦横に複数配置されるパ
レットを設け、前記送り駆動機構として、前記パレット
を縦方向に水平移動させ、前記加工電極に対して各列の
バリ突出部を順次に送るための水平移送機構と、加工の
際、横一列に配された各バリ突出部に対し、前記加工電
極を微小間隔をおいて略平行な位置に下降させるための
昇降機構とを設けた請求項７〜９の何れか１項に記載の
ラジカル反応による超精密バリ除去装置。
【請求項１１】前記加工電極を複数設け、各加工電極
に対応する複数列のバリ突出部を同時に処理してなる請
求項１０記載の超精密バリ除去装置。
【請求項１２】前記精密樹脂成形品のバリ突出部が、
成形された微細な穴の開口部に突出する微小なバリから
なり、ラジカル反応による加工後の前記開口部を撮影す
る撮影手段と、画像処理によって当該穴に対する残存バ
リの面積率を算出する演算手段とを設け、算出された面
積率よりバリ除去の良否を判定してなる請求項７〜１１
の何れか１項に記載のラジカル反応による超精密バリ除
去装置。
【請求項１３】被処理材の表面を洗浄する方法であっ
て、ラジカルの供給源である気体雰囲気中に配した前記
被処理材の表面に対し、微小間隔をおいて所定形状の加
工電極を配し、該電極に直流電圧若しくは交流電圧を印
加して発生するプラズマにより、前記表面近傍において
中性ラジカルを生成し、この中性ラジカルと前記表面の
付着物を構成する原子又は分子とのラジカル反応によっ
て生成した揮発性物質を気化させて除去し、当該加工を
進行させることで前記付着物を除去してなることを特徴
とするラジカル反応による表面処理方法。
【請求項１４】被処理材の表面の濡れ性を向上させる
方法であって、ラジカルの供給源である気体雰囲気中に
配した前記被処理材の表面に対し、微小間隔をおいて所
定形状の加工電極を配し、該電極に直流電圧若しくは交
流電圧を印加して発生するプラズマにより、前記被処理
材の表面層を処理し、濡れ性を向上させてなることを特
徴とするラジカル反応による表面処理方法。