(57)【要約】【課題】接触記録型磁気ヘッドの接触力を容易に測定することができるとともに、許容され得る接触力分布から外れる異常品を検出、排除することが可能な接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法を提供する。【解決手段】  ヘッドサスペンションアッセンブリ２４を用意し、このサスペンションの基端部を検査用ディスク１４の表面に対して所定の取り付け高さに支持するとともにヘッドサスペンションアッセンブリの磁気ヘッドを検査用ディスクの表面に接触させる。この状態で検査用ディスクを回転させ、サスペンションの取り付け高さおよび磁気検査用ディスクの回転数の少なくとも一方を変化させて検査用ディスク表面からの上記磁気ヘッドの分離を検出する。磁気ヘッドが検査用ディスク表面から分離した時の取り付け高さおよび検査用ディスクの回転数を接触力に換算して磁気ヘッドの接触力を測定する。【選択図】      図３
2005063527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法において、
サスペンション、およびジンバルばねを介して上記サスペンションの先端部に支持された磁気ヘッドを有したヘッドサスペンションアッセンブリを用意し、
上記サスペンションの基端部を検査用ディスクの表面に対して、所定の取り付け高さに支持するとともに上記ヘッドサスペンションアッセンブリの磁気ヘッドを検査用ディスクの表面に接触させた状態で上記検査用ディスクを回転させ、
上記検査用ディスクの回転数を所定の値まで増加させて上記検査用ディスク表面からの上記磁気ヘッドの分離を検出し、分離の有無をもって磁気ヘッドを選別することを特徴とする接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法。
【請求項２】
過小接触力を有する磁気ヘッドの選別は、選別したい最小接触カ値、磁気ディスク装置におけるディスク回転数および接触力のディスク回転数依存性とから決まる分離回転数以下で分離する磁気ヘッドを除くことによって実施されることを特徴とする請求項１に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法。
【請求項３】
過大接触カを有する磁気ヘッドの選別は、選別したい最大接触力値、磁気ディスク装置におけるディスク回転数および接触力のディスク回転数依存性とから決まる分離回転数以下で分離しないヘッドを除くことによって実施されることを特徴とする請求項１に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法。
【請求項４】
上記磁気ヘッドの分離の検出は、上記磁気ヘッドの再生信号を検出し、その再生信号半値幅の変化に基づいて検出することを特徴とする請求項1ないし３のいずれか1項に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法。
【請求項５】
上記磁気ヘッドの分離の検出は、上記磁気ヘッドの再生信号を検出し、その再生信号強度の変化に基づいて検出することを特徴とする請求項1ないし３のいずれか1項に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法。
【請求項６】
上記磁気ヘッドの分離の検出は、上記サスペンションの基端部のアコースティック・エミッションを検出し、そのアコースティック・エミッション信号の変化に基づいて検出することを特徴とする請求項1ないし３のいずれか1項に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法。
【請求項７】
接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法において、
サスペンション、およびジンバルばねを介して上記サスペンションの先端部に支持された磁気ヘッドを有したヘッドサスペンションアッセンブリを用意し、
上記サスペンションの基端部を上記検査用ディスクの表面に対して所定の取り付け高さに支持するとともに上記ヘッドサスペンションアッセンブリの磁気ヘッドを検査用ディスクの表面に接触させた状態で上記検査用ディスクを回転させ、
上記サスペンションの取り付け高さおよび磁気検査用ディスクの回転数の少なくとも一方を変化させて上記検査用ディスク表面からの上記磁気ヘッドの分離を検出し、
上記磁気ヘッドが上記検査用ディスク表面から分離した時の上記取り付け高さおよび検査用ディスクの回転数を接触力に換算して上記磁気ヘッドの接触力を測定することを特徴とする接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法。
【請求項８】
上記接触記録型磁気ヘッドを磁気ディスク装置に組み込んで使用する際の取り付け高さを基準取り付け高さ、磁気ディスクの回転数を基準回転数とした場合、上記検査用ディスクに対する取り付け高さを上記基準取り付け高さよりも小さい任意の値に調整した状態で、上記検査用ディスクの回転数を上記基準回転数から徐々に上げて上記磁気ヘッドの分離を検出することを特徴とする請求項７に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法。
【請求項９】
予め、所定の基準接触力を有した接触記録型磁気ヘッドにおける接触力と磁気ディスクの回転数との関係を示す回転数感度を求め、この回転数感度と、上記磁気ヘッドを上記検査用ディスク表面から分離した時の上記取り付け高さおよび検査用ディスクの回転数とから、上記磁気ヘッドの接触力を求めることを特徴とする請求項７又は８に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法。
【請求項１０】
上記磁気ヘッドの分離の検出は、上記磁気ヘッドの再生信号を検出し、その再生信号半値幅の変化に基づいて検出することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法。
【請求項１１】
上記磁気ヘッドの分離の検出は、上記磁気ヘッドの再生信号を検出し、その再生信号強度の変化に基づいて検出することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法。
【請求項１２】
上記磁気ヘッドの分離の検出は、上記サスペンションの基端部のアコースティック・エミッションを検出し、そのアコースティック・エミッション信号の変化に基づいて検出することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この本発明は、磁気ディスク装置に用いられる接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法、および磁気ディスクに対する接触力を測定する接触力測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置における磁気ヘッドとして、磁気ディスク表面に接触した状態で情報の記録、再生を行う接触記録型磁気ヘッドが提供されている（例えば、特許文献１）。接触記録型磁気ヘッドにおいて最も重要な設計パラメータの一つは、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の接触力である。この接触力は、製造誤差によるばらつきおよび減圧条件下での増加分を積み重ね、その分布の上限として、磨耗信頼性から決まる上限値を超えないように、また、下限として、接触安定性から決まる下限値を超えないように設計される。しかしながら、磁気ヘッドを含む磁気ディスク装置の製造過程において、様々な要因により上記接触力の分布を大きく外れてしまうヘッドが混在することは避けられない。
【０００３】
従来、接触力の測定は、磁気ヘッドを磁気ディスク装置に組み込んだ後、装置全体を加圧しながらオートゲインコントロール（ＡＧＣ）信号などの磁気スペーシング測定を行うことにより浮上開始圧力を測定し、接触力の気圧依存性から常圧での接触力を求めるという方法が考えられる。
【特許文献１】特開平８−２４９６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の方法は装置全体を加圧するための大掛かりな設備が別途必要であり、かつ、磁気ヘッドを磁気ディスク装置に組んだ後でければ接触力を測定することができない。また、装置出荷前の検査という意味でも、磁気ヘッドの接触力が所定値よりも小さい場合は、磁気ヘッドが磁気ディスク表面上を安定して接触摺動しないため磁気スペーシングの変動などが生じるので、装置出荷前の検査においても異常信号の発生などで検出できる可能性が高い。しかし、接触力が所定値よりも大きい場合、長期の磨耗試験を実施しないと検出が不可能であるため、事実上、装置出荷前の検査では異常を検出できないという問題がある。
【０００５】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、磁気ディスク装置に組み込む前の磁気ヘッド単体で磁気ヘッドおよび磁気ディスク間の接触力を測定することができるとともに、接触型磁気ヘッドの出荷前検査において、許容され得る接触力分布から外れる異常品を検出、排除することが可能な接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法および接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明の形態に係る接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法は、サスペンション、およびジンバルばねを介して上記サスペンションの先端部に支持された磁気ヘッドを有したヘッドサスペンションアッセンブリを用意し、上記サスペンションの基端部を検査用ディスクの表面に対して、所定の取り付け高さに支持するとともに上記ヘッドサスペンションアッセンブリの磁気ヘッドを検査用ディスクの表面に接触させた状態で上記検査用ディスクを回転させ、上記検査用ディスクの回転数を所定の値まで増加させて上記検査用ディスク表面からの上記磁気ヘッドの分離を検出し、分離の有無をもって磁気ヘッドを選別することを特徴としている。
【０００７】
また、この発明の他の形態に係る接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法は、サスペンション、およびジンバルばねを介して上記サスペンションの先端部に支持された磁気ヘッドを有したヘッドサスペンションアッセンブリを用意し、  
上記サスペンションの基端部を上記検査用ディスクの表面に対して所定の取り付け高さに支持するとともに上記ヘッドサスペンションアッセンブリの磁気ヘッドを検査用ディスクの表面に接触させた状態で上記検査用ディスクを回転させ、  
上記サスペンションの取り付け高さおよび磁気検査用ディスクの回転数の少なくとも一方を変化させて上記検査用ディスク表面からの上記磁気ヘッドの分離を検出し、  
上記磁気ヘッドが上記検査用ディスク表面から分離した時の上記取り付け高さおよび検査用ディスクの回転数を接触力に換算して上記磁気ヘッドの接触力を測定することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、磁気ディスク装置に組み込む前の磁気ヘッド単体で磁気ヘッドおよび磁気ディスク間の接触力を測定することができるとともに、接触型磁気ヘッドの出荷前検査において、許容され得る接触力分布から外れる異常品を検出、排除することが可能な接触記録型磁気ヘッドの接触カによるヘッド選別方法および接触力測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る接触記録型磁気ヘッドの接触力測定方法、およびこの測定方法に用いる接触力測定装置について詳細に説明する。  
まず、本接触力測定方法の基本原理について説明する。磁気ディスクに対する接触記録型磁気ヘッドの接触力は、磁気ディスクの回転数に対する依存性がある。すなわち、磁気ディスクの回転数を大きくすると、磁気ディスクと磁気ヘッドの隙間に発生する空気潤滑膜の圧力が増大して磁気ヘッドを持ち上げる（磁気ディスクから引き離す）方向に力が発生するため、その分、磁気ヘッドの接触力が低下するという性質である。そのため、基準回転数で回転している磁気ディスク上で接触型磁気ヘッドを摺動させた状態から磁気ディスクの回転数を上げていき、磁気ディスクから磁気ヘッドを分離させる。そして、分離したときの磁気ディスク回転数と、磁気ヘッド設計時に予め計算から求まる接触力−回転数依存性とから、その磁気ヘッドの基準回転数時における接触力を計算することができる。ここで、基準回転数とは、実際に磁気ヘッドを磁気ディスク装置に組み込んで使用するときの磁気ディスクの回転数である。
【００１０】
また、接触記録型磁気ヘッドには、接触力が磁気ディスクに対する取り付け高さ（以下、ＺＨと称する）に依存する性質もある。取り付け高さＺＨが低いと、サスペンションが磁気ヘッドを磁気ディスクに押し付ける力（サスペンション荷重）が増大するが、ロード時の姿勢角と初期取り付け角との差が小さくなる。その分、磁気ヘッドの重心を中心として磁気ヘッドの流出端を磁気ディスクに押し付ける方向に作用するモーメントとが小さくなり、その結果、磁気ヘッドの接触力が小さくなる。取り付け高さＺＨが高い場合、その逆で接触力が大きくなる。
【００１１】
このような性質を利用して、取り付け高さＺＨを基準高さから小さくしていったときに磁気ヘッドと磁気ディスクとの分離を検知することにより、そのときの取り付け高さと、磁気ヘッド設計時に予め計算から求まる接触力−取り付け高さ依存性とから、その磁気ヘッドの基準取り付け高さ時における接触力が計算できる。
【００１２】
磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触、分離は、例えば、磁気ヘッドの再生信号の出力（以下、ＴＡＡと称する）や信号半値幅（以下、ＰＷ５０と称する）等の再生信号特性値の変化を検出することにより判断することができる。すなわち、磁気ヘッドの接触時と分離時とで磁気ヘッドの信号再生特性値が変化するため、この変化に基づいて磁気ヘッドの分離を検知することができる。
【００１３】
また、磁気ヘッドが搭載されたサスペンションの取り付け部付近にアコーステック・エミッション（以下、ＡＥと称する）ＡＥセンサを設置し、その出力信号を測定してもよい。磁気ヘッドの接触時と分離時とでＡＥセンサの出力信号が大きく変化するため、この出力信号の変化に基づいて磁気ヘッドの分離を検出することができる。
【００１４】
図１は、接触型磁気ヘッドの接触力−回転数依存性の一例を示すもので、基準接触力１５０ｍｇｆで設計した接触型磁気ヘッドにおいて磁気ディスク回転数を変化させた時の接触力の変化を示している。ここで基準接触力とは、磁気ディスク装置として使用する際の磁気ディスク回転数（以下「基準回転数」と略す）における磁気ヘッドの接触力を示している。
【００１５】
この例における磁気ヘッドでは、基準回転数４２００ｒｐｍにおける基準接触力が約１５０ｍｇｆで、回転数を大きくしていくと接触力は単調減少していく傾向にあり、かつ基準回転数以上ではほぼ線形の関係にある。しかし、接触力をゼロとして磁気ヘッドを磁気ディスクから分離、つまり、浮上させるためには、磁気ディスクの回転数を数万ｒｐｍまで上げる必要があり現実的でない。
【００１６】
そこで、取り付け高さＺＨを基準高さよりも小さくして、基準回転数時の接触力を小さくし、より低い回転数で磁気ヘッドを浮上させるようにする。具体的には、取り付け高さＺＨを小さくすると、数ｍｇｆ／μｍの割合で接触力が小さくなる。そのため、取り付け高さＺＨを数１０μｍ下げて磁気ヘッドを取り付けることにより、図１に示す特性を有した磁気ヘッドでも、より低い回転数で磁気ディスクから浮上する。
【００１７】
図２は、上記磁気ヘッドにおいて、取り付け高さＺＨを基準高さよりも５０μｍだけ小さくした場合の接触力−回転数特性を示している。ここで、接触力に対する取り付け高さＺＨの感度は２ｍｇｆ／μｍであり、ＺＨを５０μｍだけ下げると、基準接触力の磁気ヘッドが浮上する接触力がゼロとなる浮上開始線１は、５０μｍ×２ｍｆｇ／μｍ＝１００ｍｆｇだけ上に平行移動する。そのため、この磁気ヘッドの実際の接触力が基準接触力と同じあれば、浮上開始線１と特性線Ａとの交点２（約１２６００ｒｐｍ、以下、基準浮上開始回転数と称する）で磁気ヘッドは浮上し、基準接触力より小さければ基準浮上回転数より低い回転数で浮上し、基準接触力より大きければ基準浮上回転数よりも高い回転数で浮上する。取り付け高さＺＨを適切に選択することにより、測定装置の許容回転数範囲内において十分な接触力測定範囲を得ることができ、同様の手法で接触力の測定が可能となる。
【００１８】
一般に接触記録型磁気ヘッドは、ジンバルばねを介してサスペンションの先端部に取り付けられ、ヘッドサスペンションアッセンブリ（以下、ＨＳＡと称する）を構成している。出荷前のＨＳＡの段階で、磁気ヘッドとサスペンションとの取り付け位置誤差、角度誤差、スライダのＡＢＳ面における溝深さの誤差など、製造工程で生じる誤差により、磁気ヘッドの接触力にばらつきが生じる。そこで、上述した原理を用いた接触力測定方法を実施することにより、ＨＳＡの状態で磁気ヘッドの接触力を測定可能となり、出荷前の段階で異常品を選別することが可能となる。
【００１９】
図３および図４を参照して接触記録型磁気ヘッドの接触力設計について説明する。図３は、接触記録型磁気ヘッドの接触力の設計概念を示したものである。接触力は、磁気ディスク装置の信頼性を満たすため、磁気ディスクのうねりに励起されて磁気ヘッドが暴れない最小の接触力３、製造誤差によるばらつき４、および減圧環境下での接触力の増大分５を考慮して、上限値６と下限値７との間の範囲内に収まるように設計される。ここで、上限値６および下限値７は以下のようにして決定される。
【００２０】
１）接触力の上限値は、長期間の使用における磁気ヘッドの磨耗信頼性を満たし得る値（大きすぎると磁気ヘッド保護幕の磨耗が早く、記録再生素子部の露出により磁気ヘッド故障が生じる）に決定される。
【００２１】
２）接触力の下限値は、磁気ヘッドが磁気ディスクの微小なうねりに起因する上下方向の励振力に打ち勝つ値に決定される。
【００２２】
図４に磁気ヘッドの接触力分布の一例を示す。接触力は、製造誤差に起因する接触力のばらつきを含めると図に示したようなある分布をもつ。設計段階において接触力分布を上限値６と下限値７の間に収めるよう磁気ヘッドと設計しても、図４に符号８で示すような上限値６を超える異常品や、符号９で示すような下限値７を超える異常品の存在は避けることができない。下限値７を超える異常品９は、磁気ヘッドが磁気ディスク上を安定して接触摺動しない（接触と跳躍を繰り返す）ため、磁気スペーシングが変動して記録再生に障害が生じるとともに、装置出荷前の検査において検出ができる可能性が高い。しかし、上限値６を超える異常品８は、装置出荷前の検査では容易に検出することができない。
【００２３】
本実施の形態に係る接触力測定方法は、前述のような避けることのできない異常品を検出し、磁気ヘッドの出荷段階での接触力選別に適用することができる。次に、本実施の形態に係る接触力測定方法を、その測定装置とともにより詳細に説明する。
【００２４】
図５に示すように、測定装置は、磁気ヘッド検査工程で電気特性検査装置としても使用可能に構成されている。この測定装置は、基台１０上に設けられたスピンドルモータ１２を備え、このスピンドル軸には、検査用ディスク１４が回転自在に、かつ、ほぼ水平に支持されている。また、基台１０上には支持ポスト１６が立設され、この支持ポストには、昇降機構１８を介して取り付けアーム２０が支持されている。取り付けアーム２０は、昇降機構１８により垂直方向に沿って昇降可能となっている。
【００２５】
取り付けアーム２０には、測定対象となる接触記録型磁気ヘッド２２を備えたＨＳＡ２４が取り付けられている。図５および図６に示すように、ＨＳＡ２４は、薄い板ばねで構成された細長いサスペンション２５、サスペンションの先端部にジンバルばね２６を介して取り付けられた接触記録型磁気ヘッド２２、およびここでは、サスペンションの基端側に取り付けられたアーム２８を備えている。サスペンション２５およびアーム２８は一体に形成されていてもよい。サスペンション２５は、アーム２８に対して所定のスタティックピッチθが付けられ、これに基づいて、磁気ディスク表面に対する接触記録型磁気ヘッド２２の押付け力を発生している。
【００２６】
ＨＳＡ２４はアーム２８を取り付けアーム２０に取り付けることにより測定装置に装着され、接触記録型磁気ヘッド２２は検査用ディスク１４の表面に接触している。検査用ディスク１４の表面に対するＨＳＡ２４の取り付け高さＺＨは、昇降機構１８により取り付けアーム２０の高さ位置を調整することにより、変更することができる。
【００２７】
また、測定装置は、取り付けアーム２０に取り付けられアーム２８のアコースティック・エミッションを測定するＡＥセンサ３０、昇降機構１８を駆動するドライバ３２、スピンドルモータ１２を駆動するドライバ３３、磁気ヘッド２２の接触力−回転数特性、接触力−取り付け高さ特性等を格納したメモリ３４、測定値、回転数、取り付け高さから磁気ヘッドの接触力に換算する演算部３６、測定結果を表示するモニタ３８、測定装置全体の動作を制御する制御部４０等を備えている。なお、磁気ヘッド２２の再生出力は制御部４０に入力される。
【００２８】
通常、磁気ヘッドの出荷前検査工程において、測定装置を用いて磁気ヘッドのＰＷ５０、ＴＡＡを含む電気特性を測定し、求められる電気特性スペックに応じて磁気ヘッド選別を行っている。接触型磁気ヘッドの検査においては、これらの電気特性による不良磁気ヘッド選別を実施した後、前述の方法に従って接触力による不良磁気ヘッド選別を行う。以下に接触力の測定方法および不良磁気ヘッドの選別方法について説明する。
【００２９】
まず、測定する磁気ヘッド２２を備えたＨＳＡ２４を用意し、このＨＳＡを測定装置の取り付けアーム２０に装着する。磁気ヘッド２２は、図１に示した接触力−回転数特性を持つものとし、かつその特性を簡単のために直線で近似し、接触力の回転数感度、すなわちその傾きをαとおく。この例では、α≒０．００６ｍｇｆ／ｒｐｍであり、このαはメモリ３４に格納しておく。
【００３０】
続いて、接触力測定の前に、昇降機構１８によりＨＳＡ２４を基準取り付け高さＨＺに調整するとともに、検査用ディスク１４を基準回転数で回転させ、磁気ヘッド２２の電気特性を測定する。この測定により得られた磁気スペーシングの指標値、例えば、再生信号の半値幅ＰＷ５０をメモリ３４に記憶する。次に、接触力の測定を行うが、例えば、接触力が基準接触力より小さい磁気ヘッドの測定と、基準接触力より大きい磁気ヘッドの測定とで以下のように２段階に分けて行う。
【００３１】
磁気ヘッド２２の接触力が基準接触力より小さい場合、図７に示すように、測定装置の回転数上限値を例えば１５０００ｒｐｍとし、磁気ヘッド２２を検査用ディスク１４上にロードする。その後、特性線Ａと浮上開始線１との交点１９が回転数上限値１５０００ｒｐｍと一致する点１９まで、取り付け高さＨＺを下げる。取り付け高さＺＨの下げ量は、１５０００ｒｐｍでの接触力８３ｍｇｆを接触力−取り付け高さ依存性で割った値（ここでは、接触力−取り付け高さ依存性を２ｍｆｇ／μｍとして計算している）である。
【００３２】
この状態で、検査用ディスク１４の回転数を基準回転数から徐々に上げていきながら、磁気ヘッド２２の再生出力に基づいて再生信号半値幅ＰＷ５０を測定する。そして、再生信号半値幅ＰＷ５０が、先の電気特性測定により測定した値よりも大きくなった時点で、磁気ヘッド２２が検査用ディスク１４から離間、つまり、浮上したと判断し、この時の検査用ディスクの回転数を浮上開始回転数としてメモリ３４に格納する。
【００３３】
演算部３６は、検出された浮上開始回転数から磁気ヘッド２２の接触力を算出する。算出の基本式は、  
Ｆｃ＝（Ｒｆ−Ｒｆｎ）×α＋Ｆｃｎ  
ここで、ＦＣ：接触力（ｍｇｆ）  
Ｒｆ：浮上開始回転数（ｒｐｍ）  
Ｒｆｎ：基準浮上開始回転数（設定されたＺＨで基準接触力ヘッドが浮上する回  
転数）（ｒｐｍ）
Ｆｃｎ：基準接触力（＝１５０ｍｇｆ）（ｍｇｆ）
α：回転数感度（＝０．００６）（ｍｇｆ／ｒｐｍ）  
となる。
【００３４】
例えば、１５０００ｒｐｍで浮上を開始した場合、  
Ｆｃ＝（１５０００−１５０００）×０．００６＋１５０＝１５０ｍｇｆ  
となり、磁気ヘッド２２の接触力は基準接触力１５０ｍｆｇに一致していることが分かる。また、１００００ｒｐｍで浮上を開始した場合、  
Ｆｃ＝（１００００−１５０００）×０．００６＋１５０＝１２０ｍｇｆ  
となり、磁気ヘッド２２の接触力は基準接触力１５０ｍｆｇよりも低いことが分かる。
【００３５】
検査用ディスク１４の回転数を基準回転数４２００ｒｐｍから上限回転数１５０００ｒｐｍまで変化させた場合に測定可能な接触力の範囲は、下限が  
Ｆｃ＝（４２００−１５０００）×０．００６＋１５０＝８５．２ｍｇｆ  
上限が基準接触力１５０ｍｇｆとなる。測定する接触力が上記範囲に入らない場合は、先に設定した取り付け高さＺＨの下げ量を調整すればよい。例えば、基準接触力ヘッドが２００００ｒｐｍで浮上するように取り付け高さＺＨを設定した場合、２００００ｒｐｍにおける接触力は５３ｍｇｆであり、５３（ｍｇｆ）／２（ｍｇｆ／μｍ）＝２６．５μｍだけ取り付け高さＺＨを下げればよい。この場合、測定可能な接触力の範囲は、下限が  
Ｆｃ＝（４２００−２００００）×０．００６＋１５０＝２６．５ｍｇｆ、  
上限が、  
Ｆｃ＝（１５０００−２００００）×０．００６＋１５０＝１２０ｍｇｆ  
となる。
【００３６】
次に、磁気ヘッド２２の接触力が基準接触力よりも大きい場合、磁気ヘッド２２を検査用ディスク１４上にロードする。その後、図８に示すように、基準接触力１５０ｍｇｆの特性線Ａと浮上開始線１との交点２１が回転数上限値１５０００ｒｐｍと一致するまで、取り付け高さＨＺを下げる。取り付け高さＺＨの下げ量は、１５０（ｍｇｆ）／２（ｍｇｆ／μｍ）＝７５μｍである。
【００３７】
この状態で、上記と同様に、検査用ディスク１４の回転数を基準回転数から徐々に上げていきながら、磁気ヘッド２２の再生信号半値幅ＰＷ５０の変化に基づいて磁気ヘッド２２の浮上を検知し、この時の検査用ディスクの回転数を浮上開始回転数としてメモリ３４に格納する。演算部３６は、検出された浮上開始回転数から磁気ヘッド２２の接触力を算出する。算出の基本式は、上記と同様にＦｃ＝（Ｒｆ−Ｒｆｎ）×α＋Ｆｃｎとなる。ただし、Ｒｆｎ＝４２００ｒｐｍである。
【００３８】
例えば、磁気ヘッド２２の浮上開始回転数が１００００ｒｐｍの場合、  
Ｆｃ＝（１００００−４２００）×０．００６＋１５０＝１８４．８ｍｇｆ  
となり、磁気ヘッド２２の接触力は基準接触力１５０ｍｆｇよりも大きくことが分かる。
【００３９】
検査用ディスク１４の回転数を基準回転数４２００ｒｐｍから上限回転数１５０００ｒｐｍまで変化させた場合に測定可能な接触力の範囲は、下限が  
Ｆｃ＝（４２００−４２００）×０．００６＋１５０＝１５０ｍｇｆ、  
上限が
Ｆｃ＝（１５０００−４２００）×０．００６＋１５０＝２１４．８ｍｇｆ  
となる。測定する接触力が上記範囲に入らない場合は、取り付け高さＺＨを更に下げればよい。例えば、取り付け高さＺＨを更に５０μｍ下げ、基準取り付け高さよりも１２５μｍ下げた場合、その取り付け高さＺＨに相当する基準浮上開始回転数は、  
３３（ｒｐｍ）＝４２００（ｒｐｍ）−５０（μｍ）／２（ｍｇｆ）／（μｍ）／０．００６（ｍｇｆ／ｒｐｍ）となる。そして、測定可能な接触力の範囲は、下限が  
Ｆｃ＝（４２００−４２００）×０．００６＋１５０＝１５０ｍｇｆ、  
上限が、  
Ｆｃ＝（１５０００−３３）×０．００６＋１５０＝２３９．８ｍｇｆ  
となる。
【００４０】
以上のように構成された接触力測定方法および測定装置によれば、磁気ディスク装置に組み込む前の段階で接触記録型磁気ヘッドの接触力を容易にかつ安定して測定することができるとともに、接触型磁気ヘッドの出荷前検査において、許容され得る接触力分布から外れる異常品を検出、排除することが可能となる。これにより、異常品をいち早く検出し、製品の歩留まり向上を図ることができる。また、上記測定方法および測定装置によれば、通常実施する電気特性測定の後あるいは前に、工程を１つ増やすだけで異常な磁気ヘッド選別を行うことができ、効率のよい測定および選別が可能となる。
【００４１】
磁気ディスクに対する磁気ヘッドの分離、つまり、浮上は、磁気ヘッドの再生信号半値幅の変化に基づいて検出することにより、新たな測定項目を設けることなく容易に検出することができる。同時に、再生信号半値幅ＰＷ５０は、磁気スペーシングに対する感度が高いため、磁気ヘッドの接触、分離を高い精度で検出することができる。なお、磁気ヘッドの分離は、再生信号半値幅に限らず、磁気ヘッドの再生信号強度（ＴＡＡ）の変化に基づいて検出してもよい。この場合でも、再生信号半値幅を用いた場合と同様の効果が得られる。更に、磁気ヘッドの分離は、ＨＳＡの取り付け部に設けられたＡＥセンサの出力信号変化に基づいて検出してもよい。この場合、磁気ヘッドの電気特性値を用いることなく、磁気ヘッドの接触、分離を検出することができる。
【００４２】
上述した接触力測定方法を応用することにより、過大接触力および過小接触力を有した磁気ヘッドを、出荷前検査において一層簡便に選別、除外することが可能となる。  
図９に示す接触力−回転数特性において、基準接触力の磁気ヘッドを示す直線をＡとした場合、基準接触力より大きな接触力の磁気ヘッドは直線Ｂで、基準接触力より小さな接触カの磁気ヘッドは直線Ｃで表されている。以降、これらの直線を分離直線と呼ぶ。このとき、それぞれの直線が基準回転数Ｒｎと交わる時の接触力の読みが、それぞれの接触カの値Ｆｃｎ、Ｆｃｕ、Ｆｃｌとなる。また、分離回転数は、分離直線Ａ、Ｂ、Ｃが横軸と交わる部分Ｒｓｎ、Ｒｓｌ、Ｒｓｕでそれぞれ表される。
【００４３】
ここで、測定装置の許容回転数の上限が１５０００ｒｐｍだとすると、Ｒｓｕはそれを超えてしまうためこのままでは測定できないが、そのようなときはＺＨを適切に調整すればよい。例えばＺＨを接触力で４０ｍｇｆ相当だけ下げると、分離直線との交点を形成する横軸が４０ｍｇｆ分だけ上に上がることになる。この場合、交点Ｄが分離回転数となる。
【００４４】
図９を参照して以下に選別方法を述べる。まず、過小接触カヘッドを選別、除外するときの例として、選別したい接触カがＦｃｌの場合を説明する。選別接触力がＦｃの時の分離直線はＣで表されるため、これとＦｃ＝０の横軸との交点が分離回転数Ｒｓｌである。よって、ディスク回転数がＲｓｌの時に分離する磁気ヘッドを除外することで、接触力がＦｃｌ以下の磁気ヘッドの選別が実現できる。
【００４５】
一方、過大接触カヘッドを選別、除外するときには、前述と同様に、ディスク回転数が選別したい接触力（例えばＦｃｕとする)の分離直線ＢとＦｃ＝０の軸との交点で表される分離回転数Ｒｓｕになったとき分離しない磁気ヘッドを除外すればよい。ただし、図９に示す例のように、分離直線とＦｃ＝０の軸との交点Ｒｓｕとが測定装置で許容される最大回転数を超えてしまう場合には、前述のように適切なＺＨだけ取り付け高さを下げることによって分離回転数を許容回転数以下に抑えることができる。すなわち、適切に下げたＺＨを表す横軸と上記の分離回転直線との交点で表される分離回転数で分離しない磁気ヘッドを除外することによって選別が実現できる。
【００４６】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４７】
例えば、測定装置の許容回転数範囲、測定したい接触力の範囲などに応じてＺＨの設定値と回転数の変動範囲をどのように組み合わせてもよい。また、取り付け高さＺＨあるいは回転数のいずれか一方のみを変動させて接触力を測定してもよい。例えば、回転数を固定し、取り付け高さＺＨのみを変えて測定することも可能であり、あるいは、取り付け高さＺＨを連続的に変更することのできない装置を用いる場合は、取り付け高さＺＨをある値に固定し、回転数のみを変化させるなどの手段を取ればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】基準接触力を有した磁気ヘッドの接触力−回転数特性を示す図。
【図２】磁気ヘッドの取り付け高さを偏向した後の磁気ヘッドの接触力−回転数特性を示す図。
【図３】接触記録型磁気ヘッドの接触力の上限および下限の設定範囲を示す図。
【図４】接触記録型磁気ヘッドの接触力の分布を示す図。
【図５】この発明の実施の形態に係る測定装置を概略的に示す側面図。
【図６】接触記録型磁気ヘッドを含むヘッドサスペンションアッセンブリを示す側面図。
【図７】接触力が基準接触力よりも小さい接触記録型磁気ヘッドの測定に用いる接触力−回転数特性線および浮上開始線を示す図。
【図８】接触力が基準接触力よりも大きい接触記録型磁気ヘッドの測定に用いる接触力−回転数特性線および浮上開始線を示す図。
【図９】磁気ヘッドの接触力−回転数特性および複数の分離回転数直線を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１…浮上開始線、  １２…スピンドルモータ、  １４…検査用ディスク、
１８…昇降機構、  ２０…取り付けアーム、  ２２…接触記録型磁気ヘッド、
２２…ＨＳＡ、  ２５…サスペンション、  ２６…ジンバルばね、
３０…ＡＥセンサ、  ４０…制御部
【図１】
2005063527.tif 000003
【図２】
2005063527.tif 000004
【図３】
2005063527.tif 000005
【図４】
2005063527.tif 000006
【図５】
2005063527.tif 000007
【図６】
2005063527.tif 000008
【図７】
2005063527.tif 000009
【図８】
2005063527.tif 000010
【図９】
2005063527.tif 000011