(57)【要約】【課題】ヘッド・スライダ上のヒータによってクリアランスを調整するディスク・ドライブ装置において、ヘッド・スライダとディスクとの接触を回避しつつ適切なヒータ・パワー値を設定する。【解決手段】本発明の一実施形態において、ＨＤＤ１には、動作条件や環境条件に応じたヒータ・パワー値が予め設定されている。ＨＤＤ１は、まず、この設定値Ｐ１のヒータ・パワーをヒータに与え、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を判定する。接触している場合、ＨＤＤ１は、ヒータ・パワー値を設定値よりも小さい値Ｐ３に再設定する。ここで重要なことは、ＨＤＤ１は、ヒータ・パワーを最初の設定値Ｐ１から新たな再設定値Ｐ３へと直接に変化させるのではなく、ヒータ・パワーを再設定値よりも小さいＰ２に設定した後、新たな再設定値Ｐ３のヒータ・パワーをヒータに与える。【選択図】図４
2009070452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク上を浮上するスライダと、前記ディスクにアクセスするヘッド素子部と、発熱によって前記ヘッド素子部と前記ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータと、を有するヘッド・スライダと、
前記ヘッド・スライダを支持し、そのヘッド・スライダを前記ディスク上で移動する移動機構と、
前記移動機構及び前記ヘッド・スライダの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
ヒータ・パワーを、前記ディスクへのアクセスのための第１ヒータ・パワー値に設定し、
前記第１ヒータ・パワー値における前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定し、
前記ヘッド・スライダと前記ディスクとが接触したと判定した場合に、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値よりも小さい第２ヒータ・パワー値に設定した後、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値よりも小さく前記第２ヒータ・パワー値よりも大きい第３ヒータ・パワー値に再設定する、
ディスク・ドライブ装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値に設定するまで、前記ヒータ・パワーを段階的に増加させ、
前記第１ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値に設定するまで、前記ヒータ・パワーを段階的に増加させ、
前記第３ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値へ直接増加させる、
請求項２に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項５】
前記第２ヒータ・パワー値は０よりも大きい、
請求項３に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値に設定するまで、前記ヒータ・パワーを段階的に増加させ、
前記第３ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定し、
前記第１ヒータ・パワー値に設定するまでに接触判定するヒータ・パワー値の範囲と、前記第３ヒータ・パワー値に設定するまでに接触判定するヒータ・パワー値の範囲とは、異なる範囲である、
請求項２に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項７】
前記コントローラは、ターゲットのアドレスへのアクセスの前に、ターゲット・トラック上において前記接触判定を行う、
請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項８】
ディスク上を浮上するヘッド・スライダを有するディスク・ドライブ装置における制御方法であって、
前記ヘッド・スライダのヒータに前記ディスクへのアクセスのための第１ヒータ・パワー値を与えて前記ヘッド素子部と前記磁気ディスクとの間のクリアランスを調整し、
前記第１ヒータ・パワー値における前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定し、
前記ヘッド・スライダと前記ディスクとが接触したと判定した場合に、前記第１ヒータ・パワー値よりも小さい第２ヒータ・パワー値を前記ヒータに与えた後、前記第１ヒータ・パワー値よりも小さく前記第２ヒータ・パワー値よりも大きい第３ヒータ・パワー値を前記ヒータに与えて前記クリアランスを再調整する、
方法。
【請求項９】
前記ヒータ・パワーは、前記第１ヒータ・パワー値まで段階的に増加し、
前記第１ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触が判定される、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ヒータ・パワーは、前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値まで段階的に増加し、
前記第３ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触が判定される、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ヒータ・パワーは、前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値へ直接増加する、
請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２ヒータ・パワー値は０よりも大きい、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ヒータ・パワーは前記第３ヒータ・パワー値まで段階的に増加し、
前記第３ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触が判定され、
前記第１ヒータ・パワー値に設定するまでに接触判定するヒータ・パワー値の範囲と、前記第３ヒータ・パワー値に設定するまでに接触判定するヒータ・パワー値の範囲とは、異なる範囲である、
請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
ターゲットのアドレスへのアクセスの前に、ターゲット・トラック上において前記接触判定が行われる、
請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク・ドライブ装置及びその制御方法に関し、特に、ヘッド素子部とディスクとの間のクリアランスを調整するヒータを有するディスク・ドライブ装置のヒータ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブ装置として、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、あるいは携帯電話など、ＨＤＤの用途はその優れた特性により益々拡大している。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックとサーボ・トラックとを有している。各サーボ・トラックはアドレス情報を有する複数のサーボ・データから構成される。また、各データ・トラックには、ユーザ・データを含む複数のデータ・セクタが記録されている。円周方向に離間するサーボ・データの間に、データ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータに支持されたヘッド・スライダのヘッド素子部が、サーボ・データのアドレス情報に従って所望のデータ・セクタにアクセスすることによって、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行うことができる。
【０００４】
磁気ディスクの記録密度を向上には、磁気ディスク上を浮上するヘッド素子部と磁気ディスクとの間のクリアランスを小さくすることが重要である。このため、この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（例えば、特許文献１を参照）。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間のクリアランスを小さくする。
【特許文献１】特開２００６−２６９００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
データの書き込みあるいは読み出しのためには、クリアランスは小さいことが好ましい。その一方、クリアランスを小さくしすぎることによるヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を避けることが必要である。クリアランスは、温度や動作状態によって変化する。従って、条件に応じたＴＦＣのヒータ・パワーが、製造段階においてＨＤＤに予め設定登録されているのが通常である。
【０００６】
しかし、ＨＤＤの使用時間の経過に従って、クリアランスと個々の条件との関係は変化する。このため、磁気ディスクとヘッド・スライダとの接触をより確実に防止するためには、製品としてのＨＤＤが、予め設定されているヒータ・パワーにおける接触の有無をチェックすることが好ましい（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
磁気ディスクとヘッド・スライダとの接触を検出した場合、ＨＤＤは、設定されているヒータ・パワーよりも小さいヒータ・パワーをヘッド・スライダのヒータに与えることで、適切なクリアランスを実現する。しかし、単にヒータ・パワーを小さくするのみでは、ヘッド・スライダと磁気ディスクと接触を確実に避けると共に、適切なクリアランスを維持するには不十分であることが分かった。
【０００８】
ヘッド・スライダと磁気ディスクと接触をより確実に回避し、適切なクリアランスを実現するためには、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触の特性を考慮したヒータ制御が必要となる。具体的には、ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触すると、ヘッド・スライダが磁気ディスク表面の法線方向において振動する。あるいは、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの接触を判定するため、ＨＤＤは、位置誤差信号やサーボＶＧＡ（Variable Gain Amplifier）のゲイン値などの指標を参照する。しかし、これらの指標は必ずしも接触と対応した変化を示さない。例えば、ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触しているにも係らず、大きな変化を示さない場合がある。
【０００９】
従って、上述のようなヘッド・スライダと磁気ディスクと接触の特性、あるいはヘッド・スライダと磁気ディスクと接触判定指標の特性を考慮したヒータ・パワー制御が要求される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係るディスク・ドライブ装置は、ヘッド・スライダと、前記ヘッド・スライダを支持し、そのヘッド・スライダを前記ディスク上で移動する移動機構と、前記移動機構及び前記ヘッド・スライダの動作を制御するコントローラと、を有する。前記ヘッド・スライダは、ディスク上を浮上するスライダと、前記ディスクにアクセスするヘッド素子部と、発熱によって前記ヘッド素子部と前記ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータとを有する。前記コントローラは、ヒータ・パワーを、前記ディスクへのアクセスのための第１ヒータ・パワー値に設定し、前記第１ヒータ・パワー値における前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定し、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとが接触したと判定した場合に、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値よりも小さい第２ヒータ・パワー値に設定した後、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値よりも小さく前記第２ヒータ・パワー値よりも大きい第３ヒータ・パワー値に再設定する。接触と判定した場合に、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値よりも小さい第２ヒータ・パワー値に設定した後、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値よりも小さく前記第２ヒータ・パワー値よりも大きい第３ヒータ・パワー値に再設定することによって、ヘッド・スライダとディスクとの接触を回避しつつ適切なヒータ・パワー値を設定することができる。
【００１１】
好ましい例において、前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値に設定するまで、前記ヒータ・パワーを段階的に増加させ、前記第１ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定する。これによって、接触の誤判定を低減することができる。好ましくは、さらに、前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値へ直接増加させる。これによって、処理時間の短縮を図ることができる。
【００１２】
好ましい例において、前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値に設定するまで、前記ヒータ・パワーを段階的に増加させ、前記第３ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定する。これによって、接触の誤判定を低減することができる。さらに好ましくは、前記第２ヒータ・パワー値は０よりも大きい。これによって、処理時間の短縮を図ることができる。
【００１３】
好ましい例において、前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第１ヒータ・パワー値に設定するまで、前記ヒータ・パワーを段階的に増加させ、前記第１ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定する。さらに、前記コントローラは、前記ヒータ・パワーを前記第２ヒータ・パワー値から前記第３ヒータ・パワー値に設定するまで、前記ヒータ・パワーを段階的に増加させ、前記第３ヒータ・パワー値までの１もしくは複数の段階において、前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定し、前記第１ヒータ・パワー値に設定するまでに接触判定するヒータ・パワー値の範囲と、前記第３ヒータ・パワー値に設定するまでに接触判定するヒータ・パワー値の範囲とは、異なる範囲である。これによって、接触の誤判定を低減すると共に、処理時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
好ましい例において、前記コントローラは、ターゲットのアドレスへのアクセスの前に、ターゲット・トラック上において前記接触判定を行う。これによって、接触によるアクセス・エラーの発生をより確実に防ぐことができる。
【００１５】
本発明の他の態様は、ディスク上を浮上するヘッド・スライダを有するディスク・ドライブ装置における制御方法である。この方法は、前記ヘッド・スライダのヒータに前記ディスクへのアクセスのための第１ヒータ・パワー値を与えて前記ヘッド素子部と前記磁気ディスクとの間のクリアランスを調整する。前記第１ヒータ・パワー値における前記ヘッド・スライダと前記ディスクとの接触を判定する。前記ヘッド・スライダと前記ディスクとが接触したと判定した場合に、前記第１ヒータ・パワー値よりも小さい第２ヒータ・パワー値を前記ヒータに与えた後、前記第１ヒータ・パワー値よりも小さく前記第２ヒータ・パワー値よりも大きい第３ヒータ・パワー値を前記ヒータに与えて前記クリアランスを再調整する。これにより、ヘッド・スライダとディスクとの接触を回避しつつ適切なヒータ・パワー値を設定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヘッド・スライダ上のヒータによってクリアランスを調整するディスク・ドライブ装置において、ヘッド・スライダとディスクとの接触を回避しつつ適切なヒータ・パワー値を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明を適用可能な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。本形態のディスク・ドライブ装置は、ＴＦＣ（Thermal Fly height Control）によりヘッド素子部とディスクとの間のクリアランス（浮上高）を調整する。ＴＦＣは、スライダ上のヒータからの熱による熱膨張によってヘッド素子部とディスクとのクリアランスを調整する。ディスク・ドライブ装置は、ヘッド・スライダとディスクとの接触を判定し、接触していると判定した場合にヒータ・パワーを再設定する。以下においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）を例として、本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
まず、ＨＤＤの全体構成を説明する。図１は、ＨＤＤ１の全体構成を模式的に示すブロック図である。ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を有している。スピンドル・モータ（ＳＰＭ）は、固定されている磁気ディスク１１を所定の角速度で回転する。磁気ディスク１１の各記録面に対応して、磁気ディスク１１にアクセスするヘッド・スライダ１２が設けられている。アクセスは、リード及びライトの上位概念である。各ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を浮上するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。
【００１９】
本形態のヘッド・スライダ１２は、熱によってヘッド素子部を膨張・突出させ、磁気ディスク１１との間のクリアランスを調整するＴＦＣのためのヒータを備えている。ヘッド・スライダ１２の構造については、後に図３を参照して詳述する。各ヘッド・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とＶＣＭ１５とは、ヘッド・スライダ１２の移動機構である。
【００２０】
エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０上には、回路素子が実装されている。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及びＶＣＭ１５を駆動する。ＲＡＭ２４は、リード・データ及びライト・データを一時的に格納するバッファとして機能する。エンクロージャ１０内のアーム電子回路（ＡＥ：Arm Electronics）１３は、複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行うヘッド・スライダ１２を選択し、選択されたヘッド・スライダ１２により再生される再生信号を増幅し、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択されたヘッド・スライダ１２に送る。ＡＥ１３は、さらに、選択したヘッド・スライダ１２のヒータへ電力を供給し、その電力量を調節する調節回路として機能する。
【００２１】
ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データとを含む。デコード処理されたリード・ユーザ・データ及びサーボ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、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、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００２２】
コントローラの一例であるＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド・スライダ１２のポジショニング制御（サーボ制御）、ホスト５１との間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラーが発生した場合のエラー対応処理など、データ処理に関する必要な処理及びＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３はヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触判定を行い、さらに、その判定結果に応じたヘッド・スライダ１２のヒータ制御を行う。この点については、後に詳述する。
【００２３】
図２は、磁気ディスク１１上の記録データを模式的に示している。磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１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と、隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２が形成されている。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ている。各サーボ領域１１１には、ヘッド・スライダ１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。各データ領域１１２には、ユーザ・データが記録される。ユーザ・データとサーボ・データとは、それぞれ、同心円状のデータ・トラック及びサーボ・トラック毎に記録されている。図２において、データ・トラックは、半径方向の位置に従って複数のゾーン１１３ａ〜１１３ｃにグループ化されている。記録周波数は、ゾーンのそれぞれに設定される。
【００２４】
次に、本形態のＴＦＣヘッド・スライダ１２の構成について説明する。図３は、ヘッド・スライダ１２の空気流出端面（トレーリング側端面）１２１近傍の構成を示す断面図である。ヘッド・スライダ１２は、ヘッド素子部１２２とヘッド素子部１２２を支持するスライダ１２３とを備えている。ヘッド素子部１２２は、リード素子３２とそのトレーリング側のライト素子３１とを備えている。ライト素子３１は、ライト・コイル３１１を流れる電流で磁極３１２間に磁界を生成し、磁気データを磁気ディスク１１に書き込む。リード素子３２は磁気異方性を有する磁気抵抗素子３２ａを備え、磁気ディスク１１からの磁界によって変化する抵抗値によって磁気データを読み出す。
【００２５】
ヘッド素子部１２２は、スライダ１２３を構成するアルチック（AlTiC）基板に薄膜形成プロセスを用いて形成される。磁気抵抗素子３２ａは磁気シールド３３ａ、ｂによって挟まれており、ライト・コイル３１１は絶縁膜３１３で囲まれている。ライト素子３１とリード素子３２の周囲にアルミナなどの保護膜３４が形成されている。ライト素子３１及びリード素子３２の近傍には、ヒータ１２４が存在する。パーマロイなどを使用した薄膜抵抗体を蛇行させ、間隙をアルミナで埋めてヒータ１２４を形成することができる。
【００２６】
ＡＥ１３がヒータ１２４に電流を流すと、ヒータ１２４の熱によってヘッド素子部１２２の近傍が突出変形する。例えば、非加熱時において、ヘッド・スライダ１２のＡＢＳ面３５はＳ１で示される形状であり、ヘッド素子部１２２と磁気ディスクとの間の距離であるクリアランスはＣ１で示されている。ヒータ１２４加熱時における突出形状Ｓ２を、破線で示す。ヘッド素子部１２２が磁気ディスク１１に近づき、このときのクリアランスＣ２はクリアランスＣ１よりも小さい。なお、図３は概念図であり、寸法関係は正確ではない。ヘッド素子部１２２の突出量、つまりクリアランスは、ヒータ１２４に供給するヒータ・パワー値に従って変化する。
【００２７】
本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触検査を行い、その結果に応じて、磁気ディスク１１へのアクセス（リード及び／もしくはライト）におけるヒータ・パワー値を再設定する。これによって、ＨＤＤ１の状態や外部環境に応じた適切なヒータ・パワー値を再設定し、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触を回避しながら、適切なクリアランスを実現することができる。
【００２８】
ＨＤＤ１には、動作条件や環境条件に応じたヒータ・パワー値が予め設定されている。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、まず、この設定値のヒータ・パワーをヒータ１２４に与え、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触を判定する。接触している場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワー値を設定値よりも小さい値に再設定する。ここで重要なことは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーを最初の設定値から新たな再設定値へと直接に変化させるのではなく、ヒータ・パワーを再設定値よりも小さくした後、新たな再設定値のヒータ・パワーをヒータ１２４に与える。
【００２９】
ＴＦＣによりヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との間のクリアランスが小さくなると、磁気ディスク１１との接触によってヘッド・スライダ１２が振動し、ヘッド・スライダ１２の磁気ディスク１１への接触が持続することがある。本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触振動に対して、ＴＦＣのヒータ・パワーを小さくしてクリアランスを大きくする。クリアランスが大きくなることで、ヘッド・スライダ１２がその振動において磁気ディスク１１と接触することがなくなり、接触を伴う振動を迅速に収束させることができる。
【００３０】
図４は、本形態のヒータ・パワー値再設定におけるヒータ・パワー値の変化を示している。また、図５は、この再設定の流れを示すフローチャートである。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３に指示することにより、最初に規定値のヒータ・パワー（Ｐ１）をヒータ１２４に与える（Ｓ１１）。Ｐ１は、リード／ライトの動作条件や温度や気圧などの環境条件に応じて予め設定されている。
【００３１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＰ１において、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触について判定する（Ｓ１２）。接触していないと判定した場合（Ｓ１２におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、その条件におけるヒータ・パワーをＰ１に維持する（Ｓ１３）。接触していると判定した場合（Ｓ１２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ１からＰ２に減少させる（Ｓ１４）。ヒータ・パワーＰ２は、ヒータ・パワーＰ１よりも小さい。
【００３２】
ヒータ・パワーＰ２をヒータ１２４に所定時間与えた後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーを、Ｐ２からＰ３に増加させる（Ｓ１５）。ヒータ・パワーＰ３は、ヒータ・パワーＰ２よりも大きくヒータ・パワーＰ１よりも小さい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＰ２及びＰ３を、ＨＤＤ１内に予め設定されているアルゴリズムに従って決定すればよい。それらは規定値であってもよいし、条件に従って所定の演算により算出するようにしてもよい。
【００３３】
ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１が接触した場合に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ１から直接にＰ３へと小さくするのではなく、Ｐ３よりも小さいＰ２までヒータ・パワーを小さくした後、Ｐ３に再設定する。このように、一旦クリアランスを大きくすることによって、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との振動接触を回避し、適切なクリアランスを実現する。
【００３４】
クリアランスを大きくするためには、ヒータ１２４をＯＦＦとしてヒータ・パワーＰ２３を実質的に０とすることが好ましいが、ヘッド・ディスク・コンタクトが起きないのであれば、ヒータ・パワーを減少させた状態においてある程度のヒータ・パワーを供給していても問題はない。また、ヒータ・パワーを減少させた状態に維持する時間は、ＨＤＤ毎に設計によって決定すればよい。具体的には、ヒータをＯＦＦにして３ｍｓ維持すればクリアランスを十分にとることができ、ヘッド・ディスク・コンタクトを避けることができる。
【００３５】
上記ヒータ・パワー再設定処理を行うタイミングとして、いくつかの好ましいタイミングが存在する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、電源投入時の初期化処理において上記ヒータ・パワー再設定処理を行う、あるいは、アイドル状態にあるときに所定時間毎に上記ヒータ・パワー再設定処理を行うことができる。
【００３６】
この他、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からのコマンドに従って磁気ディスク１１にアクセスする前に、上記ヒータ・パワー再設定処理を行うことができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、全てのコマンドに対応して、あるいは、ＡＶコマンドなどの多くのデータ・セクタにアクセスする予め選択されているコマンドに対応して上記ヒータ・パワー再設定処理を行うことができる。
【００３７】
例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２をターゲットのデータ・トラック（サーボ・トラック）に移動する。ターゲット・トラック上でフォローイングしている間に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記接触判定及びヒータ・パワー設定を行うことができる。あるいは、磁気ディスク１１へのアクセス処理中にヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触判定を行い、それに応じて上記ヒータ・パワー再設定処理を行ってもよい。
【００３８】
好ましくは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＰ３において、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１とが接触するか否かの判定を行う。接触すると判定した場合には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ３よりも小さいＰ５に再設定する。ヒータ・パワーＰ５への再設定においても、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ５よりも小さいＰ４に減少させた後に、Ｐ５に増加させる。
【００３９】
以下において、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触判定及びその判定に応じたヒータ・パワー設定の処理における、各構成要素の処理について、より具体的に説明する。図６は、この処理に関連する構成要素を模式的に示すブロック図である。モータ・ドライバ・ユニット２２はＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データＤＡＣＯＵＴに従ってＶＣＭ１５を駆動し、ヘッド・スライダ１２をターゲット位置に移動し、位置決めする。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル２１からのサーボ・データに応じて、制御データＤＡＣＯＵＴをモータ・ドライバ・ユニット２２に与える。ヒータ・パワーの再設定処理をコマンドに対応して行う場合、ターゲット位置は、データを読み出すあるいは書き込むトラックになる。
【００４０】
選択したヘッド・スライダ１２がターゲット位置をフォローイングしている状態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３のレジスタにヒータ・パワー値を設定する。このヒータ・パワー値は、規定値であるＰ１である（Ｓ１１）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル２１からサーボＶＧＡを取得し、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触判定を行う（Ｓ１２）。サーボＶＧＡは、ＲＷチャネル２１内の可変ゲイン増幅器のサーボ信号のゲイン値である。
【００４１】
例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、取得したサーボＶＧＡと基準値とを比較し、サーボＶＧＡ値が基準値を超える場合には接触していると判定する。ヘッド・スライダ１２が振動する場合、サーボＶＧＡは増加と減少を繰り返す。従って、二つの基準値を使用してそのうちの一方もしくは双方を越える場合に接触と判定する、あるいは、小さいあるいは大きい基準値を一つ用意し、それを超える場合に接触と判定するようにしてもよい。あるいは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数サーボＶＧＡを取得してそれらの偏差を算出し、その偏差が基準値を超える場合に接触と判定するようにしてもよい。
【００４２】
ここで、上述の例において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッドが読み出した信号の振幅を表す値としてサーボＶＧＡゲインを使用しているが、信号の振幅を直接に取得できる場合は、その値を使用してもよい。例えば、ＡＥ１３がサーボ・データの読み出し振幅値をそのレジスタに格納する場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、その値を参照してヘッド・ディスク・コンタクトについての判定を行うことができる。接触判定の手法としては、ユーザ・データのＶＧＡを使用する方法、アコースティック・エミッション検出器を使用する方法など、他にもいくつか知られており、いずれの手法を採用してもよい。
【００４３】
接触していないと判定した場合（Ｓ１２におけるＮ）には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ１に維持する（Ｓ１３）。例えば、ユーザ・データのリードあるいはライトのターゲット・トラックにおいて接触判定をしている場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ１に維持して、ターゲット・セクタのリードあるいはライトを行う。あるいは、電源投入時の初期化処理において接触判定をしている場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、同一条件のヒータ・パワーをＰ１の設定に維持する。
【００４４】
接触していると判定した場合には（Ｓ１２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３のレジスタ値（HEATER POWER VALUE）を変更することによって、ヒータ・パワー値を減少させる（Ｓ１４）。このときのヒータ・パワー値は、上記Ｐ２である。ヒータ・パワーＰ２において所定時間経過した後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３のレジスタ値を変更してヒータ・パワー値をＰ３に増加させる（Ｓ１５）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＰ３において、上述のように磁気ディスク１１とヘッド・スライダ１２の接触判定を行い、その判定結果に応じて上述のようなヒータ制御を行う。
【００４５】
上述の説明において、ヒータ・パワーは現在値から目的の値への直接増加している。具体的には、図４の例において、ヒータ・パワーは、現在値からＰ１あるいはＰ３へと一気に増加している。これに対して、接触判定においては、図７（ａ）に示すように、ヒータ・パワーをターゲットの値ＰＴまで段階的に増加させることが好ましい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各段階のヒータ・パワー値において接触判定を行う。
【００４６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボＶＧＡなどの予め決められた指標を使用してヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触を判定する。しかし、図７（ｂ）の矢印で示すように、接触が存在している場合でも、この指標が閾値未満の値を示すことが起こりうる。ヒータ・パワー値ＰＴが、この矢印の領域内にある場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、接触が起きているにもかかわらず、接触していないと誤判定することになる。これは、ヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触の特性、あるいはヘッド・スライダ１２と磁気ディスク１１との接触判定指標の特性によるものである。図７（ａ）に示すように、ＰＴよりも小さい値から、徐々にヒータ・パワーを増加させることによって、より確実、正確に接触判定を行うことができる。
【００４７】
なお、段階的に増加するヒータ・パワーの各値において接触判定することが好ましいが、その一部において判定を行うようにしてもよい。また、ヒータ・パワーの増加量は、一定あるいは変化させることができる。また、接触判定は、ヒータ・パワー０（最低値）から始めることが正確な接触判定のためには好ましいが、処理時間を短縮するため、０よりも大きくＰＴよりも小さい所定のヒータ・パワー値から始めることが好ましい。
【００４８】
この接触判定手法を上述のヒータ制御に適用した場合、いくつかの好ましい態様が存在する。以下において、図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）、（ｂ）を参照して、接触判定を伴うヒータ制御の好ましい方法を具体的に説明する。図８（ａ）の例において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、Ｐ１まで段階的にヒータ・パワーを増加させる。段階的に増加する各ヒータ・パワー値において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、接触判定を行う。好ましくは、接触判定を行うヒータ・パワー値がＰ３を含む。この場合、その後のＰ３における接触判定処理を省略しても、誤判定の可能性がない。また、Ｒ／Ｗ時のヒータ・パワー値Ｐ３を、接触を検知したＰ１の１段階前の値と予め設定せず、ヒータ・パワー値よりも２段階以上低いヒータ・パワー値と決定しても良い。この場合も、その後のＰ３における接触判定処理を省略しても、誤判定の可能性がない。
【００４９】
図８（ａ）の例において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、Ｐ１において接触が起きていると判定する。その後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ２に設定し、所定時間経過した後にＰ３に再設定する。Ｐ２からＰ３へは段階を踏まず、Ｐ２からＰ３へ直接に増加する。この処理により、ヒータ・パワー値を決定する処理時間を短縮することができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＰ３において、リードあるいはライトを行う。正確な接触判定のためには、接触判定を開始するヒータ・パワーは０（最低値）であることが好ましい。一方、接触判定の処理時間の短縮を図るためには、０（最低値）より大きい値から接触判定を開始することが好ましい。
【００５０】
図８（ｂ）の例においても、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、Ｐ１において接触が起きていると判定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、Ｐ２からＰ３まで、段階的にヒータ・パワーを増加させる。現在ヒータ・パワー値からＰ１の増加は、直接である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、Ｐ２において接触判定を行わないが（行ってもよい）、その後の各ヒータ・パワー値及びＰ３において接触判定を行う。このとき、正確な接触判定のためには、Ｐ２は０であることが好ましい。一方、Ｐ２からＰ３までの接触判定の処理時間の短縮を図るためには、Ｐ２は０より大きい値であることが好ましい。図８（ｂ）においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、Ｐ１以外のヒータ・パワー値において接触が起きていないと判定し、ヒータ・パワーＰ３において、リードあるいはライトを行う。
【００５１】
図８（ａ）、（ｂ）の例においては、ヒータ・パワーＰ１あるいはＰ３への増加工程の一方において、ヒータ・パワーが段階的に増加し、また、その段階的増加工程において接触判定処理が行われる。増加工程の一方のみで判定処理を行うことで、接触判定の確実性を増すと共に、処理時間の増加及びそれに伴うパフォーマンスの低下を抑えることができる。
【００５２】
次に、図９（ａ）を参照して、ヒータ・パワーＰ１及びＰ３への増加工程の双方において、段階的にヒータ・パワーを増加すると共に、接触判定を行う例を説明する。この好ましい例において、ヒータ・パワーをＰ１に増加するときの接触判定の各ヒータ・パワー値と、ヒータ・パワーをＰ３に増加するときの接触判定の各ヒータ・パワー値とが異なる。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＰ６から接触判定を開始し、その後、Ｐ１まで段階的にヒータ・パワーを増加すると共に、各ヒータ・パワー値において接触判定を行う。図９の例において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーＰ１において接触が起きたと判定する。
【００５３】
その後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ・パワーをＰ２まで下げ、Ｐ２からＰ７までの間において、段階的にヒータ・パワーを増加すると共に各ヒータ・パワー値において接触判定を行う。Ｐ７は、Ｐ６よりも小さい値であり、図９（ａ）の例では、Ｐ６の一段下の値である。Ｐ７より大きいヒータ・パワー値においては、既に接触判定を行っているため、その領域での接触判定を省略しても誤判定の可能性が増すことはない。また、その領域での接触判定を省略することで、処理時間の短縮を図ることができる。なお、接触判定を開始するヒータ・パワー値については、図８（ａ）、（ｂ）を参照して説明した例と同様である。
【００５４】
続いて、図９（ｂ）を参照して、ヒータ・パワーＰ１及びＰ３への増加工程の双方において、段階的にヒータ・パワーを増加すると共に、接触判定を行う他の例を説明する。図９（ｂ）の例においては、最初の接触判定処理におけるヒータ・パワー値と次の接触判定処理におけるヒータ・パワー値の一部が重なっている。このようにヒータ・パワーＰ１及びＰ３への増加工程の双方で、段階的にヒータ・パワーを増加することにより、接触検知漏れを確実に避けることができるようになる。また、処理時間を短縮するため、比重の重い前段のステップの数を後段のステップ数よりも小さくすることが好ましい。そして、接触の誤判定（検出漏れ）とパフォーマンス（処理時間）とのバランスの観点から、前段は、例えば１ｎｍ相当の比較的少ないトータル・ステップ数とし、後段は３ｎｍ相当の比較的多いトータル・ステップ数とすることが好ましい。
【００５５】
なお、図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）、（ｂ）の例においては、ヒータ・パワーＰ３以下のヒータ・パワーにおける接触判定において接触は検知されていない。しかし、接触が検知された場合は、同様の手法により、Ｐ３よりも小さいヒータ・パワーＰ５に再設定するためのヒータ制御を行うことが好ましい。
【００５６】
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、変換することが可能である。例えば、リード素子あるいはライト素子のみを備えるヘッド・スライダを実装するＨＤＤに、あるいは、ＨＤＤ以外のディスク・ドライブ装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態において、ＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態において、磁気ディスク上に記憶されているデータのフォーマットを模式的に示す図である。
【図３】本実施形態において、ＴＦＣのためのヒータを備えたヘッド・スライダの構成を模式的示す断面図である。
【図４】本実施形態において、ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触した場合のヒータ・パワーの設定値の変化を模式的に示す図である。
【図５】本実施形態において、ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触した場合のヒータ・パワーの設定方法を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態において、ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触した場合のヒータ・パワーの再設定を行う構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】本実施形態において、ヒータ・パワーを段階的に増加させて接触判定を行う場合のヒータ・パワーの設定値の変化を模式的に示す図である。
【図８】本実施形態において、ヒータ・パワーを段階的に増加させて接触判定を行うと共に、接触した場合にヒータ・パワーを再設定する場合のヒータ・パワーの設定値の変化を模式的に示す図である。
【図９】本実施形態において、ヒータ・パワーを段階的に増加させて接触判定を行うと共に、接触した場合にヒータ・パワーを再設定する場合のヒータ・パワーの設定値の変化を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ハードディスク・ドライブ、１０  エンクロージャ、１１  磁気ディスク
１２  ヘッド・スライダ、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、２０  回路基板、２１  リード・ライト・チャネル
２２  モータ・ドライバ・ユニット、２３  ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ
２４  ＲＡＭ、３１  ライト素子、３２  リード素子、３２ａ  磁気抵抗素子
３３ａ、ｂ  シールド、３４  保護膜、５１  ホスト、１２１  トレーリング側端面
１２２  ヘッド素子部、１２３  スライダ、１２４  ヒータ
３１１  ライト・コイル、３１２  磁極、３１３  絶縁膜
【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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