(57)【要約】【課題】移動部と石材ベース盤との摺動を防止して石材の粉片による発塵を低減することができるエアーベアリング支持の移動台およびヘッドキャリッジを提供することにある。【解決手段】この発明は、ガイド部材に隣接する移動テーブルの底面の両側に長円穴を設け、これに対応して石材製のベース盤にエアーを吸引する貫通孔を設ける。この貫通孔と長円穴とのギャップに応じてエアベアリングを形成する吹き出しエアーが移動テーブルの底面からこの貫通孔に流れ込み、移動テーブルの底面部がこの貫通孔と長円穴とを介して負圧吸着され、調整弁によりバランスの採れた状態で移動テーブルを保持することができる。これにより、移動台の多少の荷重変動に関係なく、移動テーブルと石材製のベース盤との間隙が微小な一定値に保持されて、移動テーブルの安定した移動ができる。【選択図】　　図１
2004060748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石材製の移動テーブルが石材製のガイド部材によりガイドされて、これらいずれかからエアーが吹出されてこれらの間でエアベアリングが形成され、石材製のベース盤上をスライドするエアーベアリング支持の移動台において、
前記ガイド部材に隣接する前記移動テーブルの底面の両側にそれぞれ設けられた有底の長円穴と、
これらそれぞれの長円穴に対応した位置で前記ベース盤に設けられこれを貫通するそれぞれの貫通孔とを備え、前記長円穴は、前記移動テーブルが移動する範囲において前記貫通孔に連通する長さで形成され、前記貫通孔から調整弁を介してエアーが吸引されるエアーベアリング支持の移動台。
【請求項２】
前記エアベアリングを構成するエアー吹出孔部分にこのエアー吹出孔が穿孔されたブッシュが挿着され、前記エアー吹出孔へ連通してこれにエアーを供給するためのエアー供給孔の内壁面が石材にできるだけ近い膨張率の低い部材により被覆されている請求項１記載のエアーベアリング支持の移動台。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記ベース盤に固定され、前記吹出孔と前記エアー供給孔とは前記移動テーブルに設けられ、前記ブッシュは、前記エアー吹出孔が穿孔された金属製の円柱であり、前記膨張率の低い部材は、前記エアー供給孔に挿着された金属パイプであって、前記ブッシュの吹出し側の表面には溝が形成されている請求項２記載のエアーベアリング支持の移動台。
【請求項４】
石材製の移動テーブルが石材製のガイド部材によりガイドされて、これらいずれかからエアーが吹出されてこれらの間でエアベアリングが形成され、石材製のベース盤上をスライドするエアーベアリング支持の移動台を有するヘッドキャリッジにおいて、
前記ガイド部材に隣接する前記移動テーブルの底面の両側にそれぞれ設けられた有底の長円穴と、
これらそれぞれの長円穴に対応した位置で前記ベース盤に設けられこれを貫通するそれぞれの貫通孔と、
この貫通孔から調整弁を介してエアーを吸引するエアー吸引機とを備え、
前記長円穴は、前記移動テーブルが移動する範囲において前記貫通孔に連通する長さで形成されているヘッドキャリッジ。
【請求項５】
前記エアベアリングを構成するエアー吹出孔部分にこのエアー吹出孔が穿孔されたブッシュが挿着され、前記エアー吹出孔へ連通してこれにエアーを供給するためのエアー供給孔の内壁面が石材にできるだけ近い膨張率の低い部材により被覆されている請求項４記載のヘッドキャリッジ。
【請求項６】
前記ガイド部材は、前記ベース盤に固定され、前記吹出孔と前記エアー供給孔とは前記移動テーブルに設けられ、前記ブッシュは、前記エアー吹出孔が穿孔された金属製の円柱であり、前記膨張率の低い部材は、前記エアー供給孔に挿着された金属パイプであって、前記ブッシュの吹出し側の表面には溝が形成されている請求項５記載のヘッドキャリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エアーベアリング支持の移動台およびヘッドキャリッジに関し、詳細しくは、石材を利用した低振動化のエアースライダを採用したエアーベアリング支持のヘッドキャリッジにおいて、移動部と石材ベース盤との摺動を防止して石材の粉片による発塵を低減することができるようなエアーベアリング支持の移動台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置の磁気ヘッドは、近年、その読出側にＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド，ＴＭＲヘッドなどを組み込んだ複合磁気ヘッドが用いられ、その記録密度は、数ギガ／インチと向上の一途を辿っていて、そのトラック数も１０，０００／インチ以上にもなる。しかも、トラック数は増加し、その幅は、狭くなる一方である。そのため、磁気ディスクや磁気ヘッドを検査する検査装置のヘッドキャリッジ（その移動台）は、低振動で高い位置決め精度が要求され、さらに高クリーン化環境が要求されている。
そこで、花崗岩の石材製ベースを使用してこれにリニアモータを載置してエアーベアリングによりヘッドキャリッジを支持して磁気ヘッドを移動させる磁気ディスクや磁気ヘッドを検査する検査装置がＵＳＰ６，１４０，８１５として公知である。
一方、印刷回路のパターン、半導体用ウエハ、ホトマスク、磁気ディスクなど、精密加工表面の微細欠陥（例えば、異物、パターンの断線、ショート、突起、欠け、その他の傷及びピンホール等）の外観検査にあっては、パターンの高密度化および／または電子回路技術の高細密化（高集積化）に伴い、外観検査装置の移動テーブルを石材製定盤をベースとしてマウントする、エアーマウントシステムが利用されている。その一例として出願人による出願が特開平５−１２６９７３号として公開されている。
そこで、出願人は、前記のエアーマウントシステムを利用してヘッドキャリッジの移動台自体も石材製にしたエアーベアリング支持の移動台を作製して使用している。
【０００３】
図４は、そのヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システムの一例を示す断面図である。
図４（ａ）は、その平面図であり、図４（ｂ）は、その断面図、（ｃ）は、移動テーブルのエアー吹出孔を中心とした部分拡大断面図である。
これら図において、１０は、ヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システムであって、例えば、花崗岩からなる石材ベース盤１と、図面において左右両側において石材ベース盤１に起立して固定された逆Ｌ字型の石材製のスライドガイド２、２と、この逆Ｌ字型のスライドガイド２、２の上部と石材ベース盤１の表面との間に装填された石材製の移動テーブル３とから構成される。その大きさとしては、例えば、２００ｍｍ角で、厚さが３０ｍｍ程度のものである。
【０００４】
図４（ａ），（ｂ）において、移動テーブル３のスライドガイド２の近傍には、その前側の左右両側に２つのエアー供給ポート４ａが設けられていて、移動テーブル３には、点線で示すように、それぞれのエアー供給ポート４ａに連通して対向する２辺に沿って内部を横断し、後端部が閉塞された２つのエアー供給孔４が穿孔されている。図４（ｂ），（ｃ）にみるように、移動テーブル３の四隅の表面、底部、そして側面に対応して３つのエアー吹出孔５がそれぞれの面の外側とエアー供給孔４とを連通するように穿孔され、設けられている。これら２つのエアー供給孔４は、石材ベース盤１の後部に設けられた駆動モータ８側の、後部が閉塞されている。そして、エアー供給ポート４ａを構成するコネクタにエアー供給管９を装着してエアー供給管９を介して外部のエアー供給源（図示せず）に接続され、これからエアーが供給される。
石材ベース盤１には、前後を横断して溝６が設けられていて、その内部には、ボールねじの駆動機構７が装填されている。そのボール７ａ側が移動テーブル３の底面に結合され、ねじ側７ｂが駆動モータ８の軸に結合し、移動テーブル３は、図４（ａ）に矢印で示す方向に移動する。
なお、移動テーブル３の表面側には、ヘッドカートリッジ取付ベース等が固定され、ヘッドが装着されるが、その部分は、図では省略してある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなエアーベアリング支持のヘッドキャリッジにあっては、エアー供給孔４あるいはエアー吹出孔５の内壁から石材の粉片が脱落し、それが発塵となってエアー吹出孔５から噴射される問題がある。そのため、定期的にエアー供給孔４とエアー吹出孔５との洗浄が必要になる。しかし、その洗浄頻度は、製品歩留まりに影響する関係でたびだび行われ、それにより検査が中断して、検査効率を低下させる欠点がある。
このような問題を解決するために出願人は、エアー吹出孔へ連通するエアー供給孔の内壁面を石材にできるだけ近い膨張率の低い部材で被覆する技術を特願２００２−１５５３９６号として出願している。
このエアーベアリング支持の移動台にヘッドカートリッジを２個搭載してヘッドキャリッジを構成したところ、搭載するヘッドカートリッジの荷重の相違によりエアーベアリング部のギャップが前後、左右で微小なアンバランスを生じてその傾きにより移動部が石材ベース面に当たり、摺動して発塵が発生することが分かった。このときに発生するギャップの相違は、１０μｍ〜１５μｍと極めて微小であり、カウンタウエイト等の機械的な調整機構ではその調整が難しいことが分かった。
一方、磁気ヘッドを検査するヘッドカートリッジ、あるいは磁気ディスクをテストするヘッドカートリッジは、定期的に交換され、その都度移動台に取り付けられる。それによりそれぞれに移動台に対する荷重が微妙に変化するので、ヘッドカートリッジ側の荷重調整による移動台のバランス調整は、手間がかかる作業となり、問題である。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、移動部と石材ベース盤との摺動を防止して石材の粉片による発塵を低減することができるエアーベアリング支持の移動台およびヘッドキャリッジを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、この発明のエアーベアリング支持の移動台およびヘッドキャリッジの特徴では、石材製の移動テーブルが石材製のガイド部材によりガイドされて、これらいずれかからエアーが吹出されてこれらの間でエアベアリングが形成され、石材製のベース盤上をスライドするエアーベアリング支持の移動台において、
ガイド部材に隣接する移動テーブルの底面の両側にそれぞれ設けられた有底の長円穴と、これらそれぞれの長円穴に対応した位置でベース盤に設けられこれを貫通するそれぞれの貫通孔とを備えていて、長円穴が移動テーブルが移動する範囲において貫通孔に連通する長さで形成され、貫通孔から調整弁を介してエアーが吸引されるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
前記したのように、この発明にあっては、ガイド部材に隣接する移動テーブルの底面の両側に長円穴を設け、これに対応して石材製のベース盤にエアーを吸引する貫通孔を設ける。この貫通孔と長円穴とのギャップに応じてエアベアリングを形成する吹き出しエアーが移動テーブルの底面からこの貫通孔に流れ込み、移動テーブルの底面部がこの貫通孔と長円穴とを介して負圧吸着され、調整弁によりバランスの採れた状態で移動テーブルを保持することができる。これにより、移動台の多少の荷重変動に関係なく、移動テーブルと石材製のベース盤との間隙が微小な一定値に保持されて、移動テーブルの安定した移動ができる。
その結果、移動部と石材ベース盤との摺動を防止して石材の粉片による発塵を低減することができるエアーベアリング支持の移動台を容易に実現することができる。
【０００８】
【実施例】
図１は、この発明のエアーベアリング支持の移動台の一実施例のヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システムであって、（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、ガイド部材を除いた状態の移動テーブルとベース盤との関係を示す説明図、図２は、その中央縦断面図、そして、図３（ａ）は、その部分拡大平面断面図、（ｂ）は、移動テーブルのエアー吹出孔を中心とした部分拡大断面図である。
なお、図４と同様な構成要素は、同一の符号で示し、その説明を割愛する。
図１（ａ）において、１１は、ヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システムであって、石材ベース盤１には、図１（ｂ）に点線で示すように、移動テーブル１３の移動方向において石材ベース盤１の中央部に２箇所にエアー吸引孔１ａ，１ａが設けられていて、移動テーブル１３は、移動テーブル３に換えて設けられていて、エアー吸引孔１ａに対応するその底面にザグリ穴として長円穴１３ａ，１３ａが穿設された石材製のテーブルである。
なお、図１（ｂ）は、長円穴１３ａ，１３ａとエアー吸引孔１ａとの関係を説明するためにスライドガイド２を取り外した状態の説明図であって、かつ、図２に示すように、長円穴１３ａの幅がエアー供給孔１４の径（平面からみた幅）と実質的に等しいのでエアー供給孔１４等も省略した形で示してある。
【０００９】
移動テーブル３の底面に設けられた長円穴１３ａ，１３ａは、スライドガイド２に隣接するようにエアー供給孔１４の下側に位置する底面において移動テーブル１３の両サイドに設けられている。その他の構成要素は、図４と同様である。なお、図１（ａ）に線で示すＹ字型の部材２０は、ヘッドカートリッジ取付アームであって、ねじにて移動テーブル１３に固定され、図２に示すように、ヘッドカートリッジ取付アーム２０のＹ字型の腕の先端側にそれぞれヘッドカートリッジ２１，２１が装着される。２２は、ヘッドカートリッジに装着された磁気ヘッドである。
エアー吸引孔１ａは、図２に示すように、石材ベース盤１を貫通していて、裏面に設けられたエアー吸引ポート１ｂを構成するコネクタに接合されている。それぞれのエアー吸引ポート１ｂ，１ｂは、エアー吸引管９ａ，９ａに結合され、エアー調整弁１８，１８を介してそれぞれが真空発生装置１９に結合されている。
エアー吸引孔１ａは、図１（ｂ）に示すように、移動テーブル３が中央部にあるときにその底面に設けられた長円穴１３ａの中央部に位置にエアー吸引孔１ａの吸引開口部が位置するようになっていて、長円穴１３ａの長手方向の長さは、移動テーブル１３が図１（ａ）において全ストローク移動した場合にもエアー吸引孔１ａと連通する長さになっている。
【００１０】
移動テーブル１３は、図１（ａ）に示すように、その前側の左右両側に２つのエアー供給ポート１４ａが設けられていて、それぞれエアー供給ポート１４ａに連通して対向する２辺に沿って内部を貫通横断する２つのエアー供給孔１４が穿孔され、設けられている。このエアー供給孔１４には、石材製の移動テーブル１３の四隅の表面、底部、そして側面に対応して３つのエアー吹出孔１５（図３（ａ），（ｂ）参照）が設けられ、これらがそれぞれの面の外側とエアー供給孔１４とを連通するように穿孔されている。なお、この吹出孔１５の径は、０．２〜０．６ｍｍ程度の微小な孔であって、移動テーブル１３そのものではなく、金属ブッシュ１７に設けられているので、微小な孔を開けることができる。この点、従来の吹出孔１５の径は、石材に直接孔を開けるために０．８ｍｍ以上であり、その分、エアーの使用率が大きくなり、発塵もその分多くなり、位置制御も荒くなるが、０．２〜０．６ｍｍ程度のエアー吹出孔を開けられることで、エアーの使用率を抑え、位置制御を向上させることができる利点がある。なお、０．２ｍｍ以下になると、かえってエアー吹出抵抗が増加してあまり好ましくない。
【００１１】
さらに、図３（ａ），（ｂ）に示すように、エアー供給孔１４には、金属パイプ１６が内側に挿着され、接着剤にて石材に形成された貫通孔に固定されている。各エアー吹出孔１５は、円柱の金属ブッシュ１７に穿孔された小径のものであって、その孔は、金属パイプ１６を貫通してエアー供給孔１４に連通している。この金属ブッシュ１７は、移動テーブル１３の四隅の表面、底部、そして側面に対応して挿着されていて、同様に接着剤にて石材に形成された孔に固定されている。金属ブッシュ１７の表面には、円形のエアーの逃げ溝１７ａ（図３（ａ），（ｂ）参照）が形成されていて、この溝により吹出エアーが拡がりをもって均一化される。
さらに、エアー供給孔１４の後端部には、金属パイプ１６に設けられたねじ溝１６ａ（図１（ａ），図３（ａ）参照）に螺合するプラグ栓１２が着脱可能にこれにねじ固定されている。
なお、逃げ溝１７ａを直接石材製の移動テーブル１３に設けると、石材の粉片が発生し易くなるが、金属ブッシュ１７を挿着することで、この溝形成が容易になるとともに石材粉片も発生しなくて済む。また、金属パイプ１６と金属ブッシュ１７は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の錆び難く、石材に対して、この石材からはがれない程度にこれにできるだけ近い膨張率の低い金属を使用する。
また、エアー供給孔１４を形成する金属パイプ１６の内径は、８ｍｍφ〜１５ｍｍφ程度であり、金属パイプ１６の厚さは、数ミリ程度である。
【００１２】
このような構成の移動テーブル１３を使用するヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システム１１にあっては、エアー供給孔１４が金属パイプ１６で形成され、エアー吹出孔１５が金属ブッシュで形成されている。そこで、これらによりそれぞれにエアーが通る壁面が金属で被覆され、これによりエアー供給孔あるいはエアー吹出孔の内壁からの石材の粉片の脱落が発生しない。また、プラグ栓１２を外せば、エアー供給孔１４が前後に貫通しているので、エアー供給孔あるいはエアー吹出孔等の発生する金属片、接着剤等の異物の洗浄が容易にでき、十分にこれらを除去することができる。その結果、洗浄効率が向上し、洗浄頻度（洗浄回数）も低減できる。
【００１３】
さらに、真空発生装置（吸引エアーポンプ）１９を動作させて、２つのエアー調整弁１８を調整することで、ザグリ穴として底面に設けられた長円穴１３ａ，１３ａ介して移動テーブル１３が負圧吸着され、かつ、吹き出し孔からのエアーが流入するので、移動テーブル１３の荷重の多少の変動に関わらず、移動テーブル１３の浮上量を最適な量に調整でき、一定の間隙を確保して安定した移動が可能になる。その結果、移動部が石材ベース盤面を摺動することがほとんどなくなり、発塵を抑えることができる。
【００１４】
以上説明してきたが、実施例のエアー供給孔１４は、金属パイプ１６で形成され、エアー吹出孔１５は金属ブッシュで形成されているが、これは、金属に限定されるものではなく、膨張率の低い合成樹脂等の部材であってもよい。また、内径の大きい金属パイプ１６部分については金属パイプ１６に換えて膨張率の低いコーティング部材でコーティングしていてもよい。なお、エアー吹出孔１５の孔径は、微小なものなので樹脂コーディングすることは難しく、前記のようにブッシュを挿着する。
また、実施例は、移動テーブル側からエアーを吹出すエアーベアリング構造の例を挙げているが、スライドガイドとベース盤板のガイド部分側からエアーを吹出すエアーベアリング構造のものであってもよく、実施例の移動テーブルのガイド構造は、一例であって、この発明は、この実施例のものに限定されるものではない。また、この発明のエアーベアリング支持の移動台は、前記したヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システムに限定されるものではなく、各種のベアリング支持の移動台に適用できることはもちろんである。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にあっては、ガイド部材に隣接する移動テーブルの底面の両側に長円穴を設け、これに対応して石材製のベース盤にエアーを吸引する貫通孔を設ける。この貫通孔と長円穴とのギャップに応じてエアベアリングを形成する吹き出しエアーが移動テーブルの底面からこの貫通孔に流れ込み、移動テーブルの底面部がこの貫通孔と長円穴とを介して負圧吸着され、調整弁によりバランスの採れた状態で移動テーブルを保持することができる。これにより、移動台の多少の荷重変動に関係なく、移動テーブルと石材製のベース盤との間隙が微小な一定値に保持されて、移動テーブルの安定した移動ができる。
その結果、移動部と石材ベース盤との摺動を防止して石材の粉片による発塵を低減することができるエアーベアリング支持の移動台を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のエアーベアリング支持の移動台の一実施例のヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システムであって、（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、ガイド部材を除いた状態の移動テーブルとベース盤との関係を示す説明図である。
【図２】図２は、その中央縦断面図、　図２（ａ）は、移動テーブルのエアー吹出孔を中心とした部分拡大平面図、図２（ｂ）は、その部分拡大断面図である。
【図３】図３（ａ）は、その部分拡大平面断面図、図３（ｂ）は、移動テーブルのエアー吹出孔を中心とした部分拡大断面図である。
【図４】図４は、ヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システムの一例を示す断面図であって、（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その側面断面図、（ｃ）は、その移動テーブルのエアー吹出孔を中心とした部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１…石材ベース盤、１ａ…エアー吸引ポート、
２…スライドガイド、３，１３…移動テーブル、
４，１４…エアー供給孔、５，１５…エアー吹出孔、
６…溝、７…ボールねじの駆動機構、
８…駆動モータ、９…エアー供給管、エアー吸引管９ａ
１０，１１…ヘッドキャリッジのエアーベアリング支持システム、
１２…プラグ栓、１３ａ…長円穴、
１６…金属パイプ、１７…金属ブッシュ、
１８…エアー調整弁、１９…真空発生装置、
２０…ヘッドカートリッジ取付アーム、２１…ヘッドカートリッジ、
２２…磁気ヘッド。
【図１】
2004060748.tif 000003
【図２】
2004060748.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004060748.tif 000006