JP5271597B2 - スライダ試験機 - Google Patents

Description

この発明は、情報処理装置等に使用されるディスク装置のスライダを検査するためのスライダ試験機に関する。

ハードディスク装置（ＨＤＤ）は、記録媒体として機能するディスクと、ディスク装置用サスペンション（これ以降、単にサスペンションと称する）と、サスペンションを取付けるアクチュエータアームなどを備えている。前記ディスクにはデータが磁気的に記録されている。サスペンションの先端部にスライダが取付けられている。このスライダには、ディスクの記録面に対してデータをアクセスするための素子、すなわちデータの書込みあるいは読取りを行なうための素子が設けられている。

前記サスペンションは、前記アクチュエータアームに固定されるベースプレートと、該ベースプレートに取付けられたロードビームと、該ロードビームに沿って配置されたフレキシャなどを備えている。フレキシャに形成されたタング（ジンバル部）に、前記スライダが取付けられている。前記ディスクがスピンドルモータによって高速で回転すると、ディスクとスライダとの間を流れる空気によって、スライダがディスクの表面から僅かに浮上し、ディスクとスライダとの間にエアベアリングが形成される。スライダの浮上高さ（フライハイト）は適正な範囲に保たれている。

サスペンションが実際のディスク装置に組込まれる前に、スライダ試験機によってスライダの良否を判断するための検査が行なわれている。下記特許文献１に、従来のスライダ試験機の一例が開示されている。そのスライダ試験機は、スライダを実際のサスペンションと同等の条件となるようにアーム部に固定し、磁気ディスクを回転させてスライダを浮上させ、その状態のもとでスライダの特性を測定している。

一方、下記特許文献２に開示されているスライダ試験機（スライダ支持装置）は、実際のサスペンションと同等に構成された模擬のロードビームとフレキシャ等を有し、かつ、スライダを着脱することができるように構成されている。この従来のスライダ試験機は、サスペンションにスライダを取付けた状態でディスクを回転させ、スライダをディスクの表面から浮上させた状態で、各種の検査が行われている。この検査において不合格と判断されたスライダは廃棄される。
特開２００４−８６９７６公報 特開２００５−３２２３７７公報

前記特許文献１，２に開示されているスライダ試験機では、１つのスライダをスライダ試験機にセットし、このスライダをディスクの所定位置まで移動させたのち、スライダの素子を介してディスクの記録面にアクセスすることにより、スライダの特性が測定される。そして測定終了後にスライダを元の位置まで移動させ、スライダを試験機から取外している。このように従来は、スライダを１つずつスライダ試験機にセットして試験を行なっているため、複数のスライダを試験する場合に作業能率が悪く、試験に長時間を要している。

スライダの検査作業の能率を上げるために、スライダを搭載した複数の試験機用サスペンションを共通のテーブルに設け、このテーブルをディスクの径方向（トラック幅方向）に移動させることにより、複数のスライダを同時にディスクの記録面の上に配置することも考えられた。しかしディスクの内周側と外周側とでは回転周速度に大きな差がある。例えばディスクの内周部に移動したスライダは、ディスクの外周部に位置するスライダと比較して、フライハイトが小さくなる傾向がある。

ディスクの半径方向の中央部を使用してスライダの読取り／書込み試験を行なう場合、ディスクの半径方向の中央部を基準としてフライハイトが適正な値に調整される。このため、そのスライダがディスクの内周側に移動したときに、当該スライダのフライハイトが適正値よりも小さくなり、スライダがディスクの記録面と干渉する可能性がある。

従ってこの発明の目的は、ディスク装置に使用される複数のスライダを能率良くかつ安全に試験することができるスライダ試験機を提供することにある。

本発明はディスク装置用のスライダを検査するためのスライダ試験機であって、記録媒体としてのディスクと、前記ディスクを回転させる回転機構と、先端にリフト用タブを有しかつ前記スライダを取付けるためのジンバル部を有するサスペンションと、複数の前記サスペンションを固定するサスペンション支持部を有しかつ前記ディスクのトラック幅方向に移動可能な移動テーブルと、前記移動テーブルを前記トラック幅方向に移動させるテーブル駆動機構と、前記スライダに設けられた素子に電気的に接続され、前記ディスクの記録面にアクセスする信号を処理する信号処理部と、前記ディスクの記録面と前記リフト用タブとの間に配置され、前記ディスクのトラック幅方向に延び前記リフト用タブを支持するガイド部材とを具備している。
前記移動テーブルの前記サスペンション支持部は、１つ目のサスペンションを前記ディスクの内周部寄りの位置で固定する第１の部分と、２つ目のサスペンションを前記第１の部分よりもディスクの内周部から離れた位置で固定する第２の部分と、３つ目のサスペンションを前記第２の部分よりもさらにディスクの内周部から離れた位置で固定する第３の部分とを有している。
前記ガイド部材は、該ガイド部材の前記トラック幅方向の途中に形成され前記リフト用タブを前記ディスクの記録面に向って落とす開口部と、前記ディスクの外周側から前記開口部に向って該ディスクの記録面からの距離が次第に小さくなるよう傾斜し前記リフト用タブが接する第１のガイド面と、前記開口部からディスクの内周側に向って該ディスクの記録面からの距離が次第に大きくなるよう傾斜し前記リフト用タブが接する第２のガイド面と、前記第２の部分に固定された前記２つ目のサスペンションのリフト用タブが前記開口部に位置した状態において、前記第１の部分に固定された前記１つ目のサスペンションのスライダが前記ディスクの記録面から離れるよう該１つ目のサスペンションのリフト用タブを支持するディスク内周寄りの部分と、前記第２の部分に固定された前記２つ目のサスペンションのリフト用タブが前記開口部に位置した状態において、前記第３の部分に固定された前記３つ目のサスペンションのスライダが前記ディスクの記録面から離れるよう該３つ目のサスペンションのリフト用タブを支持するディスク外周寄りの部分とを有している。

また前記サスペンションは、前記スライダを着脱可能に保持するクランプ機構を有し、該クランプ機構は、前記スライダの一方の端部を支持する第１の支持部と、前記スライダの他方の端部を支持する第２の支持部と、これら第１の支持部と第２の支持部との間で前記スライダを挟んだ状態において前記第２の支持部を前記第１の支持部に近付ける方向に付勢するばね部とを有していてもよい。

本発明のスライダ試験機は、前記移動テーブルをディスクのトラック幅方向に移動させることにより、スライダが設けられているサスペンションのリフト用タブを１つずつガイド部材の開口部のところに位置させ、各スライダを順次ディスクの記録面の上に落とす。このことにより、各スライダを順次検査することができ、複数のスライダの試験を能率良く行なうことができる。本発明のスライダ試験機によれば、前記移動テーブルに取付けられた複数のスライダのうち、検査中のスライダのみをディスクの記録面上に落とすことができる。それ以外のスライダは、ガイド部材がリフト用タブを支持することにより、ディスクの記録面から離れた位置で待機させておくことができる。

以下に本発明の１つの実施形態について、図１から図９を参照して説明する。
図１に示すスライダ試験機１０は、記録媒体として機能するディスク１１と、移動テーブル１２と、テーブル駆動機構１３と、ガイド部材１４と、信号処理部１５などを含んでいる。ディスク１１は、データを磁気的に記録することができる記録面１１ａを有している。ディスク１１はスピンドル１６を備えた回転機構１７によって、一定の方向（図１に矢印Ａで示す方向）に回転する。

移動テーブル１２は、ガイド１８に沿って、ディスク１１の記録面１１ａのトラック幅方向（図１に矢印Ｂで示す方向）に往復移動することができる。テーブル駆動機構１３の一例は、サーボモータ２０とボールねじ２１とを有し、サーボモータ２０を回転させることにより、移動テーブル１２をトラック幅方向に所望の距離を移動させることができる。コントローラとして機能する信号処理部１５は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を利用することにより、テーブル駆動機構１３を制御することができる。

移動テーブル１２にサスペンション支持部２５が設けられている。サスペンション支持部２５に、複数個の試験機用のサスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃがトラック幅方向（図１に矢印Ｂで示す方向）に互いに平行となるように並んで配置されている。これらのサスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの構成は互いに同一である。

図２は、サスペンション３０Ａの一例を示している。このサスペンション３０Ａは、実際のハードディスク装置に組込まれるサスペンションと同様に、ベースプレート３１を備えたベース部３２と、ベースプレート３１に取付けられたロードビーム３３と、ロードビーム３３に沿って配置されたフレキシャ３４などを備えている。ベース部３２とロードビーム３３との間に、ばね性を有するヒンジ部３５が設けられている。ヒンジ部３５はロードビーム３３の厚さ方向に撓むことができる。

ロードビーム３３の先端に、ロード／アンロード用のタブ、すなわち凸部からなるリフト用タブ４０が設けられている。リフト用タブ４０はロードビーム３３の軸線Ｘ方向に延びている。このリフト用タブ４０は、ロードビーム３３の先端から前方に向って突出している。

フレキシャ３４の先端付近にジンバル部４５が設けられている。ジンバル部４５は、スライダ５０を取付けるタング５１と、スライダ５０を固定するためのクランプ機構５２とを有している。クランプ機構５２は、スライダ５０の一方の端部５０ａに当接する第１の支持部５３と、スライダ５０の他方の端部５０ｂに当接する第２の支持部５４と、これら支持部５３，５４をつなぐ一対のばね部５５などによって構成されている。スライダ５０が第１の支持部５３と第２の支持部５４との間に挟まれた状態において、ばね５５によって第２の支持部５４が第１支持部５３に向って付勢される。

ばね部５５は、金属板からなるフレキシャ３４の一部をエッチングすることによって、ジンバル部４５の両側に形成されている。ばね部５５の一例は、複数のＵ形の山と複数の逆Ｕ形の谷をフレキシャ３４の軸線方向（ロードビーム３３の軸線Ｘ方向）に沿って交互に成形した平面ばねである。

磁気ヘッドを構成するスライダ５０の端部５０ａに、読取り／書込み用の素子６０が設けられている。素子６０は磁電変換素子等のトランスジューサであり、ディスク１１の記録面１１ａにデータをアクセスする際に使用される。素子６０はスライダ５０の端子部６１に電気的に導通している。

フレキシャ３４に配線部６５が設けられている。スライダ５０がクランプ機構５２に挟まれた状態において、スライダ５０の端子部６１が配線部６５と電気的に導通する。この配線部６５は信号処理部１５（図１に示す）に接続されている。信号処理部１５は、素子６０を介して、ディスク１１の記録面１１ａとの間でデータをアクセス（書込みあるいは読取り）をするようになっている。

ガイド部材１４は、スライダ試験機１０のフレーム６９（図１に一部を示す）に取付けられ、ディスク１１に対して相対的に静止することができる。このガイド部材１４は、例えばポリアセタールのように自己潤滑性を有する合成樹脂からなり、ディスク１１の記録面１１ａとリフト用タブ４０との間に配置されている。

前記ガイド部材１４は、リフト用タブ４０を支持するガイド面７０を有している。ガイド面７０はディスク１１のトラック幅方向（図１に矢印Ｂで示す方向）に延びている。またこのガイド部材１４は、トラック幅方向に、第１のガイド面７１と、第２のガイド面７２と、開口部７３とを有している。開口部７３は、第１のガイド面７１と第２のガイド面７２との間に形成され、リフト用タブ４０がディスク１１の記録面１１ａに向ってガイド部材１４の厚み方向に通り抜けることができる大きさを有している。

図６に示すようにガイド部材１４は、ディスク１１の記録面１１ａから一定の距離Ｈだけ離して配置されている。第１のガイド面７１は、ディスク１１の記録面１１ａからの距離ｈ１が、ディスク１１の外周側から開口部７３に向って次第に小さくなるように傾斜している。第２のガイド面７２は、ディスク１１の記録面１１ａからの距離ｈ２が、開口部７３からディスク１１の内周側に向って次第に大きくなるように傾斜している。

ディスク１１の記録面１１ａからリフト用タブ４０までの距離、すなわちリフト用タブ４０の高さは、開口部７３に位置したリフト用タブ４０がトラック幅方向に移動したときに、このリフト用タブ４０が第１のガイド面７１あるいは第２のガイド面７２に乗り上げることができる高さとしている。

以下に、本実施形態のスライダ試験機１０の作用について説明する。
図３は、移動テーブル１２が待機位置まで移動した状態を示している。この待機位置では、移動テーブル１２はディスク１１の外周部から径方向に離れている。移動テーブル１２のサスペンション支持部２５に、サスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの各ベース部３２が固定される。これらのサスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃのジンバル部４５には、それぞれ、クランプ機構５２によってスライダ５０が保持されている。

図３に示す待機位置から移動テーブル１２が矢印Ｂ１方向に移動することにより、サスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが、それぞれ、ディスク１１の内周部に向ってトラック幅方向に移動する。図６に一部を示すように、サスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃのリフト用タブ４０が、ガイド部材１４のガイド面７０を滑りながらトラック幅方向（矢印Ｂ１で示す方向）に移動する。

図４と図７に示すように、移動テーブル１２がトラック幅方向に移動すると、移動方向に関して一番前に位置するサスペンション３０Ａのリフト用タブ４０が、第１のガイド面７１に案内されながら開口部７３に達する。このリフト用タブ４０が開口部７３に入ることにより、１つ目のサスペンション３０Ａのスライダ５０がディスク１１の記録面１１ａの上に落とされる。

ディスク１１が高速で回転しているため、記録面１１ａの上に落とされたスライダ５０と記録面１１ａとの間を空気が流れることにより、スライダ５０と記録面１１ａとの間にエアベアリングが形成される。よって、ディスク１１の記録面１１ａの上にスライダ５０が適正なフライハイトのもとで浮上した状態となる。

上記のように記録面１１ａの上にスライダ５０が位置したら、必要に応じて移動テーブル１２を一時的に停止し、素子６０を介してディスク１１の記録面１１ａとの間でデータをアクセスする。例えば信号処理部１５から出力される書込み用の電流によって、素子６０を介してディスク１１の記録面１１ａにデータを書込む。あるいは、記録面１１ａに記録されたデータを素子６０によって読取り、信号処理部１５に出力する。これらのデータに基いて、スライダ５０の検査が行なわれる。

１つ目のサスペンション３０Ａのスライダ５０が検査されたのち、移動テーブル１２を更にトラック幅方向（図４に矢印Ｂ１で示す方向）に移動させる。そうすると、図８に示すように１つ目のサスペンション３０Ａのリフト用タブ４０が第２のガイド面７２に乗り上げ、ディスク１１の内周部に向って移動する。このためスライダ５０がディスク１１の記録面１１ａから離された状態となり、スライダ５０がガイド部材１４によって保持される。

図１と図９に示されるように、２個目のサスペンション３０Ｂのリフト用タブ４０が開口部７３に達すると、このリフト用タブ４０が開口部７３に入ることにより、スライダ５０がディスク１１の記録面１１ａの上に落とされる。この２個目のスライダ５０の試験が行われたのち、移動テーブル１２を更にトラック幅方向に移動させる。

図５に示されるように、３個目のサスペンション３０Ｃのリフト用タブ４０が開口部７３に達すると、このリフト用タブ４０が開口部７３に入ることにより、スライダ５０がディスク１１の記録面１１ａの上に落とされる。

前記サスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃのスライダ５０の検査が終了したのち、移動テーブル１２が図１に示す待機位置に戻される。この待機位置にて、取外し用の治具（図示せず）を用いてクランプ機構５２の支持部５３，５４間の距離を広げることにより、スライダ５０がジンバル部４５から取出される。検査において合格と判断されたスライダ５０は、実際のディスク装置に組込まれるサスペンションに取付ける。検査において不合格と判断されたスライダは廃棄される。

以上説明したように、移動テーブル１２に複数のサスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを取付けた状態で、移動テーブル１２をトラック幅方向に移動させ、その移動の途中で複数のスライダ５０の検査を順次行なうことができる。このため、複数のスライダ５０の検査作業を短時間に能率良く行なうことができる。

本実施形態のスライダ試験機１０では、移動テーブル１２に保持された複数のサスペンション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃのうち、開口部７３にリフト用タブ４０が入ったサスペンションのスライダ５０がディスク１１上に落とされて検査が行なわれ、検査中以外のスライダ５０はディスク１１上に落とされることなく、ディスク１１から離れた位置で待機することになる。

すなわち検査中のスライダ５０のみが適正なフライハイトで記録面１１ａ上を浮上し、それ以外のスライダ５０は、ディスク１１の記録面１１ａから十分離れた位置で待機させておくことができる。このため、例えばディスク１１の内周部寄りの位置で待機しているスライダ５０のフライハイトが、サスペンションのばらつきや移動テーブル１２の精度上の限界などによって、適正値よりも小さくなっても、当該スライダ５０がディスク１１の記録面１１ａに接してしまう可能性を回避でき、安全に検査をすることができる。

なお移動テーブル１２に取付けるサスペンションは、前記実施形態のように試験機専用の擬似のサスペンションであってもよいし、あるいは実際のハードディスク装置に組込まれるサスペンションにスライダを取付けてなるＨＧＡ（ヘッドジンバルアセンブリ）をサスペンション支持部２５に複数個取付け、各スライダの検査を行なってもよい。また、サスペンション支持部２５に取付けるサスペンションの数は３個以外であってもよい。

また本発明を実施するに当たり、ディスクや移動テーブル、テーブル駆動機構、ガイド部材、サスペンションをはじめとして、スライダ試験機の構成要素を発明の範囲内で種々に変更して実施できることは言うまでもない。

本発明の１つの実施形態に係るスライダ試験機の一部の平面図。 図１に示されたスライダ試験機に使用されるサスペンションの斜視図。 前記スライダ試験機の移動テーブルが待機位置にあるときの平面図。 前記移動テーブルに取付けられた１つ目のサスペンションのリフト用タブがガイド部材の開口部に位置した状態を示す平面図。 前記移動テーブルに取付けられた３つ目のサスペンションのリフト用タブがガイド部材の開口部に位置した状態を示す平面図。 １つ目のサスペンションのリフト用タブがガイド部材の開口部に向って移動する途中の状態を示す正面図。 １つ目のサスペンションのリフト用タブがガイド部材の開口部に入った状態を示す正面図。 １つ目のサスペンションのリフト用タブが第２のガイド面に乗り上げた状態を示す正面図。 ２つ目のサスペンションのリフト用タブがガイド部材の開口部に入った状態を示す正面図。

符号の説明

１０…スライダ試験機
１１…ディスク
１１ａ…記録面
１２…移動テーブル
１３…テーブル駆動機構
１４…ガイド部材
１５…信号処理部
１７…回転機構
２５…サスペンション支持部
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…サスペンション
４０…リフト用タブ
４５…ジンバル部
５０…スライダ
６０…素子
７０…ガイド面
７１…第１のガイド面
７２…第２のガイド面
７３…開口部

Claims (2)

1. ディスク装置用のスライダを検査するためのスライダ試験機であって、
   記録媒体としてのディスクと、
   前記ディスクを回転させる回転機構と、
   先端にリフト用タブを有しかつ前記スライダを取付けるためのジンバル部を有するサスペンションと、
   複数の前記サスペンションを固定するサスペンション支持部を有しかつ前記ディスクのトラック幅方向に移動可能な移動テーブルと、
   前記移動テーブルを前記トラック幅方向に移動させるテーブル駆動機構と、
   前記スライダに設けられた素子に電気的に接続され、前記ディスクの記録面にアクセスする信号を処理する信号処理部と、
   前記ディスクの記録面と前記リフト用タブとの間に配置され、前記ディスクのトラック幅方向に延び、前記リフト用タブを支持するガイド部材とを具備し、
   前記移動テーブルの前記サスペンション支持部は、
   １つ目のサスペンションを前記ディスクの内周部寄りの位置で固定する第１の部分と、
   ２つ目のサスペンションを前記第１の部分よりもディスクの内周部から離れた位置で固定する第２の部分と、
   ３つ目のサスペンションを前記第２の部分よりもさらにディスクの内周部から離れた位置で固定する第３の部分とを有し、
   前記ガイド部材は、
   該ガイド部材の前記トラック幅方向の途中に形成され前記リフト用タブを前記ディスクの記録面に向って落とす開口部と、
   前記ディスクの外周側から前記開口部に向って該ディスクの記録面からの距離が次第に小さくなるよう傾斜し前記リフト用タブが接する第１のガイド面と、
   前記開口部からディスクの内周側に向って該ディスクの記録面からの距離が次第に大きくなるよう傾斜し前記リフト用タブが接する第２のガイド面と、
   前記第２の部分に固定された前記２つ目のサスペンションのリフト用タブが前記開口部に位置した状態において、前記第１の部分に固定された前記１つ目のサスペンションのスライダが前記ディスクの記録面から離れるよう該１つ目のサスペンションのリフト用タブを支持するディスク内周寄りの部分と、
   前記第２の部分に固定された前記２つ目のサスペンションのリフト用タブが前記開口部に位置した状態において、前記第３の部分に固定された前記３つ目のサスペンションのスライダが前記ディスクの記録面から離れるよう該３つ目のサスペンションのリフト用タブを支持するディスク外周寄りの部分と、
   を有していることを特徴とするスライダ試験機。
2. 前記サスペンションは、前記スライダを着脱可能に保持するクランプ機構を有し、該クランプ機構は、前記スライダの一方の端部を支持する第１の支持部と、前記スライダの他方の端部を支持する第２の支持部と、これら第１の支持部と第２の支持部との間で前記スライダを挟んだ状態において前記第２の支持部を前記第１の支持部に近付ける方向に付勢するばね部とを有していることを特徴とする請求項１に記載のスライダ試験機。

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