JP2002298307A - データ記憶装置、書き込み電流制御回路および書き込み電流の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 書き込み初期におけるオーバーライト特性の
向上を図る。 【解決手段】 書き込み初期に定格電流（Ｗnom）にブ
ースト電流（Ｗboost）を付加した書き込み電流Ｗ１を
ライト・ヘッドに供給し、それ以後は定格電流（Ｗno
m）による書き込み電流Ｗ２をライト・ヘッドに供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハード・ディスク
・ドライブ（ＨＤＤ）等に用いられるデータ記憶装置に
関し、特に、記憶媒体上にデータを書き込む際にライト
・ヘッドに対して供給する書き込み電流の制御に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ハード・ディスク・ドライブは最も普及
しているコンピュータの外部記憶装置の一つである。ハ
ード・ディスク・ドライブの記憶媒体である磁気ディス
クは、周知のようにディスク表面を同心円状に分割した
トラックをさらに放射状に区切ったセクタをデータの記
録最小単位としている。磁気ディスク外周になるほどデ
ータ転送スピードを速くすることができる。そこで、現
在磁気ディスクのデータ記録方式として主流をなすゾー
ン・ビット・レコーディング（Zoned Bit Recording）
方式では、全てのトラックをいくつかのゾーンにグルー
プ分けし、各ゾーン内ではデータ転送スピードを一定と
する。すると、セクタの長さは通常５１２バイトで一定
であるから、磁気ディスクの外周に近いトラックほどセ
クタ数は多くなる。ハード・ディスク・ドライブは、磁
気ディスクに記憶されているデータを読み出す素子であ
るリード・ヘッドおよび磁気ディスクにデータを書き込
む素子であるライト・ヘッドとから構成される複合磁気
ヘッドを備えている。この磁気ヘッドは、ＶＣＭ（Voic
e Coil Motor）によって揺動するアクチュエータ機構に
装着されている。磁気ヘッドがデータの読み出しまたは
データの書き込みを行なう場合、アクチュエータ機構を
駆動することにより、磁気ヘッドを所定のトラックに移
動かつ位置決めする。この移動、位置決め動作をシーク
と呼んでいる。磁気ヘッドは、磁気ディスク上に記録さ
れたサーボ情報を手がかりに所定のトラックにシークさ
れる。

【０００３】磁気ヘッドによって磁気ディスクにデータ
を書き込む場合、ライト・ヘッドに対して所定の電流を
流すことにより磁気ディスク上に形成されている磁性膜
を磁化する。磁気ディスクに対するデータの書き込み
は、先行して書き込まれているデータ上に新たなデータ
を上書きするケースが多い。この上書きを、オーバーラ
イト（overwrite）と呼んでいる。オーバーライトが適
切になされたか否かを示すオーバーライト特性は、ライ
ト・ヘッドでデータを書き込む際の電流値（書き込み電
流値）に依存する。通常、書き込み電流値が小さいと先
行して書き込まれているデータの磁化パターンを十分に
磁化し直すことができないために、オーバーライト特性
が劣化することが知られている。一方で、書き込み電流
値が大きすぎる場合には、隣接するトラックの磁化パタ
ーンまでも磁化し直してしまうスクイーズ（squeeze）
現象の発生が問題となる。また、読み出し信号の特性も
悪化する場合も多い。したがって、書き込み電流値は適
切な値に設定されなければならない。

【０００４】最適な書き込み電流値は一義的に定まるも
のではない。例えば、ハード・ディスク・ドライブが置
かれている環境、特に温度によってオーバーライト特性
が変化することが知られている。つまり、磁気ディスク
の磁性膜の保磁力（Ｈｃ）が低温ほど高くなるため、書
き込み電流値が一定であることを前提とすると、低温域
ほどオーバーライト特性が悪化することになる。また、
一台のハード・ディスク・ドライブは複数枚の磁気ディ
スクと磁気ディスクの記憶面の数に対応する複数の磁気
ヘッドを備えることが多い。その場合、磁気ディスク
（記憶面）と磁気ヘッドとの組み合わせによってもオー
バーライト特性が異なることがある。つまり、同一のハ
ード・ディスク・ドライブにおいて、磁気ヘッドおよび
磁気ディスク個々のばらつきにより、その組み合わせ毎
にオーバーライト特性が異なることがある。さらに、１
組の磁気ヘッドおよび磁気ディスクの組み合わせであっ
ても、磁気ヘッドが磁気ディスクの内周側に位置するか
外周側に位置するかによってオーバーライト特性が変動
する。より具体的には、磁気ディスクの外周側ほどデー
タの書き込みスピードが速くなるためオーバーライト特
性が劣化することが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】オーバーライト特性が
変動する要因は以上説明したとおりであるが、これに対
してこれまで、種々の提案がなされている。例えば、環
境温度によるオーバーライト特性の変動に対しては、特
開２０００−２２２７０３号公報の技術が有効である。
特開２０００−２２２７０３号公報には、ハード・ディ
スク・ドライブの使用環境温度、さらには磁気ヘッドお
よび磁気ディスクの組み合わせを考慮した書き込み電流
値を設定する技術が開示されている。また、磁気ヘッド
および磁気ディスクの組み合わせ毎にオーバーライト特
性が異なるという点については、例えば特開平７−１４
１０７号公報に示すように、磁気ヘッドおよび磁気ディ
スクの組み合わせ毎に最適な書き込み電流値を自動設定
する技術が提案されている。さらに、磁気ディスクの内
周側と外周側とでオーバーライト特性が変動するという
点については、例えば特開平８−９６３０９号公報に示
すように、書き込み電流値を磁気ディスクの内周側にお
いて小さくしかつ外周側において大きくする技術が提案
されている。

【０００６】これまで以上のような技術によって、書き
込み電流値を最適化することによりオーバーライト特性
を向上してきた。ところが、記録密度の向上、さらにそ
れに伴う磁気ヘッドの浮上量の低減に対応する書き込み
電流値のさらなる最適化技術が要求されることが予測さ
れる。そこで本発明は、これまでなされてきた書き込み
電流値の最適化技術では対応できないケースを含め、異
なるアプローチでオーバーライト特性を向上することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、オーバーラ
イト特性について種々の観点から詳細な検討を行なっ
た。その結果、オーバーライト特性は、書き込み開始直
後から徐々に向上し、所定の時間を経過した後に安定す
ることを知見した。より詳細にいうと、書き込み初期に
データが書き込まれるセクタのオーバーライト特性とそ
の後に書き込まれるセクタのオーバーライト特性とを比
較すると、前者のオーバーライト特性が後者のオーバー
ライト特性より劣る。図８は、書き込み開始からの書き
込み時間とオーバーライト特性との関係を示すグラフで
ある。図８に示すように、オーバーライト特性は、書き
込み初期に劣るが、書き込みが継続するにつれて安定す
る傾向にある。しかし、書き込み初期から安定した高い
オーバーライト特性を有することが望ましいことはいう
までもない。そこで本発明は、書き込み開始後のオーバ
ーライト特性がその後に比べて劣ることを回避するため
に、書き込み初期に磁気ヘッドのライト・ヘッドに供給
する書き込み電流値を高く設定し、その後には低減され
た書き込み電流値をライト・ヘッドに供給することを提
案する。したがって本発明は、磁気的にデータが書き込
む回転する記憶媒体と、前記記憶媒体に対してデータを
書き込むためのライト・ヘッドと、書き込み開始からの
経過時間に基づいて前記ライト・ヘッドに供給する書き
込み電流値の設定を変えることができる書き込み電流設
定手段と、を備えたことを特徴とするデータ記憶装置を
提供する。

【０００８】本発明のデータ記憶装置は、書き込み開始
からの経過時間に基づいて前記ライト・ヘッドに供給す
る書き込み電流値を変えることのできる書き込み電流設
定手段を備えている。したがって、前記書き込み電流設
定手段が、書き込み開始から所定の期間内の書き込み電
流値を、当該期間経過後の書き込み電流値よりも大きい
値に設定することによって、書き込み初期のオーバーラ
イト特性を向上することができる。また本発明のデータ
記憶装置において、書き込み初期とは、一端中断された
書き込み動作が再開された場合を含んでいる。したがっ
て、前記書き込み電流設定手段は、前記書き込み開始後
に書き込み動作が中断し、その後に書き込み動作が再開
された場合に、前記書き込み動作が再開されてから所定
の期間内の書き込み電流値を、当該期間経過後の書き込
み電流値よりも大きい値に設定することもできる。また
本発明のデータ記憶装置において、書き込み初期とは、
所謂ヘッド・スイッチが行なわれた場合の各ライト・ヘ
ッドにおける書き込み初期を包含する。つまり本発明の
データ記憶装置は前記ライト・ヘッドを複数備え、かつ
複数の前記ライト・ヘッドによって一連のデータを前記
記憶媒体に順次書き込む動作を行なう場合には、前記書
き込み電流設定手段は、前記動作において、各ライト・
ヘッドにおける書き込み開始からの経過時間に基づいて
前記ライト・ヘッドに供給する書き込み電流値を設定す
ることができる。

【０００９】本発明はまた、データの記憶単位であるセ
クタに区分されたデータ・トラックを有する磁気ディス
クと、前記磁気ディスクに対してデータを書き込むため
のライト・ヘッドおよび前記磁気ディスクに記憶された
データを読み出すためのリード・ヘッドを有する複合磁
気ヘッドと、前記データの書き込み動作中に前記ライト
・ヘッドに定常的に供給する第１の書き込み電流値と、
所定の書き込み期間中に前記第１の書き込み電流値に付
加して供給する第２の書き込み電流値とに基づいて、前
記ライト・ヘッドに書き込み電流を供給する書き込み電
流供給手段と、を備えることを特徴とするデータ記憶装
置を提供する。本発明のデータ記憶装置は、前記データ
の書き込み動作中に前記ライト・ヘッドに定常的に供給
する第１の書き込み電流値と、所定の書き込み期間中に
前記第１の書き込み電流値に付加して供給する第２の書
き込み電流値とに基づいて、前記ライト・ヘッドに書き
込み電流を供給する書き込み電流供給手段を有してい
る。したがって、書き込み初期には第１の書き込み電流
値に第２の書き込み電流値を付加した電流値の相対的に
大きな書き込み電流を供給することができるので、書き
込み初期のオーバーライト特性を確保することができ
る。しかも、書き込み初期が経過した後には、電流値の
相対的に小さい書き込み電流を供給することができるの
で、スクイーズ現象の発生を抑制することができる。

【００１０】本発明のデータ記憶装置において、所定の
書き込み期間か否かを磁気ディスク上に形成されたセク
タに対するデータの書き込み動作の繰り返しをカウント
することにより判断することができる。つまり、データ
の書き込みを開始してから何番目のセクタに対してデー
タを書き込もうとしているかを認識することにより、前
記所定の書き込み期間を判断することができる。そし
て、前記書き込み電流供給手段は、カウントされた前記
セクタの数が所定値以下の場合には前記第１の書き込み
電流値に前記第２の書き込み電流値を付加した値の書き
込み電流を前記ライト・ヘッドに供給することができ
る。また、前記書き込み電流供給手段は、カウントされ
た前記セクタの数が前記所定値を超えた場合には前記第
１の書き込み電流値による書き込み電流を前記ライト・
ヘッドに供給することができる。オーバーライト特性
は、データ記憶装置の動作環境によって変動し得る。例
えば、データ記憶装置の使用環境温度が０°近傍の低温
の場合にはオーバーライト特性は低下する。また、デー
タの書き込みを行なおうとするデータ・トラックが磁気
ディスク外周ほどデータの書き込みスピードが速くなる
のでオーバーライト特性は低下する。しかし、このよう
にオーバーライト特性が低下する要因が存在しない動作
環境においては、書き込み初期であってもの書き込み電
流値を大きくすると、逆にその弊害が発生することもあ
り得る。したがって本発明の前記書き込み電流供給手段
は、前記データ記憶装置の動作環境によって、前記第２
の書き込み電流値を付加することなく前記書き込み電流
を前記ライト・ヘッドに対して供給することもできる。
また、前記書き込み電流供給手段は、前記ライト・ヘッ
ドが複数存在する場合に、複数の前記ライト・ヘッド毎
に、前記第２の書き込み電流値を付与するか否かを設定
することができる。

【００１１】本発明は以上説明したデータ記憶装置に用
いられる書き込み電流制御用の回路としても提供され
る。すなわち本発明の書き込み電流制御回路は、外部か
ら転送される書き込み指令信号に基づきライト・ヘッド
に対して磁気ディスクにデータを書き込むための書き込
み電流を制御する書き込み電流制御回路であって、前記
書き込み電流を供給する書き込み期間を指示するライト
・ゲート信号の遷移回数を計数するカウンタと、前記カ
ウンタの計数結果に基づいて前記書き込み電流を設定す
る書き込み電流設定手段と、を備えることを特徴とす
る。データ記憶装置は、磁気ディスクに対してデータを
書き込むタイミングを指示するライト・ゲート信号に基
づいて、ライト・ヘッドに対して書き込み電流を供給す
る。このライト・ゲート信号は、例えば、ハイ（high）
およびロー（low）の２つの状態からなる。そして、ロ
ー（low）の時には書き込み電流を供給して書き込みを
実行し、ハイ（high）の時には書き込み電流の供給を停
止する形態がある。このハイ（high）の期間は連続書き
込み中はセクタとセクタの間にあることを意味してお
り、したがってデータの書き込みを実行しない。ロー
（low）はセクタ上で書き込み中にあることを意味して
いる。ここで、ライト・ゲート信号がハイ（high）から
ロー（low）に切り替わることを"遷移"と呼べば、この
遷移の回数は、データの書き込みを開始してから何番目
のセクタに対してデータの書き込みを行なおうとしてい
るかを示すことと等価である。つまり、遷移回数によっ
て、連続データ書き込みの初期か否かを判断することが
できる。そこで本発明の書き込み電流制御回路は、ライ
ト・ゲート信号の遷移回数を計数するカウンタと、前記
カウンタの計数結果に基づいて前記書き込み電流を設定
する書き込み電流設定手段を設けた。

【００１２】そして本発明の書き込み電流制御回路にお
いて、前記書き込み電流設定手段は、前記カウンタの計
数結果をｎ、予め設定された値をＮとすると、ｎ≦Ｎの
場合の書き込み電流をＷ１、ｎ＞Ｎの場合の書き込み電
流をＷ２とし、Ｗ１＞Ｗ２に設定することができる。つ
まり、連続書き込み初期の書き込み電流値をその後に比
べて大きくすることができる。磁気ディスクは表裏両面
に記憶面を有し、磁気ヘッドは記憶面に対応する数だけ
備えられる。磁気ディスクを２枚有するデータ記憶装置
は、最大で４つの磁気ヘッドを備えることになり、その
場合前記カウンタおよび前記書き込み電流設定手段は、
磁気ヘッドを切り替えることで初期化しなければならな
い。つまり本発明の書き込み電流制御回路において、前
記ライト・ヘッドが複数存在する場合に、前記カウンタ
および前記書き込み電流設定手段を各ライト・ヘッドに
対応して設けることが望ましい。

【００１３】本発明はまた、データを記憶する単数また
は複数の磁気ディスクと、前記磁気ディスクに対してデ
ータを書き込むためのライト・ヘッドおよび前記磁気デ
ィスクに記憶されたデータを読み出すためのリード・ヘ
ッドを有する複合磁気ヘッドと、を備えたデータ記憶装
置における書き込み電流の制御方法であって、前記デー
タを書き込む動作中の所定期間内に第１の書き込み電流
を前記ライト・ヘッドに供給し、前記所定期間を除く期
間内は、前記第１の書き込み電流よりも小さな電流値に
よる第２の書き込み電流を前記ライト・ヘッドに供給す
る、ことを特徴とする書き込み電流の制御方法を提供す
る。本発明の書き込み電流の制御方法は、所定期間内に
第１の書き込み電流を前記ライト・ヘッドに供給し、前
記所定期間を除く期間内に前記第１の書き込み電流より
も小さな電流値による第２の書き込み電流を前記ライト
・ヘッドに供給する。つまり、前記所定期間内に供給す
る第１の書き込み電流は第２の書き込み電流よりも相対
的に大きな電流値とするものである。したがって、前記
所定期間を、前記データの書き込み開始を基準として設
定することにより、書き込み初期のオーバーライト特性
を向上できる。しかも、所定期間経過後には、相対的に
小さな電流値による書き込み電流を供給するため、スク
イーズ現象等の弊害を除去することができる。

【００１４】本発明の書き込み電流の制御方法におい
て、同一のシリンダに対して前記複数の磁気ヘッドで連
続的に前記データを書き込む場合に、先行するデータの
書き込みが終了して次の磁気ヘッドによってデータの書
き込みを開始する際に、当該書き込み開始から所定期間
内に前記第１の書き込み電流を前記ライト・ヘッドに再
度供給することが望ましい。つまり、ヘッド・スイッチ
が生じた場合に、スイッチされた磁気ヘッドに対して書
き込み初期におけるオーバーライト特性を次々に確保す
るためである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、ハード・ディスク・ドライ
ブ１に適用した例に基づいて本発明の実施の形態を説明
する。図１はハード・ディスク・ドライブ１の概略構成
を示す平面図、図２はハード・ディスク・ドライブ１の
機能ブロック図である。図１に示すように、データ記憶
装置としてのハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）１
は、箱型の例えばアルミニウム合金からなるベース２の
開放上部をトップ・カバー３で封止することによりディ
スク・エンクロージャ１０を構成する。例えばブラス製
のトップ・カバー３はベース２に矩形枠状のシール部材
（図示せず）を介して、ビス止めされる。なお、図１は
トップ・カバー３の一部を切り欠いた図である。このデ
ィスク・エンクロージャ１０内には、例えばハブイン構
造の３相直流サーボモータからなるスピンドルモータ
（図示せず）が設けられており、このスピンドルモータ
によって記憶媒体である磁気ディスク４が回転駆動され
る。磁気ディスク４は、ＨＤＤ１に要求される記憶容量
に応じて単数または複数枚設置される。

【００１６】また、ディスク・エンクロージャ１０内に
は、アクチュエータ・アーム５が設けられている。この
アクチュエータ・アーム５は中間部がピボット軸７を介
してベース２上に回動可能な状態で支持されている。ア
クチュエータ・アーム５の一端部には複合磁気ヘッド８
が、また他端部にはＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）
コイル６が設けてある。このＶＣＭコイル６と永久磁石
を要素とするＶＣＭステータ９とからＶＣＭ１１が構成
される。このＶＣＭコイル６にＶＣＭ電流を供給するこ
とによりアクチュエータ・アーム５を磁気ディスク４上
の所定の位置に向けて回動する。この回動により複合磁
気ヘッド８のシークが実行される。磁気ディスク４は、
ＨＤＤ１が動作しているときスピンドルモータのスピン
ドル軸を中心にして回転駆動され、ＨＤＤ１が非動作の
とき回転停止（静止）する。

【００１７】複合磁気ヘッド８はスライダ（図示せず）
とスライダに装着されたＧＭＲセンサからなるリード・
ヘッド８１と誘導型変換器からなるライト・ヘッド８２
とで構成されている（図３参照）。リード・ヘッド８１
はデータの読み取り時、書き込み時およびシーク時にサ
ーボ情報を読み取り、さらに読み取り時はデータを読み
取る。データの書き込みまたは読出し時には、アクチュ
エータ・アーム５が回転している磁気ディスク４の表面
上をに回動し、複合磁気ヘッド８が磁気ディスク４上の
任意のトラックの位置を走査するシーク動作を行なう。
このときスライダは磁気ディスク４との間に生じた気流
により浮上力を与えられ、複合磁気ヘッド８は磁気ディ
スク４の表面から一定の距離を保って浮上しその距離が
維持される。

【００１８】図２において、ＡＥ(Arm Electronics)１
２はアクチュエータ・アーム５に装着され、リード・ヘ
ッド８１にバイアス電流を供給すると共に磁気ディスク
４に記憶されたデータを読み出すリード・ヘッド８１の
微小再生信号を増幅する一方、書き込み時にはライト・
ヘッド８２に書き込み電流を供給する。制御部１３は、
アクチュエータ・アーム５の動作を制御しかつデータの
読み書きを実行する電子回路を含む。制御部１３は、Ｖ
ＣＭ制御部１４を通じてアクチュエータ・アーム５のシ
ーク動作を制御し、さらにリード・ライト・チャネル回
路１７を通じて複合磁気ヘッド８の読み書き動作の制御
をする。リード・ライト・チャネル回路１７はハード・
ディスク・コントローラ（ＨＤＣ）１８に接続される。
リード・ライト・チャネル回路１７は、データのディジ
タル信号と、複合磁気ヘッド８に供給されまた複合磁気
ヘッド８で生成された電流信号とを双方向に変換する。

【００１９】ＨＤＣ１８にはメモリ（ＲＡＭ）２０と、
ホスト・インターフェース１９を介してホスト・コンピ
ュータ２１が接続される。ＨＤＣ１８は、ＲＡＭ２０の
制御、ＲＡＭ２０と磁気ディスク４間でのデータの転
送、ＩＤテーブルの作成、およびサーボ・データから位
置エラー信号(ＰＥＳ：Position Error Signal)を生成
し、複合磁気ヘッド８の位置情報を演算処理装置（ＭＰ
Ｕ）１５に送る。ＲＡＭ２０には、装置起動時に磁気デ
ィスク４から読み出された装置制御用のマイクロ・コー
ド、ＩＤテーブル等が格納される。ＨＤＣ１８はＭＰＵ
１５に接続され、ＭＰＵ１５にはメモリ（ＲＯＭ）１６
およびＶＣＭ制御部１４が接続される。ＭＰＵ１５はホ
スト・コンピュータ２１から送られたコマンドを解釈し
てＨＤＣ１８にＩＤテーブルを作成させ、さらにコマン
ドで指定されたアドレスに対してデータの読み書きを行
なうように命令し、また複合磁気ヘッド８を所定のトラ
ックにシークするための制御情報を、ＨＤＣ１８で生成
された複合磁気ヘッド８の位置情報に基づいてＶＣＭ制
御部１４に送る。ＶＣＭ制御部１４は、ＭＰＵ１５から
の制御情報に基づいて、複合磁気ヘッド８を所定のトラ
ックに位置付けるようにＶＣＭコイル６を駆動する。Ｒ
ＯＭ１６には、装置の起動に必要なマイクロ・コードが
格納されている。

【００２０】図３に、ＡＥ１２の概略構成を示す機能ブ
ロック図を示す。ＡＥ１２は、図２に示すように、複合
磁気ヘッド８とリード・ライト・チャネル回路１７との
間に存在する。なお、物理的には、アクチュエータ・ア
ーム５の複合磁気ヘッド８の近傍に設けてある。ＡＥ１
２は、リード・ライト・チャネル回路１７からライト・
ゲート信号および書き込みデータ（＋ＷＤ，−ＷＤ）の
供給を受ける。また、ＡＥ１２は、リード・ヘッド８１
からの信号供給を受け、リード増幅回路・バイアス回路
１２５を介して、読み出し信号（＋ＲＤ，−ＲＤ）をリ
ード・ライト・チャネル回路１７に供給する。このライ
ト・ゲート信号および書き込みデータ（＋ＷＤ，−Ｗ
Ｄ）に基づき、ライト・ドライバ回路１２４を介してラ
イト・ヘッド８２に対して書き込み電流を供給する。こ
こで、書き込みデータおよび読み出し信号の伝送は、本
実施の形態では、差動で行なっており、＋と−の２つの
信号線のペアとなる。この書き込み電流値は、レジスタ
１２２によって設定される。レジスタ１２２には、ＨＤ
Ｃ１８からシリアル・インターフェースを構成するクロ
ック信号（CLK）、イネーブル信号（enable）およびデ
ータ信号（data）が供給される。また、ＡＥ１２にはカ
ウンタ１２１が設けてある。このカウンタ１２１は、ラ
イト・ゲート信号の遷移回数をカウントする。遷移回数
の意味は後述する。レジスタ１２２は、この遷移回数に
応じて、ライト・ヘッド８２に供給する書き込み電流値
を設定する。つまり、書き込み電流制御回路１２３が、
カウンタ１２１からのライト・ゲート信号の遷移回数情
報およびレジスタ１２２からの設定値情報を参照して、
ライト・ドライバ回路１２４からライト・ヘッド８２へ
供給する電流値を設定、制御する。

【００２１】図４（ａ）に、ＡＥ１２のレジスタ１２２
の構成例を示している。レジスタ１２２のうち、ｂ０〜
ｂ７の８ビットを書き込み電流値の設定用ビットとして
割り当てている。そのうち、ｂ０〜ｂ４の５ビットが定
格電流（Ｗnom）用に、またｂ５〜ｂ７の３ビットがブ
ースト電流用（Ｗboost）に割り当てている。ここで、
定格電流（Ｗnom）とは、書き込み動作中に複合磁気ヘ
ッド８のライト・ヘッド８２に対して定常的に供給する
電流をいう。また、ブースト電流（Ｗboost）とは、書
き込み初期において定格電流（Ｗnom）に付加して複合
磁気ヘッド８のライト・ヘッド８２に対して供給する電
流をいう。したがって、書き込み初期における書き込み
電流（値）をＷ１、書き込み初期経過後の書き込み電流
（値）をＷ２とすると、図４（ｂ）に示すように、Ｗ１
（＝Ｗnom＋Ｗboost）＞Ｗ２（＝Ｗnom）となる。定格
電流（Ｗnom）は５ビットでその値が定まる。したがっ
て、図４（ｃ）に示すように、「０００００」から「１
１１１１」まで３２段階の電流値を設定することができ
る。そして、例えば、定格電流（Ｗnom）が最大で６０
ｍＡまで供給できるものとすると、「０００００」に０
ｍＡを、「１００００」に３０ｍＡを、また「１１１１
１」に６０ｍＡを割り当てることにより、０〜６０ｍＡ
まで３２段階の電流値を設定、供給することができる。
また、ブースト電流（Ｗboost）の最大値が２０ｍＡま
で供給できるものとすると、「０００」に０ｍＡを、
「１００」に１０ｍＡを、また「１１１」に２０ｍＡを
割り当てることにより、０〜２０ｍＡまで８段階の電流
値を設定、供給することができる。この例でいえば、Ｗ
１が最大８０ｍＡとなるから、書き込み初期には最大８
０ｍＡの電流をライト・ヘッド８２に供給することが可
能であり、また書き込み初期以降は最大６０ｍＡの電流
をライト・ヘッド８２に供給すること可能である。

【００２２】本実施の形態によるハード・ディスク・ド
ライブ１は、所定の期間、典型的には書き込み動作の初
期に、定格電流（Ｗnom）に加えてブースト電流（Ｗboo
st）を付加することにより書き込み電流値を増大させ
る。定格電流（Ｗnom）に加えてブースト電流（Ｗboos
t）を付加する期間は、ＡＥ１２がその外部であるリー
ド・ライト・チャネル回路１７から転送されるライト・
ゲート信号に基づいて設定することができる。前述した
ように、ＡＥ１２のカウンタ１２１は、ライト・ゲート
信号がハイ（High）からロー（Low）へ変わる遷移回数
をカウントしている。図５に基づき、ライト・ゲート信
号と書き込み電流の供給の関係について説明する。な
お、図５（ａ）はライト・ゲート信号を示しており、ラ
イト・ゲート信号の立ち下がった時点からデータの書き
込み動作が開始することを示している。また、図５
（ｂ）は書き込み電流を示しており、その高さ方向の寸
法が電流値を示している。

【００２３】ライト・ゲート信号は、図５（ａ）に示す
ように、ハイ（High）の状態およびロー（Low）の状態
とから構成される。本実施の形態は、ロー（Low）の状
態において書き込み電流を供給するアクティブ・ロー
（Active Low）制御を採用している。したがって、図５
（ａ）および（ｂ）を対比すれば判るように、ロー（Lo
w）の状態のときに書き込み電流が供給される。アクテ
ィブ・ロー（Active Low）制御のハード・ディスク・ド
ライブ１の場合、磁気ディスク４のセクタ間を複合磁気
ヘッド８が移動する際に、ライト・ヘッド８２による書
き込みを微小時間だけ中止する。この書き込み中止を実
行するため、ライト・ゲート信号は微小時間だけハイ
（High）になる。そして、次のセクタにおいてデータの
書き込みを行なう際には、再び、ライト・ゲート信号が
ロー（Low）となる。ここで、ライト・ゲート信号がハ
イ（High）からロー（Low）に変わることを、本願明細
書中では"遷移"と呼ぶ。この遷移回数ｎは、書き込み動
作を開始してから何番目のセクタ（セクタ順位）に対し
てデータの書き込みを実行しようとしているかを示すこ
とになる。図５（ａ）に遷移回数ｎを、また図５（ｂ）
に書き込みがなされたセクタの順位を書き込み電流に付
随して示しているが、この図を参照すれば、遷移回数ｎ
とデータ書き込みを行なうセクタ順位との対応間係を認
識することができる。

【００２４】本実施の形態によるハード・ディスク・ド
ライブ１は、遷移回数ｎが所定の値Ｎ以下の場合には、
書き込み電流として定格電流（Ｗnom）に加えてブース
ト電流（Ｗboost）を付加した電流を供給する。また、
遷移回数ｎが所定の値を超えた場合には、定格電流（Ｗ
nom）のみを書き込み電流として電流を供給する。図３
に示すように、所定の値ＮをＡＥ１２のレジスタ１２２
に設定する。カウンタ１２１でカウントされた遷移回数
ｎとレジスタ１２２に設定されたＮとを比較して、書き
込み電流値が決定される。本実施の形態は、所定の値Ｎ
を５とした例である。したがって、図５（ｂ）に示すよ
うに、ｎ＝１〜５までの書き込み電流値は相対的に大き
い。つまり、ｎ＝１〜５までは、ブースト電流（Ｗboos
t）が付加されたブースト期間である。ｎ＝６以降の書
き込み電流値は、ｎ＝１〜５までの書き込み電流値に比
べて相対的に小さくなる。この相対的に小さな電流は、
定格電流（Ｗnom）である。本実施の形態において、書
き込み電流の波形については、図６（ａ）のようにオー
バーシュート（overshoot）付きの波形および図６
（ｂ）のようにオーバーシュート（overshoot）付きで
ない波形のいずれであっても良い。

【００２５】さて、本実施の形態によるハード・ディス
ク・ドライブ１は、書き込みを開始してから第５番目の
セクタまでの書き込みの期間をブースト期間として、定
格電流（Ｗnom）に加えてブースト電流（Ｗboost）を付
加した電流をライト・ヘッド８２に供給する。そうする
ことにより、書き込み動作初期におけるオーバーライト
特性を向上することができる。図５を用いて先に説明し
たように、書き込み初期の段階には、その後に比べてオ
ーバーライト特性が相対的に劣る。そこで本実施の形態
では、書き込み動作初期にブースト電流（Ｗboost）を
付加した電流をライト・ヘッド８２に供給する。その結
果、図５（ｃ）に示すように、書き込み動作初期のオー
バーライト特性を向上することができる。図５（ｃ）
は、横軸が書き込み開始からの時間を、また縦軸がオー
バーライト特性を示している。また、図５（ｃ）におい
て、実線が本実施の形態によるオーバーライト特性を、
また点線が定格電流（Ｗnom）のみによる従来のオーバ
ーライト特性を示している。つまり、書き込み電流が定
格電流（Ｗnom）のみによる従来に比べて、ブースト電
流（Ｗboost）を付加する本実施の形態は、書き込み初
期のオーバーライト特性を改善できる。

【００２６】本実施の形態では、遷移回数が５を超える
と、ブースト電流（Ｗboost）の供給を停止して定格電
流（Ｗnom）のみを書き込み電流として供給する。ここ
で、定格電流（Ｗnom）は、定常状態においてライト・
ヘッド８２により磁気ディスク４の所定のトラックに適
切にデータを書き込むことのできる値として設定されて
いる。逆にこの定格電流（Ｗnom）よりも大きな電流値
を供給すると、データの書き込みを行ないたい所定のト
ラックに隣接するトラックまで広がってデータの書き込
みを行なってしまい、隣りのトラックをスクイーズする
おそれがある。そして、ブースト電流（Ｗboost）が定
格電流（Ｗnom）に付加された書き込み電流は、このス
クイーズ現象発生の要因となり得る。また、書き込み電
流が多すぎると、読み出し信号の特性が悪くなる。そこ
で本実施の形態では、書き込み開始から所定の期間を経
過した後、具体例として第５番目のセクタにデータを書
き込んだ後には、スクイーズ現象の発生を防止するため
に、ブースト電流（Ｗboost）の供給を停止し、定格電
流（Ｗnom）のみによる書き込み電流とするのである。

【００２７】以上説明した本実施の形態では、単一の複
合磁気ヘッド８を前提としている。ところが、実際のハ
ード・ディスク・ドライブ１においては、複数枚の磁気
ディスク４を備える場合には、一連の書き込み動作を複
数の複合磁気ヘッド８を用いて行なわれている。つまり
複数の複合磁気ヘッド８を備えている場合に、第ｍ番目
の複合磁気ヘッド８によるトラックへのデータ書き込み
が終了すると、引き続いて第ｍ＋１番目の複合磁気ヘッ
ド８によるデータ書き込みが継続して行なわれる。書き
込み動作が第ｍ番目の複合磁気ヘッド８から第ｍ＋１番
目の複合磁気ヘッド８へ移行することをヘッド切り替え
あるいはヘッド・スイッチと称している。このヘッド・
スイッチが行なわれると、当該複合磁気ヘッド８につい
てみれば、書き込みが新たに開始されたことになる。し
たがって、本実施の形態では、ヘッド・スイッチが行な
われる度に、定格電流（Ｗnom）に加えてブースト電流
（Ｗboost）を付加した電流を、複合磁気ヘッド８を構
成するライト・ヘッド８２に供給することが望ましい。

【００２８】ホスト・コンピュータ２１からの書き込み
コマンドによってデータの書き込み動作を開始した後
に、その書き込み動作が途中で中断し、しかる後に書き
込みが再開されることがある。このような書き込み中断
・再開という過程においても、本実施の形態は、図７に
示すように対応することができる。図７は、図５と同様
にライト・ゲート信号、書き込み電流およびオーバーラ
イト特性を対比して示す図である。図７に示す例は、書
き込みを開始してから第５番目のセクタにデータの書き
込みを行なうまでを、定格電流（Ｗnom）に加えてブー
スト電流（Ｗboost）を付加した電流を書き込み電流と
して供給するブースト期間として設定した。ところが、
図７（ａ）に示すように、書き込みを開始して３セクタ
分だけデータの書き込みを行なった後に、ホスト・コン
ピュータ２１からの指示により書き込み動作が中断し
た。したがって、図７（ｂ）に示すように、書き込みを
開始してから３つのセクタにデータの書き込みを行なっ
ている間は、定格電流（Ｗnom）に加えてブースト電流
（Ｗboost）を付加した電流を書き込み電流としてい
る。オーバーライト特性は、図７（ｃ）に示すように、
書き込み電流が定格電流（Ｗnom）のみによる従来（ブ
ーストなし）に比べて、ブースト電流（Ｗboost）を付
加する本実施の形態（ブーストあり）は、書き込み動作
開始後のオーバーライト特性を改善できる。

【００２９】ところが、書き込みの中断により、図７
（ｃ）に示すように、オーバーライト特性は再び初期状
態に戻ろうとする。なお、書き込み中断の間はデータの
書き込みを行なっていないから、書き込み中断期間中の
図７（ｃ）の線図は、オーバーライト特性を仮想的に示
したものである。例では、書き込み中断中にオーバーラ
イト特性はほぼ書き込み開始時点のレベルに戻ってい
る。ホスト・コンピュータ２１から書き込み再開を促す
コマンドが提供されると、ＡＥ１２は複合磁気ヘッド８
のライト・ヘッド８２に書き込み電流を供給する。この
とき、書き込みの中断によりオーバーライト特性は書き
込み初期のレベルに戻っているから、本実施の形態で
は、図７（ｂ），（ｃ）に示すようにブースト期間を再
度設定する。そうすることにより、書き込み動作再開後
のオーバーライト特性の向上を図ることができる。ブー
スト期間経過後には、ブースト電流（Ｗboost）の供給
を停止して、定格電流（Ｗnom）のみによる書き込み電
流をライト・ヘッド８２に供給する。

【００３０】ここで、ＡＥ１２によって書き込みの中断
時間を計測することが困難な場合がある。その場合、Ｈ
ＤＣ１８からブーストの再設定を指示することが望まし
い。例えば、レジスタ１２２を読み出し（または書き込
み）する操作によって合図を送り、レジスタ１２２のブ
ースト電流供給に関する条件を初期化する仕組みが考え
られる。そのとき、カウンタ１２１は、図３に示すよう
にリセットされる。

【００３１】また、ブースト電流（Ｗboost）の供給を
伴う書き込み動作およびその後の定格電流（Ｗnom）の
みによる一連の書き込み動作が終了し、所定の時間が経
過した後に当該複合磁気ヘッド８による書き込み動作が
再開する場合がある。その場合には、当該複合磁気ヘッ
ド８についてのオーバーライト特性は劣化していること
が予想されるので、書き込み動作再開に伴ってブースト
電流（Ｗboost）を定格電流（Ｗnom）に付加した書き込
み電流を供給する。ＡＥ１２がタイマーを内蔵する場合
には当該タイマーにより判断し、タイマーを内蔵しない
場合にはＨＤＣ１８からの指令に基づいてブースト動作
の初期化を行なうことができる。

【００３２】さらに、本発明のデータ記憶装置におい
て、書き込み開始に伴うブースト電流（Ｗboost）の供
給を必ず機能させる形態に限定されない。オーバーライ
ト特性は、先にも説明したように、ハード・ディスク・
ドライブ１の使用環境温度が低い場合、あるいは磁気デ
ィスク４の外周側に位置するデータ・トラックに対して
書き込みを行なう場合に不足する傾向にある。したがっ
て、このような状況下以外では、ブースト電流（Ｗboos
t）を供給すると、書き込み電流が高すぎるためのスク
イーズ現象発生および読み出し信号の特性悪化が懸念さ
れる。そこで、ブースト動作をハード・ディスク・ドラ
イブ１の動作環境に応じて機能させる場合とさせない場
合とを選択することもできる。例えば、ブースト動作に
関して、Enable（有効）/Disable（無効） ビットをレ
ジスタ１２２に割り当てることにより実現することがで
きる。図４（ａ）を例にすると、ビット「ｂ８」をブー
スト動作の有効・無効のために割り当てる。そして、ブ
ースト動作を機能させる条件、例えば、使用環境温度、
複合磁気ヘッド８の磁気ディスク４上の位置に基づいて
ブースト動作の有効・無効をＨＤＣ１８が決定する。使
用環境温度は温度センサを設けることにより検出するこ
とができる。また、複合磁気ヘッド８の磁気ディスク４
上の位置はＨＤＣ１８が把握している。したがって、こ
れら情報に基づいて、ブースト動作の有効・無効に対応
する値をビット「ｂ８」に書き込めばよい。

【００３３】さらに以上の実施形態では、書き込み初期
にブースト電流（Ｗboost）を供給する形態について述
べたが、他の期間に供給することも本発明は包含する。
つまり、書き込み初期に限らず、ライト・ゲート信号の
遷移回数をカウントすることにより、書き込み動作中の
任意の期間にブースト電流（Ｗboost）を供給すること
が本発明では可能である。また、ライト・ゲート信号の
遷移回数をカウントしないで、ＡＥ１２自身に持たせた
タイマーにより、設定時間経過後のライト・ゲート信号
の遷移より、定格電流（Ｗnom）のみによる書き込み動
作をさせても良い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
書き込み初期におけるオーバーライト特性の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態によるハード・ディスク・ドラ
イブの概略構成を示す平面図である。

【図２】 本実施の形態によるハード・ディスク・ドラ
イブの概略機能を示すブロック図である。

【図３】 本実施の形態によるＡＥ（Arm Electronic
s）の概略構成を示すブロック図である。

【図４】 本実施の形態によるＡＥ（Arm Electronic
s）内のレジスタ構成等を示す図である。

【図５】 本実施の形態によるハード・ディスク・ドラ
イブの、ライト・ゲート信号、書き込み電流およびオー
バーライト特性を対比して示す図である。

【図６】 書き込み電流波形の例を示す図である。

【図７】 本実施の形態によるハード・ディスク・ドラ
イブの、ライト・ゲート信号、書き込み電流およびオー
バーライト特性を対比して示す図である。

【図８】 書き込み開始からの書き込み時間とオーバー
ライト特性との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、２…ベー
ス、３…トップ・カバー、４…磁気ディスク、５…アク
チュエータ・アーム、６…ＶＣＭ（ボイス・コイル・モ
ータ）コイル、７…ピボット軸、８…複合磁気ヘッド、
８１…リード・ヘッド、８２…ライト・ヘッド、９…Ｖ
ＣＭステータ、１０…ディスク・エンクロージャ、１１
…ＶＣＭ、１２…ＡＥ（アーム・エレクトロニクス）、
１２１…カウンタ、１２２…レジスタ、１２３…書き込
み電流制御回路、１２４…ライト・ドライバ回路、１２
５…リード増幅回路・バイアス回路、１３…制御部、１
４…ＶＣＭ制御部、１５…ＭＰＵ、１６…ＲＯＭ、１７
…リード・ライト・チャネル回路、１８…ＨＤＣ、１９
…ホスト・インターフェース、２０…ＲＡＭ、２１…ホ
スト・コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 宏昌 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 浅野 秀夫 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 永野 有美 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 中島 理夫 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 池田 政臣 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 村井 正志 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 Ｆターム(参考） 5D030 AA04 BA11 5D031 AA04 CC04 HH11 HH20

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気的にデータを書き込む回転する記憶
   媒体と、 前記記憶媒体に対してデータを書き込むためのライト・
   ヘッドと、 書き込み開始からの経過時間に基づいて前記ライト・ヘ
   ッドに供給する書き込み電流値の設定を変えることので
   きる書き込み電流設定手段と、を備えたことを特徴とす
   るデータ記憶装置。
2. 【請求項２】 前記書き込み電流設定手段は、 書き込み開始から所定の期間内の書き込み電流値を、当
   該期間経過後の書き込み電流値よりも大きい値に設定す
   る、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装
   置。
3. 【請求項３】 前記書き込み電流設定手段は、 前記書き込み開始後に書き込み動作が中断し、その後に
   書き込み動作が再開された場合に、前記書き込み動作が
   再開されてから所定の期間内の書き込み電流値を、当該
   期間経過後の書き込み電流値よりも大きい値に設定す
   る、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装
   置。
4. 【請求項４】 前記データ記憶装置は、前記ライト・ヘ
   ッドを複数備え、かつ複数の前記ライト・ヘッドを順次
   切り替えてデータを前記記憶媒体に順次書き込む動作を
   行ない、 前記書き込み電流設定手段は、前記動作において、各ラ
   イト・ヘッドにおける書き込み開始からの経過時間に基
   づいて前記ライト・ヘッドに供給する書き込み電流値を
   設定することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶
   装置。
5. 【請求項５】 データの記憶単位であるセクタに区分さ
   れたデータ・トラックを有する磁気ディスクと、 前記磁気ディスクに対してデータを書き込むためのライ
   ト・ヘッドおよび前記磁気ディスクに記憶されたデータ
   を読み出すためのリード・ヘッドを有する複合磁気ヘッ
   ドと、 前記データの書き込み動作中に前記ライト・ヘッドに定
   常的に供給する第１の書き込み電流値と、所定の書き込
   み期間中に前記第１の書き込み電流値に付加して供給す
   る第２の書き込み電流値とに基づいて、前記ライト・ヘ
   ッドに書き込み電流を供給する書き込み電流供給手段
   と、を備えることを特徴とするデータ記憶装置。
6. 【請求項６】 前記書き込み電流供給手段は、 データを書き込むセクタの数をカウントすることにより
   前記所定の書き込み経過時間を計測し判断することを特
   徴とする請求項５に記載のデータ記憶装置。
7. 【請求項７】 前記書き込み電流供給手段は、 カウントされた前記セクタの数が所定値以下の場合には
   前記第１の書き込み電流値に前記第２の書き込み電流値
   を付加した値の書き込み電流を前記ライト・ヘッドに供
   給することを特徴とする請求項６に記載のデータ記憶装
   置。
8. 【請求項８】 前記書き込み電流供給手段は、 カウントされた前記セクタの数が前記所定値を超えた場
   合には前記第１の書き込み電流値による書き込み電流を
   前記ライト・ヘッドに供給することを特徴とする請求項
   ７に記載のデータ記憶装置。
9. 【請求項９】 前記書き込み電流供給手段は、 前記データ記憶装置の動作環境によって、前記第２の書
   き込み電流値を付加することなく書き込み電流を前記ラ
   イト・ヘッドに対して供給することを特徴とする請求項
   ５に記載のデータ記憶装置。
10. 【請求項１０】 前記書き込み電流供給手段は、 前記ライト・ヘッドが複数存在する場合に、複数の前記
    ライト・ヘッド毎に、前記第２の書き込み電流値を付与
    するか否かを設定することを特徴とする請求項５に記載
    のデータ記憶装置。
11. 【請求項１１】 外部から転送される書き込み指令信号
    に基づきライト・ヘッドに対して磁気ディスクにデータ
    を書き込むための書き込み電流を供給する書き込み電流
    制御回路であって、 前記書き込み電流を供給する書き込み期間を指示するラ
    イト・ゲート信号の遷移回数を計数するカウンタと、 前記カウンタの計数結果に基づいて前記書き込み電流を
    設定する書き込み電流設定手段と、を備えることを特徴
    とする書き込み電流制御回路。
12. 【請求項１２】 前記書き込み電流設定手段は、前記カ
    ウンタの計数結果をｎ、予め設定された値をＮとする
    と、 ｎ≦Ｎの場合の書き込み電流をＷ１、ｎ＞Ｎの場合の書
    き込み電流をＷ２とし、Ｗ１＞Ｗ２に設定することを特
    徴とする請求項１１に記載の書き込み電流制御回路。
13. 【請求項１３】 前記ライト・ヘッドが複数存在する場
    合に、前記カウンタおよび前記書き込み電流設定手段
    は、各ライト・ヘッドに対応して設けられることを特徴
    とする請求項１１に記載の書き込み電流制御回路。
14. 【請求項１４】 データを記憶する単数または複数の磁
    気ディスクと、前記磁気ディスクに対してデータを書き
    込むためのライト・ヘッドおよび前記磁気ディスクに記
    憶されたデータを読み出すためのリード・ヘッドを有す
    る単数または複数の磁気ヘッドと、を備えたデータ記憶
    装置における書き込み電流の制御方法であって、 前記データを書き込む動作中の所定期間内に第１の書き
    込み電流を前記ライト・ヘッドに供給し、 前記所定期間を除く期間は、前記第１の書き込み電流よ
    りも小さな電流値による第２の書き込み電流を前記ライ
    ト・ヘッドに供給する、ことを特徴とする書き込み電流
    の制御方法。
15. 【請求項１５】 前記所定期間は、前記データの書き込
    み開始を基準として設定することを特徴とする請求項１
    ４に記載の書き込み電流の制御方法。
16. 【請求項１６】 同一のシリンダに対して前記複数の磁
    気ヘッドで連続的に前記データを書き込む場合に、 先行するデータの書き込みが終了して次の磁気ヘッドに
    よってデータの書き込みを開始する際に、当該書き込み
    開始から所定期間内に前記第１の書き込み電流を前記ラ
    イト・ヘッドに再度供給することを特徴とする請求項１
    ４に記載の書き込み電流の制御方法。