JP2000011315A - 加工用治具 - Google Patents
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Abstract
させることを可能として、加工対象物を精度よく加工で
きるようにする。 【解決手段】 治具50は、加工装置に固定される本体
部51と、1方向に長い加工対象物としてのバーを保持
するための1方向に長い保持部52と、保持部52と本
体部51とを連結する4本の連結部53A〜53Dと、
保持部52に連結され、保持部52を変形させるための
荷重が付加される3つの荷重付加部54A〜54Cと、
荷重付加部54A〜54Cと保持部52とを連結する腕
部55A〜55Cとを備えている。保持部52は、外力
が加えられることによってたわむ細長い梁構造になって
いる。荷重付加部54A,54Cは、それぞれ、直交す
る2方向および回転方向の3方向の自由度を持つ。荷重
付加部54Bは、上下方向のみの1方向の自由度を持
つ。
Description
加工が施される対象物を保持するための加工用治具に関
する。
薄膜磁気ヘッドは、一般的に、スライダの後端部に磁気
ヘッド素子を設けた構成になっている。スライダは、一
般的に、表面が媒体対向面(エアベアリング面)となる
レール部を有すると共に、空気流入側の端部近傍にテー
パ部またはステップ部を有し、テーパ部またはステップ
部より流入する空気流によってレール部が磁気ディスク
等の記録媒体の表面からわずかに浮上するようになって
いる。
込み用の誘導型磁気変換素子と読み出し用の磁気抵抗
(以下、MR(Magneto Resistive )と記す。)素子と
を積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子が広く用
いられている。
磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分が複数列に配
列されたウェハを一方向に切断して、スライダとなる部
分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材(以下、
バーと言う。)を形成し、このバーの媒体対向面に対し
て、ラッピング(研磨)等の加工を行い、その後、バー
を切断して各スライダに分離することによって製造され
る。
せるためには、磁気ヘッドの磁極部分と記録媒体の表面
との距離を、極小さな一定の値に保つことが重要であ
る。そのためには、磁気ヘッドの媒体対向面の平面度を
所定の値に精度良く収め、浮上量の安定化を図ると共
に、磁気ヘッドのスロートハイトおよびMRハイトの値
を所定の範囲内に収めることが、磁気ヘッドの加工にお
ける重要な要件となっている。なお、MRハイトとは、
MR素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの
長さ(高さ)を言う。また、スロートハイトとは、誘導
型磁気変換素子における磁極部分の長さ(高さ)を言
う。
イトの値を目標とする値となるように媒体対向面をラッ
ピングする方法は種々あるが、高精度で行なうことがで
き、且つ一般的に行われている方法は、以下のような方
法である。すなわち、この方法は、後述するような機能
を持った加工用治具と、この治具に適度な荷重を加え、
治具に接着されたバーを変形させながら、自動的にラッ
ピングを行う機能を持ったラッピング装置とを使用する
方法である。
装置に固定される本体部と、バーを保持するための1方
向に長い保持部と、保持部に連結され、保持部を変形さ
せるための荷重が付加される複数の荷重付加部とを備え
ている。保持部は、外力が加えられることによってたわ
む細長い梁構造になっている。この治具では、外部より
荷重付加部に荷重を加えると、保持部がたわみ、この保
持部のたわみにより、保持部によって保持されたバーに
たわみを与えることができる。
方法について説明する。このラッピング方法では、ま
ず、バーにおけるラッピングしようとする面が表側とな
るように、治具の保持部に対してバーを接着剤等によっ
て固定する。
ー内の各磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびMRハ
イトの値を光学的あるいは電気的な方法で測定し、それ
らの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計
算する。
るラッピング部分のうち、他の磁気ヘッド素子に対応す
る部分に比べて、必要な研磨量が多い部分については、
より多く研磨されるようにするために、その部分におけ
る研磨面が凸状になるように荷重付加部に荷重を加えて
バーを変形させる。一方、バー内の各磁気ヘッド素子に
対応するラッピング部分のうち、他の磁気ヘッド素子に
対応する部分に比べて、必要な研磨量が少ない部分につ
いては、なるべく研磨されないようにするために、その
部分における研磨面が凹状になるように荷重付加部に荷
重を加えてバーを変形させる。そして、バーを変形させ
た状態のまま、バーの媒体対向面を、回転するラッピン
グプレートに押し当てることにより、バーのラッピング
が行われる。
ートハイトおよびMRハイトの値を測定し、それらの測
定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算し、
この必要な研磨量に応じてバーを変形させてバーのラッ
ピングを行うという一連の動作を、自動的に繰り返し実
行することにより、各磁気ヘッド素子におけるスロート
ハイトおよびMRハイトのばらつきが修正され、最終的
には各磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびM
Rハイトが所定の範囲内に収束する。
は、上述のようなバーのラッピングを行うためのラッピ
ング装置が示されている。また、米国特許第5,60
7,340号には、磁気ヘッドのラッピング用の治具が
示されている。また、特開平2−95572号公報に
は、MR素子の抵抗値を監視してスロートハイトを制御
するラッピング制御装置が示されている。
特許第5,607,340号に示されるような、保持部
への曲げ荷重の付加部が3箇所ある治具を用いたラッピ
ング方法では、スロートハイトおよびMRハイトの値の
測定値に基づいて必要な研磨量を計算し、この必要な研
磨量に応じて、荷重付加部に押しまたは引きの荷重を、
保持部の長手方向に対して直交する方向に加えて、保持
部を変形させる。そして、この状態でバーをラッピング
して、各磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびMRハ
イトを許容範囲内に収めるようにしていた。
びMRハイトの高精度化が要求されるのに対し、前述の
ラッピング方法では、例えば約50mmの長さのバーを
ラッピングする場合に、バーの全長にわたってスロート
ハイトおよびMRハイトを許容範囲内に収めることが困
難になるという問題点がある。
治具では、保持部に変形を起こさせる荷重は、保持部の
3つの荷重作用点に対し、保持部の長手方向に対して直
交する方向に加えられる。すると、保持部をたわませて
得られる保持部の形状としては、4次曲線に近似される
ような形状しか得られない。従って、修正可能なスロー
トハイトおよびMRハイトの分布のパターンも、4次以
下の低次数の曲線に近似されるパターンに限られる。こ
れに対し、実際のラッピング後のバーにおける各磁気ヘ
ッド素子のスロートハイトおよびMRハイトの値は、巨
視的に見ると、ほとんどの磁気ヘッド素子について許容
範囲内の値となっているものの、微視的に見ると、バー
内における各磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびM
Rハイトの値の分布は、例えば6次以上の高次曲線に近
似されるような、より複雑なパターンを呈している。そ
のため、保持部において、前述のような高次曲線に近似
されるようなスロートハイトおよびMRハイトの分布パ
ターンに対応できない部分では、スロートハイトおよび
MRハイトの修正は十分に行われず、目標値との偏差も
小さくならないため、スロートハイトおよびMRハイト
の許容範囲から外れるものが出てくる。
ハイトおよびMRハイトの制御を自動的に行いながら、
例えば約50mmの長さのバーのラッピングを行ったと
きの、最終的なMRハイトMR−hのバー内分布の一例
を表したものである。この図において、実線はMRハイ
トMR−hの分布の6次回帰曲線を表し、破線はMRハ
イトMR−hの分布の4次回帰曲線を表している。この
図に示した例では、最終的なMRハイトMR−hのバー
内分布は、6次回帰曲線に近似される。
バー内分布パターンは、6次以上の次数の曲線に回帰さ
れるのがほとんどであるが、従来の治具では修正可能な
MRハイトの分布パターンは4次以下の曲線に近似され
るものに限られる。そのため、図25に示したように、
ラッピング後のMRハイトのバー内分布パターンでは、
高次成分が修正されないまま残ってしまう。なお、スロ
ートハイトについても同様である。
は1点と少ない治具の場合は、修正可能なスロートハイ
トおよびMRハイトの分布パターンは、更に低次の曲線
に近似されるものに限られる。従って、このような治具
を用いた場合には、ラッピング後のスロートハイトおよ
びMRハイトが許容範囲から外れるものの割合は、より
多くなってしまう。
具に固定された状態におけるバーのスロートハイトおよ
びMRハイトの分布パターンの真直性を高める方法は、
種々試みられ、改善もされてきている。しかし、今後ま
すますスロートハイトおよびMRハイトの高精度の仕様
(例えば許容範囲が±0.01μm)が要求される中
で、スロートハイトおよびMRハイトの分布パターンの
真直性を、バー全長にわたって、これ程の高精度で保持
することは非常に困難である。また、ラッピングプレー
トのラッピング面の平坦度と、ラッピングレート(除去
速度)の全面均一性も、同様に高精度を要求されるが、
これも実用には非常な困難さが伴う。そのため、治具の
強制的な変形によらないスロートハイトおよびMRハイ
トの制御方法には、精度的に限界がある。
ートハイトおよびMRハイトのバラツキを小さく抑える
方法も考えられる。しかし、この方法では、一度に処理
できる磁気ヘッド数が少なくなるので、ラッピング装置
の台数を増加させる必要が生じ、生産性が劣るという問
題点がある。
分布パターンの高次成分に対応させて、治具の保持部に
おける曲げ荷重の付加部を増やすと共に、ラッピング装
置における荷重負荷機構も増やす方法も考えられる。し
かし、この方法では、ラッピング装置における荷重負荷
機構が大型化、複雑化するため、装置の稼働の信頼性に
難点が残り、また設備コストの増加にもつながるという
問題点がある。
ので、その目的は、1方向に長い加工対象物を保持し、
加工装置に対して固定される加工用治具であって、加工
対象物を複雑な形状に変形させることを可能として、加
工対象物を精度よく加工できるようにした加工用治具を
提供することにある。
1方向に長い加工対象物を保持し、加工対象物に加工を
施す加工装置に対して固定される加工用治具であって、
加工装置に固定される本体部と、加工対象物を保持する
ための1方向に長い保持部と、保持部と本体部とを連結
する複数の連結部と、保持部に連結され、保持部を変形
させるための荷重が付加される複数の荷重付加部とを備
え、少なくとも1つの荷重付加部は、複数の自由度を持
つものである。
重が付加されると、保持部が変形し、それに伴い、保持
部によって保持された加工対象物も変形する。本発明の
加工用治具では、少なくとも1つの荷重付加部が、複数
の自由度を持つことにより、荷重付加部が1自由度しか
持たない場合に比べて、加工対象物をより複雑な形状に
変形させることが可能となる。
由度を持つ荷重付加部は、例えば、直交する2方向と回
転方向の3方向の自由度を持つ。この場合、3方向の自
由度を持つ荷重付加部は、例えば、3方向の荷重を受け
ることの可能な、断面が円形以外の形状をなす孔を有す
る。
由度を持つ荷重付加部は、例えば、直交する2方向の自
由度を持つ。この場合、2方向の自由度を持つ荷重付加
部は、例えば、2方向の荷重を受けることの可能な、断
面が円形形状をなす孔を有する。
数の自由度を持つ荷重付加部と保持部とを連結する腕部
を備えていてもよい。この場合、腕部が、荷重付加部の
中心と、この荷重付加部の変位によって保持部が回転方
向に変形されるときの回転の中心とが、保持部の長手方
向についてずれた位置に配置されるように、荷重付加部
と保持部とを連結するようにしてもよい。
結部は、例えば、保持部の長手方向の両端部を本体部に
連結する2つの端部連結部と、隣り合う荷重付加部の間
の位置で保持部と本体部とを連結する1以上の中間連結
部とを含む。この場合、中間連結部は、例えば、一端部
が本体部に接続され、他端部が保持部に接続された可撓
性を有する板状をなす。また、端部連結部は、例えば、
一端部が本体部に接続され、他端部が保持部に接続され
た可撓性を有する板状をなす。端部連結部は、例えば、
途中で屈曲した板状をなしていてもよいし、湾曲した板
状をなしていてもよい。また、本発明の加工用治具で
は、例えば、荷重付加部は3つ設けられ、中間連結部は
2つ設けられ、中間連結部および端部連結部は、それぞ
れ、一端部が本体部に接続され、他端部が保持部に接続
された可撓性を有する板状をなす。また、本発明の加工
用治具では、例えば、荷重付加部は2つ設けられ、中間
連結部は2つ設けられ、中間連結部および端部連結部
は、それぞれ、一端部が本体部に接続され、他端部が保
持部に接続された可撓性を有する板状をなす。
が、隣り合う連結部間において、連結部から離れるに従
って厚みが厚くなる部分を有していてもよい。
が、例えば、本体部における1箇所にのみ設けられ、本
体部を加工装置に対して固定するための固定部を有して
いる。この場合、固定部は、例えば、本体部を加工装置
に対して固定するための固定具が挿通される孔である。
また、本体部が、更に、固定部を中心にして本体部が回
転するのを防止するための回転防止部を有していてもよ
い。この場合、回転防止部は、例えば、加工装置に設け
られた1以上の回転防止用部材が係合する1以上の係合
部を含む。また、係合部は、例えば、固定部を中心とす
る回転方向については、回転防止用部材に対する本体部
の位置変動を制限し、固定部を中心とする回転方向に交
差する方向については、回転防止用部材に対する本体部
の位置変動を所定量だけ許容する2つの平行な面を有す
る。
て図面を参照して詳細に説明する。始めに、本発明の第
1の実施の形態に係る加工用治具が使用される加工装置
の一例について説明する。図3は、加工装置の概略の構
成を示す斜視図である。この加工装置1は、スライダと
なる部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材で
あるバーをラッピングする装置である。加工装置1は、
テーブル10と、このテーブル10上に設けられた回転
ラッピングテーブル11と、この回転ラッピングテーブ
ル11の側方において、テーブル10上に設けられた支
柱12と、この支柱12に対してアーム13を介して取
り付けられた素材支持部20とを備えている。回転ラッ
ピングテーブル11は、バーに当接するラッピングプレ
ート11aを有している。
た支持部本体27と、この支持部本体27の前方に配設
されたベース部材22と、このベース部材22の前面に
配設された治具保持部23と、この治具保持部23の前
方位置に等間隔に配設された3本の荷重付加棒25A,
25B,25Cとを備えている。支持部本体27、ベー
ス部材22および荷重付加棒25A,25B,25Cの
上部は、カバー21によって覆われている。ベース部材
22は、図示しないアームを介して、支持部本体27内
に設けられたアクチュエータに連結されており、アクチ
ュエータを駆動することにより、上下動可能となってい
る。本実施の形態に係る加工用治具(以下、単に治具と
言う。)50は、治具保持部23に固定されるようにな
っている。
傍を示す斜視図、図5は、治具保持部23に治具を固定
した状態を示す正面図、図6は、図5のA−A′線断面
図である。治具保持部23は、保持部本体31と、この
保持部本体31の前面の下端部近傍における左右方向の
中央部に、前方に突出するように設けられた治具固定用
ピン32と、保持部本体31の前面の下端部近傍におけ
る左右方向の端部近傍に、前方に突出するように設けら
れた回転防止用部材としてのガイドピン33,33とを
有している。ガイドピン33,33は、大部分が円柱形
状に形成され、先端部分は、先端側ほど径が小さくなる
ように形成されている。治具固定用ピン32には、先端
側より、雌ねじが形成されている。そして、この治具固
定用ピン32に、固定具としてのボルト40によって、
治具50が固定されるようになっている。
部には、直方体形状の荷重付加ブロック35A,35
B,35Cが固定されている。荷重付加ブロック35
A,35B,35Cの下端部近傍には、後述する荷重付
加ピン36A,36B,36Cが回転自在に挿通される
軸受部37が設けられている。また、荷重付加ブロック
35Bには、治具固定用ピン32に対応する位置に、荷
重付加ブロック35Bが上下方向および左右方向に所定
の距離だけ移動可能なように治具固定用ピン32が挿通
される孔38が形成されている。
それぞれ、荷重付加ブロック35A,35B,35Cの
軸受部37を通って、先端側が荷重付加ブロック35
A,35B,35Cの前端面より突出している。荷重付
加ピン36A,36B,36Cの先端部には、それぞ
れ、直方体形状の頭部39A,39B,39Cが形成さ
れている。荷重付加ピン36A,36B,36Cの後端
部は、保持部本体31と荷重付加ブロック35A,35
B,35Cとの間に配置されたレバー41A,41B,
41Cの一端部に接合されている。レバー41A,41
B,41Cの他端部は、レバー41A,41B,41C
を揺動させるためのシャフト42A,42B,42Cの
下端部に、回動可能に連結されている。
の上方の位置には、荷重付加棒25A,25B,25C
を上下動可能および回転可能に支持する支持部材43
A,43B,43Cが設けられている。この支持部材4
3A,43B,43Cの後端部には、駆動棒44A,4
4B,44Cの先端部が接合されている。この駆動棒4
4A,44B,44Cは、保持部本体31に設けられた
軸受部45A,45B,45Cを通って、後端側がベー
ス部材22に導かれている。
れぞれ、ベース部材22内に設けられた図示しないアク
チュエータによって上下方向に駆動されるようになって
いる。また、駆動棒44A,44B,44Cは、それぞ
れ、ベース部材22内に設けられた図示しない他のアク
チュエータによって、回転方向に駆動されるようになっ
ている。また、シャフト42A,42B,42Cは、ベ
ース部材22内に設けられた図示しない更に他のアクチ
ュエータによって上下方向に駆動されるようになってい
る。
の形態に係る治具の構成について説明する。図1は、本
実施の形態に係る治具を表し、(a)は治具の正面図、
(b)は治具の右側面図、(c)は治具の平面図、
(d)は治具の底面図である。これらの図に示したよう
に、本実施の形態に係る治具50は、例えば図3に示し
たような加工装置1に固定される本体部51と、1方向
に長い加工対象物としてのバーを保持するための1方向
に長い保持部52と、保持部52と本体部51とを連結
する4本の連結部53A〜53Dと、保持部52に連結
され、保持部52を変形させるための荷重が付加される
3つの荷重付加部54A〜54Cと、荷重付加部54A
〜54Cと保持部52とを連結する腕部55A〜55C
とを備えている。図2では、治具50における上記各部
を、それぞれ異なるハッチングによって区分して表して
いる。
上下方向の中央よりも上側の位置に、本体部51を加工
装置1の治具固定用ピン32に対して固定するためのボ
ルト40が挿通される固定部としての固定用孔56が形
成されている。また、本体部51には、ガイドピン3
3,33が係合する係合部57,57が形成されてい
る。係合部57,57は、加工装置1の治具固定用ピン
32と治具50の固定用孔56との位置を合わせたとき
にガイドピン33,33に対応する位置に形成されてい
る。
ってたわむ細長い梁構造になっている。保持部52の下
端部には、バーが固定されるバー固定部58が設けられ
ている。バー固定部58には、バーを切断する際に、バ
ー切断用のブレードが入り込む複数の溝が形成されてい
る。
ルコニア(ZrO2 ),アルミナ(Al2 O3 )等のセ
ラミックによって形成される。
53Dのうち、特に、保持部52の長手方向の両端部を
本体部51に連結する2つの連結部53A,53Dを端
部連結部と呼び、隣り合う荷重付加部の間の位置で保持
部52と本体部51とを連結する2つの連結部53B,
53Cを中間連結部と呼ぶ。
A,54Cは、本体部51の長手方向の両端部近傍で、
且つ上下方向の略中央の位置に配置されている。他の1
つの荷重付加部54Bは、本体部51の長手方向の中央
で、且つ上下方向の中央よりも下側の位置に配置されて
いる。
長手方向(左右方向)をX方向とし、治具50の長手方
向に直交し、且つ治具50の前面および背面に平行な方
向(上下方向)をY方向とする。また、X方向およびY
方向に直交する軸を中心にして回転する方向をθ方向と
する。
は、それぞれ、直交するX方向およびY方向と、θ方向
の3方向の自由度を持つ。すなわち、荷重付加部54
A,54Cは、本体部51を基準にして、X方向、Y方
向およびθ方向の3方向に移動可能である。中央の荷重
付加部54Bは、Y方向のみの1方向の自由度を持つ。
すなわち、荷重付加部54Bは、本体部51を基準にし
て、Y方向にのみ移動可能である。
54Cは、3方向の荷重を受けることの可能な、断面が
円形以外の形状をなす孔を有している。本実施の形態で
は、この孔の断面形状を、角を丸めた矩形としている。
また、荷重付加部54Bも、荷重付加部54A,54C
と同様の形状の孔を有している。
付加部54A,54Cの中心が、この荷重付加部54
A,54Cの変位によって保持部52が回転方向に変形
されるときの回転の中心59A,59Bに対して、保持
部52の長手方向の外側にずれた位置に配置されるよう
に、荷重付加部54A,54Cと保持部52とを連結し
ている。すなわち、腕部55A,55Cは、回転の中心
59A,59Bに対して、保持部52の長手方向の外側
にオーバーハングした(張り出した)構造になってい
る。
付加部54A,54Cの中心から連結部53B,53C
までの距離を、腕部55A,55CのX方向の長さL1
と呼ぶ。また、荷重付加部54A,54Cの中心から保
持部52の下端部までの距離を、腕部55A,55Cの
Y方向の長さL2と呼ぶ。また、荷重付加部54A,5
4Cの中心と、回転の中心59A,59Bとの間のX方
向の距離を、オーバーハング(張り出し)長さL3と呼
ぶ。
5Cに比べて、Y方向の長さが短く、保持部52の長手
方向の中央部と荷重付加部54Bとを、オーバーハング
せずに連結している。
部が本体部51に接続され、他端部が保持部52に接続
された可撓性を有する板状をなしている。端部連結部5
3Aは、一端部が本体部51に接続され、上下方向に延
びる部分53Aaと、一端部が部分53Aaの他端部に
接続され、他端部が保持部52の一端部に接続された、
左右方向に延びる部分53Abとを有している。同様
に、端部連結部53Dは、一端部が本体部51に接続さ
れ、上下方向に延びる部分53Daと、一端部が部分5
3Daの他端部に接続され、他端部が保持部52の他端
部に接続された、左右方向に延びる部分53Dbとを有
している。このように、端部連結部53A,53Dは、
途中で屈曲した板状をなしている。中間連結部53B,
53Cは、平板状をなしている。
う連結部間において、連結部から離れるに従って厚みが
厚くなる部分を有している。すなわち、保持部52は、
中間連結部53B,53C間では、中間連結部53B,
53Cおよび腕部55Bの近傍で最も薄く、中間連結部
53B,53Cと腕部55Bの間の中央に行くほど、厚
くなっている。また、保持部52は、端部連結部53A
と中間連結部53Bの間、および端部連結部53Dと中
間連結部53Cの間では、中間連結部53B,53Cの
近傍で最も薄く、腕部55A,55C側に行くほど厚く
なる部分を有している。
7は、本体部51における端部連結部53A,53Dの
上側の部分を、治具50の長手方向の内側に向けて開口
するように切り欠いて形成されている。この係合部5
7,57の断面形状は、角を丸めた矩形となっている。
この係合部57,57は、それぞれ、治具50の長手方
向に平行な2つの面を有している。この2つの面の距離
は、ガイドピン33,33の直径よりわずかに大きくな
っている。係合部57,57には、ガイドピン33,3
3が、上下方向に適度のクリアランスを持って挿入され
るようになっている。そして、係合部57,57は、前
述の平行な2つの面によって、固定用孔56を中心とす
る回転方向については、ガイドピン33,33に対する
本体部51の位置変動を制限し、固定用孔56を中心と
する回転方向に交差する方向については、ガイドピン3
3,33に対する本体部51の位置変動を所定量だけ許
容するようになっている。
置1に対する治具50の固定方法について説明する。ま
ず、治具50のバー固定部58に対して、バー70の媒
体対向面が表側(下側)となるように、バー70が接着
等により固定される。治具50は、荷重付加ブロック3
5A,35B,35Cの前方に配置される。このとき、
ガイドピン33,33が、治具50の係合部57,57
に係合され、荷重付加ピン36A,36B,36Cの頭
部39A,39B,39Cが、それぞれ荷重付加部54
A,54B,54Cに挿入される。また、治具50の固
定用孔56と加工装置1の治具固定用ピン32との位置
が合うように、治具50の位置が調整される。この状態
で、治具50の前面側より、ワッシャ49を介して、固
定用孔56内にボルト40を挿入し、このボルト40を
治具固定用ピン32の雌ねじに螺合させる。これによ
り、ワッシャ49を介して、ボルト40の座面と治具固
定用ピン32の先端面とによって治具50が挟持され
て、治具50が治具固定用ピン32に固定される。
置1および治具50を用いたバー70の研磨方法につい
て説明する。バー70を保持した治具50は、上述のよ
うにして加工装置1に対して固定されると、バー70の
被加工面が回転ラッピングテーブル11のラッピングプ
レート11aに当接するように配置される。この状態
で、荷重付加棒25A,25B,25Cを上下方向に駆
動すると、荷重付加ブロック35A,35B,35Cが
上下方向に移動し、この荷重付加ブロック35A,35
B,35Cを貫通する荷重付加ピン36A,36B,3
6Cが上下方向に移動し、頭部39A,39B,39C
も上下方向に移動する。これにより、治具50の荷重付
加部54A,54B,54Cに対して、Y方向の荷重を
付加することができる。
駆動すると、駆動棒44A,44Cの軸を中心にして支
持部材43A,43Cが回転され、荷重付加棒25A,
25Cの下端側が、駆動棒44A,44Cを中心とする
回転方向に移動する。すると、荷重付加ブロック35
A,35Cが、駆動棒44A,44Cの軸を中心とする
回転方向に移動する。ここで、駆動棒44A,44Cか
ら荷重付加ブロック35A,35Cまでの距離に比べ
て、荷重付加ブロック35A,35Cの回転方向の移動
距離は、極めて小さいので、駆動棒44A,44Cの駆
動に伴う荷重付加ブロック35A,35Cの移動は、略
直線的な左右方向の移動となる。荷重付加ブロック35
A,35Cが左右方向に移動すると、この荷重付加ブロ
ック35A,35Cを貫通する荷重付加ピン36A,3
6Cが左右方向に移動し、頭部39A,39Cも左右方
向に移動する。これにより、治具50の荷重付加部54
A,54Cに対して、X方向の荷重を付加することがで
きる。
に駆動すると、レバー41A,41Cが揺動され、この
レバー41A,41Cに連結された荷重付加ピン36
A,36Cが回転する。これにより、治具50の荷重付
加部54A,54Cに対して、荷重付加部54A,54
Cの中心を回転中心とするθ方向のモーメント荷重を付
加することができる。
54A,54B,54Cに対して種々の方向の荷重を付
加することにより、保持部52、バー固定部58および
バー70が変形される。これにより、バー70内の各磁
気ヘッド素子のスロートハイトおよびMRハイトの値を
目標とする値となるように制御しながら、バー70の媒
体対向面をラッピングすることが可能となる。
ウェハを一方向に切断して形成されたものである。この
バー70は、一列に配列された複数の磁気ヘッド素子を
含んでいる。ここで、図7に、磁気ヘッド素子の構成の
一例として、書き込み用の誘導型磁気変換素子と読み出
し用のMR素子とを積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘ
ッド素子の例を挙げる。この例における磁気ヘッド素子
71は、基板(ウェハ)72上に、下地膜73、下部シ
ールド膜74、下部絶縁膜75、MR素子76および上
部絶縁膜77、上部シールド兼下部磁極78、ギャップ
層79、絶縁層80およびコイル81、上部磁極82、
保護膜83を形成して構成されている。
ルミニウム・炭化チタン;Al2 O3 ・TiC)によっ
て形成される。下地膜73、下部絶縁膜75、上部絶縁
膜77、保護膜83およびギャップ層79は、例えばア
ルミナ(Al2 O3 )によって形成される。下部シール
ド膜74、上部シールド兼下部磁極78および上部磁極
82は、例えばパーマロイ(NiFe)によって形成さ
れる。絶縁層80は、例えばフォトレジストによって形
成される。コイル81は、例えば銅(Cu)によって形
成される。
が、図3に示した加工装置1によってラッピングされる
面である。ラッピングの際、加工装置1は、バー70に
含まれる各磁気ヘッド素子71におけるスロートハイト
THおよびMRハイトMR−hが全て許容誤差の範囲内
となるように制御を行う。このような制御は、例えば、
特開平2−95572号公報に示されるように、電気的
ラッピングガイド(Electrical Lappi
ng Guide:ELG)とMR素子76の抵抗値を
監視することによって行われる。電気的ラッピングガイ
ドは、例えば、バー70の長手方向の両端部に配置され
るように、磁気ヘッド素子71の形成の際に、基板72
上に形成される。
ガイドとMR素子の抵抗値を監視してラッピングを制御
する加工装置における回路構成の一例を示すブロック図
である。この例の加工装置は、バー70内の電気的ラッ
ピングガイド(図では、ELGと記す。)85とMR素
子76の抵抗値を監視して、治具50の荷重付加部54
A,54B,54Cに荷重を付加するための9つアクチ
ュエータ91〜99を制御する制御装置86と、図示し
ないコネクタを介して、バー70内の複数の電気的ラッ
ピングガイド85および複数のMR素子76に接続さ
れ、これらの電気的ラッピングガイド85およびMR素
子76のいずれかを選択的に制御装置86に接続するマ
ルチプレクサ87とを備えている。
チプレクサ87を介して、バー70内の電気的ラッピン
グガイド85の抵抗値を監視して、アクチュエータ91
〜99を制御する。制御装置86は、始めは、電気的ラ
ッピングガイド85の抵抗値を監視することによって、
粗仕上げを行い、その後、各MR素子76の抵抗値を監
視することによって、各磁気ヘッド素子71におけるス
ロートハイトTHおよびMRハイトMR−hが全て許容
誤差の範囲内となるように制御を行う。
および効果について詳しく説明する。
0内における各磁気ヘッド素子のスロートハイトおよび
MRハイトの値の分布が、高次の曲線に近似されるよう
な、複雑なパターンとなっていても、そのパターンに忠
実に対応するように治具50の保持部52を変形させる
ことができれば、バー70の全長にわたって各磁気ヘッ
ド素子のスロートハイトおよびMRハイトを、精度よく
許容範囲内に入れることが可能となる。
するように保持部52を変形させることができるよう
に、本実施の形態に係る治具50は、大きく分けて、以
下の3点の構造上の特徴を有している。第1の特徴は、
治具50の保持部52に付加する荷重の数、方向、大き
さを適宜に組み合わせることにより、保持部52を、高
次の曲線に近似されるような複雑な形状に変形させるこ
とが原理的に可能な構造となっていることである。第2
の特徴は、治具50に付加された荷重を、意図した通り
に治具50の各部に有効に伝えることができ、且つ、治
具50の保持部52以外の部分が保持部52の変形を極
力妨げない構造となっていることである。第3の特徴
は、ラッピングプレートからの反力等の外力により発生
する保持部52の局部的な変形を最小限に留め、外力の
影響を受けにくくする構造となっていることである。
が、保持部52を複雑な形状に変形させることが可能な
構造となっていることについて説明する。この特徴は、
2つの荷重付加部54A,54Cが、複数の自由度、本
実施の形態では直交するX方向およびY方向とθ方向の
3方向の自由度を持つことによって得ることができる。
米国特許第5,607,340号に示されるような従来
の治具では、荷重が付加される全ての孔が上下方向にし
か移動できない構造になっている。このような構造で
は、保持部をたわませて得られる保持部の形状として
は、近似的な4次曲線の形状しか得られない。これに対
し、本実施の形態では、荷重付加部54A,54CがX
方向、Y方向およびθ方向の3方向の自由度を持つこと
により、荷重付加部54A,54Cは、X方向、Y方向
およびθ方向の3方向の荷重を受けることできるように
なっている。荷重付加部54A,54Cに付加されたX
方向の荷重は、保持部52に対して、保持部52の長手
方向に平行な方向の引張りまたは圧縮荷重を与える。荷
重付加部54A,54Cに付加されたY方向の荷重は、
保持部52に対して、保持部52の長手方向と直交する
方向のせん断荷重を与える。荷重付加部54A,54C
に付加されたθ方向の荷重は、保持部52に対して、保
持部52を曲げる方向のモーメント荷重を与える。そし
て、荷重付加部54A,54Cに付加される複数の方向
の荷重と、荷重付加部54Bに付加されるY方向の荷重
とを組み合わせることにより、保持部52を、複雑な形
状に変形させることができる。
って得ることのできる保持部52の形状の一例を示した
ものである。この図に示したように、治具50によれ
ば、複数の荷重の方向や大きさを適度に変えることによ
って、保持部52の形状として、6次以上の高次の曲線
に近似されるような複雑な形状を得ることができる。従
って、本実施の形態に係る治具50によれば、治具50
に固定されたバー70を、保持部52において形成可能
な形状の範囲内で、必要な箇所を必要な量だけたわませ
ることができ、バー70内の各磁気ヘッド素子のスロー
トハイトおよびMRハイトの値を高精度で制御すること
が可能となる。これにより、今後のスロートハイトおよ
びMRハイトの仕様の高精度化にも対応可能となる。
が、治具50に付加された荷重を、意図した通りに治具
50の各部に有効に伝えることができ、且つ、治具50
の保持部52以外の部分が保持部52の変形を極力妨げ
ない構造となっていることについて説明する。この第2
の特徴には、荷重付加部の孔の形状の特徴、腕部の特徴
および連結部の特徴が含まれている。
自由度を持つ荷重付加部54A,54Cが、3方向の荷
重を受けることの可能な、断面が円形以外の形状をなす
孔を有していることである。本実施の形態では、荷重付
加部54A,54Cの孔の断面形状を、角を丸めた矩形
としているが、孔の断面形状は、これに限らず、これと
異なる四角形、長円形、十字形等、3方向の荷重を受け
ることの可能な形状であればよい。なお、断面が円形の
孔では、θ方向の荷重を受けることができない。しかし
ながら、荷重付加部を、X方向とY方向の2方向の荷重
のみを受けることの可能なものとする場合には、断面が
円形の孔でもかまわない。
るための荷重付加ピン36A,36Cの頭部39A,3
9Cの断面形状は、荷重付加部54A,54Cの孔に合
った形状で、且つ適度なクリアランスを持った形状にな
っている。従って、この荷重付加ピン36A,36Cの
頭部39A,39Cを、荷重付加部54A,54Cの孔
に差込み、荷重付加部54A,54Cに対して、X方
向、Y方向およびθ方向の3方向の荷重を選択的に付加
することができる。荷重付加部54A,54Cには、複
数の方向の荷重を、大きさを独立に制御して、同時に付
加することができるので、それらを適度に組み合わせる
ことにより、保持部52の形状として、6次以上の高次
の曲線に近似されるような複雑な形状を得ることができ
る。
の自由度を持つ荷重付加部54A,54Cと保持部52
とを連結する腕部55A,55Cを有し、この腕部55
A,55CのY方向の長さL2が、ある程度長いことで
ある。本実施の形態では、腕部55A,55CのY方向
の長さL2は、腕部55A,55CのX方向の長さL1
と同程度の長さとなっている。この腕部55A,55C
の特徴により、荷重付加部54A,54Cに対するX方
向の荷重が小さくても、保持部52を容易に変形させる
ことが可能となる。
が、回転の中心59A,59Bに対して、保持部52の
長手方向の外側にオーバーハングした構造になっている
ことである。この構造は、保持部52の両端部近傍にお
けるたわみを補正して、保持部52を所望の形状とする
機能を持っている。すなわち、保持部52において、端
部連結部53Aと中間連結部53Bの間の部分および端
部連結部53Dと中間連結部53Cの間の部分が両持ち
梁構造であるため、保持部52に曲げ荷重を加えたとき
に、中間連結部53B,53Cに近い保持部52の両端
部近傍では、所望のたわみ量に対して、実際のたわみ量
が不足気味になる。腕部55A,55Cのオーバーハン
グは、この保持部52の両端部近傍において不足するた
わみ量を補うことができる。すなわち、荷重付加部54
A,54Cに付加されるX方向またはY方向の荷重は、
回転の中心59A,59Bを中心とするモーメント荷重
に変換される。このモーメント荷重は、保持部52の両
端部近傍には、たわみ量を増加させるように作用する。
その結果、保持部52における端部連結部53Aと中間
連結部53Bの間の部分および端部連結部53Dと中間
連結部53Cの間の部分で、片持ち梁構造の場合と同等
程度のたわみ量を得ることが可能となる。
55Cのオーバーハングの効果について、更に詳しく説
明する。なお、図10では、腕部55Cについてのみ示
しているが、腕部55Aについても腕部55Cと同様で
ある。図10(a),(b)は、本実施の形態に係る治
具50に対応し、図10(a)は、荷重付加部54Cに
荷重を付加していない状態における腕部55Cの近傍を
表し、図10(b)は、荷重付加部54Cに下向きの荷
重を付加したときの腕部55Cの近傍を表している。ま
た、図10(c)は、本実施の形態に係る治具50との
比較のために、腕部55Cのオーバーハングのない治
具、すなわち、オーバーハング長さL3を零にした治具
を想定し、この治具において、荷重付加部54Cに図1
0(b)と同様の下向きの荷重を付加したときの腕部5
5Cの近傍を表している。
のオーバーハングのある治具50では、荷重付加部54
Cに下向きの荷重を付加すると、符号102で示した保
持部52の端部近傍の部分において、表面から見て、符
号101で示した中間連結部53Cの近傍の部分と同等
程度の凹形状のたわみを発生させることができる。これ
に対し、図10(c)に示したように、腕部55Cのオ
ーバーハングのない治具では、荷重付加部54Cに下向
きの荷重を付加しても、符号104で示した保持部52
の端部近傍の部分において、十分なたわみ量を得ること
ができない。その結果、符号104で示した部分では、
表面から見て、符号103で示した中間連結部53Cの
近傍の部分と同等程度の凹形状のたわみを発生させるこ
とができず、ほとんど直線的になったり、場合によって
は凸形状のたわみが発生し、所望の形状を得ることがで
きない。
B,53Cが、可撓性を有する板状をなしていることか
ら、保持部52のたわみに対して柔構造となっているこ
とである。柔構造とは、構造物が外力に対して柔軟であ
るために、外部から力が加えられると容易にたわむよう
に変形し、外力を取り除くと元の形状に戻る構造を言
う。このため、中間連結部53B,53Cは、保持部5
2に曲げ荷重が加えられたときに、保持部52の変形を
妨げにくい構造となっている。すなわち、中間連結部5
3B,53Cが細く長いため、保持部52はこの中間連
結部53B,53Cの近傍で、回転方向とX方向にはあ
る程度自由に変位可能になっており、これにより、中間
連結部53B,53Cの近傍における保持部52の局部
的な異常なたわみを防止できる。
53Dが、可撓性を有する板状をなしていることから、
保持部52のねじれ剛性を大きな値に保ったまま、保持
部52のたわみに対しては柔構造となって、保持部52
の変形を妨げない構造となっていることである。ラッピ
ング中は、バーとラッピングプレートとの相対運動によ
り生じる摩擦力のため、保持部52は絶えず治具50の
表面および裏面と直角の方向に荷重を受けている。この
荷重は、保持部52をねじる方向に働き、その大きさは
絶えず変化しているため、ラッピング後のバーの平面度
には悪影響を与える。
52は、板状の連結部53A〜53Dによって両端支持
構造となるので、ねじれに対しては剛性が高く、バーの
平面度向上にとっては有利な構造となっている。一方、
端部連結部53A,53Dは上下方向に延びる部分53
Aa,53Daが長く、薄いことと、左右方向に延びる
部分53Ab,53Dbも薄いことにより、保持部52
のたわみに対しては柔構造となっている。そのため、保
持部52に曲げ荷重を加えると、片持ち梁構造の場合に
近いたわみ形状を得ることができる。
支持梁構造では、両端近傍でたわみ量がほとんど得られ
ないため、梁の自由な変形が阻害される。そのため、こ
のような構造の治具では、スロートハイトおよびMRハ
イトの高精度な制御は困難となる。
では、保持部52のねじれに対しては剛性が高く、保持
部52のたわみに対しては柔構造となっているので、バ
ーの平面度を高精度に維持したまま、バーの両端部近傍
でもスロートハイトおよびMRハイトの分布パターンに
対応するたわみ形状を精度よく得ることができる。
A,53Dの左右方向に延びる部分53Ab,53Db
が、薄く且つある程度長いことから、同様に薄くある程
度長い端部連結部53A,53Dの上下方向に延びる部
分53Aa,53Daおよび中間連結部53B,53C
との組み合わせにより、保持部52のたわみに対しては
柔構造となり、保持部52の他の部分の変形を妨げない
構造となっていることである。このため、保持部52に
曲げ荷重を加えると、構造的には両端支持構造でありな
がら、実際には片持ち梁構造と同等のたわみ形状を得る
ことができ、バーの両端部近傍でもスロートハイトおよ
びMRハイトの分布パターンに対応するたわみ形状を精
度よく得ることができる。
が、ラッピングプレートからの反力等の外力による保持
部52の局部的な変形を最小限に留め、外力の影響を受
けにくい構造となっていることについて説明する。この
特徴は、保持部52が、隣り合う連結部間において、連
結部から離れるに従って厚みが厚くなる部分を有してい
ることによって得ることができる。
2を介して、バーをラッピングプレートに押し当てて行
われる。このことは、保持部52が、全長にわたってラ
ッピングプレートより常に反力を受けていることを意味
している。この反力のため、ラッピング中は、保持部5
2における隣接する連結部間の部分が、わずかではある
がラッピングプレートから逃げる方向に変形している。
題を解決するために、上述のように、隣り合う連結部間
において、連結部から離れるに従って厚みが厚くなる部
分を有するように、保持部52を形成し、連結部から離
れるに従って保持部52の曲げ剛性が大きくなるように
している。そのため、保持部52において連結部から離
れた部分でも、ラッピングプレートからの逃げ量を最小
限に抑えることができる。その結果、保持部52のたわ
み形状を、意図する形状に近づけることができ、スロー
トハイトおよびMRハイトの制御をより高精度に行うこ
とができる。
治具50によれば、保持部52を、バー内の各磁気ヘッ
ド素子のスロートハイトおよびMRハイトの分布パター
ンに対応する複雑な形状に精度よく変形させて、バーを
精度よくラッピングすることが可能となり、バーの全長
にわたってスロートハイトおよびMRハイトを許容範囲
内に収めることが可能となる。
更に、以下に述べるような固定部および回転防止部の特
徴により、バーの媒体対向面の平面度を向上させ、スラ
イダの浮上量を安定させることができる。
実施の形態に係る治具50は、本体部51の長手方向の
中央の1箇所に、本体部51を加工装置1の治具固定用
ピン32に対して固定するためのボルト40が挿通され
る固定部としての固定用孔56を有する。そして、治具
50は、固定用孔56に挿通されるボルト40によっ
て、長手方向の中央の1箇所のみで、加工装置1の治具
固定用ピン32に対して固定される。
行う従来の方法では、取り付け座面に多少のうねりや段
差がある場合や、取り付け座面と治具との間に異物等が
挟まれている場合に、治具を固定するためのねじを締め
付けると、治具が変形を起こしてしまう。このように、
変形した状態で治具が加工装置に取り付けられた場合、
ラッピング後に治具を加工装置から取り外すと、治具は
元の無負荷の状態に戻るので、バーの媒体対向面の平面
度がラッピング時とは異なってしまい、平面度が低下し
てしまうという問題点がある。
を、1箇所のみで加工装置1の治具固定用ピン32に固
定するようにしたので、治具50の取り付け座面が、治
具固定用ピン32の先端面の小さな領域のみとなる。そ
のため、ボルト40を締めつけても、治具50の変形
を、極めて小さな値に抑えることができる。従って、バ
ーのラッピング後、治具50を加工装置1から取り外し
ても、バーの媒体対向面の平面度は、加工装置1から取
り外す前とほとんど変化せず、必要な精度を維持するこ
とができる。
バーを分割して得られる個々のスライダの媒体対向面の
平面度に影響を及ぼし、スライダの媒体対向面の平面度
は、スライダの浮上量に影響を及ぼし、その結果、磁気
ヘッドの特性に大きく影響を及ぼすことが分かってい
る。つまり、媒体対向面の平面度の高いバーを得ること
は、特性の安定した磁気ヘッドを得るための重要な要件
となっている。本実施の形態に係る治具50および加工
装置1によれば、治具50を加工装置1に着脱する際に
おける治具50の変形を防止でき、スライダの浮上量を
安定させ、磁気ヘッドの特性を安定させることが可能と
なる。
る。上述のように、本実施の形態では、治具50を、1
箇所のみで加工装置1の治具固定用ピン32に固定する
ようにしているので、ボルト40を締めつける際に、治
具50に対してボルト40の回転方向に力が加わり、治
具50の回転防止の機構がなければ、治具50が回転し
てしまう。
止部として、加工装置1のガイドピン33,33が係合
する係合部57,57を有している。そして、この係合
部57,57に、加工装置1のガイドピン33,33
を、適度のクリアランスを持って挿入することで、治具
50を加工装置1に固定する際における治具50の回転
や位置ずれを防止することができる。
具50の長手方向に平行な2つの面を有している。そし
て、係合部57,57は、この2つの面によって、固定
用孔56を中心とする回転方向については、ガイドピン
33,33に対する本体部51の位置変動を制限し、固
定用孔56を中心とする回転方向に交差する方向につい
ては、ガイドピン33,33に対する本体部51の位置
変動を所定量だけ許容するようになっている。
置変動を許容する機能を有していないとすると、ガイド
ピン33,33と係合部57,57との間に位置ずれが
あった場合には、変形した状態で治具50が加工装置1
に取り付けられることになる。すると、ラッピング後に
治具50を加工装置1から取り外すと、治具50は元の
無負荷の状態に戻るので、バーの媒体対向面の平面度が
ラッピング時とは異なってしまい、平面度が低下してし
まう。
する回転方向に交差する方向について、ガイドピン3
3,33に対する本体部51の位置変動が所定量だけ許
容されるので、治具50の変形を防止でき、バーの媒体
対向面の平面度について、必要な精度を維持することが
できる。
置と接触する面に傷や欠損等の不具合が生じることがあ
った。このような不具合は、治具に固定されて加工され
る磁気ヘッドの品質を低下させてしまう。本実施の形態
に係る治具50は、左右対称な形状であり、裏表の区別
がない。そのため、本実施の形態に係る治具50では、
片面側に不具合が生じた場合には、反対側の面を加工装
置側にして使用することができ、磁気ヘッドの品質、歩
留りを向上させることが可能となると共に、治具50の
耐用期間を延長させることが可能となる。
具を示す正面図である。この治具110は、図1に示し
た治具50に対して、係合部57,57の位置が異なる
ものである。すなわち、治具110における係合部5
7,57は、本体部51における端部連結部53A,5
3Dの上側の部分を、治具50の長手方向の外側に向け
て開口するように切り欠いて形成されている。この係合
部57,57の断面形状は、角を丸めた矩形となってい
る。この係合部57,57は、それぞれ、治具50の長
手方向に平行な2つの面を有している。この2つの面の
距離は、ガイドピン33,33の直径よりわずかに大き
くなっている。なお、ガイドピン33,33は、係合部
57,57に対応する位置に配置される。治具110の
その他の構成、作用および効果は、治具50と同様であ
る。
発明の第2の実施の形態に係る治具について説明する。
図12は、本実施の形態に係る治具を示す正面図であ
る。本実施の形態に係る治具120は、第1の実施の形
態に係る治具50に比べて、上下方向の長さが長くなっ
ている。また、治具120では、中央の荷重付加部54
Bが、治具50における荷重付加部54Bの位置より上
側に配置され、他の荷重付加部54A,54Cと同様に
本体部51の上下方向の略中央の位置に配置されてい
る。これに伴い、治具120の腕部55Bの長さは、治
具50における腕部55Bの長さよりも長くなってい
る。
の荷重付加部54A〜54Cが、全て、直交するX方向
およびY方向と、θ方向の3方向の自由度を持つ。すな
わち、荷重付加部54A〜54Cは、本体部51を基準
にして、X方向、Y方向およびθ方向の3方向に移動可
能である。
ば、図3ないし図6に示した加工装置1で使用すること
ができる。この場合、駆動棒44Bを回転方向に駆動す
ると、駆動棒44Bを中心にして支持部材43Bが回転
され、荷重付加棒25Bの下端側が、駆動棒44Bを中
心とする回転方向に移動する。すると、荷重付加ブロッ
ク35Bが、駆動棒44Bを中心とする回転方向に移動
する。これにより、荷重付加ブロック35Bを貫通する
荷重付加ピン36Bが左右方向に移動し、頭部39Bも
左右方向に移動する。これにより、治具120の荷重付
加部54Bに対して、X方向の荷重を付加することがで
きる。
ると、レバー41Bが揺動され、このレバー41Bに連
結された荷重付加ピン36Bが回転する。これにより,
治具120の荷重付加部54Bに対して、荷重付加部5
4Bの中心を回転中心とするθ方向のモーメント荷重を
付加することができる。
の荷重付加部54A〜54Cに付加される複数の方向の
荷重を組み合わせることにより、保持部52を、第1の
実施の形態に係る治具50に比べて、より複雑な形状に
変形させることができる。
によって得ることのできる保持部52の形状の一例を示
したものである。この図に示したように、治具120に
よれば、複数の荷重の方向や大きさを適度に変えること
によって、保持部52の形状として、8次以上の高次の
曲線に近似されるような複雑な形状を得ることができ
る。従って、本実施の形態に係る治具120によれば、
例えば約50mmの長さのバーよりも長いバーであって
も、全長にわたってスロートハイトおよびMRハイト
を、高精度に制御することが可能となる。これにより、
一度に多数の磁気ヘッドの加工が可能となり、生産性を
向上させることができる。また、約50mmの長さのバ
ーの場合には、第1の実施の形態に比べて、より高精度
に、スロートハイトおよびMRハイトを制御することが
可能となり、今後の更なるスロートハイトおよびMRハ
イトの仕様の高精度化にも対応可能となる。
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
具を示す正面図である。この治具125は、図12に示
した治具120に対して、係合部57,57の位置が異
なるものである。すなわち、治具125における係合部
57,57は、本体部51における端部連結部53A,
53Dの上側の部分を、治具50の長手方向の外側に向
けて開口するように切り欠いて形成されている。この治
具125における係合部57,57は、図11に示した
治具110における係合部57,57と同様のものであ
る。治具125のその他の構成、作用および効果は、治
具120と同様である。
発明の第3の実施の形態に係る治具について説明する。
図15は、本実施の形態に係る治具を示す正面図であ
る。本実施の形態に係る治具130は、第1の実施の形
態に係る治具50において、荷重付加部54Bおよび腕
部55Bを除き、中間連結部53B,53Cを中央寄り
の位置に移動させたものである。また、治具130にお
ける保持部52は、中間連結部53B,53C間では、
中間連結部53B,53Cの近傍で最も薄く、中間連結
部53B,53C間の中央に行くほど厚くなって、曲げ
剛性が高くなっている。
ば、図3ないし図6に示した加工装置1において中央の
荷重付加ピン36Bを除いた形態の加工装置で使用する
ことができる。
の荷重付加部54A,54Cに付加される複数の方向の
荷重を組み合わせることにより、保持部52を、複雑な
形状に変形させることができる。
によって得ることのできる保持部52の形状の一例を示
したものである。この図に示したように、治具130に
よれば、複数の荷重の方向や大きさを適度に変えること
によって、保持部52の形状として、4次以上の曲線に
近似されるような複雑な形状を得ることができる。従っ
て、本実施の形態に係る治具130によれば、3つの荷
重付加部を有する従来の治具に比べて、荷重付加部の数
を少なくしながら、保持部52の形状として、従来の治
具で可能であった4次の曲線よりも高次の曲線に近似さ
れるような複雑な形状を得ることが可能となる。
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
具を示す正面図である。この治具135は、図15に示
した治具130に対して、係合部57,57の位置が異
なるものである。すなわち、治具135における係合部
57,57は、本体部51における端部連結部53A,
53Dの上側の部分を、治具50の長手方向の外側に向
けて開口するように切り欠いて形成されている。この治
具125における係合部57,57は、図11に示した
治具110における係合部57,57と同様のものであ
る。治具135のその他の構成、作用および効果は、治
具130と同様である。
発明の第4の実施の形態に係る治具について説明する。
図18は、本実施の形態に係る治具を表し、(a)は治
具の正面図、(b)は治具の右側面図、(c)は治具の
平面図、(d)は治具の底面図である。これらの図に示
したように、本実施の形態に係る治具140では、端部
連結部を、途中で2回屈曲した板状に形成している。治
具140では、第1の実施の形態に係る治具50におけ
る端部連結部53A,53Dの代わりに、端部連結部1
53A,153Dを設けている。端部連結部153A
は、一端部が本体部51に接続され、上下方向に延びる
部分153Aaと、一端部が保持部52の一端部に接続
され、左右方向に延びる部分153Acと、部分153
Aaと部分153Acの他端部同士を接続する、斜め方
向に延びる部分153Abとを有している。同様に、端
部連結部153Dは、一端部が本体部51に接続され、
上下方向に延びる部分153Daと、一端部が保持部5
2の他端部に接続され、左右方向に延びる部分153D
cと、部分153Daと部分153Dcの他端部同士を
接続する、斜め方向に延びる部分153Dbとを有して
いる。
53A,153Dの機能について説明する。端部連結部
153A,153Dは、保持部52のY方向のたわみを
規制することなく、保持部52で発生したY方向のたわ
みを、治具140の両端部に伝え、X方向のたわみに効
率よく変換する機能を有している。すなわち、端部連結
部153A,153Dは、左右方向に延びる部分153
Ac,153Dcと上下方向に延びる部分153Aa,
153Daとを、斜め方向に延びる部分153Ab,1
53Dbを介して接続した構造になっている。そのた
め、端部連結部153A,153Dの各部分の延びる方
向は段階的に変化している。従って、保持部52で発生
したY方向のたわみも、段階的に方向が変化されて、治
具140の両端部にある部分153Aa,153Daに
伝えられ、効率よくX方向のたわみに変換される。
53Ac,153Da〜153Dcからなる端部連結部
153A,153Dには、急激な屈曲部や急激な厚みの
変化部がないので、端部連結部153A,153D内部
で、特定の箇所に応力が集中することがなく、使用中に
おける治具140の破損を防止することができる。
は、第1の実施の形態に係る治具50における荷重付加
部54A〜54Cの代わりに、断面が横長の長円形形状
をなす孔を有する荷重付加部154A〜154Cを設け
ている。また、治具140では、治具50における係合
部57,57の代わりに、断面が横長の長円形の一部の
形状をなす係合部157,157を設けている。
54Cの孔を拡大して示したものである。この図に示し
たように、荷重付加部154A〜154Cの孔は、治具
140の長手方向に平行な2つの面155,155を有
している。図19(b)に示したように、3方向の自由
度を持つ荷重付加部154A,154Cの孔には、例え
ば、断面が横長の長円形形状をなし、孔に対して適度な
クリアランスを持った荷重付加ピン136Aが挿入され
る。そして、この荷重付加ピン136AをX方向、Y方
向、θ方向に駆動することにより、荷重付加部154
A,154CにX方向、Y方向、θ方向の荷重を付加す
ることができる。図19(c)に示したように、Y方向
のみの1方向の自由度を持つ荷重付加部154Bの孔に
は、例えば、断面が円形形状をなし、孔に対して上下方
向に適度なクリアランスを持った荷重付加ピン136B
が挿入される。この場合、荷重付加ピン136BをY方
向に駆動することにより、荷重付加部154BにY方向
の荷重を付加することができる。また、荷重付加部15
4Bの孔は、荷重付加ピン136Bの左右方向について
の位置変動を所定量だけ許容する。
示したものである。この図に示したように、係合部15
7は、治具140の長手方向に平行な2つの面158,
158を有している。図20(b)に示したように、係
合部157には、例えば、断面が円形形状をなし、係合
部157に対して上下方向に適度なクリアランスを持っ
たガイドピン133が挿入される。この場合、係合部1
57は、平行な2つの面158,158によって、治具
140の固定用孔56を中心とする回転方向について
は、ガイドピン133に対する本体部51の位置変動を
制限し、固定用孔56を中心とする回転方向に交差する
方向については、ガイドピン133に対する本体部51
の位置変動を所定量だけ許容する。
の孔の形状の他の例を示したものである。この例では、
荷重付加部154A〜154Cの孔は、断面が円形の2
つの孔を重ねることによって形成されている。これによ
り、孔の作成が容易になる。この場合でも、治具140
の長手方向に平行な2つの面155,155を形成する
のが好ましい。
示したものである。この例では、係合部157は、断面
が円形の2つの孔を重ねることによって形成されてい
る。これにより、係合部157の作成が容易になる。こ
の場合でも、治具140の長手方向に平行な2つの面1
58,158を形成するのが好ましい。更に、凹形状の
係合部157の奥側に、治具140の長手方向について
のガイドピン133の位置を決めるための、治具140
の長手方向に垂直な面159を形成するのが好ましい。
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
実施の形態に係る治具について説明する。図23は、本
実施の形態に係る治具を示す正面図である。本実施の形
態に係る治具160は、端部連結部を、湾曲した板状に
形成したものである。治具160では、第4の実施の形
態に係る治具140における端部連結部153A,15
3Dの代わりに、端部連結部253A,253Dを設け
ている。この端部連結部253A,253Dは、固定部
51と保持部52の端部の間を滑らかに接続する湾曲し
た板状に形成されている。
実施の形態における端部連結部153A,153Dと同
様に、保持部52のY方向のたわみを規制することな
く、保持部52で発生したY方向のたわみを、治具16
0の両端部に伝え、X方向のたわみに効率よく変換する
機能を有している。
および効果は、第4の実施の形態と同様である。
実施の形態に係る治具について説明する。図24は、本
実施の形態に係る治具を示す正面図である。本実施の形
態に係る治具200は、第2の実施の形態に係る治具1
20における断面が矩形の孔を有する荷重付加部54
A,54B,54Cの代わりに、X方向とY方向の2方
向の荷重を受けることの可能な、断面が円形の孔を有
し、X方向とY方向の2方向の自由度を持つ荷重付加部
254A,254B,254Cを設けたものである。
および効果は、第2の実施の形態と同様である。なお、
第1、第3ないし第5の各実施の形態に係る治具におけ
る断面が円形以外の形状をなす孔を有する荷重付加部の
代わりに、X方向とY方向の2方向の荷重を受けること
の可能な、断面が円形の孔を有し、X方向とY方向の2
方向の自由度を持つ荷重付加部を設けてもよい。
されない。例えば、複数の自由度を持つ荷重付加部は、
直交する2方向と回転方向の3方向のうちのいずれか2
方向の自由度を持つようにしてもよい。また、荷重付加
部は、複数あればよく、そのうちの少なくとも一つが、
複数の自由度を持っていればよい。最適な治具は、例え
ば、要求されるスロートハイトおよびMRハイトの精度
と、加工装置を主とした生産システム側からの制約とを
考慮し、治具に付加する荷重の数と種類の最適な組み合
わせを選択して、決定するのが好ましい。
型磁気変換素子と読み出し用のMR素子とを積層した構
造の複合型薄膜磁気ヘッドとを一体化した複合ヘッドの
加工の場合について説明したが、本発明は、書き込みお
よび読み出し用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気
ヘッドの加工の場合にも適用することができる。
以外の加工、例えばポリシングや、グラインディングを
行う場合にも適用することができる。
物が磁気ヘッド以外の場合にも適用することができる。
のいずれかに記載の加工用治具によれば、加工対象物に
加工を施す加工装置に固定される本体部と、1方向に長
い加工対象物を保持するための1方向に長い保持部と、
保持部と本体部とを連結する複数の連結部と、保持部に
連結され、保持部を変形させるための荷重が付加される
複数の荷重付加部とを備え、少なくとも1つの荷重付加
部が、複数の自由度を持つようにしたので、1方向に長
い加工対象物を複雑な形状に変形させることが可能とな
り、その結果、加工対象物を精度よく加工することが可
能となるという効果を奏する。
によれば、更に、複数の自由度を持つ荷重付加部と保持
部とを連結する腕部を備えたので、更に、荷重付加部に
対する荷重が小さくても、保持部を容易に変形させるこ
とが可能となるという効果を奏する。
ば、腕部が、荷重付加部の中心と、この荷重付加部の変
位によって保持部が回転方向に変形されるときの回転の
中心とが、保持部の長手方向についてずれた位置に配置
されるように、荷重付加部と保持部とを連結するように
したので、更に、保持部の両端部近傍におけるたわみを
補正して、保持部を所望の形状とすることが可能となる
という効果を奏する。
ば、隣り合う荷重付加部の間の位置で保持部と本体部と
を連結する中間連結部が、可撓性を有する板状をなすよ
うにしたので、更に、中間連結部が保持部の変形を妨げ
にくい構造になるという効果を奏する。
記載の加工用治具によれば、保持部の長手方向の両端部
を本体部に連結する端部連結部が、可撓性を有する板状
をなすようにしたので、更に、保持部のねじれ剛性を大
きな値に保ったまま、端部連結部が保持部の変形を妨げ
にくい構造になるという効果を奏する。
ば、保持部が、隣り合う連結部間において、連結部から
離れるに従って厚みが厚くなる部分を有するようにした
ので、更に、保持部が外力の影響を受けにくい構造にな
るという効果を奏する。
記載の加工用治具によれば、本体部が、本体部における
1箇所にのみ設けられ、本体部を加工装置に対して固定
するための固定部を有するようにしたので、更に、加工
対象物の被加工面の平面度を向上させることが可能とな
るという効果を奏する。
ば、本体部が、更に、固定部を中心にして本体部が回転
するのを防止するための回転防止部を有するようにした
ので、更に、固定部を中心にして本体部が回転するのを
防止することができるという効果を奏する。
ば、回転防止部が、加工装置に設けられた1以上の回転
防止用部材が係合する1以上の係合部を含み、この係合
部が、固定部を中心とする回転方向については、回転防
止用部材に対する本体部の位置変動を制限し、固定部を
中心とする回転方向に交差する方向については、回転防
止用部材に対する本体部の位置変動を所定量だけ許容す
る2つの平行な面を有するようにしたので、更に、加工
装置に固定したときの加工用治具の変形を防止でき、加
工対象物の被加工面の平面度の低下を防止することがで
きるという効果を奏する。
である。
各部を区分して示す説明図である。
れる加工装置の概略の構成を示す斜視図である。
ある。
を示す正面図である。
る。
ク図である。
得ることのできる保持部の形状の一例を示す説明図であ
る。
腕部の機能を説明するための説明図である。
具を示す正面図である。
正面図である。
て得ることのできる保持部の形状の一例を示す説明図で
ある。
具を示す正面図である。
正面図である。
て得ることのできる保持部の形状の一例を示す説明図で
ある。
具を示す正面図である。
図である。
る荷重付加部の孔を拡大して示す説明図である。
る係合部を拡大して示す説明図である。
る荷重付加部の孔の形状の他の例を示す説明図である。
る係合部の形状の他の例を示す説明図である。
正面図である。
正面図である。
ったときの最終的なMRハイトのバー内分布の一例を示
す説明図である。
A〜53D…連結部、54A〜54C…荷重付加部、5
5A〜55C…腕部、56…固定用孔、57…係合部、
58…バー固定部。
4)
具を示す正面図である。この治具110は、図1に示し
た治具50に対して、係合部57,57の位置が異なる
ものである。すなわち、治具110における係合部5
7,57は、本体部51における端部連結部53A,5
3Dの上側の部分を、治具50の長手方向の外側に向け
て開口するように切り欠いて形成されている。この係合
部57,57の断面形状は、角を丸めた矩形となってい
る。この係合部57,57は、それぞれ、治具110の
長手方向に平行な2つの面を有している。この2つの面
の距離は、ガイドピン33,33の直径よりわずかに大
きくなっている。なお、ガイドピン33,33は、係合
部57,57に対応する位置に配置される。治具110
のその他の構成、作用および効果は、治具50と同様で
ある。
Claims (20)
- 【請求項1】 1方向に長い加工対象物を保持し、前記
加工対象物に加工を施す加工装置に対して固定される加
工用治具であって、 前記加工装置に固定される本体部と、 前記加工対象物を保持するための1方向に長い保持部
と、 前記保持部と前記本体部とを連結する複数の連結部と、 前記保持部に連結され、前記保持部を変形させるための
荷重が付加される複数の荷重付加部とを備え、 少なくとも1つの荷重付加部は、複数の自由度を持つこ
とを特徴とする加工用治具。 - 【請求項2】 複数の自由度を持つ荷重付加部は、直交
する2方向と回転方向の3方向の自由度を持つことを特
徴とする請求項1記載の加工用治具。 - 【請求項3】 3方向の自由度を持つ荷重付加部は、3
方向の荷重を受けることの可能な、断面が円形以外の形
状をなす孔を有することを特徴とする請求項2記載の加
工用治具。 - 【請求項4】 複数の自由度を持つ荷重付加部は、直交
する2方向の自由度を持つことを特徴とする請求項1記
載の加工用治具。 - 【請求項5】 2方向の自由度を持つ荷重付加部は、2
方向の荷重を受けることの可能な、断面が円形形状をな
す孔を有することを特徴とする請求項4記載の加工用治
具。 - 【請求項6】 更に、複数の自由度を持つ荷重付加部と
保持部とを連結する腕部を備えたことを特徴とする請求
項1ないし5のいずれかに記載の加工用治具。 - 【請求項7】 前記腕部は、荷重付加部の中心と、この
荷重付加部の変位によって保持部が回転方向に変形され
るときの回転の中心とが、保持部の長手方向についてず
れた位置に配置されるように、荷重付加部と保持部とを
連結することを特徴とする請求項6記載の加工用治具。 - 【請求項8】 複数の連結部は、前記保持部の長手方向
の両端部を前記本体部に連結する2つの端部連結部と、
隣り合う荷重付加部の間の位置で前記保持部と前記本体
部とを連結する1以上の中間連結部とを含むことを特徴
とする請求項1ないし7のいずれかに記載の加工用治
具。 - 【請求項9】 前記中間連結部は、一端部が前記本体部
に接続され、他端部が前記保持部に接続された可撓性を
有する板状をなすことを特徴とする請求項8記載の加工
用治具。 - 【請求項10】 前記端部連結部は、一端部が本体部に
接続され、他端部が保持部に接続された可撓性を有する
板状をなすことを特徴とする請求項8または9記載の加
工用治具。 - 【請求項11】 前記端部連結部は、途中で屈曲した板
状をなすことを特徴とする請求項10記載の加工用治
具。 - 【請求項12】 前記端部連結部は、湾曲した板状をな
すことを特徴とする請求項10記載の加工用治具。 - 【請求項13】 前記荷重付加部は3つ設けられ、前記
中間連結部は2つ設けられ、前記中間連結部および前記
端部連結部は、それぞれ、一端部が前記本体部に接続さ
れ、他端部が前記保持部に接続された可撓性を有する板
状をなすことを特徴とする請求項8記載の加工用治具。 - 【請求項14】 前記荷重付加部は2つ設けられ、前記
中間連結部は2つ設けられ、前記中間連結部および前記
端部連結部は、それぞれ、一端部が前記本体部に接続さ
れ、他端部が前記保持部に接続された可撓性を有する板
状をなすことを特徴とする請求項8記載の加工用治具。 - 【請求項15】 前記保持部は、隣り合う連結部間にお
いて、連結部から離れるに従って厚みが厚くなる部分を
有することを特徴とする請求項1ないし14のいずれか
に記載の加工用治具。 - 【請求項16】 前記本体部は、本体部における1箇所
にのみ設けられ、本体部を加工装置に対して固定するた
めの固定部を有することを特徴とする請求項1ないし1
5のいずれかに記載の加工用治具。 - 【請求項17】 前記固定部は、本体部を前記加工装置
に対して固定するための固定具が挿通される孔であるこ
とを特徴とする請求項16記載の加工用治具。 - 【請求項18】 前記本体部は、更に、前記固定部を中
心にして本体部が回転するのを防止するための回転防止
部を有することを特徴とする請求項16または17記載
の加工用治具。 - 【請求項19】 前記回転防止部は、前記加工装置に設
けられた1以上の回転防止用部材が係合する1以上の係
合部を含むことを特徴とする請求項18記載の加工用治
具。 - 【請求項20】 前記係合部は、前記固定部を中心とす
る回転方向については、前記回転防止用部材に対する前
記本体部の位置変動を制限し、前記固定部を中心とする
回転方向に交差する方向については、前記回転防止用部
材に対する前記本体部の位置変動を所定量だけ許容する
2つの平行な面を有することを特徴とする請求項19記
載の加工用治具。
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