(57)【要約】【課題】  小径の突起物も確実に検知できる高感度で、耐磨耗性が高い長寿命な磁気ディスク検査用グライドヘッドを提供する。【解決手段】  回転する磁気ディスクにスライダーを押付ける方向に力を加える荷重点位置を、空気流入方向の浮上レール長Ｌ２と、浮上レールの流入端から荷重点までの距離Ｌ３の比率Ｌ３／Ｌ２で、０．７５以上０．８５以下とし、スライダーの浮上ピッチ角度を１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下の高ピッチ角度にする。【選択図】      図１
2006079714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する磁気ディスクに対向するスライダー面に、２本の正の浮上圧力を発生させる浮
上レールが形成され、スライダー背面に設けられた荷重点から加えられる、スライダーを
磁気ディスクに押付ける荷重と浮上圧力のバランスで、スライダーを磁気ディスクから所
定の浮上高さで浮上させ、磁気ディスクとスライダーとの接触あるいは衝突を、圧電素子
もしくはＡＥセンサーにて検出する磁気ディスク用グライドヘッドであって、スライダー
の浮上ピッチ角度が１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下であることを特徴とする磁気
ディスク用グライドヘッド。
【請求項２】
浮上ピッチ角度は、周速８ｍ／ｓ以上１６ｍ／ｓ以下で、浮上高さが１ｎｍ以上１５ｎ
ｍ以下、荷重が９．８ｍＮ以上５８．８ｍＮ以下の条件下であることを特徴とする請求項
１に記載の磁気ディスク用グライドヘッド。
【請求項３】
スライダー背面に設けられた荷重点は、空気流入方向の浮上レール長Ｌ２と、浮上レー
ルの流入端から荷重点までの距離Ｌ３の比率Ｌ３／Ｌ２で、０．７５以上０．８５以下の
位置にあることを特徴とする請求項１および２に記載の磁気ディスク用グライドヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスクの製造検査等に使用される磁気ディスク用グライドヘッドに係る
ものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置の磁気ディスクには、円盤状のガラスあるいはアルミニウム等の非
磁性材基板が使用されている。非磁性材基板の表面には、磁性材料と主に炭素からなる保
護膜がスパッター等で成膜され、さらにフルオロカーボン系の潤滑剤が塗布されている。
このように作られた磁気ディスクは磁気ヘッドと組み合わされ、情報を記録あるいは再生
する記録装置として用いられている。磁気ディスク用グライドヘッド（以降、単にグライ
ドヘッドと呼称することもある）は、この磁気ディスクの表面に発生した微小な突起物と
異物（以降、突起物と称する）を検出するためのセンサーとして、磁気ディスクの検査工
程で用いられている。グライドヘッドは数種実用化されているが、圧電素子を搭載したも
のとヘッド外部にＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサーを取り付けたも
のが主流となっている。圧電素子方式とＡＥ方式は、磁気ディスクの表面に発生した微小
な突起物とグライドヘッドのスライダーが衝突して生じる振動を電圧に変換する方法が異
なるだけなので、本願では圧電素子方式で説明を行う。
【０００３】
圧電素子をスライダーに搭載したグライドヘッドは、特許文献１に記載されている。図
８に、圧電素子をスライダーに搭載したグライドヘッドの斜視図を示す。スライダー１は
、一対の浮上レール３を有する。スライダー１の側面に張り出し部１ｂが設けられ、張り
出し部１ｂのスライダー背面側に圧電素子９を固着している。圧電素子９の出力電圧は圧
電素子を構成する結晶の分極方向の両端からリード線１０により取り出され、サスペンシ
ョン２に設けた絶縁性チューブ１１を通じて外部に出力される。以後、説明を判り易くす
るため、同一の部品および部位には同じ符号を用いている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６１６３号公報    図３
【０００５】
グライドヘッドの動作原理を、図９を用いて簡単に説明する。スライダー１は磁気ディ
スク１５の回転に伴う空気流の作用により浮上する。空気流はスライダー１の流入端から
流出端に向かって流れる。スライダ−１の背面にサスペンション２に設けられたフレキシ
ャー１２が接着される。フレキシャー１２に形成されたピボット８の頂点に、フレキシャ
ー１２がスライダーを磁気ディスクに押付ける力である荷重を与えている。ピボット８を
支点としてスライダーが、僅かであるが上下左右に動けるようになっている。ピボット８
がスライダーに荷重を与える位置が荷重点ｗとなる。図７では圧電素子９やリード線１０
等は省略している。グライドヘッドの浮上高さｈは種々の要素で決まるが、主に空気流の
流速とスライダーのレール幅、荷重によって決まる。レール幅と荷重はグライドヘッドに
よって決まっているため、磁気ディスクの回転数と磁気ディスク上のグライドヘッド位置
によって決まる周速で浮上高さが決まる。磁気ディスクの回転数を変え、周速を磁気ディ
スク面内で一定とすることで、磁気ディスク１５上を一定の浮上高さｈで浮上させること
ができる。磁気ディスク上にある突起物１６とスライダー１が衝突した時、圧電素子に発
生する電圧を検出し、突起物１６の存在を検知するものである。
【０００６】
一般に、グライドヘッドは磁気ディスク面内を一定の条件、すなわち、突起物の高さを
検出する浮上高さｈを磁気ディスク面内で一定とし、かつ、突起物とグライドヘッドの衝
突時に発生するエネルギーを揃える（突起物とグライドヘッドの相対速度を一定にする）
ために、周速を磁気ディスク面内で一定としている。また、浮上高さや飛行時の姿勢を磁
気ディスク面内で一定とするために、グライドヘッドのスライダーは磁気ディスク上のい
ずれの位置においても、スライダーとスライダーが飛行する磁気ディスク上の円周の接線
とのなす角（ＹＡＷ角）は一定であり、グライドハイトテストでは、通常０度で用いられ
る。スライダー１が磁気ディスク上の突起物１６に接触あるいは衝突すると、衝突により
発生する振動がスライダー１を伝播して圧電素子９を振動変形させる。圧電素子９の電極
に電荷が誘起されるので、リード線１０から電極間電圧を取り出し測定することにより突
起物の検出ができる。さらに、所定の浮上高さｈをもつスライダー１を磁気ディスクの表
面で移動すると、浮上高さｈより高い突起物にスライダーが接触（衝突）する。このとき
発生する圧電素子の電圧と磁気ディスクの位置を求めれば、磁気ディスク表面にある規格
外の突起物を検知することができる。
【０００７】
このような原理で動作するグライドヘッドは空気流入溝の両側に正の浮上圧力を発生さ
せる浮上レール３を２本突出形成するのが一般的である。２本の浮上レールを用いること
により、飛行時の姿勢を安定に保つことができる。また、２本の浮上レールからなるグラ
イドヘッドの浮上高さは、グライドヘッドの浮揚力を生じさせているレールの幅を変える
ことで、比較的容易に制御できるので、検査する磁気ディスクの突起物の高さに応じ、必
要なグライドヘッドの浮上高さ設計が容易にできる。
【０００８】
近年の磁気ディスク装置の高容量化と小型化、つまり高記録密度化は猛烈な勢いで進ん
でいる。記録密度を上げるために、記録ビットの幅と長さはますます小さくなり、それに
伴い磁気ヘッドの狭トラック幅化と磁気ギャップの狭ギャップ長化が進んでいる。また、
磁気ヘッドを磁気ディスク径方向へ高速で移動させるため、磁気ヘッドスライダーも小型
化している。記録密度を上げるため、磁気ディスクと磁気ヘッドとの隙間、即ち磁気ヘッ
ドのスライダーの浮上高さｈは、１２ｎｍ以下が求められるようになってきている。
【０００９】
磁気ヘッドが磁気ディスク上を浮上し、情報の記録や再生を行う場合、磁気ディスク表
面に磁気ヘッドのスライダーの浮上高さより高い突起物があると、スライダーが磁気ディ
スクと衝突を起こし、正確な情報の記録や再生ができなくなる。また、データの破損や磁
気ディスク装置の故障を引き起こす原因にもなる。そのために、磁気ディスク表面の突起
物の高さｎは磁気ヘッドのスライダーの浮上高さより低くする必要がある。スライダーの
浮上高さの極小化に伴って、磁気ディスクの突起物の許容される高さｎはますます低くな
る傾向にあり、その高さ要求は９ｎｍ以下になってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
グライドヘッドを用いて磁気ディスクの突起物を検査し、規格を外れる突起物が無く合
格と判定された磁気ディスクを使用した磁気記録装置でも、磁気ヘッドと磁気ディスクと
の衝突による不具合の発生が、非常に稀ではあるが起きることがある。不具合の発生した
磁気ディスク装置から磁気ディスクを取外し、磁気ディスクの表面をＡＦＭと略される原
子間力顕微鏡で測定すると、合格と判定されたにもかかわらず規格以上の高さｎを持つ突
起物が見つかることがある。検査をすり抜けた規格以上の高さを持つ突起物を詳細に分析
すると、突起物の直径ｍが１μｍ以下と小さなものであった。突起物の形状は千差万別で
あるので、突起物の直径ｍは突起物の磁気ディスクとの接触面の短径と長径を算術平均し
て求めた。高さｎは、磁気ディスク表面から突起物の最高点までの値を用いている。
【００１１】
グライドヘッドは、スライダーが磁気ディスク上の突起物に接触あるいは衝突すると、
振動がスライダーを伝播して圧電素子を振動変形させ、圧電素子の電極に電荷が誘起され
電極間電圧として検知するものである。スライダーが突起物に接触あるいは衝突したとし
ても、発生する振動が小さいと圧電素子からの出力電圧が小さく、規格外であっても規格
外の突起物であると判定できなくなる。直径ｍが１μｍ以下の小さい突起物の場合、突起
物自体の体積もしくは重量が小さいため、判定に必要な出力電圧を得るだけの振動を発生
させることができないためと見られる。直径ｍが１μｍ以下で規格以上の高さを持つ突起
物を確実に、検知するには衝突時に発生する振動を効率良く圧電素子に伝えられる、グラ
イドヘッドが求められる。
【００１２】
磁気ディスク装置がコンピューターだけでなく、テレビ等の録画やコピー機等々幅広い
分野に使われるようになるに従い、数量の増加と価格の低下の要求が強くなって来ている
。このような要求を満たすには磁気ディスクでは、磁気ディスクそのものの製造技術や製
造工程等の検討の他に、検査工程の効率化が求められる。検査工程の一つであるグライド
ハイト検査では、グライドヘッドの長寿命化が一番である。グライドヘッドの長寿命化、
すなわち１本のヘッドで検査できる磁気ディスクの枚数を増やすことにより、グライドヘ
ッド自体の使用量を低減することがでる。また、グライドハイト検査機のグライドヘッド
を交換するには時間がかかるし、その間ディスクの検査が出来なくなる。グライドヘッド
の長寿命化で、グライドヘッドの使用量減、グライドヘッドの交換頻度減により検査機の
稼働時間が長くなり、磁気ディスクの製造コストの低減と生産量の増加が可能となる。
【００１３】
グライドヘッドの寿命は、出力電圧の値で判定している。グライドヘッドを磁気ディス
クの検査に用いる前に、基準の突起高さを持つバンプディスクで出力電圧Ｖ０を測定する
。決められた枚数の磁気ディスク検査を行った時点で、測定精度の確認のため、バンプデ
ィスクでグライドヘッドの出力電圧Ｖ１を測定する。例えば、Ｖ１がＶ０と殆んど変わら
なければ、グライドヘッドはまだ使えることと、検査した磁気ディスクは正常に検査され
たと判断できる。Ｖ１がＶ０の６０％の値となっていたら、グライドヘッドの交換時期で
寿命が来たと判断、これまでに検査した磁気ディスクは正常に検査されたと判断する。Ｖ
１がＶ０の３０％の値となっていたら、グライドヘッドの交換だけでなく、グライドヘッ
ドに異常があったと判断し検査した磁気ディスクの再検査を行う。これらのＶ１の値や再
検査の実施不実施は、使用者が決めるものであることは言うまでも無い。また、Ｖ１とＶ
０の比率ではなく、Ｖ１の値で寿命を決める方法もある。
【００１４】
グライドヘッドの出力低下の原因は、圧電素子そのものの劣化とスライダーの磨耗によ
る浮上高さの変化が考えられる。寿命が来たとして交換された数多くのグライドヘッドを
調査したところ、圧倒的にスライダーの磨耗による浮上高さの変化が原因であった。この
ことから、長寿命のグライドヘッドを得るということは、耐磨耗性の高いグライドヘッド
を得るということになる。
【００１５】
本発明の目的は、グライドヘッドと突起物の衝突時に発生する振動を効率良く圧電素子
に伝えられる高感度で、耐磨耗性の高く長寿命な磁気ディスク検査用グライドヘッドを提
供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の磁気ディスク用グライドヘッドは、回転する磁気ディスクに対向するスライダ
ー面に、２本の正の浮上圧力を発生させる浮上レールが形成され、スライダー背面に設け
られた荷重点から加えられる、スライダーを磁気ディスクに押付ける荷重と浮上圧力のバ
ランスで、スライダーを磁気ディスクから所定の浮上高さで浮上させ、磁気ディスクとス
ライダーとの接触あるいは衝突を、圧電素子もしくはＡＥセンサーにて検出するものであ
って、スライダーの浮上ピッチ角度が１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下であること
が好ましい。
【００１７】
ピッチ角度は、流入端と流出端の浮上高さの差を、浮上高さを測定した流入端と流出端
の距離から三角関数で求める。流入端の浮上高さは、浮上レールの平坦部で測定する。流
入側に設けられている０．５度程度の傾斜を有する空気取り込み用の流入角部領域では、
浮上高さ測定を行わない。
【００１８】
スライダーの浮上ピッチ角度を１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下とすることで、
従来の１００μｒａｄ以下のグライドヘッドの比べ、出力電圧を約２から５倍とすること
ができる。所定の突起高さを持つバンプディスクで測定して出力電圧が大きくなるという
ことは、検出感度が向上したことになる。検出感度が向上させることができたため、直径
が１μｍ以下で規格以上の高さを持つ突起を確実に検知することができる。また、出力電
圧の値でグライドヘッドの交換時期を決める方法の場合、出力電圧が大きい分長く使える
。つまり、長寿命化を果たせることになる。浮上ピッチ角度が３８０μｒａｄを超えると
、浮上姿勢の安定性が悪くなりグライドヘッドの製造不良率があがる。また、ヘッド浮上
時にヘッドが振動しやすくなる恐れがあるため、３８０μｒａｄ以下とすることが好まし
い。
【００１９】
基準の突起高さを持つバンプディスクで測定した出力電圧Ｖ０と、決められた枚数の磁
気ディスク検査を行った時点バンプディスクで測定した出力電圧Ｖ１の比率で、グライド
ヘッドの寿命を決める場合でも、スライダーの浮上ピッチ角度を１４０μｒａｄ以上３８
０μｒａｄ以下とすることで、従来の１００μｒａｄ以下のグライドヘッドの比べ、３０
〜５０％多くの磁気ディスクを検査することができる。スライダーの浮上ピッチ角度を１
４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下とすることで、従来の１００μｒａｄ以下のグライ
ドヘッドに比べ、流出端の磨耗速度を３０〜５０％低下させることができる。流出端の磨
耗速度は、寿命が来たため交換したグライドヘッドの流出端の形状をＡＦＭ等で測定する
ことで求めることができる。
【００２０】
磁気ディスク装置に用いられている、記録再生用の磁気ヘッドの浮上ピッチ角度は１０
０μｒａｄ以下が主流である。巨大磁気抵抗効果を採用した高密度磁気ヘッドは、浮上高
さが１０ｎｍ程度まで下げて使う事が多くなったので、一般に負圧スライダーと呼ばれる
ものが多く使われている。この負圧スライダーの浮上ピッチ角度は５０〜８０μｒａｄ程
度と小さくなっている。また、浮上ピッチ角度が１００μｒａｄを超えると記録磁界と記
録再生素子との角度が大きくなり、記録再生特性が悪くなるため浮上ピッチ角度は小さく
する傾向にある。記録再生ヘッドに比べ浮上ピッチ角度を約２倍から５倍程度大きくする
ことで、高感度で長寿命のグライドヘッドが得られるものである。負圧スライダーの浮上
ピッチ角度を、１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下のような高ピッチ角にすることは
構造的に難しいので、２本の正の浮上圧力を発生させる浮上レールを有するスライダーが
好ましい。
【００２１】
グライドヘッドの浮上姿勢は、ピッチ角だけでなくロール方向の傾きであるロール角も
、制御する必要がある。ロール角度は±１０μｒａｄ以下とすることで、左右のレールの
流出端の浮上高さを揃えることができ、突起物の検出精度が向上するものである。また、
ロール角度が大きくなると、浮上レールの流出端部に偏磨耗が生じやすくなり、寿命の低
下を招くことになる。
【００２２】
本発明の磁気ディスク用グライドヘッドは、周速８ｍ／ｓ以上１６ｍ／ｓ以下で、浮上
高さが１ｎｍ以上１５ｎｍ以下、荷重が９．８ｍＮ以上５８．８ｍＮ以下の条件下で、ス
ライダーの浮上ピッチ角度が１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下であることが好まし
い。この条件下で測定することで、直径３．５インチ以下の小型磁気ディスクの実使用状
態に近い条件下での検査結果を得ることができる。
【００２３】
本発明の磁気ディスク用グライドヘッドのスライダー背面に設けられた荷重点は、空気
流入方向の浮上レール長Ｌ２と、浮上レールの流入端から荷重点までの距離Ｌ３の比率Ｌ
３／Ｌ２で、０．７５以上０．８５以下の位置にあることが好ましい。
【００２４】
スライダーの浮上ピッチ角度を大きくするのは、スライダーのレール形状や荷重点、荷
重、周速等を変更することでも実現できるが、荷重点を変更するのがより好ましい。荷重
点を変更するのは、スライダーとサスペンションの接着位置を変更するだけで実現できる
。サスペンションに設けられたピボット頂点が荷重点である。浮上レール長は、流入側に
設けられている０．５度程度の傾斜を有する空気取り込み用の流入角部領域と平坦部の合
計長さであり、スライダーの長さではない。言い換えると、空気流を受け浮上力をスライ
ダーに与える領域の、空気流方向の長さと言うことができる。流入角部領域に流入側に１
度以上の角度で面取りがなされている場合は、面取り部は浮上力を生じないので、浮上レ
ール部長から除外する。浮上レール長とスライダーの長さは異なってもよいものであるが
、通常流出端は浮上力を生じない１度以上の角度で面取りがなされているのと、スライダ
ーに浮上レールが形成されていることから、浮上レール長がスライダーの長さより長くな
ることは無い。
【００２５】
左右の浮上レールの間に位置する荷重点は、左右の浮上レールの外側端部の間隔で規定
されるスライダー幅の、略スライダー幅の中心線上に設けることが好ましいものである。
スライダー中心線上とは、左右のレールの中間位置と言うことになる。必ずしも中心線の
真上に荷重点がある必要は無く、中心線から左右のレール方向にスライダー幅の１０％位
の距離は、ずれていても良いものである。荷重点が中心線から左右のレール方向に著しく
ずれると、ロール方向の浮上姿勢を制御できなくなり、浮上高さが所定の値でないグライ
ドヘッドになることと、浮上レールの流出端部に偏磨耗が生じやすくなり、寿命の低下を
招くことになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、荷重点を流出側に移動して浮上ピッチ角度を大きくすることで、衝突の
振動を効率良く圧電素子に伝えられる高感度で、耐磨耗性の高い長寿命な磁気ディスク検
査用グライドヘッドを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。説明を判り易くするため、
同じ部品、部位には同一の符号を用いている。
【実施例１】
【００２８】
図１に本発明のグライドヘッドの、浮上面側からの斜視図を示す。基本的な構造として
は、図８に示した従来のグライドヘッドと同一であるので個々の説明は省略するが、図２
を用いてスライダーの各部名称、実施例で用いた寸法関係を詳細に述べる。スライダー全
体の大きさであるスライダー長Ｌ１は１．２５ｍｍ、スライダー幅Ｌ９は１．０ｍｍ、ス
ライダー全幅Ｌ１０は１．９ｍｍ、図１に記載のスライダー高さＬ１１は０．４ｍｍであ
る。スライダーの材質は、アルミチタンカーバイト（ＡＴＣ）を用いている。浮上力を与
える浮上レール長Ｌ２は１．２２ｍｍ、レール幅Ｌ８は０．１６５ｍｍである。レール長
Ｌ２は、流入角部領域長Ｌ５の０．２ｍｍと平坦部長Ｌ６の１．０２ｍｍよりなっている
。流出端に設けられ面取り長Ｌ７は０．０３ｍｍとした。左右のレールの外側端の間隔が
スライダー幅Ｌ９で１．０ｍｍとしている。スライダー全幅Ｌ１０からスライダー幅Ｌ９
を差引いた長さ０．９ｍｍが、張出し部の長さとなる。流入端から荷重点ｗまで間隔が荷
重位置Ｌ３となり、Ｌ３を変える事で異なった浮上ピッチ角度を得ている。
【００２９】
図３に、浮上レール長Ｌ２と、浮上レールの流入端から荷重点までの距離Ｌ３の比率Ｌ
３／Ｌ２の荷重点とピッチ角の関係を示す。荷重点を、０．５から０．９まで変えて浮上
ピッチ角度を測定した。周速は１０ｍ／ｓ、荷重は３７ｍＮとした。浮上レールの平坦部
の流入側端浮上高さと流出側端浮上高さを測定し、浮上高さの差と平坦部長Ｌ６から、浮
上ピッチ角度を求めた。荷重点を流出端側に移動させると、浮上ピッチ角度も大きくする
ことができた。本実施例で用いたグライドヘッドのスライダー仕様では、荷重点が０．８
５で浮上ピッチ角は２５０μｒａｄである。これは、周速は１０ｍ／ｓ、荷重は３７ｍＮ
の結果であり、周速や荷重を変えると浮上ピッチ角は変わる。同じ仕様のスライダーを用
い、周速を１５ｍ／ｓと上げ、荷重２０ｍＮと下げることで、浮上ピッチ角が略４００μ
ｒａｄまで大きくなった。
【実施例２】
【００３０】
図４に、浮上ピッチ角と出力電圧の関係を示す。実施例１のスライダーを用い、荷重点
を移動させ浮上ピッチ角度を８０μｒａｄから４７０μｒａｄまで、７０μｒａｄ程度の
間隔で合計７グループのグライドヘッド各５本を製作した。各グループの浮上ピッチ角度
の平均値は、８０，１４０，２１０，２７０，３４０，４００，４７０μｒａｄであり、
各グループでの浮上ピッチ角のばらつきは±５μｒａｄであった。僅かであるが荷重を変
化させて、浮上高さｈは１０±０．２ｎｍに調整した。バンプディスクに設けられた、ア
ルミナの突起の直径ｍが１μｍで高さｎは１１ｎｍの円柱形状である。図４の出力電圧は
、グライドヘッド５本の最小値と最大値、平均値である。浮上ピッチ角度が大きくなるに
従い、出力電圧は略直線的に増加し、８０μｒａｄに比べ４７０μｒａｄでは、平均値で
約６倍の出力電圧が得られた。ピッチ角が大きくなるに従い、５本のグライドヘッド間で
出力電圧のばらつきが大きくなっている。このことから、浮上ピッチ角は４００μｒａｄ
を越えないことが好ましいと考えられる。本願の出力電圧は、圧電素子からの出力電圧を
５００倍の増幅率を持つアンプを通した値である。
【実施例３】
【００３１】
図５に、突起の直径ｍと出力電圧の関係を示す。実施例２のグライドヘッドを用い、直
径ｍが異なる突起を有するバンプディスクを使用して出力電圧を測定した。バンプディス
クに設けたアルミナの突起の高さｎは１１ｎｍの円柱形状で、直径ｍは０．６５μｍ、０
．９８、１．４μｍ、１．８μｍである。直径ｍの異なる３種の突起は、１枚のバンプデ
ィスクの同一半径位置に設け、バンプディスクを交換せずに突起の直径ｍが異なった突起
の出力電圧を測定できるようにした。図５の出力電圧は、５本のグライドヘッドの平均値
であり、図を見易くするため図示したのは、浮上ピッチ角８０、１４０、２１０、３４０
μｒａｄに限った。
【００３２】
突起の直径ｍが大きくなるに従い出力電圧も大きくなる。従来の浮上ピッチ角の８０μ
ｒａｄのグライドヘッドでは、突起の直径ｍが１μｍ前後で出力電圧の変化が大きい。浮
上ピッチ角が１４０μｒａｄ以上のグライドヘッドでは、突起の直径ｍが大きくなるに従
い出力電圧は、ほぼ直線的に増加している。浮上ピッチ角が１４０μｒａｄ以上のグライ
ドヘッドは、突起の直径ｍが１μｍ以下でも大きな出力電圧電圧が得られており、高感度
化が成されたことが判る。
【実施例４】
【００３３】
図６に、浮上ピッチ角と交換までに検査した磁気ディスク枚数の関係を示す。実施例２
の浮上ピッチ角７種で各５本のグライドヘッドを用い寿命を測定した。グライドヘッドの
出力電圧が、０．５（Ｖ）以下になった時点で寿命と判断した。浮上ピッチ角が大きくな
るに従い、交換までに検査できた磁気ディスクの枚数は増加し、従来の浮上ピッチ角８０
μｒａｄに比べ、１４０μｒａｄ以上では１．２〜２倍の磁気ディスク枚数の検査が可能
となり、長寿命化が成されたことが判る。
【実施例５】
【００３４】
実施例１から３で荷重点を空気流出側に移動させることで浮上ピッチ角を上げることが
でき、浮上ピッチ角を上げることで高感度で長寿命なグライドヘッドが得られることを述
べてきた。スライダーは荷重点を支点として振動するので、衝突によって生ずる振動の大
きさは、振動を引き起こす荷重点から突起物を検出する流出端までの距離Ｌと、突起物と
流出端が衝突した時の力のＬに垂直な力成分ｋとの積である回転トルクＴと置き換えて説
明するのが判り易いので、回転トルクＴを用いて感度と寿命を考察する。図７に、回転ト
ルクの概念図を示す。図７ａ）は浮上ピッチ角度が従来の１００μｒａｄ以下、図７ｂ）
が本発明の浮上ピッチ角度が１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下のグライドヘッドで
ある。図中、Ｗは荷重点を示す。ｇはＦのＬと同方向の力成分である。
【００３５】
スライダーが突起と衝突した時、スライダーは荷重点を中心にしてスライダー流出端を
持上げる方向に回転トルクＴが生じ、この回転トルクＴが圧電素子を振動変形させる力に
なると考えられる。回転トルクＴはＴ＝Ｌ×Ｋで表され、Ｔが大きいほど出力電圧が大き
くなり高感度なグライドヘッドとなる。図７ｂ）に示すように、荷重点を流出側に移動さ
せることで、荷重点から流出端までの距離Ｌｂは小さくなるが、ＦのＬに垂直な力成分ｋ
ｂは大きくなる。図からも、Ｌａ＞Ｌｂ、ｋａ＜ｋｂであることが判る。回転トルクＴを
計算してみると、ＴｂはＴａより２０から５０％程度大きくなる。実施例２で浮上ピッチ
角度と出力電圧の関係を示したが、高ピッチ角のグライドヘッドの方が出力電圧が高いと
いう結果と合っている。
【００３６】
ＦのＬと同方向の力成分であるｇが、スライダー流出端と突起が擦り合う力と考えられ
る。ｇが小さいほどスライダーの磨耗が少なくなり、長寿命になると考えられる。ｇａ＞
ｇｂであることから、本発明の高ピッチ角のグライドヘッドは従来のグライドヘッドより
長寿命と考えられる。実施例３で示した、ピッチ角とディスク検査枚数の関係のデータで
も、高ピッチ角のグライドヘッドの方が長寿命であることを示しており、ｇを小さくする
ことで長寿命化が図れることが判る。
【００３７】
荷重点を流出端側に移動して浮上ピッチ角を大きくすることで、高感度で長寿命なグラ
イドヘッドが得られることを明らかにしてきた。従来のグライドヘッドと同じ浮上角度、
荷重点を用いて高感度で長寿命が得られる方策があるかを考察する。感度を上げるには回
転トルクＴを大きく、つまりＬとｋを大きくすれば良い訳である。図７ｃ）にＬを大きく
する一案として、スライダー厚みを厚くしたものを検討した。図からも判るが、Ｔａ＜Ｔ
ｃ、ｇａ＞ｇｃからスライダー厚みを厚くすることで高感度と長寿命が得られることが判
る。しかし、ｇｂ＜ｇｃであるため高浮上ピッチ角の図７ｂ）より、寿命の点で劣ること
が予想される。
【００３８】
図７のａ）からｃ）のグライドヘッドを製作し、感度と寿命を比較した。ｃ）のスライ
ダーは、ａ）の２倍の厚みとした。各々のピッチ角度や荷重点等々の詳細の説明は省略す
るが、高感度な順と長寿命な順を記載する。感度の順としては、ｂ）≒ｃ）＞ａ）、寿命
の順としては、ｂ）＞ｃ）＞ａ）であった。この結果から、スライダ−厚みを厚くしたｃ
）のピッチ角をｂ）の様に大きくすることで、より高感度で長寿命なグライドヘッドが得
られると考えられる。しかし、スライダ−厚みを厚くすると、所定のピッチ角を得るため
荷重点の位置精度を上げる必要がある。また、ヘッドを磁気ディスクの径方向に高速で移
動させた時、移動方向にスライダーが傾斜しやすくなり偏磨耗起こし易くなる。これらの
ことから、荷重点の位置を移動して高ピッチ角にするだけで、高感度で長寿命が得られる
本発明のｂ）のグライドヘッドが優れていると言える。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１のグライドヘッドの浮上面側からの斜視図である。
【図２】実施例１のスライダーの各部名称を説明する図である。
【図３】実施例１の荷重点と浮上ピッチ角度の関係の図である。
【図４】実施例２の浮上ピッチ角と出力電圧の関係の図である。
【図５】実施例３の突起の直径と出力電圧の関係の図である。
【図６】実施例４の浮上ピッチ角と交換までに検査した磁気ディスク枚数の関係の図である。
【図７】実施例５の回転トルクの概念図である。
【図８】特許文献１のグライドヘッドの斜視図である。
【図９】グライドヘッドの動作原理を図説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  スライダー、１ｂ  張り出し部、２  サスペンション、３  浮上レール、
８  ピボット、９  圧電素子、１０  リード線、１１  絶縁チューブ、
１２  フレキシャー、１５  磁気ディスク、１６  突起物。
【図１】
2006079714.tif 000003
【図２】
2006079714.tif 000004
【図３】
2006079714.tif 000005
【図４】
2006079714.tif 000006
【図５】
2006079714.tif 000007
【図６】
2006079714.tif 000008
【図７】
2006079714.tif 000009
【図８】
2006079714.tif 000010
【図９】
2006079714.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月20日(2005.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する磁気ディスクに対向するスライダー面に、２本の正の浮上圧力を発生させる浮
上レールが形成され、スライダー背面に設けられた荷重点から加えられる、スライダーを
磁気ディスクに押付ける荷重と浮上圧力のバランスで、スライダーを磁気ディスクから所
定の浮上高さで浮上させ、磁気ディスクとスライダーとの接触あるいは衝突を、圧電素子
もしくはＡＥセンサーにて検出する磁気ディスク用グライドヘッドであって、スライダー
の浮上ピッチ角度を１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下とし、直径１μｍ以下で所定
高さ以上の突起を検出できることを特徴とする磁気ディスク用グライドヘッド。
【請求項２】
回転する磁気ディスクに対向するスライダー面に、２本の正の浮上圧力を発生させる浮
上レールが形成され、スライダー背面に設けられた荷重点から加えられる、スライダーを
磁気ディスクに押付ける荷重と浮上圧力のバランスで、スライダーを磁気ディスクから所
定の浮上高さで浮上させ、磁気ディスクとスライダーとの接触あるいは衝突を、圧電素子
もしくはＡＥセンサーにて検出する磁気ディスク用グライドヘッドであって、スライダー
の浮上ピッチ角度を１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下とし、浮上ピッチ角１００μ
ｒａｄ以下のグライドヘッドに比べスライダーの流出端の磨耗速度を３０％から５０％減
じたことを特徴とする磁気ディスク用グライドヘッド。
【請求項３】
１４０μｒａｄ以上３８０μｒａｄ以下の浮上ピッチ角度は、周速８ｍ／ｓ以上１６ｍ
／ｓ以下で、浮上高さが１ｎｍ以上１５ｎｍ以下、荷重が９．８ｍＮ以上５８．８ｍＮ以
下の条件下であることを特徴とする請求項１および２に記載の磁気ディスク用グライドヘ
ッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
グライドヘッドの寿命は、出力電圧の値で判定している。グライドヘッドを磁気ディス
クの検査に用いる前に、基準の突起高さを持つバンプディスクで出力電圧を測定し、測定
された出力電圧をＶ０とする。決められた枚数の磁気ディスク検査を行った時点で、測定
精度の確認のため、出力電圧Ｖ０を測定した基準の突起高さを持つバンプディスクでグラ
イドヘッドの出力電圧を測定し、測定された出力電圧をＶ１とする。例えば、Ｖ１がＶ０
と殆んど変わらなければ、グライドヘッドはまだ使えると判断できる。また、Ｖ１とＶ０
に大きな差が無いことから、磁気ディスク検査前後でグライドヘッドに異常が無かったと
考えられるので、検査した磁気ディスクは正常に検査されたと判断できる。Ｖ１がＶ０の
６０％程度の値となっていたら、グライドヘッドの交換時期で寿命が来たと判断、これま
でに検査した磁気ディスクは正常に検査されたと判断する。Ｖ１がＶ０の３０％程度の値
となっていたら、グライドヘッドの交換だけでなく、グライドヘッドに異常があったと判
断し検査した磁気ディスクの再検査を行う。これらのＶ１の値や再検査の実施不実施は、
使用者が決めるものであることは言うまでもない。
以  上