KR20000000650A

KR20000000650A - 디스크 드라이브의 이물 제거장치

Info

Publication number: KR20000000650A
Application number: KR1019980020393A
Authority: KR
Inventors: 정영민
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2000-01-15
Also published as: JP3027156B2; KR100304626B1; US6339517B1; JP2000011633A

Abstract

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 디스크 드라이브를 구성하는 기록 매체인 디스크에 존재하는 이물을 제거하기 위한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 고전압 및 공기의 압력차를 이용한 이물 제거 슬라이더에 의하여 디스크 상의 불순물을 제거함으로써, 데이터 기록/재생 시의 디스크 상의 불순물에 의한 헤드의 유동을 막아 트랙킹 서보를 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

디스크 드라이브의 이물 제거 장치

디스크 기록/재생 장치인 하드 디스크 드라이브는 컴퓨터의 보조 기억 장치 중의 하나로서 자기 헤드에 의해 디스크에 기록된 소정 데이터를 재생하거나, 디스크에 새로운 데이터를 기록함으로써 컴퓨터 시스템 운용에 기여하게 된다. 이와 같은 하드 디스크 드라이브는 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화되면서 디스크의 회전 방향의 밀도인 BPI(Bit Per Inch)와 두께 방향의 밀도인 TPI(Tracks Per Inch)가 증대되고, 그에 따라 더욱 정밀하고 신속한 헤드의 위치 제어 방법 및 정교한 매커니즘이 요구되고 있다.

일반적으로, 하드 디스크 드라이브를 구성하는 마그네틱 헤드는 전도체에 코일을 감아 코일에 전류를 흘리게 되면 전도체 주위에 자기장이 형성되고, 그 자기장의 방향 및 크기는 전류의 방향 및 크기에 따라 결정된다. 그리고, 마그네틱 헤드는 링으로 전도체(코아)에 미세한 갭(공극)을 형성한 상태에서 코일을 감아 전류를 흘려주면 갭의 주위에 강한 누설 자속이 생기는데 이는 기록매체의 마그네틱 입자들을 전류의 방향에 따라 일정한 방향으로 바꾸어 주는데 이를 기록(writing)이라 한다. 반대로 자기적으로 기록된 신호가 전기적인 신호로서 유도되는 과정을 판독(reading)이라 한다.

이와 같은 특성은 마그네틱 헤드의 기본적인 사양이며 기록 방법 및 그 물질 특성에 따라 다양하게 나뉘어진다.

기록 방법은 마그네틱 디스크에 수평 기록 및 수직 기록 방법으로 대별되며, 주로 수평 기록 방법으로서 일정한 마그네틱 디스크의 회전하에 일정한 높이로 마그네틱 헤드가 부상하면서 리드/라이트를 하는 타입의 하드 디스크 드라이브가 일반적인 추세이며, 정보 기록의 고급화, 고성능화, 고품질화, 고밀도화를 위해 마그네틱 헤드의 사이즈가 소형화되어 가고 있는 실정이다.

특히 디스크 기록/재생 기기의 기록밀도를 증가시키기 위해서는 구동시의 헤드와 디스크의 간격인 플라잉 헤이트(flying height)를 최대로 낮추어야 한다. 이에 따라서 최근의 광자기 기록/재생 장치는 초근접기록기술을, 자기 기록/재생 장치는 근접 접촉 기록 방법(near contact recording method) 기술을 이용하여 헤드 슬라이더의 플라잉 헤이트를 최대로 줄이고 있다.

그런데, 헤드 슬라이더의 플라잉 헤이트를 낮춘 상태에서 플라잉 헤이트 영역내에 불순물이 침입하게 되면 헤드 슬라이더가 직접 불순물을 분산시킴으로써, 기록/재생 시에 헤드의 흔들림이 발생되어 트랙킹 서보가 불안정하게 되어 드라이브의 성능에 치명적인 영향을 주는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 기록 매체에 있는 불순물을 압력차를 이용한 기류와 정전기의 힘을 이용하여 제거하기 위한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치를 채용한 디스크 드라이브의 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 이물 제거 슬라이더의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.

도 3은 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치의 측면도이다.

도 4a는 도 3에 도시된 이물 제거 슬라이더의 상세 측면도이다.

도 4b는 도 3에 도시된 이물 제거 슬라이더의 상세 배면도이다.

도 5는 도 3에 도시된 텅스텐 와이어에 고전압이 걸렸을 경우의 불순물의 이온화 현상을 도시한 것이다.

도 6a 내지 6b는 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치를 적용한 디스크 드라이브의 구성도이다.

도 7은 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치를 적용한 다른 실시예의 디스크 드라이브의 구성도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치는 헤드 슬라이더를 구비하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치에 있어서, 상기 디스크 상의 불순물을 이온화시키기 위한 고전압 발생 수단 및 상기 고전압 발생 수단에 의해 이온화된 불순물을 집진하기 위한 도전판을 포함함을 특징으로 한다.

위의 고전압 발생 수단에 연결된 와이어는 리딩 엣지(leading edge) 부분에 장착되며, 상기 도전판은 트레일링 엣지(trailing edge) 부분에 장착되는 구조를 갖는 것이 효과적이다.

그리고, 디스크 회전 시에 공기가 상기 리딩 엣지 부분을 통하여 유입되고, 유입된 공기는 트레일링 엣지 부분을 통하여 유출되는 구조를 갖는 것이 효과적이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치는 고전압 발생 수단(5:도 5참조)에 연결된 텅스텐 와이어(3), 접지선에 연결된 알루미늄 전극판(4)을 포함하며, 텅스텐 와이어(3)는 디스크가 회전하는 경우에 공기가 유입되는 리딩 엣지 부분(①)에 장착되며, 알루미늄 전극판(4)은 트레일링 엣지 부분(③) 또는 홀의 중앙 부분(②)에 설치될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 공기 흐름의 중앙 부분(②)의 상단에 설치하였다. 리딩 엣지 부분(①)과 트레일링 엣지 부분(③)은 터널로 연결되어 있다.

도 4a의 이물 제거 슬라이더 내부인 빗금친 부분은 절연체로 되어 있다.

그리고, 압력차에 의하여 공기의 흐름을 원활히 하기 위하여 리딩 엣지 부분(①)의 공기 흐름 통로의 단면적보다 중앙 부분(②)의 공기 흐름 통로의 단면적을 크게 하고, 중앙 부분(②)의 공기 흐름 통로의 단면적보다는 트레일링 엣지 부분(③)의 공기 흐름 통로의 단면적을 크게 한 구조를 갖는다.

위와 같은 구조의 이물 제거 장치인 이물 제거 슬라이더는 도 6a, 도 6b 또는 도 7과 같이 디스크 드라이브에 적용되어 디스크 상의 이물을 제거할 수 있다.

도 6a 및 도 6b에서 이물 제거 슬라이더(2)와 헤드 슬라이더(1)는 각각의 스윙 암(swing-arm11,12)의 일정 길이의 홈에 핀(13)으로 연결되어 상호 연동하여 이동하면서 디스크(6) 상의 이물을 제거하고, 도 7에서 이물 제거 슬라이더(2)는 헤드 슬라이더(1)와 독립적으로 따로 스윙-암2(12)에 의하여 트랙을 이동하면서 디스크(6) 상의 이물을 제거하는 구조를 갖는다.

도 6a는 헤드 슬라이더(1)를 이동시키는 제1스윙 암(11)에 의하여 헤드 슬라이더(1)와 연동하여 이물 제거 슬라이더(2)가 트랙의 최외주에 위치하였을 경우를 도시한 것이다.

그리고, 도 6b는 이물 제거 슬라이더가 헤드 슬라이더의 이동에 따라서 트랙의 최내주에 위치하였을 경우를 도시한 것이다.

이 때, 헤드 슬라이더(1)와 이물 제거 슬라이더(2)는 항상 동일 트랙에 위치할 수 있도록 핀(13)의 위치와 홈의 위치를 결정하여야 한다.

그러면, 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 이물 제거 장치에 의하여 디스크 회전 시에 불순물을 제거하는 원리에 대하여 설명하기로 한다.

도 6a 및 도 6b와 같이 이물 제거 슬라이더(2)가 헤드 슬라이더(1)와 연동하여 이동하는 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이 디스크(6) 회전 시에 헤드 슬라이더(1)보다 이물 제거 슬라이더(2)가 앞에 위치하므로 디스크 상에 이물이 존재하는 경우에 이물 제거 슬라이더(2)에서 먼저 먼지 등의 이물을 만나게 된다.

이 때 이물 제거 슬라이더(2)의 리딩 엣지 부분(①)에 위치한 텅스텐 와이어(3)의 고전압에 의하여 유입되는 공기 중의 불순물을 도 5에 도시된 바와 같이 이온화시킨다.

따라서 리딩 엣지 부분(①)의 통로로 유입되는 공기 중의 불순물은 이온화되며, 공기와 이온화된 불순물은 압력차에 의하여 단면적이 리딩 엣지 부분(①)보다 넓은 홀의 중앙 부분(②)으로 이동된다. 그러면, 홀의 중앙 부분(②)의 상부에 위치한 접지 되어 있는 알루미늄 전극판(4)에서는 유입된 공기 중에 포함된 이온화된 불순물을 정전계의 힘에 의하여 끌어 당겨 집진하게 된다. 특히 알루미늄 전극판(4)이 부착된 홀의 중앙 부분(②)은 리딩 엣지 부분(①)보다 높은 구조를 갖게 하여 공기 중의 불순물을 통로의 윗면으로 상승시키게 한다.

홀의 중앙 부분(②)에 위치한 알루미늄 전극판(4)에 의하여 이온화된 불순물을 집진하고 나서, 홀의 중앙 부분(②)으로 유입된 공기는 홀 외부의 공기 압력에 비하여 높으므로 트레일링 엣지 부분(③)의 홀을 통과하여 공기의 압력이 비교적 낮은 외부로 빠져나가게 된다.

따라서, 리딩 엣지 부분(①)으로 유입되는 공기 중의 불순물은 이온화되어 집진되고, 불순물을 포함하지 않은 공기만이 트레일링 엣지 부분(③)으로 유출되어 디스크 상의 이물을 제거하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 고전압 및 공기의 압력차를 이용한 이물 제거 슬라이더에 의하여 디스크 상의 불순물을 제거함으로써, 데이터 기록/재생 시의 디스크 상의 불순물에 의한 헤드의 유동을 막아 트랙킹 서보를 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

헤드 슬라이더를 구비하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치에 있어서,

상기 디스크 상의 불순물을 이온화시키기 위한 고전압 발생 수단; 및

상기 고전압 발생 수단에 의해 이온화된 불순물을 집진하기 위한 도전판을 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치.
제1항에 있어서, 상기 고전압 발생 수단에 연결된 와이어는 리딩 엣지 부분에 장착되며, 상기 도전판은 트레일링 엣지 부분에 장착되는 구조를 특징으로 하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치.
제2항에 있어서, 디스크 회전 시에 공기가 상기 리딩 엣지 부분을 통하여 유입되고, 유입된 공기는 트레일링 엣지 부분을 통하여 유출되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 리딩 엣지 부분의 공기 유입부 단면적보다 상기 트레일링 엣지 부분의 공기 유출부의 단면적이 큰 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치.
제4항에 있어서, 상기 도전판은 상기 트레일링 엣지 부분의 상단에 설치되며, 상기 리딩 엣지 부분의 공기 유입부의 공기 흐름의 중심보다 상기 트레일링 엣지 부분의 공기 유출부의 공기 흐름의 중심을 높게 설정한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치.
헤드 슬라이더를 이동시키기 위한 제1스윙 암;

디스크 상의 이물을 제거하기 위한 이물 제거 슬라이더를 이동시키기 위한 제2스윙 암; 및

상기 제1스윙 암과 상기 제2스윙 암의 이동을 상호 연동시키기 위한 연결 핀을 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치.
제6항에 있어서, 상기 연결 핀은 제1스윙 암의 이동에 따라서 상기 헤드 슬라이더와 상기 이물 제거 슬라이더가 동일한 트랙에 위치하도록 상기 제1스윙 암과 제2스윙 암의 소정 길이의 홈에 설치되는 구조를 특징으로 하는 디스크 드라이브의 이물 제거 장치.