JPH0465625A - ディスクの面振れ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気ディスク装置等におけるディスクの面
振れを測定するディスクの面振れ測定装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第６図、第７図は、例えば文献「小型薄膜ハードディス
ク媒体」第１６７頁（（株）トリケッブス、昭和６１年
５月１６日刊）に示された従来のディスクの面振れを測
定する面振れ測定装置を示すもので、第６図は装置の側
面図、第７図はライトアングル型のプローブの斜視図で
ある。これらの図において、（１）は固定台、（２１は
回転用モータ、（３）は主軸であり、主軸（３）は固定
台（１）に軸受（図示せず）を介して回転自在に支持さ
れ、固定台（１）に固定された回転用モータ（ａに直結
されて回転駆動される。

（４］はリファレンスハブ、［５１はリファレンスハブ
（４）のクランプ面であり、クランプ面（９は所定の精
度の平坦度に仕上げられており、リファレンスハブ（２
）は主軸（３）の頂部に固定されている。（６）はクラ
ンプキャップてあり、リファレンスハブ（４）に装着さ
れて供試用のディスクロを固定する。

（８）は固定台（１）に設けられた移動台、（９）は移
動用モータてあり、移動用モータ（９）は移動台（ａを
図の矢印Ａ方向に往復移動する。（１０）は支持台、（
１１）はプローブであり、支持台（１０）は移動台（ａ
に固定され、プローブ（１１）のセンサ部＜１２）（後
述）をディスク（７）の面に非接触状態にて対向させて
支持している。

プローブ（１１）はいわゆるライトアン′グル型のプロ
ーブてあり、第７図にその詳細構成を示す。

（１２）はセンサ部、（１３）はチップ部であり、セン
サ部（１２）はチップ部（１３）の先端部上面に図のよ
うにチップ部（１３）の長さ方向と直角に設けられてい
る。なお、チップ部（１３）の厚さ　Ｔは６．Ｉ［、ｍ
ｍ〕である。（１４）はトライバ部であり、センサ部（
１２）に高周波電界を発生させるためのキャリヤ用発振
器やセンサ部（１２）の静電容量の変化を電流の変化に
変換するモジュールくいずれも図示せず）等を内蔵して
いる。プローブ（１１）は、先端部に設けられたセンサ
部（１２）の静電容量がセンサ部（１２）と被測定面で
あるディスクロの表面との間の距離に応じて変化するこ
とを利用して、被測定面の変位（面振れ）を静電容量の
変化として検出するものである。

次に動作について説明する。ディスクは実際の装置に組
み込まれる前に、高速に回転させた状態で、ディスクの
面振れ（ＲＵＮ　０ＵＴ）、その速度（ＶＥＬＯ３ＩＴ
Ｙ）　、加速度（ＡＣＣＥＬＡＲＡＴＩＯＮ＞（以下三
者を合せてＲＶ　Ａという）が測定され、評価される。

ディスクは高速に回転されると自らの平面精度やダイナ
ミ・・ｌクバランス精度等によってうねりや面振れが発
生する。

これを移動用モータ（９）によりプローブ（１１）を移
動させながら測定し、評価するものである。試験に供さ
れるディスクロは第６図に示されるようにリファレンス
ハブ（４１４：；装着され、クランプキャップ（６）に
より固定された後、回転用モータ（２）により所定の回
転数にて高速回転される。プローブ（１１）によって検
出されたディスク（７）の表面の変位は、図示しない信
号処理回路によってＲＶＡの値が演算される。そして、
その値について評価され、所定の条件を満たすディスク
が良品として磁気ディスク装置に組み込まれる。

さて、上記のようなディスクを単体にて評価してから実
際の装置に組み込む場合、実際の装置におけるディスク
を保持するハブ（３４）（ｆ＆述の第８図参照）やスピ
ンドル、軸受の寸法精度とディスクの面振れ測定装置に
おけるリファレンスハブ（４）、主軸（３）（第６図）
との寸法精度の相違等により実際の装置においてＲＶＡ
の値が異なったものとなる場合がある。そこて、ディス
クを磁気ディスク装置に組み込んでからＲＶＡを測定し
、評価する方法がとられる場合がある。第８図〜第１０
図はこのような方法を示すものであり、第８図は磁気デ
ィスク装置とディスクの面振れ測定装置とを組み合せた
状態を示す側面図、第９図はアキシャル型のプローブを
示す斜視図、第１０図（ａ）、（ｂ）は磁気ディスク装
置のサスペンション及び磁気ヘッドの詳細を示す各々平
面図、側面図である。これらの図において、（２１）は
架台であり、後述の磁気ディスク装置（３１）が測定時
にこれに固定される。（３１）は磁気ディスク装置であ
り、次のように構成されている。

（３２）はベース、（３３）はスピンドルモータ、（３
４）はハブ、（３５）はハブキャップであり、ベース（
３２）に軸受を介して支持されたスピンドル（いずれも
図示せず）に設けられたハブ（３４）に４枚のディスク
（７）が所定の間隔Ｄ、この例では４〔ｍ＋ｎ〕を置い
て装着され、ハブキャップ（３５）により固定され、ス
ピンドルモータ（３３）に直結されたスピンドルにより
所定の回転数にて回転駆動される。（３６）はアクチュ
エータ、（３７）はアームであり、ベース（３２）に設
けられたアクチュエータ（３６）によりアーム（３７）
が図の左右方向に往復駆動される。

（３８）はサスペンションてあり、第１０図に示される
ように板状部の両側が折り曲げられて補強され剛性の高
い支持板部（３つ）と弾性変形する弾性部（４０）とア
ーム（３７）にサスペンション（３８）を取り付けるた
めのマウント部（４１）とで構成されている。（４２）
は磁気ヘッドであり、ディスク（７）の情報の記録、読
み取りを行なう磁気へラドコア（４３）及びディスク（
７）の表面と０．２〔μｍ〕程度の微小ギャップを保ち
ながらディスク（７）の表面上を浮上するスライダ（４
４）により構成されている（第１０図）。磁気ヘッド（
４２）は第８図に示されるようにアーム（３７）にマウ
ント部（４１）を介して固定されたサスペンション（３
８）により４枚のディスクロの上。

下各面に対向させて１個ずつ計８個設けられている。以
上のように磁気ディスク装置（３１）は構成されている
。

（５１）はディスクの面振れ測定装置であり、アキシャ
ル型のプローブ（５２）が磁気ディスク装置（３１）に
装着された最上段のディスク（７）の表面に非接触にて
対向するように支持台（１０）により支持されており、
移動台（８）を介して移動用モータ（９）により矢印Ａ
方向に駆動され、ディスクｍの表面を移動するように構
成されている。プローブ（５２）はその詳細構成を第９
図に示すように、センサ部（１２）の向きがチップ部（
１３）の軸方向になるようにされており、第８図におい
てセンサ部（１２）はディスク（７）の表面に対向して
いる。なお、４枚のディスクｍのうち最上段のものに代
表させて測定を行なっているのは、ディスクロの間隔り
が４〔ｌｌｌ１〕と小さくライトアングル型のプローブ
（１１）でも厚さＴが６．Ｉ（ｍｍ）あってディスクｍ
の面と面との間に挿入できないからである。

次に動作について説明する。ディスク（７）が組み込ま
れた磁気ディスク装置は測定のために架台（２１）に固
定され、スピンドルモータ（３３）によりディスク■が
所定の高速回転状態にされる。

この状態において、第６図の従来例と同様にしてプロー
ブ（５２）を移動させながらディスク（７）のＲＶＡの
測定がなされる。このとき、各磁気ヘッド（４２）はア
クチュエータ（３６）により移動されて待避位置にある
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のディスクの面振れ測定装置は以上のように構成さ
れているので、ディスク（７）を磁気ディスク装置に組
み込んだ状態でアキシャル型のプローブ（５２）（第９
図）にてディスクのＲＶＡの測定をする場合、最上段に
あるディスクｍの面振れしか測定できず、下方のディス
クロのＲＶＡも測定する場合は第７図に示されるライト
アングル型のプローブ（１１）を用いねばならない。

しかしながら、磁気ディスク装置の小型化にともないデ
ィスク（７）相互間の距！Ｄが小さくなっているなめに
、１０−ブ（１１）のチップ部（１３）をディスク（７
）の面間に挿入できず測定が不可能であるという問題が
あった。例えば、市販されているライトアングル型のプ
ローブ（１１）のチップ部（１３）の厚みＴは６．　Ｉ
　Ｃｍｍ）であるのに対し、ディスク（７）の間隔りは
前述のように４〔Ｉ１ｍ〕であるため、プローブ（１１
）を用いることができない この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ディスクがディスク装置に組み込まれた状態
にて全てのディスクの面の変位を測定できるディスクの
面振れ測定装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るディスクの面振れ測定装置は、ディスク
の面の変位に追随して変位するようにディスクの面に対
向させて対向部材を支持しこの対向部材とともに変位す
る支持部材及び支持部材の変位を検出する変位検出手段
を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、対向部材がディスクの面の変位に
追随して変位し、支持部材は対向部材とともに変位する
。従って、支持部材の変位を変位検出手段にて検出する
ことによって間接的にディスクの面の変位を検出するこ
とがてきる。また、対向部材の大きさを小さくできるの
で、ディスクの面と面との間に挿入することが可能であ
り、実際の装置に装着されたディスクの全てについてデ
ィスクの面の変位を検出することができる。

〔実施例〕

第１図〜第４図はこの発明の一実施例を示すものであり
、第１図（ａ）、（ｂ）はディスクの面振れ測定装置の
平面図及び側面図、第２図（ａ）、（ｂ）は支持腕及び
ダミーヘッドを示す平面図及び側面図、第３図は磁気デ
ィスク装置と組み合せた状態を示す側面図、第４図（ａ
）、（ｂ）はダミーヘッドのロードアンロードの動作を
説明する説明図である。これらの図において、（６１）
はディスクの面振れ測定装置であり、次のように楕成さ
れている。（６２）はレールであり、架台（２１）の右
上面に左右方向に２本平行に設けられている。（６３）
はキャリッジであり、レール（６２〉上を移動用モータ
（９）により駆動されて矢印Ａ方向に往復する。（６４
）はホルダであり、キャリッジ（６３）に固定されてい
る。（６５）はアームであり、ホルダ（６４）に４本、
図のように設けられている。（６６）は支持腕、（６７
）はダミーヘッドてあり、第１０図に示された実際の磁
気ディスク装置に使用されるサスペンション（３８）　
、磁気ヘッド（４２）と全く同様に構成されたものをデ
ィスク、の面振れ測定装置用として用いており、支持腕
（６６）のマウント部（４１）がアーム（６５）に固定
されている。（６８）は歪ケージであり、支持腕（６６
）の弾性部（４０）に貼り付けられて弾性部く４０）に
発生する歪量を検出する。（６つ）はピンスタンド、（
７０）はロードアンロードピンであり、ピンスタンド（
６９）に４本のロードアンロードピン（７０）が図のよ
うに間隔を置いて水平（第１図（ｂ）において紙面に垂
直）に設けられている。キャリッジ（６３）がその移動
可能範囲の右端にあるとき支持腕（６６）が第４図（ａ
）に示されるようにロードアンロードピン（７０）によ
り支持されている。

その他の構成については、第８図に示された従来の装置
と同様であるので、相当するものに同一符号を付して説
明を省略する。

なお、第２図の一実施例におけるダミーヘッド（６７）
がこの発明における対向部材の、支持腕（６６）が対向
部材を支持する支持部材の、弾性部（４０）に貼り付け
られた歪ケージ（６８）が変位を検出する変位検出手段
の一例である。

次に動作について説明する。測定に先たち磁気ディスク
装ｆ（３１）は第３図に示されるように架台（２１）の
所定の位置に固定される。このとき、キャリッジ（６３
）はその移動可能範囲の右端にあり、支持腕（６６）は
ロードアンロードピン（７０）により支持され、ダミー
ヘッド（６７）は第４図＜ａ）に示される状態にある。

磁気ディスク装置（３１）の固定が済むとキャリッジ（
６３）が移動用モータ（９）により左方、ディスクｍの
方向へ駆動される。支持腕（６６）はロードアンロード
ピン（７０）と摺動しながら下降し、これに伴いダミー
ヘッド（６７）も左方へ移動しながら下降し、ディスク
（至）の表面の端部に着陸し第４図（ｂ）に示される状
態になり、さらにディスク（７）の表面を摺動しながら
所定の位置に達し、キャリッジ（６３）が停止する。こ
のとき、支持腕（６６）はロードアンロードピン（７ｏ
）による支持から開放されてダミーヘッド（６７）は支
持腕（６６）の弾性部（４０）（第２図参照）のばね力
に抗して図の上下方向に動きうる状態となっている。

次にスピンドルモータ（３３）を起動し、ディスクロを
所定の高速回転状態とする。支持腕（６６）、ダミーヘ
ッド（６７）は力学的に磁気ディスク装置！　（３１）
のサスペンション（３８）、磁気ヘッド（４２）と同様
の特性を有しているので、ダミーヘッド（６７）はディ
スク（７）の表面に生じる空気流により磁気ヘッド（４
２）と同様ディスクｍと微小間隙を保って浮上する。ダ
ミーへ・ノド（６７）はディスクロの表面の変位に追随
して変位し、ダミーヘッド（６７）を支持する支持腕（
６６）の支持板部（３９）は弾性部（４０）（第２図参
照）の弾性変形によりダミーヘット（６７）とともに変
位する。この支持板部（３つ）の変位は弾性部（４０）
の歪量として歪ケージ（６８）により検出される。検出
された歪量は図示しない測定装置によりディスク（７）
の面振れ量に換算され、第８図の従来例におけるディス
クの面振れ測定装置におけるのと同様にＲＶＡの値が算
出され、評価される。

第１図の一実施例においては、ディスクの面振れ測定装
置（６１）の支持腕（６６）、ダミーヘッド（６７）は
前述のように磁気ディスク装置（３１）のサスペンショ
ン（３８）、磁気ヘッド（４２）と同様のものを用いて
いるので、実際の磁気ディスク装置（３１）におけるサ
スペンション（３８）　、磁気ヘッド（４２）の動きを
忠実に模擬できる利点があるが、必ずしも両者を同様の
ものとする必要はなく、回転に伴うディスク■の表面の
変位に追随できるものであれば良い。

第５図はこの発明の他の実施例の要部を示すもので、（
ａ）図は支持腕及びダミーヘッド部の側面図、（ｂ）図
はダミーヘッド部の斜視図であり、ダミーヘッド（６７
）の背部に圧電素子を用いて加速度を検出する加速度変
換器（７１）を設けたものである。加速度変換器（７１
）を設けることによりディスク（７）の面振れによりダ
ミーヘッド（６７〉がディスクロに衝突する場合、この
現象をあわせて検出できるようにしたものである。なお
、（７２）は加速度変換器（７１）の接続リードである
。また、加速度を検出する加速度変換器（７１）の代り
にダミーヘッド（６７）がディスク（７）に衝突したと
きに受ける圧力を検出する圧力検出手段を用いても良い
。

なお、第２図の実施例においては支持板部（３９）の変
位を検出する変位検出手段として弾性部（４０）に発生
する歪を歪ケージ（６８）により検出するものを示した
が、他の方法、例えば光学的手段により支持板部（３９
）の変位を検出しても同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、対向部材を支持する支
持部材の変位を検出することによりディスクの面の変位
を検出するようにしたので、ディスクがディスク装置に
組み込まれた状態において全てのディスクの面振れを検
出できるディスクの面振れ測定装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の一実施例を示すもので、第
１図（ａ＞、（ｂ）はディスクの面振れ測定装置の平面
図、側面図、第２図（ａ）、（ｂ）は支持腕及びダミー
ヘッドの平面図、側面図、第３図はディスクの面振れ測
定装置と磁気ディスク装置とを組み合せた状態を示す側
面図、第４図（ａ）、（ｂ）はダミーヘッドのロードア
ンロードの動作を説明する説明図、第５図はこの発明の
他の実施例の要部を示すもので、＜ａ）図は支持腕及び
ダミーヘッド部の側面図、（ｂ）図はダミーヘッド部の
斜視図、第６図、第７図は従来のディスクの面振れ測定
装置を示すもので、第６図は側面図、第７図はライトア
ングル型のプローブの斜視図、第８図〜第１０図は他の
従来のディスクの面振れ測定装置を示すもので、第８図
はディスクの面振れ測定装置と磁気ディスク装置とを組
み合せた状態を示す側面図、第９図はアキシャル型のプ
ローブを示す斜視図、第１０図（ａ）、（ｂ）は磁気デ
ィスク装置のサスペンション及び磁気ヘッドの詳細を示
す平面図、側面図である。 図において、（２）はディスク、（３１）は磁気ディス
ク装置、（３３）はスピンドルモータ、（３９）は支持
板部、（４０）は弾性部、（６１）はディスクの面振れ
測定装置、（６３）はキャリッジ、（６６）は支持腕、
（６７）はダミーヘッド、（６８）は歪ケージである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動されるディスクの面の変位を測定するディスク
   の面振れ測定装置において、対向部材を上記ディスクの
   面の変位に追随して変位するように上記ディスクの面に
   対向させて支持し上記対向部材とともに変位する支持部
   材及び上記支持部材の変位を検出する変位検出手段を備
   えたことを特徴とするディスクの面振れ測定装置。