(57)【要約】【課題】外部からの衝撃によりディスクから浮いたヘッドが、サスペンションの弾性力によりディスクに打ち付けられて故障が発生することを防止する。【解決手段】外部からの衝撃によるディスク２面と垂直方向のたわみについてサスペンション５よりも高い剛性を有する高剛性静電結合部材１１を備え、衝撃発生時にサスペンション５がディスクから離れる方向に変形した際に、高剛性静電結合部材１１とサスペンション５が結合することにより、ヘッド４がディスク２にサスペンションの復元力により打ち付けられることを防止する。【選択図】図５
2006085853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるディスクと、
前記ディスクに記録再生をおこなうヘッドと、
前記ヘッドを支持し前記ディスクと垂直方向に弾性変形可能なサスペンションと、
前記サスペンションを支持するアームと、
前記アームを前記ディスクの半径方向に移動させるトラック制御用アクチュエータを備えた
記録再生用ディスク装置において、
前記ディスク面に垂直な方向の剛性が前記サスペンションよりも高い高剛性部材を有し、
前記高剛性部材は前記サスペンションに比して前記ディスク面から遠い位置に配されており、
前記高剛性部材は前記アームに固定されており、
前記高剛性部材の少なくとも一部が前記サスペンションに対して空隙のある状態で配されていることを特徴とする記録再生用ディスク装置。
【請求項２】
外部からの衝撃により前記空隙の少なくとも一部が接触した状態に変化することを特徴とする請求項１記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項３】
前記接触を検出する手段を有することを特徴とする請求項２記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項４】
前記検出手段が、静電容量によるものであることを特徴とする請求項３記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項５】
前記検出手段が、電気抵抗によるものであることを特徴とする請求項３記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項６】
前記検出がなされた際に、記録動作を停止することを特徴とする請求項３〜５記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項７】
前記検出がなされた際に、前記トラック制御用アクチュエータを駆動することにより前記アームを前記ディスクの半径方向に移動させ、前記ヘッドを前記ディスクの面外に退避させることを特徴とする請求項３〜６記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項８】
前記接触の発生した部位の少なくとも一部において、前記高剛性部材と前記サスペンションとが結合することを特徴とする請求項２〜７記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項９】
前記結合の発生有無を、再生が可能か否かにより検出することを特徴とする請求項８記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータを駆動させて前記ヘッドを前記ディスクの面外に退避させると、前記結合が解除されることを特徴とする請求項８、９記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１１】
前記高剛性部材と前記サスペンションの間に結合解除部材が挿入されることにより前記解除がおこなわれることを特徴とする請求項１０記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１２】
前記サスペンションと前記高剛性部材の間に、前記空隙が狭くなるほど増大する引力が作用することを特徴とする請求項８〜１１記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１３】
前記結合の結合力が、静電力によるものであることを特徴とする請求項８〜１２記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１４】
前記結合の結合力が、磁力によるものであることを特徴とする請求項８〜１２記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１５】
前記結合の結合力が、気圧差による吸着であることを特徴とする請求項８〜１２記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１６】
前記結合の結合力の強度の制御回路を有することを特徴とする請求項８〜１５記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１７】
前記制御回路に加速度センサーが接続されていることを特徴とする請求項８〜１６記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１８】
前記加速度センサーが外部からの衝撃を検出した場合に、前記制御回路が前記結合力を増大するように制御をおこなうことを特徴とする請求項１７記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項１９】
前記加速度センサーが自由落下状態を検出した場合に、前記制御回路が前記結合力を増大するように制御をおこなうことを特徴とする請求項１７、１８記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項２０】
前記結合の結合力が、かみ合わせによるものであることを特徴とする請求項８〜１１記載の記録再生用ディスク装置。
【請求項２１】
前記結合の結合力が、粘着力によるものであることを特徴とする請求項８〜１１記載の記録再生用ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド、光ヘッド等のヘッドを備えた、記録再生用ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の記録再生用ディスク装置の代表例として、ハードディスクドライブがある。このハードディスクドライブは、主要部品として、スピンドルモータにより回転駆動されるディスクと、情報の読み書きをおこなうヘッドと、ヘッドを押圧するサスペンションと、サスペンションを支持するアームと、アーム位置をディスクの半径方向に移動させるトラック制御用アクチュエータから構成される。この種の装置が強い衝撃を受けると、ヘッドがディスクに打痕を与えることがある。すなわち、ヘッドはディスクにサスペンションによる数十ｍＮの加重で押圧されているが、１００Ｇ程度を超えるような衝撃が加わると、ヘッドがディスク表面からいったん跳躍し、その後サスペンションの弾性力によりヘッドがディスクに叩きつけられ、ヘッドやディスクに損傷を与えてしまう。このヘッドスラップと呼ばれる現象を防止する方法としては、サスペンションの変形範囲を制限部材で制限する方法（例えば、特許文献１）や、衝撃がセンサーにより検知されるとヘッドがディスクに衝突しない位置に退避される方法（例えば、特許文献２）があった。
【０００３】
まず、図１１、１２を用いて、従来手法である制限部材を用いる方法について説明する。図１１は特許文献１に記載された従来の記録再生用ディスク装置である。この装置は、記録媒体としてディスク２と、前記ディスク２を回転支持するスピンドルモータ３と、前記ディスク２の表面に接触ないし近接配置されてディスクの記録再生をおこなうヘッド４と、前記ヘッド４を弾性支持するサスペンション５と、前記ヘッド４および前記サスペンション５を支持するアーム６と、前記アーム６を駆動して前記ヘッド４を前記ディスク２の半径方向に移動するトラック制御用アクチュエータ７とを備えていた。そして、これらの構成部材は密封状態のケース８に内装され、外気との遮断がおこなわれていた。前記サスペンション５の面上の一部には、制限部材９による突起が形成されていた。図１２は衝撃を受けたときの状態変化を示すものであり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は衝撃によりヘッド４が跳躍したときの状態、（ｃ）はその後にサスペンションの弾性力によりヘッド４がディスク２に衝突した状態、（ｄ）はその後に定常状態に復帰した状態を示す。衝撃により、サスペンション５は変形し、ヘッド４はディスク２の表面から跳躍するが、その跳躍量を制限部材９により（ｂ）のように制限することで、その後にサスペンション５の弾性力によりヘッド４がディスク２に打ち付けられる強さを軽減し、損傷の発生を抑制していた。
【０００４】
次に、図１３を用いて、従来手法である、センサーが衝撃を検知した際にヘッドを退避させる方法について説明する。図１３は特許文献２に記載された従来の記録再生用ディスク装置におけるヘッド周辺の部位を示すものである。ディスク装置に加わった衝撃はサスペンション５の表裏両面に設けられたセンサー２５により検知する。センサーが衝撃を検知したときに、ヘッド浮上用アクチュエータ２８によりヘッド４をディスク上から緊急浮上させて、ヘッド４とディスクが衝突することを回避していた。
【特許文献１】特開平１１−２１３５８１号公報（図１、４）
【特許文献２】特開平１１−５３８５６号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、制限部材を設ける前記従来の構成では、ヘッドがディスク打ちつけられる強さが軽減はされるものの、打ち付けられること自体は回避できず、ディスク面への着地姿勢も制御できないので、損傷の抑制効果が限定的である、という課題を有していた。
【０００６】
また、センサーにより衝撃が検知された場合にヘッドを緊急浮上させる前記従来の構成では、損傷を防止できるほど十分にヘッドを緊急浮上させうるヘッド浮上用アクチュエータの搭載が必要であり、これはヘッド周辺部位の質量増大を招く。この質量増大は、ヘッドのトラッキングのための位置制御時の共振周波数を低下させるため、高速で正確なトラッキングが困難になるという課題を有していた。また、ディスク装置が自由落下後に床面等に衝突する際の衝撃はしばしばヘッドスラップを引き起こすが、これをこの従来方法によって回避するためには、自由落下を加速度センサーにより検知し、その後の衝撃が発生する前にヘッドを緊急浮上させる必要がある。しかしながら、このような手法を取り入れると、何ら大きな衝撃の発生しない通常の持ち運びにおいて自由落下に類似した加速度がディスク装置に加わった場合に、ヘッドが不必要に緊急浮上してしまい、その度にディスクの読み書きが中断してしまう、という問題点を有していた。さらに、ディスク装置を何かに打ちつけたりしたときに加わる衝撃は加速度についての前兆がないため、ディスクの緊急浮上が間に合わないという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、衝撃が加わった場合のヘッドとディスクの衝突による損傷の発生を抑制した記録再生ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の記録再生用ディスク装置は、外部からの衝撃により前記サスペンションが前記ディスクから離れる方向に変形した際に、前記サスペンションと結合する高剛性部材を有し、変形状態の維持を行う。本構成によって、記録再生ディスク装置が衝撃を受けた際に記録再生用のヘッドがディスクに打ちつけられることを防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の記録再生ディスク装置によれば、耐衝を受けた際の故障発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における記録再生用ディスク装置の内部の上面図である。図１において、図１１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。アーム６部分から伸びるように、サスペンション５の上方に空隙のある状態で、本実施の形態の特徴である高剛性部材１０が備えられている。この高剛性部材１０は、外部からの衝撃が加わった際に、サスペンション５に比してディスク面に垂直な方向にたわみにくい剛性を有するものとする。通常サスペンションは薄い板バネであるが、高剛性部材を例えば薄板ではなく円形の断面形状を有する構造とすれば、そのような剛性の大小関係をもたせることができる。図２は本発明の実施の形態１において通常の記録再生動作をおこなっている場合の図１を横からみた図である。サスペンション５の上方に空隙を介して高剛性部材１０が配されている。また、高剛性部材１０とアーム６の間に電気抵抗を検知する回路を有する。このとき、サスペンション５、アーム６、高剛性部材１０はいずれも導体とする。また、図２におけるアーム６と高剛性部材１０の接合部分は絶縁されており、一方、アーム６とサスペンション５は接合部分が導通状態であるとする。
【００１２】
ここで、本実施の形態の記録再生用ディスクに外部からの衝撃が加わった場合、その衝撃の種類によっては、図３に示されるようにヘッド４が通常の場合に比してディスク２から離れた状態に浮き上がる場合がある。このとき、高剛性部材１０はディスク２の面に垂直な方向の剛性がサスペンション５よりも高く、たわみにくいため、高剛性部材１０とサスペンション５の間の空隙の一部がなくなり、接触が発生する。この接触の発生は、抵抗計の両端が短絡されることにより検知することができる。この検知がおこなわれた直後に記録動作を停止すれば、衝撃の影響でそれ以後間違った情報を記録してしまうことを防止することができる。また、トラック制御用アクチュエータ７を駆動させ、アーム６をディスク２の半径方向に移動させ、ヘッド４をディスク２の面外に退避させることによっても、それ以後誤動作を防止することができ、また退避完了後はヘッド４がディスク２の面に打ち付けられることもなくなり、故障の発生を防止することができる。
【００１３】
なお、本実施の形態においては、電気抵抗を用いて接触の検知をおこなったが、接触部分に薄い絶縁皮膜を形成しておけば、接触によって短絡は発生しないものの、サスペンション５と高剛性部材１０の間の静電容量が変化するため、この変化を測定することによって接触の検知をおこなうことができる。
【００１４】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２において、通常の記録再生動作をおこなっている場合を横から見た図である。実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。アーム６部分から伸びるように、サスペンション５の上方に浮いた状態で、本実施の形態の特徴である高剛性静電結合部材１１が備えられている。この高剛性静電結合部材１１は、実施の形態１における高剛性部材１０と同じく、外部からの衝撃が加わった際にサスペンション５に比してディスク面に垂直な方向にたわみにくい剛性を有するものとする。本実施の形態の特徴として、高剛性静電結合部材１１、および電源１８が存在する。また、この電源１８の出力電圧は制御回路により制御できるものとする。制御回路には加速度センサーが接続されており、記録再生用ディスク装置に加わった加速度に応じて、制御回路が出力電圧を調整することが可能になっている。この電源１８は導体であるサスペンション５と高剛性静電結合部材１１の間に電位差を生じるように接続されていれば、その配線方法等は任意であるが、図４においては導体であるアーム６とサスペンション５を短絡状態とし、高剛性静電結合部材１１とアーム６を絶縁状態として構成することによりそのような配線を実施することができる。またサスペンション５と高剛性静電結合部材１１の接触部分は絶縁性を有することとする。この構成において、サスペンション５と高剛性静電結合部材１１の間に電圧を印加しておけば静電引力が働くが、その大きさは高剛性静電結合部材１１とサスペンション５の間の距離が十分大きいため、サスペンションの本来の作用であるヘッド４のディスク２への押圧力の強さの調整作用には大きな影響を及ぼさない。ところが、外部からの衝撃によりサスペンション５の先端部位と高剛性静電結合部材１１の先端部位の距離が十分接近あるいは接触すると、先端部の静電引力が大きくなる。図５は、本発明の実施の形態１において衝撃が加わった場合の図であり、電位差にともなう静電引力により高剛性静電結合部材１１とサスペンション５が接触、結合した状態で保持される。この結合部分には絶縁被膜を施しておき、サスペンション５と高剛性静電結合部材１１の間に電圧を印加し続けることが可能であるようにしておく。これにより、静電力でヘッド４がディスク２から浮いた状態を保持し、この後にサスペンションの復元力によりヘッド４がディスク２に打ち付けられることがなくなるようにする。結果、装置の故障を防止することができる。
【００１５】
電源１８の電圧は、一定電圧としてもよいが、制御回路により適宜制御してもよい。特に加速度センサーからの情報を用いて制御回路により電圧を可変とすれば、本発明の効果を高めることができる。外部からの衝撃や振動が加わったことを加速度センサーが検知した際、電圧を高めるようにすれば、ヘッド４が衝撃や振動により浮き上がった際に、より確実にサスペンション５と高剛性静電結合部材１１が結合するので、再度ヘッド４がディスク２の面に戻った際に打ち付けられて故障が発生することを、より確実に防止することができる。また、加速度センサーが自由落下に相当する加速度を検知した場合は、記録再生用ディスク装置が落下状態にある可能性が高い。このときに電圧を高めるようにすれば、それに引き続いて発生する床面などとの衝突による衝撃の際に、より確実にサスペンション５と高剛性静電結合部材１１を結合させることができ、結果、ヘッド４が衝撃時にディスク２に打ちつけられることを防止することができる。従来の加速度センサーを有する記録再生用ディスク装置との相違は、衝撃に対する対処が必要と予想される加速度が検知されても、実際にヘッド４がディスク２の面から浮き上がってしまうような衝撃が加わらない限りはサスペンション５と高剛性部材１０の結合は発生しないため、記録再生を継続できる点にある。従来の手法は、対処が必要な加速度が加わった、と判断した場合はヘッドを退避させるため、安全度を高めるほど誤動作により不必要に記録再生が中断されてしまうという欠点を有するが、本実施によればそのような不必要な中断を避けることができるという効果を有する。
【００１６】
結合状態のままでは記録再生動作を再開できないため、これを解除するためには電源１８を制御回路により停止させればよく、より安全に解除するためにはヘッド４をディスク２の面外に退避させた後に電源１８を停止させればよい。結合状態であることの検知は、情報の再生が不能であることをもって結合状態にある、と判断してもよい。また、実施の形態１における接触の検知方法と同等の構成を、本実施例の構成とは別個に設けることによりおこなってもよい。
【００１７】
なお、本実施の形態における、電源制御による結合状態解除の方法は、結合に電源を要するものであれば、静電力以外の結合力を用いる場合も利用することができる。
【００１８】
（実施の形態３）
図６は本実施の形態の記録再生用ディスク装置に衝撃が加わった後の状態を横から見た図である。実施の形態２における高剛性静電結合部材１１の代わりに、高剛性磁性体部材１２とコイル２０を有している。この高剛性磁性体部材１２は、電源１８、コイル２０と一体と考えた場合に電磁石の磁心として機能する材料を用いる。また、サスペンション５の少なくとも先端付近の部分は磁性材料を用いる。すると衝撃によりヘッド４がディスク２から浮き上がった際に、サスペンション５と高剛性部材１０の先端部が磁力による引力により結合される。これにより、磁力の作用でヘッド４がディスク２から浮いた状態が保持され、この後にサスペンション５の復元力によりヘッド４がディスク２に打ち付けられることがなくなる。結果、装置の故障を防止することができる。
【００１９】
（実施の形態４）
図７は本実施の形態の記録再生用ディスク装置に衝撃が加わった後の状態を横から見た図である。実施の形態２における高剛性静電結合部材１１と電源１８の代わりに、高剛性配管部材１３、フレキシブルチューブ１９、排気ポンプを有している。排気ポンプにより、高剛性配管部材１３の、ヘッド４に近接する先端部位において空気が吸引されるようにする。すると、衝撃により高剛性配管部材１３の先端とサスペンション５が接触すると、サスペンション５が高剛性配管部材１３に吸着されるため、その後にヘッド５がディスク２に打ち付けられることがなく、故障の発生を防止することができる。
【００２０】
（実施の形態５）
図８は本実施の形態の記録再生用ディスク装置を横から見た図である。図８（ａ）は衝撃発生後に、サスペンション５に固定されたフック受け１６と高剛性フック部材１４が結合した状態を示す。この結合の発生する様子を拡大して示したのが図８（ｂ）（ｃ）であり、通常の情報の読み書きをおこなっている（ｂ）の状態から、衝撃が加わりヘッドが浮くと（ｃ）の状態に変化する。高剛性フック部材１４にはフック状の形状が存在する。さらに、サスペンション５のヘッド４と反対の面にフック受け１６をとりつけておく。外部からの衝撃によりヘッド４がディスク２から浮いた状態となると、高剛性フック部材１４先端のフックとフック受け１６とがかみ合って結合状態となる。
【００２１】
このように、衝撃によりヘッドが浮き上がった際にはフックのかみ合わせでヘッド４がディスク２から浮いた状態で保持されるため、この後にサスペンションの復元力によりヘッド４がディスク２に打ち付けられることがなくなる。結果、装置の故障を防止することができる。
【００２２】
（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態における記録再生用ディスク装置の内部の上面図である。図９において、図１１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。アーム６部分から伸びるように、サスペンション５の上方に空隙のある状態で、本実施の形態の特徴である高剛性粘着部材１５が備えられている。この高剛性粘着部材１５は粘着性を有しており、外部からの衝撃が加わった際に、サスペンション５に比してディスク面に垂直な方向にたわみにくい剛性を有するものとする。通常サスペンションは薄い板バネであるが、高剛性部材を例えば薄板ではなく円形の断面形状を有する構造とすれば、そのような剛性の大小関係をもたせることができる。また、ディスク２の面外に、結合解除用爪１７を有しており、その配置の高さは、サスペンション５と高剛性粘着部材１５の間に相当する。
【００２３】
図１０（ａ）は本発明の実施の形態において通常の記録再生動作をおこなっている場合の図９を横からみた図である。これに対して衝撃が加わり、ヘッド４がディスク２から浮いた状態となると、サスペンション５と高剛性粘着部材１５が粘着して、ヘッド４が衝撃の後にディスク２に打ちつけられることを防止することができる。
【００２４】
粘着状態のままでは記録再生を再開できないため、再開のためにはトラック制御用アクチュエータ７を駆動してアーム６をディスク２の半径方向に移動することにより、ヘッド４をディスク２の面外に移動させる。この移動により結合解除用爪がサスペンション５と高剛性粘着部材１５の間に挿入されるため、粘着部分が引き剥がされる。よって再度トラック制御用アクチュエータ７を駆動してヘッドをディスク２の面内に戻せば、記録再生を再開することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態において説明した結合解除用爪による結合状態の解除の手法は、結合が粘着による場合に限らず、他の方法による結合の場合も用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明にかかる記録再生用ディスク装置は、衝撃により変形したサスペンションを変形状態で固定する機構を有し、衝撃を受けたときにいったん浮いたヘッドが再度ディスクと激突して発生する故障を抑制するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１の上面図
【図２】本発明の実施の形態１において通常の動作をおこなっている場合の側面図
【図３】本発明の実施の形態１において衝撃が加わった場合の側面図
【図４】本発明の実施の形態２において通常の動作をおこなっている場合の側面図
【図５】本発明の実施の形態２において衝撃が加わった場合の側面図
【図６】本発明の実施の形態３において衝撃が加わった場合の側面図
【図７】本発明の実施の形態４において衝撃が加わった場合の側面図
【図８】本発明の実施の形態５の側面図
【図９】本発明の実施の形態６の上面図
【図１０】本発明の実施の形態６の側面図
【図１１】従来の記録再生用ディスク装置の内部の一例の上面図
【図１２】従来の記録再生用ディスク装置の一例の断面図
【図１３】従来の記録再生用ディスク装置の一例のヘッド周辺部位の図
【符号の説明】
【００２８】
２    ディスク
３    スピンドルモータ
４    ヘッド
５    サスペンション
６    アーム
７    トラック制御用アクチュエータ
８    ケース
９    制限部材
１０    高剛性部材
１１    高剛性静電結合部材
１２    高剛性磁性体部材
１３    高剛性配管部材
１４    高剛性フック部材
１５    高剛性粘着部材
１６    フック受け
１７    結合解除用爪
１８    電源
１９    フレキシブルチューブ
２０    コイル
２５    第１のセンサー
２６    第２のセンサー
２７    ジンバル
２８    ヘッド浮上用アクチュエータ
【図１】
2006085853.tif 000003
【図２】
2006085853.tif 000004
【図３】
2006085853.tif 000005
【図４】
2006085853.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006085853.tif 000008
【図７】
2006085853.tif 000009
【図８】
2006085853.tif 000010
【図９】
2006085853.tif 000011
【図１０】
2006085853.tif 000012
【図１１】
2006085853.tif 000013
【図１２】
2006085853.tif 000014
【図１３】
2006085853.tif 000015