WO2004114285A1 - スピンスタンド - Google Patents

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WO2004114285A1
WO2004114285A1 PCT/JP2004/009251 JP2004009251W WO2004114285A1 WO 2004114285 A1 WO2004114285 A1 WO 2004114285A1 JP 2004009251 W JP2004009251 W JP 2004009251W WO 2004114285 A1 WO2004114285 A1 WO 2004114285A1
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stage
electromagnet
fixing device
magnetic plate
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PCT/JP2004/009251
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Eiji Ishimoto
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Agilent Technologies Inc
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    • G11B5/4555—Arrangements for functional testing of heads; Measuring arrangements for heads by using a spin-stand, i.e. a spinning disc or simulator
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    • G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation

Definitions

  • the present invention relates to a spin stand for testing a head or a disk, and more particularly, to a spin stand including a base and a stage connected to the base via a rolling bearing.
  • spin stand as an apparatus for testing at least one of a head and a disk, which are components of a hard disk drive (see, for example, FIG. Page and page 4 of JP-A-6-150269).
  • a spin stand is a device that rotates a disk and positions the head relative to the rotating disk.
  • the spin stand includes a base, a disk rotating unit, and a positioning unit as main components.
  • the disk rotating means and the positioning means are mounted on the base.
  • the positioning means includes a stage for supporting the head, a driving means for moving the stage, and a position detecting means for detecting the position of the stage.
  • the stage is attached to the base via a bearing.
  • the stage is perturbed by an external force different from the force of the driving means.
  • the positioning accuracy of the head in the spin stand is required to be 2-3 nm or less.
  • the spin stand stabilizes the position of the head by moving the stage to a desired position and then fixing the stage to the base.
  • a typical means for fixing the stage to the base is an air chuck (see, for example, page 9 of JP-T-2003-515859 and page 5 of JP-A-2001-101853).
  • the spin stand is a device that performs positioning frequently, and it is also required that the positioning operation be performed at high speed.
  • an object of the present invention is to provide a spin stand capable of fixing a stage attached to a base via a rolling bearing to the base with high stability and high speed.
  • the first invention is a spin stand for testing a head or a disc, the spin stand including a base and a stage attached to the base via a rolling bearing. And the stage and the stage, thereby integrating the base and the stage, thereby fixing the stage to the base. If the base and the stage are integrated, the base And a fixing device capable of controlling the separation from the stage.
  • the fixing device in the first invention, is characterized in that a part connecting the base and the stage by suction is made of a solid having no movable part. Things.
  • a suction state between the fixing device and the base or a suction state between the fixing device and the stage is confirmed. It is characterized by comprising means.
  • the force for adsorbing the fixing device and the base and the fixing device is adjusted by the fixing device and the base. After the stage has been integrated, the size is smaller than when the stage is to be integrated.
  • the stage in the first invention, the second invention, the third invention, or the fourth invention, includes a first magnetic body, the base Has a second magnetic body, and the fixing device has an electromagnet that is attracted to the first magnetic body and the second magnetic body by an electromagnetic force.
  • the electromagnet when the electromagnet is magnetically attached to the first magnetic body and the second magnetic body, the electromagnet is connected to the first magnetic body. It is characterized by comprising means for separating the magnetic material from the second magnetic material.
  • the stage has a first smooth surface
  • the base Has a second smooth surface
  • the fixing device has an air chuck detachable from the first smooth surface and the second smooth surface by controlling atmospheric pressure.
  • the solid having no movable part is adsorbed to the base and the stage, so that the base and the stage are strongly integrated, and the stage is fixed to the base.
  • the load on movable parts such as the bearing part related to the base and the stage is reduced.
  • the fixing ability of the fixing device can be exhibited stably and reliably.
  • the electromagnet in the attracted state is forcibly separated, the fixed state of the stage can be released within a predetermined time.
  • the attraction force of the fixing device is weakened, so that generation of required power and heat is suppressed. This can reduce, for example, the thermal effects on machines and electric circuits around the electromagnet and on the inspection object.
  • FIG. 1 is an upper perspective view showing the spin stand 100.
  • FIG. 2 is a lower perspective view showing the spin stand 100.
  • FIG. 3 is a sectional view of the fixing device 300 of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view of the fixing device 300 of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view of the fixing device 300 of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of the fixing device 400 of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the fixing device 400 of the present invention.
  • FIG. 8 is an upper perspective view showing the spin stand 500.
  • FIG. 9 is a sectional view of the fixing device 700 of the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional view of the fixing device 700 of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of the spin stand 100 seen from above.
  • FIG. 2 is a diagram in which the spin stand 100 is obliquely viewed from below.
  • the spin stand 100 includes a base 110, a disk rotating device 120, a piezo stage 130, and a rotating stage 140.
  • the base 110 includes a top plate 111 and a side plate 112.
  • the disk rotating device 120 is a device for rotating a disk (not shown).
  • the piezo stage 130 is a device for finely positioning the head 200 linearly, and is mounted on the top plate 141 of the rotary stage 140.
  • the piezo stage 130 positions the head 200 in the direction of arrow A.
  • the direction of the arrow A is a direction perpendicular to a gap center line (not shown) of the head 200 or a direction including the direction.
  • the rotary stage 140 is attached to the base 110 via a rolling bearing 150.
  • the rotary stage 140 rotates and positions the piezo stage 140 in the direction of the arrow B by means of a horse movement means (not shown) and position detecting means (not shown).
  • the piezo stage 130 is rotationally positioned, the positioning direction A of the piezo stage 130 also changes.
  • the spin stand 100 includes a fixing device 300.
  • the fixing device 300 is a device for fixing the rotary stage 140 to the base 110 by using the electromagnet 330.c
  • the electromagnet 330 is connected to the base 110 and the rotary stage 140.
  • the rotation stage 140 is fixed to the base 110 by magnetic attachment.
  • Base 110 is electromagnet 3
  • a magnetic plate 220 for adsorbing 30 is provided.
  • the rotary stage 140 includes a magnetic plate 210 for attracting the electromagnetic stone 330.
  • the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220 are flat plates made of iron.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.
  • the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the surface 211 and the surface 221 are surfaces perpendicular to the rotation axis of the rotary stage 140.
  • the electromagnet 340 is attached to the base 110 via the plate panel 340 such that the attraction surface 331 faces the surface 211 and the surface 222.
  • the attracting surface 331 of the electromagnet 330 has such a shape that it can be brought into close contact with the surface 211 and the surface 221 simultaneously.
  • the leaf spring 340 is formed in a bridge shape, and its end 341 is fixed to the base 110.
  • the plate panel 340 has a magnetic plate 380 attached to a surface opposite to a surface to which the electromagnet 340 is attached.
  • the magnetic plate 380 is a flat plate made of iron.
  • An insulator 370 is provided between the magnetic plate 380 and the leaf spring 340.
  • the insulator 370 is formed by molding, for example, MC nylon (trademark).
  • an electromagnet 350 is attached to the base 110 via a support 360 so as to face the magnetic plate 380.
  • the electromagnet 350 is not fixed to the magnetic plate 380.
  • the electromagnet 330 and the electromagnet 350 are controlled by a control circuit C (not shown) to turn on / off the generated magnetic force and to control the magnitude of each magnetic force.
  • the control circuit C (not shown) may be provided in the spin stand 100 or may be provided as an external device.
  • FIG. 3 shows a state in which the rotary stage 140 and the base 110 are not fixed. This is the normal state.
  • the electromagnet 330 is attracted to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220 by the generated magnetic force.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 2, similarly to FIG. 3. Unlike FIG. 3, the electromagnet 330 is attracted to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220.
  • FIG. 4 the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
  • the magnetic plate 210 is fixed so as to be integrated with the magnetic plate 220 via an electromagnet 330. Since the magnetic plate 210 is fixed to the rotary stage 140 and the magnetic plate 220 is fixed to the base 110, the rotary stage 140 is fixed to the base via the electromagnet 330. 1 1 0 and 1 Fixed to be a body. Since the electromagnetic stone 330 connecting the rotary stage 140 and the base 110 is a single solid without moving parts, the rotary stage 140 and the base 110 are strongly integrated. A stable fixed state can be obtained. In addition, since the electromagnet 330 is attracted to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220, no force is applied to the rotary stage 140 and the base 110 due to the fixation. Therefore, the load on the rotating shaft (not shown) of the rotary stage 140 and the rolling bearing 150 is also small.
  • the attracting surface 331 of the electromagnet 330 has such a shape that it can be in close contact with the surface 211 and the surface 221 at the same time.
  • the base 110 and the rotary stage 140 are strongly integrated.
  • the rotating stage 140 and the base 1 The fixed state with 10 becomes unstable.
  • the electromagnet 330 is not controlled well, the fixed state between the rotary stage 140 and the base 110 is still unstable. In such an unstable fixed state, when the head 200 is positioned on the piezo stage 130, the rotating stage 140 may move due to the reaction to drive the head 200.
  • the fixing device 300 of the present embodiment applies a voltage to the plate panel 340 and confirms the conduction state between the plate spring 340 and the magnetic plate 224 to obtain the surface 224.
  • the contact state between 1 and the adsorption surface 3 3 1 has been confirmed.
  • This makes it possible to check the attracted state between the magnetic plate 210 and the electromagnet 330 and the attracted state between the magnetic plate 220 and the electromagnet 330, thereby stabilizing the fixing ability of the fixing device. Can be demonstrated.
  • the electromagnet 330 and the magnetic plate 220 have conductivity. A voltage may be applied to the magnetic plate 210 to check the continuity between the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220.
  • the electromagnet 335 includes a coil 332 and a core 333.
  • the magnetic force of the electromagnet 330 is generated by the coil 332.
  • the core 333 covers the entire electromagnet 330 except for the surface where the electromagnet 330 faces the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220.
  • Norepe 3 3 4 is formed.
  • the magnetic lines of force generated by the coil 33 2 also form a closed magnetic flux loop (not shown) with the core 3 33.
  • the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220 can cover almost all of the attraction surface 331 of the electromagnet 330. Therefore, when the electromagnetic stone 330 is attracted to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220, the lines of magnetic force generated by the coil 332 do not leak out.
  • the attracting surface 331 of the electromagnet 330 is arranged close to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220, the electromagnet 330 is connected to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220.
  • the electromagnet 330 generates a strong magnetic force until it is attracted to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220, and weakens the generated magnetic force after the attraction. For example, when trying to attract the electromagnet 330, apply 20 V to the electromagnet 330, and after the attraction, reduce the applied voltage to 10V. Once the electromagnet 330 is attracted to the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220, the magnetic force required to maintain the attracted state may be smaller than when trying to attract. It is. By controlling such an applied voltage, the amount of heat generated by the electromagnet 330 can be reduced.
  • the operation of releasing the attraction state of the electromagnet 330 that is, the attraction state of the electromagnet 330 and the magnetic plate 210, and the operation of releasing the attraction state of the electromagnet 330 and the magnetic plate 220 are described. Will be explained.
  • FIG. 4 first, the voltage applied to the electromagnet 330 is set to zero. Even if the voltage applied to the electromagnetic stone 330 is reduced to zero, the closed magnetic flux loop 334 does not disappear, so that the attracted state of the electromagnet 330 is maintained.
  • a voltage opposite to that at the time of attraction is applied to the electromagnet 330, only the direction of the closed magnetic flux loop 334 shown in FIG. 5 is reversed, and the electromagnet 330 still maintains the attraction state.
  • the electromagnet 330 is forcibly separated from the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220.
  • the magnetic plate 380 is attracted by the electromagnet 350
  • the electromagnet 330 is separated from the magnetic plate 210 and the magnetic plate 220.
  • the fixing device 300 is in the state shown in FIG.
  • the electromagnet 350 includes a core and a coil, like the electromagnet 330.
  • the electromagnet 350 generates a strong magnetic force until it is attracted to the magnetic plate 380, but after the attraction, the generated magnetic force is used as a hole.
  • the fixing device 300 settles down in the state shown in Fig. 3 by the leaf spring 340, so that the electromagnet 350
  • the magnetic plate 380 has an appropriate area for attraction, and the electromagnet 350 is provided close to the magnetic plate 380. Can be suppressed.
  • the method using the electromagnet 350 can stably separate the electromagnet 350 within a fixed time, as compared with a method of attaching a weight to the electromagnet 350 and separating the electromagnet 350 by its weight, for example. At the same time, the attracted state of the electromagnet 330 can be released.
  • the electromagnet 330 and the electromagnet 350 generate a magnetic field.
  • This magnetic field may be an error factor when measuring a magnetic element such as the head 200. Since the spin stand 100 has a magnetic plate 210 between the head 200 and the electromagnet 330 and the electromagnet 350, the influence of the magnetic field on the measurement of the head 200 is reduced. It can be suppressed.
  • the suction surface 331 may be stepped so as to match the step.
  • the surface 211, the surface 221, and the suction surface 3311 may be curved surfaces instead of flat surfaces. In short, if they are configured so that they can be adsorbed at the same time, their shapes are irrelevant.
  • the second embodiment of the present invention is a spin stand for inspecting a head or a disc, which is substantially the same as that shown in FIGS. 1 and 2.
  • the fixing device 400 is used in the spin stand 100 instead of the fixing device 300. Some elements have been deleted or changed accordingly.
  • the fixing device 400 uses an air chuck instead of an electromagnet as a suction means.
  • the fixing device 400 is This is a device for fixing the rotary stage 140 to the base 110 by using the suction block 430.
  • the suction block 4340 is attracted to the rotating stage 140 and the base 110 and integrally formed, thereby fixing the rotating stage 140 to the base 110.
  • the rotating stage 140 includes a smoothing plate 230 on which the suction block 4300 is to be sucked.
  • the base 110 is provided with a smooth plate 240 for the suction block 430 to suck. Smooth plate 2
  • Each of the 40 has a smooth surface 2 3 1 and a smooth surface 2 4 1 having a flatness of 5 micrometers or less. There is no step between the smooth surface 2 3 1 and the smooth surface 2 4 1. Further, the smooth surface 231 and the smooth surface 241 are surfaces perpendicular to the rotation axis of the rotary stage 140.
  • the suction block 430 includes an air chuck 460 and a suction surface 431.
  • the suction block 4340 is attached to the base 110 via the panel panel 34 so that the suction surface 431 faces the smooth surface 231 and the smooth surface 2241.
  • the suction surface 431 of the suction block 4330 has such a shape that it can be simultaneously suctioned to the smooth surface 231 and the smooth surface 241.
  • the leaf spring 340 is formed in a bridge shape, and the end 341 is fixed to the base 110.
  • the air chuck 460 is turned on and off by the air supply / discharge device P (not shown) connected through the air passage 470, and the air pressure generated in the air chuck 460 is reduced. Are controlled.
  • the air supply / discharge device P (not shown) may be provided in the spin stand 100, or may be provided as an external device.
  • FIG. 6 shows a state where the rotary stage 140 and the base 110 are not fixed.
  • This state is the normal state of the fixing device 400.
  • the air is supplied to the air chuck 460 by the action of an air supply / discharge device P (not shown).
  • a negative pressure is generated in the air chuck 460.
  • the suction block 430 sucks the smooth plate 230 and the smooth plate 240 by the generated negative pressure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the fixing device 400 similarly to FIG. 6, but unlike FIG. 6, the suction block 4300 is suctioned to the smooth plate 230 and the smooth plate 240.
  • the smooth plate 230 is fixed so as to be integrated with the smooth plate 240 via the suction block 4330. Since the smooth plate 240 is fixed to the rotary stage 140 and the smooth plate 240 is fixed to the base 110, the rotary stage 140 is fixed to the base 110 via the suction block 43. It is fixed so as to be united with it. rotation Since the suction block 430 connecting the stage 140 and the base 110 is a single solid having no moving parts, the rotary stage 140 and the base 110 are strongly integrated. As a result, a stable fixed state is obtained.
  • the suction block 4300 is attracted to the rotary stage 140 and the base 110, no force is applied to the rotary stage 140 and the base 110 due to the fixation. Therefore, the load on the rotating shaft (not shown) of the rotary stage 140 and the rolling bearing 150 is also small.
  • the suction surface 431 of the suction block 4330 has such a shape that it can be in close contact with the smooth surface 231 and the smooth surface 241 at the same time.
  • the rotary stage 140 and the base 110 are strongly integrated. If there is dust or the like between the smooth surface 2 3 1 or the smooth surface 2 41 and the suction surface 4 3 1, contact between the surfaces will not be complete, and as a result, the rotary stage 14
  • the fixed state between 0 and the base 110 becomes unstable. If the air chuck 460 is not well controlled, the fixed state between the rotary stage 140 and the base 110 is still unstable.
  • the rotary stage 140 may move due to the reaction to drive the head 200.
  • the fixing device 400 of the present embodiment can check the load condition of the air supply / discharge device P (not shown) to determine the contact state between the smooth surface 23 1 and the suction surface 43 1 and the smooth surface 2 31. The contact state between 4 1 and the suction surface 4 3 1 has been confirmed. The fact that the magnitude of the load applied to the air supply / discharge device P (not shown) differs between perfect contact and incomplete contact. Thus, the fixing ability of the fixing device 400 can be stably exhibited.
  • the suction block 4340 generates a strong negative pressure until it is adsorbed to the smooth plate 2300 and the smooth plate 240, and the negative pressure generated after the suction may be reduced.
  • the negative pressure required to maintain the suction state is smaller than when suction is attempted. Because it is good. Of course, the negative pressure generated after adsorption does not have to be reduced.
  • the suction state of the suction block 4340 that is, the suction state of the smooth plate 230 and the suction block 4330, and the suction state of the smooth plate 240 and the suction block 4330 are released.
  • air is blown from an air chuck 460 by the action of an air supply / discharge device P (not shown).
  • positive pressure is generated in the air chuck 460 Live.
  • the suction block 430 is separated from the smooth plate 230 and the smooth plate 240 by the generated positive pressure.
  • the fixing device 300 released from the suction state of the suction block 4300 is as shown in FIG.
  • the fixing device 400 settles down in the state shown in Fig. 6, so that the air chuck 46 No pressure needs to be generated.
  • the release method using the air chuck 460 as in the case of using an electromagnet, the suction block 430 can be reliably and rapidly separated from the suction block 430. The suction state can be released.
  • the method using the air chuck 460 does not require additional means for releasing the suction state of the suction block 430 compared to the case of using an electromagnet. Further, the method using the air chuck 460 hardly affects the detection result of the head.
  • a third embodiment of the present invention is a spin stand 500 for inspecting at least one of a head and a disk.
  • FIG. 8 is a view in which the spin stand 500 is viewed from above by #.
  • the spin stand 500 includes a base 5100 and a linear motion stage 5200.
  • the base 5110 includes a top plate 5 11, and a column 5 12 and a column 5 13 standing upright on the table 5 11.
  • the column 5 1 2 has a magnetic plate 6 1 1 at the top.
  • the column 5 13 has a magnetic plate 6 12 on the top.
  • a linear guide 531 which is an example of a rolling bearing, is mounted on the magnetic plate 611.
  • a linear guide 532 which is an example of a rolling bearing, is mounted on the magnetic plate 612.
  • the translation stage 5200 is supported by a linear guide 531 and a linear guide 532, and is positioned in the direction of arrow D by a drive source 5400.
  • the linear motion stage 520 has a magnetic plate 620 on the lower side.
  • the spin stand 500 includes a fixing device 700.
  • the fixing device 700 is a device for fixing the linear motion stage 52 to the base 5100 using an electromagnet 7100 and an electromagnet 75 °.
  • the electromagnet 710 is the same as the magnetic plate 611
  • the electromagnet 750 is attracted to the magnetic plate 620 and magnetically adheres to the magnetic plate 620 and the magnetic plate 620 and adheres to the magnetic plate 620.
  • the fixing device 700 fixes the rotating stage 140 to the base 110 by integrating them.
  • the electromagnet 7 10 is attached to the base 5 10 via a leaf spring 7 20.
  • the electromagnet 750 is attached to the base 5100 via a plate panel 760.
  • the electromagnet 710 has a shape that can be simultaneously attracted to the magnetic plate 611 and the magnetic plate 620.
  • the electromagnet 750 has such a shape that it can be simultaneously attracted to the magnetic plate 612 and the magnetic plate 620.
  • the panel panel 720 is formed in a bridge shape, and its end 7221 is fixed to the base 5110.
  • the leaf spring 760 is formed in a bridge shape, and is fixed to the base 510.
  • the leaf spring 720 has a magnetic plate 730 attached to a surface opposite to the surface to which the electromagnet 710 is attached.
  • the plate panel 770 has a magnetic plate 770 attached to the surface opposite to the surface to which the electromagnet 750 is attached.
  • the magnetic plate 730 and the magnetic plate 770 are flat plates made of iron.
  • the magnetic plate 7300 and the leaf spring 720 are electrically insulated.
  • the magnetic plate 770 and the plate panel 760 are electrically insulated.
  • an electromagnet 7400 is attached to the base 510 so as to face the magnetic plate 7300.
  • An electromagnet 780 is attached to the base 510 so as to face the magnetic plate 770.
  • the electromagnet 710, the electromagnet 740, the electromagnet 750, and the electromagnet 780 are controlled by a control circuit G (not shown) to turn on / off the generated magnetic force and to control the magnitude of each magnetic force. .
  • the control circuit G (not shown) may be provided in the spin stand 500 or may be provided as an external device.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show a state where the translation stage 520 and the base 510 are not fixed. This is the normal state.
  • the electromagnets 7 10 and 7 show a state where the translation stage 520 and the base 510 are not fixed. This is the normal state.
  • Electromagnet 710 When a voltage is applied to 50, the electromagnet 710 is magnetically attached to the magnetic plate 611 and the magnetic plate 620, and the electromagnet 750 is magnetically attached to the magnetic plate 612 and the magnetic plate 620. I do. Electromagnet 710, magnetic plate
  • the magnetic plate 6 11, the magnetic plate 6 12, and the magnetic plate 6 20 have conductivity.
  • the attraction state between the electromagnet 710, the magnetic plate 611, and the magnetic plate 620, and the attraction state between the electromagnet 750, the magnetic plate 612, and the magnetic plate 620 are as follows.
  • the magnetic plate 6 20 is fixed to the linear motion stage 5 20, and the magnetic plate 6 1 1 and the magnetic plate 6 12 are fixed to the base 5 10.
  • the die 52 is fixed so as to be integrated with the base 5 10 via the electromagnet 7 10 and the electromagnet 7 50.
  • the electromagnet 710 connected to the linear motion stage 520 and the base 510 is a single solid with no moving parts.
  • the electromagnets 710 and 7500 generate a strong magnetic force until they are attracted to the magnetic plate 62 and the like, and weaken the generated magnetic force after the attraction.
  • the voltage applied to the electromagnets 7100 and 7500 is set to zero, and the electromagnets 7100 and 7800 are applied to the electromagnets 7100 and 7800.
  • the electromagnet 750 is forcibly separated from the magnetic plate 620 or the like.
  • the magnetic plate is not limited as long as it is a magnetic material capable of attracting an electromagnet. good.
  • the smoothing plate only needs to have a smooth flat surface on which the suction block can be sucked, so that it is not limited to aluminum and is made of other metal such as iron or resin. Is also good.
  • the confirmation of the adsorption state is not limited to the electric means, but may be an optical means or a mechanical means. Still further, in each of the first to third embodiments, the shape of the suction portion does not need to be a flat surface.
  • the insulator may be made of ceramic or rubber, as long as it is a material having an effect of electrically insulating.
  • the fixing device may use another suction means without depending on the electromagnetic force or the negative pressure.

Landscapes

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Description

明細書 スピンスタンド 技術分野
本発明は、へッドまたはディスクを試験するためのスピンスタンドに係り、特に、 ベースと、転がり軸受けを介してベースと連結されたステージとを備えるスピンス タンドに関する。
背景技術
ハードデイスクドライプの構成要素であるヘッドおよぴデイスクの少なくとも 一方を試験するための装置としてスピンスタンドがある （例えば、 特表 2003— 515859号公報の図 1、特開 2001— 101853号公報の第 5頁、および、 特開平 6— 1 50269号公報の第 4頁を参照。）。
スピンスタンドは、 ディスクを回転させ、 また、 回転するディスクに対してへッ ドを相対位置決めする装置である。 スピンスタンドは、 主要構成要素として、 ベー スと、 ディスク回転手段と、 位置決め手段とを備える。 ディスク回転手段および位 置決め手段は、 ベースに取り付けられている。 位置決め手段は、 へッドを支持する ステージと、 ステージを移動させる駆動手段と、 ステージの位置を検出する位置検 出手段とを備える。 なお、 ステージは、 軸受けを介してベースに取り付けられてい る。
ステージは、 駆動手段の力とは異なる外的な力によって摂動する。 現在、 スピン スタンドにおけるへッドの位置決め精度は、 2〜3ナノメートル以下であることが 求められている。 そこで、 スピンスタンドは、 要求される位置決め精度を維持する ために、 ステージを所望の位置に移動させた後にステージをベースに固定させるこ とによりヘッドの位置を安定させている。 ステージをベースに固定する代表的な手 段として、 エアチャックがある （例えば、 特表 2003— 515859号公報の第 9頁、 および、 特開 2001— 101853号公報の第 5頁を参照。）。
発明の開示
スピンスタンドにおいて、 ボールベアリングなどの転がり軸受けにより、 ベース とステージとが連結されている場合、位置決め後のステージの位置安定度に問題が あった。 まず、 ボールベアリングを介してベースに連結されている直動式のステー ジは、板バネを介してステージに取り付けられたエアチェックがベースに吸着する ことにより、 ベースに間接的に固定される。 板パネは、 専ら特定の方向に変形する ものであるが、 それ以外の方向においても僅かながらに変形する。 従って、 エアチ ャックとステージとの相対的な位置関係が安定しない。 また、 従来のスピンスタン ドにおいて、 回転式のステージが用いられた例はないので、 回転式のステージをべ ースへ固定する先行技術もない。 要するに、 現時点では、 転がり軸受けによりべ一 スとステージとが連結されているスピンスタンドにおいて、 ステージをベースへ安 定して固定する手段がないのである。 ところで、 スピンスタンドは、 要求される位 置決め精度が年々高くなつている。 また、 スピンスタンドは、 頻繁に位置決めを行 う装置であり、 位置決め動作が高速であることも併せて求められる。
そこで、 本発明は、 転がり軸受けを介してベースに取り付けられたステージを前 記ベースに高安定かつ高速に固定できるスピンスタンドを提供することを目的と する。
本第一の発明は、へッドまたはディスクを試験するためのスピンスタンドであつ て、 ベースと、 転がり軸受けを介して前記ベースに取り付けられたステージとを備 えるスピンスタンドにおいて、前記べ一スとの吸着およぴ前記ステージとの吸着に より、 前記ベースおよび前記ステージと一体化し、 それにより前記ステージを前記 ベースに固定させ、 前記ベースおよぴ前記ステージとの一体化ならぴに前記ベース および前記ステージからの分離が制御可能である固定装置を備えることを特徴と するものである。
また、 本第二の発明は、 本第一の発明において、 前記固定装置は、 吸着により前 記ベースと前記ステージとを連結する部分が、可動部のない固体で構成されること を特徴とするものである。
さらに、 本第三の発明は、 本第一の発明または本第二の発明において、 さらに、 前記固定装置と前記ベースとの吸着状態、 または、 前記固定装置と前記ステージと の吸着状態を確認する手段を備えることを特徴とするものである。
またさらに、 本第四の発明は、 本第一の発明、 本第二の発明、 または、 本第三の 発明において、前記固定装置と前記ベースとを吸着させようとする力および前記固 定装置と前記ステージとを吸着させようと る力は、前記固定装置と前記ベースと 前記ステージとが一体化した後は、一体化しようとする時に比べて小さくなること を特徴とするものである。
また、 本第五の発明は、 本第一の発明、 本第二の発明、 本第三の発明、 または、 本第四の発明において、 前記ステージは、 第一の磁性体を備え、 前記ベースは、 第 二の磁性体を備え、 前記固定装置は、 電磁力により前記第一の磁性体および前記第 二の磁性体に吸着する電磁石を備えることを特徴とするものである。
また、 本第六の発明は、 本第五の発明において、 さらに、 前記電磁石が前記第一 の磁性体と前記第二の磁性体とに磁着している時に、前記電磁石を前記第一の磁性 体と前記第二の磁性体とから分離させる手段を備えることを特徴とするものであ る。
また、 本第七の発明は、 本第一の発明、 本第二の発明、 本第三の発明、 または、 本第四の発明において、 前記ステージは、 第一の平滑面を備え、 前記ベースは、 第 二の平滑面を備え、 前記固定装置は、 気圧の制御により、 前記第一の平滑面および 前記第二の平滑面に着脱可能なエアチャックを備えることを特徴とするものであ る。
本発明によれば、 可動部分のない固体を、 ベ一スとステ一ジとに吸着させるよう にしたので、 ベースとステージが強力に一体化され、 ステージがベースに固定され る。 また、 ベースとステージに押圧がかからないので、 ベースやステージに関連す る軸受け部分などの可動部分における負荷も軽減される。
また、 本発明によれば、 ベースとステ ジとの吸着状態を確認するようにしたの で、 固定装置の固定能力を安定かつ確実に発揮させることができる。
さらに、 本発明によれば、 吸着状態にある電磁石を強制的に引き離すようにした ので、 所定時間内にステージの固定状態を解除することができる。
またさらに、 本発明によれば、 固定装置がステージとベースに吸着した後、 固定 装置の吸着力を弱めるようにしたので、 所要電力や熱の発生が抑制される。 これに より、 例えば、 電磁石の周辺の機械や電気回路および検査対象物への熱的な影響を 低減することができる。
図面の簡単な説明
図 1は、 スピンスタンド 1 0 0を示す上方斜視図である。
図 2は、 スピンスタンド 1 0 0を示す下方斜視図である。 図 3は、 本発明の固定装置 3 0 0の断面図である。
図 4は、 本発明の固定装置 3 0 0の断面図である。
図 5は、 本発明の固定装置 3 0 0の断面図である。
図 6は、 本発明の固定装置 4 0 0の断面図である。
図 7は、 本発明の固定装置 4 0 0の断面図である。
図 8は、 スピンスタンド 5 0 0を示す上方斜視図である。
図 9は、 本発明の固定装置 7 0 0の断面図である。
図 1 0は、 本発明の固定装置 7 0 0の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて説明する。 本発明の第
—の実施形態は、へッドおよびディスクの少なくとも一方を検査するためのスピン スタンド 1 0 0である。 ここで、 図 1と図 2を参照する。 図 1は、 スピンスタンド 1 0 0を上方から斜視した図である。 図 2は、 スピンスタンド 1 0 0を下方から斜 視した図である。 図 2において図 1と同じ要素は、 同一参照番号が付されている。 スピンスタンド 1 0 0は、 ベース 1 1 0と、 ディスク回転装置 1 2 0と、 ピエゾ ステージ 1 3 0と、 回転ステージ 1 4 0とを備える。 ベース 1 1 0は、 天板 1 1 1 と側板 1 1 2とを備える。 ディスク回転装置 1 2 0は、 図示しないディスクを回転 する装置である。 ピエゾステージ 1 3 0は、 へッド 2 0 0を直線的に微細位置決め する装置であって、 回転ステージ 1 4 0の天板 1 4 1上に取り付けられている。 ピ ェゾステージ 1 3 0は、 矢印 Aの方向にへッド 2 0 0を位置決めする。 この矢印 A の方向は、 ヘッド 2 0 0の図示しないギャップ中心線に垂直な方向、 または、 その 方向を含む方向である。 回転ステージ 1 4 0は、 転がり軸受け 1 5 0を介してべ一 ス 1 1 0に取り付けられている。 回転ステージ 1 4 0は、 図示しない馬区動手段およ び図示しない位置検出手段により、矢印 Bの方向にピエゾステージ 1 3 0を回転位 置決めする。 ピエゾステージ 1 3 0が回転位置決めされると、 ピエゾステージ 1 3 0の位置決め方向 Aも変わる。
また、 スピンスタンド 1 0 0は、 固定装置 3 0 0を備える。 固定装置 3 0 0は、 電磁石 3 3 0を用いて、回転ステージ 1 4 0をベース 1 1 0に固定する装置である c 電磁石 3 3 0は、 ベース 1 1 0と回転ステージ 1 4 0とに磁着して一体化し、 それ により回転ステージ 1 4 0をベース 1 1 0に固定する。 ベース 1 1 0は、 電磁石 3 3 0が吸着するための磁性板 2 2 0を備える。 また、 回転ステージ 1 4 0は、 電磁 石 3 3 0が吸着するための磁性板 2 1 0を備える。磁性板 2 1 0および磁性板 2 2 0は、 鉄製の平板である。
以下、 図 2と図 3を参照する。 図 3は、 図 2における C一 C断面図である。 図 3 において図 2と同じ要素は、 同一参照番号が付されている。 磁性板 2 1 0の面 2 1 1と磁性板 2 2 0の面 2 2 1との段差は無レ、。 また、 面 2 1 1およぴ面 2 2 1は、 回転ステージ 1 4 0の回転軸に垂直な面である。 電磁石 3 3 0は、 吸着面 3 3 1が 面 2 1 1と面 2 2 2とに対向するように、板パネ 3 4 0を介してベース 1 1 0に取 り付けられている。 電磁石 3 3 0の吸着面 3 3 1は、 面 2 1 1と面 2 2 1とに同時 に密着できるような形状を有する。 板バネ 3 4 0は、 橋形に形成され、 その端部 3 4 1がベース 1 1 0に固定されている。 また、 板パネ 3 4 0は、 電磁石 3 3 0が取 り付けられている面とは反対の面に、 磁性板 3 8 0が取り付けられている。 磁性板 3 8 0は、 鉄製の平板である。 磁性板 3 8 0と板バネ 3 4 0との間には絶縁体 3 7 0が設けられている。 絶縁体 3 7 0は、 例えば、 M Cナイロン （商標） を成形した ものである。 さらに、 ベース 1 1 0には、 磁性板 3 8 0と向かい合うように、 支持 体 3 6 0を介して電磁石 3 5 0が取り付けられている。 なお、 電磁石 3 5 0は、 磁 性板 3 8 0には固定されていない。 電磁石 3 3 0および電磁石 3 5 0は、 図示しな い制御回路 Cにより、 それぞれ生じる磁力のオン/オフや、 それぞれの磁力の大き さなどが制御される。 制御回路 C (不図示） は、 スピンスタンド 1 0 0に備えられ ても良いし、 外部装置として提供されても良い。
次に、上記のように構成される固定装置 3 0 0の動作について説明する。図 3は、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とが固定されていない状態を示している。 この 状態が、 通常の状態である。 ここで、 電磁石 3 3 0に電圧を印加すると、 電磁石 3 3 0は、 その発生する磁力により磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とに吸着する。 ここ で、 図 4を参照する。 図 4は、 図 3と同様に図 2における C一 C断面図である力 図 3と異なり電磁石 3 3 0が磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とに吸着している。 図 4 において図 3と同じ要素は、 同一参照番号が付されている。 図 4において、 磁性板 2 1 0は、 電磁石 3 3 0を介して磁性板 2 2 0と一体となるように固定される。 磁 性板 2 1 0は回転ステージ 1 4 0に、 磁性板 2 2 0はベース 1 1 0に、 それぞれ固 定されているので、 回転ステージ 1 4 0は電磁石 3 3 0を介してべ一ス 1 1 0と一 体となるように固定される。回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とを連結する電磁 石 3 3 0は、 可動部分のない 1つの固体であるので、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とは強力に一体ィヒされ、 安定した固定状態が得られる。 また、 電磁石 3 3 0 は、 磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とに吸着するので、 固定に伴って回転ステージ 1 4 0やベース 1 1 0へ力を加えることがない。 従って、 回転ステージ 1 4 0の回転 軸 （不図示） や転がり軸受け 1 5 0にかかる負担も少ない。
前述のとおり、 電磁石 3 3 0の吸着面 3 3 1は、 面 2 1 1と面 2 2 1とに同時に 密着できるような形状を有する。 これにより、 ベース 1 1 0と回転ステージ 1 4 0 は強力に一体化される。 しかしながら、 面 2 1 1または面 2 2 1と吸着面 3 3 1と の間にゴミなどがあると、 面同士の接触が完全とはならず、 その結果、 回転ステー ジ 1 4 0とベース 1 1 0との固定状態は不安定になる。 また、 電磁石 3 3 0が上手 く制御されなかった場合、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0との固定状態は、 や はり、 不安定である。 このような不安定な固定状態において、 ピエゾステージ 1 3 0にへッド 2 0 0を位置決めさせると、へッド 2 0 0を駆動する反動で回転ステー ジ 1 4 0が動いてしまう場合があり、 回転ステージ 1 4 0およびへッド 2 0 0の髙 精度な位置決めが望めない。 そこで、 本実施形態の固定装置 3 0 0は、 板パネ 3 4 0に電圧を印加し、板バネ 3 4 0と磁性板 2 2 0との導通状態を確認することによ り、 面 2 2 1と吸着面 3 3 1との接触状態を確認している。 これにより、 磁性板 2 1 0と電磁石 3 3 0と吸着状態、 および、 磁性板 2 2 0と電磁石 3 3 0との吸着状 態を確認することができるので、 固定装置の固定能力を安定して発揮させることが できる。 この導通確認のために、 電磁石 3 3 0と磁性板 2 2 0は導電性を有してい る。 なお、 磁性板 2 1 0に電圧を印加し、 磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0との導通を 確認するようにしても良いが、吸着面 3 3 1は面 2 1 1と面 2 2 1とに同時に接触 できるような形状を有するので、吸着面 3 3 1が面 2 1 1または面 2 2 1のいずれ か一方にだけに接触することは考えにくい。 従って、 上記のように、 面 2 1 1また は面 2 2 1のいずれか一方と吸着面 3 3 1との接触状態を確認すれば足りるので ある。
ここで、 電磁石 3 3 0が発生する磁力線の様子を、 図 5に示す。 図において、 電 磁石 3 3 0は、 コイル 3 3 2とコア 3 3 3とを備える。 電磁石 3 3 0の磁力は、 コ ィル 3 3 2によって生じる。 コイル 3 3 2に電流が流れる時、 コイル 3 3 2の中心 付近が S極であり、 外周部付近が N極である。 コア 3 3 3は、 電磁石 3 3 0が磁性 板 2 1 0および磁性板 2 2 0と向かい合う面を除いて、電磁石 3 3 0全体を覆って いる。 電磁石 3 3 0が磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とに吸着している時、 コイル 3 3 2が発生する磁力線は、磁性板 2 1 0および磁性板 2 2 0を介して閉磁束ノレープ 3 3 4を形成する。 また、 コイル 3 3 2が発生する磁力線は、 同様に、 コア 3 3 3 とも閉磁束ループ （不図示） を形成する。 さらに、 磁性板 2 1 0および磁性板 2 2 0は、 電磁石 3 3 0の吸着面 3 3 1のほぼ全部を覆うことができる。 従って、 電磁 石 3 3 0が磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とに吸着している時、 コイル 3 3 2が発生 する磁力線は、 外部に漏れ出ない。 また、 電磁石 3 3 0の吸着面 3 3 1は磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0に近接して配置されているので、電磁石 3 3 0が磁性板 2 1 0 と磁性板 2 2 0に吸着しょうとする時であっても、 コイル 3 3 2が発生する磁力線 は、 ほとんど外部に漏れ出ない。 この事は、 ヘッド 2 0 0などの磁気素子を検査す る装置においては極めて重要な事である。検査結果が周囲の電磁場から受ける影響 を軽減できるからである。
また、 電磁石 3 3 0は、 磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とに吸着するまでは強い磁 力が発生し、 その吸着の後は発生する磁力を弱める。 例えば、 電磁石 3 3 0を吸着 させようとする時、 電磁石 3 3 0に 2 0 Vを印加し、 吸着後は印加電圧を 1 0 Vに 下げる。 電磁石 3 3 0が磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とに吸着してしまえば、 その 吸着状態の維持に必要とされる磁力は吸着しようとする時と比べて小さくても良 いからである。 このような印加電圧の制御により電磁石 3 3 0が発生する熱量を低 減することができる。
次に、 電磁石 3 3 0の吸着状態、 すなわち、 電磁石 3 3 0と磁性板 2 1 0との吸 着状態、 および、 電磁石 3 3 0と磁性板 2 2 0との吸着状態を解除する動作につい て説明する。 図 4において、 まず、 電磁石 3 3 0への印加電圧をゼロにする。 電磁 石 3 3 0への印加電圧をゼロにしても、 閉磁束ループ 3 3 4が無くなるわけではな いので、 電磁石 3 3 0の吸着状態は維持される。 また、 電磁石 3 3 0に吸着時とは 逆の電圧を印加した場合は、 図 5に示す閉磁束ループ 3 3 4の向きが逆になるだけ で、 やはり、 電磁石 3 3 0の吸着状態は維持される。 そこで、 電磁石 3 3 0の吸着 状態を速やかに解除するために、電磁石 3 3 0を磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とか ら強制的に引き離す。 具体的には、 磁性板 3 8 0を電磁石 3 5 0により吸引して、 電磁石 3 3 0を磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とから引き離す。 その結果、 固定装置 3 0 0は、 図 3に示す状態になる。 なお、 図示しないが、 電磁石 3 5 0は、 電磁石 3 3 0と同様に、 コアとコイルとを備えている。 また、 電磁石 3 5 0は、 電磁石 3 3 0と異なり、 磁性板 3 8 0に吸着するまでは強い磁力が発生するが、 その吸着の 後は発生する磁力をゼ口にする。電磁石 3 3 0を磁性板 2 1 0と磁性板 2 2 0とか ら引き離してしまえば、 その後の固定装置 3 0 0は板バネ 3 4 0により図 3に示す 状態で落ち着くので、 電磁石 3 5 0が継続して磁力を発生させる必要はないのであ る。 なお、 磁性板 3 8 0は吸着のための適切な面積が確保されており、 電磁石 3 5 0は磁性板 3 8 0に近接して設けられているので、電磁石 3 5 0から漏れ出す磁力 線を抑制することができる。 この電磁石 3 5 0による方法は、 例えば、 電磁石 3 3 0に錘を付けてその重みで引き離す方法などに比べて、電磁石 3 3 0を確実に且つ 決まった時間内で引き離すことができるので、安定かつ高速に電磁石 3 3 0の吸着 状態を解除することができる。
電磁石 3 3 0および電磁石 3 5 0は、 磁場を発生する。 この磁場は、 ヘッド 2 0 0などの磁気素子を測定する際の誤差要因となる場合がある。 スピンスタンド 1 0 0においては、 ヘッド 2 0 0と電磁石 3 3 0および電磁石 3 5 0との間に、 磁性板 2 1 0などを備えているので、ヘッド 2 0 0の測定に対する磁場の影響を抑制する ことができる。
第一の実施形態において、 面 2 1 1と面 2 2 1とに段差があり、 その段差に合う ように吸着面 3 3 1が階段状になっていても良い。 また、 面 2 1 1、 面 2 2 1およ ぴ吸着面 3 3 1は、 平面ではなく曲面であっても良い。 要するに、 同時に吸着でき るように構成されれば、 それらの形状は不問である。
次に、 本発明の第二の実施形態ついて説明する。 本発明の第二の実施形態は、 へ ッドまたはディスクを検査するためのスピンスタンドであって、 図 1およぴ図 2に 示すものとほぼ同様である。 ただし、 本発明の第二の実施形態では、 スピンスタン ド 1 0 0において、固定装置 3 0 0の代わりに固定装置 4 0 0を用いている。また、 それに伴い幾つかの要素が削除ないし変更されている。 固定装置 4 0 0は、 吸着手 段として電磁石の代わりにエアチャックを用いることを特徴とする。
ここで、 固定装置 4 0 0の断面図を図 6に示す。 図 6において、 図 2および図 3 と同じ要素は、 同一参照番号が付されている。 両図において、 固定装置 4 0 0は、 吸着ブロック 4 3 0を用いて、回転ステージ 1 4 0をベース 1 1 0に固定する装置 である。 吸着ブロック 4 3 0は、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とに吸着して 一体ィ匕し、 それにより回転ステージ 1 4 0をベース 1 1 0に固定する。 回転ステー ジ 1 4 0は、 吸着ブロック 4 3 0が吸着するための平滑板 2 3 0を備える。 ベース 1 1 0は、 吸着ブロック 4 3 0が吸着するための平滑板 2 4 0を備える。 平滑板 2
3 0および平滑板 2 4 0は、 アルミ製の平板である。 平滑板 2 3 0および平滑板 2
4 0のそれぞれは、 5マイクロメートル以下の平面度を有する平滑面 2 3 1および 平滑面 2 4 1を具備する。 平滑面 2 3 1と平滑面 2 4 1との段差は無い。 また、 平 滑面 2 3 1および平滑面 2 4 1は、回転ステージ 1 4 0の回転軸に垂直な面である。 吸着ブロック 4 3 0は、 エアチャック 4 6 0と吸着面 4 3 1とを備える。 吸着ブ ロック 4 3 0は、 吸着面 4 3 1が平滑面 2 3 1と平滑面 2 4 1とに対向するように、 板パネ 3 4 0を介してベース 1 1 0に取り付けられている。 吸着プロック 4 3 0の 吸着面 4 3 1は、平滑面 2 3 1と平滑面 2 4 1とに同時に吸着できるような形状を 有する。 板バネ 3 4 0は、 橋形に形成され、 その端部 3 4 1がベース 1 1 0に固定 されている。 なお、 エアチャック 4 6 0は、 通気路 4 7 0を介して接続された空気 給排装置 P (不図示）により、エアチャック 4 6 0に生じる空気圧のオン Zオフや、 その空気圧の大きさなどが制御される。 空気給排装置 P (不図示） は、 スピンスタ ンド 1 0 0に備えられても良いし、 外部装置として提供されても良い。
次に、上記のように構成される固定装置 4 0 0の動作について説明する。図 6は、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とが固定されていない状態を示している。 この 状態が、 固定装置 4 0 0の通常の状態である。 ここで、 空気給排装置 P (不図示） の作用によりエアチャック 4 6 0に吸気させる。 すると、 エアチャック 4 6 0に負 圧が発生する。 吸着ブロック 4 3 0は、 その発生する負圧により平滑板 2 3 0と平 滑板 2 4 0とに吸着する。 ここで、 図 7を参照する。 図 7は、 図 6と同様に固定装 置 4 0 0の断面図であるが、図 6と異なり吸着ブロック 4 3 0が平滑板 2 3 0と平 滑板 2 4 0とに吸着している。 図 7において図 6と同じ要素は、 同一参照番号が付 されている。 図 7において、 平滑板 2 3 0は、 吸着ブロック 4 3 0を介して平滑板 2 4 0と一体となるように固定される。 平滑板 2 3 0は回転ステージ 1 4 0に、 平 滑板 2 4 0はベース 1 1 0に、 それぞれ固定されているので、 回転ステージ 1 4 0 は吸着ブロック 4 3 0を介してベース 1 1 0と一体となるように固定される。 回転 ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とを連結する吸着ブロック 4 3 0は、可動部分のな い 1つの固体であるので、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とは強力に一体ィ匕さ れ、 安定した固定状態が得られる。 また、 吸着ブロック 4 3 0は、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0とに吸着するので、 固定に伴って回転ステージ 1 4 0やべ一ス 1 1 0へ力を加えることがない。 従って、 回転ステージ 1 4 0の回転軸 （不図示） や転がり軸受け 1 5 0にかかる負担も少ない。
前述の通り、 吸着プロック 4 3 0の吸着面 4 3 1は、 平滑面 2 3 1と平滑面 2 4 1とに同時に密着できるような形状を有する。 これにより、 回転ステージ 1 4 0と ベース 1 1 0とは強力に一体ィ匕される。 し力 しながら、 平滑面 2 3 1または平滑面 2 4 1と吸着面 4 3 1との間にゴミなどがあると、 面同士の接触が完全とはならず、 その結果、回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0との固定状態は不安定になる。また、 エアチャック 4 6 0が上手く制御されなかった場合、 回転ステージ 1 4 0とベース 1 1 0との固定状態は、 やはり、 不安定である。 このような不安定な固定状態にお いて、 ピエゾステージ 1 3 0にへッド 2 0 0を位置決めさせると、 へッド 2 0 0を 駆動する反動で回転ステージ 1 4 0が動いてしまう場合があり、 回転ステージ 1 4 0およびヘッド 2 0 0の高精度な位置決めが望めない。 そこで、 本実施形態の固定 装置 4 0 0は、 空気給排装置 P (不図示） の負荷状態を確認することにより、 平滑 面 2 3 1と吸着面 4 3 1との接触状態ならびに平滑面 2 4 1と吸着面 4 3 1との 接触状態を確認している。 それらの接触が完全な場合と不完全な場合とでは、 空気 給排装置 P (不図示） にかかる負荷の大きさが異なることを利用している。 これに より、 固定装置 4 0 0の固定能力を安定して発揮させることができる。
また、 吸着プロック 4 3 0は、 平滑板 2 3 0と平滑板 2 4 0とに吸着するまでは 強い負圧が発生し、 その吸着の後は発生する負圧を弱めても良い。 吸着ブロック 4 3 0が平滑板 2 3 0と平滑板 2 4 0とに吸着してしまえば、 その吸着状態の維持に 必要とされる負圧は、 吸着しょうとする時と比べて小さくても良いからである。 も ちろん、 吸着後に発生する負圧を弱めずとも良い。
次に、 吸着プロック 4 3 0の吸着状態、 すなわち、 平滑板 2 3 0と吸着プロック 4 3 0との吸着状態、 および、 平滑板 2 4 0と吸着プロック 4 3 0との吸着状態を 解除する動作について説明する。 図 7において、 空気給排装置 P (不図示） の作用 によりエアチャック 4 6 0から噴気する。 すると、 エアチャック 4 6 0に正圧が発 生する。 吸着プロック 4 3 0は、 その発生する正圧により平滑板 2 3 0および平滑 板 2 4 0力、ら離れる。 吸着プロック 4 3 0の吸着状態を解除された固定装置 3 0 0 は、 図 6に示す通りである。 吸着ブロック 4 3 0を平滑板 2 3 0および平滑板 2 4 0から離してしまえば、 その後の固定装置 4 0 0は図 6に示す状態で落ち着くので、 エアチャック 4 6◦に継続して正圧を発生させる必要はない。 このエアチャック 4 6 0による解除方法は、 電磁石を用いる場合と同様に、 吸着ブロック 4 3 0を確実 に且つ決まつた時間内で引き離すことができるので、安定かつ高速に吸着ブロック 4 3 0の吸着状態を解除することができる。 また、 このエアチャック 4 6 0による 方法は、 電磁石を用いる場合に比べて、 吸着プロック 4 3 0の吸着状態を解除する ための追加の手段が不要である。 さらに、 このエアチャック 4 6 0による方法は、 へッドの検查結果に影響を及しにくい。
次に、 本発明の第三の実施形態ついて説明する。 本発明の第三の実施形態は、 へ ッドおよびディスクの少なくとも一方を検査するためのスピンスタンド 5 0 0で ある。 ここで、 図 8を参照する。 図 8は、 スピンスタンド 5 0 0を上方から #斗視し た図である。
スピンスタンド 5 0 0は、 ベース 5 1 0と、 直動ステージ 5 2 0とを備える。 ベ ース 5 1 0は、 天板 5 1 1と、 天板 5 1 1上で直立する支柱 5 1 2および支柱 5 1 3とを備える。 支柱 5 1 2は、 上部に磁性板 6 1 1を備える。 支柱 5 1 3は、 上部 に磁性板 6 1 2を備える。 磁性板 6 1 1の上には、 転がり軸受けの一例であるリニ ァガイド 5 3 1が取り付けられている。 磁性板 6 1 2の上には、 転がり軸受けの一 例であるリニアガイド 5 3 2が取り付けられている。 直動ステージ 5 2 0は、 リニ ァガイド 5 3 1とリニアガイド 5 3 2により支えられ、駆動源 5 4 0により矢印 D の方向に位置決めされる。 また、 直動ステージ 5 2 0は、 下側に磁性板 6 2 0を備 X·る。
次に、図 9および図 1 0を参照する。図 9は、図 8における E— E断面図である。 図 1 0は、図 9における F— F断面図である。図 9において、図 8と同一の要素は、 同一の参照番号が付されている。 また、 図 1 0において、 図 9と同一の要素は、 同 一の参照番号が付されている。 さて、 スピンスタンド 5 0 0は、 固定装置 7 0 0を 備える。 固定装置 7 0 0は、 電磁石 7 1 0と電磁石 7 5◦とを用いて、 直動ステー ジ 5 2 0をベース 5 1 0に固定する装置である。 電磁石 7 1 0は、 磁性板 6 1 1と 磁性板 6 2 0とに吸着して一体ィ匕し、 電磁石 7 5 0は、 磁性板 6 1 2と磁性板 6 2 0とに吸着して一体ィ匕する。 固定装置 7 0 0は、 それらの一体化により回転ステー ジ 1 4 0をベース 1 1 0に固定する。
電磁石 7 1 0は、 板バネ 7 2 0を介してベース 5 1 0に取り付けられている。 電 磁石 7 5 0は、 板パネ 7 6 0を介してベース 5 1 0に取り付けられている。 電磁石 7 1 0は、磁性板 6 1 1と磁性板 6 2 0とに同時に吸着できるような形状を有する。 電磁石 7 5 0は、磁性板 6 1 2と磁性板 6 2 0とに同時に吸着できるような形状を 有する。 板パネ 7 2 0は、 橋形に形成され、 その端部 7 2 1がベース 5 1 0に固定 されている。 板バネ 7 6 0は、 橋形に形成され、 ベース 5 1 0に固定されている。 また、 板バネ 7 2 0は、 電磁石 7 1 0が取り付けられている面とは反対の面に、 磁 性板 7 3 0が取り付けられている。 板パネ 7 6 0は、 電磁石 7 5 0が取り付けられ ている面とは反対の面に、 磁性板 7 7 0が取り付けられている。 磁性板 7 3 0と磁 性板 7 7 0は、 鉄製の平板である。 磁性板 7 3 0と板バネ 7 2 0とは電気的に絶縁 されている。 磁性板 7 7 0と板パネ 7 6 0とは電気的に絶縁されている。 さらに、 ベース 5 1 0には、 磁性板 7 3 0と向かい合うように、 電磁石 7 4 0が取り付けら れている。 また、 ベース 5 1 0には、 磁性板 7 7 0と向かい合うように、 電磁石 7 8 0が取り付けられている。電磁石 7 1 0、電磁石 7 4 0、電磁石 7 5 0、および、 電磁石 7 8 0は、 図示しない制御回路 Gにより、 それぞれ生じる磁力のオン/オフ や、 それぞれの磁力の大きさなどが制御される。 制御回路 G (不図示） は、 スピン スタンド 5 0 0に備えられても良いし、 外部装置として提供されても良い。
次に、 上記のように構成される固定装置 7 0 0の動作について説明する。 図 9お ょぴ図 1 0は、直動ステージ 5 2 0とベース 5 1 0とが固定されていない状態を示 している。 この状態が、 通常の状態である。 ここで、 電磁石 7 1 0および電磁石 7
5 0に電圧を印加すると、 電磁石 7 1 0は磁性板 6 1 1と磁性板 6 2 0とに磁着し、 電磁石 7 5 0は磁性板 6 1 2と磁性板 6 2 0とに磁着する。 電磁石 7 1 0、 磁性板
6 1 1、 磁性板 6 1 2、 および、 磁性板 6 2 0は、 導電性を有している。 これによ り、 電磁石 7 1 0と磁性板 6 1 1と磁性板 6 2 0と吸着状態、 および、 電磁石 7 5 0と磁性板 6 1 2と磁性板 6 2 0との吸着状態は、 第一の実施形態と同様に、 電気 的に確認することができる。 磁性板 6 2 0は直動ステージ 5 2 0に、 磁性板 6 1 1 およぴ磁性板 6 1 2はベース 5 1 0に、 それぞれ固定されているので、 直動ステー ジ 5 2 0は電磁石 7 1 0および電磁石 7 5 0を介してベース 5 1 0と一体となる ように固定される。 直動ステージ 5 2 0とベース 5 1 0と連結する電磁石 7 1 0お ょぴ電磁石 7 5 0は、 可動部分のない 1つの固体であるので.、 直動ステージ 5 2 0 とベース 5 1 0とは強力に一体ィヒされ、 安定した固定状態が得られる。 また、 固定 に伴って直動ステージ 5 2 0やベース 5 1 0に押圧が加わることもない。 また、 電 磁石 7 1 0および電磁石 7 5 0は、磁性板 6 2 0などとに吸着するまでは強い磁力 が発生し、 その吸着の後は発生する磁力を弱める。 電磁石 7 1 0および電磁石 7 5 0の吸着状態を解除する場合、電磁石 7 1 0および電磁石 7 5 0への印加電圧をゼ 口にし、電磁石 7 4 0および電磁石 7 8 0により電磁石 7 1 0および電磁石 7 5 0 を磁性板 6 2 0などから強制的に引き離す。
ところで、 第一の実施形態および第三の実施形態において、 磁性板は、 電磁石が 吸着できるような磁性体であれば良レ、ので、 鉄に限らず、 二ッケルゃコバルトなど で作られても良い。
また、 第二の実施形態において、 平滑板は、 吸着ブロックが吸着できるような滑 らかな平面を有することができれば良いので、 アルミに限らず、 鉄などの他の金属 や樹脂などで作られても良い。
さらに、 第一の実施形態から三の実施形態のそれぞれにおいて、 吸着状態の確認 は、電気的手段に限定されず、光学的手段や機械的手段を用いるようにしても良い。 またさらに、 第一の実施形態から三の実施形態のそれぞれにおいて、 吸着部分の 形状は、 平面である必要はない。
' また、 第一の実施形態から三の実施形態のそれぞれにおいて、 絶縁体は、 電気的 に絶縁する効果をする素材であれば良いので、セラミックゃゴムなどで作られても 良い。
またさらに、第一の実施形態から三の実施形態のそれぞれにおいて、固定装置は、 電磁力や負圧によらず他の吸着手段を用いても良い。

Claims

請求の範囲
1 . へッドまたはディスクを試験するためのスピンスタンドであって、ベースと、 転がり軸受けを介して前記ベースに取り付けられたステージとを備えるスピンス タンドにおいて、
前記ベースとの吸着おょぴ前記ステージとの吸着により、前記ベースおょぴ前記 ステージと一体化し、 それにより前記ステージを前記ベースに固定させ、 前記べ一 スおよぴ前記ステージとの一体化ならびに前記べ一スおよび前記ステージからの 分離が制御可能である固定装置を、
備えることを特徴とするスピンスタンド。
2 . 前記固定装置は、吸着により前記ベースと前記ステージとを連結する部分力 可動部のない固体で構成されることを特徴とする請求項 1に記載のスピンスタン ド、。
3 . さらに、 前記固定装置と前記ベースとの吸着状態、 または、 前記固定装置と 前記ステージとの吸着状態を確認する手段を備える、
ことを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載のスピンスタンド。
4 . 前記固定装置と前記ベースとを.吸着させようとする力および前記固定装置と 前記ステージとを吸着させようとする力は、前記固定装置と前記ベースと前記ステ ージとが一体化した後は、 一体化しようとする時に比べて小さくなる、
ことを特徵とする請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記載のスピンスタンド。
5 . 前記ステージは、 第一の磁性体を備え、
前記ベースは、 第二の磁性体を備え、
前記固定装置は、電磁力により前記第一の磁性体おょぴ前記第二の磁性体に吸着 する電磁石を備える、
ことを特徴とする請求項 1乃至請求項 4のいずれかに記載のスピンスタンド。
6 . さらに、 前記電磁石が前記第一の磁性体と前記第二の磁性体とに磁着してい る時に、前記電磁石を前記第一の磁性体と前記第二の磁性体とから分離させる手段 を備えることを特徴とする請求項 5に記載の固定装置。
7 . 前記ステージは、 第一の平滑面を備え、
前記ベースは、 第二の平滑面を備え、 前記固定装置は、 気圧の制御により、 前記第一の平滑面および前記第二の平滑面 に着脱可能なエアチヤックを備える、
ことを特徴とする請求項 1乃至請求項 4のいずれかに記載のスピンスタンド。
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