(57)【要約】【課題】ヘッドのロード・アンロード時にランプブロック上の摩擦負荷が大きくても安定なヘッド速度制御を実現する。【解決手段】アクチュエータ７と、アクチュエータ７の駆動コイル５に発生する電圧信号Ｅａを出力する電圧検出器１１と、ロード完了するまでロード開始毎に徐々に大きくした速度指令信号Ｅｒを繰り返し出力する速度指令発生器１３と、電圧信号Ｅａと速度指令信号Ｅｒから制御信号ｕを生成する速度制御器１２と、制御信号ｕが入力されアクチュエータ７を駆動する駆動器１０を有し、電圧信号Ｅａもしくは制御信号ｕが所定値を超えたときに異なる速度指令信号Ｅｒを出力することにより磁気ディスク１に対する磁気ヘッド２のロードの速度制御を行う速度指令発生器１３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに設けられたアームと、前記アームに取り付けられたヘッドとを有し、前記ヘッドをディスクに対してロード・アンロードを行うアクチュエータと、
前記アクチュエータの駆動に伴って前記ボイスコイルモータに発生する電圧を検出して電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記ヘッドが前記ディスクにロードしたことを検出してロード検出信号を出力するロード検出手段と、
前記ロード検出信号が検出されるまで、大きさの異なる速度指令信号を出力することを繰り返す速度指令発生手段と、
前記速度指令信号と前記電圧信号とが入力され、制御信号を生成して出力する速度制御手段と、
前記制御信号が入力され、前記アクチュエータを駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記速度指令発生手段は、前記ロード検出信号が検出されるまで前記速度指令信号の大きさを徐々に大きくしながら出力することを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
ロード開始から一定の時間内に前記ロード検出信号を検出できないときは、前記アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項４】
ロード開始から一定時間だけ前記電圧信号が一定値であったとき、前記アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項５】
前記ロード検出手段は、前記ヘッドが前記ディスクに記録された信号を再生したときに、ロード検出信号を生成して出力するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項６】
ボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに設けられたアームと、前記アームに取り付けられたヘッドとを有し、前記ヘッドをディスクに対してロード・アンロードを行うアクチュエータと、
前記アクチュエータの駆動に伴って、前記ボイスコイルモータに発生する電圧を検出して電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記ヘッドが前記ディスクにロードしたことを検出してロード検出信号を出力するロード検出手段と、
前記ヘッドをロードさせるときは、大きさが基準値と異なる速度指令信号を出力することを繰り返し、前記電圧信号もしくは制御信号が所定値を超えたときは、前記速度指令信号を前記基準値に戻す速度指令発生手段と、
前記速度指令信号と前記電圧信号とが入力され、前記制御信号を生成して出力する速度制御手段と、
前記制御信号が入力され、前記アクチュエータを駆動する駆動手段とを備えたディスク装置。
【請求項７】
前記速度指令発生手段は、大きさが基準値と異なる前記速度指令信号をロード検出信号が検出されるまで徐々に大きくなるように設定して出力することを繰り返し、前記電圧信号もしくは前記制御信号が所定値を超えたときは前記速度指令信号を前記基準値に戻すことを特徴とする請求項６に記載のディスク装置。
【請求項８】
ロード開始から一定の時間内に前記ロード検出信号を検出できないときは、前記アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成されたことを特徴とする請求項６に記載のディスク装置。
【請求項９】
ロード開始から一定時間だけ前記電圧信号が一定値であったとき、前記アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成されたことを特徴とする請求項６に記載のディスク装置。
【請求項１０】
前記ロード検出手段は、前記ヘッドが前記ディスクに記録された信号を再生したときに、ロード検出信号を生成して、出力するように構成されたことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載のディスク装置。
【請求項１１】
前記速度指令信号の大きさの切り換えが前記ヘッドを退避させるランプブロック上で行われるように構成されたことを特徴とする請求項６に記載のディスク装置。
【請求項１２】
前記ヘッドがロード完了したときの前記速度指令信号の初期値を記憶しておく記憶手段をさらに含み、
次回に前記ヘッドをロードさせるときは、前記記憶手段の初期値を前記速度指令信号の初期値とするように構成されたことを特徴とする請求項１または請求項６に記載のディスク装置。
【請求項１３】
ボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに設けられたアームと、前記アームに取り付けられたヘッドとを有するアクチュエータを備えたディスク装置における前記ヘッドのロード・アンロードを行う速度制御方法であって、
前記アクチュエータの駆動に伴って、前記ボイスコイルモータに発生する電圧を検出して、電圧信号を生成するステップと、
前記ヘッドがディスクにロードしたことを検出し、ロード検出信号を出力するステップと、
前記ロード検出信号により、大きさの異なる速度指令信号を出力するステップと、
前記速度指令信号と前記電圧信号とが入力され、制御信号を生成して出力するステップと、
前記制御信号により、前記アクチュエータを駆動し、前記ヘッドのロード動作を行うステップとを含むディスク装置の制御方法。
【請求項１４】
ボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに設けられたアームと、前記アームに取り付けられたヘッドとを有するアクチュエータを備えたディスク装置における前記ヘッドのロード・アンロードを行う速度制御方法であって、
前記アクチュエータの駆動に伴って、前記ボイスコイルモータに発生する電圧を検出して、電圧信号を生成するステップと、
前記ヘッドがディスクにロードしたことを検出し、ロード検出信号を出力するステップと、
前記電圧信号もしくは制御信号のいずれかと前記ロード検出信号により、前記ヘッドをロードさせるときは、初期の大きさを基準値より徐々に大きく設定した速度指令信号を出力することを繰り返し、前記電圧信号もしくは前記制御信号が所定値を超えたときは、前記速度指令信号を前記基準値に戻す速度指令信号を出力するステップと、
前記速度指令信号と前記電圧信号とが入力され、前記制御信号を生成して出力するステップと、
前記制御信号により前記アクチュエータを駆動し、前記ヘッドのロードを行うステップとを含むディスク装置の制御方法。
【請求項１５】
前記速度指令信号を出力するステップは、電圧信号もしくは制御信号のいずれかとロード検出信号により、前記ヘッドをロードさせるときは初期の大きさを基準値より徐々に大きく設定した速度指令信号を出力することを繰り返し、電圧信号もしくは制御信号が所定値を超えたときは、速度指令信号を基準値に戻す速度指令信号を出力することを特徴とする請求項１４に記載のディスク装置の制御方法。
【請求項１６】
前記ヘッドのロードを完了したときの前記速度指令信号の初期値を記憶しておくステップをさらに含み、
次回に前記ヘッドをロードさせるときは、記憶された初期値を前記速度指令信号の前記初期値とすることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のディスク装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク停止時にヘッドをディスク外側のランプブロック等のヘッド退避部材上にアンロードし、ディスク回転時にヘッド退避部材からヘッドをディスク面上にロードさせるロード・アンロード機構を有するディスク装置に係わり、ヘッド退避部材上の静止摩擦等の負荷が大きくても適切な速度制御のもとでヘッドをディスク面に安定にロードさせるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置等のディスク装置は、小型化、大容量化が急速に進んでいる。
【０００３】
従来の磁気ディスク装置では、コンタクトスタート・ストップ（ＣＳＳ）方式が採用されている。これらＣＳＳ方式のディスク装置では、ディスクが停止している非動作時には、ヘッドが搭載されたヘッドスライダをディスク表面のデータ領域外に形成された退避領域に着地させている。したがって、ＣＳＳ方式の磁気ディスク装置では、衝撃によりヘッドスライダがデータ領域に移動してディスク表面を傷つけたり、ディスクデータ領域表面に吸着されたりする危険性があった。
【０００４】
このような危険性を回避し、非動作時の信頼性を高めることを目的として、ヘッドロード・アンロード機構を有するディスク装置が開発されている。これは、ディスク外周縁の外側にランプブロックを配置しておき、ディスク装置の動作を停止するときには、ヘッドアームを回動させてヘッドアームのサスペンションタブをランプブロックのタブ保持面に載せることにより、ヘッドスライダをアンロードさせるものである。また、ディスク装置が動作を開始するときには、ヘッドアームを回動させてヘッドスライダをランプブロックから回転するディスク面上にロードさせるように構成されている。
【０００５】
ロード・アンロード方式のディスク装置の特徴としては、非動作時には、ヘッドスライダをランプブロック上に退避させるので、ディスク停止時にヘッドスライダがディスクデータ領域表面に吸着されることがない。したがって、より平滑な表面を有するディスクを使用することができるため、より高密度記録を実現できる。また、ヘッドをディスクから退避させるため、非動作時の耐衝撃性を向上できるという特徴を有する。
【０００６】
その反面、ロード・アンロード方式のディスク装置では、ヘッドのローディング速度が速すぎるとヘッドスライダがディスク面と衝突してディスクおよびヘッドを損傷するため、緩やかな速度でヘッドスライダをディスク面上に滑らかにローディングさせる必要がある。
【０００７】
ロード・アンロードの信頼性を向上させるために、従来のロード・アンロード方式のディスク装置では、ヘッドを駆動するアクチュエータとしてボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭという。）を使用し、ＶＣＭが回動したときにＶＣＭのコイルの両端に発生する誘起電圧を正確に検出し、得られた検出電圧を速度信号としてフィードバック速度制御を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
図７は、従来のディスク装置におけるフィードバック速度制御の一例を示すブロック図を示す。図７において、ロード検出器７１にはヘッド７２の再生出力が入力され、ヘッド７２がディスク（図示せず）上のデータを再生したときに、ヘッド７２がディスク上にロードしたことを検出し、速度指令発生器７３に含まれる速度検出器（図示せず）へロード検出信号ｄを出力する。
【０００９】
駆動器７４に含まれる電圧検出器７５は、ＶＣＮのボイスコイル７６の両端に発生する電圧を検出し、電圧信号Ｅａを出力する。速度指令発生器７３は、入力されたロード検出信号ｄと電圧信号Ｅａに応じて速度指令信号Ｅｒを生成し、速度制御器７７に出力する。速度制御器７７は、電圧検出器７５で生成された電圧信号Ｅａと速度指令発生器７３で生成された速度指令信号Ｅｒが入力される。さらに、速度制御器７７は、速度指令信号Ｅｒと電圧信号Ｅａの誤差信号を求め、その増幅および積分補償を行い、制御信号ｕを生成して駆動器７４へ出力する。駆動器７４は、入力された制御信号ｕに応じて駆動コイル７６に駆動電流Ｉａを通電し、ヘッド７２を回転移動させる。ヘッド７２をディスクの外周側に回転移動させたときに、ヘッド７２をアンロードさせるように構成している。
【００１０】
しかしながら、このような構成においては、ヘッド移動速度のフィードバック速度制御を行うのに必要な速度信号として、ヘッドを駆動するアクチュエータであるＶＣＭが回動したときに駆動コイルに発生する誘起電圧を利用する。
【００１１】
図８は、従来のディスク装置におけるヘッドロード時の動作を説明するための波形図を示す。図８（ａ）は、図７における速度制御器７７に入力される速度指令信号Ｅｒを示す。速度指令信号Ｅｒは基準値Ｅｒｅｆ（一定）で、動作開始の時刻ｔ０で速度制御器７７に入力される。速度制御器７７は、入力される速度指令信号Ｅｒと電圧検出器７５で生成された電圧信号Ｅａとの誤差信号ｅにその増幅および積分補償を行い、制御信号ｕを生成する。
【００１２】
図８（ｂ）は、速度制御器７７に入力される速度指令信号Ｅｒと電圧検出器７５で生成された電圧信号Ｅａとの誤差信号ｅを示す。
【００１３】
図８（ｃ）は、速度制御器７７が生成する制御信号ｕを示す。制御信号ｕは、駆動器７４において、制御信号ｕの電圧信号からｇｍ倍の電流信号に変換され、駆動電流Ｉａを出力する。駆動器７４は、制御信号ｕに比例した駆動電流Ｉａをアクチュエータの駆動コイル７６に通電する。駆動電流Ｉａの最大値は、電源電圧Ｖｍをアクチュエータの駆動コイル７６の巻線抵抗をＲａと駆動器７４を構成する駆動トランジスタのオン抵抗の合計値Ｒｏｎとの和で除した値となる。すなわち、図８（ｃ）において、速度制御器７７の出力する制御信号ｕが小さいときは、駆動器７４は、制御信号ｕに比例した駆動電流Ｉａをアクチュエータの駆動コイル７６に通電するが、電流が増加して駆動電流Ｉａの最大値Ｉａ（ｍａｘ）に達すると、それ以上には電流を流すことができない。駆動コイル７６に通電される駆動電流Ｉａが作る磁界と固定子のマグネットの磁束との相互作用により、アクチュエータは駆動トルクτを発生する。
【００１４】
したがって、充分な駆動トルクを発生できないとき、ランプブロックの上り斜面でアームのサスペンションタブを摺動させるのに摩擦負荷が大きすぎて、アクチュエータはランプブロックの上り斜面で停止する。
【００１５】
図８（ｄ）は、アームの先端に搭載されたヘッド７２の速度波形で、時刻ｔ１で停止している。なお、電圧検出器７５から出力される電圧信号Ｅａは、アームを回動させたときにアクチュエータの駆動コイル７６に発生する誘起電圧Ｅａを検出したもので、ヘッド移動速度ｖに比例し、図８（ｄ）の速度波形と相似である。
【００１６】
図８（ｅ）は、ディスク装置の非動作時にランプブロックに退避しているヘッド７２の位置を基点としてヘッド７２の位置を示す波形で、ランプブロックの上り斜面で停止した状態を示し、ヘッド７２のディスクへのロード動作完了位置（ヘッド７２がランプブロックから離脱してディスク面上に達した位置）ｘｅに達していない。
【００１７】
なお、図８（ｃ）において、制御信号ｕがヘッド７２が停止しているにも係わらず増加しているのは、速度制御器７７が積分補償を施しているからである。速度制御器７７は、速度指令信号Ｅｒと電圧信号Ｅａとの誤差信号ｅが存在する限り積分操作を行い、制御信号ｕは速度制御器７７のダイナミックレンジ内で増加する。制御信号ｕの増加に伴い、駆動電流Ｉａは増加し、駆動電流Ｉａの最大値Ｉａ（ｍａｘ）に達すると一定電流となる。
【００１８】
ディスク装置の動作を開始するときに基準値Ｅｒｅｆの速度指令信号を与えるディスク装置では、ランプブロックの上り斜面でアクチュエータが充分な駆動トルクを発生できないとき、サスペンションタブはランプブロックの上り斜面で停止するという課題があった。
【００１９】
また、ロード・アンロード方式のディスク装置では、ヘッドアームを回動させてヘッドアームのサスペンションタブをランプブロックの複数の斜面からなるタブ保持面に摺動させることにより、ヘッドスライダをロード・アンロードさせる。したがって、ランプ上の摩擦やヘッドアームを回転自在に支持する軸受摩擦等の負荷ばらつき等により、ディスク装置が動作を開始するときにヘッドをディスク上にロードできなくなったりする等、ヘッドロードの信頼性に問題があった。
【００２０】
そこで、ヘッドロード時の信頼性を向上させるために、ヘッドアームを回動させるときにランプブロック上での静止摩擦からヘッドアームを解放するために適当な矩形電流波を印加して、その直後に矩形電流波の印加によるヘッドアームの動きを測定し適当な初速度が得られたか否かを判定し、適当な初速度が得られていないときは、再度、矩形電流波の印加を繰り返し、測定結果を基に速度制御の初期条件を決定する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−２５６２６号公報
【特許文献２】特開平１１−１６２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
一般にロード・アンロード方式のディスク装置では、ヘッドアームを回動させてヘッドアームのサスペンションタブをランプブロックの複数の斜面からなるタブ保持面に摺動させる。そのための制御回路構成は簡単であるが、この種の速度制御系は、ランプブロック上での摩擦等による負荷変動の影響を受けやすい。特にランプブロック上で静止状態からヘッドスライダを回動させる初期には大きな静止摩擦が作用する。したがって、上述のように、ディスク装置の動作を開始するときに、ヘッドスライダをディスク上にロードさせることができないという課題があった。
【００２２】
このようなディスク装置の課題を解決する手段として、駆動器７４の電源電圧Ｖｍを大きくする方法がある。しかし、電源電圧Ｖｍはディスク装置を使用するシステムで定まっていて、システムの電源電圧を変更できない。また、ヘッドのロード・アンロード動作時間の占める割合は、ディスク装置全体の動作時間に比較してわずかであり、その短期間動作のために昇圧回路により電源電圧を上げて常に高い電圧で使用することは装置の電力効率を悪化させる。さらに、アクチュエータの駆動電流は大きく、電流容量の大きい昇圧回路は規模が大きく、コスト面で不利である。以上のような理由から、駆動器７４の電源電圧を大きくすることはできない。
【００２３】
また、近年、磁気ディスク装置等のディスク装置は、小型化が進みパーソナルコンピュータの外部記憶装置だけでなく、携帯電話やテレビ等のＡＶ機器の記憶装置として使用されるため、動作時の騒音を抑制する必要がある。ところが、アクチュエータを駆動するのに矩形電流波を印加すれば、アクチュエータの機械的共振を励起させて騒音を発生する。従来のディスク装置やその制御方法では、アクチュエータの機械的共振の励起に起因する動作時の騒音を充分に抑制することは困難である。
【００２４】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、ランプ上の摩擦等の負荷ばらつきが大きくても、ディスク装置の動作を開始するときにはヘッドをディスク上に確実にロードさせることができるディスク装置およびその制御方法を提供することを目的とする。さらに、動作時の騒音を抑制することが可能なディスク装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記の目的を達成するために本発明に係わるディスク装置は、ＶＣＭとＶＣＭに設けられたアームとアームに取り付けられたヘッドとを有しディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータと、アクチュエータの駆動に伴ってＶＣＭに発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、ヘッドがディスクにロードしたことを検出しロード検出信号を出力するロード検出手段と、ロード検出信号が検出されるまで大きさの異なる速度指令信号を出力することを繰り返す速度指令発生手段と、速度指令信号と電圧信号とが入力され制御信号を生成し出力する速度制御手段と、制御信号が入力されアクチュエータを駆動する駆動手段とを備えるようにした構成を有している。
【００２６】
この構成により、ロード時にランプブロック等のヘッド退避部材から受ける静止摩擦等による負荷が大きくても、ヘッドがディスクにロードしたことをロード検出手段が検出し、ロード検出信号が検出されるまで大きさの異なる速度指令信号を出力することを繰り返すことにより、ヘッドのロード制御を安定に行うことができ、ロード動作を確実に完了させることができる。
【００２７】
また、上記構成において、速度指令発生手段はロード検出信号が検出されるまで速度指令信号の大きさを徐々に大きくしながら出力することを繰り返してもよい。
【００２８】
この構成により、ディスク装置の動作を開始するときに、速度指令信号の大きさを徐々に大きくして出力することを繰り返すため、ヘッドを駆動するアクチュエータに通電される駆動電流の立ち上がりをできるだけ緩やかな状態で通電することができ、サスペンションタブとランプブロック上の摺動において、過度な磨耗の発生を抑え、かつ、動作時の騒音を抑制することができる。
【００２９】
また、上記構成において、ロード開始から一定の時間内にロード検出信号を検出できないときは、アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成してもよい。さらに、ロード開始から一定時間だけ電圧信号が一定値であったとき、アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成してもよい。また、ロード検出手段は、ヘッドがディスクに記録された信号を再生したときに、ロード検出信号を生成して出力するように構成してもよい。
【００３０】
また、本発明のディスク装置は、ＶＣＭと、ＶＣＭに設けられたアームと、アームに取り付けられたヘッドとを有し、ヘッドをディスクに対してロード・アンロードを行うアクチュエータと、アクチュエータの駆動に伴ってＶＣＭに発生する電圧を検出して電圧信号を出力する電圧検出手段と、ヘッドがディスクにロードしたことを検出してロード検出信号を出力するロード検出手段と、ヘッドをロードさせるときは、大きさが基準値と異なる速度指令信号を出力することを繰り返し、上記電圧信号もしくは上記制御信号が所定値を超えたときは、速度指令信号を基準値に戻す速度指令発生手段と、速度指令信号と電圧信号とが入力され、上記制御信号を生成して出力する速度制御手段と、制御信号が入力され、アクチュエータを駆動する駆動手段とを備えた構成からなる。
【００３１】
この構成により、ロード時にランプブロック等のヘッド退避部材から受ける静止摩擦等による負荷が大きくても、ヘッドがディスクにロードしたことをロード検出手段が検出し、ロード検出信号が検出されるまで、初期の大きさが基準値と異なる速度指令信号を出力することを繰り返すため、ヘッドのロード制御を安定に行うことができ、ロード動作を確実に完了させることができるとともに、アクチュエータを充分に加速してランプブロックの上り斜面を通過させた後、ランプブロック上で速度指令信号を基準値に切り換え、ヘッドがディスクへロードする速度を低減させるため、ディスクおよびヘッドが損傷しないように、ヘッドをロードさせることができる。
【００３２】
また、この上記構成において、速度指令発生手段は大きさが基準値と異なる速度指令信号をロード検出信号が検出されるまで徐々に大きくなるように設定して出力することを繰り返し、電圧信号もしくは制御信号が所定値を超えたときは速度指令信号を基準値に戻してもよい。
【００３３】
この構成により、ディスク装置の動作を開始するときに、速度指令信号の大きさを基準値と異なる大きさの初期値から徐々に大きくして出力することを繰り返すため、ヘッドを駆動するアクチュエータに通電される駆動電流の立ち上がりをできるだけ緩やかな状態で通電することができ、ランプブロック上の摺動において、過度な磨耗の発生を抑え、かつ、動作時の騒音を抑制することができる。
【００３４】
さらに、ロード開始から一定の時間内にロード検出信号を検出できないときは、アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成してもよい。
【００３５】
さらに、ロード開始から一定時間だけ電圧信号が一定値であったとき、アクチュエータを一旦初期位置まで退避させた後、ロード動作を繰り返すように構成してもよい。
【００３６】
この構成により、ディスク装置の動作を開始するときには、次のロード動作において、ヘッドの初期位置から速度指令信号を大きくしてアクチュエータを充分に加速することができるので、ランプブロック上の静止摩擦等の負荷が大きくても、ヘッドをディスク上に確実にロードさせることができる。
【００３７】
また、上記構成において、ロード検出手段は、ヘッドがディスクに記録された信号を再生したときに、ロード検出信号を生成して、出力するように構成してもよい。この構成により、ロード検出手段から出力されるロード検出信号を速度指令発生手段に入力して、ロード動作を行わせるとともに、ロード検出手段から出力されたロード検出信号によって、ロード動作の完了が認知されることになり、確実にロード動作を完了させることができる。
【００３８】
さらに、上記構成において、速度指令信号の大きさの切り換えがヘッドを退避させるランプブロック上で行われるように構成してもよい。
【００３９】
この構成により、ランプブロックの上り斜面である第１の斜面を通過させた後、サスペンションタブがランプブロック上にある時点で、速度指令信号の大きさの切り換えが行われれば、ヘッドがディスクへロードする速度を低減させることになり、ヘッドがランプブロックからディスクへロードするときに、ヘッドがディスクに衝突するようなことがなく、ディスクおよびヘッドが損傷するという事故を生じることがないようにすることができる。
【００４０】
さらに、ヘッドがロード完了したときの速度指令信号の初期値を記憶しておく記憶手段をさらに含み、次回にヘッドをロードさせるときは、記憶手段の初期値を速度指令信号の初期値とするように構成してもよい。
【００４１】
この構成により、次回のロード開始時には、ロードの失敗を発生することなく、１回でヘッドをディスク上にロード完了させることができ、ディスク装置の停止状態から動作開始までの応答速度を向上させることができる。
【００４２】
また、本発明に係わるディスク装置の制御方法は、ＶＣＭとＶＣＭに設けられたアームとアームに取り付けられたヘッドとを有するアクチュエータを備えたディスク装置におけるヘッドのロード・アンロードを行う速度制御方法であって、アクチュエータの駆動に伴ってＶＣＭに発生する電圧を検出して電圧信号を生成するステップと、ヘッドがディスクにロードしたことを検出し、ロード検出信号を出力するステップと、ロード検出信号により、大きさの異なる速度指令信号を出力するステップと、速度指令信号と電圧信号とが入力され、制御信号を出力するステップと、制御信号により、アクチュエータを駆動し、ヘッドのロードを行うステップとを包含する方法である。
【００４３】
この方法により、ロード・アンロード時にランプブロック等のヘッド退避部材から受ける静止摩擦等による負荷が大きくても、ヘッドの駆動制御を安定に行うことができ、ヘッドのロード動作を確実に完了させることができる。さらに、ディスク装置の動作を開始するときに、ヘッドを駆動するアクチュエータに通電される駆動電流の立ち上がりをできるだけ緩やかな状態で通電できるため、ロード動作時のサスペンションタブとランプブロックとの摺動による騒音を抑制することができる。
【００４４】
また、本発明のディスク装置の制御方法は、ＶＣＭとＶＣＭに設けられたアームとアームに取り付けられたヘッドとを有するアクチュエータを備えたディスク装置におけるヘッドのロード・アンロードを行う速度制御方法であって、アクチュエータの駆動に伴ってＶＣＭに発生する電圧を検出して、電圧信号を生成するステップと、ヘッドがディスクにロードしたことを検出し、ロード検出信号を出力するステップと、電圧信号もしくは制御信号のいずれかとロード検出信号により、ヘッドをロードさせるときは、初期の大きさを基準値より徐々に大きく設定した速度指令信号を出力することを繰り返し、電圧信号もしくは制御信号が所定値を超えたときは、速度指令信号を基準値に戻す速度指令信号を出力するステップと、速度指令信号と電圧信号とが入力され、制御信号を生成して出力するステップと、制御信号によりアクチュエータを駆動し、ヘッドのロードを行うステップとを包含するようにした方法である。
【００４５】
この方法により、ロード・アンロード時にランプブロック等のヘッド退避部材から受ける静止摩擦等による負荷が大きくても、ヘッドの駆動制御を安定に行うことができ、ヘッドのロード動作を確実に完了させることができるとともに、アクチュエータを充分に加速してランプブロックの上り斜面を通過させた後、ランプブロック上で速度指令信号を基準値に切り換え、ヘッドがディスクへロードする速度を低減させるため、ディスクおよびヘッドが損傷しないように、ヘッドをロードさせることができる。
【００４６】
また、上記方法において、速度指令信号を出力するステップは、電圧信号もしくは制御信号のいずれかとロード検出信号によりヘッドをロードさせるときは初期の大きさを基準値より徐々に大きく設定した速度指令信号を出力することを繰り返し、電圧信号もしくは制御信号が所定値を超えたときは、速度指令信号を基準値に戻す速度指令信号を出力するようにしてもよい。
【００４７】
この方法により、ロード時にランプブロック等のヘッド退避部材から受ける静止摩擦等による負荷が大きくても、ヘッドがディスクにロードしたことをロード検出手段が検出し、ロード検出信号が検出されるまで、初期の大きさが基準値と異なる速度指令信号を出力することを繰り返すため、ヘッドのロード制御を安定に行うことができ、ロード動作を確実に完了させることができるとともに、アクチュエータを充分に加速してランプブロックの上り斜面を通過させた後、ランプブロック上で速度指令信号を基準値に切り換え、ヘッドがディスクへロードする速度を低減させるため、ディスクおよびヘッドが損傷しないようにヘッドをロードさせることができる。
【００４８】
また、上記方法において、ヘッドのロードを完了したときの速度指令信号の初期値を記憶しておき、次回にロードさせるときは記憶しておいた初期値を速度指令信号の初期値とするようにしてもよい。この方法により、次回のロード開始時には、ロードの失敗を発生することなく、１回でヘッドをディスク上にロード完了させることができ、ディスク装置の停止状態から動作開始までの応答速度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明のディスク装置およびその制御方法によれば、ディスク装置の動作を開始するときにはフィードバック制御状態で速度指令信号を大きくしてアクチュエータを充分に加速することができるので、ランプブロック上の静止摩擦等の負荷が大きくても、ヘッドをディスク上に確実にロードさせることができ、信頼性の高いディスク装置を実現することができるという効果を有する。
【００５０】
また、本発明のディスク装置およびその制御方法によれば、ディスク装置の動作を開始するときに、ヘッドを駆動するアクチュエータに通電される駆動電流の立ち上がりをできるだけ緩やかな状態で通電することになり、動作時の騒音を抑制することができ、信頼性が高くかつ静粛なディスク装置を実現することができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明に係わるディスク装置およびその制御方法について、具体的な実施の形態を図面にもとづいて詳細に説明する。なお、ディスク装置として磁気ディスク装置を例にとって以下に説明する。
【００５２】
（実施の形態）
図１〜図６は、本発明の実施の形態における磁気ディスク装置およびその制御方法を説明するための図であり、図１は磁気ディスク装置の構成を示すブロック図、図２は磁気ディスク装置におけるランプブロックとそのタブ保持面を摺動するヘッドアームのサスペンションタブを示す断面図、図３は磁気ディスク装置における駆動器の一例を示す回路構成図、図４は磁気ディスク装置における速度指令発生器の動作を説明するフローチャート、図５は磁気ディスク装置におけるヘッドロード時の基本動作を説明するための波形図、図６は磁気ディスク装置の他の一例におけるヘッドロード時の動作を説明するための波形図である。
【００５３】
図１において、磁気ディスク１は、スピンドルモータ（図示せず）により回転駆動される。磁気ヘッド２は、磁気ディスク１に対してデータを記録／再生するためのものであり、アーム３の先端に搭載されている。アーム３が軸受４の周りに回動することにより、磁気ヘッド２は磁気ディスク１上の目標トラックへ移動する。アーム３の他端には駆動コイル５が設けられている。固定子６は空隙を介して対向する一対のヨークからなり、その空隙部分に対応させて、少なくとも一方のヨークに図示しないマグネット（永久磁石）が固着されている。このマグネットは、ヨークの駆動コイル５に対向する面に配置されている。固定子６に配置されたマグネットが発生する磁束と駆動コイル５に通電される電流が作る磁界との相互作用により、アーム３は回転力を受ける。駆動コイル５および固定子６は、ＶＣＭを構成している。磁気ディスク１の占有領域の外側に配置されたヘッド退避部材としてのランプブロック９のランプ上にはタブ保持面が形成されており、ヘッドアーム３の先端部に設けられたサスペンションタブ３ａが、アーム３の回動に伴ってランプブロック９上のタブ保持面と摺動する。磁気ヘッド２、アーム３、軸受４、駆動コイル５、固定子６、ランプブロック９およびサスペンションタブ３ａによりアクチュエータ７が構成されている。
【００５４】
ロード検出手段であるロード検出器１４には、磁気ヘッド２の再生出力が入力され、磁気ヘッド２が磁気ディスク１上のデータを再生したときに磁気ヘッド２が磁気ディスク１上にロードしたことを検出し、速度指令発生器１３に含まれる速度検出器（図示せず）へロード検出信号ｄを出力する。電圧検出手段である電圧検出器１１は、アクチュエータ７を駆動するための駆動手段である駆動器１０に含まれている。この電圧検出器１１は、駆動コイル５の両端に発生する電圧を検出し、電圧信号Ｅａを出力する。速度指令発生器１３は、入力されたロード検出信号ｄと電圧信号Ｅａに応じて速度指令信号Ｅｒを生成し、速度制御手段である速度制御器１２に出力する。速度制御器１２には、電圧検出器１１で生成された電圧信号Ｅａと速度指令発生器１３で生成された速度指令信号Ｅｒが入力される。速度制御器１２は、速度指令信号Ｅｒと電圧信号Ｅａの誤差信号を求め、その増幅および積分補償を行い、制御信号ｕを生成して駆動器１０へ出力する。駆動器１０は、入力された制御信号ｕに応じて駆動コイル５に駆動電流Ｉａを通電し、軸受４を回転中心としてアーム３を回動させ、アーム３の先端に取り付けられた磁気ヘッド２を回転移動させる。アーム３を磁気ディスク１の外周方向に回動させて、アーム３のサスペンションタブ３ａをランプブロック９のタブ保持面に載せることにより、ヘッドスライダをアンロードさせるように構成している。
【００５５】
図２は、図１に示したアーム３のサスペンションタブ３ａがランプブロック９のタブ保持面を摺動する様子を説明するためのランプブロック９の断面図である。ランプブロック９は、ディスク１と上下に隙間を有して重なるように取り付けられている。ランプブロック９の上面は、第１の平面２１、第１の斜面２２、第２の平面２３および第２の斜面２４からなる複数の平面と斜面を有している。
【００５６】
サスペンションタブ３ａは、アクチュエータ７の回動に応じてランプブロック９上面の複数の斜面に当接しながらヘッドアーム３をガイドして、磁気ヘッド２をロード・アンロードさせる。外周ストッパー２５は、動作を停止するときに磁気ヘッド２をアンロードさせ、これ以上外周方向へ移動しないように停止させるためのもので、サスペンションタブ３ａを規制する。
【００５７】
磁気ディスク装置にロード指令が入力されると、磁気ディスク１を回転させ、駆動コイル５に電流が供給されてアクチュエータ７を磁気ディスク側へ回動させ、磁気ヘッド２を磁気ディスク１上に移動させる。すなわち、磁気ディスク１の外周部近傍において、アクチュエータ７を構成するアーム３先端のサスペンションタブ３ａは、アーム３の回動に応じてランプブロック９の上面の第１の平面２１、第１の斜面２２、第２の平面２３および第２の斜面２４へと順次導かれた後、磁気ヘッド２は磁気ディスク１上にロードされる。
【００５８】
磁気ディスク装置にアンロード指令が入力されると、磁気ディスク１を回転させた状態のまま駆動コイル５に電流が供給され、アクチュエータ７をランプブロック９側へ回動させ、磁気ヘッド２をディスク１の外周縁の外側に移動させる。すなわち、磁気ディスク１の外周部近傍において、アーム３先端のサスペンションタブ３ａは、アーム３の回動に応じてランプブロック９上面の第２の斜面２４、第２の平面２３、第１の斜面２２および第１の平面２１へと順次導かれた後、外周ストッパー２５でアーム３の回動は停止され、磁気ヘッド２のアンロード動作は完了される。
【００５９】
図３は、本実施の形態に係るディスク装置に含まれる駆動器１０の一例を示す回路構成図である。駆動器１０は、ｐチャネル電界効果形トランジスタ（ｐ−ＦＥＴ）３１ａ、３１ｂとｎチャネル電界効果形トランジスタ（ｎ−ＦＥＴ）３２ａ、３２ｂをそれぞれ含み、ｐ−ＦＥＴ３１ａとｎ−ＦＥＴ３２ａおよびｐ−ＦＥＴ３１ｂとｎ−ＦＥＴ３２ｂとがそれぞれ直列接続されて、両端は電源３６（電圧：Ｖｍ）に接続されている。
【００６０】
ｐ−ＦＥＴ３１ａ、ｎ−ＦＥＴ３２ａ、ｐ−ＦＥＴ３１ｂおよびｎ−ＦＥＴ３２ｂは、それぞれを４辺とするブリッジ回路を構成している。
【００６１】
このブリッジ回路の中性点間には駆動コイル５と、駆動コイル５に通電される電流を検出して電圧値に変換するための電流検出抵抗３３が接続されている。電流検出抵抗３３の両端に発生した電圧は、増幅器３４で増幅された後、ブリッジ制御回路３５に入力され、駆動コイル５に通電される電流値がフィードバックされる。
【００６２】
ブリッジ制御回路３５は、入力される制御信号ｕに応じて、ｐ−ＦＥＴ３１ａ、ｎ−ＦＥＴ３２ａ、ｐ−ＦＥＴ３１ｂおよびｎ−ＦＥＴ３２ｂを制御し、駆動コイル５に駆動電流Ｉａを通電する。
【００６３】
ｐ−ＦＥＴ３１ａとｎ−ＦＥＴ３２ｂとがオン、ｐ−ＦＥＴ３１ｂとｎ−ＦＥＴ３２ａとがオフであるときは、駆動コイル５には、アーム３を磁気ディスク１の外周方向に回動させて、磁気ヘッド２をランプブロック９へアンロードさせる方向に電流が通電される。
【００６４】
逆に、ｐ−ＦＥＴ３１ｂとｎ−ＦＥＴ３２ａとがオン、ｐ−ＦＥＴ３１ａとｎ−ＦＥＴ３２ｂとがオフであるときは、駆動コイル５には、アーム３を磁気ディスク１の内周側に回動させて、磁気ヘッド２を磁気ディスク１にロードさせる方向に電流が通電される。
【００６５】
次に、本実施の形態に係るディスク装置およびその制御方法の動作について、速度制御系をマイクロコンピュータによるソフトウェアにより実現するものとして説明する。
【００６６】
図４は、本実施の形態に係るディスク装置の速度指令発生器１３の動作を説明するフローチャートである。
【００６７】
図４において、ステップＳ１では、速度指令の初期値Ｅｒｏをマイクロコンピュータ内部のメモリーより読み込み、速度指令信号Ｅｒを初期値Ｅｒｏに設定する。初期値Ｅｒｏは、速度指令の基準値Ｅｒｅｆであってもよい。
【００６８】
続いて、ステップＳ２では、速度指令信号Ｅｒを速度制御器１２へ出力する。ステップＳ３では、電圧検出器１１の出力する電圧信号Ｅａを読み込む。ステップＳ４では、速度制御器１２に入力される速度指令信号ＥｒとステップＳ２で取り込んだ電圧信号Ｅａをもとに誤差信号ｅを計算する。
【００６９】
ステップＳ５では、ステップＳ４で求められた誤差信号ｅと所定レベルＥｓとの比較を行う。そして、誤差信号ｅの値が所定レベルＥｓより小さければステップＳ９に移行し、逆に小さくなければステップＳ６に移行する。
【００７０】
ステップＳ６では、制御信号ｕを出力してから所定の時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ１が経過していなければ、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ６を繰り返し、所定時間Ｔ１が経過していれば、ステップＳ７へ移行する。
【００７１】
ステップＳ７では、速度指令信号ＥｒをΔＥｒだけ増加させ、新たな速度指令信号Ｅｒを計算する。ステップＳ７の処理の後、ステップＳ８へ移行し、ステップＳ８では所定時間Ｔ２が経過するまで待機する。所定時間Ｔ２の待機後、ステップＳ２の処理に戻る。
【００７２】
ステップＳ２からステップＳ６の処理を繰り返し、ステップＳ５ではステップＳ４で求められた誤差信号ｅと所定レベルＥｓとの比較を行い、誤差信号ｅの値が所定レベルＥｓより小さければ、ステップＳ９に移行する。
【００７３】
ステップＳ９では、速度指令信号Ｅｒを基準値Ｅｒｅｆに設定し直す。続いて、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、速度指令信号Ｅｒを速度制御器１２へ出力する。ステップＳ１１では、ロード動作を開始してから磁気ヘッド２が磁気ディスク１上にロードを完了したか否かを、ヘッド出力を検出することにより判定する。ヘッド出力を検出できなければ、ロード動作を完了していないのでヘッド出力を検出するまで、速度指令信号Ｅｒを速度制御器１２へ出力し続けて待機する。ステップＳ１１でヘッド出力を検出できれば、上述のフローを終了する。
【００７４】
以上説明したように、図１に示された速度指令発生器１３において、速度指令信号Ｅｒと電圧検出器１１で生成された電圧信号Ｅａとから誤差信号ｅを生成し、図１におけるロード検出器１４がロード検出信号ｄを出力するまで、速度指令発生器１３は誤差信号ｅの大きさに応じて速度指令信号Ｅｒの大きさを変化させて出力する。速度指令発生器１３の生成する速度指令信号Ｅｒは、図１に示された速度制御器１２に入力される。
【００７５】
図１における速度制御器１２は、速度指令発生器１３で生成された速度指令信号Ｅｒと電圧検出器１１で生成された電圧信号Ｅａとから制御信号ｕを生成する。
【００７６】
制御信号ｕは、図１に示された駆動器１０に入力され、制御信号ｕに応じた駆動電流Ｉａが駆動コイル５に通電される。
【００７７】
次に、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のヘッドロード時の動作について、図５および図６を用いて説明する。
【００７８】
図５は、本実施の形態に係るディスク装置におけるヘッドロード時の基本動作を説明するための波形図であり、図４に示したステップＳ１において、速度指令信号Ｅｒの初期値Ｅｒｏを速度指令の基準値Ｅｒｅｆの３倍に設定した場合を示している。
【００７９】
図５（ａ）は、図１における速度制御器１２に入力される速度指令信号Ｅｒを示す。速度指令発生器１３は、図５（ｂ）に示す誤差信号ｅが所定レベルＥｓ（図５（ｂ）では零）以下に達する時刻ｔ４において、速度指令信号Ｅｒの大きさを基準値Ｅｒｅｆに変化させる。速度指令信号Ｅｒは、動作開始の時刻ｔ０で速度制御器１２に入力され、速度指令発生器１３は、時刻ｔ４までは速度指令信号Ｅｒ（＝３・Ｅｒｅｆ）を速度制御器１２に供給する。
【００８０】
そして、速度制御器１２は、入力される速度指令信号Ｅｒと電圧検出器１１で生成された電圧信号Ｅａとの誤差信号ｅに対し、その増幅および積分補償を行い、制御信号ｕを生成する。誤差信号ｅは（式１）で表され、制御信号ｕは（式２）で表される。
【００８１】
【数１】
2006294154.tif 000003
【００８２】
【数２】
2006294154.tif 000004
【００８３】
ここで、Ｋｖは速度制御系の比例ゲイン、Ｔｉは積分時定数である。
【００８４】
図５（ｂ）は、（式１）で表される誤差信号ｅを示す。
【００８５】
図５（ｃ）は、速度制御器１２が生成する制御信号ｕを示す。制御信号ｕは、駆動器１０において、制御信号ｕの電圧信号からｇｍ倍の電流信号に変換され、駆動電流Ｉａを出力する。駆動器１０は、制御信号ｕに比例した駆動電流Ｉａをアクチュエータ７の駆動コイル５に通電する。駆動器１０の電流増幅率をｇｍとすれば、駆動電流Ｉａは（式３）で表される。
【００８６】
【数３】
2006294154.tif 000005
【００８７】
駆動電流Ｉａの最大値は、電源電圧をＶｍ、アクチュエータ７の駆動コイル５の巻線抵抗をＲａ、駆動器１０を構成する駆動トランジスタのオン抵抗の合計をＲｏｎとすれば、駆動電流Ｉａの最大値Ｉａ（ｍａｘ）は、（式４）で表される。
【００８８】
【数４】
2006294154.tif 000006
【００８９】
すなわち、図５（ｃ）において、速度制御器１２の出力する制御信号ｕが小さいときは、駆動器１０は、制御信号ｕに比例した駆動電流Ｉａをアクチュエータ７の駆動コイル５に通電する。しかし、電流が増加して（式４）で表されるＩａ（ｍａｘ）に達すると、それ以上には電流を流すことができない。アクチュエータ７において、駆動コイル５に通電される駆動電流Ｉａが作る磁界と前述した固定子６のマグネットの磁束との相互作用にもとづき、アクチュエータ７は駆動トルクτを発生する。アクチュエータ７のトルク定数をＫｔとすれば、駆動トルクτは（式５）で表される。
【００９０】
【数５】
2006294154.tif 000007
【００９１】
図５（ａ）〜図５（ｅ）における時刻ｔ０〜ｔ２の期間は、アーム３のサスペンションタブ３ａが図２に示されたランプブロック９の第１の平面２１の位置を摺動している期間であり、時刻ｔ２〜ｔ３の期間は、サスペンションタブ３ａが第１の斜面２２の位置を摺動している期間である。
【００９２】
そして、アーム３のサスペンションタブ３ａがランプブロック９の第１の斜面２２を登りきった時点で、アクチュエータ７に作用する負荷が減少するため、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示された時刻ｔ３〜ｔ４の期間において、磁気ヘッド２は加速され、電圧信号Ｅａは速度指令信号Ｅｒ（＝３・Ｅｒｅｆ）を超える。その結果、（式１）で求められる誤差信号ｅは負の値となり、図４におけるステップＳ５の処理により、ステップＳ９へ移行する。
【００９３】
ステップＳ９において、速度指令信号Ｅｒは基準値Ｅｒｅｆに設定される。そして、時刻ｔ４において、速度指令発生器１３は速度指令信号Ｅｒを速度制御器１２に供給する。磁気ヘッド２が速度指令信号Ｅｒのもとに、ランプブロック９の第１の平面２１上を摺動する。そして、第２の斜面２４の下り坂に達した時刻ｔ５において、アクチュエータ７に作用する負荷が減少するため、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示される時刻ｔ５〜ｔ６の期間において、磁気ヘッド２は加速され、時刻ｔ６において、磁気ヘッド２は磁気ディスク１へロードされる。
【００９４】
図５（ｄ）は、図１に示されたアーム３の先端に搭載された磁気ヘッド２の速度波形であり、速度指令信号Ｅｒ（＝ｍ・Ｅｒｅｆ）に対応する速度をｍ・ｖｒ（上述したように、本実施の形態ではｍ＝３）として記入している。
【００９５】
なお、電圧検出器１１から出力される電圧信号Ｅａは、アーム３を回動させたときにアクチュエータ７の駆動コイル５に発生する誘起電圧Ｅａを検出したもので、ヘッド移動速度ｖに比例し、図５（ｄ）に示された速度波形と相似である。
【００９６】
図５（ａ）〜図５（ｅ）における時刻ｔ３〜ｔ５の期間は、アーム３のサスペンションタブ３ａがランプブロック９の第２の平面２３を摺動している期間であり、時刻ｔ５〜ｔ６の期間は、サスペンションタブ３ａがランプブロック９の第２の斜面２４上を摺動している期間である。そして、時刻ｔ６以降においては、磁気ヘッド２はランプブロック９から離れ、磁気ディスク１上へのロード動作を完了している。
【００９７】
なお、磁気ヘッド２がディスク１に記録された信号を再生し、ロード検出器１４がロード検出信号ｄを出力したことを速度指令発生器１３が検出することによって、ロード動作の完了の判定が行われる（図４におけるステップＳ１１）。
【００９８】
図４におけるステップＳ１で速度指令信号Ｅｒの初期値Ｅｒｏを充分に大きく（上述したように、本実施の形態における図５の例ではＥｒｏ＝３・Ｅｒｅｆ）した場合には、図４に示されるフローチャートにおいて、ステップＳ１からステップＳ６までの処理と、ステップＳ５の処理の後、ステップＳ９からステップＳ１１までの操作を行い、ステップＳ７とステップＳ８の操作が行われない。
【００９９】
図５（ｅ）は、図２におけるアーム３のサスペンションタブ３ａが磁気ディスク装置の非動作時においてランプブロック９の第１の平面２１に保持されている退避位置におけるヘッド２の位置を縦軸の原点として、磁気ヘッド２の位置を示す波形であり、縦軸の位置ｘｅは磁気ヘッド２がランプブロック９から離れ磁気ディスク１上へのロード動作を完了した位置を示している。図５（ｅ）に示す曲線Ｘはヘッド位置を示す。
【０１００】
図８（ａ）〜図８（ｅ）に示された従来例と図５（ａ）〜図５（ｅ）に示された本実施の形態とを比較すると、図８（ｄ）に示すように、磁気ヘッド２は基準ｖｒ近くの速度まで加速されるが、時刻ｔ１においてヘッド移動速度が０となり、ランプブロック９の第１の斜面２２の上り斜面を超えられずに停止している。それに対して、本実施の形態の場合には、図５（ｄ）に示すように、磁気ヘッド２は基準ｖｒを超えて約３倍の速度まで充分に加速されているため、大きな駆動力が必要なランプブロック９の第１の斜面２２の上り斜面を一気に通過することができる。
【０１０１】
その結果、従来例においては、アクチュエータ７は図２におけるランプブロック９の上り斜面である第１の斜面２２で停止したが、本実施の形態においては、磁気ヘッド２はランプブロック９の上り斜面であるの第１の斜面２２の頂点位置に達する充分な速度まで加速されているので、アクチュエータ７はランプブロック９の上り斜面の負荷に打ち勝って回動を継続する。アクチュエータ７が回動すると、ヘッドアーム３の先端に搭載された磁気ヘッド２は時刻ｔ３から速度を上昇させる。磁気ヘッド２のヘッド移動速度ｖが上昇すると、速度制御器１２は（式２）の操作を行い、速度制御器１２の生成する制御信号ｕは従来例の図８（ｃ）における時刻ｔ１以降のような単調増加を止める。磁気ヘッド２のヘッド移動速度ｖが上昇して、電圧信号Ｅａが速度指令信号Ｅｒ（＝３・Ｅｒｅｆ）を超え、図５（ｂ）に示すように、誤差信号ｅは負の値となる時刻ｔ４において、速度指令発生器１３は速度指令信号Ｅｒを基準値Ｅｒｅｆに切り換え、時刻ｔ４以降においては、従来例と同様に速度指令信号Ｅｒは基準値Ｅｒｅｆの一定値に保持されるようにして、磁気ヘッド２の速度制御が行われる。
【０１０２】
すなわち、本実施の形態に係るディスク装置では、動作開始の時刻では速度指令信号Ｅｒを基準値Ｅｒｅｆの３倍に設定しておき、アクチュエータ７を充分に加速してランプブロック９の上り斜面を通過させた後、サスペンションタブ３ａがランプブロック上にある時点で速度指令信号Ｅｒを基準値Ｅｒｅｆに切り換え、磁気ヘッド２が磁気ディスク１へロードする速度を低減させている。これにより、磁気ヘッド２がランプブロック９から磁気ディスク１へロードするときに、磁気ヘッド２が磁気ディスク１に衝突するようなことがなく、磁気ディスク１および磁気ヘッド２が損傷しないように構成されている。
【０１０３】
しかしながら、磁気ディスク装置自体の機構のばらつき、使用環境あるいは温度変化によって、サスペンションタブ３ａをランプブロック９上で摺動させるときの摩擦やアーム３を回転自在に支持する軸受４の摩擦等の負荷ばらつきは大きくなる。負荷が大きいときには、磁気ディスク装置が動作を開始する際に、ヘッドをディスク上に安定にロードできない場合が存在したりすること等、磁気ディスク装置の信頼性に問題を生じる。そこで、磁気ディスク装置が動作を開始するときに、ヘッドを磁気ディスク上に確実にロードさせるためには、図４におけるステップＳ１で速度指令の初期値Ｅｒｏについての余裕を見込んで充分大きく設定しておけばよい。
【０１０４】
速度指令の初期値Ｅｒｏを充分大きく設定すれば、磁気ヘッド２は基準ｖｒｅｆを超えて過度に加速されるので、大きな駆動力が得られることになり、ランプブロック９の第１の斜面２２の上り斜面を一気に通過することができる反面、サスペンションタブ３ａがランプブロック９上のタブ保持面を摺動することによる摩耗を促進したり、ヘッドロード動作時の騒音が大きくなったりする問題を生じる可能性がある。
【０１０５】
このような問題の発生を解消するために、磁気ヘッド２が磁気ディスク１上にロード完了するまで、ロード動作を繰り返し（図４に示すフローチャートにおけるステップＳ２〜ステップＳ８の繰り返し）、ロードを開始する毎に、速度指令発生器１３の生成する速度指令信号Ｅｒを徐々に大きくして速度制御器１２へ繰り返し出力するように構成されている。
【０１０６】
図６を用いて、この動作を以下に説明する。図６は、本実施の形態の他の一例に係るディスク装置のヘッドロード時の動作を説明するための波形図である。上述の本実施の形態に関する図５（ａ）〜図５（ｅ）の説明においては、図４に示すステップＳ１における速度指令の初期値Ｅｒｏを速度指令の基準値Ｅｒｅｆの３倍にした場合であったが、本実施の形態の他の一例に関する図６においては、ヘッドロードの動作を完了するまでに、速度指令の値を徐々に大きくなるように３回変更して、３回のロード動作を繰り返す例を示している。
【０１０７】
第１回目のロード動作では、図４に示すステップＳ１における速度指令の初期値Ｅｒｏを速度指令の基準値Ｅｒｅｆに設定している。なお、速度指令の初期値Ｅｒｏを基準値Ｅｒｅｆに設定することに限ることはなく、基準値Ｅｒｅｆと異なる大きさの速度指令信号であってもよい。
【０１０８】
ステップＳ２により、速度指令発生器１３は速度指令信号Ｅｒを速度制御器１２へ出力する。ステップ３を経て、ステップＳ４で求められた誤差信号ｅがステップ５において所定レベルＥｓと比較される。このとき、誤差信号ｅは所定レベルＥｓより大きい値であるため、ロード動作を時刻ｔ０で開始してから一定時間Ｔ１が経過するまで、ステップＳ３からステップＳ６の操作を繰り返す。
【０１０９】
ステップＳ３からステップＳ６の操作を繰り返しても、電圧検出器１１の出力である電圧信号Ｅａは変化がなく、一定値であるため、誤差信号ｅは所定レベルＥｓより小さい値になることはなく、一定時間Ｔ１が経過するまで、ステップＳ３からステップＳ６の操作を繰り返すことになる。
【０１１０】
しかし、ステップＳ３からステップＳ６の操作を繰り返しても、速度指令信号Ｅｒは、従来例の図８（ａ）の場合と同じように、基準値Ｅｒｅｆであるため、磁気ヘッド２は図２に示したランプブロック９の上り斜面である第１の斜面２２で停止し、磁気ディスク１へのロード動作を完了しない。したがって、磁気ディスク１へのロード動作を完了しない状態で、ステップＳ３からステップＳ６の操作を繰り返した後、ステップＳ６において、一定時間Ｔ１が経過したとき、ステップＳ６の操作からステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、速度指令信号Ｅｒを初期値ＥｒｏよりΔＥｒだけ増加させ、新たな速度指令信号Ｅｒ（＝Ｅｒｏ＋ΔＥｒ）を生成し、ステップＳ８で所定の時間Ｔ２だけ待機する。所定時間Ｔ２の待機後、新たな速度指令信号Ｅｒ＝Ｅｒｏ＋ΔＥｒを入力として、再びステップＳ２へ移行し、第２回目のロード動作を行う。
【０１１１】
第２回目のロード動作を開始する前には、図６（ｃ）に示されるリセットパルスを駆動コイル５に通電し、磁気ヘッド２を初期位置まで戻す。
【０１１２】
図６（ａ）に示すように、時刻ｔｂにおいて、速度指令信号Ｅｒを第１回目のロード動作よりΔＥｒだけ増加させ、初期位置にある磁気ヘッド２に対して第２回目のロード動作を開始する。図６（ｃ）に示すように、時刻ｔｂにおいて第２回目のロード動作を開始してから一定時間Ｔ１以内に、ステップＳ４で求められた誤差信号ｅが所定レベルＥｓより小さくならないので、ステップＳ６の処理の後ステップＳ７へ移行する。ステップＳ７では、第１回目のロード動作と同様に、速度指令信号ＥｒをさらにΔＥｒだけ増加させ、新たな速度指令信号Ｅｒ（＝Ｅｒｏ＋２・ΔＥｒ）を生成する。そして、ステップＳ８において所定の時間Ｔ２だけ待機した後、新たな速度指令信号Ｅｒ＝Ｅｒｏ＋２・ΔＥｒを入力として、再びステップＳ２へ移行し、第３回目のロード動作を行う。
【０１１３】
第３回目のロード動作を開始する前には、上述の第２回目のロード動作のときと同様に、図６（ｃ）に示されるリセットパルスを駆動コイル５に通電し、磁気ヘッド２を初期位置まで戻す。
【０１１４】
図６（ａ）に示すように、時刻ｔｄにおいて、第２回目よりΔＥｒだけ増加させた速度指令信号Ｅｒ（＝Ｅｒｏ＋２・ΔＥｒ）でもって、再び磁気ヘッド２を初期位置から第３回目のロード動作を開始する。図６（ｃ）に示すように、第３回目のロード動作では、時刻ｔｄにおいて第３回目のロード動作を開始してから一定時間Ｔ１以内に、すなわち、時刻ｔｅにおいて、ステップＳ４で求められた誤差信号ｅが所定レベルＥｓより小さくなるので、ステップＳ５の処理により、ステップＳ９へ移行する。ステップＳ９では、速度指令発生器１３は速度指令信号Ｅｒを時刻ｔｅで基準値Ｅｒｅｆに切り換える。そして、時刻ｔｅ以降においては、速度指令信号Ｅｒは基準値Ｅｒｅｆの一定値に保持されて、磁気ヘッド２の速度制御が行われる。
【０１１５】
図６（ａ）〜図６（ｅ）において、時刻ｔ０でロード動作を開始してから２回だけロード動作に失敗し、第３回目のロード動作により磁気ヘッド２はランプブロック９から離れ、磁気ディスク１上へのロード動作を完了している。ロード動作の完了の判定は、磁気ヘッド２がディスク１に記録された信号を再生し、ロード検出器１４がロード検出信号ｄを出力したことを速度指令発生器１３が検出したときに、ロード動作が完了したという判定が行われる（図４におけるステップＳ１１）。
【０１１６】
以上の説明から明らかなように、磁気ヘッド２が磁気ディスク１上にロード完了するまで、速度指令発生器１３の生成する速度指令信号Ｅｒをロード開始する毎に徐々に大きくし、速度制御器１２へ繰り返し出力するように構成されているので、磁気ヘッド２は基準ｖｒｅｆを超えて過度に加速されることもなく、ランプブロック９の第１の斜面２２の上り斜面を一気に通過することができる。そのため、サスペンションタブ３ａがランプブロック９上のタブ保持面を摺動することによる過度な摩耗を防止し、ヘッドロード動作時の騒音を抑制することができる。
【０１１７】
また、磁気ヘッド２が磁気ディスク１上にロード完了したときの速度指令信号Ｅｒの初期値（図６（ａ）の場合は、第３回目の（Ｅｒｏ＋２・ΔＥｒ））を初期値Ｅｒｏとして記憶手段であるメモリーに記憶し、次回のロード動作のとき、予め記憶しておいた初期値Ｅｒｏを図４におけるステップＳ１の処理で読み込むようにすれば、次回のロード開始時には、ロードの失敗を発生することなく、１回で磁気ヘッド２を磁気ディスク１上にロード完了させることができ、ディスク装置のデータ記録再生の応答性を向上させることができる。
【０１１８】
なお、上述した本発明の実施の形態のディスク装置では、（式１）で求められる誤差信号ｅが所定レベルＥｓを超えたとき、速度指令信号Ｅｒの大きさを変化させるように構成したが、何らそれに限ることはなく、電圧検出器１１から出力される電圧信号Ｅａの値が所定値を超えたときに、速度指令信号Ｅｒの大きさを変化させるように構成してもよく、あるいは、誤差信号ｅをもとに（式２）で求められる制御信号ｕの値が対応する所定値を超えたときに、速度指令信号Ｅｒの大きさを変化させるように構成してもよい。
【０１１９】
なお、上述してきた本実施の形態の速度制御系を構成する各部についてはマイクロコンピュータによるソフトウェアにより実現するもので説明したが、電子回路等によりハードウェアで構成してもよい。
【０１２０】
また、上述の本実施の形態の説明においては、磁気ディスク装置を例にとって説明したが、これに限定されることはなく、光磁気ディスク装置や光ディスク装置等の非接触型のディスク装置に適用してもよい。
【０１２１】
以上のように本実施の形態によれば、磁気ディスク装置のロード動作の開始時において、サスペンションタブがランプブロックの第１の斜面を摺動し、少なくとも第２の平面に達し終えるまで、フィードバック制御状態で速度指令信号を大きくしてアクチュエータを充分に加速し、第２の平面に達した後、第２の平面上を摺動している間の所定の時間に速度指令信号を基準値（一定値）に切り換えるため、ランプブロック上、特に、上り斜面である第１の斜面上の静止摩擦等の負荷が大きくても、ヘッドを磁気ディスク上に確実にロードさせることができ、信頼性の高い磁気ディスク装置を実現することができる。
【０１２２】
また、磁気ディスク装置のロード動作の開始時に、磁気ヘッドが磁気ディスク上にロード完了するまで、速度指令信号をロード開始する毎に徐々に大きくし、速度制御器へ繰り返し出力するため、磁気ヘッドを駆動するアクチュエータに通電される駆動電流の立ち上がりをできるだけ緩やかな状態で通電することになり、アクチュエータを過度に加速せずに、ランプブロックの第１の斜面の上り斜面を一気に通過することができ、サスペンションタブがランプブロック上のタブ保持面を摺動することによる過度な摩耗を防止し、ヘッドロード動作時の騒音を抑制することができ、信頼性が高くかつ静粛な磁気ディスク装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明に係るディスク装置は、ヘッドを退避させるランプブロック上での摩擦等の負荷が大きくても、ヘッドをディスク面に安定にロード・アンロードさせるのに有用である。したがって、本発明は、磁気ディスク装置や非接触型のディスク装置、例えば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等、種々の非接触方式の情報記録装置分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施の形態におけるディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態におけるディスク装置の非動作時におけるアームのサスペンションタブがランプブロックのタブ保持面を摺動する様子を説明するためのランプブロックの断面図
【図３】同実施の形態に係るディスク装置に含まれる駆動器の一例を示す回路構成図
【図４】同実施の形態に係るディスク装置の速度指令発生器の動作を説明するフローチャート
【図５】同実施の形態に係るディスク装置におけるヘッドロード時の基本動作を説明するための波形図
【図６】同実施の形態の他の一例に係るディスク装置のヘッドロード時の動作を説明するための波形図
【図７】従来のディスク装置におけるフィードバック速度制御の一例を示すブロック図
【図８】従来のディスク装置におけるヘッドロード時の動作を説明するための波形図
【符号の説明】
【０１２５】
１    （磁気）ディスク
２，７２    （磁気）ヘッド
３    （ヘッド）アーム
３ａ    サスペンションタブ
４    軸受
５，７６    駆動コイル（ボイスコイル）
６    固定子
７    アクチュエータ
９    ランプブロック
１０，７４    駆動器
１１，７５    電圧検出器
１２，７７    速度制御器
１３，７３    速度指令発生器
１４，７１    ロード検出器
２１    第１の平面
２２    第１の斜面
２３    第２の平面
２４    第２の斜面
２５    外周ストッパー
３１ａ，３１ｂ    ｐチャネル電界効果形トランジスタ（ｐ−ＦＥＴ）
３２ａ，３２ｂ    ｎチャネル電界効果形トランジスタ（ｎ−ＦＥＴ）
３３    電流検出抵抗
３４    増幅器
３５    ブリッジ制御回路
３６    電源
ｄ    ロード検出信号
ｅ    誤差信号
ｕ    制御信号
ｖ    ヘッド移動速度
ｘ    ヘッド位置
ｘｅ    ロード動作完了位置
Ｉａ    駆動電流
Ｅａ    電圧信号
Ｅｒ    速度指令信号
Ｅｒｅｆ    基準値
Ｅｒｏ    初期値
Ｅｓ    所定レベル
Ｖｍ    電源電圧
【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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