JPH04349279A - 磁気ヘッドのリフトダウン方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの外部記
録装置等として用いられる磁気ディスク駆動装置などに
おいて、装置停止時に待避位置でリフトアップされてい
る磁気ヘッドを、装置駆動時にリフトダウンさせる方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク駆動装置では一般に、記録
媒体である磁気ディスクの損傷を避けるために非接触型
の磁気ヘッドが用いられ、通常は浮動型の磁気ヘッドが
使用されている。この磁気ヘッドは、例えば磁気ディス
ク面に対して揺動可能なフレクシャに磁気ヘッドを取り
付けてアクチュエータを構成し、磁気ヘッドを磁気ディ
スク面に付勢するフレクシャの押圧力と、磁気ディスク
の回転によって生じる空気流による浮上力とのバランス
で微小浮上量を得ている。

【０００３】このような浮動型の磁気ヘッドにおいては
、磁気ディスク駆動装置の運転が停止され、磁気ディス
クの回転が停止すると、磁気ヘッドが磁気ディスク上に
着地することになる。このように、磁気ヘッドと磁気デ
ィスクが接触状態のまま起動・停止する方式は、コンタ
クト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式と呼ばれてい
る。しかし、ＣＳＳ方式では、磁気ディスクと磁気ヘッ
ドの着地時の衝撃による損傷等が問題となることから、
停止時に磁気ヘッドを非メモリ部まで移送し、待避位置
で着地させることなく、浮上した状態で磁気ヘッドを支
持すること（リフトアップ）が検討されている。

【０００４】特公昭６３−１５６７１号公報には、電源
停止時にスピンドルモータの逆起電力を利用してアクチ
ュエータを駆動し、磁気ヘッドを磁気ディスクの非メモ
リ部に移送して着地させ、その位置でロックしてアクチ
ュエータの動きを固定し、運搬や外部からの衝撃による
アクチュエータの揺動による、磁気ヘッドおよびディス
クの損傷を防止することが提案されている。

【０００５】また、運転停止時には、磁気ヘッドを磁気
ディスクの外周側に移送し、磁気ディスクのメモリ領域
より外側の位置で、磁気ヘッドをリフタ（支承部材）に
よりリフトアップさせて待避させる方式も知られている
。

【０００６】上記の場合、待避位置でリフトアップされ
ている磁気ヘッドは、装置の駆動時にリフトダウンさせ
ることが必要となる。このとき一般には、磁気ヘッドを
アクセス駆動するボイスコイルモータを駆動させて、磁
気ヘッドをリフトダウンさせるが、ボイスコイルモータ
に流す電流が適切でないと、リフトダウン動作が行なわ
れなかったり、リフトダウン時に磁気ヘッドが磁気ディ
スクにクラッシュしたりする。

【０００７】特に、セクタサーボ方式のボイスコイルモ
ータでは、メディアに書き込まれたサーボ信号で位置・
速度を制御するため、磁気ヘッドのリフトダウン時にボ
イスコイルモータをサーボ信号で制御することは不可能
である。そこで、ボイスコイルモータに一定電流を一定
時間流してリフトダウンをさせることが考えられる。し
かしこの場合は、電流が小さい場合あるいは時間が短い
場合リフトダウンできず、逆に電流が大きすぎたり時間
が長すぎると、リフトダウンしたところから磁気ヘッド
が急激に動き、ストッパとクラッシュしたり、この振動
で磁気ディスクとクラッシュする。さらに、上記の電流
値および時間の設定は、磁気ヘッドをリフトアップして
支持するリフタや各部品の寸法のバラツキにも左右され
、また、経時変化によっても適正値が変動するため、こ
れらを満足させるのは非常に困難である。

【０００８】そこで本発明者らは先に、待避位置で記録
媒体から離間せしめ磁気ヘッドをリフトアップし支承す
る支承部材に、摺擦するようにして乗り上げた磁気ヘッ
ドないしはその支持部材を記録媒体上にリフトダウンす
るに際し、短時間のパルス信号により、間欠的に多数回
にわたって磁気ヘッドないしはその支持部材をリフトダ
ウン方向へ駆動し、支承部材と摺擦させながら、支承部
材との摩擦力に打ち勝って徐々に磁気ヘッドをリフトダ
ウンさせることを提案した（特願平２−４１７０６８号
）。この方式によれば、磁気ヘッドのクラッシュを防止
して確実に磁気ヘッドをリフトダウンすることができる
。

【０００９】しかしながら、リフトダウン時のタイミン
グ制御がオープン制御であり、徐々にリフトダウンさせ
るためのリフトダウンパルスの出力時間はカウンタ値に
よって決められ、常に一定時間出力される。そのため、
出力時間の決定に際しては、リフタ等の部品のばらつき
を考慮して十分なマージンが必要となり、リフトダウン
終了までに長時間を要する。また、仮に実際には短時間
でリフトダウン動作が終了してしまった場合、リフトダ
ウン状態となっているにもかかわらずリフトダウンパル
スを出し続けることになり、時間が無駄である。また逆
に部品や組立て精度のばらつきなどで摩擦が大きく、リ
フトダウン途中でパルス出力が終わってしまってもそれ
を検知できないという問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、磁気ヘッド
のリフトダウン処理においてクローズ制御を採用し、リ
フトダウン時における無駄な時間を失くし、全体として
リフトダウン時間を短縮し、また、製品バラツキによる
エラーの発生を防止することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドのリ
フトダウン方法は、待避位置で記録媒体から離間せしめ
て磁気ヘッドをリフトアップし支承する支承部材から、
磁気ヘッドを記録媒体上にリフトダウンする方法におい
て、磁気ヘッドを徐々にリフトダウンするとともに、磁
気ヘッドがリフトダウン状態となったことを検知してリ
フトダウン処理を終了することを特徴とする。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の実施例を説明する平面図で
あり、磁気ヘッド２５のリフトダウン時（装置の駆動時
）を示している。スピンドルモータ１１に固定された磁
気ディスク１３が回転し、この回転の空気流による浮揚
力と、弾性体から成るフレクシャ２３（磁気ヘッド支持
部材）の付勢力とのバランスによって、スライダに搭載
された浮動型の磁気ヘッド２５が微小浮上量を得ている
。フレクシャ２３はフレクシャ支持部２１ａを介してア
クチュエータ２１に取り付けられている。アクチュエー
タ２１には、ボイスコイル２７が取り付けられており、
ベースプレートに固定された磁石（図示せず）とボイス
コイルモータを形成している。ボイスコイル２７に駆動
電流を流すことにより、アクチュエータ２１は軸２９を
中心にして回動し、磁気ヘッド２５が、一点鎖線１３ａ
と１３ｂとの間のデータ領域Ａ内をアクセス駆動される
。ソレノイド３５は、スプリング３９に抗してプランジ
ャ３７を引き付け、ロックレバー３１はロック解除状態
にある。

【００１３】図２は、磁気ヘッド２５のリフトアップ時
を示す説明図である。装置の停止、停電等により磁気デ
ィスク駆動装置の電源がＯＦＦになると、慣性で回転を
続けるスピンドルモータ１１によって生じる逆起電圧が
ボイスコイル２７に印加されて電流が流れ、アクチュエ
ータ２１が図２に示した位置まで回動し、フレクシャ２
３がリフタ１５（支承部材）に乗り上げ、パーク側スト
ッパ１９に当たって停止する。このように、装置の停止
に伴なって、磁気ヘッド２５が磁気ディスク１３のパー
クエリアＢ（非データエリア）上でリフタ１５にリフト
アップされて支持される（待避状態）。

【００１４】さらに、ソレノイド３５がＯＦＦとなり、
スプリング３９によりプランジャ３７が引き出され、ロ
ックレバー３１が軸３３を中心に時計回りに回動し、ロ
ックレバー３１の係合部３１ａと、アクチュエータ２１
のフレクシャ支持部２１ａから下側に突設された係合部
とが係合して、アクチュエータ２１の回動がロックされ
る。

【００１５】本発明は図２のようにリフトアップされて
いる磁気ヘッド２５を、図１に示した状態にリフトダウ
ンさせるものであり、この実施例では、ボイスコイル２
７（ボイスコイルモータ）に流す電流と時間をソフトウ
エアで設定するとともに、磁気ヘッド２５がリフトダウ
ン状態にあるか否かを検知し、リフトダウン状態となっ
た時点でリフトダウン動作を終了し、クローズ制御によ
り短時間でスムーズかつ確実なリフトダウンを行なう。

【００１６】図３は、本発明のリフトダウン方法の実施
例の概略を示すフローチャートである。リフトダウン処
理中に、磁気ヘッド２５がリフトダウン状態にあるか否
かをチェックする。このチェックは、リフトダウン処理
のスタート時（リフトダウン動作前）とリフトダウン動
作中の２ケ所で行なう。

【００１７】通常は磁気ディスク駆動装置の停止時に磁
気ヘッド２５が移送され、リフタ１５上で支承される。 しかし、このリフトアップ処理がうまくいかなかった場
合、リフトアップ後に振動などにより磁気ヘッド２５が
リフタ１５から落下してしまった場合、磁気ディスク駆
動装置の動作中にハードウェアリセットが掛かった場合
などは、磁気ヘッド２５は磁気ディスク１３上に位置し
ている。このようにＣＳＳを行なわなければならない場
合は、リフトダウン動作の開始前にこれを検知すれば、
リフトダウン動作は省略することができる。

【００１８】また、リフトダウン動作中にリフトダウン
状態となったときはその時点でリフトダウン動作を終了
できるので、無駄なリフトダウン動作を繰り返すことな
く、次の処理に移ることができる。

【００１９】リフトダウン状態になったか否かのチェッ
クは、例えば図４に示したように、同時に実行される２
本の割込処理を利用して行なうことができる。スピンド
ルモータが定常回転状態となった後、割込１の処理をス
ピンドルモータの１回転（例えば１６．６６６ｍｓ）毎
に１回行ない、リフトダウン処理とリフトダウン状態の
チェックを行なう。

【００２０】割込２の処理では、磁気ヘッド２５から読
み込んだセクタパルスがトリガとなり、セクタパルスの
検出処理を行なう。割込み処理でのセクタパルスの検出
処理は、磁気ヘッドより読み込んだセクタパルス間隔の
時間をＣＰＵの内部タイマで測定し、定常状態のセクタ
間隔となっていれば、磁気ヘッド２５がリフトダウン状
態にあるとみなすことができ処理を終了する。例えば、
スピンドルモータの１回転が１６．６６６ｍｓで、磁気
ディスク１３の１トラックが４６のセクタに分割されて
いれば、１セクタ長は３６２μｓとなる。

【００２１】次に、より具体的なフローチャートに沿っ
て本発明の実施例をさらに詳細に説明する。図５は磁気
ヘッド２５のリフトダウンについて示す説明図（平面図
）であり、図６は図５の矢視Ｃ方向から見た説明図であ
る。 また、図７はリフトダウン処理の動作モードについて示
すタイムチャートであり、図８はその一部拡大図、図９
は、リフトダウン時におけるパルス出力について示す説
明図である。図１０はフローチャートであり、図１１〜
１３は図１０の各モードの詳細を記すフローチャートで
ある（図１０が大きすぎるため、図面を分割した）。ま
た、図１４は、リフトダウン動作について示す概略ブロ
ック図である。

【００２２】リフトダウン処理は、モード０からモード
７までで成っており、モード７の状態となった時点でリ
フトダウン処理が終了する。

【００２３】（０）モード０：このモード０と次のモー
ド１が本来のリフトダウン処理に先立って、磁気ヘッド
が既にリフトダウン状態にあるか否かをチェックするモ
ードである。何らかの事故により、図５に示すように電
源投入時に磁気ヘッド２５が磁気ディスク１３上に着地
している場合があり、この場合はそのままＣＳＳ方式に
より起動し、リフトダウン処理を省略することができる
。まず、モード０では、セクタパルスを検出する割込み
処理を許可して初期セットし、ＣＰＵの内部タイマでセ
クタパルス間隔の時間（マーク検出）の測定の開始を指
示する。

【００２４】（１）モード１：割込２においてマーク検
出を行ない、定常状態のセクタパルス間隔であれば、回
転数をチェックし、モード７に移行し、リフトダウン処
理（割込処理）を終了し、次の処理に移行する。一方、
定常のセクタパルス間隔が検出されない場合は、リフト
ダウン処理を開始する。このモード１と次のモード２で
は、磁気ヘッドのリフトダウン動作に先立って、磁気ヘ
ッドをリフトアップ方向、すなわち内周側に引き寄せる
。

【００２５】電源投入時に磁気ヘッドのリフトアップ状
態が不完全な場合（図６の２３″の位置）もある。この
ような場合にも、リフトダウン動作が同一条件で行なえ
るように、まず、磁気ヘッドを、正規の（基準となる）
リフトアップ位置（図５，図６の２３″′）までリフト
アップする。

【００２６】モード１では、磁気ヘッドが急激なリフト
アップ動作を起こして、磁気ヘッドや磁気ディスク１３
を傷付けないように、小電流をボイスコイルモータ（Ｖ
ＣＭ）に流して内周側に駆動する。この電流の強さは、
磁気ヘッドを支持するフレクシャ２３″が、リフタ１５
との摩擦力に打ち勝ってリフタ１５を乗り上げていくに
は至らない強さである。モード１ではＤ／Ａコンバータ
（ＤＡＣ）よりこのような弱電流がＶＣＭに出力され、
また、ソレノイド３５のＯＮのタイミングを決めるＣＰ
Ｕ内部タイマがセットされる。また、割込２のセクタパ
ルスの検知処理が終了していない場合、割込２をリフト
ダウン動作が開始して所定時間が経過するまで禁止する
。

【００２７】（２）モード２：大電流により一気にリフ
トアップ動作をするモードである。所定時間経過してモ
ード１終了後、タイマの割込み要求を確認し、ＤＡＣを
出力して、ＶＣＭに大電流を供給し、フレクシャ２３″
をリフタ１５に一気に乗り上げさせる。フレクシャ２３
は、図５の２３″′に達する。

【００２８】（３）モード３：ソレノイド３５を駆動し
、ロックレバー３１を回動せしめ、フレクシャ支持部２
１ａとの係合状態を解き、アクチュエータ２１のロック
を解除するモードである。

【００２９】ソレノイド３５に高電圧および低電圧が共
にＯＮされる。このとき、リフトアップ状態となってい
るので、ロックレバー３１はフレクシャ支持部２１ａか
らフリーな状態となっており、ロックレバー３１の駆動
時に不要な力が働かず、ロック状態の解除が容易である
。次段のモード４のカウンタをセットする。

【００３０】（４）モード４：ＤＡＣの電流出力をＯＦ
Ｆとし、リフトダウン動作に備えるモードである。 （５）モード５：リフトダウン動作を開始するモードで
ある。

【００３１】リフトダウン動作は、急激にＶＣＭに電流
を流すことにより磁気ヘッド２５が飛び出すことを防ぐ
ため、リフタ１５との摩擦力にフレクシャ２３が打ち勝
って、外周方向に十分に移動できるだけの大きさの電流
を、図９に示すようにごく短時間のパルスとして出力し
、徐々にリフトダウンを行なう。磁気ヘッド２５が急激
にリフトダウンすると、ストッパ４１に激突し、その振
動で磁気ディスク１３とクラッシュする。

【００３２】フレクシャ２３は、図５に示すように、２
３″′の位置からリフタ１５の斜面にさしかかり（２３
″）、ついにはリフタ１５と接触する最終点である２３
′の位置に達する。

【００３３】フレクシャ２３がリフタ１５の斜面にさし
かかると、寸法、摩擦係数等によっては、フレクシャ２
３が自ら滑り落ちるように加速する場合も想定できる。 そこで、図８（図７のＤ部拡大図）に一例を示したよう
に、外周方向への出力パルスと出力パルスとの間に微小
な逆電流を流して、この滑落を防止する。このとき逆電
流は、リフタ１５との摩擦力に打ち勝って、フレクシャ
２３が実質上逆戻りしない範囲とする。

【００３４】リフトダウン動作における一例を挙げれば
、パルス出力；Ｉ１＝０．２８Ａ，ｔ１＝５００μｓ、
逆電流；Ｉ２＝７．７ｍＡ，ｔ２＝１６ｍｓ、パルス出
力数２００回である。ソレノイド３５への高電圧の印加
をＯＦＦとする。ロックレバー３１の駆動時には大きな
電圧が必要であるが、その後はスプリング３９に抗しう
れば十分であるので、低電圧のみをソレノイドに印加し
、低消費電力化を図る。

【００３５】（６）モード６：リフトダウン動作を継続
するモードであり、リフトダウン動作のパルス出力ごと
（スピンドルモータの１回転ごと）にマーク検出し、磁
気ヘッドがリフトダウン状態にあるか否かをチェックす
る。リフトダウン状態にない時は、さらにリフトダウン
動作のためのパルス出力とマーク検出とをリフトダウン
状態となるまで繰り返す。そして、所定のパルス出力後
にもリフトダウン状態とならない場合は、パルス電流出
力をＯＦＦとし、モード７へ移行する。

【００３６】リフトダウン状態にある場合は回転数をチ
ェックし、割込２の処理を許可してモード７に移行し、
リフトダウンに関する全処理を終了する。このように上
記実施例によれば、リフトダウン処理はソフトウエア上
の制御のみであり、特別な機械的機構を必要とせず、種
々のリフタ機構に適用できる。

【００３７】また、リフトアップ、リフトダウン動作の
電流値およびタイミングをソフトウエアにて制御してい
るため、ソフトウエアの変更により電流値および時間を
自由に変えることができる。

【００３８】上記動作モードで、ＤＡＣ出力タイミング
は、ＣＰＵ内部タイマおよびソフトウエアタイマにて行
なう（図１４参照）。ＣＰＵの内部タイマは、ＣＰＵ内
のハードウエアにて時間をカウントするため、ソフトウ
エア処理を中断せずに時間カウントが可能である。セッ
トした時間となると、ＣＰＵ内部のＲＡＭのビットが立
ち、ソフトはビットをみることによって時間経過を判断
する。

【００３９】ソフトウエアタイマは、プログラム中でカ
ウントするため、プログラムがそのカウント中は中断す
るが、短い時間のカウントにおいてはハードを使用しな
いため有効な手段となる。リフトダウン時のパルス出力
は、スピンドルモータの制御ソフトを利用し、スピンド
ルモータの回転周期を基準として行なえる。ＣＰＵ内部
タイマとソフトウエアタイマとを組み合わせることによ
り、全体のタイミング的な制約が多い場合でも、問題な
く制御できる。

【００４０】さらに、リフトダウンのパルス出力毎に、
磁気ヘッドがリフトダウン状態にあるか否かをチェック
し、リフトダウン状態になった時点でリフトダウン処理
を終了できるので、モード６の時間を短縮でき、結局、
リフトダウン処理全体に要する時間を短縮できる。

【００４１】また、クローズな制御であるため、仮に１
回のリフトダウン動作、すなわちモード６終了後にリフ
トダウンが終了しなかった場合でも、システムのタイム
アウトを待たずに検知でき、エラー処理と直接結びつけ
ることが可能である。

【００４２】なお、上記の実施例は種々の変形が可能で
あり、例えば、磁気ヘッドの外周側で磁気ヘッドをリフ
トアップすることもできる。あるいはモード５において
マーク検出を行ない、磁気ヘッドがリフトダウンの状態
になった時点で、ソレノイドの高電圧をオフとするとと
もに、モード７に移行して、リフトダウン処理を終了す
ることもできる。

【００４３】また、モード１，２のリフトアップ動作を
省略することもできる。さらに、図１０〜１３に示した
フローチャート以外のリフトダウン処理を実施してもよ
い。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、リフタ上の磁気ヘッド
を徐々にリフトダウンさせるに際し、リフトダウン状態
か否かを検知しながらリフトダウン動作を行なうことに
より、リフタ等の部品のばらつきを考慮して十分なマー
ジンを取った場合でも、短い時間でリフトダウン処理を
終了することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する平面図であり、磁気
ヘッドのリフトダウン時（装置駆動時）を示している。

【図２】本発明の実施例を示す説明図であり、磁気ヘッ
ドのリフトアップ時を示している。

【図３】本発明のリフトダウン方法の実施例の概略を示
すフローチャートである。

【図４】割込１および割込２の処理の関係を示す説明図
である。

【図５】リフトダウン（リフトアップ）動作を示す説明
図である。

【図６】図５の矢印Ｃ方向から見た説明図である。

【図７】リフトダウンの動作モードについて示すタイム
チャートである。

【図８】図７のＤ部拡大図（概略図）である。

【図９】リフトダウン時におけるパルス出力について示
す説明図である。

【図１０】リフトダウンの動作モードについて示すフロ
ーチャートである。

【図１１】図１０のモード０〜１の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図１２】図１０のモード２〜４の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図１３】図１０のモード５〜６の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図１４】リフトダウン動作について示す概略ブロック
図である。

【符号の説明】

１１　　スピンドルモータ １３　　磁気ディスク １５　　リフタ １９　　リフト側ストッパ ２１　　アクチュエータ ２１ａ　　フレクシャ支持部 ２３，２３′，２３″，２３″′　　フレクシャ２５，
２５′，２５″′　　磁気ヘッド２７　　ボイスコイル ３１　　ロックレバー ３１ａ　　係合部 ３３　　回動軸 ３５　　ソレノイド ３７　　プランジャ ３９　　スプリング ４１　　ストッパ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　待避位置で記録媒体から離間せしめて
   磁気ヘッドをリフトアップし支承する支承部材から、磁
   気ヘッドを記録媒体上にリフトダウンする方法において
   、磁気ヘッドを徐々にリフトダウンするとともに、磁気
   ヘッドがリフトダウン状態となったことを検知してリフ
   トダウン処理を終了することを特徴とする磁気ヘッドの
   リフトダウン方法。
2. 【請求項２】　　支承部材と磁気ヘッドまたはその支持
   部材と摺擦させながら支承部材との摩擦力に打ち勝って
   徐々に磁気ヘッドをリフトダウンさせる請求項１に記載
   の磁気ヘッドのリフトダウン方法。
3. 【請求項３】　　短時間のパルス信号により、間欠的に
   多数回にわたって磁気ヘッドないしはその支持部材をリ
   フトダウン方向に駆動し、徐々に磁気ヘッドをリフトダ
   ウンさせる請求項１または２に記載の磁気ヘッドのリフ
   トダウン方法。
4. 【請求項４】　　上記短時間のパルス信号間に、支承部
   材との摩擦力に打ち勝って磁気ヘッドがリフトアップ方
   向へ実質上移動しない範囲で、磁気ヘッドないしはその
   支持部材にリフトアップ方向への力を与える請求項３に
   記載の磁気ヘッドのリフトダウン方法。
5. 【請求項５】　　リフトダウン動作の開始前およびリフ
   トダウン動作中に、磁気ヘッドがリフトダウン状態か否
   かを検知する請求項１〜４のいずれか一項に記載のリフ
   トダウン方法。
6. 【請求項６】　　回転する磁気ディスクのセクタパルス
   間隔を磁気ヘッドにより検知し、磁気ヘッドがリフトダ
   ウン状態であることを検出する請求項１〜５のいずれか
   一項に記載の磁気ヘッドのリフトダウン方法。