JP2002205261A - 複数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、特に粗研磨工程および精密研
磨工程の両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】ここで、所定のスロートハイト得るために
研磨される面は、ダイシングソーによる切断工程によっ
て形成された面である。従って、研磨前のこの面に素子
を近づけて形成することは、切断時による素子の破損等
も考えられることから実際には困難であり、切断工程に
よって消失される領域よりある程度の間隔をあけて素子
は形成される。

【０００８】磁気ヘッドの製造工程における作業性の向
上を図ろうとした場合、上述の研磨精度の向上とは別
に、この間隔に対応する部分の研磨による除去を迅速に
行う必要がある。このため、従来においてはスロートハ
イトを所定値とする研磨工程前に、あらかじめセラミッ
クバーに対する粗研磨を別個の研磨装置によって行うこ
ととしていた。

【０００９】しかし、セラミックバー等の被研磨物を、
粗研磨用の装置と精密研磨用の装置とによって研磨した
場合、被研磨物を実際に研磨面に押し付ける治具の装置
に対してのあるいは被研磨物の治具に対しての取付誤差
等により、被研磨面に微少な二面化が生じる場合があ
る。研磨精度の向上と研磨工程における作業効率の向上
が要求されることにより、磁気ヘッド用の研磨装置に対
しては、粗研磨の速度向上と同時にこの二面化の防止も
求められることとなる。

【００１０】また、上記課題を解決する手段として、例
えば単一の研磨プレートを用い、研磨プレートの回転速
度を変化させることによって粗研磨時と精密研磨時それ
ぞれに対応させる、研磨用定盤へのセラミックバー等の
押し付け圧を変化させて粗研磨時と精密研磨時それぞれ
に対応させる、あるいはこれらを組み合わせることも考
えられる。しかし、回転速度領域を変化させたとして
も、必要とする回転速度が軸ぶれ等のない安定した回転
が得られる速度を超える場合には、当該研磨装置では対
応しきれなくなる。

【００１１】さらに、回転する研磨プレートにおいて
は、研磨時にセラミックバー等を押し付ける位置によっ
て、実際のセラミックバーに対する研磨プレートの相対
速度は異なっている。しかし、従来においては単に回転
速度を変化させ、研磨速度を単純に低下させるのみであ
って、適切な作業効率は考慮されていなかった。また、
押し付け圧等を変化させたとしても、その時点での研磨
用定盤の研磨面の状態が所定の研磨精度を得る上で粗す
ぎる等、不適当であることも起こりうる。これら問題
は、要求される研磨精度が高くなるに従い、顕在化する
ことが考えられることから、上記上記要求を満たしうる
研磨装置あるいは研磨方法の提供が望まれている。

【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、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、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装置であって、被研磨
物に対する相対的な移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プ
レートと、被研磨物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
することを特徴としている。

【００１４】なお、少なくとも二つの研磨用定盤は、各
々の研磨面に対して垂直な軸を中心に回転し、少なくと
も一つの研磨プレートの回転速度は４０rpm以上であ
り、少なくとも一つの研磨プレートの回転速度は０．０
１乃至０．２rpmであっても良い。あるいは、少なくと
も二つの研磨用定盤は、各々の研磨面に対して垂直な軸
を中心に回転し、少なくとも一つの研磨プレートは転が
り軸受により支持されており、少なくとも一つの研磨プ
レートは空気軸受、流体軸受あるいは磁気軸受の何れか
により支持されていても良い。

【００１５】上記課題を解決するために、本発明に係る
研磨装置は、さらに研磨面に対する平坦化および溝形
成、および溝に対しての研磨剤の注入あるいは研磨面へ
の研磨剤の塗布を行うフェーシング機構を有することと
しても良い。

【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、被研磨物を所定の
形状に変形保持して、被研磨面を第一の相対速度で駆動
される第一の研磨面に対して押圧する第一の研磨工程
と、第一の研磨工程終了後、第一の研磨工程において被
研磨物が変形保持された状態を維持したまま、被研磨物
を第一の相対速度とは異なる第二の相対速度で駆動され
る第二の研磨面に対して押圧する第二の研磨工程とから
なることを特徴としている。

【００１７】なお、第一の研磨工程における第一の研磨
面は４０rpm以上で回転されており、第二の研磨工程に
おける第二の研磨面は０．０１乃至０．２rpmで回転さ
れていても良い。

【００１８】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の製造方法は、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
子が形成された磁気ヘッドを含む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を所定値とする研
磨を行う磁気ヘッドの製造方法であって、セラミックバ
ーを所定の形状に変形保持して、被研磨面を第一の相対
速度で駆動される第一の研磨面に対して押圧する第一の
研磨工程と、第一の研磨工程終了後、第一の研磨工程に
おいて被研磨物が変形保持された状態を維持したまま、
被研磨面を第一の相対速度とは異なる第二の相対速度で
駆動される第二の研磨面に対して押圧する第二の研磨工
程とからなることを特徴としている。

【００１９】

【実施の形態】（研磨精度の向上手段）本発明者は、従
来型の研磨装置を用いる上において、研磨プレートの回
転速度を低下させることによって研磨精度の向上が図れ
そうであるとの知見を得た。そこで直径４０６ｍｍの研
磨プレートを有する研磨装置を用いて、回転速度を０．
０１rpmから徐々に増加させ、充分な研磨精度が得られ
る回転速度を求めることとした。その結果、０．０１乃
至０．２rpmにおいて、好適には０．１rpmにおいて良好
な研磨精度が得られることが確認された。

【００２０】従って、研磨精度の向上を図ろうとした場
合、研磨プレートの回転速度を０．２rpm以下とする、
より望ましくは０．１rpm近傍の速度とする、あるいは
セラミックバーの研磨速度を研磨プレートの回転速度
０．１rpm時の研磨速度相当とすることが望ましいと考
えられる。

【００２１】なお、この場合精密研磨における研磨速度
の低下はさけられない。従って研磨工程全般として考え
た場合、粗研磨工程において研磨される研磨量の増加お
よび粗研磨工程における研磨精度の向上も同時に要求さ
れる。精密研磨工程および粗研磨工程において研磨精度
を低下させる要因の１つとして各研磨プレートに用いら
れるスピンドルの回転時の軸の振動等が考えられる。そ
こで、本発明においては、各々の研磨プレートの回転速
度に応じ、当該回転速度域で軸の振動を最も低減できる
と思われる支持形態によって各スピンドルを支持するこ
ととしている。

【００２２】（二面化防止のための手段）上述のよう
に、粗研磨工程と精密研磨工程において別個の研磨装置
を用いた場合、セラミックバーを異なる治具に対して取
り付け直す必要が生じる。これにより個々の研磨プレー
ト表面に対して被研磨面の接触角度が異なり、その結果
として被研磨面の二面化が生じると考えられる。本発明
においては、単一の研磨装置に粗研磨用および精密研磨
用の二つの研磨プレートを持たせることとし、単一のセ
ラミックバー保持具によって、その保持姿勢を変えるこ
となく、順次両研磨プレートに対してセラミックバーの
押し付けを行うこととし、これにより二面化の防止を図
っている。

【００２３】（具体例）以下、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）および精密研磨用研磨プレート３（以下精密研磨
プレート）、一対の研磨ヘッド２０、一対の研磨ヘッド
２０を基台１上に回転可能に支持するヘッド切り替え部
４、および粗研磨プレート２の表面に溝加工を施すため
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。

【００２４】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、粗研磨プレート２
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。

【００２５】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
粗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。

【００２６】精密研磨プレート３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、精密研磨プレート３に関しては、過大な溝加工ある
いは過剰なスラリーの供給はセラミックバーに対しての
部分的な研磨速度の違いを招く恐れもあり、これを行う
ことは適当ではないと考えられる。すなわち、研磨精度
向上のためには、精密研磨プレート３表面の平坦性およ
び適当量のスラリーの供給が最も重要と思われる。この
ため、インラインにおいて、必要に応じて精密研磨プレ
ート３の表面を研磨して平坦性を確保するための不図示
の表面研磨用の修正リング、および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精密研磨プ
レート３上方に配置されている。

【００２７】粗研磨プレート２は、研磨速度を高めるた
めに、４０rpm以上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。

【００２８】また、精密研磨プレート３は、上述の如
く、低回転速度領域で用いることを要する。このため、
低回転速度領域において空気軸受のように研磨プレート
盤面が波打つ恐れがなくかつ低回転速度時に振動が生じ
る恐れも小さいベアリング支持の転がり軸受を用いるこ
ととしている。さらに、精密研磨プレート３を回転させ
るための駆動力を、低回転速度領域で安定した回転およ
び駆動力が得られるハーモニックドライブモータを用い
ることとしている。

【００２９】しかしながら、本発明は上述のスピンドル
支持形態に限定されるものではなく、高回転速度時にお
けるスピンドルの振動を許容レベルまで減少せしめる支
持形態および低回転速度時におけるスピンドルの振動を
許容レベルまで減少せしめる支持形態を、装置コスト等
を懸案し、適宜選択することが好ましい。また、粗研磨
時および精密研磨時における研磨プレートの回転速度
は、上述の如く４０rpm以上とすることが好ましいが、
実際の回転速度は、個々の研磨プレートにおける研磨速
度のバランスおよび研磨諸要時間を懸案し例えば、５０
rpm等、適宜定めることが好ましい。

【００３０】次に、一対の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１２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２２とこの上に立設固定された一対の平行な垂直支
持板２４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でも良い。

【００４４】次に、一対の研磨ヘッド２０を基台１上に
回転可能に支持するヘッド切り替え部４について、図面
を参照して説明する。図７に切り替え部の正面図を、図
８に切り替え部の側面図をそれぞれ示す。ヘッド切り替
え部４は、モーター１５１、減速器１５３、研磨ヘッド
２０を取り付けるためのプレート１７１をその両側面で
Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に摺動可能に支持するブロック１５
５とから構成される。ブロック１５５は、減速器１５３
を介してモータ１５１により回動され、その回動量は減
速器１５３近傍に配置された不図示の回転検出センサー
により検出し、その検出結果に基づいて制御される。

【００４５】ブロック１５５の両側面端部には、Ｘ軸モ
ータ１５７がそれぞれ配置され、各々のモータ１５７の
回転軸にはボールネジ軸１５９が連結される。ブロック
の両側面には、さらにボールネジ軸と平行となるように
一対のＬＭ (liner motion)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１６３はＸ軸方向に駆動される。

【００４６】各補助プレート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
ＬＭ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、これにより切り
替え部４は、その両側部において研磨ヘッド２０をそれ
ぞれ支持することとなる。切り替え部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
に回動させ、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。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。

【００４９】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、切り替え部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上に回動される。回動終了後、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、上述の第一の研磨工程と
同様の手順で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。

【００５０】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、切り替え部４において一対の研磨ヘッド２０を保持
することとし、一方において精密研磨工程を行う間に他
方において粗研磨工程を行うことが可能となり、作業性
を向上させることができる。また、切り替え部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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。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。

【００５４】本実施例においては、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、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。

【００５５】また、本実施例は、研磨プレートの回転速
度と研磨プレートの表面状態との組み合わせについて主
に言及しているが、これと同時に研磨用のスラリーを粗
研磨と精密研磨とにおいて異なることとしても良く、回
転速度と研磨用のスラリーとの組み合わせのみを変えて
対応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。

【００５６】

【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角研磨プレートの
回転速度を見出し、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。

【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切り
替え部の正面図である。

【図８】図７に示す切り替え部の側面図である。

【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 １５１；モータ １５３；減速器 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 伊藤 正利 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 (72)発明者 佐々木 正博 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 神津 雅樹 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 藤田 恭敏 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 AA12 AA14 AA18 AA19 AB01 AB04 AB08 AC01 AC04 BA07 CA02 CB10 DA16 5D093 AB03 AD03 AD05 FA22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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装置であって、 前記被研磨物に対する相対的な移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
   とを有することを特徴とする研磨装置。
2. 【請求項２】前記少なくとも二つの研磨用定盤は、各々
   の研磨面に対して垂直な軸を中心に回転し、少なくとも
   一つの研磨プレートの回転速度は４０rpm以上であり、
   少なくとも一つの研磨プレートの回転速度は０．０１乃
   至０．２rpmであることを特徴とする請求項１記載の研
   磨装置。
3. 【請求項３】前記少なくとも二つの研磨用定盤は、各々
   の研磨面に対して垂直な軸を中心に回転し、少なくとも
   一つの研磨プレートは転がり軸受により支持されてお
   り、少なくとも一つの研磨プレートは空気軸受、流体軸
   受あるいは磁気軸受の何れかにより支持されていること
   を特徴とする請求項１記載の研磨装置。
4. 【請求項４】さらに、前記研磨面に対する平坦化および
   溝形成、および前記溝に対しての研磨剤の注入あるいは
   前記研磨面への研磨剤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１乃至３何れかに記載の
   研磨装置。
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、 前記被研磨物を所定の形状に変形保持して、前記被研磨
   面を第一の相対速度で駆動される第一の研磨面に対して
   押圧する第一の研磨工程と、 前記第一の研磨工程終了後、前記第一の研磨工程におい
   て前記被研磨物が変形保持された状態を維持したまま、
   前記被研磨物を前記第一の相対速度とは異なる第二の相
   対速度で駆動される第二の研磨面に対して押圧する第二
   の研磨工程とからなることを特徴とする研磨方法。
6. 【請求項６】前記第一の研磨工程における前記第一の研
   磨面は４０rpm以上で回転されており、前記第二の研磨
   工程における前記第二の研磨面は０．０１乃至０．２rp
   mで回転されていることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
7. 【請求項７】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が形成された磁気ヘ
   ッドを含む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を所定値とする研磨を行う磁気ヘッ
   ドの製造方法であって、 前記セラミックバーを所定の形状に変形保持して、前記
   被研磨面を第一の相対速度で駆動される第一の研磨面に
   対して押圧する第一の研磨工程と、 前記第一の研磨工程終了後、前記第一の研磨工程におい
   て前記セラミックバーが変形保持された状態を維持した
   まま、前記被研磨面を前記第一の相対速度とは異なる第
   二の相対速度で駆動される第二の研磨面に対して押圧す
   る第二の研磨工程とからなることを特徴とする磁気ヘッ
   ドの製造方法。