JPH0380482A - 磁気ディスク装置の制御方式 - 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〕 この発明は、電子計算機の外部記憶装置として用いられ
る磁気ディスク装置に係わり、特に磁気ディスク装置の
起動不良を防止して確実な起動を可能として、より信頼
性の高い装置を提供するための磁気ディスク装置の制御
方式に関するものである。

〔従来の技術〕

例えばウィンチエスタ・テクノロジによる磁気ディスク
装置にあっては磁気円板が回転していないときには磁気
円板と磁気ヘッドが接触している。

回転停止状態から回転起動を開始しようとすると磁気ヘ
ッドは磁気円板上を摺動しながら次第に姿勢を整えてサ
ブミクロンの浮動高さを維持することができるようにな
る。しかしながら、回転停止状態では磁気円板と磁気ヘ
ッド間に静止摩擦トルク（Ｔ、）が発生しており、さら
に摺動回転中は動摩擦トルク（Ｔ４）が発生し、これが
回転駆動モータの負荷トルクとなる。回転起動可能なた
めには、モータの最小駆動トルク（Ｔ５）との関係にお
いて、 Ｔｓ　　＞Ｔｓ　　＞’ｌ’、　　　　　　　　　・・
・・・・・・・（１）が条件である。

磁気円板と磁気ヘッド間には摩擦が存在するが、摩擦係
数μ、加圧力Ｎ、有効半径ｒを用いて表現すると、 Ｔ、工μＮｒ　　　　　　　　　　　・・・・・・・・
・（２）となる。

ここで、Ｎやｒは機械的寸法できまるので安定したパラ
メータとし１えるが、μは円板・ヘッドの物理的性質や
潤滑剤等の介在物質の性質によってきまる。μの大きさ
は通常は０．３以下であるが、温度・湿度・放置時間に
よっては、０．３をこえ、場合によっては１に近付く場
合もある。一般に１をこえた場合は磁気円板と磁気ヘッ
ドは吸着状態にあると云われる。吸着状態になると、Ｔ
、　＞ＴＩＩ　　　　　　　　　・・・・・・・・・（
３）となり、起動不良が発生する。この場合、磁気ヘッ
ドにも駆動力（’ｌ’ｖｃｍ）を印加することができれ
ば、 Ｔ　＠　＜　Ｔ　ｓ　＋　Ｔ　ｗｃａ　　　　　””　
””　””（４）とすることができ、起動可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような考察に基づいた従来例として特開昭６２−１
９７９７１号公報に示すものがある。この従来例にあっ
ては、磁気円板の回転停止時間を計測するタイマを用い
て、回転停止時間に応じて磁気ヘッドを磁気円板上でシ
ータ方向に摺動させるようになっている。しかしながら
、磁気ヘッドと磁気円板間の吸着の有無は停止時間が数
日に及ぶ場合が多く、これをコンデンサの充放電回路の
如きもので検出することは精度上著しく困難であった。

また、別の従来例として特開昭６３−９０８９号公報に
示すものがある。この従来例においてはキャリフジアー
ムとストッパとの間に０．５　ｔｍ程度の間隙が設けら
れている。この間隙により規制された範囲でキャリッジ
アームを微小に変位させようとするものである。しかし
ながら、この方式ではキャリフジの変位を十分にとるた
めに間隙を大きくするとストッパの機能が不十分になる
という問題点があった。又、吸着解除のためにキャリッ
ジの前進と後退を１００ｍａずつ繰り返すという複雑な
操作が必要であった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、磁気円板の回転停止時間の計測というような
技術的に困難な回路を必要とせず、また、キャリッジア
ームとストッパ間の０．５ｍ程度の間隙を設けたり、こ
の間隙を１００ｍ周期にて往復させるというような複雑
な制御を不要とし、簡単な制御と構成により磁気円板と
磁気ヘンド間゛の吸着状態を避け、かつ磁気ヘッドの暴
走を防止できる磁気ディスク装置の制御方式を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る磁気ディスク装置の制御方式は、電源投
入直後の円板駆動用モータ（スピンドルモータ４）の回
転数を回転数検出手段（回転数検出回路２４）で監視し
て、円板駆動用モータ（スピンドルモータ４〉が一定時
間内に回転しなかったときには、円板駆動用モータ（ス
ピンドルモータ４）とキャリッジ駆動用モータ（ボイス
コイルモータ５）との双方を駆動して、キャリッジ３の
移動をキャリフジ位置検出手段（フォトセンサ７）で検
出した後にはキャリフジ駆動用モータ（ボイスコイルモ
ータ５）の駆動を終了させることを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

電源が投入され、円板駆動用モータ（スピンドルモータ
４）が一定時間内に回転しなかったことを回転数検出手
段（回転数検出回路２４）により検出されると、円板駆
動用モータ（スピンドルモータ４）とキャリフジ駆動用
モータ（ボイスコイルモータ５）との双方が駆動され、
キャリッジ位置検出手段（フォトセンサ７）がキャリッ
ジ３の移動を検出し、その後、キャリフジ駆動用モータ
（ボイスコイルモータ５）の駆動は終了する。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例に係る磁気ディスク装置の
構成図である。

第１図において、１は情報を記録する磁気円板、２は磁
気ヘッドであり、３は磁気へラド２の位置決めを行なう
ためのキャリッジ、４は磁気円板１を回転させるための
円板駆動用モータであるスピンドルモータ、５はキャリ
ッジ３を移動するためのキャリッジ駆動用モータである
ボイスコイルモータ、６はキャリッジ３を所定位置に停
止させるためのキャリッジストッパ、７はキャリッジ３
の位置を検出するキャリッジ位置検出手段としてのフォ
トセンサ、８は機械部品をのせているベースである。

第２図にキャリッジ３とフォトセンサ７の詳細を示す。

フォトセンサ７は発光ダイオード９とフォトダイオード
１０からなる。キャリッジ３には遮光板１１があり、キ
ャリッジ３が後退して、キャリフジストッパ６かられず
かに離れると発光ダイオード９とフォトダイオード１０
の中間に入って光を遮断する。この変化は電気信号とし
て取出し得る。

つぎに、第３図を用いて、この磁気ディスク装置の電気
的構成を説明する。フォトダイオード１０の信号はセン
スアンプ１２にて、光が透過しているときはＲＥＴＲＡ
ＣＴ信号となる。

ＲＥＴＲＡＣＴ信号は抵抗Ｒ１およびアナログスイッチ
１３を経由してオペアンプＩ４に入力される。オペアン
プ１４はボイスコイルモータ５の駆動アンプ１５の入力
に接続される。オペアンプ１４の別の入力は抵抗Ｒ２お
よびアナログスイッチ１７からなり、サーボアナログ回
路１６に接続される。アナログスイッチ１３および１７
は、フリップフロップＦＦ２およびＦＦＩにより制御さ
れる。フリップフロップＦＦ２およびＦＦＩのセント信
号は、マイクロコンピュータ１８から与えられる５ＥＴ
ＦＦ２および５ＥＴＦＦＩである。

また、フリップフロップＦＦ２およびＦＦＩには信号（
ＲＥＳＥＴ）が与えられる。

さて、ボイスコイルモータ５はリレーに１の一方の接点
を介して、駆動アンプ１５に接続されるとともに、他方
の接点はキャリッジ３の退避回路１９に接続される。リ
レーに１は異常電圧検出回路２０が正常電圧を検出した
時、駆動され、ボイスコイルモータ５は、駆動アンプ１
５に接続される。また、スピンドルモータ４の駆動はリ
レーに２を介して、スピンドルモータ駆動回路２１に接
続される。リレーに２はに２駆動回路２２により制御さ
れる。サーボアナログ回路１６は、サーボヘッド２ｄの
再生信号を処理し位置信号や速度信号を作るサーボ信号
処理回路２３にて駆動され、サーボヘラド再生信号から
はインデックス信号が検出され回転数検出回路２４に導
びかれる。

つぎに、第４図のフローチャートを用いて動作の説明を
する。ステップ２５にて電源が印加されると、ステップ
２６にてマイクロコンピュータ１８がリセットされると
ともに、ステップ２７にてリレーに１がＯＮになる。所
定の時間が経過するとステップ２８にてマイクロコンピ
ュータ１８のリセットが解除され、ステップ２９にてマ
イクロコンピュータ１８のシーケンス制御がスタートす
る。まず、フリップフロップＦＦＩとＦＦ２がリセット
し、リレーに２がＯＮになる。（ステップ３０）。ここ
で、回転数検出回路２４にてスピンドルモータ（ＳＰＭ
）４０回転を検出し、もしも回転が確認できれば（ステ
ップ３ｌ−ａ）、（ステップ３２）にてフリップフロッ
プＦＦＩをセットし、ファーストシークシーケンス（ス
テップ３３）に移る（正常終了）。ところがスピンドル
モータ（ＳＰＭ）４の回転検出ができないときには（ス
テップ３ｌ−ｂ）、（ステップ３４）にてフリップフロ
ップＦＦ２をセットし、ボイスコ移動をフォトセンサ７
で調ぺ（ステップ３６）、もしも移動している場合には
吸着が解けていると認め、（ステップ３７）にてフリッ
プフロップＦＦ２をリセットし、つぎに（ａ）のフロー
に移る（正常終了）、一方、キャリッジの移動が認めら
れないときにはフリップフロップＦＦ２をリセットし、
リレーに２をＯＦＦとする（ステップ３日）（異常終了
）。

上記の動作フローチャートの（ステップ３６）において
キャリッジ３の移動の有無を調べているが、キャリッジ
３の移動があった場合にはフォトセンサ７の出力である
ＲＥＴＲＡＣＴ信号が消えてボイスコイルモータ５への
駆動をただちにアナログ的に停止すると共に、（ステッ
プ３７）にてフリップフロップＦＦ２をリセットする。

よってアナログスイッチ１３がＯＦＦになり、ボイスコ
イルモータ５への過度の移動信号をブロックする。

結果として磁気ヘッド２が暴走することを防止する。

また、フローチャートの（ａ）以降について補足する。

（ステップ３２）にてフリップフロップＦＦ１をセット
すると、アナログゲート１７がＯＮとなり、サーボ信号
処理回路２３・サーボアナログ回路１６・オペアンプＪ
４・ボイスコイルモータ駆動アンプ１５からなるキャリ
ッジ３に対する通常の閉ループサーボ系を構成する。

このように上記実施例によれば、回転数検出回路２４に
より一定時間内にスピンドルモータ４が回転しなかった
ことを検出したとき、即ち磁気円板１と磁気ヘッド２と
の吸着状態が発生したときに限ってボイスコイルモータ
５とスピンドルモータ４との双方を駆動するので、 ＦＺ〒Ｔ　ｗｅ、　　＞　Ｔ　ｖｃ−”’　””　（５
１（ただし、Ｔ、はモータの最小駆動トルク、Ｔ　ｖ　
ｃ　＋ａは磁気ヘッドに与えられる駆動力である。〉と
なり、ボイスコイルモータ５のみを駆動するのに比べて
上記吸着状態を排除する駆動力がより強力である。また
、吸着状態が発生していないときにはボイスコイルモー
タ５を駆動しないので、磁気ヘッド２による磁気円板１
に対する摺動力が少なくなり、記録・再生処理の信頼性
が高まる。また、キャリフジ３の移動をフォトセンサ７
により検出するように構成されているので、キャリッジ
ストッパ６に間隙を設ける必要が゛ない。その上、吸着
解除のためのキャリッジ３の駆動も前進方向のみでよく
、従来例のように１００鮎毎に前進・後退を切替える複
雑な操作は不要である。

したがって、ボイスコイルモータ５を用いた磁気ディス
ク装置にあっても、磁気ヘッド２と磁気円板Ｉとの吸着
を避け、かつ磁気ヘッドの暴走を防止し、信頼性が高ま
る。

なお、上記実施例ではキャリッジ３の移動の有無を検出
するためにフォトセンサ７を用いた物を示したが、機械
的なスイッチや磁気的なセンサを用いてもよく、また、
キャリッジ３の遮光板１１については、透過型または反
射型としフォトセンサ７以降の回路構成を適宜変更する
ことも可能である。また、上記実施例ではキャリフジ３
に直線移動型（リニアータイプ）の物を示したが、それ
に限らず、よう動型（スイングタイプ）の物にも適用可
能であり、この場合も上記実施例と同様の効果を奏する
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、電源投入直後の円板駆動
用モータの回転数を回転数検出手段で監視して、円板駆
動用モータが一定時間内に回転しなかったときには、円
板駆動用モータとキャリッジ駆動用モータとの双方を駆
動して、キャリッジの移動をキャリッジ位置検出手段で
検出した後にはキャリフジ駆動用モータの駆動を終了さ
せるようにしたので、磁気円板の回転停止時間の計測と
いうような技術的に困難な回路を必要こせず、また、キ
ャリッジアームとストッパ間の０．５１１１程度の間隙
を設けたり、この間隙を１００ｍ５周期にて往復させる
というような複雑な制御が不要となり、これにより簡単
な制御と構成により磁気円板と磁気ヘッド間の吸着状態
が避けられ、かつ磁気ヘッドの暴走が防止され、信頼性
が向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る磁気ディスク装置の
構成図、第２図はこの実施例におけるフォトセンサの構
成を説明するための図、第３図はこの実施例の制御方式
を採用した磁気ディスク装置の電気的構成を示すブロッ
ク図、第４図はこの実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。 ｌ　ａ　、　　ｌ　ｂ−−−−−−磁気円板、２ａ、２
ｂ、２ｃ。 ２ｄ・・・・・・磁気ヘッド、３・・・・・・キャリッ
ジ、４・・・・・・スピンドルモータ（円板駆動用モー
タ）、５・・・・・・ボイスコイルモータ（キャリッジ
駆動用モータ）７・・・・・・フォトセンサ（キャリッ
ジ位置検出手段）２４・・・・・・回転数検出回路（回
転数検出手段〉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　情報を記録する磁気円板と、この磁気円板を回転させ
   るための円板駆動用モータと、上記磁気円板との間で磁
   気記録再生作用を行なう磁気ヘッドを搭載したキャリッ
   ジと、このキャリッジを移動させるためのキャリッジ駆
   動用モータとを備えた磁気ディスク装置において、電源
   投入直後の上記円板駆動用モータの回転数を回転数検出
   手段で監視して、円板駆動用モータが一定時間内に回転
   しなかったときには、上記円板駆動用モータと上記キャ
   リッジ駆動用モータとの双方を駆動して、上記キャリッ
   ジの移動をキャリッジ位置検出手段で検出した後には上
   記キャリッジ駆動用モータの駆動を終了させることを特
   徴とする磁気ディスク装置の制御方式。