JPS61172284A - 磁気デイスク装置 - 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〕 本発明は、磁気ディスクの回転により磁気ヘッドが浮上
してリード／ライト動作を行なう磁気ディスク装置に関
し、特に磁気ヘッドの浮上を制御するようにした磁気デ
ィ、スフ装置に関する。

磁気ディスク装置は、コンピュータの外部記憶装置とし
て大型コンピュータから卓上型のパーソナルコンピュー
タに至るまで広く利用されている。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置は従来第４図に示す如く、ベース円板
に磁気記録層を設けた磁気ディスク１を回転軸ＩＣを中
心に回転し、磁気ディスク１の半径方向に対し磁気ヘッ
ド２をポジショニングして磁気ディスク１の所望のシリ
ンダ（トランク）位置に位置決めし、当該シリンダに対
しリード／ライトを行なう。磁気ヘッド２は、ジンバル
３の先端に溶接等で取付けられ、ジンバル３はアーム４
に固定され、アーム４をポジショナ６が回転せしめ、ジ
ンバル３の先端の磁気ヘッド２を磁気ディスク１の半径
方向に駆動してポジショニングを行ない、アーム４上に
設けられたヘッドＩＣ（へ・ノド駆動回路）５によって
磁気ヘッド２からのり−ド信号が増幅され、又はライト
信号が供給される。

ジンバル３は一般にバネ性のある金属板で構成され、磁
気ヘッド２の水平状態の保持と磁気ヘッド２に磁気ディ
スク１方向への予圧を付与するために設けられる。

係る磁気ディスク装置は、一般にＣＳＳ　＜コンタクト
・スタート・ストップ）方式が用いられ、装置停止時（
磁気ディスク１の回転停止時）には予め定められた磁気
ディスク１上のＣ８Ｓエリアに第４図（Ｃ）の如く磁気
ヘッド２がジンバル３のしなりによる予圧力Ｆｏによっ
て接触しており、磁気ディスク１が回転することによっ
て、磁気ヘッド２が回転による風力による浮動粘性膜の
発生により第４図（Ｄ＞の如く浮上する。磁気ヘッド２
はスライダ形状をなしており、当該風力によって浮上刃
Ｆを得てジンバル３の予圧力Ｆｏとのつりあいによって
浮上量が決定される。このため磁気ヘッド２は磁気ディ
スク１と接触することなくリード／ライト及びボジショ
ニング動作が可能となる。この浮上量は磁気ヘッド２の
磁気ディスクｌへのリード／ライト特性に影響を与え、
例えば、浮上量が大ならリード信号（出力レベル）のピ
ークが小となり、浮上量が小ならリード信号のピークが
大となり、浮」二車はミクロンのオーダーで決定される
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の磁気ディスク装置では、この浮」二車の制御はジ
ンバル３の予圧力Ｆｏと浮上刃Ｆとのつりあいを取る開
ループであった。

一方、磁気ディスク１の表面は全（均一でなく多少の凸
凹があり、又ゴミ等が付着した場合も凸部が発生するた
め浮上量が一定とならず、磁気ヘッド２の出力レベルは
一定でなくなるという問題があるばかりか磁気ヘッド２
が磁気ディスク１面と接触し、両者が損傷するという問
題があった。

又、磁気ディスク１からみると、半径方向の内側１ａ程
周速が遅（、外側１ｂ程周速が早いため、磁気ヘッド２
は半径方向の内側では小なる浮上刃Ｆを半径方向の外側
では大なる浮上刃Ｆが付与され、半径方向の内外では浮
上量が異なり、出力レベルが半径方向で一定でなくなる
という問題があった。

〔問題点を解決するための手・段〕・ 本発明は、磁気ディスクの全体に渡って磁気ヘッドの読
取り出力レベルを一定のものとすることのできる磁気デ
ィスク装置を提供するにある。

このため、本発明は、回転する磁気ディスクと、磁気ヘ
ッドを取付けたジンバル“と、該ジンバルを支持するア
ームと、該アームを駆動して該磁気ヘッ□ドを・該磁気
ディスクの半径方向−に移動するポジショナとを有し、
該磁気ヘッドが該ポジショナによって該磁気ディスクの
半径方向に位置決めされ、該磁気ディスクから浮上した
状態でリード又はライト動作を行う磁気ディスク装置に
おいて、該ジンバルを該磁気ヘッドの浮上方向に駆動す
る駆動手段と、該磁気ヘッドの出力レベルから該駆動手
段を制御する制御部とを設けたととを特徴としている。

〔作用〕

本発明では、磁気ディスクの浮上量に対して閉ループ制
御を行ない、浮上量を一定にして、磁気ディスクの全体
に渡って一定の読出し出力レベル（出力電圧）を得よう
とするものである。

即ち、本発明では、ジンバルをヘッド浮上方向に駆動す
るための駆動手段と、磁気ヘッドの読出しレベルから駆
動手段を制御する制御部を設け、読出しレベルをフィ□
−Ｖバックして常に一定の読出しレベルが得られるよう
゛にジンバルを介し磁気ヘッドの浮上量を制御しようと
するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例構成図であり、第１図（Ａ）
はその全体断面図、第１図（Ｂ）はその要部断面図、第
２図は第１菌種球の制御ブロック図である。　　　　　
　　− 図中、第４図で示したものと同一のものは同一の記号で
示してあり、７はジンバルであり、磁気ヘッド２が先端
に取付けられ直線状の構成を有し、磁気ヘッド２を水平
状態に保つためのものであり、予圧を付与しない形式め
ものであり、８はジンバ小駆動手段（以下垂直ＶＣＭと
称す）であり、アーム４の先端部に設けられ、支点７ａ
を中心にジンバル７を磁気ヘッド２の浮上方向に駆動す
るものであり、第１図（Ｂ）の詳細断面図に示す如（鉄
心８ａの巻回された回動コイル８ｂと、鉄心の両側に設
けられた一対の磁石８ｄ、８ｅと、鉄心８ａが支点（軸
）７ａを中心に回転初期位置を規制するための渦巻バネ
８ｃとで構成された可動コイル型アクチュエータで構成
されるものである。

第２図において、９はコネクタであり、磁気ディスク装
置密閉内部と外部の後述するり一ド／ライト回路及びジ
ンバル制御部とを電気的に接続するもの、ＩＯはり−ド
／ライト回路であり、ジンバル７上のヘッドＩＣ５に対
しコネクタ９を介しリード／ライト指示及びライト信号
の供給、リード信号の受取りを行ない、リードデータを
出力するモノ、１１はジンバル制御部（以下サーボ回路
と称す）であり、コネクタ９を介しヘッドＩＣ５がらリ
ード信号（読出し出力）を受はコネクタ９を介し垂直Ｖ
ＣＭ８を制御するものであり、ピークホールド回路１１
ａと比較回路１１ｂとアンプ１１ｃとを含み、磁気ヘッ
ド２で読取った出力レベル（ピークトウビーク）を一定
時間ピークホールド回路１１ａでピークホールドし、比
較回路１１ｂで所定の基準レベルＳＬと比較し、その差
をアンプｌｌｃで増幅し、垂直ＶＣＭ８のコイルに駆動
電流を与えるものである。尚６ａはポジショナ６の駆動
モータである。

次に、第１図及び第２図実施例動作について説明する。

磁気ディスク１が回転していない初期状態では、可動コ
イル８ｂには電流が流れておらず、第１図（Ａ）及び（
Ｂ）に示す如く、渦巻バネ８ｃによって鉄心８ａの軸（
支点）？ａに取付けられたジンバル７は磁気ヘッド２を
磁気ディスク１より最小量浮上させておく。即ち、可動
コイル型アクチュエータである垂直ＶＣＭの零（初期）
位置を渦巻バネ８Ｃによって磁気ヘッド２を浮上させる
位置にジンバル７を設定しておく。

次に、磁気ディスク１が回転すると、第４図（Ｄ）で説
明した如く浮上刃を受は磁気ヘッド２及びジンバル７は
浮上方向に上昇する。磁気ヘッド２ば磁気ディスク１の
例えばサーボトランクを読出すと、読出し出力がヘッド
ＩＣ５を介しコネクタ９よりサーボ回路１１に与えられ
る。

サーボ回路１１は、読゛出し出力をピークホールド回路
１１ａでピークホールドし、ピークホールドレベルと基
準レベルＳＬとを比較回路１１ｂで比較し、その差を出
力する。この基準レベルＳＬは、予じめ磁気ディスク１
に対し磁気ヘッド２が最適の浮上量である時に得られる
磁気ヘッド２の読出し出力に対応して定めら光ているの
で、比較回路１１ｂの出力は最適浮上量からのズレを示
すことになる。比較回路１１ｂの出力はアンプ１１Ｃで
増幅され、コネクタ９を介し垂直ＶＣＭ８の可動コイル
８ｂに駆動電流として与えられる。例えばピークホール
ドレベルが基準レベルより大なら浮上量が小さすぎるか
ら、垂直ＶＣＭ８はジンバル７を第１図（Ｂ）の矢印Ａ
方向に支点７ａを中心に回動せしめ浮上量を増加させ、
逆にピークホールドレベルが基準レベルより小なら浮上
量が大きすぎるから、垂直ＶＣＭ８はジンバル７を第１
図（Ｂ）の矢印Ｂ方向に支点７ａを中心に回動せしめ浮
上量を、減少させ、磁気ヘッド２からの読出し出力レベ
ルが基準レベルＳＬと一致する様にジンバル７をヘソ゛
ド浮上方向に駆動して閉ループ制御する。

この垂直ＶＣＭ８は電流針に用いられている可動コイル
型計器と同一の構成を有し、ジンバル７はその針に相当
するから駆動電流の極性によってＡ又はＢ方向に、駆動
電流の大きさによって振り幅が決定される。

磁気ディスク１がサーボトラックを有するサーボ面であ
ればサーボ情報の読出しにより常に閉ループ制御される
。一方、磁気ディスク１がデータ面であれば、磁気ディ
スク１の各シリンダ（トラック）の先頭に予じめ設けら
れたホームアドレス（ＨＡ）　、カウント部（Ｃ）、キ
一部（Ｄ）の情報の読出しによって係る閉ループ制御が
行なわれる。

このようにして、磁気ヘッド２の浮上量は閉ループ制御
によって一定に保たれ、その出力レヘルも一定なものが
得られ、読取り回路で安定にデータ検出が可能となり、
又、磁気ディスクｌの半径方向の内側程ビット密度が高
く、外側程ビット密度が低いため、読取り回路では、こ
のビット密度に対応して読取りクロック周波数を変えて
おり、このためのマージンと読取出力レベルの検出マー
ジンの両方が必要であるが半径方向で出力レベルを一定
にできるから、検出マージンはゆるく済み、全体として
マージンが楽になる。

更に常時磁気ヘッド２が磁気ディスク１と接触していな
いため、磁気ヘッド２と磁気ディスク１とが損傷するお
それがなく、又、前述のＣＳＳを行なう必要がないから
、磁気ディスク１にＣ８Ｓエリアを設けずに済み、それ
だけ記憶容量が大となる利点がある。又、磁気ディスク
装置の運搬時に磁気ディスク１と磁気ヘッド２が接触し
ていると、運搬時の振動でディスク、ヘッドの両方が傷
むおそれがあるが、垂直ＶＣＭの初期位置の設定で磁気
ヘッドを浮上させておくことにより、振動による傷めを
防止することもできる。

勿論、本発明においてＣＳＳ方式を用いることもできる
。この場合、磁気ディスク１が回転していない時に磁気
ヘッド２を第４図（Ｃ）の如く接触させておくため、弱
い予圧力を有するジンバル７を用いればよい。

第３図は本発明の他の実施例構成図であり、第１図で示
したものと同一のものは同一の記号で示してあり、１−
１．１−２、■−３は各々磁気ディスクであり、軸ＩＣ
に取付けられ、軸ＩＣを中心に回転するもの、２ａ、２
ｂ、２Ｃ１２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈは各々磁気ヘ
ッドであり、前述の磁気ヘッド２と同一のもの、４ａ、
４ｂは各々アームであり、６はリニアアクチュエータ（
ポジショナ）であり走行する可動部６ｂと固定部６ａと
で構成されたボイスコイルモータで構成されるもの、７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ。

７ｇ、７ｈは各々ジンバルであり、前述のジンバル７と
同一のも、３ａ、３ｂ、３ｃ、８ｄ、８ｅ。

８ｆ、８ｇ、８ｈは各々ジンバル駆動手段（垂直ＶＣＭ
）であり、前述のジンバル駆動手段８と同一のものであ
る。

この実施例では、１台の磁気ディスク装置に対し磁気デ
ィスクが３枚設けられ、かつボイスコイルモータの可動
部６ｂにアーム４ａ、４ｂが各磁気ディスクｌ−１，１
−２，１−３間に挿入されるように固定されている。ア
ーム４ａの上面には垂直ＶＣＭ８ａ、８　ｂ’、ジンバ
ル７ａ、７ｂ、磁気ヘッド２ａ、２ｂが設けられ、磁気
ディスク１−１の下面に対しリード／ライトを行ない、
アーム４ａの下面には垂直ＶＣＭ８ｃ、８ｄ、ジンバル
７Ｃ１７ｄ、磁気ヘッド２ｃ、２ｄが設けられ、磁気デ
ィスク１−２の上面に対してリード／ライトを行なうよ
うにしている。一方、アーム４ｂの上面には垂直ＶＣＭ
８ｅ、８ｆ、ジンバル７ｅ。

７ｆ、磁気ヘッド２ｅ、２ｆが設けられ、磁気ディスク
１−２の下面に対しリード／ライトを行ない、アーム４
ｂの下面には垂直ＶＣＭ８ｇ、８ｈ。

ジンバル７ｇ、７ｈ、磁気ヘッド２ｇ、２ｈが設けられ
、磁気ディスク１−３の上面に対しリード／ライトを行
なうものである。

そしてボイスコイルモータは可動部６ａを直線（リニア
）駆動し、磁気ディスク１−１〜１−３の半径方向に磁
気ヘッド２ａ〜２ｈを直線状にボジショニングするもの
である。

尚、磁気ヘッド２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇは磁気ディスク
１−１〜１−３の半径方向内側、磁気ヘッド２ｂ、２ｄ
、２ｆ、２ｈは磁気ディスク１−１〜１−３の外側をリ
ード／ライトし、アクセスタイムを向上させている。

このような形式のものにおいても、各垂直■ＣＭ８ａ〜
８ｈは図示しない対応するサーボ回路によって各磁気ヘ
ッド２ａ〜２ｈの浮上量制御を行なうことができ、係る
１つのアームに複数の磁気ヘッドを設けて、アクセスタ
イムを向上せしめる磁気ディスク装置に対し、各磁気ヘ
ッドの浮上量制御を個々に行なうことができる。

このタイプの磁気ディスク装置は一般に１つの磁気ヘッ
ドのリード／ライト中他の磁気ヘッドはリード／ライＩ
〜動作しないから、これらに対し１つの読取り回路が設
けられており、これに応じてザーボ回路１１も１つとし
、スイッチ等で垂直■ＣＭ８ａ〜８ｈを切換えて浮上量
制御してもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、回転する磁気ディ
スクと、磁気ヘッドを取付けたジンバルと、該ジンバル
を支持するアームと、該アームを駆動して該磁気ヘッド
を該磁気ディスクの半径方向に移動するポジショナとを
有し、該磁気ヘッドが該ポジショナによって該磁気ディ
スクの半径方向に位置決めされ、該磁気ディスクから浮
上した状態でリード又はライト動作を行う磁気ディスク
装置において、該ジンバルを該磁気ヘッドの浮上方向に
駆動する駆動手段と、該磁気ヘッドの出力レベルから該
駆動手段を制御する制御部とを設けたことを特徴として
いるので、磁気ディスク面に凸凹があっても読出しレベ
ルを一定にでき、また磁気ディスクの半径方向に対して
読出しレベルを一定とすることができるという効果を奏
する。

従って読取り回路で安定なデータ検出ができるとともに
読取マージンが楽になる。又、磁気ディスクと磁気ヘッ
ドとが読出し動作中接触するおそれがないから、磁気ヘ
ッドや磁気ディスクの損傷も防止しうるという効果も奏
する。更に、そのための構成も比較的簡単であり容易に
実現でき、係る機能を安価に達成できるという実用上優
れた効果も奏する。

しかも、１つのアームに複数の磁気ヘッドを設けたもの
においては、個々の磁気ヘッドの浮」二車を独立に制御
して読取出力レベルを一定にできるという効果も奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成図、第２図は第１図実施
例構成の制御ブロック図、第３図は本発明の他の実施例
構成図、第４図は従来の構成説明図である。 図中、１−磁気ディスク、２−磁気ヘソド、３．７−ジ
ンバル、４−アーム、６−ポジショナ、８−ジンバル駆
動手段、１１−・−ジンバル制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転する磁気ディスクと、磁気ヘッドを取付けたジンバ
   ルと、該ジンバルを支持するアームと、該アームを駆動
   して該磁気ヘッドを該磁気ディスクの半径方向に移動す
   るポジショナとを有し、該磁気ヘッドが該ポジショナに
   よって該磁気ディスクの半径方向に位置決めされ、該磁
   気ディスクから浮上した状態でリード又はライト動作を
   行う磁気ディスク装置において、該ジンバルを該磁気ヘ
   ッドの浮上方向に駆動する駆動手段と、該磁気ヘッドの
   出力レベルから該駆動手段を制御する制御部とを設けた
   ことを特徴とする磁気ディスク装置。