JPS63155478A - 磁気ヘツドの位置決め方式 - 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〕 本発明は複数枚の磁気ディスクとその各記憶面に対応す
る磁気ヘッドとを有し、それらのうちの任意の１個の記
憶面に記録した位置決め情報によって磁気ヘッドの一斉
位置決め動作を行う磁気ディスク装置の磁気ヘッドの位
置決め方式に関する。

〔従来の技術〕

複数枚の磁気ディスクを搭載する磁気ディスク装置は、
情報の書込みや読出しを行うためＫ、磁気ディスクの各
記憶面に対応して設けられている磁気ヘッドを１個の位
置決め装置（キャリジまたはボジシ璽す）Ｋ搭載し、こ
のキャリジをボイスコイルモータやステッピングモータ
等の駆動モータによって駆動して、すべての磁気ヘッド
を磁気ディスクの所定のシリンダ（同一半径のトラック
の集合）上に位置決めするという手段が用いられている
。通常この位置決め動作のため、磁気ディスクの複数個
の記憶面のうちの任意の１個の記憶面を位置決めのため
の専用の記憶面（サーボ面またはサーボディスク）とし
、このサーボ面上の全トラックに位置決めのための特別
な情報（サーボ情報）を記録しておき、対応する磁気ヘ
ッド（サーボヘッド）でこのサーボ情報を読取ることに
よって所望のシリンダくすべての磁気ヘッドを同時に位
置決めするといういわゆるサーボ方式の位置決め手段が
多く用いられている。

近年パーソナルコンビエータやワードプロセッサ等のＯ
Ａ機器が急速に発達・普及してきておシ、これに伴って
これらのＯＡ機器に接続される磁気ディスク装置に対し
て益々形状の小形化と記憶容量の増大化の要請が強まっ
ている。磁気ディスク装置の記憶容量を大きくするため
には、各トラックにおける情報の記録密度を増大させる
ことと、トラック間隔（トラックピッチ）をせばめて磁
気ディスクの半径方向の単位寸法当シのトラック数を増
大させることとの両者が必要であるが、これらのうち、
トラックピッチに関しては、いわゆるサーマルオフトラ
ック（情報の書込み時と読出し時の温度差に起因して書
込時と読出し時の磁気ヘッドの位置ずれが生ずること）
が記録密度増大のための大きな障壁となっておシ、例え
ばスイングアーム方式（固定軸の廻シの回動運動によっ
て位置決め動作を行う方式）の磁気ヘッド駆動方式にお
いては、その回転軸の傾きが温度によって差異があるこ
とに加えて、個々の磁気ヘッドに関連する各種部品の精
度や温度特性にばらつきがあるため、各磁気ヘッド毎に
サーマルオフトラック量（位置ずれ量）Ｋばらつきがあ
シ、これらが複合してトラック密度を大きくするための
障壁となっている。

これを改善するための手段として、磁気ディスクのすべ
てのデータ記憶面（データ面またはデータディスク）の
一部にもあらかじめサーボ情報を記録しておき、位置決
め動作の前にこのデータ面のサーボ情報を読取ることに
よって得られる位置ずれ量を記憶しておき、位置決め動
作のときは、サーボ面のサーボ情報による全磁気ヘッド
の一斉位置決め（粗位置決め）動作を行ったのち、読出
し動作を行う磁気ヘッドに対応する位置ずれ量を補正す
る補正位置決め（精位置決め）動作を行って目標とする
トラックに対する磁気ヘッドを精密に位置決めするとい
う手段が用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような磁気ヘッドの位置決め方式は、磁気ディス
ク装置におけるトラック密度の向上、すなわち記憶容量
の増大に対して有効であるが、位置決め動作が２段階の
動作となるため、位置決めのため動作時間（シークタイ
ム）が長くか＼るという問題点を有している。

本発明が解決しようとする問題点、換言すれば本発明の
目的は、上述のような従来の磁気ヘッドの位置決め方式
の欠点を除去して、粗位置決め動作と精密位置決め（補
正位置決め）動作とを同時に行うことができるようして
、シーク時間を短縮することのできる磁気ヘッドの位置
決め方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の磁気ヘッドの位置決め方式は、磁気ディスクの
データ面の一部にあらかじめサーボ情報を記録しておく
とともに、キャリジまたは磁気ヘッドにピエゾ素子を主
要構成要素の一つとする位置決め調整機構を設けておき
、キャリジの位置決め動作に先立って所定の時点におい
て各磁気ヘッドの位置ずれ量を計測して記憶しておき、
キャリジの粗位置決め動作と同時Ｋ、位置決めｖ！４整
機構のピエゾ素子に記憶しておいた位置ずれ量から算出
した位置決め補正量に相当する電圧を印加することによ
って補正位置決め動作を行わせるようにしたものである
。

すなわち、本発明の磁気ヘッドの位置決め方式は、複数
枚の磁気ディスクと前記磁気ディスクの記憶面に対応す
る複数個の磁気ヘッドを搭載するキャリジとを有し、前
記磁気ディスクの任意の１個の記憶面忙位置決め情報を
記録してサーボディスクとし、残余の記憶面を情報を記
録するデータディスクとし、前記サーボディスクの前記
位置決め情報を読取って前記磁気ヘッドの位置決め動作
を行う磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め方式にお
いて、前記データディスクの各記憶面の一部に第二の位
置決め状報を記録し、前記磁気ヘッドまたは前記キャリ
ジにピエゾ素子を主要構成要素の一つとする位置決め調
整機構を装備し、前記磁気ディスク装置の電源投入後の
指定時点において前記データディスクに対応する磁気ヘ
ッドの位置ずれ量を前記第二の位置決め情報を読取ると
とＫよって計測し、前記計測した位置ずれ量を、記憶し
ておき、すべての前記磁気ヘッドの指定されたシリンダ
に対する、一斉位置決め動作を前記サーボディスクの前
記位置決め情報によって行い、これと同時に指定された
磁気ヘッドに対応する前記位置ずれ量を読出して指定さ
れた前記シリンダ上のトラックに対応する位置ずれ量に
相当する電圧を前記ピエゾ素子に印加することによって
補正位置決め動作を行うことを含んで構成される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示すフローチャート、第２
図は第１図の実施例を適用した磁気ディスク装置の一例
のブロック図である。

本方式においては、第１図に示すように、磁気ディスク
装置が搭載している複数枚の磁気ディスクの全記憶面の
うちの１個の記憶面をサーボ面（サーボディスク）とす
ると共に、残余の記憶面であるデータ面（データディス
ク）の一部にもサーボ情報を記録しておき（参照符号１
）、一方、キャリジまたは磁気ヘッドにピエゾ素子を主
要構成要素の一つとする位置決め調整機構を装備してお
く（参照符号２）。

データ面におけるサーボ情報の記録手段としては、例え
ば特願昭６１−１５２０４７号（昭６１・６・２７）で
出願したよう表手段を用いる。すなわち、第３図（ａ）
ＩＩｃ示すようＫすべての磁気ディスク３９のデータ面
（データディスク）の記録領域の最外周トラック為と最
内周トラックＸｚとそれらの中間のトラックＸ１（Ｘｌ
ｔ　ＸｏとＸ２との中央とするのが一般的である）との
３個のトラックをサーボ（情報を記憶するためのトラッ
クサーボ）トラック）とし、これらのサーボトラックＸ
０・Ｘ！・Ｘ、に周知の位置決め制御のための特定の波
形のサーボパターンを記録しておく。

一方位置決め調整機構は、特願昭６０−２１５３４２号
（昭６０・９・２７）または特願昭６０−２１５３３２
号（昭６０・９・２７）で出願したような手段を用いる
。

第３図（ａ）および（ｂ）は、特願昭６０−２１５３４
２号で出願した磁気ヘッド駆動装置の一実施例を示す平
面図およびＡ−Ａ線断面図である。

第３図において、先端に書込み・読出し素子（以下Ｒ／
Ｗ素子という）３２を有する磁気ヘッド３１は、アーム
３３の先端に固定されておシ、アーム３３は軸３６によ
りて回動自在に支持されている。このアーム３３の回動
運動によりてＲ／Ｗ素子３２は磁気ディスクの最外周ト
ラックＸｏと最内周トラックＸ２およびそれらの間の各
トラックに対して位置決めされる。アーム３３は磁気デ
ィスク３９の搭載枚数に対応してほぐ同一形状のものが
複数個積重ねられて組立てられてお）、一体となって回
動運動（位置決め動作）を行う構成となっている。アー
ム３３の後端には、ボビンの中央部に４ｆｇＡを巻回し
たコイルが装着されておシ、このコイルに対応して、こ
れと協働してボイスコイルモータを構成する磁気回路が
設けられている。

磁気回路は気ヨ１字状の外形を有するヨークを備え、そ
の中央の辺がコイルの中を貫通し、上下の辺の内側には
、永久磁石がコイルに近接して配置されて固着されてい
る。ヨークの上面および下面には上部支持板３４と下部
支持板（図示省略）とが取付けられておシ、それらの先
端部分で軸３６を支持し、下部支持板は磁気ディスク装
置の本体のフレームに固定されている。従ってコイルに
適当な電流を流して永久磁石との間に吸引力または反撥
力を生じさせることによってアーム３３に軸３６の回シ
の回動運動を行わせて所望の位置決め動作をさせること
ができる。

上部支持板３４はその先端部分忙ボルト３７を貫通する
穴を有する軸支持部３４Ｃを有し、その外周は開口部３
４ａを形成している。軸支持部３４Ｃと開口部３４ａの
外周部とは２個の橋絡部３４ｂによって連結されている
。との橋絡部３４ｂは、Ｒ／Ｗ素子３２の運動方向とは
ず直角をなす方向に配置されている。開口部３４ａＫは
また橋絡部３４ｂと直角をなす方向に２個のピエゾ素子
３５ａおよび３５ｂが配設され・ておシ、これらのピエ
ゾ素子３５ａおよび３５ｂに適当な電圧を印加すること
によりて橋絡部３４ｂを撓ませながら軸支持部３４Ｃに
微少な変位を与えることができ、従ってＲ，／Ｗｉ子３
２に対してその位置決め方向に微少な変位を与えること
ができる。

第４図（ａ）および（ｂ）は、特願昭６０−２１５３３
２号で出願した磁気ヘッドの一実施例を搭載した位置決
め装置の主要部を示す平面図および正面図である。

第４図は、ステッピングモータ等の駆動モータによって
矢印Ｂに示す方向に駆動されて磁気ディスク４９の所定
のトラック上に位置決めされる磁気ヘッドを複数個搭載
した位置決め装置の主要部を示した図である。本図に示
した磁気ヘッドは、ヘッドアーム４３と、その一端に固
定された支持ばね４１と、支持ばね４１の先端−装着さ
れたヘッドコア（Ｒ／Ｗ素子）４２とを備えている。

ヘッドコア４２は磁気ディスク４９の所定のトラック上
に静止して情報の書入れや読出しを行う。

支持はね４１は、ヘッドコア４２を磁気ディスク４９の
記憶面に対して押圧する方向に付勢するばねで、磁気デ
ィスク４９０回転によってヘッドコア４２と磁気ディス
ク４９の記憶面との間忙所定の浮上間隔を保つようにそ
のばね力が設定されている。ヘッドアーム４３は、支持
ばね４１の後端と固定しているばね支持部４３Ｃと、取
付ねじ４７Ｖｃよって位置決め装置（図示省略）に固定
される取付部４３ｂと、これらを連結し％く１字状に外
方に折れ曲った形状を有する２個の弾性部４３ａとを有
して構成されている。２個の弾性部４３ａの間の空間部
分は、ばね支持部４３Ｃと取付部４３ｂとを橋絡するよ
う化ピエゾ素子４５が設けられておシ、とのピエゾ素子
４５に電圧を印加することにより弾性部４３ａを伸長さ
せてヘッドコア４２を磁気ディスク４９の中心の方向に
微動させることができる。電圧の印加を停止するとヘッ
ドコア４２は弾性部４３ａの復帰力によシ元の位置に復
帰する。従ってこのように構成された磁気ヘッド忙対し
て、ピエゾ素子４５に適当な電圧を印加することＫより
、ヘッドコア４２をその印加電圧に比例した微少量だけ
矢印Ｂの方向に移動させてその位置を微調整することが
できる。

第３図または第４図に例示したようなピエゾ素子を主要
構成要素の一つとする位置決め調整機構を有するキャリ
ジまたは磁気ヘッドを装備し、データ面の一部にサーボ
情報を記録した磁気ディスク装置は、第１図および第２
図に例示したような動作を行わせるととＫよってサーマ
ルオフトラックの補正を行った正確な位置決め動作を行
わせることができる。

すなわち、先ず通常の位置決め動作に先立って指定時点
において各磁気ヘッドの位置ずれ量を計測する（参照符
号３）。との計測動作は、第２図に示すキャリッジ２１
をスピンドルモータ１８によって回転させられているサ
ーボディスク１９−１のトラックＸ０・Ｘ、・Ｘ２に対
してキャリッジ２１に搭載されているサーボヘッド２０
−１を位置決めし、このときの各データディスク１９−
２に対応するデータヘクト２０−２のすべてについて（
磁気ヘッド選択回路１６によって項次選択する）、トラ
ックＸ、−Ｘｌ−Ｘ、に記録されているサーボ情報を読
取ってこれを位置ずれ量測定回路に送ることによって行
う。位置ずれ量の計測時点は、例えば磁気ディスク装置
の電源投入直後およびその３０秒後、およびそれ以後（
４７＋４ｎ）（ｎ＝ｏ、１，２．・・・・・・）秒毎に
電源投入後２０分経過する迄次第にその間隔を長くした
各時点とし２０分経過後の５分周期に一定間隔の各時点
と定める。すなわち、磁気ディスク装置内の温度上昇曲
線に沿りた適宜の時間間隔とし、この計測時点をあらか
じめ上位装置または磁気ディスク装置内の制御部に設定
しておき、自動的に位置決め回路１２を駆動して位置ず
れ量の計測を行う。位置ずれ量を計測するトラックは、
データ面にサーボ情報を記録したトラックであ〕、第３
図のような場合は各磁気トラックＸｏおよびＸｌおよび
Ｘ２の３点において行う。上述のようＫして計測した位
置ずれ量は磁気ディスク装置内に設けた記憶回路１３（
上位装置の記憶回路を用いることもできる）に記憶する
（参照符号４）。

次に上位装置１０からの位置決め信号によってキャリジ
２１の目標のトラックＸへの位置決め動作が指令される
と、内部制御回路１１はサーボヘッド２０−１をサーボ
ディスク１９−１の指定のトラック上に移動させてキャ
リジ２１が搭載しているすべての磁気ヘッドの一斉位置
決め動作を行う（参照符号５）が、このとき記憶回路１
３からデータヘッド２０−２のうちの書込みまたは読出
し動作を行うべきデータヘッドに対応する位置ずれ量を
読出し、目標トラックＸに対する補正量に相当する電圧
を補正機構駆動回路１４を回してキャリジ２１（または
磁気ヘッド）のピエゾ素子に与えて該当する磁気ヘッド
の補正位置決め動作を行わせる（参照符号６）。なおこ
のときの目標トラックＸに対する補正量は、トラックＸ
ｏおよびＸｌおよびＸ、に対する位置ずれＩｋ　Ｙｏお
よびＹｌおよびＹ２を用い、Ｘ０〜Ｘ２間の各距離に対
応した２次補間曲線によって算出する（特願昭６１−１
５２０４７参照）。

（ＸＩＸｏ）と（Ｘｚ　　Ｘｌ）との距離が等しい場合
は次式 ％式％） で計算される位置決め補正−ｉＹに相当する電圧をピエ
ゾ素子に与える。

なお、データ面のサーボ情報は、最外周および最内周の
２個のみとすることや、すべてのトラックの１部のセク
タとすることもできるが、前者の場合は位置ずれ量の計
測が簡単で記憶回路の容量も小さくてすむが歓談ずれ澁
の精度が粗くなシ、一方後者の場合は位置ずれ量の補正
の精度は高いが、その計測に時間がか＼シしかも記憶回
路の容量の大きいものが必要である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明の磁気ヘッドの位置
決め方式は、サーボディスクによるキャリジの一斉位置
決め動作と、その時点における個別の磁気ヘッドのサー
マル、オフトラックの補正動作をピエゾ素子を主要構成
要素の一つとする位置決め調整機構によって同時に行う
ため、位置決め動作の時間（シーク時間）を短縮するこ
とができるという効果があり、従って本方式を用いて磁
気ディスク装置を使用する情報処理装置の使用効率を高
めることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフローチャート、第２
図は第１図の実施例を適用した磁気ディスク装置の一例
のブロック図、第３図（ａ）および（ｂ）は特願昭６０
−２１５３４２号で出願した磁気ヘッドｇ動装置の一実
施例を示す平面図およびＡ−Ａ線断面図、第４図（ａ）
および（ｂ）は、特ａ昭６０−２１５３３２号で出願し
た磁気ヘッドの一実施例を搭載した位置決め装はの一例
の主要部を示す平面図および正面図である。 １１・・・・・・内部制御回路、１２・・・・・・位置
決め回路、１３・・・・・・記憶回路、１４・・・・・
・補正機構駆動回路、１５・・・・・・位置ずれ量測定
回路、１６・・・・・・磁気ヘッド選択回路、１７・・
・・・・駆動モータ、１８・・・・・・スピンドルモー
タ、１９−１・・・・・・サーボディスク、１９−２・
・・・・・データディスク、２１・・・・・・キャリジ
、２０−１・・・ギ　１　回 署２ｆｆｌ ！　３　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数枚の磁気ディスクと前記磁気ディスクの記憶面に対
   応する複数個の磁気ヘッドを搭載するキャリッジとを有
   し、前記磁気ディスクの任意の１個の記憶面に位置決め
   情報を記録してサーボディスクとし、残余の記憶面を情
   報を記録するデータディスクとし、前記サーボディスク
   の前記位置決め情報を読取って前記磁気ヘッドの一斉位
   置決め動作を行う磁気ディスク装置の磁気ヘッドの位置
   決め方式において、 前記データディスクの各記憶面の一部に第二の位置決め
   情報を記録し、前記磁気ヘッドまたは前記キャリジにピ
   エゾ素子を主要構成要素の一つとする位置決め調整機構
   を装備し、前記磁気ディスク装置の電源投入後の指定時
   点において前記デーータディスクに対応する各磁気ヘッ
   ドの位置ずれ量を前記第二の位置決め情報を読取ること
   によって計測し、前記計測した位置ずれ量を記憶してお
   き、すべての前気磁気ヘッドの指定されたシリンダに対
   する、一斉位置決め動作を前記サーボディスクの前記位
   置決め情報によって行い、これと同時に指定された磁気
   ヘッドに対応する前記位置ずれ量を読出して指定された
   前記シリンダ上のトラックに対応する位置ずれ量に相当
   する電圧を前記ピエゾ素子に印加することによって補正
   位置決め動作を行うことを含むことを特徴とする磁気ヘ
   ッドの位置決め方式。