JP2001121394A - 磁気ヘッドの研磨装置および方法 - Google Patents

磁気ヘッドの研磨装置および方法

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JP2001121394A JP30230599A JP30230599A JP2001121394A JP 2001121394 A JP2001121394 A JP 2001121394A JP 30230599 A JP30230599 A JP 30230599A JP 30230599 A JP30230599 A JP 30230599A JP 2001121394 A JP2001121394 A JP 2001121394A
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polishing
polished
jig
head
polishing surface
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徹男 阿部
Akio Ogawa
昭雄 小川
Tsuguhiro Hasebe
次博 長谷部
Hiroshi Shindo
宏史 進藤
Osamu Fukuroi
修 袋井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の磁気ヘッド用変換部が形成されたセラミ
ックバーに対してクラウン形状を施す研磨加工におい
て、制御性良く良好な形状を提供する。 【解決手段】被研磨面裏面に長手方向に垂直な複数の溝
を形成したセラミックバーを、略凹面上の研磨面に対し
てゴムを主材料とする弾性体を介して押圧し、磁気ヘッ
ド変換部に設けられた素子のＭＲ値を測定し、その測定
結果に基づくクローズドループによってクラウン加工時
における押圧力を調整し、研磨量の制御を行うこととし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ヘッドが複数配
列された被研磨物を研磨するための磁気ヘッドの研磨装
置および研磨方法に関わり、特に被研磨面をクラウン形
状に仕上げるための装置および方法に関わる。
【０００２】
【従来の技術】従来、電算機のディスクドライブ装置に
用いる薄膜磁気ヘッドのバッチ式製造過程においては、
磁性薄膜を含む多数個の変換部が表面上に一列に形成さ
れた棒状のセラミック（セラミックバー）を、該変換部
と共に研磨することよって、各変換部のギャップのスロ
ートハイト（ギャップ部分の高さ）を適切な値に加工す
る工程が行われている。その後の工程で、セラミックバ
ーは各変換部ごとに個々に切り離され、それぞれが磁気
ディスクドライブ装置用の磁気ヘッドの一部を構成す
る。該磁気ヘッドが磁気ディスクドライブ装置に用いら
れる時には、セラミック部分が磁気ディスク上でディス
クの回転による風圧により浮上するスライダとなり、磁
性薄膜を含む変換部がディスクの磁気信号の記録および
／又は再生を行うヘッドコアとなる。
【０００３】なお、上記変換部には、書き込み用の誘導
型磁気変換素子および読み出し用の磁気抵抗素子（以下
ＭＲ（Magneto Resistive) 素子と述べる。）等が形成
されている。また、上記スロートハイトとは、このよう
なヘッドコアにおいて磁気信号の記録・再生を行う磁極
先端部であって２つの磁極が微少ギャップで向かい合う
部分の長さ（高さ）を言う。信号の適切な記録再生を可
能とするために、このスロートハイトの大きさを所定の
値にする必要があり、研磨加工には高い精度が要求され
る。
【０００４】このようなセラミックバー形態で磁気ヘッ
ドの研磨を高精度で行う装置は以前から提案されている
（たとえば米国特許第５６２０３５６号など）。本願出
願人もこのような装置および方法をいくつか提案してい
る（特願平１１−１６２７９９など）。
【０００５】上にも簡単に述べたように、ディスクドラ
イブ装置の作動時において、サスペンションに支持され
た磁気ヘッド先端のチップ（スライダとヘッドコアから
なる）はディスクの高速回転に伴って生じた空気流の風
圧により、ディスクから微少間隔（１００分の数ミクロ
ン）離れて浮上した状態となる。その際、磁気ディスク
への情報の記録及び磁気ディスクからの情報の再生を正
確に行うためには、浮上したチップ部品の姿勢が常に安
定している必要がある。
【０００６】そのために、ある種の磁気ヘッドにおいて
はヘッド先端のチップ部品のディスクに面する面をＲ形
状（曲面形状）となるように加工し、それによってディ
スク内外周での空気流の変化によるチップ浮上姿勢への
影響を抑制することが行われている。
【０００７】そのようなＲ形状を与える加工（以下クラ
ウン加工と述べる。）をバッチ処理で行うために、まず
上記のように磁気薄膜を含む多数の変換部が形成された
セラミックバーの状態で研磨し、スロートハイトを所望
量とする研磨を行い、その後同じ面に対して所望の曲面
形状を得るためにクラウン加工を行う。
【０００８】上記クラウン加工は出願人が上記特願平１
１−１６２７９９で提案している装置によっても一応可
能である。この装置は水平に設置された回転駆動される
研磨用定盤と、研磨すべきワーク（セラミックバー上に
多数個の変換部が形成されたもの）を保持して所望の姿
勢で研磨用定盤に接触させてワークの研磨を行わせる研
磨ヘッドとを有する。研磨ヘッドは研磨用定盤に対して
水平方向に移動可能かつ垂直方向に昇降可能な取り付け
フレームに取り付けられている。研磨ヘッドは取り付け
フレームに対して円環状の軸受により水平面内で回転可
能に支持されている。
【０００９】特願平１１−１６２７９９で提案された装
置の研磨ヘッドは、その底面にアジャストリングを有し
ている。このアジャストリングは研磨工程時に研磨用定
盤の上面である研磨面に接触し、研磨ヘッド姿勢の基準
面を与える。研磨ヘッドは更に、上記アジャストリング
を基準とする基準系（即ちアジャストリングに対して固
定された諸部品からなる部分）を所定水平軸周りに所望
角度で傾けることを可能とする傾動部を有する。言い換
えると研磨ヘッドの該傾動部はアジャストリングを含む
基準系を垂直方向に対して所望角度傾けることができ
る。傾動部の傾動動作はモーター駆動により行われる。
【００１０】この装置はそのほかに、ワークであるセラ
ミックバーの被研磨面を研磨する際に、ワークの曲がり
あるいはねじれを調整することにより、被研磨量の水平
バランスを調整するための手段を有している。具体的に
は、ワークの長さ方向における複数の任意点での研磨用
定盤に対するワークの押しつけ圧力を調整することで、
ワークのねじれ等を矯正し、被研磨量を調整している。
【００１１】以上に説明した装置で、スロートハイトを
所望値に設定するための通常の研磨を行う際には、一つ
のワークの研磨工程を通じて傾動部の傾動角度は固定さ
れている。また、当該研磨工程時における装置の研磨定
盤の研磨面は、ワークに対して垂直に保持され、ワーク
の被研磨面は平面に研磨される。
【００１２】他方でこの装置が傾動部を有していること
を利用して研磨面をクラウン加工することも理論上は可
能である。即ち研磨工程時に傾動部の傾け角度を徐々に
連続的に変えながら研磨を行うことで研磨面をＲ形状に
仕上げることもできる。しかしながら、この装置を用い
てクラウン加工を行った場合、所望の曲率のなめらかな
曲面に仕上げることは難しく曲面のばらつきが大きくな
り、また加工時の装置の制御も複雑なものとなる。
【００１３】このため、以上に述べたような装置とは別
に、球面形状の研磨面を有する研磨用定盤を用いてセラ
ミックバーワークの研磨面をクラウン加工することも行
われている。その一つの例では円柱形の治具の端面にラ
バーを張り付け、その上にセラミックバーワークをつ
け、該セラミックバーを該治具を介して研磨用定盤に押
しつけ、その押しつけ時の全体的圧力を制御しながら研
磨を行っている。また別の例では角状の治具にラバーを
介してセラミックバーワークを取り付け、治具およびワ
ークを含む研磨ヘッドの自重による研磨面への押しつけ
力により研磨加工を行っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上に説明した従来の装
置では磁気ヘッドのクラウン加工を高精度で行うことは
できない。上記特願平１１−１６２７９９の装置では、
上述のように、傾動部の傾きを徐々に変えながら研磨を
行うためになめらかな曲面を得ることは実際には困難で
あり、また制御も複雑なものとなり、実用には不向きと
思われる。
【００１５】また球面状の研磨面を有する研磨用定盤を
用いた装置でも、従来装置では研磨による加工形状の制
御を加工時のワークの定盤への押しつけ加重および加工
時間によって管理を行っている。研磨時においては、研
磨用スラリ−の消耗による研磨速度の変化等により、研
磨量の制御は高精度に行うことができない。本発明はこ
のような現状に鑑みて、磁気ヘッドのクラウン加工を高
精度で行うことのできる研磨装置および研磨方法を提供
することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る磁気ヘッドが複数個形成された被研磨
物を研磨する磁気ヘッドの研磨装置は、所定の曲率半径
を有する球面の一部を構成する研磨面を有して回転駆動
される研磨用定盤と、研磨面に対して移動可能に配置さ
れた研磨ヘッド取り付け用フレームと、研磨ヘッド取り
付け用フレームから弾性部材を介して支持される研磨ヘ
ッドとからなり、さらに、研磨ヘッドは弾性体を介して
被研磨物を保持する治具と、治具が取り付けられるバッ
クプレートと、バックプレートと一体で研磨面に対して
昇降すると共にバックプレートを支持点を中心として前
記昇降の方向と平行な平面において回転可能に支持して
する昇降部と、バックプレートを研磨面に対して押圧す
る複数の修正用アクチュエータ手段と、被研磨物に形成
された磁気ヘッドの特性を測定する測定手段と、測定値
に応じて複数の修正用アクチュエータ手段の押圧力を制
御する制御手段とを有することを特徴としている。
【００１７】上記課題を解決するために、昇降部は傾動
部により支持されており、傾動部駆動手段によって傾動
部を傾斜させることにより昇降の方向を傾斜させる構成
とすることが好ましい。また、研磨ヘッドは、研磨ヘッ
ド取り付け手段に対して回転可能に取り付けられること
が好ましい。さらに、装置は研磨ヘッド揺動手段を有
し、研磨ヘッド揺動手段は研磨ヘッドに所定角度範囲の
往復回転運動を行わせる構成とすることがより好まし
い。
【００１８】また、複数の修正用アクチュエータ手段は
３個の低摩擦シリンダーであることがこのましく、低摩
擦シリンダーによる前記バックプレート押圧部分は、前
記バックプレートの支持点および前記バックプレートの
長手方向における前記支持点の両側であることがより好
ましい。
【００１９】また、研磨面における所定の曲率半径は４
乃至６ｍであることが好ましく、弾性体はゴムを主材料
とするものであることが好ましい。さらに、被研磨物
は、研磨面と対向する面上に長手方向に対して垂直な複
数の溝が形成されていることが好ましく、測定される磁
気ヘッドの特性は、ＭＲ抵抗であることがより好まし
い。
【００２０】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る磁気ヘッドが複数個形成された被研磨物を研磨
する磁気ヘッドの研磨方法は、被研磨物を弾性体を介し
て治具に保持させる工程と、所定の曲率半径を有する球
面の一部を構成する研磨面を有して回転駆動される研磨
用定盤にたいする所定の位置に前記治具を移動する工程
と、治具を研磨面に対して略垂直な平面において回動可
能に支持して研磨面上に降下させる工程と、治具を介し
て被研磨物を研磨面に押圧することで被研磨物を研磨す
る工程とからなる方法であって、さらに、治具は回動可
能とする支持点以外の複数の点において研磨面方向への
押圧が可能であり、磁気ヘッドの特性を測定することに
よる研磨量の測定と測定結果に基づく支持点および複数
の点による押圧力の調整が研磨工程において複数回繰り
返されることを特徴としている。
【００２１】また、上記課題を解決するために、被研磨
物を治具に保持させる工程において、治具を研磨面に対
して降下させる方向を調整することが好ましい。さら
に、研磨工程において、治具は、治具を回動可能に支持
する支持点を中心として、研磨面と略平行に、所定角度
範囲の往復回転運動をさせることがより好ましい。ま
た、支持点および複数の点の押圧は、低摩擦シリンダー
によってなされることが好ましく、複数の押圧点は、治
具の長手方向において、支持点を中心とする両側の点で
あることがより好ましい。
【００２２】また、研磨面所定の曲率半径は、４乃至６
ｍであることが好ましく、弾性体はゴムを主材料とする
ものであることが好ましい。さらに、被研磨物は、被研
磨物を弾性体を介して治具に保持させる際に、あらかじ
め研磨面と対向する面上に長手方向に対して垂直な複数
の溝が形成されていることがより好ましい。さらに、測
定される磁気ヘッドの特性は、ＭＲ抵抗値であることが
より好ましい。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの
研磨装置及び研磨方法を本発明の実施の例を示す図１乃
至図１１を参照して説明する。図１は本発明の実施例を
示す磁気ヘッドの研磨装置を示す全体正面図であり、図
２は平面図である。また、図３乃至図６は本発明の実施
例に係る研磨ヘッドについての正面、平面、側面および
側面断面のそれぞれ概略を示す。
【００２４】まず、図１及び図２により、実施例に係る
磁気ヘッドの研磨装置の全体構成を説明する。磁気ヘッ
ドの研磨装置は、基台１を備え、この基台１には、研磨
用定盤２が水平面内で回転可能に支持され、さらに、こ
の研磨用定盤２は基台１内に設けられた回転駆動源であ
る定盤駆動用モータ４でベルト６を介して回転駆動され
る。
【００２５】また、上下方向に離間した１対のガイドレ
ール８が水平方向に延びるように基台１の上方で支持さ
れ、さらに、１対のガイドレール８により水平方向に摺
動自在に案内される横移動スライダ１０が設けられてい
る。この横移動スライダ１０には研磨ヘッド取付用フレ
ーム１２が昇降自在に取り付けられている（高さ調整自
在に昇降駆動されるようになっている）。横移動スライ
ダ１０の駆動は、例えばガイドレール８に平行なボール
螺子軸にスライダ１０側のボール螺子ナットを螺合し、
ボール螺子軸をモータで回転駆動することで実行するこ
とができ、さらに、スライダ１０及び研磨ヘッド取付用
フレーム１２は往復直線運動を行うことができる。
【００２６】図３に示すように、研磨ヘッド取付用フレ
ーム１２の内側には円環状軸受け部１４を介して回転支
持部１６が回転自在に支持され、この回転支持部１６に
は、板ばね、ゴム等の弾性部材１８を介在させて研磨ヘ
ッド２０が取り付けられている。研磨ヘッド２０は、底
板２２とこの上に平行に立設固定された垂直支持板２４
とを有している。
【００２７】図２及び図３に示すように、回転支持部１
６にはベルト車（プーリー）２８が固着され、研磨ヘッ
ド取付用フレーム１２の外側には、ベルト車（プーリ
ー）３０を回転駆動する研磨ヘッド揺動用モータ３２が
取り付けられている。ベルト車２８，３０間にはベルト
３４が巻掛けられている。モータ３２、ベルト車２８，
３０及びベルト３４は、研磨ヘッド２０に所定角度範囲
の往復回転運動（揺動運動）を行わせる揺動手段として
機能する。
【００２８】図３乃至図６に示すように、研磨ヘッド２
０の垂直支持板２４の間には、垂直支持板２４に対して
平行な傾動軸４４が設けられており、この傾動軸４４を
中心として研磨ヘッド２０に対して傾動可能に傾動部４
６が枢支されている。
【００２９】図５及び図６に示すように、研磨ヘッド２
０の垂直支持板２４には、モータ取付用台座部４８の下
部が支点軸５０で回転自在に取り付けられており、さら
に、モータ取付台座部４８の上部に傾動用モータ５２が
固定されている。モータ５２の回転駆動軸にはボール螺
子軸５４が連結され、このボール螺子軸５４にボール螺
子ナット５６が螺合している。ボール螺子ナット５６に
は、支点軸６０で、傾動部４６にその一端が固定された
のアーム５８の他端が連結されている。これらの支点軸
５０乃至支点軸６０までの機構は、傾動部４６をそれが
研垂直支持板２４と平行となった状態から所定角度だけ
傾斜させる傾斜駆動手段を構成している。
【００３０】傾動部４６には、スライド軸受（クロスロ
ーラガイド）６２を介して昇降部６４が傾動部４６に対
して昇降可能に取り付けられている。ここで、昇降部６
４の傾斜方向の動きは傾動部４６と一体的に行われるた
め、傾動部４６と昇降部６４とは常に平行状態が保たれ
ている。この昇降部６４の下端部には、垂直支持板２４
と平行で傾動軸４４に直交する支点軸６６でバックプレ
ート６８が枢着されている。
【００３１】図３及び図５に示すように、傾動部４６の
上部には、修正用アクチュエータ手段７０Ａ ，７０
Ｂ，７０Ｃが、ブラケット７２を介して取り付けられて
いる。これらの修正用アクチュエータ手段７０Ａ,７０
Ｂ，７０Ｃは、バックプレート６８の支点軸６６および
その左側及び右側をそれぞれ下方に押圧（加圧）すると
共にバックプレート６８に作用する荷重を制御するため
のものである。なお、本実施例においては、修正用アク
チュエータ手段として低摩擦エアシリンダーを用いてい
るが、電磁式等種々の低摩擦シリンダーを用いることが
可能である。
【００３２】修正用アクチュエータ手段７０Ａ，７０
Ｂ，７０Ｃのロッド８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃの下端に
は、ネジ、ナットさらに球体等から構成されるシリンダ
ージョイント８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃが、昇降部６４に
取り付けられたスライド軸受８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃに
沿って昇降可能に接続されている。シリンダージョイン
ト各々は、修正用アクチュエータ手段の昇降方向に対し
て、角度にしておよそ５°回転が可能であり、シリンダ
ージョイントと修正用アクチュエータ手段等との軸心の
ずれを補正する構成となっている。これらシリンダージ
ョイント８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃの下端側とバックプレ
ート６８の左側、中央及び右側との間は、連結用リンク
８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃによりそれぞれ連結されてい
る。従って、図示のように、修正用アクチュエータ手段
７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃによってバックプレート６８に
作用する押圧力の作用方向は、互いに平行となる。
【００３３】バックプレート６８は、図６に示すよう
に、長方形板状部９０、固定ピン９６および連結部材１
２２を介して横長治具９４と結合されている。横長治具
９４は、研磨用定盤２に対する面（図中下方向となる端
面）にゴムを主材料とする弾性体である挿間ゴム９７が
エポキシ系の接着剤等により固定されている。被研磨物
（セラミックバーワーク）９２は、挿間ゴム９７の研磨
用定盤２に対する面側にゴム表面の自己粘着作用等によ
って固定、保持される。被研磨物９２は、上記各部材を
介して修正用アクチュエータ手段によって、研磨用定盤
２の研磨面２ａに押しつけられるが、その際においても
上記自己粘着作用等による挿間ゴム９７の保持状態が維
持される。
【００３４】実際の研磨時においては、主として修正用
アクチュエータ手段７０Ｂによって、被研磨物９２の研
磨面２ａに対する押しつけ荷重の調整が行われ、他の修
正用アクチュエータ手段７０Ａ，７０Ｂとによって、被
研磨物９２の長手方向における押しつけ荷重のバランス
の調整が行われる。従って、被研磨物９２の被研磨面９
２ａの長手方向における研磨量の大きさのばらつきに応
じて、修正用アクチュエータ手段７０Ａ，７０Ｂ，７０
Ｃによる押圧力を部分的にマイナス（引き上げ方向の
力）とすることもある。
【００３５】被研磨物９２の研磨に用いられる例えばス
ズ等からなる研磨用定盤２の研磨面２ａは、研磨工程に
よって被研磨物９２の被研磨面９２ａに所定のＲ（凸
型）形状を与えるべく、所定の半径を有する球面の一部
を構成する略凹面のすり鉢形状とすることが好ましい。
研磨用定盤２の直径方向における切断面を図８に示す。
本実施例においては、図に示すような厚肉の略円環形状
とし、さらに研磨面２ａにおける上記略凹面を一部とす
る球の半径を４乃至６ｍとしている。
【００３６】また、被研磨物９２を研磨面２ａに押しつ
ける際に、被研磨物９２をたわませて被研磨面９２ａ全
面を容易に研磨面２ａに接触させるべく、被研磨物９２
の挿間ゴム９７との粘着面には被研磨物９２の長手方向
とは垂直な方向に複数の溝９２ｂが形成されている。以
上の構成により、被研磨面９２ａは略凹面状の研磨面２
ａに容易に接触し、その長手方向全面において滑らかな
Ｒ形状を得ることが可能となる。
【００３７】なお、被研磨物９２は、図７に示すよう
に、細長い角棒状セラミックバー１０４（個々に切り離
されて薄膜磁気ヘッドのスライダとなる）に磁性薄膜パ
ターンからなる多数の磁気ヘッドの変換部を１列に配置
したものであり、これらの変換部の磁性薄膜パターンは
セラミックバー１０４の一方の長手側面１０４aに配列
されている。また、本実施例においては、セラミックバ
ー１０４の底面側（被研磨面）は前工程においてすでに
研磨され、その長手方向側面１０４aに位置する変換部
のスロートハイトは所定の値とされている。
【００３８】従って、Ｒ形状を得るために許容される研
磨量は、前工程により得られたスロートハイトの値を大
きく変化させること、或いは被研磨物の研磨量が長手方
向において異なってしまうこと等を防止する必要があ
る。なお、スロートハイトを適正値とする研磨工程と、
Ｒ形状を得る研磨工程とは、その研磨量および要求され
る研磨量の精度が異なるため、これら工程は一般的に別
個の研磨装置によって行われている。
【００３９】本発明においては、研磨中に複数の変換部
に設けられたＭＲ素子そのものの各磁気抵抗値（以下Ｍ
Ｒ値と述べる。）を測定し、その測定値に基づいて必要
とされる研磨量を求め、求められた研磨量に応じて被研
磨物に対する押圧力およびそのバランスを調整する、い
わゆるクローズドループ制御による研磨を行うことで被
研磨物９２における研磨量の管理を行うこととしてい
る。本実施例においては、セラミックバー１０４の中央
部に形成された変換部およびその左右の所定の位置に形
成された変換部におけるＭＲ素子のＭＲ値を所定周期で
測定しながら研磨加工を行う。なお、本実施例では、３
点のみのＭＲ値を測定しているが、より正確な研磨量管
理を要する場合には、測定点および被研磨物に対する押
圧部分をより増加させることが好ましい。
【００４０】変換部に設けられたＭＲ素子のＭＲ値を実
測するために、横長治具９４のバックプレート側の面９
４ａには、上記実測用ＭＲ素子にワイヤーボンディング
等によって電気的に接続された電極があらかじめ形成し
てある。長方形板状部９０には、バネ等によって付勢さ
れる測定用ピン１２８（図３参照）が植設されており、
横長治具９４を長方形板状部９０に固定する際に、上記
電極と測定用ピン１２８とが接続される。さらに、測定
用ピン１２８は図示しないＭＲ値測定手段に接続されて
おり、横長治具９４の長方形板状部９０への固定により
所定のＭＲ素子のＭＲ値測定が可能となる。
【００４１】ＭＲ値の測定手段およびアクチュエータの
押圧力制御手段の実際の構成について以下に述べる。図
９に上記測定手段および制御手段を含む、測定されたＭ
Ｒ値に基づいて修正用アクチュエータ手段を駆動させる
際の制御ブロック図を、図１０に測定および多重化基板
２２０のブロック図詳細を、図１１にアクチュエータ駆
動用基板ブロック図詳細をそれぞれ示す。なお、本実施
例においては、ＭＲ値を四端子抵抗測定によって得るこ
ととし、複数の測定用ピン１２８（ＰＯＧＯピン）をＭ
Ｒ素子２０１を接触させている。測定および多重化基板
２２０により、測定用ピン１２８を介してＭＲ素子２０
１より得られた電圧は、公知の四端子測定に用いられる
演算に基づき抵抗値として変換される。さらに、これら
抵抗値は、デジタルデータとして変換、多重化がなさ
れ、マイクロコンピュータ２１０の入出力端子２１１に
入力される。さらに、コンピュータ２１０において入力
されたデータに基づき被研磨物９２の研磨量が算出さ
れ、オペレータに対してその研磨量が示される。
【００４２】ＭＲ値の測定から上記デジタルデータに出
力に関して、図１０を参照としてより詳細に述べる。測
定および多重化基板２２０により、複数のＰＯＧＯピン
１２８に対して定電流電源２２１からの電流の供給、各
ピン間の電圧の測定、演算部２２３における測定値と校
正用抵抗２２２の値との比較に基づく数値演算が行わ
れ、ＭＲ素子の抵抗値が得られる。得られた値はさらに
Ａ／Ｄ変換器２２４によりデジタルのデータとして変換
される。
【００４３】変換後のデジタルデータに基づき、被研磨
面９２ａ上の測定されたＭＲ素子が形成位置およびその
近傍における必要な研磨量が求められる。次に、必要な
研磨量を得るためにアクチュエータ手段７０Ａ，７０
Ｂ，７０Ｃそれぞれが必要とする駆動量が、コンピュー
タ２１０において駆動量データとして求められる。さら
に、コンピュータ２１０から入出力端子２１１を介して
アクチュエータ駆動用基板２３０に対して駆動量データ
が入力される。それらデータは、アクチュエータ駆動用
基板においてＡ／Ｄ変換器２３１により制御信号に変換
され、その制御信号を受けた駆動電流出力装置２３２か
ら各アクチュエータ手段を必要量駆動するための電流が
出力される。各アクチュエータ手段はその出力に応じ
て、バックプレート６８に対する押圧力を微調整し、こ
れにより横長治具９４を介して被研磨物９２の研磨面２
ａへの長手方向の押圧バランスを微調整する。
【００４４】本発明においては、上記クローズドループ
によってＲ加工時における研磨量の制御を行う。これに
より従来装置において問題とされていた研磨量の微細な
制御が可能となり、被研磨物毎の研磨量のばらつきをな
くすことができる。また、単一の被研磨物内において
も、その長手方向における研磨量を各部分毎に制御する
ことが可能となり、従来装置で問題となった被研磨物内
での研磨量のばらつきもなくすことができる。
【００４５】次に、本発明の実施例における動作及び研
磨方法を説明する。まず、図１及び図２に示す研磨ヘッ
ド２０を研磨用定盤２と対向する位置から移動させ、薄
膜磁気ヘッドが複数配列されてなる被研磨物９２を保持
した横長治具９４を、連結部材１２２および固定ピン９
６を介してバックプレート６８の長方形板状部９０に取
り付ける。その際、研磨ヘッド２０に対するバックプレ
ート６８の傾斜角度を当初は零度（研磨用定盤２の基準
面２ｂに対して垂直な姿勢）に設定する。
【００４６】このとき、研磨量検知のために用いられる
所定のＭＲ抵抗測定用の磁気ヘッド変換部或いは、変換
部より引き出された配線部に対してＰＯＧＯピンを接触
させる。なお、ＰＯＧＯピンは、研磨工程時においても
常に良好な電気的接触が得られるように、不図示のスプ
リングによって接触部に押圧されている。
【００４７】傾斜駆動手段によるバックプレート６８の
傾斜設定及び横長治具９４の取付け作業の終了後、研磨
ヘッド２０を取り付けた研磨ヘッド取付用フレーム１２
をガイドレール８に沿って直線移動して、回転駆動され
ている研磨用定盤２の上方の所定位置に静止させる。次
に、研磨ヘッド２０を研磨用定盤２上面の研磨面２ａに
対して下降させる。その際、バックプレート６８の支点
軸６６の両側（図３中左側および右側）に対しては、修
正用アクチュエータ手段７０Ａ，７０Ｂによる押圧力を
ゼロとなるようにし、バックプレート６８および横長治
具９４の支点軸６６を中心とした回転（支点軸６６を中
心とした図中上下方向の回転）を可能としている。
【００４８】被研磨物９２が研磨面２ａと全面において
接触する位置で、研磨ヘッド２０の下降を終了する。研
磨面２ａにおいて被研磨物９２と接触する部分はすり鉢
形状の斜面部であるため、被研磨面９２ａをこれと全面
で接触させるためには、下降方向から被研磨物９２を傾
斜させる必要がある。本実施例においては、上記のよう
にバックプレート６８、横長治具９４および被研磨物９
２を回転可能の状態で研磨面２ａと接触させることによ
り、当該回転により被研磨物９２を傾斜させるための制
御機構を有することなく被研磨面９２ａ全面と研磨面２
ａとの接触を可能としている。また、下降終了後に横長
治具９４の微少な上下動を数回繰り返すことにより被研
磨面９２ａ全面と研磨面２ａとの接触をより確実なもの
としている。
【００４９】また、本実施例における研磨面２ａは略凹
面のすり鉢形状となっているため、支点軸６６のみで被
研磨物９２に対する押圧を行った場合でも、研磨時にお
ける被研磨物の回転にともなって被研磨面９２ａ各部分
の研磨面２ａに対する押圧力が変動する恐れがある。こ
のため、研磨ヘッド２０の回転中心を被研磨物９２の回
転中心と一致させ、さらに研磨ヘッド２０を往復直線運
動させる際にもこれら回転中心が常に研磨用定盤２の直
径或いはその延長線上に位置する構成となっている。
【００５０】なお、研磨ヘッド２０の下降は、不図示の
静電容量型の近接センサーにより、センサーと研磨面２
ａの所定位置との距離が所定距離となった時を検出する
ことで、その終了が判断される。なお、近接センサー
は、静電容量検出型の他に磁気検出型或いは高周波によ
る距離検出型等があるが、これらのいずれを用いても良
い。
【００５１】被研磨面９２ａ全面と研磨面２ａとの接触
により、被研磨面９２ａの研磨が行われる。研磨時にお
いては、被研磨物９２は弾性体である挿間ゴム９７を介
して研磨面２ａに押圧されており、かつ被研磨物９２は
より容易に研磨面２ａとの接触がなされるようにその長
手方向に垂直な複数の溝９２ｂが形成されている。この
ため、修正用アクチュエータ手段７０Ｂのみで支点軸６
６を押圧しても、被研磨物９２は容易にたわみ、押圧力
は研磨面９２ａの全面に効率よく分散され、単純に弾性
体を介して被研磨物を研磨面に押圧する場合に比べ、長
手方向における研磨量のばらつきを減少できる。
【００５２】しかし、研磨面２ａに埋め込めれる研磨用
ダイヤモンドスラリーの消耗度、研磨開始時の被研磨面
９２ａと研磨面２ａとの接触状態等により、個々の研磨
物での研磨速度および研磨量のばらつきの程度は異な
る。本発明においては、研磨量の微細制御を可能とする
ために、研磨量の実測し、実測値に基づいて修正用アク
チュエータ手段７０Ｂによる押圧力の調整を行うという
クローズドループを採用することで個々の研磨物間の研
磨量を等しくさせる。さらに、研磨工程中に、修正用ア
クチュエータ手段７０Ａ，７０Ｂにより被研磨物９２の
両端近傍の押圧力を調整し、これにより研磨量の制御も
同時に行い、研磨量の長手方向におけるばらつきの低減
を図っている。
【００５３】上記研磨工程中、被研磨物９２の同じ所が
研磨面２ａに接触していると偏摩耗を引き起こす恐れが
ある。このため、研磨ヘッド２０が取り付けられた回転
支持部１６を研磨ヘッド揺動用モータ３２により所定角
度範囲で往復回転させるとともに、研磨ヘッド取付用フ
レーム１２を所定範囲で往復直線運動させている。従っ
て、研磨工程中、研磨ヘッド２０は往復回転運動と往復
直線運動が重畳した運動を行うこととなり、研磨面の偏
摩耗の防止が図られる。
【００５４】なお、本実施例においては、被研磨物上の
三点でＭＲ値を測定し、各点に対する荷重を三つの修正
用アクチュエータ手段によって調整しているが、測定点
および荷重の付加点はこれらの数に限定されるものでは
ない。また、測定値はＭＲ値に限られず、研磨量測定用
の付加電極を被研磨物に設けてこの抵抗変化等を測定し
ても良く、顕微鏡等の光学的な手段によって研磨形状を
直接的に得てさらにこれに画像処理を施す等して研磨量
を得ることとしても良い。修正用アクチュエータ手段に
関しても、本実施例に係る低摩擦エアシリンダーに限定
されることなく、電磁式等、種々の駆動手段を用いるこ
とが可能である。
【００５５】横長治具に固定されて実際に被研磨物を保
持する挿間ゴムは、自己粘着作用あるいは一種の真空吸
着作用等により被研磨物を保持することができ、さらに
弾性変形により略凹面上の研磨面に沿うように変形する
ことができる弾性能を有する材質であれば良い。さら
に、本実施例においては、被研磨物の被研磨面裏面に長
手方向に垂直な複数の溝を形成して研磨面に沿うための
変形の容易化を図っているが、被研磨物の厚さを薄くす
るあるいは被研磨物をより弾性能の高い材質のものとす
る等により容易化を図っても良い。さらに測定手段およ
び制御手段の構成についても、本実施例に示される構成
に限られず、被研磨物の研磨量の測定と、得られた測定
値に基づく被研磨物の押圧力の調整とが行われるもので
あれば良い。
【００５６】
【発明の効果】本発明においては、略凹面上の研磨面に
対してゴムを主材料とする弾性体を介して被研磨物を押
圧すること、および被研磨物裏面に長手方向に垂直な複
数の溝を形成することにより被研磨面全面を容易に研磨
面に接触させることと可能とし、これにより良好なＲ
（クラウン）形状を得ることが可能となる。
【００５７】さらに、上記クローズドループによってＲ
加工時における研磨量の制御を行うことにより、従来装
置において問題とされていた、被研磨物毎の研磨量のば
らつきをなくすことが可能となる。また、単一の被研磨
物内においても、その長手方向における研磨量を各部分
毎に制御することが可能となり、従来装置で問題となっ
た被研磨物内での研磨量のばらつきもなくすことが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る磁気ヘッドの研磨装置を
示す全体正面図である。
【図２】本発明の実施例に係る磁気ヘッドの研磨装置を
示す全体平面図である。
【図３】本発明の実施例に係る磁気ヘッドの研磨装置に
おける研磨ヘッド等を示す正面図である。
【図４】図３に示す研磨ヘッドの平面を示す図である。
【図５】図３に示す研磨ヘッドの側面を示す図である。
【図６】図３に示す研磨ヘッドの側面断面を示す図であ
る。
【図７】被研磨物の形状を説明するための概略斜視図で
ある。
【図８】研磨用定盤の直径方向断面を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係る研磨量制御に関するブロ
ック図を示している。
【図１０】図９中の測定および多重化基板における詳細
を示す図である。
【図１１】図９中のアクチュエータ駆動用基板における
詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ 基台 ２ 研磨用定盤 ２ａ 研磨面 ２ｂ 基準面 ４ 定盤駆動用モータ ６ ベルト ８ ガイドレール １０ 横方向スライダ １２ 研磨ヘッド取り付け用フレーム １４ 円環上軸受け部 １６ 回転支持部 １８ 弾性部材 ２０ 研磨ヘッド ２２ 底板 ２４ 垂直支持板 ２８，３０ ベルト車 ３２ モータ ３４ ベルト ４４ 傾動軸 ４６ 傾動部 ６４ 昇降部 ６８ バックプレート ７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ 修正用アクチュエータ手段 ８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ ロッド ８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ シリンダージョイント ８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ 連結用リンク ９０ 長方形板上部 ９２ 被研磨物 ９２ａ 被研磨面 ９２ｂ 溝部 ９４ 横長治具 ９６ 固定ピン ９７ 挿間ゴム １０４ セラミックバー １０４ａ 長手方向側面 １２８ 測定用ピン １２２ 連結部材 ２０１ ＭＲ素子 ２１０ マイクロコンピュータ ２１１ 入出力端子 ２２０ 測定および多重化基板 ２２１ 定電流電源 ２２２ 校正用抵抗 ２２３ 演算部 ２２４，２３１ Ａ／Ｄ変換器 ２３０ アクチュエータ駆動用基板 ２３２ 駆動電流出力装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１１月１７日（１９９９．１１．
１７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷部 次博 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 進藤 宏史 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 袋井 修 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C049 AA07 AA12 AB04 AB08 AB09 CA05 CB01

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気ヘッドが複数個形成された被研磨物を
    研磨する磁気ヘッドの研磨装置であって、所定の曲率半
    径を有する球面の一部を構成する研磨面を有して回転駆
    動される研磨用定盤と、前記研磨面に対して移動可能に
    配置された研磨ヘッド取り付け用フレームと、前記研磨
    ヘッド取り付け用フレームから弾性部材を介して支持さ
    れる研磨ヘッドとからなり、 前記研磨ヘッドは弾性体を介して前記被研磨物を保持す
    る治具と、前記治具が取り付けられるバックプレート
    と、前記バックプレートと一体で前記研磨面に対して昇
    降すると共に前記バックプレートを支持点を中心として
    前記昇降の方向と平行な面上に回転可能に支持してする
    昇降部と、前記バックプレートを前記研磨面に対して押
    圧する複数の修正用アクチュエータ手段と、前記被研磨
    物に形成された磁気ヘッドの特性を測定する測定手段
    と、前記測定値に応じて前記複数の修正用アクチュエー
    タ手段の押圧力を制御する制御手段とを有することを特
    徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記昇降部は傾動部により支持され、傾動
    部駆動手段によって傾動部を傾斜させることにより前記
    昇降の方向を傾斜させることを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  3. 【請求項３】前記研磨ヘッドは、前記研磨ヘッド取り付
    け用フレームに対して回転可能に取り付けられているこ
    とを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】前記装置は研磨ヘッド揺動手段を有し、前
    記研磨ヘッド揺動手段は前記研磨ヘッドに所定角度範囲
    の往復回転運動を行わせることを特徴とする請求項３記
    載の装置。
  5. 【請求項５】前記複数の修正用アクチュエータ手段は３
    個の低摩擦シリンダーであることを特徴とする請求項４
    記載の装置。
  6. 【請求項６】前記低摩擦シリンダーによる前記バックプ
    レート押圧部分は、前記バックプレートの支持点および
    前記バックプレートの長手方向における前記支持点の両
    側であることを特徴とする請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】前記研磨面における前記所定の曲率半径は
    ４乃至６ｍであることを特徴とする請求項１乃至３何れ
    かに記載の装置。
  8. 【請求項８】前記弾性体はゴムを主材料とするものであ
    ることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の装
    置。
  9. 【請求項９】前記被研磨物は、研磨面と対向する面上に
    長手方向に対して垂直な複数の溝が形成されていること
    を特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の装置。
  10. 【請求項１０】前記測定される磁気ヘッドの特性は、Ｍ
    Ｒ抵抗であることを特徴とする請求項１乃至３何れかに
    記載の装置。
  11. 【請求項１１】磁気ヘッドが複数個形成された被研磨物
    を研磨する磁気ヘッドの研磨方法にであって、前記被研
    磨物を弾性体を介して治具に保持させる工程と、所定の
    曲率半径を有する球面の一部を構成する研磨面を有して
    回転駆動される研磨用定盤に対する所定の位置に前記治
    具を移動する工程と、前記治具を前記研磨面に対して略
    垂直な平面において回動可能に支持して前記研磨面上に
    降下させる工程と、前記治具を介して前記被研磨物を前
    記研磨面に押圧することで前記被研磨物を研磨する工程
    とからなり、 前記治具は回動可能とする支持点以外の複数の点におい
    て前記研磨面方向への押圧が可能であり、磁気ヘッドの
    特性を測定することによる研磨量の測定と前記測定結果
    に基づく前記支持点および複数の点による押圧力の調整
    が前記研磨工程において行われることを特徴とする方
    法。
  12. 【請求項１２】前記被研磨物を治具に保持させる工程に
    おいて、前記治具を前記研磨面に対して降下させる方向
    を調整することを特徴とする請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記研磨工程において、前記治具は、前
    記治具を回動可能に支持する支持点を中心として、前記
    研磨面と略平行に、所定角度範囲の往復回転運動をする
    ことを特徴とする請求項１１又は１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記支持点および複数の点の押圧は、低
    摩擦シリンダーによってなされることを特徴とする請求
    項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記複数の押圧点は、前記治具の長手方
    向において、前記支持点を中心とする両側の点であるこ
    とを特徴とする請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記研磨面の前記所定の曲率半径は、４
    乃至６ｍであることを特徴とする請求項１１乃至１３何
    れかに記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記弾性体はゴムを主材料とするもので
    あることを特徴とする請求項１１乃至１３何れかに記載
    の方法。
  18. 【請求項１８】前記被研磨物は、前記被研磨物を弾性体
    を介して治具に保持させる際に、あらかじめ研磨面と対
    向する面上に長手方向に対して垂直な複数の溝が形成さ
    れていることを特徴とする請求項１１乃至１３何れかに
    記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記測定される磁気ヘッドの特性は、Ｍ
    Ｒ抵抗値であることを特徴とする請求項１１乃至１３何
    れかに記載の方法。
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