JP2002205259A - 角形研磨プレートを用いる磁気ヘッド用研磨装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨精度の向上を図れると共に、上記二面化
の防止も図れる磁気ヘッド用の研磨装置を提供する。 【解決手段】 研磨装置に対して、回転速度の異ならせ
ることにより研磨速度を異ならせた粗研磨用および精密
研磨用の２種の研磨プレートを配置することとし、さら
に単一の研磨ヘッドを順次これら研磨プレート上を移動
させることにより研磨精度の向上と二面化の防止を達成
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、磁気ヘッドを構成
する磁気−電気変換素子等が複数配列されたセラミック
バー等の被研磨物を研磨するための磁気ヘッド用研磨装
置および研磨方法に関し、特に研磨精度が要求される微
細研磨工程に対応する研磨装置および研磨方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置等に用いる磁気ヘッド
は、誘導型磁気変換素子あるいは磁気抵抗素子等からな
る多数個の素子部が表面上に一列に形成された棒状のセ
ラミック（以下セラミックバーと述べる。）を加工して
得られる部品より構成されている。これら素子部は、半
導体製造技術に代表される薄膜の形成および加工技術を
用いて多数個同時にウエハ状のセラミック基板上に作り
込まれ、このセラミック基板を所定方向に棒状に切断す
ることで、上述のセラミックバーが得られる。

【０００３】素子部形成後のセラミックバーに対して
は、各素子部におけるスロートハイトあるいはＭＲハイ
ト等を適切な値とする研磨等の加工が施される。なお、
このスロートハイトは誘導型磁気変換素子における磁極
先端部の２つの磁極間の対向部の長さであり、ＭＲハイ
トは磁気抵抗素子における媒体対向面側端部から反対側
端部までの長さであり、共に磁気ヘッドにおける入出力
特性を規定する重要なパラメータである。

【０００４】セラミックバーは、その後各素子毎に切断
され、磁気ヘッドとして装置に組み込まれる。なお、磁
気ヘッドは、磁気ディスクに対する情報の記録再生時に
おいて、ディスクの高速回転に伴って生じる空気流によ
ってディスク表面から微少間隔浮上することを要する。
その際、記録再生特性を安定させるために浮上高さおよ
び姿勢が安定することも要している。この浮上高さ等の
安定性を得るために、セラミックバー切断後の、いわゆ
るスライダにおける磁気ディスクとの対向面には凸面部
あるいは溝部等を形成することが望ましい。このため、
一般に、セラミックバー切断前に、スロ−トハイト等を
所定とするための研磨を行った面に対して、Ｒ加工、溝
加工等が施される。

【０００５】上記セラミックバーは、セラミック基板切
断時に用いるダイシングソーのぶれ、あるいは切断によ
り生じた応力や素子部による応力等により歪み、曲がり
等を有している。また、素子部形成のための薄膜形成時
の形成位置の誤差等が累積され、研磨を行おうとする面
から素子までの距離が、素子各々について異なる場合も
生じうる。本出願人は、これら曲がり、素子の位置ずれ
等を修正しつつ所定のスロートハイト等を得る研磨装置
あるいは方法を、特願平１１−１６２７９９等に開示し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体の高記録
密度化に伴って、スロートハイト等を所定値とする研磨
工程において許容される誤差範囲はますます小さくなっ
てきており、近年は例えば±０．０１μｍ以下の研磨精
度が要求されるに至っている。上述の本出願人により開
示される装置および方法を用いることにより、現時点に
おける許容誤差範囲を満足することは可能であるが、更
なる研磨精度の向上は必須と考えられる。

【０００７】上記特願平１１−１６２７９９等に代表さ
れる研磨装置および方法においては、円盤状の研磨プレ
ートを用い、回転状態にある研磨プレートに対してセラ
ミックバーを押し付けることによって実際の研磨を行っ
ている。このため、研磨プレートの内周と外周とにおけ
る周速差により、セラミックバー内における各部分の研
磨速度が異なっていた。

【０００８】この周速差の影響を緩和するために、現状
においては、セラミックバーの研磨プレート上での押し
付け位置の調整、研磨時における研磨プレートに対する
セラミックバー各部分の押し付け力のバランスの調整等
を行うこととしている。しかしながら、要求される研磨
精度の向上により、この周速差の影響の防止が望まれる
に至っている。

【０００９】また、本明細書において後述するように、
研磨時における研磨プレートの回転速度を低下せしめる
ことによって研磨精度の向上が図れることが本出願人に
よって見出されている。当該知見に従えば、研磨速度を
低下させることで研磨精度の向上を図ることが可能とも
考えられるが、当該研磨工程に要する処理時間を考慮し
た場合、研磨精度を向上させる方法としては好ましくな
い。対応としては、現状において一般的に行われている
ように、研磨精度を要する微細研磨工程の前に、研磨精
度はこれより劣るが研磨速度が速い粗研磨工程を行うこ
とが考えられる。

【００１０】従来においては、粗研磨工程と微細研磨工
程とは異なる装置を用いて行われており、各工程毎にセ
ラミックバーを各々の研磨装置専用の治具に固定され、
研磨処理が為されていた。この場合、各装置におけるセ
ラミックバーを研磨面に押しつける角度あるいはセラミ
ックバーの治具に対する取付角度等は本来同一である
が、実際には微妙な相違が存在する場合がある。また、
相違がない場合でも、取付誤差等の人為的な要因によっ
て相違が生じる場合があり、各装置を経て研磨処理を行
う場合に、研磨面において二面化を生ずることがあっ
た。

【００１１】この二面化に対しては、微細研磨によって
研磨される量を増加することで対処可能であるが、これ
によって研磨工程全般に要する時間が延びてしまうとい
う問題がある。この問題は、研磨精度を得るために微細
研磨工程における研磨速度および被研磨量を低下させた
場合、さらに顕在化することとなり、研磨工程全般とし
て求められる処理時間の短縮と相反する結果を招いてい
た。

【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、回転される研磨プレート内外周におけ
る周速差の影響の防止し、研磨精度の向上を図れる磁気
ヘッド用の研磨装置および方法を提供することを目的と
するものである。さらに、本発明は、上記二面化を防止
しつつ、研磨工程全般として要する処理時間の短縮を図
った磁気ヘッド用の研磨装置および方法を提供すること
を目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る研磨装置は、研磨面を有する研磨用プ
レートに対して被研磨物における被研磨面を押圧し、被
研磨物に対して研磨用プレートを相対的に駆動させるこ
とによって被研磨物を研磨する研磨装置であって、被研
磨物を変形可能に保持し、研磨面に対して移動可能かつ
昇降可能な研磨ヘッドを有し、研磨用プレートの駆動
は、特定の軸に対しての回転運動を含まないことを特徴
としている。

【００１４】さらに、本発明に係る研磨装置は、一方向
に長い被研磨物であって、電気−磁気変換素子および磁
気−電気変換素子の少なくとも一方からなる素子を長さ
方向に複数個形成した被研磨物において、被研磨面から
素子各々の端部までのを所定値とする研磨を行う研磨装
置であって、被研磨面が押圧される研磨面を有し、研磨
時において被研磨物に対して相対的に駆動される研磨用
プレートと、被研磨物を変形可能に保持し、研磨面に対
して移動可能かつ昇降可能な研磨ヘッドとを有し、研磨
用プレートの駆動は、特定の軸に対しての回転運動を含
まないことを特徴としている。

【００１５】なお、上記研磨装置においては、被研磨物
に対する前記研磨用プレートの相対的な駆動によって被
研磨物が前記研磨用プレートに対して描く軌跡が略８の
字であっても良く、あるいは被研磨物に対する前記研磨
用プレートの相対的な駆動速度は、１乃至２mm/secであ
っても良い。

【００１６】また、上記課題を解決するために、本発明
に係る研磨装置は、一方向に長い被研磨物であって、電
気−磁気変換素子および磁気−電気変換素子の少なくと
も一方からなる素子を長さ方向に複数個形成した被研磨
物において、被研磨面から素子各々の端部までのを所定
値とする研磨を行う研磨装置であって、被研磨物に対す
る相対的な駆動速度およびその表面状態の少なくとも一
方が、それぞれ異なる、少なくとも二つの研磨用プレー
トと、被研磨物を変形可能に保持して、研磨用プレート
における研磨面に対して被研磨物を押圧する、研磨面各
々に対して移動可能かつ昇降可能な研磨ヘッドとを有
し、研磨用プレートの少なくとも一方の駆動は、特定の
軸に対しての回転運動を含まないことを特徴としてい
る。

【００１７】なお、上記研磨装置においては、駆動様式
が回転運動を含まない研磨用プレートの被研磨物に対す
る相対的な駆動によって被研磨物が研磨用プレートに対
して描く軌跡が略８の字であっても良く、あるいは、駆
動様式が回転運動を含まない研磨用プレートの前記被研
磨物に対する相対的な駆動速度は、１乃至２mm/secであ
っても良い。さらに、上記研磨装置は、研磨面に対する
平坦化加工および溝形成加工、および形成された溝に対
しての研磨材の注入あるいは研磨面への研磨材の塗布を
行うフェーシング機構を有しても良い。

【００１８】また、上記課題を解決するために、本発明
に係る研磨方法は、一方向に長い被研磨物であって、電
気−磁気変換素子および磁気−電気変換素子の少なくと
も一方からなる素子を長さ方向に複数個形成した被研磨
物において、被研磨面から素子各々の端部までを所定値
とする研磨を行う研磨方法であって、被研磨物を変形可
能に保持し、研磨用プレートにおける研磨面に対して被
研磨面を押圧し、押圧状態を維持して被研磨物を研磨用
プレートに対して相対的に駆動する研磨方法であって、
被研磨物と前記研磨用プレートとを相対的に駆動する際
に、研磨用プレートは特定の軸に対しての回転運動を行
わないことを特徴としている。

【００１９】なお、上記研磨方法においては、被研磨物
に対する研磨用プレートの相対的な駆動によって被研磨
物が研磨用プレートに対して描く軌跡が略８の字であっ
ても良く、あるいは、被研磨物に対する研磨用プレート
の相対的な駆動速度は、１乃至２mm/secであっても良
い。

【００２０】また、上記課題を解決するために、本発明
に係る研磨方法は、一方向に長いセラミックバーであっ
て、電気−磁気変換素子および磁気−電気変換素子の少
なくとも一方からなる素子を長さ方向に複数個形成した
セラミックバーにおいて、被研磨面から素子各々の端部
までのを所定値とする研磨を行う研磨装置であって、セ
ラミックバーに対する相対的な駆動速度およびその表面
状態の少なくとも一方が、それぞれ異なる、少なくとも
二つの研磨用プレートと、セラミックバーを変形可能に
保持して、研磨プレートにおける研磨面に対してセラミ
ックバーを押圧する、研磨面各々に対して移動可能かつ
昇降可能な研磨ヘッドとを有し、研磨用プレートの少な
くとも一方の駆動は、特定の軸に対しての回転運動を含
まないことを特徴としている。

【００２１】

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の実施の形
態に係る研磨装置および研磨方法について具体的に説明
する。図１にその概略構成を示す本発明に係る研磨装置
は、基台１、基台１上に水平面内に回転可能に支持され
る粗研磨用研磨プレート２（以下粗研磨プレート）、基
台１上に水平面内にＸ、Ｙ方向に駆動可能に支持される
精密研磨用プレート３（以下精密研磨プレート）、セラ
ミックバーを変形可能に支持する研磨ヘッド２０、およ
び精密研磨プレート３の表面に溝加工等を施すために用
いられるフェーシングユニット５から構成されている。
以下に個々の構成について詳細に述べる。

【００２２】本実施の形態においては、粗研磨プレート
２および精密研磨プレート３ともにスズからなるプレー
トを用いることとしている。そして、精密研磨プレート
３の表面は、後述するフェーシングユニットにより溝加
工が施され、この溝内にはセラミックバーの研磨速度を
高めるためのダイヤモンドペースト等の研磨剤が混入さ
れたスラリーが充填される。この溝はセラミックバーの
研磨に伴ってその深さを減じ、同時に注入されたスラリ
ーも劣化してゆく。このため、所定の研磨時間経過後
に、再度溝形成とスラリーの充填を行う必要がある。

【００２３】なお、従来においては、研磨プレートを装
置から取り外し、専用の加工機によりこれら作業を行っ
ていた。本実施の形態においては、作業効率の向上を目
的として、これら工程に用いるフェーシングユニットを
精密研磨用研磨プレート上方に配置することとし、イン
ラインにおいて溝加工等を行うことを可能としている。

【００２４】粗研磨プレート２の表面に対しても、同様
に研磨用スラリーの供給が要求される。しかしながら、
粗研磨プレート２に対しては、精密研磨プレート３に対
する程の研磨精度は要しない。このため、インラインに
おいて、粗研磨プレート２の表面を研磨して平坦性を確
保するためには、フェーシングユニットではなく、不図
示の表面研磨用の修正リングを用いて粗研磨プレート２
の表面平坦性を確保することとしている。また、修正リ
ングと協動して表面に対してスラリーを供給するための
不図示のディスペンサが、粗研磨プレート２上方に配置
されている。

【００２５】粗研磨プレート２は、セラミックバーの研
磨時において、３乃至６０rpmという比較的高い速度で
回転させることを要する。従って、粗研磨プレート２に
用いるスピンドルをベアリングによって支持した場合に
は、ベアリングからの振動により研磨精度が低下する恐
れがある。このため、本実施の形態においては、粗研磨
プレート２を回転させるために、高回転速度領域で安定
した回転が得られる空気軸受を用いることとしている。
なお、高回転速度領域で安定した回転が得られる軸受と
しては流体軸受等の滑り軸受あるいは磁気軸受がある
が、本実施例における空気軸受の代わりに、これらの何
れを用いることとしても良い。

【００２６】また、精密研磨プレート３には角形の研磨
プレートを用いることとし、上述の如くＸ、Ｙ方向への
駆動（スライド）が可能となっている。駆動機構は、
Ｘ、Ｙ各々のテーブルについてサーボモータによりボー
ルネジ軸を駆動し、このボールネジ軸と協同するボール
ネジナットを介してテーブルを駆動する公知の機構であ
るため、図面および詳細な説明に関しては省略する。こ
れらＸ、Ｙの各テーブルを同時に駆動することにより、
たとえば研磨ヘッド２０に対して８の字を描くような駆
動形態を得ることができる。本構成により、精密研磨に
おいて用いる研磨プレートは、特定の軸を中心に回転す
る構成ではなくなり、従来技術で問題になっていた研磨
プレートの周速差に起因した研磨精度の低下が防止され
る。

【００２７】実際の研磨工程としては、周速差に起因し
た研磨精度の低下に加え、更なる研磨精度の向上を図る
ことが望ましい。本出願人は、円形の研磨プレートにお
いて回転速度を低下させ、研磨速度を減少させることで
研磨精度が向上することを実験により見出している。特
に、セラミックバーの研磨プレートに対する相対速度が
１乃至２mm/sec、より好ましくは１、５９mm/secにおい
て好ましい結果が得られる知見を得ている。このため、
研磨時において、当該相対速度が略１、５９mm/secとな
るようにＸ、Ｙの各テーブルを駆動することとしてい
る。

【００２８】なお、相対速度をこれ以下とすることによ
り、良好な研磨精度が得られることも確認されている。
しかしながら、相対速度の低下に伴って、研磨速度も低
下することを懸案することを要し、現状においては、精
密研磨において必要と考えられる研磨量から、当該相対
速度を選択することが望ましい。また、上述の相対速度
範囲は、研磨精度を高める上では好ましい数値を示した
ものであり、実際の研磨工程においては、研磨工程に要
する作業時間を考慮して、これに近い低速度を選択する
ことが好ましい。

【００２９】なお、一般的には、上述のように、角形の
研磨プレートを用いた、研磨プレートの回転を用いない
研磨方式を採用した場合、研磨速度が低下することで作
業効率が低下する恐れがある。本実施の形態において
は、粗研磨工程用の円形の研磨プレートと精密研磨工程
用の角形の研磨プレートとを同時に有する構成とするこ
とにより、工程全体としての研磨速度の高速化を図り、
作業効率の向上を図っている。同時に単一の研磨ヘッド
を用いてセラミックバーの保持状態を変えることなく、
これら研磨プレートによる研磨を行うことにより、二面
化の防止も達成される。

【００３０】次に、研磨ヘッドについて説明する。図２
に部分的に構成要素の断面を示す研磨ヘッドの正面図
を、図３にその平面図を、図４に部分的に構成要素の断
面を示すその側面図を、図５にその部分底面図をそれぞ
れ示す。図に示すように、研磨ヘッド取付用フレーム１
２の内側には円環状軸受部１４を介して回転支持部１６
が回転自在に支持され、回転支持部１６には、研磨ヘッ
ド２０が取付けられている。研磨ヘッド２０は、底板２
２とこの上に立設固定された一対の平行な垂直支持板２
４とを有している。

【００３１】なお、本実施例においては、回転支持部１
６に対して直接底板２２を固定している。しかし、研磨
ヘッド２０を研磨プレート２、３の表面に対して略垂直
方向に安定して保持することが困難な場合には、間に姿
勢制御のためのバネ、ゴム等の弾性体あるいは剛体から
なる連結部材を設けることとしてもよく、さらに底面２
２の下部に姿勢制御用の部材を配置して姿勢の保持の安
定化を図っても良い。

【００３２】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が固着されている。研
磨ヘッド取付用フレーム１２の外側には、研磨ヘッド揺
動用のオシレーションモータ３２が配置されており、こ
のオシレーションモータ３２は減速器３１を介してベル
ト車（プーリー）３０を回転させる。ベルト車２８、３
０間にはベルト３４が巻掛けられている。モータ３２、
減速器３１、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。なお、揺動運
動の範囲は、図５に示されるストッパー３５によって規
制され、底板２２に固定されたセンサードグ３６および
ベアリング押さえ１７に固定されたセンサー１９とによ
ってその揺動状態のモニター等が行われる。

【００３３】研磨ヘッド２０の垂直支持板２４の間に
は、研磨プレート２、３の表面に対して平行となる傾動
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４６が枢着、
支持されている。研磨ヘッド２０の垂直支持板２４に
は、さらに傾動部４６とは独立してモータ取付用台座部
４８を介してその上部に傾動用モータ５２が固定されて
いる。モータ５２の回転軸は、支点軸５０を介してボー
ルネジ軸５４に連結され、このボールネジ軸５４にはボ
ールネジナット５６が螺合している。

【００３４】ボールネジナット５６には、支点軸６０
で、アーム５８の一端が連結されている。アーム５８の
他端は傾動部４６に固定されており、モータ５２によっ
て傾動部４６を研磨プレート２、３に対して傾斜させる
ことが可能となっている。さらに、傾動部４６の傾斜角
度をモニターするためのセンサー５１およびセンサード
グ５３が、また傾動部４６の原点位置を検出するための
センサー４７がそれぞれ設けられている。

【００３５】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
して昇降可能に取付けられている。ここで、昇降部６４
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、研磨プレート
２、３の表面に対して平行かつ傾動軸４４に直交する軸
上の支点軸６６を介してバックプレート６８が回動可能
に支持されている。バックプレート６８には、研磨時に
おいてセラミックバー９２の曲がり等を修正すると共
に、実際にセラミックバー９２を保持して研磨プレート
２、３に押圧する修正機構１００がさらに取り付けられ
る。

【００３６】傾動部４６の上部には、ブラケット７２を
介して、バランス用のボイスコイルモータ７０Ａ 、７
０Ｂが取り付けられている。ボイスコイルモータ７０
Ａ、７０Ｂは、バックプレート６８の支点軸（長さ方向
中央部分）の左側及び右側をそれぞれ上方に引き上げる
（引圧の付加）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。本実施例に示すボイス
コイルモータ７０Ａ、７０Ｂは、フレーム７４Ａ、７４
Ｂと、このフレーム７４Ａ、７４Ｂの内側に取り付けら
れて固定部を形成するコイル７６Ａ、７６Ｂと、ボイス
コイルモータ７０Ａ、７０Ｂの中心部に取り付けられて
可動部を形成する磁石７８Ａ、７８Ｂと、磁石７８Ａ、
７８Ｂの中心に一体的に取り付けられたロッド８０Ａ、
８０Ｂとから構成される。

【００３７】ロッド８０Ａ、８０Ｂの下端には、断面Ｌ
字型の昇降部材８２Ａ、８２Ｂが、フレーム７４Ａ、７
４Ｂに取り付けられたスライド軸受８４Ａ、８４Ｂに沿
って昇降可能に接続されている。昇降部材８２Ａ、８２
Ｂの下端側とバックプレート６８の左側及び右側との間
は連結用リンク８８Ａ、８８Ｂによりそれぞれ連結され
ている。ここで、磁石７８Ａ、７８Ｂの移動方向とバッ
クプレート６８に作用する力の方向とは、お互いに平行
となる。実際の研磨時においては、ボイスコイルモータ
７０Ａ、７０Ｂによって、被研磨物９２の研磨プレート
表面に対する主たる押しつけ荷重の調整が行われ、同時
に被研磨物９２の長手方向における押しつけ荷重のおお
まかなバランスの調整が行われる。

【００３８】本実施例においては、具体的には、被研磨
物９２の長手方向における被研磨部分および研磨量の大
きさのばらつきに応じて、ボイスコイルモータ７０Ａ、
７０Ｂにより、被研磨物９２に対しては主として上方に
引き上げる力（引圧力）を作用させているが、各部分の
必要研磨量に応じて押圧力（被研磨物９２を研磨面に押
しつける方向の力）を部分的に作用させても良い。な
お、ボイスコイルモータ７０Ａ、７０Ｂにより駆動され
たバックプレート６８の駆動量はセンサー６５により、
また駆動の範囲の上限についてはセンサー６７により検
知することとしている。

【００３９】修正機構１００は、エアシリンダー１０
６、エアシリンダー１０６に端部が連結してエアシリン
ダー１０６の軸方向に駆動されるスライダ１１３、エア
シリンダー１０６を上部に支持すると共にリニアガイド
１１５を介してスライダ１１３を軸方向に摺動可能に支
持するケース１０２、スライダ１１３の他端と連結する
略Ｌ字形状のレバー１１４とから構成される。ケース１
０２は、ベース１０１に対して固定されており、修正機
構１００はベース１０１を介してバックプレート６８に
固定される。

【００４０】レバー１１４は、その先端部にヘッドピン
１１４ａを有しており、エアシリンダー１０６より伝達
された駆動力を、ヘッドピン１１４ａを介してセラミッ
クバー９２を保持する保持治具９４に与えている。保持
治具９４にはセラミックバー９２が一体として保持され
ており、保持治具９４に駆動力を付加することにより両
者に対して局部的な曲げ変形等を与える。なお、修正機
構１００の形状を容易に理解できるように、図２におい
ては保持治具９４およびセラミックバー９２が省略され
ている。

【００４１】図６に保持治具９４の一具体例の正面図を
示す。図に示すように、保持治具９４は、一方向に長い
本体部１３１、本体部１３１と平行に配置される本体部
１３１とほぼ同じ長さを有する保持部１３２、本体部１
３１と保持部１３２とをその長さ方向の両端部において
連結する連結部１３３、１３４とから一体として枠状に
構成されている。本体部１３１には固定ピン１０７ａお
よび位置決めピン１０７が貫通するための穴１２０、１
２０ａが設けられ、かつこれらピンによりベース１０１
に対して固定される。保持部１３２は、枠の内側となる
部分に複数の荷重受け部１４５が長さ方向に並べて配置
されており、枠の外側となる部分においてセラミックバ
ー９２を保持する。

【００４２】荷重受け部１４５は、各々その中央部に荷
重受け穴１４６が設けられており、治具９４をベース１
０１に固定した際に、荷重受け穴１４６にはヘッドピン
１１４ａの先端の球状部分がはまりこむ。エアシリンダ
ー１０６の駆動に伴って、ピン１１４ａの先端部は荷重
受け穴１４６の周部分を押圧し、荷重受け部１４５を上
下方向に駆動させる。この荷重受け部１４５の移動によ
って保持部１３２を部分的に変形させ、同時にセラミッ
クバー９２に対しても局部的な変形を与える。なお、図
示した保持治具９４は、一具体例であり、セラミックバ
ー９２に対して与える必要のある変形の程度に応じて、
例えば加重受け穴１４６の数を増減する等、種々の変形
を行うことが可能である。

【００４３】なお、本実施例において用いたエアシリン
ダー１０６は、その外径が大きく、単に並置した場合に
は、セラミックバー９２に対して所望の間隔で変形を与
えることが困難となる。このため、本実施例において
は、エアシリンダー１０６を２列に並置することとし、
さらに中央のアーム１１４を中心として、複数のアーム
１１４の先端部の間隔が狭まりながら並立するようにそ
れぞれの形状を変形することとし、これによりヘッドピ
ン１１４ａが所望の間隔で並ぶようにしている。本実施
例においては、修正機構として此処で述べた形式のもの
を用いているが、修正機構の形式はこれに限定されるも
のではなく、例えばヘッドピン１１４ａの数を増加させ
ても良く、さらには本出願人により特願平１１−１６２
７９９等に開示された形式のものを用いても良い。

【００４４】次に、研磨ヘッド２０を基台１上に移動可
能に支持するヘッド駆動部４について、図面を参照して
説明する。図７に駆動部の正面図を、図８に駆動部の側
面図をそれぞれ示す。ヘッド駆動部４は、基台１に固定
されるブロック１５５、研磨ヘッド２０を取り付けるた
めのプレート１７１、プレート１７１をブロック１５５
の正面でＸ軸方向、Ｚ軸方向に摺動可能に支持するＸ、
Ｚ方向それぞれの駆動機構とから構成される。次に、
Ｘ、Ｚ方向それぞれの駆動機構について説明する。

【００４５】ブロック１５５の正面には、Ｘ軸モータ１
５７が配置され、モータ１５７の回転軸にはボールネジ
軸１５９が連結される。ブロックの正面には、さらにボ
ールネジ軸と平行となるように一対のＬＭ (liner moti
on) ガイド１６１がそれぞれ固定され、このＬＭガイド
１６１によって、補助プレート１６３がその裏面におい
て摺動可能に支持される。補助プレート１６３はその裏
面にボールネジナット１６５を有しており、これがボー
ルネジ軸１５９と協動することにより補助プレート１６
３はＸ軸方向に駆動される。

【００４６】補助プレート１６３の上部には、Ｚ軸モー
タ１７３がそれぞれ配置され、各々のモータ１７３の回
転軸にはボールネジ軸１７５が連結される。補助プレー
ト１６３の表面には、さらにボールネジ軸１７５と平行
に一対のＬＭガイド１７７がそれぞれ固定され、このＬ
Ｍガイド１７７によって、プレート１７１がその裏面に
おいて摺動可能に支持される。プレート１７１はその裏
面にボールネジナット１７９を有しており、これがボー
ルネジ軸１７５と協動することによりプレート１７１は
Ｚ軸方向に駆動される。

【００４７】前述のプレート１７１の表面には、研磨ヘ
ッド取付フレーム１２が取り付けられ、これにより駆動
部４は、その正面において研磨ヘッド２０を支持するこ
ととなる。駆動部４は、粗研磨プレート２と精密研磨プ
レート３の略中央部に配置され、各研磨ヘッド２０に取
り付けられたセラミックバー９２を、順次粗研磨プレー
ト２上から精密研磨プレート３上に移動させ、各々の研
磨工程を行うことが可能となる。

【００４８】実際の研磨時においては、研磨ヘッド２０
が第一の研磨プレートである粗研磨プレート２上の所定
位置に駆動され、支持される。ここで研磨ヘッド２０に
保持されたセラミックバー９２に対する曲がりの修正等
を行い、粗研磨プレート２に対して研磨ヘッド２０を降
下させる。その際、研磨ヘッド２０に設けられた近接セ
ンサ４１および下限検出センサ４２によって、研磨ヘッ
ド２０の粗研磨プレート２に対する高さを順次検知し、
研磨ヘッド２０を所定高さに停止させる。

【００４９】停止後、傾動部４６の傾動角度およびセラ
ミックバー９２の研磨面に対する押し付け圧を調整しな
がら第一の研磨工程である粗研磨が行われる。なお、本
実施例においては、研磨中、セラミックバー９２の各位
置における研磨量を不図示の測定系により順次測定し、
各位置において所望の研磨量が得られるように、修正機
構１００による更なる曲げ変形が随時セラミックバーに
対して与えられることとしている。

【００５０】第一の研磨工程終了後、Ｚ軸モータ１７３
によって研磨ヘッド２０は上昇され、駆動部４によって
当該研磨ヘッド２０は第二の研磨プレートである精密研
磨プレート３上に移動される。移動終了後、Ｘ軸モータ
１５７によって研磨ヘッド２０が所定位置に駆動された
後、Ｚ軸モータ１７３により研磨ヘッド２０は精密研磨
プレート３上に降下され、第二の研磨工程である精密研
磨がセラミックバー９２に対して施される。

【００５１】第二の研磨工程に際しては、第一の研磨工
程と同様の手順でセラミックバー９２が精密研磨プレー
ト３に対して所定の押圧力で押しつけられる。その後、
精密研磨プレート３上に、セラミックバー９２が略８の
字を描くようにＸ、Ｙプレートを駆動し、セラミックバ
ー９２の研磨を行う。その際、第一の研磨工程と同様に
研磨量が随時測定され、セラミックバー９２条の各素子
に対して所定のスロートハイト等が得られるように、修
正機構１００によるセラミックバー９２の保持および変
形が行われる。各素子に対して所定量の研磨が施された
後、研磨ヘッド１００は精密研磨プレート３の表面上よ
り上昇し、第二の研磨工程が終了する。

【００５２】上述の構成とすることにより、セラミック
バー９２に対する曲がりに修正状態を維持し且つこれを
保持する研磨ヘッド２０の姿勢も何ら変えることなく粗
研磨工程および精密研磨工程を連続的に行うことが可能
となり二面化の防止が図れる。同時に、両研磨工程にお
いて、セラミックバーに対して随時所望の曲げ変形を与
えることが可能となり、研磨精度の向上が図れる。ま
た、駆動部４において研磨ヘッド２０をＸ軸方向に駆動
可能とすることにより、両研磨プレート２、３を広い範
囲で使用することが可能となり、研磨プレート２、３を
効率よく使用することが可能となる。

【００５３】次に、フェーシングユニット５について説
明する。図９にフェーシングユニットのみにつての正面
図を、図１０に部分的に構成要素の断面を示すフェーシ
ングユニットのみについての側面図を示す。フェーシン
グユニット５は、基台１上に固定されるフェーシングユ
ニット用の基台２０１、基台２０１上に移動可能に支持
される研削ヘッド２１０とから構成される。当該基台２
０１の上部にはＸ軸方向（図中矢印方向）に延在するホ
ールネジ軸２０３とこれを回転させるＸ軸モータ２０５
とが配置される。

【００５４】研削ヘッド２１０には、ボールネジ軸２０
５と協動するボールネジナット２０７が配置され、ボー
ルネジ軸２０５の回転に応じて、研削ヘッド２１０がＸ
軸方向に駆動される。なお、研削ヘッド２１０と基台２
０１との間には、エアスライド２０９が配置されてお
り、これにより研削ヘッド２１０のＸ軸方向の駆動を安
定且つ精度良く行うことを可能としている。研削ヘッド
２１０は、ヘッド部２２０において、粗研磨プレート２
の表面を実際に研削する粗研削用、中研削用および仕上
げ研削用の３種類のバイト２２１、２２３、２２５を保
持し、当該ヘッド部はＺ軸モータ２１３により粗研磨プ
レート２表面に対して上下方向に駆動される。

【００５５】各バイト２２１、２２３、２２５に対して
はその後端部にエアシリンダ２２７、２２９、２３１が
配置されており、このエアシリンダを用いて各バイトに
よる研磨プレート２の研削量の調整を行うことが可能と
なっている。また、測定子２３３がヘッド部下端に設け
られており、粗研磨プレートの研削状態等が研削の進行
に応じて測定される。本実施例の如く、フェーシングユ
ニット５を研磨装置に対して付加することにより、研磨
プレート２を装置から取り外して専用の加工機により溝
加工等を行うことなく、インラインでこれを行うことが
可能となる。

【００５６】また、粗研磨プレート２を取り外すことが
無くなるため、従来取り外し時に生ずる恐れがあった、
研磨ヘッド２０によるセラミックバー９２の押しつけの
方向と研磨面の向きとのずれも生じなくなった。なお、
フェーシングユニットの形式は、本実施例の形状に限定
されず、公知である種々のフェーシングユニットを用い
ることが可能である。

【００５７】本実施例においては、研磨ヘッドは一つだ
けを用いており、精密研磨プレート一つに対して粗研磨
プレート一つの構成を具体例として開示しているが、研
磨ヘッドおよび各プレートの数はこれに限定されない。
各々のプレートの研磨所要時間に応じて、例えば、精密
研磨プレート一つに対して粗研磨プレートを三つ有する
構成とし、さらに研磨ヘッドの数も増加させ、これらプ
レートを同時に用いることとして作業効率の向上を図っ
ても良い。また、粗研磨プレートと精密研磨プレートの
間の中間程度の微細研磨用の研磨プレートを導入した構
成とする、あるいはより微細な研磨を行う研磨プレート
を導入する構成とし、作業効率あるいは研磨精度の向上
を図っても良い。

【００５８】本実施例においては、二面化の防止を考慮
したため、複数の研磨プレートを用いた場合を示してい
るが、精度の良い精密研磨のみを行おうとした場合、例
えば本実施の形態における精密研磨プレートのみを用い
た構成からなる研磨装置としても良い。この研磨装置を
用いることにより、従来装置によるものより精度良い研
磨を行うことが可能となる。

【００５９】また、本実施例は、精密研磨プレートにお
いては、Ｘ、Ｙテーブルのみを駆動させた場合を示した
が、これに研磨ヘッドによる揺動運動を付加することと
しても良い。また、本実施例においては、ボイスコイル
モータ７０Ａ、７０Ｂによるセラミックバーの研磨プレ
ート表面に対しての押し付け圧、あるいは修正機構によ
る同様の押し付け圧については特に言及していないが、
粗研磨時の押し付け圧と比較して精密研磨時の押し付け
圧を低くする構成とすることも、高い研磨精度を得る上
で有効であると考えられる。

【００６０】

【発明の効果】本発明の実施により、セラミックバーを
精度良く研磨することが可能となり、さらに粗研磨工程
から精密研磨工程へといった段階的に研磨工程を経た場
合に生ずるといわれる二面化も防止することが可能とな
る。また、最適な研磨速度が得られる精密研磨プレート
の駆動速度を見出し、これに応じた研磨プレートの支持
方式を採用したことにより、精度の良い研磨結果が得ら
れるとともに、研磨工程における作業性も向上させるこ
とが可能となる。同時に、研磨プレートの回転運動を用
いない研磨方式を用いることによって、従来生じていた
プレートの周速差による研磨精度の低下を防止するとと
もに、二種類の研磨方式を連続的に用いることによっ
て、回転運動によらない研磨方法のみの場合に問題とな
る研磨速度の遅さについても補うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研磨装置の概略構成を示す図であ
る。

【図２】本発明に係る研磨装置における研磨ヘッドの正
面図である。

【図３】図２に示す研磨ヘッドの平面図である。

【図４】図２に示す研磨ヘッドの側面図である。

【図５】図２に示す研磨ヘッドの底面図である。

【図６】図２に示す研磨ヘッドにおいて用いられる保持
治具の正面図である。

【図７】本発明に係る研磨装置における研磨ヘッド駆動
部の正面図である。

【図８】図７に示す駆動部の側面図である。

【図９】本発明に係る研磨装置におけるフェーシングユ
ニットの正面図である。

【図１０】図９に示すフェーシングユニットの側面図で
ある。

【符号の説明】

１；基台 ２；粗研磨用研磨プレート ３；精密研磨用研磨プレート ４；研磨ヘッド切り替え部 ５；フェーシングユニット １２；研磨ヘッド取付け用フレーム １４；円環状軸受部 １６；回転支持部 １７；ベアリング押さえ １９；センサー ２０；研磨ヘッド ２２；底板 ２４；垂直支持板 ２８、３０；ベルト車 ３１；減速器 ３２；オシレーションモータ ３４；ベルト ３５；ストッパー ３６、５３；センサードグ ４１；近接センサ ４２；下限検出センサ ４４；傾動軸 ４６；傾動部 ４７、５１；センサー ４８；モータ取付け用台座 ５０、６０；支点軸 ５４；ボールネジ軸 ５６；ボールネジナット ５８；アーム ６４；昇降部 ６５、６７；センサー ６６；支点軸 ６８；バックプレート ７０Ａ、７０Ｂ；ボイスコイルモータ ７２；ブラケット ７４Ａ、７４Ｂ；フレーム ７６Ａ、７６Ｂ；コイル ７８Ａ、７８Ｂ；磁石 ８０Ａ、８０Ｂ；ロッド ８２Ａ、８２Ｂ；昇降部材 ８４Ａ、８４Ｂ；スライド軸受 ８８Ａ、８８Ｂ；連結用リンク ９２；セラミックバー ９４；保持治具 １００；修正機構 １０１；ベース １０２；ケース １０６；エアシリンダー １０７；固定ピン １０７ａ；位置決めピン １１３；スライダ １１４；レバー １１４ａ；ヘッドピン １１５；リニアガイド １２０；固定穴 １２０ａ；位置決め穴 １３１；本体部 １３２；保持部 １３３、１３４；連結部 １４５；荷重受け部 １４６；荷重受け穴 １５５；ブロック １５７；Ｘ軸モータ １５９、１７５；ボールネジ軸 １６１、１７７；ＬＭガイド １６３；補助プレート １６５、１７９；ボールネジナット １７１；プレート １７３；Ｚ軸モータ ２０１；基台 ２０３；ボールネジ軸 ２０５；Ｘ軸モータ ２０７；ボールネジナット ２０９；エアスライド ２１０；研削ヘッド ２１３；Ｚ軸モータ ２２０；ヘッド部 ２２１、２２３、２２５；バイト ２２７、２２９、２３１；エアシリンダ ２３３；測定子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠田 一重 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 小野寺 晃 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 山口 正雄 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 AA09 AA11 AA12 AA16 AB01 AB04 AB08 AC01 AC04 BA04 BA07 CA02 CB01 CB10 DA16

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研磨面を有する研磨用プレートに対して被
   研磨物における被研磨面を押圧し、前記被研磨物に対し
   て前記研磨用プレートを相対的に駆動させることによっ
   て前記被研磨物を研磨する研磨装置であって、 前記被研磨物を変形可能に保持し、前記研磨面に対して
   移動可能かつ昇降可能な研磨ヘッドを有し、 前記研磨用プレートの駆動は、特定の軸に対しての回転
   運動を含まないことを特徴とする研磨装置。
2. 【請求項２】一方向に長い被研磨物であって、電気−磁
   気変換素子および磁気−電気変換素子の少なくとも一方
   からなる素子を前記長さ方向に複数個形成した被研磨物
   において、被研磨面から前記素子各々の端部までのを所
   定値とする研磨を行う研磨装置であって、 前記被研磨面が押圧される研磨面を有し、研磨時におい
   て前記被研磨物に対して相対的に駆動される研磨用プレ
   ートと、 前記被研磨物を変形可能に保持し、前記研磨面に対して
   移動可能かつ昇降可能な研磨ヘッドとを有し、 前記研磨用プレートの駆動は、特定の軸に対しての回転
   運動を含まないことを特徴とする研磨装置。
3. 【請求項３】前記被研磨物に対する前記研磨用プレート
   の相対的な駆動によって前記被研磨物が前記研磨用プレ
   ートに対して描く軌跡が略８の字であることを特徴とす
   る請求項１または２記載の装置。
4. 【請求項４】前記被研磨物に対する前記研磨用プレート
   の相対的な駆動速度は、１乃至２mm/secであることを特
   徴とする請求項１または２記載の装置。
5. 【請求項５】一方向に長い被研磨物であって、電気−磁
   気変換素子および磁気−電気変換素子の少なくとも一方
   からなる素子を前記長さ方向に複数個形成した被研磨物
   において、被研磨面から前記素子各々の端部までのを所
   定値とする研磨を行う研磨装置であって、前記被研磨物
   に対する相対的な駆動速度およびその表面状態の少なく
   とも一方が、それぞれ異なる、少なくとも二つの研磨用
   プレートと、 前記被研磨物を変形可能に保持して、前記研磨用プレー
   トにおける研磨面に対して前記被研磨物を押圧する、前
   記研磨面各々に対して移動可能かつ昇降可能な研磨ヘッ
   ドとを有し、 前記研磨用プレートの少なくとも一方の駆動は、特定の
   軸に対しての回転運動を含まないことを特徴とする研磨
   装置。
6. 【請求項６】駆動様式が回転運動を含まない前記研磨用
   プレートの前記被研磨物に対する相対的な駆動によって
   前記被研磨物が前記研磨用プレートに対して描く軌跡が
   略８の字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】駆動様式が回転運動を含まない前記研磨用
   プレートの前記被研磨物に対する相対的な駆動速度は、
   １乃至２mm/secであることを特徴とする請求項５記載の
   装置。
8. 【請求項８】さらに、前記研磨面に対する平坦化加工お
   よび溝形成加工、および形成された溝に対しての研磨材
   の注入あるいは前記研磨面への研磨材の塗布を行うフェ
   ーシング機構を有することを特徴とする請求項５記載の
   研磨装置。
9. 【請求項９】一方向に長い被研磨物であって、電気−磁
   気変換素子および磁気−電気変換素子の少なくとも一方
   からなる素子を前記長さ方向に複数個形成した被研磨物
   において、被研磨面から前記素子各々の端部までを所定
   値とする研磨を行う研磨方法であって、 前記被研磨物を変形可能に保持し、研磨用プレートにお
   ける研磨面に対して前記被研磨面を押圧し、前記押圧状
   態を維持して前記被研磨物を前記研磨用プレートに対し
   て相対的に駆動する研磨方法であって、 前記被研磨物と前記研磨用プレートとを相対的に駆動す
   る際に、前記研磨用プレートは特定の軸に対しての回転
   運動を行わないことを特徴とする研磨方法。
10. 【請求項１０】前記被研磨物に対する前記研磨用プレー
    トの相対的な駆動によって前記被研磨物が前記研磨用プ
    レートに対して描く軌跡が略８の字であることを特徴と
    する請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】前記被研磨物に対する前記研磨用プレー
    トの相対的な駆動速度は、１乃至２mm/secであることを
    特徴とする請求項９記載の方法。
12. 【請求項１２】一方向に長いセラミックバーであって、
    電気−磁気変換素子および磁気−電気変換素子の少なく
    とも一方からなる素子を前記長さ方向に複数個形成した
    セラミックバーにおいて、被研磨面から前記素子各々の
    端部までのを所定値とする研磨を行う研磨装置であっ
    て、前記セラミックバーに対する相対的な駆動速度およ
    びその表面状態の少なくとも一方が、それぞれ異なる、
    少なくとも二つの研磨用プレートと、 前記セラミックバーを変形可能に保持して、前記研磨プ
    レートにおける研磨面に対して前記セラミックバーを押
    圧する、前記研磨面各々に対して移動可能かつ昇降可能
    な研磨ヘッドとを有し、 前記研磨用プレートの少なくとも一方の駆動は、特定の
    軸に対しての回転運動を含まないことを特徴とする磁気
    ヘッドの製造装置。