JP2008034006A - 記録方法、アンロード方法、および磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置において、停電が発生したときにライト・ポール・イレージャが発生することを防止する。
【解決手段】ライト・ポール・イレージャは垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に特有に発生する。記録ヘッドに記録電流を流して磁気ディスクにデータを記録する。磁気ディスク装置に停電が発生したことを検知する。停電が発生したときに停電時電力で記録ヘッドを消磁する。記録ヘッドを消磁したあとに記録ヘッドをアンロードさせる。停電時電力は、スピンドル・モータの逆起電圧を利用することができる。この結果、記録ヘッドの残留磁気に起因して発生する磁気ディスクに記録されたデータへの影響を除去することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、垂直磁気記録方式の磁気ディスクにデータを記録する際に記録ヘッドに残る残留磁気が磁気ディスクに記録されたデータに与える影響を軽減する技術に関する。

磁気ディスク装置は、記録ヘッドの磁極から記録電流に対応した磁束が放出される。記録ヘッドから放出された磁束は、磁気ディスクの磁性層を磁化して微小磁石を形成することにより記録電流に対応した情報を記録する。磁気ディスクの磁性層に形成された微小磁石は、あらたな記録電流に対応した磁束で磁化の方向を変えることができるため、磁気ディスクは書き換え可能な記録媒体として使用することができる。

記録ヘッドは磁路を構成するコアとこれに起磁力を与えるコイルで形成されている。コアの一部は空気中に開放して磁極を形成する。記録ヘッドは再生ヘッドとともにヘッド／スライダに形成される。ヘッド／スライダは、ヘッド／サスペンション／アセンブリに取り付けられ、磁気ディスク装置が記録または再生動作を行うときは磁気ディスクに対して僅かの間隙を空けて磁気ディスク上を浮上する。記録ヘッドには記録電流に対応した方向の磁束が流れ、記録ヘッドが磁気ディスクの表面に対向する磁極の端部には記録電流を停止した時点で最後に磁束が流れた方向に依存する極性の残留磁気が残る。

特許文献１は、磁気ヘッドのコイルに流した書き込み電流により磁極に残った残留磁化が、再生時に再生波形の歪みをもたらすという問題を解決する技術を開示する。同文献では、消磁用給電回路に電流を流す際に、磁気ヘッドをＣＳＳゾーンやギャップ領域などの磁気ディスクの所定の領域に移動させて、消磁用の電流が磁気ディスクに記録されたデータへ与える影響を排除する技術を開示する。

特許文献２は、磁気ディスク装置の動作電源電圧が低下したときに、慣性で回転を継続するスピンドル・モータの逆起電力をボイス・コイル・モータに供給して磁気ヘッドの緊急退避動作を行う技術を開示する。
特開２００３−３３１４０２号公報 特開２００１−３０７４０８号公報

特許文献１は、記録ヘッドに残留磁化が残った状態で磁気ディスクの磁化信号を再生すると再生波形が歪んでエラーが発生することを防止する技術である。ところで、水平面内磁気記録方式の磁気ディスク装置では、リング型記録ヘッドの上部磁極と下部磁極の間のギャップに流れる漏洩磁束で水平方向に磁性層を磁化するため、情報を書き込むためには上部磁極と下部磁極の間に強い磁界を発生させる必要がある。よって、記録ヘッドの残留磁気が磁性層に書き込まれた情報に影響を与えることはほとんどない。

これに対して垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、磁気ディスクが磁性層とその下部に積層された透磁率の高い軟磁性層を備えている。垂直磁気記録方式の単磁極型記録ヘッドを構成するライト・ポールとリターン・ポールは、水平面内記録用の記録ヘッドに比べて大きなライト・ギャップを形成するように配置されており、 ライト・ポールまたはリターン・ポールから放出された磁束は、磁性層を垂直方向に通過し軟磁性層を流れる。軟磁性層は透磁率の高い材料で形成されているため磁気抵抗が小さく、ライト・ポールまたはリターン・ポールに僅かな残留磁気が残っていても磁性層を磁化するだけの磁束が流れやすい。

したがって、垂直磁気記録方式の記録ヘッドが残留磁気を残したまま磁気ディスク上を移動すると、すでに書き込まれていた磁気ディスクの情報を書き換えてしまったり、劣化させて再生不能の状態にしてしまったりするという問題がある。磁気ディスク装置が記録動作を行っている間に突然電源電圧が低下したような場合は、磁気ディスクの回転が停止する前にヘッド／スライダの退避動作が行われる。このとき、記録ヘッドに残留磁気が残っていると、記録ヘッドが通過した磁気ディスク上の軌跡に対応する位置の磁性層に影響を与える。電源電圧が低下したときには、特許文献１に示されたような方法で消磁用の給電回路に対する電源を得ることはできない。

磁気ディスクに記録されたビット情報が記録ヘッドの残留磁気の影響を受けて発生するエラー・ビットの数がわずかである場合は、磁気ディスク装置がエラー訂正コード（ＥＣＣ）を使って正しく訂正したり、エラー回復プロシジャ（ＥＲＰ）を実行して回復したりするので、残留磁気による影響はユーザが明確に認識できない場合もある。しかし、エラー・ビット数を減らすことは、高性能の磁気ディスク装置を提供する上で重要な課題である。

そこで本発明の目的は、垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置において、磁気ディスク装置の電源電圧が低下したときに記録ヘッドの残留磁気が磁気ディスクに記録されたデータに与える影響を軽減することが可能な記録方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、磁気ディスク装置の電源電圧が低下して記録ヘッドを磁気ディスクの記録領域の外に退避させる際に、記録ヘッドの残留磁気が磁気ディスクに記録されたデータに与える影響を軽減することが可能なアンロード方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような記録方法を実行可能な磁気ディスク装置を提供することにある。

本発明は垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置において特有に発生する現象であるライト・ポール・イレージャを磁気ディスク装置に電圧低下が発生した場合でも確実に除去するデータの記録方法を提供する。記録ヘッドに記録電流を流して磁気ディスクにデータを記録している間に磁気ディスク装置の電源電圧が低下したときは、記録ヘッドを移動させる前に消磁電流を流す。

消磁電流はスピンドル・モータの逆起電圧やコンデンサに蓄えた電力を使用することにより、電源電圧が低下した場合でも消磁電流の電力を確保することができる。消磁電流を流したあとは記録ヘッドを磁気ディスク上で移動させても記録ヘッドの残留磁気が磁気ディスクに記録されたデータに影響を与えることはない。停電時に記録ヘッドを移動させる理由の多くはヘッド支持機構をアンロードさせるためであるが、本発明における消磁後の記録ヘッドの移動はアンロードに限定されない。

消磁電流は単調減少関数を包絡線にする交流電流にすることができる。交流電流であれば、消磁電流の極性を考慮する必要がなく、また、電流値の制御も容易である。ただし、本発明は直流電流で消磁することも可能である。また、消磁用の交流電流は、データの記録に使用するパルス状の電流でもよい。本発明は上記記録方法を採用した磁気ディスク装置のアンロード方法およびそのような記録方法やアンロード方法を実現する磁気ディスク装置として捕らえることもできる。

本発明により、垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置において、磁気ディスク装置の電源電圧が低下したときに記録ヘッドの残留磁気が磁気ディスクに記録されたデータに与える影響を軽減することが可能な記録方法を提供することができた。さらに本発明により、磁気ディスク装置の電源電圧が低下して記録ヘッドを磁気ディスクの記録領域の外に退避させる際に、記録ヘッドの残留磁気が磁気ディスクに記録されたデータに与える影響を軽減することが可能なアンロード方法を提供することができた。さらに本発明により、そのような記録方法を実行可能な磁気ディスク装置を提供することができた。

［磁気ディスク装置全体の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置１０の平面図であり、図２は磁気ディスク装置１０の概略ブロック図である。磁気ディスク装置１０は、垂直磁気記録方式およびロード／アンロード方式を採用している。ベース１１には、磁気ディスク１３、ヘッド支持機構１９、ランプ機構２１、ボイス・コイル・マグネット２３、およびボイス・コイル・ヨーク２５などが取り付けられている。ランプ機構２１は、ロード／アンロード方式を実現するために使用される。本発明はロード／アンロード方式の磁気ディスク装置に限定されず、磁気ディスクの内周側あるいは外周側にテクスチャを施した領域を設けたコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式の磁気ディスク装置に適用することもできる。

磁気ディスク１３は、表面と裏面にデータを記録するように構成された垂直磁気記録媒体であり、下部に設けられたスピンドル・モータ１５（図２）のハブに固定されてスピンドル軸３１を中心に回転可能に構成されている。磁気ディスク１３の表面と裏面にはそれぞれ垂直記録層と軟磁性層が積層されている。磁気ディスク装置１０は、データ面サーボ方式を採用しており、磁気ディスク１３にはその半径方向に沿って複数のサーボ・データが放射状に書き込まれている。このサーボ・データを磁気ヘッド１７ａ、１７ｂ（図２）が読み取ることによりＭＰＵユニット４５（図２）が磁気ヘッド１７ａ、１７ｂの位置を認識して磁気ヘッドの位置を制御することができる。磁気ヘッドの構成は後に図４を示して詳細に説明する。

ヘッド支持機構１９は、先端部側のヘッド・サスペンション・アセンブリ（ＨＳＡ）２０と後端部側のコイル・サポート２６を含む。ＨＳＡ２０にはヘッド／スライダ（図示せず。）が取り付けられ、コイル・サポート２６にはボイス・コイル２７が取り付けられている。ボイス・コイル・マグネット２３の下部には、ボイス・コイル・ヨーク２５が設けられており、ボイス・コイル・マグネット２３とボイス・コイル・ヨーク２５との間には磁束空間が形成される。ボイス・コイル２７、ボイス・コイル・マグネット２３、およびボイス・コイル・ヨーク２５はヘッド支持機構１９を駆動するボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）を構成する。

磁束空間の間におかれたボイス・コイル２７に直流電流を流すことでヘッド支持機構１９は、ピボット軸３９を中心にして矢印ＡまたはＢ方向に回動する。磁気ディスク装置１０は、ヘッド支持機構１９が矢印Ａ方向に回転してゆくと、ＨＳＡ２０の先端に形成されたリフト・タブ２９がランプ機構２１の摺動面を滑走して、ヘッド支持機構１９はホーム・ポジションで停止する。この動作をアンロードという。アンロードは、外部からのコマンドや内部的なイベントに基づいて磁気ディスク１３の回転を停止させるときに停止前に行う。

ヘッド／スライダが磁気ディスク１３上を浮上している間に磁気ディスク１３の回転が停止すると、磁気ディスクの表面に付着していわゆるスティクションという現象をもたらし、スピンドル・モータ１５の再起動を困難にしたり、磁気ディスク１３を損傷させたりする。したがって、磁気ディスク装置１０に停電が発生した場合には、磁気ディスク１３の回転が停止する前にヘッド／スライダをアンロードしてランプ機構２１に退避させる。これとは逆に、ホーム・ポジションにおかれたヘッド支持機構１９をランプ機構２１から矢印Ｂ方向に移動させて回転している磁気ディスク１３上を浮上させる動作をロードという。ロードは、磁気ヘッドが磁気ディスク１３に対するアクセスを開始する前に行う。本明細書においては、ロードまたはアンロードの対象物を適宜磁気ヘッド、ヘッド／スライダ、またはヘッド支持機構として説明するが、対象物の表現が異なってもすべて同一の動作である。

ヘッド支持機構１９には、ヘッド・アンプ３３が取り付けられている。ヘッド・アンプ３３は磁気ヘッド１７ａ、１７ｂとフレキシブル・ケーブル３５に接続されている。フレキシブル・ケーブル３５は、外部端子３７を経由してベース１１の外側に取り付けられた回路基板（図示せず。）に接続されている。

［磁気ディスク装置全体の構成］
図２において、Ｒ／Ｗチャネル４９は、ライト・チャネルとリード・チャネルで構成されており、記録信号および再生信号の処理を行う。ライト・チャネルは、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）５３を介してホスト装置６５から転送された書き込みにかかるディジタル・データを変調してヘッド・アンプ３３に転送する。リード・チャネルは、ヘッド・アンプ３３から受け取った再生信号を復調してＨＤＣ５３を介してホスト装置６５に出力する。リード・チャネル５９が処理する信号には、磁気ディスク１３から再生ヘッドが再生したサーボ情報も含まれている。サーボ・コントローラ４７は、Ｒ／Ｗチャネル４９から出力される再生信号の中からサーボ情報を抽出する。サーボ・コントローラ４７は、抽出したサーボ情報をＭＰＵユニット４５に転送する。

ＨＤＣ５３は、磁気ディスク装置１０のインターフェースとしての機能を有しており、バッファ・メモリおよびそのコントローラを含んでいる。ＨＤＣ５３は、ホスト装置６５から転送された記録データを受けって、ＥＣＣを付加しＲ／Ｗチャネル４９に転送する。またＨＤＣ５３は、Ｒ／Ｗチャネル４９から転送される再生データに対するエラー訂正を行ってホスト装置６５に転送する。ＨＤＣ５３は、さらに、ホスト装置６５からコマンドや制御情報を受けとってＭＰＵユニット４５に転送する。ＨＤＣ５３は、磁気ディスク装置１０の動作モードに対応したＲ／Ｗゲート信号を生成し、Ｒ／Ｗチャネル４９に送る。ディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）４３は、ＭＰＵユニット４５から出力されたヘッド支持機構１９を制御するためのディジタル信号をアナログ電圧に変換してＶＣＭドライバ４１に出力する。ＶＣＭドライバ４１は、ＤＡＣ４３から受け取ったアナログ電圧をボイス・コイル２７の駆動電流に変換して切替回路５１経由でボイス・コイル２７に供給する。

ＭＰＵユニット４５は、ホスト装置６５との間で行うデータ通信、ヘッド支持機構１９の動作、および磁気ディスク１３に対するデータの記録および再生動作などを制御する。ＭＰＵユニット４５は、サーボ・コントローラ４７から転送されたサーボ情報に基づいて磁気ヘッド１７ａ、１７ｂの位置を判断し、磁気ヘッドの現在位置と目標位置との偏差に基づいてヘッド支持機構１９を速度制御するためのＤＡＣ入力値を計算してＤＡＣ４３に出力する。ＤＡＣ入力値は、サーボ・データが磁気ヘッド１７ａ、１７ｂで読み出される度にＭＰＵユニット４５から出力される。

ＭＰＵユニット４５はスピンドル・モータの速度を一定に制御するためのディジタルの制御信号をＤＡＣ５５に送り、ＤＡＣ５５はこれをアナログの電圧に変換してスピンドル・モータ（ＳＰＭ）ドライバ５７に送る。ＳＰＭドライバ５７は、ＤＡＣ５５から受け取った電圧をスピンドル・モータ１５の駆動電圧に変換してスピンドル・モータ１５に供給する。電源ユニット６３は、ホスト装置から常時電力の供給を受けて、磁気ディスク装置１０の各コンポーネントで使用する所定の電圧値に変換してそれらに供給する。図２では切替回路５１だけに電源ユニット６３の出力が接続されているように示されているが、実際には電力を必要とする他のコンポーネントにも接続されている。

電圧低下検出回路６１は、電源ユニット６３が生成する電圧が低下した場合に停電信号を切替回路５１に出力する。ここにいう電圧の低下は、磁気ディスク装置１０が正常に動作できない程度まで低下したことを意味しており、電圧がゼロになった停電の場合も含んでいる。整流回路５９は、電源ユニット６３が常時電力を得ることができないときに停電時電力を生成する。整流回路５９は、ＳＰＭドライバ５７に接続されスピンドル・モータ１５の端子に発生している交流の電圧を直流電圧に変換して切替回路５１に供給する。整流回路５９の一次側には、電源ユニット６３からＤＡＣ５５経由でスピンドル・モータ１５に電力が供給されているときはスピンドル・モータに供給される電圧がそのまま供給されるが、電源ユニット６３が停電した瞬間からスピンドル・モータ１５が慣性で回転を継続しているまでの間は、スピンドル・モータ１５のコイルに発生した逆起電圧が供給される。

図３に切替回路５１のブロック図を示す。切替回路５１は、スイッチ８１、８３、遅延回路８５、および動作モード判定回路８９を備えている。スイッチ８１、８３、遅延回路８５、および動作モード判定回路８９の動作電圧は、整流回路５９から供給されるので、切替回路５１は停電時にスピンドル・モータ１５から供給される電力で動作することができる。動作モード判定回路８９は、Ｒ／Ｗチャネル４９からＲ／Ｗゲート信号を受け取り、電圧低下検出回路６１が停電信号を出力したときだけその時点での動作モードを判断する。動作モード判定回路８９は、記録モードであると判断したときに切替信号をスイッチ８３、遅延回路８５、およびヘッド・アンプ３３に送る。動作モード判定回路８９は、アイドル・モードまたは再生モードであると判断したときは、切替信号をスイッチ８１にだけ送る。

遅延回路８５は動作モード判定回路８９から受け取った切替信号を消磁時間だけ遅延させた遅延切替信号を生成してスイッチ８１に送る。スイッチ８１は、遅延回路８５から出力された遅延切替信号または動作モード判定回路８９から出力された切替信号で入力を切り換えるように構成されている。スイッチ８１は、遅延回路８５が遅延切替信号を出力していないときおよび動作モード判定回路８９が切替信号を出力していないときは、ＶＣＭドライバ４１をボイス・コイル２７に接続するように動作する。

スイッチ８１は、遅延回路８５が遅延切替信号を出力したときまたは動作モード判定回路８９が切替信号を出力したときは、整流回路５９の出力がボイス・コイル２７に接続されるように動作する。スイッチ８３は、動作モード判定回路８９が切替信号を出力していないときは、電源ユニット６３をヘッド・アンプ３３に接続するように動作し、切替信号を出力したときは整流回路５９の出力をヘッド・アンプ３３に接続するように動作する。

［磁気ヘッドの構成］
図４は、磁気ディスクと磁気ヘッドを模式的に示した断面図である。磁気ヘッド１７ａ、１７ｂはそれぞれ別のヘッド／スライダに形成され、各ヘッド／スライダはＨＳＡ２０の先端部に磁気ディスク１３の表裏面に対応して保持されている。磁気ヘッド１７ａ、１７ｂは同一構造となっており、記録ヘッド１１１と再生ヘッド１１２が分離している複合型ヘッドとしてヘッド／スライダに形成されている。記録ヘッド１１１は、透磁率の高い磁性薄膜からなる主磁極（ライト・ポール）１１３、補助磁極（リターン・ポール）１１５、および薄膜コイル１１７で構成されている。補助磁極１１５は、主磁極１１３よりも磁気ディスク１３の表面に対向する部分の面積が大きくなっている。

再生ヘッド１１２は、補助磁極１１５と兼用の上部シールド１１５、下部シールド１１９、およびその間に配置されたＧＭＲ再生素子１２１で構成されている。垂直磁気記録用の磁気ディスク１３は、ガラスやアルミニウムなどの基板（図示せず。）の上に高透磁率の軟磁性層１３１とＣｏＣｒＰｔなどの垂直記録層１２９が積層され、垂直記録層１２９の上には保護層や潤滑層（ともに図示せず。）が形成される。ヘッド・アンプ３３から、記録ヘッド１１１の薄膜コイル１１７に記録電流が供給されると、主磁極１１３、補助磁極１１５、垂直記録層１２９、および軟磁性層１３１を磁路とする磁束１２３が流れる。磁束１２３は垂直記録層１２９を磁気ディスク１３の表面に対して垂直に通過してこれを磁化することで情報を記録する。

記録ヘッド１１１の主磁極１１３と補助磁極１１５のギャップ間隔は、水平面内磁気記録用のリング型記録ヘッドに比べて広くなっており、主磁極１１３と補助磁極１１５との間を流れる磁束はほとんどが軟磁性層１３１を通過する。このような構造の記録ヘッドを単磁極型記録ヘッドという。薄膜コイル１１７には、磁気ディスク１３に記録するビット情報に応じて方向の異なる電流が流れ、記録が終了するときは主磁極１１３および補助磁極１１５は、最後の記録電流の方向に対応した磁束１２３の方向で定まる極性に磁化され端部に残留磁気が発生する。残留磁気が垂直記録層に記録された情報に与える影響は、面積の小さい主磁極１１３が大きい。残留磁気が生じた状態でヘッド／スライダが磁気ディスク１３上を移動することで主磁極１１３が垂直記録層１２９の磁化の状態に影響を与えて、ビットを反転させたり、消失させたりしてしまう現象をライト・ポール・イレージャという。

また、補助磁極１１５は面積が大きいため、記録電流の磁束により磁化されて生じる残留磁気よりも、磁気ディスクの情報を構成する微小磁石から発生する磁束で磁化されて生じる残留磁気のほうが大きい。補助磁極１１５が垂直記録層１２９の磁化の状態に影響を与えて、ビットを反転させたり、消失させたりしてしまう現象をリターン・ポール・イレージャという。

［ヘッド・アンプの構成］
図５は、ヘッド・アンプ３３の概略ブロック図である。ヘッド・アンプ３３は、図１に示すようにヘッド支持機構１９に取り付けられている。ヘッド・アンプ３３は、リード／ライト・ドライバ（Ｒ／Ｗドライバ）１５１、ドライバ・レジスタ１６９、ヘッド選択回路１７１、リード／ライト切替回路（Ｒ／Ｗ切替回路）１７９、リード／ライト・バッファ（Ｒ／Ｗバッファ）１８１、および消磁電流生成回路１６１を含む。

ヘッド・アンプ３３は、Ｒ／Ｗチャネル４９から受け取った書き込み信号を記録電流に変換して記録ヘッドに供給し、さらに、再生ヘッドが検知した再生信号を増幅してＲ／Ｗチャネル４９に送る。Ｒ／Ｗドライバ１５１は、磁気ヘッド１７ａの記録ヘッド１１１に接続されたライト・ドライバ１５３と再生ヘッド１１２に接続されたリード・アンプ１５５を備えている。Ｒ／Ｗドライバ１５１はさらに、磁気ヘッド１７ｂの記録ヘッド１１１に接続されたライト・ドライバ１５７と再生ヘッド１１２に接続されたリード・アンプ１６１を備えている。

ライト・ドライバ１５３、１５７は、磁気ディスク装置１０が記録モードで、かつ、電圧低下検出回路６１が停電信号を出力していないときに、リード／ライト・バッファ（Ｒ／Ｗバッファ）１８１から受け取った記録信号を記録電流に変換して記録ヘッド１１１の薄膜コイル１１７に供給する。Ｒ／Ｗドライバ１５１は、磁気ディスク装置１０が記録モードで、かつ、電圧低下検出回路６１が停電信号を出力したときに、消磁電流生成回路１６１の出力を検知して消磁電流を記録ヘッドの薄膜コイル１１７に供給する。

リード・アンプ１５５、１６１は、磁気ディスク装置１０が再生モードで、電圧低下検出回路６１が停電信号を出力していないときに、再生ヘッド１１２にバイアス電流を供給し、磁気ディスク１３に情報として形成された微少磁石から放出された磁束によるＧＭＲ再生素子の電気抵抗の変化を電圧の変化として取り出す。

Ｒ／Ｗドライバ１５１が記録ヘッドに供給する記録電流は、記録ヘッドの固有の特性や磁気ディスク装置１０の動作環境温度に応じて値を変更できるようにドライバ・レジスタ１６９の設定値で制御される。ドライバ・レジスタ１６９に対する制御データの設定は、ＭＰＵユニット４５が試験工程で獲得したパラメータ値のテーブルを参照して行う。Ｒ／Ｗ切替回路１７９は、ＨＤＣ５３が生成した記録動作または再生動作のいずれかの動作モードに対応したＲ／Ｗゲート信号をＲ／Ｗチャネル経由で受けとり、Ｒ／Ｗドライバ１５１およびＲ／Ｗバッファ１８１の動作モードを切り替える。

Ｒ／Ｗバッファ１８１は、Ｒ／Ｗチャネル４９との間で記録または再生にかかるユーザ・データの転送を行う際に、ユーザ・データを一時的に記録する。ヘッド選択回路１７１は、ＨＤＣ５３が生成したヘッド選択信号をＲ／Ｗチャネル４９を経由して受けとり、２つの磁気ヘッド１７ａ、１７ｂのいずれか１つをアクティブにする。消磁電流生成回路１６１は、動作電力を整流回路５９により供給され、常時電力が消失しても停電時電力で動作することができる。消磁電力生成回路１６１は、動作モード判定回路８９から受け取った切替信号に応答して消磁電流を消磁時間の間だけ出力する。

図５（Ｂ）は、Ｒ／Ｗドライバ１５１から記録ヘッドに流れる電流の波形を示したものである。記録電流はビット信号に対応したいずれかの極性の直流電流であるが、消磁電流はネイピア数を底とする指数関数のような単調減少関数を包絡線とする交流電流である。本実施の形態においては、消磁電流の周波数は、５０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ程度であり、消磁時間は５０ナノ秒〜１００ナノ秒の範囲で選択された値としているが、本発明は周波数や消磁時間が必ずしもこの範囲に限定されるものではない。

図２、図３、図５に示したブロック図は本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置の一例を示すものであり、当業者は周知技術に基づいてこれらの図に示された各機能を統合したり分割したりして他の実施形態を実現することができるが、それらも本発明の範囲に含まれる。

［アンロードの手順］
つぎに、磁気ディスク装置１０の電源電圧が低下したときにヘッド支持機構１９をアンロードする手順を説明する。ブロック２０１では、ヘッド／スライダが磁気ディスク１３上にロードしており、磁気ディスク装置１０は、記録モード、再生モード、またはアイドル・モードのいずれかの動作モードで動作している。アイドル・モードはＭＰＵユニット４５がサーボ情報だけを処理してヘッド支持機構１９を制御している状態をいう。電源ユニット６３はホスト装置６５から供給された常時電力を、磁気ディスク装置１０内の各コンポーネントに所定の電圧に変換して供給している。

記録モードのときは、ヘッド・アンプ３３のＲ／Ｗ切替回路１７９がＲ／Ｗチャネル４９からライト・ゲート信号を受け取り、Ｒ／Ｗバッファ１８１とＲ／Ｗドライバ１５１を記録モードで動作させる。切替回路５１のスイッチ８３は、電圧低下検出回路６１が停電信号を出力していないので、電源ユニット６３からヘッド・アンプ３３のＲ／Ｗドライバ１５１に電圧が供給されるように動作する。Ｒ／Ｗドライバ１５１においては、ヘッド選択回路１７１で選択されたライト・ドライバ１５３またはライト・ドライバ１５７のいずれかがアクティブになっている。

ブロック２０３では、ホスト装置６５に停電が発生したり、電源ユニット６３に故障が生じたりしたことに起因して電圧低下検出回路６１が動作モード判定回路８９に停電信号を出力する。停電信号が出力されたときに磁気ディスク装置１０が記録モードで動作しているときは、電源ユニット６３の出力電圧が低下してＲ／Ｗドライバ１５１が記録電流の生成を中断するので、記録ヘッド１１１の主磁極１１３は記録電流が中断される瞬間に流れていた方向の磁束１２３により磁化され、磁気ディスク１３に対向する面に残留磁気が生ずる。

ブロック２０５では停電信号を受け取った動作モード判定回路８９がＲ／Ｗチャネル４９から受け取ったＲ／Ｗゲート信号に基づいて、現在の動作モードを判断する。動作モード判定回路８９は、動作モードが記録モードのときは、切替信号をスイッチ８３、遅延回路８５、およびヘッド・アンプ３３に送る。切替信号を受け取ったスイッチ８３は整流回路の出力電圧をヘッド・アンプ３３に供給するように動作する。ヘッド・アンプ３３においては、消磁電流生成回路１６１が図５（Ｂ）に示したような消磁電流を生成し、５０ナノ秒〜１００ナノ秒から選択された所定の時間だけＲ／Ｗドライバ１５１を経由して残留磁気が生じた記録ヘッド１１１の薄膜コイル１１７に供給する（ブロック２０７）。

ブロック２０９では、切替信号を受け取った遅延回路８５が消磁時間を計測し、タイムアップした後に遅延切替信号をスイッチ８１に送る。遅延切替信号を受け取ったスイッチ８１は、整流回路５９から供給された直流電圧がボイス・コイル２７に供給されるように動作する。直流電圧の極性は、あらかじめヘッド支持機構１９をアンロードさせる方向に設定してある。ＶＣＭの駆動力でヘッド支持機構１９がアンロード方向に移動し、リフト・タブ２９がランプ機構２１を摺動してヘッド支持機構１９がホーム・ポジジョンで停止する。ブロック２１１でスピンドル・モータは自然に停止する。

アンロードする間に記録ヘッド１１１は、磁気ディスク１３上を移動するが、アンロードの開始前に主磁極１１３は消磁電流で消磁されているので、磁気ディスク１３に情報として記録された微小磁石の状態に影響を与えることはない。消磁電流は直流電流にすることもできるが、この場合は停電が発生したときに極性を判別して適切な方向と大きさの直流電流を流す必要がある。この点単調減少関数を包絡線として有する交流の消磁電流は容易に生成することができる。ブロック２０５で動作モード判定回路８９が記録モードでないと判断したときは、スイッチ８１にだけ切替信号を送る。切替信号を受け取ったスイッチ８１は、整流回路５９の出力をボイス・コイル２７に接続するように動作し、ヘッド支持機構１９は消磁動作を待つことなくただちにアンロードする。

本実施の形態によれば、磁気ディスク装置１０に停電が発生したときに、ヘッド支持機構１９を緊急アンロードさせるときにも、消磁電流の電力を確保して確実に消磁することができる。スピンドル・モータの逆起電圧は、停電信号が発生した直後は記録ヘッドの消磁電流として利用され、消磁時間が経過したのちはヘッド支持機構１９をアンロードさせる退避電流として利用される。スピンドル・モータ１５と磁気ディスク１３からなる回転系の慣性モーメントが消磁やアンロードに対する電力供給に十分でない場合は、コンデンサを設けてそれらの電力源として併用することもできる。また、消磁に必要な電力はアンロードに必要な電力に比べて小さいため、消磁電流だけをコンデンサに蓄えた電力で供給することもできる。さらに消磁の電力およびアンロードの電力のすべてをコンデンサに蓄えた電力で供給することもできる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置の平面図である。 本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置の概略ブロック図である。 切替回路の概略ブロック図である。 磁気ヘッドの概略断面図である。 ヘッド・アンプの概略ブロック図と消磁電流の波形を示す図である。 本発明の実施の形態にかかるアンロード方法の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…磁気ディスク装置
１３…磁気ディスク
１５…ヘッド支持機構
１７…磁気ヘッド
１９…ヘッド支持機構
２０…ヘッド・サスペンション・アセンブリ
２１…ランプ機構
２３…ボイス・コイル・マグネット
２５…ボイス・コイル・ヨーク
２７…ボイス・コイル
２９…リフト・タブ
３１…スピンドル軸
３３…プリアンプ
３５…フレキシブ・ケーブル
３７…外部端子
３９…ピボット軸
１１１…記録ヘッド
１１２…再生ヘッド
１１３…主磁極（ライト・ポール）
１１５…補助磁極（リターン・ポール）
１１７…薄膜コイル
１２９…垂直記録層
１３１…軟磁性層
１５１…Ｒ／Ｗドライバ

Claims (20)

1. 垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置においてデータを記録する方法であって、
   記録ヘッドに記録電流を流して磁気ディスクにデータを記録するステップと、
   前記記録するステップの間に前記磁気ディスク装置の電源電圧が低下したとき前記記録ヘッドに消磁電流を流すステップと、
   前記消磁電流を流すステップに続いて前記記録ヘッドを移動させるステップと
   を有する記録方法。
2. 前記消磁電流を流すステップが、スピンドル・モータの逆起電圧から消磁電流を生成するステップを有する請求項１記載の記録方法。
3. 前記消磁電流を流すステップが、コンデンサに蓄えた電力から消磁電流を生成するステップを有する請求項１記載の記録方法。
4. 前記記録ヘッドを移動させるステップが、ヘッド支持機構をアンロードさせるステップを含む請求項１記載の記録方法。
5. 前記消磁電流は、単調減少関数を包絡線にする交流電流である請求項１記載の記録方法。
6. 前記消磁電流は、直流電流である請求項１記載の記録方法。
7. 垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置においてヘッド支持機構をアンロードする方法であって、
   ヘッド／スライダを磁気ディスク上にロードするステップと、
   前記ロードしている間に前記磁気ディスク装置の電源電圧が低下したときの動作モードを判断するステップと、
   前記判断するステップにおいて記録モードであると判断したとき記録ヘッドに消磁電流を流すステップと、
   前記消磁電流を流すステップに続いて前記ヘッド支持機構をアンロードさせるステップと
   を有するアンロード方法。
8. 前記判断するステップにおいて再生モードであると判断したとき前記記録ヘッドに消磁電流を流さないで前記ヘッド／スライダをアンロードさせるステップを有する請求項７記載のアンロード方法。
9. 前記アンロードさせるステップは、スピンドル・モータの逆起電圧から生成した電力を前記ヘッド支持機構のボイス・コイルに供給するステップを含む請求項７記載のアンロード方法。
10. 前記消磁電流を流すステップが、スピンドル・モータの逆起電圧又はコンデンサの電力から消磁電流を生成するステップを有する請求項７記載のアンロード方法。
11. 垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置であって、
    磁気ディスクと、
    前記磁気ディスクを回転させるスピンドル・モータと、
    前記磁気ディスクにデータを記録する記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドを前記磁気ディスクの所定の位置に位置付けるヘッド支持機構と、
    前記記録ヘッドに記録電流を供給する記録電流生成部と、
    前記磁気ディスク装置に供給された電源電圧の低下を検出する電圧低下検出部と、
    前記電圧低下検出部の出力に応答して消磁電流を前記記録ヘッドに供給する消磁部と
    を有する磁気ディスク装置。
12. 前記消磁部が、交流の消磁電流を生成する消磁電流生成回路と該消磁電流生成回路に供給する電力を常時電力と停電時電力との間で切り替える切替回路とを含む請求項１１記載の磁気ディスク装置。
13. 前記停電時電力が前記スピンドル・モータの逆起電圧により生成される請求項１２記載の磁気ディスク装置。
14. 前記切替回路は、前記磁気ディスク装置の動作モードを判断する動作モード判定部を有し、該動作モード判定部は前記磁気ディスク装置が記録モードで動作していると判断したときにだけ前記電圧低下検出部の出力に応答して前記消磁電流生成回路に消磁電流を出力させる請求項１２記載の磁気ディスク装置。
15. 前記消磁電流生成回路が前記ヘッド支持機構に取り付けられたヘッド・アンプに収納されている請求項１２記載の磁気ディスク装置。
16. 前記切替回路は、前記消磁電流が消磁時間だけ供給された後に前記スピンドル・モータの逆起電圧から生成した退避電流を前記ヘッド支持機構のボイス・コイルに供給して前記ヘッド支持機構をアンロードさせる請求項１１記載の磁気ディスク措置。
17. 前記磁気ディスク装置がランプ機構を使用したロード／アンロード方式を採用する請求項１１記載の磁気ディスク装置。
18. 前記磁気ディスク装置が前記磁気ディスクに退避領域を設けたコンタクト・スタート・ストップ方式を採用する請求項１１記載の磁気ディスク装置。
19. 前記記録ヘッドが単磁極型記録ヘッドである請求項１１記載の磁気ディスク装置。
20. 前記消磁時間が５０ナノ秒〜１００ナノ秒の範囲の所定の時間である請求項１１記載の磁気ディスク装置。
    
    
    
    
    
    

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