DE3782570T2

DE3782570T2 - Magnetplatteneinheit mit einer metallschicht-platte als datenaufzeichnungsmedium.

Info

Publication number: DE3782570T2
Application number: DE8787305803T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Kawata; Toshimitsu C O Pat Di Takizawa
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Computer Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Computer Engineering Corp
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2007-07-01
Also published as: EP0255240A2; JPH071617B2; EP0255240A3; EP0255240B1; US4833550A; KR910001062B1; DE3782570D1; JPS639089A; KR880000945A

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetplatteneinheit, die als ihr Datenaufzeichnungsmedium eine Metallschichtplatte mit einer durch Sputtern oder Plattieren gebildeten gleichmäßigen Schicht aus magnetischem Material verwendet.
Von allen in den herkömmlichen magnetischen Einheiten verwendeten Datenaufzeichnungsmedien hat die Beschichtungsplatte mit einem auf einer Oberfläche angebrachten magnetischem Pulver die Führungsrolle übernommen. In den vergangenen Jahren hat die steigende Tendenz der Magnetplatteneinheiten in Richtung auf eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte die Anwendung des durch Sputtern oder Plattieren gebildeten Magnetschichtplattenmaterials vorangetrieben.
Die Magnetschichtplatte besitzt eine durchschnittliche Rauhheit in der Größenordnung von 0,01 bis 0,02 um ausgedrückt durch den Ra-Wert. Im Vergleich mit der Beschichtungsplatte, dessen Ra-Wert in die Größenordnung von 0,07 bis 0,04 um fällt, erfreut sich somit die Materialschicht eine Oberflächenglätte eines Magnetes, das einen Platz höher liegt.
Wenn ein Schwimmkopf mit einer extrem gleichmäßigen Schleiferoberfläche auf der Platte wie oben beschrieben landet und damit lange in dem Kontaktzustand bleibt, können sie übrigens aufgrund der sogenannten van der Waal-Kräfte fest aneinander anhaften.
In gewöhnlichen Magnetplatteneinheiten werden die Plattenantriebsmotoren zum Drehen der Platten (im folgenden als "DDM" bezeichnet) teilweise aufgrund der Herstellungskosten mit den kleinstmöglichen Drehmomenten versehen. Diese Magnetplatteneinheiten besitzen somit den Nachteil, daß die Umdrehung der Platten aufhören kann.
Aus EP-A-0 110 006 ist bekannt, eine Magnetplatteneinheit wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert zu schaffen.
Es ist außerdem aus dem US-Patent No. 4 562 500 bekannt, ein Medium zu schaffen, um eine magnetische Plattenspeicherkopf-/Armanordnung in einer Parkzone zu verriegeln; in ihrem verriegelten Zustand ist die Kopf-/Armanordnung federnd gegen einen inneren Begrenzungsanschlag gespannt. Die Anordnung ist innerhalb eines begrenzten Bogens bewegbar, der von dem inneren Begrenzungsanschlag und von einem äußeren Begrenzungsanschlag definiert wird.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Magnetplatteneinheit zu schaffen, die eine sichere Umdrehung ihrer Platte sogar dann sicherstellt, wenn die Schleiferoberfläche des Magnetkopfes und ihre Platte das Phänomen einer festen gegenseitigen Anhaftung entwickeln.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung wie in Anspruch 1 angegeben.
Somit kann der Trägerarm mit der Verriegelungseinrichtung, zum Beispiel einem Anschlag, der in dem geschlossenen Zustand gehalten wird, wenn sich die Platte dreht, schwingen. Sogar wenn die Platte und der magnetische Kopf unter Umständen in feste gegenseitige Anhaftung treten, können sie somit voneinander getrennt werden, und die Platte kann einfach in eine Umdrehung gebracht werden.
Im folgenden werden ausführlich bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht, die die Konfiguration einer typischen Einheit, die die vorliegende Erfindung verkörpert, zeigt;
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das den von der typischen Einheit erzeugten Betrieb zeigt;
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm, das den Betrieb der typischen Einheit unter Bezugnahme auf relevante elektrische Ströme zeigt;
Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm, das den Betrieb einer weiteren die vorliegende Erfindung verkörpernde typische Einheit unter Bezugnahme auf relevante elektrische Ströme zeigt;
Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm, das den Betrieb einer weiteren die vorliegende Erfindung verkörpernde typische Einheit unter Bezugnahme auf relevante elektrische Ströme zeigt; und
Fig. 6 eine Draufsicht, die die Konfiguration eines wesentlichen Teils einer weiteren typischen Einheit zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt die Anwendung der Erfindung auf eine Magnetplatteneinheit vom Schwingarmtyp dar.
In dem Diagramm steht 1 für eine Platte mit einer extrem gleichmäßigen Schicht von auf einer Oberfläche durch den Sputter- oder Plattierungsprozeß gebildeten magnetischem Material, 2 für einen DDM, der dazu dient, eine Umdrehung der Platte 1 zu bewirken, 3 für einen Magnetkopf, der dafür ausgelegt ist, um Lesen und Schreiben von Daten zu bewirken, während er durch den während der Umdrehung der Platte 1 erzeugten Luftstrom leicht schwebt, 4 für einen Trägerarm, der ausgelegt ist, um den Magnetkopf 3 aufzunehmen und außerdem um diesen Magnetkopf 3 im wesentlichen in der Radialrichtung der Platte 1 zu bewegen, und 5 für einen Tauchspulenmotor (im folgenden als "VCM" bezeichnet), der dazu dient die Position des Trägerarms 4 zu verändern.
Außerdem steht 6 für einen hakenförmigen Anschlag, der ausgelegt ist, um einen geschlossenen Zustand anzunehmen (den Zustand der von der Bewegung in der Richtung des Pfeiles A herrührt) und um den Trägerarm 4 so zu halten, daß der Magnetkopf 3 in der Kontakt-Start-Stopp-Zone C&sub1; auf der inneren Umfangsseite der Disk 1 positioniert wird, 7 für ein vorstehendes Teil, das auf der Trägerarmseite 4 gegenüber dem Anschlag 6 gebildet ist, und 8 für einen Stift, der sich von der Rückseite des vorstehenden Teiles 7 erhebt und ausgelegt ist, um die Positionsänderung des Trägerarms 4 in der Richtung des inneren Umfangs der Platte 1 zu steuern.
Außerdem steht 9 für ein Solenoid, um eine Positionsänderung des Anschlag 6 zwischen dem geschlossenen Zustand (der Zustand, der von der Bewegung in Richtung des Pfeils A herrührt) und dem offenen Zustand (dem Zustand, der von der Bewegung in Richtung des Pfeiles B herrührt) zu erlauben und 10 für eine Steuerschaltung, die dazu dient, den DDM 2, VCM 5 und das Solenoid 9 zu steuern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist ein Spalt M von einer Seite von ungefähr 0,5 mm zwischen dem führenden Ende des Anschlages 6 und dem führenden Ende des vorstehenden Teils 7 so gebildet, daß eine geringfügige Bewegung des Trägerarms 4 zwischen dem Anschlag 6 und dem Stift 8 ermöglicht wird, sogar wenn der Anschlag 6 in dem geschlossenen Zustand gehalten wird.
Aufgrund dieser Anordnung wird ermöglicht, daß der Magnetkopf 3 seine Position auf der Platte 1 von der Zone C&sub1; geringfügig in die Zone C&sub2; auf der äußeren umfangsmäßigen Seite ändern kann, sogar wenn sich der Anschlag 6 in seinem geschlossenen Zustand befindet.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, daß den von der Einheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels erzeugten Betrieb zeigt. Im folgenden wird nun der Betrieb dieser Einheit unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Nachdem die Einheit an die Hauptenergiequelle angeschlossen ist, ermöglicht die Steuerschaltung 10 einen Fluß eines elektrischen Gleichstroms an den VCM 5 für eine Dauer von ungefähr 100 ms gleichzeitig mit dem Start des DDM 2 (Schritt A).
Danach erlaubt sie einen Fluß von elektrischem Gleichstroms in der umgekehrten Richtung an den VCM 5 für eine Dauer von ungefähr 100 ms (Schritt B).
Mit diesen Betriebsschritten als einen Zyklus bewirkt die Steuerschaltung 10, daß der Trägerarm 4 mehrere Male schwingt und unterbricht den Fluß von elektrischem Gleichstrom an den VCM 5.
Nachdem diese Schritte ermöglichen, daß der Magnetkopf 3 und die Platte 1 voneinander getrennt werden, sogar wenn sie in dem Zustand einer festen gegenseitigen Anhaftung gewesen sind, wird ermöglicht, daß der DDM 2 anläuft. Somit wird der DDM 2 in einen normalen Umdrehungsbetrieb (Schritt C) gebracht.
Dann erlaubt die Steuerschaltung 10 einen elektrischen Stromfluß an das Solenoid 9 und bewirkt, daß der Anschlag 6 den offenen Zustand (Schritt D) einnimmt. Danach erlaubt
sie einen elektrischen Stromfluß einer vorgegebenen Größe an den VCM 5 in der normalen Routine und bewirkt, daß er eine Suchoperation (Schritt S) beginnt.
Fig. 3 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das all die oben erwähnten Betriebsschritte unter Bezugnahme auf relevante elektrische Ströme darstellt.
In dem Diagramm steht (a) für die Hauptenergiequelle, (b) für den elektrischen Stromfluß, der erzeugt wird, so daß er an den VCM fließt, (c) für den elektrischen Stromfluß, der erzeugt wird, so daß er an den DDM fließt, (d) für die Umdrehungsanzahl der Platte 1, und (4) für den elektrischen Stromfluß, der erzeugt wird, so daß er an das Solenoid fließt.
Wie aus diesem Diagramm ersichtlich, bewirkt die Einheit der vorliegenden Erfindung, daß der Tragerarm 4 schwingt, indem an VCM 5 gleichzeitig mit dem Start des DDM 2 nach der Anschaltung der Einheit an die Hauptenergiequelle abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen fließende elektrische Gleichströme zugeführt werden. Somit kann in diesem Schritt die Platte 1 und der Magnetkopf 3 voneinander getrennt werden, sogar wenn sie in dem Zustand einer festen gegenseitigen Anhaftung gewesen sind und es wird ermöglicht, daß sich die Platte ohne Ausfall dreht.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ermöglicht, daß der elektrische Strom an den VCM 5 zum gleichen Zeitpunkt fließt, zu dem der Fluß von elektrischem Strom an den DOM 2 bewirkt wird.
Alternativ wird zunächst ermöglicht, wie in Fig. 4 dargestellt, daß der elektrische Strom nur an den VCM 5 fließt und nachdem der Magnetkopf 3 und die Platte 1 in dem Zustand einer festen gegenseitigen Anhaftung voneinander getrennt worden sind, kann der Fluß des elektrischen Stromes an den DDM 2 bewirkt werden.
Außerdem wird in der Einheit dieses Ausführungsbeispiels verursacht, daß der Trägerarm 4 schwingt, unabhängig von der Tatsache, ob die Platte 1 und der Magnetkopf 3 das Phänomen einer festen gegenseitigen Anhaftung entwickeltß haben oder nicht. Außerdem, wie in Fig. 5 dargestellt, kann die Einheit konfiguriert so werden, daß das Vorliegen oder Fehlen des Phänomens einer festen gegenseitigen Anhaftung zwischen der Platte 1 und dem Magnetkopf 3 bestimmt wird (zum Beispiel durch Erfassung eines Umdrehungsfehlers des DDM 2), und bewirkt wird, daß der Trägerarm 4 nur dann schwingt, wenn die feste gegenseitige Anhaftung zwischen der Platte 1 und dem Magnetkopf 3 vorliegt.
Andererseits kann die Einheit so ausgelegt sein, daß sich die Anzahl von Schwingungen, die der Trägerarm 4 erzeugt, mit der Anzahl von wiederholten Versuchen verändert.
Wenn die Anzahl von Platten 1 in dem Bereich von 6 bis 8 fällt, ist der größte Koffizient u von statischer Reibung pro Oberfläche, an der Umdrehung erlaubt ist, ungefähr 0,9.
Somit kann sich der DDM 2 in der herkömmlichen Magnetplatteneinheit nicht drehen, wenn der Grad von gegenseitiger Anhaftung zwischen der Platte 1 und dem Magnetkopf 3 die Größe von statischer Reibung überschreitet.
Das Drehmoment des VCM 5 ist im allgemeinen groß genug, um eine Änderung der Position des Trägerarms zu bewirken, vorausgesetzt, daß der oben erwähnte größte Koeffizient von statischer Reibung u pro Oberfläche den Wert 2 nicht überschreitet.
Somit kann die Erfindung weitgehend mit sogar einer sonst aussichtslosen Situation fertig werden, bei der ungewöhnlich starke gegenseitige Anhaftung zwischen der Platte 1 und dem Magnetkopf 3 auftritt. Somit wird immer ermöglicht, daß die Platte 1 eine sichere Umdrehung beginnt.
Die Einheit des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ist so ausgelegt, daß der VCM 5 zum Ändern der Position des Trägerarms 4 verwendet wird. Diese Erfindung ist jedoch nicht auf diese besondere Anordnung beschränkt.
Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung genauso auf die Magnetplatteneinheit jener Klasse angewendet werden, die auf einem Schrittmotor oder einem Gleichstrommotor beruht, um den Trägerarm 4 zu betätigen.
Außerdem ist in der Einheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Trägerarm 4 in dem Schwingarmmuster so ausgelegt, daß eine Änderung der Position durch Drehung bewirkt wird. Alternativ kann die Erfindung genauso auf die sogenannte Magnetplatteneinheit vom linearen Typ angewendet werden, so daß der Trägerarm 4 eine Änderung der Position linear bewirkt.
Die Einheit des obigen Ausführungsbeispiels ist außerdem so konfiguriert, daß die Bewegung des Magnetkopfes 3 von dem hakenförmigen Anschlag 6 und dem vorstehenden Teil 7 des Trägerarms 4 gesteuert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese besondere Anordnung beschränkt.
Zum Beispiel kann, wie in Fig. 6 gezeigt, ein Spalt M für Spiel des Magnetkopfes 3 zwischen einem stabförmigen Anschlag 6' und einem eingedrückten Teil 4a des Trägerarms 4 so angeordnet werden, daß die Bewegung des Magnetkopfes 3 von dem Anschlag 6' und dem eingedrückten Teil 4a gesteuert werden wird.
Wie oben beschrieben bewirkt die Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung beim Starten der Platte, daß der Trägerarm schwingt, wobei der Anschlag in dem geschlossenen Zustand gehalten wird. Sogar wenn die Platte und der Magnetkopf unter Umständen das Phänomen einer festen gegenseitigen Anhaftung entwickeln, trennt die Einheit sie leicht und erlaubt, daß sich die Platte ohne Ausfall dreht.

Claims

1. Magnetplatteneinheit mit einer Platte (1), die eine Aufnahmeoberfläche besitzt, wobei die Aufnahmeoberfläche eine gleichmäßige Schicht eines magnetischen Materials darauf besitzt, wobei die Magnetplatteneinheit umfaßt:

eine Plattendreheinrichtung (2) zum Drehen der Platte (1),

einen Magnetkopf (3) mit einer gleichmäßigen Schleiferoberfläche, der ausgelegt ist, um die Aufnahmeoberfläche zu kontaktieren, wenn die Platte (1) stationär ist;

einen Trägerarm (4) zum Aufnehmen des Magnetkopfes (3);

eine Trägerarm-Bewegungseinrichtung (5) zum Bewegen des Trägerarms (4); und

eine Steuereinrichtung (10), um die Plattendreheinrichtung (2) und die Trägerarm-Bewegungseinrichtung (5) zu steuern;

gekennzeichnet durch

einen Anschlag (6), der so ausgelegt ist, daß seine Position in einen geschlossenen Zustand und einen geöffneten Zustand geändert werden kann, und in dem geschlossenen Zustand die Bewegung des Tragerarms (4) mit einem geringfügigen Spiel begrenzt;

eine Anschlagöffnungs- und Schließeinrichtung (9), um die Position des Anschlags (6) von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand und umgekehrt zu ändern;

eine Steuereinrichtung (10) zum Steuern der Plattendreheinrichtung (2), der Trägerarm-Bewegungseinrichtung (5) und der Anschlagöffnungs- und Schließeinrichtung (9) zum Erfassen, ob sich die Platte (1), sofort nachdem die Plattendreheinrichtung (2) zum Antrieb gestartet ist, dreht, und um zu bewirken, daß die Trägerarm-Bewegungseinrichtung (5) ein Schwingen des Trägerarms (4) innerhalb des Spiels erzeugt, nur sofort nach Erfassung, daß sich die Platte (1) nicht dreht und wenn sich der Anschlag (6) in dem geschlossenen Zustand befindet.

2. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) eine Metallschichtplatte ist.

3. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerarm-Bewegungseinrichtung (5) ein Tauchspulenmotor ist.

4. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger-Bewegungseinrichtung (5) ein Schrittmotor ist.

5. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerarm-Bewegungseinrichtung (5) ein Gleichstrommotor ist.

6. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Trägerarm (4) rotationsmäßig bewegt.

7. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Trägerarm (4) linear bewegt.