JP2007299455A

JP2007299455A - 位置決めヘッド機構

Info

Publication number: JP2007299455A
Application number: JP2006125354A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Aoi; 武司青井
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-11-15

Abstract

【課題】ヘッド位置の安定性を高め、ヘッドの制御を簡単にする位置決めヘッド機構を提供する。
【解決手段】記録ディスクの半径方向に主アクチュエータにより揺動されるアクセスアームに、ヘッド支持バネ機構を介してヘッドを支持したヘッド位置決め機構であって、主アクチュエータと圧電素子より構成した副アクチュエータとを取付台に固定し、アクセスアームを保持する軸部に圧電素子を圧接させて、圧接させた圧電素子により、アクセスアームを記録ディスクの半径方向に軸部の回転軸を中心に微小揺動可能とすることを特徴とする位置決めヘッド機構。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置等における位置決めヘッド機構に関する。

近年、磁気ディスク装置等においては、ディスクの半径方向への高記録密度化に伴って、複数枚のディスクの各記録トラック上に、それぞれヘッドをより正確に位置決めすることが必要とされ、アクチュエータによるアクセス動作は、ディスクの目標トラックにヘッドを高速に移動させるための粗動モードと、目標トラックにヘッドを追従させるための微動モードとによって行なわれている。

そこで、特許文献１に示すように、ヘッドを高速で駆動させるボイスコイルモータとは別に、高速で移動した後のヘッドを微動させる副アクチュエータを、アクセスアームとヘッド支持バネ機構との間に設けることにより、ヘッドを高精度で、かつ高速な位置決めを可能とする位置決めヘッド機構が提案されている。
特許第２５２９３８０号公報

ところが、特許文献１に記載されているヘッド位置決め機構は、副アクチュエータがアクセスアームとヘッド支持バネ機構との間に設けられているために、ヘッドと副アクチュエータの距離が短く、ヘッドを微動させる際に副アクチュエータの作動ストロークが大きくなる。そのために副アクチュエータが大きく、重くなり、ヘッドの位置の安定性を高めることが困難である。また、ヘッド数に合わせて副アクチュエータが必要になり、それぞれのヘッドの制御が複雑になる問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ヘッド位置の安定性を高め、ヘッドの制御を簡単にする位置決めヘッド機構を提供することを目的とする。

上記の課題は次の構成により解決される。

１．記録ディスクの半径方向に主アクチュエータにより揺動されるアクセスアームに、ヘッド支持バネ機構を介してヘッドを支持したヘッド位置決め機構であって、
前記主アクチュエータを保持する取付台に固定されるとともに前記アクセスアームを保持する回転軸の軸部に圧接する圧電素子から構成される副アクチュエータを備え、
前記副アクチュエータにより、前記アクセスアームを前記記録ディスクの半径方向に前記回転軸を中心に微小揺動可能としたことを特徴とする位置決めヘッド機構。

２．前記副アクチュエータは、前記軸部の外周面に圧接する周方向に伸縮する圧電素子から構成されることを特徴とする１に記載の位置決めヘッド機構。

３．前記副アクチュエータは、二つの圧電素子を略直角に交差させて、それらの交差部に支持された筒状の先端部を前記軸部の外周面に圧接させることを特徴とする１に記載の位置決めヘッド機構。

４．記録ディスクの半径方向に主アクチュエータにより揺動されるアクセスアームに、ヘッド支持バネ機構を介してヘッドを支持したヘッド位置決め機構であって、
前記主アクチュエータを保持する取付台と前記アクセスアームとを圧電素子から構成される副アクチュエータに連結し、
前記副アクチュエータにより、前記アクセスアームを前記記録ディスクの半径方向に微小揺動可能としたことを特徴とする位置決めヘッド機構。

５．前記副アクチュエータは互いに逆方向に伸縮する一対の圧電素子から構成されることを特徴とする４に記載の位置決めヘッド機構。

本発明は、磁気ディスクの半径方向に主アクチュエータにより揺動されるアクセスアームに、ヘッド支持バネ機構を介して磁気ヘッドを支持したヘッド位置決め機構であって、副アクチュエータが主アクチュエータを保持する取付台に固定され、アクセスアームを保持する軸部に圧接された圧電素子より構成される副アクチュエータにより、アクセスアームを磁気ディスクの半径方向に軸部の回転軸を中心に微小揺動可能としたことにより、ヘッド位置の安定性を高め、ヘッドの制御を簡単にする位置決めヘッド機構を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は第１実施形態の位置決めヘッド機構の構成を示す斜視図であり、図２（ａ）は粗動動作、図２（ｂ）は微動動作を示す平面図である。

図１において、位置決めヘッド機構は、不図示の筐体に対して回転可能である取付台７と、取付台７に固定保持されたボイスコイルからなる主アクチュエータ１と、磁気ディスク６の半径方向に揺動する複数のアクセスアーム３と、アクセスアーム３に固設され振動を吸収するヘッド支持バネ機構４と、複数枚の磁気ディスク６の各面に対応するようにヘッド支持バネ機構４により支持された磁気ヘッド５と、アクセスアーム３を固定保持するとともに取付台７の軸７ｂに相対回転可能である軸部８と、取付台７に支持された圧電素子からなる副アクチュエータ２とを備える。

副アクチュエータ２は、図２（ａ）に示すように、円弧形状であり、その中央部２ａが取付台７に接着剤で接合固定され、その両側にＰＺＴ等の圧電特性を示すセラミック薄板を積層した圧電素子２ｂ、２ｃが互いに逆方向に伸縮可能に設けられ、回転軸の軸部８の外周面に圧接されている。

図２（ａ）に示す粗動動作については、主アクチュエータ１が図示しない二つの磁石の間に設けられたボイスコイルに電流が流されると、取付台７が軸７ｂを中心にして回転揺動する。この時、副アクチュエータ２が取付台７上に固定保持されて回転軸の軸部８の外周面に圧接されているので、取付台７が回転揺動すると、軸部８が取付台７と一体で回転揺動し、軸部８に保持されたアクセスアーム３が図示しない磁気ディスクの半径方向に揺動される。アクセスアーム３が揺動されると、矢印で示すように、ヘッド支持バネ機構４を介して支持された磁気ヘッド５が磁気ディスク６の目標トラックに高速で移動する。

図２（ｂ）に示す微動動作については、圧電素子２ｂ、２ｃに電圧を印加すると、圧電素子２ｂ、２ｃの一方が軸部８の周方向に伸び、他方が周方向に縮むので、圧電素子２ｂ、２ｃに圧接された軸部８がその伸縮量に応じて回転し、圧電素子２ｂ、２ｃが逆方向に伸縮すると、軸部８がその伸縮量に応じて逆回転して、揺動する。軸部８が揺動回転すると、アクセスアーム３が揺動し、矢印で示すように、磁気ヘッド５が図示しない磁気ディスクの目標トラック付近で微動して、目標トラックに位置決めされる。

第２実施形態を図３に示す。図３は、第１実施形態に示すヘッド位置決め機構における副アクチュエータの別態様を示す平面図である。以降の実施形態において、第１実施形態と同じ機能の部材には同じ番号を付し、重複する説明は省略する。

副アクチュエータ２は、積層型の圧電素子２ｂ、２ｃが略直角に交差させて配置され、それらの交差部に筒状の先端部２ｄを接着剤により接合して、圧電素子２ｂ、２ｃの他端部をベース部２ｅに接着剤により接合し、筒状の先端部２ｄが回転可能な軸部８の外周面に圧接されている。圧電素子２ｂ、２ｃを互いに位相をずらして伸縮させると、先端部２ｄが楕円振動をなし、圧接された軸部８の外周面が回転運動をすることにより、軸部８が回転揺動して、不図示の磁気ヘッドが磁気ディスクの目標トラック付近で微動して、目標トラックに位置決めされる。なお、副アクチュエータ２を二つ設けて、軸部８に圧接するようにしても良い。

第３実施形態を図４に示す。図４は、ヘッド位置決め機構における副アクチュエータの別態様を示す斜視図である。

図４の位置決めヘッド機構は、不図示の筐体に対して回転軸の軸部８を中心にして回転可能である取付台７と、取付台７に固定保持されたボイスコイルからなる主アクチュエータ１と、不図示の磁気ディスクの半径方向に揺動する複数のアクセスアーム３と、アクセスアーム３に個設され振動を吸収するヘッド支持バネ機構４と、複数枚の磁気ディスクの各面に対応するようにヘッド支持バネ機構４に支持された磁気ヘッド５と、アクセスアーム３と取付台７との間に支持された一対の積層型の圧電素子からなる副アクチュエータ２とを備える。

副アクチュエータ２は、互いに逆方向に伸縮可能である一対の圧電素子２ｂ、２ｃからなり、圧電素子２ｂ、２ｃの一方の端部が取付台７の軸部８に接着剤で接合され、圧電素子２ｂ、２ｃの他端部がアクセスアーム３に接着剤で接合され、取付台７とアクセスアーム３を連結している。

粗動動作については、第１実施形態と同様に、主アクチュエータ１により、取付台７が軸部８の回転軸を中心にして回転揺動し、取付台７が回転揺動すると、副アクチュエータ２で連結されたアクセスアーム３が磁気ディスクの半径方向に揺動され磁気ヘッド５が磁気ディスクの目標トラックに高速で移動する。

微動動作については、圧電素子２ｂ、２ｃに電圧を印加すると、圧電素子２ｂ、２ｃの一方がアクセスアーム３方向に伸び、他方がアクセスアーム３方向に縮むので、アクセスアーム３が揺動し、磁気ヘッド５が磁気ディスクの目標トラック付近で微動して、目標トラックに位置決めされる。

第４実施形態を図５に示す。図５（ａ）はヘッド位置決め機構における副アクチュエータの別態様を示す分解斜視図であり、図５（ｂ）は平面図である。

図５（ａ）に示すように、位置決めヘッド機構は、不図示の筐体に対して軸７ｂを中心にして回転可能である取付台７と、取付台７に固定保持されたボイスコイルからなる主アクチュエータ１と、不図示の磁気ディスクの半径方向に揺動する複数のアクセスアーム３と、アクセスアーム３に固設され振動を吸収するヘッド支持バネ機構４と、複数枚の磁気ディスクの各面に対応するようにヘッド支持バネ機構４に支持された磁気ヘッド５と、アクセスアーム３を一体に保持し軸７ｂを中心にしてワッシャー９を介して取付台７に相対回転可能である軸部８と、軸部８と取付台７との間に支持された積層型の圧電素子からなる副アクチュエータ２とを備える。

副アクチュエータ２は、圧電素子の一方の端面２ｆが取付台７の端部７ａに接着剤で接合され、圧電素子の他端面２ｇが軸部８の端部８ａに接着剤で接合され、取付台７とアクセスアーム３を連結している。副アクチュエータ２に電圧を印加すると、圧電素子が伸縮し、軸部８がその伸縮量に応じた回転揺動して、アクセスアーム３が揺動し、磁気ヘッド５が磁気ディスの目標トラック付近で微動して、目標トラックに位置決めされる。

第５実施形態を図６に示す。図６はヘッド位置決め機構における副アクチュエータの別態様を示す平面図である。副アクチュエータ２は、その一方端部２ｈが取付台７に接着剤で接合固定され、ＰＺＴ等の圧電特性を示すセラミック薄板を積層した圧電素子２ｂがバネ１０の付勢力により回転軸の軸部８の外周面に圧接され、圧電素子２ｂに電圧を印加すると、圧電素子２ｂが伸縮し、軸部８がその伸縮量に応じて微動する。

以上説明したように、磁気ディスク６の半径方向に主アクチュエータ１により揺動されるアクセスアーム３に、ヘッド支持バネ機構４を介して磁気ヘッド５を支持したヘッド位置決め機構であって、副アクチュエータ２が主アクチュエータ１を保持する取付台７に固定され、アクセスアーム３を保持する軸部８に圧接された圧電素子より構成される副アクチュエータ２により、アクセスアーム３を磁気ディスク６の半径方向に軸部８の回転軸を中心に微小揺動可能としたことにより、主アクチュエータ１により磁気ヘッド５が高速で移動し、軸部８に設けた副アクチュエータ２の僅かな移動量により磁気ヘッド５を微動させることができ、副アクチュエータ２の駆動エネルギーが小さくて済み、また磁気ヘッド５の位置決めが安定する。また、一つの副アクチュエータ２により、複数の磁気ヘッド５を纏めて微動させることができ、副アクチュエータ２の駆動制御が簡単になる。

また、副アクチュエータ２が軸部８の外周面に圧接され、周方向に伸縮する圧電素子２ｂ、２ｃより構成されることにより、小型のヘッド位置決め機構になる。

また、副アクチュエータ２が二つの圧電素子２ｂ、２ｃを略直角に交差させて、それらの交差部に支持された筒状の先端部２ｄを軸部８の外周面に圧接させることにより、副アクチュエータ２の駆動効率を向上させることができる。

また、圧電素子から構成される副アクチュエータ２が主アクチュエータ１を保持する取付台７とアクセスアーム３とを連結し、副アクチュエータ２により、アクセスアーム３を磁気ディスク６の半径方向に微小揺動可能としたことことにより、主アクチュエータ１により磁気ヘッド５が高速で移動し、軸部８に設けた副アクチュエータ２の僅かな移動量により磁気ヘッド５を微動させることができ、副アクチュエータ２の駆動エネルギーが小さくて済み、また磁気ヘッド５の位置決めが安定する。また、一つの副アクチュエータ２により、複数の磁気ヘッド５を纏めて微動させることができ、副アクチュエータ２の駆動制御が簡単になる。

また、副アクチュエータ２が互いに逆方向に伸縮する一対の圧電素子から構成されることにより、小型のヘッド位置決め機構になる。

第１実施形態の位置決めヘッド機構の構成を示す斜視図。第１実施形態の位置決めヘッド機構の粗動動作（ａ）、微動動作（ｂ）を示す平面図。第２実施形態の位置決めヘッド機構の構成を示す副アクチュエータの平面図。第３実施形態の位置決めヘッド機構の構成を示す斜視図。第４実施形態の位置決めヘッド機構の構成を示す分解斜視図（ａ）、平面図（ｂ）。第５実施形態の位置決めヘッド機構の副アクチュエータの構成を示す平面図。

符号の説明

１主アクチュエータ
２副アクチュエータ
３アクセスアーム
４ヘッド支持バネ機構
５磁気ヘッド
６磁気ディスク
７取付台
８軸部

Claims

記録ディスクの半径方向に主アクチュエータにより揺動されるアクセスアームに、ヘッド支持バネ機構を介してヘッドを支持したヘッド位置決め機構であって、
前記主アクチュエータを保持する取付台に固定されるとともに前記アクセスアームを保持する回転軸の軸部に圧接する圧電素子から構成される副アクチュエータを備え、
前記副アクチュエータにより、前記アクセスアームを前記記録ディスクの半径方向に前記回転軸を中心に微小揺動可能としたことを特徴とする位置決めヘッド機構。
前記副アクチュエータは、前記軸部の外周面に圧接する周方向に伸縮する圧電素子から構成されることを特徴とする請求項１に記載の位置決めヘッド機構。
前記副アクチュエータは、二つの圧電素子を略直角に交差させて、それらの交差部に支持された筒状の先端部を前記軸部の外周面に圧接させることを特徴とする請求項１に記載の位置決めヘッド機構。
記録ディスクの半径方向に主アクチュエータにより揺動されるアクセスアームに、ヘッド支持バネ機構を介してヘッドを支持したヘッド位置決め機構であって、
前記主アクチュエータを保持する取付台と前記アクセスアームとを圧電素子から構成される副アクチュエータに連結し、
前記副アクチュエータにより、前記アクセスアームを前記記録ディスクの半径方向に微小揺動可能としたことを特徴とする位置決めヘッド機構。
前記副アクチュエータは互いに逆方向に伸縮する一対の圧電素子から構成されることを特徴とする請求項４に記載の位置決めヘッド機構。