JP2003132610A - 磁気ディスクのサーボ情報書込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単板ディスクＨＤＤの磁気ディスクに対してサ
ーボ情報を効率よく書込むことができ、単板ディスクの
ＨＤＤの製造効率を向上させることができるサーボトラ
ックライタを提供することにある。 【解決手段】この発明は、着脱可能に複数枚のディスク
を実質的に平行に保持してディスクを回転させ、開放側
の上端部がエア軸受構造の一方となるスピンドルと、エ
ア軸受構造の他方を一方の上部に配置してエア軸受構造
とし、スピンドルと併せて両持ち支持状態でスピンドル
を支持する支持機構とを備えていて、支持機構がエア軸
受構造の他方を一方の上部からディスクの着脱に影響し
ないエリアに退避させるものである。

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、磁気ディスクに
対するサーボ情報の書込装置（以下サーボトラックライ
タ）に関し、詳しくは、単板の磁気ディスク駆動装置の
磁気ディスクに対してサーボトラックを効率よく書込む
ことができ、単板ディスクのＨＤＤの製造効率を向上さ
せることができるようなサーボトラックライタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムのデータ記憶に使
用されるハード磁気ディスク駆動装置（以下単にＨＤ
Ｄ）に搭載されている磁気ディスク（以下単にディス
ク）には、サーボトラックライタにより磁気ヘッドの位
置制御用などのためのサーボ情報が設定される。通常、
ディスクは、１枚のディスクあるいは複数枚を積層して
ディスクパッケージが構成され、これらに対してサーボ
情報が設定される。その設定方式には、複数枚のディス
クのうちの１枚のディスクの一面をサーボ情報専用にす
るサーボ面方式と、各ディスクのトラックにそれぞれ設
定するデータ面方式がある。最近の小型ディスクでは、
ディスクを１枚あるいは２枚とする場合が多く、データ
面方式が用いられている。このデータ面方式では、１枚
のディスクの表裏の両面の各トラックの各セクタに同一
のサーボ情報が設定される。この種の技術としては、こ
の出願人による特開平１０−１０６１９４号「ディスク
ドライブのサーボトラック設定方法」を挙げることがで
きる。

【０００３】サーボ情報の書込みは、高い精度が要求さ
れるので、スピンドルの振れが問題になる。この種の技
術を問題としたサーボトラックライタとして、特開平７
−２３０６７８号「磁気ディスク装置のサーボデータ書
込装置とサーボデータ書込み方法」を挙げることができ
る。この公報において従来技術として記載されているよ
うに、サーボトラックライタによりＨＤＤに対してサー
ボトラックを設定する場合には、ＨＤＤのディスク回転
機構の固定軸を片持ち状態で行う方式と、ダミーカバー
を使用して回転機構の固定軸を両持ち支持状態で行う方
式、そしてクロックヘッドと磁気ヘッドの位置決めピン
が挿入される開口部を持つトップカバーを使用する方式
の３つがある。最初の方式は、回転機構（そのスピンド
ル）に非同期振れが発生し易いが、後２者は、回転機構
の両端が支持されるので非同期振れを抑制できる利点が
ある。しかし、その分、前者に比べてサーボトラックを
設定する作業効率は悪い。このような点を解決するもの
として、特開平７−２３０６７８号では、回転機構の上
端部を固定する昇降機構を設けて両端支持を効率よく実
現し、サーボトラックを設定する作業効率を向上させて
いる。

【０００４】ところで、近年、ハードディスク装置の磁
気ヘッドとして、その読出側ヘッドにＭＲヘッド、ＧＭ
Ｒヘッド，ＴＭＲヘッドなどを組み込んだ複合磁気ヘッ
ドが用いられている。その記録密度は、数ギガ／インチ
と向上の一途を辿っている。しかも、トラック数は増加
し、その幅は、狭くなる一方である。その上、ディスク
の大きさは、３．３インチか、これ以下のものが主流と
なり、基板もガラスディスクが用いられ、ディスク１枚
を搭載した単板型のＨＤＤが増加してきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ディスクが高密度化さ
れ、トラック数が増加するにつれて、１枚当たりのディ
スクにサーボトラックを設定する作業効率は悪くなり、
しかも位置決め精度はより高度なものが要求される。一
方でＨＤＤは、家電製品やＡＶ機器に搭載され始め、そ
の低価格化の要請は強い。そのために、より効率的にデ
ィスクにサーボトラックを設定することが要求されてい
る。前記特開平７−２３０６７８号のような技術では、
もはや十分にこれらの要求に応えきれない。この発明の
目的は、このような従来技術の欠点を解消するととも
に、前記の要請に応えるものであって、単板ディスクＨ
ＤＤの磁気ディスクに対してサーボ情報を効率よく書込
むことができ、単板ディスクのＨＤＤの製造効率を向上
させることができるサーボトラックライタを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明のサーボトラックライタの特徴は、着
脱可能に複数枚のディスクを実質的に平行に保持してデ
ィスクを回転させ、開放側の上端部がエア軸受構造の一
方となるスピンドルと、エア軸受構造の他方を一方の上
部に配置してエア軸受構造とし、スピンドルと併せて両
持ち支持状態でスピンドルを支持する支持機構とを備え
ていて、支持機構がエア軸受構造の他方を一方の上部か
らディスクの着脱に影響しないエリアに退避させる機構
を有するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】このように、スピンドルの上部に
エアー軸受を設けて、両持ち構造として着脱可能な複数
のディスクに対してサーボ情報を同時に書込めるように
することにより、複数の単板ディスクを両持ち支持でサ
ーボ情報を同時に書込むことができる。このとき、両持
ち支持であるので非同期振れを抑制でき、同時に何枚も
の単板ディスクに高精度にサーボトラックを設定するこ
とができる。このときの単板ディスクは、着脱可能であ
るので、後は、サーボ情報が書き込まれたそれぞれのデ
ィスクを単板ディスクとしてそれぞれのＨＤＤに搭載す
ればよい。その結果、単板ディスクＨＤＤの磁気ディス
クにサーボ情報を効率よく書込むことができるサーボト
ラックライタを容易に実現でき、単板ディスクのＨＤＤ
の製造効率を向上させることができる。

【０００８】

【実施例】図１は、この発明のサーボトラックライタの
一実施例の断面説明図であり、図２は、その６枚のディ
スクが着脱されるスピンドルブロックの機構の部分断面
説明図、図３は、他の一実施例のスピンドル上部の軸受
部分の説明図である。図１において、１は、サーボトラ
ックライタであり、６枚のディスク２ａ〜２ｆが着脱可
能に装着されたスピンドルブロック３がエアースピンド
ル４に着脱できるように装着されている。スピンドルブ
ロック３は、嵌合する６個のディスクチャックリング３
ａ〜３ｆが積み上げられて構成され、各ディスク２ａ〜
２ｆは、各リングにチャックされた形で一体化される。
最上段のリング３ａには、軸受ブロック６が上部に装着
されていて、軸受ブロック６は、傾斜面にスクリュウフ
ィン６ａが設けられた円錐部６ｂを中心部に有してい
る。この円錐部６ｂがエアー軸受を構成する一方の要素
となる。円錐部６ｂの中心部の底部にはねじ５の端部が
埋設されていて（図２参照）、最上段のリング３ａと最
下段のリング３ｆとは、軸受ブロック６のねじ５を介し
てリング内側の中心部に設けられた中空部を上から下へ
と貫通するねじ５により一体的に結合される。最下段の
リング３ｆには、中心部の底部にねじ５の先端側を受け
る雌ねじが形成されていてねじ５の先端はこれに螺合す
る。そして、最下段のリング３ｆの底部の下側がエアー
スピンドル４の頭部に着脱できるように嵌合する構造と
なっている。なお、軸受けブロック６を含めていずれの
リングも回転方向に対しての自由度が拘束され、上下の
着脱方向に自由度を持つようにキー溝とこのキー溝に嵌
合するキーとなる突起で結合しているが、上下のリング
にそれぞれ設けられる突起とキー溝は、一般技術である
ので図では省略してある。

【０００９】図２の部分断面図において、ディスクチャ
ックリング３ａ〜３ｆのチャックの構造についてディス
クチャックリング３ａの部分断面図を例として説明する
と、各ディスクチャックリングは、頭部側でかつその外
周部近傍に円板状の溝３１が形成され、中心部に貫通孔
３０ａを有するシリンダ３０からなる。このシリンダ３
０の外径は、各ディスク２ａ〜２ｆの内径よりも小さ
い。なお、ディスクチャックリング３ａは、さらに上部
にエアー軸受の円錐部６ｂを有する軸受ブロック６が装
着されている。シリンダ３０には、複数個のチャック爪
３２が円板状の溝３１の内部に配置されていて外周部に
その先端部３２ａが突出する構造を採る。複数の各チャ
ック爪３２は、円板状の溝３１の内部に設けられ、円板
状の溝３１に沿って配置されていて、一部が開放した円
形、ｃ字型のばねリング（あるいはＯリング）３３に係
合して溝３１の底面にその底部角が接触して保持されて
いる。その背面の傾斜部分３２ｂが逆円錐状のチャック
ヘッド３４の斜面面３４ａに係合してチャックヘッド３
４の上下移動によりチャック爪３２の先端部３２ａが斜
面面３４ａに押圧されてて円周方向に進退する。先端側
３２ａは、突出したときにシリンダ３０のチャック面
（側面）が外周面に実質的に平行になるようにな面にな
っている。なお、前進は、ばねリング３３を拡大し、後
退は拡大されたばねリング３３の戻り力による。

【００１０】チャックヘッド３４は、中心部に貫通孔を
有する筒状の部材であって、外周が逆円錐状の円板部３
４ｂとこれの中心部でこれから下側に足として延びた中
空のロッド３４ｃを有していて、このロッド３４ｃの後
部には、チャックヘッド３４を下側に付勢する圧縮ばね
３５がシリンダ３０との間に装着されている。この圧縮
ばね３５の付勢により、チャックヘッド３４は、通常、
降下していて円板状の溝３１の底面に円板部３４ｂの底
面が接触し、チャック爪３２の先端部３２ａを外側に突
出させている。そして、ロッド３４ｃが上方に押し上げ
られることによりチャック爪３２が後退してシリンダ３
０の内側に位置して先端部３２ａがシリンダ３０の内部
に収納される。この状態で、ディスクチャックリングに
装着されたディスクがディスクチャックリングに保持さ
れる。保持された状態で図１のように各ディスクチャッ
クリング３ａ〜３ｆが積み上げられて軸受ブロック６を
回転させることでねじ５によりこれらが一体的に結合さ
れる。なお、ロッド３４ｃの後部は、下側のチャックヘ
ッド３４の上面に実質的に接触状態で積み上げられる。
そこで、一番下側のディスクチャックリング３ｆのロッ
ド３４ｃの底部を押し上げることで、全部のディスクチ
ャックリング３ａ〜３ｆのチャック爪３２を同時に後退
させ、この押し上げを止めてロッド３４ｃを降ろすこと
で、同時にチャック爪３２を外周へ突出させることがで
きる。なお、このような押し上げ機構をエアースピンド
ル４に設けることができる。

【００１１】図１に戻り、スピンドルブロック３に沿っ
て、エアー軸受昇降機構７が設けられている。エアー軸
受昇降機構７は、水平方向で回動する回動アーム７ａと
これを回動駆動するモータ８とを有していて、回動アー
ム７ａの先端側には、垂直方向で進退するアクチュエー
タ７ｂが吊り下げられて設けられている。アクチュエー
タ７ｂのピストンロッド７ｃの先端側には、軸受ブロッ
ク６の円錐部６ｂの上部に配置され、この円錐部６ｂを
受けてこれとの間でエアー軸受を構成するすり鉢状の受
け部７ｄが取付けられている。回動アーム７ａは、エア
ー軸受昇降機構７の駆動により円錐部６ｂの上部に停止
して、アクチュエータ７ｂが駆動されてピストンロッド
７ｃが下側に前進することで受け部７ｄが円錐部６ｂに
接近して所定の間隙をもって受け部７ｄと円錐部６ｂと
の間でエアー軸受が構成される。このエアー軸受昇降機
構７は、モータ８を介してベース９に固定されている。
そして、エアースピンドル４は、ベース９の中央部に固
定されていて、スピンドルブロック３が着脱できるよう
に、エアースピンドル４の頭部には最下段のリング３ｆ
を保持するチャックが設けられている。エアー軸受昇降
機構７は、ピストンロッド７ｃを後退させ、モータ８を
駆動して回動アーム７ａを、例えば、１２０°回動させ
て、エアー軸受を構成するすり鉢状の受け部７ｄを軸受
ブロック６の上部からディスクの着脱に影響しないエリ
アに退避させる。これにより、各ディスクにサーボトラ
ックを設定した後にスピンドルブロック３をエアースピ
ンドル４から取り外し、新しいスピンドルブロック３を
エアースピンドル４に装着する。

【００１２】１０は、その駆動制御回路であって、次の
ような制御を行う。まず、ピストンロッド７ｃを後退さ
せてエアー軸受昇降機構７を駆動して回動アーム７ａを
軸受ブロック６の上部から退避させて、ロボットハンド
（図示せず）によりスピンドルブロック３を把持してエ
アースピンドル４の頭部のチャックを外してスピンドル
ブロック３をエアースピンドル４から取り外す。そし
て、ロボットハンドにより図１のスピンドルブロック３
を取り出して、ディスク２ａ〜２ｆを別の場所で分解し
て取り外す。そして、サーボ情報が未書込のディスクを
６枚を図２の状態でチャックして組み立てた別のスピン
ドルブロック３をエアースピンドル４の頭部にロボット
ハンドで装着して最下段のリング３ｆをエアースピンド
ル４にチャックして保持し、エアー軸受昇降機構７を駆
動して回動アーム７ａを軸受ブロック６の上部に回動し
てピストンロッド７ｃを前進させる。これにより受け部
７ｄと円錐部６ｂとの間でエアー軸受を構成する。そし
て、エアースピンドル４を駆動してサーボ情報を各ディ
スク２ａ〜２ｆに書き込む。

【００１３】図１では、磁気ヘッドとその支持アーム、
ヘッドキャリッジ機構については図示していないが、サ
ーボトラックの設定は、特開平１０−１０６１９４号
「ディスクドライブのサーボトラック設定方法」で説明
しているように、ここでは、自己駆動方式によりサーボ
トラックを書込むものである。これは、磁気ヘッドを支
持する支持アームのうち最上段の支持アームにミラーが
固定され、このミラーの反射光を測長系が受けて、ヘッ
ドのアクセス位置が設定される。設定作業はクリーンル
ーム内でなされ、図示しない制御回路より駆動電流をＶ
ＣＭ（ボイスコイルモータ）に供給して支持アームを回
転させて各ヘッドを順次に移動し、その位置を測長系に
より測定しながら正しい書込み位置に位置決めして、サ
ーボ信号が順次に所定の位置に書込まれる。

【００１４】さて、前記の構成のように、スピンドルの
上部にエア軸受を形成して両持ち支持状態とし、かつ、
着脱可能に複数のディスクをスピンドルに積層装着して
同時にサーボ情報を書き込むことにより効率よく、サー
ボ情報が単板ディスクごとに高い精度で書き込まれる。
サーボ情報が書き込まれたそれぞれの単板ディスクは、
着脱可能であるので、後は、スピンドルブロック３ある
いは各チャックリングから取り外されて、サーボ情報が
書き込まれたそれぞれのディスクを単板ディスクとして
それぞれのＨＤＤに搭載する。

【００１５】図３は、他の実施例であって、最上部に配
置されるディスクチャックリング３ａの頭部に設けられ
る軸受ブロック６の構造をすり鉢状の凹部６ｃとして、
ピストンロッド７ｃの先端側に設けられている受け部７
ｄを逆に円錐状の円錐部６ｂにしてスクリュウフィン６
ａを形成した受け部７ｅとする。そのエアー軸受の要素
を逆転させたものである。

【００１６】以上説明してきたが、実施例では、円錐状
のエア−軸受を構成しているが、このエア軸受の構造
は、半球状のものであってもよく、他の構造のものであ
ってもよい。要するに分離可能な軸受であればよい。実
施例では、エアースピンドル４によりディスクを回転駆
動するようにしているが、これは、通常の軸受のスピン
ドルであってもよいことはもちろんである。また、実施
例では、エアー軸受の片側（受け部７ｄ）を回動アーム
を回動させてエア軸受構造の一方の要素の上部からディ
スクの着脱に影響しないエリアに退避させるているが、
この退避は、昇降機構により最上段のリング３ａの上方
へ移動して退避するものであってもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明のサーボ
トラックライタにあっては、スピンドルの上部にエアー
軸受を設けて、両持ち構造として着脱可能な複数のディ
スクに対してサーボ情報を同時に書込めるようにするこ
とにより、複数の単板ディスクを両持ち支持でサーボ情
報を同時に書込むことができる。このとき、両持ち支持
であるので非同期振れを抑制でき、同時に何枚もの単板
ディスクに高精度にサーボトラックを設定することがで
きる。その結果、単板ディスクＨＤＤの磁気ディスクに
サーボ情報を効率よく書込むことができるサーボトラッ
クライタを容易に実現でき、単板ディスクのＨＤＤの製
造効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明のサーボトラックライタの一
実施例の断面説明図である。

【図２】図２は、その６枚のディスクが着脱されるスピ
ンドルブロックの機構の部分断面説明図である。

【図３】図３は、他の一実施例のスピンドル上部の軸受
部分の説明図である。

【符号の説明】

１…サーボトラックライタ、２ａ〜２ｆ…ディスク、３
…スピンドルブロック、３ａ〜３ｆ…ディスクチャック
リング、４…エアースピンドル、５…ねじ、６ａ…スク
リュウフィン、７…エアー軸受昇降機構、７ａ…回動ア
ーム、７ｂ…アクチュエータ、９…ベース、７ｃ…ピス
トンロッド、７ｄ…受け部、３０…シリンダ、３１…円
板状の溝、３２…チャック爪、３２ａ…先端部、３３…
ばねリング、３４…チャックヘッド、３４ａ…斜面面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】着脱可能に複数枚のディスクを実質的に平
   行に保持して前記ディスクを回転させ、開放側の上端部
   がエア軸受構造の一方となるスピンドルと、前記エア軸
   受構造の他方を前記一方の上部に配置してエア軸受構造
   とし、前記スピンドルと併せて両持ち支持状態で前記ス
   ピンドルを支持する支持機構とを備え、前記支持機構
   は、前記エア軸受構造の他方を前記一方の上部から前記
   ディスクの着脱に影響しないエリアに退避させる機構を
   有することを特徴とする磁気ディスクのサーボ情報書込
   装置。
2. 【請求項２】前記スピンドルは、外径が前記ディスクの
   内径よりも小さく、前進して外周に突出し、後退して内
   部に位置するチャック爪を有する請求項１記載の磁気デ
   ィスクのサーボ情報書込装置。
3. 【請求項３】前記スピンドルは、前記チャック爪を有す
   る複数のリング部材を有し、この複数のリング部材が積
   層されて形成されるシリンダを有する請求項２記載の磁
   気ディスクのサーボ情報書込装置。