JP5383566B2 - 磁気ヘッドローディング装置及び検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査時に磁気ヘッドをランプロードする磁気ヘッドローディング装置及び検査装置に係り、特にランプロードするための突起を備えた磁気ヘッドアッセンブリ（磁気ヘッド及びサスペンションスプリングを備えたもの）のロードアングルを適切に保持できると共に磁気ヘッドアッセンブリの交換を容易に行なうことのできる磁気ヘッドローディング装置及び検査装置に関するものである。

情報記録媒体として多用されている磁気ディスクと、データの読み書きを行う磁気ヘッドアッセンブリは、製造段階でそれぞれの検査装置により精密な性能検査が行われている。最近では、磁気ディスクの高密度化が進み、数百ギガオーダのＨＤＤが主流となってきている。そして、ヘッドローディング機構も改善され、コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式に代わって、ＨＤＤ装置停止時、あるいは非アクセス時に、磁気ヘッドアッセンブリを磁気ディスクの外周であって所定距離だけ離間した位置に設けられたランプ（傾斜面の台）に保持するランプロード方式のヘッドローディング機構が使用されている。

ランプロード方式では、磁気ヘッドアッセンブリにランプロードのための突起部分が形成された弾性を有するサスペンションスプリング（あるいはジンバルスプリング）が設けられている。なお、この明細書及び特許請求の範囲においては、磁気ヘッド及びサスペンションスプリングと磁気ヘッド及びジンバルスプリングとをそれぞれ磁気ヘッドアッセンブリの概念として扱うものとする。突起のあるランプロード方式の磁気ヘッドアッセンブリを使用して磁気ディスクに対してダイレクトにローディングをするヘッドローディング機構を出願人が出願し、現在ではこのダイレクトローディングのヘッドローディング機構が使用されている（特許文献１）。

特開２００２−２５１８５６号公報

特許文献１に示すヘッドローディング機構は、上下回転機構により、アンロード状態ではロードバーを所定のアングルまでわずかに上下回動させて退避させ、ロード状態ではロードバーを磁気ディスクに対して所定の距離を保持して磁気ヘッドを磁気ディスクにロードしている。一方、磁気ヘッドアッセンブリ交換時にはロードバーを大きく退避させて交換を容易に行なえるようにしている。また、ロード状態においてロードバー位置は微調整が必要であるため、上下回転機構の回転軸から調整機構までの距離は、回転軸からロードバーまでの距離の数倍必要であり、ロードバー退避時には作業性確保のため回転角度を大きく取る必要がある。従って、上述のローディング機構は動作エリアを大きくとる必要があるため、過密なヘッド周辺への実装には適さないという問題を有していた。

この発明の目的は、上述の点に鑑みなされたものであって、磁気ヘッドをランプロードするための突起が形成された磁気ヘッドアッセンブリの交換を過密なヘッド周辺部であっても容易に行なえるようにしたヘッドローディング装置及び検査装置を提供することにある。

本発明に係る磁気ヘッドローディング装置の第１の特徴は、磁気ヘッドアッセンブリ手段の先端に設けられた突起部分にロードバー手段を係合させて前記磁気ヘッドアッセンブリ手段の磁気ヘッド部を磁気ディスクに対してロード／アンロード状態に設定する磁気ヘッドローディング装置において、前記ロードバー手段を一端部に備え、他端部を上下方向に駆動されることによって回転軸を中心として回動し、前記ロードバー手段と前記磁気ヘッドアッセンブリ手段の突起部分との係合状態を制御して前記磁気ヘッド部のロード／アンロード状態の設定を行なうロードアーム手段と、前記ロードアーム手段全体を前記上下方向に沿った直線方向に移動可能に保持し、前記磁気ヘッドアッセンブリ手段の交換時には前記直線方向に駆動されることによって前記アンロード状態のときよりも大きく前記ロードバーを退避させるロードアーム保持手段と、前記ロードアーム手段の前記他端部のみを上下方向に駆動することによって前記磁気ヘッド部のロード／アンロード状態の設定を行ない、前記前記ロードアーム手段の前記他端部を駆動すると同時に前記ロードアーム保持手段を前記直線方向に駆動することによって前記ロードバー手段を大きく退避させる駆動手段とを備えたことにある。
磁気ヘッドアッセンブリ手段の先端にはランプロードのための突起部分が形成されている。この磁気ヘッドアッセンブリ手段が磁気ディスクに対してアンロード状態にあるときは、ロードバー手段はこの突起部分の裏面に係合して磁気ヘッド部の磁気ディスク側への降下を阻止する。一方、磁気ヘッドアッセンブリ手段が磁気ディスクに対してロード状態にあるときは、ロードバー手段は磁気ディスクの表面から所定の距離だけ離間した位置にあり、磁気ヘッド部は磁気ディスク表面で浮上することによりロードバー手段と突起部分裏面との係合が解かれるようになっている。磁気ヘッドアッセンブリ手段を交換する時は、磁気ヘッドアッセンブリ手段及び磁気ヘッドローディング装置は磁気ディスク上から大きく退避し、ロードバー手段は突起部分から離れた位置に退避してその交換作業を容易にする必要がある。また、ロード／アンロード動作時には磁気ヘッドアッセンブリ手段の突起部とロードバー手段の摩擦を最小限とする必要があるため、磁気ヘッドアッセンブリ手段の動きに近似した回転機構であることが望ましいが、退避動作はこのような回転機構である必要性は少ない。そこで、この発明では、ロード／アンロード動作を回転機構にて行なうロードアーム手段を、退避位置への移動をおこなうロードアーム保持手段内に搭載した。ロード／アンロード動作時には、駆動手段によってロードアーム手段の他端部を上下方向に単独で駆動し、ロードバー手段を大きく退避させる動作時には、同じ駆動手段によってロードアーム手段及びロードアーム保持手段を共に直線方向に連続的に駆動している。このように、ロードアーム手段の回転動作とロードアーム保持手段の直線動作とを組み合わせることにより動作エリアを小型化し、かつ高精度な磁気ヘッドローディング機構を実現することができる。

本発明に係る磁気ヘッドローディング装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の磁気ヘッドローディング装置において、前記ロードアーム手段及び前記ロードアーム保持手段が、高さ調整ネジ手段を備えた天板部と基体に固着されたベース部とをそれぞれ両端部に有するように形成された略コの字形のロード機構ベース手段と、前記天板部と前記ベース部との間を前記直線方向に沿ってスライド移動させるリニアガイド手段と、前記リニアガイド手段に装着されるロードアーム支持ブロック手段と、前記ロードアーム支持ブロック手段を前記天板部の高さ調整ネジ手段に押し付ける第１の圧縮バネ手段と、前記ロードアーム支持ブロック手段の一端部上側に設けられ、前記駆動手段によって押し下げられることによって前記ロードアーム支持ブロック手段を前記直線方向に沿ってスライド移動させる第１のベアリング手段と、先端部に前記ロードバー手段を有し、前記ロードアーム支持ブロック手段の片側側面に回転軸を回動中心として回転するように設けられたロードアーム手段と、前記ロードアーム手段の一端部上側に設けられ、前記駆動手段によって押し下げられることによって前記ロードアーム手段を回転させる第２のベアリング手段と、前記ロードアーム手段を前記回転の方向とは反対方向に付勢する第２の圧縮バネ手段とから構成されることにある。これは、ロードアーム手段の回転動作を実現する機構とロードアーム保持手段の直線動作を実現する機構を実施の形態に対応して具体的にしたものである。

本発明に係る検査装置は、前記第１の特徴又は第２の特徴に記載の磁気ヘッドローディング装置を用いて磁気ディスク又は磁気ヘッドの検査を行なうことにある。これは、前記磁気ヘッドローディング装置のいずれか１を用いて、磁気ディスク又は磁気ヘッドの検査を行なうようにしたものである。

本発明によれば、磁気ヘッドをランプロードするための突起が形成された磁気ヘッドアッセンブリの交換を過密なヘッド周辺部であっても容易に行なうことができるという効果がある。

本発明を適用した検査装置のヘッドローディング機構の実施例を示す図である。 図１のロード駆動部及びリンク機構部の詳細構成を示す図である。 図１のロード機構部及び磁気ヘッドアッセンブリの詳細構成を示す図である。 磁気ヘッドが磁気ディスクにロードされたときの磁気ヘッドアッセンブリの状態を示す図である。 図４のロード機構部及び磁気ヘッドアッセンブリが退避した状態を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、各図において、同一の構成要素は同一の符号で示し、それらの説明を省略する。図１は、本発明を適用した検査装置のヘッドローディング機構の実施例を示す図である。図１（Ａ）はこのヘッドローディング機構を上側から見た上面図であり、図１（Ｂ）はその側面図である。

磁気ディスク１はスピンドル１ａに装着されている。スピンドル１ａは、スピンドルモータ２の回転軸に結合され、回転駆動される。ヘッドローディング機構３は、ロード駆動部４、リンク機構部５及びロード機構部６で構成されている。なお、図１に示した磁気ディスク１に対するヘッドローディング方式は、磁気ヘッドアッセンブリ７を磁気ディスク１の円周に沿わせる方向にヘッドクランプ台３６によって固定するインライン方式である。なお、磁気ディスク１に対するヘッドローディング方式として、磁気ヘッドアッセンブリ７の方向を磁気ディスクの半径方向とするリニア方式を用いてもよい。いずれの方式もヘッドローディング機構自体の構成は同じである。

図２は、図１のロード駆動部及びリンク機構部の詳細構成を示す図である。図２（Ａ）はロード駆動部及びリンク機構部を上側から見た上面図であり、図１（Ａ）に対応し、図２（Ｂ）はその側面図であり、図１（Ｂ）に対応する。ロード駆動部４は、図２の左側に示すように、基体４０に固着された取り付けベース８、この取り付けベース８にネジ留め固定されたモータ９、このモータ９の回転軸に取り付けられて回転するカム１０、強制アンロード時に動作するドグ１１、強制アンロード用メカストッパ１２及び３個のカム位置検出センサ１３ａ〜１３ｃから構成される。ロード駆動部４は、３個のカム位置検出センサ１３ａ〜１３ｃからの出力信号に応じて磁気ヘッドアッセンブリ７のロード、アンロード、退避の各状態におけるモータ９の駆動停止制御を行なう。また、異常発生時にはドグ１１がメカストッパ１２に接触することによって磁気ヘッドアッセンブリ７の強制アンロード動作を行うように構成されている。

リンク機構部５は、図２の右側に示すように、取り付けベース１４、リンクバー回転軸１５、リンクバー１６、引張バネ１７及びカムフォロア１８で構成される。リンクバー１６は、所定の段差を持って水平方向に延びるように屈曲したバーからなり、屈曲部の一方がリングバー回転軸１５に合致するように構成されている。リンクバー１６の左端にはカム１０に常時接触するように設けられたカムフォロア１８を有し、右端にはロード機構部６が設けられている。リンクバーの他方の屈曲部と取り付けベース８との間には引張バネ１７が設けられ、その張力によってロード駆動部４のカム１０にカムフォロア１８が常時接触するようになっている。従って、カムフォロア１８はカム１０の形状に沿って移動するので、この移動動作がリンクバー１６を介してロード機構部６に伝達されるようになっいる。

図３は、図１のロード機構部及び磁気ヘッドアッセンブリの詳細構成を示す図である。図３（Ａ）はロード機構部及び磁気ヘッドアッセンブリを上側から見た上面図であり、図１（Ａ）に対応し、図３（Ｂ）はその側面図であり、図１（Ｂ）に対応する。図３に示すように、ロード状態において、磁気ヘッドアッセンブリ７は、ヘッドクランプ台３６に固定されている。これによって磁気ヘッドアッセンブリ７は、ヘッドクランプ台３６から磁気ディスク１の面に対して水平あるいは微小な俯角をもって支持され、図４に示すように、磁気ヘッド３４が磁気ディスク１上に浮上するようになっている。磁気ヘッドアッセンブリ７のヘッド先端の突起部分３３と磁気ディスク１の間にはロードバー１９が所定の間隔で介在し、ロードバー１９がヘッド先端の突起部分３３に接触して持ち上げることで磁気ヘッド３４を磁気ディスク１から遠ざけてアンロード状態とする。

ロード機構部６は、図３に示すように、ロードバー１９によって磁気ヘッドアッセンブリ７を磁気ディスク１の表面に対してロード・アンロードさせ、磁気ヘッドアッセンブリ７交換時にはロードバー１９を退避させる機構を備えている。ロード機構部６は、ロード機構ベース２０、リニアガイド２１、ロードアーム支持ブロック２２、圧縮バネ２３，２４、調整ネジ２５、ベアリング２６、ロードアーム回転軸２７、ロードアーム２８、ロードバーベース２９、圧縮バネ３０、調整ネジ３１、ベアリング３２から構成される。

ロード機構ベース２０は、略コの字形をしており、天板部２０ａよりも面積の広いベース部２０ｂが基体４０に固着され、他方の天板部２０ａに調整ネジ２５が設けられている。ロード機構ベース２０の天板部２０ａとベース部２０ｂとの空間部に、図３（Ｂ）の上下方向にスライド移動可能なリニアガイド２１を有する。このリニアガイド２１にロードアーム支持ブロック２２が装着されている。このロードアーム支持ブロック２２はリニアガイド２１の両側に設けられた圧縮バネ２３，２４によって、調整ネジ２５に押し付けられており、リニアガイド２１に沿って上下方向にスライド移動可能な構成になっている。ロードアーム支持ブロック２２の左側端部の上側にはベアリング２６が装着されている。リンクバー１６が矢印３ａの方向に下がるとベアリング２６は押し下げられ、それに伴ってロードアーム支持ブロック２２がリニアガイド２１に沿って上下方向の直線動作を行う。

ロードアーム支持ブロック２２の片側面（図３（Ａ）の下側）には、ロードアーム回転軸２７を回動中心として回転するロードアーム２８が装着されている。ロードアーム２８の先端部（図３の右側方向先端部）にロードバーベース２９及びロードバー１９がネジ留め固定されている。ロードバー１９とロードバーベース２９は接着され一体構成となっている。ロードアーム２８の左側端部の下側とロードアーム支持ブロック２２の左側下端部に形成されたＬ字形突起平坦部２２ｂとの間には圧縮バネ３０が設けられている。圧縮バネ３０は、ロードアーム支持ブロック２２の左側上端部に形成された突起平坦部２２ａを介して設けられた調整ネジ３１によって、Ｌ字形突起平坦部２２ｂに押し付けられている。ロードアーム２８の左側端部にはベアリング３２が装着されている。リンクバー１６が矢印３ａの方向に下がるとベアリング２６よりも先にベアリング３２が押し下げられようになっている。すなわち、リンクバー１６が矢印３ａの方向に下がってベアリング３２に接触すると、ベアリング３２は矢印３ｂの方向に押し下げられ、これに応じてロードアーム２８がロードアーム回転軸２７を回動中心として回転動作する。

ロード状態では、リンクバー１６はベアリング２６及びベアリング３２の双方に接触していないため、ロードバー位置は調整ネジ２５及び調整ネジ３１によって、磁気ディスク１との並行及び高さが調整されたヘッド先端の突起部分３３と磁気ディスク１の間隔約０．３［ｍｍ］のほぼ中間位置となるように設定されている。ロード動作及びアンロード動作を回転動作とし、ロードアーム回転軸２７から調整ネジ３１までの距離を大きくとることにより、調整代が確保される。

アンロード状態では、リンクバー１６はベアリング３２のみを押し込む。これによってロードアーム２８がロードアーム回転軸２７を中心に矢印３ｂの方向へ回転動作し、ロードバー１９はヘッド先端の突起部分３３を持ち上げ、磁気ヘッド３４は磁気ディスク上から０．３〜０．５mm程度の距離を保持することができる。

図５は、図４のロード機構部及び磁気ヘッドアッセンブリが退避した状態を示す図である。図５（Ａ）は図３（Ａ）に対応し、図５（Ｂ）はその側面図であり、図４（Ｂ）に対応する。図５において、図４と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図５に示すように、退避状態では、リンクバー１６はベアリング３２を押したままの状態で、さらにベアリング２６を矢印３ｃの方向へ押し下げている。図５において、２点鎖線で示すロード機構部６及び磁気ヘッドアッセンブリ７はベアリング３２の押し下げられる前の状態を示し、実線で示すロード機構部６及び磁気ヘッドアッセンブリ７は、矢印３ｃの方向へ押し下げられた状態を示す。このようにリンクバー１６がベアリング２６及びベアリング３２を共に押し下げることによって、ロードアーム２８とロードアーム支持ブロック２２の双方が矢印３ｃの方向へ全体的に移動し、ロードバー１９は磁気ヘッドアッセンブリ７から大きく退避する。このときの退避動作は直線動作となるため、従来のように回転動作にて退避する場合よりも動作ストロークを小さくすることができる。また、このような退避動作により磁気ヘッドアッセンブリ７はヘッドクランプ台３６のみで支持される状態となり、この状態にてヘッド交換作業を容易に行うことができる。上述の実施の形態では、インライン方式の場合のヘッドローディング機構について説明しているが、リニア方式のヘッドローディング機構についても同様にこの発明を適用することができる。

１…磁気ディスク
２…スピンドルモータ
３…ヘッドローディング機構
４…ロード機構部
５…リンク機構部
６…駆動部
７…磁気ヘッドアッセンブリ
８…取り付けベース
９…モータ
１０…カム
１１…ドグ
１２…メカストッパ
１３…カム位置検出センサ
１４…取り付けベース
１５…リンクバー回転軸
１６…リンクバー
１７…引張バネ
１８…カムフォロア
１９…ロードバー
２０…ロード機構ベース
２１…リニアガイド
２２…ロードアーム支持ブロック
２３…圧縮バネ
２４…圧縮バネ
２５…調整ネジ
２６…ベアリング
２７…ロードアーム回転軸
２８…ロードアーム
２９…ロードバーベース
３０…圧縮バネ
３１…調整ネジ
３２…ベアリング
３３…ヘッド先端の突起部分
３４…磁気ヘッド
３５…サスペンションスプリング
３６…ヘッドクランプ台

Claims (3)

1. 磁気ヘッドアッセンブリ手段の先端に設けられた突起部分にロードバー手段を係合させて前記磁気ヘッドアッセンブリ手段の磁気ヘッド部を磁気ディスクに対してロード／アンロード状態に設定する磁気ヘッドローディング装置において、
   前記ロードバー手段を一端部に備え、他端部を上下方向に駆動されることによって回転軸を中心として回動し、前記ロードバー手段と前記磁気ヘッドアッセンブリ手段の突起部分との係合状態を制御して前記磁気ヘッド部のロード／アンロード状態の設定を行なうロードアーム手段と、
   前記ロードアーム手段全体を前記上下方向に沿った直線方向に移動可能に保持し、前記磁気ヘッドアッセンブリ手段の交換時には前記直線方向に駆動されることによって前記アンロード状態のときよりも大きく前記ロードバー手段を退避させるロードアーム保持手段と、
   前記ロードアーム手段の前記他端部のみを上下方向に駆動することによって前記磁気ヘッド部のロード／アンロード状態の設定を行ない、前記ロードアーム手段の前記他端部を駆動すると同時に前記ロードアーム保持手段を前記直線方向に駆動することによって前記ロードバー手段を大きく退避させる駆動手段と
   を備えたことを特徴とする磁気ヘッドローディング装置。
2. 請求項１に記載の磁気ヘッドローディング装置において、
   前記ロードアーム手段及び前記ロードアーム保持手段は、
   高さ調整ネジ手段を備えた天板部と基体に固着されたベース部とをそれぞれ両端部に有するように形成された略コの字形のロード機構ベース手段と、
   前記天板部と前記ベース部との間を前記直線方向に沿ってスライド移動させるリニアガイド手段と、
   前記リニアガイド手段に装着されるロードアーム支持ブロック手段と、
   前記ロードアーム支持ブロック手段を前記天板部の高さ調整ネジ手段に押し付ける第１の圧縮バネ手段と、
   前記ロードアーム支持ブロック手段の一端部上側に設けられ、前記駆動手段によって押し下げられることによって前記ロードアーム支持ブロック手段を前記直線方向に沿ってスライド移動させる第１のベアリング手段と、
   先端部に前記ロードバー手段を有し、前記ロードアーム支持ブロック手段の片側側面に回転軸を回動中心として回転するように設けられたロードアーム手段と、
   前記ロードアーム手段の一端部上側に設けられ、前記駆動手段によって押し下げられることによって前記ロードアーム手段を回転させる第２のベアリング手段と、
   前記ロードアーム手段を前記回転の方向とは反対方向に付勢する第２の圧縮バネ手段と
   から構成されることを特徴とする磁気ヘッドローディング装置。
3. 請求項１又は２に記載の磁気ヘッドローディング装置を用いて磁気ディスク又は磁気ヘッドの検査を行なうことを特徴とする検査装置。

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