JP2000322847A

JP2000322847A - 記憶装置および微小位置決め装置

Info

Publication number: JP2000322847A
Application number: JP11132679A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tani; 和夫谷; Yoko Suzuki; 陽子鈴木; Seiji Watanabe; 聖士渡辺; Shige Sato; 樹佐藤
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】高速および高分解能アクセスを実現でき、大
量生産に適する記憶装置および微小位置決め装置を提供
すること。【解決手段】この磁気ディスク装置では、ボイスコイ
ルモータを備えたキャリッジに固定された支持体４１に
微小位置決め機構４を設ける。支持体４１は、梁部４２
と支持バネ４３と圧電体４４からなる微小位置決め機構
４から構成される。支持体は、支持バネに設けられた圧
電体４４への印加制御によって揺動運動を行う。そのた
めサスペンションアーム４５は支持体４１に固定されて
いることから、支持体４１と同時に揺動し、サスペンシ
ョン４５の先端に設けたヘッド部４６の微小位置決めが
容易に可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記憶装置および
微小位置決め装置に関し、更に詳しくは、高速および高
分解能アクセスを実現でき、大量生産に適した記憶装置
および微小位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の記憶装置、例えば図１２に示すよ
うな磁気ディスク装置７００は、サスペンションアーム
７０１の先端に磁気ヘッド７０２を設けた浮動ヘッド機
構７０３と、揺動軸７０４により軸支され前記浮動ヘッ
ド機構７０３を取り付けるキャリッジ７０５と、磁気ヘ
ッド７０２の反対側に設けたボイスコイルモータ７０６
とを備えている。ボイスコイルモータ７０６に通電する
ことにより、揺動軸７０４を中心として磁気ヘッド７０
２が揺動する。磁気ヘッド７０２は、回転する磁気ディ
スク７０７上で浮上する。

【０００３】ところで、現在では記憶装置における単位
面積当たりの記録密度が加速度的に上昇している。これ
までは記録密度の上昇が年率約２５％程度であったが、
近年では、約６０％程度まで達している。これに伴い、
高速および高分解能アクセスを可能とするヘッド位置決
め機構が要求されている。これらの要求に対し、例えば
ボイスコイルモータを２つ用いることでピポット軸に作
用する並進力を減少させる技術や、粗動・微動の２段ア
クチュエータを用いる技術がなどが開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速お
よび高分解能アクセスを実現するにあたり、上記従来の
記憶装置７００では、シーク反力により装置全体が振動
し、シーク時間を増大させるという問題点があった。ま
た、一般に記憶装置では、高速シークおよび高精度フォ
ローイングを実現するため、シーク制御系とフォローイ
ング制御系とを切り換えて用いている。しかし、これら
制御系の切り換えによりタイムロスが発生し、位置決め
時間が増大するという問題点があった。

【０００５】また、上記のような問題点を解決するた
め、サスペンションアームとキャリッジの間にボイスコ
イルモータを設けたピギーバック方式の磁気ディスクが
提案されている（International Conference on Mic
romechatronics for Information and Precision
Equipment, Tokyo,July,20-23,1997:MR-08 DEVELOPME
NT OF INTEGRATED PIGGYBACK MILLI-ACTUATOR FOR
HIGH DENSITY MAGNETIC RECORDING：Shinji KOGA
NEZAWA etc FUJITSU LIMITED）。

【０００６】図１３に、その磁気ディスク装置の構造を
示す。この磁気ディスク装置８００では、キャリッジ８
０１とサスペンションアーム８０２との間に位置決め用
のボイスコイルモータ８０３を設けた構成である。キャ
リッジ８０１の一端には、ステータ軸８０４が取り付け
てある。また、キャリッジ８０１には、マグネット８０
５を固定する。さらに、このマグネット８０５に対向す
るようにして、コイル８０６を配置する。コイル８０６
は、ヘッドマウンティングブロック８０７に固定されて
いる。ヘッドマウンティングブロック８０７は、サスペ
ンションアーム８０２のクロスシェイプドスプリング８
０８に固定してある。クロスシェイプドスプリング８０
８は、極めて薄い鋼鈑によって製作してある。また、ク
ロスシェイプドスプリング８０８の中央には、ステータ
シャフト８０４がスポット溶接してある。サスペンショ
ンアーム８０２の先端には、ジンバル８０９が形成して
ある。磁気ヘッドを設けたスライダ（図示省略）は、ジ
ンバル８０９の下面に取り付けてある。この磁気ディス
ク装置８００では、前記ボイスコイルモータ８０３によ
るショートシーク動作により、シーク時間の短縮を実現
している。

【０００７】しかしながら、上記磁気ディスク装置８０
０は、部品点数が多く、部品が複雑かつ繊細で、組立調
整容易ではないため、大量生産に不向きな問題点があ
る。また、上記磁気ディスク装置８００では、ヘッドマ
ウンティングブロック８０７およびサスペンションアー
ム８０２を可動部分としているため、質量が増加し、シ
ーク反力が大きくなる。このため、シーク時間を短縮す
るには限界があるという問題点がある。

【０００８】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、高速および高分解能アクセスを実現で
き、大量生産に適する記憶装置および微小位置決め装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る記憶装置は、記憶媒体にデータを記
録し且つ記憶媒体に記録したデータを再生するスライダ
形状のヘッド部と、ヘッド部を保持するサスペンション
アームと、サスペンションアームの一部を支持して当該
支持部分を中心にサスペンションアームを揺動させる回
転支持部と、サスペンションアームに対向すると共に当
該サスペンションアームとキャリッジとの間に設けた支
持体と、前記支持体が、梁部と前記梁部に隣接した支持
バネから連結された構造からなり、前記支持バネに圧電
体を設けた微小位置決め機構と、キャリッジに設けられ
磁気回路およびコイルを用いて前記ヘッド部を駆動する
ヘッド駆動部とを備え、前記圧電体を印加制御すること
で、圧電体の伸縮を励起させ、前記ヘッド部の微小駆動
を行うものである。

【００１０】圧電体に特定の電圧を印加すると、逆圧電
効果により歪みが発生し圧電体の伸縮が行われる。その
ため圧電体を備えた支持バネは、圧電体の伸縮に応じて
支持バネ長手方向も伸縮を行うこととなる。そこで支持
体は梁部を支点にし、隣接した支持バネの伸縮に応じた
微小な揺動運動を行わせる。サスペンションアームは、
支持体に対向配置してあるから、支持体の揺動運動によ
り、サスペンションアームが揺動可能となる。

【００１１】ヘッド駆動部は、磁気回路およびコイルを
用いてヘッド部を駆動するので、大きな移動に適してい
る。微小位置決め機構は、圧電体の伸縮よりヘッド部を
駆動するので、微小移動に適している。これらヘッド駆
動部および微小位置決め機構を用いることで、シーク動
作およびフォローイング動作を効率よく行うことができ
る。例えばシーク動作はヘッド駆動部により行い、フォ
ローイング動作は微小位置決め機構により行う。また、
ヘッド駆動部と微小位置決め機構とを併用してシーク動
作またはフォローイング動作をさせるようにしてもよ
い。さらに、ヘッド駆動部と微小位置決め機構との２つ
のアクチュエータを用いて制御するので、シーク制御と
フォローイング制御との切り換えが不要になる。また、
可動部分（サスペンションアーム）の質量を小さくでき
るので、シーク反力を小さく抑えることができる。さら
に、単純な構造でピギーバック方式のアームを構成でき
るから、大量生産に適する。

【００１２】つぎに、本発明に係る記憶装置は、記憶媒
体にデータを記録し且つ記憶媒体に記録したデータを再
生するスライダ形状のヘッド部と、ヘッド部を保持する
サスペンションアームと、サスペンションアームの一部
を支持して当該支持部分を中心にサスペンションアーム
を揺動させる回転支持部と、サスペンションアームに対
向すると共に当該サスペンションアームとキャリッジと
の間に設けた支持体と、前記支持体が、梁部と前記梁部
の両側に隣接した支持バネから連結された構造からな
り、前記支持バネに圧電体を設けた微小位置決め機構
と、キャリッジに設けられ、磁気回路およびコイルを用
いて前記ヘッド部を駆動するヘッド駆動部とを備え、前
記圧電体を印加制御することで、圧電体の伸縮を励起さ
せヘッド部の微小駆動を行うものである。

【００１３】この記憶装置では、支持体の連結部である
梁部の隣接した両側に、支持バネと圧電体を備える。圧
電体に特定の電圧を印加すると、逆圧電効果により歪み
が発生し圧電体の伸縮が行われる。そのため圧電体を備
えた支持バネは、圧電体の伸縮に応じて支持バネ長手方
向も伸縮を行うこととなる。支持体は、圧電体を備えた
支持バネが支持体の梁部を介して左右に配置する事で、
選択的に圧電体を制御して所定の方向に揺動が行われ、
隣接した支持バネの伸縮に応じた微小な揺動運動を高速
に行わせることが可能となる。サスペンションアーム
は、支持体に対向配置してあるから、支持体の揺動運動
により、サスペンションアームが高速に揺動可能とな
る。

【００１４】この記憶装置についても上記同様に、ヘッ
ド駆動部は、磁気回路およびコイルを用いてヘッド部を
駆動するので、大きな移動に適している。微小位置決め
機構は、圧電体の伸縮よりヘッド部を駆動するので、微
小移動に適している。これらヘッド駆動部および微小位
置決め機構を用いることで、シーク動作およびフォロー
イング動作を効率よく行うことができる。例えばシーク
動作はヘッド駆動部により行い、フォローイング動作は
微小位置決め機構により行う。また、ヘッド駆動部と微
小位置決め機構とを併用してシーク動作またはフォロー
イング動作をさせるようにしてもよい。さらに、ヘッド
駆動部と微小位置決め機構との２つのアクチュエータを
用いて制御するので、シーク制御とフォローイング制御
との切り換えが不要になる。また、可動部分（サスペン
ションアーム）の質量を小さくできるので、シーク反力
を小さく抑えることができる。さらに、単純な構造でピ
ギーバック方式のアームを構成できるから、大量生産に
適する。

【００１５】つぎに、本発明に係る微小位置決め装置
は、前記支持体を梁部により連結した構造とし、梁部の
両側に圧電体を設け、前記圧電体を印加制御することで
圧電体の伸縮を励起させヘッド部の微小駆動を行うもの
である。圧電体に特定の電圧を印加すると、逆圧電効果
により歪みが発生し圧電体の伸縮が行われる。そのため
支持体は、圧電体の伸縮に応じて支持体の梁部を介して
微小な揺動運動が起こる。サスペンションアームは、支
持体に対向配置してあるから、支持体の揺動運動によ
り、サスペンションアームが揺動可能となる。また、同
様にこの微小位置決め装置を、ボイスコイルモータで駆
動するキャリッジに取り付けることで、ピギーバック方
式の記憶装置を構成できる。

【００１６】つぎに、本発明に係る微小位置決め装置
は、前記支持体内に設けられた圧電体が、矩形形状を有
することで、前記圧電体を印加制御し圧電体の伸縮を励
起させてヘッド部の微小駆動を行うものである。圧電体
に特定の電圧を印加すると、逆圧電効果により歪みが発
生し圧電体の伸縮が行われる。伸縮の変位量は、電圧と
圧電体の厚みに比例しまた長手方向の長さに反比例す
る。そのため矩形状の圧電体を用いることによって、上
記の圧電体は所望の変位量を発生し、支持体の適正な揺
動運動が行われることとなる。サスペンションアーム
は、支持体に対向配置してあるから、支持体の揺動運動
により、サスペンションアームが揺動可能となる。同様
に、この微小位置決め装置を、ボイスコイルモータで駆
動するキャリッジに取り付けることで、ピギーバック方
式の記憶装置を構成できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。図１は、この発明の
実施の形態に係る磁気ディスク装置を示す斜視図であ
る。この磁気ディスク装置１００は、磁気ディスクを回
転させるスピンドル機構１と、磁気ヘッドの位置決めを
行う位置決め機構２とを有する。前記スピンドル機構１
と位置決め機構２とはベース３に組み込まれる。

【００１８】スピンドル機構１は、ベース３に組み込ん
だＤＣモータの回転軸１２に磁気ディスク１１をボルト
止めした構造である。磁気ディスク１１は、ディスク基
盤表面に酸化物を塗布して磁気記録層を構成したもの、
磁性体をスパッタしたもののいずれでもよい。磁気ディ
スク１１の磁性層としては、薄く且つ抗磁力が高いも
の、磁性体の粒子が細かく表面が均一なものが好まし
い。

【００１９】キャリッジ２１は、揺動軸２２により回転
支持されている。キャリッジ２１の端部には、ロータ２
３が取り付けてある。ロータ２３はベース３側に設けた
ステータ２４と共にボイスコイルモータ２５を構成す
る。ロータ２３は、キャリッジ板の上下面に可動コイル
を接着した構成である。ステータ２４は、永久磁石で構
成され、前記ロータ２３を挟むように配置されている。
また、前記可動コイルには、フレキシブルケーブル２６
を介して電力が供給される。ベース３には、回路基板２
７が設けてあり、回路上で、シーク・フォローイング制
御部２８が形成されている。キャリッジ２１の端部に
は、更に、微小位置決め機構４が設けてある。

【００２０】図２は、微小位置決め機構（微小位置決め
装置）４の一部を示す組立図である。キャリッジ２１に
は、支持体４１が固定されている。支持体４１は、梁部
４２と、支持バネ４３から連結されて形成してある。梁
部４２は長手方向左右に弾性変形が行え、支持バネ４３
は長手方向に自由度をもつ弾性変形が行われる構造とす
る。支持体４１は、エッチング等のフォトファブリケー
ション技術を用いて形成する。非機械加工プロセスを用
いることで、形状精度を向上させると共に、加工形成時
に発生する変形応力および機械的ストレスを排除でき、
機能および再現性が安定するためである。サスペンショ
ンアーム４５は、レーザスポット溶接によって支持体４
１に固定される。サスペンションアーム４５の先端に
は、ジンバル（図示省略）が形成してあり、このジンバ
ルにヘッド機能を備えたスライダ４６が取り付けてあ
る。

【００２１】磁気ヘッドには、フェライトヘッド、ＭＩ
Ｇ（Metal In Gap）ヘッド、薄膜ヘッド、ＭＲ（Magn
eto Resistive）ヘッド、ＧＭＲ（Giant Magneto Re
sistive）ヘッドのいずれを用いても良い。ＭＲヘッド
が高記録密度に適する。なお、磁気ヘッド２１の代わり
に、近視野光を用いたヘッドを用いてもよい。支持バネ
４３には圧電素子４４が接着してある。圧電素子４４
は、印加された電圧に応じて応力ないし変位を生じ、印
加電圧の周波数により共振現象を生じさせ、加えられた
圧力に応じて電圧が発生する特性を示す材料である。本
例の圧電素子４４には、圧電定数の高い薄膜ジルコンチ
タン酸鉛バルク材をダイシングにて矩形形状したもの用
いて支持バネ４３に接着してある。また、チタン酸バリ
ウム、ニオブ酸リチウムやジルコンチタン酸鉛などを用
いても良い。また、これら圧電セラミックスの代わり
に、傾斜機能材料やリチウムナイオベートを用いること
もできる。

【００２２】なお、支持バネ４３と圧電体４４とを接着
する際の接合界面は、非常に薄く硬いこと、強靱である
こと、また、接着後における共振周波数付近の抵抗値が
小さいことが条件となる。例えば接着剤には、ホットメ
ルトおよびエポキシ樹脂に代表される高分子接着材を用
いる。なお、上記支持バネ４３に設けた圧電体４４は、
ユニモルフ型であるが、２枚の圧電素子を用いるバイモ
ルフ型、４枚以上の圧電素子を用いるマルチモルフ型を
用いても良い。また、支持バネ４３の形状は、図２に示
すような口形状を並べた形状に限定されない。圧電体の
伸縮方向に対してバネ定数の低い形状を設定する。

【００２３】電源は、配線を介して前記圧電体４４に電
力を供給する。また、シーク・フォローイング制御は、
磁気ヘッドからのサーボ信号に基づき、前記供給電圧を
制御する。つぎに、この磁気ディスク装置１００の動作
について説明する。まず、圧電体４４の伸縮動作原理を
図５に示す。ここで用いる逆圧電効果とは、圧電体に電
圧を印加すると歪が発生する現象をいうもので、正の直
流電圧をかけると圧電体は伸びる。逆に負の直流電圧を
かけると縮む。この図では、圧電体の長手方向の長さＬ
が印加される事によって長手方向にΔＬ伸びている状態
を示す。

【００２４】つぎに、支持バネ４３の動作原理を図６に
示す。圧電体４４に特定駆動電圧を印加することによ
り、支持バネ４３の長手方向が図中矢印中心線Ａ方向に
沿って伸縮する。そこで支持体４１は、支持バネ４３の
伸縮に応じ、梁部４２を支点に支持体４１全体が支持体
４１の中心に対して図中θの変形が行われることにな
る。この伸縮は、圧電定数ｄ₃₁と入力電圧と圧電体の厚
みtに比例しまた長手方向の長さＬに反比例する。

【００２５】つぎに、支持バネ４３の詳細を図７に示
す。図中の支持バネ４３は、幅ａに対する厚さｂのアス
ペクト比（ｂ／ａ）が１以上に設定されており、移動方
向Aに対して撓み易く自由度持ち、移動方向以外及びね
じり変位に対しては抑制する構造になっている。これら
の構造を求めるには、バネ定数が長手方向の長さに比例
し、厚みに指数関数的に反比例する事に基づいて仕様を
決める。

【００２６】本実施の形態においては、圧電体の厚みを
０．０５〜０．３ｍｍ、長手方向は１〜５ｍｍ、長手方
向と直交する幅は０．１〜０．５ｍｍの矩形形状寸法と
し、圧電定数はｄ₃₁で１００〜６００×１０^-12ｍ／vを
目安とした仕様を用いる。更に支持バネ４３の移動方向
は、０．０５〜０．８ｇｆ／ｍｍ、移動方向以外には、
５対１以上の比を持たせて抑制する構造を形成した。そ
こで、サスペンション４５先端で揺動角θが０〜１度、
入力電圧に応じて０〜１μｍ程度の分解能が得られるこ
とこなる。

【００２７】つぎに、ボイスコイルモータ２５の動作に
ついて説明する。図８は、ボイスコイルモータ２５の動
作原理を示す説明図である。可動コイル（２３）に矢印
Ｉ方向の電流を流すことにより、フレミングの左手の法
則により力ｆ（矢印Ｆ）が発生する。位置決め制御は、
この可動コイル（２３）に流す電流の方向と大きさとを
制御して、目標の位置にサブミクロン単位で位置決めす
る。

【００２８】通常、磁気ディスク装置における位置決め
制御は、アクセス速度制御（シーク制御）と追従位置決
め制御（フォローイング制御）とにより行われる。アク
セス速度制御過程では、磁気ヘッドを現在のトラックか
ら目標とするトラックに高速移動させる。追従位置決め
制御過程では、トラックに磁気ヘッドを精密に追従させ
る。図９は、磁気ヘッドのアクセス運動速度と時間との
関係を示すグラフ図である。このように、位置決め制御
は、時間的にアクセス速度制御過程と追従位置決め制御
過程とに分けることができる。

【００２９】この磁気ディスク装置１００では、アクセ
ス速度制御と追従位置決め制御とを並行して行うように
し、前記アクセス動作を主にボイスコイルモータ２５を
用いて高速で行い、前記追従位置決め動作を主に微小位
置決め機構４を用いて精密に行う。図１０に、位置決め
制御系のブロック線図を示す。シーク・フォローイング
制御部２８では、シーク制御とフォローイング制御とを
並行して行う。シーク制御系においては、まず、現在の
ヘッド位置を検出し、続いて当該検出したヘッド位置に
基づいて操作量を求める。位相補償器では、前記操作量
の信号の位相をコントロールする。パワーアンプでは位
相コントローラした操作量の信号を増幅する。そして、
この操作量に応じてボイスコイルモータ２５を駆動す
る。シーク制御系の制御量は、目標値信号と同種の信号
に変換され、入力側にフィードバックされる。

【００３０】一方、フォローイング制御系においては、
まず、トラック誤差信号を検出し、続いて当該検出した
トラック誤差信号から操作量を求める。位相補償器で
は、前記操作量の信号の位相をコントロールする。パワ
ーアンプでは位相コントローラした操作量の信号を増幅
する。そして、このトラック誤差信号の操作量に応じて
微小位置決め機構４の圧電体４４に印加、駆動する。フ
ォローイング制御系の制御量は、目標値信号と同種の信
号に変換され、入力側にフィードバックされる。

【００３１】図１１は、前記シーク・フォローイング制
御部２８による制御工程例を示すフローチャートであ
る。ステップＳ１１０１では、目標トラック位置の入力
を行う。ステップＳ１１０２では、ボイスコイルモータ
２５による位置決め制御系をＯＮし、前記入力した目標
トラック位置のデータに基づき位置決め制御を行う。ス
テップＳ１１０３では、ヘッド位置と目標トラック位置
との差が梁部５１、５２の可動距離（梁部５１、５２に
よる位置決めが有効な範囲）未満になったか否かを判断
する。可動距離未満になるまでボイスコイルモータ２５
による位置決め制御を行う。可動距離未満になったらス
テップＳ１１０４に進む。

【００３２】ステップＳ１１０４では、微小位置決め機
構４による位置決め制御系をＯＮする。ステップＳ１１
０５では、ヘッド位置と目標トラック位置との差がトラ
ック１〜３個分の幅未満になるまで、微小位置決め機構
４の圧電体４４とボイスコイルモータ２５との両方で位
置決め制御を行う。ボイスコイルモータ２５を併用する
のは、トラック間移動のような比較的大きな移動が含ま
れるためである。ステップＳ１１０６では、ボイスコイ
ルモータ２５による位置決め制御系をＯＦＦして、微小
位置決め機構４のみで位置決め制御を行う。ステップＳ
１１０７では、ヘッド位置と目標トラック位置との差が
トラック位置決め精度を満たすか否かを判断する。満た
すまで制御を続行し、満たしたときに微小位置決め機構
４の位置決め制御系をＯＦＦする（ステップＳ１１０
８）。

【００３３】なお、ボイスコイルモータと微小位置決め
機構４との分担を明確に分け、前記アクセス動作をボイ
スコイルモータ２５を用いて高速で行い、前記追従位置
決め動作を微小位置決め機構４の揺動運動を用いて精密
に行うようにしてもよい。つぎに図３に、微小位置決め
機構（微小位置決め装置）４の他の組立図例を示す。支
持体４１は、梁部４２を中心に隣接した支持バネ４３a
と支持バネ４３bから連結されて形成される。梁部４２
は長手方向左右に弾性変形が行え、支持バネ４３aと支
持バネ４３bは長手方向に自由度をもつ弾性変形が行わ
れる構造とする。これら支持バネ４３aと支持バネ４３b
にそれぞれ圧電体４４aと圧電体４４bを接着し設けてあ
る。

【００３４】この実施の形態では、支持体４１の連結部
である梁部４２の隣接した両側に、支持バネ４３aと支
持バネ４３bと圧電体４４aと圧電体４４bを備える。支
持体４１は、圧電体４４を備えた支持バネ４３を支持体
の梁部４２を介して左右に配置する事で、選択的に圧電
体４４aまたは圧電体４４bを制御して、高速に所望の方
向に微小な揺動がを行わせることを可能とした。

【００３５】図４は、支持体の梁部の他の例を示す組立
図である。支持体４１を梁部４２により連結した構造と
し、梁部４２の両側に直接圧電体４４aと圧電体４４bを
設け、特定電圧を印加することで圧電体４４aと圧電体
４４bの伸縮を励起させヘッド部の微小駆動を行うもの
である。本実施の形態においては、支持体４１に設けた
圧電体４４aと圧電体４４bの特性が直接サスペンション
４６の揺動運動に影響する事から、圧電体の特に圧電定
数ｄ₃₁及びｄ₁₅、加工形状及び支持体４１との接合状態
の充分な管理を行うことで構成を行うものとする。これ
は、図２及び図３で示した実施の形態では、サスペンシ
ョン４５のピッチング、ヨーイング及びローリング現象
を、支持バネ４３の自由度方向以外を規制する構造にて
形成することで、支持体の揺動時の姿勢を安定する構成
とした事に対し、圧電体４４の挙動が支持体４１の揺動
に直接結びつくからである。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の記憶装
置は、記憶媒体にデータを記録し且つ記憶媒体に記録し
たデータを再生するスライダ形状のヘッド部と、ヘッド
部を保持するサスペンションアームと、サスペンション
アームの一部を支持して当該支持部分を中心にサスペン
ションアームを揺動させる回転支持部と、サスペンショ
ンアームに対向すると共に当該サスペンションアームと
キャリッジとの間に設けた支持体と、前記支持体が、梁
部と梁部に隣接し所定のバネ定数を有する支持バネから
連結された構造からなり、支持バネに圧電体を設けた微
小位置決め機構と、キャリッジに設けられ、磁気回路お
よびコイルを用いて前記ヘッド部を駆動するヘッド駆動
部とを備えたので、シーク動作およびフォローイング動
作を効率よく行うことができる。

【００３７】また、微小位置決め機構によりヘッド部の
微細な移動が可能になるから、位置決め精度が高くな
る。さらに、シーク制御とフォローイング制御との切り
換えが不要にできるので、切り換えによるタイムロスを
減少できる。以上から、高速かつ高分解能アクセスを実
現できるようになる。さらに、比較的単純な構成で、最
小部品にてピギーバック方式のアームを構成できるか
ら、大量生産に適したものになる。

【００３８】つぎに、この発明の記憶装置は、記憶媒体
にデータを記録し且つ記憶媒体に記録したデータを再生
するスライダ形状のヘッド部と、ヘッド部を保持するサ
スペンションアームと、サスペンションアームの一部を
支持して当該支持部分を中心にサスペンションアームを
揺動させる回転支持部と、サスペンションアームに対向
すると共に当該サスペンションアームとキャリッジとの
間に設けた支持体と、前記支持体が、梁部と梁部の両側
に隣接し所定のバネ定数を有する支持バネから連結され
た構造からなり、支持バネに圧電体を設けた微小位置決
め機構と、キャリッジに設けられ、磁気回路およびコイ
ルを用いて前記ヘッド部を駆動するヘッド駆動部とを備
えたので、シーク動作およびフォローイング動作を効率
よく行うことができる。

【００３９】また、この記憶装置では、支持体の連結部
である梁部の隣接した両側に支持バネと圧電体を備えた
ようにしているから、この双方の圧電体を用いることに
より、支持体によって固定されているサスペンションの
位置から左右方向に揺動することが容易となり、高速な
微小位置決めを可能とする。更に、微小位置決め機構に
よりヘッド部の微細な移動が可能になるから、位置決め
精度が高くなる。さらに、シーク制御とフォローイング
制御との切り換えが不要にできるので、切り換えによる
タイムロスを減少できる。以上から、高速かつ高分解能
アクセスを実現できるようになる。さらに、比較的単純
な構成で、最小部品にてピギーバック方式のアームを構
成できるから、大量生産に適したものになる。

【００４０】つぎに、この発明の微小位置決め装置で
は、前記支持体を梁部により連結した構造とし梁部の両
側に圧電体を設けたため、直接圧電体の伸縮に応じたサ
スペンションの揺動が行え、シーク動作およびフォロー
イング動作を効率よく行うことができる。このことから
ヘッド部の微細な移動が可能になり、ヘッド部の位置決
め精度を高めることができる。また、この微小位置決め
装置を、ボイスコイルモータで駆動するキャリッジに取
り付けてピギーバック方式の記憶装置を構成すれば、高
速かつ高分解能アクセスを実現できる。

【００４１】つぎに、この発明の微小位置決め装置で
は、前記支持体内に設けられた圧電体が、矩形形状を有
することで圧電体の伸縮を励起よりヘッド部の微小駆動
を行うものである。圧電体は、逆圧電効果により歪みが
発生し圧電体の伸縮が行われる。伸縮は電圧と圧電体の
厚みに比例しまた長手方向の長さに反比例するため、所
定の矩形状の圧電体を用いることで支持体を介したサス
ペンションアームの揺動が容易に行え安定化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置
を示す斜視図である。

【図２】図１に示した位置決め機構の一部を示す組立図
である。

【図３】支持バネの伸縮にて支持体が揺動する例を示す
他の組立例の説明図である。

【図４】位置決め機構の一部を示す他の組立図である

【図５】圧電体の伸縮例を示す説明図である。

【図６】支持体の揺動を示す斜視図である。

【図７】支持体バネの詳細を示す斜視図である。

【図８】ボイスコイルモータの動作原理を示す説明図で
ある。

【図９】磁気ヘッドのアクセス運動速度と時間との関係
を示すグラフ図である。

【図１０】位置決め制御系のブロック線図である。

【図１１】シーク・フォローイング制御部による制御工
程例を示すフローチャートである。

【図１２】従来の磁気ディスク装置の一例を示す斜視図
である。

【図１３】従来磁気ディスク装置の他の一例を示す斜視
図である。

【符号の説明】１００磁気ディスク装置１スピンドル機構２位置決め機構２１キャリッジ２２揺動軸２３ロータ２４ステータ２５ボイスコイルモータ２６フレキシブルケーブル２７回路基板２８シーク・フォローイング制御部３ベース４微小位置決め機構４１支持体４２梁部４３支持バネ４４圧電体４５サスペンション４６ヘッド部７００従来の記憶装置７０１サスペンションアーム７０２磁気ヘッド７０３浮動ヘッド機構７０４揺動軸７０５キャリッジ７０６ボイスコイルモータ７０７磁気ディスク８００磁気ディスク装置８０１キャリッジ８０２サスペンションアーム８０３ボイスコイルモータ８０４ステータ軸８０５マグネット８０６コイル８０７ヘッドマウンティングブロック８０８クロスシェイプドスプリング８０９ジンバル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺聖士千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者佐藤樹千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地セイコーインスツルメンツ株式会社内Ｆターム(参考） 5D042 LA01 MA15 5D096 NN03 NN07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記憶媒体にデータを記録し且つ記憶媒体
に記録したデータを再生するスライダ形状のヘッド部
と、ヘッド部を保持するサスペンションアームと、サスペンションアームの一部を支持して当該支持部分を
中心にサスペンションアームを揺動させる回転支持部
と、サスペンションアームに対向すると共に当該サスペンシ
ョンアームとキャリッジとの間に設けた支持体と、前記支持体が、梁部と前記梁部に隣接した支持バネから
連結された構造からなり、前記支持バネに圧電体を設け
た微小位置決め機構と、キャリッジに設けられ、磁気回路およびコイルを用いて
前記ヘッド部を駆動するヘッド駆動部とを備え、前記圧電体に印加制御することで、前記ヘッド部の微小
駆動を行うことを特徴とする記憶装置。
【請求項２】記憶媒体にデータを記録し且つ記憶媒体
に記録したデータを再生するスライダ形状のヘッド部
と、ヘッド部を保持するサスペンションアームと、サスペンションアームの一部を支持して当該支持部分を
中心にサスペンションアームを揺動させる回転支持部
と、サスペンションアームに対向すると共に当該サスペンシ
ョンアームとキャリッジとの間に設けた支持体と、前記支持体が、梁部と前記梁部の両側に隣接した支持バ
ネから連結された構造からなり、前記支持バネに圧電体
を設けた微小位置決め機構と、キャリッジに設けられ、磁気回路およびコイルを用いて
前記ヘッド部を駆動するヘッド駆動部とを備え、前記圧電体を印加制御することで、ヘッド部の微小駆動
を行うことを特徴とする記憶装置。
【請求項３】前記支持体を梁部により連結した構造と
し、前記梁部の両側に圧電体を設けた微小位置決め機構
からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】前記支持体内に設けられた圧電体が、矩
形形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か一項に記載の圧電アクチュエータ。