JPH1116102A - 磁気ディスク評価方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク駆動装置固有の特性の再現が可
能であり、磁気ディスク駆動装置に合ったより正確な磁
気ディスクの性能評価を行う磁気ディスク評価方法及び
装置を提供する。 【解決手段】 所定環境の恒温恒湿槽９内に、評価対象
の磁気ディスク２を装着した磁気ディスク駆動装置１を
設置し、磁気ディスク駆動装置１の磁気ヘッド１１をシ
ークさせて、そのシーク前及びシーク後における磁気デ
ィスク２の電磁変換特性を測定器８でそれぞれ測定し、
両測定結果の相対関係に基づいて磁気ディスク２の性能
を評価する。それぞれに磁気ディスク２を装着した多数
の磁気ディスク駆動装置１を、同時に恒温恒湿槽９内に
設置し、それぞれの磁気ディスク２の性能を一度に評価
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、磁気ディスクの性
能を評価する磁気ディスク評価方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から磁気ディスクの耐久性能を評価
するための方法として、磁気ヘッドと磁気ディスクとの
摩擦係数を測定するＣＳＳ（Contact Start Step）方式
が公知であり、最も重要な評価の１つであった。この方
式は、磁気ディスク回転用の電源のオン／オフを制御し
て、磁気ディスクの回転，停止状態を繰り返し、磁気デ
ィスクに対する磁気ヘッドの浮上，接触を繰り返して、
磁気ヘッドと磁気ディスクとの摩擦係数を測定し、その
測定値に基づいて磁気ディスクの性能を評価するもので
ある。

【０００３】記録密度があまり高くない場合には、磁気
ディスクに情報の書き込み・読み出し処理を行う際に磁
気ヘッドをシークさせても、浮上高は高く磁気ヘッドは
磁気ディスクから比較的遠く離れた距離を保ちながら移
動するので、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触すること
はなく、上述したようなＣＳＳ方式による摩擦係数の測
定結果のみで、磁気ディスクの耐久性能を評価できてい
た。

【０００４】しかしながら、大量の情報を１枚の磁気デ
ィスクに記録すべく情報記録の高密度化を図るために
は、原理上磁気ヘッドを磁気ディスクに近接させる必要
がある。これが進むと、磁気ヘッドの疑似コンタクト
（pseudo contact）という現象（磁気ヘッドが磁気ディ
スクに接触しているか接触していないかが微妙な状態）
が発生する。これに伴ってシーク時に磁気へッドの電磁
変換特性が劣化するという問題が発生している。従っ
て、磁気ディスクの性能を評価する場合に、従来からの
摩擦係数だけでなく、シーク前後での磁気ディスクの電
磁変換特性の変化を新しい評価項目として加える必要性
が生じてきた。

【０００５】シーク中の電磁変換特性を評価する場合に
は、高温高湿環境内で評価対象の磁気ディスクに対して
磁気ヘッドをシークし、シーク前及びシーク後に磁気記
録データに対する再生電気信号を検出して電磁変換特性
をそれぞれ求め、両電磁変換特性の相対関係を評価パラ
メータとしている。そして、このような評価方法の具体
的な手法として次のようなものが知られている。

【０００６】まず、評価対象の磁気ディスクのシーク前
の電磁変換特性を測定しておき、次に、高温高湿の環境
を維持する恒温恒湿槽内にその磁気ディスクを入れて、
磁気ヘッドをシークした後、その磁気ディスクを恒温恒
湿槽から取り出して、再び電磁変換特性を測定し、シー
ク前とシーク後とにおける電磁変換特性の相対値（例え
ば、シーク前の電磁変換特性に対するシーク後に劣化し
た電磁変換特性の割合）を求めて、磁気ディスクの性能
を評価する。

【０００７】この方法では、磁気ディスクの移し替えが
面倒であるという問題がある。また、高温高湿の環境下
で電磁変換特性を測定するのではないので、磁気ディス
クを取り外す際に発生する、きず，結露等の影響を受け
て、高温高湿環境下における正確な電磁変換特性を測定
できない可能性があり、性能を正しく評価できないこと
がある。また、測定時は通常環境であるため、高温高湿
下での測定ができない。

【０００８】そこで、高温高湿の環境下で磁気ヘッドの
シーク動作及び電磁変換特性の測定処理を連続して行え
る手法が実施されている。この手法では、高温高湿環境
の恒温恒湿槽内で評価対象の磁気ディスクのシーク前の
電磁変換特性を測定した後、恒温恒湿槽内に設置したス
ピンスタンドを用いた装置にてその磁気ディスクに対し
て磁気ヘッドをシークし、シーク後に恒温恒湿槽内に磁
気ディスクを置いたままでその電磁変換特性を測定し、
シーク前とシーク後とにおける電磁変換特性の相対値を
求めて、磁気ディスクの性能を評価する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したスピンスタン
ドを用いた装置は、汎用の評価装置であるので種々の回
転数に対応できるように回転数制御系を有しており、ま
た、ステッピングモータを使用しているので、構成が磁
気ディスク駆動装置より大嵩である。従って、恒温恒湿
槽内に収納できる装置の台数が制限され、評価数を増や
せないので信頼性が高い評価を行えないという問題があ
る。また、スピンスタンドは、磁気ディスク駆動装置と
その構造が大きく違っていて内部容積が大きく、蓋をし
た場合、その大きな内部容積のため、温湿度の追従性が
極めて悪くなり、また温湿度のムラが起こり易く、実際
の記録・再生時に使用する磁気ディスク駆動装置の環境
（温度，湿度，空気の流れ等）を再現できないので、実
際に使用する磁気ディスク駆動装置に対する磁気ディス
クの性能評価を正確には行えないことになる。

【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、所定環境の恒温恒湿槽内に磁気ディスク駆動装
置を設置し、その磁気ディスク駆動装置を用いて磁気ヘ
ッドをシークさせて、そのシーク前後における磁気ディ
スクの電磁変換特性を測定して性能評価を行うことによ
り、磁気ディスク駆動装置内部の固有の環境の再現が可
能であり、磁気ディスク駆動装置に固有の正確な評価結
果を得ることができる磁気ディスク評価方法及び装置を
提供することを目的とする。

【００１１】本発明の他の目的は、小型の磁気ディスク
駆動装置を用いることにより、多数の磁気ディスク駆動
装置を一度に恒温恒湿槽内に収納することができ、同時
に多数枚の磁気ディスクを評価できて信頼性が高い評価
を行うことができる磁気ディスク評価方法及び装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク評
価方法は、磁気ディスクに対して磁気へッドを所定環境
下でシークさせて前記磁気ディスクの性能を評価する方
法において、磁気へッドを有する磁気ディスク駆動装置
を所定環境に設置し、該磁気ディスク駆動装置の磁気へ
ッドを評価対象の磁気ディスクに対してシークさせ、シ
ーク前後の電磁変換特性を測定し、その測定結果に基づ
いて前記磁気ディスクの性能を評価することを特徴とす
る。

【００１３】本発明の磁気ディスク評価装置は、磁気デ
ィスクに対して磁気へッドを所定環境下でシークさせて
前記磁気ディスクの性能を評価する装置において、一定
の環境を維持する恒温恒湿槽と、該恒温恒湿槽に収納さ
れており、評価対象の磁気ディスクに対して磁気へッド
をシークさせるシーク動作手段を有する磁気ディスク駆
動装置と、前記磁気ディスクのシーク前後の電磁変換特
性を測定する手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】本発明の他の磁気ディスク評価装置は、磁
気ディスクに対して磁気へッドを所定環境下でシークさ
せて前記磁気ディスクの性能を評価する装置において、
一定の環境を維持する恒温恒湿槽と、該恒温恒湿槽に収
納されており、評価対象の磁気ディスクに対して磁気へ
ッドをシークさせるシーク動作手段をそれぞれに有する
複数の磁気ディスク駆動装置と、該複数の磁気ディスク
駆動装置から１つの磁気ディスク駆動装置を選択する手
段と、選択した磁気ディスク駆動装置における磁気ディ
スクのシーク前後の電磁変換特性を測定する手段とを備
えることを特徴とする。

【００１５】本発明では、実際の製品として使用する磁
気ディスク駆動装置を用いて磁気ディスクの性能を評価
するので、その磁気ディスク駆動装置に固有の環境を実
現した状態で性能を求めることができる。具体的には、
磁気ディスク駆動装置内の温度，湿度による影響を再現
して、磁気ディスクの評価を行える。また、磁気ディス
ク回転時における磁気ディスク駆動装置内部での空気の
流れを再現して、磁気ディスクの評価を行える。このよ
うに、実際に使用する磁気ディスク駆動装置に即したよ
り正確な磁気ディスクの評価結果（シークに伴う性能変
化）を得ることができる。

【００１６】また、使用する磁気ディスク駆動装置は従
来の装置に比べて小型であるので、所定環境の恒温恒湿
槽に多数の磁気ディスク駆動装置を収納することが可能
であり、同一条件による多数枚の磁気ディスクに対する
評価処理を同時に行うことができ、従来例に比較して評
価結果の信頼性は高くなる。

【００１７】なお、本発明では、磁気ヘッドのシーク動
作と電磁変換特性の測定処理とを同一の所定環境下で行
うので、特性測定時に磁気ヘッド，磁気ディスクを取り
外す必要はなく、取外し時に発生する、きず，結露等の
影響はなく、更に磁気ヘッドと磁気ディスクとの表面状
態（微小な付着物，機械的・化学的構造）を変化させず
に評価できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。

【００１９】図１は、本発明の磁気ディスク評価装置の
一例を示す模式的断面図、図２は、使用する磁気ディス
ク駆動装置１の平面図である。図において３は、磁気デ
ィスク駆動装置１を支持する筺体としての支持台であ
る。磁気ディスク駆動装置１は、磁気記録・再生を行う
磁気ヘッド１１と、磁気ヘッド１１に連なる肉薄のサス
ペンション１２と、サスペンション１２に連なる肉厚の
アーム１３と、支持台３に立設されてこれらの磁気ヘッ
ド１１，サスペンション１２及びアーム１３を支える回
転支柱１４と、ボイスコイル１５及びこれを挟む一対の
磁石（図示せず）を備えるボイスコイルモータ１６と、
磁気ディスク２を回転させるスピンドルモータ１７とを
有する。なお、ボイスコイルモータ１６及びスピンドル
モータ１７は、支持台３に支持されている。

【００２０】ボイスコイルモータ１６は、パーソナルコ
ンピュータ４からの制御信号に基づくボイスコイルモー
タ用の第１コントローラ５によりその駆動が制御されて
いる。そして、ボイスコイルモータ１６の駆動により、
回転支柱１４を中心にして、磁気ヘッド１１，サスペン
ション１２及びアーム１３が一体的に回転し、磁気ディ
スク２に対する磁気ヘッド１１のシーク動作がなされる
ようになっている。また、スピンドルモータ１７は、パ
ーソナルコンピュータ４からの制御信号に基づくスピン
ドルモータ用の第２コントローラ６によりその駆動が制
御されており、スピンドルモータ１７の駆動によって磁
気ディスク２が回転するようになっている。

【００２１】磁気ヘッド１１は、記録・再生制御部７か
らの制御により磁気記録を行うと共に、記録された磁気
データを読み出してその再生電気信号を記録・再生制御
部７に送る。測定器８は、記録・再生制御部７を介して
得られた再生電気信号に基づいて電磁変換特性を測定す
る。

【００２２】次に、このような構成の装置を用いた磁気
ディスク評価の動作について説明する。評価対象の磁気
ディスク２が装着された磁気ディスク駆動装置１を、一
定の高温高湿環境を維持する恒温恒湿槽９に収納する。
恒温恒湿槽９内の環境は、例えば、温度３０〜６０度、
湿度８０％とする。

【００２３】磁気ディスク２及び磁気ディスク駆動装置
１が恒温恒湿槽９内の環境に同化した後、スピンドルモ
ータ１７にて磁気ディスク２を回転させ、記録・再生制
御部７の制御により所定の記録信号を磁気ディスク２に
磁気ヘッド１１で記録し、その記録信号を磁気ヘッド１
１にて磁気ディスク２から再生してその再生電気信号を
記録・再生制御部７へ送る。測定器８は、得られた再生
電気信号から電磁変換特性を測定する。このように測定
される結果がシーク前の電磁変換特性となる。

【００２４】次いで、スピンドルモータ１７にて磁気デ
ィスク２を回転させながら、ボイスコイルモータ１６を
駆動させて、磁気ディスク２の内周側と外周側との間で
磁気ヘッド１１をシークさせる。この際のシーク動作に
おける周期及び時間は、パーソナルコンピュータ４の制
御に応じて任意に設定できる。

【００２５】所定のシーク動作が終了すると、シーク前
と同様に、記録・再生制御部７の制御により所定の記録
信号を磁気ディスク２に磁気ヘッド１１で記録し、その
記録信号を磁気ヘッド１１にて磁気ディスク２から再生
してその再生電気信号を記録・再生制御部７を介して測
定器８へ送り、そのときの電磁変換特性を測定する。こ
のように測定される結果がシーク後の電磁変換特性とな
る。そして、例えば、シーク前の電磁変換特性に対する
シーク後に劣化した電磁変換特性の割合を求め、その割
合を磁気ディスク２の性能評価とする。

【００２６】本発明の評価方法では、シーク動作，電磁
変換特性測定の一連の処理を恒温恒湿槽９内にて連続的
に行えるので、磁気ヘッド１１，磁気ディスク２を取り
外す必要はなく、取外し時に発生する、きず，結露等の
影響はなく、正確な性能評価が得られる。

【００２７】また、実際の記録・再生時に使用する磁気
ディスク駆動装置１を用いて磁気ディスク２の電磁変換
特性を測定するので、実際の磁気ディスク駆動装置１に
おける温度，湿度による影響及び空気の流れを再現で
き、磁気ディスク駆動装置１に応じた磁気ディスク２の
正確な電磁変換特性による性能評価が得られる。

【００２８】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。この実施の形態は、一度に複数枚の磁気ディス
ク２の電磁変換特性を測定してそれらの性能を評価でき
る例である。図３は、この実施の形態における磁気ディ
スク評価装置の構成を示すブロック図である。

【００２９】図３において、図１，２と同一部分には同
一番号を付している。恒温恒湿槽９内には、それぞれに
１枚ずつの磁気ディスクを装着した複数個（ｎ個）の磁
気ディスク駆動装置１が収納されている。各磁気ディス
ク駆動装置１におけるシーク動作及び磁気ディスク回転
動作は、パーソナルコンピュータ４からの制御信号に基
づいて、上述した例の第１コントローラ５の機能と第２
コントローラ６の機能とを併せて持つコントローラ２１
によって制御される。

【００３０】２２は、ｎ個の磁気ディスク駆動装置１の
磁気ヘッドでそれぞれ得られる再生電気信号から１つの
再生電気信号を選択する選択器であり、選択器２２は、
選択した１つの再生電気信号を測定器８へ出力する。

【００３１】次に、複数枚の磁気ディスクを同時に評価
する動作について説明する。それぞれに評価対象の磁気
ディスクが装着されたｎ個の磁気ディスク駆動装置１
を、上述の例と同じ恒温恒湿槽９に収納する。そして、
上述の例と同様に、各磁気ディスク駆動装置１に装着さ
れたｎ枚の磁気ディスクに所定の記録信号を書き込んだ
後、それを読み出して再生電気信号を測定器８へ送る。
測定器８は、その再生電気信号からｎ枚の各磁気ディス
クのシーク前の電磁変換特性を測定する。

【００３２】次いで、上述の例と同様に、各磁気ディス
クに対して磁気ヘッドをシークさせる。この際のシーク
動作では、すべての磁気ディスクに対してシーク条件
（周期，時間等）を同一にしても良いし、それぞれの磁
気ディスクにおいてシーク条件を変えるようにしても良
い。シーク動作の終了後、上述の例と同様に、ｎ枚の各
磁気ディスクのシーク後の電磁変換特性を測定する。そ
して、それぞれの磁気ディスクについて、シーク前の電
磁変換特性に対するシーク後に劣化した電磁変換特性の
割合を求めて性能評価を得る。

【００３３】本発明の評価方法では、小型の磁気ディス
ク駆動装置を使用するので、恒温恒湿槽９内に、磁気デ
ィスクを装着した多数の磁気ディスク駆動装置を収納で
き、同一シーク条件または異なるシーク条件における多
数枚の磁気ディスクに対する評価処理を同時に行え、従
来例に比較して評価結果の信頼性を高くできる。

【００３４】次に、本発明の評価方法による磁気ディス
クの評価結果について述べる。表１は、その評価結果を
示している。評価対象として３．５インチの磁気ディス
クを使用し、その条件は、潤滑剤：シクロトリフォスフ
ァゼンを含むフロロカーボン系潤滑剤、保護膜：アモル
ファスカーボン１００Å、表面粗さ：２０Åとした。そ
して、タイプが異なる３種類の磁気ディスクについてそ
れぞれの種類で４枚ずつ電磁変換特性を評価した。タイ
プＡは潤滑剤塗布時の溶液中の潤滑剤フォスファゼンの
濃度が０．１ｐｐｍ、タイプＢは同じくその濃度が０．
５ｐｐｍ、タイプＣは同じくその濃度が１ｐｐｍとし
た。なお、評価結果は、電磁変換特性の１つである再生
出力劣化率（シーク前の電磁変換特性に対するシーク後
に劣化した電磁変換特性の割合）を表している。

【００３５】

【表１】

【００３６】また、前述した従来の評価方法（スピンス
タンドを用いた大型の装置による評価）での同様の条件
による評価結果を表２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】本来、フォスファゼン濃度が小さくなると
耐久性能が低下し、磁気ヘッドのポール部（電磁変換を
行うコイル部）の磨耗、並びに、磁気ディスクの潤滑剤
及び保護膜であるカーボン層の摩擦による磁気ヘッドへ
の付着に伴う磁気ヘッドの浮上特性の劣化により電磁変
換特性が劣化すると考えられる。表１，表２の評価結果
を比較すると、従来の大型のスピンスタンドを用いた評
価方法では（表２）タイプが異なる３種類の磁気ディス
クにおいて電磁変換特性の劣化率の差はあまり見られな
かったが、本発明の評価方法では（表１）これらの３種
類の磁気ディスクにおいて電磁変換特性の劣化率の明確
な差を呈示していることが分かる。このように、本発明
の評価方法では従来の方法に比べてより高い精度での磁
気ディスクの評価を行うことができる。

【００３９】従来方式は、装置内部の容積が大きく大型
で内部で温湿度の分布ムラが起こりやすい。また、大型
であるため、温湿度の追従性が悪い。これにより、本来
内部容積が小さい小型の磁気ディスク駆動装置内部で起
こる磁気ヘッドの性能劣化，磁気ディスクの摩擦性能劣
化及び磨耗による磨耗粉の発生が再現できず、これによ
り生ずる電磁変換特性の劣化を再現良く評価できない。
これに対して、本発明の評価方法では、このような問題
が発生せず、磁気ディスクの正確な評価を行える。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明では、所定
環境の恒温恒湿槽内に、実際の製品として使用する磁気
ディスク駆動装置を設置し、その磁気ディスク駆動装置
を使用して磁気ヘッドをシークさせて、シーク前後にお
ける磁気ディスクの電磁変換特性を測定して性能評価を
行うようにしたので、磁気ディスク駆動装置固有の環境
の再現が可能であり、磁気ディスク駆動装置に合った正
確な評価結果を得ることができる。また、小型の磁気デ
ィスク駆動装置を使用するので、多数の磁気ディスク駆
動装置を一度に恒温恒湿槽内に収納することができ、同
時に多数の磁気ディスクに対する評価を行えて信頼性が
高い評価結果を得ることができる。更に、磁気ヘッドの
シーク動作と電磁変換特性の測定処理とを同一の所定環
境下で行うので、特性測定時に磁気ヘッド，磁気ディス
クを取り外す必要はなく、取外し時に発生するきずの影
響を受けることなく、更に磁気ヘッドと磁気ディスクと
の表面状態（微小な付着物，化学的・機械的表面構造）
を変えることなく、正確な性能評価を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ディスク評価装置の一例を示す模
式的断面図である。

【図２】本発明の磁気ディスク評価方法に使用する磁気
ディスク駆動装置の平面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態による磁気ディスク評
価装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク駆動装置 ２ 磁気ディスク ４ パーソナルコンピュータ ５ 第１コントローラ ６ 第２コントローラ ７ 記録・再生制御部 ８ 測定器 ９ 恒温恒湿槽 １１ 磁気ヘッド １６ ボイスコイルモータ １７ スピンドルモータ ２１ コントローラ ２２ 選択器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクに対して磁気へッドを所定
   環境下でシークさせて前記磁気ディスクの性能を評価す
   る方法において、磁気へッドを有する磁気ディスク駆動
   装置を所定環境に設置し、該磁気ディスク駆動装置の磁
   気へッドを評価対象の磁気ディスクに対してシークさ
   せ、シーク前後の電磁変換特性を測定し、その測定結果
   に基づいて前記磁気ディスクの性能を評価することを特
   徴とする磁気ディスク評価方法。
2. 【請求項２】 磁気ディスクに対して磁気へッドを所定
   環境下でシークさせて前記磁気ディスクの性能を評価す
   る装置において、一定の環境を維持する恒温恒湿槽と、
   該恒温恒湿槽に収納されており、評価対象の磁気ディス
   クに対して磁気へッドをシークさせるシーク動作手段を
   有する磁気ディスク駆動装置と、前記磁気ディスクのシ
   ーク前後の電磁変換特性を測定する手段とを備えること
   を特徴とする磁気ディスク評価装置。
3. 【請求項３】 磁気ディスクに対して磁気へッドを所定
   環境下でシークさせて前記磁気ディスクの性能を評価す
   る装置において、一定の環境を維持する恒温恒湿槽と、
   該恒温恒湿槽に収納されており、評価対象の磁気ディス
   クに対して磁気へッドをシークさせるシーク動作手段を
   それぞれに有する複数の磁気ディスク駆動装置と、該複
   数の磁気ディスク駆動装置から１つの磁気ディスク駆動
   装置を選択する手段と、選択した磁気ディスク駆動装置
   における磁気ディスクのシーク前後の電磁変換特性を測
   定する手段とを備えることを特徴とする磁気ディスク評
   価装置。