JP2001126427A

JP2001126427A - ロード／アンロード機能を備えるハードディスク・ドライブ

Info

Publication number: JP2001126427A
Application number: JP2000277895A
Authority: JP
Inventors: Suzuki George; ショージ・スズキ
Original assignee: Komag Inc
Current assignee: WD Media LLC
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2001-05-11
Also published as: DE10046948A1; US20020060883A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクの内径領域に近接してサスペンショ
ン・アームを固定するためのメカニズムを備えたディス
ク・ドライブを開示する。【解決手段】固定メカニズムは、ロード／アンロード
・オペレーションの間、ディスクのＩＤ領域の近傍でサ
スペンション・アームに係合する。固定メカニズムは、
ドライブ・シャーシ内のディスクの下側にマウントされ
る。固定メカニズムのマウントに先行して、サスペンシ
ョン・アームがシャーシ内にマウントされる。固定メカ
ニズムをシャーシのトップに積み重ねてサスペンション
・アームに係合させることができ、サスペンション・ア
ームをラテラル方向に調整する必要はない。その後は、
サスペンション・アームをあらかじめアンロードさせた
形で、ディスクをシャーシ内にマウントすることができ
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、ディスク・ドライ
ブに関し、特に、ディスク・ドライブ内のコンポーネン
ト・アッセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク・ドライブ業界におけるトレン
ドは、ディスク・ドライブの小型化に向かっている。寸
法（たとえば高さ、幅、および長さ）の小さいドライブ
を必要とする装置は各種存在し、中でもその高さが最大
関心事となっている。たとえば、パーソナル・コンピュ
ータ・メモリ・カード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）タイプ
のコンピュータ・スロットと互換性のあるドライブを作
るため、クレジット・カード・サイズのものが製造され
ている。ディスク・ドライブの高さは、ドライブコンポ
ーネントのサイズをはじめ、ドライブ内に使用されるデ
ィスクの枚数によって決定される。したがって、より小
型のドライブを必要とする製品のために、シングルディ
スク、シングルサイドのドライブが開発されている。

【０００３】現在の小型のディスク・ドライブ・システ
ムは、一般に、１枚のディスクおよび当該ディスク上に
データをストアするためのコントロール機構から構成さ
れている。ディスクおよびコントロール機構は、ベース
およびカバーを有するシャーシ内に収められる。データ
は、ディスク上の同心円トラック内に記録される。デー
タの読み出しおよび書き込みは、図１Ａに示すように、
薄いエア・ベアリングに乗ってディスク表面上に「浮
上」するヘッドによって行われる。周知のように、実際
の読み出し／書き込みヘッドは、通常、必要な空力を得
ているエア・ベアリング面を備えたスライダ本体に取り
付けられている。なおここでは「ヘッド」という語を用
いてヘッドおよびスライダ本体の両方を表すが、いずれ
を指すかは内容に応じる。ヘッドは、このヘッドにサス
ペンション・アームによって連結されたアクチュエータ
により所望のデータ・トラック上に位置決めされる。ア
クチュエータはヘッドをラジアル方向に所望のトラック
まで移動させる。スピンドル・モータがディスクを回転
し、当該所望のトラックに沿った特定の位置にヘッドを
位置決めする。ヘッドは、ヘッド（エア・ベアリング）
と回転ディスクの間の圧縮されたエアによって「浮上」
する。ディスクの回転により送られたエアにより、境界
層がこのディスク面上に発生し、それがサスペンション
・アームの荷重に抗して、ヘッドをディスク面上に「浮
上」させる。このように、ヘッドとディスク面の間のク
リアランスを正確に維持することが重要である。

【０００４】ヘッドがディスク上に実際に浮上しないス
タートアップおよびシャットダウン時に、ヘッドとディ
スクの間で接触が起こった場合、接触した部分のデータ
が失われる可能性がある。このため、このような時にお
いては、データが書き込まれたディスク部分と接触しな
い位置にヘッドをおかなければならない。

【０００５】ディスク面の一部をいわゆるＣＳＳ（スタ
ート・ストップ時の接触）ゾーンとして割り当て、ドラ
イブが動作していないときにはヘッドをそこに止めてお
くタイプのディスク・ドライブ・システムがある。この
タイプのシステムにおいては、ヘッドがＣＳＳゾーン内
でディスク表面と直接接触する。ディスクの記録容量を
高くするために、ディスクのインナーダイアメータ（in
ner diameter:ＩＤ、リードイン）領域又は中心領域が
ＣＳＳゾーンに使用されている。しかしながらディスク
の中心エリアをＣＳＳゾーンに使用するシステムは、Ｉ
Ｄ領域をＣＳＳゾーンとして使用するものに比べて約２
倍のストローク長が必要になる。ストローク長は、ディ
スクの外側エッジからサスペンション・アームが移動す
る距離を言う。長いストローク長により、ヘッドが外側
エッジからディスク中心に向かってラジアル方向に移動
するとき、トラック・ラインに対するヘッドのスキュー
角が生じる。このスキュー角は、データ・トラックに対
するヘッドのプロファイルを変化させ、その結果、ヘッ
ドの「浮上」する高さおよびヘッドによって磁化される
領域の両方に影響が及ぼす。

【０００６】上記に加えて、ＩＤ領域または中心領域の
ＣＳＳゾーンのいずれを使用する場合においても、ディ
スクの耐久性と耐衝撃性に問題を生じることがある。た
とえば、非動作時のドライブに加えられた外的な衝撃力
によって、ヘッドがディスク表面のデータ・エリアに衝
突することもある。これは、ヘッドおよび／またはディ
スクにダメージを招き、データを失う結果をもたらす。

【０００７】図１Ｂは、別のタイプのディスク・ドライ
ブ・システムであり、傾斜部材（ランプ）を使用して、
非動作時およびロード／アンロード・オペレーション時
のヘッドとディスクとの接触を防止している。この傾斜
部材のトップは、ディスクの外側エッジより外側の位置
でディスク・ドライブに固着されている。傾斜部材のボ
トムは、ディスクのアウター・ダイアメータ（outer di
ameter：ＯＤ、リードアウト）の上まで延びている。ス
タートアップ前は、ヘッドが傾斜部材のトップに位置決
めされている。スタートアップ時は、サスペンション・
アームがヘッドをスライドさせて下ろし、ボトムから外
れるとそれが「浮上」する。シャットダウン時は、サス
ペンション・アームがヘッドを傾斜部材上に乗せ、トッ
プの停止位置まで上らせる。

【０００８】ディスク・ドライブ・システムの中には、
さらに傾斜部材の下側のディスク領域に隣接するガード
・ゾーンを使用するものもある。ガード・ゾーンは非デ
ータ領域であり、ヘッドが「浮上」状態に移行するとき
に起こりうるヘッドとディスクの接触に起因するデータ
の喪失を防止するために使用される。

【０００９】この種のディスク・ドライブの問題点の１
つは、大きなＯＤ領域を犠牲にすることによって、傾斜
部材の張り出しおよびガード・ゾーンの使用が可能にな
っていることである。ＯＤ領域はＩＤ領域より大きく、
その結果、使用可能なデータ記録領域を損失することと
なり、無視できないものとなる。

【００１０】別のタイプのディスク・ドライブ・システ
ムにおいては、傾斜部材をディスクの中心領域にマウン
トしている。シャットダウン時には、たとえばサスペン
ション・アームがディスクの中心に向けてヘッドを移動
させ、ディスク表面にヘッドが接触する前に傾斜部材が
サスペンション・アームをキャッチする。すでに説明し
たように、ディスクの中心領域を着地ゾーンとして使用
する場合の１つの問題点は（ディスク表面に直接着地す
る場合、あるいは傾斜部材を使用する場合のいずれであ
るかによらず）、サスペンション・アームに、より長い
ストローク長が求められることである。

【００１１】さらに別のタイプのディスク・ドライブ・
システムは、ディスク・シャーシのカバーに傾斜部材を
備えている。カバーをシャーシの上にかぶせると、ディ
スク上方のＩＤ領域に係る位置に傾斜部材が配置され
る。傾斜部材をディスク面と対向するカバー上に配置す
る場合の１つの問題点は、傾斜部材とディスク表面のア
ライメント許容誤差が、ディスクの厚みにおける製造時
の変動の影響を受けやすいことである。より厚いディス
クを用いてディスク・ドライブを組み立てると、傾斜部
材とディスク表面の間のクリアランスが小さくなり、そ
の結果、サスペンション・アームが移動して傾斜部材か
ら外れるときに、ヘッドがディスク表面に接触する可能
性を生じる。このため、カバーへの傾斜部材のマウント
においては、ディスクの厚みの厳密な製造管理が必要に
なる。

【００１２】カバーにマウントした傾斜部材に伴うもう
１つの問題点は、ドライブ・コンポーネントの組み立て
の複雑性が増すことである。ドライブを組み立てる際
に、ヘッドとディスク表面の接触を回避するために、サ
スペンション・アームを直接、傾斜部材上に乗せる必要
がある。しかしながら、カバーにマウントした傾斜部材
を使用するとき、カバーをかぶせる前に、すでにディス
クおよびサスペンション・アームがドライブ内に組み付
けられている。このため、シャーシにカバーをマウント
する際に、サスペンション・アームを傾斜部材上にあら
かじめ乗せるための精密なラテラル方向の動きが要求さ
れる。この手順は、ドライブ組み立てプロセスに複雑性
を追加し、その結果、製造時間ならびにコストが増加す
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスク・ド
ライブおよび、ディスク・ドライブを組み立てるための
方法に関する。ディスク・ドライブは、ベース・プレー
トを有するシャーシおよびシャーシ内にマウントされる
ディスクを含んでいる。このディスクはＩＤ領域を有す
る。ディスク・ドライブには、ディスクのＩＤ領域に隣
接するエッジを持つ固定機構を含めることができる。ま
た、このディスク・ドライブは、ロード／アンロード・
オペレーション時に、ディスクのＩＤ領域の近傍で固定
機構のエッジと係合した状態でシャーシ内にマウントさ
れるサスペンション・アームを含む。

【００１４】このディスクの組み立て方法は、ディスク
をシャーシ内にマウントする前に、シャーシ内に固定機
構をマウントするステップを含む。またこの方法は、固
定機構のマウントに先行してシャーシ内にサスペンショ
ン・アームをマウントするステップを含めることもでき
る。固定機構は、マウントの間、ラテラル方向における
サスペンション・アームの調整を必要とすることなく、
サスペンション・アームの上に配置することができる。

【００１５】本発明のこのほかの特徴および利点は、添
付図面ならびに以下の説明から明らかになるであろう。

【００１６】以下、添付図面の実施形態を参照し、本発
明を説明するが、それが限定を意味することはない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下の説明においては、本発明の
完全な理解に資するため、たとえば材料、プロセス、寸
法等に関して、各種の詳細を示す。しかしながら当業者
であれば、本発明を実施する上でこれらの詳細を必ずし
も採用する必要がないことは明らかであろう。他方、本
発明に不必要な不明瞭さをもたらさないためにも、周知
の材料もしくは方法については詳細を省略している。

【００１８】ここで説明する方法および装置は、１ない
しは複数のディスクを有するディスク・ドライブ・シス
テムを伴って具体化することができる。たとえば、詳細
を後述するように、ディスクの下面にデータがストアさ
れる単一のディスクからなるドライブに、ここで説明す
る装置を使用してもよい。しかしながら、単板片面ディ
スクに関して説明する方法および装置は、例証のみを目
的とするものであって、形状ファクタの小さいドライ
ブ、シングル・ディスク・ドライブ、あるいはドライブ
内のディスクの下面のみに、これらの方法および装置を
限定する意図ではないことに注意する必要がある。

【００１９】一つの実施の形態においては、ここで説明
するディスク・ドライブが、ディスクのＩＤ領域の近傍
においてサスペンション・アームを固定する機構を含
む。サスペンション・アームは、ロード／アンロード・
オペレーション時に、固定機構に係合される。一つの実
施の形態においては、固定機構がドライブ・シャーシ内
のディスクがマウントされる箇所の下方にマウントされ
る。サスペンション・アームは、固定アームのマウント
に先行してシャーシ内にマウントされ、それによってラ
テラル方向の調整を必要とすることなく、固定機構をサ
スペンション・アームに係合させることができる。その
後は、固定機構に係合させて、あらかじめアンロード状
態に設定したサスペンション・アームを備えたシャーシ
内に、ディスクをマウントすればよい。

【００２０】図２に、ディスク・ドライブの実施形態を
示す。この図は、シャーシ２２０からカバー（図示せ
ず）を外したディスク・ドライブ２１０の上面図であ
る。図２において仮想線を用いて示したコンポーネント
もしくはその一部は、別のコンポーネントの背後（紙面
に向かって奥）にあることを表している。シャーシ２２
０内に含まれるドライブ・コンポーネントには、ディス
ク２３０、サスペンション・アーム２４０、アクチュエ
ータ２４５、ヘッド２５０、固定機構２６０、およびポ
ジション・コントロール回路２７０がある。

【００２１】この実施形態においては、データがディス
ク２３０の下面側（紙面に向かって裏側）の同心円トラ
ック内に記録される。データの読み出しおよび書き込み
は、ディスク２３０の下面側表面から下側に、薄いエア
・ベアリングに乗って「浮上」するヘッド２５０によっ
て行われる。アクチュエータ２４５は、サスペンション
・アーム２４０を移動させ、その結果、ヘッド２５０が
ラジアル方向に所望のトラックまで移動する。ディスク
２３０は、スピンドル・モータ（図示せず）によって回
転され、ヘッド２５０が、当該所望のトラックに沿っ
た、特定の箇所に位置決めされる。ヘッド２５０の位置
は、ポジション・コントロール回路２７０から受信した
信号に基づいている。この実施形態においては、ポジシ
ョン・コントロール回路が、ディスク２３０に組み込ま
れており、ヘッド２２０によって読み出されたトラック
ポジション情報を評価する。所望トラック上の特定位置
へのヘッドの位置決めは、当業界で周知であることか
ら、これ以上の詳細な考察は省略する。

【００２２】この実施形態におけるディスク２３０は、
ディスク２３０上のデータの間に散在するセクタ上にト
ラック情報を含んでいるデータ・ディスクである。別の
実施形態においては、ディスク２３０が両面ディスクで
あり、サーボ情報が一方の面に、データが他方の面に記
録される。さらに別の実施形態においては、ディスク・
ドライブ２１０が複数のディスクを含み、それぞれのデ
ィスクのそれぞれの面ごとに、対応するヘッドおよびサ
スペンション・アームを備える。

【００２３】シングルまたは複数ディスク・システムに
おいては、ディスクのいずれかの面が、データ面もしく
はサーボ・マークが散在するデータ面、またはサーボ情
報を含むサーボ面になる。一つの実施形態においては、
たとえば、片面ディスクがプラスチックで作られ、ポジ
ション信号および／またはデータの記録に使用するた
め、コンパクト・ディスク（ＣＤ）のように、データ面
に磁性層とあらかじめ加工された溝またはピットを備え
ている。

【００２４】それぞれのヘッド／サスペンション・アー
ム用の固定機構は、複数のディスクの間に挟み込まれ、
対応するディスクのＩＤ領域に隣接して配置される。デ
ィスク間に挟み込まれるこれらの固定機構は、延長部材
を使用することでディスク・ドライブ・シャーシの適当
なところににマウントすることができる。一実施形態で
は、たとえば、このような固定機構をディスク・ドライ
ブのシャーシの側壁に取り付ける。また、別の実施形態
では、固定機構をディスク・ドライブ内のベース・プレ
ートと結合する。このような固定機構はそれぞれを一体
化した単体の部品としてもよいが、これとは別に、各デ
ィスク用の固定機構を互いに結合する必要もなければ、
ベース・プレート上の同一の位置に結合する必要もな
い。それぞれの固定機構は、シャーシの一部の適切な部
位に結合すればよい。

【００２５】アクチュエータ２４５は、サスペンション
・アーム２４０を介してヘッド２５０と結合される。サ
スペンション・アーム２４０は、ヘッド２５０にディス
ク２３０方向への荷重を与える。ヘッド２５０は、ディ
スク２３０の高速回転にともなってその表面の下側に生
じるエア・ベアリングによって「浮上」し、このエア・
ベアリングが、サスペンション・アーム２４０から加え
られる荷重に抗してヘッドをディスクから離れる方向に
持ち上げる。

【００２６】ヘッド２５０が実際にディスク２３０に対
して「浮上」していないスタートアップおよびシャット
ダウン時には、ヘッド２５０とディスク２３０の間の接
触によってディスク２３０の接触したエリアにあったデ
ータが失われることがある。このため、これらの期間に
おいては、ディスク２３０と接触しない位置にヘッド２
５０を位置決めする。また、非動作時に外的な衝撃力が
ドライブ２１０に加えられて、ヘッド２５０がディスク
２３０表面上のデータ・エリアに強く当たることも考え
られる。このような場合、ヘッド２５０および／または
ディスク２３０にダメージを与え、データ喪失の可能性
を否定できない。一実施形態においては、固定機構２６
０を傾斜部材とすることができる。別の実施形態におい
ては、アクチュエータ２４５に結合されるラッチ２４６
を使用し、サスペンション・アーム２４０を固定機構２
６０上にロックする。このラッチは、サスペンション・
アーム２４０用のＩＤクラッシュ・ストップ内に組み込
んでもよい。また別の実施形態として、固定機構を、た
とえば動的にヘッドをロード／アンロードする空気圧メ
カニズム等の別のタイプのコンポーネントとしてサスペ
ンション・アーム２４０の固定に使用することもでき
る。

【００２７】固定機構２６０は、サスペンション・アー
ム２４０をディスク２３０から待避させ、非動作時なら
びにロード／アンロード・オペレーション時のヘッド２
５０とディスク２３０表面の接触を防止する。このため
固定機構２６０は、待避されたヘッド２５０がディスク
２３０のＩＤ領域に近接して置かれるようにマウントさ
れている。ＩＤ領域は、ディスク２３０の内側エッジ２
３８近傍のディスクの領域である。これに対してＯＤ領
域は、ディスク２３０の外側エッジ２３９近傍のディス
ク領域を言う。内側エッジ２３８から外側エッジ２３９
に向かってディスクの半径が増加することから、ＯＤ近
傍のディスク２３０の領域は、ＩＤ近傍より大きな面積
を有する。ヘッド２５０をディスク２３０のＩＤ近傍に
待避させることによって、より大きなＯＤ領域を使用し
てより多くのデータを記録することが可能になる。一実
施形態においては、固定機構２６０をスピンドル・モー
タのベース・プレート２６５にマウントする。別の実施
形態として、別の固定された構造、たとえばシャーシ２
２０のベース・プレート２２５に固定機構２６０をマウ
ントしてもよい。

【００２８】図３に、固定機構の一実施形態を示す。固
定機構３６０は、ディスク３３０の下側に延びる傾斜部
材である。この方法によれば、ヘッド３５７が、ディス
ク３３０のＩＤ領域３３７に隣接するローディング・ゾ
ーン３３２の下側に待避される。ディスク３３０のＩＤ
領域３３７に隣接する領域をローディングに使用するこ
とによって、ディスクのアウター・ダイアメータ近傍の
より大きなエリアをデータの記録に使用することが可能
になる。別の実施形態として、図３に示すように、デー
タ・ゾーン３３６とローディング・ゾーン３３２の間に
ガード・ゾーン３３４を使用してもよい。待避されたヘ
ッド３５７が「浮上」状態に移行するとき、ディスク３
３０との接触の可能性が考えられる。ガード・ゾーン３
３４は、移行領域として使用され、そこにはデータが記
録されない。ＩＤ領域３３７近傍のガード・ゾーンを使
用することによって、より大きなＯＤ領域をデータの記
録に使用することができる。

【００２９】図４は、一つの実施形態のディスク・ドラ
イブの断面図である。この実施形態においては、固定機
構４６０がドライブ・シャーシのベース・プレート４２
５にマウントされる。固定機構４６０のボトム部分はベ
ース・プレート４２５に固定され、固定機構４６０のト
ップ４６１はディスク４３０のＩＤ領域を覆う形で延び
ている。スタートアップ前のヘッド４５０は、固定機構
４６０のトップ４６１に位置決めされている。

【００３０】スタートアップ時には、ヘッド４５０が固
定機構４６０からすべり落ちて（脱して）、図４に示す
「浮上」位置まで移動し、サスペンション・アーム（図
示せず）に支持された状態となる。固定機構４６０から
外れたヘッド４５０は、ディスク４３０の高速回転によ
りディスク４３０の表面４３１とヘッド４５０の間に発
生するエア・ベアリングによって「浮上」する。このエ
アフローは、サスペンション・アームのヘッド押しつけ
力に抗して、ヘッド４５０をディスク４３０から離れる
方向に持ち上げる。シャットダウン時は、ヘッド４５０
を固定機構４６０に乗せてトップ４６１の待避位置（図
示せず）まで移動させることによって、サスペンション
・アームがアンロードされる。

【００３１】別の実施形態としては、固定機構をドライ
ブ・シャーシの別の位置にマウントすることも考えられ
る。一つの実施形態においては、たとえば図４に示した
固定機構４６０が、スピンドル４３５の固定ベース・プ
レート４６５にマウントされる。また、別の実施形態に
おいては、図５に示したように、サスペンション・アー
ム５４０の、アクチュエータ５４５とは反対側のエンド
の、ヘッド５５０と同じ側に固定機構５６０が配置され
る。

【００３２】図６は、ディスク・ドライブの別の実施形
態を示す断面図である。ディスク・ドライブ６１０は、
両面ディスク６３０を備える。すでに述べたように、デ
ィスク６３０は、それぞれの面にデータおよび／または
サーボ情報を含むことができる。ディスク６３０の各面
は、ヘッド（つまりヘッド６５０およびヘッド６５５）
および、それぞれに対応するサスペンション・アームを
有する。またディスク・ドライブ６１０は、非動作時お
よびロード／アンロード時に、それぞれヘッド６５０お
よび６５５を固定するための固定機構６６０および６６
５を備えている。固定機構６６０は、図４に示した固定
機構４６０または図５に示した固定機構５６０に関して
説明した態様と類似の態様でマウントすることができ
る。

【００３３】ディスク・ドライブ６１０のスタートアッ
プ前の状態は、固定機構６６５のトップ６６６にヘッド
６５５が置かれている。スタートアップ時には、サスペ
ンション・アーム（図示せず）がヘッド６５５をスライ
ドさせて、図６に示されるように、固定機構６６５から
「浮上」ポジションに落とす。すでに説明したように、
固定機構６６５から外れたヘッド６５５は、ディスク６
３０の高速回転によりディスク６３０の表面６３２とヘ
ッド６５５の間に発生するエア・ベアリングによって
「浮上」する。圧縮されたエアフローは、ヘッド６５５
に結合されているサスペンション・アームのヘッド押し
つけ力に抗して、ヘッド６５５をディスク６３０から離
れる方向に持ち上げる。シャットダウン時では、サスペ
ンション・アームがヘッド６５５を固定機構６６５に乗
せてトップ６６６の待避位置（図示せず）まで移動させ
る。

【００３４】一つの実施形態においては、固定機構６６
５のトップ６６６が接続部材６６７に結合される。接続
部材６６７は、スピンドル６３５を越えて延び、スピン
ドル６３５の（たとえば回転しない）中心６３６に固定
されている。固定機構６６５のボトム部分は、ディスク
６３０のＩＤ領域を覆う形で延びている。接続部材６６
７を使用し、ディスク６３０のＩＤ領域の上に固定機構
６６５を維持することによって、中心マウントされた傾
斜部材を使用する場合のように、サスペンション・アー
ムのストローク長を増加する必要がなくなる。

【００３５】短いストローク長を使用することによっ
て、ディスクの外側エッジから中心に向かってラジアル
方向にヘッド６５５が移動するときの、ディスク６３０
上のトラック・ラインに対するヘッド６５５のスキュー
角が抑えられる。スキュー角とは、ヘッド６５５の中心
線と、ディスク６３０の円周状トラックの中心線の接線
がなす偏角である。より短いサスペンション・アームの
ストローク長を使用することによってスキュー角が抑え
られれば、均一なアライメント角およびヘッドの「浮
上」高さが維持されて、ヘッド６５５の読み出し書き込
みパフォーマンスが向上する。

【００３６】一つの実施形態においては、たとえば、デ
ィスク６３０上の磁性体メディアへのデータの記録が、
ワイヤのコイル内に電流が流れると磁界が生成されると
いう原理に基づいて行われる。このため、ヘッド６５５
はワイヤが巻かれた磁性体材料から作られる。ヘッド６
５５には幅の狭いスロット（ヘッド・ギャップ）が刻ま
れており、このヘッド・ギャップ近傍の磁界がディスク
６３０表面上の磁性体メディアを磁化させる。このよう
にしてデータがディスク６３０に書き込まれる。

【００３７】ヘッド６５５は、ディスク６３０からのデ
ータの読み出しにも使用される。これは、たとえば誘導
ヘッドを用いて、磁界の変化があると開回路（ワイヤの
ループ等）内に電圧が誘導されるという電磁誘導の原理
に基づいて行われる。回転する磁性体ディスク６３０の
上にヘッド６５５が配置されているとき、ディスク６３
０上の磁化された領域から磁界が放射される。ヘッド６
５５が単一の磁化された領域の上にある間は、磁界がお
おむね均一になる。したがって、磁気ヘッドには電圧が
現れない。しかしメディアの磁化方向が反転するディス
ク上の領域がヘッド６５５の下を通過すると、磁界の急
激な変化から、電圧パルスが現れる。

【００３８】データは、この電圧パルスの波形を再生す
ることによって読み取られる。このパルスの形状および
その再生可能性は、種々の配置精度に依存する。これら
の配置精度としては、ディスク６３０からヘッド６５５
までの距離および、ヘッド６５５とディスク６３０上の
円周状データ・トラックのアライメント角度も含まれ
る。ヘッド６５５の中心線と、データ・トラックの接線
のなす角度がずれるに従って、磁性体領域の上にヘッド
が正確に整列しなくなることから、パルスの形状に悪影
響が現れる。このため、ストローク長の短いサスペンシ
ョン・アームを使用してこのスキュー角を抑えれば、ヘ
ッド６５５によるデータの書き込みおよび読み出しの能
力が改善されることになる。

【００３９】さらに、ディスク６３０からヘッド６５５
までの距離（つまり「浮上」する高さ）も、ヘッド６５
５のスキュー角によって影響を受ける。ヘッド６５５の
スキューは、到来するエアフローに対するヘッド６５５
のプロファイルを変化させる可能性を有する。ヘッド６
５５のプロファイルが異なると、ヘッド６５５とディス
ク６３０の間のエアフローの振る舞いが変化し、それに
よって、ヘッド６５５が「浮上」する高さが変化する。
ヘッド６５５のスキュー角を抑えれば、「浮上」高さが
より均一になり、ヘッド６５５の書き込み／読み出し能
力が向上する。このため、傾斜部材をディスクのＩＤ領
域に近接して配置すれば、サスペンション・アームのス
トローク長が抑えられてヘッドのパフォーマンスが向上
することになる。

【００４０】以上のスキュー角の効果について、ここで
は、例示するという目的のために、誘導ヘッドについて
のみ説明されていることに注意されたい。同様なスキュ
ー角の問題は、他の読み出し／書き込みテクノロジ、た
とえば読み出しと書き込みにそれぞれ別個のヘッドを使
用する磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドにも存在する。

【００４１】図７に、一つの実施形態のディスク・ドラ
イブの分解斜視図を示す。この実施形態のディスク・ド
ライブ７１０は、単板片面ディスク７３０を備え、シャ
ーシ７２０内においてコンポーネントを垂直に（つまり
ｚ軸に沿って）マウントすることにより組み立てられ、
コンポーネントをラテラル方向に（つまりｘ軸またはｙ
軸に沿って）調整する必要はない。ディスク・ドライブ
７１０は、シャーシ７２０、スピンドル・モータ７３
８、固定機構７６０、サスペンション・アーム７４０、
ディスク７３０、クランプ７８０、およびカバー７９０
からなる。

【００４２】この実施形態においては、ディスク・ドラ
イブ７１０のコンポーネントが、図７において下から上
に向かう順序で組み立てられる。固定機構７６０および
ディスク７３０のマウントに先行するシャーシ７２０へ
のサスペンション・アーム７４０のマウントは、続くコ
ンポーネントの垂直配置を考慮している。固定機構７６
０は、サスペンション・アーム７４０上に直接落とされ
（つまりｚ軸に沿って）、それによってサスペンション
・アームと係合し、それを固定機構７６０上のアンロー
ド・ポジションに設定する。ｚ軸に沿ってコンポーネン
トを垂直に整列させることによって、アームのラテラル
方向（つまりｘ軸またはｙ軸に沿って）の調整を必要と
することなく、サスペンション・アーム７４０をあらか
じめアンロードすることが可能になる。その後は、固定
機構７６０およびサスペンション・アーム７４０の上か
ら、ディスク７３０をスピンドル・モータ７３８上にマ
ウントすればよい。この実施形態によれば、ディスク７
３０がスピンドルのプラットフォーム７６７にマウント
され、クランプ７８０を使用してスピンドル・モータ７
３８と結合される。カバー７９０は、シャーシ７２０を
シールするために用いられる。

【００４３】このように、ディスク７３０の下面７３１
と、シャーシ７２０のベース・プレート７２５の間の面
に固定機構７６０をマウントすることによって、サスペ
ンション・アーム７４０を固定機構の直下であらかじめ
アンロードさせておくことが可能になり、固定機構ない
しはサスペンション・アームのいずれかをラテラル方向
に精密調整する必要もない。それに加えて、固定機構７
６０をディスク７３０の上側ではなく、下側にマウント
していることから、ドライブの高さ（つまりｚ軸に沿っ
た寸法）への影響がなくなる。これは、特定システム製
品に求められる形状に関する制約に関して、ドライブの
製造を助けるものとなる。さらに、シャーシ７２０に固
定機構７６０をマウントしているため、フレキシブル・
カバーを使用することができる。一つの実施形態におい
ては、カバー７９０が、間に粘性材料が介挿された積層
プレートからなり、それが振動を吸収してディスク・ド
ライブ７１０内で発生するノイズを低減する。

【００４４】ディスク７３０の下側に固定機構７６０を
マウントすると、ディスク・ドライブ７１０に対して再
作業を実施する必要があるとき、カバーに固定機構がマ
ウントされたドライブに再作業する場合よりも複雑でな
くなる。ドライブの再作業時には、カバー７９０および
クランプ７８０を取り外してディスク７３０へのアクセ
スを確保する。その後は、サスペンション・アーム７４
０の取り外し、もしくは固定機構７６０との関連から行
うサスペンション・アーム７４０の調整を必要とするこ
となく、ディスク７３０を取り外すことができる。

【００４５】ここで、ドライブが適正に動作するため
に、ヘッド７５０とディスク７３０の記録面の間を精密
に位置合わせする必要がある。このため、ドライブ・シ
ャーシ７２０内の基準面を使用し、固定機構７６０のボ
トム（ヘッド７５０との係合が開始する部位）と、ディ
スク７３０の下面７３１との間を既知の距離に設定す
る。基準面は、ディスク７３０の下面７３１と平行な平
面を有するドライブ７３０の下側のコンポーネント、た
とえばスピンドルのベース・プレート７６５またはシャ
ーシ・ベース７２５とすることができる。ディスク７３
０をスピンドルのプラットフォーム７６７にマウントす
ると、下面７３１が均一である限り、ディスク７３０の
下面７３１と基準面の間の距離が一定になる。

【００４６】ディスク７３０の厚みに関して製造上の変
動があっても、ディスクの下面７３１ではなく、その上
面に影響が現れる。このため、ディスク７３０の下側に
固定機構７６０をマウントし、かつディスク７３０の下
面７３１を記録面に使用することによって、両面ディス
クを用いる場合ほどディスクの厚さに関する許容誤差が
厳格でなくなる。それに加えて、下面７３１のみをデー
タの記録に使用していることから、両面ディスクの製造
のために設計されたステップを省略し、あるいは変更す
ることができる。これにより、両面の処理を行うよりも
コストを削減しうる。

【００４７】片面ディスクとして使用する場合には、た
とえば、ディスク７３０の上面については、洗浄を行っ
たり、スパッタリングしたり、テクスチャ加工、または
テストを行う必要がない。両面ディスクに対して実施さ
れる製造オペレーションに関して見れば、両方の面の間
の均一性を確保するように製造プロセスを設計する必要
がなくなり、不使用の面に関する仕様は、はるかに緩い
ものとなる。これによって、プロセスのマージンが広が
り、コストが抑えられる。一つの実施形態では、たとえ
ば、メッキ槽内にディスク（複数）を不等間隔で配置
し、「背面が向き合う」部分ではあまりメッキされず、
使用面に対してはより良好なメッキが得られるようにす
る。この方法においては、データの記録に使用される面
が高度に仕上げられて所望の表面粗さが達成され、かつ
／またはディスクの所望の平坦度が達成される。ディス
クの不使用面については、このような厳格な仕上がりは
必要ない。

【００４８】一つの実施形態においては、磁気記録ディ
スクは、たとえば直流（ＤＣ）マグネトロンまたは高周
波（ＲＦ）スパッタリングによって、ディスク基板上へ
の多層析出によって製造される。スパッタリングは当業
界で周知であり、したがってここでの詳細な説明は省略
する。この実施形態においては、基板がアルミニウムで
あり、その上にリン酸ニッケル（ＮｉＰ）層を無電解メ
ッキにより、あるいはその他の当業界で周知の方法を用
いて形成する。別の実施形態として、別の材料、たとえ
ばガラス、セラミック、ガラスセラミック、カーボン、
シリコン、チタン、およびステンレス鋼からディスクを
構成してもよい。基板表面には、周知のように、とりわ
けヘッドのスティクションを防止し、かつ結果として得
られる磁性層の配向を向上させるため、洗浄およびテク
スチャ加工を施す。

【００４９】ディスク基板上に多層析出を行うことがで
きる。一つの実施形態においては、クローム（Ｃｒ）ま
たはＣｒ合金を基板上に析出させる。Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ
合金等の磁性体材料からなる磁性層は、下面の最上層に
析出させる。その後、磁性層の上に保護層を析出させ、
腐食等の悪影響を防止する。プロセス完了後は、ディス
クに対して機械的および／または磁気的なテストが行わ
れる。

【００５０】両面ディスクの場合、両方の面について上
記と同じプロセスを行うことになる。しかしながら、片
面ディスクの製造時においては、いくつかのプロセスが
省略されるか、それがより低い精度で適用される。一つ
の実施形態においては、たとえば、ディスク７３０の上
面を記録に使用せず、そのため、その洗浄、スパッタリ
ング、テクスチャ加工、またはテストを行う必要がな
い。別の実施形態においては、カーボン・スパッタリン
グ等により保護層を用いてディスク７３０の上面をコー
ティングし、腐食からの保護を行う。処理ステップを省
略し、あるいはその精度を下げることによって、ディス
クの製造時間およびコストが著しく抑えられる。

【００５１】別の実施形態においては、両面とも処理さ
れた両面ディスクが使用される。ディスクの一方の面に
過剰な欠陥が存在するときでも、別の面が充分に使用で
きることがある。さらに別の実施形態として、両方の面
が記録に適した両面ディスクをドライブに組み込むこと
も考えられる。ディスク・ドライブは、単一のヘッドお
よびサスペンション・アームのアッセンブリを備え、そ
れにより両面ディスクの片方の面に対して読み出し／書
き込みを行う。読み出し／書き込みを行っている面がダ
メージを受けた場合には、ドライブの再作業を行い、ド
ライブのカバーを開き、ディスクを裏返すことによっ
て、他方の面をその後の読み出し／書き込みに使用する
ことが可能になる。

【００５２】以上の明細においては、特定の実施形態を
参照して本発明を説明してきた。しかしながら、付随す
る特許請求の範囲に示す本発明の広い思想ならびに範囲
から逸脱することなく、各種の修正ならびに変更が可能
である。したがって、本明細書ならびに図面は例示に関
するものとし、制限として解釈されるべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】ディスク・ドライブ・システムにおけるヘッ
ドの「浮上」を図示している。

【図１Ｂ】従来技術のディスク・ドライブ・システムを
示している。

【図２】ディスク・ドライブの一実施形態を示してい
る。

【図３】ディスク・ドライブ内のディスク・ドライブと
の関連における傾斜部材の実施形態を示している。

【図４】一実施形態のディスク・ドライブの断面図であ
る。

【図５】ディスク・ドライブの別の実施形態を示してい
る。

【図６】ディスク・ドライブのさらに別の実施形態にお
ける断面図である。

【図７】一実施形態のディスク・ドライブの分解組み立
て図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース・プレート；前記ベース・プレー
トに結合されるディスクであって、前記ベース・プレー
トに対向する下面、およびＩＤ領域を有するディスク；
第１のサスペンション・アーム；および、前記ベース・プレートに結合され、かつ前記ベース・プ
レートと前記ディスクの下面の間に配置され、前記ディ
スクのＩＤ領域の下側で前記第１のサスペンション・ア
ームに係合する第１の固定機構；を備えることを特徴と
するディスク・ドライブ。
【請求項２】前記ベース・プレートは、シャーシのベ
ース・プレートであることを特徴とする前記請求項１記
載のディスク・ドライブ。
【請求項３】前記ベース・プレートは、スピンドルの
ベース・プレートであることを特徴とする前記請求項１
記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】前記第１の固定機構は、前記ディスクの
前記ＩＤ領域に掛かり、前記第１のサスペンション・ア
ームのストローク長を低減することを特徴とする前記請
求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】前記第１の固定機構は、傾斜部材である
ことを特徴とする前記請求項１記載のディスク・ドライ
ブ。
【請求項６】前記傾斜部材は、前記ベース・プレート
に結合されるボトム、および前記ディスクのＩＤ領域に
わたって延びるトップを有することを特徴とする前記請
求項５記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】前記ベース・プレートは、シャーシのベ
ース・プレートであることを特徴とする前記請求項６記
載のディスク・ドライブ。
【請求項８】前記ベース・プレートは、スピンドルの
ベース・プレートであることを特徴とする前記請求項６
記載のディスク・ドライブ。
【請求項９】さらに：第２のサスペンション・アー
ム；静止した中心領域を有し、前記ディスクがマウント
されるスピンドル；前記静止した中心領域に結合される
結合部材であって、前記中心領域の上を前記ディスクの
前記ＩＤ領域に向かって延びる結合部材；および、前記結合部材に結合されるトップ、および前記ディスク
の前記ＩＤ領域の上に延びるボトムを有する第２の固定
機構であって、前記ディスクの前記ＩＤ領域の上におい
て前記第２のサスペンション・アームと係合する第２の
固定機構；を備えることを特徴とする前記請求項１記載
のディスク・ドライブ。
【請求項１０】前記第２の固定機構は、前記ディスク
の前記ＩＤ領域の上に掛かり、前記第２のサスペンショ
ン・アームのストローク長を低減することを特徴とする
前記請求項９記載のディスク・ドライブ。
【請求項１１】前記第２の固定機構は、傾斜部材であ
ることを特徴とする前記請求項１０記載のディスク・ド
ライブ。
【請求項１２】さらに：側壁およびベース・プレート
を有するシャーシ；第２のサスペンション・アーム；前
記シャーシに結合される結合部材であって、前記ディス
クの上を前記ＩＤ領域に向かって延びる結合部材；およ
び、前記結合部材に結合されるトップ、および前記ディスク
の前記ＩＤ領域の上に延びるボトムを有する第２の固定
機構であって、前記ディスクの前記ＩＤ領域の上におい
て前記第２のサスペンション・アームと係合する第２の
固定機構；を備えることを特徴とする前記請求項１記載
のディスク・ドライブ。
【請求項１３】前記結合部材は、前記シャーシの前記
ベース・プレートに結合されることを特徴とする前記請
求項１２記載のディスク・ドライブ。
【請求項１４】前記結合部材は、前記シャーシの前記
側壁に結合されることを特徴とする前記請求項１２記載
のディスク・ドライブ。
【請求項１５】ベース・プレートを有するシャーシ；
前記シャーシ内にマウントされるディスクであって、Ｉ
Ｄ領域を有するディスク；前記ディスクの前記ＩＤ領域
に隣接して配置されるエッジを有する固定機構；およ
び、前記シャーシ内にマウントされるサスペンション・アー
ムであって、ロード／アンロード・オペレーション時
に、前記ディスクの前記ＩＤ領域の近傍において前記固
定機構のエッジが係合するサスペンション・アーム；を
備えることを特徴とするディスク・ドライブ。
【請求項１６】前記固定機構は、前記シャーシの前記
ベース・プレートにマウントされることを特徴とする前
記請求項１５記載のディスク・ドライブ。
【請求項１７】前記固定機構は、スピンドルのベース
・プレートにマウントされることを特徴とする前記請求
項１５記載のディスク・ドライブ。
【請求項１８】前記固定機構は、傾斜部材であること
を特徴とする前記請求項１５記載のディスク・ドライ
ブ。
【請求項１９】前記固定機構は、前記ベース・プレー
トに結合され、前記ベース・プレートと前記ディスクの
下面の間に配置され、前記ディスクの前記ＩＤ領域の下
側において前記第１のサスペンション・アームに係合す
ることを特徴とする前記請求項１５記載のディスク・ド
ライブ。
【請求項２０】さらに、前記固定機構に結合される第
１のエンド、および前記シャーシに結合される第２のエ
ンドを有する結合部材を備えることを特徴とする前記請
求項１５記載のディスク・ドライブ。
【請求項２１】前記結合部材の前記第２のエンドは、
前記シャーシの前記ベース・プレートに結合されること
を特徴とする前記請求項２０記載のディスク・ドライ
ブ。
【請求項２２】前記結合部材の前記第２のエンドは、
前記シャーシの側壁に結合されることを特徴とする前記
請求項２０記載のディスク・ドライブ。
【請求項２３】さらに：静止した中心領域を有するス
ピンドル；および、前記固定機構に結合される第１のエンドおよび、前記静
止した中心領域に結合される第２のエンドを有する結合
部材であって、前記ディスクの前記ＩＤ領域に向かって
前記中心領域の上に延びる結合部材；を備えることを特
徴とする前記請求項１５記載のディスク・ドライブ。
【請求項２４】さらに：複数のディスクであって、そ
れぞれがＩＤ領域を有する複数のディスク；複数の固定
機構であって、それぞれが前記複数のディスクの対応す
る１つの前記ＩＤ領域に隣接して配置される複数の固定
機構；および、前記シャーシ内にマウントされる複数のサスペンション
・アームであって、それぞれが、ロード／アンロード・
オペレーション時に、前記複数のディスクの対応する１
つの前記ＩＤ領域の近傍において、前記複数の固定機構
の対応する１つと係合する複数のサスペンション・アー
ム；を備えることを特徴とする前記請求項１５記載のデ
ィスク・ドライブ。
【請求項２５】前記複数の固定機構の１つは、前記シ
ャーシの前記ベース・プレートに結合されることを特徴
とする前記請求項２４記載のディスク・ドライブ。
【請求項２６】前記複数の固定機構の１つは、前記シ
ャーシの側壁に結合されることを特徴とする前記請求項
２４記載のディスク・ドライブ。
【請求項２７】ディスク・ドライブを組み立てる方法
において：シャーシを準備するステップ；および、ディスクのマウントに先行して固定機構を前記シャーシ
内にマウントするステップであって、該固定機構とサス
ペンション・アームを係合させるステップ；からなるこ
とを特徴とする方法。
【請求項２８】さらに、前記固定部材のマウントに先
行して前記サスペンション・アームを前記シャーシ内に
マウントするステップを含み、マウントの間、前記サス
ペンション・アームのラテラル方向の調整を必要とする
ことなく、前記固定機構が前記サスペンション・アーム
の上に置かれることを特徴とする前記請求項２７記載の
方法。
【請求項２９】さらに、前記固定機構のマウントに続
いて、前記シャーシ内にディスクをマウントするステッ
プを含むことを特徴とする前記請求項２８記載の方法。
【請求項３０】ディスク・ドライブを組み立てる方法
において：シャーシ内にスピンドルをマウントするステ
ップ；シャーシ内にサスペンション・アームをマウント
するステップ；前記サスペンション・アームのマウント
後に前記シャーシ内に固定機構をマウントするステップ
であって、該固定機構が、前記サスペンション・アーム
のラテラル方向の調整なしに、前記サスペンション・ア
ームのトップに配置されるステップ；からなることを特
徴とする方法。
【請求項３１】さらに、前記固定機構のマウント後に
前記スピンドルにディスクをマウントするステップを含
み、該ディスクが前記サスペンション・アームおよび前
記固定機構の上側に配置されることを特徴とする前記請
求項３０記載の方法。
【請求項３２】スピンドル；および、前記スピンドルに結合されるディスクであって、第１の
面および第２の面を有し、該第１の面は磁性体記録層を
含み、該第２の面は磁性体記録層を含まないディスク；
を備えることを特徴とするディスク・ドライブ。
【請求項３３】前記第２の表面は、テクスチャ加工さ
れていない表面であることを特徴とする前記請求項３２
記載のディスク・ドライブ。
【請求項３４】前記第２の表面は、析出層をまったく
含まないことを特徴とする前記請求項３３記載のディス
ク・ドライブ。
【請求項３５】さらに、前記第２の表面に直接析出さ
れる保護層を含むことを特徴とする前記請求項３２記載
のディスク・ドライブ。
【請求項３６】スピンドル；前記スピンドルに結合さ
れるディスクであって、第１の面および第２の面を有
し、それぞれの面が磁性層を含むディスク；および、一度に、前記ディスクの前記２つの面の一方のみの前記
磁性層にデータを書き込むべく構成された単一のヘッ
ド；を備え、前記ディスクの前記ヘッドがデータを書き込む面を変更
し得るべく構成されたディスク・ドライブ。