JPH0448474A - ヘッド移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、記録媒体に対して情報の記録あるいは再生を
行う記録再生ヘッドを移動させるヘッド移動装置に関す
るものである。

［従来の技術］ この種のヘッド移動装置として、コンピュータの外部記
憶装置等として用いられるフレキシブルな磁気ディスク
、いわゆるフロッピーディスクに対して情報の記録再生
を行うフロッピーディスクドライブ装Ｍ（以下ＦＤＤと
いう）かある。

第１１図、第１２図において、ＦＤＤ装置は駆動源とし
てホイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０を有し、このボイ
スコイルモータｌＯのヨーク１２内にはマグネット１４
とコイル１６ａを有する移動子１６か設けられている。

移動子１６にはキャリッジ１８か一体的に取り付けられ
ており、コイル１６ａに電流か流されるとマグネット１
４の磁界との相互作用によって移動子１６か移動されて
、それと一体にキャリッジ１８か移動される。

キャリッジ１８にはへットアーム２０か一体的に取り付
けられている。ヘッドアーム２０はキャリッジ１８をキ
ャリッジの移動方向に貫通し、装置に固定されている一
対のガイドバー２２．２２に案内されて、ディスク２４
の中心に接近する方向及びこれから離れる方向ヘシーク
し、ヘッド２６を所定のトラック位置に移動させること
かてきる。

キャリッジ１８はガイドバー２２の軸に滑り軸受ｌＯＯ
を介して、摺動するように保持されている。ヘッドアー
ム２０には一体の記録再生ヘッド２６が設けられており
、周知のようにこのヘッド２６によってディスクの両面
に情報が記録され、読み出され、あるいは消去される。

さらに前記ガイドバー２２と平行にエンコーダ２８か設
けられており、このエンコーダ２８はキャリッジ１８に
形成された案内用の切欠部１８ａに挿通され、かつ弾性
部材を介して装置に固定されている。

エンコーダ２８にはスリット２８ａか等間隔て形成され
ており、キャリッジ１８内に配置された不図示のフォト
インタラプタの発光素子から発射される光をスリットを
介して受光素子で受光し、通過したスリットの数を計数
することによって移動子１６及びそれと一体のキャリッ
ジ１８の移動量、すなわちヘッド２６の移動量を検出す
ることかできる。

エンコーダ２８は、キャリッジ１８のほぼ中央で、ヘッ
ド２６の移動中心線Ｍ近傍にヘッド移動方向に沿って配
置されている。そしてエンコーダ２８をまたぐ形でキャ
リッジ１８にフォトインタラプタ３０か取り付けられて
いる。このフォトインタラプタ３０には、たとえば２組
の発光素子と受光素子か設けられており、キャリッジ１
８の移動に伴って通過したエンコーダのスリットを検出
することによってキャリッジの移動量すなわちヘッド２
６の移動量が検出される。

次に、以上のような構成のＦＤＤ装置の制御について、
第１３図に示す回路図を用いて説明する。

不図示のキーボード等の入力手段あるいはマイクロプロ
セッサのメモリ等を介してヘッド２６の移動先か決定さ
れて、信号線ａから移動命令か送出され、加算器５４．
パワーアンプ５０を介してボイスコイルモータ（ＶＣＭ
）１０か駆動される。ボイスコイルモータ１０か駆動さ
れると、コイル１６ａに流れる電流とマグネット１４と
の相互作用によって移動子１６及びこれと一体に固定さ
れたキャリッジ１８かガイドバー２２に沿って移動され
る。

キャリッジ１８か移動されると、このキャリッジと一体
的に設けられたフォトインタラプタ３０と装置に固定さ
れているエンコーダ２８の作用によってキャリッジの移
動に関する情報かたとえば９０＠位相をずらせた２つの
信号φＡ、φＢとしてエンコーダ２８から出力される。

エンコーダ２８の出力信号は、まず後段の差動アンプ５
２に入力されて１両信号波形の交点すなわち位相差ゼロ
の点を基準としてヘッド位置の粗い位置決めか行なわれ
、差動アンプ５２の出力か粗い位置信号すとして後段の
加算回路５４へ入力される。

また、前記エンコーダ２８の出力信号は後段のコンパレ
ータ５６，５８にそれぞれ入力されて所定の値と比較さ
れた後にその出力か後段のトラックカウンタ６０へ入力
されて正方向あるいは逆方向にカウントか行なわれ、そ
の出力が現在ヘッドかトラックのどの位置にあるかを示
す現在位置信号Ｃとしてマイコン６２に入力される。

また、ＦＤＤ装置には、第１１図と第１２図には示され
ていないか、キャリッジ１８の移動速度を検出する速度
検出器６４か設けられており、この速度検出器６４て検
出されたキャリッジの移動速度に関する情報か後段のア
ンプ６６て増幅されて１位相補償回路６７へ入力され、
位相補償された信号ｄか加算回路５４へ入力されて、位
相の狂いによる発振か生じるのを防止する。またアンプ
６６からの信号ｆは速度制御するためにマイコン６２に
入力される。

更に速度検出器６４て検出され、アンプ６６て増幅され
たキャリッジの移動速度に関する信号は、微分回路６８
へ入力されて後段のコンパレータ７０において所定の値
と比較される。このコンパレータ７０の基準値を越える
速度変動か生じた場合にはコンパレータからの出力信号
ｅかマイコン６２に印加されて、たとえば書込みを禁止
するなどして、衝撃によるデータ破壊か防止される。

更に、ヘッド２６自体によってフロッピーディスク２４
上に記録されているトラックのサーボ情報か検出されて
後段のアンプ７２て増幅され、位置誤差検出回路７４に
入力されて、トラック追従の位置誤差信号ｇかマイコン
６２に入力される。

このようにして直接加算回路５４へ入力される粗い位置
信号すと位相補償された速度信号ｄ並びにマイコン６２
へ入力される現在位置信号Ｃ１速度信号ｆ、速度変動に
よる書込み時の衝撃防止信号ｅ及びトラック追従のサー
ボ信号ｇに従ってキャリッジ１８及びそれと一体に移動
されるヘッド２６の正確な移動制御か行なわれ、たとえ
ばマイコン６２内の目標位置のカウント値と、エンコー
ダ２８の移動に伴ってトラックカウンタ６０によって得
られたカウント値か一致すると、信号ａか「０」となり
、差動アンプ５２か「０」のとき、すなわち所定のスリ
ット位置に対応したトラック位置てヘッドか停止するこ
とになる。

［発明か解決しようとする課題］ しかしなから、上記のような従来のＦＤＤ装置に用いら
れているヘッド移動装置ては、ガイドバー２２と滑り軸
受１００の接触部における静止摩擦か大きく、キャリッ
ジ１８の摺動に際し、ボイスコイルモータｌＯの駆動力
に対して、ヒステリシスか発生し、高精度のトラックキ
ングをすることか゛てきなくなる問題かあった。即ち、
記録容量が太きくＩＯＭＢ以上のＦＤＤ装置においては
、トラック密度か大きくて、トラック輻か数１０Ｉｉｌ
ｌとなり、安定した記録と再生を行うためには、サーボ
機構により、トラックずれか数μ−という精密なトラッ
キングをすることか要求されてきている。しかし、ガイ
ドバー２２と滑り、軸受１００の接触部の静止摩擦か大
きく、摺動するキャリッジ１８の変位に大きなヒステリ
シスか発生し、高精度のトラッキングをすることが困難
となる問題があった。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものて
、キャリッジの変位にヒステリシスが生じることなく、
安定したヘッド移動装置を提供することを目的とするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明のヘッド移動装置は
、記録あるいは、再生ヘッドを搬送するキャリッジに滑
り軸受を設け、前記滑り軸受をガイドするガイドバーを
備えたヘッド移動装置において、前記滑り軸受を、前記
ガイドバーに対して相対的に変位運動させる運動手段を
備えたものである。

［作用］ 上記の構成における前記運動手段により、前記滑り軸受
を変位運動させることによって、滑り軸受と前記ガイド
バーとの摩擦を低減し、キャリッジの変位におけるヒス
テリシスの発生か抑制される。

［実施例］ 第１図は本発明であるヘッド移動装置の第１実施例の要
部斜視図てあり、第２図は本発明の第１実施例の要部拡
大図である。第１乃至第２図中。

従来のＦＦＤ装置である第１１図乃至１３図と同−符号
及び同一の構成については同一もしくは相ちする機能を
有するのて説明は省略する。

第１図においてキャリッジ１８内にはバイモルフ型圧電
素子１０１か設けられており、滑り軸受ｌＯＯに係合し
ている。滑り軸受１００は、キャリッジ１８のガイド穴
１８ｂに、矢印Ａ方向に摺動自在に設置されており、ま
た腕部１００ａかキャリッジ１８に取り付けられたバイ
モルフ型圧電素子１０１に係合している。バイモルフ型
圧電素子１０１は、弾性シム１０１ａかキャリッジ１８
に取付けられており、その両側に圧電板１０１ｂが設け
られている。なお、滑り軸受１００はガイドバー２２の
軸方向には動けないようになっている。

上記の構造において、次に動作について説明する。

バイモルフ型圧電素子１０１に交流電圧を印加するとバ
イモルフ型圧電素子１０１は、矢印２方向に振動しその
振動は腕部１００ａを介して滑り軸受１００に伝達され
、滑り軸受１００か矢印Ａ方向に振動する。するとガイ
ドバー２２と滑り軸受１００の接触部に微少振動か与え
られ、ガイドバー２２と滑り軸受１００の接触部の摩擦
は静止摩擦から動摩擦の状態に移行する。従って、キャ
リッジ１８はガイドバー２２の軸上に、動摩擦に近い状
態に保持されているのて、ボイスコイルモータｌＯの適
正な駆動力により、滑らかに摺動することかてきヒステ
リシスの発生か制御される。もしガイドバー２２に上記
のような微少振動か与えられないと、キャリッジ１８は
ガイドバー２２の軸上に静止状態で保持されるのて、キ
ャリッジ１８を摺動させるために動摩擦よりも大きな静
止摩擦に対抗した過大の駆動力が必要となる。

即ち滑り軸受１００に微少振動を与えないと、キャリッ
ジ１８は適正な変位でガイドバー２２の軸上を摺動せず
にヒステリシスを発生する。

上記のように、滑り軸受１００に微少振動を与えること
によりキャリッジ１８がガイドバー２２の軸上に動摩擦
に近い状態で保持されるから、ガイドバー２２の軸方向
へ滑らかに摺動しヒステリシスの発生か抑制されるのて
サーボ機構による精密な制御を行うことかできる。

次に、本発明の第２実施例を第３図に基づいて説明する
。

第３図において、キャリッジ１８には、積層型圧電素子
１０３か取付けられており、さらに伝達部材１０４か図
のように取付けられ、キャリッジ１８に摺動自在に保持
された滑り軸受１００にハネ１０５によって接触してい
る。また滑り軸受１００内にはガイドバー２２が貫通し
ている。

上記構成において、以下にこの動作を説明する。

積層型圧電素子１０３に交流電圧を印加すると、積層型
圧電素子１０３は、矢印２方向に振動し伝達部材１０４
も同様に振動する。伝達部材１０４はハネ１０５によっ
て滑り軸受１０４に圧接しているのて両者の摩擦力によ
って滑り軸受１００は矢印Ａ方向に振動することになる
。

したかって、上記第１実施例同様に、キャリッジ１８は
ガイドバー２２の軸上を適正に変位することかでき、そ
れにより滑らかに摺動しヒステリシスの発生か抑制され
る。

また、本発明の第３実施例を第４図に示す図に基づいて
説明する。

第４図において、キャリッジ１８にスライダ１０２ａと
圧電素子１０２ｂを組み合わせた超音波モータ１０２か
設けられており、圧電素子１０２ｂかキャリッジに固定
されており、その内周に滑り軸受１００が固定されたス
ライダ１０２ａが備えられている。

上記構成において、以下この動作を説明する。

圧電素子１０２ｂに交流電圧を印加すると、スライダ１
０２ａと滑り軸受１００が矢印入方向に振動する。した
かって、本実施例においても上記第１実施例と同様に、
キャリッジ１８はガイドバー２２の軸上を適正に変位す
ることかてき、滑らかに摺動しヒステリシスの発生が抑
制される。

さらに、本発明の第４実施例を第５図に基づいて説明す
る。

第５図において、キャリッジエ８には管状圧電素子１０
４か取付けてあり、この管状圧電素子１０４に滑り軸受
１００が固定されている。また、弾性体１０５か、滑り
軸受１００に弾性を与えて支持している。さらに、滑り
軸受１００は、キャリッジ１８のガイド穴１８ｂに軸方
向に案内されている。

上記の構成において、以下にこの動作を説明する。

第５図の管状圧電素子１０４は、第６図に詳細に示すよ
うに円筒状をしており交流電圧を印加することで矢印Ｚ
方向に振動する。そうすると滑り軸受ｌＯＯは、ガイド
バー２２の軸方向に振動があたえられる。その軸方向の
微少振動により、ガイドバー２２と滑り軸受１００の接
触部は、動摩擦の状態に移行し、キャリッジ１８は常に
適正な駆動力により、ガイドバー２２の軸方向に滑らか
に摺動し、ヒステリシスの発生か抑制される。

次に本発明の第５実施例を第７図に基づいて説明する。

この場合は、第５図、第６図に示す第４実施例と同様に
管状圧電素子１０４を使っているか滑り軸受１００の両
側に１ケづつ用いられており、前記実施例と同様に矢印
Ｚ方向に振動か与えられる。

さらに、本発明の第６実施例を第８図に基づいて説明す
る。

第８図において、キャリッジ１８には、バイモルフ型圧
電素子１０１の弾性シム１０１ａか取付けられており、
その両側には圧電板１０１ｂが設けられている。滑り軸
受１００はキャリッジ１８のガイド穴１８ｂに案内され
ておりその溝部１００ｂには、バイモルフ型圧電素子１
０１が係合している。

上記構成において、以下にこの動作を説明する。

バイモルフ型圧電素子１０１に交流電圧を印加すると、
滑り軸受１００は、矢印Ｚ方向に振動するため、前述し
た第４、第５実施例と同様にその軸方向に微少振動か与
えられることとなる。

次に、本発明の第７実施例を第９図に基づいて説明する
。

第９図において、キャリッジ１８には、円筒層の圧電素
子１０６が取付けられておりその内周には、滑り軸受１
００か設けられている。この圧電素子１０６は、交流電
圧を印加すると図のＺ方向に振動する構造となっている
。すなわち滑り軸受ｌＯＯの径方向に微少振動を発生さ
せることか出来るため前述した各実施例と同様に滑り軸
受１００とガイドバー２２の接触部は、動摩擦の状態に
移行する。

さらにまた２本発明の第８実施例を第１０図に示すか、
この場合は、円筒状の圧電素子１０６のキャリッジ１８
に固定されている部分に対して滑り軸受１００か取付け
られている部分か矢印Ｚ方向に振動するため、前述した
実施例と同様の効果か得られる。

なお、各実施例においては、ＦＤＤ装置におけるヘッド
移動装置を例に説明してきたか、これに限らずハードデ
ィスク装置、光デイスク装置、光磁気ディスク装置等の
ヘッド移動装置に用いた場合にも同様の効果か得られる
ものである。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、キャ
リッジの変位におけるヒステリシスの発生を抑制するこ
とかてき、安定したヘッドの移動を行うことかできるヘ
ッド移動装置を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明であるヘッド移動装置の第１実施例の要
部斜視図、第２図は本発明の第１実施例の要部拡大図、
第３図は本発明の第２実施例を示す要部拡大図、第４図
は本発明の第３実施例を示す要部拡大図、第５図は本発
明の第４実施例を示す断面図、第６図は第５図の圧電素
子の斜視図、第７図は本発明の第５実施例を示す断面図
、第８図は本発明の第６実施例を示す断面図、第９図は
本発明の第７実施例を示す断面図、第１Ｏ図は本発明の
第８実施例を示す断面図、第１１図は従来のＦＤＤ装置
の上面図、第１２図は従来例のＦＤＤ装置の要部斜視図
、第１３図は従来及び本発明のヘッド位置制御回路のブ
ロック回路図である。 図中。 １８：キャリッジ ＩＯボイスコイルモータ ２８：エンコータ ２６：ヘッド ２２・ガイドバー １００：滑り軸受 １０１：ハイモルフ型圧電素子 １０２：超音波モータ １０３：積層型圧電素子 １０４．１０６　：管状圧電素子 １０５゛弾性体 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 第 図 本１９目ｎ第１寅ｌ恒例の、要噛ｐ余斗羽Ｃ内第 図 本発明の第２実施例を示す警部拡大図 １０１０騨性ス 第 図 ＄牟昭／７第１突拒ダ伎ホ十引頚デ人図第 図 、すれ肪第鉄服舊ｊトポ７要暑Ｂ拡大図第 図 木箱昭σ第４突施分臣ホ７融図 第 図 木木朗の第５突方ｂ４列林１才所り図 第 図 し４きしｈＭ／）＠６ｔカｌＱｆｌｌＫＭＴ１ｆｒ＋ｌ
！＋［！１第 図 ＦＤＤ哀！／）Ｌ面図 第 図 木々１ｎのＹ７突乏俟１ｐ丞７時面図 第 １゜ 図 木々兜肋第８突施４列ｐ示す（５）を図１６ａコイル ＼ 第 図 ＦＤＤ漱、ｔ　／ｌ−１し粕壓７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録あるいは、再生ヘッドを搬送するキャリッジ
   に滑り軸受を設け、前記滑り軸受をガイドするガイドバ
   ーを備えたヘッド移動装置において、 前記滑り軸受を、前記ガイドバーに対して相対的に変位
   運動させる運動手段を備えたことを特徴とするヘッド移
   動装置。
2. （２）変位遅動させる運動手段は、滑り軸受を圧電素子
   で駆動することを特徴とする請求項（１）に記載のヘッ
   ド移動装置。