(57)【要約】  ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体にアクセスするディスク装置において、ヘッドがスライドする際のスライド速度をＵとし、ヘッドの情報記憶媒体側を向いた面のうちの接触領域の面積をＡとし、ヘッドの該接触領域が受ける垂直抗力をＮとしたとき、値Ｕ・Ａ／Ｎが増加するに従って、ヘッドの接触領域に発生する摩擦力についての摩擦係数が単調増加となる単調増加領域内に該値Ｕ・Ａ／Ｎが属するように、スライド速度Ｕ、面積Ａ、および垂直抗力Ｎの組み合わせが設定されている。
2009057220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体との間で情報の記録や再生（アクセス）を行うディスク装置において、
前記ヘッドがスライドする際のスライド速度をＵとし、前記ヘッドの前記情報記憶媒体側を向いた面のうちの接触領域の面積をＡとし、前記ヘッドの該接触領域が受ける垂直抗力をＮとしたとき、値Ｕ・Ａ／Ｎが増加するに従って、前記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力についての摩擦係数が単調増加となる単調増加領域内に該値Ｕ・Ａ／Ｎが属するように、前記スライド速度Ｕ、前記面積Ａ、および前記垂直抗力Ｎの組み合わせが設定されてなることを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記ヘッドを前記情報記憶媒体に向かって押付力可変に押圧させる押圧手段と、
前記値Ｕ・Ａ／Ｎが前記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、前記押圧手段に前記押付力を調整させる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
前記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサを備え、
前記センサにより測定された摩擦力に応じて、前記値Ｕ・Ａ／Ｎが前記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、前記制御手段が前記押圧手段に前記押付力を調整させるものであることを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記接触領域を拡縮して該接触領域の面積を調整する面積調整手段と、
前記値Ｕ・Ａ／Ｎが前記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、前記面積調整手段に前記面積を調整させる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項５】
前記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサを備え、
前記制御手段は、前記センサにより測定された摩擦力に応じて、前記値Ｕ・Ａ／Ｎが前記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、前記面積調整手段に前記面積を調整させるものであることを特徴とする請求項４記載のディスク装置。
【請求項６】
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体にアクセスするディスク装置において、
前記ヘッドを前記情報記憶媒体に向かって押付力可変に押圧させる押圧手段と、
前記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサと、
前記押圧手段に、前記ヘッドを前記情報記憶媒体に押付力を変化させながら押圧させるとともに、前記センサにより測定される摩擦力を該押圧の間モニタすることにより、押付力の逆数の増加に対し摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求める初期設定モードと、前記押圧手段に、前記押付力が前記初期設定モードにより求められた前記単調増加領域内に留まるように該押付力を調整させるアクセスモードとを有する制御手段とを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記初期設定モードにおいて、摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求めるとともに、求められた単調増加領域内の所定の位置にある押付力の値を制御目標値として設定するものであって、前記アクセスモードにおいて、押付力が該制御目標値に一致するように、前記押圧手段に押付力を調整させるものであり、さらに、これら前記初期設定モードおよび前記アクセスモードを定期的に行うことによって、制御目標値の更新と、その更新された制御目標値に対応した押付力調整とを定期的に行うものであることを特徴とする請求項６記載のディスク装置。
【請求項８】
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体にアクセスするディスク装置において、
前記ヘッドの前記情報記憶媒体側を向いた面のうちの接触領域を拡縮して該接触領域の面積を調整する面積調整手段と、
前記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサと、
前記面積調整手段に前記接触領域の面積を変化させながら、前記センサにより測定される摩擦力を該面積の変化の間モニタすることにより、前記接触領域の面積の増加に対し摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求める初期設定モードと、前記面積調整手段に、前記接触領域の面積が前記初期設定モードにより求められた前記単調増加領域領域内に留まるように該面積を調整させるアクセスモードとを有する制御手段とを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記初期設定モードにおいて、摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求めるとともに、求められた単調増加領域内の所定の位置にある前記接触領域の面積の値を制御目標値として設定するものであって、前記アクセスモードにおいて、前記接触領域の面積が該制御目標値に一致するように、前記面積調整手段に前記接触領域の面積を調整させるものであり、さらに、これら前記初期設定モードおよび前記アクセスモードを定期的に行うことによって、制御目標値の更新と、その更新された制御目標値に対応した面積調整とを定期的に行うものであることを特徴とする請求項８記載のディスク装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記初期設定モードにおいて、摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求めるとともに、求められた単調増加領域内の所定の位置にある前記接触領域の面積の値を制御目標値として設定するものであって、前記アクセスモードにおいて、前記接触領域の面積が該制御目標値に一致するように、フィードバック制御を用いて前記面積調整手段に前記接触領域の面積を調整させるものであることを特徴とする請求項８又は９記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体との間で情報の記録や再生（アクセス）を行うディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ技術の発展とともに、コンピュータに内蔵される機器や、コンピュータに外部から接続される周辺機器に関する技術も急速に発展している。こうした技術の１つに、磁気ディスクなどの、ディスク状の情報記憶媒体を備え、情報記憶媒体に情報を書き込むことで情報の記録を行う機能や、情報が書き込まれた情報記憶媒体から情報を読み出して情報の再生を行う機能を持つディスク装置が知られている。こうしたディスク装置の多くは、情報記憶媒体との間で情報の記録や再生（情報アクセス）を行う記録／再生部（ヘッド）を有するヘッドスライダを備えており、情報記憶媒体を回転させながら情報記憶媒体の表面近くにヘッドスライダを配置することにより、ヘッドを情報記憶媒体表面近くに接近させて情報記憶媒体上の各記憶領域（トラック）への情報の記録や、各トラックからの情報の再生を行っている。【０００３】
コンピュータ技術の急速な発展とともに、より高い記録密度を有する情報記憶媒体を備えた装置に対する要望が高まってきており、市場に出回る情報記憶媒体の記録密度は年々上昇している。一般に、情報記憶媒体の記録密度が高くなるほど、情報の正確な記録・再生のために、情報記憶媒体表面とヘッドとの隙間を小さくすることが必要となり、さらに、その隙間を一定に保つことが要求される。【０００４】
最近では、回転する情報記憶媒体表面にヘッドを接触させたままスライドさせて、情報の記録や再生を行うコンタクトスライダ方式を採用したディスク装置が検討されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。この方式を採用したディスク装置は、ヘッドが情報記憶媒体表面から離れていないので情報の書き込みや読み出しを行う能力が高く、高記録密度の情報記憶媒体に適したディスク装置であると考えられている。
【特許文献１】特開平０３−０１２８０１号公報
【特許文献２】特開平０８−７５１１号公報
【特許文献３】特開平０４−０３４７８１号公報
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜特許文献３のようにヘッドと情報記憶媒体とが直接接触しているディスク装置では、高速回転する情報記憶媒体にヘッドが擦り合わされることでヘッドが摩耗しやすく、記録／再生能力の低下が問題となる。【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、安定した記録／再生能力を発揮する、高記録密度の情報記憶媒体に適したディスク装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のディスク装置のうちの第１のディスク装置は、
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体との間で情報の記録や再生（アクセス）を行うディスク装置において、
上記ヘッドがスライドする際のスライド速度をＵとし、上記ヘッドの上記情報記憶媒体側を向いた面のうちの接触領域の面積をＡとし、上記ヘッドの該接触領域が受ける垂直抗力をＮとしたとき、値Ｕ・Ａ／Ｎが増加するに従って、上記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力についての摩擦係数が単調増加となる単調増加領域内に該値Ｕ・Ａ／Ｎが属するように、上記スライド速度Ｕ、上記面積Ａ、および上記垂直抗力Ｎの組み合わせが設定されてなることを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明にいう「アクセス」は、情報記憶媒体への情報の記録と情報記憶媒体からの情報の再生との双方であってもよく、あるいは、例えば再生専用のディスク装置等のように記録と再生のうちの一方であってもよい。また、本発明にいう「摩擦係数」とは本発明にいう「摩擦力」を上記の垂直抗力で割ることで得られる数を意味しており、さらに、本発明にいう「摩擦力」とは、ヘッドがスライドするのを妨げるようにヘッドのスライド方向とは反対向きにヘッドに作用する力を意味する。従って、この「摩擦力」には、２固体間に働く接触摩擦力（狭義の摩擦力）だけでなく、流体抵抗などのヘッドのスライドを妨げる力も含まれている。これらの用語の意味は、以下においても同様である。
【０００９】
上記の値Ｕ・Ａ／Ｎが増加するに従って、ヘッドと情報記憶媒体との間の摩擦係数が単調増加となる単調増加領域では、ヘッドが、潤滑剤には接触するものの情報記憶媒体とは直接接触することなくスライドする状態が実現されている。本発明の第１のディスク装置では、このような状態でヘッドが情報記憶媒体をアクセスするため、情報記憶媒体にヘッドが直接擦り合わされることがなくヘッドが磨耗しにくい。このため、本発明の第１のディスク装置では安定した記録／再生能力が発揮される。また、この状態では、ヘッドは、情報記憶媒体上の潤滑剤に接触する程度の、情報記憶媒体表面にきわめて近い位置で情報記憶媒体をアクセスするため、本発明の第１のディスク装置は、情報の書き込みや読み出しを行う能力が高く、高記録密度の情報記憶媒体に適したディスク装置にもなっている。
【００１０】
本発明の第１のディスク装置において、「上記ヘッドを上記情報記憶媒体に向かって押付力可変に押圧させる押圧手段と、上記値Ｕ・Ａ／Ｎが上記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、上記押圧手段に上記押付力を調整させる制御手段とを備えた」という形態は、好ましい形態である。
【００１１】
このような形態によれば、押付力を調整するという簡単な方法で、上述した状態が実現される。
【００１２】
押付力を調整する本発明の第１のディスク装置において、「上記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサを備え、上記センサにより測定された摩擦力に応じて、上記値Ｕ・Ａ／Ｎが上記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、上記制御手段が上記押圧手段に上記押付力を調整させるものである」という形態は、好ましい形態である。
【００１３】
このような形態によれば、環境や経時変化などにより、ヘッドに及ぼされる摩擦力の大きさが変化しても、上記の状態が維持されることとなる。
【００１４】
また、本発明の第１のディスク装置において、「上記接触領域を拡縮して該接触領域の面積を調整する面積調整手段と、上記値Ｕ・Ａ／Ｎが上記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、上記面積調整手段に上記面積を調整させる制御手段とを備えた」という形態は、好ましい形態である。
【００１５】
このような形態によれば、面積調整という簡単な方法で、上述した、ヘッドが潤滑剤には接触するものの情報記憶媒体とは直接接触することなくスライドする状態が実現される。
【００１６】
面積を調整する本発明の第１のディスク装置において、「上記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサを備え、上記制御手段は、上記センサにより測定された摩擦力に応じて、上記値Ｕ・Ａ／Ｎが上記摩擦係数の単調増加領域内に留まるように、上記面積調整手段に上記面積を調整させるものである」という形態は、好ましい形態である。
【００１７】
このような形態によれば、環境や経時変化などにより、ヘッドに及ぼされる摩擦力の大きさが変化しても、上記の状態が維持されることとなる。
【００１８】
また、本発明のディスク装置のうちの第２のディスク装置は、
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体にアクセスするディスク装置において、
上記ヘッドを上記情報記憶媒体に向かって押付力可変に押圧させる押圧手段と、
上記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサと、
上記押圧手段に、上記ヘッドを上記情報記憶媒体に押付力を変化させながら押圧させるとともに、上記センサにより測定される摩擦力を該押圧の間モニタすることにより、押付力の逆数の増加に対し摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求める初期設定モードと、上記押圧手段に、上記押付力が上記初期設定モードにより求められた上記単調増加領域内に留まるように該押付力を調整させるアクセスモードとを有する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２のディスク装置は、上記の初期設定モードによって、ヘッドが、潤滑剤には接触するものの情報記憶媒体とは直接接触することなくスライドする状態が実現される領域が求められ、さらに、上記のアクセスモードによって、その状態が実現および維持されるように押付力の調整が行われる。この結果、本発明の第２のディスク装置は、安定した記録／再生能力が発揮される、高記録密度の情報記憶媒体に適したディスク装置となっている。
【００２０】
また、本発明の第２のディスク装置において、「上記制御手段は、上記初期設定モードにおいて、摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求めるとともに、求められた単調増加領域内の所定の位置にある押付力の値を制御目標値として設定するものであって、上記アクセスモードにおいて、押付力が該制御目標値に一致するように、上記押圧手段に押付力を調整させるものであり、さらに、これら上記初期設定モードおよび上記アクセスモードを定期的に行うことによって、制御目標値の更新と、その更新された制御目標値に対応した押付力調整とを定期的に行うものである」という形態は好ましい形態である。
【００２１】
このような形態によれば、記録／再生能力の安定性が高まる。なお、ここでいう「単調増加領域内の所定の位置にある押付力の値」とは、求められた単調増加領域ごとに決まる、逆数が単調増加領域に属する押付力の値であり、例えば、この単調増加領域を所定の内分比で内分する押付力の値や、この単調増加領域における押付力の逆数の最小値（小さい方の境界値）から所定値だけ増加した値を逆数とする押付力の値が、上記の「単調増加領域内の所定の位置にある押付力の値」の具体的な例である。また、上記の「制御目標値の更新」とは制御目標値を設定し直すことを意味し、結果的に、同一の値の制御目標値に設定し直される場合も含まれる。
【００２２】
また、本発明のディスク装置のうちの第３のディスク装置は、
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に塗布された潤滑剤に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体にアクセスするディスク装置において、
上記ヘッドの上記情報記憶媒体側を向いた面のうちの接触領域を拡縮して該接触領域の面積を調整する面積調整手段と、
上記ヘッドの接触領域に発生する摩擦力を測定するセンサと、
上記面積調整手段に上記接触領域の面積を変化させながら、上記センサにより測定される摩擦力を該面積の変化の間モニタすることにより、上記接触領域の面積の増加に対し摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求める初期設定モードと、上記面積調整手段に、上記接触領域の面積が上記初期設定モードにより求められた上記単調増加領域領域内に留まるように該面積を調整させるアクセスモードとを有する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の第３のディスク装置は、上記の初期設定モードによって、ヘッドが、潤滑剤には接触するものの情報記憶媒体とは直接接触することなくスライドする状態が実現される領域が求められ、さらに、上記のアクセスモードによって、その状態が実現および維持されるようにヘッドの接触領域の面積調整が行われる。この結果、本発明の第３のディスク装置も、安定した記録／再生能力が発揮される、高記録密度の情報記憶媒体に適したディスク装置となっている。
【００２４】
また、本発明の第３のディスク装置において、「上記制御手段は、上記初期設定モードにおいて、摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求めるとともに、求められた単調増加領域内の所定の位置にある上記接触領域の面積の値を制御目標値として設定するものであって、上記アクセスモードにおいて、上記接触領域の面積が該制御目標値に一致するように、上記面積調整手段に上記接触領域の面積を調整させるものであり、さらに、これら上記初期設定モードおよび上記アクセスモードを定期的に行うことによって、制御目標値の更新と、その更新された制御目標値に対応した面積調整とを定期的に行うものである」という形態は好ましい形態である。
【００２５】
このような形態によれば、記録／再生能力の安定性が高まる。なお、ここでいう「単調増加領域内の所定の位置にある上記接触領域の面積の値」とは、求められた単調増加領域ごとに決まる、単調増加領域に属する接触領域の面積の値であり、例えば、この単調増加領域を所定の内分比で内分する面積の値や、この単調増加領域における面積の最小値（小さい方の境界値）から所定値だけ増加した面積の値が、上記の「単調増加領域内の所定の位置にある上記接触領域の面積の値」の具体的な例である。この点については以下においても同様である。また、上記の「制御目標値の更新」とは制御目標値を設定し直すことを意味し、結果的に、同一の値の制御目標値に設定し直される場合も含まれる。
【００２６】
また、本発明の第３のディスク装置、および、制御目標値の設定を行う本発明の第３のディスク装置において、「上記制御手段は、上記初期設定モードにおいて、摩擦係数が単調増加する単調増加領域を求めるとともに、求められた単調増加領域内の所定の位置にある上記接触領域の面積の値を制御目標値として設定するものであって、上記アクセスモードにおいて、上記接触領域の面積が該制御目標値に一致するように、フィードバック制御を用いて上記面積調整手段に上記接触領域の面積を調整させるものである」という形態も好ましい形態である。
【００２７】
このような形態によれば、上記接触領域の面積の値が制御目標値に一致している状態が容易に実現される。
【００２８】
本発明によれば、安定した記録／再生能力が発揮されるとともに、高記録密度の情報記憶媒体にも適したディスク装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のディスク装置の一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を上から見た図である。
【図２】図１のハードディスク装置（ＨＤＤ）の側方から見た図である。
【図３】情報の記録および再生の際に、ヘッドが潤滑剤に接触している様子を表した模式図である。
【図４】ヘッドが受ける摩擦力、ヘッドのスライド速度、ヘッドの接触部分の面積、ヘッド接触部分が受ける垂直抗力の関係を表した図である。
【図５】アクチュエータの制御機構の概略構成図である。
【図６】図５に示す、アクチュエータの制御機構が単調増加領域を求める際に行う動作を表したフローチャートである。
【図７】情報の記録、および情報の再生にヘッドスライダの先端部分が磁気ディスク上の潤滑剤に接触している様子を表した図である。
【図８】熱アクチュエータの熱膨張とともに変化するヘッドの形状を表した図である。
【図９】熱アクチュエータの制御機構が単調増加領域を求める際に行う動作を表したフローチャートである。
【図１０】熱アクチュエータのフィードバック制御機構の概略構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について説明する。【００３１】
図１は、本発明のディスク装置の一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を上から見た図であり、図２は、そのハードディスク装置（ＨＤＤ）の側方から見た図である。【００３２】
これらの図に示すハードディスク装置（ＨＤＤ）１には、ハウジング１１内に中央部に貫通孔のある円盤状の磁気ディスク１２が備えられており、このＨＤＤ１では、磁気ディスク１２への情報の記録と、磁気ディスク１２に記録された情報の再生とが行われる。この磁気ディスク１２が、本発明にいう情報記憶媒体の一例に相当する。図２に示すように、磁気ディスク１２の貫通孔周辺は固定部材１４によって図の上下方向から挟み込まれており、磁気ディスク１２と固定部材１４とは一体化した状態となっている。この固定部材１４は図２の駆動モータ１３の駆動力を受けて図１の面内で円盤状の磁気ディスク１２の円中心を回転中心として回転することができ、この固定部材１４の回転とともに、磁気ディスク１２も回転する。ここで、磁気ディスク１２の上面（図１で示されている面）には潤滑剤が塗布されている。【００３３】
このＨＤＤ１のハウジング１１内には、図２に示すように、磁気ディスク１２の上方にヘッドスライダ１５が設けられており、ヘッドスライダ１５は、サスペンション１６を介してキャリッジアーム１７によって支えられている。このキャリッジアーム１７は、磁気回路で構成された駆動源１９から駆動力を受けて、図１に示すアーム軸１８を中心に回動することができる。サスペンション１６の上面には、図１および図２に示すように、サスペンション１６の歪み量を検出する歪センサ２１が備えられており、一方、サスペンション１６の下面には、図２に示すように、支持部材２２ｂ上に一端が固定されて両矢印Ｃ方向に伸縮するアクチュエータ２２の他端が取り付けられている。ここで、これら支持部材２２ｂおよび駆動源１９は、支持台１９ａに支えられている。【００３４】
このＨＤＤ１では、磁気ディスク１２への情報の記録、および磁気ディスク１２からの情報の再生の際には、駆動源１９によってキャリッジアーム１７が駆動されることで、ヘッドスライダ１５が、回転する磁気ディスク１２上の所望の記憶領域（トラック）の傍に移動する。ヘッドスライダ１５の先端部分には、後述するように、磁気ディスク１２に情報の記録を行う記録素子と、磁気ディスク１２に記録された情報を再生する再生素子とを有するヘッドが搭載されており、情報の記録および再生は、このヘッドが、その所望のトラックの上に存在する潤滑剤に対して接触した状態で行われる。【００３５】
図３は、情報の記録および再生の際に、ヘッドが潤滑剤に接触している様子を表した模式図である。【００３６】
ＨＤＤ１では、この図に示すように、ヘッドスライダ１５の先端部分に設けられたヘッド１５０が、磁気ディスク１２とは直接接触しないが磁気ディスク１２上の潤滑剤１２０とは接触する状態の下で、情報の記録および再生が行われる。具体的には、ヘッド１５０は、磁気ディスク１２が矢印Ｐ方向に回転することによって、磁気ディスク１２の各トラックに並ぶ各１ビット領域に順次近接する。情報の記録時には、ヘッド１５０が有する記録素子に電気的な記録信号が入力され、記録素子は、入力された記録信号に応じて各１ビット領域に磁界を印加してその記録信号に保持された情報を各１ビット領域の磁化方向の形式で記録する。また、情報の再生時には、ヘッド１５０が有する再生素子が、各１ビット領域の磁化方向の形式で記録された情報を、各１ビット領域それぞれから発生する磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより取り出す。【００３７】
図３に示す状態では、ヘッド１５０は磁気ディスク１２と直接接触していないために、図の矢印Ｐ方向に回転する磁気ディスク１２にヘッド１５０が擦り合わされることはなく、ヘッド１５０は潤滑剤１２０と接触しながら滑らかにスライドすることができる。このため、このＨＤＤ１では、ヘッド１５０の摩耗が起こりにくく、安定した記録／再生能力が発揮される。また、この状態では、ヘッド１５０は、磁気ディスク１２上の潤滑剤１２０に接触する程度の、磁気ディスク１２表面にきわめて近い位置で情報の書き込みや読み出しを行うため、高記録密度の情報記憶媒体に適したディスク装置にもなっている。【００３８】
ここで、潤滑剤が塗布された情報記憶媒体との間で情報のやりとりを行う、コンタクトスライダ方式のヘッドスライダにおいて成立する、ヘッドが受ける摩擦力、ヘッドのスライド速度、ヘッドが潤滑剤や情報記憶媒体に接触する際のヘッドの接触領域の面積、接触領域が受ける垂直抗力の間に成り立つ関係について説明する。【００３９】
図４は、ヘッドが受ける摩擦力、ヘッドのスライド速度、ヘッドの接触部分の面積、ヘッド接触部分が受ける垂直抗力の関係を表した図である。【００４０】
この図では、コンタクトスライダ方式を採用したヘッドスライダにおいて、ヘッドがスライドする際のスライド速度をＵとし、潤滑剤の粘性係数をηとし、ヘッドの接触部分の面積をＡとし、接触部分でヘッドが受ける垂直抗力をＮとし、ヘッドがスライドする際にヘッドが受ける摩擦力をＦとし、摩擦力Ｆを垂直抗力Ｎで割ることで得られる摩擦係数をμとしたときの、粘性係数η、スライド速度Ｕ、垂直抗力Ｎ、接触部の面積Ａに対する、摩擦係数μの定性的な変化のグラフが表されている。ここで、上記の摩擦力Ｆとは、ヘッドがスライドすることを妨げるようにヘッドに対して作用する、ヘッドのスライド方向とは反対向きの力のことであり、この摩擦力Ｆには、２物体間に働く固体接触摩擦力（狭義の摩擦力）だけでなく流体抵抗などのヘッドのスライドを妨げる力も含まれている。この摩擦力Ｆの大きさは測定器による測定で得られる。例えば図１および図２に示すＨＤＤ１であれば歪センサ２１で測定されるサスペンション１６の歪み量を介して得られる。また、垂直抗力Ｎは、ヘッドを情報記憶媒体に向かって押圧する押付力を変えることで調整できる力であり、例えばＨＤＤ１であればキャリッジアーム１７がサスペンション１６を介してヘッド１５０を磁気ディスク１２に向かって押圧する押付力の調整を介して調整することができる。また、上記のヘッド接触部分の面積Ａは、ヘッドが潤滑剤や情報記憶媒体に接触する際のヘッドの接触領域の面積を表すものである。【００４１】
図４のグラフは、粘性係数η、スライド速度Ｕ、垂直抗力Ｎ、接触部の面積Ａの値を変えていったときの摩擦係数μの変化を調べた実験結果から得られるグラフであって、ここでは摩擦係数μが、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）の関数として図示されている。このグラフでは、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）が図中の一点鎖線より右側の状態では、ヘッドが情報記憶媒体や潤滑剤から完全に離れて空気中に浮上することを示している。一方、一点鎖線より左側の、情報記憶媒体や潤滑剤と、ヘッドとの間に接触がある状態には、図に示すように、摩擦係数μが値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）の増加とともに単調増加する領域Ｙと、その両側の領域であって、摩擦係数μが単調減少する領域Ｘおよび領域Ｚとの３つの領域が存在する。以下では、このように、摩擦係数μの振る舞いが異なる領域が現れる理由について簡単に説明する。【００４２】
まず、粘性係数η、垂直抗力Ｎ、接触部の面積Ａを一定に保ったまま、スライド速度Ｕを増加していくことで、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）を増加させていくことを考える。スライド速度Ｕが充分に小さい状況ではヘッドがスライドする際にヘッドと情報記憶媒体との間に潤滑剤が入り込みにくく、ヘッドは潤滑剤を掻き分けるようにして情報記憶媒体と直接接触する。このため、ヘッドと情報記憶媒体との間に接触摩擦が生じ摩擦係数μが大きい。そこで、左側の領域Ｘに示すように、スライド速度Ｕを大きくしていくとヘッドと情報記憶媒体との間に潤滑剤が入り込むようになるので摩擦係数は減少する。このようにヘッドと情報記憶媒体との間に潤滑剤が入り込むことによる摩擦係数μを減少させる効果は、スライド速度Ｕが大きくなってヘッドが情報記憶媒体から完全に離れるまで持続する。一方、スライド速度Ｕが大きくなるに従い、ヘッドがスライドする際に潤滑剤から受ける粘性抵抗が増加する。ここで、粘性抵抗は、スライド速度Ｕと粘性係数ηにほぼ比例する、ヘッドのスライド方向とは反対向きの力である。したがって、ヘッドが情報記憶媒体から完全に離れて潤滑剤のみに接触している状態でスライド速度Ｕがさらに大きくなっていくと、今度は、粘性抵抗の増加により、中央の領域Ｙに示すように、スライド速度Ｕが大きくなるに従って摩擦係数μが増加するようになる。従って、この中央の領域Ｙでは、ヘッドが情報記憶媒体とは直接接触しないが潤滑剤とは接触する状態が実現していることになる。さらに、スライド速度Ｕが大きくなると、ヘッド接触部以外の部分のヘッドスライダに及ぼされる、ヘッドスライダを浮上させようとする空気の力が大きくなり、この浮上力によりヘッドが潤滑剤から間欠的に離れるようになる。この状態は、ヘッドが潤滑剤と接触する状態と、ヘッドが潤滑剤から離れて空気中に浮上する状態が交互に起きる不安定な状態であり、スライド速度Ｕが大きくなるほど空気中に浮上する時間が長くなる。従って、右側の領域Ｚに示すように、スライド速度Ｕが大きくなるに従い、平均的な摩擦係数μが減少する。【００４３】
次に、スライド速度Ｕ、垂直抗力Ｎ、接触部の面積Ａを一定に保ったまま、粘性係数ηを増加していくことで、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）を増加させていくことを考える。粘性係数ηが充分に小さい潤滑剤は流動性が小さいため、ヘッドは潤滑剤を掻き分けるようにして情報記憶媒体と直接接触する。このため、ヘッドと情報記憶媒体との間に接触摩擦が生じ摩擦係数μが大きい。そこで、左側の領域Ｘに示すように、粘性係数ηを大きくしていくと、ヘッドが潤滑剤を掻き分けにくくなるので摩擦係数μが減少する。ヘッドが情報記憶媒体から完全に離れて潤滑剤のみに接触している状態で粘性係数ηがさらに大きくなっていくと、上述したのと同様に、粘性抵抗の増加により、中央の領域Ｙに示す、粘性係数ηが大きくなるに従って摩擦係数μが増加する領域Ｙに達する。従って、この領域Ｙではヘッドが情報記憶媒体とは直接接触しないが潤滑剤とは接触する状態が実現していることになる。なお、図では、スライド速度Ｕ、垂直抗力Ｎ、接触部の面積Ａを一定に保ったまま粘性係数ηをさらに増加していくと、摩擦係数μが単調減少する右側の領域Ｚに達するかのように図示されているが、実際には、粘性係数ηだけの増加では、右側の領域Ｚのように摩擦係数μが再び単調減少に転じることはなく、単調増加する領域Ｙが拡大されることになる。【００４４】
次に、スライド速度Ｕ、粘性係数η、接触部の面積Ａを一定に保ったまま、垂直抗力Ｎを減少していくことで、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）を増加させていくことを考える。垂直抗力Ｎが充分に大きい状況では、情報記憶媒体に垂直な方向についての力の釣り合いからヘッドを情報記憶媒体に向けて押圧する押付力が大きい状況である。この状況では押付力が大きいため、ヘッドは潤滑剤を掻き分けるようにして情報記憶媒体と直接接触する。このため、ヘッドと情報記憶媒体との間に接触摩擦が生じ摩擦係数μが大きい。そこで、左側の領域Ｘに示すように、押付力を下げて垂直抗力Ｎを小さくしていくと、ヘッドは潤滑剤を掻き分けにくくなるので摩擦係数μは減少する。ここで、ヘッドが情報記憶媒体が直接接触しなくなり、潤滑剤のみに接触している状態になるまで垂直抗力Ｎが小さくなると、さらに垂直効力Ｎを下げても摩擦力Ｆはあまり変化しなくなる。摩擦係数μは、上述したように摩擦力Ｆを垂直抗力Ｎで割ることにより得られるので、ヘッドが情報記憶媒体が直接接触しない状態からさらに垂直抗力Ｎが小さくなると、中央の領域Ｙのように、垂直抗力Ｎが小さくなるに従って摩擦係数μが増加する。従って、この中央の領域Ｙでは、ヘッドが情報記憶媒体とは直接接触しないが潤滑剤とは接触する状態が実現していることになる。さらに垂直抗力Ｎが小さくなっていくと、押付力が小さすぎるために、ヘッドが潤滑剤から間欠的に離れて浮上するようになる。この状態では、垂直抗力Ｎが小さくなるほど空気中に浮上する時間が長くなる。従って、右側の領域Ｚに示すように、スライド速度Ｕが大きくなるに従い、平均的な摩擦係数μが減少する。【００４５】
最後に、スライド速度Ｕ、粘性係数η、垂直抗力Ｎを一定に保ったまま、接触部の面積Ａを増加していくことで、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）を増加させていくことを考える。ヘッドの接触部分の面積Ａが充分に小さい状況では、押付力が一定であっても、ヘッドの接触部分にかかる圧力が大きく、ヘッドは潤滑剤を掻き分けるようにして情報記憶媒体と直接接触する。このため、ヘッドと情報記憶媒体との間に接触摩擦が生じ摩擦係数μが大きい。そこで、左側の領域Ｘに示すように、接触部の面積Ａを大きくしていくと、ヘッドが潤滑剤を掻き分けにくくなるので摩擦係数μが減少する。このように摩擦係数μを減少させる効果は、接触部の面積Ａが大きくなってヘッドが情報記憶媒体から完全に離れ、潤滑剤とだけ接触する状態になるまで持続する。一方、潤滑剤とだけ接触する状態では、逆に接触部の面積Ａが大きくなることで粘性抵抗を受ける面積が増加し、潤滑剤とヘッドとの間の摩擦力Ｆが大きくなる。このため、ヘッドが情報記憶媒体が直接接触しない状態からさらに接触部の面積Ａが大きくなると、中央の領域Ｙのように、接触部の面積Ａが大きくなるに従って摩擦係数が増加するようになる。従って、この領域Ｙではヘッドが情報記憶媒体とは直接接触しないが潤滑剤とは接触する状態が実現していることになる。なお、図では、スライド速度Ｕ、垂直抗力Ｎ、粘性係数ηを一定に保ったまま接触部の面積Ａをさらに増加していくと、摩擦係数μが単調減少する右側の領域Ｚに達するかのように図示されているが、実際には、接触部の面積Ａだけの増加では、右側の領域Ｚのように摩擦係数μが再び単調減少に転じることはなく、中央の領域Ｙが拡大されることになる。【００４６】
図１および図２に示すＨＤＤ１は、スライド速度Ｕ、粘性係数η、ヘッド１５０の接触部の面積Ａ（図３参照）を一定に保ったまま、ヘッド１５０を磁気ディスク１２に向けて押圧する押付力を調整することで垂直抗力Ｎを変化させることができる。この押付力の調整は、図２のキャリッジアーム１７下面に設けられたアクチュエータ２２を制御することによって行われ、図４の中央の領域Ｙのように、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）の増加に対して摩擦係数μが単調増加する領域内に値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）が属するようにアクチュエータ２２が駆動される。このアクチュエータ２２の駆動により、図３に示すように、ヘッド１５０が、磁気ディスク１２とは直接接触しないが磁気ディスク１２上の潤滑剤１２０とは接触する状態が実現される。さらにＨＤＤ１では、図３の状態の実現に先立ち、この単調増加の領域（以下、単に単調増加領域と呼ぶ）を求めることも行う。以下では、図３の状態の実現するために、ＨＤＤ１に設けられた、アクチュエータ２２の制御機構について説明する。【００４７】
図５は、アクチュエータの制御機構の概略構成図である。【００４８】
図１および図２のＨＤＤ１には、図５に示す構成のアクチュエータ２２の制御機構が備えられている。アクチュエータ２２は、電圧が印加されると印加された電圧の大きさに応じた長さで収縮するアクチュエータであって、印加電圧の大きさを変えることで図２の両矢印Ｃ方向に駆動される。図５のアクチュエータ２２の制御機構には、アクチュエータ２２に電圧を印加するための電子回路であるアクチュエータ通電回路２２ａが設けられており、このアクチュエータ通電回路２２ａはコントローラ２０ａによって制御されている。例えば、コントローラ２０ａがアクチュエータ通電回路２２ａにアクチュエータ２２への電圧の印加を指示すると、アクチュエータ２２が収縮することによって図２のキャリッジアーム１７は図２の下方向に押し下げられ、この押し下げにより、図３に示すようにサスペンション１６を介してヘッド１５０が磁気ディスク１２に向かって押圧される。図３では、大きさがＦｓの押付力が図示されている。この押付力Ｆｓは、ヘッド１５０に作用する、図３の上向き方向の垂直方向Ｎおよびヘッドスライダに加わる空気による浮上力（図示せず）の和と釣り合っている。このため、コントローラ２０ａは、アクチュエータ２２の駆動を調整することを通じて、ヘッド１５０に作用する垂直方向Ｎを調整することができる。【００４９】
また、このアクチュエータ２２の制御機構には、上述した、図１および図２に示す歪センサ２１が含まれており、歪センサ２１から得られる、サスペンション１６の歪み量を表す電流信号は、センサ出力信号処理部２１ａに入力されてノイズ処理や増幅処理が施された後、コントローラ２０ａに入力される。ここで、サスペンション１６の歪み量は、図３に示すヘッド１５０がスライドする際の受ける摩擦力Ｆ（図３参照）によってサスペンション１６が歪む量を表しており、図３の水平方向について、この摩擦力Ｆと、歪んだサスペンション１６の弾性力とが釣り合っている。このため、コントローラ２０ａは、入力された電流信号の信号レベル（電流の大きさ）によって、ヘッド１５０がスライドする際に受ける摩擦力の大きさＦを把握する。【００５０】
ここで、アクチュエータ２２の制御機構が、図４の中央の領域Ｙのような、単調増加領域を求める際の動作について説明する。【００５１】
図６は、図５に示す、アクチュエータの制御機構が単調増加領域を求める際に行う動作を表したフローチャートである。【００５２】
図３に示すヘッド１５０がスライドを開始すると（ステップＳ１１）、図５のコントローラ２０ａは、アクチュエータ通電回路２２ａに指示を与えてアクチュエータ２２に電圧を印加させ、単調増加領域検出のための押付力をヘッド１５０に加える（ステップＳ１２）。ここで、単調増加領域検出のための押付力とは、所定の規定範囲内に属し、大きさが異なる複数の押付力のうちの１つであって、単調増加領域を求める動作開始直後は、これら複数の押付力のうちの１番小さい押付力がヘッド１５０に加えられる。ここで、上記の所定の規定範囲は、単調増加領域を検出するための、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）の動く範囲（検出範囲）に対応するものである。そして、この押付力の下で、図５の歪センサ２１により歪み量（摩擦力に対応）の測定が行われる（ステップＳ１３）。コントローラ２０ａは、歪センサ２１の測定結果から得られた摩擦力を、この時点でヘッド１５０に加えられている押付力で割ることにより摩擦係数を求め、その値を、その押付力に対応付けてコントローラ２０ａ内のメモリに記録する（ステップＳ１４）。そして、このステップＳ１２〜ステップＳ１４までの動作を、上述した複数の押付力のうち２番目に小さい押付力について繰り返す（ステップＳ１５；Ｎｏ）。さらに、同じ過程を、押付力を増加しながら上述した複数の押付力すべてについて行い、上記の規定範囲内の複数の押付力すべてについて摩擦係数の計算が終了すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、コントローラ２０ａは、メモリ内に記録された、複数の押付力にそれぞれ対応付けられている摩擦係数に基づき、押付力の逆数の増加（すなわち押付力の減少）とともに摩擦係数が単調に増加する領域を求める（ステップＳ１６）。そして、コントローラ２０ａは、図４の中央の領域Ｙ内の点Ｙｔのように、求められた単調増加領域の真中近くに位置する点の押付力および摩擦係数を求める（ステップＳ１７）。具体的には、コントローラ２０ａは、上記の複数の押付力および摩擦係数のうち、単調増加領域に属するすべての押付力およびそれらの押付力に対応する摩擦係数について、それぞれ押付力の平均値と摩擦係数の平均値とを求める。ここで、以上説明した図６の過程が、本発明にいう初期設定モードで行われる動作内容の一例に相当する。【００５３】
次に、ステップＳ１７において求められた単調増加領域の真中近くに位置する点の状態を実現するために、図５に示すアクチュエータ２２の制御機構によって行われる動作について説明する。【００５４】
コントローラ２０ａは、アクチュエータ通電回路２２ａに指示を与えてアクチュエータ２２に電圧を印加させ、図６のステップＳ１７において求められた摩擦係数となるように押付力をヘッド１５０に加える。この結果、ステップＳ１７において求められた、単調増加領域の真中近くに位置する点の状態が実現することとなり、この状態の下で情報の記録および再生が行われる。ここで、図６の全過程終了後、上記の点の状態が実現するまでの過程が、本発明にいうアクセスモードで行われる動作内容の一例に相当する。【００５５】
以上、図５および図６を用いて説明した、単調増加領域を求めてその単調増加領域の真中近くに位置する点の状態を実現する処理が、図１および図２のＨＤＤ１の電源投入時もしくは所定の時間間隔ごとに行われ、新たに更新された状態で情報の記録および再生が実行される。このため、このＨＤＤ１では、環境や経時変化によって図３のヘッド１５０と、磁気ディスク１２や潤滑剤１２０との間の接触状態が変化しても、情報の記録および再生の際には、図３の状態が維持されることとなり、安定した記録／再生能力が発揮される。【００５６】
以上説明したＨＤＤ１は、スライド速度、粘性係数、ヘッド１５０の接触部分の面積を一定に保ったまま、押圧する押付力を調整することで垂直抗力を変化させて単調増加領域を求めるものであったが、本発明は、スライド速度、粘性係数、垂直抗力を一定に保ったまま、ヘッドの接触部分の面積を調整することで単調増加領域を求めるものであってもよい。以下、接触部分の面積を調整することで単調増加領域を求める方式を採用したディスク装置の実施形態について説明する。【００５７】
ここで説明する、ヘッド接触部分の面積を調整するディスク装置も、ハードディスク装置（ＨＤＤ）である。このＨＤＤが、図１および図２に示すＨＤＤ１と異なる点は、押付力を調整する図２のアクチュエータ２２が備えられておらず、その代わりにヘッド接触部分の面積を調整する機構がヘッドに設けられていてヘッド接触部分の面積を調整することで単調増加領域を求められる点であり、それ以外の点については、図１および図２に示すＨＤＤ１と同様の構成を備えている。このため、ヘッド接触部分の面積を調整するＨＤＤについて、上から見た図および側方から見た図については、図１および図２を参照することとしてここではその重複説明を省略する。以下では、図１および図２に示すＨＤＤ１との相違点に焦点を絞って説明を行う。【００５８】
図７は、情報の記録、および情報の再生にヘッドスライダの先端部分が磁気ディスク上の潤滑剤に接触している様子を表した図である。【００５９】
この図において、図３の構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その重複説明は省略する。ヘッドスライダ１５’は、図では左斜め上方に延びるサスペンション１６に支持されており、情報の記録、および情報の再生の際には、この図に示すように、図の右方向を向いた先端部分が、図に矢印Ｐ方向に回転する磁気ディスク１２上の潤滑剤１２０に接する。この先端部分がこのヘッドスライダ１５’のヘッド１５０’であり、ヘッド１５０’は上向きの垂直抗力Ｎ’を受けている。また、ヘッドスライダ１５の、磁気ディスク１２を向いた面の一部には、磁気ディスク１２の回転に伴う空気の流れによってヘッドスライダ１５を図の上方向（磁気ディスク１２から離れる方向）に浮上させようとする浮上力を受ける浮上力取得部１５ａが設けられており、ヘッドスライダ１５は、浮上力取得部１５ａにおいて大きさがＦａの上向きの浮上力を受ける。垂直抗力Ｎ’と浮上力Ｆａとの和は、ヘッドスライダ１５に及ぼされる押付力Ｆｓと釣り合っている。このヘッドスライダ１５’では、これら垂直抗力Ｎ’、浮上力Ｆａ、押付力Ｆｓはほぼ一定に保たれており、ヘッド１５０’の接触状態が変化してもほとんど変わることはない。【００６０】
図７のヘッド１５０’には、図３のヘッド１５０に備えられていたのと同一の記録素子および再生素子が設けられており、これら記録素子および再生素子と並んで、熱の供給を受けて磁気ディスク１２に向かって熱膨張する熱アクチュエータも備えられている。この熱アクチュエータの熱膨張により、ヘッドスライダ１５’と潤滑剤１２０との接触が実現する。【００６１】
図８は、熱アクチュエータの熱膨張とともに変化するヘッドの形状を表した図である。【００６２】
熱アクチュエータ１５２は、記録素子１５１と再生素子１５３との間に備えられている。この熱アクチュエータ１５２は、供給された熱量に応じて熱膨張するアクチュエータであり、図８のパート（ａ）には、熱アクチュエータ１５２に対して熱の供給がなく熱アクチュエータが熱膨張していないときの状態が示されている。図８のパート（ａ）の状態において熱アクチュエータ１５２に熱が供給されると、熱アクチュエータ１５２は、図の矢印Ｑ方向に熱膨張し、この熱膨張とともに記録素子１５１および再生素子１５３も図の矢印Ｑ方向に向かって移動する。所定量以上の熱が熱アクチュエータ１５２に供給されると、図８のパート（ｂ）に示すように、図の下方向に突出した部分が磁気ディスク１２上の潤滑剤１２０に接触するようになる。図８のパート（ｂ）に示す状態でさらに熱量が熱アクチュエータ１５２に供給されると、図８のパート（ｃ）に示すように、突出部分はさらに鋭く下方に向かって突出した形状となり、図８のパート（ｃ）におけるヘッド’１５０の接触部（磁気ディスク１２を向いた面）の面積Ａ’’は、図８のパート（ｂ）におけるヘッド’１５０の接触部（磁気ディスク１２を向いた面）の面積Ａ’よりも小さくなる。【００６３】
ここで、この実施形態のＨＤＤにおいては、図８パート（ｂ）や図８のパート（ｃ）に示すように、ヘッド１５０’が、磁気ディスク１２とは直接接触しないが磁気ディスク１２上の潤滑剤１２０とは接触する状態の下で、情報の記録および再生が行われる。情報の記録および再生の際の記録素子１５１と再生素子１５３の動作内容については、図３で上述したのと同じでありここではその説明は省略する。【００６４】
この実施形態のＨＤＤにおいては、熱アクチュエータ１５２を制御する機構が備えられており、その制御機構の構成は、図５に示す制御機構の構成において図５のアクチュエータ２２が熱アクチュエータ１５２に置き換わり、図５のアクチュエータ通電回路２２ａが、熱アクチュエータ１５２に熱を供給する熱アクチュエータ通電回路に置き換わったものである。この熱アクチュエータ通電回路は、電流が流れると発熱する電熱線を有しており、この電熱線に電流を流すことで電流の大きさに応じた量の熱が熱アクチュエータ１５２に供給される。【００６５】
熱アクチュエータ１５２および熱アクチュエータ通電回路以外の他の構成要素については、図５の構成要素と同じであり、ここではその重複説明は省略する。この熱アクチュエータ１５２の制御機構により、図４の中央の領域Ｙのような、単調増加領域が求められる。【００６６】
図９は、熱アクチュエータの制御機構が単調増加領域を求める際に行う動作を表したフローチャートである。【００６７】
図７に示すヘッド１５０’がスライド走行を開始すると（ステップＳ２１）、この熱アクチュエータ１５２の制御機構に備えられているコントローラ（図５のコントローラ２０ａと同じ）は、熱アクチュエータ通電回路に指示を与えて熱アクチュエータ１５２を熱膨張させ、ヘッド１５０’の接触部分の面積を、単調増加領域検出のための面積にする（ステップＳ２２）。ここで、単調増加領域検出のための面積とは、所定の規定範囲内に属し、大きさが異なる複数の面積のうちの１つであって、単調増加領域を求める動作開始直後は、ヘッド１５０’の接触部分の面積が、これら複数の面積のうちの１番大きい面積となるように熱アクチュエータ１５２を熱膨張させる。ここで、上記の所定の規定範囲は、単調増加領域を検出するための、値η・Ｕ／（Ｎ／Ａ）の動く範囲（検出範囲）に対応するものである。そして、ヘッドの接触部分の面積が上記の面積となっている状況下で、歪センサ（図５の歪センサ２１と同じ）により歪み量（摩擦力に対応）の測定が行われる（ステップＳ２３）。コントローラは、歪センサ２１の測定結果から得られた摩擦力を、ヘッド１５０’に加えられている押付力（この実施形態では一定値の押付力）で割ることにより摩擦係数を求め、その値を、この時点におけるヘッド１５０’の接触部分の面積に対応付けてコントローラ内のメモリに記録する（ステップＳ２４）。そして、このステップＳ２２〜ステップＳ２４までの動作を、上述した複数の面積のうち２番目に大きい面積について繰り返す（ステップＳ２５；Ｎｏ）。さらに、同じ過程を、面積を減少しながら上述した複数の面積すべてについて行い、上記の規定範囲内の複数の面積すべてについて摩擦係数の計算が終了すると（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、コントローラは、メモリ内に記録された、複数の面積にそれぞれ対応付けられている摩擦係数に基づき、面積の増加とともに摩擦係数が単調に増加する領域を求める（ステップＳ２６）。そして、コントローラは、図４の中央の領域Ｙ内の点Ｙｔのように、求められた単調増加領域の真中近くに位置する点のヘッド１５０’接触部分の面積および摩擦係数を求める。具体的には、コントローラは、上記の複数の面積および摩擦係数のうち、単調増加領域に属するすべての面積およびそれらの面積に対応する摩擦係数について、それぞれ面積の平均値と摩擦係数の平均値とを求める。そして、求められた摩擦係数に押付力を乗じることで、上記の点における摩擦力を求める（ステップＳ２７）。この摩擦力が、フィードバック制御の際に制御目標となる目標摩擦力となる。ここで、以上説明した図９の過程が、本発明にいう初期設定モードで行われる動作内容の一例に相当する。次に、ステップＳ２７において求められた単調増加領域の真中近くに位置する点の状態を実現するために、熱アクチュエータ１５２の制御機構によって行われる動作について説明する。【００６８】
コントローラは、熱アクチュエータ通電回路に指示を与えて熱アクチュエータ１５２に電流を印加させ、図９のステップＳ２７において求められた摩擦力となるようにヘッド１５０’接触部分の面積を設定する。この結果、ステップＳ２７において求められた、単調増加領域の真中近くに位置する点の状態が実現することとなり、この状態の下で情報の記録および再生が行われる。【００６９】
以上のような、単調増加領域を求めてその単調増加領域の真中近くに位置する点の状態を実現する処理が、ＨＤＤの電源投入時もしくは所定の時間間隔ごとに行われ、新たに更新された状態で情報の記録および再生が実行される。このため、このＨＤＤでは、環境や経時変化によって図３のヘッド１５０’と、磁気ディスク１２や潤滑剤１２０との間の接触状態が変化しても、情報の記録および再生の際には、図７の状態が維持されることとなり、安定した記録／再生能力が発揮される。【００７０】
さらに、熱アクチュエータ１５２の制御機構では目標摩擦力が求められると、単調増加領域の真中近くに位置する点の状態を常時に実現するためのフィードバック制御が可能となる。その制御機構の構成を図１０に示す。この制御機構には、差分計算部２０ｂおよびフィードバック制御部２０ｃが備えられており、これらは、後述するように、歪センサ２１で検出される歪み量（摩擦力Ｆに対応）が望ましい歪み量となるように、熱アクチュエータ１５２に印加される電流の大きさを調整する際に用いられる。【００７１】
熱アクチュエータ１５２および熱アクチュエータ通電回路２２ｂ、差分計算部２０ｂ、フィードバック制御部２０ｃ以外の他の構成要素については、図５の構成要素と同じであり、ここではその重複説明は省略する。この熱アクチュエータ１５２の制御機構により、上述のフィードバック制御が可能となる。【００７２】
すなわち、まず最初に、コントローラが差分計算部２０ｂに、図９のステップＳ２７において求められた、単調増加領域の真中近くに位置する点の摩擦力の値を目標摩擦力として出力する。そして、差分計算部２０ｂが、摩擦力の測定値を表す電流信号の信号レベルと、目標摩擦力を表す電流信号の信号レベルとの差分を計算し、差分値をフィードバック制御部２０ｃに出力し、フィードバック制御部２０ｃが、その差分値から、熱アクチュエータ１５２を熱膨張するために電熱線に流す電流をどの程度増減するかを決定して、その増減量を熱アクチュエータ通電回路２２ｂに出力する。そして、熱アクチュエータ通電回路２２ｂは、入力された増減量で電熱線に流す電流を増減する。このような過程が繰り返されることで、摩擦力が目標摩擦力に常に制御される。この結果、ステップＳ２７において求められた、単調増加領域の真中近くに位置する点の状態が常に実現することとなり、この状態の下で情報の記録および再生が行われる。この結果、この実施形態のＨＤＤにおいて、図７のヘッド１５０’と磁気ディスク１２や潤滑剤１２０との間の接触状態が、磁気ディスク上の円周位置で変化したり短い周期での環境変動で変化した場合も、情報の記録および再生の際には、図７の状態が維持されることとなり、安定した記録／再生能力が発揮される。ここで、図９の全過程終了後、上記の点の状態が実現するまでの過程が、本発明にいうアクセスモードで行われる動作内容の一例に相当する。【００７３】
以上が本発明の実施形態の説明である。【００７４】
上記の実施形態では、図８のヘッドスライダにおいて、図８のパート（ａ）に示すように、熱アクチュエータ１５２に対して熱の供給がなく熱アクチュエータが熱膨張していないときには、ヘッド１５０’が潤滑剤１２０から離間しているものとして説明したが、本発明は、熱アクチュエータが熱膨張していないときでもヘッド１５０’が潤滑剤１２０に接触しているものでもよい。【００７５】
また、以上説明した実施形態では電圧の印加を受けて収縮するアクチュエータや、熱膨張するアクチュエータが採用されていたが、本発明は、押付力やヘッド接触部分の面積を調整できる発動機であれば、どのようなものを採用してもよい。
【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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【国際調査報告】
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