JPS61134975A - デイスクを回転起動する方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ディスクが休止しているとき読み書き変換器
がディスク表面と接触し、ディスクがその操作速度で回
転するときディスク表面から「浮上」する形式のディス
ク・ファイルの回転制御に関し、詳細にいえばディスク
の起動時に変換器がディスク表面に固着することによる
ディスクまたは変換器の損傷を防止するための方法に関
するものである。

Ｂ１発明が解決しようとする問題点 様々な型式の回転ディスク・ファイルでは、読み書き変
換器即ちヘッドは、スライダ上で支持されている。この
スライダはディスクがその動作速度で回転するとき、デ
ィスク表面上の空気クッションまたは空気ベアリングに
乗る。スライダは比較的脆い懸架装置によって、線形ま
たは回転ボイスコイル・アクチュエータに接続される。

大容量磁気記録ディスク・ファイル中には一般に剛性デ
ィスクのスタックと、それぞれ複数のスライダを支持す
る複数の７クチユエータがある。アクチュエータは、ス
ライダをディスク間で半径方向に移動させて、各ヘッド
が各ディスクの記憶域にアクセスできるようにする。

これらの従来のディスク・ファイルでは、ディスクが回
転しないとき、スライダは懸架装置からの小さな力によ
ってディスク表面に向けて押されている。すなわちスラ
イダは、ディスク・ファイルがオンになったときからデ
ィスクがスライドを空気ベアリングに乗せるのに充分な
速度に達するまで、ディスク表面と接触している。ディ
スク・ファイルがオフになり、ディスクの回転速度が空
気ベアリングを生成するのに必要な速度以下に落ちると
、スライダは再びディスク表面と接触する。

このようなディスク・ファイルでは、ディスクの始動及
び停止の際のヘッドとディスクの損傷を防止するため、
潤滑剤をディスク表面につけることが多い。このような
ディスク・ファイルのもつ深刻な間ａｔｔ、スライダが
ほんの短時間ディスク表面と静止接触してしまうと並進
運動に抵抗しようとする即ちディスク表面に「固着」し
ようとすることである、この「固着」は、ディスクとス
ライダの間の潤滑剤によって生じる静止摩擦力と粘性せ
ん断力と界面張力を含む様々なファクターによって起こ
る０表面が極めて滑らかで潤滑されていないディスクを
もつディスク・ファイルでも、その滑らかなディスク表
面とスライダ表面の界面での強い分子間引力のために固
着が起こることがある。この固着は、ディスクの回転が
開始されるときスライダがディスク表面から突然能れる
際に。

ヘッドまたはディスクに損傷をもたらすことがあり得る
。その上、スライダがディスク表面から浮上できるよう
にするために、アクチュエータとスライダの間の懸架装
置は比較的脆いので、ディスクの突然の回転によって、
懸架装置にも損傷を与えることがあり得る。

Ｃ１従来の技術 固着の問題を克服するための既知の一方法では。

ディスクの回転を非常にゆっくりと開始して、スライダ
がディスク表面から徐々に離れるようにしている。この
方法は、ディスク・ファイルを動作速度にまでもってい
くのに比較的長時間を要し、また懸架装置に構造的にそ
の最も弱い方向である接線方向の力を加えるという欠点
がある。

Ｄ０問題点を解決するための手段 本発明は、まずヘッドを支持するスライダを半径方向に
移動させてディスク・ファイルをスタートシ、スライダ
の半径方向位置を検出し、スライダが固着していた区域
から離れるのに充分な距離だけ移動したとき、ディスク
の回転を開始し、次にディスクがその動作速度に達して
スライダがディスク表面から浮上するまでスライダを半
径方向に移動させ続けることによって、前述の固着の問
題を解決するものである１本発明を複数のディスクとア
クチュエータをもつディスク・ファイルで使用するとき
、すべてのアクチュエータがほぼ同時に解除されない場
合、・−個または複数のアクチュエータ上のスライダを
比較的短い距離で半径方向内向き及び外向きに振動させ
る手段も設けられる。これによってディスクが動作速度
に達するまで、すべてのスライダがディスク表面上で運
動し続け、動作速度に達するとすべてのスライダが空気
ベアリングに乗ることが保証される。

Ｅ、実施例 第１図に示した通常のディスク・ファイルでは、代表的
ディスク１０，１２．１４など複数の剛性回転ディスク
が主軸１６に支持され、ディスク駆動モータ１８によっ
て回転される。その回転速度が検出器１９で検出される
。各ディスク上の磁気記録媒体は、ディスク１０上に示
されるような内径２０と外径２２をもつ同心データ・ト
ラックの環状パターンの形をしている。

ディスクが回転すると、スライダが半径方向に内及び外
向きに移動して、ヘッドがディスク表面のデータを含む
様々な部分にアクセスできるようになる。各スライダは
１個または数個の読み書きヘッドを支持し、懸架装置に
よってアクチュエータのアームに取り付けられている。

この懸架装置の例は、スライダ３０．３２を７クチユエ
ータのアーム３５に接続する懸架装置３６．３８である
。

この懸架装置は、僅かなばね力を与えて、スライダをデ
ィスク表面に向けて押しつけさせる。各アクチュエータ
・アームがボイスコイル・モータ（ＶＣＭ）またはアク
チュエータに取りつけられている。例えば、アーム３５
がＶＣＭ３４に接続されている。証ＶＣＭは固定磁界内
を移動できるコイルであり、コイル移動の方向と速度は
供給される電流によって制御される。スライダ４０．４
２、懸架装置４６．４８、アクチュエータ・アーム４５
およびＶＣＭ４４の構造と操作は、スライダ３０．３２
、懸架装置３６．３８、アクチュエータ・アーム３５お
よびＶＣＭ３４と同じである。

ディスク・ファイルの動作中、ディスクの回転によって
スライダとディスク表面の間に空気ベアリングができる
。この空気ベアリングは、懸架装置の僅かなばね力とつ
り合って、動作中スライダをディスク表面から離れた所
で支持する。

通常のディスク・ファイルについての以上の説明および
それに伴う第１図の図は、例示用にすぎない。当然のこ
とながら、ディスク・ファイルは多数のディスクとＶＣ
Ｍを含むことができ、各ＶＣＭは多数のスライダを支持
することができる。

ディスク・ファイルの起動時に計測によって半径方向に
並進移動させるという本発明は、ディスクが休止してい
るときスライダがディスク表面と接触し、ディスクが動
作速度で回転するときディスク表面より上で「浮上」す
る型式のものであれば、どんなディスク・ファイルにも
完全に適用できる。

ＶＣＭ３４．４４は、電流電源６０と制御装置６２によ
ってディスク・ファイル中で制御される。

制御装置６２は論理回路と内部タイマを含んでいる。専
用サーボ・ディスク（図示せず）またはデータ・ディス
クのサーボ・セクタからのサーボ信号によって、スライ
ダ３０．３２と４０．４２の半径方向位置が制御装置６
２に与えられる。スライダをある記録トラックから別の
トラックに移動させる「シーク」動作中、制御装置６２
はサーボ信号に応じて所期の現プロファイルを電流電源
６０に与える。電流電源６０は、次にスライダを所期の
トラックに最適移動させるのに適した大きさと持続時間
の電流を生成する。同様にトラック・フォロー中は制御
装置６２がサーボ信号に応じてヘッドをトラック中心線
上に保つための信号を電流電源６０に送る。制御装置６
２は、またどちらかのＶＣＭがスライダをディスクの外
径２２に移動させた場合にも信号を受は取る。この信号
はそれぞれ３４．４４上のクラッシュ・ストップ検出器
６４．６６によって与えられる。

本発明では、ＶＣＭ３４．４４は、スイッチ７２．７４
を経て電圧を供給する別々の電圧電源７０によって、デ
ィスク駆動モータ１８の起動前にスライダの計測による
半径方向並進移動をもたらすように制御される。ただし
、当然のことながらこれは本発明の良好な実施例にすぎ
ず、トラック・シークおよびトラック・フォローを行う
のに使われるのと同じ電流電源６ｏによって、計測によ
る半径方向並進移動に必要なＶＣＭの制御を行うことも
完全に本発明の範囲内に含まれる。スイッチ７２．７４
は制御装置６２によって制御され、起動時の計測による
半径方向並進移動の際には電圧電源７０のスイッチを入
れ、ディスク１０．１２．１４が動作速度に達した後の
通常のトラック・シークまたはトラック・フォロー動作
の際には電流電源６０のスイッチを入れる。

すべてのスライダが適切な「デイウエツテイング」距離
を移動したことを確認するには、スライダ位置情報を制
御装置６２に送ることが必要である。潤滑したディスク
におけるデイウエツテイング距離とは、スライダとディ
スクの界面で潤滑剤から離れるために必要な距離である
。この位置情報は１位置検出器８０によって与えられる
。位置検出器８０は、ＶＣＭ３４．４４からの逆起電力
（ＢＥＭＦ）を監視して、それぞれ線８２．８３上でス
ライダ解除信号を制御装置６２に送る。ＶＣＭの逆起電
力とは、コイルを手゛を動かすかそれともコイルに電圧
電源７０から電圧を印加して動かすかにかかわらず、コ
イルが固定磁界中を移動することによって生成する電圧
である。ＢＥＭＦ（単位ボルト）は、ＶＣＭのコイル中
の磁束変化率であり、コイルの速度に正比例する。すな
わち位置検出器８０は、スライダの速度に比例するＢＥ
ＭＦを測定して、スライダの半径方向位置を監視する、
電圧検出器を含んでいる。この速度を時間で積分すると
距離ないし位置の値が得られる。

ディスク・ファイルの起動時の上記各コンポーネントの
機能を考慮すると、本発明が理解しゃすくなる。起動前
には、スライダ３ｏ、３２と４０．４２はディスク１０
．１２．１４の各表面で内径２０に接触している。前の
サイクルでディスク・ファイルが電源から切断されたと
き、スライダはこの位置にある。ディスク・ファイルが
オンになると、制御装置６２はスイッチ７２．７４に信
号を送って、電圧電源７０をＶＣＭ３４．４４に接続す
るのに適した位置にする６次に制御装置６２は電圧電源
７０に信号を送って電圧を各ＶＣＭ３４．４４に与える
。この電圧は、良好な実施例では、スライダを一定速度
で半径方向に外側に移動させるのに充分な振幅の固定電
圧である。しかし、スライダとそのディスク表面の固着
のために、スライダは必ずしもＶＣＭに電圧を印加した
ときすぐに解除されない。固着力は様々なので、スライ
ダの解除される時間がその都度具なることがある。

すなわち、アクチュエータ・アーム３５．４５が半径方
向の並進移動を始める時間がその都度具なることがある
。

ＶＣＭ３４．４４の何れかのコイルが移動し始めると、
直ちにＢＥＭＦが誘導される。各ＶＣＭからのＢＥＭＦ
は位置検出器８０に入力され、制御装置６２から線８４
を経て送られる基準電圧と比較される。ＶＣＭ３４また
はＶＣＭ４４からのＢＥＭＦが線８４から送られる予め
定められた基準電圧を越えると、解除信号が線８２また
は８３上で制御装置６２に出力され、アクチュエータ・
アーム３５または４５が解除されて半径方向に並進移動
していることを示す、ＶＣＭからのＢＥＭＦが基準電圧
を越えると、電圧電源７０から充分な振幅の固定電圧が
印加されるために、コイルが、したがってアクチュエー
タ・アームに取り付けられたスライダが一般に定速度で
移動する０次に制御装置６２はスライダ解除信号を受は
取ってからの時間を測定して、スライダが予め定めたデ
ィウエツテイング距離を移動したことを決定する。潤滑
されているディスクの場合は、このデイウエッテイング
距離は、スライダとディスク表面の間の潤滑剤によって
生じる力から脱出するためにスライダが移動しなければ
ならない距離である。この距離は、様々な形式のディス
クとスライダについて実験的に求めることができるが、
スライダとディスク表面の間の半径方向接触長さの大体
１〜３倍の範囲内にある。

制御装置６２が位置検出器８０から１両方のアクチュエ
ータ・アーム３５．４５が半径方向に並進移動している
との信号を受は取ると、ディスク駆動モータ１８に通じ
る出力線９０上にディスク１０．１２．１４の回転を始
めるための信号が送られる。ディスクが回転し始めると
、ディスクが。

少くともスライダがディスク表面から上に浮上する速度
に達するまで、スライダは外側に半径方向の並進移動を
続ける。しかし良好な実施例では、ディスクが動作速度
に達するまで、スライダの半径方向並進移動は終了しな
い。第１図に示した実施例では、制御装置６２は検出器
１９からディスク駆動モータの速度情報を受は取る。別
法として、制御装置６２がターン・オンの時間からの時
間を測定して、ディスク駆動モータの速度を決定するこ
ともできる。

ディスクが動作速度に達する前に、どちらか一方または
両方のアクチュエータ・アーム３５，４５がそれぞれの
クラッシュ・ストップ６４，６６に達した場合、制御装
置６２は当該のスイッチ７２．７４に信号を送って、電
圧電源７ｏのスイッチを切り、当該のＶＣＭ３４．４４
に対する電流電源６０のスイッチを入れる０次に制御装
置６２は電流電源６０に適切な電流を与えて、ＶＣＭを
駆動させ、「時機尚早」にそのクラッシュ・ストップに
達したアクチュエータ・アームに取り付けられているス
ライダを振動させる。この振動は、外径２２付近の比較
的短い半径方向距離にわたって起こり、スライダがディ
スク表面から上に浮上するまで、スライダをディスク表
面に対して半径方向に移動させ続ける。良好な実施例で
は、この振動はディスクが動作速度に達するまで続けら
れ。

スライダがディスク表面から上に浮上することが確保さ
れる。アクチュエータ・アーム３５．４５がそのクラッ
シュ・ストップに達する前に、ディスクが動作速度に達
した場合、検出器１９からディスク駆動モータの回転速
度情報を受は取っている制御装置６２は、スイッチ７２
に出力信号を与えて、電圧電源７０のスイッチを切り、
電流電源６０のスイッチを入れる。このとき、ディスク
・ファイルは通常操作モードになっており、すぐにもト
ラック・シークが始められる。

電圧電源７０から固定電圧が印加されてから予め定めら
れた時間経ってもどちらか一方のアクチュエータ・アー
ム３５．４５が半径方向に移動していない場合、制御装
置６２はａ９４上を電圧電源７０に緊急オフ信号を送っ
て、内径２０の所まで移動しているアクチュエータを直
ちに戻らせ、ＶＣＭへの電圧印加を終了させて、ディス
ク・ファイルの損傷を防止する。

起動手続中にディスク表面上でのスライダの半径方向位
置を検出することは、本発明の重要な特徴であり、固着
力に打ち勝つまでディスクが回転を始めないことを確保
するために必要である。それがなければ、懸架装置３６
．３８と４６．４８に余分の接続力がかつて、懸架装置
の構造損傷。

またはヘッドやディスク表面に損傷を与える恐れのある
スライダの突然の「リバウンド」を引き起こす恐れがあ
る。ＢＥＭＦ検出によって速度を測定し、また運動時間
を測定してスライダの位置を検出することは、スライダ
の半径方向位置を検出するための一手段にすぎない。例
えば、フォトダーリントン装置を使って、可動コイルと
各ＶＣＭの固定部の間の相対的変位を検出し、アクチュ
エータ・アームが移動した距離を示すことができる。

ディスク・ファイルがオフになると、制御装置６２は電
流電源６０に信号を送って、ＶＣＭ３４゜４４を駆動さ
せ、スライダがディスク表面上で休止するとき、その半
径方向で一番内側の位置にくるようにする。これによっ
てスライダが、ディスク・ファイルを次にオンにしたと
き半径方向に並進移動できる、適切な位置にくることが
確保される。

Ｆ、効果 本発明により、ディスク表面及びヘッドを傷つけること
なく、ディスクの回転を起動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、起動時に計測による半径方向の並進移動を実
現するための手段を図示した、ディスク・ファイルの単
純化した構成図である。 −４□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転可能な記憶ディスクと、該ディスク上でデータを読
   み取りまたは書き込むためのヘッドと、該ヘッドを該デ
   ィスクの表面上で移動させ るために該ヘッドに取り付けられたアクチュエータとを
   含み、該ディスクが停止しているとき該ヘッドが該ディ
   スクの表面に接触し、該ディスクがその動作速度で回転
   するとき該ヘッドが該ディスクの表面上の空気ベアリン
   グに乗るディスク・ファイルにおいて、 該ヘッドを半径方向に移動させ、 該ヘッドが所定の距離だけ半径方向に移動したとき、該
   ディスクの回転を開始させ、 該ディスクが所定の速度で回転するまで、該ヘッドを半
   径方向に移動させ続ける ことを特徴とするディスクを回転起動する方法。