JPH04101764A

JPH04101764A - フィルム研磨工具及び研磨方法

Info

Publication number: JPH04101764A
Application number: JP2211483A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Matsunaga; 和夫松永; Tadao Saito; 忠男斎藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1992-04-03
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0725032B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用公費〉本発明は、各覆材料の物体表面を鏡面に仕上研磨等する
際に用いるフィルム研磨工具及びフィルム研磨工具を用
いた研磨方法に関し、特に、光コネクタフェルールの先
端を高能率に凸状球面に研磨仕上げ加工するのに適した
ものである。

〈従来の技術〉各覆材料の物体表面を鏡面に仕上げ研磨する場合、ダイ
ヤモンド、アルミナ、酸化珪素等の微粒子を含む加工液
、すなわちボリシ液を研磨工具表面に散布しつつ当該研
磨工具表面と上記物体表面とを相互に摺り合せることに
より研磨する方法、いわゆるポリシングが採用される。

かかるポリシングに用いられる研磨工具は、（１）微粒
子の保持性を持たせるための表面層を有すること、（２）　　′＃４磨耗性が良いこと、（３）工具材料そのものの加工性が良いこと、等の条件
を備えている必要がある。そして、従来においては、こ
れらの条件を比較的よく満足するものとして、発泡ポリ
ウレタン系の不織布、ポリ塩化ビニール系の樹脂、フッ
素系の樹脂、錫や鉛等の軟質金属などが使用されている
。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、前述したような従来がら使用されている
工具材料は概して水に対する濡れ性が良くなく、前述し
た（１）、（２１の条件を十分に満足するものではない
。

したがって、例えば発泡ポリウレタンの場合には、特殊
な処理をして発泡させて表面に開口部を設けて該開口部
に加工液や粒子を保持できるようにし、これを５ｉ、Ｇ
ａＡｓ等の半導体の研磨工具などとしている。しかし、
かかる研磨工具では表面の特殊加工部分の寿命が短いと
いう問題があり、また、発泡層の弾性係数が小さすぎる
ために加工面の周辺がだれる等の問題も発生する。

一方、ポリ塩化ビニル系の樹脂、ナイロン樹脂、フッ素
系樹脂等の硬質樹脂、あるいは錫や鉛等の軟質金属を用
いる場合には、加工液の保持性を改善するために工具表
面に螺旋状や格子の溝を形成している。しかし、この場
合、材料自体の濡れ性が本来的に悪いため、次のような
問題が生じる。すなわち、 ■　水に対する濡れ性が悪いため、加工液中の粒子の分
散が不均一となり、ミクロ的に見た場合の加工の均質化
が図れない。

■　粒子保持を持たせるための表面処理部分の寿命が短
い。また、研磨粒子が被加工物体に対して有効に作用し
ない。

などの問題である。また、このように研磨粒子が加工面
全体に作用しない場合には、加工能率の低下及びポリシ
剤の塊による傷の残留が生じてしまう。

本発明はこのような事情に鑑み、上述した従来の問題点
を解消したフィルム研磨工具及び研磨方法を提供するこ
とを目的とする。

く課題を解決するための手段〉前記目的を達成する本発明に係るフィルム研磨工具は、
微粒子を含有する加工液を物体表面との間に保持しつつ
当該物体表面を研磨するフィルム状の研磨工具であって
、セルロースを基体とする繊維素を主成分とするセルロ
ース系樹脂あるいは当該セルロース系樹脂を含む混合樹
脂からなり、その表面層はピッチ５０〜１０００μｍの
うねりを有すると共にその表面には深さ１００□０以下
の微細溝を有することを特徴とする。

また、本発明に係る研磨方法は、微粒子を含有する加工
液を物体表面との間に保持しつつ当該物体表面を研磨す
るフィルム状の研磨工具であって、セルロースを基体と
する繊維素を主成分とするセルロース系樹脂あるいは当
該セルロース系樹脂を含む混合樹脂からなり、その表面
層はピッチ５０〜１０００μｍのうねりを有すると共に
その表面には深さ１００μｍ以下の微細溝を有するフィ
ルム研磨工具表面と物体表面とを合せ、この合せ面に微
粒子を含有する加工液を供給しつつ上記フィルム研磨工
具表面と上記物体表面とを相対的に摺動させて当該物体
表面を研磨することを特徴とする。

以下、本発明の構成を詳述する。

本発明においてセルフ−スを基体とする繊維素を主成分
とするセルロース系ＩＩＭ脂とは、セルロースを基体と
する繊維素を主成分として樹脂状としたものであり、好
適には繊維素１０〜９０重量％に樟脳１０〜５０重量％
及びエタノール２０〜６０重量％を配合することにより
得られろ。また、ここでセルローユを基体とする繊維素
とは硝酸セルロース、酢酸セルロース等をいう。

かかる繊維素は、例えば、次の化学式で表されるように、官能基として水酸基を有している。

従って、繊維素を主成分とするセルロース系樹脂は水に
対する濡れ性が非常に良く、また、当該樹脂は水酸基を
有しているにもかかわらず水には溶けず、アルカリで若
干膨潤するだけである。

このようにセルロース系樹脂からなる研磨工具は、その
表面に水酸基を持ち、水に対する濡れ性が極めて良好で
ある。この結果、加工液の被加工面への粒子作用が均一
化され、良好な加工特性を得ることができるものである
。ここで、濡れ性の良否の尺度である接触角を比べてみ
ると、本発明に用いるセルロース系樹脂では６０度前後
であるが、ポリ塩化ビニール系樹脂では８７度、ナイロ
ン系樹脂では７０度、フッ素系樹脂では９０度息上であ
り、本発明のセルロース系樹脂は従来に無い良好な濡れ
性を有していることを示している。

また、本発明においては、セルロース系樹脂の代りに、
セルロース系樹脂を含む混合樹脂を用いても同様の効果
を得ることができる。

ここで、混合樹脂とは、セルロース系樹脂に、ナイロン
樹脂、発泡ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂及び
フッ素樹脂等の各単体の粉体、粒子あるいは繊維を好ま
しくは２０％以下程度含有させたものである。

本発明のフィルム研磨工具は、上述したセルロース系樹
脂あるいは該セルロース系樹脂を含む混合樹脂からなる
ものであるが、さらに表面層がうね９を有すると共に表
面には微細溝を有するものであり、その表面状態の一例
を第１図に示す。同図に示すように、フィルム研磨工具
１１の表面層には凸部１２ｍと凹部１２ｂとからなるう
ねり１２があり、且つ表面には全体に亘って微細溝１３
が形成されている。

本発明のフィルム研磨工具はこのような表面状態を有し
ているため、微粒子（研磨粒子）が微細溝１３とうねり
１２の凹部１２ｂとの両方で保持されるため、被加工物
に対して研磨粒子がより多く供給され、加工特性の一層
の向上が図れる。また、かかる研磨工具の磨耗変化はう
ねり１２の凸部１２ｍ頂上から生じるが、凹部１２ｂか
らの研磨粒子の供給が引き続きあるため、被加工物の加
工は運行する。

なお、本発明に係る研磨工具の表面層のうねり１２は、
５０〜１０００μｍのピッチで、表面の深さ２００μｍ
ｉ下に形成されているのが好ましい。因みに、従来の研
磨工具のポリ塩化ビニール系樹脂、ナイロン系樹脂、フ
ッソ系樹脂等のシート状の素材には表面層に微細な溝等
を設けることにより研磨粒子の保持を図っているが、本
発明の研磨工具のようなうねりは設けられていない。

く実　施　例〉ａ下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図には上述したように一実施例に係る研磨工具の表
面状態を示しである。同図に示すように、本実施例のフ
ィルム研磨工具１１はセルロースエステルの一層である
硝酸エステルから得た厚さ１■以下のセルロイド板から
なる。そして、その表面層には凸部１２ｍと凹部１２ｂ
とからなるうねり１２があり、且つ表面には全体にＩっ
て微細溝１３が形成されているのは上述した通りである
。

この研磨工具１１の表面層の形成には被数の直径５０μ
ｍａ下の繊維を束にして織った織布の素材をセルロイド
板の上に重ね合わせておき、これに溶剤と圧力により圧
着させる方法をとった。これにより、素材とセルロイド
板が接着固定され、次に素材を剥離させろとセルロイド
の表面層には素材の形状が転写され、深さ１００μｍ以
下の微細溝１３とピッチ１０００μｍ以下のうねり１２
を有する表面層が形成される。

第２図は上述したフィルム研磨工具１１を用いた研磨方
法の一例を示す説明図である。

同図に示すように、フィルム研磨工具１１は、リング状
金具２と薄板の押えリング３とで挟持されている。回転
定盤４の外周部に形成されたねじ部４ａにリング状金具
２を締め込んで固定すると、回転定盤４の上面に形成さ
れたリング状突起４ｂによりフィルム研磨工具１１は一
定の張力で引張られる。

図示しない回転装置にはチャック５が設けられ、チャッ
ク５には光コネク々フェルール６が保持されている。光
コネクタフニルール６は、セラミックスであるジルコニ
ア製のフェルール７と、フェルール７の中心に固定され
た光ファイバ８とで構成され、光コネクタフェルール６
の先端はフィルム研磨工具１１に一定量押し込まれてい
る（押圧されている）。

なお、図中９は光コネクタフェルール６の先端とフィル
ム研磨工具１１の当接部に研磨剤１０を供給する研磨剤
供給ノズルである。研磨剤１０は、Ｓ　ｉ　Ｏ２系の超
微粉子が加工液中に分散されたものである。

次に、上記構成による具体的な研磨方法を説明する。

光コネクタフェルール６の先端をフィルム研磨工具１１
に一定量押し込み、フィルム研磨工具１１のフィルム面
に研磨剤供給ノズル９から研磨剤１０を滴下させる。回
転定盤４を回転させると共にチャック７を回転させ、更
に回転定盤４を径方向に揺動させ、フィルム研磨工具１
１に対し光コネクタフェルール６の先端を相対的に摺動
させて光コネクタフェルール６の先端を凸状球面に研磨
する。このような研磨方法により、光コネクタフェルー
ル６の端面を球面加工することができる。

第３図には、本実施例に係るフィルム研磨工具及び研磨
方法を用いて光コネクタフェルールを構成するジルコニ
アと石英ファイバ材の先端を研磨した時の加工能率を従
来のものと比較した結果を示す。この結果より、実施例
の加工能率は通常の研磨工具を用いた比較例に比べ大き
く上回る乙とがわかる。また、ジルコニアで約５倍、石
英ファイバで約３倍以上増大することがわかる。

また、耐磨耗性の検討として、フェルールとファイバ間
の段差と加工本数の関係を求めた結果を第４図に示す。

ここで、研磨工具表面の凹凸部が無くなるとジルコニア
の研磨能率が低下する一方でファイバは加工が進む。

この結果、両者間には段差が生じるので段差で耐磨耗性
を評価できる。

本実施例の研磨工具では加工段差が、はぼ１００人程度
の一定値で加工本数２５０本以上まで安定していること
が認められるが、従来の研磨工具では５０本前後で段差
が急激に増大する。このように、本実施例の研磨工具は
従来の研磨工具に比べ、耐磨耗性が５倍以上と大幅に向
上している。

〈発明の効果〉以上説明したように、光コネクタフェルール材料などの
表面研磨工具として、セルロースを基体とする繊維素が
主成分であるセルロース系樹脂あるいはこのセルロース
系樹脂を含む混合樹脂からなり、多数の微細溝と大きな
うねりを表面層に形成したフィルム研磨工具を用いると
、研磨粒子が物体表面で凝集せず、均一な作用を及ぼす
こと、また、研磨液が微細溝で十分保持されるため、加
工能率が良いこと、さらに、うねりの凹部からの研磨粒
子の供給が続くため、研磨効率が良くなり、研磨工具の
磨耗変化が小さくなること、などの利点があり、この結
果、加工本数の増大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例に係るフィルム研磨工具の表面状態を
示す説明図、第２図は一実施例に係る研磨方法を示す説
明図、第３図及び第４図はそれぞれ試験結果を示すグラ
フである。図面中、２Ｉよリング状金具、３は押えリング、４は回転定盤、５はチャック、６は光コネクタフェルール、７はフェルール、８は光ファイバ、９は研磨剤供給ノズル、１０は研磨剤、１１はフィルム研磨工具、１２はうねり、１２Ｊ１は凸部、１２ｂは凹部、１３は微細溝である。研磨粒子実施例比較例図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微粒子を含有する加工液を物体表面との間に保持
しつつ当該物体表面を研磨するフィルム状の研磨工具で
あって、セルロースを基体とする繊維素を主成分とする
セルロース系樹脂あるいは当該セルロース系樹脂を含む
混合樹脂からなり、その表面層はピッチ５０〜１０００μｍのうねりを有すると共にその表面には深さ
１００μｍ以下の微細溝を有することを特徴とするフィ
ルム研磨工具。
（２）微粒子を含有する加工液を物体表面との間に保持
しつつ当該物体表面を研磨するフィルム状の研磨工具で
あって、セルロースを基体とする繊維素を主成分とする
セルロース系樹脂あるいは当該セルロース系樹脂を含む
混合樹脂からなり、その表面層はピッチ５０〜１０００μｍのうねりを有すると共にその表面には深さ
１００μｍ以下の微細溝を有するフィルム研磨工具表面
と物体表面とを合せ、この合せ面に微粒子を含有する加
工液を供給しつつ上記フィルム研磨工具表面と上記物体
表面とを相対的に摺動させて当該物体表面を研磨するこ
とを特徴とする研磨方法。