JPH0991908A - ディスク装置及びヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ヘッドアーム６の一部を圧電性材料部材２５，
２６とし、その電極２７，２８，２９，３０への印加電
圧の極性／絶対値を制御し、同部材の伸縮によるヘッド
アーム６の変形向き及び変形量を制御することにより、
ヘッド７の位置を微調整できる。 【効果】 複数のヘッド間相対位置の微調整を可能にす
ることにより、ディスクの伸縮量のばらつきを補正し、
複数ヘッドによる複数ディスク上の同一セクタの同時ア
クセスが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報記憶媒体としてデ
ィスクを用いるハードディスク装置等のディスク装置に
係り、特に、複数のディスクと複数のヘッドを用いるデ
ィスク装置、及び、この種のディスク装置においてディ
スクに対し情報の記録再生を行なうヘッド装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置において情報記録媒
体として用いられる磁気ディスクは、熱膨張により、半
径方向に伸縮する。この伸縮の程度は磁気ディスクの材
質によって異なるが、一般的なアルミニウム製の磁気デ
ィスクでは、その伸縮量は無視できない大きさである。

【０００３】さて、複数の磁気ディスクと複数の磁気ヘ
ッドを用いるハードディスク装置の内部は、モータ等の
発熱源との距離の違い等により、温度分布にかなりのば
らつきがあるため、各磁気ディスクの熱膨張による伸縮
量は均一ではない。

【０００４】しかるに、従来のハードディスク装置にお
いては、各磁気ヘッドを支えるヘッドアームが一体的に
固定され、全部の磁気ヘッドが一体的に移動する構成と
なっており、各磁気ヘッドを個別に移動させることはで
きない。したがって、磁気ディスクの伸縮量にばらつき
があると、ある磁気ディスク上の目的のセクタに、同磁
気ディスクに対応した磁気ヘッドを位置させた時に、他
の磁気ディスク上では目的のセクタと磁気ヘッドとの位
置ずれが生じてしまう。その結果、複数の磁気ヘッドに
より複数の磁気ディスクの同一セクタに同時アクセスを
することができないという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
のディスクと複数のヘッドを用いるハードディスク装置
等のディスク装置における前述のディスクの伸縮量のば
らつきによる問題点を解決し、複数のヘッドにより複数
のディスク上の同一セクタを同時にアクセス可能にした
ディスク装置を提供すること、及び、かかるディスク装
置を実現するための改良されたヘッド装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目記を達成するため
請求項１記載の発明は、情報記録媒体としての複数のデ
ィスクと、該複数のディスクに対し情報の記録再生をす
るための複数のヘッドと、該複数のヘッドを一体的に該
複数のディスクに対して相対移動させるヘッド駆動手段
とを有するディスク装置において、該複数のヘッドそれ
ぞれのための個別の制御信号に従って、該複数のヘッド
間の相対的位置を微調整する、該ヘッド駆動手段とは独
立した微調整手段を設けることを特徴とするものであ
る。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、記録媒体に
対し情報の記録再生を行なうためのヘッドと、該ヘッド
を支えるヘッドアームとを有するヘッド装置において、
該ヘッドアームの少なくとも一部を圧電性材料の部材に
より構成するとともに、該圧電性材料部材に外部から電
圧を印加するための手段を設けることを特徴とするもの
である。

【０００８】

【作用】ディスク装置内部の温度分布が不均一である
と、熱膨張によるディスクの伸縮量にばらつきが生じ
る。このようなディスク伸縮量のばらつきがある場合、
ヘッド駆動手段によって、複数のヘッドを複数のディス
ク上の目的セクタへ移動させようとした時に、あるディ
スクについては、目的セクタにヘッドが正しく位置合わ
せされるが、それとは伸縮量の異なる他のディスクにつ
いては、ヘッドと目的セクタの位置のずれが生じる。こ
のような位置ずれは、複数のヘッドを一体的に駆動させ
るヘッド駆動手段によっては補償できない。

【０００９】請求項１記載の発明によるディスク装置に
あっては、微調整手段によってヘッド間の相対的位置を
微調整することにより、上に述べたようなディスクの伸
縮量のばらつきによる位置ずれを補正することができ、
その結果、全てのディスクについて同時に、目的セクタ
にヘッドを正しく位置合わせすることができる。したが
って、複数のディスクの同一セクタへの同時アクセスが
可能になる。

【００１０】圧電性材料は、外部から電圧を印加する
と、分極方向に伸縮する性質がある。請求項２記載の発
明によるヘッド装置にあっては、ヘッドアームを構成す
る圧電性材料部材の形状、位置、分極方向を適切に選ぶ
ことにより、印加電圧に応じて、ヘッドアームに所望の
全体的あるいは部分的な変形を生じさせて、ヘッドアー
ムに支えられたヘッドの位置を微調整することができ
る。

【００１１】このヘッド装置を、例えば請求項１記載の
発明によるディスク装置のヘッド装置として利用すれ
ば、各ヘッド装置のヘッドアームの圧電性材料部材に対
する印加電圧（制御信号）を制御することにより、ヘッ
ド間の相対的位置を微調整し、ディスクの伸縮量のばら
つきを打ち消すことができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を用い本発明の実施例を説明す
る。

【００１３】図１は本発明によるハードディスク装置の
一実施例を示す概略側面図である。図１に示す例は、３
枚の磁気ディスク１（１ａ，１ｂ，１ｃ）を有する。こ
れら磁気ディスク１はモータ２の回転軸３に固定され、
モータ２により高速に回転駆動される。なお、磁気ディ
スク１の枚数は２枚または４枚以上でもよい。

【００１４】各磁気ディスク１に対する情報の記録再生
のために、３個の磁気ヘッド装置５がある。なお、本実
施例は、磁気ディスク１の片面にのみ情報の記録再生を
おこなう例であるが、磁気ディスク１の両面に情報の記
録再生を行なうような構成も可能であることは当然であ
る。

【００１５】各磁気ヘッド装置５は、ヘッドアーム６
（図２，図３参照）の先端に磁気ヘッド７を固定した概
略構造である。磁気ヘッド７は、例えば特開昭６３−１
２９５１５号公報に述べられているような、エアーベア
リングによって磁気ディスク表面から微小量浮上しつつ
情報の記録再生をする浮上型のものである。

【００１６】各磁気ヘッド装置５のヘッドアーム６は、
その後端部がベアリング８を介して軸９に支持されてお
り、軸９を中心として、磁気ディスク１の面と平行な方
向に回動可能である。したがって、各磁気ヘッド装置５
の磁気ヘッド７は、対応した磁気ディスク１上のトラッ
クを横切る方向に移動できる。ただし、全ての磁気ヘッ
ド装置５のヘッドアーム６は一体的に回動するので、全
ての磁気ヘッド７が一体的に移動する。

【００１７】各磁気ヘッド装置５のヘッドアーム６を駆
動するための手段として、各ヘッドアーム６の後端にコ
イル１１（図２参照）が取り付けられるとともに、各コ
イル１１の面に対し垂直方向の磁界を発生させるための
磁界発生装置１２（永久磁石のブロック等）が設けられ
ている。各磁気ヘッド装置５のコイル１１に流れる電流
を制御することによって、全ての磁気ヘッド装置５のヘ
ッドアーム６の角度、したがって各磁気ヘッド７の位置
を、同時に変化させることができる。

【００１８】以上説明した装置の基本構成は従来のハー
ドディスク装置と同様である。従来と異なる構造上の特
徴は、各磁気ヘッド装置５のヘッドアーム６の構造にあ
る。これについて以下に説明する。

【００１９】図２は、磁気ヘッド装置５の一例を示す概
略平面図である。なお、軸９とベアリング８は、磁気ヘ
ッド装置５の構成部分ではないが、図１との対応を明瞭
にするため図示されている。

【００２０】ヘッドアーム６は全体として後端部２０、
中間部２１、先端部２２の３つの部分を直列的に結合し
た構造であり、磁気ヘッド７は先端部２２の先端に固定
されている。ヘッドアーム６の後端部２０にはベアリン
グ８に取り付けるための円形穴が形成されているが、こ
の円形穴の円周部分の一部は圧電性材料の部材２５，２
６とされている。この圧電性材料としては、例えばチタ
ン酸塩(ＰｂＴｉＯ₃)が用いられる。圧電性材料部材２
５，２６の両端に、外部から電圧を印加するための電極
２７，２８，２９，３０が設けられている。この電極２
７〜３０及びコイル１１は絶縁電線等により配線される
が、この配線は図面簡略化のため省略されている。

【００２１】圧電性材料部材２５，２６は、分極方向が
長手方向となるように処理されている。電極２７，２９
を＋、電極２８，３０を−とする極性の電圧を印加する
と、一方の圧電性材料部材２５は収縮し、他方の圧電性
材料部材２６は伸長するので、ヘッドアーム６の圧電性
材料部材２５，２６より先端側部分は時計回り方向３２
へ変形し、したがって磁気ヘッド７は図２の上方向へ移
動する。印加電圧の極性を逆にすると、一方の圧電性材
料部材２５は伸長し他方の圧電性材料部材２６は収縮す
るので、ヘッドアーム６の変形方向が逆になり、磁気ヘ
ッド７は図２の下方向へ移動する。ヘッドアーム６の変
形量したがって磁気ヘッド７の移動量は、圧電性材料部
材２５，２６に印加する電圧の絶対値によって決まる。

【００２２】したがって、各磁気ヘッド装置５のヘッド
アーム６の圧電性材料部材２５，２６への印加電圧を制
御することによって、各磁気ヘッド装置５の磁気ヘッド
７を個別に、磁気ディスク半径方向に微移動させること
ができる。すなわち、複数の磁気ヘッド装置５の磁気ヘ
ッド７間の相対位置を微調整することができる。

【００２３】図３はヘッドアーム６の変形例を説明する
ための部分拡大図である。ここに示す変形例は、ヘッド
アーム６の先端部２２の一部を１対の圧電性材料部材３
２，３４とし、それぞれの両端に電圧印加のための電極
３６，３７，３８，３９を設けた構成である。圧電性材
料部材３３，３４は長手方向に分極方向を持つように処
理されている。これ以外は図２に示したヘッドアーム６
と同じ構成である。

【００２４】この変形例によれば、ヘッドアーム６の先
端部を構成する圧電性材料部材３３，３４の伸縮と後端
部を構成する圧電性材料部材２５，２６（図２）の伸縮
との組合せによって、磁気ヘッド７の位置を、図３中の
上下左右、任意の方向に微調整することができるように
なる。

【００２５】図４は本実施例のハードディスク装置の簡
略化したブロック図である。図４において、制御回路部
４１は、ハードディスク装置の内部動作の制御や外部と
の信号のやり取りの制御等を行なう部分である。読み取
り／書き込み回路部４２は、制御回路部４１の制御下
で、各磁気ヘッド装置５の磁気ヘッド７による読み取り
情報を再生し、その情報を制御回路部４１へ渡し、ま
た、制御回路部４１より与えられた書き込み情報の記録
信号を各磁気ヘッド７へ供給する部分である。シーク制
御回路部４３は、制御回路部４１の制御下で、各磁気ヘ
ッド７を目的のトラックへシークさせるために各磁気ヘ
ッド装置５のコイル１１を駆動する部分である。モータ
駆動回路部４４は、制御回路部４１の制御下で、モータ
２を駆動する部分である。微調整回路部４５は、制御回
路部４１の制御下で、各磁気ヘッド装置５の圧電性部材
２７，２６（及び３３，３４）に対する印加電圧の極性
及び絶対値を調整する部分である。

【００２６】図５は、熱膨張等に起因する磁気ディスク
１間の位置ずれを補正するための磁気ヘッド間相対位置
の微調整の制御フローを示す。この制御動作は、例え
ば、当該ハードディスク装置の起動時、予め決められた
時間毎、あるいは任意に指示された時に実施される。

【００２７】制御回路部４１は、各磁気ディスク１のセ
クタサーボの読み込みのための制御を行ない、読み出し
／書き込み回路部４２を介し各磁気ディスク１のセクタ
サーボ情報を読み込む（ステップ５１）。そして、制御
回路部４１は、基準となる１つの磁気ディスク（例えば
１ｂ）のセクタサーボと他の全ての磁気ディスク（例え
ば１ａ，１ｃ）のセクタサーボとが同一であるか判定す
る（ステップ５２）。全磁気ディスク１のセクタサーボ
が一致するならば、全磁気ディスク１の磁気ヘッド７が
同一セクタに位置し、磁気ヘッド７間の相対位置微調整
を行なう必要がないので、当該制御は終了する。

【００２８】基準の磁気ディスクとセクタサーボが一致
しない磁気ディスクが１つでもあるならば、磁気ディス
ク間の相対位置ずれがあるので、制御回路部４１は、読
み込んだ各磁気ディスクのセクタサーボの情報に基づい
て、その一致しない磁気ディスクに対応する磁気ヘッド
に関し、その位置ずれを補正するために必要な微調整移
動方向及び移動量を計算し微調整回路部４５に指示する
（ステップ５３）。微調整回路部４５は、その移動方向
及び移動量に従って、該当する磁気ヘッド装置５の圧電
性部材（２７，２６，３３，３４）の印加電圧の極性及
び絶対値を調整する（ステップ５４）。

【００２９】このようにして磁気ヘッド間の相対位置の
微調整を行なった後、制御回路部４１は、改めてセクタ
サーボの読み込み（ステップ５１）とセクタサーボの一
致判定（ステップ５２）を行なう。前回一致しなかった
全ての磁気ディスクの磁気ヘッドの微調整が成功すれ
ば、全磁気ディスクのセクタサーボが一致するので、当
該制御動作は終了する。しかし、それでも一致しない磁
気ディスクが残っているならば、その磁気ディスクの磁
気ヘッド７に関して、必要な微調整の移動方向と移動量
を計算し（ステップ５３）、微調整回路部４５により圧
電性部材の印加電圧を調整させ（ステップ５４）、しか
る後にステップ５１とステップ５２を繰り返す。

【００３０】このような磁気ヘッド間相対位置の微調整
のための制御動作を１回または複数回行なうことによ
り、熱膨張等に起因した磁気ディスク間の相対位置ずれ
を補正したならば、全磁気ディスクの同一セクタを同時
にアクセスすることができるようになる。

【００３１】以上説明したハードディスク装置は、複数
の磁気ヘッドを回動させる構成であったが、複数の磁気
ヘッドを磁気ディスクの半径方向に直線的に移動させる
構成でもよいことは当然である。また、本発明は、ハー
ドディスク装置以外のディスク装置とそのヘッド装置に
も適用し得ることは明らかである。また、ヘッドアーム
の詳細構造は、前記実施例のものに限定されるものでは
なく、適宜変更し得るものである。

【００３２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ハードディスク装置のような複数のディスクの
伸縮のばらつきを無視できないディスク装置において、
複数のヘッド間の相対位置を微調整し、ディスクの伸縮
のばらつきを補正することにより、複数のヘッドによる
複数のディスク上の同一セクタの同時アクセスが可能と
なる。また、そのようなディスク間の伸縮のばらつきの
補正が可能で、構造が比較的単純なヘッド装置を提供で
きる、という効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるハードディスク装置の一実施例の
概略側面図である。

【図２】本発明による磁気ヘッド装置の一例を示す概略
平面図である。

【図３】本発明による磁気ヘッド装置のヘッドアームの
変形例を示す拡大部分平面図である。

【図４】本発明によるハードディスク装置の一実施例の
制御系の構成を示す概略ブロック図である。

【図５】本発明によるハードディスク装置の一実施例に
おける磁気ヘッド間相対位置微調整の制御フローを示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１（１ａ，１ｂ，１ｃ） 磁気ディスク ２ モータ ３ 回転軸 ５ 磁気ヘッド装置 ６ ヘッドアーム ７ 磁気ヘッド ８ ベアリング ９ 軸 １１ コイル １２ 磁界発生装置 ２５，２６ 圧電性材料部材 ２７，２８，２９，３０ 電極 ３３，３４ 圧電性材料部材 ３６，３７，３８，３９ 電極 ４１ 制御回路部 ４２ 読み取り／書き込み回路部 ４３ シーク制御回路部 ４４ モータ駆動回路部 ４５ 微調整回路部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舘下 昌司 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立コンピュータエレクトロニクス内 (72)発明者 指方 則文 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体としての複数のディスク
   と、該複数のディスクに対し情報の記録再生をするため
   の複数のヘッドと、該複数のヘッドを一体的に該複数の
   ディスクに対して相対移動させるヘッド駆動手段とを有
   するディスク装置において、該複数のヘッドそれぞれの
   ための個別の制御信号に従って、該複数のヘッド間の相
   対的位置を微調整する、該ヘッド駆動手段とは独立した
   微調整手段を有することを特徴とするディスク装置。
2. 【請求項２】 記録媒体に対し情報の記録再生を行なう
   ためのヘッドと、該ヘッドを支えるヘッドアームとを有
   するヘッド装置において、該ヘッドアームはその少なく
   とも一部が圧電性材料の部材からなり、該圧電性材料部
   材に外部から電圧を印加するための手段を有することを
   特徴とするヘッド装置。