(57)【要約】【課題】複数のヘッド・スライダを有するディスク・ドライブにおいて、それぞれのヘッド・スライダのクリアランスを効率的に測定する。【解決手段】本発明の一実施形態のセルフ・サーボ・ライト処理は、プロダクト・サーボ・パターンの書き込みを開始する前の初期処理において、各ヘッド・スライダのクリアランス測定を行う。クリアランスを徐々に小さくして、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を検出することでクリアランスの測定を行う。ＨＤＤは、選択した一つのヘッド・スライダによりサーボ・パターンを読み出すことでサーボ制御を行いながら、別のヘッド・スライダのクリアランス測定を行う。一つのヘッド・スライダでのサーボ制御により複数のヘッド・スライダの接触検査によるクリアランス測定を行うことで、全ヘッド・スライダのクリアランス測定のための処理時間を短縮する。【選択図】図５
2010118131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれがスライダとそのスライダ上にあってデータを記憶するディスクにアクセスするヘッド素子部とを有する、複数のヘッド・スライダと、
前記複数のヘッド・スライダが固定され、前記複数のヘッド・スライダを同時に移動するアクチュエータと、
それぞれが前記複数のヘッド・スライダのそれぞれに対応し、対応するヘッド・スライダのクリアランスを調整する、複数のクリアランス調整部と、
前記複数のヘッド・スライダから選択した第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めし、クリアランス調整部を制御して前記第１ヘッド・スライダと異なる第２ヘッド・スライダのクリアランスを変化させることで、前記第２ヘッド・スライダをディスクと接触させ、その接触を検出することで前記第２ヘッド・スライダのクリアランスを測定する、コントローラと、
を有するディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記コントローラは、さらに、前記第１ヘッド・スライダ及び前記第２ヘッド・スライダと異なる第３ヘッド・スライダのクリアランスの測定を、前記第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めした状態で行う、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記コントローラは、前記複数のヘッド・スライダの全てのヘッド・スライダのそれぞれのクリアランスの測定を、前記第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めした状態で行う、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記コントローラは、前記アクチュエータを同一半径位置に位置決めして、前記全てのヘッド・スライダのクリアランスを測定する、
請求項３に記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記コントローラは、前記アクチュエータを駆動するモータの電流値をモニタすることで、前記接触を検出する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記複数のヘッド・スライダによるディスクへのサーボ・パターン書き込みを実行制御し、
前記複数のヘッド・スライダから選択したヘッド・スライダによるサーボ制御により前記アクチュエータを制御しながら、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンをディスク上に書き進み、
前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みの前に前記クリアランスの測定を行い、
前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みにおいて、前記測定の結果に応じて前記第２ヘッド・スライダのクリアランス調整部を制御する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記アクチュエータは、回動軸を中心に回動することで前記複数のヘッド・スライダを移動し、
前記コントローラは、前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みを開始する前に、前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態でサーボ・パターンの書き込みを開始し、
前記アクチュエータが前記クラッシュ・ストップから離れた状態において、前記クリアランスの測定を行う、
請求項６に記載のディスク・ドライブ。
【請求項８】
前記コントローラは、前記第１ヘッド・スライダによるサーボ制御により前記アクチュエータを制御しながら、前記複数のヘッド・スライダによってユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンをディスク上に書きこむ、
請求項６に記載のディスク・ドライブ。
【請求項９】
複数のヘッド・スライダと、前記複数のヘッド・スライダを保持及び移動するアクチュエータと、を有するディスク・ドライブにおいてヘッド・スライダのクリアランスを測定する方法であって、
複数のヘッド・スライダの中から第１ヘッド・スライダを選択し、
前記第１ヘッド・スライダがディスクから読み出したサーボ信号によりアクチュエータを位置決めし、
前記第１ヘッド・スライダと異なる第２ヘッド・スライダのクリアランスを変化させることで、前記第２ヘッド・スライダをディスクに接触させ、
前記接触を検出することで前記第２ヘッド・スライダのクリアランスを測定する、
方法。
【請求項１０】
前記第１ヘッド・スライダ及び前記第２ヘッド・スライダと異なる第３ヘッド・スライダのクリアランスの測定を、前記第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めした状態で行う、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のヘッド・スライダの全てのヘッド・スライダのそれぞれのクリアランスの測定を、前記第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めした状態で行う、
請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記アクチュエータを同一半径位置に位置決めして、前記全てのヘッド・スライダのクリアランスを測定する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アクチュエータを駆動するモータの電流値をモニタすることで、前記接触を検出する、
請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
複数のヘッド・スライダと前記複数のヘッド・スライダを保持し移動するアクチュエータとを有するディスク・ドライブにおいて、前記複数のヘッド・スライダによりディスクの記録面にサーボ・パターンを書き込む方法であって、
複数のヘッド・スライダの中から第１ヘッド・スライダを選択し、
前記第１ヘッド・スライダがディスクから読み出したサーボ信号によりアクチュエータを位置決めした状態で、前記複数ヘッド・スライダのそれぞれのクリアランスを順次変化させて前記複数ヘッド・スライダを順次ディスクに接触させ、それぞれの接触を検出することで前記複数ヘッド・スライダのそれぞれのクリアランスを順次測定し、
前記複数のヘッド・スライダから選択したヘッド・スライダによるサーボ制御により前記アクチュエータを制御しながら、前記複数ヘッド・スライダの全ヘッド・スライダにより同時に書き込みを行うことで、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンをディスク上に書き進み、
前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みにおいて、前記測定の結果に応じて各ヘッド・スライダのクリアランスを制御する、
サーボ・パターンの書き込み方法。
【請求項１５】
前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みにおいて、前記第１ヘッド・スライダをサーボ制御の前記ヘッド・スライダとして選択する、
請求項１４に記載のサーボ・パターンの書き込み方法。
【請求項１６】
前記プロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に書き込み、
前記アクチュエータが前記クラッシュ・ストップから離れた状態において、前記クリアランスの測定を行う、
請求項１４に記載のサーボ・パターンの書き込み方法。
【請求項１７】
前記アクチュエータを同一半径位置に位置決めして、前記全てのヘッド・スライダのクリアランスを測定する、
請求項１４に記載のサーボ・パターンの書き込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボ・パターンの書き込み方法及びディスク・ドライブ装置に関し、特に、サーボ・ライトにおける浮上高調整に好適なクリアランス制御値の決定手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、磁気ディスク上のサーボ・パターンを使用したサーボ制御によりヘッド・ポジショニングを行い、ホストからのコマンドが指定するアドレスにデータを書き込み、あるいはデータを読み出す。磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む処理はサーボ・ライトと呼ばれ、一般にＨＤＤの生産工程において実施される。サーボ・ライトの１つに、ＨＤＤが自身で書き込んだパターンを読み出すことによりヘッド・ポジショニングとタイミング制御をおこなってサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込む、セルフ・サーボ・ライト（ＳＳＷ）が知られている。
【０００３】
ＳＳＷにおいて新たなサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込むため、ＨＤＤは、ヘッド・ポジショニングのためのサーボ・パターンと、新たなサーボ・パターンを書き込むタイミングを測定するためのタイミング・パターンを書き込む。ＨＤＤが磁気ディスクに書き込むサーボ・パターンは、典型的には、ホストからのコマンドに対応したリード／ライト処理において使用するサーボ・パターン（以下においてプロダクト・サーボ・パターン）の他に、ＳＳＷにおけるサーボ制御のみに使用するパターンを含む。本明細書におけるサーボ・パターンは、これら二つのパターンを含む、ヘッド・ポジショニング（アクチュエータ位置制御）のためのパターンである。
【０００４】
セルフ・サーボ・ライトは、ＨＤＤ自身が書き込んだサーボ・パターンを読み出してヘッド・ポジショニング（アクチュエータ位置制御）を行いながら、タイミング・パターンによりタイミング制御を行い、新しいサーボ・トラックを書き込む。ＨＤＤは、このようにサーボ・パターンを広げる処理を繰り返し行う。ヘッド・スライダ上のリード素子とライト素子とは磁気ディスクの異なる半径位置にあり、ライト素子により書き込んだサーボ・パターンをリード素子により読み出すことができる。典型的にはリード素子はライト素子よりも内周側にあり、ライト素子が書き込んだサーボ・パターンをリード素子で読み出し、ライト素子が外周側に新たなサーボ・トラックを書き込む。
【０００５】
磁気ディスクの記録密度の向上には、磁気ディスク上を浮上するヘッド素子部（リード素子とライト素子とを有す）と磁気ディスクとのクリアランス及びその変化を小さくすることが重要である。このため、クリアランスを調整するいくつかの機構が提案されている。そのうちの一つは、ヘッド・スライダにヒータを備え、そのヒータでヘッド素子部を加熱することよってクリアランスを調整する。本明細書において、これをＴＦＣ（Thermal Fly-height Control）と呼ぶ。ＴＦＣは、ヒータに電流を供給して発熱させ、熱膨張によってヘッド素子部を突出させる。これによって、磁気ディスクとヘッド素子部とのクリアランスを小さくする。この他、ピエゾ素子を使用してヘッド素子部と磁気ディスクとのクリアランスを調整する機構などが知られている。
【０００６】
データ・トラック密度を向上するためには、ヘッド・ポジショニング精度を上げるために、サーボ・トラック密度を上げることが必要である。そのため、サーボ・トラック・ライトにおいてもヘッド素子部と磁気ディスクとのクリアランスを調整し、好適なクリアランスにおいてヘッド・ポジショニング及びサーボ・パターンの書き込みを行うことが好ましい。例えば、特許文献１は、磁気ディスクへのサーボ・パターンの書き込みにおいて、ヘッド・スライダ上のヒータ素子によりクリアランスを制御することを提案している。
【特許文献１】米国特許公開２００８／３０８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ヘッド・スライダやサスペンションの製造においては製造公差が存在する。そのため、同一のＨＤＤに実装されている複数のヘッド・スライダの間において、ヒータ・オフにおけるクリアランスが異なる。従って、サーボ・ライトにおいて、ヘッド・スライダ毎に適切なヒータ・パワーを与えることが重要である。
【０００８】
ヘッド・スライダのそれぞれに適切なヒータ・パワーを決定するには、ヘッド素子部と磁気ディスクとのクリアランスを測定することが必要である。クリアランス測定方法の一つは、ヒータ・パワーを増加させてヘッド素子部を突出させ、ヘッド素子部と磁気ディスクとが接触するヒータ・パワーを測定する。ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触するヒータ・パワーよりもわずかに小さいヒータ・パワーを供給することで、ヘッド・スライダを磁気ディスクに接触させることなく、小さいクリアランスにおいてサーボ・ライトを行うことができる。
【０００９】
ヘッド・スライダのそれぞれに適切なヒータ・パワーを与えるためには、ヘッド・スライダ毎にクリアランスを測定することが必要である。従来のクリアランス測定においては、測定対象のヘッド・スライダの読み出すサーボ信号によりアクチュエータを制御し、そのヘッド・スライダを所定のターゲット位置に移動し、そのターゲット位置において測定対象のクリアランスを測定する。
【００１０】
サーボ・ライトにおいてクリアランス制御を行うためには、製品におけるヘッド・ポジショニングに使用するプロダクト・サーボ・パターンの書き込みを開始する前の初期段階の処理において、各ヘッド・スライダのクリアランスを測定することが必要である。ここで、ヘッド素子部のライト素子がサーボ・パターンを書き込む前には、磁気ディスクの記録面にはサーボ・パターンは存在していない。従って、磁気ディスク上のサーボ・パターンによるヘッド・ポジショニングを行うことができない。そのため、セルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＤは、クラッシュ・ストップを使用して、ヘッド・スライダを磁気ディスク上で位置決めする。
【００１１】
ＨＤＤは、ヘッド・スライダを支持するアクチュエータを駆動するボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）に一定電流を印加し、アクチュエータを内側クラッシュ・ストップに強く押し付ける。ＶＣＭの駆動力と内側クラッシュ・ストップの弾性力が釣り合う位置において、アクチュエータは停止している。ＨＤＤは、ＶＣＭ電流を一定の値に維持してライト素子によりサーボ・パターンを書き込むことで、１周のサーボ・トラックを書き込むことができる。
【００１２】
ＶＣＭ電流値を小さくする、つまり、ＶＣＭ駆動力を小さくすると、ＶＣＭ駆動力よりも内側クラッシュ・ストップの弾性力が大きくなり、アクチュエータ及びそれに支持されているヘッド・スライダは磁気ディスクの外周側に移動する。新たに設定されたＶＣＭの駆動力と内側クラッシュ・ストップの弾性力が釣り合う半径位置においてアクチュエータは停止する。
【００１３】
上述のように、リード素子は、ライト素子よりも内側にある。ＶＣＭ電流を徐々に小さくすると、リード素子が徐々に磁気ディスクの外周側に移動し、既に書き込まれているサーボ・トラックに到達する。ＨＤＤは、リード素子が読み出したサーボ・パターンを使用して、アクチュエータをサーボ制御（ヘッド・ポジショニング）することができる。このような処理を繰り返すことで、外周側にサーボ・トラックを書き進めていく。
【００１４】
サーボ・ライトの初期処理において、従来の手法によりそれぞれのヘッド・スライダのクリアランスを測定するためには、アクチュエータの内周側クラッシュ・ストップへの移動、アクチュエータをクラッシュ・ストップに押し付けた状態でのサーボ・パターンの書き込み、そしてヘッド・スライダのクリアランスの測定、の各工程を各ヘッド・スライダに対して行うことが必要となる。しかし、このためには、多くの処理時間を必要とする。
【００１５】
製品としてのＨＤＤが使用するプロダクト・サーボ・パターンを書き込む処理を開始する前には、バースト・パターンに相当するサーボ・ライト専用のサーボ・パターンのみを書き込むことがある。そのようなケースにおいては、ヘッド・スイッチを行った直後に所望位置にヘッド・スライダを位置決めすることができず、アクチュエータを内周側クラッシュ・ストップまで移動し、サーボ・トラックを追いながら外周側へと測定対象のヘッド・スライダを移動することが必要となる。
【００１６】
あるいは、ＳＳＷの初期段階からプロダクト・サーボ・パターンと同じフォーマットのサーボ・パターン（トラックＩＤを有する）を書き込む場合においても、一般のＳＳＷは書き込んだサーボ・トラックのトラック番号を使用したサーボ制御は行っていないため、アクチュエータを同一半径地に維持してヘッド・スイッチを行うことができない。そのため、既にサーボ・パターンが書き込まれていても、ＨＤＤは、アクチュエータを内周側クラッシュ・ストップまで移動し、サーボ・トラックを追いながら外周側へと測定対象のヘッド・スライダを移動することが必要となる。
【００１７】
従って、サーボ・ライトにおいてヘッド・スライダ毎のクリアランス制御を行うために、効率的にクリアランスを測定することができる手法が望まれる。また、ＨＤＤのテスト工程やＨＤＤの起動処理において、ヘッド・スライダのクリアランス測定を行う場合にも、正確で効率的なクリアランス測定を行えることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様であるディスク・ドライブは、それぞれがスライダとそのスライダ上にあってデータを記憶するディスクにアクセスするヘッド素子部とを有する、複数のヘッド・スライダと、前記複数のヘッド・スライダが固定され、前記複数のヘッド・スライダを同時に移動するアクチュエータと、それぞれが前記複数のヘッド・スライダのそれぞれに対応し、対応するヘッド・スライダのクリアランスを調整する、複数のクリアランス調整部と、コントローラとを有する。前記コントローラは、前記複数のヘッド・スライダから選択した第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めし、クリアランス調整部を制御して前記第１ヘッド・スライダと異なる第２ヘッド・スライダのクリアランスを変化させることで前記第２ヘッド・スライダをディスクと接触させ、その接触を検出することで前記第２ヘッド・スライダのクリアランスを測定する。これにより、効率的なクリアランス測定を行うことができる。
【００１９】
好ましくは、前記コントローラは、さらに、前記第１ヘッド・スライダ及び前記第２ヘッド・スライダと異なる第３ヘッド・スライダのクリアランスの測定を、前記第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めした状態で行う。これにより、より効率的なクリアランス測定を行うことができる。
【００２０】
前記コントローラは、前記複数のヘッド・スライダの全てのヘッド・スライダのそれぞれのクリアランスの測定を、前記第１ヘッド・スライダを使用したサーボ制御により前記アクチュエータを位置決めした状態で行うことが好ましい。これにより、より効率的なクリアランス測定を行うことができる。さらに、前記コントローラは、前記アクチュエータを同一半径位置に位置決めして、前記全てのヘッド・スライダのクリアランスを測定することが好ましい。これにより、より正確なクリアランス測定を行うことができる。
【００２１】
好ましい例において、前記コントローラは、前記アクチュエータを駆動するモータの電流値をモニタすることで前記接触を検出する。これにより、サーボ制御のヘッド・スライダとクリアランス測定のヘッド・スライダが異なる場合において、より正確な接触検知を行うことができる。
【００２２】
前記コントローラは、前記複数のヘッド・スライダによるディスクへのサーボ・パターン書き込みを実行制御し、前記複数のヘッド・スライダから選択したヘッド・スライダによるサーボ制御により前記アクチュエータを制御しながら、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンをディスク上に書き進み、前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みの前に前記クリアランスの測定を行い、前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みにおいて、前記測定の結果に応じて前記第２ヘッド・スライダのクリアランス調整部を制御する。これにより、サーボ・パターンの書き込みをより正確に行うことができ、また、サーボ・ライト処理の処理時間を短縮することができる。
【００２３】
好ましくは、前記アクチュエータは、回動軸を中心に回動することで前記複数のヘッド・スライダを移動し、前記コントローラは、前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みを開始する前に、前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態でサーボ・パターンの書き込みを開始し、前記アクチュエータが前記クラッシュ・ストップから離れた状態において、前記クリアランスの測定を行う。これにより、クリランス測定におけるより正確なサーボ制御を行うことができる。
【００２４】
好ましくは、前記コントローラは、前記第１ヘッド・スライダによるサーボ制御により前記アクチュエータを制御しながら、前記複数のヘッド・スライダによってユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンをディスク上に書きこむ。これにより、処理時間の短縮とより正確なクリアランス測定を行うことができる。
【００２５】
本発明の他の態様は、複数のヘッド・スライダと、前記複数のヘッド・スライダを保持及び移動するアクチュエータと、を有するディスク・ドライブにおいてヘッド・スライダのクリアランスを測定する方法である。この方法は、複数のヘッド・スライダの中から第１ヘッド・スライダを選択する。前記第１ヘッド・スライダがディスクから読み出したサーボ信号によりアクチュエータを位置決めする。前記第１ヘッド・スライダと異なる第２ヘッド・スライダのクリアランスを変化させることで、前記第２ヘッド・スライダをディスクに接触させる。前記接触を検出することで前記第２ヘッド・スライダのクリアランスを測定する。これにより、効率的なクリアランス測定を行うことができる。
【００２６】
本発明の他の態様は、複数のヘッド・スライダと前記複数のヘッド・スライダを保持し移動するアクチュエータとを有するディスク・ドライブにおいて、前記複数のヘッド・スライダによりディスクの記録面にサーボ・パターンを書き込む方法である。この方法は、複数のヘッド・スライダの中から第１ヘッド・スライダを選択する。前記第１ヘッド・スライダがディスクから読み出したサーボ信号によりアクチュエータを位置決めした状態で、前記複数ヘッド・スライダのそれぞれのクリアランスを順次変化させて前記複数ヘッド・スライダを順次ディスクに接触させ、それぞれの接触を検出することで前記複数ヘッド・スライダのそれぞれのクリアランスを順次測定する。前記複数のヘッド・スライダから選択したヘッド・スライダによるサーボ制御により前記アクチュエータを制御しながら、前記複数ヘッド・スライダの全ヘッド・スライダにより同時に書き込みを行うことで、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンをディスク上に書き進む。前記プロダクト・サーボ・パターンの書き込みにおいて、前記測定の結果に応じて各ヘッド・スライダのクリアランスを制御する。これにより、サーボ・パターンの書き込みをより正確に行い、また、サーボ・ライト処理の処理時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、複数のヘッド・スライダを有するディスク・ドライブにおいて、ヘッド・スライダのクリアランスを効率的に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本実施形態においては、ディスク・ドライブ装置の例として、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）について説明する。
【００２９】
本形態のＨＤＤは、セルフ・サーボ・ライトにより、磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む。セルフ・サーボ・ライトは、ＨＤＤに実装されているヘッド・スライダのリード素子により磁気ディスク上のサーボ・パターンを読み出し、同様に実装されているアクチュエータをサーボ制御により目的の位置に位置決めする。ヘッド・スライダ上のリード素子とライト素子とは異なる半径位置にある、ＨＤＤは、磁気ディスクにヘッド・スライダのライト素子によりサーボ・パターンを書き込む。以上の処理を繰り返すことで、磁気ディスクの全面にサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００３０】
本形態において、ヘッド・ポジショニングのサーボ制御に使用する磁気ディスク上のパターンをサーボ・パターンと呼ぶ。セルフ・サーボ・ライトにおいて、磁気ディスク上には、ホストからのコマンドに応じてユーザ・データの読み出しあるいは書き込みを行うためのサーボ・パターンであるプロダクト・サーボ・パターンの他、プロダクト・サーボ・パターンを書き込むためのサーボ制御に使用するサーボ・パターンが書き込まれる。
【００３１】
以下においては、好ましい例として、製品としてのＨＤＤに実装されるコントローラが、セルフ・サーボ・ライトを制御、実行する例を説明する。同様の処理を、ＨＤＤ生産専用のサーボ・ライト・コントローラが行うこともできる。いずれのコントローラがサーボ・ライトの処理を制御する場合でも、それらをＨＤＤと見ることができる。
【００３２】
本形態はクリアランス測定に特徴を有しており、それはサーボ・ライトにおいて特に有用である。本形態のＨＤＤは、各ヘッド・スライダにおいて、ヘッド素子部と磁気ディスクとのクリアランスを制御することができる。ＨＤＤは、サーボ・ライトにおいても、各ヘッド・スライダのクリアランスを制御する。これにより、より小さいクリアランスにおいてサーボ・パターンの読み出し及び書き込みを行うことができるので、より高い精度でサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込むことができる。
【００３３】
さらに、本形態のＨＤＤは、プロダクト・サーボ・パターンの書き込みを開始する前の初期処理において、それぞれのヘッド・スライダのクリアランス測定を行う。具体的には、クリアランスを徐々に小さくして、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を検出することでクリアランスの測定を行う。本形態において、ＨＤＤは、選択した一つのヘッド・スライダによりサーボ・パターンを読み出すことでサーボ制御を行いながら、別のヘッド・スライダのクリアランス測定を行う。一つのヘッド・スライダでのサーボ制御により複数のヘッド・スライダの接触検査によるクリアランス測定を行うことで、全てのヘッド・スライダのクリアランス測定のための処理時間を短縮することができる。
【００３４】
まず、セルフ・サーボ・ライトを行うＨＤＤの全体構成について説明する。ＨＤＤ１は、筐体１０の外側に固定された回路基板を備えている。回路基板上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及び半導体メモリのＲＡＭ２４などの各回路を有している。なお、これらの回路を実装するためのチップ数は、特に限定するものではない。
【００３５】
筐体１０内において、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は、所定の角速度で、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を回転する。図１は、プロダクト・サーボ・パターンが既に書き込まれている磁気ディスク１１を示している。磁気ディスク１１の記録面には、その中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に形成された複数のサーボ領域１１１が形成される。サーボ領域１１１は、ユーザ・データのアクセスにおいてヘッド・スライダの位置決め制御を行うためのプロダクト・サーボ・パターンが記録される。隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２があり、ユーザ・データが記録される。サーボ領域１１１とデータ領域１１２は、所定の角度で交互に設けられる。
【００３６】
図１は一つのヘッド・スライダ１２のみを図示しているが、本形態のＨＤＤ１には複数のヘッド・スライダが実装されている。ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク１１上を浮上するスライダと、データの読み出し／書き込みを行うヘッドであるヘッド素子部とを備えている。ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６は、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。アクチュエータ１６の可動範囲は表面に弾性体を有する内側クラッシュ・ストップ１７１と外側クラッシュ・ストップ１７２によって制限される。
【００３７】
モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＳＰＭ１４とＶＣＭ１５とを駆動する。アーム電子回路（ＡＥ）１３は、リード／ライト信号の増幅を行う。また、ヘッド・スライダ１２はクリアランス制御のためのヒータ素子を有しており、ＡＥ１３はＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの指示に従ってヒータ・パワーを供給する。リード処理において、ＲＷチャネル２１はＡＥ１３から取得したリード信号からサーボ・データ及びユーザ・データを抽出し、デコード処理を行ってＨＤＣ／ＭＰＵ２３に転送する。ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、さらに、ライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００３８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＨＤＣはロジック回路であり、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたファームウェアに従って動作する。ＲＡＭ２４には、制御及びデータ処理に必要とされるデータがロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はコントローラの一例であり、ヘッド・ポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がセルフ・サーボ・ライトの実行を制御し、セルフ・サーボ・ライトにおけるクリアランス制御のためのクリアランス測定を行う。
【００３９】
本形態のセルフ・サーボ・ライトは、主に、初期処理と、その後の自己伝播処理とに分かれる。本形態のセルフ・サーボ・ライトは初期処理におけるヘッド・スライダのクリアランス測定にその特徴を有するが、それについて詳細に説明する前に、自己伝播処理について説明する。自己伝播処理は、ヘッド・スライダ１２のリード素子により磁気ディスク１１上のサーボ・パターンを読み出してヘッド・スライダ１２を目標位置に位置決めし、新たなサーボ・パターンをヘッド・スライダ１２のライト素子によって磁気ディスク１１に書き込む。
【００４０】
この処理を繰り返すことで、記録面全体にサーボ・パターンを書き込む。リード素子とライト素子とは異なる半径位置にあるため、ライト素子が過去に書き込んだサーボ・パターン上をリード素子がトレースしながら、異なる半径位置にあるライト素子が新たなサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００４１】
本形態のサーボ・ライトにおいて、ＨＤＤ１は、複数のヘッド・スライダ１２から一つを選択し、その選択したヘッド・スライダ１２によって記録面上のサーボ・パターンを読み出す。このヘッド・スライダ１２を、本明細書においてプロパゲーション・ヘッドと呼ぶ。ＨＤＤ１は、このプロパゲーション・ヘッドが読み出したサーボ信号を使用してアクチュエータ１６を制御し、プロパゲーション・ヘッドを含む全ヘッド・スライダによって、各記録面に同時にパターンを書き込む。これにより、セルフ・サーボ・ライトの全処理に必要な時間を大きく短縮することができる。
【００４２】
図２（ａ）は、自己伝播処理における、ヘッド・スライダ１２上のヘッド素子部１２２と磁気ディスク１１上のサーボ・パターンとを示している。図２（ａ）は、３セクタのプロダクト・サーボ・パターン１１７を示している。磁気ディスク１１の回転方向は、図２の右側から左側へ向かう方向である。ヘッド素子部１２２はリード素子３２とライト素子３１とを有している。本形態のＨＤＤ１は、自己伝播処理において、内周側から外周側に向かってパターンを書き進んでいく。なお、ＨＤＤの構成によっては、外周側から内周側にパターンを書き進めることもできる。
【００４３】
図２（ａ）において、リード素子３２がライト素子３１よりも磁気ディスク１１の内周側に配置されている。サーボ・パターンは、内周側から外周側に書き進められる。内周側からサーボ・パターンを書き込むことによって、ライト素子３１により先に書き込まれたサーボ・パターンをリード素子３２が読み取ることができる。これによって、リード素子３２が読み出したサーボ・パターンによってヘッド・スライダ１２の位置合わせを行いながら、ライト素子３１は新たなサーボ・パターンを外周側に書き込むことができる。
【００４４】
本明細書において、ライト素子３１とリード素子３２との間の半径方向における間隔をリード・ライト・オフセットと呼ぶ。具体的には、リード素子３２とライト素子３１の各センター間の、磁気ディスク１１の半径方向における距離を示す。リード・ライト・オフセットは、磁気ディスク１１上の半径位置によって変化する。
【００４５】
本形態において、ＨＤＤ１は、ホストからのコマンドに応じた処理において使用するプロダクト・サーボ・パターンと同じフォーマットのサーボ・パターンを使用して、セルフ・サーボ・ライトにおける位置制御を行う。これにより、製品としてのＨＤＤ１に実装されている機能を利用してセルフ・サーボ・ライトを行うことができる。これとは異なり、プロダクト・サーボ・パターンの他にセルフ・サーボ・ライト専用のサーボ・パターンとタイミング・パターンとを書き込み、これらを使用して、プロダクト・サーボ・パターン（及びセルフ・サーボ・ライト専用のサーボ・パターンとタイミング・パターン）を書き込むこともできる。
【００４６】
サーボ・パターンを新たに書き込むためには、正確にヘッド素子部１２２を位置決めするためのサーボ・パターンと、新たなパターンを書き込むタイミングの基準となるタイミング・パターンとが必要である。図２（ａ）において、これらはプロダクト・サーボ・パターン（と同フォーマットのパターン）１１７であり、サーボ情報部１１３とバースト部１１４とから構成されている。
【００４７】
図２（ｂ）は、図２（ａ）において矩形Ｂで囲まれた部分のパターン・フォーマットを示しており、半径方向に配列された４サーボ・トラックのパターンを示している。ＨＤＤ１は、１トラックにおいて円周方向に離間している複数セクタのプロダクト・サーボ・パターン１１７を書き込み、各セクタは半径方向において連続するように書き込まれる。プロダクト・サーボ・パターン１１７のサーボ情報部１１３は、広く知られているように、プリアンブル（ＰＲＥＡＭＢＬＥ）、サーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）、グレイ・コードからなるトラックＩＤ（ＧＲＡＹ）、サーボ・セクタ番号（ＰＨＳＮ）のフィールドを含む。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＳＡＭの検出タイミングを基準として次のセクタのパターンを書き込む。
【００４８】
バースト部１１４において、円周方向において異なる４つの位置にパターンが書き込まれる。ライト素子３１は、一つのトラックにおいて、バースト部１１４には一つのパターンを書き込む。それぞれのパターンはライト素子３１の幅（半径方向の寸法）を持ち、互いに半径方向にオフセットして配置される。これに対して、サーボ情報部１１３は、半径方向において一部が重なるように書き込まれる。
【００４９】
このように、セルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＤ１は、自分で磁気ディスク１１に書き込んだサーボ・パターンを参照し、そのサーボ・パターンの信号から得られる時間的、空間的情報を使用して、時間的（周方向におけるタイミング制御）、空間的（半径方向における位置制御）な制御を行いながら、リード・ライト・オフセットだけ半径方向にずれた位置に、次のサーボ・パターンを書き込む。一般に、サーボ・ライトにおける位置決めは、トラックＩＤを使用することなく、バースト部１１４のみを使用する。
【００５０】
図２（ａ）を参照した説明は、プロパゲーション・ヘッドによる処理に相当する。他のヘッド・スライダ１２は、プロパゲーション・ヘッドによるサーボ制御により位置決めされたアクチュエータ１６と共に対応する記録面上を移動し、プロパゲーション・ヘッドと同じタイミングでサーボ・パターンを書き込む。自己伝播処理において記録面に書き込まれるサーボ・パターンは、全てのヘッド・スライダで同様である。
【００５１】
図２（ａ）を参照した説明から理解されるように、自己伝播処理を行うためには、リード・ライト・オフセットに相当する長さに渡って配列されたサーボ・パターン（クラスタ・パターン）が、磁気ディスク１１に書き込まれていることが必要である。初期処理において、ＨＤＤ１は、自己伝播処理に必要な初期パターンを磁気ディスクに書き込む。
【００５２】
初期パターン書き込み処理は、自己伝播処理と同様にプロダクト・サーボ・パターンと同様のフォーマットを有するパターンを、半径方向に１もしくは複数ステップ分（数トラック分）の幅で位相をそろえて書きつないだクラスタ・パターンを形成する。さらに、このクラスタ・パターンに位置決めしながら１ステップ分幅を広げた新しいクラスタ・パターンを順次記録していくことにより、最終的に、リード・ライト・オフセットよりも幅の広い自己伝播を開始するための初期パターンを形成することができる。
【００５３】
初期パターンの形成処理は、アクチュエータ１６を内側クラッシュ・ストップ１７１に押し付けた状態、すなわちヘッド・スライダ１２が磁気ディスク１１の最内周領域に位置する状態で実施する。ＶＣＭ電流を小さくして押し付け力を小さくすると、内側クラッシュ・ストップ１７１の弾性力により、アクチュエータ１６（ヘッド・スライダ１２）は外周側に移動する。
【００５４】
図３は磁気ディスク１１の最内周領域に記録されたクラスタ・パターン１１６ａ〜１１６ｄの配置を示す図である。ＨＤＤ１は、磁気ディスク１１の１周にわたり、数十から数百個のセクタのクラスタ・パターンを形成する。クラスタ・パターンのセクタ数はサーボ・ライト動作で最終的に形成されるプロダクト・サーボ・パターンのセクタ数と同じ、あるいは異なる数である。図３は、各サーボ・トラックにおける数百セクタあるクラスタ・パターンのうち３セクタを示している。
【００５５】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アクチュエータ１６とヘッド・スライダ１２を制御して、クラスタ・パターンを、内周側から１段、２段と段数（トラック数）を増やしながら順次書き込む。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初に第１のクラスタ・パターン１１６ａを書き込む。次に、リード素子３２をこのクラスタ・パターン１１６ａ上に位置決めして第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む。第２のクラスタ・パターンは第１のクラスタ・パターンからみてリード・ライト・オフセット分だけ外周側に位置する。このときリード素子３２をクラスタ・パターン１１６ａの中心から少しずらした２箇所（内周エッジと外周エッジ）に位置決めして新たなパターンをライト素子３１で書き込むことにより、１段の第１のクラスタ・パターン１１６ａから２段の第２のクラスタ・パターン１１６ｂを形成する。
【００５６】
同様にして、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子３２を第２のクラスタ・パターン１１６ｂに位置決めして、第３のクラスタ・パターン１１６ｃをライト素子３１で書き込む。さらに、第３のクラスタ・パターン１１６ｃに位置決めして第４のクラスタ・パターン１１６ｄを書き込む。このように順次クラスタ・パターンの段数（トラック数）を増やすことによって、クラスタ・パターンの幅（半径方向の長さ）は広がる。
【００５７】
図３の例において、第４のクラスタ・パターン１１６ｄは、リード・ライト・オフセット分の幅をカバーする。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第４のクラスタ・パターン１１６ｄを、自己伝播動作の初期パターンとして使用することができる。典型的には、リード・ライト・オフセットよりもずっと長いクラスタ・パターンを、自己伝播処理開始における初期サーボ・パターンとして使用する。
【００５８】
初期パターンの書込みが終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各ヘッド・スライダ１２のクリアランス測定を行う。ヘッド・スライダのクリアランス測定は、アクチュエータ１６が内側クラッシュ・ストップ１７１から離れた位置において行うことが重要である。アクチュエータ１６がクラッシュ・ストップ１７１に押し付けられていると、サーボ制御による正確な位置決めを行うことが困難である。磁気ディスク１１の記録面にはすでに、リード・ライト・オフセットを越える長さの初期パターンが書き込まれているため、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２が読み出したサーボ信号を使用して、サーボ制御によりアクチュエータ１６（ヘッド・スライダ１２）を所望の位置に位置決めすることができる。
【００５９】
本形態のＨＤＤ１には、各ヘッド・スライダ１２のクリアランスを調整する仕組が実装されている。クリアランスを調整する機構としては、ピエゾ素子を有するものや、ヘッド・スライダ１２に組み込まれたヒータを有するものが知られている。本発明は、いずれのクリアランス調整機構を有するＨＤＤにも適用することができる。以下においては、好ましい例として、ヘッド・スライダ１２のヒータ素子によりクリアランスを調整するＨＤＤ１を説明する。
【００６０】
ＨＤＤ１は、ＳＳＷの自己伝播処理において、全てのヘッド・スライダ１２により同時にサーボ・パターンを磁気ディスク１１に書き込む。ＳＳＷにおいてヘッド・スライダ毎にクリアランスを制御するために、ＡＥ１３は、それぞれのヘッド・スライダ１２にヒータ・パワーを独立に与えることができるように構成されている。図４は、本形態のクリアランス制御に関連する構成を模式的に示す図である。
【００６１】
図４において、４つのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄと二枚の磁気ディスク１１ａ、１１ｂが例示されている。ＡＥ１３は、ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのそれぞれに対応したヒータ・パワー供給回路１３１ａ〜１３１ｄを有しており、ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのヒータ・パワーを独立に調整することができる。ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのヒータ・パワーは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が制御する。
【００６２】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３のレジスタに、ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのそれぞれに対応するヒータ・パワー値（ＰＯＷＥＲａ〜ＰＯＷＥＲｄ）をセットする。ＡＥ１３は、セットされた制御データに応じて、ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのヒータにパワーを供給する。なお、ＡＥ１３は、ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのそれぞれに対応したヒータ・パワー供給回路を有することが好ましいが、一つのヒータ・パワー供給回路により順次各ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄにヒータ・パワーを供給することで、それぞれのクリアランスを独立に調整してもよい。
【００６３】
図５のフローチャートに示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４つのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄの中から一つのヘッド・スライダ（例えばヘッド・スライダ１２ａ）を選択し、そのヘッド・スライダ１２ａによりアクチュエータ１６のサーボ制御を行う（Ｓ１１）。さらに、その選択したヘッド・スライダ１２ａによるアクチュエータ１６のサーボ制御を維持しながら、全てのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのクリアランス測定（Ｓ１２〜Ｓ１４）を行う。これにより、全ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのクリアランス測定の時間を短縮することができる。
【００６４】
具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４つのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄの中からクリアランス未測定のヘッド・スライダを選択し（Ｓ１２）、そのヘッド・スライダのクリアランスを測定する（Ｓ１３）。その測定が終了すると、他のクリアランス未測定のヘッド・スライダが存在するか判定し（Ｓ１４）、存在する場合（Ｓ１４におけるＮ）には、他のクリアランス未測定のヘッド・スライダを選択し（Ｓ１２）、全てのヘッド・スライダのクリアランス測定を完了している場合には（Ｓ１４におけるＹ）、全ヘッド・スライダのクリアランス測定の処理を終了する。
【００６５】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、クリアランス測定におけるサーボ制御のためのヘッド・スライダ（上記例においてヘッド・スライダ１２ａ）として、プロパゲーション・ヘッドを選択することが好ましい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期パターンを書き込む前に、ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄの特性を得るためのテストを行い、再生特性（例えば、リード信号の出力）が優れたヘッド・スライダをプロパゲーション・ヘッドとして選択する。そのため、クリアランス測定においても、より正確なサーボ制御を行うことができる。
【００６６】
また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、プロパゲーション・ヘッドによるサーボ制御において、初期パターン（図３を参照）の書き込み処理を行うため、その後のヘッド・スライダのクリアランス測定にスムーズに移行することができ、サーボ・ライト処理時間を短縮することができる。特に、プロパゲーション・ヘッド以外のヘッド・スライダによって初期パターンを磁気ディスクに書き込まないＳＳＷにおいて、新たな初期パターンの書き込み処理が不要であり、時間短縮の効果が大きい。
【００６７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダのクリアランス測定（Ｓ１３）において、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの間の接触を検出する。以下において、このときのヒータ・パワーをタッチダウン・パワーと呼ぶ。タッチダウン・パワーは、ヒータ・オフにおけるクリアランスをヒータ・パワー値により表している。そのため、タッチダウン・パワーを測定することで、ヘッド・スライダのクリアランスを測定することができる。
【００６８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がクリアランス測定を行うヘッド・スライダとは異なるヘッド・スライダによりサーボ制御を行う場合、サーボ制御を行うヘッド・スライダのリード信号をモニタすることでは、クリアランス測定を行うヘッド・スライダの磁気ディスクへの接触を正確に検出することは困難である。好ましい方法は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触によるアクチュエータ１６の動きを検出する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ制御下にあるＶＣＭ１５の駆動電流値を参照することで、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を検出することができる。
【００６９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、選択したヘッド・スライダのクリアランス測定をしている間、サーボ制御のヘッド・スライダを同一のターゲット位置（半径位置）に維持しようとする。ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触によりアクチュエータ１６（サーボ制御のヘッド・スライダ）がターゲット位置からずれると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ１５への駆動電流を大きく変化させて、アクチュエータ１６をターゲット位置に戻そうとする。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はモータ・ドライバ・ユニット２２へ駆動電流を示す制御データを与えることで、ＶＣＭ１５を制御する。従って、この制御データの値をモニタすることで、ＶＣＭ駆動電流の変化、つまり、アクチュエータ１６の動きを検出することができる。
【００７０】
ＶＣＭ駆動電流（の制御データ）をモニタすることによるヘッド・ディスク接触の検出方法の好ましい例を、図６のフローチャートを参照して説明する。クリアランス測定において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、段階的にヒータ・パワーを増加させ、各ヒータ・パワー値において接触の有無を判定する。いずれのかのヒータ・パワー値において接触を検出すると。そのヒータ・パワー値をタッチダウン・パワーとして登録する。上述のように、タッチダウン・パワーを決定するまで、アクチュエータ１６は同一の半径位置に維持される。
【００７１】
図６に示すように、まず、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、クリアランス測定を行うヘッド・スライダのヒータ・パワーを規定の低いレベル（ヒータ・オフを含む）にセットし（Ｓ２１）、その状態で規定時間が経過するのを待つ（Ｓ２２）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が待機している規定時間は、例えば、磁気ディスク１１の回転数で測定し、数百回転の時間待機する。これにより、前回の測定におけるヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触の影響（アクチュエータ振動による影響）を避けることができる。
【００７２】
測定対象のヘッド・スライダへの上記規定のヒータ・パワーの値は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を確実に避けることができるレベルである。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３のレジスタに測定対象のヘッド・スライダのヒータ・パワー値をセットし、ＡＥ１３は、そのデータが示すヒータ・パワーをヘッド・スライダのヒータに供給する。なお、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、クリアランス測定の間、サーボ制御のヘッド・スライダには、規定のヒータ・パワー（ヒータ・オフを含む）を与える。このヒータ・パワー値は、サーボ制御のヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を確実に回避することができる程度に小さい。
【００７３】
次に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記規定レベルのヒータ・パワーにおいて、ＶＣＭ電流制御データの値を測定する（Ｓ２３）。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、規定時間（例えばディスク数周分）のＶＣＭ電流制御データを取得して、その平均値（平均値Ａ）を算出する。これにより、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触していないときの、ＶＣＭ電流値の推定値を得ることができる。
【００７４】
次に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定対象のヘッド・スライダのヒータ・パワーをＸにセットする（Ｓ２４）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、Ｘを段階的に大きくすることで、タッチダウン・パワーを測定する。Ｘの最初の値は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を確実に回避することができる小さい値であり、工程Ｓ２１における規定値と同じでよい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＸにおいて、ＶＣＭ電流制御データの値を測定する（Ｓ２５）。この測定は、工程Ｓ２３における測定方法と同じである。この測定により、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＸにおけるＶＣＭ電流値制御データ（ＶＣＭ電流値に相当）の平均値（平均値Ｂ）を得る。
【００７５】
その後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、クリアランス測定を行うヘッド・スライダのヒータ・パワーを規定の低いレベル（ヒータ・オフを含む）にセットする（Ｓ２６）。典型的には、このヒータ・パワー値は、工程Ｓ２３におけるヒータ・パワー値と同じ値である。さらに、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記規定レベルのヒータ・パワーにおいて、ＶＣＭ電流制御データの値を測定する（Ｓ２７）。この測定は、工程Ｓ２３における測定と同様であり、これにより、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・ディスク接触が起きていないときのＶＣＭ電流値制御データ（ＶＣＭ電流値に相当）の平均値（平均値Ｃ）を得る。
【００７６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、平均値Ａ、Ｂ、Ｃから、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの間の接触の判定を行う（Ｓ２８）。平均値Ａ、Ｃと平均値Ｂの差が規定より大きい場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触があったと判定する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、（平均値Ｂ−（平均値Ａ＋平均値Ｃ）／２）を算出し、その値が規定値を超えている場合に、接触が起きたと判定する。
【００７７】
ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触が起きていないと判定すると（Ｓ２８におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、工程Ｓ２１〜２８を繰り返す。このとき、接触検査のためのヒータ・パワーの値Ｘ（ＨＤＣ／ＭＰＵ２３内での変数）を、規定のレベルだけ大きくする（Ｓ２９）。このため、次の測定（Ｓ２５）において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、より小さいクリアランスでの接触検査を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を検出するまで、上記工程Ｓ２１〜Ｓ２８を繰り返す。
【００７８】
ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を検出すると（Ｓ２８におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのときのヒータ・パワー値Ｘをタッチダウン・パワーとして、ＲＡＭ２４のテーブルに登録する。このテーブルには、全てのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄのタッチダウン・パワーが登録される。
【００７９】
正確な接触判定のために、上述のように、平均値Ｂの測定（Ｓ２５）の前後で、非接触におけるＶＣＭ電流値の測定（Ｓ２３、Ｓ２７）を行うことが好ましいが、非接触におけるＶＣＭ電流値の測定をその内の一方の一回に限定してもよい。これにより、測定時間の短縮を行うことができる。
【００８０】
また、正確な接触判定のため、異なるヒータ・パワー値Ｘでの測定のそれぞれのために、非接触におけるＶＣＭ電流値の測定（Ｓ２３、Ｓ２７）を行うことが好ましいが、測定ヘッド・スライダを選択して、最初に測定した非接触におけるＶＣＭ電流値の測定値を、接触判定（Ｓ２８）のために繰り返し使用してもよい。測定時間短縮のためには、最初の測定結果を接触が検出されるまで使用し続けることが好ましいが、正確な判定（Ｓ２８）のため、ヒータ・パワーＸにおける測定（Ｓ２５）を規定の複数回行うごとに、非接触におけるＶＣＭ電流値の測定を行ってもよい。
【００８１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、異なるヘッド・スライダを順次選択して、上記測定を行う。アクチュエータ１６（サーボ制御のヘッド・スライダ）のターゲット位置は、全てのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄの測定において同一位置であることが好ましい。これにより、シークのための処理時間が不要となり、測定時間を短縮することができる。また、同一ターゲット位置においてはＶＣＭ電流の特性が一定であるため、接触判定のヘッド・スライダ間のばらつきを低減することができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、クリアランス測定を開始する前に、ターゲット位置におけるＶＣＭ電流特性を測定し、特定の位置においてＶＣＭ電流値が大きく変化する場合には、ターゲット位置を変更する、あるいは、クリアランス測定において上記変化を補償するようにしてもよい。
【００８２】
クリアランス測定における条件は、全てのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄにおいて同一であることが好ましい。具体的には、測定におけるサーボ制御ヘッド・スライダのヒータ・パワー値、サーボ制御ヘッド・スライダのターゲット位置、接触測定を開始するときのヒータ・パワーＸの値、ヒータ・パワーＸを段階的に増加するときの増加量などの条件である。サーボ・ライトの段階においては、各ヘッド・スライダの特性がわかっていないため、ヒータ・パワーを変化させることにより各ヘッド・スライダがどのような挙動を示すか明確ではないからである。全ヘッド・スライダの測定条件を同一とすることで、クリアランス測定におけるエラー発生の蓋然性を小さくすることができる。
【００８３】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、全てのヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄについての測定が終了すると、プロダクト・サーボ・パターンの書き込み処理に移行する。この処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記測定によって得られたタッチダウン・パワーから算出したヒータ・パワーを各ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄに与える。典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、タッチダウン・パワーから規定量小さいヒータ・パワーを各ヘッド・スライダ１２ａ〜１２ｄに与える。
【００８４】
ヒータ・パワー値は、プロダクト・サーボ・パターンの書き込み処理の開始から終了まで同一にしてもよく、半径位置に応じて変化させてもよい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、半径位置に対するクリアランス・プロファイル（半径位置とクリアランス変化との間の関数）を有し、そのプロファイルに応じてヒータ・パワーを変化させる。プロファイルは、ＨＤＤの設計において決定した同一のプロファイルを全てのヘッド・スライダに適用すればよい。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＨＤＤ１に実装されている温度検出器による検出温度（ドライブ温度）に応じて、ヒータ・パワーを制御してもよい。
【００８５】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加することが可能である。例えば、本発明はＨＤＤに特に有用であるが、それ以外のディスク・ドライブに適用してもよい。本発明は、複数のヘッド・スライダを実装するＨＤＤに適用することができ、具体的なヘッド数は特に限定されない。
【００８６】
本発明は、ＳＳＷにおける接触測定に特に有用であるが、他の状況における接触測定に適用することができる。例えば、ＨＤＤの起動処理において、あるいは、ＨＤＤのテスト工程において、各ヘッド・スライダのタッチダウン・パワーを測定する場合に本発明を使用することができる。上述のように、一つのヘッド・スライダによってサーボ制御した状態で全てのヘッド・スライダの接触測定を行うことが好ましいが、複数のヘッド・スライダによりサーボ制御を行ってもよい。
【００８７】
本発明は、一つヘッド・スライダによるサーボ制御により複数のヘッド・スライダ（サーボのヘッド・スライダを含むもしくは含まない）のクリアランス測定を行う場合の他、一つのヘッド・スライダのクリアランス測定を他のヘッド・スライダによりサーボ制御下で行う場合も含む。クリアランス測定を行うヘッド・スライダにエラーが存在している可能性がある場合に、特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本実施形態にかかるＨＤＤの構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態にかかる自己伝播処理における、ヘッド・スライダ上のヘッド素子部と磁気ディスク上のサーボ・パターンとを示す図である。
【図３】本実施形態において、磁気ディスクの最内周領域に記録されたクラスタ・パターンの配置を示す図である。
【図４】本実施形態のＨＤＤにおいて、クリアランス制御に関連する構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】本実施形態において、ＳＳＷの初期段階の処理における各ヘッド・スライダのクリアランス測定方法示すフローチャートである。
【図６】本実施形態において、ＶＣＭ駆動電流（の制御データ）をモニタすることよるヘッド・ディスク接触の検出方法の好ましい例を示すフローチャートである
【符号の説明】
【００８９】
１  ハードディスク・ドライブ、１０  筐体、１１  磁気ディスク
１２  ヘッド・スライダ、１３  アーム・エレクトロニクス
１４  スピンドル・モータ、１５  ボイス・コイル・モータ、１６  アクチュエータ、
２１  リード・ライト・チャネル、２２  モータ・ドライバ・ユニット
２３  ＨＤＣ／ＭＰＵ、２４  ＲＡＭ、３１  ライト素子、３２  リード素子
１１１  サーボ領域、１１２  データ領域、１１３  サーボ情報部
１１４  バースト部、１１５  タイミング・パターン
１１６ａ〜１１６ｄ  クラスタ・パターン、１１７  プロダクト・サーボ・パターン
１２２  ヘッド素子部、１７１  内側クラッシュ・ストップ
１７２  外側クラッシュ・ストップ
【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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