JPH0652614B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、例えばマイクロフロッピーディスクのように
スピンドル挿入穴と駆動ピン挿入穴とを有するディスク
を使用してデータの記録又は再生を行うためのディスク
装置に関する。

［従来技術］ 最近、センタースピンドルの他に、駆動ピンを設けてフ
レキシブル磁気ディスクを駆動する装置が発明された。
この種の装置によれば、磁気ディスクの小型化が可能に
なる。ところで、この装置においては、センタースピン
ドルと駆動ピンとの両方をディスクに対して同時に位置
決めすることは実質的に不可能であり、センタースピン
ドルのディスクに対する係合が成立した後に、駆動ピン
がディスクに対して係合する。従って、迅速なデータの
書き込み、読み出しが困難になる。

［発明の目的］ そこで、本発明の目的は、書き込み（記録）又は読み出
し（再生）を迅速に行うことが可能であると共に節電を
図ることが可能なディスク装置を提供することにある。

［発明の構成］ 上記目的を達成するための本発明は、スピンドル挿入穴
と駆動ピン挿入穴とが設けられているディスクを使用し
てデータの記録又は再生を行う装置であり、前記スピン
ドル挿入穴に挿入されるスピンドルと前記駆動ピン挿入
穴に挿入される駆動ピンとを備えた回転体と、前記ディ
スクを回転するために前記回転体を駆動するモータと、
記録又は再生用ヘッドと、この装置の電源端子と、前記
電源端子と前記モータとの間に設けられたスイッチと、
前記電源端子を介して電力供給が開始されたことを検出
する電源オン検出回路と、前記回転体の上に前記ディス
クが挿入されたことを検出するディスク挿入検出回路
と、前記電源オン検出回路から電源オン検出信号が得ら
れる以前に前記ディスクが前記回転体の上に挿入されて
いる状態において、前記電源オン検出回路から電源オン
検出信号が得られた時に、前記モータをオン駆動するよ
うに前記スイッチをオン制御し、少なくとも前記駆動ピ
ンを前記駆動ピン挿入穴に挿入させるために必要な時間
は前記スイッチのオン制御を継続し、また、前記電源オ
ン検出回路から電源オン検出信号が得られている状態に
おいて前記ディスク挿入検出回路からディスク挿入検出
信号が得られた時に、前記モータをオン駆動するように
前記スイッチをオン制御し、少なくとも前記駆動ピンを
前記駆動ピン挿入穴に挿入させるために必要な時間は前
記スイッチのオン制御を継続するスイッチ制御回路とを
備えたディスク装置に係わるものである。

［発明の作用効果］ 本発明は次の作用効果を有する。

(イ)ディスク挿入状態おいて電源オン検出信号が発生す
ると、これに応答してスイッチがオンになってディスク
が回転する。従って、電源オン時にディスクとスピンド
ル及び駆動ピンとの係合を成立させることが可能にな
り、その後の記録又は再生を迅速に開始することができ
る。

(ロ)電源オン状態においてディスクが挿入されると、デ
ィスクが回転する。従って、ディスク挿入時にディスク
とスピンドル及び駆動ピンとの係合を成立させることが
可能になり、その後の記録又は再生を迅速に開始するこ
とができる。

［実施例］ 次に、第１図〜第９図を参照して本発明の実施例に係わ
る磁気ディスク装置及びこの装置で使用する磁気ディス
クカートリッジについて述べる。

第１図〜第４図はディスクカートリッジ(1)を示す。こ
のカートリッジ(1)は、一般にマイクロフロッピーディ
スクと呼ばれているものであり、直径８６mmの記録媒体
デイスク(2)を剛性を有する合成樹脂ケース(3)に収容す
ることにより構成されている。ケース(3)の表面(4)と裏
面(5)との両方にヘツド挿入用開口(6)(7)が設けられ、
非使用時にはこの開口(6)(7)はスライド式のシヤツタ
(8)によつて閉じられている。シヤツタ(8)は第１図で右
方向にバネ（図示せず）によつて偏倚されており、使用
時にはこの偏倚力に抗して左に移動される。なお、シヤ
ツタ(8)の開放はケース(3)の凹部(9)に開放部材（図示
せず）を配置し、これでシヤツタ(8)の側面を押圧する
ことによつてなす。この実施例のデイスクカートリツジ
(1)のデイスク(2)は磁気シート(2a)とこの中央に装着さ
れた磁性体金属円板から成るハブ(2b)とから成る。デイ
スク(2)はクランパで押圧して回転させるものではない
ので、ケース(3)の裏面(5)にのみ回転駆動用の開口(10)
が設けられ、ここからハブ(2b)が露出されている。この
ハブ(2b)にはスピンドル挿入用穴(2c)と駆動ピン挿入用
穴(2d)とが設けられている。

第５図はデイスクカートリツジ(1)を使用して記録又は
再生を行う時にデイスク(2)に係合させる回転体(11)の
平面図であり、第６図は回転体(11)にデイスク(2)を係
合させた状態を示す拡大断面図である。回転体(11)は中
央にスピンドル(12)及び駆動ピン(13)を有し、更にデイ
スク(2)の中央の金属製ハブ(2b)を吸着するための永久
磁石(14)を有する。なお、駆動ピン(13)と穴(2d)との係
合を容易に達成するために、駆動ピン(13)は板バネ(15)
によつて支持され、その軸方向に変位自在である。

回転体(11)に対してデイスク(2)を係合させる時には、
ケース(3)を伴なつてデイスク(2)を回転体(11)の上に挿
入する。この時、勿論、デイスク(2)のスピンドル挿入
穴(2c)が回転体(11)のスピンドル(12)に一致するように
位置決めする。この結果、スピンドル(12)の穴(2c)に対
する係合は成立する。しかし、駆動ピン(13)と穴(2d)と
は必ずしも一致せず、不一致の場合には駆動ピン(13)の
上にハブ(2b)が乗り、駆動ピン(13)はバネ(15)に抗して
押し下げられる。しかる後、回転体(11)を回転すると、
駆動ピン(13)と穴(2d)との位置関係が変化し、ついに駆
動ピン(13)と穴(2d)との位置が一致し、バネ(15)の上方
向の偏倚力によつて駆動ピン(13)が穴(2d)に入り込み、
回転体(11)とデイスク(2)との完全な係合が成立する。
このように、デイスク(2)と回転体(11)とを係合させる
ために一定の時間が必要になり、記録再生に先だつてモ
ータオン信号を発生させて回転体(11)を回転させる場合
には、係合に必要な時間だけ記録再生の開始が遅れる。
また、一且デイスク(2)回転体(11)に係合させても、電
源オフ時、又は電源オフ期間中における振動等によつて
デイスク(2)と回転体(11)との係合関係が不完全になる
おそれがある。

第７図は上述の如き問題を解決した磁気デイスク装置を
示す。所定位置に装填されたカートリツジ(1)のケース
(3)内のデイスク(2)を回転するための回転体(11)は、第
５図及び第６図に示す如く構成され、デイスク回転用の
アウターロータ型モータ(16)に直結されている。(17)(1
8)は磁気ヘツドであり、キヤリツジ(19)に取付けられ、
デイスク(2)の半径方向に移動自在に案内されている。
(20)はヘツド移動用ステツピングモータであり、α巻き
スチールベルトから成る回転−直線運動変換機構（図示
せず）を介してキヤリツジ(19)を駆動するものである。
この実施例では、ステツピングモータ(20)は第１相巻
線、第２相巻線、第３相巻線、第４相巻線を有する４相
構成のステツピングモータであり、制御回路(21)により
１相励磁方式で駆動される。但し、電源オン時にヘツド
(17)(18)をデイスク(2)のトラツク零に確実に位置決め
するために、電源オン検出に応答して第１相巻線を励磁
すると共に、残りの第２〜第４相巻線の少なくとも１つ
を励磁する。これにより、第１相巻線励磁時に回転子が
第２相巻線に対応した位置に安定することを阻止出来
る。

装置の直流電源端子(22)とモータ(16)との間にはスイツ
チ素子としてのトランジスタ(23)とモータ制御駆動回路
(24)とが設けられている。従つて、トランジスタ(23)が
オンの期間のみモータ(16)が回転する。

(25)はデイスク(2)の回転検出器であり、デイスク(2)及
び回転体(11)と共に回転するアウターロータ型モータ(1
6)のロータ(26)の表面に貼に付けられた光反射インデツ
クス即ち指標(27)を検出するためのＬＥＤから成る発光
素子(28)とフオトトランジスタから成る受光素子(29)と
を具備し、デイスク(2)の回転角度位置及び回転速度を
検出する。なお、回転体(11)の駆動ピン(13)と光反射指
標(27)とは一定の角度位置関係を有するので、指標(27)
の検出に基づいて駆動ピン挿入穴(2d)の位置を知ること
が出来る。発光素子(28)は、節電を図るためにスイツチ
ング・トランジスタ(23)の後段に接続され、モータ(16)
に同期して駆動される。回転検出器(25)の受光素子(29)
に接続された波形整形回路(30)は、指標(27)の検出に応
じたパルスを送出する。このパルスの位置によりデイス
ク(2)上の駆動ピン挿入穴(2d)の位置を知ることが出
来、このパルスの相互間隔によつて回転速度を知ること
が出来る。

波形整形回路(30)の出力に結合されたレデイ検出回路(3
1)は、記録又は再生の準備が完了したことを検出する回
路であり、モータ(16)が回転を開始してから所定時間が
経過し、且つモータ(16)の回転速度が定常回転速度の９
０％以上になつたことに基づいて高レベルのレデイ検出
信号を出力する。

電源端子(22)に接続された電源オン検出回路(32)は、電
源端子(22)に電力が供給され、電源電圧が一定値（例え
ば正常電圧の９０％）になつたことを電圧コンパレータ
によつて検出し、高レベルの電源オン信号を送出するも
のである。

(33)はデイスク挿入検出回路であり、カートリッジ(1)
の挿入路に配された発光素子(34)と受光素子(35)とから
成るフオトカプラーに基づいて、カートリツジ(1)が回
転体(11)上に挿入されているか否かを検出し、高レベル
のデイスク挿入検出信号を発生する。

電源オン検出回路(32)とデイスク挿入検出回路(33)との
出力に基づいてスイツチング・トランジスタ(23)を制御
するために、タイマ(36)、ＡＮＤゲート(37)、エツジト
リガ回路(38)、ＯＲゲート(39)、入力信号の前縁（立上
り）でトリガする回路を内蔵したＲＳフリツプフロツプ
(40)、ＯＲゲート(41)、オープンコレクタ型のＮＡＮＤ
ゲート(42)が設けられている。これ等を第８図及び第９
図を参照して更に詳しく説明すると、タイマ(36)は電源
オン検出回路(32)に接続され、第８図(A)のｔ_１時点で
発生する電源オン検出信号に応答して一定時間（約１２
ｍｓ）のみ第８図(B)に示す如く低レベル出力を発生す
る。このタイマ(36)のｔ_１〜ｔ_２の低レベル期間は、１
相励磁方式のステツピングモータ(20)を電源オン検出信
号に基づいて多相励磁し、トラツク零位置を確実に得る
期間に対応している。ＡＮＤゲート(37)は、タイマ(36)
の出力と電源オン検出回路(32)の出力とを入力とし、タ
イマ(36)の出力が高レベルになつた時点で電源オン検出
信号を通過させる。従つて、第８図のｔ_２時点でＡＮＤ
ゲート(37)の出力が高レベルになる。エツジトリガ回路
(38)はＡＮＤゲート(37)の出力を入力とし、ＡＮＤゲー
ト(37)の出力がｔ_２時点で高レベルに立上ることに応答
して第８図(C)の高レベルのトリガ信号を出力する。Ｏ
Ｒゲート(39)はエツジトリガ回路(38)の出力とデイスク
挿入検出回路(33)の出力とを入力とし、いずれの信号も
通過させる。ＲＳフリツプフロツプ(40)のセツト端子Ｓ
はＯＲゲート(39)の出力に接続され、リセツト端子Ｒは
レデイ検出回路(31)の出力に接続されている。従つて、
第８図のｔ_２時点で電源オンに基づいて発生するエツジ
トリガ信号によりセツトされて第８図(F)に示す如くＱ
出力端子から高レベル出力が送出され、ｔ_３時点のレデ
イ検出信号に応答してリセツトされる。また、第９図に
示す如く電源オン状態においてｔ_７時点でデイスク挿入
検出信号が発生すると、この前縁でフリツプフロツプ(4
0)がセツトされる。

ＯＲゲート(41)の一方の入力端子はフリツプフロツプ(4
0)のＱ出力端子に接続され、他方の入力端子はモータオ
ン信号供給回路(43)に接続されている。モータオン信号
供給回路は、一般にフロツピーデイスクコントローラと
呼ばれる外部装置からモータ(16)をオンにする命令を発
生する回路で、例えば、第８図(G)のｔ_４〜ｔ_６期間、
又は第９図(G)のｔ_９〜ｔ₁₁期間に高レベルのモータオ
ン信号を発生する。

ＯＲゲート(41)は、フリツプフロツプ(40)の高レベル出
力と、モータオン信号供給回路(43)のモータオン信号と
のいずれも通過させ、この出力を次段のＮＡＮＤゲート
(42)の一方の入力に与える。ＮＡＮＤゲート(42)のもう
一方の入力はデイスク挿入検出回路(33)に接続されてい
るので、デイスク挿入検出回路信号が発生している時の
み前段のＯＲゲート(41)の高レベル出力を通過させる。
ＮＡＮＤゲート(42)の出力端子はトランジスタ(23)のベ
ースに接続されている。ＮＡＮＤゲート(42)はデイスク
挿入検出回路(33)から高レベルのデイスク挿入検出信号
が発生している期間において、フリツプフロツプ(40)又
はモータオン信号供給回路(43)から高レベルの出力が発
生している期間のみ低レベル(L)出力状態となる。従つ
て、スイツチング・トランジスタ(23)は、第８図及び第
９図の(H)に示す如く、ｔ_２〜ｔ_３、ｔ_４〜ｔ_６、ｔ_７
〜ｔ_８、ｔ_９〜ｔ₁₁期間のみでオンになり、この期間の
みでモータ(16)が駆動され、且つ発光素子(28)に給電さ
れる。

次に、本装置の動作について述べる。デイスク(2)が回
転体(11)の上に挿入されている状態で電源端子(22)に電
力が供給されると、第８図(A)に示す電源オン検出信号
に応答してフリツプフロツプ(40)がセツトされ、トラン
ジスタ(23)がオンになり、モータ(16)が駆動される。こ
の結果、回転体(11)も回転し、駆動ピン(13)と穴(2d)と
の係合が成立する。デイスク(2)の回転数が上昇し、ｔ
_３時点でレデイ検出信号が発生すると、フリツプフロツ
プ(40)がリセツトされるため、トランジスタ(23)がオフ
になり、モータ(16)の回転が停止し且つ発光素子(28)の
電流が遮断される。このため、消費電力が低減する。な
お、回転体(11)をレデイ検出信号が発生するまで回転さ
せれば、デイスク(2)と回転体(11)との完全な係合状態
が得られる。

しかる後、第８図のｔ_４時点でモータオン信号が発生す
ると、トランジスタ(23)が再びオンになり、モータ(16)
の回転及び発光素子(28)の発光が開始する。ｔ_４時点で
モータ(16)が回転しても、デイスク(2)と回転体(11)と
の係合は、ｔ_２〜ｔ_３期間で予め行われているので、両
者の係合動作は実質的に行われず、デイスク(2)が直ち
に回転を開始する。従つて、迅速に記録又は再生可能状
態（レデイ状態）が得られる。

本装置において、デイスク(2)を回転体(11)上から離間
させると、デイスク挿入検出回路(33)の出力が低レベル
となり、ＮＡＮＤゲート(42)の出力は、モータオン信号
の有無に関係なく、高レベルとなり、トランジスタ(23)
がオフになる。この結果、モータ(16)及び発光素子(28)
に対する電源回路が遮断され、節電がなされる。

第９図に示す如く、電源オン状態において、ｔ_７時点で
デイスク(2)を挿入すると、デイスク挿入検出信号が発
生し、フリツプフロツプ(40)がセツトされる。この結
果、トランジスタ(23)がオンになり、モータ(16)の回転
及び発光素子(28)の発光が開始する。

そして、レデイ検出信号が発生するｔ_８時点までモータ
(16)が回転する。この結果、デイスク(2)と回転体(11)
との係合が成立する。ｔ_８時点でフリツプフロツプ(40)
がリセツトされると、トランジスタ(23)がオフになり、
モータ(16)及び発光素子(28)に対する給電が停止し、節
電状態となる。しかる後、ｔ_９時点でモータオン信号が
発生すると、及びモータ(16)及び発光素子(28)に対する
給電が開始する。回転体(11)とデイスク(2)との係合
は、ｔ_７〜ｔ_８期間に既に成立しているので、迅速に記
録再生可能なデイスク回転状態が得られる。そして、ｔ
₁₀時点でレデイ検出信号が発生すれば、記録再生可能状
態になる。

上述から明らかな如く、本実施例の装置には次の利点が
ある。

(A)モータオン信号に基づく駆動とは別に、電源オン検
出信号とデイスク挿入検出信号とでデイスク回転用モー
タ(16)を回転するので、デイスク(2)と回転体(11)との
係合を予め成立させておくことが可能になり、記録再生
を迅速に開始させることが出来る。

(B)電源オン検出信号及びデイスク挿入検出信号による
モータ(16)の回転を継続させないで、レデイ検出信号発
生に同期して遮断しているので、電力消費の増大を抑え
ることが出来る。

(C)発光素子(28)に対する電力供給をモータ(16)と同様
に制御するので、節電効果が大になる。

(D)タイマ(36)を設け、電源オン検出信号によるフリツ
プフロツプ(40)のセツトを遅延させているので、電源オ
ン時のステツピングモータ(20)の駆動とデイスク回転用
モータ(16)の駆動とに時間差を与えることが出来、電源
端子(22)に接続される電源回路の容量を小さくすること
が出来る。なお、ステツピングモータ(20)も電源端子(2
2)から供給される電力で駆動される。

〔変形例〕

本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形例が可能なものである。

(a)デイスク挿入検出回路(23)の出力をＯＲゲート(39)
に入力させるラインを省き、フリツプフロツプ(40)をエ
ツジトリガ回路(38)の出力のみでセツトするようにして
もよい。

(b)モータオン信号をｔ_２〜ｔ_３、ｔ_７〜ｔ_８期間に発
生させても差支えない。

(c)デイスク回転検出器(25)を磁石と磁電変換素子との
組み合せで構成してもよい。この場合には、磁電変換回
路の電源をスイツチ(23)でオンオフするように構成す
る。

(d)デイスク挿入検出を光電方式とせず、マイクロスイ
ツチ等で検出するようにしてもよい。

(e)フリツプフロツプ(40)をレデイ検出回路(31)の出力
でリセツトせずに、独立にデイスク回転検出に基づいて
リセツト信号を形成し、これによつてリセツトするよう
にしてもよい。また、フリツプフロツプ(40)のセツト信
号で計時を開始するタイマを設け、このタイマが一定時
間（例えば４２０ｍｓ）に達した時にフリツプフロツプ
(40)のリセツト信号を発生するようにしてもよい。

(f)この実施例では、デイスク回転体(11)に対向するク
ランプ部材が設けられていないが、クランプ部材を使用
する装置にも適用可能である。

(g)磁気デイスク(2)にインデツクス（指標）ホールを有
し、このインデツクスホールで回転位置及び速度を検出
する装置にも適用可能である。

(h)電源の容量が大きい場合又はステツピングモータ(2
0)を電源オン時に駆動することが不要の場合には、第８
図でｔ_１〜ｔ_２の遅延を与えないで、フリツプフロツプ
(40)をセツトしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の実施例に係わる磁気デイスク
装置を説明するためのものであり、第１図は磁気デイス
クカートリツジの平面図、第２図は第１図のカートリツ
ジの底面図、第３図は第１図のカートリツジのシヤツタ
を開けた状態を示す平面図、第４図は第１図のカートリ
ツジの正面図、第５図はデイスク装置の回転体を示す平
面図、第６図は回転体とデイスクとの係合状態を示す拡
大断面図、第７図はデイスク装置を示すブロツク図、第
８図及び第９図は第７図の(A)〜(G)点の状態を示す波形
図である。 (1)……カートリツジ、(2)……磁気デイスク、(2b)……
ハブ、(2c)(2d)……穴、(3)……ケース、(11)……回転
体、(12)……スピンドル、(13)……駆動ピン、(14)……
磁石、(16)……デイスク回転用モータ、(17)(18)……磁
気ヘツド、(19)……キヤリツジ、(20)……ステツピング
モータ、(22)……電源端子、(23)……スイツチング・ト
ランジスタ、(25)……回転検出器、(28)……発光素子、
(31)……レデイ検出回路、(32)……電源オン検出回路、
(33)……デイスク挿入検出回路、(40)……ＲＳフリツプ
フロツプ、(43)……モータオン信号供給回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平木 和裕 東京都武蔵野市中町３丁目７番３号 テイ アック株式会社内 (72)発明者 森田 努 東京都武蔵野市中町３丁目７番３号 テイ アック株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スピンドル挿入穴と駆動ピン挿入穴とが設
   けられているディスクを使用してデータの記録又は再生
   を行う装置であり、 前記スピンドル挿入穴に挿入されるスピンドルと前記駆
   動ピン挿入穴に挿入される駆動ピンとを備えた回転体
   と、 前記ディスクを回転するために前記回転体を駆動するモ
   ータと、 記録又は再生用ヘッドと、 この装置の電源端子と、 前記電源端子と前記モータとの間に設けられたスイッチ
   と、 前記電源端子を介して電力供給が開始されたことを検出
   する電源オン検出回路と、 前記回転体の上に前記ディスクが挿入されたことを検出
   するディスク挿入検出回路と、 前記電源オン検出回路から電源オン検出信号が得られる
   以前に前記ディスクが前記回転体の上に挿入されている
   状態において、前記電源オン検出回路から電源オン検出
   信号が得られた時に、前記モータをオン駆動するように
   前記スイッチをオン制御し、少なくとも前記駆動ピンを
   前記駆動ピン挿入穴に挿入させるために必要な時間は前
   記スイッチのオン制御を継続し、また前記電源オン検出
   回路から電源オン検出信号が得られている状態において
   前記ディスク挿入検出回路からディスク挿入検出信号が
   得られた時に、前記モータをオン駆動するように前記ス
   イッチをオン制御し、少なくとも前記駆動ピンを前記駆
   動ピン挿入穴に挿入させるために必要な時間は前記スイ
   ッチのオン制御を継続するスイッチ制御回路と を備えたディスク装置。