JP2021058965A - フランジ機構及び切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削ブレードまたは押さえフランジを吸引保持する際、該切削ブレードの径方向に向いた力を作用させる。【解決手段】中央に装着孔を有する円盤状の基台と、該基台の外周縁に設けられた切り刃と、を有する切削ブレードを、スピンドルの先端に装着するためのフランジ機構であって、前後方向に伸長し該切削ブレードの該基台の該装着孔に挿通する円柱状のボス部と、該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードの該基台を支持する支持面を有するフランジ部と、を備え、装着される該切削ブレードの該基台の該装着孔の内面に対面する該ボス部の外周面に単数又は複数の開口が形成され、該開口と吸引源とを連通させる吸引路を内部に備え、該吸引源で生じる負圧を該吸引路及び該開口を介して該切削ブレードに作用させて該切削ブレードを吸引固定する。【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物を切削する切削ブレードをスピンドルの先端に装着するためのフランジ機構と、フランジ機構を備える切削装置と、に関する。

シリコン、シリコンカーバイド、サファイア等の半導体基板や樹脂パッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板等の各種の板状の被加工物を円環状の切削ブレードで精密に切削加工する切削装置が知られている。該切削装置では、スピンドルの先端に固定されたフランジ機構で切削ブレードを保持する。フランジ機構は、円柱状のボス部と、ボス部の後方から径方向外向きに突出したフランジ部と、を備える。ボス部に切削ブレードを通しボス部に固定ナットを螺合させると切削ブレードを固定できる。

切削ブレードをフランジ機構に固定する際には固定ナットを所定以上のトルクで締め付ける必要があり、切削ブレードを取り外す際には所定以上のトルクで締め付けられた該固定ナットを緩めなければならない。ここで、固定ナットを締めたり緩めたりする際に使用される専用の治具が知られている（特許文献１参照）。該治具を使用すると、固定ナットを締めつける作業と緩める作業が容易になる。

しかしながら、該治具を使用する場合においても、固定ナットを所定以上のトルクで締め付けるためにトルクを測定できる機構を必要とする。その上、作業者による作業の手間は依然として少なくない。さらに、該治具の使用不使用に関わらず、固定ナットを締めつける際に切削ブレードが固定ナットの回転に連れ回りながらフランジ部に接触するため、フランジ部の接触面が荒れ易い。該接触面が荒れると切削ブレードが正しい向きで固定されにくくなり、また、切削ブレードの固定が不安定となるおそれがある。

そこで、固定ナットで切削ブレードを固定する代わりに、切削ブレードを受けるフランジ機構を改良して、真空吸引により切削ブレードを保持するフランジ機構が開発された（特許文献２参照）。該フランジ機構では、負圧のオンオフを切り替えるだけで切削ブレードを着脱できるため、固定ナットを締め付ける作業が不要であり、切削ブレードの固定作業中に切削ブレードが回転しないためフランジ部の該接触面が荒れることもない。その上、切削ブレードの着脱に要する時間も極めて短くなる。

特許５２７５６７５号公報 特開２００２−１５４０５４号公報

装着孔を有する円盤状の基台と、基台の外周縁に設けられた切り刃と、を有するハブタイプと呼ばれる切削ブレードが知られている。真空吸引で切削ブレードを保持する場合、フランジ部の切削ブレードの該基台に対面する面側に該基台を吸引するように負圧が作用する。すなわち、基台には、切削ブレードの厚さ方向に向いた吸引力が作用する。被加工物に切り込む切削ブレードは径方向に向いた力に対しては極めて強い変形耐性を有するが、該厚さ方向に向いた力に対する変形耐性は比較的小さい。

そのため、切削ブレードを真空吸引して固定すると、基台が変形するおそれがある。基台が僅かに変形しても、基台の外周縁に設けられた切り刃の位置はより大きく変動してしまうため、被加工物が予定された被加工箇所からずれた位置で切削されるおそれがある。そして、固定ナットによる切削ブレードの固定力と比較して真空吸引による切削ブレードの固定力は変動しやすいため、切削加工中にも被加工箇所の位置のずれの量は変動する。すなわち、切削ブレードの位置を予め補正しても、被加工箇所の変動を低減できない。

切削ブレードには、基台のないワッシャータイプと呼ばれる種別が存在する。ワッシャータイプの切削ブレードを固定するフランジ機構は、フランジ部と対になって切削ブレードを挟持する押さえフランジを備える。このフランジ機構でも、真空吸引で押さえフランジをフランジ部に固定することで切削ブレードを挟持できる。しかしながら、切削ブレードの厚さ方向に向いた力のみで押さえフランジを固定すると、押さえフランジの固定力が変動しやすく、切り刃の位置が変動して被加工箇所が変動するおそれがある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードまたは押さえフランジを吸引保持する際、該切削ブレードの径方向に向いた力を作用させるフランジ機構、及び該フランジ機構を備える切削装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、中央に装着孔を有する円盤状の基台と、該基台の外周縁に設けられた切り刃と、を有する切削ブレードを、スピンドルの先端に装着するためのフランジ機構であって、前後方向に伸長し該切削ブレードの該基台の該装着孔に挿通する円柱状のボス部と、該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードの該基台を支持する支持面を有するフランジ部と、を備え、装着される該切削ブレードの該基台の該装着孔の内面に対面する該ボス部の外周面に単数又は複数の開口が形成され、該開口と吸引源とを連通させる吸引路を内部に備え、該吸引源で生じる負圧を該吸引路及び該開口を介して該切削ブレードに作用させて該切削ブレードを吸引固定することを特徴とするフランジ機構が提供される。

好ましくは、該開口は、複数である。また、好ましくは、該基台の該フランジ部に対面する面の該装着孔の周囲に凹部を有する該切削ブレードをスピンドルの先端に装着するためのフランジ機構であって、該ボス部の該開口は、該基台の該凹部と該フランジ部とによって形成される空間に面する。または、該フランジ部は、該ボス部に連続する該ボス部を囲繞する領域に該支持面よりも後方側に形成された凹部を有し、該ボス部の該開口は、該フランジ部の該凹部と該切削ブレードの該基台とによって形成される空間に面する。

本発明の他の一態様によると、中央に貫通孔を有する切り刃を有する切削ブレードを、スピンドルの先端に装着するためのフランジ機構であって、前後方向に伸長し該切削ブレードの該貫通孔に挿通する円柱状のボス部と、該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードを支持する支持面を有するフランジ部と、該ボス部が挿通される挿通孔が形成され該フランジ部の該支持面に対面する接触面を有し該接触面と該支持面との間に配された該切削ブレードを前方から挟持する押さえフランジと、を備え、該押さえフランジの該挿通孔の内面に対面する該ボス部の外周面に単数又は複数の開口が形成され、該開口と吸引源とを連通させる吸引路を内部に備え、該押さえフランジの該接触面と該フランジ部の該支持面との間に該切削ブレードを配し該吸引源で生じる負圧を該吸引路及び該開口を介して該押さえフランジに作用させて該押さえフランジを吸引固定することで、該フランジ部及び該押さえフランジで該切削ブレードを挟持することを特徴とするフランジ機構が提供される。

好ましくは、該開口は、複数である。また、好ましくは、該押さえフランジは、該フランジ部に対面する面の該挿通孔の周囲に凹部を有し、該ボス部の該開口は、該押さえフランジの該凹部と該フランジ部とによって形成される空間に面する。または、該フランジ部は、該ボス部の周囲の該押さえフランジに対面する面に凹部を有し、該ボス部の該開口は、該フランジ部の該凹部と該押さえフランジとによって形成される空間に面する。

本発明のさらに他の一態様によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、中央に装着孔を有する円盤状の基台と、該基台の外周縁に設けられた切り刃と、を有する切削ブレードを装着可能であり、装着された該切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、該チャックテーブルと該切削ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、を備える切削装置であって、該切削ユニットは、装着された該切削ブレードの回転軸となるスピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持し該スピンドルの基端を収容するスピンドルハウジングと、該スピンドルの先端に固定され該切削ブレードを吸引保持するフランジ機構と、該スピンドルに挿通されるとともに該フランジ機構の一部を回転可能に収容できるジョイント開口部を有し、該ジョイント開口部から該スピンドルの該先端が突き出る態様で該スピンドルハウジングに固定されており、一端が該ジョイント開口部に達し他端が開閉弁を介して吸引源に達するジョイント吸引路を内部に備えるロータリージョイントと、を備え、該フランジ機構は、前後方向に伸長し該切削ブレードの該基台の該装着孔に挿通する円柱状のボス部と、該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードの該基台を支持する支持面を有するフランジ部と、後方側に露出するように該フランジ部の内側に形成され該スピンドルの該先端が挿入されるスピンドル装着穴と、を備え、該ボス部は、装着される該切削ブレードの該基台の該装着孔の内面に対面する外周面に単数又は複数の開口が形成されており、該フランジ機構は、さらに、該開口と該吸引源とを該ジョイント吸引路を介して連通させる吸引路を内部に備え、該吸引源からの負圧によって該切削ブレードを吸引固定することを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、該フランジ機構に該切削ブレードを装着及び離脱させるブレード着脱ユニットをさらに備え、該開閉弁は、該ブレード着脱ユニットにより該切削ブレードが該フランジ機構に搬入された後に連動して開き、該ブレード着脱ユニットにより該切削ブレードを離脱させる前に連動して閉じる。

また、本発明のさらに他の一態様によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、中央に貫通孔を有する切り刃を有する切削ブレードを装着可能であり、装着された該切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、該チャックテーブルと該切削ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、を備える切削装置であって、該切削ユニットは、装着された該切削ブレードの回転軸となるスピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持し該スピンドルの基端を収容するスピンドルハウジングと、該スピンドルの先端に固定され該切削ブレードを吸引保持するフランジ機構と、該スピンドルに挿通されるとともに該フランジ機構の一部を回転可能に収容できるジョイント開口部を有し、該ジョイント開口部から該スピンドルの該先端が突き出る態様で該スピンドルハウジングに固定されており、一端が該ジョイント開口部に達し他端が開閉弁を介して吸引源に達するジョイント吸引路を内部に備えるロータリージョイントと、を備え、該フランジ機構は、前後方向に伸長し該切削ブレードの該貫通孔に挿通する円柱状のボス部と、該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードを支持する支持面を有するフランジ部と、後方側に露出するように該フランジ部の内側に形成され該スピンドルの該先端が挿入されるスピンドル装着穴と、該ボス部が挿通される挿通孔が形成され該フランジ部の該支持面に対面する接触面を有し該接触面と該支持面との間に配された該切削ブレードを前方から挟持する押さえフランジと、を備え、該ボス部は、該押さえフランジの該挿通孔の内面に対面する外周面に単数又は複数の開口が形成されており、該フランジ機構は、さらに、該開口と該吸引源とを該ジョイント吸引路を介して連通させる吸引路を内部に備え、該押さえフランジの該接触面と、該フランジ部の該支持面と、の間に該切削ブレードを配し該吸引源からの負圧を該押さえフランジに作用させて該押さえフランジを吸引固定することで、該フランジ部及び該押さえフランジで該切削ブレードを挟持することを特徴とする切削装置が提供される。

本発明の一態様に係るフランジ機構及び切削装置では、フランジ機構のボス部が切削ブレードの基台の装着孔、または、押さえフランジの挿通孔に突き通される。そして、該装着孔の内面、または、該挿通孔の内面に対面するボス部の外周面に吸引源に連通する開口が形成されている。

フランジ機構で切削ブレードをスピンドルの先端に固定する際、吸引源により生じる負圧が該開口から切削ブレード、または、押さえフランジに供給される。この場合、切削ブレード、または、押さえフランジには、切削ブレードの径方向に向いた力が作用する。ここで、切削ブレード、または、押さえフランジを十分な力で吸引保持するために切削ブレードの厚さ方向に向いた力が利用されてもよいが、該厚さ方向に向いた力のみで吸引保持する場合と比較して、該厚さ方向に向いた力は小さくてよい。

すなわち、本発明の一態様に係るフランジ機構及び切削装置では、切削ブレードにかかる該切削ブレードの厚さ方向に向いた力が小さくなる。そのため、切削ブレードの変形量及び該変形量の変動が小さくなり、該切削ブレードで被加工物の予定された被加工箇所を安定的に切削できるようになる。

したがって、本発明によると、切削ブレードまたは押さえフランジを吸引保持する際、該切削ブレードの径方向に向いた力を作用させるフランジ機構、及び該フランジ機構を備える切削装置が提供される。

フランジ機構が据え付けられる切削装置を模式的に示す斜視図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す分解斜視図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す断面図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す断面図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す断面図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す断面図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す分解斜視図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す断面図である。 切削ユニットの一部を模式的に示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本実施形態に係るフランジ機構及び切削装置について説明する。該フランジ機構は、該切削装置の切削ユニットに据え付けられて使用される。まず、本実施形態に係る切削装置２について説明する。図１は、切削装置２を模式的に示す斜視図である。切削装置２では、板状の被加工物に設定された分割予定ラインに沿って該被加工物が切削される。

本実施形態に係る加工装置で加工される被加工物は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体材料から形成される略円板状のウェーハである。または、被加工物は、サファイア、石英、ガラス、セラミックス等の材料からなる板状の基板等である。該ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等である。

例えば、被加工物の表面には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等の複数のデバイスが形成されている。該被加工物には、デバイス間に分割予定ラインが設定される。そして、切削装置２で該被加工物を該分割予定ラインに沿って切削し被加工物を分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。

被加工物は、例えば、環状フレームに貼られたテープ上に貼着され、環状フレームと一体で取り扱われる。環状フレームとテープとを用いて被加工物を取り扱うと、搬送する際に生じる衝撃等から該被加工物を保護できる。さらに、該テープを拡張すると、被加工物が分割されて形成された各チップの間隔を広げられるため、チップのピックアップが容易となる。

切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の前方の角部には開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には昇降機構（不図示）によって昇降するカセット支持台６が設けられている。カセット支持台６の上面には、複数の被加工物を収容するカセット８が配設される。なお、図１では説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。

カセット支持台６の側方には、長手方向がＸ軸方向（加工送り方向）に沿うように矩形の開口４ａが形成されている。開口４ａ内には、ボールネジ式のＸ軸移動機構（不図示）と、Ｘ軸移動機構の上部を覆うテーブルカバー１０及び防塵防滴カバー１２と、が配置されている。Ｘ軸移動機構は、テーブルカバー１０によって覆われたＸ軸移動テーブル（不図示）を備えており、このＸ軸移動テーブルをＸ軸方向に移動させる。

Ｘ軸移動テーブルの上面にはテーブルカバー１０から露出するようにチャックテーブル１４が配設されている。チャックテーブル１４は、上方に露出した保持面１４ａに載せられた被加工物を吸引保持する機能を有する。チャックテーブル１４はモータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１４はＸ軸移動機構によってＸ軸移動テーブルやテーブルカバー１０とともにＸ軸方向に移動する。

被加工物を吸引保持するチャックテーブル１４は、被加工物と同様の径のポーラス部材を上面に備える。そして、該ポーラス部材の上面が被加工物を吸引保持する保持面１４ａとなる。チャックテーブル１４の内部には、チャックテーブル１４の外部に設けられたエジェクタ等の吸引源に一端が接続された吸引路が形成されている。吸引路の他端は、該ポーラス部材に達している。さらに、チャックテーブル１４の周囲には、被加工物を支持する環状フレームを四方から固定するためのクランプ１４ｂが設けられている。

切削装置２は、開口４ａに隣接する領域に、カセット８からチャックテーブル１４等へと被加工物を搬送する搬送ユニット（不図示）を備える。チャックテーブル１４の上方には、環状の切削ブレード３８ａによってウェーハ１を切削する切削ユニット３８が配設される。基台４の上面には、切削ユニット３８を支持するための支持構造１６が配置されている。支持構造１６は、開口４ａの上方に該開口４ａを渡るように伸長した腕部１８を上部に備える。

支持構造１６の前面上部には、切削ユニット３８をＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動させる割り出し送りユニット２０が設けられている。割り出し送りユニット２０は、支持構造１６の前面にＹ軸方向に沿って伸長した一対のＹ軸ガイドレール２２を備える。一対のＹ軸ガイドレール２２には、Ｙ軸移動プレート２４がスライド可能に装着されている。Ｙ軸移動プレート２４の裏面側（後面側）にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはＹ軸ガイドレール２２に平行なＹ軸ボールネジ２６が螺合されている。

Ｙ軸ボールネジ２６の一端部には、Ｙ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｙ軸パルスモータによってＹ軸ボールネジ２６を回転させることにより、Ｙ軸移動プレート２４がＹ軸ガイドレール２２に沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｙ軸移動プレート２４の表面（前面）には、切削ユニット３８をＺ軸方向（上下方向）に沿って昇降させる昇降ユニット２８が設けられる。昇降ユニット２８は、Ｚ軸方向に沿った一対のＺ軸ガイドレール３０をＹ軸移動プレート２４の表面に備える。一対のＺ軸ガイドレール３０にはＺ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。

Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはＺ軸ガイドレール３０に平行な方向に沿うように設けられたＺ軸ボールネジ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールネジ３４の一端部にはＺ軸パルスモータ３６が連結されており、このＺ軸パルスモータ３６によってＺ軸ボールネジ３４を回転させることにより、Ｚ軸移動プレート３２がＺ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸移動プレート３２の下部には切削ユニット３８が固定されている。切削ユニット３８に隣接する位置には、チャックテーブル１４によって吸引保持された被加工物を撮像し、分割予定ラインの位置を検出するための撮像ユニット４０が設けられている。割り出し送りユニット２０により切削ユニット３８及び撮像ユニット４０のＹ軸方向における位置が制御され、昇降ユニット２８により切削ユニット３８及び撮像ユニット４０のＺ軸方向における位置が制御される。

チャックテーブル１４に保持された被加工物を切削する際には、チャックテーブル１４と、切削ユニット３８と、を相対的に移動させて、被加工物の分割予定ラインに切削ブレード３８ａを合わせる。次に、切削ブレード３８ａを回転させた状態で切削ユニット３８を所定の高さまで下降させ、チャックテーブル１４をＸ軸方向に沿って加工送りする。回転する切削ブレード３８ａの切り刃が被加工物に接触すると、被加工物が切削されて分割される。

開口４ａに対してカセット支持台６と反対側の位置には、開口４ｂが形成されている。開口４ｂ内には加工後の被加工物を洗浄するための洗浄ユニット４２が配置されている。洗浄ユニット４２は、被加工物を保持しながら回転するスピンナテーブル４２ａと、スピンナテーブル４２ａに保持された被加工物に上方から洗浄水を噴射する噴射ノズル４２ｂと、を備える。洗浄ユニット４２で洗浄された被加工物は、再びカセット８に収納される。

基台４の上面の開口４ａの近傍には、さらに、Ｘ軸方向に沿って長い開口４ｃが形成されている。基台４の開口４ｃには、切削ユニット３８に装着されている切削ブレード３８ａを自動で着脱して交換できるブレード着脱ユニット４４が配設されている。ブレード着脱ユニット４４は、切削ユニット３８に装着されている切削ブレード３８ａの搬出に使用されるブレード搬出ユニット４６と、新しい切削ブレード３８ａを切削ユニット３８の搬入に使用されるブレード搬入ユニット４８と、を含む。

ただし、ブレード搬出ユニット４６と、ブレード搬入ユニット４８と、は同様に構成されており、互いに役割が入れ替えられて使用されてもよい。ブレード搬出ユニット４６及びブレード搬入ユニット４８は、切削ブレード３８ａを把持できるように構成されたブレード把持部４６ａ，４８ａを備えている。ブレード把持部４６ａ，４８ａには、Ｙ軸駆動用のアクチュエータ４６ｂ，４８ｂが接続されており、ブレード把持部４６ａ，４８ａは、このアクチュエータ４６ｂ，４８ｂによってＹ軸方向に移動する。

ブレード着脱ユニット４４は、開口４ｃの内部に設けられた移動機構５２により支持されている。ブレード着脱ユニット４４は、切削ブレード３８ａがかけられ保管されるブレードラック５０が設けられた退避位置と、切削ユニット３８の切削ブレード３８ａの交換が実施される交換位置と、の間を移動する。

切削ユニット３８について、さらに説明する。切削ユニット３８に装着される切削ブレード３８ａには、図２に斜視図が示されたハブタイプと呼ばれる切削ブレード９２と、図７に斜視図が示されたワッシャータイプと呼ばれる切削ブレード１２８と、が知られている。ハブタイプの切削ブレード９２は、中央に装着孔９２ｃを有する円盤状の基台９２ａと、該基台９２ａの外周縁に設けられた切り刃９２ｂと、を有する。ワッシャータイプの切削ブレード１２８は、中央に貫通孔１２８ｃを有する切り刃１２８ｂを有する。

図２及び図７は、ブレードカバーを取り外した状態における切削ユニット３８の構造を模式的に示す分解斜視図である。切削ユニット３８は、Ｙ軸方向（図１参照）に平行な回転軸を構成するスピンドル５４を備え、スピンドル５４の先端に切削ブレード９２，１２８が固定される。スピンドル５４の基端側は、Ｚ軸移動プレート３２（図１参照）に固定されたスピンドルハウジング３８ｂに収容されている。スピンドルハウジング３８ｂの内部では、スピンドル５４がエアベアリングによってＹ軸の周りに回転可能に支持される。

スピンドル５４は、先端側に向かうにつれて徐々に径が小さくなるテーパー形状を有する円柱状に形成されており、先端にボルト固定穴５８が形成されている。ボルト固定穴５８では、切削時のスピンドル５４の回転方向に回転させることで締め込まれる向きにねじが切られている。

スピンドルハウジング３８ｂの前側の端面には、ロータリージョイント６０が固定される。ロータリージョイント６０は、Ｙ軸方向に沿った円筒状のフランジ機構収容体６６を中央に備える。ロータリージョイント６０のフランジ機構収容体６６には、Ｙ軸方向に沿って貫通するジョイント開口部６４が形成されている。ジョイント開口部６４には、スピンドル５４の先端側が挿通されるとともに、スピンドル５４の先端に装着される後述のフランジ機構７０，１０８の後端側の一部が回転可能に収容される。

スピンドルハウジング３８ｂの該端面には、ロータリージョイント６０を固定する際に使用されるボルト６２ａ（図３等参照）が螺合される複数のねじ穴５６が形成されている。ロータリージョイント６０には、ねじ穴５６の配置に対応した配置で貫通孔６２が形成されている。そして、ロータリージョイント６０は、ボルト６２ａが貫通孔６２に通されねじ穴５６に螺合されることにより、ジョイント開口部６４からスピンドル５４の先端が突き出る態様でスピンドルハウジング３８ｂに固定されている。

スピンドル５４の先端に固定されたフランジ機構７０，１０８は、切削ブレード９２，１２８を保持する。換言すると、フランジ機構７０，１０８は、スピンドル５４の先端に切削ブレード９２，１２８を固定するために使用される。ハブタイプの切削ブレード９２を保持するフランジ機構７０と、ワッシャータイプの切削ブレード１２８を保持するフランジ機構１０８と、では構造が異なるため、以下に個別に説明する。

ハブタイプの切削ブレード９２を保持するフランジ機構７０は、前後方向（Ｙ軸方向）に伸長し切削ブレード９２の基台９２ａの装着孔９２ｃに挿通する円柱状のボス部７２を備える。また、フランジ機構７０は、ボス部７２の後方側から径方向外向きに突出し切削ブレード９２の基台９２ａを支持する支持面７６を有するフランジ部７４を備える。

さらに、フランジ機構７０は、フランジ部７４よりも後方側に伸長した円筒状の後端部８２を備え、フランジ部７４及び後端部８２の内側にスピンドル５４の先端が挿入されるスピンドル装着穴７０ａ（図３等参照）を備える。スピンドル装着穴７０ａは後方側に露出しており、後方側からスピンドル５４が挿入される。

スピンドル５４は、先端に向かうにつれて径が小さくなる先細り形状を有し、外周面がテーパー形状となっている。そして、スピンドル装着穴７０ａの内面は、スピンドル５４の外周面のテーパー形状に対応するテーパー形状となっている。フランジ機構７０は、前方側に露出するようにボス部７２の内側に形成されたボルト収容穴８８をさらに備える。ボルト収容穴８８は、スピンドル装着穴７０ａに連通している。

スピンドル装着穴７０ａにスピンドル５４の先端を挿入したとき、スピンドル５４の先端に形成されたボルト固定穴５８がボルト収容穴８８を通して前方側に露出する。そして、スピンドル装着穴７０ａにスピンドル５４を挿入した後、ワッシャー９４を通した固定ボルト９６をフランジ機構７０のボルト収容穴８８に前方側から差し入れてボルト固定穴５８に固定ボルト９６を螺合させる。すると、スピンドル５４の先端にフランジ機構７０が固定される。

図３は、フランジ機構７０を備える切削ユニット３８を模式的に示す断面図である。図３に示す通り、フランジ機構７０の内部には、排気路９０が形成されている。スピンドル５４は、エアベアリングにより支持されるため、スピンドルハウジング３８ｂからはスピンドル５４に沿ってエアーが噴き出る。排気路９０の一端は該エアーの噴出先に達しており、排気路９０の他端はフランジ機構７０の後端部８２の外周面に達している。該エアーは、排気路９０を通じて切削ユニット３８の外部に速やかに排気される。

また、図３には、スピンドル５４の先端に固定されたフランジ機構７０の断面図が示されている。ボス部７２の外径は、切削ブレード９２の基台９２ａの装着孔９２ｃの内径に対応している。

フランジ機構７０を使用してスピンドル５４の先端に切削ブレード９２を固定する際には、基台９２ａの装着孔９２ｃにフランジ機構７０のボス部７２が通される。従来、ボス部７２の先端部の外周面にはねじ山が形成されており、切削ブレード９２の基台９２ａの装着孔９２ｃに通されたボス部７２の先端部に固定ナットを螺合させることで切削ブレード９２を固定していた。

近年、固定ナットを使用せずに切削ブレード９２を固定できるフランジ機構７０として、内部に吸引路８６を備えるフランジ機構７０が使用される。フランジ機構７０の後端部８２の外周面には全周にわたって外周溝８４ａが形成されており、吸引路８６の一端は外周溝８４ａの底部に形成された複数の開口８４ｂに達している。そして、ロータリージョイント６０は、一端がジョイント開口部６４に達し他端が開閉弁１００を介して吸引源９８に達するジョイント吸引路６８を内部に備える。

ジョイント開口部６４では、フランジ機構７０の後端部８２の外周面に形成された外周溝８４ａがジョイント吸引路６８の該一端に対面する。そして、フランジ機構７０の吸引路８６と、ロータリージョイント６０のジョイント吸引路６８と、が連通する。ジョイント吸引路６８に設けられた開閉弁１００を開放しておくと、吸引源９８で生じた負圧がジョイント吸引路６８及び吸引路８６を通じて該吸引路８６の他端に達する。

従来、フランジ機構７０の吸引路８６の該他端は、フランジ部７４の支持面７６よりも内側の領域に達していた。そして、切削ブレード９２の基台９２ａと、フランジ部７４と、の間の空間が吸引されることにより切削ブレード９２がフランジ機構７０に吸引保持されていた。

次に、ワッシャータイプの切削ブレード１２８を保持するフランジ機構１０８について説明する。フランジ機構１０８は、図７等に示す通り、前後方向（Ｙ軸方向）に伸長し切削ブレード１２８の貫通孔１２８ｃに挿通する円柱状のボス部１１０を備える。また、フランジ機構１０８は、ボス部１１０の後方側から径方向外向きに突出し切削ブレード１２８を支持する支持面１１４を有するフランジ部１１２を備える。

さらに、フランジ機構１０８は、フランジ部１１２よりも後方側に伸長した円筒状の後端部１２０を備え、フランジ部１１２及び後端部１２０の内側にスピンドル５４が挿入されるスピンドル装着穴１０８ａ（図８等参照）を備える。スピンドル装着穴１０８ａは後方側に露出しており、後方側からスピンドル５４が挿入される。スピンドル装着穴１０８ａの内面は、スピンドル５４の外周面のテーパー形状に対応するテーパー形状となっている。

フランジ機構１０８は、前方側に露出するようにボス部１１０の内側に形成されたボルト収容穴１２６をさらに備える。ボルト収容穴１２６は、スピンドル装着穴１０８ａに連通している。スピンドル装着穴１０８ａにスピンドル５４を挿入したとき、スピンドル５４の先端に形成されたボルト固定穴５８がボルト収容穴１２６を通して前方側に露出する。

そして、スピンドル装着穴１０８ａにスピンドル５４を挿入した後、ワッシャー９４を通した固定ボルト９６をフランジ機構１０８のボルト収容穴１２６に前方側から差し入れてボルト固定穴５８に固定ボルト９６を螺合させる。すると、スピンドル５４の先端にフランジ機構１０８が固定される。

図８は、フランジ機構１０８を備える切削ユニット３８を模式的に示す断面図である。図８には、スピンドル５４の先端に固定されたフランジ機構１０８の断面図が示されている。図８に示す通り、フランジ機構１０８の内部には、排気路１３８が形成されている。排気路１３８の一端はスピンドルハウジング３８ｂから噴出するエアーの噴出先に達しており、排気路１３８の他端はフランジ機構１０８の後端部１２０の外周面に達している。該エアーは、排気路１３８を通じて切削ユニット３８の外部に速やかに排気される。

フランジ機構１０８を使用してスピンドル５４の先端に切削ブレード１２８を固定する際には、貫通孔１２８ｃにフランジ機構１０８のボス部１１０及びフランジ部１１２の前側の凸部が通され、フランジ部１１２の支持面１１４に切削ブレード１２８が当接される。

フランジ機構１０８は、フランジ部１１２の支持面１１４との間に配された切削ブレード１２８を前方から挟持する円環状の押さえフランジ１３０をさらに備える。押さえフランジ１３０は、ボス部１１０が挿通される挿通孔１３２が形成され、フランジ部１１２の支持面１１４に対面する接触面１３６を有する。

ボス部１１０は、押さえフランジ１３０の挿通孔１３２の内径に対応する外径を有する。そして、フランジ部１１２の前側の凸部は、切削ブレード１２８の貫通孔１２８ｃの内径に対応する外径を有する。押さえフランジ１３０は、フランジ部１１２と協働して切削ブレード１２８を挟持することで切削ブレード１２８をスピンドル５４の先端に固定する。ここで、押さえフランジ１３０は、例えば、吸引によりボス部１１０に固定される。

フランジ機構１０８の内部には吸引路１２４が設けられており、フランジ機構１０８の後端部１２０の外周面には全周にわたって外周溝１２２ａが形成されている。吸引路１２４の一端は外周溝１２２ａの底部に形成された複数の開口１２２ｂに達している。ジョイント開口部６４では、該外周溝１２２ａがジョイント吸引路６８の該一端に対面し、フランジ機構１０８の吸引路１２４と、ロータリージョイント６０のジョイント吸引路６８と、が連通する。

そして、ジョイント吸引路６８に設けられた開閉弁１００を開放すると、吸引源９８で生じた負圧がジョイント吸引路６８及び吸引路１２４を通じて該吸引路１２４の他端に達する。従来、フランジ機構１０８の吸引路１２４の該他端は、フランジ部１１２の支持面１１４よりも内側の領域に達していた。そして、押さえフランジ１３０と、フランジ部１１２と、の間の空間が吸引されることにより押さえフランジ１３０が吸引保持されていた。

ここで、ハブタイプの切削ブレード９２を吸引保持するフランジ機構７０では、切削ブレード９２の基台９２ａに切削ブレード９２の厚さ方向に向いた吸引力が作用する。被加工物に切り込む切削ブレード９２は径方向に向いた力に対しては強い変形耐性を有するが、該厚さ方向に向いた力に対する変形耐性は比較的小さい。そのため、基台９２ａに切削ブレード９２の厚さ方向に向いた力が作用すると基台９２ａが変形するおそれがある。

基台９２ａが僅かに変形しても、基台９２ａの外周縁に設けられた切り刃９２ｂの位置はより大きく変動してしまうため、切削ブレード９２で被加工物を切削すると、被加工物が予定された被加工箇所からずれた位置で切削されるおそれがある。そして、真空吸引による切削ブレード９２の固定力は固定ナットによる切削ブレード９２の固定力より変動しやすく、切削加工中にも被加工箇所の位置のずれの量が変動する場合がる。すなわち、切削ブレード９２の位置を予め補正しても、被加工箇所の変動を低減できない。

また、押さえフランジ１３０を吸引保持してワッシャータイプの切削ブレード１２８を固定するフランジ機構１０８においても同様の問題が生じる。すなわち、切削ブレード１２８に厚さ方向に向いた力のみで押さえフランジ１３０を固定すると、押さえフランジ１３０から切削ブレード１２８に該厚さ方向に向いた力が作用する。そして、押さえフランジ１３０の固定力は比較的変動しやすく、切削ブレード１２８の切り刃１２８ｂの位置が変動して被加工箇所が変動する場合がある。

そこで、本実施形態に係るフランジ機構７０，１０８及び切削装置２では、切削ブレード９２，１２８の径方向に向いた力を利用して切削ブレード９２，１２８を保持する。以下、再びハブタイプの切削ブレード９２を保持するフランジ機構７０と、ワッシャータイプの切削ブレード１２８を保持するフランジ機構１０８と、に分けて説明する。

図２に示す通り、フランジ機構７０では、装着される切削ブレード９２の基台９２ａの装着孔９２ｃの内面に対面するボス部７２の外周面７８に開口８０が形成されている。図３は、フランジ機構７０を備える切削ユニット３８を模式的に示す断面図である。フランジ機構７０の内部に形成された吸引路８６は、ボス部７２の外周面７８に設けられた開口８０と、吸引源９８と、を連通させる。

フランジ機構７０を使用して切削ブレード９２を吸引固定する際は、開閉弁１００を開き吸引源９８で生じる負圧をロータリージョイント６０のジョイント吸引路６８、吸引路８６及び開口８０を介して切削ブレード９２に作用させる。この場合、切削ブレード９２の基台９２ａには、切削ブレード９２の径方向に向いた力がかかる。そして、上述の通り、切削ブレード９２は、径方向に向いた力に対する変形耐性が極めて大きいため、切削ブレード９２がフランジ機構７０に吸引保持されても切削ブレード９２はほぼ変形しない。

その上、切削ブレード９２を吸引する吸引力に変動が生じても、そもそも吸引保持による変形が切削ブレード９２に生じないため、切り刃９２ｂの位置も変動しない。したがって、切削ブレード９２の切り刃９２ｂの位置は吸引保持により変化することはなく、切削ブレード９２を吸引保持しても被加工物の被加工箇所を予定通りに加工できる。

なお、ボス部７２の外周面７８に形成される開口８０の数は、複数でもよい。図２には、ボス部７２の外周面７８に複数の開口８０が形成されている場合が示されている。開口８０が複数である場合、フランジ機構７０の内部の吸引路８６はそれぞれの開口８０に連通される。この場合、吸引源９８で生じる負圧をより効率的に切削ブレード９２に作用できる。

さらに、複数の開口８０を外周面７８において周方向に等距離に配置すると、切削ブレード９２にかかる径方向に向いた力が互いに相殺し合うため、基台９２ａの装着孔９２ｃにおけるボス部７２の位置に偏りが生じない。また、フランジ機構７０の重心の偏りも小さくなるため、スピンドル５４の回転がフランジ機構７０の重心の偏り影響を受けることもない。

また、ボス部７２の外周面７８に形成される開口８０の数は、単数でもよい。ボス部７２に開口８０が形成されると、ボス部７２の機械的な強度が低下してしまう。被加工物を切削する間にフランジ機構７０のボス部７２に物理的な損傷が生じると、高速回転する切削ブレード９２がフランジ機構７０に適切に保持されなくなり脱落するおそれがある。または、被加工箇所に大きなずれが生じたり、被加工物に形成される切削溝の品質が低下したりするおそれがある。

いずれにせよ、ボス部７２に物理的な損傷が生じると切削ブレード９２、被加工物、または、切削ユニット３８等に甚大な損傷が生じるおそれがある。しかしながら、開口８０が単数であるとボス部７２の強度の低下を最小限に抑えられるため、ボス部７２に損傷が生じにくくなる。ただし、ボス部７２に十分な強度を有する部材が使用されれば複数の開口８０がボス部７２に形成されてもこのような問題が生じないことは言うまでもない。

なお、本実施形態に係るフランジ機構７０では、吸引保持される切削ブレード９２に該切削ブレード９２の厚さ方向に向いた力がかかる場合が排除されない。換言すると、切削ブレード９２は、径方向に向いた力のみでフランジ機構７０に保持される必要はない。図４は、変形例に係るフランジ機構７０を含む切削ユニット３８を模式的に示す断面図である。

図４に示されたフランジ機構７０のフランジ部７４は、ボス部７２に連続する該ボス部７２を囲繞する領域に支持面７６よりも後方側に形成された凹部７４ｂを有する。そして、ボス部７２の外周面７８に形成された開口８０は、フランジ部７４の凹部７４ｂと切削ユニット３８に装着される切削ブレード９２の基台９２ａとによって形成される空間に面する。

この場合、吸引源９８を作動させると該空間が減圧されるため、切削ブレード９２の基台９２ａには、切削ブレード９２の径方向に向いた力に加えて切削ブレード９２の厚さ方向に向いた力がかかる。そのため、切削ブレード９２は、より強固にフランジ機構７０に吸引固定される。

ここで、該厚さ方向に向いた力のみで切削ブレード９２を吸引固定する場合と比較すると、凹部７４ｂを備えるフランジ機構７０では切削ブレード９２の吸引固定に要する力を確保するにあたり該厚さ方向に向いた力を低減できる。そのため、厚さ方向に向いた力がかかることに起因する切削ブレード９２の変形の問題も生じにくくなる。

また、切削ブレード９２の基台９２ａのフランジ部７４に対面する面の装着孔９２ｃの周囲に凹部９２ｄが形成されていてもよい。すなわち、フランジ機構７０は、基台９２ａのフランジ部７４に対面する面の装着孔９２ｃの周囲に凹部９２ｄを有する切削ブレード９２をスピンドル５４の先端に装着するためのフランジ機構であるともいえる。

そして、フランジ機構７０のボス部７２の外周面７８に形成された開口８０は、切削ブレード９２の基台９２ａの凹部９２ｄとフランジ部７４とによって形成される空間に面する。この場合、吸引源９８を作動させると該空間が減圧されるため、切削ブレード９２は、より強固にフランジ機構７０に吸引固定される。この場合においても、切削ブレード９２の基台９２ａには切削ブレード９２の厚さ方向に向いた力がかかるが、該力は比較的小さいため切削ブレード９２の変形の問題が生じにくい。

図５は、さらなる変形例に係るフランジ機構７０を含む切削ユニット３８を模式的に示す断面図である。図５に示すフランジ機構７０では、ボス部７２の外周面７８の開口８０よりも前方側に、Ｏリング１０４を収容するＯリング収容溝１０２が外周面７８を一周するように形成されている。Ｏリング１０４は、例えば、ゴムやシリコーン等の樹脂でなる弾性体（弾性限界の大きい物体）で構成される。

また、Ｏリング１０４は、ボス部７２の径よりも大きい外径を有し、好ましくは、切削ブレード９２の基台９２ａの装着孔９２ｃの内径よりも僅かに大きい外径を有する。さらに、図５に示すフランジ機構７０のボス部７２の内部には、Ｏリング収容溝１０２とボス部７２の先端側とを連通する通気路１０６が形成されている。

切削ブレード９２をフランジ機構７０に固定する際に基台９２ａの装着孔９２ｃにボス部７２を挿入させ基台９２ａをフランジ部７４の支持面７６に当接させたとき、装着孔９２ｃの内面がＯリング１０４の外周に当たる。そして、Ｏリング１０４は装着孔９２ｃの該内面に追従して変形する。ここで、通気路１０６がボス部７２に形成されていると、Ｏリング１０４が変形しても該内部空間の気圧が変化しないため、Ｏリング１０４がより変形しやすくなる。

この場合、Ｏリング１０４により基台９２ａとボス部７２との間の隙間が遮断されるため、該隙間を通した負圧の漏れが防止される。そのため、吸引源９８により生じた負圧が開口８０を通して切削ブレード９２により強く作用するようになる。したがって、ボス部７２の外周面７８にＯリング収容溝１０２が形成されＯリング１０４が収容されていると、切削ブレード９２がより吸引保持されやすくなる。

また、基台９２ａとボス部７２との間の隙間が塞がれていなければ、被加工物を切削ブレード９２で切削する際に生じる切削屑や切削ブレード９２に供給される切削水が吸引源９８で生じた負圧により該隙間から吸引されるおそれがある。フランジ機構７０のうち負圧が作用する領域内に切削屑等が侵入すると、切削屑等が壁面に付着してフランジ機構７０の頻繁な清掃が必要となる。これに対して、Ｏリング１０４により該隙間が塞がれていると、切削屑等が該隙間から吸い込まれなくなり問題の発生が抑制される。

さらに、基台９２ａの装着孔９２ｃにボス部７２を挿入させる際、Ｏリング１０４により該基台９２ａと該ボス部７２との接触が防止されるため、基台９２ａやボス部７２に傷等の損傷が生じにくくなる。その上、切削ブレード９２の装着中に切削ブレード９２の向きが傾くことにより生じる基台９２ａとボス部７２とのかじり現象も防止される。

ただし、Ｏリング１０４により該隙間が塞がれていない場合においても、ボス部７２の外周面７８に開口８０が形成されていると切削屑等は開口８０から吸い出されるため、基台９２ａの装着孔９２ｃの内面以外には切削屑等は到達しにくい。本実施形態に依らずフランジ部７４に開口８０が形成される場合、切削屑等が到達する範囲が広がるため、このような問題が顕著となりやすい。すなわち、本実施形態に係るフランジ機構７０では、切削屑等の吸引に起因する問題も抑制される。

次に、フランジ機構７０に切削ブレード９２を着脱する過程について図６を用いて説明する。図６は、ブレード着脱ユニット４４に保持された切削ブレード９２と、フランジ機構７０が取り付けられた切削ユニット３８と、を模式的に示す断面図である。フランジ機構７０に切削ブレード９２を着脱する際には、移動機構５２（図１参照）を作動させてブレード着脱ユニット４４を切削ブレード９２の着脱作業が可能な位置に移動させるとともに、切削ユニット３８を対応する位置に移動させておく。

図６に示す通り、ブレード着脱ユニット４４のブレード把持部４６ａ，４８ａは、切削ブレード９２の基台９２ａを把持するための複数の爪部４６ｃ，４８ｃを先端側に備える。例えば、各爪部４６ｃ，４８ｃは切削ブレード９２の径方向に沿って移動可能である。そして、各爪部４６ｃ，４８ｃを連動させて該径方向内側に移動させることで該基台９２ａを把持し、各爪部４６ｃ，４８ｃを連動させて該径方向外側に移動させることで該基台９２ａの把持を解く。

切削ブレード９２をフランジ機構７０に搬入する際には、ブレード着脱ユニット４４のアクチュエータ４６ｂ，４８ｂ（図１参照）を作動させて切削ブレード９２の装着孔９２ｃにフランジ機構７０のボス部７２を通す。そして、切削ブレード９２の基台９２ａをフランジ部７４の支持面７６に当接させた後、ブレード着脱ユニット４４による切削ブレード９２の把持を解き、アクチュエータ４６ｂ，４８ｂ（図１参照）を作動させてブレード把持部４６ａ，４８ａを後退させる。

次に、開閉弁１００を作動させて吸引源９８で生じた負圧をジョイント吸引路６８及び吸引路８６を通じて開口８０から切削ブレード９２に作用させる。すると、切削ブレード９２がフランジ機構７０に吸引保持されて該切削ブレード９２がスピンドル５４の先端に固定される。切削ブレード９２のフランジ機構７０からの取り外しは、逆の手順により実施される。

切削ブレード９２を交換する際には、例えば、２つのブレード把持部４６ａ，４８ａの一方に新しい切削ブレード９２を把持させておき、他のブレード把持部４６ａ，４８ａで古い切削ブレード９２をフランジ機構７０から搬出する。そして、該一方のブレード把持部４６ａ，４８ａで新しい切削ブレード９２をフランジ機構７０に搬入する。

このように、フランジ機構７０では、真空吸引により切削ブレード９２が固定される。ここで、開閉弁１００は、ブレード着脱ユニット４４により切削ブレード９２がフランジ機構７０に搬入された後に連動して開いてもよく、ブレード着脱ユニット４４により切削ブレード９２を離脱させる前に連動して閉じてもよい。

従来、真空吸引に依らずに切削ブレード９２を固定する際には、切削ブレード９２を固定するための固定ナットをボス部７２の先端側に螺合させる必要があった。そのため、固定ナットを回転させる回転機構を備える固定ナット着脱ユニットがブレード着脱ユニット４４に必要であった。

そして、固定ナットを回転させたときに該固定ナットに接触する切削ブレード９２が該固定ナットと連れ回り基台９２ａがフランジ部７４の支持面７６に擦れるため、基台９２ａや該支持面７６に損傷が生じ易かった。

これに対して、真空吸引により切削ブレード９２をフランジ機構７０に固定する場合、固定ナットが不要であるため、ブレード着脱ユニット４４は固定ナット着脱ユニットを備える必要はなく、基台９２ａと支持面７６の擦れに伴う損傷も生じない。さらに、フランジ機構７０では、開閉弁１００を作動させて吸引源９８で生じた負圧を切削ブレード９２に作用させるだけで切削ブレード９２を固定できるため、固定作業を短時間で完了できる。

次に、ワッシャータイプの切削ブレード１２８を該切削ブレード１２８の径方向に向いた力を利用して固定する本実施形態に係るフランジ機構１０８について説明する。図７はフランジ機構１０８を含む切削ユニット３８を模式的に示す分解斜視図であり、図８は該切削ユニット３８を模式的に示す断面図である。

フランジ機構１０８のボス部１１０の外周面１１６ａは押さえフランジ１３０の挿通孔１３２の内面１３４に対面し、フランジ部１１２の前側の凸部の外周面１１６ｂは切削ブレード１２８の貫通孔１２８ｃの内面に対面する。そして、図７及び図８に示す通り、フランジ機構１０８では、ボス部１１０の外周面１１６ａに開口１１８が形成されている。フランジ機構１０８の内部に形成された吸引路１２４は、ボス部１１０の外周面１１６ａに設けられた開口１１８と、吸引源９８と、を連通させる。

フランジ機構１０８を使用して切削ブレード１２８を固定する際は、押さえフランジ１３０の接触面１３６とフランジ部１１２の支持面１１４との間に切削ブレード１２８を配する。そして、開閉弁１００を開き吸引源９８で生じる負圧をロータリージョイント６０のジョイント吸引路６８、吸引路１２４及び開口１１８を介して押さえフランジ１３０に作用させて該押さえフランジ１３０を吸引固定する。すると、フランジ部１１２及び押さえフランジ１３０で切削ブレード１２８が挟持される。

この場合、押さえフランジ１３０には、切削ブレード１２８の径方向に向いた力がかかる。そのため、押さえフランジ１３０と、フランジ部１１２と、に挟持される切削ブレード１２８には、切削ブレード１２８の厚さ方向に向いた力が必要以上にはかからない。すなわち、押さえフランジ１３０がフランジ機構１０８に吸引保持されても切削ブレード１２８はほぼ変形しない。

なお、ボス部１１０の外周面１１６ａに形成される開口１１８の数は、単数でも複数よい。また、本実施形態に係るフランジ機構１０８では、押さえフランジ１３０や切削ブレード１２８に該切削ブレード１２８の厚さ方向に向いた力がかかる場合が排除されない。換言すると、押さえフランジ１３０は、径方向に向いた力のみで保持される必要はない。図９は、変形例に係るフランジ機構１０８を含む切削ユニット３８を模式的に示す断面図である。

図９に示されたフランジ機構１０８のフランジ部１１２は、ボス部１１０の周囲の押さえフランジ１３０に対面する面に凹部１１２ｂを有する。そして、ボス部１１０の外周面１１６ａに形成された開口１１８は、フランジ部１１２の凹部１１２ｂと押さえフランジ１３０とによって形成される空間に面する。

この場合、吸引源９８を作動させると該空間が減圧されるため、押さえフランジ１３０には、切削ブレード１２８の径方向に向いた力に加えて切削ブレード１２８の厚さ方向に向いた力がかかる。そのため、押さえフランジ１３０は、より強固に吸引固定される。

ここで、該厚さ方向に向いた力のみで押さえフランジ１３０を吸引固定する場合と比較すると、フランジ機構１０８では押さえフランジ１３０の吸引固定に要する力を確保するにあたり該厚さ方向に向いた力を低減できる。そのため、押さえフランジ１３０が切削ブレード１２８に厚さ方向に向いた力をかけることに起因する切削ブレード１２８の変形の問題も生じにくくなる。

また、フランジ部１１２と押さえフランジ１３０とによって形成される空間を形成するために、押さえフランジ１３０は、フランジ部１１２に対面する面の挿通孔１３２の周囲に凹部１４０が形成されてもよい。この場合、フランジ機構１０８のボス部１１０の外周面１１６ａに形成された開口１１８は、押さえフランジ１３０の凹部１４０とフランジ部１１２とによって形成される空間に面する。

吸引源９８を作動させると該空間が減圧されるため、押さえフランジ１３０は、より強固に吸引固定される。この場合においても、押さえフランジ１３０には切削ブレード１２８の厚さ方向に向いた力がかかるが、該力は比較的小さいため切削ブレード１２８の変形の問題が生じにくい。

以上に説明した通り、本実施形態に係るフランジ機構７０，１０８及び該フランジ機構７０，１０８を備える切削装置２では、ボス部７２，１１０の外周面７８，１１６ａに開口８０，１１８が形成されている。そのため、切削ブレード９２、または、押さえフランジ１３０には、切削ブレード９２，１２８の径方向に向いた力が作用される。

すなわち、本発明の一態様に係るフランジ機構７０，１０８及び切削装置２では、切削ブレード９２，１２８にかかる該切削ブレード９２，１２８の厚さ方向に向いた力を低減できる。そのため、切削ブレード９２，１２８の変形量及び該変形量の変動が小さくなり、切削ブレード９２，１２８で被加工物の予定された被加工箇所を安定的に切削できるようになる。

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、ボス部７２，１１０の外周面７８，１１６ａに吸引路８６，１２４に接続された開口８０，１１８が形成されている場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。

例えば、開口８０，１１８に代えてボス部７２，１１０の外周面７８，１１６ａにボス部７２，１１０の周方向に沿った吸引溝が形成されていてもよい。この場合、フランジ機構７０，１０８のボス部７２，１１０に重心の偏りがないため、ボス部７２，１１０が安定的に回転できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ，４ｃ 開口
６ カセット支持台
８ カセット
１０ テーブルカバー
１２ 防塵防滴カバー
１４ チャックテーブル
１４ａ 保持面
１４ｂ クランプ
１６ 支持構造
１８ 腕部
２０ 割り出し送りユニット
２２，３０ ガイドレール
２４，３２ 移動プレート
２６，３４ ボールネジ
２８ 昇降ユニット
３６ パルスモータ
３８ 切削ユニット
３８ａ 切削ブレード
３８ｂ スピンドルハウジング
４０ 撮像ユニット
４２ 洗浄ユニット
４２ａ スピンナテーブル
４２ｂ 噴射ノズル
４４ ブレード着脱ユニット
４６ ブレード搬出ユニット
４６ａ，４８ａ ブレード把持部
４６ｂ，４８ｂ アクチュエータ
４６ｃ，４８ｃ 爪部
４８ ブレード搬入ユニット
５０ ブレードラック
５２ 移動機構
５４ スピンドル
５６ ねじ穴
５８ ボルト固定穴
６０ ロータリージョイント
６２ 貫通孔
６２ａ ボルト
６４ ジョイント開口部
６６ フランジ機構収容体
６８ ジョイント吸引路
７０，１０８ フランジ機構
７０ａ，１０８ａ スピンドル装着穴
７２，１１０ ボス部
７４，１１２ フランジ部
７４ｂ，１１２ｂ 凹部
７６，１１４ 支持面
７８，１１６ａ，１１６ｂ 外周面
８０，１１８ 開口
８２，１２０ 後端部
８４ａ，１２２ａ 外周溝
８４ｂ，１２２ｂ 開口
８６，１２４ 吸引路
８８，１２６ ボルト収容穴
９０，１３８ 排気路
９２，１２８ 切削ブレード
９２ａ 基台
９２ｂ，１２８ｂ 切り刃
９２ｃ 装着孔
９２ｄ 凹部
９４ ワッシャー
９６ 固定ボルト
９８ 吸引源
１００ 開閉弁
１０２ Ｏリング収容溝
１０４ Ｏリング
１０６ 通気路
１２８ｃ 貫通孔
１３０ 押さえフランジ
１３２ 挿通孔
１３４ 内面
１３６ 接触面
１４０ 凹部

Claims (11)

1. 中央に装着孔を有する円盤状の基台と、該基台の外周縁に設けられた切り刃と、を有する切削ブレードを、スピンドルの先端に装着するためのフランジ機構であって、
   前後方向に伸長し該切削ブレードの該基台の該装着孔に挿通する円柱状のボス部と、該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードの該基台を支持する支持面を有するフランジ部と、を備え、
   装着される該切削ブレードの該基台の該装着孔の内面に対面する該ボス部の外周面に単数又は複数の開口が形成され、
   該開口と吸引源とを連通させる吸引路を内部に備え、
   該吸引源で生じる負圧を該吸引路及び該開口を介して該切削ブレードに作用させて該切削ブレードを吸引固定することを特徴とするフランジ機構。
2. 該開口は、複数であることを特徴とする請求項１記載のフランジ機構。
3. 該基台の該フランジ部に対面する面の該装着孔の周囲に凹部を有する該切削ブレードをスピンドルの先端に装着するためのフランジ機構であって、
   該ボス部の該開口は、該基台の該凹部と該フランジ部とによって形成される空間に面することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフランジ機構。
4. 該フランジ部は、該ボス部に連続する該ボス部を囲繞する領域に該支持面よりも後方側に形成された凹部を有し、
   該ボス部の該開口は、該フランジ部の該凹部と該切削ブレードの該基台とによって形成される空間に面することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフランジ機構。
5. 中央に貫通孔を有する切り刃を有する切削ブレードを、スピンドルの先端に装着するためのフランジ機構であって、
   前後方向に伸長し該切削ブレードの該貫通孔に挿通する円柱状のボス部と、該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードを支持する支持面を有するフランジ部と、該ボス部が挿通される挿通孔が形成され該フランジ部の該支持面に対面する接触面を有し該接触面と該支持面との間に配された該切削ブレードを前方から挟持する押さえフランジと、を備え、
   該押さえフランジの該挿通孔の内面に対面する該ボス部の外周面に単数又は複数の開口が形成され、
   該開口と吸引源とを連通させる吸引路を内部に備え、
   該押さえフランジの該接触面と該フランジ部の該支持面との間に該切削ブレードを配し該吸引源で生じる負圧を該吸引路及び該開口を介して該押さえフランジに作用させて該押さえフランジを吸引固定することで、該フランジ部及び該押さえフランジで該切削ブレードを挟持することを特徴とするフランジ機構。
6. 該開口は、複数であることを特徴とする請求項５記載のフランジ機構。
7. 該押さえフランジは、該フランジ部に対面する面の該挿通孔の周囲に凹部を有し、
   該ボス部の該開口は、該押さえフランジの該凹部と該フランジ部とによって形成される空間に面することを特徴とする請求項５又は請求項６記載のフランジ機構。
8. 該フランジ部は、該ボス部の周囲の該押さえフランジに対面する面に凹部を有し、
   該ボス部の該開口は、該フランジ部の該凹部と該押さえフランジとによって形成される空間に面することを特徴とする請求項５又は６記載のフランジ機構。
9. 被加工物を保持するチャックテーブルと、
   中央に装着孔を有する円盤状の基台と、該基台の外周縁に設けられた切り刃と、を有する切削ブレードを装着可能であり、装着された該切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、
   該チャックテーブルと該切削ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、を備える切削装置であって、
   該切削ユニットは、
   装着された該切削ブレードの回転軸となるスピンドルと、
   該スピンドルを回転可能に支持し該スピンドルの基端を収容するスピンドルハウジングと、
   該スピンドルの先端に固定され該切削ブレードを吸引保持するフランジ機構と、
   該スピンドルに挿通されるとともに該フランジ機構の一部を回転可能に収容できるジョイント開口部を有し、該ジョイント開口部から該スピンドルの該先端が突き出る態様で該スピンドルハウジングに固定されており、一端が該ジョイント開口部に達し他端が開閉弁を介して吸引源に達するジョイント吸引路を内部に備えるロータリージョイントと、を備え、
   該フランジ機構は、
   前後方向に伸長し該切削ブレードの該基台の該装着孔に挿通する円柱状のボス部と、
   該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードの該基台を支持する支持面を有するフランジ部と、
   後方側に露出するように該フランジ部の内側に形成され該スピンドルの該先端が挿入されるスピンドル装着穴と、を備え、
   該ボス部は、装着される該切削ブレードの該基台の該装着孔の内面に対面する外周面に単数又は複数の開口が形成されており、
   該フランジ機構は、さらに、該開口と該吸引源とを該ジョイント吸引路を介して連通させる吸引路を内部に備え、該吸引源からの負圧によって該切削ブレードを吸引固定することを特徴とする切削装置。
10. 該フランジ機構に該切削ブレードを装着及び離脱させるブレード着脱ユニットをさらに備え、
    該開閉弁は、該ブレード着脱ユニットにより該切削ブレードが該フランジ機構に搬入された後に連動して開き、該ブレード着脱ユニットにより該切削ブレードを離脱させる前に連動して閉じることを特徴とする請求項９記載の切削装置。
11. 被加工物を保持するチャックテーブルと、
    中央に貫通孔を有する切り刃を有する切削ブレードを装着可能であり、装着された該切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ユニットと、
    該チャックテーブルと該切削ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、を備える切削装置であって、
    該切削ユニットは、
    装着された該切削ブレードの回転軸となるスピンドルと、
    該スピンドルを回転可能に支持し該スピンドルの基端を収容するスピンドルハウジングと、
    該スピンドルの先端に固定され該切削ブレードを吸引保持するフランジ機構と、
    該スピンドルに挿通されるとともに該フランジ機構の一部を回転可能に収容できるジョイント開口部を有し、該ジョイント開口部から該スピンドルの該先端が突き出る態様で該スピンドルハウジングに固定されており、一端が該ジョイント開口部に達し他端が開閉弁を介して吸引源に達するジョイント吸引路を内部に備えるロータリージョイントと、を備え、
    該フランジ機構は、
    前後方向に伸長し該切削ブレードの該貫通孔に挿通する円柱状のボス部と、
    該ボス部の後方側から径方向外向きに突出し該切削ブレードを支持する支持面を有するフランジ部と、
    後方側に露出するように該フランジ部の内側に形成され該スピンドルの該先端が挿入されるスピンドル装着穴と、
    該ボス部が挿通される挿通孔が形成され該フランジ部の該支持面に対面する接触面を有し該接触面と該支持面との間に配された該切削ブレードを前方から挟持する押さえフランジと、を備え、
    該ボス部は、該押さえフランジの該挿通孔の内面に対面する外周面に単数又は複数の開口が形成されており、
    該フランジ機構は、さらに、該開口と該吸引源とを該ジョイント吸引路を介して連通させる吸引路を内部に備え、該押さえフランジの該接触面と、該フランジ部の該支持面と、の間に該切削ブレードを配し該吸引源からの負圧を該押さえフランジに作用させて該押さえフランジを吸引固定することで、該フランジ部及び該押さえフランジで該切削ブレードを挟持することを特徴とする切削装置。

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