ディスク駆動装置の生産方法及びディスク駆動装置
【課題】ディスク駆動装置の構成部品の清浄度を向上し、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でもＴＡ障害発生の確率を低く保つことのできるディスク駆動装置の生産方法を提供する。
【解決手段】ディスク駆動装置の生産方法は、所定レベル以上のクリーンルーム内で洗浄工程１００と組立工程２００が連続して実施される。洗浄、組立対象であるディスク駆動装置のベース部材１２は、洗浄工程１００は、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８、スプレー洗浄工程１１０、水切工程１１２、乾燥工程１１４を含む。第１純水洗浄工程１０６は、第１純水洗浄槽１２６に満たされた純水１２８中で、４０ｋＨｚ、６８ｋＨｚ、１３２ｋＨｚの周波数による純水超音波洗浄を順に施す。洗浄されたベース部材１２は、洗浄工程１００と連続した組立工程２００で清浄度が所定値以上ｎ他の構成部品と共に組み立てられる。
【解決手段】ディスク駆動装置の生産方法は、所定レベル以上のクリーンルーム内で洗浄工程１００と組立工程２００が連続して実施される。洗浄、組立対象であるディスク駆動装置のベース部材１２は、洗浄工程１００は、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８、スプレー洗浄工程１１０、水切工程１１２、乾燥工程１１４を含む。第１純水洗浄工程１０６は、第１純水洗浄槽１２６に満たされた純水１２８中で、４０ｋＨｚ、６８ｋＨｚ、１３２ｋＨｚの周波数による純水超音波洗浄を順に施す。洗浄されたベース部材１２は、洗浄工程１００と連続した組立工程２００で清浄度が所定値以上ｎ他の構成部品と共に組み立てられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク駆動装置の生産方法及びディスク駆動装置、特にパーティクルの付着量が低減されるディスク駆動装置の生産方法及びディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤなどのディスク駆動装置は、流体動圧軸受ユニットを備えることにより回転精度が飛躍的に向上した。それに伴いディスク駆動装置は、一層の高密度・大容量化が求められるようになった。例えば磁気的にデータを記録するディスク駆動装置では、記録トラックを形成した記録ディスクを高速で回転させておき、磁気ヘッドがその記録トラック上を僅かな浮上隙間を介してトレースしながらデータのリード／ライトを実行する。このようなディスク駆動装置を高密度・大容量化するためには記録トラックの幅を狭くする必要がある。また、このトラック幅の狭幅化に伴い、磁気ヘッドと記録ディスクとの隙間をさらに狭くする必要が生じている。その浮上隙間は例えば、１０ｎｍ以下の極狭にしたいという要求がなされている。
【０００３】
また、高密度化のため、磁気ヘッドに磁気抵抗効果型素子(以下、ＭＲ素子という)が多用されている。その一方で、極狭な浮上隙間でＭＲ素子を用いることにより、サーマルアスペリティ障害（以下、ＴＡ障害という）やヘッドクラッシュ障害の発生が一段と深刻となる。ＴＡ障害とは、磁気ヘッドの浮上トレース中に、ＭＲ素子にディスク表面上の微小な異物が接触することにより発生する運動エネルギーに起因してＭＲ素子に瞬間的に熱が生じることにより発生する。ＭＲ素子が瞬間的に加熱、冷却されると、ＭＲ素子の抵抗値が瞬間的に変動し再生信号にノイズとして重畳され、再生信号の読み出し精度の低下を引き起こす。発明者らは、検討の結果、ＴＡ障害はディスク駆動装置に付着していた０．１μｍ〜数μｍ程度の異物（以下、パーティクル「Ｐａｒｔｉｃｌｅ」と総称する）が、振動や空気の流れなどにより、記録ディスク表面に付着することによりＴＡ障害が発生しているとの知見を得た。
【０００４】
ところで、ディスク駆動装置はベース部材上に、スリーブ及びこのスリーブと相対回転可能なシャフトとから成る軸受ユニットと、この軸受ユニットによりベース上で回転自在に支持されるハブ部材を含む組立体で構成されている。そして、ハブ部材に記録ディスクを載置すると共に、磁気ヘッド及びこの磁気ヘッドの駆動装置と、制御回路、その他必要な部品を組み込んで生産される。
【０００５】
従来、ディスク駆動装置を構成する機械部品は、所定の洗浄液が満たされた洗浄槽で例えば超音波を用いて埃等の異物除去を行う洗浄工程を経てから組み立てられている。洗浄工程は、例えば、被洗浄部品を数百個単位で洗浄カゴに重ねて入れて洗浄液に漬す、いわゆるバッチ洗浄が主流であった。このような洗浄工程は、小部品を大量生産する場合に多用される手法である。このバッチ洗浄では、洗浄後に洗浄カゴごと被洗浄部品を乾燥し、倉庫などの保管場所に保管していた。そして、組立工程では、保管された被洗浄部品を取り出して組立ラインに供給し、ディスク駆動装置を組み立てていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１２４５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようなバッチ洗浄を用いた生産方法では、一般に洗浄の清浄度の全体水準が低かった。例えば、ディスク駆動装置の清浄度は、１平方ｃｍ当たりの０．５μｍ以上のパーティクルの数（以下、ＬＰＣという）で評価される。ＬＰＣは、例えば純水２０００ｃｃを満たした槽の中に被検体を漬し、６８ｋＨｚで９８ｗの超音波を１２０秒間照射した後、この純水を例えば米国ＰＭＳ社製ＣＬＳ−７００またはＬＳ２００などの液中パーティクル計数器を用いて存在するパーティクルの数を計数していた。
【０００８】
しかし、従来のバッチ洗浄では、洗浄カゴの外側と中側の被洗浄部品の清浄度にバラツキが大きく、また一度剥離したパーティクルが洗浄カゴの中で別の被洗浄部品に付着してしまう現象も生じ易かった。また、所望の清浄度を得ようとする場合、洗浄に長時間が必要となり作業効率が悪かった。さらに、洗浄後に倉庫等で保管されている間に空気中に浮遊するパーティクルが被洗浄部品に付着してしまうこともあった。このように、パーティクルが多数残留すると、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合にＴＡ障害発生率が高くなり、ディスク駆動装置の高密度・大容量化の障害となっていた。そのため、組立を開始する前や組立後に例えば、ヘキサン等の溶剤によりパーティクルの拭き取りを行う工程を追加することも考えられるが、生産効率の低下を招くと共に、拭き取り処理ではパーティクルの除去が十分に行えない場合も多かった。
【０００９】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ディスク駆動装置の構成部品の清浄度を向上し、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でもＴＡ障害発生の確率を低く保つことのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスク駆動装置の生産方法は、ベース部材と、ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で少なくとも２種類以上の周波数の超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、洗浄された構成部品は、洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられる。
【００１１】
この態様によると、構成部品は純水中で少なくとも２種類以上の周波数の超音波による超音波洗浄を受ける。例えば、使用する超音波は４０ＫＨｚ〜２００ＫＨｚ程度の周波数の中から選択することができる。この場合、１種類目の超音波の周波数として比較的低い周波数を用いる。周波数が低い場合、その波長は長く強いキャビテーション効果が得られるので、質量の大きなパーティクル除去を効率的に行うことができる。また、２種類目の周波数として比較的高い周波数を用いる。周波数が高い場合、その波長は短いので、その短い波長により狭い隙間のパーティクル除去を効率的に行うことができる。つまり、少なくとも高低２種類の周波数による超音波洗浄を実施することにより、質量の大きな大パーティクル及び狭い隙間に存在する質量の小さな小パーティクルの効率的な除去が可能になり、構成部品全体の清浄度を高めることができる。また、洗浄後に他の領域に移動させることなく洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立て作業を行うので、パーティクルの再付着が抑制された状態で、ディスク駆動装置の組立を完了できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【００１２】
本発明の別の態様もまた、ディスク駆動装置の生産方法である。この方法は、ベース部材と、ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、アルカリイオン水中で超音波を作用させたアルカリ洗浄に続いて、純水中で超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、洗浄された構成部品は、洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられる。
【００１３】
アルカリ洗浄における超音波の周波数は、例えば４０ＫＨｚとすることができる。アルカリイオン水を用いた洗浄では、洗浄対象となる構成部品に付着した炭化水素系パーティクルの除去を純水洗浄の場合に比べ効率的にできる。また、アルカリ洗浄に続いて純水洗浄も実施するので、構成部品全体の清浄度を高めることができる。また、洗浄後に他の領域に移動させることなく洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立て作業を行うので、パーティクルの再付着が抑制された状態で、ディスク駆動装置の組立を完了できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様もまた、ディスク駆動装置の生産方法である。この方法は、ベース部材と、ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で超音波を作用させた純水洗浄に続いて、純水と空気の混合体の吹き付けにより洗浄する吹付洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、洗浄された構成部品は、洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられる。
【００１５】
純水と空気の混合体を被洗浄体である構成部品に吹き付けることにより、パーティクル除去のための大きな運動エネルギーを与えることができる。したがって、構成部品において純水洗浄のみでは剥離除去できなかった質量の大きなパーティクルの除去を可能にして、構成部品全体の清浄度を高めることができる。また、洗浄後に他の領域に移動させることなく洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立て作業を行うので、パーティクルの再付着が抑制された状態で、ディスク駆動装置の組立を完了できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、ディスク駆動装置である。この装置は、ディスク駆動装置の生産方法を用いて生産した。
【００１７】
この態様によると、洗浄処理によって清浄度が高められた構成部品によりディスク駆動装置の組立を実施できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ディスク駆動装置の構成部品の清浄度を向上し、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でもＴＡ障害の発生確率を低く保てるディスク駆動装置の生産方法を提供できる。また、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でもＴＡ障害の発生確率が低いディスク駆動装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の生産方法により生産された構成部品を用いて組み立てられたディスク駆動装置の一例であるハードディスクドライブ装置の内部構成を説明する説明図である。
【図２】本実施形態に示す生産方法における洗浄工程で、洗浄の対象となる構成部品を組み立ててサブアッセンブリにした状態を説明する説明図である。
【図３】図２のＭ−Ｎで示すカットラインに沿った断面図である。
【図４】本実施形態のディスク駆動装置の生産方法における洗浄工程及び組立工程を説明する説明図である。
【図５】従来の生産方法で生産したディスク駆動装置のＬＰＣを示す説明図である。
【図６】本実施形態の生産方法で生産したディスク駆動装置のＬＰＣを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の生産方法により生産された構成部品を用いて組み立てられたディスク駆動装置の一例であるハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）１０（以下、単にディスク駆動装置１０という）の内部構成を説明する説明図である。なお、図１は、内部構成を露出させるためにカバーを取り外した状態を示している。
【００２１】
ベース部材１２の上面には、ブラシレスモータ１４、アーム軸受部１６、ボイスコイルモータ１８等が載置される。ブラシレスモータ１４は、記録ディスク２０を搭載するためのハブ部材２６を回転軸上に支持し、例えば磁気的にデータを記録可能な記録ディスク２０を回転駆動する。ブラシレスモータ１４は、例えばスピンドルモータとすることができる。ブラシレスモータ１４は、記録ディスク２０を回転駆動する。ブラシレスモータ１４はＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相の駆動電流により駆動される。アーム軸受部１６は、スイングアーム２２を可動範囲ＡＢ内でスイング自在に支持する。ボイスコイルモータ１８は外部からの制御データにしたがってスイングアーム２２をスイングさせる。スイングアーム２２の先端には磁気ヘッド２４が取り付けられている。ディスク駆動装置１０が稼働状態にある場合、磁気ヘッド２４はスイングアーム２２のスイングに伴って記録ディスク２０の表面を僅かな隙間を介して可動範囲ＡＢ内を移動し、データをリード／ライトする。なお、図１において、点Ａは記録ディスク２０の最外周の記録トラックの位置に対応する点であり、点Ｂは記録ディスク２０の最内周の記録トラックの位置に対応する点である。スイングアーム２２は、ディスク駆動装置１０が停止状態にある場合には記録ディスク２０の脇に設けられる待避位置に移動してもよい。
【００２２】
なお、本実施形態において、記録ディスク２０、スイングアーム２２、磁気ヘッド２４、ボイスコイルモータ１８等のデータをリード／ライトする構造を全て含むものをディスク駆動装置と表現する場合もあるし、ＨＤＤと表現する場合もある。また、記録ディスク２０を回転駆動する部分のみをディスク駆動装置と表現する場合もある。
【００２３】
図２は、本実施形態に示す生産方法における洗浄工程で、洗浄の対象となる構成部品を組み立ててサブアッセンブリ２８にした状態を説明する説明図である。本実施形態では、後述する洗浄工程を経て清浄度が高められた構成部品を組立工程で組立てサブアッセンブリ２８とした後、さらに、同様に清浄度の高い記録ディスク２０、磁気ヘッド２４、スイングアーム２２、アーム軸受部１６、ボイスコイルモータ１８及び全体を覆うカバーを取り付けてディスク駆動装置を完成させる。
【００２４】
図３は、図２のＭ−Ｎで示すカットラインに沿ったディスク駆動装置１０の一部を示す断面図である。
図３に示すように、本実施形態のディスク駆動装置１０は、固定体部Ｓと、回転体部Ｒと、ラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２と潤滑材とで構成されるラジアル流体動圧軸受部及びスラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２で構成されるスラスト流体動圧軸受部を含む軸受ユニット３０と、これらの流体動圧軸受部を介して固定体部Ｓに対して回転体部Ｒを回転駆動する駆動ユニット３２とにより構成されている。図３は、一例として記録ディスク２０を支持するハブ部材２６とシャフト３４が一体となり回転する、いわゆるシャフト回転型のディスク駆動装置の構造を示す。なお、ディスク駆動装置１０を構成する部材は、機能的に固定体部Ｓ、軸受ユニット３０、回転体部Ｒ、駆動ユニット３２で分けられるグループのうち複数のグループに含まれるものがある。例えば、シャフト３４は、回転体部Ｒに含まれると共に軸受ユニット３０にも含まれる。
【００２５】
固定体部Ｓは、ベース部材１２、ステータコア３６、コイル３８、スリーブ４０、カウンタープレート４２を含んで構成されている。ステータコア３６は、ベース部材１２に形成された円筒部１２ａの外壁面に固着されている。スリーブ４０は円筒状の部品であり、金属材料や導電性を有する樹脂材料で形成される。このスリーブ４０は、ベース部材１２の円筒部１２ａの内壁面で形成する収納孔１２ｂに例えば接着剤等で固定されている。スリーブ４０の一方の端部には、円盤状のカウンタープレート４２が固着され、記録ディスク２０等が収納されるベース部材１２の内部側を封止している。
【００２６】
ベース部材１２は、例えば、アルミダイキャストで製作された母材を切削加工するか、アルミ板をプレス加工して形成するか、鉄板をプレス加工後、ニッケルめっきを施して形成することができる。ステータコア３６は、ケイ素鋼板等の磁性板材が複数枚積層された後、表面に電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーディングを施して形成される。また、ステータコア３６は、半径方向外方向に突出する複数の突極（図示せず）を有するリング状の部材であり、各突極にはコイル３８が巻回されている。例えば、ディスク駆動装置１０が３相駆動であれば突極数は９極とされる。なお、コイル３８の巻き線端末は、ベース部材１２の底面に配設されたＦＰＣ（図示せず）上に半田付けされる。
【００２７】
回転体部Ｒは、ハブ部材２６、シャフト３４、フランジ４４、マグネット４６を含んで構成される。ハブ部材２６は、略カップ形状の部材であり、中心孔２６ａと同心の外周円筒部２６ｂと、外周円筒部２６ｂの下端に外延する外延部２６ｃとを有している。そして、外延部２６ｃの内壁面にリング状のマグネット４６を固着している。ハブ部材２６は、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属や、導電性樹脂を型成型や機械加工して形成することができる。マグネット４６は、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム−鉄−ボロン）系の材料で形成され表面には電着塗装やスプレー塗装などによる防錆処理が施されている。本実施形態において、マグネット４６の内周側は例えば１２極に着磁されている。
【００２８】
シャフト３４は、ハブ部材２６に形成された中心孔２６ａに一端が固定され、他端には、円盤状のフランジ４４が固定されている。シャフト３４は例えばステンレスなどの導電性を有する金属で形成することができる。また、フランジ４４は、金属材料や導電性を有する樹脂材料で形成することができる。スリーブ４０の一端には、フランジ４４を収納するフランジ収納空間部４０ｃが形成されている。したがって、スリーブ４０は、フランジ４４が固定されたシャフト３４を円筒内壁面４０ａ及びフランジ収納空間部４０ｃで囲む空間で相対回転を許容しながら支持する。
【００２９】
回転体部Ｒのフランジ４４付きシャフト３４が固定体部Ｓのスリーブ４０の円筒内壁面４０ａに沿って挿入される。その結果、回転体部Ｒはラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２と潤滑剤で構成されるラジアル流体動圧軸受部及びスラスト動圧溝ＳＢ１、ＳＢ２と潤滑剤で構成されるスラスト流体動圧軸受部を介して固定体部Ｓに回転自在に支持される。駆動ユニット３２は、ステータコア３６とコイル３８とマグネット４６とを含んで構成されている。このとき、ハブ部材２６はステータコア３６及びマグネット４６と共に磁気回路を構成する。したがって、外部に設けられた駆動回路の制御により各コイル３８に順次通電することにより、回転体部Ｒが回転駆動される。
【００３０】
なお、本実施形態のハブ部材２６の外周円筒部２６ｂは、記録ディスク２０の中心穴と係合すると共に、外延部２６ｃが記録ディスク２０を位置決め支持する。記録ディスク２０の上面にはクランパー４８が載せられ、当該クランパー４８がスクリュー５０によってハブ部材２６に固定される。これによって記録ディスク２０がハブ部材２６に一体的に固定され、ハブ部材２６と共に回転可能となる。
【００３１】
次に、軸受ユニット３０について説明する。
軸受ユニット３０は、シャフト３４、フランジ４４、スリーブ４０及びカウンタープレート４２とを含んで構成されている。スリーブ４０の円筒内壁面４０ａとそれに対向するシャフト３４の外周面はラジアル空間部を形成している。そいて、スリーブ４０の円筒内壁面４０ａとシャフト３４の外周面の少なくとも一方にはラジアル方向の支持を行うための動圧を発生するラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２が形成されている。ラジアル動圧溝ＲＢ１はハブ部材２６から遠い側に形成され、ラジアル動圧溝ＲＢ２はラジアル動圧溝ＲＢ１よりハブ部材２６に近い側に形成されている。ラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２は、シャフト３４の軸方向に離隔して配置された例えばヘリングボーン状またはスパイラル状の溝である。これらのラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２の形成空間にはオイル等の潤滑剤５２が充填されている。したがって、シャフト３４が回転することにより潤滑剤５２に圧力の高い部分が生る。その圧力によりシャフト３４を周囲の壁面から離反させて、当該シャフト３４をラジアル方向において実質的に非接触の回転状態とする。
【００３２】
本実施形態の場合、シャフト３４は一端側にハブ部材２６を接続しているので、当該シャフト３４はハブ部材２６に近い側と遠い側で異なる強さの側圧を受ける。そこで、本実施形態では、ラジアル動圧溝ＲＢ１のシャフト３４の軸方向の形成幅を、ラジアル動圧溝ＲＢ２のシャフト３４の軸方向の形成幅よりも狭く形成している。これにより、シャフト３４の軸方向で異なる強さの側圧に対応した動圧が各ラジアル流体動圧軸受部で発生する。このように、高い動圧の発生によりシャフト３４の高い支持剛性を実現すると共に、低い動圧の発生によりシャフト３４の回転ロス低減に寄与できる最適なバランスが得られる。
【００３３】
前述したように、シャフト３４の下端には当該シャフト３４と一体的に回転するフランジ４４が固定されている。そして、スリーブ４０の下面の中央部分にはフランジ４４を回転自在に収納するフランジ収納空間部４０ｃが形成されている。このフランジ収納空間部４０ｃは、一端がカウンタープレート４２により封止され、フランジ収納空間部４０ｃ及びそれに続くシャフト３４の収納空間の気密を維持できるようになっている。
【００３４】
フランジ４４とスリーブ４０の軸方向に対向する面の少なくとも一方にスラスト動圧溝ＳＢ１が形成され、フランジ４４とカウンタープレート４２の対向する面の少なくとも一方にはスラスト動圧溝ＳＢ２が形成され、潤滑剤５２と協働してスラスト流体動圧軸受部を形成している。スラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２は、例えばスパイラル状またはヘリングボーン状に形成されてポンプインの動圧を発生させる。つまり、固定体部Ｓ側であるスリーブ４０及びカウンタープレート４２に対して回転体部Ｒ側であるフランジ４４が回転することによりポンプインの動圧が発生する。その結果、発生した動圧により固定体部Ｓに対してフランジ４４を含む回転体部Ｒが軸方向に所定の間隙をもって実質的に非接触の状態となり、ハブ部材２６を含む回転体部Ｒが固定体部Ｂに対して非接触状態で支持される。
【００３５】
本実施形態の場合、ラジアル流体動圧軸受部及びスラスト流体動圧軸受部における間隙に充填された潤滑剤５２は互いに共用される。スリーブ４０の開放端側は、スリーブ４０の内周とシャフト３４の外周との隙間が外側に向かって徐々に拡がるようにしたキャピラリーシール部ＴＳを構成している。ラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２、スラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２を含む空間、キャピラリーシール部ＴＳの途中までには潤滑剤５２が満たされている。キャピラリーシール部ＴＳは、毛細管現象により潤滑剤５２が充填位置から外部へ漏出することを防止している。
【００３６】
上述のように構成されるディスク駆動装置１０の生産方法を図４に基づいて説明する。本実施形態のディスク駆動装置１０の生産方法は、ディスク駆動装置１０を構成する構成部品に付着したパーティクルを除去する洗浄工程１００と、洗浄され清浄度の高い構成部品をサブアッセンブリに組み上げる組立工程２００を含む。本実施形態の洗浄工程１００では、一例として、ベース部材１２、ハブ部材２６、スリーブ４０、シャフト３４のうち少なくとも１つについて付着したパーティクルを除去する。以下の説明ではベース部材１２を洗浄する例を示す。なお、図４においては、ＩＮ側で洗浄前のベース部材１２が図示を省略した入口から投入され、洗浄工程１００を経て組立工程２００に搬送される。そして、組み付けが完了したディスク駆動装置１０を組立工程２００のＯＵＴ側で図示を省略した出口から排出する例を説明する。
【００３７】
図４において、洗浄工程１００及び組立工程２００は簡易隔壁３００で仕切られた２ブロックのクリーンルーム内に配置され、各クリーンルームは、共通の清浄空気が満たされている。クリーンルームの清浄度は、例えばクラス１０００程度とすることができる。なお、後工程である組立工程２００のクリーンルームは陽圧に調整され、前工程である洗浄工程１００のクリーンルームは負圧に調整されている。組立工程２００を陽圧とすることで、洗浄工程１００側で被洗浄対象の構成部品から剥離したパーティクルが空気中に浮遊してしまっている場合でも、組立工程２００側に進入しないようにしている。
【００３８】
本実施形態では、洗浄処理の対象をディスク駆動装置１０の構成部品のうちベース部材１２とする例を説明する。ベース部材１２は、洗浄工程１００内で駆動する搬送装置１０２と、組立工程２００内で駆動する搬送装置２０２によって搬送される。本実施形態の場合、搬送装置１０２、２０２は、図中の実線矢印で示すようにループ状に時計回り方向に移動する。搬送装置１０２としては、ベルトコンベア、ループ状にしたチェーンにベース部材１２等の構成部品を引っかけるフックを設けて移動させる装置、ループ状にしたチェーンやレールにベース部材１２を載置するトレイを固定して移動させる装置、ベース部材１２をレール上で移動させる装置など周知の搬送装置が利用できる。同様に搬送装置２０２としては、ベルトコンベア、ループ状にしたチェーンやレールにベース部材１２を載置するトレイを固定して移動させる装置、ベース部材１２をレール上で移動させる装置など周知の搬送装置が利用できる。なお、図４の場合、ベルトコンベアを採用した例を示す。このベルトコンベアは、例えばベルト部がメッシュ状であったり、搬送面に複数の凸部や孔が形成された形状であり、構成部品との接触面積をできるだけ少なくし、洗浄の妨げにならないように配慮されている。なお、ベルトコンベアやトレイには超音波の洗浄液中での波長の１／４より大きな孔を多数空けておくことにより効率的に超音波洗浄力をベース部材１２に付与し効果的なパーティクル除去ができる。
【００３９】
図４に示す実施形態では、洗浄工程１００においてベース部材１２に付着したパーティクルを除去して清浄度を所定値以上にした後に、組立工程２００でベース部材１２上に清浄度が所定値以上に高められたシャフト３４、スリーブ４０、ハブ部材２６等を組み立てるようにしている。ベース部材１２には、各種無機材料に由来する無機粒子系パーティクルと、各種有機物に由来する炭化水素系パーティクルが複合して付着している可能性がある。したがって、洗浄工程１００では、それぞれのパーティクルに適した除去方法を採用している。
【００４０】
まず、ベース部材１２はＩＮ側端の図示を省略した入口から搬送装置１０２上に投入され、組立工程２００側へ向かって移動する。本実施形態の洗浄工程１００は、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８、スプレー洗浄工程１１０、水切工程１１２、乾燥工程１１４を含む。
【００４１】
アルカリ洗浄工程１０４は、ベース部材１２が最初に洗浄される工程であり、アルカリイオン水１１６が満たされたアルカリ洗浄槽１１８で実施される。アルカリ洗浄槽１１８の底部には超音波発生器１２０が配置されている。この超音波発生器１２０は、例えば周波数４０ｋＨｚの超音波を発生して搬送されてくるベース部材１２にアルカリ超音波洗浄を施す。
【００４２】
前述したように、ベース部材１２には、各種無機材料に由来する無機粒子系パーティクルと、各種有機物に由来する炭化水素系パーティクルが複合して付着している可能性がある。炭化水素系パーティクルは純水と親和性が低く、純水での洗浄では炭化水素系パーティクル除去の効率が低い。また、界面活性剤を用いて炭化水素系パーティクルを除去する方法もあるが、界面活性剤の残留があるとその成分が揮発して記録ディスクを汚染してしまうことがある。また、界面活性剤の残留を減らすために多段の濯ぎ工程が必要になり、装置が大型化してしまうことがある。そこで、本実施形態では、まず、アルカリ洗浄工程で炭化水素系パーティクルの除去を行う。
【００４３】
アルカリイオン水１１６は、例えば純水に電解質を加えて電気分解によって得られるマイナスイオンを多く持つため、炭化水素系パーティクルとよく反応し、乳化、分散により良好なパーティクル除去能力を発揮する。また、表面張力が低いため、ベース部材１２に形成された孔など狭い隙間の内部に浸透し、パーティクルを効果的に除去する。
【００４４】
なお、アルカリイオン水１１６中の溶存空気を取り除く処理を行い、例えば５％以下とすることで超音波の作用を向上させることができる。このとき、溶存空気を２％未満とするには処理設備の大型化を伴ってしまうので、溶存空気は２〜５％とすることが低コストで効率的なアルカリ超音波洗浄には好ましい。また、アルカリイオン水のｐＨは１０以上で必要なパーティクルの除去効果が期待できるが、本実施形態においてはｐＨ１１〜ｐＨ１３としている。そして、本出願人らは、ｐＨ１１〜ｐＨ１３で溶存空気を２〜５％以下としたアルカリイオン水１１６を用いたアルカリ超音波洗浄を実施した上で後続の純水洗浄を実施した場合に、ディスク駆動装置１０のＴＡ障害の発生確率について必要な水準を確保できるという実験結果を得た。
【００４５】
なお、ディスク駆動装置１０にイオンが多く残留すると、高インピーダンス部分の絶縁性を低下させてしまう場合がある。本実施形態では、アルカリ超音波洗浄を施した後に純水洗浄を施すので、イオンの残留による不具合および残留成分が揮発して汚染する不具合等を回避することができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、アルカリ洗浄槽１１８内のＩＮ側である端部Ｌにアルカリイオン水１１６を吸い上げるポンプ１２２を設けている。このポンプ１２２で吸い上げられたアルカリイオン水１１６はフィルタ（不図を省略）により浮遊するパーティクル等の異物が捕捉されてアルカリ洗浄槽１１８のＯＵＴ側の端部Ｒに設けられた吐出ノズル１２４から吐出される。この浄化処理によりアルカリ洗浄槽１１８内にはＯＵＴ側からＩＮ側にベース部材１２の搬送方向と逆方向の水流が生じる。図４中では逆方向の水流を破線矢印で示している。したがって、一旦ベース部材１２から除去されたパーティクルはこの逆方向の水流に乗ってベース部材１２付近から遠ざかり、フィルタで捕捉される。その結果、アルカリ超音波洗浄中のパーティクルの再付着の可能性を低くすることができる。また、浄化処理によって常時清浄度の高い洗浄液で効率的なパーティクル除去処理が実行できる。
【００４７】
アルカリ洗浄工程１０４が終了したベース部材１２は第１純水洗浄工程１０６に搬送される。
ベース部材１２のみならすディスク駆動装置１０の構成部品は、孔などの狭い隙間部分と広い平面部分とが複合された複雑な形状をしている。超音波洗浄の場合、比較的低い周波数の周波数は波長が長いためキャビテーション効果が大きく質量の大きなパーティクルや強固に付着したパーティクルの除去に適している。一方、比較的高い周波数の超音波は波長が短いため狭い隙間のパーティクル除去に適している。このため、本実施形態では、少なくとも２種類以上の周波数の超音波を用いて純水超音波洗浄を実行している。
【００４８】
第１純水洗浄工程１０６において、第１純水洗浄槽１２６には、純水１２８が満たされている。この第１純水洗浄槽１２６の底部には、周波数４０ｋＨｚの超音波を発生する超音波発生器１３０、周波数６８ｋＨｚの超音波を発生する超音波発生器１３２、周波数１３２ｋＨｚの超音波を発生する超音波発生器１３４が配置されている。各超音波発生器１３０，１３２，１３４は搬送されてくる超音波発生器１２０に対して純水超音波洗浄を施す。その結果、ベース部材１２に付着した質量の大きなパーティクルも狭い隙間に付着した小さいパーティクルも効率的除去できる。また、同一の第１純水洗浄槽１２６内で周波数の異なった超音波を同時にベース部材１２に照射して超音波洗浄を施すことにより、これらの超音波のビートである振動が発生する。その結果、洗浄ムラが低減され、パーティクル除去能力を向上させることができる。また、洗浄槽を周波数ごとに分離するよりスペース効率が向上すると共に設備コストの軽減ができる。
【００４９】
なお、上述したように、アルカリ超音波洗浄に続いて洗浄開始側より周波数４０ｋＨｚ、次に中間の周波数６８ｋＨｚ、さらに高い周波数１３２ｋＨｚのように洗浄終了側の方が高い周波数となる多段の純水超音波洗浄を施すことにより、ディスク駆動装置１０のＴＡ障害の発生確率について必要な水準を確保できるという実験結果を発明者らは得ている。また、発明者らは、多段で超音波を作用させる場合、前段で使用した超音波の１．５〜２倍程度を後段で使用する超音波とすることで大きさや質量が異なる種々のパーティクルを効率的に除去できるという実験結果も得ている。なお、４０ＫＨｚ以下の超音波を使用するとキャビテーション効果が強すぎてベース部材１２を構成するアルミニウムが腐食されたり浸食されたりするおそれがあるので、使用を避けることが望ましい。
【００５０】
第１純水洗浄槽１２６においても、第１純水洗浄槽１２６内のＩＮ側である端部Ｌに純水１２８を吸い上げるポンプ１３６を設けている。このポンプ１３６で吸い上げられた純水１２８はフィルタ（不図を省略）により浮遊するパーティクル等の異物が捕捉され第１純水洗浄槽１２６のＯＵＴ側の端部Ｒに設けられた吐出ノズル１３８から吐出される。この浄化処理により第１純水洗浄槽１２６内にはＯＵＴ側からＩＮ側にベース部材１２の搬送方向と逆方向の破線矢印で示す水流が生じる。したがって、一旦ベース部材１２から除去されたパーティクルはこの水流に乗ってベース部材１２付近から遠ざかり、フィルタで捕捉される。その結果、純水超音波洗浄中のパーティクルの再付着の可能性を低くすることができる。
【００５１】
第１純水洗浄工程１０６が終了したベース部材１２は第２純水洗浄工程１０８に搬送される。
第２純水洗浄工程１０８の第２純水洗浄槽１４０にも純水１２８が満たされている。第２純水洗浄槽１４０の底部には噴流洗浄ノズル１４２が配置され、この噴流により発生した水流によりベース部材１２に残留したパーティクルを洗浄除去する。このように強い水流を発生させて連続的にベース部材１２の表面に作用力を与えることにより、第１純水洗浄工程１０６の超音波洗浄によって除去し残したパーティクルや第１純水洗浄槽１２６中を移動中に再付着したパーティクルを第２純水洗浄槽１４０の中で再度剥離できる。なお、第２純水洗浄槽１４０のＩＮ側である端部Ｌ及びＯＵＴ側である端部Ｒに純水１２８を吸い上げるポンプ１４４を設けている。これらのポンプ１４４で吸い上げられた純水１２８は、フィルタ（不図を省略）により浮遊するパーティクル等の異物が捕捉され噴流洗浄ノズル１４２から吐出される。この浄化処理により第２純水洗浄槽１４０内には中央からＩＮ側及びＯＵＴ側に向かう破線矢印で示す水流が生じる。その結果、噴流によってベース部材１２から剥離したパーティクルは、浄化処理による水流に乗ってベース部材１２から遠ざかる方向に移動する。したがって、一旦ベース部材１２から除去されたパーティクルの再付着の可能性を低くすることができる。また、噴流洗浄ノズル１４２からの噴流はパーティクルが除去された清浄な純水１２８となり清浄効率が向上する。
【００５２】
ところで、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８等の超音波洗浄を施すときに、搬送するベース部材１２の面積が大きな面を水平にして洗浄液中を移動させると、キャビテーションによる気泡をベース部材１２の凹凸部に巻き込み保持してしまうことがある。気泡が保持された部分では超音波が作用しないので、その部分でパーティクルは除去され難い。そこで、本実施形態では、ベース部材１２の面積の小さい面を先にして洗浄液中に漬していくことにより保持された気泡をベース部材１２から解放している。例えば、図４においては、ベース部材１２はその面積の小さい面、つまりベース部材１２の端面を先にして斜め姿勢で洗浄液に進入させている。この角度は、例えば７０度とすることができる。その結果、気泡の巻き込み保持は軽減され、洗浄液の移動中に良好な超音波洗浄を施すことができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、アルカリ洗浄槽１１８、第１純水洗浄槽１２６、第２純水洗浄槽１４０のように、洗浄槽を多段構成としてると共に、各洗浄槽の進入と脱出の両方でベース部材１２の姿勢を斜めにしている。その結果、ベース部材１２に巻き込み保持された気泡の効率的な排除を可能としている。ベース部材１２等の被洗浄物の進入・脱出時の角度は２０度から９０度とすることで気泡が巻き込まれ難く、また巻き込んでしまった気泡の解放がし易くなるが、安定的な効果を得るには例えば４５度から８０度がより好ましい。また、前述したように、各洗浄槽内で洗浄液にベース部材１２の移動方向とは逆方向の水流を形成しているので、この水流によっても巻き込み保持された気泡の解放除去を促進する効果が得られる。また、別の実施例として、洗浄液中を移動するベース部材１２を回転させたり揺動させてもよい。ベース部材１２を回転させながら搬送することにより、ベース部材１２の全体を均一の超音波洗浄することができると共に、巻き込み保持された気泡の解放を効率的に行うことがでる。ベース部材１２を揺動させる場合も同様な効果を得ることができる。
【００５４】
本実施形態では、各洗浄槽の底部に超音波を発生する超音波発生器を配置している。発明者らは、実験を繰り返した結果、ベース部材１２を底部に近い領域を通って移動させた場合と、表面に近い領域を通って移動させた場合とを比較すると、前者の方がパーティクル除去の効果が低いという結果を得た。そこで、本実施形態では、ベース部材１２を洗浄槽の液面から水深の１／２の位置より液面に近い領域を通るように移動させて、効率的なパーティクル除去を実現している。具体的には、各洗浄槽の液面から底部までの水深を２４ｃｍとした場合に、液面から１２ｃｍの位置より液面に近い領域を通してベース部材１２を移動させることにより効率的なパーティクル除去が確認された。また、ベース部材１２を洗浄槽の液面から８ｃｍの位置より液面に近い領域を通して移動させることでパーティクル除去の効果が一層向上する結果を得た。さらに、ベース部材１２を洗浄槽の液面から６ｃｍの位置より液面に近い領域を通して移動させることでパーティクル除去の効果はより一層向上した。なお、超音波を出力する超音波発生器を洗浄槽の底部の他に例えば側面に配置した場合でもベース部材１２を同様な領域を移動させることで同様の効果が得られる。
【００５５】
ところで、純水洗浄工程中で、連続して搬送されるベース部材１２同士の間隔が狭いと、その狭い隙間に面した部分では超音波の作用が十分でなく、また、一旦除去されたパーティクルがベース部材１２の近傍から排出され難いという実験結果を発明者らは得ている。発明者らは実験を重ねることにより、純水洗浄工程中ではベース部材１２同士の間隔を、使用する超音波の水中での波長の１／４より大きくすることにより上述の問題が回避できることを見いだした。例えば、水中の音速１５００ｍ／ｓで、周波数６８ｋＨｚの超音波を作用させる場合には、超音波の波長は約２２ｍｍであり、ベース部材１２同士の間隔は５．５ｍｍ以上とした。その結果、各ベース部材１２の狭い隙間に面した部分においても十分にパーティクルの除去が確認され、さらに、再付着の抑制も確認できた。なお、ベース部材１２同士の間隔を、超音波の水中での波長の１／２より大きくすることで、より効率的な超音波洗浄が実現できると共に、一旦除去されたパーティクルをベース部材１２近傍からの排出することを容易にできるという実験結果も得ている。
【００５６】
図４の工程図において、第２純水洗浄槽１４０が終了したベース部材１２は、スプレー洗浄工程１１０に搬送される。
ベース部材１２に付着した金属粒子系パーティクルのうち、比較的大きいものは質量も大きいため液体中で実施される超音波洗浄や噴流洗浄だけでは除去できない場合がある。そこで、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８に連続したクリーンルーム内にスプレー洗浄工程１１０を配置している。スプレー洗浄工程１１０では、ベース部材１２の周囲に配置されたスプレーノズル１４６から純水と空気の混合体１４８吹き付けて吹付洗浄を施す。純水を空気と混合することで純水を細かな粒とし、かつ高速でスプレーすることで大きな運動エネルギーを与えることができる。この場合、純水粒子の運動エネルギーは純水粒子の質量と速度の二乗の積に比例するから、純水の粒径と噴出速度、つまり空気の圧縮度を調整することで運動エネルギーが調整できる。本実施形態においては、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８の後に、純水粒子の粒径を２０〜８０μｍとし、噴出速度を２０〜８０ｍ／ｓとしたスプレー洗浄工程１１０を施すことによりディスク駆動装置１０のＴＡ障害の発生確率について必要な水準を確保できるという実験結果を得た。なお、スプレーノズル１４６から噴射された混合体１４８がベース部材１２に衝突した後飛び散ることが予想される方向に吸引口を形成しておけば、混合体１４８によって剥離除去されたパーティクルを混合体１４８と共に回収可能となる。その結果、パーティクルの浮遊を回避すると共に再付着を回避することができる。回収した混合体１４８は図示を省略したフィルタを通過させ、純水の清浄化を行い再度、スプレーノズル１４６へ提供する。
【００５７】
なお、上述したように純水洗浄を施した後に一般の空気中に保管することなく、連続したクリーンルーム内でスプレー洗浄を施すことにより、空気中に浮遊するパーティクルがベース部材１２に付着することを容易に回避できる。その結果、工程間でのパーティクル付着が大きく改善される。同様に、アルカリ洗浄工程１０４と第１純水洗浄工程１０６の間、第１純水洗浄工程１０６と第２純水洗浄工程１０８の間、後述するスプレー洗浄工程１１０、水切工程１１２、乾燥工程１１４の間等でも一般の空気中に保管することなく、連続したクリーンルーム内で次の処理を施すことにより、空気中に浮遊するパーティクルがベース部材１２に付着することを容易に回避できる。
【００５８】
ところで、従来の液体を用いた洗浄処理は、ベース部材等の構成部品を数百個単位でカゴなどに重ねて投入し、洗浄槽に漬して一定時間静置して超音波を作用させる場合が多かった。この場合、構成部品材同士の重なる部分ではパーティクルの除去率が極めて低下する。またカゴの中心領域にある構成部品のパーティクルの除去率も低下する。さらには、洗浄槽中には超音波の強い領域と弱い領域が生じてしまうので、弱い領域に漬された構成部品のパーティクルの除去率が低下し、構成部品ごとに超音波の作用に差が生じてパーティクルの除去ムラが大きかった。このため、全体の洗浄時間を長くする必要があり作業効率が悪かった。さらに多くの構成部品が密集しているので一旦除去されたパーティクルが構成部品近傍に浮遊し続け、構成部品に再付着することもあった。
【００５９】
これに対して、本実施形態の洗浄方法は上述したように、純水工程中でベース部材１２と他のベース部材１２との間に間隔を空けて搬送装置１０２上に載置している。そして、各洗浄槽中を一定方向に移動させながら超音波を作用させている。また、個々のベース部材１２が同じ超音波領域を通過するので、各ベース部材１２に対する超音波の作用の差は殆どなくなり、パーティクルの除去ムラは抑制される。また、搬送装置１０２上に載置されたベース部材１２は一定速度で移動するので、一旦除去されたパーティクルは容易にベース部材１２の付近から遠ざかり再付着の可能性が低くできる。具体的には、例えばベース部材１２が３ｃｍ／ｓの速度で移動するように搬送装置１０２を設定する。この速度は０．５ｃｍ／ｓ以下では作業時間が長く成りすぎ好ましくなく、２０ｃｍ／ｓ以上では洗浄時間が短くなりすぎパーティクルの除去ムラを発生しやすいという実験結果が得られている。したがって、発明者らは搬送装置１０２の移動速度を０．５ｃｍ／ｓ〜２０ｃｍ／ｓの間で設定することで良好なパーティクル除去ができるとの結果を見いだした。
【００６０】
スプレー洗浄工程１１０が終了したベース部材１２は、水切工程１１２に搬送される。この水切工程１１２では、エアノズル１５０からクリーンエアー１５２をベース部材１２に吹き付けて水切りする。この場合のクリーンエアの清浄度はクラス１００以下が好ましい。この水切工程１１２でもベース部材１２を回転させたり揺動させてもよく、さらに効率的な水切りができる。
【００６１】
水切工程１１２が終了したベース部材１２は、乾燥工程１１４に搬送される。乾燥工程１１４では、温風と遠赤外線ヒータ１５４によりベース部材１２全体の乾燥を行う。この乾燥工程１１４でもベース部材１２を回転させたり揺動させてもよく、さらに効率的な乾燥ができる。
【００６２】
乾燥工程１１４が終了したベース部材１２は、組立工程２００へと搬送される。本実施形態では、組立工程２００の搬送装置２０２の始端が洗浄工程１００側に進入設置されていて、搬送装置１０２と搬送装置２０２との間に配置された図示を省略した載替装置等により、ベース部材１２が搬送装置１０２から搬送装置２０２へ引き渡される。
【００６３】
組立工程２００では、洗浄処理により清浄度が所定値まで上がったベース部材１２に、やはり清浄度が所定値以上に維持されたスリーブ４０、シャフト３４、ハブ部材２６等が組み付けられる。前述したように、洗浄工程１００と組立工程２００とは連続したクリーンルーム内に配置されているので、パーティクルが組立中のディスク駆動装置１０に付着してしまうことを大幅に低減できる。この後さらに、清浄度が高められた記録ディスク２０をハブ部材２６に載置し、磁気ヘッド２４、スイングアーム２２、アーム軸受部１６、ボイスコイルモータ１８及び制御回路、その他必要な部材を組み込んでディスク駆動装置１０の組立を終了する。この組み付け作業は、組立工程２００で行ってよいし、他の所定清浄度のクリーンルーム内で実施してもよい。
【００６４】
上述した例では、ベース部材１２を洗浄工程１００で洗浄する例について説明したが、ディスク駆動装置１０の構成部品である、スリーブ４０、シャフト３４、ハブ部材２６等についても同様な洗浄を洗浄工程１００で実施することも可能であり、同様な効果を得ることができる。また、上述の例では、洗浄工程中をベース部材１２が単体で移動する例を示したが、例えば、１つのディスク駆動装置１０を構成するベース部材１２、スリーブ４０、シャフト３４、ハブ部材２６等を１グループとして共通搬送パレットに搭載して移動させて洗浄乾燥処理を実施してもよい。この場合、１グループに含まれる構成部品は相互の間隔が前述したような超音波洗浄を良好に行える間隔を維持できるように共通搬送パレット上に配置されることが好ましい。このように共通搬送パレットで１セット分の構成部品を搬送、洗浄することで、ディスク駆動装置１０の構成部品はいずれも同レベルの清浄度になり、品質の安定化に寄与できる。また、各構成部品は、加工精度が許容範囲内でも生産ロッドや加工時期によって偏りの特徴が生じする場合がある。このように場合、共通搬送パレットに相性のよい構成部品同士を予め組み合わせて載置することができる。その結果、組立工程２００において、相性のよい構成部品同士を組み合わせた組立作業をスムーズに行うことが可能になり、品質の安定化に寄与できる。
【００６５】
上述のように、各洗浄処理を施す洗浄工程１００と組立工程２００を連続するクリーンルーム内で実施することで、ディスク駆動装置１０に付着するパーティクル数が大幅に低減できると共に、その付着数のバラツキも小さくできる。その結果、ディスク駆動装置１０における磁気ヘッド２４の浮上隙間を小さくした場合にもＴＡ障害の発生確率が低くなり、組み上がったディスク駆動装置１０において正確な再生信号の読み出しが容易となる。
【００６６】
なお、図５は、従来のバッチ方式の生産方法で生産されたベース部材上に、スリーブとシャフトとハブ部材とを組み込んだディスク駆動装置で、１平方ｃｍ当たりの０．５μｍ以上のパーティクルの数を示すＬＰＣを表している。被検体数５台のディスク駆動装置の清浄度ＬＰＣは５０００個から１００００個の間にばらつき、安定して８０００個以下とすることが難しことが分かる。これに対して、図６は、図４に示す本実施形態生産方法で生産されたベース部材１２上にスリーブ４０とシャフト３４とハブ部材２６とを組み込んだディスク駆動装置１０のＬＰＣである。この場合、被検体数３台についてディスク駆動装置は、１平方ｃｍ当たりの０．５μｍ以上のパーティクルの数を示すＬＰＣは概ね２０００個以下に低減されており、バラツキも小さいという結果が得られた。
【００６７】
このように、ＬＰＣが５０００個から１００００個程度である従来の生産方法で得られるディスク駆動装置では、固体ごとのパーティクル数のバラツキが大きい。このためディスク駆動装置の検査工程でパーティクルを検査する必要があり、パーティクル数の多いものが発見された場合には、そのままでは出荷できない。この場合には例えばパーティクルを拭き取るなど特別のパーティクル除去工程を追加することになり、生産の手間が増大していた。またこの場合に、ＴＡ障害の確率を下げるためにディスクの回転速度を低く抑えて使用するなどの対応をとることがあり、データの読み出しが遅くなることもあった。これに対し、本実施形態の生産方法を用いてベース部材１２上にスリーブ４０とシャフト３４とハブ部材２６とを備えたディスク駆動装置１０は、ＬＰＣを２０００個以下にすることができる。つまり、固体ごとのパーティクル数のバラツキが小さく抑えられる。その結果、特別にパーティクル除去の工程を加える必要がなく、手間が軽減される。また、ディスクの回転速度を低く抑えて使用する必要もなくなり、高性能のディスク駆動装置１０を提供できる。
【００６８】
前述したディスク駆動装置１０の生産方法において、ベース部材１２等の被洗浄体の移動速度を調整して洗浄時間を延ばすことで、ディスク駆動装置１０のＬＰＣを１５００個以下にすることもできる。同様の手段によりディスク駆動装置のＬＰＣを１０００個以下とすることもできる。このようなＬＰＣの値のコントロールは、ＬＰＣの値のコントロールに必要とされる工数や作業効率とパーティクル除去に必要となる工数や作業効率を比較し、効率が向上するように調整することが望ましい。
【００６９】
上述した実施形態では、ディスク駆動装置１０の一例としてシャフト回転タイプのディスク駆動装置１０を例にとって説明したが、シャフト固定タイプのディスク駆動装置等他の構造のディスク駆動装置の生産にも適用可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７０】
本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ ディスク駆動装置、 １２ ベース部材、 ３０ 軸受ユニット、 ３４ シャフト、 ４０ スリーブ、 １００ 洗浄工程、 １０２ 搬送装置、 １０４ アルカリ洗浄工程、 １０６ 第１純水洗浄工程、 １０８ 第２純水洗浄工程、 １１０ スプレー洗浄工程、 １１２ 水切工程、 １１４ 乾燥工程、 １１６ アルカリイオン水、 １２６ 第１純水洗浄槽、 １２８ 純水、 １３０，１３２，１３４ 超音波発生器、 １４８ 混合体、 ２００ 組立工程、 ２０２ 搬送装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク駆動装置の生産方法及びディスク駆動装置、特にパーティクルの付着量が低減されるディスク駆動装置の生産方法及びディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤなどのディスク駆動装置は、流体動圧軸受ユニットを備えることにより回転精度が飛躍的に向上した。それに伴いディスク駆動装置は、一層の高密度・大容量化が求められるようになった。例えば磁気的にデータを記録するディスク駆動装置では、記録トラックを形成した記録ディスクを高速で回転させておき、磁気ヘッドがその記録トラック上を僅かな浮上隙間を介してトレースしながらデータのリード／ライトを実行する。このようなディスク駆動装置を高密度・大容量化するためには記録トラックの幅を狭くする必要がある。また、このトラック幅の狭幅化に伴い、磁気ヘッドと記録ディスクとの隙間をさらに狭くする必要が生じている。その浮上隙間は例えば、１０ｎｍ以下の極狭にしたいという要求がなされている。
【０００３】
また、高密度化のため、磁気ヘッドに磁気抵抗効果型素子(以下、ＭＲ素子という)が多用されている。その一方で、極狭な浮上隙間でＭＲ素子を用いることにより、サーマルアスペリティ障害（以下、ＴＡ障害という）やヘッドクラッシュ障害の発生が一段と深刻となる。ＴＡ障害とは、磁気ヘッドの浮上トレース中に、ＭＲ素子にディスク表面上の微小な異物が接触することにより発生する運動エネルギーに起因してＭＲ素子に瞬間的に熱が生じることにより発生する。ＭＲ素子が瞬間的に加熱、冷却されると、ＭＲ素子の抵抗値が瞬間的に変動し再生信号にノイズとして重畳され、再生信号の読み出し精度の低下を引き起こす。発明者らは、検討の結果、ＴＡ障害はディスク駆動装置に付着していた０．１μｍ〜数μｍ程度の異物（以下、パーティクル「Ｐａｒｔｉｃｌｅ」と総称する）が、振動や空気の流れなどにより、記録ディスク表面に付着することによりＴＡ障害が発生しているとの知見を得た。
【０００４】
ところで、ディスク駆動装置はベース部材上に、スリーブ及びこのスリーブと相対回転可能なシャフトとから成る軸受ユニットと、この軸受ユニットによりベース上で回転自在に支持されるハブ部材を含む組立体で構成されている。そして、ハブ部材に記録ディスクを載置すると共に、磁気ヘッド及びこの磁気ヘッドの駆動装置と、制御回路、その他必要な部品を組み込んで生産される。
【０００５】
従来、ディスク駆動装置を構成する機械部品は、所定の洗浄液が満たされた洗浄槽で例えば超音波を用いて埃等の異物除去を行う洗浄工程を経てから組み立てられている。洗浄工程は、例えば、被洗浄部品を数百個単位で洗浄カゴに重ねて入れて洗浄液に漬す、いわゆるバッチ洗浄が主流であった。このような洗浄工程は、小部品を大量生産する場合に多用される手法である。このバッチ洗浄では、洗浄後に洗浄カゴごと被洗浄部品を乾燥し、倉庫などの保管場所に保管していた。そして、組立工程では、保管された被洗浄部品を取り出して組立ラインに供給し、ディスク駆動装置を組み立てていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１２４５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようなバッチ洗浄を用いた生産方法では、一般に洗浄の清浄度の全体水準が低かった。例えば、ディスク駆動装置の清浄度は、１平方ｃｍ当たりの０．５μｍ以上のパーティクルの数（以下、ＬＰＣという）で評価される。ＬＰＣは、例えば純水２０００ｃｃを満たした槽の中に被検体を漬し、６８ｋＨｚで９８ｗの超音波を１２０秒間照射した後、この純水を例えば米国ＰＭＳ社製ＣＬＳ−７００またはＬＳ２００などの液中パーティクル計数器を用いて存在するパーティクルの数を計数していた。
【０００８】
しかし、従来のバッチ洗浄では、洗浄カゴの外側と中側の被洗浄部品の清浄度にバラツキが大きく、また一度剥離したパーティクルが洗浄カゴの中で別の被洗浄部品に付着してしまう現象も生じ易かった。また、所望の清浄度を得ようとする場合、洗浄に長時間が必要となり作業効率が悪かった。さらに、洗浄後に倉庫等で保管されている間に空気中に浮遊するパーティクルが被洗浄部品に付着してしまうこともあった。このように、パーティクルが多数残留すると、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合にＴＡ障害発生率が高くなり、ディスク駆動装置の高密度・大容量化の障害となっていた。そのため、組立を開始する前や組立後に例えば、ヘキサン等の溶剤によりパーティクルの拭き取りを行う工程を追加することも考えられるが、生産効率の低下を招くと共に、拭き取り処理ではパーティクルの除去が十分に行えない場合も多かった。
【０００９】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ディスク駆動装置の構成部品の清浄度を向上し、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でもＴＡ障害発生の確率を低く保つことのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスク駆動装置の生産方法は、ベース部材と、ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で少なくとも２種類以上の周波数の超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、洗浄された構成部品は、洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられる。
【００１１】
この態様によると、構成部品は純水中で少なくとも２種類以上の周波数の超音波による超音波洗浄を受ける。例えば、使用する超音波は４０ＫＨｚ〜２００ＫＨｚ程度の周波数の中から選択することができる。この場合、１種類目の超音波の周波数として比較的低い周波数を用いる。周波数が低い場合、その波長は長く強いキャビテーション効果が得られるので、質量の大きなパーティクル除去を効率的に行うことができる。また、２種類目の周波数として比較的高い周波数を用いる。周波数が高い場合、その波長は短いので、その短い波長により狭い隙間のパーティクル除去を効率的に行うことができる。つまり、少なくとも高低２種類の周波数による超音波洗浄を実施することにより、質量の大きな大パーティクル及び狭い隙間に存在する質量の小さな小パーティクルの効率的な除去が可能になり、構成部品全体の清浄度を高めることができる。また、洗浄後に他の領域に移動させることなく洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立て作業を行うので、パーティクルの再付着が抑制された状態で、ディスク駆動装置の組立を完了できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【００１２】
本発明の別の態様もまた、ディスク駆動装置の生産方法である。この方法は、ベース部材と、ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、アルカリイオン水中で超音波を作用させたアルカリ洗浄に続いて、純水中で超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、洗浄された構成部品は、洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられる。
【００１３】
アルカリ洗浄における超音波の周波数は、例えば４０ＫＨｚとすることができる。アルカリイオン水を用いた洗浄では、洗浄対象となる構成部品に付着した炭化水素系パーティクルの除去を純水洗浄の場合に比べ効率的にできる。また、アルカリ洗浄に続いて純水洗浄も実施するので、構成部品全体の清浄度を高めることができる。また、洗浄後に他の領域に移動させることなく洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立て作業を行うので、パーティクルの再付着が抑制された状態で、ディスク駆動装置の組立を完了できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様もまた、ディスク駆動装置の生産方法である。この方法は、ベース部材と、ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で超音波を作用させた純水洗浄に続いて、純水と空気の混合体の吹き付けにより洗浄する吹付洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、洗浄された構成部品は、洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられる。
【００１５】
純水と空気の混合体を被洗浄体である構成部品に吹き付けることにより、パーティクル除去のための大きな運動エネルギーを与えることができる。したがって、構成部品において純水洗浄のみでは剥離除去できなかった質量の大きなパーティクルの除去を可能にして、構成部品全体の清浄度を高めることができる。また、洗浄後に他の領域に移動させることなく洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立て作業を行うので、パーティクルの再付着が抑制された状態で、ディスク駆動装置の組立を完了できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、ディスク駆動装置である。この装置は、ディスク駆動装置の生産方法を用いて生産した。
【００１７】
この態様によると、洗浄処理によって清浄度が高められた構成部品によりディスク駆動装置の組立を実施できる。その結果、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でも、ＴＡ障害の発生確率を低くすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ディスク駆動装置の構成部品の清浄度を向上し、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でもＴＡ障害の発生確率を低く保てるディスク駆動装置の生産方法を提供できる。また、磁気ヘッドの浮上隙間を小さくした場合でもＴＡ障害の発生確率が低いディスク駆動装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の生産方法により生産された構成部品を用いて組み立てられたディスク駆動装置の一例であるハードディスクドライブ装置の内部構成を説明する説明図である。
【図２】本実施形態に示す生産方法における洗浄工程で、洗浄の対象となる構成部品を組み立ててサブアッセンブリにした状態を説明する説明図である。
【図３】図２のＭ−Ｎで示すカットラインに沿った断面図である。
【図４】本実施形態のディスク駆動装置の生産方法における洗浄工程及び組立工程を説明する説明図である。
【図５】従来の生産方法で生産したディスク駆動装置のＬＰＣを示す説明図である。
【図６】本実施形態の生産方法で生産したディスク駆動装置のＬＰＣを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の生産方法により生産された構成部品を用いて組み立てられたディスク駆動装置の一例であるハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）１０（以下、単にディスク駆動装置１０という）の内部構成を説明する説明図である。なお、図１は、内部構成を露出させるためにカバーを取り外した状態を示している。
【００２１】
ベース部材１２の上面には、ブラシレスモータ１４、アーム軸受部１６、ボイスコイルモータ１８等が載置される。ブラシレスモータ１４は、記録ディスク２０を搭載するためのハブ部材２６を回転軸上に支持し、例えば磁気的にデータを記録可能な記録ディスク２０を回転駆動する。ブラシレスモータ１４は、例えばスピンドルモータとすることができる。ブラシレスモータ１４は、記録ディスク２０を回転駆動する。ブラシレスモータ１４はＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相の駆動電流により駆動される。アーム軸受部１６は、スイングアーム２２を可動範囲ＡＢ内でスイング自在に支持する。ボイスコイルモータ１８は外部からの制御データにしたがってスイングアーム２２をスイングさせる。スイングアーム２２の先端には磁気ヘッド２４が取り付けられている。ディスク駆動装置１０が稼働状態にある場合、磁気ヘッド２４はスイングアーム２２のスイングに伴って記録ディスク２０の表面を僅かな隙間を介して可動範囲ＡＢ内を移動し、データをリード／ライトする。なお、図１において、点Ａは記録ディスク２０の最外周の記録トラックの位置に対応する点であり、点Ｂは記録ディスク２０の最内周の記録トラックの位置に対応する点である。スイングアーム２２は、ディスク駆動装置１０が停止状態にある場合には記録ディスク２０の脇に設けられる待避位置に移動してもよい。
【００２２】
なお、本実施形態において、記録ディスク２０、スイングアーム２２、磁気ヘッド２４、ボイスコイルモータ１８等のデータをリード／ライトする構造を全て含むものをディスク駆動装置と表現する場合もあるし、ＨＤＤと表現する場合もある。また、記録ディスク２０を回転駆動する部分のみをディスク駆動装置と表現する場合もある。
【００２３】
図２は、本実施形態に示す生産方法における洗浄工程で、洗浄の対象となる構成部品を組み立ててサブアッセンブリ２８にした状態を説明する説明図である。本実施形態では、後述する洗浄工程を経て清浄度が高められた構成部品を組立工程で組立てサブアッセンブリ２８とした後、さらに、同様に清浄度の高い記録ディスク２０、磁気ヘッド２４、スイングアーム２２、アーム軸受部１６、ボイスコイルモータ１８及び全体を覆うカバーを取り付けてディスク駆動装置を完成させる。
【００２４】
図３は、図２のＭ−Ｎで示すカットラインに沿ったディスク駆動装置１０の一部を示す断面図である。
図３に示すように、本実施形態のディスク駆動装置１０は、固定体部Ｓと、回転体部Ｒと、ラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２と潤滑材とで構成されるラジアル流体動圧軸受部及びスラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２で構成されるスラスト流体動圧軸受部を含む軸受ユニット３０と、これらの流体動圧軸受部を介して固定体部Ｓに対して回転体部Ｒを回転駆動する駆動ユニット３２とにより構成されている。図３は、一例として記録ディスク２０を支持するハブ部材２６とシャフト３４が一体となり回転する、いわゆるシャフト回転型のディスク駆動装置の構造を示す。なお、ディスク駆動装置１０を構成する部材は、機能的に固定体部Ｓ、軸受ユニット３０、回転体部Ｒ、駆動ユニット３２で分けられるグループのうち複数のグループに含まれるものがある。例えば、シャフト３４は、回転体部Ｒに含まれると共に軸受ユニット３０にも含まれる。
【００２５】
固定体部Ｓは、ベース部材１２、ステータコア３６、コイル３８、スリーブ４０、カウンタープレート４２を含んで構成されている。ステータコア３６は、ベース部材１２に形成された円筒部１２ａの外壁面に固着されている。スリーブ４０は円筒状の部品であり、金属材料や導電性を有する樹脂材料で形成される。このスリーブ４０は、ベース部材１２の円筒部１２ａの内壁面で形成する収納孔１２ｂに例えば接着剤等で固定されている。スリーブ４０の一方の端部には、円盤状のカウンタープレート４２が固着され、記録ディスク２０等が収納されるベース部材１２の内部側を封止している。
【００２６】
ベース部材１２は、例えば、アルミダイキャストで製作された母材を切削加工するか、アルミ板をプレス加工して形成するか、鉄板をプレス加工後、ニッケルめっきを施して形成することができる。ステータコア３６は、ケイ素鋼板等の磁性板材が複数枚積層された後、表面に電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーディングを施して形成される。また、ステータコア３６は、半径方向外方向に突出する複数の突極（図示せず）を有するリング状の部材であり、各突極にはコイル３８が巻回されている。例えば、ディスク駆動装置１０が３相駆動であれば突極数は９極とされる。なお、コイル３８の巻き線端末は、ベース部材１２の底面に配設されたＦＰＣ（図示せず）上に半田付けされる。
【００２７】
回転体部Ｒは、ハブ部材２６、シャフト３４、フランジ４４、マグネット４６を含んで構成される。ハブ部材２６は、略カップ形状の部材であり、中心孔２６ａと同心の外周円筒部２６ｂと、外周円筒部２６ｂの下端に外延する外延部２６ｃとを有している。そして、外延部２６ｃの内壁面にリング状のマグネット４６を固着している。ハブ部材２６は、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属や、導電性樹脂を型成型や機械加工して形成することができる。マグネット４６は、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム−鉄−ボロン）系の材料で形成され表面には電着塗装やスプレー塗装などによる防錆処理が施されている。本実施形態において、マグネット４６の内周側は例えば１２極に着磁されている。
【００２８】
シャフト３４は、ハブ部材２６に形成された中心孔２６ａに一端が固定され、他端には、円盤状のフランジ４４が固定されている。シャフト３４は例えばステンレスなどの導電性を有する金属で形成することができる。また、フランジ４４は、金属材料や導電性を有する樹脂材料で形成することができる。スリーブ４０の一端には、フランジ４４を収納するフランジ収納空間部４０ｃが形成されている。したがって、スリーブ４０は、フランジ４４が固定されたシャフト３４を円筒内壁面４０ａ及びフランジ収納空間部４０ｃで囲む空間で相対回転を許容しながら支持する。
【００２９】
回転体部Ｒのフランジ４４付きシャフト３４が固定体部Ｓのスリーブ４０の円筒内壁面４０ａに沿って挿入される。その結果、回転体部Ｒはラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２と潤滑剤で構成されるラジアル流体動圧軸受部及びスラスト動圧溝ＳＢ１、ＳＢ２と潤滑剤で構成されるスラスト流体動圧軸受部を介して固定体部Ｓに回転自在に支持される。駆動ユニット３２は、ステータコア３６とコイル３８とマグネット４６とを含んで構成されている。このとき、ハブ部材２６はステータコア３６及びマグネット４６と共に磁気回路を構成する。したがって、外部に設けられた駆動回路の制御により各コイル３８に順次通電することにより、回転体部Ｒが回転駆動される。
【００３０】
なお、本実施形態のハブ部材２６の外周円筒部２６ｂは、記録ディスク２０の中心穴と係合すると共に、外延部２６ｃが記録ディスク２０を位置決め支持する。記録ディスク２０の上面にはクランパー４８が載せられ、当該クランパー４８がスクリュー５０によってハブ部材２６に固定される。これによって記録ディスク２０がハブ部材２６に一体的に固定され、ハブ部材２６と共に回転可能となる。
【００３１】
次に、軸受ユニット３０について説明する。
軸受ユニット３０は、シャフト３４、フランジ４４、スリーブ４０及びカウンタープレート４２とを含んで構成されている。スリーブ４０の円筒内壁面４０ａとそれに対向するシャフト３４の外周面はラジアル空間部を形成している。そいて、スリーブ４０の円筒内壁面４０ａとシャフト３４の外周面の少なくとも一方にはラジアル方向の支持を行うための動圧を発生するラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２が形成されている。ラジアル動圧溝ＲＢ１はハブ部材２６から遠い側に形成され、ラジアル動圧溝ＲＢ２はラジアル動圧溝ＲＢ１よりハブ部材２６に近い側に形成されている。ラジアル動圧溝ＲＢ１，ＲＢ２は、シャフト３４の軸方向に離隔して配置された例えばヘリングボーン状またはスパイラル状の溝である。これらのラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２の形成空間にはオイル等の潤滑剤５２が充填されている。したがって、シャフト３４が回転することにより潤滑剤５２に圧力の高い部分が生る。その圧力によりシャフト３４を周囲の壁面から離反させて、当該シャフト３４をラジアル方向において実質的に非接触の回転状態とする。
【００３２】
本実施形態の場合、シャフト３４は一端側にハブ部材２６を接続しているので、当該シャフト３４はハブ部材２６に近い側と遠い側で異なる強さの側圧を受ける。そこで、本実施形態では、ラジアル動圧溝ＲＢ１のシャフト３４の軸方向の形成幅を、ラジアル動圧溝ＲＢ２のシャフト３４の軸方向の形成幅よりも狭く形成している。これにより、シャフト３４の軸方向で異なる強さの側圧に対応した動圧が各ラジアル流体動圧軸受部で発生する。このように、高い動圧の発生によりシャフト３４の高い支持剛性を実現すると共に、低い動圧の発生によりシャフト３４の回転ロス低減に寄与できる最適なバランスが得られる。
【００３３】
前述したように、シャフト３４の下端には当該シャフト３４と一体的に回転するフランジ４４が固定されている。そして、スリーブ４０の下面の中央部分にはフランジ４４を回転自在に収納するフランジ収納空間部４０ｃが形成されている。このフランジ収納空間部４０ｃは、一端がカウンタープレート４２により封止され、フランジ収納空間部４０ｃ及びそれに続くシャフト３４の収納空間の気密を維持できるようになっている。
【００３４】
フランジ４４とスリーブ４０の軸方向に対向する面の少なくとも一方にスラスト動圧溝ＳＢ１が形成され、フランジ４４とカウンタープレート４２の対向する面の少なくとも一方にはスラスト動圧溝ＳＢ２が形成され、潤滑剤５２と協働してスラスト流体動圧軸受部を形成している。スラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２は、例えばスパイラル状またはヘリングボーン状に形成されてポンプインの動圧を発生させる。つまり、固定体部Ｓ側であるスリーブ４０及びカウンタープレート４２に対して回転体部Ｒ側であるフランジ４４が回転することによりポンプインの動圧が発生する。その結果、発生した動圧により固定体部Ｓに対してフランジ４４を含む回転体部Ｒが軸方向に所定の間隙をもって実質的に非接触の状態となり、ハブ部材２６を含む回転体部Ｒが固定体部Ｂに対して非接触状態で支持される。
【００３５】
本実施形態の場合、ラジアル流体動圧軸受部及びスラスト流体動圧軸受部における間隙に充填された潤滑剤５２は互いに共用される。スリーブ４０の開放端側は、スリーブ４０の内周とシャフト３４の外周との隙間が外側に向かって徐々に拡がるようにしたキャピラリーシール部ＴＳを構成している。ラジアル動圧溝ＲＢ１、ＲＢ２、スラスト動圧溝ＳＢ１，ＳＢ２を含む空間、キャピラリーシール部ＴＳの途中までには潤滑剤５２が満たされている。キャピラリーシール部ＴＳは、毛細管現象により潤滑剤５２が充填位置から外部へ漏出することを防止している。
【００３６】
上述のように構成されるディスク駆動装置１０の生産方法を図４に基づいて説明する。本実施形態のディスク駆動装置１０の生産方法は、ディスク駆動装置１０を構成する構成部品に付着したパーティクルを除去する洗浄工程１００と、洗浄され清浄度の高い構成部品をサブアッセンブリに組み上げる組立工程２００を含む。本実施形態の洗浄工程１００では、一例として、ベース部材１２、ハブ部材２６、スリーブ４０、シャフト３４のうち少なくとも１つについて付着したパーティクルを除去する。以下の説明ではベース部材１２を洗浄する例を示す。なお、図４においては、ＩＮ側で洗浄前のベース部材１２が図示を省略した入口から投入され、洗浄工程１００を経て組立工程２００に搬送される。そして、組み付けが完了したディスク駆動装置１０を組立工程２００のＯＵＴ側で図示を省略した出口から排出する例を説明する。
【００３７】
図４において、洗浄工程１００及び組立工程２００は簡易隔壁３００で仕切られた２ブロックのクリーンルーム内に配置され、各クリーンルームは、共通の清浄空気が満たされている。クリーンルームの清浄度は、例えばクラス１０００程度とすることができる。なお、後工程である組立工程２００のクリーンルームは陽圧に調整され、前工程である洗浄工程１００のクリーンルームは負圧に調整されている。組立工程２００を陽圧とすることで、洗浄工程１００側で被洗浄対象の構成部品から剥離したパーティクルが空気中に浮遊してしまっている場合でも、組立工程２００側に進入しないようにしている。
【００３８】
本実施形態では、洗浄処理の対象をディスク駆動装置１０の構成部品のうちベース部材１２とする例を説明する。ベース部材１２は、洗浄工程１００内で駆動する搬送装置１０２と、組立工程２００内で駆動する搬送装置２０２によって搬送される。本実施形態の場合、搬送装置１０２、２０２は、図中の実線矢印で示すようにループ状に時計回り方向に移動する。搬送装置１０２としては、ベルトコンベア、ループ状にしたチェーンにベース部材１２等の構成部品を引っかけるフックを設けて移動させる装置、ループ状にしたチェーンやレールにベース部材１２を載置するトレイを固定して移動させる装置、ベース部材１２をレール上で移動させる装置など周知の搬送装置が利用できる。同様に搬送装置２０２としては、ベルトコンベア、ループ状にしたチェーンやレールにベース部材１２を載置するトレイを固定して移動させる装置、ベース部材１２をレール上で移動させる装置など周知の搬送装置が利用できる。なお、図４の場合、ベルトコンベアを採用した例を示す。このベルトコンベアは、例えばベルト部がメッシュ状であったり、搬送面に複数の凸部や孔が形成された形状であり、構成部品との接触面積をできるだけ少なくし、洗浄の妨げにならないように配慮されている。なお、ベルトコンベアやトレイには超音波の洗浄液中での波長の１／４より大きな孔を多数空けておくことにより効率的に超音波洗浄力をベース部材１２に付与し効果的なパーティクル除去ができる。
【００３９】
図４に示す実施形態では、洗浄工程１００においてベース部材１２に付着したパーティクルを除去して清浄度を所定値以上にした後に、組立工程２００でベース部材１２上に清浄度が所定値以上に高められたシャフト３４、スリーブ４０、ハブ部材２６等を組み立てるようにしている。ベース部材１２には、各種無機材料に由来する無機粒子系パーティクルと、各種有機物に由来する炭化水素系パーティクルが複合して付着している可能性がある。したがって、洗浄工程１００では、それぞれのパーティクルに適した除去方法を採用している。
【００４０】
まず、ベース部材１２はＩＮ側端の図示を省略した入口から搬送装置１０２上に投入され、組立工程２００側へ向かって移動する。本実施形態の洗浄工程１００は、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８、スプレー洗浄工程１１０、水切工程１１２、乾燥工程１１４を含む。
【００４１】
アルカリ洗浄工程１０４は、ベース部材１２が最初に洗浄される工程であり、アルカリイオン水１１６が満たされたアルカリ洗浄槽１１８で実施される。アルカリ洗浄槽１１８の底部には超音波発生器１２０が配置されている。この超音波発生器１２０は、例えば周波数４０ｋＨｚの超音波を発生して搬送されてくるベース部材１２にアルカリ超音波洗浄を施す。
【００４２】
前述したように、ベース部材１２には、各種無機材料に由来する無機粒子系パーティクルと、各種有機物に由来する炭化水素系パーティクルが複合して付着している可能性がある。炭化水素系パーティクルは純水と親和性が低く、純水での洗浄では炭化水素系パーティクル除去の効率が低い。また、界面活性剤を用いて炭化水素系パーティクルを除去する方法もあるが、界面活性剤の残留があるとその成分が揮発して記録ディスクを汚染してしまうことがある。また、界面活性剤の残留を減らすために多段の濯ぎ工程が必要になり、装置が大型化してしまうことがある。そこで、本実施形態では、まず、アルカリ洗浄工程で炭化水素系パーティクルの除去を行う。
【００４３】
アルカリイオン水１１６は、例えば純水に電解質を加えて電気分解によって得られるマイナスイオンを多く持つため、炭化水素系パーティクルとよく反応し、乳化、分散により良好なパーティクル除去能力を発揮する。また、表面張力が低いため、ベース部材１２に形成された孔など狭い隙間の内部に浸透し、パーティクルを効果的に除去する。
【００４４】
なお、アルカリイオン水１１６中の溶存空気を取り除く処理を行い、例えば５％以下とすることで超音波の作用を向上させることができる。このとき、溶存空気を２％未満とするには処理設備の大型化を伴ってしまうので、溶存空気は２〜５％とすることが低コストで効率的なアルカリ超音波洗浄には好ましい。また、アルカリイオン水のｐＨは１０以上で必要なパーティクルの除去効果が期待できるが、本実施形態においてはｐＨ１１〜ｐＨ１３としている。そして、本出願人らは、ｐＨ１１〜ｐＨ１３で溶存空気を２〜５％以下としたアルカリイオン水１１６を用いたアルカリ超音波洗浄を実施した上で後続の純水洗浄を実施した場合に、ディスク駆動装置１０のＴＡ障害の発生確率について必要な水準を確保できるという実験結果を得た。
【００４５】
なお、ディスク駆動装置１０にイオンが多く残留すると、高インピーダンス部分の絶縁性を低下させてしまう場合がある。本実施形態では、アルカリ超音波洗浄を施した後に純水洗浄を施すので、イオンの残留による不具合および残留成分が揮発して汚染する不具合等を回避することができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、アルカリ洗浄槽１１８内のＩＮ側である端部Ｌにアルカリイオン水１１６を吸い上げるポンプ１２２を設けている。このポンプ１２２で吸い上げられたアルカリイオン水１１６はフィルタ（不図を省略）により浮遊するパーティクル等の異物が捕捉されてアルカリ洗浄槽１１８のＯＵＴ側の端部Ｒに設けられた吐出ノズル１２４から吐出される。この浄化処理によりアルカリ洗浄槽１１８内にはＯＵＴ側からＩＮ側にベース部材１２の搬送方向と逆方向の水流が生じる。図４中では逆方向の水流を破線矢印で示している。したがって、一旦ベース部材１２から除去されたパーティクルはこの逆方向の水流に乗ってベース部材１２付近から遠ざかり、フィルタで捕捉される。その結果、アルカリ超音波洗浄中のパーティクルの再付着の可能性を低くすることができる。また、浄化処理によって常時清浄度の高い洗浄液で効率的なパーティクル除去処理が実行できる。
【００４７】
アルカリ洗浄工程１０４が終了したベース部材１２は第１純水洗浄工程１０６に搬送される。
ベース部材１２のみならすディスク駆動装置１０の構成部品は、孔などの狭い隙間部分と広い平面部分とが複合された複雑な形状をしている。超音波洗浄の場合、比較的低い周波数の周波数は波長が長いためキャビテーション効果が大きく質量の大きなパーティクルや強固に付着したパーティクルの除去に適している。一方、比較的高い周波数の超音波は波長が短いため狭い隙間のパーティクル除去に適している。このため、本実施形態では、少なくとも２種類以上の周波数の超音波を用いて純水超音波洗浄を実行している。
【００４８】
第１純水洗浄工程１０６において、第１純水洗浄槽１２６には、純水１２８が満たされている。この第１純水洗浄槽１２６の底部には、周波数４０ｋＨｚの超音波を発生する超音波発生器１３０、周波数６８ｋＨｚの超音波を発生する超音波発生器１３２、周波数１３２ｋＨｚの超音波を発生する超音波発生器１３４が配置されている。各超音波発生器１３０，１３２，１３４は搬送されてくる超音波発生器１２０に対して純水超音波洗浄を施す。その結果、ベース部材１２に付着した質量の大きなパーティクルも狭い隙間に付着した小さいパーティクルも効率的除去できる。また、同一の第１純水洗浄槽１２６内で周波数の異なった超音波を同時にベース部材１２に照射して超音波洗浄を施すことにより、これらの超音波のビートである振動が発生する。その結果、洗浄ムラが低減され、パーティクル除去能力を向上させることができる。また、洗浄槽を周波数ごとに分離するよりスペース効率が向上すると共に設備コストの軽減ができる。
【００４９】
なお、上述したように、アルカリ超音波洗浄に続いて洗浄開始側より周波数４０ｋＨｚ、次に中間の周波数６８ｋＨｚ、さらに高い周波数１３２ｋＨｚのように洗浄終了側の方が高い周波数となる多段の純水超音波洗浄を施すことにより、ディスク駆動装置１０のＴＡ障害の発生確率について必要な水準を確保できるという実験結果を発明者らは得ている。また、発明者らは、多段で超音波を作用させる場合、前段で使用した超音波の１．５〜２倍程度を後段で使用する超音波とすることで大きさや質量が異なる種々のパーティクルを効率的に除去できるという実験結果も得ている。なお、４０ＫＨｚ以下の超音波を使用するとキャビテーション効果が強すぎてベース部材１２を構成するアルミニウムが腐食されたり浸食されたりするおそれがあるので、使用を避けることが望ましい。
【００５０】
第１純水洗浄槽１２６においても、第１純水洗浄槽１２６内のＩＮ側である端部Ｌに純水１２８を吸い上げるポンプ１３６を設けている。このポンプ１３６で吸い上げられた純水１２８はフィルタ（不図を省略）により浮遊するパーティクル等の異物が捕捉され第１純水洗浄槽１２６のＯＵＴ側の端部Ｒに設けられた吐出ノズル１３８から吐出される。この浄化処理により第１純水洗浄槽１２６内にはＯＵＴ側からＩＮ側にベース部材１２の搬送方向と逆方向の破線矢印で示す水流が生じる。したがって、一旦ベース部材１２から除去されたパーティクルはこの水流に乗ってベース部材１２付近から遠ざかり、フィルタで捕捉される。その結果、純水超音波洗浄中のパーティクルの再付着の可能性を低くすることができる。
【００５１】
第１純水洗浄工程１０６が終了したベース部材１２は第２純水洗浄工程１０８に搬送される。
第２純水洗浄工程１０８の第２純水洗浄槽１４０にも純水１２８が満たされている。第２純水洗浄槽１４０の底部には噴流洗浄ノズル１４２が配置され、この噴流により発生した水流によりベース部材１２に残留したパーティクルを洗浄除去する。このように強い水流を発生させて連続的にベース部材１２の表面に作用力を与えることにより、第１純水洗浄工程１０６の超音波洗浄によって除去し残したパーティクルや第１純水洗浄槽１２６中を移動中に再付着したパーティクルを第２純水洗浄槽１４０の中で再度剥離できる。なお、第２純水洗浄槽１４０のＩＮ側である端部Ｌ及びＯＵＴ側である端部Ｒに純水１２８を吸い上げるポンプ１４４を設けている。これらのポンプ１４４で吸い上げられた純水１２８は、フィルタ（不図を省略）により浮遊するパーティクル等の異物が捕捉され噴流洗浄ノズル１４２から吐出される。この浄化処理により第２純水洗浄槽１４０内には中央からＩＮ側及びＯＵＴ側に向かう破線矢印で示す水流が生じる。その結果、噴流によってベース部材１２から剥離したパーティクルは、浄化処理による水流に乗ってベース部材１２から遠ざかる方向に移動する。したがって、一旦ベース部材１２から除去されたパーティクルの再付着の可能性を低くすることができる。また、噴流洗浄ノズル１４２からの噴流はパーティクルが除去された清浄な純水１２８となり清浄効率が向上する。
【００５２】
ところで、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８等の超音波洗浄を施すときに、搬送するベース部材１２の面積が大きな面を水平にして洗浄液中を移動させると、キャビテーションによる気泡をベース部材１２の凹凸部に巻き込み保持してしまうことがある。気泡が保持された部分では超音波が作用しないので、その部分でパーティクルは除去され難い。そこで、本実施形態では、ベース部材１２の面積の小さい面を先にして洗浄液中に漬していくことにより保持された気泡をベース部材１２から解放している。例えば、図４においては、ベース部材１２はその面積の小さい面、つまりベース部材１２の端面を先にして斜め姿勢で洗浄液に進入させている。この角度は、例えば７０度とすることができる。その結果、気泡の巻き込み保持は軽減され、洗浄液の移動中に良好な超音波洗浄を施すことができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、アルカリ洗浄槽１１８、第１純水洗浄槽１２６、第２純水洗浄槽１４０のように、洗浄槽を多段構成としてると共に、各洗浄槽の進入と脱出の両方でベース部材１２の姿勢を斜めにしている。その結果、ベース部材１２に巻き込み保持された気泡の効率的な排除を可能としている。ベース部材１２等の被洗浄物の進入・脱出時の角度は２０度から９０度とすることで気泡が巻き込まれ難く、また巻き込んでしまった気泡の解放がし易くなるが、安定的な効果を得るには例えば４５度から８０度がより好ましい。また、前述したように、各洗浄槽内で洗浄液にベース部材１２の移動方向とは逆方向の水流を形成しているので、この水流によっても巻き込み保持された気泡の解放除去を促進する効果が得られる。また、別の実施例として、洗浄液中を移動するベース部材１２を回転させたり揺動させてもよい。ベース部材１２を回転させながら搬送することにより、ベース部材１２の全体を均一の超音波洗浄することができると共に、巻き込み保持された気泡の解放を効率的に行うことがでる。ベース部材１２を揺動させる場合も同様な効果を得ることができる。
【００５４】
本実施形態では、各洗浄槽の底部に超音波を発生する超音波発生器を配置している。発明者らは、実験を繰り返した結果、ベース部材１２を底部に近い領域を通って移動させた場合と、表面に近い領域を通って移動させた場合とを比較すると、前者の方がパーティクル除去の効果が低いという結果を得た。そこで、本実施形態では、ベース部材１２を洗浄槽の液面から水深の１／２の位置より液面に近い領域を通るように移動させて、効率的なパーティクル除去を実現している。具体的には、各洗浄槽の液面から底部までの水深を２４ｃｍとした場合に、液面から１２ｃｍの位置より液面に近い領域を通してベース部材１２を移動させることにより効率的なパーティクル除去が確認された。また、ベース部材１２を洗浄槽の液面から８ｃｍの位置より液面に近い領域を通して移動させることでパーティクル除去の効果が一層向上する結果を得た。さらに、ベース部材１２を洗浄槽の液面から６ｃｍの位置より液面に近い領域を通して移動させることでパーティクル除去の効果はより一層向上した。なお、超音波を出力する超音波発生器を洗浄槽の底部の他に例えば側面に配置した場合でもベース部材１２を同様な領域を移動させることで同様の効果が得られる。
【００５５】
ところで、純水洗浄工程中で、連続して搬送されるベース部材１２同士の間隔が狭いと、その狭い隙間に面した部分では超音波の作用が十分でなく、また、一旦除去されたパーティクルがベース部材１２の近傍から排出され難いという実験結果を発明者らは得ている。発明者らは実験を重ねることにより、純水洗浄工程中ではベース部材１２同士の間隔を、使用する超音波の水中での波長の１／４より大きくすることにより上述の問題が回避できることを見いだした。例えば、水中の音速１５００ｍ／ｓで、周波数６８ｋＨｚの超音波を作用させる場合には、超音波の波長は約２２ｍｍであり、ベース部材１２同士の間隔は５．５ｍｍ以上とした。その結果、各ベース部材１２の狭い隙間に面した部分においても十分にパーティクルの除去が確認され、さらに、再付着の抑制も確認できた。なお、ベース部材１２同士の間隔を、超音波の水中での波長の１／２より大きくすることで、より効率的な超音波洗浄が実現できると共に、一旦除去されたパーティクルをベース部材１２近傍からの排出することを容易にできるという実験結果も得ている。
【００５６】
図４の工程図において、第２純水洗浄槽１４０が終了したベース部材１２は、スプレー洗浄工程１１０に搬送される。
ベース部材１２に付着した金属粒子系パーティクルのうち、比較的大きいものは質量も大きいため液体中で実施される超音波洗浄や噴流洗浄だけでは除去できない場合がある。そこで、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８に連続したクリーンルーム内にスプレー洗浄工程１１０を配置している。スプレー洗浄工程１１０では、ベース部材１２の周囲に配置されたスプレーノズル１４６から純水と空気の混合体１４８吹き付けて吹付洗浄を施す。純水を空気と混合することで純水を細かな粒とし、かつ高速でスプレーすることで大きな運動エネルギーを与えることができる。この場合、純水粒子の運動エネルギーは純水粒子の質量と速度の二乗の積に比例するから、純水の粒径と噴出速度、つまり空気の圧縮度を調整することで運動エネルギーが調整できる。本実施形態においては、アルカリ洗浄工程１０４、第１純水洗浄工程１０６、第２純水洗浄工程１０８の後に、純水粒子の粒径を２０〜８０μｍとし、噴出速度を２０〜８０ｍ／ｓとしたスプレー洗浄工程１１０を施すことによりディスク駆動装置１０のＴＡ障害の発生確率について必要な水準を確保できるという実験結果を得た。なお、スプレーノズル１４６から噴射された混合体１４８がベース部材１２に衝突した後飛び散ることが予想される方向に吸引口を形成しておけば、混合体１４８によって剥離除去されたパーティクルを混合体１４８と共に回収可能となる。その結果、パーティクルの浮遊を回避すると共に再付着を回避することができる。回収した混合体１４８は図示を省略したフィルタを通過させ、純水の清浄化を行い再度、スプレーノズル１４６へ提供する。
【００５７】
なお、上述したように純水洗浄を施した後に一般の空気中に保管することなく、連続したクリーンルーム内でスプレー洗浄を施すことにより、空気中に浮遊するパーティクルがベース部材１２に付着することを容易に回避できる。その結果、工程間でのパーティクル付着が大きく改善される。同様に、アルカリ洗浄工程１０４と第１純水洗浄工程１０６の間、第１純水洗浄工程１０６と第２純水洗浄工程１０８の間、後述するスプレー洗浄工程１１０、水切工程１１２、乾燥工程１１４の間等でも一般の空気中に保管することなく、連続したクリーンルーム内で次の処理を施すことにより、空気中に浮遊するパーティクルがベース部材１２に付着することを容易に回避できる。
【００５８】
ところで、従来の液体を用いた洗浄処理は、ベース部材等の構成部品を数百個単位でカゴなどに重ねて投入し、洗浄槽に漬して一定時間静置して超音波を作用させる場合が多かった。この場合、構成部品材同士の重なる部分ではパーティクルの除去率が極めて低下する。またカゴの中心領域にある構成部品のパーティクルの除去率も低下する。さらには、洗浄槽中には超音波の強い領域と弱い領域が生じてしまうので、弱い領域に漬された構成部品のパーティクルの除去率が低下し、構成部品ごとに超音波の作用に差が生じてパーティクルの除去ムラが大きかった。このため、全体の洗浄時間を長くする必要があり作業効率が悪かった。さらに多くの構成部品が密集しているので一旦除去されたパーティクルが構成部品近傍に浮遊し続け、構成部品に再付着することもあった。
【００５９】
これに対して、本実施形態の洗浄方法は上述したように、純水工程中でベース部材１２と他のベース部材１２との間に間隔を空けて搬送装置１０２上に載置している。そして、各洗浄槽中を一定方向に移動させながら超音波を作用させている。また、個々のベース部材１２が同じ超音波領域を通過するので、各ベース部材１２に対する超音波の作用の差は殆どなくなり、パーティクルの除去ムラは抑制される。また、搬送装置１０２上に載置されたベース部材１２は一定速度で移動するので、一旦除去されたパーティクルは容易にベース部材１２の付近から遠ざかり再付着の可能性が低くできる。具体的には、例えばベース部材１２が３ｃｍ／ｓの速度で移動するように搬送装置１０２を設定する。この速度は０．５ｃｍ／ｓ以下では作業時間が長く成りすぎ好ましくなく、２０ｃｍ／ｓ以上では洗浄時間が短くなりすぎパーティクルの除去ムラを発生しやすいという実験結果が得られている。したがって、発明者らは搬送装置１０２の移動速度を０．５ｃｍ／ｓ〜２０ｃｍ／ｓの間で設定することで良好なパーティクル除去ができるとの結果を見いだした。
【００６０】
スプレー洗浄工程１１０が終了したベース部材１２は、水切工程１１２に搬送される。この水切工程１１２では、エアノズル１５０からクリーンエアー１５２をベース部材１２に吹き付けて水切りする。この場合のクリーンエアの清浄度はクラス１００以下が好ましい。この水切工程１１２でもベース部材１２を回転させたり揺動させてもよく、さらに効率的な水切りができる。
【００６１】
水切工程１１２が終了したベース部材１２は、乾燥工程１１４に搬送される。乾燥工程１１４では、温風と遠赤外線ヒータ１５４によりベース部材１２全体の乾燥を行う。この乾燥工程１１４でもベース部材１２を回転させたり揺動させてもよく、さらに効率的な乾燥ができる。
【００６２】
乾燥工程１１４が終了したベース部材１２は、組立工程２００へと搬送される。本実施形態では、組立工程２００の搬送装置２０２の始端が洗浄工程１００側に進入設置されていて、搬送装置１０２と搬送装置２０２との間に配置された図示を省略した載替装置等により、ベース部材１２が搬送装置１０２から搬送装置２０２へ引き渡される。
【００６３】
組立工程２００では、洗浄処理により清浄度が所定値まで上がったベース部材１２に、やはり清浄度が所定値以上に維持されたスリーブ４０、シャフト３４、ハブ部材２６等が組み付けられる。前述したように、洗浄工程１００と組立工程２００とは連続したクリーンルーム内に配置されているので、パーティクルが組立中のディスク駆動装置１０に付着してしまうことを大幅に低減できる。この後さらに、清浄度が高められた記録ディスク２０をハブ部材２６に載置し、磁気ヘッド２４、スイングアーム２２、アーム軸受部１６、ボイスコイルモータ１８及び制御回路、その他必要な部材を組み込んでディスク駆動装置１０の組立を終了する。この組み付け作業は、組立工程２００で行ってよいし、他の所定清浄度のクリーンルーム内で実施してもよい。
【００６４】
上述した例では、ベース部材１２を洗浄工程１００で洗浄する例について説明したが、ディスク駆動装置１０の構成部品である、スリーブ４０、シャフト３４、ハブ部材２６等についても同様な洗浄を洗浄工程１００で実施することも可能であり、同様な効果を得ることができる。また、上述の例では、洗浄工程中をベース部材１２が単体で移動する例を示したが、例えば、１つのディスク駆動装置１０を構成するベース部材１２、スリーブ４０、シャフト３４、ハブ部材２６等を１グループとして共通搬送パレットに搭載して移動させて洗浄乾燥処理を実施してもよい。この場合、１グループに含まれる構成部品は相互の間隔が前述したような超音波洗浄を良好に行える間隔を維持できるように共通搬送パレット上に配置されることが好ましい。このように共通搬送パレットで１セット分の構成部品を搬送、洗浄することで、ディスク駆動装置１０の構成部品はいずれも同レベルの清浄度になり、品質の安定化に寄与できる。また、各構成部品は、加工精度が許容範囲内でも生産ロッドや加工時期によって偏りの特徴が生じする場合がある。このように場合、共通搬送パレットに相性のよい構成部品同士を予め組み合わせて載置することができる。その結果、組立工程２００において、相性のよい構成部品同士を組み合わせた組立作業をスムーズに行うことが可能になり、品質の安定化に寄与できる。
【００６５】
上述のように、各洗浄処理を施す洗浄工程１００と組立工程２００を連続するクリーンルーム内で実施することで、ディスク駆動装置１０に付着するパーティクル数が大幅に低減できると共に、その付着数のバラツキも小さくできる。その結果、ディスク駆動装置１０における磁気ヘッド２４の浮上隙間を小さくした場合にもＴＡ障害の発生確率が低くなり、組み上がったディスク駆動装置１０において正確な再生信号の読み出しが容易となる。
【００６６】
なお、図５は、従来のバッチ方式の生産方法で生産されたベース部材上に、スリーブとシャフトとハブ部材とを組み込んだディスク駆動装置で、１平方ｃｍ当たりの０．５μｍ以上のパーティクルの数を示すＬＰＣを表している。被検体数５台のディスク駆動装置の清浄度ＬＰＣは５０００個から１００００個の間にばらつき、安定して８０００個以下とすることが難しことが分かる。これに対して、図６は、図４に示す本実施形態生産方法で生産されたベース部材１２上にスリーブ４０とシャフト３４とハブ部材２６とを組み込んだディスク駆動装置１０のＬＰＣである。この場合、被検体数３台についてディスク駆動装置は、１平方ｃｍ当たりの０．５μｍ以上のパーティクルの数を示すＬＰＣは概ね２０００個以下に低減されており、バラツキも小さいという結果が得られた。
【００６７】
このように、ＬＰＣが５０００個から１００００個程度である従来の生産方法で得られるディスク駆動装置では、固体ごとのパーティクル数のバラツキが大きい。このためディスク駆動装置の検査工程でパーティクルを検査する必要があり、パーティクル数の多いものが発見された場合には、そのままでは出荷できない。この場合には例えばパーティクルを拭き取るなど特別のパーティクル除去工程を追加することになり、生産の手間が増大していた。またこの場合に、ＴＡ障害の確率を下げるためにディスクの回転速度を低く抑えて使用するなどの対応をとることがあり、データの読み出しが遅くなることもあった。これに対し、本実施形態の生産方法を用いてベース部材１２上にスリーブ４０とシャフト３４とハブ部材２６とを備えたディスク駆動装置１０は、ＬＰＣを２０００個以下にすることができる。つまり、固体ごとのパーティクル数のバラツキが小さく抑えられる。その結果、特別にパーティクル除去の工程を加える必要がなく、手間が軽減される。また、ディスクの回転速度を低く抑えて使用する必要もなくなり、高性能のディスク駆動装置１０を提供できる。
【００６８】
前述したディスク駆動装置１０の生産方法において、ベース部材１２等の被洗浄体の移動速度を調整して洗浄時間を延ばすことで、ディスク駆動装置１０のＬＰＣを１５００個以下にすることもできる。同様の手段によりディスク駆動装置のＬＰＣを１０００個以下とすることもできる。このようなＬＰＣの値のコントロールは、ＬＰＣの値のコントロールに必要とされる工数や作業効率とパーティクル除去に必要となる工数や作業効率を比較し、効率が向上するように調整することが望ましい。
【００６９】
上述した実施形態では、ディスク駆動装置１０の一例としてシャフト回転タイプのディスク駆動装置１０を例にとって説明したが、シャフト固定タイプのディスク駆動装置等他の構造のディスク駆動装置の生産にも適用可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７０】
本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ ディスク駆動装置、 １２ ベース部材、 ３０ 軸受ユニット、 ３４ シャフト、 ４０ スリーブ、 １００ 洗浄工程、 １０２ 搬送装置、 １０４ アルカリ洗浄工程、 １０６ 第１純水洗浄工程、 １０８ 第２純水洗浄工程、 １１０ スプレー洗浄工程、 １１２ 水切工程、 １１４ 乾燥工程、 １１６ アルカリイオン水、 １２６ 第１純水洗浄槽、 １２８ 純水、 １３０，１３２，１３４ 超音波発生器、 １４８ 混合体、 ２００ 組立工程、 ２０２ 搬送装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、前記ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、前記軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、
前記ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で少なくとも２種類以上の周波数の超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、
洗浄された前記構成部品は、前記洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられることを特徴とするディスク駆動装置の生産方法。
【請求項２】
前記純水洗浄を行う洗浄工程は、洗浄開始側より洗浄終了側の方が超音波の周波数が高いことを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項３】
ベース部材と、前記ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、前記軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、
前記ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、アルカリイオン水中で超音波を作用させたアルカリ洗浄に続いて、純水中で超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、
洗浄された前記構成部品は、前記洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられることを特徴とするディスク駆動装置の生産方法。
【請求項４】
ベース部材と、前記ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、前記軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、
前記ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で超音波を作用させた純水洗浄に続いて、純水と空気の混合体の吹き付けにより洗浄する吹付洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、
洗浄された前記構成部品は、前記洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられることを特徴とするディスク駆動装置の生産方法。
【請求項５】
前記洗浄工程は、洗浄される構成部品の搬送方向に対して逆方向に流れる洗浄液中を搬送されながら洗浄されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項６】
前記純水洗浄を行う洗浄工程では、複数の構成部品が純水中を所定の間隔で連続搬送されながら超音波の作用を受けて洗浄されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項７】
前記複数の構成部品が連続搬送される所定の間隔は、前記超音波の波長の１／４の長さより大きいことを特徴とする請求項６記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のディスク駆動装置の生産方法を用いて生産したことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項９】
前記組立工程にて組み立てられたディスク駆動装置は、０．５μｍ以上のパーティクル数が１平方ｃｍ当たり２０００個以下であることを特徴とする請求項８記載のディスク駆動装置。
【請求項１】
ベース部材と、前記ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、前記軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、
前記ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で少なくとも２種類以上の周波数の超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、
洗浄された前記構成部品は、前記洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられることを特徴とするディスク駆動装置の生産方法。
【請求項２】
前記純水洗浄を行う洗浄工程は、洗浄開始側より洗浄終了側の方が超音波の周波数が高いことを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項３】
ベース部材と、前記ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、前記軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、
前記ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、アルカリイオン水中で超音波を作用させたアルカリ洗浄に続いて、純水中で超音波を作用させた純水洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、
洗浄された前記構成部品は、前記洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられることを特徴とするディスク駆動装置の生産方法。
【請求項４】
ベース部材と、前記ベース部材にシャフトと当該シャフトを収納するスリーブとが相対回転するように構成した軸受ユニットと、前記軸受ユニットを介して支持されるハブと、を少なくとも含んで構成されるディスク駆動装置の生産方法であって、
前記ディスク駆動装置の構成部品の少なくとも１つは搬送されながら、純水中で超音波を作用させた純水洗浄に続いて、純水と空気の混合体の吹き付けにより洗浄する吹付洗浄を行う洗浄工程にて洗浄され、
洗浄された前記構成部品は、前記洗浄工程と連続した所定レベル以上のクリーン領域内の組立工程にて組み立てられることを特徴とするディスク駆動装置の生産方法。
【請求項５】
前記洗浄工程は、洗浄される構成部品の搬送方向に対して逆方向に流れる洗浄液中を搬送されながら洗浄されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項６】
前記純水洗浄を行う洗浄工程では、複数の構成部品が純水中を所定の間隔で連続搬送されながら超音波の作用を受けて洗浄されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項７】
前記複数の構成部品が連続搬送される所定の間隔は、前記超音波の波長の１／４の長さより大きいことを特徴とする請求項６記載のディスク駆動装置の生産方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のディスク駆動装置の生産方法を用いて生産したことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項９】
前記組立工程にて組み立てられたディスク駆動装置は、０．５μｍ以上のパーティクル数が１平方ｃｍ当たり２０００個以下であることを特徴とする請求項８記載のディスク駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２４４６２７（Ｐ２０１０−２４４６２７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９２９９７（Ｐ２００９−９２９９７）
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（５０８１０００３３）アルファナテクノロジー株式会社 (100)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（５０８１０００３３）アルファナテクノロジー株式会社 (100)
【Ｆターム（参考）】
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