JP2010033670A - 磁気ヘッドの浮上量制御装置及び磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ヘッドの浮上量制御装置及び磁気ディスク装置 Download PDF

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Abstract

【課題】磁気ヘッドの浮上量を制御する浮上量制御装置に関し、磁気ディスクから移着した潤滑剤による磁気ヘッドの浮上量増加を抑制する。
【解決手段】温度又は湿度を検出するセンサと、温度又は湿度が所定値以上である場合に、磁気ヘッドを磁気ディスクのできる限り周速の速い位置である外周側に退避する制御回路を設ける。磁気ディスクから磁気ヘッドに移着した潤滑剤を除去でき、磁気ヘッドの浮上量の上昇を抑圧できる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、磁気ヘッドの磁気ディスク面からの浮上量を制御する浮上量制御装置及び磁気ディスク装置に関し、特に、高温、高湿化でも、安定な動作を保証するための浮上量制御装置及び磁気ディスク装置に関する。
磁気ディスク装置の高記録密度を実現するため、磁気ディスクの記録面に対するヘッドの浮上量を、低下させる必要があり、近年にあっては、５ｎｍオーダーの浮上量が実現されている。
近年、ノート型パーソナルコンピュータをはじめ、携帯機器や車載機器でも、磁気ディスク装置が使用され、高い温湿度環境下での信頼性が要求されている。信頼性に大きな影響を及ぼす磁気ヘッドの記録再生素子部の浮上量は、高温では、記録再生素子近傍の熱膨張により低下し、高湿では、磁気ヘッドに働く正圧力の減少により、低下すると考えられている（例えば、非特許文献１参照）。
磁気ヘッドの浮上量が低下すると、ヘッドが、磁気ディスク面の微小突起に衝突しやすくなり、また、ヘッドごとのクリアランスのばらつきが、メカの公差範囲で存在するため、前述の媒体接触を考慮すると、浮上量の公差範囲を超えて低く設定することができない。
このような高温高湿での浮上量低下を防ぐために、環境に応じて、浮上量を調整する機能を有する磁気ディスク装置が提案されている。
例えば、磁気ヘッドに、ヒータを内蔵して、ヒータの通電により、磁気ヘッドを熱膨張させ、ヘッド浮上面を、磁気ディスク方向に突き出す現象（サーマルプロトリューション：ＴＰＲという）を利用して、ヘッドと磁気ディスクの記録面とのクリアランスをコントロールする方法が、提案されている。
即ち、磁気ディスク装置内に温湿度センサと、予め求めておいた温湿度変化による浮上量変化の比例係数のテーブルを設け、検出した温湿度値に応じて、テーブルを参照し、対応する比例係数を求め、検出した温度、湿度と、比例計数から、浮上量変化を検出し、浮上量を調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、高温、高湿、圧力変化など所定範囲外の環境下での、へッドクラッシュ防止のため、所定の温湿度、圧力範囲外では、スピンドルモータの回転数を変化させるか、シーク動作を行い、ディスクの浮上量が最大となる位置に、磁気ヘッドを移動し、磁気ヘッドの浮上量低下を防止することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
Brian D. Strom, Shuyu Zhang, Sung Chang Lee, Andrei Khurshudov and George W. Tyndall,"Effects of Humid Air on Air-Bearing Flying Height" :IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 43, No. 7, 2007, p3301 特開２００６−２６９００５号公報 特開平１１−１７６０６８号公報(段落００３０−００３４)
従来技術では、高温または高湿環境下における記録再生素子部の熱膨張や、正圧力の減少による、浮上量の低下現象を問題としていた。即ち、上記従来技術では、磁気ヘッドの浮上量が、高温、高湿化で低下し、ヘッドとディスクとが、接触する現象の発生を防止する目的で、設定した浮上量より小さくならないように、通電量や風圧力を調整するという思想であった。
一方、高温や高湿での、浮上量変化を調査したところ、短時間では、浮上量が低下することが確認できたが、稼働時間が長くなると、逆に浮上量が増加していくことが判明した。
この理由は、高温や高湿環境下では、磁気ディスク表面の潤滑膜が、磁気ヘッドの表面へ移着しやすくなる。この移着した潤滑膜が、磁気ヘッド表面で蓄積すると、磁気ヘッドの記録、読み取り素子の磁気ディスク面側に、潤滑剤が層として形成され、記録、読み取り素子から見た、浮上量が、時間経過とともに、増加していると考えられる。
浮上量が増加すると、再生される信号のレベルが低下し、エラーが発生する確率が高くなる。更に、浮上量が高い状態での記録は、記録能力の低下により、十分に磁化されていないパターンが書き込まれることになり、アンリカバブルなエラーを引き起こし、より深刻な問題になりうる。
この現象は、経時的に変化することや潤滑膜移着のメカニズムが複雑であるため、従来のように、温湿度変化に対する浮上量変化の比例係数自体を求めることが難しい。
一方、従来では、一時的な気圧変化における浮上量低下の防止を目的とするため、浮上量が大きくなる位置は、スライダの正圧と負圧とを考慮すると、ディスクの中央付近であり、潤滑剤付着による浮上量上昇を抑制できない。
従って、本発明の目的は、高温、高湿環境でも、少なくともリード特性を向上するためのヘッド浮上量制御装置及び磁気ディスク装置を提供することにある。
この目的の達成のための磁気ディスク装置の一実施の形態は、磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、筐体内部の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの検出温度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有する。
又、この目的の達成のための磁気ディスク装置の他の実施の形態は、磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、筐体内部の湿度を測定する湿度センサと、前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出湿度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有する。
更に、この目的の達成のための磁気ヘッドの浮上量制御装置の一実施の形態は、磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、筐体内部の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの検出温度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有する。
温度又は湿度が所定値以上である場合に、磁気ヘッドを、できる限り周速の速い位置、例えば、磁気ディスクの浮上保証領域の一番外周側に、退避するので、磁気ディスクから磁気ヘッドに移着した潤滑剤を除去でき、磁気ヘッドの浮上量の上昇を抑圧できる。
以下、本発明の実施の形態を、磁気ディスク装置、磁気ヘッドの浮上量制御、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
（磁気ディスク装置）
図１は、本発明の磁気ディスク装置の一実施の形態の外観図である。図２は、図１の磁気ヘッドの断面図である。図１に示すように、磁気ディスク装置１９は、磁気ディスク１２と、ヘッドスライダを含む磁気ヘッド１４と、磁気ヘッド１４を支持するアクチュエータ１５と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１８と、回路基板とを備える。
回路基板には、ヘッドＩＣの他、温湿度センサ１６が設置されている。温度センサは、熱電対やサーミスタ、ＩＣ化温度センサ、バンドギャップベース温度センサなどを使用できる。又、湿度センサは、抵抗式や静電容量式のポリマー湿度センサなどが用いられる。尚、図示しないが、カバー呼吸孔には、シリカゲルや活性炭等の吸湿材が装着され、拡散流路を介して装置外部とつながっている。
磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１１に取り付けられ、回転し、アクチュエータ１５は、ピボット１７に取り付けられ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１８によって、磁気ヘッド１４を、磁気ディスク１２の任意の半径位置に位置決めする。
ランプロード機構１３は、磁気ディスク１２から退避した磁気ヘッド１４をパーキングするための機構である。この実施の形態の磁気ディスク装置では、ランプロード機構１３を備えているが、装置停止中、磁気ヘッド１４が、磁気ディスク１２のある特定の領域で待機するコンタクト・スタート・ストップ方式の磁気ディスク装置でも、同様に得られる。
図２は、図１の磁気ヘッド１４を、磁気ディスク１２の周方向に並行な断面図である。磁気ヘッド１４内には、記録コイル２３と記録コア２８からなる記録素子と、再生素子２１とが設けられている。再生素子２１は、ＧＭＲ素子（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ素子）やＴＭＲ素子（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ素子）が用いられる。
磁気ヘッド１４表面には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２７が形成されている。このダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２７の表面エネルギーは高いため、潤滑膜や水蒸気、その他コンタミネーションが付着しやすい。ここで、本実施の形態では、磁気ヘッド１４の表面に、低表面エネルギー処理が施されている。低表面エネルギー化は、フッ素イオン注入やフッ素系樹脂の塗布により可能である。
一方、磁気ディスク１２には、基板２９上に、磁性膜２６（垂直記録ディスクの場合、ＳＵＬ層等も含む。）、その上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２５、その上の最表面には潤滑膜２４が形成されている。
この潤滑膜２４は、塗布条件や処理条件により、下地膜であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２５に吸着している成分の量が変化する。例えば、加熱処理やＵＶ照射処理を施すことにより、吸着成分は増加する。
吸着成分が多いと、潤滑膜２４が、磁気ヘッド１４に移着する量は減らすことができるが、多すぎると、潤滑特性が劣化するため、吸着率は、６０から８０％程度が好適である。尚、吸着成分の量の測定は、フッ素系溶媒にメディアを浸漬させて、浸漬後の膜厚変化を測定することにより行う。即ち、膜厚変化が小さいほど、吸着成分が多いことになる。
図３、図４は、浮上量の時間変化の測定結果の説明図である。先ず、高温環境での浮上量の変化を、図１の構成の磁気ディスク装置において、温度６０℃、湿度２０％ＲＨ（絶対湿度２６ｇ／ｍ３）の環境下と、温度６０℃、湿度８０％ＲＨ（絶対湿度１０４ｇ／ｍ３）環境下とで、磁気ヘッドを、ランダムシーク動作をさせ、浮上量の時間変化を測定した。尚、浮上量測定は、磁気ディスクの外周（半径３０ｍｍ）に、固定パターンを記録して、後述するＷａｌｌａｃｅ法にて実施した。又、浮上量の設計値は、５ｎｍである。
図３は、その測定結果を、横軸に時間(ｈｏｕｒ)、縦軸(nano meter)に浮上量変化をとって示したものである。図３に示すように、温度が、高いと、時間（hour）とともに、磁気ヘッドの浮上量が増加していく（上昇していく）傾向にある。この傾向は、従来の浮上量調整では考慮していないところである。
また、温度が同じでも、絶対湿度が高いほど、浮上量変化が大きい。特に、絶対湿度が、８０％ＲＨ（絶対湿度１０４ｇ／ｍ３）環境下では、１０時間の動作で、１．２ｎｍ，２０時間の動作で、３．０ｎｍも変動する。この値は、設計値（図の時間「０」の時点）が、５ｎｍであるため、大きな変動である。
この理由は、高温や高湿環境下では、磁気ディスク表面の潤滑膜が、磁気ヘッドの表面へ移着しやすくなるためである。そして、この移着した潤滑膜が、磁気ヘッド表面で蓄積すると、磁気ヘッドの記録、読み取り素子の磁気ディスク面側に、潤滑剤が層として形成され、記録、読み取り素子から見た、浮上量が、時間経過とともに、増加していると考えられる。
図５に示すように、浮上量を、磁気ヘッド(スライダ)１４の読み取り素子２１と磁気ディスク１２との間の距離(スペース)ｄ０で定義すると、高温、高湿環境では、図６に示すように、磁気ヘッド１４の記録、読み取り素子２１，２３の磁気ディスク１２面側に、潤滑剤１００が層として形成され、記録、読み取り素子２１，２３と磁気ディスク１２との距離（浮上量）ｄ１が、時間経過とともに、増加していると考えられる。
また同様にして、図１の構成の磁気ディスク装置において、温度60℃において、絶対湿度をパラメータに、一定時間（１０時間）放置後の浮上量変化を測定した。図４は、その測定結果を。横軸に絶対湿度(g/m3)、縦軸に浮上量変化(nano-meter)をとって、示す。
図４に示すように、絶対湿度が、２０ｇ／ｍ３を越えると、急激に浮上量変化が大きくなる傾向であることが理解できる。即ち、高温で、絶対湿度が高いと、磁気ディスク表面への水蒸気の吸着量が多くなり、その結果、潤滑膜の吸着成分が減少し、磁気ヘッド表面への移着が、より起こりやすくなるためと考えられる。
図７は、本発明の浮上量制御の一実施の形態の説明図であり、磁気ディスク１２の面を示す。図３、図４の結果から、本発明では、温度が所定値以上である時間が、一定時間継続した場合には、磁気ヘッド１２を、できる限り周速の速い位置、例えば、磁気ディスク１２の浮上保証領域の一番外周側に、退避する。同様に、湿度が所定値以上である時間が、一定時間継続した場合に、磁気ヘッド１２を、同様に、周速の速い位置に退避する。
周速が速いほど、例え、磁気ヘッド１２の表面に潤滑膜１００が移着しても、流れやすく、蓄積しにくくなる。このため、動作中に、温度、湿度をモニターし、温度が所定値以上である時間が、一定時間継続した場合や、湿度が所定値以上である時間が、一定時間継続した場合に、磁気ヘッド１２を、周速の速い位置に退避することにより、潤滑剤１００が蓄積しにくくなり、磁気ヘッド１２の浮上量の増加を抑制でき、リード／ライト特性を改善することができる。
図７に示すように、一般に、磁気ディスク１２には、浮上保証領域１２−１と、データ保証領域１２−２とが定められている。前者は、磁気ディスクの出荷検査時の浮上試験により保証された領域であるが、ランプロード時などで磁気ヘッドとの接触の危険があり、データの保証ができない領域である。
従って、データ保証領域１２−２にのみ、データが記録され、このデータ量で、記録密度が決まる。前述の退避領域を設ける際に、退避領域で、データの再生記録を実施するわけではないので、データ保証領域１２−２外でも問題はない。
また、退避領域で浮上量測定を実施する場合、固定パターンを、データ保証領域１２−２に記録すると、記録密度を低下させてしまうので好ましくない。浮上量測定は、一周の出力の平均値を使用すればよく、例え、一部パターンが消去されても影響は小さいため、データ保証領域外でも支障はない。
従って、退避領域は、最外周である、周速が速く、データ保証領域外で且つ浮上保証領域１２−１内の領域に設けることが望ましい。
ここで、温度の所定値は６０℃位が望ましい。潤滑膜の粘度が低くなり、磁気ヘッドへの移着が発生しやすくなるからである。
又、絶対湿度とは、大気の単位容積に含まれる水蒸気の量（g/m3）で、Tetensの式と相対湿度より近似的に下記の（１）式のように求められる。
絶対湿度（g/m3）＝6.11ｘ10（7.5T/（T+237.3））ｘ相対湿度(%) ・・・(１)
但し、Ｔは、温度（℃）である。
この絶対湿度の所定値は、図４から、２０ｇ／ｍ３程度が望ましい。水蒸気の磁気ディスク表面への吸着量が多くなり、その結果下地膜への吸着成分が減少し、磁気ヘッド表面への移着が起こりやすくなるためである。
（磁気ヘッドの浮上量制御）
図８は、本発明の磁気ディスク装置の回路ブロック図、図９は、図８のリードチャネルのブロック図、図１０は、本発明の一実施の形態の浮上量制御処理フロー図である。
図８において、図１、図２で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。
図８に示すように、図１で説明した磁気ディスク１２、スピンドルモータ１１、ＶＣＭ１８、磁気ヘッド１４を収容するディスクエンクロージャ（ＤＥ）１のＶＣＭ１８の近傍には、プリアンプ（ヘッドＩＣ）６０が設けられている。更に、ＤＥ１には、ＤＥ１内の温度、湿度を検出する温度／湿度センサ１６が設けられている。
一方、プリント回路アッセンブリ（制御回路部）３０には、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）３４、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）３３、リード／ライトチャネル回路（ＲＤＣ）３２、サーボコントロール回路３７、データバッファ（ＲＡＭ）３５、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）３６が設けられている。この実施の形態では、ＨＤＣ３４，ＭＣＵ３３，ＲＤＣ３２は、１つのＬＳＩ３１内に設けられている。
リード／ライトチャネル回路（ＲＤＣ）３２は、プリアンプ６０に接続され、磁気ヘッド１４のデータ読み取り及び書込みを制御する。即ち、信号整形、データ変調及びデータ復調を行う。サーボコントロール回路（ＳＶＣ）３７は、スピンドルモータ１１を駆動制御し、且つＶＣＭ１８を駆動制御する。
ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）３４は、主に、インターフェイス・プロトコル制御、データバッファ制御、ディスク・フォーマット制御を行う。データバッファ（ＲＡＭ）３５は、リードデータやライトデータを一時格納する。
又、データバッファ３５は、図１０で後述する浮上量制御値３８を記憶する。この浮上量制御値３８は、磁気ディスク１１のシステム領域に格納されており、装置の起動時に、磁気ディスク１１のシステム領域から読み出され、データバッファ（ＲＡＭ）３５に格納される。
マイクロコントローラ（ＭＣＵ）３３は、ＨＤＣ３４、ＲＤＣ３２、ＳＶＣ３７の制御と、ＲＡＭ３５、ＲＯＭ３６の管理を行う。ＲＯＭ３６は、各種のプログラムやパラメータを格納する。
又、図２のプリアンプ６０は、リード素子２１(図２参照)からのリード信号を増幅して、リードチャネル回路３２に出力するリードアンプ６４と、リードチャネル回路３２からのライト信号を増幅して、ライトコイル２３に供給するライトアンプ６３と、リードチャネル回路３２からの設定電力量を受け、磁気ヘッド１４の発熱体２２を駆動するヒータ駆動回路６１と、ヒータ駆動回路６１を制御するヒータ制御回路（図示せず）とを有する。
図９は、リードチャネル回路３２のリード系の回路ブロック図である。プリアンプ６０のリードアンプ６４からの出力信号（ヘッド読み取り信号）は、リードチャネル３２の可変利得アンプ（ＶＧＡ）４０で増幅された後、可変イコライザ４２で等化される。その後、等化された信号は、Ａ／Ｄコンバータ４４で、サンプリングされて、デジタルデータに変換され、復調回路４６で、データの復調が行われる。
ＡＧＣ（自動ゲイン制御）回路４８は、Ａ／Ｄコンバータ４４の出力値と、基準値を比較し、比較結果により、可変利得アンプ（ＶＧＡ）４０に、アンプ出力振幅を一定に保つようなＡＧＣ制御信号（自動利得制御信号）を供給する。ＡＧＣ制御回路４８は、レジスタ５０を有し、ＡＧＣ制御値を保持する。
この構成を利用して、図７で説明した、固定パターンが記録された退避領域（浮上保証領域）１２−１で浮上量測定を実施する。即ち、可変利得アンプ（ＶＧＡ）４０に対するＡＧＣ値を保存したレジスタ５０を利用し、下記のＷａｌｌａｃｅの（２）式と、ＡＧＣの（３）式を組み合わせた（４）式より浮上量変化を計算する。
浮上量変化ｄ＝λ/(2π)ｘＬＮ（Ｖ２／Ｖ１）・・・・(２)
但し、λ：記録パターンの波長、Ｖ２：再生振幅、Ｖ１：初期再生振幅、ＬＮ：自然対数Ｌｏｇｅである。
次に、ＡＧＣを、調整範囲を、６４段階とすると、下記（３）式で再生振幅Ｖが得られる。
再生振幅Ｖ＝（１／３）ｘ２（ＡＧＣレジスタ値/６４）・・・・（３）
（２）式に、(３)式を代入すると、以下の（４）式が得られる。
ｄ＝λ/(2π)ｘＬＮ（２）（（ＡＧＣ（Ｖ２）−ＡＧＣ（Ｖ１））／６４）・・（４）
従って、初期再生振幅Ｖ１のＡＧＣレジスタ値ＡＧＣ（Ｖ１）と、再生振幅のＡＧＣレジスタ値ＡＧＣ（Ｖ２）とを得ることにより、(４)式により、浮上量変化量を計算できる。
図１０は、本発明の一実施の形態を説明するための浮上量制御処理フロー図である。 図１０の処理は、図８のＭＣＵ３３が、ＲＡＭ３５又はＲＯＭ３６に格納された調整プログラムを実行することにより、行われる。
（Ｓ１０）ＭＣＵ３３は、温度／湿度センサ１６の検出温度と検出湿度をモニターしている。ＭＣＵ３３は、温度／湿度センサ１６の検出温度が、Ａ℃（例えば、６０℃）を越えた時間が、ｔ１時間継続したかを判定する。規定時間ｔ１は、例えば、１時間程度が好適である。ＭＣＵ３３は、温度／湿度センサ１６の検出温度が、Ａ℃（例えば、６０℃）を越えた時間が、ｔ１時間継続したと判定すると、ステップＳ１４に進む。
（Ｓ１２）ＭＣＵ３３は、温度／湿度センサ１６の検出温度が、Ａ℃（例えば、６０℃）を越えた時間が、ｔ１時間継続していないと判定すると、温度／湿度センサ１６の検出湿度が、Ｂ％（例えば、２０％）を越えた時間が、ｔ２時間継続したかを判定する。規定時間ｔ２は、第１の規定時間ｔ１より短く、例えば、１０分である。ＭＣＵ３３は、温度／湿度センサ１６の検出湿度が、Ｂ％を越えた時間が、ｔ２時間継続していないと判定すると、ステップＳ１０に戻る。
（Ｓ１４）ＭＣＵ３３は、温度／湿度センサ１６の検出温度が、Ａ℃（例えば、６０℃）を越えた時間が、ｔ１時間継続したと判定した場合、又は、温度／湿度センサ１６の検出湿度が、Ｂ％を越えた時間が、ｔ２時間継続したと判定した場合には、前述の磁気ヘッドへ潤滑剤が移着して、浮上量が上昇している可能性があると判定する。このため、ＭＣＵ３３は、ＳＶＣ３７に、磁気ヘッド１４の最アウター位置（図７の１２−１）へのシークを指示する。これにより、ＳＶＣ３７は、ＶＣＭ１８を駆動し、磁気ヘッド１４を、図７の磁気ヘッド１２の退避領域１２−１に移動する。そして、一定時間待つ。このように、磁気ヘッド１２を、周速の速い位置に退避することにより、潤滑剤１００が蓄積しにくくなり、磁気ヘッド１２の浮上量の増加を抑制できる。
（Ｓ１６）この退避位置(最アウター位置)１２−１には、前述のように、固定パターンが、記録されている。固定パターンは、記録最高周波数の半分の周波数で記録することが望ましい。周波数が高いほど、浮上量変化に対する再生信号の変化量が大きくなるためである。但し、記録最高周波数は、出力の絶対値が小さいため、実用上２番目に高い周波数を使用することが望ましい。ＭＣＵ３３は、ＲＤＣ３２にリード指示を与え、ＲＤＣ３２は、プリアンプ６０から磁気ヘッド１４の読み取り出力を得る。この時、図９で説明したように、ＭＣＵ３３は、ＲＤＣ３２のＡＧＣレジスタ５０のＡＧＣ値を、磁気ディスク１２の１周期間読み取り、その平均値を、再生振幅のＡＧＣレジスタ値ＡＧＣ（Ｖ２）として得る。一方、初期状態(例えば、常温、常湿)での初期再生振幅のＡＧＣレジスタ値（Ｖ１）は、ＲＡＭ３０の浮上量制御値として、格納されている。従って、ＭＣＵ３３は、図９で説明したＷａｌｌａｃｅ法により、常温、常湿からの浮上量変化を計算する。
(Ｓ１８)そして、ＭＣＵ３３は、この計算した浮上量変化量が、ゼロとなるヒータ通電電力量（浮上量制御値）を計算し、プリアンプ６０を介し、ヒータ２２に電力量の通電を行う。そして、終了する。
このように、高温状態（例えば、温度が６０℃位）が継続すると、潤滑膜の粘度が低くなり、磁気ヘッドへの移着が発生しやすくなるため、磁気ヘッドを、できる限り周速の速い位置、例えば、磁気ディスクの浮上保証領域の一番外周側に、退避する。これにより、周速が速いほど、例え磁気ヘッド表面に潤滑膜が移着しても流れやすく、蓄積しにくくなる。
又、絶対湿度は、所定値（例えば、２０ｇ／ｍ３位）を越えると、水蒸気の磁気ディスク表面への吸着量が多くなり、その結果下地膜への吸着成分が減少し、磁気ヘッド表面への移着が起こりやすくなるため、同様に、磁気ヘッドを、できる限り周速の速い位置、例えば、磁気ディスクの浮上保証領域の一番外周側に、退避する。これにより、周速が速いほど、例え磁気ヘッド表面に潤滑膜が移着しても流れやすく、蓄積しにくくなる。
更に、磁気ヘッドが移動し、その退避領域１２−１に予め記録していた固定パターンを読むことにより、浮上量変化を測定し、その変化量分の浮上量を補正する。これにより、磁気ヘッドの浮上量を最適に制御し、リード／ライト特性を改善することができる。
浮上量測定方法は、上述のＷａｌｌａｃｅ法でも高調波比法でも構わない。温湿度が所定値以上で、何らかの理由で他の領域へのアクセス命令があったり、磁気ヘッドが磁気ディスク外に退避（アンロード動作）せざるを得なかったりする場合、次の動作前に退避領域へ移動し、浮上量を再測定することが望ましい。磁気ヘッド表面への潤滑膜の移着や水蒸気の吸着により浮上量変動を引き起こす可能性が高く、浮上量補正が必要になるためである。
又、上記退避領域での浮上量が５ｎｍ以上で且つ他の領域での浮上量よりも高いことが望ましい。浮上量が５ｎｍより低いと、周速の速い領域では、逆に、磁気ヘッドが、潤滑膜を磁気ヘッド表面へ巻き上げやすくなり、潤滑膜の移着が問題になるためである。但し、今後の高記録密度化にともない、浮上量は低くする必要があり、浮上量下限５ｎｍという制約は、退避領域に限定することが望ましい。その結果、退避領域での浮上量は、他の領域での浮上量より高くなることは必然である。
ヘッドが複数ある場合には、各ヘッドに対し、この調整処理を行い、ヘッド毎に、浮上量制御量を計算する。
以上の実施の形態に基づき、２．５インチ、５４００ｒｐｍの磁気ディスク装置で評価を行った。尚、加速評価のため、磁気ヘッド内にヒータを設け、浮上量調整を可能にし、標準の浮上量を５ｎｍにした。更に、環境温湿度の影響を見やすくするため、吸湿剤は取り外した。そして、下記実施例、比較例について、浮上量変化を測定し、評価した。
（実施例１）
磁気ディスク装置内に、サーミスタ（温度センサ）を設置し、退避領域をデータ領域外で、浮上保証領域である半径３０．５ｍｍ近傍（最アウター位置）に設定し、６０℃以上で、退避領域に退避するように設定した。
（実施例２）
実施例１において、磁気ディスク装置内に、半導体温度センサと静電容量式ポリマー湿度センサ（温湿度センサ）を設置し、絶対湿度２０ｇ／ｍ３以上で、退避領域に退避するように設定した。
（実施例３）
実施例２の磁気ディスク装置に、退避領域に最高記録周波数の半分の周波数のパターンを記録し、浮上量変化をＷａｌｌａｃｅ法で測定し、変化分の浮上量を補正した。
（実施例４）
実施例２の磁気ディスク装置で、退避領域での浮上量を６ｎｍに変更するように設定した。
（実施例５）
実施例２の磁気ディスク装置で、退避領域において、磁気ディスクの回転数を７２００ｒｐｍに変更した。
（実施例６）
実施例２の磁気ディスク装置で、磁気ヘッド１２の表面にフッ素系樹脂としてＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）を塗布し、表面エネルギーを１８ｍＮ/ｍに低下させた。
（実施例７）
実施例２の磁気ディスク装置で、磁気ディスクの潤滑膜の吸着成分を、退避領域のみにＵＶ照射して、増加させた磁気ディスクを組み込んだ。このとき、吸着成分比率は、退避領域は約８０％、それ以外は７０％である。
（比較例１）
何も変更していない通常の磁気ディスク装置。
（比較例２）
磁気ディスク装置内にサーミスタ（温度センサ）を設置し、退避領域を、中周である半径２１ｍｍ付近に設定し、６０℃以上で退避領域に退避するように設定した。
（比較例３）
比較例２の磁気ディスク装置の退避領域を、内周である半径１６ｍｍ付近に設定した。
（比較例４）
磁気ディスク装置内に、サーミスタ（温度センサ）を設置し、６０℃以上でシーク動作（磁気ヘッドが定位置ではなく、半径方向に動く）をするように設定した。
（比較例５）
磁気ディスク装置内に、半導体温度センサと静電容量式ポリマー湿度センサ（温湿度センサ）を設置し、退避領域を中周である半径２１ｍｍ付近に設定し、絶対湿度２０ｇ／ｍ３以上で退避領域に退避するように設定した。
（比較例６）
比較例５の磁気ディスク装置の退避領域を、内周である半径１６ｍｍ付近に設定した。
（比較例７）
磁気ディスク装置内に、半導体温度センサと静電容量式ポリマー湿度センサ（温湿度センサ）を設置し、絶対湿度２０ｇ／ｍ３以上でシーク動作をするように設定した。
比較例１の磁気ディスク装置にて、６０℃、２０％ＲＨ（絶対湿度２６ｇ／ｍ３）と６０℃、８０％ＲＨ（絶対湿度１０４ｇ／ｍ３）環境下でランダムシーク動作をさせ、浮上量の時間変化を測定した。尚、浮上量測定は外周（半径３０ｍｍ）に固定パターンを記録して、Ｗａｌｌａｃｅ法にて実施した。
その結果が、前述の図３である。前述のように、時間とともに、浮上量が増加していくのがわかる。また、温度が同じでも、絶対湿度が高いほど、浮上量変化が大きい。
また、同様にして、比較例１の磁気ディスク装置にて、絶対湿度をパラメータに、一定時間放置後の浮上量変化を測定した。その結果が、前述の図４である。絶対湿度が、２０ｇ／ｍ３以上で、浮上量変化が大きくなっている。このことから、絶対湿度の比較の所定値は、２０ｇ／ｍ３とするのが望ましい。
この結果を基に、６０℃、２０％ＲＨ（絶対湿度２６ｇ／ｍ３）環境に、一定時間放置した後の浮上量と、放置前との浮上量差を、実施例１、比較例２、比較例３、比較例４の磁気ディスク装置について測定した。これらは、退避位置を相違させたもの、シークさせたものであり、その結果を図１１に示す。
実施例１(外周への退避)の浮上量変化量は、僅かであるのに対し、比較例２，３(退避位置が、中周、内周)のように、退避領域での周速が遅くなるほど（内周ほど）変化量がおおきくなっている。この理由は、周速が速いと、例え磁気ヘッド表面に潤滑膜が移着しても流れやすく、蓄積しにくいためであると考えられる。
更に、比較例４のように、シーク動作を行った場合、周速の遅い領域を通ることによるだけでなく、シーク動作自体に多少なりとも浮上変動させる場合があるため、浮上量変化は、比較例３と同程度に大きい。このように、高温環境下では、退避領域の相違により、浮上量変化が相違し、退避領域は、最アウター位置が適切であることが、判明した。
次に、６０℃、８０％ＲＨ（絶対湿度１０４ｇ／ｍ３）環境下に、一定時間放置した後の浮上量と、放置前との浮上量差を、実施例２から実施例７、比較例５、比較例６、比較例７の磁気ディスク装置について測定した。結果を図１２に示す。
図１１の低湿での結果と同様に、実施例２、実施例５、比較例５、比較例６、比較例７を比べると、退避位置での、周速が速い方が、浮上量変化が小さくなっており、シーク動作で浮上変化は大きくなっている。
また、浮上量が高い（実施例４）、表面エネルギーが低い（実施例６）、吸着成分が多い（実施例７）場合には、浮上量変化が小さくなっており、本発明の効果が確認された。
（他の実施の形態）
前述の実施の形態に加え、磁気ディスクの回転数を一時的に上昇することにより、退避領域１２−１での周速を更に上げて、より潤滑膜の蓄積抑制効果を高めることができる。回転数に、特に上限はないが、回転数を上げると、潤滑膜の回転飛散等別の問題が生じるため、通常回転数の＋５０％程度が望ましい。
又、磁気ヘッド１２の表面に、２０ｍＮ／ｍ以下の低表面エネルギー膜を形成しても良い。低表面エネルギーにすることで、水や潤滑膜の付着を防ぎ、高温または高湿環境下での、浮上量の増加を抑制することができる。潤滑膜自体の表面エネルギーが、低いため、磁気ヘッド表面の表面エネルギーは２０ｍＮ／ｍ以下であると、潤滑膜の移着低減効果が得られる。
更に、退避領域での、磁気ディスク表面の潤滑膜の膜厚が、他の領域よりも薄い、または下地膜への化学吸着成分が多いことが望ましい。潤滑膜を薄くすることで、磁気ヘッドへの潤滑膜の移着量を減少できる。また、膜厚は同じでも、潤滑膜と下地膜への吸着成分を増加させることでも、同様の効果が得られる。
浮上量の調整は、製品出荷後の自動調整キャリブレーションで実施しても良く、他の位置へのシークコマンドを受けた時に実施してもよい。更に、温度と湿度センサの両方を搭載した例で説明したが、いずれか１つでも良い。又、浮上量測定方法も、Ｗａｌｌａｃｅ法に限らず、高調波比法等他の測定方法を採用できる。
前述の実施の形態では、２枚の磁気ディスクを搭載した磁気ディスク装置で説明したが、１枚、又は３枚以上の磁気ディスクを搭載した装置にも適用できる。同様に、磁気ヘッドの形態は、図２のものに限らず、他の分離型磁気ヘッドの形態にも適用できる。
又、ヒータ駆動回路を、ヘッドＩＣに搭載せずに、制御回路側に搭載することもでき、磁気ヘッドも、リード素子と発熱素子を有するものであっても良い。
尚、本発明は、以下に付記する発明を包含する。
（付記１）磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、筐体内部の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの検出温度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記２）磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、筐体内部の湿度を測定する湿度センサと、前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出湿度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記３）筐体内部の湿度を測定する湿度センサを更に設け、前記制御回路は、前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が、第１の所定値以上であり、且つ前記検出湿度が第２の所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記１の磁気ディスク装置。
（付記４）前記制御回路は、前記検出温度が所定値以上である時間が、所定時間継続したかを判定し、前記所定時間継続した場合に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記１の磁気ディスク装置。
（付記５）前記制御回路は、前記検出湿度が所定値以上である時間が、所定時間継続したかを判定し、前記所定時間継続した場合に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記２の磁気ディスク装置。
（付記６）前記制御回路は、前記検出温度が前記第１の所定値以上である時間が、所定時間継続したかを判定し、前記所定時間継続した場合に、前記検出湿度が前記第２の所定値以上である時間が、第２の所定時間継続したかを判定し、前記第２の所定時間継続した場合に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記３の磁気ディスク装置。
（付記７）前記磁気ヘッドは、リード素子を有し、前記制御回路は、磁気ディスクの最アウター位置に記録された固定パターンを、前記退避した磁気ヘッドのリード素子で読み取らせ、前記読み取り出力に従って、前記磁気ヘッドの浮上量変化量を計算し、前記浮上量変化量から、前記磁気ヘッドに設けた浮上量調整機構の制御値を計算することを特徴とする付記１乃至２のいずれかの磁気ディスク装置。
（付記８）前記磁気ディスク表面に、潤滑剤層を有することを特徴とする付記１乃至２のいずれかの磁気ディスク装置。
（付記９）前記浮上量調整機構が、前記磁気ヘッドに設けられた加熱手段であり、前記制御回路は、前記浮上量を一定とするための前記加熱手段の電力量を計算することを特徴とする付記７の磁気ディスク装置。
（付記１０）磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、筐体内部の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの検出温度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有することを特徴とする磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１１）磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、筐体内部の湿度を測定する湿度センサと、前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出湿度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有することを特徴とする磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１２）筐体内部の湿度を測定する湿度センサを更に設け、前記制御回路は、前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が、第１の所定値以上であり、且つ前記検出湿度が第２の所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記１０の磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１３）前記制御回路は、前記検出温度が所定値以上である時間が、所定時間継続したかを判定し、前記所定時間継続した場合に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記１０の磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１４）前記制御回路は、前記検出湿度が所定値以上である時間が、所定時間継続したかを判定し、前記所定時間継続した場合に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記１１の磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１５）前記制御回路は、前記検出温度が前記第１の所定値以上である時間が、所定時間継続したかを判定し、前記所定時間継続した場合に、前記検出湿度が前記第２の所定値以上である時間が、第２の所定時間継続したかを判定し、前記第２の所定時間継続した場合に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行うことを特徴とする付記１２の磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１６）前記制御回路は、磁気ディスクの最アウター位置に記録された固定パターンを、前記退避した磁気ヘッドのリード素子で読み取らせ、前記読み取り出力に従って、前記磁気ヘッドの浮上量変化量を計算し、前記浮上量変化量から、前記磁気ヘッドに設けた浮上量調整機構の制御値を計算することを特徴とする付記１０乃至１１のいずれかの磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１７）前記磁気ディスク表面に、潤滑剤層を有することを特徴とする付記１０乃至１１のいずれかの磁気ヘッドの浮上量制御装置。
（付記１８）前記浮上量調整機構が、前記磁気ヘッドに設けられた加熱手段であり、前記制御回路は、前記浮上量を一定とするための前記加熱手段の電力量を計算することを特徴とする付記１６の磁気ヘッドの浮上量制御装置。
温度又は湿度が所定値以上である場合に、磁気ヘッドを、できる限り周速の速い位置、例えば、磁気ディスクの浮上保証領域の一番外周側に、退避するので、磁気ディスクから磁気ヘッドに移着した潤滑剤を除去でき、磁気ヘッドの浮上量の上昇を抑圧できる。
本発明の一実施の形態の磁気ディスク装置の正面図である。 図１の磁気ヘッド及び磁気ディスクの構成図である。 図１の磁気ディスク装置の高温環境化での浮上量変化の説明図である。 図１の磁気ディスク装置の高湿環境化での浮上量変化の説明図である。 図２の磁気ヘッドの浮上量の説明図である。 図２の磁気ヘッドの高温、高湿環境化での浮上量の説明図である。 図１の磁気ディスクの退避領域の説明図である。 図１の磁気ディスク装置の回路ブロック図である。 図８のリードチャネルの構成図である。 本発明の一実施の形態の浮上量制御処理フロー図である。 本発明の高温環境化の実施例の説明図である。 本発明の高温高湿環境下での実施例の説明図である。
符号の説明
１ 磁気ディスクエンクロージャ（ＤＥ）
１１ スピンドルモータ
１２ 磁気ディスク
１２−１ 退避領域
１２−２ データ保証領域
１４ 磁気ヘッド
１６ 温度／湿度センサ
１８ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
２１ リード素子
２２ 加熱素子
２３ ライト素子
２４ 潤滑剤
３０ 制御回路基板
３２ リードチャネル回路（ＲＤＣ）
３３ マイクロコントローラ（ＭＣＵ）
３４ ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
３５ データバッファ（ＲＡＭ）
３６ ＲＯＭ
３７ サーボコントローラ

Claims (5)

  1. 磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドと、
    前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、
    筐体内部の温度を測定する温度センサと、
    前記温度センサの検出温度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有する
    ことを特徴とする磁気ディスク装置。
  2. 磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドと、
    前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、
    筐体内部の湿度を測定する湿度センサと、
    前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出湿度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有する
    ことを特徴とする磁気ディスク装置。
  3. 筐体内部の湿度を測定する湿度センサを更に設け、
    前記制御回路は、前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が、第１の所定値以上であり、且つ前記検出湿度が第２の所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う
    ことを特徴とする請求項１の磁気ディスク装置。
  4. 磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、
    筐体内部の温度を測定する温度センサと、
    前記温度センサの検出温度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出温度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有する
    ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上量制御装置。
  5. 磁気ディスクの回転により浮上する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、
    筐体内部の湿度を測定する湿度センサと、
    前記湿度センサの検出湿度が、所定値以上であるかを判定し、前記検出湿度が所定値以上である時に、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの最アウター位置に退避する制御を行う制御回路とを有する
    ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上量制御装置。
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