JP2015212991A - 情報記録装置及び情報記録装置の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】外部から衝撃を受けてHDDに振動が発生した際に、既に書き込んだデータが上書きされるのを防止できるようにする。【解決手段】磁気記憶媒体にデータを記録する情報記録装置であって、前記磁気記憶媒体にデータを記録する書き込み手段と、前記磁気記憶媒体に対して加えられた振動を検知する振動検知手段と、前記磁気記憶媒体に振動が加えられて発生するオフトラックライト時に破損するデータを修復するための修正用データを保存する記憶手段と、前記振動検知手段より検知された振動方向が所定の方向の場合、前記修正用データを前記磁気記憶媒体の所定の位置に書き込むように前記書き込み手段を制御する磁気記憶媒体制御手段とを有する。【選択図】図5

Description

本発明は情報記録装置及び情報記録装置の制御装置に関し、特に、ハードディスクドライブのオフトラックライトによるデータ損失を防止するために用いて好適な技術に関する。
従来、画像形成装置内にハードディスクドライブ(以下、HDDと記載)が搭載され、プログラムを格納すると共に画像データの保存、編集などを実現するストレージ機能を実現している。
現状、3.5インチHDDでは1プラッタ1テラバイト品も流通されてきているが、現在主流の記録方式であるPMR(垂直磁気記録)方式では、間もなく記録密度の限界に達してしまう。
昨今の情報量の急激な増加により、記録装置の記憶容量の要求が高まってきていることから、PMR方式の限界を超える記録方式としてSMR(瓦記録)方式が提案されている。SMR方式は、信号トラックを、瓦を敷くように隣接するトラックの一部を重ね書きして記録する記録方式である。SMR方式では、複数の隣接する記録トラックからなるトラック群(以下:ゾーン)が記録単位として定義されている。
従って、情報の記録はPMR方式のようなランダムライトは行えず、シーケンシャルライトしか行えない。また、従来の振動対応としてHDDにはNセクタ毎にサーボマーカーが置かれている。だが、CPU負荷が大きいため、SMRではトラックの最初にしか置かれないので、後段トラックへの書込み中に突発振動が発生すると、オフトラックライトの発生リスクが高まるということが分かっている。オフトラックライトとは、振動等の外部要因により所定のトラックから外れた位置への書込み動作を意味する。
画像形成装置において、HDDへのデータ転送レートを測定し、予め定められた閾値と比較し、その結果に応じてディスクドライブ装置の異常を報知する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、HDDのデータ転送中に位置センサ等の検知手段により機器の状態変化が検知されたか否かを判定し、その判定結果に応じてディスクドライブ装置の制御を実施する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2007−018602号公報 特開2008−117480号公報
前述したように、SMR方式のHDDにおいては、重ね書きをしている関係上、シーケンシャルライトしか行うことができない。そのため、外部から衝撃を受けてHDDに振動が発生すると、磁気ヘッドがずれて既に書き込んだセクタに新たに書き込もうとしていたデータが上書きされてしまい、以前のデータが失われてしまうという問題がある。
本発明は前述の問題点に鑑み、外部から衝撃を受けてHDDに振動が発生した際に、既に書き込んだデータが上書きされるのを防止できるようにすることを目的とする。
本発明の情報記録装置は、磁気記憶媒体にデータを記録する情報記録装置であって、前記磁気記憶媒体にデータを記録する書き込み手段と、前記磁気記憶媒体に対して加えられた振動を検知する振動検知手段と、前記磁気記憶媒体に振動が加えられて発生するオフトラックライト時に破損するデータを修復するための修正用データを保存する記憶手段と、前記振動検知手段より検知された振動方向が所定の方向の場合、前記修正用データを前記磁気記憶媒体の所定の位置に書き込むように前記書き込み手段を制御する磁気記憶媒体制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、外部から衝撃を受けてHDDに振動が発生した際に、一度書き込まれたデータが上書きされて、データ自体を失ってしまうことを防止することができる。
本発明に係るコントローラ部の構成例を示すブロック図である。 第1の実施形態のHDDの内部構成を表すブロック図である。 磁気ヘッドに振動が加わった時間と、センサが振動を検知するシーケンスと、遅延時間を説明する図である。 SMR記録方式における記録方式を簡単に示した図である。 第1の実施形態のHDD内部で振動対策時に行われる処理の手順を説明するフローチャートである。 遅延時間を導出する時に用いるテーブルを説明する図である。 設定した振動量に対してどれくらい修正用データを保存するかを説明する図である。 振動量の閾値を決める基準を説明する図である。 振動量から修正用データの量を導出する時に用いるテーブルを説明する図である。 第2の実施形態のHDDをとりまく内部構成を表すブロック図である。 第2の実施形態のHDD外部で振動対策時に行われる処理の手順を説明するフローチャートである。
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について図面を用いて説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置(MFP)10のコントローラ部100の構成例を示すブロック図である。
コントローラ部100は、図示の操作部115や外部コンピュータ116からの指示に基づいて原稿搬送装置を制御する原稿搬送装置制御部110、イメージリーダを制御するイメージリーダ制御部113と通信し、入力される原稿の画像データを取得する。
また、プリンタ部を制御するプリンタ制御部111と通信を行い、画像データをシートに印刷する。また、折り装置部を制御する折り装置制御部114、フィニッシャを制御するフィニッシャ制御部112と通信を行い、印刷されたシートにステイプルやパンチ穴といった所望の出力を実現する。
外部I/F109は、外部コンピュータ116と接続するインターフェースである。例えば、ネットワークやUSBなどの外部バスで接続し外部コンピュータ116からのプリントデータを画像に展開して出力するほか、後述するハードディスク20(以下、HDD)内の画像データを外部コンピュータ116に送信することを行う。
本発明の実施形態における情報記録装置の制御装置であるコントローラ部100は、CPU101を有し、オペレーティングシステム(以下、OS)で制御される。CPU101にはバスブリッジ104が接続され、バスブリッジ104を介して、CPU101の初期起動プログラムを格納しているROM102から、初期起動プログラムを読み出す。また、制御に伴う演算の作業領域として用いられるRAM103とストレージ機器を制御するストレージ制御部108などもバスブリッジ104と接続されている。
本発明の実施形態における情報記録装置であるHDD20は、CPU101のOSを含むメインプログラムの格納先として使用される。また、イメージリーダや外部I/F109より取得した画像データや、操作部115で画像を編集した時の保存用やアプリケーションプログラムの格納先として使用される。また、アプリケーションプログラムやユーザープリファレンスデータの格納先としても使用される。HDD20には、CPU101からアクセスができるように構成されている。
また、バスブリッジ104には、ネットワークやUSBインターフェースを制御する外部I/F制御部106、操作部115を制御する操作部制御部107が接続されている。
デバイス制御部105は、図示の原稿搬送装置制御部110、イメージリーダ制御部113、プリンタ制御部111、折り装置制御部114、フィニッシャ制御部112と接続され、これらの制御を司る。
本実施形態においては、図4に示すようにSMR方式で記録する。
まず、SMR方式のデータの記録方法について簡単に説明を行う。
SMR方式では、図4のようにゾーン単位で隣接するトラックの一部を重ねてシーケンシャルライトにて記録を行う。従って、ゾーン内の途中のトラックに対してオーバーライトする場合でも、途中のトラックのみのオーバーライトは行えず、オーバーライトはゾーン単位でのみ可能である。ゾーン間には、隣接するゾーン間におけるトラック同士の干渉防止のためにガード・バンドが設けられている。
SMR方式においては、PMR方式とは異なり、物理アドレスと論理アドレスは1対1の関係ではなく、磁気ディスク210の使用状況により動的に変化する。従って、物理アドレスと論理アドレスのリンク情報は、HDD制御部201が管理するHDD管理情報に記録及び保管される。HDD制御部201は、HDD20全体の動作制御を行う。
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態を説明する。
図5は、図2におけるHDD20と接続される加速度センサをHDD20内部に持つコントローラ部100内で振動対策時に行われる処理の手順を説明するフローチャートである。
S501では、本発明の実施形態における磁気記憶媒体制御部であるHDD制御部201は、予め対応できる振動量とオフトラックライトの対処が必要となる振動方向を設定する。対応できる振動量については図7を用い、対処が必要となる振動方向については図8を用いて後述する。
S502では、HDD制御部201は、その設定に応じてリードライト信号処理部207へ送るデータをRAM203に保存する。RAM203に保存されるデータは古いデータから順に上書きされる。
S503において、磁気ヘッド209に加えられた振動を加速度センサ(X軸)211、(Y軸)212で検知する。本実施形態においては、加速度センサ(X軸)211により、X軸方向の振動検知を行い、加速度センサ(Y軸)212によりY軸方向の振動検知を行う。
次に、S504において、HDD制御部201は加速度センサ(X軸)211、(Y軸)212が検知した振動量と閾値を比較して、検知した振動量が閾値以上であるか否かを判断する振動量判断処理を実行する。
本実施形態においては、図8に示すように、「Y軸方向の閾値」及び「X軸方向の閾値」について、振動量の閾値をX軸方向及びY軸方向について、設定テーブルでそれぞれ決めている。
検知した振動量が、図8のテーブルで決めている閾値を超えた場合、S505に進む。
S505において、HDD制御部201は、加速度センサ(X軸)211、(Y軸)212が検知した振動方向が、予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向であるか否かを判断する振動方向判断処理を実行する。
オフトラックライトの対処が必要となる振動方向である場合、S506に進んでHDD制御部201は、振動量と振動を検知した時間(タイムスタンプ)を取得する。
S508では、HDD制御部201は、オフトラックライトが発生した時間と加速度センサ211が振動を検知した時の遅延時間tを導出する、遅延時間導出処理を行う。遅延時間tの導出は、オフトラックライトが発生した時間(図3)から計算で求めてもよいし、加速度センサ211の型名や定格等をみて決める処理により、具体的には図6のようなテーブルを持ち、そのテーブルから導出する処理で決めるようにしてもよい。
S509では、HDD制御部201は導出した遅延時間とタイムスタンプからオフトラックライトが発生した時に書込みを行っていたセクタを検出する。HDD制御部201は、検出したセクタに書き込んだ情報を検出し、遅延時間と振動量、書き込んだ情報を基に修正用データを導出する、修復用データ導出処理を行う。なお、修正用データの導出は振動量に応じた処理、具体的には図9のようなテーブルを持ち、そのテーブルから修正するセクタ数を導出するようにしてもよい。
S510では、HDD制御部201は、導出した修正用データを磁気ディスク(磁気記憶媒体)210の所定の位置に書き込むように、ディスク駆動部205及びヘッド駆動部206を制御する。
本実施形態においては、図7(a)、(b)に示すように、オフトラックライトが発生した時にトラックに書き込んでいたセクタを71とし、S501で設定した修復可能な最大の振動量を72とする。73はRAM203に保存する修正用データである。
S505の確認の結果、検知した加速度センサが予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向でない場合はS507に進む。S507では、HDD制御部201は、書き込んだセクタへ書込みを行おうとした時、異なるセクタへ書込み動作をするように制御する。
また、S504の判断において、検知した振動量が閾値を超えない場合、HDD制御部201は振動対策動作を行わない。
本実施形態においては、磁気ヘッド209の状態変化を加速度センサ(X軸)211、加速度センサ(Y軸)212によって検知した時、磁気ヘッド209の状態変化によっては再度同等のデータを書き込むようにした。これにより、磁気ヘッドに振動が加えられて発生するオフトラックライト時に、一度書き込まれたデータが上書きされて破損されてしまい、データ自体を失ってしまうことを防止することができる。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
図10は、第2の実施形態における、HDD20の内部及びHDD20の外部に搭載される構成を示すブロック図である。
HDD20は、HDD制御部201、ホストI/F202、RAM203、NVRAM204、ディスク駆動部205、ヘッド駆動部206、リードライト信号処理部207、アーム208、磁気ヘッド209、磁気ディスク210で構成されている。さらに、第2の実施形態においては、HDD20に加わる振動を検知する加速度センサ(X軸)213、加速度センサ(Y軸)214がHDD20の外部に取り付けられている。
加速度センサ(X軸)213、加速度センサ(Y軸)214が検知した振動量と時間の処理及び制御はコントローラ部100のCPU101が図3に示したシーケンスで行う。このとき、CPU101は、HDD20にオフトラックライトが発生した時間301と、加速度センサ(X軸)213、加速度センサ(Y軸)214の振動量の閾値を超えた時間302との差分である遅延時間tを導出する。
本実施形態におけるHDD20では、磁気ディスク210の記録面への情報の記録には、SMR(瓦記録)方式が適用される。
図11は、図10におけるHDD20と接続される加速度センサをHDD20の外部に持つコントローラ部100内の振動対策時に行われる処理の手順を説明するフローチャートである。
S1101において、CPU101はコントローラ部100の全体動作を制御する制御手段として動作し、予め対応できる振動量とオフトラックライトの対処が必要となる振動方向を設定する。
S1102では、CPU101は、その設定に応じてHDD20へ送るデータをRAM103に保存する。RAM103に保存されるデータは古いデータから順に上書きされる。
S1103で、HDD20に加えられた振動を加速度センサ(X軸)213、(Y軸)214で検知する。本実施形態においては、加速度センサ(X軸)213により、X軸方向の振動検知を行い、加速度センサ(Y軸)214によりY軸方向の振動検知を行う。
次に、S1104において、CPU101は検知した加速度センサ(X軸)213、(Y軸)214の振動量と閾値を比較して、検知した振動量が閾値以上であるか否かを判断する。検知した振動量が、図8のようなテーブルで決めている閾値を超えた場合、S1105に進む。
S1105では、CPU101は検知した加速度センサが予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向のセンサであるか否かを確認する。オフトラックライトの対処が必要となる振動方向である場合はS1106に進む。
S1106では、CPU101は振動量と振動を検知した時間(タイムスタンプ)を取得する。その後、S1108に移行する。
S1108では、CPU101は取得したオフトラックライト発生時間(タイムスタンプ)と、加速度センサ(X軸)213、(Y軸)214が振動を検知した時間との遅延時間を導出する、遅延時間導出処理を行う。遅延時間の導出は、オフトラックライトが発生した時間(図3)から計算で求めてもよいし、加速度センサ213の型名や定格等をみて決める処理により、具体的には図6のようなテーブルを持ち、そのテーブルから導出する処理で決めるようにしてもよい。
S1109では、CPU101は導出した遅延時間をHDD制御部201へ送る。
HDD制御部201は、S1201において遅延時間を取得し、取得した遅延時間からオフトラックライトが発生したセクタを検出する。S1202において、HDD制御部201は、検出したセクタに書き込んだ情報を取得し、CPU101に送る。
S1110では、CPU101は遅延時間と振動量、HDD制御部201から取得した検出セクタに書き込んだ情報を基に修正用データを導出する、修正用データ導出処理を行う。また、修正用データの導出は振動量に応じた図9のようなテーブルを持ち、そのテーブルから修正するセクタ数を導出してもよい。
S1111では、CPU101は導出した修正用データをHDD制御部201へ送る。
S1203において、HDD制御部201は、取得した修正用データを磁気ディスク210の所定の位置に書き込むように、ディスク駆動部205及びヘッド駆動部206を制御する、書き込み制御処理を行う。
一方、S1105の確認の結果、検知した加速度センサが予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向でない場合、S1107に進む。
S1107では、CPU101は、HDD制御部201が書き込んだセクタへ書き込もうとした時、異なるセクタへ書き込むように、HDD制御部201の書込み動作を制御する。
S1104の判断の結果、検知した振動量が閾値を超えない場合、CPU101は振動対策動作を行わない。
本実施形態においては、図7(a)に示すように、オフトラックライトが発生した時に書き込んでいたセクタを71とし、修復可能な最大の振動量を72とすると、補正用データとして73をRAM203に保存する。これにより、HDD20に衝撃が加えられてオフトラックが発生した時に、図7(b)に示すように、修正用データの書き込みを行って修復することができる。修復可能なセクタ範囲は任意の値に設定可能である。
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
100 コントローラ部
101 CPU
104 バスブリッジ
108 ストレージ制御部
20 HDD
201 HDD制御部
202 ホストI/F
203 RAM
204 NVRAM
205 ディスク制御部
206 ヘッド制御部
207 リードライト信号処理部
208 アーム
209 磁気ヘッド
210 磁気ディスク
211 加速度センサ(X軸)
212 加速度センサ(Y軸)

Claims (24)

  1. 磁気記憶媒体にデータを記録する情報記録装置であって、
    前記磁気記憶媒体にデータを記録する書き込み手段と、
    前記磁気記憶媒体に対して加えられた振動を検知する振動検知手段と、
    前記磁気記憶媒体に振動が加えられて発生するオフトラックライト時に破損するデータを修復するための修正用データを保存する記憶手段と、
    前記振動検知手段より検知された振動方向が所定の方向の場合、前記修正用データを前記磁気記憶媒体の所定の位置に書き込むように前記書き込み手段を制御する磁気記憶媒体制御手段とを有することを特徴とする情報記録装置。
  2. 前記情報記録装置はHDDであることを特徴とする請求項1に記載の情報記録装置。
  3. 前記振動検知手段は、前記磁気記憶媒体に加えられた振動方向を検知することを特徴とする請求項1または2に記載の情報記録装置。
  4. 前記振動検知手段は、前記磁気記憶媒体に加わる振動を、それぞれ異なる方向の振動ごとに検知することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の情報記録装置。
  5. 前記磁気記憶媒体制御手段は、対応できる振動量とオフトラックライトの対処が必要となる振動方向を予め設定することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の情報記録装置。
  6. 前記磁気記憶媒体制御手段は、前記予め設定した振動量と振動方向に対応する修復用データを前記記憶手段に保存することを特徴とする請求項5に記載の情報記録装置。
  7. 前記磁気記憶媒体制御手段は、それぞれ異なる方向の振動の振動量の閾値について、任意に設定することを特徴とする請求項5または6に記載の情報記録装置。
  8. 前記磁気記憶媒体制御手段は、前記振動検知手段が検知した振動量が、予め設定した閾値を超えた場合、検知した振動方向が、予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向であるか否かを判断する振動方向判断処理を実行することを特徴とする請求項7に記載の情報記録装置。
  9. 前記磁気記憶媒体制御手段は、前記振動検知手段が検知した振動方向が、予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向である場合、振動量と振動を検知した時間を取得し、オフトラックライトが発生した時間と前記振動検知手段が振動を検知した時の遅延時間を導出することを特徴とする請求項8に記載の情報記録装置。
  10. 前記磁気記憶媒体制御手段は、前記遅延時間をオフトラックが発生した時間からの計算による導出、または振動検知手段の型名や定格に基づいて導出することを特徴とする請求項9に記載の情報記録装置。
  11. 前記磁気記憶媒体制御手段は、前記振動検知手段が検知した振動量が、予め設定した閾値を超え、かつ前記振動検知手段が検知した振動方向が、予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向である場合、修正用データを導出することを特徴とする請求項8または9に記載の情報記録装置。
  12. 振動量から修正用データの量を導出する設定するためのテーブルを有し、
    前記磁気記憶媒体制御手段は、前記テーブルから修正用データの量を導出することを特徴とする請求項9に記載の情報記録装置。
  13. 磁気記憶媒体にデータを記録する情報記録装置を備える情報記録装置の制御装置であって、
    前記情報記録装置は、
    前記磁気記憶媒体にデータを記録する書き込み手段と、
    前記情報記録装置の動作制御を行う磁気記憶媒体制御手段とを有し、
    前記情報記録装置の制御装置は、
    前記情報記録装置に対して加えられた振動を検知する振動検知手段と、
    前記情報記録装置に振動が加えられて発生するオフトラックライト時に破損するデータを修復するための修正用データを保存する記憶手段と、
    前記振動検知手段より検知された振動方向が所定の方向の場合、前記修正用データを前記磁気記憶媒体の所定の位置に書き込むように前記書き込み手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする情報記録装置の制御装置。
  14. 前記磁気記憶媒体制御手段は、前記情報記録装置の制御装置より送られた遅延時間からオフトラックライトが発生したセクタを検出し、検出したセクタに書き込んだ情報を前記制御手段に送信することを特徴とする請求項13に記載の情報記録装置の制御装置。
  15. 前記振動検知手段は、前記情報記録装置に加えられた振動方向を検知することを特徴とする請求項13に記載の情報記録装置の制御装置。
  16. 前記振動検知手段は、前記情報記録装置に加わる振動を、それぞれ異なる方向の振動ごとに検知することを特徴とする請求項13に記載の情報記録装置の制御装置。
  17. 前記制御手段は、対応できる振動量とオフトラックライトの対処が必要となる振動方向を予め設定することを特徴とする請求項13に記載の情報記録装置の制御装置。
  18. 前記制御手段は、前記予め設定した振動量と振動方向に対応する修復用データを前記記憶手段に保存することを特徴とする請求項17に記載の情報記録装置の制御装置。
  19. 前記制御手段は、それぞれ異なる方向の振動の振動量の閾値について、任意に設定することを特徴とする請求項17または18に記載の情報記録装置の制御装置。
  20. 前記制御手段は、前記振動検知手段が検知した振動量が、予め設定した閾値を超えた場合、検知した振動方向が、予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向であるか否かを判断する振動方向判断処理を実行することを特徴とする請求項19に記載の情報記録装置の制御装置。
  21. 前記制御手段は、前記振動検知手段が検知した振動方向が、予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向である場合、振動量と振動を検知した時間を取得し、オフトラックライトが発生した時間と前記振動検知手段が振動を検知した時の遅延時間を導出することを特徴とする請求項20に記載の情報記録装置の制御装置。
  22. 前記制御手段は、前記遅延時間を計算により、または振動検知手段の型名や定格に基づいて導出することを特徴とする請求項21に記載の情報記録装置の制御装置。
  23. 前記制御手段は、前記振動検知手段が検知した振動量が、予め設定した閾値を超え、かつ前記振動検知手段が検知した振動方向が、予め設定したオフトラックライトの対処が必要となる振動方向である場合、修正用データを導出することを特徴とする請求項19または20に記載の情報記録装置の制御装置。
  24. 振動量から修正用データの量を導出する設定するためのテーブルを有し、
    前記制御手段は、前記テーブルから修正用データの量を導出することを特徴とする請求項23に記載の情報記録装置の制御装置。
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