JP2006185515A - 情報記録再生装置およびそれに用いられる回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御対象物と支持基材とを電気的に接続するとともに、制御対象物が変位する際に、不所望な応力の変化が生じることを抑止して、安定な動作が可能な情報記録再生装置およびそれに用いられる回路装置を提供する。
【解決手段】この発明の回路装置は、旋回運動するキャリッジ１５に制御信号を供給する電子部品および回路を保持した支持基材１７ａの高さ（厚み）を、支持基材とキャリッジとを電気的に接続するＦＰＣ１８の高さが、キャリッジが旋回運動する際にキャリッジが旋回運動する平面と同一平面、またはキャリッジが旋回運動する平面と平行な平面内で変位可能な所定の高さになるよう、キャリア部材から切断されるための複数の切断領域を介してキャリア部材と一体的に形成し、抜き加工により切り抜かれた状態で所定位置において折り曲げられて重ね合わせられることにより所定の高さを提供可能としたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、円盤状の記録媒体に情報を記録し、記録媒体から情報を再生する情報記録再生装置およびそれに用いられる回路装置に関する。

近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置（ＨＤＤ）や、光ディスク装置等を記録媒体とする情報記録再生装置（ディスク装置）が広く用いられている。

例えば磁気ディスク装置は、矩形の筐体内に、磁気記録媒体としての磁気ディスクと、磁気ディスクに対して情報を書き込み、あるいは磁気ディスクから情報を読み出すための記録再生ヘッドと、記録再生ヘッドを磁気ディスクの半径方向の任意の位置に移動させるキャリッジと、キャリッジを移動させる駆動装置と、駆動装置へキャリッジを移動させる量に対応する制御信号を供給する駆動回路と、を有する。

近年、磁気ディスク装置は、より多種の電子機器、特に、より小型の電子機器の記録装置として用いることができるように、一層の小型化が進められている。例えば、ディスクの直径が１インチ以上の磁気ディスク装置において、筐体の表面に重ねて配置されるプリント回路基板は、筐体表面の面積よりも小さくすることができる。

しかしながら、ディスクの直径が１インチ以下の磁気ディスク装置では、筐体の小型化に伴い、プリント回路基板も小さくする必要がある。そのため、プリント回路基板上における設置スペースが減少し、複数の電子部品を実装することが困難となる。

このため、プリント回路基板を所定の位置で折り返して重ね合わせる方法が提案されている。

なお、特許文献１には、プリント回路基板を折り返して重ね合わせる際に、回路基板に実装された部品が相互に接触することを防止する提案が記載されている。
特開平１１−２４９２１５号公報

しかしながら、プリント回路基板と接続されたほかの部品との電気的接続に利用されるフラットケーブルが、制御対象物の変位に伴って変形される場合等においては、プリント回路基板内の部品が相互に接しないことに加えて、フラットケーブルが制御対象物の変位に影響を及ぼさないことが要求される。なお、特許文献１には、フラットケーブルや制御対象物の変位に関する記載は見あたらない。

本発明は、制御対象物と支持基材とを電気的に接続するとともに、制御対象物が任意の位置に変位可能である場合に、制御対象物が変位する際に、不所望な応力の変化が生じることを抑止して、安定な動作が可能な情報記録再生装置およびそれに用いられる回路装置を提供するものである。

この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、円盤状の記録媒体への情報の記録と記録媒体からの情報の再生が可能なヘッド装置と、前記ヘッド装置を記録媒体の半径方向の任意の位置に位置させるキャリッジ部材と、前記キャリッジ部材の位置を変化させるキャリッジ駆動装置と、前記キャリッジ駆動装置に前記キャリッジ部材の位置を変化させるための制御信号を供給するキャリッジ駆動回路と、前記キャリッジ駆動装置と前記キャリッジ駆動回路とを、前記キャリッジ駆動回路から前記キャリッジ駆動装置へ制御信号を供給可能に接続する接続媒体と、前記キャリッジ部材の位置の変化にともなう前記接続媒体の変位が前記キャリッジ部材の位置に影響を与えることのないよう、前記キャリッジ駆動回路および前記接続媒体を、所定の位置関係で支持する支持基材と、を有することを特徴とする情報記録再生装置、を提供するものである。

本発明によれば、安定な動作が可能な情報記録再生装置およびそれに用いられる回路装置が得られる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態が適用される情報記録再生装置すなわちハードディスクドライブ装置（以下、ＨＤＤと略称する）の一例を示す。

図１に示すように、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）１は、図２を用いて後段に説明するさまざまな要素を収納する底部筐体（第１シェル）１１ａと、底部筐体１１ａを覆う蓋状筐体（第２シェル）１１ｂとからなる概ね矩形の筐体１１と、筐体１１の外面、すなわち底部筐体１１ａの背面に積層される制御回路基板１２と、を有する。第１シェル（底部筐体）１１ａと第２シェル（蓋状筐体）１１ｂとは、図示しない気密構造により、内部にゴミやほこり等の異物が入ることがないよう、密閉されている。

図２および図３に示すように、筐体１１には、直径が概ね２１．６ｍｍ（０．８５インチ）の円盤状の記録媒体であって、１枚当たりの容量が概ね２ＧＢ（ギガバイト）の磁気ディスク（ハードディスク）１３、およびハードディスク１３に情報を記録し、もしくはハードディスク１３から情報を再生する記録再生ヘッド１４が組み込まれている。なお、記録再生ヘッド１４は、ヘッド１４をハードディスク１３の面方向に沿って旋回運動可能に保持するキャリッジ１５の一端側に設けられている。また、キャリッジ１５は、ボイスコイルモータ（キャリッジ駆動装置、以下、ＶＣＭと呼称する）１６の支点１６ａに固定されている。従って、記録再生ヘッド１４は、ディスク１３の半径方向の任意の位置で、ディスクへの情報の記録およびディスクからの情報の再生が可能に移動される。

キャリッジ１５の支点側には、キャリッジ１５が移動される量、すなわちＶＣＭ１６がキャリッジ１５を旋回させるための動作を制御するキャリッジ駆動回路１７がキャリッジＦＰＣ（接続媒体）１８を介して接続されている。

キャリッジ駆動回路１７は、可撓性のある、例えばステンレスの薄板により形成された支持基材１７ａと、支持基材１７ａ上に実装される詳述しない電子部品群（符号なし）と、キャリッジＦＰＣ１８の一部を兼ねるとともに、電子部品群と記録再生ヘッド１４やＶＣＭ１６との電気的接続に利用される回路基板（図示せず）等を含む。なお、ステンレスの薄板の厚みは、例えば５０ミクロン（μｍ）であり、実質的にシート状である。また、電子部品群は、例えば信号処理や、信号供給元または信号出力先との間の信号の受け渡しに関するプロトコル等が記録されているメモリ部や記録再生ヘッド１４の動作を制御する制御部として利用される駆動用ＩＣ等の電子部品、および個々の電子部品相互もしくは、外部との接続に利用される接触子（コンタクト）ならびにインタフェース等を含む。

キャリッジ駆動回路１７の支持基材１７ａには、キャリッジＦＰＣ１８が接続されている。キャリッジＦＰＣ１８の反対側の端部には、キャリッジ１５とキャリッジＦＰＣ１８との接続に利用される接続端１８ａが設けられている。

キャリッジ駆動回路１７は、底部筐体１１ａの背面において、制御回路基板１２の所定の位置に設けられたターミナル（接続端子群）１９と接続される。また、キャリッジ駆動回路１７は、底部筐体１１ａに設けられた支持ポスト２０により、底部筐体１１ａの所定の位置に位置決めされる。

筐体１１内にはまた、（ハードディスク１３に隠れるため見えない）モータの回転軸に設けられ、ハードディスク１３を所定の速度で回転可能に支持するターンテーブル（ディスクモータ）２１や詳述しないがディスクモータ（ターンテーブル）２１の回転／停止、および回転速度等を制御するモータ駆動回路等が設けられている。

さらに、筐体１１内には、記録再生ヘッド１４を、ハードディスク１３への情報の記録またはディスク１３からの情報の再生が可能なロード状態からアンロードした状態で待機させるランプロード機構２２や、ヘッド１４すなわちキャリッジ１５を、ハードディスク１３に対する記録動作やハードディスク１３からの再生動作のない非動作時の退避位置においてロックするラッチ機構２３が組み込まれている。

図４は、図２および図３を用いて説明したキャリッジ駆動回路およびキャリッジＦＰＣを展開した状態を示す。

キャリッジ駆動回路１７の支持基材１７ａは、前に説明した通り、例えばステンレス製の薄板であり、支持ポスト２０に対して位置決めされる複数の位置決め穴（detent）１７−１が形成されている。

支持基材１７ａは、点線IV−IVに沿って折り曲げられ、重ね合わせられた状態で動作される。図３では、支持基材１７ａが折り曲げられて重ね合わせられ（折り込まれて）筐体１１内にセットされた状態が示されているので、支持ポスト２０と位置決め穴１７−１の個数と位置から、支持基材１７ａが積層された状態であることが確認できる。

支持基材１７ａには、既に説明した通り、図示しない絶縁性薄膜が選択的に介在され、あるいはキャリッジＦＰＣ１８の端部が一体的に形成されることにより、選択的に絶縁性が与えられる。これにより、支持基材１７ａは、上述したメモリ部や駆動用ＩＣ等の電子部品群を電気的な導通と絶縁を確保した状態で所定の位置に保持することができる（支持基材１７ａの所定の位置には、電子部品群が実装されている）。

キャリッジ駆動回路１７の支持基材１７ａは、筐体１１内にセットされた状態で、制御回路基板１２と筐体１１とが組み合わせられる際に、ターミナル（接続端子群）１９から圧力を受ける。この圧力は、メモリ部や駆動用ＩＣ等の電子部品群に不所望な力が加わることや、キャリッジＦＰＣ１８との接続部に部分的な剥離を生じさせる要因であるが、上述の通り、支持基材１７ａを折り曲げて重ね合わせたことにより、支持基材１７ａの剛性が高められているので、圧力の影響が低減される。

ところで、キャリッジ駆動回路１７の支持基材１７ａは、その大きさおよび自動実装装置による実装の自動化等を考慮して、シート状のステンレス材（薄板）を「打抜き（穴あけ）加工」により所定の形状としたものであり、２以上が連続した状態で供給される。

すなわち、支持基材１７ａは、「つり」部（型で打ち抜いた時点で支持基材１７ａが脱落しないようにシート状のキャリア部材との間に残される接続領域）１７−２によりキャリア部材から完全に打ち抜かれる直前の状態で供給される。

従って、図４に示した折り曲げに先立って、支持基材１７ａがキャリア部材から切断された状態では、図５に示すように、支持基材１７ａに、つり部１７−２の一部が、「バリ（かえり＝burr）」として残る場合がある。

この「バリ（かえり）」は、支持基材１７ａをキャリア部材から分割する（切り離す）場合に、金型（刃）の使用回数に依存して、その大きさが変動することが知られている。このため、キャリア部材から切り取られた支持基材１７ａを、図４に点線IV−IVで示した折り曲げ位置で折り曲げて重ね合わせた（折り込んだ）場合に、重ね合わせた（折り込んだ）後の厚みが「バリ（かえり）」の程度に依存して変化する。

バリの要因となる「つり部」１７−２の残り（以下、「つり残り」１７−３と示す）を完全になくすためには、型による打抜きのあとに、別工程によりバリを取り除くか、型の刃のメンテナンスの回数を増大させることが要求される。

切断時のバリ（かえり）の大きさの違いによりキャリッジ駆動回路１７の支持基材１７ａの重ね合わせたあとの厚みが異なることは、キャリッジＦＰＣ１８が接続され、ＦＰＣ１８の接続部１８ａがキャリッジ１５と接続された動作状態において、キャリッジ１５の旋回運動によりＦＰＣ１８が変位する（図３に矢印IIIにより示した方向に移動する）際に、ＦＰＣ１８が「捩れる」等の不所望に応力が変動する要因を生じさせる（応力変動が発生する）。

すなわち、キャリッジＦＰＣ１８がキャリッジ１５の旋回運動に追従して変位される際に、キャリッジ１５が旋回運動する平面と同一平面においてのみ変位する場合、もしくはキャリッジ１５が旋回運動する平面と平行な平面においてのみ変位する場合には、ＦＰＣ１８に不所望な応力（捩れ）が生じない。反面、キャリッジＦＰＣ１８がキャリッジ１５の旋回運動に追従して変位される場合に、旋回中心に直交する方向の成分を含む（変位の間に高さが異なる）場合は、キャリッジ１５の旋回運動の妨げになる応力が発生することを示している。

なお、図３に示した状態におけるキャリッジＦＰＣ１８は、図４に示した支持基材１７ａの所定の位置に接続されたＦＰＣ１８が、ＨＤＤ１の組み立て時に、支持基材１７ａとキャリッジ１５との間の変位区間において、約９０度に折り曲げられた状態で用いられることを示している。従って、図３において、矢印IIIにより示した方向は、ＦＰＣ１８が変位する際の曲率が変化される状態（方向）である。

ところで、バリの要因となるつり残り１７−３の大きさと打抜き用の刃の使用回数との間には、表１により以下に示す関係が認められる。なお、表１における「つり位置」の１〜６は、図４に［１］〜［６］で示した位置であり、この発明の詳細な説明における「つり部」１７−２に相当する。

表１によれば、打抜きにより生じるバリの大きさは、キャリッジ駆動回路１７に用いる支持基材１７ａの厚みよりも大きくなることがない（バリは、支持基材１７ａの板厚より小さい）ことがわかる。

従って、図４に示したつり部１７−２の位置を、支持基材１７ａを折りたたんで重ね合わせた際に同じ位置になることのない位置に設定する（つり部１７−２の位相をずらす）ことにより、支持基材１７ａをキャリア部材から切り離す際に残る「つり残り」１７−３の影響を考慮する必要がなくなる。これにより、打抜き用の刃（型）のメンテナンスの回数が、低減可能である。

また、図６に示すように、支持基材１７ａを折り込んだ（折りたたんで重ね合わせた）際に「つり残り」が隣接するように、つり部１７−２の位置を設定することで、支持基材１７ａを折り込む際の（図４に点線IV−IVで示した折り曲げ位置と直交する方向の）位置精度が向上される。

ところで、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）１のさらなる小型化ならびに薄型化の要求に基づいてキャリッジ駆動回路１７の支持基材１７ａの厚みを低減することが要求されている。

一方で、支持基材１７ａすなわちシート状のキャリア部材の厚みを必要以上に薄くすると、既に説明した通り、制御回路基板１２と筐体１１とが組み合わせられる工程においてターミナル１９から支持基材１７ａが受ける圧力の影響が無視できなくなる。

このため、図７に示すように、キャリア部材の一部（１１７）を支持基材１７ａとともに打抜き、その後、支持基材１７ａと一部が重なるように折りこんで重ねる。この重ねあわせにより折込まれた支持基材１７ａの一部は、３層となるため、ターミナル１９から受ける圧力に耐えうる剛性が得られる。

なお、キャリア部材と支持基材１７ａとを繋ぐつり部１７−２の位置を最適化することで、図６により先に説明したと同様に、支持基材１７ａを折りたたむ際の位置精度も確保できる。

なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、個々の実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。例えば、記録再生ヘッドは、必要に応じ、ハードディスク１枚あたり２以上、設けられてもよい。また、ハードディスクの大きさは、０．８５インチに限らず、１．８インチ（４５．７ｍｍ）あるいは２．５インチ（６３．５ｍｍ）としてもよいことはいうまでもない。

本発明が適用されるハードディスクドライブ装置の一例を示す概略図。 図１に示したハードディスクドライブ装置の要素を説明する概略図。 図１に示したハードディスクドライブ装置の内部を説明する概略図。 図１に示したハードディスクドライブ装置に組み込まれるキャリッジ駆動回路とキャリッジＦＰＣを展開した（キャリア部材に支持されている）状態を説明する概略図。 図４に示したキャリッジ駆動回路の支持基材に生じるバリ（かえり）を説明する概略図。 図４に示したキャリッジ駆動回路の支持基材のつり残りの位置を最適化する例を説明する概略図。 図４に示したキャリッジ駆動回路の支持基材の形状の特徴の別の一例を説明する概略図。

符号の説明

１…ハードディスクドライブ装置（磁気ディスク装置）、１１…筐体、１１ａ…第１シェル（底部筐体）、１１ｂ…第２シェル（蓋状筐体）、１２…制御回路基板、１３…ハードディスク（磁気ディスク，記録媒体）、１４…記録再生ヘッド、１５…キャリッジ、１６…ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）、１６ａ…（キャリッジの旋回の）支点、１７…キャリッジ駆動回路、１７ａ…支持基材、１７−１…位置決め穴、１７−２…つり部、１７−３…つり残り、１８…キャリッジＦＰＣ、１９…（制御回路基板の）接続端子群、２０…支持ポスト、２１…ターンテーブル（ディスクモータ）、２２…ランプロード機構、２３…ラッチ機構、１１７…キャリア部材。

Claims (11)

1. 円盤状の記録媒体への情報の記録と記録媒体からの情報の再生が可能なヘッド装置と、
   前記ヘッド装置を記録媒体の半径方向の任意の位置に位置させるキャリッジ部材と、
   前記キャリッジ部材の位置を変化させるキャリッジ駆動装置と、
   前記キャリッジ駆動装置に前記キャリッジ部材の位置を変化させるための制御信号を供給するキャリッジ駆動回路と、
   前記キャリッジ駆動装置と前記キャリッジ駆動回路とを、前記キャリッジ駆動回路から前記キャリッジ駆動装置へ制御信号を供給可能に接続する接続媒体と、
   前記キャリッジ部材の位置の変化にともなう前記接続媒体の変位が前記キャリッジ部材の位置に影響を与えることのないよう、前記キャリッジ駆動回路および前記接続媒体を、所定の位置関係で支持する支持基材と、
   を有することを特徴とする情報記録再生装置。
2. 前記接続媒体は、前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と同一平面または前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と平行な平面で変位されることを特徴とする請求項１記載の情報記録再生装置。
3. 前記支持基材は、前記接続媒体を、前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と同一平面または前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする所定の高さを有することを特徴とする請求項１または２記載の情報記録再生装置。
4. 前記支持基材は、キャリア部材から切断されるための複数の切断領域を介してキャリア部材と一体的に形成され、抜き加工により切り抜かれた状態で所定位置において折り曲げられて重ね合わせられることにより、前記接続媒体を前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と同一平面もしくは前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする高さを提供するとともに、前記折り曲げられて重ね合わせられる際に前記複数の切断領域が、互いに接することのない位置に規定されることを特徴とする請求項３記載の情報記録再生装置。
5. 前記支持基材は、キャリア部材から切断されるための複数の切断領域を介してキャリア部材と一体的に形成され、抜き加工により切り抜かれた状態で所定位置において折り曲げられて重ね合わせられることにより、前記接続媒体を前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と同一平面もしくは前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする高さを提供するとともに、前記折り曲げられて重ね合わせられる際に前記複数の切断領域が、前記折り曲げられて重ね合わせられる際の折り曲げ位置と直交する方向に所定の間隔で規定されていることを特徴とする請求項３記載の情報記録再生装置。
6. 前記支持基材は、前記接続媒体を前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と同一平面もしくは前記キャリッジ部材が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする高さおよび剛性を提供可能な厚み調整領域を有することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の情報記録再生装置。
7. 制御対象物の旋回運動に起因する変位を制御するための回路基板および電子部品を保持する支持基材と、
   制御対象物と前記支持基材とを電気的に接続するとともに、制御対象物が旋回運動する際に、制御対象物が旋回運動する平面と同一平面、または制御対象物が旋回運動する平面と平行な平面内で変位可能な接続媒体と、
   を有すること回路装置において、
   前記支持基材は、キャリア部材から切断されるための複数の切断領域を介してキャリア部材と一体的に形成され、抜き加工により切り抜かれた状態で所定位置において折り曲げられて重ね合わせられることにより、前記接続媒体を、制御対象物が旋回運動される平面と同一平面または制御対象物が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする所定の高さを提供可能であることを特徴とする回路装置。
8. 前記支持基材は、キャリア部材から切断されるための複数の切断領域を介してキャリア部材と一体的に形成され、抜き加工により切り抜かれた状態で所定位置において折り曲げられて重ね合わせられることにより、前記接続媒体を制御対象物が旋回運動される平面と同一平面もしくは制御対象物が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする高さを提供するために、前記折り曲げられて重ね合わせられる際に前記複数の切断領域が、互いに接することのない位置に規定されていることを特徴とする請求項７記載の回路装置。
9. 前記支持基材は、キャリア部材から切断されるための複数の切断領域を介してキャリア部材と一体的に形成され、抜き加工により切り抜かれた状態で所定位置において折り曲げられて重ね合わせられることにより、前記接続媒体を制御対象物が旋回運動される平面と同一平面もしくは制御対象物が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする高さを提供するために、前記折り曲げられて重ね合わせられる際に前記複数の切断領域が、前記折り曲げられて重ね合わせられる際の折り曲げ位置と直交する方向に所定の間隔で規定されていることを特徴とする回路装置。
10. 前記支持基材は、前記接続媒体を制御対象物が旋回運動される平面と同一平面もしくは制御対象物が旋回運動される平面と平行な平面で変位可能とする高さおよび剛性を提供可能な厚み調整領域を有することを特徴とする請求項８または９に記載の回路装置。
11. 前記接続媒体は、制御対象物と前記支持基材との間の変位区間において、約９０度に折り曲げられた状態で用いられ、前記接続媒体の変位は、前記接続媒体の曲率の変化により規定されることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の回路装置。

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