(57)【要約】      （修正有）【課題】アシスト機能が劣化しても、記録品質を維持できる磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置の記録方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置１は磁気ディスク１１と、磁気ディスク１１に対してデータのリード／ライトを行う磁気ヘッド１２と、磁気ディスク１１に記録されるデータをライト信号に変換し、当該ライト信号を磁気ヘッド１２に出力し、磁気ヘッド１２が発する記録磁界の周波数を調整する信号処理回路と、磁気ディスク１１の書き込み対象の領域において、第１のデータを、第１の周波数の記録磁界によって磁気ディスクに記録し、第１のデータとは異なる第２のデータを、第１の周波数よりも高い第２の周波数の記録磁界によって、第１のデータに上書きするよう磁気ヘッド１２を制御する記録制御回路とを有する。【選択図】図１
2020113354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクと、
磁気ディスクに対してデータのリード／ライトを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ディスクに記録されるデータをライト信号に変換し、当該ライト信号を前記磁気ヘッドに出力し、前記磁気ヘッドが発する記録磁界の周波数を調整する信号処理回路と、
前記磁気ディスクの書き込み対象の領域において、第１のデータを第１の周波数の記録磁界によって前記書き込み対象の領域に記録し、前記第１のデータとは異なる第２のデータをライトデータとして、前記第１の周波数よりも高い第２の周波数の記録磁界によって、前記第１のデータに上書きするよう前記磁気ヘッドを制御する記録制御回路と、を有する、
磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記書き込み対象の領域に適用される前記第２の周波数の最高値は、前記第１の周波数よりも高い、
請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記書き込み対象の領域に適用される前記第２の周波数の最高値は、前記書き込み対象の領域に適用される前記第１の周波数の最高値よりも高い、
請求項２記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記第１の周波数は、前記書き込み対象の領域に設定された記録磁界の周波数の最高値を整数で除した値である、
請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記第１のデータが記録された前記磁気ディスクの前記書き込み領域の磁性層において、磁化の向きが反転する同一円周上の間隔である第１の長さは、
前記第２のデータが記録された前記磁気ディスクの前記書き込み領域の磁性層において、磁化の向きが反転する同一円周上の間隔である第２の長さよりも長い、
請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記第１の長さは、前記書き込み対象の領域上で２ｂｉｔの信号を記録する長さよりも長い、
請求項５記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
書き込み領域上でとる前記第１の長さの最小値は、前記第２の長さの最小値よりも長い、
請求項６記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記磁気ディスクに記録された前記第１のデータは、前記第２のデータに応じて変化しない信号の繰り返しを有する、
請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記記録制御回路は、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに対してデータをリード／ライトしていない状態のときに、前記磁気ディスク上に前記第１のデータを記録するよう前記磁気ヘッドを制御する、
請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
前記記録制御回路は、前記磁気ディスク上に前記第１のデータが記録された領域と他の領域がある場合、前記第２のデータを前記第１のデータが記録された領域に対して記録するよう前記磁気ヘッドを制御する、
請求項９記載の磁気ディスク装置。
【請求項１１】
前記第２のデータは、ホストシステムが前記磁気ディスクに記録するように前記磁気ディスク装置に命令したデータである、
請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項１２】
信号処理回路が、磁気ディスクに記録されるデータをライト信号に変換し、当該ライト信号を磁気ヘッドに出力し、前記磁気ヘッドが発する記録磁界の周波数を調整し、
前記磁気ヘッドが、第１のデータを、第1の周波数の記録磁界によって前記磁気ディスクに記録し、
前記磁気ヘッドが、前記第１のデータとは異なる第２のデータを、第１の周波数よりも高い第2の周波数の記録磁界によって、前記第１のデータに上書きする、
磁気ディスク装置の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置の記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を代表とする磁気ディスク装置の分野では、高密度と大容量が推進されている。高記録密度化を図るべく、磁化反転に必要な記録磁界の強度を下げるアシスト記録技術の開発が進んでいる。
【０００３】
高周波磁界アシスト記録（ＭＡＭＲ；Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）は磁気ディスク上に高周波磁界を印加することで磁化反転に必要な記録磁界の強度を下げるアシスト記録技術であり、熱アシスト記録（ＴＡＭＲ；ＴｈｅｒｍａｌＡｓｓｉｓｔｅｄＭａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）は磁気ディスクを過熱することで磁化反転に必要な記録磁界の強度を下げるアシスト記録技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９３３６８３１号明細書
【特許文献２】米国特許第９７９２９４９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１０／０１０３５６１号明細書
【特許文献４】特開２０１１−１１３６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、アシスト機能が劣化しても、記録品質を維持できる磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置の記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、実施形態の磁気ディスク装置は磁気ディスクと、磁気ディスクに対してデータのリード／ライトを行う磁気ヘッドと、前記磁気ディスクに記録されるデータをライト信号に変換し、当該ライト信号を前記磁気ヘッドに出力し、前記磁気ヘッドが発する記録磁界の周波数を調整する信号処理回路と、前記磁気ディスクの書き込み対象の領域において、第１のデータを、第１の周波数の記録磁界によって前記磁気ディスクに記録し、前記第１のデータとは異なる第２のデータを、第１の周波数よりも高い第2の周波数の記録磁界によって、前記第１のデータに上書きするよう前記磁気ヘッドを制御する記録制御回路を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る磁気ディスク装置の構成例を示す図。
【図２】実施形態に係る磁気ディスクの構成例を示す図。
【図３】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の機能的構成の一例を示す図。
【図４】実施形態に係る下地記録用データパターンと上書きされるデータの一例を示す図。
【図５】劣化閾値の決定方法の一例を示すフローチャート。
【図６】ライト動作の各段階における磁気ディスク上に保存されたデータの配置例を示す図。
【図７】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置のライト動作の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施形態のエラーレートとオーバーライト特性の関係を示す図。
【図９】比較例のエラーレートとオーバーライト特性の関係を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る磁気ディスク装置の機能的構成の一例を示す図。
【図１１】第２の実施形態に係る磁気ディスク装置のライト動作の一例を示すフローチャート。
【図１２】第３の実施形態に係る磁気ディスク装置のライト動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
【００１０】
以下、第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
実施形態の磁気ディスク装置１の構成例について、図１を参照し説明する。実施形態の磁気ディスク装置１は高周波磁界アシスト機能を有するが、磁化反転に必要な記録磁界の強度を下げるためのアシスト記録技術であれば、その動作方式は問わない。図１に示すように、本実施形態の磁気ディスク装置１は、磁気ディスク１１、磁気ヘッド１２を有する。
【００１２】
磁気ディスク１１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１３の回転軸に取り付けられ、一体的に回転運動する。本実施形態では、簡単のため磁気ディスク１１の数は１枚として説明するが、磁気ディスク１１の数は２枚以上でもよい。磁気ディスク１１が２枚以上設けられる場合、磁気ディスク１１が同一のＳＰＭ１３の回転軸方向に沿って、所定の間隔をあけて多段に積み重なるよう取り付けられ、一体的に回転する。
【００１３】
磁気ヘッド１２はアーム１４に搭載される。アーム１４とボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１６は、アクチュエータを構成する。アクチュエータは、ＶＣＭ１６の回転軸１５を中心とした回転駆動によって、アーム１４に搭載された磁気ヘッド１２を、磁気ディスク１１の後述する指定のトラック６３上まで磁気ディスク１１の半径方向に移動するよう制御する。磁気ヘッド１２とアーム１４とからなるヘッドユニットは、磁気ディスク１１の面に設けられる。各ヘッドユニットは割り当てられた各ヘッド番号によって管理される。
【００１４】
ＳＰＭ１３が回転駆動し、磁気ディスク１１が回転すると、磁気ヘッド１２は、向かい合う磁気ディスク１１の表面から所定の高さまで浮上して、所定の高さで保持される。磁気ヘッド１２は、磁気ディスク１１の回転とＶＣＭ１６の駆動によって、磁気ディスク１１上の任意の位置に移動する。
【００１５】
リードヘッド１７およびライトヘッド１８は磁気ヘッド１２に設けられる。リードヘッド１７は磁気ディスク１１面上のデータを再生する（リード／読み出す）磁気ヘッドである。ライトヘッド１８は、搭載された主磁極から記録磁界を発生させ、磁気ディスク１１にデータを記録する（ライト／書き込む）磁気ヘッドである。スピントルクオシレータ（ＳＴＯ）１９はライトヘッド１８に搭載される。ＳＴＯ１９は、磁気ディスク１１の磁性層の共鳴周波数付近の周波数を有する高周波磁界を発生させ、磁気ディスク１１の磁性層に局所的に印加する。高周波磁界が印加された磁気ディスクの磁性層は共鳴し、磁気ディスク面の保磁力（Ｈｃ）が減少する。尚、ＳＴＯ１９にかえて熱アシスト機能、光アシスト機能を備えた磁気ディスク装置でも、磁気ディスク面の保持力（Ｈｃ）を減少させることが可能である。
【００１６】
磁気ディスク装置１には、磁気ディスク装置１の各部を制御する制御回路２０が設けられる。制御回路２０は、磁気ディスク装置１の外部接続のために設けられるインターフェイス２７を介して、ホストシステム２８（パーソナルコンピュータ等）と通信する。制御回路２０はホストシステム２８からのコマンドに応じて磁気ディスク装置１の各部を制御する。磁気ディスク装置１の各部とは、磁気ヘッド１２に設けられ、リード／ライトを行うリードヘッド１７、ライトヘッド１８、ＳＴＯ１９や、磁気ヘッド１２の磁気ディスクに対する相対的な位置を移動させるＳＰＭ１３、ＶＣＭ１６などのことをいう。
【００１７】
制御回路２０は、プリアンプ（Ｐｒｅ  ａｍｐ）２１と、リード／ライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）２２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）２３と、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２４と、マイクロプロセシングユニット（ＭＰＵ）２５と、メモリ２６を有する。
【００１８】
プリアンプ２１は、Ｒ／Ｗチャネル２２から供給されるライトデータに応じたライト信号をライトヘッド１８に伝送する。またプリアンプ２１はリードヘッド１７から出力されたリード信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル２２に伝送する。プリアンプ２１は、ＳＴＯ１９を駆動するための駆動信号を生成するＳＴＯ駆動制御装置を含む。
【００１９】
Ｒ／Ｗチャネル２２は信号処理回路であり、ＨＤＣ２３から転送されたライトデータを符号化したライト信号をプリアンプ２１に出力する。Ｒ／Ｗチャネル２２は、ライト信号を調整することで、磁気ディスク１１に印加する記録磁界の周波数を調整できる。Ｒ／Ｗチャネル２２は、リードヘッド１７から出力されたリード信号を復号化したリードデータをＨＤＣ２３に出力する。
【００２０】
ＨＤＣ２３は、インターフェイス２７を介してホストシステム２８と通信し、磁気ディスク装置１とホストシステム２８の間でリード／ライトデータの転送を制御する。ＨＤＣ２３は、ホストシステム２８のコマンドに応じて磁気ディスク装置１の各部を制御する。
【００２１】
ＤＳＰ２４は、ＳＰＭ１３およびＶＣＭ１６を制御して、磁気ディスク１１の回転制御や磁気ヘッド１２の位置を制御する。ＤＳＰ２４は、Ｒ／Ｗチャネル２２から得られるサーボ情報を復調し、磁気ヘッド１２の位置情報を取得する。
【００２２】
ＭＰＵ２５は、磁気ディスク装置１の主たる制御装置である。ＭＰＵ２５は、ＨＤＣ２３がホストシステム２８から受け取ったコマンドの解析、磁気ディスク装置１の状態の監視、磁気ディスク装置１各部の制御を行う。ＭＰＵ２５は、以下に説明する磁気ディスク１１に対して信号品質検査を実施する。ＭＰＵ２５は、信号品質検査で信号品質が低下したと判定した場合、磁気ディスク１１に後述する下地記録用データパターンを記録し、ホストシステム２８から伝送されたデータを下地記録用データパターンに上書きするように磁気ディスク装置１の各部を制御する。下地記録用データパターンとは、記録したいデータを書き込む領域に前もって記録されるデータパターンであり、記録したいデータをこの下地記録用のデータパターンに重ねて記録することで、記録したいデータの記録品質の改善を図ることができる。
【００２３】
メモリ２６は、ＭＰＵ２５が実行する各種処理のためのプログラムや各種管理情報を格納する領域、バッファ領域、キャッシュ領域などとして機能する記憶装置である。
【００２４】
次に実施形態の磁気ディスク１１の構成例について、図２を参照し説明する。
【００２５】
磁気ディスク１１には、磁気ヘッド１２の位置決めに用いられるサーボ情報が書き込まれたサーボ領域５３が設けられる。サーボ情報は、例えば、信号の振幅から、トラック６３の中心と磁気ヘッド１２の相対的な位置関係を計算できるバースト信号である。換言すれば、サーボ情報によって、トラック６３の中心に対して磁気ヘッド１２がどちらの向きにどれだけ離れて位置しているかが計算される。図２には、サーボ領域５３の配置の一例として放射状に配置されたものを示す。
【００２６】
磁気ディスク１１には、同心円のトラック６３が半径方向に所定のピッチで設けられる。図２には、磁気ディスク１１に９つのトラック６３ａ〜６３ｉが設けられた例を示す。
【００２７】
各トラック６３上には、多数のセクタ６１が連続的に形成される。図２には、最外周のトラック６３ｉに設けられたセクタ６１の一部（セクタ６１ａ〜６１ｈ）を図示する。各セクタ６１は磁性領域を有し、データの書き換えが自由である。
【００２８】
連続する複数のセクタ６１は、クラスタ６２としてまとめて管理される。例えば、セクタ６１ａ〜６１ｄはクラスタ６２ａとして管理され、セクタ６１ｅ〜６１ｈはクラスタ６２ｂとして管理される。
【００２９】
隣接する複数のトラック６３は、同心円状に分けられた領域であるゾーン６４としてまとめて管理される。例えば、トラック６３ａ〜６３ｃはゾーン６４ａとして管理され、トラック６３ｄ〜６３ｆはゾーン６４ｂとして管理され、トラック６３ｇ〜６３ｉはゾーン６４ｃとして管理される。
【００３０】
リード／ライト動作時のパラメータはクラスタ６２単位で管理することも、トラック６３単位で管理することも、ゾーン６４単位で管理することも、そのほかの単位で管理することも可能である。
【００３１】
次に、各実施形態に係る磁気ディスク装置１の機能的構成の一例について、図３を参照して説明する。
【００３２】
磁気ディスク装置１は、制御回路２０および磁気ディスク１１を有する。制御回路２０は、ＭＰＵ２５およびメモリ２６を有する。
【００３３】
ＭＰＵ２５の稼働時間測定部３１は磁気ディスク装置１の累積稼働時間を測定し、品質チェック間隔（Ｄｅｌｔ＿Ｔ）の時間が経過したかを判定する。Ｄｅｌｔ＿Ｔと記録品質検査を実施したときの累積稼働時間は、稼働時間測定部３１に保持され、経過時間を判定する際に参照される。
【００３４】
ＭＰＵ２５の品質指標測定部３２は、記録品質検査の際、後述する検査領域５２に検査用データを記録し、各磁気ヘッド１２のアシスト機能を有効にした場合と無効にした場合の、それぞれに対して信号品質指標を測定し後述するメモリ２６の信号品質指標領域に記録するように、磁気ディスク装置１の各部を制御する。信号品質指標として、例えばエラーレートを用いることができる。尚、ここでエラーレートとは、例えばリードされたデータに誤りが生じた割合を指すものである。信号品質指標として、他にリードリトライ回数、ＳＴＯ１９素子の抵抗値、オーバーライト特性、信号／ノイズ比（ＳＮ比）等、及びアシスト機能が劣化したことにより記録品質が低下したことを判別するために、任意の指標を用いることができる。
【００３５】
ＭＰＵ２５の演算比較部３３は、各磁気ヘッド１２のアシスト機能を有効にした場合と無効にした場合の信号品質指標の値から信号品質指標の差を算出し、メモリ２６に格納された後述する劣化閾値と比較し、アシスト機能が劣化しているか否かを判定する。
【００３６】
ＭＰＵ２５の記録制御部３４は、磁気ディスク１１上に図４で後述の下地記録用データパターンを記録し、ホストシステム２８から伝送されたデータを下地記録用データパターンに上書きするように、磁気ディスク装置１の各部を制御する記録制御回路である。
【００３７】
メモリ２６には、記録品質検査プログラム領域４１が設けられ、記録品質検査の際に各部を制御するための記録品質検査プログラムが格納される。ＭＰＵ２５は、メモリ２６に格納された記録品質検査プログラムに従って、記録品質検査を実施する。
【００３８】
メモリ２６には、信号品質指標劣化閾値領域４２が設けられ、磁気ヘッド１２ごとに、信号品質指標や劣化閾値が格納される。信号品質指標や劣化閾値は、記録品質検査の各段階で、信号品質指標劣化閾値領域４２に格納され、また、本実施形態のライト動作の各段階において参照されて、各磁気ヘッド１２の信頼性の判定に利用される。
【００３９】
メモリ２６には、検査用データ領域４３が設けられ、記録品質検査の際に後述する検査領域５２に記録される検査用データが格納される。
【００４０】
磁気ディスク１１には、図３で示すようにユーザ領域５１、検査領域５２、サーボ領域５３が設けられる。
【００４１】
ユーザは、ユーザ領域５１にデータを記録することができる。ユーザ領域５１は、保持すべきデータが記録されたユーザデータ領域５４ａと、下地記録用データパターンが記録されたデータパターン領域５５と、上書き可能領域５６に分けられる。
【００４２】
上書き可能領域５６は、ユーザ領域５１域上で、保持すべきデータと下地記録用データパターンとが記録されておらず、新たにデータを記録可能な領域である。たとえば、保持する必要がないデータが記録されたセクタ６１も上書き可能領域として判定する。上書き可能領域５６はクラスタ６２ごとに管理しても、トラック６３ごとに管理してもよい。下地記録用データパターンに重ねてデータを上書きしない通常のライト動作において、データは上書き可能領域５６に直接記録され、当該上書き可能領域５６はユーザデータ領域５４ａとして扱われるようになる。これに対し、本実施形態特有のライト動作では、下地記録用データパターンは上書き可能領域５６に記録され、データは上書き可能領域５６上に記録された下地記録用データパターン上に記録される。これにより、下地記録用データパターンが記録された当該上書き可能領域５６はデータパターン領域５５として扱われ、データが上書きされたデータパターン領域５５はユーザデータ領域５４ｂとして扱われる。
【００４３】
下地記録用データパターンに上書きされたデータが記録されているユーザ領域には５４ｂの符号を付し、下地記録用データパターンに重ねてデータを上書きしない通常のライト動作によって記録されたデータが記録されたユーザデータ領域には５４ａの符号を付している。
【００４４】
検査領域５２は、記録品質検査の際に検査用データが記録される領域である。検査領域５２は、例えば磁気ディスク１１の最外周のゾーンに設けられるが、検査領域５２の配置はこれに限られない。また、検査中にデータを書き込み／消去が可能な領域があれば、検査領域５２は必ずしも設けられる必要はない。例えば、磁気ディスク装置１の磁気ディスク１１に、記録するデータを一時的に保存しておくメディアキャッシュ領域が設けられていれば、検査領域５２としてメディアキャッシュ領域を用いて構わない。
【００４５】
サーボ領域５３は、磁気ヘッド１２の位置決めに用いられるサーボ情報が書き込まれた領域である。
【００４６】
次に実施形態に係る下地記録用データパターンと上書きされるデータの一例を、図４を参照して説明する。
【００４７】
下地記録用データパターンは、磁気ヘッド１２によって、磁気ディスク１１のユーザ領域５１に記録される。磁気ヘッド１２が発生させる記録磁界の周波数は、記録対象の領域（トラック６３やゾーン６４）ごとに最高値（最高周波数）が設定される。ここで、記録磁界の周波数とは、単位時間あたりに記録磁界の向きが切り替わる回数のことであり、あるゾーン６４に設定された記録磁界の最高周波数は、そのゾーン６４に1ｂｉｔの信号を記録することができる周波数である。下地記録用データパターンは、記録対象の領域に設定された記録磁界の最高周波数より低い周波数の記録磁界で記録される。
【００４８】
磁気ヘッド１２から出力される記録磁界の周波数が高くなり、記録磁界の向きの反転の頻度が高くなった場合、磁気ディスク１１の磁性層の磁化の向きが反転する頻度が高くなり、磁性層の磁化の向きが反転する間隔は短くなる。
【００４９】
記録磁界に最高周波数が設定されていることを言い換えると、磁気ディスク１１の領域ごとに、磁性層の磁化の向きが反転する間隔の最小値（最短磁化反転間隔）が設定されているということである。例えば記録対象の領域に設定された最小磁化反転間隔は、記録対象の領域における1ｂｉｔ分の長さである。また、下地記録用データパターンが記録された磁性層の最短磁化反転間隔は、記録対象の領域に設定された最短磁化反転間隔よりも大きい。最短磁化反転間隔は、もっとも短い間隔で磁化の向きが反転している同一トラック６３上の２点を結ぶ、同一円周線上の距離である。
【００５０】
下地記録用データパターンは、例えば図４（Ａ）に示すような、同じ長さの連続した０と１の信号が繰り返されたパターンである。単にパターンというとき、同じ波形の信号が繰り返される最小単位を指す。図４（Ａ）には、１５ｂｉｔの１の信号と１５ｂｉｔの０の信号が並んだ３０ｂｉｔを１サイクルとしたパターンの例を示す。図４（Ａ）の下地記録用データパターンがトラック６３上に記録された場合、記録されたデータには、３０ｂｉｔ間隔で同じ波形の信号が繰り返し現れる。図４（Ａ）の下地記録用データパターンがトラック６３上に記録された場合、最短磁化反転間隔は１５ｂｉｔ分の長さである。
【００５１】
また、下地記録用データパターンは、例えば図４（Ｂ）に示すような、異なる長さの連続した0と1の信号の並びを繰り返すパターンであってもよい。図４（Ｂ）には、１の信号と０の信号が１５ｂｉｔ、１５ｂｉｔ、１０ｂｉｔ、１０ｂｉｔ、２０ｂｉｔ、２０ｂｉｔの順で交互に並んだ８０ｂｉｔを１サイクルとしたパターンの例を示す。図４（Ｂ）の下地記録用データパターンがトラック６３上に記録された場合、記録されたデータには、８０ｂｉｔ間隔で同じ波形の信号が繰り返し現れる。図４（Ｂ）の下地記録用データパターンがトラック６３上に記録された場合、最短磁化反転間隔は１０ｂｉｔ分の長さである。
【００５２】
図４（Ｃ）は、下地記録用データパターンに上書きされるデータがＲ／Ｗチャネル２２によって変換されたライト信号の一部を示す例である。図４（Ｃ）に示すように、ライト信号は様々な間隔で反転するが、最短１ｂｉｔで信号が反転する。図４（Ｃ）のライトデータがトラック６３上に記録された場合、最短磁化反転間隔は１ｂｉｔ分の長さである。このように、下地記録用パターンの最短磁化反転間隔は、そこに上書きされるデータの磁化反転間隔より長くなるように設定される。
【００５３】
ここで、記録対象の各セクタ６１（クラスタ６２、トラック６３でもよい）に適用される記録磁界の周波数が各セクタ６１の属するゾーンに設定された最高周波数を基準に調整される磁気ディスク装置１に下地記録用データパターンを記録する場合を考える。
【００５４】
かような磁気ディスク装置に対し、図４（Ａ）に示す下地記録用データパターンは、例えば、記録対象のセクタ６１が属するゾーン６４に設定された記録可能な最高周波数の１／１５の周波数の記録磁界で記録される。
【００５５】
下地記録用データパターンを記録する記録磁界の周波数は、記録対象のゾーン６４の記録可能な最高周波数を整数値で除した一定の値にすることで、ゾーン６４に対して簡便に設定することができる。すなわち、下地記録用データパターンの最短磁化反転間隔は、ゾーン６４に設定された最短磁化反転間隔（１ｂｉｔ分の長さ）の整数倍の長さ（１５ｂｉｔ分の長さ）になる。
【００５６】
なお下地記録用データパターンを記録する記録磁界の周波数は、ゾーン６４の最高周波数を整数値で除した値にすることで簡便に設定できるが、別の方法で記録磁界の周波数を設定してもよい。
【００５７】
下地記録用データパターンを記録する記録磁界は、ゾーン６４の最高周波数を基準に調整される必要はなく、当該ゾーン６４に設定された周波数の最低値や中央値を基準に調整することもできる。下地記録用データパターンを記録する記録磁界は、必ずしも対象のゾーンごとに調整される必要はない。下地記録用データパターンを記録する記録磁界の周波数は、磁気ディスク１１上の記録対象のクラスタ６２ごとに変更することも、対象のトラック６３ごとに変更することもできる。
【００５８】
下地記録用データパターンを記録する際、記録磁界の周波数はゾーン６４の最高周波数を基準とした一定の値である必要はなく、記録中に値が変化してもよい。例えば図４（Ｂ）のような下地記録用データパターンを記録することができる。この場合でも、下地記録用データパターンを記録する際、記録磁界に適用される周波数の最高値はゾーン６４の最高周波数よりも小さい。
【００５９】
磁気ディスク１１上の下地記録用データパターンに上書きされるデータは、ホストからのライト命令に応じて変化する。一方、図４（Ａ）や図４（Ｂ）の下地記録用データパターンは、ホストからのライト命令やライト命令で記録するよう指示されたデータに応じて、それぞれ３０ｂｉｔ、８０ｂｉｔのパターンが繰り返される回数は変わることはあるが、３０ｂｉｔ、８０ｂｉｔのパターン自体は変化しない。
【００６０】
なお、下地記録用データパターンの配列や、下地記録用データパターンを記録する記録磁界の強度、記録磁界の周波数は、上記の例に限定されず、磁気ディスク１１や磁気ヘッド１２等の磁気ディスク装置１各部の特性、データの符号化条件、アシスト機能の劣化度合等を考慮した最適な設計がなされうる。
【００６１】
ここでアシスト機能を持つ磁気ディスク装置１のアシスト素子であるＳＴＯ１９の機能の低下、すなわち劣化が起こった場合の適用例を説明する。まずアシスト機能の劣化の有無を判定する必要があり、その劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））の決定方法について、図５を参照して説明する。なお劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））を用いたアシスト機能の劣化の判定が、ＳＴＯ１９だけではなく熱アシスト素子や光アシスト素子の劣化の有無を判定する際にも適用できることは言うまでもない。図５は本実施形態の劣化閾値の決定方法の一例を示すフローチャートである。劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））は、ユーザが磁気ディスク装置１にデータを保存する前、例えば製品出荷段階や、ユーザ環境での磁気ディスク装置１のセットアップ段階で決定される。Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）は、磁気ヘッド管理番号ｎの磁気ヘッド１２（Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎ）の劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））を示す。以降、（ｎ）の表記はＨｅａｄ  Ｎｏ．ｎによって得られた値であることを示す。ここで、磁気ディスク１１の両面にデータが記録可能で、磁気ディスク装置１に磁気ディスク１１が１枚搭載される場合、ｎは例えば、１または２である。尚、磁気ディスク１１のある一面に対してデータの読み書きが可能なヘッドが複数搭載される場合は、この限りではない。
【００６２】
ステップＳ１０１で、品質指標測定部３２は、検査用データ領域４３に記録された検査用データを取得し、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎがアシスト機能を無効にした状態で検査領域５２に検査用データを記録するよう磁気ディスク装置１の各部を制御する。
【００６３】
ステップＳ１０２では、アシスト機能を無効にした場合の信号品質指標（ＱＤｉｎｉ（ｎ））が測定され、メモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に記録される。信号品質指標にエラーレートを用いる場合、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎは検査領域５２に記録された検査用データを再生し、プリアンプ２１は再生された信号を増幅し、Ｒ／Ｗチャネル２２は出力されたリード信号を復号化したリードデータとし、品質指標測定部３２はリードデータに誤りが生じた割合を算出する。品質指標測定部３２は、算出したエラーレートをメモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に記録する。ステップＳ１０２では、検査に用いる信号品質指標の種類に応じて、リードリトライ回数やＳＴＯ１９の素子抵抗値、信号／ノイズ比の測定が実施される。
【００６４】
ステップＳ１０３で、品質指標測定部３２は、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎがアシスト機能を有効にした状態で、メモリ２６の検査用データ領域４３から取得された検査用データを、検査領域５２に記録するよう磁気ディスク装置１の各部を制御する。ステップＳ１０１とステップＳ１０３で検査用データを記録する磁気ディスク１１上の場所は、全く同じ場所であってもよく、別の場所であってもよい。
【００６５】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２と同様の方法で、アシスト機能を有効にした場合の信号品質指標（ＱＥｉｎｉ（ｎ））が測定され、メモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に記録される。
【００６６】
ステップＳ１０５で、演算比較部３３は、信号品質指標劣化閾値領域４２に保持された、ステップＳ１０２で得られたアシスト機能を無効にした場合の信号品質指標（ＱＤｉｎｉ（ｎ））と、ステップＳ１０４で得られたアシスト機能を有効にした場合の信号品質指標（ＱＥｉｎｉ（ｎ））の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ））を算出する。Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ）の値は次の式で算出される。
【００６７】
Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ）＝ＱＥｉｎｉ（ｎ）−ＱＤｉｎｉ（ｎ）
【００６８】
ステップＳ１０６で、演算比較部３３は、ステップＳ２０５で得られたＤｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ）に所定の劣化係数（Ｑｃｏｅｆ）を乗じて、劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ））を算出する。Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ）は以下の式で算出される。尚、Ｑｃｏｅｆは、０＜Ｑｃｏｅｆ＜１を満たす任意の値である。
【００６９】
Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ）＝Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ）×Ｑｃｏｅｆ
【００７０】
磁気ヘッド１２毎にＴｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉを算出する。算出されたＴｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉはメモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に保持され、記録品質検査の際に参照される。
【００７１】
各ステップで得られる劣化閾値または信号品質指標を複数回測定し、その平均値または中央値を使用して劣化閾値を算出してもよい。また、劣化閾値はこの方法で算出せずに、任意の値に設定してもよい。
【００７２】
次に第１の実施形態のライト動作の各段階における、磁気ディスク１１上に記録されたデータの配置について、図６を参照して説明する。
【００７３】
図６（Ａ）は、ライト動作前の磁気ディスク１１上に記録されたデータの配置例を示す。図６（Ａ）には、例えば、トラック６３ａ〜ｄに上書き可能領域５６が配置され、ユーザデータ領域５４がトラック６３ｅと６３ｆに配置され、検査領域５２が最外周のトラック６３ｉに配置された例を示す。
【００７４】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のトラック６３ｄ上に下地記録用データパターンが記録された場合の、磁気ディスク１１上に記録されたデータの配置例を示す。トラック６３ｄは、下地記録用データパターンが上書きされることで、上書き可能領域５６からデータパターン領域５５に変わる。
【００７５】
図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）の下地記録用データパターンが記録されたトラック６３ｄ上にデータが記録された場合の、磁気ディスク１１上に保存されたデータの配置例を示す。トラック６３ｄは、データが上書きされることで、データパターン領域５５からユーザデータ領域５４に変わる。
【００７６】
第１の実施形態に係るデータ記録時の磁気ディスク装置１の動作について、図７を参照して説明する。
【００７７】
図７は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１のデータ記録時の動作であるライト動作の一例を示すフローチャートである。まず、本動作ではアシスト機能を持つＨＤＤの記録動作の例を用いて説明する。尚、ここでは通常のライト動作がアシスト記録機能を用いた動作として説明する。磁気ヘッド１２のアシスト機能の劣化を調べるための記録品質検査は、図７のステップＳ２０１からステップＳ２０８までの各ステップによって実施される。
【００７８】
ステップＳ２０１で、ホストシステム２８は、インターフェイス２７とＨＤＣ２３を通して、データを磁気ディスク１１に記録するように、磁気ディスク装置１に対して指示をする。ＨＤＣ２３はホストシステム２８からのライト命令をＭＰＵ２５に伝送し、ＭＰＵ２５はメモリ２６に記録された記録特性検査プログラムを読み出し、記録品質検査を開始する。
【００７９】
ステップＳ２０２で、稼働時間測定部３１は、磁気ディスク装置１の累積稼働時間を取得し、前回の記録品質検査から品質チェック間隔（Ｄｅｌｔ＿Ｔ）の時間が経過したかを判断する。例えば、品質チェック間隔（Ｄｅｌｔ＿Ｔ）を１時間に設定し、磁気ディスク装置の稼働時間を参照して、１時間ごとに記録品質検査をすることができる。記録品質検査が実行されるタイミングは１時間ごとに限られない。ステップＳ２０２でＤｅｌｔ＿Ｔの時間が経過していないと判断されたとき、ステップＳ２１１に進む。ステップＳ２０２でＤｅｌｔ＿Ｔの時間が経過したと判断されたとき、ステップＳ２０３に進む。
【００８０】
ステップＳ２１１で、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎは、ホストシステム２８から伝送されたデータを、指定された領域にアシスト機能を用いて記録する通常のライト動作を実施し、動作を終了する。
【００８１】
ステップＳ２０３で、品質指標測定部３２は、検査用データ領域４３に記録された検査用データを取得し、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎがアシスト機能を無効にした条件で検査領域５２に検査用データを記録するように、磁気ディスク装置１の各部を制御する。ステップＳ１０１とステップＳ２０３で検査用データを記録する磁気ディスク１１上の場所は、全く同じ場所である。ステップＳ２０３では、ステップＳ１０１と同じ条件で記録する。
【００８２】
ステップＳ２０４では、アシスト機能を無効にした場合の信号品質指標（Ｑｄ（ｎ））が測定され、メモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に記録される 。信号品質指標の取得方法はステップＳ１０２と同様である。
【００８３】
信号品質指標にエラーレートを用いる場合、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎは検査領域５２に記録された検査用データを再生し、プリアンプ２１は再生された信号を増幅し、Ｒ／Ｗチャネル２２は出力されたリード信号を復号化したリードデータとし、品質指標測定部３２はリードデータに誤りが生じた割合を算出する。品質指標測定部３２は、算出したエラーレートをメモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に記録する。
【００８４】
ステップＳ２０５で、品質指標測定部３２は、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎがアシスト機能を有効にした状態で、メモリ２６の検査用データ領域４３から取得された検査用データを、検査領域５２に記録するよう磁気ディスク装置１の各部を制御する。尚、検査用データは、ステップＳ１０３とステップＳ２０５において磁気ディスク１１上の同じ位置に記録される。ステップＳ２０５は、プリアンプ２１のＳＴＯ駆動制御装置を通してＳＴＯ１９が駆動し、記録磁界にとともに高周波磁界が印加される点で、ステップＳ２０３と異なる。
【００８５】
ステップＳ２０６では、検査領域５２に書き込まれたアシスト機能を有効にした場合の信号品質指標（Ｑｅ（ｎ））が測定され、メモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に記録される。信号品質指標の取得方法はステップＳ２０４と同様である。
【００８６】
ステップＳ２０７で、演算比較部３３は、信号品質指標劣化閾値領域４２に保持された、ステップＳ２０４で得られたアシスト機能を無効にした場合の信号品質指標（Ｑｄ（ｎ））と、ステップＳ２０６で得られたアシスト機能を有効にした場合の信号品質指標（Ｑｅ（ｎ））の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））を算出する。Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）は次の式で算出される。
【００８７】
Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）＝Ｑｅ（ｎ）−Ｑｄ（ｎ）
【００８８】
ステップＳ２０８で、演算比較部３３は、ステップＳ２０７で得られた信号品質指標の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））と信号品質指標劣化閾値領域４２に保持された劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ））を比較し、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎのアシスト機能が劣化したか判定する。ＳＴＯ素子の特性劣化も、プリアンプ２１に備えられたＳＴＯ駆動制御装置の劣化も、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎのアシスト機能の劣化として判定する。ステップＳ２０８で、Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）＜Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）である時、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎはアシスト機能が劣化していないと判定し、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２０８で、Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）＞Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）である時、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎはアシスト機能が劣化していると判定し、ステップＳ２０９に進む。なお、使用した信号品質指標の種類に応じて、Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）とＴｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）の大小とアシスト機能の劣化の判定の関係は逆に設定される。
【００８９】
ステップＳ２１２で、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎは、磁気ディスク１１の指定された領域にデータを記録する通常のライト動作を実施し、動作を終了する。
【００９０】
ステップＳ２０９で、記録制御部３４は、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎが磁気ディスク１１のデータを記録する領域に下地記録用データパターンを記録するよう、磁気ディスク装置１の各部を制御する。
【００９１】
ステップＳ２１０で、記録制御部３４は、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎが、データを磁気ディスク１１に記録された下地記録用データパターンに上書きするように、磁気ディスク装置１の各部を制御する。データを下地記録用データパターン上に記録することで、アシスト機能が劣化した状態の磁気ヘッド１２によって記録されたデータの記録品質が改善される。
【００９２】
なお、ステップＳ２０８では、１つの磁気ヘッド１２に対して、Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）＞Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）を満たすと判断されたとき、すべての磁気ヘッド１２をステップＳ２０９に進め、すべての磁気ヘッド１２がデータを記録する領域に下地記録用データパターンを記録してもよい。
【００９３】
信頼性確保のため、各磁気ヘッド１２に対して行われる抵抗値やエラーレートの測定などの自己診断機能（ＳＭＡＲＴ；Ｓｅｌｆ−Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）が磁気ディスク装置１に備わっているならば、これらの測定と同時に記録品質検査を実施してもよい。
【００９４】
尚、上述の記録特性検査は、磁気ディスク装置１の出荷前、すなわち製造時に行ってもよい。
【００９５】
アシスト記録方式を用いた磁気ディスク装置１の磁気ディスク１１に、記録特性を検査する検査領域５２が設けられる。アシスト機能が劣化する前の時点、例えば製造時に、検査領域５２に検査用データ記録し、アシスト機能を有効にした場合と無効にした場合と、それぞれに対して信号品質指標が測定される。信号品質指標をもとに、各磁気ヘッド１２の劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ）が決定される。劣化閾値は、磁気ヘッド１２ごとに区別され、メモリ２６の信号品質指標劣化閾値領域４２に記録される。
【００９６】
磁気ディスク装置１の累積稼働時間が一定時間（Ｄｅｌｔ＿Ｔ）経過するたびに、各磁気ヘッド１２に対して記録品質検査が実施される。記録品質検査では、各磁気ヘッド１２によって検査用データが検査領域５２に記録され、信号品質指標が測定される。演算比較部３３は、測定された信号品質指標をもとに信号品質指標の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ）を算出する。
【００９７】
信号品質指標の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ）が予め決定した劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ）より大きい場合、演算比較部３３は、磁気ヘッド１２のアシスト機能が劣化していると判定する。アシスト機能が劣化していると判定された場合、下地記録用データパターンが記録され、データは下地記録用データパターンに上書きされる。
【００９８】
信号品質指標の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ）が劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ）より小さい場合、演算比較部３３は、磁気ヘッド１２のアシスト機能が劣化していないと判定する。アシスト機能が劣化していないと判定された場合、磁気ディスク１１の指定の領域にデータが記録され、通常のライト動作が実施される。
【００９９】
データ記録前に記録されている下地記録用データパターンによる記録品質改善の効果を図８と図９を用いて説明する。図８は、本実施形態の磁気ディスク装置１がデータを記録したときの、セクタエラーレート（ＳＥＲ）の対数値を縦軸にとり、オーバーライト特性（ＯＷ；Ｏｖｅｒ  Ｗｒｉｔｅ）の値を横軸にとった散布図である。図９は、比較例の磁気ディスク装置がデータを記録したときの、ＳＥＲの対数値を縦軸にとり、ＯＷを横軸にとった散布図である。
【０１００】
ここで、ＯＷとは、新しい信号を古い信号の上に上書きしたときの、古い信号の消し残りの程度をｄＢであらわした記録性能を示す指標のことをいう。ＯＷは、磁気ディスク１１の書き難さ、磁気ヘッド１２のライト能力等の判断に用いることができる。ＯＷは記録磁界の周波数やライト電流によって変化する。信号の消し残りは、エラーの原因となり得るため、ＯＷが下がるとＳＥＲが上がるといった相関がみられる。ＳＥＲとは、磁気ディスク１１にデータを記録・再生し、誤りが生じたセクタ６１の数を再生したセクタ６１の数で除して得られる、エラーレートの一種である。セクタ６１単位でエラーしているか否かを判定するため、セクタ６１中に１バイトでも誤りがあればエラーと判定する。ＳＥＲは低いほど、磁気ディスク装置の記録品質が高いといえる。
【０１０１】
ＯＷとＳＥＲは、ライト電流（Ｉｗ）とライト電流のオーバーシュート（ＯＳＡ）を条件として変化させ、各条件１０回繰り返して測定した。Ｉｗは、ライト電流の定常値を示し、測定条件として例えば４０ｍＡに設定した。オーバーシュートとは、一般に、矩形波（方形波）の立ち上がりの部分において、波形が定常値を超過する現象、または突出した波形の部分のことである。ＯＳＡは、立ち上がり時に示すライト電流の最大値とライト電流の定常値の差を示し、測定条件として例えば４０ｍＡに設定した。
【０１０２】
実施例では、下地となるデータ（古い信号）を記録し、ライト対象のゾーンに適用される記録磁界の最高周波数の１／１５の周波数で、下地記録用データパターンを下地となるデータの上に上書きした。その後、下地記録用データパターンが記録された領域に、上書きデータ（新しい信号）を上書きしたときのＳＥＲとＯＷを、図８の散布図にプロットした。
【０１０３】
比較例では、下地となるデータ（古い信号）を記録し、下地となるデータの上に上書きパターン（新しい信号）を上書きしたときのＳＥＲとＯＷを、図９の散布図にプロットした。
【０１０４】
磁気ディスク装置１のアシスト機能が劣化すると、ライト能力が低下する。ライト能力が低下すると、磁気ディスク１１に記録された古いデータの上に新しいデータを記録したとき、古いデータの消し残りが増えて、ＯＷは低下し、ＳＥＲは増加する。
【０１０５】
図８の散布図と図９の散布図で、ＯＷはおおむね１３ｄＢから４５ｄＢの値を取る。図８の散布図と図９の散布図では、アシスト機能が劣化したときに相当する、ＯＷが低い値のポイント（ＯＷが１３ｄＢから２９ｄＢの破線の四角形で囲まれた部分）に着目する。
【０１０６】
図９では、低ＯＷでＳＥＲが高くなるポイントは、ＯＷ＝２０ｄＢ近傍でｌｏｇＳＥＲ＝−２.８近傍（破線の楕円で囲まれた部分）に密集していることがわかる。それに対して、図８では、低ＯＷでＳＥＲが高くなるポイントは、ＯＷ＝２０ｄＢ近傍でｌｏｇＳＥＲ＝−３.３近傍に密集していることがわかる。また図８では、図９で見られる破線の楕円で囲まれたＳＥＲが高いポイントがなくなっている。実施例と比較例のＳＥＲを比較すると、ＯＷが低い値（ＯＷ＝２０ｄＢ近傍）のときは、下地記録用データパターンを記録した後、下地記録用データパターン上にデータを上書きすることで、ＳＥＲが改善することがわかる。
【０１０７】
このように、アシスト機能が劣化してＯＷが低下したとき、記録周波数の低い下地記録用データパターンを磁気ディスク１１に記録した後、下地記録用データパターン上にそれよりも記録周波数が高いデータを上書きすることで、磁気ディスク装置１の記録品質を維持することができる。垂直磁気記録方式の磁気ディスク１１では、磁気ディスク１１の磁性層のある領域の実質的な保磁力は、隣接する領域から受ける磁界によって変化する。本実施形態の磁気ディスク１１の記録対象の領域は、下地記録用の下地記録用データパターンが記録されることで保磁力が小さくなる。記録対象の領域の保磁力が小さくなることで、磁性層の磁化の反転が容易になり、記録品質が改善する。
【０１０８】
以上説明したように、第１の実施形態の磁気ディスク装置は、ライト動作前に磁気ディスク装置１の累積稼働時間を参照し、前回の記録品質検査から一定期間経過していた場合、磁気ヘッド１２のアシスト機能の劣化について記録品質検査を実施する。本実施形態の磁気ディスク装置は、磁気ヘッドのアシスト機能を有効にした時と無効にした時の信号品質指標の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ）と、アシスト機能劣化前の信号品質指標によって算出された劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ）とを比較することで、磁気ヘッド１２のアシスト機能の劣化を検出することができる。
【０１０９】
また、アシスト機能の劣化が検出されたとき、データを記録する領域に下地記録用データパターンを記録する。記録したいデータを下地記録用データパターン上に上書きすることで、アシスト機能が劣化した状態の磁気ヘッド１２によって記録されたデータの記録品質が改善される。なお、下地記録用データパターンの配列や、下地記録用データパターンを記録する記録磁界の強度、記録磁界の周波数は、上記の例に限定されず、磁気ディスク１１や磁気ヘッド１２等の磁気ディスク装置１各部の特性、データの符号化条件、アシスト機能の劣化度合等を考慮して最適に設計されうる。
【０１１０】
（第２の実施形態）
【０１１１】
第２の実施形態の磁気ディスク装置１について説明する。
【０１１２】
第１の実施形態と同等の構成、機能および動作等については説明を省略する。
【０１１３】
第２の実施形態では、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに対してデータをリード／ライトしていない状態のときに、記録品質検査が実施される。記録品質検査で磁気ヘッド１２のアシスト機能が劣化していると判定された場合、以降、その磁気ヘッド１２に対して記録品質検査は実施されない。また、信号品質検査でアシスト機能が劣化していると判定された場合、その磁気ヘッド１２がデータを記録するときは、まず下地記録用データパターンが記録され、データは下地記録用データパターンに上書きされる。
【０１１４】
第２の実施形態では、図３に示す第１の実施形態の構成に加えて、図１０に示す情報登録部３５が設けられる。ＭＰＵ２５の情報登録部３５は磁気ヘッド１２のアシスト機能が劣化している場合、メモリ２６の劣化ヘッド登録情報領域４４にその磁気ヘッドを劣化ヘッドとして情報を登録する。劣化ヘッドとして登録された磁気ヘッド１２には、記録品質検査が実施されない。情報登録部３５は、各磁気ヘッド１２が劣化ヘッドとして登録されているか否か判定する。
【０１１５】
第２の実施形態の劣化閾値決定手法は、第１の実施形態と同様である。
【０１１６】
第２の実施形態の磁気ディスク装置１のライト動作について図１１を参照して説明する。
【０１１７】
ステップＳ３０１で、情報登録部３５は、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎが劣化ヘッドとして登録されているか否かをもとに、アシスト機能が劣化しているか判定する。劣化ヘッド登録情報領域４４に格納された劣化ヘッド登録情報があれば、劣化ヘッドとして登録されていると判定される。Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎが劣化ヘッドとして登録されていない場合、ステップＳ３０２に進む。Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎが劣化ヘッドとして登録されている場合、ステップＳ３０７に進む。
【０１１８】
ステップＳ３０２で、ＭＰＵ２５は、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎを用いたリード／ライト動作が磁気ディスク装置１に対して指示されているか判定する。ステップＳ３０１では、リード／ライト動作だけでなく保守動作等について考慮してもよい。ステップＳ３０２でリード／ライト動作が指示されていれば、ステップＳ３１０に進み、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎは通常のリード／ライト処理を実行し、動作を終了する。ステップＳ３０２でリード／ライト動作が指示されていないとき、ステップＳ３０３に進む。
【０１１９】
ステップＳ３０３で、稼働時間測定部３１は、磁気ディスク装置１の累積稼働時間が、品質チェック間隔（Ｄｅｌｔ＿Ｔ）に達したかを判定する。ステップＳ３０３でＤｅｌｔ＿Ｔの時間が経過していないと判定された場合、動作を終了する。ステップＳ３０３でＤｅｌｔ＿Ｔの時間が経過したと判定されたとき、ステップＳ３０４に進む。
【０１２０】
ステップＳ３０４では、第１の実施形態の記録品質検査のステップＳ２０３からＳ２０７と同様の検査が実施される。つまり、検査用データがアシスト機能を無効／有効にしたＨｅａｄ  Ｎｏ．ｎによって検査領域５２に記録され、アシスト機能を無効／有効にした場合の信号品質指標が測定され、信号品質指標の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））が算出される。
【０１２１】
ステップＳ３０５では、ステップＳ２０８と同様にして、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎのアシスト機能が劣化したか否かを判定する。演算比較部３３は、ステップＳ３０４で得られた信号品質指標の差（Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））と信号品質指標劣化閾値領域４２に保持された劣化閾値（Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑｉｎｉ（ｎ））を比較し、アシスト機能が劣化したかを判定する。ステップＳ３０５で、演算比較部３３が、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎはアシスト機能が劣化していない（Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）＜Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））と判定した場合、動作を終了する。ステップＳ３０５で、演算比較部３３が、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎはアシスト機能が劣化している（Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ）＞Ｔｈｒ＿Ｄｅｌｔ＿Ｑ（ｎ））と判定した場合、ステップＳ３０６に進む。
【０１２２】
ステップＳ３０６では、情報登録部３５が、ステップＳ３０５でアシスト機能が劣化していると判定されたＨｅａｄ  Ｎｏ．ｎを、劣化ヘッドとして登録し、情報を劣化ヘッド登録情報領域４４に格納する。
【０１２３】
ステップＳ３０７では、磁気ディスク装置１に対して、インターフェイス２７とＨＤＣ２３を通して、ホストシステム２８から、データを磁気ディスク１１に記録するようライト命令がなされると、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０７で、ライト命令がない場合、ステップＳ３１１に進む。
【０１２４】
ステップＳ３０８で、記録制御部３４の指示のもと、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎは磁気ディスク１１に下地記録用データパターンを記録し、ステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０８の動作はステップＳ２０９と同様である。
【０１２５】
ステップＳ３０９で、記録制御部３４の指示のもと、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎは、データを下地記録用データパターンに上書きし、動作を終了する。データを下地記録用データパターン上に記録することで、アシスト機能が劣化した状態の磁気ヘッド１２によって記録されたデータの記録品質が改善される。
【０１２６】
ステップＳ３１１で、磁気ディスク装置１にリード命令がなされていれば、ステップＳ３１２に進み、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎはリード動作を実行して動作を終了する。ステップＳ３１１で、リード命令がなければそのまま動作を終了する。
【０１２７】
第２の実施形態は、磁気ヘッド１２が磁気ディスク１１に対してデータをリード／ライトしていない状態のときに、記録品質検査を行ことで、ライト動作前に記録品質検査をすることがなくなり、一連のデータのライト動作にかかる時間を短縮することができる。
【０１２８】
また、１度、記録品質検査でアシスト機能が劣化していると判定された場合、以降の記録品質検査を実施しない。アシスト機能が劣化していると判定された後のライト動作では、磁気ディスク１１に下地記録用データパターンが記録され、データは下地記録用データパターンに上書きされる。
【０１２９】
これにより、アシスト機能に劣化が検出された後は、不要な記録品質検査を省くことができる。また、第２の実施形態は第１の実施形態と同様に、データを下地記録用データパターン上に記録することで、アシスト機能が劣化した状態の磁気ヘッド１２によって記録されたデータの記録品質が改善される。
【０１３０】
（第３の実施形態）
【０１３１】
第３の実施形態の磁気ディスク装置１について説明する。
【０１３２】
なお、第１の実施形態および第２の実施形態と同等の機能、構成、動作等については説明を省略する。
【０１３３】
下地記録用データパターンは、ホストからのライト命令の内容に応じて、パターンが繰り返される回数は変わることはあるが、パターン自体は変化しない。そのため、ライト命令を受ける前でも、磁気ディスク１１上に下地記録用データパターンを記録することが可能である。第３の実施形態では、記録品質検査でアシスト機能が劣化していると判定された場合、リード／ライト動作が指示されていないときに、上書き可能領域５６に下地記録用データパターンを記録する。
【０１３４】
Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎのアシスト機能が劣化していると判定された場合の、第３の実施形態の磁気ディスク装置１のライト動作について、図１２を参照して説明する。アシスト機能の劣化の判定方法と、アシスト機能が劣化していないと判定されたときの磁気ディスク装置１の動作は、第１の実施形態または第２の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１３５】
ステップＳ４０１で、ＭＰＵ２５は、Ｈｅａｄ  Ｎｏ．ｎを用いたリード／ライト動作が磁気ディスク装置１に対して指示されているか判定する。ステップＳ４０１では、リード／ライト動作だけでなく保守動作などについて考慮してもよい。
【０１３６】
ステップＳ４０１でリード／ライト動作が指示されていない場合、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２で、ＭＰＵ２５は、ユーザ領域５１域上で、保持すべきデータと下地記録用データパターンとが記録されておらず、新たにデータを記録可能な上書き可能領域５６があるか否かを判定する。たとえば、何らかのデータが記録されていても、記録されたデータを保持する必要がないものとして管理されているセクタ６１も上書き可能領域５６として判定する。上書き可能領域５６はクラスタ６２ごとに管理しても、トラック６３ごとに管理してもよい。ステップＳ４０２で上書き可能領域５６がなかった場合、動作を終了する。ステップＳ４０２で、上書き可能領域５６があった場合は、ステップＳ４０３に進む。
【０１３７】
ステップＳ４０３では、上書き可能領域５６に下地記録用データパターンを記録する。下地記録用データパターンは、第１の実施形態で説明されたものと同様のものである。データパターン領域５５は、論理アドレスによって管理される。上書き可能領域５６に下地記録用データパターンを記録した後、動作を終了する。動作終了後も、リード／ライト動作が指示されていなければ、図１２の動作フローに従って、さらに上書き可能領域５６に下地記録用データパターンが記録される。
【０１３８】
ステップＳ４０１で、ホストシステム２８から磁気ディスク装置１に対して、データのリード／ライト動作が指示されている場合、ステップＳ４０４に進み、指示されたリード／ライト動作を実行する。ライト動作が指示されている場合は、ライトが指示されたデータは下地記録用データパターンを記録されたユーザ領域５１に対して優先的に記録される。つまり、磁気ディスク装置１がホストシステム２８からライト命令を受けたとき、磁気ディスク１１上にデータパターン領域５５と上書き可能領域５６があれば、ライトするよう命令されたデータはデータパターン領域５５に上書きされる。磁気ディスク装置１がホストシステム２８からライト命令を受けたとき、磁気ディスク１１上にデータパターン領域５５がなく、上書き可能領域５６があれば、ライトするよう命令されたデータは上書き可能領域５６に記録される。
【０１３９】
第３の実施形態は、記録品質検査でアシスト機能が劣化していると判定された場合、リード／ライト動作が指示されていないときに下地記録用データパターンを記録する。これにより、ライト動作時に下地記録用データパターンを記録する必要がないため、データ記録時に一連の動作に必要な時間を短縮できる。また、第３の実施形態は第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、データを下地記録用データパターン上に記録することで、アシスト機能が劣化した状態の磁気ヘッド１２によって記録されたデータの記録品質が改善される。
【０１４０】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、記録品質検査を実施し、アシスト機能が劣化していると判定された場合、データを下地記録用データパターン上に上書きすることで、記録品質を維持できる磁気ディスク装置及び磁気記録方法を提供することができる。
【０１４１】
本発明の磁気ディスク装置は上記の実施態様に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。本発明の磁気ディスク装置は、磁気ヘッド幅よりも狭い幅のトラックが記録される瓦記録（Ｓｈｉｎｇｌｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）方式によって、データの記録を実現してもよい。また、図３に示す各実施形態の磁気ディスク装置の各部の機能は、ＭＰＵではなく専用のハードウェアによって実現してもよい。他にも、記録品質検査を実施しないで、もしくは記録品質検査の結果とは関係なく、データを下地記録用データパターン上に上書きする動作を実施してもよい。つまり、アシスト機能を有する磁気ディスク装置において、アシスト機能の劣化に依存せず、又は、アシスト機能の有効／無効に依存せず、データを下地記録用データパターン上に上書きする動作を実施してもよい。また、データを下地記録用データパターン上に上書きする動作を、アシスト機能を有さない磁気ディスク装置の形態で実施してもよい。下地記録用データパターンの配列や、下地記録用データパターンを記録する記録磁界の周波数は、磁気ディスク装置各部の特性、データの符号化条件、アシスト機能の劣化度合等を考慮して最適に設計されうる。
【０１４２】
以上、いくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、そのほか様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１４３】
１…磁気ディスク装置
１１…磁気ディスク
１２…磁気ヘッド
１３…スピンドルモータ（ＳＰＭ）
１４…アーム
１５…回転軸
１６…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
１７…リードヘッド
１８…ライトヘッド
１９…スピントルクオシレータ（ＳＴＯ）
２０…制御回路
２１…プリアンプ（Ｐｒｅ ａｍｐ）
２２…リード／ライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）
２３…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
２４…デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２４
２５…マイクロプロセシングユニット（ＭＰＵ）２５
２６…メモリ
２７…インターフェイス
２８…ホストシステム
３１…稼働時間測定部
３２…品質指標測定部
３３…演算比較部
３４…記録制御部
３５…情報登録部
４１…記録品質検査プログラム領域
４２…信号品質指標劣化閾値領域
４３…検査用データ領域
４４…劣化ヘッド登録情報領域
５１…ユーザ領域
５２…検査領域
５３…サーボ領域
５４ａ…ユーザデータ領域
５４ｂ…下地記録用データパターンに重ねてデータが上書きされたユーザデータ領域
５５…データパターン領域
５６…上書き可能領域
６１…セクタ
６２…クラスタ
６３…トラック
６４…ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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