(57)【要約】  【課題】  本発明は、ラップ定盤のフェーシングに関し、より詳細には環状で端部を刃先としたカットリングを弾性体を介して支持体に支持したフェーシングツールと、そのフェーシングを用いたフェーシング方法およびフェーシング装置に関するものである。  【解決手段】  本発明のラップ定盤フェーシングツールは、環状の外周面とラップ定盤と接する面との端部を刃先としてラップ定盤と接する面に放射状に複数の溝を形成したカットリングと、ラップ定盤に向かって開放する複数の穴を穿ち、それぞれの穴に弾性体を介してカットリングをラップ定盤に対して上下自在になるよう支持し押圧する力を伝達する支持体とで構成する。【選択図】    図１
2008068350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の外周面とラップ定盤と接する面との端部を刃先とし、該ラップ定盤と接する面に放射状に複数の溝を形成したカットリングと、
前記ラップ定盤に向かって開放する複数の穴を穿ち、それぞれの該穴に弾性体を介して前記カットリングを該ラップ定盤に対して上下自在になるよう支持し、該カットリングをラップ定盤に向かって押圧する力を伝達する支持体と
を備えることを特徴とするラップ定盤フェーシングツール。
【請求項２】
前記カットリングの材質は、超硬合金またはセラミックスである
ことを特徴とする請求項１に記載のラップ定盤フェーシングツール。
【請求項３】
回転しているラップ定盤の表面に、所定のノーズ半径のバイトを当て該ラップ定盤の中心から外周に向かって直線運動しながら切削し、渦巻き状の溝を形成する溝形成手順と、
溝が形成されたラップ定盤を回転し、支持体に弾性体を介して上下自在になるよう支持され、環状の外周面と該ラップ定盤と接する面との端部を刃先とし、該ラップ定盤と接する面に放射状に複数の溝を形成した複数のカットリングを該ラップ定盤に押し当て、該溝の間の突起部分をカットして平坦な研磨面を形成する研磨面形成手順と
を有することを特徴とするラップ定盤フェーシング方法。
【請求項４】
前記研磨面形成手順において、前記カットリングを支持した支持体は回転しながら研磨面を形成する
ことを特徴とする請求項３に記載のラップ定盤フェーシング方法。
【請求項５】
前記請求項１のラップ定盤フェーシングツールを備えた
ことを特徴とするラップ定盤フェーシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラップ定盤のフェーシングに関し、より詳細には環状の外周面とラップ定盤と接する面との端部を刃先とし、該ラップ定盤と接する面に放射状に複数の溝を形成したカットリングを弾性体を介して支持体に支持したフェーシングツールと、そのフェーシングを用いたフェーシング方法およびフェーシング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置に使用する磁気ヘッドには読出し用ヘッドとして巨大磁気抵抗効果を用いたＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドやトンネル磁気抵抗効果を用いたＴＭＲ（Tunneling Magneto Resistive）ヘッド等のＭＲヘッドが用いられている。これらの磁気ヘッドの製造においては、ラップ定盤によりＭＲ素子を研磨し、電磁特性を決定する素子の高さ（MRハイト）を高精度で調整（例えば、０．１μｍ）することが行なわれている。
【０００３】
高い精度で、且つ効率よく研磨を行なうためにはラップ定盤の管理が重要なものとなる。一般にあるタイミングでラップ定盤の平面度修正（フェーシングと言う）を行い、続いて砥粒であるダイヤをラップ定盤に埋め込む（ダイヤチャージと言う）ことが行なわれている。このフェーシングとダイヤチャージの方法について概要を次に述べる。
【０００４】
図６は従来のフェーシングとダイヤチャージの例を示すもので、図６（ａ）はフェーシングにおける溝形成を示している。図６（ａ）の左の図に示すようにラップ定盤１０を回転させ、ラップ表面に剣バイト２０を当て、潤滑油を滴下しながらバイトホルダ３０を中心から外周方向に向かって直線移動させることによって表面を切削し渦巻き状の溝を形成する。例えば、剣バイトのノーズ半径５０μｍを用い、溝と溝との間隔が１００μｍとなるようにバイトホルダを移動させる。溝形成が終わったラップ定盤の表面の断面は図６（ａ）の右に示すように溝と溝との間に突起部（いわゆるバリ）が形成された形状となる。
【０００５】
溝形成が終わったら、次に図６（ｂ）の左の図に示すように剣バイト２０を平バイト４０に交換し、溝形成と同様にラップ定盤１０を回転させ、潤滑油を滴下しながらバイトホルダ３０を中心から外周方向に直線移動させる。平バイト４０のこの移動により図６（ａ）に示した突起部分をカットし、図６（ｂ）の右の図に示すように平坦部を形成する。平坦部は例えば５０μｍの幅を持つ。
【０００６】
以上でフェーシングを終了し、続いてダイヤチャージを行なう。図６（ｃ）は、ダイヤチャージを行なっている図で、ラップ定盤１０を回転させ、ダイヤの砥粒が入ったスラリーを流しながら修正リング５０をラップ定盤１０の表面に押し当て、ダイヤの砥粒を図６（ｂ）で形成した平坦部に埋め込む。
【０００７】
ダイヤが埋め込まれた平坦部がＭＲ素子を研磨するときの研磨面となる。形成された渦巻き状の溝は、研磨の際に発生する研磨屑や研磨液を排出するための通路となる。なお、精密研磨用のラップ定盤の材質は一般に錫が多く用いられている。
【０００８】
ラップ定盤の平面修正を行なう方法として、複数個のペレット状のダイヤモンド砥石を貼付したプレッシャープレートを用い、ラップ定盤およびプレッシャープレートを回転させて平面修正を行なうことが報告されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１９０１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記に述べたように、微小寸法の調整を高精度で行なうにはラップ定盤の管理が重要で、管理の一貫として定盤表面のフェーシングが行なわれている。ＭＲヘッドの製造では図６を用いて説明したようにフェーシングとしてラップ定盤の表面をバイトで切削して溝形成を行い、その後平バイトを用いて溝間の突起を切削して平坦部を形成することを行なっている。この溝形成において、ラップ定盤の持つ平面的なうねりやバイトが直線移動するときの左右上下のうねり等の影響で形成した溝の深さ、および溝の間隔は必ずしも一定に形成されるわけではない。図７（ａ）は、その状態を模式的に示したものである。この状態で平バイトで突起部を切削して平坦部を形成すると、平バイト自身のうねりの影響もあり図７（ｂ）に示すように高さが不均一となる。
【００１０】
このような状態で修正リング５０を用いてダイヤチャージを行なうと、図７（ｃ）に示すように高さの低い平坦部と修正リング５０との間に隙間ができ、平坦部にダイヤの埋め込みがされない平坦部も出てくることになる。このような状態で研磨を行なうと、ＭＲヘッドの研磨した面の表面粗さは悪くなり（研磨面にスクラッチが発生する場合もある）と共に高精度にＭＲハイトを調整することは難しくなる。結果としてＭＲヘッドの製造歩留りが低下することになる。また、ラップ定盤の表面にダイヤの埋め込みがなされる面積が少なくなるため、研磨効率も低下する。
【００１１】
特許文献１で提案された方法は、溝形成を行なわずに平面修正を行なう方法であるが、ペレットの砥石を貼付したレッシャープレートを回転しながらラップ定盤に押し付けることも行なえるのでラップ定盤の持つうねりをある程度吸収して平面修正が行なえ有効な手段である。しかし、ペレットはプレッシャープレートに直接貼付してあるため、うねりへの対応は限定的であると考える。
【００１２】
本発明は、溝形成で溝の深さや溝の間隔に不均一が生じても平坦部を均一の高さに形成できるラップ定盤のフェーシングツール、フェーシング方法およびフェーシング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のラップ定盤のフェーシングツール、フェーシング方法およびフェーシング装置は以下のように構成される。
（１）第１の発明
第1の発明のラップ定盤フェーシングツールは、カットリングと支持体とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
そのカットリングは、環状の外周面とラップ定盤と接する面との端部を刃先としてそのラップ定盤と接する面に放射状に複数の溝を形成したものである。また支持体は、ラップ定盤に向かって開放する複数の穴を穿ち、それぞれの該穴に弾性体を介してカットリングをラップ定盤に対して上下自在になるよう支持し、カットリングをラップ定盤に向かって押圧する力を伝達する。
【００１５】
以上の構成により、複数のカットリングが上下自在に可動するのでラップ定盤のうねりを吸収して溝の突起部をカットし、カットによって形成される平坦部の高さを均一にできる。
（２）第２の発明
第２の発明は第１の発明のカットリングの材質が、超硬合金またはセラミックスであることを特徴とするものである。超硬合金またはセラミックスはラップ定盤の材質に対して充分硬いので、ラップ定盤に形成した溝の突起部の切削形成を長時間行なっても磨耗が少ない。
（３）第３の発明
第３の発明のラップ定盤フェーシング方法は、溝形成手順と研磨面形成手順とを有することを特徴とするものである。
【００１６】
溝形成手順は、回転しているラップ定盤の表面に、所定のノーズ半径のバイトを当てラップ定盤の中心から外周に向かって直線運動しながら切削し、渦巻き状の溝を形成する。
【００１７】
研磨面形成手順は、溝が形成されたラップ定盤を回転し、支持体に弾性体を介して上下自在になるよう支持され、環状の外周面とラップ定盤と接する面との端部を刃先とし、そのラップ定盤と接する面に放射状に複数の溝を形成した複数のカットリングをラップ定盤に押し当て、該溝の間の突起部分をカットして平坦な研磨面を形成する。
【００１８】
以上の構成により、溝形成を行なった後に複数のカットリングが上下自在に可動しながら溝の突起部をカットするので、ラップ定盤のうねりを吸収して均一の高さの平坦部を形成できる。
（４）第４の発明
第４の発明の発明は、第３の発明の研磨面形成手順において、カットリングを支持した支持体が回転しながら研磨面を形成する、ことを特徴するものである。ラップ定盤の回転と支持体の回転とにより、カットリングの刃先と溝の突起部との相対速度を高くすることができ、切削効率が高くなる。また、うねりを吸収して平坦部の形成ができる。
（５）第５の発明
第５の発明の発明は、第1の発明のラップ定盤フェーシングツールを備えたことを特徴とするラップ定盤フェーシング装置の発明である。
【発明の効果】
【００１９】
上述のように本発明によれば、次に示す効果が得られる。
【００２０】
第１の発明により、上下自在に可動する複数のカットリングにより溝の突起部をカットすることにより形成される平坦部の高さを均一にできるフェーシングツールの提供ができる。
【００２１】
第２の発明により、カットリングツールの材質を超硬合金またはセラミックスとしたので、耐磨耗性に優れたフェーシングツールの提供ができる。
【００２２】
第３の発明により、溝形成を行なった後に複数のカットリングが上下自在に可動して溝の突起部をカットするため、高さが均一な研磨面の形成が可能なフェーシング方法の提供ができる。
【００２３】
第４の発明により、カットリングの刃先と溝の突起部との接触速度を高くできるので、切削効率を高めることができる。また、フェーシングツールの回転により、ラップ定盤の持つうねりを吸収して平坦部の高さを均一にできる。
【００２４】
第５の発明により、第１の発明と同様の理由により、研磨面の高さを均一にできるフェーシング装置の提供ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明のフェーシングツール３００の構造を図１から図３を用いて説明する。
【００２６】
図１はカットリング１００の構造の例を示すもので、環状のカットリング本体１０１とそのカットリング本体１０１の上方に鍔１０４を形成している。カットリング本体１０１の下方の面は溝１０２を形成し、下方の面を８つに分割している。この面がラップ定盤１０に押し付けられる面となる。そして、この面とカットリング本体１０１の外周面との境界の端部が刃先１０３となる。この刃先１０３で溝の突起部を切削する。溝１０２は切削屑や研磨液を排出する機能を呈する。
【００２７】
本実施例のカットリング本体１０１の外径は３０ｍｍ、内径は１５ｍｍ、鍔１０４を含めた高さは１２ｍｍである。また、鍔１０４の外径は３２ｍｍ、厚さ（高さ）は１ｍｍである。カットリング本体１０１の下方に形成した溝１０２の溝幅は１．５ｍｍ、溝の深さは２ｍｍである。
【００２８】
図２は、支持体２００にカットリング１００を３個配置した例を示している。この支持体２００はカットリング１００を支持しながら回転させるので、重心が真ん中に来るように３個のカットリング１００の中心を正三角形の頂点の位置に配置している。この実施例では３個のカットリング１００を配置したが、特に３個に限定されるものではない。より多くのカットリング１００を配置する場合は、カットリング１００の外径を小さくし、回転のためのバランスを考えて配置されればよい。
【００２９】
図３は支持体２００にカットリング１００の取付け構造を示すものである。ここでは、１個のカットリング１００の取付け例を示しているが、他の２個のカットリング１００も同様である。支持体２００には段付きの穴２０１を形成している。段付きとしたのは、そこに図３に示す蓋２０２を配置するためのもので、段付きである必要は特にない（段付きでない場合は蓋２０２の厚み分がカットリング本体１０１の下面からみ出すことになる）。この穴２０１にスプリングコイル２１０、カットリング１００、蓋２０２の順に入れ、この蓋２０２をネジ２０３で止める。蓋２０２にはカットリング本体１０１の外径より大きく、鍔１０４の外径より小さい穴として直径３１ｍｍの穴が開けられている。カットリング本体１０１の下方の部分はスプリングコイル２１０に押されてこの穴から突き出されるが、鍔１０４が蓋２０２によって押さえられている。
【００３０】
支持体２００の材質は例えば鉄や黄銅で、直径２００ｍｍ、厚さ１５ｍｍであり、ポケット加工により穴２０１を形成している。
【００３１】
以上に述べたようにして作成したフェーシングツール３００は、カットリング１００の下面を下にしてラップ定盤１０上に置かれる。図４はラップ定盤１０上に置かれたフェーシング３００を上方から見た状態で示している。ラップ定盤１０はドーナツの形状をしており、外径３８０ｍｍ、内径１４０ｍｍでその間を研磨面として使用する。フェーシングツール３００はこの研磨面を覆うように配置される。フェーシングの作業においては、ラップ定盤１０と共にフェーシングツール３００も回転しながら行なう。
【００３２】
図５は、本発明のフェーシングツール３００を用いてフェーシングを行い、その後修正リングを用いてダイヤチャージする例を示すものである。
【００３３】
まず、図５（ａ）に示すようにラップ定盤１０を回転し、ノーズ半径５０μｍの剣バイトをラップ定盤の表面に当て、バイトホルダ３０を中心から外周方向に向かって直線移動させ、表面を切削して渦巻き状の溝を形成する。この切削に当たっては潤滑油を滴下しながら行なう。形成された溝の断面は同図右に示すようにラップ定盤１０の持つうねりやバイトの移動時の左右上下のうねり等の影響で溝の深さや溝の間隔は必ずしも一定にはならない。ここ迄は従来の内容と同一である。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に進んで、従来の平バイトの代わりにカットリングを用いたフェーシングツール３００による平坦部の形成を行なう（同図左）。フェーシングツール３００をラップ定盤１０上に置き、潤滑油を滴下しながら両方を回転する。フェーシングツール３００には必要に応じてウェイトを載せる。所定時間（例えば、３０分）フェーシングツール３００とラップ定盤１０とを回転させることで溝の突起部はカットされ、研磨面となる平坦部が形成される。形成された平坦部は同図右に示すように上下自在に可動する複数のカットリングにより溝の突起部がカットされ高さを均一にできる。
【００３５】
従って、図５（ｃ）に示すダイヤチャージにおいては修正リングと研磨面とに不要な隙間がなく、ダイヤの砥粒を研磨面に埋め込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】カットリングの構造例である。
【図２】支持体に配置したカットリング例である。
【図３】カットリングの支持体への取付け構造例である。
【図４】ラップ定盤と支持体の回転例である。
【図５】本発明によるフェーシングとダイヤチャージ例である。
【図６】従来のフェーシングとダイヤチャージ例である。
【図７】うねりによるフェーシングの問題例である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    ラップ定盤
２０    剣バイト
３０    バイトホルダ
４０    平バイト
５０    修正リング
１００  カットリング
１０１  カットリング本体
１０２  溝
１０３  刃先
１０４  鍔
２００  支持体
２０１  穴
２０２  蓋
２０３  ネジ
２１０  スプリングコイル
３００  フェーシングツール
【図１】
2008068350.tif 000003
【図２】
2008068350.tif 000004
【図３】
2008068350.tif 000005
【図４】
2008068350.tif 000006
【図５】
2008068350.tif 000007
【図６】
2008068350.tif 000008
【図７】
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