JPH10143963A - ディスクチャッキング機構およびそれを備えたサーボライタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャッキング時に磁気ディスク媒体を精密に
水平に維持すること。 【解決手段】 スピンドルシャフト１２は、棒状の嵌入
部１２１と円板状のハブ接触部１２２とテーブル保持部
１２３とから成る。嵌入部１２１は、回転駆動軸に沿っ
てディスクテーブル１１より上方向へ突出しており、デ
ィスク中心孔４３ａ内に嵌入される。ハブ接触部１２２
は、嵌入部１２１の底部で回転駆動軸と直交する方向へ
延在しており、チャッキング時に、ディスクハブ４３の
中央部分と機械的に直接に面接触する接触面を持つ。ま
た、ハブ接触部１２２は、その外周縁部でディスクテー
ブル１１の内周縁部と対向した状態でディスクテーブル
１１に嵌入される。テーブル保持部１２３は、ハブ接触
部１２２の底部でディスクテーブル１１の裏面と接触し
た状態でディスクテーブル１１を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフレキシブルディス
クのようなディスクを保持しつつ回転駆動するためにデ
ィスクをチャッキングするためのディスクチャッキング
機構に関し、特に、大容量フレキシブルディスクの磁気
ディスク媒体上にサーボデータを磁気ヘッドにより書き
込むためのサーボライタ用に適したディスクチャッキン
グ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、フレキシブルディスクド
ライブは、その中に挿入されたフレキシブルディスクの
磁気ディスク媒体に対してデータの書き込み、読み出し
（記録再生）を行うためのドライブユニットである。こ
のようなデータの記録再生を行うためには、フレキシブ
ルディスクドライブを保持しつつそれを回転駆動する必
要がある。そのためには、フレキシブルディスクをチャ
ッキングする必要がある。このようにフレキシブルディ
スクのようなディスクをチャキングするための機構をデ
ィスクチャキング機構と呼ぶ。

【０００３】一方、近年、フレキシブルディスクの大容
量化が進められており、１Ｍ〜２Ｍバイトの記憶容量
（以下、通常容量と呼ぶ）を持つものに対して、１２８
Ｍバイトの記憶容量（以下、大容量と呼ぶ）を持つもの
が開発されている。これに伴って、フレキシブルディス
クドライブとしても、このような大容量フレキシブルデ
ィスクの磁気ディスク媒体に対してデータを記録再生可
能なものが開発されている。

【０００４】以下においては、大容量のフレキシブルデ
ィスクの磁気ディスク媒体のみに対してデータを記録再
生可能なフレキシブルディスクドライブを高密度専用型
フレキシブルディスクドライブと呼び、通常容量のフレ
キシブルディスクの磁気ディスク媒体のみに対してデー
タを記録再生可能なフレキシブルディスクドライブを通
常密度専用型フレキシブルディスクドライブと呼ぶこと
にする。さらに、大容量および通常容量の両方のフレキ
シブルディスクの磁気ディスク媒体に対してデータを記
録再生可能なフレキシブルディスクドライブを高密度／
通常密度兼用型フレキシブルディスクドライブと呼ぶこ
とにする。なお、高密度専用型フレキシブルディスクド
ライブと高密度／通常密度兼用型フレキシブルディスク
ドライブとを区別しない場合には、単に、高密度型フレ
キシブルディスクドライブと呼ぶことにする。

【０００５】さて、通常密度専用型フレキシブルディス
クドライブと高密度型フレキシブルディスクドライブと
の間の機構上の相違点の１つは、磁気ヘッドを保持する
ヘッドキャリッジを、ドライブ内に挿入されたフレキシ
ブルディスクの磁気ディスク媒体に対して所定の半径方
向（磁気ディスク媒体の径方向）に沿って移動する駆動
手段の構成にある。すなわち、通常密度専用型フレキシ
ブルディスクドライブでは駆動手段としてステッピング
モータを使用しているのに対して、高密度型フレキシブ
ルディスクドライブでは駆動手段としてボイスコイルモ
ータ（ＶＣＭ）のようなリニアモータを使用している。

【０００６】以下、高密度型フレキシブルディスクドラ
イブの駆動手段として使用されるボイスコイルモータに
ついて少し詳細に説明する。ボイスコイルモータは、ヘ
ッドキャリッジの後方に配置され、所定の半径方向と平
行な駆動軸の回りに巻回されたボイスコイルと、このボ
イルコイルを通して流れる電流と交叉する磁界を発生す
るための磁気回路とを有する。このような構成により、
磁気回路で発生された磁界と交叉する方向にボイルコイ
ルに電流を流すことにより、この電流と磁界との相互作
用に基づいて駆動軸の延在方向に駆動力が発生する。こ
の駆動力により、ボイスコイルモータはヘッドキャリッ
ジを所定の半径方向に沿って移動させる。本明細書中で
は、このようなリニアモータ等によって直線的に駆動さ
れるヘッドキャリッジのことを直動型ヘッドキャリッジ
と呼ぶことにする。

【０００７】また、大容量フレキシブルディスクと通常
容量フレキシブルディスクとは外形上では実質的な違い
がない。周知のように、フレキシブルディスクは、上下
一対の開口部を持つケース（ディスケット）と、このケ
ース内に収容され、上下一対の開口部を介して上下一対
の磁気ヘッドでアクセスされる磁気ディスク媒体とを含
む。この磁気ディスク媒体の表面上および裏面上には、
データを記録するためのトラックと呼ばれる同心円状の
通路が、半径方向に沿って複数形成されている。トラッ
ク幅（トラックピッチ）は、当然、大容量フレキシブル
ディスクの磁気ディスク媒体の方が通常容量フレキシブ
ルディスクの磁気ディスク媒体よりも狭い。このよう
に、大容量フレキシブルディスクの磁気ディスク媒体は
通常容量フレキシブルディスクの磁気ディスク媒体より
もトラック幅（トラックピッチ）が狭いため、大容量フ
レキシブルディスクの磁気ディスク媒体上には位置検出
用のサーボデータ（サーボパターン）が書き込まれてい
る。尚、フレキシブルディスクは、フロッピーディスク
またはディスケットとも呼ばれる。

【０００８】周知のように、通常容量フレキシブルディ
スクは、磁気ディスク媒体が初期化（フォーマット）さ
れていない状態、すなわち、アンフォーマットディス媒
体の状態で販売されるか、又は、このアンフォーマット
ディスク媒体上にフォーマッタを使用してフォーマット
を施したフォーマット済ディスク媒体の状態で販売され
る。アンフォーマットディスク媒体の通常容量フレキシ
ブルディスクを購買したユーザは、アンフォーマットデ
ィスク媒体を初期化（フォーマット）した後に、磁気デ
ィスク媒体に対してデータの書込み及び読出しを行う。
一方、フォーマット済ディスク媒体の通常容量フレキシ
ブルディスクを購買したユーザは、初期化（フォーマッ
ト）することなく、直ちに、磁気ディスク媒体に対して
データの書込み及び読出しを行うことができる。

【０００９】これに対して、大容量フレキシブルディス
クは、アンフォーマットディスク媒体に対してサーボラ
イターによりサーボフォーマットを施して（サーボデー
タ（サーボパターン）を書き込んで）サーボフォーマッ
ト済ディスク媒体の状態で販売されるか、又は、このサ
ーボフォーマット済ディスク媒体にフォーマッタを使用
してデータフォーマットを施してデータフォーマット済
ディスク媒体の状態で販売される。サーボフォーマット
済ディスク媒体の大容量フレキシブルディスクを購買し
たユーザは、サーボフォーマット済ディスク媒体をフォ
ーマッタでデータフォーマットを施した後に、磁気ディ
スク媒体に対してデータの書込み及び読出しを行う。一
方、データフォーマット済ディスク媒体の大容量フレキ
シブルディスクを購買したユーザは、データフォーマッ
トすることなく、直ちに、磁気ディスク媒体に対してデ
ータの書込み及び読出しを行うことができる。ここで、
サーボライターによるサーボフォーマットは、約１０μ
ｍのトラックピッチでトラックを構築し、各トラックを
８０個のセクタに区分し、トラックおよびセクタの位置
情報を書込んでいる。

【００１０】従来、大容量フレキシブルディスクのアン
フォーマットディスク媒体に対してサーボデータ（サー
ボパターン）を書き込むためのサーボライター（サーボ
トラックライター）は、駆動系に、ハードディスクドラ
イブ（ＨＤＤ）に用いられているヘッドジンバルアセン
ブリ（ＨＧＡ）を変更したヘッドキャリッジを使用し、
磁気ヘッドのロード／アンロード機構を外部に設けてサ
ーボデータを書き込んでいる。アンフォーマットディス
ク媒体は、エアーベアリングを介してスピンドルによっ
て回転可能に支持されている。この従来のサーボライタ
ーでは、ディスケットなしに、直接、アンフォーマット
ディスク媒体に対してサーボデータを書くことができ
る。

【００１１】ハードディスクドライブにおいては、その
磁気ヘッドは支持ばね（ロードアーム）によってサスペ
ンション的に支持されている。磁気ヘッドは、ハード磁
気ディスク媒体に情報を記録するためのコアと、それを
ハード磁気ディスク媒体との間に極めて狭い隙間（スペ
ーシングと呼ばれる）を保って浮上させるスライダより
成る。このような磁気ヘッドはモノリシックヘッドと呼
ばれる。ハードディスクドライブでは、記録媒体として
ハード磁気ディスク媒体を使用しているので、記録媒体
の回転時に記録媒体が上下動することを想定してはいな
い。

【００１２】その結果、もし記録媒体がフレキシブルデ
ィスクのフレキシブル磁気ディスク媒体のように可撓性
を呈するものであった場合、ハードディスクドライブに
おける上述した磁気ヘッドの支持構造（ヘッドジンバル
アセンブリ）では、上下一対の磁気ヘッドの位置が記録
媒体上の所望のトラック位置からずれてしまう。換言す
れば、サーボライター用のヘッドキャリッジとして、ハ
ードディスクドライブに用いられているヘッドジンバル
アセンブリを変更したものを使用する場合には、上下一
対の磁気ヘッドのバランスが非常に大きく影響する為、
磁気ヘッドの選択と調整が非常に困難となる。また、磁
気ヘッドの歩留まりも悪くなり、磁気ヘッドの価格も高
くなる。ヘッドジンバルアセンブリのロードバランスが
崩れた場合、フレキシブル磁気ディスク媒体が波を打っ
てモデュレーションが発生する為、フレキシブル磁気デ
ィスク媒体上にサーボデータを書き込むことが不可能と
なる。更に、ヘッドジンバルアセンブリを特殊加工して
ロード／アンロードできるようにしている為、ヘッドジ
ンバルアセンブリを取り付ける接続棒の剛性を上げなけ
ればならず、質量の問題から機械的特性が悪くなる。

【００１３】このような問題点を解決するために、本発
明者らは、平成８年５月２７日付けの特願平８−１３２
１８９号（以下、先願と呼ぶ）において、安定してサー
ボデータの書き込みを行うことができる、大容量フレキ
シブルディスク用サーボデータ書込み方法および大容量
フレキシブルディスク用サーボライターを既に出願し
た。この先願では、大容量フレキシブルディスクの磁気
ディスク媒体上に磁気ヘッドによってサーボデータを書
き込む方法において、磁気ヘッドを保持するヘッドキャ
リッジとして、大容量フレキシブルディスクの磁気ディ
スク媒体に対してデータの記録再生を行う高密度型フレ
キシブルディスクに使用されている直動型ヘッドキャリ
ッジを用い、この直動型ヘッドキャリッジを接続棒によ
ってサーボライターのアクチュエータと一体化し、この
一体化したものを使用して磁気ディスク媒体上にサーボ
データを書き込むようにしている。

【００１４】そして、大容量フレキシブルディスクをチ
ャッキングするためのディスクチャッキング機構として
も、高密度型フレキシブルディスクに既に使用されてい
るものを使用している。

【００１５】ディスクチャッキング機構について説明す
る前に、図３を参照して、フレキシブルディスクについ
て説明する。図３は、ディスクチャッキング機構によっ
てチャッキングされるフレキシブルディスク４０を裏面
側から見た平面図である。図示のフレキシブルディスク
４０は、３．５インチの大きさのもので、磁気記録媒体
として円板形状の磁気ディスク媒体４１と、この磁気デ
ィスク媒体４１を覆うケース４２とを有する。ケース４
２はプラスチック製で、四角い形状をしている。ケース
４２の裏面側にはその中心部に円形開口４２ａが空けら
れている。この円形開口４２ａ内に、磁気ディスク媒体
４１を保持するディスクハブ４３が遊貫されている。デ
ィスクハブ４３は、その中心部にディスク中心孔４３ａ
と、このディスク中心孔４３ａから偏心した位置に駆動
用長孔４３ｂとを持つ。ディスク中心孔４３ａは四角い
形状をしており、ディスク中心孔４３ａには後述するス
ピンドルシャフトが嵌入される。駆動用長孔４３ｂには
後述する駆動ピンが遊貫される。駆動用長孔４３ｂはチ
ャッキング穴とも呼ばれ、駆動ピンはチャッキングピン
とも呼ばれる。

【００１６】尚、余談となるが、フレキシブルディスク
４０のケース４２には、それを裏面側からみた場合に、
図３の矢印Ａで示す挿入方向後端の右側角部（表面側か
ら見た場合には左側角部）に書込み保護用穴（図示せ
ず）が穿設されている。図３では、この書込み保護用穴
が書込み保護用タブ４４で閉じられている状態を示して
いる。この書込み保護用タブ４４は挿入方向Ａに沿って
摺動可能であり、これを手動操作することによって書込
み保護用穴の開閉を行うことができる。書込み保護用タ
ブ４４によって書込み保護用穴を閉じると、記録可の状
態となり、書込み保護用穴を空けると、記録不可の状態
となる。また、図示はしないが、フレキシブルディスク
４０が大容量フレキシブルディスクの場合、ケース４２
の所定箇所に、大容量フレキシブルディスクとそれ以外
のフレキシブルディスクとを識別するための少なくとも
１個の識別手段（孔や切欠）が形成されている。

【００１７】後で明らかになるように、フレキシブルデ
ィスク４０のチャッキング時、ディスクチャッキング機
構の駆動ピンは、ディスクハブ４３の駆動用長孔４３ｂ
の半径方向外側の角部４３ｂ−１に当接する。

【００１８】次に、図４を参照して、従来のディスクチ
ャッキング機構１０′について説明する。図４におい
て、（ａ）は表面（上面）側から見た平面図、（ｂ）は
（ａ）のIV−IV線で切断して見た断面図である。

【００１９】図示のディスクチャッキング機構１０′
は、ディスクハブ４３（図３）を保持するディスクテー
ブル１１′を有する。ディスクテーブル１１′はディス
クハブ４３の直径にほぼ等しい直径をもつ円板形状をし
ており、ディスクハブ４３の磁気的に吸引するためにプ
ラスチックマグネットから成っている。ディスクテーブ
ル１１′の中央部から、スピンドルモータ（図示せず）
のスピンドルシャフト１２′が回転駆動軸に沿って立設
しており、このスピンドルシャフト１２′はディスク中
心孔４３ａ（図３）に嵌入される。スピンドルシャフト
１２′の嵌入部１２１′の直径は約４ｍｍである。ディ
スクテーブル１１′はこのスピンドルシャフト１２′と
インサート形成により一体に形成されている。ここで、
ディスクテーブル１１′の主面は回転駆動軸の方向と実
質的に直交する面内に延在している。また、ディスクテ
ーブル１１′はその中心から偏心した位置に開孔１１ａ
をもつ。この開孔１１ａを介して、駆動ローラ１４が支
持ピン１５に支持された状態で駆動用長孔４３ｂ（図
３）内に遊貫される。この駆動ローラ１４と支持ピン１
５によって駆動ピンが構成され、駆動ピンはディスクテ
ーブル１１′の下面に備えたられた保持手段（図示せ
ず）によって保持され、付勢手段（図示せず）により上
方に付勢された状態で回転自在に取り付けられている。
したがって、駆動ピンに対して上から荷重を加えると、
駆動ピンは下方に動く。

【００２０】また、ディスクテーブル１１′の上面側の
中心部には、環状のテフロンテープ１７がスピンドルシ
ャフト１２′の外周を囲むように載置されている。この
テフロンテープ１７は、図３に示すフレキシブルディス
ク４０に組み付けられた強磁性金属製のディスクハブ４
３とのすべりを良くするためのものである。テフロンテ
ープ１７の直径は８〜１０ｍｍの範囲である。チャッキ
ング時、フレキシブルディスク４０のディスクハブ４３
とテフロンテープ１７とは図４（ｂ）に示されるよう
に、物理的および機械的に直接に接触する。すなわち、
テフロンテープ１７はディスク受面として作用する。し
かしながら、ディスクテーブル１１′はディスクハブ４
３を磁気的に吸引するが、ディスクテーブル１１′とデ
ィスクハブ４３とは、それらの間にテフロンテープ１７
の厚みに相当する隙間を空けて互いに対向することにな
る。

【００２１】次に、図４に加えて図５をも参照して、デ
ィスクチャッキング機構１０′によるフレキシブルディ
スク４０（図３）のディスクハブ４３に対するチャッキ
ング時の動作について説明する。図５はチャッキング時
のフレキシブルディスク４０のディスクハブ４３と、デ
ィスクチャッキング機構１０′のスピンドルシャフト１
２′および駆動ローラ１４との関係を、ディスクテーブ
ル１１′の裏面側から見て示す平面図である。フレキシ
ブルディスク４０がフレキシブルディスクドライブに挿
入されると、フレキシブルディスク４０のディスクハブ
４３がディスクテーブル１１′によって磁気的に吸引さ
れる。このとき、スピンドルシャフト１２′がディスク
中心孔４３ａに嵌入され、テフロンテープ１７上にディ
スクハブ４３が物理的および機械的に直接に接触した状
態で載置される。一方、駆動ローラ１４は、図５の実線
で示されるように、駆動用長孔４３ｂ内に遊貫されるか
もしれないし、遊貫されないかもしれない。ディスクハ
ブ４３における駆動用長孔４３ｂの占める面積の割合は
狭いので、ほんどの場合、駆動ローラ１４は駆動用長孔
４３ｂ内に遊貫されずにディスクハブ４３に当接される
だろう。たとえ駆動ローラ１４がディスクハブ４３に当
接されたとしても、ディスクテーブル１１′がスピンド
ルモータ（図示せず）によって、図５においてスピンド
ルシャフト１２′の回りに反時計回方向に回転すること
によって、駆動ローラ１４はついには駆動用長孔４３ｂ
に遊貫される。駆動用長孔４３ｂ内に遊貫された後、ス
ピンドルモータによるディスクテーブル１１′のスピン
ドルシャフト１２′の回りの反時計方向の回転によっ
て、図５の点線で示されるように、駆動ローラ１４は駆
動用長孔４３ｂの半径方向外側の角部４３ｂ−１に当接
される。これにより、駆動ローラ１４には、ディスクハ
ブ４３から駆動用長孔４３ｂの角部４３ｂ−１で、図５
の矢印Ｐで示す時計回りの回転力が作用する。このよう
にして、フレキシブルディスク４０のディスクハブ４３
はディスクテーブル１１′上へチャッキングされる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、ディ
スクテーブル１１′はスピンドルシャフト１２′とイン
サート形成により一体に形成されている。このとき、デ
ィスクテーブル１１′の主面を回転駆動軸の方向と実質
的に直交する面内に延在させる必要がある。何故なら
ば、フレキシブルディスク４０のディスクハブ４３がデ
ィスクテーブル１１′上へチャッキングされた後、フレ
キシブルディスク４０の磁気ディスク媒体４１を回転駆
動軸の方向と直交する面内で回転させる必要があるから
である。１Ｍ〜２Ｍの記憶容量をもつ通常容量フレキシ
ブルディスクを駆動するフレキシブルディスクドライブ
は、記録再生時に通常容量フレキシブルディスクを３０
０ｒｐｍの低速度で回転する。一方、１２８Ｍの記憶容
量をもつ大容量フレキシブルディスクを駆動するフレキ
シブルディスクドライブは、記録再生時に大容量フレキ
シブルディスクを３６００ｒｐｍの高速度で回転しなけ
ればならない。

【００２３】フレキシブルディスク４０の磁気ディスク
媒体４１は可撓性を有するので、フレキシブルディスク
４０の回転時に磁気ディスク媒体４１は上下方向に振れ
（揺れ）る。通常容量フレキシブルディスクは低速度で
回転され、また、その回転時に上下一対の磁気ヘッドが
磁気ディスク媒体４１をその両面から押さえるので、た
とえ通常容量フレキシブルディスクの磁気ディスク媒体
４１が上下方向に振れたとしても、磁気ヘッドによって
誤りなく磁気ディスク媒体４１に対してデータの書き込
みおよび読み出しを行うことができる。

【００２４】しかしながら、大容量フレキシブルディス
クは高速度で回転されるので、その回転時に上下一対の
磁気ヘッドが磁気ディスク媒体４１をその両面から押さ
えることはできず、磁気ヘッドと磁気ディスク媒体４１
との間にはギャップができる。また、大容量フレキシブ
ルディスクは、その磁気ディスク媒体４１上に形成ささ
える同心円上のトラック幅（トラックピッチ）が狭い。
そのため、回転時に磁気ディスク媒体４１が上下方向に
振れると、磁気ヘッドがあるトラックからその隣のトラ
ックへとスキップする虞がある。

【００２５】したがって、大容量フレキシブルディスク
では、その回転時に磁気ディスク媒体４１の上下方向の
振れ（揺れ）をできるだけ少なくする必要がある。その
ためには、チャッキング時に、磁気ディスク媒体４１を
精密に水平（すなわち、回転駆動軸に対して直交する面
内）に維持すればよい。磁気ディスク媒体４１はディス
クハブ４３で保持されているので、磁気ディスク媒体４
１を水平に維持するには、ディスクハブ４３を保持する
（磁気的に吸引する）ディスクテーブル１１′の主面
（正確には、ディスク受面）が、回転駆動軸に対して正
確に直交する面内にあれば良い。しかしながら、従来の
ディスクチャッキング機構１０′は、ディスクテーブル
１１′がスピンドルシャフト１２′とインサート形成に
より一体に形成されているので、ディスクテーブル１
１′の主面を回転駆動軸の方向と正確に直交する面内に
延在させることは困難である。

【００２６】また、前述したように、大容量フレキシブ
ルディスクでは、その磁気ディスク媒体４１上にサーボ
ライタによって位置検出用のサーボデータ（サーボパタ
ーン）を書き込む必要がある。このサーボデータはトラ
ック位置検出の基準となる信号なので、誤りなく所望の
トラック上に書き込まなければならない。そのため、サ
ーボライタ用として使用されるディスクチャッキング機
構としては、通常のフレキシブルディスクドライブより
も、チャッキング時に、磁気ディスク媒体４１をさらに
精密に水平に維持することが望まれている。

【００２７】さらに、大容量フレキシブルディスクは、
記録再生時に高速に回転させられるので、回転時に駆動
ピンが折れるなどして破損することが起こる場合があ
る。駆動ピンはディスクテーブル１１′に組み付けられ
ているので、駆動ピン（１４，１５）が破損すると、駆
動ピン（１４，１５）ばかりでなくディスクテーブル１
１′を交換する必要がある。チャッキング時における磁
気ディスク媒体４１の水平度は、スピンドルシャフト１
２′に対して吸着ディスクテーブル１１′の主面（ディ
スク受面）をいかにして回転駆動軸の方向と正確に直交
する面内に延在させることができるかにかかっている。
しかしながら、その水平度の調整に非常に手間がかか
る。また、もともと、吸着ディスクテーブル１１がスピ
ンドルシャフト１２とインサート形成により一体に形成
されているので、駆動ピン（１４，１５）の破損時に、
吸着ディスクテーブル１１のみを交換するよりは、ディ
スクチャッキング機構１０′全体を交換する方が上記調
整の手間を省くことができるため、好ましい。とにか
く、従来のディスクチャッキング機構１０′はメンテナ
ンスが難しい。

【００２８】したがって、本発明の課題は、チャッキン
グ時に磁気ディスク媒体を精密に水平に維持することが
できる、ディスクチャッキング機構を提供することにあ
る。

【００２９】本発明の他の課題は、磁気ディスク媒体に
対してサーボ位置検出用のサーボデータ（サーボパター
ン）を正しい位置に書き込むことができる、サーボライ
ターを提供することにある。

【００３０】本発明のさらに他の課題は、駆動ピンの破
損時にディスクテーブルのみを容易に交換でき、しかも
ディスク受面の水平度の精度に変動がない、ディスクチ
ャッキング機構を提供することにある。

【００３１】本発明のもっと他の課題は、メンテナンス
が容易なディスクチャッキング機構を提供することにあ
る。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ディス
ク装置によって回転駆動されるディスクの中央部に設け
られた強磁性金属製のディスクハブをチャッキングする
ためのディスクチャッキング機構であって、前記ディス
クハブは中心部にディスク中心孔と該ディスク中心孔か
ら偏心した位置に駆動用長孔とを持ち、前記ディスクチ
ャッキング機構は、前記ディスクハブを磁気的に吸引し
た状態で前記ディスクハブを保持するディスクテーブル
と、該ディスクテーブルの中央部から回転駆動軸に沿っ
て立設して前記ディスク中心孔内に嵌入されるスピンド
ルシャフトと、前記ディスクテーブルの前記中央部から
偏心した位置で設立して前記駆動用長孔内に遊貫される
駆動ピンと有し、前記スピンドルシャフトは、前記回転
駆動軸に沿って前記ディスクテーブルより上方向へ突出
して前記ディスク中心孔内に嵌入される棒状の嵌入部
と；該嵌入部の底部で前記回転駆動軸と直交する方向へ
延在し、かつチャッキング時に前記ディスクハブの中央
部分と機械的に直接に面接触する接触面を持つと共に、
外周縁部で前記吸着ディスクテーブルの内周縁部と対向
した状態で前記ディスクテーブルに嵌入される円板状の
ハブ接触部と；該ハブ接触部の底部で前記ディスクテー
ブルの裏面と接触した状態で前記ディスクテーブルを保
持するテーブル保持部とを有し、前記ディスクテーブル
は、前記ディスクハブを、前記ディスクテーブルと前記
ディスクハブとの間に所定距離を保った状態で保持する
ことを特徴とするディスクチャッキング機構が得られ
る。

【００３３】また、本発明によれば、大容量フレキシブ
ルディスクの磁気ディスク媒体上に磁気ヘッドによって
サーボデータを書き込むためのサーボライタに、上記デ
ィスクチャッキング機構を備えてなるサーボライタが得
られる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００３５】図２を参照して、本発明に係るディスクチ
ャッキング機構が適用されるフレキシブルディスクドラ
イブについて説明する。図示のフレキシブルディスクド
ライブ（ＦＤＤ）はフレキシブルディスク４０（図３）
の磁気ディスク媒体４１に対してデータの記録再生を行
う装置である。フレキシブルディスク４０は図２中の矢
印Ａで示す方向からフレキシブルディスクドライブ中に
挿入される。図２はフレキシブルディスク４０がフレキ
シブルディスクドライブ中に挿入された状態を示してい
る。

【００３６】挿入されたフレキシブルディスク４０は、
メインフレーム２１の表面上で回転可能に支持されたデ
ィスクテーブル１１上に、互いの中心軸が一致した状態
で保持される。ディスクテーブル１１はメインフレーム
２１に設けられたスピンドルモータ（後述する）によっ
て回転駆動され、これによってフレキシブルディスク４
０中の磁気ディスク媒体４１が回転する。また、メイン
フレーム２１の裏面には、多数の電子部品を搭載したプ
リント配線基板（図示せず）が取り付けられている。

【００３７】フレキシブルディスクドライブは、フレキ
シブルディスク４０中の磁気ディスク媒体４１に対して
データの読出し／書込みを行うための磁気ヘッド（図示
せず）を備えている。磁気ヘッドはジンバル２４を介し
てヘッドキャリッジ２５によって保持されている。磁気
ヘッドとジンバル２４とヘッドキャリッジ２５とＦＰＣ
（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）とスケー
ルとスプリングホルダとバネとの組み合わせをキャリッ
ジアセンブリと呼ぶ。ヘッドキャリッジ２５はメインフ
レーム２１の表面上でメインフレーム２１から離間して
配置されており、磁気ヘッドをフレキシブルディスク４
０に対して所定の半径方向（図２の矢印Ｂで示す方向）
に沿って移動可能に保持している。したがって、このよ
うにヘッドキャリッジ２５は所定の半径方向に沿って直
線的に移動するので、ヘッドキャリッジ２５は直動型ヘ
ッドキャリッジと呼ばれる。

【００３８】直動型ヘッドキャリッジ２５は、その両側
下端で、所定の半径方向Ｂに対して平行に延在する一対
のガイドバー２６によって支持及び案内される。

【００３９】この直動型ヘッドキャリッジ２５は、以下
に述べるようなボイスコイルモータによって所定の半径
方向Ｂに沿って駆動される。詳細に説明すると、ボイス
コイルモータは直動型ヘッドキャリッジ２５の後方に配
置され、所定の半径方向Ｂと平行な駆動軸の回りに巻回
された一対のボイスコイル２７と、このボイルコイル２
７を通して流れる電流と交叉する磁界を発生するための
磁気回路３０とを有する。このような構成のボイスコイ
ルモータにおいて、磁気回路３０で発生された磁界と交
叉する方向にボイルコイル２７に電流を流すことによ
り、この電流と磁界との相互作用に基づいて駆動軸の延
在方向に駆動力が発生する。この駆動力により、ボイス
コイルモータは直動型ヘッドキャリッジ２５を所定の半
径方向Ｂに沿って移動させる。

【００４０】フレキシブルディスクドライブは、フレキ
シブルディスク４０に備えられたシャッタ４４を開閉す
るシャッタ駆動機構と、フレキシブルディスク４０を排
出するためのイジェクタ機構と、イジェクト後に直動型
ヘッドキャリッジ２５をロックするためのキャリッジロ
ック機構とを含む。

【００４１】レバーユニット５０はイジェクトレバー５
１とロックレバー５２とを有する。イジェクトレバー５
１は、シャッタを開閉するシャッタ駆動機構の要素と、
フレキシブルディスク４０をフレキシブルディスクドラ
イブから排出するためのイジェクタ機構の要素とを兼用
している。ロックレバー５２は直動型ヘッドキャリッジ
２５の近傍に配置され、イジェクト時にキャリッジ２５
をロックするためのものである。

【００４２】イジェクタ機構は、フレキシブルディスク
ドライブのフロントベゼル（図示せず）の外面に突き出
しているイジェクトボタン５４と、このフロントベゼル
の受入れ口（図示せず）から挿入されたフレキシブルデ
ィスク４０をその一面が対向するように位置づけるイジ
ェクトプレート５５と、一端がイジェクトプレート５５
に係合し、他端がディスクホルダユニット（図示せず）
に係合したイジェクトバネ５６とを有する。なお、イジ
ェクトプレート５５は奥行き方向の先端にラック５５ａ
を備え、このラック５５ａはメインフレーム２１の表面
上で回転可能に支持されたピニオン（図示せず）と係合
する。レバーユニット５０はばね機構５７により反時計
方向に付勢されている。

【００４３】フレキシブルディスク４０をフレキシブル
ディスクドライブに挿入したとする。すなわち、フレキ
シブルディスク４０を図２の矢印Ａで示す方向に押し込
むと、シャッタ４４の右側縁上端にイジェクトレバー５
１の先端５１ａが係合し、フレキシブルディスク４０の
移動に伴って、レバーユニット５０は時計方向に回動す
る。これに伴って、シャッタ４４はイジェクトレバー５
１の先端５１ａにより開く方向に摺動する。

【００４４】フレキシブルディスク４０がフレキシブル
ディスクドライブ中に完全に収納されると、フレキシブ
ルディスク４０は図示しないディスクロック機構により
この状態でディスクホルダユニットに保持される。

【００４５】スピンドルモータ（図示せず）は、メイン
フレーム２１の表面側の凹部（図示せず）に埋め込まれ
た状態で取り付けられる。スピンドルモータは、メイン
フレーム２１の主面に対して実質的に直角な状態で立設
するスピンドルシャフト１２を有し、このスピンドルシ
ャフト１２は、ボールベアリング（図示せず）を介して
メインフレーム２１に対して回転自在に支持されてい
る。このスピンドルシャフト１２は、フレキシブルディ
スクドライブに挿入されたフレキシブルディスク４０の
回転軸として働く。スピンドルシャフト１２の上端側に
上記ディスクテーブル１１が嵌合されている。

【００４６】図３に示すように、フレキシブルディスク
４０は、ケース４２の裏面側の中心部に円形開口４２ａ
が開けられており、この円形開口４２ａ内に、磁気ディ
スク媒体４１を保持するディスクハブ４３が遊貫されて
いる。このディスクハブ４３には、その中心部に上記ス
ピンドルシャフト１２が遊貫されるディスク中心孔４３
ａと、このディスク中心孔４３ａから偏心した位置に後
述する駆動ピン（チャッキングピン）（１４，１５）が
遊貫される駆動用長孔（チャッキング穴）４３ｂとが穿
設されている。

【００４７】ディスクテーブル１１には、チャッキング
穴４３ｂの対応位置に開孔１１ａが穿設されている。ス
ピンドルモータは、この開孔１１ａを通してチャッキン
グ穴４３ａ内に遊貫するチャッキングピン（１４，１
５）を有する。このチャッキングピン（１４，１５）
は、ディスクテーブル１１下面に取り付けられたマグネ
ットケース１８に、上下動可能かつ回転自在に取り付け
られている。

【００４８】図２に示したフレキシブルディスクドライ
ブを次に述べるように一部加工して、サーボライタとし
て使用することができる。すなわち、サーボライタのア
クチュエータ（後述する）と直動型ヘッドキャリッジ２
５とを接続棒（図示せず）を介して一体化するために、
図２の点線Ｃで囲んだ部分を加工し、直動型ヘッドキャ
リッジ２５をアクチュエータで駆動するので、ボイスコ
イルモータは不要であり、さらに、スピンドルモータを
エアースピンドル（後述する）に変更する。

【００４９】次に、図１を参照して、本発明の一実施の
形態に係るディスクチャッキング機構１０について説明
する。図１において、（ａ）は表面（上面）側から見た
平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線で切断して見た断面
図である。

【００５０】図示のディスクチャッキング機構１０は、
ディスクハブ４３（図３）を保持するディスクテーブル
１１を有する。ディスクテーブル１１はディスクハブ４
３の直径にほぼ等しい直径をもつ円板形状をしており、
ディスクハブ４３を磁気的に吸引するためにプラスチッ
クマグネットから成っている。ディスクテーブル１１の
中央部から、スピンドルモータ（図示せず）のスピンド
ルシャフト１２が回転駆動軸に沿って立設しており、こ
のスピンドルシャフト１２はディスク中心孔４３ａ（図
３）に嵌入される。スピンドルシャフト１２の嵌入部１
２１の直径は約４ｍｍである。ディスクテーブル１１は
このスピンドルシャフト１２とインサート形成により一
体に形成されている。ここで、ディスクテーブル１１の
主面は回転駆動軸の方向と実質的に直交する面内に延在
している。また、ディスクテーブル１１はその中心から
偏心した位置に開孔１１ａをもつ。この開孔１１ａを介
して、駆動ローラ１４が支持ピン１５に支持された状態
で駆動用長孔４３ｂ（図３）内に遊貫される。この駆動
ローラ１４と支持ピン１５によって駆動ピンが構成さ
れ、駆動ピンはディスクテーブル１１の下面に備えたら
れた保持手段（図示せず）によって保持され、付勢手段
（図示せず）により上方に付勢された状態で回転自在に
取り付けられている。したがって、駆動ピンに対して上
から荷重を加えると、駆動ピンは下方に動く。

【００５１】スピンドルシャフト１２は、棒状の嵌入部
１２１と円板状のハブ接触部１２２とテーブル保持部１
２３とから成る。嵌入部１２１は、回転駆動軸に沿って
ディスクテーブル１１より上方向へ突出しており、ディ
スク中心孔４３ａ内に嵌入される。ハブ接触部１２２
は、嵌入部１２１の底部で回転駆動軸と直交する方向へ
延在しており、チャッキング時に、ディスクハブ４３の
中央部分と機械的に直接に面接触する接触面を持つ。ま
た、ハブ接触部１２２は、その外周縁部でディスクテー
ブル１１の内周縁部と対向した状態でディスクテーブル
１１に嵌入される。テーブル保持部１２３は、ハブ接触
部１２２の底部でディスクテーブル１１の裏面と接触し
た状態でディスクテーブル１１を保持する。ハブ接触部
１２２の直径は８〜１０ｍｍの範囲である。

【００５２】図１（ｂ）に示されるように、ディスクテ
ーブル１１は、ディスクハブ４３を、ディスクテーブル
１１とディスクハブ４３との間に所定距離を保った状態
で保持する。

【００５３】本発明では、スピンドルシャフト１２のハ
ブ接触部１２２が、ディスクハブ４３を載置するディス
ク受面として作用する。換言すれば、ディスク受面がス
ピンドルシャフト１２の構成要素であるハブ接触部１２
２によって形成されている。ハブ接触部１２２のディス
ク受面は、回転駆動軸の延在方向に対して精密に直角と
なるように形成される。

【００５４】次に、図１に加えて図５をも参照して、デ
ィスクチャッキング機構１０によるフレキシブルディス
ク４０（図３）のディスクハブ４３に対するチャッキン
グ時の動作について説明する。

【００５５】フレキシブルディスク４０がフレキシブル
ディスクドライブに挿入されると、フレキシブルディス
ク４０のディスクハブ４３がディスクテーブル１１によ
って磁気的に吸引される。このとき、スピンドルシャフ
ト１２の嵌入部１２１がディスク中心孔４３ａに嵌入さ
れ、ハブ接触部１２２上にディスクハブ４３が物理的お
よび機械的に直接に接触した状態で載置される。一方、
駆動ローラ１４は、図５の実線で示されるように、駆動
用長孔４３ｂ内に遊貫されるかもしれないし、遊貫され
ないかもしれない。ディスクハブ４３における駆動用長
孔４３ｂの占める面積の割合は狭いので、ほんどの場
合、駆動ローラ１４は駆動用長孔４３ｂ内に遊貫されず
にディスクハブ４３に当接されるだろう。たとえ駆動ロ
ーラ１４がディスクハブ４３に当接されたとしても、デ
ィスクテーブル１１がスピンドルモータ（図示せず）に
よって、図５においてスピンドルシャフト１２の回りに
反時計回方向に回転することによって、駆動ローラ１４
はついには駆動用長孔４３ｂに遊貫される。駆動用長孔
４３ｂ内に遊貫された後、スピンドルモータによるディ
スクテーブル１１のスピンドルシャフト１２の回りの反
時計方向の回転によって、図５の点線で示されるよう
に、駆動ローラ１４は駆動用長孔４３ｂの半径方向外側
の角部４３ｂ−１に当接される。これにより、駆動ロー
ラ１４には、ディスクハブ４３から駆動用長孔４３ｂの
角部４３ｂ−１で、図５の矢印Ｐで示す時計回りの回転
力が作用する。このようにして、フレキシブルディスク
４０のディスクハブ４３はディスクテーブル１１上へチ
ャッキングされる。

【００５６】前述したように、スピンドルシャフト１２
のハブ接触部１２２のディスク受面は、回転駆動軸の延
在方向に対して精密に直角となるように形成されてい
る。これにより、フレキシブルディスク４０のディスク
ハブ４３がディスクテーブル１１上へチャッキングされ
た後、フレキシブルディスク４０の磁気ディスク媒体４
１を回転駆動軸の方向と直交する面内で回転させること
ができる。

【００５７】フレキシブルディスク４０の磁気ディスク
媒体４１は可撓性を有するので、フレキシブルディスク
４０の回転時に磁気ディスク媒体４１は上下方向に振れ
（揺れ）る。通常容量フレキシブルディスクは低速度
（３００ｒｍｐ）で回転され、また、その回転時に上下
一対の磁気ヘッド（図示せず）が磁気ディスク媒体４１
をその両面から押さえるので、たとえ通常容量フレキシ
ブルディスクの磁気ディスク媒体４１が上下方向に振れ
たとしても、磁気ヘッドによって誤りなく磁気ディスク
媒体４１に対してデータの書き込みおよび読み出しを行
うことができる。

【００５８】これに対して、大容量フレキシブルディス
クは高速度（３６００ｒｍｐ）で回転されるので、その
回転時に上下一対の磁気ヘッドが磁気ディスク媒体４１
をその両面から押さえることはできず、磁気ヘッドと磁
気ディスク媒体４１との間にはギャップができる。ま
た、大容量フレキシブルディスクは、その磁気ディスク
媒体４１上に形成される同心円上のトラック幅（トラッ
クピッチ）が狭い。そのため、回転時に磁気ディスク媒
体４１が上下方向に振れると、磁気ヘッドがあるトラッ
クからその隣のトラックへとスキップする虞がある。

【００５９】本発明では、磁気ディスク媒体４１を保持
するディスクハブ４３が、チャッキング時に、回転駆動
軸の延在方向に対して精密に直角となるように形成され
たハブ接触部１２２のディスク受面上に載置される。こ
れにより、チャッキング時に、磁気ディスク媒体４１を
精密に水平（すなわち、回転駆動軸に対して直交する面
内）に維持することができるので、大容量フレキシブル
ディスクのの回転時に磁気ディスク媒体４１の上下方向
の振れ（揺れ）をできるだけ少なくすることができる。
これにより、上述したようなトラック間をスキップを防
止することができる。

【００６０】また、図１に示すディスクチャッキング機
構１０を、磁気ディスク媒体４１上に位置検出用のサー
ボデータ（サーボパターン）を書き込むためのサーボラ
イタのそれとして使用した場合、トラック位置検出の基
準となるサーボデータを、誤りなく所望のトラック上に
書き込むことが可能である。何故ならば、ディスクチャ
ッキング機構１０は、チャッキング時に、従来のディス
クチャッキング機構１０′に比較して、磁気ディスク媒
体４１を極めて精密に水平に維持することができるから
である。

【００６１】尚、大容量フレキシブルディスクの磁気デ
ィスク媒体４１に対して、サーボライタによってサーボ
データをディスケットの状態で書き込む際、大容量フレ
キシブルディスク４０のケース４２の固定は、図２に示
したフレシキシブルディスクドライブに用いられている
ディスクロック機構（図示せず）によってなされるの
で、磁気ディスク媒体４１を安定して回転させることが
できる。また、磁気ディスク媒体４１に対してサーボデ
ータを書き込むための磁気ヘッドを保持するヘッドキャ
リッジとして、図２に示したフレシキシブルディスクド
ライブに使用されている直動型ヘッドキャリッジ２５を
使用するので、使用する磁気ヘッドを選択する際に特別
の制約がない。さらに、図２に示したフレシキシブルデ
ィスクドライブのスピンドルモータに使用されているチ
ャッキングピン１４，１５をエアースピンドルハブとし
て使用して埋め込むんでエアースピンドルのハブチャッ
ク部（図示せず）を構成することにより、フレキシブル
ディスク４０の磁気ディスク媒体４１がスリップするこ
となく、正確にフレキシブルディスク４０のディスクハ
ブ４３をチャッキングすることができる。

【００６２】さて、記録再生時に、大容量フレキシブル
ディスクが高速に回転させられることによって駆動ピン
が折れるなどして破損したとしよう。このような場合で
も、ディスクチャッキング機構１０では、駆動ピンを組
み付けたディスクテーブル１１を交換するだけ良い。こ
の交換の後でも、チャッキング時における磁気ディスク
媒体４１の水平度を精度良く保つことができる。何故な
らば、ディスクテーブル１１を交換しても、スピンドル
シャフト１２のハブ接触部１２２のディスク受面は、回
転駆動軸の延在方向と正確に直交する面内に延在された
ままであるからである。換言すれば、ディスクチャッキ
ング機構１０では、駆動ピンを交換してもディスク受面
に変化はない。したがって、従来のディスクチャッキン
グ機構１０′（図４）に比較して、本発明のディスクチ
ャッキング機構１０はメンテナンスが非常に容易であ
る。

【００６３】本発明は上述した実施形態に限定せず、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可
能なのは勿論である。

【００６４】

【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、ディスクハブを受けるディスク受面を、スピ
ンドルシャフトを構成するハブ接触部によって形成して
いるので、チャッキング時に磁気ディスク媒体を精密に
水平に維持することができる。また、本発明に係るディ
スクチャッキング機構をサーボライタのそれとして利用
することにより、磁気ディスク媒体に対してサーボ位置
検出用のサーボデータ（サーボパターン）を正しい位置
に書き込むことができる。さらに、駆動ピンの破損時に
は、ディスクテーブルのみを容易に交換すれば良く、そ
の際、ディスク受面の水平度に変動がない。したがっ
て、メンテナンスが容易なディスクチャッキング機構を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるディスクチャッキ
ング機構を示す図で、（ａ）は表面（上面）側から見た
平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線で切断して見た断面
図である。

【図２】図１に示したディスクチャッキング機構が適用
されるフレキシブルディスクドライブを示す平面図であ
る。

【図３】ディスクチャッキング機構によってチャッキン
グされるフレキシブルディスクを裏面側から見た平面図
である。

【図４】従来のディスクチャッキング機構を示す図で、
（ａ）は表面（上面）側から見た平面図、（ｂ）は
（ａ）のIV−IV線で切断して見た断面図である。

【図５】ディスクチャッキング機構のチャッキング時の
動作を説明するための平面図である。

【符号の説明】

１０ ディスクチャッキング機構 １１ ディスクテーブル １２ スピンドルシャフト １２１ 嵌入部 １２２ ハブ接触部 １２３ テーブル保持部 １４ 駆動ローラ １５ 支持ピン ４３ ディスクハブ ４３ａ ディスク中心孔 ４３ｂ 駆動用長孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹木 芳則 神奈川県厚木市酒井1601 ミツミ電機株式 会社厚木事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク装置によって回転駆動されるデ
   ィスクの中央部に設けられた強磁性金属製のディスクハ
   ブをチャッキングするためのディスクチャッキング機構
   であって、前記ディスクハブは中心部にディスク中心孔
   と該ディスク中心孔から偏心した位置に駆動用長孔とを
   持ち、前記ディスクチャッキング機構は、 前記ディスクハブを磁気的に吸引した状態で前記ディス
   クハブを保持するディスクテーブルと、該ディスクテー
   ブルの中央部から回転駆動軸に沿って立設して前記ディ
   スク中心孔内に嵌入されるスピンドルシャフトと、前記
   ディスクテーブルの前記中央部から偏心した位置で設立
   して前記駆動用長孔内に遊貫される駆動ピンと有し、 前記スピンドルシャフトは、前記回転駆動軸に沿って上
   方向へ突出して前記ディスク中心孔内に嵌入される棒状
   の嵌入部と；該嵌入部の底部で前記回転駆動軸と直交す
   る方向へ延在し、かつチャッキング時に前記ディスクハ
   ブの中央部分と物理的および機械的に直接に面接触する
   接触面を持つと共に、外周縁部が前記ディスクテーブル
   の内周縁部と対向した状態で前記ディスクテーブルに嵌
   入される円板状のハブ接触部と；該ハブ接触部の底部で
   前記ディスクテーブルの裏面と接触した状態で前記ディ
   スクテーブルを保持するテーブル保持部とを有し、 前記ディスクテーブルは、前記ディスクハブを、前記デ
   ィスクテーブルと前記ディスクハブとの間に所定距離を
   保った状態で保持することを特徴とするディスクチャッ
   キング機構。
2. 【請求項２】 大容量フレキシブルディスクの磁気ディ
   スク媒体上に磁気ヘッドによってサーボデータを書き込
   むためのサーボライターに、請求項１に記載のディスク
   チャッキング機構を備えてなるサーボライタ。