JP3062712B2 - データ・ストレージ装置及びデイスク面の清浄化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デイスク駆動装置、即
ちデイスク・ドライブ、より詳細に言えば、スライダに
よりデイスクを清浄にする方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、直接アクセス・ストレージ装置と
呼ばれているデイスク・ドライブは、独立した磁気遷移
の形式でデータをストアするための１つの、または、そ
れ以上のデイスクを持つている。磁気デイスクは、円盤
で、多量のデイジタル・データを保持していると言う点
で、ＣＤプレイヤに用いられるコンパクト・デイスクと
似ている。然しながら、磁気デイスク駆動装置において
は、複数のデイスクが１本のスピンドルに装着され、デ
イスク相互が接触しないように、相互に離隔されてい
る。現在では、デイスクは、直径が４８ミリメートル乃
至１３０ミリメートルの範囲の大きさである。

【０００３】各デイスクの表面は滑らかで均一な外見を
持つている。デイスク・ドライブにおいて、デイスク上
のデータは、溝ではなく、トラツクにストアされてい
る。各デイスク面は、同心円上に置かれた複数のデータ
・トラツクを持つている。デイスク上のトラツクは、毎
分４５回転のレコード上の溝と実質的に置き換えられて
いる。デイスク・ドライブ中の各トラツクは複数個のセ
クタに分割され、各セクタは円状のトラツクの一部を構
成する。

【０００４】デイスク・ドライブ中のデイスクは種々の
材料で作られる。基板は、ガラス、プラスチツク、或は
金属で作られている。磁気記録の場合、金属の磁化可能
層がデイスクの表面に設けられている。データは、デイ
スクの磁化可能層の小さな磁化可能部分によつてデイス
ク上にストアされる。磁化された部分は、１つ以上の上
述のセクタ中にある。通常、データは、デイスク上に記
録される前に、よりコンパクトなフオームに変換され、
またはエンコードされる。そのように磁化された各部分
は、１か、または、０の何れかを表示するものと考える
ことができる。

【０００５】デイスクの面を磁化するために、書き込み
／読み取りヘツドとして知られている電磁変換器を含
み、スライダと呼ばれる小さなセラミツクのブロツク
が、トラツクに追従してデイスク面上を通過する。より
特定して言えば、読み取り／書き込みヘツドは、デイス
クの表面から約０．１５マイクロメータ以下の高さで飛
翔している。デイスク面上を飛翔している間、読み取り
／書き込みヘツドは、磁化されるべきトラツク内のセク
タ中の領域を幾つかの状態に付勢する。

【０００６】デイスク上にストアされているデータを検
索するために、読み取り／書き込みヘツドはデイスク上
を再度飛翔する。この時に、デイスクの磁化された小領
域は読み取り／書き込みヘツドの変換器中に電流を発生
する。読み取り／書き込みヘツドからの電流を検出する
ことによつて、データは再生された後、コンピユータ・
システムによつて使用される。

【０００７】通常のレコードと同様に、デイスクの両面
は、通常、デイスク・ドライブに必要なデータ、即ち情
報をストアするために使用される。デイスクは、積層体
にされ、相互に離隔されて保持されているので、積層体
の中にある各トラツクの表面及び裏面には、読み取り／
書き込みヘツドを持つている。ある場合には、デイスク
面にはサーボ情報が含まれている。サーボ情報は、デイ
スク上のヘツドの位置についての情報を含むデイスクの
磁化部分で作られている。１つのデイスクからのそのよ
うなサーボ情報は、すべての他のデイスク上にあるヘツ
ドが何処に位置付けられているかを決めるのに用いられ
る。位置付けについての細かな情報は、デイスク上の各
セクタ中に幾つかのサーボ情報を含ませることにより与
えられる。

【０００８】セラミツク材料を含むスライダとスライダ
で保持されているヘツドとは、アクチユエータ・アーム
を使用することにより、デイスク面上で移動される。複
数のヘツド用のアクチユエータ・アームは櫛状を呈し、
櫛の各歯は、デイスクの間に伸びており、サスペンシヨ
ンによつて、ヘツドをデイスクに近接して保持する。Ｅ
ブロツクと呼ばれている櫛状のアクチユエータ・アーム
に結合したモータは、デイスク積層体の軸に対してＥブ
ロツクを回転し、デイスクの半径方向にヘツドを移動さ
せる。このモータは、所望のデータがデイスク上の物理
的などの位置にあるかの知識に基づいて、サーボ情報か
らのフイードバツクにより制御される。

【０００９】スライダはデイスク面に対して密接して飛
翔するように空気力学的に設計されている。スライダは
デイスク面から事実上離れて移動するように、或るタイ
プのスライダは、サスペンシヨンによつてデイスク面の
方向に物理的な力、即ちバイアス力を加えられており、
他のタイプのスライダは、この逆のバイアス力が与えら
れている。このようなバイアス力の下で、デイスクが回
転し始めた時、空気力学的な効果によつてスライダが飛
翔される。デイスク面上の流体、つまり、空気、即ち潤
滑剤は、デイスクが所定の回転数に到達した時には、デ
イスクの面からスライダを持ち挙げるクツシヨンを与え
る。逆方向バイアスのスライダの場合には、デイスクに
対してスライダをより密着させるように、デイスクとス
ライダとの間の圧力は小さくなる。何れの場合でも、ス
ライダの飛翔高さは、既に述べたように、非常に小さい
ものである。

【００１０】非常に密接した距離の飛翔高さは、デイス
ク・ドライブ内部の汚染物の大きさを考慮した時に問題
になる。殆どのデイスク・ドライブは、密閉されてお
り、デイスク面から微粒子の塵埃を取り去るフイルタを
持つている。このようなデイスク・ドライブは、汚染微
粒子を最小限に止めるために、クリーン・ルーム中で組
立てられる。そのような事前の予防にも拘らず、汚染微
粒子は、ナノグラム及びピコグラム単位の量で、人間の
皮膚の薄片や、プラスチツクや、鉄片などの微粒子の形
で、依然として発生される。このような状態が、本発明
の対象とする汚染問題の程度である。すべての事前予防
にも拘らず、デイスク・ドライブに電源を入れた時に、
スライダがデイスク面を磨耗させないように用いる潤滑
剤、即ち空気中に若干の微粒子が食い込む。このような
微粒子は、デイスク面を容易に汚し、ある場合には、デ
イスクにストアされているデータを破壊し、または、デ
ータ・ヘツドを破損する。ヘツド及び微粒子間の衝突
は、ヘツドを破損するので、「ヘツド・クラツシユ（破
壊）」として知られている。微粒子の塵埃は災害を与え
るものであると言える。また、他の微粒子も破損を生じ
るが、通常の塵よりも遥かに小さい。

【００１１】米国特許第４５９４６１７号は、磁気媒体
が一定方向に回転している間で、ヘツド上に堆積される
塵埃、即ち、汚染物（debris）に関係した問題を記載し
ている。この解決方法は、回転方向とは逆の方向に低速
度で回転する清掃媒体を使用することである。これは、
ヘツドを清掃する動作に言及しているが、デイスクそれ
自身の清掃には言及していない。また、この米国特許の
装置は、デイスクに対してアクセスを必要とし、これ
は、密閉されたデイスク・ドライブには適用困難であ
る。

【００１２】米国特許第４２６３６３４号には、データ
・デイスクを収納したフロツピ・デイスクのジヤケツト
に、払拭材料が与えられている。この払拭材料はジヤケ
ツトの開口からずれた位置にあるので、払拭材料からの
繊維は、開口に露出されたデイスクからデータを読み取
るヘツドと接触しない。この特許で問題としている汚染
問題は、通常の塵の大きさを対象としている。この特許
のデイスク面は、通常の環境に晒されている。本発明に
おいて対象としている密閉されたデイスク・ドライブに
おいて問題を生じる微粒子のサイズは、この米国特許で
問題としている塵よりも遥かに小さい塵埃である。

【００１３】米国特許第３６０９７２１号は、丸みを付
けられたベアリング面を有するスライダを持つ読み取り
／書き込みヘツドがデイスク面を横切つてゆつくり払拭
している間で、通常の動作速度でデイスクを回転するこ
とによつて、デイスク面から微粒子の塵を清掃する装置
を開示している。塵はスライダの丸みを付された面に衝
突して、塵が追い出されるものと発明者は考えていた。
また、この米国特許には、追い出された微粒塵と、追い
出されなかつた他の微粒塵を運び出すのを助けるため
に、スライダの下から外側方向の横向きの強い空気流
が、スライダを清浄化すると記載されている。スライダ
は、デイスクの１回転毎に、デイスクの中心から、スラ
イダの幅の約４分の１だけ半径方向の外側方向に移動さ
れる。

【００１４】米国特許第３３６６３９０号には、塵粒子
を追い出すための繊維にデイスク面が接触していること
が記載されている。回転デイスクからの空気流がデイス
クから微粒子の塵を除去する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術のす
べては、本発明で対象としている超微粒子の塵よりも大
きなサイズの粒子に向けられている。このように相対的
に大きなサイズの塵粒子は、容易に追い出され、デイス
ク面から容易に駆逐される。現在のデイスク・ドライブ
において発生される超微粒子の塵は、簡単には追い出す
ことができない。従来の解決方法は、超微粒子の塵によ
るよごれを持つデイスク面を効果的に清掃することがで
きない。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録トラック
を有する回転可能なデイスクと、デイスク上でデイスク
の半径方向に移動可能であり、デイスクの選択された記
録トラック上に位置付けられて書き込みまたは読み取り
を行なうヘッドを支持するスライダとを備えるデイスク
・ドライブにおけるデイスク面の清浄化方法及び装置で
ある。簡単にいえば、本発明は、デイスクがスライダの
後端部に向かって移動するようにデイスクを回転させ、
スライダの後端部で塵などの汚染物を清掃することによ
って、デイスク・ドライブ装置のデイスク面から汚染物
を除去する。スライダは、デイスクの内側領域の内径ト
ラックから外側領域の外径トラックに向けて、半径方向
に徐々に移動され、デイスク面から汚染物を実質的に除
去する。清浄化動作時に、デイスクはスライダがデイス
ク面から浮上しない速度で回転される。

【００１７】スライダは、デイスク面の記録トラックに
情報を書き込み／読み取るためにデイスク面上にある読
み取り／書き込みヘツドを支持するのに用いられる。ス
ライダの前端部は、持ち上げ力を発生する空気力学的構
造を与えるために、表面から離れる方向にテーパ、即
ち、傾斜面が付されている。通常動作において、デイス
クは、スライダの前端部に向かうように回転し、そし
て、上述のテーパを付した部分は、スライダを所定の高
さにデイスク上で飛翔させる作用をする。スライダの後
端部には、デイスク面に付着した汚染物を除去するため
の鋭利なプラウイング・エッジ（塵などの汚染物を集め
て除去するための、鋤の作用をするエッジ−plowing e
dge）が形成される。プラウイング・エッジは、デイス
ク面に付着した汚染物を除去することができるように小
さな曲率半径を有し、鋭利に形成されている。スライダ
の後端部はデイスク面に対してほぼ垂直な面であり、プ
ラウイング・エッジは後端部の下側のエッジである。デ
イスクがスライダの後端部に向かって回転すると、汚染
物はプラウイング・エッジにより後端部に集められる。

【００１８】クリーン・ルームの中で通常行なわれるデ
イスク・ドライブの組み立ての間で、千分の１ミリメー
トル程度（０．００１ミリメータ、即ち１ミクロン）の
汚染物が発生され、デイスク上に付着することがある。
デイスクがスライダの前面部に対して回転した時、汚染
物はテーパ部に滑り込み、次にスライダの下に溜り、そ
こで、汚染物はデイスク面を汚染し、最悪の場合、汚染
物は、スライダ面、またはデイスク面を削り去ることが
ある。

【００１９】本発明の下では、デイスクを反対方向、即
ちスライダの後端部の方向に回転することによつて、汚
染物はスライダの後端部に堆積されるか、或は、デイス
クから拭い去られる。デイスク・ドライブの組み立て作
業の間で、スライダはデイスクと組み合され、デイスク
面上にセツトされ、デイスクの最内径トラツク付近に置
かれるが、これは、スライダがロードされたと言われ
る。デイスクがスライダの後端部の方向に回転し始めた
時に、スライダはデイスクの外側方向に徐々に移動され
る。デイスク面全体が掃拭された時、デイスクの回転は
停止され、次に、再度、始動され、今度は、デイスクは
スライダの前端部に向けて回転される。スライダの後端
部に集積された汚染物は、デイスクの外側縁において投
げ捨てられるか、または、スライダの後端部上に無害に
残留するかのいずれかである。

【００２０】良好な実施例において、反対方向回転の掃
拭動作は、電源が投入されると同時に、デイスクの通常
の動作から、反対方向の回転を開始する。デイスクが最
大回転速度に達する前に、外側への清浄化動作が完了さ
れる。通常の回転速度は、１分間５０００回転よりも大
きいけれども、反対回転方向の清浄化動作は、１分間で
１０００回転に達する前に完了する。この相対的に低い
速度は、清浄化中にヘツドが飛翔速度になるのを防ぎ、
そして、スライダの下に溜まる汚染物の量を最小限に止
めるのを保証する。

【００２１】本発明の１つの利点は、デイスクが通常の
方向に回転して、デイスク面、またはヘツドを汚染した
り、或は、破損する前に、汚染物が、先ずデイスク面か
ら取り去られることである。外側に向かう清浄化動作を
低速にすることによつて、大部分の汚染物は、デイスク
の外側縁に近接したスライダの後端部の部分に溜まる。
これは、通常、スライダの後端部の中心に位置付けられ
ているヘツドから汚染物を遠ざけるのに役立つ。

【００２２】清浄化動作を周期的に遂行することによつ
て、汚染物がデイスク面に溜るのを防止する。汚染物が
スライダの下に滑り込むことが殆どないので、デイス
ク、スライダ、或はヘツドを破損するリスクを最小限に
することができる。本発明の１実施例において、デイス
クの清浄化動作は、デイスク・ドライブの始動、停止動
作が５００回行なわれる毎に行なうか、または、デイス
ク・ドライブの連続１０００時間動作の後に行なう。他
の実施例においては、データのエラー率が或る閾値を越
えた時に、清浄化動作が行なわれる。

【００２３】また、デイスクの清浄化動作は、異なつた
コンピユータ・システムに移動可能であり、コンピユー
タ・システムにプラグで接続されるように設計されたポ
ータブル型のデイスク・ドライブにも有用である。移動
可能なデイスク・ドライブは、安定な状態で使用される
ように設計された殆どのデイスク・ドライブよりも、遥
かに大きな衝撃とか、振動に晒される。このような衝撃
や、振動は、デイスクの密閉体の中に取り込まれた汚染
物を、再度、デイスク面上に降りかけることになる。こ
のような汚染物は、本発明の清浄化動作により容易に除
去される。また、デイスク・ドライブは、ラツプトツプ
・コンピユータのような通常のデスク・トツプ・コンピ
ユータの構成以外のアプリケーシヨンにも見出される。
デイスク・ドライブは、複写機中に設置されるとか、自
動車内に持ち込まれるので、これらのデイスク・ドライ
ブもまた、より大きな振動とか、衝撃を受けるので、本
発明の清浄化動作を適用することは有用である。

【００２４】

【実施例】図１は、全体を参照数字１０で示したデイス
ク・ドライブの分解図を示している。デイスク・ドライ
ブ１０は、ハウジング１２とハウジング・カバーとを含
んでおり、それらは、組み立てられた後にフレーム１６
内に装着される。ハウジング１２及びハウジング・カバ
ー１４はデイスク・ドライブ包括体を形成する。アクチ
ユエータ・アーム組立体２０は、ハウジング１２の中に
収納され、アクチユエータ・シヤフト１８上で回転自在
に装着されている。アクチユエータ・アーム組立体２０
は複数個のアーム２３を有する櫛状のＥブロツク２２を
含んでいる。Ｅブロツク２２上の分離したアーム２３に
は、通常、サスペンシヨンと呼ばれる加重スプリング２
４が設けられている。各加重スプリングの端部には、読
み取り／書き込み素子（図１に示されていない）を担持
するスライダ２６が装着されている。加重スプリング２
４及びスライダの位置とは反対側のアクチユエータ・ア
ーム組立体２０の他端には、ボイス・コイル２８があ
る。

【００２５】ハウジング１２の中に、１対の磁石３０が
設けられている。１対の磁石及びボイス・コイル２８
は、アクチユエータ・シヤフト１８の周りで、アクチユ
エータ組立体２０を回転させる力を与えるボイス・コイ
ル・モータの主要部分である。また、ハウジング１２の
中には、スピンドル・シヤフト３２が装着されている。
ハブ組立体３３は、スピンドル・シヤフト３２に回転自
在に装着されている。図１において、８枚のデイスク３
４は、各デイスクの間をほぼ一定の間隔を保つて、ハブ
組立体３３に装着されている。

【００２６】図２において、スピンドル・シヤフト３２
とハブ組立体３３とが示されている。ハブ組立体３３は
ハブ４０、ハブ磁石４２、第１ベアリングの組４４、第
２のベアリングの組４６、メカニカル・シール４８及び
磁気流体シール５０を含んでいる。スピンドル・シヤフ
ト３２には、電流が流される一組のコイルであるステー
タ５２が装着されている。動作状態において、スピンド
ル・シヤフト３２上のステータ５２と、ハブ４０の内側
に装着されたハブ磁石４２とは、ハブ４０と、ハブ４０
に装着されたデイスク３４とを回転するのに用いられる
内部ハブ式の電気モータを形成する。ステータの極性が
一定に変化して回転するように、電気エネルギがステー
タに入力される。ハブ４０のハブ磁石４２は、変化する
極性に追従する。デイスク・ドライブにおいて、内部ハ
ブ式のモータは１分間３５００回転以上で回転する。

【００２７】大部分のデイスク・ドライブ装置におい
て、ステータ５２のコイルはペアーで配列され、各ペア
ーのコイルはハブ磁石に対応している。内部ハブ式のモ
ータが始動する時、公知の態様で、各対のステータ・コ
イルに電気エネルギが印加される。すべてのハブ磁石４
２が同じ方向に吸引されるように、２つの磁石の各ペア
ーの間で電気エネルギの印加が変化される。初期の期間
において、半分の時間での方向は、通常の読み取り／書
き込み方向とは反対方向である。これは、参照数字５３
で示された例えばホール感知器（Hall sensor）を用い
て検出される。若し、回転方向が意図された方向とは反
対であれば、エネルギは、回転の方向を逆にするために
コイルのペアー中の他方のコイルに再度差し向ける。ホ
ール感知器の使用と同様に、バツクｅｍｆ検出方法と呼
ばれているスピンドル・モータの電流感知方法を含ん
で、種々の公知の方向検出技術が種々のデイスク・ドラ
イブに使用されている。回転の方向は、通常、コイルに
印加される電気的エネルギの幾個のパルス以内で検出さ
れるように、非常に速く検出することができる。

【００２８】検出回路のブロツク図が図３に示されてい
る。図２の感知器５３に対応する感知器６０は、デイス
クの回転方向を検出する。感知器６０は、ライン６６及
び６８によつて信号コンバータ６４を経てプロセツサ６
２にデイスクの回転の方向を示す信号を与える。ライン
６６及び６８と、この回路に関連した他の電気回路図に
示されている他のラインとは、並列か、または直列の電
気導体、即ち導電ラインのような適当なタイプの通信媒
体を含んでいる。コンバータ６４は、回転の方向を表わ
すデイジタル表示のような感知器６０からの電気信号か
ら、プロセツサ６２によつて解釈される信号に変換され
る。ある実施例においては、この電気信号は回転の速度
情報を含んでいる。

【００２９】プロセツサ６２は、例えば、モトローラ社
の６８０００フアミリイからの１つのマイクロプロセツ
サの標準タイプのものであつてよい。このマイクロプロ
セツサは、ステータ５２に供給される電流を制御するた
めのプログラムをストアしているメモリ７０に接続され
ている。メモリ７０は、デイスク面上のデータの実際の
読み取り及び書き込みの位置付けを制御する他のプログ
ラムを含んでいる。プロセツサ６２は、ライン７４を通
つて電流発生器／増幅器７２を制御する。電流発生器／
増幅器７２は、ライン７６を経てステータ磁石５２に電
流を供給する。ライン７６は、ステータ磁石５２の同期
された付勢を許容するのに充分な容量を持つ導電体で構
成されている。

【００３０】この回路の動作を説明すると、プロセツサ
６２は、デイスクを所望の方向に回転させるために、ス
テータ磁石５２に電流パルスを与えるために、電流発生
器／増幅器７２を管理する。若し、デイスクが所望の回
転方向とは反対方向に回転したならば、感知器６０は、
プロセツサ６２に対して直接にフイードバツクを与え、
このことは、電流発生器／増幅器７２によつてステータ
磁石の各ペアー５２中の他の磁石に電気的エネルギを与
える。これは、デイスクを他の回転方向に回転させる。
また、プロセツサ６２は、ステータ磁石のペアー５２の
付勢の周波数を換えることによつてデイスクの回転の速
度を制御するのにも使用される。

【００３１】図４及び図５において、全体を参照数字１
００で示したスライダの詳細が示されている。スライダ
１００は３つのレール１０２、１０４及び１０６を持つ
ており、デイスク面に対面しているレールの平面は空気
ベアリング面と呼ばれる。各レールは、スライダの前方
に設けられた面１０８、１１０及び１１２を持つてお
り、これらの面はデイスク面に対して傾斜（ramped awa
y）が付されている。この傾斜部は、スライダ１００と
デイスク面との間の相対速度が或るレベルに達した時
に、デイスク面からスライダを、所望の高さまで持ち上
げるのを助ける。この傾斜部の詳細及び空気力学的な特
性は公知である。この傾斜部１１２は、デイスク面３４
に関連して図６に細部が示されている。正確な縮尺では
ないが、微粒子の汚染物が参照数字１１３で示されてい
る。傾斜部１１２とデイスク面３４との間の角度は、こ
の実施例では、約０．００８７ラジアン（１／２度）で
ある。スライダ１００の後端面１１６において、フエラ
イト・ヘツド１２０がスライダ１００の後端面１１６か
ら突出している。ヘツド１００は、電磁変換器を形成す
るために巻線１２２が装着されている。読み取り／書き
込み回路に接続するためのリード線１２４が設けられて
いる。

【００３２】スライダ自身は、共通してセラミツク材料
で形成されている。鉄、カルシウム、チタン及びアルミ
ナ／チタン炭化物が、使用される共通の材料である。或
る種のスライダは、炭素、または水素添加炭素で被覆さ
れる。また、ヘツド１２０は、同じような材料で作ら
れ、誘導性か、磁気抵抗性タイプのものである。本発明
は、他のタイプのヘツドでも良好に適用することができ
る。

【００３３】スライダ１００の後端部１１６及び外側エ
ツジ１３０によつてプラウイング・エツジ（鋤の作用を
する面−plowing edge）が形成されている。外側エツジ
１３０は、デイスクがレール１０６の面に重なつている
デイスクの外側に近いスライダのエツジである。後端部
のプラウイング・エツジは、夫々１３２及び１３６で示
されており、プラウイング・エツジ１３２及び１３６
は、スライダの後端面がレール１０２及び１０６と出会
つた位置のエツジであつて、デイスク面付近にある。図
７に示されたように、デイスクが反対方向に回転された
時、これらのプラウイング・エツジによつて汚染物が集
められる。図７に示されたデイスク面３４上の汚染物１
４０や、スライダの後部縁１３６に集められた汚染物１
４２は実際の縮尺ではない。また、スライダ１００の外
側エツジ１３０は、プラウイング・エツジ１３２及び１
３６ほど急斜面ではない面取りを持つており、この面取
りは、プラウイング・エツジを構成している。然しなが
ら、この面取りは、レール１０６の下を清浄にするよう
充分に急峻にされている。面取りされた面は、面取りと
デイスクとの間に約１．０５ラジアン（６０度）の角度
を形成している。

【００３４】これらのプラウイング・エツジは、非常に
鋭利なエツジを形成するようにスライダを研磨すること
により形成される。１実施例において、このようなエツ
ジの曲率半径は約３０００オングストロームである。他
の実施例において、１５０乃至３００オングストローム
の程度の曲率半径を得るような通常の研磨技術を用いて
鋭いエツジとし、スライダの下の汚染物の滑り出しを阻
止するようにすることが望ましい。

【００３５】１実施例において、外側エツジ１３０と、
後端部エツジ１３６だけが鋭利に研磨された。このスラ
イダは、スライダがデイスク面に接触する時に、鋭利な
エツジによつてデイスクが損傷される機会を減少する。
スライダ１００は、サスペンシヨン２４上に装着される
ので、他のエツジが先ずデイスクに接触する傾向が強
い。

【００３６】全体を参照数字２００で示した第２の実施
例のスライダが図８及び図９に示されている。図１に示
した実施例と同じように、スライダ２００は、デイスク
面に隣接した３つのレール２０２、２０４及び２０６を
持つている。各レールは面２０８、２１０及び２１２を
持つており、これらの面は、スライダ２００の前面にあ
り、かつ、デイスク面から傾斜している。これらの傾斜
面は、デイスク面からスライダを持ち挙げる作用をし
て、スライダとデイスク面との間の相対速度が或るレベ
ルに達した時にスライダを飛翔させる。このような傾斜
面及び空気力学的特性は公知である。スライダ２００の
後縁部２１６において、磁気抵抗性ヘツド２２０がアル
ミナ層２２２中に埋め込まれている。アルミナ層２２２
は約５０ミクロンの層であつて、スライダ２００の後部
縁から飛び出ている。ヘツド２２０は、電磁変換器を形
成する蒸着薄膜抵抗の１つ、またはそれ以上の通路で構
成されている。幾つかの接着パツド２２４、２２５、２
２６及び２２７が共通の読み取り／書き込み回路への接
続用として設けられている。

【００３７】図１０において、スライダ３００とデイス
ク面３０２との間の位置関係を示す平面図が示されてい
る。スライダ３００は、アクチユエータ・シヤフト３０
６の周りで回転されるサスペンシヨン３０４に装着され
ている。デイスクは、磁気的情報が記録される一連の同
心円トラツクを持つている。内径トラツク３０８は、デ
ータをストアすることのできる最も内側の同心円トラツ
クである。アクチユエータが、スライダ３００をデイス
ク３４の内径トラツク３０８よりも内側に物理的に移動
されるのを阻止する物理的なストツパがある。外径トラ
ツク３１０は、データをストアすることのできる最外部
の同心円トラツクである。これらのトラツクを通るスラ
イダ３００の移動は、アクチユエータのシヤフト３０６
を中心とした回転運動で与えられる。

【００３８】図１０に示されたデイスクは、データの通
常の読み取り及び書き込み動作においては反時計方向に
回転される。時計方向回転の清浄化動作において、アク
チユエータは内径トラツクのストツパに対してバイアス
されているので、スライダ３００は内径トラツク３０８
に位置付けられている。スライダ３００の外側のプロウ
イング・エツジは、内径トラツクと整列しないけれど
も、内径トラツク３０８に対してほぼ法線と同方向の角
度になる。デイスクが清浄化動作を開始するために時計
方向に回転し始めた時、スライダは、外側方向に約０．
１ミリメートル移動されるのが望ましく、この移動量
は、デイスクが１回転した後、図４に示したレールの幅
の約１／４の大きさに等しい。デイスクの各回転による
スライダの外側方向の移動の正確な距離は、スライダが
異なれば、その異なつたレール幅に従つて変化する。あ
る実施例において、この移動は、デイスク面ができるだ
けきれいに清掃されるのを保証するために、プラウイン
グ・エツジの幅の約半分程度移動される。この移動距離
は、スライダの角度及び特定のプラウイング特性に依存
し、かつ、レールの幅よりも大きくなる場合さえあり得
るけれども、この距離は、通常、レールの幅の０．１乃
至０．９倍の大きさである。図８に示したスライダ２０
０は図４に示したスライダ１００よりも狭いので、前者
は各デイスクの１回転毎に０．０５ミリメートルしか移
動されない。１実施例において、スライダの移動は各回
転の終りにおいて行なわれる。他の実施例において、１
回転毎に所望の移動に付加する小さな移動が各回転の間
で行なわれる。各異なつたデイスク・ドライブに対し
て、清浄化を最適にするために、清浄化のルーチンを特
定することが必要である。１実施例において、スライダ
が移動されている間に、モータがオープン・ループ回路
により駆動される。若し、スピンドル・モータの速度制
御が必要ならば、メモリ７０に速度制御のプログラムを
ストアし、プロセツサにより容易に達成することができ
る。

【００３９】図１０において、スライダ３００が外径ト
ラツク３１０に近づくと、トラツクに対する外側プラウ
イング・エツジの角度が減少し、時間の経過と共に、外
径のトラツクに到達し、スライダの後端部がトラツクと
ほぼ垂直になる。スライダが最も外側のデータ・トラツ
クを越えて移動した後、デイスクは停止される。デイス
クの回転数は毎分１０００回転を越えないのが好まし
い。この回転速度においては、スライダの飛翔速度には
到達せず、そして、プラウイング・エツジ上に集められ
た汚染物は、スライダの下から滑り出ることもなく、ま
た、デイスク面を汚すこともない。デイスクの回転が停
止され、その後通常の方向に始動された後には、殆どの
汚染物は、外径のトラツクの外側に投げ捨てられるか、
または、スライダのプラウイング・エツジの背面に残留
するかの何れかである。

【００４０】以上の説明においては、使用した用語、
「プラウイング・エツジ」とは、例えば、除雪車の雪か
き（snow plow）のように、不純物を単に脇に排除する
面とは対照的に、通常、汚染物を蓄積する面を意味して
いる。汚染物が表面から一度だけ除去される動作モード
に対して、良好な実施例の動作モードにおいては、スラ
イダが半径方向に移動された時に、汚染物が連続して除
去されて投げ捨てられるように、汚染物がプラウ面によ
つて蓄積される。

【００４１】図１１は、アクチユエータの制御回路のブ
ロツク図を示しており、図３と対応した参照数字を用い
ている。導電ライン８０は、デイスク３４の少なくとも
１枚のデイスク上に書き込まれた位置情報を読み取る少
なくとも１つのサーボ・ヘツドに接続されている。コン
バータ８２は、ライン８３を介してプロセツサ６２に位
置情報を与える。メモリ７０にストアされたプログラム
によつて制御されるプロセツサ６２は、ライン８７を通
して電流発生器／増幅器８５を制御して、所望のように
スライダを移動するために、ライン９０を介してアクチ
ユエータ・コイル３０に電気的エネルギを与える。既に
述べたように、これらのラインは、接続された素子と通
信するための手段である。

【００４２】上述の説明から判るように、清浄化動作が
遂行されるときに回転速度を増加する機会がある。外側
の掃拭エツジ（sweep edge）は、トラツクの接線に対す
るスライダのエツジ角度が異なつていることに起因し
て、デイスク内側に比べて、デイスクの外側の清浄効果
が大きいので、或る実施例においては、スライダの移動
量はデイスクの内径では相対的に小さいが、スライダが
デイスクの外側に向かうに従つてスライダの移動量を大
きくする。その結果、トラツク上でスライダを通過させ
るのに必要とするデイスクの回転の数を少なくすること
ができる。また、他の実施例として、より大きな掃拭領
域を与えるために、スライダの後部のレールの形を変更
することができる。この実施例は、通常の読み取り／書
き込み動作の場合の空気力学的効果を考慮に入れた上、
実施しなければならない。他の改良点としは、掃拭動作
を完了するために必要とする回転の回数を決定するこ
と、そして、掃拭動作が発生した後直ちに、デイスクの
回転を停止させるように、デイスク回転用モータの電源
を遮断することがある。この改良は、デイスクの順方向
の回転を開始する前に、デイスクの逆方向の回転を停止
するのに必要な余分な時間を除くことができる。

【００４３】１実施例において、デイスクの清浄化動作
の周期は、プロセツサ６２によつて制御される。プロセ
ツサ６２はデイスクから読み取られるデータ中のエラー
率を監視する。データのエラー率の閾値を超えた時、清
浄化動作がプロセツサ６２によつて開始される。若し、
高いエラー率が連続したならば、清浄化動作は少なくと
も臨時に中断して、プロセツサ６２はエラー・メツセー
ジ、またはエラー警告を発生する。

【００４４】他の実施例において、デイスク・ドライブ
の始動−停止サイクルの回数が、プロセツサ６２によつ
て監視される。デイスク・ドライブの始動−停止サイク
ルの回数が、例えば５００回のような予め決められた回
数に達したときに、プロセツサ６２の命令によつて清浄
化動作が開始される。この回数はデイスク・ドライブの
タイプ毎に異なつているけれども、経験によつて容易に
決めることができる。１実施例において、若し、所望の
回数に近づいたならば、デイスク・ドライブが接続され
ているコンピユータ・システムの性能に影響を与えない
ように、デイスク・ドライブの不使用の時に、プロセツ
サ６２の命令より、清浄化動作が開始される。

【００４５】他の実施例において、プロセツサ６２はデ
イスク・ドライブの連続動作時間数を監視する。連続動
作が１０００時間を過ぎた時に、プロセツサ６２は清浄
化動作を開始させる。

【００４６】図１２において、デイスク清浄化の処理動
作の流れ図が示されている。デイスク清浄化処理動作は
ブロツク４０２で開始される。

【００４７】ブロツク４０４において、上述した閾値の
少なくとも１つの閾値がプロセツサ６２によつて監視さ
れる。実際の装置において、閾値の監視動作は、エラー
監視、始動−停止動作の監視、あるいは、トラツク追従
動作時間を含んで通常の始動開始プログラムの一部とし
て行なわせることができる。

【００４８】決定動作を示すブロツク４０６において、
若し、閾値に達しなければ、ブロツク４０４の監視のス
テツプに戻る。若し、閾値に達したならば、ブロツク４
０８において、スライダは内径トラツクに移動し、次
に、ブロツク４１０において、デイスクのスピンドルは
回転を停止する。

【００４９】決定動作を示すブロツク４１２において、
スピンドルが反対方向に始動しなかつたことを保証す
る。若し、正しい方向に始動しなければ、ブロツク４１
０の処理に戻る。

【００５０】ブロツク４１４において、スライダが飛翔
する速度よりも低い速度を保つように、スピンドルの速
度が制御される。良好な実施例において、スピンドル
は、通常の始動の時と同じ速度に加速される。

【００５１】ブロツク４１６において、半径方向に外径
トラツクへスライダの位置を移動する。ブロツク４１８
において、デイスク・ドライブの通常の動作を取る。

【００５２】若し、高度に研磨されたデイスク面が用い
られたならば、始動時、またはスピンドルの減速時にお
いて、スライダは「吸着滑り（stick-slip）」現象を生
じる。この現象により生じた振動に起因するスライダの
サスペンシヨン・システムの共振の励起を阻止するため
に、従来から知られているポリマーのコーテイングを行
なうか、または、ポリマーの制動エレメントを付加する
ことによつて、加重スプリング２４を制動することが必
要である。あるいは、図１に示した加重スプリング２４
の機構を変更することによつて上述の問題を解決するこ
とができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、スライダの後端部に向かうデ
イスクの回転によつてデイスク・ドライブ装置のデイス
ク面から汚染物の除去が達成される。スライダは、デイ
スクの内径トラツクから外径トラツクの方向に序々に移
動され、デイスクから殆どの汚染物を除去する。

【図面の簡単な説明】

【図１】デイスク・ドライブ装置の分解図である。

【図２】図１に示したデイスク・ドライブのスピンドル
及びスピンドル・モータの細部を示す図である。

【図３】スピンドル・モータの制御回路のブロツク図で
ある。

【図４】デイスク・スライダの斜視図である。

【図５】図４に示したデイスク・スライダの底面図であ
る。

【図６】デイスク・スライダの前縁部の側面を示す図で
ある。

【図７】デイスク・スライダの後縁部の側面を示す図で
ある。

【図８】他の形式のデイスク・スライダの斜視図であ
る。

【図９】図８に示したデイスク・スライダの底面図であ
る。

【図１０】デイスク及びアクチユエータの平面図であ
る。

【図１１】アクチユエータ・モータの制御回路のブロツ
ク図である。

【図１２】デイスクの清浄化処理を説明する流れ図であ
る。

【符号の説明】

１０ デイスク・ドライブ １２ デイスク・ドライブのハウジング １４ ハウジングのカバー １８ アクチユエータ・シヤフト ２０ アクチユエータ・アーム組立体 ２２ Ｅブロツク ２４ 加重スプリング ２６、１００、２００、３００ スライダ ２８ ボイス・コイル ３２ デイスクのスピンドル ３３ ハブ組立体 ３４ デイスク ４０ ハブ ４２ ハブ磁石 ４４、４６ ベアリング ４８ メカニカル・シール ５０ 磁気流体シール ５２ ステータ ５３、６０ 感知器 ６２ プロセツサ ６４ コンバータ ７０ メモリ ７２ 電流発生器／増幅器 １０２、１０４、１０６ レール １０８、１１０、１１２ 傾斜面 １１６ スライダの後端面 １３０ スライダの外側エツジ １２２ コイル １３２、１３６ プラウイング・エツジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・アレン・グレゴリー アメリカ合衆国ミネソタ州、ロチェスタ ー、テンス・アベニュー、ノース・ウエ スト 4022 (72)発明者 クリストファ・ギルド・ケラー アメリカ合衆国ミネソタ州、ロチェスタ ー、ツゥエンティフオース・アベニュ ー、ノース・ウエスト 5946 (72)発明者 ジェームス・マイケル・セバーソン アメリカ合衆国ミネソタ州、バイロン、 ファースト・アベニュー、ノース・イー スト 520 (56)参考文献 特開 平３−165386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−111164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−184982（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−147583（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−122872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−231780（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録トラックを有する回転可能なデイスク
   と、前記デイスク上で前記デイスクの半径方向に移動可
   能であり、前記デイスクの選択された記録トラック上に
   位置付けられて書き込みまたは読み取りを行なうヘッド
   を支持するスライダとを備えるデイスク・ドライブにお
   けるデイスク面の清浄化方法において、 前記スライダの後端部に、デイスク面に付着した汚染物
   を除去するための鋭利なプラウイング・エッジを形成し
   ておき、 清浄化動作時に、前記デイスクが前記プラウイング・エ
   ッジに向かって移動するように且つ前記スライダがデイ
   スク面から浮上しない速度で、前記デイスクを回転さ
   せ、 前記デイスクが回転する間に、前記スライダを前記デイ
   スクの内径トラックから外径トラックに向けて移動さ
   せ、 前記スライダが前記外径トラックに到達した時に実質的
   に前記デイスクの全面が清浄化されるように前記内径ト
   ラックから前記外径トラックへの前記スライダの移動を
   制御することを含む、デイスク面の清浄化方法。
2. 【請求項２】前記デイスク・ドライブのエラー率を監視
   し、前記エラー率が閾値に達した時に清浄化動作を開始
   することを特徴とする請求項１に記載のデイスク面の清
   浄化方法。
3. 【請求項３】前記デイスク・ドライブの始動、停止の回
   数を監視し、前記回数が閾値に達した時に清浄化動作を
   開始することを特徴とする請求項１に記載のデイスク面
   の清浄化方法。
4. 【請求項４】前記デイスク・ドライブの動作時間を監視
   し、前記動作時間が閾値に達した時に清浄化動作を開始
   することを特徴とする請求項１に記載のデイスク面の清
   浄化方法。
5. 【請求項５】記録トラックを有する回転可能なデイスク
   と、 前記デイスク上で前記デイスクの半径方向に移動可能で
   あり、前記デイスクの選択された記録トラック上に位置
   付けられて書き込みまたは読み取りを行なうヘッドを支
   持するスライダとを備えるデイスク・ドライブであっ
   て、 前記スライダが、デイスク面に付着した汚染物を除去す
   るための鋭利なプラウイング・エッジを後端部に有し、 さらに、前記デイスク・ドライブが、 清浄化動作時に、前記デイスクが前記プラウイング・エ
   ッジに向かって移動するように且つ前記スライダがデイ
   スク面から浮上しない速度で、前記デイスクを回転させ
   る手段と、 前記デイスクが回転する間に、前記スライダを前記デイ
   スクの内径トラックから外径トラックに向けて移動させ
   る手段と、 前記スライダが前記外径トラックに到達した時に実質的
   に前記デイスクの全面が清浄化されるように前記内径ト
   ラックから前記外径トラックへの前記スライダの移動を
   制御する手段と、 を含む、デイスク・ドライブ。
6. 【請求項６】前記デイスク・ドライブのエラー率を監視
   し、前記エラー率が閾値に達した時に清浄化動作を開始
   する手段を有することを特徴とする請求項５に記載のデ
   イスク・ドライブ。
7. 【請求項７】前記デイスク・ドライブの始動、停止の回
   数を監視し、前記回数が閾値に達した時に清浄化動作を
   開始する手段を有することを特徴とする請求項５に記載
   のデイスク・ドライブ。
8. 【請求項８】前記デイスク・ドライブの動作時間を監視
   し、前記動作時間が閾値に達した時に清浄化動作を開始
   する手段を有することを特徴とする請求項５に記載のデ
   イスク・ドライブ。
9. 【請求項９】 前記スライダはさらに、外側エッジと、
   該外側エッジと前記ディスク面に近接する外側レールの
   面との交線によつて形成される第２のプラウイング・エ
   ツジを含むことを特徴とする請求項５に記載のデイスク
   ・ドライブ。