JP2794790B2 - Evaluation method for durability of disk media - Google Patents

Evaluation method for durability of disk media

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JP2794790B2 JP14184489A JP14184489A JP2794790B2 JP 2794790 B2 JP2794790 B2 JP 2794790B2 JP 14184489 A JP14184489 A JP 14184489A JP 14184489 A JP14184489 A JP 14184489A JP 2794790 B2 JP2794790 B2 JP 2794790B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ヘッドの縁が回転中のディスク媒体に接触することに
より発生する損傷に対し、どの程度耐えられるかを評価
するディスク媒体の耐久性評価方法に関し、 実際の磁気ディスク装置で発生する場合と同一の評価
結果が得られ、且つ、容易に評価テストを実施し得るよ
うにすることを目的とし、 ヘッドを指定された角度で傾斜させて、該ヘッドの縁
を回転するディスク媒体の表面に予め設定された圧力で
圧着させる圧着手段と、該ヘッドが回転するディスク媒
体と擦り合わされることで発生する振動に伴う弾性波を
電気信号に変換する変換手段と、該ディスク媒体を回転
させる駆動手段とを設け、該ディスク媒体を停止状態か
ら回転させて所定の回転速度に到達した時、該ディスク
媒体に対する駆動を停止して、該ディスク媒体が停止状
態となると、再び回転させて所定の回転速度に到達した
時駆動を停止する駆動動作を繰り返し、該変換手段が変
換した電気信号のピーク値が予め定めた閾値以上となる
までの該駆動動作の繰り返し回数を、前記ヘッドの指定
された傾斜角度毎に測定することにより、ディスク媒体
の耐久性を評価する構成とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] The present invention relates to a method for evaluating the durability of a disk medium, which evaluates the degree of resistance to damage caused by the edge of a head coming into contact with a rotating disk medium. Rotating the edge of the head by inclining the head at a specified angle with the aim of obtaining the same evaluation result as that occurring in the disk drive and enabling easy evaluation tests Compression means for compressing the surface of a disk medium to be pressed with a predetermined pressure; conversion means for converting an elastic wave generated by vibration generated by the head being rubbed against a rotating disk medium into an electric signal; A drive unit for rotating the medium, when the disk medium is rotated from a stopped state and reaches a predetermined rotation speed, the drive to the disk medium is stopped, When the disk medium is in the stop state, the disk drive is rotated again and the drive operation of stopping the drive when the rotation speed reaches a predetermined rotation speed is repeated until the peak value of the electric signal converted by the conversion means becomes equal to or more than a predetermined threshold value. The durability of the disk medium is evaluated by measuring the number of repetitions of the driving operation for each specified tilt angle of the head.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明はディスク装置に使用されるディスク媒体に係
り、特にヘッドの縁が回転中のディスク媒体に接触する
ことにより発生する損傷に対し、どの程度耐えられるか
を評価するディスク媒体の耐久性評価方法に関する。
The present invention relates to a disk medium used in a disk drive, and in particular, to a method for evaluating the durability of a disk medium for evaluating how much the head edge can withstand damage caused by contact with a rotating disk medium. About.

近年、磁気ディスク装置は高記録密度化の要求に伴
い、ディスク媒体の回転速度が向上すると伴い、ヘッド
の浮上量が低下している。そして、アクセス時間の短縮
要求に共に、ヘッドを目的トラックに位置付けするため
のシークを行う時のヘッドの移動速度が向上している。
In recent years, magnetic disk drives have been required to have higher recording densities, and as the rotational speed of the disk medium has increased, the flying height of the head has decreased. In addition to the demand for shortening the access time, the moving speed of the head when performing a seek for positioning the head on the target track has been improved.

このため、ヘッドが移動する際の加速、減速が急激と
なり、ヘッドが振動して、ディスク媒体の表面にヘッド
の縁が接触することが多くなって、ヘッドの縁がディス
ク媒体の表面を損傷することがある。このようにヘッド
の縁が接触する場合、ヘッドの浮上量が少なく、ディス
ク媒体の回転速度が早く、且つ、ヘッドの移動速度が速
い程、ディスク媒体が受ける損傷が大きくなるため、デ
ィスク媒体の耐久性を現状より更に向上させる必要があ
る。
For this reason, the acceleration and deceleration of the head during the movement become sharp, the head vibrates, and the edge of the head often comes into contact with the surface of the disk medium, and the edge of the head damages the surface of the disk medium. Sometimes. When the edge of the head comes into contact in this way, the smaller the flying height of the head, the faster the rotation speed of the disk medium, and the faster the moving speed of the head, the greater the damage to the disk medium, the greater the durability of the disk medium. It is necessary to further improve the performance.

このためには、ヘッドの縁が接触した場合におけるデ
ィスク媒体の耐久性評価方法の確立が重要である。
For this purpose, it is important to establish a method for evaluating the durability of the disk medium when the edge of the head comes into contact.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ディスク媒体の耐久性評価方法として、従来は磁気デ
ィスク装置で使用されているヘッドのアルミナスライダ
又は薄膜スライダ等をディスク媒体の表面に圧着して、
ディスク媒体を所定の速度で回転させ、このスライダと
ディスク媒体を擦り合わせることにより、ディスク媒体
の表面が損傷するまでの時間を測定して評価する高速摺
動方法がある。
As a method for evaluating the durability of a disk medium, an alumina slider or a thin film slider of a head conventionally used in a magnetic disk device is pressed against the surface of the disk medium,
There is a high-speed sliding method in which a disk medium is rotated at a predetermined speed and the slider is rubbed with the disk medium to measure and evaluate the time until the surface of the disk medium is damaged.

又、鉛筆の芯を所定の角度に傾斜させてディスク媒体
の表面に圧着させ、ディスク媒体を所定の速度で回転さ
せることで、鉛筆の芯とディスク媒体を擦り合わせるこ
とにより、ディスク媒体に発生する傷の深さを測定して
評価する鉛筆硬度触針方法とがある。
In addition, the pencil core is inclined at a predetermined angle and pressed against the surface of the disk medium, and the disk medium is rotated at a predetermined speed. There is a pencil hardness stylus method in which the depth of a scratch is measured and evaluated.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

高速摺動方法はスライダとディスク媒体との面の接触
による摺動であり、ヘッドの縁、即ち、スライダの縁が
接触した場合と条件が異なっているため、この方法で
は、正確な耐久性の評価が行えないという問題がある。
The high-speed sliding method is a sliding by the contact between the surface of the slider and the disk medium, and the condition is different from the case where the edge of the head, that is, the edge of the slider is in contact. There is a problem that evaluation cannot be performed.

又、鉛筆硬度触針方法はヘッドの縁が接触した場合と
条件が近似しているが、鉛筆の芯加工等に熟練を必要と
し、必ずしも実際の磁気ディスク装置で発生するヘッド
の縁とディスク媒体が接触して損傷する場合と同一の評
価が得られるとは限られないという問題がある。
In addition, the pencil hardness stylus method is similar in condition to the case where the edge of the head is in contact, but requires skill in machining the lead of the pencil and the like. However, there is a problem that the same evaluation is not always obtained as in the case of contact and damage.

本発明はこのような問題点に鑑み、実際の磁気ディス
ク装置で発生する場合と同一の評価結果が得られると共
に、容易に評価テストを実施することが可能な耐久性評
価方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a durability evaluation method that can obtain the same evaluation result as that generated in an actual magnetic disk drive and can easily perform an evaluation test. The purpose is.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

第1図は本発明の原理を説明する図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention.

ディスク媒体1は駆動手段2の駆動により回転を開始
し、所定の回転速度に到達すると駆動手段2がディスク
媒体1の駆動を停止するため、順次回転速度が低下して
終には停止する。駆動手段2はディスク媒体1の回転が
停止すると、又、ディスク媒体1を駆動するためディス
ク媒体1は再び回転を開始して、所定の回転速度に到達
する。
The disk medium 1 starts rotating by the driving of the driving means 2, and when the rotation speed reaches a predetermined rotation speed, the driving means 2 stops driving the disk medium 1, so that the rotation speed gradually decreases and finally stops. When the rotation of the disk medium 1 is stopped, the drive means 2 starts to rotate again to drive the disk medium 1 and reaches a predetermined rotation speed.

ここで、再び駆動手段2はディスク媒体1の駆動を停
止するため、ディスク媒体1は順次回転速度が低下して
停止する。駆動手段2は上記動作を繰り返し実行する。
Here, since the drive unit 2 stops driving the disk medium 1 again, the rotation speed of the disk medium 1 sequentially decreases and stops. The driving means 2 repeatedly executes the above operation.

圧着手段6はバネ4の先に取付けたヘッド3を予め設
定された圧力でディスク媒体1の表面に圧着するため、
バネ4を矢印Aの方向に設定された回転力で回転させる
と共に、ヘッド3を指定された傾斜角度で傾斜させるた
め、矢印C又はDの方向に移動する。
The crimping means 6 crimps the head 3 attached to the tip of the spring 4 to the surface of the disk medium 1 with a predetermined pressure.
The spring 4 is rotated in a direction indicated by an arrow A, and is moved in a direction indicated by an arrow C or D in order to incline the head 3 at a specified inclination angle.

ヘッド3はディスク媒体1の表面に圧着されているた
め、ディスク媒体1の回転速度が上昇するに従い、振動
が激しくなって行く。この振動はバネ4を経て変換手段
5に伝達され、変換手段5はバネ4の振動に伴う弾性波
を電気信号に変換し、比較手段7に送出する。
Since the head 3 is pressed against the surface of the disk medium 1, the vibration increases as the rotational speed of the disk medium 1 increases. This vibration is transmitted to the conversion means 5 via the spring 4, and the conversion means 5 converts an elastic wave accompanying the vibration of the spring 4 into an electric signal and sends it to the comparison means 7.

比較手段7は変換手段5が送出する電気信号のピーク
値を閾値と比較し、閾値を越えると端子Eに信号を送出
する。この電気信号のピーク値は、ヘッド3のディスク
媒体1の記録層の損傷が大きい程高い値を示すため、一
定の閾値と比較することで、常に正確な損傷状態を検出
することが出来る。
The comparing means 7 compares the peak value of the electric signal sent from the converting means 5 with a threshold value, and sends a signal to the terminal E when the peak value is exceeded. The peak value of the electric signal indicates a higher value as the damage of the recording layer of the disk medium 1 of the head 3 increases, so that an accurate damage state can always be detected by comparing the peak value with a certain threshold value.

従って、この信号送出時までに駆動手段2が何回ディ
スク媒体1を駆動したか調べ、この回数をヘッド3の指
定された傾斜角度毎に測定することにより、ディスク媒
体1の耐久性を正確に評価することが出来る。
Therefore, by checking how many times the drive means 2 has driven the disk medium 1 by the time the signal is transmitted, and by measuring the number of times at each specified tilt angle of the head 3, the durability of the disk medium 1 can be accurately determined. Can be evaluated.

〔作用〕[Action]

上記の如く構成することにより、矢印C−Dの方向に
圧着手段6が移動し、バネ4を矢印Aの方向に回転させ
ることで、ヘッド3が設定された圧力でディスク媒体1
に圧着されると共に、ヘッド3がディスク媒体1に対す
る傾斜角度を変えて接触することが可能となるため、実
際の磁気ディスク装置におけるヘッド3の接触状態と同
じ状態を再現することが出来る。
With the above-described configuration, the pressure bonding means 6 moves in the direction of arrow CD and rotates the spring 4 in the direction of arrow A, so that the head 3 moves the disk medium 1 at a set pressure.
Since the head 3 can be brought into contact with the disk medium 1 while changing its inclination angle, the same state as the contact state of the head 3 in an actual magnetic disk device can be reproduced.

そして、ヘッド3の縁がディスク媒体1の表面を削
り、深く入り込むに従って振動が大きくなり、この振動
の大きさに対応する電気信号のピーク値が、予め定めた
閾値を越えたことで、ディスク媒体1の或る一定の損傷
状態を検出することが出来る。
When the edge of the head 3 cuts the surface of the disk medium 1 and penetrates deeper, the vibration increases, and the peak value of the electric signal corresponding to the magnitude of the vibration exceeds a predetermined threshold value. One certain damage condition can be detected.

従って、実際の磁気ディスク装置で発生する場合と同
一の評価結果が得られると共に、容易に評価テストを実
施することが出来る。
Therefore, the same evaluation result as that generated in an actual magnetic disk drive can be obtained, and an evaluation test can be easily performed.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明の一実施例を説明するブロック図で、
第3図は第2図の動作を説明する図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of FIG.

モータ9に回転した時のランアウト(表面の揺れ)が
極度に小さい定盤8を取付け、この定盤8にディスク媒
体1を固定する。従って、ディスク媒体1が回転した時
の表面は上下に揺れることが無く、ヘッド3が安定した
圧力でディスク媒体1の表面に圧着される。
A platen 8 having an extremely small runout (surface sway) when rotated by a motor 9 is attached, and the disk medium 1 is fixed to the platen 8. Therefore, the surface when the disk medium 1 rotates does not swing up and down, and the head 3 is pressed against the surface of the disk medium 1 with a stable pressure.

駆動回路14はモータ9に電流を供給して回転させ、モ
ータ9の例えばホール素子により検出される回転速度を
監視し、モータ9が所定の回転速度に到達すると、モー
タ9に供給する電流を遮断する。
The drive circuit 14 supplies a current to the motor 9 to rotate it, monitors the rotation speed of the motor 9 detected by, for example, a Hall element, and cuts off the current supplied to the motor 9 when the motor 9 reaches a predetermined rotation speed. I do.

そして、モータ9が停止すると再びモータ9に電流を
供給して回転させ、所定の回転速度に到達すると、モー
タ9に供給する電流を遮断する。駆動回路14はこの動作
を繰り返し、カウンタ16は、この繰り返し動作の回数を
記録する。
Then, when the motor 9 stops, the current is again supplied to the motor 9 to rotate it, and when the motor 9 reaches a predetermined rotation speed, the current supplied to the motor 9 is cut off. The drive circuit 14 repeats this operation, and the counter 16 records the number of times of this repetition operation.

ヘッド3のスライダはバネ4により円板11に固定的に
取付けられ、円板11が矢印Aの方向に回転すると、バネ
4を経て伝達される圧力により、ディスク媒体1の表面
に圧着される。
The slider of the head 3 is fixedly attached to the disk 11 by the spring 4. When the disk 11 rotates in the direction of arrow A, the slider is pressed against the surface of the disk medium 1 by the pressure transmitted through the spring 4.

円板11はモータ13により回転力を与えられ、モータ13
が送出する駆動力と、バネ4の反発力とが釣り合った状
態で、円板11の回転は停止する。そして、駆動回路14は
モータ13に、オペレータが希望する駆動力を発生させる
電流を供給する。
The disk 11 is given a rotational force by a motor 13,
The rotation of the disk 11 is stopped in a state where the driving force transmitted by the spring 4 and the repulsive force of the spring 4 are balanced. Then, the drive circuit 14 supplies the motor 13 with a current for generating a drive force desired by the operator.

従って、オペレータはストレインゲージ17により、ヘ
ッド3のディスク媒体1に対する圧着力を測定し、例え
ば、駆動回路14に設けた可変抵抗器を操作して、モータ
13に希望する駆動力を発生させる電流を送出させる。
Therefore, the operator measures the pressing force of the head 3 against the disk medium 1 with the strain gauge 17 and operates, for example, a variable resistor provided in the drive circuit 14 to control the motor.
13 sends a current to generate the desired driving force.

ストレインゲージ17は、例えば、ヘッド3とディスク
媒体1との間の抵抗値を測定して、これを圧着力として
表示する。
The strain gauge 17 measures, for example, a resistance value between the head 3 and the disk medium 1 and displays the measured value as a pressing force.

又、円板11とモータ13は支柱12に取付けられており、
この取付け機構を調整することで、矢印C−Dの方向に
移動し、この取付け位置によって、ヘッド3のディスク
媒体1に対する傾斜角度が決定される。
Also, the disk 11 and the motor 13 are mounted on the support 12,
By adjusting the mounting mechanism, the head 3 moves in the direction of arrow CD, and the mounting position determines the inclination angle of the head 3 with respect to the disk medium 1.

第3図(a)はヘッド3の傾斜角度を示し、円板11が
矢印Cの方向に移動する程、第3図(a)のに示す如
く、ヘッド3の傾斜角度θは大きくなり、矢印Dの方
向に移動する程、第3図(a)のθ2,のθ3,のθ
に示す如く、順次傾斜角度が小さくなる。
Figure 3 (a) shows the angle of inclination of the head 3, as the disc 11 is moved in the direction of the arrow C, as shown in FIG. 3 (a), the inclination angle theta 1 of the head 3 is increased, 3 (a), θ 2 , θ 3 , θ in FIG.
As shown in FIG. 4 , the inclination angle decreases sequentially.

バネ4にはAE(Acoustic Emission)素子10が取付け
られており、例えば特開昭61−227220号公報に示す如く
公知の回路により、ヘッド3がディスク媒体1と擦り合
わされて振動すると、この振動がバネ4を経てAE素子10
に伝達され、ディスク媒体1の回転速度に対応して、第
3図(b)に示す如き波形の出力が比較回路15に送出さ
れる。
An AE (Acoustic Emission) element 10 is attached to the spring 4, and when the head 3 rubs against the disk medium 1 and oscillates by a known circuit as shown in, for example, JP-A-61-227220, this oscillation AE element 10 via spring 4
The output of a waveform as shown in FIG. 3B is sent to the comparison circuit 15 in accordance with the rotation speed of the disk medium 1.

即ち、ディスク媒体1が回転を開始して回転速度が上
昇すると、第3図(b)のに示す如く、AE素子10から
回転速度に比例してレベルが上昇する出力波形が比較回
路15に送出され、ディスク媒体1が所定の開遠足度に到
達した時がピークとなり、ここで、モータ9に供給され
る電流が遮断されると、ディスク媒体1の回転速度が低
下するに低い、レベルが順次低下する。
That is, when the disk medium 1 starts rotating and the rotation speed increases, an output waveform whose level increases in proportion to the rotation speed is sent from the AE element 10 to the comparison circuit 15 as shown in FIG. The peak is reached when the disk medium 1 reaches a predetermined opening distance, and when the current supplied to the motor 9 is cut off, the level becomes lower as the rotation speed of the disk medium 1 decreases, and the level gradually decreases. descend.

ディスク媒体1の回転が停止状態となり、再びモータ
9に電流が供給され、ディスク媒体1が再び回転を開始
すると、前記同様に第3図(b)のに示す如き出力波
形が得られる。
When the rotation of the disk medium 1 is stopped, current is supplied to the motor 9 again, and the disk medium 1 starts rotating again, an output waveform as shown in FIG. 3B is obtained in the same manner as described above.

ディスク媒体1の表面に損傷が発生し、ヘッド3の振
動が激しくなるに従い、第3図(b)のに示す如く、
AE素子10から送出される波形のレベルが大きくなって、
そのピーク値がに示す如き閾値を越えると、比較回路
15は信号を端子Eに送出する。
As the surface of the disk medium 1 is damaged and the vibration of the head 3 increases, as shown in FIG.
The level of the waveform transmitted from the AE element 10 increases,
When the peak value exceeds a threshold value as shown in FIG.
15 sends the signal to terminal E.

従って、比較回路15が端子Eに信号を送出した時のカ
ウンタ16の数値が、ディスク媒体1の耐久性を示すこと
となる。
Therefore, the value of the counter 16 when the comparison circuit 15 sends a signal to the terminal E indicates the durability of the disk medium 1.

本実施例では比較回路15でAE素子10の出力波形を監視
したが、オシロスコープ等を用いても良いことは勿論で
ある。
In this embodiment, the output waveform of the AE element 10 is monitored by the comparison circuit 15, but an oscilloscope or the like may be used as a matter of course.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した如く、本発明は磁気ディスク装置に使用
されているヘッドを用い、このヘッドの縁を傾斜角度を
変えてディスク媒体の表面に接触させ、ヘッドの縁によ
りディスク媒体の記録層に損傷を与えているため、幅広
い評価が可能となり、実際の磁気ディスク装置で発生す
る場合と同一の評価結果が得られると共に、記録層の損
傷状態に対応するピーク値を持つ出力波形を送出するAE
素子により、常に一定の損傷状態が検出されるため、正
確な評価を行え、且つ、容易に評価テストを実施するこ
とが出来る効果がある。
As described above, the present invention uses a head used in a magnetic disk drive, changes the inclination angle of the head to contact the surface of the disk medium, and damages the recording layer of the disk medium by the edge of the head. AE that provides a wide range of evaluations, obtains the same evaluation results as those that occur in actual magnetic disk drives, and sends out an output waveform that has a peak value corresponding to the damage state of the recording layer.
Since a certain damage state is always detected by the element, accurate evaluation can be performed and an evaluation test can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の原理を説明する図、 第2図は本発明の一実施例を説明するブロック図、 第3図は第2図の動作を説明する図である。 図において、 1はディスク媒体、2は駆動手段、 3はヘッド、4はバネ、 5は変換手段、6は圧着手段、 7は比較手段、8は定盤、 9,13はモータ、10はAE素子、 11は円板、12は支柱、 14は駆動回路、15は比較回路、 16はカウンタ、 17はストレインゲージである。 FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of FIG. In the figure, 1 is a disk medium, 2 is a driving means, 3 is a head, 4 is a spring, 5 is a converting means, 6 is a crimping means, 7 is a comparing means, 8 is a surface plate, 9, 13 is a motor, and 10 is AE. Element, 11 is a disk, 12 is a column, 14 is a drive circuit, 15 is a comparison circuit, 16 is a counter, and 17 is a strain gauge.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ヘッド(3)を指定された角度で傾斜させ
て、該ヘッド(3)の縁を回転するディスク媒体(1)
の表面に予め設定された圧力で圧着させる圧着手段
(6)と、 該ヘッド(3)が回転するディスク媒体(1)と擦り合
わされることで発生する振動に伴う弾性波を電気信号に
変換する変換手段(5)と、 該ディスク媒体(1)を回転させる駆動手段(2)とを
設け、 該ディスク媒体(1)を停止状態から回転させて所定の
回転速度に到達した時、該ディスク媒体(1)に対する
駆動を停止して、該ディスク媒体(1)が停止状態とな
ると、再び回転させて所定の回転速度に到達した時駆動
を停止する駆動動作を繰り返し、 該変換手段(5)が変換した電気信号のピーク値が予め
定めた閾値以上となるまでの該駆動動作の繰り返し回数
を、前記ヘッド(3)の指定された傾斜角度毎に測定す
ることにより、該ディスク媒体(1)の耐久性を評価す
ることを特徴とするディスク媒体の耐久性評価方法。
1. A disk medium (1) in which a head (3) is inclined at a specified angle and the edge of the head (3) is rotated.
A pressure bonding means (6) for pressing the surface of the head with a predetermined pressure, and an elastic wave generated by vibration generated when the head (3) rubs against the rotating disk medium (1) is converted into an electric signal. Converting means (5); and driving means (2) for rotating the disk medium (1). When the disk medium (1) is rotated from a stopped state and reaches a predetermined rotational speed, the disk medium (1) is rotated. When the drive for (1) is stopped and the disk medium (1) is stopped, the drive operation is repeated to stop the drive when the disk medium (1) is rotated again and reaches a predetermined rotation speed. The number of repetitions of the driving operation until the peak value of the converted electric signal becomes equal to or greater than a predetermined threshold value is measured for each of the specified tilt angles of the head (3). Evaluation of durability A method for evaluating the durability of a disk medium, comprising:
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