WO2007116569A1

WO2007116569A1 - Ｖｃｍ機構を有する磁気ヘッド試験用スピンドルステージおよび磁気ヘッド自動着脱装置

Info

Publication number: WO2007116569A1
Application number: PCT/JP2006/325709
Authority: WO
Inventors: Kei Ohno; Tomoki Adachi
Original assignee: International Manufacturing And Engineering Services Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2007-10-18
Also published as: US20090086355A1; JP2007272937A; CN101416247A

Abstract

【課題】ピエゾ素子を使用せずに、安価なＶＣＭ機構により高精度なサーボフォローイングが可能な磁気ヘッド試験用スピンドルステージおよび磁気ヘッドを自動着脱できる磁気ヘッド自動着脱装置を提供する。【解決手段】ＶＣＭ機構により揺動駆動されるヘッドアーム部を有するヘッドアーム装置と、該ヘッドアーム部に装着されたＨＧＡを回転するメディアの表面に対してロードして電気的、機械的な特性を測定する磁気ヘッド試験用スピンドルステージであって、前記ヘッドアーム部に、前記ＨＧＡのスウエッジ用ボスが着脱自在に嵌る嵌合部と、スウエッジ用ボスが前記嵌合部に嵌った前記ＨＧＡを係止する係止位置と、前記スウエッジ用ボスを前記嵌合部に自在に着脱できる解放位置とに移動するクランプ部材を備えた。

Description

明細書

VCM機構を有する磁気ヘッド試験用スピンドルステージおよび磁気へッド自動着脱装置

技術分野

[0001] 本発明は、ボイスコイルモータ（VCM (Voice Coil Motor)機構を有する磁気ヘッド試験用スピンドルステージおよび磁気ヘッド自動供給装置に関する。

背景技術

[0002] 従来のハードディスク装置（磁気ディスクドライブ）に搭載される HGA (Head Gimbal

Assembly/ヘッド 'ジンバル'アッセンプリ)は、製品に搭載する前に、その読み込みヘッドおよび書き込みヘッド（以下「読み書きヘッド」という）の読み書きテストが行われている。磁気ヘッドの読み書きテストでは、未フォーマットメディア (磁気ディスク）の目標位置正確に読み書きヘッドを位置決めしながらテストを行なう必要がある。このため、従来の磁気ヘッド試験用スピンドルステージでは、一般には位置決め分解能の高レ、ピエゾステージを設け、このピエゾステージに磁気ヘッドを装着して磁気ヘッドの位置決めを行なう方式がとられている（特開 2002-214374号公報）。

発明の開示

[0003] しかしながら従来のピエゾステージは、磁気ディスクの回転に伴う NRRO (Non R印 e atable Run-Out)による位置変動に十分に追随することができなレ、、温度ドリフトによる位置変動を生じるという問題があった。さらにピエゾステージは直線動作を基本とするので、ハードディスク装置の実機のようにヘッド位置をメディア上でシークさせてスキュー角を連続的に変化させることが難しいという問題があった。し力もピエゾステージは高価であった。

[0004] また、サーボパターンがプリライトされた次世代メディアでは、サーボフォローイングしながらテストを行なうことが必須となる力プリライトされたサーボパターンに追随して NRROの影響を排除し、スキュー角を適正に変化させながらトラックフォローイングするような試験装置にあっては、 HGAの着脱が困難であった。

[0005] 本発明は、力かる従来技術の課題に鑑みてなされたものであって、ピエゾ素子を使用せずに、安価な VCM機構により高精度なサーボフォローイングが可能な磁気へッド試験用スピンドルステージを提供すること、さらに磁気ヘッドを自動供給できる磁気ヘッド自動供給装置を提供することを目的とする。

[0006] かかる目的を達成する本発明の磁気ヘッド試験用スピンドルステージは、 VCM機構により揺動駆動されるヘッドアーム部を有するヘッドアーム装置と、該ヘッドアーム部に装着された HGAを回転するメディアの表面に対してロードして電気的、機械的な特性を測定する磁気ヘッド試験用スピンドルステージであって、前記ヘッドアーム部に、前記 HGAのスゥエッジ用ボスが着脱自在に嵌る嵌合部と、スゥエッジ用ボスが前記嵌合部に嵌った前記 HGAを係止する係止位置と、前記スゥエッジ用ボスを前記嵌合部に自在に着脱できる解放位置に移動するクランプ部材を備えたことに特徴を有する。

[0007] 前記クランプ部材は、前記 HGAを着脱可能な解放位置と、前記 HGAに係合してスゥエッジ用ボスを前記嵌合部に対して係止する係合位置とに移動自在に形成された爪部を有し、かつ係合位置に回動するように回動付勢する弾性部材を有するクランプレバーとする。クラブレバーの長さ、回動付勢する弾性部材の選択によって、可動部の共振周波数特性を選択することが容易になる。

[0008] より実際的には、前記ヘッドアーム部に装着された HGAから引き出された FPCの端部に設けられた複数の電気接点が載る接点台を備え、該接点台には、前記複数の電気接点を挟持する接続位置と離反する断絶位置とに移動可能であって、接続位置に移動したときに前記複数の電気接点と接続される複数の電気接点を備えたコンタクトレバーを備える。

HGAから引き出された FPCとのコネクタをヘッドアーム部外、可動部外に設けたので、ヘッドアーム部をさらに軽量ィ匕し、 VCM機構によるフォロ一^ fング性能を向上させることが可能になり、しかも、電気接点の接続、断絶が容易になる。

[0009] さらに好ましい実施形態では、前記ヘッドアーム装置および接点台が搭載された可動ベースプレートを備え、該可動べースプレートは、前記ヘッドアーム装置および接点台を一体として、前記 HGAが前記メディア外にアンロードされるアンロード位置とメディア上にロードされるロード位置とに移動させる。ヘッドアーム装置および接点台をロード位置とアンロード位置とに移動させることにより、ヘッドアーム部のフォローイング動作範囲が狭くて済み、ロード位置とアンロード位置との間を移動させる際に FPC 力影響を受けることも与えることもない。

[0010] ヘッドアーム装置にはさらに、前記 VCM機構の可動範囲を制限する制限機構を備える。そうしてこの制限機構は、前記 VCM機構が装着されたコイルアーム部から突出した規制部材と、前記可動ベースプレートに、前記コイルアーム部を挟んで設けられた 2個の規制部材からなり、少なくとも一方の規制部材が前記 VCM機構の可動範囲を調整する方向に移動可能に形成することが好ましい。

この構成によれば VCM機構の可動範囲が規制されているので、 FPCの可動範囲が狭くて済み、可動プレートを介してヘッドアーム装置をアンロード位置からロード位置に移動する際に VCM機構、ヘッドアーム部が過度に振れて FPCとコネクタが接続不良を起こすおそれもない。

[0011] 前記可動ベースプレートがアンロード位置方向に移動するときには、前記磁気へッド部が前記メディアから外れる前に前記 HGAの先端部が乗り上げて前記磁気ヘッド部を回転するメディアの表面から徐々に離反させ、前記アンロード位置では前記先端部が離反し、前記ベースプレートがアンロード位置からロード位置方向に移動するときには、前記磁気ヘッド部が前記メディアに達する前に前記先端部が乗り上げて前記磁気ヘッド部を前記メディア表面から離反方向に移動し、その後前記磁気ヘッド部が徐々にメディア表面に接近して前記ロード位置に達する前に離反するランプ面を有するランプ部材を備える。メディア外では弾性的に大きく屈曲するサスペンション部を備えた HGAであっても、メディア外のアンロード位置にアンロードさせ、さらにアンロード位置からメディア表面にロードさせることが可能になり、アンロード位置において容易に着脱ができる。

[0012] 前記ヘッドアーム装置を前記ヘッドアーム装置は、回転するメディアに対して下流方向の外方がアンロード位置になるように形成する。この構成によれば、ヘッドアーム装置を、メディアの下面にロードする HGAにも、メディアの上面にロードする HGAにも、僅かな変更で対応させることが可能になり、いずれのタイプの HGAであってもへッドアーム装置の上方から着脱することができる。 [0013] 磁気ヘッド試験用スピンドルステージに適用される磁気ヘッド自動着脱装置に関する本発明は、前記 HGAを保持解放自在に吸着する吸着部と、前記ヘッドアーム部のクランプ部材を押圧して前記弾性付勢部材に抗してクランプ部材を解放位置に回動させる解除部材とを有する移載ヘッドを有し、該移載ヘッドは、吸着した HGAを前記嵌合部に嵌合させる前に、前記解除部材が前記クランプ部材を弾性付勢部材に抗して解放位置に回動させ、前記 HGAのスゥエッジ用ボスを前記嵌合部に嵌合させた後、前記解除部材が前記クランプ部材を解放して該クランプ部材が前記弾性付勢部材の付勢力により係合位置に回動して前記係止部が前記 HGAを係止し、前記吸着部が前記 HGAの吸着を解除して離反することに特徴を有する。 HGAをヘッドァーム部に着脱する機構が、クランプ部材の解放とスゥエッジ用ボスと前記嵌合部との嵌合なので、移載ヘッドの構造が簡単であり、自動化が容易である。

[0014] より実際的には、前記移載ヘッドを、上下方向および横方向に移動自在な可動ァームに装着し、該可動アームによって、供給トレイに載せられた HGAを吸着する位置と、該吸着した HGAを前記アンロード位置の前記ヘッドアーム部に移動する構成とする。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明装置によって試験/測定する磁気ヘッド (HGA)の一例を示す図であつて、（A)は正面図、（B)はロード状態の側面図、（C)はアンロード状態の側面図である。

[図 2]本発明の VCM機構の実施形態を示す平面図

[図 3]同 VCM機構の要部を示す、（A)は同側面図、（B)は同ヘッドアームのリーフスプリングを押し下げた状態の側面図である。

[図 4]本発明の VCM機構の実施形態の要部を拡大して示す平面図である。

[図 5]同 VCM機構の要部を拡大して示す、（A)は同側面図、（B)は同ヘッドアームのリーフスプリングを押し下げた状態の側面図である。

[図 6]ヘッドアームと HGAの着脱構造を模式的に示す斜視図であって、 (A)は上方力見た斜視図、（B)は下方から見た斜視図である。

[図 7] (A)〜（D)は、ヘッドアームに HGAを着脱する装置の実施形態の要部の状態を異なる段階で示す図である。

[図 8]同ヘッドアームに装着した HGAの読み書き信号端子を接続する接続機構を示す、ヘッドアームおよびその周辺部の平面図である。

[図 9]同接続機構を示す、（A)は解放状態の側面図、（B)は接続状態の側面図である。

[図 10]本発明のヘッドアームをアンロード位置とロード位置とにさせる粗動ァクチユエータ機構に搭載した実施形態を示す、（A)は平面図、（B)は側面図である。

[図 11]粗動ァクチユエータ機構上におけるヘッドアームの微動範囲を示す平面図である。

[図 12]同粗動ァクチユエータ機構により、ヘッドアームをアンロード位置とロード位置とに移動する様子を説明する平面図である。

[図 13]同装置にランプ構造を搭載した状態を示す図であって、（A)は平面図、（B)は側面図である。

[図 14]同ランプ構造による HGAのロード'アンロード'タブとスライダの関係を説明する側面図である。

[図 15]本発明の装置を、メディアの下面に読み書きする磁気ヘッドに適用する場合のメディアおよびヘッドアーム装置の構造を示す図であって、（A)は平面図、（B)は（ A)の右側から見た図である。

[図 16]本発明の装置を、メディアの上面に読み書きする磁気ヘッドに適用する場合のメディアおよびヘッドアーム装置の構造を示す図であって、（A)は平面図、（B)は（ A)の右側から見た図である。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 『磁気ヘッド（HGA)』

図 1には、本発明の磁気ヘッド試験用スピンドルステージによって試験/測定する HGAを示していて、（A)は正面図、（B)はロード状態の側面図、（C)はアンロード状態の側面図である。

[0017] 一般にハードディスク装置の磁気ヘッドは、読み書きヘッドが一体に形成されたスライダおよびこのスライダを支持するロードビームおよびサスペンションアーム部を備えた HGAとして提供される。図示した HGA10は、サスペンションアーム部 11として、ベースプレート 12と、ロードビーム 13と、ロードビーム 13の先端部に装着された、メディァ対向面の先端に読み書きヘッド（読み込みヘッドおよび書き込みヘッド） 14aがー体に形成されたスライダ 14を備えている。さらに、サスペンションアーム部 11の先端部には凸部を有するロード '·アンロード'タブ 15が突出形成され、ベースプレート 12 にはヘッドアーム（ァクチユエータアームまたはスイングアーム）にスゥエッジ（かしめ）装着するためのスゥエッジ用ボス 16が形成されている。読み書きヘッド 14aに接続されたスライダ 14の読み書き端子（図示せず）には FPC17が接続され、この FPC17がサスペンションアーム部 11から後方に引き出されている。 FPC17の端部には、スライダ 14の読み書き端子に接続された信号線の接点である 4個のコンタクトが露出した電気コンタクト 18が備えられている。

[0018] メディア 100の表面、この実施形態では下面 100aには、予め、公知のサーボライタ一等によっていわゆるサーボライティングされている。例えば、所定のセクタで切られたトラックが同心円状に多数書き込まれている。また、メディア 100としては、サーボパターンがプリライトされたメディアを使用することもできる。

[0019] 次に、本発明の実施形態である、磁気ヘッド試験用スピンドルステージに搭載される、 VCM (Voice Coil Motor)機構の構造について、図 2乃至図 5を参照して説明する。図 2、図 4はヘッドァクチユエ一タの要部を示す平面図、図 3 (A)、図 5 (A)は同側面図、図 3 (B)、図 5 (B)は、同ヘッドアームのリーフスプリング（板ばね）を押し下げた状態の側面図である。図 6はヘッドアームと HGAの着脱構造を模式的に示す斜視図であって、（A)は上方から見た斜視図、（B)は下方力も見た斜視図である。なお、図 4、図 5は、図 2、図 3の要部を拡大して示す図である。

[0020] ヘッドアーム装置 20は、軸受ユニット部 21と、この軸受ユニット部 21と一体に形成された、 VCM機構を構成するボイスコイル 23を有するコイルアーム部 22と、コイルァーム部 22とは反対方向に延びるヘッドアーム部 24とを備えている。軸受ユニット部 2 1は、可動ベースプレート 61上に回動自在に軸支され（図 10乃至図 12参照）、可動ベースプレート 61上には、図示しないが、ボイスコイル 23を間に挟んで永久磁石が配置され、これらによって VCM機構が構成される。さらにボイスコイル 23には、図示しなレ、が公知の通り FPCを介して駆動制御回路から駆動電流が供給され、ヘッドァーム部 24をフォローイング駆動する。

[0021] ヘッドアーム部 24の先端部近傍には、 HGA10のスゥエッジ用ボス 16が嵌合されるスゥエッジ用ボス穴 25が形成されている。さらにヘッドアーム部 24には、軸受ユニット部 21とスゥエッジ用ボス穴 25との間に、放射方向に延びる矩形の開口 26が形成され、この開口 26内に、クランプレバー 30が装着されている。このクランプレバー 30は、軸受ユニット部 21を中心とする円の接線方向に延びる軸 31によって揺動自在に軸支されている。そうして、軸 31より外周方向先端部に押圧爪 32が形成され、軸 31より軸受ユニット部 21側にレバー 33が形成されている。軸から押圧爪 32までの長さよりも、レバー 33の方が数倍長レ、。押圧爪 32は、スゥエッジ用ボス穴 25近傍に位置してレ、て、クランプレバー 30が図 5におレ、て時計方向に回転 (右回転）するとスゥエッジ用ボス穴 25に接近し、反時計方向に回転 (左回転)するとスゥエッジ用ボス穴 25から離反するように形成されている。

[0022] さらに開口 26内には、軸受ユニット部 21側力延びたリーフスプリング 34が設けられている。このリーフスプリング 34は、レバー 33の先端部に当接してクランプレバー 3 0を、常時、押圧爪 32がスゥエッジ用ボス穴 25に接近するクランプ方向（図では時計方向）に回動付勢している。図 3、図 5において、（A)は、リーフスプリング 34の付勢力によりクランプ（時計）方向に回動したクランプレバー 30の押圧爪 32によりサスペンシヨンアーム部 11の後端面（ベースプレート 12の後端面）を押圧した状態を示し、図 3、図 5において、（B)は、レバー 33をリーフスプリング 34の付勢力に抗してアンクランプ (反時計)方向に回動させた状態を示している。押圧爪 32により押されたスゥエツジ用ボス 16は、スゥエッジ用ボス穴 25の角部 25a (図 6 (A) )に押圧されて引っ掛かり、この引っ掛カ^により固定される。

[0023] この実施形態において、 HGA10をヘッドアーム装置 20に着脱する操作および着脱時の動作は次の通りである。まず、レバー 33をリーフスプリング 34の付勢力に抗して押圧して、クランプレバー 30を解放方向に回動した状態とする（図 3 (B)、図 5 (B) ) 。この解放状態において、 HGA10のスゥエッジ用ボス 16をスゥエッジ用ボス穴 25に嵌合させる。そうして、クランプレバー 30の押圧力を除くと、クランプレバー 30がリーフスプリング 34の付勢力によってロック方向に回動し、押圧爪 32がベースプレート 12 の端面を押圧するとともに係合し、スゥエッジ用ボス 16をスゥエッジ用ボス穴 25の内壁に押圧して固定する（図 3 (A)、図 5 (A) )。

[0024] この実施形態では、クランプレバー 30をリーフスプリング 34で回動付勢する構成としたが、トーシヨンスプリングで回動付勢する構成としてもよい。スプリングの種類、クランプレバー 30の形状は変更可能であって、可動部の固有振動、重量等によって選択、変更することが好ましい。

[0025] 『自動着脱装置』

次に、図 7を参照して、 HGA10をヘッドアーム装置 20に着脱する自動着脱装置およびその動作について説明する。この実施形態では、移載ヘッド 40によって、 HGA 10を吸着して磁気ヘッド供給トレイから持ち上げ、ヘッドアーム装置 20のヘッドァーム部 24上に運び、ヘッドアーム部 24に装着する。試験/測定が終了すると、移載へッド 40によって HGA10をヘッドアーム部 24から取り外し、試験/測定結果に応じて、例えば良品、不良品等に分けられた対応する仕分けトレイまで運んで載置する。

[0026] この移載ヘッド 40は、 HGA10を着脱自在に吸着する吸着ヘッド 41と、レバー 33を押圧するプッシュピン 42を備えている。吸着ヘッド 41は、移載ヘッド 40の下面より突出している。吸着ヘッド 41は、図示しないが、 HGA10のベースプレート 12部分を吸着する際に、移載ヘッド 40に対する HGA10の位置を決めるための凹部または位置決め突起などを有する。また、この移載ヘッド 40は、通常、図示しないロボットアームに装着されて、トレイ、 HGA10の間において、水平方向および鉛直方向に移動される。吸着ヘッド 41としては、エアー吸着ヘッドを使用できる。この場合、プッシュピン 4 2もェアーシリンダ、リニアモータ、電磁プランジャによって突出、引き込み駆動する構成が好ましい。

[0027] 次に、この移載ヘッド 40の動作について、図 7の（A)乃至（D)を参照して説明する。

吸着ヘッド 41によって HGA10を吸着した移載ヘッド 40は、スゥエッジ用ボス 16がスゥエッジ用ボス穴 25の直上に位置するまで移動される（図 7 (A) )。このとき、プッシュピン 42は移載ヘッド 40の下面から突出した状態にある。

[0028] 移載ヘッド 40は、スゥエッジ用ボス 16がスゥエッジ用ボス穴 25に嵌るように降下される。その際、プッシュピン 42がクランプレバー 30のレバー 33を押し下げてリーフスプリング 34の付勢力に抗して回動させ、押圧爪 32をベースプレート 12および移載へッド 40に干渉しない解放位置に移動させる。この状態で、スゥエッジ用ボス 16がスゥエッジ用ボス穴 25に嵌合する（図 7 (B) )。

[0029] 次に、プッシュピン 42を移載ヘッド 40内に引き込んでレバー 33を解放する。すると、リーフスプリング 34の弾性付勢力によってクランプレバー 30が係合方向に回動し、押圧爪 32がベースプレート 12の端部を押圧して、 HGA10をヘッドアーム部 24に対して固定する（図 7 (C) )。その後、吸着ヘッド 41による吸着を解放して HGA10を解放する。

[0030] このようにプッシュピン 42を移載ヘッド 40内に引き込み、吸着ヘッド 41による吸着を解放した状態で、移載ヘッド 40を上昇させると、 HGA10がヘッドアーム装置 20に装着固定された状態になる（図 7 (D) )。

[0031] ヘッドアーム装置 20から HGA10を取り外すときは、装着とは逆の動作を実行する。つまり、図 7 (D)の状態から移載ヘッド 40を HGA10およびヘッドアーム装置 20上に降下させ、吸着ヘッド 41がベースプレート 12およびロード'アンロード'タブ 15に当接した状態で（図 7 (C) )、吸着ヘッド 41による吸着を開始するとともに、プッシュピン 42を移載ヘッド 40から突出させてクランプレバー 30を解放位置まで回動させる（図 7 (B) )。そうして、吸着ヘッド 41が HGA10を吸着した状態移載ヘッド 40を上昇させて (図 7 (A) )、所定のトレイまで移動させる。

[0032] 以上の通り本実施形態によれば、ヘッドアーム装置 20に対して HGA10を簡単に装着、取り外しができる。し力も、ヘッドアーム装置 20の重量、揺動の際の慣性質量も小さいので、シーク、フォロ一/ fング性能が損なわれることがない。

[0033] 『電気コンタクト (読み書き信号線)接続構造』

次に、 HGA10の電気コンタクト 18 (読み書き信号線その他の信号線端子）を制御装置に接続するための電気コンタクト接続構造の実施形態について、図 8を参照して説明する。この実施形態では、 HGA10の電気コンタクト 18をヘッドアーム装置 20外に設けたコンタクトに接続する構造によって軽量化を図っている。

[0034] 軸受ユニット部 21の近傍に、コンタクト台 50を配置し、このコンタクト台 50上に電気コンタクト 18を載置する載置部 51を形成し、この載置部 51上に電気コンタクト 18を載せた状態で、載置部 51に対して押圧する接点レバー 53を設けた。載置部 51は、電気コンタクト 18を位置決めするとともにずれを防止できるように電気コンタクト 18が嵌る凹部状に形成されている。

[0035] 接点レバー 53は、水平方向に延びる軸 52を介してコンタクト台 50に枢支されている。接点レバー 53は、自由端部側に、載置部 51上の電気コンタクト 18と対向する面に電気コンタクト 18と対応する接点 54が設けられていて、挟圧したときに接点 54が対応する電気コンタクト 18に圧接し、導通するように形成されている。載置部 51には、電気コンタクト 18を載置する位置に、電気コンタクト 18を容易に位置決めできるガイド凹部 54aが形成されている。

[0036] さらに接点レバー 53上には、 FPC56上に実装されたヘッドアンプ 55が搭載されていて、ヘッドアンプ 55の入力端子に接点 54が接続されている。さらに FPC56は、接点レバー 53から引き出されて試験装置の制御回路に接続されている。

[0037] 接点レバー 53は、電気コンタクト 18を挟圧する接続位置（図 9 (A) )と、電気コンタタト 18を解放する断絶位置（図 9 (B) )とに回動移動可能に形成されている。さらにコンタクト台 50には、接点レバー 53を接続位置と断絶位置とに回動移動させる電磁ァクチユエータ、ェアーシリンダ等の駆動手段を内蔵することが好ましい。

[0038] 以上の通りこの電気コンタクト接続構造によれば、ヘッドアーム装置 20の外部にコンタクト台 50を設け、このコンタクト台 50上に電気接点 54およびヘッドアンプ 55も設けたので、ヘッドアーム装置 20の可動部が軽量化された。

[0039] 『2段ァクチユエータ機構』

図 8、図 9に示した電気コンタクト接続構造において、ヘッドアーム装置 20のヘッドアーム部 24が回動すると、 FPC17が弾性変形する。つまりヘッドアーム部 24の回動可能範囲は、 FPC17の弾性変形範囲内に規制される。そのため、ヘッドアーム部 24 をロード位置とメディア 100外のアンロード位置とに回動移動させるのは困難である。そこで、本発明の実施形態では、ヘッドアーム装置 20およびコンタクト台 50を粗動ァクチユエータ機構 60によってアンロード位置とロード位置とに移動し、ロード位置において、ヘッドアーム装置 2のボイスコイル 23への通電制御によりヘッドアーム部 24を微小回動させる構成とした。

[0040] この実施形態では、粗動ァクチユエータ機構 60の可動ベースプレート 61上にへッドアーム装置 20およびコンタクト台 50を搭載し、ロードおよびアンロードは可動べ一スプレート 61の移動により行う構成とし、ボイスコイル 23駆動によるヘッドアーム部 24 の揺動範囲を、スライダ 14の試験/測定に必要なフォローイング範囲（可動距離 X) である揺動角ひ内に制限する構成としてある。揺動角ひは、数乃至数十トラック分トラッキングできれば十分である。この構成を実現する本発明の粗動ァクチユエータ機構の実施形態について、図 10乃至図 12を参照して説明する。図 10の (A)は平面図、 (B)は側面図、図 11はヘッドアーム装置 20の可動範囲を説明する平面図、図 12はヘッドアーム装置 20およびコンタクト台 50をロード位置、アンロード位置に移動した様子を示した平面図である。

[0041] ヘッドアーム装置 20およびコンタクト台 50は、平面形状 L字形の可動ベースプレート 61上に装着されている。ヘッドアーム装置 20は、その軸受ユニット部 21の下端から突出した軸 21aが可動ベースプレート 61に設けられた軸受 61aに挿入され、回動自在に枢支されている。コンタクト台 50は、可動ベースプレート 61上に固定されている

[0042] 可動ベースプレート 61は、軸受 61aと同心の軸 65aによって揺動自在に、試験装置のベースフレーム 110に支持されている。さらに軸 65aをロータリーアクチユエータ 65の回動軸として、このロータリーアクチユエータによって、軸 65aを介して可動べ一スプレート 61をアンロード位置とロード位置とに回動する構成としてある。ロータリーアクチユエータ 65は、電磁ァクチユエータでも、エアーァクチユエータでもよぐ電磁またはエアーピストンシリンダ機構でもよレ、。

[0043] また、図示実施形態では粗動ァクチユエータ機構 60によりスライダ 14をロードさせるロード位置を 1箇所としてあるが、複数箇所としてもよぐあるいは使用者が指定した位置にロードさせる構成としてもよい。

[0044] 次に、ヘッドアーム部 24の回動範囲を角度ひに制限する構成について説明する。

コイルアーム部 22の一方の端部から突出した規制突起 22aは、可動ベースプレート 61上に固定された固定規制ピン 62と、可動規制ピン 63との間に位置している。した力 Sつてコイルアーム部 22は、規制突起 22aが固定規制ピン 62、可動規制ピン 63と当接する角度範囲内、つまり角度ひ内に回動範囲が規制されている。コイルアーム部 2 2が角度ひ回動すると、ヘッドアーム部 24に装着された HGA10のスライダ 14 (読み書きヘッド 14a)は、距離 Xだけ軸受ユニット部 21を軸心とする円周方向、メディア 10 0の半径方向に移動する。距離 Xは、メディア 100の複数トラック間を移動できる距離であり、現在主流のトラック密度に対応させる場合は数十マイクロメートノレである。このヘッドアーム部 24の回動範囲規制により、 FPC17の弾性橈み量が少なくて済み、電気コンタクト 18が載置部 51から外れることも無くなる。

[0045] さらに可動規制ピン 63は、固定規制ピン 62に対して接離移動可能に形成されていて、この接離移動によって可動角度 α、したがって、スライダ 14をフォローイング動作させる際の可動距離 Xを調整できる。

[0046] 図 12には、ヘッドアーム装置 20をアンロード位置とロード位置とに移動させた状態の平面図を示した。 HGA10をヘッドアーム装置 20に着脱するときは、可動ベースプレート 61を破線のアンロード位置に回動保持する。このアンロード位置において、移載ヘッド 40により HGA10が着脱される。

[0047] ヘッドアーム装置 20に HGA10が装着されると、可動ベースプレート 61がロード位置まで回動し、 HGA10が、メディア 100の所定トラックに対向した位置に保持される。図の実線がロード位置である。このロード位置において、 HGA10の試験/測定が実行される。ヘッドアーム装置 20は、規制突起 22aが固定規制ピン 62および可動規制ピン 63で規制された回動角ひの範囲内でフォローイング制御される。

[0048] 試験 Z測定が終了すると、粗動ァクチユエータ機構 60がアンロード位置まで回動動作し、移載ヘッド 40によりヘッドアーム装置 20から HGA10が取り外され、新たな HGA10がヘッドアーム装置 20に装着される。

[0049] 以上の通り本発明の実施形態では、ヘッドアーム装置 20全体をアンロード位置と口ード位置に移動させる粗動ァクチユエータ機構 60を備え、ヘッドアーム装置 20を粗動ァクチユエータ機構 60によってロード位置まで移動させてから VCM機構によりフオローイングを行うので、ヘッドアーム装置 20の可動範囲が FPC17により制限されても、 HGA10の試験/測定に十分なフォローイング制御ができる。 [0050] 『ランプ構造』

図 12に示した実施形態は、スライダ 14がヘッドアーム装置 20の上面に位置し、メディア 100の下面 100aにロードされる構成である。また、 HGA10は、図 1 (C)に示したように、アンロード状態ではサスペンションアーム部 11のサスペンションがベンドしている。したがって、このスライダ 14をアンロード位置からロード位置まで回転しようとしても、サスペンションアーム部 11がメディア 100の周縁部に当接してロードさせることができなレ、。そこで本発明の実施形態では、スライダ 14をロード、アンロードさせるランプ構造を備えた。本発明のランプ構造の実施形態を、図 13および図 14に示した

[0051] このランプブロック 70は、スライダ 14をメディア 100の下面 100aにロードさせるタイプでであって、メディア 100の外周に近接して配置されたブロック 71を備え、このブロック 71の下面には、メディア 100の外方においてメディア 100の下面 100aよりも高い位置力もメディア 100の中心に向かって下り、メディア 100の下面 100a下に入り込む第 1スロープ面 72と、第 1スロープ面 72が最も低くなつた後、やや上昇する第 2スロープ面 73とが形成されている。第 1、第 2スロープ面 72、 73は滑らかに連続していて、平面視では軸受ユニット部 21の回転中心を中心とした円弧状に、ロード'アンロード' タブ 15の移動軌跡に沿って形成されている（図 13 (A) )。

[0052] ヘッドアーム部 24がアンロード位置まで回転しているときは、スライダ 14およびロード.アンロード ·タブ 15がランプブロック 70よりもさらに外方に離反している。サスペンシヨンアーム部 11は、その弾性復元力により上方にベンドしている力ロード'アン口ード'タブ 15は第 1スロープ面 72よりも低い位置に位置している。ヘッドアーム部 24 力 Sこのアンロード位置から、ロード位置方向に回動すると、まずロード'アンロード 'タブ 15が第 1スロープ面 72に当接する。その後、ロード 'アンロード'タブ 15は第 1スロープ面 72に摺接しながらサスペンションアーム部 11の弾性力に杭して押し下げられ、スライダ 14およびロード ' ·アンロード 'タブ 15がメディア 100の下面 100aよりも下方に位置する。さらにヘッドアーム部 24がロード位置方向に回動すると、ロード 'アン口ード'タブ 15は第 1スロープ面 72から第 2スロープ面 73に移動し、第 2スロープ面 73 に沿って、ロードビーム 13の弾性復元力により徐々に上昇し、スライダ 14がメディア 1 00の下面 100aに達して、下面 100aに対して所定の間隔に保持される。その後、口ード.アンロード.タブ 15は第 2スロープ面 73から離反し、スライダ 14はメディア 100との間に一定の間隔を保ってロード位置方向に移動する。ヘッドアーム部 24がロード位置まで達した状態において、スライダ 14はメディア 100の下面 100aから所定距離に保持され、ヘッドアーム部 24は角度ひ内において揺動自在に保持されている。

[0053] ヘッドアーム部 24がこのロード位置からアンロード位置方向に回動すると、まずロード.アンロード ·タブ 15が第 2スロープ面 73に接触し、第 2スロープ面 73と摺接しながらメディア 100の径方向外に位置するアンロード位置方向に移動する。その過程で、ロード'アンロード'タブ 15はメディア 100の下面 100aから離反する。さらにへッドアーム部 24がアンロード位置方向に回動すると、ロード'アンロード'タブ 15は第 2スロープ面 73から第 1スロープ面 72に移動し、第 1スロープ面 72に沿って、サスペンションアーム部 11の弾性復元力により上昇し、第 1スロープ面 72から離反して、アンロード位置に至る。アンロード位置では、スライダ 14、 HGA10はランプブロック 70から十分離れ、ヘッドアーム装置 20に対して移載ヘッド 40により自在に装着、取り外し可能になる。

[0054] 『アップ、ダウン (上面、下面ロード）対応機構』

以上の実施形態は、メディア 100の下面 100aに対して磁気ヘッド、つまり HGA10 のスライダ 14をロードさせる磁気ヘッド試験用スピンドルステージであった。図 15の（

A)には平面図、（B)には (A)の右側から見た図を示した。

[0055] 下面ロード用のヘッドアーム装置 20では、ベースフレーム 110上にスピンドルモータ 101が固定され、スピンドルモータ 101のスピンドル軸 102にメディア 100が固定されている。スピンドルモータ 101は、図 15 (A)において反時計方向に回転 (左回転）する。

[0056] 通常のハードディスク装置は、メディア 100の両面を挟むように磁気ヘッドが装着されている。メディア 100の上面ロード用のスライダ、 HGAは下面ロード用のスライダ 1 4、 HGA10と同一規格のものが使用されるが、スライダは、メディア 100に対する内周側と外周側とが反対になる。したがって、図 12乃至図 15に示した磁気ヘッド試験用スピンドルステージでは、上面ロード用の HGAの正確な特性試験ができない。 [0057] 図 16には、上面ロード用の HGAを、移載ヘッド 40を使用して上方から自動着脱し、正確な特性試験ができる磁気ヘッド試験用スピンドルステージの実施形態を示した図 16において、（A)は平面図、（B)は (A)の実施形態を右側から見た図である。

[0058] 下面ロード用のヘッドアーム装置 20の実施形態は、ベースフレーム 110上にスピンドルモータ 101が固定され、スピンドルモータ 101の軸にメディア 100が固定されている。スピンドルモータ 101は、図 15 (A)においてメディア 100は反時計方向に回転

(左回転)する。

[0059] 一方、上面ロード用のヘッドアーム装置 201は、ベースフレーム 110上に配置したスピンドルモータ 101、メディア 100を上下反転させた態様としてある。つまり、メディァ 100およびスピンドルモータ 101を、上下反転させて、コ字形状のヨーク 80の上部張り出し部に垂下するように固定してある。スピンドルモータ 101の駆動方向、駆動制御は図 15に示したものと同一としてあるから、この実施形態ではメディア 100は時計方向に回転 (右回転)する。

[0060] 下面ロードヘッド用のヘッドアーム装置 20 (図 15 (A) )は、メディア 100の回転方向下流側の外方（図 15 (A)においてはスピンドル軸 102と軸受ユニット部 21の中心を通る径方向線よりも右側）がアンロード位置となるように形成してあるのに対して、上面ロード用のヘッドアーム装置 201 (図 16 (A) )は、メディア 100の回転方向下流側の外方（図 16 (A) )においてはスピンドル軸 102と軸受ユニット部 21の中心を通る径方向線よりも左側）がアンロード位置となるように配置し、ロードのときは時計方向に回動し、アンロードのときは反時計方向に回動 (左回転)する点力ヘッドアーム装置 20 と相違する。 HGAの着脱はヘッドアーム装置 20と同様に上方から行う構成であるから、ヘッドアーム装置 20、クランプレバー 30およびコンタクト台 50は上面、下面ロード用で同一のものを使用できる。粗動ァクチユエータ機構 60、ランプブロックは、ロード、アンロードの方向に合わせて形状、動きを設定する。

[0061] 以上の通り上面ロード用のヘッドアーム装置 201によれば、上面ロード用の HGA1 0も、下面ロード用の HGA10と同様にヘッドアーム部 24に着脱することができるので、図 7に示した移載ヘッド 40によって着脱、移送することができる。スピンドルモータ 1 01およびメディア 100を上下反転させたので、右回転用のスピンドルモータおよびメディアを用意する必要がなレ、。下面ロード用および上面ロード用の磁気ヘッド試験用スピンドルステージ装置においてヘッドアーム装置 20およびコンタクト台 50を同一仕様のものを使用できるので部材のコストを抑えることができる。

[0062] 以上の上面ロード用、下面ロード用のヘッドアーム装置 20、 201を搭載した磁気へッド試験用スピンドルステージを並設すれば、上面ロード用および下面ロード用の H GAを並行して試験 Z測定することが可能になり、装置のコストを抑え、かつ試験 Z 測定時間の短縮を図ることができる。

産業上の利用可能性

[0063] 本発明によれば、 HGAをヘッドアーム部に簡単に着脱し、クランプ部材によって係止できるので、ヘッドアーム部の重量を増やさず、 HGAをヘッドアーム部に容易に着脱できる。

VCM機構を利用したので、安価に、高精度のサーボフォロ一/ fング動作を実現できる。

磁気ヘッド自動着脱装置に関する発明によれば、簡単な構造の移載ヘッドにより H GAを、供給トレイから取り上げ、ヘッドアーム部に装着することが可能になる。し力も、 HGAの着脱構造が簡単なので、人手を介さずに、磁気ヘッドの着脱を自動化することが容易である。

Claims

請求の範囲

[1] VCM (ボイスコイルモータ)機構により揺動駆動されるヘッドアーム部を有するヘッドアーム装置と、該ヘッドアーム部に装着された HGA (ヘッドジンバルアッセンブリ）を回転するメディアの表面に対してロードして電気的、機械的な特性を測定する磁気ヘッド試験用スピンドルステージであって、

前記ヘッドアーム部に、前記 HGAのスゥエッジ用ボスが着脱自在に嵌る嵌合部と、スゥエッジ用ボスが前記嵌合部に嵌った前記 HGAを係止する係止位置と、前記スゥエッジ用ボスを前記嵌合部に自在に着脱できる解放位置とに移動するクランプ部材を備えたこと、を特徴とする磁気ヘッド試験用スピンドルステージ。

[2] 請求項 1記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージにおいて、前記クランプ部材は、前記 HGAを着脱可能な解放位置と、前記 HGAに係合してスゥエッジ用ボスを前記嵌合部に対して係止する係合位置とに移動自在に形成された爪部を有し、かつ係合位置に回動するように回動付勢する弾性部材を有するクランプレバーである磁気ヘッド試験用スピンドルステージ。

[3] 請求項 1または 2記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージはさらに、前記へッドアーム部に装着された HGAから引き出された FPCの端部に設けられた複数の電気接点が載る接点台を備え、該接点台には、前記複数の電気接点を挟持する接続位置と離反する断絶位置とに移動可能であって、接続位置に移動したときに前記複数の電気接点と接続される複数の電気接点を備えたコンタクトレバーを備えている磁気へッド試験用スピンドルステージ。

[4] 請求項 2または 3記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージはさらに、前記へッドアーム装置および接点台が搭載された可動ベースプレートを備え、該可動ベースプレートは、前記ヘッドアーム装置および接点台を一体として、前記 HGAが前記メディア外にアンロードされるアンロード位置とメディア上にロードされるロード位置とに移動させる磁気ヘッド試験用スピンドルステージ。

[5] 請求項 4記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージにおいて、ヘッドアーム装置にはさらに、前記 VCM機構の可動範囲を制限する制限機構が備えられている磁気へッド試験用スピンドルステージ。

[6] 請求項 5記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージにおいて、前記制限機構は、前記 VCM機構が装着されたコイルアーム部から突出した規制バーと、前記可動べ一スプレートに、前記コイルアーム部を挟んで設けられた 2個の規制部材からなり、少なくとも一方の規制部材が前記 VCM機構の可動範囲を調整する方向に移動可能に形成されている磁気ヘッド試験用スピンドルステージ。

[7] 請求項 4または 6記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージにおいて、前記可動べースプレートがアンロード位置方向に移動するときには、前記磁気ヘッド部が前記メディアから外れる前に前記 HGAの先端部が乗り上げて前記磁気ヘッド部を回転するメディアの表面から徐々に離反させ、前記アンロード位置では前記先端部が離反し、前記ベースプレートがアンロード位置からロード位置方向に移動するときには、前記磁気ヘッド部が前記メディアに達する前に前記先端部が乗り上げて前記磁気へッド部を前記メディア表面から離反方向に移動し、その後前記磁気ヘッド部が徐々にメディア表面に接近して、前記ロード位置に達する前に離反するランプ面を有するランプ部材を備えている磁気ヘッド試験用スピンドルステージ。

[8] 請求項 1乃至 7のいずれか一項記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージにおいて、前記ヘッドアーム装置は、回転するメディアに対して回転方向下流方向の外方がアンロード位置になるように形成されている磁気ヘッド試験用スピンドルステージ。

[9] 請求項 1乃至 8のいずれか一項記載の磁気ヘッド試験用スピンドルステージに適用される磁気ヘッド自動着脱装置であって、

前記 HGAを保持解放自在に吸着する吸着部と、前記ヘッドアーム部のクランプ部材を押圧して前記弾性付勢部材に抗してクランプ部材を解放位置に回動させる解除部材とを有する移載ヘッドを有し、

該移載ヘッドは、吸着した HGAを前記嵌合部に嵌合させる前に、前記解除部材が前記クランプ部材を押圧して前記弾性付勢部材に抗して解放位置に回動させ、前記 HGAのスゥエッジ用ボスを前記嵌合部に嵌合させた後、前記解除部材が前記クランプ部材を解放して該クランプ部材が前記弾性付勢部材の付勢力により係合位置に回動して前記係止部が前記 HGAを係止し、前記吸着部が前記 HGAの吸着を解除して離反すること、を特徴とする磁気ヘッド自動着脱装置。