专利名称：磁盘驱动器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种磁盘驱动器及其控制方法，具体涉及控制在磁头滑动器中提供的加热器，以调整磁盘驱动器中的磁头元件部分和记录磁盘之间的间隙。
背景技术：
众所周知，有使用不同类型的介质如光盘、磁带以及半导体存储器的各种数据存储装置。在它们当中，硬盘驱动器(HDD)变得如此通用，以致成为用于当今计算机系统的不可或缺的存储设备之一。此外，不局限于计算机，硬盘驱动器由于其优越的性能，不断地扩展其应用范围。例如，HDD现在用于电影记录/再现设备、汽车导航系统、蜂窝电话、用于数码相机的可移动存储器等。
硬盘驱动器中使用的每个磁盘具有同心地形成的多个数据磁道。在每个数据磁道中，记录包含地址信息的多个伺服数据和包含用户数据的多个数据扇区。多个数据扇区被记录在伺服数据区之间。通过在致动器上保持的磁头滑动器的磁头元件部分，数据可以被写入希望的数据扇区和从希望的数据扇区读出数据，该致动器被旋转以根据伺服数据的地址信息访问数据扇区。
为了提高磁盘的记录密度，重要的是减小浮动磁头滑动器的磁头元件部分和磁盘之间的间隙。由此，为了调整该间隙，已提出了几种机构。它们之一是在磁头滑动器中设置加热器，并通过使用加热器加热磁头元件部分，从而调整该间隙(例如，参考专利文献1)。在本说明书中，这被称作TFC(热浮动高度控制)。TFC通过对其提供电流加热该加热器，这致使磁头元件部分由于热膨胀而突出。这可以减小磁盘和磁头元件部分之间的间隙。
日本专利特许-公开号1993-20635发明内容[本发明解决的问题]即使在普通操作中，磁头元件部分也可能由于热膨胀而突出。在普通操作中，磁头元件部分可以表现出两类突出。一种可归因于环境温度的上升，而另一种可归因于在数据写操作过程中写元件被加热。对于将数据写入磁盘的写元件，电流被施加到写元件的线圈，以产生磁场。该写电流加热该写元件。
在设计HDD中，为了磁头元件部分和磁盘之间的碰撞，考虑到磁头元件部分的突出可归因于环境温度和可归因于写电流。例如，因此该设计有可能在低温环境中不能实现满意的读性能而在高温环境中获得满意的读性能。
TFC减小磁头元件部分和磁盘之间的间隙，并给出在每个数据写操作的初始周期中上述不满意的读性能和较差重写性能的这种问题的解决办法。另一方面，由于与没有TFC相比，磁头元件部分更突出，因此TFC可能增加磁盘和磁头元件部分之间碰撞的可能。因此，在TFC中，控制激励加热器的时间以使磁头元件部分突出是关键的。
至于缩回HDD磁头滑动器的方法，CSS(C ontact Start and Stop，接触开始和停止)和装载/卸载系统是已知的。在采用装载/卸载系统的HDD中，设置坡道，以使磁头从磁盘表面缩回到其处。该坡道被设置在磁盘的周边附近。当磁盘被停止或HDD处于节能模式时，致动器依靠在坡道上，亦即，磁头滑动器从磁盘缩回至磁盘的外面。
在装载操作过程中，磁头滑动器从该坡道降低到磁盘上。在该过程中，由于其浮动姿态是不稳定的，磁头滑动器很可能与磁盘碰撞。此外在卸载操作过程中，由于在致动器上卸载致动器之前，磁头滑动器在磁盘上迅速地移动，磁头滑动器很可能改变其姿态。但是，在装载/卸载过程中，由于如上所述磁头元件部分被突出，TFC进一步增加磁头元件部分和磁盘之间碰撞的可能性。
如以上描述的情况，本发明涉及使用加热器使磁头元件部分突出以便在磁盘上调整其间隙的技术。本发明的目的是允许该技术以减小磁头元件部分和磁盘之间碰撞的可能性。
根据本发明的第一方面，提供一种磁盘驱动器，该磁盘驱动器包括在旋转的记录磁盘上浮动的滑动器；布置到滑动器的磁头元件部分；布置到滑动器并通过热膨胀使磁头元件部分突出从而调整磁头元件部分和记录磁盘之间间隙的加热器；携带滑动器的致动器；坡道，致动器的部分在该坡道上运转，以将滑动器缩回到该记录磁盘外面；以及控制器，其中在装载该缩回的滑动器到记录磁盘的过程中，保持加热器为关闭状态，直至滑动器被移到记录磁盘和从该坡道卸下该致动器的所述部分之后预定时间。在装载过程中，即使浮动姿态是不稳定的，但是由于加热器被保持关闭状态，直到在滑动器被移到记录磁盘和从坡道卸下该致动器之后预定时间，因此可以减小磁头元件部分和记录磁盘之间碰撞的可能性。
根据本发明的第二方面，根据上述第一方面的磁盘驱动器还包括，温度传感器，其中，直到滑动器被移到记录磁盘和从该坡道卸下致动器的所述部分之后预定时间，如果通过温度传感器检测到的温度不低于基准温度，那么该控制器保持加热器处于关闭状态，以及如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，那么该控制器保持加热器处于开启态。基于温度的加热器控制可以减小磁头元件部分和记录磁盘之间碰撞的可能性，同时使之可以读出需要的数据。
根据本发明的第三方面，提供根据上述第二方面的磁盘驱动器，其中当从记录磁盘读出用户数据时，控制器控制提供给加热器的电流，以便如果温度低于基准温度则提供最大的电流；以及用于装载过程的基准温度低于第二基准温度。通过分开地比对正常读过程更严格地设置基准温度，可以更可靠地避免磁头元件部分和记录磁盘之间的碰撞，同时在读过程中允许更可靠地读取数据。
根据本发明的第四方面，提供根据上述第一方面的磁盘驱动器，其中该控制器保持加热器处于关闭状态，直到装载过程被完成。这可以更可靠地减小磁头元件部分的碰撞风险。
根据本发明的第五方面，根据上述第一方面的磁盘驱动器还包括温度传感器，其中，如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，那么当在致动器开始移动之后过去预定时间量时，控制器开启该加热器。当在致动器开始移动之后过去预定时间量时，开启加热器，使之可以读出需要的数据，同时减小磁头元件部分的碰撞风险。
根据本发明的第六方面，提供根据上述第五方面的磁盘驱动器，其中当从记录磁盘读出用户数据时，控制器控制提供给加热器的电流，以便如果检测到的温度低于第二基准温度则提供最大的电流；并且用于装载过程的基准温度低于第二基准温度。通过分开地比对正常读过程更严格地对装载过程设置基准温度，在装载过程中，可以更可靠地避免磁头元件部分和记录磁盘之间的碰撞，同时在读过程中允许更可靠的读取数据。
根据本发明的第七方面，提供根据上述第一方面的磁盘驱动器，其中控制器保持加热器处于关闭状态，直到在致动器开始移动之后，通过磁头元件部分读出预定数目的伺服数据。这可以保持加热器关闭，直到滑动器的状态固定。
根据本发明的第八方面，提供一种磁盘驱动器，包括在旋转的记录磁盘上浮动的滑动器；布置到滑动器的磁头元件部分；布置到滑动器并通过热膨胀使磁头元件部分突出从而调整磁头元件部分和记录磁盘之间间隙的加热器；携带滑动器的致动器；坡道，在其上运转有部分致动器，以便将滑动器缩回记录磁盘外面；以及控制器，其中在卸载过程中，将滑动器卸载到记录磁盘外面，在致动器开始移向坡道之后，保持加热器处于关闭状态，直到部分致动器停靠在坡道上并达到在其上的停放位置。在卸载过程中，即使浮动姿态是不稳定的，但是由于在滑动器开始移向记录坡道之后，直到致动器依靠在坡道上并到达其上的停放位置，加热器保持处于关闭状态，因此可以减小磁头元件部分和记录磁盘之间碰撞的可能性。
根据本发明的第九方面，提供根据上述第八方面的磁盘驱动器，其中在卸载过程中，控制器通过使用从记录磁盘读出的伺服数据驱动并控制致动器，以及在读出伺服数据的同时，保持该加热器处于开启态。这允许准确读取伺服数据。
根据本发明的第十方面，根据上述第九方面的磁盘驱动器还包括温度传感器，其中，当读出伺服数据时，如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，那么控制器保持加热器开启。基于温度的加热器控制可以减小磁头元件部分和记录磁盘之间碰撞的可能性，同时使之可以读出需要的数据。
根据本发明的第十一方面，提供根据上述第十方面的磁盘驱动器，其中当从记录磁盘读出用户数据时，控制器控制提供给加热器的电流，以便如果该温度低于基准温度，提供最大的电流；以及用于卸载过程的基准温度低于第二基准温度。通过分开地比对正常读过程更严格地对卸载过程设置基准温度，在卸载过程中可以更可靠地避免磁头元件部分和记录磁盘之间的碰撞，同时在读过程中允许更可靠的读取数据。
根据本发明的第十二方面，提供根据上述第八方面的磁盘驱动器，其中控制器保持加热器处于关闭状态，直到致动器开始移动之后，该致动器到达停放位置，以便卸载滑动器到记录磁盘的外面。这可以进一步减小磁头元件部分和记录磁盘之间碰撞的可能性。
根据本发明的第十三方面，提供根据上述第八方面的磁盘驱动器，其中卸载过程设有使用伺服的模式和不使用伺服的模式，使用伺服的模式通过使用记录磁盘上的伺服数据控制该控制致动器，不使用伺服的模式不使用伺服数据控制致动器，以及在使用伺服的模式中，加热器保持开启，以及在不使用伺服的模式中，加热器保持关闭。这可以进一步减小磁头元件部分和记录磁盘之间碰撞的可能性，同时允许伺服数据的读取。
根据本发明的第十四方面，根据上述第十三方面的磁盘驱动器还包括温度传感器，其中，在使用伺服的模式中，如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，那么控制器保持加热器处于开启。基于温度的加热器控制可以减小磁头元件部分和记录磁盘之间碰撞的可能性，同时使之可以读出需要的数据。
根据本发明的第十五方面，提供根据上述第十四方面的磁盘驱动器，其中当从记录磁盘读出用户数据时，控制器控制提供给加热器的电流，以便如果该检测到的温度低于基准温度则提供最大的电流；并且用于卸载过程的基准温度低于第二基准温度。通过分开地比对正常读过程更严格地对卸载过程设置基准温度，在卸载过程中，可以更可靠地避免磁头元件部分和记录磁盘之间的碰撞，同时在读过程中允许数据的更可靠读取。
根据本发明的第十六方面，提供一种磁盘驱动器中的控制方法，该磁盘驱动器具有在旋转的记录磁盘上浮动的滑动器；布置到滑动器的磁头元件部分；以及布置到滑动器并通过热膨胀使磁头元件部分突出从而调整磁头元件部分和记录磁盘之间间隙的加热器，所述方法包括以下步骤当携带滑动器的致动器的一部分被放置在坡道上时，驱动该致动器，以便向旋转记录磁盘移动该滑动器；以及保持加热器处于关闭状态，直到在滑动器被移到记录磁盘和从坡道卸下所述部分致动器之后预定时间。
根据本发明的第十七方面，提供根据上述第十六方面的控制方法，其中如果检测到的温度低于基准温度，那么当在致动器开始移动之后过去预定时间量时，控制器开启加热器。根据本发明的第十八方面，提供根据上述第十七方面的控制方法，其中当从记录磁盘读出用户数据时，如果检测到的温度低于第二基准温度则最大的电流被提供给加热器，该第二基准温度高于用于装载过程的基准温度。
应用于使用加热器使磁头元件部分突出以便调整其在磁盘上的间隙的技术，本发明允许该技术减小磁头元件部分和磁盘之间碰撞的可能性。
图1为示意地示出了本实施例中的HDD的一般结构的框图。
图2为示出了在本实施例中的装载过程中致动器如何移动。
图3是示意性剖面图，示出了用于本实施例中的TFC的设有加热器的磁头滑动器的结构。
图4为示意地示出了本实施例中的HDD的一般功能结构的框图。
图5是流程图，示出了在本实施例中的装载过程中如何进行加热器控制，其中该加热器控制与温度无关。
图6为示出了在本实施例中的装载过程中如何进行基于温度的加热器控制的流程图。
图7为示出了在本实施例中的元件之间传输信号以利用TFC执行装载/卸载过程的框图。
图8为示出了在本实施例中的读/写过程中为执行基于温度的加热器控制而参考的图表。
图9为示出了在本实施例中的装载/卸载过程中为执行基于温度的加热器控制而参考的图表。
图10是流程图，示出了在本实施例中在卸载过程中如何进行加热器控制，其中该加热器控制与温度无关。
图11为示出了在本实施例中的卸载过程中如何进行基于温度的加热器控制的流程图。
图12为示出了在本实施例中的卸载过程中如何进行基于温度的加热器控制的流程图。
具体实施例方式
下面将描述本发明的实施例。为了清楚，在以下描述和附图中进行适当的省略和简化。此外，在其它图中再次出现相同元件的地方给出相同的参考数字，为了清楚省略其描述。
本实施例中的磁盘驱动器采用具有坡道的装载/卸载系统，以将磁头滑动器从磁盘缩回其处。此外，该磁头滑动器设有TFC(热浮动高度控制)加热器，以借助于热膨胀调整磁头和介质之间的间隙。本实施例的一个性能涉及装载/卸载过程中的TFC加热器的控制。
作为这种磁盘驱动器的例子，在本发明的以下描述中假定硬盘驱动器(HDD)实施例。图1示意地示出了根据本实施例的HDD 1的结构。在图1中，致动器16的位置表示HDD 1在操作中。在图1中，11指示数据存储磁盘、其磁层被磁化以记录数据的非易失性记录磁盘。通过垫圈(在图中未示出)，基体101与顶盖结合(在图中未示出)，以封闭上部孔径。它们构成外壳，以密封地容纳HDD 1的各个元件。
磁盘11被夹具141固定到主轴电机(SPM)(在图中未示出)。该SPM驱动磁盘11，以一定的速度旋转。磁头滑动器12访问磁盘11的记录区。磁头滑动器12包括磁头元件部分和固定磁头部分的滑动器。具体地说，本实施例中的磁头滑动器12设有TFC加热器，以使磁头元件部分热突出，以便在磁盘11上调整其间隙(浮动高度)。之后将描述磁头滑动器12的结构。
致动器16携带磁头滑动器12。在图1中，致动器16被枢轴161可枢转地保持。通过作为驱动机构的VCM(音圈电机)15的驱动力围绕枢轴161转动，致动器16在磁盘11的径向上枢转，以将磁头滑动器12移动到希望的位置。
本实施例的HDD 1是设有坡道17的装载/卸载型HDD，磁头滑动器12从磁盘11缩回到该坡道17。坡道17被安装到基体101的底部或侧面。该坡道17位于磁盘的周边附近。
由于旋转磁盘11和面对磁盘11的滑动器的ABS(空气支承面)之间的空气粘滞度，压力作用于磁头滑动器12。由于由致动器16朝向磁盘11施加的力平衡该压力，磁头滑动器12在磁盘11上低浮动。
但是，如果磁盘11停止旋转，磁头滑动器12接触磁盘11的表面并导致粘附现象，这可能导致如数据区损坏和磁盘停转的这种麻烦。保持磁头滑动器12在磁盘11上浮动将消耗一定的功率。因此，当HDD 1被断电时或当磁盘11被停止以节省功率时，致动器16从磁盘11的表面卸载/缩回磁头滑动器12到坡道17。
图2示出了磁头滑动器12怎样从坡道17装载在磁盘11上。在图2(a)中，当HDD 1未被激活时，致动器16停靠在停放位置。在该状态下，致动器的前端突出部162停留在坡道17的停放表面上。装载操作将致动器16的状态从图2(a)的状态通过图2(b)的状态改变为图1的状态。
更详细地说，致动器16向磁盘11枢转，以迫使突出部162离开坡道17的停放表面并沿其滑动面滑动。突出部162到达磁盘11附近的坡道17的边缘(图2(b))。此时，磁头滑动器12已经在旋转磁盘11上浮动。致动器16进一步向磁盘11的中心枢转，以迫使突出部162离开坡道17的滑动面。由此致动器16调整为如图1所示。在卸载的情况下，致动器16反向地按照相同的顺序。
如上所述，在本实施例的HDD 1中执行TFC，以调整磁头元件部分和磁盘11之间的间隙。图3是围绕其空气外流边缘(后缘)21的TFC磁头滑动器12的一部分的剖面图。在图3中，磁盘11从左至右旋转。磁头滑动器12包括磁头元件部分122和支撑磁头元件部分122的滑动器123。注意本实施例的TFC可以应用于水平和垂直磁记录HDD。
磁头元件部分122从磁盘11读出磁性数据和将磁性数据写入磁盘11。磁头元件部分122具有读元件32和在其尾侧的写元件31。写元件31是通过使电流沿写线圈311流动，以在磁极312之间产生磁场，从而在磁盘11上记录磁性数据的感应装置。读元件32是具有磁阻元件32a的磁阻器件，该磁阻元件32a示出磁各向异性。根据其电阻取回磁盘11上记录的磁性数据，其电阻根据来自磁盘11的磁场而改变。
通过使用薄膜制造工艺如电镀、溅射和抛光，在构成滑动器123的AlTiC板上形成磁头元件部分122。磁阻元件32a被磁屏蔽33a和33夹在中间。写线圈311被绝缘膜313围绕。此外，磁头元件部分122具有围绕写元件31和读元件32形成的氧化铝或类似的保护膜34。注意在面对磁盘11的空气支承面(ABS)35上，形成具有几nm厚度的保护碳膜。在与磁盘11接触的情况下这提供抗磨性并保护磁头元件部分122被腐蚀。
在写元件31和读元件32附近具有加热器124。该加热器124是通过使用薄膜工艺形成的薄膜电阻。在本实施例中，当从磁盘11观察时，该加热器124被布置比磁头元件部分122更深。例如，通过在某些区域中形成薄的Z字形坡莫合金线并用氧化铝填充该区域，可以获得加热器124的薄膜电阻。
如果AE 13提供电流到加热器124，那么来自加热器124的热量使磁头元件部分122变形/突出。当未加热时，磁头滑动器12的ABS具有如S1所示的外形。在此情况下，磁头元件部分122和磁盘之间的距离或间隙由C1表示。当通过加热器124加热时，它如图3中的虚线S2所示突出。磁头元件部分122更靠近磁盘11。因此，所得的间隙C2小于间隙C1。
尽管加热器124位于比磁头元件部分122更深并与磁头元件部分122隔开，以免热损伤磁头元件部分122，但是围绕加热器124的材料的热膨胀扩展到磁头元件部分122。因此，围绕磁头元件部分122的材料膨胀，以便使磁头元件部分122朝向磁盘11突出。注意，图3由于它是示意图，在尺寸上不是准确的。例如，突出外形S2显示纳米-级(几纳米)突出。
如上所述，对本实施例的HDD 1唯一的是装载/卸载过程中的TFC。由此，下面参考图4描述HDD 1的一般控制结构。在外壳10中，HDD 1具有磁盘11、磁头滑动器12、臂电子电路(AEArm电子设备)13、SPM 14、VCM 15、致动器16和温度传感器18，如图4所示。注意，在图4中省略了坡道17。
此外，HDD 1具有固定到外壳10外面的电路板20。在电路板20上，安装包括读/写通道(R/W通道)21、电机驱动器单元22、硬盘控制器(HDC)/MPU-集成电路(下文中的HDC/MPU)23、RAM 24以及ROM的IC。注意，这些电路可以集成在一个IC中或跨接多个分开的IC形成。
来自外部主机51的用户数据被HDC/MPU 23接收并通过磁头滑动器12经由R/W通道21和AE 13写入磁盘11。同样，磁盘11上存储的用户数据被磁头滑动器12读出并经由AE 13和R/W通道21从HDC/MPU 23输出到外部主机51。
根据来自HDC/MPU 23的控制数据，电机驱动器单元22驱动该SPM 14。图中的磁盘11在每一侧上具有记录面以及为每个记录面提供一个磁头滑动器12。电机驱动器单元22根据来自HDC/MPU 23的控制数据(称作DACOUT)驱动VCM 15。注意本实施例可以具有一个或多个磁盘11，以及可以在每个磁盘11的每一侧或仅仅一侧上形成记录面。
为了在磁盘11上访问，AE 13从多个磁头元件部分122中选择一个磁头元件部分122。由所选的磁头元件部分122取回的再生信号被AE 13以一定的增益被放大(预放大)，并发送给R/W通道21。来自R/W通道21的记录信号也被AE 13发送到所选的磁头元件部分122。此外，AE 13提供电流到加热器，以便调整该间隙。AE 13用作调整电路，以调整该电流的数量(功率)。对于本实施例唯一的是装载/卸载过程中的电流源控制。之后将详细描述这些。
R/W通道21执行读处理。在读处理中，R/W通道21从由AE 13提供的读信号提取数据并解码该数据。该读数据包括用户数据和伺服数据。在解码之后，读用户数据被提供给HDC/MPU 23。R/W通道21也根据来自HDC/MPU 23的控制信号执行写处理。在该写处理中，R/W通道21代码调制从HDC/MPU 23提供的写数据，进一步将代码调制的写数据转变为写信号，用于提供给AE 13。
HDC/MPU 23的MPU根据装载到RAM 24中的微代码操作。当HDD1被启动时，不仅将在MPU上运行的微代码而且用于控制需要的数据和数据处理从磁盘11或ROM 25装载到RAM 24中。除数据处理相关的操作如读/写处理控制、命令执行顺序管理、使用伺服信号的磁头滑动器12定位控制(伺服控制)、接口控制和缺陷管理之外，HDC/MPU 23执行HDD 1的总控制。具体地说，本实施例的HDC/MPU 23执行TFC。
首先，下面描述在本实施例中的装载过程中的TFC。优选为每当从坡道17向磁盘11执行装载时，加热器124被关断。参考图5的流程图，下面给出详细描述。在装载过程开始之后的第一步骤中，HDD 1判断加热器124是否是开启或关闭(S11)。如果在步骤S11中加热器124被发现设为开启，那么HDD 1将加热器124设为关闭(非使用)，亦即通过设置供电电流为0来禁用它(S12)。随着加热器124保持关闭状态，HDD1开始转动致动器16，即从磁头滑动器12的停放位置移动(S13)。
如果在步骤S11中加热器124被发现设为关闭，那么HDD 1开始转动致动器16，即从磁头滑动器12(突出部162)的停放位置朝向磁盘11移动，同时加热器124保持关闭状态(S13)。然后，在装载过程完成时(S14)，HDD 1退出装载过程，以进入后续过程。
在装载过程中，磁头滑动器12从磁盘11侧面上的坡道17的边缘下降到磁盘11的记录面。在该处理过程中，由于浮动磁头滑动器12的状态是不稳定的，因此磁盘11和头元件部分122之间碰撞的可能性是高的。注意TFC希望通过使用来自加热器124的热量进行热膨胀使磁头元件部分122朝着磁盘11突出。由于磁头元件部分122和磁盘11之间的间隙被减小，这增加磁头元件部分122和磁盘11之间碰撞的可能性。
在如上所述的本实施例中，在每个装载过程中，加热器124保持关闭，以免当磁头滑动器12从坡道17下降到磁盘11时，使磁头元件部分122突出。当磁头元件部分122和磁盘11之间的碰撞的可能性也高时，该TFC可以抑制在装载过程中对磁头元件部分122的损坏的发生。
用于完成装载过程的条件可以由根据HDD 1的设计的几个方法的某些方法来决定。如果磁头滑动器的浮动姿态已固定，那么HDD 1判断装载完成。典型地，在通过磁头元件部分122从磁盘11读出预定数目的连续伺服数据的最后数据的时刻，HDD 1判断装载完成。在此情况下，HDD 1保持加热器124处于关闭状态，直到在磁头滑动器12开始移动之后，通过磁头元件部分122读出预定数目的连续伺服数据。根据用于该过程的程序执行后续过程中的TFC。
为了可靠地避免磁头滑动器12和磁盘11之间的碰撞，优选滑动器保持加热器124处于关闭状态，直到在滑块12开始移动(S13)后装载完成(S14)。但是，在装载过程期间关闭加热器124，以减小磁盘11和磁头元件部分122之间碰撞的可能性，同时磁头滑动器12向下移动到磁盘11，以及在移动之后其状态仍然是不稳定的。因此，仅仅在装载过程的关键性部分过程中保持加热器124为关闭也可以是有效的。例如，HDD 1可以保持加热器124处于关闭状态，直到在磁头滑动器12开始移动之后过去参考时间量。
别的优选实施方式是依靠环境温度执行的装载过程中的TFC。磁头元件部分122的突出量取决于环境温度(周围温度)以及来自加热器124的热量而改变。因此优选在装载过程中，如果磁头元件部分122由于周围温度在低温范围从而其突出太小而不能读取伺服数据，其必须通过TFC突出，则加热器124被开启。
下面参考图6详细描述装载过程。在装载过程开始之后的第一步骤中，HDD 1判断环境温度是否处于预定的低温范围中(S21)。如果超出低温范围(S21)，那么HDD 1执行步骤S22至S25，步骤S22至S25与参考图5描述的相应步骤相同。
如果在步骤S21中环境温度处于低温范围，那么HDD 1判断加热器124是否被开启或关闭(S26)。如果在S22中加热器124被发现设为关闭(在S26中，YES)，那么HDD 1将加热器124设为开启(使用)(S27)。亦即，通过提供预定电流到加热器124，HDD 1激活加热器124。如果在步骤S22中加热器124被发现设为开启(在S26中，NO)，那么HDD 1保持该状态。
随着加热器124保持开启状态，HDD 1开始转动致动器16，即从磁头滑动器12的停放位置移动(S28)。在磁头元件部分122向下移动到磁盘11之后，HDD 1读出伺服数据。在磁盘11上浮动，由于来自加热器124的热量，磁头元件部分122因热膨胀而突出，磁头元件部分122可以精确地读出伺服数据。如果预定数目的连续伺服数据被读出，那么它断定装载过程完成(S29)。HDD 1退出装载过程并开始该后续过程。
因此，由于仅仅如果环境温度是低的则在装载过程中加热器124被开启，可以精确地读出伺服数据，同时避免磁头元件部分122和磁盘11之间的碰撞。在上述例子中，当致动器16开始枢转时，加热器124被设为开启。为了进一步减小磁头元件部分122和磁盘11之间碰撞的可能性，也优选如果在磁头滑动器12开始移动之后在不能够读出伺服数据的条件过去预定时间量，那么将加热器设为开启。
参考图7的框图，下面描述为了在装载过程中执行TFC的电路结构。通过HDC/MPU 23执行装载过程和加热器124控制。具体地，HDC/MPU 23在AE 13中的寄存器组131处登记加热器124开启/关闭控制数据(Heater_ON/OFF)和供电数据(Heater_Power)。AE 13根据各个寄存器处登记的控制数据提供电流(加热器电流)到加热器124。
这里示例性地假定参考图6描述的流程。如果HDC/MPU 23接收来自主机51的读/写命令，那么它开始装载过程。HDC/MPU 23从温度传感器18获得检测到的温度，参考RAM 24中存储的表格并决定是否将加热器124设为开启或关闭。之后将描述该表格。
为了开启加热器124，表示该决定(Heater_ON/OFF)和将被提供给加热器的功率(在电流方面)级别(Heater_Power)的数据被设置到AE 13中的寄存器组131。为了关掉加热器124，表示该决定(Heater_ON/OFF)的数据被设置到寄存器组131。AE 13根据设置的控制数据提供电流到加热器124。
HDC/MPU 23输出数据DACOUT到电机驱动器单元22。数据DACOUT涉及VCM电流。电机驱动器单元22根据该数据提供VCM电流(VCM电流)到VCM 15，开始该致动器16的枢转。磁头元件部分122向下移动到磁盘11并开始读取伺服数据并通过AE 13发送其信号(Data_Signal)到R/W通道21。通过HDC/MPU 23获得由R/W通道21产生的伺服数据(Data)。当准确地读出预定数目的连续伺服数据时，HDC/MPU 23判断装载完成并进入后续过程。
图8和9示出了被HDC/MPU参考以控制加热器124的表格。图8示出了由用于正常读/写过程的HDCMPU 23使用的表格。图9示出了用于装载/卸载过程的参考的表格。之后将描述卸载过程中的TFC。对于从磁盘11读取的普通数据，为三个温度段的每一个登记加热器功率(Power_xT_R)低温、常温和高温范围。同样，对于写入磁盘11的普通数据，为三个温度范围的每一个登记加热器功率(Power_xT_W)。
在相同的温度范围中，用于写入的加热器功率(Power_xT_W)小于用于读取的加热器功率(Power_xT_R)。这是因为，写电流导致突出。此外，为较低的温度范围登记较大的加热器功率。这被表示为Power_LT_R＞Powe_NT_R＞Power_HT_R和Power_LT_W＞Powe_NT_W＞Power_HT_W。当温度处于低于标准温度T_Low_R/W的低温范围时，施加最大的功率(电流)。注意对于读和写也可以分别定义不同的温度范围。
在装载/卸载过程的情况下，定义低温范围和非低温范围。如果由温度传感器18检测到的温度处于低于标准温度T_Low_L/UL的低温范围，那么要求加热器124被开启并对其提供功率POWER_L_L/UL。如果由温度传感器18检测到的温度处于超过标准温度T_Low_L/UL的非低温范围，那么要求加热器124被关闭。
优选地，温度T_Low_L/UL低于温度T_Low_R/W，温度T_Low_L/UL在用于装载/卸载过程的加热器的开启/关闭控制中用作阈值，温度T_Low_R/W定义用于普通读/写处理的低温范围。除这种温度范围设置之外，还优选在装载/卸载过程中将被提供给加热器124的功率Power_L_L/UL小于在读过程中将被提供给加热器124的功率Power_LT_R。这是因为在装载/卸载过程中，减小磁头元件部分122和磁盘11之间碰撞的可能性是重要的，以及读取伺服数据允许比普通读取更大的间隙。因此，与普通读取过程中相比，在装载/卸载过程中，加热器控制条件更严格。这使之可以防止冲击磁头元件部分122，同时允许伺服数据的准确读取。
尽管在上述例子中恒定的加热器功率被设为每个温度范围，但是也可以决定加热器功率为检测温度的函数。例如，加热器功率分别被设为四个预定的温度LT、NT、HT以及HT_Limmit。在相邻的预定温度之间，计算加热器功率作为温度的线性函数。例如，如果加热器功率Power_LT和Power_NT分别被设为LT和NT，那么可以由下列公式给出LT和NT之间的加热器功率功率＝(Power_LT-Power_NT)/(NT-LT)×(NT-T)+Power_NT其他预定温度之间的加热器功率也可以以同样方式计算。在低于LT且超过HT_Limmit的温度范围中，可以指定恒定的加热器功率。可以为读和写分开地设定预定温度和许多加热器功率。装载/卸载过程中的加热器功率也可以通过使用算术表达式来决定。优选为在此情况下，对装载/卸载过程比对普通读取/写更严格地设置TFC标准。具体地，优选低于其加热器124将开启的温度比用于读/写的温度更低。对于相同的温度，与用于读/写的加热器功率相比，优选设置更小的加热器功率。
下面描述本实施例中的卸载过程中的TFC。优选，每当从磁盘11到坡道17执行卸载时，HDD 1关闭加热器124。参考图10的流程图，下面给出详细描述。在卸载过程开始之后的第一步骤中，HDC/MPU 23判断加热器124是否是开启或关闭(S31)。
如果在步骤S31中加热器被发现设为开启，那么HDC/MPU 23将加热器124设为关闭(非使用)(S32)。随着加热器124保持关闭状态，HDC/MPU 23开始使致动器16枢转，即从当前位置移动磁头滑动器12(S33)。致动器16开始从当前位置朝向坡道17或磁盘11的周边枢转。如果当前位置靠近周边，那么致动器16在向坡道17枢转之前向内侧转动。完成这些以给予足够的动量来移到坡道上。
如果在步骤S31中加热器124被发现设为关闭，那么HDC/MPU 23开始使致动器16枢转，即从当前位置移动磁头滑动器12，此时加热器12保持关闭状态(S33)。突出部162爬升坡道17的滑动面并到达停放位置，以完成卸载过程(S34)。此时，HDC/MPU 23退出卸载过程并进入后续流程过程。
在卸载过程中，磁头滑动器12以高速在磁盘11上移动。在该处理过程中，由于浮动磁头滑动器12的状态是不稳定的，因此磁盘11和磁头元件部分122之间碰撞的可能性是高的。在如上所述的本实施例中，由于在每个卸载过程中加热器124保持关闭，因此当磁头元件部分122和磁盘11之间的碰撞可能性特别高时，在卸载过程中，可以抑制对磁头元件部分122的损坏的发生。
其它优选实施方式是在卸载期间的TFC根据环境温度执行。磁头元件部分122的突出量取决于环境温度(周围温度)以及来自加热器124的热量而改变。如果由于其突出太小而不能读取伺服数据，则磁头元件部分122必须通过TFC突出，并且由于低温范围中的周围温度，与磁盘11碰撞的可能性被减小，那么因此优选在卸载过程中加热器124被开启。
卸载过程设有伺服控制模式和VCM电流控制模式。在伺服控制模式中，伺服数据用来驱动和控制致动器16。在VCM电流控制模式中，到VCM 15的电流量被控制以驱动致动器16，而不使用伺服数据。卸载过程仅仅使用VCM电流控制模式来缩回磁头滑动器12或最初使用伺服控制模式，然后使用VCM电流控制模式来控制和驱动致动器16。当检测到的温度处于低温范围时，通过在伺服控制模式过程中将加热器124设为开启，可以实现对伺服数据的准确读取。
下面参考图11和12中的流程图详细描述该卸载过程。图12的流程图连接到图11中的A。在卸载过程的第一步骤中，HDC/MPU 23通过将来自温度传感器18的温度与标准温度相比较，判断环境温度是否处于低温范围(S41)。如果超出低温范围(在S41中为NO)，那么HDD 1执行步骤S42至S45，步骤S42至S45与参考图10描述的步骤S31至34相同。
如果环境温度处于低温范围(在S41中为YES)，那么HDC/MPU 23选择卸载模式(S46)。如果HDC/MPU 23决定不使用伺服控制模式(在S46中为NO)，那么HDD 1执行步骤S47至S50，步骤S47至S50与参考图10描述的步骤S31至S34相同。如果决定使用伺服控制模式(在S46中为YES)，那么HDC/MPU判断加热器124是否被开启或关闭(S51)。
如果加热器124被发现设为关闭(在S51中为YES)，那么HDC/MPU23将加热器124设为开启(S52)。如果加热器124处于开启态(在S51中为NO)，那么加热器124保持开启态。随着加热器124处于开启态，致动器16开始枢转(S53)。然后，HDC/MPU 23将卸载模式从伺服控制模式改变为VCM电流控制模式(S54)。响应于该模式变化，HDC/MPU23将控制数据(Heater_ON/OFF)设置到AE 13中的寄存器组，以关掉加热器124。
然后，随着加热器124处于关闭状态，致动器16进一步朝向坡道17枢转。突出部162依靠在坡道17上并到达停放位置，以完成该卸载过程(S55)。在卸载过程完成时(在S55中为YES)，HDC/MPU 23退出卸载过程并开始后续过程。
因此，如果环境温度处于低温范围，那么在伺服控制模式中加热器124被开启。这允许对于伺服数据的准确读取。此外，当该模式改变时，加热器124被关掉。这可以进一步减小磁头元件部分122和磁盘11之间碰撞的可能性。由于当突出部162在坡道17上运转时，磁头元件部分122和磁盘11之间碰撞的可能性是特别高的，因此此时关掉加热器124可以有效地保护磁头元件部分122。
尽管至此通过使用优选实施例作为例子描述了本发明，但是本发明不局限于该实施例。所属领域的技术人员在不脱离本发明范围的条件下，可以容易地对该实施例的每个元件进行改进、增加和改变。例如，本发明的TFC可以应用于每个磁头滑动器仅仅设有一个读和写元件的HDD。
参考标号的说明1.硬盘驱动器10. 外壳11. 磁盘12. 磁头滑动器14. 主轴电机15. 音圈电机16. 致动器17. 坡道18. 温度传感器20. 电路板21. 读写通道22. 电机驱动器单元23. 硬盘控制器/MPU31. 写元件32. 读元件32a. 磁阻元件33a，33b. 屏蔽罩34. 保护膜51. 主机113a. 当前磁道113b. 目标磁道121. 后沿122. 磁头元件部分123. 滑动器124. 加热器161. 枢转轴162. 突出部311. 写线圈312. 磁极313. 绝缘膜
权利要求
1.一种磁盘驱动器，包括在旋转的记录磁盘上浮动的滑动器；布置到滑动器的磁头元件部分；布置到滑动器并通过热膨胀使磁头元件部分突出从而调整磁头元件部分和记录磁盘之间间隙的加热器；携带滑动器的致动器；坡道，其上运转致动器的一部分，以便将滑动器收回到该记录磁盘的外面；以及控制器，其中在将该收回的滑动器装载到记录磁盘的过程中，保持加热器为关闭状态，直到在滑动器被移到记录磁盘和从该坡道卸下该致动器的所述部分之后的预定时间。
2.根据权利要求1的磁盘驱动器，还包括温度传感器，其中直到滑动器被移到记录磁盘和从坡道卸下该致动器的所述部分之后的预定时刻，如果通过温度传感器检测到的温度不低于基准温度，那么该控制器保持加热器处于关闭状态，如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，那么保持加热器处于开启态。
3.根据权利要求2的磁盘驱动器，其中控制器控制提供给加热器的电流，以便当从记录磁盘读出用户数据时如果温度低于第二基准温度，那么提供最大的电流；以及用于装载过程的基准温度低于第二基准温度。
4.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中控制器保持加热器处于关闭状态，直到装载过程完成。
5.根据权利要求1的磁盘驱动器，还包括温度传感器，其中，当在致动器开始移动之后过去预定时间量时，如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，该控制器启动加热器。
6.根据权利要求5的磁盘驱动器，其中控制器控制提供给加热器的电流，以便当从记录磁盘读出用户数据时，如果该检测到的温度低于第二基准温度，那么提供最大的电流；以及用于装载过程的基准温度低于第二基准温度。
7.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中该控制器保持加热器处于关闭状态，直到在致动器开始移动之后通过磁头元件部分读出预定数目的伺服数据。
8.一种磁盘驱动器，包括在旋转的记录磁盘上浮动的滑动器；布置到滑动器的磁头元件部分；布置到滑动器并通过热膨胀使磁头元件部分突出从而调整磁头元件部分和记录磁盘之间间隙的加热器；携带滑动器的致动器；坡道，其上运转部分致动器以便将滑动器收回到该记录磁盘外面；以及控制器，其在卸载滑动器到记录磁盘外面的卸载过程中，在致动器开始移向坡道直到部分致动器依靠在坡道上并达到其上的停放位置之后，保持加热器处于关闭状态。
9.根据权利要求8的磁盘驱动器，其中在卸载过程中，控制器通过使用从记录磁盘读出的伺服数据驱动并控制致动器，以及在读出伺服数据的同时，保持该加热器处于开启态。
10.根据权利要求9的磁盘驱动器，还包括温度传感器，其中在伺服数据被读出的同时，如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，那么控制器保持加热器开启。
11.根据权利要求10的磁盘驱动器，其中控制器控制提供给加热器的电流，以便当从记录磁盘读出用户数据时，如果该温度低于第二基准温度，那么提供最大的电流；以及用于卸载过程的基准温度低于第二基准温度。
12.根据权利要求8的磁盘驱动器，其中控制器保持加热器处于关闭状态，直到在致动器开始移动之后到达停放位置，以便卸载滑动器到记录磁盘的外面。
13.根据权利要求8的磁盘驱动器，其中卸载过程设有使用伺服的模式和不使用伺服的模式，该使用伺服的模式通过使用记录磁盘上的伺服数据控制致动器，该不使用伺服的模式不使用伺服数据控制致动器，以及在使用伺服的模式中加热器被保持开启，以及在不使用伺服的模式中，加热器保持关闭。
14.根据权利要求8的磁盘驱动器，还包括温度传感器，其中在使用伺服的模式中，如果通过温度传感器检测到的温度低于基准温度，那么控制器保持加热器开启。
15.根据权利要求14的磁盘驱动器，其中当从记录磁盘读出用户数据时，控制器控制提供给加热器的电流，以便如果该检测到的温度低于第二基准温度，那么提供最大的电流；以及用于卸载过程的基准温度低于第二基准温度。
16.一种磁盘驱动器中的控制方法，该磁盘驱动器具有在旋转的记录磁盘上浮动的滑动器；布置到该滑动器的磁头元件部分；以及布置到该滑动器并通过热膨胀使磁头元件部分突出从而调整磁头元件部分和记录磁盘之间间隙的加热器，所述方法包括以下步骤当携带滑动器的致动器的一部分被放置在坡道上时，驱动致动器，以便滑动器朝向旋转记录磁盘移动滑动器；以及保持加热器处于关闭状态，直到在滑动器被移到记录磁盘和从坡道卸下该致动器的所述部分之后预定时间。
17.根据权利要求16的方法，其中如果该检测到的温度低于基准温度，那么当在致动器开始移动之后过去预定时间量时，控制器开启加热器。
18.根据权利要求17的方法，其中当从记录磁盘读出用户数据时，如果检测到的温度低于第二基准温度，那么最大的电流被提供给加热器，该第二基准温度高于用于装载过程的基准温度。
全文摘要
本发明的目的在于允许加热器减小磁头元件部分和磁性部分之间的间隙同时减小装载/卸载过程中磁头元件部分和磁盘之间碰撞的风险。在本发明的实施例中，HDD1首先判断在装载过程开始之后加热器124是否是开启或关闭(S11)。如果加热器124被发现设为开启，那么HDD1将加热器124设为关闭(S12)。随着加热器124保持关闭，HDD1开始使致动器16枢转(S13)。如果加热器124被发现设为关闭，那么HDD1将致动器16从停放位置移动到磁盘11(S13)，并且此时加热器124保持关闭。在装载过程完成时(S14)，HDD1进入后续过程。由于在装载过程中加热器被关闭，因此磁头元件部分和磁盘之间碰撞的风险被减小。
文档编号G11B5/60GK1932979SQ20061015342
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月14日 优先权日2005年9月15日
发明者和田敏明, 石桥和幸, 土本和成, 大关秀纪 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司