JPH09219059A - ディスク記録再生装置のディスク回転機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型大容量磁気ディスク装置において、磁気デ
ィスクを多数枚積層する場合、装置を薄型化する際に問
題となる組み込み作業を非常に簡略化し、生産性を向上
させることを可能にする磁気ディスク装置を目的とす
る。 【解決手段】複数のディスク２をディスク回転機構に直
接固定する方式に対して、複数のディスクを保持する専
用のディスク装着部材２０を介してディスク回転機構に
固定する方式のディスク記録再生装置に関する。このデ
ィスク装着部材２０により、装置の組立て工程では、１
枚単位のディスクではなく、スペーサ１０を介在して積
層した状態のディスク群として取り扱うことが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スク装置等のディスク記録再生装置に適用するディスク
回転機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特に小型のハードディスク装置
（ＨＤＤ）は、図５に示すように、装置本体である筐体
１の内部に、通常では複数枚のディスク２がスピンドル
モータ機構３に固定された状態で高速回転運動し、この
各ディスク２に対してヘッド４によりデータの記録再生
を行なうように構成されている。ヘッド４は、記録再生
兼用の誘導型ヘッドや、再生専用のＭＲヘッドを使用し
た記録再生分離型ヘッドである。

【０００３】ヘッド４はヘッドサスペンション５により
支持されており、アクチュエータアーム６を介してアク
チュエータ・キャリッジ（ボイスコイルモータを有す
る）７からの駆動力が伝達される。ヘッド４は高速回転
しているディスク２の半径方向に移動制御されて、図示
しないディスクコントローラにより指定された目標トラ
ックに対してデータの記録再生を実行する。ヘッド４に
より再生された再生信号は、ヘッドリード線を経由して
内部の回路基板上に実装されているヘッドプリアンプ８
で増幅されて、フレキシキブルケーブル９を介してディ
スクコントローラに転送される。また、同一の経路で、
ディスクコントローラからの記録データがヘッド４に転
送される。ヘッド４は記録データを磁気情報に変換して
ディスク２上に記録する。

【０００４】ヘッド４は、前記のアクチュエータ・キャ
リッジ７により移動制御と位置制御が行なわれるが、そ
の各制御に必要なサーボ情報をディスク２のサーボエリ
アから再生する。前記の回路基板上に実装されたＣＰＵ
は、その再生されたサーボ情報に基づいてヘッド４の移
動制御と位置制御を実行する。

【０００５】一方、各ディスク２は、図６に示すよう
に、スピンドルモータ機構３の回転シャフト（回転軸）
１３に装着されて、スペーサ１０と称する部材により所
定の間隔が保持されている。さらに、各ディスク２の最
上面側を、ディスク押え部材１１により軸方向に押圧さ
れている。このとき、ディスク押え部材１１は、回転シ
ャフト１３に対して螺子１２により締結されて、各ディ
スク２に軸方向の加重を与える。このような構造により
各ディスク２はスピンドルモータ機構３の駆動力によ
り、回転シャフト１３と一体に回転運動する。

【０００６】このようにＨＤＤを組立てる製造工程にお
いて、ディスク２上に前記のサーボ情報を記録する工程
（通常では最終工程）がある。通常では、サーボ情報が
記録されていないバージンディスクが、スピンドルモー
タ機構３に組み込まれる。

【０００７】サーボ情報は、図７に示すように、専用の
サーボ情報書込み装置により、ディスク２のサーボエリ
アに相当する領域に記録される。サーボ情報書込み装置
は、トップカバーを解放した状態のＨＤＤに取り付けら
れて、駆動板２０に保持されている駆動ピン２１をヘッ
ドアーム６に点接触させて、ヘッド４を位置決め制御す
る（図８を参照）。ロータリエンコーダ２２は、駆動板
２０の回転変位をモニタし、図示しないコントローラに
送出する。コントローラは、駆動板２０の回転変位に基
づいてトラック位置に相当するヘッド４の目標位置に対
する位置決め量を算出し、この位置決め量に相当する量
だけリニアモータ２３を駆動制御する。リニアモータ２
３の直線変位は、回転変位変換器２４により回転変位に
変換されて、駆動板２０を駆動することになる。

【０００８】このような一連の動作を行うことにより、
トラック位置の所定サーボエリアにに相当する領域に、
ヘッド４によりサーボ情報を書込むことになる。このと
き、サーボ情報書込み装置のタイミングヘッド２５を使
用して、予めディスク２の最外周側に書込まれたタイミ
ング・クロックを再生する。このタイミング・クロック
よる書込みタイミングで、ヘッド４がサーボ情報を書込
むことになる。

【０００９】このようにして、ＨＤＤの製造工程の最終
工程で、既に装置本体に組込まれたディスク２に対し
て、専用のサーボ情報書込み装置を使用して、ＨＤＤの
ヘッド４によりサーボ情報が記録される。近年、小型の
ＨＤＤにおいて、記憶容量の大容量化が図られており、
１枚当たりの記録密度の向上と共に、複数枚のディスク
２を組み込むことが一般的である。

【００１０】しかしながら、小型（薄型）のＨＤＤに複
数枚のディスク２を組込む工程は、非常に生産性が悪
く、ディスクの枚数に比例して組立作業性が悪化する。
また、複数枚のディスクを組込んだ後に、サーボ情報書
込み装置を使用してサーボ情報を記録する工程に関して
も、ディスクの記憶容量の向上に伴って、ディスク全体
のトラック数も増加するため、サーボ情報の書込み時間
が長時間化している。従って、サーボ情報の記録工程も
非常に生産性が悪い。さらに、新たなＨＤＤの開発に伴
って、専用のサーボ情報書込み装置の開発も必要とな
る。特に、近年では小型ＨＤＤの製品サイクルは非常に
短いため、これに追従してサーボ情報書込み装置を開発
するため、莫大な開発費用が必要になっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、近年
の大容量化の小型ＨＤＤでは、製造工程において複数枚
のディスクを組込む工程は、薄型の筐体のスピンドルモ
ータ機構に積層して固定させる作業効率が悪い。複数枚
のディスクを積層するには、ディスク間をスペーサを介
在させて、スピンドルモータ機構に固定する必要がある
ため、作業効率の低下を招いている。

【００１２】また、製造工程の最終工程で、専用のサー
ボ情報書込み装置を、ディスクを組み込んだＨＤＤに固
定して、サーボ情報を記録する。このため、高性能の専
用のサーボ情報書込み装置を、ＨＤＤの種類に応じて用
意する必要がある。さらに、ＨＤＤの生産性を向上させ
るためには、複数台のサーボ情報書込み装置が必要とな
る。

【００１３】従って、小型ＨＤＤの大容量化に伴って、
限られた装置本体の内部スペースにできるだけ多くのデ
ィスクを効率的に組込む工程を実現して、組立て工程の
作業効率の向上が重要になっている。また、高精度でか
つ作業効率の良いサーボ情報の書込み工程も重要であ
る。

【００１４】本発明の目的は、大容量化の小型ＨＤＤに
おいて、複数枚のディスクを組込む工程の作業効率を向
上し、かつ高精度でかつ作業効率の良いサーボ情報の書
込み工程を実現することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のディス
クをディスク回転機構に直接固定する方式に対して、複
数のディスクを保持する専用のディスク装着部材を介し
てディスク回転機構に固定する方式のディスク記録再生
装置に関する。このディスク装着部材により、装置の組
立て工程では、１枚単位のディスクではなく、スペーサ
を介在して積層した状態のディスク群として取り扱うこ
とが可能となる。従って、小型の限られたスペースの装
置筐体の中に、１枚単位のディスクを組込む作業は不要
となり、複数のディスクを一括したディスク群を一度
に、装置筐体の中に組込むことが可能となる。さらに、
専用のディスク回転機構を備えたサーボ情報書込み装置
に対して、ディスク装着部材をそのディスク回転機構に
取り付けることにより、各ディスクに対してサーボ情報
を高精度に記録することが可能となる。

【００１６】本発明によれば、ディスク個々を装置匡体
内部のスピンドルモータ機構へ直接固定するのではな
く、ディスク装着部材を媒介として、ディスク群を一括
してスピンドルモータ機構に取り付けることができる。
従って、従来のように１枚づつ磁気ディスクを匡体内部
のスピンドルモータシャフトに直接固定する必要がない
ため、非常に作業効率が向上し低コスト化できる。今
後、加速するＨＤＤの小型大容量化、低コスト、低価格
化に大きく貢献することが可能となる。

【００１７】また、ディスク装着器に組み込まれた磁気
ディスク群はいったん固定されると、その幾何学的位置
は固定される。このため、サーボ情報を書き込む際は、
外部環境振動、環境クリーン度を高度に保った場所に設
置された、スピンドルモータ回転振動を磁気ディスク装
置のスピンドルモータ振動よりはるかに低い高性能で高
剛性な位置決め情報書き込み装置を用いて書き込むこと
が可能となる。さらに、サーボ情報書込み装置は、ＨＤ
Ｄのヘッドの軌跡を模擬できるよう、書込み装置のスピ
ンドルモータ回転中心及びヘッドアクチュエータ回転中
心を、対象とする磁気ディスク装置の幾何形状に合致さ
せた構造にするだけでよく、多種多様化するＨＤＤに容
易に対応できる。このため、ＨＤＤの機種ごとに、新た
にサーボ情報書込み装置を開発する必要性はなく、はる
かに低コストでアップグレードが可能となる。また、Ｈ
ＤＤの組立工程とは別工程にて、サーボ情報の書込みを
行うことが可能であるため、生産性を向上させることが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は第１の実施形態に関係するデ
ィスク回転機構を示す図であり、図２は本実施形態のデ
ィスク回転機構の組立て工程を説明するための分解図で
ある。 （第１の実施形態のディスク回転機構）本実施形態のデ
ィスク回転機構は、いわゆる片持ち構造の機構であり、
通常では数枚以下のディスク２を固定した小型のＨＤＤ
に適用される。本実施形態のディスク回転機構では、各
ディスク２はスピンドルモータ機構３の回転シャフト１
３に直接固定される構造ではなく、ディスク装着部材２
０を介して固定される。

【００１９】ディスク装着部材２０は、複数のディスク
３をスペーサ１０を介在して積層して保持するための専
用のディスク保持器である。このディスク装着部材２０
が締結用螺子１２により、回転シャフト１３に固定され
ることにより、回転シャフト１３と一体に回転運動する
ことになる。

【００２０】各ディスク２は、軸方向にスペーサ１０を
介在して所定の間隔で積層されて、ディスク押え部材１
１によりディスク装着部材２０に固定化される。ディス
ク押え部材１１は、ディスク２に対して軸方向に均等な
加重で押圧するように、ディスク装着部材２０の上面に
締結用螺子１４ａ，１４ｂにより固定される。 （ディスク回転機構の組立て工程）このようなディスク
回転機構の組立て工程を図２を参照して説明する。

【００２１】まず、ディスク装着部材２０に対して、こ
こでは３枚のディスク２を、スペーサ１０を介在させな
がら軸方向に装着させる。最下面のディスク２は、ディ
スク装着部材２０の底部２０ｂに装着させる。但し、設
計仕様に応じて、底部２０ｂとディスク２との間にスペ
ーサ１０を介在させてもよい。

【００２２】３枚のディスク２をスペーサ１０により所
定の間隔で装着させると、前記のように、最上面のディ
スク２に接触する状態で、ディスク押え部材１１を取り
付けて、締結用螺子１４ａ，１４ｂによりディスク装着
部材２０の上面２０ａに固定する。

【００２３】次に、各ディスク２を保持した状態のディ
スク装着部材２０を、回転シャフト１３に取り付ける。
このとき、回転シャフト１３の底部の位置決めピン１６
によりディスク装着部材２０の位置決めがなされる。そ
して、締結用螺子１２により回転シャフト締結部１５に
固定される。なお、回転シャフト１３は、スピンドルモ
ータ機構３の固定極シャフト１３ａに取り付けられる。 （第２の実施形態）第２の実施形態は、図４に示すよう
に、両持ち構造の機構に適用した場合であり、ディスク
装着部材２０がいわゆるハブと称する回転部材４１に締
結用螺子４２ａ，４２ｂにより固定されている。回転部
材４１は、装置の基体（筐体）に固定された固定軸４０
を中心として回転運動し、スピンドルモータを内蔵して
いる。

【００２４】なお、他の構造および組立て工程について
は、前述の第１の本実施形態における片持ち構造の場合
と基本的に同様である。但し、本実施形態のディスク装
着部材２０部は、上面部がディスク押え部材１１を固定
する部分と、回転部材４１にに固定する部分とが存在す
るため、オフセットがかけられている。

【００２５】以上の第１及び第２の実施形態によれば、
ＨＤＤのディスク回転機構とは独立したディスク装着部
材２０により、複数のディスク２を一括してディスク群
として取り扱うことができる。従って、ＨＤＤの組立て
工程において、１枚単位のディスクを限られたスペース
の筐体の中に組込む作業を不要にして、ディスク装着部
材２０を取り扱うことにより、複数のディスク２を一括
してディスク回転機構に組み込むことが可能となる。こ
れにより、従来の組立て工程に対して、飛躍的に組立て
工程の作業効率を向上させることが可能となる。 （第３の実施形態）第３の実施形態は、前述のディスク
装着部材２０を使用するサーボ情報の書き込み装置に関
する。図３は、ディスク回転機構を備えた専用のサーボ
情報の書込み装置を示す図である。

【００２６】この書込み装置は、ディスク２を回転させ
る回転シャフト１３を有するスピンドルモータ機構３１
と、回転駆動型の位置決め用アクチュエータ３０と、タ
イミングヘッド３２と、サーボ情報書込み用ヘッド３３
とを備えている。

【００２７】このような書込み装置に対して、前述と同
様に、ディスク装着部材２０を回転シャフト１３に固定
させる。そして、タイミングヘッド３２によりディスク
２の最外周側に書込まれたタイミング・クロックを再生
する。このタイミング・クロックよる書込みタイミング
で、サーボ情報書込み用ヘッド３３によりサーボ情報が
記録されることになる。

【００２８】このような書き込み装置を使用することに
より、ディスクを組み込んだＨＤＤにサーボ情報の書き
込み装置を固定して書き込む必要はなく、ディスク装着
部材２０に装着されたディスク群に対して、専用のサー
ボ情報書込み用ヘッド３３によりサーボ情報を記録する
ことが可能となる。従って、複数のディスクをＨＤＤに
組み込む前に、一括してサーボ情報を記録することが可
能であるため、高精度かつ効率的にサーボ情報を記録す
ることができる。

【００２９】このようなサーボ情報の書込み方式では、
スピンドルモータと高剛性アクチュエータ３０を基本構
成として、スピンドルモータ回転中心とアクチュエータ
回転中心が対象とするＨＤＤのスピンドルモータ回転中
心とアクチュエータ回転中心の幾何形状に合致した構造
にする必要がある。また、書込み装置のヘッド軌跡がＨ
ＤＤのヘッド軌跡と同一、もしくは、ＨＤＤとしてヘッ
ドの位置決め制御を実行する際に再生ヘッドから読み出
されたサーボ情報が、位置決め制御に影響を与えない範
囲で一致させる必要がある。通常では、ディスクにサー
ボ情報を書き込んだ後、ディスクをスピンドルモータに
組み込むと、ディスク押え部材等の押しつけ強度によ
り、ディスクがサーボ情報を書き込んだ状態と異なった
変形具合になったり、ディスク内径のガタにより偏心が
生じる可能性がある。従来のＨＤＤによるサーボ情報の
書込み方式では、５０μｍ前後も偏心が生じ、さらに、
ディスク押さえの押しつけ力の違いにより磁気ディスク
の内周と外周とで１０μｍ前後の傾きが生じる。

【００３０】これに対して、本実施形態のようにディス
ク装着部材２０を使用することにより、位置決めピン１
６等を利用して偏心量を極端に小さくでき、また、ディ
スク押え部材１１の押しつけ力もディスクを一度、ディ
スク装着部材２０に固定すれば、２度と変化することが
ないため変形を吸収することが可能である。従って、サ
ーボ情報の書込みをＨＤＤに組み込む前に実施し、高精
度にサーボ情報を書き込むことが可能である。これは、
ＨＤＤに直接情報書込み装置に固定しないため、両者の
間に発生する外乱を大幅に削減し、かつ不要な振動成分
が含まれることがなく非常に品質の良い位置決め情報を
書き込むことが可能となるためである。

【００３１】また、サーボ情報の書き込み装置のスピン
ドルモータ、アクチュエータ部以外は従来型の書込み装
置をそのまま使用でき、サーボ情報の書込みに関しても
従来となんらかわりなく施行できる。さらに、ディスク
装着部材２０のみを交換するだけでサーボ情報の書き込
みが行えるため、従来のように磁気ディスク装置組立最
終行程にてサーボ情報を書き込む必要性がなくなり、組
立とは別工程にてサーボ情報の書き込みを行うことが可
能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、複
数のディスクを一括してディスク群として取り扱うこと
ができるディスク装着部材により、特にディスクの組み
込み工程とサーボ情報の書き込み工程の作業効率を大幅
に向上することができ、製造工程全体の生産性を改善す
ることが可能となる。また、サーボ情報の書込み工程で
は、装置の組立て工程とは別工程として、ディスク群に
対して一括して、高精度にサーボ情報を書き込むことが
可能となる。これにより、特に、小型かつ薄型の大容量
化を図るＨＤＤに適用すれば、ディスク枚数が増大化し
た場合でも、組立作業の効率が低下することなく対処す
ることができる。従って、結果的にコスト増加を招くこ
となく、ディスク枚数を増大して大容量化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に関係するディスク回
転機構を示す図。

【図２】第１の実施形態に関係するディスク回転機構の
組立て工程を説明するための分解図。

【図３】第２の実施形態に関係する

【図４】第３の実施形態に関係する

【図５】従来のＨＤＤの構造を説明するための斜視図。

【図６】従来のＨＤＤのディスク回転機構を説明するた
めの図。

【図７】従来のサーボ情報の書込み装置を説明するため
の図。

【図８】従来のサーボ情報の書込み装置を説明するため
の図。

【符号の説明】

１…筐体（装置本体） ２…ディスク ３…スピンドルモータ機構 ４…ヘッド ５…ヘッドサスペンション ６…アクチュエータアーム（ヘッドアーム） ７…アクチュエータ・キャリッジ（ボイスコイルモー
タ） ８…ヘッドプリアンプ ９…フレキシキブルケーブル １０…スペーサ １１…ディスク押え部材 １２…螺子 １３…回転シャフト（回転軸） １４ａ，１４ｂ…締結用螺子 ２０…ディスク装着部材 ２１…駆動ピン ２２…ロータリエンコーダ ２３…リニアモータ ２４…回転変位変換器 ２５…タイミングヘッド ３０…位置決め用アクチュエータ ３１…スピンドルモータ機構 ３２…タイミングヘッド ３３…サーボ情報書込み用ヘッド ２００…駆動板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体である複数のディスクを固定的
   に保持し、前記各ディスクを回転駆動するためのディス
   ク記録再生装置に適用するディスク回転機構であって、 基体に保持された回転軸と、 前記回転軸の軸方向にスペーサ部材を介在して所定の間
   隔で複数のディスクを外周部で保持するディスク装着部
   材とを有し、 前記複数のディスクを前記スペーサ部材と共に取り付け
   た前記ディスク装着部材を前記基体に保持された回転軸
   に対して装着し、前記ディスク装着部材を前記回転軸に
   固定した状態で前記回転軸の回転運動により前記複数の
   ディスクを回転駆動する構造を有することを特徴とする
   ディスク回転機構。
2. 【請求項２】 記録媒体である複数のディスクを固定的
   に保持し、前記各ディスクを回転駆動するためのディス
   ク記録再生装置に適用するディスク回転機構であって、 基体に保持された固定軸と、 前記固定軸に対して回転自在に係合し、内部モータ機構
   により回転運動するハブ部材と、 軸方向にスペーサ部材を介在して所定の間隔で複数のデ
   ィスクを外周部で保持するディスク装着部材とを有し、 前記複数のディスクを前記スペーサ部材と共に取り付け
   た前記ディスク装着部材を前記ハブ部材に対して固定
   し、前記ハブ部材の回転運動により前記複数のディスク
   を回転駆動する構造を有することを特徴とするディスク
   回転機構。
3. 【請求項３】 記録媒体である複数のディスクを固定的
   に保持し、データの記録再生時に前記各ディスクを回転
   駆動するディスク記録再生装置のディスク回転機構に適
   用するディスク装着部材であって、 前記ディスク回転機構に対して着脱自在であり、軸方向
   にスペーサ部材を介在して所定の間隔で複数のディスク
   を装着するための円筒状本体と、 前記円筒状本体に装着した前記各ディスクおよび前記ス
   ペーサ部材を軸方向に押圧して固定するためのディスク
   押え部材とを具備したことを特徴とするディスク装着部
   材。
4. 【請求項４】 記録媒体である複数のディスクを固定的
   に保持し、サーボ情報の記録時に前記各ディスクを回転
   駆動するディスク回転機構を備えたサーボ情報の書込み
   装置であって、 前記ディスク回転機構に対して着脱自在であり、軸方向
   にスペーサ部材を介在して所定の間隔で複数のディスク
   を保持するディスク装着部材を用意し、 前記各ディスクを保持した状態の前記ディスク装着部材
   を前記ディスク回転機構に装着して固定し、前記ディス
   ク回転機構により回転運動している前記各ディスクに対
   して前記サーボ情報を記録することを特徴とするサーボ
   情報の書込み装置。