JPH06295543A - 磁気ヘッド支持体移動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電アクチュエータを用いても、磁気ヘッド
の変位量を確保し、できるだけ圧電アクチュエータの初
期位置への再現性を向上させた磁気ヘッド支持体移動機
構を提供する。 【構成】 ディスク100 に対して垂直方向を第１の方向
とした場合、ディスク100 に対向して配置された磁気ヘ
ッド13が第１の方向に変位するように、磁気ヘッド13を
支持する磁気ヘッド支持体を圧電アクチュエータ8 を用
いて移動させる磁気ヘッド支持体移動機構において、圧
電アクチュエータ8 の変位を拡大して磁気ヘッド支持体
に伝える拡大機構17と圧電アクチュエータ8 の変位方向
の少なくとも一方向への変位を制限するストッパ19を設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録再生装置を含
む磁気記録再生装置に用いられる磁気ヘッド支持体移動
機構に関する。

【０００２】

【従来技術】磁気記録媒体及び光磁気記録媒体（以下、
単にこれらをディスクと呼ぶ）の記録面には磁性薄膜が
施されており、初期化の状態での磁化方向は一方向に統
一されている。磁気記録再生装置及び光磁気記録再生装
置（以下、単にこれらをディスク装置と呼ぶ）にはディ
スクの記録面の磁化方向を変化させる磁気ヘッドを備え
ている。この磁気ヘッドには情報の記録・消去時におい
てディスクにバイアス磁界を印加するためのバイアス磁
界発生機構が備えられている。高転送レートで情報の記
録・消去を行うには、このバイアス磁界を高速で変調さ
せる必要があるため、バイアス磁界発生用コイルを小型
化し、インダクタンスを減らさなければならない。この
ため、発生できる磁束密度が小さくなるので、磁気ヘッ
ドをディスクに極力近付ける必要がある。磁気ヘッドは
磁気ヘッドスライダーに内蔵されている。この磁気ヘッ
ドスライダーはディスクと対向する面の背面側にジンバ
ルばねを取付け、このジンバルばねを介し、ディスク半
径方向に延在しているサスペンションばねの先端に取付
けられている。このサスペンションばねの基端部はディ
スク半径方向に移動可能なキャリッジに固定されてい
る。

【０００３】ディスクに対し情報の記録・消去を行なう
場合、例えば固定型のディスクの場合については、従来
コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式が用い
られていた。このＣＳＳ方式とはディスクの停止時には
磁気ヘッドスライダーをディスク上に載置させておき、
ディスクの回転時には磁気ヘッドスライダーをディスク
より浮上させようとするものである。

【０００４】しかしＣＳＳ方式ではディスクの回転スタ
ート時または回転ストップ時において、磁気ヘッドスラ
イダーの浮上特性が不安定となり、ディスクおよび磁気
ヘッドスライダーが破損・損傷する虞がある。またディ
スク停止時にディスクと磁気ヘッドスライダーが接触し
ていると、両者が貼りついてしまうという不具合があっ
た。両者が貼りついてしまうと両者間の摩擦力が増大
し、ディスクの回転スタートが困難となってしまう。

【０００５】特開平1-320687号公報には上記不具合を解
決しようとするために、磁気ヘッドを支持しているサス
ペンションばねを、圧電アクチュエータによってディス
ク側から支持している。図１１は磁気ヘッドをアンロー
ドした状態を示す図、図１２は磁気ヘッドをロードした
状態を示す図である。

【０００６】磁気ヘッドスライダー114 には図示しない
磁気ヘッドが内蔵されており、ディスクと対向する面の
背面側にジンバルばね115 が取付けられている。サスペ
ンションばね116 はこのジンバルばね115 を介して磁気
ヘッドスライダー114 を支持している。磁気ヘッドスラ
イダー114 はディスク100 の回転スタート時あるいは停
止時には、磁気ヘッドをディスク100 から退避した位置
に配置しておく（初期状態）。圧電アクチュエータ108
はディスク面とほぼ平行に配置されているが、この初期
状態では圧電アクチュエータ108 の先端に取付けられた
緩衝材120 によって、サスペンションばね116 の先端を
ディスク100 から離反する方向にたわませた状態になっ
ている。そしてディスク100 の回転数がある数値に達し
たら、この圧電アクチュエータ108 に電圧を印加し、該
圧電アクチュエータ108 をディスク面方向即ちサスペン
ションばね116 から離反する方向に変位させる。このた
めサスペンションばね116 は平坦な状態に復元しようと
する。サスペンションばね116 の先端に取り付けられた
磁気ヘッドスライダー114 はディスク100 に接近し、磁
気ヘッド113 をディスク100 に対しロードさせることが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記した従来例
には以下に述べる欠点が生じる。第１に圧電アクチュエ
ータの変位量は他のアクチュエータに比べ変位量が極端
に小さいことである。このため、従来例のような方式で
は磁気ヘッドのロード・アンロードの移動量を大きくす
ることはできなかった。もし、磁気ヘッドの移動量を大
きく取ろうとすると、サスペンションばねの基端部付近
を圧電アクチュエータの先端によって支持する必要があ
るが、長さが大な圧電アクチュエータを用いると、圧電
アクチュエータの支持部（固定部）がサスペンションば
ねの固定部より大きく後方になってしまう。このため、
サスペンションばね及び圧電アクチュエータが搭載され
ているキャリッジは大型化してしまい、アクセスタイム
の増加を招いてしまう。

【０００８】逆に長さが小な圧電アクチュエータを用い
た場合、キャリッジの大型化を防止することはできる
が、結局磁気ヘッドの移動量は大きくならない。第２に
上記したような磁気ヘッドを搭載したタイプのキャリッ
ジでは、磁気ヘッドを搭載していないタイプのキャリッ
ジと比較して、重心が磁気ヘッド側へ移動する。しか
し、ボイスコイルモーターを駆動源とし、そのコイルと
磁気回路間で生じる推力の中心は、コイルや磁気回路と
ディスクを内蔵しているカートリッジとの干渉を避ける
ために、磁気ヘッド側に移動させることが困難である。
このため、キャリッジの推力中心と重心が離れて、キャ
リッジがピッチング（キャリッジの移動方向を含む、デ
ィスク面に垂直な平面内での回転運動）を起こしやすく
なり、サーボの不安定化を招くおそれがある。

【０００９】第３に圧電アクチュエータはヒステリシス
が大きく、位置の再現性が非常に悪いというこである。
図１３は圧電アクチュエータをフリーな状態で駆動させ
た際の、圧電アクチュエータに電圧を印加した時及び印
加するのを止めた時の位置の経時変化を示した図であ
る。この図より圧電アクチュエータの通電時及び非通電
時の位置が徐々に変化していくのが解る。この原因とし
て特に電圧の印加を止めた時の初期位置への再現性が悪
いということが挙げられる。また、圧電アクチュエータ
の変位量を増加させた場合には、初期位置への再現性が
さらに悪化してしまう。

【００１０】このため圧電アクチュエータをオープン制
御で駆動した場合、圧電アクチュエータが変位しすぎて
ディスクに接触し、ディスク及び圧電アクチュエータが
摩耗・損傷してしまったり、磁気ヘッドをアンロードし
た際に磁気ヘッドがディスクから所定の位置まで上がら
なくて、異常時に対応できなかったり、また磁気ヘッド
をロードした際に、磁気ヘッドがディスクに対し完全に
ランディングしないという不具合が生じる。

【００１１】本発明は上記不具合を解消し、磁気ヘッド
の変位量を確保し、できるだけ圧電アクチュエータの初
期位置に対する再現性を向上させた磁気ヘッド支持体移
動機構を提供しようとするものである。

【００１２】

【問題点を解決する手段】本発明は上記目的を達成する
ために、ディスクに対して垂直の方向を第１の方向とし
た場合、前記ディスクに対向して配置された磁気ヘッド
が前記第１の方向に変位するように、磁気ヘッドを支持
する磁気ヘッド支持体を圧電素子を用いて移動させる磁
気ヘッド支持体移動機構において、前記圧電素子の変位
を拡大して前記磁気ヘッド支持体に伝える拡大機構と、
前記圧電素子の変位方向の少なくとも一方向への変位を
制限するストッパを設けた。

【００１３】

【作用】本発明では圧電アクチュエータの変位量を拡大
機構を用いることで、磁気ヘッドのロード・アンロード
時の移動量を確保し、また圧電アクチュエータの変位量
を限定するストッパを設けることで圧電アクチュエータ
の過剰な変位を防止し、かつ位置の再現性を向上させよ
うとするものである。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例はディスク装置の内、一例と
して光磁気ディスク装置について説明する。本発明の第
１実施例を図１、図２、図３、図４を用いて説明する。
図１は光ヘッド及び磁気ヘッドが搭載されたキャリッジ
の分解斜視図、図２はキャリッジ周辺部の平面図、図３
は磁気ヘッドがアンロードされている時の側面図、図４
は磁気ヘッドがロードされている時の側面図である。

【００１５】まず図１、図２を用いてキャリッジの構成
について説明する。キャリッジ1 は図示しないディスク
面に対し平行に延在した、互いに平行な２本のガイド棒
2 によって支持され、コイル3 と固定側に設けられた磁
気回路21によってディスク半径方向に移動可能となって
いる。光束は光学ブロック4 に内蔵された図示しない半
導体レーザから出射され、ガルバノミラー20でキャリッ
ジ1 方向に向かって反射される。ガルバノミラー20は図
１４に図示するように光束を反射するミラー201 と、ミ
ラー201 を固定するホルダー202 と、ホルダー202 を回
動可能に支持する可動部材203 と、可動部材203 を回動
させるための電磁駆動手段としての永久磁石204 及びコ
イル205 と、可動部材203 及び永久磁石204 を支持する
ベース206 とで構成されている。ミラー201 は歪みの発
生を防止するために反射面の背面の一点だけでホルダー
202 に接着固定されている。ホルダー202 はその断面形
状を凹部状としており、ミラー201 をその凹部内に埋設
していて、ホルダー202 の底面にはコイル205 が接着固
定されている。コイル205 が取付られたホルダー202 は
可動部材203 の中空部に嵌合する。可動部材203 は固定
部203aと可動部203bに分かれており、固定部203aはベー
ス206 に固定され、可動部203bは中空部をはさみ、対向
するように形成されたヒンジ203cによって、そのヒンジ
203cを中心に回動可能としている。ホルダー202 は可動
部材203 の可動部203bに接着固定される。ベース206 に
は永久磁石204 が固定されており、ホルダー202 の底面
に取り付けられたコイル205 が永久磁石204 を覆うよう
に、そして可動部材203 のヒンジ203cが形成されている
方向と、永久磁石204 の磁極の方向とが直交するように
可動部材203 の固定部203aをベース206 に取り付ける。

【００１６】キャリッジ1 にはガルバノミラーから反射
された光束を、ディスク面に垂直に照射するための立ち
上げミラー5 （図３参照）や対物レンズ6 、図示しない
対物レンズ駆動機構等が内蔵されている。対物レンズ6
のほぼ真下であって、キャリッジ1 のディスク面と対向
する面の背面側には、バイモルフタイプの圧電素子8
（以下、単にバイモルフと呼ぶ）の一端8aが固定部材9,
9 に挟持され、ネジ10によってキャリッジ1 に固定され
ている。バイモルフ8 の他端8b、即ち変位する側には凹
状の接続部材11が嵌合されており、接続部材11の両側部
にはディスク面と平行に延在する接続ピン12が形成され
ている。

【００１７】磁気ヘッド13は磁気ヘッドスライダー14に
内蔵されている。磁気ヘッドスライダー14のディスク面
と対向する面の背面側には、ジンバルばね15が取り付け
られている。ディスク半径方向に延在するサスペンショ
ンばね16の基端部16a はセンタリンク17を介して、キャ
リッジ1 のディスク外周側に形成したマウント部1aにネ
ジ22によって固定されている。サスペンションばね16の
先端はジンバルばね15を介して磁気ヘッドスライダー14
を支持しており、ディスク面直交方向に対し変位可能と
している。上記の磁気ヘッドスライダー14、ジンバルば
ね15、サスペンションばね16で磁気ヘッド支持体を構成
している。センタリンク17の延在方向と変位方向はサス
ペンションばね16と同様であって、サスペンションばね
16を下方から支持している。またセンタリンク17の形状
は台形状で、センタリンク17の屈曲部17a より若干ディ
スクの中心寄りの両側部に下側から、サイドリンク18の
一端が接着固定されている。サイドリンク18は薄板状で
あって、ディスク面の垂直方向に延在している。サイド
リンク18の他端部付近には接続ピン12と嵌合する嵌合穴
18a を形成しており、接続ピン12が嵌合している。また
サイドリンク18の中央部付近のディスク中心側側面には
切欠部18b が形成されている。この切欠部18b の高さ方
向の巾はバイモルフ8 の変位量を規制するよう予め決め
られている。

【００１８】キャリッジ1 の両側部にはストッパピン19
が取り付けられている。このストッパピン19は接続ピン
12と平行であって、サイドリンク18の切欠部18b に係合
するようしている。次に磁気ヘッド13のアンロード、ロ
ードの動作について図３、図４を用いて説明する。バイ
モルフ8 は非通電状態ではサイドリンク18を上向きに付
勢し、サイドリンク18の切欠部18b の下側側面18bbをス
トッパピン19に当接した状態で初期位置をとっている。
このときのセンタリンク17の先端17b は平坦状態より若
干上向きであり、センタリンク17の先端17b にてサスペ
ンションばね16をディスクから離反する方向にたわませ
た状態にして、磁気ヘッド13をアンロードした状態にし
ておく。

【００１９】この状態からバイモルフ8 に通電すると、
バイモルフ8 の先端8bは下方にたわみ、サイドリンク18
を下向きに付勢する。サイドリンク18はセンタリンク17
の屈曲部17a から近い位置に接着固定されているため、
センタリンク17の先端17b における変位はバイモルフ8
の変位と比較すると大となり、バイモルフ8 の変位量が
微小であっても、バイモルフ8 の変位を拡大することが
できる。また、逆に変位量が増加した場合でもストッパ
ピン19がサイドリンク18の切欠部18b の上側側面18baが
ストッパピン19と当接し、サイドリンク18の動きを規制
する。

【００２０】このサイドリンク18の動作に連動してセン
タリンク17の先端17b が下降し、サスペンションばね16
から離反する。サスペンションばね16はディスク100 方
向から支持していたセンタリンク17が離れたため、ディ
スク100 とほぼ平行な状態となり、磁気ヘッドスライダ
ー14をディスク100 にロードする。磁気ヘッドスライダ
ー14はディスク100 からある所定位置まで降下すると、
ディスクの高速回転による空気流のため浮上力を受け
る。磁気ヘッド支持体のディスク100 方向への付勢力
と、磁気ヘッドスライダー14が受ける浮上力が釣り合う
と浮上特性が安定し、ディスク100 の記録面に対し記録
または消去可能となる。

【００２１】この際、サイドリンク18の切欠部18b の上
側側面18baがストッパピン19と当接し、バイモルフ8 の
変位量の規制、サイドリンク18の移動に伴うセンタリン
ク17の先端17b の下降によるディスク100 への接触を防
いでいる。ストッパピン19の位置と切欠部18b の巾及び
位置との相互関係は、予めセンタリンク17が絶対ディス
ク100 に接触しないように設定しておく。

【００２２】以上説明したように本実施例の構成による
と、バイモルフの固定部を磁気ヘッド支持体の固定部に
対しディスク中心方向側に設けたため、変位量の大きい
長いバイモルフが使用可能となり、またセンタリンクへ
のサイドリンクの取り付け位置がセンタリンクの固定部
に近いために、サスペンションばねの先端に取付けられ
た磁気ヘッドの変位量を大きく確保することができ、且
つキャリッジの大型化を防ぐことができる。

【００２３】また、キャリッジの構成部品のうちでも比
較的質量の大きいバイモルフを、キャリッジの底面に配
置しているため、キャリッジの重心が磁気ヘッド側に移
動せず、キャリッジの推力の中心と重心はあまりずれな
い。よって、キャリッジのピッチングが発生せず、安定
したサーボ特性が得られる。さらにサイドリンクの動き
を切欠部及びストッパピンによって規制するので、オー
プン制御で使用してもバイモルフの初期位置に対する位
置の再現性を向上させることができ、またセンタリンク
とディスクとの接触を防止できる。

【００２４】本実施例では圧電アクチュエータとしてバ
イモルフを用いたが、ユニモルフ（モノモルフ）、積層
型の圧電アクチュエータや変位量が小さく位置の再現性
の良くない形状記憶合金などの他のアクチュエータを用
いても同様な効果が得られる。また、本実施例ではフロ
ーティングタイプの磁気ヘッド支持機構について説明を
したが、磁気ヘッドの位置がディスクの面振れに追従し
ない固定タイプの磁気ヘッド支持機構においても、ディ
スクのロード・イジェクト時の退避機構として、同様の
効果を得ることができる。

【００２５】次に本発明の第２実施例を図５、図６を用
いて説明する。図５は磁気ヘッドがアンロードされてい
るときの側面図、図６は磁気ヘッドがロードされている
ときの側面図である。磁気ヘッド支持体、キャリッジの
構成については第１実施例とほぼ同様なので説明を省略
する。また第１実施例と同一構成箇所には同一符号を付
してある。第１実施例と異なる点は、サイドリンクの動
きを規制する方向を一方向のみとした点であって、サイ
ドリンクの切欠部の下側の位置を第１実施例に比べ大き
く下げたことである。

【００２６】図５、図６を用いて本実施例における動作
を説明する。バイモルフ8 に通電し磁気ヘッド13をディ
スク100 にロードするときは図６において、第１実施例
と同様にサイドリンク18' の切欠部18b'の上側側面18b
a' とストッパピン19が係合することによって、センタ
リンク17の先端17b が下降しすぎてディスク100 に接触
しないようにしている。このため切欠部18' の上側側面
18ba' とストッパピン19との位置関係を厳しく規制して
いる。

【００２７】逆に非通電時には図５に図示するように磁
気ヘッド13をアンロードするわけだが、このときの磁気
ヘッド13の変位量即ちサイドリンク18' の移動量を規制
をしないで十分にサイドリンク18' が移動できるように
した。バイモルフ8 の変位は、センタリンク17へのサイ
ドリンク18の接着位置の関係によって、磁気ヘッド13に
は拡大されて伝わる。従って磁気ヘッド13は速やかにア
ンロードされる。

【００２８】バイモルフ8 の非通電時の初期位置に対す
る位置の再現性は、通電時にはその変位量を規制してい
るので実用上問題ないレベルに抑えることができる（図
７参照）。また、バイモルフ8 のヒステリシスを軽減さ
せるために、通電状態から非通電状態に切り換えるとき
に、一旦バイモルフ8 に逆電圧を印加する方法を用いる
ことも可能である。

【００２９】本実施例の構成によれば第１実施例の効果
に加え、サイドリンクの切欠部の下側とストッパピンと
の位置関係を規制する必要がなくなるので、製作コスト
を低減することができる。次に本発明の第３実施例につ
いて説明する。本実施例を図８、図９、図１０を用いて
説明する。図８はストッパピンの変形例を示す斜視図、
図９は磁気ヘッドがアンロードされているときの側面
図、図１０は磁気ヘッドがロードされているときで、図
９とは反対側から見た側面図である。

【００３０】本実施例ではサイドリンクの移動を規制す
るストッパピンの形状について述べる。その他の構成に
ついては第２実施例と同様であるので説明を省略する。
また第２実施例と同一構成箇所には同一符号を付してあ
る。本実施例のストッパピン19' は、図８に示すように
キャリッジ1 への取付部19a'とサイドリンク18' の切欠
部18b'と当接する当接部19b'とで構成されているが、こ
の取付部19a'と当接部19b'とで中心軸を偏芯させる。

【００３１】上記したストッパピン19' のキャリッジ1
への取付け位置を図９、図１０で示すように、例えば左
側のストッパピン19L'は通電時にサイドリンク18' の切
欠部18b'の上側側面18ba' に当接、また右側のストッパ
ピン19R'は非通電時にサイドリンク18' の切欠部18b'の
下側側面18bb' に当接するように左右で異なるようにす
る。

【００３２】このようにすると左右それぞれのストッパ
ピン19R',19L' が独立しているので、サイドリンク18'
の通電時での停止位置、非通電時での停止位置を調整す
ることが可能となる。このため磁気ヘッド支持体移動機
構の組立て時において、バイモルフのキャリッジへの取
付け部の寸法誤差、バイモルフの変位量の変化などに対
応することができる。またキャリッジ1 におけるストッ
パピンの取付け部の位置は、厳密に管理する必要が無く
なりコストの低減化を図ることができる。

【００３３】尚、上記した種々実施例ではキャリッジに
ストッパピン、サイドリンクに切欠部を形成したが、キ
ャリッジに切欠部、サイドリンクにストッパピンを形成
しても何等問題はない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した通り、磁気ヘッド支持体に
対し、圧電アクチュエータの変位を拡大する拡大機構
と、圧電アクチュエータの変位方向の少なくとも一方向
への変位を制限するストッパとを設けたことで、圧電ア
クチュエータの変位を拡大して磁気ヘッドに伝えること
ができる。また、圧電アクチュエータの初期位置に対す
る位置の再現性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例におけるキャリッジの分解斜視図で
ある。

【図２】第１実施例におけるキャリッジ周辺の平面図で
ある。

【図３】第１実施例における磁気ヘッドがアンロードさ
れているときの側面図である。

【図４】第１実施例における磁気ヘッドがロードされて
いるときの側面図である。

【図５】第２実施例における磁気ヘッドがアンロードさ
れているときの側面図である。

【図６】第２実施例における磁気ヘッドがロードされて
いるときの側面図である。

【図７】第２実施例の圧電アクチュエータの通電、非通
電を繰り返した時の停止位置変化を示した図である。

【図８】第３実施例におけるストッパピンの変形例を示
す斜視図である。

【図９】第３実施例における磁気ヘッドがアンロードさ
れているときの側面図である。

【図１０】第３実施例における磁気ヘッドがロードされ
ているときの図９と反対側から見た側面図である。

【図１１】従来例の磁気ヘッドがアンロードされている
ときの側面図である。

【図１２】従来例の磁気ヘッドがアンロードされている
ときの側面図である。

【図１３】従来例の圧電アクチュエータの通電、非通電
を繰り返した時の停止位置の変化を示した図である。

【図１４】ガルバノミラーの分解斜視図である。

【符号の説明】

1 、キャリッジ 8 、バイモルフ型圧電素子 9 、固定部材 11、接続部材 12、接続ピン 13、磁気ヘッド 14、磁気ヘッドスライダー 15、ジンバルばね 16、サスペンションばね 17、センタリンク 18、サイドリンク 18a 、嵌合穴 18b 、切欠部 18ba、切欠部の上側側面 18bb、切欠部の下側側面 19、ストッパピン 100 、ディスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気記録媒体に対して垂直の方向を第１の
   方向とした場合、前記磁気記録媒体に対向して配置され
   た磁気ヘッドが前記第１の方向に変位するように、磁気
   ヘッドを支持する磁気ヘッド支持体を圧電素子を用いて
   移動させる磁気ヘッド支持体移動機構において、 前記圧電素子の変位を拡大して前記磁気ヘッド支持体に
   伝える拡大機構と、前記圧電素子の変位方向の少なくと
   も一方向への変位を制限するストッパとを設けたことを
   特徴とする磁気ヘッド支持体移動機構。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気ヘッド支持体移動機構
   において、 前記磁気ヘッド支持体の搭載されている可動部全体の重
   心に対し、前記圧電素子と磁気ヘッド支持体が、前記第
   １の方向に関して反対側に位置する磁気ヘッド支持体移
   動機構。
3. 【請求項３】請求項１記載の磁気ヘッド支持体移動機構
   において、 前記ストッパの位置を前記圧電素子または前記拡大機構
   の変位方向において調整可能とした磁気ヘッド支持体移
   動機構。