JPH0210576A - 磁気ディスク装置 - 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、ころがり軸受で支持されたアクチュエータを
持つ磁気ディスク装置に係り、特に、高速アクセスを特
徴とする磁気ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、起動時に磁気ヘッドを起動させる例としては、第
２図に図示するようにＣ８Ｓゾーンからゼロシリンダに
磁気ヘッドを移動するイニシャルシークが一般に行われ
ている。また第３＠に図示するように磁気ヘッドを磁気
ディスク半径方向に往復運動させることにより磁気ディ
スク表面に付着した塵埃を除去することを目的とした特
開昭５７−２００９７１号、及び磁気ヘッドのスライダ
面と磁気ディスク表面との粘着力による拘束を解消する
ことを目的とした特許第１２０６７４５号を挙げること
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来技術はアクチュエータ支持軸受を運
動させることを目的としていないので、アクチュエータ
支持軸受のグリースを十分に撹拌し、流動性を回復させ
る効果は乏しかった。

まず、イニシャルシークは、一般に磁気ディスクの内周
側番ｑ設けられたＣ８Ｓゾーンから最外周付近のゼロシ
リンダまでを１回シークするだけであり、しかも、その
途中で磁気ディスク上に記録されたポジション信号を確
認しながら移動するために、磁気ヘッドの移動速度は遅
く、したがってアクチュエータ支持軸受のグリース撹拌
の効果は小さかった。

本発明の目的は、起動後あるいは長時間磁気ヘッドが静
止した状態が続いた後に記録・再生動作を行った場合に
も、アクチュエータ支持軸受のグリースの硬化に起因す
る位置決め精度の悪化を防ぎ、記録・再生の信頼性が低
下しないようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、起動時に磁気ディスクが記録・再生の為の
所定の回転数に到達した後、もしくは運転中に磁気ヘッ
ドが一定時間以上静止し続けたときにアクチュエータを
自動的にディスクの半径方向に往復運動させることによ
り達成できる。

〔作　用〕

一般にころがり軸受に使用されるグリースは、主に基油
と増ちょう剤と添加剤との混合物である。

基油は鉱油などの流体であり、増ちょう剤は金属せっけ
んなどの結晶である。添加剤は、酸化防止剤、防錆剤な
どで、必要に応じて添加される。

潤滑剤としてのグリースの特徴のひとつとして、静止時
には塑性を有する為に密封装置が簡単であり、漏洩もし
にくい点が挙げられ、この点が汚染を著しく嫌う磁気デ
ィスク装置に好適であるため、磁気ディスク装置にはグ
リース潤滑のころがり玉軸受が広く使用されている。

グリースが静止時に塑性を有し、運動時には流動性を有
するのは、次のようなメカニズムによる。

静止時すなわちグリースに外力が働かないときには、増
ちょう剤、例えば金属せつけんの繊維状の結晶がいたる
ところで相互に接触し、イオン同士の弱い結合力によっ
て網目状の構造を形成する。

一方、基油の一部は増ちょう剤の親油基に吸着した状態
で固定され、残りの大半は、増ちょう剤の網目構造の内
に毛細管現象によって引き込まれ、固定されている。し
たがって静止時にはグリースは流動性を持たず、塑性を
示す。

しかるに、ひとたび、増ちょう剤相互の結合力にうち勝
つ外力がグリースに働くと、増ちょう剤の網目構造が解
離され、それまで拘束されていた基油は解放される。し
たがってグリースは流動性を持つようになるのである。

逆に、外力を無くすると、ばらばらであった増ちょう剤
が再びイオン同士の弱い結合力によって網目構造を形成
し、塑性を持つに至るのである。

ところで、グリースが流動状態から静止したときに元の
塑性状態に戻るには緩和時間と呼ばれる一定の時間が必
要であり、緩和時間に達するまでの間、グリースは徐々
に硬加する。この緩和時間はグリースの成分、及び温度
等の環境によって決まる時間であり、一般に数分ないし
数十分程度である。緩和時間に至るまでにグリースの硬
さが変化する過程を、数種類のグリースについて第４図
に示す、（出典、Ｊ、ｐｈｙｓ、４Ｃｏ１１．Ｃｈｅｍ
、　、５２，１３８６）第２図の横軸は時間、縦軸はち
ょう度である。ちょう度は塑性流体のやわらかさを示す
数値であり。

値が大きいほどやわらかいことを示すものである。

次に、上記のような特性のグリースで潤滑されたころが
り軸受によって支持されたアクチュエータを移動させた
場合を考える。

移動させる前に、アクチュエータが緩和時間以上の時間
にわたって静止していたとすると、グリースの塑性は最
大値に達していることになる。

方、直前に十分にアクチュエータが移動を繰り返し、こ
ろがり軸受のグリースが十分に流動していたとすると、
グリースはまだ比較的やわらかい状態を保っている。

このように、移動前のグリースの状態が様々であると、
アクチュエータを移動させたときの軸受部分の摩擦力が
異なり、その結果アクチュエータに支持された磁気ヘッ
ドが磁気ディスク上の目的位置に到達した後の振動も異
なってくる。特に、移動距離が小さい場合には、移動に
よってグリース全体の流動性を回復するには至らず、移
動前のグリース状態によって振動のモードが大きく影響
されてしまう。

そこで、本発明では起動時や運転中に長時間ヘッドが静
止した場合には、自動的にアクチュエータを運動させ、
アクチュエータ支持軸受のグリースの流動性をいったん
十分に回復させる構造とした。これにより、ヘッド移動
時の残留振動のモードがばらつくことを抑えることがで
きる。

ところで、ここで重要なのはグリースのちょう度を一定
に保つことであって、グリースをやわらかくすることで
はない。やわらかいグリースが必要であれば予めちょう
度の大きいグリースを潤滑剤として使用すればよいので
あるが、グリースのちょう度は回転トルク以外にも漏洩
のしにくさや軸受寿命などを考え合わせて適切な値が決
まるものである。したがって、本発明は長時間ヘッドが
静止したことにより硬化したグリースを本来のやわらか
さに回復させる構造について述べたものであるといえる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、小型磁気ディスク装置の斜視図である。ただし、
内部構造が分かりやすいように、筐体の上部を成すカバ
ーを取り除いた状態で示す。

磁気ディスク１はスピンドルモータ２の回転軸に同軸状
に間隔をあけて積み重ねられており、スピンドルモータ
２によって高速に回転駆動される。

一方、磁気ヘッド３は磁気ディスク１の各面に対応して
１個ずつ設けられており、ロードアーム４゜ガイドアー
ム５を介し、ピボットシャフト６と同軸に組み込まれた
ピボット軸受（図示せず）により、筐体の一部であるベ
ース７に回転自在に取り付けられている。また、ガイド
アーム５の、ピボットシャフト６に関してヘッド３と反
対側は、７０Ｍモータ８に接続しており、この７０Ｍモ
ータ８によって、ガイドアーム５から磁気ヘッド３まで
がピボットシャフト６のまわりを一体で回転揺動するよ
うに駆動され、その結果、磁気ヘッド３は磁気ディスク
１のおよそ半径方向に移動する６今、前出のピボット軸
受はグリース潤滑のころがり軸受である。ここで使用さ
れているグリースは第４図のＥグリースである。このグ
リースは第４図に示されているように１０分間放置する
ことにより、ちょう度が３２０から３００に低下すなわ
ち硬加する。また、２０分、５０分後のちょう度はそれ
ぞれ２８５，２６０である。

一方、この装置のピボット軸受のグリースちょう度と回
復可能エラーのエラーレートとの関係を第５図に示す。

第５図から、グリースちょう度が３１５以下となると、
装置仕様であるエラーレート１．０−１０回／ｂｉｔを
達成できなくなることがわかる。

再び第４図より、Ｅグリースのちょう度が３１５となる
のは３分間静置した時である。したがって、仮にこの装
置で３分毎に１　ｂｉｔずつ再生動作を行うとすると、
仕様に対するマージンはゼロになってしまう。また、そ
うでなくても、３分間以上ヘッドが静止し続けることが
頻繁に生ずる場合には実際問題として、エラーレートが
１ｏ−１０回／ｂｉｔ以下であることを保障することは
困難となる。

しかるに、前記の磁気ディスク装置は、起動時（電源Ｏ
Ｎ時）に磁気ディスク１が記録・再生動作のための所定
の回転数である３６００ｒｐｍに達した直後、および連
続運転中であっても３分間にわたってアクセス動作が行
われず、磁気ヘッドが一箇所に静止し続けていたときの
２通りの場合に。

自動的に磁気ヘッド１を磁気ディスクの最外周シリンダ
位置から最内周シリンダ位置までの間を１０往復移動（
フルシーク）させる機能を持っている。

この機能を、第６図、第７図及び第８図により説明する
。第６図は制御ブロック図、第７図及び第８図は制御手
順を示す図である。

第６図において、磁気ヘッド（第１図の３）を駆動する
７０Ｍモータ８は、マイクロコンピュータ１１により制
御される。すなわち、マイクロコンピュータ１１は、ス
ピンドルモータ回転数検出器１５から信号を受は取り第
７図に図示する手順の動作を実施する。マイクロコンピ
ュータ１１はまた、ヘッド位置検出器１６から信号を受
は取り第８図に示す手順の動作を実施する。そのときの
データの格納等にメモリ１２を使用する。マイクロコン
ピュータ１１からの制御信号は、ＶＣＭ制御用１１０ポ
ート＆ラッチ回路１３に入力保持され、ドライバ回路１
４にてＶＣＭモータ８の制御量に変換される。

第７図において、電源ＯＮによりマイクロコンピュータ
１１はスピンドルモータ２を回転駆動し、スピンドルモ
ータ２の回転数がこの磁気ディスク装置の定常回転数で
ある３６ｏＯシｐｍに達したことをスピンドルモータ回
転数検出器１５で検出した後にＶＣＭモータ８を動作さ
せて磁気ヘッド３を移動させる。移動はまずゼロトラッ
ク位置に戻って位置確認をした後、フルシークを１０回
行うものである。

また、第８図においては、ヘッドが３分間以上１箇所に
静止したままであることをヘッド静止時間検出器１６で
検出した後に、マイクロコンピュータ１１がＶＣＭモー
タ８を駆動させて磁気ヘッド３を移動させる。移動はそ
の時点でのヘッド位置を起点としてまず内周方向から始
めてフルシークを繰り返し、１０回目にゼロトラックに
戻ったときに動作を終了するものである。

以上により、磁気ディスク上のデータが記録されている
領域の任意の位置にヘッドが到達する場合にも、その位
置において潤滑に寄与しているグリースは少なくとも３
分間に１回は１ｏ往復の撹拌を受けていることになり、
常にちょう度３１５以上を保持していることになる。そ
の結果、回復可能エラーのエラーレートの仕様である１
０−”回／ｂｉｔを保障することができる。

上の例では、スイングアーム式のアクチュエータについ
て述べたが、直動型アクチュエータを持つ磁気ディスク
装置においても、アクチュエータの支持にころがり軸受
を使用する構造の場合には上記の例と同様のことがいえ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、磁気ディスク装置のアクチュエータ支
持軸受のグリースの塑性が長時間の静置によって増大す
ることを磁気ヘッドを往復運動させることによって防ぐ
ことができるので、グリースの塑性安定によりアクチュ
エータの振動モードを均一化せしめ、アクチュエータに
取り付けられた磁気ヘッドの残留振動に起因する記録・
再生エラーの発生を容易に防ぐことができる。

ここで、磁気ヘッドの往復運動は、磁気ディスクの定常
回転中すなわち磁気ヘッドが磁気ディスクの表面から十
分に浮上した状態で行われるので、この動作によって磁
気ディスク表面に擦過痕を残すことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実例の磁気ディスク装置の斜視図、
第２図は従来例のひとつであるイニシャルシークの説明
図、第３図は他の公知例の説明図。 第４図はグリースの放置時間とちょう度の関係の説明図
、第５図は第１図に示した磁気ディスク装置のアクチュ
エータ支持軸受グリースのちょう度とエラーレートとの
関係を示すグラフ、第６図は制御ブロック図、第７、第
８図は制御手順を示す説明図である。 １・・・磁気ディスク、２・・・スピンドルモータ、３
・・・磁気ヘッド、４・・・ロードアーム、５・・・ガ
イドアーム、６・・・ピボットシャフト、７・・・ベー
ス、８・・・ＶＣＭモータ。 時間（楠ｉ） 躬 乙 クーリーＸの！５０ノ！ミ 第 閏 躬 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁気ディスクと、該磁気ディスクを支持・駆動する
   手段と、前記磁気ディスクの表面に磁気情報を記録・再
   生する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを支持するアクチュ
   エータと、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクのおよそ
   半径方向に移動可能となるようにアクチュエータを支持
   する手段としてのグリース潤滑のころがり軸受と、アク
   チュエータを駆動する手段と、以上を支持、密閉する筐
   体より成る磁気ディスク装置において、起動時、磁気デ
   ィスクが所定の回転数に到達後、記録・再生動作準備完
   了の信号を出すまでの間に、磁気ヘッドを磁気ディスク
   のおよそ半径方向に往復運動させることを特徴とする磁
   気ディスク装置。