JPS62155798A - ヘツド送り装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、可撓性磁気ディスク装置等の外部記憶装置で
、データを読み書きするためのヘッドを記録トラックの
配列方向に往復移動させるヘッド送り装置に関する。

［従来技術］ 一般に、比較的小規模な情報処理装置、例えばいわゆる
パーソナルコンピュータやオフィスコンピュータ等では
、その簡便さのために可撓性磁気ディスク装置あるいは
比較的記憶容量の小さい固定磁気ディスク装置等が外部
記憶装置として広く用いられている。

このような記憶装置においては、円盤状の記録媒体に同
心円状に多数の記録トラックが形成されており、この記
録トラックに対してデータを読み書きするための磁気ヘ
ッドが、その配列方向に移動可能に配設されている。

そして、この磁気ヘッドを記録トランクの配列方向に移
動するヘッド送り装置には１通常、オープンループ制御
が可能なステップモータを駆動源に用いたものが用いら
れている。

このヘッド送り装置においては、記録トラックの配列方
向に平行に移動可能に案内されているキャリッジに、磁
気ヘッドの作用点が記録媒体の表面に倣うように支持す
るためのジンバルを介して磁気ヘッドが取り付けられて
おり、したがって、ステップモータでこのキャリッジを
移動させることによって磁気ヘッドを目的の記録トラッ
クへと移動することができる。

ところで、キャリッジを移動して停止させたとき、その
慣性等が原因して停止位置で移動方向の前後に振動する
いわゆるハンチング現象を生じる。

したがって、そのハンチングがおさまって、磁気ヘッド
の位置が安定するまでは目的の記録トラックを適正にア
クセスできず、その安定するまでの時間いわゆるセトリ
ング時間が大きいとデータをアクセスするために必要と
なる時間（アクセス時間）が大きくなって、好ましくな
い。

そこで従来、ステップモータのシャフトにオイルダンパ
あるいはフリクションダンパを取り付けることにより、
前者の場合には封入しているオイルの慣性によって、ま
た、後者の場合には摩擦力によってキャリッジの振動を
吸収し、このようなハンチング現象を抑制することでセ
トリング時間を縮小してデータのアクセス時間を短縮し
たものが実用されているが、このような従来のものでは
、ステップモータの脱調を招き、その結果、磁気ヘッド
の位置決めに誤差を生じるという不都合を生じることが
あった。。また、それぞれオイルダンパあるいはフリク
ションダンパ等を必要とするので、装置のコストアップ
を招くという不都合もあった。

［目的］ 本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、セトリング時間が短くデータのア
クセス時間を短縮でき、かつ、安価に実現できるヘッド
送り装置を提供することを目的としている。

［構成］ 本発明は、この目的を達成するために、ヘッドの移動方
向に対応した順方向駆動信号をステップモータのステッ
プ周期の始めにステップモータに印加した後に、そのス
テップ間隔の残りの期間に順方向駆動信号と逆極性の逆
方向駆動信号をステップモータに印加している。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる可撓性磁気ディス
ク駆動装置のヘッド送り装置の概略構成を示している。

なお、この図においては、本発明に直接関係する部分の
みを示している。

同図において、スピンドルモータ１（スピンドルハブの
みを示す）に可撓性磁気ディスク（図示略）のスピンド
ル孔が装着されて可撓性磁気ディスクが所定の方向に一
定の回転速度で駆動される。

この可撓性磁気ディスクの半径方向に平行に。

２つのガイドシャフト２，３が配設されており、これら
のガイドシャフト２，３によってキャリッジ４が案内さ
れている。

キャリッジ４には、ジンバル機構５を介し、スピンドル
モータ１の回転中心を通る直線上に位置するように磁気
ヘッド６が配設されている。このジンバル機構５により
磁気ヘッド６ば可撓性磁気ディスクの表面に追従するよ
うに支持され、これによって、データの書き込み読み出
し時には、磁気ヘッド６が常に可撓性磁気ディスク上の
記録トラックを検出できるようにされている。なお、一
般に磁気ヘッド６および可撓性磁気ディスクの寿命や信
頼性等の観点から、データの書き込み読み出し時以外で
は、磁気ヘッド６は図示しないヘッドロード機構により
可撓性磁気ディスクから離されて接触しないようにされ
ている。

ステップモータ７の軸７ａには、プーリ８が固設されて
おり、このブー＋Ｊ３にはキャリッジ４にその両端が固
定されているベルト９が巻回されて固定されている。こ
れによって、ステップモータ７が作動するとキャリッジ
４がガイドシャフト２，３に案内された状態で、往復移
動される。また、通常はステップモータ７が所定ステッ
プ数だけ駆動されたときに、磁気ヘッド６が可撓性磁気
ディスクに形成されている記録トラックを１つ移動する
ように、それぞれの関係が設定されている。

第２図は、本発明の一実施例にかかる可撓性磁気ディス
ク駆動装置の制御系を例示している。なお、この図では
本発明に直接関係する部分のみを示しており他の部分は
省略する。また、この実施例におけるステップモータ７
は２相のものである。

同図において、制御部１０は、この可撓性磁気ディスク
駆動装置の全体を制御するものであり、ホスト装置（図
示路）からの指令に応答してデータの読み出し書き込み
を適切に実行する。

スピンドルモータ駆動部１１は制御部１０の指令によっ
てスピンドルモータ１を駆動するものであり、ステップ
モータ駆動部１２は制御部１０から加えられる方向デー
タＤＤおよびステップパルスＳＰに対応して駆動電流Ｉ
ａ　、　Ｉｂを形成し、ステップモータ７の２つのコイ
ル７ａ　、　７ｂに印加してステップモータ７を作動す
るものである。

また、読み出し書き込み制御部１３は、制御部１０から
転送されてきた記録データを変調して磁気ヘッド６に出
力する記録信号を形成するとともに。

磁気ヘッド６からの出力信号から記録信号を再生しさら
にそれを復調して記録データに変換し制御部１０に転送
するものである。

以上の構成で、まず、電源が投入されて可撓性磁気ディ
スクがスピンドルモータ１にセットされると、制御部１
０はスピンドルモータ駆動部１１を始動させてスピンド
ルモータ１を駆動させ、可撓性磁気ディスクの回転を開
始させるとともに所定の初期化処理を実行する。この初
期化処理には、例えば磁気ヘッド６の位置の初期化、内
部的に保持している磁気ヘッド６の位置情報の初期化等
がなされる。

この状態でホスト装置から目的とする記録トラック情報
が加えられると、制御部１０はそのときの磁気ヘッド６
の位置情報と与えられた目的トラックとを比較して磁気
ヘッド６の移動方向および移動距離を演算し、その移動
方向に対応した方向データＤＤを形成してステップモー
タ駆動部１２に出力するとともに、周期Ｔｐのステップ
パルスＳＰを移動距離に対応した数だけステップモータ
駆動部１２に出力する。例えば、ステップモータ７の４
ステツプで磁気ヘッド６が隣接する記録トラックに移動
する場合には、移動トラック数の４倍のステップパルス
ＳＰをステップモータ駆動部１２に印加する。

このようにして磁気ヘッド６を目的とする記録トラック
に位置決めすると、制御部１ｏはホスト装置にその旨を
応答する。

この後は、ホスト装置からデータの読み出しを指令され
た場合には、そのときに位置決めした記録トラックの記
録データを読み出し書き込み制御部１３によって読み出
させ、その読み出した記録データをホスト装置に転送し
、データの書き込みを指令された場合には、データを受
は取ることができる状態になる度に、ホスト装置にデー
タの転送を要求して転送されてきたデータを読み出し書
き込み制御部１３に与え、そのときに位置決めした記録
トラックに記録する。

なお、記録トラック上におけるデータは、所定の記録フ
ォーマットに従ってレコードあるいはセクタ毎に区切ら
れた状態で記録されおり、そのための信号の配置処理等
も制御部１０あるいは読み出し書き込み制御部１３によ
って実行されているが、本発明には直接関係しないので
、その詳細は省略する。

このようにして、ホスト装置が可撓性磁気ディスクにデ
ータを記録し、またその記録したデータを読み出すこと
ができる。

さて、ステップモータ７の基本的な駆動方法を第３図（
ａ）〜（ｃ）に示す。すなわち、ステップパルスＳＰが
加えられる度に、コイル７ａ　、　７ｂに印加している
駆動電流Ｉａ、Ｉｂの極性を交互に切り換えることで、
ステップパルスＳＰに同期してステップモータ７が１ス
テツプずつ回転する。また、その極性の切り換え順序を
反対にすると、ステップモータ７は反対方向に回転する
。

ところが、このように単純にステップモータ７を駆動し
たのでは、従来技術の欄で述べたようにキャリッジ４が
ハンチングを起こすので、本実施例のステップモータ駆
動部１２は第４図（ａ）〜（ｄ）に示したような態様で
駆動電流Ｉａ　、　Ｉｂの極性を切り換えている。

すなわち、ステップパルスＳＰのタイミングから期間Ｔ
１はそのときの磁気ヘッド６の送り方向に対応した順方
向駆動信号に駆動電流Ｉａ　、　Ｉｂの極性を設定し、
期間Ｔ１に続く期間Ｔ２はその順方向駆動信号と反対の
極性に駆動電流Ｉａ　、　Ｉｂの極性を設定して磁気ヘ
ッド６の送り方向とは反対方向に移動させる逆方向駆動
信号に駆動電流Ｉａ　、　Ｉｂを設定する。

そして、その次のステップパルスＳＰまでの期間Ｔ３は
順方向駆動信号に駆動電流Ｉａ　、　Ｉｂの極性を設定
する。

これにより、同図（ｄ）に示したように、ハンチングが
抑制された状態で、キャリッジ４が磁気ヘッド６の送り
方向に移動する。

また、ステップパルスＳＰのタイミングから順方向駆動
信号を印加する期間Ｔ１と、逆方向駆動信号を印加する
期間Ｔ２は、キャリッジ４のハンチングが最小になるよ
うな最適値に設定する。その最適値を見出すためには、
例えば、期間ＴＩ、Ｔ２を変えながら実際にキャリッジ
４を移動してアクセス時間を計測する実験を実施して、
そのアクセス時間が最小になる値を見出せばよい。また
その値は、同一種類のキャリッジ４の送り機構すなわち
同一機種の可撓性磁気ディスク駆動装置で共通に適用す
ることができ、機械毎に設定する必要はない。

ところで、このような実験において、アクセス時間を最
小にするために必要となる期間Ｔｌ　、　Ｔ２の和がス
テップパルスＳＰの周期Ｔｐよりも大きくなるという事
態を生じることがあった。

しかしながら、ステップモータ７のステップ動作はステ
ップパルスＳＰが基準となるので、ステップパルスＳＰ
の周期Ｔｐよりも期間Ｔ１とＴ２の和が大きくなること
はあり得す、実際には第５図（ａ）〜（ｃ）に示したよ
うな駆動態様となった。

すなわち、ステップモータ７を連続して駆動していると
きには、逆方向駆動信号を印加している途中でステップ
パルスＳＰが発生するとその時点で逆方向駆動信号の印
加を終了して次のステップで順方向駆動信号を印加する
期間Ｔｌ１（ＴＩに相当）を開始する。そして、最後の
ステップパルスＳＰが出力された後にはその設定した期
間Ｔｌｌ、Ｔ１２（Ｔ２に相当）で順方向駆動信号およ
び逆方向駆動信号をそれぞれ印加する。

なお、期間Ｔ１３は、ステップモータ７を連続して駆動
するときに、期間Ｔｌｌの後に逆方向駆動信号を印加す
る期間である。

またさらに、ベルト９の張力、キャリッジ４の負荷およ
びステップモータ７の負荷等がキャリッジ４の送り方向
によって異なることから、キャリッジ４の送り方向によ
ってキャリッジ４に発生するハンチングの状況が異なる
ことが多いので、それぞれの送り方向で期間Ｔｌ、Ｔ２
をおのおの設定することが望ましい。その切り換えは、
制御部１０から加えられる方向データＤＤによって行な
えばよい。

このように送り方向別にそれぞれ期間Ｔｌ、Ｔ２を設定
したとき、順方向駆動信号と逆方向駆動信号の印加態様
が、第４図（ａ）〜（ｃ）に示したような態様と第５図
（ａ）〜（ｃ）に示したような態様に、それぞれの送り
方向で設定される場合もある。すなわち、この場合には
、同一機種で２種類の駆動形態がとられる。

ところで、使用しているステップモータ７の応答が比較
的遅い場合には、ステップパルスＳＰの周期Ｔｐよりも
逆方向駆動信号を印加する期間Ｔ２が短いので、この逆
方向駆動信号によるキャリッジ４の制動効果が得られず
、キャリッジ４のハンチングを充分押えることができな
くなる場合もある。

このような場合には、第６図（ａ）−（ｃ）および第７
図（ａ）〜（ｃ）に示したように、逆方向駆動信号を印
加するときに、チョッパ方式で印加すればよい。

なお、第６図に示した信号方式はステップモータ７の吸
引力が大きい場合であり、第７図に示した信号方式はス
テップモータ７の吸引力が小さい場合である。

このようにして、ステップモータ７の応答が遅い場合で
もキャリッジ４のハンチングを確実に抑制することがで
きる。

なお、上述した実施例では、２相のステップモータを用
いているが、これに限ることなく、３相やそれ以外の構
造のステップモータを用いた場合にも、同様に本発明を
適用することができる。また、キャリッジにステップモ
ータの駆動力を伝達する機構も上述した実施例のように
ベルトによるものに限ることはなく、それ以外のもので
も本発明を適用することができる。

またさらに、本発明は可撓性磁気ディスク装置のみなら
ず、駆動源としてステップモータを用いてヘッドを位置
決めする機構をもつ装置、例えば磁気ディスク装置、磁
気テープ装置あるいは光デイスク装置等にも、同様にし
て適用することができる。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ヘッドの移動方
向に対応した順方向駆動信号をステップモータのステッ
プ周期の始めにステップモータに印加した後に、そのス
テップ間隔の残りの期間に順方向駆動信号と逆極性の逆
方向駆動信号をステップモータに印加してキャリッジの
ハンチングを抑制しているので、ヘッドを目的の記録ト
ラックへ移動させたときのセトリング時間を大幅に短縮
することができ、データのアクセス時間を短縮できると
いう利点を得る。またそのための特別な機構を必要とし
ないので、装置を安価に実現できるという利点も得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるヘット送り機構を示
した概略構成図、第２図は制御系の一例を示したブロッ
ク図、第３図はステップモータの基本的な駆動態様を説
明するための波形図、第４図は本発明の一実施例にかか
る信号方式の一例を示した波形図、第５図は本発明の一
実施例にかかる信号方式の他の例を示した波形図、第６
図は信号方式のさらに他の例を示した波形図、第７図は
信号方式のまたさらに他の例を示した波形図である。 ２．３・・・ガイドシャフト、４・・・キャリッジ、５
・・・ジンバル、６・・・磁気ヘッド、７・・・ステッ
プモータ、８・・・プーリ、９・・・ベルト、１０・・
・制御部、１２・・・ステップモータ制御部。 代理人　弁理士　　紋　１）　誠 −′ 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体にデータを読み書きするヘッドを記録媒
   体に形成された記録トラックの配列方向にステップモー
   タを用いて往復移動させるヘッド送り装置において、上
   記ヘッドの移動方向に上記ステップモータを駆動させる
   順方向駆動信号をそのステップモータのステップ間隔よ
   りも小さい第１の期間上記ステップモータに印加した後
   に、そのステップ間隔の残りの期間に上記順方向駆動信
   号と逆極性の逆方向駆動信号を上記ステップモータに第
   ２の期間印加するステップモータ駆動手段を備えたこと
   を特徴とするヘッド送り装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載において、前記第１の
   期間および第２の期間は、前記ステップモータの移動方
   向でそれぞれ異なる期間が設定されていることを特徴と
   するヘッド送り装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載において、前記逆方向
   駆動信号を、所定のデューティで与えることを特徴とす
   るヘッド送り装置。