JPH1145420A - 磁気ディスク及び同ディスクを備えた磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＭＲヘッドの浮上変動の早期検知を可能とす
る。 【解決手段】ＭＲヘッド２を搭載した磁気ディスク装置
に装着して用いられる磁気ディスク１のデータ領域１１
１上の所定の半径位置、例えばＣＳＳ領域１１２との境
界部分に、ＭＲヘッド２の浮上変動を検知するための浮
上変動検知部をなすリング状突起１１３を設け、その高
さを、設計上の磁気ディスク１のグライド高さの上限よ
り高く、設計上のＭＲヘッド２の浮上高さの下限より低
く設定し、例えばディスク１を起動してＭＲヘッド２を
ＣＳＳ領域１１２からデータ領域１１１に移動する場合
にＭＲヘッド２の浮上高さが低下していると、当該ヘッ
ド２が突起１１３に接触して、ＴＡの発生として検出可
能な構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＲヘッドを搭載
した磁気ディスク装置に用いて好適な磁気ディスク及び
同ディスクを備えた磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置の記憶容量は、１年で
約１．６倍という勢いで増え続けており、これを支える
技術として面記録密度の向上が不可欠である。さて、磁
気ディスク装置においてデータの読み書きを行うための
磁気ヘッドは、その動作原理から、誘導型ヘッドと磁束
応答型ヘッドとに大別される。現在主に用いられている
ＭＩＧ（Metal In Gap）ヘッド、薄膜ヘッド等は、この
うち誘導型ヘッドに属している。この誘導型ヘッドを用
いた場合、面記録密度を単に増加させるだけだと、再生
出力が小さくなって信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）の劣化、更
にはエラーレートの悪化を招く。このため、一層高感度
の磁気ヘッドが求められている。

【０００３】近年、この高感度の磁気ヘッドとして、ト
ラック幅当たりの再生出力が誘導型ヘッドの数倍になる
ＭＲ（Magneto-resistive;磁気抵抗効果型）ヘッドが商
品化され、広く用いられるようになってきた。このＭＲ
ヘッドは磁界（磁束）によるＭＲ素子内の磁気抵抗変化
を利用する磁束応答型の磁気ヘッドである。

【０００４】このＭＲヘッドを用いた磁気ディスク装置
では、ディスク上に何らかの要因で発生した傷や突起、
ディスク上に付着した異物に、ＭＲヘッドの素子自体、
或いはＭＲ素子の近傍のスライダの一部が衝突すること
に起因する、ＭＲヘッド特有の現象がある。即ち、ＭＲ
ヘッドがディスク上の傷や突起、或いは異物に衝突する
と、ＭＲ素子が急激に温度上昇して、磁気抵抗再生性能
が一時的に著しく変化することがあり、そのような場合
に、図８に示すように再生波形のＤＣ変動として現れ
て、正常に読み出しが行えなくなる現象、つまりリード
データエラーとなる現象である。このような現象はサー
マルアスペリティ（ＴＡ）と呼ばれ、特にＭＲヘッドの
浮上高さ（浮上量）が低下した場合に発生しやすい。

【０００５】そこで、磁気ディスク回転時のＭＲヘッド
（磁気ヘッド）の浮上高さと磁気ディスクとの関係を図
９に示す。図９において、磁気ディスク９１は、機械的
な研磨や化学的処理などにより、表面にある粗さを持っ
ている。ＭＲヘッド９２は、ディスク９１の回転開始時
や回転停止時に、当該ヘッド９２とディスク９１との接
触によりディスク９１（のデータ領域）に傷がついて当
該ディスク９１（のデータ領域）に記録されているデー
タが破壊されるのを防止するために、ディスク９１が回
転停止状態にある期間は、当該ディスク９１上のデータ
領域とは別に（例えばディスク９１の最内周に）設けら
れたコンタクト・スタート・ストップ（Contact Start
Stop）領域（ＣＳＳ領域）と称されるヘッド退避用の領
域に退避（リトラクト）され、その領域でディスク９１
と接触している。そして、ディスク９１の回転起動時に
は、ＭＲヘッド９２は当該ディスク９１（のＣＳＳ領
域）上で摺動を始めて、ディスク９１の回転によって生
じる空気流により当該ディスク９１上を浮上し、この状
態でヘッド９２をディスク９１のデータ領域に移動す
る、いわゆるファーストシークが行われる。

【０００６】ここでＭＲヘッド９２の浮上高さは、表面
に粗さを持つ磁気ディスク９１との接触を避けるという
点では、図９（ａ）のように十分に大きな値を保ってい
た方がよい。しかし近年は、磁気ディスク装置の高容量
化、高記録密度化のために、浮上高さの更なる低下が要
求されている。また、摺動時におけるＭＲヘッド９２と
磁気ディスク９１との摩擦による摩耗を防ぎ、ＭＲヘッ
ド９２の低浮上化時の信頼性を確保するには、ディスク
９１の低グライド化を達成する必要があり、そのために
は（ヘッド９２とディスク９１との吸着を防止しなが
ら）ディスク９１の表面をより滑らかにすることも要求
されている。

【０００７】ところが、図９（ｂ）のようにＭＲヘッド
９２の浮上高さを低下させた状態で、浮上変動等が発生
すると、当該ヘッド９２が磁気ディスク装置９１に接触
する確率が高くなり、接触時には図８に示したように再
生波形が異常となってリードデータエラーを招くサーマ
ルアスペリティが発生する虞があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】通常、ＭＲヘッドは磁
気ディスクの回転により当該ディスク上を安定浮上した
状態で記録データの読み出しを行う。しかし、ＭＲヘッ
ドが浮上している磁気ディスク上の面（ＭＲヘッドの浮
上面）に、（ＭＲヘッドと磁気ディスク等の組み立て構
造体である）ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）内で
発生したり、ディスクの回転停止時または起動時（ＣＳ
Ｓ時）にＭＲヘッドが磁気ディスク上を摺動することに
より発生するコンタミネーションが付着すると、ＭＲヘ
ッドは安定浮上ができなくなり、浮上変動が大きくなる
可能性がある。

【０００９】このようなＭＲヘッドの浮上変動（不安定
浮上）は、特に磁気ディスク装置の高容量化、高記録密
度化のために浮上高さを低下させている場合には、ＭＲ
ヘッドと磁気ディスクとの接触によるサーマルアスペリ
ティの発生を招き、データ破壊、更にはヘッドクラッシ
ュを起こす虞があった。

【００１０】しかし従来技術では、ＭＲヘッドの不安定
浮上を検知する手段がなかったため、ＭＲヘッドの浮上
変動が、データ破壊やヘッドクラッシュに直結する可能
性が高くなるという問題があった。このため、ＭＲヘッ
ドの浮上変動を事前に検知できるようにすることが要望
されていた。

【００１１】そこで、本発明は上記の問題を解決するた
めになされたものであり、ＭＲヘッドの浮上変動の早期
検知が可能な磁気ディスク及び同ディスクを備えた磁気
ディスク装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＭＲヘッドを
搭載した磁気ディスク装置に装着して用いられる磁気デ
ィスクの構造として、当該ディスクのデータ領域上の所
定の半径位置に、ＭＲヘッドの浮上変動を検知するため
の浮上変動検知部をなすリング状突起が形成された構造
を適用したことを特徴とする。ここで、リング状突起の
高さは、設計上の磁気ディスクのグライド高さの上限よ
り高く、設計上のＭＲヘッドの浮上高さの下限より低く
設定するとよい。

【００１３】このような構造の磁気ディスクをＭＲヘッ
ド搭載の磁気ディスク装置に使用した場合、当該ディス
クの回転により浮上するＭＲヘッドの浮上変動が発生
し、その浮上高さが設計上の許容範囲を越えて低下する
ようになると、このＭＲヘッドはまず、リング状突起の
上を通過する際に当該突起に接触する。ＭＲヘッドがリ
ング状突起に接触すると、サーマルアスペリティ（Ｔ
Ａ）が発生し、当該ヘッドにより再生される波形のレベ
ルは高くなる。したがって、ＭＲヘッドの再生出力レベ
ルをもとにＴＡの発生を検出することで、当該ヘッドの
浮上高さが所定範囲より低下する異常状態を検知するこ
とが可能となる。

【００１４】ここで、磁気ディスク装置内には、ＭＲヘ
ッドがリング状突起を通過する際にＴＡが発生したこと
を検出すると、近いうちにＭＲヘッドがディスク表面に
接触してヘッドクラッシュを招く可能性があるものとし
て、その旨の警告を発する警告出力手段を設けるとよ
い。もし、この警告を発した時点で、磁気ディスク装置
を交換し、データをコピーするならば、データ破壊を避
けることが可能となる。

【００１５】このように、磁気ディスクのデータ領域上
に形成されたリング状突起は、当該磁気ディスクがＭＲ
ヘッド搭載の磁気ディスク装置に用いられる場合、ディ
スクの回転中にＭＲヘッドが当該ディスクの表面（リン
グ状突起以外の面）に接触するといった重大な状態に至
る前に、ＭＲヘッドの浮上変動（ＭＲヘッドの浮上高さ
の低下）を検知するための浮上変動検知部として利用で
きる。

【００１６】ここで、上記リング状突起が、磁気ディス
クのデータ領域の最内周側に形成された構造を適用する
ならば、一般に磁気ディスクには、データ領域の内側
に、当該ディスクの回転停止状態において上記ヘッドを
退避させておくためのＣＳＳ領域と称されるヘッド退避
用の領域が設けられていることから、ディスクの起動時
にＭＲヘッドをヘッド退避用の領域（ＣＳＳ領域）から
データ領域に移動する際には、上記リング状突起の上を
必ず通過させることになるため、その際のＭＲヘッドの
出力レベルを監視するだけで、ＭＲヘッドがリング状突
起に接触したか否か、即ちＭＲヘッドがリング状突起に
接触する程度まで、その浮上高さが低下しているか否か
を簡単に検出することができる。

【００１７】また、リング状突起がＣＳＳ領域との境界
以外のデータ領域上の所定の半径位置に設けられている
場合でも、そのリング状突起を挟む所定の１対のシリン
ダを予め定めておき、一方のシリンダにシークした後、
そこから他方のシリンダにシークすることで、ＭＲヘッ
ドがリング状突起の上を必ず通過するようにできるた
め、その際のＭＲヘッドの出力レベルを監視するだけ
で、やはりＭＲヘッドの浮上高さが低下しているか否か
を簡単に検出できる。ここで、リング状突起を挟む所定
の１対のシリンダには、リング状突起に隣接するシリン
ダを割り当てるのが最もよい。

【００１８】また、リング状突起に直接シークして、そ
の際のＭＲヘッドの出力レベルを監視することで、ＭＲ
ヘッドの浮上高さが低下しているか否かを検出すること
もできる。

【００１９】ここで、リング状突起へのシークを可能と
するには、当該リング状突起に、通常のデータ領域と同
様に、位置決め制御等に用いられるサーボデータが記録
されたサーボ領域を配置すればよい。また、サーボ領域
がなくても、通常の読み出し／書き込み時のシークと異
なって正確な位置決めは必要ないことから、例えばリン
グ状突起に隣接するシリンダ位置にシークし、そこから
１シリンダ分だけプログラム制御等によりＭＲヘッドを
移動してリング状突起の近傍に位置させればよい。

【００２０】また、上記したＭＲヘッドの浮上変動のモ
ニタリングは、ディスクの起動時の他、通常の動作中で
も例えば一定期間毎に行うとよく、更に複数のＭＲヘッ
ドを搭載した磁気ディスク装置にあっては、ＭＲヘッド
を順次切り替えてモニタリングするとよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に
係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。

【００２２】図１において、１は記録媒体としての磁気
ディスク、２はディスク１へのデータ書き込み（データ
記録）及びディスク１からのデータ読み出し（データ再
生）に用いられるヘッド（磁気ヘッド）である。ヘッド
２はＭＲヘッドであり、ＭＲ素子を用いて構成される読
出し専用ヘッドと、記録ヘッドとを持つ再生記録分離型
ヘッドである。ヘッド（ＭＲヘッド）２はディスク１の
各データ面に対応してそれぞれ設けられている。なお本
実施形態では、ディスク１は単一枚であるとするが、複
数枚積層して設けられることもある。

【００２３】磁気ディスク１には（ここではディスク１
の両面）、図２に示すようにデータが記録されるデータ
領域１１１が設けられている。データ領域１１１には、
周知のように同心円状の多数のトラックが形成され、各
トラックには、位置決め制御等に用いられるサーボデー
タが記録された複数のサーボ領域が等間隔で配置されて
いる（いずれも図示せず）。サーボ領域は、ディスク１
上では中心から各トラックを渡って放射状に配置され
る。また、ディスク１の例えば最内周には、データ領域
１１１とは無関係のヘッド退避用のエリアであるＣＳＳ
領域１１２が設けられ、ディスク１１の回転停止状態に
おいてはＭＲヘッド２を当該ＣＳＳゾーン１１２に停止
（接触）させておくようになっている。

【００２４】更に、ディスク１のデータ領域１１１上の
所定の半径位置には、ＭＲヘッド２の浮上変動を検知す
るための浮上変動検知部をなすリング状突起１１３が設
けられている。ここでは、リング状突起（浮上変動検知
部）１１３は、ディスク１上のデータ領域１１１の最内
周側、即ちＣＳＳ領域１１３との境界側にリング状（環
状）に形成されており、所定の高さ及び幅を持つ。但
し、リング状突起１１３の領域には、サーボ領域は配置
されていないものとする。リング状突起（浮上変動検知
部）１１３は、スパッタ、レーザ、メカテクスチャ等の
手法で形成することができる。

【００２５】ここでリング状突起１１３の高さｈの決定
の仕方について、図３に示すディスク１の概念図を参照
して説明する。まず本実施形態では、ヘッド浮上設計に
おけるＭＲヘッド２の浮上変動（浮上高さのばらつき）
の範囲を、図３に示すように設計上の基準のヘッド浮上
高さＨの±１５％とし、磁気ディスク１の設計上のグラ
イド高さを（設計上の基準の）ヘッド浮上高さＨの±３
０％としている。この場合、ディスク１の回転状態にお
いてＭＲヘッド２の浮上量が異常に低下してヘッド浮上
設計における浮上変動範囲の下限を越え始めた段階で、
ＭＲヘッド２がディスク１上のリング状突起１１とのみ
接触するための当該突起１１３の高さｈは、設計上の基
準のヘッド浮上高さＨの３０〜８５％の範囲である。そ
こで本実施形態では、突起１１３の高さｈを、下側に１
０％、上側に５％のマージンをとって、設計上の基準の
ヘッド浮上高さＨの４０〜８０％、即ち０．４〜０．８
Ｈに設定している。つまり突起１１３の高さｈを、設計
上の磁気ディスク１のグライド高さの上限より１０％だ
け高く、設計上のＭＲヘッド２の浮上高さの下限より５
％だけ低く設定している。

【００２６】再び図１を参照すると、磁気ディスク１は
スピンドルモータ（ＳＰＭ）３により高速に回転する。
ＭＲヘッド２はキャリッジ４と称するヘッド移動機構に
取り付けられて、このキャリッジ４の移動によりディス
ク１の半径方向に移動する。キャリッジ４は、ボイスコ
イルモータ（ＶＣＭ）５により駆動される。

【００２７】スピンドルモータ（ＳＰＭ）３及びボイス
コイルモータ（ＶＣＭ）５は、当該モータ３，５にそれ
ぞれ独立に制御電流（ＳＰＭ電流、ＶＣＭ電流）を流し
て当該モータ３，５を駆動するためのモータドライバ回
路（モータドライバＩＣ）６に接続されている。このモ
ータ３，５駆動用の制御電流の値（制御量）は、ＣＰＵ
（マイクロプロセッサ）９の計算処理で決定される。

【００２８】各ヘッド２は例えばフレキシブルプリント
配線板（ＦＰＣ）に実装されたヘッドアンプ回路（ヘッ
ドＩＣ）７と接続されている。ヘッドアンプ回路７は、
ヘッド２の切り替え、ヘッド２との間のリード／ライト
信号の入出力等を司るもので、ヘッド２で読み取られた
アナログ出力を増幅するヘッドアンプ（プリアンプ）７
１を有する。またヘッドアンプ回路７は、リードＩＣ８
から送られてくる書き込みデータに従いヘッド２にライ
ト信号（ライト電流）を出力するライトドライバ（図示
せず）も有する。

【００２９】ヘッドアンプ回路７は更に、ヘッドアンプ
７１の出力信号からＴＡ（サーマルアスペリティ）を検
出するＴＡ検出回路（サーマルアスペリティ検出回路）
７２を有する。

【００３０】ＴＡ検出回路７２は、図４に示すように、
基準電圧発生器７２１と、コンパレータ７２２とから構
成される。基準電圧発生器７２１はＴＡ（サーマルアス
ペリティ）が発生したか否かの判定の基準となる電圧
（基準電圧）Ｖref を発生する。コンパレータ７２２
は、ヘッドアンプ７１の出力と基準電圧Ｖref とを比較
して、ヘッドアンプ７１からの出力が基準電圧Ｖref よ
りも高くなった場合に、ＴＡが発生したことが検出され
たものとして、その期間だけ有効な例えば高レベルのＴ
Ａ検出信号７２０を出力する。

【００３１】リード／ライト回路（リードＩＣ）８は、
ヘッド２によりディスク１から読み取られてヘッドアン
プ回路７（内のヘッドアンプ７１）により増幅されたア
ナログ出力（ヘッド２のリード信号）を入力してデータ
再生動作に必要な信号処理を行うデコード機能（リード
チャネル）と、ディスク１へのデータ記録に必要な信号
処理を行うエンコード機能（ライトチャネル）を有する
リード／ライト系回路８１と、ヘッド位置決め制御等の
サーボ処理に必要なサーボデータ中のバーストデータの
抽出等、ヘッド２の位置情報を検出する処理を行う位置
検出系回路８２とから構成される。

【００３２】ＣＰＵ９は、例えばワンチップのマイクロ
プロセッサである。このＣＰＵ９は、ＲＯＭ１０に格納
されている制御プログラムに従って磁気ディスク装置内
の各部を制御する。特にディスク１を起動した後、ＭＲ
ヘッド２をＣＳＳ領域１１２からデータ領域１１１に移
動させるファーストシーク時には、ＣＰＵ９は、ヘッド
アンプ回路７内のＴＡ検出回路７２の出力（ＴＡ検出信
号７２０）を参照し、その出力の状態に基づくＭＲヘッ
ド２の浮上変動判定を行う。

【００３３】ＣＰＵ９には、磁気ディスク装置全体を制
御するための制御プログラム等が格納されているＲＯＭ
（Read Only Memory）１０が接続されている。このＲＯ
Ｍ１０に格納されている制御プログラムはファーストシ
ーク動作のためのルーチン（ファーストシークルーチ
ン）を含む。このファーストシークルーチンは、ＭＲヘ
ッド２の浮上変動をモニタリングするための処理ステッ
プを含む。

【００３４】ＣＰＵ９にはまた、ＣＰＵ９のワーク領域
等を提供する揮発性メモリとしてのＲＡＭ（Random Acc
ess Memory）１１と、磁気ディスク装置の制御用のパラ
メータの保存などに用いられる書き換え可能な不揮発性
メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable
and Programmable Read Only Memory ）１２が接続され
ている。このＥＥＰＲＯＭ１２の所定領域には、ファー
ストシーク時における浮上変動のモニタリング対象とす
るＭＲヘッド２のヘッド番号を保存するためのヘッド番
号記憶領域１２１が確保されている。

【００３５】ＣＰＵ９には更に、ディスクコントローラ
（ＨＤＣ）１３が接続されている。ＨＤＣ（ディスクコ
ントローラ）１３は、ホスト装置（図示せず）との間の
コマンド、データの通信を制御すると共に、リード／ラ
イト回路８（内のリード／ライト系回路８１を介してデ
ィスク１）との間のデータの通信を制御する。

【００３６】次に、図１の構成の磁気ディスク装置の動
作を、ファーストシーク時におけるＭＲヘッドの浮上変
動モニタリング動作を中心に図５のフローチャートを参
照して説明する。

【００３７】まず、ディスク１の回転が停止されている
状態では、ＭＲヘッド２はディスク１上のＣＳＳ領域１
１２にリトラクトされている。このような状態で、ＣＰ
Ｕ９の制御によりモータドライバ回路６を介してスピン
ドルモータ３に電流が流されて当該モータ３が起動され
ると、ディスク１が回転を始める（ステップＳ１）。

【００３８】ディスク１が回転を開始すると、ＭＲヘッ
ド２は当該ディスク１上を浮上するようになる。ＣＰＵ
９は、ディスク１の回転数が規定値になると、モータド
ライバ回路６を介してボイスコイルモータ５に電流を流
すことで、ＭＲヘッド２をディスク１のＣＳＳ領域１１
２からデータ領域１１１に（ディスク１の半径方向に）
移動させるファーストシークを開始する（ステップＳ
２）。

【００３９】図６に、ＭＲヘッド２がディスク１上を浮
上した状態で、ＣＳＳ領域１１２からデータ領域１１１
側に移動する際、即ちデータ領域１１１上のＣＳＳ領域
１１２との境界側に設けられたリング状突起１１３の上
を通過する際の、当該ＭＲヘッド２の浮上の様子を示
す。

【００４０】ＭＲヘッド２はディスク１上の対向する領
域に磁気情報が記録されている場合、その磁気情報を読
み取って電気信号に変換する再生動作を行う。ＣＰＵ９
は、ファーストシーク時には、ディスク１の各面に対向
してそれぞれ設けられているＭＲヘッド２のうち、ＥＥ
ＰＲＯＭ１２内のヘッド番号記憶領域１２１に格納され
ているヘッド番号の示すＭＲヘッド２をヘッドアンプ回
路７を介して選択し、その選択したＭＲヘッド２からの
再生出力を、リードゲートを開くことでヘッドアンプ回
路７（内のヘッドアンプ７１）、リード／ライト回路８
（内のリード／ライト系回路８１）を通して読み込む
（ステップＳ３）。

【００４１】ヘッドアンプ７１を介して選択されている
ＭＲヘッド２の再生出力はヘッドアンプ回路７内のヘッ
ドアンプ７１で増幅される。しかし、ファーストシーク
が開始された当初は、ＭＲヘッド２はデータ領域１１１
とは別のＣＳＳ領域１１２上を浮上していることから、
ＭＲヘッド２の出力はない。

【００４２】やがてＭＲヘッド２は、ボイスコイルモー
タ５の駆動により、図６のように突起１１３上を通過す
る。このリング状突起１１３の高さｈは、ＭＲヘッド２
の設計上の基準の浮上高さＨの４０〜８０％に設定され
ている。一方、ＭＲヘッド２の設計上の浮上変動の範囲
は基準のヘッド浮上高さＨの±１５％である。したがっ
て、ＭＲヘッド２の実際の浮上高さが設計上の浮上変動
の範囲に入っている通常の状態では、図６（ａ）に示す
ように、ＭＲヘッド２はリング状突起１１３に接触せず
に当該突起１１３上をデータ領域１１１に向けて通過す
る。この場合も、ＭＲヘッド２の出力はない。

【００４３】ＭＲヘッド２の出力がない場合、したがっ
てヘッドアンプ回路７内のヘッドアンプ７１の出力がな
い場合、当該ヘッドアンプ７１の出力レベルはＴＡ検出
回路７２内の基準電圧発生器７２１の基準電圧Ｖref よ
り小さいことから、ＴＡ検出回路７２の出力であるＴＡ
検出信号７２０は、ＴＡ（サーマルアスペリティ）非検
出を示す例えば低レベルの状態にある。

【００４４】ＣＰＵ９は、ファーストシークを開始する
と、ＭＲヘッド２がＣＳＳ領域１１２からデータ領域１
１１に移動したか否かを、データ領域１１１に配置され
ているサーボ領域に記録されたサーボデータ（の示す位
置情報）が読み取られたか否かによって判定するように
している（ステップＳ５）。その際、ＣＰＵ９は、ＴＡ
検出回路７２からのＴＡ検出信号７２０の状態をチェッ
クし、サーボデータが読み取られる前にＴＡ検出信号７
２０が高レベルとなるか否か、即ちヘッドアンプ７１の
出力であるリード出力レベル（再生出力レベル）が基準
電圧Ｖref より大きいか否かを判定する（ステップＳ
４）。

【００４５】通常の状態では、リード出力レベルは基準
電圧Ｖref 以下であり、この場合にはＣＰＵ９は、サー
ボデータが読み取られたことを検出した時点で、ＭＲヘ
ッド２がデータ領域１１１に移動したこと、即ちファー
ストシークに成功したことを判定する。ＣＰＵ９はファ
ーストシーク成功を判定すると、ＥＥＰＲＯＭ１２内の
ヘッド番号記憶領域１２１に格納されているヘッド記憶
番号を、次のＭＲヘッド２を示すように更新した後（ス
テップＳ６）、ディスク１上のサーボ領域から読み取ら
れるサーボデータに応じてＭＲヘッド２をディスク１の
データ領域１１１上の所定のシリンダに位置決めさせる
通常のシーク・位置決め制御に移行する（ステップＳ
７）。

【００４６】その後ＣＰＵ９は、ホスト装置からの要求
に従って動作する通常動作を行う（ステップＳ８）。そ
して、パワーセーブ、あるいは電源オフ等により、ディ
スク１の回転を停止する場合には、ＭＲヘッド２をデー
タ領域１１１からＣＳＳ領域１１２にリトラクトする
（ステップＳ９）。

【００４７】以上の動作は、ディスク１が起動される毎
に行われる。やがて、ＭＲヘッド２の浮上変動が設計上
の範囲を越えて大きくなり、その浮上高さが著しく低下
したものとする。このような場合、ディスク１を起動し
てファーストシークを行おうすると（ステップＳ１，Ｓ
２）、ＭＲヘッド２はＣＳＳ領域１１２からデータ領域
１１１に移動する際に、図６（ｂ）に示すようにリング
状突起１１３に接触する。ＭＲヘッド２がリング状突起
１１３に接触すると、当該ＭＲヘッド２（のＭＲ素子）
が急激に温度上昇して、磁気抵抗再生性能が一時的に著
しく変化するためにＴＡ（サーマルアスペリティ）が発
生し、図８に示した再生波形の低周波成分がＭＲヘッド
２の出力として現れる。このＭＲヘッド２の出力に対す
るヘッドアンプ７１の増幅出力（リード出力レベル）
は、基準電圧Ｖref より大きく、ＴＡ検出回路７２内の
コンパレータ７２２からは、その期間だけＴＡ発生を示
す高レベルのＴＡ検出信号７２０が出力される。

【００４８】ＣＰＵ９は、ファーストシーク時に、ＭＲ
ヘッド２がデータ領域１１１に移動する前にＴＡ検出回
路７２から高レベルのＴＡ検出信号７２０が出力された
ことを検出すると、即ちリード出力レベルが基準電圧Ｖ
ref を越えたことを検出すると（ステップＳ４）、ＭＲ
ヘッド２の浮上高さが設計上の浮上変動範囲から外れて
著しく低下した結果、ＭＲヘッド２がリング状突起１１
３に接触してＴＡが発生したものと判断し、ユーザに対
して警告を発する（ステップＳ１０）。

【００４９】ユーザは、この警告により、近いうちに磁
気ディスク装置の寿命が尽きるものと判断し、ヘッドク
ラッシュ等の致命的なトラブルが発生する前に、磁気デ
ィスク装置を交換して、元の装置のディスクデータを新
たな装置のディスク１にコピーすることにより、データ
破壊を避けることができる。

【００５０】以上は、ＭＲヘッド２の浮上変動のモニタ
リングをディスク１の起動時（ファーストシーク時）に
のみ行う場合について説明したが、これに限るものでは
ない。例えば、ディスク１の起動時に加えて、通常動作
の状態（通常動作モード）が予め定められた一定時間を
経過する毎に、ＭＲヘッド２の浮上変動のモニタリング
を行うようにしても構わない。

【００５１】以下、ディスク１の起動時だけでなく、通
常動作の状態が一定時間を経過した場合にもＭＲヘッド
２の浮上変動をモニタリングする場合の動作を、図７の
フローチャートを参照して説明する。

【００５２】まずＣＰＵ９は、ディスク１の起動時に
は、当該ディスク１を目標回転数まで回転させると（ス
テップＳ１０）、ＭＲヘッド２をＣＳＳ領域１１２から
データ領域１１１に移動するファーストシークを行った
後、当該ヘッド２をデータ領域１１１上の所定シリンダ
にシークさせる（ステップＳ１１）。

【００５３】次にＣＰＵ９は、ＭＲヘッド２をデータ領
域１１１上の所定シリンダ位置からリング状突起１１３
にシークさせる（ステップＳ１２）。但し、この例では
リング状突起１１３にはサーボ領域は配置されていない
ため、サーボデータに基づく通常のシーク動作はできな
い。そこで上記ステップＳ１２では、ＭＲヘッド２を、
リング状突起１１３に隣接するデータ領域１１１上のシ
リンダまでシークし、そこから１シリンダ分内周方向に
ＭＲヘッド２を移動させる。

【００５４】この方式では、通常のシーク動作と異なっ
て正確なシーク・位置決め動作はできないが、１シリン
ダ分移動するだけのため、少なくともＭＲヘッド２をリ
ング状突起１１３の近傍に位置させることは可能であ
り、ＭＲヘッド２の浮上変動をモニタリングする（ＭＲ
ヘッド２の浮上高さが低下した場合に、当該ＭＲヘッド
２がリング状突起１１３に接触するか否かで、ＭＲヘッ
ド２の浮上変動が設計上の許容範囲から外れる危険な状
態にあるか否かをモニタリングする）には十分である。

【００５５】ＣＰＵ９はＭＲヘッド２をリング状突起１
１３にシークさせると、ＭＲヘッド２からの再生出力を
読み取るためのリードゲートを開き（ステップＳ１
３）、この状態でＴＡ検出回路７２からのＴＡ検出信号
７２０の状態をチェックし、ＭＲヘッド２がリング状突
起１１３にシークされている際のヘッドアンプ７１の出
力レベル（リード出力レベル）が基準電圧Ｖref より大
きいか否かを判定する（ステップＳ１４）。

【００５６】通常の状態では、ＭＲヘッド２がリング状
突起１１３にシークされている際のリード出力レベルは
基準電圧Ｖref 以下であり、この場合にはＣＰＵ９はＥ
ＥＰＲＯＭ１２内のヘッド番号記憶領域１２１に格納さ
れているヘッド記憶番号を、次のＭＲヘッド２を示すよ
うに更新した後（ステップＳ１５）、ＭＲヘッド２をデ
ィスク１のデータ領域１１１上の所定のシリンダに位置
決めさせる通常のシーク・位置決め制御に移行する（ス
テップＳ１６）。

【００５７】その後ＣＰＵ９は、ホスト装置からの要求
に従って動作する通常動作を行い、一定時間が経過する
と（ステップＳ１７）、再びステップＳ１２に戻ってＭ
Ｒヘッド２をリング状突起１１３にシークさせる。

【００５８】このとき、ＭＲヘッド２の浮上変動が設計
上の範囲を越えて大きくなり、その浮上高さが著しく低
下しているものとすると、ＭＲヘッド２はリング状突起
１１３に接触してＴＡが発生する。すると、図８に示し
た再生波形の低周波成分がＭＲヘッド２の出力として現
れる。このＭＲヘッド２の出力に対するヘッドアンプ７
１の増幅出力（リード出力レベル）は基準電圧Ｖref よ
り大きく、ＴＡ検出回路７２からは、その期間だけＴＡ
発生を示す高レベルのＴＡ検出信号７２０が出力され
る。

【００５９】ＣＰＵ９は、リング状突起１１３へのシー
ク時にＴＡ検出回路７２から高レベルＴＡ検出信号７２
０が出力されたことを検出すると、即ちヘッドアンプ７
１の出力レベル（リード出力レベル）が基準電圧Ｖref
を越えたことを検出すると（ステップＳ１４）、ＭＲヘ
ッド２の浮上高さの著しい低下を判断して、ユーザに対
して警告を発する（ステップＳ１８）。

【００６０】なお、前記実施形態では、リング状突起１
１３にはサーボ領域が配置されていないものとして説明
したが、他のデータ領域１１１と同様にサーボ領域が配
置された構造であっても構わない。この場合には、リン
グ状突起１１３へのシークが容易に行える。

【００６１】また、前記実施形態では、リング状突起１
１３がデータ領域１１１の最内周側に形成されている場
合について説明したが、リング状突起１１３はデータ領
域１１１上であれば、ディスク１のいずれの半径位置に
形成されていてもよい。但し、リング状突起１１３が、
データ領域１１１上のＣＳＳ領域１１２との境界以外の
位置に形成されている場合で、当該状突起１１３にサー
ボ領域が配置されていない場合には、当該状突起１１３
に直接シークすることはできない。このような場合、リ
ング状突起を挟む所定の１対のシリンダを予め定めてお
き、一方のシリンダにシークした後、そこから他方のシ
リンダにシークすることで、ＭＲヘッド２がリング状突
起１１３の上を必ず通過するようにできるため、その際
のＭＲヘッド２の出力レベルを監視するだけで、ＭＲヘ
ッド２の浮上高さが低下しているか否かを検出ができ
る。ここで、リング状突起を挟む所定の１対のシリンダ
には、リング状突起に隣接するシリンダを割り当てるの
が最もよい。

【００６２】また、前記実施形態では、リング状突起１
１３がディスク１の両方の面に形成されているものとし
て説明したが、ディスク１の一方の面だけにデータ領域
１１１が形成されている場合には、リング状突起１１３
も当該一方の面だけに形成されているだけでよい。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、デ
ィスクのデータ領域上の所定の半径位置に、ＭＲヘッド
の浮上変動を検知するための浮上変動検知部をなすリン
グ状突起を設けたことにより、ＭＲヘッドの浮上高さが
低下し始めると、ディスクの回転中に当該ディスクの表
面にＭＲヘッドが接触するようになる前の段階で、例え
ばファーストシーク等においてＭＲヘッドがリング状突
起と接触し、その結果がサーマルアスペリティ（ＴＡ）
の発生として検出できるため、ＭＲヘッドの浮上変動を
早期に検知することができ、ヘッドクラッシュ等を招い
てデータが破壊されるのを事前に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の
構成を示すブロック図。

【図２】図１中のディスク１の概略構造を示す概念図。

【図３】図２中のリング状突起１１３の高さｈの決定の
仕方を説明するための図。

【図４】図１中のＴＡ検出回路７２の内部構成を示すブ
ロック図。

【図５】図１の構成の磁気ディスク装置の動作を、ファ
ーストシーク時におけるＭＲヘッドの浮上変動モニタリ
ング動作を中心に説明するためのフローチャート。

【図６】ＭＲヘッド２がディスク１上を浮上した状態
で、データ領域１１１上のＣＳＳ領域１１２との境界側
に設けられたリング状突起１１３の上を通過する際の、
当該ＭＲヘッド２の浮上の様子を示す図。

【図７】図１の構成の磁気ディスク装置におけるＭＲヘ
ッドの浮上変動モニタリング動作の変形例を説明するた
めのフローチャート。

【図８】ＴＡ（サーマルアスペリティ）発生時の再生波
形の一例を示す図。

【図９】磁気ディスク回転時のＭＲヘッド（磁気ヘッ
ド）の浮上高さと磁気ディスクとの関係を示す図。

【符号の説明】

１…ディスク ２…ＭＲヘッド ７…ヘッドアンプ回路 ８…リード／ライト回路 ９…ＣＰＵ（ヘッド移動制御手段、ヘッド浮上変動検知
手段、警告出力手段、シーク制御手段） １０…ＲＯＭ １２…ＥＥＰＲＯＭ ７１…ヘッドアンプ ７２…ＴＡ検出回路（ヘッド浮上変動検知手段） １１１…データ領域 １１２…ＣＳＳ領域 １１３…リング状突起 １２１…ヘッド番号記憶領域

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＲヘッドを搭載した磁気ディスク装置
   に装着して用いられる磁気ディスクにおいて、 前記磁気ディスクのデータ領域上の所定の半径位置に、
   前記ＭＲヘッドの浮上変動を検知するための浮上変動検
   知部をなすリング状突起が形成されていることを特徴と
   する磁気ディスク。
2. 【請求項２】 前記リング状突起の高さを、設計上の磁
   気ディスクのグライド高さの上限より高く、設計上のＭ
   Ｒヘッドの浮上高さの下限より低く設定したことを特徴
   とする請求項１記載の磁気ディスク。
3. 【請求項３】 前記リング状突起が、前記データ領域の
   最内周側に形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の磁気ディスク。
4. 【請求項４】 請求項１記載の磁気ディスクを少なくと
   も１枚備え、前記磁気ディスクに記録された情報の読み
   取りにＭＲヘッドを用いたことを特徴とする磁気ディス
   ク装置。
5. 【請求項５】 前記磁気ディスクの回転により前記ＭＲ
   ヘッドが浮上している状態で前記ＭＲヘッドを前記リン
   グ状突起の上を通過させるヘッド移動制御手段と、 前記ＭＲヘッドが前記リング状突起の上を通過する際の
   当該ヘッドの再生出力レベルをもとにサーマルアスペリ
   ティの発生を検出することで、当該ヘッドの浮上高さが
   所定範囲より低下する異常状態を検知するヘッド浮上変
   動検知手段と、 前記ヘッド浮上変動検知手段による異常状態検知時に警
   告を発する警告出力手段とを具備することを特徴とする
   請求項４記載の磁気ディスク装置。
6. 【請求項６】 前記ＭＲヘッドを前記リング状突起にシ
   ークするシーク制御手段と、 前記ＭＲヘッドが前記リング状突起にシークされた際の
   当該ヘッドの再生出力レベルをもとにサーマルアスペリ
   ティの発生を検出することで、当該ヘッドの浮上高さが
   所定範囲より低下する異常状態を検知するヘッド浮上変
   動検知手段と、 前記ヘッド浮上変動検知手段による異常状態検知時に警
   告を発する警告出力手段とを具備することを特徴とする
   請求項４記載の磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】 データ領域上の所定の半径位置に、前記
   ＭＲヘッドの浮上変動を検知するための浮上変動検知部
   をなすリング状突起が形成された磁気ディスクを少なく
   とも１枚備え、前記磁気ディスクに記録された情報の読
   み取りにＭＲヘッドを用いた磁気ディスク装置における
   ヘッド浮上変動のモニタリング方法であって、 前記磁気ディスクの回転により前記ＭＲヘッドが浮上し
   ている状態で前記ＭＲヘッドを前記リング状突起の上を
   通過させ、 前記ＭＲヘッドが前記リング状突起の上を通過する際の
   当該ヘッドの再生出力レベルをもとにサーマルアスペリ
   ティの発生を検出することで、当該ヘッドの浮上高さが
   所定範囲より低下する異常状態を検知し、 前記異常状態の検知時には警告を発するようにしたこと
   を特徴とするヘッド浮上変動のモニタリング方法。