JPH08195050A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】装置の出荷時または停止時にヘッド１をヘッド
退避領域２１に移動、固定するのを達成できる実施方法
とその装置を提供する。 【構成】ディスク５面上のヘッド退避領域２１を、ヘッ
ド１がディスク５面上を移動する範囲のディスク５最内
周位置に設け、ディスク５面上の半径方向が任意のヘッ
ド１位置でヘッド１とディスク５が接触するとき、その
摩擦力がはたらく方向によって常にキャリッジ３が内周
側に回転するように、ヘッドｙａｗ角１ｂを設定する。
または、ディスク５面上の半径方向が任意のヘッド１位
置において常にヘッドｙａｗ角１ｂが存在するようにヘ
ッド１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの記憶装
置の一つである磁気ディスク装置に係り、ディスク面上
のヘッド退避領域を、ヘッドがディスク面上を移動する
範囲のディスク最内周位置に設け、ディスク面上の半径
方向が任意のヘッド位置でヘッドとディスクが接触する
とき、その摩擦力がはたらく方向によって常にキャリッ
ジが内周側に回転するように、ヘッドｙａｗ角を設定す
る。または、ディスク面上の半径方向が任意のヘッド位
置において常にヘッドｙａｗ角が存在するようにヘッド
を設ける。また、ヘッドをディスク面上の特定の位置に
一時的に固定するための、キャリッジ固定機構を備え
る。また、キャリッジ固定機構の固定力を、外部からの
衝撃あるいは振動によってキャリッジが移動しようとす
る力よりも大きくする。また、キャリッジと共に回転す
る部分に磁性部材を設け、キャリッジを揺動するための
ボイスコイルモ−タを構成するマグネットの漏洩磁束を
利用して上記磁性部材を引き寄せるマグネットリトラク
ト機構を備え、上記マグネットリトラクト機構によって
磁性部材がマグネットに引き寄せられることが可能なデ
ィスク面上のヘッド位置の範囲内に、ヘッドｙａｗ角が
消滅する位置を設ける。また、ヘッドがディスク面上を
移動する範囲のディスク最内周位置で、ヘッドｙａｗ角
が最小角度となるようにヘッドを設ける。

【０００２】以上により、更に装置の小型化及び薄型
化、高記録密度化、高信頼度化、低消費電力化、低価格
化、情報処理速度の高速化をはかる実施方法とその装置
に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来からヘッドをディスク面上のヘッド
退避領域に移動、固定する手段として、特開平６−２４
３６０５（以下第一の従来例という。）及び特開平６−
２５１５１７（以下第二の従来例という。）に記載の例
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置は、
ノートブック型パソコン１９（図７）の内部に実装され
るなど、従来から小型化及び薄型化が要求されている。
また、ノートブック型パソコン１９は外部からの給電以
外に、内部にバッテリーを搭載し身近にコンセントが無
くても使用できるタイプが主流であることから、低消費
電力化についても要求されている。この他にも、装置の
信頼性や低価格化、情報処理速度の高速化が要求されて
いることはいうまでもない。

【０００５】磁気ディスク装置は、小型化及び薄型化の
要求からヘッド１の薄膜技術による小型化によってディ
スク５の積層間隔を縮小することで高さ方向を縮小し、
また、ヘッド１のディスク５面上に対する浮上高さを低
減して、ディスク５の面上に記録するディスク５半径方
向のピッチを縮小しディスク５の直径を縮小することで
幅方向を縮小して上記要求を達成してきた。このような
高記録密度化を達成するために、ディスク５の品質は高
い水準が要求されており、装置に搭載後もこれを維持し
なければならないので、装置の出荷時や停止時に外部か
らの衝撃や振動によってヘッド１がディスク５面上に記
録された情報を損傷しないようにディスク５面上にヘッ
ド退避領域２１（図１）を設けて装置の出荷時や停止時
にヘッド１がこの領域内に一時的に固定できるようにし
ていた。このヘッド退避領域２１はヘッド１が情報を記
録しない領域である。また、停止時に面精度の良いディ
スク５面上とヘッド１の面が吸着して装置の起動時にス
ピンドルモ−タ６が回転できなくなる事故を防止するた
めに、一般的にヘッド退避領域２１は、吸着したヘッド
１に対してスピンドルモ−タ６の起動トルクが最も大き
く働くディスク５面上の位置、すなわち、ヘッド１がデ
ィスク５面上を移動する範囲のディスク５最内周位置に
設けている。また、この領域内にヘッド１を一時的に固
定する方法として、第一の従来例及び第二の従来例にあ
るような方式が検討されてきたが、これまでの技術では
以下のような問題があった。

【０００６】第一の従来例によれば、ヘッド退避領域２
１にヘッド１を一時的に移動、固定する方法としてヘッ
ド１を固定するためのア−ム及び磁石があり、また、こ
れを備えるためのスペ−スが必要であり、装置の小型化
及び薄型化、低価格化に問題がある。

【０００７】第二の従来例によれば、ヘッド退避領域２
１にヘッド１を一時的に移動、固定する方法として磁性
部材を引き寄せるための専用の磁石があり、低価格化に
問題がある。

【０００８】以上の従来例の他に、第二の従来例にある
磁性部材を、ボイスコイルモ−タ２を構成するマグネッ
ト２ａの漏洩磁束を利用して引き寄せるマグネットリト
ラクト機構がある。上記マグネットリトラクト機構によ
れば、第一の従来例及び第二の従来例にある高価な磁石
を専用に設ける必要が無いので比較的低価格な構造で、
ヘッド退避領域２１にヘッド１を一時的に移動、固定す
ることができる。しかし、上記マグネットリトラクト機
構においても、以下のような問題がある。

【０００９】ボイスコイルモ−タ２は、ヘッド１をディ
スク５面上の所望の位置に精度良く位置決めするための
キャリッジ３を移動させるものである。情報処理速度を
速くするためにキャリッジ３を速く移動させる必要があ
る。しかし、小型化及び薄型化によりボイスコイルモ−
タ２の実装スペ−スがとれないこと、低消費電力化から
キャリッジ３に固定しているコイル９にあまり大きな電
流を流せないことから、マグネット２ａは従来から高磁
束密度のものを既に採用している。磁性部材を引き寄せ
る力が最も大きいマグネット２ａの位置は、最も漏洩磁
束が集中している部分であるマグネット２ａの中央部近
傍である。ヘッド１がヘッド退避領域２１にあるときに
磁性部材の位置が漏洩磁束の集中している位置の近傍に
くるようになっている。また、ヘッド１がディスク５面
上の最外周位置にあっても磁性部材が漏洩磁束に引き寄
せられなければならない。しかし、磁性部材を引き寄せ
る力は、本来のボイスコイルモ−タ２の役割であるキャ
リッジ３を移動させる力を妨げるものであり、装置の稼
働時には、キャリッジ３を移動させるときの負荷とな
る。これを、磁性部材の負荷という。従って、この磁性
部材の負荷を無視できる程度、コイル９に大きな電流が
必要となることから低消費電力化または情報処理速度の
高速化に問題がある。また、マグネット２ａの磁束を効
率良くキャリッジ３を移動させる力に結び付けるために
も、漏洩磁束が多いことは好ましくない。また、キャリ
ッジ３は任意の回転軸を中心にして片側にヘッド１を備
え回転軸に対抗する位置にコイル９を備えており、回転
軸にベアリング（図示せず）を介してキャリッジ３を設
け、これを揺動させる構造から、キャリッジ３と共に回
転する部分の質量をヘッド１位置に換算したものを低減
しなければならない。すなわち、キャリッジ３自体の質
量を低減することの他に、キャリッジ回転中心３ａから
距離が離れている部分ほど軽量化されなければならな
い。キャリッジ３自体の質量が大きかったり、キャリッ
ジ回転中心３ａから距離が離れている部分が軽量化され
ていない場合、キャリッジ３を移動させるときの負荷の
原因となる。これを、キャリッジ３回転負荷という。ま
た、キャリッジ回転中心３ａからコイル９の力が発生す
るところまでの距離は、長いほどコイル９の力を必要と
しない。但し、スペ−スがないことからこの距離には限
度がある。また、ヘッド１の信号をリードライト制御基
板１２に伝達することやコイル９を駆動する電力を供給
するために、キャリッジ３の側面に固定しているＦＰＣ
（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）（フレキシブルプリント基板）１
４ａ（図１）がある。ＦＰＣ（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）（フ
レキシブルプリント基板）１４ａは、剛性が高いほど曲
率が小さくなるに従い、反発力が大きくなる。（以下、
ＦＰＣの反力という。）図１のような実装状態で剛性が
高いＦＰＣ（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）（フレキシブルプリン
ト基板）１４ａを使用している場合、ヘッド１がディス
ク５面上の最外周位置にあるとき、最も反発力が大きく
なる。従来このＦＰＣの反力を利用してヘッド１をディ
スク５面上の最内周位置に設けられたヘッド退避領域２
１に移動させるものがあるが、上記磁性部材の負荷と同
様に、ＦＰＣの反力はキャリッジ３を移動させるときの
負荷となる。従って、装置の稼働時には、ＦＰＣの反力
を無視できる程度、コイル９に大きな電流が必要となる
ことから低消費電力化または情報処理速度の高速化に問
題がある。

【００１０】また、装置の停止時、スピンドルモ−タ６
の回転数が低下してヘッド１の浮上高さが低下すること
から、ヘッド１がディスク５面上と接触するため、ヘッ
ド退避領域２１にヘッド１を移動する手段が上記従来例
の場合、キャリッジ３回転負荷に加えて、この時の、ヘ
ッド１とディスク５の摩擦力も考慮し、マグネット２ａ
が磁性部材を引き寄せる力を設定しなければならない。

【００１１】また、一般的に従来からのヘッドｙａｗ角
１ｂの設定は、ヘッドｙａｗ角１ｂが無い位置をディス
ク５面上の半径方向でヘッド１が移動する範囲の中間近
傍に設けて、その位置からディスク５面上の外周あるい
は内周に移動するに従いヘッドｙａｗ角１ｂが大きくな
るように設定されていた。

【００１２】以上に記載の従来技術では、装置の小型化
及び薄型化、高記録密度化、高信頼度化、低消費電力
化、低価格化、情報処理速度の高速化に対して配慮され
ておらず問題があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、ディスク５面上のヘッド退避領域２１を、ヘッド１
がディスク５面上を移動する範囲のディスク５最内周位
置に設け、ディスク５面上の半径方向が任意のヘッド１
位置でヘッド１とディスク５が接触するとき、その摩擦
力がはたらく方向によって常にキャリッジ３が内周側に
回転するように、ヘッドｙａｗ角１ｂを設定する。また
は、ディスク５面上の半径方向が任意のヘッド１位置に
おいて常にヘッドｙａｗ角１ｂが存在するようにヘッド
１を設ける。また、ヘッド１をディスク５面上の特定の
位置に一時的に固定するための、キャリッジ３固定機構
を備える。また、キャリッジ３固定機構の固定力を、外
部からの衝撃あるいは振動によってキャリッジ３が移動
しようとする力よりも大きくする。また、キャリッジ３
と共に回転する部分に磁性部材２０を設け、キャリッジ
３を揺動するためのボイスコイルモ−タ２を構成するマ
グネット２ａの漏洩磁束を利用して上記磁性部材２０を
引き寄せるマグネットリトラクト機構を備え、上記マグ
ネットリトラクト機構によって磁性部材２０がマグネッ
ト２ａに引き寄せられることが可能なディスク５面上の
ヘッド１位置の範囲内に、ヘッドｙａｗ角１ｂが消滅す
る位置を設ける。また、ヘッド１がディスク５面上を移
動する範囲のディスク５最内周位置で、ヘッドｙａｗ角
１ｂが最小角度となるようにヘッド１を設ける。

【００１４】以上の手段によって解決できる。

【００１５】

【作用】ディスク５面上のヘッド退避領域２１を、ヘッ
ド１がディスク５面上を移動する範囲のディスク５最内
周位置に設け、ディスク５面上の半径方向が任意のヘッ
ド１位置でヘッド１とディスク５が接触するとき、その
摩擦力がはたらく方向によって常にキャリッジ３が内周
側に回転するように、ヘッドｙａｗ角を設定する。また
は、ディスク５面上の半径方向が任意のヘッド１位置に
おいて常にヘッドｙａｗ角１ｂが存在するようにヘッド
１を設ける。装置の停止時ヘッド１は、スピンドルモ−
タ６の回転数が低下してヘッド１の浮上高さが低下する
ことから、ヘッド１がディスク５面上と接触する。ヘッ
ドｙａｗ角１ｂ設定は、ディスク５回転方向に対してヘ
ッド１を浮上させるために設けられたレ−ル１ａの側面
１ｄに対する摩擦抵抗が最も少なくなる位置、すなわ
ち、ヘッドｙａｗ角１ｂが消滅する位置を、ヘッド１が
ディスク５面上を移動する範囲のディスク５最内周位
置、あるいは、それよりも更に内周位置に設定する。ヘ
ッド１は、ディスク５面上の半径方向が任意の位置で、
レ−ル１ａの側面１ｄに対する摩擦抵抗によって常にキ
ャリッジ３が内周側に回転し、ヘッド退避領域２１に移
動する。以上により、新たな部品を追加することなく、
装置の停止時、スピンドルモータ６の惰性回転中にヘッ
ド１をヘッド退避領域２１に移動することを可能とす
る。

【００１６】また、ヘッド１を特定の位置に一時的に固
定するための、キャリッジ３固定機構を兼ね備えること
によって、ヘッド１は装置の出荷時または停止時に、ヘ
ッド退避領域２１に固定されることから、外部からの衝
撃あるいは振動によってヘッド１がディスク５面上に記
録された情報を損傷したり、停止時に面精度の良いディ
スク５面上とヘッド１の面が吸着して装置の起動時にス
ピンドルモ−タ６が回転できなくなるという事故を防止
する。

【００１７】また、キャリッジ３固定機構の固定力を、
外部からの衝撃あるいは振動によってキャリッジ３が移
動しようとする力よりも大きくすることから、ヘッド１
は装置の出荷時または停止時に、ヘッド退避領域２１か
ら離脱することがない。

【００１８】また、キャリッジ３と共に回転する部分に
磁性部材２０を設け、キャリッジ３を揺動するためのボ
イスコイルモ−タ２を構成するマグネット２ａの漏洩磁
束を利用して上記磁性部材２０を引き寄せるマグネット
リトラクト機構を備え、上記マグネットリトラクト機構
によって磁性部材２０がマグネット２ａに引き寄せられ
ることが可能なディスク５面上のヘッド１位置の範囲内
に、ヘッドｙａｗ角１ｂが消滅する位置を設ける。装置
の停止時ヘッド１は、スピンドルモ−タ６の回転数が低
下してヘッド１の浮上高さが低下することから、ヘッド
１がディスク５面上と接触する。ヘッドｙａｗ角１ｂ
は、ディスク５回転方向に対してヘッド１を浮上させる
ために設けられたレ−ル１ａの側面１ｄに対する摩擦抵
抗が最も少なくなる位置、すなわち、ヘッドｙａｗ角１
ｂが消滅する位置を、キャリッジ３と共に回転する部分
に設けられた磁性部材２０が、キャリッジ３を揺動する
ためのボイスコイルモ−タ２を構成するマグネット２ａ
の漏洩磁束によって引き寄せることが可能なディスク５
面上の範囲内に設定する。よって、ヘッド１は、ディス
ク５面上でレ−ル１ａの側面１ｄに対する摩擦抵抗によ
って、磁性部材２０をマグネット２ａの漏洩磁束によっ
て引き寄せることが可能なディスク５面上の範囲内であ
るところの、ヘッド退避領域２１近傍に移動する。次
に、キャリッジ３の磁性部材２０がマグネット２ａの漏
洩磁束によって引き寄せられることによって、ヘッド１
はヘッド退避領域２１に固定される。以上により、新た
な部品を追加することなく、装置の停止時にヘッド１を
ヘッド退避領域２１に移動することを可能とする。ま
た、装置の出荷時においては、キャリッジ３動作時の磁
性部材の負荷、ＦＰＣの反力を最小限にした状態で、ヘ
ッド１をヘッド退避領域２１に固定することを可能とす
る。

【００１９】また、ヘッド１がディスク５面上を移動す
る範囲のディスク５最内周位置で、ヘッドｙａｗ角１ｂ
が最小角度となるようにヘッド１を設けることから、ヘ
ッド１がディスク５面上の全ての位置で、できるだけ均
一な浮上高さを得られるようにする。

【００２０】

【実施例】磁気ディスク装置の基本構造を以下に説明す
る。

【００２１】アルミニウムまたは硝子を基板材料としそ
の表面に磁性膜を形成した磁気的に情報を保持するディ
スク５（図１）は、スピンドルモ−タ６により回転駆動
させる。スピンドルモータ６は、ステンレスを素材とす
るモータシャフト６ｆと、この上下に圧入したモータベ
アリング６ｂ（図２）を介して精度良く回転するアルミ
ニウムを素材とするハブ６ａがあり、ハブ６ａは、軸方
向にスプリング（図示せず）で予圧をかけられている。
モータシャフト６ｆのモータベアリング６ｂ間に固定さ
れたモータコイル６ｄとそれに対向するハブ６ａ内面に
永久磁石のモータ磁石６ｃを固定し、モータコイル６ｄ
に通電することによってハブ６ａを回転させる。ハブ６
ａにディスク５を挿入し、アルミニウムまたはステンレ
スまたは鉄を素材とし、リング形状となっているクラン
プリング４を用いてディスク５をハブ６ａに締結する。
クランプリング４の締結方法はハブ６ａに焼きばめして
締結する。あるいは、ハブ６ａの上面にネジを用いて締
結しても良い。回転駆動しているディスク５の表面上
に、０．１ミクロン程度の一定な空間を保ちながら浮上
させて、磁気的に情報を書き込み或いは読みだす為の電
気信号と磁界との間を変換する電磁コイルを備えるフェ
ライトまたは金属薄膜による形成を主流とした材料でつ
くられたヘッド１と、これをディスク５の面上に正確に
位置決めするためのアルミニウムまたはマグネシウムを
素材としたキャリッジ３があり、これらは絶縁皮膜のあ
るアルミニウム線または銅線にて巻き線状態としたコイ
ル９と永久磁石のマグネット２ａとこれを支持し磁気回
路を形成するためのヨーク２ｂにより構成されるボイス
コイルモータ２により駆動位置決めされる。コイル９の
上下に配置するヨーク２ｂの一方は、コイル９に対して
Ｓ極になっているマグネット２ａとコイル９に対してＮ
極になっているマグネット２ａの２種類を備えている。
これらはディスク５面上に情報を書き込み或いは読み出
すためにヘッド１が移動する時の、コイル９移動角度の
中心から左右方向にコイル９が回転する円弧に沿ってそ
れぞれ固定されている。もう一方のヨーク２ｂには上記
マグネット２ａ位置とコイル９をはさんで対象な位置に
マグネット２ａが固定されており、マグネット２ａの極
性は、対向するマグネット２ａの極性と逆になってい
る。これによってマグネット２ａの間の同一方向に巻き
線されたコイル９に電力量と電流方向を制御しながら流
すことによりキャリッジ３を駆動位置決めする。ヘッド
１の読み書き時の信号は、ヘッド１に設けられた電磁コ
イルの細線によってキャリッジ３を通り（図示せず）Ｆ
ＰＣ（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）（フレキシブルプリント基
板）１４ａ（図１）によってヘッド１の読み書き時の信
号を制御するリードライト制御基板１２に伝達され、リ
ードライト制御基板１２の下面に位置するアルミニウム
またはステンレスまたは鉄を素材としたベース７に接着
することにより設けられた密閉型コネクタ１０（図２）
によってＨＤＡ外に伝達されている。密閉型コネクタ１
０とはＨＤＡ内外間の電気信号を中継するもので、信号
を伝達するための複数からなるピンとそれを保持するた
めのモールド成型部分との密閉が完全になっているもの
である。コイル９の電流についてもＦＰＣ（ＣＡＲＲＩ
ＡＧＥ）１４ａ（図１）を通って密閉型コネクタ１０
（図２）に伝達されている。また、スピンドルモ−タ６
の駆動電流はＦＰＣ（ＭＯＴＯＲ）１４ｂ（図１）によ
って密閉型コネクタ１０（図２）に伝達されている。ス
ピンドルモ−タ６の駆動電流によるノイズがヘッド１の
読み書き時の信号を妨害するような場合、スピンドルモ
−タ６の駆動電流のみ別の密閉型コネクタに接続する場
合がある。上記密閉型コネクタ１０（図２）はＨＤＡ外
に設けられた装置を制御するための回路基板１１に伝達
されている。異常時にコイル９に規定以上の電流が流れ
キャリッジ３が暴走しヘッド１によってディスク５を損
傷したり或いはヘッド１がディスク５面上から脱落する
ことを防止するためのストッパ１６（図１）が設けられ
ている。モ−タシャフト６ｆとキャリッジ３の回転中心
軸、ボイスコイルモータ２はベ−ス７に固定し、アルミ
ニウムまたはステンレスまたは鉄を素材としたカバー８
をネジにてベ−ス７に固定する。カバー８に設けられた
ネジの穴付近は、ネジ頭が締結後にカバー８の上面から
飛び出ないように凹んでいる。ＨＤＡ内を外気から密閉
するためにベ−ス７とカバー８の合わせ面上に湿気を透
さない程度の厚みをもったアルミニウム泊を素材としそ
の片面に接着剤を施した密閉シール１７を貼り付ける。
（図２）上記にて構成されるＨＤＡは、ヘッド１とディ
スク５の間の情報の書き込み或いは読みだす動作状態に
おいて、その信号を正確に処理するために、この空間に
介在物が進入して磁界を妨げてはならないことから、常
に清浄に保たなければならないので、内部フィルタ１３
（図１）を設けディスク５の回転により発生するＨＤＡ
内部の空気循環によって内部塵埃の捕獲を行なうように
している。また、ＨＤＡ内部の湿度制御やガスの吸着を
するために空調剤１５を搭載して、ＨＤＡ内の湿度を常
に一定の範囲内に設定するとともに、ヘッド１とディス
ク５間の接触耐力に悪影響のあるガスを吸着させて装置
の信頼性を向上させている。大容量形の磁気ディスク装
置は、記憶容量を得るために複数のディスク５を搭載し
ており、このディスク５の面に対しそれぞれヘッド１が
存在するため、ディスク５とディスク５の間にディスク
スペ−サ１８を設け、ヘッド１とヘッド１の間隔はキャ
リッジ３のヘッド１取付け面を精度良く仕上げることに
より間隔を一定に保つようしている。

【００２２】以下、更に装置の小型化及び薄型化、高記
録密度化、高信頼度化、低消費電力化、低価格化、情報
処理速度の高速化をはかることが可能な、装置の出荷時
または停止時にヘッド１をヘッド退避領域２１に移動、
固定する構造を図１から図６により説明する。

【００２３】図１は本発明の一実施例を示したカバ−８
開放状態の上面図であり、ヘッド１がディスク５面上の
最内周位置と最外周位置にあるときのヘッド１、キャリ
ッジ３、コイル９の位置を破線で示したものである。図
２は図１の断面図である。ディスク５面上のヘッド退避
領域２１（図１）を、ヘッド１がディスク５面上を移動
する範囲のディスク５最内周位置に設ける。図３はヘッ
ドｙａｗ角１ｂの設定を示した図である。実線で示され
たヘッド１はヘッドｙａｗ角１ｂが無い状態を示してお
り、ディスク５に情報を記録再生するためのヘッド１の
記録再生部１ｃとディスク回転中心２２を結ぶ直線に対
してレール１ａの側面１ｄが直角に位置している。ま
た、装置の停止時、スピンドルモ−タ６の回転数が低下
してヘッド１の浮上高さが低下し、ヘッド１がディスク
５面上と接触してスピンドルモ−タ６の回転が完全に停
止したとき、ディスク５面上のヘッド１の位置は、キャ
リッジ３を移動させるときの負荷が無い場合、ディスク
５面上の潤滑剤と、ヘッド１のディスク５面側に、ヘッ
ド１を浮上させるために設けられたレ−ル１ａ（図３）
によって、ディスク５回転方向に対してレ−ル１ａの側
面１ｄに対する潤滑剤の摩擦抵抗が最も少ない位置の近
傍、すなわち、ヘッドｙａｗ角１ｂが無い位置の近傍で
停止する。また、この現象はヘッド１の形状が例えば球
状であったり、レ−ル１ａの側面１ｄが存在しない形状
でない限り、装置の停止時、スピンドルモ−タ６の回転
数が低下してヘッド１の浮上高さが低下し、ヘッド１が
ディスク５面上と接触する構造であればレ−ル１ａの側
面１ｄと潤滑剤の摩擦が発生するので、今後更にヘッド
１が小型化されても摩擦によって再現できる。よって、
実施例におけるヘッドｙａｗ角１ｂの設定は、ヘッドｙ
ａｗ角１ｂが消滅する位置を、ヘッド１がディスク５面
上を移動する範囲のディスク５最内周位置、あるいは、
それよりも更に内周位置に設定する。従って、ディスク
５面上のヘッドｙａｗ角１ｂは、ヘッドｙａｗ角１ｂが
消滅する位置を、ヘッド１がディスク５面上を移動する
範囲のディスク５最内周位置に設定した場合、ヘッド１
がヘッド退避領域２１にある以外は、図３の破線で示し
た方向となる。また、ヘッドｙａｗ角１ｂが消滅する位
置を、ヘッド１がディスク５面上を移動する範囲のディ
スク５最内周位置よりも更に内周位置に設定した場合、
常に図３の破線で示した方向となる。これによって、デ
ィスク５面上の半径方向が任意のヘッド１位置でヘッド
１とディスク５が接触するとき、その摩擦力がはたらく
方向によって常にキャリッジ３が内周側に回転するよう
になる。また、ヘッド１がディスク５面上の最外周位置
から最内周位置に移動するのに要するディスク５面上と
の摩擦力は、通常のキャリッジ３回転負荷やＦＰＣの反
力が存在しても、装置が停止するときのスピンドルモー
タ６の惰性回転内で十分満足できる。キャリッジ３を移
動させるときの負荷となる、キャリッジ３の質量をヘッ
ド１位置に換算したものをできるだけ低減し、キャリッ
ジ３回転負荷を低減する。また、装置停止時、ヘッド１
をヘッド退避領域２１に移動するためのキャリッジ３の
移動は、ＦＰＣの反力に依存しないので、キャリッジ３
の側面に固定しているＦＰＣ（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）（フ
レキシブルプリント基板）１４ａ（図１）を薄いタイプ
のものを採用し、キャリッジ３側面への固定もできるだ
け曲率が大きくなるように配置して、剛性をできるだけ
低くすることにより、ＦＰＣの反力を低減する。以上に
より、キャリッジ３動作時のキャリッジ３回転負荷及び
ＦＰＣの反力を最小限にした状態で、新たな部品を追加
することなく、装置の停止時、スピンドルモータ６の惰
性回転中にヘッド１をディスク５面上のヘッド退避領域
２１に移動することが可能となる。また、装置の起動時
は、ヘッド１が浮上することでディスク５面上との摩擦
が発生しないので、通常のキャリッジ３回転時の動作に
は、全く影響が無い。（ヘッド１の浮上変動について
は、後で説明する。） ヘッド１をディスク５面上の特定の位置に一時的に固定
するための、キャリッジ３固定機構を兼ね備えることに
よって、ヘッド１は装置の出荷時または停止時に、ヘッ
ド退避領域２１に固定され、外部からの衝撃あるいは振
動によってヘッド１がディスク５面上に記録された情報
を損傷したり、停止時に面精度の良いディスク５面上と
ヘッド１の面が吸着して装置の起動時にスピンドルモ−
タ６が回転できなくなるという事故を防止できる。

【００２４】また、キャリッジ３固定機構の固定力を、
外部からの衝撃あるいは振動によってキャリッジ３が移
動しようとする力よりも大きくすることによって、ヘッ
ド１は装置の出荷時または停止時に、ヘッド退避領域２
１から離脱することを防止できる。

【００２５】また、上記キャリッジ３固定機構として、
図４に示すようにキャリッジ３と共に回転する部分に磁
性部材２０を設ける。磁性部材２０を設ける位置は、ヘ
ッド１がヘッド退避領域２１にあるとき、マグネット２
ａの漏洩磁束が最も集中するマグネット２ａの中央部近
傍に位置するところのキャリッジ３の一部に設ける。磁
性部材２０とマグネット２ａの漏洩磁束が最も集中する
マグネット２ａ中央部との距離に対して、磁性部材２０
が引き寄せられる力の関係は、図５のグラフに示す特性
をもっている。また、図４では、磁性部材２０をコイル
９の中空部側面に接着することにより設けている。キャ
リッジ３のコイル保持部３ｂとコイル９の間に挾み込ん
で接着する。あるいは、キャリッジ３のコイル保持部３
ｂに填め込む、あるいは、接着して設けても良い。マグ
ネット２ａは、ヘッド１がディスク５面上の最外周位置
にあっても磁性部材２０が引き寄せられるような大きな
漏洩磁束を備える必要はない。ヘッドｙａｗ角１ｂの設
定は、磁性部材２０がマグネット２ａに引き寄せられる
ことが可能なディスク５面上のヘッド１位置の範囲内
に、ヘッドｙａｗ角１ｂが消滅する位置を設ける。これ
によって、装置の停止時、スピンドルモ−タ６の回転数
が低下してヘッド１の浮上高さが低下することから、ヘ
ッド１がディスク５面上と接触するとき、ヘッド１は、
ディスク５面上でレ−ル１ａの側面１ｄに対する摩擦抵
抗によって、磁性部材２０をマグネット２ａの漏洩磁束
によって引き寄せることが可能なディスク５面上の範囲
内のヘッド退避領域２１近傍、すなわち、ヘッドｙａｗ
角１ｂが消滅する位置に移動する。次に、キャリッジ３
の磁性部材２０がマグネット２ａの漏洩磁束によって引
き寄せられることによって、ヘッド退避領域２１近傍に
あるヘッド１はヘッド退避領域２１に固定される。ヘッ
ド１がヘッド退避領域２１に固定されることを確実にす
るために、ヘッド１がヘッド退避領域２１に固定される
までの動作は、ヘッド１を移動するための力が小さくて
済むスピンドルモータ６が惰性回転している間に行われ
なければならない。また、キャリッジ３を移動させると
きの負荷となる、キャリッジ３の質量をヘッド１位置に
換算したものをできるだけ低減し、キャリッジ３回転負
荷を低減する。また、装置停止時、ヘッド１をヘッド退
避領域２１に移動するためのキャリッジ３の移動は、Ｆ
ＰＣの反力に依存しないので、キャリッジ３の側面に固
定しているＦＰＣ（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）（フレキシブル
プリント基板）１４ａ（図１）を薄いタイプのものを採
用し、キャリッジ３側面への固定もできるだけ曲率が大
きくなるように配置して、剛性をできるだけ低くするこ
とにより、ＦＰＣの反力を低減する。また、ヘッド１が
ディスク５面上と接触するとき、ヘッド１は、ディスク
５面上でレ−ル１ａの側面１ｄに対する摩擦抵抗によっ
て、磁性部材２０をマグネット２ａの漏洩磁束によって
引き寄せることが可能なディスク５面上の範囲内のヘッ
ド退避領域２１近傍に移動することにより、漏洩磁束の
力によってヘッド１をヘッド退避領域２１に移動する時
のキャリッジ３の移動距離は、図５に示すように、Ｂは
磁性部材２０がマグネット２ａの漏洩磁束集中部に最も
近く配置されたときの距離、Ｃは実施例で使用する距離
の範囲、Ｄは従来例で使用する距離の範囲、Ｅはキャリ
ッジ３を固定するために最低限必要な力であり、従来ほ
ど漏洩磁束の力に依存しないので、図５の実施例のカー
ブ（実線）に示すように、マグネット２ａの漏洩磁束を
小さくして、キャリッジ３を移動する力を充実させて、
磁性部材２０の負荷を低減する。以上により、キャリッ
ジ３動作時のキャリッジ３回転負荷及びＦＰＣの反力、
磁性部材２０の負荷を最小限にした状態で、新たな部品
を追加することなく、装置の停止時、スピンドルモータ
６の惰性回転中にヘッド１をディスク５面上のヘッド退
避領域２１に移動、固定することが可能となる。また、
ヘッド１は装置の出荷時または停止時に、ヘッド退避領
域２１に固定されるので、外部からの衝撃あるいは振動
によってヘッド１がディスク５面上に記録された情報を
損傷したり、停止時に面精度の良いディスク５面上とヘ
ッド１の面が吸着して装置の起動時にスピンドルモ−タ
６が回転できなくなるという事故を防止できる。また、
磁性部材２０がマグネット２ａの漏洩磁束によって引き
寄せられる力を、外部からの衝撃あるいは振動によって
キャリッジ３が移動しようとする力よりも大きくするこ
とによって、ヘッド１は装置の出荷時または停止時に、
ヘッド退避領域２１から離脱することを防止できる。ま
た、ヘッド１、コイル９、ＦＰＣ（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）
（フレキシブルプリント基板）１４ａを含めたキャリッ
ジ３が回転する部分の重心をできるだけキャリッジ回転
中心３ａ（図１）の近傍に設定（バランス取り）するこ
とによって、キャリッジ３が外部からの衝撃あるいは振
動を受けてもキャリッジ３が移動しにくくなり、マグネ
ット２ａの漏洩磁束を更に低減して、磁性部材２０を引
き寄せる力を小さくしても、ヘッド１がヘッド退避領域
２１から離脱することを防止できる。

【００２６】また、通常のヘッド１はヘッドｙａｗ角１
ｂが無い状態で最もディスク５面に対して高く浮上す
る。また、ディスク５面上の全ての位置でなるべく均一
な浮上高さを得られるようにヘッドｙａｗ角１ｂを設定
しなければならない。図６に示すように、ヘッド１の浮
上高さとディスク回転中心２２からの距離（ヘッド１位
置半径）の関係は、従来最も浮上高さが高いところを１
００％としたときの、最も浮上高さが低いところまでの
浮上変動幅が、約３０から３５％程度だったのに対し
て、実施例では負圧力を利用し浮上安定性をはかった、
負圧型の図３に示すような３本のレ−ル１ａを備えたヘ
ッド１を使用し、ヘッドｙａｗ角１ｂを、ヘッド１がデ
ィスク５面上を移動する範囲のディスク５最内周位置で
最小角度となるように設けた場合、図６に示すように浮
上変動幅を約２５％程度以下にすることができることか
ら、ディスク５面上の全ての位置で、できるだけ均一な
浮上高さを得ることが可能となる。

【００２７】以上により、本実施例によれば、従来、情
報処理速度を高速化するためにキャリッジ３を速く移動
させる必要がありながら、小型化及び薄型化によりボイ
スコイルモ−タ２の実装スペ−スがとれない。低消費電
力化からキャリッジ３に固定しているコイル９にあまり
大きな電流を流せない。マグネット２ａは従来から高磁
束密度のものを既に採用している。ヘッド１がディスク
５面上の最外周位置にあっても磁性部材が漏洩磁束に引
き寄せられなければならなので、磁性部材の負荷を無視
できる程度、コイル９に大きな電流が必要となる。マグ
ネット２ａの磁束を効率良くキャリッジ３を移動させる
力に結び付けるためにも、漏洩磁束が多いことは好まし
くない。キャリッジ回転中心３ａからコイル９の力が発
生するところまでの距離は、長いほどコイル９の力を必
要としないが、スペ−スがないことからこの距離には限
度がある。ＦＰＣの反力を無視できる程度、コイル９に
大きな電流が必要となる。などの制約から、小型化及び
薄型化、低消費電力化、情報処理速度の高速化に限界が
あった装置に対して、装置停止時、ヘッド１をヘッド退
避領域２１に移動するためのキャリッジ３の移動は、Ｆ
ＰＣの反力に依存しないので、キャリッジ３の側面に固
定しているＦＰＣ（ＣＡＲＲＩＡＧＥ）（フレキシブル
プリント基板）１４ａ（図１）を薄いタイプのものを採
用し、キャリッジ３側面への固定もできるだけ曲率が大
きくなるように配置して、剛性をできるだけ低くし、Ｆ
ＰＣの反力を低減できるので、コイル９の電力量を低減
して装置の低消費電力化がはかれるという利点がある。
反対に、コイル９に従来の電力量を供給することにより
装置の情報処理速度の高速化がはかれるという利点があ
る。また、新たな部品を追加することなく、装置の停止
時、スピンドルモータ６の惰性回転中にヘッド１をディ
スク５面上のヘッド退避領域２１に移動、固定すること
ができるので、装置の小型化及び薄型化、低価格化がは
かれるという利点がある。

【００２８】また、装置の停止時、スピンドルモ−タ６
の回転数が低下してヘッド１の浮上高さが低下すること
から、ヘッド１がディスク５面上と接触するため、ヘッ
ド退避領域２１にヘッド１を移動する手段が従来例の場
合、キャリッジ３回転負荷に加えて、この時の、ヘッド
１とディスク５の摩擦力も考慮し、マグネット２ａが磁
性部材を引き寄せる力を設定しなければならなかった
が、ヘッド１がディスク５面上と接触するとき、ヘッド
１は、ディスク５面上でレ−ル１ａの側面１ｄに対する
摩擦抵抗によって、磁性部材２０をマグネット２ａの漏
洩磁束によって引き寄せることが可能なディスク５面上
の範囲内のヘッド退避領域２１近傍に移動することによ
り、ヘッド１をヘッド退避領域２１に移動するためのキ
ャリッジ３の移動距離は、従来ほど漏洩磁束の力に依存
しないので、マグネット２ａの漏洩磁束を小さくして、
キャリッジ３を移動する力を充実させて、磁性部材２０
の負荷を低減することができるので、磁性部材２０の負
荷を最小限にし、コイル９の電力量を低減して装置の低
消費電力化がはかれるという利点がある。反対に、コイ
ル９に従来の電力量を供給することにより装置の情報処
理速度の高速化がはかれるという利点がある。また、新
たな部品を追加することなく、装置の停止時、スピンド
ルモータ６の惰性回転中にヘッド１をディスク５面上の
ヘッド退避領域２１に移動、固定することができるの
で、装置の小型化及び薄型化、低価格化がはかれるとい
う利点がある。

【００２９】また、ヘッド１は装置の出荷時または停止
時に、ヘッド退避領域２１に固定され、外部からの衝撃
あるいは振動によってヘッド１がディスク５面上に記録
された情報を損傷したり、停止時に面精度の良いディス
ク５面上とヘッド１の面が吸着して装置の起動時にスピ
ンドルモ−タ６が回転できなくなるという事故を防止す
ることができるので、装置の高信頼度化がはかれるとい
う利点がある。

【００３０】また、キャリッジ３固定機構の固定力を、
外部からの衝撃あるいは振動によってキャリッジ３が移
動しようとする力よりも大きくすることによって、ヘッ
ド１は装置の出荷時または停止時に、ヘッド退避領域２
１から離脱することを防止することができるので、装置
の高信頼度化がはかれるという利点がある。

【００３１】また、ヘッド１、コイル９、ＦＰＣ（ＣＡ
ＲＲＩＡＧＥ）（フレキシブルプリント基板）１４ａを
含めたキャリッジ３が回転する部分の重心をできるだけ
キャリッジ回転中心３ａ（図１）の近傍に設定（バラン
ス取り）することによって、外部からの衝撃あるいは振
動を受けてもキャリッジ３が移動しにくくなり、マグネ
ット２ａの漏洩磁束を更に低減して、磁性部材２０を引
き寄せる力を小さくしても、ヘッド１がヘッド退避領域
２１から離脱することを防止することができるので、装
置の高信頼度化がはかれるという利点がある。また、コ
イル９の電力量を低減して装置の低消費電力化がはかれ
るという利点がある。反対に、コイル９に従来の電力量
を供給することにより装置の情報処理速度の高速化がは
かれるという利点がある。

【００３２】また、従来ヘッド１の浮上変動幅が、約３
０から３５％程度だったのに対して、実施例では負圧力
を利用し浮上安定性をはかった、負圧型の図３に示すよ
うな３本のレ−ル１ａを備えたヘッド１を使用し、ヘッ
ドｙａｗ角１ｂを、ヘッド１がディスク５面上を移動す
る範囲のディスク５最内周位置で最小角度となるように
設けた場合、図６に示すように浮上変動幅を約２５％程
度以下にすることができることから、ディスク５面上の
全ての位置で、できるだけ均一な浮上高さを得ることが
できるので、装置の高記録密度化がはかれるという利点
がある。

【００３３】以上に記載のように、本実施例によれば、
更に装置の小型化及び薄型化、高記録密度化、高信頼度
化、低消費電力化、低価格化、情報処理速度の高速化を
はかることが可能な、装置の出荷時または停止時にヘッ
ド１をヘッド退避領域２１に移動、固定する構造を提供
することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明により、更に装置の小型化及び薄
型化、高記録密度化、高信頼度化、低消費電力化、低価
格化、情報処理速度の高速化をはかることが可能な、装
置の出荷時または停止時にヘッド１をヘッド退避領域２
１に移動、固定する方法とその装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカバ−開放状態を示す上面
図である。

【図２】本発明の一実施例の断面図である。

【図３】本発明の一実施例のヘッドｙａｗ角を説明する
ための図である。

【図４】本発明の一実施例のカバ−開放状態を示す上面
図である。

【図５】磁性部材の距離と磁性部材が引き寄せられる力
の関係を示すグラフである。

【図６】ヘッドの浮上高さとヘッド位置半径の関係を示
すグラフである。

【図７】ノートブック型パソコンの外観を示す図であ
る。

【符号の説明】

１：ヘッド ７：ベース １ａ：レ−ル ８：カバー １ｂ：ヘッドｙａｗ角 ９：コイル １ｃ：記録再生部 １０：密閉型コネ
クタ １ｄ：側面 １１：回路基板 ２：ボイスコイルモータ １２：リードライ
ト制御基板 ２ａ：マグネット １３：内部フィル
タ ２ｂ：ヨーク １４ａ：ＦＰＣ
（ＣＡＲＲＩＡＧＥ） ３：キャリッジ １４ｂ：ＦＰＣ
（ＭＯＴＯＲ ） ３ａ：キャリッジ回転中心 １５：空調剤 ３ｂ：コイル保持部 １６：ストッパ ４：クランプリング １７：密閉シール ５：ディスク １８：ディスクス
ペーサ ６：スピンドルモータ １９：ノートブッ
ク型パソコン ６ａ：ハブ ２０：磁性部材 ６ｂ：モータベアリング ２１：ヘッド退避
領域 ６ｃ：モータ磁石 ２２：ディスク回
転中心 ６ｄ：モータコイル ６ｆ：モータシャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 敏男 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 岡崎 寿久 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を記録する円板状の記録媒体（以下デ
   ィスクという。）と、これを保持し回転させるためのス
   ピンドルモータと、ディスクに情報を記録再生するため
   の変換器（以下ヘッドという。）と、ヘッドを固定し任
   意の回転軸を中心に揺動させてヘッドをディスク面上の
   半径方向に移動位置決めするためのキャリッジと、これ
   らを保持し、且つ、これらを外気から遮断するためのベ
   ース及びカバーを有するヘッドディスク組立体（以下、
   ＨＤＡという。）から成る情報記録再生装置において、
   ディスク面上に設けたヘッドが退避するための領域（以
   下ヘッド退避領域という。）を、ヘッドがディスク面上
   を移動する範囲内のディスク最内周位置に設け、ディス
   ク面上の半径方向が任意のヘッド位置でヘッドとディス
   クが接触するとき、その摩擦力がはたらく方向によって
   常にキャリッジが内周側に回転するように、ヘッドがデ
   ィスク面上に情報を記録あるいは再生するための、ディ
   スク回転中心を中心とした情報記録帯の位置に接した仮
   想直線に対するヘッドの傾き角度（以下ヘッドｙａｗ角
   という。）を設定したことを特徴とする磁気ディスク装
   置。
2. 【請求項２】ディスク面上の半径方向が任意のヘッド位
   置において常にヘッドｙａｗ角が存在するようにヘッド
   を設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】ヘッドをディスク面上の特定の位置に一時
   的に固定するための、キャリッジ固定機構を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】キャリッジ固定機構の固定力を、外部から
   の衝撃あるいは振動によってキャリッジが移動しようと
   する力よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記
   載の磁気ディスク装置。
5. 【請求項５】キャリッジと共に回転する部分に磁性部材
   を設け、キャリッジを揺動するためのボイスコイルモ−
   タを構成する永久磁石（以下マグネットという。）の漏
   洩磁束を利用して上記磁性部材を引き寄せるキャリッジ
   固定機構（以下マグネットリトラクト機構という。）を
   備え、上記マグネットリトラクト機構によって磁性部材
   がマグネットに引き寄せられることが可能なディスク面
   上のヘッド位置の範囲内に、ヘッドｙａｗ角が消滅する
   位置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の磁気デ
   ィスク装置。
6. 【請求項６】ヘッドがディスク面上を移動する範囲のデ
   ィスク最内周位置で、ヘッドｙａｗ角が最小角度となる
   ようにヘッドを設けたことを特徴とする請求項１に記載
   の磁気ディスク装置。