JP2004249375A - 磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法およびラッピング加工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法および加工装置を提供する。
【解決手段】回転するラップ定盤２５の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、主揺動方向と交差する方向にワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うようにした。
【選択図】 図２
【解決手段】回転するラップ定盤２５の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、主揺動方向と交差する方向にワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うようにした。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法およびラッピング加工装置に関し、さらに詳しくは、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法およびラッピング加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の高容量化に伴い、スライダ付き複合型磁気ヘッドの小型化、狭トラック化、狭ギャップ化等が要求されており、薄膜磁気ヘッドが主流となってきていることから、磁気ヘッドスライダのラッピング加工工程においても高精度で生産性の高いラッピング加工が要求されている。
【０００３】
従来、この磁気ヘッドスライダの加工プロセスでは、ウエハーから、複数の磁気ヘッド素子が一列に配列されて形成されたローバー（Ｒｏｗ Ｂａｒ）を切り出し、この切り出したローバーを規定寸法にラッピング加工するため、ラップ定盤に所定圧力にて押圧し、ラッピング加工を行うのが一般的である。
【０００４】
このようなローバーは、たとえば、図２０に示すような構成となっている。ここで、図２０は、研磨面から見たローバーを示す模式図である。すなわち、ローバー１０は、磁気抵抗ヘッドスライダ１１と加工モニタ用抵抗素子（ＥＬＧ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｌａｐｐｉｎｇ Ｇｕｉｄｅ）素子）１２とをほぼ交互に並べて形成されている。磁気抵抗ヘッドスライダ１１は、アルミナ部１３およびアルチック部１４とからなり、アルミナ部１３には上部磁極１５、上部シールド（下部磁極）１６、磁気抵抗膜１７、下部シールド１８を備えている。
【０００５】
このようなローバー１０を精度良くラッピング加工する手段として、たとえば、本願出願人により、特許文献１に示されるラッピング加工方法およびラッピング加工装置が提案されている。このラッピング加工装置によるローバー１０のラッピング方向成分を図２１を参照しつつ説明する。ここで、図２１は、ローバーの研磨面から見たラッピング方向成分を模式的に示す斜視図である。この図２１中には、ローバー１０の研磨面１０ａと、後述する旋回揺動の中心１９とを示すとともに、ラッピング方向成分および定盤回転方向を矢印で示してある。
【０００６】
このラッピング加工装置は、回転するラップ定盤と、取り付けられたローバー１０をラップ定盤の半径方向に往復移動するように単純揺動（主揺動）させる第１の揺動機構と、取り付けられたローバーを、ローバーを中心に旋回揺動（副揺動）させる第２の揺動機構とを有し、この第１の揺動機構によるローバーの揺動周期と第２の揺動機構によるローバーの揺動周期とを相違させ複合揺動するように構成してある。
【０００７】
このラッピング加工装置によるラッピング加工方法は、まず単純揺動から複合揺動による粗ラッピング加工を行い、加工モニタ用抵抗素子の抵抗値ＥＬＧ−Ｒをモニタし、この抵抗値ＥＬＧ−ＲからＭＲ素子高さＭＲｈに換算する。そして、この換算値ＭＲｈが所定値になったら、粗スラリを排除するとともに仕上げスラリを供給し、つぎに複合揺動による仕上げラッピング加工を行う。ラッピング加工中は、この換算値ＭＲｈに基づき、ラッピングの進行状態に応じて加工圧力やラップ定盤の回転速度を低下させている。
【０００８】
このような複合揺動によるラッピング加工では、ローバー１０が常時動いている状態にあり、ローバー１０の研磨面１０ａとラップ定盤の相対速度がゼロとなる瞬間がなくなるので、ラップ面にラップ定盤の痕がつくことがない。また、ラップ方向が不定となっているので、均一に精度良くラッピング加工できる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１６２５２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年における磁気ヘッドスライダ１１のＭＲ素子やＥＬＧ素子１２は、そのギャップがきわめて小さくなっており、仕上げラッピング加工をも上述した複合揺動にてラッピング加工を行うと、ギャップ間にスクラッチやスミアが発生し、ショート状態等により素子感度を悪化させてしまう場合が生じ得るという課題があった。
【００１１】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、この発明は、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、前記複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、前記主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、粗仕上げ加工段階では、複合揺動により効率的にラッピング加工できるとともに、目標値に近い仕上げ加工段階では、低速で主揺動による仕上げラッピング加工を行うことができるので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００１５】
また、本発明は、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされないので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００１７】
また、本発明は、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤の回転数をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされないので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００１９】
また、本発明は、新たなワークのローディング後における複合揺動開始時に副揺動と主揺動との揺動周期を同期させることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、継続的かつ高精度にラッピング加工のタイミングを管理でき、面精度を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明は、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置において、前記主揺動時の速度の死点においてラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とする加工圧力調節手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、加工圧力調節手段によってベンドユニットの自重による加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とできるので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るラッピング加工装置およびラッピング加工方法の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るラッピング加工装置の構成を示すブロック図、図２は、ラッピング加工装置を示す斜視図、図３は、複合揺動機構を示す平面図、図４は、複合揺動機構を示す正面図、図５は、副揺動機構を示す正面図である。
【００２５】
また、図６は、ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作前）を示す平面図、図７は、ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作後）を示す平面図、図８は、ローディング動作（昇降サブベースの降下前）を示す正面図、図９は、ローディング動作（昇降サブベースの降下後）を示す正面図、図１０は、複合揺動の動作過程を示す模式図である。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
【００２６】
先ず、図１〜図９に基づいてラッピング加工装置２０の全体構成について説明する。なお、本実施の形態１に係るラッピング加工装置２０の構成は、上述した特許文献１に示される構成とほぼ同様であるので、概略的に説明する。ラッピング加工装置２０は、ラップ盤２１と制御装置２２とから構成されている。
【００２７】
図１および図２に示すように、ラップ盤２１は、テーブル構造体２３のテーブル２４上面に、反時計回りに回転するラップ定盤２５と、ローバー１０をローツール３１を介してベンドユニット３５により保持しラップ定盤２５に押圧する左右一対のラップユニット２６，２６と、ラップ定盤２５にスラリを供給するスラリ供給ユニット（図示せず）と、ラップ定盤２５をドレッシングするフェイシングユニット２７と、スラリをラップ定盤２５から掻き取るワイパユニット２８等とを備えて構成されている。
【００２８】
なお、ラップ定盤２５の上面には、一定方向に回転してスラリをラップ定盤２５上に広げる修正リング（図示せず）が設けられている。また、後述するラップユニット２６の加圧シリンダ５０，８０の駆動源である圧縮空気源（図示せず）も設けられている。
【００２９】
制御装置２２は、図１に示すように、装置制御用ソフトウェア２９により動作するパーソナルコンピュータ３０からなり、加工モニタ用抵抗素子１２の測定回路３２とラップユニット２６およびワイパユニット２８を駆動するコントローラ３３とを制御している。装置制御用ソフトウェア２９には、加工モニタ用抵抗素子１２の抵抗値ＥＬＧ−ＲからＭＲ素子高さへの換算値ＭＲｈやその目標値等、ラッピング加工制御に必要な各種の設定パラメータ３４が入力されている。
【００３０】
つぎに、ラップユニット２６について主に図６〜図９に基づいて説明する。ラップユニット２６は、図８および図９に示すように、テーブル２４上に固定してあるベース４０と、このベース４０上に軸受４１によって旋回可能に支持されている旋回支持板４２と、旋回支持板４２上で昇降する昇降サブベース４３とを備えている。この旋回支持板４２は、エアシリンダとラックピニオン機構からなる旋回機構４６によって軸４７を中心に９０度旋回するように形成されている。昇降サブベース４３は、旋回支持板４２と一体的に旋回し、４つのガイド４９に案内されつつ加圧シリンダ５０を有する昇降機構５１によって旋回支持板４２に対して昇降する。
【００３１】
つぎに、ラップユニット２６の複合揺動機構６０について説明する。この複合揺動機構６０は、昇降サブベース４３上に設けられ、ローバー１０をラップ定盤２５に対して複合揺動させるものである。すなわち、この複合揺動は、回転するラップ定盤２５の半径方向にワークとしてのローバー１０を往復移動させる主揺動（単純揺動）と、この主揺動方向と交差する方向にローバー１０を往復移動させる副揺動（旋回揺動）とを組み合わせることによって、当該ローバー１０の１周期の運動軌跡が図１０（ａ）〜（ｈ）に示すように、ほぼ８の字を描くようにしたものである。
【００３２】
同図中に示す主揺動軸位相は、プーリ６７の回転軸に設けた原点センサ（図示せず）によって検出できるようになっている。また、各位相において、ローバー１０の主揺動および副揺動の方向と、ラップ定盤２５の回転方向とをそれぞれ矢印にて表示してある。
【００３３】
また、この複合揺動機構６０は、図３に示すように、ローバー１０を主揺動させる主揺動機構６１と、副揺動させる副揺動機構６２とから構成されている。この主揺動機構６１は、昇降サブベース４３上の軸６３に回動可能に支持されているアーム６４と、昇降サブベース４３上に設けられたモータ６５と、昇降サブベース４３上に回転自在に設けられ、モータ６５のプーリ６５ａによってタイミングベルト６６を介して回転されるプーリ６７と、このプーリ６７と一体的に回転し、アーム６４の長穴６４ａ内に設けられた偏心カム６８とを備えている。したがって、モータ６５を駆動することにより、プーリ６７、後述するプーリ７２および偏心カム６８が回転し、このカム作用によりアーム６４が主揺動する。
【００３４】
副揺動機構６２は、図３に示すように、アーム６４に設けてある円弧状のガイドレール７０と、このガイドレール７０上をスライド可能に支持されているスライド構造体７１と、昇降サブベース４３に回転自在に支持され、タイミングベルト６６が掛けてあるプーリ７２と、このプーリ７２に同軸に設けられた回転アーム７３と、ＯＮ状態においてプーリ７２の回転に回転アーム７３が連動するように連結する電磁クラッチ７４と、回転アーム７３とスライド構造体７１とを連接するリンク７５とを備えている。
【００３５】
また、図５に示すように、回転アーム７３には、その原点位置（基準位置）を原点センサ７６によって検知するための検知片７３ａが設けられている。また、これと同様に、アーム６４の原点位置（基準位置）は、プーリ６７の回転軸に設けられた原点センサ（図示せず）によって検知されている。また、これらの原点センサにより揺動位相も検知できるようになっている。
【００３６】
複合揺動機構６０が以上のように構成されているため、電磁クラッチ７４がＯＮ状態にあるときは、プーリ７２と回転アーム７３が連結されているので、プーリ７２の回転によって回転アーム７３が回転し、リンク７５を介してスライド構造体７１を副揺動させ、これによりローバー１０が複合揺動することとなる。
【００３７】
一方、電磁クラッチ７４がＯＦＦ状態にあるときは、プーリ７２と回転アーム７３が連結されていないので、プーリ７２が回転しても回転アーム７３は回転せず、スライド構造体７１は旋回揺動しないので、アーム６４は主揺動のみとなる。
【００３８】
また、スライド構造体７１は、図４、図８および図９に示すように、スライド本体７７と、このスライド本体７７に嵌合して取り付けられている連結部材７８とからなる。後述するように、ベンドユニット３５を回動自在に支持する支持フレーム７９は、ピン７９ａによって連結部材７８と連結されている。
【００３９】
また、ベンドユニット３５は、後端部を軸受部８２によって回動自在に支持され、加圧シリンダ８０によって上下に回動されるように構成されており、これにより、ベンドユニット３５をラップ定盤２５方向に対して押圧もしくは持ち上げられるようになっている。
【００４０】
つぎに、ラッピング加工方法について主に図１１〜図１３に基づいて説明する。ここで図１１は、ラッピング加工方法を示すフローチャート、図１２は、ローディング動作を示すフローチャート、図１３は、アンローディング動作を示すフローチャートである。
【００４１】
図１１に示すように、先ずローディング動作を行う（ステップＳ１）。このローディング動作の詳細は、図１２に示すように、先ず複合揺動機構６０に旋回動作を行わせる（ステップＳ３０）。この旋回動作は、図６および図７に示すように、旋回機構４６が駆動され、旋回支持板４２および昇降サブベース４３が９０度旋回されて、ベンドユニット３５がラップ定盤２５の上方に配置される動作である（図８参照）。
【００４２】
つぎに、ラップ定盤２５が回転しているか否かを確認し、回転している場合には停止させる（ステップＳ３１、Ｓ３２）。そして、つぎにラップユニット２６のアーム６４をローディングさせる（ステップＳ３３）。すなわち、図８および図９に示すように、加圧シリンダ５０が駆動されて、昇降サブベース４３が４つのガイド４９に案内されながら下降し、アーム６４が下降する。
【００４３】
つぎに、ベンドユニット３５をローディングさせる（ステップＳ３４）。加圧シリンダ８０が駆動されて、ベンドユニット３５が軸受部８２を中心に下方に回動しつつ下降され、ローバー１０がラップ定盤２５上面に接触する。なお、ローバー１０は、図７に示すように、その長手方向がラップ定盤２５の半径方向と一致した向きに配置され、これを原点（基準）位置としている。
【００４４】
続いて、図１１に示すように、加圧シリンダ８０による加工圧力を小さくした後（ステップＳ２）、ダイヤモンドパウダ入りの粗スラリを供給し（ステップＳ３）、ラップ定盤２５を高速（たとえば、５０ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ４）。
【００４５】
つぎに複合揺動を開始する（ステップＳ５）。このとき、副揺動と主揺動との揺動周期を同期させる（ステップＳ６〜Ｓ９）。すなわち、副揺動の原点センサ７６により原点位置が確認されたら、電磁クラッチ７４をＯＦＦにする（ステップＳ６、Ｓ７）。そして、プーリ６７の回転軸に設けた主揺動の原点センサ（図示せず）により原点位置が確認されたら、電磁クラッチ７４をＯＮにして複合揺動を行う（ステップＳ８、Ｓ９）。これにより、継続的かつ高精度にラッピング加工のタイミングを管理でき、面精度を向上させることができる。
【００４６】
このような複合揺動によって粗仕上げラッピング加工を行うため、加圧シリンダ８０による加工圧力は大きく設定されている（ステップＳ１０）。そして、換算値ＭＲｈが第１の設定値になったら、仕上げラッピング加工に移行する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。
【００４７】
すなわち、ダイヤモンドパウダなしの仕上げスラリを供給するとともに（ステップＳ１２）、ワイパユニット２８をＯＮにして粗スラリをラップ定盤２５から掻き取る動作を開始する（ステップＳ１３）。一定時間経過し、あるいは所定量ラッピングできたら、ワイパユニット２８をＯＦＦにする（ステップＳ１４、Ｓ１５）。これにより、ラップ定盤２５上には仕上げスラリが拡がり、仕上げラッピングに適した状態となる。
【００４８】
そして、換算値ＭＲｈが第２の設定値になったら（ステップＳ１６）、加工圧力を小さくし（ステップＳ１７）、ラップ定盤２５の回転速度を中速（たとえば、２５ｒｐｍ前後の回転速度）にする（ステップＳ１８）。つぎに、換算値ＭＲｈが第３の設定値になったら（ステップＳ１９）、ラップ定盤２５の回転速度を低速にする（ステップＳ２０）。この回転速度は、たとえば５ｒｐｍ以下、望ましくは１ｒｐｍ以下とする。
【００４９】
つぎに、副揺動の原点センサ７６により原点位置が確認されたら（ステップＳ２１）、電磁クラッチ７４をＯＦＦにし（ステップＳ２２）、主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行う。そして、換算値ＭＲｈが目標値（Ｔａｒｇｅｔ）になったら（ステップＳ２３）、アンローディング動作を行う（ステップＳ２４）。
【００５０】
このアンローディング動作の詳細は、図１３に示すように、加工が終了したことを確認し、ベンドユニット３５のアンローディングを行う（ステップＳ４０、Ｓ４１）。すなわち、加圧シリンダ８０が駆動されて、ベンドユニット３５が軸受部８２を中心に上方に回動しつつ持ち上げられ、ローバー１０がラップ定盤２５の上面から離される。
【００５１】
続いて、ラップ定盤２５の回転が停止され（ステップＳ４２）、ラップユニット２６が、上述したローディング動作と逆の要領でアンローディングされ、旋回されて初期位置に復帰する（ステップＳ４３、Ｓ４４）。以上によってラッピング加工が終了する。
【００５２】
以上のように、この実施の形態１に係るラッピング加工装置２０および加工方法によれば、複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後に、目標値に近い仕上げ段階では主揺動に切り替え、低速かつ小さな加工圧力で仕上げラッピング加工を行うようにしたので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００５３】
なお、上記ラッピング加工装置２０は、最終製品としてスライダ付き複合型磁気ヘッドを得るためのローバー１０をラッピング加工する場合に限定されず、その他の部材のラッピング加工にも適用可能である。
【００５４】
実施の形態２．
図１４は、この発明の実施の形態２に係るベンドユニットのローディング動作を示す正面図、図１５は、引っ張りコイルばねが作用したローディング動作を示す正面図、図１６は、主揺動両端で加工圧力を軽減する制御動作を示すフローチャート、図１７は、揺動ストロークと荷重との関係を示すグラフである。
【００５５】
本実施の形態２は、上記実施の形態１で説明した主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とするように構成したものである。すなわち、図１４および図１５に示すように、所定強さの引っ張りコイルばね８５を配設することにより、ベンドユニット３５を吊り上げ、ベンドユニット３５の自重による加工圧力がゼロまたはゼロ近傍とするとともに、主揺動速度の死点で加圧シリンダ８０の加工圧力を制御して加工圧力をゼロまたはゼロ近傍としたものである。
【００５６】
この引っ張りコイルばね８５は、その上端を加圧シリンダ８０の架台等に接続し、下端をベンドユニット３５上部に接続してある。なお、引っ張りコイルばね８５と同様の加圧軽減効果を奏するものであれば、引っ張りコイルばね手段に限定されず、オイルダンパ等、その他の手段を用いてもよい。
【００５７】
つぎに加圧シリンダ８０の加工圧力の制御動作について図１６および図１７に基づいて説明する。先ず、プーリ６７の回転軸に設けた主揺動の原点センサ（図示せず）により原点位置を確認し一定時間経過したら（ステップＳ５０、Ｓ５１）、主揺動速度の死点（図１７における揺動ストロークが０〜１０％および９０〜１００％の位置）を検知できるので、加圧シリンダ８０による加圧力をゼロまたはゼロ近傍とする（ステップＳ５２）。そして、さらに一定時間経過することにより、すなわち主揺動速度の死点以外では、加圧シリンダ８０により適度な加圧力を設定する（ステップＳ５３、Ｓ５４）。
【００５８】
以上のように、この実施の形態２に係るラッピング加工装置２０およびラッピング加工方法によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とするようにしたので、当該死点ではほとんどラッピング加工されず、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００５９】
実施の形態３．
図１８は、この発明の実施の形態３に係る主揺動両端でラップ定盤を停止する制御動作を示すフローチャート、図１９は、揺動ストロークとラップ定盤回転数との関係を示すグラフである。
【００６０】
本実施の形態３は、上記実施の形態１で説明した主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤２５の回転数をゼロとするようにラッピング加工装置２０を制御したものである。
【００６１】
つぎに、ラップ定盤２５の回転数制御について図１８および図１９に基づいて説明する。先ず、プーリ６７の回転軸に設けた主揺動の原点センサ（図示せず）により原点位置を確認し一定時間経過したら（ステップＳ６０、Ｓ６１）、主揺動速度の死点（図１９における揺動ストロークが０〜１０％および９０〜１００％の位置）を検知できるので、ラップ定盤２５の回転を停止し、研磨面とラップ定盤２５との相対速度をゼロとする（ステップＳ６２）。そして、さらに一定時間経過することにより、すなわち主揺動速度の死点以外では、ラップ定盤２５を再び回転させ、ラッピング加工する（ステップＳ６３、Ｓ６４）。
【００６２】
以上のように、この実施の形態３に係るラッピング加工装置２０およびラッピング加工方法によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤２５の回転数をゼロとするように制御したので、当該死点ではラップ定盤２５の回転成分によるラッピング加工がされず、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００６３】
なお、上記実施の形態３においては、ラップ定盤２５の回転を停止するものとして説明したが、これに限定されず、ほぼ停止に近い回転数（たとえば、０．５ｒｐｍ）に制御してもよい。
【００６４】
（付記１）回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、
前記複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、前記主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うことを特徴とする磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６５】
（付記２）主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６６】
（付記３）主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤の回転数をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６７】
（付記４）新たなワークのローディング後における複合揺動開始時に副揺動と主揺動との揺動周期を同期させることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６８】
（付記５）主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動方向成分がラップ定盤の回転方向成分に対して任意の角度をなすように設定することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６９】
（付記６）回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置において、
前記主揺動時の速度の死点においてラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とする加工圧力調節手段を備えたことを特徴とする磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、前記複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、前記主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うことを特徴とするので、粗仕上げ加工段階では複合揺動により効率的にラッピング加工できるとともに、目標値に近い仕上げ加工段階では低速で主揺動による仕上げラッピング加工を行うことができる。したがって、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００７１】
また、本発明によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とするので、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされず、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００７２】
また、本発明によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤の回転数をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とするので、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされず、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００７３】
また、本発明によれば、新たなワークのローディング後における複合揺動開始時に副揺動と主揺動との揺動周期を同期させることを特徴とするので、継続的かつ高精度にラッピング加工のタイミングを管理でき、面精度を向上させることができる。
【００７４】
また、本発明によれば、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置において、前記主揺動時の速度の死点においてラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とする加工圧力調節手段を備えたことを特徴とするので、この加工圧力調節手段によってベンドユニットの自重による加工圧力がゼロまたはゼロ近傍とでき、ラッピング加工精度をさらに向上できるため、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るラッピング加工装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ラッピング加工装置を示す斜視図である。
【図３】複合揺動機構を示す平面図である。
【図４】複合揺動機構を示す正面図である。
【図５】副揺動機構を示す正面図である。
【図６】ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作前）を示す平面図である。
【図７】ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作後）を示す平面図である。
【図８】ローディング動作（昇降サブベースの降下前）を示す正面図である。
【図９】ローディング動作（昇降サブベースの降下後）を示す正面図である。
【図１０】複合揺動の動作過程を示す模式図である。
【図１１】ラッピング加工方法を示すフローチャートである。
【図１２】ローディング動作を示すフローチャートである。
【図１３】アンローディング動作を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態２に係るベンドユニットのローディング動作を示す正面図である。
【図１５】引っ張りコイルばねが作用したローディング動作を示す正面図である。
【図１６】主揺動両端で加工圧力を軽減する制御動作を示すフローチャートである。
【図１７】揺動ストロークと荷重との関係を示すグラフである。
【図１８】この発明の実施の形態３に係る主揺動両端でラップ定盤を停止する制御動作を示すフローチャートである。
【図１９】揺動ストロークとラップ定盤回転数との関係を示すグラフである。
【図２０】研磨面から見たローバーを示す模式図である。
【図２１】ローバーの研磨面から見たラッピング方向成分を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ ローバー
１１ 磁気抵抗ヘッドスライダ
１２ 加工モニタ用抵抗素子（ＥＬＧ素子）
２０ ラッピング加工装置
２１ ラップ盤
２２ 制御装置
２５ ラップ定盤
２６ ラップユニット
２８ ワイパユニット
３２ 測定回路
３３ コントローラ
３４ 設定パラメータ
３５ ベンドユニット
５０ 加圧シリンダ
５１ 昇降機構
６０ 複合揺動機構
６１ 主揺動機構
６２ 副揺動機構
６３ 軸
６４ アーム
７４ 電磁クラッチ
７５ リンク
８０ 加圧シリンダ
８５ 引っ張りコイルばね
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法およびラッピング加工装置に関し、さらに詳しくは、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法およびラッピング加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の高容量化に伴い、スライダ付き複合型磁気ヘッドの小型化、狭トラック化、狭ギャップ化等が要求されており、薄膜磁気ヘッドが主流となってきていることから、磁気ヘッドスライダのラッピング加工工程においても高精度で生産性の高いラッピング加工が要求されている。
【０００３】
従来、この磁気ヘッドスライダの加工プロセスでは、ウエハーから、複数の磁気ヘッド素子が一列に配列されて形成されたローバー（Ｒｏｗ Ｂａｒ）を切り出し、この切り出したローバーを規定寸法にラッピング加工するため、ラップ定盤に所定圧力にて押圧し、ラッピング加工を行うのが一般的である。
【０００４】
このようなローバーは、たとえば、図２０に示すような構成となっている。ここで、図２０は、研磨面から見たローバーを示す模式図である。すなわち、ローバー１０は、磁気抵抗ヘッドスライダ１１と加工モニタ用抵抗素子（ＥＬＧ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｌａｐｐｉｎｇ Ｇｕｉｄｅ）素子）１２とをほぼ交互に並べて形成されている。磁気抵抗ヘッドスライダ１１は、アルミナ部１３およびアルチック部１４とからなり、アルミナ部１３には上部磁極１５、上部シールド（下部磁極）１６、磁気抵抗膜１７、下部シールド１８を備えている。
【０００５】
このようなローバー１０を精度良くラッピング加工する手段として、たとえば、本願出願人により、特許文献１に示されるラッピング加工方法およびラッピング加工装置が提案されている。このラッピング加工装置によるローバー１０のラッピング方向成分を図２１を参照しつつ説明する。ここで、図２１は、ローバーの研磨面から見たラッピング方向成分を模式的に示す斜視図である。この図２１中には、ローバー１０の研磨面１０ａと、後述する旋回揺動の中心１９とを示すとともに、ラッピング方向成分および定盤回転方向を矢印で示してある。
【０００６】
このラッピング加工装置は、回転するラップ定盤と、取り付けられたローバー１０をラップ定盤の半径方向に往復移動するように単純揺動（主揺動）させる第１の揺動機構と、取り付けられたローバーを、ローバーを中心に旋回揺動（副揺動）させる第２の揺動機構とを有し、この第１の揺動機構によるローバーの揺動周期と第２の揺動機構によるローバーの揺動周期とを相違させ複合揺動するように構成してある。
【０００７】
このラッピング加工装置によるラッピング加工方法は、まず単純揺動から複合揺動による粗ラッピング加工を行い、加工モニタ用抵抗素子の抵抗値ＥＬＧ−Ｒをモニタし、この抵抗値ＥＬＧ−ＲからＭＲ素子高さＭＲｈに換算する。そして、この換算値ＭＲｈが所定値になったら、粗スラリを排除するとともに仕上げスラリを供給し、つぎに複合揺動による仕上げラッピング加工を行う。ラッピング加工中は、この換算値ＭＲｈに基づき、ラッピングの進行状態に応じて加工圧力やラップ定盤の回転速度を低下させている。
【０００８】
このような複合揺動によるラッピング加工では、ローバー１０が常時動いている状態にあり、ローバー１０の研磨面１０ａとラップ定盤の相対速度がゼロとなる瞬間がなくなるので、ラップ面にラップ定盤の痕がつくことがない。また、ラップ方向が不定となっているので、均一に精度良くラッピング加工できる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１６２５２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年における磁気ヘッドスライダ１１のＭＲ素子やＥＬＧ素子１２は、そのギャップがきわめて小さくなっており、仕上げラッピング加工をも上述した複合揺動にてラッピング加工を行うと、ギャップ間にスクラッチやスミアが発生し、ショート状態等により素子感度を悪化させてしまう場合が生じ得るという課題があった。
【００１１】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、この発明は、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、前記複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、前記主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、粗仕上げ加工段階では、複合揺動により効率的にラッピング加工できるとともに、目標値に近い仕上げ加工段階では、低速で主揺動による仕上げラッピング加工を行うことができるので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００１５】
また、本発明は、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされないので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００１７】
また、本発明は、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤の回転数をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされないので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００１９】
また、本発明は、新たなワークのローディング後における複合揺動開始時に副揺動と主揺動との揺動周期を同期させることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、継続的かつ高精度にラッピング加工のタイミングを管理でき、面精度を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明は、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置において、前記主揺動時の速度の死点においてラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とする加工圧力調節手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、加工圧力調節手段によってベンドユニットの自重による加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とできるので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るラッピング加工装置およびラッピング加工方法の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るラッピング加工装置の構成を示すブロック図、図２は、ラッピング加工装置を示す斜視図、図３は、複合揺動機構を示す平面図、図４は、複合揺動機構を示す正面図、図５は、副揺動機構を示す正面図である。
【００２５】
また、図６は、ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作前）を示す平面図、図７は、ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作後）を示す平面図、図８は、ローディング動作（昇降サブベースの降下前）を示す正面図、図９は、ローディング動作（昇降サブベースの降下後）を示す正面図、図１０は、複合揺動の動作過程を示す模式図である。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
【００２６】
先ず、図１〜図９に基づいてラッピング加工装置２０の全体構成について説明する。なお、本実施の形態１に係るラッピング加工装置２０の構成は、上述した特許文献１に示される構成とほぼ同様であるので、概略的に説明する。ラッピング加工装置２０は、ラップ盤２１と制御装置２２とから構成されている。
【００２７】
図１および図２に示すように、ラップ盤２１は、テーブル構造体２３のテーブル２４上面に、反時計回りに回転するラップ定盤２５と、ローバー１０をローツール３１を介してベンドユニット３５により保持しラップ定盤２５に押圧する左右一対のラップユニット２６，２６と、ラップ定盤２５にスラリを供給するスラリ供給ユニット（図示せず）と、ラップ定盤２５をドレッシングするフェイシングユニット２７と、スラリをラップ定盤２５から掻き取るワイパユニット２８等とを備えて構成されている。
【００２８】
なお、ラップ定盤２５の上面には、一定方向に回転してスラリをラップ定盤２５上に広げる修正リング（図示せず）が設けられている。また、後述するラップユニット２６の加圧シリンダ５０，８０の駆動源である圧縮空気源（図示せず）も設けられている。
【００２９】
制御装置２２は、図１に示すように、装置制御用ソフトウェア２９により動作するパーソナルコンピュータ３０からなり、加工モニタ用抵抗素子１２の測定回路３２とラップユニット２６およびワイパユニット２８を駆動するコントローラ３３とを制御している。装置制御用ソフトウェア２９には、加工モニタ用抵抗素子１２の抵抗値ＥＬＧ−ＲからＭＲ素子高さへの換算値ＭＲｈやその目標値等、ラッピング加工制御に必要な各種の設定パラメータ３４が入力されている。
【００３０】
つぎに、ラップユニット２６について主に図６〜図９に基づいて説明する。ラップユニット２６は、図８および図９に示すように、テーブル２４上に固定してあるベース４０と、このベース４０上に軸受４１によって旋回可能に支持されている旋回支持板４２と、旋回支持板４２上で昇降する昇降サブベース４３とを備えている。この旋回支持板４２は、エアシリンダとラックピニオン機構からなる旋回機構４６によって軸４７を中心に９０度旋回するように形成されている。昇降サブベース４３は、旋回支持板４２と一体的に旋回し、４つのガイド４９に案内されつつ加圧シリンダ５０を有する昇降機構５１によって旋回支持板４２に対して昇降する。
【００３１】
つぎに、ラップユニット２６の複合揺動機構６０について説明する。この複合揺動機構６０は、昇降サブベース４３上に設けられ、ローバー１０をラップ定盤２５に対して複合揺動させるものである。すなわち、この複合揺動は、回転するラップ定盤２５の半径方向にワークとしてのローバー１０を往復移動させる主揺動（単純揺動）と、この主揺動方向と交差する方向にローバー１０を往復移動させる副揺動（旋回揺動）とを組み合わせることによって、当該ローバー１０の１周期の運動軌跡が図１０（ａ）〜（ｈ）に示すように、ほぼ８の字を描くようにしたものである。
【００３２】
同図中に示す主揺動軸位相は、プーリ６７の回転軸に設けた原点センサ（図示せず）によって検出できるようになっている。また、各位相において、ローバー１０の主揺動および副揺動の方向と、ラップ定盤２５の回転方向とをそれぞれ矢印にて表示してある。
【００３３】
また、この複合揺動機構６０は、図３に示すように、ローバー１０を主揺動させる主揺動機構６１と、副揺動させる副揺動機構６２とから構成されている。この主揺動機構６１は、昇降サブベース４３上の軸６３に回動可能に支持されているアーム６４と、昇降サブベース４３上に設けられたモータ６５と、昇降サブベース４３上に回転自在に設けられ、モータ６５のプーリ６５ａによってタイミングベルト６６を介して回転されるプーリ６７と、このプーリ６７と一体的に回転し、アーム６４の長穴６４ａ内に設けられた偏心カム６８とを備えている。したがって、モータ６５を駆動することにより、プーリ６７、後述するプーリ７２および偏心カム６８が回転し、このカム作用によりアーム６４が主揺動する。
【００３４】
副揺動機構６２は、図３に示すように、アーム６４に設けてある円弧状のガイドレール７０と、このガイドレール７０上をスライド可能に支持されているスライド構造体７１と、昇降サブベース４３に回転自在に支持され、タイミングベルト６６が掛けてあるプーリ７２と、このプーリ７２に同軸に設けられた回転アーム７３と、ＯＮ状態においてプーリ７２の回転に回転アーム７３が連動するように連結する電磁クラッチ７４と、回転アーム７３とスライド構造体７１とを連接するリンク７５とを備えている。
【００３５】
また、図５に示すように、回転アーム７３には、その原点位置（基準位置）を原点センサ７６によって検知するための検知片７３ａが設けられている。また、これと同様に、アーム６４の原点位置（基準位置）は、プーリ６７の回転軸に設けられた原点センサ（図示せず）によって検知されている。また、これらの原点センサにより揺動位相も検知できるようになっている。
【００３６】
複合揺動機構６０が以上のように構成されているため、電磁クラッチ７４がＯＮ状態にあるときは、プーリ７２と回転アーム７３が連結されているので、プーリ７２の回転によって回転アーム７３が回転し、リンク７５を介してスライド構造体７１を副揺動させ、これによりローバー１０が複合揺動することとなる。
【００３７】
一方、電磁クラッチ７４がＯＦＦ状態にあるときは、プーリ７２と回転アーム７３が連結されていないので、プーリ７２が回転しても回転アーム７３は回転せず、スライド構造体７１は旋回揺動しないので、アーム６４は主揺動のみとなる。
【００３８】
また、スライド構造体７１は、図４、図８および図９に示すように、スライド本体７７と、このスライド本体７７に嵌合して取り付けられている連結部材７８とからなる。後述するように、ベンドユニット３５を回動自在に支持する支持フレーム７９は、ピン７９ａによって連結部材７８と連結されている。
【００３９】
また、ベンドユニット３５は、後端部を軸受部８２によって回動自在に支持され、加圧シリンダ８０によって上下に回動されるように構成されており、これにより、ベンドユニット３５をラップ定盤２５方向に対して押圧もしくは持ち上げられるようになっている。
【００４０】
つぎに、ラッピング加工方法について主に図１１〜図１３に基づいて説明する。ここで図１１は、ラッピング加工方法を示すフローチャート、図１２は、ローディング動作を示すフローチャート、図１３は、アンローディング動作を示すフローチャートである。
【００４１】
図１１に示すように、先ずローディング動作を行う（ステップＳ１）。このローディング動作の詳細は、図１２に示すように、先ず複合揺動機構６０に旋回動作を行わせる（ステップＳ３０）。この旋回動作は、図６および図７に示すように、旋回機構４６が駆動され、旋回支持板４２および昇降サブベース４３が９０度旋回されて、ベンドユニット３５がラップ定盤２５の上方に配置される動作である（図８参照）。
【００４２】
つぎに、ラップ定盤２５が回転しているか否かを確認し、回転している場合には停止させる（ステップＳ３１、Ｓ３２）。そして、つぎにラップユニット２６のアーム６４をローディングさせる（ステップＳ３３）。すなわち、図８および図９に示すように、加圧シリンダ５０が駆動されて、昇降サブベース４３が４つのガイド４９に案内されながら下降し、アーム６４が下降する。
【００４３】
つぎに、ベンドユニット３５をローディングさせる（ステップＳ３４）。加圧シリンダ８０が駆動されて、ベンドユニット３５が軸受部８２を中心に下方に回動しつつ下降され、ローバー１０がラップ定盤２５上面に接触する。なお、ローバー１０は、図７に示すように、その長手方向がラップ定盤２５の半径方向と一致した向きに配置され、これを原点（基準）位置としている。
【００４４】
続いて、図１１に示すように、加圧シリンダ８０による加工圧力を小さくした後（ステップＳ２）、ダイヤモンドパウダ入りの粗スラリを供給し（ステップＳ３）、ラップ定盤２５を高速（たとえば、５０ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ４）。
【００４５】
つぎに複合揺動を開始する（ステップＳ５）。このとき、副揺動と主揺動との揺動周期を同期させる（ステップＳ６〜Ｓ９）。すなわち、副揺動の原点センサ７６により原点位置が確認されたら、電磁クラッチ７４をＯＦＦにする（ステップＳ６、Ｓ７）。そして、プーリ６７の回転軸に設けた主揺動の原点センサ（図示せず）により原点位置が確認されたら、電磁クラッチ７４をＯＮにして複合揺動を行う（ステップＳ８、Ｓ９）。これにより、継続的かつ高精度にラッピング加工のタイミングを管理でき、面精度を向上させることができる。
【００４６】
このような複合揺動によって粗仕上げラッピング加工を行うため、加圧シリンダ８０による加工圧力は大きく設定されている（ステップＳ１０）。そして、換算値ＭＲｈが第１の設定値になったら、仕上げラッピング加工に移行する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。
【００４７】
すなわち、ダイヤモンドパウダなしの仕上げスラリを供給するとともに（ステップＳ１２）、ワイパユニット２８をＯＮにして粗スラリをラップ定盤２５から掻き取る動作を開始する（ステップＳ１３）。一定時間経過し、あるいは所定量ラッピングできたら、ワイパユニット２８をＯＦＦにする（ステップＳ１４、Ｓ１５）。これにより、ラップ定盤２５上には仕上げスラリが拡がり、仕上げラッピングに適した状態となる。
【００４８】
そして、換算値ＭＲｈが第２の設定値になったら（ステップＳ１６）、加工圧力を小さくし（ステップＳ１７）、ラップ定盤２５の回転速度を中速（たとえば、２５ｒｐｍ前後の回転速度）にする（ステップＳ１８）。つぎに、換算値ＭＲｈが第３の設定値になったら（ステップＳ１９）、ラップ定盤２５の回転速度を低速にする（ステップＳ２０）。この回転速度は、たとえば５ｒｐｍ以下、望ましくは１ｒｐｍ以下とする。
【００４９】
つぎに、副揺動の原点センサ７６により原点位置が確認されたら（ステップＳ２１）、電磁クラッチ７４をＯＦＦにし（ステップＳ２２）、主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行う。そして、換算値ＭＲｈが目標値（Ｔａｒｇｅｔ）になったら（ステップＳ２３）、アンローディング動作を行う（ステップＳ２４）。
【００５０】
このアンローディング動作の詳細は、図１３に示すように、加工が終了したことを確認し、ベンドユニット３５のアンローディングを行う（ステップＳ４０、Ｓ４１）。すなわち、加圧シリンダ８０が駆動されて、ベンドユニット３５が軸受部８２を中心に上方に回動しつつ持ち上げられ、ローバー１０がラップ定盤２５の上面から離される。
【００５１】
続いて、ラップ定盤２５の回転が停止され（ステップＳ４２）、ラップユニット２６が、上述したローディング動作と逆の要領でアンローディングされ、旋回されて初期位置に復帰する（ステップＳ４３、Ｓ４４）。以上によってラッピング加工が終了する。
【００５２】
以上のように、この実施の形態１に係るラッピング加工装置２０および加工方法によれば、複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後に、目標値に近い仕上げ段階では主揺動に切り替え、低速かつ小さな加工圧力で仕上げラッピング加工を行うようにしたので、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００５３】
なお、上記ラッピング加工装置２０は、最終製品としてスライダ付き複合型磁気ヘッドを得るためのローバー１０をラッピング加工する場合に限定されず、その他の部材のラッピング加工にも適用可能である。
【００５４】
実施の形態２．
図１４は、この発明の実施の形態２に係るベンドユニットのローディング動作を示す正面図、図１５は、引っ張りコイルばねが作用したローディング動作を示す正面図、図１６は、主揺動両端で加工圧力を軽減する制御動作を示すフローチャート、図１７は、揺動ストロークと荷重との関係を示すグラフである。
【００５５】
本実施の形態２は、上記実施の形態１で説明した主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とするように構成したものである。すなわち、図１４および図１５に示すように、所定強さの引っ張りコイルばね８５を配設することにより、ベンドユニット３５を吊り上げ、ベンドユニット３５の自重による加工圧力がゼロまたはゼロ近傍とするとともに、主揺動速度の死点で加圧シリンダ８０の加工圧力を制御して加工圧力をゼロまたはゼロ近傍としたものである。
【００５６】
この引っ張りコイルばね８５は、その上端を加圧シリンダ８０の架台等に接続し、下端をベンドユニット３５上部に接続してある。なお、引っ張りコイルばね８５と同様の加圧軽減効果を奏するものであれば、引っ張りコイルばね手段に限定されず、オイルダンパ等、その他の手段を用いてもよい。
【００５７】
つぎに加圧シリンダ８０の加工圧力の制御動作について図１６および図１７に基づいて説明する。先ず、プーリ６７の回転軸に設けた主揺動の原点センサ（図示せず）により原点位置を確認し一定時間経過したら（ステップＳ５０、Ｓ５１）、主揺動速度の死点（図１７における揺動ストロークが０〜１０％および９０〜１００％の位置）を検知できるので、加圧シリンダ８０による加圧力をゼロまたはゼロ近傍とする（ステップＳ５２）。そして、さらに一定時間経過することにより、すなわち主揺動速度の死点以外では、加圧シリンダ８０により適度な加圧力を設定する（ステップＳ５３、Ｓ５４）。
【００５８】
以上のように、この実施の形態２に係るラッピング加工装置２０およびラッピング加工方法によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とするようにしたので、当該死点ではほとんどラッピング加工されず、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００５９】
実施の形態３．
図１８は、この発明の実施の形態３に係る主揺動両端でラップ定盤を停止する制御動作を示すフローチャート、図１９は、揺動ストロークとラップ定盤回転数との関係を示すグラフである。
【００６０】
本実施の形態３は、上記実施の形態１で説明した主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤２５の回転数をゼロとするようにラッピング加工装置２０を制御したものである。
【００６１】
つぎに、ラップ定盤２５の回転数制御について図１８および図１９に基づいて説明する。先ず、プーリ６７の回転軸に設けた主揺動の原点センサ（図示せず）により原点位置を確認し一定時間経過したら（ステップＳ６０、Ｓ６１）、主揺動速度の死点（図１９における揺動ストロークが０〜１０％および９０〜１００％の位置）を検知できるので、ラップ定盤２５の回転を停止し、研磨面とラップ定盤２５との相対速度をゼロとする（ステップＳ６２）。そして、さらに一定時間経過することにより、すなわち主揺動速度の死点以外では、ラップ定盤２５を再び回転させ、ラッピング加工する（ステップＳ６３、Ｓ６４）。
【００６２】
以上のように、この実施の形態３に係るラッピング加工装置２０およびラッピング加工方法によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤２５の回転数をゼロとするように制御したので、当該死点ではラップ定盤２５の回転成分によるラッピング加工がされず、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００６３】
なお、上記実施の形態３においては、ラップ定盤２５の回転を停止するものとして説明したが、これに限定されず、ほぼ停止に近い回転数（たとえば、０．５ｒｐｍ）に制御してもよい。
【００６４】
（付記１）回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、
前記複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、前記主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うことを特徴とする磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６５】
（付記２）主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６６】
（付記３）主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤の回転数をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６７】
（付記４）新たなワークのローディング後における複合揺動開始時に副揺動と主揺動との揺動周期を同期させることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６８】
（付記５）主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動方向成分がラップ定盤の回転方向成分に対して任意の角度をなすように設定することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
【００６９】
（付記６）回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置において、
前記主揺動時の速度の死点においてラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とする加工圧力調節手段を備えたことを特徴とする磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、前記複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、前記主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うことを特徴とするので、粗仕上げ加工段階では複合揺動により効率的にラッピング加工できるとともに、目標値に近い仕上げ加工段階では低速で主揺動による仕上げラッピング加工を行うことができる。したがって、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００７１】
また、本発明によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とするので、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされず、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００７２】
また、本発明によれば、主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤の回転数をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とするので、当該死点ではラップ定盤の回転成分によるラッピング加工がほとんどされず、ラッピング加工精度をさらに向上でき、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【００７３】
また、本発明によれば、新たなワークのローディング後における複合揺動開始時に副揺動と主揺動との揺動周期を同期させることを特徴とするので、継続的かつ高精度にラッピング加工のタイミングを管理でき、面精度を向上させることができる。
【００７４】
また、本発明によれば、回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置において、前記主揺動時の速度の死点においてラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とする加工圧力調節手段を備えたことを特徴とするので、この加工圧力調節手段によってベンドユニットの自重による加工圧力がゼロまたはゼロ近傍とでき、ラッピング加工精度をさらに向上できるため、ＭＲ素子やＥＬＧ素子のギャップ間にスクラッチやスミアが発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るラッピング加工装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ラッピング加工装置を示す斜視図である。
【図３】複合揺動機構を示す平面図である。
【図４】複合揺動機構を示す正面図である。
【図５】副揺動機構を示す正面図である。
【図６】ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作前）を示す平面図である。
【図７】ローディング動作（複合揺動機構の旋回動作後）を示す平面図である。
【図８】ローディング動作（昇降サブベースの降下前）を示す正面図である。
【図９】ローディング動作（昇降サブベースの降下後）を示す正面図である。
【図１０】複合揺動の動作過程を示す模式図である。
【図１１】ラッピング加工方法を示すフローチャートである。
【図１２】ローディング動作を示すフローチャートである。
【図１３】アンローディング動作を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態２に係るベンドユニットのローディング動作を示す正面図である。
【図１５】引っ張りコイルばねが作用したローディング動作を示す正面図である。
【図１６】主揺動両端で加工圧力を軽減する制御動作を示すフローチャートである。
【図１７】揺動ストロークと荷重との関係を示すグラフである。
【図１８】この発明の実施の形態３に係る主揺動両端でラップ定盤を停止する制御動作を示すフローチャートである。
【図１９】揺動ストロークとラップ定盤回転数との関係を示すグラフである。
【図２０】研磨面から見たローバーを示す模式図である。
【図２１】ローバーの研磨面から見たラッピング方向成分を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ ローバー
１１ 磁気抵抗ヘッドスライダ
１２ 加工モニタ用抵抗素子（ＥＬＧ素子）
２０ ラッピング加工装置
２１ ラップ盤
２２ 制御装置
２５ ラップ定盤
２６ ラップユニット
２８ ワイパユニット
３２ 測定回路
３３ コントローラ
３４ 設定パラメータ
３５ ベンドユニット
５０ 加圧シリンダ
５１ 昇降機構
６０ 複合揺動機構
６１ 主揺動機構
６２ 副揺動機構
６３ 軸
６４ アーム
７４ 電磁クラッチ
７５ リンク
８０ 加圧シリンダ
８５ 引っ張りコイルばね
Claims (5)
- 回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法において、
前記複合揺動による粗仕上げラッピング加工を行った後、前記主揺動に切り替えて仕上げラッピング加工を行うことを特徴とする磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。 - 主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
- 主揺動による仕上げラッピング加工時において当該主揺動速度の死点でラップ定盤の回転数をゼロまたはゼロ近傍とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
- 新たなワークのローディング後における複合揺動開始時に副揺動と主揺動との揺動周期を同期させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の磁気ヘッドスライダのラッピング加工方法。
- 回転するラップ定盤の半径方向にワークを往復移動させる主揺動と、前記主揺動方向と交差する方向に前記ワークを往復移動させる副揺動とを組み合わせることによって当該ワークを複合揺動させラッピング加工する磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置において、
前記主揺動時の速度の死点においてラッピング加工圧力をゼロまたはゼロ近傍とする加工圧力調節手段を備えたことを特徴とする磁気ヘッドスライダのラッピング加工装置。
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