JP3537726B2 - 研磨のための方法及び装置並びにラッピング加工治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、均質な
磁気ヘッドを大量生産するのに適した研磨に関し、更に
詳しくは、研磨のための方法及び装置並びにラッピング
加工治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、磁気ヘッドの製造工程におい
て、磁気ヘッド薄膜を基板上に形成した後、磁気ヘッド
薄膜をラップ加工（ラッピング又は研磨加工）すること
が行われている。このラップ加工によって、磁気ヘッド
薄膜の磁気抵抗層やギャップの高さが一定にされる。磁
気抵抗層やギャップの高さには、サブミクロン単位の精
度が要求されている。このため、ラッピングマシンに
も、高い精度でワークを加工することが求められてい
る。

【０００３】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は複合型磁気ヘッ
ドの説明図である。複合型磁気ヘッドは、図１の（Ａ）
に示されるように、基板１上に形成された磁気抵抗素子
２と、書き込み素子５とを有する。磁気抵抗素子２は、
図１の（Ｂ）に示されるように、磁気抵抗膜３と、磁気
抵抗膜３の両端に接続される一対の導体膜４とからな
る。磁気抵抗素子２は、外部磁界によりその抵抗値が変
化する素子である。従って、磁気抵抗素子２を用いるこ
とによって、例えば磁気ディスクのトラックＴの磁化に
応じた大きさの電流を出力することができ、磁気ディス
クに記録されたデータを読み取ることができる。

【０００４】磁気抵抗素子２は読み取りのみを行うこと
ができるので、書き込みが必要である場合には書き込み
素子が別に設けられる。ここでは、書き込み素子５はイ
ンダクティブヘッドからなる。書き込み素子５は、下部
磁極６と、下部磁極６とギャップを持って対向する上部
磁極８とを有する。これら磁極６及び８間には、磁極６
及び８を励磁するコイル７が設けられている。コイル７
の周囲には非磁性絶縁層９が設けられている。

【０００５】このような複合型磁気ヘッドにおいては、
磁気抵抗素子２の磁気抵抗膜３の抵抗値が各ヘッドで一
定であることが望ましい。しかし、磁気ヘッドの薄膜製
造工程のみによって抵抗値を一定にするのは困難であ
る。このため、磁気ヘッドの薄膜が形成された後、磁気
抵抗膜３の高さ（幅）ｈが一定になるように加工するこ
とによって、一定の抵抗値を得ている。

【０００６】図２の（Ａ）〜（Ｃ）及び図３の（Ａ）〜
（Ｄ）は複合型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であ
る。

【０００７】図２の（Ａ）に示されるように、薄膜技術
によりウエハー１０上に多数の複合型磁気ヘッドが形成
される。次に、図２の（Ｂ）に示されるように、ウエハ
ー１０を短冊状にカットすることによって、ワークとし
てのロウバー１１が作製される。ロウバー１１は、１列
の磁気ヘッド１２からなる。また、ロウバー１１の例え
ば左端、中央及び右端には加工モニタ用の抵抗素子１２
ａが設けられている。

【０００８】磁気ヘッド１２は、前述のように、磁気抵
抗膜３の高さが一定になるようにラップ加工される。し
かし、ロウバー１１は極めて薄く、例えばその厚みは
０．３ｍｍ程度である。このため、ロウバー１１をラッ
ピングマシンに直接取り付けることが困難であり、ロウ
バー１１は、図２の（Ｃ）に示されるように、一旦ラッ
ピング加工治具としてのロウツール１３に熱溶融性ワッ
クスにより接着される。

【０００９】そして、図３の（Ａ）に示されるように、
ロウツール１３に接着されたロウバー１１はラップ定盤
（又は研磨定盤）１４上でラップ加工される。このと
き、特開平２−１２４２６２号公報（米国特許５０２３
９９１）や特開平５−１２３９６０号公報等で知られて
いるように、ロウバー１１の加工モニタ用抵抗素子１２
ａの抵抗値は、ラップ加工中常時測定される。そして、
測定された抵抗値により、磁気ヘッド１２の磁気抵抗膜
が目標の高さになったか否かが検出される。

【００１０】抵抗値の測定により磁気抵抗膜が目標の高
さまで加工されたことが検出されると、ラップ加工は停
止される。その後、図３の（Ｂ）に示されるように、ロ
ウバー１１の下面１１−１にスライダが形成される。

【００１１】更に、図３の（Ｃ）に示されるように、ロ
ウバー１１はロウツール１３に接着されたまま複数の磁
気ヘッド１２にカットされる。そして、図３の（Ｄ）に
示されるように、ロウツール１３を加熱して熱溶融性ワ
ックスを溶かしながら、各磁気ヘッド１２が取り出され
る。

【００１２】このようにして、１列の磁気ヘッド１２か
らなるロウバー１１を作製して、ロウバー１１毎にラッ
プ加工を行うため、多数の磁気ヘッドを一度にラップ加
工することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ロウバー１１
内の個々の磁気ヘッドの磁気抵抗膜３の高さにあって
は、貼り付け精度や成膜の精度等によりサブミクロンの
オーダーではばらつきが存在する。従って、均一な特性
の磁気ヘッドを大量生産するためには、この種のばらつ
きを矯正しながらラッピングを行う必要がある。

【００１４】このような技術的課題に鑑みて、従来は、
ロウバー１１が接着されるワーク面の近傍にてロウツー
ル１３を貫通する穴を設けておき、この穴を介してアク
チュエータからの力をロウツール１３に作用させて、ロ
ウバー１１とラップ定盤１４のラッピング面との間に所
望の圧力分布が生じるようにされていた。しかし、穴が
１つであるとすると、種々のばらつきに対応することが
できず、高精度な加工精度を得るのが困難であるという
問題があった。

【００１５】これに対処するために、米国特許第５，６
０７，３４０号のようにロウツール１３に複数の穴を形
成し、各穴を介してアクチュエータの力をロウツール１
３に作用させることが提案されている。しかし、所望の
圧力分布を得るためには、各アクチュエータに比較的大
きな力を印加する能力が要求されるので、このような複
数の作用点（又は操作点）に作用するためのアクチュエ
ータの製造上の困難性から作用点（穴）の間隔をさほど
小さくすることができず、やはり加工精度を高めるのが
困難であるという問題がある。

【００１６】更に、磁気ヘッドの研磨加工では、そのワ
ークの性質上サブミクロン単位での加工精度が要求され
る。量産加工を前提として、常に安定して高い精度を保
つために要求される事項としては、 （１） ワークの形状特性や外的因子に左右されにくい
加工制御； （２） ワーク自身への負荷の少ない加工制御； （３） モニタ素子の異常等の不測事態の影響を受けに
くい加工制御 が挙げられる。

【００１７】よって、本発明の目的は、加工精度を高め
るのに適した研磨のための方法及び装置並びにラッピン
グ加工治具を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によると、複数の
抵抗素子を有するワークを複数のベンド機構で研磨面に
対して押引して上記ワークを研磨する方法であって、上
記ワークの形状を測定するステップと、ワークの形状に
基づいて上記ベンド機構の各々に対する操作量を算出す
るステップと、上記算出された操作量に従って上記ベン
ド機構で上記ワークを研磨面に押圧するステップと、上
記ワークの加工量に基づいて上記ベンド機構の各々に対
する操作量を再計算して更新するステップとを有し、上
記操作量の再計算及び更新ステップは、前回更新時以降
からの研磨量がある一定の値に到達した場合に実行され
ることを特徴とする研磨方法が提供される。

【００１９】本発明の他の側面によると、研磨面を提供
する研磨定盤と、ワークを上記研磨面に押圧する複数の
ベント機構と、上記ワークの形状を測定する形状測定手
段と、ワークの形状に基づいて上記ベント機構に対する
操作量を算出し、ワークの加工量に基づき上記操作量を
再計算して更新する制御手段とを有し、上記制御手段
は、上記操作量の再計算及び更新を、前回更新時以降か
らの研磨量がある一定の値に到達した場合に実行するよ
うに制御することを特徴とする研磨装置が提供される。

【００２０】本発明の更に他の側面によると、複数の磁
気ヘッド及び複数の抵抗素子を有するワークが取り付け
られるべきラッピング加工治具であって、上記ワークを
研磨面に抗して押し付けるワーク面と、上記ワーク面に
沿って配列された複数の変位部と、上記各変位部に形成
された複数の穴とを有し、上記各変位部は第１の柱状構
造により上記ワーク面の側で支持されると共に第２の柱
状構造により隣の変位部に接続され、上記第２の柱状構
造は第３の柱状構造により上記ワーク面と反対側で支持
され、隣接する第１の柱状構造間には連続的な空間が形
成されていることを特徴とするラッピング加工治具が提
供される。

【００２１】本発明では、先ず、ワークの形状が測定さ
れる。測定されたワークの形状に基づいて、抵抗素子と
共にワークに搭載されている磁気ヘッドの高さが均一に
なるように研磨するのに最適な操作量が算出され、その
算出値に基づいて、ベンド機構によりワークを研磨面に
押引しながら、磁気ヘッド及び抵抗素子が研磨される。
そして、ベンド機構の各操作量は、ワークの加工量に基
づいて更新される。

【００２２】この方法によると、ワークの加工量、即ち
実際に削れた量を基準として、ある一定の加工量を達成
した段階でベンド機構の各操作量を更新するようにして
いるので、操作量更新のタイミングでは、前回与えた形
状補正（ベンド）の効果が得られた状態にある。即ち、
操作量が各ベンド機構に与えられてから実際にワークが
意図した形状に削れるまでには、状況により異なるある
一定の時間を要するものである。従って、本発明方法に
よると、ベンド過大を防止することができ、発振のない
安定した加工制御が可能となり、加工精度を高めること
ができるようになる。

【００２３】ベンド機構の各操作量は、いちどに大きな
変形を与えることによる部分削れが発生しないように、
予め定められた単位量ずつ増減することができる。単位
量は、操作量の算出された値と更新される前の値との差
に従って決定しても良い。また、単位量は、各操作点に
おける荷重に対する、実際のラッピング加工治具の構造
的な特性に起因する個々の変位に応じて各操作点で異な
るようにしても良い。更に、単位量は、各操作点におけ
る荷重の方向に応じて重み付けしても良い。更に、単位
量は、加工履歴に基づいて変化させても良い。

【００２４】本発明による方法は、ワークの加工に関す
るシミュレーションを行うステップを更に備えていても
良い。この場合、シミュレーションの結果に基づき、例
えばシミュレーションの結果と実際の加工量との差に基
づき、ベンド機構を含む加工装置の異常を検出すること
ができる。

【００２５】ワークの形状を測定するステップにおいて
は、複数の抵抗素子の抵抗値から当該抵抗素子の高さを
測定することができる。この場合、各抵抗素子の高さに
応じて、ベンド機構に対する操作量を算出することがで
きる。たとえば、各抵抗素子について、当該抵抗素子の
高さとそれに隣接する２つの抵抗素子の高さの平均値と
の差が算出されてもよい。また、ある抵抗素子の高さと
それに隣接する２つの抵抗素子の高さの平均値との差が
予め定められた値を超えるならば、当該抵抗素子の高さ
をスプライン補間により算出した値に置き換えてもよ
い。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施の形
態を詳細に説明する。

【００２７】図４、図５及び図６は本発明を適用可能な
ラッピングマシンの実施形態を示す平面図、部分破断側
面図及び部分破断正面図である。

【００２８】図４に良く示されるように、ラッピング面
（研磨面）１４Ａを提供するラップ定盤（研磨定盤）１
４は、図示しないモータにより矢印Ａ方向に回転され
る。このラッピングマシンに固定された回転軸２０に
は、アーム２２を介してラップベース２４が支持されて
おり、ラッピングに際しては、図示しない駆動機構によ
って、ラップベース２４は回転軸２０を中心に矢印Ｂ方
向に揺動する。

【００２９】図５に示されるように、ラップベース２４
に固定されたボール２８によりアダプタ２６が点支持さ
れている。ラップベース２４の下面には複数の（例えば
４つの）座面３０が設けられており、座面３０はラッピ
ング面１４Ａ上で摺動する。アダプタ２６の下部にはラ
ッピング加工治具としてのロウツール３２が装着され
る。

【００３０】図７に示されるように、ロウツール３２
は、ロウツール３２をアダプタ２６に装着するための一
対の穴３２１と、後述するメカニズムによりロウツール
３２を弾性変形させるための複数の（ここでは７つの）
穴３２２と、ワークとしてのロウバー１１が例えば熱溶
融性ワックスにより接着されるワーク面３２３とを有し
ている。ワーク面３２３には、ロウバー１１をダイシン
グするときのために複数の溝３２４が形成されている。
穴３２２はワーク面３２３に沿って配列され、ここでは
等間隔である。

【００３１】再び図５を参照すると、ロウツール３２
は、アダプタ２６に設けられた一対の突起３４がロウツ
ール３２の穴３２１に挿入されることによって、アダプ
タ２６に装着される。アダプタ２６はボール２８により
点支持されているので、ロウバー１１はロウツール３２
のワーク面３２３によってラッピング面１４Ａに抗して
押し付けられる。与えられた圧力分布をロウバー１１と
ラッピング面１４Ａとの間に生じさせるために、この実
施形態では、４つの短リンク３６と３つの長リンク３８
とエアシリンダ４０とが用いられている。リンク３６及
び３８の各々は、コネクタ４２によりエアシリンダ４０
のシリンダロッド４４に接続されている。

【００３２】図８は短リンク３６及び長リンク３８の動
作を説明するための図である。短リンク３６及び長リン
ク３８の各々は、シリンダロッド４４によってワーク面
３２３と概ね平行な方向に力を受ける力点Ｐ１と、回転
中心となる支点Ｐ２と、穴３２２内にてワーク面３２３
と概ね垂直な方向の力をロウツール３２に与える作用点
Ｐ３とを有している。例えば、シリンダロッド４４が押
し出されて力点Ｐ１が図８において右方向に変位する
と、作用点Ｐ３は同下方向に変位し、ロウバー１１をラ
ッピング面１４Ａに抗して押し付ける力が増大する。一
方、シリンダロッド４４が引き込まれて力点Ｐ１が同左
方向に変位すると、作用点Ｐ３は同上方向に変位し、ロ
ウバー１１をラッピング面１４Ａに抗して押し付ける力
が減少し、或いはロウバー１１をラッピング面１４Ａか
ら引っ張る力が増大する。

【００３３】図９に示されるように、短リンク３６及び
長リンク３８は交互に配列される。短リンク３６の支点
Ｐ２は短リンク３６を回転可能に支えるシャフト４６に
よって提供される。また、長リンク３８の支点Ｐ２は、
長リンク３８を回転可能に支えるシャフト４８によって
提供される。短リンク３６における支点Ｐ２及び作用点
Ｐ３間の距離は長リンク３８における同距離よりも短い
ので、シャフト４６はシャフト４８と作用点Ｐ３との間
に位置している。各短リンク３６はシャフト４８が遊貫
される穴５０を有しており、同様に、長リンク３８はシ
ャフト４６が遊貫される図示しない穴を有している。シ
ャフト４６及び４８はアダプタ２６に固定されている。

【００３４】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ長リ
ンク３８及び短リンク３６の設計例を示す図である。図
１０の（Ａ）に示されるように、長リンク３８にあって
は、支点Ｐ２及び作用点Ｐ３間の距離はＬ１に設定さ
れ、支点Ｐ２及び力点Ｐ１間の距離はＬ２に設定され
る。図１０の（Ｂ）に示されるように、短リンク３６に
あっては、支点Ｐ２及び作用点Ｐ３間の距離はＬ３（Ｌ
３＜Ｌ１）に設定され、支点Ｐ２及び力点Ｐ１間の距離
はＬ４に設定される。この実施形態では、Ｌ２／Ｌ１＝
Ｌ４／Ｌ３が満足される。

【００３５】図９に示されるような短リンク３６及び長
リンク３８の組み合わせによると、短リンク３６の４つ
の力点Ｐ１が沿う直線と長リンク３８の３つの力点Ｐ１
が沿う直線とは異なるので、図１１に示されるようにシ
リンダロッド４４が互い違いに配列されてなるエアシリ
ンダ４０の適用が可能になる。各シリンダロッド４４は
一対のエアチューブ５１及び５２によって制御される。
エアチューブ５１側を正圧にしエアチューブ５２側を負
圧にした場合には、シリンダロッド４４はエアシリンダ
４０内に引き込まれ、これとは逆に、エアチューブ５１
側を負圧にしエアチューブ５２側を正圧にした場合に
は、シリンダロッド４４はエアシリンダ４０から押し出
される。

【００３６】この実施形態では、前述の関係式が満足さ
れていることにより、短リンク３６と長リンク３８とで
作用点Ｐ３に同じ大きさの力を生じさせるために力点Ｐ
１に必要とされる力を同じにすることができる。また、
図１１に示されるようにシリンダロッド４４を互い違い
に配置することによって、各シリンダロッド４４によっ
て与えられる力を十分大きくしつつ短リンク３６及び長
リンク３８の間隔を小さくすることができるので、加工
精度が高くなる。

【００３７】再び図６を参照すると、ラップベース２４
に固定されたテーブル５４には加圧シリンダ５６と一対
のバランスシリンダ５８及び６０とが設けられている。
加圧シリンダ５６は、ロウツール３２に一様な押圧力を
与えるために、アダプタ２６の概ね中央部を押し付け
る。加圧シリンダ５６を用いることによって、エアシリ
ンダ４０は必要な圧力分布における偏差を生じさせる程
度の能力を有していれば足りるようになり、エアシリン
ダ４０の容量を小さくすることができる。

【００３８】バランスシリンダ５８及び６０は、ロウツ
ール３２に与えられる押圧力のロウツール３２長手方向
のバランスを補正するために、それぞれ図６におけるア
ダプタ２６の上面の左端と右端とを押し付ける。バラン
スシリンダ５８及び６０を用いることによっても、加圧
シリンダ５６を用いた場合と同様に、エアシリンダ４０
の容量を小さくすることができる。

【００３９】図１２に示されるように、ロウバー１１
は、複数の磁気ヘッド１２と、加工モニタ用抵抗素子
（ＥＬＧ素子（ＥＬＧはＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｌａｐ
ｐｉｎｇＧｕｉｄｅの略））１２ａとを有している。こ
こでは、ＥＬＧ素子１２ａは、ロウバー１１の左端、中
央及び右端の３ヶ所に設けられているものとして図示さ
れている。

【００４０】ＥＬＧ素子１２ａの抵抗値はＥＬＧ素子１
２ａの高さを示す。その抵抗値ＲａとＥＬＧ素子１２ａ
の高さｈとの関係は次式で近似される。

【００４１】Ｒａ＝ａ／ｈ＋ｂ 係数ａ及びｂは予め実験により求めることができる。

【００４２】この式により、抵抗値ＲａをＥＬＧ素子１
２ａの高さｈに換算する。このように、ＥＬＧ素子１２
ａの測定値を測定することにより、ＥＬＧ素子１２ａ或
いは磁気ヘッドの高さを得ることができる。従って、Ｅ
ＬＧ素子１２ａの高さが目標値に達したか否かを判定す
ることができる。ＥＬＧ素子１２ａの高さが目標値に達
すると、ラッピング加工は停止される。

【００４３】図１２に示されるロウバー１１において
は、３つのＥＬＧ素子１２ａが図示されているが、本実
施形態のように７つのリンク３６及び３８を用いてこれ
らを独立に制御するためには、より多くのＥＬＧ素子１
２ａ（例えば３１個）を用いることが望ましい。ラッピ
ングに際しては、これらのＥＬＧ素子１２ａの抵抗値が
均等になるように、ロウバー１１とラッピング面１４Ａ
との間に生じるように圧力分布が設定される。このよう
な圧力分布の設定は、各ＥＬＧ素子１２ａの抵抗測定値
に基づきリンク３６及び３８の各々をフィードバック制
御することにより可能である。或いはまた、ＥＬＧ素子
１２ａの抵抗値に基づき計算によりリンク３６及び３８
の各々の操作量を求め、フィードフォワード制御により
ロウバー１１とラッピング面１４Ａとの間の圧力分布を
設定しても良い。更にまた、加圧シリンダ５６並びにバ
ランスシリンダ５８及び６０の加圧量の制御に関して
も、ＥＬＧ素子１２ａの抵抗測定値に基づきフィードバ
ック制御又はフィードフォワード制御により行うことが
できる。このような加工制御をより特定的に説明する。

【００４４】図１３は加工制御のメインルーチンを示す
フローチャートである。ステップ７１で加工開始のコマ
ンドが入力されると、ステップ７２ではワーク、即ちロ
ウバー１１がラップ定盤１４のラッピング面１４Ａに接
地され、ステップ７３で後述する各サブルーチンが起動
する。次いでステップ７４では、符号７５で示される加
工終了指示のデータに基づいて加工終了指示が発生して
いるか否かが判断される。加工終了指示が発生している
場合にはステップ７６に進み、ワークが待避させられ、
ステップ７７で加工終了が確認される。

【００４５】このように加工制御のメインルーチンを設
け、他のルーチンからの加工終了指示に従って加工停止
を行うようにしたので、一つのラップ定盤に複数の加工
機構部（例えば図４に示されるアーム２２等）を付随さ
せて、複数のワークを同時に処理することが可能にな
る。

【００４６】図１４を参照すると、この実施形態で特徴
的な加工制御のための制御装置の構成が示されている。
この制御装置は、ＥＬＧ素子測定部８１と、加工シーケ
ンス管理部８２と、データ管理部８３と、ラップ加工機
構部８４と、加圧機構部８５と、ベンド機構部８６とを
備えている。データ管理部８３は、加工記録（ログ）に
関連する第１のデータテーブル８３Ａと、加工シーケン
スデータに関連する第２のデータテーブル８３Ｂとを含
む。加工終了指示に関するデータ７５（図１３参照）は
加工シーケンス管理部８２から出力される。

【００４７】以下、各部におけるサブルーチンの内容と
各部間でのデータのやり取りについて詳細に説明する。

【００４８】図１５はＥＬＧ素子測定部８１のサブルー
チンを示すフローチャートである。ステップ９１でＥＬ
Ｇ素子測定部８１のサブルーチンが開始されると、ステ
ップ９２では各ＥＬＧ素子１２ａの抵抗値（Ω）が測定
される。次いで、ステップ９３において測定値に関する
ノイズカットが施された後、ステップ９４で測定された
抵抗値はＥＬＧ素子１２ａ又は磁気ヘッド１２の高さ
（ｍｍ）に換算される。ステップ９５では得られた各高
さに基づき重異常値の判定／排除が行われ、ステップ９
６では軽異常値の判定／修正が行われる。ステップ９５
及び９６のより特定的な説明は後述する。以上により、
各ＥＬＧ素子１２ａの現在の高さ“ＣｕｒＨ（ｉ）”が
データとして得られる（ｉ＝１，２，…，Ｎ）。ここ
で、ＮはＥＬＧ素子１２ａの数である。“ＣｕｒＨ
（ｉ）”に関するデータ９７は、加工シーケンス管理部
８２とデータ管理部８３の第１のデータケーブル８３Ａ
とに供給される。

【００４９】図１６は加工シーケンス管理部８２のサブ
ルーチンを示すフローチャートである。“ＣｕｒＨ
（ｉ）”に関するデータ９７がＥＬＧ素子測定部８１か
ら加工シーケンス管理部８２に供給されると、まずステ
ップ１０１で、ＥＬＧ素子１２ａの高さ、例えばその平
均値（平均高さ）“ＡｖｇＨ”が加工終了高さ“Ｏｂｊ
Ｈ”以下であるか否かが判断され、以下である場合には
加工終了指示に関するデータ７５が出力され、以下でな
い場合にはステップ１０２に進む。ステップ１０２で
は、ステッピング更新条件を満足しているか否かが判断
され、満足していない場合には、そのときのステッピン
グ“ｓ”に関するデータが符号１０４で示されるように
出力される。ステップ１０２で条件が満足している場合
には、ステップ１０３に進み、ｓ＝ｓ＋１として更新さ
れたステッピング“ｓ”に関するデータが符号１０４で
示されるように出力される。ステッピング“ｓ”に関す
るデータ１０４はデータ管理部８３の第２のデータテー
ブル８３Ｂに供給される。なお、ステッピング“ｓ”
は、ある一定の条件の下で研磨が実行される状態として
定義される。

【００５０】図１７はデータ管理部８３の詳細を示す図
である。データ管理部８３は加工記録（ログ）に関連す
る第１のデータテーブル８３Ａと加工シーケンスデータ
に関連する第２のデータテーブル８３Ｂとを含む。第１
のデータテーブル８３Ａに記憶される加工記録（ログ）
に関するデータは、加工形状時間推移と形状補正（ベン
ド）値推移とを含む。また、第２のデータテーブル８３
Ｂに記憶される加工シーケンスデータは、加工ステップ
ナンバー（ステッピング）“ｓ”と、左右差修正実行判
定値と、加圧機構指示値と、形状補正（ベンド）実行判
定値と、ラップ定盤回転速度指示値と、スラリー濃度指
示値と振動運動実行の有無と、ワイパー実行の有無と、
ステッピング更新条件とを含む。ステッピング更新条件
は加工シーケンス管理部８２に戻されるデータである。

【００５１】図１８はラップ加工機構部８４のサブルー
チンを示すフローチャートである。データ管理部８３の
第２のデータテーブル８３Ｂからラップ加工機構部８４
に供給されるデータは、符号１１１で示されるように、
ステッピング“ｓ”におけるラップ定盤回転速度指示値
“Ｓｐｉｎｄｌｅ（ｓ）”と、ステッピング“ｓ”にお
けるスラリー濃度指示値“Ｓｌｕｒｒｙ（ｓ）”と、ス
テッピング“ｓ”における振動運動実行の有無“８Ｓｗ
ｉｎｇ（ｓ）”と、ステッピング“ｓ”におけるワイパ
ー実行の有無“Ｗｉｐｅｒ（ｓ）”とを含む（ｓ＝１，
２，…，Ｓ）。ここで、Ｓは全ステッピング数である。
入力されたデータに基づいて、ステップ１１２ではラッ
プ機構設定が実行される。ラップ機構設定は、より特定
的には、定盤回転速度更新と、スラリー滴下量更新と、
振動運動の実行／停止と、ワイパーの作動／停止とを含
む。ここで、設定及び制御の対象となるのはラップ加工
機構１１３である。ラップ加工機構１１３は、ラップ定
盤１４の回転駆動機構と、アーム２２の揺動駆動機構
と、ラッピング面１４Ａ上にスラリーを滴下するための
供給機構と、ラッピング面Ａ上の過剰なスラリーを除去
するためのワイパーとを含む。

【００５２】図１９は加圧機構部８５のサブルーチンを
示すフローチャートである。データ管理部８３の第２の
データテーブル８３Ｂから加圧機構部８５に入力される
データは、符号１２１で示されるように、ステッピング
“ｓ”における左右差修正実行判定値（Ｙｅｓ，Ｎｏ）
“ＤｏＳｌａｎｔ（ｓ）”と、ステッピング“ｓ”にお
けるスライスレベル或いは閾値“ＳｌｉｃｅＬｖ
（ｓ）”と、ステッピング“ｓ”における加圧値“Ｌｏ
ａｄ（ｓ）”とを含む。ステップ１２２では、“ＤｏＳ
ｌａｎｔ（ｓ）”に基づき、左右差修正を実行するか否
かが判断され、実行する場合にはステップ１２３に進
む。ステップ１２３では、両端のＥＬＧ素子の現在の高
さの差“ＣｕｒＨ（１）−ＣｕｒＨ（Ｎ）”に基づき現
在の左右差“Ｓｌａｎｔ”が算出される。次いで、ステ
ップ１２４では、“Ｓｌａｎｔ”の絶対値“ａｂｓ（Ｓ
ｌａｎｔ）”が“ＳｌｉｃｅＬｖ（ｓ）”以上であるか
否かが判断され、以上である場合にはステップ１２５に
進み、以上でない場合にはステップ１２６に進む。ま
た、ステップ１２２で左右差修正後実行しないと判断さ
れた場合にもステップ１２６に進む。ステップ１２５で
は左右差修正値が算出され、ステップ１２６ではバラン
スのとれた通常加圧値が算出され、その結果、符号１２
７で示されるように、加圧機構“ｐ”における加圧指令
値“Ｌｖ（ｐ）”が得られる（ｐ＝１，２，…，Ｐ）。
ここで、Ｐは加圧シリンダの全数である。得られた加圧
指令値は加圧機構１２８に供給される。

【００５３】例えば、図６に示されるラッピングマシン
では、加圧機構１２８は、加圧シリンダ５６と一対のバ
ランスシリンダ５８及び６０とを含む。従って、この場
合、Ｐ＝３であり、“Ｌｖ（１）”はバランスシリンダ
５８に供給され、“Ｌｖ（２）”は加圧シリンダ５６に
供給され、“Ｌｖ（３）”はバランスシリンダ６０に供
給される。

【００５４】図２０はベンド機構部８６のサブルーチン
を示すフローチャートである。データ管理部８３の第２
のデータテーブル８３Ｂからベンド機構部８６に供給さ
れるデータは、符号１３１で示されるように、ステッピ
ング“ｓ”における形状補正実行判定値（Ｙｅｓ，Ｎ
ｏ）“ＤｏＢｅｎｄ（ｓ）”とステッピング“ｓ”にお
ける加工進行量の閾値としてのサンプリング高さ“Ｓａ
ｍｐＨ（ｓ）”と、ステッピング“ｓ”における目標形
状“Ｇｏａｌ（ｓ）”とを含む。ここで、目標形状はＥ
ＬＧ素子の目標高さの集合として定義される。

【００５５】まず、ステップ１３２では、“ＤｏＢｅｎ
ｄ（ｓ）”に基づいて、形状補正を実行するか否かが判
断される。実行しない場合には、符号１３３で示される
ように、現在の補正量を“ＢｕｆＢｅｎｄ（ａ）”が維
持される（ａ＝１，２，…，Ａ）。ここで、Ａはベンド
機構のアクチュエータの数であり、この実施形態では単
リンク３６が４つであり長リンク３８が３つであるの
で、Ａ＝７となる。“ＢｕｆＢｅｎｄ（ａ）”が適用さ
れるベンド機構１３４は、従って、リンク３６及び３８
並びにエアシリンダ４０を含む。

【００５６】ステップ１３２でベンドを実行すると判断
された場合には、ステップ１３５に進み、現在までの加
工高さ“Ｌａｐｐｉｎｇ”が“ＳａｍｐＨ（ｓ）”以上
であるか否かが判断される。ここで、加工高さ“Ｌａｐ
ｐｉｎｇ”は、加工進行量であり、各素子の減少高さの
平均値として定義される。以上でない場合にはステップ
１３３に進み、“ＢｕｆＢｅｎｄ（ａ）”が維持され、
以上である場合にはステップ１３６に進む。ステップ１
３６では、“ＣｕｒＨ（ｉ）”から“Ｇｏａｌ（ｉ）”
を減ずることにより加工すべき加工量として定義される
ラッピング高さ“ＬａｐＨ（ｉ）”が算出される。

【００５７】次いで、ステップ１３７では、“Ｌａｐｐ
ｉｎｇ”を０にすることによって、加工高さが初期化さ
れる。次いでステップ１３８では、ステップ１３６で算
出された“ＬａｐＨ（ｉ）”に基づいて形状補正値が算
出され、その形状補正値に基づいてステップ１３９で追
加補正量が算出される。追加補正量は、符号１４０で示
されるように、“ＡｄｄＢｅｎｄ（ａ）”として出力さ
れる（ａ＝１，２，…，Ａ）。そして、ステップ１４１
で“ＢｕｆＢｅｎｄ（ａ）＝ＢｕｆＢｅｎｄ（ａ）＋Ａ
ｄｄＢｅｎｄ（ａ）”とすることによって補正量が更新
され、更新された補正量（ベンド機構の各押引量に相
当）は符号１３３で示されるようにベンド機構１３４に
供給される。尚、更新された補正量或いは維持された補
正量はデータ管理部８３の第１のデータテーブル８３Ａ
にも供給される。

【００５８】このように本発明による加工制御では、ベ
ンド機構の各押引量はワークの加工進行量に基づいて更
新される。これを別の側面から説明する。

【００５９】図２１の（ａ）及び（ｂ）は本発明による
加工制御を従来技術と比較するためのフローチャートで
ある。従来の加工制御では図２１の（ａ）に示されるよ
うに、ステップ１５１で加工が開始されると、ステップ
１５２でバー形状が測定され、ステップ１５３で目標高
さまで加工したか否かが判断される。目標高さまで加工
した場合にはステップ１５７に進み加工終了となり、目
標高さまで加工していない場合にはステップ１５４に進
み補正操作量が算出される。次いでステップ１５５で補
正操作量が更新され、ステップ１５６で一定時間が経過
するとステップ１５２に戻る。

【００６０】このように従来の加工制御では、補正操作
量を更新後、ある設定された時間が経過した段階で操作
量を再計算して更新が行われている。このような制御
は、補正操作量を更新後からその新たな操作量による加
工が安定するまでの時間を確保するといる意味合いから
行われる。しかし、加工が安定するまでの時間はその時
点での補正操作量自体に強く依存し、しかも、ラップ定
盤の状態などの外的因子にも大きく影響を受ける。その
ため、従来の加工制御では安定した制御が困難になるこ
とがある。

【００６１】これに対して、本発明による加工制御で
は、図２１の（ｂ）に示されるように、ステップ１５５
で補正操作量が更新された後、ステップ１５８で一定量
加工が進行した段階でステップ１５２に戻る。このよう
に、実際に削れた量、即ち加工進行量（例えば操作量更
新後から現時点までの高さ減少の平均値）を基準とし
て、ある一定の加工量を達成した段階で次の操作量を再
計算して更新するという流れを採用することによって、
常に安定した加工が可能になる。

【００６２】補正操作量を更新するステップ１５５にお
いて、算出された補正操作量をそのまま指示値として用
いると、操作量の急激な変化により、図２２に示される
ように、ロウバー１１が偏った状態でラッピング面１４
Ａに接する状態となり得る。この状態になると、均一な
加工が達成されないばかりか、ラップ定盤１０が変形す
る危険性やロウバー１１がワーク面３２３から剥離する
危険性もある。そこで、操作量（押引量）を予め定めら
れた単位量ずつ増減させることによって、図２２により
説明した問題を回避することができる。この予め定めら
れた単位量は、例えば図２０により説明した“ＡｄｄＢ
ｅｎｄ（ａ）”に対応している。尚、ベンド機構におけ
る操作量の算出は、例えば、同一出願人による平成１１
年３月１９日付けの特許出願（発明の名称：研磨装置、
研磨方法及び磁気ヘッドの製造方法、整理番号：９８０
５２０９）により行うことができる。

【００６３】予め定められた単位量に関して、その値を
余り小さく設定してしまうと、要求した操作量に達する
までに時間がかかり加工時間の増大を招く。そこで、算
出された操作量の大きさを基準として予め定められた単
位量を増減させることで、加工時間の短縮を図ることが
できる。このように、ベンド機構の操作量の更新された
値と更新される前の値の差に従って単位量を決定するこ
とによって、加工時間の短縮を図ることができる。

【００６４】図２３の（ａ）はロウツール３２の各操作
点（各穴３２２）に同等の単位荷重をかけた場合におけ
るワーク面３２３の変位とワーク面３２３上の位置との
関係を示すグラフである。このグラフから明らかなよう
に、複数の操作点を有するロウツールは、その構造上同
等の荷重を各操作点に与えてもその変位は操作点の位置
によって異なる。そこで、予め定められた単位量を各操
作点における荷重に対する変位に応じて各操作点で異な
らせることによって、図２３の（ｂ）に示されるように
均等な変位を得ることができる。このように図２３の
（ｂ）は操作点毎に異なる単位荷重を与えてワーク面の
変位を均一化した例である。

【００６５】バー補正の操作として、現時点での操作量
に対してロウバー１１のラッピング面１４Ａへの荷重を
増加させる押しと荷重を減少させる引きとが行われる。
押しの場合には、単位時間当たりの加工量は増加し、引
きの場合には減少する。例えば、図２４に示されるよう
に、一定量の削れる高さを見ても、押しと引きではその
削れ量が異なることがわかる。本発明による方法では、
加工進行量、具体的には削れた高さを基準として補正操
作量の更新を行っているので、この操作方向の違いによ
る削れ量の違いは安定した加工を行う上で阻害要因とな
り得る。そこで、このような場合には、操作方向の違い
によって係数による重み付けを行うことにより、押しと
引きとで操作方向に依存しない安定した加工が可能にな
る。例えば、前述した予め定められた単位量は各操作点
における荷重の方向に応じて重み付けされる。より特定
的には、押しの場合に比べて引きの場合の重み付け係数
が大きくされる。これにより操作方向に依存しない安定
した加工が可能になる。

【００６６】前述したように、ロウバー１１の加工制御
に際しては、ベンド機構部８６（図１４参照）による操
作に加え加圧機構部８５によりロウバー１１全体に圧力
が加えられる。この際、図２５に示されるように、ロウ
ツール３２の構造上の影響により、ロウバー１１には反
りが発生する。図２５は有限要素法による、バー及びロ
ウツールをラップ定盤に加圧接触させた場合のラップ定
盤接触面の変位解析結果を示すグラフである。この反り
の大きさは加圧操作の強さによって変化することがわか
っている。そこで、最終的な目標形状にその反り計上分
を加味することで、ロウツールの構造上の影響を排除す
ることができる。このように加圧機構部８５によって与
えられる圧力に応じて、その圧力に適した目標形状を設
定することによって、より精度の高い加工が可能にな
る。

【００６７】図２６は単位操作量（前述した「予め定め
られた単位量」に対応）の自動調整の例を示すフローチ
ャートである。ラッピング加工治具としてのロウツール
にあっては、各個毎に変形特性の微細な差が生じ、ま
た、使用を繰り返すことで劣化も生じる。そこで、この
実施形態では、単位操作量等のパラメータを一義的に定
めるのではなく、加工開始から現時点までの加工情報、
例えば加工速度の推移状況を常に記録しておき、それを
予め設定された上限目標値及び下限目標値と比較し、そ
の比較結果をもとにパラメータを増減させることによっ
て、より精度の高い加工が可能になる。

【００６８】より特定的には、図２６に示されるよう
に、ステップ１６１で加工記録が参照される。加工記録
は、例えばデータ管理部８３の第１のデータテーブル８
３Ａから読み出される。ステップ１６２では、単位操作
量が上限目標値を上回ったか否かが判断され、上回って
いない場合にはステップ１６４に進み、上回った場合に
は、ステップ１６３で単位操作量を減少させた後にステ
ップ１６４に進む。ステップ１６４では、単位操作量が
下限目標値を下回ったか否かが判断され、下回っていな
い場合にはこのフローは終了し、下回った場合にはステ
ップ１６５で単位操作量を増加させた後にこのフローが
終了する。このように加工履歴に基づいて単位量を変化
させることによって、より精度の高い加工が可能にな
る。

【００６９】本発明の実施形態では、ワークの加工に関
するシミュレーションを行うことができる。例えば、ロ
ウツールに保持されたバーを加工装置に取り付けた後、
初期形状を測定し、その後、加工開始と同時に或いは加
工開始に先行して計算機上で加工シミュレーションを行
うことができる。そして、実際の加工とシミュレーショ
ンとを並列して行い、加工記録や加工量予測などの情報
を相互に受け渡しする。実際の加工と並列加工シミュレ
ーションによる予測の比較を行うことで、加工制御に必
要なパラメータの調整を容易に行うことができ、また、
ＥＬＧ素子や各機構部の異常を容易に検知することがで
きる。より特定的には次の通りである。

【００７０】図２７は並列加工シミュレーションの例を
示すフローチャートである。まず、ステップ１７１でロ
ウバーの初期形状が読み取られる。その結果に基づき、
ステップ１７２では実際の加工が開始される。実際の加
工が開始されると、ステップ１７３では前述した予め定
められた単位量等のパラメータが設定され、ステップ１
７４でラップ加工が実行される。ステップ１７５では加
工が終了したか否かが判定され、終了していない場合に
はステップ１７３に戻り、終了している場合にはステッ
プ１７６に進み加工が終了する。ステップ１７１で読み
取られたロウバーの初期形状に基づき、ステップ１７７
では実際の加工に平行して或いは実際の加工に先立ちシ
ミュレーションが開始される。ステップ１７８では、そ
のシミュレーションの内容が参照され、例えば、そのシ
ミュレーションに含まれる予測結果に基づいてステップ
１７３でパラメータを容易に設定することができる。或
いは、ステップ１７４におけるラップ加工の加工結果を
ステップ１７８のシミュレーションにフィードバックす
ることによって、シミュレーションの結果を精度の良い
ものにすることができる。ステップ１７８の後ステップ
１７９に進み、加工が終了したか否かが判定され、終了
していない場合にはステップ１７８に戻り、終了してい
る場合にはステップ１８０に進みシミュレーションが終
了する。

【００７１】加工制御が適用される加工装置での異常、
例えばベンド機構部８６のアクチュエータに故障が生じ
たことを認識するためにセンサ等を用いるのは、アクチ
ュエータの規模等を考慮すると得策ではない。そこで、
本発明の実施形態では、加工シミュレーションと実際の
加工記録（加工量及び加工速度）とを比較することによ
って、アクチュエータ等が確実に機能しているか否かを
認識することができる。また、加工制御では、ロウバー
の加工は、バー内の異なる位置に複数個設けられたＥＬ
Ｇ素子による測定に基づいて行われる。ＥＬＧ素子に異
常が生じた場合、正確な値を測定することができず、正
しい加工制御が阻害される。そこで、本発明の実施形態
では、加工シミュレーション結果を元にＥＬＧ素子の異
常を検出することができる。より特定的には次の通りで
ある。

【００７２】図２８は異常検出の例を示すフローチャー
トである。ステップ１８１では、まずバー形状が測定さ
れる。次いでステップ１８２では、測定されたバー形状
がシミュレーション結果と大きく逸脱しているか否かが
判断され、逸脱していない場合には異常の可能性はない
ものとされる。逸脱している場合には、ステップ１８３
に進み、各操作点の近傍に存在するＥＬＧ素子の加工記
録が検索される。例えば、図７に示されるロウツール３
２では、ある１つの穴３２２が当該操作点である場合、
その穴３２２の両隣の穴３２２の間の範囲が当該操作点
の近傍であるとして、該当するＥＬＧ素子の加工記録が
検索される。

【００７３】次いでステップ１８４では、設定した近傍
範囲内のＥＬＧ素子全てにおいて結果の逸脱があるか否
かが判断され、ある場合にはベンド機構部８６等の機構
部に異常の可能性があるとされ、ない場合にはステップ
１８５に進む。ステップ１８５では、設定した近傍範囲
内のＥＬＧ素子の１つにおいて結果の逸脱があるか否か
が判断され、ある場合にはその素子に異常の可能性があ
るものとされる。

【００７４】ところで、従来、センサ異常等を排除した
後のワーク形状の表現方法として、高次多項式近似曲線
が知られている（例えば特開平１０−１４６７５８号，
特開平１１−１３４６１４号）。例えば、図２９に示さ
れるように、複数のＥＬＧ素子によって複数のハイトの
測定値が得られたときに、４次多項式近似曲線を用いる
ことによって、実線で示されるように測定値の間を補間
することができる。図２９において、縦軸はハイト（任
意単位）、横軸はワークの長手方向に配列されたＥＬＧ
素子の番号である。また、ハイトは図１７等により説明
した“ＣｕｒＨ（ｉ）”に対応している。

【００７５】より高精度の加工を実現するためには、近
似式で補間した形状に対してベンドするのではなく、実
際に測定した形状に対してベンドすることが望ましい。
しかしながら、ワーク形状を計測するセンサに異常があ
る場合もあれば、実際のロウバーが凹凸の激しい形状を
有している場合、得られる磁気ヘッドのスライダ浮上面
に過剰な湾曲が形成されてしまう恐れもある。そこで、
本発明の実施形態では、ベンド制限と異常値の除去／補
間とを行うことによってより実際に近いワーク形状を得
ようとするものである。

【００７６】ワーク形状の凹凸が激しい場合、ワークの
補正形状においても凹凸が激しくなる。凹凸が激しいま
ま加工を続けると、その補正形状がロウバー（ワーク）
に転写され、複数の磁気ヘッドに固変化したときに各磁
気ヘッドのスライダ浮上面が湾曲してしまうという問題
が生じる可能性がある。これを防ぐために、測定された
ワーク形状をそのまま使うのではなく、形状の凹凸に制
限を設け、緩やかな凹凸とみなすことで、大きな先部の
加工精度は犠牲にしてもワーク全体の適性個性形状を確
保することができる。例えば、図３０に示されるよう
に、適切な条件のもとでハイトの修正を行うことによっ
て、激しい凹凸を緩やかな凹凸とみなすことができる
（詳細は後述）。図３０において、縦軸はハイト（任意
単位）、横軸はＥＬＧ素子の番号である。

【００７７】本発明の実施形態では、ワーク形状を計測
するために、ワークに複数配列されたＥＬＧ素子の抵抗
値からハイトに換算する方法を用いている。そのため、
ＥＬＧ素子に異常があった場合、ワーク形状が正しく計
測されない可能性がある。例えば、１つのＥＬＧ素子が
異常のままで形状補正を行うと、その異常なＥＬＧ素子
の測定値が正常な箇所にも悪影響を及ぼし、バー全体の
形状精度を著しく損なうことになる。これを解決するた
めに、ＥＬＧ素子の異常を検出し、例えば異常箇所以外
の正常値を使って３次スプライン曲線で補間して、異常
箇所の形状を推定することができる（図３１参照）。

【００７８】図３１に示された例では、ＥＬＧ素子の異
常に起因していると判断された実測値は異常値として排
除され、排除されていない実測値に基づいて３次スプラ
イン曲線により補間値が得られている。図３１におい
て、縦軸は素子高さ又はハイト（任意単位）、横軸はＥ
ＬＧ素子の番号である。３次スプライン曲線を用いて補
間を行うことによって、ｘ−ｙ座標上の任意の有限点を
滑らかな曲線でつなぐことができる。その特徴は与えら
れたｎ点（Ｘｉ，Ｙｉ）（ｉ＝０，１，２，…，（ｎ−
１）；Ｘ０＜Ｘ１＜Ｘ２＜…＜Ｘ（ｎ−１））を通る区
分的３次式で補間するところにある。各３次式のつなぎ
目はＸ１，Ｘ２，…，Ｘ（ｎ−２）では２次導関数まで
連続とする。

【００７９】このように、抵抗素子としてのＥＬＧ素子
の異常を検出し、検出された異常に基づいてベンド機構
の押引量を補正することによって、ワーク全体の適性補
正形状を確保することができる。

【００８０】次に、図３０で説明したベンド制限の具体
例を説明する。図３２はベンド制限の具体例を示すフロ
ーチャートである。まずステップ１９１では、ワークに
配列された複数のＥＬＧ素子を端から順に指定するため
の整数ｉが定義される。ｉは１から順にインクリメント
され、ＥＬＧ素子の数Ｎまであり得る。

【００８１】次いでステップ１９２では、ｉ番目のハイ
ト、即ちハイト（ｉ）が検査される。より特定的には、
次の条件が満足されるか否かが判断される。

【００８２】｜ハイト（ｉ）−｛ハイト（ｉ−１）＋ハ
イト（ｉ＋１）｝／２｜＜規定値 条件が満足されている場合には、ステップ１９３に進
み、条件を満足している箇所がカウントされる。条件を
満足していない場合には、ステップ１９４に進み、ｉ番
目のハイトが変更される。即ち、｛ハイト（ｉ−１）＋
ハイト（ｉ＋１）｝／２±規定値を持ってハイト（ｉ）
の代替値とされる。ここで、±は、前述した条件の絶対
値記号の内側が正であるときにプラスであり、負である
ときにマイナスである。

【００８３】ステップ１９３又はステップ１９４の後に
ステップ１９５では、Ｎ点全てがステップ１９２の条件
を満足したか否かが判断され、していない場合にはステ
ップ１９１に戻り、満足している場合にはこのフローが
終了する。ここで、Ｎ点の全てが条件を満足していない
場合にフローを繰り返すようにしている理由は、ステッ
プ１９４であるハイトが変更されたときに、そのハイト
の隣のハイトが新たにステップ１９２の条件を満足しな
くなることがあるからである。

【００８４】このように、特定の条件を満足するか否か
を判定し、その判定に基づいてベンド機構の押引量を補
正することによって、過剰なベンドを制限することがで
き、得られた磁気ヘッドのスライダ浮上面に過剰な湾曲
が生じることが防止される。

【００８５】ところで、ロウツールはロウバーに変位を
発生させることでロウバーを補正するものであるから、
より微細な補正を行うためにはより微細な変位を発生さ
せることが必要である。微細な変位を得るために操作点
の数を増やすことが提案され得る。しかし、操作を行う
駆動機構の寸法限界及びロウツールの加工限界を考慮す
ると、操作点の数を増やすことには限界がある。そこ
で、本発明のこの実施形態は、より微細な補正を行うこ
とのできるロウツール（ラッピング加工治具）を提供す
ることを目的としている。以下、この目的を達成するの
に適した幾つかの実施形態を説明する。

【００８６】図３３はロウツールの第２実施形態を示す
正面図である。ロウツール３２Ａは、図７に示されるロ
ウツール３２と同様に、ロウツール３２Ａをアダプタ２
６に装着するための一対の穴３２１と、各々操作点とな
る複数の（ここでは７つの）穴３２２と、ワークとして
のロウバーが例えば熱溶融性ワックスにより接着される
ワーク面３２３とを有している。穴３２２はワーク面３
２３に沿って配列され、ここでは等間隔である。

【００８７】特にこの実施形態では、各穴３２２は変位
部３２５に形成されており、変位部３２５は、上下方向
に延びる柱状構造３２６によりワーク面３２３側で支持
されると共に、左右方向に延びる柱状構造３２７及び３
２７により両隣の変位部３２５及び３２５に接続されて
いる。各柱状構造３２７はその概ね中央部にて上下方向
に延びる柱状構造３２８によりワーク面３２３と反対側
で支持されている。

【００８８】図３４の（ａ）及び（ｂ）は隣り合う２つ
の穴３２２に荷重を同時に上方向にかけた場合における
ワーク面３２３の変位と位置との関係を図７に示される
ロウツール３２と図３３に示されるロウツール３２Ａと
で比較するためのグラフである。各図において、破線に
対応する位置が穴３２２に対応している。

【００８９】図７に示されるロウツール３２では、固定
点が存在するため、図３４の（ａ）に示されるように、
穴３２２の中心と水平位置が一致する点を頂点とした変
位のみが発生する。これに対して、図３３に示されるロ
ウツール３２Ａにあっては、前述したような特定の構造
を有することにより、図３４の（ｂ）に示されるよう
に、隣接する穴３２２及び３２２の中心と水平位置が一
致する点を頂点とした変位が発生する。従って、図３３
に示されるロウツール３２Ａを用いることによって、複
数の操作点の組み合わせにより操作用穴が存在しない位
置にも変位を生じさせることができ、より微細な補正を
行うことができる。

【００９０】ロウツールをアダプタ２６に装着するため
の一対の穴３２１の各々は、円形であっても良いし、或
いは、一対の穴３２１の一方を例えば水平方向に長い長
円穴としても良い。この場合、ロウツールの回転を抑止
しつつロウツールの装着の容易性を向上させることがで
きる。

【００９１】図３５はロウツールの第３実施形態を示す
正面図である。このロウツール３２Ｂは、図３３に示さ
れるロウツール３２Ａと対比して、複数の穴３２９が概
ね直線上に設けられている点で特徴付けられる。各穴３
２９は柱状構造物３２８の上方に位置している。穴３２
９を設けたことにより、穴３２２への加圧によるワーク
面３２３の変位量を増大させることができる。その変位
量増大の量は穴３２９の大きさ等により調整可能であ
る。また、この第３実施形態では、両端に位置する穴３
２２への加圧によるワーク面３２３の変位量を増大する
ために、両端の穴３２２の外側に穴３３０及び３３１が
形成されている。

【００９２】図３６はロウツールの第４実施形態を示す
正面図である。このロウツール３２Ｃは、図３３に示さ
れるロウツール３２Ａの水平方向の柱状構造３２７と対
比して、柱状構造３２７´が比較的上方に位置している
点で特徴付けられる。この構造によっても、同様にして
より微細なベンドを行うことのできるロウツールの提供
が可能になる。尚、ロウバーをダイシングするときのた
めに複数の溝３２４がワーク面３２３に形成されている
点は、図７に示されるロウツール３２と同様である。

【００９３】図３７はロウツールの第５実施形態を示す
正面図である。このロウツール３２Ｄは、図３３に示さ
れるロウツール３２Ａの水平方向の柱状構造３２７と対
比して、柱状構造３２７″が比較的下方に位置している
点で特徴付けられる。この構造によっても、より微細な
補正を行うことができるロウツールの提供が可能にな
る。

【００９４】以上説明したロウツールの第２乃至第５実
施形態によると、余り複雑な穴の構造が必要とされない
ので、金属材のワイヤー放電加工等の高コストな加工技
術を必要とすることなしに、容易にロウツールを大量生
産することができる。また、型抜きによる加工が可能で
あるので、ステンレス等の金属材の他アルミナ等のセラ
ミック材の採用も容易である。

【００９５】図３８はロウツールの第６実施形態を示す
斜視図である。ここでは、図３６に示されるロウツール
３２Ｃと対比して、プリント配線板２００を装着するた
めの溝２０２が形成されたロウツール３２Ｃ´が示され
ている。ワーク面３２３に取りつけられるロウバーのＥ
ＬＧ素子は極めて小さいので、これに直接プローブを接
触させることが困難である。従来は、ロウツールの表面
にプローブ接触用のプリント配線板を接着し、そのプリ
ント配線板を介してＥＬＧ素子の抵抗値を測定してい
た。しかし、この従来方法による場合、プリント配線板
の接着及び剥離という工程が必要であるため、作業効率
が悪い。そこで、図３８に示されるように、ロウツール
３２Ｃ´にプリント配線板２００を装着するための溝２
０２を形成することによって、プリント配線板の接着及
び剥離の作業を省略し、作業効率が向上するものであ
る。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
安定した加工制御或いは高精度な加工制御を可能にする
研磨のための方法及び装置並びにラッピング加工治具の
提供が可能になるという効果が生じる。本発明の特定の
実施形態により得られる効果は以上説明した通りである
ので、その説明を省略する。

【００９７】以上の説明に関連して、以下の項を開示す
る。

【００９８】（１） 複数の抵抗素子を有するワークを
複数のベンド機構で研磨面に対して押引して上記ワーク
を研磨する方法であって、上記ワークの形状を測定する
ステップと、ワークの形状に基づいて上記ベンド機構の
各々に対する操作量を算出するステップと、上記算出さ
れた操作量に従って上記ベンド機構で上記ワークを研磨
面に押圧するステップと、上記ワークの加工量に基づい
て上記ベンド機構の各々に対する操作量を更新するステ
ップと、を有することを特徴とする方法。

【００９９】（２） 第１項に記載の方法であって、予
め定められた単位量ずつ操作量を変更することにより上
記算出された操作量に到達させることを特徴とする方
法。

【０１００】（３） 第２項に記載の方法であって、上
記単位量は上記押引量の更新された値と更新される前の
値の差に従って決定されることを特徴とする方法。

【０１０１】（４） 第２項に記載の方法であって、ベ
ンド機構毎に上記単位量を設定することを特徴とする方
法。

【０１０２】（５） 第２項に記載の方法であって、操
作量の更新量に応じて上記単位量を設定することを特徴
とする方法。

【０１０３】（６） 第２項に記載の方法であって、加
工履歴に基づいて上記単位量又は上記操作量を更新する
ワークの加工量を設定することを特徴とする方法。

【０１０４】（７） 第１項に記載の方法であって、上
記ワークの加工に関するシミュレーションを行うステッ
プを更に備えたことを特徴とする方法。

【０１０５】（８） 第７項に記載の方法であって、上
記シミュレーションの結果に基づき上記ベンド機構を含
む加工装置の異常を検出するステップを更に備えたこと
を特徴とする方法。

【０１０６】（９） 第１項に記載の方法であって、上
記ワークの形状を測定するステップにおいて、複数の抵
抗素子の抵抗値から当該抵抗素子の高さを測定すること
を特徴とする方法。

【０１０７】（１０）第９項に記載の方法であって、複
数の抵抗素子の各々の高さに応じて上記ベンド機構に対
する操作量を算出することを特徴とする方法。

【０１０８】（１１）第１０項に記載の方法であって、
各抵抗素子について、当該抵抗素子の高さとそれに隣接
する２つの抵抗素子の高さの平均値との差を算出するこ
とを特徴とする方法。

【０１０９】（１２）第１１項に記載の方法であって、
ある抵抗素子の高さとそれに隣接する２つの抵抗素子の
高さの平均値との差が予め定められた値を超えるなら
ば、当該抵抗素子の高さをスプライン補間により算出し
た値に置き換えることを特徴とする方法。

【０１１０】（１３）研磨面を提供する研磨定盤と、ワ
ークを上記研磨面に押圧する複数のベンド機構と、上記
ワークの形状を測定する形状測定手段と、ワークの形状
に基づいて上記ベンド機構に対する操作量を算出し、ワ
ークの加工量に基づき上記操作量を更新する制御手段
と、を有することを特徴とする装置。

【０１１１】（１４）第１３項に記載の装置であって、
上記形状測定手段は複数の抵抗素子の高さを測定し、上
記制御手段は各抵抗素子の高さに応じて上記ベンド機構
に対する操作量を算出することを特徴とする装置。

【０１１２】（１５）第１４項に記載の装置であって、
上記形状測定手段は、各々の抵抗素子について、当該抵
抗素子の高さとそれに隣接する２つの抵抗素子の高さの
平均値との差を算出し、その差が予め定められた値を越
えるならば、当該抵抗素子の高さをスプライン補間によ
り算出した値に置き換えることを特徴とする装置。

【０１１３】（１６）複数の磁気ヘッド及び複数の抵抗
素子を有するワークが取り付けられるべきラッピング加
工治具であって、上記ワークを研磨面に抗して押し付け
るワーク面と、上記ワーク面に沿って配列された複数の
穴とを有し、上記各穴は変位部に形成され、上記変位部
は第１の柱状構造により上記ワーク面の側で支持される
と共に第２の柱状構造により隣の変位部に接続され、上
記第２の柱状構造は第３の柱状構造により上記ワーク面
と反対側で支持されているラッピング加工治具。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は複合型磁気ヘッドの
説明図である。

【図２】図２の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は複合型磁気
ヘッドの製造工程の説明図（その１）である。

【図３】図３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）は複
合型磁気ヘッドの製造工程の説明図（その２）である。

【図４】図４は本発明を適用可能なラッピングマシンの
平面図である。

【図５】図５は図４に示されるラッピングマシンの部分
破断側面図である。

【図６】図６は図４に示されるラッピングマシンの部分
破断正面図である。

【図７】図７は本発明に適用可能なロウツールの正面図
である。

【図８】図８は図５に示される長リンク及び短リンクの
動作の説明図である。

【図９】図９は図５に示される長リンク及び短リンクの
斜視図である。

【図１０】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は図５に示される
長リンク及び短リンクの設計例を示す図である。

【図１１】図１１は図５に示されるエアシリンダの斜視
図である。

【図１２】図１２は本発明に適用可能なロウバーの説明
図である。

【図１３】図１３は加工制御のメインルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図１４】図１４は制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１５】図１５はＥＬＧ素子測定部のサブルーチンを
示すフローチャートである。

【図１６】図１６は加工シーケンス管理部のサブルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図１７】図１７はデータ管理部の詳細を示す図であ
る。

【図１８】図１８はラップ加工機構部のサブルーチンを
示すフローチャートである。

【図１９】図１９は加圧機構部のサブルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図２０】図２０はベンド機構部のサブルーチンを示す
フローチャートである。

【図２１】図２１の（ａ）及び（ｂ）は本発明の加工制
御を従来技術と比較するためのフローチャートである。

【図２２】図２２はバーが偏った状態での接触を示す図
である。

【図２３】図２３の（ａ）及び（ｂ）はロウツールの操
作による変形度合を示す図である。

【図２４】図２４は操作方向による加工量の違いを示す
図である。

【図２５】図２５は有限要素法によるバー及びロウツー
ルをラップ定盤に加圧接触させた場合のラップ定盤接触
面の変位解析結果を示すグラフである。

【図２６】図２６は単位操作量の自動調整の例を示すフ
ローチャートである。

【図２７】図２７は並列加工シミュレーションの例を示
すフローチャートである。

【図２８】図２８は異常検出の例を示すフローチャート
である。

【図２９】図２９は４次多項式近似補間とスプライン補
間の違いを示すグラフである。

【図３０】図３０はベンド制限を説明するためのグラフ
である。

【図３１】図３１は異常値排除とスプライン補正を説明
するためのグラフである。

【図３２】図３２はベンド制限の具体例を示すフローチ
ャートである。

【図３３】図３３はロウツールの第２実施形態を示す正
面図である。

【図３４】図３４はワーク面の変位と位置の関係を比較
するためのグラフである。

【図３５】図３５はロウツールの第３実施形態を示す正
面図である。

【図３６】図３６はロウツールの第４実施形態を示す正
面図である。

【図３７】図３７はロウツールの第５実施形態を示す正
面図である。

【図３８】図３８はロウツールの第６実施形態を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１１ ロウバー ３２ ロウツール ８１ ＥＬＧ素子測定部 ８２ 加工シーケンス管理部 ８３ データ管理部 ８４ ラップ加工機構部 ８５ 加圧機構部 ８６ ベンド機構部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 浩二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (72)発明者 杉山 友一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開2000−11315（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−286767（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−42525（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−123960（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 37/00 B24B 37/04 B24B 41/06 G11B 5/127 G11B 5/31

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の抵抗素子を有するワークを複数のベ
   ンド機構で研磨面に対して押引して上記ワークを研磨す
   る方法であって、 上記ワークの形状を測定するステップと、 ワークの形状に基づいて上記ベンド機構の各々に対する
   操作量を算出するステップと、 上記算出された操作量に従って上記ベンド機構で上記ワ
   ークを研磨面に押圧するステップと、 上記ワークの加工量に基づいて上記ベンド機構の各々に
   対する操作量を再計算して更新するステップとを有し、 上記操作量の再計算及び更新ステップは、前回更新時以
   降からの研磨量がある一定の値に到達した場合に実行さ
   れる ことを特徴とする研磨方法。
2. 【請求項２】研磨面を提供する研磨定盤と、 ワークを上記研磨面に押圧する複数のベント機構と、 上記ワークの形状を測定する形状測定手段と、 ワークの形状に基づいて上記ベント機構に対する操作量
   を算出し、ワークの加工量に基づき上記操作量を再計算
   して更新する制御手段とを有し、 上記制御手段は、上記操作量の再計算及び更新を、前回
   更新時以降からの研磨量がある一定の値に到達した場合
   に実行するように制御する ことを特徴とする研磨装置。
3. 【請求項３】複数の磁気ヘッド及び複数の抵抗素子を有
   するワークが取り付けられるべきラッピング加工治具で
   あって、 上記ワークを研磨面に抗して押し付けるワーク面と、 上記ワーク面に沿って配列された複数の変位部と、 上記各変位部に形成された複数の穴とを有し、 上記各変位部は第１の柱状構造により上記ワーク面の側
   で支持されると共に第２の柱状構造により隣の変位部に
   接続され、 上記第２の柱状構造は第３の柱状構造により上記ワーク
   面と反対側で支持され、 隣接する第１の柱状構造間には連続的な空間が形成され
   ている ことを特徴とするラッピング加工治具。