JPS63138579A - ヘツドア−ム装置 - 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】 へ産業上の利用分野 本発明はへラドアーム装置に関し、例えばハードディス
ク型磁気記録再生装置等に適用して好適なものである。

Ｂ発明の概要 本発明は、ディスク上に形成された記録トラックを、ヘ
ッド及びヘッド位置検出用スケールを有するヘッドアー
ムによってアクセスし得るようになされたヘッドアーム
装置において、ヘッド位置検出用スケール及びこれを支
持するアーム部の線膨張係数をほぼ等しい値に選定する
とともに、ヘッドを支持するアーム部の線膨張係数をデ
ィスクの線膨張係数とほぼ一致するように選定するよう
にすることにより、ヘッドアーム装置周りの温度の変化
によってヘッドに住するオフトラック量を一段と小さく
することができる。

Ｃ従来の技術 従来ハードディスク型磁気記録再生装置として、第５図
に示すように、回転軸１を中心として回転駆動されるデ
ィスク２の近傍位置に設けられた固定軸３上に、回動自
在に装着されたヘッドアーム４の先端に取り付けられた
ヘッド５を、ヘッドアーム４の回動に応じて移動軌跡６
に沿って移動できるようになされ、かくしてヘッド５を
ディスク２上の最外側トラックＴＲＯと最内側トラック
ＴＲ１間に順次同心円状に形成された記録トラックをア
クセスし得るようになされた構成のものが用いられてい
る。

ヘッドアーム４は、根元部をハウジング１１に連結され
、ハウジング１１が軸受１２を介して固定軸３に回動自
在に装着され、当該ハウジング１１から先端部に行くに
従ってＹ字状に第１及び第２のアーム部１３及び１４が
分岐する形状を有し、第１のアーム部１３に、先端にヘ
ッド５を固着してなる板ばね１５が取り付けられている
。

これに対して第２のアーム部１４の先端には、ガラス板
でなるヘッド位置検出用スケール１６が取り付けられる
。このヘッド位置検出用スケール１６は、固定軸３を中
心として目盛られた目盛１７が、例えば蒸着によって形
成され、この目盛１７が光センサ１８を通過することに
より、スケール１６の回動位ＩＦ（従ってヘッド５に対
するディスク２上の位置に相当する位置）を表すヘッド
位置検出信号Ｓ１をシステムコントローラ１９に送出す
る。

システムコントローラ１９は、ヘッド５が現在トラッキ
ングしている所定のアドレスのトラックから、他のアド
レスのトラックをアクセスすべきことを例えばオペレー
タによって指定入力されたとき、アーム部１３及び１４
とは反対方向に延長するボビンフォーク２１上に取り付
けられた駆動コイル２２に対して駆動信号Ｓ２を与える
ことにより、ヘッドアーム４を回動させる。なお、２３
は駆動コイルを通る固定コアである。

かかるヘッドアーム４０回動位置は、ヘッド位置検出用
スケール１６の目盛１７が光センサ１８の位置を通過す
る本数及びその位相によって表され、これに対応するヘ
ッド位置検出信号Ｓ１がシステムコントローラエ９にフ
ィードバックされることより、当該回動位置がヘッド５
がアクセスすべきアドレスと一致したとき駆動信号Ｓ２
を介してヘッドアーム４を停止させ、かくしてヘッド５
を目標のアドレスのトラックまで移動させることができ
る。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところが第５図の構成のへラドアーム装置によると、動
作時にディスク２及びヘッドアーム４周りの温度が変化
した場合、各構成部材が異なる線膨張係数をもっている
ことにより、ヘッド位置検出用スケール１６の目盛１７
の目盛間隔が製造時の調整によって対応づけられていた
ヘッド５の位置と一致しなくなるために、ヘッド位置検
出信号Ｓ１に基づいてシステムコントローラ１９が駆動
コイル２２を駆動制御したときヘッド５の移動位置がず
れるおそれがある。

その原因は、第１に先端にヘッド位置検出用スケール１
６が取り付けられている第２のアーム部１４が、固定軸
３を基準にして、　矢印ａ、及びａ２で示すように、第
２のアーム部１４の延長方向にその材料の線膨張係数に
応じた量だけ伸縮するのに対して、ヘッド位置検出用ス
ケール１６が矢印すで示すように、目盛１７の方向にそ
の材料によって決まる線膨張係数で伸縮することにある
と考えられる。

ところが従来筒２のアーム部１４の材料として線膨張係
数αがα−２４０ｘｌＯ”’／℃程度のアルミニウムを
使用しているのに対して、ヘッド位置検出用スケール１
６として線膨張係数αがα−８４×１０−’／を程度の
ソーダライムを使用していた。

このように第２のアーム部１４の先端方向への線膨張係
数が大きいのに対して、ヘッド位置検出用スケール１６
の線膨張係数が小さいと、製造時例えば２５℃の雰囲気
中でヘッドアーム装置を調整した後、運転状態において
ディスク２及びヘッドアーム４周りの温度が例えば５５
℃程度にまで上昇すると、第６図に示すように２５℃の
とき固定軸３から距離Ｌ１の位１にあったヘッド位置検
出用スケール１６が、５５℃になったとき、第２のアー
ム部１４の伸びによって固定軸３から更に遠い距離Ｌ２
の位置に移動するのに対、して、ヘッド位置検出用スケ
ール１６の目盛１７の矢印す方向への伸びはさほど大き
くないために、ヘッドアーム４及びディスク２周りの温
度が２５℃のとき固定軸３からヘッド位置検出用スケー
ル１６の目盛１７の範囲を見たときの角度θ２％に対し
て、温度が５５℃になったときのヘッド位置検出用スケ
ール１６の目盛１７が占める角範囲θ２．は小さくなる
。

このことは第２のアーム部１４が２５℃のときと、５５
℃のときとにおいて、ヘッドアーム４が互いに等しい角
度だけ回動したとき、光センサ１８の位置を通過する目
盛１７の目盛数が５５℃のときの方が多くなることを意
味している。

従ってシステムコントローラ１９が所定の目盛数に対応
する角度だけへラドアーム４を回動させたときには、２
５℃のときのヘッド５の移動量に対して５５℃における
ヘッド５の移動量が少なくなり、結局ヘッド５は２５℃
の条件の下に調整されたディスク２上の記録トラックに
対してオフトラックすることになる（このように温度の
変化によって生ずるオフトラック現象をサーマルオフト
ラックと呼ぶ）。

このオフトラック量は、従来のように、第２のアーム部
１４の線膨張係数と、ヘッド位置検出用スケール１６の
線膨張係数とが大きく違う場合には、第７図においてサ
ーマルオフトラック特性曲線Ｃ１で示すように、最内側
トラックＴＲＩにおけるオフトラック絶対量Ｒｏｔと、
最外側トラックＴＲＯにおけるオフトラック絶対量Ｒ０
２の差がかなり太き（なる。

因に最内側トラックＴＲＩから最外側トラックＴＲＯま
でのオフトラック量の差（Ｒａｔ−Ｒｏｂ）は、最内側
トラックＴＲＩないし最外側トララフＴＲＯの範囲に対
応するヘッド位置検出用スケール１６における範囲の各
点の伸びの積算値に相当し、例えば実験によれば６〔μ
ｍ〕程度になった。

以上はヘッド位置検出用スケール１６と、第２のアーム
部１４の線膨張係数の相違に伴って生ずるオフトラック
の影響を述べたが、これに加えてヘッド５が取り付けら
れている第１のアーム部１３の線膨張係数については、
第７図のサーマルオフトラック特性曲＆１１ＣＩの全て
の点について影響が生じ、これがヘッド位置検出用スケ
ール１６について上述したオフトラック量に重畳する。

その原因は、主としてディスク２の線膨張係数と、ヘッ
ド５を支持している第１のアーム部工３の線膨張係数と
が一致しないことにあると考えられる。

すなわち第１のアーム部１３の先端に取り付けられてい
るヘッド５が、固定軸３を基準にして、矢印ａ、で示す
方向に第１のアーム部１３が伸びると、これに応じてデ
ィスク２と対向する位置を変更する。

しかしディスク２が、矢印Ｃで示すように、その材料に
よって決まる線膨張係数で、回転軸１を中心として伸び
るので、ヘッド５が例えば昇温度２５℃で調整された状
態において温度が５５℃にまで上昇したときの位置は、
第１のアーム部１３の伸び量と、ディスク２の伸び量と
の差になる。

従って第１のアーム部１３の線膨張係数と、ディスク２
の線膨張係数とが著しく相違すれば、実用上温度変化後
のオフトラック量は大きくなる。

そしてこのオフトラック量は、最内側トラックＴＲＩな
いし最外側トラックＴＲＯの全ての点において生ずる絶
対量としての性質をもっている。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、調整時の
標準温度においてディスク上のトラックに対応するよう
に調整されたヘッドアームについて、その後温度が変化
したとき、ディスクのトラックに対するヘッドのオフト
ラック量をできるだけ小さくし得るようにしたヘッドア
ーム装置を提案しようとするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、ディス
ク２上のトラックＴＲｌ−ＴＲ０を走査するヘッド５を
支持する第１のアーム部１３と、デイスク２上のヘッド
５の位置に対応する位置を光学的に検出するヘッド位置
検出用スケール１６を支持する第２のアーム部１４とを
有する回動自在に支持されたヘッドアーム４を具えるヘ
ッドアーム装置において、第１のアーム部１３の線膨張
係数をディスク２の線膨張係数とほぼ一致する値に選定
すると共に、第２のアーム部１４の線膨張係数及びヘッ
ド位置検出用スケール１６の線膨張係数をほぼ一致する
値に選定するようにする。

２作用 ヘッドアーム装置周りの温度が調整値の基準温度から変
化したとき、第１のアーム部１３がディスク２の線膨張
係数とほぼ等しい線膨張係数で伸縮することにより、温
度変化後のヘッド５のオフトラック量は、当該条件下で
得られる最小値になる。

これと同時にヘッド位置検出用スケール１６の目盛１７
に生ずる伸縮量は、このヘッド位置検出用スケール１６
を支持しかつヘッド位置検出用スケール１６の線膨張係
数とほぼ等しい線膨張係数によって伸縮することにより
、温度変化後の目盛１７に相当するヘッドアーム４の回
動位置を実質上温度変化前の回動位置に十分に近づける
ことができる。

従って本発明によれば、温度変化に対するオフトラック
量が実用上十分小さなヘッドアーム装置を実現し得る。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

（Ｇ１）第１実施例 第５図との対応部分に同一符号を付して示す第１図にお
いて、ヘッドアーム４を構成する第１のアーム部１３及
び第２のアーム部１４は、第２図に示すように、互いに
別体の部材によって構成されている。

すなわち第１のアーム部１３は、ハウジング１１から隆
起する隆起部３２に一体に例えばアルミニウムを射出成
形することによって作られ、その先端部にねじ３３を用
いてヘッド５を固着してなる板ばね１５をねじ止めした
構成を有する。

また第２のアーム部１４は、例えば５ＵＳ３０４でなる
扇形板状ウィング３４で構成され、その根元部に穿設さ
れたねし孔３５を通じてねじ３６によってアームベース
３１の隆起部３２にねじ止めされる。

ウィング３４の先端には結晶化ガラスで構成されたガラ
ス板３７でなるヘッド位置検出用スケール１６が接着材
によって接着されている。

以上の構成において、ウィング３４の材料として選定さ
れた５ＵＳ３０４の線膨張係数αはα−１７０ｘｌＯ−
’／’ｃ程度であるのに対して、ヘッド位置検出用スケ
ール１６の材料として選定された結晶化ガラスの線膨張
係数αは、α−１７０ｘｌＯ−’／℃になる。

このようにウィング３４の線膨張係数αとヘッド位置検
出用スケール１６の線膨張係数αとが互いにほぼ一致す
る値に選定されている。従って第６図に対応させて第３
図に示すように、温度が２５℃から５５℃に上昇したと
き、ウィング３４が矢印ａ、及びａ、で示す方向に線膨
張係数α−１７０Ｘｌ０−’／ｌ：で伸びることにより
、固定軸３から距離Ｌ！の位置に移動すると共に、ヘッ
ド位置検出用スケール１６が矢印すで示すように、目盛
１７の間隔が拡がる方向にほぼ等しい線膨張係数α−１
７０Ｘｌ０−’／ｌで伸びる結果になる。

このように第２のアーム部１４を構成するウィング３４
の線膨張係数αと、ヘッド位置検出用スケール１６を構
成するガラス板３７の線膨張係数αとをほぼ一致する値
に選定したことにより、２５℃のとき固定軸３からヘッ
ド位置検出用スケール１６を見たときの目盛範囲を表す
角度θ２．と、５５℃のときのヘッド位置検出用スケー
ル１６の目盛範囲を表す角度θ５．とは、実用上十分に
近い値になる。

その結果第７図に対応させて第４図に示すように、最内
側トラックＴＲＩにおけるオフトラック量Ｒ０と、最外
側トラックＴＰＯのオフトラック量ＲＩ！の差を表すサ
ーマルオフトラック特性曲線Ｃ２の傾斜は、第７図の従
来の場合と比較して格段的に緩やかになる。このことは
最内側トラックＴＲＩないし最外側トラックＴＲ０間の
トラックに、実用上一段と高い精度でヘッド５をトラッ
キング制御することができることを意味している。

また第２図の構成において、ハウジング１１及び第１の
アーム部１３を構成するアームベース３１の材料をアル
ミニウムに選定したことにより、その線膨張係数αは、
ディスク２と同様に、α−２４０Ｘｌ０−’／℃程度に
なる。

このようにディスク２がアルミニウムで構成されている
点を考慮して、これと一致する線膨張係数αを有する材
料を用いてアームベース３１を構成するようにしたので
、温度が標準温度２５℃から５５℃に上昇した場合に、
ディスク２の最内側トラックＴＲＩないし最外側トラッ
クＴＲ０間の位置に生ずる伸びは、ヘッド５が取り付け
られている第１のアーム部１３の各部の伸びと一致する
。

従ってヘッド５がこの温度変化によってアルミニウムの
線膨張係数αによって伸びることにより、ヘッド５の位
置が変化すれば、これと同様に最内側トラックＴＲＩな
いし最外側トラックＴ　ＲＯｆＪの各トラックの位置が
アルミニウムの線膨張係数αによって伸びることになり
、結局温度変化によってトラックＴＲＩないしＴＲＯに
生ずるオフトラック絶対量Ｒ１１は、異なる材料を選定
した場合と比較して一段と小さい値になる。

（Ｇ２）第２実施例 第２の実施例として、第２図の構成において、ウィング
３４として線膨張係数αがα−８４Ｘ１０−’／℃のセ
ラミックを選定すると共に、ヘッド位置検出用スケール
１６のガラス板３７として線膨張係数αがα−８４ｘｌ
Ｇ−’／℃のソーダライムを選定し、さらにアームベー
ス３１として、線膨張係数αがα＝２４０　Ｘｌ０−’
／℃のアルミニウムを選定する。

このようにすれば、第２のアーム部１４の線膨張係数と
、ヘッド位置検出用スケール１６の線膨張係数とを一致
させるような材質に選定したことにより、温度変化によ
り最内側トラックＴＲＩないし最外側トラックＴＲ０間
に生ずるオフトラック量の変化率を実用上十分に小さく
し得る。これと共に第１のアーム部１３の線膨張係数を
ディスク２の線膨張係数と一致させるようにしたことに
より、最内側トラックＴＲＩないし最外側トラックＴＰ
Ｏのオフトラック絶対量Ｒ０〜Ｒ１！を、与えられた条
件の下に最も小さな値に抑えることができる。

（Ｇ３）他の実施例 （１）　　第２図の実施例においては、ウィング３４を
固定軸３に軸受１２を介して回動自在に支持されたハウ
ジング１１から隆起した隆起部３２にねじ３６を用いて
ねじ止めするように構成した場合について述べたが、固
定軸３に代え、基台に対して軸受によって回動自在に軸
支されている回動軸を用いる場合には、アームベース３
１を当該回動軸に直接固接すると同時に、同じ回動輪に
ウィング３４を直接固着することによって、第１及び第
２のアーム部１３及び１４を回動軸を介して一体に回動
し得るように構成しても上述の場合と同様の効果を得る
ことができる。

（２）　　上述の実施例においてはヘッド５の位置を表
すスケールとして、ガラス材料でなるガラススケールを
用いた実施例について述べたが、これに限らず金属材料
でなるいわゆるメタルスケール等のスケールを用いるよ
うにしても上述の場合と同様の効果を得ることができる
。

（３）　　上述の実施例においては本発明をハードディ
スク型磁気記録再生装置に適用した場合についての実施
例を述べたが、これに限らず要はトラックに対するヘッ
ドの位置を、ヘッドアームの回動として光学的スケール
によって検出するようにしたディスク装置に広く適用し
得る。

（４）　　上述の実施例の説明においては、ヘッドアー
ム装置周りの温度が上昇することにより、各部材が伸長
する場合について述べたが、温度が低下して縮小する場
合にも同様にして上述の場合と同様の効果を得ることが
できる。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、ディスク上のトラック位
置を表すヘッド位置検出用スケールの材料を、これを支
持するアーム部の材料と一致させると共に、ヘッドを支
持するアーム部の線膨張係数をディスクの線膨張係数と
合わせるようにしたことにより、温度変化に対して一段
とオフトラック量が小さいヘッドアーム装置を容易に実
現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるヘッドアーム装置の一実施例を示
す平面図、第２図はそのヘッドアームの構成を示す分解
斜視図、第３図は第１図のヘッド位置検出用スケールの
熱膨張動作の説明に供する路線図、第４図は第１図の構
成のへラドアーム装置のサーマルオフトラック特性曲線
を示す特性曲線図、第５図は従来のへラドアーム装置の
構成を示す平面図、第６図はそのヘッド位置検出用スケ
ールの動作の説明に供する路線図、第７図は第５図のヘ
ッドアーム装置のサーマルオフトラック特性曲線を示す
特性曲線図である。 ２・・・・・・ディスク、３・・・・・・固定軸、４・
・・・・・ヘッドアーム、５・・・・・・ヘッド、１１
・・・・・・ハウジング、１２・・・・・・軸受、１３
・・・・・・第１のアーム部、１４・・・・・・第２の
アーム部、１６・・・・・・ヘッド位置検出用スケール
、１７・・・・・・目盛、１８・・・・・・光センサ、
１９・・・・・・システムコントローラ、２２・・・・
・・駆動コイル、３１・・・・・・アームベース、３２
・・・・・・ｕ起部、３４・・・・・・ウィング、３７
・・・・・・ガラス板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク上のトラックを走査するヘッドを支持する第１
   のアーム部と、上記ディスク上の上記ヘッドの位置に対
   応する位置を光学的に検出するヘッド位置検出用スケー
   ルを支持する第２のアーム部とを有する回動自在に支持
   されたヘッドアームを具えるヘッドアーム装置において
   、 上記第１のアーム部の線膨張係数を上記ディスクの線膨
   張係数とほぼ一致する値に選定すると共に、上記第２の
   アーム部の線膨張係数及び上記ヘッド位置検出用スケー
   ルの線膨張係数をほぼ一致する値に選定した ことを特徴とするヘッドアーム装置。