フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

1

嘉本

Systematic Survey on Technical and Business Development of Floppy Disk and Drive

秀年

Hidetoshi Kamoto■ 要旨
フロッピーディスク (FD) は 1967 年に IBM の San Jose 研究所に於いて誕生した。その目的は、メインフ
レームコンピュータにマイクロコードをローディング、またソフトウエアの更新を顧客に配布することだった。
IBM は 1970 年に、ライナーを裏付けしたフレキシブルな封筒に 8 インチの磁気ディスクを入れた読み取り専用メディアとドライブ（23FD）を発表し、翌 1971 年に市場に導入した。23FD のフォーマット容量はたかだか 80K バイトであったが、これが世界初のフロッピーディスク（FD）とドライブ（FDD）であった。
その後 IBM は読み書きを可能にして、1972 年にフォーマット容量 250K バイト（33FD）、1976 年に560K バイト（43FD）、1977 年に 1.2M バイト（53FD）と進化させた 8 インチ FD と FDD を導入した。
IBM の 43FD ドライブは 43FD ディスクを読み書きできるだけでなく、33FD ディスクも読み書きをすることができた。また、53FD ドライブは 33FD、43FD ディスクも読み書きが可能であった。この下位互換の考え方はその後の 5.25 インチ、3.5 インチ FD と FDD でも必須条件として受け継がれた。
1970 年代終わりに普及し始めたワードプロセッサー、パーソナルコンピュータにとっては、8 インチ FDと FDD は高価でサイズも大きすぎた。そこで Shugart Associates は 1976 年に 5.25 インチ FD と FDDを導入した。この 5.25 インチの FD と FDD は 8 インチを縮小したもので、基本技術は 8 インチを継承していた。
このような状況下で 1980 年にソニーは 3.5 インチマイクロフロッピーディスク（MFD）とドライブ（MFDD）を発表した。3.5 インチ MFD/MFDD の企画書には「ユーザーの使い勝手を大幅に改善した小型 FDと FDD を開発し、5.25 インチを置き換えるとともに、これまで使用できなかった用途にも普及させ第三の世界標準にする」と記されている。ソニーはそれまで FD および FDD の開発や製造の経験がなかったが、1 年という短時間で製品を開発し発表した。3.5 インチ MFD と MFDD はその使い勝手が従来に比べて各段に優れていることが評価され 1982 年に HP が周辺記憶装置（9121D/S）に、1984 年に Apple が Macintosh に、
そして 1987 年に IBM が PS/2 に採用して世界標準になった。それまで IBM をはじめ米国メーカーがリード
してきたデータストレージ業界において、日本メーカーの提案が世界標準となった初めてのケースであり画期的な出来事であった。
3.5 インチ MFD/MFDD のアンフォーマット容量は 437.5K バイトであったが、1983 年に 500K バイ
ト、1M バイト , そして 1985 年に 2M バイトまで下位互換を保ちながら進化した。
その後、新しい技術を用いた大容量 3.5 インチ FD/FDD、また 2～3 インチの超小型 FD/FDD が導入されたが市場でほとんど受け入れられず、ソニーが提案した 2M バイト 3.5 インチ MFD/MFDD が使い続けられた。1980 年代初期に FD/FDD が担っていた役割は、その後 HDD、光ディスク、フラッシュメモリー、ネットワーク等のテクノロジーにとって代わられるが、その理由と経緯も報告する。
1971 年に IBM が 8 インチ FD/FDD を導入してから 2009 年にソニーが 3.5 インチ MFDD の生産を打ち切るまでの約 40 年間に、総計 19.7 億台のドライブと 492.4 億枚のディスクが出荷された。その内 3.5
インチはドライブが 17.1 億台（86.8％）、ディスクは 355.0 億枚（72.1％）と圧倒的なシェアを占めた。

■ Abstract
The floppy disk originated with the development of magnetic disks and drives at the IBM research facility
in San Jose in 1967. The aim was to be able to load microcode into mainframe computers and to distribute
software updates to customers.
In 1970, IBM announced the 8-inch floppy disk (FD), 23FD and floppy disk drive (FDD). The 8-inch readonly magnetic disk enclosed in a lined, flexible casing was released on the market the following year, 1971.
The 23FD was the world’s first FD and had a maximum formatted storage capacity of 80 KB. IBM soon
added writing capabilities, releasing the 250 KB (33FD) in 1972, followed by the 560 KB (43FD) in 1976
and the 1.2 MB (53FD) in 1977 as the 8-inch FD and FDD developed.
IBM’s FDD for 43FD was capable of reading and writing to 33FD as well as to 43FD. The FDD for 53FD
could also read and write to 33FD and 43FD. This idea of backward compatibility became an essentialcondition in the 5.25-inch and 3.5-inch disks and drives that followed.
Word processors and personal computers were beginning to grow in popularity by the end of the 1970s.
The 8-inch FDs and FDDs were too large and too costly for these machines. To solve this, the Shugart
Associates introduced the 5.25-inch FD and FDD. While these were smaller than their 8-inch predecessors,
the basic technology was the same.
Sony stepped into the arena in 1980 with the launch of the 3.5-inch micro flexible disk (MFD) and drive(MFDD). The proposal for the 3.5-inch MFD and MFDD was to“develop a smaller and more user-friendly
FD and FDD to replace the 5.25-inch and expand into previously unusable applications to become the third
global standard”. Despite having had no prior experience in developing or manufacturing floppy disks or
drives, Sony developed and launched a product within the short period of one year. The 3.5-inch MFD and
MFDD was well received, as it was far more user-friendly than its predecessors. It went on to become theglobal standard, adopted by HP for the 9121D/S in 1982, by Apple for the Macintosh in 1984 and by IBM
for the PS/2 in 1987.
This was epoch-making, as it was the first time a proposal by a Japanese manufacturer had become theglobal standard in the data storage industry, which had until then been dominated by American manufacturers
such as IBM. The unformatted storage capacity of the 3.5-inch MFD and MFDD grew from 437.5 KB to 500
KB and 1 MB in 1983, reaching 2 MB by 1985, all the while maintaining backward compatibility.
As new technology emerged, 3.5-inch FDs and FDDs with greater storage capacity were introduced, as
well as 2-3-inch ultra-small FDs and FDDs. However, these gained little ground in the market, and the 2 MB
3.5-inch MFD and MFDD remained in use. The role played by the floppy disk in the early 1980s was later
superseded by that of hard disk drives (HDD), optical disks, flash memory, networking and other technologies.
This report discusses this course of events and the reasons behind it.
In the four decades from when IBM first introduced the 8-inch FD and FDD in 1971 until Sony finallyceased production of the 3.5-inch MFDD in 2009, a total of 1.97 billion drives and 49.24 billion disks wereshipped. The overwhelming majority of these were 3.5-inch MFDs and MFDDs, with 1.71 billion drives (86.8%)
and 35.5 billion disks (72.1%) shipped.

■ Profile

嘉本

秀年

Hidetoshi Kamoto

国立科学博物館産業技術史資料情報センター主任調査員
1970 年

国立米子工業高等専門学校 電気工学科卒業
ソニー（株）入社
1979 年
システム開発部
3.5 インチ MFDD の企画と開発
1980 年
米国パデュー大学留学、～1981 年 電気工学科 修士課程卒業
1981 年
第３事業部 技術企画課、課長
3.5 インチ MFDD のビジネス開拓、
第 2 世代 MFDD 企画
1987 年
データストレージ マーケティング部、部長
FDD、HDD、MO ドライブの全世界のマーケティング担当
1990 年
ハードディスクドライブ事業部、事業部長
1993 年
テープストリーマ事業部、事業部長
コンピュータ用 4㎜テープドライブ、
8mm テープドライブの事業担当
1997 年
パーソナルストレージ事業部、事業部長
CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM、
DVD-RW 等の光ドライブの事業担当
1999 年
R&D 戦略部、部長
2003 年
モバイルマーケティング部門、部門長
2004 年
ソニー（株）退社、Digital Fountain 社入社、Asia Pacific 担当 Managing Director
2005 年
Digital Fountain 社退社、
（株）ワコム入社、執行役員、コンポーネント事業本部、事業本部長
2015 年（株）ワコム退社
2020 年
国立科学博物館 産業技術史資料情報センター、
主任調査員■ Contents
  1．はじめに… ……………………………………       4  2．フロッピーディスクとドライブの歴史… …       6  3．第 1 世代 3.5 インチ MFD と
MFDD の企画と開発… …     17
  4．3.5 インチ MFDD のビジネス開拓… ……     52
  5．次世代 3.5 インチ MFDD の開発… ………     62  6．3.5 インチ MFD 及びMFDD の標準化とライセンス活動… …     74
  7．大容量 3.5 インチ FDD… …………………     78  8．3.5 インチ MFDD ビジネスの俯瞰… ……     88
  9．リムーバブルメディアの役割とテクノロジーの推移…     9510．終わりに… …………………………………     10311．謝辞… ………………………………………     105

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

3

1｜はじめに
フロッピーディスクは 1980 年代から 1990 年代におになった。IBM が 1981 年に発売した最初の IBM PC

いてパーソナルコンピュータ（以後 PC）の発展に多は、最初から 2 台のフロッピーディスクドライブを

大な寄与をし、ソフトウエア産業の出現を可能にし装備し、ユーザーは通常、一方のドライブにアプリた。すなわちフロッピーディスクはコンピュータの歴

ケーションのディスクを入れ、もう一方のドライブに史の中で最も影響力のあった製品の一つである。

データを蓄えるディスクを挿入した。

1980 年代から 2000 年代までフロッピーディスク

これにより、ユーザーは飛躍的に使いやすくなっ

は、会社、研究所、学校、工場など PC を使うあらゆた。しかし、フロッピーは単にユーザーの使いやすさ

るところで見受けられ、1990 年代後半のピーク時にに影響を与えただけではなく、IT 業界の構造にも影は、世界中で年間にドライブは 1.5 億台、ディスクは響を及ぼした。1970 年代後半までは、ワープロや会

40 億枚近くが販売された。しかしこの小さなプラス

計などほとんどのソフトウエアアプリケーションは、

チックパッケージのメモリーは 2000 年代には急速にPC の所有者自身によって作成されていた。しかし、生産量が減少し、主要なフロッピーディスクメーカー

フロッピーのおかげでプログラムを作成してディスクであったソニーも、2009 年に主要市場での生産を停に保存し、それをメールまたは店舗で販売する会社が止すると発表した。現在、フロッピーディスクを目に現れた。
「フロッピーにより、ソフトウエア産業が可することはほとんどない。唯一、PC の Windows 画

能になった」と、最初の量産ポータブルコンピュー面にアイコンとして残るのみとなっている。

タである Osborne 1 を設計し PC 産業の先駆者である

最初のフロッピーは IBM がメインフレームコン
ピュータ用に開発した。 しかし、その磁気ディスク

1980 年代の初め、5.25 インチミニ FDD は PC の萌はカバーがなかったため汚れやすいという欠点があっ

芽期に大きな貢献をしたが、当時普及し始めた PC、

た。IBM の開発チームは磁気ディスクを薄い耐久性

ましてやノート型 PC には大きすぎたため、1980 年のある封筒に収納、封筒内部に革新的な埃を除去す

以降、数多くの小型のフロッピーディスクとドライブ

るライナーを設け、簡単に取り扱え保管できるようにが発表された。1970 年代、IBM を筆頭にアメリカのし、これをフロッピーディスクと命名した。IBM はメーカーがフロッピーディスクとドライブの技術を1971 年にフロッピーディスクとドライブの導入を開リードし、ビジネスもほぼ独占していた。このような始し、1972 年にはドライブとフロッピーディスクの状況下でソニーはそれまで全くフロッピーディスクの米国特許を取得。1911 年創立以来 50 年以上にわたっ

開発・製造に携わった経験がなかったが、3.5 インチて使われ、IBM ビジネスの成功の象徴であったパン

マイクロフロッピーディスクとドライブ（以後 3.5 イ

チカードをフロッピーディスク で置き換えることにンチ MFD、MFDD）を企画し、短期間に開発し 1980

した。1 枚のフロッピーディスクで 3,000 枚のパンチ

年末に発表した。当初はソニー製英文ワープロに採

カードのデータを収納することができた。

用されたが、その後 HP の外部記憶装置、Apple の1）

1970 年代後半、最初のマイクロコンピュータは、

Macintosh に搭載され、続いて IBM PS/2 が標準搭載

トグルスイッチやペーパーパンチカードの変形であしたことにより PC 業界の標準となった。そして 3.5

るペーパー パンチテープを使用して、データをインインチ MFDD は下位互換を保ちながら記憶容量はストールおよび保存した。その後、カセットテープ

437 K バイトから 2M バイトまで進化し、2009 年まで

レコーダーでソフトウエアプログラムをパーソナル

30 年間にわたって生産し続けられた。最初の IBM のコンピュータにロードしていた。1977 年、Apple が導入から約 40 年間でドライブは 17.1 億台、ディスク2 台の 5.25 インチフロッピードライブ（以後 5.25 インは 355.0 憶枚、ピークの 2000 年代の初めは年間でドチ FDD）を搭載した Apple Ⅱを発表。PC に革新的ライブは 1.5 億台、ディスクは 35 億枚という巨大なな進歩をもたらした Apple Ⅱは最初の大量生産コン市場に成長した。
本報告書では第 2 章で 8 インチ、5.25 インチそしてピュータとなった。

4

Lee Felsenstein 氏は言っている 1）。

フロッピーが登場したことにより、一般の人々が3～4 インチ FD および FDD の技術と市場を俯瞰す

オペレーティング システムや他のソフトウエアプロ

る。IBM で 8 インチ FD および FDD がどのように開グラムを自分の PC にロードすることができるよう発され、記憶容量がどのようにして進化を遂げたかを技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

第 5 章では次世代 3.5 インチ MFDD の開発を報告

報告する。
続いて、5.25 インチミニ FD と FDD が誕生した経する。即ち、両面１ M バイト 31mm 高さドライブ、

緯とその技術の概要と性能、そして記憶容量の進化

両面 2M バイト 1 インチ高さドライブ、そして両面を説明する。ここでわかることは、5.25 インチ FD と4M バイト 1 インチ高さドライブの開発内容を説明す

FDD は、8 インチ FDD の技術をそのまま踏襲しディる。両面 2M バイト 1 インチ高さ 3.5 インチ MFDD

スクのサイズを小さくし、ドライブを小型化した製品

は IBM が PS/2 に標準搭載したことにより、IBM おであった。したがって、5.25 インチの記憶容量は 8 イ

よび IBM PC 互換メーカーはほとんどすべての新機

ンチの約半分で 8 インチの進化に追従した。

種に 3.5 インチ MFDD を搭載し世界標準となった。

1980 年代の初めに PC 市場が大きく立ち上がり始めた。一般ユーザーが使うには 5.25 インチミニ FD

それから 2 年足らずで業界全体が 5.25 インチ FDD から 3.5 インチ MFDD に切り替わった。

と FDD は大きすぎて、もっと小型のディスクとドラ

第 6 章 は 3.5 イ ン チ MFD の 標 準 化 活 動 の 報 告 でイブが求められ、多くのメーカーから小型フロッピー

あ る。 ア メ リ カ の 大 手 フ ロ ッ ピ ー デ ィ ス ク と ドラ

ディスクとドライブの提案がなされた。それらのな

イ ブ メ ー カ ー は 小 型 FDD を 検 討 す る MIC（Micro

かで主要な企画と思われる 3 インチコンパクト FDD

Floppy Disk Industry Committee）を組織して、共（松下電気産業、日立製作所、日立マクセル）、3.25 イ

同で企画をまとめることを模索した。しかし、ソニー

ン チ FDD（Dysan、Tabor）、3.5 イ ン チ MFDD（ ソの 3.5 イ ン チ MFD が 優 れ て い る こ と を 認 識 し、 ソニー）、4 インチ FDD（米国 IBM）を取り上げて各々ニーの企画に少しの改良を加えてソニーと共同で 3.5の仕様と技術内容を説明する。また、1980 年代に提インチ MFD の企画を ANSI（米国国家規格協会）に案された 2 インチ小型 FDD を簡単に紹介する。

提案をした。その後、ECMA（欧州電子計算機工業

第 3 章 で は 第 1 世 代 の 3.5 イ ン チ MFD と MFDDがどのような経緯で企画され、その実現のために開発会）、ISO（国際標準化機構）そして JIS（日本工業規格）と標準化を進めた過程を報告する。

された発明と技術について説明する。企画・開発チー第 7 章では大容量 3.5 インチ FDD のビジネスと技

ムは前もってフロッピーディスクとドライブの技術を術の紹介をする。1990 年代に多くの 3.5 インチ FDD

全く知らなかった故に、ユーザーの利便性を最も重視が提案されビジネスを立ち上げる試みがなされた。記

した企画を提案した。そして小型化、記録密度向上、

憶容量 10M バイト～20M バイト、そして 100M バイ

信頼性を実現するための革新的な発明について、まトから 200M バイトの製品に分け、その技術内容とビた、いかにして試行錯誤を繰り返しながら製品を完成

ジネス状況を報告する。
第 8 章では 3.5 インチ MFD と MFDD の導入時のさせていったかを報告する。合わせてその技術の詳細を説明する。
続いて第 4 章は 3.5 インチ MFDD のビジネス開拓の記録である。ソニーは 1980 年代初めにはソニー内

1980 年から、収束までの年ごとの出荷数量、ドライ
ブの参入メーカー、機種、価格トレンド等、ビジネスを俯瞰する。

で開発された部品はすべてソニーのブランド製品の第 9 章では当初フロッピーディスクが担っていた役ためであり、外部に販売することが禁止されていた。

割がどのようなテクノロジーに置き換わったか、そししたがって 3.5 インチ MFDD を社外に販売する組織てその理由は何であったかを報告する。

はなかった。そのような状況の中で、まず HP 社に採用され、ついで Apple の初代 Macintosh に標準搭

参考・引用文献載された。HP の採用により業界において 3.5 インチ

1)

IBM ホームページ Icon of Progress: The Floppy

MFDD は認知され、Macintosh 搭載は世界標準にな

Disk https://www.ibm.com/ibm/history/

る大きなステップとなった。

ibm100/us/en/icons/floppy/

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

5

2｜フロッピーディスクとドライブの歴史
フロッピーディスク（FD）とドライブ（FDD）の
歴 史 は IBM が 1970 年 に 発 表 し た 8 イ ン チ FD と2.1 8 インチ FD と FDD

1),2)

FDD がスタートした時に始まったと考えられている。
そ の 後、IBM の エ ン ジ ニ ア だ っ た Alan Shugart がコンピュータの多くの革新は IBM によってもたら興 し た Shugart Associates が 1976 年 に 5.25 イ ン チ

されたが、フロッピーディスクとドライブもその一つ

ミ ニ FDD を 世 に 出 し、 ソ ニ ー が 1980 年 に 3.5 イ ン

であった。

チマイクロフロッピーディスク（MFD）とドライブ

1967 年、IBM は メ イ ン フ レ ー ム コ ン ピ ュ ー タ、

（MFDD）を発表した。そして 2009 年にソニーが 3.5

System/370 の 初 期 制 御 プ ロ グ ラ ム ロ ー ド 用 に 信

インチ MFDD の生産を中止し、フロッピーディスク

頼性が高く安価な不揮発性記億システムの開発を産業は終焉した。

カリフォルニア州サンノゼの研究所で行うことを1970 年 か ら 2009 年 の 約 40 年 間 に 約 492.4 億 枚 の

決 め た。DAS（Direct Access Storage） 責 任 者 のディスクと約 19.7 億台のドライブが出荷された。そAlan Shugart は David L. Noble を リ ー ダ ー に 指 名の間に様々なサイズと容量のフロッピーディスク及びし、Donald L. Wartner をドライブ責任者、Herbert

ドライブが提案されたが、結果として世界標準となっ

E. Thompson をメディア責任者とした開発チームをた の は、IBM の 8 イ ン チ FDD、Shugart Associates

作った。このチームは、磁気材料でコーティングしの 5.25 インチミニ FDD、そしてソニーの 3.5 インチ

た 8 インチの円形の弾性があるプラスチックディスク

MFDD のみであった。

を開発し、これをドライブに直接差し込んで利用す

この章では 1970 年から 1990 年の間に提案されたるという全く新しいストレージシステム、IBM 23FD

8 インチ、5.25 インチ、3～4 インチ、２～3 インチの（コード名“Minnow”）を開発した。最初、ディスク

FD 及び FDD を紹介する。

は磁性面がそのまま表面に出ていたため、埃が付きやすく、またディスク脱着の際にディスクに直接手で触れることになり、ディスクに傷が付きやすく、皮膚の脂肪分がディスクに付着する等の問題があり信頼性が乏しいものであった。そこで、チームはディスクを耐久性がありフレキシブルな封筒に入れることによりドライブへの装着を簡単にし、さらにその封筒の内側にライナー（Teflon-lubricated fabric liner）を貼り付けて埃の除去を図った。それによりユーザーが簡単に取り扱え保管できる信頼性の高いメディアを実現した。このディスクは読み取りのみ可能であり記憶容量

図 2.1

8 インチ FDD、5.25 インチ FDD、
3.5 インチ MFDD

はたかだか 79.1K バイトであったが、それ以後のコンピュータの市場を大きく変えるきっかけとなった製品であった。IBM は自社ホームページの「IBM が誇る
100 の歴史的製品」に 1970 年 6 月発表の IBM 23FDを挙げている。3）
IBM は メ デ ィ ア に 柔 軟 性 の あ る こ と か ら「Diskette」あるいは「フロッピーディスク」と名付けて、世界初のフロッピーディスクとドライブ、IBM
23FD を 2835 SCU（Storage Control Unit） の コ ン
ポーネントとして発表した。IBM は 23FD とは別に

図 2.2

8 インチ FD、5.25 インチ FD、
3.5 インチ MFD

書き込み専用装置 ( コード名“Mackerel”) を開発して、IBM 内でデータをディスクに記録し市場に配布した。

6

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March図 2.3 に 8 インチ FD“Diskette”の写真を示す。

IBM は 1976 年 に 8 イ ン チ FD の 両 面 に 記 録 し て
アンフォーマット容量を 2 倍の 800K バイトにしたIBM 43FD を導入し、このディスクとドライブは両面
単密度、DSSD (Double Side Single Density）と言われた。
更に IBM は 1977 年に変調方式として MFM を採用し線記録密度を倍にしてアンフォーマット記憶容量
を 1,600K バイトにした IBM 53FD を導入した。このディスクとドライブは

DSDD(DoubleSided

Double Density) と称された。
表 2.1(a) に IBM 8 インチ FD とドライブの変遷を
図 2.3

IBM 8 インチ

Floppy Disk“Diskette”

1972 年に Alan Shugart は IBM を辞め Memorex に異動し、元 IBM チームとともに Memorex 650 を開発し発売した。Memorex 650 は世界最初の読み書きが可能な 8 インチ FDD で、そのデータ記憶容量は175K バイトで、50 トラック、8 セクター/ トラック、示す 。
表 2.1(a)IBM ８インチフロッピーディスクとドライブの変遷

製品発売時期1972年9月

1976年4月

フロッピー・
ディスク装置・3740シリーズ
・システム32
33FD(SSSD)

・3600シリーズ
・シリーズ１43FD(DSSD)

適用システム

1977年4月
・システム3453FD(DSDD)

記録媒体

Diskette 1

Diskette 2

Diskette 2D

記憶容量（Kバイト/ディスク）
アンフォーマット時
フォーマット時（セクタ数/トラック）

400
250
（26）

800
560
（26）

1600
1200
(26)

データトラック 00 の更に外側に 8 個のセクターホー

使用面

片面

両面

両面

ルと、1 回転に 1 個の物理的な穴を設け、回転の先頭

変調方式

FM

FM

MFM
6816

448 バイト / セクターであった。Memorex ディスクは「ハードセクター」方式であった。つまり、最外周と各セクターの先頭を検出していた。初期の 8 イン

記録密度（ビット/インチ）

3200

3408

トラック密度（トラック/インチ）

48

48

48

チのほとんどのフロッピーディスクは「ハードセク

トラック数

77

154

154

ター」方式であり、ドライブとコントローラに適した「ハードセクター」のディスクが必要であった。

シリンダ数

77

77

77

転送速度（Kビット/秒）

250

250

500

1973 年に Alan Shugart は Memorex から独立し新しく導入されたドライブは、過去に出荷された

Shugart Associates を 設 立 し、 そ の 後、Shugart

ディスクに対しても読み書きができることを必須としAssociates は 8 イ ン チ FDD の 主 要 メ ー カ ー と な っていた。つまり、43FD ドライブは 33FD ディスクのた。Shugart Associates の 8 イ ン チ FDD、SA800 のデータを読み書きができ、53FD ドライブは 33FD ディ

外形寸法・取り付け位置・インターフェース仕様は業

スクおよび 43FD ディスクのデータの読み書きができ

界標準となった。

た。表 2.1(b) にドライブとディスクの互換を示す。

一 方、IBM は 1972 年 に 読 み 書 き 可 能 な FDD、

この下位互換はフロッピーディスクとドライブが業

IBM 33FD（コード名“IGAR”）を 3740 DES (Data

界標準となる最も重要な仕様として、その後、5.25 イ

Entry System) のコンポーネントとして出荷を開始

ンチ、3.5 インチにも受け継がれた。

した。このディスクは 1 枚でパンチカード 3,000 枚相

長期間、フロッピーディスク業界において IBM 互

当のデータを記憶することができ、IBM 創立以来、換が必須とされ、国内・海外の FDD メーカーは IBM

IBM の成功の象徴であったパンチカードを置き換えの発表より 1～2 年遅れでディスクを介して互換性のることになった。ディスクは“Diskette 1”として別あるドライブを開発、製品化し、システムメーカー

売された。ディスクの仕様は片面、アンフォーマッに供給してきた。表 2.1(c) に 1983 年時点の国内製造

ト記憶容量は 400K バイト 、フォーマット時の容量メーカー と 8 インチドライブのモデル名をリスト

250K バイト、77 トラック、26 セクター、128 バイト

アップした。

/ セクターであった。このフォーマットは他のドライ
ブメーカーからもサポートされ、片面単密度ドライ
ブ、SSSD（Single Side Single Density）と称され業界標準となった。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

7表 2.1(b)

ディスク
名称
片面単密度
両面単密度
両面倍密度

8 インチフロッピードライブとディスクの互換

ドライブ

略称

三菱電機
松下通信工業
東京東芝電気
日立製作所
日本電気
YEデータ

DSSD

DSDD

略称
UF容量（バイト）
400K
800K
1600K
400K
〇
〇
〇
SSSD
800K
×
〇
〇
DSSD
1600K
×
×
〇
DSDD
〇： Read/Write可能、 △：Readのみ可能、 ×：Read/Write不可
UF：Unformat
SSSD（Single Side Single Density)
DSSD（Double Side Single Density)
DSDD（Double Side Double Density)

表 2.1(c) 国内各社の 8 インチフロッピーディスクドライブ（1983 年時点）
メーカ

SSSD

８インチフロッピーディスクドライブ
両面
両面・倍密度(DSSD)(DSDD)
M2894
M2896
JK-888JA-751
ND-20D
ND-40DDFF-201
FDD-402D
FDD-101A
FDD-401
FDD-412FD1160
FD1165
YD-180
YD-74C
YD-174D(太字は薄型ドライブ）
片面(SSSD)M892
JK-880ND-10

8 インチに代わる妥当なサイズを尋ねられ、テーブルの上のカクテルナプキンを指し、それで 5.25 インチ
FDD のサイズが決まったという説もある。
1976 年 に Shugart Associates は 5.25 イ ン チ ミ ニ
FD/FDD、「SA400」を発表した。「SA400」はディス
クのサイズを小さくしただけで、8 インチの技術をそのまま流用していた。つまり片面で 8 インチと同じトラック密度 48tpi（1 インチに 48 トラック）で、アン
フォーマット記憶容量は 109.4K バイトと小さなもの

1980 年 に ア メ リ カ、 ユ タ 州 ロ イ 市 に 設 立 さ れ たであった。

Iomega Corporation は 1982 年に 8 インチ FD でデー

フ ロ ッ ピ ー の 歴 史 上、IBM に 次 い で 大 き な 足 跡

タ記憶容量 10M バイトのドライブ、Alpha-10 を発表

を 残 し た の は Apple で あ っ た。 シ リ コ ン バ レ ー にした。このドライブは Bernoulli 定理を応用し安定しはコンピュータを自作で制作するための電子部品、た浮上ヘッドとトラッキングサーボを導入し、高い線

電 子 回 路、 情 報 を 交 換 す る 非 公 式 な 場 で あ るホ ー

記録密度 24,000bpi、高トラック密度 300tpi を実現し

ム ブ リ ュ ー・ コ ン ピ ュ ー タ・ ク ラ ブ（Homebrew

た。しかし IBM の 8 インチディスク と互換性がない

Computing Club）があり、Apple の創立者の Steve

ため、Alpha-10 はフロッピーディスクの主流として

Jobs と Steve Wozniak も 参 加 し て い た。1975 年 に受け入れられず、一部の顧客のみにとどまった。

Shugart Associates は こ の 会 合 に 5.25 イ ン チ FDD
を 展 示 し た。 そ の 数 日 後 に Steve Jobs は Shugart

2.2 5.25 インチミニ FD と FDD

1),2)

8

Associates を訪問し、ミーティングをもった。その席上で Jobs は SA400 の機構部を Shugart から購入し回路部は Apple で設計することを提案した。

1973 年に IBM を退社し Shugart Associates を設立

並 行 し て Apple の 創 立 者 の 一 人、Steve Wozniac

した Alan Shugart は、8 インチ FDD で大きな成功

は IWM（Intelligent Wozniak Machine）と呼ばれるを収めた。

独自の FDC（Floppy Disk Controller）を開発した。

Alan Shugart は、 同 社 の Jim Adkisson と Don

IWM は AppleⅡの CPU とドライブ間データのシリ

Massaro と と も に Wang Laboratories の 創 設 者 An

アルパラレル変換、GCR（Group Code Record）、シー

Wang と 8 イ ン チ FDD の 売 り 込 み に 関 す る 会 議 をク動作、更にモータ速度制御を行う 1 チップのインもった。その席上で An Wang は Shugart に 8 インチ

ターフェース IC であり、市場の FDC より格段に安FDD は Wang の製品には大きすぎ、また価格が高く価であった。Apple は Shugart の SA400 の機構部とて使えないと伝えた。Massaro によると、Adkisson

Apple 独自のドライブ回路、そして IWM で画期的なは Wang との会議の前にその当時の既存のテープド

低コストの FDD を実現した。

ライブの平均的サイズを段ボールで用意し、それが1977 年 に Apple は 2 台 の 5.25 イ ン チ FDD を 付 属

5.25 インチ FDD の大きさになったといわれている。

ユニットにした「AppleⅡ」を発表した。「AppleⅡ」

都市伝説としては、ボストンのバーで、An Wang がは世界で初めて FDD を搭載した個人用の量産型の完技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March成品 PC であり、大ヒット製品となった。

図 2.5
図 2.4

Apple Ⅱ with two floppy drives

初代 IBM PC

Model 5150

続いて IBM は 1982 年に IBM PC DOS version 1.1

次いで Shugart は片面・単密度でアンフォーマッで両面・倍密度、フォーマット記憶容量 320K バイト

ト記憶容量 109.4K バイトの「SA400」を進化させ、（2D）（表 2.2 (a) 参照）をサポートし、更に 1983 年に両面・倍密度で記憶容量を 4 倍の 437.5K バイトにしDOS version 2.0 では従来の 8 セクター/ トラックかた「SA450」を発表した。
（表 2.2(a) 参照）

ら 9 セクター/ トラックに増やし、片面 180K バイト

Sirjang Lal Tandon は Alan Shugart と 並 ん で フと両面 360K バイトをサポートした。

ロッピーディスク業界の伝説の人物の一人である。

Tandon の 5.25 インチ FDD は IBM PC DOS 1.0 か1970 年から 5 年間メカニカルエンジニアとして IBM

ら DOS 2.0 のすべての機種でシングルソースとしての フ ロ ッ ピ ー デ ィ ス ク の 開 発 に 携 わ り、1975 年 に採用され、Tandon は 1981 年から 1983 年にはフロッ

IBM を退社後、Tandon Corporation を設立した。そピードライブの世界最大のメーカーになった。

して両面・倍密度フロッピーディスクヘッドの開発に

5.25 インチ FDD の両面、倍密度の基本テクノロ

成功し、製造・販売を行った。更にドライブのビジネ

ジー（トラック密度 48tpi、記録密度 5,876bpi）は 8スにも参入し、Tandon は Shugart の SA450 のディ

インチ FDD の両面の倍密度の基本テクノロジー（トスクの内周に各面 5 トラックを加えて、両面・倍密度

ラック密度 48tpi、記録密度 6,816bpi）とほぼ同じででアンフォーマット記憶容量を 500K バイトにしたドあった。5.25 インチ ディスクは小径となり、その温

ライブ、「TM100」を 1979 年に発表した。

度・湿度による伸縮が 8 インチ に比べて小さく、よ1981 年、IBM は最初の IBM PC Model 5150 DOS

り高いトラック密度が可能であった。そこで 1980 年

version 1.0（図 2.5 参照）を発表し、パーソナルコン

頃から Shugart をはじめ FDD 各社は 40 トラック /ピュータ市場がスタートした。IBM PC は 2 台の片面を倍の 80 トラック / 面にし、両面アンフォーマッ面・倍密度、フォーマット記憶容量 160K バイトのト記憶容量 1M バイト、フォーマット時 655K バイト

5.25 インチ FDD（1D）（表 2.2(b) 参照）を搭載した。

(16 セクター、256 バイト / セクター) (2DD)（表 2.2(a)IBM PC は 2 台の FDD を搭載したことにより、これ参照）を製品化した。

までとは比較にならない下記のような使いやすさを提IBM は 1984 年 8 月に IBM AT Model 5170（図 2.6

供した。

参照）を発表した。IBM はアンフォーマット容量 1M①ユーザーはオペレーティングシステムや他のソフト

バイト 5.25 インチ FDD（2DD）ドライブをスキップ

ウエアプログラムを自分の PC にロードできる。

して、IBM AT で両面・高密度・アンフォーマット

②更 に一方のドライブにアプリケーションをロード

容量 1.6M バイト、フォーマット容量 1.2M バイトのして、他方のドライブのディスクにデータ保存で5.25 インチドライブ（2HD）を採用した。

きる。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

9題を抱えていた。高密度 5.25 インチディスク（2HD）は記録密度を上げるため保磁力 600 Oe の磁性体を用
い、一方、倍密度ディスク（2DD）の保磁力は 300
Oe であった。そのためドライブは高密度ディスク（2HD）の時にはヘッドの記録電流を高くし、倍密度ディスク（2DD）では下げるように設計されていた。
しかし、高密度ディスク（2HD）と倍密度ディスク(2DD) はラベル以外に区別する手段がなく、ドライブは挿入されたディスクの種類を認識することができな
かった。つまり高密度 5.25 インチドライブに 1M バ
図 2.6

イト用の倍密度ディスク（2DD）を入れても 1.6M バ

IBM AT Model 5170

イトのフォーマットをすることが可能であった。高密こ の 5.25 イ ン チ FD お よ び FDD（2HD） は 1981

度ドライブが倍密度ディスク（2DD）を高密度ディスク（2HD）と誤認識してフォーマットを実行すると、年に NTT が提案し YE データが開発した。
具体的には両面・倍トラック・倍密度の１ M バイ

ほぼエラーなしにフォーマットをすることができた。

ト 5.25 インチ FDD の線記録密度を 1.6 倍にしてアン

しかし、データの書き換えを繰り返すとヘッド磁界がフォーマット容量 1,600K バイトを達成した。さらに強いため近隣のトラックを消去し、やがてエラーが多回転数を 300rpm から 360rpm にしてデータ転送速度

発するようになった。一方、高密度ディスク（2HD）を 500kbit/sec、トラック数を 80/ 面から 77/ 面に減を倍密度ディスク（2DD）と誤認識すると、倍密度らした。即ち、8 インチ FDD と同じ記録容量と転送ディスク（2DD）用の記録電流では磁界が弱くほとん

速度を 5.25 インチで実現したものであった。当初製

ど高密度ディスク（2HD）にデータが記録できないの品化された機種は、1.6M バイト専用であったが、ヘッで、ほぼ確実にエラーが発生した。これを避けるため

ド、回路、モータの改良により、倍トラック（96tpi）、には、IBM PC のユーザーも IBM PC/AT ユーザー

倍密度の１ M バイト 5.25 インチディスクの読み出も、新しい 5.25 インチディスクを購入し、使用する

し・書き込みが可能になり、また 48tpi のドライブ

時はディスクのラベルを見てその種類を判別して PCで記録された FD の読み出しができるようになった。

にその種類をインプットすることを強いられた。
この高密度 5.25 インチ FD（2HD）導入による市場（表 2.2 (b) を参照）
1.6M バ イ ト /1.0M バ イ ト 兼 用 機 に は、1M バ イ

での混乱が、IBM が IBM PC/AT の次期モデルであトディスクが挿入された時にディスクの回転数がる IBM PS/2 モ デ ル か ら 3.5 イ ン チ MFD/MFDD に300rpm に切り替わる機種と、1.6M バイトディスクの切り替えることを決断した理由の一つであったと推察

時と同じ 360rpm で回転する二つの機種がある。IBMする。
表 2.2 (a) に 5.25 インチ FD /FDD の変遷を示す。

PC/AT 用の機種は後者であった。
この高密度 5.25 インチ FDD システムは大きな問表 2.2(a)仕様
ドライブメーカー
機種
記憶容量 （Kバイト/ディスク）
アンフォーマット時
フォーマット時(セクタ数/トラック）変調方式
線記録密度（ビット/インチ）
トラック密度（トラック/インチ）
トラック数
シリンダ数
転送速度（Kビット/秒）

10

技術の系統化調査報告共同研究編

5.25 インチフロッピーディスクドライブの変遷

片面
(1S)

両面・倍密度(2D)

Schugart
SA400

Schugart
SA450

109.4
80.6
（18）
FM
2581
48
35
35
125

437.5
322.6
（18）
MFM
5456
48
70
35
250

Vol.14 2021. March

両面・倍密度
(2D)

高密度
両面・
（8インチ互換）
倍密度・(2HD)
倍トラック(2DD)（表2.3 参照）500
327.6K
（16）
MFM
5876
48
80
40
250

1000
655
（16）
MFM
5922
96
160
80
250

1604
1262
（8）
MFM
9646
96
154
77
500

表 2.2(b) は 5.25 インチフロッピードライブとディはできない（△）。また片面のドライブ 1D、1DD はスクの互換表である。トラック幅を半分にしてトラッ

両面ドライブで書かれたディスク（2S,2D）を読み書き

ク密度を倍の 96tpi にした 2DD、2HD のドライブは、できない（×）。
表 2.3 に 1984 年 時 点 で の 国 内 各 社 の 5.25 イ ン チ

トラックピッチ 48tpi のドライブ 1S、2S、1D、2D で書かれたディスクを読むことはできるが、書くこと
表 2.2(b)5.25 インチフロッピーディスクとドライブの互換

ドライブ

ディスク

名称
片面 単密度両面 単密度
片面 倍密度両面 倍密度
片面 倍密度 倍トラック密度
両面 倍密度 倍トラック密度
両面 高密度 倍トラック密度

表 2.3

メーカー

略称

略称
1S
2S
1D
2D
1DD
2DD
2HD

2DD

2HD

UF容量（Kバイト）
125
250
250
500
500
1000
125
〇
〇
〇
〇
△
△
250
×
〇
×
〇
×
△
250
×
×
〇
〇
△
△
500
×
×
×
〇
×
△
500
×
×
×
×
〇
〇
1000
×
×
×
×
×
〇
1604
×
×
×
×
×
×
UF：Unformat 〇： Read/Write可能、△：Readのみ可能、×：Read/Write不可

1604
△
△
△
△
〇
〇
〇

1S

片面
0.25MB（1S)

松下通信工業JK-874JA-22１

東京東芝電気ND-01

FB-501

エプソン

チノン
沖電気工業
リコー
三洋電機
ティアック
キャノン電子
YEデータ

1D

2D

5.25インチドライブ機種
両面・倍密度
両面・倍密度0.5MB(2D)
倍トラック, 1.0MB (2DD)
M4853
M4851
M4852
JK-875
JA-561
JA-251
JA-551
ND-04D
ND-06DHFD505B
FD1053
FB-503SD-320/321
SD-521

富士通
アルプス電気2S

1DD

国内各社の 5.25 インチフロッピーディスドライブメーカー（1984 年時点）

三菱電機

日立製作所
日本電気
東京電気

FDD メーカー と製品を示す。

FDD2100
FDD3100
F-051D

FD-5481FD-50A
FD-55A
MDD6106

高密度
1.6MB(2HD)
M4854
JU-581
ND-08DHFD510C
FD1055
FB-504

HFD516B
FD1155SD-540/541

SD-560/561

M3651A

M3652A

FDL212B

FDL222B

GM3305

GM3405

FDA-5200
FD-50B
FD-55B
MDD211
MDD413
YD-274
YD-580

FDA-5300
FD-50F
FD-55F
MDD211
MDD423
YD-280
YD-480RF5160
FDA-5400
FD-55GMDD516
YD-380
YD-380T

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

11

ニー製 3.5 インチ カートリッジ ディスクの市場調査

2.3 3～4 インチ FD と FDDを行った。その結果、カートリッジ入りのフロッピー

1980 年前半に 5.25 インチ FDD は Apple Ⅱそしては基本的にはソニー製 3.5 インチフロッピーディスク

IBM PC に採用され、その市場は大きく成長した。しの規格を MIC として採用することに決め、幾つかのかし、普及し始めたパーソナルコンピュータ（PC）、

改良点をまとめソニーと交渉することにした。

1)

ディスクが圧倒的に好評だったことがわかった。MIC

ましてやノートブック PC には大きすぎ、また高価で1983 年 1 月の中旬に MIC の 13 社全メンバー、ソあったため、1980 年以降各社より多くの小型のフロッ

ニーと HP がサンノセ市の Verbatim 本社に集まり 2

ピーディスクとドライブが提案された。その中で主要日間の交渉を行い規格の合意に達した。その後、3 日

な 4 機種を表 2.4 に示す。

間ソニーのエンジニアと Verbatim のエンジニアで3.5 インチ MFD の規格を ANSI（American National

2.3.1

3.5 イ ン チ マ イ ク ロ FD と FDD（MFD/

Standard: 米国国家企画協会）フォーマットにまとめ、

MFDD）

1983 年 1 月 下 旬 に ANSI に 提 出 し た。 こ れ は 3.5 イ

1980 年末、小型フロッピーディスク装置として最ンチ MFD の標準化に向けての大きな一歩であった。

初にソニーが 3.5 インチ マイクロフロッピーディス

続 い て、1984 年 1 月 に Apple が 初 代 Macintosh をク（MFD）とドライブ（MFDD）を発表した。ソニー

発 表 し た。 こ の 画 期 的 な PC に ソ ニ ー 製 3.5 イン チの提案した 3.5 インチ FD/FDD は記憶容量、データ

MFDD が内蔵されたことにより、その市場は飛躍的

フォーマット、転送レートとも 5.25 インチとの互換に拡大した。

性を確保していた。また、従来の 8 インチ、5.25 イン

IBM PC 市 場 が フ ロ ッ ピ ー デ ィ ス ク の 最 大 市 場

チで課題であったディスクの取り扱いづらさを大幅にだったが、1987 年に IBM が 3.5 インチ MFD/MFDD

改良し、信頼性を向上させる各種の配慮がなされた企を 搭 載 し た IBM PS/2 を 発 表 し た。IBM と PC 互画であった。

換機メーカーはその後すべての新機種に 3.5 インチ

1982 年、 当 時 5.25 イ ン チ FDD の 最 大 メ ー カ ー

MFDD を採用し、一挙に 5.25 インチ FDD を駆逐しの Shugart と 最 大 の メ デ ィ ア メ ー カ ー の Verbatimて 3.5 インチ MFDD が拡大し世界の標準となった。

を 中 心 と し た 13 社 は MIC (Microfloppy Industry

3.5 インチ MFDD の企画、開発、市場導入、標準

Consortium) を結成し、小型フロッピーディスクの規化活動、ビジネスの立ち上げがどのようになされたか格を検討した。当初は従来のソフトジャケットの 3.5は、本報告書の第 3、4、5、6 章で詳しく報告する。

インチ FD の規格を進めていたが、1982 年夏に HPがソニー製 3.5 インチ MFDD を搭載した外部装置を導入したのを機に、ソフトジャケット ディスクとソ
表 2.4

12

2.3.2

3 インチ コンパクト FD と FDD

1981 年末に松下電気産業と日立製作所、日立マク

3～４インチフロッピーディスドライブ

3.5インチ

3インチ

提案メーカー

ソニー

松下電気産業日立製作所
日立マクセル

発表時期
記録面
記録形式
記録密度（ビット/インチ）
トラック密度（トラック/インチ）
トラック数/面回転数（rpm）
転送速度（Kビット/秒）
記憶容量 （Kバイト/ディスク）
アンフォーマット時
ディスク・エンクロージャー
エンクロージャー寸法（mm)シャッター有無
センターハブ

1980年12月
片面/両面
MFM
8187/8717
13580300(600)
250(500)

技術の系統化調査報告共同研究編

1981年12月
片面/両面
MFM
8946/9890
100/200
40/80
300
250

3.25インチ
ダイサン（Dysan)テイバー（Tabor)
1982年
片面
MFM
9250
140
80
300
250

1983年2月
片面
FM
6865
68
46
262～415333

500/1000

250/500

500

358

カートリッジ
90x94x3.4
あり
金属

カートリッジ
80x100x5あり
プラスチック塩ビシート
83x87x2.15
無し
金属

カートリッジ
120x120x5無し
無し

Vol.14 2021. March

4インチ
米国IBM

セルの 3 社が 3 インチ コンパクト FD と FDD を発表した。
（図 2.7）、（図 2.8）3 インチ コンパクト FDD

3 インチ コンパクト FDD

3 インチ コンパクト FD
図 2.8
3 インチ コンパクト FD
図 2.7

3 インチ コンパクト FDD と FD

３インチ コンパクト FDD と FD

ブではディスクは記録再生ヘッドとディスクを介して設置された上パッドで挟まれた状態で回転する。そのこのシステムは 5.25 インチ FDD とプラグを差し替

時、パッドが当たる磁性面はパッドによりダメージ

えるだけで容易に使えるドライブとして企画された。

を受ける。つまり A 面ディスクにデータ記録した後、トラックピッチは 100tpi、トラック数 40、倍記録密反転させて B 面に記録しようとすると、A 面はパッ度、片面 250K バイト / 両面 500 バイトと、5.25 イン

ドでダメージを受けることになる。そして、再度ディチ FDD の 1D/2D ( 表 2.2(b) 参 照 ) と 同 じ 記 憶 容 量、

スクを反転し、A 面を再生するとデータが破壊されトラック数、データ転送速度を備えていた。また磁気ており信頼性は著しく損なわれた。

ディスクはカートリッジに収納されユーザーが取り扱

両面の記録再生ヘッドを備えたドライブが企画されいやすくし、センター・ハブにはプラスチックを設たが、市場にある片面ヘッドのドライブでディスクをけ、繰り返しチャッキング時のセンターずれを軽減し反転して記録されたデータは、両面ヘッドのドライブ

信頼性の向上を図っていた。

と回転方向が逆になるため再生できないという致命的

しかし、この装置が主流になることはなかった。最なシステム上の欠陥をもっていた。

大の欠点は片面記録のドライブで両面のメディアに記

また、記憶容量を 3.5 インチと同一にするためト録する方式をとったことである。つまり、オーディオ

ラック数を 40 から 80 にする試みもなされた。しかカセットと同様にユーザーがディスクの両面に記録すし、そのためにはトラックピッチが 200tpi となり、るためにはカートリッジをドライブから取り出し、反温度・湿度のディスクの伸縮またディスク装着による転させて再度ドライブに入れる必要があった。カタ

ディスクのセンターずれを考慮すると実現が困難でログ上では両面の記憶容量 500K バイトを記しているあった。

が、コンピュータのオンライン容量は 3.5 インチの半分の 250K バイトであった。
更にデータの信頼性にも課題があった。片面ドライ

松下電器産業、日立製作所そしてティアックが 3
インチ FDD を導入し、日立マクセル、松下電器産業そして Tatung が FD を供給した。顧客としては

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

13

Amstrad、Oric

International、Tatung Einstein、

シャープ等が採用し、記憶容量が 250K バイトでよいと判断する日本市場で市場導入を進めた。しかし、
ANSI、ECMA、ISO の 国 際 規 格 が 3.5 イ ン チ MFDを標準とする決定がなされたことから、程なく 3 イン
チは市場から消えた。
2.3.3

3.25 インチ FD/FDD 装置

1982 年 に 米 国 の Dysan と Tabor が 3.25 イ ン チ を発表した。この装置は 3.25 インチのディスクに 5.25
インチ フロッピーディスクと同一の記憶容量、ト

図 2.10

IBM ４インチ FD と FDD

ラック数、データ転送速度をもち、5.25 インチ フロッ
ピーディスク装置とプラグを差し替えて簡易に使え

この FDD は従来のいずれのフロッピーディスクのるように企画されていた。発表されたのは片面の装置

物理的サイズ、データフォーマットと全く互換がな

で、トラック密度は 140tpi、トラック数は 80、倍記

く、インターフェースも固有であった。ディスクは録密度で 500K バイトを達成していた。

ポリカーボネイトのハードケースに収納されているが、ディスクには従来の 5.25 インチ FD と同様にセンターハブはなかった。
また、外装の対角線上で磁気ヘッドを接触させる珍しい配置を採用し、更にディスク面で線記録密度を一定に保つように、ディスクモーターの回転数は最内周にヘッドがある時の 262rpm から最外周にある時の415rpm まで各トラックで変化させた。
従来のフォーマットと全く互換がなく、市場に出始めていたフロッピーディスクコントローラは使えなかった。IBM は FD と FDD と同時にアダプターチッ
プも発表した。価格については、4 インチ FDD は 1
万台注文時に 165 ドル、アダプターチップは 31 ドル

図 2.9

3.25 インチ マイクロフロッピーディスクと発表した。
IBM カートリッジのサイズが大きくて厚く、記憶ディスク装着時のセンターずれを防ぐため、金属の容量は 358K バイト / 面とソニーの 3.5 インチ MFD

センター・ハブを設けていた。しかしディスクのエンの 500K バイト / 面に比べ少なく、またセンターハブ

クロージャーとして従来の塩ビシートのエンクローがなくトラック密度を上げることも難しかった。ヘッジャーを使っていて、ユーザーの使い方の制約をそのドの位置によってトラックごとにディスクモーターのまま引き継いで小型化を図った装置であった。

回転数が異なるので、ヘッドを目的トラックに移動さ3.5 イ ン チ MFD の カ ー ト リ ッ ジ の エ ン ク ロ ー
ジャーが市場の流れとなると、3.25 インチ FD/FDD
は本格的な導入を待たずして消えた。

せてデータが読めるまでの時間（セトリングタイム）
が短縮できなかった。
ドライブとディスクの発表はなされたが、データ記憶装置として上記のような致命的な欠点があった

2.3.4

4 インチ FD と FDD

1980 年代の初め、IBM の小型フロッピーディスク
装置開発は PC 業界やフロッピーディスク業界では最も関心の高い話題であった。1983 年 2 月に IBM のOEM 部 門（Information Products Division） が 4 イ
ンチ FD/FDD を発表した。図 2.10 にドライブとディスクのスケッチを示す。

14

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

ため、試作のみで中止となり市場に出回ることはな
かった。

・2.5 インチ

2.4 その他の小型 FD と FDD

1)

三協精機 (FDU250)：1986 年発表

 ディスクは富士通化成、ドライブは三協精機が提供した。ディスクはプラスチックのケースに入り、1980 年代に多くの会社から 2 インチの小型フロッヘッドウインドウにはシャッターがあり、裏返してピーディスクと装置が発表された。その主なものを表両面使用できる企画になっている。またドライブ

2.5 にまとめた。

内に FDC（Floppy Disk Controller）相当の回路をこれらで特筆すべき製品について説明する。

内蔵しており、CPU のバスにそのまま接続できる。

・2.8 インチ

ポケットコンピュータ用の外部メモリーとして使用

ミツミ (D284)：1984 年発表

 Quick Disk(QD) と呼ばれるこのディスクとドラされた。

イブは、ディスクは日立マクセル、ドライブはミツ・2 インチミが販売した。任天堂がファミコンの外部記憶装置

 1987 年 5 月に松下通信工業は独自の仕様の 2 イ

ディスクシステムに採用し大量に使用したが、任天

ンチ FDD を発表した。FDD の内部仕様が 5.25 イ

堂向けのカートリッジは外形寸法とデザインが変更

ンチ FDD、3.5 インチ MFDD と同様であるため、されており、汎用の QD ドライブには使えないようシステムへの組み込みが容易である。FD のケースになっていた。

はプラスチック製のハードケースでヘッド ウィン

・2.5 インチ

エプソン：1986 年発表

ドウにはプラスチックのシャッターがついている。

 発表の当初は両面で 500K バイトであったが最終エプソンの 2.5 インチ FDD を 2 インチにした企画

的には 1M バイトになった。ディスクは日立マクセである。

ルから、ドライブはエプソンから販売された。1M

・２インチ

バイトの容量を達成するため、トラック密度は 3 イ

 1981 年にソニーは 2 インチの磁気ディスクを使

ンチ FDD と同じ 200tpi、線記録密度は 2M バイト

い電子写真用磁気カメラを MAVICA（マビカ）の

3.5 インチ MFDD よりかなり低い 12Kbpi であった

名称で発表した。この装置は 2 インチの磁気ディことから技術的には難易度が低かった。トラック

スク片面に 50 本のトラックを持ち、50 フレームの数、回転数、データ転送レートなど 1M バイトはTV 静止画をアナログで記録することができた。こ5.25 インチ FDD、1M バイト 3.5 インチ MFDD との規格はカメラメーカー、電気メーカーで標準化が同じなので、インターフェースを合わせればソフト

進み、SVF（Still Video Floppy）という名称で世とハードの変更なしに使用できるよう企画された。

界 43 社の標準規格になった。この規格の中には画しかし、IBM が PS/2 に採用した 2M バイト 3.5 イ

像記録だけでなく音声記録、データ記録およびこれ

ンチ MFDD が業界標準となり、日立マクセル / エらの複合記録についても規定されている。

プソンの 2.5 インチ FD/FDD が大きな市場を形成

 ソニーは 1987 年 5 月に 2 インチ FDD、PDD-100

することはなかった。

を発表した。このドライブの回転数は 3600rpm と松下通工 (JU-201/202)：1987 年発表

ソニー（PDD-100）：1987 年発表

HDD 並みに高速で、線記録密度も 50Kbpi と通常
表 2.5

メーカー
モデル名
ディスク径（インチ）
発表時期
記憶容量
アンフォーマット（Kバイト）
フォーマット（Kバイト）
最大記録密度（Kbpi)
トラック密度（tpi)
記録方式
エラー訂正
ヘッド数
シリンダ数
トラック数
セクタ数
セクタサイズ（バイト）
データ転送レート（Mbps)
回転数(rpm)特徴

2～3 インチ小型フロッピーディスク装置

東京電気
MC164
2.5
1982

ミツミ
D284
2.8
1984

64

64

512

5.5
56
MFM
なし
1
1
1

4.41
59
MFM
なし
1
1
1

135
MFM
なし
1
1
1

0.167
425

0.101
423

リコー 三協精機
SUD8E00 FDU250
2.6
2.5
1986
1986

スパイラル記録

0.5

ｴﾌﾟｿﾝ
2.5
1986

松下通工
JU-201
2.0
1987

86.5
500/1000
500/100064
410/819410/819
8.33
12.2/12.3
13.8/14.3
48
100/200254
GCR(4/5)
MFM
MFM
なし
なし
なし
1
2
1/2
16
40/80
80
16
80/16080/160
8
5
5
512
1024
1024
0.2
0.25
0.25
270
300
300
表裏使用 5.25インチFDと同じ
可
フォーマット

ｿﾆｰ
PDD-100
2.0
1987

ｿﾆｰ
2.0
1989

(1000)(1990)
819
1440
51.2
59
254
254
8-10変換8-10変換
CIRC
CIRC
1
1
50
90
50
90
4
4
4096
4096
14.3
14.3
3600
3600
高速データ転送
先行イレーズ

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

15

の FDD に比べて 3～5 倍高くなっている。この高【参考・引用文献】

密度を実現するためにチャンネルコーディングに

1）高橋昇司 「フロッピーディスク装置のすべて」
CQ 出版社8-10 GCR を、エラー訂正コーディングとして CIRCを採用し、フォーマット記憶容量 819K バイトを実1989 年2）「https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_floppy_disk」（図 2.1、図 2.2、図 2.9）

現した。更に 1988 年 7 月にトラック間アクセス時
間を 12ms から 4ms に改良した PDD-110 を発表し3）IBM「Icon of Progress: Floppy Disk」https://

た。 そ し て、 翌 年 1989 年 1 月 に PDD-100 か ら ト

www.ibm.com/ibm/history/ibm100/us/en/

ラックピッチを変えず、内周を使ってトラック数を

icons/floppy/（図 2.3）

50 から 90 に増やしフォーマット記憶容量を 1.44M
バイトにしたモデルを発表した。このモデルはポー
タブル日本語ワープロに使用された。しかし 2 イン
チ磁気ディスクとドライブは写真画像を記録するメ
ディアとしては広く使われなかった。

【ソニーDigital MAVICA】
ソニーは 1987 年に 819K バイト、1989 年に 1.44M バイトを記憶する 2 インチ FDD を開発した。

これ

らの２インチ FD と FDD はソニーが中心になりカメラメーカー、電気メーカー世界 43 社がまとめた標準
規格、SVF（Still Video Floppy）に準拠していた。
一方、ソニーは 1997 年に Digital MAVICA「MVC-FD5」を発売した。本体内に 2 インチ FDD では
なく 3.5 インチ MFDD を内蔵し、静止画を 3.5 インチ MFD に記録することが大きな特徴であった。この頃のデジタルスチルカメラは多くの製品が、撮影した画像を内蔵のフラッシュメモリ ーに記録するもので、記録媒体を取り出して交換することができない以上、本体に内蔵されたメモリーの容量以上には記録できない、という難点があった。交換可能なメモリーカード対応の製品も存在したが、本体、記録媒体ともに高価であり、一般的な製品として普及していなかった。
当時のデジタルスチルカメラの大半は VGA 規格の静止画像を記録する 30 万～40 万画素程度の CCD しか備えていなかった（作成されるファイルサイズは低圧縮率の最大画質でも 0.1M バイト未満）ため、撮影後にディスクに書き込む時間が 10 秒程度かかるが、3.5 インチ MFDD の 2HD 規格のフロッピーディス
ク 1 枚（容量 1.44M バイト）で撮影枚数換算 15～40 枚前後の記録が可能であった。ソニーはこれに着目して「記録媒体に安価なフロッピーディスクを使用でき、多数の画像を撮影・記録して保存できるデジタルスチルカメラ」を製品化した。このシステムのメリットは 3.5 イ
ンチ MFD に記録された画像を、Macintosh あるいは PCに標準搭載されていた 3.5 インチ MFDD で取り込み、加工・編集・送信が簡単にできたことであった。3.5 インチ
MFD が安価であったこともあり官公庁や教育現場をはじめとした業務用途が拡大し、欧州・北米でベストセラーとなった。ソニーはこのデジタルマビカの成功により「デジタルカメラ＝ソニー」というブランドイメージを確立させ、特に海外市場において大きなシェアを獲得することに
図 2.11成功した。

16技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. Marchソニー Digital MAVICA「MVC-FD5」

3｜第１世代 3.5 インチ MFD と MFDD の企画と開発
本章では、第 1 世代の 3.5 インチマイクロフロッ
ピーディスク (MFD) とドライブ (MFDD) がどのよう

3.1 企画な経緯で企画され、その企画実現のために開発された

1979 年当初の「シリーズ 35」のプロジェクトの発技術について説明する。

足当時は、小型 FDD は開発コード名「Woodpecker」

1979 年の初めにソニーは英文ワードプロセッサーで進められた。
「Woodpecker」のディスクは従来のに参入することを決め、新たにシステム開発部を作りフロッピーディスクと同様のフレキシブルな塩ビのプロジェクト「シリーズ 35」を発足させた。
「シリー

シートに収められ、ディスクの回転数は 3,600rpm、ズ 35」はソニー固有の OS、CPU 基板とキーボード

ヘッドはビデオ用ヘッドで回転アームの先端に取り付が収納されたユニット、A4 サイズが表示できる縦型

けられていた。トラック間アクセスタイムは 3msec、

高精細ディスプレイ、高精細の感熱プリンター、デ記憶容量は 1M バイトと高い性能を目指していた。

ジタル信号をマイクロカセットに記録・再生するユ

当時、ソニーの第二開発部では直径約 10㎝の回転磁

ニット、小型 FDD、ベータのビデオカセットを用い

気ディスクにビデオをアナログ信号で記録再生する装た DMS（Digital Mass Storage）で構成されていた。

置、MAVICA (Magnetic Video Card) を開発していた。

更にキーボード、80 文字 2 段の液晶ディスプレイと

Woodpecker はこのビデオ画像記録再生システムを基マイクロカセットに記録・再生するユニットを備えにデジタル信号を記録・再生することを試みていた。

た A4 サイズのポータブル装置、「タイプレコーダー」

しかし、Woodpecker は開発スタートから 6 か月以の開発にも着手した。

上経っても進展がない状態が続いていた。1979 年 9

小型 FDD は「シリーズ 35」の文書の記録、保管、

月にシステム開発部部長の加藤善郎は、DMS の開発

交換のメディアとドライブとして企画され、図 3.1に携わっていた筆者に Woodpecker チームに加わるこに示すように 2 台の小型 FDD が CPU ボードとキーとを要請した。筆者はシステム開発部に異動する前はボードとともに 1 つのユニットの中に収められてい第二開発部に所属していて MAVICA の技術内容と、て、ボタンを押すとドライブがポップアップしディス

その課題を理解していた。以下に課題をまとめた。

クの挿入口が現れるようになっていた。

・VCM（Voice Coil Motor）回転アーム方式のヘッド駆動を採用していた。VCM 回転アーム方式は高速アクセスを可能にするが、クローズドトラッ
キングサーボが必要であり回路が複雑になり高価、また開発期間が長くなる。
・回 転アーム方式はリムーバブルメディアには適さない。メディアの脱着の度にトラックの中心がずれるため、ヘッドをトラックに追従させるには広帯域のヘッド位置決めサーボシステムが必要となる。
・磁 気記録再生ヘッドにビデオヘッドを用いて、オーバーライト（重ね書き）で記録している。
ヘッドは以前に記録されたトラックを完璧になぞらないので、新しいデータを記録すると、そのトラックの脇に以前のデータが残る。再生時にはその残ったデータはノイズとなる。
・独自のディスク記録フォーマットを採用するとドライブとメディアの開発に加え、新しくフロッ
ピーディスク コントローラ（FDC）を開発する必要がある。これはソニーとってドライブやメ

図 3.1

ソニー

シリーズ 35

システム

ディアの開発以上にハードルが高い。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

17

筆者はこれらを考えると Woodpecker を「シリー・直射日光にさらさないこと

ズ 35」の予定発表時期の 1980 年末に完成させること

・水、コーヒー等をこぼさないことは困難であることを加藤に説明し、「新しい企画を提・埃が入らないようにすること案したい」と願いでた。加藤から「それではその企画

・タバコの煙があるところで保管、使用しないことを提案してください」との回答を得た。筆者が「私の・使用温度を守ること

専門は電気なので、メカエンジニアをアサインして欲・高温・高湿で保管、使用しないことしい」と言うと、加藤は「ご自分で探してはいかがで・等すか？」との返事だった。筆者は第二開発部で以前一緒に仕事し、素晴らしい成果を上げた高橋廉に声をかけた。高橋はちょうど第二開発部でのプロジェクトに区切りがついたところで是非やりたいとのこと。当時
第二開発部の部長の森尾稔（後にソニー副社長、副会長）に話したところ、快諾を得ることができた。
筆者と高橋は直ちに企画の作成に入った。企画主
旨は「ユーザーの使い勝手を大幅に改善した小型 FDと FDD を開発し、5.25 インチを置き換えるとともに、これまで使用できなかった用途にも普及させ第三の世界標準にする」とした。
ソニーの元専務で第二開発部担当役員の木原信敏

図 3.2

は、テープレコーダー、VTR、など世界初めてのソ

5.25 インチディスクの注意事項

ニー製品を多く生み出したが、常々「世の中にない新 それらの注意項目を 1 項目ずつ消すことを試みた。

しい製品は、従来の製品よりユーザーにとって一桁以a.

10㎝ｘ 10㎝程度の大きさにする

上の価値あるものを企画するべき」と言っていた。

・シャツの胸ポケットに入る大きさとして持ち運

企画で参考にしたのは、IBM Journal の８インチびを容易にする

FDD レポートとマイクロポリスの「5.25 インチ FDDb. 柔軟性があり、かつある程度の剛性を持つプラ

販促用技術レポート」のみであった。IBM レポート

スティックの成型品のエンクロージャーに磁気から約 10 年前に IBM は 8 インチ FD をメインフレー

ディスクをいれる

ムコンピュータのプログラムロード用に導入したこ・耐曲げ性・耐熱性に優れると、従って、8 インチ FD はもともと一般ユーザーの・上面のセンター穴をなくし埃の侵入を防ぐ

使用を目的に企画されたのではない。また、5.25 イ
ンチ FD はディスクサイズを小さくし、基本として・ディスクの平積みを許容する
c.

エンクロージャーの開口にシャッターを設ける

IBM の 8 インチ FD の技術を踏襲している。従って、・埃が入るのを防ぐ

フロッピーディスク技術はこの 10 年間停滞したまま・磁気ディスク面をユーザーが不用意に触り指紋であると理解した。

を付けデータを破壊するのを防ぐ

高橋と筆者は一か月間で次の新しい企画構想をまとめた。

d.

エンクロージャー上面の穴をなくす
・開口部をなくし埃が入るのを防ぐ・将来、薄型ドライブを可能にする1.

ディスクの使い勝手を画期的に向上させる。

 5.25 インチ FD を購入すると、その取扱い説明が書けようにする書には下記のように多くの注意書きがあった。
（図・上面にラベルを貼れるようにする。

3.2）・上面、側面、下面に一枚のラベルが貼れるよう

・指で磁気ディスクの表面を触らないことにし、側面（背表紙）にタイトルが書けるよう・折り曲げないことにすることにより、ディスクを立てて保管した・ディスクは立てて保管すること、平積みしないこと

時にタイトルが分かるようにする。

・ボールペンでラベルに記入しないこと
・消しゴムを使わないこと

18e. 広いラベルエリアを確保し、ボールペンで文字技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March２．5.25 インチ FDD と同じ記録容量を確保する・トラック密度向上のため、新しいディスクセンタて成立しないとの指摘がなされた。
また、この「シリーズ 35」のために IBM からソニーに転職したプロジェクトマネージャーは、「フロッリング方式を導入する
・線記録密度を上げるため、高 Hc 磁性体を使用する

ピーディスクは IBM の多くの開発者が長年にわたり積み上げてできた技術である。フロッピーディスクは

３．ドライブの大きさは 50.8 (H) × 101.6(W)× 130 (D) ｍｍ

ソフトジャケットに入っているからフロッピーと呼ばれているのであり、この業界と技術を全く知らないソ・横幅（W）は 5.25 インチ FDD のスペースに２台の 3.5 インチが入ること

ニーが、俄かにハードケースにしても成功するのは困難である。」との強い主張をした。

・奥 行きは「シリーズ 35」に搭載することを条件

一方、筆者と高橋は「ディスクのサイズを 1㎜でもとして最大 130 ｍｍとする。
（「シリーズ 35」で変更したとたん IBM の標準から逸脱する。新しいフは大きなキーボードの中に CPU ボードとともに

ロッピーディスクが市場で受け入れられるためには、

MFDD も収めることが決まっており、MFDD のユーザーが従来のフロッピーディスクより一桁以上の奥行きは 130ｍｍ以下にすることが必須であった）

メリットを感じるものを提案すべきだ。」と反論した。
加藤は、「嘉本さんと高橋さんはここで挙げられた課

4．既 存 5.25 イ ン チ FDD シ ス テ ム、8 イ ン チ
FDD システムとの親和性を確保する

題について検討して、来週の会議で再度報告してください。」との指示をした。

・ホ ストコンピューターから見たファイル構造とこの検討会が 1ヵ月余りつづいた後、加藤は検討会

イ ン タ ー フ ェ ー ス を 5.25 イ ン チ FDD、8 イ ンの席上で「新しいプロジェクトの開発を進めることを

チ FDD と基本的に同じとし、ホストコンピュー

許可します。一方、Woodpecker も従来どおり進めてター側でのソフトウエア、ハードウエアの変更をください。」と結論を出した。
この指示を受けて、「シリーズ 35」のプロジェク

最小限に抑える。
・す なわち、IBM フォーマットを踏襲し、市販のフロッピーディスク

コントローラが使用できるようにする。

トマネージャーは、新しい FDD プロジェクトの開発
コード名を「ゴロンタ」と命名した。
「ゴロンタ」はその当時テレビの子供向け番組の熊のキャラクター
で、ずんぐりむっくりで愛らしいがいつも失敗ばかり

1 か月の検討の後、筆者と高橋はこの企画を加藤にしていた。早速、高橋は「ゴロンタ」のぬいぐるみを提出した。加藤は「シリーズ 35」の全体のプロジェ

買い、自分のドラフターにぶら下げて開発設計にとりクトマネージャーと Woodpecker の主要メンバーとかかった。

の会議を設定した。筆者と高橋は彼らに新しい FD と一方、筆者は加藤に「二人では実際の開発はできな

FDD の企画を説明した。Woodpecker メンバーは新いので追加メンバーをアサインしてください」と願い

しい企画に対して、データ転送レート、アクセスタイ

でた。加藤はその年の新入社員で研修期間が終えたばムが大幅に劣っている、片面でのチャッキングの困難

かりの優秀な 3 人の新入社員をアサインした。筆者とさ、メディアのコスト等の課題を列挙した。一方、筆高橋、そして３人の新入社員、機構担当の塚原信彦、者と高橋は Woodpecker がユーザーのディスクの使

電気回路担当の南雅文、制御担当の柳本薫が加わり、い勝手が８インチ、5.25 インチと同様に悪く、またリ

5 人のメンバーで試作機の開発に着手した

ムーバムルメディアとしてトラッキング等で大きな1980 年 3 月末にゴロンタチームはまだ多くの課題

技術課題を抱えていること、VTR ヘッドで安定したを残しながらも、一応、データの記録と再生ができる信号を取り出すことが難しいこと、また新しくフロッ

試作品を完成させた。一方、Woodpecker チームは以ピーディスクコントローラ開発のエンジニアリングリ

前からの課題の解決に目処をたてることが出来なかっ

ソースがないこと等を説明した。

た。4 月に Woodpecker チームは解散となり、数名が最も大きな課題として指摘されたのがメディアのコストであった。プラスティックの成型品のエンクロー

ゴロンタチームに加わり、残りのメンバーは「シリーズ 35」の他のプロジェクトに異動した。

ジャーにディスクをいれた新しい提案は、従来のソフ
トジャケットの構成に比べて圧倒的に部品点数が多く、また各々部品が高価であるので汎用メディアとし

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

19

図 3.4 に 3.5 インチ MFD のカートリッジの展開図

3.2 カートリッジと磁気ディスク

を示す。

3.5イ
インチMFDカ
カートリッジ
上部シェル

第 1 世代の 3.5 インチ MFD と MFDD の具体的な機構開発構想は、企画主旨をもとに高橋廉がほとんど一

上部
シェ
ルら
おら

センタープレート

人で行った。また、具体的なカートリッジと磁気ディライナー

スクの開発と製品化はソニー仙台の磁気製品事業部がメタルハブ担当した。カートリッジの詳細と金型の設計は根本常Aリング

夫がリーダーで、また磁気ディスクの磁性体は宮沢明

気デ
シィ
ーストク
磁気

夫と平野隆康が中心となって行った。
リフター
正面

側面

背面

下部シェル
カートリッジ引
き込み用切り
欠き

ヘッへ
ドＮ
ウ
っイ
どンドウ

シャッター

シャッター

位置決めホール
チャッキングホール
ラベルエリアシャッタースプリング
ライトプロテクター

図3.3

図 3.3

上部シェ
上下シェル
ル
3.5 インチMFD

メタルハブ「3.5インチMFDD STORY」
第13回井深賞記念誌

より筆者加工3.5 インチ MFD

図3.43.53.5イ
インチMFDカ
カートリッジ展開図
インチ MFD カートリッジ展開図

図 3.4「3.5インチMFDD
第13回井深賞記
より筆者加工カートリッジには本来要求される強靭性に加え、それと相反する特性であるフレキシビリティが求められ

3.2.1

カートリッジる。そのため、上部シェル、下部シェルの材料として

3.5 インチカートリッジは図 3.3 に示すとおりハー

静電防止剤を含む ABS 樹脂製射出成型品を選択し、ドケースとしては類のない 3.3mm の薄さで、幅を後に説明するキープクリアランス機能を考慮して、あ90mm、奥行き 94mm とした。この大きさはカーリッる程度のフレキシビリティを持たせるために超音波溶ジをシャツの胸ポケットに収めることができ、また郵着による多点溶着方式を採用した。

送用封筒で送ることも可能である。
カートリッジの奥行きは、ユーザーが間違って 90（不織布）が熱溶着されている。ライナーは磁気粉末

度回してカートリッジをドライブに差し込むことのなやゴミを繊維間の隙間に取り込んで、それらが磁気いように、幅より 4mm 長くして 94mm に決めた。

ディスクの表面に付着するのを防ぐ役割を果たしていまた、カートリッジの前方右側の角に三角形状のる。ライナーの材料としてはポリエステル繊維、また切り欠きを設け、カートリッジを逆方向に挿入してもはレーヨンとポリプロピレン繊維が一定の割合で含ま

カートリッジがローディングできないようにした。

れているものが一般的である。繊維同士は厚みを均一

カートリッジの背面の先端部の両側に「カートリッジ引き込み用切り欠き」を設けた。この切り欠きに所

20

上部シェルおよび下部シェルの裏面にはライナー

化しライナーとして強度を上げるために熱溶解によるボンディングがなされている。

定の一対の支持棒を挿入してカートリッジを必要に応

3.5 インチ FD では記録・再生時にディスクの磁気じて所定場所に自動的に移動することを可能にした。

ヘッド表面との高さを決め、ディスクの振動を抑え、この切り欠きは Macintosh 用ドライブのカートリッジ

更にディスク表面のゴミを取り除くため下部シェルとの自動挿入、および FD の品質検査時等で使用された。

ライナー間にリフターが設けられている。ディスクをまた、上部シェルの表面と側面そして背面にわたっ上下のライナー間に一定圧力で挟み込んでおくためて 70mm x 60mm の広い「ラベルアリア 」を設けた。

に、リフターは耐久性の高い弾性体が要求され、ポリこの領域にボールペン、鉛筆、フェルトペンで情報をエステルフィルムまたは金属のスプリング材が使われ書くこと、あるいは予めディスクの情報を記入あるいる。また、上部シェルの下面と下部シェルの上面にはは印刷したラベルを貼ることを可能にした。また、側数個の突起を設け、リフターでライナーを介してディ面にもラベルを貼ることができディスクを立てて保スクに適当なバックテンションを加え、ディスクの振管、あるいは重ねて保管してもディスクの内容がわか

動を抑制するとともに、ディスク装着時にセンタリンるようにした。

グをする力を与えている。
（図 3.5）

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. Marchスクの情報を変更、あるいは誤って消したくない時には、ライトプロテクターをスライドさせる。ドライブはこれを検出してディスクへの書き込みを禁止する。
ライトプロテクターをもとの位置にスライドすること

ライナーでディスクに再度書き込みが可能になる。

図3.5 ライナーとリフター

図 3.5

ライナーとリフター

3.2.2

第３章フロッピーディスク媒
体 ソニー（株）宮沢明夫
トリケップス WS 3 1985年
より筆者加工上下シェルと磁気ディスクのクリアランス機構

ディスクモーター軸の先端の球面部が上部シェル

8 イ ン チ FD あ る い は 5.25 イ ン チ FD で は、 磁 気と接触する部分にはセンタープレートが貼り付けられディスクはライナー付きの薄く軟らかい塩化ビニルのている。ディスクモーター軸と上部シェルが直接接触

ジャケットに収められている。このフロッピーディス

していると、モーター回転中の摩擦熱により上部シェ

クをドライブに挿入して磁気ディスク面とジャケット

ルが摩耗・溶解する。そこで、耐熱、耐摩耗性に優れの内面の間隙を一定に保つことは困難である。したた超高分子ポリエチレン製のセンタープレートが上部がって磁気ディスクはジャケットの内面が接触していシェルに接着されている。

るので、磁気ディスクを回転駆動するためには比較的上部シェル、下部シェルには長孔「ヘッドウインド

大きな駆動トルクが必要となる。更に磁性面はジャウ」がある。片面ドライブの場合はこの下部シェルのケット内面により損傷を受けるとともに、磁気ディスヘッドウインドウから磁気ヘッドが挿入され磁気ディ

クとジャケットとの間の摩擦力によって回転むらが生

スクの下面に接触する。また片面ドライブではパッド

じ、良質の記録再生ができない可能性がある。

が上部シェルのヘッドウインドウから挿入されディス

8 インチ、5.25 インチの FD には多くの注意事項が

クの上面に接触する。両面ドライブの場合はパッドの記載されている。それは高温・高湿の環境下で保存、代わりに上側も磁気ヘッドである。

平積みの保管、直射日光、水・コーヒ―等でジャケッ

上部シェルと下部シェルのヘッドウインドウの周トが変形すると磁気ディスクとジャケット間の摩擦がりは表面よりシャッター部材の肉厚分を下げた領域が大きくなり、記録再生が不可能になってしまうおそれ設けられていて、そこにコの字の形状のステンレスのがあるためだ。また、大きな駆動トルクを得るために「シャッター」が取り付けられている。シャッターには比較的大きな駆動モーターを必要とし、ドライブのは上面と下面にヘッドウインドウとほぼ同じ大きさの小型化、薄型化を図ることに不都合があった。

長孔がある。シャッターは通常はヘッドウインドウが3.5 イ ン チ MFDD で は 図 3.7 に 示 す よ う に カ ー ト

見えないように閉じている。カートリッジがドライブ

リッジがドライブに挿入されると、ドライブの中ではに挿入されるとシャッターはスライドし、シャッター

ディスクモーター軸の先端がカートリッジの上部シェの長孔とヘッドウインドウが一致し、上下の磁気ヘッ

ルの下面を押し上げ、また上部シェルの上面の四隅をドが磁気ディスクにロードされる。シャッターを設けドライブに取り付けられた板バネが押し下げ、磁気ることにより、カートリッジがドライブに装着時以外ディスクと上下のシェルのクリアランスが一定に保たはシャッターが閉じていて、ゴミ・埃の侵入を防ぎ、れるよう設計されている。

またユーザーの指が磁気ディスク表面に不用意に触ることを防ぐことができるようにしている。
カートリッジの左下にスライド式「ライトプロテクター」を設けた。
（図 3.6） これは記録されたディスピンドル軸図 3.7

キープクリアランス機構

図3.7 キープクリアランス機構

このようにカートリッジに適当な柔軟性をもたせる
ことにより、カートリッジの製造過程でのばらつき、

図3.6ライトプロテクター
ライトプロテクター
図 3.6

あるいは使用環境、保存状態での多少のカートリッジ

第３章フロッピーディスク媒
体 ソニー（株）宮沢明夫
トリケップス WS 3 1985年
より筆者加工フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

21

の変形は、ドライブに装着された時点で強制的に最適

表面との間には微小な間隙がありスペーシングロ

状態に戻され、磁気ヘッドと磁気ディスクの当たり、スを生じる。線記録密度を上げるため 3.5 インチ

およびエラーレートに大きな影響を与えないように工MFD は、5.25 インチ FD に比べて表面を平坦に夫されている。

した。( 図 3.8)

3.5 インチ MFD カートリッジはライトプロテクト
方式また後述するマグネットチャッキング、センタリ
ング機構、インデックス用信号穴の廃止等、できるだ
け片面でアクセスできるようにすることによって、将来ドライブを小型化、薄型化が図れるよう考慮されて
いる。
3.2.3

0.1um
0.1um
5.25インチ ディスク

3.5インチディスク

磁気ディスク

図3.8
図 3.8 表面粗度の比較
表面粗度の比較

3.5 インチ MFD は小径でありながら、5.25 インチ
FD の記憶容量を確保することを目標にした。そのた②高信頼性・高耐久性の追求

めには線記録密度を 5.25 インチ FD の 5576 bpi から

 磁性体を塗布する際にオリエンテーションとい3.5 インチ MFD では 8187 bpi、トラック密度を 96 tpi

われる重要な工程がある。これはバインダーが乾から 135 tpi に上げた。ここでは線記録密度をどのよ燥する前で磁性体が動ける間に、磁性体をランダうにして向上させ、目標の信頼性、エラーレートを達ムに配向する工程であり、出力変動を小さくしモ成したかを報告する。

ジュレーションを小さくすることが目的である。
そこで、微粒子に対応した配向技術により、ディ①線記録密度の向上

スク上のあらゆる方向に均一な配向を行い、出力

 5.25 インチ FD に使用されていた磁性粉は抗磁変動を極限まで抑え込んでいる。
（図 3.9）力 (Hc) = 200～300 Oe のγ-Fe₂O₃ であった。3.5
インチ MFD では線記録密度を上げても分解能および出力の低下を防ぐため、磁性材料にコバルトイオンをガンマ酸化鉄に被着させ自己減磁損失の少ない高抗磁力磁性体、Co-γ-Fe₂O₃ Hc ＝ 630
Oe を開発した。
 酸化鉄にそのままコバルトを添加しただけでは結晶磁気異方性の変化があり、保磁力の温度依存性が大きくなって使用に耐えない。そこで考え無配向されている場合（出力が一定で高出力が実現）

図 3.9

図3.9

無配向されていない場合（出力が不安定で出力低下を招いている）

無配向処理を行ったディスクの出力波形無配向処理を行ったディスクの出力波形られたのが個々の酸化鉄をコバルトで被う被着型

 高密度記録を実現するためにディスクに表面処の磁性粉製造法である。これにより高保磁力を有理、バーニッシュ工程を施している。この処理にし、更に酸化鉄の良さをもったコバルト被着型のより、ディスクの表面を鏡面化し小さな突起物を磁性粉が完成した。また S/N を向上するために除去し、エラー（ミッシングパルス）を低減させ、磁性粉の粒子サイズを小さくし、塗布時の分散性

出力もきれいな波形にしている。バーニッシュにを良くし、安定性、配向性にも考慮を加えた。

はセラミックロールを用いる方法と、ラッピング

 磁性粉の塗布厚は出力、分解能、ピークシフト、フィルムを用いる方法があり各ディスクメーカー

オーバーライト等の電磁変換特性、更にディスクの耐久性によって決められる。また、ベースフィ
ルム厚は磁気ヘッドと磁気ディスクの接触の親和性（当たり）によって決められる。3.5 インチ FD
では塗布厚は 1.5～1.9μm、ベースフィルム厚は約 75μm とした。
 磁気ディスクの表面粗度も電磁変換特性や当たり、耐久性に影響する。ヘッド表面とディスク

22

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

表面処理をされているディスク（均一な高出力を得ている）

図 3.10

表面処理されていないディスク（出力にばらつきがみられる）

表面処理を行ったディスクの出力波形
図3.10 表面処理を行ったディスクの出力波形

1M バイト (MFM)

で各々のプロセスに適した方法を選択している。
・転送速度：（図 3.10）2 50Kbit/sec (FM)
500Kbit/sec (MFM)

・スターティングトルク：③ 3.5 インチ MFD 仕様概要

・ディスク寿命：a 一般特性・磁気ディスク寸法：

外径86.0mm

内径25.0mm

内径：
外径：

～

60℃

  8％

～

80％

  4℃

～

53℃

  8％

～

90％

－ 40℃

～

60℃

  8％

～

90％

・保存時：

41.961mm( サイド“0”)40.970mm( サイド“1”)

回転以上

10℃

22.428mm( サイド“0”)21.666mm( サイド“1”)

10 × 10⁶f 環境特性・動作時：

・記録範囲：

62 gcm 以下

・輸送時：

・ベースフィルム： P
 ET ( 二軸延伸ポリエチレ

RH
RH
RH

ンテレフタレート )・コーティング材：

N o n - O r i e n t e d C o b a l t

・コーティング厚：④ディスクの特性試験項目

Absorbed ferrite Oxide

・試験用周波数

1.5～1.9 × 10 ³mm

 フロッピーディスクを試験する周波数で、次の-2 種類が定められている。
1F ＝ 125 KHz   (250 Kftps)

b カートリッジ：・寸法：

  ftps: flux transition per second

幅 90mm ×奥行き 94mm ×

2F ＝ 250 KHz   (500 Kftps)

厚さ 3.3mm・材質：

 これは、実際にフロッピーディスクを使用する

ABS

・ライナー： Non-Woven Synthetic material

・ティピカルフィールド( 不織布 )・ライトプロテクト：光検出あるいはメカニカル検出・ハブ：時の周波数である。

Soft magnetic metal ( 磁性金属 ) それぞれのディスクの最適記録電流で、出力が最大 95％になる時の最小記録電流値である。
 規格では、基準ディスクの± 20％の範囲内に規定している。
・平均信号振幅c 磁気特性・角型比：

0.7

 フロッピーディスクの出力波形に於ける最大信

typ
900

・抗磁力：

Oersted typ

準ディスクに対して、最外周では 130％以下、最1 × 10⁸ Ω /sq

内周では 80％以上である。

625

・表面電気抵抗：

Gauss typ号振幅と、最小信号振幅との平均値。規格は、基・残留磁束密度：・分解能（図 3.11）d電磁変換特性

 最内周トラックの 2F と 1F の平均信号振幅を（モジュレーションを除き基準シート比）

測定し、2F/1F の比率を求める。規格は同様にし・基準記録電流：て求めた基準ディスクの分解能に対し、80％以上± 20％・ミッシング パルス：45％

・エクストラ パルス：

20％

レベル

100％

e 動作条件70％

・トラック数：80

・記録密度：

8187

bit/inch ( 片面 )8717

bit/inch ( 両面 )・エンコード：FMまたは・記憶容量：

500K バイト (FM)、MFM

１F
125Khz2F
２50Khz周波数

飽和記録までの周波数特性

図3.11 分解能
図 3.11 分解能

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

23

である。

原因になる。ISO の規格では、平均信号振幅の 分解能は、塗布の厚さ、Hc 等で変わり、小さ20％以上の出力があるものをいい、磁性面の細かすぎると信頼度に影響する。

い傷、ノイズ、静電気の発生などで生じる。

・オーバーライト （エクストラ パルスと似たような『ゴースト現 最外周トラックに 1F で記録し、それを消去せ象』と呼ばれるエラーがある。具体的な問題としずに更に 2F を重ねて記録する。残存する 1F 成ては、記録されている信号が、突然消えてしま

分の大きさを測定して、消去率を求める。規格う現象であるためゴースト現象と呼ばれた。フは基準ディスクの消去率に対して 150％以下。フ

ロッピーの製造工程の近くで、プラスチックマグ

ロッピーディスクはイニシャライズによって記録

ネットの成型品を製造していた時、空気中の塵埃された信号の上に重ねてデータを記録し、また、等が、別棟のフロッピーの部品に付着し発生し再使用や記録間違いの修正のためにデータの重ねたと考えられた。対応策としては、すべての部品書きを行うので、前の信号が十分に消えないと読製造工程の環境のクリーン度を可能な限り高くす

み出しエラーの原因となる。塗布厚や Hc が大きる、作業服共用の廃止、等を実施した。しかし、

いと消去が難しくなり、オーバーライトが悪くな

エラーがランダムに発生し、また原因と思われるる。
（図 3.12）物があまりにも微細であり真の原因の特定は難しかった。）
・ピークシフト（図 3.13）

旧再生パターン フロッピーディスクのエラーレートを決定する最大の要因は、ピークシフトである。ピーク
ディスク磁気パターン

シフトの要因はいろいろある。ディスクの特性、ヘッドギャップ長、記録電流等、各種の要因が依存する。

再記録電流パターンディスク磁気パターン

新再生パターン

図3.12 オーバーライト

図 3.12

オーバーライト・モジュレーション
 フロッピーディスクの出力波形に於ける最大信号振幅と最小信号振幅との差を和で割った値（百分率）をいう。
 規格は、10％以下。モジュレーションは、磁気の配向、塗布むら、ディスクとヘッドの接触不良
等によって生じる。モジュレーションが大きいと

図3.13
ピークシフト
図 3.13 ピークシフト

信頼性が低下する。
・ミッシング パルス⑤物理特性

 トラックに信号を記録、再生した時に、出力が・膨張係数

平均信号振幅の 35％以下（ISO 規格）の箇所を

 フロッピーディスクは、プラスチックベースフィ

ミッシング パルス、またはドロップアウトといルムを使用しているため、温湿度の変化によってう。磁性面にゴミや指紋が付着したり、傷が付い変形を受ける。変形が大きすぎると、トラック位たりすると、記録した信号が十分に読み出せなく置などが大きくずれ、エラーの原因になる。

なる。

温度膨張係数は、14～24 x 10-⁶/℃・エクストラ パルス

湿度膨張係数は、７～9 x 10-⁶/%RH 磁性面に何も記録していないのに、出力されるパルスをエクストラ パルスといい、エラーの24

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. Marchに規定している。

・表面電気抵抗

仕様は全く同じである。また、図 3.15 はその外形

 ディスクの表面電気抵抗が大きすぎると、ライ寸法図である。

ナーやヘッドとの摩擦で静電気が発生し、エクス
トラ パルスの原因になることがある。ISO 規格には、ディスク表面電気抵抗に関する規定はないが、
ANSI では 5 × 10⁹ Ω /sq 以下と規定している。
⑥耐久性
 フロッピーディスクの耐久性については、JISの規定で定められており、それを満足することが最低限度必要である。
 耐久性を決定する要因として塗布厚があるが、非常に薄くなってくると、塗布厚の差により、潤滑の多少が大きく左右することが実験的に明らかになっている。市販された 3.5 インチ FD は JIS

表 3.1

ソニー第 1 世代 3.5 インチ MFDD

アンフォーマット容量（Kバイト)
片面/両面
最大記録密度（bpi)
トラック密度（tpi)
トラック/面
データ転送速度（Kbit/sec)
回転数（rpm)
平均回転待ち時間（msec)
トラック間アクセス時間（msec)
平均アクセス時間（msec)
セトリング時間（msec)
モータ起動時間（sec)
外形寸法（mm)
重量（ｇ）
電流＋12Vライン（Amp)＋５Vライン（Amp)

OA-D30V/D31V
437.5
片面
7610
135
70
500
600
50
15
365
15
1
51x101.6x130
700
0.4（Typ）
0.6（Typ）の規格 300 万パスより相当優れた値、1000 万パスを達成している。

3.3 第 1 世代 3.5 インチ MFDD
ここでは 3.5 インチ MFDD の仕様と全体構成を説明した後、フロッピーディスクドライブを構成する主要要素技術を挙げ、8 インチ FDD、5 インチ FDD で採用された技術を説明し、3.5 インチ MFDD で使いやすさ、記録密度、信頼性を向上させるために導入された革新技術の詳細を説明する。
図 3.14 に第 1 世代の 3.5 インチ MFDD モデル OA-

図 3.15

OA-D30V の外形寸法図

D30V/OA-D31V の写真を示す。
 1979 年 当 時、5.25 イ ン チ FDD の 標 準 で あ っ た
Shugart SA450 に合わせてトラック数を 70、アン
フォーマット記憶容量は 437K バイトとした。
 ドライブの大きさは 51(H) × 101.6(W) × 130(D)mm であった。（図 3.15 参照）5.25 インチ FDD の標 準 の 高 さ が 41mm で あ っ た の で、OA-D31V の51mm の 高 さ は 5.25 イ ン チ FDD 用 の 標 準 ス ロ ットに入らないという課題があった。OA-D30V がソニーの英文ワードプロセッサー「シリーズ 35」の
図 3.14

3.5 インチ MFDD

筐体に収納されるためには、ドライブの奥行きは130mm 以内にすることが必須条件であった。この奥行きで必要なトルクを得るためには 35mm 径の3.3.1

ドライブの仕様と全体構成

ステッピングモーター径が必要となり、ドライブの①ドライブの仕様

高さは 51mm となった。

 第 1 世代 3.5 インチ MFDD（OA-D30V、OA-D31V）

 加工精度、組み立て時の歪み、システムへの取りの主な仕様を表 3.1 に示す。OA-D30V はソニー英付けによる歪み、温度による伸び縮み等をできるだ

文ワープロ用モデル、OA-D31V は OEM モデルでけ少なくするためダイキャストを使ったことで重量

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

25

は 700 グラムとなった。

カセコン

 5.25 イ ン チ FDD の 磁 気 デ ィ ス ク の 回 転 数 は

ガイド

300rpm で あ る が、OA-D30V で は 2 倍 の 600rpmとした。5.25 インチ FDD と同じ記憶容量を得るた

ベゼル

パッ ド 支持部材
パッド

カーリッジ

め線記録密度を上げたが、高密度でも再生信号のガイド軸

S/N を確保するため、高 Hc の磁性体を使うとともステッピング
モーター
イジェクト
ボタン

に大きなヘッド出力信号を得るため磁気ディスクの

スピンドル
モーター軸

回転数を上げることにした。それ故データ転送速

スピンドル
モーターAss’y

シャーシ

度も 5.25 インチ FDD の 2 倍の 500Kbps となった。
ホストコンピュータと FDD のインターフェースをする FDC（Floppy Disk Controller）は標準品を使

磁気ヘッド

ヘッド支持部材

カートリッジ
受けピン

図 3.17

リードスクリュー

第一世代 3.5 インチ MFDD 展開図

い、データフォーマットは 5.25 インチ、データ転けられており、図 3.16 に示すようにカートリッ

送レートは 8 インチ FDD の倍密度（MFM）モー

ジの上面の四隅は板バネにより下方に押されていドで使うことを推奨することにした。8 インチの倍る。一方、カートリッジの上シェルの中心はスピ

密度の転送レートは 500Kbps である。

ンドルモーター軸先端によって上方向に押し上げ ディスクの回転数を 5.25 インチの倍の 600rpm

られている。したがって上シェルと下シェルの間としたことにより、平均回転待ち時間は 5.25 インに隙間が発生し、磁気ディスクの回転スペースがチの半分の 50msec とすることができた。

確保される。つまり、生産時にカートリッジに多 トラック間アクセス時間は 15msec となった。一少の反りがあっても、またユーザーが保管あるい般の 5.25 インチ FDD のトラック間アクセス時間はは使用時に何らかの原因でカートリッジが多少変

既に 3msec であったので、スペックとしてはかなり形しても、カートリッジをドライブに挿入すると劣っていたが、第 1 世代 3.5 インチ MFDD では磁気上記のように矯正され、カートリッジの変形が磁ヘッドの送り精度に重点を置き、1 トラックを 3 パ

気ディスクの回転に影響しないように設計されてルスで 45°
回転でステッピングモーターを駆動した。

いる。
スピンドル
モータ ー 頂頭部

板バネ

②全体構成

スピンドル
モーター軸

板バネ

 第 1 世 代 3.5 イ ン チ MFDD の 展 開 図 を 図 3.17に示す。
 3.5 インチ MFDD は、カセコンブロック、スピン
ドルモーターブロック、磁気ヘッド駆動ブロック、
電気回路の四つ のブロックより構成されている。
・カセコンブロック

スピンドルモーター

カートリッジ
受けピン

図3.16 カートリッジの矯正

図 3.16

カートリッジの矯正 ユーザーは磁気ディスクの入ったカートリッジ

 イジェクトボタンが押されるとカセコンは上をベゼルの開口から挿入する。ユーザーがどのよ

がり、カートリッジは挿入時に蓄えられたバネ

うな角度でカートリッジを挿入しても、正しくカ

力で外に押し出される。第 1 世代の 3.5 インチ

セコンの挿入口に入るようガイドが設けられてい

MFDD で は カ ー ト リ ッ ジ の 背 面 が ベ ゼ ル か らる。ユーザーがカートリッジを押し込むとカセコ

2cm 出たところで止まるようブレーキをかける

ンに設けられた自動シャッターオープン用ピンが機構を入れた。

シャッターをスライドさせる。

26

カートリッジ受けピン・スピンドルモーターブロック

 カートリッジが押し込まれて、磁気ディスクの スピンドルモーターブロックは偏平ブラシレス

メタルハブの中心がほぼスピンドルモーター軸まモーターと磁気ディスクセンタリング機構から構で達するとカセコンは落下する。シャーシには成されている。スピンドルモーター軸にはチャッ

カートリッジの四隅を支える 4 本のカートリッジ

キングマグネット、回転ヨーク、駆動ピン等の磁受けピンが設けられており、カートリッジ下面は気ディスクをセンタリングするための部品が取り

この 4 本のピンで支えられる。これらの受けピン付けられている。磁気ディスクセンタリング機構の対向したカセコンの位置には各々板バネが設

は 3.5 インチ MFDD の高トラック密度を実現で技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. Marchる。また、FDC は WriteData をパラレルデータからきた画期的な技術である。

シリアルデータに変換し WDATA としてドライブに・磁気ヘッド駆動ブロック
 磁気ヘッドはヘッド支持部材の中央部に取り付送る。ドライブはその信号を記録アンプで電流に変換

けられている。ヘッド支持部材の一方はガイド

して磁気ヘッドに流す。磁気ヘッドの読み出し信号を軸、他方はニードルと板バネで挟まれたリードス

再生アンプで増幅し、そのパルス列をホストシステム

クリューで支えられている。リードスクリュ一はの VFO 回路に送る。VFO 回路はそのパルス列からステッピングモーターの回転軸に結合されておRead 信号に同期した Window 信号を作り FDC に送り、ステッピングモーターが回転するとヘッド支る。FDC はパルス列と Window 信号で Read Data を

持部材、つまり磁気ヘッドは磁気ディスクの内周セパレートし、シリアルデータをパラレルに変換して方向あるいは外周方向に移動する。

CPU に送る。

 磁気ヘッドと対向した位置にパッドがヘッド支

したがって複雑な機能は FDC が担い、FDD の電持部材に取り付けられている。カートリッジが気回路は制御回路、スピンドルモーター駆動回路、ス装着されていない時はパッドは上げられている。

テッピングモータ駆動回路、記録アンプ、再生アンプ、カートリッジが装着されるとスピンドルモーター

各種センサー回路等の比較的単純な回路構成となってが回転し、パッドは下され磁気ヘッドとパッドでいる。

磁気ディスクを挟み、磁気ディスクのセンタリン
グ動作を補助する。センタリング動作が完了する

3.3.2

磁気ディスクのセンタリング機構

8 インチ FDD および 5.25 インチ FDD のトラックとパッドは上げられる。

密度・トラックピッチはそれぞれ 96tpi、265μm で・シャーシ
 シャーシはカセコンブロック、ステッピング

あるが、3.5 インチ MFDD ではトラック密度 135tpi、モーターブロック、磁気ヘッド駆動ブロックを搭

トラックピッチ 187.5μm にすることによりトラック

載し、そして回路基板を取り付けるダイキャスト

密度を 40％向上させた。

製の基台である。加工精度、組み立て時の歪み、

高橋廉と塚原信彦はこれを実現するため画期的なセシステムへの取り付けによる歪み、温度による伸ンタリング機構を発明した。
（囲み記事［1995 年度特び縮み等をできるだけ少なくするためダイキャス

許庁長官賞］を参照）

トを使った。

一般に FDD では磁気ヘッドの位置決めをステッピ

・電気回路ブロックングモーターで行っており、その位置決め精度はス

 一般的な FDD とホストシステムとのインターテッピングモーターの構造と加工精度に起因するロー

フェースを図 3.18 に示す。

ターの回転角度精度と、リードスクリューの加工精度（単一ピッチ誤差、累積ピッチ誤差）の組み合わせで決まる。つまり、トラックには磁気ヘッドの位置を決

ホストシステム

めるサーボ信号は記録されておらず、いわゆるオープCPUンループとなっている。したがってデータの記録再生
時には磁気ヘッドが磁気ディスク上のトラックをなぞる必要があるが、下記がそのままトラッキングエラー

DMA
Controller

FloppyDisk
Controller(FDC)

Floppy
Disk
Drive
(FDD)

図3.18 ホストシステムとFloppy Disk Drive

図 3.18ホストシステムと Floppy Disk Driveの要因となる。
・磁気ディスクが温度・湿度で膨張・収縮・ステッピングモーターとリードスクリューによって発生する位置決め誤差

高橋昇司「フロッピ装置の最新動向とコントローラ設・磁気ディスクのセンタリング誤差、等計技術」 インターフェース、
1983年５月をもとに筆者
8 インチ FDD、5.25 インチ FDD の最大のトラッキン
が加工

グエラーの要因は磁気ディスクのセンタリングである。

ホスト CPU とドライブ間にはフロッピーディス

1979 年 3.5 インチ MFDD の企画時に、当時の 5.25

クコントローラ（FDC）があり、FDC がスピンドル

インチ FDD の主要メーカーであった Micropolis 社

モーターの起動・停止、磁気ヘッドを所定のトラックの「5.25 インチ FDD 販促用技術レポート」を読んだ。

に移動する等のコントロールをドライブに指示をす

それによると「フロッピーディスクドライブでの最もフロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査27

【1995 年度特許庁長官賞】［対象特許］「マイクロフロッピーディスクの位置決め機構」
特公昭 63 ‐ 41148、特公平 2 ‐ 48988［発 明 者］ 高橋廉、塚原信彦［名称］ 3.5 インチフロッピーディスクシステム［発明概要］
 磁気ディスクの中心部に、チャッキングホールと位置決めホールを持つメタルハブを設け、ス
ピンドルモーター上面から突出したモーター軸と駆動ピンによりメタルハブ（およびメタルハブに固定された磁気ディスク）の位置決めを行うフロッピーディスクシステムに関する発明［発明の効果］
 従来の 5 インチのフロッピーディスクシステムに取って代わり、小型で同じ記憶容量が得られる 3.5 インチの磁気ディスクを使用した新規格を提案でき、現在では世界中でほとんどすべて 3.5
インチフロッピーディスクシステムが使われている。
［出 願 国］ 世界 29ヶ国
［実施の概要］規

格化：ライセンス：
実 施 数 量：JIS（日本）、ANSI（米国）、ECMA（欧州）、ISO（世界）
ドライブ

世界

34 社

ディスク

世界

78 社

ドライブ

世界

6,000 万台 /1994 年

ディスク

世界

40 億枚 /1994 年

大きな課題は磁気ディスクのセンタリングであり、磁気ディスクの挿入、排出を繰り返すとセンターホール（磁気ディスクの内周部）がめくれてトラックの中心がズレてしまう。スピンドルモーターを回しながらクランピングすることによりそのずれを抑えることができた」と記載されていた。それでも磁気ディスクの位
置決め誤差は 50μm という数値であった。
（1）8 インチ、5.25 インチ FD のクランピング方式
 8 インチ FDD、5.25 インチ FDD の磁気ディスクのクランピング方式を図 3.19 に示す。モーター軸にスピンドルハブが取り付けられ、モーター軸と一体で回転する。上部の対向した位置にコレットと呼ばれるクラッチがあり、磁気ディスクが挿入されると

28

3.19 ８インチ、インチディスクのクランプ方式
5イ
インチディスクのクランプ方式
図 3.19 図
８インチ、5コレットが下がり磁気ディスクの内周をクランプし、がある。このため、磁気ディスクをドライブに装着

スピンドルハブとともに磁気ディスクが回転する。

した時には、スピンドルハブと磁気ディスクのセ 8 インチ FD、5.25 インチ FD では磁気ディスク

ンターホール間には位置ずれが発生することになるはジャケット（磁気ディスクを内蔵し保護するためが、コレットの側面が円錐形状になっていて、クラの軟質ケース）に封入されており、磁気ディスクとンプ時に円錐の斜面に沿って磁気ディスクがシフト

ジャケットの間には隙間がある。またジャケットをし、クランプ完了時には磁気ディスクのセンタリン

ドライブに装着すると、ジャケットとドライブのガグがなされることを期待している。

イドフレーム（ジャケットの保持装置）にも隙間

 しかし、初期から磁気ディスクが大きくずれてい技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

高橋昇
の最新
設計技
フェー
とに筆

たり、磁気ディスク面とジャケット内側との摩擦が 磁気ディスクの内周に図 3.20 に示すようなメタ

大きい等により、クランプ時に磁気ディスクがシフ

ルハブを接着する。メタルハブの中心に正方形のトしきれなかった場合には磁気ディスクの内周がめ

チャッキングホールを、そしてチャッキングホール

くれた状態でクランピングされる（ミスクランピン

から所定の距離だけ離れた位置に長方形の位置決めグ）。また、一度このミスクランピングが発生する

ホールを設ける。正方形のチャッキングホールの一と、磁気ディスクの挿入・排出が繰り返されるごと

辺の長さはモーター軸の直径より長く構成されてにそのエラーは加速される。このエラーを少なくすいるため、モーター軸はチャッキングホール内に於るために各種対策が施されている。基本的にコレッいて多少のガタツキがある状態で挿入されるように

トの円錐面の角度を緩やかにし、またその距離を長なっている。

くすることがミスクランピングを回避する対策とな チャッキングホールの中心 O1 はメタルハブひいるが、薄型ドライブになるとコレットの高さを低くては磁気ディスクの中心 O2 から外れていて、位置することが必須になり、図 3.19 (c) のようにミスク

決めホール側にわずかに寄っている。またチャッキ

ランピングが発生しやすくなる。ミスクランピング

ングホールの一対の対角線 d1 と d2 が、位置決めが発生する要因は、コレットの形状だけではなく、ホールにお互いに対向する一辺部とそれぞれ平行に

磁気ディスクが保管されていた環境、使用者の扱いなるように構成されている。このようにチャッキン

方、磁気ディスクのドライブへの挿入の仕方等、設グホールの中心をメタルハブの中心からオフセット計で管理できない多くの要素に依存しており、8 イさせている理由は後述するが、カートリッジをドラ

ンチ FDD、5.25 インチ FDD でトラック密度を上イブに装着した際にメタルハブのチャッキングホー

げる大きな障害になった。

ル内に挿入されるモーター軸の軸心と磁気ディスクの中心をなるべく一致させるためである。

（2）3.5 インチ MFDD センタリング方式

 スピンドル軸がそのチャッキングホールの 2 辺の

 3.5 インチ FDD の開発では、8 インチ FDD、5.25

端面と V ブロックのように当たれば、トラックのインチ FDD における磁気ディスクのミスクランピ

中心位置精度はスピンドルモーター軸径の精度とングを解決することが最大のテーマとなった。

チャッキングホールに 2 辺の摩耗のみで定まる。こ まず、ミスクランピング発生を防ぐために磁気の方式を実現すればセンタリング精度は飛躍的に向ディスクのセンターホールにメタルハブを設け、そ上する。

の中心に円形の穴を設け、モーター軸をこの円形の またメタルハブは後述するように磁石でモーター穴に篏合させることを試みた。しかし、穴とモーの回転ヨークに吸着されるためにステンレス鋼で作

ター軸の篏合の許容誤差を厳しくするとメタルハブ

られている。

がモーター軸から容易に抜けないことがわかった。

 図 3.21 にディスクのセンタリング機構の展開図

 そこで高橋は、従来のフロッピーディスク装置でを示す。モーター軸には凹型をしたヨークが取り付

はセンターホールの幾何学的な中心と回転中心が一けられ、ヨーク内周と外周の凸部にはフッ素樹脂の致するようにしていたが、回転中心位置さえ変化しマグネット

なければトラックエラーは生じないということに着目し、画期的な方法を考案した。

滑性シート

ヨーク
駆動ピン

長辺端面

駆動ピン

短辺端面

位置決め
ホール

O₁

チャッキン
グホール
端面

d₂

板バネ
L字部
細い連結部

d₁

O₂
端面

メタルハブ底部

駆動ピン軸
細い連結部
L字部
駆
軸挿入孔
動
ピ
駆動ピン支持部
ン
篏合部材
軸

支持台
スペーサー
モーター軸

フランジ
モーター回転子

長孔

メタルハブ凸部
モーター軸

メタルハブ

図3.20
メタルハブとモーター軸、駆動ピン
図 3.20
メタルハブとモーター軸、駆動ピン

実公昭63‐3020
を基に筆者が加図3.21
工 スピンドルモーターとセンタリング機構

図 3.21

実公昭63‐3020
を基に筆者が加工

スピンドルモーターとセンタリング機構

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

29

滑性シートが貼り付けられている。更にヨークの凹
モーター軸
頂部

部にはマグネットが配置され、駆動ピン用の開孔が

滑性シート
メタルハブ

カートリッジ
磁気ディスクフランジ

空けられている。ヨークの下部には駆動ピンが取り付けられた略円形をした板バネおよび馬蹄形の支持

上部シェル
モーター軸

滑性シート
駆動ピン

台がネジ止めされている。駆動ピンは細い連結部（L 字部）で両側を支えられた駆動ピン支持部に篏

モーター
回転子

合部材を用いて固定されている。
板バネ

 図 3.22 は組み立てられたセンタリング機構でカートリッジが装着されていない状態である。駆動ピン

図 3.24は板バネに支持され回転ヨーク上部平面より突出し
ている。

支持台

長孔

図3.24 カートリッジが装着された直後
カートリッジが装着された直後

実公昭63‐3020
を基に筆者が加工

対的に速く回転し駆動ピンは位置決めホールに達駆動ピン G

滑性シート
板バネ

する。

突起を挿入
軸挿入孔
する孔

S1
F

 駆動ピンが位置決めホールに達すると、図 3.23

板バネピン
取付部
滑性シート

の (c) に示すように駆動ピンはメタルハブの底面か

回転
ヨーク

モーター軸

E

支持台

図 3.22

下部シェルら解放されて駆動ピン先端部が位置決めホールに飛
モーター
回転子

び込む。この時点ではチャッキングホールとモー
ター軸、および位置決めホールと駆動ピンはそれぞれ隙間が十分とれる寸法になっている。

駆動ピン軸
駆動ピン
篏合の突起 長孔部材

 更に駆動ピンが回転すると駆動ピンが位置決め

図3.22 カートリッジが装着されていない状態
カートリッジが装着されていない状態

実公昭63‐3020
ホールの外側の長辺に当たり、センターハブすなわ
を基に筆者加工

ち磁気ディスクを外側に滑らせる力が働き、磁気 図 3.23 で実際に位置決めされるまでの様子を簡

ディスクはチャッキングホールの 2 辺がスピンドル

単に説明する。
、カートリッジがドライブに装着さ軸と接する位置まで移動する。図 3.23(d) に示すよ

れると、メタルハブのチャッキングホールにはモー

うに駆動ピンが位置決めホールの短い辺まで達する

ター軸が挿入される。

と、駆動ピンにより磁気ディスクが回転する。図3.25 は磁気ディスクのセンタリングが完了した状態を示す。図 3.25 の S2 は図 3.22 の S1 よりわずかに短く構成されているので、図 3.25 に示すように駆動ピンは板バネのアームの捩れ変形によってモーター軸方向へ傾斜された状態に置かれる。すなわ
モーター軸

ち、駆動ピンの軸心は図 3.25 において垂直方向に対してわずかな傾きを有することになり、このため
メタルハブには板バネのアーム部の弾性復元力により駆動ピンの円筒部を介して図 3.25 に於いて矢印
P 方向の力が常時作用することになる。

カートリッジ
装着時

図 3.23

ディスクセンタリング機構

 駆動ピンは図 3.23 の (b) に示すようにメタルハブ

S2
モーター軸頂部

位置決めホール
メタルハブの底面に押されて接している。この時は図 3.24 に示すように駆動ピンは板バネの弾性復元力に抗して下方へ押された状態となる。その状態からスピンドする。

磁気ディスク

P

下部シェル
モーター軸

駆動ピン

先端はメタルハブ底面を滑り磁気ディスクより相30

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

滑性シート

モーター回転子
板バネ
支持台

 モーター軸が回転すると、ヨークおよび駆動ピン

カートリッジ

滑性シート

ルモーターを回転させるとヨークおよび駆動ピン先
端がメタルハブ底面を滑り位置決めホールまで回転

上部
シェル

長孔

図3.25 ディスクのセンタリング
ディスクのセンタリング
図 3.25

実公昭63‐3020
を基に筆者が加工 このようにメタルハブは矢印 P の方向に移動さ また、8 インチ、5.25 インチ FD ではジャケットれるため、チャッキングホールの 4 辺のうち位置決および磁気ディスクに回転方向の位置を検出をする

めホールから遠い方の 2 辺がモーター軸に押し当てためのインデックス ホールを設けるとともに、イられメタルハブが位置決めされる。これによって、ンデックス ホールに対応させた検出器を FDD に配

メタルハブに貼り付けられている磁気ディスクの中置し磁気ディスクの回転位置を検出しているが、3.5

心がモーター軸のほぼ軸心上に配置されることにな

インチ MFD ではそのセンタリング方式の原理からる。そしてこの状態で、モーター軸が回転して駆動

モーター軸と磁気ディスクの位置決め角度が常に一ピンが図 3.20 に於いて矢印 J 方向に回動するのに定となるため、MFDD のスピンドルモーター内部

伴い、駆動ピンの円筒部が位置決めホールの短辺をに回転位置を検出するパルス発生器を設けることに押すため、メタルハブひいては磁気ディスクを矢印

より、磁気ディスクからのインデックス検出を行う

J 方向に回転する。

必要がなくなった。

 この際、磁気ディスク上に記録されているトラッ 更にこの 3.5 インチ MFD では、磁気ディスクのクはモーター軸に同心円状に配置されているので、メタルハブをヨークに磁気的に吸着固定する片面セ

磁気ディスクはセンタリングが完了した状態で回転ンタリング方式となっているため、カートリッジ上駆動されることになる。

面にコレット挿入用の穴を空ける必要がなくなり、 したがってチャッキングホールおよび位置決め

広いラベルエリアを確保できるとともに埃・ゴミのホール（つまりメタルハブ）の寸法精度のバラツキ

侵入がなく、更にドライブを薄くすることが可能とがあったとしても各々のメタルハブが固有の偏心量なった。

を持つことになり、モーター軸の直径さえ精度良く仕上げておけば、ある一つのメタルハブでは常に同以上説明したように、従来の 8 インチ、5.25 インチ

じ偏心量で位置決めすることができる。この結果、で発生していた数十μm に及ぶクランピングによる磁気ディスクの記録および再生時に全く同じ位置にトラックずれが、3.5 インチ MFDD の新センタリン

センタリングすることができるので、トラッキング

グ方式により 1 桁以上改善された。

エラーを大幅に抑えることができる。
3.3.3

 例えば、モーター軸の直径の精度を± 2μm で加磁気ヘッド送り機構

工すれば、トラッキングエラーも± 2 ×√
2μm に抑フロッピーディスクシステムに於ける最大の課題

えられることになり、トラック密度を大幅に向上す

は、トラッキングサーボ技術を使用することなく「安ることが可能になった。

定した互換性を確保する」ことにある。そのためには、「磁気ディスクの高精度センタリング」および「磁気(μm)
3ヘッドの高精度ポジショニング」という二つを達成す

トラックずれ量ることが不可欠となる。本項に於いては、トラック密度 135tpi（トラックピッチ 187.5μm）という高トラッ

２

ク密度を実現するために新たに開発した「磁気ヘッドの高精度ポジショニング技術」の概略を紹介する。

１

10²

10³

10⁴

（1）8 インチ、5.25 インチ FDD 磁気ヘッド送り

10⁵ （回）

チャッキング回数

チャッキング回数とトラックずれ量
図 3.26 図3.26
チャッキング回数とトラックずれ量機構

中山正之 ソニー（株）「3.5インチ
マイクロフロッピディスク」
電子技 8 インチ、5.25インチの磁気ヘッド送り機構には術 第23巻 第11号 を基に筆者が加工

 図 3.26 は同一の磁気ディスクを使用して 10 万回

次のような方式が採用されていた。
①ボール・リードスクリュー方式

脱着を繰り返し、トラックずれ量を測定した結果

 ステッピングモーターのシャフトにネジ状の溝である。トラックずれ量は２μm 以下に抑えられ、を切り、この溝を使ってキャリッジを動かす。図更に測定結果の生データを解析したところ、このト

3.27 に示すようにボール・リードスクリュー方式

ラックずれはモーター軸の摩耗ではなく、チャッキ

はこの溝を V 字型にしてキャリッジから伸びたングホールのモーター軸と接する端面の摩耗による板バネでボールを押し付け、ここでシャフトの回ものであることが判明した。

転を直線運動に変更する方式である。V 溝、ボー

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

31

ル、板バネのボール受け部、いずれが摩耗してもプーリに巻き付けられるように加工し、このベル中心位置が変化しないので、ヘッドずれを起こし

トの両端をキャリッジに固定したものである。ベ

にくいという利点がある。一方、ヘッド駆動時にルトがプーリに巻き付く形がαに似ていることか

このボールは回転しないため伝達効率が悪く、スらα巻と呼ばれている。プーリとベルトは 1 箇所

テッピングモーターに大きなパワーが必要となるが固定される。ベルトの形状は一般的には片側が欠点がある。

中央に 1 本で、プーリ上で両側 2 本になる 1-2 巻
ステッピングモーター

スピンドル・ハブ  （図 3.29(b)）が多いが、特許問題もあり 1-1 巻（図3.29(c)）も一部使用されている。

キャリッジ
ヘッド

スピンドル・ハブ

ステッピングモーター

ヘッド

キャリッジ

ガイド・バープーリ

リードスクリュー
スチール
ベルト

ステッピングモーター

プーリ

1‐1巻
巻
スチール・ベルト

1‐2巻
巻
スチール・ベルト

図3.29 α巻 スチールベルト方式

図 3.29板バネ

リードスクリューα巻

スチールベルト方式 高橋昇司 「最新フロッピ・
ディスク装置とその応用ノウハウ」 CQ出版社 1984年よ

ボール

図3.27
ボール・リードスクリュー方式
図 3.27
ボール・リードスクリュー方式

り筆者加工
高橋昇司 「フロッピーディ
スチールベルト方式はヘッド駆動系の摩擦が少スク装置のすべて」 CQ出
版社 1989年11月
なく、小さいパワーのステッピングモーターで高速なヘッドの駆動が可能となる。8 インチ、5.25
インチ、3.5 インチ FDD でトラック間アクセス②スチールベルト方式
 スチールベルト方式にはループ巻方式とα巻方

時間 3msec を実現しているのはこの方式を採用

式がある。

しているケースが多い。ただ、ステッピングモーa）ループ巻方式

ターの角度精度がヘッドの位置精度に直接出るた

 図 3.28 に 示 す よ う ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ ー のめ、高精度のステッピングモーターが要求される。

プーリとアイドラにステンレス系のスチールベル
トを輪にしたものをかけ、プーリに 1 箇所固定す③スパイラル カム方式

る。キャリッジをこのベルトの途中に固定する。

 スパイラル カム方式を図 3.30 に示す。この方プーリの回転によりキャリッジは左右に移動す

式はステッピングモーターにより駆動される円板る。スチールベルトの 1 箇所がプーリに固定され上に、回転角度により位置が変化するようなスパているので、プーリは 180 度以上回転できないの

イラル状の溝、または壁を設け、これによりキャで、一般的に 1.8°/ ステップのステッピングモー

リッジの位置決めを行う。コストを低く抑えられターを用い、1 トラック /1 ステップで使用する。

るが精度は上がらない。

IBM の 8 インチ両面 FDD (43FD、53FD) で使用

キャリッジ

されていた。

ヘッド

スピンドル・
ハブ

キャリッジ

ガイド・バー

ヘッド

ガイド・
バー

スピンドル・ハブ
スパイラル・カム
ステッピングモーター回転中心

ステッピングモー
ター
プーリ

スチールベルト

アイドラ

図3.28 ループ巻スチールベルト方式

図 3.28

ループ巻スチールベルト方式b）α巻方式 この方式は図 3.29 のようにスチールベルトを

32

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

バネ

図3.30
カム方式
図
3.30スパイラル
スパイラル
カム方式

（2）
第 1 世 代 3.5 イ ン チ MFDD の ヘ ッ ド 駆 動
高橋昇司「最新フロッピ・
ディスク装置とその応用ノウハウ」 CQ出版社方式
1984年より筆者加工

 第 1 世代 3.5 インチ MFDD はソニーの英文ワー

高橋昇司 「最新フディスク装置とそ
ハウ」 CQ出版社
り筆者加工

ドプロセッサー「シリーズ 35」に搭載することが垂直片目的だったので、当初の FDD の外形寸法の要求は、

パッド支
持部材

押さえ板

ニードル

幅 100mm、奥行き 130mm、厚さ 40mm であった。
（結果としては厚さ 51mm となった。
）

ガイド軸取付片ヘッ ド
支持基体

ステッピングモーター

 ドライブ外形寸法、特に奥行きを決定する要因は次のようになる。

V字
字溝

ガイド
軸

①ディスクカートリッジとステッピングモーターの相対的位置関係

ガイド軸取付片

磁気
ヘッ ド
ヘッ ド
取付板

・平面に配置する＝厚さは薄く奥行きは長い：リー

実公 昭63 63－－43630を基に筆者が加工

V字
字溝
ニードル取付部
ニードル リード
取付部 スクリュー
板バネ

ドスクリュー方式とα巻スチールベルト方式
・上下に配置する＝厚さは厚く奥行きは短い：スパ
イラルカム方式とループ式スチールベルト方式②両面ヘッド構造を前提とした時のキャリッジ構造
・カートリッジ後方へキャリッジが突出する寸法

止めネジ

図 3.32

図3.32 磁気ヘッド送り機構の斜視図

磁気ヘッド送り機構の斜視図

リードスクリュー
V字溝
押さえ板 ニードル
ニードル
取り付け部

 各 方 式 を 検 討 し た 結 果、 第 1 世 代 3.5 イ ン チ
MFDD に 於 い て は、 直 径 35mm、 長 さ 20mm のPM (Permanent Magnet) 型ステッピングモーターを搭載したリードスクリュー方式を採用し、厚さの低減と奥行きの短縮化を図った。
図 3.31 に 3.5 インチ磁気ヘッド送り機構の簡易図

止めネジ ニードル
取り付け部

板バネ

止めネジ

図 3.33図3.33
リードスクリューとニードル取り付け部
リードスクリューとニードル取り付け部を、図 3.32 に磁気ヘッド送り機構の斜視図を示す。

実公 昭63 63－43630
を基に筆者が加工

磁気ヘッドはヘッド支持基体の上に取り付けられ、またステッピングモーターの回転軸とリードスク

ヘッド支持基体の一方は、ガイド軸が貫通しており

リューはカップリングを介して直結されているため両軸受けを介して磁気ディスクの半径方向に摺動移動す

者は全く同じ回転角度となる。

るように構成されている。他方はリードスクリューの第 1 世 代 の 3.5 イ ン チ MFDD で は 1 パ ル ス 15 °回

リード角と同じ角度になるようにヘッド支持基体に固転、３パルス 45°回転で 1 トラック 187.5μm を移動

定されているニードルにより、リードスクリュー上にする設計にした。これにより、1 パルス 15°（ステッ支持されている。

プ角度誤差± 5%）で 187.5μm とした場合には位置決め誤差が± 9.4μm 生じるが、3 パルス 45°で 187.5

ガイド軸

ステッピングモーター

μm と し た 場 合 に は 位 置 決 め 誤 差 が ± 3.1μm（ ステッピングモーターの構造上の特性により、ステッ

ヘッ ド
支持基体

プ角度誤差は累積しない）となり、位置決め誤差を
リードスクリュー

1/3 に圧縮することができた。また、1 パルス 15°で187.5μm とした場合には、リードスクリューのピッチを 4.5mm/rev とする必要があるが、3 パルス 45°で187.5μm とした場合にはピッチを 1.5mm/rev とする

磁気
ヘッ ド

第１世代3.5インチ磁気ヘッド送り機構の簡易図
図 3.31 図3.31
第１世代
3.5 インチ磁気ヘッド送り機構の簡易図ことができ、リードスクリューの加工が格段に簡便となった。（当時の高精度スクリュー加工はほぼ研削加工に限定され、小径かつ大ピッチスクリューは加工に

更に図 3.33 に示すようにヘッド支持基体には板バ高橋昇司 「最新フロッピ・
ディスク装置とその応用ノウ困難が伴った。）
ハウ」 CQ出版社 1984年よ
り筆者加工
ところで、図 3.34 に示すように、リードスクリュー

ネも取り付けられ、この板バネとニードルによりリーのネジ山のピッチ角αと、ヘッド支持基体の取り付

ドスクリューを挟み込む構造となっているため、リーけ部の一対の V 字溝の溝角βが等しくない場合には、

ドスクリューの回転角度に比例した距離だけ磁気ヘッ径の大きなニードルと径の小さなニードルが交換的

ドが磁気ディスクの半径方向に移動する。

に使用されると、その各軸心 O’と O”間の距離は、

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

33

リードスクリューと V 字溝では異なる。このため、系フェライトと Ni-Zn 系フェライトがある。Mn-Zn

ニードルの径の相異に応じて、ヘッド支持基体のリー系フェライトは Fe₂O₃ を主成分に MnO と ZnO を混

ドスクリューに対する相対高さが異なることになる。

合し焼結したもの、Ni-Zn 系フェライトは Fe₂O₃ を主

ニードルを支える一対の V 字形の角度βとリード成分に NiO と ZnO を混合して焼結したものである。

スクリューの谷の角度αとを常に等しくすることにより、この問題を解決した。
ニードル径大ニードル径大

ネジ
谷

V字溝

V字
字溝

段差

ニードル取り付け部 V溝溝

リードスクリューのネジ谷（a) ネジ角（α））とV溝
溝角（β））が異なる時
ニードル径大ニードル径大ニードル径小ニードル径小ニードル径小ネジ谷

リードスクリューのネジ谷

ニードル径大ニードル径大ニードル径小ニードル径小ニードルの取り付け部V溝
溝

図3.35 Mn‐Zn系とNi‐Zn系フェライトの図 3.35 Mn-Zn 系と Ni-Zn 系フェライトの(b) ネジ谷角（α）とV透磁率（μ）の周波数特性
溝角（β）が等しい時
透磁率（μ）の周波数特性

ニードル径小磁気ヘッド（フェライト） - 日本セラミwww.ceramic.or.jp › museum › content
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セラミックスアーカイブズ. 386. セラミックス

図3.34 リードスクリューのネジ角とニードル取り付け部V字溝角図 3.35 は Mn-Zn 系フェライトと Ni-Zn 系フェライ
ネジ谷

V字溝

file:///C:/Users/kamoto/AppData/Local/Microsoft/Windows/INe
トの磁気特性の違いを示したものである。低周波領域
N5/2007_5_01.pdf

実公 昭63 63－43630
では Mn-Zn 系フェライトの透磁率μが高いのに対しV字
字溝を基に筆者が加工

ドル取り付け部 V溝
溝

ニードルの取り付け部V溝
溝

リードスクリューのネジ谷(b) ネリードスクリューのネジ角とジ谷角（α）とV溝角（β）が等しい時
図 3.34
ニードル取り付け部 V 字溝角

異なる時

ドスクリューのネジ角とニードル取り付け部V字溝角3.3.4 磁気ヘッド
一般的に磁気ヘッドのコア材に用いられる磁性体材

実公 昭63 63－43630
料に対する代表的な要求事項を挙げてみる。
を基に筆者が加工

・飽和磁束密度が大きい

34（①）
、高周波領域では Ni-Zn 系フェライトの透磁率μが高く周波数特性が良い（②）
。このため、FD 用磁気ヘッドのコア材料としては初期には Ni-Zn 系フェライトが用いられていたが、後の改良により主流は広帯域で透磁率、磁束密度の高い Mn-Zn 系フェライトになっている（③）。更に高密度化や磁気特性を改善するた
めに、ソニー磁気製品事業部では焼結過程中に HIP と呼ばれる熱間等方圧加圧法で数百～2000℃の高温と数 材料を磁化する時の磁化の程度を磁束密度と呼十～200MPa の等方的な圧力を磁性体に同時に加えてぶ。飽和磁束密度とは磁束密度の具体的な指標処理した材料を内製し磁気ヘッドに使用した。

で、磁性材料の性能の基本になる尺度である。材（1）FDD 用磁気ヘッド

料（磁性体）に磁場を加えて磁化していき、それ FDD 用 磁 気 ヘ ッ ド は R/W ヘ ッ ド と イ レ ー ズ

以上磁化しなくなった時の磁性体の磁束密度を飽

ヘッドの二つのヘッドで構成され、 R/W ヘッドで和磁束密度と呼ぶ。この値が大きいと鉄心（フェ

記録されたトラックの両側をイレーズヘッドでトリ

ライトコア）の小型化が可能であり、高密度記録

ミングイレーズする。フロッピーディスクシステムに適する。

では新しいデータを記録する時、古いデータに新し・透磁率が大きいいデータを重ねて記録する、いわゆるオーバーラ 透磁率は磁界の強さ H と磁束密度 B との間のイト記録を行う。その時、古いデータを記録したト関係を B=μH で表した時の比例定数μをいう。

ラックに対して新しいデータを記録する時のヘッド

透磁率が高いと磁束密度が大きくなる。すなわ

位置は必ずしも一致していない。したがって、新しち物質中を通る磁束が増えて磁石として強さが増く記録されたトラックの両側には古いデータが残っす。ヘッドとしての効率が向上する。

ている。次にその記録されたトラックのデータを読・保持力が小さいむ時には、ヘッド位置は先に記録したトラックと一・耐摩耗特性に優れている

致しておらず、消し残ったトラックにかかって R/

FDD 用 磁 気 ヘ ッ ド で は、 初 期 の 8 イ ン チ FDD、

W ヘッドが走行し、古いデータがノイズとなる。

5.25 インチ FDD の時代には金属パーマロイが使われ

この記録トラック両側を消すためにイレーズヘッド

たこともあるが、以後のコア材はすべてフェライトでが設けられている。

ある。主に使われているフェライトとしては Mn-Zn

 FDD 磁気ヘッドの構成はラミネートタイプ、スト技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

ラドルタイプそしてバルクタイプの三つのタイプがルタイプヘッドのイレーズギャップは R/W ギャッある。

プと基本的に同じ回転角の位置にあるので、イレー 8 インチ FDD および 5.25 インチ FDD ではラミ

ズヘッドのオン・オフのタイミングをコントロール

ネートタイプ、ストラドルタイプの 2 種類の磁気する必要がない。しかし、オフトラックした時のイヘッドが使用された。

レーズ特性に難があった。

 1970 年 に IBM が 発 表 し た 8 イン チ FDD はラミ
ネートタイプの磁気ヘッドを採用していた。ラミ（2）3.5 インチ用片面磁気ヘッド

ネートタイプの磁気ヘッドは外部磁界をイレーズ

 従 来 の 8 イ ン チ FDD、5.25 イ ン チ FDD と 第 1

ヘッドのバックギャップが集め、記録されたデータ

世代 3.5 インチ MFDD（ゴロンタ）用のヘッドにに減磁を起こしやすいというデメリットはあるが、オは次の二つの大きな相違点があり、それに対応した

フトラック時のイレーズ特性が優れ、上記欠点もヘッヘッドが求められた。

ドシールド等の工夫をすることにより克服された。

・ト ラ ッ ク ピ ッ チ が 8 イ ン チ FDD、5.25 イ ン チ

R/W コア

FDD の約 3 分の 2 に減った

R/Wギャップ

R/Wギャップ
スライダー・ディスクの抗磁力が約 2.5 倍に上がった

R/W コアイレーズ コア ラミネートタイプのヘッドでは、ディスクが高抗磁力材でも十分にリード・ライトおよびイレーズが可能であるが、イレーズ側のヘッドコアがわずか

イレーズ コアイレーズ コアスライダー

65μm の薄板であり、材料の扱いが困難で生産性

イレーズ
ギャップ

ディスクの回転移動方向

上大きな問題になる。ストラドルタイプではイレー

日経エレ 1986年5月6日
32㎜以下の薄型が主流になった
3.5インチがたフロッピーディスク装置

図3.36 ラミネートタイプ ヘッド

図 3.36 ラミネートタイプ ヘッド
出典：日経エレクトロニクス 1986 年 5 月 5 日号
p.138 図 11(a)ズ特性を得るためのギャップのコントロールが非常 図 3.36 にラミネートタイプヘッドを示す。図のだったソニー仙台の磁気製品事業部の早坂秀昭は開ように R/W ギャップ位置とイレーズギャップの位

発初期の当時を振り返る。

置が離れているため、記録時に R/W ヘッドをオン 「1979 年 の 暮 れ、3.5 イ ン チ MFDD“ ゴ ロ ン タ ”

からイレーズヘッドのオン、また R/W ヘッドをオの磁気ヘッドの開発がスタートした。当初フロッ

フからイレーズヘッドをオフするまで所定の時間

ピーヘッドの言葉すら聞いたことがなく、フロッ

遅らせる必要がある。つまり、トラック上で R/W

ピーヘッドって何？からのスタートだった。

ヘッドが記録を開始あるいは終了した位置がイレー

 複数の 5.25 インチ FDD メーカーのドライブを何

ズヘッドのギャップに来るまで待って、イレーズ

台も購入し、分解して実物のヘッドを観察し、各部

ヘッドのオンあるいはオフをする。このような回路寸法を測定、構成材料を分析しながらの試作をスが必要ではあるが、ラミネートタイプヘッドは 8 イタートした。

ンチ、5.25 インチの多くの FDD メーカーに採用さ 第一印象は構造的にはそれほど難しそうではなれた。

か っ た の で 5.25 イ ン チ ヘ ッ ド と 同 じ よ う に ラ ミ ストラドルタイプのヘッドの構造を図 3.37 に示

ネートタイプを試みたが、作り込めば作り込むほどす。1976 年 に Shugart は 5.25 イ ン チ FDD を ス ト

難しさが表面化し、試作はできても量産は困難であ

ラドルタイプのヘッドを用いて導入した。ストラド

り断念せざるを得ないと判断した。図 3.38 はラミ

スライダー

ネートタイプで 3.5 インチ MFDD 磁気ヘッドを製

イレーズ コアに困難という、やはり生産性上の問題がある。
 3.5 インチ MFDD 用ヘッドの初期からの開発者

R/Wギャップ

作した場合の構想図である。フェライトとセラミッイレーズ コア

R/W ギャップ

イレーズ ギャップディスクの回転
移動方向
スライダー

R/Wギャップ

R/W コアR/W コア

図3.37 ストラドルタイプ ヘッド

図 3.37 ストラドルタイプ ヘッド日経エレ 1986年5月6日
32㎜以下の薄型が主流になった
出典：日経エレクトロニクス 1986 年
5 月 5 日号
3.5インチがたフロッピーディスク装置
p.138 図 11(c)図3.38 ラミネートタイプ 3.5インチFDD磁気ヘッド構想図

図 3.38ラミネートタイプ
ラミネートタイプ早坂資料
3.5 インチ MFDD 磁気ヘッド構想図

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

35

クの複合材を一定の幅にカットし、片面または両面研磨して必要な最終トラック幅とする構造で、記録
トラック幅の薄板の両脇に消去トラック幅の薄板を
精度良く接合したヘッドチップ構造である。
 この構造を実現するにはイレーズトラック幅の 65㎛の薄板を精度良く、そして生産性良く製造することになるが、あまりの薄さのためにハンドリングも非常に困難であった。また、イレーズトラックとR/W トラックの接着層を限りなく薄く形成する接(b)バルクタイ(a) 片面球面ヘッド着技術も当時ソニーは持ち合わせてはいなかった。

図3.40 片面球面ヘッド構造とバルクタイプヘッドチップ

 四苦八苦しながら打開策を検討した結果、考え出されたのがビデオヘッド製造技術で培った技術を応用した図 3.39 のバルクタイプのヘッドであった。

(b)バルクタイプヘッドチップ(a) 片面球面ヘッド

図 3.39バルクタイプ
図 3.40 片面球面ヘッド構造と
図3.40 片面球面ヘッド構造とバルクタイプヘッドチップ
3.5 インチ MFDD 磁気ヘッド概略図
バルクタイプヘッドチップ

図3.39 バルクタイプ 3.5インチMFDD磁気ヘッド概略図

 バルクタイプの試作をしたところ、Ｒ / Ｗヘッドの性能も、またイレーズ特性も優れており、生産性

早坂資料

早坂資料

レーズギャップを作ったものである。このタイプのも問題ないことがわかった。ラミネートタイプでのヘッドは、扱うフェライトの厚さは (R/W トラッ

苦労がバルクタイプ構造の発明に繋がり、『必要はク幅 ) + 2x ( イレーズトラック幅 ) 以上にとれるの発明の母』と実感した。

で 0.3mm 以上となり、ラミネートタイプのイレー 次の大きな課題は球面加工であった。最初のゴロ

ズコア厚の 65μm に比べると桁違いの強度である。

ンタ用の磁気ヘッドは、図 3.40 バルクタイプ片面

扱うフェライトのコア厚はヘッドの歩留まりに直接ヘッド構造に示すように球面形状であった。当時ソ効いてくるため、非常に重要なファクターである。

ニーのヘッド加工技術には球面加工技術がなく、セ またバルクタイプのヘッドでは R/W 側コアとイ

ラミックとフェライト複合材の表面を球面に加工す

レーズ側のコアの貼り合わせはチップ 1 枚 1 枚に切る方法や球面研磨する方法についてはゼロからのス

り出す前のブロックの段階で行えるのも生産性上大タートであった。

きなメリットである。
（図 3.41 バルクタイプヘッド

 国内の関連する展示会を軒並み見学し、ある日スの加工方法を参照）

チルカメラの展示会場にてレンズ研磨技術が応用できることを知り、レンズ研磨技術を持ったメーカーに相談にのってもらい、彼らの技術をフロッピー
ヘッド加工技術に応用することにより量産化まで漕ぎつけた。量産での初出荷の数量は 100 個にも満た

R/W
ギャッ
プ

131μm

 その後各社から出された 3.5 インチ MFDD に搭

イレーズコア ブロック

載されている磁気ヘッドのほとんど全部がバルクタ

フェライトの一部を切削して R/W ギャップ、イ

36

技術の系統化調査報告共同研究編

磁気分離層

図 3.41

 図 3.40(b) に 示 す よ う に バ ル ク タ イ プ ヘ ッ ド は

Vol.14 2021. March

0.35mm

R/W コ
アブロッ
ク

なかったと記憶している。
」

イプとなった。

0.35mm

バルクタイプヘッドの加工方法

イレーズ
ギャップ
65μm

125μm

（3）3.5 インチ用両面磁気ヘッド
 3.5 インチ MFDD の次の開発テーマは両面記録にして記憶容量を倍にすることであった。両面記録を実現する最大の課題は両面ヘッドの開発であった。
 片面機では磁気ディスクの下面に球面ヘッドを、上面にパッドを配置した。磁気ヘッドは磁気ディスクの表面に軟らかいパッドが押し付けるので、ヘッドギャップと磁気ディスク表面のコンタクトは比較

図 図3.43
3.43 ジンバルにマウントされた
SIDE-1 ヘッド
ジンバルにマウントされたSIDE‐1ヘッド

磁気ヘッド（フェライト） - 日本セラ的安定していた。

 ジンバルは両面フロッピーディスクドライブの開 一方、両面機では図 3.42（b）で両面用磁気ヘッ

発で最も技術的に難しく、ノウハウが必要とされてドの構造を示すように、ヘッドコア（RW コア、イ

いた。ジンバルのタイプとしては次の 4 種類があレーズコア）をセラミックスライダーと呼ばれる主る。

にチタン酸カルシウムを使った部材でサンドウィッ① IBM タイプ ( 図 3.44)

チ状に接着している。セラミックスライダーはヘッ IBM が最初に 8 インチ両面ドライブを出荷しドコアと磁気ディスクを安定してコンタクトするこた時には SIDE-0 ヘッド、SIDE-1 ヘッドとも図とやヘッドコアを保護する役目を果たす。

3.44 の IBM タイプのジンバル構造であった。磁 図 3.42 (a) に示すように、下側ヘッド（SIDE-0

気ディスクに対する追従性に優れ、また振動特性ヘッド）と上側ヘッド（SIDE-1 ヘッド）でディスも良い。しかし、ドライブが水平で使用される場

クを挟んで配置し、上下の 2 個のヘッドに適当な圧合はヘッドの自重でヘッドの姿勢が変化する欠点

力を加えて磁気ディスクの両面にコンタクトさせ、があった。

データの記録再生を行う。両面ディスク表面と両面久性の仕様（JIS 規格は 300 万パス、市場要求 1000

セラミクス 42（２磁気ヘッド（フェラ

セ ン タ ー ピ ポ ッ トを 介 し て 圧 力 バ ネ に よ り
加圧される。 ディスクをフォローして上下に動く

R/W とエレーズギャップが安定してコンタクトし、更にヘッドがディスクを傷付けず、ディスクの耐

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セラミックスアーカイブズ. 386. セラミック
磁気ヘッド（フェライト）.

ディスク
回転方向

万パス）を保証する必要がある。
R/Wコ
コア
イレーズコア

8 トラック
SIDE‐1ヘ
ヘッド

R/W
ギャップ

イレーズ
ギャップ

ジンバル
プレート
ヘ ッ ド ロ ード圧力バネ

ヘッド圧力に無関係にX軸
軸まわりに 自 在 運 動 す る よ う に な っ て い る。
SIDE‐０
０ヘッド
セラミック
スライダー

（a) SIDE‐0ヘ
ヘッドとSIDE‐1ヘ
ヘッドの配置

図3.42 両面用磁気ヘッドの配置と構造

図 3.42両面用磁気ヘッドの配置と構造
磁気ヘッド（フェライト） - 日本セラミックス協会（4）磁気ヘッドの支持機構

高橋昇司 「フロスク装置のすべ
版社 1989年11より筆者が加工図3.44IBMIBMジンバルタイプ
図 3.44
ジンバルタイプ

ディスク
移動方向（b) 両面 ヘッドの構造

ヘッド圧力に無関係にY軸
軸まわりに 自 在 運 動 す る よ う に な っ て い る。

②固定タイプ（図 3.45）
 スライダーが固定されている。磁気ディスクに対する追従性がないので磁気ディスクの寿命に対

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セラミックスアーカイブズ. 386. セラミックス 42（2007）No. 5. 磁気ヘッド（フェライト）.

 SIDE-1 ヘッド（機種によっては SIDE-0 も）はジする対策が必要である。一方、ヘッドの姿勢の変ヘッドはX軸軸、Y軸
軸、Z軸
軸とも動かない

ンバルと呼ばれる板バネにマウントされている。この目的は次の二つである。
・SIDE-0 ヘッドと SIDE-1 ヘッドのコンタクトを安定させる・磁 気ディスクが装着され SIDE-1 ヘッドがローデ ィ ン グ さ れ、 磁 気 デ ィ ス ク を 挟 ん で SIDE-0
ヘッドと当たった時の衝撃を和らげ磁性体に損傷を与えない

図3.45 固定ジンバルタイプ
図 3.45 固定ジンバルタイプ

高橋昇司 「フロッピー
スク装置のすべて」
版社 1989年11月
より筆者が加工

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

37

化がないので、外部要因に対して出力は安定してでは必須となったため、多くのドライブメーカーがいる。

採用した。Tandon はほとんどのフロッピーディス
クドライブメーカーに警告レターを発行し対応を③ 1 方向ジンバルタイプ（図 3.46）
 IBM タイプと固定タイプの中間的なもので、1求め、1980 年代の FDD 業界に於いて大きな話題となった。

方向のみ磁気ディスク追従性がある。ヘッド姿勢の変化はほとんどないので出力は安定している。
ヘッドはY軸軸、Z軸
軸方向には動かない。

（5）3.5 インチ用両面磁気ヘッド Ass'y ソニーと Tandon は特許のクロスライセンスで合 意 し、 ソ ニ ー は 第 1 世 代 3.5 イ ン チ MFDD 両
面ドライブでは SIDE-0 ヘッドを固定ヘッドにし、SIDE-1 ヘッドは 1 方向ジンバルタイプを採用した。
図 3.48 に 3.5 イ ン チ MFDD 用 の 両 面 SIDE-1 ヘ ッ
ドの Ass'y 完成図を示す。

ヘッド圧力に無関係にX軸
軸まわりに 自 在 運 動 す る よ う に な っ て い る。

図3.46
一方向ジンバルタイプ
図 3.46
一方向ジンバルタイプ④ 2 方向性ジンバルタイプ ( 図 3.47)「フロッピーディスク装置のすべて」 高橋昇司 CQ出版社 1989年11月
より筆者が加工 1 方向性ジンバルタイプに更にもう 1 方向の追従性を加えたもので、追従性に関しては IBM タ
イプに近い特性が得られる。姿勢変化も比較的少ないが、ジンバルプレートの形状は振動特性を考慮して設計されなければならない。

磁気ヘ

図 3.483.53.5インチMFDDジンバルAssy完成図
インチ MFDD ジンバル Ass'y 完成図
図3.48

同形状のSIDE‐1ヘ
ヘッドにより
加圧されヘッドは上下方向に動かない。

セラミ ッ
磁気ヘ 一方、ソニー仙台の磁気製品事業部でのフロッ

ジンバル
プレート

ピーディスク用両面ヘッドそしてジンバルの開発・製造は全く初めてであった。ジンバルの変形、摺動
鳴き、メディアキズ 、ヘッドコアとの接着性・耐ヘッド圧力に無関係にX軸
軸まわりに 自 在 運 動 す る よ う に な っ て い る。

図 3.47

ヘッド圧力に無関係にY軸
軸まわりに 自 在 運 動 す る よ う に な っ て い る。

2 方向ジンバルタイプ

久性で問題が発生し、ドライブ部門とヘッド部門でジンバル厚み、ジンバルブリッジ幅、ジンバル本丸、
二の丸幅、等々、ヘッドコア摺動面の面粗度や摺動 Sirjang Lal Tandon は 1970 年 か ら メ カ ニ カ ル

面面積、面取り形状の管理（R 形状）など多くの変エンジニアとして IBM のフロッピーディスクの更・改善を試行錯誤して、最終的な信頼性や生産性開発に携わり、1975 年に IBM を退社して Tandonを確保することができた。

Corporation を設立したことは先に述べた。彼は「SIDE-0 ヘッドは固定ヘッドにし、SIDE-1 ヘッド（6）ヘッドギャップ アライメント

のみジンバル構造」という特許を取得した。この方 R/W ヘッドで新しいデータを重ね記録すると、式により両面ヘッドとディスクの走行安定性は大幅

ヘッドは以前のトラックを完全にはトレースしないに改善し、ドライブの信頼性を向上させることがので、その新しいデータのトラックの側には以前のできた。Sirjang Lal Tandon はこの技術をもとに、データの一部が残っている。イレーズヘッドは新し

まず磁気ヘッドの製造・販売を行い、更にドライブ

いデータトラックの側にある古いデータを消す役割のビジネスにも参入し、1979 年に 5.25 インチ FDDを担っている。

で世界初の両面・倍密度で記憶容量が 500K バイトのドライブ「TM-100 」を発表した。
 SIDE-0 ヘッドを固定にすることは両面ドライブ

38

www.c
www.c
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技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March0.35mm
R/Wヘ
ヘッドギャップ

イレーズヘッドギャップ

R/Wヘ
ヘッドギャップ

イレーズヘッド
ギャップ

メーカーとも設計した。また、その後 ANSI でイン
ターフェース仕様は規定されたので、各メーカーの製品はこれに準拠している。ただし、新たに加えられた信号のピンアサインは各社独自になっている。5.25 イ

消し 残り部分
磁気ヘッド

磁気ヘッド

スピンドルモー
ター軸

スピンドルモーター軸(a) 3.5インチMFDD

図 3.49(b)8インチ、5.25インチFDD

磁気ヘッドギャップのアライメント
Zzu

 8 インチ、5.25 インチ FDD では図 3.49(b) に示す
ように、磁気ヘッドの R/W のヘッドギャップがス
ピンドルモーター軸からの法線上に配置されて、イレーズギャップはそこからオフセットされた位置に
RW ギャップと平行に配置されている。図に示すよ
うにトラックは円状になっており新しいデータト

ンチ FDD の一般的な信号インターフェースの信号名とその簡単な説明を表 3.2 に示す。コネクタは業界で標準化された 34 ピンコネクタが使われた。
表 3.2

5.25 インチ FDD 信号インターフェース

ピン番号 IN/OUT
信号
2
4
IN
HEAD LOAD (IN USE)
6IN
DRIVE SELECT 3
8
OUT
INDEX
10
IN
DRIVE SELECT 0
12INDRIVE SELECT 1
14
INDRIVE SELECT 2
16
IN
MOTOR ON
18
IN
DIRECTION
20
IN
STEP
22
IN
WRITE DATA24INWRITE GATE
26
OUT
TRACK 00
28
OUT
WRITE PTOTECT30
OUTREAD DATA
32
IN
SIDE SELECT
34
OUT
READY
Note: 奇数ピンは通常GNDに接続

説明
磁気ヘッドをディスクにローディング＃3ドライブを選択
ディスク１回転に１パルスの信号＃0ドライブを選択＃1ドライブを選択＃2ドライブを選択
スピンドルモーターを回転する
ヘッドの移動方向を示す
１パルスで１トラック移動
書き込みデータ
ONの時ディスクへの書き込み許可
ヘッドの位置がトラック０上にある
書き込み禁止のディスクを示す
読み出しデータ
ヘッド０とヘッド１の面の選択
ドライブがデータの読み書き可能状態を示す

ラックの外側の古いデータはイレーズされない。ま

第 1 世代 3.5 インチ MFDD、OA-D31V の信号イン

た内周になるほどトラックの曲率は小さくなるのでターフェースの各信号の定義は 5.25 インチの標準と消し残りの割合は大きくなる。

同じであった。しかし標準の 34 ピンコネクタは OA-

 3.5 イ ン チ MFDD で は デ ィ ス ク 径 が 小 さ く な

D31V の 奥 行 き 130mm に 収 め る ス ペ ー ス が な く 使る の で 上 記 の 影 響 は 更 に 大 き く な る。 そ こ で 図用できず、26 ピンコネクタを採用した。その信号イ

3.49(a) に示すように、スピンドル軸からの法線にンターフェースのピンアサインを表 3.3 に示す。第 1

対して R/W ギャップとイレーズギャップが左右に世代 3.5 インチ MFDD の OA-D30V、OA-31V、OA-

等しい距離になるようヘッドを配置した。これによ32V, OA-32W はこのコネクタを使用した。

り、8 インチ、5.25 インチ FDD で発生している古いデータの消し残りをなくすことができた。
3.3.5

インターフェース

フロッピーディスクドライブ（FDD）のホストシ
ステムのインターフェースを紹介する。FDD とホストシステムとのインターフェースは信号インターフェースと電源である。
8 インチ FDD の電源は当初、スピンドルモーター
用＋ 24V、回路用＋ 5V、更に－ 5V または－ 12V を必要とし、合計で 3～4 種類の電源が必要であった。
その後、薄型ドライブでは＋ 5V、＋ 24V の 2 電源方式がほとんどになった。IBM は 8 インチのディスクの互換は定めたが、ドライブの規格は定めなかったた
めインターフェース、外形などがメーカーごとに異表 3.3

3.5 インチ OA-D31V 信号インターフェース

Pin番号 IN/OUT
表記
説明
1
IN
MTON
スピンドルモーターを回転する
2
IN
SELECT0 ＃０ドライブを選択
3
OUT
DSKCHG ドライブが非選択時にディスクが交換された
4
IN
SELECT１ ＃１ドライブを選択
5
IN
CHGRST Disk Changeのフラッグをリセットする
6
IN
DIRTN
ヘッドの移動方向を示す
7(RETURN)
8IN
STEP
１パルスで１トラック移動
9(RETURN)
10IN
WRDATA 書き込みデータ
11(RETURN)
12IN
WRTGATE ONの時ディスクへの書き込み許可
13(RETURN)
14IN
HDLOAD 磁気ヘッドをディスクにローディング
15(RETURN)
16
IN
HDSL
ヘッド０とヘッド１の選択
17(RETURN)
18
OUT
INDEX
ディスク１回転に１パルスの信号
19(RETURN)
20
OUT
TRK00
ヘッドの位置がトラック０上にあることを示す
21(RETURN)
22OUT
WRTPRT 書き込み禁止のディスクを示す
23(RETURN)
24
OUT
RDDATA 読み出しデータ
25(RETURN)
26
OUT
READY ドライブがデータの読み書き可能な状態を示す
推奨レセプタクルコネクタ： JAE PS-26SE0-D4P1-1C

なっていた。薄型 8 インチ FDD では外形寸法、取り

表 3.4 に第 1 世代 3.5 インチ MFDD、OA-31V, OA-

付け位置などは共通化されたが、電源コネクタ、信号

32V, OA-32W の電源コネクタのピンアサイン、図 3.50

インターフェースコネクタ仕様は各種存在した。

にコネクタ配列を示す。

5.25 インチ FDD の電源は当初から＋ 5V、+12 V の２電源方式であった。信号インターフェースは当初
Shugart が発売した SA400 と互換性のある製品を各

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査39

表 3.4

 ライトゲート（WRTGATE）が Low レベルの3.5 インチ FDD 電源コネクタ

時に書き込むデータ（WRTDATA）を磁気ディ

ピン番号
表記
1
5V DC
2
GND(5V Return)3
GND(12V Return)4
12V DC
レセプタクル（4ピン）： AMP 17122-4

スクに記録する。ライトプロテクト（WRTPRT）
がオフ（High レベル）でレディ（READY）がオ ン（Low レ ベ ル ） の 時 の み ラ イ ト ゲ ー ト は
Low レベルになる。
・ライトデータ（WRT DATA）（入力）

電源コネクタ

信号コネクタ ライトゲート（WRTGATE）が Low レベルの間、ライトデータ（WRT DATA）の High レベ
ルから Low レベルの信号変化に合わせて R/W

図 3.50図3.50
OA-D31Vコネクタの配置OA‐D31V コネクタの配置

MICRO FLOPPYDSIKDRIVEMODEL OA‐D31V
OEM MANUAL
より筆者が加工

信号インターフェースの各入出力信号の詳細な機能の磁化の方向を変えてデータをディスク上に記録する。
・インデックス（INDEX）（出力）は下記のとおりである。
・ドライブセレクト 0～3（SELECT0～3）（入力） インデックス（INDEX）はディスクの 1 回転

 ホストシステム 1 台にドライブを 4 台までデイ

ごとに１パルスがドライブから FDC に出力されジーチェインで接続できる。ドライブの後部にある。通常この信号は High レベルで、パルスが出るスライドスイッチを“ドライブセレクト 0”に力されると Low レベルとなる。INDEX のタイ設定し、FDC が SELECT0 を Low レベルにする

ミングは High レベルから Low レベルになる時と、このドライブが選択される。
・ステップ（STEP）
（入力）

である。
・トラック 00（TRACK 00）（出力） ステップ（STEP）は磁気ヘッドをディレク トラック 00（TRACK 00）が Low レベルにあシ ョ ン（DIRTN） で 指 定 さ れ た 方 向 に 移 動 さる時は、磁気ヘッドがトラック 00（最外周トラッせる。ステップの立ち下がり（High レベルからク）の位置にあるか、あるいは最外周トラックよLow レベルの変わり目）で磁気ヘッドを 1 トラッ

り外側にあることを示す。トラック 00 より内側ク移動させる。到達目的トラックへのステップ信にある時は High レベルになる。

号の立ち下がりからトラック間アクセス時間とセ・ライトプロテクト（WRTPRT）（出力）トリング時間を加えた時間の後、磁気ヘッドは読 ライトプロテクト（WRTPRT）が Low レベル

み書きが可能となる。

の時はライトプロテクト（書き込み防止）がオン・ディレクション（DIRTN）（入力）のカートリッジが挿入されていることを示す。こ ディレクション（DIRTN）は磁気ヘッドの移の信号が Low レベルの時はデータの記録は実行

動方向を指定する。この信号が High レベルの時されない。

にはステップ（STEP）の立ち下がりでディスク

・リードデータ（RDDATA）（出力）の外周方向に移動し、Low レベルの時はディス 磁気ディスクからの磁化反転を読み出したパクの内周方向に移動する。この信号はステップ

ルス信号である。磁化反転を検出すると High レ（STEP）の立ち下がりより 0.5μsec 前に決めらベルから Low レベルに変化する。FDC の VCO

れていなくてはならない。

はこの立ち下がりエッジからリードデータの・ヘッドセレクト（HD SL）（入力）

WINDOW を生成する。

 ヘッドセレクト（HD SL）が Low レベルの時

第 1 世 代 の 3.5 イ ン チ MFDD、OA-D30V/D31V のは SIDE-1（上側ヘッド）が選択され、High レベ

最初の顧客はソニーの英文ワープロ、次の顧客は米国

ルの時は SIDE-0（下側ヘッド）が選択される。

の HP 社であったが、26 ピンの信号コネクタは全く問

データの記録中、あるいはデータ記録後のイレー

題にならなかった。また次の顧客の Apple は Appleズ記録期間中にこの信号を切り替えてもヘッドの独自の 20 ピンコネクタとピン配置を指定した。

切り替えは行われず、記録動作が終了してから行・ライトゲート（WRTGATE）（入力）

技術の系統化調査報告共同研究編

しかし、その後 IBM PC 互換機の顧客、計測機メー
カー等に第 1 世代 3.5 インチ MFDD を紹介したとこ

われる。

40

ヘッドに流れる電流の方向を切り替え、ディスク

Vol.14 2021. March

ろ、ほとんどの顧客は 5.25 インチ FDD とプラグ コ

ンパティブルを要求した。すなわちデータ転送レー また、FDC からドライブへの入力信号（HEADト、信号インターフェースの定義、信号コネクタとLOAD、STEP、DIRECTION、SELECT0&1、

ピン配置、電源コネクタとピン配置を 5.25 インチと

MOTOR ON、HEAD SELECT、DISK CHANGE

同様とすることを要求した。ソニーは、急遽、5.25 イ

RESET）をマイクロプロセッサーが受けドライ

ンチ FDD とインターフェースを全く同じにした OA-

ブ内の状態を判断した後、スピンドルモーターのD33V、OA-D33W を企画・設計して導入した。

ON/OFF、ステッピングモーターを駆動等のコントロールを行っている 、ステータの励磁相を順番

3.3.6

電気回路

に切り替える制御を行っている。更に、ドライブの第 1 世代 3.5 インチ MFDD の電気回路のブロック

ス テ ー タ ス（Ready 状 態、Track00 LED の 状 態、を図 3.51 に示す。電気回路はコントロール回路とア

Write Protect Sensor の状態、スピンドルモーター

ナログ回路から構成される。

PG 検出）を一度マイクロプロセッサーに取り込み、必要な条件を加えて FDC に出力するようにした。

（1）コントロール回路

 マイクロプロセッサーを採用したことにより回路

 当 時 の 8 イ ン チ FDD、5.25 イ ン チ FDD の コ ン

基板のスペースを大幅に節約でき、またコストダウ

トロール回路は標準 TTL で構成されていた。しかンができただけでなく、磁気ディスクのセンタリン

し、3.5 インチ MFDD では磁気ディスクが挿入さ

グ、パワーオンキャリブレーション（POC）等の検れた際のセンタリング動作、磁気ヘッドをディスク

討もマイクロプロセッサーの Evaluation Board での最外周トラック（TRACK ００）に自動的に移動柔軟に行うことができ開発期間を短縮できた。ま

させるパワーオンキャリブレーション（POC）動

た、主要部品の信頼性試験も条件を変えて簡単に行作を TTL で構成し回路基板に収めることは不可能

うことができた。

であった。またランダムロジックを IC 化するとそ 3.5 イ ン チ MFDD の 開 発 を 1979 年 12 月 に 着 手の開発期間は 1 年以上かかる時代であった。

し、発表を 1 年後の 1980 年 12 月にできたのは、フ コントロール回路を担当したのは柳本薫であっロッピーディスクドライブ制御をマイクロプロセッ

た。彼は富士通製の 4 ビットのマイクロプロセッ

サーを用いて行ったことも大きな要因の一つであっサー（MB8847）を使うことを提案した。マイクロた。これは業界初の試みであった。

プロセッサーを使うことでカートリッジ装着時の磁気ディスクのセンタリングに必要なスピンドルモー（2）アナログ回路

ターの起動、パッドアームのローディング、そして アナログ回路は磁気ディスクに記憶するデータ

パワーオンキャリブレーション（POC）に必要なの読み書きを行う回路であり、南雅文が担当した。

ステッピングモーターの駆動コントロールをプログ（図 3.52

ラムで容易に設定できた。

 フロッピーディスクでは、書き込みも読み出しもOA-D32 V アナログ回路を参照）

アナログ回路
再生回路

記録回路

ココンントトロローールル回回路路

MICRO FLOPPYDSIKDRIVEMODEL OA‐D31V
OEM MANUAL
より筆者が加工

図3.51 OA‐D31V 電気回路 ブロック図

図 3.51

OA-D31V 電気回路

ブロック図

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

41図3.52
図 3.52 OA‐D32Vアナログ回路
OA-D32V アナログ回路
同じ磁気ヘッドで行う。
 書込回路は外部（FDC）から入力されたデジタル（8717bpi）は、当時のリムーバブル磁気メディアとMODEL OA‐D32V

信号（0、1 パターン）を、矩形波のまま磁気ディ

SERVICE MANUAL
しては未踏の高いレベルであった。しかし、ソニー

スクに記録する。そのため、デジタル信号の‘0’との世界最先端の磁気記録技術を用いれば、大きなブ‘1’ごとに反転する矩形波の電流を磁気ヘッドに流レークスルーなく実現可能である、というのがプロす。矩形波を記録しようとしても、実際には磁気メジェクトの電磁変換系部分の技術戦略であった。

ディアの特性（抗磁力・塗布厚 etc.）により記録パ①磁気記録技術の違い

ターンは隣同士が干渉し、なまった波形になる。

 従来のフロッピーの磁気記録用部品と、3.5 インチ

 一方、読出回路はそのディスク上に記録されたア

フロッピー用の部品は以下のような違いがあった。

ナログパターンを磁気ヘッドで読み出し、記録されより筆者が加工a）磁気ヘッドの構造た信号を再現する。磁気ヘッドの出力は記録パター

 従来の 8 インチ、5.25 インチ用の R/W ヘッンの微分波形になるので、その信号の頂点が記録パ

ドは、中間タップ付きの巻き数が 300 ターンでターンの遷移点となる。この性質を利用し、読出しあったが、3.5 インチ用 R/W ヘッドはビデオ

回路はヘッド出力をまず増幅し、その後微分器を通ヘッドの構造を受け継ぎ、中間タップなしの巻

すことによって遷移点を特定してデジタル信号に変き数 30 ターンであった。ヘッド巻き数が 1/10

換するという処理になる。

になったことにより、同一条件では再生回路の この読み出されたデータ（再生データ）の信頼性

増幅が 10 倍必要になった。

目標はソフトエラーレートが 10 のマイナス 9 乗以b）磁気メディアの磁気的特性下というものであった。これの値は他の 2 次記録装 3.5 インチフロッピーの磁気ディスクの磁性置と同様であった。

体仕様は、当初、当時のベータマックス用の仕 デジタル磁気記録では磁気ヘッドの特性（ギャッ

様をそのまま採用していた。ソニー仙台の磁プ長など）、磁気メディアの特性（抗磁力・磁気層気製品事業部は抗磁力 550Oe、塗布厚 5μm と塗布厚など）、記録再生系回路の特性（記録電流波

いうベータマックス用で、十分に 3.5 インチフ

形・再生系周波数特性など）など多数のパラメータ

ロッピーの記録密度を達成できると考えていたがデータ書き込み・読み出しの信頼性に影響を与えからである。一方、従来の 5.25 インチフロッる。基本的には、それらのパラメータを目標とする

ピーディスクの抗磁力はそれより低かったも記録密度に最適化することによって、再生する信号のの、塗布厚は 2.0～2.5um とより薄い仕様での S/N を高め、信号ジッターのばらつき（ホワイトあった。

ノイズによる正規分布）を減らし、信号ジッターの片側分布の 6 シグマまで信号検出ウインドウに含まれれば、10 のマイナス 9 乗を達成することになる。

42

 3.5 インチ MFDD の目標としていた線記録密度
MICRO FLOPPYDSIK DRIVE

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March②書き込み回路・読み出し回路における考慮点

る半導体ノイズがないというメリットがあり所 上記の違いがある故、従来のフロッピーと同じ方

望の増幅率は達成できた。しかし、基板スペー法を取ったのでは不十分であった。書き込み回路でスはより厳しくなった。

はヘッド巻き数が少ないことを補うため、その分、

 単にこれらの部品を基板上に埋め込めば良い

書き込み電流を増やしたが、それ自体は何も問題はというものでもなかった。ヘッド出力１ｍ Vなかった。ただし、書き込み電流の波形がディスク

以下を扱うアナログ回路のすぐ隣には、0-5V上の磁化パターンに影響するため、より急峻でオーでスイングするデジタル回路が混在しているた

バーシュートのない矩形の定電流を発生させるため

め、部品の配置とグランドパターンも熟慮してに、電流の経路のインピーダンスを下げる策を取る

試行錯誤を繰り返して基板パターンを手作業で必要があった。
（具体的には、ステップアップトラ作製した。（ちなみに当時は基板設計の CAD

ンスの 2 次側の短絡スイッチ）。

もない時代であった）。

 一方、読み出し回路は、ヘッド出力が極めて低い

 現在であれば、AI が簡単に基板パターンを（1mV 以下）ため、従来のフロッピー回路に比して作製するのであろう。ちなみに、ステップアッ

10 倍超の増幅が必要となり、アンプ前段に差動ア

プ・トランスは、ソニーの業務用ビデオのビデ

ンプとステップアップ・トランスを追加することにオ再生では度々使われていた手法であった。

した。
（詳しくは後述）。

b）ソフトビットエラー問題
 開発の初期からソフトエラーレートを改善す③開発中の問題

るため、様々なパラメータを変えつつ、試行錯

 3.5 インチ MFDD は従来の 5.25 インチ FDD に比誤を繰り返した。

べて小型になり回路基板のスペースが狭くなり、そ エラーの原因は様々で、先に説明した電磁気の状況で記録密度を大幅に上げる必要があった。上

特性、記録再生回路の特性のみならず、外部か記の従来フロッピー用部品との違いにより、かなりらのノイズ（FDD 外部からのノイズ、同一基書き込み・読み出し回路にしわ寄せがあり、開発を

板内でのデジタル信号からの「かぶり」もあっ

進める中、様々な難題に遭遇した。以下の事例は、た）もあり、その時点で目の前で起きたエラー

設計担当者の視点で、最も重要で、かつ解決まで苦が何の原因だったかを特定する作業とその対策労を重ねた例である。

案の立案、実行、チェックに多大な時間を消費

a）回路基板スペース問題した。その中でも以下の二つの対策により大幅 当時の 5.25 インチ、8 インチ FDD の再生回

なエラーレートの改善ができた。

路は、ヘッド再生信号の増幅、フィルタリング、＜再生系フィルタリングの最適化＞

微分、デジタイズ（タイムドメインフィルター） 開発当初、磁気ディスクの磁性粉の塗布厚はの機能ごとに IC（MSI）とディスクリート回

５μm であったため、ピークシフトが既存 5.25路で構成していたが、これらのモデルでは回路インチ FD に比べて多大であった（従来の 5.25

基板に部品を配置するに十分な面積があった。

インチ、8 インチ FD の塗布厚は 2.0～2.5μm

 一方、3.5 インチ MFDD では回路基板スペーだった）。再生系での位相遅れを最小限度にす

スが非常に狭く（5.25 インチ FDD の約 1/4）、る目的で、ローパスフィルターのカットオフ周

必然的にこれらの再生機能を 1 チップ化したモ

波数を高めに設定した 1 次フィルターを用いてトローラ MC3470AP を採用した。

いたが、カットオフ周波数が高いため高帯域ノ しかし、この IC は従来の 5.25 インチ FDD

イズが多くなり、結果的に再生信号のジッターのヘッド出力レベルを想定していたため、更が増えていた。そこで「群遅延一定」の 2 次に 10 倍の増幅率が必要になったことは先に述フィルターを設計し導入した結果、カットオフ

べた。差動アンプ 1 個を追加したがそれでは周波数以降のホワイトノイズを減じ、ジッター

不十分であった。それ以上の増幅器が見つかを減らすことができた。副作用としては高さらないという状況の中、ステップアップ・トラ

10 mm のインダクターを追加したため、FDD

ンスを採用することを試みた。これは周波数特ドライブの高さ寸法が当初の構想の 40mm か性上、低域がカットされる、寸法が大きい（φら 51mm に 厚 く 変 更 せ ざ る を 得 な い 事 態 と10mm）という欠点はあったものの、増幅によなった。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

43

＜ディスク塗布厚の変更＞更した。“ゴロンタ”プロジェクトの成功の要 ソニーの磁気メディアはオーディオ機器、ビ因の一つが、エンジニア達が組織の壁を超えてデオ機器用であった。それらの機器では R/W

納得のゆくまで議論ができる雰囲気があったか

ヘッドの前段にイレーズヘッドが配置されていらと考える。

て、以前に記録されていた信号はイレーズヘッc）ヘッド静電気問題

ドの強いエネルギーで完全に消去された後、記 この最後の事例はソフトエラーレートを改善録（W）ヘッドで新しい信号を記録するシステした事例ではないが、予想し得なかった原因にムになっている。一方でフロッピーディスクでよりエラーが発生した事例である。

は以前に記録された信号の上に新しい信号を重 1982 年夏には HP 社への出荷が始まり、ソ

ね書き（オーバーライト）をするので、磁性層ニー厚木工場の製造ラインも、HP 側の受け入が厚いと深層の古いデータ（低周波成分）が完れ検査および MFDD を内蔵した製品の製造も全に消えない。消し残りを減らすために記録電順調に流れるようになった。

流を増やせば、ピークシフトが大きくなる状

 しかし、秋口になると、突然、製造ラインの況だった。そのため、ソニー仙台の磁気ディス

最終エラーチェックでエラーが多発し、即、出ク開発メンバーにフロッピーディスクの磁性層

荷停止になった。HP 社からはこのままでは彼を薄くすることの重要性を説得するのが必須でらの製造ラインが止まるので、ドライブの出荷あった。

を要求される状況となった。このエラーは再現

 ソニー仙台に対して再三、磁性層の薄膜化を性に乏しく、散発的であったため、エラーが起要請したが、ことごとく拒絶された。「そんなこったとしても、何が原因かを掴むのは困難をに薄く塗れない。そもそも薄くする必要がある極めた。
（詳しくは、囲み記事【評価機の製作の？歩留まりと耐久性が悪くなる。他にドライと評価】を参照）

ブ側で問題があるのでは？」というスタンス 結局、エラーの原因が、回転するディスクにだった。ソニー仙台に納得してもらえなかった

帯電した静電気がある時点で一気に放電するこ

理由の一つはドライブの再生回路が最適化とはとによりノイズが発生しエラーになっていたこ

程遠く、メディア特性によるピークシフト以外とが判明。ヘッドのフェライトコアを電気基板のエラー原因が多々あったためであった。

の GND に落とす（導通させる）ことによりこ 先に述べた再生回路の改良が進むと、RF 信の問題を解決した。

号の周波数分析（スペアナ上）で、メディアノ
イズ（メディアを DC イレーズした際に出るホ以上のように、決して順調とは言えない開発ではワイトノイズでディスク表面のランダムな凹あったが、先にも述べたように部門を超えて率直に技凸が原因とされる）が観察できるようになっ

術的な議論を行い、納得して設計変更しながら進めらた。 言 い 換 え れ ば、 再 生 回 路 の S/N が 良 くれたこと、そして、高度なソニーの磁気記録技術が身なった。その段階で、記録密度が最も低い最外近に得られる環境にあったこと、チームワークの結束周で 1F の信号を書き、その後、2F 信号をオーが固かったことが成功の要因だったと考える。

バーライトすると、明らかにホワイトノイズによるジッターとは異なる信号の「揺れ」が観測できるようになった。それを従来の 5.25 イン
チ FDD の再生信号と比べ、磁性層５μm 厚のディスクではオーバーライトが完全にできていないことをソニー仙台の担当者にデモし、やっとのことで塗布厚を３μまで薄くすることに同意してもらえた。
 この塗布厚 3μm でもまだ十分とは言えなかったが、入社 1 年目の南雅文がソニー仙台のエンジニアに実際に起きている現象をデモし説得し、ソニー仙台が納得して塗布厚の仕様を変

44

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March【評価機の製作とドライブの評価】
1980 年５月に“ゴロンタ”グループに加わった伊藤元は評価機の製作とドライブの評価を担当した。以下は伊藤元の奮闘記である。
まず NEC 製の FDC で、3.5 インチ MFDD のリード / ライト性能をチェックする評価機を製作した。
リード / ライト評価は 24 時間フル稼働で、発生したエラーをシークエラー、ID フィールドの CRC エラー、
データフィールドの CRC エラー等、種別ごとに CRT ディスプレー画面上に分類表示させた。
完成したリード / ライト評価機は、既製の 5.25 インチ FDD でリード / ライトチェックを行い、十分な性能確認がなされた。
リード / ライト評価機の性能確認がなされた後、早速、試作されたゴロンタを接続してリード / ライト
チェックを開始すると、たちまち複数の種類のエラーがぼろぼろ発生した。これが長期間にわたるエラー
解析の始まりとなった。
エラーを大別すると、特定のトラック / セクターで恒久的に発生するハードエラーと、ランダムのトラッ
ク / セクターで発生し、再びエラーが発生したトラック / セクターをリードしてもエラーの再現性はなく一時的に発生するソフトエラーに分類された。
考えられるエラーとなる要因を列挙して、各要因の対策を加えていくとエラーの発生する頻度は少なくなっていった。しかし、エラー要因を特定する決め手に欠く場合も多々あり、果たして正しい対策であったのか疑心暗鬼に陥ることもしばしばあった。エラーの対策が妥当であったかを確認するため、
「対策あ
り」
、
「対策なし」で評価を繰り返し、エラーが変化する傾向を確認しエラーの原因を追い詰めていった。
ランダムのトラック / セクターでエラーが発生し、エラーが発生したトラック / セクターをリトライす
るとエラーは再現しなという厄介なエラーもあった。要因として、メディアとヘッドの当たりが悪くてエラーが出るのではないかと、1mm 単位でパッド（片面ヘッドで上側からメディアをヘッドに押し当てる物）の位置をずらして、リード / ライトの評価を行ったが、エラーとの明らかな関係性は見られなかった。
静電気が原因ではないかと、静電気メーターで動作中のディスク・ シェルの表面の静電気容量を測定しようとした。しかし静電気メーターのセンサーは局所の静電気容量を測定できないため、静電気が要因であるかを特定することができず解析は難航した。
同時並行で磁気製品事業部のメディア開発グループが、メディアのフィルムの厚みを変えたサンプルや、磁性体の塗布厚、電磁特性を変えたサンプルを試作し、それらサンプルのエラーチェックを行うなどしていて、あっという間に数か月が経過した。
磁性体の塗布厚が厚いと、オーバーライトにより、深層に残った消し残りの磁気が表層の磁気記録に影響を与え、歪んだ再生波形（ヘッド出力波形）になり、ジッターやピークシフトが発生して記録が不正確になることによりエラーが発生する原因となることがわかった。メディアの設定可能なパラメータが適正値になるようカットアンドトライを繰り返して、急ピッチに改善されていった。
メディアとヘッドの当たりについても、シェル内にリフターを取り付けることにより、回転方向に対してバックテンションが働き、安定化を図ることができエラーの要因を潰すことができた。更に画期的だったのは、シェル内に貼った不織布自体が持つゴミがシートにダメージを与えることで、メディアにドロッ
プアウトができ、ハードエラーの要因になっていることを見つけ、不織布を超音波洗浄し、また一歩エラー
要因を潰し前進した。
最後に残った難問は量産開始後に発生した。そのエラーは特定のトラック / セクターに関係なくランダ
ムに発生し、エラーになったそのトラック / セクターを繰り返しリードしてもエラーの再現性はなかった
ため原因の見極めに苦労した。ある時、磁気ヘッドのフェライトコアに細い心線を接触させ、引き出した心線の先に 5cm 角の銅箔を接続した。その銅箔に静電気メーターのセンサーを近づけると、静電気メー
ターの針が大きく振れた。またドライブのシャーシに細い電線を接続し、その電線の先を銅箔に近づけると、スパーク放電が観測された。この現象の発見で、最後まで残っていたランダムエラーは、静電気が放フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

45

電すると、放電電流が流れヘッドのリード / ライトコイルに誘起した瞬時的なスパイク状の電圧が再生波形に重畳することで、読み取りエラーになっていることが原因と推測された。
確認のため暫定対策として磁気ヘッドのフェライト材が露出している箇所と、ヘッドを載せているステンレス板に導電性塗料（銀ペースト）を塗って導通を図り、更にステンレス板とヘッドを載せたヘッド支
持部材に埋め込まれたニードルピン（金属）とを線材で繋ぎ、ヘッドと磁気ディスクの摩擦で発生する磁気ディスク表面の静電気をシャーシに流す放電経路を構成した。
数十台のドライブにこの対策を施し、リード / ライト評価を実施すると効果てきめんで、すべてのドラ
イブで見事にエラーが消えた。
恒久対策は、基板とヘッドを繋ぐフレキシブルケーブルに GND ラインを通して、ヘッド側の GND ライ
ンをフェライトコアに接続して導通を図る対策を施した。またメディアの磁性粉の中にカーボンを含有させ、塗布した磁性体に導電性を持たせ、静電気の発生を抑制する対策を行った。
この対策が施され、3.5 インチ MFDD の量産は一気に立ち上がった。

3.3.7

第 1 世代 3.5 インチ MFDD ラインアップ

トリッジを取り出し、手動でシャッターをスラ

発 表 さ れ た 3.5 イ ン チ MFDD の モ デ ル は OA-

イドしてヘッドウインドウをクローズする必要

D30V/OA-D31V であった。表 3.5 ソニー第 1 世代 3.5があった。OA-D31V を導入後、手動開閉では

インチ MFDD のラインアップを示す。

ユーザーが磁気ディスク面に手を触れる、ある
いはシャッターを閉めないで保管する可能性が（1）ラインナップ

あり、カートリッジをドライブに挿入・取り出①第 1.0 世代：OA-D30V、OA-D31V

し時に自動でシャッターが開閉する要求が顕在 OA-D30V はソニー英文ワープロ用モデル、OA-化した。

D31V は OEM モデルで、仕様は全く同じである。

 そこでカートリッジ内のシャッターにスプリ

モデルについては詳細を 3.3.1 で説明した。

ングを設け、ドライブのカセコンのピンがカー②第 1.1 世代：OA-D32V、OA-D32W

トリッジが挿入する力でシャッターを開き、また取り出した時にはスプリングの力でシャッa）自動シャッターの導入
 OA-D31V は マ ニ ュ ア ル シ ャ ッ タ ー で あ っ

ターが閉まる変更を、第 1.1 世代以降のドライた。つまり、ユーザーはカートリッジをドラブ（OA-D32V、OA-D32W、OA-D33V、OA-

イブに挿入する前に手動でシャッターをスラD33W）とカートリッジ両方に加えた。

イドさせてヘッドウインドウをオープンした 自動シャッター付きのカートリッジはそのま

後、カートリッジをドライブに挿入する必要がまでは OA-D31V には使用できない。そこで自あった。また、データを記録・再生した後カー

動シャッターを手動でスライドし、ある位置に

表 3.5

46

ソニー第 1 世代 3.5 インチ MFDD ラインナップ

アンフォーマット容量（KByte)
片面/両面
最大記録密度（bpi)
トラック密度（tpi)
トラック/面
データ転送速度（Kbit/sec)
回転数（rpm)
平均回転待ち時間（msec)
トラック間アクセス時間（msec)
平均アクセス時間（msec)
セトリング時間（msec)
モーター起動時間（sec)
外形寸法（mm)
重量（ｇ）
電流＋12Vライン（Amp)＋５Vライン（Amp)

第1.0世代OA-D30V/D31V
437.5
片面
7610
135
70
500
600
50
15
365
15
1
51x101.6x130
700
0.4（Typ）
0.6（Typ）

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

第1.1世代OA-D32VOA-D32W
500
1000
片面
両面
8187
8717
135
135
80
80
500
500
600
600
50
50
12
12
350
350
30
30
0.4
0.4
51x101.6x130 51x101.6x130
650
650
0.3（Typ）
0.4（Typ）
0.48（Typ）
0.48（Typ）

第1.2世代OA-D33V
500
片面
8187
135
80
250
300
100
12
350
30
0.4
51x101.6x140
650
0.3（Typ）
0.38（Typ）

OA-D33W
1000
両面
8717
135
80
250
300
100
12
350
30
0.4
51x101.6x140
650
0.5（Typ）
0.38（Typ）

達するとシャッターは爪に引っ掛かりロックさンチの標準転送レート 250Kbps から 500Kbps にれ、カートリッジの左前方を摘まむとロックが変更するのは彼らにとって大きな障壁であった。

開放されシャッターが閉まるカートリッジを用

また、34 ピンコネクタを 26 ピンコネクタに替え

意し、OA-D31V の既存の顧客にはこのモデル

るのも抵抗があった。

のカートリッジを提供した。

 そこで急遽、5.25 インチ互換のドライブをラb）片 面 500K バイト (OA-D32V)、両面 1M バイ

イ ン ア ッ プ に 加 え る こ と に し た。OA-D33V とト（OA-D32W）

OA-D33 W は 5.25 イ ン チ FDD と 信 号 イ ン タ ー 1981 年 8 月 に IBM が 初 代 IBM PC DOS

フェースとコネクタを同一にした機種である。つ

version 1.0 を発表した。このシステムは 2 台

まりディスクの回転数を 5.25 インチ FDD と同じの 片 面 / 倍 密 度 の 5.25 イ ン チ FDD を サ ポ ー300rpm としてデータの転送レートを 250 Ｋ bps

トしアンフォーマット記憶容量は 250K バイトとした。また信号コネクタの形状とピン配置をであった。Tandon のドライブを採用し、それ5.25 インチと同じ 34 ピンコネクタにした。コネまでの業界標準だった Shugart の 5.25 インチ

クタのスペースを確保するため、奥行きは 10mm

ドライブの 35 トラック / 面より 5 トラック多長く 140mm とした。

い 40 トラック / 面であった。このことにより

 ソニーは 1983 年 5 月の独ハノーバーショウと5.25 インチドライブの業界標準が 35 トラック

米 NCC シ ョ ウ で OA-D32V、OA-D32W、OA-

から 40 トラックに移行した。続いて 1982 年にD33V、OA-D33W の 4 機種を発表した。

IBM は IBM PC DOS version 1.1 で両面・倍密度でアンフォーマット記憶容量 500K バイトをサポートした。

（2）第 1 世代 3.5 インチ MFDD の信頼性、使用条件

 ソニーはこの業界の流れに対応し、カート

信頼性

リッジのヘッドウインドウを内周側に広げ、ま・平均故障間隔（MTBF）：

8,000POH

たディスクのセンターハブのフリンジの幅を

・平均修理時間（MTTR）：

30 分

狭めて内周に 10 トラック増やし、80 トラック

・定期点検

   ：

不要

/ 面、記憶容量 500K バイトに増やしたモデル

・寿命

   ：

５年または
  15,000POH

OA-D32V を導入した。
c）両 面・倍密度で記憶容量 1M バイトのモデル

・エラーレートOA-D32 W・ソフトリードエラー：1 per 10⁹bits read

 従 来 の 片 面 の 球 面 ヘ ッ ド（ 下 面 ） と パ ッ・ハードリードエラー：1 per 10¹²bits readド（ 上 面 ） か ら、 下 面 ヘ ッ ド（SIDE-0 ヘ ッ

・シークエラー

：1 per 10⁶seeksド）と上面ヘッド（SIDE-1 ヘッド）の両ヘッ
ドとも平面ヘッドの組み合わせになる。また、使用環境条件SIDE-1 ヘッドの R/W ギャップは SIDE-0 ヘッ

・温度

ドの R/W ギャップより 8 トラック内周に配置

・動作時：

  

5℃

～

45℃

されている。したがって両面機（OA-D32W、

・輸送時：

－ 40℃

～

60℃

OD-D33W） の 最 大 記 録 密 度 は 片 面 機（OA-

・保存時：

－ 20℃

～

60℃

D32V、OA-D33V）の 8187bpi より高く 8717bpiとなっている。
③第 1.2 世代：OA-D33V、OA-D33W
 1982 年に OA-D32V の顧客を開拓するために数多く PC 互換メーカー、測定器メーカー、ミニ
コンメーカー、ワープロメーカーを訪問した。しかしながらほとんどの顧客は 5.25 インチドライ
ブのケーブルを抜いて 3.5 インチドライブに繋ぐ・湿度・動作時：20％ RH～80％ RH（最大湿球温度 29°C、
但し結露無き事 ）・輸送時：8％ RH～90％ RH（最大湿球温度 29°C、
但し結露無き事）
・保存時：5％ RH～95％ RH（最大湿球温度 29°C、
但し結露無き事）
・振動とその場で動作することを期待していた。つま・動 作時：5～100Hz、最大 0.5G の振動を直交 3

り、フロッピーディスクコントローラを 5.25 イ

方向から連続にかけても R/W エラーを発生しフロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

47

ないこと

トラック
ディスクの回転方向・輸送時：5～100Hz、最大 2G の振動を直交 3 方
向から連続にかけても性能を満足すること
セクタ２

・保存時：5～100Hz、最大 2G の振動を直交 3 方

最終
セクタ

向から連続にかけても性能を満足すること

ポスト
アンブル

セクタ１

プリ
アンブル

・衝撃
・動作時：最大値 5G（正弦波、半周期 11ms）のトラック のスタート点

衝撃を直交 3 方向から加えても正常に R/W できること、およびデータの破壊がないこと
・輸送時 / 保存時：最大値 60G（正弦波、半周期

Sync

AM

ID

データフィールドCRC

ID フィールドの構成

11ms）の衝撃を直交 3 方向から開梱状態で加

ギ ャップ

DATA

CRC

データ・フィールドの構成

図3.53 FDのトラックとセクター

図 3.53

えても耐えること
・設置仕様 （図 3.60 参照）

ID
ギャップ
フィールド

セクタの構成FD のトラックとセクター

トラックの開始点は FDD からのインデックス信号で決められるが、ドライブのインデックス検出器位置に誤差があるので、その信号のタイミングはドライブ
ごとに少し異なる。誤差を吸収するためトラックのス
タート点の前後にプリアンブルとポストアンブルを設けている。IBM フォーマットではフォーマット時に、この中に特殊なデータによるインデックス・マークを書き込む。
図 3.54 に示すように一つのセクターは ID フィール
ド、ギャップ、データフィールド、ギャップで構成される。

図3.60 OA‐Dシリーズ設置仕様

図 3.60OA-D シリーズ設置仕様

Micro Floppydisk Drive
ID フ ィ ー ル ド は Sync、AM1、ID、CRC で 構 成 さModel OA‐D32W/OA‐
D32V
OEM
Manual は信号検出クロックを生成するための連続れる。Sync
ソニー（株）

信号である。AM1（アドレスマーク 1）は続くデータ
が ID データであることを示す。ID は 4 バイトでバイ

3.4 フロッピーディスクデータフォーマット

トごとに、トラック番号、ヘッド番号、セクター番号、セクタ長が記録されている。CRC は ID が正しく読まれたかをチェックする CRC チェックバイトである。

FD のトラックフォーマットはサイズの違い、記録

デ ー タ フ ィ ー ル ド は Sync、AM2、 デ ー タ、CRC

方式、記録容量の違いで何種類かあるが、その基本にで構成される。Sync はクロック生成用の連続信号、なっているのは 8 インチ FD で IBM が採用した通称

AM2（アドレスマーク 2）は後続のデータが読み出IBM フォーマットである。

しデータであることを示す。CRC は読み出しデータ

図 3.53   に FD のトラックとセクターのフォーマッのエラーチェックコードである。先述したように一度
フォーマッティングした後はデータフィールドのみがトを示す。
FD のトラックは図 3.53 に示すようにプリアンブ

書き換えられる。データフィールドの書き始めと終わ

ル、複数個のセクター、そしてポストアンブルで構成

りの位置はモーターの速度、FDD ごとの機械的な寸される。新しいディスクが挿入されるとイニシャライ

法誤差、イレーズヘッドの動作タイミングの誤差で異ズ、あるいはフォーマッティングと呼ばれる動作をなる。そのような変動で ID 情報が消されないように、行う。すなわち、ディスクの全トラックにプリアン

ID フィールドとデータフィールドの間にはギャップ

ブル、セクター、そしてポストアンブルを記録する。

（Gap2、Gap3）が設けられている。

ユーザーがデータ記録する時はデータフィールドのみ

Gap4 の目的は主にフォーマッティング時の回転変
動のバッファーである。5.25 インチの IBM タイプのが書き換えられる。

フォーマットでは 5 セクター/ トラックでフォーマッ
ティングをした時、ポストアンブル（Gap4）のバイト

48

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March高橋昇司 「ク装置のす社1989年 を数が単密度で 37 バイト、倍密度で 94 バイトで、１ト
ラックの総記録容量に対して各々約 1.2％、約 1.5％であった。FDD のモーターの速度変動は 2～2.5％あったため、フォーマッティングでエラーを発生する可能性があった。
記録形式に準拠したフォーマットを示す。

ブ（FDD）は 1 ビットのシリアルデータ転送である。
IDフ
フィールド

Gap Gap Gap
Sync
3
1
4

AM1

16

6

1

データ
（16進
進）

FF

00

FE

ID CRC Gap Sync
2

AM2

Data

CRC Gap Sync
3

128

27

101

16

42

130

9
5

11

6

1

(ID) (CRC) FF

00

FB
or
Ｆ8

4

2

256

2

58

94

(Data) (CRC) FF

FF

54

266

84

296

9

116 208

5

256
1

4

2

22

12

1

3

512

2

1024
00

4E

A1

FE

(ID) (CRC) 4E

00

FBor (Data) (CRC) 4E
Ｆ８A1

して CPU に送る。もう一つは FDD にスピンドルモー
ター、磁気ヘッドの送り等の制御信号を入力するとともに、データの読み書きが可能な状態か否かなどを把握することである。

16

このような機能は CPU で実行することが可能であるが、処理すべきことが決まっているのでソフトウエ

4E

アで処理するよりはハードウエアでその機能を実行す高橋昇司 「フロッピーディス
ク装置のすべて」る方が、処理速度が速く、CPU
CQ出版の負担が少ないので
社1989年を参考に筆者作成

CRCチ
チェック・バイト 公式G(X)＝＝１+X⁵+X¹²+X¹⁶

図 3.54らの 1 ビットのシリアルデータを 8 ビットのデータに

セクタ /
トラック

512

3

Gap
4

Data
or
Deleted
Data
Mark

単密度
（FM)

12

アルデータに変換して FDD に入力し、また FDD か

データ・フィールド

ID
Address
Mark

バイト
（10進
進）

FDC は CPU からの 8 ビットデータを 1 ビットのシリ

セクタ 02

セクタ 0132の機能を持っている。一つはデータのシリアル・   パ
レルデータ転送に対し、フロッピーディスクドライ

ラスト・セクタ

データ
（16進
進）

フロッピー ディスク コントローラ概要

ラレル変換である。CPU のデータは 8 ビットのパラ

Index
Detected

バイト
（10進
進）

3.5.1

フロッピーディスクコントローラ（FDC）は二つ

図 3.54 に 1987 年 10 月に ECMA が ISO に提案した

倍密度
（MFM)

フロッピーディスクコントローラ
3.5 （FDC）

ISO タイプ 3.5 インチ MFD フォーマット

FDC が開発された。

1980 年 代 の 初 期、FDC は NEC と 米 国 Western
ソニーは 3.5 インチ MFDD では図 3.55 の IBM3740,

Digital の 2 社が一般的であったが、ここでは NEC 系

IBM システム 34 に準拠したフォーマットで倍密度の FDC、μPD765A でその内容と機能を説明する。

1024 バイト / セクターの時のセクター/ トラックの数を 4 セクターにし、Gap4 長が十分にとれるように推クを示した。FDC と CPU のメモリー間のデータのや

Index
Detected

り取りには DMA コントローラを経由させる場合と、

ラスト・セクタ

セクタ 01IDフ
フィールド

Gap Gap Gap
Sync
3
4
0

Gap
Sync
1

16

40

1

26

6

1

AM2

Data

Gap
Sync
CRC
3

バイト
（10進
進）

00

FC

FF

00

4

2

11

(ID) (CRC) FF

FE

1

6

セクタ /
トラック
128

27

232

15

256

42

73

9

58

640

4

2

FB
or
Ｆ8

00

(Data) (CRC) FF

FF

54

524

15

84

182

9

116 1296

4

256
80

12

3

1

50

12

3

1

4

2

22

12

3

1

512
1024

データ
（16進
進）

4E

00

C2 FC

4E

00

A1

FE

Gap
4

Data
or
Deleted
Data
Mark

512
データ
（16進
進） FF

倍密度
（MFM)

6

AM1

セクタ 02
データ・フィールド

Gap Sync
ID CRC
2ID
Address
Mark

Index
Mark

単密度
（FM)

システム構成例

図 3.56 に FDD と CPU のインターフェース ブロッ

奨した。

バイト
（10進
進）

3.5.2

(ID) (CRC) 4E

00

FB
A1 or
Ｆ8

2

(Data) (CRC) 4E

FDC が CPU と直接行う場合の二つが選択できるようになっている。一般的に CPU と FDC とのデータのやり取り以外にも同様の処理がある場合には DMA コン
トローラを使い、FDC のみの場合は DMA コントロー
ラを使わず FDC が直接 CPU とデータのやり取りをする場合が多い。

4E

CRCチ
チェック・バイト 公式G(X)＝＝１+X⁵+X¹²+X¹⁶

図 3.55 ソニー推奨 IBM タイプ 3.5 インチ MFD
フォーマット

図 3.56

図3.56 FDDとCPUのインターフェースブロック図

FDD と CPU のインターフェースブロック図
ソニー（株） 伊藤元 「3.5インチマイク
ロフレキシブルディスクドライブのイン
ターフェース」 電子技術 第24巻第11号

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

49

④コマンドレザルトレジスタ

また、FDD と FDC の間には VFO 回路が必要である。VFO は FDD から読み出された、データとサンプ 各種コマンドを実行した時の実行結果を記憶す

リングクロックが合成された信号から、サンプリング

るレジスタ⑤ドライブインターフェースコントロール (DRIVE

クロックを生成する機能であり、フロッピーディスク

INTERFACE CONTROL)

装置システムでは必須である。

ドライブの入力部の制御を司る。
3.5.3

内部動作、機能⑥シリアルインターフェースコントロール (SERIALINTEFACE CONTROL)

図 3.57 μPD765A の構成で内部ブロックの動作と機データ系の処理を司る。

能を説明する。
3.5.4

インターフェース回路

図 3.58 に FDC と 3.5 イ ン チ MFDD 間 の イ ン タ ー
フェース回路例を示す。
μPD765A
MFM
DRQ
WINDOW
RDATA
WE
WDATA
RW/SEEK

図3.57 μPD765Aの構成図

図 3.57

μPD765A の構成図
日本電気 勝呂元美 「フロッピーディスクと駆動装置用コントローラ」 トリケップス WS ３ 1985
年10月

xRead Data
Write Gate
Write Data
Direction
Step

FLT/TRK0WPRT/2SIDE

で、CPU は任意にこのレジスタの内容を読み出す

INDEX
US0
US1

HDLD

ことができる。表 3.4 にその内容を示す。CPU はSODE

FDC に何らかの仕事を与える時は必ずこのレジス

。。
。。

READY

Vcc

x
x

Track 00
Write Protect

x

Index
Drive Select 0
Drive Select 1
Drive Select 2
Drive Select 3
Head 1 Select

1,3.5,・・・・31,33

Disk Change

IN

CPU
ポート
I/Oポ

Signal Return

x

Ready
(Disk Change)

In UseMotor On

OUT

②データレジスタ (DATA reg.) FDC と CPU 間の各種データのやり取りを行う

3.5イ
インチMFDD+5V

ＬＣＴ/DIR FDC 内部の状態を示すリードオンリーレジスタ

事を与える必要がある。

150Ω
１ｋ

ＦＬＴ/STEP①ステータスレジスタ（STATUS reg.）

タの内容を読んで、FDC の状態を把握した後、仕

VFO回
回路
DDEN
DRQ
Read
DW
Data
RD

図3.58 μPD765Aとと3.5イインチMFDDののインターフェース

図 3.58

リード / ライトレジスタである。各種データは、

μPD765A と 3.5 インチ MFDD の
インターフェース

コマンド、コマンドパラメータ、転送データおよびリザルトステータスである。
③ R/W、DMA、INT CONTROLVFO 回路FDD から読み出されたリードデータ（Read Data）

 ステータスレジスタおよびデータレジスタへのはデータパルスとクロックパルスが混じったものであ

データのリード / ライト、DMA コントローラへ

り、VFO 回路はリードデータからデータパルスとクの制御信号、INT 信号の発生を司る。

ロックパルスを分離し、データ信号 (RDATA) とデー

表 3.4
ビット
D7

μPD765 ステータスレジスタの内容

名称
Requestfor Master

略称
RQM

内容
メイン・システムに対してデータをやり取りする準備が出来ていることを示す。
DIO(D6ビット)の状態により次の働きをする。
DIO=0のとき：
メイン・システムがFDCへデータを送る場合で、メイン・システ
ムがFDCにデータを書き込むとRQM=0となり、FDCがそのデー
タと引き取るとRQM=1となる。
・C-Phase, コマンド待ち・Non-DMAライトのE-Phase
・SEEK系のE-Phase
DIO=１のとき：
FDCがメイン・システムへデータを送る場合で、FDCがデータ・レジスタにデータをセットするとRQM=1となり、メイン・システム
がそのデータを読み取るとRQM=0となる。
・R-Phase
・Non-DMAリードのE-Phase(READ IDを除く）

D6

D5
D4

50

3.5.5

Data
Input/Output

Non-MDAMode
FDC Busy

DIO

NDA
CB

メイン・システムとFDCの間でやり取りするデータの方向を示す。
0のときはメイン・システムからFDCの方向、1のときはFDCから
メイン・システムの方向である。
Non-DMAモードでデータ転送（E-Phase)であることを示す。
C-Phase, R-Phaseではこのビットはリセットされている。
C-Phase, R-Phaseまたはリード/ライト・コマンドのE-Phaseであることを示す。（SEEK系のE-Phaseではセットしない）。
このビットをセットしているときは次のコマンドを受け付けない。

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

タウィンドウ（DW）を生成する回路である。一般のFDC（例えばμPD765A）は VFO を内蔵していない
ので外部回路でこれを構成する必要がある。図 3.59 にVFO 回路の構成例を示す。
FDDかからのRead Data
位相
比較器

Up
Down

チャージ
・ポンプ

フィルタ
・アンプ

電圧制御
発信機
（VCO)

ゲイ ン切替え
分周回路
DW（（データ・ウインドウ）信号

ゲイン切替え
回路
データ・
セパレータ

RDATA

図3.59 VFO回路の構成例

図 3.59

VFO 回路の構成例
高橋昇司 「フロッピーディ
スク装置のすべて」 図9.1
CQ出版社1989年を参考に筆者作成

各ブロックの機能を下記に説明する。
・位相比較器： FDD からの読み出しデータ（Read
Data）と VCO の作ったウィンドウの中心点との位相比較をする。この結果、読み出しデータが早5）ソニー（株）伊藤元「3.5 インチ

マイクロフロッピーディスクドライブのインターフェース」 電子技術

1982 年 10 月

6）日本電気（株）勝呂元美「第 5 章

フロッピーディければ VCO の周波数を上げる命令（Up）を出し、スク装置用コントローラ」 トリケップス

ウィンドウが速ければ VCO の周波数を下げる命

1985 年 10 月

令（Down）を出す。
・チャージポンプ： 位相比較器のパルス状の Up/
Down 出力を、これに応じて電圧を上げ下げする
1 本の信号に変換する。

7）ソニー（株）宮沢明夫「第 3 章

フロッピーディ

スク媒体」 トリケップス

1985 年 10 月

8）公開特許公報
廉WS.3

昭 57-36463

記録再生装置高橋

回転駆動装置高橋

ソニー（株）

・フィルタアンプ： チャージポンプ出力を積分し

9）公開特許公報て緩やかな変化の直流信号にするとともに出力を廉、塚原信彦ソニー（株）

10）公開特許公報

昭 63-171484

VCO に最適なレベルに増幅する。
・VCO： 電圧制御発振器でフィルタアンプの出力電圧に比例した周波数で発信する。通常ウィンド
ウ信号の 2～4 倍周波数を中心値にしていることが・データ・セパレータ： FDD からの読み出しデー
タ（Read Data）をウィンドウの中心に並べ直す回路である。いったんクロックパルスとデータパルスに分離した後にこれを行う。
・ゲイン切り替え回路： ロックイン時とデータ読
み出し時の位相比較器、チャージポンプ、フィル
タアンプを切り替える。

高橋廉、塚原信彦
11）実用新案広報

廉【参考・引用文献】

ディスク記録再生装高橋廉

昭 63-3019

ソニー（株）

回転駆動装置13）実用新案広報柳本薫

昭 63-3020

2）「The Sony 3.5 inch Micro Floppy disk Drive OAソニー（株）

3）「Micro Floppy disk drive Model OA-D30V
Performance Specification」ソニー（株） April

高橋

回転ディスク装置

ソニー（株）

14）ソニー（株）嘉本秀年、伊藤元、小柳秀樹「3.5インチマイクロ   フロッピーディスクの設計」

インターフェース

1983 年 5 月

15）ソニー（株）矢永雅治、塚原信彦、伊藤元「第 2フロッピーディスク装置（3.5“）」 トリケッ
WS.3

1985 年 10 月

16）ソニー（株）中山正之「3.5 インチ マイクロフレ
キシブルディスク」 電子技術

1999 年 11 月 30 日
D30V」カタログ

昭 63-43630

ソニー（株）

プス
データストレージの歴史」

ディスクカセットソニー（株）

置のヘッド駆動装置

章
1） 嘉 本 秀 年「 私 家 版

昭 57-36473

12）実用新案広報

多い。

WS.3

1981 年 10 月

17）「3.5 inch FDD STORY」 第 13 回 井 深 賞 記 念 誌1991 年 3 月
18）高橋昇司「フロッピ・ディスク装置のすべて」
CQ 出版社

1989 年

19814）「Model MP-F52W・MP-F52W-00D ProductSpecifications」ソニー（株） 1986 年 2 月

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

51

4｜3.5 インチ MFDD のビジネス開拓1980 年 12 月にニューヨークのホテルにて当時のソ

アメリカ市場では難しいであろう。ソニーは電卓でニー会長盛田昭夫が自らがワードプロセッサー、タイ

事務機ビジネスに進出したがうまくいかず撤退していプレコーダーと 3.5 インチ MFDD の製品発表を行っる。ましてソニーにとって OEM ビジネスは初めてでた。また 3.5 インチ MFDD については他メーカーに

あ る 」。Dataquest Inc. の Jim Moore は「OEM ビ ジ

対してソニーとして初めての OEM 供給を行うこともネスでは顧客は契約の条件をフレキシブルに対応する

同時に発表した。翌日の新聞報道ではワードプロセッ

ことを要求し、また製品の仕様変更を受け入れること

サーよりも 3.5 インチ MFDD の出現とその OEM 供を期待している。まずソニーはコンスーマ ービジネ

給の発表の方が話題になった。

スと OEM ビジネスの基本の違いを学ぶ必要がある」。

更 に、1981 年 5 月 の シ カ ゴ で の NCC（National
Computer Conference） で は 3.5 イ ン チ MFDD の 紹

これらは当時のソニーの状況からすると的を射たコメントであった。

介を行った。3.5 インチ MFDD は NCC で最も興味のある製品のベスト 3 に選ばれ、ソニーの上層部や担当者が驚くほどの大きな反響を呼んだ。
一方、ソニーでは創立以来、ソニー内の部品部門で開発された部品はソニーブランド製品にのみ使用する

4.1.1

HP 社

というガイドラインがあった。つまり、ソニーはソ1981 年 5 月のシカゴ での NCC の後、コロラド州

ニーブランド製品を他社と差別化するために社内に部の HP Greeley Division（当時は Fort Collins に間借品部門を持ち、その部品を他社に販売することは禁止りしていた）からサンプルの依頼があった。

されていた。そのため部品および装置を他社に販売する組織を持ち合わせていなかった。

HP Greeley Division はテープ、FDD、HDD、等と電源および HP-IB インターフェース基板を筐体に入好評な NCC での結果を受けて、英文ワープロのれた外部装置を、HP 内のメインフレームコンピュー

マーケティング組織の中に 3.5 インチ MFDD の販売

タ、ミニコンピュータ、測定器、等のシステム部門にを担当する National Sales Manager を雇い、問い合提供する役割を担っていた。

わせのフォローアップを行うことにした。

当 時、HP Greeley Division は Tandon の 1M バ イ

1981 年 4 月に発刊された“MINI-MICRO SYSTEMS”

ト 5.25 インチ FDD の機構部を購入し、HP が電気回の“Sony enters OEM market with 3.5 inch floppy”の路を設計したドライブを製造し、それに電源ブロック

記事と HP-IB インターフェース基板を入れた装置を量産

3）の中で、Shugart の Vice President of Marketingの George Sollman は「ソニー3.5 インチ MFDD はいして出荷していた。

ろいろ提案されている新しいフロッピーディスクの一ソ ニ ー が 1981 年 5 月 に NCC で 3.5 イ ン チ MFDD

つに過ぎない。8 インチ、5.25 インチ FDD の市場にを OEM 製品として発表すると、Greeley Division のはほとんど影響を及ぼさないと考える。この市場はす

Section Manager、Doug Clifford は早速サンプルをでに約 30 社のドライブメーカーがひしめき厳しい競取り寄せて検討を開始した。この新しいメディアがこ争が行われている。ソニーが FDD の大手 OEM 顧客

れまでのフロッピーディスクの常識を超えて、ユーを獲得するのは極めて困難と考える。現在の市場ではザーにとって非常に取り扱いやすいメディアになってなく小型 FDD を必須としている新しい市場を開拓すいることに感銘を受けた。

ることになるであろう。また、ソニーは OEM というソニーが一度も経験したことのないビジネスをしようとしている。FDD は最先端の技術が必要な製品であ

52

4.1 HP 社、Apricot 社

HP は早速ドライブとディスクを入手して評価を開始した。
当時磁気ディスクの開発担当者であった平野隆康はり、かつメディアは新しい標準の確立が必要である。

回想する。

これらはソニーにとってそう簡単なことではない」と「評価の最大の課題は磁気ディスクの信頼性であっ述べている。また、L.F. Rothschild のアナリストのた。HP には厳しい信頼性規格があり、磁気ディスク

James Magid は「3.5 インチ MFDD が日本市場ではは MTBF で 500 時間を保証する必要があった。最初

デファクト標準の製品になるかもしれない。しかし、の磁気ディスクサンプルでは連続駆動 48 時間程度で技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

トルクが上がって使い物にならず、HP はソニーに改いので、みんなが一生懸命に聞いてくれる。羨ましい

善を要求した。

よ。」と言ったのを覚えている。HP にとって転送レー

ソニーは、急遽、二つの新しい技術を導入した。

トを 500Kbps、26 ピンの信号コネクターを使うこと

一つは磁気ディスク表面を研磨テープで研磨するは全く問題にならなかった。従来の 5.25 インチ FD

Burnishing であった。Burnisher という機械を米国の転送レートの 250Kbps に比べて 3.5 インチ MFDDより購入し粗めの研磨テープで磁気ディスク表面を研の転送レート 500Kbps は性能が倍になると評価して磨することで、ヘッドとディスクの当たりの改善のみいた。

ならずドロップアウト不良も画期的に改善された。

HP の動きは非常に速かった。このミーティング

もう一つは、オーディオテープやビデオテープとは後、すぐに HP よりドライブと磁気ディスクの製品比較にならないくらいの大量の高級脂肪酸エステルを仕様書の要求があった。当時、ソニーは OEM ビジネ

塗料に添加することであった。オーディオテープではスをした経験はなく、対外的な製品仕様書のフォー

主に低速用の潤滑剤が用いられる。ビデオテープではマットをもっていなかった。取り敢えず社内の設計

低速用の潤滑剤と高速用の潤滑剤が併用される。高速構想書の要約を英訳して FAX したところ、「仕様書用の潤滑剤は、主にビデオテープのスチル改善のためは製品に対する技術の契約書なので、ドライブの性に用いられていた。高速用の高級脂肪酸エステルを多能、機能、信頼性について絶対に守る項目に限定す

量に入れると、ビデオテープでは走行特性が著しく劣ること。仕様書に記載されている内容はすべてのド化する。しかし、フロッピーディスクでは磁気テープ

ライブが満足していることが必要である。もう一度見のような走行特性は必要なく、ただ磁気ディスクが回直してほしい。また、仕様書に記載されている各項目

転しているだけである。このため、スチル特性を改善と数値の測定方法、測定器を記述したドキュメント、する高級脂肪酸を数倍添加することが可能であった。

ATP“Acceptance Test Procedure”を作成すること」

この二つの技術の組み合わせにより、トルク上昇ととの要求を受けた。HP の要求に沿って仕様書を書き

ヘッド・クロッグイング（磁気ヘッドのギャップに摩直し、ATP を提出した。何度となくやり取りをして耗した磁性粉が堆積し、信号の書き込み・読み取りが仕様書および ATP が完成し、合意に至った。

できなくなる現象）を抑えることができた。これらの並行して、HP はソニーのドライブの製造工程の見技術を盛り込んだサンプルを、当時のソニー仙台の学を希望した。英文ワープロと 3.5 インチ MFDD の磁気製品事業部の開発部長だった玉川惟正が HP に持事業を担当していたソニー厚木工場第三事業部の管理

参し、めでたく HP の信頼性の規準をクリアすること

部長に伝えたところ、「製造工程はソニーの最高機密ができた。今振り返ると、これらの技術はフロッピーの一つである。認められないと回答するように」とディスク業界では当たり前の技術であった。
」の指示が出された。HP からは「工場監査（見学）は1982 年 1 月に 当時コロラド州フォートコリンズ市

HP が外部から部品・製品を購入する時の必須の手続にあった HP Greeley Division から至急に技術ミーきなので、ぜひ説得して欲しい」と依頼を受けた。管

ティングをもちたいとの要請があり、ソニーアメリ

理部長と何度も話をしたが合意は得られず、最後に事カの National Sales Manager の Miles Tintle と筆者

業部長の加藤に協力を仰ぎ、ようやく承認された。

はデンバーに飛び、雪の国道 25 号線を北上し HP に

HP とコンタクトを開始してからわずか 1 年足ら到着した。会議室に案内されるとそこには Section

ず の 1982 年 5 月 に、HP と ソ ニ ー 間 で 3.5 イ ン チ

Manager の Doug Clifford、Project Manager のMFDD、OA-D31V の月産 5,000 台から 1 万台の OEM

Scott Dehart 以下、十数名が集まっていた。

供給契約が締結され、最後に残った大きな課題の第 3

筆者は 3.5 インチ FDD の企画、設計構想の概要、

章 3.6 電気回路で説明した静電気が磁気ヘッドのフェユーザーの使い勝手を向上する手段、トラック密度を

ライトコアに帯電することによるランダムエラーが解上げた手段、線記録密度を上げた手段、つまり、カー

決し、量産出荷が始まった。

トリッジの構造、磁気ディスクの磁性体材料、信頼性、HP は 9121D（Dual 3.5 inch floppy drive unit）（図

センタリング機構、磁気ヘッド送り機構、等について

4.1(a)、図 4.1(b)）
、9121S（Single 3.5 inch floppy drive

詳細に説明した。HP 側の出席者から様々な質問を受

unit）を 1982 年夏に製品発表し市場導入を開始した。

け、筆者はホワイトボードを使って 4 時間以上にわ

9121D は HP-IB インターフェースを備えた HP の最初たって説明した。ミーティングが終わった後、Milesのスタック可能な薄型ユニットであり、このフォーム

Tintle が「お前の英語はブロークンで聞き取りにく

ファクターはそれから 10 年間にわたって継続された。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

53

表 4.1
モデル名
1982
1983
1984
1985

HP9311 シリーズ推移
3.5”MFDD
アンフォーマット容量

9133A
9133B
9133V
9133XV
9133D
9133H
9133L

473.5Kバイト
500Kバイト
1Mバイト
1Mバイト

HDD
フォーマット容量
4.6Mバイト
9.6Mバイト
4.8Mバイト14.5Mバイト
14.8Mバイト
20Mバイト40MバイトDoug Clifford によると「1981 年当初から 2M バイ
図 4.1(a)HP 9121D Dual 3.5inch floppy disk drive unit

トの 5.25 インチドライブの開発を進めていたが、幾つかの課題を克服するのが難しく、予定していた期日に導入するのを断念せざるを得ない状況になった。その状況でソニーの 3.5 インチ MFDD に注目し、これであれば HP の顧客を十分説得でき市場をリードできると判断した。ソニーにはできるだけ変更を求めず、ソニーが現行ドライブを速やかに確実に量産することを基本方針としてプロジェクトを進めた」とのことであった。
HP はソニーの 3.5 インチ MFDD にとって最初の大手 OEM 顧客であった。HP は OEM ビジネスの経験の全くなかったソニーに対し、製品を世の中に出すた

図 4.1(b)HP 9121D Dual 3.5inch floppy disk drive
unit in system

めに技術面でもビジネス面でもお互いに協力する素晴らしいパートナーであった。Miles Tintle は「HP のビジネスプロセスは例外中の例外である。OEM ビジ

ま た、 同 時 に HP は 3.5 イ ン チ MFDD、OA-D31V

ネスは普通ではこんなに簡単ではない。ソニーのマと HDD を入れた 9133A&B（Hard disk drive and 3.5

ネージメントが HP にスポイルされるのが心配だ」とinch floppy disk drive unit）（図 4.2）を市場導入した。

つぶやいていた。
ソ ニ ー と HP は 3.5 イ ン チ MFDD を き っ か け に、
その後 5.25 インチ MO（光磁気）、 DAT (4mm テー
プ ス ト リ ー マ )、CD-R/CD-RW、 そ し て DVD-R/
DVD+RW と多くのデータストレージ製品の企画、開発、ビジネスを共同で開拓することになった。
HP Greeley Division の General Manager の John
Boose は「ビジネスが成功するためには基礎技術、製品化／製造、Marketing/Sales の 3 本の柱が必要条件

図 4.2 HP 9133A&B Hard disk drive and 3.5inch floppy
disk drive unitである。ソニーは磁気記録、光記録の領域において基礎技術と製品化／製造に優れている、一方 HP は事務機およびコンピュータ市場に於いて顧客の潜在要求を

その後、HP Greeley Division はソニーが 70 トラッ

理解し製品企画する Marketing、そして強い販売網をクから 80 トラックにして記憶容量を増やした 500K持っている。ソニーと HP は良いパートナーとなり得

バ イ ト の OA-D32V、 そ し て 両 面 1M バ イ ト の OA-る」と言っていた。

D32W に於いてもソニーと共同で評価を行い、他のHP は メ イ ン フ レ ー ム コ ン ピ ュ ー タ、 ミ ニ コ ン

顧客に先駆けて市場導入を図った。これらの HP のピュータ、測定器、等でその技術と品質で非常に高い

9133 シリーズの推移を表 4.1 にまとめた。

評判を得ており、HP が 3.5 インチ MFDD を採用し市場導入をしたことにより、FD および FDD 業界の 3.5
インチ MFD システムに対する見方は大幅に変わり、その後世界標準となる重要なステップであった。

54

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. Marchもし、HP が 3.5 インチ MFDD を採用していなければ、3.5 インチ MFDD は数多く提案されていた 3～4
インチ FDD の一つとして消え去ったと思われる。

しく設立し、独自の機構と回路を持った 5.25 インチ
FDD（開発コード名 Twiggy）の開発を進めた。
Twiggy は 5.25 インチ両面ドライブで、片面に 46
トラック、トラックを 6 ゾーンに分けて、各ゾーン

4.1.2

Apricot 社

でスピンドルモーターの速度を変えて内周と外周でUK の バ ー ミ ン ガ ム 市 に R ＆ D セ ン タ ー を 持 つの線記録密度の差を少なくし、GCR（Group Coded

Apricot Computer はカスタム BIOS、システムレベ

Recording）記録、両面で 871K バイトのフォーマッルのプログラミング、マザーボードのシルクスクリー

ト記憶容量を達成していた。また、フロッピードライ

ン、メタルベンディング、システムの無線周波数テスブの制御専用に 6504 マイクロプロセッサーを使ってト、等 IC の設計以外殆ど自ら開発し、1980 年代初頭

いた。また Twiggy のディスクはジャケットに収めに、彼らは世界で最も安全な x86 ベースの PC を製造られていて外形は従来の 5.25 インチディスクと同じし、英国政府に独占的に販売していた。

であった。しかし、ジャケットには従来のヘッドウイ

1983 年秋に、UK の Apricot Computer は 2 台のソンドウとモーター軸に対して対称な位置にもう一つ

ニー製 3.5 インチ MFDD を搭載した世界最初のパーヘッドウインドウが設けられていた。ドライブには 2

ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ、Apricot PC（ 図 4.3） を 月 産組の磁気ヘッドとパッドが設けられ、一方の組は磁気2,000～3,000 台で出荷を開始した。

ヘッドが下、パッドが上、他方の組は磁気ヘッドがApricot のエンジニアリング チームは非常に優秀で、上、パッドが下で磁気ディスクを挟むようになってい3.5 インチ MFDD、OA-D32W のシステムへの組み込た。また、この 2 組の磁気ヘッドとパッドは一つのア

みをほとんどソニーからの技術支援なく完了させた。

クチュエータに固定されおり、ペアの一方が内周にあると、ペアの他方は外周に位置され一体で動くようになっていた。
1983 年 1 月、Apple は 自 社 製 5.25 イ ン チ FDD“Twiggy”を搭載した Lisa を発表した。Lisa は革新的なユーザーインターフェースを備えていて大きな反響があった。しかし自社製 5.25 インチ FDD“Twiggy”
がまともに動作せずエラーが多発し、Lisa の量産の目処が立たない状況が続いていた。
4.2.2

Macintosh

Apple はオフィス向け高級機の Lisa と平行して、個人向けの使いやすく安価なパーソナルコンピュー
タ、Macintosh を 1983 年 6 月 に 発 表 す る 予 定 であった。Macintosh にも Apple の自社製 5.25 インチ
FDD の Twiggy を使うことで開発を進めていたが、
図 4.3

Apricot PC

Twiggy が正常に動作せず開発は暗礁に乗り上げていた。Lisa は HDD を搭載していたので動作はある程度

4.2 Apple 社
4.2.1 Twiggy と Lisa

ごまかすことができたが、Macintosh は HDD を搭載しておらず、FDD がメインメモリーの役割を担っており、Twiggy が動かないと全く機能しなかった。
HP から Apple に移り Macintosh の Analog Engineering

Apple は 1977 年 に Shugart の SA400 の 機 構 部 にの責任者だった George Crow は、HP がソニー製 3.5

自社開発の電気回路を組み合わせた 5.25 インチ FDD

インチ MFDD を採用し市場で高い評価を得ているこを 2 台搭載した Apple Ⅱを導入して大きな成功を収とを HP の友人から聞いていた。Macintosh のこの状めていた。Apple にとってフロッピーディスクは最況を打開するために、George Crow は HP の友人にも重要な技術、装置であったので、ロスアンゼルス

頼んでソニー製 3.5 インチ MFDD を譲ってもらった。

にフロッピーディスクドライブの開発・製造部門を新

自分の責任範囲ではなかったが、早速、評価しこのドフロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

55

ライブの完成度が高いことを確認すると、上司であるを訪問する前にアルプスを訪問し、アルプスでの 3.5

Macintosh の 開 発 の 責 任 者（Director of Macintosh

インチ MFDD の開発状況を詳細に聞いており、ソDivision） の Bob Belleville に 3.5 イ ン チ MFDD をニーが見せた両面ヘッドはアルプス製だったのだ。

検 討 す る こ と を 提 案 し た。Bob は Steve Jobs に ソ

ソニーの出席者は、Jobs が気まぐれな振る舞いをニーの 3.5 インチ MFDD を検討することを勧めたが、する人との評判を聞いていたこともあり、Jobs が途

Steve は Twiggy に こ だ わ っ た。 し か し、Twiggy

中で退席したにもかかわらずミーティングは成功裡にの 目 処 が 立 た な い 状 況 が 続 き、 つ い に 3.5 イ ン チ

終わったと理解していた。

MFDD を検討することを承認した。George Crow 曰

Macintosh の開発責任者の Bob Belleville は Steve

く「Apple 内で掃除夫も 3.5 インチ MFDD を使うべJobs の「アルプスを 3.5 インチ MFDD の開発パート

きだと言い始めた」。

ナーとすること」の指示に対して、アルプスはまだ 3.5

ソニーはそれまでにシリコンバレーのクパチーノ市

インチ MFDD ドライブの試作段階であり一度も量産の Apple 本社を訪問して、3.5 インチ MFDD ミーティをした経験がなく、アルプスだけに頼るのはリスクがングをもっていたが、1983 年 1 月に Apple が Lisa に高いと考えた。そして Sony of America にコンタク

内製の 5.25 インチ FDD を搭載して発表したのを知り、トして至急日本からエンジニアを Apple 本社に派遣

3.5 インチ MFDD が採用される可能性はなくなったとするように依頼した。
ソニーはこの依頼を Apple が Macintosh にソニー判断していた。

製 3.5 インチ MFDD を採用する意思表示とみなして
4.2.3

ソニー「テルプロジェクト」「テル プロジェクト」を発足させた。この名前はシ

1983年3月10日に突然、Steve Jobs 以下Bob Belleville、

ラーの戯曲「ウィリアム テル」でウィリアム テルが購買責任者の Brian Robertson らの一行がソニー厚木

息子の頭の上のリンゴを見事に射貫く物語にちなんで工場を訪問した。ソニーからはソニー全体のノンコン付けられた。

スーマ事業を統括する副社長の森園正彦、営業担当常4 月 6 日に筆者はシリコンバレーのクパチーノ市

務の宮本敏夫、英文ワープロと 3.5 インチ MFDD のBandley Dr の Macintosh Division を訪問した。受付事業担当の第三事業部長の加藤善郎、課長の田中義で は Bob Belleville と George Crow が 待 っ て い た。

禮、プロジェクトリーダーの筆者が出席した。

オフィス スペースに案内されると、そこには卓球台、

ミ ー テ ィ ン グ の 冒 頭 で Steve Jobs は 未 発 表 のビリヤード台、アーケードゲームマシン、無料の飲み

Macintosh が如何に画期的なパーソナルコンピュータ

物の自動販売機、そしてハーレーダビッドソンのオーかを説明し、その Macintosh に 3.5 インチ MFDD をトバイが置かれていて、とてもコンピュータを開発し採用することを検討していると伝えた。ソニー側はソているオフィスには見えなかった。

ニーの英文ワープロの機能と特長を詳しく解説し、3.5会議室に案内され、George Crow から Macintosh

インチ MFDD もその一つであると説明した。ミーの 状 況 と こ れ か ら や る べ き こ と の 説 明 を 受 け た。

ティングの途中で Steve Jobs が「両面ヘッドの準備

Macintosh システムはフロッピードライブ以外ほぼ完はできているか？サンプルを見せてほしい」と尋ね、成しているので、できる限り他の変更なしに 3.5 イン

ソニーは用意していたサンプルを見せた。Steve Jobs

チ MFDD を使えるようにしたい。つまり Apple 内製

が「これはソニー製か？」と尋ね、ソニーが「そうでの 5.25 インチドライブ、Twiggy のインターフェース

す」と答えた後、雰囲気は大きく変わった。Jobs は仕様に 3.5 インチ MFDD を変更することであった。

Macintosh 用カスタムドライブの説明をすることなく

主な変更点は下記であった。

ミーティングを切り上げた。Jobs はソニー厚木工場

56

から都内のホテルへの移動の車中で「ソニーは 3.5 イ（1）インターフェース

ンチ MFDD のビジネスにコミットしていない。また

 Macintosh は 20 ピンのコネクタを使用して、そ嘘をついたので信用できない。今後ソニーと話し合うの中に電源、GND、そして入出力信号が配置されことを禁止する。アルプス と 3.5 インチ MFDD の開ていた。（表 4.2 Macintosh 3.5 インチ MFDD イン

発を進めるように」と指示を出した。

ターフェース）またドライブへのコマンド信号、ド当時アルプスは Apple から Apple Ⅱ用の 5.25 イン

ライブからの各種ステータス信号、および Read

チ FDD の生産委託を一手に受けていて、世界最大のData は、4 本 ラ イ ン（SEL、CA2、CA、CA0） でドライブメーカーになっていた。Jobs 一行はソニーデコードされて定義され、RD 信号に載せるよう技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March定 義 さ れ て い た。
（ 表 4.3

Macintosh 3.5 イ ン チのモーターの回転数、セクター数、セクター・ シー

MFDD のコマンド）

ケンスを示す。

 George Crow は PLA（Programmable Logic また、記録回路と再生回路定数を Zone CAV のArray）を用いて Macintosh からの信号を一旦 PLA

線記録密度に合わせて変更した。

に取り込み、PLA から 3.5 インチ MFDD の従来の

表 4.4

インターフェース信号の定義に変換する設計を終えていた。

トラック番号

表 4.2

ピン番号
1
3
5
7
9
11
13
15
17
9

3.5 インチ MFDD Macintosh
インターフェース

信号名
GND
GND
GND
GND
Eject
＋5
＋12
＋12
＋12
＋12

ピン番号
信号名
2
CA0
4
CA1
6
CA2
8
LSTRB
10
/WRTGATE
12
SEL
14/ENBLE
16
RD
18
WRTDATA
20/CSTOUT

表 4.3

3.5 インチ MFDD Macintosh コマンド表

SEL
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1

CA2
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1

CA1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1

CA0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1

RD信号
/DIRITN/STEP/MOTORON
Eject
RDDATA(Head0)/Single Side/DRVIN/CSTIN/WRTPRT/TKO/TACKRADATA(Head1)/READY/REVISED

0-15
16- 31
32-47
48-63
64-79

3.5 インチ MFDD Macintosh
Zone CAV とセクタシーケンス

回転数
(rpm)
394
429
472
525
590

トラック
Zone
1
2
3
4
5

１トラックの
セクター数
12
11
10
9
8

セクタシーケンス
0-6-1-7-2-8-3-9-4-10-5-11
0-6-1-7-2-8-3-9-4-10-5
0-5-1-6-2-7-3-8-4-9
0-5-1-6-2-7-3-8-4
0-4-1-5-2-6-3-7（3）Apple GCR
 一般の 3.5 インチ MFDD は MFM の記録方式を採 用 し て い た が、Macintosh は Apple 独 自 の 6-8
変換 GCR（Group Coded Recording）を採用していた。この変換は Macintosh の CPU と IWM チップ（Intelligent Wozniak Machine） で 処 理 さ れ、
WRITE DATA として送られた。ドライブ回路では Zone CAV と AppleGCR に適した記録回路と再生回路の定数の変更を行った。
(4）Eject Motor
 Macintosh では CPU の処理の途中で磁気ディスクが取り出されないような仕様になっていた。すな
わち、ドライブには手動のディスクのイジェクトボ
タンがなく、処理が終了すると CPU が磁気ディスクのイジェクト命令をドライブに出す仕様になっていた。
 ソニーの標準ドライブはこのようなホスト CPU
による磁気ディスクをイジェクトする機能は備えていなかった。見栄えはかなり悪かったが、窮余の一（2）線記録密度一定策でドライブ後部にモーターを取り付け、CPU か Macintosh の DOS（Disk Operating System）はらの信号でモーターを回転させイジェクトレバーを

Zone CAV を前提に設計されている。つまりフロッ

後部から強引に引っ張ることにした。

ピーディスクの 80 トラックを 16 トラックごとに五つの Zone に分け、各 Zone の線記録密度がほぼ一（5）評価装置

定になるように記録する。そのため、Macintosh の フロッピードライブを動作させ、エラーレート

CPU はドライブからタコパルス（スピンドルモーを評価するためには測定器が必要である。標準仕

ターの回転速度を知らせるパルス）を受け取り、目様のフロッピードライブには評価装置が市販され的の Zone でスピンドルモーターが所定の速度になていた。しかし、Macintosh 用のフロッピードライ

るように加速あるいは減速の指示をドライブに送ブはコントロール信号、モーター速度、転送レー

る。

ト、記録方式すべてが Apple 固有であり、市販の 標準ドライブの 3.5 インチ MFDD、OA-D31V は

評価装置は使えなかった。Apple 内では Macintosh

600rpm の一定回転数であった。Macintosh 用ドラ

ベースでフロッピードライブ評価ソフトを開発し、

イ ブ、OA-D34V は Macintosh CPU か ら の 信 号 でMacintosh を使ってフロッピードライブを評価がモーターの速度が可変にできるようにモーター駆動

できるようにしていた。ソニーにも同様の評価環

回路の変更を行った。表 4.4 にトラック Zone とそ境が必要であり、Macintosh をソニーに提供するフロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

57

ように要請をした。George Crow が Bob Belleville

磁気ヘッド送り機構、磁気メディア、磁気ヘッド等ににその要請を伝えると、Bob はその場で Resource

ついて詳細な質問がされ、筆者が答えた。後でわかっManager の Larry Kenyon を 呼 び、 至 急、Appleたが、このメンバーは Apple 内製ドライブ責任者のⅡで Macintosh をエミュレートした評価プログラ

John Moon と彼の部下であり、3.5 インチ MFDD のムを開発するように指示をした。Macintosh はまだ

内容とソニーのレベルを確認することを目的に設定さ発表前であり Apple 社外に持ち出すことは論外でれた会議だった。
5 月 4 日、George Crow と筆者は 3.5 インチ MFDDあった。

ドライブを恒温槽に入れ、エラーレートのエージング
筆者が Macintosh 部門に滞在した 3 日間は George

試験を設定し、夕食に行った。夕食の後、Lab に戻る

Crow とずっと会議室にこもってドライブ変更の設計と、そこに Steve Jobs が立っていた。George Crowをしていたが、その間 Bob Belleville は会議室の机が「ソニーのエンジニアの嘉本さんです」と紹介するの片隅に座って進捗を見守り、必要な情報があるとと、Steve Jobs は握手を求め、「素晴らしいドライブ、担当のエンジニアを呼んで指示をした。ある時、Bob

おめでとう！

Belleville が「嘉本さん、すぐこちらに入ってくださした。

明後日、一緒に食事をしよう」と招待

い」とクロゼットの中に誘導した。後で聞いたところ

5 月 6 日の食事会には Steve Jobs、Bob Belleville、によると Steve Jobs が突然 Lab に現れたので、Jobs

George Crow そして筆者が参加したが、Jobs は開口が筆者と顔を合わせないようにクロゼットに隠したと

一番「嘉本さん、ソニーを辞めて Apple に転職してのこと。
（このエピソードは後に Walter Isaacson 著

3.5 インチフロッピードライブの開発をしないか？」のベストセラー「Steve Jobs」に記載され世界的に知と提案した。筆者が「どういうことですか？」と尋ねられることになった。
）

ると、Jobs は「計画では Macintosh はこの 6 月に発これらの変更を終えると、回路図および変更内容を表の予定であった。しかし、フロッピードライブが動ソニー厚木工場のドライブの設計メンバーに送った。

作せず発表の見通しが立てられないでいる。私は 3.5

彼らはそれを受け取ると突貫で基板の版下を書き上

インチフロッピードライブを使うことに決めた。しかげ、並行してプリント基板の試作・製造をしているソ

し、ソニーはフロッピーディスク事業に真剣ではな

ニー羽田工場に時間単位でラインを予約した。完成しく、また信用できないと思っている。あなたが Appleた版下を手で持ち込み、予約したラインでプリント基に来て、フロッピードライブの開発を指揮し完成さ板を作成し基板を持ち帰った。スピンドルモーター担せて欲しい」と説明した。筆者が「今回、Macintosh

当の精密機器事業部も Macintosh 用モーターを早急

用 3.5 インチフロッピードライブを短期間に準備できに試作した。新しい回路を受け取ってから 2 週間足らたのは、ソニー内のドライブ事業部、モーター事業

ずの 4 月 20 日、それらを組み立てて 1 台目ドライブ部、磁気ヘッド事業部のエンジニア達が協力したことが完成した。記録再生の評価をしてみたところ、全くによる。このドライブを速やかに完成し量産するには性能が出なかった。その理由を探ったところ、ソニー

ソニーを使うのが不可欠であり、私はソニー内で協力

仙台の磁気ヘッドのチームがコストを下げることを目するのがよいと思います」と答えた。Jobs はしばら

的に新規の磁気ヘッドを採用していたことが判明しく思案した後、「わかった。私は 3.5 インチドライブた。急遽、従来の構造の磁気ヘッドを入手すると、再をソニーに依頼することを決めた。至急 1 か月以内に度 5 台のドライブを組み立てた。Apple Ⅱベースの200 台作って提供してほしい」と要求した。

システムで評価し、ほぼ問題なく動作することを確認

筆者が「ドライブを 1 か月以内に 200 台生産して出荷するためには、直ちに部品を発注し、また工場の手した。

配をしなくては間に合いません。今晩、日本に電話を
5 月 2 日に筆者はこの 5 台のドライブを持ってしてそのお願いをします。この 200 台にかかった費用

Macintosh Division を訪問し、早速、Macintosh に接をカバーして必ず購入することをコミットしてくださ続して機能をチェックしたところほぼ完ぺきに動作しい」と言うと、Jobs は「わかった」と答えた。

た。
5 月 3 日 の 午 前 中 に は Bob Belleville が、 筆 者 とApple の 5～6 人のメンバーとのミーティングを設定した。3.5 インチ MFDD の企画、センタリング方式、

58

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

ソニー製 3.5 インチ MFDD の Macintosh 搭載が決まった瞬間であった。

筆者は夕食が終わりホテルに帰ると早速に、当時、採用することを伝え、量産価格を交渉した。ソニー側

副事業部長だった松山政義に電話をした。松山は快は清水の舞台から飛び降りる覚悟で 100 ドルを提示し諾し、すぐさま部品発注と工場の手配と関連部門へたが、Steve Jobs は 1 台 50 ドルを要求した。厳しいの依頼を指揮した。200 台のドライブは 6 月 20 日にやり取りの後、常務の宮本が「真ん中をとって 75 ドApple に向けて出荷された。7 月には 300 台、8 月にルでどうですか？」と提案して、合意に至った。ちは 200 台の出荷がされた。

なみにその時 HP に 1 台 145 ドルで販売しており、75ドルでは完全な赤字であった。ドライブ事業としては

その間、並行して Apple 内では 3.5 インチ MFDD

厳しいスタートとなった。

を収めるため Macintosh 筐体の設計変更が行われた。

また、このミーティングの席上、Steve Jobs はソ

FDD は CRT、CPU メ イ ン 基 板 と と も に Macintosh

ニーのドライブを採用する条件として、「第 2 世代のの筐体の中に収められていたため、CRT から強烈なフロッピードライブの目標仕様を提示して、ソニーが磁気ノイズが発生した。そのノイズをフロッピーのただちに開発に着手し、1 年以内に商品化すること」

磁気ヘッドが拾うので、厚いアルミニウムでドライをコミットすることを要求し、ソニーは了解した。

ブをシールドした。最も深刻だったのは、動作中のMacintosh 筐体内の温度上昇であった。Macintosh 筐

これを受けて第三事業部内に第 2 世代 3.5 インチ
MFDD の開発チームが発足した。

体内には CPU ロジック基板回路、電源回路、CRT と一方、このミーティング後ただちに Macintosh 用

その駆動回路、そして 3.5 インチ MFDD が入ってい3.5 イ ン チ MFDD、OA-D34V の 量 産 準 備 が 進 め らた。動作中にこれらのデバイスが発生する熱で磁気れ、9 月には量産が開始され 10 月 17 日に初期ロット

ディスク周辺の温度が 70℃近くまで上昇し、磁気ディ2,000 台が出荷された。その後、Macintosh の発表まスクの使用上限温度の 60℃よりはるかに高くなった。

で月産 2 万台の出荷が継続された。

その原因は Macintosh 筐体に外気を循環させるため

しかし、すべてが順調だった訳ではなかった。ソのスリットが全く設けられていなかったためであっニーのラインで最初のロットで磁気ディスクのセンタた。これではフロッピーディスクは正常に動作しない

リング不良が多発した。調べた結果、駆動ピンを支えことを工業デザイナーの Jerry Manock に説明したとる板バネが疲労してバネ力がなくなっていることが判ころ、彼は新しい筐体のデザインに着手した。それ明し、モーターを全数改修した。

から数日後、Jerry Manock が血相を変えてやってき更に深刻な不良は Apple の Macintosh の製造ライて、「Steve が通り掛かり、通風スリットの入った新ンで発生した。Apple の Fremont 工場で最初の OA-

しい図面を見つけて、このスリットは認められないと

D34V 2000 台を組み込んだ Macintosh に 24 時間の高図面を破ってゴミ箱に捨ててしまった」と訴えた。

温エージングを行ったところ不良が多発した。調査

Jobs は工業デザインに対して大変センシティブで、の結果、セカンドソースとして使ったステッピング

Macintosh の筐体にスリットを入れることを厳しく禁モーターの周囲温度が高くなると特性が劣化し、電源止していた。George Crow はペリカンの口のような投入直後のキャリブレーション動作で脱調すること

大きなファンで筐体の中の空気をかき回すことも考えがわかった。Fremont 工場にて対象のステッピング

たが、効果はなかった。磁気ディスクを 60℃以上のモーターを搭載したドライブを恒温槽に入れて全数選環境で使うとベースフィルムの軟化が始まり、磁性別を行った。恒久対策はセカンドソースのステッピン

特性も劣化するので絶対に避ける必要があった。Bob

グモーターの性能向上とバラツキを抑えること、またBelleville のオフィスに行き、このことを説明したとドライブのマイクロプロセッサーのプログラムを変更

ころ、急遽、Bob は筆者を伴って Jobs のオフィスにし電源投入後のキャリブレーション時のステッピング

行き通風用のスリットの必要性を説明した。なんとかモーターの駆動パルス間隔を変えた。

Steve の了解を得ることができ、Jerry Manock はス

Macintosh は 1984 年 1 月 23 日 に De Anza 大 学 のリット付きの Macintosh の新しい筐体の設計に取り「Flint Center for Performing Arts」で発表された。

掛かることができた。

Jobs は「今のところ、歴史に名を残すパソコンはたった二つしかない。一つは 1977 年に発表された Apple

7 月上旬に Steve Jobs 一行は再度ソニー厚木を訪Ⅱ、もう一つは 1981 年に発表された IBM PC。Lisa

問した。ソニー側からは森園、宮本、加藤、田中、筆の登場から 1 年後の今日、我々は歴史に名を残す三つ者が参加した。Jobs はソニーに 3.5 インチ MFDD を目の製品を発表することになる。Macintosh だ。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

59

図 4.4図 4.560

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

初代 Macintosh

Steve Jobs からのプレゼント

我々はこの 2 年間、Mac の開発に取り組んできた。
その成果は Insanely great‘メチャクチャすごい’」と、
Macintosh を 紹 介 し た。
（ 図 4.4）Macintosh は HDD【参考・引用文献】
1） 高 橋 昇 司「 フ ロ ッ ピ ー デ ィ ス ク 装 置 の す べ て」
CQ 出版株式会社、1989 年をまだ搭載しておらず、代わりに 3.5 インチ（400K

2） 嘉 本 秀 年「 私 家 版バイト）の片面倍密度フロッピーディスクドライブ、

1999 年 11 月 30 日

データストレージの歴史」

OA-D34V を 搭 載 し て い た。 こ の 400K バ イ ト の フ

3）「Sony enters OEM market with 3.5 inch. floppy」

ロッピーディスク 1 枚に、Mac の OS と二つのアプリ

MINI-MICRO STSTEMS、April 1981 より筆者

ケーションが入っていた。

が主旨を汲んで翻訳筆者はこの発表に招待され出席した。発表の後、Steve Jobs は筆者に「MAC WORLD」の創刊号をプレゼントしてくれた。その表紙には“Kamoto, this4）「MAC WORLD」Jan, 1984 より筆者が主旨を汲んで翻訳
5）「伝説のデビューから 25 年、初代 Mac を振り返る」

could not be real without your efforts. Thanks, Steve”

https://www.itmedia.co.jp/pcuser/articles/と記されている。
（図 4.5）また“IN APPRECIATION

0901/24/news010.html

HIDETOSHI KAMOTO, AppleComputer” と 刻 印 さ6）Frank Rose「West of Eden」 Viking、1989 年

れたプレートを埋め込んだ Macintosh を 1 台、筆者に7）Walter Isaacson「Steve Jobs」 Simon &贈与してくれた。

Schuster、2011 年

OA-D34V は 1984 年の夏には毎月 20 万台を出荷することになった。
HP に 続 い て Apple が 3.5 イ ン チ MFD/MFDD を
Macintosh に採用したことにより、3.5 インチ MFD/
MFDD は FDD 市場に於いてデファクト標準となった。ANSI、ECMA、ISO の 国 際 標 準 へ の 大 き な ス
テップであった。

【George Crow】
Macintosh のアナログエンジニアリングの責任者。
CRT 回 路、 電 源 回 路 等 を 設 計。Apple 内 製 の5.25 イ ン チ FDD が 動 か な い た め Macintosh の開発が暗礁に乗り上げている状況の中、HP から
3.5 イ ン チ MFDD を 取 り 寄 せ 評 価。 こ れ こ そ がMacintosh にふさわしいフロッピーディスクだと
3.5 インチ MFDD を Steve Jobs に強く勧め、Jobsを説得した。MacWorld の創刊号で George Crow
は「1983 年 5 月は Macintosh の外筐の金型発注のギリギリの期限であったが、フロッピーディスク
ドライブが決まっていなかった。その状況下でソ

図 4.6

George Crow
3.5 インチ MFDD

Macintosh 搭載の功労者

ニーは極めて短期間に 3.5 インチ MFDD を持ち込み、それは見事に動作した。これから Mac を使う人たち
は Mac に多くの魅力を見出すであろうが、3.5 インチフロッピーディスクは最大の魅力の一つだ」4）と述べている 。
George Crow は 3.5 インチ MFDD 導入が決まり軌道にのると、フロッピーディスクの責任を Apple 内製
5.25 インチの責任者だった John Moon に譲り、本来のアナログエンジニアリングの責任者に戻った。彼は
3.5 インチ MFDD の体験からソニーとの関係を継続することを望み、彼が責任をもっていた音響用 IC,

電

源、白黒モニター、トリニトロンモニター等のビジネスをソニーと行った。特にトリニトロンモニターは従来の白黒モニターの OEM 価格の 2 倍程度していたが、Macintosh の高精細度の特長とマッチして大ヒット製品となった。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

61

5｜次世代 3.5 インチ MFDD の開発
3 章で第１世代の 51mm 高さの 3.5 インチ MFDD

プロジェクト」と命名された。

の企画と開発を説明した。5 章では第 2 世代の両面
1M バイト 31mm 高さの 3.5 インチ MFDD、更に両面
2M バ イ ト 3.5 イ ン チ MFDD そ し て 両 面 4M バ イ ト
3.5 インチ MFDD の企画と技術内容を説明する。

5.1.2

薄型化の実現

薄型化を実現するためにはステッピングモーターの小型化とディスクモーターを含むシャーシ構成が課題であった。

第 2 世代１M バイト 3.5 インチ MFDD
5.1 （2DD）
5.1.1

企画

 30 mm を実現するためには、スチール ベルトと偏平ステッピングモーターを使う方法と、リードス

1983 年 7 月の初旬に Apple の Steve Jobs はソニー

クリューと小型 PM (Permanent Magnet) 型ステッ厚木工場を訪問し、Macintosh にソニーの第 1 世代

ピングモーターを使う方法の二つが考えられた。そ3.5 インチ MFDD 採用をすることを正式に伝えた。

こで、両者の価格および問題点の比較を行った。

その席で採用の条件として Jobs はソニーがただちに

 スチールベルトタイプの基本構成部品はハイブ

第 2 世代のドライブの開発に取り掛かることを要求しリッド型ステッピングモーター、プーリー＆スチー

た。

ルベルトであり、リードスクリュータイプでは PM

第 1 世代のドライブと第 2 世代のドライブの比較を型ステッピングモーター、リードスクリュー、軸受
け部、その他板金部品である。モーターの比較で

表 5.1 に示す。
・記憶 容量を 2 倍：

両面 1M バイト

は、ハイブリッド型は内部構造が複雑であり、コイ・ド ライブ高さを半分：25.4mm（25.4 mm を目指

ルブロックの数が多いため、PM 型に比べて約 3 倍したが、カートリッジ自動挿入機構＆排出機構を程度の価格である。プーリー＆スチールベルトと入れ 31mm となった）

リードスクリューの比較では、リードスクリューの・Track to Track アクセスタイム：6msec

方がやや高い程度であり、トータルコストで比較す・消費電力を半分：3 Ｗ

るとリードスクリュータイプはスチールベルトタイ・ディスクの自動挿入を標準装備

プのコストの 60～70% に収まる。

・ディスク排出機構を標準装備

 スチールベルトタイプの問題点は、モーター軸と・価格は 50 ドル以下

軸受間のラジアル方向ガタがヘッドの位置精度に事業部長の加藤はこの目標仕様に加えて、ドライブ

直接影響を与えることであり、プーリー径の誤差、は自動ロボットで生産できることを加えた。

振れ、スチールベルトの厚さむら等の影響もあり、ソニーの第三事業部に第 2 世代のドライブの開発

135tpi での量産が疑問であった。ただし、3msec

チームが結成され、OEM 価格 50 ドルを目指して「50の Track to Track アクセスタイムの実現は容易で

表 5.1

第 1 世代 3.5 インチ MFDD と第 2 世代 1MB3.5 インチ MFDD

項目

外形

高さ
横幅
奥行
重量

第1世代3.5インチ
MFDD
OA-DXX Series
51mm
102mm
130mm
650g

第2世代1MB
3.5インチMFDD
MP-FXX Series
31mm
101.6mm
150mm
470g

Track to track
アクセスタイAverageム
Settling
Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅディスク
瞬時回転変動モーター
１周回転変動
消費電力
信頼性
ＭＴＢＦ

ある。
 リードスクリュータイプでは、第 1 世代のドライ
ブでの 100 万台を超える生産台数に裏付けされた
know-how と後述する位置精度の良さがあり、第 2世代ドライブでもリードスクリュータイプを採用することにした。
 ステッピングモーターの外形寸法はφ 30mm 以

フロントパネル

62（1）ヘッド駆動機構

下であれば使用可能であり、外形寸法に比例して発12msec350msec
30msec400msec
±2.5%
±2.5%
6W
8000POH

技術の系統化調査報告共同研究編

6msec
175msec
15msec200msec(TBC)
±1.0%
±1.5%
2.6W
10000POH

Vol.14 2021. March

生トルクも大きくなる。しかしロータマグネットの慣性モーメントも大きくなり、コイルへの入力電流を同じにして比較すると“発生トルク / 慣性モーメ
ント”は外径が小さいほど大きい。つまりアクセスタイムの高速化と低消費電力化を実現するために

MP-F シリーズでは全高を 15mm に抑え、軸受をは市場性の良い小型φ 20mm のステッピングモー

シャーシに直接形成する構造とし、また、モーター

ターを使用することにした。ただしステッピング

用コイル、サーボ回路、R/W 回路、コントロール

モーターを小径化すると発生トルクの絶対値は小さ

回路を 1 枚の基板に収めた。更にヨークを回転可

くなり、キャリッジ負荷の影響する割合が大きくな能としたことにより、鉄損が減少し無負荷時消費電るため、キャリッジの軽量化を図り、またキャリッ流も少なく抑えることができた。また、FDD としジガイド軸とリードスクリューの位置を低負荷になて組み立て後のアジマス精度についても、ディスクるよう設計した。

モーター取り付け時に発生する誤差要因がないため

 更に FDD の取り付け姿勢差も考慮し、図 5.1 に非常に有利であった。全高を低くすると軸受間距離示す構成にした。ガイド軸とリードスクリュー間のが短くなり、軸振れが発生しやすくなるがこのよう距離をなるべく短く、キャリッジ軸受間の距離をなな軸受構造にすることにより、軸受間の距離を長くるべく長く、キャリッジ上のヘッド取り付け位置は保つことができ、OA-D シリーズとほぼ同等の性能

リードスクリューの中心線上に近づけることを基本が得られた。

的な考えとした。これによりガイド軸部分での摩擦が減少し、さらに軸受が持っているガタによる位置精度エラーが小さく抑えられた。
図 5.3

5.1.3

図5.3 ディスクモーター構造

ディスクモーター構造

高性能・高信頼性技術（1）ヘッド位置決め機構

ソニー株式会社 矢永雅治、塚原信彦、伊藤元、「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年10月
より筆者が編集

 MP-F シリーズは外径φ 20mm の PM 型ステッピングモーターとリードスクリューを用いてヘッドを移動させる構造である。このような構造をとった

図 5.1

図5. 1 シャーシとヘッド駆動機構

シャーシとヘッド駆動機構

ソニー株式会社 矢永雅治、塚原信彦、伊藤元、場合、ステッピングモーター関係で発生するヘッド「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年の位置精度に影響を与える誤差要因として次の項目
10月
より筆者が編集がある。

また、ステッピングモーターはリードスクリュー①ステッピングモーターの静止角度誤差をモーター軸とする構造にし（図 5.2）、回路基板もス②ステッピングモーターのヒステリシス

テッピングモーター部分を逃げる必要がなく有効に使うことが可能になった。

③リードスクリューの加工精度
 更に FDD として発生する誤差要因として、温湿
度膨張や両面の場合には Side0 と Side1 のヘッドオ
フセットの精度も考えられるため、ステッピング
モーター関連では± 10μm が許容限度と考えられる。
 ステッピングモーターの静止角度誤差について
は、モーターが 4 相であれば 4 ステップ / トラック

図 5.2 図5.2
Φ 20
リードスクリュー一体ステッピングモーター
Φ20
リードスクリュー一体ステッピングモーターとすればモーター自体の静止角度誤差は少なくなる
がアクセスタイムを短縮できない。そこで静止角度
誤差は累積しないため「ヘッド駆動機構資料」
塚原信彦 2 ステップ / トラックとすれ（2）ディスク駆動機構

ばヘッドの移動距離に変換した時の静止角度誤差の 図 5.3 に 第 2 世 代 3.5 イ ン チ MFDD、MP-F シ

影響は 1/2 になる。つまり、PM 型の場合± 5% がリーズのディスクモーターの構造を示す。第 1 世

実力であるが、2 ステップ / トラックとすれば 2.5％

代 3.5 インチ MFDD、OA-D シリーズではディスクに抑えられ、ハイブリッド型の実力値 2～3％と同駆動機構の全高は 25mm であり、シャーシ穴を利等になる。（± 2.5％は± 4.7μm に相当する。）

用して位置決めをした後に固定する構造であった。

 リードスクリューの加工精度は加工時の管理を徹

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査63底する必要があるが、現状で± 5μm に入っていた。

タルサーボシステムに替えて新しいディジタルサー

 モーターの発生するトルク自体が小さく、モー

ボシステムを導入し良い結果を得た。

ターに加わる負荷トルクから計算するとヒステリシ

 従来のモーター制御システムは図 5.5 のような構スだけで許容誤差の± 10μm を超えてしまう結果成であり、基本的に基準信号の周波数とモーターかになってしまった。しかしヒステリシスはモーター

らフィードバックされる FG 信号の周波数との偏差をある停止位置へ両方向から回転させるために発生をパルスデューティに比例させるか、もしくは偏差するものであり、常に最終停止位置に同方向からに比例したアナログ出力を出すかして、回転数を比回転させるようにすれば発生しない。これを利用し例制御しようとするものである。結果として、次のてステッピングモーターのコントロール方式を工夫

欠点が残った。

し、ヒステリシスを少なくする方法を考案した。つ・二つの周波数は原理的に定常偏差をもつ。

まりトラック N － 1 およびトラック N ＋１からト・同様に対負荷特性をもつ。

ラック N へヘッドを移動させる時に、ステップセ・目的回転数に到達するまでにオーバーシュートおトリングタイム間に数回ステッピングモーターを微よび振動が避けられず、制定までに時間がかかる。

少振動させ最終的に同方向から回転させて停止させ
MCP（差の比例成分）

ればヒステリシスはほとんど発生しないことが確認できた。この方法を採用したことにより図 5.4 に示

基準信号

Digital Servo

Motor Driver

Low Pass Filter

Motor

図5.5 従来のMotor制御システム

ソニー株式会社 矢永雅治、塚原信彦、伊藤元、すようにステッピングモーターのθ－ T 特性と負荷トルクから決まるヒステリシスを大幅に減少させることできた。

FG 信号

図 5.5

従来の Motor 制御システム「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年10月
より筆者が編集

 そこで MP-F シリーズには図 5.6 に示す構成を採用した。この回路では 1 時点前の FG 周期のデータをメモリーしておき最新データとの比較を行うという演算が追加されており、これは制御理論に於ける微分制御に相当するものである。
図5.4 ステッピングモーターのヒステリシス除去
図 5.4 ステッピングモーターのヒステリシス除去

MCP（差の比例成分）

基準信号「ヘッド駆動機構資料」
塚原信彦
 これらの対策の結果、①、②、③を加算してもス

Low Pass Filter＋

Motor Driver
Motor

Digital Servo

テッピングモーター関連の精度は± 10μm 以下にすることができた。

Charge Pump＋

Up/Down(差の微分成分）
FG 信号
図5.6 新Motor制御システム

図 5.6

原信彦、伊藤元、
新 Motor 制御システム

ソニー株式会社 矢永雅治、塚「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年10月
より筆者が編集（2）ディスクモーターの特性改善
 MP-F シリーズではディスクモーター単体が存在

 この制御方式により従来の制御方式の三つの欠点

せずドライブの Ass’y 段階でモーターが組み立てらを全て克服した。

れる。このため、設計当初から無調整を前提に進め・定常偏差はロジック IC の発振子の誤差以外はもた。また、コストを下げるためにヘッドロード機構をなくし、ディスク挿入時にヘッドは常時ディスクに接触するが、ディスクの寿命を確保するために記

たず調整が不要である。
・対負荷特性はサーボ脱出域までは完全にフラットな特性である。

録・再生時にモーターをオンし、それ以外ではオフ

・整定時間はトルクを大きくするため大径のロータにすることにした。したがってモーターのスターを採用したにもかかわらず、従来（図 5.7）に比トアップ過度特性を良くする要求があり、また、

べて、図 5.8 に示すように大幅な改善が得られた。

Macintosh では Zone ごとにディスクモーターの速64

度が異なるため、Zone が変わった時のモーターセ

 この微分制御を含んだサーボ IC は市販されておトリングタイムを短くすることは必須であった。

らず、汎用ロジック IC で実現しようとすると、か この無調整化、過度特性の改善を実現するためデなりの大規模な回路を組むことになってしまう。そジタルサーボを採用し、更に従来の回転数制御デジ

こで、このサーボ回路とインターフェースのコント

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

プが完成するという、大変生産性の高いプロセスを導入した。これは、アライメントの自動化と合わせてローコスト化に大きく貢献した。

０ ０

図 5.7

1.0
図5.7 従来のMotor制御システムのスタート特性

ソニー株式会社 矢永雅治、塚原信彦、伊藤元、「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年10月
より筆者が編集

2.0sec

従来の Motor 制御システムのスタート特性

図 5.9

図5.9 単磁路長ヘッド

短磁路長ヘッド

ソニー株式会社 矢永雅治、塚原信彦、伊藤元、「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年10月
より筆者が編集（2）ディスクモーター
 FDD のヘッドギャップのアジマス、オフセット
は、シャーシ上のヘッドの動きの基準となる軸（ガイド軸）とディスクモーターのスピンドルセンター

0.5

0

図 5.8

1.0 sec

図5.8 新Motor制御システムのスタート特性

ソニー株式会社 矢永雅治、塚原信彦、伊藤元、との相対的な位置関係で決まる。すなわち、シャー「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年
シ上にスピンドルセンターを精度良く配置すること10月
より筆者が編集

新 Motor 制御システムのスタート特性

で互換性を確保する上で最も大切なアジマス、オフセット等の精度が決まる。

ロール回路とともにカスタムのロジック IC を開発

 3.5 インチ MFDD のトラックとヘッドギャップのした。その結果、電気回路はカスタムのロジック

関係は、図 5.10 に示すように RW ギャップとイレー

IC、リードライト IC、ディスクモーター駆動 IC、

ズギャップの位置はスピンドルセンターの法線に対ステッピングモーター駆動 IC の構成を実現できた。

して各々0.35mm オフセットした位置に配置され、イレーズヘッドによる消しすぎ、消し残りを極力抑5.1.4

高生産性へのアプローチ

えるようにしている。したがって、スピンドルセン

3.5 イ ン チ MFDD が ANSI、ECMA、ISO そ し て

ターの X 方向のずれは、オフセットの関係をくずJIS で標準化されたことにより、多数のドライブメー

すことになる。また、ディスクモーターのチャッキ

カーが 3.5 インチ MFDD の市場に参入してきた。まング面とヘッドの高さはヘッドの当たりに影響を及た、Steve Jobs の要求の 50 ドル OEM 価格を実現す

ぼす。第 1 世代のドライブではシャーシおよびモーるためにも、生産性の高いドライブを設計することがターの基準となる面をかなり厳しい精度で押さえ不可欠であった。

て、特性を確保した。

（1）ヘッド 高生産性の新しいアプローチとして図 5.9 のようRWな短磁路長ヘッドを開発した。このヘッドは、従来

0.35mmイレーズ

ヘッドと異なり、ヘッドコイルをベース面（Side 1
ではジンバル面）よりギャップ側に出しトータル磁
路長を短くし、後ろ側にコイルのはみだしがなく薄型になったことである。それとともにヘッドチップの製造工程上二つのヘッドチップをコアの加工工程

スピンドルから双生児のようにペアで加工し、ギャップ側での最終カットを行った時点で同時に 2 個のヘッドチッ

図 5.10

ソニー株式会社 矢永雅治、塚原

信彦、伊藤元、
図5.10
3.5インチMFDヘッドアライメント
3.5
インチ
MFD ヘッドアライメント「第２章 フロッピーディスク装置（3.5”）」トリケップスWS 3 1985年10月
より筆者が編集

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

65 一方、第 2 世代のドライブでは既述のようにディスクモーター単体の構造をやめ、シャーシをそのま・モーターが基板およびシャーシと一体構造である
ため、厚み方向のロスが少ない。

まモーターの軸受けとして利用した。また、メイン・外 部との取り付け部はシャーシとは別の板金を基板上にモーターコイルを配置し、従来あったモー使っているため、取り付け側の歪みは板金で吸収

ター基板とメイン基板のコネクションもなくした。

され、シャーシ上のヘッド位置決め機構に影響を 従来の構造だとモーター側、シャーシ側にそれぞ与えにくい。

れ X-Y 方向の基準となる部分、高さ方向の基準となる部分の計 4 か所の高精度部分が必要であったが、第 2 世代では 1 か所のマシニングで済み、生産性の向上に貢献した。
（3）PC 基板 第 2 世代の FDD モデルに於いては下記の課題に挑戦した。
・シャーシ対向面に部品を持ってきてメカ部の隙間に配置し、部品の高さがドライブの厚さに影響を与えないこと。
・ほとんどの部品を半田面に持ってきて部品面の負担を軽くすること。
・モーターコイルをメイン基板上に配しモーター一

ソ
原
「第
（3
10
よ

体構造をとること。
・基板のマウントおよびチェックは完全自動で行うこと。
 結果として、ケミコン、インダクタを除くすべての C、R 部品をチップ部品化して半田面に配し、自挿対応するとともに、ミニフラット IC のマウントには、ロボットによる位置決めからレーザー半田付

図5.11
第2世代3.5インチMFDDシャシー構成
図 5.11 第 2 世代 3.5 インチ MFDD シャシー構成

けという新しい工程を実現し、基板供給から最終検査まで完全自動化を達成した。
 レーザー半田付けは、ディップ時の残り半田の利用というユニークなプロセスで、半田面にすべての5.1.5

第 2 世代 3.5 インチ MFDD Macintosh 用
モデル

半田付け部品を配置したメリットが生かされた。ま

3.5 イ ン チ MFDD の Macintosh 用 モ デ ル の イ ン

た、ミニフラット IC の自動マウントの方法としてターフェース信号は第 1 世代とディスクモーターの制リフロー法を採らなかったことにより、基材の自由

御方法を除いて第 1 世代と同様であった。

度が広がった。

Macintosh のディスクフォーマットは Zone CAVとなっていて、Zone ごとにディスクモーターの速度66（4）シャーシ構成は異なる。第 1 世代ではドライブは TACH パルスを

 図 5.11 に第 2 世代シャーシの構成を示す。その

出力し、Mac の CPU がモーター速度を計測して所定

主な特長は下記である。

のスピードになるように加速・減速の信号をドライブ

・すべてのパーツはシャーシに対して上あるいは下に入力した。第 2 世代では Macintosh の CPU がドラから取り付けることができ、ネジも上下方向のみ

イブにディスクのトラックを指定すると、ドライブのである。

新しく設計したカスタムロジック IC がディスクモー

・基 板がシャーシに突き当てて配置されているた

ターの速度になるようにコントロールするようにしめ、工程上の電気チェックが下からのピンボードた。これによりディスクモーターのセトリングタイム

により他のメカ部にストレスを与えることなく自を短縮でき、ドライブの性能を向上することができ

動的に行える。

た。また、Macintosh を用いることなくドライブ独自

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

で各トラックのモーター速度が決まるので、製造ラインでの電磁変換系の測定が容易になった。
第 2 世代の標準モデルを図 5.12 に、Macintosh 用

バイト 3.5 インチ MFDD（2HD）
5.2 2Mの開発

モデルを図 5.13 に示す。標準モデルと Macintosh 用

1985 年 7 月 25 日 に ソ ニ ー は 1.6M バ イ ト お よ び

モデルで異なるのは回路基板とカセコンのみで、他

2.0M バイトの記録が可能な 3.5 インチ FD“HD”をの機構はすべて共通である。Macintosh 用モデルでは発表した。その後 10 月には、ソニーは 2.0M バイト

カートリッジを Macintosh の表面パネルの手前 2cmの 3.5 イ ン チ MFDD、MP-F73W を 発 表 し た。MP-程度まで押し込むと、後は自動的に引き込まれる自動

F73W は 2.0M バイト“2HD”と 1.0M バイト“2DD”

挿入機構を持ち、また、カートリッジの排出は CPUの両方のディスクとも読み書きが可能であった。

からの命令で自動的に行われる。また、緊急事態には国内各社は 1.6M バイトおよび 2.0M バイト対応のMacintosh の筐体に設けられた小さな穴からクリップ

3.5 インチ MFDD を一斉に発表し、1986 年 3 月末まを差し込み手動で排出（イジェクト）できるように

でには 10 社の発表があった。当時、NTT が 5.25 イ

なっている。

ンチ FD で 1.6M バイトを推進しており、日本では 3.5
インチドライブも 1.6M バイト対応のドライブを準備し、日本メーカーはどちらかと言えば 2.0M バイトよりは 1.6M バイトドライブが業界標準になることを期待していた。
一方ソニーは 2M バイトの 3.5 インチドライブを強力に推進した。その理由として、記録容量は大きいに越したことはなく、その当時、IBM PC 互換市場で使われているディスクは 1M バイト 5.25 インチ FD がほとんどであったが、3.5 インチ“2HD”の片面に 5.25
インチ両面のデータを移すことができた。また、スピ

図 5.12

両面 1MB 30㎜
標準モデル

図 5.13

両面 1MB 30mm
Macintosh モデル

ンドルモーター速度を 300rpm 一定で 2M バイトディ
スクでは 500Kbps、1M バイトディスクでは 250Kbpsの標準転送レートになる。一方、1.6M バイトディス

Macintosh モデルの最大の難題はカートリッジの自クで転送レートを 500Kbps にするにはモーター速度

動挿入機構であった。設計担当者が半年近く試行錯誤

を 360rpm、1M バ イ ト デ ィ ス ク で 250Kbps の 転 送したが、満足する機構はできなかった。そこで、当時、レートにするには 300rpm と二つの異なったモーター

第 2 世代 FDD の自動化製造ロボット開発の責任者で速度を持つドライブが必要になる。

あったソニー生産技術本部の部長の今常義に協力を求1987 年 4 月に IBM が IBM PS/2 を発表し 2M バイ

めた。今はロボットの開発を中断し、彼の 5 人のメカ

ト 3.5 インチ MFDD を搭載したことにより、この論

エンジニアに自動挿入機構の仕様を説明し、各自に独争の決着がついた。

自構想で自動挿入機構を設計させ、部品を発注し、組み立てを行った。完成後、5 人全員が集まって各々が自分の機構を説明し、お互いに評価し合い、最も素性の良いと思われる機構を推薦した。このプロセスを
1.5 か月で完了した。
図 5.13 がその機構である。もし、今のリーダーシッ
プがなかったならば、Macintosh 用の第 2 世代 3.5 イ
ンチ MFDD の成功はなかったのではと思う。

表 5.2

3.5 インチ MFDD
仕様の比較

2M バイトと 1M バイトの

2Mバイト
磁性材料
Co-γFe₂O₃
抗磁力（Oe)720
残留磁束密度（G)
750
デイスク
角型比
0.7
配向性
0.95
塗布厚（μm)0.9
R/Wギャップ（μm)
0.7
R/Wギャップとイレーズギャップ距離（μm)
350
ヘッド
RWギャップ幅（μm)
131
巻き数
160x2
記録密度（bpi)
17434
装置
デイスク回転数（rpm)300
データ転送速度（Kbps)
500
2Mバイト
電気特性
1.0
記録電流
1F出力（トラック00）（mV)
3.88
2F出力（トラック79）（mV)
1.64
分解能（トラック79）（％）
74.2
オーバーライト（トラック00）（dB)
-30.0
240
ピークシフト（トラック79）（ns)
主な仕様

1Mバイト
Co-γFe₂O₃
625
700
0.7
0.95
1.9
1.7
700
131
160x2
8717
300/600
250/500
1Mバイト
1.0
6.64
3.49
80.3
-32.0
191

出典：日経エレクトロニクス 1986 年 5 月 5 日号
P.134 表 6 を基に改変

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

67

1M バイト 3.5 インチ MFDD と 2M バイト 3.5 イン

ディスクの製造・販売のライセンスの条件として、

チ MFDD のディスク、ヘッド、ドライブの仕様の比ディスクがソニーの指定した性能を満足することと較を表 5.2 に示し、主な変更を以下に説明する。

し、その証として HD マークを付けることを義務付
けた。

5.2.1

磁気ディスクとカートリッジ（1）カートリッジ（2）磁気ディスク 図 5.14 に 2M バイト 3.5 インチ MFD の外形図を

 2M バイトディスクに於いては、図 5-16、図 5-17示す。カートリッジの右下に 2M バイトディスクでに示すようにメタルハブの径を 31mm から 2mm 狭あることをシステムが判別できるように ID ホール

くして 29mm にした。これはディスク内周での磁を設けた。またディスクを目視で認識するために気ヘッドの当たりを改善するためである。磁気ディカートリッジの右上に図 5.15 に示す“HD”マーク

スクはメタルハブのツバの部分に接着されている。

を設けた。それ以外は 1M バイト 3.5 インチ MFD

ツバの部分は金属なので、ディスクのベースフィルと同じである。

ムより硬いため、磁気ヘッドがツバに近づくとディ
スクの上下方向の自由度が少なくなりヘッド当たりが悪くなる。それを改善するためツバの幅を狭くす
る変更を加えた。
１Mバイト（2DD）: l = 31mm
2Mバイト（2HD）： l = 29 mm
ディスク

フランジ

「32mm厚以下の薄型が主流になった3.5インチ型フ メタルハブ
ロッピーディスク装置」
NIKKEI ELECTRONICS 1986
年５月5日

図 5.16

図5‐1４ 2MByte 3.5インチMFD

図 5.14

2MByte 3.5 インチ MFD

チャッキング面
スピンドルモーター軸

3.5 インチディスクの断面

図 5.17

図 5.1568

2MByteMFD “HD”マーク

3.5 インチ MFD
1M バイト（2DD）と 2M バイト（2HD）
ディスク
出典：日経エレクトロニクス 1986 年 5 月 5 日号 p.135
図 10

 5.25 インチ FD では 1M バイトディスクと 1.6M

 2M バイトの記憶容量を実現するために抗磁力

バイトディスクが存在するが、システムがその種（Hc）を 1M バイトディスクの 625 Oe から 720 Oe

類を判別する手段が備わっておらず、市場で大きに上げた。また、磁性体の塗布厚を 1M バイトディな混乱が生じた。3.5 インチ MFD システムでは、

スクの 1.9μm から薄くし、2M バイトディスクでID ホールがあることによりドライブ、およびコンは約半分の 0.9μm にした。

ピュータシステムがディスクの種類を検出できる

 0.9μm の塗布厚はソニーでは、全く未知の厚みようにした。また、市場での品質を維持するため、であった。磁気特性の実現とともに信頼性の確保がソニーが各メディアメーカーへの 1.6M/2M バイト

大きな課題であった。

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March ソニー仙台の磁気製品事業部でフロッピーディス

か 2 個しかなかった。上司から『下位互換がとれるもク開発担当者の平野隆康は回想する。

のが 1 個あるということは、可能性が証明されたとい 「IBM PS/2 に採用されることとなった 1987 年のうことだ。同じものを作れば良いのだ』と励まされ

初頭、IBM ボカラトン市の PS/2 部隊から緊急の呼た。多くのヘッドチップを切断して不良品と良品をび出しがきた。低温でディスクを起動すると、かな

比較し、良品となったヘッドのギャップと Depth のりの確率でヘッドとコンタクトしているディスクの寸法になるよう加工方法、測定方法を決めていった。

塗膜がすっかり剥がれてしまう現象（See through）

2M バイトヘッドを完成できたのは、ソニー仙台の磁が起きて大問題となっており、至急、原因を究明

気製品事業部のヘッドグループと一体になって 2M バし対処するようにとの要請だった。実際に、再現テ

イトヘッドで 1M バイトディスク (2DD) への記録再ストをすると何と 50％くらいの確率で塗膜が剥が生が必ず実現できると信じて進めたから。それが成功れてしまった。低温での静摩擦抵抗が高く、剥がれした理由だと思います」。

たのだった。塗膜強度を上げる硬化剤の割合は、それまで塗料の 15％程度の含有量だったが、これを30％に増やしたところ、無事、低温下での塗膜剥がれを解決することができた。
」

5.2.3

1 インチ高さドライブ

IBM には、新しい製品・技術を導入するに当たり
RFI（Request for Information）と RFQ（Request for
Quotation）という二つのフェーズがある。RFI はど

5.2.2

磁気ヘッド

んな製品をどんな技術で実現しているか調査する目

磁気ヘッドは 2M バイトの記録再生を実現するた的で発行され、各社は自社の現在・近い将来に提供

めに 2M バイト用 R/W ヘッドのギャップ長を 1M バできる製品と技術を記述して IBM に提示する。一方

イト用ヘッドの 1.7μm から狭くし、0.7μm と短くし

RFQ は、IBM が購入前提でその製品の仕様が記載さた。また R/W ギャップとイレーズギャップとの間隔れ、それを満足する製品の価格、可能生産数量、納期も 700μm から 350μm と短くした。

を回答することが期待されている。1981 年に 3.5 イン

2M バイト磁気ヘッドの最大の課題は下位互換を確保するため、2M バイトディスク (2HD) だけではなく

チ MFDD を OEM 製品として発表後、ソニーは何度となく IBM から RFI を受け取り回答していた。

1M バイトディスク (2DD) も記録再生できるようにす1986 年中頃のソニーは IBM から 1 インチ高さのることであった。特に 1M バイトドライブで記録され2M バイト 3.5 インチ MFDD の RFQ を受け取った。

た 1M バイトディスク (2DD) を 2M バイトドライブ

ソニーは前年の 10 月にドライブ高さ 31mm の 2M バに挿入し、古いデータに新しいデータを重ね書き記録

イト 3.5 インチ MFDD、MP-F73W を発表し販売活動

すると、古いデータの消し残りが存在する。この消しをしていたので、MP-F73W をベースに RFQ に回答

残りを規定の値以下にするには、ヘッドの Depth をした。それに対して、IBM の購買責任者からミーティ

厳しくコントロールする必要があった。

ングの要請があった。ソニーのコンポーネント営業本

当時、ソニーのメカトロニクス事業部で 2M バイト

部長と筆者がボカラトン市の彼のオフィスを訪問する

ヘッドの評価を担当していた前田秀穂は、次のようにと、購買責任者は、「ソニーは RFQ の意味を理解し回想している。

ていない。RFQ に記載されている仕様書は購入仕様「当時、メディアは装置をちゃんとすればいつかは書であり、この仕様から 1 点でも逸脱していると選考

スペック内の製品ができるものと理解していた。しの対象外となる。IBM の RFQ ではドライブの高さをかし、磁気ヘッドはギャップおよび Depth をコント

1 インチと指定しているが、ソニーの回答は 31mm でロールして作ることができなかった。Depth をコンある。ソニーは 3.5 インチフロッピーディスクとドラ

ト ロ ー ル す る に は、 ヘ ッ ド の 加 工 工 程 で Depth をイブのテクノロジーとビジネスをリードしてきていヘッド単体で測定する必要があったが、その方法が確るので、IBM のベンダーとなることを期待している。

立されていなかった。試作されたヘッドをドライブにぜひ、IBM の仕様に合致したドライブの RFQ の回答

組み込んで、ディスクに実際に信号を記録して出力波を提出し直してほしい」と我々に伝えた。

形を測定してヘッドの選別をした。最初、数百個の早々にドライブ高さを 1 インチにした RFQ の回

ヘッドを入手して、測定してみると良品は数個しか答を IBM に再提出した。同時にソニー内に、急遽、なかった。特に Depth に大きく依存する 1M バイト

IBM 向けの「F10 プロジェクト」が結成された。F10

ディスク (2DD) との下位互換性がとれる良品は 1 個

プロジェクトの目標は高さ 1 インチの 2M バイト 3.5

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

69急速に拡大した。ソニーは IBM、DELL、Compaq、Tandy、DEC、Sun Micro、Bull、Siemens、
Olivetti、等、大手 PC メーカーを獲得した。
5.2.4

19mm（3/4 インチ）高さドライブの開発

シチズン時計が 1989 年 3 月に厚さ 19mm （3/4 インチ）の超薄型 3.5 インチ MFDD を最初に発表した。
ソニーに於いても今後ノート型パソコンが確実に伸び、厚さ 1 インチより薄型の 3.5 インチ MFDD が必 要 で あ ろ う と の 予 測 か ら、1988 年 の 初 め に 高 さ19mm の開発に着手した。
生産設備とマンパワーの観点から、19mm ドライブの開発に当たっては厚さ 1 インチドライブに対しても、大きなメリットが出せるような開発アイテムとし、下記の 2 項目を選んだ。
・機構系の開発アイテムとして、従来のアルミダイ
カストシャーシから板金シャーシへ方向転換を図

図5.18
図 5.18MP‐F17W
MP-F17W2MB
2MB3.5インチMFDD
3.5 インチ MFDD分解斜視図
分解斜視図

る。

「MP‐F17W分解斜視図」 塚原信彦

・電気基板の実装開発として、1 インチドライブのインチ MFDD、MPF-17W を半年で設計し、量産を

2 枚の基板を 1 枚基板にし、さらに片面リフロー

立ち上げることであった。MP-F17W（図 5.18）は半を実現する。

年後の 1987 年春には量産に入り、IBM への出荷が開

この二つの開発アイテムを実現し、19mm 高さド
ライブ、MPF220 はシチズン時計より約 1 年遅れの始された。
IBM は 1987 年 4 月に IBM PC/AT の後継機として1990 年 6 月に量産がスタートした。

大 々 的 に IBM PS/2（ 図 5.19） を 導 入 し た。IBM は
PS/2 で当時 Compaq などによる PC/AT 互換機が台頭し始めていた PC 業界に対し、大胆で野心的な仕様変更を行い、IBM の主導権回復を意図した。しかし

5.3 4M バイト 3.5 インチ MFDD（2ED）

Micro Channel Architecture（MCA） や OS/2 は 広1980 年 に 片 面 437K バ イ ト 3.5 イ ン チ MFDD は、

くは普及しなかったが、VGA、PS/2 ポート、3.5 イ

1983 年に片面 500K バイト、両面 1M バイト、そしてンチフロッピーディスク（720K/1.44M）は、IBM PC

1985 年両面 2M バイトと互換性を保って進化してき互換機の仕様としてデファクトの標準となった。

た。ソニーは 2M バイトの後は 10M バイトの開発を進めていた。その理由は 2M バイトを超えた記録容量を達成するには、磁気ヘッドの位置決めにサーボシス
テム、出力信号を上げるためのディスクの回転数アップ（転送レートアップ）、等で、FDC（Floppy Disk
Controller）を新しくする必要があり、市場で受け入れられるためにはその変更に見合うだけの記憶容量のアップが必要と考えていた。
一方で、東芝は磁性体として Ba フェライト塗布媒

図 5.19IBM PS/2 シリーズ

体を用いた 4M バイト用ディスクの提案をした。図5.20 に示すように従来の塗布媒体（Co-γ-Fe₂O₃）のIBM が PS/2 に 3.5 インチ MFDD を標準搭載した

磁性体は長手方向に磁化（面内記録）されるが、Baことにより、その後、すべての PC 互換機メーカー

フェライトは垂直方向に磁化（垂直記録）され、線記は新機種の FDD には 3.5 インチ MFDD を採用した。

録密度を大幅に上げることができる。

そ し て 3.5 イ ン チ MFDD の 市 場 は 1987 年 後 半 か ら

70

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

東 芝 は 1985 年 11 月 に Ba フ ェ ラ イ ト 塗 布 型 垂 直きい。
記録 / 再生ヘッドのギャップは 0.35μm（媒体層厚は 1μm）。このギャップで長波長の信号の上に短波0.3μm長を重ね書き記録をすると、媒体の表面だけにしか記

0.05μm

録されず深層の長波長消去が不十分となる。そこで東トラック

芝の 4M バイト Ba フェライトシステムでは、消去を確実にするため、記録 / 再生ヘッドの前に先行イレー

Baフェライト塗布
媒体（垂直記録）

従来塗布媒体（面内記録）

ズヘッドを設け、以前に記録された信号を先行イレー
ズヘッドが消去した後、記録 / 再生ヘッドが新しいデータを記録する。
図 5.21 を使って説明をする。(a) は従来の 1M/2M

図5.20 面内記録と垂直記録

図 5.20

面内記録と垂直記録「3.5inch MFDD STORY 第13回井深賞記念誌」
記録の場合である。媒体の磁性の厚さが記録波長に対ソニー株式会社
1991年3月より著者が編集メディアを用い両面で 4M バイトの 3.5 インチフロッ

して十分薄い場合には重ね書き記録をしても以前に記

ピーディスクとドライブの試作を発表した。 その主録された信号は消去できる。一方 (b) は 4M バイトのな仕様を表 5.3 に示す。

場合である。高記録密度を達成するために記録ヘッド

3）

表 5.3

東芝 4M バイト 3.5 インチ MFDD

Unformat記憶容量（バイト)Format記憶容量（バイト)
最大線記録密度（Kbpi)
データ転送レート（bps)
セクター数/トラック
トラック密度(tpi)
トラック数
回転数（rpm)
ヘッドの形状装置の外形寸法(mm)
磁性材料
保磁力（Oe)カートリッジ外径寸法（mm)Baフェライト・
４MバイトMFDD
4.0M
2.99M
35.0
１M
36

汎用１MバイトMFDD
1.0M
0.74M
8.7
0.25M
9

135
80×２
300
先行イレーズ型
トンネルイレーズ型
100(幅）×140（奥行）×40（高さ）Ba フェライト
Co-γFe₂O₃
750
65094（幅)×90（奥行)×3.3（厚さ)のギャップは狭く、また磁性層は 3μm と厚い。長波長の信号を記録した上に短波長の信号を重ね書き記録をすると深層の長波長成分が消去されず残る。(c) これを解決するために、記録ヘッドに先行して消去ヘッドを設け、以前の信号を完全に消去した後に新しい信号を記録する。

Ba フ ェ ラ イ ト を 使 う こ と に よ り 最 大 線 記 録 を
34,868 bit/inch と 2M ディスク（2HD）の 2 倍にする
ことにより、記憶容量 4M バイトを実現している。ト
ラック密度は 135tpi、スピンドルモーターの回転数
は 300rpm と 2M バイトドライブと同じとした。したがってデータ転送レートは 2M バイトドライブの倍の1Mbit/sec となっている。

「Baフェ
いた4M
ロッピー
NIKKEI
12月30

Ba フェライト磁性体の垂直抗磁力 Hc は 750 Oe,
飽 和 磁 化 Ms は 120emu/cc、 角 型 比（ 垂 直 異 方 性 ）SQR は 0.54 である。Ba フェライト磁性粉は直径 0.05
μm の 6 角板状である。塗布型でも垂直異方性があ

図 5.21 重ね書きと先行消去の磁性層の状態
図5.21 重ね書きと先行消去の磁性層の状態
出典：日経エレクトロニクス 1985 年 12 月 30 日
p.53 図 2

り、配向をなくしても自然に 60％程度の垂直配向性

図 5.22 に 4M バイト用ヘッドのギャップ配置を示がある。カートリッジおよびディスクの形状は従来のす。先行イレーズヘッドのギャップ長は 2μm、記録

3.5 インチ MFD と全く同じである。

/ 再生ヘッドギャップと先行イレーズヘッドギャップ

従来のディスクと互換性を確保するため、記録 / 再の距離は 200μm である。

生用磁気ヘッドはフェライトのリング型を用いてい一方、1972 年に IBM が導入して以来、フロッピー

る。リング型ヘッドを用いても Ba フェライトの垂直

デ ィ ス ク は IBM の フ ォ ー マ ッ ト が 使 わ れ て い る。

異方性のために、Co-γ-Fe₂O₃ などの面内磁気膜に比IBM フォーマットでは R/W ヘッドが ID フィールド

べて高周波（短波長）記録 / 再生特性が良くなり、孤の ID を読み、所定のセクターであることを確認した

立転移密度は 30Kbit/inch 程度までフラットな再生出後、データ・ フィールドに新しいデータを記録する。

力特性を示し、出力は Co-γ-Fe₂O₃ より 20％以上大先行消去ヘッド方式では、R/W ギャップが記録を始

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

71

メーカーも花王、化成バーベイタム、コニカ、住友ス
リーエム、ソニー、TDK、東芝、日立マクセル、富士写真フィルムなど、ほとんどのメーカーが生産を開始している。
し か し な が ら 期 待 に 反 し て、4M バ イ ト MFD/
MFDD はほとんど普及しなかった。IBM が積極的に
主力ラインアップへの展開を図らなかったことが表面

図 5.22 ４図5.22
M バイト用磁気ヘッドのギャップ配置
４Mバイト用磁気ヘッドのギャップ配置「Baフェライト塗布垂直媒体を的な理由である。1991 年頃にはすべての PC はハー
出典：日経エレクトロニクス 1985 年 12 月 30 日 p.53 用いた4Mバイトの3.5インチ型
フロッピーディスク装置を試
図3作」NIKKEIELECTRONICS
ドディスクドライブを搭載し、4M
バイト MFDD を
1985年12月30日

使うには PC 内に新規 FDC が必要となり、ドライブ

める時には先行消去ギャップは既に所定のデータ・の価格も 2M バイトドライブに比べて 5 割増し、等のフィールドの途中に来てしまっている。したがって、

ハンディキャップがある。実情はそれらを考慮すると

先行消去方式のドライブの採用に当たっては、ID

4M バイト MFD/MFDD を採用する積極的なメリッフィールドとデータ・フィールドの間のギャップ長をトがなかったためと考えられる。

長くする、等の変更が必要であった。
東芝はこのフォーマットに対応した新しい FDC

結局、採用したのは IBM の 1 部の機種のみで、業界の主流になり得ないまま忘れ去られた。

（Floppy Disk Controller）を用意した。
先行消去ヘッドは市場に多く出回っている 1M バイトそして 2M バイトのメディアとの書き込み・読み取りの互換性を確保するためにも必須であった。
東 芝 は 1988 年 に 4M バ イ ト（2ED）3.5 イ ン チ
FDD の製品の導入を行ったが、当初は専用ワープロなど、ニッチ市場で使われた。最初にパソコン / ワー
クステーションに標準搭載したのは米 NeXT 社である。1990 年 10 月 に 発 表 し た NeXT station に 2.88M
バイトの FDD を内蔵した。

5.4 3.5 インチ MFDD 仕様まとめ
表 5.4 に 3.5 インチ MFDD の主要製品（ソニー製品
モデル名）とその仕様をまとめた。
両面倍密
（2DD）
の OA-32W はドライブ高さが 51mm
であるが、MP-F50 シリーズは 31mm と低くした。
ま た、 表 5.5 に 3.5 イ ン チ の 500K バ イ ト か ら 4M
バイトのディスクとドライブの互換を示す。表でわか1989 年 に IBM は 4M バ イ ト 3.5 イ ン チ MFDD のるように、新しい世代のドライブは市場に出回っていRFQ を発行した。その時点でソニーは先に述べたよる旧世代のディスクの読み書きができる下位互換を保うに 4M バイトシステムをスキップして 10M バイト

証している。

を開発していたが、IBM の RFQ を受けて急遽 , 4M
バイト MFDD、MP-F40W の開発に着手した。この

図 5.23 にソニーの各世代の代表的なドライブの写真を示す。

ドライブは 1M バイトおよび 2M バイト FD との下位互換を確保していた。そしてソニーは東芝を押さえてIBM の 4M バイト MFDD のビジネスを獲得することができた。1991 年 6 月 12 日に 4M バイト 3.5 インチ
MFDD を標準搭載し、IBM は PS/2 Model 57SX を発表した。
東芝は 4M バイト MFD と MFDD を推進するため、積極的に技術を公開し互換ドライブ、互換ディスクを生産するメーカーグループを作った。また、OS 側もMS-DOS5.0 では内部ディスク・パラメータ・グルー
プ に 2.88M バ イ ト（ ア ン フ ォ ー マ ッ ト 4M バ イ ト ）のパラメータが追加された。FDD メーカーも、シチ
ズン時計、セイコーエプソン、ソニー、チノン、ティ
アック、東芝、松下通信工業、三菱電機、Y-E データなど主要なメーカーが量産に入った。また、ディスク

72

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

図 5.23ソニー3.5 インチ MFDD の変遷

表 5.4

片面倍密度（1DD)
OA-D30V
437.5K
7610
135
70
70
1
15
8000
7.5
51
700
1980

項目
記憶容量
（バイト）
線記録密度 （bpi)
トラック密度 （tpi)
シリンダー数
トラック数
R/Wヘッド数
アクセスタイム（msec)
平均故障間隔（MTBF)
消費電力
（W)
高さ
（mm)
重量
（g)
商品化された年

表 5.5

3.5 インチ MFDD 主要製品仕様一覧

両面倍密度（2DD)
両面高密度（2HD) 両面超高密度（2ED)
OA-D32W
ＭＰ-Ｆ50シリーズ ＭＰ-Ｆ17シリーズ
ＭＰ-Ｆ40シリーズ
1M
1M
2M
4M
8717
8717
17434
34868
135
135
135
135
80
80
80
80
160
160
160
160
2
2
2
2
12
6
3
3
8000
10000
30000
30000
6
2.6
1.1
1.1
51
31
25.4
25.4
650
470
425
425
1983
1985
1987
1990
3.5 インチ FD と MFDDD 互換表

ドライブ

ディスク

名称
片面 倍密度 倍トラック密度
両面 倍密度 倍トラック密度
両面 高密度
両面 2倍高密度、倍トラック密度

略称
1DD
2DD
2HD
2ED

略称

2HD

2ED
4M
〇
〇
〇
〇

5）
「東芝・垂直磁気記録フロッピーディスク、商品化

1）ソニー株式会社

矢永雅治、塚原信彦、伊藤元「第フロッピーディスク装置（3.5”）
」トリケッ

プス WS 3

1985 年 10 月

2）「32mm 厚以下の薄型が主流になった 3.5 インチ型
フロッピーディスク装置」 日経エレクトロニク
ス

2DD

UF容量（バイト）
500K
1M
2M
500K
〇
〇
〇
1M
×
〇
〇
2M
×
×
〇
4M
×
×
×
〇： Read/Write可能、△：Readのみ可能、×：Read/Write不可
UF：Unformat

参考文献
2章

1DD

の最短コースを選ぶ Ba フェライト粒子の開発で突破口」 日経メカニカル 1986 年 9 月 22 日
6）「3.5inch MFDD STORY
ソニー株式会社

第 13 回井深賞記念誌」

1991 年 3 月

7） 嘉 本 秀 年「 私 家 版

データストレージの歴史」

1999 年 11 月 30 日

1986 年５月 5 日

3）今村他、昭和 60 年度電子通信学会、半導体・材料部門全国大会、論文番号 35、1985 年 11 月
4）「Ba フェライト塗布垂直媒体を用いた 4M バイトの 3.5 インチ型フロッピーディスク装置を試作」
日経エレクトロニクス

1985 年 12 月 30 日

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

73

6｜3.5インチMFD及びMFDDの標準化とライセンス活動
3.5 インチ MFD および MFDD の標準化活動につHP が 3.5 インチ MFD と MFDD を市場導入した後、いては第 2 章で概要を述べたが、ここでは詳細を説Apple からもソニーの 3.5 インチ MFD と MFDD の本明する。

格的な採用検討の話があった。当時の Apple は Apple
Ⅱが爆発的な人気となっており、1980 年には全世界で 10 万台、1984 年には 200 万台を超える販売をして6.1 標準化活動
6.1.1

いた。そして Apple では Steve Jobs が Apple Ⅱの次世代 PC として、誰にでも簡単に扱えるコンピュー

デファクトスタンダード

1980 年末にソニーは 3.5 インチ MFDD を搭載した

Macintosh にソニーの 3.5 インチ MFDD が搭載されれ

英文ワードプロセッサー「シリーズ 35」を発表した。

ば、3.5 インチ MFDD の年間台数は HP 向けのおよそ

この新しいワードプロセッサーを普及させるために10 倍となる 100 万台が見込まれ、実質的なデファクト

は、そのコンポーネントとなる 3.5 インチ マイクロスタンダードが達成できると見込まれていた。

フロッピーディスク（3.5 インチ MFD）がどこでも1983 年 3 月 に は Steve Jobs 一 行 が ソ ニ ー に 来 訪

入手可能な流通環境が必要であるとソニーは考えた。

し、OEM 供給契約に関する会議が行われた。しかし、そこで、3.5 インチ MFD の標準化を行うことを決め、

Steve Jobs はその会議でソニーが OEM ビジネスに真まず、徹底したデファクトスタンダードを進める道を剣でないと判断し、3.5 インチ MFDD を Macintosh に選択した。

採用はするが、ソニーではなくアルプス に開発およ

こ れ に よ り、3.5 イ ン チ MFD お よ び MFDD は ソ

び製造をさせるという判断を下した。当時アルプスはニーとして OEM 供給も行う製品となった。製品発表

AppleⅡ用 5.25 インチ FDD の生産委託を受け、世界最後には複数の大手の PC メーカーに 3.5 インチ MFD と大の FDD メーカーであった。しかし、その会議に同

MFDD のサンプルを提供して積極的に評価依頼の活動行していた Macintosh の技術責任者の Bob Bellevilleを進めた。

は「アルプスだけに任せるのは心配である。Steve1982 年には HP のメンバーが弁護士を帯同してソJobs には内密にソニーの 3.5 インチ MFD システムをニーの厚木工場に来訪し、3.5 インチ MFD/MFDD の

引き続き評価したい」という判断をし、ソニーに至急OEM 供給についての正式な契約締結がなされた。こエンジニアを Apple に派遣することを依頼した。

の契約では HP はソニーから 3.5 インチ MFDD を 3

ソニーは 4 月初旬に Apple にエンジニアを送り、Jobs

年間で 27 万台、月間で 7,500 台を購入することになっには秘密にしながら 3.5 インチ MFDD を Macintoshていた。

用カスタムモデルに変更する設計を行った。ソニー

当時ソニーがワードプロセッサー用として生産しては Macintosh 独自仕様の 3.5 インチ MFDD を 3 週間

いたのは月産 80 台であり、その 100 倍程度にも及ぶほの短期間で完成させ、5 月初旬には提供した。この

どの生産台数が求められた。HP との OEM 供給契約

ドライブはほぼ完ぺきに動作した。ソニーが真摯にには、HP から技術指導を受けるという条件も盛り込

Apple の要求に応えたことにより、Steve Jobs はソまれた。当時、HP は 5.25 インチ FDD の大手メーカー

ニー製の 3.5 インチ MFDD を Macintosh に搭載するの Tandon から機構部を購入し、自社製電気回路を組ことを決めた。そして 1983 年 7 月に再び Jobs 一行がみ合わせて 5.25 インチ FDD を開発・製造していた。

ソニーを来訪して、ソニーと Apple 間で OEM 供給

この HP との協業を通じて、ソニーは FD と FDD契約が締結された。

の評価方法に関する技術を高めることができ、その品

この OEM 供給契約締結を機にソニーは当時世界一

質はコンピュータメーカーの要望を満たす水準まで向の 3.5 インチ MFD および MFDD の製造会社となり、上することができた。また HP との契約締結は技術水また実質的なデファクトスタンダードが達成されるこ準の向上だけではなく、その採用により新しい 3.5 イとになった。

ン チ MFD と MFDD 自 体 が 既 存 の FD と FDD と 同
等以上の性能と品質を有していることをコンピュータ
業界からも認知されることに繋がった。

74

タ、Macintosh プロジェクトを立ち上げていた。この技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March6.1.2

デジュール スタンダード（標準化団体によっ

透過型に変更」の 3 点を反映させることで合意した。

て定められた標準規格）

ANSI の提案内容には直接関係しないが、ソニーの基

ソ ニ ー は 3.5 イ ン チ MFD と MFDD を 1980 年 12
月に製品発表し、続いて 1981 年 6 月に NCC (National

準ディスクの磁性体の塗布厚について厳しい議論がなされたが合意が得られた。

Computer Conference) の年次学会で技術内容の発表

そして 1983 年 1 月下旬にソニーと MIC は連名で米を行った。また、松下電器、日立製作所、日立マク

国の ANSI に 3.5 インチ MFD の規格を提案した。こセルが 1981 年 12 月に 3 インチ コンパクト FD/FDDのようにして米国のフロッピーディスクとドライブを発表した。

メーカーの心情を損なうことなく、米国にてソニー 3.5

このような中で、米国の FD/FDD 関連の企業はこインチ MFD が標準規格として成立した。

のままだと 3 ～ 4 インチ FD/FDD 市場は日本企業に独占されてしまうのではないかという危機感を持っ

6.1.3

欧州での活動と国際規格化

た。 そ し て 1981 年 11 月 に Shugart Associates を

米国にて 3.5 インチ MFD の標準規格化が成立し中心とした米国の FD と FDD メーカー 13 社が集また後、ソニーは国際標準規格団体 ISO に 3.5 インチ

り、MFD の標準規格化を行うためのコンソーシアム、MFD について標準規格化を提案する活動を進めた。

MIC (Micro Industry Committee) が結成された。こ

国際標準規格を成立させるためには欧州諸国の協力の MIC 結成の目的は米国の企業が自ら企画した 3 ～が必要であるため、まずは欧州コンピュータ工業会

4 インチの FD と FDD の規格をまとめ、米国の標準（ECMA）に 3.5 インチ MFD の標準規格化の提案をにしようというものであった。しかし MIC に参加し行った。そして、ECMA の代表から 1984 年に開催さた会社は 8 インチ、5.25 インチの FD と FDD を製造れた ISO 会議で 3.5 インチ MFD の規格の提案が行わしているので、従来のソフトジャケットの 3.5 インチれた。

FD の提案を検討することにした。3.5 インチのソフ

この ISO 会議ではソニーの 3.5 インチ MFD 以外に

トジャケット FD のサンプルを作成し、ポテンシャル

も他の MFD の規格案として、3 インチ、3.25 インチ、の顧客にソニー 3.5 インチ MFD との比較調査を実施

IBM から 4 インチがそれぞれ提案された。しかし、した。結果は、ソニー 3.5 インチ MFD が圧倒的に好こ の 頃 に は 既 に ソ ニ ー の 3.5 イ ン チ MFD は HP と評であることがわかった。また、ソニーが 3.5 インチ

Apple が採用し量産出荷をしており、実質的なデファ

MFD システムを発表した当初には信頼性や量産性にクトスタンダードとなっていた。IBM からの提案で対する懸念もあったが、HP が市場導入したことによある 4 インチ MFD はデータ記憶容量として 1MB にり、その懸念も払拭された。

も満たず、またその他の点でもソニーの 3.5 インチ
MFD 製品に対して劣る性能となっていた。そのため、そこで、MIC はソニーの 3.5 インチ MFD をベース

審議メンバーの大多数は、デファクトスタンダードとにして MIC 案をまとめ、米国規格協会（ANSI）になっており高品質のソニーの 3.5 インチ MFD のみに提案することでまとまった。MIC はソニーに対して関心があり、それ以外の規格は審議そのものが先送

MIC への参加を呼びかけたが、ソニーは MIC に加入

りとなってしまった。そして、1984 年 11 月に ISO のはせずオブザーバーとして参加し、MIC に対して必要

MFD 規格として 3.5 インチ MFD の規格が成立した。

なデータの提供や協力を行うことにした。その理由は、ソニーは既に 3.5 インチ MFD 製品を市場に出してい6.1.4

日本国内での活動て、MIC が標準規格として定める規格がソニー製品

日本国内では 1981 年 12 月に日立製作所、松下電器の技術仕様と異なると困ること、また国内メーカーの産業および日立マクセル連合から 3 インチコンパクト

日立製作所や松下電器産業への配慮でもあった。

FD の製品が発表された。そして、ソニーが ANSI で1983 年 1 月中旬にソニー、HP そして MIC の各会の規格成立に続き日本国内でも標準規格化を進めよう

社からのメンバーがサンノセ市の Verbatim 本社に集とした頃には、日本では既に二十数社にも及ぶ強固なまり、ANSI に提案する会議をもった。MIC はソニー

3 インチコンパクト FD 連合が結成されていた。これの 3.5 インチ MFD 仕様に対していくつかの変更を要

は、ソニーが国内のメーカーにあらかじめ仁義を切ら求した。話し合いの結果、MIC とソニーは「マニュずに海外で 3.5 インチ MFD の標準化を進めていたこ

アルシャッターを自動シャッターに変更」、「トラッとに対するある種の反発でもあり、国内のメーカーのク数を 70 から 80 に変更」、
「ライトプロテクターを

多くは 3 インチコンパクト FD の規格を推す方針に固

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査75

まっていた。
更に当時の通商産業省や日本工業規格（以して、ドライブは年間約 8,000 万台、ディスクは約 20

下、JIS）の委員会としても、日本で開発された小型億枚となっていた。しかし、3.5 インチ MFD の製造

FD を産業として成功させるためにも、日本国内で 2元としては製造コストの安い香港や中国のメーカー

種類の小型 FD の規格が存在している状態からどちらの割合が増えてきており、また、これらのメーカー

かの規格に統一する必要があると考えていた。また、の中にはソニーとライセンス契約を締結していない

当時ソニーは国内のこれらの関係機関との繋がりが弱メーカーも多く含まれていた。この結果、3.5 インチ

いこともあって、JIS の委員会では 3 インチコンパク

MFD 製造量の全体の内のおよそ 1/3 をライセンス未ト FD の標準規格化の勢いが優勢となっていた。

取得メーカーによる製品に占められてしまう状況としかし、世界的にみれば既に 3.5 インチ MFD がデなって、これらライセンス未取得メーカーによるダンファクトスタンダードとなっており、更にデジュー

ピング行為が発生して市場価格が下落、またライセン

ル スタンダード（標準化団体によって定められた標

ス未取得メーカーの一部の粗悪品の流通による 3.5 イ準規格）でも ANSI、ECMA、ISO とも標準規格としンチ MFD の品質に対する信頼性の喪失にも見舞われて 3.5 インチ MFD で固まりつつあった。世界の流れていた。

に反して 3 インチコンパクト FD の標準規格化を進めこのため、ソニーは市場での公正な競争による販売ようとしていることについて、JIS の委員会は ISO とと、品質の維持を目的としてライセンス未取得メー

ECMA の事務局からクレームを受けた。

カーに対する 3.5 インチ MFD の厳しいライセンス活

このことがソニーにとって追い風となった。ソニー

動を行うことになった。この活動に於いては、単にラは 1983 年 6 月に業界の百数十社を集めて東京と大阪

イセンシーの数を増やすことが主目的ではなく、新しで懇談会を行った。そこで海外で採用に繋がった 3.5

いライセンス条件が受け入れられる一定の資金力があインチ MFD システムの優位性、キーパーツの供給体

り品質も担保できるようなメーカーとのライセンス契制、受け入れられやすいライセンス条件、等をソニー

約の締結を目的としたものであった。

の事業責任者達が直接説明する機会をもった。そして、主要ドライブメーカーに対しては、懇談会の後すぐに技術者がドライブのサンプルを持って個別に訪問して技術フォローアップを行った。このような地道な

6.3 その他の活動

努力を積み重ねて契約を一つ一つ締結してライセン

3.5 インチ MFD の市場の健全な競争と粗悪品の流シーを増やしていった。最終的には日本国内でも 3.5通を防ぐために、ライセンス未取得メーカーに対してインチ MFD が JIS の標準規格として採用されること厳しいライセンス活動を行ったが、話し合いによる交となった。

渉が難航することもあった。そのため、新たなライセ
ンス活動と並行して、代表的な一部のライセンス未取

6.2 ライセンス活動76

得メーカーに対して特許侵害訴訟を提起することにより交渉を促進させる活動も進めた。しかし、ライセン
ス未取得メーカーの中にはライセンスオファーや警告

ソニーは 3.5 インチ MFD については、ディスクとを無視する会社もあり、上記の対応だけではライセン

ドライブのチャッキング機構等の数多くの基本特許

ス未取得メーカーによる製品の流通を防ぐには至らなと、かつ順守すべきドライブ仕様、ディスクの寸法やかった。そこで、これらメーカーに対抗する方法とし形状をカバーする意匠権を保有していた。そして、ソて、3.5 インチ MFD の主要市場である米国の税関にニーはフォーマットフォルダーとしてディスクとドラ

ライセンス未取得メーカーのリストを提出して、これイブの各社とライセンス契約を締結していった。

らメーカーにより米国に輸出される製造品を同国の税

1980 年代当初は国内では 3 インチコンパクト FD

関で差し止めてもらうことにより、ライセンス未取得

規格が小型 FD の標準規格として固まりつつあったこメーカーの製造品の市場流通を防ぐ対応を行った。

ともあり、ソニーの 3.5 インチ MFD の標準化を図る

また、3.5 インチ MFD に用いられるキーパーツのため各社に対して受け入れられやすいライセンス条件

磁気記録媒体を製造するためには高度な技術が必要でを設定し、ライセンス契約を締結していった。

あり、当時の中国メーカーの技術では自ら当該部品を1990 年代前半には PC が家庭や学校などに急速に製造することはできず、彼らは日本メーカーからの輸普及が進み、3.5 インチ MFD の世界全体の製造量と入に依存していた。そこで、この部品を供給する日本

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

メーカーに対してライセンス未取得メーカーに対する・1981 年 12 月：

当該部品の供給は特許権の間接侵害にあたることを警日 立製作所、松下電器産業、日立マクセル 連合

告し、当該部品の供給を思いとどまらせることによりが 3 インチ MFD を発表

特許存在国でライセンス未取得メーカーが 3.5 インチ
MFD の製造を行うことを困難にさせるようにした。

・1982 年 5 月：
HP とソニーが 3.5 インチ MFD の OEM 供給契こうした活動によって、ライセンス未取得メーカー

約を締結

によるソニーに無断での 3.5 インチ MFD の製造によ・1983 年 1 月：

る特許侵害を防ぎ、また当該ライセンス未取得メーカーによる製造品が市場に流通されることを防ぐこと
で 3.5 インチ MFD の市場の健全な競争と製品の品質管理を行っていった。

ソニーと MIC で ANSI に規格提案
・1983 年 5 月：
Appleが自社製品に 3.5 インチ MFD の採用を決定
・1983 年 6 月：
日 本メーカーに対して懇談会を開催。3.5 インチ

6.4 タイムライン
・1979 年：
ソニーがワードプロセッサーのコンポーネントの一つとして 3.5 インチ MFD の開発に着手
・1980 年 12 月：
ソ ニ ー が 3.5 イ ン チ MFD の 製 品 発 表 お よ び
OEM 供給を行うことを発表

MFD ／ MFDD のラインセンス条件も発表しライセンス活動を開始。
・1984 年 4 月：
ISO 会議の開催
・1984 年 11 月：
ISO の情報処理特別委員会で 3.5 インチ MFD の規格化決定・1984 年 12 月：
JIS に 3.5 インチ MFD の規格原案提出

・1981 年 11 月：
米国にて 3.5 インチ MFD に関するコンソーシア
ム MIC が結成

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

77

7｜大容量 3.5 インチ FDD
東芝が Ba フェライト磁性体を使った 4M バイト 3.5
イ ン チ MFD/MFD(2ED) を 提 案 し、1991 年 6 月 ににはトラック密度または線記録密度、あるいはその両方を向上させなければならない。

IBM が PS/2 Model 57SX に 採 用 し た こ と に よ り、

従来の 3.5 インチ MFDD のトラック密度は 135tpi

4M バイトまでの業界標準が決まったことは第 5 章で(track/inch) であり、ヘッド駆動にはステッピング述べた。

モーターによるオープンサーボ方式を用いられていその後、次の業界標準を目指し大容量の 3.5 インチた。しかし、オープンサーボ方式でのトラック密度はFD/FDD が提案された。その技術内容を 10M～20M

200tpi が限界とされ、それ以上のトラック密度を達成

バイトと 100M～200M バイトに分けて紹介する。

するには何らかのクローズドサーボ方式が必要であ

4M バイトを超えた容量を実現するために、各社かり、各社固有のサーボ方式が開発された。

ら①ヘッド位置決めサーボ方式、②新しいディスク磁

また、線記録密度を上げるための新しい磁気記録媒性体材料とヘッド、③エラー訂正、④新規変調方式、体、磁気ヘッド、変調方式、ディスク回転数、等が提等の技術を用いた大容量 3.5 インチ FD/FDD が提案案された。さらに PC の標準 FDD として採用されるされた。大容量 FD/FDD は既に市場に普及しているには、既に市場にある 1M バイト、2M バイト 3.5 イ

3.5 インチ MFD を読み書きできる（下位互換）こと

ンチ MFD との下位互換を実現するため、大容量 3.5が必須とされていた。

イ ン チ FDD は 1M/2M バ イ ト デ ィ ス ク 用 と 大 容 量

また、各社の異なったサーボ方式、ディスクフォー
マット、インターフェース等の基本仕様が乱立していディスク用の両方の磁気ヘッドとディスク回転数を備える必要があった。

る状況では、デファクト標準の大容量 FD/FDD を確

複数の提案がなされたが、業界標準となるのは一つ立することができないので、国内各社の仕様を統一すの方式のみであり、その方式を複数のメディアメーる試みがなされた。

カーとドライブメーカーがサポートする必要がある。

従 来 の 3.5 イ ン チ MFDD と CPU 間 に は 汎 用 の即ち、磁気ディスク磁性体、記録容量、記録フォー

FDC（Floppy Disk Controller）が普及していたが、マット、サーボ方式（サーボ信号パターン）、変調方

大容量 3.5 インチ FDD と CPU 間には新規の FDC が式、トラック密度、線記録密度、回転数、等が統一さ必要であった。

れ、複数のメディアとドライブメーカーが供給している状況にする必要がある。

7.1

評価用サンプルを提供している状況では、その一つが業界標準になることは困難であった。

1990 年前後に 4M バイトを超え 20M バイト程度まそこで日本電子工業振興協会（以下、電子協）のでの容量を持つ 3.5 インチ FDD の提案が各社からな「小型フレキシブルディスク調査委員会」は、日本のされた。主な提案を表 7.1 に示す。容量を上げるためフロッピーディスクとドライブメーカーを集め、10M

表 7.1
製造メーカ

Unformat Ｆｏｒｍａｔ
容量容量(バイト） （バイト）日本電気

13.28M

10.18Ｍ

10～20M バイト大容量 3.5 インチ FDD

平均アクセ ディスク
最大線記
ドライブ高
トラック密度
回転数
スタイム
録密度
さ(mm)
（track/inch)(rpm)(msec)（bit/inch)
36.7Ｋ

423.3

未公表

360

25.4

媒体

下位互換

出荷時期
（91年7月時点）

メタル

R/W：1M/2M

90年10月出荷

R：
1M/1.6M/2M
R：
1M/1.6M/4M
R：
1M/1.6M/4M

松下通工

１６Ｍ

11.1M

35.1K

542

40

600

41

メタル

東芝

１6Ｍ

12.5M

35.1K

542

70

1500

32

BaFe

YEデータ

27.8M

22.5M

48.7K

677

50

1080

41

メタル

25M

21.4M

26K

777

35

720

41

BaFe

R/W：1M/2M

91年9月量産

25Ｍ

20.8Ｍ

24.2Ｋ

1250

65

720

25.4

γFe₂O₃

R/W：1M/2M

91年8月量産

26.6Ｍ

20.6Ｍ

62.9K

540

50

600

25.4

メタル

R/W：1M/2M

未定

Brier
Technology
ＩｎｓｉｔｅＰｅｒｉｐｈｅｒａｌs
シチズン
時計

78

各社が異なった仕様のメディアとドライブを開発し大容量 3.5 インチ FDD（10M～20M バイト）技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

未定
未定
未定

表 7.2

電子協の大容量 3.5 インチ FDD 素案

アンフォーマット容量（バイト）フォーマット容量（バイト）
最大線記録密度（bits/inch)
トラック密度（tracks/inch)
ZBR(Zoon Bit Recording)
記録変調
回転数（ｒｐｍ）
インターフェース
セクタ当たりの誤り訂正用
ビット数
下位互換性
１Mバイト
1.6Mバイト
2.0Mバイト
4.0Mバイト13.3Mバイト
21.4Mバイト標準化の段階（1991年3月時点）

10Mバイト13.28M
10.18M
36.5K
431
なし
MFM
360/300
従来のFDC
16ビット(CRC)

20Mバイト27.96M
21.42M
52.4K
542
あり
2-7RLL
750
SCSI
32バイト
(リード・ソロモン)

40Mバイト51.40M
40.30M
78.8K
542
あり
未定
未定
SCSI
未定
(リード・ソロモン)

R/W可
最低でもR可未定
R/W可最低でもR可未定
R/W可最低でもR可未定
最低でもR可最低でもR可
未定
NA
R/W可
R/W可
NA
NA
R/W可
電子協がJIS素案を 電子協が1991年度
作成、工業技術院 中にJIS素案を作
電子協が調査・検が1991年度中にJIS 成。1992年度に工討中原案を作成し、JIS 業技術院がJIS原案を作成する。
化へ。

バイトを超える大容量 3.5 インチ FDD の統一仕様をすることを発表したこと、さらに 2 0M バイト FDD

JIS に提案することを試みた。

の量産が始まろうとしている状況で、業界では「10M
バイトは容量が中途半端」との声が多かった。

表 7.2 に 1991 年 3 月時点の提案を示す。
7.1.1

10M バイト大容量 3.5 インチ FDD

7.1.2

20M バイト大容量 3.5 インチ FDD

電子協のフォーマット容量 10M バイト FDD の JIS

1991 年中頃、シチズン時計、YE データ等の日本メー

原案は、日本電気が 90 年 4 月に発表した FD1335H/

カーが 20M バイトを超える大容量 3.5 インチ FDD の

C とほぼ同様である。日本電気は新規の FDC を開発

発 表 を し て い た。 一 方、 米 Brier Technology と 米し、その FDC は従来のドライブと PC と FDC 機能

Insite Peripherals が 1991 年中に量産出荷を予定してに加え、新しく 10M バイトドライブに対応した FDC

いた。各日本メーカーは自社仕様の大容量 FDD 規格

機 能 を 持 っ て いた。記録変調方式は従来と同 様 にを棚上げにして、電子協で標準化している FDD に 期

MFM、またサーボ方式として磁気によるセクタサー

待をしていた。（表 7.3）

ボ、ディスク磁性体はメタルを採用した。日本電気は（1）Insite Peripherals

1990 年 10 月に出荷を開始していた。
し か し、1991 年 6 月 に IBM が 4M バ イ ト の 3.5 イ

 Insite Peripherals は PC への標準搭載を目指し、

ンチ MFD（2ED）を IBM PS/2 Model 57SX に搭載

トラッキングサーボとして独自開発した「光によ表 7.3

20M バイト大容量 3.5FDD の比較

電子工業振興協会が進める標
米Brier Technology
米Insite Peripherals
準化（案）BT3020/3225
I325VM
25M
25M
27.96M
21.4M
20.8M
21.42M
26K
24K
約52.4K
777
1250
542
あり
なし
あり
（1－7）RLL（1－8）RLL（2-7)RLL
35
65
TBD
720
720
750
磁気による連続サーボ
光による連続サーボ
磁気によるセクタサーボ
BaフェライトBaフェライト
メタル
SCSI
SCSI
SCSI
2.88MB/1.44MB/1.2MB/720KB/
BT3020： なし
1.44MB/720KBディスク
640KBディスクとのRの互換性を
下位互換性
BT3225：1.44MB/720KBディとのR/W互換性あり
可能を計画
スクとのR/W互換性あり
外形寸法（幅×奥行×高さ）mm
100×143.8×40.6
100×147.8×40.6
TBD
重量(g)
726
450
TBD
使用電源
＋5V、＋12V
＋5V
TBD
消費電力
動作時9W
動作時6W、非動作時1W
TBD
電子協が91年度中にJIS素案を
開発状況
1991年9月に量産予定
1991年8月に量産予定
作成する予定製造メーカー
製品名
アンフォーマット容量（バイト）フォーマット容量（Mバイト）
線記録密度（bits/inch)
トラック密度(tracks/inch)
ZBR
記録変調
平均シーク時間(msec)
回転数(rpm)
サーボ方式
媒体
インターフェース

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

79

る連続サーボ」方式、Floptical Technology を採用

 ドライブでは磁気ヘッドと光回路部品を合体したした。ハードディスクドライブで広く用いられていブロックをヘッドアームに取り付ける。光回路部

る磁気によるセクタサーボではディスクにサーボ信品は CD プレーヤーのピックアップに似ている。図号を書き込むのに 5～10 分かかるが、光による連続

7.2(1) に示すように磁気ヘッドスライダーの真ん中

サーボではわずか 2 秒程度で終わる。

には光を通すための穴が開いており、発行ダイオー
ドの光がこの穴を通してディスクに当たる。この反射光がレンズで集光され、鏡を経由して光検出器に達する。
図 7.2(2) に実際の構成を示す。
 溝のない部分の反射光は強く、溝の部分は弱い。
この映像を光検出器に投影する。図 7.3 に示すように光検出器は 4 分割されており、ヘッドが通過した
位置によって光検出器からの電気信号の位相が変わる。この位相差をトラッキング情報としてフィードバックする。

図7.1
図
7.1 Insite
Insite トラックと光サーボパターン
トラックと光サーボパターン
出典：日経バイト 1991 年 6 月号 p.136 図 2
 光による連続サーボ方式は図 7.1 に示すように、
CD 生産の技術を応用したプレス工程によってディ「決め手欠く大容量FDD、離陸する2.88Mバイト、10M
バイト以上は先行き不透明」 NIKKEI BYTE 1991年6月

スク面に同心円状に幅 5μm、間隔 15μm、ピッチ
84 から 152μm の溝をプレスする。この溝に光を当ててトラッキング・サーボ情報として使う。
図7.3 Insite 光サーボのトラッキング

ディスク「決め手欠く大容量FDD、離陸する2.88Mバ

図 7.3 Insite 光サーボのトラッキング 10Mバイト以上は先行き不透明」 NIKKEI
1991年6月
出典：日経バイト 1991 年 6 月号 p.137 図 4

収束光
レンズ

 ヘッドアームはステッピングモーターとボイスコ
ルーチン
グ・ミラー

漏れ光
調節器

4分割
光検出器

図7.2(1) 光ピアップの構造

グモーターでヘッドを目的トラックの付近まで駆動して、目的トラックに近づくとボイスコイルモー

発光ダイオード

ヘッドスライダー

イルモーターを併用している。すなわちステッピン

ターに切り替え、目的トラックへの移動と目的ト「容量20Mバイトの3.5インチFDD, 250
ラックでのクローズドサーボを行う。
ドルで登場、光サーボ方式採用でトラッ
ク密度1250TPIへ」 NIKKEI ヘッドブロックは
1M/2M 用磁気ヘッドチップもELECTRONICS 1988年9月5日
を基に著
者が作成

図 7.2（1） 光ピックアップの構造
Voice coil motor

備えていて 1M バイトおよび 2M バイトのディスクへの下位互換を確保している。

 Insite は Floptical Technology を 松 下 電 器 、Iomega 、 日 立 Maxell 等 に ラ イ セ ン ス し、FTA（Floptical Technology Association）という団体を設立して従来の標準の 3.5 インチ MFD/MFDD を置き換えることを試みた。しかし Insite のドライ
ブは Silicon Graphics が SGI Indy シリーズに採用、Commodore International が Amiga 3000 に推奨したが、そのトータル販売数量は 7 万台程度であったと推定されている。

図 7.2（2） Insite 磁気ヘッドと光ピックアップのブロック

80

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

（2）Brier Technology

(b)
(a)

 Brier Technology は PC への標準搭載を主目的とせず、ワークステーションなどのより高速性を要求するシステムの外部記憶装置としての利用をターゲットとした。そのため、より高速性を重要視し、ヘッドをリニアボイスコイルモーターで駆動し、平均シーク時間 35ms を実現した。
（初期モデルを発表後、下位互換をもったモデルも追加している。）
 ディスクの磁性体は Ba フェライトで、4M バイ
ト FD として一般に販売されているものと全く同じであった。ディスクはディスクメーカーが出荷時にサーボ信号を書き込んで販売する。
 Brier Technology は図 7.4 に示すように磁性層の表層にデータ信号を記録し、サーボ信号は低周波で

図7.5 Brier Technology サーボ信号パターン「決め手欠く大容量FDD、離陸す

図 7.5 Brier Technology サーボ信号パターン
以上は先行き不透明」 NIKKEI
出典：日経バイト 1991 年 6 月号 p.139 図 6

磁性層の深層に記録するという「磁気による埋め込
みサーボ」を採用している。サーボ信号に比べてている。

データ記録周波数が十分高ければ、データ信号を記 トラッキングには磁気によるセクタサーボ方式を録してもサーボ信号を消すことはない。

採用する。図 7.6 にセクタサーボのサーボパターンと信号を示す。サーボ信号は各トラックの中間の位置でデータセクターの間にサーボ領域に位置（A、(a)B）をずらして記録されている。ヘッドが正しい位置にある時は、A 領域からの信号と B 領域からの信号は等しくなる（サーボ信号②）。ヘッドが正し

サーボ信号(b)い位置からずれた場合には、A と B からの信号に差を生じる（サーボ信号①と③）。セクタサーボはハードディスクドライブのトラッキングに広く用いられている方式である。この方式のメリットは、ト

図7.4 Brier Technology サーボ信号の深層記録

ラッキングサーボ用に特別なディスクが不要で、か図 7.4 Brier Technology サーボ信号の深層記録
つドライブも一つのヘッドでデータ記録再生とサー「決め手欠く大容量FDD、離陸する2.88Mバイト、10Mバイト
出典：日経バイト 1991 年 6 月号 p.138
図5

ボ信号の記録再生ができることである。ハードディ

以上は先行き不透明」 NIKKEI BYTE 1991年6月

 サーボ信号パターンを図 7.5 に示す。ディスクのスクドライブではディスクをスピンドルモーターに

サイド 0 には (b) で示したパターンで、サイド 1 に固定した後、サーボ信号を記録しディスクは出し入

は (a) で示したパターンでサーボ情報が書き込んでれされない。したがってトラックは限りなく同心円ある。FDD の両面にあるサーボヘッドでサーボ信である。一方、フロッピーディスクドライブでは号を読み取り、サイド 0 とサイド 1 から検出したパルス信号の間隔からヘッドの通過位置を検出する。
通過位置の検出誤差は± 0.25μm とのこと。
（3）電子協の標準化案
 電子協は国内各メーカー間の互換性がないままでは大容量 FDD の市場は拡大しないとの判断から、
10M バイトに続いて 20M バイトの大容量 3.5 イン
チ FDD の統一仕様の検討を開始した。
 下位互換を重視し、先に決めた 10M バイトの読
み書きを可能にし、従来の 1M バイト (2DD)、2M
バイト (2HD) のディスクとの読み書きも必須とし

図7.6 セクター・サーボのサーボ・パターンと信号

図 7.6 セクタサーボのサーボパターンと信号「決め手欠く大容量FDD、離陸する2.88Mバイト、10Mバイト
出典：日経バイト 1991
年 6 月号 p.140
図7
以上は先行き不透明」
NIKKEI BYTE
1991年6月

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

81ディスクが交換されるので、そのトラックには偏心

K unitsがある。またディスクの基板も温湿度で変形する。

14,000

セクタサーボでトラッキングエラーを抑えられるか

12,000が課題である。

10,000
8,000

7.1.3

10M～20M バイト大容量 3.5 インチ FDDのビジネス

10M～20M バイト大容量 3.5 インチ MFDD は 1990

6,000
4,000

年前後に多くのメーカーが独自仕様の製品を提案・出2,000荷し、また日本では電子協を中心にして統一した仕様0を確立する試みがなされた。しかし、結果として大き1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

図 7.7

なビジネスになることはなかった。

Zip 出荷台数

10M～20M バイト大容量 3.5 インチ MFDD は従来

インチフロッピーディスクで 1983 年に容量 10M バのドライブに比べて線記録密度、トラック密度を上げ

イト、続いて 20M バイトを開発した。1985 年にはるのに多くの構成部品が必要とされ、更に下位互換に5.25 インチのディスク 2 枚を一つのカートリッジに備えなくてはならないので、ドライブおよびディスク

入れた容量 20M バイトの製品を発表した。その後の材料費および加工費も従来に比べて格段に高くなっ

44M バイト、90M バイト、150M バイト、230M バている。一方、従来のドライブとディスクは急激に価

イトと新製品を 1994 年まで継続して導入した。

格が下がっていた。IBM を始めとする PC メーカー

 1994 年 1 月に新しく CEO として Kim Edwards

は、「市場で普及している 2DD、2HD のディスクを読が就任した。彼は、ゼロから製品ラインアップを見める 3.5 インチ MFDD を標準装備することは必須で直すこととし、30 の重点セグメントで 1,000 余りのある。下位互換を持った 10M～20M バイトのドライ

顧客の記憶装置についての潜在ニーズを 4 か月間か

ブとディスクの価格差は相当ある。この価格差をエンけて調査した。その結果が Zip の基本構想となっドユーザーは受け入れてくれるのか？」と問い、これた。それは小型で 100M バイトの記憶容量、高速転に対して PC メーカー各社は「イエス」と言える積極

送レート、装置の価格 200 ドル以下、ディスクの価

的なメリットを見出すことができなかったと考える。

格 20 ドル以下であった。販売戦略として、まず入手しやすい価格でドライブを提供し、顧客を確保し7.2 大容量 FDD（100M～200M バイト）て市場を拡大し、その上で汎用品のディスクは利益を確保した価格で販売するということを決めた。従業員から名前を募集し「Zip」と決めた。

100M～200M バイトの大容量 FDD として、ここで そしてそれまでの開発プロジェクトを中止し、エは Iomega の Zip（100M バイト）
、 SuperDisk（120M

ンジニア達を Zip に集中させ、6 か月後の 1994 年

バイト）、MD-Data（140M バイト）
、HiFD（200M バ

11 月 の COMDEX、1995 年 の MacWorld で 製 品

イト）について説明する。

発表とデモンストレーションを行った。Iomega は
図 7.7 に 示 す よ う に Zip を 1995 年 75 万 台、1996

7.2.1

82

Zip

1)

年 380 万 台、1997 年 840 万 台、1998 年 1,200 万 台、

（1）Iomega と Zip の歴史

1999 年 1,250 万台と急速に伸ばしたが、その後毎年

 Zip ドライブを開発した Iomega Corporation（以大幅に減少し、2007 年には統計データから消えて

後、Iomega）は 1980 年に IBM のアリゾナ州ツーしまった。

ソン工場からスピンアウトした 16 人のエンジニア

 1995 年から 1999 年 2Q の間の Iomega の売上とによって創立された。彼らは流体力学のベルヌーイ

税引き前利益の推移を図 7.8 と図 7.9 に示す。売上の定理（Bernoulli Constant）を応用し、固定したは 1995 年から 1997 年の間、年間を通して順調に伸円盤（ベルヌーイ・プレート）を接近させてフロッ

びている。

ピーディスクを回転させ、ディスクとプレート間に し か し、1998 年 に 入 り 売 上 成 長 は 止 ま っ て 減

流れる空気流の吸引力によりディスク面に力を加少に転じ、税引き前利益は減益に転じ、1998 年、え、面を安定させる方式を開発した。Iomega は 8

1999 年と大幅な赤字を計上している。

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. Marchンチ MFDD を一つのドライブで置き換えることを

Kドル

2,000,000
1,800,000
1,600,000
1,400,000
1,200,000
1,000,000
800,000
600,000
400,000
200,000
0

提 案 し た。 次 世 代 と し て CD-ROM が DVD-ROMに移行するのに合わせて、“Combo ”ドライブを導入した。“Combo”は CD-R/RW のディスクを読み書きでき、CD-ROM、DVD-ROM が読めるドライ
1995

1996

図 7.8

1997

1998

1999

（1Q&2Q）

ブであった。
 図 7.10 に Zip と CD-R/RW ドライブ、Combo ド

Iomega 売上

ライブの出荷台数の実績を示す。CD-R/RW ドライ

Kドル

200,000

ブと Combo ドライブの普及とともに Zip は市場か

150,000

ら消えた。

100,000
50,0000-50,000

1995

1997

1996

1998

1999

（1Q&2Q）（2）Zip の仕様と技術
 Zip の最大の特徴は企画の当初から従来の 3.5 イ-100,000

ンチ MFD との下位互換を捨て、高速で大容量なリ
図 7.9

Iomega 税引き前利益

ムーバブルのフロッピーディスクシステムを目指したことである。

 この原因を考察する。1998 年にソニーは CD-R/

 また 15 年間独自に開発し培ったベルヌーイの定RW ドライブを本格的に市場導入した。このドラ理（Bernoulli Constant）を応用したベルヌーイ・

イブは CD-R ディスクに一度だけであるが記録でプレート方式（Bernoulli plate stabilization plate）

き、また何度も記録をしたい用途には CD-RW ディ

で、フレキシブルディスクと磁気ヘッドの安定したスクを使うことができた。この CD-R/RW ドライ

コンタクトと信頼性を確立していた。また、それ以ブの最大のメリットは、記録したディスクをユー

外の要素技術はハードディスクドライブ業界で採用

ザーが PC に標準装備され広く使われている CD-

されている要素技術をできる限り流用した。 表 7.4

ROM ドライブで読めることである。したがってに主な仕様を示す。

個人で作成したデータを他の人に渡し、相手は手元 の PC に 装 備 さ れ た CD-ROM ド ラ イ ブ で 読 むことができた。また、記憶容量は Zip の 100M バ
イトに対して 650M バイトと圧倒的に多く、また
CD-R、CD-RW のメディアの価格も安価であった。
ソニーは、全世界のアフターマーケットの記憶装置市場に強い販売組織を持っている HP の Colorado
Memory Systems Division と提携して市場導入を図った。並行して IBM を始めとする PC メーカー

表 7.4

Zip 100, Zip250 の主な仕様

製造メーカー
製品名
フォーマット容量（バイト）
線記録密度（bits/inch)
トラック密度(tracks/inch)
ZBR
記録変調
ECC
平均シーク時間(msec)
回転数(rpm)
サーボ方式
媒体
インターフェース
下位互換性
外形寸法（幅×奥行×高さ）mm
重量(g)
使用電源
消費電力

Iomega Corporation
Zip 100
100M
45978
2116
４ zoneZip 250
250M
72098
3315
8 zone1-8 RLL
４バイトCRC、48バイトECC（Interleaved Reed Solomon)
29
約3000
セクタサーボ
2層メタル粒子（ATOMM)
ATAPI
なし
101.4x25.4x163.6
460
5V±5%
4.0W

に、将来 CD-ROM ドライブと 1.44M バイト 3.5 イ
 図 7.11 に示すように、ディスクはプラスチック

K units

70000

Combo

60000
50000

のケースに収められている。ヘッドが出入りする部
分は金属製のシャッターで覆われていて、カート
リッジがドライブに挿入されるとシャッターが自動

CD-R/RW

40000
30000
20000
10000

Zip

0

ディスクハブZip

図 7.10CD-R/RW

COMBO

Zip, CR-R/RW ドライブとCombo ドライブの出荷台数

図 7.11

Zip ディスク カートリッジ

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

83

で開く。カートリッジの内面にはライナーが貼り付

 Zip は磁性体として富士写真フィルムが開発した

けられていて、磁性面に付着した埃内容などを吸着

ATOMM（Advanced super Thin layer and highする。

Output Metal Media） を 採 用 し た。 そ の 構 造 は

 ドライブにカートリッジが挿入されて動作状態

PET（Poly- Ethylene-Terephthalate）のベースフィにある時のディスクとヘッドの位置を図 7.12 に示

ルムの上に非磁性体の酸化チタンを主成分とする中す。またその時のディスク、ヘッド、ボイスコイル

間層を付着させ、その上に超薄膜（Zip 用は 0.4μモーター（VCM）の位置関係の見取り図を図 7.13m）のメタル粒子磁性層がコーティングされる。こに示す。

の中間層と磁性層を同時に 2 層コーティングする独特の生産方式により、磁性層を 0.1～0.5μm の膜厚でかつ面の粗さも大幅に低減し、分解能、S/N、耐

磁気ヘッド
ディスク

久性も良いディスクを実現している。

媒体ライナー

7.2.2

ディスクカートリッジ
アクチュエータ

図 7.12

ディスクとヘッドの位置関係
ボイスコイルモーター(VCM)

SuperDisk (LS-120 )SuperDisk は、 松 下 寿 電 子 工 業、 三 菱 電 機 とImation（USA 3M のストレージ プロダクト グループ）が共同開発したリムーバブル磁気ディスクメディ
アであり、1996 年に発売された。フォーマット記憶
容量は 120M バイトで、従来の 1M バイトおよび 2M
バイトのディスクと下位互換を確保していた。技術は Insite Peripherals が開発した“Floptical”をもとに改良している（7.1.2 の (1) を参照のこと）。また、
2M バ イ ト 3.5 イ ン チ MFD に 32M バ イ ト の フ ォ ー

図 7.13

ディスク、ヘッド、ＶＣＭ見取り図

マ ッ ト を す る こ と が 可 能 で あ っ た。Parallel Port、USB、ATAPI、SCSI のインターフェースを持った Zip の場合は独自技術によりフレキシブルなディ

製 品 ラ イ ン ア ッ プ を 揃 え、PC、Apple Macintosh、

スクをカートリッジの内で回転させ、ディスクの面

Workstation のアフターマーケットで販売された。ま

ブレを 50～100μm の範囲に抑えることができた。

た、松下電器 の Digital Camera PV-SD4090 および

しかし目標とする線記録密度を達成するには、磁気PV-SD5000 に採用された。

ヘッドの R/W ギャップとディスク表面のスペースを 30～50nm 前後に保つ必要がある。これを実現するためにハードディスクドライブに使われている軽量で面追従性の良いナノスライダーを採用し、更にスライダー面に 2 本の切り込みを入れ、4 パッド型
ナノスライダーにして浮上量を最適化した。ディス
ク面ブレを 50～100μm に抑え、この 4 パッド型ナ
ノスライダーを使用したことにより RW ギャップとディスク表面のスペースを約 40nm にコントロー
ルできるようになった。

K units

4,500

4,000
3,500
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
0

1996

1997

1998

図 7.15

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

SuperDisk ドライブ出荷台数

図 7.15 に SuperDisk ドライブの出荷台数を示す。
SuperDisk ドライブはポスト 3.5 インチ MFDD としてはかなり成功した。しかし CD-ROM でのブートが可能になると FD の「OS インストール時の起動用」という重要な役割が消えてしまい、そもそも FD が必図 7.14

図7.14 Zipの４パッド型ナノヘッド スラーダー

Zip の４パッド型ナノヘッド
スライダー「Zipの挑戦」 金子峻著
オーム社を参考に著者が加工84

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

要なくなってしまった。すると SuperDisk は速度が遅くて容量の少ないメディアに位置付けられた。2000
年に 240MB と拡張されたが、CD-R/RW ドライブが導入されると、CD-R/RW ドライブは記録済み CD-R

かった。

あるいは CD-RW ディスクが市場普及している CD-・優 れたドライブであるとの驕りから、PC メー

ROM ドライブで読めること、記憶容量が 650M バイ

カーから Royalty を取るという非現実的な方針をト、ディスクが安価、等の圧倒的なメリットがあり、打ち出し、自ら PC 業界での標準採用の道を閉ざSuperDisk は Zip と同様に 2000 年には急激に出荷台した。

数が減り、2004 年には市場から姿を消した。

MD は AV 部門が主導して開発されたフォーマットであり、PC 業界への知見不足が MD-Data の戦略

7.2.3

MD-Dataを誤らせたと言えるかもしれない。

1992 年 11 月、ソニーでは Mini Disc の初代モデル
MZ-1 が華々しくデビューした。オーディオ用 MD と並行して PC 市場向けの MD-Data もソニー本社総合研究所で開発されていた。この部隊とそれまで FDD

7.2.4

HiFD

1996 年の秋、ソニーで再び大容量 FDD の話が持ち上がった。

の開発を行ってきたメンバーを FDD 事業部に結集

当 時 FDD 業 界 で は、1995 年 3 月 に Iomega がし、データストレージ事業本部は大々的に MD-Data

100M バイトの Zip ドライブを導入して大躍進しての開発に乗り出した。

いた。同じ頃、ミツミはスワンと組み、HP の Mass

MD-Data は 容 量 140M バ イ ト、 転 送 レ ー ト

Storage グループを加えて、UHS と呼ばれる 128M バ

1.2Mbit/sec と、3.5 イ ン チ MFDD に 比 べ て 容 量 でイトの FDD を 1997 年下期に導入しようとしていた。

100 倍、転送レート 5 倍の性能であった。ソニーはこ

ソニーは当時、大容量 FDD に関心を持っていなかっれ を 1994 年 3 月 の CeBIT で 発 表 し、CeBIT ベ ス ト

たが、HP とミツミがそれぞれソニーに UHS を共同

プロダクト賞を獲得した。そして 1994 年春に PC 内

開発しようと働きかけてきた。そこで急遽、ソニー独

蔵用 1 インチ高さドライブを、1995 年にはソニーブ

自技術で大容量 FDD を開発することを決め、1997 年

ランドで外付けタイプを出荷したが、残念ながら販売

1 月にプロジェクトが発足した。図 7.15 にドライブとは全く振るわず、初出荷から 1 年半後の 1995 年秋、ディスクの写真を、また、表 7.5 にドライブの仕様を早々と MD-Data ビジネスの撤退を決めた。この間の示す。

出荷台数は累計約 5,000 台であった。
なぜ期待に反して MD-Data ビジネスが浮上しな
か っ た の か。 ま ず、 ハ ー ド デ ィ ス ク に 加 え て CDROM が急速に普及し、PC ユーザーの FDD への依存
度が 80 年代よりずっと小さくなっていたことが挙げられる。既に機能分化のはっきりしてきた PC 用記憶装置の中で、独自の位置付けや特長を強力にアピールできない限り、市場に新フォーマットを受け入れる余地はない。MD-Data がアピールできるのは、オー
ディオ用 MD との互換性であり、MD の普及に伴うドライブとメディアの低価格化であった。
だが実際はそれをアピールするどころか、それに逆行する戦略が立てられた。すなわち次のような方針が採られたのである。
・MD プレーヤー/ レコーダーにかからないデータ

図 7.16

ソニーHiFD

表 7.5

ソニー

3.5inchMFDD
HiFD 仕様

アンフォーマット記憶容量 両面240 Ｍバイト
フォーマット記憶容量
両面200 Ｍバイト
86ｍｍ
ディスク直径96mm×90mm×3.3mm
シェル外形寸法
トラックピッチ
9μm
2822tpi
トラック密度
線記録密度
91Kbpi
変調／復調方式
PRML(16-17code)
最大3.6Mバイト/sec
転送速度

用メディアが導入され、オーディオ用メディアにはデータを記録できないようにした。
・PC 内蔵 FDD への置き換えが可能なように 1 イ

主な特徴は下記のとおりである。
・大容量 200M バイト

ンチ高さのドライブを設計した。そのため新規設

 新たに開発した超薄層塗布型メタルディスク

計部分が多く、高価格にせざるを得なかった。

と、デュアル ディスクリート ギャップ ヘッドの・イ ンターフェースを SCSI にした。SCSI は市場採用により、大容量フロッピーディスクとしてはと し て Macintosh と Workstation に し か な く 狭最大の 200M バイトを実現した。画像や音声のよ

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

85

うな大容量のデータファイルを容易に取り扱うこ保することはできた。HiFD ディスクが挿入されるとができる。

とディスクは 3,600rpm で回転する。この状態で磁気・高速転送速度と高速アクセス

ヘッドはディスク表面上に空気層数十 nm で安定に浮 高い線記録密度と、3,600 回転 / 分（rpm）の上する必要がある。しかし、ドライブに振動・衝撃が

高 速 デ ィ ス ク 回 転 に よ り、 最 大 3.6M バ イ ト /与えられると磁気ヘッドは浮上姿勢を安定に保つこと

sec の高速転送速度を実現した。また、デュアルができず、ディスク表面に衝突し磁性膜を傷付けデー

ディスクリート ギャップ ヘッドをハードディス

タを破壊した。ヘッドブロック浮上姿勢を保つためのクと同様の浮上型にし、同時にヘッドの駆動にはいくつかの試みがなされたが、信頼性を保証して浮上

ボイスコイル・モーター を採用したことで高速させるヘッドの開発の見通しが立たなかった。

アクセスを可能にした。
・現行 3.5 インチ MFD との記録・再生互換

HiFD の失敗の根源は、1990 年以降ソニーが FDDの技術開発を中断したことにある。既に述べたように デュアル ディスクリート ギャップ ヘッドによ

一度は FDD に見切りをつけて、設計・開発リソース

り、現行の 3.5 インチ FD との記録・再生互換を

を MD-Data に完全にシフトさせた。その結果、FDD実現した。本システムを採用したドライブで現技術には 6 年間のブランクができ、高密度記録のヘッ

行の 3.5 型フロッピーディスク（2DD/2HD）かド、メディア、トライボロジー、ECC 等の技術が絶らデータの読み出しができるだけでなく、書き込

えてしまった。特にフロッピーディスクを高速で回転みも可能なため、現在ユーザーが数多く所有してさせた時のディスク表面の安定性、磁気ヘッド表面といる 3.5 型フロッピーディスクを有効に利用でき

磁気ディスク表面間の 100nm 以下の保証、また、振る。

動・衝撃時のヘッドブロックの姿勢、等、多くの基本的開発をスキップして製品設計を行った。

・高信頼性
 ヘッドローディングをソフトに行う新機構の開しかし、一方で技術的な課題がなく HiFD が計画ど発により、ディスクの摩耗を低減した。また、エおり量産されたとしても、CD-R/RW ドライブが導入

ラー訂正機能の搭載により高い信頼性を確保しされると、他の大容量 FDD と同様に市場から消えるた。加えて、カートリッジには新しいシャッターことになったであろう。

形状を採用し、チリや埃が内部に進入しにくい構
参考・引用文献

造になっている。
1998 年 11 月には 2 万台を生産し、ソニーブランド
でソニーの販売網に出荷するとともに IBM に評価用ドライブを提出した。ところが IBM での評価に於いて、ヘッドがディスクを傷付ける現象が全数傾向で発生し、必要とされる信頼性規格を満たさないことがわ

1999 年 6 月

2）「FDD 市場推移データ (from 1980 to 2010)」、テクノリサーチシステム
3）「ODD の市場推移データ（from 1991 to 2019）」、
テクノリサーチシステム

かった。出荷したドライブは急遽回収され、種々の技

4）「ヘッド位置決め制御の改善で最大 12.5M バイト、術検討が 1998 年暮れから 1999 年 2 月にかけて行われ406.4TPI を 達 成 し た 3.5 イ ン チ 型 フ ロ ッ ピ ー」

た。そして、1999 年 2 月末、この問題は応急処置で日経エレクトロニクス

1986 年 8 月 25 日は対応できないとの判断がなされ、HiFD の基本技術

5）「精度± 3μm のサーボ技術で容量 12M バイトをを再度検討して開発をやり直すことが決まった。新た実現した 3.5 インチ型フロッピーディスク装置」

な出荷目標を 1999 年秋とし、市場導入計画も見直す

日経エレクトロニクス

1986 年 11 月 17 日

6）「サーボと高密度媒体の採用で容量アップが進むことになった。
約 1 年間の基礎検討の結果、下位互換を確保してHiFD を量産することは困難との判断がなされ、市場

861）金子峻著「Zip の挑戦」 オーム社

フロッピーディスク」 日経エレクトロニクス
1987 年１月 26 日

導入は断念された。最大の課題は磁気ヘッドであっ7）「20M バイトの 3.5 インチフロッピー、埋め込みた。 下 位 互 換を確保するためには一つのヘ ッ ド ブ

サーボを採用」 日経エレクトロニクス 1987 年

ロックに 1M/2M 用ヘッドチップと HiFD 用のヘッ

11 月 2 日

ドチップを入れることになり、形状が大きくなった。

8）「東芝の特許公開で 4M バイトを超えるフロッピー

1M/2M ディスクが挿入され 300rpm で回転する時のの普及近づく」 日経エレクトロニクス 1987 年

ヘッドとの当たりを確保し、ディスクの信頼性を確

11 月 16 日

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March9）「容量 9.34M バイトのフロッピー装置を日本電気

17）「下位完全互換で 28M バイトの 3.5 インチ FDDの PC-8800 シリーズで採用」 日経エレクトロニ

を開発、4M バイトの次の標準をねらう」日経エクス

レクトロニクス

1988 年 3 月 21 日

1990 年 7 月 9 日

10）「日電の 9.34M バイト 3.5 インチフロッピーディ18） 松 川 茂、 他 ３ 名「3.5 イ ン チ 16MB フ レ キ シ

スク装置、大容量フロッピーの離陸は間近い、水ブ ル 磁 気 デ ィ ス ク 装 置 」 National Technical面下で進む標準化の進展次第」 日経エレクトロ

Report Vol.36 No.5, Oct 1990

ニクス

19）「13.28 M バイトの 3.5 インチ FDD、電子協が JIS

1988 年 5 月 30 日

11）「‘Floptical’disk drive stores 20.8Mbyte ofdata」 Electronic Design

August 11, 1988

素案作成、27.96M バイトと 51.4M バイトも検討」
日経エレクトロニクス

1991 年 3 月 25 日

250 ドルで20）「決め手欠く大容量 FDD、離陸する 2.88M バイ

登場、光サーボ方式採用でトラック密度 1250TPI

ト、10M バイト以上は先行き不透明」 日経バイへ」 日経エレクトロニクス

ト12）「容量 20M バイトの 3.5 インチ FDD,

1988 年 9 月 5 日

1991 年 6 月

13）「容量 16M バイト、平均アクセス 50ms の 3.5 イ

21）Sony Japan プレスリリース 「ソニーと富士フィ

ンチ FDD を松下も商品化」 日経エレクトロニ

ルム、現行 3.5 型フロッピーディスクシステムとクス

互換性を持つ大容量 200MB の 3.5 型フロッピー

1988 年 11 月 14 日

14）
「互換性を保ちつつ大容量化進む 3.5 インチフロッ
ピー」 日経バイト

1989 年４月

15）「離陸する大容量 3.5”FDD 精密メーカーと制御がかなめ」日経メカニカル

1989 年 8 月 7 日

ディスクシステム『HiFD』を共同開発」www.
sony.co.jp (in Japanese). October 14, 1997.
22）嘉本秀年「私家版データ ストレージの歴史」

1999 年 11 月 30 日

16）「アンフォーマット容量 50M バイトの 3.5 インチ
FDD を量産開始」 日経バイト  、1990 年 2 月

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

87

8｜3.5 インチ MFDD ビジネスの俯瞰
フ ロ ッ ピ ー デ ィ ス ク ド ラ イ ブ（FDD） は、IBMが 開 発 を し て 1970 年 に 8 イ ン チ を 発 表 し、IBM のエ ン ジ ニ ア だ っ た Alan Shugart が 興 し た Shugart

K units

1億4753万台/2000

160,000
140,000

Associates が 1976 年に 5.25 インチミニ FDD を世に

120,000

出した。さらにソニーが 1980 年に 3.5 インチ MFD

100,000と MFDD を発表した。そして 2009 年にソニーが 3.5

80,000インチ MFDD の生産を中止し、フロッピーディスク

60,000

産業は終焉となった。

40,0003.5 inch

1735万台/1988

ロッピーディスクとドライブが提案されたが、結果と0

してデファクト標準となったのは、IBM の 8 インチ
FDD、Shugart Associates の 5.25 イ ン チ ミ ニ FDD、5.25 inch

Zip

Super Disk

80
19
82
19
84
19
86
19
88
19
90
19
92
19
94
19
96
19
98
20
00
20
02
20
04
20
06
20
08
20
10

20,00019

8 inch

この間 40 年間、数多くのサイズそして容量のフ

図 8.1

全世界 FDD の年間出荷台数の推移

そしてソニーの 3.5 インチ MFDD のみであった。
フロッピーディスクの業界では新しいドライブは下

また、1980 年にソニーが発表したドライブで記録さ位互換、すなわち新しい高容量のディスクを読み書きれた 437.5K バイトのディスクと下位互換を維持しなできると同時に、市場にある古いディスクも読み書き

がら、500K バイト（1DD）、1M バイト（2DD）、そしできることが必須であったことから、革新的な技術をて 1986 年に 2M バイトの記憶容量ドライブとディス導入したドライブがなかなか受け入れられなかった。

ク（2HD）に進化し、2M バイトのドライブとディス

そんな状況下、ソニー3.5 インチ MFD と MFDD はクが 2010 年まで出荷された。この間、多くのメーカー

例外的に受け入れられ世界標準となった。この要因はが 2M バイトを超える 3.5 インチフロッピーディスク

下記の 3 点が考えられる。

ドライブの市場導入を試みたが、2M バイトディスク・パーソナルコンピュータの出現に伴い、小型のフとドライブを置き換えることはできなかった。

ロッピーディスクとドライブが望まれていたこと

3.5 イ ン チ MFDD は 1982 年 に HP の 周 辺 機 器 に、・ソニーの提案したフロッピーディスクの使い勝手

そ し て 1984 年 に Apple の Macintosh に 採 用 さ れ てが従来の 8 インチ、5.25 インチのフロッピーディ

スタートしたが、世界標準となるきっかけは 1987 年

スクに比べて圧倒的に良かったこと

4 月 に IBM が 2M バ イ ト 3.5 イ ン チ MFDD を IBM

・ディスクの位置決めに画期的な発明が用いられていたこと

PS/2 に標準装備したことであった。それから IBM お
よび PC 互換機メーカーは一斉に新機種からそれま

この章では 3.5 インチ MFD と MFDD ビジネスの来歴を俯瞰する。

での 5.25 インチミニ FDD を 3.5 インチ MFDD に切り替えた。図 8.1 でわかるように 3.5 インチ MFDDの出荷台数は 1987 年より 急速に増え、1988 年には

8.1 3.5 インチ MFDD の出荷台数

1,735 万台そして 2000 年にはピークの 1 億 4,753 万台に達した。
図 8.2 に 1991 年 か ら 2011 年 の 間 の PC と 3.5 イ ン

図 8.1 に 1980 年から 2010 年の間の年ごとのフロッチ MFDD の年間出荷数を示した。この図でわかる

ピーディスクドライブの出荷台数を示した。1980 年

ように、3.5 インチ MFDD の出荷台数は 2003 年頃まか ら 2010 年 の 30 年 間 の 8 イ ン チ、5.25 イ ン チ、3.5

で PC の出荷台数とほぼ同じで、PC に標準搭載されインチのドライブの出荷台数累計は 19.0 億台であって PC の伸びと同期して伸びた。その間、1998 年にた。そのうち 90％の 17. １億台が 3.5 インチドライブ

Apple が iMac を発表した。これは PC 業界でフロッであった。

ピーディスクドライブの標準搭載をなくした最初の機種であった。しかし、IBM、Compaq、DELL、HP
等 の PC メ ー カ ー は 追 従 せ ず、2003 年 ま で は 3.5 イ
ンチ MFDD の出荷台数は PC の出荷台数とほぼ同じ

88

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

であった。しかし、2004 年以降 3.5 インチ MFDD をの出荷台数が減少に転じた 2004 年以降も下がり続け、搭 載 し た PC は 急 激 に 減 り、2010 年 に は 3.5 イ ン チ

2006 年には 6.0 ドルまで下落した。

MFDD、すなわちフロッピーディスクドライブの出

図 8.4 に 3.5 イ ン チ MFDD 業 界 全 体 の 売 上 金 額
を 示 し た。 業 界 の 売 上 金 額 は 1980 年 に 3.5 イ ン チ

荷は統計上なくなった。

MFDD が導入されて以降急激に伸び、1988 年にはK unit350,000

1,264 百万ドルに達した。その後、出荷台数は大幅に300,000

PC

伸びたが価格が大幅に低下したため売上金額は頭打ちとなり、2000 年にピーク の 1,658 百万ドルに達した。

250,000

その後は出荷台数が急速に減り単価は低下し続け、売3.5インチMFDD

200,000

上金額は加速的に減少した。

150,000
100,000
50,0000

Y91 Y92 Y93 Y94 Y95 Y96 Y97 Y98 Y99 Y00 Y01 Y02 Y03 Y04 Y05 Y06 Y07 Y08 Y09 Y10 Y11
PCTotal

図 8.2

3.5インチFDD

PC と 3.5 インチ MFDD の出荷台数

Apple が iMac へのフロッピーディスクドライブの標準搭載をやめた 1998 年頃から、3.5 インチ MFDD の役割は、それまでに記録・保管されている膨大なディ
スクを読むためのみに必要であり、それ以外の役割は他のテクノロジーが既に担っていた。顧客が使う機会は多くないがドライブの OEM 価格が 1 台 6 ドルまで低下していたため、PC メーカーにとってはコスト負担にならないので標準搭載したと考えられる。

図 8.4

全世界 3.5 インチ MFDD 出荷金額

更に、日本メーカーは急速に進んだ円高に苦しめられた。図 8.5 に示すように 1988 年には 128 円 / ドル

フロッピーディスクの役割がどのようなテクノロ

だった為替レートは、2000 年は 108 円 / ドルそしてジーによって置き換えられたかは第 9 章で詳しく説明

2010 年には 88 円 / ドルまで円高が進行した。日本のする。

ドライブメーカーが 1998 年に 72.9 ドルだったドライ
ブを 2006 年には 6.0 ドルまで下げることができたの

8.2 3.5 インチ MFDD の単価と売上金額は驚異である。

図 8.3 に導入から 2010 年に収束される間の平均価格の推移を示した。ドライブの平均単価は数量の増加
とともに急激に低下し、1988 年に 72.9 ドルであったが、2000 年には 11.2 ドルになった。そしてドライブ

図 8.5

図 8.3

円と US ドルの為替レート

3.5 インチ MFDD 単価

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

89

8.3

3.5 インチ MFDD ではドライブの高さ（厚さ）が3.5 インチ MFDD のドライブメーカーシェア

大きな差別要因となった。
表中の *1～*9 はドライブの厚さの種類を示し、そ3.5 イ ン チ MFDD の 出 荷 台 数 が ピ ー ク で あ っ たの厚さとコメントは下記のとおりである。

2000 年のドライブメーカーのシェアを図 8.6 に示す。

*1：  51mm 厚、ソニーの 第 1 世代ドライブのみ

ミ ツ ミ 電 機 20.7 ％、 三 星 電 機（ サ ム ソ ン ）14.2%、*2：  40～44mm 厚、5.25 イ ン チ ド ラ イ ブ の 標 準

NEC 13.9%、TEAC 13.4％、松下通信工業 13.4%, ソ*3：  35mm 厚

ニー 9.0％と続く。
シチズン時計5.1%

41mm に合わせた企画

松下寿電子工業
0.2%*4：  30～32mm 厚、ソニー第 2 世代ドライブ

YEデータ
1.9%

アルプス電気6.6%*5：  28～29mm 厚*6：  17.8～19.5mm 厚

ミツミ電機
20.7%

*7：  15mm 厚

三菱電機
1.3%
TEAC
13.4%

SONY
9.0%

*8：  12.7mm 厚*9：  11.0mm 厚、ノート PC 用に薄型に特化してシチズン時計が提案* なし：1 インチ厚、ディスク トップ PC 用の標準

NEC
13.9%

ドライブ
松下通信工業13.4%

三星電機（韓国）
14.2%

図 8.6

2000 年の 3.5 インチ MFDD メーカシェア

デスクトップ PC には 1 インチ厚のドライブが標準として使われた。ノートブック PC には薄型ドライブ
がプレミア価格で使用された。

IBM が 3.5 インチ MFDD の標準搭載を決めた後にいくつかの台湾メーカー、韓国メーカーが 3.5 インチ
MFDD 市場への参入を試みた。しかし、チャッキン
グ機構、磁気ヘッドとディスクの摩擦のコントロー

インチ MFD の出荷枚数、単価、8.5 3.5
売上金額

ル、ヘッドのアライメント等 , ノウハウを必要とする

図 8.7 は全世界のフロッピーディスクの出荷枚数を工程があり、顧客を満足させる性能・信頼性を確保し示 す。1980 年 か ら 2010 年 の 8 イ ン チ、5.25 イ ン チ、て生産することができなかった。結果として、3.5 イ

3.5 インチフロッピーディスク全部の累積台数は 489

ンチ MFDD のメーカーは三星電機（サムソン）を除

億枚であり、そのうち 3.5 インチディスクの累積枚数

いてすべて日本メーカーであった。

は 355 億枚で全体の 73％であった。
IBM の PS/2 の 3.5 イ ン チ FDD の 標 準 搭 載 以 後、

8.4 3.5 インチ MFDD 日本メーカーと機種名

ク時には 34 億 8,000 枚に達した。
図 8.8 に 3.5 インチディスクの単価の推移を示した。

表 8.1 に ア ン フ ォ ー マ ッ ト 容 量 250K バ イ ト か ら1982 年に OEM 価格 7.25 ドルで売られた 3.5 インチ

4M バイトまで出荷した日本メーカー名と機種名をリ

ディスクは、IBM が PS/2 で採用し業界標準になった

ストアップした。わかっているだけで 20 社が 256 機1988 年は 1.75 ドルに、年間最高出荷となった 1995 年

種の市場導入を行った。

には 0.26 ドルに、そして 2008 年には 0.10 ドルにまで

表中の略称と名称のドライブ仕様は下記のとおりで低下した。
図 8.9 に全世界の 3.5 インチ MFD の売上金額の推

ある。

90

ディスクの出荷枚数も急速に増加し、1995 年のピー

1D ：  250KB、片面、倍密度、40 トラック

移を示す。図でわかるように、ディスクの売上金額

2D ：  500KB、両面、倍密度、40 トラックは 1992 年の 1,820M ドルをピークに急激に減少して

1DD：  500KB、片面、倍密度、80 トラック

いった。

2DD：  1MB、両面、倍密度、80 トラック

図 8.1 のドライブの出荷台数と図 8.7 のディスク出

2HD：  1.6MB、両面、高密度、77 トラック

荷枚数の推移をみると、その傾向がかなり異なってい2HD：  2MB、両面、高密度、80 トラック

る。この理由を推察するため、過去 3 年間に出荷され2ED：  4MB、両面、超高密度、80 トラック

た 3.5 インチドライブの台数（市場で使われているド技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March表 8.1

記憶容量

⽚⾯・倍密度

両⾯・倍密度

両⾯・⾼密度

両⾯・⾼密度・倍トラック・倍トラック・倍トラック・倍トラック

2D

1DD

2DD

2HD 1,2MB

2HD1.44MB

250Kバイト

500Kバイト

1Mバイト

1.6Mバイト

2Mバイト

⽚⾯・倍密度

両⾯・倍密度

1D
125Kバイト略称
アンフォーマット

3.5 インチＭＦＤＤメーカと機種一覧

FDV113A*2

FDV123A*2

FDV213A*2

FDV223A*2

DFP683A/D

DFL731*2

FDV114A*2

FDV124A*2

FDV214A*2

FDV224A*2

DFP683E/F

DFM713*4

DFL313*2

DFL413*2

DFP723A/D

DFM313*4

DFM413*4

DFP723E/F

DFP423A/D

DF334H

DFP423E/F

DF354H/N

アルプス電気MD353*4

MD352*4

MD351*4

MD350*4

MD3541

MD3101

MD3201

MD3301

MD3401

MD3102

MD3202

MD3302

MD3402F-3503*4

F-3504*4

FDU-350S*2

FDU-350D*2

FDU-355S*2

FDU-355D*2

FDH-480

FDU-360S*4

FDU-360D*4

FDU-365S*4

FDU-365D*4

FDH-485

コパル

三協精機

4Mバイト
DFR883F

GM3403BU

沖電気
キャノン

2ED2.88Ｍバイト

F-3534
FDH-580

FDU-380

シチズン時計OMDT-20A

ORDA-00A

OSDA-00A

ONDT-50A

OSDB-00A

OSDA-78J/L

OPDA-10A

U0DB*6:OSDA-20J-HD

OSDC-00A

U1DB*6:OSDE-78J

OSDC-29J

U0DA*6:OSDD-00AU1DA*6:

U0DC*6:

V1DA*7

U0DD*6:

W1DA*9
W1DE*9Z1DA-78A
Z1DE-58A
X1DE*8

SMD-110*2

SMD-120*2

SMD-130*2

SMD-140*2

SMD-220

SMD-349*2

SMD-150*2

SMD160*2

SMD-170*2

SMD-180*2

SMD-420L

SMD-240

SMD-270

SMD-280

SMD-320

SMD-440L

SMD-470

SMD-480

SMD-340

SMD-480L

SMD-1040*6:

セイコーエプソン

SMD-389*2

SMD-1300

SMD-380

ソニー

SMD-1060*6:

SMD-1340

OA-D30V*1

OA-D32W*1

MP-F83W*4

MP-F73W*4

OA-D31V*1

OA-D33W*1

MP-F18W

MP-F17W

OA-D32V*1

MP-F52W*4

MPF420

MP-F40W

OA-D33V*1

MP-F53W*4

MPF520MP-F52V*4

MP-63W

MPF920MP-F53V*4

MP-F11W

MPF820*8

F-353*2

F-354*2

F-357L

F-353E*4

F-354E/C*4

FD-35EN*2

FD-35FN*2

FD-35GN/GFN*2

FD-35HFN*2

FD-235J/JS

FD-135FN

FD-135GFN

FD-135HFN

G

FD-235F

FD-235GF

FD-235HF/HG

FD-335J/JS*6:

FD-335F*6:

FD-335GF*6:

FD-235HS

MPF720*8
F-351*2

F-352*2

チノン

F-354LTEAC

FD-335HF/HS*6:
FD-05HF/HG*8
FD-CR7
東芝

ND-353A/S*2

ND-354A/S*2

ND-355S/TA

ND-356S/TA

ND-351S/T

ND-352S/TA

PD-201*2

ND-3561

PD-210FD1034*2

FD1035*2

FD1135C/D*2

FD1137H

FD1036A*4

FD1136C*4

FD1138H*6:

FD1037A

FD1137C/D

FD1139H*7

FD1138C/D*6:

FD1148H*6:

ND-352SH/TH

⽇本電気

PD-211

FD1231H/T/M
FD1238H/T*8
ビクター

MDP-30*5

MDP-40*5

MFD-3503Z*4

MFD-3103Z*4
HFD716A*2

⽇⽴

富⼠通

FDM1100A*2

FDM1200A*2

M2533L*4

M2536L*4

FDM1110A*2

FDM1210A*2

M2524L*4

M2536K

M2532L*4

M2533K

M2537K

M2532K

M2534K

FB-510*2

FB-600

FB-700

FB-015*5

FB-620

FB-710JU-312*4

JU-322*4

JU-362*4

JU-386*4

JU-394*4

JU-313*4

JU-323*4

JU-363*4

JU-255JU-396*4

JU-314*4

JU-324*4

JU-364*4

JU-255A

JU-256A

JU-252JU-253JU-257JU-243A

JU-257T

JU-253A

JU-257A

ブラザー

松下通信⼯業FB-800JU-226A*8
JU-227A*8
EME-112
松下電⼦部品

EME-212
EME-213
EME-214

MF351*2
三菱電機
D351
ミツミ

MF353*2

MF354*2

MF355*2

MF353B*4

MF354B*4

MF355B*4

MF353C

MF354C

D355*3

D357*3

D358T

D359K*4

D355K*4

D357K*4

D358F*8

D359T/D353T

D355T

D357T

D358T7

D359F/D353F*8

D358F2*8

D359G/D353G*8

MF356F

MF355CD359M/D354M
YD-620*2

YD-640*2

YD-665B*2

YD-701

YD-625*2

YD-645*2

YD-665C

YD-702

YD-645C

YD-666C-6238D

YD-646C

YD-686C

YE-DATA

YD-740-6537D-6638D/6639D
YD-702J*8*1: 50mmH*2: 40-44mmH*3: 35mmH*4 30-32mmH*7: 15mmH*8:12.7mmH*9: 11.0mmH*なし：1インチＨ*5:28-29mmH*6: 17.8-19.5mmH

http://radioc.web.fc2.com/column/fddlist.htm

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

91

図 8.9
図 8.7

全世界 3.5 インチ MFD の売上金額

全世界フロッピーディスク出荷枚数の推移
枚
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

図 8.8

3.5 インチ MFD の単価

図 8.10 ディスク出荷枚数 / 過去 3 年間ドライブ出荷台数

ライブの想定台数）でその年に出荷されたディスクの参考・引用文献

枚数を割ったグラフを図 8.10 に示す。

1）TSR

1990 年以降ディスク枚数が急増しているのは、OS

FDD 市場推移データ（from 1980 to 2010)をもとに著者が加工（図 8.1、図 8.2、図 8.3、図およびアプリケーションのプログラムサイズが増加

8.4、図 8.6、図 8.7、図 8.8、図 8.9、図 8.10）

し て い っ た た め で あ る。1995 年 に Microsoft は OS

2） 表 8.1 3.5 イ ン チ MFDD メ ー カ ー と 機 種 一 覧Windows 95 を発表し、CD-ROM ドライブをブート

http://radioc.web.fc2.com/column/fddlist.htm よデバイスに追加した。PC メーカーは一斉に CD-ROM

り筆者が加工ドライブを標準搭載し始め、それ以降、OS およびア
プリケーションソフトウエアの配布はフロッピーディ
スクから CD-ROM に切り替わったと考えられる。

92

1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March【元 FDD メーカー技術者のつぶやき】
高橋昇司は 1974 年から 2005 年まで、約 30 年間フロッピーディスクドライブ業界に身を置いていた。8 インチ、5.25 インチの FDD の開発を YE データで、3.5 インチ MFDD
そして Iomega の 1.8 インチ小型 FDD“CLik!”の開発をシチズン時計で行った。その間、「新フロッピーディスク装置とその応用ノウハウ」「フロッピーディスク装置のすべて」（CQ 出版社）を執筆し、「フロッピーディスク装置設計・応用の要点」（日本工業技術センター）を監修し、日本に於けるフロッピーディスク装置の技術の普及に貢献した。
①互換性
 3.5 インチ FDD の製造は本家ソニーの他に、当初は国内 20 社以上が参入、FDD の製品化を行い、世界中のシステムメーカー、PC メーカーにドライブの供給を行った。それらの FDD はデータが書き込まれた FD を通して、他社のドライブとの互換性を維持しなければならないわけで、本家ソニーはJIS、ANSI 等の規格化も含め各社の互換性維持の苦労が大きかったに違いない。
 FDD の検査に使う標準ディスクには、主にヘッドの位置を信号から読み取って位置調整・検査を行うアライメントディスクと、ヘッドの磁気特性を調べ、エラーレートを確認するリードライトディス
クがあり、ともにゴールドディスクをソニーより購入し、それをもとに各社で大事に複製（シルバーディスク、更に下の作業用ディスク ) を作成、これをドライブ組み立て時に使い調整・検査をした。
ディスクの素材 PET フィルムは温度膨張、湿度膨張するので、特に 1 ミクロンメートル程度の精度が必要なアライメントディスクの保管、複製の作成は 23℃ 50% の恒温恒湿室で行う必要があった。
② FDD 製品開発
 FDD は FD を介して自社はもちろん、他社との互換性も取る必要があり、勝手な規格のドライブは作れない。逆に言うと如何に普通で特長のない他社と同じ物を作るかが重要で、各 FDD メーカーができるのは、小型化、薄型化、軽量化そして低価格化であった。
③小型化
 FDD の平面的な小型化は FD の大きさ（90 × 94 × 3.3mm）が決まっているので難しく、当初のソニー製品が奥行き 130mm、幅 102mm であったのに対し、奥行きはソニー推奨サイズの 150mm が主流になった。幅は 4 インチ 101.6mm が主流で、一部 96mm と狭くなった程度である。
④薄型化
 FDD 開発の第 1 主戦場は薄型化で、当初のソニーのドライブは厚み 51mm（2 インチ ) であるが、その後 1984 年にシチズン時計が上面から FD を入れるトップロード方式で半分の 1 インチ 25.4mmFDDを発表した。FD を前面から挿入するフロントロード方式では、各社様々に薄型化し、40mm、32mm、28mm、25.4mm、そしてノート PC にも搭載するため更に薄い FDD の開発が進み、19.5mm、17mm、15mm、12.7mm 更に 11mm まで薄型化した。
 FD の厚みが 3.3mm、装着時の上下動が 2mm 程度、その下にディスクチャッキング機構と駆動のモーターを配置し、更にディスク着脱時には上ヘッドと FD のシャッターが当たらないように上ヘッ
ドは FD 上面より更に上にあげなければならないことを考えると薄型化の難しさがわかる。
 結局主流になったサイズはデスクトップ PC 用では 25.4mmFDD、ノート PC 用では 12.7mmFDD であった。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

93

⑤低価格化 そして最大の戦場が FDD の低価格化であった。システムメーカーからの毎半期、毎四半期のコストダウン要求に向け、涙ぐましい努力がされた。1985 年 3.5 インチ FDD の OEM 単価は約 200 ドルであったのが、終盤の 2005 年頃には 5 ドル台まで下がったといわれた。実に 1/40 のコストダウンである。
 この実現のため、できることはすべてやるは当然で、機構の見直し、組み立てやすさの見直し、
シャーシの加工なし検討、材料の見直し、部品の見直し、部品ベンダーの見直し、当然 IC 化､ LSI 化、生産地・生産工程見直し等々。
 一例で、主要部品のシャーシは強度、形状の自由度、加工による精度、互換性に絡む温度膨張係数との関係、対ノイズ性等からアルミダイキャストが主流であったが、その後アルミの板金化、鉄板とプラの複合、鉄板のみを曲げ絞りで、更に全プラスチックも使われた。
 また、FDD 組み立て調整には当然自動化が追及された。組み立て場所も国内首都近郊から地方へ、
更に海外展開が進み、最終的にはほとんどのメーカーが中国へ工場を移した。そして、主要部品の調達も現地化をしていった。
⑥そして最後は
 2000 年頃の FDD 年間生産数約 16,000 万台、売り上げ 25 億ドルの FDD マーケットであったが、戦ったのは韓国サムスンを除けば国内メーカーのみ（生産地は中国が多かったが）であった。これは互換性保証の難しさと、途中からの参画では急激なコストダウンに追いつけなかったためと思われる。
 FDD ビジネスとしては当然次の製品開発を進め、従来 FD 互換を捨てた小型化、高容量化、高速化
で価格アップを目論み、いろいろな規格が提案されたが、結果的にうまくいかず、従来 FDD の規模に近いビジネスは成り立たなかった。
 そして最後まで量産を続けた FDD メーカーは皆“残存者利益”を夢見ていたと思うが、残存者利益が生まれる環境（メーカーが数社以下？）になる前に、時代が変わって PC への搭載がなくなり、気が付いたら 2010 年頃にはマーケットがなくなっていたというのが FDD ビジネスであった。
以上、FDD 市場で戦った戦友に捧ぐ。元シチズン時計 ( 株 )94

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

高橋昇司

9｜リムーバブルメディアの役割とテクノロジーの推移
1970 年代の後期そして 1980 年代初期のマイクロの容量のディスクドライブが 2 台組み込まれていたこ

コンピュータそして初代のパーソナルコンピュータとから、ウィンチェスタ社の有名な 30-30 型ライフル（PC）では、フロッピーディスクが下記のすべての役

銃にちなんでこう名付けられた。

割を担っていた。

ウィンチェスタ ディスク以前のハードディスク装・プライマリーストレージ

置では、データを記録するディスク部分を取り替える

・OS、アプリケーションソフトの配布タイプが一般的であった。ハードディスク装置は非常・個人のデータの保管、個人のデータの交換に高価なものであり、ヘッド部分や回転装置、制御部

以下、FDD の担っていた役割を各々どのテクノロ分などをそのままにして、記録ディスクの部分（ディジーがとって代わったかを説明する。

スクパックという）だけを交換することにより、比較的安価に容量を増やすことが可能としていた。だがそ9.1 プライマリーストレージの反面、大容量化や高速化はあまり進まなかった。
ウィンチェスタ ディスク ドライブの特長は下記の3 点である。

1970 年 代 の 後 期、1980 年 代 初 期 の マ イ ク ロ コ ン・アルミニウム板に磁性体を塗布したディスクをス

ピュータおよびワードプロセッサーに於いては FDD

ピンドルモーターに固定して交換不可とし、筐体がプライマリーストレージの役割を担った。HDD がに完全に密封したなかったため OS を FDD で起動し、起動後、アプリ
ケーションソフトのディスクを FDD に入れて動作さ・ディスクを高速回転させ磁気ヘッドをディスク表
面から数μm 浮上させて記録・再生をしたせた。高級機は 2 台の FDD を搭載し、一方に OS を・また、スピンドルモーターが停止している時、磁入れ、他方にアプリケーションソフトとデータディス

気ヘッドはディスク表面に接触した状態で保持さクを入れて使用した。

れ、モーターが回転すると磁気ヘッドとディスク

1980 年代の初期に HDD の価格が一般のマイクロコンピュータ、ワードプロセッサー、パーソナルコン

表面の間の空気流で浮上する CSS 方式（Contact
Start Stop）を採用した

ピュータに使えるまで低下すると、FDD のプライマ製造工程でサーボおよびデータフォーマットを磁気リーストレージの役割は HDD によってただちに置きディスクに記録しディスクを交換不可とする構想によ換えられた。

り、下記のような HDD の特長を実現した。

IBM が 1981 年 8 月に初代の IBM PC を発表した

・複数ディスクの各トラックの偏心量を大幅に減らが、それには 2 台の 5.25 インチ FDD が搭載されていすことができ、トラック間アクセスタイムを短縮て、FDD がオンラインメモリーの役割を果たしてい・高密度トラックすなわち大記憶容量化た。続いて IBM は 1983 年に次期モデルの IBM PC

・スピンドルモーターの回転数を上げ高転送レート

XT を導入した。PC XT には 10M バイトの HDD とが可能

360K バイトの 5.25 インチ FDD が標準搭載されてい・筐体に密封したことにより埃・ゴミ等の侵入を防た。HDD は導入当初から FDD に比べて記録容量、ぎ、筐体内の磁気ディスクの環境を生産工場の状

アクセス時間、高転送レートのすべてで圧倒的に優態に維持できることにより、ヘッドの浮上高さをれていたので、PC の性能は飛躍的に向上した。した下げ、線記録密度を上げることが可能

がって、その後 PC には HDD と FDD を各々1 台搭載
するのが標準になった。

・デ ィスクが交換できないので市場で過去に出荷されたディスクとの互換が不要。したがって、HDD を一つの部品として扱うことができ、メ

ここで簡単に HDD の歴史を報告する。

ディア、ヘッド、スピンドルモーター等の技術がIBM は 1973 年 に 開 発 コ ー ド 名「 画 期 的 な ウ ィ

進歩すると逐次それを取り入れ、記録容量、デーン チ ェ ス タ デ ィ ス ク ド ラ イ ブ（Winchester Disk

タ転送レート等の性能を向上させたドライブが継Drive）」と呼ばれる技術を使ったハードディスク装続的に導入が可能

置、IBM 3340 を導入した。この装置には 30M バイト

HDD の面記録密度の向上は 1980 年代末までは年

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査95

率 30％程度で進化したが、1990 年代に入って IBM
が IBM-0681 に 新 し い 記 録 再 生 方 式 と し て PRML
（Partial Response Maximum Likelihood）、1991 年に9.2 OS とアプリケーションソフトの配布

IBM-0663 に MR ヘッド（Magnetoresistive head）を当初パーソナルコンピュータに於いて FD の担って導入したことにより、面記録密度の進化は更に加速さいた大きな役割の一つが OS とアプリケーションソフ

れ、年率 60％のペースになった。
（図 9.1 参照）

トの配布であった。この役割は 1990 年代前半から次第に CD-ROM ディスクによって置き換えられていった。
そ の 経 緯 を 振 り 返 る。CD は 1980 年 に ソ ニ ー とPhilips により音楽用 LP を置き換える目的で発表された。ソニーは 1982 年 10 月に最初の CD プレーヤー
CDP-101 を発売、1985 年に CD-ROM ドライブも導入した。導入当初、CD-ROM ドライブは自動車の修理
部品カタログ等、非常に特殊な市場で使われているのみであった。
この状 況を大きく変えたのは Apple であった。1985
年に Steve Jobs が辞任し、John Sculley が Apple の事実上の責任者になった。1987 年に Sculley は CD-

図 9.1

図9.1

HDD 面記録密度の進歩の歴史 4）

ROM ドライブを Macintosh に搭載する準備を進めることを COO の Jean Lou Gasse に指示した。1987 年

また、ノートブック PC、PDA、Tablet 等の小型に出版された自伝「Odyssey」で Sculley は「大容量機器に対応して HDD のドライブ（ディスク）サイズのデータを安い媒体で配布する時代がくる。その媒も 5.25 インチ、3.5 インチ、2.5 インチ、1.8 インチ、1.3体として CD-ROM が最適であり、自分は CD-ROM

インチと導入された。各々のサイズの HDD の導入時を 推 進 し た い 」 と 述 べ て い る。Apple は 1987 年 に期、メーカー名、記録容量は下記のとおりである。

Macintosh のオプションとしてソニー製の 80mm 高・5.25 インチ HDD、1980 年、Seagate、5M バイト

さ の CD-ROM ド ラ イ ブ を 導 入、1989 年 に は 40mm

・3.5 インチ HDD、1983 年、Rodime、5M バイト

高さの CD-ROM ドライブを発売し、出荷台数は月 2・2.5 インチ HDD、1988 年、Prairie Tek、20M バイト

万台と大幅に増えた。John Sculley は CD-ROM ドラ

・1.8 イ ン チ HDD、1991 年、Integral Peripheral、イブを強力に推し進めようとしていたが、Apple のNo.2 の Jean Lou Gasse は CD-ROM に懐疑的であっ

21M バイト・1.3 インチ HDD、1992 年、HP、
10M バイト /20M バイト /40M バイト
・1 インチ HDD、1990 年、IBM、340M バイト

た。
「CD-ROM のソフトウエアで一度見て、もう一度見たいものはない。それは商品ではない」と彼はソニーとのディナーの席でしばしばこぼしていた。彼は翌 1990 年に Apple を辞任した。

各々のサイズのドライブはメディア、ヘッド、サー1991 年初めに Sculley は翌年のクリスマス商戦にむけボ、等の技術の進化とともに記憶容量が増え、ビットて CD-ROMドライブをすべてのデスクトップ Macintosh

当たり価格も指数関数的に低下した。顧客は新機種のに標準搭載することを指示し、「購入価格 100 ドル」

企画に応じて各々のサイズを選ぶことができた。

プロジェクトをスタートさせた。ソニーにもその要請が届いたが、その時ソニーは CD-ROM ドライブを

2000 年 代 後 半 か ら パ ソ コ ン の 高 級 機 に は SSD

1 台 320 ドルで売っていたこともあり、100 ドルのド（Solid State Drive） が 採 用 さ れ る よ う に な っ た。

ライブの実現は難しいと断った。このプロジェクト

SSD はフラッシュメモリーを用いて従来の HDD とプに真剣に取り組んだのは松下寿電子工業（株）であっラグコンパティブルにした製品で、HDD に比較してた。松下寿の 100 ドル CD-ROM ドライブは、計画よ機構部がないため小型化、軽量化、省電力化ができ、り半年遅れたが 1993 年の 6 月から出荷された。一方、また、起動時間が短く、騒音がなく、耐環境性に優れApple は当初の計画どおり 1992 年のクリスマス商戦ていた。

には従来のソニー製 CD-ROM ドライブを標準搭載した Macintosh を発売した。CD-ROM ドライブを搭載

96

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

した Macintosh モデルと非搭載モデルの価格差をソはドライブのディスクの回転速度を速くすることで差ニーからの CD-ROM ドライブの購入価格の 200 ドル

別化を図った。CD-ROM ドライブの転送レートは初に設定した。当時、CD-ROM ドライブの外部装置は期には音楽用 CD と同じ（1 倍速と呼ばれ、150K バイ

700 ドル以上したので、200 ドルの差で CD-ROM ドラ

ト / 秒の転送速度）であったが、1995 年から 2 倍速、

イブ付きの Macintosh が手に入るとあって、ほとん

4 倍速、8 倍速、16 倍速、24 倍速、32 倍速と新しいどの Macintosh ユーザーは CD-ROM ドライブ搭載モPC モデルの導入に合わせて高速化し、2006 年末ではデルを購入した。それによりソニーの CD-ROM ドラ

52 倍速と、CD-ROM の材質のポリカーボネートが遠イブ出荷台数は月 20 万台と飛躍的に伸びた。1992 年

心力で破壊する限界まで進化した。

には 183 万台であった CD-ROM ドライブの市場は、
松 下 寿 の 100 ド ル CD-ROM ド ラ イ ブ が 1993 年 の 6

FD か ら CD-ROM の 流 れ は DVD-ROM に 受 け

月から導入されたことにより 1993 年 851 万台、1994

継 が れ た。DVD-ROM は 記 憶 容 量 が 4.7G バ イ ト と

年 1,969 万台と大きく拡大した。またドライブの一般

CD-ROM の 7.2 倍あり、また転送レートは 1 倍速で的な OEM 価格も 1992 年 190 ドル、1993 年 150 ドル、

1,350K バイト / 秒と CD-ROM の 9 倍の速度である。

1994 年 120 ドルと低下した。

また、DVD ドライブは DVD-ROM だけでなく、CD-

当時、OS とアプリケーションソフトのデータ量は

ROM も読めることもあり、OS、アプリケーションソ

急速に増大し、1.44M バイトの容量しかない 3.5 イン

フトのデータ量が増えるにつれ、CD-ROM ディスク

チ FD で配布すると数十枚のディスクが必要であっでは容量が不足して DVD-ROM ディスクが使われ、た。一方、CD-ROM ディスクは 650M バイトの容量

DVD ドライブの出荷が増えていった。

を持ち、3.5 インチ FD と 450 倍の差があり、ほとん

図 9.2 に FDD、CD-ROM ドライブ、CD-R/RW ドラ

どのデータを CD-ROM ディスク 1 枚に収納できた。

イブ、Combo ドライブ、DVD-ROM ドライブ、DVD-W

これはソフトウエアベンダーにも PC ユーザーにも非ドライブおよび PC の出荷台数の推移を示した。

常に大きなメリットであった。また、CD-ROM ディスクの製造設備は音楽用 CD ディスク用をそのまま使K units

USB Memory

えたので、CD-ROM のための設備投資が不要でディ

PC Total

スクの製造コストも安価であった。

CD-ROM
FDD

1993 年 と 1994 年 は CD-ROM 市 場 の 7 ～ 8 割 がCD-R/RW
Combo

DVD-W
DVD-ROM

Macintosh とそのアフターマーケットであったが、1995 年にはこの状況が一変した。その原因は次のようなものである。
・Apple の Macintosh が CD-ROM ディスクおよび

図 9.2

ドライブで成功したこと
・ド ライブの OEM 価格が 100 ドルを切り 93 ドルになったことPC とリムーバブルストレージドライブの出荷台数推移図 9.2 で、CD-R/RW ド ラ イ ブ は CD-ROM デ ィ ス
クを読むことができ、また Combo ドライブおよび・FDD の容量を遥かに超えるアプリケーションソ

DVD-W は CD-ROM ディスクと DVD-ROM ディスクフトが一般的になり、ソフトウエアベンダーがを読むことができる。このグラフを配布用ディスク

CD-ROM でソフトを配布し始めたこと

ドライブの観点から FDD、CD-ROM 系ドライブ（CD-・更に 1995 年に Microsoft が OS Windows 95 を発

ROM ド ラ イ ブ ＋ CD-R/RW ド ラ イ ブ ）、DVD-ROM

表し、CD-ROM ドライブをブートデバイスにした。

系ドライブ（DVD-ROM ドライブ＋ Combo ドライブ

それにより IBM も IBM 互換機メーカーも一斉に＋ DVD+W ドライブ）でまとめたグラフを図 9.3 にCD-ROM ドライブを標準搭載し始めたこと示す。

これらにより図 9.2 に示すように CD-ROM ドライ

このグラフ（図 9.3）から CD-ROM 系ドライブのブの出荷台数は 1995 年に 4,122 万台、1996 年に 5,200

出荷は 1993 年頃にスタートして 2000 年頃ピークとな

万台、1997 年に 7,757 万台、1998 年に 1.03 億台と PC

り、DVD-ROM 系ドライブが 2000 年頃からスタートの出荷台数のほぼ同じ台数で増加していった。

するとその増加とともに減少していることがわかる。

CD-ROM ディスクが普及するにつれ、各メーカー

DVD-ROM 系ドライブの出荷台数は 2005 年頃に PC

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

97

の出荷台数とほぼ同じになり、PC とほぼ同じように

2000 年後半からの DVD-ROM 系ドライブの台数の2012 年頃まで増加した。しかし、2012 年以降急速に減少は、高速インターネットが普及し、OS およびア

減少していった。

プリケーションソフトの配信はネット配信に移行した

K units
350,000

DVD-ROM
Combo
DVD-W

300,000
250,000ためである。ネットワーク経由の方がパッケージメ
PC Total

またソフトウエア流通チャネル短縮、プッシュによる

CD-ROM
CD-R/RW

200,000
150,000

アップデート、顧客データベースの管理等、すべてにおいて圧倒的に優れていた。

FDD

100,000

ディア（CD-ROM、DVD-ROM）よりコストが安く、

50,0000

Y80 Y82 Y84 Y86 Y88 Y90 Y92 Y94 Y96 Y98 Y00 Y02 Y04 Y06 Y08 Y10 Y12 Y14 Y16 Y18
FDD

図 9.3

CD-ROM, R/RW

DVD-ROM,Combo, DVD-W

PCTotal

配布用リムーバブルストレージドライブの出荷台数【日本の CD-ROM/DVD-ROM ドライブの産業】
CD-ROM、DVD-ROM とも日本で生まれた技術であった。しかしビジネスとして見た時、その産業は成功したとは言えない。1995 年に CD-ROM ドライブが IBM-PC 業界に採用され、市場は急速に拡大し、ドライブのスピンドルモーターの速度が半年ごとに倍になった。そのため、最先端の信号処理 IC のチップ
セットとピックアップを開発する必要があった。開発エンジニアは昼夜を問わず働き続け、ドライブのサンプルを顧客に届け評価を受けて合格すると、それから 1 か月以内に量産出荷することになった。評価で落ちると他のドライブメーカーが入り、その顧客とのビジネスは半年間はなしとなった。
速度競争は 2、4、8、16、24、32 倍速と続いた。ドライブの価格は新速度の導入月は大体 100 ドル / 台で、半年後に 70 ドル程度になり生産終了、を繰り返していた。しかし、24 倍速を超えたあたりからスピンドル
モーターの速度を変えても光ピックアップの移動時間があまり速くならないので CD-ROM ドライブの実質の性能には差がでない状況になった。
その状況で台湾の複数のドライブメーカーが 30 ドル台の見積もりを顧客に提示した。当時日本の CDROM ドライブメーカー約 20 社が競合していたが、日本メーカーは台湾メーカーの価格を無視した。しかし、台湾メーカーのドライブは多少の不具合はあったと思われるもののビジネスを獲得し、アッという間に台湾が CD-ROM ドライブの生産拠点となった。日本メーカーはすぐ DVD-ROM ドライブの時代がきて、その時に再度ドライブビジネスを取り戻せると判断したがそうはならなかった。
後日、台湾メーカーの CEO と話す機会があり、30 ドル台の価格が提示できた理由を尋ねた。彼によると「CD-ROM ドライブが PC に標準搭載されると、その市場は年間数量約 1 億台である。この業界ではトップ 3 社しか生き延びることはできない。ということは、年間 1 社 3,000 万台、月に約 300 万台を製造することになる。月に約 300 万台を製造する前提で各部品、組み立てコスト、管理費、等を見積もると 30 ドル
台で作ることは可能であると判断した。この業界では限界コストを把握できる会社のみが生き延びる」。当時、日本メーカーで最も多く台数を作っていたのは松下寿で、それでも 40～50 万台 / 月であった。
世界中のほとんどすべての PC は台湾の ODM が設計・製造し、PC メーカーは企画と販売を行っている。
CD-ROM、DVD-ROM ドライブは初期の頃は Compaq、HP、IBM 等の PC メーカーが選定し、台湾の PCの ODM に指定していたが、CD-ROM、DVD-ROM ドライブがコモディティになると台湾の ODM がベンダーの選定を行った。ODM のトップとドライブメーカーのトップは懇意であり、お互いに戦略を共有していることも台湾のドライブベンダーが市場を独占できた大きな力だったと推察する。

98

技術の系統化調査報告共同研究編

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各 PC メーカーは松下電器が提案した記録可能な個人のデータの保管、個人のデータの交換

12cm 光 デ ィ ス ク と し て PD お よ び DVD-RAM を サ

1990 年の後半にはユーザー個人のデータは 3.5 インと Compaq は既に PD のサポートを表明し、DELL、

チ MFD の記憶容量の 1.44M バイトより大きくなっ

Apple 等の PC メーカーは DVD-RAM が実現するこていた。しかし、それまでに 3.5 インチ MFD に蓄えとを期待していた。

9.3

ポ ー ト し よ う と し て い た。1997 年 の 時 点 で は IBM

たデータが手元に多くあり、それを使う時には 3.5 イ

1997 年 1 月 に ソ ニ ー に 於 い て、 デ ー タ ス ト レ ー

ンチ MFDD が必要であった。また、他の人にデータ

ジ部門の光ディスクドライブ（CD-ROM ドライブ、のコピーを渡す時、3.5 インチ FD に入れて渡すと相CD-R/RW ド ラ イ ブ、DVD-ROM ド ラ イ ブ、DVD-

手のシステムには 3.5 インチドライブが備わっており

RW ドライブ）の組織変更が行われ、パーソナルスト

読み出しができた。したがって PC メーカーは 3.5 イ

レージ事業部が設立された。それを機にソニーの光ンチ MFDD の記憶容量不足は理解しながらも、3.5

ディスクドライブ戦略の見直しが行われ、次に示すよ

インチ MFDD を PC の標準搭載から外すことができ

うな新しい戦略が決められた。（図 9.4 参照）

なかった。
一方、2M バイト 3.5 インチ MFDD の容量が不足

・CD-ROM ドライブのビジネスはできるだけ速やかに収束する

していることは明らかであった。第 7 章 2 節に記した・新 CD-R/RW ドライブを個人のデータの保管、個よ う に、1994 年 11 月 の Iomega が Zip100 を 発 表 し人のデータの交換用の戦略製品として位置付け、て 1995 年に急速に市場を獲得し始めた。また、松下

製品 開発と市場開発を行う

電器 は 1995 年 4 月に書き換えが可能な片面 650M バ・DVD-ROM ド ラ イ ブ の 開 発 は 継 続 す る が、イト光ディスクの PD（Phase-change Disc）を発表

Combo ドライブ（CD-R/RW で DVD-ROM ディ

した。PD ディスクの大きさは一般的な CD や DVD

スクを読めるドライブ）を本命にするなどと同様の直径 12cm（5 インチ）で、ディスクは・DVD+RW ドライブを企画・開発する。その後に、

四角いカートリッジに収容され、ドライブに入れると一度だけ記録できる DVD-R の記録機能を加えた

シャッターが開き使用できるようになっていた。赤色

DVD+RW/R の市場導入をする

レーザー光を用いた相変化記録技術を採用しており、約 50 万回の書き換えが可能であった。また、HDD と・CD-RW/R および DVD+RW が記録できる Super
Combo を導入する

同様にトラックは同心円状で、セクタライズされた

図 9.4 で、DVR は家庭向けのビデオ記録用の装置

フォーマットを採用し、コンピュータがデータを扱うである。東芝は標準テレビジョン放送（SDTV）の上では理想的ディスクであった。

画像デコードの 1 チップ IC を完成し、世界最初の1997 年当時、東芝の DVD がソニー/Phillips が提DVD ビデオプレーヤー、SD-3000 を 1997 年 11 月 1

案した MMCD（Multi-media CD）を打ち負かしてビ日に販売した。一方、標準テレビジョン放送（SDTV）

デオ用ディスクの業界標準となることが決まっていの画像エンコードは大型コンピュータで処理されて行た。また、DVD フォーラムは 1998 年 4 月に記録可能われていた。業界の 1997 年当初の見解としては、2な DVD ディスクとして松下電器が提案した 2.6G バ

時間の SDTV 信号をリアルタイムで処理し DVD ビ

イトの DVD-RAM ディスクを提案することに決めた。

デオの 4.7G バイトに帯域圧縮することは困難と思わ

DVD-RAM の基本フォーマットは松下電器の提案しれていた。したがってビデオを記録するメディアとした PD と同様であり、データ記録に適したフォーマッて 4.7M バイトより大きな容量を持つ別の光ディスクトであった。その一方、PD に記録されたディスクが必要と思われ、DVD-RAM、DVD+RW とは別の容は市場の CD-ROM ドライブで読むことができなかっ

量の大きなビデオ記録用光ディスク標準化が模索された。また DVD-RAM で記録されたディスクは、ビデていた。しかし、1997 年の暮れに Philips がリアルタ

オ用の DVD ドライブでは読むことができなかった。

イムで 2 時間の SDTV 画像の圧縮をできる IC を発表

当初、提案された DVD-RAM の容量は 2.6G バイトでしたことから、4.7G バイトの DVD±R/RW で 2 時間

あり、DVD ビデオの 4.7G バイトに対して記憶容量がの SDTV 画像が記録できることになった。そのため、大幅に不足しており、DVD-RAM はビデオ記録が目

ソニーの家庭用ビデオの記録装置 DVR は見直しが必的ではなく、コンピュータのデータ記憶を目的に企画要となった。また、東芝・松下電器が主導した DVDされた。

フォーラムも、コンピュータ用データ記録を目的とフロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

99

してビデオ画像の記録を考慮していなかった DVD-

ディアは、既に市場 PC に標準装備されている CD-

RAM の戦略について見直しが必要となった。それに

ROM ドライブで読むことができたのである。

加えて日亜化学がブルーレーザーを開発し、光記録密Zip の場合、Zip で書かれたメディアを他の人に渡度が飛躍的に向上する可能性を示唆した。ソニーはし、その人が読むためには Zip ドライブを持っていな

DVR の開発をホールドし、記録容量を 25G バイトまくてはならない。また PC には CD-ROM ドライブ用

で上げ HD ビデオの画像を記録する方向に大きく転スロットと 3.5 インチ MFDD 用スロットが用意され換した。また東芝・松下電器も、1998 年 4 月に DVD-ているが、CD-ROM ドライブスロットに CD-R/RW

RAM を発表した時は 2.6G バイトだった容量を、1999

ドライブを入れれば筐体の変更なしで大容量記録機能

年 11 月には 4.7G バイトにすると発表した。

を標準装備することができる。
新 CD-R/RW ドライブの開発目標を下記に記す。
・CD-ROM ドライブとしての最高性能をもつこと。
具体的には当時の CD-ROM の最高スピードである 24 倍速再生を目指す
・記 録時のスピードも業界最高水準とする。CD-R
ディスクの記録を 4 倍速、CD-RW ディスクの記録を 6 倍速とする
・目 標 OEM 価格を 130 ドルとする。その根拠は、
当時最高スピードの CD-ROM ドライブの価格が70 ドル程度、3.5 インチ MFDD の価格が 30 ドル

図 9.4

Sony CD &DVD World Road Map (as of 1997)程度であり、それに 30％のプレミアムを加えて130 ドルを目標とする

1996 年～1997 年当時の記録可能メディアの役割を・製品の出荷開始を 1 年後の 1998 年 4 月とする

図 9.5 に示した。記録可能なドライブとメディアは大これを実現する最大の課題は、当時のソニー会長のきく二つの役割を持っている。一つは個人のデータの大賀から CD-R と CD-RW を一般市場に販売する許可

保管（Personal）である。この役割は、Zip 等の大容を得ることであった。CD-R はもともと音楽用 CD の量フロッピーディスクあるいは東芝・松下電器の提案

マスターを作る前の試作用ディスクとして企画されしている PD 光ディスクでも果たすことができる。もた。CD-R ドライブと CD-R ディスクを一般消費者にう一つの役割は、Public メディアを読むことができ、販売すると、音楽 CD の海賊版が容易にできることか

自分で作ったデータ・画像を Public に配布あるいはらソニーでは禁止とされていた。光ディスクドライブ

他の人とデータ交換することである。この二つの役割

事業部の CD-R ドライブ部の部長、君塚が大賀に説明を一つのドライブで可能にできるのが CD-R/RW ドに行き了解を得た。

ライブであり、配布用メディアが CD-R と CD-RW で

当時の CD-R/RW は少量生産であったために回路のある。つまり、CD-R/RW ドライブは既に業界標準と集積化はされておらず、また光ピックアップだけでもなった CD-ROM ディスクを読むことができ、CD-R/

100 ドル近くしていた。目標の新 CD-R/RW ドライブ

RW ドライブで記録された CD-R あるいは CD-RW メの価格、性能を実現するためには、ソニーの半導体事業本部が LSI の開発に、また部品事業本部の光デバイ
ス事業部が自動化を前提にした CD-R/RW の光ピック
アップの開発に早急に着手する必要があった。
これらのグループを説得するには新 CD-R/RW ド
ライブのビジネスが確実に立ち上がることを示す必要があった。残念ながら、ソニーブランド販路や VAR（Value Added Reseller） 経 由 で の 販 売 に 依 存 し ていては多くて月 3～4 万台しか期待できない。また、IBM を始めとする PC メーカーは前述のように松下電器の PD をすでに使用しているか、DVD-RAM が

図 9.5

100

CD-R/RW の特長と役割

技術の系統化調査報告共同研究編

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導入されるのを期待していた。そこでアフターマー

ケットで大きな力を持っている HP CMS (Colorado

動きをしているかを言及した。

Memory System) Division に白羽の矢を立てた。当新 CD-R/RW ドライブ、CRW-100 は予定より 3 か

時 HP CMS Division は PC 市場向けのテープ記憶装

月遅れの 1998 年 7 月に出荷が開始され , 1998 年末に置を始めとしてバックアップ用記憶装置に特化した製はソニーの CD-R/RW ドライブの出荷は月 60 万台と品開発と販売チャンネルを持っていて、世界最大シェなった。

アを誇っていた。1997 年 4 月に HP CMS の責任者のJerry Shea とソニーとのミーティングが、オランダのアイントフォーヘンのホテルで朝食をとりながら行

K units

USB Memory

350000300000DVD-W

250000

われた。彼はソニーの新 CD-R/RW の構想に非常に200000

興味を持ち、3 週間後に彼の下の 5 人のエンジニアを

150000

ソニーに派遣して具体的な商品設計に関する話し合い

100000が始まった。HP CMS はエンジニアと一緒に Product50000

Marketing 担当の VP もソニーに派遣した。彼はソ

0CD-R/RW
Combo
FDD

Y80 Y82 Y84 Y86 Y88 Y90 Y92 Y94 Y96 Y98 Y00 Y02 Y04 Y06 Y08 Y10 Y12 Y14 Y16 Y18

ニーの半導体事業本部と部品事業本部の光デバイス事
業部に対して、HP CMS が当時どのような製品をどの地域にどのくらいの数量を販売していているかを説明

FDD

図 9.6

CD-R&RW&Combo

DVD-W

USB Memory

個人データ保管・交換用リムーバブルドライブ
出荷推移

し、新 CD-R/RW ドライブの企画が実現すると最低でも月 20 万台は売れるとコメントした。この説明会

CD-R/RW ドライブと Combo（CD-R/RW と DVD-の後、半導体事業本部と部品事業本部の光デバイス事

ROM）ドライブの全世界の年間出荷台数は 1998 年

業部は各々緊急プロジェクトチームを作り開発に着手

630 万台、1999 年 1,670 万台と急速に増加し 2004 年した。

に 9,450 万台とピークに達し、PC 標準搭載ドライブ

このドライブがまだ試作段階の 1997 年 9 月に、HPとしての地位を確立した。そしてその後、DVD で読

CMS は 新 CD-R/RW を 導 入 す る こ と を 約 束 し、 ソ

み書きできる DVD-W ドライブの出荷台数の増加とニーは月産 20 万台の出荷がほぼ確実に見込めるよう

ともに、2005 年以降 CD-RW ドライブは減少していっ

になった。

た。
（図 9.6 参照）またこの図から FDD の出荷台数もHP CMS と並行して PC メーカーへの紹介を進めた。
フロリダ州のボカラトン市の IBM の PC 購買責任者

DVD-W ドライブの増加とともに減少していることがわかる。

を訪ねて、CD-R/RW ドライブの説明を行った。彼かDVD-W ドライブは PC の出荷台数とともに順調に

らは「CD-R/RW の良さは理解した。しかし、IBM は伸び、2010 年にピークの 2 億 7,000 万台に達し、その既に PD とその先の DVD-RAM にコミットしている。

後は急速に減少した。これは OS、アプリケーション

ソニーもその方針に沿って協力してほしい」との要請

ソフト等の配布が DVD-ROM から高速インターネッを受けた。このミーティングから程なく、IBM よりトに移行したことが主な理由であった。

ソニー社長の出井あてに、同様の内容のレターを受けまた個人データの保管には USB メモリーが使わ取ったが、ソニーは CD-R/RW が PC ユーザーにとっれ、個人のデータもネットワーク経由で交換されるよて大きなメリットがあり、PC 業界にとっても有益だとうになった。図 9.6 に USB メモリーの出荷個数も掲の返事をした。また、オースチン市の Dell でも説明を載した。2013 年から 2019 年に毎年およそ 3 憶個が出行った。Dell の Storage 担当の Director は会議の途中荷されている。

で「このミーティングはナンセンスだ。ソニーはスト
レージ業界の敵だ！」と激怒し、ノートで机を叩いて途中で退席した。

DVD の記録メディアの種類とそれが使用できるドライブを表 9.1 に示す。
図 9.7 に光ディスクの各ドライブの OEM 価格の推1997 年秋のラスベガスでの Comdex の会場で行わ移を示した。すべてのドライブはその機能・性能に関れた「Data Storage’97」のパネルディスカッション

係なく数量の増化とともに 10 ドル台に低下している。

で、筆者は約 600 人の業界関係者を前にして壇上でソ1997 年に DVD-RAM と DVD+RW のフォーマットの

ニーの光ディスク戦略を紹介した。パネルディスカッ

標準化を両陣営が話し合った時に、各陣営エンジニア

ションが終わると DVD コンソーシアムのメンバーが達が他の陣営の方式では「量産価格 1,000 ドルを切る

筆者を取り囲み、如何にソニーが業界にとって有害なことは難しい」と応酬していた。生産台数が増えるとフロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

101ともに、生産コストは飛躍的に低下することを歴史が参考資料

証明している。

1）Warner, M. “Flying magnetic transducer

出荷された USB メモリーの 1 個当たりの平均記憶

assembly having three rails” U.S. Patent

容量を図 9.8 に示した。2013 年には USB メモリーの3,823,416 (Filed: Mar. 1, 1973 Issued: Jul 9 1974)

平均容量は 8G バイトであったが年々増加し、2018 年

2）Frush, Donald Irwin.“Apparatus and methodには 37G バイトに達し、今後も増加すると予測され

for avoiding defects in the recording mediumている。

within a peripheral storage system”U.S. Patent
3,997,876 (Filed: May 6, 1975, 1973 Issued: Dec
14, 1976)
表 9.13）Mulvany, R. B.“Engineering Design of a Disk

DVD 記録メディアの種類

Storage Facility with Data Modules” IBM

DVD記
記録
メディアの種
類

説明

DVD‐R

一度だけ記録ができる。 記録したデータは変更・削除は不可。
“ファイナライズ”を行っていない場合、かつ書き込み可能な容量が残っているときには追記可能。
DVDドライブで再生する場合は“ファイナライズ”が必要。

DVD‐RW

約1000回のデータの記録、書き換え、削除が可能。 DVDドライ
ブで再生する場合は“ファイナライズ”が必要

DVD+R

一度だけ記録ができる。 記録したデータは変更・削除は不可。
“ファイナライズ”を行っていない場合、かつ書き込み可能な容量が残っているときには追記可能。
記録型DVDの中では再生可能なDVDドライブが多く、配布用メ
ディアとして適している。

DVD+RW

1000回以上のデータの記録、書き換え、削除が可能。 DVDドライブでの再生が可能。 ただし対応していないドライブもあり。

DVD‐RAM

およそ10万回のデータの記録、書き変え、消去が可能。
Windows XPでは標準サポートされており、 特別なライティング
ソフトを使用することなく使える。 DVD‐RAM対応のDVDドライブ
のみで再生可能。

Journal of Research and Development (Vol. 18

表9.1 DVD記録メディアの種類

$

200.0

unit price: 2002 , 2009
DVD-W:$188.7, $24.1
Combo:$107.7, $23.8
CD-R/RW: $54.8, $17.1
DVD-ROM: $42.5, $13.7
CD-ROM: $21.9, $15.5

180.0

DVD-W

160.0
140.0

Combo

120.0
100.0

20.0
0.0
Y02

Y03

Y04

CD-ROM

Y05

Y06

DVD-ROM

図 9.7

Y07

Y08

CD-R/RW

Y09

Y10

COMBO

Y11

Y12

DVD-W

光ディスクドライブ価格推移

Gバイト
60
50

37Gバイト

40
30
20

8Gバイト

10
0

Y13

Y14

Y15

Y16

Y17

Y18

USBメモリー平均記憶容量

図 9.8

102

オーム社

1999 年 6 月

5）「FDD 市場推移データ (from 1980 to 2010)」 テク
ノリサーチシステム
6）「ODD の 市 場 推 移 デ ー タ（from 1991 to 2019）」
テクノリサーチシステム
7）「PC トータル市場推移データ (from1991 to 2019)」「DVDの種類」、ソニー
ホーページ、
テクノリサーチシステム
https://www.sony.jp/support/vaio/beg
inner/howto/009/index.html#pagehea
8）「Study of NAND Market」
derより筆者が加工テム

テクノリサーチシス

9）「DVD の種類」 ソニーホーページ

https://www.

sony.jp/support/vaio/beginner/howto/009/
index.html#pageheader
10）嘉本秀年「私家版年CD-ROM

40.0

史

磁気ディスク歴

データストレージの歴史」

11）John Sculley「Odyssey」 Harper & Row

DVD-ROM

60.0

4）金子峻著「Zip の挑戦」第 2 編

1999 年 11 月 30 日

CD-R/RW

80.0

1974)

USB メモリーの平均記憶容量技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

Y19F

1987

10｜終わりに1980 年に導入された 3.5 インチ MFD と MFDD は

たなデファクト・スタンダードを目指して多くの 2～

下位互換を維持しながら 30 年間にわたって出荷され3 インチの超小型 FD/FDD が提案されたが、いずれ続け、そしてその終息とともにフロッピー技術も市場も普及することはなかった。また 1990 年代には 10Mから消えた。その間、17.1 億台のドライブと 355.0 億～20M バイト、100M～200M バイトの大容量 3.5 イン

枚のディスクが出荷された。

チ FD/FDD が提案された。これらはヘッド位置決め

フロッピーディスクの基本技術は IBM によってサーボ、エラー訂正、新チャンネルコーディング、新開発され、それは「円盤シートに磁性体を塗布した磁性体ディスク材料、磁気ヘッド、等の先端技術を使ディスクを回転させ、磁気ヘッドとディスクの磁性体

い、大容量を実現していた。しかし、これらの大容量をコンタクトさせて記録 / 再生を行う」ことであっFD/FDD も 2M バイト 3.5 インチ FD/FDD を置き換た。1970 年 に IBM が 8 イ ン チ、1976 年 に Shugart

えることはできなかった。

Associates が 5.25 インチ FD/FDD を導入した。
その状況下で 1980 年にソニーは、ディスクの使い
勝手を画期的に向上させた 3.5 インチ MFD と MFDD
を 発 表 し た。1982 年 に HP が 周 辺 機 器 装 置 に 採 用したことにより業界でその技術が認められ、続いて1984 年 に Apple が 初 代 Macintosh に、 そ し て 1987

筆者が経験したデータストレージの歴史を振り返って、ビジネスを立ち上げるためには次の項目を満たすことが必要と考える。
①ユーザーの課題の把握と、他のテクノロジーとのベンチマーク（Product Marketing）②課 題 を 解 決 す る た め の テ ク ノ ロ ジ ー の 開 発

年 に IBM が PS/2 に 3.5 イ ン チ MFDD を 全 面 的 に（R&D）

採用したことによりデファクトの世界標準になった。

③量産する力（Engineering ＆ Manufacturing）

データストレージで日本メーカーの提案がデファクト④製 品 を ユ ー ザ ー に 届 け る 力（Sales & Salesの世界標準となったのは 3.5 インチ FD/FDD が最初

Marketing）であった。その最大の理由は、従来のフロッピーディ

2M バイト 3.5 インチ MFD/MFDD 以降、数多くのスクにとらわれずに、ユーザーの使いやすさを最大限超小型 FD/FDD と大容量 3.5 インチ FD/FDD の市場に訴求した企画にあったと考える。

導入が図られたが、市場で受け入れられることなく汎用メディアのデファクト・スタンダートになるの消えていった。この原因として、FD/FDD 業界に上は 1 種類しかない。音楽のデファクト・スタンダート

記①のユーザーの課題を把握し、他のテクノロジーとの配信メディアはまずは LP/EP レコードであり、CD

FD テクノロジーとのベンチマークが不足していたとによって置き換えられるまでレコードの時代が続い考える。すなわち、フロッピー技術がその課題を解決た。記録用メディアはコンパクトカセットであった。

するテクノジーとして光記録技術、半導体技術、高速それを置き換えるべく L カセット、マイクロカセッ

ネットワーク等の技術に比較して優位性があるかの判

ト、DAT、MD 等が導入されたが、広くは普及しな

断が甘かった。

かった。そして、ネットワークの音楽配信が始まり、今やスマートフォンの機能の一部となった。

さらに②の課題を解決するためのテクノロジーの検証も甘かったと考える。大容量フロッピーディスク

動画のデファクト・スタンダートの配信メディアはの最大の優位点として、従来のフロッピーディスクとVHS であった。VHS がデファクト・スタンダートにの下位互換を謳っていた。フロッピーディスクの基本

なると、βカセットは世の中から消えた。VHS を置

テクノロジーは、磁気ヘッドとディスクのコンタクト

き換えるべく 8mm カセットが商品化されたが、動画記録再生である。一方、大容量 FD/FDD では線記録の流通メディアとしての VHS の地位は揺るがなかっ密度を上げるためにディスクを高速回転し、ヘッドをた。そしてその後、DVD の出現によりその地位をディスク上で浮上させる必要があった。またヘッドユ譲った。

ニットは大容量ディスク記録再生用ヘッドと従来ディ

PC の 汎 用 メ デ ィ ア も 同 様 で あ っ た。3.5 イ ン チ

スク記録再生用ヘッドの二つの磁気ヘッドを備えて

MFD/MFDD がデファクト・スタンダードになると、おり、その質量が大きかった。大容量ディスクが挿

競 合 し て い た 3 イ ン チ、3.25 イ ン チ、4 イ ン チ FD/

入されるとディスクは高速回転し、大容量磁気ヘッド

FDD は市場から消えた。その後、1980 年の後半に新は数十ナノメータの間隔を安定に保ちながらディスク

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

103

上を浮上することが必要であった。また従来のディス

筆者が現役時代には次のことを信条にしていた。

クが挿入されるとディスクを 300rpm で回転させ、従「成功する秘訣は、成功するまでやること」

来磁気ヘッドとディスクはコンタクトして記録再生を「プロジェクトを中止するのは上司ではなく、プロする。大きな質量のヘッドユニットをフレキシブルなジェクトリーダーが断念した時」

ディスク上で安定して浮上させるのは至難の技であ

筆者はデータストレージというソニーにとって新しり、本来のフロッピーディスク テクノロジーから逸い領域のビジネスに携わった。HP を始めとするデー脱していた。このことを理解し体系だった研究開発を

タストレージの分野で Product Marketing の見識の行い、信頼性が確認される必要があった。そして、そある顧客にソニーのポテンシャルを伝え、顧客の見識れを実現するためのコストが、大容量 FD/FDD を製と要求を理解し、顧客が望む製品を実現することが筆品化する価値があるか、①のベンチマークをもとに判者のミッションであった。コンピュータ用データスト断すべきであった。

レージそして OEM というソニーにとっては新しいビ

フロッピーディスクの技術は 2M バイト 3.5 インチ
FD が実質最後となり、その役割は光ディスク、フ104

ジネスだったこともあり、私のエネルギーの 50％以
上は社内の説得に使われたと考える。

ラッシュメモリー、高速ネットワーク等にとって代わ

筆者が経験から学んだことは、新規ビジネスの立ちられ、フロッピーディスクとドライブテクノロジーは上げにおいてトップマネジメントの指示・命令を言終焉を迎えた。

葉どおり進めるとかなりの確率で失敗するというこ

3.5 インチ MFD/MFDD は 2 人の企画者と、それにとだ。なぜなら彼らはこの領域に関して素人であり、加えて 3 人のエンジニアで開発がスタートし、多くの日々彼らの 1％の時間もこの領域のことを考えていな人達に助けられながら世界標準になった。この足跡をいからだ。プロジェクトリーダーの役割は、成功シナ

国立科学博物館の「技術の系統化報告書」として残す

リオを立案し、トップマネジメントそして周りの人をことができたのは望外の喜びである。

説得し、成功するまでやり抜くことである。

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

11｜謝辞まずソニーのシステム開発部の部長であった加藤善発をした下記の方々に連絡を取ることができ資料提郎氏に謝辞を捧げたい。彼の卓越したプロジェクトマ

供、サンプルの貸与、当時の苦労話、また執筆内容のネジメントなくしては 3.5 インチ MFD/MFDD の成確認等をお願いしたところ快く承諾していただいた。

功はあり得なかったと思う。
筆者に新しい企画を提案する機会を与え、対抗していた従来のプロジェクトチームとディベートさせるこ

ここに心から感謝を表したい。
高橋廉氏：企画、機構部全般

塚原信彦氏：ヘッド送り機構、ディスクチャッキング機構とにより、新企画の構想を固めることができた。そして新企画の開発を許可した後も、従来の旧プロジェク

南雅文氏：電気アナログ回路

トも並行して進め、お互いを競争させ、新企画の開発

伊藤に目処が立ったところで従来プロジェクトを解散させ早坂英昭氏：磁気ヘッドた。また、ソニー内の磁気メディア、磁気ヘッド、ス

平野隆康氏：磁気ディスク

ピンドルモーター等の各事業部の上層部に根回しを根本常夫氏：カートリッジ

し、担当エンジニア達が自由に問題を解決できるよう

更に FDD 技術を長年リードされてきた高橋昇司氏にアレンジした。そして、製品発表を 1980 年 12 月とからはフロッピーディスクとドライブに関する多くの定め、開発期間を 1 年足らずに限定したことも、要素資料と各種のドライブおよびディスクサンプルの貸技術とシステムの選択を容易にしたと考える。

与、また著書の「フロッピーディスク装置のすべて」、

元氏：コントローラ

更に筆者の直属の上司であった田中義禮氏に感謝「最新フロッピーディスク装置とその応用ノウハウ」

したい。田中氏は 3.5 インチ「ゴロンタプロジェクの中の図面・文章の参照・引用の許可をいただいた。

ト」のプロジェクトマネージャーとして初期から技術

TSR（テクノシステムリサーチ）社からはフロッ

開発、HP を初めとするビジネス開拓を指揮し、またピーディスク / ドライブ、光ディスクドライブ、フANSI、ECMA、ISO、JIS で の 3.5 イ ン チ MFDD のラッシュメモリーの来歴データを提供していただいた

標準化を牽引し、3.5 インチ MFD/MFDD に大きな貢ことにより、リムーバブルメディアの業界の推移を数献をされた。

値で考察し報告することができた。

今回、報告書をまとめるにあたり、40 年前に一緒

本調査をまとめるにあたってご協力をいただいた全に 3.5 インチ MFD および MFDD の企画を行い、開ての方々に、この場を借りて厚くお礼を申し上げます。

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

105

フロッピーディスクとドライブ技術の系統図
1980's1970's

主 要 シ ス テ ム の 導 入 時期

'70/6: IBM Syetem 360
8"(79KB)'76/4: IBM 3600 Series8"(800KB)'72/9: IBM 3740 Series8"(400KB)'78: Apple II5.25"(114KB)'77/4:IBMSystem34
8"(1.6MB)

8イ
インチ FD/FDD
SSSD
400KB

79KB

業界標準の
フロッピーディスクと
ドライブ

'70

DSSD
800KB
'76

'72

'76

'81: IBM PC
5.25"(1D)

8イ
イン チ略称SSSD：： 片面 単密度
DSSD：： 両面 単密度
DSDD：： 両 面 倍 密度

DSDD
1.6MB
'77

5.25イ
インチ FD/FDD

2D
437.5KB

1S
109KB'82: IBM PC
5.25"(2D)

'78

2D
500KB

2DD
1MB

'79

'80

'81

1DD
437.5KB

2DD
1MB

要素技術

2HD
1.6MB

'80

塩 ビ・ ジ ャ ケ ッ ト

Disk エンクロージャー

Disk 磁性体材料

γ-Fe₂O₃ （ Hc＝＝200～～300 Oe)
Co-γ-Fe₂O₃（ Hc=625 Oe)
ク ラ ンプ 方 式

センタリング方式

Ni-Zn系
系フェライト ---> Mn-Zn系
系 フ ェ ラ イト

磁 気 ヘ ッ ド 材料
ラミネート タイプ、ストラドルタイプ

イレーズヘッド構造

ヘッド位置決め方式

メカニカル方式（サーボなし）
Shugart SA400タ
タイ プ

コネクター仕様IBM フロッピーディスク データフォーマット

データフォーマット

FM/MFM

変調方式

主な大容量
3.5イ
インチFD/FDD（10MB～～200MB））

106

技術の系統化調査報告共同研究編'83Vol.14 2021. March

（

2D)

1990's2000's'84:IBM AT
5.25" (2HD)'84/1: Mac'87/4:IBM PS/2
3.5"(1DD)
3.5"(2HD)'98 :Apple iMac
w/o FDD'91/6:IBM PS/2 model57
3.5"(2ED)

5.25イ
イン チ 略称
1S ： 片面 単密度
2S ： 両面 単密度
2D ： 両面 倍密度
1DD: 片面 倍密度 倍ト ラック密度
2DD: 両面 倍密度 倍ト ラック密度
2HD: 両面 高密度 倍ト ラック密度
3.5イ
イン チ 略称
1DD: 片面 倍密度 倍ト ラック密度
2DD: 両面 倍密度 倍ト ラック密度
2HD: 両面 高密度 倍ト ラック密度
2ED: 両面 超高密度 倍ト ラック密度

3.5イ
イ ンチ MFD/MFDD
2HD
2MB

2ED
4MB

3.5インチFDDの
生産終焉

'88

'85

2009

3.5イ
インチ標準カートリッジ

Co-γ-Fe₂O₃（ Hc=720 Oe)

Baフフ ェラ イ ト（ Hc=750 Oe)

ソニー3.5"セセンタリング＆チャッキング方式

Mn-Zn系
系フェライト with HIP

バ ル ク タイ プ
先 行 イ レ ーズ

'87/5
東芝：16MB, MFM, Ba Ferrite disk, MIG head, Sector servo, SCSI
'88/10'96

松下寿(Super Disk)：：120MB, RLLC, 光Servo, SCSI/IDE

松下通工:16MB, MFM, Metal disk, MIG head, Sector servo, SCSI

'88/6
日本電気：12.5MB, MFM, Metal disk, MIG head, Setcor serve'88/8

Insite P.：： 25MB, RLLC, γ-Fe₂O₃ disk , 光Servo, SCSI
'87/9
Brier Teck：：50MB, RLLC, 2層層構造disk, 埋め込み Servo, SCSI

'96/秋秋
Sony(HiFD)：：200MB, PRML, Metal disk,
Sector Servo, SCSI/IDE

フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査

107

108

技術の系統化調査報告共同研究編

Vol.14 2021. March

1981年

1981年

OA-D30V

Micro Floppydisk
Singel Side

2

3

4

1983年

1987年

1987年

1990年

1990年

MP-F52W

MP-F51W

MP-F17W

High Density FD
MFD-2HD

MVC-FD5

MP-F40W

Extra High Density FD
MFD-2ED

5

6-1

6-2

7

8

9

10

11

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

ソニー（株）

製造者

1977年

1981年

Apple II w/dual FDD
units

IBM PC
Model 5150

Macintosh 128K

IBM PS/2 Series

1

2

3

4

1987年

1984年

製造年

名称

番号

IBM

Apple IncIBM

Apple Inc

製造者

所在地

選定理由

ComputerHistory
Musium

所有者

Mountain View 1402
N Shoreline Blvd.
CA94043
USA

Computer History Musium

所在地

ソニー（株） 東京都港区港南1丁目

筆者

筆者

筆者

筆者

筆者

選定理由

備考

確認中

確認中

確認中

備考

ソニー（株）にて保管しているか調
査依頼中

所在確認できず。将来の調査のため掲載

ソニー（株）広報CSR部で保管

ソニー（株）でも保管しているか調
査依頼中

所在確認できず。将来の調査のため掲載

ソニー（株）にて保管しているか調
査依頼中

所在確認できず。将来の調査のため掲載
ソニー（株）にて保管しているか調
査依頼中

ソニー広報CSR部で保管

最初に3.5インチMFDDを全面採用したIBM PCモデル。以降IBM
PC互換機は5.25インチから3.5インチFDDに急速に切り替えられ 確認中た。

初代Macintosh。 3.5インチMFDDを1台内蔵したPCの歴史上、エポックメーキングとなったPC。

初代IIBM PC。IBM互換PC業界のスタートとなった機種。5.25イ
ンチ FDDを2台内蔵。

5.25インチ FDD装置2台を備えた世界初の個人向PCでPC普及の先駆けとなった。

両面4MB3.5インチMFD

両面4MB1インチ高さ3.5インチMFDD

世界初の3.5インチMFDD内蔵デジタルスチルカメラ

両面2MB3.5インチMFD

両面2MB1インチ高さ3.5インチMFDD

Macintosh用の第2世代両面１MB31㎜高さ自動挿入・排出機構
付き3.5インチMFDD

第2世代両面１MB31㎜高さ3.5インチMFDD

両面１MB3.5インチMFD

両面１MB51mm高さ3.5インチMFDD

世界初の3.5インチMFD

世界初の3.5インチMFDD

三井倉庫サプライチェ−ンソリューション株式会社
2台の3.5インチMFDDを搭載したソニー英文ワープロのコント
ソニー（株） 東北OPC 宮城営業所内
ロールユニット。3.5インチMFDDの企画の基となったシステム
宮城県多賀城市栄2-1-1 MJロジパーク仙台1

所有者＜参考＞フロッピーディスク、ドライブ及びシステムの所在確認（海外）

1997年

1985年

1985年

1983年

OA-D32W

Double Density FD
MFD-2DD

1981年

OA-S3300

1

製造年

名称

番号

フロッピーディスク、ドライブ及びシステムの所在確認

「フロッピーディスクとドライブの技術とビジネス発展の系統化調査」
報告書冊子との相違点（正誤表）
ページ

段落

1

共同研究編 第14集
冊子版
2021年3月

行

全文PDF版
2021年8月（正）

要旨 下から1～2（4文字）

憶

億

6

左

上から11～12（2文字）

憶

億

7

右

上から8

43FD

53FD

7

右

表2.1(a) 3行3列目

34FD

43FD

7

右

表2.1(a) 3行4列目

35FD

53FD

16

囲み記事

5行目

1987年

1997年

108

所在確認 11行3列目

1987年

1997年

108

＜参考＞ 3行7列目

.5.25

5.25

108

＜参考＞ 4行7列目

PC.。

PC。

108

＜参考＞ 5行7列目

5..25

5.25

※1

※1

2021年11月追記