JPH10134534A - 回転ディスク型情報記憶装置 - Google Patents

回転ディスク型情報記憶装置

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JPH10134534A
JPH10134534A JP8289710A JP28971096A JPH10134534A JP H10134534 A JPH10134534 A JP H10134534A JP 8289710 A JP8289710 A JP 8289710A JP 28971096 A JP28971096 A JP 28971096A JP H10134534 A JPH10134534 A JP H10134534A
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magnetic
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Shozo Saegusa
省三 三枝
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Hisahiro Arisaka
寿洋 有坂
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  • Moving Of Heads (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転ディスク型情報記憶装置のヘッド位置決
め精度を上げ記録密度を高める。 【解決手段】 磁気ヘッド３１を支持するロードアーム
１２の軸線方向先端に、可動部材支持バネ１１１、１１
２で支持された可動部材１１を一体形成し、可動部材上
の軟磁性膜２０と、ロードアーム上のヨーク２２１、２
２２とコイル２２１、２２２との間の磁気吸引力によ
り、可動部材１１をロードアーム１２に対して磁気ディ
スク１５の記録面に垂直な軸の周りに回転運動させ、ボ
イスコイルモータ１４２による位置決め誤差を補正し
て、磁気ヘッド３１を目標とする位置に位置決めする。
可動部材１１の重心と回転中心を一致させて、ロードア
ーム１２による位置決め時の可動部材１１の振動を抑え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
をはじめとする回転ディスク型情報記憶装置に係り、特
に情報の書き込みと読み出しを行うヘッドを情報が記憶
される回転ディスク上の所定の位置に高精度に位置決め
するための機構構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置をはじめとす
る回転ディスク型情報記憶装置は、情報が記憶される回
転ディスクと、このディスクに情報の書き込みと読み出
しを行うヘッドと、これらのヘッドを回転ディスク上の
所定の位置に位置決めするためのアクチュエータとを含
んで構成されている。
【０００３】一例として磁気ディスク装置の構造を図１
６及び図１７を用いて説明する。図１６は従来の磁気デ
ィスク装置の上面図、図１７は図１６に示す従来の磁気
ディスク装置のＥ−Ｅ線矢視断面図である。図示の装置
は、回転ディスクとして磁性膜を表面に形成した磁気デ
ィスク１５を、ヘッドとして電磁変換素子からなる磁気
ヘッド３１を、アクチュエータとして永久磁石１４０と
コイル１４１からなるボイスコイルモータ１４２を有し
ている。磁気ヘッド３１は、磁気ヘッドを磁気ディスク
１５の記録面上に浮遊させる機能を有するスライダ３０
に取り付けられ、さらに、このスライダ３０は、スライ
ダを支持する機能を有するロードアーム１２内に形成さ
れたジンバル板１０に固定され支持される。ロードアー
ム１２はベース板１９に植立されたピボット軸１３に固
定されており、磁気ディスク１５の記録面に平行な面
内、つまり前記ピボット軸１３に垂直な面内で前記ピボ
ット軸１３の軸線を回転中心として回転運動可能なよう
に保持される。
【０００４】ピボット軸１３とベース板１９の間には、
ピボット軸１３がベース板１９に対し容易に回転運動で
きるように軸受１７が挟んである。ピボット軸１３に
は、固定された複数のロードアームが互いにぶつからな
いようにスペーサ１８が固定され、さらにスペーサ１８
のピボット軸１３を挟んでロードアーム１２に対向する
ところには、コイル１４１が取り付けられている。コイ
ル１４１に電流を流すと、コイルは、このコイルを挟む
ようにベース板１９に固定された永久磁石１４０から電
磁力を受け、ピボット軸１３を中心にしてピボット軸１
３とともにピボット軸１３に垂直な面内で回転運動を行
う。コイル１４１と永久磁石１４０がボイスコイルモー
タ１４２を構成しているのである。このコイル１４１の
回転運動に伴い、ピボット軸１３に固定されたロードア
ーム１２もピボット軸１３を中心にして回転運動を行
い、磁気ディスク１５の所定の位置にスライダ３０に取
り付けられた磁気ヘッド３１を位置決めする動作が行わ
れる。通常、外径が３．５インチ以下の磁気ディスクを
用いる磁気ディスク装置では、ここで説明した位置決め
動作に使用する駆動電源として電圧１２Ｖ以下の直流電
源が用いられる。
【０００５】このような回転ディスク型情報記憶装置に
対しては、高記録密度化に対する強い要求があり、これ
を実現するための一つの方法は、回転ディスクに対する
書き込み読み出し用ヘッドの位置決め誤差を低減し、よ
り狭い領域に情報を記憶させることである。図１６及び
図１７で述べた磁気ディスク装置においては、磁気ディ
スク面に対する磁気ヘッドの位置決め動作は、ボイスコ
イルモータ１４２からなる第１のアクチュエータによっ
て行われているが、この方法での位置決め精度の向上に
は限界がある。より高精度な位置決め動作を行うための
一つの方法としては、磁気ヘッドに近い位置に、磁気ヘ
ッドの位置を微調整するための第２のアクチュエータを
搭載するという方法が考えらる。
【０００６】図１８は、特開昭６２−２５０５７０号公
報に記載された磁気ヘッドの位置微調整用アクチュエー
タの構造を示す。また、図１９は、図１８に示したアク
チュエータのＦ−Ｆ線矢視断面を示す。磁気ヘッド３１
を浮遊させる機能を有するスライダ３０に、鉛、ジルコ
ニウム、チタンの酸化物（ＰＺＴ）を主成分とする積層
された圧電体４００、４０１、４０２、４０３、４０４
とスライダの一部からなる片持ち梁が形成され、この梁
の自由端側の先端部に磁気ヘッド３１が取り付けられて
いる。各圧電体の両端には、圧電体に電圧を印加するた
めの電極５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５
０７が形成されており、電極５０２、５０４、５０６は
電極５００に、電極５０３、５０５、５０７は電極５０
１に、それぞれ接続されている。電極５００と５０１に
電圧を印加することにより、それぞれの圧電体が伸縮
し、それによって圧電体とスライダの一部からなる片持
ち梁がたわみ、磁気ヘッドの位置を片持ち梁の軸線に対
し垂直な方向に移動することができる。すなわちこの片
持ち梁がアクチュエータの機能を有している。
【０００７】図１８と図１９に示したアクチュエータ
は、磁気ヘッドをロードアームの運動方向に対し垂直な
方向に高精度に位置決めするためのものであるが、片持
ち梁を構成する圧電体とスライダの一部の向きを変える
ことによって、磁気ヘッドを図１６で示したロードアー
ムの運動方向に対し平行な方向に相対運動させることも
できるようになり、ボイスコイルモータによる位置決め
の誤差を補正するように磁気ヘッドに位置を微調整する
ことが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、圧電体と
スライダの一部で構成した片持ち梁型アクチュエータを
用いることによって、磁気ヘッドの位置決め精度を向上
させることが可能であるが、このアクチュエータには次
に説明するような三つの課題がある。
【０００９】一つめは、駆動電圧が高いという課題であ
る。圧電体を用いた片持ち梁型アクチュエータの場合、
１μｍの変位を得るためには、数１０Ｖから１００Ｖの
高電圧を必要とする。しかし、すでに述べたように外径
３．５インチ以下の磁気ディスクを用いる磁気ディスク
装置では、最大電圧が１２Ｖの直流電源を用いて位置決
め用のボイスコイルモータを駆動するため、このままで
は、ボイスコイルモータによる位置決め機構で生じる１
μｍ程度の位置決め誤差を補正するためには、高電圧用
の電源を別に用意しなければならない。このことは、磁
気ディスク装置の小型化や低価格化に対して大きな問題
になる。
【００１０】二つめは、ロードアームによる位置決めを
行う際に、磁気ヘッドが振動するという課題である。磁
気ヘッドが取り付けられているのが、片持ち梁型アクチ
ュエータの自由端側の先端であるため、ボイスコイルモ
ータによる位置決め動作でロードアームが加速度をもっ
て動いた時には、片持ち梁の先端にロードアームの運動
方向に平行な向きの力が働き、その力によって磁気ヘッ
ドが振動するのである。振動がおさまるには時間がかか
るため、所定の位置に磁気ヘッドを高精度に位置決めす
るために必要な時間が相対的に長くなってしまう。この
ことは、磁気ディスク装置の情報書き込み速度や情報読
み出し速度の高速化に対して大きな問題になる。
【００１１】三つめは、長さ１ｍｍから数ｍｍのスライ
ダの一部に複数の圧電体と電極を固定しなければならな
いため、加工が非常に難しいという課題である。図１８
で示したアクチュエータは、スライダの表面に順次圧電
膜や電極膜を積層していくという工程では加工できない
ため、１ｍｍ以下の複数の微小な圧電体と電極からなる
部材をまず形成し、さらにその部材をスライダに形成し
た梁状の部分に固定する必要がある。このような加工
は、半導体素子などで用いられる基板上に膜を積層して
いくという工程よりもはるかに複雑で、大量生産に向か
ない加工である。このことは、アクチュエータの生産効
率の高めるということに対して大きな問題となる。
【００１２】本願発明は、これらの問題点に鑑み、駆動
電圧が低く、読み出し／書き込み用のヘッドを支持する
支持部材の運動にともなうヘッドの振動が少なく、かつ
半導体素子の製造工程とほぼ同様な工程で製造可能な高
精度位置決め用のアクチュエータを提供し、さらに本願
発明のアクチュエータを用いることにより、高い記録密
度を安価に実現できる小型で高速の読み出し／書き込み
が可能な磁気ディスク装置を始めとする回転ディスク型
情報記憶装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の手段は、情報が記憶される回転ディス
クと、この回転ディスクに対し情報の書き込みと読み出
しを行うヘッドと、前記ヘッドを支持する支持部材と、
前記支持部材を回転ディスク上の所定の位置に移動させ
るための第１のアクチュエータと、を有してなる回転デ
ィスク型情報記憶装置において、前記支持部材に支持さ
れ前記回転ディスクの記録面に対して垂直な軸のまわり
に回転する回転運動が可能な可動部材と前記可動部材を
前記垂直な軸の周りに回転運動させるための駆動力発生
部材とからなる第２のアクチュエータを有し、前記可動
部材が前記支持部材と一体で形成されており、前記ヘッ
ドが前記可動部材に搭載されており、前記可動部材及び
前記可動部材に搭載されているすべての部材を合わせた
総重量の重心が、前記可動部材の回転運動の回転中心と
略一致することを特徴とする。
【００１４】上記目的を達成するための本発明の第２の
手段は、情報が記憶される回転ディスクと、この回転デ
ィスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘッド
と、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を
回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第１の
アクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情報記
憶装置において、前記支持部材に支持され前記回転ディ
スクの記録面に対して垂直な軸のまわりに回転する回転
運動が可能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸の
周りに回転運動させるための駆動力発生部材とからなる
第２のアクチュエータを有し、前記可動部材が弾性変形
可能な複数の可動部材支持バネによって前記支持部材に
支持されており、前記支持部材及び前記可動部材及び前
記可動部材支持バネがすべて一体で形成されており、前
記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、前記可動部
材及び前記可動部材に搭載されているすべての部材を合
わせた総重量の重心が、前記可動部材の回転運動の回転
中心と略一致することを特徴とする。
【００１５】上記目的を達成するための本発明の第３の
手段は、情報が記憶される回転ディスクと、この回転デ
ィスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘッド
と、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を
回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第１の
アクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情報記
憶装置において、前記支持部材に支持され前記回転ディ
スクの記録面に対して垂直な軸のまわりに回転する回転
運動が可能な可動部材と、前記可動部材を前記垂直な軸
の周りに回転運動させるための駆動力発生部材とからな
る第２のアクチュエータを有し、前記可動部材が一つの
ヒンジ機構部によって前記支持部材に支持されており、
前記支持部材及び前記可動部材及び前記ヒンジ機構部が
すべて一体で形成されており、前記ヘッドが前記可動部
材に搭載されており、前記可動部材及び前記可動部材に
搭載されているすべての部材を合わせた総重量の重心
が、前記ヒンジ機構部の位置と略一致することを特徴と
する。
【００１６】上記目的を達成するための本発明の第４の
手段は、情報が記憶される回転ディスクと、この回転デ
ィスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘッド
と、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を
回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第１の
アクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情報記
憶装置において、前記支持部材に支持され前記回転ディ
スクの記録面に対して垂直な軸のまわりに回転する回転
運動が可能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸の
まわりに回転運動させるための駆動力発生部材とからな
る第２のアクチュエータを有し、前記可動部材が前記支
持部材と一体で形成され、前記ヘッドが前記可動部材に
搭載されており、前記ヘッドと前記駆動力発生部材が前
記可動部材の回転運動の回転中心を挟んで互いに反対の
位置にあることを特徴とする。
【００１７】上記目的を達成するための本発明の第５の
手段は、上記第１乃至第４の手段のいずれかにおいて、
前記駆動力発生部材が、前記可動部材上に配置された軟
磁性材料からなる軟磁性部材と、前記支持部材上に配置
されたコイルと軟磁性材料からなるヨークと、を含んで
なることを特徴とする。
【００１８】上記目的を達成するための本発明の第６の
手段は、上記第１乃至第４の手段のいずれかにおいて、
前記駆動力発生部材が、前記可動部材上に配置された硬
磁性材料からなる永久磁石と、前記支持部材上もしくは
前記支持部材に固定された上部ヨーク固定部材上に配置
されたコイルと軟磁性材料からなるヨークと、を含んで
なることを特徴とする。
【００１９】上記目的を達成するための本発明の第７の
手段は、情報が記憶される回転ディスクと、この回転デ
ィスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘッド
と、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を
回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第１の
アクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情報記
憶装置において、前記支持部材に支持され前記回転ディ
スクの記録面に対して垂直な軸のまわりに回転する回転
運動が可能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸の
まわりに回転運動させるための駆動力発生部材とからな
る第２のアクチュエータを有し、前記ヘッドが前記可動
部材に搭載されており、かつ、前記支持部材に対する前
記可動部材の位置を検出するためのセンサが前記支持部
材上または前記可動部材上または前記支持部材と前記可
動部材の両方の上にあることを特徴とする。
【００２０】上記目的を達成するための本発明の第８の
手段は、情報が記憶される回転ディスクと、この回転デ
ィスクに情報の書き込みと読み出しを行うヘッドと、前
記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を回転デ
ィスク上の所定の位置に移動させるための第１のアクチ
ュエータとを有してなる回転ディスク型情報記憶装置に
おいて、前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記
録面に対して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可
能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸のまわりに
回転運動させるための駆動力発生部材とからなる第２の
アクチュエータを有し、前記ヘッドが前記可動部材に搭
載されており、前記駆動力発生部材は、前記支持部材と
前記可動部材に互いに対向して配置された電極対を有し
てなる、ことを特徴とする。
【００２１】上記目的を達成するための本発明の第９の
手段は、情報が記憶される回転ディスクと、この回転デ
ィスクに情報の書き込みと読み出しを行うヘッドと、前
記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を回転デ
ィスク上の所定の位置に移動させるための第１のアクチ
ュエータとを有してなる回転ディスク型情報記憶装置に
おいて、前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記
録面に対して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可
能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸のまわりに
回転運動させるための駆動力発生部材とからなる第２の
アクチュエータを有し、前記ヘッドが前記可動部材に搭
載されており、前記駆動力発生部材は、前記可動部材上
または前記支持部材上に配置された硬磁性材料からなる
永久磁石と、前記支持部材上または前記可動部材上の前
記永久磁石に対向する位置に配置された磁場発生手段と
を有してなること、を特徴とする。
【００２２】上記目的を達成するための本発明の第１０
の手段は、情報が記憶される回転ディスクと、この回転
ディスクに情報の書き込みと読み出しを行うヘッドと、
前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を回転
ディスク上の所定の位置に移動させるための第１のアク
チュエータとを有してなる回転ディスク型情報記憶装置
において、前記回転ディスクの記録面に対して垂直な軸
のまわりに回転する回転運動が可能な可動部材が一体で
形成されており、前記ヘッドが前記可動部材に搭載され
ている回転ディスク型情報記憶装置用支持部材である。
【００２３】上記目的を達成するための本発明の第１１
の手段は、情報が記憶される磁気媒体を有する磁気ディ
スクと、この磁気ディスクに情報の書き込みと読み出し
を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが取り付けられ前
記磁気ヘッドを前記磁気ディスク上に浮遊させるスライ
ダと、前記スライダを支持するロードアームと、前記ロ
ードアームを磁気ディスク上の所定の位置に移動させる
ための第１のアクチュエータとを有してなる磁気ディス
ク装置において、前記ロードアームに支持され前記磁気
ディスクの記録面に対して垂直な軸の周りに回転する回
転運動が可能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸
の周りに回転運動させるための駆動力発生部材とからな
る第２のアクチュエータを有し、前記可動部材が前記ロ
ードアームと一体で形成されており、前記スライダが前
記可動部材に搭載されており、前記可動部材及び前記可
動部材に搭載されているすべての部材を合わせた総重量
の重心が、前記可動部材の回転運動の回転中心と略一致
する、ことを特徴とする。
【００２４】上記目的を達成するための本発明の第１２
の手段は、情報が記憶される磁気媒体を有する磁気ディ
スクと、この磁気ディスクに情報の書き込みと読み出し
を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが取り付けられ前
記磁気ヘッドを前記磁気ディスク上に浮遊させるスライ
ダと、前記スライダを支持するロードアームと、前記ロ
ードアームを磁気ディスク上の所定の位置に移動させる
ための第１のアクチュエータとを有してなる磁気ディス
ク装置において、前記スライダと前記ロードアームの間
に、前記磁気ディスクの記録面に対して垂直な軸の周り
に回転する回転運動が可能な可動部材と前記可動部材を
前記垂直な軸の周りに回転運動させるための駆動力発生
部材とからなる第２のアクチュエータを介装し、前記ス
ライダは前記可動部材に搭載されており、前記可動部材
及び前記可動部材に搭載されているすべての部材を合わ
せた総重量の重心が、前記可動部材の回転運動の回転中
心と略一致する、ことを特徴とする。
【００２５】上記目的を達成するための本発明の第１３
の手段は、情報が記憶される磁気媒体を有する磁気ディ
スクと、情報の書き込みと読み出しを行う磁気ヘッド
と、前記磁気ヘッドが取り付けられ前記磁気ヘッドを前
記磁気ディスク上に浮遊させるスライダと、前記スライ
ダを支持するロードアームと、前記ロードアームを磁気
ディスク上の所定の位置に移動させるための第１のアク
チュエータとを有してなる磁気ディスク装置において、
前記スライダと前記ロードアームの間に、前記磁気ディ
スクの記録面に対して垂直な軸の周りに回転する回転運
動が可能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸の周
りに回転運動させるための駆動力発生部材とからなる第
２のアクチュエータを介装し、前記スライダは前記可動
部材に支持されており、前記第２のアクチュエータ上
に、前記ロードアームに対する前記可動部材の位置を検
出するためのセンサを有する、ことを特徴とする。
【００２６】上記目的はまた、前記第１乃至第４の手段
のいずれかにおける前記支持部材が、シリコン、酸化シ
リコン、ステンレススチール、ニッケル、鉄とニッケル
の化合物、銅、の中のいずれかの材料を主成分とし、前
記支持部材の製造方法を、シリコン及び酸化シリコンを
エッチングにより加工する工程、または、銅またはニッ
ケルまたはステンレススチールまたは鉄とニッケルの化
合物をメッキ法で成長させる工程、または、銅またはニ
ッケルまたはステンレススチールまたは鉄とニッケルの
化合物からなる箔をエッチングまたはプレスで加工する
工程、のうちのいずれか一つの工程を含んで構成するこ
とによっても達成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面を
用いて説明する。以下に説明する各実施例は、ロードア
ームから磁気ヘッドにかけての部分以外の構造は前記図
１６，図１７を参照して説明した従来技術と同じであ
り、説明は省略する。
【００２８】図１は、本発明の第１の実施例である磁気
ディスク装置に搭載されるロードアーム１２の磁気ヘッ
ド側端部の構造を示す平面図である。また、図２は、図
１に示すロードアームのＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００２９】まず、図１及び図２を用いて、本実施例の
磁気ディスク装置の特徴であるロードアームの構造を説
明する。本磁気ディスク装置において、ロードアーム１
２は、情報の書き込みと読み出しを行う磁気ヘッド３１
を支持する支持部材であり、磁気ヘッド３１は、磁気ヘ
ッドを情報を記憶する磁気ディスク上に浮遊させる機能
を有するスライダ３０に取り付けられており、スライダ
３０はジンバル板１０に固定されている。ロードアーム
１２先端部には、可動部材支持バネ１１１、１１２で支
持された板状でほぼ長方形の可動部材１１が配置されて
おり、同じく長方形の前記ジンバル板１０は可動部材１
１に支持されている。ロードアーム１２、可動部材１１
及びジンバル板１０は、図２に示すように、ほぼ同一の
面内に庁軸を一致させて順に並ぶように配置されてい
る。この場合、ロードアーム１２、可動部材１１及びジ
ンバル板１０の長軸は必ずしも一致させる必要はない。
【００３０】前記ジンバル板１０は可動部材１１を挟ん
でロードアーム１２と対向するように配置され、かつ、
このジンバル板１０と可動部材１１はともに、ロードア
ーム１２と一体構造になっている。可動部材支持バネ１
１１、１１２は、ロードアーム１２の先端部両側にロー
ドアーム１２の軸線に平行に突出して形成され、次いで
互いに対向する方向に稲妻状に屈折して可動部材１１の
側面に一体に結合されている。ロードアーム１２の先端
の中央部分には、平面図でみて四角形に切り取られた凹
みが形成され、可動部材１１のロードアーム１２側の部
分はこの凹みに所定の隙間をおいてはまり込んだ形にな
っている。可動部材１１のロードアーム１２と反対側の
端の中央部分にも、同様に平面図でみて四角形に切り取
られた凹みが形成され、ジンバル板１０の可動部材１１
側の部分はこの凹みに所定の隙間をおいてはまり込んだ
形になっている。可動部材１１のジンバル板１０側の端
部の前記凹みの両側の先端部１１Ａ内側には軸線側に向
かう突出部１１Ｂが形成され、この突出部がジンバル板
１０の側面と結合されて一体となりジンバル板１０を支
持している。
【００３１】本実施例では、可動部材１１の一方の端に
ジンバル板１０が配置された構造になっており、可動部
材１１のもう一方の端（ロードアーム１２に近い方の
端、すなわちロードアーム１２のくぼみにはまり込んだ
部分）の表面には軟磁性材料からなる膜２０が形成され
ている。ロードアーム１２上の、前記軟磁性膜２０の前
記軸線に垂直な方向の端部に対向する位置には、同じよ
うに軟磁性材料からなるコの字形のヨーク２１１、２１
２が形成され、ヨーク２１１、２１２にはコイル２２
１、２２２がそれぞれ形成されている。コイル２２１に
はロードアーム１２上に配置された電極２３１、２３２
が、コイル２２２には同じくロードアーム１２上に配置
された電極２３３，２３４が、それぞれ接続されてい
る。
【００３２】可動部材支持バネ１１１、１１２は、とも
にロードアーム運動方向に対し平行な向きのバネ定数の
方が、垂直な向きのバネ定数よりも大きくなるような構
造になっており、コイル２２１の電極２３１、２３２や
コイル２２２の電極２３３、２３４に通電することによ
り発生する、ヨーク２１１や２１２と可動部材１１上の
軟磁性膜２０との間の磁気吸引力により、可動部材１１
は、ロードアーム１２に対して、図１の紙面に平行な面
内で回転運動をすることができるようになっている。可
動部材１１はその面を磁気ディスク１５の記録面にほぼ
平行させているから、前記回転運動は磁気ディスク１５
の記録面にほぼ垂直な線を回転軸として回転することと
なる。そして、前記可動部材１１と、ヨーク２１１、２
１２、コイル２２１、２２２、軟磁性膜２０で構成され
た駆動力発生部材とが、本実施例の動作原理のところで
説明する磁気ヘッド位置決め用の第２のアクチュエータ
を構成する。
【００３３】図３は、本実施例における前記可動部材１
１の運動を、幾何学的に説明するための平面図である。
図３でハッチングを施した部分が、ロードアーム１２に
可動部材支持バネ１１１、１１２で支持された可動部材
１１である。すでに述べたように、可動部材１１の一方
の端には、ジンバル板１０が形成され、他方の端には、
軟磁性膜２０が固定されている。また、ジンバル板１０
の裏面（軟磁性膜２０が形成されている面を表面とす
る）には、磁気ヘッド３１が取り付けられたスライダ３
０が固定されている。従って、可動部材１１には、ジン
バル板１０、軟磁性膜２０、スライダ３０、磁気ヘッド
３１が搭載されていることになり、前記した磁気吸引力
によって、これらすべてがロードアーム１２に対して回
転運動をすることになる。これら可動部材１１に搭載さ
れた部品を含む可動部材全体の重心を図３のＧ点で示
す。
【００３４】一方、可動部材１１は、可動部材支持バネ
１１１、１１２でロードアーム１２に対して支持されて
いるが、すでに説明した可動部材支持バネのバネ定数の
異方性から、ロードアーム上に固定されたヨークとコイ
ルから磁気吸引力を受けると、可動部材支持バネを結ぶ
線（図３の縦の一点鎖線、すなわち可動部材支持バネ１
１１、１１２の支持点を結ぶ線）と可動部材の中心線
（図３の横の一点鎖線、すなわち可動部材１１の軸線）
の交点を回転中心にして回転運動することになる。本発
明においては、可動部材全体の重心であるＧ点を可動部
材の回転中心に一致させている。
【００３５】次に、本実施例の磁気ディスク装置に用い
るロードアームの製造方法について説明する。本実施例
に用いるロードアーム１２は、まず、ステンレスの薄い
板をエッチング加工して、ジンバル板１０や可動部材１
１や支持バネ１１１、１１２の構造を一体形成する。次
に、鉄とニッケルの化合物からなる軟磁性の箔を軟磁性
膜２０として、可動部材１１上でジンバル板１０が形成
されている場所と反対の場所に、接着剤を用いて固定す
る。次に、鉄とニッケルの化合物からなる軟磁性のヨー
ク２１１、２１２と、これに銅の被服線を多数巻きつけ
て作成したコイル２２１、２２２を、ロードアーム１２
上の前記軟磁性膜２０と対向する位置に、接着剤で固定
する。最後に、ジンバル板１０の裏面に、磁気ヘッド３
１が固定されているスライダ３０を接着剤で固定して、
本実施例の磁気ディスク装置に用いるロードアームとす
る。
【００３６】なお、本実施例では、ロードアーム１２は
ステンレスの薄い板をエッチング加工して形成している
が、シリコンウエハをエッチング加工して形成してもよ
い。また、金属性の基板の上に、フォトレジストで型を
作成し、その中に銅のメッキ膜を成長させ、最後にフォ
トレジストと金属性の基板を溶剤とエッチング液でそれ
ぞれ溶解させて形成してもよい。
【００３７】また、本実施例では、軟磁性膜２０として
鉄とニッケルの化合物からなる箔を用いているが、ロー
ドアーム１２上にスパッタリング法もしくは真空蒸着法
で、鉄とニッケルの化合物もしくはニッケルの薄膜を直
接形成してもよい。同様に、ヨーク２１１、２１２とコ
イル２２１、２２２の部分も、ロードアーム上に絶縁
膜、コイルとなる第１層電極、第１層層間絶縁膜、ヨー
クとなる軟磁性膜、第２層層間絶縁膜、コイルとなる第
２層電極、を順次積層してモノリシック型の構造にして
もよい。
【００３８】図４は、本発明の第１の実施例である磁気
ディスク装置の全体を表す平面図、図５は、図４で示し
た磁気ディスク装置全体のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
本実施例の磁気ディスク装置の基本的な構造は、図１６
及び図１７で示した従来の磁気ディスク装置と同様で、
磁性膜を表面に形成した情報が記憶される磁気ディスク
１５、情報の読み出しと書き込みを行う電磁変換素子か
らなる磁気ヘッド３１、取り付けられた磁気ヘッドを磁
気ディスク上に浮遊させるためのスライダ３０、スライ
ダを支持するロードアーム１２、ロードアーム１２を磁
気ディスク１５上の所定の位置に位置決めするためのボ
イスコイルモータ１４２から構成されている。ロードア
ーム１２には、図１から図３で説明したジンバル板１
０、可動部材１１、可動部材支持バネ１１１、１１２、
ヨーク２１１、２１２、コイル２２１、２２２が一体に
形成されている。磁気ディスク１５は、スピンドルモー
タ１６により回転し、ロードアーム１２は、ピボット軸
１３に固定されベース板（図４、５には図示せず））に
対し回転運動可能なように保持される。ロードアーム１
２には、コイル１４１が固定され、ベース板上に固定さ
れている永久磁石１４０と対になってボイスコイルモー
タ１４２を構成している。
【００３９】次に、本実施例の磁気ディスク装置におけ
る、位置決めの動作原理について説明する。スライダ３
０に固定された磁気ヘッド３１は、スライダ３０によっ
て磁気ディスク１５の記録面上を浮遊しながら、第１の
アクチュエータであるボイスコイルモータ１４２によっ
てロードアーム１２を移動（ピボット軸１３を回転中心
とする回転運動）させることにより、磁気ディスク１５
上の所定の位置に位置決めされる。しかし、すでに述べ
たようにボイスコイルモータ１４２による位置決め精度
には限界があり、目標とする位置と実際の位置との間に
は誤差がある。この誤差量を検出し補正に必要な移動量
を求めて、その補正量に対応した電流を、コイル２２１
または２２２に通電する。
【００４０】例えば、電極２３１、２３２を用いてコイ
ル２２１に通電すると、ヨーク２１１と軟磁性膜２０と
の間に磁気吸引力が働き、軟磁性膜２０がヨーク２１１
の方に引き寄せられる。この時、可動部材１１を支持す
る可動部材支持バネのバネ定数が、ロードアーム運動方
向に平行な向きに大きく、ロードアーム運動方向に垂直
な向きに小さくなっているので、可動部材全体は、ヨー
ク２１１に向かって平行運動するのではなく、ロードア
ームに対し反時計回りに回転運動することになる。この
時の回転中心は、図３で説明した通りである。可動部材
１１が、ロードアーム１２に対して、磁気ディスク１５
の記録面に垂直かつ前記重心点Ｇを通る軸のまわりに反
時計回りに回転運動することによって、可動部材１１内
のジンバル板１０に固定されているスライダ３０も反時
計回りに回転運動し、スライダ３０に取り付けられた磁
気ヘッド３１がロードアーム１２に対して回転運動する
ことになる。このときの磁気ヘッド３１の移動量は、コ
イル２２１または２２２に通電する電流値、コイルの巻
き数、可動部材支持バネのバネ定数によって決まる。し
たがって、ボイスコイルモータ１４２によって位置決め
された実際の位置と、目標とする位置の誤差を検出し、
その値に応じた電流をコイル２２１及びまたは２２２に
流すことによって、目標とする位置に磁気ヘッド３１を
位置決めすることが可能となる。このように、ヨーク２
１１、２１２、コイル２２１、２２２、軟磁性膜２０が
駆動力発生部材として機能し、可動部材１１と組み合わ
されて、磁気ヘッド３１の高精度位置決め用の第２のア
クチュエータを構成している。
【００４１】最後に本実施例で説明した磁気ディスク装
置の効果について説明する。まず、本実施例で最も重要
な機能を有する第２のアクチュエータのうち、可動部材
１１は、ロードアーム１２と一体で形成できるので、組
立などの複雑な工程を一切用いずに従来のロードアーム
の加工とまったく同じ方法で作ることが可能である。ま
た、ヨーク、コイル、軟磁性膜からなる駆動力発生部材
は、すべて、部品をロードアーム１２上に表面実装する
ことができるので、非常に量産性に優れた構造になって
いる。ヨーク２１１，２１２、コイル２２１，２２２、
軟磁性膜２０については、表面実装部品を用いるかわり
に、製造方法のところで述べたようにロードアーム上に
直接スパッタリング法や真空蒸着法により膜を積層して
も作ることができ、こうすることによって駆動力発生部
材についても組立工程を一切用いずに作ることが可能で
ある。
【００４２】また、すでに述べたように、可動部材１１
と可動部材１１と共に動くジンバル板１０、スライダ３
０、磁気ヘッド３１、軟磁性膜す２０べてを合わせた可
動部材１１全体の重心を、ロードアーム１２に対して回
転運動する可動部材１１の回転中心と一致させているの
で、位置決め動作によってロードアーム１２が加速度を
もって運動し、ロードアーム１２の先端にある可動部材
１１に慣性力がかかった場合でも、可動部材１１は、ま
ったく振動することがない。従って、きわめて高速に、
磁気ヘッド３１を所定の位置に位置決めすることが可能
になる。
【００４３】さらに、電磁吸引力は、低い電圧でも大き
な引力を発生させることができるため、ボイスコイルモ
ータ１４２による位置決め機構で生じる１μｍ程度の位
置決め誤差を補正するためには、５Ｖ程度の直流電源が
あれば十分で、磁気ディスク装置の中に搭載されている
電源をそのまま用いることが可能である。
【００４４】以上述べてきたことから明らかなように、
本実施例の磁気ディスク装置は、（１）従来の磁気ディ
スク装置の製造方法とほとんど同じ方法で製造すること
ができ、（２）ロードアーム１２の運動時にも磁気ヘッ
ド３１が振動しないので高速位置決めが可能で、（３）
５Ｖ程度の低電圧で駆動できる磁気ヘッド位置決め機構
を有しているので容易に位置決め精度を向上でき、高記
録密度化を実現できるなどの効果を奏するものである。
【００４５】本実施例における問題点として、駆動力発
生部材に用いているコイルが発生させる磁気力が、磁気
ヘッド３１に悪影響を及ぼし、情報の書き込みと読み出
しのノイズになるということが考えられる。しかし、図
５に示したように、磁気ヘッド３１と磁気ディスク１５
との間隔ａに対し、駆動力発生部材と磁気ヘッドの距離
ｂははるかに大きく、ａが５０ナノメートル程度である
のに対し、ｂは１ミリメートル程度ある。磁気力の程度
は、距離の２乗に反比例して小さくなるので、駆動力発
生部材の書き込みや読み出しに対する影響は、磁気ヘッ
ド３１に対し、１０のマイナス１９乗程度である。磁気
ヘッド３１のもつ磁気力と、駆動力発生部材がもつ磁気
力の差を考慮しても、上記した値は、駆動力発生部材が
発生させる磁気力の書き込みや読み出しに対する影響が
ほとんど無視できることを示しており、駆動力発生部材
によるノイズはまったく問題にならないことがわかる。
【００４６】図６は、本発明の第２の実施例である磁気
ディスク装置に搭載されるロードアーム１２の構造を示
す平面図である。本実施例と前記第１の実施例の相違点
は、本実施例の可動部材１１は、３本の可動部材支持バ
ネ１１１、１１２、１１３によってロードアーム１２に
対して支持されている点である。ジンバル板１０、軟磁
性膜２０、ヨーク２１１、２１２、コイル２２１、２２
２、電極２３１、２３２、２３３、２３４の構造は第１
の実施例とまったく同じである。可動部材支持バネの特
性としては、可動部材支持バネ１１１、１１２は、第１
の実施例と同様にロードアーム運動方向に平行な向きの
バネ定数が垂直な向きのバネ定数よりも大きくなってな
っているが、可動部材１１の軸線上に配置されて可動部
材１１とロードアーム１２を結合している可動部材支持
バネ１１３は、ロードアーム運動方向に平行な向きのバ
ネ定数が垂直な向きのバネ定数よりも小さくなってい
る。
【００４７】この場合、可動部材１１が、ロードアーム
１２に対して、磁気ディスク１５の記録面にほぼ平行な
面内（図６の紙面に平行な面内）で回転運動するという
性質は第１の実施例の時と同じであるが、可動部材１１
のジンバル板１０の反対側（ロードアーム１２に近い
側）が、可動部材支持バネ１１３によって支持されてい
るので、可動部材１１の紙面に対し垂直な方向への位置
ずれを第１の実施例のときよりも低減することができ
る。すなわち、本実施例においては、前記第１の実施例
における第２のアクチュエータに可動部材支持バネ１１
３を追加したものを第２のアクチュエータとしており、
これにより、磁気ヘッド位置決め用の第２のアクチュエ
ータの動作をより安定化することが可能になる。
【００４８】もちろん、このようなロードアームも、ス
テンレスのエッチング加工で第１の実施例の場合とまっ
たく同様に容易に作ることができる。
【００４９】図７は、本発明の第３の実施例である磁気
ディスク装置に搭載されるロードアームの構造を示す平
面図である。本実施例と前記第２の実施例の相違点は、
ロードアーム１２の先端部の凹みの底辺をなす部分と可
動部材１１の前記底辺に対向する辺の間の間隔が広くな
り、第２の実施例で説明した可動部材支持バネ１１３が
櫛歯状部材１２３を介して可動部材１１に結合されてい
ること、またロードアーム１２の櫛歯状部材１２３に対
向する位置に、同じような櫛歯状部材１２１、１２２が
櫛歯状部材１２３に噛み合う形に形成されていること、
さらに、これら櫛歯状部材１２１、１２２、１２３の上
に、櫛歯状の電極２３５、２３６、２３７が形成されて
いることであり、その他の構造は、第２の実施例で説明
したロードアームの構造とまったく同じである。本実施
例は、前記第２の実施例における第２のアクチュエータ
に、ロードアーム１２に対する可動部材１１の位置を検
出するためのセンサを加えたものである。
【００５０】本実施例のヘッド位置決め用アクチュエー
タとしての動作は、先の実施例のものと同じである。す
なわち、まず、ロードアーム１２を直接動かすボイスコ
イルモータ１４２によって、磁気ヘッド３１を所定の位
置近くに移動させる。次に、最終的な目標の位置と実際
の位置との誤差を検出してその差を補正するようにコイ
ル２２１，２２２に電流を流す。すると、可動部材１１
上の軟磁性膜２０が、ロードアーム１２上のヨーク２１
１、２１２とコイル２２１、２２２から磁気吸引力を受
け、その力によって、可動部材がロードアームに対して
回転運動し、磁気ヘッド３１の位置を最終目標位置に高
精度に位置決めする。
【００５１】ただ、このような位置決め方式を用いる場
合、ロードアーム１２に対する可動部材１１の位置を正
確に知っておく必要がある。というのは、ロードアーム
１２に対する可動部材１１の位置によって、位置決めの
ためにどちらのコイルに通電したらよいかということや
位置決めに必要な電流値が大きく異なるからである。第
１の実施例や第２の実施例で説明した磁気ディスク装置
では、コイル２２１，２２２に流した電流値と可動部材
支持バネ１１１，１１２，１１３のバネ定数から、可動
部材１１のロードアーム１２に対する位置を推定してい
た。本実施例では、櫛歯状部材１２１、１２２、１２３
上の櫛歯状電極２３５、２３６、２３７を、ロードアー
ム１２に対する可動部材１１の位置を検出するためのセ
ンサとして用いている。すなわち、電極２３５と２３７
間の静電容量と、電極２３６と２３７間の静電容量を計
測することによって、ロードアームに対する可動部材の
位置を直接検出している。
【００５２】もちろん、このようなロードアームも、ス
テンレスのエッチング加工で第１の実施例の場合とまっ
たく同様に容易に作ることができる。また、櫛歯状部材
上の櫛歯状電極は、スパッタリング法または真空蒸着法
により、櫛歯状部材上または櫛歯状部材上に形成された
絶縁膜上に直接形成されるので、特別な組立工程を必要
とせずに製造することが可能である。
【００５３】このような装置を用いることにより、ロー
ドアームに対する可動部材の位置を、高精度にしかも速
く得ることができるので、本実施例で説明した磁気ディ
スク装置は、第１や第２の実施例で説明した磁気ディス
ク装置よりも、より高速化や高密度化に有利である。
【００５４】図８は、本発明の第４の実施例である磁気
ディスク装置に搭載されるロードアームの構造を示す平
面図である。本実施例と前記第１の実施例の相違点は、
前記第２の実施例におけるロードアーム１２先端の中央
部分の凹みに代えて先端部に軸線に対称に二つの凹みを
設けた点と、可動部材１１のロードアーム１２側の端部
に、前記二つの凹みに所定の間隔をおいてはまりあう二
つの突起部１１Ｅを対称に設けた点と、この二つの突起
部１１Ｅの間に形成される凹みの底辺１１Ｃを、前記ロ
ードアーム１２の二つの凹みの間に形成された突起部１
２Ａ先端にヒンジ機構部１１４を介して結合し、可動部
材支持バネ１１１、１１２、１１３を無くした点と、前
記二つの突起部１１Ｅ表面それぞれに軟磁性材料からな
る軟磁性膜２０１、２０２が形成されている点である。
突起部１２Ａ先端は三角形にとがらせた形状になってお
り、その先端の幅の狭い部分で前記底辺１１Ｃに接続し
ていて、可動部材１１が突起部１２Ａに対してこの接続
部で、この接続部があたかもヒンジをなしているかのよ
うに回転可能となっている。前記ヨーク２１１，２１２
は、それぞれ軟磁性膜２０１、２０２に対向する位置の
ロードアーム１２上に配置されている。他の構成は前記
第１の実施例と同じであり、説明を省略する。
【００５５】本実施例においては、可動部材１１と、軟
磁性膜２０１、２０２と、ヨーク２１１，２１２と、コ
イル２２１，２２２と、電極２３１，２３２，２３３，
２３４と、ヒンジ機構部１１４とを含んで、ヘッド位置
決めのための第２のアクチュエータが構成されている。
【００５６】可動部材１１は底辺１１Ｃと突起部１２Ａ
の先端との接続部であるヒンジ機構部１１４によってロ
ードアーム１２に支持されており、可動部材１１は、ロ
ードアーム１２に対して、このヒンジ機構部を中心にし
て磁気ディスク１５の記録面に平行な面内で回転運動で
きるようになっている。可動部材１１の一方の端には、
ジンバル板１０があり、もう一方の端には軟磁性材料か
らなる軟磁性膜２０１、２０２が形成されている。すで
に述べてきた実施例と同様に、ジンバル板１０の裏面に
は、磁気ヘッド３１が取り付けられたスライダ３０が固
定されている。ロードアーム１２上の軟磁性膜２０１に
対向する位置には、軟磁性材料からなるヨーク２１１、
コイル２２１、コイルに通電するための電極２３１、２
３２が配置され、軟磁性膜２０２に対向する位置には、
軟磁性材料からなるヨーク２１２、コイル２２２、コイ
ルに通電するための電極２３３、２３４が配置されてい
る。可動部材１１及び可動部材１１に搭載されているジ
ンバル板１０、磁気ヘッド３１、スライダ３０、軟磁性
膜２０１，２０２すべてをあわせたものの重心は、ヒン
ジ機構部のある位置に一致させている。
【００５７】本実施例のロードアームの製造方法や、磁
気ヘッドの位置決め動作の原理は、第１の実施例で説明
したものと同じである。本実施例のロードアーム１２で
は、可動部材１１が可動部材支持バネで支持されるかわ
りにヒンジ機構部１１４で支持されているが、この効果
について簡単に説明する。可動部材支持バネは、第１の
実施例のところで述べたように、ロードアーム運動方向
に平行な向きのバネ定数の方が、垂直な向きのバネ定数
よりも大きくなるようにしてあり、これによって可動部
材が、ロードアームに対して回転運動するようにしてあ
る。しかし、ロードアーム運動方向に平行な向きのバネ
定数を無限に大きくすることはできないので、位置決め
動作によってロードアームが加速度をもって運動したと
き、可動部材にわずかではあるがロードアーム運動方向
に平行な向きの並進運動が生じる。この並進運動成分
は、磁気ヘッドの位置決めの精度を劣化させるひとつの
要因になる。しかし、本実施例のように可動部材１１が
ヒンジ機構部１１４で支持されていれば、上記した並進
運動成分は完全に除去できるので、より高精度な位置決
めが可能となる。もちろん、可動部材全体の重心とヒン
ジ機構部１１４の位置すなわち可動部材の回転中心が一
致しているので、第１の実施例同様、位置決め動作によ
ってロードアーム１２が加速度をもって運動し、ロード
アーム１２の先端にある可動部材１１に慣性力がかかっ
た場合でも、可動部材１１は、まったく振動することが
ない。
【００５８】図９は、本発明の第５の実施例である磁気
ディスク装置に搭載されるロードアームの構造を示す平
面図である。また、図１０は、このロードアームのＣ−
Ｃ線矢視断面図である。すでに述べたように、第１の実
施例においては、駆動力発生部材として軟磁性膜２０、
ヨーク２１１，２１２、コイル２２１，２２２を用い、
磁気吸引力を利用して可動部材を回転運動させていた。
本実施例と前記第１の実施例の相違点は、駆動力発生部
材として、軟磁性膜２０に代えて平板状の永久磁石２４
が同じ位置に配置されていること、コイル２５を装着し
た上部ヨーク２６が永久磁石２４の真上に配置されてい
ること、上部ヨーク２６は上部ヨーク固定部材２６１に
よってロードアーム１２に固定、支持されていること、
である。すなわち、本実施例における第２のアクチュエ
ータは、永久磁石２４、コイル２５を装着した上部ヨー
ク２６、及び上部ヨーク２６を支持固定する上部ヨーク
固定部材２６１を含んでなる駆動力発生部材と、可動部
材１１を含んで構成されている。他の構成は前記第１の
実施例と同じであり、説明を省略する。
【００５９】コイル２５はその軸線が永久磁石２４の平
板面に垂直になるように配置され、コイル２５と永久磁
石２４の間に作用するローレンツ力を利用して可動部材
１１を回転運動させている。これら駆動力発生部材と可
動部材１１とで第２のアクチュエータを構成している。
可動部材１１は、可動部材支持バネ１１１、１１２によ
って、ロードアーム１２に対して回転運動可能なように
支持されている。このとき、ジンバル板１０や磁気ヘッ
ド３１などを含む可動部材全体の重心は可動部材の回転
中心に一致している。可動部材の一方の端（ロードアー
ム１２から遠い方の端）には、ジンバル板１０が形成さ
れ、磁気ヘッド３１が取り付けられたスライダ３０が固
定されている。可動部材１１のもう一方の端部の表面の
前記第１の実施例で軟磁性膜２０が形成された位置に
は、永久磁石２４が固定されている。コイル２５が装着
された上部ヨーク２６は、前記した永久磁石２４の真上
に位置するように、上部ヨーク固定部材２６１によって
ロードアームに固定されている。このとき、永久磁石２
４とコイル２５が直接触れないように、上部ヨーク固定
部材２６１の高さを調節しておく。コイル２５には、電
流を流すための電極２３８、２３９が接続されている。
【００６０】次に、本実施例のロードアームの製造方法
を簡単に説明する。永久磁石２４は、可動部材１１の上
に接着剤で固定するか、または、スパッタリング法や真
空蒸着法により、可動部材１１上に直接成膜する。上部
ヨーク２６は、鉄とニッケルの化合物からなる板を機械
加工して作成し、その表面に銅の被覆電線を巻いて作っ
たコイル２５を接着剤で固定する。図１１に、上部ヨー
ク２６の構造を示す。ただし、コイル２５については、
上部ヨーク２６表面に絶縁膜、第１層電極、層間絶縁
膜、第２層電極を積層して作成した、モノリシック型の
コイルを用いてもよい。上部ヨーク２６には、上部ヨー
ク固定部材２６１が接着剤により固定され、これらは、
ちょうどコイル２５が永久磁石の真上に位置するように
ロードアーム１２に固定される。
【００６１】次に、本実施例の磁気ディスク装置の動作
を説明する。第１のアクチュエータであるボイスコイル
モータ１４２によりロードアーム１２を位置決めした
後、目標位置との差に応じた電流を電極２３８、２３９
を通してコイル２５に通電する。この電流に応じて、コ
イル２５にローレンツ力が働くが、コイルはロードアー
ム１２に固定されているので、永久磁石２４が反力を受
け、可動部材１１を回転運動させる。この可動部材１１
の回転運動により、磁気ヘッド３１が目標位置に位置決
めされる。
【００６２】最後に、本実施例の効果を説明する。第１
の実施例で用いていた磁気吸引力の大きさは、流す電流
の２乗にほぼ比例するため、位置決めに必要な電流値を
求めるためには複雑な計算を行う必要がある。一方、本
実施例で用いているローレンツ力の大きさは、流す電流
に比例しているので、位置決めに必要な電流値の計算が
容易で位置決めの高速化に一層有利な構造になってい
る。なお、本実施例では、永久磁石２４が可動部材２４
上に配置され、永久磁石２４の上方に位置するように、
磁場発生手段を構成するコイル２５を装着した上部ヨー
ク２６が支持部材であるロードアームに固定されている
が、逆に、永久磁石２４をロードアーム上に配置し、ロ
ードーム上の永久磁石２４の上部に位置するようにコイ
ル２５を装着した上部ヨーク２６を可動部材に固定して
も同様の効果が得られる。
【００６３】図１２は、本発明の第６の実施例である磁
気ディスク装置に搭載されるロードアームの構造を示す
平面図である。本実施例は、前記第５の実施例におい
て、ロードアーム１２上の、永久磁石２４の端部（ロー
ドアーム１２の軸線に垂直な方向の端部）に対向する位
置に、位置検出用コイル２７１、２７２を配置したもの
である。他の構成は前記第５の実施例と同じであり、説
明を省略する。第３の実施例で説明したように、磁気ヘ
ッド位置決め用の第２のアクチュエータを有する磁気デ
ィスク装置においては、ロードアーム１２に対する可動
部材１１の位置を知る必要がある。本実施例は、ロード
アーム１２に対する可動部材１１の位置を、可動部材１
１上にある永久磁石２４の運動によって位置検出用コイ
ル２７１、２７２に生じる電磁誘導電圧を用いて検出す
る。
【００６４】このような装置を用いることにより、ロー
ドアーム１２に対する可動部材１１の位置を、高精度に
しかも速く得ることができるので、本実施例で説明した
磁気ディスク装置は、第３の実施例同様高速化や高密度
化に一層有利である。
【００６５】図１３は、本発明の第７の実施例である磁
気ディスク装置に搭載されるロードアーム１２の構造を
示す平面図である。また、図１４は、このロードアーム
１２のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【００６６】本実施例においては、ロードアーム１２の
先端に凹みが形成され、その凹みにはまり込む形でジン
バル板１０が支持され、このジンバル板１０の内部に可
動部材１１が形成されている。可動部材１１は、ロード
アーム１２側の中央部分に凹み１１Ｄをもつ長方形をな
し、周縁にジンバル板１０と所定の隙間をおいて形成さ
れる。ジンバル板１０には、可動部材１１の凹み１１Ｄ
に所要の隙間をおいて嵌まりあう形の突起部１０Ａが形
成されており、可動部材１１は、前記突起部１０Ａの先
端部のヒンジ機構部１１４によってジンバル板１０に支
持され、ジンバル板１０に対して、磁気ディスク１５の
記録面とほぼ平行な面内で回転運動を行うようになって
いる。
【００６７】可動部材１１の裏面には、磁気ヘッド３１
を取り付けたスライダ３０が固定され、可動部材１１の
前記凹み１１Ｄの両側を形成する突起部１１Ｅ上面に
は、軟磁性膜２０１、２０２が固定されている。ジンバ
ル板１０上の軟磁性膜２０１、２０２のロードアーム１
２の軸線方向の端部に対向する位置には、軟磁性材料よ
りなるヨーク２１１、２１２、コイル２２１、２２２が
それぞれ固定されており、コイル２２１に通電するため
の電極２３１、２３２、コイル２２２に通電するための
電極２３３、２３４はロードアーム上に形成されてい
る。可動部材１１及び可動部材に搭載されている磁気ヘ
ッド３１、スライダ３０、軟磁性膜２０１、２０２を合
わせた全体の重心は、ヒンジ機構部１１４の位置に一致
している。なお、ヒンジ機構部１１４は、ロードアーム
１２、ジンバル板１０及び可動部材１１を板材から切り
抜く際に、板材を所定の寸法に切り残してジンバル板１
０と可動部材１１をつながった状態にした部分であり、
通常のヒンジ機構のように、穴とそれに嵌まりあうピン
とで構成されたものではない。ジンバル板上のコイルと
ロードアーム上の電極との接続には、ワイヤボンディン
グ法を用いている（図１３、１４には図示せず）。
【００６８】本実施例においては、可動部材１１と、軟
磁性膜２０１、２０２と、ヨーク２１１、２１２と、コ
イル２２１、２２２と、電極２３１、２３２、２３３、
２３４及びヒンジ機構部１１４を含んでヘッド位置決め
のための第２のアクチュエータが構成されている。本実
施例の動作は、第１の実施例と同じであるが、可動部材
が、すべてジンバル板の中に含まれてしまうので、第１
の実施例よりもロードアームの大きさを小型化できると
いう効果がある。
【００６９】図１５は、本発明の第８の実施例である磁
気ディスク装置に搭載されるロードアーム１２の構造を
示す平面図である。本実施例が前記第１の実施例と異な
るのは、可動部材１１の可動部材支持バネ１１１、１１
２よりもロードアーム１２側の部分の幅がジンバル板１
０側の部分よりも狭くなっており、これに合わせてロー
ドアーム１２の先端に形成されている凹みの幅も狭くし
てある点である。その他の構成は前記第１の実施例と同
じであり、説明は省略する。ロードアーム１２の先端に
形成されている凹みの幅を狭くしたため凹みの両側の部
分の幅が大きくなり、可動部材１１に形成された軟磁性
膜２０に対向してロードアーム１２上に配置されるヨー
ク２１１，２１２やコイル２２１，２２２のためのスペ
ースを十分にとることができ、第２のアクチュエータの
能力を大きくできる。また、この実施例の場合、可動部
材１１及び可動部材１１の搭載された部材を合わせた全
体の重心の位置を可動部材１１の回転中心と一致させる
ため、可動部材１１の可動部材支持バネ１１１、１１２
よりもロードアーム１２側の部分の軸線方向の長さを長
くしたり、軟磁性膜２０の重さを重くするなどの調整が
必要である。
【００７０】また上記各実施例では、前記可動部材１１
は、ロードアーム１２もしくはジンバル板１０に、可動
部材支持バネあるいはヒンジ機構部１１４で弾性支持さ
れているが、可動部材支持バネもヒンジ機構部１１４
も、弾性変形の範囲内で可動部材１１の回転動作を実現
している。このため、コイル２２１，２２２やコイル２
５の励磁による回転力がそれらコイルの消磁により消滅
すると、可動部材１１は自動的に基準位置（いずれの方
向にも回転していない位置）に復帰する。したがって、
第２のアクチュエータの駆動量は常に基準位置からの移
動（回転）量として算定され、算定が容易である。
【００７１】上記各実施例によれば、従来ヘッドを支持
する支持部材（ロードアーム）の位置決めに使用されて
いるボイスコイルモータに加え、５ボルト以下の低い電
圧で駆動でき、支持部材の位置決め動作時に振動がな
く、複雑な組立工程を必要とせずに形成することが可能
な、ヘッド位置決め用の第２のアクチュエータを提供す
ることができ、それによって、回転ディスク型情報記憶
装置の記録密度を格段に高くすることができる。
【００７２】
【発明の効果】本発明によれば、５ボルト以下の低い電
圧で駆動でき、ヘッドを支持する支持部材の位置決め動
作時に振動がなく、複雑な組立工程を必要とせずに形成
することが可能な、ヘッド位置決め用のアクチュエータ
を提供することができ、それにより、回転ディスク型情
報記憶装置の記録密度を格段に高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の磁気ディスク装置に搭
載されるロードアームの平面図である。
【図２】図１に示すロードアームのＡ−Ａ線断面図であ
る。
【図３】本発明の第１の実施例の磁気ディスク装置に搭
載されたロードアームにおける可動部材の回転中心を示
す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施例の磁気ディスク装置の部
分を示す平面図である。
【図５】図４の磁気ディスク装置のＢ−Ｂ線断面図であ
る。
【図６】本発明の第２の実施例の磁気ディスク装置に搭
載されるロードアームの平面図である。
【図７】本発明の第３の実施例の磁気ディスク装置に搭
載されるロードアームの平面図である。
【図８】本発明の第４の実施例の磁気ディスク装置に搭
載されるロードアームの平面図である。
【図９】本発明の第５の実施例の磁気ディスク装置に搭
載されるロードアームの平面図である。
【図１０】図９に示すロードアームのＣ−Ｃ線断面図で
ある。
【図１１】本発明の第５の実施例の磁気ディスク装置に
搭載されるロードアームに用いる上部ヨークの裏面図で
ある。
【図１２】本発明の第６の実施例の磁気ディスク装置に
搭載されるロードアームの平面図である。
【図１３】本発明の第７の実施例の磁気ディスク装置に
搭載されるロードアームの平面図である。
【図１４】図１３に示す実施例のＤ−Ｄ線断面図であ
る。
【図１５】本発明の第８の実施例の磁気ディスク装置に
搭載されるロードアームの平面図である。
【図１６】従来の磁気ディスク装置の平面図である。
【図１７】従来の磁気ディスク装置のＥ−Ｅ線断面図で
ある。
【図１８】従来の磁気ディスク装置に搭載される位置決
め用微動アクチェエータの平面図である。
【図１９】図１８の位置決め用微動アクチェエータのＦ
−Ｆ線断面図である。
【符号の説明】
１０ ジンバル板 １０Ａ
突起部 １１ 可動部材 １１Ａ
先端部 １１Ｂ 突出部 １１Ｃ
底辺 １１Ｄ 凹み １１Ｅ
突起部 １２ ロードアーム １２Ａ
突起部 １３ ピボット軸 １５ 磁
気ディスク １６ スピンドルモータ １７ 軸
受け １８ スペーサ １９ ベ
ース板 ２０ 軟磁性膜 ２４ 永
久磁石 ２５ コイル ２６ 上
部ヨーク ３０ スライダ ３１ 磁
気ヘッド １１１、１１２、１１３ 可動部材支持バネ １１４
ヒンジ機構部 １２１、１２２、１２３ くし歯状部材 １４０
永久磁石 １４１ コイル １４２
ボイスコイルモータ ２０１、２０２ 軟磁性膜 ２１１、
２１２ ヨーク ２２１、２２２ コイル ２３１〜
２３９ 電極 ２６１ 上部ヨーク固定部材 ２７１、２７２ 位置検出用コイル ４００〜４０４ 圧電体 ５００〜
５０７ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 忍 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 有坂 寿洋 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 情報が記憶される回転ディスクと、この
    回転ディスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘ
    ッドと、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部
    材を回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第
    １のアクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情
    報記憶装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材と前記可動部材を前記垂直な軸の周りに回転運動さ
    せるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュエ
    ータを有し、 前記可動部材が前記支持部材と一体で形成されており、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、 前記可動部材及び前記可動部材に搭載されているすべて
    の部材を合わせた総重量の重心が、前記可動部材の回転
    運動の回転中心と略一致する、ことを特徴とする回転デ
    ィスク型情報記憶装置。
  2. 【請求項２】 情報が記憶される回転ディスクと、この
    回転ディスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘ
    ッドと、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部
    材を回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第
    １のアクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情
    報記憶装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材と前記可動部材を前記垂直な軸の周りに回転運動さ
    せるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュエ
    ータを有し、 前記可動部材が弾性変形可能な複数の可動部材支持バネ
    によって前記支持部材に支持されており、 前記支持部材及び前記可動部材及び前記可動部材支持バ
    ネがすべて一体で形成されており、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、 前記可動部材及び前記可動部材に搭載されているすべて
    の部材を合わせた総重量の重心が、前記可動部材の回転
    運動の回転中心と略一致する、ことを特徴とする回転デ
    ィスク型情報記憶装置。
  3. 【請求項３】 情報が記憶される回転ディスクと、この
    回転ディスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘ
    ッドと、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部
    材を回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第
    １のアクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情
    報記憶装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材と、前記可動部材を前記垂直な軸の周りに回転運動
    させるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュ
    エータを有し、 前記可動部材が一つのヒンジ機構部によって前記支持部
    材に支持されており、 前記支持部材及び前記可動部材及び前記ヒンジ機構部が
    すべて一体で形成されており、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、 前記可動部材及び前記可動部材に搭載されているすべて
    の部材を合わせた総重量の重心が、前記ヒンジ機構部の
    位置と略一致する、ことを特徴とする回転ディスク型情
    報記憶装置。
  4. 【請求項４】 情報が記憶される回転ディスクと、この
    回転ディスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘ
    ッドと、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部
    材を回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第
    １のアクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情
    報記憶装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材と前記可動部材を前記垂直な軸のまわりに回転運動
    させるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュ
    エータを有し、 前記可動部材が前記支持部材と一体で形成されており、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、 前記ヘッドと前記駆動力発生部材が前記可動部材の回転
    運動の回転中心を挟んで互いに反対の位置にある、こと
    を特徴とする回転ディスク型情報記憶装置。
  5. 【請求項５】 前記駆動力発生部材が、 前記可動部材上に配置された軟磁性材料からなる軟磁性
    部材と、 前記支持部材上に配置されたコイルと軟磁性材料からな
    るヨークと、を含んでなることを特徴とする請求項１か
    ら４のいずれかに記載の回転ディスク型情報記憶装置。
  6. 【請求項６】 前記駆動力発生部材が、 前記可動部材上に配置された硬磁性材料からなる永久磁
    石と、 前記支持部材上もしくは前記支持部材に固定された上部
    ヨーク固定部材上に配置されたコイルと軟磁性材料から
    なるヨークと、を含んでなることを特徴とする請求項１
    から４のいずれかに記載の回転ディスク型情報記憶装
    置。
  7. 【請求項７】 情報が記憶される回転ディスクと、この
    回転ディスクに対し情報の書き込みと読み出しを行うヘ
    ッドと、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部
    材を回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第
    １のアクチュエータと、を有してなる回転ディスク型情
    報記憶装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材と前記可動部材を前記垂直な軸のまわりに回転運動
    させるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュ
    エータを有し、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、 かつ、前記支持部材に対する前記可動部材の位置を検出
    するためのセンサが前記支持部材上または前記可動部材
    上または前記支持部材と前記可動部材の両方の上にあ
    る、ことを特徴とする回転ディスク型情報記憶装置。
  8. 【請求項８】 情報が記憶される回転ディスクと、この
    回転ディスクに情報の書き込みと読み出しを行うヘッド
    と、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を
    回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第１の
    アクチュエータとを有してなる回転ディスク型情報記憶
    装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材と前記可動部材を前記垂直な軸のまわりに回転運動
    させるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュ
    エータを有し、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、 前記駆動力発生部材は、前記支持部材と前記可動部材に
    互いに対向して配置された電極対を有してなる、ことを
    特徴とする回転ディスク型情報記憶装置。
  9. 【請求項９】 情報が記憶される回転ディスクと、この
    回転ディスクに情報の書き込みと読み出しを行うヘッド
    と、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材を
    回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第１の
    アクチュエータとを有してなる回転ディスク型情報記憶
    装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材と前記可動部材を前記垂直な軸のまわりに回転運動
    させるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュ
    エータを有し、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されており、 前記駆動力発生部材は、前記可動部材上または前記支持
    部材上にに配置された硬磁性材料からなる永久磁石と、
    前記支持部材上または前記可動部材上の前記永久磁石に
    対向する位置に配置された磁場発生手段とを有してなる
    こと、を特徴とする回転ディスク型情報記憶装置。
  10. 【請求項１０】 情報が記憶される回転ディスクと、こ
    の回転ディスクに情報の書き込みと読み出しを行うヘッ
    ドと、前記ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材
    を回転ディスク上の所定の位置に移動させるための第１
    のアクチュエータとを有してなる回転ディスク型情報記
    憶装置において、 前記支持部材に支持され前記回転ディスクの記録面に対
    して垂直な軸のまわりに回転する回転運動が可能な可動
    部材が前記支持部材に一体で形成されており、 前記ヘッドが前記可動部材に搭載されていることを特徴
    とする回転ディスク型情報記憶装置用支持部材。
  11. 【請求項１１】 情報が記憶される磁気媒体を有する磁
    気ディスクと、この磁気ディスクに情報の書き込みと読
    み出しを行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが取り付け
    られ前記磁気ヘッドを前記磁気ディスク上に浮遊させる
    スライダと、前記スライダを支持するロードアームと、
    前記ロードアームを磁気ディスク上の所定の位置に移動
    させるための第１のアクチュエータとを有してなる磁気
    ディスク装置において、 前記ロードアームに支持され前記磁気ディスクの記録面
    に対して垂直な軸の周りに回転する回転運動が可能な可
    動部材と前記可動部材を前記垂直な軸の周りに回転運動
    させるための駆動力発生部材とからなる第２のアクチュ
    エータを有し、 前記可動部材が前記ロードアームと一体で形成されてお
    り、 前記スライダが前記可動部材に搭載されており、 前記可動部材及び前記可動部材に搭載されているすべて
    の部材を合わせた総重量の重心が、前記可動部材の回転
    運動の回転中心と略一致する、ことを特徴とする磁気デ
    ィスク装置。
  12. 【請求項１２】 情報が記憶される磁気媒体を有する磁
    気ディスクと、この磁気ディスクに情報の書き込みと読
    み出しを行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが取り付け
    られ前記磁気ヘッドを前記磁気ディスク上に浮遊させる
    スライダと、前記スライダを支持するロードアームと、
    前記ロードアームを磁気ディスク上の所定の位置に移動
    させるための第１のアクチュエータとを有してなる磁気
    ディスク装置において、 前記スライダと前記ロードアームの間に、前記磁気ディ
    スクの記録面に対して垂直な軸の周りに回転する回転運
    動が可能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸の周
    りに回転運動させるための駆動力発生部材とからなる第
    ２のアクチュエータを介装し、 前記スライダは前記可動部材に搭載されており、 前記可動部材及び前記可動部材に搭載されているすべて
    の部材を合わせた総重量の重心が、前記可動部材の回転
    運動の回転中心と略一致する、ことを特徴とする磁気デ
    ィスク装置。
  13. 【請求項１３】 情報が記憶される磁気媒体を有する磁
    気ディスクと、情報の書き込みと読み出しを行う磁気ヘ
    ッドと、前記磁気ヘッドが取り付けられ前記磁気ヘッド
    を前記磁気ディスク上に浮遊させるスライダと、前記ス
    ライダを支持するロードアームと、前記ロードアームを
    磁気ディスク上の所定の位置に移動させるための第１の
    アクチュエータとを有してなる磁気ディスク装置におい
    て、 前記スライダと前記ロードアームの間に、前記磁気ディ
    スクの記録面に対して垂直な軸の周りに回転する回転運
    動が可能な可動部材と前記可動部材を前記垂直な軸の周
    りに回転運動させるための駆動力発生部材とからなる第
    ２のアクチュエータを介装し、 前記スライダは前記可動部材に支持されており、 前記第２のアクチュエータ上に、前記ロードアームに対
    する前記可動部材の位置を検出するためのセンサを有す
    る、ことを特徴とする磁気ディスク装置。
  14. 【請求項１４】 可動部材は、弾性変形する支持構造で
    ロードアームに支持されていることを特徴とする請求項
    １から９のいずれかに記載の回転ディスク型情報記憶装
    置。
  15. 【請求項１５】 可動部材は弾性変形する支持構造でロ
    ードアームに支持されていることを特徴とする請求項１
    １に記載の磁気ディスク装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１から４のいずれかに記載の回
    転ディスク型情報記憶装置において、 前記支持部材が、シリコン、酸化シリコン、ステンレス
    スチール、ニッケル、鉄とニッケルの化合物、銅、の中
    のいずれかの材料を主成分とし、 前記支持部材の製造方法が、 シリコン及び酸化シリコンをエッチングにより加工する
    工程、 または、銅またはニッケルまたはステンレススチールま
    たは鉄とニッケルの化合物をメッキ法で成長させる工
    程、 または、銅またはニッケルまたはステンレススチールま
    たは鉄とニッケルの化合物からなる箔をエッチングまた
    はプレスで加工する工程、のいずれか一つの工程を含ん
    でなることを特徴とする回転ディスク型情報記憶装置の
    支持部材の製造方法。
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