JPS6019586B2 - パルスモ−タによる磁気ヘツド送り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は磁気媒体上の所定のトラック位置に磁気ヘッ
ドを移動して位置付けするパルスモータによる磁気ヘッ
ド送り装置に関する。

磁気ドラムあるいは磁気ディスク等の記憶装置において
は、磁気媒体に対し磁気ヘッドを所定のトラック位置に
移動して書込みあるいは読出しを行なう必要がある。

例えばフロッピーディスク装置では第１図に示すように
、磁気媒体として同心円上にトラックが並んだフロッピ
ーデイスクーが用いられ、スピンドル２に挿入されて回
転する。

磁気ヘッド３は図示していない書込み回路又は謙出し回
路に接続されており、キャリッジ４に支持されリードス
クリュー５の回転運動によって、フロッピーディスクー
上を半径方向に移動する。

リードスクリュー５はギアとジョイントから成る結合部
６を介してパルスモータ７によって回転され、パルスモ
ータ７はクロツク発生回路８からの出力信号◇，，マ，
，？２，？２ によってドライブ回路９を介し励磁され
ステップ駆動される。例えば２相励磁の場合、第２図に
示したタイミングチャートのように、クロック発生回路
８にステップ命令として信号ａが入力すると、そのパル
ス１個毎にｎ個（ｎは正の整数）のパルスを持つ信号？
，，Ｊ，，？２，Ｊ２が、信号ｂによって定められた順
位に従って切換えられて発生する。信号ぐ．に対し信号
Ｊ２は９００位相が遅れており、信号◇，，？２ は？
，，？２ のそれぞれ極性反転信号であるから、信号ぐ
，は信号少，に対し１８０ｏ位相が遅れ、信号少２は信
号？，に対し２７０ｏ位相が遅れていることになる。信
号？，，０．，〇２，ぐ２が○，，で２→◇．・〇２→
４１・Ｊ２ →Ｊ・・Ｊ２ →で．・０２の順序で切換
えられ繰返して発生されると、各信号のパルスＩ巡毎に
１ステップとしてパルスモー夕７はｎステップ駆動され
、結合部６を介してリードスクリュー５を回転し、キャ
リッジ４を移動して磁気ヘッド３をフロッピーディスク
１上を半径方向に１トラック分送る。信号ａのパルス数
によって所定数のトラック分を送ることができる。また
、上記の場合が磁気ヘッドを内側へ送る場合とすると、
信号ｂの指令方向を変えることによりクロック発生回路
８から発生する信号◇，，ＣＩ，ぐ２，で２の発生順序
をマ．・Ｊ２ →ぐ．・ぐ２ →ぐ・●す２→◇・・Ｊ
２→◇．・ぐ２とすれば、パルスモー夕７の回転方向が
逆になり、磁気ヘッド３はフロッピーディスク１の外周
方向に移動させることができる。このように従釆は磁気
ヘッドを磁気媒体の所定のトラック上に位置付けするた
めにパルスモータを使用した場合、このパルスモータを
１トラック当り複数ステップ駆動することにより行ない
、前のトラックから次のトラックへ移動していた。

しかしながら、柔軟なマィラーをベースにして作られて
いるフロッピーディスク等のような磁気媒体はその温度
係数が磁気ヘッドを送るリードスクリューに比べ遥かに
大きく、温度によって磁気媒体が伸び縮みするにもかか
わらず、磁気ヘッドの移動量はほとんど変化しないため
、磁気ヘッドの静止位置が静止目標位置すなわち所定の
トラック上からずれてしまう欠点があった。リードスク
リューを磁気媒体の温度膨脹係数と同じ材料のものを選
定して補正することが既に提案されているが、基準点の
設定等に問題があり構成が複雑化する。この発明は、上
記のような問題を解決するためになされたもので、磁気
媒体の周囲温度を検出し、その検出値に応じてパルスモ
ータの１トラック当りの駆動ステップ数を基準温度にお
ける駆動ステップ数から磁気媒体の周囲温度の変化によ
る伸び縮みに対応して増減することにより、目標位置に
正しく位置付けが行なわれるようにしたパルスモータに
よる磁気ヘッド送り装置を提供するものである。

以下、添付図面を参照して、この発明をフロッピーディ
スクに対する磁気ヘッド送り装置に適用した実施例につ
いて説明する第３図はフロッピーディスク１上のトラッ
クのずれの説明図であって、点Ａを基準にして、温度ち
でパルスモータをｎステップ駆動して磁気ヘッド３を１
トラック分送ったとき、その移動量がＤ，で、点Ｂなる
位置にデータが書かれたとする。

次に温度らではフロッピーディスク１が膨脹して点Ｂは
点Ｂ，に別ち点ＡからＤ２の距離に移動するが、磁気ヘ
ッド３の移動量は相変らずＤ，であるので、１トラック
当りＤ２−Ｄ，のずれが生じ、ｍトラック間（ｍは正の
整数）ではｍ（Ｄ２一Ｄ，）のずれが生ずる。

一般的なフロッピーディスクのトラックピッチは約５０
０ｒｍで、いろいろの要因により最大約８０ｙｍのトラ
ックずれがあり、このずれの要因のうち最も大きいのが
フ。ッピ−ディスクの伸び縮みによるもので約５０仏ｍ
である。第４図はフロッピーディスク１の上面図であっ
て、トラック１０が等ピッチで同心円状に並んでおり、
一般のフロッピーディスクではトラック数７７であり、
トラック番号Ｎとして最外周トラックが０、最内周トラ
ックが７６と命名されている。フロッピーディスク１は
矢示Ｒのように温度によって半径方向に伸び縮みして、
各トラックは中心Ｃからの距離に比例して半径方向のず
れを生ずるが、中心Ｃの位置は変らない。したがってト
ラック位置Ｍとして中心Ｃから何トラック分の距離にあ
るかを示せば、温度によるトラック位置決めが容易にな
る。いま中心Ｃから最内周トラックまでの距離ｋをトラ
ックピッチを単位として換算した整数とすれば、トラッ
ク番号Ｎに対するトラック位置Ｍは、Ｍ＝ｋ＋７６一Ｎ
となり、また１トラック分のパルスモータ７の駆動ステ
ップ数Ｄを温度に応じて変化せしめるようにすれば、パ
ルスモー夕７をステップ数ＤＭだけ駆動して、磁気ヘッ
ド３を中心Ｃの位置から移動すると、正確にトラック位
置Ｍ上に位置付けされることになる。表１はトラック番
号Ｎとトラック位置Ｍ及び温度に応じて磁気ヘッド３を
中心Ｃからトラック位置Ｍまで移動したとしたときのパ
ルスモータ７の駆動ステップ数Ｍ×Ｄとの関係を示す。
表１ 第５図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図であ
って、第１図と同一部分には同一符号を付してある。

第５図中１１はフロッピーディスクーの周囲温度を検出
する温度検出器である温度センサであり、その検出値に
応じて、変換手段であるＡＤ変換器１ ２がパルスモー
タ７の１トラック当りの駆動ステップ数を、基準温屋耳
ｏにおける１トラック当りの駆動ステップ数Ｄｏからフ
ロッピーディスク１の周囲温度の変化による伸び縮みに
対応して増減した非整数を含む値Ｄに変換して出力する
。すなわち、温度が上省するとフロッピーディスク１が
膨張して伸びるので駆動ステップ数Ｄを増加し、温度が
低下するとフロッピーディスク１が縮むので駆動ステッ
プ数Ｄを減少させる。１３は、書込みあるいは議出しの
ために磁気ヘッドを位置付けすべきトラック番号Ｎが入
力されると、トラック位置Ｍに変換して出力するトラッ
ク位置メモリであって、Ｐ−ＲＯＭ又はｋ＋７６−Ｎの
計算を行なう演算器等で構成される。

１４は基準温度ｔｏにおけるフロッピーディスク１の１
トラック当りのパルスモータ７の駆動ステップ数Ｄｏを
設定され記憶する不揮発性の基準ステップメモリ、１５
はトラック位置メモリ１３の出力Ｍに、ＡＤ変換器１２
の出力Ｄあるいは基準駆動ステップメモリ１ ４の記憶
値Ｄｏを乗じて出力する乗算器であって、基準駆動ステ
ップメモリ１４の記憶値Ｄｏはアンドゲート１ ６を介
しィニシャラィズ信号１によって、またＡＤ変換器１２
の出力はアンドゲート１７を介しヘッド位置付け命令則
ちシーク命令のスタート信号ＳＴによってそれぞれ乗算
器１５に与えられる。

１８はオアゲート１９を介し入力するイニシャラィズ信
号１又はシークスタート信号ＳＴによって乗算器１５の
出力がセットされるトラック位置レジスタ、２０はアン
ドゲート２１を介しイニシャラィズ信号１によってトラ
ック位置レジスター８の内容がセットされるヘッド位置
カウンタであって、アップダウンカウント機能を備えて
おり、シーク信号ＳＳによってゲートされるアンドゲー
ト２２を介して入力するク。

ック発生回路８から発生される信号◇・，ぐ・，◇２，
◇２のいずれか、例えば信号◇，のパルス毎に信号ｂ′
の極性に従いその値をアップ又はダウンされる。２３は
トラック位置レジスタ１８の値がヘッド位置カウンタ２
０の値に比べて、大きいとき“十１”，小さいとき“一
１”，一致したとき“０”を信号ｂ′として出力する比
較器であって、信号ｂ′はヘッド位置カウンタ２０と、
オアゲート２４を介しクロック発生回路８に供給され、
ヘッド位置カウンタ２０は信号けが“十１”のときアッ
プカウント動作、“一１”のときダウンカウント動作と
なり、クロック発生回路８はその信号ぐ，，Ｊ．，？２
，ぐ２を、信号けが“十１”のとき磁気ヘッド３がフロ
ッピーディスク１の内周へ向う方向に、“一１”のとき
外周へ向う方向にパルスモータ７を励磁する発生順序と
する。

また信号ｂ′はそれぞれシーク信号ＳＳによってゲート
されるアンドゲート２５，２６に直接及びィンバー夕２
７を介し供給され、シーク信号ＳＳの存在中信号ｂ′が
“十１”あるいは“一１”のとき、それらの出力によっ
てクロツク発生回路８のゲートを開き信号◇，，◇，，
Ｊ２，Ｊ２を発生せしめ、信号けが“０”のとき又はシ
ーク信号ＳＳがないときはクロック発生回路８のゲート
を閉じ、信号ぐ，，？，，ぐ２，Ｊ２の発生を停止せし
める。これらのトラック位置メモリー３、基準駆動ステ
ップメモリ１４、乗算器１５、トラック位置レジスタ１
８、ヘッド位置カウンタ２０、比較器２３、及び各種ゲ
ートによって駆動ステップ数決定手段を構成している。

この駆動ステップ数決定手段の具体的動作例については
後述するが、関するにＡＤ変換器１ ２の出力Ｄに、磁
気ヘッドを位置付けすべきトラック位置のフロッピーデ
ィスクーの伸び縮みしない基準点（第４図の中心Ｃ）か
らの距離をトラック数に換算した数値Ｍを素算した結果
ＭＸＤを整数化した値によって、磁気ヘッド位置付け時
（シーク時）のパルスモータ７の駆動ステップ数を決定
する。

まず、電源投入時にィニシャラィズして、磁気ヘッド３
を基準点に位置付けする。

基準点としてフロッピーディスク１の温度に影響されな
い中心Ｃを設定して、ここから表１に従って磁気ヘッド
３を所定トラック上に移動すれば良いが、実際上りード
スクリュ−５はほぼトラック１０上を移動する範囲に限
られるので、所謂座標変換による平行移動の理によって
、温度によるフロッピーディスクーの伸縮に関係なく中
心Ｃから一定距離に磁気ヘッド３を移動して位置付けし
て第２の基準点とするため、リードスクリュー５にスト
ッパを設けて磁気ヘッド３がトラック１０上のどの位置
にあってもどちらか一方向に移動させ、トラック１０の
最外周又は最内周付近で静止させ、そのときの距離をパ
ルスモータ７の駆動ステップ数に換算すれば良い。

この場合リードスクリュー５の温度による伸縮は無視し
、基準温度貝。におけるフロッピーデイスクー上の１ト
ラック当りの駆動ステップ数Ｄｏは整数に選ぶものとす
。このときの磁気ヘッド３の静止位置は、温度が異なる
とフロッピーディスク１が伸縮するため、必ずしも所定
のトラック位置と一致しないがここでは説明の便宜上基
準温観月。における最外周トラック位置、すなわち、ト
ラック番号０の位置に磁気ヘッド３が停止するようにリ
ードスクリュー５にストツパが設置してあるものとする
。電源投入時、トラック位置メモリ１３にＮ＝０が入力
され、Ｍｏ＝ｋ＋７６一Ｎ＝ｋ＋７６が出力して乗算器
１５の一方の入力となり、ィニシャラィズ信号１によっ
てアンドゲート１６を介して供給される基準駆動ステッ
プメモリ１４のメモリ値Ｄｏとの乗算結果Ｍｏ×Ｄｏが
トラック位置レジスター８にオアゲート１９を介して供
給されるィニシャラィズ信号１によってセットされ、こ
の値はヘッド位置カウンタ２０１こアンドゲート２１を
介し同じくィニシャライズ信号１によってセットされる
。

したがって比較器２３の出力信号ｂ′は“０”となって
クロック発生回路８は信号を発生しない状態であるが、
クロック発生回路８には別にィニシャラィズ信号１と磁
気ヘッド３のィニシャラィズ位置が外周か内周かによっ
て予め設定される信号ｂ（この場合“十１”）が供給さ
れて、磁気ヘッド３が最外周位置付近のリードスクリュ
ー５のストッパに到達するまで信号ぐ，，◇，，◇２，
ぐ２を発生し続ける。しかし、この間信号◇，はアンド
ゲート２２のためヘッド位置カウン夕２０には供給され
ず、ヘッド位置カウンタ２０はＤｏ×Ｍｏにセットされ
たままである。例えばｋが２０で、標準温度ら｝こおけ
るＤｏを２０に設定したをすると鳩ｘＤｏ＝（２０十７
６）ｘ２０＝１９２０である。つぎに例えばトラック番
号７５へのシーク命令がきたとすると、シーク命令と同
時に転送されるシ０ークトラック番号Ｎ＝７５がトラッ
ク位置メモリ１３によってＭ＝ｋ十１こ２１に変換され
、そのときの温度ちが温度センサー１によって検出され
、その検出量によってＡＤ変換器１２によってその温度
における１トラック当りの駆動ステップ数、例夕えば、
Ｄ＝２０．１に変換されてシークスタート信号ＳＴによ
ってアンドゲート１７を介し乗算器１５に供給されるた
め、その乗算結果Ｍ×Ｄ＝２０．１×２１＝４２２．１
となり、小数点以下を切捨てて整数値４２２がオアゲー
ト１９を介し供給されるシークス０タート信号ＳＴ‘こ
よってトラック位置レジスタ１８にセットされる。ヘッ
ド位置カウンタ２０には既に磁気ヘッド３の現在位置を
示す数値、すなわち１９２０がセットされているので、
比較器２３の出力ｂ′は“一１”となり、シーク信号Ｓ
Ｓでアンドタゲート２６が開かれ、クロツク発生回路８
から信号？，，ぐ，，マ２，少２が発生する。この発生
順序は信号ｂ′＝“一１”で決まり、磁気ヘッド３はフ
ロッピーディスク１の内周に向って移動する。シーク信
号ＳＳはアンドゲート２２にも供給０されており、信号
で，がヘッド位置カウンタ２０に加わり、信号けが“一
１”なのでそのパルス毎に、言い換えれば、パルスモー
タ７を１ステップ駆動するたびにカウントダウンされ、
やがてトラック位置レジスタ１８の数値４２２と一致す
ると比づ鮫器２３の出力は“０”となり、クロック発生
回路８のゲートが閉じられ、磁気ヘッド３は停止する。
その位置はフロッピーディスクーの温度ｔ，におけるト
ラック番号７５の位置に一致することになる。０ 電源
をオフするとトラック位置レジスタ１８及びヘッド位置
カゥンタ２０の値は消滅し、磁気ヘッド３の位置も変化
するおそれがあり、再び電源投入時にィニシャラィズの
必要があるが、電源オン状態が続いておれば、磁気ヘッ
ド３の停止位置はヘッド位置カゥンタ２０の値で確定し
ているのでこの位置を次の基準点として差支えない。

したがって次に新しくシ−ク命令がくると、そのトラ
ック番号Ｎとそのときの温度ｔ２が検出され、その検出
量に応じたステップ数Ｄとの積によってトラック位置レ
ジスター８の値が更新してセットされ、あとは先に述べ
たと同様に動作し、比較器２３の出力信号ｂの適性に応
じて磁気ヘッド３がどちらの方向に移動されると同時に
、ヘッド位置カウンタ２０の値も増減されてトラック位
置レジスタ１８の更新値と等しくなったときいずれも動
作を停止する。 勿論、この時磁気ヘッド３は新しく指
定されたトラック番号の温度らの位置にあり、同時にま
たこの位置が中心Ｃを座標変換した次の基準点となり、
以下同様にシーク命令時の温度に応じてパルスモータ７
の１トラック当りの駆動ステップ数Ｄが変えられて磁気
ヘッド３が指定トラック番号位置に移動される。なお、
第５図に示した実施例は温度センサ１１を設けて周囲温
度に依存してパルスモータ７の１トラック当りの駆動ス
テップ数が変えられるようにした回路の一例であって、
特にこの回路に限るものではない。例えば基準駆動ステ
ップメモリ１４に１トラック当りの基準ステップ数Ｄｏ
を設定する代りに、ィニシャライズ時の磁気ヘッド３の
停止位置に相当する中心Ｃからの駆動ステップ数地ｘＤ
ｏを設定しておき、乗算器１５を通さず直接トラック位
置レジスタ１８又はヘッド位置カゥンタ２０にィニシヤ
ライズ時にセットするようにしても良い。 また比較器
２３の代りに（Ｄｏ×鳩）‐（ＭＸＤ）を求める減算器
を設けこの結果の値のステップ数だけパルスモー夕７を
駆動する等公知の技術により異なった回路を用い、この
発明を実施することができるものである。また磁気媒体
としてフロッピーディスクの場合につき述べたが、他の
形状の磁気媒体、例えば磁気ドラム、磁気テープ、磁気
ベルト等による書き込み議出し装置又はそのいずれか一
方のみを行なう装置に対してもこの発明を適用すること
ができる。

以上述べたように、この発明による磁気ヘッド送り装置
は、磁気媒体の周囲温度を検出して、パルスモー夕の１
トラック当りの駆動ステップ数を、磁気媒体の周囲温度
の変化による僅かな伸縮量に応じて基準温度における駆
動ステップ数（整数）から増減して非整数を含む値に変
換し、それに磁気媒体の伸び縮みしない基準点から磁気
ヘッドを位置付けすべきトラック位置までのトラック数
を秦算した結果を整数化した値によって、磁気ヘッド位
置付け時のパルスモータの駆動ステップ数を決定するよ
うにしたので、磁気媒体の伸び縮みによる磁気ヘッドの
トラック位置ずれ量は、リードスクリューの伸縮、磁気
ディスク等の中心位置のずれ、乗算後の小数点以下切捨
て等の誤差を考慮しても従来の約１／雄〆下となり、位
置付け精度が格段と向上するばかりでなく、トラック密
度を約２倍にすることができ、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルスモー外こよる磁気ヘッド送り装置
の一例を示すブロック構成図、第２図はパルスモータを
ステップ駆動するために発生させる２相クロツク信号波
形図、第３図は磁気媒体上のトラックのずれの説明図、
第４図はフロッピーディスクの上面図、第５図はこの発
明の一実施例を示すブロック構成図である。 ０ １……フロッピーディスク、３・・・・・・磁気ヘ
ッド、５”””リードスクリュー、７……／ぐルスモー
タ、８・・・…クロツク発生回路、９・・・・・・ドラ
イブ回路、１０・・・…トラック、１１・・・・・・温
度センサ、１２…・・・ＡＤ変換器、１ ３……トラッ
ク位置メモタリ、１４・・・・・・基準駆動ステップメ
モリ、１５・・・・・・乗算器、１８・・・・・・トラ
ック位置レジスタ、２０・・・・・・ヘッド位置カウン
タ、２３・・・・・・比較器。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パルスモータを１トラツク当り複数ステツプ駆動す
   ることにより磁気ヘツドの送りが行なわれ、磁気媒体上
   を移動させて所定のトラツク位置に位置付けする磁気ヘ
   ツド送り装置において、前記磁気媒体の周囲温度を検出
   する温度検出器と、この温度検出器の検出値に応じて前
   記パルスモータの１トラツク当りの駆動ステツプ数を基
   準温度における駆動ステツプ数（Ｄ＿０）から前記磁気
   媒体の周囲温度の変化による伸び縮みに対応して増減し
   た非整数を含む値（Ｄ）に変換する変換手段と、該変換
   手段の出力に、前記磁気ヘツドを位置付けすべきトラツ
   ク位置の前記磁気媒体の伸び縮みしない基準点からの距
   離をトラツク数に換算した数値（Ｍ）を乗算した結果（
   ＭｘＤ）を整数化した値によつて、磁気ヘツド位置付け
   時の前記パルスモータの駆動ステツプ数を決定する駆動
   ステツプ数決定手段とを設けたことを特徴とするパルス
   モータによる磁気ヘツド送り装置。