带有纹理化区域的磁盘的磁盘驱动器及控制方法技术

一个磁盘驱动器具有一个带有两个或者三个区域的磁盘。在闲置状态时，磁头位于磁头悬浮待命区域内，该区域的表面粗糙度比作为磁头接触区域的另一个区域的表面粗糙度要平滑。在磁头旋转开始时，在磁盘已经从磁头接触区域转移到磁头悬浮待命区域之后磁盘转速被加速到常规转速。在当磁盘以常规转速旋转而停止磁盘的旋转时，在使得磁头定位于磁头悬浮待命区域内并使得磁盘的旋转从常规转速减速到足够低的转速之后，磁头被转移到磁头接触区域。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带有所谓区域纹理的磁盘驱动器。随着计算机的尺寸变得越来越小，从桌面型到膝上型到笔记本型以至现在到袖珍本型，高密度记录技术的发展已经导致磁盘驱动器的微型化。在市场中，驱动器的标准尺寸正在下降，其中磁盘的的直径已经从3.5英寸下降到2.5英寸，1.8英寸及1.3英寸。对于用于笔记本型计算机或者更小的袖珍型计算机所安装的或者可拆卸的磁盘驱动器的主要趋势是2.5英寸或者更小。磁盘驱动器发展的另一个考虑或者趋势已经是旨在节省磁盘驱动器的电能消耗并作如下考虑。对于根据磁盘驱动器的微型化而变得越发普及的卡式可拆卸磁盘驱动器，对于个人计算机IC存储卡有一个标准。该标准已经由日本电子工业发展协会(JEIDA)和PCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)合作提出以便使得机械拆装装置和电子接口标准化。起初磁盘驱动器不是这一标准的项目，但是根据磁盘驱动器的微型化，该标准扩展到包括磁盘驱动器。在对于个人计算机的IC存储卡的标准规范中，工作条件可设置为与系统或者系统内的其它卡是可互换的。如果由卡所提供的工作条件不满足系统所需的工作条件，则系统可能拒绝该卡的使用。电能条件数据参数包含在工作条件中。这些参数包括标准工作电源电压，最小工作电源电压，最大工作电源电压，固定电源电流，一秒钟最大平均电流，10毫秒最大平均电流，以及对于电源降低模式的供电电流。对于小磁盘驱动器，诸如其主要用途预期是作为装有电池的袖珍型信息装置的卡式磁盘驱动器，则特别要求低电能消耗。如美国专利4,933,785(对应的日本专利申请No.3-503101)所示，对于低电能消耗典型的先有技术，规定了工作条件为(1)休眠模式，其中需要用于重新启动的与主机最小接口连接功能，而其它电路功能暂停。(2)闲置模式，其中主轴电机继续旋转(闲置)，而部分伺服功能保持操作，并且数据存储和检索电路暂停。(3)正常操作状态，其中可进行写、读、搜寻操作。对于这几个操作状态的每一个，有一种目标和方法通过功能上不必要的电路部分来抑制电能的消耗。这一方法在降低平均使用的电能消耗中是有效的。包括电机的各个电路组件的电能保护也是重要的。为此目的，很多用于小型磁盘驱动器的磁盘主轴电机设计为降低最大电流规格并且初始启动转矩为最小。使用旋转音圈电机的转矩作为驱动磁头启动是同样的道理。对于磁盘驱动器的一个考虑是在磁头和磁盘之间的静摩擦的可能性。静摩擦可能引起硬盘旋转启动的故障并解释如下。在接触开始停止型磁盘驱动器中，磁头滑块在磁盘表面上滑动，从接触(开始-停止)暂停状态接触该表面，其中磁头滑块压在磁盘介质的表面。在磁盘开始旋转时，直到磁头滑块由于气动力从磁盘表面充分浮起则旋转速度达到预定的线速度。为了增加磁头滑块和磁盘表面的耐磨性，磁盘表面覆盖有表面润滑剂。在磁头悬浮型磁盘驱动器中，磁头滑块是低悬浮在磁盘表面上以获得高的记录密度。为了获得低的飞扫高度，磁盘表面必须要一定的光滑度。近来，为了获得更高的记录密度，研制了接触型磁盘驱动器，其中磁头(滑块)接触磁盘介质的表面。这种情形下，要使用润滑剂以增加耐磨性。然而当磁头滑块和具有很光滑的表面的磁盘与它们之间的润滑剂长时间接触在一起时，在滑块和介质表面常常出现静摩擦。该静摩擦引起磁盘驱动器的起动故障。已经提出一些防止静摩擦或者使得从静摩擦状态释放的措施。防止出现静摩擦的一个方法是由日立公司提交的日本专利公开No.1-134770所透露的斜面加载技术以及由Prairy Teck.Later等等提交的日本专利申请No.3-503101(对应的美国专利No.4,933,785)实现的。在这一方法中，由固定在磁盘表面上部分的一个锥形保持部件保持磁头的悬浮，并且保持磁头滑块不与磁盘表面接触。然而这一方法有缺点，因为需要附加的磁盘间隙。用来引起静摩擦较不频繁出现的一个方法使用了磁盘上接触开始停止区域，该区域的表面粗糙性是粗糙地形成的，因而降低了平滑性。这是所谓区域纹理技术，并由日本电报电话公用公司申请的日本专利申请No.57-8530透露。这一方法在结构上简单，但是在其静摩擦防止效果与耐冲击和耐磨性的改进之间要有一个折衷。而且设计所使用的表面润滑剂的特性来防止静摩擦，但是静摩擦不能由这些特性来防止。试图通过在磁头滑块上设置凸起并通过降低磁盘表面与磁头之间的接触面积来达到降低静摩擦(静态摩擦)的一个方法由IBM提交的日本专利公开No.6-203514透露。以这种方法磁头滑块上的凸起在磁盘表面上滑动。然而，由于这可能引起数据存储区域的损坏，这一设计的有效性是必须认真考虑的。本专利技术的目的是通过采用区域纹理技术，提供一种低电耗的小尺寸的磁盘驱动器和适用于该磁盘驱动器的磁盘，具有防静摩擦而不会使得磁头与磁盘之间的耐冲击性及耐磨性恶化。在一个较佳实施例中，磁盘驱动器至少具有两个区域，包括在暂停磁盘旋转时磁头保持与磁盘接触的磁头接触区域以及用户数据被写入或读出的数据读写区域。这些区域作为磁盘驱动器的磁盘表面上的特定区域设置，在其上磁头可被定位并且这些区域的特征在于磁盘表面粗糙度的不同。磁头和磁盘之间的静摩擦是由使得磁头接触区域的表面粗糙度比数据读写区域的表面粗糙度更粗糙而防止的。通过悬浮磁头滑块与其表面粗糙度比较粗糙的磁头接触区域的磁盘表面接触，而防止了磁头、磁头滑块和磁盘表面磨损和损坏。根据本专利技术，在闲置操作期间，磁头位于磁盘的表面粗糙度比磁头接触区域的表面粗糙度平滑的第三区域中。当磁头滑块以高速沿其表面粗糙度为比较粗糙的磁头接触区域滑动时，通过在把磁头转移到其表面粗糙度比磁头接触区域的表面粗糙度光滑的第三区域(一个磁头悬浮磁盘转速的加速和减速区域)之后加速磁盘到其工作速度，而防止磁头或者磁头滑块磨损或者损坏。当滑块在磁盘旋转开始时在磁头接触区域时，磁盘以比正常磁盘旋转速度要慢的速度旋转。而且在使得磁头定位于第三区域之后把磁头转移到磁头接触区域之前，磁盘的速度减速降低到比正常旋转速度慢的旋转速度。然后，磁盘的速度进一步降低到停止的状态。通过使得磁头定位于仅用于在闲置工作期间磁头悬浮待命状态的磁头悬浮待命区域(第三区域)，更为有效地防止了由于悬浮磁头滑块与磁盘表面的接触而引起的磁盘、磁头滑块和磁盘数据表面的磨损和进一步的损坏。而且，通过安排磁头悬浮待命区域作为一个不用来存储数据的区域并通过设置磁头悬浮待命区域表面粗糙度比数据读写区域的表面粗糙度平滑，而达到本专利技术的目的。图1示出一第一小型磁盘驱动器的框图，包括适用于本专利技术的较佳实施例的区域纹理磁盘的磁头定位控制办法。图2是一曲线图，表示图1中的磁盘驱动器中的磁盘表面粗糙度与磁盘半径之间的关系。图3是一曲线图，表示图1中的磁盘驱动器中的已经定位的磁头的位置与磁盘旋转速度之间的关系。图4表示图1中的磁盘驱动器中的主轴电机的起动控制过程。图5表示图1中的磁盘驱动器中的主轴电机的停止控制过程。图6示出一第二小型磁盘驱动器的框图，包括适用于本专利技术的较佳实施例的区域纹理磁盘的磁头定位控制办法。图7是一曲线图，表示图6的磁盘驱动器中的磁盘表面粗糙度与磁盘半径之间的关系。图8是一曲线图，表示图6中的磁盘驱动器中的已经定位的磁头的位置与磁盘旋转速度之间的关系。图9表示图6中的磁盘驱动器中的主轴电机的起动控制过程。图10表示图本文档来自技高网...

【技术保护点】
磁盘驱动器，包括：一个或者多个磁盘，驱转磁盘的主轴电机；向旋转的所述磁盘存储数据或者从其中检索数据的一个磁头；以及使得磁头在所述磁盘上定位的致动器；所述磁盘具有每一区域中表面粗糙度不同的同心圆周区域，包括一个磁头接触区域，一 个数据读写区域和一个磁头悬浮待命区域，其中当所述主轴电机停止时所述致动器使得所述磁头在所述磁头接触区域定位，当所述主轴电机处于第一转速时所述致动器使得所述磁头在所述数据读写区域内定位，这时数据被存储和检索，并且当所述主轴电机处于第二转速时所述致动器使得所述磁头在磁头悬浮待命区域内定位，这时数据不被存储或检索。

【技术特征摘要】
JP 1996-1-24 009819/961.磁盘驱动器，包括一个或者多个磁盘，驱转磁盘的主轴电机；向旋转的所述磁盘存储数据或者从其中检索数据的一个磁头；以及使得磁头在所述磁盘上定位的致动器；所述磁盘具有每一区域中表面粗糙度不同的同心圆周区域，包括一个磁头接触区域，一个数据读写区域和一个磁头悬浮待命区域，其中当所述主轴电机停止时所述致动器使得所述磁头在所述磁头接触区域定位，当所述主轴电机处于第一转速时所述致动器使得所述磁头在所述数据读写区域内定位，这时数据被存储和检索，并且当所述主轴电机处于第二转速时所述致动器使得所述磁头在磁头悬浮待命区域内定位，这时数据不被存储或检索。2.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中所述主轴电机以小于第一转速作为所述第二转速的一连续转速驱转所述磁盘。3.磁盘驱动器，包括至少一个磁盘，其中主轴电机以第一转速驱转所述至少一个磁盘，这时磁头在所述至少一个磁盘上存储和检索数据；所述至少一个磁盘具有在每一区域中带有不同表面粗糙度的同心圆周区域；包括磁头接触区域，数据读写区域和磁头悬浮待命区域；所述主轴电机以预定的小于所述第一转速的速度驱转磁盘，所述致动器使得所述磁头在所述磁头接触区域内定位同时所述主轴电机停止，当所述主轴电机以所述第一转速驱转时使得所述磁头在所述数据读写区域内定位，而当所述主轴电机以所述预定转速驱转时使得所述磁头在所述磁头悬浮待命区域内定位。4.用于操纵磁盘驱动器的控制方法，该磁盘驱动器具有至少一个磁盘，所述至少一个磁盘具有每一区域中表面粗糙度不同的同心圆周区域，包括磁头接触区域，数据读写区域和磁头悬浮待命区域，该驱动器还具有主轴电机以第一转速驱转所述至少一个磁盘，这时磁头存储和检索所述至少一个磁盘上的数据，并且具有一个致动器使得磁头在所述磁盘上定位，该方法包括步骤第一步骤，从所述磁头位于暂停所述磁盘的所述磁头接触区域中的状态起动所述主轴电机；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：小玉浩二，中川宣雄，久野真一郎，五味宪一，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]