JPH01502373A - 一対の安定化された磁気ディスクのためのワイパ - Google Patents
一対の安定化された磁気ディスクのためのワイパInfo
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- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/488—Disposition of heads
- G11B5/4886—Disposition of heads relative to rotating disc
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】
一対の安定化された磁気ディスクのためのワイパ可東此1
この出願は、1986年4月21日出願のジョーンズの[複数の磁気ディスク組
立体」、出願番号854.292号、及び1982年11月9日出願のバアウク
他の[磁気ディスクカートリッジ」、出願番号440.336号の一部継続出願
である。
雌1へii
データの非接触磁気的再生および記録(読取り書込み)を良好に達成するため記
録媒体とトランスデユーサとの間を予測可能の一定の間隔とすることが必要であ
ることは周知である。フロッピィディスクを安定化する1つの方法はディスクを
通常ベルヌイ表面と名付けられる剛性の平坦な板上で高速回転させる。剛性のベ
ルヌイ表面と可視性の磁気ディスクとの間に空気軸受が形成され、予測可能の一
定の間隔がベルヌイ表面とディスクとの間に確立される。可視性の磁気ディスク
が安定化すると、トランスデユーサを回転するディスクに近接せしめてディスク
表面から適切な距離に位置させることができる。トランスデユーサが磁気ディス
ク上を“飛ぶ”または“カップリングする”(fliesover、 or、c
oupled to)ときトランスデユーサは、物理的に接触せずに可撓性ディ
スクに入りこみ凹ませる。凹み現象が生じたときのトランスデユーサ表面と記録
表面との距離は正確に予測可能である。
磁気記録の分野において2つの磁気表面を2つのトランスデユーサにより同時に
アクセスすることが望ましい、併し、トランスデユーサがM飢記録表面を飛ぶと
き磁気媒体が凹むので、2つのトランスデユーサが互いに実質的に対向している
とき磁気媒体の表面にアクセスすることはできなかった。
各ディスクを別々のベルヌイ表面に対して回転させて2つの磁気記録表面に2つ
のトランスデユーサをアクセスさせることは公知である0例えばアイビーエムブ
レフチ19巻9号(I BMTechnicalBulletin vol、
19. No、9 February、 1977)参照。
2つの磁気ディスクを2つのトランスデユーサでアクセスする別の例がソビエト
特許第594.527号に記載されている。併し、これは3つの安定化表面が使
用され、1つは底部ディスクの下方に、1つは頂部ディスクの上方に、および単
一の安定化表面が、両ディスクのトランスデユーサの区域に配置される。
2つの磁気表面を同時に2つのトランスデユーサでアクセスする従来技術の欠点
は、今日の小型可搬性の磁気ディスク装置に対して実用的でない点にある。上述
文献によれば、各磁気表面のために別々のアクチュエータとベルヌイ表面とを設
ける。
別の例では2つ以上の磁気表面を安定化するため大型で複雑な装置が使用される
。
本発明によれば、2つ以上の可撓性磁気ディスクが同軸に結合され軸方向に間隔
をおかれて両ディスクの機能部分間に連続的な空気軸受が形成される。内部ディ
スクワイパがディスクの間に介挿され、双方のディスクの内部表面に接している
。上方及び下方のワイパがディスクの外側表面に接している。下方ワイパは一方
の端に沿ってカートリッジ内部にvinれている。下方ワイパはカートリッジの
内部の補強部材を越えて伸びており、これによってワイパがディスクに向かつて
付勢される。ワイパ部材の柔軟性によってワイパ自信がディスクに付勢される。
これによってディスクがカートリッジの内部から適宜の間隔をおいて配置される
。上方ワイパはカバーの内部に接着されており、これによって同ワイパが他のデ
ィスクの外部表面と接する。
上方及び下方ワイパの裏面はプラスティック材によって形成されている。ワイパ
はディスク表面の一部のみを覆い、かつ記録ヘッドに対してカートリッジの裏側
に位置決めされている。
これにより、トランスデユーサの領域においてディスクの回転の安定が妨げられ
ない。
本発明に係るワイパによってディスクを安定させることにより、2つの実質的に
対向するトランスデユーサが同時に2つのディスクの外面にアクセスすることが
可能となり、各ディスクに隣接して位置するトランスデユーサによる実質的な変
形がいづれのディスクにも生ぜず、実質的に対向するトランスデユーサによるア
クセスが可能となる。
したがって本発明は、2つの可視性の磁気記録表面に同時にデータを記録し再生
する小型で能率的な装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は剛性のカートリッジに収容された2つの可視性の磁気記録表面
に同時にデータを記録し再生する装置を提供することを目的とする。
本発明はさらに共通のアクチュエータに装架された2つの実質的に対向するトラ
ンスデユーサを使用して2つの可視性の磁気記録表面に同時にデータを記録し再
生する装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は2つの近接して間隔をおかれた可視性の磁気ディスクを回転させ
て両ディスク間から外方への空気流をつくり一方のディスクをベルヌイ表面に隣
接させて両ディスクを安定化する方法を提供することを目的とする。
本発明の上述の及び他の特徴、及び目的は以下の実施例、及び添付の請求の範囲
の記載によって更に明らかになるであろう。
区[ダ反朋−
第1a図は上方ディスクの平面図;
第1b図は下方ディスクの下面図;
第1c[Jは中央のディスクハブに取り付けられた上方及び下方ディスクを示す
第1b図の1e−1et!、視断面図;第2図はカートリッジの内周面及び同カ
ートリッジ内に収容されたディスクを示すディスクカートリッジの分解図;第3
図はカートリッジが駆動装置に挿入される直前を示す組み立て済みのカートリッ
ジ及び駆動装置を上から示した部分斜視図;
第4図は組み立てられたカートリッジがディスクドライブい部分的に挿入された
場合を示すディスクドライブを下方から見た部分斜視口;
第5a図はディスク対が高速度で回転している間において組み立てられたカート
リッジの中央部分を示す断面図;第5b図はディスク対が高速度で回転している
間において一対の対向するトランスデユーサに対し、読み出し/書き込み関係に
あるディスク対を示すブロック図;第6図は本発明の実施例に従って製造された
ディスクカートリッジであって、カートリッジの内周面及び同カートリッジ内に
収容されたディスクを示す分解斜視図;第7a図は本発明の実施例に従って構成
されたディスクハブを示す平面図、
第7b図は本発明の実施例に従って構成されたディスクハブを示す下面図;
第7cI!lはディスクハブの中央部を示す第7b図の7cm7e線視断面図;
第8a図はディスク対が高速度で回転している間において本発明の実M!、例に
従って構成された組み立て済みのカートリッジを中央を示す断面図;
第8b図はディスク対が高速度で回転している間において対向する一対のトラン
スデユーサに対して読み出し/書き込み関係にある本発明の実施例に係るディス
ク対を示すブロック図である。
K1鮭
第1図ないし第5図は前述したジョーンズの出願に示されたディスクドライブの
実施例を示している。この第1実施例の記載には、ここに記載された実施例に共
通の記載が含まれている。
以下は本発明の実施例の記載であり、これは上記第1実施例と異なっている。
11@X族匠
本発明の第1の実施例において2つの同軸に結合されたディスクが剛性のカート
リッジ内のベルヌイ表面に対して回転する。
カートリッジの開口が2つの実質的に対向するトランスデユーサのアクセスを可
能とし、各磁気ディスクの外面は各トランスデユーサによって同時にアクセスさ
れる。
第1a図ないし1C図において上方磁気ディスク14はハブ12の表面11に結
合される。スペーサ13はディスク10.14に同軸に結合(後述する)される
、ディスク10は互いに等間隔で中央から等距離の12個の孔15を有する。デ
ィスク10.14がハブ12上で高速で回転すると孔15は空気が両ディスクの
間を半径方向外方に運動することを可能とする。空気流は第5a図に矢印で示す
。
望ましい実施例において、ディスク10.14は称呼直径5.25インチのマイ
ラー製フロッピィディスクとする。
ディスク10.14間に適切な空気流をつくるためスペーサ13の厚さが重要で
ある。正確な寸法はトランスデユーサの形式、ディスクの回転速度、直径などの
変数の関数であるが、標準的な厚さ0.11のディスクについて約0.25mm
とする。スペーサの直径は、孔15に入る空気流を妨げまたはディスクの磁気的
機能部分と係合しないように小とする0例えばスペーサの外径はディスクハブの
外径と同一とする。ディスクの間に精確な間隔を開けるため、ディスクスペーサ
13はディスク10及び14に一体的に連結されるのが好ましい、これについて
は1986年4月21日に出願された同時出願第854,130号に詳細に記載
されている。
第1の実施例においてディスク10.14は剛性のカートリッジ20に収容され
る。第2図の展開斜視図に、カートリッジの頂部21の内面と底部22の内面と
1対のディスク10.14とを示す0組立状態でディスクは、頂部21と底部2
2との結合により形成される室の内部にある。底部22には開口23が先行縁2
4Aからカートリッジの中心に近い点まで延びている。頂部21には開口33が
、底部22の開口23と整合して設けられ、先行縁24Bからカートリッジの中
心を越える点まで延びている。
第1C図、第2図を参照し、ディスクハブ12の下面には円周方向リム25があ
る。同心のノブ26がハブ12の下面から円周方向リム25によって形成される
平面に延びる。ハブ12の下面はカートリッジ底部22の皿状開口27内に位置
する。開口27の中心はカートリッジを組合せたとき実質的にカートリッジの頂
部21の開口33の中心線と同一線上にある。同心のノブ26が磁気ディスクが
回転するための低摩擦表面を提供する皿状の開口27と同心のノブ26との間に
弾性部材27Aが第2図に示すように設けられる。
この部材はノブ26に一定の上方力を作用させる0弾性部材は図示のエラストマ
ー円板としてもよく、ドーム型ばねその他任意のものとしてもよい、これについ
ては1986年4月21日出願の出願854.333号に開示されている。モー
タスピンドル61(第4図)が頂部21の開口33からカートリッジ20内に入
りディスクハブ12を回転させると、空気軸受がディスク14の表面とベルヌイ
表面35との間に第5a図に矢印で示すように形成される。空気軸受はベルヌイ
表面に隣接して回転するディスク14を安定化する。
ディスクの高速回転時に遠心力により空気はディスク間から排出される。ディス
、り10.14間から排出されるとディスクを取囲む外気より低圧の真空圧がデ
ィスク間に形成される。この圧力差により空気は孔15に入り、ディスク間を半
径方向外方に流れ、空気軸受が両ディスク間に形成される。ディスク14はカー
トリッジの頂部21のベルヌイ表面35により安定化され、ディスク10は安定
化したディスク14に隣接して回転することにより、安定化される。すなわち、
両ディスクは単一のベルヌイ表面により安定化された。上述説明は1対のディス
クに関するが、本発明はこれに限定されず、3または4個のディスクでも同様に
1つのベルヌイ表面により安定化できる。
前述のように両ディスクを充分に高速で回転せしめて空気をディスク間から半径
方向に排出させてディスク間に空気軸受が形成される。空気軸受を形成するため
の回転速度はディスクの寸法、厚さ、直径、間隔、孔の大きさなどの変数の関数
である。
1500 rpwa、程度の低速でも効果的な空気軸受を形成することができる
。安定化のためには例えば3000 rp−、程度の高速とする。
回転速度とディスクの摩耗との見地から各変数の値を変えることは本発明の範囲
内である。孔15の形状、大きさ、数を変えることも本発明の範囲内である。
本発明により安定化された2つのディスクは2つの実質的に対向する磁気的トラ
ンスデユーサにより読取り書込みのため同時にアクセスされる。第3図、第4図
において駆動スピンドル61(第4図)がカートリッジ20の頂部21の開口3
3を通してカートリッジ内部に突出し、トランスデユーサ59.60は開口23
.33を通してカートリッジ内部をアクセスする。駆動スピンドル61は駆動モ
ータ62に同軸に回転可能に装架される。これは1986年4月21日出願の出
願854,333号及び845,342号に開示されている。
本冥施例においては、1986年4月21日出願の出願854,333号に開示
されている方法及び装置によって、ディスクのハブ12が駆特表千1−502;
(73(4)
動スピンドル61に連結される。
第3図においてカートリッジ20が開口29を通ってディスク駆動装置28に挿
入される。開口29はヒンジつきカバー29Aで正常時は閉じられ、カートリッ
ジ20が駆動装置28に挿入されるとき開く、カートリッジが完全に挿入される
と、トランスデユーサ59.60がディスクに向って動作して読取り書込み作業
時に両ディスクを挟む、適当なトランスデユーサ表面がディスク表面に、近接す
ることによってディスクの表面に凹みが生ずる、(第5b図)これは高性能磁気
記録再生のために必要でありカップリング状態と名付けられる。単一のディスク
を使用するとヘッド59がヘッド60のカップリングを妨げヘッド60がヘッド
59のカップリングを妨げる。本発明は2つの磁気ディスクを使用するから両デ
ィスク間の空気軸受がカップリング時の各ディスクを他方のディスクに対してF
&衝する。すなわち、2つのトランスデユーサが同時に2つのディスクにカップ
リングされ、1つのディスクを使用するものとほぼ同じ大きさで実施可能である
。すなわち、本発明によれば装置の小型化が可能である。
第4図にカートリッジ20が下方からの斜視図としてディスク駆動装置28のス
パイク部材40と係合する状態を示す、ハブ12は切除されている。駆動スピン
ドル61はスパイク部材40に回転装架される。スパイク部材40は駆動スピン
ドルの面から正確な所定距離にある基準面41を含む、カートリッジ20が挿入
されるとカートリッジ内のレール42A、42Bが基準面41に係合する。カー
トリッジがディスク駆動装置28内にある間S字形弾性部材43がレール42A
、42Bと基準面41との確実な接触を保証し維持する。 1986年出願の出
願854.333号及び854,130号に十分に開示されているように、基準
レール42A/42Bと基準面41との間の相互作用がディスク対とトランスデ
ユーサとベルヌイ表面とが適宜の平面上に位置するように保証する。
火1」1Σ社壁一
本発明の望ましい実施例についての以下の説明において第1の実施例と共通のも
のについては同一参照数字で示す、以下第1の実施例と相違する点について詳述
する。
第6図はカートリッジ101の展開斜視図で、頂部111の内面と、底部112
の内面と、1対のディスク10.14に挟まれたディスク間ワイパ113と、シ
ャッタ28とを示す0組立状態でディスク10.14は底部112と頂部111
との結合により形成される室内に収容され、シャッタ28は滑動的にカートリッ
ジに装架される。底部ディスクワイパ114が、カートリッジの底部112に焼
付は点114Aにおいて焼付は固定される0組立状態においてディスク10の下
面は底部ディスクワイパ114に接触する。カートリッジ101がディスク駆動
装置28に挿入され回転するときディスクの下面は底部ワイパ114と接触して
清拭される。ディスク10.14間にディスク閏ワイパ113があってディスク
が回転するとき両ディスクの間から汚染物を除去する。カートリッジ頂部111
内の押え突起116が、底部112の押え突起117と共働してディスク間ワイ
パ113を両ディスク間の所定の位置に保持する。頂部ワイパ115はベルヌイ
表面35に接着結合され、ディスク22Aが回転するときその上面を清拭する。
上述各ワイパはディスクが回転するときその一部分と接触するものでワイパの配
置と特性が重要である。第6図においてディスク10.14はディスク駆動装置
内において時計方向に回転する。
前述のようにディスクが適当な速度で回転すると空気軸受がディスク10.14
問および上方のディスク14とベルヌイ表面35との間に形成される。空気軸受
は回転するディスクの安定化に役立ち、正確、精密なデータの変換を可能とする
。データの変換は両案施例において開口23.33の区域で行われるが、第2実
施例のワイパは回転するディスクの開口23.33の区域における安定性に最小
の干渉を与える点で重要である。ワイパ113.114.115をカートリッジ
の後部に配置すると、変換が行われる区域での安定性に対する干渉が最小である
。なお、カートリッジの後部という用語は開口23.33の中心線から90°以
上270°以下の範囲をいう、頂部および底部ワイパは適当なワイパ積層材とし
、各ワイパは実質的に傷や裂けを生じないものとする。各ワイパは実質的に平坦
でしわの生じないものとする。各ワイパの正確な形状と厚さはカートリッジの各
部の特定寸法により異なるが形状または厚さは回転するディスクの安定性を阻害
しないものとする。望ましい実施例によれば高速回転する1対のディスクの安定
性はディスク間ワイパ113によって著しく強化される。その正確な理論は不明
であるが試験の結果は望ましいものである。
望ましいワイパの形状、配置、材料について述べる。底部ワイパ114は1/4
円の形状をなしカートリッジの第2四半円、すなわちディスクが開口23を通っ
て回転する回転方向において図示の位置に配置する。ワイパ114はナイロン、
レーヨン積層材とし、ナイロンはワイパに剛性を与える支持材とし、レーヨンは
ディスクに接触するIIa物状の清拭表面を与える。望ましくは底部ワイパの厚
さは約0.40zmとしディスク10の下面に接触する。ディスク間ワイパ11
3は半月形でカートリッジの後半部に配置する。ワイパ113はIi物組織でな
いレーヨン、ポリプロピレン混合体とする。望ましい実施例において厚さはディ
スク間の間隔の2倍であるlも望ましい実施例においてディスク間ワイパ113
の厚さは約0.44mmとする。頂部ワイパ115は楔状の形状とし、第2四半
円に配置する。材料は底部ワイパと同様なナイロン、レーヨン積層材とし、望ま
しい実施例において頂部ワイパ115の厚さはディスク115の上面とベルヌイ
表面との間隔に等しくする。望ましくは厚さを約0.40J11とする。
第7a図ないし第7c図に、ディスクの対10.14とハブ120との関係を示
す、ハブ120は2つの同軸で軸方向に間隔をおかれた平坦部、すなわち上方平
坦部121と下方平坦部122とを含む。
上方平坦部121と下方平坦部122とには環状の渭121A、122Aがそれ
ぞれある。ディスクハブ120に、孔121B、122Bを設けて渭121A、
122Aとディスクハブの下面とを連通させてもよい。
上方ディスク14は上方の平坦部121に装架され、下方ディスク1゜は下方平
坦部122に装架される。両ディスクの間隔は両平坦部の高さにより決定される
。この実施例では各ディスクは直接ディスクハブ122に装架され、スペーサを
必要としないで正確な間隔をディスク間に維持する。
望ましくはディスクハブ120と、両ディスク10.14との熱膨張係数を同一
とする。熱膨張係数が異なるとディスクの歪み、捩れが生ずる。当業者に理解さ
れるように、フロッピィディス特表千1−502373 (5)
りに通常使用されるポリエステルフィルムは本質的に可視性であり、ディスクハ
ブは比較的剛性で硬いから、通常これは困難である。ディスクハブを20ないし
30%のガラスを含有するポリカーボネートとすると、ポリエステルフィルムの
フロッピィディスクとほぼ同一の熱膨張係数となることが判った。
第9a図に第2の実施例による高速回転時のカートリッジの中央部の断面図を示
す。第1の実施例と第2の実施例との差として図には、第1の実施例のエラスト
マーディスク27Aがドーム型ばね部材127Aに代えられていること、ディス
クハブ120がディスクハブ12の代りに使用されていること、カートリッジの
レール42Bとベルヌイ表面35との境界が鋭角部35A(第5b図)から第9
b図135Aに示す空気力学的形状に代えられていることがある。第9b図のデ
ィスクとトランスデユーサを示す図においてディスクは右から左に回転する。読
取り書込み作業時にディスク10.14はトランスデユーサ59.60が作用す
るときに凹む。
凹みによってディスクはトランスデユーサ区域において曲り、変歪を生ずる。こ
の変歪、すなわち非直線運動はトランスデユーサ60から離れるときディスクを
ベルヌイ表面に近づける傾向を持つ。ディスクがベルヌイ表面またはレール42
Aとベルヌイ表面との境界部に突当り、または食付かないようにするため、境界
部135Aを空気力学的形状とする。ディスク14のカップリング状態から非カ
ップリング状態への安定した転換が可能となる。これは安定したカップリング状
態を達成するのみでなくディスクが鋭角の境界部(第1の実施例)に突当って破
損する危険も除去することができる。
本発明の特定実施例について説明したが各種変形は本発明の範囲内であり、特許
請求の範囲の記載はこれら変形を含む。
国際調査報告
Claims (14)
- 1.駆動スピンドルによって回転され、2つの実質的に対向しているトランスデ ューサによって続取り/書込みが行われる記憶ディスクを備えた形式の磁気デー タ記憶カートリッジにおいて、 2つの可撓性記憶ディスクと; 同ディスクを精確な間隔をおいて同軸的に連結するスペーサであって、前記ディ スクと実質的に同軸に位置し、かつ同ディスクよりも直径が小さいスペーサと、 回転最中に前記ディスクを安定させるため、前記カートリッジに固定され、かつ 前記ディスクの間に位置決めされた可撓性の中間ワイパと とを有することを特徴とするカートリッジ。
- 2.前記カートリッジに固定され、前記2つの可撓性ディスクの外部表面と接す る下部ディスクワイパ及び上部ディスクワイパを更に有することを特徴とする請 求の範囲第1項記載のカートリッジ。
- 3.前記中間ディスクワイパは前記前記カートリッジの後部に位置決めされてい ることを特徴とする請求の範囲第1項記載のカートリッジ。
- 4.前記上部、下部及び中間ディスクワイパは前記カートリッジの後部に位置決 めされていることを特徴とする請求の範囲第2項記載のカートリッジ。
- 5.前記中間ディスクワイパは半月形をなし、前記ヘッドを通過する前記ディス クの回転に関して前記カートリッジの後半部分に位置決めされていることを特徴 とする請求の範囲第1項記載のカートリッジ。
- 6.前記中間ディスクワイパは四分月形をなし、前記ヘッドを通過する前記ディ スクの回転に関して前記カートリッジの第2四半円に位置決めされていることを 特徴とする請求の範囲第2項記載のカートリッジ。
- 7.前記上部ワイパは楔形をなし、前記磁気ヘッドを通過する前記ディスクの回 転に関して前記カートリッジの第3四半円に位置決めされていることを特徴とす る請求の範囲第2項記載のカートリッジ。
- 8.前記中間ディスクワイパは前記ディスクの間の間隙の略2倍の厚さを有し、 また前記中間ディスクワイパは前記ディスクの内部表面と接触していることを特 徴とする請求の範囲第1項記載のカートリッジ。
- 9.前記下部ワイパは可撓性プラスチックが被覆されたワイパであること特徴と する請求の範囲第2項記載のカートリッジ。
- 10.前記ディスクの為の容器を形成する剛性の側壁を有すると共に、同側壁の 一つが前記カートリッジの中心から外方向に伸びる表面上に補強部材を有し、か つ前記下部ディスクワイパは、前記ワイパの一端に近接した2つの点において前 記側壁の一つに積層され、更に前記下部ワイパは前記補強部材を越して伸び、前 記下部ディスクと接し、これによって前記ワイパは前記ワイパの可撓性によって 前記下部ディスクに対して付勢されていることを特徴とする請求の範囲第9項記 載のカートリッジ。
- 11.前記上部ワイパは他の側壁の内部表面に接着されていることを特徴とする 請求の範囲第10項記載のカートリッジ。
- 12.前記可撓性記憶ディスクは磁気記憶ディスクであることを特徴とする請求 の範囲第1項記載のカートリッジ。
- 13.磁気データ記憶ドライブは2つの実質的に対向する磁気トランスデューサ を有することを特徴とする請求の範囲12項記載のカートリッジ。
- 14.ベルヌーイ表面は第1の前記ディスクに並列に配置され、これによって前 記ディスクが前記駆動スピンドルによって回転されているときに、同ディスクが 前記ベルヌーイ表面によって安定化されることを特徴とする請求の範囲第13項 記載のカートリッジ。
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