JPH11273238A

JPH11273238A - ディスクドライブ装置

Info

Publication number: JPH11273238A
Application number: JP6911398A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Tomita; 保士富田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】大容量ＦＤを回転するためには、高起動トル
ク、高速回転が必要とされるが、両方向通電のみ、ある
いは片方向通電のみでは、それらを達成することができ
なかった。【解決手段】システムコントローラ２７は、ＦＧ５０
からのＦ−Ｖ（frequency to voltage）信号にしたがっ
た回転速度検出信号によってモータドライバ３１のスイ
ッチング制御を行って、スピンドルモータ３の目標回転
速度を第１の回転速度、この第１の回転速度よりも高速
の第２の回転速度に切り換え制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロッピーディス
クのような記録ディスクをスピンドルモータで回転し、
情報信号の書き込み／読み出しを行うディスクドライブ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスク状磁気記録媒体の一種と
して例えばフロッピーディスク（Floppy Disk ：ＦＤ）
が提案されている。フロッピーディスクは、薄い円板状
のディスク基板上に磁性層による記録層が被着されるこ
とにより構成されている。このフロッピーディスクは、
カートリッジ内に回転可能に収納され、このカートリッ
ジに収納されたままの状態で使用される。また、このよ
うなフロッピーディスクを記録媒体として情報信号の記
録／再生を行うフロッピーディスクドライブ装置（ＦＤ
Ｄ）が提案されている。

【０００３】上記ＦＤＤのようなディスクドライブ装置
において、フロッピーディスクは、中央部分の金属製の
ハブ部をディスクテーブルにより保持されて、このディ
スクテーブルとともにスピンドルモータにより回転操作
される。

【０００４】ＦＤＤは、例えばノート型パーソナルコン
ピュータ装置等に内蔵されるために薄型化が図られてい
る。このため、必然的に上記スピンドルモータも扁平薄
型構造とされる。上記スピンドルモータとしては、一般
的に三相２極巻線のブラシレスＤＣモータが用いられて
いる。

【０００５】また、近年、上記フロッピーディスクの大
容量化が注目されるようになってきた。パーソナルコン
ピュータやワードプロセッサ等で使用している通常のフ
ロッピーディスクは、一般的に大きさが3.5インチであ
り、記録容量は多くても数ＭＢ程であるが、大きさを同
じにしながらも、もっと大容量、例えば数十〜数百ＭＢ
を超えるような大容量フロッピーディスクが考えられる
ようになってきた。

【０００６】ところで、この大容量フロッピーディスク
用のディスクドライブ装置を市場に提供することを考え
るとき、当然、上記通常のフロッピーディスクとの互換
性を考慮するのがユーザのためには必要である。そこ
で、ディスクドライブ装置としては、通常のフローピー
ディスクに情報信号を書き込み／読み出すために必要と
される回転数、例えば３００rpmから、大容量フロッピ
ーディスクに情報信号を書き込み／読み出すために必要
とされ回転数、例えば３６００rpmを安定して、適切な
トルクで、かつ低消費電力で生み出すスピンドルモータ
を備えることが求められる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的にス
ピンドルモータのコイルへの通電方法としては、コイル
への通電方向を両方向とする両方向（バイポーラ）通電
と、片方向とする片方向（ユニポーラ）通電があり、３
００rpmのような低速回転のときにはバイポーラ通電
を、３６００rpmのような高速回転のときにはユニポー
ラ通電を行うのが一般的であった。

【０００８】両方向通電は、低消費電力により上記モー
タを駆動することができるので効率が良いが、起動トル
クを大きくしようとすると高速での回転ができなかっ
た。もちろん、電圧を上げれば高速回転は可能である
が、モータ用の電源電圧としては５Ｖという条件がある
ために不可能である。

【０００９】これに対して、片方向通電はコイル抵抗値
を小さくして電流を多く流すことにより、高回転、高ト
ルクが得られる。しかし、モータ駆動装置用のＩＣには
電流制限があるので、起動トルクは小さくなる。また、
消費電力が大きく効率が悪くなる。

【００１０】特に、大容量ＦＤを回転するためには、高
起動トルク、高速回転が必要とされるが、上記両方向通
電のみ、あるいは片方向通電のみでは、それらを達成す
ることができなかった。

【００１１】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、起動時に負荷がかかってもスピンドルモータを
起動でき、高速回転させることもでき、かつ起動消費電
力を低く抑えることができるディスクドライブ装置の提
供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、記録ディスクをスピンドルモータで回転
し、情報信号の書き込み／読み出しを行うディスクドラ
イブ装置において、上記記録ディスクを装着した後、上
記スピンドルモータの目標回転速度を第１の回転速度と
して上記記録ディスクのチャッキングを行い、次に上記
目標回転速度を第１の回転速度よりも高速の第２の回転
速度に切り換え制御する制御手段を備え、上記スピンド
ルモータのモータコイルへの通電方法を両方向通電とし
て上記第１の回転速度とした後、この両方向通電で有効
に駆動できる回転数の上限となる第３の回転速度に達し
た時点で、モータコイルへの通電方法を片方向通電に切
り換えてから上記第２の回転速度とすることを特徴とす
る。

【００１３】ここで、上記制御手段は、上記スピンドル
モータの回転速度を検出する速度検出手段からの速度検
出信号に応じて上記モータコイルへの通電方法を切り換
える。また、上記制御手段は、上記スピンドルモータの
目標回転速度が上記第１の回転速度に達した後、上記第
２の回転速度に達する途中の上記第３の回転速度で上記
モータコイルへの通電方法を両方向通電から片方向通電
に切り換える。

【００１４】また、上記ディスクドライブ装置は、上記
記録ディスクとして第１の種類の記録ディスク又はこの
第１の種類の記録ディスクよりも高密度の情報信号の記
録が行える第２の種類の記録ディスクを対象とし、上記
制御手段は、ディスクテーブルに上記第１の種類の記録
ディスクが装着されたときには、このディスクテーブル
の回転開始後、このディスクテーブルの回転速度を第１
の回転速度としてチャッキングを行い、次にこのディス
クテーブルの回転速度を第２の回転速度として上記第１
の種類の記録ディスクのセンタリングを行い、その後に
このディスクテーブルの回転速度を第１の回転速度とし
てこの第１の種類の記録ディスクに対する情報信号の書
き込み／読み出しを可能とし、上記ディスクテーブルに
上記第２の種類の記録ディスクが装着されたときには、
このディスクテーブルの回転開始後、回転速度を第１の
回転速度としてチャッキングを行い、次にこのディスク
テーブルの回転速度を第２の回転速度として上記第２の
種類の記録ディスクに対する情報信号の書き込み又は読
み出しを可能とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、ス
ピンドルモータを駆動し、選択的に装着された記録容量
の異なる二つのフロッピーディスク（ＦＤ）を回転し
て、情報信号を記録／再生するディスクドライブ装置で
ある。

【００１６】ここで、二つのＦＤとは、従来から使用さ
れている、記録容量が例えば数ＭＢ程度の第１のＦＤ
と、この第１のＦＤよりも高密度の記録が行える第２の
ＦＤであり、共に大きさは3.5インチである。これら二
つのＦＤは、上記ディスクドライブ装置において選択的
に用いられる。これら二つのＦＤの詳細については後述
する。

【００１７】本実施の形態となるディスクドライブ装置
は、図１に示すように、モータドライバ３１と、このモ
ータドライバ３１によって駆動されるスピンドルモータ
３と、スピンドルモータ３の回転数を周波数発電により
検出する周波数発電機（ＦＧ）５０と、このＦＧ５０か
らのＦ−Ｖ（frequency to voltage）信号にしたがった
回転速度検出信号によってモータドライバ３１のスイッ
チング制御を行って、スピンドルモータ３の目標回転速
度を第１の回転速度、この第１の回転速度よりも高速の
第２の回転速度に切り換え制御するシステムコントロー
ラ２７とを備えて成る。

【００１８】また、システムコントローラ２７には、後
述するディスクイン検出スイッチ２８、ライトプロテク
ト検出スイッチ２９及び各ディスク容量検出スイッチ３
０ａ，３０ｂが接続される。システムコントローラ２７
は、それらからの各検出信号に基づいて、上記二つのＦ
Ｄのいずれかに適するように、モータドライバ３１を介
して、スピンドルモータ３の回転速度を制御する。ま
た、システムコントローラ２７には例えばＦＤ１０１を
挟んで上下に配された上側磁気ヘッド３２ａと下側磁気
ヘッド３２ｂも接続され、各磁気ヘッド３２ａ及びｂの
位置及び動作を制御する。

【００１９】モータドライバ３１は、図２に示すよう
に、システムコントローラ２７に直接接続されるスイッ
チング制御回路７０と、このスイッチング制御回路７０
によってスイッチングが制御される電源側パワートラン
ジスタ７１，７２及び７３と、接地側パワートランジス
タ７４，７５及び７６と、電源側パワートランジスタ７
７とを備えて成る。

【００２０】このモータドライバ３１が駆動するスピン
ドルモータ３本体は、三相ブラシレスモータで、基端ｘ
で接続されたＵ相，Ｖ相及びＷ相のモータコイルを有し
ている。

【００２１】電源側パワートランジスタ７１，７２及び
７３は、コレクタ電極を電源電位Ｖccに、エミッタ電極
をそれぞれＵ相，Ｖ相及びＷ相のモータコイルの他端側
に接続しているＮＰＮトランジスタである。

【００２２】また、接地側パワートランジスタ７４，７
５及び７６は、コレクタ電極をそれぞれＵ相，Ｖ相及び
Ｗ相のモータコイルの他端側に接続し、エミッタ電極を
接地したＮＰＮトランジスタである。

【００２３】また、電源側パワートランジスタ７７は、
エミッタ電極を電源電位Ｖccに、コレクタ電極を上記Ｕ
相，Ｖ相及びＷ相のモータコイルの基端ｘに接続したＰ
ＮＰトランジスタである。

【００２４】各パワートランジスタ７１，７２，７３，
７４，７５，７６及び７７のベース電極は、スイッチン
グ制御回路７０に接続されている。

【００２５】このように構成されたモータドライバ３１
は、ＦＧ５０からの回転速度検出信号に基づいたシステ
ムコントローラ２７の制御により、スイッチング制御回
路７０でのスイッチングが制御される。つまり、各パワ
ートランジスタ７１，７２，７３，７４，７５，７６及
び７７のオンオフが制御されて、スピンドルモータ３を
駆動する。

【００２６】例えば、モータコイルへの通電方法が両方
向（バイポーラ）通電であるとき、スイッチング制御回
路７０は、電源側パワートランジスタ７１と接地側パワ
ートランジスタ７５のベース電極にベース電流を流して
これらトランジスタ７１及び７５をオンとし、モータコ
イルＵ相からＶ相に電機子電流を流して例えばＳ極を発
生させ、例えば界磁（ロータ）のＮ極を引き寄せる。次
に、電源側パワートランジスタ７２と接地側パワートラ
ンジスタ７６をオンとし、Ｖ相からＷ相に電機子電流を
流して一方の極を発生させ、上記界磁の他方の極を引き
寄せる。さらに次に、電源側パワートランジスタ７３と
接地側パラートランジスタ７４をオンにして、Ｗ相から
Ｕ相に電機子電流を流して、上記界磁を回転させる。こ
こで、各相には各パワートランジスタのスイッチングに
応じた両方向の電機子電流が流れることになる。

【００２７】一方、モータコイルへの通電方法が片方向
（ユニポーラ）通電であるとき、スイッチング制御回路
７０は電源側パワートランジスタ７７と接地側パワート
ランジスタ７４をオンとし、モータコイルのＵ相に電機
子電流を流す。そして、電源側パワートランジスタ７７
と接地側パワートランジスタ７５をオンにしてＶ相に、
また、電源側パワートランジスタ７７と接地側パワート
ランジスタ７６をオンにしてＷ相に次々と電機子電流を
流して界磁を回転させる。ここで、各相には各パワート
ランジスタのスイッチングに応じた片方向の電機子電流
が流れることになる。

【００２８】システムコントローラ２７は、モータドラ
イバ３１のスイッチング制御回路７０を制御して、モー
タコイルへの通電をバイポーラ通電からユニポーラ通電
に切り換えて、低速回転から高速回転にする。

【００２９】具体的には、スイッチング制御回路７０で
のスイッチングを制御して、スピンドルモータ３のモー
タコイルの通電方法をバイポーラ通電とし、スピンドル
モータ３を第１の回転速度、例えば回転数３００rpmで
回転し、その後、このバイポーラ通電で有効に駆動でき
る回転数の上限となる第３の回転速度、例えば２０００
rpmに達した時点で、モータコイルへの通電方法をユニ
ポーラ通電に切り換えてから上記第３の回転速度、例え
ば３６００rpmとする。

【００３０】ここで、バイポーラ駆動及びユニポーラ駆
動について図３及び図４を参照して説明する。先ず、バ
イポーラ駆動は、図３の（ａ）に示すように、例えばＵ
相からＶ相の二つの相にコイル電流を流すことになるの
で、図３（ｂ）に示すように、コイルの抵抗（電機子巻
線抵抗）はＲ＋Ｒ＝Ｒmとなる。これに対して、ユニポ
ーラ駆動は、図４の（ａ）に示すように、例えばＵ相の
みの一つの相にコイル電流を流すので、図４の（ｂ）に
示すように、コイルの抵抗はＲのみで1/2Ｒmとなる。供
給電圧Ｖsは同一であるので、コイル電流はユニポーラ
の方が２倍になる。このため、トルク定数Ｔsと、誘起
電圧定数Ｔeはバイポーラ駆動の場合の１／２となる。

【００３１】したがって、バイポーラ駆動によるトルク
Ｔsが、コイル電流をＩs、トルク定数をＫtとしたと
き、Ｔs＝Ｉs・Ｋt＝（Ｖ／Ｒm）・Ｋt となるのに対し、ユニポーラ駆動によるトルクＴs'は、Ｔs'＝Ｉs'・Ｋt'＝（Ｖ／Ｒm／２）・（１／２）Ｋt＝
Ｔs となる。

【００３２】また、バイポーラ駆動による回転数Ｎo
が、Ｎo＝Ｖs／Ｋe となるのに対し、ユニポーラ駆動による回転数Ｎo'は、Ｎo'＝Ｖs／Ｋe'＝Ｖs／（１／２）Ｋe＝２・（Ｖs／Ｋ
e）＝２Ｎo となる。

【００３３】このバイポーラ駆動とユニポーラ駆動によ
る回転数とトルク（Ｎ−Ｔ特性）及びトルクと電流（Ｔ
−Ｉ）特性の関係を図５に示す。バイポーラ駆動は、低
消費電力によりモータを駆動することができるので効率
が良いが、起動トルクを大きくしようとすると高速での
回転ができなかった。もちろん、電圧を上げれば高速回
転は可能であるが、モータ用の電源電圧としては５Ｖと
いう条件があるために不可能である。これに対して、ユ
ニポーラ駆動はコイル抵抗値を小さくして電流を多く流
すことにより、高回転、高トルクが得られる。しかし、
モータ駆動装置用のＩＣには電流制限があるので、起動
トルクは小さくなる。また、消費電力が大きく効率が悪
くなる。

【００３４】そこで、システムコントローラ２７は、上
述したように、バイポーラ駆動により、スピンドルモー
タ３の回転数を、バイポーラ駆動による有効駆動の限界
である第３の回転速度、例えば２０００rpmに上げ、そ
の後、ユニポーラ駆動に切り換えて回転数を３６００rp
mにまで上げる。

【００３５】これにより、モータ起動時に高負荷がかか
っても回転でき、なおかつ、低回転数時に消費電力を抑
えることができる。

【００３６】ところで、上記実施の形態であるディスク
ドライブ装置が選択的に情報信号を記録／再生する二つ
のＦＤは、薄いフィルム状の合成樹脂材料からなる円板
状のディスク基板と、このディスク基板の両主面部上に
被着された磁性材料層とを有して構成されている。これ
らＦＤにおいて、磁性材料層は、情報信号の記録層とな
っている。第２のＦＤにおける記録層は、情報信号の記
録密度の向上を図るため、第１のＦＤにおける記録層よ
りも薄くなっている。

【００３７】そして、これら二つのＦＤの内、第１のＦ
Ｄ１０１は、図６に示すように、薄い筐体状のカートリ
ッジ１０２内に回転可能な状態で収納されて、ディスク
カートリッジを構成している。第１のＦＤ１０１の表面
側の信号記録領域の一部は、カートリッジ１０２の上面
部に設けられた記録再生用開口部１０３を介して、カー
トリッジ１０２の外方側に臨んでいる。また、ＦＤ１０
１の裏面側の信号記録領域の一部は、図７に示すよう
に、カートリッジ１０２の底面部に設けられた記録再生
用開口部１０４を介して、カートリッジ１０２の外方側
に臨んでいる。これらカートリッジ１０２の各記録再生
用開口部１０３，１０４は、互いに対向する位置に形成
されている。そして、これら記録再生用開口部１０３，
１０４は、カートリッジ１０２に対してスライド可能に
取付けられたシャッタ１０５により開閉可能となされて
いる。このシャッタ１０５は、薄い金属板や合成樹脂板
よりコ字状に屈曲されて形成され、カートリッジ１０２
の側縁部に沿ってスライド可能に支持されている。この
シャッタ１０５は、各記録再生用開口部１０３，１０４
に対応する開口部１０６，１０６を有しており、カート
リッジ１０２の側縁部に沿って一方側にスライドされる
ことにより、これら開口部１０６，１０６を各記録再生
用開口部１０３，１０４に対応して重ねることより、こ
れら記録再生用開口部１０３，１０４を開蓋させる。ま
た、このシャッタ１０５は、カートリッジ１０２の側縁
部に沿って他方側にスライドされることにより、各開口
部１０６，１０６を各記録再生用開口部１０３，１０４
よりずれた位置とすることより、これら記録再生用開口
部１０３，１０４を閉蓋させる。

【００３８】この第１のＦＤ１０１の中心部分には、図
７に示すように、鉄などの磁性金属材料より円板状に形
成されたハブ部１０８が取付けられている。このハブ部
１０８の中心部には、中心孔１０９が設けられている。
また、このハブ部１０８には、中心孔１０９より所定の
距離を隔てて、チャッキング孔１１０が設けられてい
る。このハブ部１０８は、カートリッジ１０２の底面部
に設けられた円形の開口部１０７を介して、このカート
リッジ１０２の外方側に臨んでいる。

【００３９】一方、上記二つのＦＤの内、第２のＦＤは
図８及び図９に示す構成である。ここで大きく異なるの
は、図９に示すように、ハブ部１０８の中心部に設けら
れた中心孔１０９の形状が丸型であることである。第１
のＦＤの中心孔は後述するようにほぼ正方形状に形成さ
れている。これに対して第２のＦＤの中心孔はスピンド
ル軸よりやや大きいだけの円形状に形成されている。な
お、この二つのＦＤを収納するディスクカートリッジの
形状については適宜説明する。

【００４０】ディスクドライブ装置は、図１０に示すよ
うに、略々平板状のシャーシ１を有して構成され、この
シャーシ１の略々中央部に設けられたモータ取付け用開
口部２に嵌合されてこのシャーシ１の上面側に臨んで配
設された上記スピンドルモータ３を備えている。このス
ピンドルモータ３は、上述したように、選択的に装着さ
れたいずれかのＦＤ１０１を回転操作するためのもので
ある。

【００４１】このスピンドルモータ３は、図１１に示す
ように、ステータ基板４上に配設されている。このスピ
ンドルモータ３の駆動軸であるスピンドル軸６には、Ｆ
Ｄ１０１のハブ部１０８が装着される略々円板状のディ
スクテーブル５が取付けられている。スピンドル軸６
は、ディスクテーブル５の中央部の上側の主面上に先端
側を突出させた状態となっている。このスピンドル軸６
は、ディスクテーブル５上にハブ部１０８が装着された
とき、このハブ部１０８の中心孔１０９に嵌入される。

【００４２】そして、ディスクテーブル５には、このデ
ィスクテーブル５の上側の主面部上に位置して、チャッ
キングピン７が配設されている。このチャッキングピン
７は、基端側を支軸２２を介してディスクテーブル５に
対して回動可能に取付けられた板バネ２１の先端側に、
上方側に向けて立設されている。すなわち、このチャッ
キングピン７は、板バネ２１の屈曲変位により、スピン
ドル軸６の軸方向にディスクテーブル５に対して移動可
能であり、また、板バネ２１の支軸２２回りの回動によ
り、スピンドル軸６に対する接離方向にディスクテーブ
ル５に対して移動可能である。板バネ２１の基端側部分
には、バネ係止部２３が設けられている。このバネ係止
部２３とディスクテーブル５との間には、引っ張りコイ
ルバネ２４が張架されている。この引っ張りコイルバネ
２４が、図１１中矢印Ｍで示すように、板バネ２１の基
端側をスピンドル軸６側に引っ張ることにより、チャッ
キングピン７は、図１１中矢印Ｎで示すように、スピン
ドル軸６より離間する外側方向に弾性付勢されている。
このチャッキングピン７は、ディスクテーブル５上にＦ
Ｄ１０１のハブ部１０８が装着されたとき、このハブ部
１０８のチャッキング孔１１０に嵌入される。

【００４３】また、ディスクテーブル５の上側の主面部
上には、ハブ部１０８を吸着するためのマグネット２０
が配設されている。このマグネット２０は、いわゆるゴ
ム磁石であって、略々円環状の形状を有して形成されて
いる。

【００４４】図１０に示したシャーシ１の下面部には、
電子回路基板８が取付けられている。この電子回路基板
８上には、種々の電子回路及び検出スイッチが配設され
ている。さらに、シャーシ１の下方には、電子回路基板
８の下面部を覆うようにして、下カバー１２が取付けら
れている。

【００４５】シャーシ１の上方側には、カートリッジ１
０２を保持してこのカートリッジ１０２内のＦＤ１０１
をディスクテーブル５上に装着させるディスクホルダと
なるカートリッジホルダ９が配設されている。すなわ
ち、このカートリッジホルダ９は、このディスクドライ
ブ装置の前方側より挿入操作されるディスクカートリッ
ジを収納し保持し、下方側に移動操作されることによ
り、保持しているディスクカートリッジのＦＤ１０１を
ディスクテーブル５上に装着させる。このカートリッジ
ホルダ９は、前方側及び下方側が開放された薄い筐体状
に構成され、前方側より挿入操作されるディスクカート
リッジを収納し得るようになされている。

【００４６】そして、シャーシ１上には、カートリッジ
ホルダ９を昇降操作するためのカム板１０及びこのカム
板１０を前後方向に移動操作するための操作板１１が配
設されている。カム板１０は、カートリッジホルダ９と
シャーシ１との間に位置して配設され、両側縁部にそれ
ぞれカム溝が形成された一対の側壁部を有している。こ
れら側壁部のカム溝には、カートリッジホルダ９の両側
部分に突設された倣いピンが対応して係合されている。

【００４７】カム板１０がシャーシ１の後方側に位置し
ている状態においては、カートリッジホルダ９は、保持
しているディスクカートリッジのＦＤ１０１をディスク
テーブル５より上方側に離間させる上方側位置となされ
る。そして、カム板１０がシャーシ１の前方側にスライ
ドされると、カートリッジホルダ９は、図１０中矢印Ｊ
で示すように、降下され、保持しているディスクカート
リッジのＦＤ１０１をディスクテーブル５に装着させる
下方側位置となされる。このカム板１０は、図示しない
付勢部材により、前方側に向けて弾性付勢されている。
また、シャーシ１上の後方側には、カム板１０をシャー
シ１上の後方側位置でロックするためのロックレバー１
９が設けられている。

【００４８】図１０に示したシャーシ１の前端縁には、
前面パネル部１４が取付けられている。この前面パネル
部１４には、ディスクカートリッジが挿入操作されるた
めのスリット１５が形成されている。また、この前面パ
ネル部１４には、イジェクト釦１６が前方外方側に臨ま
されるためのイジェクト釦用開口部１７ａ及び表示灯１
８が前方外方側に臨まされるための表示灯用開口部１７
ｂが設けられている。イジェクト釦１６は、前方側より
押圧操作されると、操作板１１を後方側に移動させるこ
とにより、カム板１０を後方側に移動させ、このカム板
１０に対するロックレバー１９によるロックをさせる。

【００４９】そして、シャーシ１上には、このディスク
ドライブ装置の後方側に位置して、第１のヘッドアーム
である上側ヘッドアーム１３ａ及び第２のヘッドアーム
である下側ヘッドアーム１３ｂが対をなして配設されて
いる。これらヘッドアーム１３ａ，１３ｂのそれぞれの
先端側には、互いに対向する位置に、第１のヘッド装置
である上側磁気ヘッド及び第２のヘッド装置である下側
磁気ヘッドが対をなして取付けられている。これらヘッ
ドアーム１３ａ，１３ｂは、図１０中矢印Ｈで示すよう
に、互いの先端側同士を接近させる方向に弾性付勢され
ている。すなわち、各磁気ヘッドは、互いに圧接される
方向に付勢されている。これらヘッドアーム１３ａ，１
３ｂは、図１０中矢印Ｊで示すように、スピンドルモー
タ３に対する接離方向である前後方向に移動操作可能と
なされている。

【００５０】すなわち、各ヘッドアーム１３ａ，１３ｂ
は、基端側をヘッドキャリッジ３３によって支持されて
いる。このヘッドキャリッジ３３は、リニアモータ３４
により、スピンドルモータ３に対する接離方向である前
後方向に移動操作される。また、上側のヘッドアーム１
３ａは、中途部よりもやや基端側部分に両側側に突出し
て取付けられたホルダ係合アーム３５がカートリッジホ
ルダ９上に載置されていることにより、該カートリッジ
ホルダ９の昇降に追従して昇降操作される。

【００５１】このディスクドライブ装置にディスクカー
トリッジが装着されるときには、このディスクカートリ
ッジは、前面パネル部１４のスリット１５を介して、デ
ィスクドライブ装置の前方側より挿入操作される。この
ディスクカートリッジは、カートリッジホルダ９に収納
されて保持される。このとき、ディスクカートリッジに
おいては、シャッタ５がカートリッジ１０２に対してス
ライドされ、各記録再生用開口部１０３，１０４が開蓋
される。そして、これら記録再生用開口部１０３，１０
４を介してカートリッジ１０２の外方側に臨んだＦＤ１
０１は、各ヘッドアーム１３ａ，１３ｂの間に挿入され
る。すなわち、このとき、ＦＤ１０１の両主面部には、
それぞれ磁気ヘッドが対向される。これら磁気ヘッド
は、ＦＤ１０１が第２のＦＤである場合において、この
第２のＦＤの高速回転によりこの記録ディスク１０１の
主面部上に生ずる極めて薄い空気層を介して、第２のＦ
Ｄの主面部に対向する。これら磁気ヘッドは、ヘッドア
ーム１３ａ，１３ｂにより、記録ディスク１０１の主面
部側に弾性付勢されている。すなわち、これら磁気ヘッ
ドは、第２のＦＤが高速回転しているときにはこのＦＤ
の主面部上に生ずる空気層の圧力とヘッドアーム１３
ａ，１３ｂによる付勢力との釣合いの位置に維持される
が、ＦＤの回転が低速あるいは停止しているときにはヘ
ッドアーム１３ａ，１３ｂにより記録ディスク１０１の
主面部に接触する。

【００５２】このようにしてカートリッジホルダ９内に
挿入されたディスクカートリッジは、ロックレバー１９
に当接し、このロックレバー１９によるカム板１０に対
するロックを解除させる。ロックレバー１９によるロッ
クを解除されたカム板１０は、付勢部材の付勢力によ
り、ディスクドライブ装置の前方側に移動する。このカ
ム板１０の移動により、カートリッジホルダ９は、ディ
スクテーブル５側に下降する。

【００５３】このようにしてカートリッジホルダ９が降
下されたとき、このカートリッジホルダ９に保持された
ディスクカートリッジのカートリッジ１０２は、図１２
に示すように、シャーシ１上に立設された位置決めピン
２５，２６の先端部上に四隅部を支持されて位置決めさ
れる。カートリッジ１０２がシャーシ１上において位置
決めされたとき、このカートリッジ１０２の存在及びこ
のカートリッジ１０２の底面部に設けられた複数の識別
孔の有無が、このカートリッジ１０２の底面部の所定位
置及びこれら識別孔の位置に対応してシャーシ１上に配
設された複数の検出スイッチにより検出される。すなわ
ち、シャーシ１上には、カートリッジ１０２の存在を検
出するためのディスクイン検出スイッチ２８が設けられ
ている。また、シャーシ１上には、カートリッジ１０２
のライトプロテクト識別孔１１２に対応してライトプロ
テクト検出スイッチ２９が設けられている。このライト
プロテクト識別孔１１２は、ＦＤ１０１に既に記録され
た情報信号を上書き記録や消去操作によって消去してよ
いか否かを示す識別孔である。また、シャーシ１上に
は、カートリッジ１０２の第１のＦＤの第１のディスク
容量識別孔１１４に対応して第１のディスク容量検出ス
イッチ３０ａが設けられている。この第１のディスク容
量識別孔１１４は、第１のＦＤのうちの高密度ディスク
であることを示す識別孔である。そして、シャーシ１上
には、カートリッジ１０２の第２のＦＤ用の第２のディ
スク容量識別孔１１３に対応してディスク種類判別手段
となる第２のディスク容量検出スイッチ３０ｂが設けら
れている。この第２のディスク容量識別孔１１３は、第
２のＦＤであることを示す識別孔である。

【００５４】また、このとき、ＦＤ１０１のハブ部１０
８は、図１３において矢印Ｐで示すように、マグネット
２０により吸引され、図１４に示すように、ディスクテ
ーブル５上に載置される。そして、スピンドル軸６は、
中心孔１０９に嵌入される。チャッキングピン７は、Ｆ
Ｄのハブ部１０８に当接され、ディスクテーブル５が回
転操作されると、図１５に示すように、チャッキング孔
１１０に嵌入される。

【００５５】ＦＤ１０１を第１のＦＤとしたとき、この
第１のＦＤ１０１の中心孔１０９は、図１６に示すよう
に、一辺の長さがＤの角が丸められた正方形状に形成さ
れている。スピンドル軸６の直径φＥは、中心孔１０９
の一辺の長さＤよりも短い。そして、チャッキング孔１
１０は、図１６に示すように、長辺の長さがＡ、短辺の
長さがＢの角が丸められた長方形状に形成されている。
チャッキングピン７の直径φＣは、チャッキング孔１１
０の短辺の長さＢよりも短い。そして、スピンドル軸６
及びチャッキングピン７の中心間距離は、チャッキング
ピン７に対して負荷が加えられていない初期状態におい
て、距離Ｆとなっている。これらスピンドル軸６及びチ
ャッキングピン７の中心間距離がＦであるときにおいて
は、図１６に示すように、スピンドル軸６の外周面部と
中心孔１０９の内縁部、及び、チャッキングピン７の外
周面部とチャッキング孔１１０の内縁部は、それぞれ互
いに接触しない状態となされ得る。

【００５６】そして、ディスクテーブル５が図１６中矢
印Ｒで示すように、所定の方向に回転操作されると、記
録ディスク１０１の回転に対する負荷によって、このＦ
Ｄとディスクテーブル５との間に相対的な回転トルクが
生ずることとなる。記録ディスク１０１の回転に対する
負荷は、各磁気ヘッドのＦＤ１０１に対する接触により
生ずるトルクＴ（ｈ）と、カートリッジ１０２内の滑性
ライナーなどのＦＤ１０１に対する接触により生ずるト
ルクＴ（ｓ）とを合算したものである。このようにして
ＦＤ１０１のディスクテーブル５に対する回転トルクが
生ずると、図１７に示すように、チャッキング孔１１０
の内縁によりチャッキングピン７がスピンドル軸６に接
近する方向に移動されて、ＦＤ１０１は、これらスピン
ドル軸６及びチャッキングピン７によりスピンドル軸６
に対してセンタリングされてチャッキングされる。この
とき、スピンドル軸６の外周面部と中心孔１０９の内縁
部、及び、チャッキングピン７の外周面部とチャッキン
グ孔１１０の内縁部は、それぞれ互いに接触しており、
これらスピンドル軸６及びチャッキングピン７の中心間
距離は、初期状態における距離Ｆよりも短い距離Ｇとな
っている。

【００５７】すなわち、チャッキング孔１１０は、図１
７中矢印Ｒで示すディスクテーブル５の回転方向前方側
の部分が、ディスクテーブル５の回転方向後方側の部分
よりも、中心孔１０９に対する距離が短くなされてい
る。

【００５８】そして、このディスクドライブ装置では、
上記図１に示したように、ディスクイン検出スイッチ２
８、ライトプロテクト検出スイッチ２９及び各ディスク
容量検出スイッチ３０ａ，３０ｂからの検出信号に基づ
いてシステムコントローラ２７がモータドライバ３１に
スピンドルモータ３を駆動させ、スピンドルモータ３の
回転速度を制御させている。

【００５９】すなわち、上記図１及び図２に示したモー
タドライバ３１は、ディスクテーブル５上に装着された
のが第１のＦＤである場合において、このＦＤに対して
磁気ヘッド３２により情報信号の書込みまたは読出しを
行うときには、図１８に示すように、ディスクテーブル
５をスピンドルモータ３により第１の回転数Ｎ１で回転
操作する。また、ディスクテーブル５上に装着されたの
が第２のＦＤである場合において、このＦＤに対して磁
気ヘッド３２により情報信号の書込みまたは読出しを行
うときには、ディスクテーブル５を第１の回転数Ｎ１よ
りも速い第２の回転数Ｎ２で回転操作する。ここで、図
１８は、横軸に経過時間、縦軸にモータ回転数を示すグ
ラフである。

【００６０】ディスクドライブ装置において、モータド
ライバ３１は、ディスクテーブル５に第１のＦＤ１０１
が装着されたときには、スピンドルモータ３の上記モー
タコイルにバイポーラ通電を行って、図１８に示すよう
に、ディスクテーブル５の回転開始後、このディスクテ
ーブル５の回転数を、所定時間に亘って第１の回転数Ｎ
１、例えば３００rpmとしてチャッキングピン７をチャ
ッキング孔１１０に嵌入させる。次に、モータドライバ
３１は、このスピンドルモータ３の回転数を、上げてい
き、第３の回転数Ｎ３、例えば２０００rpmとなったと
きに、ユニポーラ通電に切り換え、さらに最終的に第２
の回転数Ｎ２、例えば３６００rpmまで上げる。第２の
回転数Ｎ２を例えば２秒〜３秒程度継続し、第１のＦＤ
のスピンドル軸６に対するセンタリングを行う。そし
て、モータドライバ３１は、ディスクテーブル５の回転
速度を第１の回転数Ｎ１に戻し、第１のＦＤに対する磁
気ヘッド３２による情報信号の書込みまたは読出しを可
能とする。

【００６１】一方、ディスクテーブル５に第２のＦＤが
装着されたとき、モータドライバ３１は、スピンドルモ
ータ３の上記モータコイルにバイポーラ通電を行って、
図１８に示すように、ディスクテーブル５の回転開始
後、このディスクテーブル５の回転数を、所定時間に亘
って第１の回転数Ｎ１としてチャッキングピン７をチャ
ッキング孔１１０に嵌入させる。次に、モータドライバ
３１はこのスピンドルモータ３の回転数を、上げてい
き、第３の回転数Ｎ３となったときに、ユニポーラ通電
に切り換え、さらに最終的に第２の回転数Ｎ２まで上げ
る。そして、第２の回転数Ｎ２を所定時間例えば、２秒
〜３秒程度継続した後に、第２のＦＤに対する磁気ヘッ
ド３２による情報信号の書込みまたは読出しを行うとき
には、ディスクテーブル５の回転速度を第２の回転数Ｎ
２に保つ。

【００６２】これらいずれの場合においても、モータド
ライバ３１がスピンドルモータ３の回転速度を第２の回
転数Ｎ２とする前に、所定時間に亘って第１の回転数Ｎ
１とするのは、チャッキングピン７がチャッキング孔１
１０に嵌入していない状態においてディスクテーブル５
を第２の回転数Ｎ２にて高速回転させると、確実なチャ
ッキングが行われない虞れがあるからである。

【００６３】モータドライバ３１に、このようなスピン
ドルモータ３の駆動を行わせるため、図１及び図２に示
したシステムコントローラ２７は、図１９のフローチャ
ートに示すように動作する。

【００６４】まず、ディスクドライブ装置に、ＦＤ１０
１を収納したディスクカートリッジが図２０に示すよう
に挿入され、図２１に示すように、ディスクテーブル５
上にＦＤが装着されるとき、上下のヘッド装置３２ａ，
３２ｂは、ＦＤ１０１から離間した待機位置となされて
いる。そして、ディスクテーブル５が回転操作されるこ
とにより、記録ディスク１０１のはハブ部１０８は、図
２２に示すように、ディスクテーブル５上に装着され
る。このとき、ディスクテーブル上に突設されたセンタ
ーピン１０６が、ハブ部１０８に開設された中心孔１０
９に嵌合する。このようなチャッキングの後で、各磁気
ヘッド３２ａ，３２ｂは、図２３に示すように、記録再
生位置に移動される。

【００６５】そして、ＦＤの装着がディスクイン検出ス
イッチ２８により検出されると、ステップｓｔ１でスタ
ートし、ステップｓｔ２に進み、ディスクテーブル５上
に装着されたＦＤ１０１が第１のＦＤか大容量の第２の
ＦＤかを判別する。第２のＦＤがディスクテーブル５上
に装着されたのであればステップｓｔ３に進み、第１の
ＦＤがディスクテーブル５上に装着されたたのであれば
ステップｓｔ４に進む。

【００６６】ステップｓｔ３では、第２のＦＤがディス
クテーブル５上に装着されたことに関連する必要な情報
をメモリに記憶する。すなわち、識別フラグＦを“１”
として、ステップｓｔ５に進む。ステップｓｔ４では、
第１のＦＤがディスクテーブル５上に装着されたことに
関連する必要な情報をメモリに記憶する。すなわち、識
別フラグＦを“０”として、ステップｓｔ５に進む。

【００６７】ステップｓｔ５では、ディスクテーブル５
を、所定時間例えばｔ１秒間に亘って、第１の回転数Ｎ
１（図では第１の回転速度ω１）で回転させる。そし
て、ステップｓｔ６に進む。ステップｓｔ６では、ディ
スクテーブル５を、所定時間例えばｔ２秒間に亘って第
２の回転数Ｎ２（図では第２の回転速度ω２）で回転さ
せる。そして、ステップｓｔ７に進む。

【００６８】ステップｓｔ７では、識別フラグＦを判別
し、識別フラグＦが“１”であれば、ステップｓｔ８に
進み、識別フラグＦが“０”であれば、ステップｓｔ９
に進む。

【００６９】ステップｓｔ８では、ディスクテーブル５
を第２の回転角速度ω２で回転させ、ステップｓｔ１０
に進んでリターンする。ステップｓｔ９では、ディスク
テーブル５を第１の回転角速度ω１で回転させ、ステッ
プｓｔ１０に進んでリターンする。

【００７０】磁気ヘッドは、ステップｓｔ７からステッ
プｓｔ８またはステップｓｔ９に移行する間に、各図２
２及び図２３に示すように、ＦＤ１０１が第１のＦＤで
あるときには、該ＦＤ１０１から離間された位置から、
該ＦＤ１０１に対する情報信号の書込みまたは読出しが
可能な程度に該ＦＤ１０１に近接された位置に移動操作
される。また、ＦＤ１０１が第２のＦＤであるときに
は、各磁気ヘッドは、ステップｓｔ７からステップｓｔ
８またはステップｓｔ９に移行する間に、図２２及び図
２３に示すように、該ＦＤ１０１に近接された位置に移
動操作されることとしてもよく、または、ステップｓｔ
６からステップｓｔ７に移行する間に該ＦＤ１０１に近
接された位置に移動操作されることとしてもよい。

【００７１】このディスクドライブ装置においては、各
磁気ヘッドは、ＦＤ１０１がディスクテーブル５上に載
置され、さらに、スピンドルモータ３によるチャッキン
グやセンタリングのための回転操作を開始された後に、
該記録再生位置とされる。すなわち、各磁気ヘッドは、
スピンドル軸６がＦＤ１０１の中心孔１０９に嵌入され
た後所定時間経過後、または、ＦＤ１０１を保持してデ
ィスクテーブル５装着させるディスクホルダ９がディス
クテーブル５側に移動されて装着位置となった後所定時
間経過後に、記録再生位置となされる。

【００７２】このように、磁気ヘッドによるＦＤ１０１
に対する情報信号の書込み及び読出しが可能になった
後、所定時間以上に亘って情報信号の書込みまたは読出
しが行われない場合には、いわゆるスタンバイモードに
入り、ＦＤ１０１の回転操作は停止される。

【００７３】そして、イジェクト釦１６が押圧操作され
た際には、操作板１１及びカム板１０が後方側に移動さ
れ、このカム板１０がロックレバー１９によりロックを
させるので、ディスクカートリッジは、ディスクテーブ
ル５より離間されて上昇し、スリット１５を介して、こ
のディスクドライブ装置の前方側外方へ排出される。

【００７４】

【発明の効果】本発明にかかるディスクドライブ装置
は、スピンドルモータのモータコイルへの通電方法を両
方向通電として上記第１の回転速度とした後、この両方
向通電で有効に駆動できる回転数の上限となる第３の回
転速度に達した時点で、モータコイルへの通電方法を片
方向通電に切り換えてから上記第２の回転速度とするの
で、記録ディスクのチャッキングを行うに際し、起動時
に負荷がかかってもスピンドルモータを起動でき、高速
回転させることもでき、かつ起動消費電力を低く抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態となるディスクドライブ装
置のブロック図である。

【図２】上記ディスクドライブ装置の要部の詳細な構成
を示す回路図である。

【図３】バイポーラ通電を説明するための図である。

【図４】ユニポーラ通電を説明するための図である。

【図５】バイポーラ通電、ユニポーラ通電を行ったとき
の回転数−トルク特性、回転数−電流特性を説明するた
めの特性図である。

【図６】上記ディスクドライブ装置において使用される
第１のＦＤを収納しているディスクカートリッジの構成
を示す平面図である。

【図７】上記図６に示したディスクカートリッジの底面
図である。

【図８】上記ディスクドライブ装置において使用される
第２のＦＤを収納しているディスクカートリッジの構成
を示す平面図である。

【図９】上記図８に示したディスクカートリッジの底面
図である。

【図１０】上記ディスクドライブ装置の構成を示す分解
斜視図である。

【図１１】上記ディスクドライブ装置のディスクテーブ
ルの構成を示す平面図である。

【図１２】上記ディスクドライブ装置にディスクカート
リッジが装着された状態を示す縦断面図である。

【図１３】上記ディスクテーブル上に装着された記録デ
ィスクを示す側面図である。

【図１４】上記ディスクテーブル及びこのディスクテー
ブルに装着される記録ディスクを示す側面図である。

【図１５】上記ディスクテーブルに装着された記録ディ
スクを示す底面図である。

【図１６】上記記録ディスクのハブ部がディスクテーブ
ルに載置されたときのスピンドル軸及びチャッキングピ
ンの位置関係を示す平面図である。

【図１７】上記記録ディスクのハブ部がディスクテーブ
ルにチャッキングされたときのスピンドル軸及びチャッ
キングピンの位置関係を示す平面図である。

【図１８】上記ディスクドライブ装置のモータコイルへ
の通電方法の切り換え及び、スピンドルモータの回転制
御を説明するための図である。

【図１９】上記ディスクドライブ装置の制御手段の動作
を示すフローチャートである。

【図２０】上記ディスクドライブ装置においてディスク
カートリッジが装置内に挿入される状態を示す側面図で
ある。

【図２１】上記ディスクドライブ装置において記録ディ
スクがチャッキングされる状態を示す側面図である。

【図２２】上記ディスクドライブ装置において記録ディ
スクがチャッキングされた状態を示す側面図である。

【図２３】上記ディスクドライブ装置においてチャッキ
ングされた記録ディスクに磁気ヘッドが接触された状態
を示す側面図である。

【符号の説明】

３スピンドルモータ、２７システムコントローラ、
３１モータドライバ、１０１フロッピーディスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ディスクをスピンドルモータで回転
し、情報信号の書き込み／読み出しを行うディスクドラ
イブ装置において、上記記録ディスクを装着した後、上記スピンドルモータ
の目標回転速度を第１の回転速度として上記記録ディス
クのチャッキングを行い、次に上記目標回転速度を第１
の回転速度よりも高速の第２の回転速度に切り換え制御
する制御手段を備え、上記スピンドルモータのモータコイルへの通電方法を両
方向通電として上記第１の回転速度とした後、この両方
向通電で有効に駆動できる回転数の上限となる第３の回
転速度に達した時点で、モータコイルへの通電方法を片
方向通電に切り換えてから上記第２の回転速度とするこ
とを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項２】上記制御手段は、上記スピンドルモータ
の回転速度を検出する速度検出手段からの速度検出信号
に応じて上記モータコイルへの通電方法を切り換えるこ
とを特徴とする請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項３】上記制御手段は、上記スピンドルモータ
の目標回転速度が上記第１の回転速度に達した後、上記
第２の回転速度に達する途中の上記第３の回転速度で上
記モータコイルへの通電方法を両方向通電から片方向通
電に切り換えることを特徴とする請求項１記載のディス
クドライブ装置。
【請求項４】上記記録ディスクとして第１の種類の記
録ディスク又はこの第１の種類の記録ディスクよりも高
密度の情報信号の記録が行える第２の種類の記録ディス
クを用い、上記制御手段は、ディスクテーブルに上記第１の種類の
記録ディスクが装着されたときには、このディスクテー
ブルの回転開始後、このディスクテーブルの回転速度を
第１の回転速度としてチャッキングを行い、次にこのデ
ィスクテーブルの回転速度を第２の回転速度として上記
第１の種類の記録ディスクのセンタリングを行い、その
後にこのディスクテーブルの回転速度を第１の回転速度
としてこの第１の種類の記録ディスクに対する情報信号
の書き込み／読み出しを可能とし、上記ディスクテーブ
ルに上記第２の種類の記録ディスクが装着されたときに
は、このディスクテーブルの回転開始後、回転速度を第
１の回転速度としてチャッキングを行い、次にこのディ
スクテーブルの回転速度を第２の回転速度として上記第
２の種類の記録ディスクに対する情報信号の書き込み又
は読み出しを可能とすることを特徴とする請求項１記載
のディスクドライブ装置。