JP2001216751A - ディスク装置のヘッド支持機構 - Google Patents
ディスク装置のヘッド支持機構Info
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Abstract
度でしかも効率的に微小変位させることができる。 【解決手段】 回転駆動されるディスクに対して少なく
ともデータの再生を行うヘッドが設けられたスライダ2
が、薄膜圧電体用基板8における三角形の長板状をした
支持基板部8Aの先端部に支持されている。支持基板部
8Aは、磁気ディスクの表面に対して実質的に垂直な方
向に変位することによって、スライダ2を支持する先端
部が、磁気ディスク表面に対して実質的に平行な方向に
変位する。支持基板部8Aには、支持基板部8Aを磁気
ディスクの表面に対して実質的に垂直な方向に変位させ
る薄膜圧電体11が積層状態で設けられている。
Description
記憶装置等として用いられる磁気ディスク装置等の磁気
ディスクに対する情報の記憶および再生に使用されるヘ
ッドの支持機構に関し、特に、磁気ディスク装置に設け
られた磁気ディスクに対する情報の記録を高密度化する
ために最適なヘッド支持機構に関する。
気ディスクの記録密度は、日を追う毎に高密度化が進で
いる。磁気ディスクに対するデータの記録および再生に
使用される磁気ヘッドは、通常、スライダに搭載されて
おり、磁気ヘッドが搭載されたスライダは、磁気ディス
ク装置内に設けられたヘッド支持機構によって支持され
ている。ヘッド支持機構は、スライダが取り付けられた
ヘッドアクチュエーターアーを有しており、このヘッド
アクチュエーターアームが、ボイスコイルモータ(VC
M)によって回動されるようになっている。そして、ボ
イスコイルモータを制御することにより、スライダに搭
載されたヘッドが、磁気ディスク上の任意の位置に位置
決めされる。
度で記録するためには、磁気ディスクに対して磁気ヘッ
ドをさらに高度に位置決めする必要がある。しかしなが
ら、このように、VCMにてヘッドアクチュエーターア
ームの回動させて磁気ヘッドを位置決めする構成では、
磁気ヘッドを、より高精度に位置決めすることができな
いという問題がある。このために、磁気ヘッドを高精度
に位置決めするヘッド支持機構が既に提案されている。
ド支持機構の一例を示す平面図である。回転駆動される
図示しない磁気ディスクに対するデータの記録/再生を
行うヘッド102は、サスペンションアーム104の一
方の端部に支持されている。サスペンションアーム10
4の他方の端部は、キャリッジ106の先端部に設けら
れた突起108に対して、この突起108を中心に微小
角の範囲内で回動可能に支持されている。キャリッジ1
06の基端部は、磁気ディスク装置のハウジングに対し
て固定される軸部材110によって、回動可能に支持さ
れている。
ず)が固定されており、ハウジング側に固定された磁気
回路112の一部である駆動コイル114に流す励磁電
流を制御することによって、この永久磁石に対して、キ
ャリッジ106が、軸部材110に対して回動するよう
になっている。これにより、ヘッド102が、磁気ディ
スクにおける実質的な半径方向に沿って移動される。
104との間には、一対の圧電素子116が設けられて
いる。各圧電素子116は、キャリッジ106の長手方
向に対して、それぞれの長手方向が相反する方向に若干
傾斜した状態で取り付けられている。そして、各圧電素
子116を、それぞれ、図10に矢印A14で示す方向
に伸縮させることによって、サスペンションアーム10
4が、キャリッジ106に対して突起108を中心に、
キャリッジ106の表面に沿って、微小角度の範囲内で
回動する。これにより、サスペンションアーム104の
先端部に取り付けられたヘッド102は、磁気ディスク
の表面に沿って、微小な範囲で変位され、磁気ディスク
上の任意の位置にて高精度で位置決めすることができ
る。
ッド支持機構では、各圧電素子116が、サスペンショ
ンアーム104およびキャリッジ106にそれぞれ設け
られた部材の間にそれぞれ挟まれた状態になっており、
各圧電素子116の長手方向(矢印A14で示す方向)
に沿ったそれぞれの側部が、各部材に当接されている。
そして、各圧電素子116のバルク変形によって、サス
ペンションアーム104を回動させて、ヘッド102を
微小に変位させるようになっている。このように、各圧
電素子116への印加電圧に対して、サスペンションア
ーム104の回動によって、ヘッド102を微小に変位
させているために、各圧電素子116にそれぞれ印加さ
れる電圧に対して、ヘッド102が必ずしも高精度に追
従するものではなく、ヘッド102を高精度で位置決め
することができないおそれがある。
であり、その目的は、磁気ディスク等に対するトラッキ
ング補正等のために、ヘッドを高精度で微小変位させる
ことができるディスク装置のヘッド支持機構を提供する
ことにある。
て、ヘッドを高精度で微小変位させることができるディ
スク装置のヘッド支持機構を提供することにある。
ッド支持機構に対して好適に使用される薄膜圧電体アク
チュエータを提供することにある。
ヘッド支持機構は、回転駆動されるディスクに対して少
なくともデータの再生を行うヘッドが設けられたスライ
ダと、先端部になるにつれて順次幅方向寸法が小さくな
った長板状であって、その先端部上に該スライダが支持
されており、前記ディスクの表面に対して実質的に垂直
な方向に変位することによって、該スライダを支持する
先端部が、ディスク表面に対して実質的に平行な方向に
変位するようになった支持基板部と、該支持基板部を、
前記ディスクの表面に対して実質的に垂直な方向に変位
させる駆動部材と、を具備することを特徴とし、そのこ
とにより上記目的が達成される。
る。
よって収縮して、前記支持基板部を反った状態にするよ
うに該支持基板部に積層状態で配置された薄膜圧電体で
ある。
機構は、回転駆動されるディスクに対して少なくともデ
ータの再生を行うヘッドが設けられたスライダと、該ス
ライダを一方の端部上に支持する長板状の支持基板部
と、電圧が印加されることによって収縮して、該支持基
板部を反った状態にするように該支持基板部に積層状態
で配置された駆動部材とを具備し、該駆動部材の収縮方
向と、該支持基板部における反りにより発生する長手方
向の収縮方向とが一致していることを特徴とし、そのこ
とにより上記目的が達成される。
て、図面に基づいて説明する。
ク装置におけるヘッド支持機構100をディスク側から
の斜視図、図2は、図1のヘッド支持機構100を分解
して示す斜視図である。
ルモータ(図示せず)により回転原動されるヘッドアク
チュエータアームに取り付けられるベースプレート7
と、このベースプレート7に積層状態で取り付けられた
ロードビーム9と、ベースプレート7におけるロードビ
ーム9とは反対側に積層されてスポット溶接等によって
ベースプレート7に貼り付けられたフレクシャ5と、フ
レクシャ5上に積層された薄板状の薄膜圧電体基板8と
を有している。
端部)に、軸部材が挿通される貫通孔7Aが設けられて
いる。
5は、ステンレス鋼板等によって、可撓性を有する長板
状に構成されており、その一方の端部(基端部)には、
ベースプレート7に設けられた貫通孔7Aと整合状態に
なって軸部材が挿通される貫通孔5Eが設けられてい
る。
位置から先端部にかけた部分は、両側の各側縁部に沿っ
た外枠部5Aおよび5Bと、先端縁に沿った先端枠部5
Dとによって、枠状に構成されており、この枠状部分の
内部における先端部に、正方形の平板状をしたジンバル
6が設けられている。ジンバル6は、ベースプレート7
の先端縁から突出した状態で配置されている。
Aと、枠部6A内に配置されたジンバル本体部6Bとを
有している。枠部6Aは、フレクシャ5の基端部から、
フレクシャ5の枠状部分の軸心部に沿って設けられた支
持梁5Cの先端部と、フレクシャ5の先端枠部5Dとの
間に、フレクシャ5の長手方向に沿った軸周りに回動し
得る状態で支持されている。ジンバル本体部6Bは、こ
の枠部6A内に同心状態で配置されており、枠部6Aの
回動の中心軸とは直交するフレクシャ5に沿った軸を中
心として回動可能に枠部6Aに支持されている。ジンバ
ル本体部6Bの中心部には、球形状に突出した突起部6
Cが設けられている。
クシャ5の基端部側において、幅方向寸法がLになって
おり、先端側になるにつれて順次幅方向寸法が小さくな
った三角形状に形成されている。
は反対側の面に積層されたロードビーム9は、その先端
部9Aが、ベースプレート7の先端側に配置されたジン
バル6に対向するように、ベースプレート7の先端から
突出した状態で配置されており、その先端部9Aが、先
端側になるにつれて順次先細になった三角形の枠状に形
成されている。そして、三角形状の枠状に形成された先
端部9Aの先端に、ジンバル6側に突出したディンプル
10が形成されている。ディンプル10は、ジンバル6
の中心部に設けられた突起部6Cに対してスポット溶接
等で貼り付けられており、突起部6Cがディンプル10
によって支持されている。
薄膜圧電体用基板8の平面図である。また、図6(b)
は、その要部の拡大図である。薄膜圧電体用基板8は、
フレクシャ5の基端部上に配置された本体部8Hと、こ
の本体部8Hから、支持梁5Cの三角形状部分と同様の
三角形状の長板状であって、支持梁5Cの三角形状部分
と整合状態で配置された支持基板部8Aと、この支持基
板部8Aの先端部から、ジンバル6の枠部6Aに沿って
直角に屈曲した状態で配置された第1支持部8Bと、フ
レクシャ5の外枠部5Bから先端枠部5Dの中程に沿っ
て配置された枠部8Cと、枠部8Cの先端部から、ジン
バル6の枠部8Aに沿って、薄膜圧電体用基板8の前記
第1支持部8Bと対向するように直角に屈曲された第2
支持部8Dとを有している。そして、第1支持部8Bお
よび第2支持部8Dの先端部は、相互に対向するように
配置されて、先端側になるにつれて順次先細状にそれぞ
れ形成されている。
端部間には、スライダ支持部8Eが配置されている。こ
のスライダ支持部8Eは、第1支持部8Bおよび第2支
持部8Dの先端部とは、第1および第2の弾性ヒンジ部
8Fおよび8Gによって、それぞれ、回動可能に支持さ
れている。スライダ支持部8Eは、第2の弾性ヒンジ部
8Gが設けられた第2支持部8Dの先端部が嵌合するよ
うに、一方の側部が三角形状に切り欠かれた長方形の平
板状に形成されており、このスライダ支持部8E上に、
ヘッド1(図3参照)が搭載されたスライダ2が設けら
れている。
部8Fを中心として、図4に矢印A3で示す方向に沿っ
て回動し得るようになっており、また、第2の弾性ヒン
ジ部8Gは、スライダ支持部8Eが矢印A3方向に沿っ
て回動する際に、スライダ支持部8Eの回動を抑制し
て、スライダ支持部8Eの変形を防止するようになって
いる。
状をしており、薄膜圧電体用基板8の先端方向に位置す
る一方の端面2Eの上部における一方の側部に、MR素
子等によって構成されたヘッド1が設けられている。ス
ライダ2は、磁気ディスクの接線方向にヘッド1が向く
ように配置されている。また、ヘッド1が設けられた端
面2Eの下部には、4つの端子2A〜2Dが、横方向に
並んだ状態で設けられている。さらに、スライダ2の上
面には、回転駆動される磁気ディスクによって生じる空
気流が、スライダ2のピッチ方向(磁気ディスクの接線
方向)に沿って通流させて、磁気ディスクとの間にエア
潤滑膜を形成するエアーベアリング面2Fが設けられて
いる。
中心位置が、ジンバル6の中央部に設けられた突起部6
Cに対応するように、スライダ支持部8E上に配置され
ている。
った支持基板部8Aには、支持基板部8Aにおける三角
形状の頂部を除いて整合状態で配置された薄膜圧電体1
1が設けられている。
あり、図4および図5にそれぞれ矢印A2で示す方向
が、相互に対応している。薄膜圧電体11における上面
(薄膜圧電体用基板8とは反対側面)には、第1電極1
1Aが設けられており、この第1電極11Aが絶縁膜1
1Cによって覆われている。また、薄膜圧電体用基板8
と薄膜圧電体11との間には、第2電極11Bが設けら
れており、この第2電極11Bが接地されている。
印加することによって、薄膜圧電体11に電圧を印加す
ると、薄膜圧電体11は第1電極11Aから電極層11
Bの方向(図5に矢印A1で示す方向)に伸びる(D3
3モード)とともに、矢印A1の方向と直交する方向
(図5に矢印A2で示す方向)に収縮する(D31モー
ド)。そして、このD31モードの薄膜圧電体11の収
縮を利用して、スライダ2のヘッド1を、磁気ディスク
における直径方向に沿って微小変位させて、ヘッド1の
トラッキング補正を行うようになっている。
は、薄膜圧電体11の近傍部分を除いて、薄膜圧電体駆
動パターン15が設けられている。薄膜圧電体駆動パタ
ーン15は、絶縁膜15Aによって覆われており、ま
た、薄膜圧電体用基板8との間に電極部15Bが設けら
れている。そして、絶縁膜15Aから露出した薄膜圧電
体駆動パターン15の一部と薄膜圧電体11における上
面に設けられた第1電極11Aにおける絶縁膜11Cか
ら露出した部分とが、ワイヤーボンド19によって、電
気的に接続されている。
電極部15Bは、薄膜圧電体用基板8の支持基板部8A
における側部に設けられた端子部15Dに接続されてい
る。
8E上に取り付けられるスライダ2の各端子2A〜2D
に接続される信号パターン12A、12B、12C、1
2Dがそれぞれ設けられている。一対の信号パターン1
2Aおよび12Bは、薄膜圧電体用基板8の本体部8
H、支持基板部8Aおよび第1支持部8B上に配置され
ており、それぞれの各端部が、スライダ支持部8E上お
よび本体部8Hの側部上にそれぞれ位置されている。ま
た、他方の一対の信号パターン12Cおよび12Dは、
本体部8H、薄膜圧電体用基板8の枠部8Cおよび第2
支持部8G上に配置されており、それぞれの各端部が、
スライダ支持部8E上および本体部8Hの側部上にそれ
ぞれ配置されている。
ッド支持機構100について、図6を用いてその動作を
説明する。図6(a)は、ヘッド支持機構100の要部
の側面図、図6(b)は、その平面図である。薄膜圧電
体11に対して、薄膜圧電体11が縮む方向に電圧(負
の電圧)を印加すると、薄膜圧電体11は長手方向(矢
印A2で示す方向)に収縮する。ステンレス等で構成さ
れた薄膜圧電体基板8は、矢印A2で示す収縮方向に対
して剛性が高いために、薄膜圧電体11と、薄膜圧電体
11に積層された薄膜圧電体用基板8とには、バイメタ
ル効果により、図6(a)に示すように、反りを生じ
る。
このような反りが生じると、この反りに応じて、薄膜圧
電体基板8における先細になった先端部分P(図6
(b)参照)は、薄膜圧電体11自身の収縮と、バイメ
タル効果による反りとにより、矢印A4で示す方向にδ
だけ微小変位することになる。
より、薄膜圧電体11が図4に示す矢印A4方向に微小
変位すると、薄膜圧電体基板11の第1支持部8Bが、
支持基板部8Aに牽引されて、第2の弾性ヒンジ部14
も同方向に牽引される。これにより、薄膜圧電体基板8
のステイダ支持部8Eが、第1の弾性ヒンジ部13を回
動中心として微小回動する。
13を回動中心として微小回動すると、スライダ支持部
8E上に支持されたスライダ2のヘッド1は、磁気ディ
スクの半径方向に対して、磁気ディスクに設けられた記
録トラックの幅寸法の数倍程度にわたって移動すること
になる。薄膜圧電体11に対して電圧を印加しない状態
になると、薄膜圧電体基板8は、図5に示した初期状態
(電圧を印加する前の状態)に復帰する。
加されることにより、磁気ディスクの接線方向(矢印A
2で示す方向)に伸縮すると、薄膜圧電体11を保持す
る薄膜圧電体基板8と薄膜圧電体11とには反りが生
じ、薄膜庄電体基板8の支持基板部8Aには、磁気ディ
スクの接線方向(矢印A2で示す方向)に沿った直線変
位が生じる。
の表面に対して、実質的に垂直な方向(矢印A1で示す
方向)の反りに基づいて、直線変位δ1を生じ、この直
線変位δ1によって、スライダ支持部8Eは、ヘッド1
がディスクの半径方向(矢印A5方向)に変位されるよ
うに回動される。その結果、スライダ2のヘッド1は、
磁気ディスクの半径方向に沿って変位されて、オントラ
ック制御される。
加されることによって収縮するようになっているため
に、薄膜圧電体11の反りによる変位方向と薄膜圧電体
11自体の収縮方向とが一致しており、電圧の印加量に
対して大きな変位量δが得られる。
電体11の先端部分Pとの関係を、図7に示す。薄膜圧
電体11が伸びる方向に電圧が印加される場合を正、薄
膜圧電体11が縮む方向に印加される電圧を負とする
と、薄膜圧電体11に対する印加電圧の絶対値が同一で
あれば、負の印加電圧による薄膜圧電体11の先端部分
Pの図6に矢印A4で示す方向への変位量は、正の印加
電圧による薄膜圧電体11の先端部分Pの図6に矢印A
4で示す方向とは反対方向への変位量よりも大きくな
る。これは、前述したように、負の印加電圧による薄膜
圧電体11の先端部分Pの薄膜圧電体11の反りによる
変位方向と、収縮方向とが一致していることによる。
ていることにより、三角形の頂点部分の変位量は、薄膜
圧電体11が矩形状(長板状)になっている場合より
も、大きくなる。図8は、薄膜圧電体11が三角形状の
場合と、矩形状の場合とにおける薄膜圧電体11に印加
される電圧と、薄膜圧電体11の端部の変位量との関係
を示している。薄膜圧電体11に対する印加電圧は、絶
対値で示している。図8に示すように、薄膜圧電体11
に対する印加電圧が小さい領域では、各薄膜圧電体11
は、それぞれの形状の相違にもかかわらず、先端位置は
ほぼ同様に変位する。しかし、薄膜圧電体11に対する
印加電圧が増加すると、三角形状の薄膜圧電体11で
は、その先端位置の変位量が大きく増加するが、矩形形
状の薄膜圧電体11では、その先端位置の変位量が小さ
くなる。従って、それぞれの薄膜圧電体11に等しい電
圧を印加した場合には、三角形状の薄膜圧電体11にお
ける先端位置の変位量が、矩形状の薄膜圧電体11より
も大きくなる。
圧電体11と、三角形状の薄膜圧電体11との変形状態
をそれぞれ示す。矩形状の薄膜圧電体11では、長手方
向に沿って反り(U方向に沿った曲げ)が発生するとと
もに、幅方向(Y方向)に沿っても曲げが発生する。こ
のとき、矩形状薄膜圧電体11の先端部における各側縁
部(図9(a)に、RおよびQで示す領域)の変形は、
先端位置Pの変位に大きく寄与しない。また、幅方向で
あるY方向に沿った曲げは、U方向に沿った曲げの変位
には寄与しないばかりでなく、矩形状の薄膜圧電体11
の剛性を高めるために、薄膜圧電体11の変形を抑制す
ることになる。
の薄膜圧電体11の場合には、このように、先端部にお
ける各側縁部によって、先端位置Pの変位が抑制される
おそれがなく、また、Y方向に沿った曲げによるU方向
に沿った曲げの変位の抑制も小さくなり、U方向に沿っ
た曲げによって、先端位置Pの変位が大きくなる。
状とすることにより、印加電圧に対して、ヘッド1の変
位量を大きくすることができる。
することにより、スライダ2を支持する先端部の質量を
小さくすることができるために、薄膜圧電体11の共振
周波数を、矩形状の薄膜圧電体11よりも高くすること
が可能となる。このように、薄膜圧電体11の共振周波
数を高くすることによって、ヘッド1をより高精度に位
置決めすることができ、高いオントラック制御性を確保
することができる。
の厚みを10μm、薄膜圧電体11の厚みを2μm、薄
膜圧電体11の長手方向の寸法を10mm、薄膜圧電体
11に印加する電庄を3Vとした場合に、ヘッド部1
は、磁気ディスクの半径方向に0.9μm変位させるこ
とができる。
は、そのエアーベアリング面2Fの中心位置を中心とし
て回動するために、例えば空気粘性摩擦力等の外乱の影
響によって、スライダ2の変位量が大きく変化するおそ
れがない。
は、トラッキング補正等のために、ヘッドを高精度で微
小に変位させることができる。
圧に対して効率的にヘッドを微小変位させることが可能
である。
示す斜視図である。
る。
視図である。
板の平面図である。
要部断面図である。
めの要部の側面図、(b)は、その平面図である。
電体の先端部の変位との関係を示すグラフである。
ける印加電圧と薄膜圧電体の先端部の変位との関係を示
すグラフである。
式図、(b)は、三角形状の薄膜圧電体の変形を示す模
式図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 回転駆動されるディスクに対して少なく
ともデータの再生を行うヘッドが設けられたスライダ
と、 先端部になるにつれて順次幅方向寸法が小さくなった長
板状であって、その先端部上に該スライダが支持されて
おり、前記ディスクの表面に対して実質的に垂直な方向
に変位することによって、該スライダを支持する先端部
が、ディスク表面に対して実質的に平行な方向に変位す
るようになった支持基板部と、 該支持基板部を、前記ディスクの表面に対して実質的に
垂直な方向に変位させる駆動部材と、 を具備することを特徴とするディスクのヘッド支持機
構。 - 【請求項2】 前記支持基板部は、略三角形状をしてい
る請求項1記載のディスク装置のヘッド支持機構。 - 【請求項3】 前記駆動部材は、電圧が印加されること
によって収縮して、前記支持基板部を反った状態にする
ように該支持基板部に積層状態で配置された薄膜圧電体
である請求項2記載のディスク装置のヘッド支持機構。 - 【請求項4】 回転駆動されるディスクに対して少なく
ともデータの再生を行うヘッドが設けられたスライダ
と、 該スライダを一方の端部上に支持する長板状の支持基板
部と、 電圧が印加されることによって収縮して、該支持基板部
を反った状態にするように該支持基板部に積層状態で配
置された駆動部材とを具備し、 該駆動部材の収縮方向と、該支持基板部における反りに
より発生する長手方向の収縮方向とが一致していること
を特徴とするディスク装置のヘッド支持機構。 - 【請求項5】 前記駆動部材が薄膜圧電体である請求項
4記載のディスク装置のヘッド支持機構。
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JP2000024535A JP3568029B2 (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | ディスク装置のヘッド支持機構 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100841279B1 (ko) * | 2002-01-31 | 2008-06-25 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는기구 및 그것을 갖는 디스크 장치 |
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KR100841279B1 (ko) * | 2002-01-31 | 2008-06-25 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는기구 및 그것을 갖는 디스크 장치 |
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JP3568029B2 (ja) | 2004-09-22 |
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