JP2003130606A - Surface-roughness measuring method of magnetic- recording medium - Google Patents

Surface-roughness measuring method of magnetic- recording medium

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JP2003130606A
JP2003130606A JP2001329149A JP2001329149A JP2003130606A JP 2003130606 A JP2003130606 A JP 2003130606A JP 2001329149 A JP2001329149 A JP 2001329149A JP 2001329149 A JP2001329149 A JP 2001329149A JP 2003130606 A JP2003130606 A JP 2003130606A
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JP
Japan
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recording medium
magnetic
thermal asperity
magnetic recording
height
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001329149A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoto Abe
直人 阿部
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface-roughness measuring method of a magnetic-recording medium which can measure a surface-roughness on the recording surface of a magnetic- recording medium by the same sensitivity as a magnetic head receives during contact of an actual magnetic-recording medium with a magnetic head. SOLUTION: The surface roughness of a magnetic-recording medium is computable as follows: when a reproduction magnetic head using a magnetoresistance-effect element reproduces a magnetic-recording medium, the peak value level (TA level) of a thermal asperity waveform generated with frictional heat with the magnetic-recording medium is detected. Then the height of a salient is computable from the above TA level by using a predetermined relationship between a TA level and the height of a salient which is on the magnetic-recording medium. According to this method, the height of a salient which is on the magnetic-recording medium can be found easily from a thermal asperity waveform. The height of a salient which is on the magnetic- recording medium can be measured by the same sensitivity as the magnetic head receives during contact of the actual magnetic-recording medium with the magnetic head.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の表
面粗さ測定方法に関し、特に、磁気記録媒体の記録面上
の表面粗さを、実際の磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接
触時に磁気ヘッドが受けるのと同様な感度で測定するこ
とができる磁気記録媒体の表面粗さ測定方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、磁気記録媒体の記録面上にある大
きさ以上の突起(異常突起)が存在すると再生不良の原
因となるため、製品の検査時に記録面の表面粗さの測定
が行われている。従来の表面粗さ測定方法としては、触
針を対象物の表面に接触させ、触針の上下の変動から表
面粗さを求める触針式や、光学プローブにより対象物の
表面を非接触で測定する光学式の測定方法が知られてい
る。表面粗さの表示方法としては、最大高さ(RS
x)、十点平均粗さ(Rz)および中心線平均粗さ(R
a)がある。これらの各パラメータは、JIS(日本工
業規格)に定義されている表面粗さパラメータであり、
磁気記録媒体の電磁変換特性や走行性等の指標となって
いる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】近年、磁気記録媒体の
高密度化が進められており、磁気記録媒体の記録面の表
面粗さをより高い精度で測定することが求められてい
る。また、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触状態によ
り、磁気記録媒体の記録面上に存在する突起を異常突起
と見なす大きさはそれぞれ異なるため、実際の磁気記録
媒体と磁気ヘッドとの接触状態を考慮して磁気記録媒体
の記録面の表面粗さを測定することが求められている。 【0004】そこで、前記した触針式や光学式の測定方
法に加えて、ガラス等で作製したダミーヘッドにより磁
気記録媒体と磁気ヘッドとの接触状態における干渉差を
測定することや、レーザーセンサ等により磁気記録媒体
と磁気ヘッドとの接触状態における磁気記録媒体の変形
を測定することが行われている。 【0005】しかし、これらの方法では、磁気記録媒体
の記録面上に存在する突起と磁気ヘッドとの接触状態は
検出できるものの、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触
時に影響を及ぼす異常突起を検出することができなかっ
た。つまり、磁気記録媒体の記録面上の表面粗さを、実
際の磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触時に磁気ヘッド
が受けるのと同様な感度で測定することができないとい
う問題があった。 【0006】そこで、本発明は、磁気記録媒体の記録面
上の表面粗さを、実際の磁気記録媒体と磁気ヘッドとの
接触時に磁気ヘッドが受けるのと同様な感度で測定する
ことができる磁気記録媒体の表面粗さ測定方法を提供す
ることを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体の
表面粗さ測定方法は、磁気抵抗効果素子を用いた再生磁
気ヘッドが磁気記録媒体を再生する際に、前記磁気記録
媒体との摩擦熱によって発生するサーマルアスペリティ
波形のピーク値のレベルを検出し、前記サーマルアスペ
リティ波形のピーク値のレベルから、予め求めておいた
前記ピーク値のレベルと前記磁気記録媒体上に存在する
突起の高さとの関係を利用して、前記突起の高さを算出
することを特徴とする。 【0008】この方法によれば、予めサーマルアスペリ
ティ波形のピーク値のレベルと磁気記録媒体上に存在す
る突起の高さとの関係を求めておくことにより、再生磁
気ヘッドが磁気記録媒体を再生する際に発生するサーマ
ルアスペリティ波形から、磁気記録媒体上に存在する突
起の高さを算出することができる。したがって、サーマ
ルアスペリティ波形から磁気記録媒体上に存在する突起
の幅を容易に求めることができる。また、磁気記録媒体
上に存在する突起の高さを、実際の磁気記録媒体と磁気
ヘッドとの接触時に磁気ヘッドが受けるのと同様な感度
で測定することができる。 【0009】また、本発明の磁気記録媒体の表面粗さ測
定方法は、磁気抵抗効果素子を用いた再生磁気ヘッドが
磁気記録媒体を再生する際に、前記磁気記録媒体との摩
擦熱によって発生するサーマルアスペリティ波形の発生
時間を検出し、前記サーマルアスペリティ波形の発生時
間から、予め求めておいた前記発生時間と前記磁気記録
媒体上に存在する突起の幅との関係を利用して、前記突
起の幅を算出することを特徴とする。 【0010】この方法によれば、予めサーマルアスペリ
ティ波形の発生時間と磁気記録媒体上に存在する突起の
幅との関係を求めておくことにより、再生磁気ヘッドが
磁気記録媒体を再生する際に発生するサーマルアスペリ
ティ波形から、磁気記録媒体上に存在する突起の幅を算
出することができる。したがって、サーマルアスペリテ
ィ波形から磁気記録媒体上に存在する突起の幅を容易に
求めることができる。また、磁気記録媒体上に存在する
突起の幅を、実際の磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触
時に磁気ヘッドが受けるのと同様な感度で測定すること
ができる。 【0011】また、本発明の磁気記録媒体の表面粗さ測
定装置は、磁気抵抗効果素子を用いた再生磁気ヘッドが
磁気記録媒体を再生する際に、前記磁気記録媒体との摩
擦熱によって発生するサーマルアスペリティ波形のピー
ク値のレベルと発生時間とを検出するサーマルアスペリ
ティ波形検出部と、前記サーマルアスペリティ波形のピ
ーク値のレベルから、予め求めておいた前記ピーク値の
レベルと前記磁気記録媒体上に存在する突起の高さとの
関係を利用して、前記突起の高さを算出する突起高さ算
出部と、前記サーマルアスペリティ波形の発生時間か
ら、予め求めておいた前記発生時間と前記磁気記録媒体
上に存在する突起の幅との関係を利用して、前記突起の
幅を算出する突起幅算出部と、媒体位置情報算出部とを
備えて構成されることを特徴とする。 【0012】この装置によれば、サーマルアスペリティ
波形検出部においてサーマルアスペリティの波形のピー
ク値のレベルと発生時間とを検出し、突起高さ算出部に
おいて、予め求めておいたサーマルアスペリティ波形の
ピーク値のレベルと磁気記録媒体上に存在する突起の高
さとの関係を利用して、突起の高さを算出することがで
きる。また、突起幅算出部において、予め求めておいた
サーマルアスペリティ波形の発生時間と磁気記録媒体上
に存在する突起の幅との関係を利用して、突起の幅を算
出することができる。また、突起の位置は、磁気ヘッド
の位置から、媒体位置情報算出部により算出される。し
たがって、サーマルアスペリティ波形から磁気記録媒体
上に存在する突起の高さを容易に求めることができる。
また、磁気記録媒体上に存在する突起の高さと幅を、実
際の磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触時に磁気ヘッド
が受けるのと同様な感度で測定することができる。 【0013】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に
説明する本実施の形態では、磁気記録媒体として磁気テ
ープを用いた場合について説明する。 【0014】まず、本発明の磁気記録媒体の表面粗さ測
定装置(以下、単に、「表面粗さ測定装置」という)に
ついて説明する。図1は、本発明の表面粗さ測定装置の
構成を示すブロック図である。また、図2は、磁気テー
プの記録面上に存在する突起を示す概略斜視図であり、
図3は、図1の表面粗さ測定装置のサーマルアスペリテ
ィ波形検出部で検出されたサーマルアスペリティ波形を
示すグラフである。 【0015】図1に示すように、表面粗さ測定装置1
は、サーマルアスペリティ波形検出部2、突起高さ算出
部3、突起幅算出部4、媒体位置情報算出部5から構成
されており、再生磁気ヘッドHが磁気テープを再生する
際に、磁気テープとの摩擦熱によって発生するサーマル
アスペリティ波形から、図2に示すような、磁気テープ
MTの記録面S上に存在する突起Pの高さhと幅dとを
算出する。なお、再生磁気ヘッドHは、磁気抵抗効果素
子を用いたものとする。また、ここでいう「突起の幅」
とは、磁気テープMTの走行方向(図中の矢印A方向)
の幅のことをいう。以下、各部の詳細について説明す
る。 【0016】サーマルアスペリティ波形検出部2は、磁
気抵抗効果素子を用いた再生磁気ヘッドHから読み出さ
れた再生信号からサーマルアスペリティ波形を検出し、
サーマルアスペリティ波形のピーク値のレベル(TAレ
ベル)と、発生時間(TA発生時間)とを求める。サー
マルアスペリティ波形検出部2が検出したサーマルアス
ペリティ波形の例を図3に示す。図3において、破線で
囲んだ部分がサーマルアスペリティ波形である。 【0017】サーマルアスペリティは、再生磁気ヘッド
が磁気記録媒体上の突起と接触した際に、再生磁気ヘッ
ドと突起との摩擦熱に起因して発生する現象である。以
下、サーマルアスペリティについて説明する。 【0018】再生磁気ヘッドは、強磁性体である磁気抵
抗効果素子の磁気抵抗効果により、磁気記録媒体上から
の外部磁界の影響で磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が変
化することを利用して、磁気記録媒体に記録された信号
の読み出しを行っている。具体的には、再生時に定電流
であるセンス電流を流し、磁気抵抗効果素子の電気抵抗
値の変化を電圧の変化分として取り出すことにより、信
号の読み出しを行っている。 【0019】この再生磁気ヘッドが、図2に示すような
磁気テープMTの記録面S上に存在する突起Pに接触す
ると、再生磁気ヘッドと磁気テープMTとの間に摩擦熱
が発生し、その摩擦熱により再生磁気ヘッドの磁気抵抗
効果素子に局部的で急激な温度上昇が生じる。このと
き、磁気抵抗効果素子の温度上昇に伴い、磁気抵抗効果
素子の抵抗値が瞬時に変化し、再生磁気ヘッドから出力
される電圧が変化する。この現象をサーマルアスペリテ
ィ現象という。 【0020】突起高さ算出部3は、サーマルアスペリテ
ィ波形検出部2で検出されたサーマルアスペリティ波形
のピーク値に注目して、実験や計算等により予め求めて
おいたサーマルアスペリティ波形のピーク値と磁気テー
プ上に存在する突起の高さとの関係を利用して、磁気テ
ープ上の突起の高さを算出する。詳細については、後記
する磁気記録媒体の表面粗さ測定方法において説明す
る。 【0021】突起幅算出部4は、サーマルアスペリティ
波形2で検出されたサーマルアスペリティ波形の発生時
間に注目して、実験や計算等により予め求めておいたサ
ーマルアスペリティ波形の発生時間と磁気テープ上に存
在する突起の幅との関係を利用して、磁気テープ上の突
起の幅を算出する。詳細については、後記する磁気記録
媒体の表面粗さ測定方法において説明する。 【0022】媒体位置情報算出部5は、再生磁気ヘッド
Hの位置から、磁気テープMTの記録面S上に存在する
突起Pの位置情報(Xp、Yp)を算出する。なお、こ
こでは、磁気テープMTの走行方向における位置をXと
し、磁気テープMTの幅方向における位置をYとしてい
る(図2参照)。 【0023】次に、前記した表面粗さ測定装置1を用い
て行う、磁気記録媒体の表面粗さ測定方法について説明
する。図4は、サーマルアスペリティ波形のピーク値の
レベルと突起の高さとの関係を示すグラフであり、図5
は、サーマルアスペリティ波形の発生時間と突起の幅と
の関係を示すグラフである。 【0024】表面粗さ測定装置1を用いて、図2に示す
磁気テープMTの表面粗さを測定する際は、まず、サー
マルアスペリティ波形検出部2において、サーマルアス
ペリティ波形(図3参照)を検出し、サーマルアスペリ
ティ波形のピーク値のレベルと、サーマルアスペリティ
波形の発生時間とを求める。そして、突起高さ算出部3
において、サーマルアスペリティ波形検出部2で検出さ
れたサーマルアスペリティ波形のピーク値のレベルか
ら、磁気テープMTの記録面Sに存在する突起Pの高さ
hを算出する。また、突起幅算出部4において、サーマ
ルアスペリティ波形検出部2で検出されたサーマルアス
ペリティ波形の発生時間から、磁気テープMTの記録面
Sに存在する突起Pの幅dを算出する。また、媒体位置
情報算出部5において、突起Pの位置情報(Xp、Y
p)を算出する。 【0025】以下、突起高さ算出部3において突起Pの
高さhを測定する方法について説明する。図4は、サー
マルアスペリティ波形のピーク値のレベル(TAレベ
ル)と、磁気テープMTの記録面S上に存在する突起P
の高さ(突起高さ)hとの関係を示すグラフである。図
4に示すように、TAレベルと突起高さhとは相関関係
があり、TAレベルが増加するのに伴い、突起高さhも
高くなっていることが分かる。したがって、突起高さ算
出部3では、サーマルアスペリティ波形検出部2で検出
されたサーマルアスペリティ波形のピーク値のレベル
(TAレベル)から、図4のグラフを利用して、突起高
さhを算出することができる。 【0026】次に、突起幅算出部4において突起Pの幅
dを検出する方法について説明する。図5は、サーマル
アスペリティ波形の発生時間(TA発生時間)と、磁気
テープMTの記録面S上に存在する突起Pの幅(突起
幅)dとの関係を示すグラフである。図5に示すよう
に、TA発生時間と突起幅dとは相関関係があり、TA
発生時間が増加するのに伴い、突起幅dも高くなってい
ることが分かる。したがって、サーマルアスペリティ波
形検出部2で検出されたサーマルアスペリティ波形の発
生時間(TA発生時間)から、図5のグラフを利用し
て、突起幅dを算出することができる。 【0027】なお、図4のサーマルアスペリティ波形の
ピーク値のレベルと突起の高さとの関係を示すグラフ
と、図5のサーマルアスペリティ波形の発生時間と突起
の幅との関係を示すグラフは、予め、実験や計算などに
より求めておくものとする。ここでは、各種突起を有す
る磁気記録媒体を再生した結果発生するサーマルアスペ
リティ波形を測定し、各突起について、3次元測定光干
渉式表面粗さ計などにより、突起高さhと突起幅dとを
測定し、これらのデータをプロットしてグラフを作成す
る。 【0028】以上説明したように、本発明の磁気記録媒
体の表面粗さ測定方法によれば、再生磁気ヘッドHと磁
気テープMTとが接触する際の摩擦熱により生じるサー
マルアスペリティ波形から、磁気テープMTの記録面S
上に存在する突起Pの突起高さhと突起幅dを容易に求
めることができる。また、突起が再生磁気ヘッドに与え
る影響を測定していることから、サーマルアスペリティ
波形のピーク値のレベルやサーマルアスペリティ波形の
発生時間に、製品規格としての上限値を設けることで、
製品の性能評価を適切に行うことができ、製品不良を防
止することができる。なお、本実施の形態では、磁気記
録媒体として磁気テープを用いた場合について説明した
が、これに限らず、磁気ディスクや非磁気媒体等にも適
用可能である。 【0029】また、サーマルアスペリティ波形は、再生
磁気ヘッドと磁気記録媒体との相対速度、再生磁気ヘッ
ドの形状、センス電流の大きさ等により大きく変化し、
磁気記録媒体の種類によってもそれぞれ異なる。そこ
で、再生磁気ヘッドの形状を実際の再生時に使用する再
生磁気ヘッドと同様の形状とし、他の各種条件を再生時
と同じ条件とすると、実際の媒体と再生磁気ヘッドとの
接触状態を正確に再現することができる。 【0030】 【発明の効果】本発明の磁気テープの表面粗さ測定方法
によれば、予めサーマルアスペリティ波形のピーク値の
レベルと磁気記録媒体上に存在する突起の高さとの関係
を求めておくことにより、再生磁気ヘッドが磁気記録媒
体を再生する際に発生するサーマルアスペリティ波形か
ら、磁気記録媒体上に存在する突起の高さを算出するこ
とができる。したがって、サーマルアスペリティ波形か
ら磁気記録媒体上に存在する突起の幅を容易に求めるこ
とができる。また、磁気記録媒体上に存在する突起の高
さを、実際の磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触時に磁
気ヘッドが受けるのと同様な感度で測定することができ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium, and in particular, the surface roughness on the recording surface of the magnetic recording medium is measured with an actual magnetic field. The present invention relates to a method for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium that can be measured with the same sensitivity as that received by the magnetic head when the recording medium is in contact with the magnetic head. Conventionally, the presence of protrusions (abnormal protrusions) larger than a certain size on the recording surface of a magnetic recording medium causes reproduction failure. Therefore, the surface roughness of the recording surface is inspected during product inspection. Measurements are being made. Conventional surface roughness measurement methods include a stylus type that makes the stylus contact the surface of the object and obtains the surface roughness from the vertical movement of the stylus, or the surface of the object is measured without contact with an optical probe. Optical measuring methods are known. As a display method of surface roughness, the maximum height (RS
x), ten-point average roughness (Rz) and centerline average roughness (R
There is a). Each of these parameters is a surface roughness parameter defined in JIS (Japanese Industrial Standard).
It is an index of electromagnetic conversion characteristics and running properties of magnetic recording media. In recent years, the recording density of magnetic recording media has been increased, and it is required to measure the surface roughness of the recording surface of the magnetic recording medium with higher accuracy. . Also, since the size of the protrusions present on the recording surface of the magnetic recording medium as abnormal protrusions differs depending on the contact state between the magnetic recording medium and the magnetic head, the actual contact state between the magnetic recording medium and the magnetic head is different. In consideration of this, it is required to measure the surface roughness of the recording surface of the magnetic recording medium. Therefore, in addition to the stylus-type and optical-type measurement methods described above, an interference difference in the contact state between the magnetic recording medium and the magnetic head can be measured with a dummy head made of glass or the like, a laser sensor, etc. Thus, the deformation of the magnetic recording medium in a contact state between the magnetic recording medium and the magnetic head is measured. However, these methods can detect the contact state between the magnetic head and the protrusion existing on the recording surface of the magnetic recording medium, but detect the abnormal protrusion that affects the contact between the magnetic recording medium and the magnetic head. I couldn't. That is, there has been a problem that the surface roughness on the recording surface of the magnetic recording medium cannot be measured with the same sensitivity as the magnetic head receives when the actual magnetic recording medium and the magnetic head are in contact. In view of the above, the present invention can measure the surface roughness on the recording surface of a magnetic recording medium with the same sensitivity as that received by the magnetic head when the magnetic recording medium comes into contact with the magnetic head. An object of the present invention is to provide a method for measuring the surface roughness of a recording medium. The method for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium according to the present invention is such that when a reproducing magnetic head using a magnetoresistive effect element reproduces the magnetic recording medium, the magnetic recording medium And detecting the peak value level of the thermal asperity waveform generated by frictional heat, and the peak value level obtained in advance from the peak value level of the thermal asperity waveform and the protrusion existing on the magnetic recording medium The height of the projection is calculated using the relationship with the height of the projection. According to this method, the relationship between the level of the peak value of the thermal asperity waveform and the height of the protrusion existing on the magnetic recording medium is obtained in advance, so that the reproducing magnetic head reproduces the magnetic recording medium. It is possible to calculate the height of the protrusions present on the magnetic recording medium from the thermal asperity waveform generated in FIG. Therefore, the width of the protrusion existing on the magnetic recording medium can be easily obtained from the thermal asperity waveform. Further, the height of the protrusions existing on the magnetic recording medium can be measured with the same sensitivity as the magnetic head receives when the actual magnetic recording medium is in contact with the magnetic head. The method for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium according to the present invention is generated by frictional heat with the magnetic recording medium when the reproducing magnetic head using the magnetoresistive element reproduces the magnetic recording medium. The generation time of the thermal asperity waveform is detected, and from the generation time of the thermal asperity waveform, the relationship between the generation time obtained in advance and the width of the protrusion existing on the magnetic recording medium is used. The width is calculated. According to this method, the relationship between the generation time of the thermal asperity waveform and the width of the protrusion existing on the magnetic recording medium is obtained in advance, so that it is generated when the reproducing magnetic head reproduces the magnetic recording medium. From the thermal asperity waveform, the width of the protrusion existing on the magnetic recording medium can be calculated. Therefore, the width of the protrusion existing on the magnetic recording medium can be easily obtained from the thermal asperity waveform. In addition, the width of the protrusions present on the magnetic recording medium can be measured with the same sensitivity as the magnetic head receives when the actual magnetic recording medium and the magnetic head come into contact with each other. The apparatus for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium according to the present invention is generated by frictional heat with the magnetic recording medium when the reproducing magnetic head using the magnetoresistive effect element reproduces the magnetic recording medium. A thermal asperity waveform detection unit for detecting a peak value level and an occurrence time of the thermal asperity waveform; and a peak value level obtained in advance from the peak value level of the thermal asperity waveform and the magnetic recording medium A projection height calculation unit for calculating the height of the projection using the relationship with the height of the existing projection, and the generation time and the magnetic recording medium obtained in advance from the generation time of the thermal asperity waveform A projection width calculation unit that calculates the width of the projection by utilizing the relationship with the width of the projection existing above, and a medium position information calculation unit. The features. According to this apparatus, the level and occurrence time of the peak value of the thermal asperity waveform are detected by the thermal asperity waveform detection unit, and the peak value of the thermal asperity waveform previously obtained by the projection height calculation unit is detected. The height of the protrusion can be calculated using the relationship between the level of the protrusion and the height of the protrusion existing on the magnetic recording medium. In addition, the protrusion width calculation unit can calculate the protrusion width by using the relationship between the generation time of the thermal asperity waveform obtained in advance and the protrusion width existing on the magnetic recording medium. Further, the position of the protrusion is calculated by the medium position information calculation unit from the position of the magnetic head. Therefore, the height of the protrusion existing on the magnetic recording medium can be easily obtained from the thermal asperity waveform.
Further, the height and width of the protrusions existing on the magnetic recording medium can be measured with the same sensitivity as the magnetic head receives when the actual magnetic recording medium and the magnetic head come into contact with each other. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment described below, a case where a magnetic tape is used as a magnetic recording medium will be described. First, the apparatus for measuring the surface roughness of the magnetic recording medium of the present invention (hereinafter simply referred to as "surface roughness measuring apparatus") will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the surface roughness measuring apparatus of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view showing protrusions present on the recording surface of the magnetic tape,
FIG. 3 is a graph showing a thermal asperity waveform detected by the thermal asperity waveform detection unit of the surface roughness measuring apparatus of FIG. As shown in FIG. 1, a surface roughness measuring device 1
Is composed of a thermal asperity waveform detection unit 2, a projection height calculation unit 3, a projection width calculation unit 4, and a medium position information calculation unit 5. When the reproducing magnetic head H reproduces the magnetic tape, From the thermal asperity waveform generated by the frictional heat, the height h and the width d of the projection P existing on the recording surface S of the magnetic tape MT as shown in FIG. 2 are calculated. The reproducing magnetic head H is assumed to use a magnetoresistive effect element. Also, the "protrusion width" here
Is the traveling direction of the magnetic tape MT (the direction of arrow A in the figure).
The width of Details of each part will be described below. A thermal asperity waveform detector 2 detects a thermal asperity waveform from a reproduction signal read from a reproducing magnetic head H using a magnetoresistive element,
The peak value level (TA level) and generation time (TA generation time) of the thermal asperity waveform are obtained. An example of the thermal asperity waveform detected by the thermal asperity waveform detector 2 is shown in FIG. In FIG. 3, a portion surrounded by a broken line is a thermal asperity waveform. Thermal asperity is a phenomenon that occurs due to frictional heat between the reproducing magnetic head and the protrusion when the reproducing magnetic head comes into contact with the protrusion on the magnetic recording medium. Hereinafter, thermal asperity will be described. The reproducing magnetic head utilizes the fact that the electric resistance value of the magnetoresistive element changes due to the influence of an external magnetic field from the magnetic recording medium due to the magnetoresistive effect of the magnetoresistive element that is a ferromagnetic material. The signal recorded on the magnetic recording medium is read out. Specifically, a signal is read by flowing a sense current that is a constant current during reproduction and taking out a change in the electric resistance value of the magnetoresistive element as a change in voltage. When this reproducing magnetic head comes into contact with the projection P existing on the recording surface S of the magnetic tape MT as shown in FIG. 2, frictional heat is generated between the reproducing magnetic head and the magnetic tape MT, The frictional heat causes a local and rapid temperature rise in the magnetoresistive element of the reproducing magnetic head. At this time, as the temperature of the magnetoresistive element increases, the resistance value of the magnetoresistive element changes instantaneously and the voltage output from the reproducing magnetic head changes. This phenomenon is called thermal asperity phenomenon. The protrusion height calculation unit 3 pays attention to the peak value of the thermal asperity waveform detected by the thermal asperity waveform detection unit 2, and calculates the peak value and magnetic value of the thermal asperity waveform obtained in advance through experiments and calculations. The height of the protrusion on the magnetic tape is calculated using the relationship with the height of the protrusion existing on the tape. Details will be described later in the method for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium. The protrusion width calculation unit 4 pays attention to the generation time of the thermal asperity waveform detected in the thermal asperity waveform 2, and generates the thermal asperity waveform generation time and the magnetic tape previously obtained through experiments and calculations. The width of the protrusion on the magnetic tape is calculated using the relationship with the width of the existing protrusion. Details will be described later in the method for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium. The medium position information calculation unit 5 calculates the position information (Xp, Yp) of the projection P existing on the recording surface S of the magnetic tape MT from the position of the reproducing magnetic head H. Here, the position in the running direction of the magnetic tape MT is X, and the position in the width direction of the magnetic tape MT is Y (see FIG. 2). Next, a method for measuring the surface roughness of the magnetic recording medium, which is performed using the surface roughness measuring apparatus 1 described above, will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the level of the peak value of the thermal asperity waveform and the height of the protrusion.
These are graphs showing the relationship between the generation time of the thermal asperity waveform and the width of the protrusion. When measuring the surface roughness of the magnetic tape MT shown in FIG. 2 using the surface roughness measuring device 1, first, the thermal asperity waveform detector 2 detects the thermal asperity waveform (see FIG. 3). The level of the peak value of the thermal asperity waveform and the generation time of the thermal asperity waveform are obtained. And projection height calculation part 3
, The height h of the protrusion P present on the recording surface S of the magnetic tape MT is calculated from the level of the peak value of the thermal asperity waveform detected by the thermal asperity waveform detector 2. Further, the projection width calculation unit 4 calculates the width d of the projection P existing on the recording surface S of the magnetic tape MT from the generation time of the thermal asperity waveform detected by the thermal asperity waveform detection unit 2. Further, in the medium position information calculation unit 5, the position information (Xp, Y) of the protrusion P
p) is calculated. Hereinafter, a method for measuring the height h of the projection P in the projection height calculation unit 3 will be described. FIG. 4 shows the peak value level (TA level) of the thermal asperity waveform and the protrusion P present on the recording surface S of the magnetic tape MT.
It is a graph which shows the relationship with height (projection height) h. As shown in FIG. 4, it can be seen that the TA level and the projection height h have a correlation, and the projection height h increases as the TA level increases. Therefore, the projection height calculation unit 3 calculates the projection height h from the peak value level (TA level) of the thermal asperity waveform detected by the thermal asperity waveform detection unit 2 using the graph of FIG. be able to. Next, a method for detecting the width d of the protrusion P in the protrusion width calculation unit 4 will be described. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the generation time (TA generation time) of the thermal asperity waveform and the width (protrusion width) d of the protrusion P existing on the recording surface S of the magnetic tape MT. As shown in FIG. 5, there is a correlation between the TA occurrence time and the protrusion width d.
It can be seen that the protrusion width d increases as the generation time increases. Therefore, the projection width d can be calculated from the generation time (TA generation time) of the thermal asperity waveform detected by the thermal asperity waveform detection unit 2 using the graph of FIG. It should be noted that the graph showing the relationship between the peak value level of the thermal asperity waveform and the height of the protrusion in FIG. 4 and the graph showing the relationship between the generation time of the thermal asperity waveform and the width of the protrusion in FIG. It shall be obtained by experiments and calculations. Here, a thermal asperity waveform generated as a result of reproducing a magnetic recording medium having various protrusions is measured, and the protrusion height h and protrusion width d are measured for each protrusion by a three-dimensional measuring optical interference surface roughness meter or the like. Measure and plot these data to create a graph. As described above, according to the method for measuring the surface roughness of the magnetic recording medium of the present invention, the magnetic tape is obtained from the thermal asperity waveform generated by frictional heat generated when the reproducing magnetic head H and the magnetic tape MT are in contact. MT recording surface S
The protrusion height h and the protrusion width d of the protrusion P existing above can be easily obtained. In addition, since the effect of the protrusions on the reproducing magnetic head is measured, by setting an upper limit value as a product standard for the peak value level of the thermal asperity waveform and the generation time of the thermal asperity waveform,
Product performance evaluation can be performed appropriately, and product defects can be prevented. In the present embodiment, the case where a magnetic tape is used as the magnetic recording medium has been described. The thermal asperity waveform varies greatly depending on the relative speed between the reproducing magnetic head and the magnetic recording medium, the shape of the reproducing magnetic head, the magnitude of the sense current, etc.
It differs depending on the type of magnetic recording medium. Therefore, if the shape of the reproducing magnetic head is the same as that of the reproducing magnetic head used during actual reproduction, and the other various conditions are the same as those during reproduction, the contact state between the actual medium and the reproducing magnetic head can be accurately determined. Can be reproduced. According to the method for measuring the surface roughness of the magnetic tape of the present invention, the relationship between the level of the peak value of the thermal asperity waveform and the height of the protrusion existing on the magnetic recording medium is obtained in advance. Thus, the height of the protrusions present on the magnetic recording medium can be calculated from the thermal asperity waveform generated when the reproducing magnetic head reproduces the magnetic recording medium. Therefore, the width of the protrusion existing on the magnetic recording medium can be easily obtained from the thermal asperity waveform. Further, the height of the protrusions existing on the magnetic recording medium can be measured with the same sensitivity as the magnetic head receives when the actual magnetic recording medium is in contact with the magnetic head.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の表面粗さ測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。 【図2】磁気テープの記録面上に存在する突起を示す概
略斜視図である。 【図3】図1の表面粗さ測定装置のサーマルアスペリテ
ィ波形検出部で検出されたサーマルアスペリティ波形を
示すグラフである。 【図4】サーマルアスペリティ波形のピーク値のレベル
と突起の高さとの関係を示すグラフである。 【図5】サーマルアスペリティ波形の発生時間と突起の
幅との関係を示すグラフである。 【符号の説明】 1 表面粗さ測定装置 2 サーマルアスペリティ波形検出部 3 突起高さ算出部 4 突起幅算出部 5 媒体位置情報算出部 H 再生磁気ヘッド MT 磁気テープ S 記録面 P 突起 h 突起高さ d 突起幅
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a surface roughness measuring apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view showing protrusions existing on a recording surface of a magnetic tape. 3 is a graph showing a thermal asperity waveform detected by a thermal asperity waveform detection unit of the surface roughness measuring apparatus of FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the peak value level of a thermal asperity waveform and the height of a protrusion. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the generation time of a thermal asperity waveform and the width of a protrusion. [Explanation of Symbols] 1 Surface Roughness Measuring Device 2 Thermal Asperity Waveform Detection Unit 3 Projection Height Calculation Unit 4 Projection Width Calculation Unit 5 Medium Position Information Calculation Unit H Reproducing Magnetic Head MT Magnetic Tape S Recording Surface P Projection h Projection Height d Protrusion width

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 磁気抵抗効果素子を用いた再生磁気ヘッ
ドが磁気記録媒体を再生する際に、前記磁気記録媒体と
の摩擦熱によって発生するサーマルアスペリティ波形の
ピーク値のレベルを検出し、 前記サーマルアスペリティ波形のピーク値のレベルか
ら、予め求めておいた前記ピーク値のレベルと前記磁気
記録媒体上に存在する突起の高さとの関係を利用して、
前記突起の高さを算出することを特徴とする磁気記録媒
体の表面粗さ測定方法。
1. A peak level of a thermal asperity waveform generated by frictional heat with a magnetic recording medium when a reproducing magnetic head using a magnetoresistive effect element reproduces the magnetic recording medium. From the peak value level of the thermal asperity waveform, utilizing the relationship between the peak value level obtained in advance and the height of the protrusions present on the magnetic recording medium,
A method for measuring the surface roughness of a magnetic recording medium, wherein the height of the protrusion is calculated.
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