(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業時に把持するためのピンセット本体と、
前記ピンセット本体に装着されるとともに、吸引通路を有するチューブアセンブリと、
前記チューブアセンブリの先端に装着されるとともに、前記吸引通路と連通する開口を備えた吸着パッドとからなり、
前記チューブアセンブリの前記吸引通路に吸引力を作用させることにより前記吸着パッドに接触させて物品を吸着するエアピンセットであって、
前記チューブアセンブリは、
前記チューブアセンブリのほぼ全長にわたって存在するアウタチューブと、
前記アウタチューブの内径よりその外径が小さく、かつ、前記アウタチューブ内の前記先端側に配置されるインナチューブとを備え、
前記吸着パッドは前記アウタチューブと前記インナチューブとの間隙で保持される構造を有することを特徴とする
エアピンセット。
【請求項２】
前記インナチューブの軸方向への移動を阻止するためのストッパチューブが前記アウタチューブ内に嵌装、固定され、前記インナチューブに前記ストッパチューブが突き当たることにより前記インナチューブの軸方向への移動を阻止するとともに、前記ストッパチューブと前記インナチューブとで導電経路を形成していることを特徴とする
請求項１に記載のエアピンセット。
【請求項３】
前記吸着パッドは導電性を有し、
前記アウタチューブと前記インナチューブとの間隙で前記吸着パッドが保持されることにより、前記吸着パッドと前記アウタチューブとの間、および前記吸着パッドと前記インナチューブとの間で導電経路が形成されることを特徴とする
請求項１に記載のエアピンセット。
【請求項４】
作業時に把持するためのピンセット本体と、
前記ピンセット本体に装着されるとともに、吸引通路を有する金属チューブと、
前記金属チューブの先端に装着されるとともに、前記吸引通路と連通する開口を備えた吸着パッドとからなり、
前記金属チューブの前記吸引通路に吸引力を作用させることにより前記吸着パッドに接触させて物品を吸着するエアピンセットであって、
前記ピンセット本体には、前記金属チューブと電気的に接続されるとともに、接地用配線と接続されるブラケットを備え、
前記ブラケットは、前記金属チューブを支持しており、
前記金属チューブは所定の位置で屈曲しており、
前記金属チューブの屈曲方向に向けて前記ブラケットによる支持がなされていることを特徴とする
エアピンセット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアピンセットに関し、特に、ハードディスクドライブに用いられる磁気ヘッドを備えたスライダを吸着してヘッドサスペンションに取り付ける作業をする際に適したエアピンセットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ヘッドのスライダはヘッドサスペンションに接着剤で固定されている。しかし、スライダを直接ヘッドサスペンションの所定位置に配置することは容易でないことから、接着治具を用いてスライダをヘッドサスペンションの所定位置に接着する手法が採用されている。より具体的には、スライダを載置する位置を有するとともに、ヘッドサスペンションを保持し、かつ前記スライダを載置する位置に対してヘッドサスペンションのスライダ接着位置を一致させることのできる機構を備えた治具を用いる。この治具を用いる作業は、まず、スライダを当該治具のスライダ載置位置に位置決めし、次いで接着剤が付着されたヘッドサスペンションに前記機構によりスライダを接着せしめるという工程となる。スライダを当該治具のスライダ載置位置に位置決めする際には、スライダをエアピンセットに吸着して行っていた。またこの作業は、スライダが微少であることから、顕微鏡下で行っていた。したがって、エアピンセットは顕微鏡下で作業することを考慮したものであることが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ハードディスクドライブに用いられる磁気ヘッドとして、近時、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive、巨大磁気抵抗効果）ヘッドが採用されている。このＧＭＲヘッドは、従来のＭＲ（Magneto Resistive、磁気抵抗効果）ヘッドに比べて磁気記録密度を画期的に向上することのできるヘッドである。このＧＭＲヘッドを組み込んだスライダはその寸法が小さくなり、ナノスライダと呼ばれる２ｍｍ×１．５ｍｍ程度のものから、ピコスライダと呼ばれる１．３ｍｍ×１ｍｍ程度のものへと移行している。また、将来的にはフェムトスライダと呼ばれる１ｍｍ×０．５ｍｍ程度の寸法のスライダも検討されている。
また、ＧＭＲヘッドはＭＲヘッドに比べてＥＳＤ（Electro Static Discharge、静電気放電）に対して弱い。スライダをサスペンションに取り付ける際にエアピンセットで吸着、接触するとＥＳＤが生じてＧＭＲヘッドが損傷することがある。
【０００４】
ところが、これまでのエアピンセットは、ピコスライダあるいはフェムトスライダのような極めて小寸法の物品を吸着するとともに、ＥＳＤに対する対応が不十分であった。
そこで本発明は、ピコスライダあるいはフェムトスライダのような極めて小寸法の物品を吸着してサスペンションの所定位置に配置する作業を効率よく行うことのできるエアピンセットの提供を課題とする。加えて本発明は、ＥＳＤに対する対策が施されたエアピンセットの提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作業時に把持するためのピンセット本体と、前記ピンセット本体に装着されるとともに、吸引通路を有する金属チューブと、前記金属チューブの先端に装着されるとともに、前記吸引通路と連通する開口を備えた吸着パッドとからなり、前記金属チューブの前記吸引通路に吸引力を作用させることにより前記吸着パッドに接触させて物品を吸着するエアピンセットであって、前記吸着パッドは導電経路を備えた弾性部材から構成されていることを特徴とするエアピンセットである。そして、本発明のエアピンセットは、前記吸着パッドと前記金属チューブとが電気的に接続されるとともに、前記金属チューブが接地されているものとすることができる。そうすることにより、スライダの吸着を確実にできるとともに、静電気が発生したとしても吸着パッド、金属チューブを通じて接地できるので磁気ヘッドの静電気破壊を防止することができる。導電経路を備えた弾性部材としては、例えば導電経路を形成するに足りる量のＣ（炭素）粉末が分散されたゴムがある。さらに、前記吸着パッドは、吸着面に向かって断面積が減少する形態とすることが望ましい。
【０００６】
また本発明は、作業時に把持するためのピンセット本体と、前記ピンセット本体に装着されるとともに、吸引通路を有するチューブアセンブリと、前記チューブアセンブリの先端に装着されるとともに、前記吸引通路と連通する開口を備えた吸着パッドとからなり、前記チューブアセンブリの前記吸引通路に吸引力を作用させることにより前記吸着パッドに接触させて物品を吸着するエアピンセットであって、前記チューブアセンブリは、前記チューブアセンブリのほぼ全長にわたって存在するアウタチューブと、前記アウタチューブの内径よりその外径が小さく、かつ、前記アウタチューブ内の前記先端側に配置されるインナチューブとを備え、前記吸着パッドは前記アウタチューブと前記インナチューブとの間隙で保持される構造を有することを特徴とするエアピンセットが提供される。
このエアピンセットによれば、吸着パッドは前記アウタチューブと前記インナチューブとの間隙で保持される、つまり吸着パッドはアウタチューブおよびインナチューブの両者に接触することになる。したがって、例えば吸着パッドとして前述した導電経路を備えた弾性部材を用いると、アウタチューブまたはインナチューブのいずれかと接触する場合に比べて接触面積を大きくとれる、つまり電気抵抗を減らすことができるので、ＥＳＤ対策に有効である。
本発明のエアピンセットにおいて、前記インナチューブの軸方向への移動を阻止するためのストッパチューブが前記アウタチューブ内に嵌装、固定され、前記インナチューブに前記ストッパチューブが突き当たることにより前記インナチューブの軸方向への移動を阻止するとともに、前記ストッパチューブと前記インナチューブとで導電経路を形成することができる。
また以上の本発明のエアピンセットにおいて、前記吸着パッドは導電性を有し、前記アウタチューブと前記インナチューブとの間隙で前記吸着パッドが保持されることにより、前記吸着パッドと前記アウタチューブとの間、および前記吸着パッドと前記インナチューブとの間で導電経路を形成することができる。
【０００７】
さらに本発明は、作業時に把持するためのピンセット本体と、前記ピンセット本体に装着されるとともに、吸引通路を有する金属チューブと、前記金属チューブの先端に装着されるとともに、前記吸引通路と連通する開口を備えた吸着パッドとからなり、前記金属チューブの前記吸引通路に吸引力を作用させることにより前記吸着パッドに接触させて物品を吸着するエアピンセットであって、前記ピンセット本体には、前記金属チューブと電気的に接続されるとともに、接地用配線と接続されるブラケットを備えることを特徴とするエアピンセットが提供される。
本発明のエアピンセットにおいて、前記ブラケットは、前記金属チューブを支持していることが望ましい。また、前記金属チューブは所定の位置で屈曲しており、前記金属チューブの屈曲方向に向けて前記ブラケットにより支持されていることが望ましい。
【０００８】
さらにまた本発明では、吸引力を物品に作用させることにより物品を吸着する吸着パッドであって、前記吸着パッドは、弾性体からなるマトリックス相と、前記マトリックス相において導電経路を形成する導電物質相とからなることを特徴とする吸着パッドが提供される。この吸着パッドにおいて、前記マトリックス相をゴム材料から構成し、前記導電物質相を炭層粉末から構成することが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係るエアピンセット全体を示す図である。図１に示すように、エアピンセット１は、ピンセット本体２と、ピンセット本体２の先端に着脱自在に装着されるカプラ２ａと、カプラ２ａに固定されるＥＳＤブラケット４と、カプラ２ａから突出するチューブアセンブリ５と、チューブアセンブリ５の先端に装着された吸着パッド６とから構成される。カプラ２ａは、チューブアセンブリ５をピンセット本体２に装着する機能を有しており、本発明ではピンセット本体２の構成要素として扱う。このエアピンセット１を用いて作業を行う場合、作業員がピンセット本体２を把持しつつチューブアセンブリ５の先端の吸着パッド６でスライダ等の物品を吸着する。ＥＳＤブラケット４には、接地用配線７が接続されている。
ピンセット本体２は、作業員が把持しやすいようにペン型の形態をなしている。このピンセット本体２の内部に真空発生器を内蔵したタイプのエアピンセット１とすることができる。例えば、ＰＩＳＣＯ社のエアピンセットＶＴＡあるいはＶＴＢが該当する。もっとも、本発明はこのタイプに限定されるものではなく、別途用意された真空発生源にエアピンセット１を接続するタイプとすることもできる。
【００１０】
吸着パッド６は、作業対象であるスライダに直接接触する部分である。吸着パッド６に要求される特性としては、スライダに傷をつけないこと、スライダを吸着する際に真空漏れを生じさせないこと、スライダを吸着したままで必要箇所に押し付けて位置決めする際に吸着ずれが生じないための適度な摩擦力を生じさせること、さらにＥＳＤに対する対策が施されていること、が要求される。そこで本実施の形態にかかる吸着パッド６は、導電性物質としてのＣ（炭素）粉末を分散して導電経路を形成できるブタジエンゴムで構成し、以上の要求を満足させた。つまり、ブタジエンゴムは、適度な弾性力を備えているために、スライダに傷を付けることがなく、また吸着漏れ、吸着ずれの心配もない。また、Ｃ粉末により導電経路を形成しているので、ＥＳＤ対策を講じることができる。もっともこれはあくまで１例であり、本発明を限定する根拠とはならない。
【００１１】
図３に吸着パッド６の側面図を示す。吸着パッド６は保持部６１および吸着部６２とからなる。保持部６１および吸着部６２には貫通孔が形成され、この貫通孔は後述するチューブアセンブリ５の吸引通路と連通している。吸着部６２は、先端である吸着面に向かって径が縮小する円錐台形状をなしている。
スライダセット作業は、前述のように顕微鏡作業であるから、スライダを精度よく所定の位置にセットするためには、吸着パッド６の先端に吸着されたスライダを作業員が顕微鏡を通して観察できる必要がある。そのためには、吸着パッド６の吸着面はスライダより小さい必要がある。一方、吸着パッド６の耐久性を増すためには吸着パッド６の肉厚（軸方向）が厚く径が大きい方が望ましい。
【００１２】
そこでこの相反する要求に応えるために、本実施の形態では、吸着部６２を保持部６１側の径を大きくするが、吸着面に行くに従って断面積を小さくした円錐台形状とした。吸着パッド６の具体的な寸法例として、ｄ１＝０．４ｍｍ、ｄ２＝０．８ｍｍ、ｄ３＝１．３ｍｍとすることができる。前述の通りピコスライダは１．３ｍｍ×１ｍｍの寸法を有しているから、吸着パッド６で吸着することができるとともに、顕微鏡を介してスライダを観察することができる。
【００１３】
図２は吸着パッド６を装着した状態のチューブアセンブリ５の詳細を示す図である。
チューブアセンブリ５は、アウタチューブ５１、インナチューブ５２およびストッパチューブ５３とから構成される。アウタチューブ５１、インナチューブ５２およびストッパチューブ５３はいずれもステンレス鋼で構成されている。
チューブアセンブリ５は吸着パッド６とカプラ２ａとを接続し作用される吸引力を伝達する機能を有する。したがって、チューブアセンブリ５は吸引通路５ａを備えている。また、チューブアセンブリ５はくの字状に屈曲している。これは、チューブアセンブリ５が直線状であるよりも、作業員がエアピンセット１を把持した状態での作業性が良好なためである。なお、チューブアセンブリ５の吸着パッド６を装着する側を先端と呼び、カプラ２ａと接続される側を後端と呼ぶことにする（図１参照）。
【００１４】
アウタチューブ５１はチューブアセンブリ５のほぼ全長にわたって存在する。チューブアセンブリ５の先端側にはアウタチューブ５１の内部にアウタチューブ５１の内径よりもその外径が小さいインナチューブ５２が配置される。アウタチューブ５１とインナチューブ５２との間の間隙に吸着パッド６の保持部６１が挿入、保持される構造となっている。つまり、アウタチューブ５１とインナチューブ５２とを同軸上に配置するとアウタチューブ５１の内周とインナチューブ５２の外周との間に間隙が形成される。一方、吸着パッド６の吸着部６２はチューブ形状をなしているから、この吸着部６２を前記間隙に挿入すれば、吸着パッド６が保持されることになる。
アウタチューブ５１内にはストッパチューブ５３も配置されている。ストッパチューブ５３は、一端がチューブアセンブリ５の後端でアウタチューブ５１と溶接されている。したがって、ストッパチューブ５３はアウタチューブ５１内において軸方向に固定されている。ストッパチューブ５３の他端は、アウタチューブ５１内でインナチューブ５２と突き当てられており、そのためインナチューブ５２はアウタチューブ５１内で軸方向への不必要な移動が規制される。なお、本実施の形態ではインナチューブ５２の軸方向移動の規制をストッパチューブ５３によって行っているが、内径が異なる部分を備えた単一のチューブによっても実現できる。
【００１５】
インナチューブ５２に対してストッパチューブ５３がストッパとしての機能を果たすためには、ストッパチューブ５３の内径をインナチューブ５２の外径よりも小さくする必要がある。また、ストッパチューブ５３の外径はアウタチューブ５１の内径と一致しており、アウタチューブ５１内にストッパチューブ５３を嵌装した（嵌めた状態で目的の形とした）構造となっている。
【００１６】
図４はインナチューブ５２に吸着パッド６を装着した状態の斜視図および断面図を示しているが、吸着パッド６にインナチューブ５２を嵌装した構造とすることにより、吸着パッド６の剛性を高めている。特に、断面図に示すように、インナチューブ５２の先端を吸着バッド６の吸着部６２まで差し込む構造としているために、吸着パッド６の座屈防止に有効である。つまり、スライダを接着治具の端面に押し付けて位置決めする際には接着治具に対して平行な方向に力を加えるために、それによって発生する反力により吸着パッド６は座屈する方向に力を受ける。しかし、図４に示すようにインナチューブ５２の先端を吸着バッド６の吸着部６２まで差し込むと、この差し込んだ部分が座屈に対して抵抗となる。ただし、インナチューブ５２の先端が吸着バッド６に対してあまり深く入り込みすぎると、吸着パッド６の柔軟性が損なわれ、スライダの吸着に支障を来すおそれがある。座屈を防止する剛性を持たせるとともに、吸着性能を確保するように差し込みの寸法を決定する必要がある。
【００１７】
チューブアセンブリ５を得るには、図４に示すように、まず、吸着パッド６をインナチューブ５２に装着する。一方、アウタチューブ５１にストッパチューブ５３を挿入するとともに、その後端を溶接により固定する。ストッパチューブ５３が固定されたアウタチューブ５１の先端から吸着パッド６が装着されたインナチューブ５２を挿入する。インナチューブ５２は、吸着パッド６の吸着部６２がアウタチューブ５１の先端に突き当たるまで差し込むと、図２に示すチューブアセンブリ５を得ることができる。
【００１８】
インナチューブ５２を挿入した後に、チューブアセンブリ５をくの字状に曲げる。顕微鏡下でスライダを吸着するとき、作業者がエアピンセット１を持った状態で吸着パッド６の吸着面がスライダに対して平行となるような角度に曲げることが望まれる。
チューブアセンブリ５は、アウタチューブ５１、インナチューブ５２およびストッパチューブ５３を組み合わせ、かつ、くの字状に屈曲させているために、適度な弾性を備えている。エアピンセット１で吸着したスライダを接着治具に押し付けて位置決めを行う際に、その押し付け力によってチューブアセンブリ５はたわむ。したがって、作業者による押し付け力に個人差があっても、チューブアセンブリ５のたわみ、つまり弾性により吸収し、スライダが接着治具に押し付けられる力を一定に保つ機能をも有する。
なお、吸着パッド６が劣化した場合には、チューブアセンブリ５からインナチューブ５２とともに吸着パッド６を抜き出す。そして、インナチューブ５２から劣化した吸着パッド６を取り外した後に新たな吸着パッド６をインナチューブ５２に装着し、チューブアセンブリ５に挿入する。つまり、本実施の形態のチューブアセンブリ５は、吸着パッド６の着脱容易性も備えている。
【００１９】
チューブアセンブリ５は、ＥＳＤへの対応も考慮した構造となっている。
図２に示すとおり、吸着パッド６の保持部６１はアウタチューブ５１とインナチューブ５２との双方に接触している。また、インナチューブ５２はストッパチューブ５３と突き当たっている。さらに、ストッパチューブ５３はアウタチューブ５１に嵌装されている。ここで、アウタチューブ５１、インナチューブ５２およびストッパチューブ５３はいずれもステンレス鋼で構成され、また吸着パッド６は導電物質としてのＣ粉末を含有して吸着パッド６全体として導電性を示すことは前述の通りである。
【００２０】
以上より、吸着パッド６はアウタチューブ５１およびインナチューブ５２と電気的に接続されている。また、インナチューブ５２とストッパチューブ５３とが電気的に接続され、さらにストッパチューブ５３とアウタチューブ５１とが電気的に接続されている。よって、吸着パッド６の保持部６１の内周面は、インナチューブ５２と電気的に接続されることになる。また、チューブアセンブリ５は、前述のようにくの字状に屈曲しており、この屈曲によりアウタチューブ５１とストッパチューブ５３との電気的接続がより確実に行われている。一方、吸着パッド６の保持部６１の外周面は、アウターチューブ５１と直接接触しているから、これらも電気的に接続されている。したがって、吸着パッド６に対してアウタチューブ５１およびインナチューブ５２の双方が導電経路となるので、いずれか一方のみにしか接触していない場合に比べて電気抵抗が低く、ＥＳＤの対策に有効である。なお、吸着パッド６の保持部６１の長さを長くすれば、アウタチューブ５１およびインナチューブ５２との接触面積が大きくなり、ＥＳＤ対策にさらに有効である。
【００２１】
ＥＳＤブラケット４は、チューブアセンブリ５を機械的に支持しそのたわみを補強する機械的機能、およびチューブアセンブリ５と接地用配線７とをつなぐ電気的接続の機能を併せ持つ。
図５に示すように、ＥＳＤブラケット４は、金属平板をＬ字状に折り曲げた形状を有し、固定部４１およびチューブ支持部４２とから構成されている。ＥＳＤブラケット４は、固定部４１を介してカプラ２ａに固定されている。ＥＳＤブラケット４は例えばステンレス鋼からなるカプラ２ａに対して電気的に接続されるように固定される。例えば、半田付け、溶接あるいはボルトによる固定であればよい。固定部４１の端部には接地用配線７が接続されている。
ＥＳＤブラケット４のチューブ支持部４２にはＵ字状溝４２ａが形成され、このＵ字状溝４２ａによってチューブアセンブリ５を支持する構造となっている。これを、チューブアセンブリ５の屈曲との関係でとらえると、チューブアセンブリ５の屈曲方向に向けてＥＳＤブラケット４がチューブアセンブリ５を支持していることになる。この支持構造の部分によっても、チューブアセンブリ５はＥＳＤブラケット４と電気的に接続されている。
【００２２】
エアピンセット１でスライダを吸着しながら接着治具に押し付ける作業を行うと、チューブアセンブリ５にはＥＳＤブラケット４のＵ字状溝４２ａに入り込む方向に力が加わる。したがって、チューブアセンブリ５とＥＳＤブラケット４のＵ字状溝４２ａにおける接触面は作業時に常に摺動するため、酸化あるいは汚れによる接触抵抗の増大を防ぐ構造となっている。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態によるエアピンセット１は、吸着パッド６が導電性を備えているとともに、適度な弾性を有している。また、チューブアセンブリ５は吸着パッド６に対して安定した電気的な接続が得られるような構造とし、さらに接地用配線７と接続されるＥＳＤブラケット４とチューブアセンブリ５との電気的な接続も安定したものとなっているから、ＥＳＤに対する対応も十分である。
なお、エアピンセット１としての気密性を確保するために、チューブアセンブリ５とカプラ２ａとの接続部分を接着剤で封止することが有効である。また、ピンセット本体２とカプラ２ａとの接続部分をテーパ形状にすることも有効である。
また、以上の実施形態では、吸着する物品としてスライダを想定したが、本発明のエアピンセット１はこれ以外の物品の吸着に適用できることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明のエアピンセットによれば、ピコスライダあるいはフェムトスライダのような極めて小寸法の物品を吸着してサスペンションの所定位置に配置する作業を効率よく行うことができる。また本発明によれば、ＥＳＤに対する対策が施されたエアピンセットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態に係るエアピンセットの全体図である。
【図２】  本実施の形態に係るエアピンセットのチューブアセンブリの構造を説明するための図である。
【図３】  本実施の形態に係るエアピンセットの吸着パッドを示す図である。
【図４】  本実施の形態に係るエアピンセットの吸着パッドをインナチューブに組み付けた状態を示す図である。
【図５】  本実施の形態に係るエアピンセットのカプラおよびＥＳＤブラケットを示す図である。
【符号の説明】
１…エアピンセット、２…ピンセット本体、２ａ…カプラ、４…ＥＳＤブラケット、５…チューブアセンブリ、６…吸着パッド、７…接地用配線、５１…アウタチューブ、５２…インナチューブ、５３…ストッパチューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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