JP2008226451A - 記録媒体駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘッドスライダの落下を阻止し、できる限り記録媒体とヘッドスライダとの衝突を防止する。
【解決手段】衝撃センサ31で衝撃が検知されると、押し付け力変更機構26の働きで弾性押し付け部材24の押し付け力は強められる。ヘッドスライダ25は大きな押し付け力で磁気ディスク13に押し付けられる。衝撃の作用にも拘わらずヘッドスライダ25は磁気ディスク13に接触し続ける。ヘッドスライダ25の飛び上がりは阻止される。ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との衝突は回避される。しかも、磁気ディスク13の静止時にヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面に押し付けられる。ヘッドスライダ25の落下は回避される。
【選択図】図1
【解決手段】衝撃センサ31で衝撃が検知されると、押し付け力変更機構26の働きで弾性押し付け部材24の押し付け力は強められる。ヘッドスライダ25は大きな押し付け力で磁気ディスク13に押し付けられる。衝撃の作用にも拘わらずヘッドスライダ25は磁気ディスク13に接触し続ける。ヘッドスライダ25の飛び上がりは阻止される。ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との衝突は回避される。しかも、磁気ディスク13の静止時にヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面に押し付けられる。ヘッドスライダ25の落下は回避される。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば磁気ディスクに向き合わせられるヘッドスライダを備えるハードディスク駆動装置(HDD)といった記録媒体駆動装置に関し、特に、記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける押し付け力を発揮する弾性押し付け部材を備える記録媒体駆動装置に関する。
米国特許第5237472号や米国特許第5574604号に開示されるように、磁気ディスクの静止時に弾性押し付け部材すなわちヘッドサスペンションの先端を下支えし、磁気ディスクの表面から離れた位置でヘッドスライダを保持するロードアンロード機構は広く知られる。こういったロードアンロード機構によれば、磁気ディスクの静止時に磁気ディスクとヘッドスライダとの接触は回避されることから、ヘッドスライダと磁気ディスクとの吸着は防止されることできる。したがって、スピンドルモータの回転トルクの減少にも拘わらず磁気ディスクは確実に回転し始めることができる。
ロードアンロード機構では、磁気ディスクの回転が開始されると、ヘッドサスペンションの先端はランプ部材から離脱する。ヘッドスライダにはヘッドサスペンションの弾性復元力に基づき所定の押し付け力が作用することから、ヘッドスライダは磁気ディスクの表面に向かって落下する。落下の勢いが強いと、ヘッドスライダは磁気ディスクの表面に衝突してしまう。こういった衝突はヘッドスライダや磁気ディスクの損傷を引き起こすことが懸念される。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ヘッドスライダの落下を阻止し、できる限り記録媒体とヘッドスライダとの衝突を防止することができる記録媒体駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1発明によれば、筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、筐体に取り付けられて、衝撃を検知する衝撃センサと、衝撃センサの出力に応じて押し付け力変更機構を制御する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置が提供される。
かかる記録媒体駆動装置では、衝撃センサの出力に応じて弾性押し付け部材の押し付け力は制御されることができる。例えば衝撃センサで衝撃が検知されると、押し付け力変更機構の働きで弾性押し付け部材の押し付け力は強められることができる。ヘッドスライダは大きな押し付け力で記録媒体の表面に押し付けられることができる。したがって、衝撃の作用にも拘わらずヘッドスライダは記録媒体に接触し続けることができる。こうしてヘッドスライダの飛び上がりは阻止される。ヘッドスライダと記録媒体との衝突は確実に回避されることができる。
こういった記録媒体駆動装置では記録媒体の静止時にヘッドスライダは記録媒体の表面に押し付けられる。ヘッドスライダの落下は完全に回避されることができる。その一方で、記録媒体が移動し始める際にはヘッドスライダに加えられる押し付け力は弱められることができる。したがって、ヘッドスライダと記録媒体との吸着すなわちメニスカス効果の発生は極力防止されることができる。
第2発明によれば、筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、押し付け力変更機構の制御に基づき、記録媒体の移動時に比べて記録媒体の静止時に弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置が提供される。
かかる記録媒体駆動装置では、ヘッドスライダに対して記録媒体の移動が生起される場合に比べて、記録媒体の静止時に弾性押し付け部材の押し付け力は強められる。ヘッドスライダは大きな押し付け力で記録媒体の表面に押し付けられる。したがって、たとえ記録媒体駆動装置に衝撃が加わっても、ヘッドスライダは記録媒体に接触し続けることができる。こうしてヘッドスライダの飛び上がりは阻止される。ヘッドスライダと記録媒体との衝突は確実に回避されることができる。
こういった記録媒体駆動装置では記録媒体の静止時にヘッドスライダは記録媒体の表面に押し付けられる。ヘッドスライダの落下は完全に回避されることができる。その一方で、記録媒体が移動し始める際にはヘッドスライダに加えられる押し付け力は弱められることができる。したがって、ヘッドスライダと記録媒体との吸着すなわちメニスカス効果の発生は極力防止されることができる。
第3発明によれば、筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、記録媒体の静止時に弾性押し付け部材の押し付け力を受け止め、記録媒体から離れた待機位置にヘッドスライダを保持するランプ部材と、少なくともヘッドスライダがランプ部材から離脱する際に押し付け力変更機構の制御に基づき弾性押し付け部材の押し付け力を減少させる制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置が提供される。
かかる記録媒体駆動装置によれば、記録媒体の静止時にヘッドスライダは記録媒体から離れた位置に保持されることができる。ヘッドスライダと記録媒体との接触は確実に回避される。ヘッドスライダと記録媒体との吸着すなわちメニスカス効果の発生は阻止される。しかも、ヘッドスライダがランプ部材から離脱する際に弾性押し付け部材の押し付け力は減少する。ヘッドスライダの落下の勢いは弱められる。したがって、ヘッドスライダと記録媒体との衝突は極力回避されることができる。その一方で、落下の勢いが強いと、ヘッドスライダは記録媒体の表面に衝突してしまう。こういった衝突はヘッドスライダや記録媒体の損傷を引き起こすことが懸念される。
こうした記録媒体駆動装置の制御回路は、ヘッドスライダが待機位置に保持される際に押し付け力変更機構の制御に基づき弾性押し付け部材の押し付け力を減少させてもよい。こういった構成によれば、ヘッドスライダがランプ部材上に保持される際に弾性押し付け部材の押し付け力は最小限に留められる。弾性押し付け部材に蓄積される弾性復元力は最小限に抑えられる。したがって、記録媒体の静止中に弾性押し付け部材の負荷は最小限に抑え込まれることができる。
第4発明によれば、筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダに搭載されて、記録媒体に向き合わせられるヘッド素子と、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、ヘッド素子から出力される読み出し信号に基づき押し付け力変更機構の制御信号を生成する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置が提供される。
制御回路は、ヘッド素子の出力が規定のレベル(大きさ)に満たない場合には、弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる制御信号を生成することができる。制御信号は押し付け力変更機構に供給される。押し付け力の増大に応じてヘッドスライダの浮上高さが低減されれば、読み出し信号のレベルは高められることができる。その一方で、制御回路は、ヘッド素子の出力が規定のレベルを越える場合には、弾性押し付け部材の押し付け力を減少させる制御信号を生成することができる。制御信号は同様に押し付け力変更機構に供給される。押し付け力の減少に応じてヘッドスライダの浮上高さが増大すれば、読み出し信号のレベルは低減されることができる。こうして押し付け力の強弱に基づき読み出し信号のレベルが調整されれば、ヘッドスライダの浮上量には所定の範囲で静的なばらつきは許容されることができる。記録媒体駆動装置に対してヘッドスライダの組み付け精度は緩和されることができる。記録媒体駆動装置の歩留まりは改善される。このとき、押し付け力変更機構の制御にあたって記録媒体ではいわゆるサーボ領域に固有の検出用信号パターンが形成されてもよい。こうした検出用信号パターンに基づきヘッド素子の出力は生成されればよい。
いずれの場合でも、押し付け力変更機構は、第1変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性復元力に基づき弾性押し付け部材に規定の押し付け力を発揮させる第1姿勢と、第1変形量よりも大きな第2変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる第2姿勢との間で変化するマイクロアクチュエータを備えればよい。こうしたマイクロアクチュエータは、弾性押し付け部材に貼り付けられて、電力の供給に応じて伸縮する圧電素子を備えればよい。圧電素子は、電力の供給時に第2姿勢を確立してもよく、電力の供給時に第1姿勢を確立してもよい。
加えて、第5発明によれば、記録媒体の静止時に、記録媒体の移動時よりも強い押し付け力で記録媒体に向けてヘッドスライダを押し付けることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法が提供される。
かかる押し付け力制御方法によれば、ヘッドスライダに対して記録媒体の移動が生起される場合に比べて、記録媒体の静止時にヘッドスライダに対して押し付け力は強められる。ヘッドスライダは大きな押し付け力で記録媒体の表面に押し付けられる。したがって、たとえ記録媒体駆動装置に衝撃が加わっても、ヘッドスライダは記録媒体に接触し続けることができる。こうしてヘッドスライダの飛び上がりは阻止される。ヘッドスライダと記録媒体との衝突は確実に回避されることができる。
第6発明によれば、所定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける工程と、衝撃センサの出力に基づき衝撃を検知すると、押し付け力を強める工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法が提供される。
かかる押し付け力制御方法によれば、例えば衝撃センサで衝撃が検知されると、押し付け力は強められることができる。ヘッドスライダは大きな押し付け力で記録媒体の表面に押し付けられることができる。したがって、衝撃の作用にも拘わらずヘッドスライダは記録媒体に接触し続けることができる。こうしてヘッドスライダの飛び上がりは阻止される。ヘッドスライダと記録媒体との衝突は確実に回避されることができる。
第7発明によれば、記録媒体の静止時に所定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける工程と、ヘッドスライダに対して記録媒体が移動する際に押し付け力を弱める工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法が提供される。
かかる押し付け力制御方法によれば、記録媒体の静止時にヘッドスライダは記録媒体に対して強い押し付け力で押し付けられる。したがって、たとえ記録媒体駆動装置に衝撃が加わっても、ヘッドスライダは記録媒体に接触し続けることができる。こうしてヘッドスライダの飛び上がりは阻止される。ヘッドスライダと記録媒体との衝突は確実に回避されることができる。しかも、記録媒体の移動時には押し付け力は弱められる。記録媒体は通常通りに移動し始めることができる。
第8発明によれば、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に記録媒体に向かってヘッドスライダに所定の押し付け力を加える工程と、ヘッドスライダに加えられる押し付け力がロードアンロード機構のランプ部材に受け止められる際に押し付け力を弱める工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法が提供される。
かかる押し付け力制御方法によれば、ヘッドスライダがランプ部材から離脱する際に弾性押し付け部材の押し付け力は減少する。ヘッドスライダの落下の勢いは弱められる。したがって、ヘッドスライダと記録媒体との衝突は極力回避されることができる。
第9発明によれば、ヘッドスライダ上で記録媒体に向き合わせられるヘッド素子から読み出し信号を取得する工程と、読み出し信号の強弱に基づきヘッドスライダに加えられる押し付け力を調整する工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法が提供される。
かかる押し付け力制御方法によれば、ヘッド素子の出力が規定のレベル(大きさ)に満たない場合には、ヘッドスライダに対して押し付け力は強められることができる。押し付け力の増大に応じてヘッドスライダの浮上高さが低減されれば、読み出し信号のレベルは高められることができる。その一方で、ヘッド素子の出力が規定のレベルを越える場合には、ヘッドスライダに対して押し付け力は弱められることができる。押し付け力の減少に応じてヘッドスライダの浮上高さが増大すれば、読み出し信号のレベルは低減されることができる。こうして押し付け力の強弱に基づき読み出し信号のレベルが調整されれば、ヘッドスライダの浮上量には所定の範囲で静的なばらつきは許容されることができる。記録媒体駆動装置に対してヘッドスライダの組み付け精度は緩和されることができる。記録媒体駆動装置の歩留まりは改善される。前述のような読み出し信号は、例えば記録媒体でいわゆるサーボ領域に書き込まれる固有の検出用信号パターンに基づき生成されればよい。
以上のように本発明によれば、ヘッドスライダの落下は確実に阻止されることができる。同時に、できる限り記録媒体とヘッドスライダとの衝突は防止されることができる。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置(HDD)11の内部構造を概略的に示す。このHDD11は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体12を備える。収容空間には、記録媒体としての1枚以上の磁気ディスク13が収容される。磁気ディスク13はスピンドルモータ14の回転軸に装着される。スピンドルモータ14は例えば7200rpmや10000rpmといった高速度で磁気ディスク13を回転させることができる。筐体本体12には、筐体本体12との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー(図示されず)が結合される。
磁気ディスク13の表面には、最内周記録トラック15と最外周記録トラック16との間にデータゾーン17が区画される。データゾーン17には同心円状に記録トラックが描かれる。最内周記録トラック15の内側や最外周記録トラック16の外側に区画される非データゾーンには情報すなわちデータは記録されない。
収容空間にはヘッドアクチュエータ18がさらに収容される。このヘッドアクチュエータ18は、垂直方向に延びる支軸19に回転自在に支持されるアクチュエータブロック21を備える。アクチュエータブロック21には、支軸19から水平方向に延びる剛体のアクチュエータアーム22が規定される。アクチュエータアーム22は磁気ディスク13の表面および裏面ごとに配置される。アクチュエータブロック21は例えば鋳造に基づきアルミニウムから成型されればよい。
アクチュエータアーム22の前端にはヘッドサスペンションアセンブリ23が取り付けられる。ヘッドサスペンションアセンブリ23は、アクチュエータアーム22の前端から前方に延びる弾性押し付け部材すなわち弾性サスペンション24を備える。弾性サスペンション24の前端には浮上ヘッドスライダ25が支持される。浮上ヘッドスライダ25にはいわゆる磁気ヘッドすなわち電磁変換素子(図示されず)が搭載される。この電磁変換素子は、例えば、スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化を利用して磁気ディスク13から情報を読み出す巨大磁気抵抗効果素子(GMR)やトンネル接合磁気抵抗効果素子(TMR)といった読み出し素子(図示されず)と、薄膜コイルパターンで生成される磁界を利用して磁気ディスク13に情報を書き込む薄膜磁気ヘッドといった書き込み素子(図示されず)とで構成されればよい。読み出し素子や書き込み素子は磁気ディスク13の表面に向き合わせられる。
浮上ヘッドスライダ25には、磁気ディスク13の表面に向かって弾性サスペンション24から押し付け力が作用する。こういった押し付け力に基づき磁気ディスク13の静止時には浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面に対して押し付けられる。その一方で、磁気ディスク13が回転すると、磁気ディスク13の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ25には浮力が生成される。この浮力の働きで浮上ヘッドスライダ25は弾性サスペンション24の押し付け力に逆らって磁気ディスク13の表面から浮上することができる。弾性サスペンション24の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク13の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ25は浮上し続けることができる。
ヘッドサスペンションアセンブリ23には押し付け力変更機構26が組み込まれる。この押し付け力変更機構26は弾性サスペンション24の押し付け力を変更する。押し付け力の変更にあたって弾性サスペンション24の変形量は変更される。押し付け力変更機構26の詳細は後述される。
アクチュエータブロック21には例えばボイスコイルモータ(VCM)といった動力源27が接続される。この動力源27の働きでアクチュエータブロック21は支軸19回りで回転することができる。こうしたアクチュエータブロック21の回転に基づきアクチュエータアーム22および弾性サスペンション24の揺動は実現される。磁気ディスク13の回転中に、アクチュエータアーム22の揺動に基づき浮上ヘッドスライダ25は最内周記録トラック15と最外周記録トラック16との間でデータゾーン17を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13上の所望の記録トラックに位置決めされる。その一方で、磁気ディスク13の静止時には、アクチュエータアーム22の揺動に基づき浮上ヘッドスライダ25は最内周記録トラック15の内側すなわちコンタクトゾーンに位置決めされることができる。
収容空間にはフレキシブルプリント基板28がさらに収容される。フレキシブルプリント基板28の一端はアクチュエータブロック21の表面に受け止められる。フレキシブルプリント基板28の他端は、同様に収容空間内に配置される所定の回路基板29に接続される。この回路基板29は、例えば筐体本体12の裏面に取り付けられるプリント基板(図示されず)に電気的に接続される。回路基板29やプリント基板上に構築される制御回路(HDDコントローラ)の働きに基づきHDD11の動作は制御される。制御回路は例えばMPU(マイクロプロセッサユニット)やDSP(デジタル信号処理回路)で構成されればよい。回路基板29には加速度センサ31が実装される。加速度センサ31は本発明に係る衝撃センサとして機能する。
フレキシブルプリント基板28の表面にはヘッドICチップ32が実装される。ヘッドICチップ32は浮上ヘッドスライダ25上の読み出し素子や書き込み素子に電気的に接続される。こういった接続にあたって、弾性サスペンション24の表面に形成される導電性の配線パターン(図示されず)は利用される。ヘッドICチップ32には所定の信号処理回路が構築される。この信号処理回路は、読み出し素子の電圧変化に基づき読み出し信号を生成すると同時に、書き込み素子に供給される書き込み信号を生成する。
図2に示されるように、押し付け力変更機構26は、弾性サスペンション24の弾性変形部33と、アクチュエータアーム22に固定される固定板34との間に配置されるマイクロアクチュエータ35を備える。このマイクロアクチュエータ35は、弾性変形部33を構成する導電性板素材に部分的に貼り付けられる圧電素子36で構成される。圧電素子36の詳細は後述される。圧電素子36は、板素材の表側のみに貼り付けられてもよく、板素材の表側および裏側に同時に貼り付けられてもよい。弾性サスペンション24は弾性変形部33の弾性復元力に基づき所定の押し付け力を発揮する。
圧電素子36には例えばワイヤボンディング配線37が接続される。ワイヤボンディング配線37の他端は、例えば固定板34の表面に形成されるプリント配線パターン38に接続される。プリント配線パターン38は制御回路39に電気的に接続される。圧電素子36には制御回路39から制御信号すなわち電圧信号が供給される。圧電素子36は、制御回路39から供給される電圧信号に基づき伸縮することができる。制御回路39には、例えばコンピュータ本体といったホスト41から様々な指令やデータを特定する電気信号が送り込まれる。その他、制御回路39は、前述のように、ヘッドICチップ32上の信号処理回路や加速度センサ31との間で電気信号をやり取りする。
図3に示されるように、マイクロアクチュエータ35では、裏側の圧電素子36の表面に張り合わせられる導電性の電極板42aから、表側の圧電素子36の表面に張り合わせられる導電性の電極板42bに向かって分極が形成される。ここでは、裏側の圧電素子36が磁気ディスク13の表面に向き合わせられる。こういった分極によれば、図4に示されるように、各電極板42a、42bから電圧が印加されると、表側の圧電素子36は板素材の表面に沿って伸張すると同時に、裏側の圧電素子36は板素材の表面に沿って収縮する。このマイクロアクチュエータ35は圧電素子36、36の原形で規定の第1姿勢を確立する。その一方で、各圧電素子36、36に電圧が印加されると、マイクロアクチュエータ35は規定の第2姿勢を確立する。マイクロアクチュエータ35の第2姿勢が確立されると、弾性変形部33は磁気ディスク13に近づけられる。
図5に示されるように、磁気ディスク13の回転中、マイクロアクチュエータ35は第1姿勢に維持される。すなわち、制御回路39から圧電素子36に電圧信号は供給されない。圧電素子36は原形に維持される。浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面から規定の浮上高さHで浮上する。弾性サスペンション24の弾性変形部33は比較的に大きな第1変形量で変形する。弾性変形部33には規定の弾性復元力RF1が蓄積される。弾性変形部33は弾性復元力RF1に基づき規定の押し付け力を発揮する。こうして生成される押し付け力は浮上ヘッドスライダ25の浮力に釣り合う。
磁気ディスク13の静止時、アクチュエータアーム22は待機位置に位置決めされる。浮上ヘッドスライダ25は最内周トラック15の内側すなわちコンタクトゾーンで磁気ディスク13に接触する。マイクロアクチュエータ35の第1姿勢は維持される。弾性サスペンション24の弾性変形部33は第1変形量よりも小さな最小変形量で変形する。弾性変形部33には、弾性復元力RF1よりも小さな弾性復元力RF2が蓄積される。弾性変形部33は弾性復元力RF2に基づき押し付け力を発揮する。この押し付け力は規定の押し付け力よりも小さい。
こうして浮上ヘッドスライダ25は比較的に小さな押し付け力で磁気ディスク13の表面に押し付けられる。浮上ヘッドスライダ25は比較的に小さな押し付け力で磁気ディスク13に押し付けられることから、浮上ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との吸着は最大限に抑制される。スピンドルモータ14の駆動トルクの減少にも拘わらず磁気ディスク13は通常通りに回転し始めることができる。一般に、磁気ディスク13の表面に形成される潤滑油膜の働きで浮上ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との間には吸着力すなわちメニスカス効果が生成されやすい。こういった吸着は磁気ディスク13の回転開始を妨げる。
いま、例えばHDD11に衝撃が加わると、加速度センサ31は衝撃の加速度を検出する。加速度センサ31の出力は制御回路39に引き渡される。制御回路39は、加速度センサ31の出力に応じて押し付け力変更機構26の制御信号を生成する。この制御信号に基づき各圧電素子36、36には電圧が印加される。その結果、マイクロアクチュエータ35は第2姿勢を確立する。こうして第2姿勢が確立されると、図7から明らかなように、弾性サスペンション24では弾性変形部33の変形量は増大する。弾性変形部33には前述の第1変形量よりも大きな第2変形量が確保される。したがって、弾性変形部33には前述よりも大きな弾性復元力RF3が蓄積される。
こうして弾性サスペンション24の押し付け力は増大する。浮上ヘッドスライダ25は大きな押し付け力で磁気ディスク13の表面に押し付けられる。HDD11に加わった衝撃にも拘わらず浮上ヘッドスライダ25の飛び上がりは阻止されることができる。浮上ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との接触が維持されることから、浮上ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との衝突は確実に回避されることができる。
なお、前述のマイクロアクチュエータ35では、図8に示されるように、圧電素子36ごとに、導電性板素材から電極板42a、42bに向かって分極が形成されてもよい。第1姿勢の確立にあたって、制御回路39は電極板42bから表側の圧電素子36に電圧信号を供給する。第2姿勢の確立にあたって、制御回路39は電極板42aから裏側の圧電素子36に電圧信号を供給する。
その他、前述のマイクロアクチュエータ35では、図9に示されるように、導電性板素材の表裏で4枚の圧電素子36が用いられてもよい。このとき、弾性変形部33側の圧電素子36では電極板42bから電極板42aに向かって分極が形成されると同時に、固定板34側の圧電素子36では電極板42aから電極板42bに向かって分極が形成される。その結果、電極板42a、42bから各圧電素子36に電圧が印加されると、図10に示されるように、弾性サスペンション24は磁気ディスク13に対して規定の姿勢を維持しつつ磁気ディスク13に接近することができる。
加えて、マイクロアクチュエータ35では、図11に示されるように、前述とは反対に電極板42bから電極板42aに向かって分極が形成されてもよい。こういったマイクロアクチュエータ35では、各電極板42a、42bから電圧が印加されると、表側の圧電素子36は板素材の表面に沿って収縮すると同時に、裏側の圧電素子36は板素材の表面に沿って伸張する。このマイクロアクチュエータ35は圧電素子36の原形で規定の第2姿勢を確立する。各圧電素子36に電圧が印加されると、マイクロアクチュエータ35は規定の第1姿勢を確立する。マイクロアクチュエータ35の第1姿勢が確立されると、弾性変形部33は磁気ディスク13から遠ざけられる。
磁気ディスク13の回転中、制御回路39は圧電素子36に制御信号すなわちで電圧信号を供給する。表側の圧電素子36は収縮する。裏側の圧電素子36は伸張する。こうしてマイクロアクチュエータ35は第1姿勢を確立する。浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面から規定の浮上高さHで浮上する。弾性サスペンション24の弾性変形部33には比較的に大きな第1変形量が確保される(図5参照)。弾性変形部33には規定の弾性復元力RF1が蓄積される。弾性変形部33は弾性復元力RF1に基づき規定の押し付け力を発揮する。この押し付け力は浮上ヘッドスライダ25の浮力に釣り合う。
磁気ディスク13の静止時、前述と同様に、マイクロアクチュエータ35の第1姿勢は維持される。弾性サスペンション24の弾性変形部33は第1変形量よりも小さな最小変形量で変形する(図6参照)。弾性変形部33には、弾性復元力RF1よりも小さな弾性復元力RF2が蓄積される。弾性変形部33は弾性復元力RF2に基づき押し付け力を発揮する。こうして浮上ヘッドスライダ25は比較的に小さな押し付け力で磁気ディスク13の表面に押し付けられる。
いま、例えばHDD11に衝撃が加わると、加速度センサ31は衝撃の加速度を検出する。制御回路39は加速度センサ31の出力に応じて押し付け力変更機構26を制御する。各圧電素子36、36に対して電圧の供給は停止される。その結果、マイクロアクチュエータ35は第2姿勢を確立する。こうして第2姿勢が確立されると、前述と同様に、弾性サスペンション24では弾性変形部33の変形量は増大する(図7参照)。弾性変形部33には前述の第1変形量よりも大きな第2変形量が確保される。したがって、弾性変形部33には前述よりも大きな弾性復元力RF3が蓄積される。
こうして弾性サスペンション24の押し付け力は増大する。浮上ヘッドスライダ25は大きな押し付け力で磁気ディスク13の表面に押し付けられる。HDD11に加わった衝撃にも拘わらず浮上ヘッドスライダ25の飛び上がりは阻止されることができる。浮上ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との接触が維持されることから、浮上ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との衝突は確実に回避されることができる。
以上のようなHDD11では、加速度センサ31で衝撃が検知される場合だけでなく、磁気ディスク13の静止中にマイクロアクチュエータ35に対して電圧の供給が停止されてもよい。こうした制御によれば、磁気ディスク13の回転に伴い磁気ディスク13と浮上ヘッドスライダ25との間で相対移動が生起される場合に比べて、磁気ディスク13の静止時に弾性サスペンション24の押し付け力は強められる。浮上ヘッドスライダ25が磁気ディスク13の表面に接触する間、浮上ヘッドスライダ25には常に大きな押し付け力が加えられることができる。
こうした構成によれば、磁気ディスク13の静止時にHDD11に衝撃が加わっても、加速度センサ31の出力が利用されるまでもなく確実に浮上ヘッドスライダ25の飛び上がりは阻止されることができる。加速度センサ31は省略されることができる。磁気ディスク13の静止中にはHDD11に対して電力の供給は完全に停止されることができる。HDD11の消費電力は減少する。ただし、このHDD11では、磁気ディスク13が回転し始める際や、磁気ディスク13の回転が停止される際にはマイクロアクチュエータ35の第1姿勢が確立されることが望まれる。
図12は本発明の第2実施形態に係る磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置(HDD)11aの内部構造を概略的に示す。このHD11aにはいわゆるロードアンロード機構45が組み込まれる。その他、前述の第1実施形態と均等な構成には同一の参照符号が付される。
詳述すると、ロードアンロード機構45は、弾性サスペンション24の先端からさらに前方に延びるロードバー46を備える。ロードバー46は、アクチュエータアーム22の揺動に基づき磁気ディスク13の半径方向に移動することができる。ロードバー46の移動経路上には磁気ディスク13の外側でランプ部材47が配置される。アクチュエータアーム22が待機位置に位置決めされると、ランプ部材47はロードバー46を受け止めることができる。
図13に示されるように、ランプ部材47は、筐体本体12の底板に例えばねじ留めされる取り付け台(図示されず)から水平方向に磁気ディスク13の回転軸に向かって延びるアーム部材48を備える。アーム部材48には、最外周記録トラック16の外側で磁気ディスク13の表裏の非データゾーンに向き合う例えば1対の滑り台49が一体に形成される。各滑り台49には、磁気ディスク13の半径方向外側に向かうにつれて磁気ディスク13の表面から徐々に遠ざかる傾斜面51が規定される。
いま、磁気ディスク13の回転が停止する場面を想定する。情報の書き込みや読み出しが完了すると、動力源27は待機位置に向けて順方向にアクチュエータアーム22を駆動する。浮上ヘッドスライダ25が最外周記録トラック16を越えて非データゾーンすなわちランディングゾーンに向き合うと、ロードバー46は滑り台49の傾斜面51に接触する。さらにアクチュエータアーム22が揺動すると、ロードバー46は傾斜面51を登っていく。ロードバー46が傾斜面51を登るにつれて、浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面から徐々に遠ざかっていく。こうしてロードバー46はランプ部材47に受け止められる。アクチュエータアーム22が完全に待機位置に位置決めされると、ロードバー46は窪み52に受け入れられる。磁気ディスク13の回転は停止する。こうしてロードバー46はランプ部材47上に保持されることから、無風状態にも拘わらず磁気ディスク13に対する浮上ヘッドスライダ25の衝突や接触は回避されることができる。
例えばホスト41からHDD11aが情報の書き込みや読み出しといった指令を受け取ると、まず、磁気ディスク13の回転が始まる。磁気ディスク13の回転が定常状態に達すると、動力源27は前述の順方向とは反対の逆方向にアクチュエータアーム22を駆動し始める。ロードバー46は窪み52から傾斜面51に向かって進んでいく。さらにアクチュエータアーム22が揺動すると、ロードバー46は傾斜面51を下っていく。
こうしてロードバー46が傾斜面51を下っていく間に浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面に向き合う。浮上ヘッドスライダ25には、磁気ディスク13の表面に沿って生成される気流に基づき浮力が付与される。その後、アクチュエータアーム22がさらに揺動すると、ロードバー46は傾斜面51すなわちランプ部材47から離脱する。磁気ディスク13が定常状態で回転する結果、ランプ部材47に支えられなくても浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面から浮上し続けることができる。
このHDD11aでは、前述のようにロードバー46がランプ部材47から離脱する際にマイクロアクチュエータ35の第1姿勢は確立される。マイクロアクチュエータ35で第1姿勢が確立されると、弾性サスペンション24の弾性変形部33は比較的に小さな第1変形量で変形する。弾性変形部33には第1変形量に見合った弾性復元力RF1が蓄積される。弾性変形部33は弾性復元力RF1に基づき所定の押し付け力を発揮する。こうして生成される押し付け力は浮上ヘッドスライダ25の浮力に釣り合う。
磁気ディスク13の回転中、マイクロアクチュエータ35は第2姿勢に維持される。弾性サスペンション24の弾性変形部33には第1変形量よりも大きな第2変形量が確保される。弾性変形部33には大きな弾性復元力RF3が蓄積される。このとき、弾性サスペンション24は浮上ヘッドスライダ25に最大の押し付け力を加える。第2変形量に基づく押し付け力と浮上ヘッドスライダ25の浮力とが釣り合う結果、浮上ヘッドスライダ25の規定の浮上高さHは確立される。
こうした構成によれば、浮上ヘッドスライダ25がランプ部材47から離脱する際に弾性サスペンション24の押し付け力は減少する。浮上ヘッドスライダ25の落下の勢いは弱められる。したがって、浮上ヘッドスライダ25と磁気ディスク13との衝突は極力回避されることができる。落下の勢いが強いと、浮上ヘッドスライダ25は磁気ディスク13の表面に衝突してしまう。こういった衝突は浮上ヘッドスライダ25や磁気ディスク13の損傷を引き起こすことが懸念される。
加えて、このHDD11aでは、ロードバー46がランプ部材47上に保持される間にマイクロアクチュエータ35の第1姿勢が維持されてもよい。こういった構成によれば、浮上ヘッドスライダ25がランプ部材47上に保持される際に弾性変形部33の変形量は最小限に留められることができる。弾性サスペンション24に蓄積される弾性復元力は最小限に抑えられる。したがって、磁気ディスク13の静止中に弾性サスペンション24の負荷は最小限に抑え込まれることができる。
以上のようなHDD11、11aでは、浮上ヘッドスライダ25上の読み出し素子から出力される読み出し信号に基づき押し付け力変更機構26の動作が制御されてもよい。すなわち、制御回路39は、信号処理回路から供給される読み出し信号の電圧値が規定のレベルに満たない場合には、弾性サスペンション24の押し付け力を増大させる制御信号をマイクロアクチュエータ35に供給する。押し付け力の増大に応じて浮上ヘッドスライダ25の浮上高さが低減されれば、読み出し信号の電圧値は高められることができる。その一方で、制御回路39は、読み出し信号の電圧値が規定のレベルを越える場合には、弾性サスペンション24の押し付け力を減少させる制御信号をマイクロアクチュエータ35に供給する。押し付け力の減少に応じて浮上ヘッドスライダ25の浮上高さが増大すれば、読み出し信号の電圧値は低減されることができる。こうして押し付け力変更機構26の働きで読み出し信号の電圧値が調整されれば、浮上ヘッドスライダ25の浮上量には所定の範囲で静的なばらつきは許容されることができる。アクチュエータアーム22に対してヘッドサスペンションアセンブリ23の取り付け精度は緩和されることができる。HDD11、11aの歩留まりは改善される。このとき、押し付け力変更機構26の制御にあたって磁気ディスク13ではデータゾーン17内のサーボ領域に固有の検出用信号パターンが形成されてもよい。
(付記1) 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、筐体に取り付けられて、衝撃を検知する衝撃センサと、衝撃センサの出力に応じて押し付け力変更機構を制御する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記2) 付記1に記載の記録媒体駆動装置において、前記押し付け力変更機構は、第1変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性復元力に基づき弾性押し付け部材に規定の押し付け力を発揮させる第1姿勢と、第1変形量よりも大きな第2変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる第2姿勢との間で変化するマイクロアクチュエータを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記3) 付記2に記載の記録媒体駆動装置において、前記マイクロアクチュエータは、前記弾性押し付け部材に貼り付けられて、電力の供給に応じて伸縮する圧電素子を備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記4) 付記3に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第2姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記5) 付記3に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第1姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記6) 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、押し付け力変更機構の制御に基づき、記録媒体の移動時に比べて記録媒体の静止時に弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記7) 付記6に記載の記録媒体駆動装置において、前記押し付け力変更機構は、第1変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性復元力に基づき弾性押し付け部材に規定の押し付け力を発揮させる第1姿勢と、第1変形量よりも大きな第2変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる第2姿勢との間で変化するマイクロアクチュエータを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記8) 付記7に記載の記録媒体駆動装置において、前記マイクロアクチュエータは、前記弾性押し付け部材に貼り付けられて、電力の供給に応じて伸縮する圧電素子を備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記9) 付記8に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第2姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記10) 付記8に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第1姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記11) 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、記録媒体の静止時に弾性押し付け部材の押し付け力を受け止め、記録媒体から離れた待機位置にヘッドスライダを保持するランプ部材と、少なくともヘッドスライダがランプ部材から離脱する際に押し付け力変更機構の制御に基づき弾性押し付け部材の押し付け力を減少させる制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記12) 付記11に記載の記録媒体駆動装置において、前記制御回路は、前記ヘッドスライダが前記待機位置に保持される際に前記押し付け力変更機構の制御に基づき前記弾性押し付け部材の押し付け力を減少させることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記13) 付記11または12に記載の記録媒体駆動装置において、前記押し付け力変更機構は、第1変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性復元力に基づき弾性押し付け部材に規定の押し付け力を発揮させる第1姿勢と、第1変形量よりも大きな第2変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる第2姿勢との間で変化するマイクロアクチュエータを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記14) 付記13に記載の記録媒体駆動装置において、前記マイクロアクチュエータは、前記弾性押し付け部材に貼り付けられて、電力の供給に応じて伸縮する圧電素子を備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記15) 付記14に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第2姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記16) 付記14に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第1姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記17) 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダに搭載されて、記録媒体に向き合わせられるヘッド素子と、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、ヘッド素子から出力される読み出し信号に基づき押し付け力変更機構の制御信号を生成する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記18) 付記17に記載の記録媒体駆動装置において、前記押し付け力変更機構は、第1変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性復元力に基づき弾性押し付け部材に規定の押し付け力を発揮させる第1姿勢と、第1変形量よりも大きな第2変形量で弾性押し付け部材を変形させ、弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる第2姿勢との間で変化するマイクロアクチュエータを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記19) 付記18に記載の記録媒体駆動装置において、前記マイクロアクチュエータは、前記弾性押し付け部材に貼り付けられて、電力の供給に応じて伸縮する圧電素子を備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記20) 付記19に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第2姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記21) 付記19に記載の記録媒体駆動装置において、前記圧電素子は電力の供給時に前記第1姿勢を確立することを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記22) 記録媒体の静止時に、記録媒体の移動時よりも強い押し付け力で記録媒体に向けてヘッドスライダを押し付けることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法。
(付記23) 所定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける工程と、衝撃センサの出力に基づき衝撃を検知すると、押し付け力を強める工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法。
(付記24) 記録媒体の静止時に所定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける工程と、ヘッドスライダに対して記録媒体が移動する際に押し付け力を弱める工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法。
(付記25) ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に記録媒体に向かってヘッドスライダに所定の押し付け力を加える工程と、ヘッドスライダに加えられる押し付け力がロードアンロード機構のランプ部材に受け止められる際に押し付け力を弱める工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法。
(付記26) ヘッドスライダ上で記録媒体に向き合わせられるヘッド素子から読み出し信号を取得する工程と、読み出し信号の強弱に基づきヘッドスライダに加えられる押し付け力を調整する工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法。
(付記27) 付記26に記載の記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法において、前記読み出し信号は、記録媒体のサーボ領域に形成される浮上高さ検出用信号パターンに基づき生成されることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法。
11 記録媒体駆動装置すなわちハードディスク駆動装置(HDD)、12 筐体、13 記録媒体としての磁気ディスク、24 弾性押し付け部材としての弾性サスペンション、25 ヘッドスライダ、26 押し付け力変更機構、31 衝撃センサとしての加速度センサ、35 マイクロアクチュエータ、36 圧電素子、39 制御回路、45 ロードアンロード機構、47 ランプ部材、H 規定の浮上高さ。
Claims (5)
- 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、筐体に取り付けられて、衝撃を検知する衝撃センサと、衝撃センサの出力に応じて押し付け力変更機構を制御する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
- 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、押し付け力変更機構の制御に基づき、記録媒体の移動時に比べて記録媒体の静止時に弾性押し付け部材の押し付け力を増大させる制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
- 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、記録媒体の静止時に弾性押し付け部材の押し付け力を受け止め、記録媒体から離れた待機位置にヘッドスライダを保持するランプ部材と、少なくともヘッドスライダがランプ部材から離脱する際に押し付け力変更機構の制御に基づき弾性押し付け部材の押し付け力を減少させる制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
- 筐体と、筐体に収容される記録媒体と、筐体に収容されるヘッドスライダと、ヘッドスライダに搭載されて、記録媒体に向き合わせられるヘッド素子と、ヘッドスライダが規定の浮上高さで浮上する際に規定の押し付け力で記録媒体に向かってヘッドスライダを押し付ける弾性押し付け部材と、弾性押し付け部材の押し付け力を変更する押し付け力変更機構と、ヘッド素子から出力される読み出し信号に基づき押し付け力変更機構の制御信号を生成する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
- 記録媒体の静止時に、記録媒体の移動時よりも強い押し付け力で記録媒体に向けてヘッドスライダを押し付けることを特徴とする記録媒体駆動装置用ヘッドスライダの押し付け力制御方法。
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