(57)【要約】【課題】接触圧力が小さい研磨に対して被研磨物が面振れしても表面を均―に研磨することができる研磨装置を提供することにある。【解決手段】この発明は、研磨ヘッドとボイスコイルモータとの間に介在する圧力センサを設けてボイスコイルモータをフィードバック制御をする構成としているので、被研磨物が面振れしてもそれに応じてフィードバック制御により加圧値が微調整されて表面を均―に研磨することができる。【選択図】        図１
2004276175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物の表面を研磨する研磨装置において、
前記研磨ヘッドを前記被研磨物の表面に対して前進駆動するボイスコイルモータと、
研磨ヘッドと前記ボイスコイルモータとの間に介在する圧力センサと、
目標加圧値を発生する目標値発生回路と、
前記圧力センサからの検出値と前記目標値発生回路からの目標加圧値とを受けて、前記研磨ヘッドが前記被研磨物に対して目標荷重で当接されるように前記ボイスコイルモータを駆動する第１のフィードバック制御回路とを備える研磨装置。
【請求項２】
前記目標値発生回路は、前記研磨ヘッドが前記被研磨物に接触した状態あるいはその手前において前記圧力センサの検出値に応じて徐々に前記目標加圧値に向かう目標値を発生しその後に前記目標加圧値を発生して前記第１のフィードバック制御回路に対して送出する請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
前記研磨ヘッドの前進した位置を検出する位置センサを有し、前記第１のフィードバック制御回路はボイスコイルモータ駆動回路を有し、前記位置センサの検出信号を前記目標値発生回路が受けて、前記目標値発生回路は、前記研磨ヘッドを前記被研磨物方向に移動させて前記被研磨物の直前位置に停止させる第１の制御信号を前記ボイスコイルモータ駆動回路へ供給して直前で前記研磨ヘッドを停止させ、さらに第２の制御信号を前記ボイスコイルモータ駆動回路へ供給して停止させた前記研磨ヘッドを前記被研磨物に接触させる請求項１記載の研磨装置。
【請求項４】
前記ボイスコイルモータは、前記研磨ヘッドを進退駆動するものであり、さらに、前記第１のフィードバック制御回路は、第１の誤差増幅回路と前記ボイスコイルモータを駆動するボイスコイルモータ駆動回路とを有し、前記第１の誤差増幅回路が前記目標値発生回路からの前記目標値と前記圧力センサからの前記検出値とを受けて、第１の誤差信号を発生して前記ボイスコイルモータ駆動回路へ供給する請求項２記載の研磨装置。
【請求項５】
前記第１のフィードバック制御回路はボイスコイルモータ駆動回路を有し、前記研磨ヘッドの前進した位置を検出する位置センサと、この位置センサの検出信号を前記目標値発生回路が受けて、前記目標値発生回路は、前記研磨ヘッドを前記被研磨物方向に移動させて前記被研磨物の直前位置に停止させる第１の制御信号を前記ボイスコイルモータ駆動回路へ供給して直前で前記研磨ヘッド停止させ、さらに第２の制御信号を前記ボイスコイルモータ駆動回路へ供給して停止させた前記研磨ヘッドを前記被研磨物に接触させる請求項２記載の研磨装置。
【請求項６】
さらに、第２のフィードバック制御回路を有し、前記第１のフィードバック制御回路は、さらに第１の誤差増幅回路を有し、前記第２のフィードバック制御回路は、第２の誤差増幅回路を有し、さらに前記ボイスコイルモータ駆動回路を前記第１のフィードバック制御回路と共有し、前記ボイスコイルモータは、前記テープヘッドを進退駆動するものであり、前記研磨ヘッドは、ローラに研磨テープを這わせたテープヘッドであり、前記被研磨物は磁気ディスクであり、前記第１の誤差増幅回路が前記目標値発生回路からの前記目標値と前記圧力センサからの前記検出値とを受けて、第１の誤差信号を発生して前記ボイスコイルモータ駆動回路へ供給し、前記第２のフィードバック制御回路は、直前位置に停止した前記テープヘッドを前記被研磨物に接触させるために前記位置センサの検出値と前記第２の制御信号とを前記第２の誤差増幅回路に受けて第２の誤差信号を発生して前記ボイスコイルモータ駆動回路を駆動する請求項５記載の研磨装置。
【請求項７】
前記位置センサはリニア変位センサであり、前記第１の制御信号は、前記被研磨物の直前位置に停止させる高速移動の制御信号であり、前記第２の制御信号は、前記テープヘッドを前記磁気ディスクに接触させる低速移動の制御信号である請求項６記載の研磨装置。
【請求項８】
前記第２の制御信号は、前記テープヘッドが実質的に前記磁気ディスクに接触する位置を示す信号であり、前記テープヘッドが前記磁気ディスクに接触した状態あるいはその手前において前記リニア変位センサの検出信号から前記圧力センサの検出信号に切換えられる請求項７記載の研磨装置。
【請求項９】
前記目標値発生回路は、デジタル値の目標値を発生するロジック制御回路であり、前記第１のフィードバック制御回路は、さらにＡ／Ｄ変換回路とＤ／Ａ変換回路とを有し、前記ロジック制御回路は、前記リニア変位センサの信号を前記Ａ／Ｄ変換回路を介してデジタル値として受けて前記Ｄ／Ａ変換回路あるいは他のＤ／Ａ変換回路を介して前記第２の誤差信号発生回路に前記第１および第２の制御信号を発生し、前記テープヘッドが前記磁気ディスクに接触した状態にあっては前記圧力センサの信号を前記Ａ／Ｄ変換回路を介してデジタル値として受けて前記目標加圧値に向かう前記目標値に対応するデジタル値を発生して前記Ｄ／Ａ変換回路を介して前記第１の誤差増幅回路に送出する請求項７記載の研磨装置。
【請求項１０】
さらに、切換回路と直前位置に停止した前記研磨ヘッドを前記被研磨物に接触させるために前記位置センサの検出値と前記第２の制御信号とを受けて前記ボイスコイルモータ駆動回路を駆動する第２のフィードバック制御回路とを有し、前記第２の制御信号は、前記研磨ヘッドが実質的に前記被研磨物に接触する位置であり、前記切換回路により前記研磨ヘッドが前記被研磨物に接触する位置に達したときに前記第２のフィードバック制御回路から前記第１のフィードバック制御回路に制御が切換えられる請求項３記載の研磨装置。
【請求項１１】
さらに請求項１〜１０のいずれかの項記載の研磨装置を用いて磁気ディスクあるいは磁気ディスクの基板を研磨して磁気ディスクを製造する磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被研磨物の表面を研磨ヘッドにより研磨する研磨装置に関し、詳しくは、ヘッドにテープを這わせて磁気ディスク，ディスク基板等のように極めて薄い被研磨物の表面を研磨する場合において、接触圧力が小さい研磨に対して被研磨物が面振れしても表面を均―に研磨することができ、研磨ヘッドを被研磨面に当接する際に発生する疵を防止することができるようなテープ研磨装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の情報記録媒体として用いられる磁気ディスクは、近年益々高記憶密度化が要求され、それに伴い表面に形成される磁性層や保護膜等の膜が薄膜化している。磁気ディスクの製造工程の―例としては、まず、図４に示すように、アルミニウム合金等からなる基板の両面をポリッシング加工して、表面粗さ平均１ｎｍ程度に鏡面加工する（ポリッシング加工工程▲１▼）。次に、基板の表面に無電解めっき処理等によりＮｉ−Ｐ合金等からなる厚さ５〜２０μｍ程度の非磁性金属下地層を形成し、ポリッシング加工により表面層を２〜５μｍ程度ポリッシュして表面粗さＲａ２０〜５０Å程度に鏡面加工する（鏡面加工工程▲２▼）。次に微小溝を形成するテクスチャ加工を行った後、スパッタ法等によりクロム、銅、ＮｉＡｌ等からなる厚さ５０〜２０００Å程度の金属下地層を形成し（金属下地層形成工程▲３▼）、続いてスパッタ法等によりコバルト系強磁性合金薄膜等からなる厚さ１００〜１０００Å程度の磁性層を形成し（磁性層形成工程▲４▼）、さらに例えばカーボン膜、水素化カーボン膜、窒素化カーボン膜等からなる厚さ１０〜１５０Å程度の保護膜を形成する（保護膜形成工程▲５▼）。このような製造工程で保護膜を形成した後、成膜工程で発生した小突起の除去及び表面の清浄化のため、研磨装置により磁気ディスクの表面のテープクリーニングが行われる（テープクリーニング工程▲６▼）。
【０００３】
最後の磁気ディスクの表面のテープクリーニングは、テープ状の研磨材を回転する磁気ディスクの表面に押し付けることにより、磁気ディスクの表面を研磨するものである。このテープクリーニング工程においては、従来、研磨材を磁気ディスクの表面に押し付けるには、空気圧やばね力が用いられていた（特許文献１）。このような装置では、押圧力は５０〜７５ｇ程度であった。
さらに、テープクリーニングを行う研磨装置に関するものとして、１０ｇ〜２００ｇ程度の各種の押圧力の研磨装置が公知である（特許文献２，３）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１０６２６４号公報
【特許文献２】
特開２００１−６７６５５号公報
【特許文献３】
特開２００１−７１２４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスクの高記憶密度化により保護膜等が薄膜化する程、研磨される保護膜等の損傷を防ぐため、研磨材を磁気ディスクの表面に押付ける力（押圧力）を小さくすることが必要となる。また、研磨中、磁気ディスクの表面の変形やうねり、磁気ディスクの回転時の面振れ、研磨装置の組立アライメント誤差、磁気ディスクを回転するスピンドルの振動等の要因によって、磁気ディスクの表面の位置が変化する。従来の空気圧，ばね力等を用いたテープ研磨装置では、磁気ディスクの表面の位置が変化すると、研磨ヘッド（テープヘッド）を磁気ディスクの表面に押し付ける力が変動して、磁気ディスクの表面を均―に研磨するのが難しくなる。
さらに、研磨される保護膜等の損傷を防ぐために、接触圧力を小さくしても、研磨ヘッドを磁気ディスクに接触する際に発生する衝撃で損傷が発生し、それが問題になってきている。
【０００６】
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、接触圧力が小さい研磨に対して被研磨物が面振れしても表面を均―に研磨することができる研磨装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、接触圧力が小さい研磨に対して研磨ヘッドを被研磨面に当接する際に発生する疵を防止することができるような研磨装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する第１の発明の研磨装置は、研磨ヘッドを被研磨物の表面に対して前進駆動するボイスコイルモータと、研磨ヘッドとボイスコイルモータとの間に介在する圧力センサと、目標加圧値を発生する目標値発生回路と、圧力センサからの検出値と目標値発生回路からの目標加圧値とを受けて、研磨ヘッドが被研磨物に対して目標荷重で当接されるようにボイスコイルモータを駆動する第１のフィードバック制御回路とを備えるものである。
また、第２の発明は、研磨ヘッドが被研磨物に接触した状態あるいはその手前において前記の目標値発生回路が圧力センサの検出値に応じて徐々に目標加圧値に向かう目標値を発生しその後に目標加圧値を発生して第１のフィードバック制御回路に対して送出するものである。
【０００８】
さらに、第３の発明は、前記の第１の発明に加えて、さらに、研磨ヘッドの前進した位置を検出する位置センサと、この位置センサの検出信号を目標値発生回路が受けて、目標値発生回路が研磨ヘッドを被研磨物方向に移動させて被研磨物の直前位置に停止させる第１の制御信号をボイスコイルモータ駆動回路へ供給して直前で研磨ヘッドを停止させ、さらに第２の制御信号をボイスコイルモータ駆動回路へ供給して停止させた研磨ヘッドを被研磨物に研磨ヘッドを接触させるものである。
さらに、第４の発明は、第３の発明において、第２の制御信号を研磨ヘッドが実質的に被研磨物に接触する位置として、第２の制御信号をボイスコイルモータ駆動回路へ供給して停止させた研磨ヘッドを研磨物に接触させるための第２のフィードバック制御回路と切換回路とを有し、切換回路により研磨ヘッドが被研磨物に接触する位置に達したときに第２のフィードバック制御回路から第１のフィードバック制御回路に制御が切換えられるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
このように、前記の第１の発明にあっては、研磨ヘッドとボイスコイルモータとの間に介在する圧力センサを設けてボイスコイルモータをフィードバック制御する構成としているので、被研磨物が面振れしてもそれに応じてフィードバック制御により加圧値が微調整されて表面を均―に研磨することができる。
また、前記の第２の発明にあっては、研磨ヘッドが被研磨物に接触した状態あるいはその手前において目標値発生回路が圧力センサの検出値に応じて徐々に目標加圧値に向かう目標値を第１のフィードバック制御回路に対して送出するようにしているので、接触圧力が小さい研磨に対して研磨ヘッドを被研磨面に当接する際に発生する疵を防止することができる。
さらに、前記の第３の発明にあっては、位置センサを設けて、研磨ヘッドの移動した位置を監視して、第１，第２の制御信号を発生することで、研磨ヘッドを一旦、被研磨物の直前で停止させてから接触させることで、研磨ヘッドを被研磨物にソフトコンタクトさせることができる。これにより接触圧力が小さい研磨に対して研磨ヘッドを被研磨面に当接する際に発生する疵を防止することができる。
【００１０】
さらに、第４の発明にあっては、ソフトコンタクトさせた研磨ヘッドを第１のフィードバック制御回路へ切替制御をして研磨ヘッド目標圧力に向かってゆっくりと加圧制御することができるので、接触圧力が小さい研磨に対して研磨ヘッドを被研磨面に当接する際に発生する疵を防止することができる。
その結果、接触圧力が小さい研磨に対して被研磨物が面振れしても表面を均―に研磨することができる研磨装置を実現することができる。
【００１１】
【実施例】
図１は、この発明を適用した一実施例のテープ研磨装置の説明図であり、図２は、その駆動制御回路部分を中心とした説明図、図３は、その動作シーケンスの説明図である。
図１において、テープ研磨装置１は、研磨テープ３、供給リール４、テープヘッド（回転ローラ）５，５、駆動機構６、回収リール７、そして制御回路１０とからなる。
駆動機構６は、回転アーム６１と、ボイスコイルモータ６２、アーム６３、ロードセル６４、及び軸受６５、そしてリニア変位センサ（以下変位センサ）６６等により構成されている。
磁気ディスク（以下ディスク）２は、テープヘッド５，５によりディスク２の表裏両面（図では左右両側）から同時研磨される。
なお、ディスク２を回転させるモータおよびスピンドルは、図においてテープ研磨装置１の裏面側となるので、図では省略してある。
【００１２】
図１において、ディスク２の表面近傍には、両側にそれぞれ回転ローラに研磨テープ３を這わせたテープヘッド５，５が設けられている。研磨テープ３は、ベースフィルム上に研磨粒子材が塗布されたものであり、供給リール４に巻き付けられている。供給リール４からの研磨テープ３は、ガイドローラを介してディスク２の表面近傍に設けられたテープヘッド５へ供給される。テープヘッド５の軸５ａは鉛直に配置された回転アーム６１に取り付けられ、回転アーム６１は重力バランスによりテープヘッド５をディスク２の表面と平行に支持している。
回転アーム６１がその軸６１ａ回りに回転することにより、テープヘッド５が移動して研磨テープ３をディスク２の表面に押し付ける。両側のテープヘッド５により研磨テープ３がディスク２の両面に押し付けられた状態で、モータによりディスク２を回転させると共に、供給リール４及ガイドローラにより研磨テープ３を走行することによって、テープヘッド５が回転しながら、研磨テープ３がディスク２の表面を研磨する。テープヘッド５からの研磨テープ３は、別のガイドローラを介して回収リール７に巻き取られて回収される。
【００１３】
ボイスコイルモータ６２の可動部６２ａとアーム６３との間には、ロードセル６４が設けられ、ロードセル６４を介してアーム６３が接続されている。アーム６３は軸受６５により移動可能に保持され、アーム６３の先端はテープヘッド５の軸５ａに当接している。ボイスコイルモータ６２に電流を流すと、電磁力により可動部６２ａが移動してアーム６３がテープヘッド５を加圧し、テープヘッド５は研磨テープ３をディスク２の表面に押し付ける。
さらに、テープヘッド５の移動量をリニア変位センサ６６とロードセル６４とにより監視してそれぞれの検出値を制御回路１０に入力してテープヘッド５をディスク２にソフトコンタクトさせるフィードバック制御をしてディスク２の表面に接触させる。そして、ロードセル６４の検出値に応じて目標加圧値になるように制御回路１０によりフィードバック制御をする。
なお、リニア変位センサ６６は、内部に設けられた磁石とコイルとにより異なる２つの周波数の信号を発生してこれらの位相差により微小な変位量を検出するセンサであり、ここでは、微小移動位置を検出する位置センサになっている。
【００１４】
ここで、ボイスコイルモータ６２は、テープヘッド５を加圧する加圧力を電磁力により発生しているので、電流値を制御することにより微小な加圧力を設定することができ、また加圧力の微調整、言い換えれば、ディスク２に対する荷重制御をロードセル６４の検出値に応じて電気信号の制御により容易に行うことができる。したがって、研磨テープ３を所望の低圧力、例えば、１０ｇ前後でディスク２の表面に押し付けることができる。
所望の低圧力でディスク２の表面に押し付けるような表面研磨では、テープヘッド５をディスク２の表面に接触させる時の疵の発生が問題になる。すなわち、ボイスコイルモータ６２は、通常、直線状の傾斜電流波形（あるいは傾斜電圧波形）により駆動されて、テープヘッド５を直線駆動されて一定電流が流されてディスク２に接触させるので、テープヘッド５の慣性力によりディスク２が損傷する危険性が高くなるからである。また、テープヘッド５もディスク２も慣性があるので、テープヘッド５と回転しているディスク２との接触時の衝撃圧力を駆動波形の調整だけで制御することは難しい。
そのため、この実施例では、前記のテープヘッド５の移動位置をリニア変位センサ６６で検出して、一旦、テープヘッド５をディスク２の直前で停止させる。そして、接触状態になるようにテープヘッド５を位置決めフィードバック制御をしてテープヘッド５の位置決めをしてディスク２の表面に接触させて、その後に荷重制御に入り、ディスク２に対する荷重を徐々に上げていき、目標荷重値にする荷重フィードバック制御をする。
【００１５】
ところで、ディスク２の表面の位置は、ディスク２の表面の変形やうねり、ディスク２の回転時の面振れ、装置の組立アライメント誤差、スピンドルの振動等の要因によって、図面において左右の方向（矢印Ａで示す方向）に変化する。ボイスコイルモータ６２の電磁力による加圧力は、電流値が決まれば一定となり、テープヘッド５の位置やディスク２の表面の位置に依存しない。テープヘッド５は、ボイスコイルモータ６２からの加圧力と、ディスク２の表面からの反力及びテープヘッド５自身の弾性による反力とが釣り合う位置で停止し、ディスク２の表面の位置が変化すると、それに追従して新たな釣り合いの位置で停止する。したがって、ボイスコイルモータ６２の目標加圧値によりディスク２の表面の位置の変化を吸収することができる。これによりテープヘッド５が研磨テープ３をディスク２の表面に押し付ける力の変動を小さくすることができる。これがボイスコイルモータ６２により荷重をかける利点である。所定の荷重に対して微小移動しても荷重がほとんど変化しない点で空気圧やばねに比べてバッファ効果が高い。
しかし、衝撃的な加圧が発生したり、より大きな荷重変化があったときには、ロードセル６４の圧力検出に応じてフィードバック制御する荷重制御が必要になる。これにより、安定した荷重制御を与える。
このようなことから、テープヘッド５をディスク２の表面に押し付ける力（目標圧力）にもっていくことがが重要になる。
【００１６】
図１の制御回路１０は、このような荷重制御と、テープヘッド５をディスク２へ当接する時の位置きめ制御とを行う回路ブロックであって、図２にその詳細を示し、図３がそのシーケンスの説明図である。
なお、図２においては、説明を簡単にするために、テープヘッド５は、図１の片側だけ示してある。
制御回路１０は、ロジック制御回路１１、ヘッド荷重制御回路１２、ヘッド位置制御回路１３、そして検出回路１４からなる。
ヘッド荷重制御回路１２は、図２に示すように、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）１２１と、誤差増幅回路１２２、位相補償回路（リード・ラグフィルタ回路）１２３、切換回路１２４、ボイスコイルモータ駆動回路１２５とからなる。
ヘッド位置制御回路１３は、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）１３１と、誤差幅回路１３２、位相補償回路（リード・ラグフィルタ回路）１３３、前記切換回路１２４、そして前記ボイスコイルモータ駆動回路１２５とからなり、ボイスコイルモータ駆動回路１２５がヘッド荷重制御回路１２と共有されている。
【００１７】
また、検出回路１４は、ロードセル６４と、リニア変位センサ６６、そしてこれらセンサの電圧信号とを受ける切換回路１４１と、切換回路１４１により選択された電圧信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）１４２とからなる。
ロジック制御回路１１は、いわゆるゲートアレイあるいはＭＰＵを有するＰＬＡで構成され、切換回路１２４と切換回路１４１とによりヘッド荷重制御回路１２とヘッド位置制御回路１３とを選択的に切換え、図３のシーケンスに従ってＡ／Ｄ変換された各センサの検出値を得て、ヘッド移動制御値あるいは荷重目標値を発生してボイスコイルモータ駆動回路１２５に所定の駆動信号を発生させて、テープヘッド５の位置決め制御と荷重制御とをする。
【００１８】
以下、図３のシーケンスに従って、テープヘッド５の制御動作を説明する。バイアス制御▲１▼では、テープヘッド５の位置を原点Ｏから位置ＨＰ（高速移動位置）に設定する。位置決め制御▲２▼では、テープヘッド５の位置を位置ＨＰからディスク２の表面の近傍位置ＮＰまで移動させるて停止させる。ソフトコンタクト制御▲３▼では、リニア変位センサ６６の検出値を監視しながらテープヘッド５を移動してテープヘッド５をディスク２に接触させ、さらに荷重を徐々に増加させる。そこで、ディスク２に接触した時点でロードセル６４側に切換えが行われて荷重を徐々に目標荷重に向かう荷重フィードバック制御に入る。目標荷重になったところで、それを維持する荷重フィードバック制御に入る。これが目標荷重制御▲４▼である。
最後のテープヘッド５をディスク２から待避させる待避制御▲５▼では、原点Ｏの位置に位置決めしてテープヘッド５を待避させる。
なお、ソフトコンタクト荷重制御▲３▼においてテープヘッド５をディスク２に接触させる方法については、テープヘッド５をディスク２の接触位置に位置決めすることで、実質的にテープヘッド５がディスク２に接触したとみなす場合と、実際にロードセル６４の圧力、例えば、５０ｍＮ程度の圧力を検出して接触を確認する場合とがある。ここでは、前者を接触を主体として以下、▲１▼〜▲５▼の制御について説明する。
【００１９】
バイアス制御▲１▼は、ロジック制御回路１１から位置ＨＰの位置に設定する電流値を目標値データ（位置決め制御値）として発生してボイスコイルモータ６２に加える。
ロジック制御回路１１は、位置決め制御のときには、位置決めのための選択信号Ｓ１，Ｓ２を発生する。選択信号Ｓ１は、切換回路１２４をヘッド荷重制御回路１２からヘッド位置制御回路１３に切換えるもので、選択信号Ｓ１が発生していないときには、ヘッド荷重制御回路１２が選択されている。
選択信号Ｓ２は、切換回路１４１をロードセル６４側からリニア変位センサ６６側へと切換える信号である。なお、選択信号Ｓ２を受けないときには、切換回路１４１はロードセル６４側を選択している。
その結果、位置決め制御のときには、ロジック制御回路１１から発生する目標値データ（位置決め制御値）は、選択信号Ｓ１，Ｓ２の切換えにより、Ｄ／Ａコンバータ１３１と、誤差増幅回路１３２、位相補償回路１３３、切換回路１２４、そしてボイスコイルモータ駆動回路１２５を経て駆動電流がボイスコイルモータ６２に加えられる。このとき、誤差増幅回路１３２は、リニア変位センサ６６の位置検出信号とＤ／Ａコンバータ１３１で変換された目標値との差に応じた制御信号を発生して、目標値になるような制御電流を発生するフィードバック制御になる。リニア変位センサ６６の位置信号は、Ａ／Ｄ１４２を介してロジック制御回路１１に入力され、監視され、テープヘッド５の位置が位置ＨＰの位置にきたときにテープヘッド５は停止する。その結果、テープヘッド５は、位置ＨＰの位置に設定される。
【００２０】
位置決め制御▲２▼では、ロジック制御回路１１は、位置決めのための選択信号Ｓ１，Ｓ２を発生した状態で台形波の駆動波形データを発生してボイスコイルモータ６２を駆動し、誤差増幅回路１３２において大きな差電流値を発生させてテープヘッド５をディスク２の表面の近傍点である位置ＮＰまで高速移動させる。この場合は台形波制御となる。このときにも、リニア変位センサ６６の位置信号は、Ａ／Ｄ１４２を介してロジック制御回路１１に入力され、監視されている。そこで、テープヘッド５の位置が位置ＮＰに一致した時点で、言い換えれば、テープヘッド５が位置ＮＰまで到達した時点で、停止制御に入り、位置ＮＰあるいは直後にテープヘッド５を一旦停止させる。
【００２１】
次のソフトコンタクト制御▲３▼では、ロジック制御回路１１は、変位センサ６６の位置信号の値を監視しながらテープヘッド５をディスク２に低速で近づけてソフトコンタクトさせるフィードバック制御になる。このとき、テープヘッド５とディスク２との接触位置に対応する目標位置信号（コンタクトポイントＣＰの位置信号）をヘッド位置制御回路１３に送出して誤差幅回路１３２に加える。この場合、目標位置信号に向かう信号を何段階か分けて徐々に発生するようにすることによりよりソフトなコンタクトが可能になる。しかし、位置ＮＰからコンタクト位置までの距離が短く、テープヘッド５が一旦停止しているので、コンタクトポイントＣＰの位置信号を発生してテープヘッド５を直接目標位置に移動させてもソフトコンタクトが可能である。テープヘッド５がディスク２の表面に達した時点で、選択信号Ｓ１，Ｓ２を停止する。これによりヘッド位置制御回路１３からヘッド荷重制御回路１２へと制御が切換えられる。
その結果、制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ１２１と、誤差増幅回路１２２、位相補償回路１２３、選択回路１２４、そしてボイスコイルモータ駆動回路１２５を経て駆動電流がボイスコイルモータ６２に加えられ、ここに荷重制御系が形成される。
【００２２】
次に、ロジック制御回路１１は、ロードセル６４の値を検出して徐々に目標荷重になるように荷重データを発生してディスク２にテープヘッド５を接触させていく。このとき、誤差増幅回路１２２は、ロードセル６４の荷重信号とＤ／Ａコンバータ１２１で変換された目標荷重値との差に応じた制御信号を徐々に発生して、目標荷重値になる制御電流を発生していくフィードバック制御になる。目標荷重値になった時点で、目標荷重制御▲４▼に入り、ヘッド荷重制御回路１２により荷重目標荷重値が維持されてディスク２の実際の研磨行われる。
なお、この場合に、前記したように、実際にロードセル６４の圧力を検出して接触を確認しながらフィードバック制御を行うには、切換回路１４１を時分割制御してロードセル６４の荷重信号と変位センサ６６の位置信号の両者をロジック制御回路１１に入力してヘッド位置制御回路１３とヘッド荷重制御回路１２とを並行に動作させてソフトコンタクトと荷重制御とを同時に行うようにする。
【００２３】
あるいは、切換回路１４１，１２４を設けることなく、それぞれのセンサ信号を独立に監視し、位相補償回路１２３，１３３を合成するようにすれば、このような時分割駆動をしなくても、実際にロードセル６４の圧力を検出しながら接触を確認をして荷重制御に入ることができる。なお、このときの接触荷重は、数十ｍＮ〜数百ｍＮ程度の圧力を検出することになる。
ところで、位相補償回路１２３は、荷重制御における検出値をフィードバック制御する場合の位相補償をするリード・ラグフィルタ回路を主体とするものであり、位相補償回路１３３は、位置決め制御における検出値をフィードバック制御する場合の位相補償をするリード・ラグフィルタ回路を主体とするものである。
【００２４】
待避制御▲５▼では、ロジック制御回路１１は、再び、選択信号Ｓ１，Ｓ２を発生して、ヘッド位置制御回路１３を動作させて、原点Ｏへ戻る大きな台形波形を発生してボイスコイルモータ６２を駆動し、誤差増幅回路１３２において大きな逆方向へ移動する差電流値を発生させてテープヘッド５の高速移動させて原点Ｏに戻す。そして、切換回路１４１を介してリニア変位センサ６６の信号をＡ／Ｄ１４２を介してテープヘッド５の移動した位置信号を得て、テープヘッド５が原点Ｏに到達したかを監視する。原点Ｏの位置になったときに停止制御に入る。これにより原点Ｏか、より少し後ろでテープヘッド５が停止する。
このように、位置決め制御と荷重制御とを組み合わせることで、ディスク２に対するテープヘッド５の接触衝撃力が低減され、テープヘッド５をディスク２に当接した際にディスク２に疵がほとんど発生しないで済む。さらに、テープヘッド５とディスク２とが目標加圧になった時点でこの目標加圧を維持するようにヘッド荷重制御回路１２においてロードセル６４の検出値に応じてボイスコイルモータ６２をフィードバック駆動制御することができる。
【００２５】
以上説明したきたが、実施例では、変位センサを用いてテープヘッド５の位置決め制御をしているが、テープヘッド５の位置を検出するセンサは、変位センサに限定されるものではない。
実施例では、ボイスコイルモータによりテープヘッドを進退駆動しているが、実際には、ディスク側から反発力を受けるので、ボイスコイルモータによる駆動は前進駆動だけであってもフィードバック制御は可能である。
また、実施例では、ヘッド荷重制御回路１２とヘッド位置制御回路１３とにそれぞれＤ／Ａ変換回路と誤差増幅回路とを設けているが、これらは切換えられて使用されてもよい。
さらに、研磨対象は、ディスクに限定されるものではなく、疵がつきやすい被研磨物一般に適用できることはもちろんである。
【００２６】
【発明の効果】
この発明にあっては、研磨ヘッドとボイスコイルモータとの間に介在する圧力センサを設けてボイスコイルモータをフィードバック制御する構成としているので、被研磨物が面振れしてもそれに応じてフィードバック制御により加圧値が微調整されて表面を均―に研磨することができる。
その結果、接触圧力が小さい研磨に対して被研磨物が面振れしても表面を均―に研磨することができる研磨装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明を適用した一実施例のテープ研磨装置の説明図である。
【図２】図２は、その駆動制御回路部分を中心とした説明図である。
【図３】図３は、その動作シーケンスの説明図である。
【図４】図４は、磁気ディスク製造工程の標準的なステップの説明図である。
【符号の説明】
１…テープ研磨装置、２…磁気ディスク（ディスク）、
３…研磨テープ、４…供給リール、５…テープヘッド（回転ローラ）、
７…回収リール、１０…制御回路、
１１…ロジック制御回路、１２…ヘッド荷重制御回路、
１４…検出回路、６１…回転アーム、
６２…ボイスコイルモータ、６３…アーム、
６４…ロードセル、６５…軸受（軸受け）、
６６…リニア変位センサ、１２１…Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）、
１２２，１３２…誤差増幅回路、
１２３，１３３…位相補償回路（リード・ラグフィルタ回路）、
１２４…ボイスコイルモータ駆動回路、
１２５…切換回路、
１４１…切換回路、１４２…Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）。
【図１】
2004276175.tif 000003
【図２】
2004276175.tif 000004
【図３】
2004276175.tif 000005
【図４】
2004276175.tif 000006