JP3514437B2 - 被加工物の加工装置および方法 - Google Patents

被加工物の加工装置および方法

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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加工するための磁気ヘッドの研加工
装置および加工方法に関わり、特に加工時における被加
工物の曲がりを修正するための装置および方法に関わ
る。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置等に用いる薄膜磁気ヘ
ッドは、誘導型磁気変換素子或いは磁気抵抗(以下MR
素子と述べる。)素子等を形成する磁性薄膜等からなる
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。従来、この薄膜磁気ヘ
ッド用の部品のバッチ式製造過程においては、複数の素
子部が形成されたセラミックバーの研磨を行い、各素子
部のスロートハイト或いはMRハイト等を適切な値に加
工する工程が行われている。一般に、磁気ディスク装置
において、磁気ヘッドからの出力特性を安定化させるた
めには、磁気ヘッドの磁極部分と記録媒体表面との距離
を、きわめて狭い一定の距離に保つ必要があり、スロー
トハイトの値等はこの距離を規定する上の重要なパラメ
ータとなる。
【0003】ここで、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。また、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。信号の適切な記録再生を可能とするた
めに、これらスロートハイト、MRハイト等の値を所定
のものとする必要があり、この所定値を得るための研磨
加工には高い精度が要求される。
【0004】その後の工程で、セラミックバーは各素子
部ごとに個々に切り離され、それぞれが磁気ディスク装
置用の磁気ヘッドの一部品を構成する。該磁気ヘッドが
磁気ディスク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、該素子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。
【0005】しかし、一般に上記セラミックバーは、セ
ラミック基板からの切断或いは素子部の形成によって生
じる応力等のため、歪み、曲がり等を有しており、単に
セラミックバーを固定して研磨加工を行うだけでは上記
の高い加工精度を得ることは困難である。このため、一
般的な研磨装置ではなく、例えば米国特許第56203
56号等に開示されているような、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が提案されてい
る。また、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)。
【0006】上記セラミックバーに対して実際に行われ
ている研磨方法について、以下に説明する。まず、セラ
ミックバーの研磨面とは反対側の面を接着剤等により治
具に貼り付け、治具を介してセラミックバーの被研磨面
を研磨用定盤の研磨面に押しつけることで、被研磨面の
研磨を行う。この治具は梁構造となっており、治具外部
から治具上の3乃至7の特定の数点に荷重を付与するこ
とによって治具全体に変形を生じさせる。さらに、この
梁構造は、上記荷重のバランス調整によるセラミックバ
ーの固定された部分の複雑な変形を容易とし、セラミッ
クバーをこの固定部分と同時に曲げることで、セラミッ
クバー自体が持つ曲がり等の修正も可能とする。
【0007】研磨時においては、治具に固定されたセラ
ミックバー上の所定の素子部において、それらのスロー
トハイト等の値を光学的或いは電気的な方法で測定し、
それら測定値と目標値との差即ち測定時において必要と
される研磨量を求める。得られた所定の素子部分および
その近傍部分における必要研磨量に基づいて、複数点で
の荷重を調整し、治具を介してセラミックバーを変形さ
せながら研磨を行うという工程を繰り返すことで、セラ
ミックバーに形成された全ての素子のスロートハイト等
の値を所定の範囲内に納めている。
【0008】治具の梁状部分には、ピン等が挿入可能な
開口部が設けられている。上記工程における治具に対し
ての荷重は、低摩擦シリンダー等のアクチュエータによ
る荷重を伝達部品を介して治具の開口部に挿入されたピ
ンに伝達すること与えられる。治具に対する荷重の調整
は、このアクチュエータからの荷重すなわちアクチュエ
ータの駆動量の調整によって行われる。なお、セラミッ
クバーに対して効果的な変形或いは荷重分散をもたらす
治具の具体例としては、本出願人による特願平10−1
78949において開示されているものがある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】現在の磁気ディスク装
置等の記録密度においては、上記治具を用いる磁気ヘッ
ドの加工方法により、スロートハイト等の値をある程度
の許容範囲に収めることは可能である。しかし、高記録
密度化が進み、素子の小型化或いはスロートハイト等の
高精度化がより進んだ現在においては、セラミックバー
全長にわたってスロートハイト等の値を許容範囲に収め
ることが、困難となってきている。
【0010】スロートハイト等の値の許容範囲がより狭
くなった場合、例えば治具に変形をもたらす荷重の付加
点を増加させてこれに対応することが考えられる。しか
し、実際に荷重を与えるアクチュエータあるいは荷重の
伝達部(付加点)等を増加させることとなるため、従来
装置に用いられたアクチュエータ等が必要であるとする
と、研磨装置の構成上アクチュエータ取付けのスペース
等の大幅な増加が見込まれることから実行は困難であ
る。また、素子の小型化にともなって、治具自体を小型
化した場合には、必要となる荷重の付加点に対して荷重
を与えるアクチュエータ等を必要な数だけ配置すること
が困難となる等の問題が生じうることが考えられる。
【0011】さらに、従来の研磨方法においては、例え
ば梁の柱と荷重の付加点の間あるいは荷重の付加点同士
の間は研磨面からの反力の影響があるためにセラミック
バーを十分に変形させることができない。従って、従来
においても、スロートハイト等の値の許容範囲によって
は、この変形させ得ない部分は、許容範囲に収めること
ができなくなる場合があった。この問題に対しては、ア
クチュエータの数および荷重の付加点を増加による対応
が試みられているが、上記に述べた問題によりその対応
しうる許容範囲には限度があった。
【0012】また、従来装置は、セラミックバーを研磨
面に押圧する主たる押圧力を与えると共にセラミックバ
ーの長手方向両端部の荷重バランスを調整するアクチュ
エータの他に、治具を変形させる3乃至7個のアクチュ
エータを有している。しかし実際に保持部分が必要量曲
げられるためには、この3乃至7個のアクチュエータは
必要曲げ量より大きなストロークを有する必要があり、
従来装置において用いられるような常にストロークの大
きい、装置構成上かなり大きなスペースをしめるアクチ
ュエータを用いる必要があった。さらに、複雑な曲げを
可能とする場合には、アクチュエータと連動するピンが
挿入される治具上の開口部を大きくすることで、開口部
に対してピンが上下、左右さらには回転方向のモーメン
トを与える形状とし、その上で各アクチュエータの複雑
な駆動制御を行う必要がある。従って、従来装置は、セ
ラミックバー上の極限られた部分に所定の変形量を与え
るには不向きであった。
【0013】本発明は、上記問題に鑑み、従来装置に比
較して駆動ストロークの小さなアクチュエータ等を用
い、セラミックバー等の加工(研磨)対象物に対して複
雑な曲げ変形等を容易に与え、特定部分に対しても押圧
力を付加することを可能とし、これにより加工(研磨)
対象物の加工(研磨)工程において、加工(研磨)対象
物の加工(研磨)量のばらつきを減少せしめる装置の提
供を目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る一方向に長い被加工物を加工する加工
装置は、加工面を有して回転駆動される加工用定盤と、
加工面に対して移動可能に配置された加工ヘッド取付け
用フレームと、加工ヘッド取付けフレームに支持される
加工ヘッドとを有し、加工ヘッドは、被加工物を保持す
る治具と、治具と一体で加工面に対して昇降する昇降部
と、昇降部により支持される修正機構とを有し、修正機
構は、昇降部に対して固定されるベースと、一端にピン
が設けられた複数のレバーと、ベースに固定されてレバ
ーを回転可能に支持する軸と、レバーの他端と結合して
レバーを軸に対して枢動することによりピンを枢動する
複数の修正用駆動手段とを有し、治具は、昇降部に固定
される本体部と、本体部と接続されて被加工物を保持す
る一方向に長い保持部と、保持部上に一方向に並設され
た複数の荷重受け部とを有し、荷重受け部はピンを収容
してピン各々の枢動に伴って駆動され、これにより保持
部における荷重受け部に対応した部分が被加工物と共に
変形されることを特徴としている。
【0015】また、本発明においては、ピンの先端は、
略球形状であることが好ましく、隣り合って配置される
レバーは各々異なる長さを有しすると共に複数の修正用
駆動手段はレバーの長さに応じて軸からの距離がそれぞ
れ異なるように配置されることが好ましい。また、軸
は、ピンに近接する位置においてレバーを支持すること
が好ましく、修正用駆動手段はRECプランジャーであ
ることが好ましい。
【0016】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る一方向に長い被加工物を加工する加工装置は、
加工面を有して回転駆動される加工用定盤と、加工面に
対して移動可能に配置された加工ヘッド取付け用フレー
ムと、加工ヘッド取付けフレームに支持される加工ヘッ
ドとを有し、加工ヘッドは、被加工物を保持する治具
と、治具と一体で加工面に対して昇降する昇降部と、昇
降部により支持される修正機構とを有し、修正機構は、
昇降部に対して固定されるベースと、ベースに一端が固
定された複数の修正用駆動手段と、修正用駆動手段に同
軸で連結するシャフトと、シャフトから突出するピンと
を有し、治具は、昇降部に固定される本体部と、本体部
と接続されて被加工物を保持する一方向に長い保持部
と、保持部上に一方向に並設された複数の荷重受け部と
を有し、荷重受け部はピンを収容して修正用駆動手段の
駆動に応じるピン各々の駆動に伴って駆動され、これに
より保持部における荷重受け部に対応した部分が被加工
物と共に変形されることを特徴としている。
【0017】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る一方向に長い被加工物を加工する加工装置は、
加工面を有して回転駆動される加工用定盤と、加工面に
対して移動可能に配置された加工ヘッド取付け用フレー
ムと、加工ヘッド取付けフレームに支持される加工ヘッ
ドとを有し、加工ヘッドは、被加工物を保持する治具
と、治具と一体で加工面に対して昇降する昇降部と、昇
降部により支持される修正機構とを有し、修正機構は、
昇降部に対して固定されるベースと、ベースに固定され
た複数の略枠状の部材と、略枠状の部材の中心線上に保
持された複数の修正用駆動手段と、修正用駆動手段の駆
動方向と平行に延在して一端が略枠状の部材に接続し他
端にピンが設けられた複数のシャフトとを有し、治具
は、昇降部に固定される本体部と、本体部と接続されて
被加工物を保持する一方向に長い保持部と、保持部上に
一方向に並設された複数の荷重受け部とを有し、荷重受
け部は前記ピンを収容して修正用駆動手段の駆動に応じ
るピン各々の駆動に伴って駆動され、これにより保持部
における荷重受け部に対応した部分が被加工物と共に変
形されることを特徴としている。
【0018】また、本発明においては、ピンの先端は、
略球形状であることが好ましく、隣り合って配置される
シャフトは各々異なる長さを有し、修正用駆動手段はシ
ャフトの長さに応じてピンからの距離がそれぞれ異なる
ように配置されることが好ましい。また、シャフトは修
正用駆動手段と同一軸上に配置されることが好ましく、
修正用駆動手段は圧電素子アクチュエータであることが
好ましい。
【0019】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る一方向に長い被加工物を加工する加工装置は、
加工面を有して回転駆動される加工用定盤と、加工面に
対して移動可能に配置された加工ヘッド取付け用フレー
ムと、加工ヘッド取付けフレームに支持される加工ヘッ
ドとを有し、加工ヘッドは、被加工物を保持する治具
と、治具と一体で加工面に対して昇降する昇降部と、昇
降部により支持される修正機構とを有し、修正機構は、
一端にピンが設けられた前記ピンとは異なる凸部を有す
る複数のシャフトと、凸部をはさんで凸部の両側に一直
線上に配置された一対の修正用駆動部材と、凸部および
一対の修正用駆動部材を収容する凹部を有して昇降部に
対して固定されるベースとを有し、一対の修正用駆動部
材は直線上で凸部を駆動することによりシャフトおよび
ピンを直線と平行に駆動し、治具は、昇降部に固定され
る本体部と、本体部と接続されて被加工物を保持する一
方向に長い保持部と、保持部上に一方向に並設された複
数の荷重受け部とを有し、荷重受け部はピンを収容して
ピン各々の駆動に伴って駆動され、これにより保持部に
おける荷重受け部に対応した部分が被加工物と共に変形
されることを特徴としている。
【0020】また、本発明においては、ピンの先端は、
略球形状であることが好ましく、隣り合って配置される
凸部の突出の大きさは各々異なり、凸部の大きさに応じ
て凹部の大きさおよび凹部各々に収容される修正用駆動
部材の配置が定められることが好ましい。また、一対の
修正用駆動部材は圧力媒体によって駆動される一対のピ
ストンを有し、ベースは一対のピストンのそれぞれの後
方に連通する一対の圧力媒体導入ポートを有することが
好ましく、隣り合った一対の圧力媒体導入ポートは、ベ
ースの所定の面から各々異なる距離に配置されることが
好ましい。
【0021】また、一対の修正用駆動部材の一方は圧力
媒体によって駆動されるピストンを有し、他方は弾性体
により構成され、ベースはピストンの後方に連通する圧
力媒体導入ポートを有することが好ましく、隣り合った
圧力媒体導入ポートは、ベースの所定の面から各々異な
る距離に配置されることが好ましい。また、圧力媒体は
圧力空気であることが好ましい。
【0022】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る、一方向に長い被加工物を加工する加工装置
は、、加工面を有して回転駆動される加工用定盤と、加
工面に対して移動可能に配置された加工ヘッド取付け用
フレームと、加工ヘッド取付けフレームに支持される加
工ヘッドとを有し、加工ヘッドは、被加工物を保持する
治具と、治具と一体で加工面に対して昇降する昇降部
と、昇降部により支持される修正機構とを有し、修正機
構は、軸と、複数のレバーであって、一端にピンが設け
られてピンとは異なる部分において軸により回転可能に
支持される直線部と凸部を有して直線部と端部で結合す
る被駆動部とからなる複数のレバーと、凸部をはさんで
凸部の両側に一直線上に配置された一対の修正用駆動部
材と、凸部および一対の修正用駆動部材を収容する凹部
を有して昇降部に対して固定されるベースとを有し、一
対の修正用駆動部材は直線上で駆動することにより狭持
する凸部を駆動し、これによりレバーおよびピンは軸を
中心として枢動し、治具は、昇降部に固定される本体部
と、本体部と接続されて被加工物を保持する一方向に長
い保持部と、保持部において一方向に並設された複数の
荷重受け部とを有し、荷重受け部はピンを収容してピン
各々の枢動に伴って駆動され、これにより保持部におけ
る荷重受け部に対応した部分が被加工物と共に変形され
ることを特徴としている。
【0023】また、本発明においては、ピンの先端は、
略球形状であることが好ましく、隣り合って配置される
凸部の突出の大きさは各々異なり、凸部の大きさに応じ
て凹部の大きさおよび凹部各々に収容される修正用駆動
手段の配置が定められることが好ましい。また、一対の
修正用駆動手段は圧力媒体によって駆動される一対のピ
ストンを有し、ベースは一対のピストンのそれぞれの後
方に連通する一対の圧力媒体導入ポートを有することが
好ましく、隣り合った一対の圧力媒体導入ポートは、ベ
ースの所定の面から各々異なる距離に配置されることが
好ましい。
【0024】また、一対の修正用駆動部材の一方は圧力
媒体によって駆動されるピストンを有し、他方は弾性体
により構成され、ベースはピストンの後方に連通する圧
力媒体導入ポートを有することをが好ましく、隣り合っ
た圧力媒体導入ポートは、ベースの所定の面から各々異
なる距離に配置されることが好ましい。また、圧力媒体
は圧力空気であることが好ましく、ピストンの先端部は
略球形状であることがより好ましい。
【0025】さらに、本発明においては、治具は被加工
物に形成された電気素子と接続する電極を有し、修正機
構は電極と接触するプローブユニットを有することが好
ましい。また、本発明においては、加工ヘッドはバラン
ス用アクチュエータを有し、治具は本体部は長さ方向中
央部および両端部において貫通穴を有し、治具は中央の
貫通穴を貫通する固定ピンによって修正機構に支持さ
れ、バランス用アクチュエータは両端の位置決めピンを
介して治具を加工面方向に押圧することが好ましい。
【0026】また、本発明においては、加工ヘッドは、
加工ヘッド取付けフレームに支持されて加工面と接触す
るアジャストリングを介して支持され、加工ヘッド取付
けフレームに支持されて加工面に対向する角度がアジャ
ストリングによって規制されることが好ましい。また、
加工ヘッドは、加工ヘッド取付け用レールに対して回転
可能に取付けられていることが好ましい。更に、本発明
に係る装置は、加工ヘッド揺動手段を有し、加工ヘッド
揺動手段は加工ヘッドに所定角度範囲の往復回転運動を
行わせることが好ましく、被加工物は磁気ヘッドが複数
個形成された棒状セラミックであることがより好まし
い。
【0027】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る方法は、一方向に長い被加工物を治具に保持
し、回転駆動される加工用定盤に形成された加工面に対
して治具を介して被加工物を押圧することで被加工物を
加工する方法であって、被加工物を加工面に対して押圧
する際に、被加工物の複数点における加工量の測定をす
る工程と、測定された加工量に基づいて複数の修正用駆
動手段により一端にピンを有する複数のレバーをピンと
共に回転させ、治具に先端が収容されたピンの回転によ
り治具と共に被加工物に対して所定の変形を与える工程
とが行われることを特徴としている。
【0028】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る方法は、一方向に長い被加工物を治具に保持
し、回転駆動される加工用定盤に形成された加工面に対
して治具を介して被加工物を押圧することで被加工物を
加工する方法であって、被加工物を加工面に対して押圧
する際に、被加工物の複数点における加工量の測定をす
る工程と、測定された加工量に基づいて複数の修正用駆
動手段と同一軸上に配置されてピンを有する複数のシャ
フトを駆動し、治具に先端が収容されたピンの直線上の
駆動により治具と共に被加工物に対して所定の変形を与
える工程とが行われることを特徴としている。
【0029】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る方法は、一方向に長い被加工物を治具に保持
し、回転駆動される加工用定盤に形成された加工面に対
して治具を介して被加工物を押圧することで被加工物を
加工する方法であって、被加工物を加工面に対して押圧
する際に、被加工物の複数点における加工量の測定をす
る工程と、測定された加工量に基づいて複数の直線上に
配置された一対の修正用駆動手段により、ピンを有する
複数のシャフトをピンと共に直線上で駆動させ、治具に
先端が収容されたピンの直線上の駆動により治具と共に
被加工物に対して所定の変形を与える工程とが行われる
ことを特徴としている。
【0030】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明の第1の実施の形態に係る加工装置、すなわち磁気ヘ
ッドの研磨装置を添付図面を参照して説明する。図1は
本発明の実施の形態の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。図1及び図2によ
り、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、
加工用定盤である研磨用定盤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。
【0031】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には加工ヘッド取り付けフ
レームである研磨ヘッド取付用フレーム12が昇降自在
に取付けられている(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。
【0032】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、剛体である連結部材18を介在させて加工ヘッドで
ある研磨ヘッド20が取付けられている。研磨ヘッド2
0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。図2及び図3に示すように、
回転支持部16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。
【0033】なお、本実施例においては、連結部材18
に剛体を用いることし、研磨ヘッド20を研磨面2aに
対して略垂直方向に安定して保持することが可能であ
る。しかし、研磨工程上研磨面2aに対する研磨ヘッド
20の安定した姿勢の確保が困難な場合には、連結部材
としてバネ、ゴム等の弾性体を用い、さらにアジャスト
リング用いて姿勢の保持の安定化を図っても良い。
【0034】この場合、アジャストリング(ウエアーパ
ッド)26は研磨ヘッド20の底板22の底面に固着さ
れ、研磨用定盤2の上面である研磨面2aに接触するよ
うに配置される。図7はアジャストリングの一例として
その底面図を示す。図7に示すように、アジャストリン
グ26は、例えばアルミニウム製リング本体36に多数
の耐磨耗性セラミックの円柱状ダミー38を埋設したも
ので、円柱状ダミー38の下端面がリング本体36から
僅かに突出している。ここで、アジャストリング26上
に載置される研磨ヘッド20の重量バランスに合わせて
円柱状ダミー38の個数を設定している。図7に示すア
ジャストリング26の場合、研磨用定盤2に対接するア
ジャストリング26の円弧状部分40,42のうち、円
弧状部分40の方が研磨ヘッド20の荷重を多く受ける
ため、円柱状ダミー38の個数が多くなっている。
【0035】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、研磨用定盤2の下面に対
して平行な傾動軸44が設けられており、この傾動軸4
4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が枢着されている。
【0036】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
研磨用定盤2の研磨面2aに対し垂直面となった状態か
ら所定角度だけ傾斜させる傾動部駆動手段を構成してい
る。
【0037】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、研磨用定盤2の
下面に対して平行で傾動軸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。
【0038】図3及び図5に示すように、傾動部46の
上部には、バランス用アクチュエータ70A ,70B
が、ブラケット72を介して取付けられている。これら
のバランス用アクチュエータ70A,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。
【0039】本実施例に示すバランス用アクチュエータ
70A,70Bは、電磁式のRECプランジャであっ
て、フレーム74A、74B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、アクチュエータ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、7
8Bと、この磁石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。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、74B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、82B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6
8に作用する力の方向とは、お互いに平行となる。
【0040】実際の研磨時においては、バランス用アク
チュエータ70A,70Bによって、被研磨物92の研
磨面2a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。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、ア
クチュエータ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。
【0041】研磨時に、被研磨物92の曲がり等を治具
94を介して実際に修正する修正機構100は、バック
プレート68に対して固定され、修正機構100自体が
バランス用アクチュエータ70A、70Bによって駆動
される。以下に修正機構100の詳細について述べる。
【0042】図8,図9および図10に本実施の形態に
係る修正機構100の平面図、正面図および側面図をそ
れぞれ示す。ベース101がネジ等によってバックプレ
ート68に略平行となるように固定され、これによって
修正機構100自体がバックプレート68に固定される
こととなる。ベース101にはその上部においてホルダ
102を介してブラケット103が固定され、ブラケッ
ト103の両側面がバックプレート68に対して略平行
に配置される。ブラケット103の両側面にはプレート
104および105が平行に固定されており、これら2
枚のプレートに挟まれることにより、複数の修正用駆動
手段である修正用アクチュエータ106が所定の位置に
保持される。
【0043】図11に修正機構100の駆動部分の構成
を示す側面図を示す。図に示すように、修正用アクチュ
エータ106は、その駆動部分が、ジョイント118お
よびピン117を介して、駆動方向と略直角方向に延在
するレバー113の一端に連結されている。さらに、レ
バー113は、ベース101に固定された軸111によ
ってベアリング112を介して回動可能に支持されてお
り、修正用アクチュエータ106の駆動によって軸11
1を中心に回動する。レバー113は、軸111を回動
の中心として、上記駆動部分との連結部とは逆の端部に
ピン113aが設けられている。
【0044】本実施の形態においては、軸111がレバ
ー113を支持する位置をピン113aの近傍に設けて
あり、これにより修正用アクチュエータ106から得ら
れる駆動力を梃子の原理による増幅すると共に、ピン1
13aに対しての細かな制御を可能としている。ピン1
13aの先端は、球形状に加工されており、これら先端
は修正用アクチュエータ106の駆動により、アクチュ
エータの駆動方向とは略垂直となる方向(研磨面2aに
対して略垂直方向)に駆動される。
【0045】なお、隣り合うピン113aの間隔は本実
施の形態において用いた修正用アクチュエータ106の
大きさ(この場合は径)に比較して小さいため、単純に
修正用アクチュエータ106を平行に並べて配置するこ
とはできない。そこで、図11に示すように、レバー1
13の長さを各々異ならせることによって、修正用アク
チュエータ106各々を互い違いに配置し、修正用アク
チュエータ106の保持スペースを設けている。この場
合、レバー113各々の長さの相違によってピン113
aの先端の駆動量も異なってしまうが、本実施の形態に
おいては、あらかじめ修正用アクチュエータ106それ
ぞれの駆動ストロークを所定範囲に規制しておくと同時
に、ピン113aの実駆動量を算出する際の計数を異な
らせることにより、先端の駆動量を一定にしている。
【0046】図6あるいは9に示すように、ベース10
1の下部には、長さ方向の中央部および両端部において
バックプレート68とは逆の方向に突出する固定ピン1
07および1対の位置決めピン107aが各々平行に固
定されている。複数の抵抗測定端子128等からなるプ
ローブユニット109、110を有するブラケット10
8は、これら一対の位置決めピン107aを用いて固定
される。被研磨物92を保持する治具94は、固定ピン
107および位置決めピン107aの両方を用いて、ブ
ラケット108をベース101に対して挟み込むように
保持される。
【0047】治具94は、例えば図12に正面図を示す
ように、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131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、120aが設けられかつベース10
1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被研磨物9
2を保持する。
【0048】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にはピン113
aの先端の球状部分がはまりこむ。修正用アクチュエー
タ106の駆動に伴って、ピン113a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、同時に被研磨部
92に対しても局部的な変形を与える。
【0049】なお、ピン113aの先端部は、上下方向
に直線移動するのではなく、レバー113の軸111周
りの円弧状の回動に従い、円弧状の軌跡を描いて上下方
向に移動する。このため、本実施の形態においては、先
端部を球形状とすることにより、先端部が荷重受け穴1
46の周部分に対して滑ることを可能とし、荷重受け部
145の先端部に対しての滑らかな動きを可能としてい
る。
【0050】保持部本体132に固定される被研磨物9
2は、細長い角棒状セラミックバー(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素子部を1列に配置した
ものであり、これらの素子部の磁性薄膜パターンはセラ
ミックバーの一方の長手側面上に配列されている。従っ
て、セラミックバーの底面を研磨することにより、上述
の長手側面上に形成された素子部におけるスロートハイ
トおよびMRハイトを小さくすることができる。
【0051】先にも述べたように、被研磨物92には歪
みや湾曲等が存在しており、被研磨物92を研磨する際
にはこれら歪み等を修正した上で研磨を行う必要があ
る。本実施の形態においては、被研磨物92の長手方向
における各位置で必要とされる曲げ変形の量は、横長治
具94に設けられた荷重受け部145をそれぞれ必要量
上下方向に駆動することにより修正される。
【0052】従って、研磨時において、荷重受け部14
5の必要駆動量、すなわち被研磨物92の曲げ変形の量
を求める必要がある。研磨時において必要とされる変形
量を求め、その値に基づいて修正用アクチュエータ10
6を駆動する具体例について次に述べる。本実施の形態
においては、セラミックバーの長手側面に素子以外の付
加電極を設けている。この付加電極は、セラミックバー
の研磨にともなってその大きさを減じ、抵抗値を増加さ
せる。本発明の実施の形態においては、付加電極の抵抗
値の変化をモニターすることにより、モニター時点での
研磨量を求め、得られた研磨量に基づいてさらに必要な
変形量を求める、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。
【0053】このために、横長治具94のブラケット1
08との対向面には、ワイヤーボンディングにより付加
電極に電気的に接続された電極があらかじめ形成してあ
る。ブラケット108上ののプローブユニット109,
110には、バネ等によって付勢される測定用ピン12
8が植設されており、横長治具94をベース101に固
定する際に、上記電極と測定用ピン128とが接触す
る。さらに測定用ピン128は不図示の抵抗値測定手段
に接続されており、横長治具94のベース101への固
定によって付加電極の抵抗値測定が可能となる。
【0054】具体的な抵抗値測定手段およびアクチュエ
ータ106の制御手段の構成について次に述べる。図1
3に、上記測定手段および制御手段を含む、測定された
付加電極の抵抗値に基づいて修正用アクチュエータ10
6を駆動させるための制御ブロック図を、図14に測定
および多重化基板220のブロック図詳細を、図15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、本実施の形態においては、四端子法による抵
抗測定を行っているため、複数の測定用ピン128を単
一の付加電極201に接触させている。
【0055】測定および多重化基板220により、測定
用ピン128を介して付加電極201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を用いて
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。
【0056】上述の、抵抗値の測定からデジタルデータ
の出力までの信号処理に関して、図13を参照してより
詳細に述べる。測定および多重化基板220において
は、複数の測定用ピン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22
3において測定値と校正用抵抗222の値との比較に基
づく数値演算が連続的に行われ、付加電極の抵抗値が得
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。
【0057】以上の手順により変換後のデジタルデータ
から、被研磨面92a上での測定された付加電極の形成
部分およびその近傍における必要な研磨量が求められ
る。次に必要量の研磨を行うために、各荷重受け部14
5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。コンピュータ210から
は、入力端子211を介してアクチュエータ駆動用基板
230に対してア駆動量データが入力される。
【0058】それらデータは、アクチュエータ駆動用基
板230において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から各修正用アクチュエ
ータ106に駆動電流が出力される。各修正用アクチュ
エータ106はその出力に応じて、横長治具94の荷重
受け部145の駆動によって被研磨物92に与えられる
変形量を微調整し、これにより被研磨物92の研磨面2
aへの長手方向の各位置での研磨量のバランスを微調整
する。
【0059】上述ように、修正用アクチュエータ106
をクローズドループにより制御することにより、研磨量
をモニターしながらの研磨が可能となり、研磨量のばら
つきの許容範囲がより小さくなった場合に対しても対応
することが可能となる。なお、付加電極を用いず、実際
の素子の抵抗、例えばMR値から研磨量を求めることも
可能である。
【0060】次に、本発明の実施の形態における実際の
装置の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が研磨用定盤2から外れた位置
にて、薄膜磁気ヘッド用の素子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、固定ピン107
および位置決めピン107aを用いてベース101に対
して固定する。その際、付加電極と横長治具の側面94
aに設けられた電極とは、すでにワイヤーボンディング
がなされており、測定用ピン128が上記電極と接触す
ることとなる。
【0061】また、各々のレバー113のピン113a
は、その先端部分全てが治具94の荷重受け穴146に
はまりこむ。その後、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(アジャストリング
を用いた場合は、アジャストリング26の底面に垂直、
つまり研磨用定盤2aに対して垂直な姿勢)に設定す
る。
【0062】ここで、被研磨物の構成によって、例えば
所定のスロートハイトを得るためには非常に大きな研磨
量を要する被研磨物上の配置に素子等が作り込まれてい
る場合には、上記取付け作業の前に、あらかじめ他の装
置にて大まかな研磨を行う場合もある。本実施例におい
ては、この場合、被研磨物92を横長治具94に保持さ
せた状態でこの荒研磨を行うのではなく、その他の治具
(不図示)に被研磨物92を固定して荒研磨を行うこと
としているが、横長治具94を用いて荒研磨を行うこと
としても良い。荒研磨終了後、被研磨物92は治具から
取りはずされ、改めて横長治具94に固定される。
【0063】このバックプレート68の傾斜設定及び横
長治具94の取付け終了後、研磨ヘッド20を取付けた
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
方に位置させる。さらに、研磨用定盤2上面の研磨面2
aに対して被研磨物92を当接させるために、研磨ヘッ
ド取り付けフレーム12を加工させる。アジャストリン
グ26を用いた場合は、その下面に埋設された複数の円
柱状ダミー38の下面の一部が、研磨用定盤2上面の研
磨面2aに対接し適切な押圧力でその一部が接触するよ
うに研磨ヘッド取付用フレーム12を下降させる。
【0064】さらに、バランス用アクチュエータ70
A,70Bを駆動させ、バックプレート68の左側およ
び右側に対して作用する各々平行な押圧力を調整し、被
研磨物92が研磨面2aに対して略平行に押圧された状
態とする。本実施の形態においては、主たる押圧力はこ
れらバランス用アクチュエータ70A、70Bから得る
こととするが、この段階では左右のバランス用アクチュ
エータ70A,70Bは被研磨物92の両端部を研磨面
2aに接触させた状態に固定するようにバックプレート
68を支持する程度の押圧力を与えた状態とする。な
お、この調整は、目視によって行っても良く、接触セン
サー等を用いても良い。また、あらかじめ被研磨物92
の大まかな曲がりを測定し、その測定結果に応じて曲が
りを修正するようにバランス用アクチュエータ70A,
70Bによる押圧力のバランスを調整しても良い。
【0065】この状態にて、被研磨物92の研磨を実行
する。研磨開始から、付加電極の抵抗測定による研磨量
の測定が随時行い、研磨工程各時点での各付加電極形成
位置における必要研磨量が求められる。この求められた
必要研磨量に応じて、各々の修正用アクチュエータ10
6即ち加重受け部145の駆動量が制御され、求めるス
ロ−トハイト等を得ることとする。なお、被研磨物の曲
がりが大きくかつ単なる円弧状のような単純なものであ
り、必要研磨量のばらつきが大きくなる場合には、バラ
ンス用アクチュエータ70A,70Bによる変形量のバ
ランスの調整を先に行い、その後マイクロアクチュエー
タの駆動量調整を行うことが好ましい。
【0066】なお、アジャストリングを用いた場合、研
磨工程中、アジャストリング26の同じ所が研磨用定盤
2に接触していると偏摩耗を引き起こすため、研磨ヘッ
ド20及びアジャストリング26が取付けられた回転支
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及びアジャストリング
26は往復回転運動と往復直線運動が重畳した運動を行
うことになる。
【0067】以上の方法により、被研磨物であるセラミ
ックバーの曲がりを、より詳細に修正して研磨を行うこ
とが可能となり、セラミックバー全長にわたってスロー
トハイト等の値を許容範囲に収めることが可能となる。
【0068】なお、本実施の形態においては、バランス
用アクチュエータ70A、70BとしてRECプランジ
ャを有する研磨ヘッドを用いているが、バランス用アク
チュエータはこれに限られず、電磁式等種々の低摩擦シ
リンダーを用いることも可能である。また、本実施の形
態においては、二つのアクチュエータを用い、修正用ア
クチュエータ106の駆動ストローク不足を賄うことを
可能としているが、修正用アクチュエータの駆動ストロ
ークをより効率的に賄うためにバランス用アクチュエー
タの数を増加させても良い。また、修正用アクチュエー
タ106自身の駆動ストロークが十分に大きい場合に
は、バランス用アクチュエータをなくし、単一の引圧若
しくは押圧用アクチュエータのみからなる装置構成とす
ることも可能である。
【0069】さらに、本実施の形態においては、修正用
アクチュエータにRECプランジャーを用いたが本発明
はこれに限定されるものではなく、圧空式あるいは電磁
式のシリンダー等から構成されるものであっても良い。
また、本実施の形態においては、軸111がレバー11
3をピン113aの近傍で支持することとしているが、
支持位置はこれに限定されるものではなく、修正用アク
チュエータ106およびピン113aの駆動ストローク
および駆動負荷を考慮して、例えば修正用アクチュエー
タ106の近傍等、様々な配置とすることが可能であ
る。また、修正用アクチュエータ106のプレート10
4、105に対しての取り付け配置、およびレバー11
3の長さ等は、本実施の形態に限定されるものではな
く、アクチュエータ106の大きさと隣り合うピン11
3aの間隔との差に応じて構成されることが望ましい。
【0070】また、本実施の形態におけるクローズドル
ープによる制御は、各マイクロアクチュエータについて
のみ行っているが、例えば求められた必要研磨量が、マ
イクロアクチュエータの駆動範囲以上となる場合も起こ
り得る。この場合の対策として、求められた必要研磨量
が所定値より大きい場合には、一端バランス用アクチュ
エータ70A,70Bのみによる被研磨物の曲がり修正
を行い必要研磨量を減少させるサブルーチンにはいるこ
ととし、その後改めて上記クローズドループによるマイ
クロアクチュエータの制御を行う構成としても良い。
【0071】また、本実施の形態においては、被研磨物
92の横長治具94或いはトランスファー治具への固
定、およびトランスファー治具の横長治具94への固定
は、熱可塑性の接着剤により行っているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、熱硬化性等その他の種類
の接着剤、樹脂等からなる粘着材、静電吸着、真空吸着
等による固定としても良い。
【0072】また、上記実施の形態は、研磨加工のみに
ついて述べたが、本発明が研磨加工のみならず、検索加
工或いはポリッシング加工等に対しても適用可能である
ことは、当業者にとって自明であろう。さらに、本発明
は上記発明の実施の形態の記述に限定されることなく、
各請求項記載の範囲内において、各種の変形、変更が可
能なことは、当業者にとって自明であろう。
【0073】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態に係る磁気ヘッドの研磨装置を添付図面を
参照して説明する。尚、第1の実施の形態と第2の実施
の形態とにおける相違点は、曲げ修正機構100と曲げ
修正機構200との構成についてのみであるため、装置
全体の構成における修正機構100および200以外の
部分、および被研磨物92の必要研磨量の検出に関する
制御ブロック等について説明はここでは省略する。以下
に、本発明の第2の実施の形態に係る修正機構200の
詳細について述べる。
【0074】図16に、本実施の形態に係る研磨ヘッド
の側面図を、図17,図18および図19に本実施の形
態に係る修正機構200の平面図、正面図および側面図
をそれぞれ示す。本実施の形態に係る修正機構200
は、ベース150、ホルダ151,額縁状の部材である
アクチュエータホルダ152,修正用駆動手段である修
正用アクチュエータ153,固定ピン154、位置決め
ピン154a、ガイドブラケット155、シャフト15
6及びピン157とから構成される。ベース150は、
ネジ等によってバックプレート68に略平行に固定さ
れ、これによって修正機構200自体がバックプレート
68に固定されることとなる。
【0075】ベース150には、その上部においてホル
ダ151が固定され、ホルダ151は複数のアクチュエ
ータホルダ152をバックプレート68に略平行に保持
する。各々のアクチュエータホルダ152は額縁状の形
状を有しており、その額縁形状の中央空間部分におい
て、バランス用アクチュエータ70A、70Bの駆動方
向と同じ方向に駆動可能となるように、修正用アクチュ
エータ153を保持する。アクチュエータホルダ152
は、弾性変形可能な材質からなり修正用アクチュエータ
152の伸縮駆動に応じて、修正用アクチュエータの駆
動方向に伸縮駆動される。アクチュエータホルダ152
は、修正用アクチュエータ153の略直上においてホル
ダ151に固定され、略直下において修正用アクチュエ
ータ153の駆動方向に延在するシャフト156の一端
を保持する。
【0076】ベース150には、その下部において、ガ
イドブラケット155及び被研磨物92を保持する治具
94の固定する固定ピン154および固定位置を規制す
る位置決めピン154aが固定される。上記シャフト1
56はガイドブラケット155に設けられたガイド穴1
55aを貫通し、これにより修正用アクチュエータ15
3の駆動に伴うシャフト156の上下駆動はガイド穴1
55aによって駆動方向以外ににぶれることが防止され
る。シャフト156の他端には、ベース150とは逆の
方向に突出するピン157が設けられている。本実施例
においては、ピン157の先端は、球形状に加工されて
おり、これら先端は修正用アクチュエータ153の駆動
により、アクチュエータの駆動方向とは略平行となる方
向(研磨面2aに対して略垂直方向)に駆動される。
【0077】図19に破線で示すように、被研磨物92
を保持する治具94は、位置決めピン154aを用い
て、ブラケット155をベース150に対して挟み込む
ように位置決めし、固定ピン154を用いて固定、保持
される。なお、本実施例においては、ガイド穴155a
等の加工のために抵抗測定端子128に対しての十分な
数の接点を得ることができなかったために、ガイドブラ
ケット155に対して複数の抵抗測定端子128等から
なるプローブユニット109、110を直接設けていな
い。このため、第1の実施の形態とは異なり、プローブ
ユニット109,110は取り外し可能なガイドブラケ
ット155とは別個のユニットとし、治具94のガイド
ブラケット155に対する対向面とは逆の面に固定ピン
154を用いてこれを固定することとしている。
【0078】治具94は、ワイヤーボンディングにより
付加電極に電気的に接続された電極があらかじめ形成し
てある面が、ガイドブラケット155の対向面とは逆の
面となること以外は、第1の実施の形態に例として示す
ものを用いることが可能である。すなわち、治具94を
ベース150に固定した際に、荷重受け穴146にはピ
ン157の先端の球状部分がはまりこむ。修正用アクチ
ュエータ153の駆動に伴って、ピン157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、同時に被研
磨部92に対しても局部的な変形を与える。
【0079】なお、隣り合うピン157の先端部の間隔
は本実施の形態において用いた修正用アクチュエータ1
53の大きさ(この場合は伸縮駆動方向と垂直となる方
向の断面積)に比較して大きいため、単純に修正用アク
チュエータ153を平行に並べて配置することが可能で
ある。しかし、修正用アクチュエータ153の大きさに
対してピン先端部分の間隔を小さくする必要が生じた場
合には、修正用アクチュエータ153各々を互い違いに
配置し、修正用アクチュエータ153の保持スペースを
設けることとしても良い。
【0080】また、本実施の形態においては、アクチュ
エータホルダ152を額縁(枠)形状とし、その中心線
上に修正用アクチュエータ153およびシャフト156
を配置し、さらに中心線上でホルダ151に保持される
こととしている。しかし本実施の形態はこれに限定され
るものではなく、アクチュエータホルダの形状は修正用
アクチュエータの剛性を補償可能であれば、例えば、コ
の字状等様々な形状とすることが可能であり、さらに、
修正用アクチュエータ自身の剛性が高い場合にはアクチ
ュエータホルダを除く構成としても良い。また、上述の
配置は、ピン先端に加わるモーメント等を考慮して、そ
れぞれずらせた配置としても良い。
【0081】また、本実施の形態においては、修正用ア
クチュエータ153に圧電素子アクチュエータを用いて
いるが、修正用アクチュエータはこれに限定されるもの
ではなく、プローブユニット109,110の配置に関
しても、供しうる抵抗測定端子128との接点の数に応
じて第1の実施の形態と同一の配置としても良い。さら
に、バランス用アクチュエータの構成の変形等、第1の
実施の形態において述べた実施の形態における各構成の
変形等は、本実施の形態についても同様に行うことが可
能である。
【0082】(第3の実施の形態)第2の実施の形態に
おいては、ピン部分157aの先端部は、修正用アクチ
ュエータ153の変形に応じて上下方向に直線移動す
る。このため、第2の実施の形態においては、修正用ア
クチュエータ153の駆動量は第1の実施の形態に比較
して少なくてすむと共に、圧電素子をアクチュエータと
して用いたことによりホルダー152に対して大きな変
形力を精度良く与えることが可能であるという利点があ
る。しかし、変形量が比較的小さい圧電素子を用いたこ
とにより、与えうる変形量が修正用アクチュエータのみ
では不足する恐れもある。そこで、第3の実施の形態に
おいては、修正用アクチュエータとしてエアシリンダー
を用いることとした。
【0083】本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッ
ドの研磨装置を添付図面を参照して説明する。尚、第1
の実施の形態と第3実施の形態とにおける相違点は、曲
げ修正機構100と曲げ修正機構300との構成につい
てのみであるため、装置全体の構成における修正機構3
00以外の部分、および被研磨物92の必要研磨量の検
出に関する制御ブロック等について説明はここでは省略
する。以下に、本発明の第3の実施の形態に係る修正機
構300の詳細について述べる。
【0084】図20に、本実施の形態に係る研磨ヘッド
の側面図を、図21,図22および図23に本実施の形
態に係る修正機構300の平面図、正面図および図22
における線23−23に関する断面図をそれぞれ示す。
本実施の形態に係る修正機構300は、ベース301、
シリンダーシリンジ302,303,ピストン304、
305,ガイドブラケット306、固定ピン307、位
置決めピン307aおよびシャフト308とから構成さ
れる。
【0085】ベース301は、その上部のみにおいてネ
ジ等によってバックプレート68に略平行に固定され、
これによって修正機構300自体がバックプレート68
に固定されることとなる。ベース301下部には、バッ
クプレート68側とは逆の面(以下表側面)に上面32
1a、底面321bおよび縦面321cからなる凹部3
21が形成されている。また、バックプレート側の面
(以下裏側面)には圧力媒体導入ポートである加圧気体
導入ポート323,324が設けられ、当該ポートより
導入される加圧気体は、ベース301内部に形成された
媒体流路である気体流路325,326をへて、それぞ
れ上面321aおよび底面321bから凹部321に導
入される。
【0086】すなわち、本実施の形態においては、加圧
気体により駆動されるピストンおよびピストンを収容す
るシリンダーシリンジにより修正用駆動部材を構成し、
一対の修正用駆動部材によって修正用駆動手段が構成さ
れる。
【0087】ガイドブラケット306にはバランス用ア
クチュエータ70A、70Bの駆動方向(以下縦方向)
にガイド溝が設けられており、ガイド溝が形成された面
側をベース301の表面側に対向させて固定することに
よって、当該ガイド溝においてシャフト308を縦方向
に摺動可能に保持する。シャフト308は凹部321に
収容される凸部308aを有し、縦方向下部において縦
方向とは異なる方向に突出するピン308bを有してい
る。凹部321は、凸部308aの縦方向上下において
凸部308aに当接するピストン304,305、およ
びピストン304,305をそれぞれ縦方向に駆動可能
に収容するシリンダーシリンジ302,303とをさら
に収容している。
【0088】例えば、加圧気体導入ポート323に加圧
気体を導入した場合、気体流路325を経て上面321
aに達した加圧気体は、シリンダーシリンジ302内の
ピストン304を縦方向下方に駆動する。シャフト30
8の凸部308aにはピストン305も当接している
が、この場合、ピストン304が凸部308aを下方に
駆動する力の方が強いためシャフト308およびピン3
08bは下方に駆動される。また、シャフト308およ
びピン308bを上方に駆動する場合には加圧気体導入
ポート324に加圧気体を導入すれば良く、ポート32
3とポート324とに導入する気体の圧力バランスの調
整によりシャフト308およびピン308bの駆動量の
調整が可能である。
【0089】図23に破線で示すように、被研磨物92
を保持する治具94は、位置決めピン307aを用い
て、ガイドブラケット306をベース301に対して挟
み込むように位置決めし、固定ピン307を用いて固
定、保持される。なお、本実施例においては、ガイド溝
等の加工のために抵抗測定端子128に対しての十分な
数の接点を得ることができなかったために、ガイドブラ
ケット306に対して複数の抵抗測定端子128等から
なるプローブユニット109、110を直接設けていな
い。このため、第1の実施の形態とは異なり、プローブ
ユニット109,110は取り外し可能なガイドブラケ
ット306とは別個のユニットとし、治具94のガイド
ブラケット306に対する対向面とは逆の面に固定ピン
307を用いてこれを固定することとしている。
【0090】治具94は、ワイヤーボンディングにより
付加電極に電気的に接続された電極があらかじめ形成し
てある面が、ガイドブラケット307の対向面とは逆の
面となること以外は、第1の実施の形態に例として示す
ものを用いることが可能である。すなわち、治具94を
ベース301に固定した際に、荷重受け穴146にはピ
ン308bの先端の球状部分がはまりこむ。ピストン3
04,305の駆動に伴って、ピン308b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、同時に被研
磨部92に対しても局部的な変形を与える。
【0091】なお、隣り合うピン308bの間隔は、本
実施の形態において用いたピストン304,305の大
きさ(この場合は駆動方向と垂直となる方向の断面積)
あるいは加圧気体導入ポート323,324の大きさ
(より正確にはポートに対して加圧気体導入用のチュー
ブを接続する際に用いられるコネクタの外径)に比較し
て大きいため、単純にこれらを平行に並べて配置するこ
とが可能である。しかし、これらピストンあるいはポー
トの大きさに対してピン先端部分の間隔を小さくする必
要が生じた場合には、隣り合ったピストンの配置すなわ
ちピストンを収容する隣り合った凹部の配置を各々を互
い違いに配置する、隣り合ったポートの配置各々を互い
違いとする、あるいはこれらこれらを組み合わせること
としても良い。
【0092】参考としてこれらを組み合わせた例を、図
24および25に示す。図24はベース301を裏面側
から見た図であり、図25はポートの配置が互い違いと
されていない実施の形態の図23に対応するものであ
る。図24から明らかなように、並列にポート323,
324を配置した場合に対して大幅にポートの数を増加
することが可能となっている。さらに、図25に示すよ
うに、ポート323,324の配置をずらすだけでな
く、隣り合った凹部321の深さも異ならせ、シリンダ
ーシリンジおよびピストンも並列ではなく互い違いに配
置することとしている。このような構成を採用すること
により、ピストンあるいはポートの大きさによらず隣り
合ったピン308bの間隔を小さくすることが可能とな
る。
【0093】上述の、変形例におけるポートあるいはピ
ストンの配置はあくまで一例であり、これらの配置をよ
り複雑にずらすことによって、隣り合うピン間隔をより
小さくすることが可能である。また、本実施例において
は駆動源として圧力気体を用いているが、油圧等の液体
によるものとしても良い。また、本実施例においては修
正用駆動手段は、ピストン、シリンダーシリンジ等から
なる修正用駆動部材一対から構成されることとしている
が、一方の修正用駆動部材はピストン、シリンダーシリ
ンジ等からなり、他方の修正用駆動部材はバネ、ゴム等
の弾性材量からなる構成としても良い。さらに、バラン
ス用アクチュエータの構成の変形等、第1の実施の形態
において述べた実施の形態における各構成の変形等は、
本実施の形態についても同様に行うことが可能である。
【0094】(第4の実施の形態)本発明の第4の実施
の形態に係る磁気ヘッドの研磨装置を添付図面を参照し
て説明する。尚、第3の実施の形態と第4実施の形態と
における相違点は、曲げ修正機構300と曲げ修正機構
400との構成についてのみであるため、装置全体の構
成における修正機構400以外の部分、および被研磨物
92の必要研磨量の検出に関する制御ブロック等につい
て説明はここでは省略する。以下に、本発明の第4の実
施の形態に係る修正機構400の詳細について述べる。
【0095】図26に、本実施の形態に係る研磨ヘッド
の側面図を、図27,図28および図29に本実施の形
態に係る修正機構400の平面図、正面図および図28
における線29−29に関する断面図をそれぞれ示す。
本実施の形態に係る修正機構400は、ベース401、
シリンダーシリンジ402,403,ピストン404、
405,ガイドブラケット406、位置決め(固定)ピ
ン407およびレバー408とから構成される。
【0096】ベース401は、その上部のみにおいてネ
ジ等によってバックプレート68に略平行に固定され、
これによって修正機構400自体がバックプレート68
に固定されることとなる。ベース401下部には、バッ
クプレート68側とは逆の面(以下表側面)に上面42
1a、底面421bおよび縦面421cからなる凹部4
21が形成されている。また、バックプレート側の面
(以下裏側面)には加圧気体導入ポート423,424
が設けられ、当該ポートより導入される加圧気体は、ベ
ース401内部に形成された気体流路425,426を
へて、それぞれ上面421aおよび底面421bに導入
される。
【0097】ガイドブラケット406にはバランス用ア
クチュエータ70A、70Bの駆動方向(以下縦方向)
にガイド溝が設けられており、ガイド溝が形成された面
側をベース401の表面側に対向させて固定される。、
当該ガイド溝においてレバー408を略縦方向に摺動可
能に保持する。レバー408は、一端がベース401に
設けられた軸420に回動可能に軸支されると共に他端
にピン408bが設けられた直線形状部分と、この直線
形状部分に一端が連続すると共に他端に設けられて凹部
421に収容される凸部408aからなりこの凸部40
8a以外がガイド溝に収容される被駆動部分とから構成
されている。凹部421は、凸部408aの縦方向上下
において凸部408aに当接するピストン404,40
5、およびピストン404,405をそれぞれ縦方向に
駆動可能に収容するシリンダーシリンジ402,403
とをさらに収容している。
【0098】例えば、加圧気体導入ポート423に加圧
気体を導入した場合、気体流路425を経て上面421
aに達した加圧気体は、シリンダーシリンジ402内の
ピストン404を縦方向下方に駆動する。レバー408
の凸部408aにはピストン405も当接しているが、
この場合ピストン404が凸部408aを下方に駆動す
る力の方が強いため凸部408aは略下方に駆動され
る。凸部408aが下方に駆動されることにより、レバ
ー408は軸420を中心に回転駆動され、ピン408
bは略縦方向に駆動される。また、レバー408および
ピン408bを略上方に駆動する場合には加圧気体導入
ポート424に加圧気体を導入すれば良く、ポート42
3とポート424とに導入する気体の圧力バランスの調
整によりレバー408およびピン408bの駆動量の調
整が可能である。
【0099】なお、治具94のベース401に対しての
固定、プローブユニット109,110の固定、および
治具94の荷重受け穴146に対してピン408bの先
端部分がはまりこんでピン408bの上下駆動に伴って
治具94および被研磨物92が変形されること等は、第
3の実施の形態と同一であるため、詳細な説明は省略す
る。
【0100】なお、隣り合うピン408bの間隔は、本
実施の形態において用いたピストン404,405の大
きさ(この場合は駆動方向と垂直となる方向の断面積)
あるいは加圧気体導入ポート423,424の大きさに
比較して大きいため、単純にを平行に並べて配置するこ
とが可能である。しかし、これらピストンあるいはポー
トの大きさに対してピン先端部分の間隔を小さくする必
要が生じた場合には、隣り合ったピストンの配置すなわ
ちピストンを収容する隣り合った凹部の配置を各々を互
い違いに配置する、隣り合ったポートの配置各々を互い
違いとする、あるいはこれらこれらを組み合わせること
としても良い。
【0101】参考としてこれらを組み合わせた例を、図
30および31に示す。図30はベース401を裏面側
から見た図であり、図31はポートの配置が互い違いと
されていない実施の形態の図29に対応するものであ
る。図30から明らかなように、並列ににポートを配置
した場合に対して大幅にポートを増加することが可能と
なっている。さらに、図31に示すように、ポートの配
置をずらすだけでなく、隣り合った凹部421の深さも
異ならせ、シリンダーシリンジおよびピストンも並列で
はなく互い違いに配置することとしている。このような
構成を採用することにより、ピストンあるいはポートの
大きさによらず隣り合ったピン408bを小さくするこ
とが可能となる。
【0102】上述の、変形例におけるポートあるいはピ
ストンの配置はあくまで一例であり、これらの配置をよ
り複雑にずらすことによって、隣り合うピン間隔をより
小さくすることが可能である。また、本実施例において
は駆動源として圧力気体を用いているが、油圧等の液体
によるものとしても良い。さらに、バランス用アクチュ
エータの構成の変形等、第1の実施の形態において述べ
た実施の形態における各構成の変形等は、本実施の形態
についても同様に行うことが可能である。
【0103】
【発明の効果】本発明にかかる加工装置および加工方法
によれば、セラミックバー等の加工対象物に対して複雑
な曲げ変形等を与えることを可能とし、これにより加工
対象物の加工時において、加工対象物の加工量のばらつ
きを減少せしめることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる磁気ヘッドの研磨
装置を示す全体正面図である。
【図2】本発明の実施の形態にかかる磁気ヘッドの研磨
装置を示す全体平面図である。
【図3】図1に示す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図である。
【図5】図3に示す研磨ヘッドの側面図である。
【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】本発明に係る研磨ヘッドにおいて使用可能なア
ジャストリングの底面図である。
【図8】本発明の第1実施の形態にかかる修正機構の平
面図である。
【図9】図8に示す修正機構の正面図である。
【図10】図8に示す修正機構の側面図である。
【図11】図9に示す修正機構の線10−10における
断面概略図である。
【図12】本発明の実施の形態において用いられる被研
磨物取り付け治具の正面図である。
【図13】本発明の実施の形態に係る研磨量制御に関す
るブロック図を示している。
【図14】図13に示す測定および多重化基板の詳細を
示す図である。
【図15】図13に示すマイクロ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。
【図16】本発明の第2の実施の形態に係る研磨ヘッド
側面断面を示す図である。
【図17】本発明の第2実施の形態にかかる修正機構の
平面図である。
【図18】図17に示す修正機構の正面図である。
【図19】図18に示す修正機構の線19−19におけ
る断面概略図である。
【図20】本発明の第3の実施の形態に係る研磨ヘッド
側面断面を示す図である。
【図21】本発明の第3実施の形態にかかる修正機構の
平面図である。
【図22】図21に示す修正機構の正面図である。
【図23】図22に示す修正機構の線23−23におけ
る断面概略図である。
【図24】第3の実施の形態において隣り合った加圧媒
体導入ポートを互い違いに配置した修正機構の裏面を示
す図である。
【図25】図24に示す修正機構における線25−25
における断面概略図である。
【図26】本発明の第4の実施の形態に係る研磨ヘッド
側面断面を示す図である。
【図27】本発明の第4実施の形態にかかる修正機構の
平面図である。
【図28】図27に示す修正機構の正面図である。
【図29】図28に示す修正機構の線29−29におけ
る断面概略図である。
【図30】第4の実施の形態において隣り合った加圧媒
体導入ポートを互い違いに配置した修正機構の裏面を示
す図である。
【図31】図30に示す修正機構における線31−31
における断面概略図である。
【符号の説明】
1 基台 2 研磨用定盤 2a 研磨面 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 研磨ヘッド取付け用フレーム 14 円環状軸受部 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 26 アジャストリング 28、30 ベルト車 32 モータ 34 ベルト 36 リング本体 38 ダミー 40、42 円弧状部分 44 傾動軸 46 傾動部 64 昇降部 68 バックプレート 70A、70B アクチュエータ 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 90 長方形板状部 92 被研磨物 92a 被研磨面 94,98 横長治具 96 固定ピン 99 ポート 100 修正機構 101 ベース 102 ホルダ 103 ブラケット 104,105 プレート 106 修正用アクチュエータ 107 固定ピン 107a 位置決めピン 108 ブラケット 109,110 プローブユニット 111 軸 112 ベアリング 113 レバー 113a ピン 117 ピン 118 ジョイント 120 固定穴 120a 位置決め穴 122 連結部材 128 測定用ピン 131 本体部 132 保持部 145 荷重受け部 146 荷重受け穴 150 ベース 151 ホルダ 152 アクチュエータホルダ 153 修正用アクチュエータ 154 固定ピン 154a 位置決めピン 155 ガイドブラケット 155a ガイド穴 156 シャフト 157 ピン 201 付加電極 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 マイクロアクチュエータ駆動用基板 232 駆動電流出力装置 301,401 ベース 302,303,402,403 シリンダーシリン
ジ 304,305,404,405 ピストン 306,406 ガイドブラケット 307,407 固定ピン 307a、407a 位置決めピン 308 シャフト 308a,408a 凸部 308b、408b ピン 321,421 凹部 321a,421a 上面 321b、421b 底面 321c、421c 縦面 323,324,423,424 圧力媒体導入ポー
ト 325,326,425,426 媒体流路 408 レバー 420 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 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 (56)参考文献 特開2000−11315(JP,A) 特開2000−301448(JP,A) 特開2001−219359(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/31 B24B 19/22 B24B 19/26 B24B 41/06

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方向に長い被加工物を加工する加工装置
    において、加工面を有して回転駆動される加工用定盤
    と、前記加工面に対して移動可能に配置された加工ヘッ
    ド取付け用フレームと、前記加工ヘッド取付けフレーム
    に支持される加工ヘッドとを有し、 前記加工ヘッドは、前記被加工物を保持する治具が固定
    される、前記治具と一体で前記加工面に対して昇降する
    昇降部と、前記昇降部により支持される修正機構とを有
    し、 前記修正機構は、前記治具に設けられた複数の荷重受け
    部に挿入される一端部に設けられたピン、および前記ピ
    ンとは異なる位置に設けられた凸部を有する複数の部材
    各々の先端部において前記凸部をはさんで前記凸部
    の両側に一直線上に配置された一対の修正用駆動部材
    と、前記凸部および前記一対の修正用駆動部材を収容す
    る凹部を有して前記昇降部に対して固定されるベースと
    を有し、前記一対の修正用駆動部材が挟持する前記凸部
    を駆動することにより前記部材と共に前記ピンを駆動
    、これにより前記治具における複数の荷重受け部各々
    に荷重を与えて、前記荷重受け部に対応した部分を前記
    被加工物と共に変形することを特徴とする加工装置。
  2. 【請求項2】前記部材は、前記直線と平行に延在するシ
    ャフトであり、前記ピンは前記シャフトの下端部に固定
    され、前記凸部は前記直線と垂直な方向に突出すること
    を特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】前記部材は、端部に前記ピンが設けられて
    いると共に前記ピンとは異なる部分において前記ベース
    に固定された軸により回転可能に支持される直線部分
    と、前記直線部分とは異なる方向に延在すると共に前記
    凸部を有して前記直線部と端部で結合する被駆動部とを
    有することを特徴とする請求項 1 記載の装置。
  4. 【請求項4】前記ピンの先端は、略球形状であることを
    特徴とする請求項1乃至3記載の装置。
  5. 【請求項5】隣り合って配置される前記凸部の突出の大
    きさは各々異なり、前記凸部の大きさに応じて前記凹部
    の大きさおよび前記凹部各々に収容される前記修正用駆
    動部材の配置が定められることを特徴とする請求項1乃
    至3記載の装置。
  6. 【請求項6】前記一対の修正用駆動部材を収容する凹部
    における、少なくとも一方の前記修正用駆動部材の後方
    には、前記凹部に対して圧力媒体を導入する媒体導入ポ
    ートが接続されることを特徴とする請求項1乃至3記載
    の装置。
  7. 【請求項7】前記凹部における他方の修正用駆動部材の
    後方には、前記凹部に対して前記圧力媒体を導入する、
    前記媒体導入ポートとは異なる他の媒体導入ポートが接
    続されることを特徴とする請求項6記載の装置。
  8. 【請求項8】前記一対の修正用駆動部材における他方の
    修正用駆動部材は、弾性体により構成されることを特徴
    とする請求項6記載の装置。
  9. 【請求項9】隣り合った前記一対の圧力媒体導入ポート
    は、前記ベースの所定の面から各々異なる距離に配置さ
    れることを特徴とする請求項6記載の装置。
  10. 【請求項10】隣り合った前記圧力媒体導入ポートは、
    前記ベースの所定の面から各々異なる距離に配置される
    ことを特徴とする請求項6記載の装置。
  11. 【請求項11】前記圧力媒体は圧力空気であることを特
    徴とする請求項6乃至10何れかに記載の装置。
  12. 【請求項12】前記修正用駆動部材はピストンでありそ
    の先端部は略球形状であることを特徴とする請求項1乃
    至11何れかに記載の装置。
  13. 【請求項13】前記治具は前記被加工物に形成された電
    気素子と接続する電極を有し、前記修正機構は前記電極
    と接触するプローブユニットを有することを特徴とする
    請求項1乃至12何れかに記載の装置。
  14. 【請求項14】前記被加工物は磁気ヘッドが複数個形成
    された棒状セラミックであることを特徴とする請求項1
    乃至13何れかに記載の装置。
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